語義資料模型在半導體製造中的價值

半導體產業始終站在技術創新的最前線，儘管製造商面臨著不斷提升生產良率、管理複雜的供應鏈、降低成本以及縮短產品上市時間等持續壓力。

「Gigafab Minute」中會發生什麼事？

半導體製造製程所產生的數據量如此龐大，以致於該數據集的管理與整理本身便是一項挑戰。在巨型晶圓廠（gigafab）製造製程的 1 分鐘內，會發生 75,000 次晶圓搬運事件、15,000 次感測器讀數、收集 9.6 GB 的極紫外光（EUV）數據、95 GB 的設備數據，以及 360,000 次製程配方步驟事件。

數據是人工智慧的基石

數據是人工智慧（AI）的基石。AI 系統透過分析海量數據、識別模式並進行預測來學習與進步。若缺乏優質數據，AI 系統的有效運作能力將受到限制。 然而，要理解來自不同類型設備與來源、且以不同頻率產生的龐大半導體製造數據，必須對所有數據元素進行清理，並依據共通的定義與數據標準進行對齊。要達成此目標，必須針對數據元素的本質及其在整體半導體晶圓廠數據模型中的關係，建立語義定義。

Exensio® 製造分析解決方案

Exensio 解決方案的核心在於，能讓製造商以無與倫比的精準度存取、整理及分析製造數據。藉此，製造商得以降低成本、加速新產品上市、提升產量並改善產品品質。該解決方案可建立「數位孿生」——這是一種透過收集海量數據（包括工具資訊、瑕疵數據、設備歷史紀錄、組裝指標及系統層級洞察）所建構的實體製造流程虛擬模型。 這些資訊是透過語義資料模型進行結構化處理的，該模型能捕捉資料點之間的複雜關聯。

何謂半導體製造語義資料模型？

語義資料模型有助於確保製造生命週期中資料的完整性與品質。透過整合材料元資料、缺陷資料及設備使用紀錄等資訊，語義模型使工程師與決策者能夠：

• 找出各流程間的模式與關聯性。
• 以更高的信心預測生產結果。
• 發掘優化資源的機會。

透過將事件資料與量測結果關聯起來，製造商得以在問題影響良率或品質之前，預先採取行動加以解決，這得益於該解決方案的：

1. 全面涵蓋製造生命週期。 透過在製造的各個階段提供端對端的可視性，消除營運上的 孤島。 從設計到最終組裝，其功能涵蓋地理上分散的供應鏈，使整個企業能夠簡化決策流程。
2. 進階分析與人工智慧整合。透過人工智慧 與機器學習能力，從複雜的資料集中提取可付諸行動的洞見，藉此加速產能提升；並透過故障偵測與分類來預防異常狀況，同時運用預測分析來優化設備利用率與維護作業。
3. 即時資料蒐集與組織。透過穩健的 連線解決方案，可從超過 40,000 台製程控制設備及 55,000 台晶圓廠設備中，即時蒐集海量資料。 這種即時存取能力使製造商能夠持續監控生產狀態、擷取細粒度資料以提升精準度，並對製程進行即時且具實質影響力的調整。
4. 強化供應鏈可追溯性。促進 製造廠房與企業系統（例如企業資源規劃（ERP）解決方案）之間的無縫整合，以提升產品品質並符合不斷演變的標準。

 應對半導體製造的關鍵挑戰

該平台解決了半導體生產中一些最迫切的問題，製造商表示產能與品質均有所提升。平均而言，元件產能提升高達 10%，低產能尾部比例減少高達 20%，產品品質更達到每百萬件少於一個缺陷的水平。透過比業界平均水平更快 30% 的產能爬升速度，他們能夠縮短產品上市時間。

數據驅動型分析平台的其他優勢還包括：

• 打破資料孤島。傳統的 製造環境往往存在資料孤島問題，這會阻礙決策過程。統一的語義資料模型能整合分散的資料來源，為團隊提供整合性的洞察。
• 提升設備利用率。透過預測性 分析與可付諸實行的洞察，可將測試或設備利用率提升 20%，從而減少營運浪費並提升投資報酬率。
• 提升工程效率。透過 自動化診斷並提供智慧型建議，工程團隊可將生產力提升高達 5 倍，從而能更專注於創新與流程優化。

對現實世界的影響

採用該平台的製造商紛紛回報其帶來的成效。以其中一個案例為例，某家領先的晶圓代工廠在導入故障檢測功能後，成功將因生產異常所導致的昂貴偏差減少了 20%。在另一個案例中，某家外包半導體封裝與測試（OSAT）服務供應商將參數良率波動降低了 15%，從而實現更快的交貨速度與更高的營業利潤率。

其他製造商指出，透過將故障偵測與進階分析技術結合，能更快速地解決問題，藉此減少誤報，並在生產問題惡化前予以解決。優化工具利用率並降低廢料率，可降低整個生產流程的成本；同時，大規模提升產品品質能減少瑕疵，從而增強客戶的信任與忠誠度。

 2025 年全年將陸續發布的新功能將善用人工智慧的發展趨勢，從傳統的資料分析轉型至深度學習，以獲取更深入的洞察。增強的可擴展性將透過更快的處理能力，支援超大規模製造；同時藉由以分析為導向的介面升級，提升使用者體驗；此外，透過與業界領導者的合作，將開發出創新的人工智慧驅動型應用程式。

更聰明、以數據為導向的製造方法

隨著半導體產業競爭日益激烈，製造流程亟需更智慧化、更以數據為導向的解決方案。PDF Solutions 的 Exensio 解決方案憑藉最先進的分析技術、人工智慧能力以及強大的數據整合功能，為製造商提供在快速演變的產業環境中脫穎而出的必備工具，不僅能實現整個生產生命週期的可視化，更能帶來可量化的成果。

如需更多資訊，請瀏覽：

https://www.pdf.com/products/exensio-analytics-platform/overview/

https://www.pdf.com/pdf-solutions-platform-for-semiconductor-analytics-download/