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如何確定半導體晶圓缺陷簇/排序模式？<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />

你好，

我最近剛剛安裝了 JMP 12。

我這樣做的主要原因之一是通過可能使用 JMP 12 中引入的“聚類改進”來提高我們的數據挖掘能力。

我的基本需求是將晶圓圖案分為幾組，以便進行共性分析，目的是找到變異的來源。

正如 JMP 12 發行說明中所述：

“在半導體和其他行業中，確定晶圓缺陷圖案簇非常重要。 之前這意味著創建一個變量來生成 XY 坐標，然後在此維度上進行分割、聚類並合併聚類。 現在，JMP 一步完成了這一目標。”

有一個插圖顯示了我想做的事情的示例：

我需要經常進行這樣的分析。 本週的一個例子如下：

我需要確定存在多少個相似的圖案以及每個圖案屬於多少晶圓？

有人做過這樣的分析嗎？

到處都有好的教程/指南嗎？

我確信這是半導體和 MEM 設備製造商的主要興趣。

該案例可能是即將舉行的 JMP Discovery 峰會的一個很好的候選案例

感謝所有建議和意見。

- 菲利普

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最簡單的方法是什麼在表格中填寫“好的”骰子位置？

 

我想有一種比這個更簡單的方法......

Names Default to Here(1);
dt = Open( "$SAMPLE_DATA/Wafer Stacked.jmp" );
dt << Select Where( :Defects == 0 ) << Delete Rows;

xmin = -21;
ymin = -21;
xmax = 21;
ymax = 21;
dx= xmax-xmin;
dy= ymax-ymin;
nItems= (dx +1)*(dy + 1)-1;


tmp = New Table();
tmp<< Add Rows( nItems );
tmp: column1 << Data Type( Character ) <<  set name("Lot");
tmp << new column("Wafer");
tmp << new column("x", Set Each Value(xmin + Floor((row()-1)/dx)));
tmp << new column("y", Set Each Value(ymin +Mod((row()-1),dy)));
label= new column("label",Character, Set Each Value(Char(:x)||" "||Char(:y)));
tmp << new column("missing");

myEntries = tmp:label << get values();


entriesAsCols = tmp << Split(
 Split By( :x, :y ),
 Split( :missing ),
 Group( :lot, :wafer ),
 OutPut Table("split")
);


 myMatrix = entriesAsCols << Join(
 With( dt ),
 Merge Same Name Columns,
 Match Flag(0),
 By Matching Columns( :Lot = :Lot, :Wafer=:Wafer ),
 Drop multiples( 0, 1 ),
 Include Nonmatches( 0, 1 ),
 OutputTable("Matrix")
);


// Stack data table
// → Data Table( "Untitled 26" )

cols = Transform each ({col},As List( myEntries),Column(myMatrix,Char(col)));

myMatrixStacked = myMatrix << Stack(
 columns(cols),
 Source Label Column( "label" ),
 Stacked Data Column( "Data" ),
 "Non-stacked columns"n( Keep( :Lot, :Wafer ) ),
 Output Table("stacked")
);

myMatrixStacked << new Column ("Defects", Set Each Value(.));


colX = myMatrixStacked << new column ("X_Die",Set Each Value(Num(Word(1,:label," "))));
colY = myMatrixStacked << new column ("Y_Die",Set Each Value(Num(Word(2,:label," "))));


floodedTable = dt << Join(
 With( myMatrixStacked ),
 Match flag(0),
 Merge Same Name Columns,
 By Matching Columns(
  :Lot = :Lot, :Wafer = :Wafer, :X_Die = :X_Die, : Y_Die = :Y_Die
 ),
 Include Nonmatches( 1, 1 ),
 OutputTable("flooded")

);

 floodedTable << Recode Column(
  dt:Defects,
  {Map Value( _rcOrig, {., 0}, Unmatched( _rcNow ) )},
  Target Column( :Defects )
 );

CLose(dt,myMatrix,entriesAsCols,myMatrixStacked, noSave);

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你好@jerry_cooper ,

 

由於測量設置“失敗時停止”，我丟失了值。 這意味著我有缺失值。

我使用“缺失值插補”來解決我的問題。 謝謝你的回复！！

 

另一個問題：我看到的熱圖。 它是如何計算或標準化的？

列/變量的最小值/最大值 = 範圍？

然後在該範圍內分配某個值的顏色？

 

 

 

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你好@新手,

如果沒有看到您的數據，很難確定，但是，我相信您收到的錯誤可能是由於嘗試堆疊不完整的晶圓圖或嘗試堆疊具有不同佈局的晶圓而導致的。 如果您的數據僅包含有缺陷的芯片（及其位置），則您需要在表中填寫每個晶圓的“良好”芯片位置，並表明它們沒有缺陷，即在“缺陷”列中輸入 0。 這可能聽起來令人畏懼，但在您創建了包含晶圓圖所有可能芯片位置的表後，可以通過連接輕鬆完成。該方法假設每個晶圓具有相同的佈局。

 

嘗試使用該平台比較具有不同佈局的晶圓將需要一些重要的數據操作和創造力。

 

如果可以的話，發布您的數據將有助於為您確定更明確的課程。

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嗨，邁克，

 

我想嘗試一下晶圓堆疊方法。 但是，我遇到了“非缺失數據不足”的問題。

我根本不明白這一點。 我將我的數據與示例數據“wafer stacked.jmp”進行了比較。

原則上沒有什麼不同。

還有其他已知問題嗎？

 

@馬丁德梅爾

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感謝邁克爾的全面答复。

期待進行一些空間探索。

我感謝您為此主題投入的時間和精力。

此致，

菲利普

回复：如何確定半導體晶圓缺陷簇/排序模式？

菲利普，

你好！很高興你明白了！關於這兩個新問題，安裝 JMP 附帶的書籍中詳細介紹了不同擬合方法的詳細信息。您想要的是《多元方法》一書。它可以在“幫助”>“書籍”>“多元方法”下找到。有關擬合方法的詳細信息，請參見從第 75 頁開始的“層次聚類的統計詳細信息”部分。

關於你關於空間成分的第二個問題。 這些數字是分析發現的潛在空間分量的數量（此時它已經做了一些初步工作）。

• 屬性是設置對話框的屬性字段中提供的變量的特定組合。在這種情況下，個體死亡將由 (X,Y) 坐標對定義。
• 角度、餅圖尋找楔形或半球形（即，由於與電鍍電極或其他東西的連接錯誤，晶片的一半被銅結節裝飾）。
• 半徑、圓尋找諸如 CMP 中的環形划痕之類的東西，或者可能是帶有噴頭沉積裝置的基於 CVD 的圖案。
• 條紋、角度看起來具有相同角度的線性特徵（即來自有缺陷的馬蘭戈尼乾燥裝置的條紋。）
• 連勝、位置尋找空間位置相似的條紋。

當彈出這個“空間”對話框時，您可以在提供的數據表中看到每個要素的樣子。它將顯示對話框中每個變量的霍夫變換以及有關每個功能的其他信息。您可以通過選中或取消選中對話框中每個特徵類型旁邊的複選框來決定要包括哪些內容，即，如果您在此分析中不擔心環划痕，請取消選中具有基於霍夫變換的這些特徵的變量類型信息 - 可能是半徑、圓。  

空間對話框中的權重正如其聽起來的那樣：它對聚類分析中每個變量類型的重要性進行加權。如果需要考慮某些事項，但不如特定要素類型重要，則可以將其設置為不如其他要素類型重要。

關於您關於設置的最後一個問題，我將根據您在霍夫變換中看到的內容、對話框（每種要素類型的計數）以及您對線條的了解來進行設置。如果您知道隊列中還有受裸奔問題影響的材料，那麼降低牛排的重量可能是謹慎的做法。您可能想要監控復發情況，但不想追踪您已經知道的事情。 如果您根本不關心條紋，請將其完全關閉。我對這種類型的基本建議是使用默認值，直到您獲得數據（數字或環境數據）為止。

最好的，

中號

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嗨邁克爾，

感謝您的答复。 當時我只使用了一個缺陷計數列。

重新啟動 JMP 後，我不再看到間歇性警報消息。

我已經能夠按照您的指示進行分析。 請參閱下面的示例：

由於文檔對此功能“有點了解”，我想知道您是否可以幫助解釋何時使用 Ward，.. 平均的， .. 選項齊全嗎？

另外，您能解釋一下空間分量中數字和重量的重要性嗎？

當查看我下線的晶圓圖類型時（見上文），您對這些組件設置有什麼建議嗎？

- 菲利普

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菲利普，

那是完全不同的問題。您能告訴我們更多有關您的數據集的信息嗎？也許發布數據的匿名版本？可能發生的情況是您試圖將數據拆分為太多子組。當我有一個非常寬（很多列）但很淺（很少行）的數據集的情況下，這種情況就發生在我身上。如果您正在處理半導體缺陷數據（如您提供的非 JMP 地圖），那麼我敢打賭您看到的錯誤更多是由於嘗試對太多潛在因果簇進行聚類。你能提供一些細節嗎？

最好的，

中號

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感謝卡爾的意見。

此致，

菲利普

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謝謝凱文，

一篇很棒且內容豐富的文章。

這正是我想做的工作類型。

不幸的是這些技術沒有共享

此致，

菲利普

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嗨邁克爾，

非常感謝您的意見。

我已經嘗試按照您的指示進行分析，甚至成功了幾次

然而，我經常收到下面的警報消息，這使分析變得突然和。

知道什麼可能導致這種情況嗎？

數據類型有限制嗎？

然而它看起來非常有前途，我將繼續評估/調查。

有關於這項技術的進一步文檔嗎？

此致，

菲利普

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是的... 這是 12 中的一個很棒的功能，但它在文檔中有點簡單。如何使用它的基礎知識（使用簇的晶圓圖）如下（請注意，您需要一個計數列 - 即芯片中的缺陷 - 以及感興趣結構的 xy 坐標 - 即芯片位置 - 才能使工作。）：

1. 在 JMP12 中，轉至分析 > 多元方法 > 聚類。
2. 將包含缺陷計數的數據列放入 Y 中
3. 選擇對話框左下角顯示“數據照常”的下拉菜單。從此下拉菜單中選擇“數據已堆疊”。
4. 選中下拉列表下方的“添加空間測量”（選擇“數據堆疊”後將出現）。
5. 將感興趣結構的 x 和 y 坐標添加到對話框的屬性 ID 區域。
6. 將晶圓標識添加到對象 ID 區域（即批次 ID、晶圓 ID、插槽 ID 等或這些的組合）。
7. 單擊“確定”。
8. 在下一個對話框中，您可以調整分析中不同空間分量的權重。（我現在只使用默認值）
9. 單擊“確定”。
10. 該報告現在將顯示頭皮圖，您可以在其中調整要考慮的簇的數量。 您可以使用樹狀圖 x 軸上的小菱形進行調整。
11. 要以晶圓圖形式查看簇，請從報告頂部的紅色箭頭下方選擇“簇摘要”。該報告還將輸出一個數據表，其中簇作為表達式列中的圖片。

希望有幫助！

最好的，

中號

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2014 年曾就類似主題做過一次演講。你可以看看這個，看看它是否有幫助。它沒有完整的答案，但您可以看看它是否會帶您走上正確的道路。它旨在查看排序空間模式：

使用 JSL 進行半導體晶圓空間模式分類

-卡爾

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嗨，菲利普！

你是對的;這個問題過去、現在和將來都會引起半導體器件製造商的主要興趣。例如，SEMATECH 早在 1999 年就贊助了一次關於空間統計的統計方法研討會。據我所知，沒有專門關於半導體空間統計的優秀教程或指南......我推測這部分是由於理論上合理且運行良好的系統將賦予所有者的競爭優勢。知識產權在該行業受到高度重視。

也許您會對 JMP Discovery 2014 演示感興趣： https://community.jmp.com/servlet/JiveServlet/download/6695-5-69366/Semiconductor%20Wafer%20Spatial%20Pattern%20Classification%20With%20JSL%20%E2%80%93%20JMP%20Discovery%20Summit% 202014.pdf

《星際迷航》每一集的開頭都說：太空真的是最後的邊境！祝你好運！