TWM495616U - 機台測機複合式顯示與監控裝置 - Google Patents

Description

機台測機複合式顯示與監控裝置

本創作係有關於機台測機裝置，尤其是一種機台測機複合式顯示與監控裝置。

傳統的半導體製程機台其良率的檢測是獨立進行，一般是一台、一台機台抽樣檢測，若發現不合格率太高的機台，就予以校正或汰換，此檢測方式較為耗時且成本高。而且必須等到製程結束後，再一個、一個量測成品的性質，無法在製造過程中就能即時紀錄成品的性質資料，並同時進行統計處理及資料整合顯示之功能。

在習知技術中，半導體製程機台與品管檢測裝置，是兩個獨立的系統，各自運作並沒有統一整合在一起。所以品管效率低，不能從製造端到品管端串成一條連貫系統。所以無法快速反應製程的修正工作，也無法快速篩選出不良的機台。

故本案希望提出一種嶄新的機台測機複合式顯示與監控裝置，以解決先前技術上的缺陷。

所以本創作的目的係為解決上述習知技術上的問題，提 出一種機台測機複合式顯示與監控裝置，其優點在於利用資料庫、統計處理器連接半導體製程機台，配合顯示器的應用，可以快速找出製造水準最均一的機台，尤其適合不同廠牌機台的測試比較，或是由眾多機台中挑選出不合格的機台汰換或校正維修。當製造水準最佳的機台被挑選出來後，可對該機台進行調校，以便達到精密度與準確度皆為最佳之目的。

為達到上述目的本創作中提出一種機台測機複合式顯示與監控裝置包含：一種機台測機複合式顯示與監控裝置包含：至少一晶片量測裝置，該晶片量測裝置可量測晶片的物理或化學性質，該晶片量測裝置可將量測的資料向外傳送，其中該晶片係經由半導體製程機台所產出，然後再使用該晶片量測裝置做量測程序；一資料庫，由記憶體所組成具有記憶資料功能，該資料庫與各該晶片量測裝置連接，可接收並記錄該晶片量測裝置所量得的量測資料，該資料庫依不同的半導體製程機台所產出的晶片，分別記錄成各組量測資料；一統計處理器，具有資料統計處理及邏輯運算功能，該統計處理器與該資料庫連接，接收該資料庫的資料進行處理及運算，該統計處理器包含一運算單元及一顯示單元；該運算單元具邏輯運算功能，對該資料庫所紀錄之各組量測計算 出各組量測資料之標準差及平均值，該運算單元係選用各組量測資料中合適之標準差的倍數訂出一合格範圍，包含一合格上限值與下限值，以判斷各組量測資料的合格與否；該顯示單元，具有顯示資料處理功能以及處理顯示資料的連結關係，其接收該運算單元所處理之量測資料，經顯示處理後輸出成生產狀態圖，可以看出機台的各種量測資料是否合格，凡量測資料落於該合格範圍內予以輸出合格訊號，落於該合格範圍外則予以輸出不合格訊號；該顯示單元具有將所有各組量測資料與該合格上限值與下限值同時比對顯示之資料處理功能，其中該各組量測資料可與該合格上限值、下限值及對應的平均值同時以圖形方式輸出比對，形成一量測資料分佈圖；一顯示器，具有顯示與觸碰操作功能，該顯示器與該顯示單元連結，其接收該顯示單元之處理資料並予以顯示。

由下文的說明可更進一步瞭解本創作的特徵及其優點，閱讀時並請參考附圖。

10‧‧‧晶片量測裝置

20‧‧‧資料庫

30‧‧‧統計處理器

31‧‧‧運算單元

32‧‧‧顯示單元

40‧‧‧顯示器

100‧‧‧機台

圖1A顯示本案元件之結構方塊圖。

圖1B顯示本案元件之結構方塊圖，其中包含多個晶片量測裝置。

圖2-1~2-3顯示本案每組量測資料之正、負3個標準差(3 σ)值。

圖3顯示本案之生產狀態圖。

圖4顯示本案之量測資料分佈圖。

茲謹就本案的結構組成，及所能產生的功效與優點，配合圖式，舉本案之一較佳實施例詳細說明如下。

請參考圖1A至圖4所示，顯示本創作之機台測機複合式顯示與監控裝置，包含下列元件： 至少一晶片量測裝置10，該晶片量測裝置10可量測晶片的物理或化學性質，例如厚度、線寬、電阻值、鍺的百分比等等，該晶片量測裝置10可將量測的資料向外傳送，其中該晶片(Wafer)係經由多個半導體製程機台100所產出，然後再使用該晶片量測裝置10做量測程序。

一資料庫20，由記憶體所組成具有記憶資料功能，該資料庫20與各該晶片量測裝置10連接，可接收並記錄該晶片量測裝置10所量得的量測資料，該資料庫20依不同的半導體製程機台100所產出的晶片，分別記錄成各組量測資料。

一統計處理器30，具有資料統計處理及邏輯運算功能，該統計處理器30與該資料庫20連接，接收該資料庫20的資料進行處理及運算，該統計處理器30包含一運算單元31及一顯示單元32； 該運算單元31具邏輯運算功能，對該資料庫20所紀錄之各組量測計算出各組量測資料之標準差(σ)及平均值(μ)，該運算單元31係選用各組量測資料中合適之標準差(σ)的倍數訂出一合格範圍，包含一合格上限值與下限值，以判斷各組量測資料的合格與否。

較佳者，該運算單元31計算出各組量測資料的正、負3個標準差(3 σ)之間的差值，也就是6個標準差(6 σ)，以作為產品良率判斷之依據(如圖2-1~2-3所示)，該運算單元31會判斷出所有各組量測資料中，其6個標準差之最小者(min 6 σ)及其對應的平均值(μ *)，如圖2-3所示，並訂出合格範圍，以該對應的平均值(μ *)加上6個標準差之最小值之一半(min 3 σ)為合格上限值(μ *+min 3 σ)，以該對應的平均值(μ *)減上6個標準差之最小值之一半(min 3 σ)為合格下限值(μ *-min 3 σ)，該運算單元31會判斷落入該合格上限值與下限值範圍的量測資料為合格品。

較佳者，該運算單元31可同時判斷各種不同晶片量測裝置10(如厚度、線寬、電阻值、鍺的百分比等晶片量測裝置10)於多個機台100上之量測資料與合格範圍之比對結果，並將合格與否之資料輸出。

該顯示單元32，具有顯示資料處理功能及處理顯示資料的連結關係，其接收該運算單元31所處理之量測資料，經顯 示處理後輸出成生產狀態圖(如圖3所示)，可以看出多個機台100的各種量測資料是否合格，凡量測資料落於該合格範圍內予以輸出合格訊號(例如顯示綠燈)，落於該合格範圍外則予以輸出不合格訊號(例如顯示紅燈)。

該顯示單元32具有將所有各組量測資料與該合格上限值與下限值同時比對顯示之資料處理功能，其中該各組量測資料可與該合格上限值、下限值及對應的平均值同時以圖形方式輸出比對，形成一量測資料分佈圖，以令使用者了解各該機台100的量測資料分情況(如圖4所示)。

一顯示器40，具有顯示與觸碰操作功能，該顯示器40與該顯示單元32連結，其接收該顯示單元32之顯示資料並予以顯示，操作者可經由點選生產狀態圖，進而連結顯示出該量測資料分佈圖。

本案之實際應用，舉例如下：

1.今假設有10台機台100同時運作，每台機台100都會連續產出種晶，現以量測種晶之厚度為檢核依據，各機台100中的晶片量測裝置10會連續紀錄每個產出種晶的厚度(例如每個晶片量測裝置10，總共紀錄了100個種晶之厚度，因此有100筆數據)，而該資料庫20會紀錄了10組量測資料，每組量測資料內有100筆數據，如圖1所示。

2.該資料庫20的紀錄資料會傳送給該統計處理器30，該統計處理器30之運算單元31會統計這10組量測資料中的100筆數據，並算出每組的標準差及平均值，然後繼續計算出每組量測資料之正、負3個標準差(3 σ)之間的差值，如圖2-1~2-3所示。

3.該統計處理器30之運算單元31會判斷出這10組量測資料中的6個標準差(6 σ)之最小值，並以該6個標準差(6 σ)之最小值(min 6 σ)及相對應的平均值(μ *)，自動訂出一合格上限值(μ *+min 3 σ)與下限值((μ *-min 3 σ)。

4.同時該運算單元31可自動判斷各組量測資料合格與否，其係以該合格上限值(μ *+min 3 σ)與下限值(μ *-min 3 σ)為合格範圍，凡落於此合格範圍內則判斷為合格，並於該顯示器40上顯示合格號誌(如顯示綠燈)，落於此合格範圍外則判斷為不合格，並該顯示器40上顯示不合格號誌(如顯示紅燈)，形成一生產狀態圖，如圖3所示。

5.該顯示單元32可將各組量測資料與該合格上限值(μ *+min 3 σ)、下限值(μ *-min 3 σ)與相對應的平均值(μ *)，同時比對以圖形方式輸出於該顯示器40上，以令使用者了解各該機台100的產出分佈狀態，形成一量測資料分佈狀態圖，如圖4所示。

6.操作者可經由點選生產狀態圖，進而連結顯示出該 量測資料分佈圖。

本案的優點在於利用資料庫、統計處理器連接半導體製程機台，配合顯示器的應用，可以快速找出製造水準最均一的機台，尤其適合不同廠牌機台的測試比較，或是由眾多機台中挑選出不合格的機台汰換或校正維修。當製造水準最佳的機台被挑選出來後，可對該機台進行調校，以便達到精密度與準確度皆為最佳之目的。

綜上所述，本案之創新設計，相當符合實際需求。其具體改進現有缺失，相較於習知技術明顯具有突破性之進步優點，確實具有功效之增進，且非易於達成。本案未曾公開或揭露於國內與國外之文獻與市場上，已符合專利法規定。

上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

10‧‧‧晶片量測裝置

20‧‧‧資料庫

30‧‧‧統計處理器

31‧‧‧運算單元

32‧‧‧顯示單元

40‧‧‧顯示器

100‧‧‧機台

Claims (4)

1. 一種機台測機複合式顯示與監控裝置包含：至少一晶片量測裝置，該晶片量測裝置可量測晶片的物理或化學性質，該晶片量測裝置可將量測的資料向外傳送，其中該晶片係經由半導體製程機台所產出，然後再使用該晶片量測裝置做量測程序；一資料庫，由記憶體所組成具有記憶資料功能，該資料庫與各該晶片量測裝置連接，可接收並記錄該晶片量測裝置所量得的量測資料，該資料庫依不同的半導體製程機台所產出的晶片，分別記錄成各組量測資料；一統計處理器，具有資料統計處理及邏輯運算功能，該統計處理器與該資料庫連接，接收該資料庫的資料進行處理及運算，該統計處理器包含一運算單元及一顯示單元；該運算單元具邏輯運算功能，對該資料庫所紀錄之各組量測計算出各組量測資料之標準差及平均值，該運算單元係選用各組量測資料中合適之標準差的倍數訂出一合格範圍，包含一合格上限值與下限值，以判斷各組量測資料的合格與否；該顯示單元，具有顯示資料處理功能以及處理顯示資料的連結關係，其接收該運算單元所處理之量測資料，經顯示處理後輸出成生產狀態圖，可以看出機台的各種量測資料是否合格，凡量測資料落於該合格範圍內予以輸出合格訊號， 落於該合格範圍外則予以輸出不合格訊號；該顯示單元具有將所有各組量測資料與該合格上限值與下限值同時比對顯示之資料處理功能，其中該各組量測資料可與該合格上限值、下限值及對應的平均值同時以圖形方式輸出比對，形成一量測資料分佈圖；一顯示器，具有顯示與觸碰操作功能，該顯示器與該顯示單元連結，並接收該顯示單元之處理資料予以顯示。
2. 如申請專利範圍第1項之機台測機複合式顯示與監控裝置，其中該邏輯單元可同時判斷各種不同晶片量測裝置於多個機台上之量測資料與合格範圍之比對結果，並將合格與否予之資料輸出。
3. 如申請專利範圍第1項之機台測機複合式顯示與監控裝置，其中該運算單元計算出各組量測資料的正、負3個標準差之間的差值，也就是6個標準差，以作為產品良率判斷之依據，該運算單元會判斷出各組量測資料中，其6個標準差之最小者及其對應的平均值，並訂出合格範圍，以該對應的平均值加上6個標準差之最小值之一半為合格上限值，以該對應的平均值減去6個標準差之最小值之一半為合格下限值，並以該合格上限值與下限值內之範圍判斷量測資料之合格與否。
4. 如申請專利範圍第1項之機台測機複合式顯示與監控 裝置，其中操作者可經由該顯示器點選生產狀態圖，進而連結顯示出該量測資料分佈圖。