WAT面臨的(de)挑戰及哥瑞利解決方案
在6、8、12寸晶圓廠(chǎng)生産環節中，WAT (Wafer Acceptance Test，晶圓可(kě)接受度測試)是晶圓出廠(chǎng)之前，測量特定測試結構電性參數的(de)環節。WAT數據與器(qì)件(jiàn)物(wù)理(lǐ)學密切相(xiàng)關，對于優化器(qì)件(jiàn)設計(jì)、提高(gāo)性能(néng)以及解決潛在問題至關重要。同時WAT數據與制(zhì)造工(gōng)藝緊密相(xiàng)關，可(kě)以幫助工(gōng)程師(shī)發現并解決相(xiàng)關工(gōng)藝問題。每一片晶圓在出廠(chǎng)之前都(dōu)必須經過WAT測試，當有(yǒu)晶圓有(yǒu)嚴重工(gōng)藝問題導緻電性參數超出規格時，就會(huì)被篩選出來廢掉。因此WAT是半導體制(zhì)造中不可(kě)或缺的(de)關鍵步驟。
WAT測試是通過探針卡連接到(dào)晶圓劃片槽上(shàng)的(de)Test Key(測試點）來進行(xíng)的(de)。探針卡有(yǒu)許多針腳，這些針腳與測試點相(xiàng)連接，輸入測試信号并讀(dú)出相(xiàng)應的(de)電性參數。由于産品及測試點種類較多，對應的(de)探針卡也(yě)不盡相(xiàng)同，因而在實際操作中, WAT 需要人(rén)工(gōng)去對十字校(xiào)準圖形、校(xiào)準針腳的(de)位置、測試合适的(de)針壓值以及判斷紮完之後的(de)針痕是否滿足需求等流程來确保測試值的(de)準确。
WAT紮針示意圖
此類校(xiào)對工(gōng)作操作流程繁瑣、重複操作多、上(shàng)崗培訓周期長，且無塵車(chē)間進出不便，因此，WAT是晶圓生産中亟需“機器(qì)替人(rén)”的(de)環節之一。針對這類場(chǎng)景，上(shàng)海(hǎi)哥瑞利軟件(jiàn)股份有(yǒu)限公司（Glorysoft）推出的(de)LOFA（Light Off Factory Assistant，黑(hēi)燈工(gōng)廠(chǎng)助理(lǐ)）已在WAT真實生産環境中攻克這一難題。在國内知名12寸晶圓廠(chǎng)中，LOFA上(shàng)線後，在 WAT環節成功實現在自動對針、自動針痕檢測等場(chǎng)景下的(de)無人(rén)實時自動化代操。統計(jì)數據顯示，上(shàng)線第一階段已實現操作人(rén)員減少(shǎo)40%，整體操作流程自動化成功率超過90%。
哥瑞利在WAT場(chǎng)景應用(yòng)
LOFA是一款以多因子驅動的(de)工(gōng)廠(chǎng)智控平台，包含集控系統、虛拟機器(qì)人(rén)流程自動化、知識管理(lǐ)系統，缺陷圖像自動檢測、設備自動化系統等，用(yòng)以提升中控室運營監控的(de)效能(néng)。在WAT場(chǎng)景中目标機台是Prober、Tester機台。
針痕檢測
上(shàng)：原始情況 下：LOFA識别結果
自動對針
上(shàng)：原始情況 下：LOFA對針結果
在WAT場(chǎng)景應用(yòng)AI圖像識别技術(shù)，包括文(wén)字識别、目标檢測、位置檢測及模闆匹配等基于人(rén)工(gōng)智能(néng)的(de)圖像識别技術(shù)，來解決流程中調整針頭高(gāo)度、自動對針、針痕檢測、界面字符識别等較多需要人(rén)工(gōng)幹預的(de)環節。最終通過自動代操加AI圖像識别改造，實現機台的(de)跑貨過程全流程自動化，顯著減少(shǎo)人(rén)力，提高(gāo)生産效率，并降低産線MO操作。
LOFA優勢
LOFA對工(gōng)廠(chǎng)的(de)效益
提升人(rén)機比
LOFA可(kě)以讓機台整個(gè)跑貨流程實現自動化，并且自動解決一些常見的(de)問題，操作員和(hé)工(gōng)程師(shī)隻需解決異常事項，用(yòng)更少(shǎo)的(de)人(rén)力管理(lǐ)更多的(de)機台。
提升機台效率
LOFA可(kě)實時監控所有(yǒu)機台，主動發現及處理(lǐ)機台問題，縮短人(rén)員響應與複機時間。LOFA無需在機台端安裝軟件(jiàn)，可(kě)避免因機台CPU負載增加而導緻的(de)異常停機。
提升産品良率
LOFA的(de)自動處理(lǐ)流程使MO風險大(dà)幅降低,LOFA減少(shǎo)了人(rén)員進出産線帶來的(de)Particle。
LOFA晶圓客戶真實反饋
車(chē)間領導對LOFA的(de)反饋
LOFA上(shàng)線後，不僅操作人(rén)員減少(shǎo)，新人(rén)培訓也(yě)更容易了，隻需集中培訓異常處理(lǐ)等問題，整體上(shàng)LOFA有(yǒu)效幫助我們節約了人(rén)力投入和(hé)培訓的(de)成本。
WAT操作員工(gōng)對LOFA的(de)反饋
1、以前人(rén)工(gōng)操作工(gōng)作量很大(dà)、容易疲勞。在LOFA上(shàng)線後，操作員無需再花精力去處理(lǐ)重複性工(gōng)作，整體工(gōng)作效率提高(gāo)了。
2、一開(kāi)始使用(yòng)自動代操的(de)時候還不放(fàng)心，但(dàn)用(yòng)久後發現代操的(de)準确率很高(gāo),可(kě)以成功替代人(rén)。
3、LOFA在WAT運行(xíng)一年，已成爲生産SOP的(de)一部分(fēn)。人(rén)員培訓和(hé)操作的(de)方式也(yě)都(dōu)相(xiàng)應改變且步入穩定，新人(rén)沒有(yǒu)LOFA在手協助反而就不會(huì)操作。
LOFA在WAT之應用(yòng)展望
通過對自動化流程的(de)積累和(hé)梳理(lǐ)，LOFA将逐步形成便于客戶培訓的(de)SOP管理(lǐ)系統，并通過對不同recipe（程式）各個(gè)步驟執行(xíng)效率的(de)分(fēn)析，找出可(kě)優化的(de)點，來幫助客戶優化recipe。LOFA還能(néng)結合針痕檢測以及針的(de)直徑，針警長度的(de)判斷，來協助客戶判斷針卡的(de)狀況。從而使機台效率進一步提高(gāo)，針卡管理(lǐ)更加高(gāo)效。
哥瑞利将持續升級LOFA，使之更智能(néng)化、數字化和(hé)場(chǎng)景化，并融入先進制(zhì)造的(de)各個(gè)生産階段，爲先進制(zhì)造企業(yè)賦能(néng)并引領智慧生産AI最佳實踐，最終實現黑(hēi)燈工(gōng)廠(chǎng)的(de)美(měi)好願景。
