現(xiàn)在的半導(dǎo)體制造要求比過去任何時候都要高。為了滿足市場的需要，半導(dǎo)體公司必須能夠更及時和以更低的成本大批量生產(chǎn)更復(fù)雜的產(chǎn)品。為此，客戶要求制造商能夠采用全新的良率管理方法，達到比以前更高的良率水平，而且能夠更快地實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)�！　》催^來，新的良率管理方法取決于更廣泛和更深入的工程分析方法，這些分析方法可以幫助半導(dǎo)體公司作出更加準(zhǔn)確的判斷，更快地達到穩(wěn)定的良率。通過持續(xù)的良率“學(xué)習(xí)”，自動制造技術(shù)則可以更加有效地利用這些分析結(jié)果，它不僅可以將各種條件變化反饋給生產(chǎn)線而且還能及時判斷工藝條件發(fā)生變化時是否仍然可以達到預(yù)期結(jié)果，及時找到問題原因和解決問題。

　　這些新方法并不是遙遠的概念，有些先進的制造商已經(jīng)在使用這些方法了。本文將簡單介紹amd公司先進的工程分析方法和自動精確制造（automated precision manufacturing, apm）技術(shù)，及其與客戶共同取得的成果。

　快速提高良率的基本要素 　

　良率的快速提高是不斷發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)過程中各種影響良率的因素，從而實現(xiàn)和發(fā)揮產(chǎn)品與工藝過程良率潛能的過程。實現(xiàn)批量生產(chǎn)、降低平均成本、最大程度提高利潤率的需求推動了良率的不斷提高。盡管通常良率學(xué)習(xí)曲線粗看起來非常平滑，實際上它是由工藝改善過程和一系列噪音以及良率異常情況疊加形成的（圖1）。

　圖中良率上升的每個小臺階代表了工藝不斷改善的趨勢，而向下的擺動則代表了設(shè)備或工藝不正常引起的異常情況。良率提高的總體速度取決于異常情況的響應(yīng)和解決速度以及工藝改善的效率。每個階段的快速進步都需要經(jīng)驗豐富的工程師以及各種數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的支持。

　　良率學(xué)習(xí)和提高有兩種情況：根據(jù)現(xiàn)有工藝引進新產(chǎn)品；全新產(chǎn)品和工藝，例如新技術(shù)和新工藝的引進。新產(chǎn)品舊工藝良率提高的主要內(nèi)容是找到設(shè)計方面的問題并加以解決，因為其工藝通常已通過其它產(chǎn)品驗證并固定下來。全新產(chǎn)品和工藝的情況則比較復(fù)雜，因為它涉及設(shè)計和工藝、工藝目標(biāo)、設(shè)備極限能力等因素的綜合效應(yīng)。此時必須將良率學(xué)習(xí)和提高分解成各個不同的要求，然后通過專業(yè)知識和相關(guān)軟件系統(tǒng)為良率提高過程的各項要求提供有效的支持和相應(yīng)的解決方案。

　　我們將在下文對快速提高產(chǎn)品良率所需各項功能（從生產(chǎn)穩(wěn)定性到工藝控制能力以及對良率的預(yù)測）進行詳細的描述�！　�

提高生產(chǎn)穩(wěn)定性 　

從1980年代后期到1990年代中期，ic制造工藝的監(jiān)測經(jīng)歷了從紙本趨勢圖到要求更加嚴(yán)格的統(tǒng)計工藝控制（statistical process control，spc）方法的轉(zhuǎn)變。spc圖表最早采用的是紙本形式，之后很快就改用電子文件并且與wip（work-in-process）追蹤系統(tǒng)鏈接在一起，從而可以在發(fā)生嚴(yán)重異常情況時及時提供警告信息，甚至將設(shè)備鎖定在停機狀態(tài)。實際情況違反spc規(guī)則時，系統(tǒng)會提示技術(shù)員和工程師，他們將按照失控處置措施（out-of-control actions）中規(guī)定的方法進行處理，找到造成異常情況的原因并采取正確措施進行糾正。我們必須特別注意關(guān)鍵工藝步驟的spc圖表，將其維持在控制范圍之內(nèi)，確保工藝參數(shù)符合各項規(guī)格和目標(biāo)。

　在發(fā)展這些在線監(jiān)控系統(tǒng)的同時，amd還開發(fā)了最早的良率管理軟件，加快對良率異常情況的響應(yīng)時間，及時找到和發(fā)現(xiàn)制造過程中造成良率損失的系統(tǒng)原因。這些軟件和系統(tǒng)具有設(shè)備共同性分析、設(shè)備狀態(tài)分析和晶片空間分布位置分析等功能。用于分析的數(shù)據(jù)來自于一系列數(shù)據(jù)庫，例如wip追蹤系統(tǒng)提供的生產(chǎn)線測量數(shù)據(jù)、電子檢測設(shè)備提供的數(shù)據(jù)等等。將各種數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的菜單統(tǒng)一之后，可以很方便地獲取各數(shù)據(jù)庫或各工廠之間的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)可以持續(xù)運行，對設(shè)備歷史記錄、晶片空間分布位置、不同反應(yīng)器之間的偏差等數(shù)據(jù)進行分析，找到引起良率異常變動的系統(tǒng)原因。

　通過該方法甚至可以成功地分析出造成系統(tǒng)缺陷（defect）異常情況的原因。異常變動原因的查找有助于改善工藝，但是為了確保能夠盡快發(fā)現(xiàn)異常情況，也需要有更多的在線測量設(shè)備。同時，該系統(tǒng)還能生成和保留大批量生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵測量結(jié)果和設(shè)備歷史記錄信息等共享數(shù)據(jù)，作為監(jiān)測過程