半導(dǎo)體企業(yè)生產(chǎn)線管理的十大基本原則
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1引言
半導(dǎo)體生產(chǎn)線中流片的品種和型號(hào)繁多，特別是半導(dǎo)體企業(yè)要適應(yīng)市場變化，發(fā)展新產(chǎn)品，試制過程中的產(chǎn)品更具有品種多、批量小的特點(diǎn)，這給半導(dǎo)體生產(chǎn)線管理提出了新的課題。為了使生產(chǎn)按需、經(jīng)濟(jì)、均衡、準(zhǔn)時(shí)、安全地進(jìn)行，必須制定嚴(yán)格而又科學(xué)的生產(chǎn)過程管理制度。按批次組織生產(chǎn)，控制和記錄產(chǎn)品工藝加工和檢驗(yàn)的狀態(tài)，使每一批產(chǎn)品在其主要的加工、檢驗(yàn)和試驗(yàn)階段都有明確的產(chǎn)品批次識(shí)別標(biāo)志和記錄，確保投入產(chǎn)出數(shù)量清楚，質(zhì)量狀態(tài)可追溯，才能真實(shí)掌握產(chǎn)品質(zhì)量狀況，有效追蹤產(chǎn)品質(zhì)量問題的根源，準(zhǔn)確落實(shí)質(zhì)量責(zé)任，及時(shí)采取糾正預(yù)防措施，并最終保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)步提高。
半導(dǎo)體企業(yè)生產(chǎn)線中，前工序產(chǎn)品（芯片）主要有光刻、擴(kuò)散、CVD、蒸發(fā)、合金等工藝；半導(dǎo)體后工序產(chǎn)品主要有分選、裝片、壓焊、塑封、老化、成測等工藝。半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)過程復(fù)雜，涉及生產(chǎn)要素很多。
2 半導(dǎo)體生產(chǎn)線管理基本原則
2.1 批量原則
半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中，投片批量的大小直接影響加工周期和生產(chǎn)成本。批量過大，則產(chǎn)品在各工序加工的周期加長，加工過程中的狀態(tài)難以維持一致，易造成質(zhì)量失控；批量過小，重復(fù)管理環(huán)節(jié)增多，總體生產(chǎn)進(jìn)度減慢，硅片陪片、試驗(yàn)片數(shù)量增加，試驗(yàn)用樣品比例增大，生產(chǎn)成本增加。為此應(yīng)遵循以下基本原則：
（1）批量適中。為了便于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的追蹤，前工序一個(gè)批次產(chǎn)品加工的投片量原則上為50片或其整數(shù)倍;后工序一個(gè)批次產(chǎn)品加工的芯片數(shù)量視外封裝型號(hào)的不同，可為2400粒、3000粒、7200粒等。試制的前、后道工序批量視試制工作的具體情況而定。
（2）原材料數(shù)量、批次受控。前工序投片批次的硅片材料應(yīng)來自同一廠家的同一生產(chǎn)批號(hào)，同一批所用的擴(kuò)散源、離子源、光刻膠、顯影液等應(yīng)為同一廠家的同一生產(chǎn)批號(hào)。硅片材料最多允許來自2個(gè)批號(hào)的硅片且電阻率、厚度等主要技術(shù)參數(shù)要基本相同；所用的擴(kuò)散源、離子源、光刻膠允許來自同一廠家的主要技術(shù)參數(shù)要基本相同的不同生產(chǎn)批號(hào)產(chǎn)品，并在領(lǐng)料單和產(chǎn)品工藝流程卡中注明各個(gè)批號(hào)材料及數(shù)量等。
后工序封裝用的芯片、金絲、環(huán)氧樹脂等材料應(yīng)來自同一廠家的同一生產(chǎn)批號(hào)；芯片最多允許來自2個(gè)批號(hào)的同一產(chǎn)品；金絲、環(huán)氧樹脂等材料最多允許來自同一廠家不同生產(chǎn)批號(hào)且理化性能一致的相應(yīng)材料，并在領(lǐng)料單和工藝流程卡中注明各個(gè)批號(hào)材料及數(shù)量。
（3）一批產(chǎn)品中使用不同批次同種原材料時(shí)，應(yīng)確保可追溯。
2.2 批號(hào)原則
產(chǎn)品批號(hào)應(yīng)遵循以下基本原則：
（1）產(chǎn)品批號(hào)編制唯一。各工序在加工或檢驗(yàn)的同一批產(chǎn)品應(yīng)具有唯一的產(chǎn)品批號(hào)，不允許多批產(chǎn)品用一個(gè)批號(hào)，也不允許一產(chǎn)品有多個(gè)批號(hào)。
（2）產(chǎn)品批號(hào)分類編制。根據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)品功能，產(chǎn)品批號(hào)分為底壓系列晶體管、中壓系列晶體管、高壓系列晶體管、可控硅、放電管、二極管和功率集成電路等，分別進(jìn)行產(chǎn)品批號(hào)編制，（光電器件產(chǎn)品按顏色、封裝形式、光強(qiáng)等分類進(jìn)行產(chǎn)品批號(hào)編制）。批號(hào)基本規(guī)則是一位字母（表示產(chǎn)品品種）+該產(chǎn)品代號(hào)+年月四位代碼+二位序列號(hào)。
（3）產(chǎn)品批號(hào)給出辦法。已生產(chǎn)定型產(chǎn)品的批號(hào)由前、后工序生產(chǎn)部門的調(diào)度員根據(jù)產(chǎn)品批號(hào)分類編制原則給出；新品試制產(chǎn)品的批號(hào)及其分流批號(hào)由技術(shù)中心主管工藝師會(huì)同有關(guān)生產(chǎn)部門調(diào)度員或生產(chǎn)線線長給出。
2.3 轉(zhuǎn)移與分批原則
轉(zhuǎn)移與分批原則應(yīng)遵循的基本原則：
（1）整批轉(zhuǎn)移，物卡同傳，記錄完整。產(chǎn)品在按批次完成全部本工序的工藝加工和檢驗(yàn)并填寫完整相應(yīng)的原始記錄和“工藝流程卡”后，方可轉(zhuǎn)移至下一工序；操作員或檢驗(yàn)員必須同時(shí)收到上一工序已完工或檢驗(yàn)的產(chǎn)品和“工藝流程卡”，并核對(duì)物、卡的數(shù)量、狀態(tài)情況無誤后，方可開始工作。
“工藝流程卡”要求填寫完整齊全、規(guī)范合格，并隨對(duì)應(yīng)的已完成工藝加工和檢驗(yàn)的產(chǎn)品批一起流出半導(dǎo)體生產(chǎn)線。
（2）分拆子批原則。已經(jīng)生產(chǎn)定型的產(chǎn)品遇特殊情況而不能以一個(gè)完整批轉(zhuǎn)移出本工序時(shí)，可由班長持“工藝流程卡”向生產(chǎn)調(diào)度員或生產(chǎn)線線長申請(qǐng)分子批轉(zhuǎn)移，調(diào)度員或線長同意后將該批分拆成多個(gè)子批，并給出各個(gè)子批批號(hào)轉(zhuǎn)移；試制新品因試驗(yàn)工藝須分拆子批時(shí)，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人決定，并報(bào)生產(chǎn)調(diào)度員或線長登記，給出分流子批批號(hào)。
對(duì)每個(gè)子批應(yīng)給予一個(gè)與其它子批互不重復(fù)而又與原母批批號(hào)有淵源關(guān)系的子批批號(hào)，子批批號(hào)具有唯一性。前、后工序子批批號(hào)均在原母批批號(hào)后面增加一個(gè)連字符和一位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，數(shù)字表示子批順序號(hào)。
2.4 暫存原則
半導(dǎo)體產(chǎn)品在加工、檢驗(yàn)中，需暫時(shí)存放時(shí)，為保障生產(chǎn)有序進(jìn)行，保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行合格標(biāo)志、有效標(biāo)識(shí)與合理貯存，因此，應(yīng)遵循以下基本規(guī)則：
（1）標(biāo)志規(guī)范。產(chǎn)品應(yīng)按工藝詳細(xì)規(guī)范的要求，在適當(dāng)位置形成正式的產(chǎn)品標(biāo)志。
（2）標(biāo)識(shí)正確。產(chǎn)品的狀態(tài)標(biāo)識(shí)按批次進(jìn)行，除“工藝流程卡”外，還可用標(biāo)簽的形式記錄產(chǎn)品的型號(hào)、批號(hào)、數(shù)量、工序等（在加工、待檢、待判、合格、不合格），填寫標(biāo)識(shí)的人員與日期等相關(guān)產(chǎn)品識(shí)別內(nèi)容。產(chǎn)品狀況發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)。在制品的標(biāo)識(shí)由該批次操作員或檢驗(yàn)員完成；出工序的標(biāo)識(shí)由班長完成；出生產(chǎn)線的標(biāo)識(shí)由調(diào)度員或線長完成。
（3）貯存受控。根據(jù)不同的狀態(tài)，產(chǎn)品貯存按批次將在制品與對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)識(shí)簽一起存放在不同的既定位置。后工序的產(chǎn)品應(yīng)裝專用周轉(zhuǎn)盒，放置在溫度20~25℃，濕度≤RH65%，1000級(jí)凈化受控環(huán)境中；前工序產(chǎn)品應(yīng)裝在專用傳遞盒中，放置在溫度20~25℃，濕度≤RH65%，100級(jí)凈化受控環(huán)境中。
2.5 返工原則
通過把握返工產(chǎn)品的質(zhì)量狀態(tài)，有效控制返工過程并做準(zhǔn)確記錄，保證不因返工而造成產(chǎn)品的批次性質(zhì)量問題存在。返工應(yīng)遵循的基本原則：
（1）集中完成。任一批次產(chǎn)品在同一工序的返工應(yīng)集中在一起完成，以保證同次返工的狀態(tài)一致。
（2）控制返工次數(shù)。一般情況下，后工序產(chǎn)品在一個(gè)工序上只允許最多返工二次；前工序產(chǎn)品在光刻工序上允許返工一次，前工序產(chǎn)品在擴(kuò)散、CVD、蒸發(fā)濺射和合金工序因熱效應(yīng)，一般不進(jìn)行返工。
（3）批次性返工的控制。后工序批次性不合格（整批不合格、工序合格品率明顯底于其目標(biāo)合格品率或出現(xiàn)較大質(zhì)量問題）的產(chǎn)品批，須通過不格品評(píng)審程序，然后決定是否可作為返工批向下轉(zhuǎn)移。對(duì)于批次性返工，調(diào)度員或線長應(yīng)組織技術(shù)人員制訂相應(yīng)方案并報(bào)生產(chǎn)部部長簽字同意后才能進(jìn)行。前工序批次性不合格，一般不返工。
（4）返工批號(hào)的控制。返工批的投片批號(hào)由調(diào)度員或線長給出。返工批的批號(hào)編制為：在原投片批號(hào)后+連字符加+BX（X為一位返工序號(hào)）。
2.6 記錄原則
生產(chǎn)過程中的“工藝流程卡”等工藝原始記錄是產(chǎn)品質(zhì)量追蹤的主要依據(jù)。此外，質(zhì)量分析、
生產(chǎn)計(jì)劃、原材料準(zhǔn)備、成品率統(tǒng)計(jì)分析、成本核算等工作也都要以產(chǎn)品生產(chǎn)的這些原始工藝數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。因此，記錄應(yīng)遵循以下基本原則：
（1）記錄及時(shí)準(zhǔn)確，唯一對(duì)應(yīng)。每一個(gè)批號(hào)、子批批號(hào)、返工批號(hào)的產(chǎn)品都必須對(duì)應(yīng)其唯一的“工藝流程卡”及填寫齊全的加工、檢驗(yàn)相關(guān)原始記錄，既不允許合并不同批次的記錄，也不允許同一批次產(chǎn)品有多份同種記錄。
（2）記錄不得重復(fù)。各子批、返工批在前步母批中已完成和記錄了的工序內(nèi)容，在其后續(xù)批次的“工藝流程卡”中不再重復(fù)記錄，只需記錄后續(xù)操作的有關(guān)內(nèi)容。
（3）子批、返工批的追蹤控制。在確定子批或返工批后，生產(chǎn)調(diào)度員或線長應(yīng)在原母批產(chǎn)品的“工藝流程卡”相應(yīng)備注欄內(nèi)注明各有關(guān)分批的情況和去向（包括子批批號(hào)或返工批批號(hào)及其數(shù)量）。
當(dāng)產(chǎn)品正式批次（原母批和各子批）及其所有的返工批的在線加工與檢驗(yàn)全部完成后，調(diào)度員或線長應(yīng)依次序?qū)⒁烟顚懲暾R全的所有這些批次的“工藝流程卡”匯總裝訂在一起作為該批“工藝流程卡”。
2.7 時(shí)間原則
產(chǎn)品的生產(chǎn)既要保證質(zhì)量，又要保證時(shí)間進(jìn)度，因此應(yīng)遵循以下時(shí)間基本原則：
（1）生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。前工序任一批次產(chǎn)品的原材料應(yīng)在3周內(nèi)準(zhǔn)備就緒；后工序任一批次產(chǎn)品的原材料應(yīng)在2周內(nèi)準(zhǔn)備就緒。生產(chǎn)部門調(diào)度員或線長、計(jì)劃供應(yīng)部原材料計(jì)劃員和新產(chǎn)品項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之間應(yīng)經(jīng)常交換原材料供需信息，使原材料準(zhǔn)備能做到提前計(jì)劃，及時(shí)供應(yīng)，原材料不到位時(shí)不進(jìn)行生產(chǎn)或試制。
（2）生產(chǎn)過程時(shí)間。前工序任一批次產(chǎn)品加工和檢驗(yàn)，應(yīng)在1。5個(gè)月內(nèi)完成；后工序任一批次產(chǎn)品加工和檢驗(yàn)，應(yīng)在1個(gè)月內(nèi)完成。每一道工序加工和檢驗(yàn)時(shí)間應(yīng)不超過計(jì)劃用時(shí)的1倍（設(shè)備故障除外），否則，班長應(yīng)及時(shí)了解情況并報(bào)調(diào)度員或線長，作出相應(yīng)處理。調(diào)度員或線長應(yīng)每天掌握各工序生產(chǎn)情況，繪制生產(chǎn)進(jìn)度表。
（3）問題處理時(shí)間，因管理、原材料、工藝或操作等原因，前工序在2個(gè)月內(nèi)或后工序在1。5個(gè)月內(nèi)投產(chǎn)批的產(chǎn)品未能流出工藝線時(shí)，生產(chǎn)調(diào)度員或線長應(yīng)及時(shí)提交報(bào)告，交本生產(chǎn)部部長和計(jì)劃部部長，在1周之內(nèi)，由每周生產(chǎn)聯(lián)席會(huì)議討論，拿出解決辦法。
2.8 調(diào)度原則
調(diào)度員或線長是生產(chǎn)線管理工作的關(guān)鍵和靈魂，其工作情況對(duì)生產(chǎn)管理的效果產(chǎn)生直接影響。生產(chǎn)調(diào)度員或線長應(yīng)遵守的基本規(guī)則：
（1）日常調(diào)度。根據(jù)生產(chǎn)部門實(shí)際情況，按 “批量原則”分批投片；按“批號(hào)原則”給出產(chǎn)品批次號(hào)；按“分批原則” 、“返工原則”給出子批批號(hào)、返工批號(hào)。
（2）調(diào)度單管理。調(diào)度員或線長以“生產(chǎn)調(diào)度單”按批次發(fā)布調(diào)度指令，生產(chǎn)過程中以“工藝流程卡”為路線進(jìn)行生產(chǎn)管理。每一個(gè)投片批次均有唯一的“生產(chǎn)調(diào)度單”，隨對(duì)應(yīng)的“工藝流程卡”下發(fā)。調(diào)度員或線長應(yīng)及時(shí)建立清晰的調(diào)度臺(tái)帳，依序給出調(diào)度單編號(hào)，保證前批與后批、子批與母批、正式批與返工批間的批號(hào)關(guān)系正確，產(chǎn)品數(shù)量準(zhǔn)確。
調(diào)度單編號(hào)由一位英語字母和六位阿拉伯?dāng)?shù)字組成。其中英語字母代表品種，前四位數(shù)字為年月，后二位數(shù)碼為該類產(chǎn)品的投片順序號(hào)。
（3）特殊情況下的調(diào)度。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝文件不齊全，原材料準(zhǔn)備不足或不合格，不得將該批產(chǎn)品投入生產(chǎn)線加工。特殊情況，須有本生產(chǎn)部部長或更高一級(jí)領(lǐng)導(dǎo)書面同意的文字材料。
2.9 歸檔原則
半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中的原始憑證和記錄應(yīng)及時(shí)、有效歸檔，這對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量問題追蹤查詢和統(tǒng)計(jì)、核算、計(jì)劃等管理工作十分重要。
（1）“工藝流程卡”的歸檔。“工藝流程卡” 要求填寫完整齊全、規(guī)范合格 。一個(gè)批次若分作多個(gè)子批或有返工批時(shí)，應(yīng)將同一母批的全部子批和返工批的“工藝流程卡”依序整理匯總，作為這個(gè)整批次“工藝流程卡”的資料。前、后工序已全部完成工藝加工、檢驗(yàn)的“工藝流程卡”，每天由本部門生產(chǎn)調(diào)度員或線長收集一次，暫存在本部門資料庫，每月一次集中交技術(shù)中心資料室，并辦理交接手續(xù)。若核對(duì)存在問題，資料管理員不能接受。該調(diào)度員或線長應(yīng)在3個(gè)工作日內(nèi)組織完成出現(xiàn)問題的整改，并重新交收歸檔。
（2）“生產(chǎn)調(diào)度單” 的歸檔。每月第一周的第二個(gè)工作日，調(diào)度員或線長應(yīng)將上月開出的全部 “生產(chǎn)調(diào)度單”底聯(lián)交計(jì)劃部歸檔，辦理交接手續(xù)。交接中應(yīng)核對(duì)“生產(chǎn)調(diào)度單”的完整性和編號(hào)的連續(xù)性，如有問題，調(diào)度員或線長應(yīng)在3個(gè)工作日完成整改并重新送交歸檔。
2.10 計(jì)算機(jī)輔助管理原則
半導(dǎo)體器件制造業(yè)屬高科技范疇，生產(chǎn)線所用的設(shè)備、儀器大多數(shù)是帶計(jì)算機(jī)控制的，因此要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助管理，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。為此應(yīng)遵循計(jì)算機(jī)輔助管理原則：
（1）程序、數(shù)據(jù)備份原則。生產(chǎn)過程中的程序、數(shù)據(jù)應(yīng)備份一份放技術(shù)中心資料室保管，備份一份放生產(chǎn)部留存。
（2）程序建立、更改原則。生產(chǎn)過程中的程序由產(chǎn)品項(xiàng)目負(fù)責(zé)人編制，生產(chǎn)部門主管工程師審核，總工程師批準(zhǔn)。在生產(chǎn)過程中，若程序須更改，要由調(diào)度員或線長提出，工序工程師擬定，生產(chǎn)部門主管工程師審核，總工程師批準(zhǔn)，并填寫“程序更改通知單”后方可更改。更改通知書每月由調(diào)度員或線長匯總送交技術(shù)中心資料室歸檔。
（3）數(shù)據(jù)、圖片建立原則。生產(chǎn)過程中，分析測試所記錄的數(shù)據(jù)、所拍攝的圖片，應(yīng)即時(shí)存入相應(yīng)工序的子目錄下，并記錄日期、操作員等要素，不得刪除或更改。重要數(shù)據(jù)和圖片應(yīng)設(shè)置密碼。為保全起見，可再另存?zhèn)浞荨＿@些數(shù)據(jù)和圖片應(yīng)每月刻錄進(jìn)光盤一次，由調(diào)度員或線長交技術(shù)中心資料室保存。