一种简化数据和改进控制的高性能方法

大流行席卷而来的新常态给半导体行业带来了重大变化，制造商和半导体工厂可能会在相当长的一段时间内适应这种变化。需求旺盛和长期短缺使半导体产能处于溢价地位。在可预见的未来，需求可能会超过供应。

因此，半导体制造商感受到了比以往更快地推出更多优质产品的巨大压力。客户对详细的可追溯性数据的需求比以往任何时候都大。芯片制造商必须提供更多样化的产品组合的高质量和大批量生产，而这在处理过程中变得更加困难，而这往往是每个设备独有的。

增加产品多样性增加了难度

增加挑战的是需要复杂多芯片或多芯片设备的各种应用程序的数量不断增加。这需要在批次或腔室中混合产品以对每种产品执行不同的操作，这对于最大限度地提高利用率至关重要，尤其是对于采用小型、廉价封装的设备而言。跟踪此类复杂产品的数据并非易事，芯片制造商发现当前的跟踪方法已无法跟上步伐。

如果您正在制造复杂的多芯片设备，这就是单设备处理发挥作用的地方。单设备跟踪 （SDT） 是管理生产和提供有关每个设备及其处理历史的准确数据的最有效方式，尤其是在以不同方式处理单个设备时。

SDT 长期以来一直被认为具有解决可追溯性挑战的潜力。事实上，一些芯片制造商试图通过开发本土系统来利用 SDT 的潜力，但现实情况是，这些本土系统的开发极其复杂，而且众所周知难以维护。更不用说能够实现满足复杂流程需求所需的快速交易时间了。

当今可用的大多数流行制造执行系统 （MES） 也无法扩展以处理所需的数据量和复杂交易量。它们通常会减慢复杂的操作速度。典型的 MES 需要几秒钟而不是所需的毫秒来处理批次中每个设备的每个事务的数据，这不适用于自动化大批量生产。

为了解决这个问题，芯片制造商确实需要一种不同的方法，将 SDT 转变为高速操作，从而实现更高的吞吐量。

更快地获得更多优质产品至关重要。但是怎么做？

我们明白，客户不能坐等芯片制造商建立新的生产设施来更好地满足他们的需求。现在迫切需要一种内置于 MES 中的实用、高性能解决方案，以支持单设备跟踪和可追溯性，以生产速度进行大批量和复杂产品的跟踪。

幸运的是，今天有更新的高性能解决方案可以优化容量、加速复杂的芯片制造、简化数据并改善控制。此外，通过将高性能功能集成到 MES 中，半导体制造商可以控制每个设备如何通过每个过程并以以前无法达到的交易速度记录它，从而提供高速单设备跟踪和追踪。

图1、现代半导体制造执行系统

跟踪与跟踪

跟踪和跟踪之间的区别是当前市场中的一个重要区别，因为当今客户需求所需的解决方案需要两者。

可追溯性是将设备的当前状态追溯到其原点的能力。

追踪： 您沿着完整的路径从当前点向后退到起点。例如，要在晶圆上追踪设备的来源，您可以从晶圆厂开始。使用地图，这是向后看的家谱。

尽管客户要求可追溯性，其中包括每个设备在其制造生命周期中的每一刻所暴露的确切工艺条件，但跟踪前向运动对于数据收集和半导体生产也是必不可少的。因此，半导体制造商需要跟踪以便批量处理每个设备并提供客户所需的所有数据。

跟踪使用地图显示过程中每个单独设备的下一步。

跟踪： 您按照从设备当前所在位置到下一步应该去的位置的路径前进，如地图。跟踪允许在特定步骤在每个设备上进行不同的处理，允许在其他步骤进行相同的处理，并记录与切割后的单个芯片和组装后的封装相关的详细信息和元数据。使用地图，这是具有前瞻性的家谱。

制造多芯片模块 （MCM）、封装系统 （SIP）、中央处理器 （CPU） 和绝缘栅双极晶体管 （IGBT） 的公司需要跟踪子设备。由于批次大小不同，需要通过流程中的每个步骤跟踪和监控每个设备，以提供完整的可追溯性和谱系。

如果组装和测试没有完全的过程控制，复杂的多芯片设备的良率可能会很低。对于多芯片产品，SDT的跟踪和追溯是必不可少的，但SDT必须连接到MES和设备自动化。并且通过添加高性能技术，可以按照自动化大批量交易所需的生产速度执行跟踪和追溯。

图 2、单设备可追溯性需要单设备跟踪，这在每一步都可能很复杂。

为什么需要更高的性能？

对于复杂的半导体产品，目前的跟踪方法无法衡量。用于单设备跟踪的顺序数据写入变得非常低效。公司再也无法承受数据处理以减慢生产速度和限制产能的代价。他们也不能等待并行数据写入，这会使应用程序服务器陷入困境，冒着无法保持数据监控最新的风险。

当 MES 能够执行大批量的单个设备跟踪时，半导体制造商可以更灵活地控制每个设备如何通过每个过程进行。这种高性能方法是发挥单设备跟踪众多优势的关键。单设备跟踪还允许您将元数据包含在单个项目中。即使在设备与晶圆分离、通过拆分和合并处理、单独分箱和分级之后，它仍保留其历史并可以继续该过程。

当您跟踪整个设备时，如果层上的层存在无法访问标识符的问题，则必须将其清晰地映射出来。通过这种方式，您仍然可以通过您的未来应该发生的事情的地图来实现可追溯性，因此您可以在每个步骤发生时对其进行验证。

图 3、承运人、批次和项目之间的关系通常很复杂。

快速数字化转型的高性能方法

每当需要将父 loT 分解为 50 个或更多子事务时，高性能方法都表现出色，因为它使用批量而不是顺序数据写入。这种数字优势使数千个事务能够使用存储过程写入数据库。它执行这些对数据库而不是应用程序的写入，因此网络聊天被最小化，但速度仍然很高。使用灵活的方法，它可以以极高的效率编写数据库操作、参数、语句或值。

将如此多的高性能功能集成到 MES 中，很容易看出半导体公司如何提高满足客户可追溯性需求的能力，符合 SEMI 标准，并将吞吐量提高到一个全新的水平。如今，每个芯片制造商都需要更大的吞吐量，才能更快地生产出更优质的产品。快多了。

图 4、两级启动事务比较的标准速度。

审核编辑：郭婷