Pemahaman Mendalam tentang Sistem SPC dalam Pembuatan Wafer

1. Ikhtisar Sistem SPC

SPC adalah metode yang menggunakan teknik statistik untuk memantau dan mengendalikan proses manufaktur. Fungsi intinya adalah mendeteksi anomali dalam proses produksi dengan mengumpulkan dan menganalisis data real-time, membantu para insinyur membuat penyesuaian dan keputusan tepat waktu. Tujuan SPC adalah mengurangi variasi 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.)

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

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

2. Komponen Dasar Sistem SPC

Sistem SPC terdiri dari beberapa modul utama:

Modul Pengumpulan Data: Mengumpulkan data real-time dari peralatan dan aliran proses (misalnya, melalui sistem FDC, EES) dan mencatat parameter penting serta 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 melebihi batas kendali atau menunjukkan perubahan tren, sehingga mendorong para insinyur untuk mengambil tindakan.

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

3. Penjelasan Detail Diagram Kendali pada SPC

Peta kendali adalah 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 penyimpangan proses). Bagan kendali umum meliputi:

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

Indeks Cp dan Cpk: Digunakan untuk mengukur kemampuan proses, yaitu apakah keluaran proses dapat secara konsisten memenuhi persyaratan spesifikasi. Cp mengukur potensi kemampuan, sedangkan Cpk mempertimbangkan penyimpangan pusat proses dari batas spesifikasi.

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

4. Penerapan 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 kendali 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 bahwa penyesuaian proses diperlukan.

Pemeliharaan Pencegahan (PM): SPC dapat membantu mengoptimalkan siklus pemeliharaan preventif untuk peralatan. Dengan menganalisis data jangka panjang mengenai 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. Tip Penggunaan Harian untuk Sistem SPC

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

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

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

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

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

Perbaikan Berkelanjutan: Menggunakan data historis yang dicatat oleh sistem SPC, mengidentifikasi titik lemah dalam proses dan mengusulkan rencana perbaikan. Misalnya, dalam proses etsa, menganalisis dampak masa pakai ESC dan metode pembersihan terhadap siklus pemeliharaan peralatan dan terus mengoptimalkan parameter pengoperasian peralatan.

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 ini secara bertahap menyimpang dari nilai yang ditetapkan. Setelah alarm SPC terpicu, Anda menggabungkan data dari sistem FDC dan menentukan bahwa masalah tersebut disebabkan oleh kontrol suhu yang tidak stabil di dalam ruangan. Anda kemudian menerapkan metode pembersihan dan strategi pemeliharaan baru, yang pada akhirnya mengurangi nilai D0 dari 4,3 menjadi 2,4, sehingga meningkatkan kualitas produk.

7.Di XINKEHUI Anda bisa mendapatkannya.

Di XINKEHUI, Anda dapat memperoleh wafer yang sempurna, baik itu wafer silikon atau wafer SiC. Kami mengkhususkan diri dalam menyediakan wafer berkualitas terbaik untuk berbagai industri, dengan fokus pada presisi dan kinerja.