公司机密。 不要透露。
尼康精密是精确的。 他们有数据证明这一点。
在从 Excel 切换到 JMP 并让研发工程组织接受严格的 SAS 教育培训计划后，该公司发现他们能够更好地排除故障、节省时间并更能预测数据。
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挑战：随着新的晶圆技术定制应用的爆炸式增长，客户规格变得越来越难以满足。 Nikon Precision 的应用团队的任务是与内部和外部利益相关者合作，以减少缺陷并解决晶圆生产问题。
解决方案：在使用 Excel 多年后，Nikon Precision 转而使用 JMP，该工具既可以提高工程师的数据能力，又可以减少他们获得结果所需的时间。 为了为工程师提供更好的统计思维基础，该公司通过 SAS Education 获得了培训支持。
结果：应用工程师 David Godfrey 说， “我可以在一个小时内完成以前需要我们整夜做的事情。”
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在任何一天使用的超过 1000 亿个半导体的令人难以置信的处理能力意味着每秒数十亿次计算和难以想象的海量数据。 但随着半导体技术的不断进步，创新的步伐也将随之加快；今天，该行业是科技行业中发展最快的领域之一。 随着新模型建立在先前设计的能力之上，晶圆制造正变得越来越复杂，而市场机遇意味着制造商正在竞相以足够快的速度开发新产品以满足市场需求。 光刻是开发过程的重要组成部分，没有一家公司比尼康精密更具影响力。
凭借数十年作为光学镜头和精密设备制造商的经验，Nikon Precision 于 1980 年开发了世界上第一台具有生产价值的步进重复光刻工具。 光刻是一种图案化工艺，其中光敏聚合物通过掩模选择性地暴露在光线下，在聚合物中留下潜像，然后可以选择性地溶解该潜像，以提供通向下方基板的图案化通路。 在过去的四年中，尼康半导体光刻系统的 60 多种型号印刷了有史以来制造的所有集成电路的一半。
精确到纳米
“简而言之，这是一个非常复杂的系统，可以让您以几纳米的精度在半导体晶片上打印一些东西，”尼康精密公司的应用工程师 Mikhail Ladanov 解释说。 该公司的先进工具系统涉及一个复杂的传感器网络，这些传感器网络在晶圆进行印刷过程时实时收集数据。 这些数据使尼康的分析小组能够筛查缺陷并监控产品质量和工具性能。 如果任何警报响起，应用程序团队（Ladanov 和他的同事 David Godfrey 是其中的一员）就会被召集进行故障排除。
“在研发部门工作，我们并不总是知道我们在寻找什么——这是最大的挑战，”戈弗雷解释道。 “很多时候我们知道有问题，但我们不知道是什么导致了它。”在精密制造中，工具性能可以对公司的底线产生巨大影响。 当工具出现故障或表现不佳时，产量会急剧下降。 对工具环境中出现的问题做出反应需要时间；这就是为什么像尼康精密这样的公司正在大力投资积极主动的方法来管理和分析他们工厂产生的数据。
数据可视化有助于缩小数据与理解之间的差距，使团队能够更轻松地发现列和行中的海量数字中的问题。 “我们以视觉方式查看数据，因为以正确的方式清理、准备、绘图和运行测试要容易得多。 我们可以通过这种方式更轻松地发现异常情况，”Ladanov 说。
多年来，Nikon Precision 的工程师依靠 Excel 来挖掘和探索数据。 但随着传感器技术——以及质量期望——变得越来越先进，数据集的规模也在不断扩大。 今天，Godfrey 指出，单个数据表可以运行数百万行。 这就是为什么他们是时候采用具有更高级功能的新工具了。 Godfrey 向公司领导提出了这个问题，并立即着手寻找新工具。 不久之后，他就选择了 JMP，这是 Godfrey 之前在摩托罗拉担任职务时首次遇到的行业标准软件。
“Excel 可以工作，但很难处理大型数据集，”Godfrey 解释说。 “另一方面，JMP 非常适合数据挖掘；我认为这不是我可以在 Excel 中做到而不会失去理智的事情。”
提高能力……并节省时间
尽管从 Excel 切换到 JMP 的主要动机是需要扩展工程师的分析能力，但 Godfrey 表示，该团队很快发现该工具还可以节省时间：“分析能力令人惊叹。 但速度差异也是惊人的。”
为了说明这一点，Ladanov 提供了一个例子。 “我当时正在与日本的同行会面。 他提出了一个请求，期望在明天之前完成这个请求。 但我什至在他说完之前就完成了请求，”他回忆道。 “这就是 [我们之前的标准] JMP 可以走多快的区别。”
在另一个案例中，团队正面临一个非常紧迫的问题。 但由于客户的流程在 Excel 中涉及 30 多个步骤，因此分析需要数小时。 “他们每次测试都要花两个小时来输入结果！”拉丹诺夫回忆道。 然而，一旦他掌握了数据，他就能够立即按照他们想要的方式绘制信息。 “我复制文件的时间比实际进行分析的时间要长！ 我们第一次这样做时，客户简直不敢相信。 他们花了几个小时才能产生相同的结果。”
Godfrey 补充道：“我现在经常收到尼康公司的要求，要求我进行数据分析，因为我可以更快地获得结果。 我可以在一个小时内完成他们整晚都需要做的事情。”
JMP 中的动态晶圆图可帮助工程师发现质量模式和差异
在尼康工厂打印的每个晶圆上，传感器网格收集晶圆表面的数据，生成团队称之为 X 和 O 格式的曝光结果文件。 当一批晶圆的数据加载到 JMP 时，Godfrey、Ladanov 和他们的同事可以看到一张动态地图，用颜色编码表示质量指标。 “我们可以在此处一次性查看所有晶圆——因此我们可以尝试找出所有 24 个晶圆的图案，”Godfrey 解释道。 “地图上的颜色就是所谓的 GC 残差。 我们的扫描仪中有两个对准系统 [一个干涉仪和编码器]，可以告诉我们镜头的位置和舞台的位置。”
该团队使用这些地图来发现批次变化。 即使工具以高精度运行，由于不可控制的环境因素（如温度、湿度和气压的波动）的变化，质量也会随着时间的推移而降低。 多余的水可能会滞留在系统的编码器中，从而导致两个测量系统之间的增量发生变化。 通过发现印刷晶圆的变化，工程师可以相应地重新校准或调整扫描系统。
“我们正在寻找它是否每次都可以重复。 整个批次的颜色是否会发生变化？”戈弗雷说。 “通过 JMP 中的这种视觉效果，我能够看到整个过程中的突然变化...... 然后我们去看看晶圆，看看不同批次的缺陷变化，并找出问题所在。”
Godfrey 解释说，随着团队扩展他们的统计能力，这项工作将变得不那么被动和更具预测性。 “我们希望能够根据机器的测量结果预测错误。 如果我们可以预测晶圆上的内容，我们就可以纠正晶圆上的内容。 我们的控制可以变得更加精确。”
SAS Education 帮助工程人员优化对 JMP 的投资
由于 Nikon Precision 的大多数工程人员对统计分析的精通程度不如技术主题，因此 Godfrey 和 Ladanov 知道，如果他们要转向预测方法，则需要额外的培训来帮助扩展公司的集体统计知识。 “我们试图加强我们在统计领域的能力，”Godfrey 解释说，并指出虽然内部的在职培训可能已经让工程师为使用 JMP 进行可视化做好了充分的准备，但大多数仍远未利用软件的全部潜力。 毕竟，公司的领导层投资了 JMP；现在是时候为他们的工程师提供充分利用投资所需的培训了。
Godfrey 和 Ladanov 直奔源头，联系 SAS Education 以获取大量量身定制的培训选项。 SAS Education 的 JMP 培训计划结合了综合课程笔记、讲座、软件演示、问答环节和各种培训形式的实践研讨会，所有这些都可以根据独特的要求进行定制。 通过将 JMP 专家带到现场进行培训，尼康精密能够为工程师提供在熟悉、保密的环境中进行培训的机会，在那里他们可以使用自己的数据进行练习，而无需担心 IP 安全。 SAS Education 为他们提供了量身定制的课程——以及在行业中使用 JMP 具有丰富经验的培训师——来做到这一点。
“实际上，我们向 SAS Education 发送了一份我们希望在 JMP 中更好地理解的项目清单，他们围绕该要求建立了定制课程，”戈弗雷说。 “他们拿了我们的名单说，‘我们已经有一个非常接近这个的课程，但我们可以在这里添加一些内容，并删除你不想要的内容。 他们能够适应我们的时间表，这非常好。”
尼康精密向全体员工开设了这些课程。 “这取决于我的新员工，甚至是曾经指导过我的人仍然在这里，”戈弗雷开玩笑说。 “现在我在 JMP 方面做得更好了，我几乎不再使用 Excel。”
“JMP 带来了很多我们以前无法做到的事情，”Ladanov 补充道。 “JMP 中的绘图要好得多，您可以更好地控制如何呈现数据。”这一切都是为了优化工作并利用可用的每一点数据来使尼康精密的产品变得更好。 “通过不断询问和了解新的内容，并了解其中的内容，我们可以将其用于我们的数据，”他继续说道。 JMP 帮助他们实现这一愿望，如果他们不得不在没有的情况下勉强糊口，那么，Godfrey 笑道，“那将是一种痛苦！”
我很高兴在尼康精密了解如何使用 JMP。
事实上，公司名称及其工具让我想起了 1988~1993 年在三星电子半导体部门的 Fab 线工作。 当时，一些尼康工具是在生产线上制造的。
