Malalim na Pag-unawa sa SPC System sa Wafer Manufacturing

1. Pangkalahatang-ideya ng SPC System

Ang SPC ay isang paraan na gumagamit ng mga istatistikal na pamamaraan upang subaybayan at kontrolin ang mga proseso ng pagmamanupaktura. Ang pangunahing tungkulin nito ay upang makakita ng mga anomalya sa proseso ng produksyon sa pamamagitan ng pagkolekta at pagsusuri ng real-time na data, pagtulong sa mga inhinyero na gumawa ng mga napapanahong pagsasaayos at pagpapasya. Ang layunin ng SPC ay bawasan ang pagkakaiba-iba sa proseso ng produksyon, tinitiyak na ang kalidad ng produkto ay nananatiling matatag at nakakatugon sa mga pagtutukoy.

Ginagamit ang SPC sa proseso ng pag-ukit upang:

Subaybayan ang mga kritikal na parameter ng kagamitan (hal., etch rate, RF power, chamber pressure, temperatura, atbp.)

Suriin ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng kalidad ng produkto (hal., linewidth, lalim ng ukit, pagkamagaspang sa gilid, atbp.)

Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga parameter na ito, maaaring makita ng mga inhinyero ang mga uso na nagpapahiwatig ng pagkasira ng pagganap ng kagamitan o mga paglihis sa proseso ng produksyon, kaya binabawasan ang mga rate ng scrap.

2. Mga Pangunahing Bahagi ng SPC System

Ang sistema ng SPC ay binubuo ng ilang mga pangunahing module:

Module ng Pagkolekta ng Data: Nangongolekta ng real-time na data mula sa mga kagamitan at daloy ng proseso (hal., sa pamamagitan ng FDC, EES system) at nagtatala ng mahahalagang parameter at mga resulta ng produksyon.

Control Chart Module: Gumagamit ng mga statistical control chart (hal., X-Bar chart, R chart, Cp/Cpk chart) para makita ang katatagan ng proseso at makatulong na matukoy kung ang proseso ay nasa kontrol.

Alarm System: Nagti-trigger ng mga alarma kapag ang mga kritikal na parameter ay lumampas sa mga limitasyon sa kontrol o nagpapakita ng mga pagbabago sa trend, na nag-uudyok sa mga inhinyero na kumilos.

Module ng Pagsusuri at Pag-uulat: Sinusuri ang ugat ng mga anomalya batay sa mga chart ng SPC at regular na bumubuo ng mga ulat sa pagganap para sa proseso at kagamitan.

3. Detalyadong Paliwanag ng Mga Control Chart sa SPC

Ang mga control chart ay isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na tool sa SPC, na tumutulong sa pagkilala sa pagitan ng "normal variation" (sanhi ng natural na mga variation ng proseso) at "abnormal na variation" (sanhi ng mga pagkabigo ng kagamitan o paglihis ng proseso). Kasama sa mga karaniwang control chart ang:

X-Bar at R Charts: Ginagamit para subaybayan ang mean at range sa loob ng production batch para maobserbahan kung stable ang proseso.

Mga Index ng Cp at Cpk: Ginagamit upang sukatin ang kakayahan sa proseso, ibig sabihin, kung ang output ng proseso ay patuloy na makakatugon sa mga kinakailangan sa detalye. Sinusukat ng Cp ang potensyal na kakayahan, habang isinasaalang-alang ng Cpk ang paglihis ng sentro ng proseso mula sa mga limitasyon ng detalye.

Halimbawa, sa proseso ng pag-ukit, maaari mong subaybayan ang mga parameter tulad ng rate ng pag-ukit at pagkamagaspang sa ibabaw. Kung ang rate ng pag-ukit ng isang partikular na kagamitan ay lumampas sa limitasyon ng kontrol, maaari mong gamitin ang mga control chart upang matukoy kung ito ay isang natural na pagkakaiba-iba o isang indikasyon ng malfunction ng kagamitan.

4. Paglalapat ng SPC sa Etching Equipment

Sa proseso ng pag-ukit, ang pagkontrol sa mga parameter ng kagamitan ay kritikal, at tinutulungan ng SPC na mapabuti ang katatagan ng proseso sa mga sumusunod na paraan:

Pagsubaybay sa Kondisyon ng Kagamitan: Kinokolekta ng mga system tulad ng FDC ang real-time na data sa mga pangunahing parameter ng kagamitan sa pag-ukit (hal., RF power, daloy ng gas) at pinagsama ang data na ito sa mga control chart ng SPC upang makita ang mga potensyal na isyu sa kagamitan. Halimbawa, kung nakikita mo na ang RF power sa isang control chart ay unti-unting lumilihis mula sa itinakdang halaga, maaari kang gumawa ng maagang pagkilos para sa pagsasaayos o pagpapanatili upang maiwasang maapektuhan ang kalidad ng produkto.

Pagsubaybay sa Kalidad ng Produkto: Maaari ka ring mag-input ng mga pangunahing parameter ng kalidad ng produkto (hal., lalim ng etch, linewidth) sa sistema ng SPC upang subaybayan ang kanilang katatagan. Kung unti-unting lumihis ang ilang mga kritikal na tagapagpahiwatig ng produkto mula sa mga target na halaga, maglalabas ang sistema ng SPC ng alarma, na nagpapahiwatig na kailangan ang mga pagsasaayos ng proseso.

Preventive Maintenance (PM): Makakatulong ang SPC na i-optimize ang preventive maintenance cycle para sa equipment. Sa pamamagitan ng pagsusuri ng pangmatagalang data sa pagganap ng kagamitan at mga resulta ng proseso, matutukoy mo ang pinakamainam na oras para sa pagpapanatili ng kagamitan. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagsubaybay sa RF power at ESC lifespan, matutukoy mo kung kailan kailangan ang paglilinis o pagpapalit ng bahagi, binabawasan ang mga rate ng pagkabigo ng kagamitan at downtime ng produksyon.

5. Mga Tip sa Pang-araw-araw na Paggamit para sa SPC System

Kapag ginagamit ang SPC system sa pang-araw-araw na operasyon, maaaring sundin ang mga sumusunod na hakbang:

Tukuyin ang Mga Key Control Parameter (KPI): Tukuyin ang pinakamahalagang parameter sa proseso ng produksyon at isama ang mga ito sa SPC monitoring. Ang mga parameter na ito ay dapat na malapit na nauugnay sa kalidad ng produkto at pagganap ng kagamitan.

Itakda ang Mga Limitasyon sa Kontrol at Mga Limitasyon ng Alarm: Batay sa makasaysayang data at mga kinakailangan sa proseso, magtakda ng mga makatwirang limitasyon sa kontrol at mga limitasyon ng alarma para sa bawat parameter. Ang mga limitasyon sa kontrol ay karaniwang nakatakda sa ±3σ (mga karaniwang paglihis), habang ang mga limitasyon ng alarma ay nakabatay sa mga partikular na kondisyon ng proseso at kagamitan.

Patuloy na Pagsubaybay at Pagsusuri: Regular na suriin ang mga chart ng kontrol ng SPC upang suriin ang mga trend at variation ng data. Kung lumampas ang ilang parameter sa mga limitasyon ng kontrol, kailangan ang agarang pagkilos, tulad ng pagsasaayos ng mga parameter ng kagamitan o pagsasagawa ng pagpapanatili ng kagamitan.

Abnormality Handling at Root Cause Analysis: Kapag may naganap na abnormality, ang SPC system ay nagtatala ng detalyadong impormasyon tungkol sa insidente. Kailangan mong i-troubleshoot at pag-aralan ang ugat ng abnormalidad batay sa impormasyong ito. Kadalasan ay posible na pagsamahin ang data mula sa mga FDC system, EES system, atbp., upang suriin kung ang isyu ay dahil sa pagkabigo ng kagamitan, paglihis ng proseso, o panlabas na mga kadahilanan sa kapaligiran.

Patuloy na Pagpapabuti: Gamit ang makasaysayang data na naitala ng sistema ng SPC, tukuyin ang mga mahihinang punto sa proseso at magmungkahi ng mga plano sa pagpapahusay. Halimbawa, sa proseso ng pag-ukit, suriin ang epekto ng habang-buhay ng ESC at mga pamamaraan ng paglilinis sa mga siklo ng pagpapanatili ng kagamitan at patuloy na i-optimize ang mga parameter ng pagpapatakbo ng kagamitan.

6. Kaso ng Praktikal na Aplikasyon

Bilang isang praktikal na halimbawa, ipagpalagay na ikaw ay may pananagutan para sa etching equipment na E-MAX, at ang chamber cathode ay nakakaranas ng napaaga na pagkasira, na humahantong sa pagtaas sa mga halaga ng D0 (BARC defect). Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa RF power at etch rate sa pamamagitan ng SPC system, mapapansin mo ang isang trend kung saan ang mga parameter na ito ay unti-unting lumilihis mula sa kanilang mga itinakdang halaga. Pagkatapos ma-trigger ang isang alarma ng SPC, pagsasama-samahin mo ang data mula sa FDC system at matukoy na ang isyu ay sanhi ng hindi matatag na kontrol sa temperatura sa loob ng silid. Magpapatupad ka ng mga bagong paraan ng paglilinis at mga diskarte sa pagpapanatili, sa kalaunan ay binabawasan ang halaga ng D0 mula 4.3 hanggang 2.4, at sa gayon ay nagpapabuti sa kalidad ng produkto.

7. Sa XINKEHUI maaari kang makakuha.

Sa XINKEHUI, makakamit mo ang perpektong wafer, ito man ay silicon wafer o SiC wafer. Dalubhasa kami sa paghahatid ng mga de-kalidad na wafer para sa iba't ibang industriya, na nakatuon sa katumpakan at pagganap.