過(guò)去的三年中，在紐約EastFishkill最先進(jìn)的自動(dòng)半導(dǎo)體晶圓工廠中，IBM一直使用RFID技術(shù)來(lái)跟蹤上千份芯片訂單。該工廠占地14萬(wàn)平方英尺、擁有數(shù)十億美元的設(shè)備，從2002年中期開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，是世界上第一家全自動(dòng)半導(dǎo)體制造研發(fā)廠家。通過(guò)在產(chǎn)品工具設(shè)備中集成RFID技術(shù)，設(shè)備系統(tǒng)能夠確定接下來(lái)加工什么產(chǎn)品、如何加工、何時(shí)加工。工廠的業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠跟蹤每個(gè)半導(dǎo)體晶圓，包括他們?cè)诹鞒碳庸ぶ兴诘木唧w位置。

　　RFID技術(shù)確定生產(chǎn)中的晶圓所在位置，以及所需的生產(chǎn)設(shè)備。由于晶圓通常需要數(shù)百道加工作業(yè)，能夠跟蹤和優(yōu)化生產(chǎn)步驟就非常重要。

晶圓制造


　　制造先進(jìn)處理器的流水線，即便無(wú)人看守，也時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)不停。硅片被放在FOUP（前端開(kāi)啟統(tǒng)一規(guī)格晶圓傳送盒）中，每個(gè)FOUP能夠攜帶25個(gè)300毫米直徑的晶圓。硅晶在生產(chǎn)線盡頭都被切割為數(shù)千片IC。因而，每個(gè)FOUP都能攜帶著數(shù)千甚至上百萬(wàn)美元的成品——一些你不想丟失或處理不當(dāng)?shù)臇|西。

　　處于高架傳送系統(tǒng)上的數(shù)千個(gè)盒子（圖2）在加工站之間傳送半導(dǎo)體晶圓。這是自動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部分，自動(dòng)系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)信息來(lái)優(yōu)化復(fù)雜的晶圓制造工藝。晶圓在制造流程中自始至終都被鎖在FOUP之中，這通常持續(xù)一個(gè)月時(shí)間。除非晶圓制造設(shè)備發(fā)生故障，在工廠之中永遠(yuǎn)不需要人為接觸晶圓。

RFID適用于什么地方

　　每一個(gè)FOUP盒子，都按半導(dǎo)體工業(yè)300mm晶圓標(biāo)準(zhǔn)定做，由聚碳酸酯材料制成，并植入一個(gè)寫(xiě)有唯一識(shí)別碼的被動(dòng)RFID標(biāo)簽。這些標(biāo)簽可以被遍布在制造設(shè)備上的RFID閱讀器讀取。



　　圖2數(shù)千個(gè)FOUP滑行在高架傳送系統(tǒng)上，在流程站點(diǎn)間傳送半導(dǎo)體晶圓。

　　每種加工工具都包含了一個(gè)RFID閱讀器——從光刻曝光工具，化學(xué)蝕刻、離子植入、到金屬沉積設(shè)備、化學(xué)機(jī)械研磨、焊爐。閱讀器也可以總體規(guī)劃，分布于設(shè)備中的傳送系統(tǒng)中。數(shù)千個(gè)RFID閱讀器的讀取距離為3到6英寸。事實(shí)上，RFID技術(shù)不需視線讀取標(biāo)簽，極大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　RFID系統(tǒng)用來(lái)跟蹤在設(shè)備間傳輸?shù)腇OUP。每當(dāng)FOUP裝載一套新的晶圓，其RFID標(biāo)識(shí)就被讀取。通過(guò)使用IBMDB2通用數(shù)據(jù)庫(kù)，建立晶圓條形碼和搬運(yùn)設(shè)備ID間的關(guān)系。IBM制造執(zhí)行系統(tǒng)——SiViewStandard，對(duì)IBMWebsphere中間件和DB2進(jìn)行信息匹配，從而自動(dòng)控制和優(yōu)化制造流程的每一步。

　　在IBM車間里有5000到6000個(gè)FOUP來(lái)回傳送。在制造流程中，晶片可以從FOUP中添加或刪除，每一個(gè)FOUP都有著不同的傳送路線，這基于產(chǎn)品處理和工作狀況。如果工藝流程運(yùn)行良好，系統(tǒng)可以省略某些反饋步驟；如果需要額外的反饋，它會(huì)自動(dòng)地觸發(fā)這些步驟。

　　該系統(tǒng)還可基于客戶訂單自動(dòng)確定最優(yōu)晶圓處理程序。如果一個(gè)客戶以某一優(yōu)先級(jí)要求在某個(gè)日期前完工X個(gè)晶圓，這個(gè)信息就會(huì)直接輸入到工廠系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)時(shí)訂單消息，系統(tǒng)建立一個(gè)工廠生產(chǎn)進(jìn)度表，以保證供應(yīng)鏈的承諾按時(shí)發(fā)貨。這個(gè)進(jìn)度表將優(yōu)化每一批產(chǎn)品發(fā)送。

好處

　　IBM列舉了EastFishkill自動(dòng)化系統(tǒng)的幾個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)：提高工廠績(jī)效，增強(qiáng)員工生產(chǎn)力、快速響應(yīng)顧客服務(wù)。比之于原來(lái)，工廠可由更少的雇員來(lái)操作運(yùn)轉(zhuǎn)。由于減少了人工干預(yù)，產(chǎn)品錯(cuò)誤和延時(shí)交貨的情況得以減少。全自動(dòng)化使得工廠更有效率——它有助于提早發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題——更加靈活地加倍生產(chǎn)芯片。

　　有了RFID采集的實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，顧客可以通過(guò)工廠WEB門(mén)戶“CustomerConnect”系統(tǒng)查看自己的微型芯片訂單狀態(tài)。此外，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)芯片發(fā)生問(wèn)題時(shí)，該系統(tǒng)能跟蹤產(chǎn)品的每一個(gè)加工步驟，掌握每步加工時(shí)間。

　　RFID技術(shù)的使用是在復(fù)雜加工流程中實(shí)現(xiàn)出眾跟蹤和控制能力的基礎(chǔ)。RFID是最好的晶圓制造管理工具。可編程芯片帶有每個(gè)晶圓的生產(chǎn)需求，遍布車間的RFID閱讀器信息能夠提示某個(gè)地方可能需要修正。IBM將擴(kuò)大RFID技術(shù)在Fishkill和世界上其他工廠中的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行制造管理，這包括IT資產(chǎn)跟蹤、磁盤(pán)備份恢復(fù)服務(wù)、計(jì)算機(jī)服務(wù)器貨運(yùn)包裝等。