智慧晶圆厂全程数位化打通从设计到制造各环节

半导体制造是一种复杂的产业，过程中任何一个环节改进，都会对收益带来很大的差异，也因此厂商通常把持续改善制程视为重要任务，对此智慧制造解决方案将可帮得上忙。
随着半导体产品加快推陈出新，产品开发、制造和上市过程也越来越复杂，为了让整个流程更为顺畅，厂商逐渐将设计和测试的部分与制造接轨，以便于在更紧密的周期内同时达成提升产品和制程的目标。All About Circuits网站指出，智慧晶圆厂(Smart Fab)将满足这样的需求，除了缩短周期、压低成本和改善良率之外，还能刺激创造和创新能力。
所谓的智慧晶圆厂不仅指晶圆厂内部，还包括从设计者经销商全面数位化，让整个流程有更多、更可靠的资讯流通。半导体智慧制造除了涉及晶圆厂内引进互连装置之外，就连概念和设计，乃至于制造和服务过程都需要同步改进。
智慧晶圆厂是一个统一平台，其中不只包含产品、生产和效能的静态模型，还必须有数位分身(digital twin)。数位分身目前已经受到航太、国防和汽车业的重用，藉由数位分身，制造厂能够将产品资讯、决策和历史以一种结构化和整合的方式连结一起，以便在整个产品生命周期中学习经验和找到创新契机。
这个过程也被称为数位线程(digital thread) ，不仅能掌握产品创新的周期，在下游制程中重新使用产品设计也将更容易，如此将可缩短周期时间，而且由于各个环节使用单一资讯来源( single source of true；SSOT)，对于改善品质将有帮助。
此外，半导体制造智慧化还可借助设计数据，来提升产量和其他边际效益。目前晶圆厂已经将产品设计和制造步骤连结，并透过各种为制造设计(Design-For-Manufacturing；DFM)技术改善产品，若要加速设计和制造的连结，则可藉由新一代电子设计自动化(EDA)软体来达成。EDA软体也许是最不起眼的部分，但在创造更有效率的晶片制造、控制成本，以及让产品功能持续改善方面，EDA软体重要性与日俱增。
为了提升竞争力，半导体晶圆厂必须加速数位转型，但仍须克服一些挑战，所幸整个生态系统现正为智慧晶圆厂的各个环节积极开发解决方案，从厂内物联网(IoT)、设计资料和创造更有弹性的平台等，半导体厂若能找到经验丰富和专业的合作伙伴，透过智慧晶圆厂提升获利和创新的机会将会越大。