环境振动

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Fab 端常发生的问题?

应用领域列表 |FAB 端

FAB 端製造晶圆过程繁複,每道製程皆会因为各式设备运转时的异常有所影响,快开始为您的设备进行预知监诊。

执行动机
Fab端常发生的问题?

半导体科技厂的Fab(Fabrication),包含长晶厂、晶圆代工厂、IC製作、封装厂、面板厂等,晶圆在生成过程中纯化、拉晶、切割、研磨成为硅晶圆,然后製造IC晶片。IC晶片所经历的步骤也层层叠叠,基本上会经过金属溅镀、涂佈光阻、蚀刻技术、光阻去除等相关程序,晶圆完成后,切割IC晶片送至封装厂封装。晶圆是最常用的半导体材料,常见直径分为6英吋、8英吋、12英吋等,市面上目前主流为8吋晶圆,应用于电子相关领域包括电视、电脑週边、行动电子产品、消费性电子等生活用品,而受惠于车用电子、AI人工智慧、物联网、边缘运算等应用发展。

影响产线不良率的关键
晶圆片製造过程繁琐複杂又加上奈米製程,相对地困难度也随之提高,在製作过程中有小小的缺陷或杂质,就会严重影响产品良率。而影响Fab端製程产线不良率原因很多,如楼板避震效益不良、机械松动、设备机台运转异常、机台与机台交互影响、长晶炉旋转动作振动异常、运送晶圆的滑轨磨损造成的振动、晶棒切割顺畅度不佳、研磨机台的平整度不佳、倒角异常、振动异常皆会影响製程的良率,甚至导致晶片大量破片或受损、产线停摆等严重损失。

如何执行
影响 Fab 製程良率的各式相关设备?

上述提到的 Fab 端生产製程相当繁複,製造所需要的设备更是精密,因此设备对于微振动相当敏感,除了当机台安装特定机种时需要考量位置外,还需要知道机台与机台运作时的振动是否彼此相互影响。

环境中的微振动影响

厂区内高架地板或特定机种位置环境、特定机种放置避震平台、搬送传送类机械手臂、储存仓手臂、化学仓手臂搬运等。

末端相关转子类设备

末端相关转子类设备如各式马达、泵浦、风机等转动类设备与各式机台的关键螺杆、滑轨等带动设备转动之部件。

各式设备的品质影响

旋转涂佈SPIN COATING、片状、平板涂佈SLIT COATING、喷雾涂佈SPRAY COATING、晶圆研磨机等。

执行痛点
Fab 环境的微振动监诊怎麽作?

影响机台的环境微振动
科技厂Fab端生产製程相当繁複,製造所需要的设备更是精密,因此设备对于微振动相当敏感,除了当机台安装特定机种时需要考量位置外,还需要知道机台与机台运作时的振动是否彼此相互影响。

影响机台的环境微振动?

当架设了楼板,是否了解楼板的避震效率? 另外对于手臂机台运送晶片发生的轻微抖动,是否可以提早避免此类状况以防对晶圆片或 IC 片造成极大的伤害? 如何在放置新购精密仪器时找寻最佳位置? 如何在长时间中量测环境微振动,又能即时查看状态?

执行目标
掌握 Fab 环境的微振动

#了解隔震楼板效率,补强或新增
Fab 端的精密仪器设备由于製程精密,而且设备数量也多,虽然本身都会有避震隔震平台,但设备会磨损、平台会老化,隔震的效率也会降低。为了避免影响设备表现,了解避震平台效率,也才能适时补强或替换。

#相同设备但机台振动结构却不同
Fab 端的精密仪器设备即使都是同一种型号,但由于每台设备皆是由众多部件组装而成,因此部件与部件之间运转时所传出的振动频率也不会相同。如皮带安装的松紧度、磨损老化程度都会造成不同的振动结构。

#自然频率与运转,机台相互影响
Fab 端的精密仪器设备要如何保护自己确保稳定度又避免影响其他机台?结构和结构之间必然会有振动,当振动源与振动频率一致时,是否能防止因自然频率而引起的共振?共振是否会影响设备运转加工的精度?

#添购新机,安装环境的振动检知
Fab端的精密仪器设备在购入新机时,也要注意安装放置环境是否会因为其他设备机台运转振动而影响机台表现。而新建构的隔震楼板是否适合放置此类机台设备?机台与机台之间在一定的空间下,间隔需要多大?

隔震楼板效率

隔震楼板效率

机台振动结构

机台振动结构

机台相互影响

机台相互影响

机台安装环境

机台安装环境

如何执行
环境的微振动监诊

环境微振动影响着 Fab 端的製程与设备运转品质,透过长时间环境微振动监测系统,能够了解设备之间相互影响程度,机台内部干扰源,分析振动源、侦测错误、确认效益!环境振动等级测试、了解机台设备避震能力与避震系统的效率。

环境微振动等级

利用固德的 VMS-EM 环境微振动监测系统让使用者了解环境共振对设备机台的影响程度、厂区内高架地板或特定机种位置环境微振动等级,并能即时监测及趋势图表的产生。

VMS-EM 环境微振动监测系统

执行痛点
Fab 末端转子类设备如何监测?

各式马达、泵浦、风机
马达、泵浦、风机应用广泛,对于Fab端设备也影响到设备成本及功耗,除了要能作业于高温或高电压需求的环境,马达、泵浦、风机的转速及扭力也会影响设备作业的精准度与设备品质。透过收集、累积数据相关数据,例如耗电量、电流、振动、转速等,了解推测设备的异常原因,确认细部动作异常来源,有效进行预防性保养,减少因为故障所造成的停机问题。

各式马达、泵浦、风机?

执行目标
掌握 Fab 端的各式末端相关转子类设备

#预防无预警损坏,确保产品品质一致
Fab 端的马达、泵浦、风机设备,深切的影响着製程品质。设备运转过程中,异常振动转动都会影响产品良率,因此需要密切注意设备运转品质,将设备运转过程中的变异因素降到最低,维持产品良率与晶圆片品质的一致性。

#延长使用寿命,保养排程规划更明确
Fab 端的马达、泵浦、风机设备由于本身价格昂贵,又加上叫料备料期较长、料件费用也不低,一但遇上停机维护,容易造成产率降低。若能切确了解设备品质,便能够依照设备状态平时加强保养或避开产线运转时间,进一步延长使用寿命与提高运转效率。

#内建 ISO 规范,可即时显示运转品质
软体系统针对转子设备内建ISO品质规范,Fab 端人员即使没有技术背景,也能够即时轻易了解马达、泵浦、风机品质。依照 ISO 规范与量测数据自动判读转子设备振动品质状况,对于管理马达、泵浦、风机还可储存所有量测历史纪录、建立报表等功能。

#即时了解设备状况,并发送异常警报
Fab 端的马达、泵浦、风机设备一但发生异常,需要及时停止设备运转,以免造成产线生产的损失。并可依照使用者需求,制定发送警报的流程。客製化可视性介面,运转品质即时显示,让使用者判读更容易。

预防无预警损坏

预防无预警损坏

明确保养排程

明确保养排程

内建ISO规范

内建ISO规范

发送异常警报

发送异常警报

如何执行
Fab 端末端转子类设备

Fab端设备所製造的晶圆片,製造过程繁琐,每道程序都会影响着晶圆片的品质。可利用 RM-IoT-NET 转子健康监测系统 作远端管理,具有长时间线上监测的功能,可从趋势图看出设备的品质趋势走向,并可进一步从图表分析来评鑑监测转子健康状况,以达到预知保养、提前维护、避免无预警停机的状况发生。

RM-IoT-NET 转子健康监测系统

针对重要机台设备,可以利用 VMS®-M Series客製化监测系统,固德也能依照使用者需求,规划监测流程,量身打造监测系统全方位控管重要设备机台。

VMS-M Series客製化监测系统

执行痛点
Fab 端如何监测各式设备的品质?

製程精密複杂的设备机台
Fab端製造晶圆相关程序中,无论是生成晶圆、切割晶圆、製作 IC、封装等等,所使用的设备机台都相当精密。正由于製造过程繁琐而複杂,所以每道製程更不容许存在缺陷或疏失,设备机台也是。Fab 端机台如:旋转涂佈 SPIN COATING、片状、平板涂佈 SLIT COATING、喷雾涂佈 SPRAY COATING、晶圆研磨机、晶圆切割机 DIE SAW、雷射切割、AOI 机台、晶圆贴合机 WAFER BONDER 等。

製程精密複杂的设备机台

执行目标
掌握 Fab 端各式设备状态

#预防无预警损坏,避免机台造成瑕疵
Fab 端的机台皆採高自动化方式进行,机台型号种类繁多複杂,製作时间繁複时间又长,一旦突然停机或异常振动,很可能就会造成前面的所有程序就都浪费,更不用提会浪费多少成本。因此需要切确掌握机台状态,避免发生无预警的停机损坏。

#延长使用寿命,保养排程规划更明确
Fab 端的各式机台设备,背负着厂房重要产能工作,一但遇上停机维护,容易造成产率降低、或是产品损耗、不良率提升。若能切确了解设备品质,便能够依照设备状态平时加强保养或避开设备运转时间,进一步延长设备的使用寿命。

#ISO 规范及自订门槛,判断设备品质
监测软体系统依照设备特性,长时间累积数据并依照需求建立规范设计量测流程,内建适用ISO规范,轻易判读转子品质。第二类管理方式使用者并可自行设定门槛值上下限,或是查看趋势图或即时动态。

#即时了解设备状况,找出问题症结点
Fab 端用机台设备设计精密,部件複杂,製程需要严密监控。透过感测器量测,量测点经由长时间蒐集数据,使用者可依据经验设定门槛值,能在设备出现问题时发送警告讯息,以供使用者适时停机并且排除问题。

避免机台造成瑕疵

避免机台造成瑕疵

明确保养排程规划

明确保养排程规划

即时判断设备品质

即时判断设备品质

找出问题症结点

找出问题症结点

如何执行
各式设备的品质

对于Fab端所用到的各式设备,由于机型种类繁多,维护难度较高,加上大部分製程繁琐且精密,侦查零组件异常点不易,若能在设备上加装监测系统,有助于使用者切确掌握设备状态。

重複动作行为的机台设备

藉此需要更高效能的量测设备管理监控,固德的 VMS®-ML 机器学习智能监控系统 可应用于各式具重複动作行为的机台相关设备,即时侦测动态机械之动作讯号,即使发生微小的异常,亦可判别机械是否将会产生故障特徵,可有效预防机械在异常情况下运作衍生而出的问题。

VMS-ML 机器学习智能监控系统
各式动态机械问题

对于各式动态机械问题,可利用可携式 VMS®-PH 动态设备分析仪 快速找出问题症结点。

VMS-PH 动态设备分析仪

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