תעשיית המוליכים למחצה פועלת בגבולות ההנדסה הדיוק.כפי מעגלים משולבים מתכווץ אל צמתים חד-ספרתיים וטרטרטרים wfer גדלים ל-300 מ"מ ומעבר, שולי השגיאות לקשקשים אטומיים.אפילו חלקיק יחיד של אבק או עובי גלי תת-גל יכול להפוך אינספור מיליון דולר של תשואות חסרות תועלת.

מה זה קבלה?

קבלת הדגימה היא טכניקה סטטיסטית המשמשת כדי לקבוע אם לקבל או לדחות הרבה חומרים או מוצרים המבוססים על בדיקה של מדגם שנבחר באופן אקראי, במקום לבדוק כל פריט (100 אחוזים), היצרן בודק תת-קבוצה קטנה ומשתמש במספר פגמים שנמצאו כדי לקבל החלטה על כל העניין. גישה זו מציעה חיסכון משמעותי בזמן, עבודה, ועלות, במיוחד כאשר בדיקות היא הרסנית או תהליך הבדיקה עצמה הוא איטי.

כלל ההחלטות בנוי על שני פרמטרים מרכזיים: ה-FLT:0 (רמה באיכות גבוהה (AQL) LT:1 ו-FLT:2lot סובלנות אחוז פגומים (LTPD)FLT 3: 3 מקבל את הרמה האיכות הגרועה ביותר כי הצרכן רואה מקובל כמו תהליך ממוצע.

בתעשיית המוליכים למחצה, ערכי AQL הם לעתים קרובות יותר הדוק מאשר בייצור כללי. בעוד רכיב אלקטרוניקה לצרכנים טיפוסי עשוי להיות AQL של 1% או אפילו 0.65 אחוזים, חצי מוליכים למחצה ו- השבבים לעתים קרובות דורשים AQLs של 0.1% או 0.01% עבור פרמטרים חשמליים קריטי.זה מניע את הצורך בדגימות גדולות יותר וציוד מדידה רגיש יותר.

תפקיד קבלת ה-Sampling בייצור Semiconductor

ייצור Semiconductor הוא תהליך רב-שלבי, רב-עוצמה רב-עוצמה.הערך המוסף בכל שלב עולה באופן דרמטי: סיליקון חשוף עולה כמה דולרים, אבל עד שהוא מגיע למבחן הסופי, מוות יחיד עשוי להיות שווה מאות דולרים. פגם שהתגלה מוקדם חוסך את עלות העיבוד של רצף רע באמצעות שלבים עוקבים.

וואיפר (Front End)

בעיבוד חזיתי, גלימות סיליקון גולמיות נכנסות מדגימות עבור פגמים קריסטלוגרפיה, אחידות עובי (FLT:0total עובי וריאציות, TTVearFLT:1), והתנגדות.לאחר שלבים קריטיים כגון photolithography, etching, ו deposition, דגימות wferscade עובי עובי מ casette או פרווה הם נמשכים עבור מטרופולין.

האסיפה והחבילה (Back End)

לאחר הסימון, הקוביות הבודדות מודגם עבור פגמים חזותיים (מדפים, שבב), יושרה של דפי אג"ח, ומות נספח איכות.בחבילה גבוהה, קבלת הדגימה משמשת למסגרות מובילות נכנסות, תת-סטריטים, ותבניות עובש. כי חומרים אלה באים ספקים חיצוניים, תוכנית הדגימה חייבת להיות מומשתתתתתתתתתתתת ויישר עם תוכנית אבטחת האיכות של ספק רבים.

מבחן אחרון ושרוף

בסוף הקו, קבלת הדגימה משמשת לעתים קרובות לבדיקות של כוויות וחשמליות.כי בדיקות כל מכשיר יכול להיות בלתי סביר מבחינה כלכלית עבור שבבים מסוימים של סחורות בנפח גבוה, מדגם סטטיסטית מאומת נבדק לטמפרטורה קיצונית ותנאי מתח.התוצאות משמשות לקבל או לדחות את כל השפע.

אתגרים של סובלנות

הסובלנות הקומפקטית של תעשיית המוליכים למחצה מציגה אתגרים ייחודיים עבור קבלת הדגימה. תוכניות מסורתיות לחיקוי להניח כי איכות המוצר היא הומוגנית בתוך הרבה, אבל בהפצה למחצה, פגמים יכולים לנבוע עקב תקלות כלי או תנאים סביבתיים מקומיים.יתר על כן, אי הוודאות יכולה להיות חלק משמעותי של סובלנות, הגדלת הסיכון של אתגרים לא תואמים: כוללים:

  • (FLT:0) יכולת מערכת חישוב: FLT:1, הגאז חוזר על יכולת והתאמה מחדש (GR &R) חייב להיות פחות מ -10% של מרווח הסובלנות. עבור תכונות תת-מטר, זה דורש ציוד יקר כגון מיקרוסקופים כוח אטומי, סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים, ואליפסמטרים.
  • (ב) טעות של תפוצה:0 (FLT:1 כאשר סובלנות הם כמה ננומטרים, אפילו טעות קטנה של דגימה יכול להוביל לקבל הרבה כי למעשה עולה על גבולות הפרטה.טכניקות סטטיסטיות מתקדמות כמו FLT:2variable sampling תוכניות samplingFLT 3: (באמצעות מדידות בפועל ולא רק ללכת / לא נתונים) יכול להפחית את הסיכון הזה אלא גם ניתוח מתוחכם יותר.
  • (FLT:0) תהליכים של Semiconductor כפופים לסחף מטעמים של אמבטיה כימית, הזדקנות פוטורסיסטית או מסכה. תוכנית דגימה שעובדת בתחילת הריצה עשויה להיות לא מספיקה אם הסחף הוא מונוטוני.
  • (FLT:0) צפיפות צפיפות הדחיסות של הדחיסות: FIRLT:1 Defects on wfers לעתים קרובות לעקוב אחר התפלגות Poisson, אבל עם מקבץ מרחבי.פשוט אקראי יכול להחמיץ אשכולות, המוביל לטבע לא נכון.

תוכניות וסטנדרטים בתעשייה

(ב) כמה תקנים לאומיים ובינלאומיים מספקים את הבסיס לתוכניות הדגימה (הנפוצות ביותר) (FLT:0)ANSI/ASQ Z1.4 (לשעבר MIL-STD-105) ,FLT:1, אשר מבוסס על תכונות sampling (go/no-go) עבור נתונים משתנים (ערכים ממונעים), FLT2:N / PHIQIRQE / PH) TERD, במיוחד כאשר הם משתמשים בתהליכים קריטיים, בעיקר ב-D5D-D-D-D5, בעיקר כאשר הם משתמשים ב-DD2D-D.

חשוב לציין כי תעשיית המוליכים למחצה לעתים קרובות להתאים את הסטנדרטים האלה.המפרט הפנימי של היצרן למחצה עשוי לקרוא AQL של 0.04% עבור פרמטרים חשמליים קריטיים, שהוא סדר גודל חזק יותר מאשר טבלאות AQL שפורסמו ב Z1.4. במקרים כאלה, תוכנית הדגימה חייבת להיגזר ממאפיינים התפעוליים (OC) כדי להבטיח את חברות ההגנה הרצויות רבות: LTC) לפתח תכונות מתמטיות שלהם.

לקריאה נוספת על תוכניות דגימה סטנדרטיות, מתייחס ל-FLT:0 (ASQ קבלה של סמפלינג'ר 1 ו-FLT:2SEMI סטנדרטיים עבור ציוד Semiconductor וחומרים:FLT 3:2).

בחירת התוכנית הנכונה

בחירת תוכנית דגימה עבור יישום Semiconductor נתון כרוך איזון מספר גורמים:

  • (FLT:0) riticality של הפרמטר:FreaLT:1 פרמטרים חשמליים המשפיעים על פונקציונליות המכשיר (למשל, מתח סף, זרם דליפות) דורשים נמוך יותר AQLs וגודלי מדגם גדולים יותר מאשר פגמים קוסמטיים.
  • (FLT:0) Cost of sampling: FIRLT:1 מבחנים הרסניים (למשל, משיכת חיבור חוט) באופן טבעי מגביל את גודל הדגימה.
  • (ב) ,0) היסטוריה של הספק או התהליך: FLTRE 1 מעבדים עם יכולת מוכחת (CirFLT:2pkcioFLT 3 > 1.33) עשויים להיות זכאים לירידה בדגימה תחת תוכנית "רגילה, מוכווצת, מופחתת" של Z1.4.
  • דרישות ההרחבה:0 (FLT:1 Vehicle (AEC-Q100), רפואי (ISO 13485), והגנה (MIL-PRF-19500) לעתים קרובות מחייבות תוכניות דגימה ספציפיות וגודלי מדגם מינימלי.

יישום קבלת הסכמה יעילה

יישום יעיל הולך מעבר פשוט בחירת תוכנית דגימה משולחן.זה דורש שילוב עם מערכת ניהול האיכות הכוללת ואת המבצע היומיומי של הפאב.האסטרטגיות הבאות מוכחות בסביבות Semiconductor:

בקרת תהליכים סטטיסטית (SPC)

קבלת הדגימה היא החזקה ביותר בשילוב עם ⁇ שליטה SPC על פרמטרים מרכזיים (למשל, עובי תחמוצת, ממד קריטי, התנגדות) לספק משוב בזמן אמת על יציבות התהליך.כאשר התהליך הוא בשליטה ומסוגל, קבלת קבלה ניתן להפחית.

שימוש באינטגרציה אוטומטית של Metrology

מפעלים מוליכים למחצה מודרניים מצוידים בכלים מטרופולין אוטומטיים המדיקים אתרים מרובים ל-Valfer ו-Verfers מרובים לכל היותר.כלים אלה יכולים לאסוף נתונים משתנים באופן חלקה לתוך מסד נתונים מרכזי.על ידי שילוב תוכנית הדגימה ללוגיקה לתוך מערכת הייצור (MES), ההחלטה לקבל או לדחות הרבה יכול להיות באופן אוטומטי על בסיס נתונים בזמן אמת.זה מקטין את השגיאה האנושית ומזרז את מחזור הטבע - כאשר שווה אלפי דולרים.

ליישם שיטות סטטיסטיות מתקדמות

בנוסף למאפיין קלאסי ומהנדסי איכות למחצה, משתמשים לעתים קרובות:

  • (FLT:0)ouble and multiple sampling Program:03FLT) 1 אלה מאפשרים מדגם שני לקחת אם הראשון הוא בלתי כולל.זה יכול להפחית את גודל הדגימה הממוצע תוך שמירה על אותה הגנה על צרכנים.
  • (FLT:0) sampling:miaFLT:1 [עבור בעלות גבוהה, נמוך-כולה הרבה (למשל, אבטיפוס או תרכובות מיוחדות), כל יחידה נבדקת באופן שווה.בדיקה ברגע שהראיות המצטברות מספיקות כדי לקבל או לדחות את השפע.
  • (FLT:0) קבלת הקבלה של sampling: ⁇ F1; כאשר ידע קודם על התהליך או הספק זמין (למשל, שיעורי פגם היסטוריים), שיטות Bayesian יכול לשלב את המידע הזה כדי לקבל החלטות דגימה יעילות יותר.

רכבת תחתית: Diligently

אפילו התוכנית הסטטיסטית הטובה ביותר היא חסרת תועלת אם מפעילים ומהנדסים אינם מבינים את ההליכים.אימון צריך לכסות טכניקות דגימה אקראיות נכונות, טיפול ב-Vilfers כדי להימנע מזיהום, ושימוש נכון בציוד מדידה. Personnel חייב גם להבין את הרעיון של סיכון - הן של מפיק והן לצרכנים - כך שהם יכולים להעריך מדוע רבים מסוימים נדחו גם אם הם "תראו בסדר גמור" אימון ו- השוואות בין-או-או-עבודה ו-לעזורות לאורך כל הזמן.

השתמש באסטרטגיה של סמפלינג

חברות רבות של מוליכים למחצה מאמתות את תוכניות הדגימה שלהם על פי משפחה של מוצר, בגרות תהליכים ורמת סיכון.לדוגמה, מכשיר חדש מותג על צומת מוביל עשוי להיות מדגום ב -100% עבור פרמטרים קריטיים במהלך החודש הראשון של הייצור, המעבר לרמה סטטיסטית מופחתת של תוכנית אחת ולתמיד מוכחת של מוצרים מתקדמים עם CFLT:0kpkpalralrfal1 יכול להשתמש בערכים כפול רק כדי לייעל את עלויות בדיקה או אפילציה שלישית.

Best Practices for Semiconductor Firms

בהתבסס על עשרות שנים של ניסיון בתעשייה, שיטות העבודה הטובות ביותר הבאות עוזרות לחברות Semiconductor להתמודד עם סובלנות הדוקה באמצעות הדגימה קבלה:

  • (FLT:0) דגימה אלרגי עם דרישות הלקוח: ibph:1 , לקוחות רבים למחצה (במיוחד בתחום הרכב ואווירה) יש קריטריונים בדיקה משלהם.תוכנית הדגימה של הספק חייב להיות מאושר או לפחות מתקשר מוקדם בתהליך עיצוב-in.
  • (FLT:0) Characterize אי ודאות מדידה: FLT:1 באופן קבוע לבצע GR&R מחקרים וכוללים את אי הוודאות בהחלטות טבע רבות.חלק מהחברות משתמשות בגישה של שמירה: אם מדידה נמצאת בתוך הספקטרום אבל המרווח אי הוודאות משתרע מעבר למגבלה ספק, הרבה מחוספס לבדיקה נוספת.
  • (FLT:0) ממוריד עקומת OC:FreaLT:1) יש לבחון את עקומת המאפיין התפעולית באופן זמני נגד המציאות בתהליך.אם שיעור הפגם בפועל השתנה, התוכנית עשויה כבר לא לספק הגנה הרצויה.
  • (FLT:0) ביצוע כל דבר: FLT:1 בענף מוסדר, שבילי ביקורת הם הכרחיים.רשם תוכנית הדגימה בשימוש, תוצאות הדגימה, טבעם הגדול וכל פעולות נכונות שנלקחו.
  • (FLT:0)Embrace טרנספורמציה דיגיטלית: FLT:1rea מבוסס פלטפורמות איכות בענן יכול לאסוף נתונים דגימה על פני מספר רב של fabs ואת אתרי איסוף.מודלים למידה מכונה יכולים לזהות דפוסים עדינים שעשויים להצביע על אשכולות פגמים מתעוררים, המאפשרים התאמות תוכנית sampling יזום.

מסקנה

קבלת הדגימה נותרה אבן הפינה של אבטחת איכות בתעשיית המוליכים למחצה, גם כאשר הייצור מתקרב לגבולות הפיזיקה.כוח השיטה הוא ביכולתו לקבל החלטות סטטיסטיות ניתנות להסכמה עם מידע לא מושלם - פשרה הכרחית בעולם שבו 100 אחוזים בדיקה היא לעתים קרובות לא מעשייה או בלתי אפשרית. על ידי בחירת תוכניות דגימה בזהירות כי אחראי לאתגרים הייחודיים של סובלנות הדוקה - חוסר ודאות, תהליך אלקטרוניקה מודרני יכול לנסחף.

המפתח אינו להציג קבלה כפעילות עמידה, אלא כמרכיב אחד של אסטרטגיה איכותית רחבה יותר הכוללת את SPC, ניהול הספק ושיפור מתמשך.כפי שמכשירים מוליכים למחצה ממשיכים להתכווץ ולהתפזר, יסודות קבלת אישור הקבלה יישארו קבועים, אך הכלים והטכניקות יפתחו בטכניקות מתקדמות, מטרופולין, וצוות מיומן, יקבעו בצורה הטובה ביותר ל- 3 שנים:0FSE: 1.FSE, לעומת זאת, כדי לספק משאבים וטכניקות מתקדמות יותר.