半導體企業生產管理問題研究

半導體企業生產管理問題研究

　　現階段，半國內半導體企業頑強生長，取得了不錯的發展成就，但距離打破國外技術壟斷仍有一段差距。對此，國內半導體企業必須加強生產管理，同時積極開展新技術的研發工作，努力發展自主知識產權，促進本土半導體行業的健康快速發展。

　　【摘要】良好的生產管理是企業產品質量的重要保障，尤其是對于資本、技術密集型的半導體企業而言，生產管理的重要性更為凸顯。然而，當前國內半導體企業普遍存在產品良率低、生產瓶頸限制、設備故障率高等問題，嚴重影響了企業的生存和發展。基于此，本文分析了半導體企業生產的常見問題，提出了半導體企業強化生產管理的有效對策，并就半導體企業生產新技術進行展望，旨在促進半導體企業健康持續發展。

　　【關鍵詞】半導體企業;生產管理;技術展望

　　1半導體企業生產的常見問題

　　1.1產品良率控制方面

　　作為高新技術行業，半導體行業的良品控制與技術先進性密切相關，但當前半導體生產的核心技術基本被國外企業所把持，而國內半導體企業的良品率一直處于較低水平。特別是在新上設備、制程轉換的過程中，產品良率控制更是容易出現大的問題。例如，某半導體公司對2013年度的晶圓報廢情況進行了統計，發現個別月份的晶圓報廢數量特別多，通過對生產記錄的進一步追溯，確定問題主要出現在三個方面:一是新設備安裝后調試不當;二是產品制程轉換中有個別問題未處理到位;三是設備保養出現疏忽。

　　1.2生產瓶頸方面

　　機臺生產能力不足是導致企業產能瓶頸的主要原因，同時也是非常辣手的一個問題。在半導體生產中，需要對各機臺的生產能力進行統籌協調，做好排產工作，但現實生產中經常受到各方面因素的干擾，使得原有的排產計劃被打亂，各機臺之前的生產平衡被打破，進而出現個別機臺的積壓現象。此外，在實際生產過程中，不同設備的保養進度可能并不一致，當個別設備需要臨時保養時，就需要其他機臺超負荷運作以保證產能穩定，但這樣一來就很可能導致產品質量問題的增多。

　　1.3設備故障方面

　　設備故障會給企業帶來巨大的經濟損失，除了故障處理帶來的維修費用投入外，故障多發還會導致產品交期滯后，影響企業的對外形象。同時，設備故障會使原來流暢的生產線遭到破壞，并使員工工作量大幅增加，導致員工工作積極性下降，生產管理難度增大。此外，一些關鍵設備的停滯還會對那些有連續生產需求的元件質量造成巨大影響，考慮到半導體行業的特殊性，這些產品的質量一旦出現問題就只能予以報廢。

　　2半導體企業生產管理的強化

　　2.1質量管理體系建設

　　首先，企業要加強質管隊伍的管理和建設，要求質管部門及人員嚴格依據質量監測方案的有關要求開展各項工作，深入總結半導體生產的質量控制要素，并從事前、事中、事后三個方面制定相應的質量監管計劃，全面做好日常的質量監督工作。其次，加強硬件設備投入，加快技術改造進程，緊跟國家相關計量技術法規變化，不斷提高硬件標準，保證企業具有足夠的檢測能力。與此同時，緊抓員工教育與管理，增強各級人員的質量控制意識，為企業生產管理奠定人力保障。最后，建立健全管理評審制度，對企業生產管理情況進行實事求是的評價，并提出相應的改進意見，促進企業質量管理體系的不斷發展與完善。

　　2.2加強自主創新

　　自主創新既是企業自身發展的需要，也是國家戰略發展的客觀需求。當前我國半導體企業在技術創新方面的主體意識淡薄、資金投入不足、自有知識產權匱乏、產品利潤率低下，在國際半導體市場中沒有形成自己的核心競爭力。今后，國內半導體企業應加強自主創新研究，努力掌握擁有自主知識產權的核心技術，爭取早日擺脫國外知識產權壓迫。在這方面，可以借鑒我國知名企業華為的發展經驗，華為每年在技術研發上的投入多達幾十億美金，占公司總收入的15%左右，在充足的研發經費支持下，華為每年都要申請大量專利，并且掌握了大量的核心技術，這為華為參與國際競爭提供了有力的技術和專利支撐。

　　2.3完善設備管理

　　為保證生產計劃的順利實施，需要企業加強生產設備的動態管理，提前預知并積極應對設備故障。為此，企業要實時獲取設備運行的相關數據，包括PCS(統計控制系統)數據、KPP(關鍵工藝參數)數據、CPP(控制工藝參數)數據等，這些數據通常反映了設備的運行現狀，如光刻機的雕刻位置與切口寬度等，通過分析這些數據就能實現對設備運行狀態的持續跟蹤與監控。一般情況下，上述數據都會自動保存導半導體設備的日志文件中，企業要做好相關日志文件的搜集、整理和分析工作，同時輔以相關設備狀態檢測理論及方法，對產品生產過程進行實時監控，確保設備始終處于最佳運行狀態下。在具體的設備管理方法上，目前較常采用的方法是計劃驅動管理模式，即根據設備運行狀態及企業排產計劃合理設定檢修日期，對不同設備的維護保養進行統一協調和規劃，保證生產計劃順利執行。除上述基本方法外，還有基于設備利用率的動態管理方法、基于擾動的生產準備管理方法等，在實際生產過程中，企業應靈活運用以上方法，盡可能降低設備因素對企業生產管理的影響。

　　3半導體企業生產新技術展望

　　近年來，國際半導體技術工藝不斷發展，如何在控制成本的同時穩定縮小芯片尺寸成為半導體行業的競爭焦點。當前，國外半導體企業已經全面實現14nm量產，10nm量產工藝也已推出，雖然實際產能表現并不理想，但也在穩步改進之中，預計近期內即可完善。多年以來，提高光刻分辨率的渠道主要有三種:縮短曝光波長、增大鏡頭數值孔徑NA、減少K1，但隨著芯片尺寸的不斷縮小，傳統光刻技術逐漸達到技術瓶頸，當前采用的193nm光刻技術以及多重曝光技術已不太可能有更大作為，并且在10nm水平已經表現出了良品率低的問題，今后EUV光刻成為支持芯片尺寸繼續縮小的重要技術方向。此外，除了縮小尺寸，半導體行業面臨的其他關鍵技術工藝還包括450mm硅片、TSV3D封裝、FinFET結構、III-V族作溝道材料等，以上每一項技術的新進展，都將帶動半導體行業的進一步發展。

　　4結語

　　綜上所述，半導體是國家重點扶持的高新技術產業之一，同時也是我國高新技術領域的一大短板。針對當前國內半導體企業生產的常見問題，應從以下方面入手:加強質量管理體系建設、加強自主創新、完善設備管理，在提高企業生產管理水平的同時，掌握更多擁有自主知識產權的核心技術，促進我國半導體行業健康持續發展。

　　參考文獻:

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