批间控制器性能评估算法研究

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1、分类号TP13密级公开UDC621.3编号10299s1307049硕士学位论文批间控制器性能评估算法研究PerformanceAssessmentfortheRun-to-RunController指导教师潘天红教授作者姓名万莉申请学位级别硕士学科(专业)控制理论与控制工程论文提交日期2016年4月论文答辩日期2016年6月学位授予单位和日期江苏大学2016年6月答辩委员会主席评阅人学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或

2、其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰

3、写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日江苏大学学位论文摘要半导体制造业在国民经济建设、社会发展和国家安全中处于重要的战略地位，促进了经济的持续增长，推动了信息产业的（通信、计算机、信息家电以及网络技术）发展。在半导体生产过程中，控制器性能的优劣直接关系到晶圆的质量，然而控制器的性能会随着时间推移而退化，要保证生产过程安全、高效、低耗的运行，必须在控制回路中加入性能监控与评估

4、单元。本文从混合制程的特点出发，在批间控制框架下，基于最小二乘算法和贝叶斯理论，针对制程中扰动的多样性，研究批间控制器性能评估问题，其主要内容如下：1.在半导体加工过程中，往往存在模型不匹配现象。为此，本文基于最小二乘辨识算法，提出了一种批间控制器性能评估的可达基准。首先，在分析方差对批间控制器性能影响的基础上，给出可达基准的表达式，并利用滚动时间窗口和最小二乘算法估算出待测参数。然后分别以thread-EWMA控制器与double-EWMA控制器为例，验证本文所提出可达基准的有效性，以及模型不匹配参数对控制器性能的影响。2.针对系统扰动的多样性，

5、本文在最小二乘参数辨识的基础上，依据ARMAX模型和贝叶斯理论，提出了一种基于贝叶斯后验概率的性能评估基准。首先，给出不同扰动的扰动估计的表达式，并建立ARMAX模型；若控制器性能衰退，则制程的ARMAX模型参数发生漂移，将控制器性能信息按加工时间顺序划分为两个相邻的滚动时间窗口，基于贝叶斯后验概率函数，及时捕获后一个滚动时间窗口内参数发生漂移的概率，从而判断控制器性能是否衰退；然后分析模型不匹配、不协调因子、测量时延、高混合制程等各种扰动对该评估基准的影响，最后通过数值仿真验证了本文算法的有效性。关键词：批间控制，贝叶斯后验概率，混合制程，最小二

6、乘算法，ARMAX模型I批间控制器性能评估算法研究ABSTRACTThesemiconductormanufacturingindustryhasbeenanimportantstrategicpositioninthenationaleconomyandsocialdevelopmentaswellasnationalsecurity,whichpromotesthedevelopmentofinformationindustry:communications,computers,informationappliancesandnetworkte

7、chnology.So,theperformanceofcontrollerisdirectlyrelatedtothequalityofwaferfabrication.However,theperformanceofcontrollerwilldegradewhentimegoeson.Itisimportanttoaddperformancemonitoringandevaluationunitintothecontrolsystem,whichensureprocesssafe,efficiency,low-powerconsumption

8、.Inthispaper,theperformanceassessmentalgorithmofRun-to-Run(R2