大流行席卷而來的新常態(tài)給半導(dǎo)體行業(yè)帶來了重大變化，制造商和半導(dǎo)體工廠可能會在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)適應(yīng)這種變化。需求旺盛和長期短缺使半導(dǎo)體產(chǎn)能處于溢價地位。在可預(yù)見的未來，需求可能會超過供應(yīng)。

因此，半導(dǎo)體制造商感受到了比以往更快地推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的巨大壓力?？蛻魧υ敿?xì)的可追溯性數(shù)據(jù)的需求比以往任何時候都大。芯片制造商必須提供更多樣化的產(chǎn)品組合的高質(zhì)量和大批量生產(chǎn)，而這在處理過程中變得更加困難，而這往往是每個設(shè)備獨(dú)有的。

增加產(chǎn)品多樣性增加了難度

增加挑戰(zhàn)的是需要復(fù)雜多芯片或多芯片設(shè)備的各種應(yīng)用程序的數(shù)量不斷增加。這需要在批次或腔室中混合產(chǎn)品以對每種產(chǎn)品執(zhí)行不同的操作，這對于最大限度地提高利用率至關(guān)重要，尤其是對于采用小型、廉價封裝的設(shè)備而言。跟蹤此類復(fù)雜產(chǎn)品的數(shù)據(jù)并非易事，芯片制造商發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的跟蹤方法已無法跟上步伐。

如果您正在制造復(fù)雜的多芯片設(shè)備，這就是單設(shè)備處理發(fā)揮作用的地方。單設(shè)備跟蹤 （SDT） 是管理生產(chǎn)和提供有關(guān)每個設(shè)備及其處理歷史的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的最有效方式，尤其是在以不同方式處理單個設(shè)備時。

SDT 長期以來一直被認(rèn)為具有解決可追溯性挑戰(zhàn)的潛力。事實上，一些芯片制造商試圖通過開發(fā)本土系統(tǒng)來利用 SDT 的潛力，但現(xiàn)實情況是，這些本土系統(tǒng)的開發(fā)極其復(fù)雜，而且眾所周知難以維護(hù)。更不用說能夠?qū)崿F(xiàn)滿足復(fù)雜流程需求所需的快速交易時間了。

當(dāng)今可用的大多數(shù)流行制造執(zhí)行系統(tǒng) （MES） 也無法擴(kuò)展以處理所需的數(shù)據(jù)量和復(fù)雜交易量。它們通常會減慢復(fù)雜的操作速度。典型的 MES 需要幾秒鐘而不是所需的毫秒來處理批次中每個設(shè)備的每個事務(wù)的數(shù)據(jù)，這不適用于自動化大批量生產(chǎn)。

為了解決這個問題，芯片制造商確實需要一種不同的方法，將 SDT 轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚俨僮鳎瑥亩鴮崿F(xiàn)更高的吞吐量。

更快地獲得更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品至關(guān)重要。但是怎么做？

我們明白，客戶不能坐等芯片制造商建立新的生產(chǎn)設(shè)施來更好地滿足他們的需求?，F(xiàn)在迫切需要一種內(nèi)置于 MES 中的實用、高性能解決方案，以支持單設(shè)備跟蹤和可追溯性，以生產(chǎn)速度進(jìn)行大批量和復(fù)雜產(chǎn)品的跟蹤。

幸運(yùn)的是，今天有更新的高性能解決方案可以優(yōu)化容量、加速復(fù)雜的芯片制造、簡化數(shù)據(jù)并改善控制。此外，通過將高性能功能集成到 MES 中，半導(dǎo)體制造商可以控制每個設(shè)備如何通過每個過程并以以前無法達(dá)到的交易速度記錄它，從而提供高速單設(shè)備跟蹤和追蹤。

圖1、現(xiàn)代半導(dǎo)體制造執(zhí)行系統(tǒng)

跟蹤與跟蹤

跟蹤和跟蹤之間的區(qū)別是當(dāng)前市場中的一個重要區(qū)別，因為當(dāng)今客戶需求所需的解決方案需要兩者。

可追溯性是將設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)追溯到其原點(diǎn)的能力。

追蹤： 您沿著完整的路徑從當(dāng)前點(diǎn)向后退到起點(diǎn)。例如，要在晶圓上追蹤設(shè)備的來源，您可以從晶圓廠開始。使用地圖，這是向后看的家譜。

盡管客戶要求可追溯性，其中包括每個設(shè)備在其制造生命周期中的每一刻所暴露的確切工藝條件，但跟蹤前向運(yùn)動對于數(shù)據(jù)收集和半導(dǎo)體生產(chǎn)也是必不可少的。因此，半導(dǎo)體制造商需要跟蹤以便批量處理每個設(shè)備并提供客戶所需的所有數(shù)據(jù)。

跟蹤使用地圖顯示過程中每個單獨(dú)設(shè)備的下一步。

跟蹤： 您按照從設(shè)備當(dāng)前所在位置到下一步應(yīng)該去的位置的路徑前進(jìn)，如地圖。跟蹤允許在特定步驟在每個設(shè)備上進(jìn)行不同的處理，允許在其他步驟進(jìn)行相同的處理，并記錄與切割后的單個芯片和組裝后的封裝相關(guān)的詳細(xì)信息和元數(shù)據(jù)。使用地圖，這是具有前瞻性的家譜。

制造多芯片模塊 （MCM）、封裝系統(tǒng) （SIP）、中央處理器 （CPU） 和絕緣柵雙極晶體管 （IGBT） 的公司需要跟蹤子設(shè)備。由于批次大小不同，需要通過流程中的每個步驟跟蹤和監(jiān)控每個設(shè)備，以提供完整的可追溯性和譜系。

如果組裝和測試沒有完全的過程控制，復(fù)雜的多芯片設(shè)備的良率可能會很低。對于多芯片產(chǎn)品，SDT的跟蹤和追溯是必不可少的，但SDT必須連接到MES和設(shè)備自動化。并且通過添加高性能技術(shù)，可以按照自動化大批量交易所需的生產(chǎn)速度執(zhí)行跟蹤和追溯。

圖 2、單設(shè)備可追溯性需要單設(shè)備跟蹤，這在每一步都可能很復(fù)雜。

為什么需要更高的性能？

對于復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品，目前的跟蹤方法無法衡量。用于單設(shè)備跟蹤的順序數(shù)據(jù)寫入變得非常低效。公司再也無法承受數(shù)據(jù)處理以減慢生產(chǎn)速度和限制產(chǎn)能的代價。他們也不能等待并行數(shù)據(jù)寫入，這會使應(yīng)用程序服務(wù)器陷入困境，冒著無法保持?jǐn)?shù)據(jù)監(jiān)控最新的風(fēng)險。

當(dāng) MES 能夠執(zhí)行大批量的單個設(shè)備跟蹤時，半導(dǎo)體制造商可以更靈活地控制每個設(shè)備如何通過每個過程進(jìn)行。這種高性能方法是發(fā)揮單設(shè)備跟蹤眾多優(yōu)勢的關(guān)鍵。單設(shè)備跟蹤還允許您將元數(shù)據(jù)包含在單個項目中。即使在設(shè)備與晶圓分離、通過拆分和合并處理、單獨(dú)分箱和分級之后，它仍保留其歷史并可以繼續(xù)該過程。

當(dāng)您跟蹤整個設(shè)備時，如果層上的層存在無法訪問標(biāo)識符的問題，則必須將其清晰地映射出來。通過這種方式，您仍然可以通過您的未來應(yīng)該發(fā)生的事情的地圖來實現(xiàn)可追溯性，因此您可以在每個步驟發(fā)生時對其進(jìn)行驗證。

圖 3、承運(yùn)人、批次和項目之間的關(guān)系通常很復(fù)雜。

快速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的高性能方法

每當(dāng)需要將父 loT 分解為 50 個或更多子事務(wù)時，高性能方法都表現(xiàn)出色，因為它使用批量而不是順序數(shù)據(jù)寫入。這種數(shù)字優(yōu)勢使數(shù)千個事務(wù)能夠使用存儲過程寫入數(shù)據(jù)庫。它執(zhí)行這些對數(shù)據(jù)庫而不是應(yīng)用程序的寫入，因此網(wǎng)絡(luò)聊天被最小化，但速度仍然很高。使用靈活的方法，它可以以極高的效率編寫數(shù)據(jù)庫操作、參數(shù)、語句或值。

將如此多的高性能功能集成到 MES 中，很容易看出半導(dǎo)體公司如何提高滿足客戶可追溯性需求的能力，符合 SEMI 標(biāo)準(zhǔn)，并將吞吐量提高到一個全新的水平。如今，每個芯片制造商都需要更大的吞吐量，才能更快地生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品?？於嗔?。

圖 4、兩級啟動事務(wù)比較的標(biāo)準(zhǔn)速度。

審核編輯：郭婷