La relation étroite entre le rendement et la fiabilité des CI semi-conducteurs a été bien étudiée et documentée.Les données de la figure 1 montrent cette relation.Les résultats similaires sont disponibles au niveau des lots, des plaquettes et des puces. En bref, le rendement est élevé et la fiabilité est bonne.La corrélation entre rendement et fiabilité est complètement inattendue, car le type de défaut qui cause la défaillance de la puce est le même que le type de défaut qui cause des problèmes de fiabilité. Les différences entre les défauts affectant le rendement et la fiabilité sont principalement dans leur taille et leur position sur le modèle de la puce.
Figure 1 La relation étroite entre la fiabilité du composant IC et le rendement.
Par conséquent, la réduction du nombre de défauts affectant le rendement dans le processus de fabrication de circuits intégrés augmentera le rendement de référence et améliorera la fiabilité des composants utilisés, ce qui fait que les fonderies desservant le marché automobile sont confrontées à deux facteurs clés. Le premier problème est économique: pour améliorer la fiabilité, il faut du temps, de l'argent et des ressources pour augmenter le rendement, et quel est le niveau d'investissement approprié La deuxième question est technique: Pour relever le rendement de référence au niveau nécessaire, quoi? Est-ce le meilleur moyen de réduire les défauts?
Pour les équipementiers qui fabriquent de l'électronique grand public (téléphones mobiles, tablettes, etc.), le «rendement mature» est défini comme un tournant dans l'investissement en temps et en ressources qui n'augmente pas nécessairement le rendement. Stabilisation, atteignant généralement une valeur élevée mais toujours bien inférieure à 100% Les fonderies de produits de consommation redistribueront les ressources au processus et à l'équipement pour développer le prochain nœud de conception, ou réduiront les coûts pour augmenter la rentabilité de leurs nœuds matures. Capacité de ne pas rechercher de meilleurs rendements, car cela est plus économique.
Pour les fonderies automobiles, la décision économique d'augmenter les investissements afin d'augmenter les rendements a dépassé la décision typique concernant les avantages marginaux.Lorsque des problèmes de fiabilité surviennent, les fabricants de circuits intégrés peuvent devoir supporter des analyses de défaillances coûteuses et chronophages. Et assumer la responsabilité économique de la défaillance et la récupération du produit pendant la période de garantie du produit, ainsi que la responsabilité légale potentielle.Selon les exigences de fiabilité pour les circuits intégrés automobiles sont deux à trois ordres de grandeur plus élevés que les CI consommateurs, les fonderies automobiles doivent réaliser encore plus Niveau de rendement de référence élevé, ce qui nécessite de repenser la signification de «rendement mature».
La figure 2 met en évidence la différence entre le rendement à maturité des produits de consommation et celui des équipementiers automobiles.Tout type d'usine augmentera la courbe de rendement, de sorte que presque tous les rendements d'impact systémique ont été résolus. La perte de rendement est principalement causée par des défauts aléatoires dans l'équipement de traitement ou dans l'environnement, la fonderie de produits de consommation peut considérer que le rendement et la fiabilité sont «suffisants» et adopter l'approche appropriée. L'usine utilise une stratégie d'amélioration continue pour faire grimper la courbe des taux.En réduisant l'incidence des défauts affectant le rendement, les fonderies automobiles peuvent également réduire les défauts potentiels de fiabilité, optimisant ainsi leurs profits et réduisant les risques.
La chaîne d'approvisionnement automobile (auprès d'un fournisseur aux OEM, aux fabricants de circuits intégrés) sont en train de penser une sorte de « chaque défaut est très important », et la poursuite de la stratégie zéro défaut. Ils se rendent compte que, quand laissent les pièges potentiels après la fonderie, que chaque étape précédente dans la chaîne d'approvisionnement, d'identifier et de résoudre le coût augmentera de 10 fois. par conséquent, le courant dépendance excessive sur les méthodes de tests électriques doivent être remplacés par la stratégie la moins coûteuse, l'échec potentiel dans les fonderies à venir Stop Seule une mise en œuvre méthodique du plan de réduction des défauts, la fonderie peut atteindre des objectifs zéro défaut, et peut être strictement contrôlée par les constructeurs automobiles.
En plus des capacités robustes de contrôle des défauts en ligne, certains des moyens que les gestionnaires d'achat de voiture veulent voir pour réduire les défauts comprennent:
Programme d'amélioration continue (CIP) pour réduire les défauts de base
Meilleur flux de production d'équipement
Programme d'amélioration du mauvais équipement
Continuer à réduire les défauts de base
stratégie ligne de production de défaut est basée strictement prévu tout défaut de diminuer la référence. Afin de détecter avec succès et affecter les types de composants de règles de conception des défauts de rendement et de fiabilité, les défauts de ligne stratégie de production de fonderie doit inclure un équipement de contrôle de procédé approprié et adapté la détection d'un plan d'échantillonnage de système de détection de défaut. utilisé doit avoir la sensibilité de défaut nécessaire, maintenu et atteint les caractéristiques et l'utilisation de réglage fin du processus de détection. détecte échantillonnage doit atteindre une fréquence suffisante pour que les étapes de procédé, afin de détecter rapidement le procédé ou l'appareil offset. en outre, il devrait être suffisant pour soutenir la capacité de détection peut accélérer la détection des anomalies, causes profondes de distinguer entre le risque et le suivi WIP du plan de contrôle. avec ces éléments, la fonderie automobile devrait être des critères réalisables pour le programme de réduction des défauts de succès, le Le plan peut démontrer une amélioration des tendances de rendement au fil du temps, fournissant des objectifs d'amélioration supplémentaires et assimilant les meilleures pratiques de l'industrie.
L'un des plus grands défis dans un plan de réduction des défauts de base est de répondre: d'où vient le défaut? La réponse est souvent pas si simple.Parfois, les défauts sont détectés après plusieurs étapes du processus.Parfois, seulement après que la plaquette passe par l'autre Après le processus et la «décoration» du défaut, il devient apparent, ce qui signifie que le défaut est plus évident dans le système de détection.La stratégie de surveillance du dispositif permet de résoudre le problème de l'origine du défaut.
Dans les applications de contrôle de l'équipement / certification des dispositifs (TMTQ), une plaquette de plaquettes est d'abord testée pour fonctionner dans un équipement de traitement désigné (ou chambre de réaction) et ensuite réanalysée (Figure 3). Les résultats sont clairs, il n'y a aucun doute sur la cause du défaut La fonderie automobile qui applique des normes zéro défaut reconnaît les avantages de la stratégie de surveillance de l'équipement: grâce à des procédures d'essais sensibles Des limites de contrôle appropriées et un plan d'action hors contrôle (PCAP) peuvent révéler des pertes de rendement aléatoires de chaque équipement de traitement et les résoudre.
Figure 3 Après le "pré-contrôle" détecte les données de référence de la plaquette, la plaquette peut être utilisé pour faire un cycle de tout ou partie des étapes de l'équipement de traitement.Le "post-test" révèle les défauts ajoutés à l'équipement de processus.
De plus, comme le montre la figure 4, les défauts nouvellement ajoutés à l'équipement de traitement sont relevés au fil du temps, ce qui fournit un dossier d'amélioration durable qui peut être vérifié et utilisé pour établir les futurs objectifs de réduction des défauts. Classification des défauts qui se produisent sur chaque appareil et génère une base de données qui peut être utilisée comme référence pour l'analyse des défaillances de champs Cette méthode nécessite une certification très fréquente (au moins une fois par jour), généralement avec le meilleur workflow décrit ci-dessous ou Un mauvais plan d'amélioration de l'équipement est utilisé ensemble.
4 Au fil du temps, l'amélioration continue de la propreté de l'appareil. La racine du problème est clair, peut être objectivement établi tous les trois mois ou des objectifs mensuels de réduction des défauts. De plus, le défaut comparant deux équipement de traitement qui peut afficher la machine Cleaner (Nettoyeur) Ceci aide à guider les activités de maintenance de l'équipement et bloque la cause des écarts entre les appareils.
Les plans d'amélioration de l'AWF / mauvais équipement ont leurs propres avantages
Flux de travail est le meilleur équipement pour les fonderies Une autre stratégie pour la réalisation de l'industrie automobile exigences de la norme zéro de défaut. Avec le meilleur flux de travail de flux de travail de l'équipement ou en voiture (AWF), pour fab plaquette automobile IC seulement le meilleur système d'exploitation de l'équipement de traitement qui nécessite à la fois sur mesure pour toutes les étapes du processus fab de la machine préférée. afin de déterminer de manière fiable ce que la meilleure machine, en utilisant la surveillance de la ligne de données fonderie et équipement de détection, alors que les machines pour le flux de travail de l'automobile. les restrictions de tranches de voiture sur un seul appareil peut entraîner une plus longue période de temps dans chaque étape du processus. Cependant, les défauts peuvent conduire à des problèmes de fiabilité taux plus élevé par rapport au flux de processus Cette approche est toujours préférée pour les wafers automobiles.Avec un programme d'amélioration continue méthodique, la plupart des fonderies peuvent généralement atteindre plusieurs équipements conformes à la norme AWF à chaque étape en fixant un objectif de réduction des défauts trimestriels.
Étant donné que cette méthode est difficile à développer, donc le meilleur équipement pour le meilleur flux de travail est seulement une petite partie de la fonderie automobile WIP pour la production de masse de la fonderie des produits automobiles, la priorité devrait être donnée plan d'amélioration continue plus structuré, comme ci-après La méthode d'amélioration du mauvais équipement.
flux de travail plutôt que mauvais plan d'amélioration de l'équipement avec le meilleur équipement, car il peut prendre l'initiative de résoudre le pire des équipements de procédé dans une étape de processus donné. Le plus grand succès dans la réduction des lacunes que l'indice de référence des fonderies, souvent par l'utilisation d'un équipement défectueux Programme d'amélioration Ils descendent d'abord le pire périphérique de chaque étape du processus et ajustent le périphérique jusqu'à ce qu'il dépasse la moyenne du reste des périphériques du même groupe.Ils répètent le processus encore et encore jusqu'à ce que tous les périphériques du même groupe correspondent Norme minimale Un programme efficace d'amélioration de l'équipement exige que l'usine dispose d'une stratégie de surveillance de l'équipement bien organisée pour certifier chaque équipement de procédé à chaque étape.Au moins un processus de certification est nécessaire pour chaque jour sur chaque équipement. assurer une collecte adéquate des données, détaillons ANOVA ou de l'analyse de Kruskal-Wallis afin de déterminer le meilleur et le pire dans chaque appareil. un mauvais plan d'amélioration de l'équipement prendra les dispositions nécessaires processus temps d'arrêt, et il est bien connu dans le fabuleux augmentera à la voiture L'un des moyens les plus rapides de standardiser: en améliorant le rendement et la fiabilité, la stratégie mentionne enfin la productivité et la rentabilité effective des fonderies automobiles.