從 SubFab 到無塵室,達成 6 大關鍵效能指標
真空與減排系統對晶圓廠指標有何影響?
真空泵浦和減排系統是半導體製造過程中的重要一環。無論裝置類型或製程節點為何,SubFab 中有數百,甚至數千個真空泵浦和減排系統。
直到最近為止,它們作為製程和良率變動的可能來源,一直很大程度地遭忽視。然而,隨著基於晶圓廠影響較大且較直接的負面因素被排除或控制,便要開始尋找「隱藏變數」。SubFab 設備因此被列入能提高效能並推動競爭優勢的可能清單中。
半導體製造業已是高度數位化與自動化的環境,其中智慧製造工具與工業 4.0 原則也將開始發揮。製造過程的複雜性、不斷變化的日常營運以及持續進步與改善的需求,都強調著對於資料導向策略的需求。
半導體晶圓廠常使用的指標有哪些?
安全性、品質、運送、成本、人員與環境 (SQDCPE) 是廣泛用於測量及追蹤效能的指標。
安全性
真空與減排系統可將用於半導體製程中使用的所有有害物質集中,使其能無害地丟棄。其中許多氣體和副產物具有毒性、易燃性、發火性或有害於環境,若未謹慎處理,會對晶圓廠及周圍社區的健康和安全構成重大威脅。檢視安全關鍵效能指標 (KPI) 及其對晶圓廠和 SubFab 的影響非常重要。常見的安全指標是因傷害而損失的時間 (損失工作日案例率或 LWCR),以及可記錄安全事故的總數 (總可記錄案例率或 TRCR)。
品質
隨著尖端製程所需的製程步驟增加,真空和減排對產線或甚至是晶片良率的影響也隨之增加。在每個製程步驟中,設備選擇與維護決策都至關重要。做出反應式選擇會造成效率低下、製程工具停機和重大安全危害。即便是微小的良率提升,也可能會對 KPI 造成巨大影響。
輸送
每年都有成千上萬小時的製程工具時間,因為計畫外的維護而損失。如果 SubFab 中發生意外事件導致工具或腔體關閉,則在等待工具時可能會遺損失或延遲晶圓,造成那些晶圓的循環時間增加。
成本
對晶圓成本的影響可能是直接或間接的。間接成本,包括製程工具生產損失的機會成本,遠高於直接成本,尤其是在故障工具是瓶頸工具時。
人員
製作積體電路需要許多具備各種技能,且兼具理論與實作知識的人員。這些技能涵蓋物理與化學、材料科學、電機工程與電子、機械工程、控制系統等領域。
環境
為了達成永續發展的目標,需要採取許多措施 – 能源效率計畫、策略性再生能源計畫、減少溫室氣體排放量以及確立氣候變遷對策。