TWI435233B

TWI435233B - 半導體製程設備之異常預知管控裝置與方法

Info

Publication number: TWI435233B
Application number: TW100108595A
Authority: TW
Inventors: Cheng Wei Lin
Original assignee: Powertech Technology Inc
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2014-04-21
Also published as: JP5361943B2; JP2012195550A; TW201237664A; US20120239317A1

Description

半導體製程設備之異常預知管控裝置與方法

本發明係有關於適用於處理半導體裝置或部件之方法或設備，特別係有關於一種半導體製程設備之異常預知管控裝置與方法。

半導體之製造生產線包含了各式各樣的半導體製程設備，例如黏晶機、打線機、模封機等等。由於現行的預知保養技術中還不夠深根及落實執行於半導體製程設備，只能以定期保養方式避免半導體製程設備之使用壽命縮短及故障發生，目前是由技術人員依經驗判斷調整製程設備、或停止製程設備實施分解與保養。即使如此，半導體製程設備仍有發生故障之機會，這將導致設備的待修閒置。然而，半導體製程設備相當昂貴，維持高效能之產能利用率為亟需改善的課題。

在傳統業的製程設備中，已有量測振動的頻譜分析方式來判別設備是否損壞或異常，但是把其量測之儀器及分析手法直接導入半導體業領域，卻無法發揮其效果。究其原因發現是由於傳統業的設備多為定速轉動機械，轉速穩定表示振動頻率穩定，不同機台或不同量測時間所量測之資料可輕易由頻譜(FFT)比較看出結果。並且，定速轉動機械的取樣週期振源不變，較輕易取得可比較之量測資料。此外，定速轉動機械通常系統由單一驅動元件驅動。

而半導體之製程設備多為變頻轉動機械或線性運動滑軌，其轉速持續改變且周期不規律，在量測時間內轉速持續改變無法真實將振動頻率轉成頻譜(FFT)來比較。並且，量測位置有多個不同驅動元件同時作動，由不同向之伺服變頻馬達在量測時間內同時驅動，會增加振源判別難度。此外，半導體之製程設備取樣時間內驅動元件不連續作動，因驅動元件作動時間短暫，常出現在量測取樣時間內有啟動及停止現象，造成量測誤差。

有鑒於此，本發明之主要目的係在於提供一種半導體製程設備之異常預知管控裝置與方法，可協助追蹤半導體製程設備的壽命和提早預知設備的損壞期，減少設備當機與修機時間，且預防產品大量異常。

本發明之次一目的係在於提供一種半導體製程設備之異常預知管控裝置與方法，能同時量測並分析同一設備多個變頻轉動機件之振動訊號。

本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。本發明揭示一種半導體製程設備之異常預知管控裝置，該半導體製程設備內係設有一第一變頻轉動機件以及一用以驅動該第一變頻轉動機件之第一控制器，該異常預知管控裝置係包含一多通道訊號傳輸器、複數個第一振動感測器、一第一控制訊號連接線以及一振動頻譜分析儀。該多通道訊號傳輸器係包含有一轉接座以及至少一可模組化插接於該轉接座之多通道連接模組，該多通道連接模組係具有複數個訊號連接端子。該些第一振動感測器係非破壞式結合於該第一變頻轉動機件之至少一振動部位並連接至該些訊號連接端子，其中該些第一振動感測器之連接數量係較少於建立於該多通道訊號傳輸器內之該些訊號連接端子之數量，以使該些訊號連接端子有至少一多餘空出的訊號連接端子。該第一控制訊號連接線係連接前述多餘空出的訊號連接端子至該第一控制器。該振動頻譜分析儀係連接至該轉接座，用以記錄收集到的振動訊號與控制訊號並轉換為時域波型。

本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。

在前述的異常預知管控裝置中，被該些第一振動感測器貼附之振動部位係可包含振動源、振動源固定件與振動源傳動件。

在前述的異常預知管控裝置中，每一第一振動感測器係可具有一磁性感測頭，該異常預知管控裝置另可包含複數個磁化貼片，係預先安裝於該第一變頻轉動機件之至少一振動部位，以供對應磁性感測頭之吸附式貼附。

在前述的異常預知管控裝置中，每一第一振動感測器之本體係可具有一螺桿，該磁性感測頭係模組化結合至該螺桿。

在前述的異常預知管控裝置中，該轉接座係可為一高速USB載具(hi-speed USB carrier)。

在前述的異常預知管控裝置中，該第一控制訊號連接線係可具有由該第一控制器傳輸至對應連接之訊號連接端子之容許電壓，其係在正負5伏特(V)以內。

在前述的異常預知管控裝置中，該轉接座係可為單匣式，用以模組化結合單一個多通道連接模組。

在前述的異常預知管控裝置中，該轉接座係可為多匣式，用以模組化結合多個多通道連接模組。

在前述的異常預知管控裝置中，該半導體製程設備內係可設有一第二變頻轉動機件以及一驅動該第二變頻轉動機件之第二控制器，該異常預知管控裝置另可包含複數個第二振動感測器與一第二控制訊號連接線，該些第一振動感測器與該第二振動感測器之連接數量總和係較少於建立於該多通道訊號傳輸器內之該些訊號連接端子之數量，以使該些訊號連接端子有至少兩多餘空出的訊號連接端子，該第二控制訊號連接線係連接前述多餘空出的訊號連接端子之其中之一至該第二控制器。

本發明還揭示適用於前述的一種半導體製程設備之異常預知管控方法，該半導體製程設備內係設有一第一變頻轉動機件以及一用以驅動該第一變頻轉動機件之第一控制器，主要步驟係包含建立半導體製程設備之異常預知管控裝置，並以收集到的控制訊號為時間基準點，計算出在該第一變頻轉動機件之至少一振動部位在作動時之振動量均方根(Root Mean Square,RMS)，從而建立異常管控界限。

由以上技術方案可以看出，本發明之半導體製程設備之異常預知管控裝置與方法，具有以下優點與功效：

一、可藉由將振動頻譜分析儀連接至多通道訊號傳輸器作為其中之一技術手段，再將多通道訊號傳輸器之訊號連接端子與設備之控制器與振動部位連接，用以記錄收集到的振動訊號與控制訊號並轉換為時域波型，藉此，可協助追蹤半導體製程設備的壽命和提早預知設備的損壞期，減少設備當機與修機時間，且預防產品大量異常。

二、可藉由多通道訊號傳輸器之多通道連接模組具有複數個訊號連接端子作為其中之一技術手段，能同時量測並分析同一設備多個變頻轉動機件之振動訊號。

以下將配合所附圖示詳細說明本發明之實施例，然應注意的是，該些圖示均為簡化之示意圖，僅以示意方法來說明本發明之基本架構或實施方法，故僅顯示與本案有關之元件與組合關係，圖中所顯示之元件並非以實際實施之數目、形狀、尺寸做等比例繪製，某些尺寸比例與其他相關尺寸比例或已誇張或是簡化處理，以提供更清楚的描述。實際實施之數目、形狀及尺寸比例為一種選置性之設計，詳細之元件佈局可能更為複雜。

依據本發明之第一具體實施例，一種半導體製程設備之異常預知管控裝置舉例說明於第1圖之主要架構圖。該異常預知管控裝置200係包含一多通道訊號傳輸器210、複數個第一振動感測器220、一第一控制訊號連接線230以及一振動頻譜分析儀240。本發明之異常預知管控裝置係可應用於各式半導體製程設備。該半導體製程設備100內係設有一第一變頻轉動機件110以及一用以驅動該第一變頻轉動機件110之第一控制器120。

該半導體製程設備100可為各種半導體構裝設備如焊線機(Wire Bonder)、黏晶機(Die Bonder)、BGA植球機、BGA剪切機、On-Line IC印字及腳位檢測機，或為各種研發製程設備如晶圓切割機(Dicing Saw)、濺射系統、真空蒸著機、清洗設備、化學氣相沈積系統(CVD)、物理氣相沉積系統(PVD)、化學清洗蝕刻工作站(Wet Station)、快速高溫處理(RTP)、化學機械研磨機(CMP)、步進式曝光機(Stepper)、電漿蝕刻機(Etcher)、電鍍系統(Plating System)、離子植入機(Ion Implanter)、光阻灰化機(Asher)、擴散爐管(Diffusion Oven)、回火設備(Annealing)、清洗設備及多腔自動化製程設備等等。該半導體製程設備100之該第一變頻轉動機件110係具有一變頻轉動機械軌或一線性運動滑軌，其轉速為持續改變或不連續作動。如第2圖所示，在本實施例中，該第一變頻轉動機件110可例如為一黏晶機之基台(stage)Y軸移動機構，另一垂直向之變頻轉動機件係為基台X軸移動機構。如第1圖所示，該第一變頻轉動機件110係連接至該第一控制器120並藉由該第一控制器120來操作與驅動該第一變頻轉動機件110。

如第3A與3B圖所示，該多通道訊號傳輸器210係包含有一轉接座211以及至少一可模組化插接於該轉接座211之多通道連接模組212，該多通道連接模組212係具有複數個訊號連接端子213。該些訊號連接端子213係可作為訊號輸入源，可連接至該半導體製程設備之振動部位，用以收集振動訊號。在本實施例中，該轉接座211係可為單匣式，用以模組化結合單一個多通道連接模組212。具體而言，該轉接座211係可為一高速USB載具(hi-speed USB carrier)，可供與外部連接。詳細而言，如第3B圖所示，該轉接座211係具有至少一連接埠214，而該多通道連接模組212則具有一對應連接埠215，該兩連接埠214、215係為一公一母型態，對位插接該兩連接埠214、215後，可使該多通道連接模組212插接於該轉接座211。該轉接座211另具有一輸出埠(圖未繪出)，以適當線材的連接可使該輸出埠係可轉換為USB連接插頭，以連接該振動頻譜分析儀240。該振動頻譜分析儀240係可為在半導體製程設備之外部電腦、筆記型電腦、分析儀、A/D轉換器(類比/數位轉換器)、顯示器或記錄器。在一具體實施例中，該多通道訊號傳輸器210可為National Instruments公司所開發之同步化動態訊號擷取(Dynamic Signal Analyzer,DSA)產品，透過該多通道訊號傳輸器210可擷取半導體製程設備的各式振動訊號，更可擷取控制訊號(具體結構容後詳述)，再使用相關軟體套件做進一步的資料分析與處理。

如第1與2圖所示，該些第一振動感測器220係非破壞式結合於該第一變頻轉動機件110之至少一振動部位111並連接至該些訊號連接端子213，故不會破壞半導體製程設備之內部結構，而不會影響設備保固與維修。特別的是，該些第一振動感測器220之連接數量係較少於建立於該多通道訊號傳輸器210內之該些訊號連接端子213之數量，以使該些訊號連接端子213有至少一多餘空出的訊號連接端子213。在本實施例中，如第1圖所示，該些第一振動感測器220之被連接數量係為3，該多通道連接模組212係具有4個訊號連接端子213。當選用部份數量之該些訊號連接端子213連接好該些第一振動感測器220之後，還可剩下一個多餘空出之訊號連接端子213A。該第一控制訊號連接線230係連接前述多餘空出的訊號連接端子213A至該第一控制器120。故該些訊號連接端子213之其中之一係連接該第一控制器120，使該多通道訊號傳輸器210係可同時量測到變頻轉動機件之振動訊號及對應控制器之控制訊號。當該第一控制器120發出一控制訊號以驅動該第一變頻轉動機件110，同時以並聯方式透過該第一控制訊號連接線230與該多通道連接模組212而可偵測到同步之控制訊號，並且在同步狀態下該些第一振動感測器220亦偵測到該第一變頻轉動機件110在不同振動部位之振動訊號，以構成配對組合之控制訊號與振動訊號。較佳地，該第一控制訊號連接線230係可具有由該第一控制器120傳輸至對應連接之訊號連接端子213之容許電壓，其係在正負5伏特(V)以內，可確保該多通道訊號傳輸器210內之所有連接端子213，可供傳輸控制訊號與振動訊號之使用。換言之，該多通道連接模組212並不需要特別設計專用於傳輸控制訊號之連接端子，所有的連接端子213只要有空出的位子都可以被選擇用以連接該第一控制訊號連接線230，只需要在該振動頻譜分析儀240的操作界面設定正確即可。

再如第2圖所示，被該些第一振動感測器220貼附之振動部位係可包含振動源、振動源固定件與振動源傳動件，例如半導體製程設備內之伺服驅動馬達、馬達前端固定環與滾珠導桿(或導桿驅動的工作滑台，或高速主軸)。而該振動部位111是指與振動源有連動關係而被選定進行量測振動訊號之部位，通常該半導體製程設備100之該些振動部位111之振動源係具有不同之轉速、負載、振動頻率與行程，無法依據ISO-10816或其他規範設定警戒值。

說一步說明該些第一振動感測器220之其中一種具體的非破壞式結合方式。如第4A圖所示，每一第一振動感測器220係可具有一磁性感測頭221。如第4B圖所示，每一第一振動感測器220之本體係可具有一螺桿222，該磁性感測頭221係可模組化結合至該螺桿222，以方便進行更換或維修。故該些第一振動感測器220可非破壞式結合至該半導體製程設備內所預定之振動部位。具體而言，如第4B與5A圖所示，該磁性感測頭221之背面係具有一螺孔223，以供該螺桿222螺合，該螺孔223係不貫穿該磁性感測頭221。如第5B圖所示，該磁性感測頭221之正面係設有一收音器，以清楚接收設備之振動訊號。該磁性感測頭221係可由釹鐵硼磁石(neodymium magnet)製成的強力磁鐵。在本實施例中，該磁性感測頭221之外形係可呈六邊形體，然而不受限定地，在其他之實施例中，該磁性感測頭221係可為其他形體。該些第一振動感測器221可藉由導線連接至部分之該些訊號連接端子213。

如第2圖所示，該異常預知管控裝置200另可包含複數個磁化貼片250，若欲量測之振動部位111為非可磁吸之金屬材質時，可在該些振動部位111貼上該些磁化貼片250。換言之，該些磁化貼片250係可預先安裝於該第一變頻轉動機件110之振動部位111，以供對應磁性感測頭221之吸附式貼附，並作為重覆貼附之定位點。該些磁化貼片250係可為一導磁金屬，例如鐵或鋼等金屬。該些磁化貼片250係可以黏附方式固定於預量測之振動部位111。較佳的，一磁化貼片250之面積係相同或稍大於一磁性感測頭221之面積，以提供足夠之吸附面積，增加磁吸力。由於該些第一振動感測器220係以磁吸力結合於該磁化貼片250，故不會破壞該半導體製程設備100，且具有方便於拆卸與定位之功效。昂貴的半導體製程設備仍可以保有原廠保固與維修服務。

再如第1圖所示，該振動頻譜分析儀240係連接至該多通道訊號傳輸器210之該轉接座211，用以記錄收集到的振動訊號與控制訊號並轉換為時域波型(time-wave form)。藉此，可協助追蹤半導體製程設備的壽命和提早預知設備的損壞期，減少設備當機與修機時間，且預防產品大量異常。具體而言，該振動頻譜分析儀240係可為一個人電腦、可攜帶式筆記型電腦、分析儀、A/D轉換器(類比/數位轉換器)、顯示器或記錄器，具有顯示、運算、分析或儲存能力。較佳的，該振動頻譜分析儀240係可內含有或者是連線至一具有資料庫之伺服器(圖未繪出)，用以儲存與讀取該半導體製程設備100之相關資訊或歷史保養記錄。該振動頻譜分析儀240係可用以經常性或抽檢式監視該些第一振動感測器220收集到的振動訊號與控制訊號，並依測定值做為時間序列之波形資料，透過分析將可能發生異常之設備找出，以提示設備管理人員對突發性不良之設備即時明確找出原因並加以處理。在本實施例中，該振動頻譜分析儀240係可依事先設定，用以計算出振動量均方根(RMS)、振動最高峰值(Peak)、振動波峰因數(Crest Factor)、振動最高峰號(Peak#)。並可繪製上述計算值之趨勢圖、依需求產出日/周/月報表、以及可根據計算結果，建立異常設備列表。

依據本發明之第二具體實施例，另一種半導體製程設備之異常預知管控裝置舉例說明於第6圖之主要架構圖。該半導體製程設備100內係設有一第一變頻轉動機件110以及一用以驅動該第一變頻轉動機件110之第一控制器120。該異常預知管控裝置300係包含一多通道訊號傳輸器210、複數個第一振動感測器220、一第一控制訊號連接線230以及一振動頻譜分析儀240。其中與第一實施例相同的主要元件將以相同符號標示，故可理解亦具有上述之相同作用，在此不再予以贅述。

在本實施例中，該轉接座311係可為多匣式，用以模組化結合多個多通道連接模組212。如第7A圖所示，在本實施例中，該轉接座311係能模組化結合八個多通道連接模組212，每個多通道連接模組212係具有四個訊號連接端子213，因此，該多通道訊號傳輸器210係可具有三十二個訊號連接端子213，可依需求增減多通道連接模組212，以取得單一設備不同振動部位之振動訊號與對應控制訊號，故能同時量測同一設備多個變頻轉動機件之振動訊號。該多通道訊號傳輸器210或者是能同時取得多個設備之振動訊號與對應控制訊號。

關於該轉接座311之多匣式結構可參見第7A與7B圖，該轉接座311係具有複數個連接埠314，每一連接埠314係可連接一個多通道連接模組212。該轉接座311另可包含有至少一輸出埠316，可供與一外部電腦、分析儀、A/D轉換器(類比/數位轉換器)、顯示器或記錄器連接。

再如第6圖所示，該半導體製程設備100內係可設有一第二變頻轉動機件130以及一驅動該第二變頻轉動機件130之第二控制器140。該第二變頻轉動機件130係連接至該第二控制器140並藉由該第二控制器140來操作與驅動該第二變頻轉動機件130。

該異常預知管控裝置300另可包含複數個第二振動感測器260與一第二控制訊號連接線270。該些第二振動感測器260係非破壞式結合於該第二變頻轉動機件130之至少一振動部位並連接至該些訊號連接端子213。該些第一振動感測器220與該第二振動感測器260之連接數量總和係較少於建立於該多通道訊號傳輸器210內之該些訊號連接端子213之數量，以使該些訊號連接端子213有至少兩多餘空出的訊號連接端子213，該第二控制訊號連接線270係連接前述多餘空出的訊號連接端子213之其中之一至該第二控制器140。換言之，每一多通道連接模組212係至少留有一訊號連接端子213供連接至一控制器。藉由該些多通道訊號傳輸器210之訊號連接端子213連接至該些第一振動感測器220、該第一控制器120、該些第二振動感測器260與該第二控制器140，再藉由該輸出埠316連接該振動頻譜分析儀240，並將收集到的振動訊號與控制訊號轉換為時域波型，做進一步的分析，將可能發生異常之設備找出，以提示設備管理人員對突發性不良之設備即時明確找出原因並加以處理。

在一具體實施例中，如第8圖所示，該振動頻譜分析儀將收集到的該第一變頻轉機件之控制訊號係轉換為第8圖(A)之控制訊號波型，所收集到的並且與該控制訊號相關連之振動訊號係轉換為第8圖(B)至(D)之振動訊號波型。因此，第8圖(B)至(D)之振動訊號波型係取自於該第一變頻轉機件之不同振動部位，而具有不同之振動波型，可觀察其趨勢變化，建立設備之預知保養時程。

本發明還揭示適用於前述的一種半導體製程設備之異常預知管控方法，以收集到的控制訊號為時間基準點，計算出在該第一變頻轉動機件之至少一振動部位在作動時之振動量均方根(Root Mean Square,RMS)，從而建立異常管控界限。其中振動量均方根(RMS)=[(y1^2+y2^2+y3^2+...+yN^2)/N]^1/2，其中y1~yN表示對應至感測器編號之振動量，N表示與同一控制訊號相關連之感測器數目。

請參閱第9至21圖所示，以下進一步說明該振動頻譜分析儀之界面操作流程，以彰顯本案之功效。

如第9圖所示，進行量測硬體設定之感測器設定。首先，選擇量測硬體設定圖示(ICON)，選擇「感測器設定」欄，或由工具列中設定並拉選出感測器設定，便開啟了感測器設定表。接著，按滑鼠右鍵畫面出現感測器設定表，表內至少提供「新增感測器」、「編輯感測器」和「刪除感測器」三項功能選項。其中「新增感測器」為開啟設定感測器視窗建立全新的感測器，信號型態由該振動頻譜分析儀內系統提供，含Acc,Vel,Disp,Force或其它型感測器，輸入完成後按確定鍵，系統將會儲存該筆資料，其中型態欄位和單位欄位提供選項功能，可參考該異常預知管控裝置之連接結構予以定義。「編輯感測器」係透過在已知的感測器表單中選擇類似的感測器資料並點選編輯開啟感測器設定視窗，對其中某幾項進行修改後，按確定鍵後完成修改編輯或按另存感測器儲存成新的感測器資料，感測器資料不能重複，此由系統自行檢查。而「刪除感測器」係透過在已知的感測器資料中，先在上表選擇類似的感測器資料點選並按刪除鍵後，系統會顯示是否確定刪除的警告訊息，選擇”是”將該感測器自資料庫刪除，刪除前會出現警告信號，要使用者確認後再執行刪除。

如第10圖所示，進行量測硬體設定的DAQ設定。選擇量測硬體設定圖示(ICON)，選擇「擷取器設定」欄。畫面上出現信號擷取器設定表，表內至少提供新增、編輯和刪除DAQ三項功能，其中DAQ是資料擷取(data acquisition)的縮寫，所指者為前述的多通道訊號傳輸器，信號擷取器係相當於前述之多通道連接模組。DAQ廠家型號由系統提供能支援的廠家設備型號，使用者選定後，系統會出現對應該型號的設定次列表(sub-table)，使用者可在此表中放入細節。「新增DAQ功能」表示在信號擷取器設定表按新增開啟量測硬體視窗建立全新的信號擷取器，並按確定完成新增量測硬體，其中廠商欄位和頻道數目欄位提供選項功能，可參考該異常預知管控裝置之連接結構予以定義。「編輯DAQ」表示透過在已知的信號擷取器資料中，先在上表選擇類似的信號擷取器資料按滑鼠兩下確定後，游標移至下方的新增/修改表，對其中某幾項進行修改後，按確定鍵後儲存成新的信號擷取器資料，信號擷取器資料不能重複，可由系統自行檢查。「刪除DAQ」表示透過在已知的信號擷取器資料中，先在上表選擇類似的信號擷取器資料按滑鼠兩下確定後，系統會顯示是否確定刪除的警告訊息，選擇“是”將該信號擷取器自資料庫刪除。

如第11與12圖所示，為進行半導體製程設備管理的畫面。設備管理包括區域/機台/設備/零件四層架構，零件下含測點/趨勢監控信號型態(預設含RMS,Peak,Crest factor,Threshold peak no,Threshold Peak val)，每組監控信號警戒值包含警告值/危險值兩種。使用者可在影像輔助說明欄存入相關的輔助說明圖檔或文字檔。請注意的是，設備組定義為包含一個驅動馬達所驅動完成工作的單元工作組件，例如設備組內含伺服驅動馬達，滾珠導桿和導桿驅動的工作滑台或高速主軸。在樹狀結構畫面中以按滑鼠右鍵來產生操作畫面。操作包含新建/複製/貼上/刪除四種功能。「新建」功能表示能產生一組全空白等待輸入資料的畫面欄位。「複製」功能表示將目前已建資料的區域或機台或設備下的資料複製(不含測點下的量測資料)，複製至暫存檔，可藉由貼上的功能將複製資料貼在樹狀圖上，來產生新的區域/機台或設備。「貼上」功能係將複製的貼上，並將名稱反白，讓使用者修改名稱成為新的區域/機台或設備，只能同層級的資料貼上，非同層級位置不能執行此功能。「刪除」功能係將選擇的區域/機台或設備刪除，刪除的資料包含量測的資料，刪除前會出現警告信號，要使用者確認後再執行刪除。

使用者可在影像輔助說明欄存入相關的輔助說明圖檔或文字檔，使用者在像輔助說明欄按滑鼠左鍵，系統將該圖檔顯示在輔助影像視窗中，該視窗可以放大或縮小，預設大小為畫面中輔助影像視窗的預設尺寸。關於其操作方式係在影像輔助說明欄按滑鼠右鍵來產生操作畫面，操作包含新建/刪除功能，其中「新建」功能表示產生資料選擇畫面(自動搜尋圖檔和文字檔)，選擇確認後，在說明欄內填入註解，以方便往後的查詢。

以下是關於量測與量測路徑設定之操作。首先，如第13圖所示，選擇「量測與量測路徑設定」的圖示(ICON)之後，按滑鼠右鍵，出現如第14圖之操作視窗。提供「新建量測路徑」、「複製量測路徑」、「貼上量測路徑」、「選擇量測路徑」與「刪除量測路徑」之功能。「新建量測路徑」是提供使用者建立量測設定&量測路徑設定。操作程序應先至DAQ量測設定視窗進行DAQ設定。在輸入設定名稱中，例如ASC-XXYYY機台32槽道選擇系統已有的DAQ設備(即多匣式多通道訊號傳輸器)，系統會根據所選的DAQ提供一組預設資料，包含量測頻寬、量測時間、量測模式、觸發頻道、相對可量測的頻道數目。當使用者按「修改量測設定鈕」，可修改的欄位會反白，使用者可在其中完成修改設定，離開本設定，系統會自動儲存目前的設定完成DAQ量測設定後，滑鼠選功能表中的量測機台載入功能，進行量測路徑設定使用者可自行托卸區域內所欲量測的機台至量測點對應表中，系統會在該機台中的各個設備組量測振動點號外，另外加上一個馬達伺服控制信號的量測點。DAQ槽道欄為輸入量測點號所對應的DAQ信號頻道，頻道上限為DAQ系統所提供的最大信號輸入頻道數。設定完成之後，按儲存量測路徑鈕，輸入量測路徑名稱例如：機台#2 NIComp-32 2kHz，代表本路徑量測是採用NI Compdeck 32 channel DAQ，量測取樣率採2kHz，使用者可透過選擇量測路徑來載入已知的量測路徑檔，操作方式按滑鼠右鍵選「選擇量測路徑」功能，系統會列出該區域內所含的各種已存的量測路徑名稱。使用者選擇確定後，可直接進行資料量測或修改路徑內容後，存成新的量測路徑並進行資料量測，如第15圖所示。此外，透過「選擇量測路徑」功能，只能修改量測點對應表內容，但不能修改DAQ量測設定內容。

在進行資料量測時，首先建立DAQ槽道所對應的感測器，透過DAQ對應感測器視窗可選擇系統目前擁有且已輸入的振動感測器列出，提供給使用者選擇。此外，當信號類型為伺服控制信號，則無法選擇感測器，序號欄為Non。

在按第15圖中信號量測視窗中的量測確定鈕之前，使用者先選取執行哪個量測路徑，例如選路徑1(量測點對應表視窗中的該量測路徑將反白)，按開始量測後，系統將按照DAQ量測設定中的量測設定和量測點對應表視窗中的量測路徑開執行資料量測和處理，量測的過程會有量測進程的條形圖(bar chart)來指示目前的量測進度。所量測到控制訊號與振動訊號轉換成時域波型的畫面即如第16圖所示。量測結束之後，使用者可在資料儲存前按原始信號檢視鈕，以檢視所量測各頻道的原始波形信號，來查看目前的量測信號是否正確，使用者可按在原始信號檢測視窗下方的左或右鍵來看各個頻道所擷取到的波形信號確定量測信號無誤後，使用者按下第17圖右下角中「計算並儲存」鍵，系統會將所量測的資料存入對應的資料庫中，供往後的趨勢分析用。

第18圖係繪示測點趨勢分析的操作畫面。選擇圖表圖示(ICON)，並按下畫面功能欄處的「趨勢分析」鈕，使用者可在左邊樹狀視窗選擇所要分析的設備，右邊分析區會顯示該設備所對應的所有測點，該測點所對應的信號型態，警戒值和危險值。同時趨勢圖視窗會顯示最近量測值的趨勢圖，預設值為最近12筆的資料，趨勢圖下方為資料表列，內含該筆資料的量測時間，資料值和設備當時的狀態。趨勢圖提供游標功能，游標所在處相對的資料在資料表列中會以反白的方式來呈現。

第19圖係關於最近異常設備表列之操作畫面。選擇「趨勢分析」圖示(ICON)，再按畫面功能欄處的「最近異常機台」鈕，系統會搜尋該區域中所有設備最近一次量測值處於警告或危險的點號，並將其資料詳細表列在表中，使用者可透過近期異常設備表列的表格中，一覽目前管制區域中的設備有異常之設備。

關於診斷與維修記錄之說明如下。如第20圖所示，振動頻譜分析儀提供兩種問題記錄格式。一為問題診斷紀錄：將異常危險的設備，透過趨勢分析和波型頻譜信號分析後，做出的設備問題研判和改善建議輸入系統成為紀錄。使用者可以透過時間排序，機台排序等功能來迅速找出過去的診斷紀錄以協助目前的問題研判。另一為為設備維護保養紀錄：設備參考問題診斷紀錄提出的建議改善後的結果，紀錄在設備維護保養紀錄，方便將來作為維修歷史資料查詢。

第21圖為資料庫匯出/匯入的操作畫面。將所要保存的區域內所有的檢測資料以匯出的方式至指定的儲存位置，先選擇「資料匯出/匯入」之圖示，待畫面恢復到專案設定的畫面，使用者應在樹狀圖視窗中，選擇所欲保存的區域(即移動滑鼠至指定區域，按左鍵該區域反白)，再按滑鼠右鍵出現「資料匯出/資料匯入」選擇視窗，選擇後出現資料儲存區選擇畫面。選定區域後將資料匯出，系統根據會以區域名稱與日期時間作為資料匯出名稱將資料匯出。而「資料匯入」係由系統將選定的匯入資料內含的區域資料匯入資料庫，並顯示在樹狀圖中，若遇到相同的區域設備名稱，系統會提出警告，是否要覆蓋該資料。

因此，依照本發明之半導體製程設備之異常預知管控裝置能將由半導體製程設備中得到振動訊號與控制訊號轉換為時域波型，並進行有效管理與分析，藉以符合半導體製程設備的預知式保養之要求並能評估在異常發生之前的設備使用壽命。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本項技術者，在不脫離本發明之技術範圍內，所作的任何簡單修改、等效性變化與修飾，均仍屬於本發明的技術範圍內。

100．．．半導體製程設備

110．．．第一變頻轉動機件

111．．．振動部位

120．．．第一控制器

130．．．第二變頻轉動機件

140．．．第二控制器

200．．．異常預知管控裝置

210．．．多通道訊號傳輸器

211．．．轉接座

212．．．多通道連接模組

213．．．訊號連接端子

213A．．．多餘空出之訊號連接端子

214．．．連接埠

215．．．連接埠

220．．．第一振動感測器

221．．．磁性感測頭

222．．．螺桿

223．．．螺孔

230．．．第一控制訊號連接線

240．．．振動頻譜分析儀

250．．．磁化貼片

260．．．第二振動感測器

261．．．磁性感測頭

270．．．第二控制訊號連接線

300．．．異常預知管控裝置

314．．．連接埠

311．．．轉接座

316．．．輸出埠

第1圖：依據本發明之第一具體實施例的一種半導體製程設備之異常預知管控裝置之主要架構圖。

第2圖：依據本發明之第一具體實施例的異常預知管控裝置所使用於一種半導體製程設備之局部立體示意圖。

第3A與3B圖：依據本發明之第一具體實施例的異常預知管控裝置之多通道訊號傳輸器在組合後與組合前之立體示意圖。

第4A與4B圖：依據本發明之第一具體實施例的異常預知管控裝置中振動感測器在組合有磁性感測頭與拆卸後之立體示意圖。

第5A與5B圖：依據本發明之第一具體實施例的異常預知管控裝置中磁性感測頭之後視立體圖與前視立體圖。

第6圖：依據本發明之第二具體實施例的另一種半導體製程設備之異常預知管控裝置之主要架構圖。

第7A與7B圖：依據本發明之第二具體實施例的異常預知管控裝置中多通道訊號傳輸器在組合後及組合前轉接器之立體示意圖。

第8圖：利用本發明之異常預知管控裝置收集到的控制訊號與振動訊號之時域波型圖。

第9至21圖：依據本發明之異常預知管控裝置中，以振動頻譜分析儀操作異常預知管控方法之操作畫面圖。