基于多时段MPCA的半导体蚀刻过程监测方法.pdf

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1、第28卷第6期传感技术学报Vo1．28No．62015年6月CttlNESEJOURNALOFSENSORSANDACFUATORSJune2015SemiconductorEtchProcessMonitoringBasedonMulti—StageMPCATAODongqi’BOCuimei，I11Hui(SchoolofAutomationandElectricalEngineering，NanfingTechUniversity，Nanjing，211816，China)Abstract：Pointatthepooreffectso

2、fMPCAmethodforfaultsmonitoringinbatchprocesseswithmultipleperiods，thispaperproposesanewmultistagemodelingmethod，first，accordingtothedifferentnumberoftheprincipalcom—ponentontheeachtimeslicetofuzzyontheprocessofdivision，thenusing一meansalgorithmforprecisedivisionofsampledata

3、clustering，andfinallyaccordingtotheclassificationresults，establishthetypicalstatisticalanalysismodelateachstagetomonitorthewholeprocess．Themethodforfaultmonitoringsemiconductoretchprocess，，andarecomparedwiththeMPCAmethodprovedthatthemethodhasagoodmonitoringperformanceandca

4、naccuratelyandtimelymonitoringthechangecausedbyproductqualityfailures．Keywords：multi—wayprincipalcomponentanalysis；batchprocess；timedivision；faultmonitoring；echprocessEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．06．004基于多时段MPCA的半导体蚀刻过程监测方法米陶栋琦，薄翠梅，易辉(南京工业大学自动化与电气工程学院，南京2118

5、16)摘要：针对MPCA方法在具有多时段的间歇过程中的故障监测效果不佳的问题，提一种新的多时段建模方法，首先根据各时间片上的主元个数不同，对过程进行模糊划分，然后利用K均值算法对样本数据聚类得到精确划分，最后按照划分结果在各阶段建立代表性统计分析模型对整个过程进行监控。将该方法用于半导体蚀刻过程的故障监测，并与MPCA方法进行了比较证明该方法具有良好的监控性能，能够及时准确及时的监测出引起产品质量发生变化的故障。关键词：多向主元分析；间歇过程；时段划分；故障监测；蚀刻过程中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(20

6、15)06—0798—05间歇生产过程由于操作灵活、拥有占用空间少监控和诊断的一种统计方法，其主要思想是先将维等优点而被广泛应用于医药和染料等高附加值产品数据展开，对展开后的二维数据应用主元分析进行特的生产中，能否更加准确的对间歇生产过程进行监征提取并建立相应的监控模型，成为间歇过程应用最控，及时发现故障并作出适当调整以保证产品的输广泛的监测方法之一。多操作阶段是很多间歇过程的出质量和生产过程的安全稳定的运行引起了越来越一个固有特陛，针对这一特性，我们有必要对生产过程多的关注。进行合理的划分并建立多个模型进行监测，从而得到应用数据统计分析理

7、论中对生产过程进行质量最佳的监控效果。问歇过程中不同的操作阶段具有不监测与控制的方法称为统计过程控制(SPC)。主同的过程特性，其变量空间投影的方向就会不同，而且元分析法(PCA)。。是一种十分典型的统计过程控过程数据也会呈现不同的运行轨迹，换言之，在相同的制方法，其主要是通过采集到数据的的高维信息投操作阶段中，其主导变量基本相同并且过程数据的紧影到低维子空间，并保留数据主要变化信息和特征，密度较大，根据这一特点就可以利用展开后时间片上再从新数据信息中提取相应要求的主元，以简化数的主元和对采样数据聚类得到合理的划分，然后在划据分析的复杂程度

8、，该方法已被广泛应用连续生产分的各个阶段上建立代表性模型对整个过程进行过程的监控技术中。监控。多向主元分析(MPCA)是由Nomikos和Macgregor蚀刻过程是半导体制造工