Chipdefecten elimineren: strategieën voor automotieve productontwikkeling

Door Serena Brischetto, marketing- en communicatiemanager bij SEMI Europe

In de toekomst zullen elektronica-gerelateerde systemen inclusief geavanceerde bestuurdersassistentesystemen (ADAS) rekenen voor een enorme 50 procent van automotieve kosten.

Nul defecten als nieuwe veiligheidsstandaard

Belangrijker nog, met meer controle van voertuigen die verschuift naar automatisering, zal de foutmarge in componentprestaties en betrouwbaarheid verschrikkelijk klein worden aangezien nul defecten de nieuwe veiligheidsstandaard worden.

Interview met Antoine Amade, Entegris

SEMI's Serena Brischetto sprak met Antoine Amade, senior regional director EMEA, Entegris over nul defecten als een "nieuwe collaboratieve benadering" (zie video hieronder) noodzakelijk om de auto van de toekomst en de automotieve industrie te vormgeven.

Meest dringende volgende stap voor automotieve spelers

Serena Brischetto, SEMI: De volgende generatie auto's zal meer elektrisch, autonoom en verbonden zijn. Wat is de meest dringende volgende stap voor automotieve spelers om dit doel te nastreven?

Amade: Het automotieve ecosysteem staat voor veel uitdagingen. Bijvoorbeeld, wanneer auto's autonoom worden, kan hun interactie met de cloud en de enorme hoeveelheid data die gelijktijdig berekend wordt, kwetsbaar zijn voor cyberaanvallen die de controle over het voertuig kunnen grijpen.

Een ander voorbeeld is het gebruik van kunstmatige intelligentie (AI) aangezien er een grote kans is om de juiste architectuur te verkennen en te definiëren terwijl ook wordt voldaan aan automotieve kwaliteitseisen.

De kwaliteitsuitdaging zal versterkt worden door geavanceerde nodes. Betrouwbaarheid is ook kritiek aangezien 90 procent van apparaatfouten extrinsiek zijn, of niet gerelateerd aan apparaatontwerp.

Vandaag de dag moet de topprioriteit zijn om latente defecten te elimineren, die ongedetecteerd blijven tot het product in gebruik is.

Deze latente defecten kunnen op enig toekomstig moment in het leven van het voertuig verschijnen – 1 maand, 1 jaar, 10 jaar, enz. Dit is de vitale focus van de automaker en de supply chain.

In-line metrologie-tools bereiken detectiegrenzen

SEMI: Met in-line metrologie-tools die hun detectiegrenzen bereiken, hoe zal de industrie latente defecten verminderen?

Amade: Het minimaliseren van latente defecten is nu een topprioriteit in semiconductor fabs. Echter, er is een kloof tussen zichtbare en niet-zichtbare defecten. Hoewel fabs kleine defecten kunnen detecteren, is menselijke interventie nog steeds nodig om ze te managen.

We zijn getuige van een fundamentele verschuiving in de contaminatiecontrole-strategie in auto-chipproductie, van contaminatiecontrole voor yield naar contaminatiecontrole voor betrouwbaarheid.

De verschuiving is geboren uit de erkenning dat alle deeltjes, ongeacht grootte, en parts per trillion (ppt) concentratieniveaus van contaminanten van belang zijn, invloed hebben op zowel defectiviteit als betrouwbaarheid.

Contaminatiemanagement zal een sleutelrol spelen in het in staat stellen van de industrie om parts per billion (ppb) falingsratios op componentniveau te bereiken.

Hoe de industrie nul defecten bereikt

SEMI: Hoe zal de industrie het doel van nul defecten bereiken?

Amade: Een solide contaminatiemanagement-strategie die drie hoofdasacties volgt, zal één sleutel zijn om nul defecten te bereiken: de omgevingslucht in de fab, de omgeving van de wafer over zijn levensduur, en de integriteit van de materialen in het schone chemische leveringspad.

Contaminatiemanagement in elk van deze drie gebieden presenteert kansen om procesvariabiliteit te beperken. De eerste stap in het beperken van variatie is het detecteren ervan, wat moeilijk kan zijn wanneer de contaminanten die de variatie veroorzaken moeilijk te identificeren zijn of veroorzaakt worden door een onverwacht event.

Wanneer een contaminant-handtekening gedetecteerd kan worden, laat het aanwijzingen achter naar de oorzaak. Zorgvuldige scrutinisering van deze handtekeningen kan een contaminatiecontrole-strategie informeren om de oorzaak te elimineren en de algehele defectiviteit te verminderen.

Beste collaboratieve engagementmodel

SEMI: Welk collaboratief engagementmodel ziet u als het beste voor het bereiken van nul defecten?

Amade: Entegris ziet de SEMI Global Advisory Automotive Council (GAAC) als het perfecte samenwerkingsplatform voor het hele automotieve semiconductor-ecosysteem, van autofabrikanten tot materialenleveranciers.

Entegris is ook lid van het Platform for Automotive Semiconductor Requirement Across the Supply Chain (PASRASC). Beide fora helpen de zichtbaarheid van sleuteluitdagingen en potentiële oplossingen te verhogen.

Samenwerking begint met akkoord over een definitie van automotief gebaseerd op bestaande standaarden en richtlijnen die gecommuniceerd moeten worden over de waardeketen.

Een ander belangrijk element voor samenwerking is standaardiseren op hoe nieuwe materialen zoals SiC-semiconductors (silicon carbide) gebruikt moeten worden. Entegris speelt een leidende rol in contaminatiemanagement voor defectiviteitsreductie via zijn New Collaborative Approach (NCA) platform, wat een nieuw niveau van kennisdeling brengt aan allen betrokken bij het detecteren en verbeteren van defectiviteit.

New Collaborative Approach in detail

SEMI: Kunt u de New Collaborative Approach nader uitleggen?

Amade: Tijdens het SEMI Smart Transportation Forum op SEMICON Europa, presenteerden we het proces en tools die we in samenwerking met automakers hebben ontwikkeld en implementeren met chipmakers als onderdeel van onze New Collaborative Approach.

Onze data-gedreven tools vergelijken huidige contaminatieoplossingspraktijken en identificeren optimalisatiekansen.

Een goede indicator van de volwassenheid van het ecosysteem, de tools stellen chipmakers in staat de contaminatiemitigatiepraktijken van peers met hun eigen te vergelijken en hot topics te identificeren voor het vooruitgang van contaminatiemanagement-strategieën.

Elk jaar, tijdens Entegris Technology Days, delen we best known methods, case studies, en review fab-processen om aangepaste oplossingen voor te stellen. Het gaat allemaal om het verbeteren van defectiviteit.

Amade trad Entegris in 1995 toe als Application Engineer in zijn semiconductor business. In zijn huidige rol als EMEA/NA senior director, is Amade primair gericht op het laten groeien van het semiconductor business in Europa en Midden-Oosten door marktstrategieën, en het management van sales, klantenservice, en marketing teams.

Amade had leiderschapsposities bij Entegris in functies waaronder gas microcontaminatie marktmanagement, strategisch account management, en regionale sales management.

Amade heeft een graad in Chemical Engineering van ENS Chimie Lille en is lid van de SEMI Electronic Materials Group en de Global Automotive Advisory Council for Europe (GAAC).

Herpubliceerd met toestemming van SEMI Europe