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在更快的產量提 升、更高的良率上 占得先機

By Gary Dagastine

先進的數據收集和分析、本地和遠端服務及工程專業知識、全球供應 鍊和整合式自動化解決方案,這些是幫助新建及現有晶圓製造廠快速 實現生產目標、提高最大盈利能力並把握市場機會的基本手段。

半導體晶圓的製造、封裝和測 試從未像今日如此複雜。

積體電路架構如今已高度精密 發展,使得即便生產製程中出現相 當微小的差異,也會導致元件效能 和良率降低。同時,晶圓廠營運未 達到最佳化、供應鏈效率不彰會導 致更多廢品、更高成本以及資源濫 用 ( 包含最重要的資源 - 時間 )。

運用全新但經過預先驗證的生產應用程式來達到更大彈性,像這樣強大的市場需求史無前例,對後端技術而言也很吃力。未來幾年,為了因應自動駕駛、物聯網系統 (IoT)、人工智慧、5G 連接、增強實境 / 虛擬實境等應用不斷發展,市場必須生產數十億計的電子元件。

但許多地方無論是要新建晶圓廠,還是升級現有營運設施,以現有的專業知識、基礎設施以及經實證的應用程式等,都難以在短時間內取得成效。

例如,中國已經訂有策略目標,要進行「中國製造 2025」計劃以大幅提高中國半導體的自給自足能力。然而,快速建起這些新晶圓廠來滿足供不應求的市場窗口,同時又要滿足元件、產量和經濟要求,可謂是巨大的挑戰。

若是沒有先進數位分析技術、本地和遠端的專家支援、全球供應鏈資源以及全面整合式自動化解決方案,要實現有效的電腦整合生產 (CIM) 將會困難重重。這個問題可以用兩條曲線來分析(參閱圖 1)。

圖 1. 技術改革與產量提升曲線的關係(左)和產出與運作特性曲線的關係(右)。這些曲線有助於製造商了解如何透過反覆調整運作來提升績效,實現更好的結果。

左邊的曲線代表在特定的半導體技術下,晶圓廠生產能力或完成產量提升的最佳進程。此曲線顯示所有生產階段良率 / 產量隨時間的變化情況:在啟動和初始產量提升階段,曲線大幅上升;在大批量生產期間,曲線保持高位並穩定進行;隨著技術成熟,最後會形成可控制成本的生產狀況。

右邊的曲線顯示一家工廠的生產產出或運作特性 (OC)。OC 曲線將產品「流經」工廠所需的時間(週期時間)與工廠的總體利用率百分比相對比。

然而這些曲線都是理想化的情況,事實上進展並不會如此順利。技術產量提升並不總是會依計劃進行,這是需要經過不斷的學習,且必須隨時評估結果等;因此,在過程中需要進行許多離散分析和重新調整,使生產性能更接近理想狀態。

綜合這兩條曲線有助於理解,如何在符合特定條件的商業優先順序和生產資源下達到最大的彈性。全面整合式自動化解決方案和技術性服務(包括用於遠端支援的安全數據收集和分析) 可幫助製造商更快、更有效地完成此項任務,同時大幅降低成本。

參閱本期 Nanochip Express 中的相關文章:「電腦製程控制解決方案用來服務中國晶圓廠」和「一切始於智慧系統:全自動化晶圓廠打造競爭優勢」。

欲知詳情,請聯絡 nanochip_editor@amat.com