Pemahaman Mendalam tentang Sistem SPC dalam Pembuatan Wafer

1. Tinjauan Umum Sistem SPC

SPC adalah metode yang menggunakan teknik statistik untuk memantau dan mengendalikan proses manufaktur. Fungsi utamanya adalah mendeteksi anomali dalam proses produksi dengan mengumpulkan dan menganalisis data waktu nyata, membantu para insinyur membuat penyesuaian dan keputusan yang tepat waktu. Tujuan SPC adalah mengurangi variasi dalam proses produksi, memastikan kualitas produk tetap stabil dan memenuhi spesifikasi.

SPC digunakan dalam proses etsa untuk:

Pantau parameter peralatan penting (misalnya, laju etsa, daya RF, tekanan ruang, suhu, dll.)

Menganalisis indikator kualitas produk utama (misalnya, lebar garis, kedalaman etsa, kekasaran tepi, dll.)

Dengan memantau parameter ini, teknisi dapat mendeteksi tren yang menunjukkan penurunan kinerja peralatan atau penyimpangan dalam proses produksi, sehingga mengurangi tingkat pemborosan.

2. Komponen Dasar Sistem SPC

Sistem SPC terdiri dari beberapa modul utama:

Modul Pengumpulan Data: Mengumpulkan data waktu nyata dari peralatan dan aliran proses (misalnya, melalui FDC, sistem EES) dan mencatat parameter penting dan hasil produksi.

Modul Bagan Kendali: Menggunakan bagan kendali statistik (misalnya, bagan X-Bar, bagan R, bagan Cp/Cpk) untuk memvisualisasikan stabilitas proses dan membantu menentukan apakah proses terkendali.

Sistem Alarm: Memicu alarm ketika parameter kritis melampaui batas kendali atau menunjukkan perubahan tren, mendorong teknisi untuk mengambil tindakan.

Modul Analisis dan Pelaporan: Menganalisis akar penyebab anomali berdasarkan bagan SPC dan secara teratur menghasilkan laporan kinerja untuk proses dan peralatan.

3. Penjelasan Detail Bagan Kendali dalam SPC

Bagan kendali merupakan salah satu alat yang paling umum digunakan dalam SPC, membantu membedakan antara "variasi normal" (yang disebabkan oleh variasi proses alami) dan "variasi abnormal" (yang disebabkan oleh kegagalan peralatan atau deviasi proses). Bagan kendali yang umum digunakan meliputi:

Grafik X-Bar dan R: Digunakan untuk memantau rata-rata dan rentang dalam batch produksi untuk mengamati apakah prosesnya stabil.

Indeks Cp dan Cpk: Digunakan untuk mengukur kapabilitas proses, yaitu, apakah keluaran proses dapat secara konsisten memenuhi persyaratan spesifikasi. Cp mengukur kapabilitas potensial, sementara Cpk mempertimbangkan deviasi pusat proses dari batas spesifikasi.

Misalnya, dalam proses etsa, Anda dapat memantau parameter seperti laju etsa dan kekasaran permukaan. Jika laju etsa suatu peralatan melebihi batas kendali, Anda dapat menggunakan diagram kendali untuk menentukan apakah ini merupakan variasi alami atau indikasi malfungsi peralatan.

4. Aplikasi SPC pada Peralatan Etsa

Dalam proses etsa, pengendalian parameter peralatan sangatlah penting, dan SPC membantu meningkatkan stabilitas proses dengan cara berikut:

Pemantauan Kondisi Peralatan: Sistem seperti FDC mengumpulkan data real-time mengenai parameter utama peralatan etsa (misalnya, daya RF, aliran gas) dan menggabungkan data ini dengan diagram kontrol SPC untuk mendeteksi potensi masalah peralatan. Misalnya, jika Anda melihat daya RF pada diagram kontrol secara bertahap menyimpang dari nilai yang ditetapkan, Anda dapat mengambil tindakan awal untuk penyesuaian atau pemeliharaan guna menghindari dampak pada kualitas produk.

Pemantauan Kualitas Produk: Anda juga dapat memasukkan parameter kualitas produk utama (misalnya, kedalaman etsa, lebar garis) ke dalam sistem SPC untuk memantau stabilitasnya. Jika beberapa indikator produk penting secara bertahap menyimpang dari nilai target, sistem SPC akan mengeluarkan alarm yang menunjukkan perlunya penyesuaian proses.

Pemeliharaan Preventif (PM): SPC dapat membantu mengoptimalkan siklus pemeliharaan preventif untuk peralatan. Dengan menganalisis data jangka panjang tentang kinerja peralatan dan hasil proses, Anda dapat menentukan waktu optimal untuk pemeliharaan peralatan. Misalnya, dengan memantau daya RF dan masa pakai ESC, Anda dapat menentukan kapan pembersihan atau penggantian komponen diperlukan, sehingga mengurangi tingkat kegagalan peralatan dan waktu henti produksi.

5. Tips Penggunaan Harian untuk Sistem SPC

Saat menggunakan sistem SPC dalam operasi sehari-hari, langkah-langkah berikut dapat diikuti:

Tentukan Parameter Kontrol Utama (KPI): Identifikasi parameter terpenting dalam proses produksi dan masukkan ke dalam pemantauan SPC. Parameter ini harus berkaitan erat dengan kualitas produk dan kinerja peralatan.

Tetapkan Batas Kendali dan Batas Alarm: Berdasarkan data historis dan persyaratan proses, tetapkan batas kendali dan batas alarm yang wajar untuk setiap parameter. Batas kendali biasanya ditetapkan pada ±3σ (simpangan baku), sedangkan batas alarm didasarkan pada kondisi spesifik proses dan peralatan.

Pemantauan dan Analisis Berkelanjutan: Tinjau diagram kendali SPC secara berkala untuk menganalisis tren dan variasi data. Jika beberapa parameter melampaui batas kendali, tindakan segera diperlukan, seperti penyesuaian parameter peralatan atau pemeliharaan peralatan.

Penanganan Abnormalitas dan Analisis Akar Penyebab: Ketika terjadi abnormalitas, sistem SPC mencatat informasi detail tentang insiden tersebut. Anda perlu memecahkan masalah dan menganalisis akar penyebab abnormalitas berdasarkan informasi ini. Seringkali dimungkinkan untuk menggabungkan data dari sistem FDC, sistem EES, dll., untuk menganalisis apakah masalah tersebut disebabkan oleh kegagalan peralatan, deviasi proses, atau faktor lingkungan eksternal.

Peningkatan Berkelanjutan: Dengan menggunakan data historis yang tercatat oleh sistem SPC, identifikasi titik lemah dalam proses dan usulkan rencana perbaikan. Misalnya, dalam proses etsa, analisis dampak masa pakai ESC dan metode pembersihan terhadap siklus perawatan peralatan, serta optimalkan parameter operasi peralatan secara berkelanjutan.

6. Kasus Aplikasi Praktis

Sebagai contoh praktis, misalkan Anda bertanggung jawab atas peralatan etsa E-MAX, dan katoda ruang mengalami keausan dini, yang menyebabkan peningkatan nilai D0 (cacat BARC). Dengan memantau daya RF dan laju etsa melalui sistem SPC, Anda melihat tren di mana parameter-parameter ini secara bertahap menyimpang dari nilai yang ditetapkan. Setelah alarm SPC dipicu, Anda menggabungkan data dari sistem FDC dan menentukan bahwa masalah tersebut disebabkan oleh kontrol suhu yang tidak stabil di dalam ruang. Anda kemudian menerapkan metode pembersihan dan strategi perawatan baru, yang pada akhirnya mengurangi nilai D0 dari 4,3 menjadi 2,4, sehingga meningkatkan kualitas produk.

7.Di XINKEHUI Anda bisa mendapatkan.

Di XINKEHUI, Anda dapat memperoleh wafer yang sempurna, baik wafer silikon maupun wafer SiC. Kami berspesialisasi dalam menyediakan wafer berkualitas tinggi untuk berbagai industri, dengan fokus pada presisi dan kinerja.