Dyp forståelse av SPC-systemet i wafer-produksjon

1. Oversikt over SPC-systemet

SPC er en metode som bruker statistiske teknikker for å overvåke og kontrollere produksjonsprosesser. Dens kjernefunksjon er å oppdage uregelmessigheter i produksjonsprosessen ved å samle inn og analysere sanntidsdata, og hjelpe ingeniører med å gjøre rettidige justeringer og beslutninger. Målet med SPC er å redusere variasjon i produksjonsprosessen, og sikre at produktkvaliteten forblir stabil og oppfyller spesifikasjonene.

SPC brukes i etseprosessen for å:

Overvåk kritiske utstyrsparametere (f.eks. etsehastighet, RF-effekt, kammertrykk, temperatur, etc.)

Analyser viktige produktkvalitetsindikatorer (f.eks. linjebredde, etsedybde, kantruhet, etc.)

Ved å overvåke disse parametrene kan ingeniører oppdage trender som indikerer forringelse av utstyrsytelsen eller avvik i produksjonsprosessen, og dermed redusere skrothastigheten.

2. Grunnleggende komponenter i SPC-systemet

SPC-systemet er sammensatt av flere nøkkelmoduler:

Datainnsamlingsmodul: Samler inn sanntidsdata fra utstyr og prosessflyt (f.eks. gjennom FDC, EES-systemer) og registrerer viktige parametere og produksjonsresultater.

Kontrolldiagrammodul: Bruker statistiske kontrolldiagrammer (f.eks. X-bar-diagram, R-diagram, Cp/Cpk-diagram) for å visualisere prosessstabilitet og hjelpe med å avgjøre om prosessen har kontroll.

Alarmsystem: Utløser alarmer når kritiske parametere overskrider kontrollgrensene eller viser trendendringer, noe som ber ingeniører om å iverksette tiltak.

Analyse- og rapporteringsmodul: Analyserer årsaken til uregelmessigheter basert på SPC-diagrammer og genererer jevnlig ytelsesrapporter for prosessen og utstyret.

3. Detaljert forklaring av kontrolldiagrammer i SPC

Kontrolldiagrammer er et av de mest brukte verktøyene i SPC, og hjelper til med å skille mellom "normal variasjon" (forårsaket av naturlige prosessvariasjoner) og "unormal variasjon" (forårsaket av utstyrsfeil eller prosessavvik). Vanlige kontrolldiagrammer inkluderer:

X-bar- og R-diagrammer: Brukes til å overvåke gjennomsnittet og rekkevidden innenfor produksjonsbatcher for å observere om prosessen er stabil.

Cp- og Cpk-indekser: Brukes til å måle prosesskapasitet, dvs. om prosessutgangen konsekvent kan oppfylle spesifikasjonskravene. Cp måler den potensielle kapasiteten, mens Cpk vurderer prosesssenterets avvik fra spesifikasjonsgrensene.

I etseprosessen kan du for eksempel overvåke parametere som etsehastighet og overflateruhet. Hvis etsehastigheten til et bestemt utstyr overskrider kontrollgrensen, kan du bruke kontrolldiagrammer for å finne ut om dette er en naturlig variasjon eller en indikasjon på utstyrsfeil.

4. Anvendelse av SPC i etseutstyr

I etseprosessen er kontroll av utstyrsparametere avgjørende, og SPC bidrar til å forbedre prosessstabiliteten på følgende måter:

Overvåking av utstyrstilstand: Systemer som FDC samler inn sanntidsdata om nøkkelparametere for etseutstyr (f.eks. RF-kraft, gassstrøm) og kombinerer disse dataene med SPC-kontrolldiagrammer for å oppdage potensielle utstyrsproblemer. Hvis du for eksempel ser at RF-effekten på et kontrolldiagram gradvis avviker fra den innstilte verdien, kan du ta tidlige tiltak for justering eller vedlikehold for å unngå å påvirke produktkvaliteten.

Produktkvalitetsovervåking: Du kan også legge inn nøkkelparametere for produktkvalitet (f.eks. etsedybde, linjebredde) i SPC-systemet for å overvåke stabiliteten deres. Hvis noen kritiske produktindikatorer gradvis avviker fra målverdiene, vil SPC-systemet gi en alarm som indikerer at prosessjusteringer er nødvendig.

Forebyggende vedlikehold (PM): SPC kan bidra til å optimalisere den forebyggende vedlikeholdssyklusen for utstyr. Ved å analysere langsiktige data om utstyrsytelse og prosessresultater kan du bestemme det optimale tidspunktet for vedlikehold av utstyr. For eksempel, ved å overvåke RF-strøm og ESC-levetid, kan du bestemme når rengjøring eller utskifting av komponenter er nødvendig, noe som reduserer feilfrekvensen for utstyr og nedetid i produksjonen.

5. Daglig brukstips for SPC-systemet

Når du bruker SPC-systemet i daglig drift, kan følgende trinn følges:

Definer nøkkelkontrollparametere (KPI): Identifiser de viktigste parametrene i produksjonsprosessen og inkluderer dem i SPC-overvåking. Disse parameterne bør være nært knyttet til produktkvalitet og utstyrsytelse.

Angi kontrollgrenser og alarmgrenser: Basert på historiske data og prosesskrav, sett rimelige kontrollgrenser og alarmgrenser for hver parameter. Kontrollgrenser er vanligvis satt til ±3σ (standardavvik), mens alarmgrenser er basert på de spesifikke forholdene til prosessen og utstyret.

Kontinuerlig overvåking og analyse: Gjennomgå regelmessig SPC-kontrolldiagrammer for å analysere datatrender og variasjoner. Hvis noen parametere overskrider kontrollgrensene, er det nødvendig med umiddelbar handling, for eksempel å justere utstyrsparametere eller utføre utstyrsvedlikehold.

Unormalitetshåndtering og rotårsaksanalyse: Når en unormalitet oppstår, registrerer SPC-systemet detaljert informasjon om hendelsen. Du må feilsøke og analysere årsaken til unormaliteten basert på denne informasjonen. Det er ofte mulig å kombinere data fra FDC-systemer, EES-systemer osv. for å analysere om problemet skyldes utstyrssvikt, prosessavvik eller eksterne miljøfaktorer.

Kontinuerlig forbedring: Bruk de historiske dataene registrert av SPC-systemet, identifiser svake punkter i prosessen og foreslå forbedringsplaner. For eksempel, i etseprosessen, analyser innvirkningen av ESC-levetid og rengjøringsmetoder på utstyrsvedlikeholdssykluser og optimaliser kontinuerlig utstyrets driftsparametere.

6. Praktisk søknadssak

Som et praktisk eksempel, anta at du er ansvarlig for etseutstyret E-MAX, og at kammerkatoden opplever for tidlig slitasje, noe som fører til en økning i D0-verdier (BARC-defekt). Ved å overvåke RF-effekten og etsehastigheten gjennom SPC-systemet, merker du en trend der disse parameterne gradvis avviker fra de innstilte verdiene. Etter at en SPC-alarm er utløst, kombinerer du data fra FDC-systemet og fastslår at problemet er forårsaket av ustabil temperaturkontroll inne i kammeret. Du implementerer deretter nye rengjøringsmetoder og vedlikeholdsstrategier, og reduserer til slutt D0-verdien fra 4,3 til 2,4, og forbedrer dermed produktkvaliteten.

7.I XINKEHUI kan du få.

Hos XINKEHUI kan du oppnå den perfekte waferen, enten det er en silisiumwafer eller en SiC wafer. Vi spesialiserer oss på å levere toppkvalitets wafere til ulike bransjer, med fokus på presisjon og ytelse.