• 沒有找到結果。

預測為劣品或在特性臨界值的晶圓,有兩種方式可以避免晶圓報廢,一是如圖 4-27 所示,從晶圓挑選小部份晶片作小批量的封裝、測試,由實際量測到的 IC 特性,

來判斷是否為誤判,另外則是將 WAT 參數代到其他類型模型判斷,找出最適合的封 裝類型。

流程如下:

1. 從晶圓挑選小量晶片作封裝(1000 顆)。

2. 封裝後,測試小量的 IC。

3. 結果,如果規格符合規範書,良率也很高,就將剩餘的全數晶片作封裝;

若是良率不好,就再用線性迴歸模型,判斷較合適的類型,並改作其他類型的小 量封裝。缺點則是,用小量封裝、測試來驗證劣品特性,耗時、並且會增加人力成本。

圖 4-27 補救措施流程圖

晶圓

最後,由圖 4-28,四種類型的實際和預測利潤比較圖,比較驗證資料所驗證的結 果,最明顯的有 C1、C2 和 C3,都由原本損失 16 萬~35 萬,經過預測後,降低損失到 1.7 萬~6.5 萬,所以建立線性迴歸模型的預測方式,的確比原本人工預測省下更多成 本,甚至再加上補救措施,還有產生約 2 萬~3 萬的利潤。

圖 4-28 實際和預測利潤比較圖

實際的利潤 預測的利潤

預測和補救措施的利潤

利潤比較圖

金額

第5章 結論

在半導體製造業中,積體電路的製作環節中有著上百甚至更多的步驟,要如何確 保各步驟品質、提升良率與節省時間以得到最大的產能,是半導體業的重要課題。而 晶圓廠的 WAT 參數提供了製作晶圓的特性資訊,由於不同的製程環境與異常將會測 得不同的 WAT 參數,因此可藉由 WAT 參數,透過線性多元迴歸模型預測 Gain 和 ICQ 的特性,進而決定產品類型,由此方式取代原本人工判斷方法,增加產品類型預測的 準確性,維持每批產品都有高良率。

由於迴歸結果會受到資料樣本的多寡與迴歸模型變數選擇的影響,本實驗以實際 資料為例,訓練資料共有 140 個樣本,使用於線性迴歸分析已是足夠樣本數。我們希 望找出預測變數的特性範圍,首先在選擇重要參數上,先利用皮爾森相關係數觀察,

WAT 參數與最終測試結果之間的相關性,確認和最終測試結果有高度相關的 WAT 參 數,以及確認 WAT 參數間無共變關係,接著,我們利用線性迴歸向前選擇法和向後 移除法,挑選對最終測試結果重要的 WAT 參數,如此可以減少往後資料分析與運算 的速度,並改善輸入變數的迴歸預測表現。

在建立迴歸模型中,由於向前選擇法所選出的重要參數,在四個類型都相同,而 且解釋力高,和向後移除法以及 20 組 WAT 參數的解釋力亦相近,所以使用向前選擇 法所挑選的重要參數來建立模型。

接著,我們利用驗證資料來測試所找到的工作點,在本實驗中良品誤判為劣品(棄 真)有補救措施,可經由小批量封裝與測試的方式來避免棄真;但是由劣品誤判成良品 (取偽),我們卻無法補救,所以我們希望建立的模型,能夠避免取偽,可是除了 C1 類 型,預測良品精確率和實際劣品檢出率達到 100%以外,其他類型都有遺漏,主要情形 則是預測的工作點落於 IC 規格書的臨界範圍,造成此情形的原因可能是原始資料樣本 點不足,導致找出的工作點不夠精準,所以暫時解決方法是盡量挑選預測工作點在 IC 規格中央的位置,如果遇到 IC 特性落於臨界範圍時,則用補救措施或用其他模型,找

出更合適的類型。

由於驗證資料亦為的實際資料,所以我們進一步的比較預測和實際的結果的成本 與利潤。比較之後,建立線性迴歸模型,的確可以降低成本並提高利潤。若預測為劣 品晶圓時,也增加工程驗證以補救棄真問題,若真的是劣品晶圓,可套入其他線性迴 歸模型,找到最佳封裝類型。

最後,比較原本的單變數人工挑選法和利用線性多元迴歸模型的預測法,原方法 只能等待整片晶圓封裝、測試,才能確定產品類型選擇的好壞;而本實驗預測方法,

GAIN 和 ICQ,分別都由三組 WAT 參數預測,解釋力很高,為預測準確的迴歸模型。

在封裝前,利用 WAT 參數,經過各類型之線性迴歸模型,預先估計封裝、測試後的 結果,若是良品,可直接封裝成 IC;若預測會是劣品,就會針對劣品作小量封裝、測 試的補救措施,進而調整封裝類型,雖然補救措施會增加些許時間,但是卻可以有效 提升良率,降低成本,並增加產能。另外,產品特性落在產品規格的臨界區,容易造 成誤判,劣品誤判為良品(取偽)比例為 2.5%(4/160),良品誤判為劣品(棄真)比例為 1.9%(3/160),此誤判亦可利用補救措施小量驗證來彌補不足。

本論文有若干改進的空間,在樣本數方面,本實驗每個類型都使用 140 筆訓練資 料,但是有其他資料不足的類型,並無法建立模型,未來,可以繼續研究使用少樣本 建立模型,並且繼續建立其他產品的線性迴歸模型,增加涵蓋範圍,可更完善的預測 與尋找最合適的產品類型。

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