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12吋廠QMS落地難?收下這份七步穿透式作戰指南

12吋廠QMS落地難?收下這份七步穿透式作戰指南

2025/6/30 23:00:17

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在半導體制造領域,12吋晶圓廠(以下簡稱12吋廠)代表著先進的生產工藝與大規模的生產能力。隨著半導體器件尺寸不斷縮小、集成度持續提高,12吋廠對質量管理的精度與效率提出了近乎苛刻的要求。QMS質量管理系統(以下簡稱QMS)作為保障產品質量、提升企業品牌價值及產品競爭力的核心工具,其在12吋廠的成功構建與應用顯得尤為關鍵。


作為參與過3座12吋廠QMS從0到1落地的“質量老兵”,格創東智以此文拆解一套適用于12吋廠的QMS究竟是如何煉成的。


01 戰略規劃:筑牢QMS基石

在建設12吋廠之初,應先對QMS進行全面規劃。這涉及:

?? 明確質量目標,如芯片良率、可靠性指標等,并將其分解到各個生產環節。

?? 依據行業標準,如產品面向汽車電子領域,需要按照 ISO9001、IATF16949、AEC-Q系列等車規標準,以及客戶特定的質量要求,來搭建 QMS框架。

?? 考慮工廠的架構、人員配置、設備布局等因素,確保QMS能與工廠整體運營體系相融合,為后續的實施奠定扎實基礎。


02 需求調研+流程梳理:打通全鏈路質量脈絡

12吋廠的生產流程繁雜且環環相扣。從硅片進廠檢驗、光刻、刻蝕、摻雜等前道工序,到芯片測試、封裝等后道工序,每個環節都有其獨特的質量控制要點。在需求調研階段,需深入各生產環節,與一線操作人員、工藝工程師、質量管理人員充分溝通。通過細致梳理各流程,明確輸入、輸出標準,以及關鍵質量控制點,為每個工序制定詳細、可操作的質量規范和作業指導書。


例如,在光刻環節,嚴格規定光刻膠涂抹厚度、曝光劑量、顯影時間等參數范圍,以及相應的檢測方法和頻次,確保每一批次產品在該工序的質量都能得到精準把控,實現質量在生產全流程的順暢流通。


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03 模塊化部署:分階段實現管控落地

根據12吋廠的質量目標、需求痛點,選定QMS功能模塊。格創東智QMS覆蓋從采購(供應商質量、供方COA)、來料(IQC)、制程(OQA, 不合格品處理/MRB/OCAP等)、售后反饋及8D改進、變更管理(ECRB)、體系審核(內審/外審/管審)、量檢具及MSA的全生命周期質量管理。


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同時,為配合12吋廠的生產計劃,可分階段上線QMS功能模塊。下圖舉例說明。


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04 系統集成:構建智能質量數據中樞

隨著半導體制造自動化、智能化程度的提升,12吋廠普遍引入先進的信息系統,如 MES(制造執行系統)、EAP(設備自動化系統)、SPC(統計過程控制)、ERP(企業資源計劃系統)等。QMS要發揮最大效能,必須與這些系統實現無縫集成,打破信息孤島,構建智能質量數據中樞。


在系統集成過程中,首先確定各系統間的數據交互接口規范與數據格式,實現數據的雙向流動與共享。例如,在原材料采購環節,ERP/WMS系統將供應商信息、采購訂單數據傳輸至QMS,QMS對來料檢驗數據進行記錄與分析,并將檢驗結果反饋至ERP/WMS,以便對供應商進行評估與管理。在生產過程中,QMS從MES獲取生產進度信息,同時將各工序的質量數據提供給MES,用于生產調度與質量追溯。設備管理方面,EAP將設備臺賬、維護計劃等數據同步至QMS,QMS根據設備運行數據與質量關聯分析結果,為EAP提供設備維護優化建議。通過這種全方位的系統集成與數據打通,使得12吋廠各業務環節緊密協作,基于統一、準確的數據進行決策,提升整體運營效率與質量管控水平。


05 驗證優化:全場景可靠性測試

在進行系統驗證機優化階段,需要按步驟完成全場景可靠性測試。


首先,進行功能測試,模擬12吋廠各種實際業務場景,對QMS各功能模塊進行逐一測試,確保其功能滿足設計要求。例如,在SPC模塊測試中,輸入模擬的工序質量數據,檢查控制圖繪制、異常報警等功能是否正常。


然后,進行性能測試,針對12吋廠大規模數據處理與高并發訪問需求,采用專業測試工具模擬大批量數據編輯、查詢等操作場景,測試系統的響應時間、吞吐量、數據存儲效率等性能指標。如在高峰時段,測試QMS能否在規定時間內完成數據接收、存儲與處理,且不出現系統卡頓或崩潰現象。


在測試過程中,對發現的問題及時進行優化調整。例如,若在性能測試中發現數據查詢響應時間過長,通過優化數據庫索引、調整數據存儲結構、采用緩存技術等手段進行改進。經過多輪驗證測試與優化調整,確保QMS在功能完整性、性能可靠性等方面滿足12吋廠復雜生產環境的要求。


06 人員賦能:激活QMS運行細胞

12吋廠的QMS,煉的不光是系統,還是企業的“質量基因”。再完善的QMS也離不開人的執行與維護。QMS若要在12吋廠發揮作用,人員培訓與推廣應用至關重要。


12吋廠需對員工進行全面的質量意識培訓,讓每一位員工深刻理解質量的重要性,以及自身在質量管控中的職責。同時,針對不同崗位人員,制定個性化培訓方案,使每一位員工都成為QMS有效運行的活躍細胞,為質量目標的達成貢獻自己的力量。


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07 持續改進:打磨QMS精品,動態迎接挑戰

半導體技術不斷迭代,市場需求日益多樣化,12吋廠所面臨的質量挑戰也在動態變化。因此,持續改進是QMS的常態。通過對客戶反饋、市場投訴、內部審核等多渠道收集的質量信息進行分析,識別質量短板和改進機會。


例如,若客戶反饋芯片在某一特定工況下性能不穩定,廠方組織跨部門團隊深入調查,從設計、原材料、生產工藝等多方面查找根源,采取相應的改進措施,并在QMS中更新和完善相關流程、標準,驗證改進效果,形成閉環管理,不斷提升QMS的適宜性和有效性,將12吋廠的QMS打磨成應對各種質量挑戰的精品體系,助力工廠在激烈的市場競爭中脫穎而出,持續穩定地為客戶提供高品質的半導體芯片產品。


總的來說,構建一套適用于12吋廠的QMS是一個復雜而系統的工程,需要從戰略規劃、需求調研、功能部署、集成實施、驗證優化、人員賦能、持續改進等多個環節精心打磨。只有這樣,才能打造出一套貼合12吋廠生產實際、滿足質量管理需求的高效QMS,助力半導體企業在激烈的市場競爭中實現高質量、可持續發展。

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審核編輯(
黃莉
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