改善Fab良率的最佳方案

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1、改善Fab良率的最佳方案?作者：BruceWhitefield,ManuRehani和NathanStrader,LSILogicCorp2005-12-28點(diǎn)擊:1302??????很久以來，定期檢測(cè)每個(gè)工藝步驟增加的缺陷來驗(yàn)收用于生產(chǎn)的設(shè)備，已經(jīng)成為半導(dǎo)體業(yè)的慣例。對(duì)設(shè)備的缺陷狀況做出的判斷，對(duì)于器件的良率有非常重要的影響。不論這種檢測(cè)的頻率和影響如何，就采用的方法而言，是相對(duì)粗糙的，而且這種數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)主要是針對(duì)工程缺陷分析和傳統(tǒng)的靜態(tài)工藝控制（SPC）技術(shù)而設(shè)計(jì)的?！　”疚慕榻BLSILogic采用最佳的設(shè)備控制方法，采用新的數(shù)據(jù)系統(tǒng)來改進(jìn)其晶圓廠的設(shè)備顆

2、粒缺陷控制。這種方法調(diào)研了設(shè)備缺陷驗(yàn)收的整個(gè)企業(yè)過程，建立了一個(gè)新的數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)造來支持所有人在這方面的努力。這種新的數(shù)據(jù)系統(tǒng)叫作YieldDRIVER，它意味著通過設(shè)備的明顯改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)缺陷的降低。　　　　??????良率和生產(chǎn)率　　IC制造工廠利潤(rùn)率中最高的兩個(gè)杠桿因素是芯片的良率和設(shè)備的生產(chǎn)率。對(duì)以上兩者都非常關(guān)鍵的是如圖1所示的簡(jiǎn)單的設(shè)備顆粒驗(yàn)收檢測(cè)。檢測(cè)顆粒是為了保證產(chǎn)品在交付之前工藝設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生降低良率的缺陷檢測(cè)當(dāng)步工藝前后點(diǎn)檢片上顆粒的數(shù)量，來計(jì)算增加的缺陷數(shù)量?！　∠癜雽?dǎo)體制造中的許多其他動(dòng)向一樣，器件幾何尺寸和運(yùn)轉(zhuǎn)晶圓廠費(fèi)用的無情壓縮，都在推動(dòng)設(shè)備

3、顆粒特性的改善和更緊的控制。結(jié)果之一便是如何進(jìn)行缺陷檢測(cè)的確切細(xì)節(jié)已經(jīng)變得非常關(guān)鍵，同時(shí)這個(gè)過程還要足夠簡(jiǎn)單，使操作人員能夠每天來進(jìn)行。　　2002年，在LSI的Gresham晶圓廠里，出于新技術(shù)導(dǎo)入和良率經(jīng)濟(jì)效益的考量，要求設(shè)備的顆粒水平降低50%。并且這種改善要在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，要避免基建投資，改善總體的設(shè)備利用率而不增加成本。更換舊的工藝設(shè)備、購(gòu)買更先進(jìn)的顆粒檢測(cè)設(shè)備不作為選項(xiàng)。授權(quán)一個(gè)工廠范圍內(nèi)的缺陷控制職能交叉小組來完成這個(gè)任務(wù)?！　〗档腿毕莸耐緩健　∵@個(gè)缺陷控制小組決定首先來分析整個(gè)工廠范圍內(nèi)現(xiàn)存的設(shè)備缺陷控制方法，以發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的機(jī)會(huì)。分析的主要

4、發(fā)現(xiàn)是：　　●許多非常好的顆粒管理實(shí)例已經(jīng)在使用之中。　　●缺陷測(cè)量和計(jì)算的已知最佳方案（BKMs）并沒有在所有的測(cè)試中都貫徹實(shí)施?！　　袢毕轀y(cè)量和控制的BKMs并沒有在所有的設(shè)備中都貫徹實(shí)施?！　　窬A廠中的人并不是均等地?fù)碛腥毕轀y(cè)量和結(jié)果分析的能力?！　　窠?jīng)理們對(duì)于自己負(fù)責(zé)的設(shè)備，僅僅報(bào)告檢測(cè)、維持缺陷性能的狀況是不夠的?！　　袢毕輸?shù)據(jù)系統(tǒng)主要是針對(duì)工程分析，而不是針對(duì)生產(chǎn)缺陷控制而設(shè)計(jì)。　　簡(jiǎn)而言之，人們發(fā)現(xiàn)缺陷控制的知識(shí)和財(cái)富已經(jīng)存在于這個(gè)組織中，但是并沒有把這些知識(shí)均衡地應(yīng)用，在做一件事情時(shí)沒有把所有的已知最佳方案結(jié)合起來。　　這個(gè)缺陷控制小組認(rèn)為：要

5、完成缺陷降低的任務(wù)，最有效的方法，就是推動(dòng)迅速?gòu)氐椎迷谒泄に囍袑?shí)施已經(jīng)存在的最佳實(shí)踐案例，同時(shí)提供一個(gè)基礎(chǔ)來支持高效、一致地運(yùn)用這些案例。　　如果它是BKM，那為什么不采用呢？　　小組第一步是鑒別和記錄缺陷控制的BKMs。在回顧這些最佳個(gè)案時(shí)發(fā)現(xiàn)，似乎一些步驟，由于組織上、程序上或者基礎(chǔ)上的原因，很難實(shí)施或者不能在所有情況下實(shí)施?！　∪藗兘?jīng)常說：大部分問題的起因是缺乏溝通。這對(duì)于設(shè)備缺陷的控制過程的確是正確的。用如圖2所示的工作流程方塊圖很容易描繪出這種情形?！　》椒ǎ╬rocess）、系統(tǒng)基礎(chǔ)（systeminfrastructure）和組織現(xiàn)實(shí)（organ

6、izationalrealities），存在于相互關(guān)聯(lián)但又相互隔離的平面內(nèi)。要取得成功，設(shè)備缺陷控制過程必須在這所有三個(gè)維度上都采取措施。比如，顆粒監(jiān)控的第一步，可能要求刻蝕操作工（組織）通過追蹤制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）中的點(diǎn)檢片，來遵循設(shè)備驗(yàn)收的規(guī)范（方法），但是下一步可能要求良率操作工（組織）通過使用缺陷分析軟件（系統(tǒng)）來遵循分析規(guī)范（方法）。顆粒監(jiān)控的實(shí)際工作應(yīng)該是完美地貫穿于所有這三個(gè)方面。如果任何一個(gè)方面的要求沒有達(dá)到，那么這種方法就崩潰了，導(dǎo)致低效率的、重復(fù)性的過程，或者這種方法的使用不足?！　榱烁倪M(jìn)設(shè)備缺陷的控制實(shí)踐，這個(gè)小組不得不考慮整個(gè)工作流程

7、空間。重大的組織變更超出了這個(gè)小組的職權(quán)范圍，但是方法卻必須要遵循已知的最佳案例。這意味著，系統(tǒng)基礎(chǔ)必須做出調(diào)整來提供一個(gè)充滿活力的工作流程?！　〗M織方面　　這個(gè)Fab的組織架構(gòu)是一個(gè)工藝區(qū)域和職責(zé)紀(jì)律相交的矩陣，這是很多晶圓廠的典型情況。這個(gè)組織的實(shí)際情況是，其基礎(chǔ)架構(gòu)不能提供報(bào)告和數(shù)據(jù)總結(jié)，以便及時(shí)提醒fab中各個(gè)獨(dú)立區(qū)域中負(fù)責(zé)各種紀(jì)律的經(jīng)理們，以及負(fù)責(zé)特定區(qū)域的生產(chǎn)主管們?！　』A(chǔ)架構(gòu)必須支持的典型的組織矩陣和不同焦點(diǎn)，如圖3所描述。　　如果陪訓(xùn)資料和規(guī)范沒有包含BKM方法的話，這會(huì)導(dǎo)致職員的陪訓(xùn)不足和視野狹窄，從而造成另外一種形式的組織斷裂。的實(shí)際情況，

8、要求組織基礎(chǔ)和架構(gòu)支持B