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半导体装备智能管控系统

寄云自主研发的半导体装备智能管控系统可实现对半导体装备及装备组群的远程管理和控制。基于寄云的工业物联网和工业大数据平台,为半导体装备提供从数据采集、数据管理、数据分析和数据可视化的全流程一体化数据服务能力,在此基础上形成了设备状态管理,设备监控,设备告警,配方管理,制程管理,制程分析等应用,并可进一步提供质量分析,配方参数优化,虚拟量测和预测性维护等扩展智能应用。

此外,寄云还向半导体装备厂商提供标准的SECS/GEM,GEM300通信协议栈,以及半导体装备控制系统的开发套件。

需求场景

近年来,半导体产品的更新换代频繁,涉及范围包括PC、手机、物联网等各种领域。同时随着半导体制造工艺越来越高,其制造难度也在呈指数级增长。对半导体制造企业来说,生产装备供应商比较固定,在资本投入相同的情况,很难通过装备的差异拉开竞争距离。

借助人工智能、大数据等技术来实现更高的产能和质量、更少的投入,已经成为行业的共识。而大数据和人工智能技术的运用,为半导体行业带来了新的成长机遇,对芯片的生产技术产生巨大和深远的影响。

方案优势
  • 通用性强
    寄云自主研发的半导体装备智能管控平台采用通用架构,可适用包括立式炉、PVD、CVD等多种半导体装备。
  • 兼容性好
    国外厂商开发的同类产品为C/S架构,自主研发的半导体装备智能管控系统采用B/S架构,能适配更多的应用场景,允许更多的用户同时访问。
  • 速度快
    国外厂商开发的同类产品数据存储能力较弱,客户端数据加载速度缓慢。通过将制程Trace和其他数据分离,并使用专门的时序数据库进行存储,有效的提高了数据的访问速度。
  • 扩展性好
    使用Python + C++的开发方式,由C++保证底层的数据通信效率,Python对接各种算法和分析工具。同时支持Windows和Linux,具备跨平台的能力。
  • 标准化程度高
    平台本身为适用多种装备的标准化产品,SECS/GEM,GEM300的标准协议栈及半导体装备控制系统开发套件均为半导体行业的通用标准套件。
方案功能
设备管理
按照Fab/Bay/Area三层对设备进行管理,可对设备的参数进行提取和配置。支持多种通信方式(GEM/EDA),支持同时连接管理32台设备,支持每秒千万级别数据写入。
设备监控
监控设备的各个部件实时状态,如用BUFFER显示当前Shelf数量,每个Shelf的Foup的情况;PJOB/CJOB显示当前的运行的Process的信息等。
设备告警
包含Alarm Current,Alarm History,Alarm Graph三个部分,用于记录当前还未被清除的告警,记录历史告警信息,以及对告警进行统计分析。
配方管理
可定义不同类型的Recipe,配置好的Recipe可以下发到上位机上进行验证,同时可以获取当前上位机的所有配方,进行管理和存储,并对不同版本的Receipe进行比对。
制程管理
可以查看所有连接在平台上的设备的制程,对于选定的Process可以查看其基本信息和每一个Step的信息,并对特定的Step进行Process间的比对。
制程分析
可设定SPC规则用于分析某个SVID在多个Process或者单个Process的多个Step上的表现,以确定其是否稳定。可设定PCA 规则分析在制程中不同SVID之间的关系。提供包括相关性矩阵,Eigen Value,Eigen Vector,主成分的分析。
虚拟量测
基于半导体装备的历史工艺数据和量测数据,为其构建独特的预测模型,根据其每个设备的实时状态数据,推测晶圆的质量,能够在减少实际量测操作的情况下通过数据分析构建虚拟量测,预测良率指标。
预测性维护
通过工况区分不同工作状态下的稳定或者故障数据样本,基于机器学习和人工智能的数据分析构建不同的设备状态分类,实现对设备故障的异常检测和早期预警,实现自动的故障根因分析,进而提高设备的可靠性。
智能配方优化
通过人工智能算法加快配方开发速度,减少可变性并拓宽工艺窗口,可用于优化单个腔室和整个设备,根据对结果的预测自动修改配方参数或选择控制参数,提高加工性能和生产效率。