什么是WRA
在半導(dǎo)體制造中,晶圓缺陷排查與良率問題溯源是保障生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)模式下,工程師需從多個(gè)系統(tǒng)拉取數(shù)據(jù),通過Excel或PPT手動(dòng)整合分析,最終依賴經(jīng)驗(yàn)形成溯因報(bào)告。這種方式不僅耗時(shí)費(fèi)力,且受限于個(gè)人經(jīng)驗(yàn),難以應(yīng)對(duì)海量數(shù)據(jù)與復(fù)雜異常。
而WRA晶圓履歷分析(Wafer Resume Analysis)則實(shí)現(xiàn)了突破性升級(jí):運(yùn)用“大模型+小模型+知識(shí)中臺(tái)”多維診斷引擎,智能調(diào)用RCA數(shù)據(jù)相關(guān)性分析、Map相關(guān)性分析、Sensitivity分析、以圖搜圖、知識(shí)庫等多種溯因工具,為工程師精準(zhǔn)生成異??梢梢蜃优判邪?,讓千頭萬緒的溯因工作變得快捷、方便、準(zhǔn)確。
此外,針對(duì)新型異常,WRA能自主提供分析思路、溯因結(jié)論與處置方案,溯因準(zhǔn)確率超過90%。全過程實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化。
WRA的使用場(chǎng)景包括:履歷查詢對(duì)比、wafer缺陷溯因、良率波動(dòng)根因定位、Golden Path(黃金路徑)等。
接下來,以缺陷/良率波動(dòng)溯因?yàn)槔?,小智將WRA類比為“產(chǎn)線問題的智能會(huì)診專家”,幫助大家理解WRA的完整工作流程。
WRA精準(zhǔn)定位缺陷/良率“病灶”,總結(jié)根因“共性”
系統(tǒng)融合了大語言模型技術(shù),工程師用對(duì)話查詢的方式,便可在45秒內(nèi)得到履歷數(shù)據(jù)查詢結(jié)果。如“查詢#01片wafer在XX時(shí)間段經(jīng)過的機(jī)臺(tái)、Recipe及運(yùn)行時(shí)間”,WRA能迅速調(diào)出該批次晶圓在對(duì)應(yīng)工序的詳細(xì)履歷,包括站點(diǎn)、機(jī)臺(tái)、Chamber、Recipe、Run time、Qtime等詳細(xì)信息。
Step2. 初步“診斷”:履歷比對(duì)找差異
晶圓(Wafer)在后續(xù)進(jìn)行在制品(WIP)測(cè)試、良率測(cè)試后,便可得出wafer合格與不良的分型。
接著,工程師使用WRA(晶圓履歷分析)的自然語言對(duì)話功能,快速調(diào)用Good wafer/Bad wafer兩類晶圓的全流程履歷數(shù)據(jù),對(duì)機(jī)臺(tái)、Chamber、Recipe、Run time等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行差異比對(duì),為后續(xù)深入“問診”找準(zhǔn)方向。
Step3. 深入“探查”:履歷溯因揪根源
WRA智能調(diào)用多種溯因工具展開深入分析,包含RCA數(shù)據(jù)相關(guān)性、Map相關(guān)性、以圖搜圖溯因,同時(shí)引用Library經(jīng)驗(yàn)庫、知識(shí)中臺(tái)等手段進(jìn)行溯因,找出引發(fā)缺陷或者良率問題的根本原因。其中:
以圖搜圖:通過計(jì)算機(jī)視覺、向量化數(shù)據(jù)分析和大語言模型等融合技術(shù)手段,進(jìn)行以圖搜圖檢索,得到相似的問題Map圖形。整體用時(shí)約6秒。
Map相關(guān)性分析:借助大語言模型與小模型協(xié)同技術(shù),對(duì)map進(jìn)行同源或跨源相關(guān)性分析,生成可疑問題排行榜,為工程師提供問題排查方向。系統(tǒng)默認(rèn)顯示Top1工序及其對(duì)應(yīng)的map數(shù)量;還可以查看最高風(fēng)險(xiǎn)的“根因分析排行榜”及詳細(xì)的根因佐證信息。
經(jīng)驗(yàn)庫檢索分析:針對(duì)當(dāng)前wafer的缺陷問題,借助知識(shí)中臺(tái)或者調(diào)用缺陷、Inline 等數(shù)據(jù)的Library經(jīng)驗(yàn)庫檢索所有歷史上的相似案例,結(jié)合大語言模型自身推理能力進(jìn)行溯因分析,直接報(bào)告到對(duì)應(yīng)模塊的Owner。整個(gè)過程用時(shí)約24秒。
Step4. 出具 “診斷報(bào)告”:溯因報(bào)告全面又詳細(xì)
分析完成后,3秒內(nèi)自動(dòng)生成Wafer履歷、缺陷溯因報(bào)告、良率溯因報(bào)告、Lot Report等各類報(bào)告,報(bào)告內(nèi)包含Data、Chart、Map、溯因結(jié)論、推理說明等豐富內(nèi)容。
用戶確認(rèn)后,相關(guān)報(bào)告及信息存入知識(shí)庫,持續(xù)優(yōu)化迭代,助力WRA后續(xù)提升溯因準(zhǔn)確率。
Step5. 總結(jié)“共性”,指引生產(chǎn)
WRA 不僅能夠精準(zhǔn)追溯晶圓缺陷及良率異常的根因,還能對(duì)其展開根因共性分析,提煉問題產(chǎn)生的共同特征?;谶@些共性特征,明確機(jī)臺(tái)、Chamber、Recipe 等生產(chǎn)環(huán)境要素的Good/Bad狀態(tài),WRA 即可據(jù)此規(guī)劃并指引最優(yōu)生產(chǎn)路徑,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品良率的提升。
WRA特色用途:基于履歷比對(duì)&履歷溯因生成Golden Path
什么是Golden Path(黃金路徑)?
整個(gè)Wafer制造過程會(huì)按照Process Flow(工藝流程)每個(gè)工藝步驟順序進(jìn)行。一條完整的Process Flow涵蓋多個(gè)站點(diǎn)、設(shè)備集群、Chamber及差異化Recipe。即便是同一產(chǎn)品,在相同站點(diǎn)采用不同Chamber與Recipe組合,其良率與缺陷率也存在顯著差異。Golden Path就是那條最低缺陷率、最高生產(chǎn)效率和最佳產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)路徑組合。
獲得Golden Path的方法有多種,而基于履歷比對(duì)&履歷溯因生成Golden Path是其中一種有效方式。
WRA依托履歷比對(duì)&履歷溯因,能夠準(zhǔn)確分析機(jī)臺(tái)/Chamber/Recipe等晶圓生產(chǎn)狀態(tài)的好壞,進(jìn)而科學(xué)確立最佳生產(chǎn)路徑Golden Path。同時(shí),還可依據(jù)根因分析結(jié)果,優(yōu)化偏離基準(zhǔn)的環(huán)節(jié),推動(dòng)其向黃金路徑Golden Path趨近看齊。
PS:后續(xù),我們也會(huì)重點(diǎn)圍繞 Golden Path(黃金路徑)展開詳細(xì)講解,請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注。
WRA到底能給工廠帶來什么?
以前工程師花2-3天才能定位的wafer缺陷及良率波動(dòng)根因,現(xiàn)在1-5分鐘搞定;以前依賴經(jīng)驗(yàn)積累形成的主觀性溯因結(jié)論,現(xiàn)在依托大數(shù)據(jù)、算法和大語言模型推理能力,就能得到可靠的結(jié)論支撐;以前散落各處的工藝經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)在已結(jié)構(gòu)化為FAB的“知識(shí)資產(chǎn)”。WRA就像給半導(dǎo)體制造裝上了“智能診斷與優(yōu)化系統(tǒng)”,不管是遇到突發(fā)的缺陷問題,還是想優(yōu)化長(zhǎng)期良率和產(chǎn)能,都能提供最佳指引。