公司機密。 不要透露。
尼康精密是精確的。 他們有數據證明這一點。
在從 Excel 切換到 JMP 並讓研發工程組織接受嚴格的 SAS 教育培訓計劃後，該公司發現他們能夠更好地排除故障、節省時間並更能預測數據。
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挑戰：隨著晶圓技術的新定制應用的爆炸式增長，客戶規格變得越來越難以滿足。 Nikon Precision 的應用團隊的任務是與內部和外部利益相關者合作，以減少缺陷並解決晶圓生產問題。
解決方案：在使用 Excel 多年後，Nikon Precision 轉而使用 JMP，該工具既可以提高工程師的數據能力，又可以減少他們獲得結果所需的時間。 為了為工程師提供更好的統計思維基礎，該公司通過 SAS Education 獲得了培訓支持。
結果：應用工程師 David Godfrey 說， “我可以在一個小時內完成以前需要我們整夜做的事情。”
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在任何一天使用的超過 1000 億個半導體的令人難以置信的處理能力意味著每秒數十億次計算和難以想像的海量數據。 但隨著半導體技術的不斷進步，創新的步伐也將隨之加快；今天，該行業是科技行業中發展最快的領域之一。 隨著新模型建立在先前設計的能力之上，晶圓製造正變得越來越複雜，而市場機遇意味著製造商正在競相以足夠快的速度開發新產品以滿足市場需求。 光刻是開發過程的重要組成部分，沒有一家公司比尼康精密更具影響力。
憑藉數十年作為光學鏡頭和精密設備製造商的經驗，Nikon Precision 於 1980 年開發了世界上第一台具有生產價值的步進重複光刻工具。 光刻是一種圖案化工藝，其中光敏聚合物通過掩模選擇性地暴露在光線下，在聚合物中留下潛像，然後可以選擇性地溶解該潛像，以提供通向下方基板的圖案化通路。 在過去的四年中，尼康半導體光刻系統的 60 多種型號印刷了有史以來製造的所有集成電路的一半。
精確到納米
“簡而言之，這是一個非常複雜的系統，可以讓您以幾納米的精度在半導體晶片上打印一些東西，”尼康精密公司的應用工程師 Mikhail Ladanov 解釋說。 該公司的先進工具系統涉及一個複雜的傳感器網絡，這些傳感器網絡在晶圓進行印刷過程時實時收集數據。 這些數據使尼康的分析小組能夠篩查缺陷並監控產品質量和工具性能。 如果任何警報響起，應用程序團隊（Ladanov 和他的同事 David Godfrey 是其中的一員）就會被召集進行故障排除。
“在研發部門工作，我們並不總是知道我們在尋找什麼——這是最大的挑戰，”戈弗雷解釋道。 “很多時候我們知道有問題，但我們不知道是什麼導致了它。”在精密製造中，工具性能可以對公司的底線產生巨大影響。 當工具出現故障或表現不佳時，產量會急劇下降。 對工具環境中出現的問題做出反應需要時間；這就是為什麼像尼康精密這樣的公司正在大力投資於主動方法來管理和分析工廠生成的數據。
數據可視化有助於縮小數據與理解之間的差距，使團隊能夠更輕鬆地發現列和行中的海量數字中的問題。 “我們以視覺方式查看數據，因為以正確的方式清理、準備、繪圖和運行測試要容易得多。 我們可以通過這種方式更輕鬆地發現異常情況，”Ladanov 說。
多年來，Nikon Precision 的工程師依靠 Excel 來挖掘和探索數據。 但隨著傳感器技術——以及質量期望——變得越來越先進，數據集的規模也在不斷擴大。 今天，Godfrey 指出，單個數據表可以運行數百萬行。 這就是為什麼他們是時候採用具有更高級功能的新工具了。 Godfrey 向公司領導提出了這個問題，並立即著手尋找新工具。 不久之後，他就選擇了 JMP，這是 Godfrey 之前在摩托羅拉擔任職務時首次遇到的行業標準軟件。
“Excel 可以工作，但很難處理大型數據集，”Godfrey 解釋說。 “另一方面，JMP 非常適合數據挖掘；我認為這不是我可以在 Excel 中做到而不會失去理智的事情。”
提高能力……並節省時間
儘管從 Excel 切換到 JMP 的主要動機是需要擴展工程師的分析能力，但 Godfrey 表示，該團隊很快發現該工具還可以節省時間：“分析能力令人驚嘆。 但速度差異也是驚人的。”
為了說明這一點，Ladanov 提供了一個例子。 “我當時正在與日本的同行會面。 他提出了一個請求，期望在明天之前完成這個請求。 但我什至在他說完之前就完成了請求，”他回憶道。 “這就是 [我們之前的標準] JMP 可以走多快的區別。”
在另一個案例中，團隊正面臨一個非常緊迫的問題。 但由於客戶的流程在 Excel 中涉及 30 多個步驟，因此分析需要數小時。 “他們每次測試都要花兩個小時來輸入結果！”拉丹諾夫回憶道。 然而，一旦他掌握了數據，他就能夠立即按照他們想要的方式繪製信息。 “我複製文件的時間比實際進行分析的時間要長！ 我們第一次這樣做時，客戶簡直不敢相信。 他們花了幾個小時才能產生相同的結果。”
Godfrey 補充道：“我現在經常收到尼康公司的要求，要求我進行數據分析，因為我可以更快地獲得結果。 我可以在一個小時內完成他們整晚都需要做的事情。”
JMP 中的動態晶圓圖可幫助工程師發現質量模式和差異
在尼康工廠打印的每個晶圓上，傳感器網格收集晶圓表面的數據，生成團隊稱之為 X 和 O 格式的曝光結果文件。 當一批晶圓的數據加載到 JMP 時，Godfrey、Ladanov 和他們的同事可以看到一張動態地圖，用顏色編碼表示質量指標。 “我們可以在此處一次性查看所有晶圓——因此我們可以嘗試找出所有 24 個晶圓的圖案，”Godfrey 解釋道。 “地圖上的顏色就是所謂的 GC 殘差。 我們的掃描儀中有兩個對準系統 [一個乾涉儀和編碼器]，可以告訴我們鏡頭的位置和舞台的位置。”
該團隊使用這些地圖來發現批次變化。 即使工具以高精度運行，由於不可控制的環境因素（如溫度、濕度和氣壓的波動）的變化，質量也會隨著時間的推移而降低。 多餘的水可能會滯留在系統的編碼器中，從而導致兩個測量系統之間的增量發生變化。 通過發現印刷晶圓的變化，工程師可以相應地重新校准或調整掃描系統。
“我們正在尋找它是否每次都可以重複。 整個批次的顏色是否會發生變化？”戈弗雷說。 “通過 JMP 中的這種視覺效果，我能夠看到整個過程中的突然變化...... 然後我們去看看晶圓，看看不同批次的缺陷變化，並找出問題所在。”
Godfrey 解釋說，隨著團隊擴展他們的統計能力，這項工作將變得不那麼被動和更具預測性。 “我們希望能夠根據機器的測量結果預測錯誤。 如果我們可以預測晶圓上的內容，我們就可以糾正晶圓上的內容。 我們的控制可以變得更加精確。”
SAS Education 幫助工程人員優化對 JMP 的投資
由於 Nikon Precision 的大多數工程人員對統計分析的精通程度不如技術主題，因此 Godfrey 和 Ladanov 知道，如果他們要轉向預測方法，則需要額外的培訓來幫助擴展公司的集體統計知識。 “我們試圖加強我們在統計領域的能力，”Godfrey 解釋說，並指出雖然內部的在職培訓可能已經讓工程師為使用 JMP 進行可視化做好了充分的準備，但大多數仍遠未利用軟件的全部潛力。 畢竟，公司的領導層投資了 JMP；現在是時候為他們的工程師提供充分利用投資所需的培訓了。
Godfrey 和 Ladanov 直奔源頭，聯繫 SAS Education 以獲取大量量身定制的培訓選項。 SAS Education 的 JMP 培訓計劃結合了綜合課程筆記、講座、軟件演示、問答環節和各種培訓形式的實踐研討會，所有這些都可以根據獨特的要求進行定制。 通過將 JMP 專家帶到現場進行培訓，尼康精密能夠為工程師提供在熟悉、保密的環境中進行培訓的機會，在那裡他們可以使用自己的數據進行練習，而無需擔心 IP 安全。 SAS Education 為他們提供了量身定制的課程——以及在行業中使用 JMP 具有豐富經驗的培訓師——來做到這一點。
“實際上，我們向 SAS Education 發送了一份我們希望在 JMP 中更好地理解的項目列表，他們圍繞該要求建立了定制課程，”戈弗雷說。 “他們拿了我們的名單說，‘我們已經有一個非常接近這個的課程，但我們可以在這裡添加一些內容，並刪除你不想要的內容。 他們能夠適應我們的時間表，這非常好。”
尼康精密向全體員工開設了這些課程。 “這取決於我的新員工，甚至是曾經指導過我的人仍然在這裡，”戈弗雷開玩笑說。 “現在我在 JMP 方面做得更好了，我幾乎不再使用 Excel。”
“JMP 帶來了很多我們以前無法做到的事情，”Ladanov 補充道。 “JMP 中的繪圖要好得多，您可以更好地控制如何呈現數據。”這一切都是為了優化工作並利用可用的每一點數據來使尼康精密的產品變得更好。 “通過不斷詢問和了解新的內容，並了解其中的內容，我們可以將其用於我們的數據，”他繼續說道。 JMP 幫助他們實現這一願望，如果他們不得不在沒有的情況下勉強糊口，那麼，Godfrey 笑道，“那將是一種痛苦！”
我很高興在尼康精密了解如何使用 JMP。
事實上，公司名稱及其工具讓我想起了 1988~1993 年在三星電子半導體部門的 Fab 線工作。 當時，一些尼康工具是在生產線上製造的。
