Pemahaman Mendalam Sistem SPC dalam Pembuatan Wafer

1. Gambaran Keseluruhan Sistem SPC

SPC ialah kaedah yang menggunakan teknik statistik untuk memantau dan mengawal proses pembuatan. Fungsi terasnya adalah untuk mengesan anomali dalam proses pengeluaran dengan mengumpul dan menganalisis data masa nyata, membantu jurutera membuat pelarasan dan keputusan tepat pada masanya. Matlamat SPC adalah untuk mengurangkan variasi dalam proses pengeluaran, memastikan kualiti produk kekal stabil dan memenuhi spesifikasi.

SPC digunakan dalam proses etsa untuk:

Pantau parameter peralatan kritikal (cth, kadar etsa, kuasa RF, tekanan ruang, suhu, dsb.)

Analisis penunjuk kualiti produk utama (cth, lebar garisan, kedalaman goresan, kekasaran tepi, dsb.)

Dengan memantau parameter ini, jurutera boleh mengesan trend yang menunjukkan kemerosotan prestasi peralatan atau penyelewengan dalam proses pengeluaran, sekali gus mengurangkan kadar sekerap.

2. Komponen Asas Sistem SPC

Sistem SPC terdiri daripada beberapa modul utama:

Modul Pengumpulan Data: Mengumpul data masa nyata daripada peralatan dan aliran proses (cth, melalui FDC, sistem EES) dan merekodkan parameter penting dan hasil pengeluaran.

Modul Carta Kawalan: Menggunakan carta kawalan statistik (cth, carta X-Bar, carta R, carta Cp/Cpk) untuk menggambarkan kestabilan proses dan membantu menentukan sama ada proses dalam kawalan.

Sistem Penggera: Mencetuskan penggera apabila parameter kritikal melebihi had kawalan atau menunjukkan perubahan arah aliran, mendorong jurutera untuk mengambil tindakan.

Modul Analisis dan Pelaporan: Menganalisis punca anomali berdasarkan carta SPC dan kerap menjana laporan prestasi untuk proses dan peralatan.

3. Penjelasan Terperinci Carta Kawalan dalam SPC

Carta kawalan ialah salah satu alat yang paling biasa digunakan dalam SPC, membantu membezakan antara "variasi normal" (disebabkan oleh variasi proses semula jadi) dan "variasi tidak normal" (disebabkan oleh kegagalan peralatan atau sisihan proses). Carta kawalan biasa termasuk:

Carta X-Bar dan R: Digunakan untuk memantau min dan julat dalam kelompok pengeluaran untuk melihat sama ada proses itu stabil.

Indeks Cp dan Cpk: Digunakan untuk mengukur keupayaan proses, iaitu, sama ada output proses boleh memenuhi keperluan spesifikasi secara konsisten. Cp mengukur keupayaan potensi, manakala Cpk mempertimbangkan sisihan pusat proses daripada had spesifikasi.

Contohnya, dalam proses goresan, anda mungkin memantau parameter seperti kadar goresan dan kekasaran permukaan. Jika kadar goresan sesuatu peralatan melebihi had kawalan, anda boleh menggunakan carta kawalan untuk menentukan sama ada ini adalah variasi semula jadi atau petunjuk kerosakan peralatan.

4. Aplikasi SPC dalam Peralatan Etching

Dalam proses etsa, mengawal parameter peralatan adalah kritikal, dan SPC membantu meningkatkan kestabilan proses dengan cara berikut:

Pemantauan Keadaan Peralatan: Sistem seperti FDC mengumpul data masa nyata tentang parameter utama peralatan etsa (cth, kuasa RF, aliran gas) dan menggabungkan data ini dengan carta kawalan SPC untuk mengesan isu peralatan yang berpotensi. Sebagai contoh, jika anda melihat bahawa kuasa RF pada carta kawalan secara beransur-ansur menyimpang daripada nilai yang ditetapkan, anda boleh mengambil tindakan awal untuk pelarasan atau penyelenggaraan untuk mengelakkan kesan kualiti produk.

Pemantauan Kualiti Produk: Anda juga boleh memasukkan parameter kualiti produk utama (cth, kedalaman etsa, lebar talian) ke dalam sistem SPC untuk memantau kestabilannya. Jika beberapa penunjuk produk kritikal secara beransur-ansur menyimpang daripada nilai sasaran, sistem SPC akan mengeluarkan penggera, menunjukkan bahawa pelarasan proses diperlukan.

Penyelenggaraan Pencegahan (PM): SPC boleh membantu mengoptimumkan kitaran penyelenggaraan pencegahan untuk peralatan. Dengan menganalisis data jangka panjang tentang prestasi peralatan dan hasil proses, anda boleh menentukan masa yang optimum untuk penyelenggaraan peralatan. Contohnya, dengan memantau kuasa RF dan jangka hayat ESC, anda boleh menentukan bila pembersihan atau penggantian komponen diperlukan, mengurangkan kadar kegagalan peralatan dan masa henti pengeluaran.

5. Petua Penggunaan Harian untuk Sistem SPC

Apabila menggunakan sistem SPC dalam operasi harian, langkah-langkah berikut boleh diikuti:

Tentukan Parameter Kawalan Utama (KPI): Kenal pasti parameter terpenting dalam proses pengeluaran dan masukkannya dalam pemantauan SPC. Parameter ini harus berkait rapat dengan kualiti produk dan prestasi peralatan.

Tetapkan Had Kawalan dan Had Penggera: Berdasarkan data sejarah dan keperluan proses, tetapkan had kawalan dan had penggera yang munasabah untuk setiap parameter. Had kawalan biasanya ditetapkan pada ±3σ (sisihan piawai), manakala had penggera adalah berdasarkan keadaan khusus proses dan peralatan.

Pemantauan dan Analisis Berterusan: Semak carta kawalan SPC secara kerap untuk menganalisis aliran dan variasi data. Jika beberapa parameter melebihi had kawalan, tindakan segera diperlukan, seperti melaraskan parameter peralatan atau melakukan penyelenggaraan peralatan.

Pengendalian Keabnormalan dan Analisis Punca Punca: Apabila keabnormalan berlaku, sistem SPC merekodkan maklumat terperinci tentang kejadian tersebut. Anda perlu menyelesaikan masalah dan menganalisis punca keabnormalan berdasarkan maklumat ini. Selalunya mungkin untuk menggabungkan data daripada sistem FDC, sistem EES, dsb., untuk menganalisis sama ada isu itu disebabkan oleh kegagalan peralatan, sisihan proses atau faktor persekitaran luaran.

Penambahbaikan Berterusan: Menggunakan data sejarah yang direkodkan oleh sistem SPC, kenal pasti titik lemah dalam proses dan cadangkan rancangan penambahbaikan. Contohnya, dalam proses etsa, analisa kesan jangka hayat dan kaedah pembersihan ESC pada kitaran penyelenggaraan peralatan dan terus mengoptimumkan parameter pengendalian peralatan.

6. Kes Permohonan Praktikal

Sebagai contoh praktikal, katakan anda bertanggungjawab untuk peralatan etsa E-MAX, dan katod ruang mengalami haus pramatang, yang membawa kepada peningkatan dalam nilai D0 (BARC defect). Dengan memantau kuasa RF dan kadar goresan melalui sistem SPC, anda melihat arah aliran di mana parameter ini secara beransur-ansur menyimpang daripada nilai yang ditetapkan. Selepas penggera SPC dicetuskan, anda menggabungkan data daripada sistem FDC dan menentukan bahawa isu itu disebabkan oleh kawalan suhu yang tidak stabil di dalam ruang. Anda kemudian melaksanakan kaedah pembersihan dan strategi penyelenggaraan baharu, akhirnya mengurangkan nilai D0 daripada 4.3 kepada 2.4, seterusnya meningkatkan kualiti produk.

7. Di XINKEHUI anda boleh dapatkan.

Di XINKEHUI, anda boleh mencapai wafer yang sempurna, sama ada wafer silikon atau wafer SiC. Kami pakar dalam menyampaikan wafer berkualiti tinggi untuk pelbagai industri, memfokuskan pada ketepatan dan prestasi.