一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统，属于半导体器件、数据处理技术领域，方法包括：根据半导体器件制造生产线中各个生产环节的加工设备、加工流程以及运行逻辑，构建网络模型；将可能发生故障的变迁设置为故障变迁；构建变迁关系矩阵描述各个所述生产环节之间的流程关系；获取变迁信号序列；通过所述标记函数，将所述变迁信号序列转换为标签序列；判断所述标签序列中的第μ个标签前是否存在使能故障变迁的空标签；根据所述变迁关系矩阵，计算第μ个变迁信号发生后的系统到达标识；再次判断第μ个标签前是否存在使能所述故障变迁的空标签；若是，确定半导体器件制造生产线存在故障，输出所述故障变迁对应的故障类型。应的故障类型。应的故障类型。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统


[0001]本专利技术属于半导体器件、数据处理
，具体涉及一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统。

技术介绍

[0002]半导体器件的制造是半导体产业一个关键环节，半导体器件制造过程中工序复杂，不可避免会发生故障，生产过程中一些小故障累积也可能导致机台、乃至整个生产线停顿，甚至引发严重安全事故，尽早从偏差轨迹中发现故障是有价值的。
[0003]随着半导体制造技术快速发展，实现有效过程控制的质量检验越来越重要，故障检测在半导体行业中得到了广泛研究。
[0004]现有技术中，可以通过获取半导体器件的制造设备的音频数据，通过傅里叶变换提取音频数据中的频谱特征、时域特征、能量特征等，进而根据频谱特征、时域特征、能量特征，通过支持向量机判断制造设备是否发生故障。
[0005]然而，在半导体制造过程中，存在一些步骤例如热处理、光刻、退火等步骤是不会发出声音的，无法收集相应的音频数据，进而难以通过音频数据进行故障诊断，因此，通过音频数据进行故障诊断的方法存在检测范围有限，难以对半导体器件的整个制造过程进行故障诊断。并且，通过音频数据进行故障诊断的方法需要大量的训练数据，故障诊断的准确性易受到信号质量和环境影响。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的难以对半导体器件的整个制造过程进行故障诊断，需要大量的训练数据，故障诊断的准确性易受到信号质量和环境影响的技术问题，本专利技术提供一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统。<br/>[0007]第一方面本专利技术提供了一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法，包括：S101：根据半导体器件制造生产线中各个生产环节的加工设备、加工流程以及运行逻辑，将所述生产环节中的事件抽象为变迁t，将所述生产环节中的状态抽象为标识m，在各个变迁t之间设置库所p，所述库所p用于存储托肯数，并在各个变迁t与库所p之间添加有向弧，所述有向弧包括从库所到变迁的弧以及从变迁到库所的弧，以构建网络模型，其中，P表示库所集合，T表示变迁集合，Pre表示从库所到变迁的弧的权重，Post表示从变迁到库所的弧的权重，m0表示初始标识，用于表示初始时刻各个库所中拥有的托肯数，表示标签集合，L表示标记函数，通过所述标记函数向任意一个变迁t中贴上所述标签集合中的标签或者空标签λ；S102：将可能发生故障的变迁t设置为故障变迁，其中，k表示故障类型的编号；
S103：构建变迁关系矩阵C描述各个所述生产环节之间的流程关系；其中，表示输出关联矩阵，表示输入关联矩阵，Pre(p
i
,t
i
)表示从库所p
i
到变迁t
i
的弧的权重，Post(t
i
,p
i
)表示从变迁t
i
到库所p
i
的弧的权重；S104：通过所述初始标识m0对所述网络模型N进行初始化；S105：获取变迁信号序列，其中，t
i
表示第i个变迁，n表示变迁的总个数；S106：通过所述标记函数，将所述变迁信号序列δ转换为标签序列σ：其中，L()表示标记函数；S107：设置μ的初始值，μ表示所述标签序列σ中的标签的索引；S108：判断所述标签序列σ中的第μ个标签前是否存在使能故障变迁τ(k)的空标签λ，若是，进入S109；S109：根据所述变迁关系矩阵C，计算第μ个变迁信号发生后的系统到达标识M；S110：通过所述系统到达标识M，再次判断第μ个标签前是否存在使能所述故障变迁τ(k)的空标签λ，若是，进入S111；S111：确定半导体器件制造生产线存在故障，输出所述故障变迁τ(k)对应的故障类型k；S112：对μ值进行更新，重新进行S108；其中，所述S109具体为：根据所述变迁关系矩阵C，计算第μ个变迁信号发生后的系统到达标识M：其中，表示当前系统标识，C表示变迁关系矩阵，表示从第μ个变迁信号开始的变迁信号序列。
[0008]第二方面本专利技术提供了一种半导体器件制造生产线的故障诊断系统，用于执行第一方面中的半导体器件制造生产线的故障诊断方法。
[0009]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益技术效果：在本专利技术中，根据半导体器件制造生产线中各个生产环节的加工设备、加工流程以及运行逻辑构建网络模型，进而通过网络模型中故障变迁的使能情况，确定半导体器件制造生产线是否存在故障，可以完成对于半导体器件的整个制造过程的故障诊断，无需大量的训练数据，故障诊断的准确性不会受到信号质量和环境影响，提升了故障诊断的准确性与全面性。
附图说明
[0010]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本专利技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0011]图1是本专利技术提供的一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法的流程示意图。
[0012]图2是本专利技术提供的一种网络模型的结构示意图。
具体实施方式
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0014]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0015]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0016]在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0017]另外，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018]实施例1在一个实施例中，参考说明书附图1，示出了本专利技术提供的半导体器件制造生产线的故障诊断方法的流程示意图。
[0019]本专利技术提供的一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法，包括：S101：根据半导体器件制造生产线中各个生产环节的加工设备、加工流程以及运行逻辑，将生产环节中的事件抽象为变迁t，将生产环节中的状态抽象为标识m，在各个变迁t之间设置库所p，并在各个变迁t与库所p之间添加有向弧，以构建网络模型。
[0020]其中，P表示库所集合，库所集合P中包括多个库所p，库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法，其特征在于，S101：根据半导体器件制造生产线中各个生产环节的加工设备、加工流程以及运行逻辑，将所述生产环节中的事件抽象为变迁t，将所述生产环节中的状态抽象为标识m，在各个变迁t之间设置库所p，所述库所p用于存储托肯数，并在各个变迁t与库所p之间添加有向弧，所述有向弧包括从库所到变迁的弧以及从变迁到库所的弧，以构建网络模型，其中，P表示库所集合，T表示变迁集合，Pre表示从库所到变迁的弧的权重，Post表示从变迁到库所的弧的权重，m0表示初始标识，用于表示初始时刻各个库所中拥有的托肯数，表示标签集合，L表示标记函数，通过所述标记函数向任意一个变迁t中贴上所述标签集合中的标签或者空标签λ；S102：将可能发生故障的变迁t设置为故障变迁，其中，k表示故障类型的编号；S103：构建变迁关系矩阵C描述各个所述生产环节之间的流程关系；其中，表示输出关联矩阵，表示输入关联矩阵，Pre(p
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,t
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)表示从库所p
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到变迁t
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的弧的权重，Post(t
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,p
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)表示从变迁t
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到库所p
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的弧的权重；S104：通过所述初始标识m0对所述网络模型N进行初始化；S105：获取变迁信号序列，其中，t
i
表示第i个变迁，n表示变迁的总个数；S106：通过所述标记函数，将所述变迁信号序列δ转换为标签序列σ：其中，L()表示标记函数；S107：设置μ的初始值，μ表示所述标签序列σ中的标签的索引；S108：判断所述标签序列σ中的第μ个标签前是否存在使能故障变迁τ(k)的空标签λ，若是，进入S109；S109：根据所述变迁关系矩阵C，计算第μ个变迁信号发生后的系统到达标识M；S110：通过所述系统到达标识M，再次判断第μ个标签前是否存在使能所述故障变迁τ(k)的空标签λ，若是，进入S111；S111：确定半导体器件制造生产线存在故障，输出所述故障变迁τ(k)对应的故障类型k；S112：对μ值进行更新，重新进行S108；其中，所述S109具体为：根据所述变迁关系矩阵C，计算第μ个变迁信号发生后的系统到达标识M：
其中，表示当前系统标识，C表示变迁关系矩阵，表示从第μ个变迁信号开始的变迁信号序列。2.根据权利要求1所述的半导体器件制造生产线的故障诊断方法，其特征在于，半导体器件制造生产线的生产环节包括：晶圆清洗、热处理、沉积、光刻、退火、蚀刻、结合、清洁、探针测试和封装。3.根据权利要求1所述的半导体器件制造生产线的故障诊断方法，其特征在于，所述S108具体包括：S1081：根据激发规则，对所有贴有空标签的第i个故障变迁τ
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的输入库所，依次判断是否满足以下不等式：其中，表示变迁信号序列δ中第μ个变迁信号发生前库所p
i
中拥有的托肯数，表示从库所p
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到故障变迁τ
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的弧的权重；S1082：当满足以上不等式时，所述标签序列σ中的第μ个标签前存在使能的空标签λ；否则，所述标签序列σ中的第μ个标签前不存在使能的空标签λ。4.根据权利要求1所述的半导体器件制造生产线的故障诊断方法，其特征在于，在所述S110之后，所述S112之前，还包括：S113：若第μ个标签前不存在使能故障变迁τ的空标签λ，则判断所述标签序列σ中的第μ个标签是否为不确定性标签，若是，进入S114，否则进入S115；S114：根据激发规则，对第j个正常变迁t
j
的输入库所，依次判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，
申请(专利权)人：无锡安鑫卓越智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：