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研究生: 許智誠
Hsu, Chih-Cheng
論文名稱: 適用於全自動虛擬量測系統的新穎量測資料品質評估架構
Novel Metrology Data Quality Evaluation Scheme for the AVM System
指導教授: 鄭芳田
Cheng, Fan-Tien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 製造資訊與系統研究所
Institute of Manufacturing Information and Systems
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 全自動虛擬量測量測資料品質評估DQIy演算法MDFR
外文關鍵詞: Automatic Virtual Metrology (AVM), metrology data quality evaluation, DQIy algorithm, metrology data filter rule (MDFR)
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  • 虛擬量測的研究與應用已日漸成熟,一套虛擬量測系統的成功與否主要取決於預測精度與預測即時性,而預測精度的好壞則直接受到資料品質的影響。本論文提出一個適用於全自動虛擬量測系統的新穎量測資料品質評估架構,本架構包含了量測機差補償及量測資料評估架構偵測力的提升,其目的為確保量測資料的品質。
    量測機差的現象普遍出現於產能龐大的高度自動化生產之生產線,量測機台日以繼夜地進行產品規格的量測以配合永不停歇的生產機台之生產,然而量測機台將隨著保養方式、使用條件、機型的差異逐漸產生量測結果的偏差,此偏差將造成製程品質的失真與預測精度的下降。本研究將以模擬Daily Monitoring的方式消彌量測機差的負面影響。量測資料評估架構偵測力的提升對於虛擬量測亦是ㄧ個重要的議題,本研究將採用MDFR(Metrology Data Filter Rule)機制與Advanced ART2分群演算法作為研究主題,輔以VMI預測誤差精度確認之概念,有效地提升異常資料的偵測率並降低誤判率。

    Virtual Metrology (VM) is a method to conjecture manufacturing quality of a process tool based on data sensed from the process tool and without physical metrology operation. A mature virtual metrology system should possess promptness and accuracy of the prediction. However, the VM prediction accuracy is directly influenced by the quality of process data and metrology data.

    Measurement deviations among metrology tools commonly occur in large-volume and highly-automated production lines. These measurement deviations distort metrology data quality, and this will result in poor VM accuracy. To remedy this problem, a daily monitoring method that detects and compensates the measurement deviations among metrology tools is proposed in this thesis. The Automatic Virtual Metrology (AVM) system possesses a metrology data quality evaluation scheme denoted the DQIy algorithm. This DQIy algorithm adopts the adaptive resonance theory 2 (ART2) that requires large amount of real metrology data to build the DQIy model. To release this constraint and enhance the abnormality-detection accuracy of the DQIy algorithm the MDFR (Metrology Data Filter Rule) scheme is also proposed in this thesis.

    中文摘要 英文摘要 誌謝 誌 謝 8 第一章 緒論 15 1.1 研究背景 15 1.2 研究動機與目的 16 1.3 研究流程 19 1.4 論文架構 20 第二章 文獻探討 21 2.1 相關文獻探討 21 2.1.1 虛擬量測系統架構簡介 21 2.1.2量測資料品質評估指標(DQIy)架構簡介 24 2.2 文獻探討 29 2.2.1 以統計手法進行進行異常資料的分析與處理 30 第三章 量測機差補償之理論基礎與機制流程介紹 35 3.1 理論基礎 35 3.1.1 量測機差補償之工具與方法介紹 36 3.2 量測機差補償方法 38 第四章 以實際案例進行量測機差補償之驗證,並分析其實際效益 41 4.1 量測機差補償實驗 41 4.2 量測機差補償實驗總結 46 第五章 DQIy之理論基礎與機制流程介紹 47 5.1 MDFR與Advanced ART2之搭配 47 5.2 MDFR之異常資料判定機制說明 48 5.2.1 SPC判定機制 48 5.2.2 EWMA(指數加權移動平均法)判定機制 48 5.2.3 VarTest(Variance F-test)判定機制 50 5.3 MDFR與VMI預測誤差確認(VMI Error Check) 51 5.4 MDFR之改良與擴大應用 52 5.5 Advanced ART2機制之檢討 54 5.6 Advanced ART2機制之改良 55 第六章 以實際案例進行DQIy偵測力提升之驗證,並分析其實際效益 58 6.1 MDFR設定值最佳化搜尋 58 6.1.1 MDFR設定值最佳化搜尋─PECVD 60 6.1.2 MDFR設定值最佳化搜尋─Trench Etch 65 6.1.3 MDFR設定值最佳化搜尋結果綜整 70 6.2 MDFR設定值最佳化之驗證實驗 71 6.3 改良後Advanced ART2之驗證實驗 77 第七章 結論 83 7.1 總結 83 7.2 未來研究 84 參考文獻 85

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    下載圖示 校內:2015-09-01公開
    校外:2019-09-01公開
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