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应用材料公司数字化服务工具省时增效

作者:Brad Eaton 和 Amitabh Sabharwal

市场对领先和前沿技术节点半导体器件的强劲需求,促使全球厂商日益迫切需要尽可能提高设备故障排查、维修和升级速度,加快装机安装和产品验证以加速产能攀升。

最近,新冠疫情导致的全球差旅限制和供应链中断,使这些挑战变得更加棘手。这种情况凸显了晶圆厂管理者需要进一步重视业务连续性规划,确保合理的资源调配,即便发生最严重的意外事件,也能保证持续的生产运营。

应用材料公司全球服务事业部 (AGS) 始终致力于帮助客户保持设备以最佳性能水平正常运行。早在 2020 年全球爆发疫情之前,应用材料公司就在充分利用和扩展其服务解决方案组合,以满足客户对远程支持日益增长的需求。

例如,早在十多年前,应用材料公司就开始提供包括一些远程连接能力在内的综合服务协议。如今,一套不断发展更迭的数字化服务工具赋予构筑了应材在远程服务上的独到能力。这些工具使全球客户能快速轻松地利用应材的专家网络,从而缩短响应时间,让客户快速获取所需的专家维修、维护和验证服务。

应用材料公司持续重磅投入,开发这些有着更强大远程支持能力的数字化工具。因此,在新冠疫情限制差旅出行之时,应材抓住时机,顺利转换,加大远程支持力度。事实上,应材 2020 年提供的出差上门支持服务减少了约 80%,但综合服务协议涵盖的机台工具数量实际却在大幅增长。用数字化工具(例如,应材配备强大分析引擎的现场服务型服务器(FSS))来满足逐步扩大的技术支持需求,这种情况前所未有地增加了 150%。

与专家深度协作

应用材料公司数字化工具的一个关键优势是将分析技术应用于解决问题,使应材网络遍布全球的专家能与在客户现场工作的应材客户工程师开展富有成效的深入高效协作。

我们的专家在业内拥有极其广博的技术专长,这是解决特别复杂问题所必需的。他们的技术能力对于解决问题至关重要,因为一个问题的真正复杂之处往往在工作开始之前无从知晓。通过远程协助和指导现场团队,应用材料公司的专家可以缩短客户解决问题的时间,而不会因为差旅限制和强制隔离而延误。

这些远程参与协助方式也为客户提供了一种有效且高效的选择,可替代本地的第三方服务。虽然本地服务商临近客户晶圆厂,有近水楼台的便利,但他们也需要专门的技术专家支持才能快速解决复杂的问题。

当前,应用材料公司远程服务的核心数字化工具包括:

  • 远程设备访问:应用材料公司高度安全的远程连接软件使世界各地的应材服务人员都可以实时查看设备系统的图形用户界面 (GUI)。服务人员可执行基本的功能,就像在现场实地使用设备 GUI 一样。
  • 现场服务型服务器(FSS):应用材料公司的安全数据分析引擎安装在客户现场,使应材服务团队能够高效开展工作。一旦获得客户的许可,AGS 服务人员便可以访问此安全引擎,以收集高解析率清传感器数据,核查以往运行情况,了解机组总体状况,并查看设备运行状态指标。

应材的分析引擎能够加快诊断速度,从而缩短平均维修时间 (MTTR),增强预防性和预测性维护以减少废品,提高产出/正常运行时间,缩短功能恢复时间,更快启动设备并完成腔室匹配,以加快产能爬坡。

  • 远程视频辅助:应用材料公司采用最新的增强现实 (AR) 头盔,加上其他视频采集技术,远程指导现场的应材客户工程师,从而缩短解决问题的时间。这些技术使远程应材专家可以查看与现场客户工程师极其相同的视图。

远程视频辅助还有其他强大优势。其中一项优势是远程专家可以在视频源中添加注释及指向特定对象,而现场客户工程师可以看到专家指向的对象,就像他们在同一地点共事一样。还有一项优势是,远程专家可以上传技术图纸,供现场客户工程师在查看实际对象时参阅,使工程师能腾出双手来执行复杂的维护任务。在疫情期间,应材 1,000 多名现场客户工程师在 28 个站点部署了远程视频辅助工具。

我们的数字化工具已部署到所有区域,由经过专门培训的工程师在日常班次中使用这些工具来开展工作。如今,对于服务协议涵盖的大多数客户设备,都可以远程访问并提供支持。在新冠疫情期间,正如以下客户案例展示的那样,应用材料公司能够远程响应客户需求,充分体现了这套强大工具组合的价值。

ECD 设备的可靠性升级

在客户的一家工厂,生产工艺特性鉴定 (PPC) 中采用的是应用材料公司的 Mustang® 电化学沉积 (ECD) 设备,该设备的系统模块需要升级,以减少停机时间和晶圆废片。

这是一项不常见的复杂升级任务,但由于新冠疫情带来的差旅限制,应用材料公司无法快速部署专门的服务人员来执行这项工作。为此,应材公司利用远程视频辅助工具,使现场的应材客户工程师与美国或其他地区的应材专家连线,由专家指导客户工程师完成这项陌生而棘手的程序(图 1)。

图 1.图中显示了应用材料公司利用远程视频辅助工具,指导其现场客户工程师完成一项不常见的复杂设备升级。

在远程专家的逐步指导下,现场的客户工程师遵照所有安全规定,完成了所需的全部升级任务。然后,团队通过视频会议验证了升级过程,设备恢复了生产,没有影响客户的生产进度和晶圆出片。

从研发到生产的设备匹配

复杂的设备与设备匹配,是应用材料公司数字化工具如何实现远程服务为客户省时省钱的另一个例子。

一位客户在北美的晶圆研发厂拥有一台应用材料公司的 Centris® Sym3® 刻蚀设备。为了满足市场对其产品急剧增长的需求,该客户需要尽快验证一台相同的设备,用于在亚洲的一家晶圆厂开展大批量生产。

应用材料公司利用在这个亚洲晶圆厂部署的分析引擎,通过远程设备访问,在苛刻的时间要求下帮助客户完成了工艺验证。这些数字化工具支持硬件指纹识别和两台 Centris Sym3 设备之间的常数、配方(recipes)和软件比对。

结合使用分析引擎和远程访问工具,应用材料公司完成了复杂的匹配操作,所用时间要远远短于不使用这些工具的情况(图 2)。此外,常规的服务人员派遣所需的 17 天时间(3 天的差旅 + 14 天的强制隔离)也从时间表中剔除了。

图 2. 应用材料公司的分析引擎和远程设备访问工具,大大加快了客户将在北美晶圆研发厂的应材 Centris® Sym3® 刻蚀设备上开发的工艺转移到亚洲大批量晶圆制造厂的相同设备上的速度。

一次性正确安装设备

设备的安装始终都是关键的一环,这对离子注入机尤其显得重要,因为离子注入所需的高能量源使人员和设施的安全成为重中之重。

亚洲有一家客户需要安装应用材料公司的 VIISTA® 离子注入机。这是该晶圆厂首次安装这一特殊型号的设备,而当地的应材现场服务部门对所需的复杂安装程序没有任何经验。同时,疫情造成的差旅限制,意味着应材公司无法将设备和服务专家快速部署到现场。

这种情况下,应材转而采用远程视频辅助工具,让应材离子注入机业务部门的技术专家、AGS 和现场服务团队之间开展协作。远程团队能够指导当地团队完成高度复杂且具有潜在危险性的源调节和光束对准流程,然后验证其是否一次就成功完成(图 3)。

图 3. 应用公司的远程服务能力确保了亚洲某晶圆厂的应材 VIISTA® 离子注入机一次装机安装成功。这是该厂安装的第一台此类设备,而当地团队之前对这一具有潜在危险性的安装流程没有任何经验。

远程协作确保装机安装如期完成,达到了客户的完工时间要求。

携手正确之选

随着新冠疫情的结束和限制的解除,许多事情将恢复到以前的状态。但是,正如这些客户案例所示,数字化工具的力量从此将永远改变晶圆厂设备服务方式。

展望未来,将需要越来越多像本文所述的数字化工具,以实现更好更快的设备指纹识别、大型传感器组的数据分析、设备运行状况监测和其他功能。

在日新月异的今天,有一点不会改变的是 AGS 的使命和应用材料公司服务部门对客户的承诺。无论是正常运营还是严峻紧迫的情况,应用材料公司都随时待命,为全球各地的晶圆厂提供支持。数字化工具提供了一种途径,让应用材料公司行业领先的专业技术知识和技术能力可以应用到世界任何地区的任何工厂,无论客户面临什么挑战,均可帮助他们实现生产目标。

Brad 是应用材料公司的战略营销总监,Amitabh 是应用材料公司全球服务事业部的战略营销董事总经理。了解更多信息,请联系 brad_eaton@amat.com

 
Brad Eaton,
应用材料公司战略营销总监
 Amitabh Sabharwal,
应用材料公司全球服务事业部战略营销董事总经理