校正离子注入半导体制造工具中的部件故障制造技术

提供用于校正离子注入半导体制造工具中的部件故障的方法、系统和非暂时性计算机可读介质。一种方法包括以下步骤：从与离子注入工具相关联的传感器接收与特征相对应的当前传感器数据；执行特征分析，以生成针对当前传感器数据的附加特征；提供附加特征作为经训练机器学习模型的输入；从经训练机器学习模型获得一个或多个输出，其中一个或多个输出指示所预测窗口的置信水平；基于所预测窗口的置信水平，来预测离子注入工具的一个或多个部件是否在故障前窗口内；和响应于预测到一个或多个部件是在故障前窗口内，来执行与离子注入工具相关联的校正动作。关联的校正动作。关联的校正动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】校正离子注入半导体制造工具中的部件故障


[0001]本公开内容涉及校正部件故障，并且更具体地，涉及校正半导体制造工具中的部件故障。
[0002]背景
[0003]制造装备的不中断性能的限制因素之一是部件故障。例如，淹没枪和源枪的故障可能中断离子注入工具的性能。部件故障导致计划外的停机时间，这对用户而言是高成本。
[0004]概述
[0005]以下是本公开内容的简化概述，以提供对本公开内容的一些方面的基本理解。该概述不是本公开内容的广泛概述。概述既不旨在识别本公开内容的关键或重要元件，也不旨在描绘本公开内容的特定实施方式的任何范围或权利要求的任何范围。概述的唯一目的是以简化的形式呈现本公开内容的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
[0006]在本公开内容的方面中，一种方法可包括：从与离子注入工具相关联的复数个传感器接收与复数个特征相对应的当前传感器数据。所述方法可进一步包括：执行特征分析，以生成针对当前传感器数据的复数个附加特征。所述方法可进一步包括：提供复数个附加特征作为到经训练机器学习模型的输入。所述方法可进一步包括：从经训练机器学习模型获得一个或多个输出。所述一个或多个输出可指示所预测窗口的置信水平。所述方法可进一步包括：基于所预测窗口的置信水平，来预测离子注入工具的一个或多个部件是否在故障前窗口内。所述方法可进一步包括：响应于预测到一个或多个部件是在故障前窗口内，执行与离子注入工具相关联的校正动作。
[0007]在本公开内容另外的方面中，一种方法可包括：从与离子注入工具相关联的复数个传感器接收与复数个特征相对应的历史传感器数据。所述方法可进一步包括：确定复数个窗口，所述复数个窗口包括针对历史传感器数据的第一子集的正常操作窗口和针对历史传感器数据的第二子集的故障前窗口。所述方法可进一步包括：执行特征分析，以生成针对历史传感器数据的复数个附加特征。所述方法可进一步包括：使用包括复数个附加特征的训练数据和包括复数个窗口的目标输出，来训练机器学习模型，以生成经训练机器学习模型。所述经训练机器学习模型可以能够生成指示一个或多个离子注入工具部件是否在故障前窗口内的一个或多个输出。
[0008]在本公开内容另外的方面中，一种系统可包括存储器和耦合到存储器的处理装置。所述处理装置可进行以下操作：从与离子注入工具相关联的复数个传感器接收与复数个特征相对应的当前传感器数据。所述处理装置可进一步进行以下操作：执行特征分析，以生成针对当前传感器数据的复数个附加特征。所述处理装置可进一步进行以下操作：提供复数个附加特征作为到经训练机器学习模型的输入。所述处理装置可进一步进行以下操作：从经训练机器学习模型获得一个或多个输出。所述一个或多个输出可指示所预测窗口的置信水平。所述处理装置可进一步进行以下操作：基于所预测窗口的置信水平，来预测离子注入工具的一个或多个部件是否在故障前窗口内。所述处理装置可进一步进行以下操作：响应于预测到一个或多个部件是在故障前窗口内，来执行与离子注入工具相关联的校
正动作。
[0009]附图简要说明
[0010]在附图的图中，通过示例而非限制的方式图示本公开内容。
[0011]图1是图示根据某些实施方式的示例性系统架构的方框图。
[0012]图2是根据某些实施方式的创建用于机器学习模型的数据集合的示例数据集合生成器。
[0013]图3是图示根据某些实施方式的用于预测部件故障的系统的方框图。
[0014]图4至图6是图示根据某些实施方式的用于预测部件故障的示例方法的流程图。
[0015]图7A至图7B是图示根据某些实施方式的用于预测部件故障的系统的方框图。
[0016]图8A至图8B是图示根据某些实施方式的预测部件故障的图表。
[0017]图9是图示根据某些实施方式的计算机系统的方框图。
[0018]具体说明
[0019]本文描述的是针对校正半导体制造工具中的部件故障的技术。部件故障会中断制造装备的性能。例如，淹没枪(flood gun)和源枪的故障中断离子注入半导体制造工具的性能。部件故障可导致计划外停机时间、高用户成本、装备和产品损坏等等。过早更换部件可导致高维护成本、部件的浪费和不必要的花费时间的更换部件。
[0020]本文公开的装置、系统和方法提供校正半导体制造工具中的部件故障(例如，用于离子注入半导体制造工具中的等离子体源枪的寿命终止预测)。本文公开的装置、系统和方法可(例如，通过使用深度学习模型)针对使用所得到的传感器读数的离子注入工具提供关键部件故障预测。处理装置可从与制造装备(例如，离子注入工具)相关联的复数个传感器接收与特征相对应的当前传感器数据(例如，压力、温度、流量、功率等)。处理装置可进一步执行特征分析，以生成针对当前传感器数据的附加特征。可基于一个或多个特征来生成附加特征。例如，附加特征可包括以下项目中的一个或多个：比率、范围、增量、最大值等。处理装置可进一步将附加特征作为输入提供给经训练机器学习模型，并且随后从经训练机器学习模型获得一个或多个输出。一个或多个输出可指示所预测窗口的置信水平。处理装置可基于所预测窗口的置信水平，来预测离子注入工具的一个或多个部件是否在故障前窗口内。故障前窗口可以是在预测发生部件的故障之前的时间窗口(例如，24小时、48小时)。处理装置可进一步响应于预测到一个或多个部件是在故障前窗口内，来执行与离子注入工具相关联的校正动作。校正动作(例如，校正和/或抢先校正部件故障)可包括提供警报、中断制造装备的操作和/或使得一个或多个部件被更换。
[0021]本文公开的装置、系统和方法还提供用于预测部件故障的机器学习模型的训练。在一些实施方式中，处理装置可从与制造装备(例如，离子注入工具)相关联的传感器接收与特征相对应的历史传感器数据(例如，传感器的历史值、压力、流量、功率等数据)。处理装置可进一步确定与历史传感器数据相对应的窗口。窗口可包括针对历史传感器数据的第一子集的正常操作窗口和针对历史传感器数据的第二子集的故障前窗口。处理装置可进一步执行特征分析，以生成针对历史传感器数据的附加特征(例如，比率、范围、增量、最大值等)。处理装置可进一步使用包括附加特征的训练数据和包括窗口的目标输出，来训练机器学习模型，以生成经训练机器学习模型。经训练机器学习模型可以能够生成一个或多个输出，所述一个或多个输出指示一个或多个部件(例如，离子注入工具部件)是否在故障前窗
口内(例如，以执行与离子注入工具的一个或多个部件相关联的校正动作)。可使用与第一制造装备相关联的历史传感器数据来训练机器学习模型，并且可使用机器学习模型来预测其他制造装备的部件故障。
[0022]本公开内容的方面还带来技术优势。常规地，使用部件直到出现故障，或过早地更换部件。通过处理装置对一个或多个部件预测故障前窗口(例如，寿命终止、24小时、48小时)，所述处理装置可产生校正动作，以便在故障之前更换一个或多个部件。在故障之前更换部件(例如，而不是在故障之后)减少停机时间、减少对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括以下步骤：从与离子注入工具相关联的复数个传感器接收与复数个特征相对应的当前传感器数据；执行特征分析，以生成针对所述当前传感器数据的复数个附加特征；提供所述复数个附加特征作为到经训练机器学习模型的输入；从所述经训练机器学习模型获得一个或多个输出，其中所述输出指示所预测窗口的置信水平；基于所述所预测窗口的所述置信水平，来预测所述离子注入工具的一个或多个部件是否在故障前窗口内；和响应于预测到所述一个或多个部件是在所述故障前窗口内，执行与所述离子注入工具相关联的校正动作。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：通过对时间间隔内的所述当前传感器数据进行平均，来从所述当前传感器数据去除噪声，其中所述输入包括去除所述噪声之后的所述复数个附加特征。3.如权利要求1所述的方法，其中：所述复数个附加特征包括来自所述复数个传感器中的一个或多个传感器的对应传感器数据的比率、范围、增量或最大值中的一个或多个；并且执行所述特征分析的步骤包括以下步骤：以矩阵形式接收所述当前传感器数据，并且经由一维卷积来处理所述矩阵，以输出所述复数个附加特征。4.如权利要求1所述的方法，其中所述经训练机器学习模型包括一个或多个LSTM层、和Softmax层。5.如权利要求1所述的方法，其中基于来自与第二离子注入工具相关联的第二复数个传感器的历史传感器数据，来生成所述经训练机器学习模型。6.如权利要求1所述的方法，其中预测到所述一个或多个部件是在所述故障前窗口内的步骤包括以下步骤：确定所述预测窗口的所述置信水平指示所述故障前窗口的大于50％的置信度。7.如权利要求1所述的方法，其中基于所述所预测窗口的所述置信水平来预测所述离子注入工具的所述一个或多个部件是否在所述故障前窗口内的步骤包括以下步骤：基于所述所预测窗口的所述置信水平，来预测淹没枪或源枪中的至少一个是否在所述故障前窗口内。8.如权利要求1所述的方法，其中所述校正动作包括以下项目中的一个或多个：使得图形用户界面显示警报；中断所述离子注入工具的操作；或使得所述一个或多个部件被更换。9.一种方法，包括以下步骤：从与离子注入工具相关联的复数个传感器接收与复数个特征相对应的历史传感器数据；确定复数个窗口，所述复数个窗口包括针对所述历史传感器数据的第一子集的正常操作窗口和针对所述历史传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖天庆，西马，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：