Wafer Üretiminde SPC Sisteminin Derinlemesine Anlaşılması

1. SPC Sistemine Genel Bakış

İPC, üretim süreçlerini izlemek ve kontrol etmek için istatistiksel teknikler kullanan bir yöntemdir. Temel işlevi, gerçek zamanlı verileri toplayıp analiz ederek üretim sürecindeki anormallikleri tespit etmek ve mühendislerin zamanında ayarlamalar ve kararlar almasına yardımcı olmaktır. İPC'nin amacı, üretim sürecindeki değişkenliği azaltarak ürün kalitesinin istikrarlı kalmasını ve teknik özelliklere uygun olmasını sağlamaktır.

SPC aşındırma işleminde şu amaçlarla kullanılır:

Kritik ekipman parametrelerini izleyin (örneğin, aşındırma hızı, RF gücü, oda basıncı, sıcaklık, vb.)

Temel ürün kalite göstergelerini analiz edin (örneğin, çizgi genişliği, aşındırma derinliği, kenar pürüzlülüğü, vb.)

Mühendisler bu parametreleri izleyerek ekipman performansında düşüş veya üretim sürecindeki sapmaları gösteren eğilimleri tespit edebilir ve böylece hurda oranlarını azaltabilirler.

2. SPC Sisteminin Temel Bileşenleri

SPC sistemi birkaç temel modülden oluşmaktadır:

Veri Toplama Modülü: Ekipman ve proses akışlarından (örneğin FDC, EES sistemleri aracılığıyla) gerçek zamanlı verileri toplar ve önemli parametreleri ve üretim sonuçlarını kaydeder.

Kontrol Tablosu Modülü: Prosesin kararlılığını görselleştirmek ve prosesin kontrol altında olup olmadığını belirlemeye yardımcı olmak için istatistiksel kontrol tablolarını (örneğin, X-Bar tablosu, R tablosu, Cp/Cpk tablosu) kullanır.

Alarm Sistemi: Kritik parametreler kontrol sınırlarını aştığında veya trend değişiklikleri gösterdiğinde alarmları tetikler ve mühendislerin harekete geçmesini sağlar.

Analiz ve Raporlama Modülü: SPC grafiklerine dayalı olarak anomalilerin temel nedenini analiz eder ve süreç ve ekipman için düzenli olarak performans raporları oluşturur.

3. SPC'deki Kontrol Grafiklerinin Ayrıntılı Açıklaması

Kontrol grafikleri, SPC'de en sık kullanılan araçlardan biridir ve "normal varyasyon" (doğal proses varyasyonlarından kaynaklanan) ile "anormal varyasyon" (ekipman arızaları veya proses sapmalarından kaynaklanan) arasında ayrım yapmaya yardımcı olur. Yaygın kontrol grafikleri şunlardır:

X-Bar ve R Grafikleri: Üretim partileri içindeki ortalama ve aralığı izlemek ve sürecin stabil olup olmadığını gözlemlemek için kullanılır.

Cp ve Cpk Endeksleri: Proses kabiliyetini, yani proses çıktısının sürekli olarak şartname gereksinimlerini karşılayıp karşılayamayacağını ölçmek için kullanılır. Cp potansiyel kabiliyeti ölçerken, Cpk proses merkezinin şartname sınırlarından sapmasını dikkate alır.

Örneğin, aşındırma işleminde aşındırma oranı ve yüzey pürüzlülüğü gibi parametreleri izleyebilirsiniz. Belirli bir ekipmanın aşındırma oranı kontrol sınırını aşarsa, bunun doğal bir değişim mi yoksa ekipman arızasının bir göstergesi mi olduğunu belirlemek için kontrol grafiklerini kullanabilirsiniz.

4. Aşındırma Ekipmanlarında SPC Uygulaması

Aşındırma işleminde ekipman parametrelerinin kontrolü kritik öneme sahiptir ve SPC, işlem kararlılığının aşağıdaki yollarla iyileştirilmesine yardımcı olur:

Ekipman Durum İzleme: FDC gibi sistemler, aşındırma ekipmanının temel parametreleri (örneğin, RF gücü, gaz akışı) hakkında gerçek zamanlı veri toplar ve bu verileri SPC kontrol grafikleriyle birleştirerek olası ekipman sorunlarını tespit eder. Örneğin, bir kontrol grafiğindeki RF gücünün ayarlanan değerden kademeli olarak saptığını görürseniz, ürün kalitesini etkilememek için erkenden ayarlama veya bakım yapabilirsiniz.

Ürün Kalitesi İzleme: Kararlılıklarını izlemek için temel ürün kalitesi parametrelerini (örneğin, aşındırma derinliği, çizgi genişliği) SPC sistemine de girebilirsiniz. Bazı kritik ürün göstergeleri hedef değerlerden kademeli olarak saparsa, SPC sistemi bir alarm vererek proses ayarlamaları gerektiğini belirtir.

Önleyici Bakım (ÖB): SPC, ekipman için önleyici bakım döngüsünün optimize edilmesine yardımcı olabilir. Ekipman performansı ve süreç sonuçlarına ilişkin uzun vadeli verileri analiz ederek, ekipman bakımı için en uygun zamanı belirleyebilirsiniz. Örneğin, RF gücünü ve ESC ömrünü izleyerek, temizlik veya bileşen değişiminin ne zaman gerekli olduğunu belirleyebilir, ekipman arıza oranlarını ve üretim kesintilerini azaltabilirsiniz.

5. SPC Sistemi için Günlük Kullanım İpuçları

SPC sisteminin günlük operasyonlarda kullanımında aşağıdaki adımlar izlenebilir:

Temel Kontrol Parametrelerini (KPI) Tanımlayın: Üretim sürecindeki en önemli parametreleri belirleyin ve bunları SPC izlemesine dahil edin. Bu parametreler, ürün kalitesi ve ekipman performansıyla yakından ilişkili olmalıdır.

Kontrol Limitleri ve Alarm Limitleri Belirleyin: Geçmiş verilere ve proses gereksinimlerine dayanarak, her parametre için makul kontrol limitleri ve alarm limitleri belirleyin. Kontrol limitleri genellikle ±3σ (standart sapma) olarak belirlenirken, alarm limitleri prosesin ve ekipmanın özel koşullarına dayanır.

Sürekli İzleme ve Analiz: Veri eğilimlerini ve değişimlerini analiz etmek için SPC kontrol çizelgelerini düzenli olarak inceleyin. Bazı parametreler kontrol sınırlarını aşarsa, ekipman parametrelerini ayarlamak veya ekipman bakımı yapmak gibi acil önlemler alınmalıdır.

Anormallik Yönetimi ve Kök Neden Analizi: Bir anormallik meydana geldiğinde, SPC sistemi olay hakkında ayrıntılı bilgi kaydeder. Bu bilgilere dayanarak anormalliğin kök nedenini tespit edip gidermeniz gerekir. Sorunun ekipman arızasından mı, proses sapmasından mı yoksa dış çevresel faktörlerden mi kaynaklandığını analiz etmek için FDC sistemlerinden, EES sistemlerinden vb. verileri birleştirmek genellikle mümkündür.

Sürekli İyileştirme: SPC sistemi tarafından kaydedilen geçmiş verileri kullanarak, süreçteki zayıf noktaları belirleyin ve iyileştirme planları önerin. Örneğin, aşındırma sürecinde, ESC kullanım ömrü ve temizleme yöntemlerinin ekipman bakım döngüleri üzerindeki etkisini analiz edin ve ekipman çalışma parametrelerini sürekli olarak optimize edin.

6. Pratik Uygulama Örneği

Pratik bir örnek olarak, E-MAX aşındırma ekipmanından sorumlu olduğunuzu ve hazne katodunun erken aşınmaya maruz kaldığını ve bunun da D0 (BARC hatası) değerlerinde artışa neden olduğunu varsayalım. RF gücünü ve aşındırma hızını SPC sistemi aracılığıyla izleyerek, bu parametrelerin ayarlanan değerlerinden kademeli olarak sapma eğilimi gösterdiğini fark ediyorsunuz. Bir SPC alarmı tetiklendikten sonra, FDC sisteminden gelen verileri birleştiriyor ve sorunun hazne içindeki dengesiz sıcaklık kontrolünden kaynaklandığını tespit ediyorsunuz. Ardından yeni temizleme yöntemleri ve bakım stratejileri uygulayarak D0 değerini 4,3'ten 2,4'e düşürüyor ve böylece ürün kalitesini iyileştiriyorsunuz.

7.XINKEHUI'de şunları elde edebilirsiniz.

XINKEHUI'de, ister silikon ister SiC olsun, mükemmel gofreti elde edebilirsiniz. Hassasiyet ve performansa odaklanarak, çeşitli sektörlere en yüksek kalitede gofret sunma konusunda uzmanlaşıyoruz.