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研究生: 謝惠如
Hsieh, Hui-Ju
論文名稱: 拋光製程破片關鍵影響因子辨識模型
A model to identify and monitor key process factors for wafer breakage prevention in polishing processes
指導教授: 許棟樑
Sheu, D. Daniel
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 128
中文關鍵詞: 機台異常診斷晶圓破片馬氏田口邏輯迴歸
外文關鍵詞: machine diagnosis, wafer brakage, MTS, LR
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  • 在半導體製造中,晶圓拋光過程產生破片是一個非常嚴重的問題,不僅是晶圓的成本相當昂貴,也會因為需處理機台問題和重新設置失去很多時間,更不用說是影響對顧客交貨的信譽。拋光機台相關的參數很多,但真正和產生晶圓破片有關的往往是集中在幾個少數關鍵因子上。本研究的目在於建立一個模型以辨識機台發生前之關鍵參數變化,以判斷機台可能破片。此辨識模式可為將來機台及時監控之用,使機台在可能破片之前及時停機以做處理,可以大幅降低成本損失,提升機台製程良率。
    本研究以馬氏田口和邏輯迴歸方法,建立拋光機台發生破片的關鍵影響因子,並且進行績效指標以敏感度、明確度、總正確性、以及ROC (Receiver Operating Characteristic)分析曲面下的面積來比較此兩法的優劣,結果顯示馬氏田口判斷力較邏輯迴歸為佳。利用馬氏田口建立一套判斷拋光製程狀態的破片判斷機制。


    In semiconductor manufacturing, wafer breakage during polishing processes is a very serious problem. Not only the cost of wafers are very expensive, much valuable time are also lost due to problem handling and machine re-setups – not to mention delivery credibility with customers Though there are many parameters associated with the wafer polisher, it is expected only a smaller number of parameters has some relationship with wafer breakage. The goal of this research is to identify a small number of relevant parameters and/or build some index to monitoring wafer breakage potential before it actually happens so that the problem can be handled to reduce wafer breakages.
    This research used Mahalonobis-Taguchi System (MTS) and Logistic Regression (LR) methods to identify the key factors which are related to wafer breakage of Polisher Machine. Sensitivity, specificity, Accuracy and Area Under Curve(AUC) are used to as performance indices of the two methods. The result showed that MTS performed better than LR. The MTS indice was then chosen as a mechanism for monitoring wafer breakage potential of Polisher Machine.

    摘要 I Abstract II 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第一章 問題描述 1 1.1研究背景與動機 1 1.2問題描述 1 1.3成果與貢獻 2 1.3.1成果 2 1.3.2貢獻 2 1.4研究架構 2 第二章 文獻探討 4 2.1異常診斷相關文獻 4 2.2資料庫中發現知識 7 2.3資料探勘 9 2.3.1資料探勘定義 9 2.3.2資料探勘任務 10 2.4邏輯迴歸 12 2.4.1邏輯迴歸原理 12 2.4.2邏輯迴歸理論 12 2.4.3診斷預測機率 15 2.5 MTS系統 16 2.5.1多變量 16 2.5.2馬氏距離 17 2.5.3田口方法(Taguchi methods) 19 2.6 ROC曲線 20 第三章 化學機械研磨原理 21 3.1原理及技術 21 3.2研磨耗材 23 第四章 方法論 26 4.1研究架構 26 4.2資料處理 27 4.3邏輯迴歸方法論 27 4.3.1建構邏輯迴歸模型 27 4.4 MTS方法論 31 4.4.1建構MTS模型 31 4.5績效比較 39 第五章 案例研究 40 5.1 資料 40 5.1.1 資料收集 40 5.1.2 資料處理 41 5.2 邏輯迴歸分析 42 5.2.1建立邏輯迴歸全模型 43 5.2.2篩選變數 44 5.2.3決定最佳模型 44 4.2.4診斷預測機率 45 5.3 MTS分析 49 5.3.1建構完整模型之量測尺度 49 5.3.2確認完整模型之量測尺度 51 5.3.3篩選關鍵影響因子 51 5.3.4利用重要的特性變數作分類診斷 69 5.4績效比較 70 第六章 結論與未來研究方向 72 6.1 結論 72 6.2 未來研究方向 72 參考資料 73 附錄—實務流程 76 附錄—關鍵因子圖 78

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