跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.210.85.190) 您好!臺灣時間:2022/11/30 00:53
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:石又尹
論文名稱:以小波轉換演算法建構半導體晶圓缺陷圖樣辨識系統
論文名稱(外文):Wavelet Transform Algorithm Based Wafer Defect Map Pattern Recognition System in Semiconductor Manufacturing
指導教授:陳飛龍陳飛龍引用關係劉淑範劉淑範引用關係
指導教授(外文):Fei-Long ChenShu-Fan Liu
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工業工程與工程管理學系
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:半導體晶圓缺陷影像處理小波轉換
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:367
  • 評分評分:
  • 下載下載:70
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
近年來由於半導體產業的快速發展,對於製程技術的要求越來越高,且良率亦是製造業中重要的獲利指標之一,如何提高製程的良率是一項非常重視的議題。在半導體每道重要製程後所進行之晶圓缺陷圖樣檢測中發現,缺陷圖樣與製程問題間有著密不可分的關係,因此晶圓上的缺陷圖樣資料成為提供工程師改善製程良率問題的重要線索,有鑑於此,本研究提出一能夠有效辨識晶圓缺陷圖樣之架構與方法論,並針對半導體廠所關心之晶圓缺陷圖樣包括曲線型、直線型、戒指型、區域型、放射型、重複型與晶片邊緣型共七種缺陷圖樣進行分析。本研究之分析步驟以半導體廠實際所收集到的缺陷資料轉換成影像方式呈現,並利用影像處理的技術濾除隨機性的缺陷點,接著將留在晶圓上的系統性缺陷進行分群的動作,並擷取分群後每一群缺陷所涵蓋之最小矩形區域,以利後續特徵值的擷取能更準確。接著為本研究分析之核心部份,將所擷取到的缺陷所形成的矩型區域,進行二維的小波轉換,並進一步計算每一頻帶之小波能量特徵值,當作本研究缺陷圖樣之特徵值,將特徵值轉化為特徵向量,並將其投射至特徵空間,利用階層式聚合演算法所形成的七個群聚之距離,並將其分類到距離最近的群聚,以有效辨識出七種缺陷圖樣。本研究之實證結果發現,針對七種缺陷圖樣之辨識正確率達到95%,因此本研究所提出之辨識分析方法具有相當的準確性,同時能夠輔助工程師快速有效率的辨識缺陷圖樣以改善半導體良率問題。
In recent years, the semiconductor industry has been a high-growth business. Yield improvement is more and more important for the process of semiconductor manufacturing since it is an important element to ensure the profitability. Defect spatial pattern impedes yield and it can reveal the root cause of the occurred defects. For this consideration, this research intends to develop a defect spatial pattern methodology for yield enhancement. Defect spatial patterns are classified into seven categories including Curve Type, Line Type, Local Type, Ring Type, Radial Type, Repeat Type and Die Edge Type. To achieve the purpose of recognition, the coordinate data are transformed into image format and image processing techniques are applied to eliminate the random defects. Clustering methods are then applied to locate systematic defects. Minimum rectangle area method is collected cluster defects for further analysis. The feature extraction procedure in this research is adopted by wavelet transform algorithm. By setting feature vectors into feature space and applying hierarchical agglomerative algorithm to clustering, the result is expected to reach the goal of description and classification. The proposed methodology is verified with industrial data from a famous semiconductor company in Taiwan. The average accuracy of recognition is 95%.The experimental results show that this method can successfully recognize the defect spatial patterns and enhance the yield in semiconductor manufacturing.
ABSTRACT I
中文摘要 II
致謝詞 III
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 研究方法 4
1.5 研究架構 6
第二章 文獻回顧 7
2.1 半導體製造過程介紹 7
2.1.1 半導體前段製程 8
2.1.2 半導體後段製程 10
2.2 晶圓缺陷(defect)分析 11
2.3 圖樣辨識(Pattern Recognition) 13
2.3.1 數位影像處理介紹 14
2.3.2 影像前處理(去除雜訊) 16
2.3.3 特徵擷取 19
2.3.4 影像辨識分類方法 23
2.4 群集方法論(Clustering Methodology) 24
2.5 小波轉換 27
2.5.1 二維小波轉換 30
第三章 晶圓缺陷圖樣辨識方法 33
3.1 問題定義 33
3.2 研究架構與流程 35
3.3 缺陷圖樣辨識與分析 36
3.3.1 缺陷資料前處理 36
3.3.2 缺陷影像分群 42
3.3.3 以小波轉換作特徵值擷取 45
3.3.4 階層式聚合演算法(hierarchical agglomerative algorithm) 47
第四章 系統實做與實證分析 49
4.1 系統架構介紹 49
4.2 系統驗證與實作 50
4.3 系統驗證 58
4.4 結果討論 61
第五章 結論 64
5.1 結論 64
5.2 未來研究發展方向 65

參考文獻 67
附錄1 71
王怡絜,「交錯圖形偵測應用於半導體缺陷圖樣辨識之研究」,碩士論文,國立清華工業工程與工程管理學系研究所(2006).

高玉惠,「小波轉換應用於影像自動判釋崩塌地分析」,碩士論文,國立成功大學(2004).

連國珍,數位影像處理,儒林圖書公司,2004.

黃志凱,「自動化分類晶圓缺陷圖樣-使用混合圖形特徵辨識」,碩士論文,國立清華工業工程與工程管理學系研究所(2006).

陸陭達,「影像處理技術為基礎之空間性缺陷圖樣辨識演算法」,碩士論文,國立清華工業工程與工程管理學系研究所(2005).

劉巧雯,「利用資料挖礦方法建立半導體晶圓圖之分群分類系統」,碩士論文,國立清華工業工程與工程管理學系研究所(2001).

劉淑範,「以工程資料為基礎之晶圓良率特徵值模式架構與分析」,博士論文,國立清華工業工程與工程管理學系研究所(2004).

謝祥文,「區域分割為基礎之晶圓缺陷圖樣辨識演算法」,博士論文,國立清華工業工程與工程管理學系研究所(2004).

Aleksander, I., Morton, H., “An Introduction to Neural Computing” Chapman and hall, (1990).

Ankerst, M., Breuning, M., Kriegel, H. P. and Sander, J., “OPTICS: Ordering points to identity the clustering structure,” Proceedings of the 1999 ACM SIGMOD international conference on Management of data, 28(2), pp.49-60, (1999).

Breaux, L., Singh, B., “Automatic Defect Classification System For Patterned Semiconductor Wafers” IEEE International Symposium on Semiocnductor Manufacturing, pp68-73, (1995).

Chen, F. L., Liu, S. F., “A Neural-Network Approach To Recognize Defect
Spatial Pattern In Semiconductor Fabrication” IEEE TRANSACTIONS ON SEMICONDUCTOR MANUFACTURING, VOL.13, NO.3, pp.366-373, (2000)

Ester, M., Kriegel, H. P., Sander, J. and Xu, X., “A density-based algorithm for discovering clusters in large spatial databases,” Conf. Knowledge Discovery and Data Mining, pp.226-331,(1996).

Friedman, D. J., Hansen, M. H., Nair, V. N., and James, D. A., “Model-free estimation of defect clustering in integrated circuit fabrication” IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, pp.344-359, (1997).

Gonzalez, R. C., Woods, R. E., Rafael C. G., and Richard, E.W., “Digital image processing,” Prentice Hall, (2002).

Guha, Sudipto, Rastogi, Rajeev, and Shim, Kyuseok, “CURE: An Efficient Clustering Algorithm for Large Databases,” ACM-SIGMOD International Conference on Management of Data, 73-84(1998).

Huanh, C. J. , Wu,C. F. and Wang, C. C., ”Image processing techniques for wafer defect cluster identification” , IEEEE Design & Test of Computers, (2002).

Jain, A. K., Trier, I. D., Taxt, T., “FEATURE EXTRACTION METHODS FOR CHARACTER RECOGNITION-A SURVEY” Elsevier Science Ltd, pp641-642,(1996).

Kaempf, U., “The Binomial Test:A Simple Tool To Identify Process Problems,” IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, pp.160-165, (1995)

Mirza, A. I. , Donoghue, G., O’ ,Drake, A. W.,”Spatial Yield Modeling for Semiconductor Wafers” , IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference, pp.276-281, (1995).

Misiti, M., Misiti, Y., Oppenheim, G., Poggi. J. M., “MATLAB Wavelets toolbox” User's Guide, Versionl, Maths Works Inc.,(1996).

Mohan, C. K., Mehrotra, K., Ranke, S., ” Elements of Artificial Neural Networks” (1997).

Nemoto, K., Ono, M., Ariga, M., ”An Effective Method for Yield Enhancement using Zonal Defect Recognition” IEEE Semiconductor Manufacturing Conference Proceedings, pp.E25-E28, (1997).
Petersen, M. E., Ridder, D., Handels, H., “Image processing with neural networks—a review” Copyright Elsevier Science, Vol. 35, No. 10, pp. 2279-2301, (2002).

Su, C. T., Yang, T., Ke, C.M., “A Neural-Network Approach for Semiconductor Wafer Post-Sawing Inspection” IEEE TRANSACTIONS ON SEMICONDUCTOR MANUFACTURING, VOL. 15 NO. 2, pp260-266, (2002).

Wan,g Wei, Yang, Jiong, and Muntz, Richard, “STING: A Statistical Information Grid Approach to Spatial Data Mining,” International conference on very large data base, pp.186-195,(1997).

Wong, A. Y., “A Statistical Parametric and Probe Yield Analysis Methodology” Proceedings of the IEEE International Symposium on Defect and Fault Tolerance in VLSI Symtems, pp.131-139, (1996).

Yorgos A. Karayiannis, Radovan Stojanovic Pariaiotis Mitropoulos, Christos Koulamas, Thanos Stouraitis, Stavros Koubias, George Papadopoulos, “Defect Detection and Classification on Web Textile Fabric using Multiresolution Decomposition and Neural Networks,” IEEE , pp. 765-768, (1999).

Zhang, T., Ramakrishnan, R. and Livny, M., “Birch: An efficient data clustering method for very large database,” Processing of the ACM SIGMOD international conference on Management of data,25(2),pp.103-114,(1996).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 張國慶,1995年3月,「追尋『台灣意識』的定位:透視<論台灣的本土化運動>之迷思」,中外文學,第23卷第10期。
2. 馬森,1992,「台灣文學的中國結與台灣結-以小說為例」,聯合文學,第8
3. 邱貴芬,1995年10月「國家認同與文化認同不可混為一談」,中外文學,第24
4. 邱貴芬,1995年10月,「國家認同與文化認同不可混為一談」,中外文學,第
5. 邱貴芬,1995,「國家認同與文化認同不可混為一談」,,中外文學,24卷5
6. 邱貴芬,1995,「是後殖民不是後現代-再談台灣身分/認同政治」,中外文學,
7. 邱貴芬,1992,「『發現台灣』:建構台灣後殖民論述」,中外文學,21卷2
8. 邱貴芬,1992年7月,「『發現台灣』:建構台灣後殖民論述」,中外文學,
9. 邱貴芬,1992年7月,「發現台灣:建構台灣後殖民論述」,中外文學,第242
10. 邱貴芬,2000年7月,「從戰後初期女作家的創作談台灣文學史的敘述」,中外文學,第29卷第2期,頁313-32。
11. 蕭新煌,1989,「常代知識分子的『鄉土意識』:社會學的考察」,收錄於知識分子與台灣發展,中國論壇編委會主編。 台北:聯經。
12. 謝里法,1992,日據時代台灣美術運動史。台北:藝術家出版社
13. 蔡英文,1997,「認同與政治:一種理論性之反省」,政治科學論叢。國立政治大學政治系。
14. 陳昭瑛,1992年7月,「霸權與典律:葛蘭西的文化理論」,中外文學,第21
15. 陳光興,1991,「飛躍杜鵑窩:統獨與人民民主的新國際在地主義」,當代,64