固德科技

FAB端監診

半導體科技廠
各式精密設備監診

FAB端製造晶圓過程繁複,每道製程皆會因為各式設備運轉時的異常有所影響,快開始為您的設備進行預知監診。

Fab端常發生的問題?


半導體科技廠的Fab(Fabrication),包含長晶廠、晶圓代工廠、IC製作、封裝廠、面板廠等,晶圓在生成過程中純化、拉晶、切割、研磨成為矽晶圓,然後製造IC晶片。IC晶片所經歷的步驟也層層疊疊,基本上會經過金屬濺鍍、塗佈光阻、蝕刻技術、光阻去除等相關程序,晶圓完成後,切割IC晶片送至封裝廠封裝。晶圓是最常用的半導體材料,常見直徑分為6英吋、8英吋、12英吋等,市面上目前主流為8吋晶圓,應用於電子相關領域包括電視、電腦週邊、行動電子產品、消費性電子等生活用品,而受惠於車用電子、AI人工智慧、物聯網、邊緣運算等應用發展。

影響產線不良率的關鍵
晶圓片製造過程繁瑣複雜又加上奈米製程,相對地困難度也隨之提高,在製作過程中有小小的缺陷或雜質,就會嚴重影響產品良率。而影響Fab端製程產線不良率原因很多,如樓板避震效益不良、機械鬆動、設備機台運轉異常、機台與機台交互影響、長晶爐旋轉動作振動異常、運送晶圓的滑軌磨損造成的振動、晶棒切割順暢度不佳、研磨機台的平整度不佳、倒角異常、振動異常皆會影響製程的良率,甚至導致晶片大量破片或受損、產線停擺等嚴重損失。

影響Fab製程良率的各式相關設備:
環境中的微振動影響 廠區內高架地板或特定機種位置環境、特定機種放置避震平台、搬送傳送類機械手臂、儲存倉手臂、化學倉手臂搬運等。
末端相關轉子類設備 末端相關轉子類設備如各式馬達、泵浦、風機等轉動類設備與各式機台的關鍵螺桿、滑軌等帶動設備轉動之部件。
各式設備的品質影響 旋轉塗佈SPIN COATING、片狀、平板塗佈SLIT COATING、噴霧塗佈SPRAY COATING、晶圓研磨機等。


Fab環境的微振動監診怎麼作?


影響機台的環境微振動

科技廠Fab端生產製程相當繁複,製造所需要的設備更是精密,因此設備對於微振動相當敏感,除了當機台安裝特定機種時需要考量位置外,還需要知道機台與機台運作時的振動是否彼此相互影響。當架設了樓板,是否了解樓板的避震效率?另外對於手臂機台運送晶片發生的輕微抖動,是否可以提早避免此類狀況以防對晶圓片或IC片造成極大的傷害?如何在放置新購精密儀器時找尋最佳位置?如何在長時間中量測環境微振動,又能即時查看狀態?

Fab環境的微振動監診怎麼作?
執行目標

#了解隔震樓板效率,補強或新增

Fab端的精密儀器設備由於製程精密,而且設備數量也多,雖然本身都會有避震隔震平台,但設備會磨損、平台會老化,隔震的效率也會降低。為了避免影響設備表現,了解避震平台效率,也才能適時補強或替換。

#相同設備但機台振動結構卻不同

Fab端的精密儀器設備即使都是同一種型號,但由於每台設備皆是由眾多部件組裝而成,因此部件與部件之間運轉時所傳出的振動頻率也不會相同。如皮帶安裝的鬆緊度、磨損老化程度都會造成不同的振動結構。

#自然頻率與運轉,機台相互影響

Fab端的精密儀器設備要如何保護自己確保穩定度又避免影響其他機台?結構和結構之間必然會有振動,當振動源與振動頻率一致時,是否能防止因自然頻率而引起的共振?共振是否會影響設備運轉加工的精度?

#添購新機,安裝環境的振動檢知

Fab端的精密儀器設備在購入新機時,也要注意安裝放置環境是否會因為其他設備機台運轉振動而影響機台表現。而新建構的隔震樓板是否適合放置此類機台設備?機台與機台之間在一定的空間下,間隔需要多大?

環境的微振動監診
如何執行

環境的微振動監診

環境微振動影響著Fab端的製程與設備運轉品質,透過長時間環境微振動監測系統,能夠了解設備之間相互影響程度,機台內部干擾源,分析振動源、偵測錯誤、確認效益!環境振動等級測試、了解機台設備避震能力與避震系統的效率。利用固德的VMS®-EM環境微振動監測系統讓使用者了解環境共振對設備機台的影響程度、廠區內高架地板或特定機種位置環境微振動等級,並能即時監測及趨勢圖表的產生。


Fab末端轉子類設備如何監測?


各式馬達、泵浦、風機

馬達、泵浦、風機應用廣泛,對於Fab端設備也影響到設備成本及功耗,除了要能作業於高溫或高電壓需求的環境,馬達、泵浦、風機的轉速及扭力也會影響設備作業的精準度與設備品質。透過收集、累積數據相關數據,例如耗電量、電流、振動、轉速等,了解推測設備的異常原因,確認細部動作異常來源,有效進行預防性保養,減少因為故障所造成的停機問題。

執行目標

#預防無預警損壞,確保產品品質一致

Fab端的馬達、泵浦、風機設備,深切的影響著製程品質。設備運轉過程中,異常振動轉動都會影響產品良率,因此需要密切注意設備運轉品質,將設備運轉過程中的變異因素降到最低,維持產品良率與晶圓片品質的一致性。

#延長使用壽命,保養排程規劃更明確

Fab端的馬達、泵浦、風機設備由於本身價格昂貴,又加上叫料備料期較長、料件費用也不低,一但遇上停機維護,容易造成產率降低。若能切確了解設備品質,便能夠依照設備狀態平時加強保養或避開產線運轉時間,進一步延長使用壽命與提高運轉效率。

#內建ISO規範,可即時顯示運轉品質

軟體系統針對轉子設備內建ISO品質規範,Fab端人員即使沒有技術背景,也能夠即時輕易了解馬達、泵浦、風機品質。依照ISO規範與量測數據自動判讀轉子設備振動品質狀況,對於管理馬達、泵浦、風機還可儲存所有量測歷史紀錄、建立報表等功能。

#即時了解設備狀況,並發送異常警報

Fab端的馬達、泵浦、風機設備一但發生異常,需要及時停止設備運轉,以免造成產線生產的損失。並可依照使用者需求,制定發送警報的流程。客製化可視性介面,運轉品質即時顯示,讓使用者判讀更容易。

重要核心轉動設備監診怎麼作?
如何執行

Fab端末端轉子類設備

Fab端設備所製造的晶圓片,製造過程繁瑣,每道程序都會影響著晶圓片的品質。可利用OLVMS®-RM 無線式轉子健康管理系統作遠端管理,具有長時間線上監測的功能,可從趨勢圖看出設備的品質趨勢走向,並可進一步從圖表分析來評鑑監測轉子健康狀況,以達到預知保養、提前維護、避免無預警停機的狀況發生。針對重要機台設備,可以利用VMS®-M Series客製化監測系統,固德也能依照使用者需求,規劃監測流程,量身打造監測系統全方位控管重要設備機台。


Fab端如何監測各式設備的品質?


製程精密複雜的設備機台

Fab端製造晶圓相關程序中,無論是生成晶圓、切割晶圓、製作IC、封裝等等,所使用的設備機台都相當精密。正由於製造過程繁瑣而複雜,所以每道製程更不容許存在缺陷或疏失,設備機台也是。Fab端機台如:旋轉塗佈SPIN COATING、片狀、平板塗佈SLIT COATING、噴霧塗佈SPRAY COATING、晶圓研磨機、晶圓切割機DIE SAW、雷射切割、AOI機台、晶圓貼合機WAFER BONDER等。

Fab端如何監測各式設備的品質?
執行目標

#預防無預警損壞,避免機台造成瑕疵

Fab端的機台皆採高自動化方式進行,機台型號種類繁多複雜,製作時間繁複時間又長,一旦突然停機或異常振動,很可能就會造成前面的所有程序就都浪費,更不用提會浪費多少成本。因此需要切確掌握機台狀態,避免發生無預警的停機損壞。

#延長使用壽命,保養排程規劃更明確

Fab端的各式機台設備,背負著廠房重要產能工作,一但遇上停機維護,容易造成產率降低、或是產品損耗、不良率提升。若能切確了解設備品質,便能夠依照設備狀態平時加強保養或避開設備運轉時間,進一步延長設備的使用壽命。

#ISO規範及自訂門檻,判斷設備品質

監測軟體系統依照設備特性,長時間累積數據並依照需求建立規範設計量測流程,內建適用ISO規範,輕易判讀轉子品質。第二類管理方式使用者並可自行設定門檻值上下限,或是查看趨勢圖或即時動態。

#即時了解設備狀況,找出問題癥結點

Fab端用機台設備設計精密,部件複雜,製程需要嚴密監控。透過感測器量測,量測點經由長時間蒐集數據,使用者可依據經驗設定門檻值,能在設備出現問題時發送警告訊息,以供使用者適時停機並且排除問題。

各式設備的品質
如何執行

各式設備的品質

對於Fab端所用到的各式設備,由於機型種類繁多,維護難度較高,加上大部分製程繁瑣且精密,偵查零組件異常點不易,若能在設備上加裝監測系統,有助於使用者切確掌握設備狀態。藉此需要更高效能的量測設備管理監控,固德的VMS®-ML機器學習智能監控系統可應用於各式具重複動作行為的機台相關設備,即時偵測動態機械之動作訊號,即使發生微小的異常,亦可判別機械是否將會產生故障特徵,可有效預防機械在異常情況下運作衍生而出的問題。對於各式動態機械問題,可利用可攜式VMS®-PH動態設備管理品質系統快速找出問題癥結點。


了解你的廠區所需要的預知監診規劃


預知監診顧問簡單的說,就是為您的廠房機台設備規劃預知監診計劃,基本上大致的服務範圍為以下內容。

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Fab的預知監診

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如何運用IIot作有效預知監診

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