飛思卡爾運用JMP提升半導體製程良率
發布時間:2010-01-14 來源:電子元件技術網
中心議題:
飛思卡爾所在的半導體設計和製造行業是一個非常特殊的高科技行業,工藝流程十分複雜。其間,來自化學、光學、機械、電子和空間等多方麵的因素交織在一起,共同影響著最終產品的質量和流程的效率(參見下圖)。而(er)且(qie),半(ban)導(dao)體(ti)對(dui)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)非(fei)常(chang)苛(ke)刻(ke),這(zhe)裏(li)點(dian),從(cong)我(wo)們(men)常(chang)見(jian)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)複(fu)雜(za)連(lian)線(xian)上(shang)就(jiu)可(ke)以(yi)體(ti)會(hui)到(dao),半(ban)導(dao)體(ti)產(chan)品(pin)的(de)測(ce)量(liang)尺(chi)度(du)不(bu)是(shi)以(yi)毫(hao)米(mi)為(wei)單(dan)位(wei)的(de),而(er)是(shi)以(yi)納(na)米(mi)為(wei)單(dan)位(wei)的(de)(1毫米=1000000納米)!所幸的是,在半導體的生產過程中,成千上萬的測量數據被同步記錄下來,為我們的分析和工藝改進工作奠定了基礎。
對每一家半導體企業而言,要想在這個競爭日趨白熱化的市場上生存並發展,必須提高並控製產品的良率Yield,而且要“用最快的速度做出最準確的改善反應”。因yin為wei半ban導dao體ti產chan品pin的de價jia值zhi很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu研yan發fa生sheng產chan過guo程cheng中zhong所suo采cai用yong的de技ji術shu,而er這zhe些xie技ji術shu的de價jia值zhi往wang往wang隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi而er迅xun速su貶bian值zhi。因yin此ci,一yi旦dan出chu現xian良liang率lv下xia降jiang的de質zhi量liang問wen題ti,誰shui能neng夠gou最zui快kuai地di發fa現xian關guan鍵jian因yin素su並bing加jia以yi糾jiu正zheng,誰shui就jiu能neng最zui快kuai地di轉zhuan危wei為wei安an,最zui早zao地di向xiang市shi場chang大da規gui模mo供gong應ying成cheng熟shu產chan品pin,獲huo得de最zui大da的de利li潤run。
飛思卡爾在“良率提升Yield Enhancement”領域擁有豐富的成功經驗,主要工作可以概括為三步曲:
1 獲取數據
2 分析數據
3 展示數據
“獲取數據”的概念不難理解,很多半導體企業在早期的信息化建設、ERP項目、MES項目中都已初獲成功,為獲取數據創建了良好的條件。難就難在後麵的“分析數據”和“展示數據”上,國內的一些半導體企業在這方麵明顯缺乏經驗。
飛思卡爾在這方麵使用的工具是專業統計分析軟件JMP。六西格瑪統計分析軟件JMP是SAS公司的績效統計發現引擎,應用範圍包括業務可視化、數據發現、六西格瑪和持續改進(可視化六西格瑪、質量管理、流程優化)、研發及創新、試驗設計DOE等。半導體行業的工程師整天要和數據打交道,飛思卡爾內部的幾位既懂專業又懂統計的資深專家發揮JMP使用簡單、功能強大、可視化效果好的優勢,讓JMP成為了飛思卡爾良率提升的關鍵武器之一。
例如,飛思卡爾的工程十分用半導體行業中常見的晶圓圖Wafer Plot來初步分析晶圓的缺陷,以下兩個圖形就是運用JMP軟件繪製而成的。第一張圖顯示的是單個晶圓的質量特征,並配有帕累托圖Pareto Plot展示芯片的良率狀況和各種缺陷出現的頻次。第二張圖則是從整體層麵顯示一個批次Lot產品的質量特征(一般來說,飛思卡爾規定25個晶圓組成1個批次)。
在(zai)當(dang)前(qian)的(de)經(jing)濟(ji)形(xing)勢(shi)和(he)行(xing)業(ye)條(tiao)件(jian)下(xia),企(qi)業(ye)不(bu)允(yun)許(xu)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)花(hua)費(fei)大(da)量(liang)的(de)時(shi)間(jian)來(lai)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)和(he)展(zhan)示(shi),而(er)是(shi)要(yao)求(qiu)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)將(jiang)更(geng)多(duo)的(de)精(jing)力(li)放(fang)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)業(ye)務(wu)改(gai)進(jin)中(zhong)。飛(fei)思(si)卡(ka)爾(er)巧(qiao)妙(miao)地(di)利(li)用(yong)JMP提供的自動編程語言JSL(JMP Script Language)為大規模重複性分析、繪圖工作以及成熟的建模工作開發出各種JMP腳本程序,從很大程度上實現了“分析自動化”,使得良率改善人員隻需要要點擊一兩個按鈕,就可以完成通過菜單操作需要幾個小時才能完成的分析工作,大大節省了數據分析、問題發現以及解決方案形成的時間。
而且,飛思卡爾還將這些JMP腳本文件當成企業知識管理的重要內容,將其統一整合到內部網絡上供全球的相關人員分享使用(如下圖所示),並為每一個文件編寫了使用說明,以方便大家的使用並幫助進一步提高了企業的工作效率。
- 飛思卡爾提高並控製產品的良率
- 采用專業統計分析軟件JMP分析數據
- 巧妙地利用JMP提供的自動編程語言JSL
- 實現“分析自動化”
飛思卡爾所在的半導體設計和製造行業是一個非常特殊的高科技行業,工藝流程十分複雜。其間,來自化學、光學、機械、電子和空間等多方麵的因素交織在一起,共同影響著最終產品的質量和流程的效率(參見下圖)。而(er)且(qie),半(ban)導(dao)體(ti)對(dui)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)非(fei)常(chang)苛(ke)刻(ke),這(zhe)裏(li)點(dian),從(cong)我(wo)們(men)常(chang)見(jian)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)複(fu)雜(za)連(lian)線(xian)上(shang)就(jiu)可(ke)以(yi)體(ti)會(hui)到(dao),半(ban)導(dao)體(ti)產(chan)品(pin)的(de)測(ce)量(liang)尺(chi)度(du)不(bu)是(shi)以(yi)毫(hao)米(mi)為(wei)單(dan)位(wei)的(de),而(er)是(shi)以(yi)納(na)米(mi)為(wei)單(dan)位(wei)的(de)(1毫米=1000000納米)!所幸的是,在半導體的生產過程中,成千上萬的測量數據被同步記錄下來,為我們的分析和工藝改進工作奠定了基礎。
半導體產品的典型宏觀流程圖
對每一家半導體企業而言,要想在這個競爭日趨白熱化的市場上生存並發展,必須提高並控製產品的良率Yield,而且要“用最快的速度做出最準確的改善反應”。因yin為wei半ban導dao體ti產chan品pin的de價jia值zhi很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu研yan發fa生sheng產chan過guo程cheng中zhong所suo采cai用yong的de技ji術shu,而er這zhe些xie技ji術shu的de價jia值zhi往wang往wang隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi而er迅xun速su貶bian值zhi。因yin此ci,一yi旦dan出chu現xian良liang率lv下xia降jiang的de質zhi量liang問wen題ti,誰shui能neng夠gou最zui快kuai地di發fa現xian關guan鍵jian因yin素su並bing加jia以yi糾jiu正zheng,誰shui就jiu能neng最zui快kuai地di轉zhuan危wei為wei安an,最zui早zao地di向xiang市shi場chang大da規gui模mo供gong應ying成cheng熟shu產chan品pin,獲huo得de最zui大da的de利li潤run。
飛思卡爾在“良率提升Yield Enhancement”領域擁有豐富的成功經驗,主要工作可以概括為三步曲:
1 獲取數據
2 分析數據
3 展示數據
“獲取數據”的概念不難理解,很多半導體企業在早期的信息化建設、ERP項目、MES項目中都已初獲成功,為獲取數據創建了良好的條件。難就難在後麵的“分析數據”和“展示數據”上,國內的一些半導體企業在這方麵明顯缺乏經驗。
飛思卡爾在這方麵使用的工具是專業統計分析軟件JMP。六西格瑪統計分析軟件JMP是SAS公司的績效統計發現引擎,應用範圍包括業務可視化、數據發現、六西格瑪和持續改進(可視化六西格瑪、質量管理、流程優化)、研發及創新、試驗設計DOE等。半導體行業的工程師整天要和數據打交道,飛思卡爾內部的幾位既懂專業又懂統計的資深專家發揮JMP使用簡單、功能強大、可視化效果好的優勢,讓JMP成為了飛思卡爾良率提升的關鍵武器之一。
例如,飛思卡爾的工程十分用半導體行業中常見的晶圓圖Wafer Plot來初步分析晶圓的缺陷,以下兩個圖形就是運用JMP軟件繪製而成的。第一張圖顯示的是單個晶圓的質量特征,並配有帕累托圖Pareto Plot展示芯片的良率狀況和各種缺陷出現的頻次。第二張圖則是從整體層麵顯示一個批次Lot產品的質量特征(一般來說,飛思卡爾規定25個晶圓組成1個批次)。

基於JMP軟件的單個晶圓圖分析

基於JMP軟件的5X5晶圓圖
在(zai)當(dang)前(qian)的(de)經(jing)濟(ji)形(xing)勢(shi)和(he)行(xing)業(ye)條(tiao)件(jian)下(xia),企(qi)業(ye)不(bu)允(yun)許(xu)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)花(hua)費(fei)大(da)量(liang)的(de)時(shi)間(jian)來(lai)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)和(he)展(zhan)示(shi),而(er)是(shi)要(yao)求(qiu)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)將(jiang)更(geng)多(duo)的(de)精(jing)力(li)放(fang)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)業(ye)務(wu)改(gai)進(jin)中(zhong)。飛(fei)思(si)卡(ka)爾(er)巧(qiao)妙(miao)地(di)利(li)用(yong)JMP提供的自動編程語言JSL(JMP Script Language)為大規模重複性分析、繪圖工作以及成熟的建模工作開發出各種JMP腳本程序,從很大程度上實現了“分析自動化”,使得良率改善人員隻需要要點擊一兩個按鈕,就可以完成通過菜單操作需要幾個小時才能完成的分析工作,大大節省了數據分析、問題發現以及解決方案形成的時間。
而且,飛思卡爾還將這些JMP腳本文件當成企業知識管理的重要內容,將其統一整合到內部網絡上供全球的相關人員分享使用(如下圖所示),並為每一個文件編寫了使用說明,以方便大家的使用並幫助進一步提高了企業的工作效率。

可在內部網上瀏覽的JMP腳本語言彙集
飛思卡爾良率管理部的負責人認為:現在已經推出的JMP軟件新版JMP8中,數據可視化的功能又有了長足的發展。這正好和半導體良率提升中簡單、直觀、快速的原則相吻合,新型泡泡圖、圖形生成器等JMP特色平台已逐漸成為具有飛思卡爾特色的良率提升方法論中的重要工具。特別推薦
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