王飛

摘要：近年來(lái)，伴隨著科技水平的不斷提升，LED芯片逐漸成為了技術(shù)密集型企業(yè)中重要的組成部分，在制作過(guò)程中，由于該設(shè)備所涉及的工藝過(guò)程具有較高的復(fù)雜性，因此，在芯片制程的統(tǒng)計(jì)過(guò)程中對(duì)于控制技術(shù)具有較高的需求。本文以LED外延與芯片在生產(chǎn)線中對(duì)于SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程的相關(guān)控制技術(shù)的需求度、應(yīng)用意義以及具體實(shí)施等問(wèn)題入手，對(duì)于相關(guān)外延與應(yīng)用模式進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)過(guò)程；LED芯片；應(yīng)用情況；實(shí)際價(jià)值

近年來(lái)，隨著科技水平的發(fā)展與提升，我國(guó)企業(yè)得到了良好的發(fā)展。其中，作為技術(shù)密集型企業(yè)之一，LED外延與芯片制造的相關(guān)企業(yè)也迎來(lái)了較大的發(fā)展空間。從工藝流程上而言，該公司產(chǎn)品的制造過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜，因此，對(duì)于工藝具有較高的控制難度[1]。相關(guān)研究表明，由于多個(gè)工藝在制造的過(guò)程中無(wú)法得到實(shí)時(shí)的驗(yàn)證，因此，相關(guān)人員應(yīng)將關(guān)鍵工序所涉及的數(shù)據(jù)以信息的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，從而有效實(shí)現(xiàn)芯片的測(cè)評(píng)、改進(jìn)以及優(yōu)化。在統(tǒng)計(jì)控制過(guò)程中，作為重要的技術(shù)之一，SPC以概率統(tǒng)計(jì)學(xué)作為核心，通過(guò)對(duì)于統(tǒng)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)質(zhì)量特性值的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定、記錄以及有效評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與服務(wù)可以與相關(guān)要求相符合[2]。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以有效實(shí)現(xiàn)異常因素的預(yù)警，另一方面，通過(guò)對(duì)于過(guò)程的質(zhì)量進(jìn)行相應(yīng)評(píng)價(jià)，可以有效進(jìn)行過(guò)程的檢查，避免其脫離控制。

一、SPC技術(shù)的應(yīng)用規(guī)劃

在LED外延以及芯片的相關(guān)生產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)的有效實(shí)施，應(yīng)首先對(duì)整體機(jī)制的目標(biāo)進(jìn)行確立，從而實(shí)現(xiàn)SPC操作平臺(tái)的建設(shè)，促進(jìn)相關(guān)工作人員對(duì)于SPC技術(shù)掌握能力的有效提升，促進(jìn)SPC資料管理體系的有效創(chuàng)建，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)于金屬蒸鍍、MOCVD以及晶圓減薄等多個(gè)工序所具有的穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)預(yù)先的控制。

二、SPC技術(shù)的具體實(shí)施

（一）控制點(diǎn)的識(shí)別與確定

作為具有獨(dú)立發(fā)光效果的光電器件之一，LED芯片主要是在藍(lán)寶石襯底上以外延制備、通過(guò)化學(xué)藥劑清洗，經(jīng)過(guò)透明電極進(jìn)行蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)光刻圖形與臺(tái)階刻蝕的方式實(shí)現(xiàn)保護(hù)層積淀，并通過(guò)研磨、切割以及分選測(cè)試等工序制備而成。在研究過(guò)程中，根據(jù)LED外延的生產(chǎn)工序及其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響效果，應(yīng)主要選擇產(chǎn)品質(zhì)量特性的主要形成過(guò)程，包括這個(gè)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、功能以及生產(chǎn)成本等直接造成影響的過(guò)程，總的來(lái)說(shuō)，包括金屬蒸鍍、ICP刻蝕以及MOCVD外延等工序[3]。在參考指標(biāo)方面以金屬層厚度、刻蝕深度以及外延層厚度作為主要的參數(shù)。例如，作為L(zhǎng)ED芯片功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵形成過(guò)程，ICP刻蝕工序?qū)τ诋a(chǎn)品的總體性能、質(zhì)量以及可靠性等具有影響。同時(shí)，由于其刻蝕深度與發(fā)光二極管的關(guān)鍵特性具有密切的連續(xù)，因此，對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要影響，所以將其稱為SPC技術(shù)的關(guān)鍵工序。在刻蝕深度的影響因素方面，氣體流量、氣體配比、刻蝕時(shí)間以及相關(guān)功率等參數(shù)內(nèi)容均可有效顯示出工序的具體運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于參數(shù)的影響，則多數(shù)需要依靠后期對(duì)于參數(shù)的監(jiān)控與測(cè)量來(lái)完成。

（二）統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)

1、判斷規(guī)則的選取與應(yīng)用

在通過(guò)對(duì)控制用控制圖的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)控的過(guò)程中，為了確保監(jiān)控效果，應(yīng)對(duì)判斷規(guī)則進(jìn)行制定，例如，針對(duì)超過(guò)控制限度之外的數(shù)據(jù)點(diǎn)，應(yīng)將其判定為“失控”。在具體應(yīng)用上，如果0.004的數(shù)據(jù)點(diǎn)中出現(xiàn)單調(diào)上升與下降情況的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量大于七個(gè)，則證明該數(shù)據(jù)點(diǎn)出現(xiàn)是空的情況。

2、CPK值的評(píng)價(jià)

作為刻蝕工序的重要工藝參數(shù)之一，刻蝕深度所具有的公差的上下限相關(guān)數(shù)據(jù)的來(lái)源取自技術(shù)工藝相關(guān)文件[4]。在計(jì)算過(guò)程中，通過(guò)SPC數(shù)據(jù)工序來(lái)對(duì)其能力指數(shù)進(jìn)行有效的計(jì)算，同時(shí)，通過(guò)直方圖，可以對(duì)該工藝參數(shù)所遵循的分布規(guī)律進(jìn)行較為有效的判斷。

在實(shí)際計(jì)算中，若雙側(cè)均處于規(guī)范情況，則CPK值所采用的計(jì)算方法如下：

在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算公式如下：

若CPK的數(shù)值不滿足要求，則需對(duì)相關(guān)原因進(jìn)行具體分析。若實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)偏差小于規(guī)范的1/10，則表示基本正常，否則就表示標(biāo)準(zhǔn)偏差較大。

3、控制圖與CPK出現(xiàn)異常時(shí)的解決思路

若控制圖與CPK出現(xiàn)異常，則相關(guān)分析思想主要可以分為5點(diǎn)：（1）在對(duì)失控原因進(jìn)行查找的過(guò)程中，應(yīng)首先排查目前存在的具有異常性的數(shù)據(jù)；（2）由于均值與計(jì)量值的控制圖均通過(guò)極差平均值進(jìn)行計(jì)算，因此，應(yīng)確保極差控制圖處于正常狀態(tài)，隨后，再對(duì)相關(guān)的控制圖進(jìn)行分析；（3）在過(guò)程異常中，應(yīng)綜合考慮“好”的異常與“壞”的異常等兩種情況，同時(shí)進(jìn)行質(zhì)量的分析工作。其中，對(duì)于“壞”的異常，企業(yè)應(yīng)召開相應(yīng)的分析討論會(huì)，通過(guò)對(duì)于操作員工與質(zhì)量管理負(fù)責(zé)人進(jìn)行召集，從機(jī)器、人員、物料、技術(shù)以及環(huán)節(jié)等多個(gè)方面進(jìn)行入手，對(duì)可能潛在的問(wèn)題進(jìn)行一一列舉與驗(yàn)證，并使用PDCA的方式進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)；（4）從工藝角度入手，有效實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)偏差的縮?。唬?）在改進(jìn)工作完成后，對(duì)過(guò)程能力情況進(jìn)行再次評(píng)價(jià)，以便進(jìn)行分析用控制圖的制作，實(shí)現(xiàn)SPC控制過(guò)程的重新展開[5]。

結(jié)語(yǔ)：

在科技水平提升的推動(dòng)下，企業(yè)有效地將SPC技術(shù)應(yīng)用到了ICP工序中，從而實(shí)現(xiàn)了金屬蒸鍍、MOCVD以及晶圓減薄等多個(gè)工序中對(duì)于SPC操作平臺(tái)的有效建立，有效實(shí)現(xiàn)了LED外延與芯片相關(guān)生產(chǎn)線穩(wěn)定性的提升，從而為公司生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量的提升提供了保障，有利于企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：南寧富桂精密工業(yè)有限公司）