適應性干擾觀測器於半導體製造之批次控制

Abstract

近年來，批次控制技術已被充分地發展並且應用於半導體製造過程中，以維持製程水準並改善產品的良率。在這些批次控制之中，EWMA控制器、double EWMA控制器和PCC控制器在線上批次估測中已是被常使用的方法。但是，製程輸出在選擇不適當的批次控制器參數下，反而會有負面的效果。特別是當系統存在模型誤差和環境上有擾動時，一般批次控制器可能無法有令人滿意的性能效果。 本論文的主要目的是提出動態調變的控制結構，具有動態調整系統參數的能力。在此控制結構裡主要有二種控制機制: 干擾觀察器(DOB) 和參數調整律。本文將此控制架構命名為適應性干擾觀察器，該控制架構具有排除製程干擾與減少系統模型誤差之能力，並使系統輸出達到所期望之效能。適應性干擾觀察器不僅能補償製程上常見的位移和漂移干擾, 而且能處理隨機和自相關的干擾模型。藉由確定性及隨機性之Lyapunov定理證明估計參數的收斂特性。並且探討所提出的適應性方法在不同干擾模型之下，系統參數之收斂性-收斂或是接近至最佳值。模擬結果顯示所提出的控制方法，相較於固定參數的批次控制，對不同干擾模型系統效能改善12%~23%。最後，利用黃光製程用以驗證本論文所提出的控制架構。