Les fabricants d’équipements de production de semi-conducteurs transforment leurs plateformes pour répondre aux exigences des technologies de pointe, de l’intégration hétérogène et de la fabrication basée sur les données. Ces exigences imposent des tolérances plus strictes, des temps de cycle plus courts et une intelligence système accrue. MATLAB et Simulink accompagnent cette transformation à travers les workflows des équipements de fabrication de wafers (WFE) ainsi que d’assemblage, de test et de packaging (ATP), grâce à quatre compétences stratégiques :
- Modéliser et simuler des systèmes mécatroniques complexes
- Concevoir des systèmes de contrôle avancés pour gagner en précision et en rapidité
- Appliquer l’IA et l’analyse de données pour le développement des paramètres des procédés, l’optimisation des processus et la maintenance prédictive
- Automatiser les workflows d’inspection et de métrologie pour détecter les défauts et améliorer le rendement
Ces fonctionnalités permettent de réduire les délais de développement, d’améliorer la qualité des produits et d’accélérer leur mise sur le marché.
Utiliser MATLAB et Simulink pour le développement de systèmes WFE et ATP
Développement de systèmes mécatroniques
Les systèmes WFE et ATP intègrent de plus en plus d’éléments de mécatronique de haute précision, tels que le wafer bonding, le positionnement des puces ou encore le contrôle thermique.
MATLAB et Simulink supportent l'approche Model-Based Design depuis la phase de design jusqu’au déploiement, et permettent le prototypage virtuel, l’intégration système et la création de jumeaux numériques :
- Modélisation au niveau système avec Simulink et Simscape
- Intégration CAO et simulation multicorps
- Modélisation thermique, fluide et électrique
- Développement de jumeaux numériques pour l’analyse prédictive
- Génération de code embarqué pour le déploiement
Contrôles avancés : performance des systèmes intelligents et adaptatifs
La recherche de miniaturisation et de débits plus élevés dans la fabrication de semi-conducteurs exerce une pression considérable sur les systèmes de contrôle. Les méthodes traditionnelles montrent souvent leurs limites face à la précision extrême, à la dynamique et aux interactions multivariables complexes des équipements modernes de fabrication de semi-conducteurs. Les ingénieurs peuvent utiliser MATLAB et Simulink pour développer des stratégies de contrôle avancées, progressivement renforcées par l’intelligence artificielle :
- Contrôle adaptatif et rejet des perturbations
- Reinforcement Learning pour un contrôle intelligent
- Simulation temps réel et tests Hardware-in-the-Loop
- Génération automatique de code pour un déploiement embarqué
IA et analyse de données pour l’optimisation : maximiser le rendement et l’efficacité opérationnelle
La fabrication moderne de semi-conducteurs implique des centaines d’étapes de haute précision, générant chacune d’énormes volumes de données. Il est essentiel d'extraire des informations utiles de ces données pour améliorer la qualité et réduire les coûts. En raison de l’ampleur et de la complexité des données, les ingénieurs doivent utiliser des techniques avancées d’analyse et d’IA, telles que :
- Prétraitement des données et ingénierie des caractéristiques
- Développement de modèles de Machine Learning et de Deep Learning
- Maintenance prédictive et estimation de la durée de vie utile restante (RUL)
- Capteurs virtuels et surveillance temps réel
- Déploiement en périphérie, sur systèmes embarqués et plateformes cloud
Inspection et métrologie : garantir une qualité irréprochable et des mesures de précision
Les plateformes WFE et ATP de nouvelle génération nécessitent des solutions avancées d’inspection et de métrologie pour traiter les interconnexions submicroniques, l’empilage 3D et la détection de défauts. MATLAB et Simulink offrent aux ingénieurs une suite complète d’outils pour le traitement d’images, la Computer Vision et le traitement du signal, essentielle aux systèmes de mesure de haute précision et de détection des défauts.
Avec les produits MATLAB et Simulink, les ingénieurs peuvent réaliser les opérations suivantes :
- Détection de défauts : inspection automatisée par optique et faisceau d’électrons.
- Automatisation de la métrologie : acquisition et analyse de données en temps réel.
- Déploiement sur dispositif périphérique : modèles d’IA déployés sur des systèmes embarqués.
- Fusion de données : combinaison de signaux visuels et électroniques pour une précision accrue.
En savoir plus
- Inspection visuelle automatisée - Article technique
- Traitement d'images et Computer Vision
Produits
Découvrez les produits utilisés pour les applications WFE et ATP.
