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欧姆龙全球

Solution

解决方案

半导体(SEMI)附膜晶圆应力检测的应用

控制算法的优化,实现温度的实
时监控,提升良品率

  • 解决劳动力短缺
  • 品质提升
  • 电子

工艺介绍

在高温环境中,由于化学气相沉积(CVD)的涂层与晶圆的膨胀率不同,容易产生局部形变,形变则会产生应力,在多层的反复加工中应力会越来越大,最终导致晶圆损坏报废。

因此化学气相沉积(CVD)镀膜的细分工位通常使用激光退火的方式来消除应力,最后通过应力检测机确认消除效果,以此形成应力把控的闭环。

设备前端模块(EFEM)将晶圆送入测量腔内,随后晶圆经翻转运输至干涉仪的测量视野范围中检测形变量,通过应力计算判定退火品质后,再翻转运输至设备前端模块(EFEM)进行OK/NG的分类。

课题

1、如何精准地采集实时温度

目前时域中常见的滤波方式,平均值(AVE)方式稳定性好,可抗干扰差;中位值(MED)方式抗干扰好,可稳定性差,在输入干扰较大的情况下,用以上任意一种滤波难以精准获取到实时的温度值。

2、如何快速响应细微的温度变化趋势?

解决方案

1、经验分布统计+专业的建模计算,推算批量数据

通过有限的温度采样值,例如中心的基准温度值、变化趋势、判定区间,并使用大数据仿真确定了更为合适的RMS滤波算法,最后经过经验分布函数推算/模拟出大量的实时温度数据。

2、通过数学期望算法,实时估算基准值

首先建立数学期望模型,然后采集开始检测的温度值(过滤后),最后通过一系列的推算,在动态测量中预估出基准温度值。

控制系统

实现价值

1、精度

滤波后的实时温度与温度传感器示数一致,波动合理,抗干扰性强

2、效率

温度变化感知灵敏度提升1倍,响应速度提升15%。

【经营层】

■ 在半导体(SEMI)良好的发展前景下,快速应对市场变化,通过先进的算法解决晶圆易损坏报废的行业课题,大幅升级设备性能,助力打造业内Top竞争力。

【管理层】

■ 晶圆沉积工艺品质的提升,完全建立在控制系统与程序的优化,无需更改机械结构和运动时间,导入时间更快且成本更低。
■ 欧姆龙机械自动化控制器NJ/NX系列,可实现现场生产数据的采集、存储、分析,改善管理课题,提高生产效率。

【工程师层】

■ 通过滤波解决温度课题,节省了两周的开发时间。
■ 大量的专业的建模计算模拟运用大幅度提升了调试效率。

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