半导体的制造方法范例6篇

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半导体的制造方法

半导体的制造方法范文1

公司设立网站的初期,一定要准确定位网站的需求,明白网站为谁服务?决定购买的最终需求方是谁?网站必须针对合适的客户进行设计和推广,只有确定真正的用户,网站才会赢得成功。

美国国家半导体公司是一家为全世界提供半导体器件和芯片的全球性公司。1994年国家半导体公司建立了公司网站,网站一开始就进行了周密的市场调查,结果发现那些在购买链最底层的客户——那些为设计产品选择组件,并对这些组件进行技术评估的工程师才是影响购买的最关键因素,而不是通常认为的定购元器件的采购官员。网站准确的市场定位获得了极大的成功,在国家半导体公司网站运行不到两年的时间内,就吸引了全世界约150万用半导体器件设计产品的设计工程师的三分之一——超过50万的设计工程师上网获取他们感兴趣的芯片的最新消息。

在国家半导体公司网站运行的头两年内,每个月上网访问的人数有50万。这些客户中有40℅将网站网址作为“书签”。国家半导体公司的网站获得了巨大的成功,提升了在全球市场的占有率。以下将介绍其成功的因素、网站功能和应该注意的问题。 二、商业目标

国家半导体公司的商业目标是建立一个世界性的网站,这个网站可以极大的便利公司客户查询信息,进行定购和直接购买。以下是国家半导体公司的主要商业目标:

快速处理客户的查询需求,使客户可以得到最新的产品信息

进行网上预定和购买

缓解电话中心的压力,降低公司运营成本

建立一个快速反应系统,及时了解客户的需求,改进服务和产品

缩短产品评估周期,及时更改设计方案

满足最终用户、销售商、零售商的不同需求

扩大市场份额,开拓全球市场

国家半导体公司希望通过建立公司网站的形式,达到以上的目的,成为全球市场占有率最高的半导体元器件供应商。 三、成功因素

1、精确的市场定位

国家半导体公司在决定建立网站之初做了精密的市场调查,最后分析得知影响产品销售的最关键因素是是那些利用国家半导体公司的芯片设计产品的设计工程师,而不是以前一直认为的定购元器件的采购官员。认识到这一点后,国家半导体公司将其网站初期的针对对象定义为通过网站查询元器件信息的设计工程师。

通常元器件需求的流程是:工程师们在设计新产品或改进原有产品时,需要查找他们需要的所有零件,所以他们查找制造商所提供的零件目录和数据表,与制造商人交谈,并索要样品。一旦一个零件变成产品设计中的一部分,那么代表制造组织利益的购买部门就开始进行实际的购买了。

国家半导体公司从基本的市场调查研究起步,寻找客户的价值取向,得知客户与公司打交道的方式。公司每隔三个月就检测一次客户对其网站的反应,并与客户对其他竞争者网站的反应进行比较,从而使国家半导体公司在与竞争者的竞争过程中占据了主导地位。

2、不断提高网站利用效率

国家半导体公司在跟踪客户的网上行动方面做得非常出色。通过查看客户路径纪录,网站的开发者设计出一种让客户用最少的步骤轻松进入系统,找出客户想要的东西,获得它们,然后退出的整个过程。

由于客户都是工作繁忙的工程师,在上网查询时都想尽快的减少查询时间,提高效率。为满足客户的这种需求,国家半导体公司提出了产品文件夹的方式。公司为每一件产品都设立了单独的文件夹,在产品文件夹中,客户可以找到与此产品相关的所有信息,包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性(即什么时候有此产品,以及产品的数量)和定购样品的方法。 通过严密监控客户的网上活动的方法,国家半导体公司的网络小组在不断地节约客户的时间。在1995年春网站刚刚建立的时候,客户在退出之前一般都要“碰上”七至八页网页。两年以后,客户在进入网站和退出网站之间,平均只需浏览2.5个网页。他们进入主页,查询,进行交易(例如,定购样品、下载数据表、或给产品管理员发电子邮件),然后退出。

3、精确的查询方法

为满足客户的快速反应需求,国家半导体公司提供了四种不同的查询方法。分别是:参数查询、引擎文本查询、图表查询和在线目录查询。客户从而获得了方便快速的查询方式,节约了客户的时间。

4、有效利用电子邮件

国家半导体公司对客户的来信十分认真。每封来自客户的电子邮件都送入公司数据库,通过自动过滤和自动传送方式,这些电子邮件被送到最合适的人如公司的产品管理者、市场管理者和技术人员进行处理,并进行跟踪直到完成邮件的最终处理,而不是简单地把所有邮件都 透视美国国家半导体公司网站的成功要素 _ 文库 _ 中国营销传播网 在线投稿 热销丛书

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透视美国国家半导体公司网站的成功要素

中国营销传播网, 2000-08-17, 作者: 曲东荣, 访问人数: 2011

一、介绍

公司设立网站的初期,一定要准确定位网站的需求,明白网站为谁服务?决定购买的最终需求方是谁?网站必须针对合适的客户进行设计和推广,只有确定真正的用户,网站才会赢得成功。

美国国家半导体公司是一家为全世界提供半导体器件和芯片的全球性公司。1994年国家半导体公司建立了公司网站,网站一开始就进行了周密的市场调查,结果发现那些在购买链最底层的客户——那些为设计产品选择组件,并对这些组件进行技术评估的工程师才是影响购买的最关键因素,而不是通常认为的定购元器件的采购官员。网站准确的市场定位获得了极大的成功,在国家半导体公司网站运行不到两年的时间内,就吸引了全世界约150万用半导体器件设计产品的设计工程师的三分之一——超过50万的设计工程师上网获取他们感兴趣的芯片的最新消息。

在国家半导体公司网站运行的头两年内,每个月上网访问的人数有50万。这些客户中有40℅将网站网址作为“书签”。国家半导体公司的网站获得了巨大的成功,提升了在全球市场的占有率。以下将介绍其成功的因素、网站功能和应该注意的问题。 二、商业目标

国家半导体公司的商业目标是建立一个世界性的网站,这个网站可以极大的便利公司客户查询信息,进行定购和直接购买。以下是国家半导体公司的主要商业目标:

快速处理客户的查询需求,使客户可以得到最新的产品信息

进行网上预定和购买

缓解电话中心的压力,降低公司运营成本

建立一个快速反应系统,及时了解客户的需求,改进服务和产品

缩短产品评估周期,及时更改设计方案

满足最终用户、销售商、零售商的不同需求

扩大市场份额,开拓全球市场

国家半导体公司希望通过建立公司网站的形式,达到以上的目的,成为全球市场占有率最高的半导体元器件供应商。 三、成功因素

1、精确的市场定位

国家半导体公司在决定建立网站之初做了精密的市场调查,最后分析得知影响产品销售的最关键因素是是那些利用国家半导体公司的芯片设计产品的设计工程师,而不是以前一直认为的定购元器件的采购官员。认识到这一点后,国家半导体公司将其网站初期的针对对象定义为通过网站查询元器件信息的设计工程师。

通常元器件需求的流程是:工程师们在设计新产品或改进原有产品时,需要查找他们需要的所有零件,所以他们查找制造商所提供的零件目录和数据表,与制造商人交谈,并索要样品。一旦一个零件变成产品设计中的一部分,那么代表制造组织利益的购买部门就开始进行实际的购买了。

国家半导体公司从基本的市场调查研究起步,寻找客户的价值取向,得知客户与公司打交道的方式。公司每隔三个月就检测一次客户对其网站的反应,并与客户对其他竞争者网站的反应进行比较,从而使国家半导体公司在与竞争者的竞争过程中占据了主导地位。

2、不断提高网站利用效率

国家半导体公司在跟踪客户的网上行动方面做得非常出色。通过查看客户路径纪录,网站的开发者设计出一种让客户用最少的步骤轻松进入系统,找出客户想要的东西,获得它们,然后退出的整个过程。

由于客户都是工作繁忙的工程师,在上网查询时都想尽快的减少查询时间,提高效率。为满足客户的这种需求,国家半导体公司提出了产品文件夹的方式。公司为每一件产品都设立了单独的文件夹,在产品文件夹中,客户可以找到与此产品相关的所有信息,包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性(即什么时候有此产品,以及产品的数量)和定购样品的方法。 通过严密监控客户的网上活动的方法,国家半导体公司的网络小组在不断地节约客户的时间。在1995年春网站刚刚建立的时候,客户在退出之前一般都要“碰上”七至八页网页。两年以后,客户在进入网站和退出网站之间,平均只需浏览2.5个网页。他们进入主页,查询,进行交易(例如,定购样品、下载数据表、或给产品管理员发电子邮件),然后退出。

3、精确的查询方法

为满足客户的快速反应需求,国家半导体公司提供了四种不同的查询方法。分别是:参数查询、引擎文本查询、图表查询和在线目录查询。客户从而获得了方便快速的查询方式,节约了客户的时间。

4、有效利用电子邮件

国家半导体公司对客户的来信十分认真。每封来自客户的电子邮件都送入公司数据库,通过自动过滤和自动传送方式,这些电子邮件被送到最合适的人如公司的产品管理者、市场管理者和技术人员进行处理,并进行跟踪直到完成邮件的最终处理,而不是简单地把所有邮件都送入公司的公众技术支持部。 通过这种方式,国家半导体公司确保了从客户的交互式活动中可以得到最大的价值。

5、分析实时客户信息

美国半导体公司分析每日网上的客户数据,编写成产品目录,并与真正的产品目录和订购数据结合起来,然后每天都向公司里所有的人播送客户的定购数据。通过这种方法,公司可以知道什么产品流行,什么产品有问题,然后用来改善公司的产品管理系统和客户数据库。

6、以客户为中心

国家半导体公司利用网上获得的信息对公司的决策进行修正,客户的反馈信息被整理成容易掌握的图表,并把这些图表散发给执行者和产品生产线管理者。通过这些措施,决策者能够监控其产品的发展趋势。通过观察有多少客户访问信息、下载样品以及进行定购,国家半导体公司拥有了一个“预警系统”,使得公司能够快速改变营销策略。

7、与销售商联手获得客户信息

在1997年9月,国家半导体公司网站新增了一项功能:让渠道合伙人注册客户详细信息的功能。这个名叫TEAM的渠道销售队伍自动化系统,包括了让销售商输入客户账户详细信息的注册形式、客户感兴趣的服务,以及客户计划的运行费用。作为给国家半导体公司提供这些信息的回报,国家半导体公司保证给这些销售商回扣和剩余利润鼓励金。销售商得到了好处,国家半导体公司也更准确地知道应该制造什么产品而获利。

四、商业功能描述

1、方便的查询功能

功能:设立多种查询工具,国家半导体公司设计了四种不同的方法使工程师们能够查找他们需要的信息。

(1)、参数查询引擎。

在一个表格里填上工程师关心的参数。然后得出查询结果。这种参数查询在一两秒钟内就能在国家半导体公司大约22000种产品的数据库中查出符合查询标准的器件。

(2)、文本查询。

让客户输入关键词或短语,例如“与数字变流器类似”,然后返回一系列符合要求的网站上的文档——数据表,价格信息,或软件仿真。

(3)、图表查询。

(4)、目录查询

客户也可以选择用国家半导体公司的在线目录进行查询,挑选自己感兴趣的分类查看所有符合查询标准的芯片。

评述:四种查询工具扩大了客户的选择范围,节省了客户的时间,方便客户快速查到自己想要的产品信息。

2、快速获得信息和事务功能

功能:建立产品文件夹,公司为每一件产品都设立了文件夹。在产品文件夹中,客户可以找到与此产品相关的所有信息,包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性(即什么时候有此产品,以及产品的数量)和定购样品的方法。

因为公司的客户都是任务繁忙的工程师,他们到公司的网站上来,只是想找到他们想要的东西,然后就退出。而并不是休闲的购物。国家半导体公司用严密监控客户网上活动的方法,不断修正网站以节约客户的时间。

评述:通过建立产品文件夹的方式,减少了客户点击无用页面的次数,节约了客户的时间。

3、实时定购和购买功能

功能:增添了“购买资源”网站功能,满足购买人、买主等公司不同客户的需求。 国家半导体公司针对购买人,买主和元件工程师的不同需要,在1998年5月专门建立了的、“购买资源”网站。这个网站包括了与DigiKey、Farnell、Newark和Pioneer(一些国家半导体公司的目录支持者和发行人)公司网站有交互式连接的网站,为客户提供了实时订购和购买功能。

评述:解决了公司不同需求方的需要。

4、电子信件跟踪系统

功能:

(1)、自动精确传送电子邮件

国家半导体公司设计了能自动传送客户电子邮件的控制系统。当客户发出电子邮件后,邮件被送到数据库中,根据邮件的主题信息自动送给公司内合适的部门进行处理。邮件保证在48小时内给出答复。

(2)、自动跟踪系统

客户的一封电子邮件进入公司之后,所有的处理信息被自动跟踪并记录下来。如果收到邮件的人不能处理邮件内的事务或不能给客户满意的答复,这封邮件就会自动传送到能对它进行有效答复的职员那里。

国家半导体公司用8000职员来接受和回答客户提出的问题,而不是仅用少数人来处理这件事。这种自动化的工作流程确保了每个人只需回答自己能负责的那部分问题。而且由于所有的问题和回答都被跟踪并存在数据库中,这样国家半导体公司就能保证客户问题能被很好地答复。

评述:电子邮件自动传送和跟踪系统保证了客户的电子邮件会被快速和准确的得到答复,提高了公司的效率,减少了客户的抱怨。

5、信息反馈系统

功能:分析客户上网信息,提供决策支持

国家半导体公司制作了一套软件,分析每日网上每件产品的查询次数,下载的数据表数量,以及要求的样品数量,同时与公司的实际产品销售建立关联,给公司提供一个什么产品流行,什么产品不流行的“预警系统”。同时从客户电子邮件中得到竞争者产品和促销信息并迅速传送到合适的产品管理者和行销经理手中。

评述:通过分析客户的网上信息,得到客户对产品的评价和竞争对手信息,为公司配置资源和改进服务提供了有利的信息。

6、个性化服务

功能:建立大客户个性化网站,并与实时定购系统连接。 国家半导体公司为公司的大客户设立个性化网站,并把个性化网站与实时定购状态系统连接。客户可以利用这些网站来审查诸如公司合同价格和领先时间的公众信息与所有权信息,也可得到最新的初步产品说明书这样的有价值的信息,浏览与业务相关的白皮书和申请备忘录,以及共享客户工程产品发展状况。

评述:通过建立个性化网站,满足了大客户的不同需要,客户可以通过网站得到自己需要的信息,减少客户的查询时间,增加了客户的满意度。 五、技术风险与解决方案

在网站成立之初,国家半导体公司遇到了很多问题,这些问题主要来自技术方面,下面让我们看看国家半导体公司是如何解决这些问题的。

1、建立统一的信息中心

在国家半导体公司网站成立之初,网站与所有非网络的,基于主机的数据表相连,这在上网人数增多时就产生了问题。于是,国家半导体公司把所有信息都汇集到一台运行上页网络浏览服务器软件的Sun牌服务器上,用跟踪服务器提供备份。并且能与提供因特网服务的网站快速连接。

2、用Java语言编写参数查询引擎

当国家半导体公司确定参数查询引擎为网络所必须的时候,公司与一个名叫Cadis的小公司合作,向其提供“改革资金”,开发基于Java的参数查询引擎。1996年3月,这个引擎开发完成并投入拥有几千个产品信息的数据库中使用。这个查询引擎是世界上第一个商业Java应用软件。

3、把国家因特网和Lotus Notes相连接

国家半导体公司的销售队伍自动化系统是由叫做Ovor Quota的国际MFJ系统改编成的,是基于Lotus Notes的应用软件。它包含了国家半导体公司所有的客户数据库,并跟踪公司内各部门与客户签订的所有合同。Notes(现在叫Domino)是国家半导体公司通过其他公司从网上发送电子邮件的自动化工作流程系统的基础,公司所有推出的产品都用Notes的工作流程和数据库来管理。从这些系统中,渠道销售商和制造业推销员能够判断一件没有推出的新产品的前景和可获得性,并且给出有价值的反馈信息。

4、以焦点报道方式为整个公司播送信息

国家半导体公司也把Lotus Notes当作一种媒介,通过这种媒介从网上收集与产品相关的信息,把这些材料和从制造业申请中得到的信息结合起来,然后产生通过焦点报道播放出去的图表。公司里的所有职员在他们的个人电脑上都有焦点报道播放器,而且他们能调整显示器来显示他们感兴趣的产品或产品目录。

5、为网站发行和网站个人化筹备信息

在运行产品网站两年半后,国家半导体公司发现对不同产品销售商发行、设计、编辑和发送信息的筹备控制需要一种更好的方法。为了解决这个组织上和文件上的管理问题,Gibson选择了Vignette的叙事服务器(Story-Sever)。这种文件管理平台允许国家半导体公司的大账户传送个人化网页。国家半导体公司自己开发的网站建立者(Sitecreator)软件工具允许销售队伍通过一个简单的浏览器接口创建、编辑和维护网页,并且在全世界范围内都能做到这一点。这种具有友好用户界面的工具使用户不需要任何有关HTML脚本、文件结构和连接管理方面的知识。

六、意见与建议

到此为止,对国家半导体公司网站的运行方式进行挑剔似乎很难,但任何初始的事物都有需要改进的地方。下面是国家半导体公司在将来需要改进的地方。

1、增加更多的软件仿真 虽然目前从国家半导体公司的网站也可以下载软件仿真,但它们中很多只能在专利系统中运行,而且并不是所有的客户都能进入这些系统。网站应该提供许多关于国家半导体公司产品的,基于Java的软件模型和仿真,这样工程师们就能输入他们自己的参数并显示结果。

2、营造社团

当国家半导体公司的客户访问其网站,找到所需要的东西,然后离开后,也同样会去别的公司网站上做同样的事情。客户中很多人都面临同样的设计问题,然后拿出可能对其他设计者有用的解决办法。国家半导体公司应该鼓励客户辩论和缓和技术分歧,以产生更多的网上对话,便于公司改进服务。

3、完善“设计——获得——制造”循环过程

今天,国家半导体公司固定了其设计循环过程。但是在工程师选择检测一件产品的时间和订购时间之间存在时间间隔,这样就在客户组织——从管理组织到制造组织到购买组织——和国家半导体公司的销售渠道内就产生了缺陷。大多数国家半导体公司的设备通过销售商销售。虽然国家半导体公司在从它的销售渠道中选取信息方面采取了令人瞩目的有效措施,但现在国家半导体公司应该跟踪最终客户从选择设备到获得设备到进行制造的整个商业过程,了解客户遇到的困难,解决公司存在的问题。

七、结束语——国家半导体公司获得的巨大成功

国家半导体公司的网站获得了极大的成功, 通过最近两年半国家半导体公司对设计工程师做的的五项独立的调查结果表明,在设计工程师上网查询产品信息和产品技术的网站之中,国家半导体公司的网站排名第一。每月都有多达50万的工程师上网访问公司网站。有40℅的客户将网站网址作为“书签”,从而说明了网站的重要性。

国家半导体公司通过设立网站极大的方便了顾客,同时降低了公司的运营成本。如果通过公司的电话中心处理多达50万人的问题,可想而知是做不到的,也耗费极大的成本。

半导体的制造方法范文2

关键词:半导体;固定在制品数;固定时间间隔;投料控制;仿真

中图分类号:TP211.51;TP391.9 文献标志码:A

Scheduling of semiconductor product line based on constant work in process release system

ZHAO Qi,WU Zhiming

(CIMS Lab.,Shanghai Jiaotong Univ.,Shanghai 200030,China)

Abstract:Considering the characteristics of semiconductor product line,a mathematical model is built to optimize the semiconductor manufacturing system based on levels of Work in Process (WIP) release control. The effects of levels of different WIP on product line are obtained by simulation. The performance of CONstant WIP (CONWIP) and CONstant Release INterval (CONRIN) is compared. The product line is analyzed under non-stop production when a new kind of product is introduced into the system and some qualitative rules on the factors affecting WIP levels are obtained.

Key words:semiconductor;constant work in process;constant release interval;release control;simulation

0 引 言

半导体在现代生活中发挥着日益重要的作用,但其生产线是目前世界上公认的最复杂的生产线之一.半导体制造过程一般可分为前段工序和后段工序两部分:前段工序主要指对硅片的加工;后段工序主要指封装和测试.一般意义上的半导体制造系统的投料和调度都是针对前段工序而言的,其特点不同于一般传统生产线的特点.[1,2]

(1)可重入:重入,即同一工件在加工的不同阶段可能会出现在同一设备前等待加工;或工件在加工的不同阶段会重复访问同一设备.这一特点使产品对加工设备的竞争变得更加激烈,同一设备上需要调度的工件数量大大增加,不确定因素也有所增加,这无疑使调度变得更加困难.

(2)高度不确定性:由于半导体制造具有可重入的混合加工方式、次序和相应的准备时间等特点,决定其加工周期的不确定;并且半导体制造的设备众多,发生的故障具有不确定性,所有这一切都导致半导体制造过程具有高度不确定的特点.

(3)生产规模巨大、制造周期长:半导体产品的加工周期为2个月左右,加工步骤通常具有400~600步,加工设备种类80~100种,设备总数超过200台,这些都造成半导体生产的规模巨大和过程复杂.

(4)多种产品同时在线生产:因为半导体的制造周期长,为了满足客户订单的需要,存在几种产品同时在1条生产线进行混合生产的情况.由于客户订单到达具有随机性,所以产品上线生产的时间也具有一定的随机性,这就需要合理安排新上线的产品与已经在线生产产品之间的关系.

半导体生产线的上述特点决定半导体制造系统调度的复杂性,因此根据实际生产需要,开发出一套适合调度、控制和分析的工具来解决生产实际问题,实现真正的计算机控制生产过程具有重要的现实意义.

1 调度与控制

目前,半导体生产线上生产任务的管理主要是投料控制与工件调度.前者是控制何时投入多少新的Wafer进入生产线;后者是尽可能在满足生产约束(交货期、资源和工艺路线等)的前提下,安排使用资源以及加工先后顺序,以获得产品的制造时间及成本的最优化.

目前的投料控制方法[3]可以简单地分成两类:静态投料控制和动态投料控制.静态投料控制是指事先制订好一定的投料规则,然后开始实施生产,不管生产线的状况,一直按照此规则进行投料,如固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)法、按随机分布泊松流投料法等.动态投料控制是指事先选择一些生产线参数作为控制指标,当此参数满足一定条件后才进行投料,这相当于对生产线引入反馈机制,以改善控制效果.常用的动态控制有:固定在制品数(CONstant Work in Process,CONWIP)投料法、避免瓶颈设备饥饿法等.实际生产情况与仿真实验都表明,不同的投料策略会产生差距很大的在制品(Work in Process,WIP)水平、产出率和设备利用率等性能指标.

工件调度也可以分成启发式调度策略和基于模型的调度策略两类.启发式调度策略实现起来较为简单,在实际生产中的作用发挥良好,故目前所采用的调度多为启发式调度策略;基于模型的调度策略可以利用模型对生产线的某些性能进行离线分析,如负载平衡的调度策略.但是由于半导体生产线存在随机性设备故障、不确定性重入以及机台维护,故事先制订的离散调度计划往往无法很好地执行,因此把这两种调度策略结合起来,用基于模型的方法做离线分析,用启发式的方法实现实时调度.

2 CONWIP系统介绍

CONWIP的核心是建立1个固定的WIP水平,当生产线的实际数量超过或者达到该水平时,则停止投料;只有当制成品离开生产线时,才能投入新的物料.所以生产线的在制品库存接近1个定值.

SPEARMAN等[4]指出,CONWIP系统就像1个闭环排队系统,其优点为:

(1)能够适应不断变化的产品品种,具有较强的鲁棒性;

(2)能够适应因为产品不同或机械故障造成的生产线瓶颈漂移,工件会自动聚集到实际生产线加工瓶颈前,而总的WIP水平不变;

(3)能够减轻各工序劳动力数量的压力,生产节奏控制灵活.

对于WIP水平的设置,目前常采用计算机仿真法.WIP的控制并非十分敏感,只要能够使产出达到预期的结果,并且WIP数量基本合理,生产就能顺利进行.估算WIP水平最有效的方法是先分析历史数据,然后通过Little公式[4]推算.

平均WIP=平均生产率×平均生产周期

随着生产的进行,可以对WIP水平(在一定范围内)进行适当的修正.理想状态下的循环时间等于工件的加工时间,没有工件排队等待时间.但这在实际生产中是不可能的.这是因为每道工序及每个机台的加工能力不同,故无法保证1个工件离开当前机台时,上道工序的工件正好到达.所以总有一定数量的工件等在工位前,避免机台停工待料.因此,实际的循环时间等于加工时间与等待时间两项之和.

生产周期和WIP控制是1项重要的生产制造指标,降低WIP的优点在于:可以有效控制投料速率,使订单保存在生产计划中,而不是在生产车间以及仓库中,减少对宝贵生产线的空间占用,减少因质量缺陷和返工带来的直接经济损失;缩短生产周期,有利于及时响应客户到达的订单,提高客户的满意度.

3 仿真模型分析

为了清楚地描述半导体制造系统,可把其分为对机器的数学描述和工件的数学描述.

3.1 对机器的数学描述

把平均制造周期、设备产出量和瓶颈设备利用率这3个目标函数作为评判仿真结果优劣的依据.平均制造周期短,在单位时间内产出的产品就必然多,资金的周转速度就加快;产出量高,必然产生高的经济效益;瓶颈设备的利用率由半导体制造系统自身的特点决定,半导体制造设备价格昂贵,尤其是瓶颈设备,提高瓶颈设备利用率,可减少固定资产的无形损耗.简言之,这3个目标都直接与企业的经济效益有关,控制好这3个因素,必然会增加企业的经济效益.

为了使模型简洁清晰,对上述模型进行一些假设:

(1)Wafer的装卸时间计算到加工时间中;

(2)对加工设备前Buffer的容量不进行限制;

(3)生产线上有足够多的工人,即不考虑人员对生产线的影响;

(4)生产线设备完好,不考虑维护检修.

仿真程序采用面向对象的编程方法,将25片Wafer组成1个Lot,各个Lot按照泊松分布规律到达生产线的输入端.仿真程序对离散生产过程中所有的Wafer和设备活动进行跟踪记录.根据各机器设备前等待加工的队列长度,计算WIP水平并作出投料决策.将实验中不同时段下的结果进行统计,得到下面结果.

4 仿真试验与结果分析

共采用2组不同的数据进行试验.第1组数据[5]来自Intel提出的5台机器、6步工序、单一产品的芯片生产线模型.如图1所示,其中机器A和B模拟实际生产线的“扩散”工序,每批加工3个Lot;机器C和D模拟实际生产线的“离子注入”工序,每批加工1个Lot;机器E模拟实际生产线的“光刻”工序,每批加工1个Lot.

第2组数据采用亚利桑纳大学提供的IC生产线数据[7],此生产线共有83种机组,其中瓶颈机组1个,包含3台机器;2种产品,产品A的加工步骤为210,加工时间为228 h,经过瓶颈机组14次;产品B的加工步骤为245,加工时间为250 h,经过瓶颈机组16次.

对第1组数据的试验基于CONWIP系统仿真,主要分析不同WIP水平对生产线性能的影响,仿真时间长度为1 000 h(见表1).

从表1可以看出,生产线在WIP水平为10 Lot时性能最优.当WIP水平低于最优值时,降低WIP水平,生产线的产出量以及瓶颈设备的利用率都会随之降低,平均加工时间有所缩短,这表明生产线的生产能力并没有完全发挥出来,投料量还可以增加;当WIP超过最优水平时,增加WIP水平,生产线的产出量会随之减少,平均加工周期迅速增加而瓶颈设备的利用率几乎没有改善,这表明生产线的生产能力达到“饱和”后,一味增加投料量,并不能带来性能的改善,反而使得生产线性能下降.

第2组数据主要比较固定时间间隔投料CONRIN系统与CONWIP系统之间的差异,以及2种产品同时在线生产的复杂情况,仿真时间长度为10 000 h.

试验1:基于CONWIP系统,分别对2种不同产品单独生产情况以及同时生产情况进行仿真.

从图2可以看出,对于相同的生产线,不同产品的WIP水平不同,产品B的加工步骤以及经过瓶颈设备的次数都多于产品A,所以其产品在线的时间大于产品A,故产品B的WIP水平比产品A低.

从图3可以看出,2种产品同时在线生产时,其最优的WIP水平与产品A的最优WIP水平相同.即多种产品混合生产时,其WIP水平取所有产品中的WIP水平最大值.

试验2:对比CONWIP系统与CONRIN系统的性能差异.

CONWIP:

(1)产品A与产品B同时生产(符号AB);

(2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB);

(3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB).

CONINT:

(1)产品A与产品B同时生产(符号AB);

(2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB);

(3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB).

试验中的观测值(见表2)为:(1)产品A与产品B的产量;(2)产品A与产品B的加工周期;(3)生产线的总产量(产品A与产品B的产量之和).

从表2可以看出,CONWIP系统明显优于CONRIN系统.这主要是由CONWIP系统自身特点所决定的.正如前面所述,它会使工件自动聚集在瓶颈设备前,而总的在制品数量保持不变,这样可以使现有的资源得以充分利用.

在CONWIP系统仿真试验中,“先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B”与“先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A”比较发现,当开始投放两种产品后(也就是生产1 000 h后),它们的最优WIP水平与第1个试验的最优WIP水平相同,即只要是同一条生产线,同样的产品,其最优WIP水平是确定的,不会因为投料时间与方式的改变而改变.这对实际生产具有重要的意义.

通过大量试验可以得出一些关于决定WIP水平的定性规律:(1)与产品的加工时间有关,加工时间长,产品驻留生产线的时间必然就长,所以对应的WIP水平势必高些;(2)与经过瓶颈的次数有关,瓶颈设备是整条生产线中最紧张、竞争最激烈的资源,若产品经过瓶颈设备次数多,那么它所要等待的时间就长,其WIP水平自然就高.

5 结束语

目前,对半导体生产系统调度的研究还处于初级阶段,许多地方尚有待研究和改进.良好的调度与控制能够提高企业的产量,降低成本,增加企业的竞争力.但是半导体生产制造系统是十分复杂的系统,在实际生产中还有很多因素直接影响生产线的产量与性能,例如:操作人员班次的安排、车间的设备布局等.因此,应该充分利用计算机管理系统,建立良好的生产环境,充分发挥生产线效能,提高企业的市场竞争力.

参考文献:

[1] GLASSEY C R,RESENDE M G C. Closed-loop job release control for VLSI circuit manufacturing[J]. IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing,1988,1(1): 36-46.

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[3] VARGAS-VILLAMIL F D,RIVERAD E,KEMPFK G. A hierarchical approach to production control of reentrant semiconductor manufacturing lines[J]. IEEE Transactions on Control System Tech,2003,11(4): 578-587.

[4] SPEARMAN M L,WOODDRUFF D L,HOPP W J. CONWIP: a pull alternative to Kanban[J]. International J Production Research,1990 ,28: 879-894.

[5] KEMPFL. Intel five-machine six step mini-fab description[R/OL]. Technical Report,1999.

[6] 王遵彤,乔非,吴启迪. 半导体硅片加工过程复合控制策略研究及仿真[J]. 系统仿真学报,2005,17(8): 1 924-1 927.

半导体的制造方法范文3

半导体照明是多学科交叉的领域,需要上中下游产业链互相衔接,更要保持基础研究与应用开发并举,因此需要多元化的人才。既要产品研发人才、工程设计人才,又要市场营销人才、高级管理人才,特别是既懂技术又懂管理又懂照明文化的复合型人才。而目前我国设置照明工程专业的高校为数很少,多年来照明企业对人才培养又没有给予足够的重视,导致了现今半导体照明人才匮乏。于此同时随着大学招生数量的增加,高校学生就业陷入低迷状态。如何根据社会发展需求实现人才的入口与出口对接就成为高等院校服务社会的重要职能。

大连市是我国首批“十城万盏”示范城市之一,是北方重要的LED技术研发基地、生产制造基地,形成了集衬底原材料、外延片制造、芯片生产、器件及LED应用为一体的完整的产业链。经过多年的培育和发展,大连从事半导体照明产品研发、生产及销售的各类企业日益壮大,需要大量照明人才。大连工业大学作为东北地区唯一的一所设置照明工程专业培养方向的高校,积极探索新的人才培养模式。发挥全校学科设置的优势,整合材料学院在发光材料研究、信息学院在电光源与测试技术,艺术学院在工业设计和景观设计的人力资源,从各个角度、各个层面为大连市LED产业发展输送各层次人才。学校注意培养具有创新精神与实践能力的应用型人才,让基础理论传授与创新创意活动共同存在,并使之为专业能力的形成起到支撑作用,实现由专业知识向专业能力的转化。学校协助市科技局举办首届大连市“世纪长城”杯LED应用产品创新设计大赛,承担大连半导体照明检测服务平台建设和中央与地方共建照明工程实验室建设,为区域经济发展作出贡献的同时也使学校的学科建设迈上新的台阶,有自身特色和专业特长的毕业生收到欢迎,体现出产学官合作的优势。

可以相信,随着“十城万盏”示范工程的深入,照明人才培养与半导体照明产业培育将同步发展,从而共同迎来中国半导体照明的美好明天。

半导体的制造方法范文4

中芯国际在武汉上马的这条12英寸生产线,采用了全新的“融资租赁”模式,开创了半导体企业多元化融资的先例,这可能会成为中国半导体产业的一个典型融资模式。

在“融资租赁”的模式中,通常采用的方法是一方根据对方的需求建设厂房、置入设备,随后将这些固定资产“租赁”给对方。中芯国际在武汉的12英寸生产线,则是采取由武汉地方政府投资,委托中芯国际经营管理的融资模式。目前,国内芯片企业融资方式和手段相对单一,主要资金来源都是依靠金融机构贷款以及政府的财政补贴,而封闭的内地资本市场显然不能满足这些芯片厂巨量资金的需要。中芯国际是国内第一家采用“融资租赁”模式建厂的芯片企业。

从中芯国际的角度分析,采用这一模式可以帮助他们减轻前期建厂带来的资金压力; 而从武汉市政府的角度分析,当地GDP、税收等均可得到提升,因此合作双方都可从12英寸线项目中获益。芯片业是典型的资金、技术密集型产业,由于“融资租赁”模式能够缓解芯片企业的资金压力,可以使企业在进行技术研发时不受资金约束,能够不断跟踪半导体高端技术,如90纳米及65纳米等全球最新技术,不断投入大量的研发人员和资金促进技术发展,逐渐具有制造高端芯片的最新技术优势。可见,“融资租赁”模式可提高半导体产业竞争力。

半导体的制造方法范文5

为了分析半导体制冷器工艺设计方法与制冷效率的关系,探讨其工作寿命的影响因素,文章通过改进半导体制冷器基板材料,采用新型胶黏剂,并通过实验来对比分析半导体电偶间不同的铜片排布方式对制冷器制冷性能、寿命的影响。实验结果表明,连接铜片排布回路形式对制冷性能影响不大,但对产品的使用寿命有一定的影响。铜线排列走向简单,电阻变化率低,使用寿命相对较长。

关键词:

半导体制冷器;制冷性能;基板;铜片回路

半导体制冷技术因其具有的独特优点而在各行各业得到了广泛的应用[1-3]。为提高其性能、增强机械强度和稳定性,国内外有关科技人员进行了很多研究工作。宣向春等[4]提出可在普通半导体电臂对的P型和N型电偶臂之间淀积一层厚度适当的银膜,提高电偶对的制冷性能。李茂德[5]和任欣[6]等认为,提高制冷系统热端的散热强度可以改善半导体制冷器的制冷性能,但制冷性能并不能随散热强度的提高无限提高。

YANLANASHIM[7]优化了制冷系统设计方法。此外,GAOMin[8]等指出电偶臂的长度在很大程度上影响半导体的热电性能。YUJianlin[9]等详细研究了制冷单元的个数和电偶臂的长度对制冷性能的影响程度。本文主要对半导体制冷器的制造工艺进行了分析,讨论了不同的半导体铜片连接回路以及半导体电偶对与基板的黏结性能对半导体制冷器制冷效果及其寿命的影响,并通过实验进行了性能测试,实验结果可以为提高半导体制冷器的制冷性能及产品寿命提供较好的依据,具有一定的实际指导意义。

1半导体制冷器设计工艺

半导体制冷器的性能主要包括制冷效率和使用寿命,取决于组成半导体制冷器主体的制冷电偶对的设计制造工艺,半导体材料的热电优值系数及半导体制冷器系统的结构等[10]。本文仅讨论半导体制冷器基板材料以及不同的半导体铜片连接回路对半导体制冷器制冷效果及其寿命的影响。

1.1基板设计工艺半导体制冷器的导热绝缘层由陶瓷基板构成,由1个放热面和1个吸热面组成一组,2个面之间由铜片连接不同型的、相互错开的半导体颗粒,形成回路,如图1所示。陶瓷基板材料及基板厚度对半导体制冷器制冷效率有显著的影响。设计采用了质量分数为96%氧化铝(Al2O3)的陶瓷基板。同时,为提高半导体制冷效率,通过减薄陶瓷基板厚度(由目前的1.00mm,减薄到0.50~0.13mm),降低热阻,提高了传热性能,制冷效率COP值得到提高,但成本相应增加;另外,也可以将基板换成氮化铝(AlN),氮化铝热导率为180W•m-1•K-1左右(20℃环境温度下测试),而氧化铝为22W•m-1•K-1左右(20℃环境温度下测试),热导率提高了约7倍,同样也可以提高COP值,但是基板成本会更高,约为原来的10倍。

1.2铜片回路连接工艺将半导体电偶对、基板和接线端子用铜片焊接起来,形成通电回路。实验设计了2种不同回路走线方式A型和B型(CP/127/060/A和CP/127/060/B),如图2~3所示,图中粗线为回路走线路径。由于基板与半导体颗粒间焊接了铜片,半导体颗粒与基板形成刚性连接,在温度变化的时候材料的内应力很大。因此生产工艺中将半导体颗粒与瓷片用胶黏剂粘接,用于卸去大部分应力,提高产品的寿命。但由于胶黏剂的导热性较差,制冷性能会受到一定影响。本文采用了自主研发的一种胶黏剂,粘接层很薄,热导率相对比较高,使得产品具有一定的市场竞争优势。

2半导体制冷器性能实验分析

2.1铜片排布方式对性能的影响实验现场如图4所示,实验原理如图5所示。实验材料:A型产品和B型产品各5个。实验时,将整个装置放置于真空中,测试仪器中设置好控制温度Th=50℃,先测试最大温度差ΔTmax值。在每个产品的基板上分别选择4个测试点,依次递增施加不同的测试电压(16~20V),得到测试数据ΔT值,拟合曲线,找出极值点。极值点对应的ΔT值就是ΔTmax,其对应的电流就是Imax。然后给产品施加Imax的电流,通过加热片控制冷热面的温度差ΔT=0℃,测定此时的制冷量Qc值即为Qcmax,即加热片的功率。实验数据如表1~2所示。由表1~2可知,2种不同铜片排布形式,其温度差ΔT,制冷量Qc的数据差异均在实验仪器误差范围内,针对ΔT,Qc这两项来说,铜片回路形式对半导体制冷器制冷效率影响不大。

2.2铜片排布方式对产品寿命的影响对2种回路的制冷器分别进行制冷—制热循环实验。实验条件:1个循环为1min(40s制冷,制冷温度降到0.0℃,电流4.0A;20s制热,制热温度升到100.0℃,电流4.5A);压力280±20N,2.4万次循环实验结束。每0.15万次循环测1次电阻,若2.4万次循环之内,电阻变化率超过10%表示产品失效,实验结束。实验样品选择CP/127/060/A和CP/127/060/B各2组,实验结果如图6所示。由图6可知,在2.4万次循环结束时,A型产品2组实验样品的电阻变化率分别为1.35%和1.45%,而B型产品2组实验样品的电阻变化率均在2.04%左右。实验数据表明,A型基板的电阻变化率相对较低,寿命趋势相对较长。

3结论

通过理论分析和实验研究,得到以下结论:1)陶瓷基板材料及基板厚度对半导体制冷器制冷效率有显著的影响:氮化铝(AlN)基板因热导率高于氧化铝(Al2O3),可以提高COP值,但其成本会提高;通过减薄陶瓷基板厚度降低热阻,可提高传热性能,提高制冷效率COP值。2)半导体颗粒与瓷片用胶黏剂粘接,可卸去大部分应力,提高产品的寿命。但由于胶黏剂的导热性较差,制冷性能会受到一定影响。可采用自主研发的胶黏剂,粘接层很薄,热导率相对比较高,保证产品在市场竞争上具有一定的优势。3)通过实验数据对比分析,温差ΔT和制冷量Qc的数据差异均在实验仪器误差范围内,针对ΔT和Qc来说,回路形式对半导体制冷器制冷效率影响不大。4)在寿命方面,在2.4万次循环结束时,A型成品电阻变化率分变为1.35%和1.45%,而B型均在2.04%左右。直观的数据对比显示A型基板的电阻变化率相对较低,寿命趋势相对更长。

参考文献:

[1]卢菡涵,刘志奇,徐昌贵,等.半导体制冷技术及应用[J].机械工程与自动化,2013(4):219-221.

[2]王千贵,杨永跃.半导体车载冰箱的智能温控系统设计[J].电子设计工程,2012,20(17):132-134.

[3]梁斯麒.半导体制冷技术在小型恒温箱的应用研究[D].广州:华南理工大学,2011:1-7.

[4]宣向春,王维杨.半导体制冷器“无限级联”温差电偶对工作参数的理论分析[J].半导体学报,1999,20(7):606-611.

[5]李茂德,卢希红.热电制冷过程中散热强度对制冷参数的影响分析[J].同济大学学报(自然科学版),2002,30(7):811-813.

[6]任欣,张麟.有限散热强度下半导体制冷器性能的实验研究[J].低温工程,2003(4):57-62.

[7]YAMANASHIM.Anewapproachtooptimumdesigninthermoelectriccoolingsystem[J].AppliedPhysicsA:MaterialsScience&Processing,1980(9):5494-5502.

[8]GAOMin,ROWEDM,KONTOSTAVLAKISK.Thermoelectricfigure-of-meritunderlargetemperaturedifferences[J].JournalofPhysicsDAppliedPhysics,2004,37(8):1301-1304.

[9]YUJianlin,ZHAOHua,XIEKangshan.Analysisofoptimumconfigurationoftwo-stagethermoelectricmodules[J].InstituteofRefrigerationandCryogenicsEngnieering,2007,47(2):89-93.

半导体的制造方法范文6

在中高端显卡市场,AMD的RadeonX1950系列凭借不俗的性能和合适的定价,使用户对其关注程度迅速提高,各大厂商的推广力度也高度升温,从而使Radeon X1950成为了市场的焦点。而目前大部分Radeon X1950 Pro显卡基于公版制造,同样的外观、同样的性能让消费者没有更多选择余地。于是各大厂商通过各种方法来增加自己产品的吸引力。最近七彩虹科技就推出一款与众不同的X1950 Pro显卡,它最大的特点是在采用散热片、风冷、热管对显卡进行散热的同时又增加了半导体制冷。

由于半导体制冷工作方式的特殊性,它工作时一端温度升高另一端温度降低这样温度高的一端热量如不能及时散发出去,就有可能烧毁设备,空气湿度较大时,温度低的一端可能会出现“结露现象。因此,半导体制冷并没有在电脑配件中得到大量应用。而利用半导体制冷的七彩虹镭风X1950 Pro-GD3冰封骑士设计比较巧妙它分别用两根热管将半导体制冷器的热端、冷端与显卡的两片散热片连接起来通过热管可以将热端的热量快速带走,有效避免热端由于过热而烧毁;同时通过智能温控设备,在显卡核心温度不高时关闭半导体制冷,杜绝了结露现象的产生。不使用半导体制冷时,显卡也可以通过连接冷端的两根热管进行散热。

七彩虹镭风X1950 Pro-GD3冰封骑士采用的核心与普通的Radeon X1950Pro一样,同为RV570,基于80nm工艺制造,拥有256-bit显存位宽,12条像素渲染管线、36个像素处理器12个纹理单元和8个顶点单元。但它的显存规格较一般的X1950 Pro要强不少,它搭配8颗64MB/32-bit的1.2 ns的三星显存颗粒组成512MB/256-bit规格。默认核心/显存频率与公版样,为575M Hz/1380MHz。由于七彩虹镭风X1950 Pro-GD3冰封骑士5F-AI 512M使用的散热器散热效果出色,加上1.2 ns显存的理论工作频率为1666 MHz,可以认为这款显卡具有相当大的超频空间。

从测试中可以看出,七彩虹镭风X1950 Pro-GD3冰封骑士在高分辨率下可以流畅运行各类游戏大作,在DX10游戏还未普及前性能不会落伍。随后,我们用显卡驱动中附带的超频软件将显卡核心愠存频率轻松超至675MHz/1592MHz,这时显卡性能大约有10%~15%的提升。为了验证七彩虹镭风X1950 Pro-GD3冰封骑士的半导体制冷是否有效,笔者将连接半导体制冷器冷端的那个风扇关闭,这样,显卡就只能通过半导体制冷进行散热。待机时显卡温度仅为45℃,超频时在70℃~83℃之间,可以看出半导体制冷对显卡的散热是非常有效的。需要说明的是显卡在温度超过70℃才会启用半导体制冷,半导体制冷在南方炎热的夏天会发挥更好的作用,玩家也可放心地冲击更高的频率。具有多种散热方式、超频能力出色的七彩虹镭风Xl950 Pro-GD3冰封骑士5F-AI 512M只比普通X1950 Pro的价格略高,为1599元,是中高端游戏玩家的又一个好选择。