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芯片生产中的“过程能力指数”分析

  在芯片的生产过程中,会经历许多次的掺杂、增层、光刻和热处理等工艺制程,每一步都必须达到极其苛刻的物理特性要求。但是,即使是最成熟的工艺制程也存在不同位置之间、不同晶圆之间、不同工艺运行之间以及不同时段之间的变异。有时,这种变异会使工艺制程超出它的制程界限,生产出不符合工艺标准的晶圆,从而严重地影响成品率(Yield)。而任何对半导体工业有过些许了解的人都知道:整个工业对其良品率都极其关注。因此,正确地评估和控制芯片生产过程中的变异显得尤为重要,而研究过程变异的常用方法之一就是过程能力分析。
  一般来说,过程能力分析通常是指通过顾客质量要求的范围与实际产品质量变异范围之间的比较数值来衡量实际生产过程满足规格要求的能力。具体来说,就是计算出过程能力指数Cp和Cpk值,确定其过程能力等级,判断过程能力是不足、尚可还是充分,进而采取相应的改进和维护措施。这个简单易行的质量管理工具已经在各行各业中都有了广泛的应用,颇受好评。
  由于半导体制造工艺的复杂性,生产一个完整器件所需涉及的庞大工艺制程数量,以及检测内容的多样化等等原因,必然要求芯片生产中的“过程能力指数”分析必须在遵循原先质量统计理论的基础上有所发展,创造出一套适合半导体工业的“过程能力指数”分析方法。
  高端六西格玛质量管理统计分析软件JMP已经在这方面作出了很多卓有成效的工作,已成为半导体行业的一种应用标准。
  半导体制造业面临着巨大的质量和成本的挑战。在极其苛刻的洁净空间内,不到1/2平方英寸芯片范围里,制作出数百万个微米量级的元器件平面构造和立体层次……单凭这一点就应当充分重视芯片制造中的过程能力分析。专业质量管理统计分析软件JMP有机地整合了质量统计理论、数据可视化手段和半导体制造业的行业特点,将复杂的统计分析用各种简单易懂的方式展现出来,大大提高了我们分析问题、解决问题的能力,希望有更多的工程技术人员可以从中受益。
  JMP软件是目前最先进的六西格玛质量管理统计分析软件,易用、高效、高速,被誉为“六西格玛时代的统计分析大师”,是全球试验设计(DOE)方法的领导者。JMP支持对海量数据进行分析,具备卓越的运行速度;以解决问题为中心,按照解决问题的思路设置菜单;JMP用交互性图形及卓越的可视化能力极大地降低统计方法应用的难度。