Abstract

The aging status of heating coils dramatically influences the semiconductor process with respect to the operating fluency and the cost of non-warning breakdowns. Diagnosing the health status of heating coils is a critical issue in the manufacturing industry, but very few studies have dedicated their efforts to discovering relevant remedies. This study proposes a novel observation perspective that grasps the micro view of data information from real processes, and does not lose its effectiveness even if the recipes vary.

The proposed aging measuring includes the following main procedures: firstly, acquiring specific process flows composed of recipe steps; secondly, analyzing the local areas corresponding to each process flow; thirdly, capturing sensing values and the corresponding setting information related to the specific process flows; fourth, generating a local feature in a time interval corresponding to each of the process flows according to the corresponding local areas; finally, generating an aging trend on the basis of the local features, and determining whether to send a replacement early-warning. The experiments show that the proposed approach to the aging diagnosis can effectively offer a replacement warning before the heating coils run down.

نمونه ترجمه مقاله:

. مقدمه

ماشین آلات مورد استفاده در حوزه ی نیمه هادی ها دارای ثبات بالا و قیمت بسیار زیاد هستند، اما آنها بدون هشدار ناشی از کهنگی و فرسودگی، دچار شکست و تخلیه می شوند؛ این امر باعث متوقف شدن فرآیند شده و هزینه های اضافی به دنبال دارد [1-3]. به طور خاص، سیستم گرمایشی شامل چندین عنصر گرانقیمت است که دهها هزار دلار ارزش دارند و از آنجایی که فرآیند گرمایش بر روند تولید تأثیر می گذارند، تهیه هشدار اولیه برای جایگزین کردن قطعات فرسوده بسیار ضروری است [4،5].

تشخیص نقص اجزا یا محصولات کهنه شده را می توان در دو دسته طبقه بندی کرد. برای مثال؛ در مواردی مانند صفحه کلید، ساعت یا ماشین؛ از آنجا که نمونه را می توان از بسیاری از کاربران به دست آورد، برآورد کهنگی محصول خیلی دشوار نیست. دسته دوم؛  مانند قطعاتی که در تولید نیمه هادی ها به کار می روند مستلزم ثبات بالا و  آسیب دیدگی پایین است، بنابراین ساختن یک رویکرد کارآمد برای برآورد کهنگی این قطعات سخت است.

در حال حاضر هیتر استفاده شده در نیمه هادی ها در بازار شامل کویل های الکتریکی و فیلم های هادی می شود؛ همچنین، حالت های گرمایی شامل تابش مادون قرمز کویل های تنگستن[1] و هدایت حرارتی ورق های آهن است. با این حال، اثر حرارتی کویل های تنگستن مزایایی مانند گرمایش سریع و یکنواخت دارد؛ همچنین جایگزینی آنها نیز آسان است، بنابراین امروزه بسیاری از تولید کننده های  نیمه هادی ها از کویل های تنگستن استفاده می کنند [6،7]. در این مطالعه، وضعیت کهنگی و فرسودگی کویل های گرمایشی را تخمین می زنیم و روشی را پیشنهاد می دهیم که بر اساس تشخیص خرابی های ناشی از کهنگی قطعه؛ هشدار تعویض آن قطعه را ارسال می کند.

به طور سنتی، تشخیص کویل های گرمایش کهنه شده، معمولاً  با استفاده از سیگنال های قدرت مانند جریان یا ولتاژ انجام می شود [8،9]؛ با این حال، ارزیابی خطا اغلب برای یک دستور العمل تولید خاص؛ نیاز به دانش خاصی دارد. علاوه بر این، چنین رویکردی به شدت وابسته به کارشناسانی است که  در زمینه تفسیر داده های ویژه مربوط به سیگنال های قدرت تخصص داشته باشند.

 از سوی دیگر، برای سنجش مقادیر، وجود یک “مقدار استاندارد” مربوط به پارامتر تحت بررسی، ضروری است که به عنوان مبنایی برای ارزیابی خطا عمل کند. با این وجود، “مقدار استاندارد” از پیش تعیین شده همیشه نمی تواند به طور مستقیم در ارزیابی خطا در فرایندهای دیگر با دستورالعمل های مختلف یا جدید اعمال بشود. در چنین مواردی تفسیر داده یا تشخیص میزان خطا بسیار وابسته به مهندسین با تجربه یا قوانین آزمایشی چند ساله است.

در ارزیابی کهنگی کویل های هیتر، مجموعه داده ها از مقادیر حساسیت حقیقی، از جمله درجه حرارت، قدرت، انحنای ویفر و بازتاب از لیزر به دست می آیند. داده های مورد استفاده در این مطالعه در دو جهت جدید به کار گرفته می شود. جهت اول، به کار گیری مقادیر تنظیمات است که می تواند به کاربر کمک کند تفاوت بین مقادیر تنظیم و حساسیت را مشاهده کند. زمانی که ماشین پایدارتر است؛ تغییرات تدریجی تفاوت های جزئی بین  مقادیر تنظیم شده و مقادیر حساسیت؛ بیشتر می تواند نمایانگر وضعیت کهنگی باشد.

[1] Tungsten: فلزی از جنس کروم