Dyb forståelse af SPC-systemet i wafer-fremstilling

1. Oversigt over SPC-systemet

SPC er en metode, der bruger statistiske teknikker til at overvåge og kontrollere fremstillingsprocesser. Dens kernefunktion er at opdage uregelmæssigheder i produktionsprocessen ved at indsamle og analysere realtidsdata, og hjælpe ingeniører med at foretage rettidige justeringer og beslutninger. Målet med SPC er at reducere variationen i produktionsprocessen og sikre, at produktkvaliteten forbliver stabil og opfylder specifikationerne.

SPC bruges i ætsningsprocessen til at:

Overvåg kritiske udstyrsparametre (f.eks. ætsningshastighed, RF-effekt, kammertryk, temperatur osv.)

Analyser vigtige produktkvalitetsindikatorer (f.eks. linjebredde, ætsningsdybde, kantruhed osv.)

Ved at overvåge disse parametre kan ingeniører detektere tendenser, der indikerer forringelse af udstyrets ydeevne eller afvigelser i produktionsprocessen, og dermed reducere mængden af ​​skrot.

2. Grundlæggende komponenter i SPC-systemet

SPC-systemet er sammensat af flere nøglemoduler:

Dataindsamlingsmodul: Indsamler realtidsdata fra udstyr og procesflows (f.eks. gennem FDC, EES-systemer) og registrerer vigtige parametre og produktionsresultater.

Kontroldiagrammodul: Bruger statistiske kontroldiagrammer (f.eks. X-Søjlediagram, R-diagram, Cp/Cpk-diagram) til at visualisere processtabilitet og hjælpe med at bestemme, om processen er i kontrol.

Alarmsystem: Udløser alarmer, når kritiske parametre overskrider kontrolgrænser eller viser trendændringer, hvilket tilskynder ingeniører til at handle.

Analyse- og rapporteringsmodul: Analyserer årsagen til uregelmæssigheder baseret på SPC-diagrammer og genererer regelmæssigt præstationsrapporter for processen og udstyret.

3. Detaljeret forklaring af kontroldiagrammer i SPC

Kontroldiagrammer er et af de mest brugte værktøjer i SPC, der hjælper med at skelne mellem "normal variation" (forårsaget af naturlige procesvariationer) og "unormal variation" (forårsaget af udstyrsfejl eller procesafvigelser). Fælles kontroldiagrammer omfatter:

X-bar- og R-diagrammer: Bruges til at overvåge middelværdien og rækkevidden inden for produktionsbatcher for at observere, om processen er stabil.

Cp- og Cpk-indeks: Bruges til at måle proceskapacitet, dvs. om procesoutput konsekvent kan opfylde specifikationskrav. Cp måler den potentielle kapacitet, mens Cpk tager højde for procescentrets afvigelse fra specifikationsgrænserne.

For eksempel kan du i ætseprocessen overvåge parametre som ætsehastighed og overfladeruhed. Hvis et bestemt udstyrs ætsningshastighed overstiger kontrolgrænsen, kan du bruge kontroldiagrammer til at bestemme, om dette er en naturlig variation eller en indikation af udstyrsfejl.

4. Anvendelse af SPC i ætseudstyr

I ætseprocessen er styring af udstyrsparametre kritisk, og SPC hjælper med at forbedre processtabiliteten på følgende måder:

Overvågning af udstyrstilstand: Systemer som FDC indsamler realtidsdata om nøgleparametre for ætseudstyr (f.eks. RF-effekt, gasflow) og kombinerer disse data med SPC-kontroldiagrammer for at opdage potentielle udstyrsproblemer. For eksempel, hvis du ser, at RF-effekten på et kontroldiagram gradvist afviger fra den indstillede værdi, kan du tage tidlige skridt til justering eller vedligeholdelse for at undgå at påvirke produktkvaliteten.

Produktkvalitetsovervågning: Du kan også indtaste vigtige produktkvalitetsparametre (f.eks. ætsningsdybde, linjebredde) i SPC-systemet for at overvåge deres stabilitet. Hvis nogle kritiske produktindikatorer gradvist afviger fra målværdierne, udsender SPC-systemet en alarm, der indikerer, at procesjusteringer er nødvendige.

Forebyggende vedligeholdelse (PM): SPC kan hjælpe med at optimere den forebyggende vedligeholdelsescyklus for udstyr. Ved at analysere langsigtede data om udstyrs ydeevne og procesresultater kan du bestemme det optimale tidspunkt for udstyrsvedligeholdelse. For eksempel kan du ved at overvåge RF-strøm og ESC-levetid bestemme, hvornår rengøring eller udskiftning af komponenter er nødvendig, hvilket reducerer antallet af udstyrsfejl og produktionsnedetid.

5. Daglig brugstips til SPC-systemet

Når du bruger SPC-systemet i den daglige drift, kan følgende trin følges:

Definer Key Control Parameters (KPI): Identificer de vigtigste parametre i produktionsprocessen og medtag dem i SPC-overvågning. Disse parametre bør være tæt forbundet med produktkvalitet og udstyrs ydeevne.

Indstil kontrolgrænser og alarmgrænser: Indstil rimelige kontrolgrænser og alarmgrænser for hver parameter baseret på historiske data og proceskrav. Kontrolgrænser er normalt sat til ±3σ (standardafvigelser), mens alarmgrænser er baseret på de specifikke forhold i processen og udstyret.

Kontinuerlig overvågning og analyse: Gennemgå regelmæssigt SPC-kontroldiagrammer for at analysere datatendenser og variationer. Hvis nogle parametre overskrider kontrolgrænserne, er det nødvendigt med øjeblikkelig handling, såsom at justere udstyrsparametre eller udføre udstyrsvedligeholdelse.

Abnormitetshåndtering og rodårsagsanalyse: Når der opstår en abnormitet, registrerer SPC-systemet detaljerede oplysninger om hændelsen. Du er nødt til at fejlfinde og analysere årsagen til abnormiteten baseret på disse oplysninger. Det er ofte muligt at kombinere data fra FDC-systemer, EES-systemer osv. for at analysere, om problemet skyldes udstyrsfejl, procesafvigelse eller eksterne miljøfaktorer.

Kontinuerlig forbedring: Brug de historiske data registreret af SPC-systemet til at identificere svage punkter i processen og foreslå forbedringsplaner. For eksempel, i ætseprocessen, analysere virkningen af ​​ESC levetid og rengøringsmetoder på udstyrs vedligeholdelsescyklusser og løbende optimere udstyrets driftsparametre.

6. Praktisk ansøgningssag

Antag som et praktisk eksempel, at du er ansvarlig for ætseudstyret E-MAX, og kammerkatoden oplever for tidligt slid, hvilket fører til en stigning i D0-værdier (BARC-defekt). Ved at overvåge RF-effekten og ætsningshastigheden gennem SPC-systemet bemærker du en tendens, hvor disse parametre gradvist afviger fra deres indstillede værdier. Efter en SPC-alarm er udløst, kombinerer du data fra FDC-systemet og fastslår, at problemet er forårsaget af ustabil temperaturkontrol inde i kammeret. Du implementerer derefter nye rengøringsmetoder og vedligeholdelsesstrategier, og reducerer til sidst D0-værdien fra 4,3 til 2,4 og forbedrer derved produktkvaliteten.

7.I XINKEHUI kan du få.

Hos XINKEHUI kan du opnå den perfekte wafer, hvad enten det er en silicium wafer eller en SiC wafer. Vi er specialiserede i at levere wafere i topkvalitet til forskellige industrier med fokus på præcision og ydeevne.