一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统与流程

本发明属于半导体器件、数据处理，具体涉及一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统。

背景技术：

1、半导体器件的制造是半导体产业一个关键环节，半导体器件制造过程中工序复杂，不可避免会发生故障，生产过程中一些小故障累积也可能导致机台、乃至整个生产线停顿，甚至引发严重安全事故，尽早从偏差轨迹中发现故障是有价值的。

2、随着半导体制造技术快速发展，实现有效过程控制的质量检验越来越重要，故障检测在半导体行业中得到了广泛研究。

3、现有技术中，可以通过获取半导体器件的制造设备的音频数据，通过傅里叶变换提取音频数据中的频谱特征、时域特征、能量特征等，进而根据频谱特征、时域特征、能量特征，通过支持向量机判断制造设备是否发生故障。

4、然而，在半导体制造过程中，存在一些步骤例如热处理、光刻、退火等步骤是不会发出声音的，无法收集相应的音频数据，进而难以通过音频数据进行故障诊断，因此，通过音频数据进行故障诊断的方法存在检测范围有限，难以对半导体器件的整个制造过程进行故障诊断。并且，通过音频数据进行故障诊断的方法需要大量的训练数据，故障诊断的准确性易受到信号质量和环境影响。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的难以对半导体器件的整个制造过程进行故障诊断，需要大量的训练数据，故障诊断的准确性易受到信号质量和环境影响的技术问题，本发明提供一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法及系统。

2、第一方面

3、本发明提供了一种半导体器件制造生产线的故障诊断方法，包括：

4、s101：根据半导体器件制造生产线中各个生产环节的加工设备、加工流程以及运行逻辑，将所述生产环节中的事件抽象为变迁 t，将所述生产环节中的状态抽象为标识 m，在各个变迁 t之间设置库所 p，所述库所 p用于存储托肯数，并在各个变迁 t与库所 p之间添加有向弧，所述有向弧包括从库所到变迁的弧以及从变迁到库所的弧，以构建网络模型，其中， p表示库所集合， t表示变迁集合， pre表示从库所到变迁的弧的权重， post表示从变迁到库所的弧的权重， m0表示初始标识，用于表示初始时刻各个库所中拥有的托肯数，表示标签集合， l表示标记函数，通过所述标记函数向任意一个变迁 t中贴上所述标签集合中的标签或者空标签 λ；

5、s102：将可能发生故障的变迁 t设置为故障变迁，其中， k表示故障类型的编号；

6、s103：构建变迁关系矩阵 c描述各个所述生产环节之间的流程关系；

7、

8、其中，表示输出关联矩阵，表示输入关联矩阵， pre( p i, t i)表示从库所 p i到变迁 t i的弧的权重， post( t i, p i)表示从变迁 t i到库所 p i的弧的权重；

9、s104：通过所述初始标识 m0对所述网络模型 n进行初始化；

10、s105：获取变迁信号序列，其中， t i表示第 i个变迁， n表示变迁的总个数；

11、s106：通过所述标记函数，将所述变迁信号序列 δ转换为标签序列 σ：

12、

13、其中， l()表示标记函数；

14、s107：设置 μ的初始值， μ表示所述标签序列 σ中的标签的索引；

15、s108：判断所述标签序列 σ中的第 μ个标签前是否存在使能故障变迁 τ( k)的空标签 λ，若是，进入s109；

16、s109：根据所述变迁关系矩阵 c，计算第 μ个变迁信号发生后的系统到达标识 m；

17、s110：通过所述系统到达标识 m，再次判断第 μ个标签前是否存在使能所述故障变迁 τ( k)的空标签 λ，若是，进入s111；

18、s111：确定半导体器件制造生产线存在故障，输出所述故障变迁 τ( k)对应的故障类型 k；

19、s112：对 μ值进行更新，重新进行s108；

20、其中，所述s109具体为：

21、根据所述变迁关系矩阵 c，计算第 μ个变迁信号发生后的系统到达标识 m：

22、

23、其中，表示当前系统标识， c表示变迁关系矩阵，表示从第 μ个变迁信号开始的变迁信号序列。

24、第二方面

25、本发明提供了一种半导体器件制造生产线的故障诊断系统，用于执行第一方面中的半导体器件制造生产线的故障诊断方法。

26、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益技术效果：

27、在本发明中，根据半导体器件制造生产线中各个生产环节的加工设备、加工流程以及运行逻辑构建网络模型，进而通过网络模型中故障变迁的使能情况，确定半导体器件制造生产线是否存在故障，可以完成对于半导体器件的整个制造过程的故障诊断，无需大量的训练数据，故障诊断的准确性不会受到信号质量和环境影响，提升了故障诊断的准确性与全面性。