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一种基于半导体晶圆可接受度的测试方法及系统与流程

2022-02-25 23:01:21 来源:中国专利 TAG:
1.本发明涉及半导体制造与计算机
技术领域
:,具体地说,是一种基于半导体晶圆可接受度的测试方法及系统,解决了在半导体制造过程中进行晶圆可接受度测试时对海量数据集合的处理设计与实现的问题。
背景技术
::2.近年来,随着半导体晶圆制造厂在国内如雨后春笋般出现,半导体制造相关技术话题热度越来越高。而作为晶圆制造出货前最后的测试步骤,晶圆可接受度测试(wat,waferacceptabletest)的自动化决策系统也越来越重要,这直接影响着晶圆厂的出货效率。晶圆可接受度测试是指在半导体制程中出货前对晶圆进行各种参数测试,包括低压,高压等。这些参数的数值决定了晶圆是否具备出货条件,如果参数超出预先设定的上下限则不允许出货。而这些参数测试数据是写在机台产生的文件当中的,这些文件的特折是不同机台产生的数据文件格式不同,内容也不同,数据量大,每次测试都有上百个参数需要测试,而晶圆上还划分了很多坐标点(die),每个die都要测试上百个参数,而产生的数据文件及其庞杂,如果仅仅是将数据读取解析展示给工程师看,面对成百上千个参数,他们也会感到力不从心。而借助计算机信息化技术,我们可以事先将工程师所需要关注的量测参数,判定规则等输入系统中,让计算机实现快速判定,从而大大提高了出货效率。此测试对数据判断时效性通常有一定要求。3.现有主流技术代表为美国应用材料(amat)公司,该公司具有类似解决方案,其依赖于其公司的制造执行管理系统(mes,manufacturingexecutionsystem)产品300works,作为其中一个子模块存在。该产品使用c 编码语言进行构建,tibco作为消息总线进行通讯,现有的主流技术均为国外公司开发,如ibm,amat公司等,但其方案解析计算速度慢,架构老旧,可拓展性不强,平台依赖性强,与产品相关性强。4.因此,亟需一种方法,能够克服现有技术存在的上述一个或者多个缺点,并解决在半导体制造过程中进行晶圆可接受度测试时对海量数据集合的处理设计与实现的难题。技术实现要素:5.本发明的目的在于提供一种基于半导体晶圆可接受度的测试方法及系统,解决了在半导体制造过程中进行晶圆可接受度测试时对海量数据集合的处理设计与实现的问题。6.本发明通过下述技术方案实现:一种基于半导体晶圆可接受度的测试方法,包括以下步骤:步骤s1.通过文件传输协议实时将测试机台产生的数据文件传输到文件暂存系统;步骤s2.预设时间周期,在所述时间周期内将存储在文件暂存系统中的所有文件读取、解析并更新到数据库中,读取、打包、压缩并存储读取的文件后,删除文件暂存系统中的文件;步骤s3.预设数据判断的任务请求;步骤s4.根据制定的数据判断任务请求,从数据库中获取出需要进行判断的晶圆批次测试数据,预设激活规则,根据激活规则对需要进行判断的晶圆批次测试数据进行组合,组合后进行判断,获取判断结果;步骤s5.将判断结果反馈至制造执行管理系统,进行自动过站,并根据判断结果提供报表接口展示给用户查看。7.本技术方案不需要人工操作,属于计算机全自动操作,本技术方案还有报表展示、报表预测功能,并加入了数据挖掘技术。8.为了更好地实现本发明,进一步地,步骤s1中包括:测试机台通过探针测试半导体晶圆上的点位获取参数数据形成数据文件。9.为了更好地实现本发明,进一步地,步骤s2中预设时间周期的方式包括:通过测试机台数量和每分钟在测半导体晶圆批次的数量决定时间周期;取每分钟在测半导体晶圆批次数量与机台数量的比值为预设的时间周期,单位为秒。10.为了更好地实现本发明,进一步地,步骤s3中预设的数据判断的任务请求包括:每分钟内对已存入数据库的晶圆批次测试数据进行条件组合判定。11.本技术方案聚焦于读取并解析机台产生的数据文件,并对测试数据进行组合判定。12.为了更好地实现本发明,进一步地,步骤s4包括:每条激活规则会进行叠加判定;每条激活规则处于激活状态和不激活状态;所述激活规则包括默认规则和自定义规则。13.为了更好地实现本发明,进一步地,步骤s4还包括:所述默认规则全部属于激活状态;所述自定义规则由工程师确定是否激活;根据激活规则对需要进行判断的晶圆批次测试数据进行判断,判断所述晶圆批次测试数据是否违反了任意一条激活规则,如果是,判断为失败,如果否,判断此批次的晶圆测试数据通过判定,获取判断结果,并将判断结果存入数据库。14.为了更好的实现本发明,进一步地,步骤s5包括:使用highcharts库对报表中的图形进行展示。15.为了更好地实现本发明,进一步地,本发明还提供了一种基于半导体晶圆可接受度的测试系统,包括包括测试机台、文件暂存系统、数据载入系统、数据库、数据分析系统、数据报表系统、用户终端和制造执行管理系统,其中:测试机台,用于产生数据文件,并通过文件传输协议实时将数据文件传输到文件暂存系统;文件暂存系统,用于接收传输的数据文件;数据载入系统,用于载入数据文件;数据库,用于对文件数据进行更新和存储;数据分析系统,用于读取、打包、压缩并存储读取的文件后,删除文件暂存系统中的文件;用于预设数据判断的任务请求;用于根据激活规则对需要进行判断的晶圆批次测试数据进行组合,组合后进行判断,获取判断结果;数据报表系统,用于提供报表接口;用户终端,用于供用户查看报表;制造执行管理系统,用于对判断结果进行自动过站。16.在本技术方案提供的系统中,整个系统使用spring hazelcast hikaricp xml tibco基础架构,java语言开发,采用ant脚本打包部署,支持oracle,mysql,postgresql等主流数据库。17.本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:(1)本发明通过使用更为先进的开发语言和架构,使系统更易于开发和维护;(2)本发明引入多线程多节点,加快系统解析文件和判断结果速度;(3)本发明借助开发语言优势,实现可拓展性,如:邮件报警,系统运行报警等;(4)本发明可脱离mes单独部署,不需要与mes强相关;(5)本发明系统对部署平台不敏感,主流server均支持;(6)本发明作为生产辅助系统存在,单独部署,不会影响实时生产系统。附图说明18.本发明结合下面附图和实施例做进一步说明,本发明所有构思创新应视为所公开内容和本发明保护范围。19.图1为本发明所提供的一种基于半导体晶圆可接受度的测试方法的流程图。20.图2为本发明所提供的一种基于半导体晶圆可接受度的测试系统的结构示意图。21.其中:101、测试机台;102、文件暂存系统;103、数据载入系统;104、数据库;105、数据分析系统;106、数据报表系统;107、用户终端;108、制造执行管理系统。具体实施方式22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例,本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。23.实施例1:本实施例的一种基于半导体晶圆可接受度的测试系统,如图1所示,本实施例针对机台设备种类不一,数量繁多,设计了多节点多线程数据文件loader进行定时读取,保证不漏读不重复读,并针对文件会有叠加计算的需求反复优化了计算算法,保证一定时效性;对于report部分,彻底优化了数据库索引,仔细斟酌和测试查询sql,提高报表查询效率,本实施例根据数据库中的数据判断结果,在计算机浏览器端提供友好的、图形化、归一化的报表接口供用户查看。24.实施例2:本实施例在实施例1的基础上做进一步优化,在本实施例中,通过文件传输协议实时将测试机台产生的数据文件,即机台通过探针测试晶圆上的点位获取的参数数据形成了数据文件传输到文件暂存系统,文件暂存系统是一台网络附属存储服务器。25.本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。26.实施例3:本实施例在实施例1的基础上做进一步优化,在本实施例中,定期可以为每10秒,时间周期是通过机台数量与每分钟在测晶圆批次数量决定的,一般来说取批次数量与机台数量的比值,单位取秒。27.本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。28.实施例4:本实施例在实施例1的基础上做进一步优化,在本实施例中,制定数据判断的任务请求,该请求为每分钟对已存入数据库的晶圆批次测试数据进行条件组合判定;根据所制定的数据判断任务请求,从数据库中取出需要进行判断的晶圆批次测试数据,将需要进行判断的测试数据按指定激活的规则组合在一起。如规则一:每片晶圆超过spec值范围的参数不能超过3个;规则二:每个参数超过spec值范围不能超过3个;规则三:工程师指定的参数超过spec值范围的点位数不能超过5个等。29.本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。30.实施例5:本实施例在实施例1的基础上做进一步优化,每条激活规则会叠加判定,每条规则处于激活和不激活状态。31.本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。32.实施例6:本实施例在实施例1的基础上做进一步优化,在本实施中,规则还分为默认规则和自定义规则,默认规则全部处于激活状态,自定义规则由工程师决定激活与否,只要违反了任意一条激活规则视为判定失败,否则该批次晶圆测试数据通过判定,从而得到判断结果,将分析结果存入数据库,将结果反馈至制造执行管理系统实现自动过站,在本实施例中工程师直接制定的自定义规则可以最快最直观地从中获取数据,在对现有基于数据仓库的数据运营平台的架构分析之后,利用软件工程中的分析和建模方法对本发明的报表系统的需求进行了分析,确立了这种基于数据挖掘的报表系统的功能边。33.本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。34.实施例7:本实施例在实施例1的基础上做进一步优化,在报表系统设计方案的实施过程中,利用javaee平台对系统进行了实现,利用highcharts库进行了报表中图形的实现,利用libsvm工具箱的编程接口对基于支持向量机的数据预测功能进行了实现,并使用实际的产品生产数据和指标来验证系统中集成的基于支持向量机算法的数据预测功能的实现效果进行了评估。35.本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。36.实施例8:本实施例提供了一种基于半导体晶圆可接受度的测试系统,如图2所示,测试机台群组产生的测试文件实时通过文件传输协议传输至文件暂存系统进行保存;数据载入系统不断定期每10秒从各个测试机台系统中读取测试文件,读取成功后会打包压缩读取的文件在数据载入系统中,删除文件暂存系统中的源文件,并按照与工程师事先约定的内容模型(测试文件中每一行代表的含义,每一行中每一个由分隔符隔开的文字内容代表的含义)解析测试文件,将参数测试数据按照晶圆批次(lot)为组存入数据库数据库中。数据分析系统对所有组别的晶圆批次测试数据进行分析,判断是否达到出货标准(判定通过即可以出货),再将判断结果存回数据库,方便数据数据报表系统读取已判断的数据;此外数据分析系统还会不断定时每分钟(每分钟地)地向制造执行管理系统询问是否要发送判断结果给制造执行管理系统,此时制造执行管理系统会将晶圆批次信息发送给数据分析系统,数据分析系统接收到晶圆批次信息后会将已判断好的晶圆批次结果发送给制造执行管理系统;其原理是参加完wat测试的晶圆批次会到达扣留,扣留是指在半导体制程的某个特殊站点,扣留是工厂的普遍做法,等待数据分析系统反馈结果。最终用户可以在制造执行管理系统中界面化,直观地看出晶圆批次的数据判断情况,以及在数据报表系统中看到以报表的形式看到所有参数测试的数据。为了使数据报表系统更加友好和智能化,引入了数据挖掘技术,数据报表系统是本发明中最上层的系统,同时它也是生产运营中最重要的子系统之一,工程师直接与之交互可以最快最直观地从中获取数据。在对现有基于数据仓库的数据运营平台的架构分析之后,利用软件工程中的分析和建模方法对本发明的报表系统的需求进行了分析,确立了这种基于数据挖掘的报表系统的功能边界。其中,重点讨论了报表系统中对于集成数据挖掘方法的数据预测功能的需求。37.在本实施例中,根据报表系统的需求分析对报表系统进行了设计。主要工作包括:基于mvc(m是指业务模型model,v是指用户界面view,c则是控制器control,使用mvc的目的是将m和v的实现代码分离,从而使同一个程序可以使用不同的表现形式。其中,view的定义比较清晰,就是用户界面。)三层模型的报表系统的系统架构设计,对报表生成方案的改进,报表配置功能、报表展示功能、数据预测功能、系统管理功能等主要功能的面向对象分析与设计,系统数据库的设计。其中,报表生成方案改进主要包括单独设计数据库,sql优化,引入锁机制,限制同时下载人数,报表下载流程优化(先压缩再下载);报表配置功能设计主要包括配置保存与加载,实时预览,可视化布局等功能的设计;报表展示功能的设计主要是表格生成,图形生成,图表导出等功能的设计;数据预测功能的设计主要是指整合支持向量机算法来处理报表中重点参数的数据预测功能的设计。38.整个系统使用spring hazelcast hikaricp xml tibco基础架构,java语言开发,采用ant脚本打包部署,支持oracle,mysql,postgresql等主流数据库。39.以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12
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