[發明專利]自主自適應半導體制造

有效

• 申請號: 200980104562.8
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN102016730A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: S·考歇爾;S·帕特爾;杉島賢次
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;錢靜芳

相關申請的交叉引用

本申請要求于2008年3月8日提交的題為“AUTONOMOUS?ADAPTIVE?SEMICONDUCTOR?MANUFACTURING(自主自適應半導體制造)”的美國專利申請第12/044,959號的權益。該申請的全部內容通過引用結合于此。

背景

技術進步已經造成了日益復雜的過程驅動自動化設備。用于實現特定目標或執行特定高度技術性過程的工具系統通?？梢园ㄓ糜趯崿F該目標或成功地執行該過程的多個功能元件，和收集數據以監視該設備的操作的各個傳感器。這樣的自動化設備可以生成大量數據。數據可包括與產品或作為特定任務的一部分執行的服務相關的大量信息，但它還可包括與該過程本身的執行相關的相當大的日志信息。

盡管現代電子存儲技術可以承受得起保留不斷增長的數據量，但對該累積數據的利用仍然遠非最優。對所收集的信息進行檢查和解釋一般需要人類干預，并且盡管有了計算能力方面的進步(如多核處理器、大規模并行平臺和處理器網格)以及計算范例方面的進步(如面向對象的程序設計、模塊化代碼重用、基于web的應用程序和更新近的量子計算)，但對所收集的數據的處理仍然是在其中操作該數據的非自主的靜態程序性企業方案。更重要的是，在非自主數據處理中，數據不能驅動分析過程本身。作為這樣的數據處理范例的結果，自動化設備在高度技術性過程期間生成的數據之間存在的豐富關系中的許多可能被忽視了，除非設計了特定分析并且該特定分析集中于特定類型的關系。更重要的是，可源于由該設備中的不同單元生成的不同數據之間的多個相互關系且可以確定復雜自動化工具或機器的最優性能的新生現象仍然可能被忽視。

因此，存在著對自主的且可以與基于數據之間的關系的范例相一致地分析特定過程的數據并對根據該特定過程產生的資產進行分析的自動化設備的需求，并且其中對該數據的分析可以由圍繞該過程或相關聯資產本身的數據通過學習來驅動或受其影響，這與人腦操作的方式相似——對與過程或資產相關聯的信息的理解受信息本身的影響，一般導致學習和隨之發生的分析目標以及分析裝置和方法的修訂，以改進對該信息和相關聯資產的質量的理解。

發明內容

以下提供了本發明的簡化概述以提供對本發明的某些方面的基本理解。這一概述不是本發明的廣泛概覽。它并不旨在標識本發明的關鍵或重要元素，也不旨在描繪本發明的范圍。其唯一目的是以簡化的形式呈現本發明的一些概念，作為后面給出的更加詳細的描述的序言。

提供了一種自主的基于生物學的學習工具系統和該工具系統用來進行學習的方法。該自主的基于生物學的學習工具系統包括(i)執行例如半導體制造任務等特定任務或者諸如氧化蝕刻或離子注入等過程并生成反映該過程和工具性能的數據的一個或多個工具系統，這些工具系統或者是單獨的系統，或者是分層部署的組和集團系統，(ii)接收數據并打包該數據以供進一步使用的交互管理器，以及(iii)基于生物學習原理的自主學習系統；該學習是通過將概念激活散布在一組語義網絡中來實現的。該自主學習系統包括可從一組3個功能塊中遞歸地定義的功能結構：存儲器平臺、處理平臺、以及知識通信網絡，通過該知識通信網絡在存儲器和處理平臺之間以及在該工具系統和外部動作者(例如，計算機或人主體)之間傳遞信息。存儲器平臺包括存儲器分層結構，包括用于接收數據印象和相關聯的學習指令的情節存儲器、用于知識發展的短期存儲器、以及存儲知識從而將該知識投放到語義網絡中的長期存儲器。處理平臺中的功能單元操作存儲在存儲器平臺中的信息，從而促進學習。這樣的構件塊和相關聯的功能是受生物結構和人腦的行為來啟示的。

學習是通過所定義的語義網絡中的概念激活來實現的，其中激活閾值是通過組合與每一概念相關聯的優先級來規定的。優先級取決于所操縱的概念的類型；即，程序概念擁有基于激活和抑制能量的優先級。

單獨的、組或集團自主工具系統利用在自主學習系統中生成和積累的知識，這造成自主的基于生物學的學習工具的多個改進以及各工具系統所制作的資產的多個改進：(a)隨時間進展造成較少動作者干預(例如，人類指導和監督)的增加的獨立性，(b)增加的輸出生產性能(例如，至少部分完成的輸出資產)并確保更高的輸出質量，(c)向動作者傳達可動作信息的數據資產(例如自主系統降級的狀況；對故障的根本原因的更好的標識；各單獨的部分、工具、工具組、和工具集團以及諸如平均無故障工作時間和平均修理時間等相關聯的時標的一組系統故障時間的預測)，以及(c)隨時間增強的性能——改進的產品或服務在消耗更少資源的情況下以較快速度送達，并且是在降低的工具停機時間的情況下產生的。