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

因此，半導體制造商感受到了比以往更快地推出更多優(yōu)質產品的巨大壓力。客戶對詳細的可追溯性數(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品組合的高質量和大批量生產，而這在處理過程中變得更加困難，而這往往是每個設備獨有的。

增加產品多樣性增加了難度

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

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

SDT 長期以來一直被認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)極其復雜，而且眾所周知難以維護。更不用說能夠實現(xiàn)滿足復雜流程需求所需的快速交易時間了。

當今可用的大多數(shù)流行制造執(zhí)行系統(tǒng) （MES） 也無法擴展以處理所需的數(shù)據(jù)量和復雜交易量。它們通常會減慢復雜的操作速度。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備的每個事務的數(shù)據(jù)，這不適用于自動化大批量生產。

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)質產品至關重要。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設施來更好地滿足他們的需求。現(xiàn)在迫切需要一種內置于 MES 中的實用、高性能解決方案，以支持單設備跟蹤和可追溯性，以生產速度進行大批量和復雜產品的跟蹤。

幸運的是，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，半導體制造商可以控制每個設備如何通過每個過程并以以前無法達到的交易速度記錄它，從而提供高速單設備跟蹤和追蹤。

圖1、現(xiàn)代半導體制造執(zhí)行系統(tǒng)

跟蹤與跟蹤

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

可追溯性是將設備的當前狀態(tài)追溯到其原點的能力。

追蹤： 您沿著完整的路徑從當前點向后退到起點。例如，要在晶圓上追蹤設備的來源，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，但跟蹤前向運動對于數(shù)據(jù)收集和半導體生產也是必不可少的。因此，半導體制造商需要跟蹤以便批量處理每個設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設備的下一步。

跟蹤： 您按照從設備當前所在位置到下一步應該去的位置的路徑前進，如地圖。跟蹤允許在特定步驟在每個設備上進行不同的處理，允許在其他步驟進行相同的處理，并記錄與切割后的單個芯片和組裝后的封裝相關的詳細信息和元數(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，復雜的多芯片設備的良率可能會很低。對于多芯片產品，SDT的跟蹤和追溯是必不可少的，但SDT必須連接到MES和設備自動化。并且通過添加高性能技術，可以按照自動化大批量交易所需的生產速度執(zhí)行跟蹤和追溯。

圖 2、單設備可追溯性需要單設備跟蹤，這在每一步都可能很復雜。

為什么需要更高的性能？

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

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

當您跟蹤整個設備時，如果層上的層存在無法訪問標識符的問題，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)生時對其進行驗證。

圖 3、承運人、批次和項目之間的關系通常很復雜。

快速數(shù)字化轉型的高性能方法

每當需要將父 loT 分解為 50 個或更多子事務時，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)庫而不是應用程序的寫入，因此網(wǎng)絡聊天被最小化，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，很容易看出半導體公司如何提高滿足客戶可追溯性需求的能力，符合 SEMI 標準，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，才能更快地生產出更優(yōu)質的產品。快多了。

圖 4、兩級啟動事務比較的標準速度。

審核編輯：郭婷