新建晶圓圖相似性門檻以強化相似程度辨別能力

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姓名

陳芊伃(Chien-Yu Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

新建晶圓圖相似性門檻以強化相似程度辨別能力
(Enhancing the Ability of Recognizing Similar Wafer Maps with New Similarity Thresholds)

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摘要(中)

在本篇論文中，我們分析台積電WM-172K晶圓資料庫所有LOT內含晶圓之間的相似性。我們使用相似性公式來計算相似性數值，該數值反映兩片晶圓的相似程度。接著，我們定義相似性門檻，也就是判斷是否相似的參考數值。
在建立相似性門檻時，我們考慮良率和晶片尺寸兩個因素，建立兩個新的相似性門檻，加上過去的一個門檻，我們使用這些門檻會找到LOT中不同的相似晶圓集合。此外，我們還定義了絕對相似，即在同一批次內找出互相完全相似的一組晶圓圖像。
最後討論相似性門檻在真實晶圓圖上分析應用的部分，選擇實驗的對象為某公司提供的真實晶圓資料集，我們透過相似性門檻和chamber表格檢測，找出每一批次中具有相似的特徵及關連，快速判斷chamber效應存在與否以及發生位置，提早找出異常機台，
達到提高生產效率及良率。
通過相似性的分析，我們可以判別晶圓間的相似程度，如此可以提供協助判斷晶圓發生的錯誤樣態與問題。

摘要(英)

In this paper, we analyze the similarities between wafers within the TSMC WM-172K wafer database. We employ a similarity formula to calculate similarity values, which reflect the degree of similarity between two wafers. Next, we establish a similarity threshold, which serves as a reference value for determining whether wafers are similar.

When establishing the similarity threshold, we consider two factors: yield and chip size. We create two new similarity thresholds in addition to the previous one. Using these thresholds, we identify sets of dissimilar wafers within a lot. Furthermore, we define absolute similarity, meaning finding a group of wafers that are identical within the same batch.

Finally, we discuss the practical application of similarity thresholds on actual wafer images. We select the real wafer data set provided by a certain company as the object of the experiment. We use similarity threshold and chamber table to identify batches with similar characteristics and relationships, rapidly determining the presence and location of chamber effects, and early detecting anomalous machines. This leads to improved production efficiency and yield.

Through the analysis of similarity, we can assess the degree of similarity between wafers, aiding in the identification of error patterns and issues that occur within wafers.

關鍵字(中)

★ 晶圓圖
★ 相似性分析
★ 相似性門檻

關鍵字(英)

論文目次

中文摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機 2
1-3 研究方法 3
1-4 論文架構 4
第二章預備知識 5
2-1文獻探討 5
2-2相似性判定公式 7
2-3相似度排名 10
第三章相似性門檻建立以及分析 13
3-1 相似性數值圖表 13
3-2 相似性門檻建立及分類統計 14
3-3 相似性門檻實驗分析 17
3-3-1 func 1>func 2>func 3 17
3-3-2 func 1>func 2=func 3 19
3-3-3 func 1=func 2>func 3 21
3-3-4 func 1=func 2=func 3 23
3-3-5 func 1、func 2 和 func 3 皆可分群且群數相同 29
3-3-6 func 1 可分為兩群，func 2 和 func 3 只能分為一群 34
3-4 絕對相似定義及實驗分析結果 36
3-4-1絕對相似定義及分布統計 36
3-4-2 C_2^2全都相似 37
3-4-3 C_2^3全都相似 38
3-4-4 C_2^4全都相似 39
3-4-5 C_2^5全都相似 40
3-5 相關文獻比較說明 41
第四章相似性門檻實驗結果 42
4-1 晶圓製造流程 42
4-2 固定defect與chamber定義 43
4-3 實驗流程框架設計 45
4-3-1 實驗流程 45
4-3-2 Classify 48
4-3-3 Fixedpoint detect 49
4-3-4 Chamber effect detect 50
4-4 相似性門檻之真實晶圓應用結果 51
第五章結論 54
參考文獻 55

參考文獻

[1] Ming-Ju Wu, Jyh-Shing R. Jang, and Jui-Long Chen, “Wafer map failure pattern recognition and similarity ranking for large-scale data sets”, IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, Vol. 28, No. 1, pp.1-12, Feb. 2015.
[2] CORTES, Corinna; VAPNIK, Vladimir, “Support-vector networks”, Machine learning, Vol. 20, pp.273-297, 1995.
[3] Chung-Shou LIAO, et al. “Similarity searching for defective wafer bin maps in semiconductor manufacturing”, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, Vol. 11, No. 3, pp.953-960, July 2014.
[4] Rui Wang and Songhao Wang, “Tensor Voting Based Similarity Matching of Wafer Bin Maps in Semiconductor Manufacturing”, 2022 5th International Conference on Data Science and Information Technology (DSIT). IEEE, 6 pages, 2022.
[5] Chia-Jui Wen, Jwu-E Chen, “Application of Similarity Cluster Analysis to the Real-world Wafer Lots”, National Central University, Taoyuan, Taiwan (R.O.C.), Oct. 2021.
[6] Han Wei Huang, Jwu-E Chen, “Application of Similarity Threshold for Lot Analysis to Real-world Wafer Maps”, National Central University, Taoyuan, Taiwan (R.O.C.), Aug. 2022.
[7] Jea-Hoon LEE, Il-Chul MOON, and Rosy OH. “Similarity search on wafer bin map through nonparametric and hierarchical clustering”, IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, Vol. 34, No. 4, pp.464-474, 2021.
[8] Chang Xu, Qi-Shi Shi, and Ping-fen Shi, “A Novel Wafer-Map Similarity Search System with High Speed and Accuracy”, in Proc. 2021 China Semiconductor Technology International Conference (CSTIC), 3 pages.
[9] Ray Lung, 2022

指導教授

陳聿廣梁新聰(Yu-Guang Chen Hsing-Chung Liang)

審核日期

2024-1-12

推文