芯片制造：数据分析打开业务优化之窗

文章来源：泛普软件

半导体行业不缺乏数据，而是数据太多了。关键的问题就是在数据当中去发现问题，去理清问题，找到解决问题的关键所在。

中芯国际是一家敢于在自我介绍里多次用“最”的企业。这家全称为中芯国际集成电路制造有限公司(以下简称“中芯国际”)的企业，是世界领先的集成电路芯片代工企业之一，也是中国规模最大、技术最先进的集成电路芯片代工企业之一。中芯国际向全球客户提供0.35微米到45纳米芯片代工与技术服务，目前在上海、北京、天津、成都、武汉、深圳等地区都拥有芯片厂和封装测试厂。

当然，中芯国际不仅是一个芯片代工厂，还为客户提供一整套增值服务，从设计服务、光掩膜制造、芯片制造到测试服务等。得益于来自北美、欧洲、亚洲的资深工程师以及全球领先的技术及制造伙伴，中芯国际拥有快速的技术研发能力以及卓越的工厂运营管理。运用先进的科学分析技术进行科学管理，则一直是中芯国际在信息化建设中的重点。

用统计技术加强质量管控

芯片制造业在过去的5年中发生了巨大的变化，工艺日益精细复杂，晶园大小也从200mm逐步发展到300mm。由此带来的是制造过程中产生的海量数据，其中包括反映机器状态的数据，反映产品各项性能的参数，反映产品良率的数据等等。中芯国际主要从事半导体代工生产，每天产生的质量控制数据就非常惊人。为了加强质量控制，对此做统计分析非常必要。

伴随日益增加的海量数据，中芯国际原有的业务分析软件已经不能很好的满足数据分析的需求。“我们最早用的是一种安装在个人电脑上使用的统计软件。后来随着公司的发展，我们在几年前用户就已经超过1千人，这时如果还用PC软件有些不方便，而且在经济上也不合算，所以我们经过性价比的对照选择了赛仕软件（以下简称SAS）。”中芯国际资深技术顾问王邕保博士这样解释选型的原因。

中芯国际最终采用了SAS业务分析平台软件来解决所遇到的瓶颈，其中客户端采用SAS Enterprise Guide（以下简称EG）。EG最大的特点是图形界面，易学易用。王邕保博士说：“EG是用不到编程技术的，易用性好，大家有一定Excel基础就可以用了，所以我们感觉也是比较方便的。”作为一种基于Windows.NET的客户端应用，EG既可以满足一般工程师的常规统计分析需求，又提供了一个平台，使得业务分析人员、程序员和统计学家可以基于这个平台快速地访问数据、操作数据，进行各种复杂的分析功能，为产品分析和生产过程中的决策过程提供快速高效的分析结果。

该系统的界面被设计为工程师熟悉的界面，工程师可以调用SAS平台进行一系列诸如：数据提取、数据转换、数据分析的功能，对过去积累的海量的有关机器状态的参数进行统计分析，不断优化机器参数的各种控制界限，然后将分析得到的结果反馈到数据库当中。这样，有关机器的各种性能指标始终在被监控状态当中，一旦机器的状态出现异常，系统就能够对机器的状态进行报警，提醒工程师注意。利用这一系统，中芯国际的工程师可以在第一时间发现机器出现的异常，并且将受损失的产品数量降到最低。事实上，通过这一系统监控，在半年的时间里，使因为机器异常造成的产品损失显著减少。

在良率分析部门，商务分析软件的数据分析功能也得到充分应用。由于芯片产品的性能指标十分丰富，该部门需要能够对过去一段时间的产品性能数据进行分析，找出变异产生的来源。利用EG，这一任务变得十分容易，业务分析人员在了解了良率分析部门的需要之后编写了SAS程序。这一程序可以通过EG平台进行运行，短时间内就能够生成报表以及数百张高质量的图片。这一分析工具已经推广到工程部门当中，工程师不需要了解SAS编程就能够在短时间内学会运行该程序，得到对于工程师来说很重要的决策分析结果和图形。

区分对象，分步实施

商务分析应用会针对不同的应用者提出相应的要求。在推进商务分析软件实施中，中芯国际资深技术顾问王邕保博士表示，对工程师和管理者提出的应用标准并不相同。如果说对于管理者进行简单的应用培训和授课即可，对于工程师的培训则采取了明确要求和考核发证的机制。要掌握一个世界标准的统计应用软件，这也是国际知名企业推进6 Sigma(六西格玛)管理对工程师提出的要求。作为一家力求成为“世界一流”的企业，中芯国际也对工程师进行了SAS软件应用培训。

王邕保博士就是这些巡回讲座的讲师，不仅介绍SAS公司的情况，还要传播SAS的应用知识。课程要求大家学会基本的数据处理原理和措施，如数据的比较，对数据做假设检验的鉴定，还有进行制图、辨别、回归分析、实验设计等等。经过培养，中芯国际还对及格的学员进行正规的认证并颁发证书，不但鼓励他们在生产中应用，也为他们将来的成长提供有效的保障。

王邕保博士介绍，在中芯国际对工程师并不要求他们掌握像C语言之类的编程软件，但工程师要学会研究自己的数据，研究自己工作。这当中，可以自学使用SAS。当然应用SAS 的水平还是有区别的，大致可分为三级，第一级是初步的使用SAS EG的版本，不需要编程。第二阶段是要学会用SAS作DOE（实验设计）。第三个阶段就是学会SAS编程。目前来说，SAS编程的要求是比较高的，只有少数的工程师能够胜任，大多数的工程师都是在第一个技术层面或者第二个技术层面上。

商务分析软件的应用并不限于业务部门。在EG软件被引入到中芯国际以来，不仅是业务一线的质量控制部门、良率分析部门积极应用，公司的人力资源部门也对其数据分析和图表展示功能表现出了浓厚的兴趣。中芯国际人力资源部门也开始使用它作为员工满意度调查的首选分析工具，以往需要数小时才可以得到的员工满意度分析结果在使用了SAS之后仅仅需要短短几分钟。

在中芯国际这样的大型制造型企业中，每天各个部门都面临着很多基于数据的决策。王邕保博士坦言，相对于金融行业的企业，中芯国际的商务分析应用才刚刚开始。今后，中芯国际希望在数据挖掘方面做出更多的尝试，为企业解决更大的问题。具体而言，王邕保博士关注如下三个问题：

一、希望先把半导体数据做好，从而符合数据挖掘的要求。通过数据挖掘可以发现生产当中的问题，这些问题是来自于哪些产品，是由哪些机台产生的，是由哪些原料产生的。半导体生产有几百个步骤，到底是哪几步产生的问题往往很难发现。通过数据挖掘可以把这些问题找出来。

二、要研究数据之间的关联，比如半导体有好几种数据，一种是关于最后产生影响的数据，如电压、电流等等。还有已有的数据，这些数据之间有什么样的关联？

三、可靠的数据之间的关系是什么？显然这个关系非常复杂，不是一个线性关系，也很难用数学公式把他写成函数的关系。

半导体行业不缺乏数据，而是数据太多。关键的问题就是在数据当中去发现问题，去理清问题找到解决问题的关键在哪里，然后逐一去解决。虽然目前仍没有看到一个成功的半导体行业全面应用数据挖掘的例子，但王邕保博士表示，中芯国际将会继续去研究商务分析，进而为企业业务优化做出更大贡献。

发布：2007-04-21 10:18 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]