在半導(dǎo)體制造和晶圓工藝設(shè)備維護(hù)中,"Second Source"(二次來源)指的是使用非原廠供應(yīng)商生產(chǎn)的零件或耗材來替代原廠零件。這種策略有助于降低成本、減少對單一供應(yīng)商的依賴,同時確保制造的持續(xù)性和靈活性。
1. 什么是Second Source?
Second Source是指在生產(chǎn)制造過程中,為了降低風(fēng)險、提高設(shè)備穩(wěn)定性或控制成本,除了從設(shè)備原廠(例如AMAT、LAM、TEL等公司)獲取零件,還會選擇其他經(jīng)過認(rèn)證的供應(yīng)商提供的替代零件。關(guān)鍵是這些替代零件需要在實際工藝和設(shè)備中通過測試驗證,以確保它們的性能與原廠零件一致,甚至在某些情況下可以有更優(yōu)的表現(xiàn)。
2. 為什么需要Second Source?
使用Second Source有幾個重要的原因:
降低成本:原廠零件通常價格較高,引入二次來源可以顯著降低零件采購成本。例如,在日常維護(hù)中使用Second Source零件,可以減少PM(預(yù)防性維護(hù))的零件支出。
供應(yīng)保障:如果原廠的供應(yīng)鏈出現(xiàn)問題(例如延遲、價格上漲或缺貨),二次來源零件可以確保生產(chǎn)不中斷,維持設(shè)備的正常運行。
工藝驗證:在引入Second Source零件后,需要通過生產(chǎn)線上的工藝驗證,確保這些零件不會對產(chǎn)品良率產(chǎn)生負(fù)面影響。經(jīng)過驗證后,這些零件可以被持續(xù)使用。
3. 如何引入Second Source?
工藝工程師在引入Second Source零件時,通常需要經(jīng)歷以下幾個步驟:
供應(yīng)商選擇與評估:首先,工程師會尋找具備供應(yīng)能力的非原廠供應(yīng)商,并評估其產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和價格。通常需要與質(zhì)量管理團(tuán)隊一起進(jìn)行初步審查。
零件測試與驗證:Second Source零件必須經(jīng)過嚴(yán)格的測試流程,包括RF時間(射頻運行時間)測試、機械可靠性測試和其他功能驗證。例如,通過改進(jìn)ESC(靜電卡盤)的清洗方法,使得Second Source的ESC零件RF時間從14,000小時延長到20,000小時,與原廠零件性能相當(dāng)。
工藝驗證:測試通過后,Second Source零件會應(yīng)用到實際生產(chǎn)線中,進(jìn)行工藝驗證(如產(chǎn)品良率、缺陷率)。比如某Second Source零件(例如cover ring, hot edge ring, o-ring等)已經(jīng)經(jīng)過工藝驗證,并有效降低了PM parts的成本支出。
持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化:在引入Second Source后,工程師還需要監(jiān)控其長期性能,并根據(jù)設(shè)備運行情況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。例如,某案例中通過對PM項目的調(diào)整,使得設(shè)備RF時間得到了提升,這也是Second Source優(yōu)化過程的一部分。
4. 在蝕刻設(shè)備上的應(yīng)用
在蝕刻設(shè)備(如AMAT EMAX、LAM HPT、TEL DRM等)上,Second Source的使用非常普遍。常見的二次來源零件包括:
ESC(Electrostatic Chuck,靜電卡盤):用于固定晶圓,性能和壽命直接影響工藝穩(wěn)定性。以某ESC改進(jìn)案例,展示了Second Source零件經(jīng)過清洗方法的改進(jìn)后,壽命達(dá)到甚至超過了原廠零件。
Cover ring、hot edge ring:這些零件直接與等離子蝕刻過程中的高溫、高能粒子接觸,屬于易耗件。引入Second Source可以有效降低更換頻率和成本。
O-ring:用于密封和防止泄漏。Second Source的O-ring在成本控制和性能穩(wěn)定性上,也有顯著作用。
5. 如何評估Second Source的成功?
一個Second Source項目是否成功,通常通過以下指標(biāo)來評估:
產(chǎn)品質(zhì)量是否保持穩(wěn)定:通過Second Source零件后的工藝良率、缺陷率是否符合要求。
成本是否降低:二次來源零件的引入是否顯著降低了采購和維護(hù)成本。
設(shè)備穩(wěn)定性是否提高:通過使用Second Source零件,設(shè)備的運行時間(例如RF時間)是否得到延長,PM的頻率是否減少。
6. 示例:E-MAX設(shè)備的Second Source應(yīng)用
以E-MAX設(shè)備second source應(yīng)用舉例,通過新方法清洗ESC后,second source零件的RF時間延長至20,000小時,并經(jīng)過了工藝驗證,表明second source零件在某些應(yīng)用場景下可以完全替代原廠零件,甚至具有更好的性價比。這不僅提升了設(shè)備的穩(wěn)定性,還降低了零件的更換頻率和維護(hù)成本。