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8寸和12寸晶圆厂的MES有多大不同?

2022-11-11 15:00| 发布者: 上扬软件| 查看: 7721

       12寸晶圆厂代表晶圆大规模制造的最高水平,因而当晶圆从8英寸升级至12英寸,背后的生产管理难度大幅提升。在12英寸晶圆制造的过程中,每一片晶圆都需要在几百台设备之间进行流转,经过多达1000余道工序。而面对如此复杂的流程,MES作为“中枢神经”系统,其复杂程度可想而知。

       晶圆厂的生产管理包含五个基本要素:人、机、料、法、环,MES需要对这5个基本要素进行实时监控管理和数据追溯。下面将通过这5个基本要素来分析8寸和12寸晶圆厂MES的差别。


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       与8寸晶圆相比,12寸晶圆尺寸更大,单lot重量约11kg,人工长期搬运对身体有损伤;另外,12寸晶圆厂的芯片制程多为90nm以下,人工搬运对产品良率影响约1%。因此,无论从人因工程,还是人工搬运对产品良率的影响,12寸晶圆厂MES需要FAM、TMS模块支持全自动化,而8寸无此要求。


        8寸大部分设备不支持Full Auto,而12寸设备出厂标准要求支持E84自动搬运,即能实现Full auto,所以12寸厂MES需要FAM自动化管理模块。
       12寸厂机台采集数据多、频率高,因而产生的数据量8寸厂要高很多,因此12MES对比8寸,即使在相同的系统性能指标下,对系统数据吞吐量和稳定性有更高的挑战。另外,12寸厂设备监控需要MES的OMS具备Auto Monitor等设备相关特殊的功能。


       12寸厂的原材料晶圆尺寸大、价格高、管理及使用场景复杂,所以MES需要对芯片生产过程中使用的FOUP/Reticle等有严格的管理,而8寸MES无此要求。

因此12寸厂MES的OMS模块功能更多,比如增加了FOUP Management等子模块。


       12寸厂的工艺流程节点相对多,Photo Layer一般为30~40层左右,而8寸厂的Photo Layer为10~30层左右。12寸厂对工艺参数的配置,管控要求更高、更加灵活;而且,生产工艺复杂,设备及操作流程要求更高。

       所以,12寸MES建模功能要求更加具有扩展性以适配工艺需求。而且在同产量的情况下,要求12寸MES的OMS模块处理更多数据及业务场景。


       工厂无尘室环境即能满足8寸厂90nm以上工艺生产,对产品载具的环境没有特殊要求。而12寸厂90nm特别是45nm以下生产,对产品载具的环境有污染等级控制的要求。

       因此,12寸MES的OMS模块对污染控制要从设备、工艺流程、FOUP 微环境三个维度来控制以保证良率。


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