[發明專利]標的裝置的基底預測保養方法

有效

• 申請號: 201310181746.2
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103577887B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 鄭芳田;謝曜聲;王崇任;王圣齊
• 申請（專利權）人: 鄭芳田
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 陸勍

技術領域

本發明是有關于一種預測保養(Predictive Maintenance；PdM)方法，且特別是有關于一種以虛擬量測技術為基礎的標的裝置(Target Device；TD)的基底預測保養(Baseline Predictive Maintenance；BPM)方法。

背景技術

生產機臺是任何制造廠不可缺少的部分。生產機臺中的組件、模塊或裝置(例如：加熱器、壓力模塊和節流閥(Throttle Valve)等)的失效會引起生產異常，導致不良的產品品質和/或降低產能，因而造成重大損失。

一般，解決上述問題最常用的方法是定期的預防保養(Preventive Maintenance；PM)。即，在預設時間間隔下執行保養相關作業。此預設時間間隔基本上是根據標的裝置(TD)的平均故障時間間隔(Mean Time between Failure；MTBF)來決定。因此，如何安排適當的PM計畫通常是工廠的關鍵議題。一個不當的定期PM計畫會增加維修成本或降低產能。

為改善機臺保養計畫以增加晶圓廠的績效，國際半導體技術制造協會(International Sematech Manufacturing Initiative；ISMI)提出一種預測性和預防性保養(Predictive and Preventive Maintenance；PPM)的指標。如ISMI所定義，PPM包含預防保養(PM)、基于條件的保養(Condition-based Maintenance；CbM)、預測保養(Predictive Maintenance；PdM)和故障后維修(Breakdown Maintenance；BDM)。其中，ISMI主張CbM和PdM的技術應被發展，并以單一模塊或多個模塊的型式被使用，使得終端使用者能有效率地使用這些技術。CbM的定義為：「在指出機臺將要失效或機臺的性能正在惡化的一或多個指標出現后進行保養」。錯誤偵測及分類(Fault Detection and Classification；FDC)是一種與CbM相關的方法，其定義為：「監控機臺與工廠數據以評估機臺的健康，并在偵測到錯誤時發出警報和/或關閉機臺」。另一方面，PdM是一種應用預測模型的技術，找出設備狀態資訊與保養資訊間的關聯，來預測機臺或標的裝置(TD)的剩余壽命(Remaining Useful Life；RUL)，以達到減少非計畫性停機的保養事件的目標。

大部分的已知FDC方法先尋找需被監控的標的裝置(TDs)及與標的裝置相關的關鍵參數，然后應用統計工藝管制(Statistical Process Control；SPC)方法來偵測錯誤。請參照圖1，其繪示等離子體輔助化學氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition；PECVD)機臺的節流閥(Throttle Valve)角度的SPC管制圖，其中所監控的標的裝置(TD)為節流閥的角度。然而，在實際狀況中，異常的來源不單是由標的裝置(即節流閥)本身所引起，其亦可能是受其他與標的裝置(即節流閥)相關工藝參數的影響所造成。如圖1所示，節流閥的角度中心點為27度；如維修工程師所定義，其管制上限(Upper Control Limit；UCL)和管制下限(Lower Control Limit；LCL)分別為32度和22度；總共有450樣本被監控。此已知SPC方法推斷出：范圍1、2、4中的樣本為離群值(Outlier)，而范圍3中的樣本位于管制界限內。經仔細檢視后，范圍2、4中的樣本的確是異常，且由節流閥故障所引起的。至于范圍1中的樣本，其異常并不是由節流閥所引起，而是由相關工藝參數「氨(Ammonia；NH₃)」所造成的。范圍3中的樣本的偏離因相關工藝參數「壓力」的緣故。因此，已知SPC方法無法偵測和診斷出在范圍1、3中的樣本的錯誤。

因此，需要一種標的裝置的基底預測保養方法，以克服上述已知技術的缺點。

發明內容

因此，本發明的目的即在提供一種以虛擬量測技術為基礎的標的裝置的基底預測保養方法，藉以推論出標的裝置的健康狀態，并預測標的裝置(TD)的剩余有用壽命(RUL)，而克服已知技術的缺點。