半导体产业在进入微利化时代之后,由于产能的大幅扩张,能够大量生产的厂商不见得会是市场赢家,能够兼顾产品的效能提升与良率,才能维持竞争利于不坠,AMD在专注于技术发展的同时,也对产品的生产流程订定了一套良好的管理规则,进而同时将产品质量与获利能力再提升。

AMD自动化精准生产发展部经理Christopher Bode
AMD自动化精准生产发展部经理Christopher Bode

在半导体的制程中,以CPU为例,目前的产品由于频率不断提升、线径一再缩小,所以产品的集积度相当高,每颗处理器的生产必须经过600道以上的步骤,在不同的步骤之间透过附有暂放架的输送带运送,每个暂放架中有25片晶圆,以批次生产的方式,为晶圆做适当的处理。现今高效率的晶圆厂有着越高度的自动化与严谨的控制,尤其是在晶圆的移动与处里程序两方面。

AMD长期专注在CPU领域,在产品生产的过程中,也发展出了一套自身的晶圆厂流程控管技术,称为自动化精准生产(Automated Precision Manufacturing;APM),该公司APM Development部门经理Christopher Bode表示,该技术完全是AMD透过自身的实务经验累积发展而成的,包括申请中的专利已经超过200项;在一个IC制造商联盟International SEMATECH 2003年的调查中,AMD于八项主要效率评估项目中,拿下5个第一。

Christopher Bode进一步说明,采用APM管理的AMD晶圆厂,有五个主要的特点,包括设备效能优化、产品效能目标的达成、先进流程控管、统合式生产规划与良率管理系统,前两项是一般晶圆厂都致力的目标,也较容易达成,而较其他晶圆厂具优势的部分为后三项。流程控管指的是晶圆到各制程设备之流程优化,与统合式生产规划一样,可以提升生产效率,而良率管理系统则是一个数据库,透过数据的累积、分析,快速找出不良品的问题以提升制程良率。

目前在AMD的8吋晶圆厂中,采用的是APM 2.0版本的生产管理技术,未来新的12吋晶圆厂将实行更先进的APM 3.0版本的技术,Christopher Bode指出,APM 3.0版本将可以从过去的整批式配方控制,进步到晶圆级的配方控制,透过电子化侦测、统合晶圆厂的控制机制,让生产流程更为精确。并且可以做到不必透过暂放架,在制程衔接更为顺畅,省略工作站到暂放架的步骤与所花费的时间;在良率控制阶段可以做到自动化的数据采集,错误分析则从晶圆/晶粒层级分析进步到晶粒/次晶粒层级的分析。

也因为APM技术的成功,AMD也已经开始向外推广该技术,该公司与日商Fujitsu合资的闪存厂FASL也已经导入部分APM 2.0的技术,由于FASL以生产Flash为主,与AMD的CPU产品制程管理并不尽相同,但AMD仅花了9个月的时间就顺利将该技术移转为Flash厂所用,也证明APM的弹性所在。