Fuping Semi Yield Masters Technology Co., Ltd.(阜平佳率半導體技術信息咨詢服務有限公司),技術總監。題目”Achieving Mastery in Chip Manufacturering”(“掌控芯片生産”)
在3月11日召開的中國國際半導體技術大會(CSTIC)上,阜平佳率半導體技術信息咨詢服務有限公司(美國德州 AdvancedFab Technology之姊妹公司)Patrick Fernandez做了題爲“Achieving Mastery in Chip Manufacturing”(《掌控芯片生産》)的主題演講。阜平縣馬佳副縣長親臨現場,表明了該縣支持高科技産業在本地發展的決心。
演講者:Cyril Patrick Fernandez(西裏爾.帕特裏克.費爾南德茲)
Patrick演講的核心內容,是向業界提出能夠快速解決困擾多數晶圓廠良率問題的全新方案。Patrick指出,很多晶圓廠一直沿用傳承幾十年的做法解決晶圓生産中出現的問題,然而,這些傳統做法本身就存在較大問題,導致晶圓廠每天付出上百萬美元的代價。
Patrick帶領的團隊對流行的傳統做法發起了挑戰,針對不爲多數晶圓廠所知的問題,尋找到了切實可行的解決方案。
他是如何做到的呢?Patrick成功幫助過全球 28家晶圓廠,在此過程中積累了豐富的經驗。他認真考察了這些晶圓廠的運轉狀況,發現他們缺乏系統集成,且大數據應用不到位、效率低下。他意識到,必須對傳統方法進行嚴格和正確的修正。運用他的方法,晶圓廠就能把曾經浪費掉的 80%-90%精力專注于那些影響良率的問題上。
傳統上,晶圓廠一般要求設備供應商爲他們安裝設備,然後自己用大約 90天左右時間加工生産晶圓,期間,要按照已知指標進行測量;最後,生産出來的晶圓經過測試以確定其好壞。所謂良率,就是好芯片的比率。晶圓家公司生産期間,要監控 10萬至 50萬個控制圖表,以確保設備和晶圓正常。如果發現不正常,設備就要停止運行數天甚至數周以查找原因。然而,按照上述方法操作,産品良率往往低于業界平均值,交貨周期依然不穩。造成這種情況的原因是晶圓廠的這種傳統測量方法不正確。特別是運用新技術和開發新産品時,同樣的問題就會反複發生。Patrick認爲,上述問題本不該發生,晶圓生産本來可以像開轎車般運轉平順。
Patrick在德儀工作30年,期間,從事良率服務9年,熟知12個技術節點,參與過 12個晶圓廠的新廠開辦。經驗告訴他,晶圓廠的根基是良率。好的良率帶來高産能、高可靠性、低成本、新産品快速量産。換句話說,無論是産能、成本、新技術應用還是量産,其核心問題就是良率的好壞。Patrick在演講中指出,要想解決晶圓廠問題,就要打破依賴設備廠商的傳統做法,必須建立新的觀念,以避免 90天生産周期後,才在測試中發現良率問題。這種新的做法他稱之爲“累積實踐知識”,即,集成晶圓廠各系統,確保不發生系統間相互影響。爲了解決問題,晶圓廠必須進行投入,他們可以選擇花費巨額資金自己尋求解決辦法,也可以較小的代價,從有能力的第三方獲取相關知識。更重要的,是避免早已解決了的問題再次發生。上層管理者往往對問題的發生渾然不知,他們了解的僅僅是最終測試結果。因此,要確保經理層了解一線工程師可見的要項指標(metrics),這樣,經理們就確切知道問題出在哪裏,如何有效解決問題。提供給決策者的信息應包含 17個基本項:對大數據進行軟件分析的結果、設備和工藝評估結果,以及另外 15個基本項。在這 17個基本項基礎上,可生成優先解決方案列表,這個列表將産品測試失效進行優先排序,並與晶圓生産參數直接關聯。按照 Patrick的解決方案,很容易實現 90%以上的産品良率。通過將精力集中在關鍵問題解決上,晶圓廠只需要原來一半時間就可實現預期良率,新産品認證、技術轉移的時間也會相應縮短至原來的一半。
Patrick還透露,他計劃今年在中國出版業界第一部探討晶圓廠能力的專業書籍《提高晶圓廠能力》(“Enhance FabPerformance”)。
佳率團隊的首席顧問,是將半導體技術帶到台灣和新加坡的毛鑫博士。