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摘要：使用泛林集團(tuán)Equipment Intelligence應(yīng)對腔室匹配挑Invensense代理戰(zhàn)

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制造芯片需要許多不同類型的工藝設(shè)備，包括沉積、光刻、藝設(shè)備。大規(guī)模生產(chǎn)要求芯片制造商使用大量相同腔室的設(shè)備組來執(zhí)行特定的工藝步驟，如制造3D晶體管的鰭片刻蝕。理想情況下，設(shè)備組中的每個晶圓批次都會得到相同的處理，這意味著每個晶圓腔的運行過程將與所有其他晶圓腔完全相同。但在實際操作中，由于許多控制參數(shù)的極小差異，腔室的性能會有所不同，從而影響工藝流程的成功。必須協(xié)調(diào)優(yōu)化這些參數(shù)，包括壓力、溫度、電力輸送和表面條件。

腔室匹配挑戰(zhàn)

使腔室性能更接近的過程被稱為腔室匹配。隨著芯片設(shè)備尺寸的縮小和工藝公差的日益嚴(yán)格，腔室匹配的挑戰(zhàn)也在增加。傳統(tǒng)的方法包括金腔室方法和子部件匹配。金腔室方法將以一個腔室為標(biāo)準(zhǔn)，并試圖調(diào)整所有其他腔室以達(dá)到相同的效果。子部件匹配的重點是硬件子系統(tǒng)，并定義每個腔室必須滿足的嚴(yán)格公差規(guī)格。該方法的假設(shè)是，如果每個腔室的所有部件都完全相同，則每個腔室應(yīng)相同。這兩種傳統(tǒng)方法在處理先進(jìn)等離子工藝復(fù)雜的物理化學(xué)相互作用時都有其局限性。

泛林?jǐn)?shù)據(jù)分析儀：驗證的解決方案

泛林集團(tuán)Equipment Intelligence數(shù)據(jù)分析儀已廣泛應(yīng)用于2300設(shè)備組匹配和大數(shù)據(jù)分析在平臺上刻蝕腔室。世界各地的許多晶圓廠報告了腔室匹配性能的顯著提高，以及腔室排除故障的速度、正常運行時間和MTBC(平均清洗時間)得到有效改善和改善。

數(shù)據(jù)分析儀采用的方法是檢查晶圓過程中設(shè)備傳感器輸出的大型數(shù)據(jù)集，識別一系列腔室的自然分布，檢測不匹配的腔室，然后挖掘根本原因并糾正。這是一種大數(shù)據(jù)多元腔室子系統(tǒng)中許多信號的大數(shù)據(jù)多元機器學(xué)習(xí)方法。

圖1. 泛林集團(tuán)2300刻蝕系統(tǒng)及其在Equipment Intelligence大數(shù)據(jù)機學(xué)習(xí)分析前后的工藝窗口分布圖

現(xiàn)可用于多站工藝模塊

增強等離子體的化學(xué)氣相沉積 (PECVD) 與原子層沉積 (ALD) 新版腔室設(shè)計EquipmentIntelligence目前，數(shù)據(jù)分析儀已部署在多個晶圓廠。該軟件已經(jīng)調(diào)整，可以適應(yīng)PECVD/ALD腔室和蝕蝕腔室(多基座)vs.晶圓流動場景在單晶圓腔中的差異。隨著新分析方案的增加，跨多站工藝模塊可以跟蹤單片晶圓的移動。

自動調(diào)和也應(yīng)用于軟件的處理PECVD/ALD晶圓流獨特的配方組、子配方和多次配方迭代。

圖2. 泛林PECVD工藝設(shè)備與4x4(一次四片晶圓)腔室不同視圖

創(chuàng)新虛擬傳感器

目前，許多客戶已經(jīng)開始使用晶圓廠EquipmentIntelligence數(shù)據(jù)分析儀，利用VECTORStrataPECVD延長預(yù)防性維護(hù)周期和正常運行時間等設(shè)備組的生產(chǎn)數(shù)據(jù)正在加速滿足客戶最關(guān)鍵的需求。這包括根據(jù)回歸模型創(chuàng)建和部署預(yù)測控制圖，使用分類模型預(yù)測指標(biāo)，并向關(guān)鍵人員發(fā)送通知，以便盡快發(fā)現(xiàn)問題速解決潛在問題。基于虛擬測量的回歸模型可以預(yù)測生產(chǎn)設(shè)備的性能，更容易挖掘生產(chǎn)趨勢的根本原因。數(shù)據(jù)分析儀還用于快速診斷腔室匹配或計劃外停機等各種關(guān)鍵設(shè)備。

大數(shù)據(jù)機學(xué)習(xí)方法(如數(shù)據(jù)分析儀)在半導(dǎo)體制造量產(chǎn)中的關(guān)鍵目標(biāo)之一是使工藝設(shè)備比以往任何時候都具有更高的生產(chǎn)力（以更低的成本生產(chǎn)更晶圓），世界各地許多客戶的晶圓廠都在實現(xiàn)這一目標(biāo)。