Статистические модели контроля выхода годных и технологических потерь в производстве СБИС

• Автор: Руднев, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ВЫХОДА ГОДНЫХ И КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

1.1. Компаундраспределения Пуассона.

1.2. Биномиальное компаундраспределение и его

свойства

1.3. Схема Пойа .

Замечание об используемых терминах и моделях выхода

годных.

1.4. Принципы планирования сравнительных экспериментов в микроэлектронике.

1.5. Алгоритм анализа сравнительных экспериментов в микроэлектронике.

1.6. Основные понятия статистического приемочного контроля качества.
1.7. Постановка задач исследований
ГЛАВА 2. МОДЕЛИ ДЕФЕКТНОСТИ И ВЫХОДА ГОДНЫХ. НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ.
2.1. Распределение выхода годных
2.2. Оперативная характеристика технологических потерь
2.3. Многоуровневое обобщение кластерной модели дефектности
2.4. Среднее значение и дисперсия многоуровнего компаундраспределения Пуассона.
2.5. Корреляционные характеристики в многоуровневой
модели.
2.6. Обобщение распределения выхода годных
2.7. Математическое моделирование в рамках кластерных моделей для дефектности и выхода годных
2.8. Выводы.
ГЛАВА 3. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
3.1. Методика анализа сравнительных экспериментов в
микроэлектронике несбалансированный эксперимент
3.2. Экономическая оценка результатов сравнительного эксперимента по оценке выхода годных технологической пробы.
3.3. Приемочный контроль качества по количественному признаку
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Методика анализа дефектности и расчет параметров распределения выхода годных
4.2. Применение многоуровневой кластерной модели к анализу дефектности группы изделий.
4.3. Применение методики анализа сравнительных экспериментов.
4.4. Практическая ценность работы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Рассматриваются компаунд-распределения (Пуассона и биномиальное) и их приложения к анализу выхода годных. Приводятся принципы планирования и анализа сравнительных экспериментов. Рассматривается алгоритм анализа сбалансированных сравнительных экспериментов в микроэлектронике. Дается краткий обзор стандартов по приемочному контролю качества. Рассматриваются основные определения приемочного контроля, правила принятия решений по результатам контроля. Во второй главе, посвященной обобщению моделей выхода годных, показано каким образом излагаемый подход дает основу к количественному объяснению статистических колебаний выхода годной продукции. Полученное распределение выхода годных рассматривается как основа для расчета оперативной характеристики потерь, имеющей важное значение для всей системы нормирования и контроля технологических потерь. Пуассона. В третьей главе рассматриваются такие методы контроля технологических потерь как анализ сравнительных экспериментов и приемочный контроль качества по количественному признаку. В разделе работы, связанной с анализом сравнительных экспериментов, предлагается алгоритм анализа несбалансированного эксперимента для данных, имеющих иерархическую структуру. В разделе работы, связанной с приемочным контролем качества рассмотрен контроль качества по количественному признаку, проводимый поставщиком и потребителем в микроэлектронике. Проведено обобщение стандартной методики по статистическому приемочному контролю качества с учетом специфики полупроводникового производства, которая связана с наличием иерархической структуры данных, отражающей невоспроизводимость контролируемых параметров в микроэлектронике. Рассмотрены вопросы статистического приемочного контроля поставщика и потребителя, включая согласование их интересов. В четвертой главе приводятся практические применения результатов работы. В конце диссертации приведены общие выводы по работе. Получение аналитического выражения для функции распределения выхода годных и его применение для расчета нормативных _л сверхнормативных технологических потерь. Результаты математического моделирования распределения дефектов в рамках двухуровневой кластерной модели дефектности. Применение многоуровневой кластерной модели к анализу дефектности группы изделий. Разработка и применение методики анализа сравнительных экспериментов в микроэлектронике, технико-экономическая оценка результата сравнительного эксперимента. Развитие методики стандарта статистического приемочного контроля качества по количественному признаку, позволяющее учитывать специфику данных производства СБИС. ГЛАВА I. Еще на заре развития интегральной микроэлектроники в году, благодаря исследованиям Мэрфи [] было выяснено, что адекватная оценка выхода годных микросхем не может быть получена на основе простейшей модели, опирающейся на распределение Пуассона. Предложенный Мэрфи подход, основанный на модифицированном (компаунд) распределении, был развит в работах Сидса [], Окабэ и др. Степпера [-] и др. Неадекватность обычного распределения Пуассона связана с тем обстоятельством, что дефекты, приводящие к потере годных кристаллов, не распределены внутри пластины равномерно, а скорее образуют некоторые кластеры. Суть обобщения распределения Пуассона, связанного с введением компаунд-распределений, заключается в том, что теперь параметр плотности дефектности «лямбда» распределения Пуассона перестает быть фиксированной константой, а становится некоторой случайной величиной, имеющей то или иное распределение. Как показывает практика, наилучшее приближение получается в случае, когда плотность распределения считается случайной величиной, имеющей гамма-распределение [, , , -]. Модель, основанная на компаунд-распределении Пуассона, является частным (предельным) случаем модели, основанной на биномиальном компаунд-распределении (распределении Пойа) []. Статистические модели, основанные на концепции компаунд-распределений, могут быть применены как на этапе разработки и проектирования, так и на этапах производства и оценки готовой продукции.