Éliminer les défauts de puces : stratégies pour le développement de produits automobiles

Par Serena Brischetto, responsable marketing et communications chez SEMI Europe

À l'avenir, l'équipement lié à l'électronique, y compris les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS), représentera 50 % des coûts automobiles.

Plus important encore, avec plus de contrôle des véhicules passant à l'automatisation, la marge d'erreur dans la performance et la fiabilité des composants deviendra infinitésimale alors que zéro défaut devient la nouvelle norme de sécurité.

Serena Brischetto de SEMI s'est entretenue avec Antoine Amade, directeur régional senior EMEA, Entegris, sur le zéro défaut comme « nouvelle approche collaborative » (voir vidéo ci-dessous) nécessaire pour façonner la voiture du futur et l'industrie automobile.

Étape la plus pressante pour les acteurs automobiles

Serena Brischetto, SEMI : La prochaine génération d'automobiles sera plus électrique, autonome et connectée. Quelle est l'étape suivante la plus pressante pour les acteurs automobiles pour poursuivre cet objectif ?

Amade : L'écosystème automobile fait face à de nombreux défis. Par exemple, quand les voitures deviennent autonomes, leur interaction avec le cloud et la quantité massive de données calculées simultanément pourrait être vulnérable à des cyberattaques capables de prendre le contrôle du véhicule.

Un autre exemple est l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA) car il y a une grande opportunité d'explorer et définir la bonne architecture tout en répondant aux exigences de qualité automobile.

Le défi qualité sera amplifié par les nœuds avancés. La fiabilité est aussi critique puisque 90 % des défaillances de dispositifs sont extrinsèques, ou sans rapport avec la conception du dispositif.

Aujourd'hui, la priorité absolue devrait être d'éliminer les défauts latents, ceux qui restent non détectés jusqu'à ce que le produit soit en utilisation.

Ces défauts latents peuvent apparaître à un moment futur dans la vie du véhicule – 1 mois, 1 an, 10 ans, et ainsi de suite. C'est le focus vital du constructeur automobile et de la chaîne d'approvisionnement.

Réduire les défauts latents malgré les limites de détection

SEMI : Avec les outils de métrologie en ligne atteignant leurs limites de détection, comment l'industrie réduira-t-elle les défauts latents ?

Amade : Minimiser les défauts latents est maintenant une priorité absolue dans les fabs de semi-conducteurs. Cependant, il y a un écart entre défauts visibles et non-visibles. Bien que les fabs puissent détecter de petits défauts, l'intervention humaine est encore nécessaire pour les gérer.

Nous assistons à un changement fondamental dans la stratégie de contrôle de contamination dans la production de puces auto, du contrôle de contamination pour le rendement au contrôle de contamination pour la fiabilité.

Ce changement naît de la reconnaissance que toutes les particules, quelle que soit leur taille, et les niveaux de concentration en parties par trillion (ppt) de contaminants importent, impactent à la fois la défautivité et la fiabilité.

La gestion de contamination jouera un rôle clé pour permettre à l'industrie d'atteindre des taux de défaillance en parties par milliard (ppb) au niveau composant.

Comment atteindre l'objectif zéro défaut

SEMI : Comment l'industrie atteindra-t-elle l'objectif zéro défaut ?

Amade : Une stratégie saine de gestion de contamination suivant trois axes principaux d'action sera une clé pour atteindre zéro défaut : l'air ambiant dans la fab, l'environnement du wafer sur sa durée de vie, et l'intégrité des matériaux dans le chemin de livraison de produits chimiques propres.

La gestion de contamination dans chacun de ces trois domaines présente des opportunités de limiter la variabilité du processus. La première étape pour limiter la variation est de la détecter, ce qui peut être difficile quand les contaminants causant la variation sont difficiles à identifier ou causés par un événement inattendu.

Quand une signature de contaminant peut être détectée, elle laisse des indices sur sa cause racine. Un examen minutieux de ces signatures peut informer une stratégie de contrôle de contamination pour éliminer la cause racine et réduire la défautivité globale.

Modèle d'engagement collaboratif pour le zéro défaut

SEMI : Quel modèle d'engagement collaboratif voyez-vous comme le meilleur pour atteindre le zéro défaut ?

Amade : Entegris voit le Conseil Consultatif Automobile Global (GAAC - Global Advisory Automotive Council) de SEMI comme la plateforme de collaboration parfaite pour tout l'écosystème des semi-conducteurs automobiles, des constructeurs automobiles aux fournisseurs de matériaux.

Entegris est aussi membre de la Plateforme pour les Exigences des Semi-conducteurs Automobiles à Travers la Chaîne d'Approvisionnement (PASRASC). Les deux forums aident à augmenter la visibilité des défis clés et solutions potentielles.

La collaboration commence par l'accord sur une définition de l'automobile basée sur les normes et directives existantes qui doit être communiquée à travers la chaîne de valeur.

Un autre élément important pour la collaboration est la standardisation sur la façon dont de nouveaux matériaux tels que les semi-conducteurs SiC (carbure de silicium) devraient être utilisés. Entegris joue un rôle de premier plan dans la gestion de contamination pour la réduction de la défautivité via sa plateforme Nouvelle Approche Collaborative (NCA - New Collaborative Approach), qui apporte un nouveau niveau de partage de connaissances à tous ceux impliqués dans la détection et l'amélioration de la défautivité.

L'Approche Collaborative Nouvelle en détail

SEMI : Pouvez-vous expliquer l'Approche Collaborative Nouvelle plus en détail ?

Amade : Lors du Forum Smart Transportation de SEMI à SEMICON Europa, nous avons présenté le processus et les outils que nous avons développés en collaboration avec les constructeurs automobiles et que nous mettons en œuvre avec les fabricants de puces dans le cadre de notre Nouvelle Approche Collaborative.

Nos outils basés sur les données comparent les pratiques actuelles de solutions de contamination et identifient les opportunités d'optimisation.

Un bon indicateur de la maturité de l'écosystème, les outils permettent aux fabricants de puces de comparer les pratiques d'atténuation de contamination de leurs pairs avec les leurs et d'identifier les sujets chauds pour faire avancer les stratégies de gestion de contamination.

Chaque année, lors des Journées Technologiques Entegris, nous partageons les meilleures méthodes connues, études de cas, et passons en revue les processus de fab afin de proposer des solutions personnalisées. Tout est question d'améliorer la défautivité.

Amade a rejoint Entegris en 1995 comme Ingénieur d'Application dans son activité semi-conducteurs. Dans son rôle actuel de directeur senior EMEA/NA, Amade se concentre principalement sur le développement de l'activité semi-conducteurs en Europe et Moyen-Orient via des stratégies de marché, et la gestion des équipes de vente, service client et marketing.

Amade a occupé des postes de direction chez Entegris dans des fonctions incluant la gestion de marché de microcontamination gazeuse, la gestion de comptes stratégiques, et la gestion des ventes régionales.

Amade a un diplôme en Génie Chimique de l'ENS Chimie Lille et est membre du Groupe Matériaux Électroniques de SEMI et du Conseil Consultatif Automobile Global pour l'Europe (GAAC).

Republié avec la permission de SEMI Europe