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應用材料的數位服務工具可縮短獲得產能的時間

撰文:Brad Eaton 與 Amitabh Sabharwal

領先和後緣技術節點對半導體的強勁需求,推動著全球迫切且日益增長的各種需要,包括快速完成故障排除、修復和升級工具,以及加速安裝和產品合格鑑定速度等,以求全力加快產能。

近期,全球的旅行限制和 COVID-19 疫情造成的供應鏈中斷,讓這些挑戰更加複雜。這種情況凸顯出晶圓廠管理人員需進一步著重在業務連續性的規劃,以及確保將資源進行合理分配以支援進行中的生產,務必使嚴重意外事件造成的衝擊降至最低。

Applied Global Services (AGS) 的使命就是協助客戶維持設備能在最佳效能水準下正常運作。在 2020 年全球疫情爆發之前,應用材料就一直使用和擴展其服務解決方案的產品組合,以符合客戶對遠端支援不斷增加的需求。

例如,十多年前,應用材料已開始提供完善的服務協議,其中即包括一些遠端連接功能。如今,應用材料的遠端服務功能還納入了許多透過獨特,且不斷成長的數位服務工具產品組合。這些都能讓我們的全球客戶快速、輕鬆地獲得應用材料專家網路的支援,藉此縮短回應時間,並能滿足客戶對專家維修、維護和資格認定服務的需求。

應用材料繼續投入大量資金來開發功能更強,遠端支援能力更好的數位工具。因此,當 COVID 疫情造成旅行限制時,應用材料得以用遠端方式無縫地、準確地提升支援等級。實際上,儘管取得支援的旅行減少了約 80%,但實際上,綜合服務協議涵蓋的工具的數量卻在 2020 年期間大幅成長。用於解決技術支援上報的數位工具(例如,應用材料現場服務伺服器及其強大的分析引擎)均以前所未有的速度成長了 150%。

與專家進行具洞察力的協同合作

應用材料的數位工具擁有一項關鍵優勢,就是能將分析應用於解決問題的過程,讓應用材料的全球專家網路和在客戶現場工作的應用材料客戶工程師 (CE) 建立起有深度、洞察力和高效的協同合作。

我們的專家擁有業內最廣泛的技術專業知識基礎,這是解決特別複雜的問題必須具備的能力。他們的專業知識至關重要,因為通常在工作開始之後才會理解問題的真正複雜性。透過遠端協助和指導現場團隊,應用材料的專家可以加速客戶解決問題的時間,且不受旅行和隔離的影響。

這些遠端參與還能為客戶提供一種有效率且具成效的替代方案,可以用於取代當地第三方服務提供商。儘管本地供應商可能就位於客戶工廠附近,但他們可能需要具備專業知識的專家支援才能快速解決複雜的問題。

目前,應用材料遠端服務產品的核心數位工具包括:

  • 遠端工具存取:高度安全的應用材料遠端連接軟體,可讓全球各地的應用材料服務人員即時查看系統的圖形使用者介面 (GUI)。這些軟體可執行基本的功能,就像在置身在當地使用工具的 GUI 一樣。
  • 現場服務伺服器:應用材料的安全資料分析引擎將安裝在客戶現場,讓應用材料服務團隊能有效率地工作。獲得客戶許可後,AGS 服務人員即可存取此安全引擎並收集高解析度的感應器資料、執行歷史回顧,查看「整體層級」的概觀,並得以存取設備健康狀態指標。

應用材料的分析引擎功能可加速診斷速度,縮短平均維修時間 (MTTR);強化預防性和預測性維護以減少廢品、增加產能/正常運作時間以及更快的綠燈時間;更快的工具安裝期間和反應室匹配,以提升產品生產速度。

  • 遠端視訊輔助:應用材料採用最新的擴增實境 (AR) 耳機以及其他視訊擷取技術,以完成對現場應用材料 CE 的遠端指導,並縮短解決問題的時間。這些技術能讓遠端的應用材料專家可存取與現場 CE 完全相同的視圖。

遠端視訊輔助還有可提供其他強大功能的好處。一是遠端專家可以做出註釋,並指向視訊內容中的物件,現場 CE 可以看到專家所指向的位置,彷彿他們就置身現場一樣。另一個好處是,遠端專家可以在查看真實物件的同時,上傳技術圖紙以供現場 CE 參考,讓 CE雙手可以自由地執行複雜的維護任務。在疫情期間,已在 28 個站點完成 1,000 多名應用材料現場 CE 的遠端視訊協助部署。

我們所有地區都已部署了這些數位工具,經過專業培訓的工程師也會在平常輪班作業中使用這些工具。現在,服務協議下的大多數客戶工具都可以進行遠端存取並獲得支援。如以下客戶範例所示,應用材料在 COVID-19 時代對客戶進行的遠端回應的能力,證明了這種強大工具組合的價值。

ECD 工具的可靠性升級

在一個客戶站點,在生產過程中表徵 (PPC) 使用的應用材料 Mustang®電氣化學沉積 (ECD) 工具的系統模組需要進行升級,以減少停機時間和晶片報廢。

該任務是不尋常且複雜的升級,但是由於 COVID-19 的旅行限制,應用材料無法迅速部署專門的服務人員來執行該工作。因此,應用材料使用遠端視訊方式將現場的應用材料 CE 與位於美國或其他地方的應用材料專家聯繫起來,這些專家能對此過程不熟悉的 CE 提供指導,並完成此艱困的程序(圖 1)。

圖 1。圖片顯示應用材料利用遠端視訊輔助來指導其現場客戶工程師 (CE) 進行不尋常且複雜的工具升級過程。

在遠端專家的逐步指導下,現場 CE 遵循所有安全協議並完成了所有必要的升級任務。然後,團隊透過視訊會議驗證了升級,讓工具恢復生產,且並未對客戶的生產進度或晶圓生產造成影響。

從研發到生產的設備匹配

複雜的設備對設備匹配是應用材料數位工具如何利用遠端服務來節省客戶時間和金錢的另一個例子。

一個客戶在北美洲的開發晶圓 廠採用應用材料 Centris® Sym3® 蝕刻設備。為滿足對其產品不斷湧現的需求,客戶需盡快完成在亞洲的一間晶圓廠中的一對設備的資格認定,以便進行大量生產。

應用材料藉由在亞洲的晶圓廠中的分析引擎及遠端工具存取,協助客戶完成了苛刻的工藝認證時間表。這些數位工具可在兩個 Centris Sym3 設備之間進行硬體指紋採集以及設備常數、製程配方和軟體的比較。

結合分析引擎和遠端存取,應用材料得以執行複雜的匹配操作,且所需的時間卻甚至比不使用這種方式還要少(圖 2)。此外,還能將行程表中傳統的真人服務所需的 17 天(旅行 3 天 + 隔離 14 天)刪除。

圖2. 應用材料的分析引擎搭配遠端工具存取,大幅加速一位客戶的應用材料 Centris®SYM3® 在北美洲的研發晶圓廠刻蝕設備的轉移,並在亞洲完成雙設備資格認定以進行大量生產。

一次就成功的安裝設備

設備安裝一直都很重要,但對於離子佈植機而言,設備安裝尤為重要,因為離子佈植設備所需的高能量源極對於人員和設施的安全性而言是重中之重。

亞洲有位客戶需要安裝應用材料 VIISTA®離子佈植設備。但是,這是這間晶圓廠首次安裝該特定設備的型號,而當地的應用材料現場服務機構並沒有所需的複雜程序的相關經驗。同時,疫情造成旅行限制表示應用材料無法迅速將設備和服務專家部署到該站點。

因此,我們採用遠端視訊協助來部署應用材料的離子佈植機業務部門的專家、AGS 和現場服務團隊,並完成各技術專家之間的協作。遠端團隊指導當地團隊通過一次高度複雜且具潛在危險的源極調諧和光束對位過程,並驗證其第一次正確完成的情況(圖 3)。

圖3. 應用材料的遠端服務能力確保亞洲一間晶圓廠的應用材料 VIISTA®離子佈植機設備,完成一次就成功安裝設備的作業。這是該晶圓廠第一次使用此類設備,而當地團隊之前並無安裝此具有潛在危險程序的經驗。

遠端協作能讓安裝進度依計劃實施,並能符合客戶的時間表要求。

正確的聯繫

隨著 COVID-19 疫情漸入尾聲,各種限制也將解除,許多事情將返回先前的狀態。但是,如這些客戶案例所示,強大的數位工具將永遠改寫為晶圓廠設備提供服務的方式。

展望未來,將需要越來越多的數位工具(如本文所述),以便能更好,更快地進行設備指紋採集、大型感應器的資料分析、設備健康監控與獲得其他功能。

唯一不會改變的一件事,就是 AGS 的使命以及應用材料服務部門對客戶的承諾。無論是日常或緊急情況,應用材料都隨時準備做為全球晶圓廠的有力後盾。數位工具提供了一種方法,讓應用材料領先業界的技術知識能擴及任何地方的任何晶圓廠,並協助客戶實現他們的生產目標,無論他們面對的是什麼挑戰。

Brad 是策略行銷總監,而 Amitabh 是 Applied Global Services 的策略行銷部總經理。如需更多資訊,請聯絡 brad_eaton@amat.com

 
Brad Eaton,
策略行銷部總監
 Amitabh Sabharwal,
總經理,策略行銷部,Applied Global Services