西门子MOM解决方案助力半导体企业实现智能制造

半导体

5.31Time议题

/Topics讲者

/

Speaker公司

/pany114:00

-

14:15Wee欢迎辞Aaron

Chou

Siemens

PLMSoftware214:15

-

14:45半导体行业Teamcenter解决方案TeamcentersolutioninSemiconductorIndustryJasonChangSiemensPLMSoftware314:45

-

15:25探索半导体行业智能制造之路ExploringthewaytosmartmanufactureinSemiconductorindustryJames

Lu路杨西部数据WesternDigital

Corp415:25-

15:55LED案例分享Best

practice

in

LED

科锐中国

IT部总监LED案例分享Best

practice

inLED15:55-

16:10茶歇516:10

-

16:40TheDigitalizationTrendandSiemensSolutioninGlobalSemiconductorIndustry全球半导体行业数字化发展趋势与西门子解决方案FramAkikiSiemensPLMSoftware616:40

-

17:10PWCPACE致力于半导体行业PwCPACE

inSemiPatrick

Hui普华永道管理咨询

PWC717:10

-17:40半导体行业MOM解决方案Siemens

MOMsolutioninSemiconductorIndustryXu

Peng

北京天拓四方科技TTSFSemiconductor(半导体）Siemens

PLMSoftware©SiemensAG

20182018-05-31Page

1西门子MOM解决方案助力半导体企业实现智能制造某著名企业2018年5月31日珠海SEMENSRestricted©SiemensAG2018Realizeinnovation.对半导体产业的理解半导体产业智能制造趋势和需求分析西门子如何帮助半导体制造实现智能制造天拓四方在半导体行业智能制造实践经验分享SEMENSAgenda:

Siemens

PLMSoftware半导体产业封装应用全球产业格局大调整，半导体是未来互联网和物联网发展的根基集成电路

集成电路业

设计测试

材料

分立器件光伏半导体LED

外延片

芯片-

制㐀

封装SEMENS20182018-05-31©SiemensAGPage4.20世纪50年代起源于美.

工作站、存储器、微处理.进入PC时代，韩.

中国借助某著名企业互国硅谷，美国一度把控器迅⃞发展，日本取代国引进技术；联等大量电子产全球半导体全部产值；美国地位；.21世纪起，向中品迅⃞崛起，半.20世纪70年代末向日本

产业转移。.20世纪80年代末向韩国、

产业转移。国产业转移。导体消费量世界

第一。美国时代

丈日本时代

韩国时代

丈中国崛起

半导体产业两次转移，中国迎“产业转移”窗口期19501970198019902000至今第二次转移：日本、欧洲-

>韩国、中国第三次转移：韩国、中国-

>中国大陆SEMENS第一次转移：

美国-

>

日本Siemens

PLMSoftware©SiemensAG

20182018-05-31Page5.半导体产业五大核心环节：材料、设备、IC设计、晶圆制㐀和封测，凭借产业集群配套研发优势和晶圆制㐀领域的资金优势，大陆半导体产业将由目前的封测主导的全球分工格局逐步向IC设计、晶圆

制⃞快⃞崛起以及材料和设备逐步突破的方向全面发展。【中游】晶圆制㐀，重资金、重技术。【下游】封测，较中庸，处高壁垒和重资产的后端环节，重客户（IDM与Fabless

+

Foundry）。©SiemensAG

2018Page62018-05-31中国大陆半导体产业将由目前的封测主导的全球分工格局逐步向

IC设计、晶圆制造快速崛起以及材料和设备逐步突破的方向全面发展【上游】设备和材料，重客户资源；IC设计，高壁垒、重研发（重无形资产）。SEMENSSiemens

PLMSoftware并形成从封测主导到设计、制造主导转变的国内模式©SiemensAG

2018Page7SEMENSSiemens

PLMSoftware2018-05-31对半导体产业的理解半导体产业智能制造趋势和需求分析西门子如何帮助半导体制造实现智能制造天拓四方在半导体行业智能制造实践经验分享SEMENSAgenda:

.

芯片制造属于人才、技术、资金密集型行业，技术门槛高，产出，长期被欧美公司垄断，属于风险极高的行业。.

需求量占全球50%（某些达到70-80%），属于第一大宗进口产品，产品长期依赖进口，自给内力8%左右。.

鉴于国际大环境和国内产业现状，“芯片国产化”作为国家战略重点突破方向，为国内芯片企业提供了技术突破、产业升级的的发展风口。未来中国大陆参与半导体产业的国际分工将沿着微笑曲线底部向两端发

展：由封测主导向

IC设计、

Foundry

以及材料、设备全面发展国际竞争.国内行业多集中在IC设计阶段，芯片重要器件供应、制造由国外工厂代工.国内工厂多进行低端芯片产品的设计制造，产品性能、质量与国外相比差距比较大。.高端芯片的设计、制造、供应长期被欧美企业垄断.

由于芯片在航天、军工等国防领域、高科技行业的重要性，被国外政府、企业严密限制.近期事件，如中兴事件.某省市场需求占全球50%（特殊

芯片，占70-80%）。.进口超过原油，属于第一大宗进口产品，话语权被国外产商掌握。.高端、复杂的芯片长期依赖进口某省市场基本被国外厂商控制.IC关键领域技术受制于国外，国

产技术薄弱。国外厂商对技术封锁严密，技术引进难度大.

由于芯片的特殊性，实现“中国芯”的进口替代已经成为国家明确的发展战略••••

薄膜•光阻

•

显影

•蚀刻••封装

•

切割

•

黏贴

•焊接

•模封•••••产品竞争力国际化威胁技术产业化市场化需求芯片封测硅晶圆制造芯片设计芯片制造规格设计

逻辑设计

电路布局

模拟检测

光罩制作硅初步纯化多晶硅制造

硅晶圆制造Siemens

PLMSoftware©SiemensAG

20182018-05-31Page9光阻去除其中，由于半导体领域先天复杂的制作工艺，成品率及生产成本控制面临挑战，亟需相关企业优化工艺流程及提升生产效率>提升生产效率，克服高投资下的低回报率行业

量产

面临

核心

挑战>优化制程，降低复杂度带来的不良率投资规模及生产成本高使回报率降低芯片复杂度提升使得成品率下降对企业

的要求SEMENSSiemens

PLMSoftware©SiemensAG

20182018-05-31Page

10制造

智能化产品数字化绿色制造从半导体行业标杆企业数字化转型思路看，半导体企业智能制造将重点围绕产品数字化、制造智能化和绿色制造进行开展数字化产品全生命（以芯片

制㐀为核心，涵盖芯片设计、制

㐀、封装测试、设备和材料等产

业链）满足打㐀自主品牌IDM的

需要将从企业层、工厂管理层、控制层和设备层构建智能制㐀及工业

自动化平台提升竞争优势数字化智能制造全价值链端到端生命理提高能源利用效率，

实现半

导体制㐀“绿色环保”绿色制造©SiemensAG

2018Page

112018-05-31SEMENSSiemens

PLMSoftwareCustomerICDesignWaferFabWaferProbe客户需求.Packagedset

of

devicestestedaccordingtocertainoptionsandtemperaturerange.Testedand

“bin”

known

butas

yetunmarkedCustomer客户.

“Assold”

partnumber(customer

PN

orourexternalOPN)数字化营销从IC价值链的角度出发，支撑半导体业智能制造升级所需的数字化工厂解决方案分为数字化研发、数字化制造与数字化营销三部分.Product

Definition.Design

Spec.Analog

Design.Digital

Design.Circuit

Design.DesignIntegration.Finishedwafer

sort,

inwafer

form.Sorted

gooddie,

physically

inwaferform,

regardedasindividual

die.Final

SKUassigned,

may

“down

bin”to

balancesupplyanddemand智能数字化制㐀.Customer

Request.Requirements数字化研发.Wafer

Start-

Fab

OutSEMENSAssembly&

Test封装测试晶圆制造晶圆测试IC设计Siemens

PLMSoftware©SiemensAG

2018组装2018-05-31Page

12SMT对半导体产业的理解半导体产业智能制造趋势和需求分析西门子如何帮助半导体制造实现智能制造

天拓四方在半导体行业智能制造实践经验分享SEMENSAgenda:©SiemensAG

2018西门子在半导体行业提供完整的数字化工厂解决方案，解决方案架构包括数字化研发、数字化制造、EAP及工业大数据SEMENSSiemens

PLMSoftware2018-05-31Page

14Design1.

PLM.运用PLM解决方案来驱动企业价值链的纵向及横向集成2.

R&D

Trailblazer.R&D的设计过程中，

通过对工厂所有的设备、在制品的状态，都有全面的了解及分析及模拟，对潜在有问题的步骤进行预判，减少等待及维护步骤的发生频率来缩短产品研发时间3.

Ecosystem

Modeling

Simulation.通过在系统里进行虚拟建模来优化工厂布局.对工厂所有运营及成本数据进行跟踪及分析，

找出节约成本的机会，

提升工

厂运营效率4.

Decision

Tree5.

Forward-lookProcess

Management

System.对Wafer的每个生产步骤及工业流程进行全方位跟踪，

通过预防式维护及Decision

Tree等方法去主动发现潜在的风险，规避问题的发生6.

Yield

Management.通过自我完善体系，

对生产流程及不同可选方案进行分析及学习断能力，是系统在某个生产环节发生故障时能给出相应的备用方案7.

Big

Data

BasedArchitecture.通过打㐀一个以大数据及云计算为架构的智能制㐀生态体系来实现企业在其价

值链上端到端的集成及协同同时，西门子数字化工厂解决方案和全球半导体业智能制造最佳实践将

帮助半导体企业打造8大核心智能制造能力.EAP作为设备的底层接口负责生产设备之间的连接以及设备中各数据包括生产数

据的运行.通过设备自动化(EAP)提升生产效率CIM数字化制造数字化研发EAP设备自动化8.

EquipmentAutomation

ProgramSEMENS,

不断完善自我判八大能力具体描述Siemens

PLMSoftware©SiemensAG

20182018-05-31Page

15对半导体产业的理解半导体产业智能制造趋势和需求分析西门子如何帮助半导体制造实现智能制造天拓四方在半导体行业智能制造实践经验分享

SEMENSAgenda:2018-05-31Page

17Siemens

PLMSoftware©SiemensAG

2018天拓四方以EAP自动化为基础，将业界先进技术与半导体制造业务相结合，形成半导体企业智能制造及工业互联网数字化转型整体解决方案

，

全面赋能半导体企业转型升级SEMENS项目研发作为龙头数采作为血液.

联网、改造、数采、监控天拓四方项目实施落地保障将业界最先进的技术与我国工业发展实际结合，形成最适合半导体企业数字化转型整体解决方案，推动国内半导体企业实现智能制造战略建模

+艺

+追溯

+齐套+物料

+质量

+预警

+

MOM设备

+人员

+透明化

+

APS/MES/集团化管理

QMS/EMI以KPI为导向

数字化制

全面质量管理)造管理.

研发项目管理.

协同交付管理

.

BOI.

IP管理.

工艺过程管理TIA

for

中心虚拟EAP以数据为..计划排产作为大脑

生产执行作为神经半导体业

数字化转型全集成自

一加产能PLM数字化研发管理动化拓

方字

顶

设天

四

数

化

层.

提升效率、降低浪费、增数据挖掘与分析

SEMENSSiemens

PLMSoftware©SiemensAG

2018计2018-05-31EAP...Page

18.某半导体材料公司MES项目建设过程投资回报

分析半导体单晶硅MES实践案例分享数字化诊断-顶层设计-数字化工厂实施目标确定现状评估解决方案和实施

策略总体设计3项目实施规划现状评估和目标确定哪些应用可以缩小现状和愿景

之间的差距，并产生最大价值？项目实施业务场景分析这些应用应该如何实施？

可以产生怎样的投资回报？项目组合项目运维现状如何？实施数字化工厂的愿景是什么？项目规划项目前期准备4项目实施差距分析项目实施管理案例一解决方案架构实施策略和要素Siemens

PLMSoftware©SiemensAG

20182018-05-31Page

1921大规模集成电路硅基智能制造新模式©SiemensAG

2018Page202018-05-31半导体单晶硅MES实践案例分享以西门子Camstar为平台管理单晶工序、切磨工序、抛光工序完整生产过程<2>切割单晶硅棒用金刚石刀把单晶硅棒切成一定的厚度形成WAFER<1>硅棒的拉伸将多晶硅熔解在石英炉中，然后依靠一根石英棒慢慢的拉出纯净的单晶硅棒<4>氧化WAFER表面WAFER放在900度——

1100度的氧化炉中，并通入纯净的氧气，在WAFER表面形成氧化硅<3>抛光WAFERWAFER的表面被抛

光成镜面SEMENSSiemens

PLMSoftware.单晶工序采集原材料多晶硅批次条码

信息.单晶拉制工序采集掺杂批次信息记录.切断、腐蚀、退火等工序设备系统参

数支持自动采集，并按标准工艺参数

进行对比，实现自动预警、报警等.对滚磨工序在制品进行采样镜像测试

并对检测结果采集分析.支持上下工序间的防呆、防错半导体单晶硅MES实践案例分享以西门子Camstar为平台管理单晶工序、切磨工序、抛光工序完整生产过程<1>硅棒的拉伸将多晶硅熔解在石英炉中，然后依靠一根石英棒慢慢的拉出纯净的单晶硅棒MES实现质量数据实时采集设备状态数据实时采集防呆防错实时管控生产数据实时采集设备数据实时采集©SiemensAG

2018Page212018-05-31SEMENS

切断

备料

物测

滚磨

评估

退火

样块腐蚀

单晶拉制Siemens

PLMSoftwareMES实现.粘棒工序需采集α、β数据并进行并

包括标准值分析.切片采集设备信息，

抽检过程信息.倒角清洗与轮廓仪检测信息.根据激光标记进行流程自动流转.酸、碱、二氧化硅等原辅料及载具信

息采集.对切磨、背封工序进行二氧化硅膜采

样并对检测结果采集分析.支持各工序间防呆防错

粘棒

切片

脱胶清洗

X光定向

倒角

分类

激光标记

背封片检测 厚度分类

切磨检测

磨片清洗

腐蚀

热处理

SBD清洗腐蚀检测

1生产数据实时采集设备数据实时采集质量数据实时采集设备状态数据实时

采集防呆防错实时管控半导体单晶硅MES实践案例分享以西门子Camstar为平台管理单晶工序、切磨工序、抛光工序完整生产过程<2>切磨单晶硅棒用金刚石刀把单晶硅棒切成一定的厚度形成WAFER©SiemensAG

2018Page222018-05-31SEMENSSiemens

PLMSoftware载体盘清洗

装配

粗抛

精抛

卸片

分类

去蜡清洗

包装抛光后清洗

颗粒检测

电阻率/平整度检测

表面检测

最终清洗

生产数据实时采集设备数据实时采集质量数据实时采集设备状态数据实时

采集防呆防错实时管控.颗粒检测采用抽检方式检验，并根据工

艺标准进行采集工艺数据。.包装支持自定义包装条码，工序完成自动根据条码模板打印成品条码。.成品检验合格能够生成成品合格证，能

够触发与WCS集成，成品才可以发货。.支持返工、返修、反洗、反检、余料进行

生产过程追踪，并可追溯。半导体单晶硅MES实践案例分享以西门子Camstar为平台管理单晶工序、切磨工序、抛光工序完整生产过程<3>抛光WAFERWAFER的表面被抛光成镜面MES实现©SiemensAG

2018Page232018-05-31SEMENSSiemens

PLMSoftware↑↑↑打造“自主可控

+工业互联

+智能制造”的芯片材料制造数字化工厂研发、工艺、流程、技术重构与提升专家知识库智能控制智能生产智能识别智能协同智能物流智能分析抛光工序切磨工序智能排程©SiemensAG

2018Page24SEMENS单晶工序Siemens

PLMSoftware标签读写标签读写标签读写物料配送生产任务自动物流2018-05-31LED的产业链分为四段：LED外延片、LED芯片制㐀、LED器件封装和产品应用，上游磊晶/EPI，中游CHIP/晶粒切割，下游

Package/封装，每一段的制程相对独立并

各成体系，针对MES都有各自的管控要点与实施特点：©SiemensAG

2018Page252018-05-31.

空白芯片来料管理.

电性值资料收集.快测/验证片生产流程管理.判等入库作业.设备连机采集与控制.

挑磊芯片下单作业管控.

全测、分选、CCD、AOI

重点制程生产管控.

支持抽测生产作业流程.

判等入库作业.

出货挑货作业管理.

设备连机采集与控制.调胶参数控管作业.提供分

Bin

的作业功

能.设备连机采集与控制LED芯片MES实践案例分享西门子Camstar在LED芯片领域的应用磊晶制程的主要需求晶粒段制程的主要需求封装段制程的主要需求案例二SEMENSSiemens

PLMSoftwareSiemens

PLMSoftware-08.12-10:50AWIP追踪员工追踪管理资源追踪数据采集过程数据管理和控制工艺分析和优化质量管理制造日历制造历史记录支持磊芯片的快测验证流程、

电性值数据收集、可以采用条码化来实现生产过程的控制，采用批次作业模式、支持拆批分批作业