La produzione di semiconduttori è un processo complesso. La resa gioca un ruolo decisivo in questo caso. Una maggiore produzione migliora la redditività grazie alla riduzione degli scarti e dei costi. In questo articolo analizziamo i vari fattori che influenzano positivamente la resa nella produzione di semiconduttori.
L'ottimizzazione del processo di produzione dei semiconduttori è un fattore decisivo per incrementare la resa. Analizzando e ottimizzando i parametri e le sequenze di processo, è possibile accrescere l'efficienza e la resa. I parametri di processo a livello di macchina includono, ad esempio, temperatura, pressione, tempo di esposizione e incisione. È qui che l'analisi dei dati e l'intelligenza artificiale possono aiutarvi a migliorare i processi e quindi ad incrementare la produzione.
L'analisi dei dati di produzione e il miglioramento continuo sono passi fondamentali per aumentare la resa a lungo termine. Con strumenti di analisi dei dati come il machine learning, ad esempio, le aziende sono in grado di rilevare modelli e tendenze ed eliminare processi inefficienti o problemi di qualità. L'intelligenza artificiale è un ausilio eccellente, in quanto riconosce le possibili deviazioni sulla base di una grande quantità di dati. Su questa base, è possibile implementare misure di miglioramento mirate al fine di ottenere una qualità predittiva, ovvero una qualità del prodotto prevedibile.
Le condizioni e la precisione degli impianti di produzione giocano un ruolo altrettanto decisivo: ad esempio, gli impianti di fotolitografia, gli impianti CVD per la deposizione chimica di vapore, gli impianti di incisione, ecc. sono in buone condizioni? La manutenzione ordinaria e straordinaria e la calibrazione tempestive degli impianti di produzione sono essenziali per evitare i tempi di fermo e aumentare la resa. Anche l'intelligenza artificiale sta assumendo maggiore importanza, in quanto registra con precisione le deviazioni dei parametri dalla finestra di isteresi e rende così possibile la manutenzione predittiva.
I collaboratori svolgono un ruolo altrettanto importante nell'incrementare la produttività della produzione di semiconduttori. Una formazione e un aggiornamento regolari possono contribuire ad approfondire la comprensione dei processi, a identificare il potenziale di ottimizzazione e a trovare soluzioni più efficaci.
Poiché anche le particelle o le impurità più piccole possono compromettere la produzione, i semiconduttori vengono prodotti in ambienti di classe ISO 1-ISO 5. È essenziale controllare la temperatura, la qualità dell'aria, la contaminazione da particelle e l'umidità, nonché una gamma di prodotti adatti alla camera bianca. Sono necessari protocolli efficaci per questo ambiente, una manutenzione regolare dei sistemi di alimentazione e filtrazione e l'addestramento del personale sul comportamento da tenere in camera bianca.
La qualità della materia prima utilizzata, in particolare dei wafer di silicio, è di importanza decisiva per il rendimento della produzione. La contaminazione o i difetti possono determinare errori e maggiori scarti. Pertanto, il controllo della qualità dei materiali è assolutamente indispensabile.
L'incremento della resa nella produzione di semiconduttori richiede un approccio completo che tenga conto degli aspetti tecnologici e organizzativi. Mediante la garanzia della qualità delle materie prime, l'ottimizzazione del processo di produzione, l'addestramento del personale, la manutenzione preventiva e l'analisi dei dati, ad esempio con l'intelligenza artificiale, è possibile massimizzare l'applicazione dei chip funzionali ottenuti da un semiconduttore e accrescere significativamente la resa. La cultura del miglioramento continuo è la chiave del successo a lungo termine.
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Torsten Schulz
Head of Global Industry Segment Electronics
Festo SE & Co. KG