应用模糊类神经网路於积体电路之微影制程机台故障-知识分享平台.ppt

應用模糊類神經網路於積體電路之微影製程機台故障診斷分析 指導教授 : 陳沛仲 大綱 積體電路(IC),已經由早期快速發展的技術改變轉變成為注重製造的技術,其發展重點為即如何降低生產成本和減短生產週期,然而在晶圓製造的過程中，只要絲毫的錯誤就會使晶圓失效因此，整個IC 製程中，微影製程無疑是整個IC 製造流程的核心，因此本研究以模糊類神經網路為方法，希望於晶圓圖案檢測後，建構一套微影製程機台故障診斷系統，當故障現象產生後，將之輸入該系統中，即可判斷出故障的導因，讓設備人員和製程人員能夠更快速的去維修設備或調整製程參數。經由研究結果發現，本故障診斷系統兼具類神經網路與模糊理論的優點，具有相當程度的可更新性、穩健性、正確度及解釋能力。 實驗原理 IC 晶片的製造過程需經過十道光罩層的製程方能完成，每道光罩層又大概需經過薄膜製程、微影製程、蝕刻製程或離子植佈製程等步驟，在完成光學微影技術製程後，必需經過圖案檢視的步驟，以確保光罩上的圖案準確的轉移到光阻上，否則一旦經過蝕刻或離子植佈製程後，一個錯誤的圖案就會造成晶圓的報廢。因此以發放問卷調查的方式來根據工程師的維修經驗，以建立一故障現象與原因對應的資料庫，並使診斷架構透過網路連結資料庫，進行訓練與學習的動作，隨時取得必威体育精装版的資料，以形成一個動態的診斷分析系統,並建立一個使用者介面，讓工程師手動輸入機台故障現象，以產生機台故障原因，使工程師能快速的根據故障原因，作機台故障問題的解決。 IC 晶圓製程 1.薄膜?薄膜區間是沉積介電質或金屬層的地方。 2.微影?將光罩上的設計圖案轉移到暫時覆蓋在晶圓表面的光阻層上。 3.蝕刻?根據光阻所定義的圖案來蝕刻晶圓，將設計圖案永久性地轉到晶圓表面上。 4.擴散?此區域是進行加熱的製程，這些製程可能是添加製程，如氧化、擴散摻雜;或者是加熱製程，如佈植後熱處理、摻雜物驅入、介電值的再流動。 5.離子植佈?在晶圓基片中，加入摻雜物以改變其導電率的一種添加過程。 6.化學機械研磨?一種移除的動作，組合機械研磨和溼式化學反應將材料從晶圓表面剝除。 微影製程 模糊理論 * * 學生:郭家宏 學生:何承祐 由於現今科技日新月異,各種科技技術的進步,相對系統架構的複雜度也增加不少,非0 或1二進位的傳統邏輯值所能表達的清楚,因此才有模糊理論的產生,它即利用歸屬函數來描述一個模糊的概念，若一個元素屬於某一集合的程度越大，則其歸屬度越接近於1，反之則越接近於0。 模糊集合A 可以用下面兩種方式表達? 1.離散型? 其中，”+”號為連結符號，”/”號為分隔符號，兩者意義均不同於一般數學符號。 2.連續型? 其中，“ ∫ ”號僅用以代表宇集合中有無限多元素。 一般常用於模糊控制中的歸屬函數有下列三種? 1.三角形(triangular)歸屬函數? 2.梯形(trapezoidal)歸屬函數? 3.高斯形式(gaussian)歸屬函數? m 為平均值，用來表示模糊函數的中心點; σ為標準差，描述歸屬函數展幅的程度。 資料模糊化: 1.設定模糊語意:用語意來表達資料所代表的大小程度，語意如下表所示，之後再根據模糊語意計算模糊歸屬值。 語意變數表 3.計算模糊歸屬度,以各個範例的輸入變數與輸出變數所對應的模糊歸屬度，並取最大值 ……(1) ……(2) 2.建立模糊規則: 5.解模糊化(加權平均法): 6.根據前述五步驟所產生的規則，建立模糊規則推論庫 誤差函數圖 學習速率: 4.給予每個規則重要度指標(規則強度): hi 類神經網路 類神經是一種計算系統，包括軟體與硬體，它用大量簡單的相連人工神經元來模仿生物神經網路的能力。人工神經元是生物神經元的簡單模擬，它從外界環境或者其他人工神經元取得資訊，並加以非常簡單的運算，並輸出其結果到外界環境或者其他人工神經元 三層式倒傳遞類神經網路架構圖 人工神經元模型 xi?人工神經元的輸入訊息 wij?人工神經元的連結加權值 w0j?人工神經元的閥值 netj?人工神經元的輸入淨值 F?人工神經元的轉換函數 y ?人工神經元的輸出值 模糊類神經網路架構圖 模糊類神經網路模式 模糊類神經網路模式一 模糊類神經網路模式二 類神經網路於IC 相關製程診斷 Kim 等人利用兩種不同的類神經模式去做龜裂(crack)及剝離(delamination)晶圓的辨識，以f(x,y)代表晶圓空間上的位置，測出每