在半导体制造和晶圆工艺设备维护中,"Second Source"(二次来源)指的是使用非原厂供应商生产的零件或耗材来替代原厂零件。这种策略有助于降低成本、减少对单一供应商的依赖,同时确保制造的持续性和灵活性。
1. 什么是Second Source?
Second Source是指在生产制造过程中,为了降低风险、提高设备稳定性或控制成本,除了从设备原厂(例如AMAT、LAM、TEL等公司)获取零件,还会选择其他经过认证的供应商提供的替代零件。关键是这些替代零件需要在实际工艺和设备中通过测试验证,以确保它们的性能与原厂零件一致,甚至在某些情况下可以有更优的表现。
2. 为什么需要Second Source?
使用Second Source有几个重要的原因:
降低成本:原厂零件通常价格较高,引入二次来源可以显著降低零件采购成本。例如,在日常维护中使用Second Source零件,可以减少PM(预防性维护)的零件支出。
供应保障:如果原厂的供应链出现问题(例如延迟、价格上涨或缺货),二次来源零件可以确保生产不中断,维持设备的正常运行。
工艺验证:在引入Second Source零件后,需要通过生产线上的工艺验证,确保这些零件不会对产品良率产生负面影响。经过验证后,这些零件可以被持续使用。
3. 如何引入Second Source?
工艺工程师在引入Second Source零件时,通常需要经历以下几个步骤:
供应商选择与评估:首先,工程师会寻找具备供应能力的非原厂供应商,并评估其产品的质量、可靠性和价格。通常需要与质量管理团队一起进行初步审查。
零件测试与验证:Second Source零件必须经过严格的测试流程,包括RF时间(射频运行时间)测试、机械可靠性测试和其他功能验证。例如,通过改进ESC(静电卡盘)的清洗方法,使得Second Source的ESC零件RF时间从14,000小时延长到20,000小时,与原厂零件性能相当。
工艺验证:测试通过后,Second Source零件会应用到实际生产线中,进行工艺验证(如产品良率、缺陷率)。比如某Second Source零件(例如cover ring, hot edge ring, o-ring等)已经经过工艺验证,并有效降低了PM parts的成本支出。
持续改进与优化:在引入Second Source后,工程师还需要监控其长期性能,并根据设备运行情况进行优化和调整。例如,某案例中通过对PM项目的调整,使得设备RF时间得到了提升,这也是Second Source优化过程的一部分。
4. 在蚀刻设备上的应用
在蚀刻设备(如AMAT EMAX、LAM HPT、TEL DRM等)上,Second Source的使用非常普遍。常见的二次来源零件包括:
ESC(Electrostatic Chuck,静电卡盘):用于固定晶圆,性能和寿命直接影响工艺稳定性。以某ESC改进案例,展示了Second Source零件经过清洗方法的改进后,寿命达到甚至超过了原厂零件。
Cover ring、hot edge ring:这些零件直接与等离子蚀刻过程中的高温、高能粒子接触,属于易耗件。引入Second Source可以有效降低更换频率和成本。
O-ring:用于密封和防止泄漏。Second Source的O-ring在成本控制和性能稳定性上,也有显著作用。
5. 如何评估Second Source的成功?
一个Second Source项目是否成功,通常通过以下指标来评估:
产品质量是否保持稳定:通过Second Source零件后的工艺良率、缺陷率是否符合要求。
成本是否降低:二次来源零件的引入是否显著降低了采购和维护成本。
设备稳定性是否提高:通过使用Second Source零件,设备的运行时间(例如RF时间)是否得到延长,PM的频率是否减少。
6. 示例:E-MAX设备的Second Source应用
以E-MAX设备second source应用举例,通过新方法清洗ESC后,second source零件的RF时间延长至20,000小时,并经过了工艺验证,表明second source零件在某些应用场景下可以完全替代原厂零件,甚至具有更好的性价比。这不仅提升了设备的稳定性,还降低了零件的更换频率和维护成本。