Développement d'outils statistiques pour la mise en place de boucles de régulation en microélectronique

par Caroline Paccard

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées. Statistique

Sous la direction de Philippe Camille Besse.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    En microélectronique, le contrôle des procédés classique n'est plus suffisant pour les nouvelles technologies. Ainsi, un contrôle plus fin du procédé est réalisé à l'aide de boucles de régulation. Cette thèse propose la création et la mise en pratique d'une méthodologie statistique pour la mise en place de boucles de régulation en microélectronique. Cette méthodologie reste générale et peut se transposer aisément à d'autres domaines industriels. Les boucles de régulation nous ont tout d'abord amené à nous interroger sur la fiabilité de la mesure. Nous avons ainsi crée un nouvel indicateur de variabilité de la mesure, appelé capabilité globale, qui s'applique lorsqu'un paramètre est mesuré par plusieurs équipements de métrologie. Une solution opérationnelle a également été proposée par la création et de la mise en production d'un logiciel de calcul de capabilité. Une fois définie la méthodologie de mise en œuvre d'une boucle de régulation, celle-ci est appliquée à un atelier de polissage. Ceci a nécessité une modélisation originale du procédé de fabrication à l'aide du modèle linéaire mixte. Nous avons également comparé et optimisé différents algorithmes de régulation (EWMA, double EWMA, filtre de Kalman. . . ). Pour des raisons évidentes de coût, les différents algorithmes de régulation ne peuvent pas être testés et comparés en production. Nous avons ainsi proposé une simulation du procédé sur la base de données mesurées en production et d'un modèle du procédé. Celle-ci permet de prédire et comparer ce que serait le comportement des algorithmes de régulation en production. Un algorithme optimal a alors été choisi pour l'atelier de polissage.

  • Titre traduit

    Statistical tools development for control loop implementation in semiconductor manufacturing


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    In semiconductor manufacturing, classical process control is no sufficient anymore for new technologies. A more accurate control can be achieved with closed-loop control (run-to-run). This thesis designs a statistical methodology aimed at deploying closed-loop control in semiconductor manufacturing. This methodology remains general and can be easily transposed to other industries. Studying closed-loop control, we have come to the issue of measurement reliability. Thus we have created a new indicator of measurement variability, called global capability, which can be applied when one parameter is measured by several metrology tools. An operational solution has been proposed through a software creation. It has been implemented and put into production to compute this new indicator. After its definition, the methodology for closed-loop control design has been applied to a polishing process. It has conducted us to an original process modeling thanks to a linear mixed model. We have also compared and optimized several regulation algorithms (EWMA, double EWMA, Kalman filter. . . ). For cost reasons, the considered regulation algorithms could not be all tested and compared in production. As a result, we have designed a process simulation based on production data and on a process modeling. This simulation can predict and compare what will be the regulation algorithm behavior in production. For the polishing process, an optimal algorithm has been chosen.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (256 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 250

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008TOU30120
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