首页 / 行业

应用材料公司数字化服务工具省时增效

2021-09-01 14:43:00

作者：应用材料公司Brad Eaton 和 Amitabh Sabharwal

市场对领先和前沿技术节点半导体器件的强劲需求，促使全球厂商迫切需要尽可能提高设备故障排查、维修和升级速度，同时加快装机和产品验证以加速产能攀升。

最近，新冠疫情导致全球差旅受限和供应链中断，使得上述挑战变得更加棘手。这种情况凸显了晶圆厂管理者需要进一步重视业务连续性规划、确保合理的资源调配，即便发生最严重的意外事件，也能保证持续的生产运营。

应用材料公司全球服务事业部（AGS）始终致力于帮助客户保持设备以最佳性能运行。早在 2020 年全球爆发疫情之前，应用材料公司就在充分利用和扩展其服务解决方案组合，以满足客户对远程服务日益增长的需求。

图 1. 应用材料公司充分利用和扩展服务解决方案组合，以满足客户对远程服务日益增长的需求

例如，早在十多年前，应用材料公司就开始提供包括远程连接功能在内的综合服务协议。如今，一套不断发展更迭的数字化服务工具赋予了应用材料公司在远程服务上的独到能力。这些工具使全球客户能快速且便捷地接入应用材料公司的专家网络，从而缩短响应时间，让客户快速获取所需的专家维修、维护和验证服务。

应用材料公司持续重磅投入，用来开发远程支持功能更强大的数字化工具。因此，在新冠疫情限制差旅出行之时，应用材料公司抓住时机，无缝衔接并加大远程支持力度。事实上，应用材料公司2020年提供的出差上门支持服务减少了约80％，但综合服务协议涵盖的机台工具数量实际却在大幅增长。用数字化工具（例如，应用材料公司配备强大分析引擎的现场服务型服务器FSS）来满足逐步扩大的技术支持需求，这种情况前所未有地增加了150％。

与专家深度协作

应用材料公司数字化工具的一个关键优势是将分析技术应用于解决问题，遍布全球的应用材料公司网络专家能够与在客户现场支持的应用材料公司客户工程师开展深入高效的协作。

我们的专家在业内拥有极其出色的技术能力，这是解决特别复杂问题所必需的。他们的技术能力对于解决问题至关重要，因为一个问题的真正复杂之处往往在工作开始之前无从知晓。通过远程协助和现场指导团队，应用材料公司的专家可以缩短解决客户问题的时间，不会因为差旅限制和强制隔离而延误。

图 2. 遍布全球的应用材料公司网络专家能够与在客户现场支持的应用材料公司客户工程师开展深入高效的协作

这些远程协助方式也为客户提供了一种高效且有用的选择，以替代本地的第三方服务。虽然本地服务商近水楼台，拥有临近客户晶圆厂之便，但他们也需要专业的技术专家支持才能快速解决复杂的问题。

当前，应用材料公司远程服务的核心数字化工具包括：

远程设备访问

应用材料公司高度安全的远程连接软件，使世界各地的应用材料公司服务人员可以实时查看设备系统的图形用户界面（GUI）。服务人员可执行基本的功能，就像在现场使用设备的图形用户界面一样。

现场服务型服务器（FSS）

应用材料公司的安全数据分析引擎安装在客户现场，这可令应用材料公司服务团队能够高效地开展工作。一旦获得客户的许可，应用材料公司全球服务事业部服务人员便可以访问此安全引擎，收集高分辨率传感器数据，核查设备以往运行情况，了解机组总体状况，并查看设备运行状态指标。

应用材料公司的分析引擎能够加快诊断速度，从而缩短平均维修时间（MTTR），增强预防性和预测性维护，减少废品、提高产出/正常运行时间、缩短功能恢复时间、更快启动设备并完成腔室匹配，以加快产能爬坡。

远程视频辅助

应用材料公司采用最新的增强现实（AR）头盔，加上其它视频采集技术，可以远程指导现场的应用材料公司客户工程师，从而缩短解决问题的时间。通过这些技术，应用材料公司的专家能够远程查看与现场客户工程师几乎相同的画面。

远程视频辅助还有其它强大优势。其中一项优势是远程专家可以在视频源中添加注释及指向特定对象，现场客户工程师也可看到专家指向的对象，就像他们共同在服务现场一样。另一项优势是，远程专家可以上传技术图纸，供现场客户工程师在查看实际对象时参阅，同时工程师能腾出双手来执行复杂的维护任务。在疫情期间，应用材料公司1000 多名现场客户工程师在 28 个站点部署了远程视频辅助工具。

我们的数字化工具已部署到所有地区，在日常班次中由专门接受培训的工程师使用这些工具来开展工作。如今，对于服务协议涵盖的大多数客户设备都可以进行远程访问并提供支持。在疫情期间，正如以下客户案例所展示的，应用材料公司能够远程响应客户需求，充分体现了这套强大工具组合的价值。

电气化学沉积设备可靠性的升级

在客户的一家工厂，应用材料公司Mustang® 电化学沉积（ECD）设备正在进行生产工艺特性鉴定。该设备的系统模块需要升级，从而减少停机时间和晶圆废片。

这是一项不常见的复杂升级任务，但由于新冠疫情带来的差旅限制，应用材料公司无法快速部署专门的服务人员来执行这项工作。为此，应用材料公司利用远程视频辅助工具，使现场的应用材料公司客户工程师与美国或其它地区的应用材料公司专家连线，由专家指导客户工程师完成这项陌生而棘手的工作（图 3）。

图 3. 图中显示了应用材料公司利用远程视频辅助工具，指导其现场客户工程师完成不常见的复杂设备升级

在远程专家的逐步指导下，现场的客户工程师遵照所有安全规定，完成了所需的全部升级任务。然后，团队通过视频会议验证了升级过程，使设备恢复了生产，没有影响客户的生产进度和晶圆出片。

从研发到生产的设备匹配

复杂的设备与设备匹配是应用材料公司数字化工具如何实现远程服务为客户省时省钱的另一个例子。

客户在北美的晶圆研发厂拥有应用材料公司 Centris® Sym3® 刻蚀系统。为了满足市场对其产品急剧增长的需求，该客户需要尽快验证一台相同的设备，用于其在亚洲晶圆厂的大批量生产。

应用材料公司利用客户在亚洲晶圆厂部署的分析引擎，通过远程设备访问，在紧张的时间要求下帮助客户完成了工艺验证。这些数字化工具支持硬件指纹识别和两台Centris Sym3刻蚀系统之间的常数、配方和软件比对。

结合使用分析引擎和远程访问工具，应用材料公司完成了复杂的匹配操作，耗时要远远短于不使用这些工具的情况（图4）。此外，节省了常规服务人员派遣所需的17天时间（即：3天差旅和14天强制隔离）。

图 4. 应用材料公司的分析引擎和远程设备访问工具，大大加快了客户将北美晶圆研发厂的应用材料公司Centris® Sym3® 刻蚀设备开发的工艺转移到亚洲大批量晶圆制造厂相同设备的速度

一次性正确安装设备

设备的安装始终都是关键一环，对离子注入机更是如此。因为离子注入所需的高能量源令人员和设施的安全成为重中之重。

有一个位于亚洲的客户需要安装应用材料公司VIISTA®离子注入机。这是该晶圆厂首次安装这一特殊型号的设备，而应用材料公司当地的现场服务部门对所需的复杂安装程序没有任何经验。同时，疫情造成的差旅限制，使应用材料公司无法将设备和服务专家快速部署到现场。

这种情况下，应用材料公司转而采用远程视频辅助工具，让应用材料公司离子注入机业务部门的技术专家、全球服务事业部和现场服务团队之间展开协作。远程团队指导当地团队完成高度复杂且具有潜在危险性的源调节和光束对准流程，然后验证其是否一次就成功完成（图5）。

图 5. 应用材料公司的远程服务能力确保了亚洲某晶圆厂的应用材料公司VIISTA® 离子注入机装机安装的一次性成功。这是该厂首次安装此类设备，在此之前当地团队从未有过对这具有潜在危险性的安装流程没有任何经验

远程协作确保装机安装如期完成，达到了客户的完工时间要求。

携手正确之选

随着新冠疫情的平稳和差旅限制的放宽，许多事情将恢复如初。但是，正如这些客户案例所示，数字化工具的力量将永远改变晶圆厂设备服务的方式。

展望未来，行业将需要越来越多像本文所述的数字化工具，以实现更好、更快的设备指纹识别，大型传感器组的数据分析，设备运行状况监测和其它功能。

图 6. 数字化工具的力量将永远改变晶圆厂设备服务的方式

在日新月异的今天，有一点不会改变的是应用材料公司全球服务事业部的使命和对客户的承诺。无论是正常运营还是严峻紧迫的情况，应用材料公司都随时待命，为全球各地的晶圆厂提供支持。数字化工具提供了一种途径，让应用材料公司行业领先的专业技术、知识和能力可以应用到世界各个地区的任何工厂，无论客户面临什么挑战，我们可帮助他们实现生产目标。