Bewältigung der Herausforderungen in Bezug auf Chipdefekte in der Automobilproduktentwicklung

Von Serena Brischetto, Marketing- und Kommunikationsmanagerin bei SEMI Europe

In der Zukunft werden elektronikbezogene Geräte, einschließlich fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme (ADAS), satte 50 Prozent der Fahrzeugkosten ausmachen.

Noch wichtiger ist, dass mit der zunehmenden Verlagerung der Fahrzeugkontrolle auf die Automatisierung die Fehlermarge bei der Leistung und Zuverlässigkeit der Komponenten verschwindend gering wird, da null Fehler zum neuen Sicherheitsstandard werden.

Serena Brischetto von SEMI sprach mit Antoine Amade, Senior Regional Director EMEA, Entegris, über Null Fehler als einen „neuen kooperativen Ansatz“ (siehe Video unten), der notwendig ist, um das Auto der Zukunft und die Automobilindustrie zu gestalten.

Serena Brischetto, SEMI:Die nächste Generation von Automobilen wird stärker elektrisch, autonom und vernetzt sein. Was ist der dringendste nächste Schritt für Automobilunternehmen, um dieses Ziel zu erreichen?

Amade :Das automobile Ökosystem steht vor vielen Herausforderungen. Wenn beispielsweise Autos autonom werden, könnten ihre Interaktion mit der Cloud und die gleichzeitig berechneten riesigen Datenmengen anfällig für Cyberangriffe sein, die die Kontrolle über das Fahrzeug erlangen könnten.

Ein weiteres Beispiel ist der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI), da hier eine große Chance besteht, die richtige Architektur zu erforschen und zu definieren und gleichzeitig die Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie zu erfüllen.

Die Qualitätsherausforderung wird durch fortschrittliche Knoten verstärkt. Zuverlässigkeit ist ebenfalls entscheidend, da 90 % der Geräteausfälle äußerlich sind oder nichts mit dem Gerätedesign zu tun haben.

Heutzutage sollte die Beseitigung von latenten Mängeln, die bis zum Einsatz des Produkts unentdeckt bleiben, oberste Priorität haben.

Diese latenten Mängel können zu einem späteren Zeitpunkt in der Lebensdauer des Fahrzeugs auftreten – 1 Monat, 1 Jahr, 10 Jahre usw. Dies ist der entscheidende Fokus des Automobilherstellers und der Lieferkette.

SEMI:Wie wird die Industrie latente Fehler reduzieren, wenn Inline-Metrologie-Tools ihre Nachweisgrenzen erreichen?

Amade:Die Minimierung latenter Defekte hat heute in Halbleiterfabriken höchste Priorität. Es gibt jedoch eine Lücke zwischen sichtbaren und nicht sichtbaren Mängeln. Obwohl Fabriken kleine Defekte erkennen können, ist dennoch menschliches Eingreifen erforderlich, um sie zu beheben.

Wir erleben eine grundlegende Verschiebung in der Kontaminationskontrollstrategie in der Autochip-Produktion, von der Kontaminationskontrolle für die Ausbeute zur Kontaminationskontrolle für die Zuverlässigkeit.

Die Verschiebung ist aus der Erkenntnis entstanden, dass alle Partikel, unabhängig von ihrer Größe und Konzentration von Verunreinigungen in Teilen pro Billion (ppt), sowohl die Fehlerhaftigkeit als auch die Zuverlässigkeit beeinflussen.

Das Kontaminationsmanagement wird eine Schlüsselrolle dabei spielen, der Industrie zu ermöglichen, Fehlerraten von Teilen pro Milliarde (ppb) auf Komponentenebene zu erreichen.

SEMI:Wie wird die Industrie das Null-Fehler-Ziel erreichen?

Amade :Eine solide Kontaminationsmanagementstrategie, die drei Hauptaktionsachsen verfolgt, wird ein Schlüssel zum Erreichen von Null Fehlern sein:die Umgebungsluft in der Fabrik, die Umgebung des Wafers während seiner Lebensdauer und die Integrität der Materialien im Lieferweg für saubere Chemikalien.

Das Kontaminationsmanagement in jedem dieser drei Bereiche bietet Möglichkeiten zur Begrenzung der Prozessvariabilität. Der erste Schritt zur Begrenzung von Schwankungen besteht darin, sie zu erkennen, was schwierig sein kann, wenn die Verunreinigungen, die die Schwankungen verursachen, schwer zu identifizieren sind oder durch ein unerwartetes Ereignis verursacht wurden.

Wenn eine Kontaminationssignatur erkannt werden kann, hinterlässt sie Hinweise auf ihre eigentliche Ursache. Eine sorgfältige Untersuchung dieser Signaturen kann eine Kontaminationskontrollstrategie unterstützen, um die Grundursache zu beseitigen und die Gesamtfehler zu reduzieren.

SEMI:Welches kollaborative Engagement-Modell sehen Sie als das beste an, um Null Fehler zu erreichen?

Amade :Entegris sieht im SEMI Global Advisory Automotive Council (GAAC) die perfekte Plattform für die Zusammenarbeit für das gesamte Halbleiterökosystem der Automobilindustrie, von den Automobilherstellern bis zu den Materiallieferanten.

Entegris ist außerdem Mitglied der Platform for Automotive Semiconductor Requirement Across the Supply Chain (PASRASC). Beide Foren tragen dazu bei, die Sichtbarkeit der wichtigsten Herausforderungen und potenziellen Lösungen zu erhöhen.

Die Zusammenarbeit beginnt mit der Vereinbarung einer Definition von Automotive auf der Grundlage bestehender Standards und Richtlinien, die über die gesamte Wertschöpfungskette kommuniziert werden müssen.

Ein weiteres wichtiges Element für die Zusammenarbeit ist die Standardisierung, wie neue Materialien wie SiC-Halbleiter (Siliziumkarbid) verwendet werden sollten. Entegris spielt eine führende Rolle im Kontaminationsmanagement zur Reduzierung von Fehlern durch seine Plattform New Collaborative Approach (NCA), die allen an der Erkennung und Verbesserung von Fehlern Beteiligten eine neue Ebene des Wissensaustauschs bietet.

SEMI:Können Sie den neuen kooperativen Ansatz näher erläutern?

Amade :Während des SEMI Smart Transportation Forums auf der SEMICON Europa haben wir den Prozess und die Tools vorgestellt, die wir in Zusammenarbeit mit Automobilherstellern entwickelt haben und die wir mit Chipherstellern als Teil unseres neuen kooperativen Ansatzes implementieren.

Unsere datengesteuerten Tools vergleichen aktuelle Kontaminationslösungsverfahren und identifizieren Optimierungsmöglichkeiten.

Die Tools sind ein guter Indikator für die Reife des Ökosystems und ermöglichen Chipherstellern, die Kontaminationsminderungspraktiken von Konkurrenten mit ihren eigenen zu vergleichen und heiße Themen für die Weiterentwicklung von Kontaminationsmanagementstrategien zu identifizieren.

Jedes Jahr teilen wir während der Entegris Technology Days die bekanntesten Methoden, Fallstudien und überprüfen Fab-Prozesse, um kundenspezifische Lösungen vorzuschlagen. Es dreht sich alles um die Verbesserung der Fehlerhaftigkeit.

Amade kam 1995 als Anwendungsingenieur im Halbleitergeschäft zu Entegris. In seiner derzeitigen Rolle als EMEA/NA Senior Director konzentriert sich Amade hauptsächlich auf das Wachstum des Halbleitergeschäfts in Europa und im Nahen Osten durch Marktstrategien und das Management von Vertriebs-, Kundendienst- und Marketingteams.

Amade bekleidete Führungspositionen bei Entegris in Funktionen wie Marktmanagement für Gasmikrokontamination, strategisches Kundenmanagement und regionales Vertriebsmanagement.

Amade hat einen Abschluss in Chemieingenieurwesen von ENS Chimie Lille und ist Mitglied der SEMI Electronic Materials Group und des Global Automotive Advisory Council for Europe (GAAC).

Neuveröffentlicht mit Genehmigung von SEMI Europe