以PLS為基礎的dEWMA控制器於多變數半導體製程之研究

PLS Based dEWMA Controller for MIMO Semiconductor Processes

王凡(Fan Wang)

指導教授 ： 陳榮輝

中原大學/工學院/化學工程研究所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6840/cycu200500674

摘要

由於在半導體製造產業中，具有品質要求高、產品價格高、批次產量低，與變數複雜性的特性，因此發展一套控制策略改進製程絕對有其必要性。除了上述特性外，由於半導體製造產業產品之多樣性與生命週期短，要於短時間內對其製程推導物理模式以建構控制策略實屬不易，因此利用數據模式發展之控制策略較有可行性。

對於多變數之半導體製程，傳統多變數程序系統控制方法之優點可將變數之間的關聯性影響去除，並拆解配對為多單環路獨立控制；而其缺點為數據模式參數均假設固定不變。因此當製程會隨時間或是批次操作改變時，其控制效能不彰。而過去半導體多變數控制技術之優點為能處理製程隨時間或是批次操作改變之情況，但是受限於其控制方法，其缺點是控制結果可能會引發控制不穩定情況。

基於以上理由，本研究主要為發展一結合傳統程序系統控制方法與過去半導體控制技術之控制策略，並利用其優缺點互補之特性，保留優點剔除缺點使控制效能有所提升。最後，本研究將以一半導體化學機械研磨製程範例，利用傳統多變數程序控制方法及過去半導體多變數控制策略，與本研究所擬的方法進行比較，說明本研究所提方法之優勢性。

關鍵字

部分最小平方法 ； 化學機械研磨 ； 半導體控制策略

並列摘要

The modification of the PLS(partial least squares) modeling procedure is developed. It permits incorporation of a dEWMA(double exponentially weighted moving average) control algorithm into the standard run-to-run controller design. This makes it possible to extract the strongest relationship between the input and the output variables by using the resulting structure PLS model. It is particularly useful for inherent noise suppression. Also, the non-squared MIMO control system can be decomposed into a multiloop control system by employing precompensators and postcompensators of the PLS model constructed from the input and output loading matrices. Then the conventional dEWMA controller can be separately and directly applied to each SISO control loop. The performance of the proposed method is illustrated through a Chemical-Mechanical Polishing(CMP) process which is a critical semiconductor manufacturing processing step.

並列關鍵字

chemical-mechanical polishing ； Run-to-Run control ； partial least squares

參考文獻

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