CN101288163B - 用于处理控制之产品相关之反馈 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种执行用于处理控制的产品反馈(feedback)之方法、装置、及系统。接收与第一工件有关的量测资料。接收与该第一工件有关的行结束参数(end of line parameter)。建立该行结束参数与该量测资料间之相关性。根据该相关性而调整与将要对第二工件执行的复数个工艺相关联之处理控制。

Description

用于处理控制之产品相关之反馈
技术领域
本发明系大致有关半导体制造，且尤系有关一种使用与行结束(End Of Line；简称EOL)相关的参数以提供用于处理控制之回馈之方法及装置。
背景技术
制造业中技术的急速发展已导致了许多新颖且原创的制造工艺。现今的制造工艺(尤其是半导体制造工艺)需要许多的重要步骤。这些工艺步骤通常是极其重要的，因而需要通常被精细调整的一些输入，以便保持适当的制造控制。
半导体装置的制造需要一些独立的工艺步骤，以便从半导体原料作出封装的半导体装置。自半导体材料的起始生长、将半导体晶体切割成个别的晶圆、制造阶段(蚀刻、掺杂、或离子植入等的阶段)至成品装置的封装及最后测试之各种工艺都是互不相同且专业化，因而可能在包含不同控制架构的不同制造场所中执行该等工艺。
一般而言，系对一组半导体晶圆(有时被称为一批(lot)半导体晶圆)执行一组工艺步骤。例如，可在半导体晶圆上形成由各种不同材料构成的工艺层。然后，可利用习知的光微影(photolithography)技术在该工艺层之上形成图案化的光阻层。一般随即利用图案化的光阻层作为屏蔽(mask)，而对该工艺层执行蚀刻工艺。该蚀刻工艺使得在该工艺层中形成各种特征或物体。可将此种特征用于诸如晶体管的闸电极结构。经常也在半导体晶圆的基板中形成沟槽隔离结构，以便隔离半导体晶圆中之一些电性区域。可被使用的隔离结构的一个例子是浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation；简称STI)结构。
半导体制造厂内的制造工具通常系连接到制造架构或网络的工艺模块。每一制造工具通常被连接到设备接口。该设备接口被连接到制造网络所连接的机器接口，因而有助于该制造工具与该制造架构间之连接。该机器接口通常可能是先进处理控制(Advanced Process Control；简称APC)系统中的部分。该APC系统激活控制描述语言程序(script)，该控制描述语言程序可以是用来自动撷取制造工艺执行所需资料之软件程序。
图1示出典型的半导体晶圆(105)。半导体晶圆(105)通常包含复数个被配置成格子形(150)之个别半导体晶粒(103)。可使用习知的光微影工艺及设备，而在将要图案化的一个或多个工艺层上形成图案化的光阻层。根据所采用特定光罩(photomask)的情形，通常系利用步进机(stepper)而一次对单一或多个晶粒(103)位置执行曝光工艺，作为该光微影工艺的部分。在对一层或多层下层材料(例如，一层多晶硅、金属、或绝缘材料)执行湿式或干式蚀刻工艺期间，可将该图案化的光阻层用来作为屏蔽，以便将所需的图案转移到下方层。系由将在下方工艺层中复制的诸如直线类型的特征或开孔类型(opening-type)的特征等的复数个特征构成该图案化的光阻层。
现在请参阅图2，图中示出例示先前技术的流程之流程图。在步骤(210)中，制造系统可决定将要藉由处理半导体晶圆(105)而制造的产品之类型。因而导致决定用来处理一批半导体晶圆(105)的处理控制参数之步骤。决定用来处理晶圆以达到某类型的工艺结果之预定计划。在步骤(220)中，该制造系统根据该处理计划，而指示各工厂组成部分对一批半导体晶圆(105)执行一系列的工艺。决定并实施用来控制对晶圆的处理之一些控制参数。该等参数可包括用来控制工厂或晶圆厂的各组成部分的操作之预定的排程、现场流程(routing)、及工具控制参数。
在对晶圆处理的整个过程之各点上，可在步骤(230)中取得量测资料及(或)工具状态资料。在步骤(240)中，可将该等量测资料及(或)工具状态资料用来执行后续工艺步骤之各种反馈调整。可将该等反馈资料及(或)工具状态资料用来藉由调整后续工艺，而补偿任何侦测到的工艺误差。可在处理流程中之各点上执行这些反馈调整，其中，通常系使用反馈资料用来调整特定的后续工艺步骤。
与现行量测相关联的问题包括：各种外部(相对于制造区)或内部的改变可能使预定的处理计划变为无效率或过时的处理计划。外部因素(例如，并未与对晶圆厂中之工艺操作的控制直接相关联之商业因素)的改变经常促使该制造系统将优先级放在并未享有工艺优先权的晶圆。例如，在最初评估指出对特定类型的产品(例如，极高速处理器)之需求之后，市场趋势可能改变，而造成对第二类型的处理器之需求。因而可能使最初的处理计划变得较无效率。
此外，与藉由对晶圆执行一系列的工艺步骤而制造的产品有关之未预期到的特性可能需要修改对其他晶圆执行的工艺。然而，在处理了大量的晶圆之前，可能不容易取得对此类修改所需的必要信息。现阶段最高技术缺少一种预测可能的工艺结果并对一系列的工艺执行修改以便对在行结束可能发生的产品性能缺陷先采取行动之有效率的方法。
此外，诸如各种处理工具或度量工具等工具的操作改变的内部改变也可能使预定的计划变得不是最佳的计划。在现阶段最高技术的系统中，可能无法以通常被用来控制工艺操作的预定工艺计划而有效率地处理工厂组成部分或外部因素的改变。一般而言，经常系预先在数月之前即作出产生特定类型的工艺结果(例如，特定类型的集成电路(Integrated Circuit；简称IC)芯片)之承诺。然后由该制造系统采用这些预定的计划。同时，各种内部或外部改变可能发生，因而可能使预定的计划不再是最佳的计划。这些改变可包括：市场需求及(或)其它市场力的改变、工厂或晶圆厂内之工艺状况的改变、及(或)执行工艺的实体之商业目标的改变。尽管发生了这些改变，通常业已将预定的计划执行到处理操作中，因而造成处理操作弹性的缺乏。
设计者已尝试提供基于产品输出的反馈，而减轻某些这类的问题。然而，该方法并未解决所有上述的问题，其中包括商业计划及(或)内部因素的改变。举例而言，在现阶段最高技术的系统通常需要根据对自下游工艺接收的工艺反馈信号之接收，而调整相同工艺或次一工艺。该调整可能不足以解决与行结束的产品资料有关之所有问题。此外，此种在现阶段最高技术的系统可能无法有效率地应对诸如市场变化及商业目标等的各种外部因素。因而可能造成对各种内部或外部因素的无效率之反应，而造成对商业因素的反应时间之丧失、及(或)对调整内部制造问题的弹性之缺乏。
本发明系针对克服或至少减轻前文所述的一种或多种问题的效应。
发明内容
在本发明的一面向中，提供了一种执行用于处理控制的产品反馈之方法。接收与第一工件有关的量测资料。接收与该第一工件有关的行结束参数。建立该行结束参数与该量测资料间之相关性。根据该相关性而调整与将要对第二工件执行的复数个工艺相关联之处理控制。
在本发明的另一面向中，提供了一种执行用于处理控制的产品反馈之方法。对第一工件执行第一工艺。接收与该工件的该第一工艺有关之量测资料。接收与该第一工件有关的行结束参数。建立该行结束参数与该量测资料间之相关性。将与第二工件有关的行结束参数模型化。该行结束参数的该模型化系基于该行结束参数与该量测资料间之相关性。根据该行结束参数的该模型化而调整该第一工艺以及将要对第二工件执行的第二工艺。
在本发明的另一面向中，提供了一种执行用于处理控制的产品反馈之方法。对第一工件执行第一工艺。接收与该工件的该第一工艺有关之量测资料。接收与该第一工件有关的行结束参数。建立该行结束参数与该量测资料间之相关性。将与第二工件有关的行结束参数模型化。该行结束参数的该模型化系基于该行结束参数与该量测资料间之相关性。根据该行结束参数的该模型化而调整该第一工艺以及将要对第二工件执行的第二工艺。
在本发明的另一面向中，提供了一种执行用于处理控制的产品反馈之方法。接收与工件有关的量测资料。接收与该工件有关的预测行结束参数有关之资料。建立该预测行结束参数与该量测资料间之相关性。根据该相关性而调整将要对该工件执行的复数个其余的工艺。
在本发明的另一面向中，提供了一种执行用于处理控制的产品反馈之方法。接收与工件有关的量测资料。接收与工件有关的预测行结束参数有关之资料。接收与对该工件的处理有关的外部因素有关之资料。接收与对该工件的处理有关的内部因素有关之资料。建立该预测行结束参数与该量测资料、该外部因素、或该内部因素间之相关性。根据该相关性而调整将要对该工件执行的复数个其余的工艺。
在本发明的另一面向中，提供了一种执行用于处理控制的产品反馈之系统。本发明的该系统包含工件及第一控制器。该第一控制器适于建立与该工件有关的行结束参数及与该工件有关的量测资料间之相关性，并提供反馈资料以调整复数个工艺步骤。该系统亦包含第二控制器，用以执行对该等工艺步骤的调整。该系统亦包含操作地被耦合到该第二控制器之处理工具。该处理工具可处理该工件。
在本发明的又一面向中，提供了一种以指令编码之计算机可读取的程序储存装置，用以执行用以处理控制的产品反馈。系以指令编码之该计算机可读取的程序储存装置，当该等指令被一计算机执行时，执行一种方法，该方法包含下列步骤：接收与第一工件有关的量测资料；接收与该第一工件有关的行结束参数；建立该行结束参数与该量测资料间之相关性；以及根据该相关性而调整与将要对第二工件执行的复数个工艺相关联之处理控制。
附图说明
若参照前文中之说明，并配合各附图，将可了解本发明，其中，相似的组件符号识别类似的组件，其中：
图1是可被半导体制造系统工艺的半导体晶圆之示意图；
图2是用来处理半导体晶圆的先前技术的方法之流程图；
图3是根据本发明的一例示实施例的系统之方块图，图中示出用来控制复数个工厂组成部分之中央控制单元；
图4是根据本发明的一例示实施例的图3所示的工艺单元之更详细的方块图；
图5是根据本发明的一例示实施例的图3所示系统提供的产品反馈的反馈包(pack)之方块图；
图6是与根据本发明的一例示实施例的方法相关联的步骤之流程图；以及
图7是根据本发明的例示实施例而执行图6所示的产品反馈工艺的步骤之更详细的流程图。
虽然本发明易于作出各种修改及替代形式，但是该等图式中系以举例方式示出本发明的一些特定实施例，且已在本文中说明了这些特定实施例。然而，应当了解，本说明书对这些特定实施例的说明之用意并非将本发明限制在所揭示的该等特定形式，相反地，本发明将涵盖由最后的权利要求所界定的本发明的精神及范围内之所有修改、等效者、及替代者。
具体实施方式
下文中将说明本发明之例示实施例。为了顾及说明的清晰，本说明书中将不说明真实的实作之所有特征。然而，应当了解，于开发任何此类真实的实施例时，可作出许多与实作相关的决定，以便达到开发者的特定目标，例如符合与系统相关的及与商业相关的限制条件，而这些限制条件将随着不同的实作而改变。此外，应当了解，此种开发工作可能是复杂且耗时的，但对已从本发明的揭示事项获益的此项技术具有一般知识者而言，仍然将是一种例行的工作。
现在将参照各附图而说明本发明。只为了解说之用，而在该等图式中以示意图之方式示出各种结构、计算机、工艺工具、及系统，以便不会以熟习此项技术者习知的细节模糊了本发明。然而，该等附图被加入，以便描述并解说本发明之各例示范例。应将本说明书所用的字及词汇了解及诠释为具有与熟习相关技术者对这些字及词汇所了解的一致之意义。不会因持续地在本说明书中使用术语或词汇，即意味着该术语或词汇有特殊的定义(亦即，与熟习此项技术者所了解的一般及惯常的意义不同之定义)。如果想要使术语或词汇有特殊的意义(亦即，与熟习此项技术者所了解的意义不同之意义)，则会将在本说明书中以一种直接且毫不含糊地提供该术语或词汇的特殊定义之下定义之方式明确地述及该特殊的定义。
系以软件、或算法及对计算机内存内的资料位进行的运算的符号表示法之方式呈现本发明的各部分及对应的详细说明。这些说明及表示法是对此项技术具有一般知识者用来在有效的方式下将其工作之内涵传递给对此项技术具有一般知识的其它人士之说明及表示法。在本说明书的用法中，且在一般性的用法中，“算法(algorithm)”被认为是一系列有条理并可得到所需结果之步骤。这些步骤是需要对物理量作物理操作的步骤。虽非必然，但这些物理量之形式通常为可被储存、传送、结合、比较、及以他种方式操作之光信号、电信号、或磁性信号。将这些信号称为位、数值、元素、符号、字符、项、或数字等术语时，已证明经常是较便利的，主要也是为了普遍使用之故。
然而，应当谨记于心，所有这些术语及其它类似的术语都与适当的物理量相关联，而且只是适用于这些物理量的便利性标记而已。除非有其它特别的陈述，或在说明中系为显而易见，否则诸如“处理”、“运算”、“计算”、“决定”、或“显示”等的术语都意指计算机系统或类似电子运算装置之动作及处理，且此种计算机系统系将该计算机系统的缓存器及内存内表现为物理量、电子量之资料操作并变换成该计算机系统的内存、缓存器、或其它此种信息储存装置、传输装置、或显示装置内相似地表现为物理量之其它资料。
有许多涉及半导体制造的独立工艺。通常使各工件(例如，半导体晶圆(105)、半导体装置等的工件)通过多个制造工艺工具。本发明的实施例用于根据各种内部及(或)外部因素而执行工艺链中之复数个工艺步骤的反馈修正。可分析各种行结束执行特性，以便执行本发明的实施例所提供之反馈。此外，可预测或模型化一个或多个行结束(EOL)参数。可使用该模型化的EOL参数用来执行线上工具调整(inline tooladjustment)及(或)工艺修正。
本发明的实施例也用于产品测试结果与线上工具及(或)工艺条件或测量之相关性。可使用该相关性用来执行EOL参数的模型化。此外，可在决定反馈调整的本质时考虑到各种外部因素或其它内部因素。本发明的实施例所提供之反馈调整工艺可能需要调整工艺链中之复数个工艺步骤。可产生模型，以便建立制造资料与各种实际或预测EOL参数、外部因素、及(或)内部因素间之相关性。然后可使用该相关性用来控制与制造各种半导体产品的处理计划相关之复数个工艺。该方法用于可包含对复数个工艺步骤的反馈控制之“长”反馈回路。
现在请参阅图3，提供了根据本发明的例示实施例的系统之方块图。系统(300)包含中央控制单元(310)，该中央控制单元(310)可监视并影响工厂/晶圆厂中之复数个处理控制区段之各别操作。例如，工厂可包含受到可以是处理控制单元的部分的一个或多个工具控制器控制之各种处理工具。
中央控制单元(310)可自外部来源(亦即，工厂/晶圆厂外部的来源)以及内部来源(亦即，工厂/晶圆厂内部的来源)接收资料及(或)指令，以便影响工厂的各组成部分之操作。外部来源可包括大致在制造或工艺区以外的商业实体的各部门，例如，行销部门及业务部门等的部门。外部来源亦可包括市场资料、趋势、及需求等的来源。内部来源可包括大致在制造或工艺环境内之各组成部分，例如，区域处理控制器、处理工具、度量工具、及工具状态传感器等。
中央控制单元(310)可接收由制造厂所生产的大致完成的产品有关之EOL信息。中央控制单元(310)亦可接收与将EOL参数的预测模型化有关之信息。可将各种EOL参数或其它工艺后(post-process)产品结果反馈回到中央控制单元(310)，用于执行反馈修正。中央控制单元(310)亦可包含计算机系统(340)，计算机系统(340)可执行诸如参数的修正计算等的各种工作，并可响应各种外部及(或)内部资料，而产生控制参数或行动。然后可使用这些控制参数或行动用来指示工厂/晶圆厂的各组成部分之操作。
系统(300)亦可包含外部需求系统(330)，该外部需求系统(330)可提供与各种外部因素有关的各种决策指令及(或)数据。在一实施例中，外部需求系统(330)可参照到诸如数据库、软件单元、及商业组织等的可提供与行销决策、产品需求、价格资料、及市场趋势等有关的资料之一些实体。举例而言，外部需求系统(330)可提供将揭示重点放在对扩张到新市场时可能有相当帮助的特定产品的制造之数据。例如，一种新型的处理器可能涉及较低的良率(yield)、较长的处理周期时间等因素，但可将进入新兴市场的机会提供给公司。此种考虑可促使按照与对市场资料较无反应的先前工艺操作不同之方向执行晶圆的处理操作。
系统(300)亦可包含商业单元(320)，该商业单元(320)可以是软件单元及(或)计算机系统等单元。商业单元(320)可自外部系统(330)接收各种外部市场资料。商业单元(320)可根据来自外部需求系统(330)的资料，而将与处理半导体晶圆(105)有关的资料及(或)指令提供给中央控制单元(310)。例如，商业单元(320)可考虑诸如市场需求、成品价格、良率、周期时间、及(或)继续进行特定类型的处理时之风险因素等的各种与商业有关的而向。商业单元(320)亦可考虑与处理半导体品圆(105)有关且为熟悉此项技术者在参阅本发明的揭示之后所知道的各种与商业有关之其它考虑。商业单元(320)可根据这些考虑而能提供中央控制单元(310)可能考虑的一个或多个与商业有关的外部因素，用于执行本发明的实施例所提供之长反馈工艺。
系统(300)亦可包含第一工艺单元(360)、第二工艺单元(370)至第N工艺单元(380)。第一至第N工艺单元(360至380)可包含一个或多个处理工具、处理控制器、及(或)用来执行晶圆处理的其它组件。图4及下文的伴随说明中将提供对第一至第N工艺单元(360至380)更详细之说明。
请再参阅图3，系统(300)亦可包含EOL模型化单元(350)。EOL模型化单元(350)可将与因对晶圆执行一系列的工艺步骤而完成的产品有关之各种参数模型化。在将潜在的EOL参数模型化时，EOL模型化单元(350)可考虑各种内部及(或)外部因素。内部因素的例子可以是制造环境内部的各种因素。这些内部因素可包括(但不限于)工具可使用性参数、工具状况参数、可能良率参数、周期时间参数、工艺风险参数、以及工艺量参数。外部因素的例子可以是制造环境外部的各种因素。这些外部因素可包括(但不限于)市场需求、成品价格、因处理晶圆而得到的良率、周期时间、以及处理晶圆的风险因素。
此外，EOL模型化单元(350)亦可考虑实际的产品输出结果，以便将EOL参数模型化。例如，EOL模型化单元(350)可建立产品结果资料或实际EOL参数资料与量测或工具状态资料间之相关性，或合并以上两种资料，以便产生预测EOL参数。该相关性可包含考虑到与系统(300)所处理的特定晶圆有关之EOL参数。然后可建立该特定晶圆有关的量测资料及(或)工具状态资料与该实际EOL参数间之相关性，以便将未来的潜在EOL参数模型化。可根据EOL参数的该模型化而执行反馈调整。术语“EOL参数”意指其中包括分类良率结果等的各种产品结果，其中包含晶粒层级的操作特性(例如，速度、电力消耗等)。术语“EOL参数”也意指其中包括形成为电子产品的封装后晶粒的操作特性之类别良率结果(例如，与半导体装置有关的速度、电力消耗、及老化(burn-in)测试结果等)。
此外，系统(300)亦可包含制造数据收集单元(390)。制造数据收集单元(390)可取得与第一至第N工艺单元(360至380)所执行的各种工艺步骤有关之量测资料及(或)工具状态资料。收集单元(390)亦可储存各种EOL参数。量测资料收集单元(390)可包含内存储存单元，用以储存各种量测及(或)工具状态资料。工具状态资料可包括(但不限于)处理工具室的压力资料、气流资料、及温度等资料。
系统(300)亦可包含相关性建立单元(355)，该相关性建立单元(355)可建立各种外部及(或)内部资料间之相关性，以便将与各种反馈可能性有关的信息提供给中央控制单元(310)。相关性建立单元(355)可自EOL模型化单元(350)、制造资料收集单元(390)、及(或)商业单元(320)接收资料。相关性建立单元(355)可建立特定量测资料、工具状态资料、EOL预测资料、及(或)实际EOL参数资料间之相关性。
此外，相关性建立单元(355)亦可建立EOL产品结果与对用来取得该EOL产品结果的晶圆执行的工艺有关的量测资料及(或)工具状态资料间之相关性。可根据该相关性，而将与随后将要被处理的晶圆有关的各种EOL参数模型化。来自相关性建立单元(355)的资料可将会导致特定的预测或实际EOL产品参数之内部工艺状况的类型指示提供给中央控制单元(310)。
此外，相关性建立单元(355)可自商业单元(320)接收外部资料，用于建立内部与外部资料间之相关性。中央控制单元(310)可使用来自相关性建立单元(355)的资料，而对预定的工艺计划执行反馈修正。该修正可包括排程或现场流程调整、处理控制调整等修正。可执行这些调整，以便调整与内部及(或)外部因素相关联的新的实际存在之事物。其中包括商业单元(320)、相关性建立单元(355)、EOL模型化单元(350)、制造数据收集单元(390)等单元的系统(300)中示出之各组件可包含硬件、软件、及(或)韧体单元，且可由硬件、软件、及(或)韧体单元的任何组合构成该等组件。
现在请参阅图4，图中示出根据本发明的实施例的工艺单元(360至380)之方块图。工艺单元(360至380)中之每一工艺单元可包含工具控制器(410)，该工具控制器(410)可控制处理工具(430)及/或度量工具(440)的操作。处理工具(430)可以是蚀刻工具、沉积工具、化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing；简称CMP)工具、光微影工具、或可处理半导体品圆(105)的任何其它工具。度量工具(440)可取得与被处理的半导体晶圆(105)有关之量测资料。度量工具(440)可以是独立的工具，或者可被整合到处理工具(430)本身。资料接口(420)可自中央控制单元(310)接收资料，及(或)将资料传送到中央控制单元(310)。可使用资料接口(420)接收的资料用来控制工艺单元(360至380)的各种组件，其中包括指示处理工具(430)及度量工具(440)的操作。
工具控制器(410)可自中央控制单元(310)接收资料，而中央控制单元(310)可提供与将要被处理的特定批或组的半导体晶圆(105)有关之反馈控制信息及(或)批次优先级信息。与一批的晶圆有关之该等反馈控制信息及(或)批次优先级信息可基于复数个内部及(或)外部因素。该反馈控制信息可包括工艺调整资料及(或)工具调整资料、以及排程及(或)现场流程资料。可根据来自中央控制单元(310)的该等资料，而执行先前排程或现场流程的修改。工具控制器(410)可响应该修改，而执行对处理工具(430)及(或)度量工具(440)的可使用性之评估。在替代实施例中，可将工具控制器(410)设置在工艺单元(360至380)之外。在该实施例中，工具控制器(410)可指示各工艺单元(360至380)的操作。
现在请参阅图5，提供了根据本发明的例示实施例的长反馈路径之方块图。在步骤(510)中，系统(300)可根据将要被制造的产品之类型，而取得与工艺步骤序列有关的处理控制资料。在步骤(520)中，系统(300)可根据该处理控制资料，而执行工艺步骤序列。步骤(520)的该工艺步骤序列可包含第一工艺(522)、第二工艺(524)至第N工艺(526)。系根据该第一至第N工艺(522至526)的性能，而提供大致完成的产品。在步骤(530)中，系统(300)可根据该工艺步骤序列(520)，而取得或接收与与产品输出有关的资料。该资料可能与因经由工艺步骤序列(520)对晶圆的处理而得到的产品之各种行结束参数有关。这些EOL参数可包含操作速度、存取时间等的产品性能之各种指示。
此外，如步骤(540)所示，纵使在可取得实际产品输出之前，系统(300)也可接收EOL模型化资料。该EOL模型化资料可与可在工艺步骤序列(520)期间的任何时点模型化的预测行结束参数有关。在一实施例中，在愈接近末端工艺(526)时将该EOL参数模型化，所得到的预测EOL参数之值就愈佳。在替代实施例中，可建立产品测试结果或实际EOL参数资料与量测及(或)工具状态资料间之相关性，或合并以上两种资料，以便执行工艺步骤序列(520)的EOL模型化。在该实施例中，反馈修正可直接基于该EOL模型化。
此外，在步骤(550)中，系统(300)可取得或接收由前文所述的商业单元(320)提供之与商业有关的资料。在步骤(560)中，图5所示之该反馈路径也可包括相关性建立及反馈工艺。在该相关性建立及反馈工艺(560)期间，可考虑诸如与产品输出有关的资料、EOL模型化资料、及(或)与商业有关的资料等的各种资料。建立这些资料组间之相关性，以便将反馈信息提供给系统(300)。
在步骤(555)中，相关性建立及反馈工艺(560)可接收诸如与被处理的晶圆及(或)处理晶圆的处理工具有关的量测及(或)工具状态资料等的制造资料。可建立该量测及(或)工具状态资料与被处理的晶圆上的结构之特定特性(例如，闸电极结构的尺寸)间之相关性。举例而言，图5所示之该反馈路径可提供可基于闸电极结构的被量测的尺寸的产品的特定类型的速度之指示。因此，可建立与产品输出有关的资料提供的产品的特定速度(步骤(530))或模型化的EOL预测(步骤(540))与步骤(555)中，由制造数据提供的特定闸电极测量间之相关性。该相关性可指示具有某些形状尺寸的闸电极结构将导致所需的产品操作速度。相关性建立/反馈工艺(步骤(560))可根据该相关性，而可提供用来调整工艺步骤序列(步骤(520))中之复数个工艺之资料，以便得到具有此种尺寸及(或)形状特性之此种闸电极结构。举例而言，第一工艺(522)可以是光微影工艺，且第二工艺(524)可以是蚀刻工艺。可调整这两个工艺(522)及(524)，以便提供光微影工艺及蚀刻工艺中之变化。这些变化可导致提供了所需产品速度的具有所需测量的闸电极结构之形成。该所需速度可能导致实际的产品输出资料、或EOL的模型化所提供之预测的速度。在一种类似的方式下，可建立各种其它的EOL特性与诸如特定工具中之室的温度或被处理的晶圆上的各种关键尺寸测量等的各种制造资料间之相关性。然后可使用该相关性用来调整对工艺步骤序列(步骤(520))的处理控制。
该相关性建立及反馈工艺可包括各种算法用以计算加权值((weight)，并将加权值提供给根据工厂/晶圆厂的目标而被认为是较重要或较不重要的各种输入因素。相关性建立及反馈工艺(步骤(560))可产生可被各处理控制器用来调整工艺步骤序列(步骤(520))中之一个或多个工艺的处理控制参数时使用的资料。换言之，可结合来自步骤(560)及(510)的资料，以便控制步骤(520)中描述的一序列之工艺步骤。因此，图5所示之反馈工艺用于一种可根据各种内部及(或)外部因素而调整工艺步骤序列之长反馈工艺。
现在请参阅图6，提供了与根据本发明的例示实施例的方法有关的步骤之流程图。系统(300)可作出与所要制造的产品之类型有关的决定。这些决定可能受到诸如对于将因对晶圆执行各种工艺步骤而生产的产品之强烈需求等的外部因素之影响。该等市场因素可包含诸如市场需求、价格、及处理时间等的各种外部因素。系统(300)亦可考虑各种工厂状况或内部状况(例如，工厂/晶圆厂内之特定工具的可使用性、各种处理工具的状况、工具的准确性、及(或)各种其它的内部因素)，以便决定所要制造的产品之类型。在步骤(620)，可根据该所要制造的产品之类型，而开始对半导体晶圆的处理。该步骤可包括提供控制资料及(或)预定的处理计划，以便在生产半导体产品的最终目标下执行一序列的工艺步骤。该预定的处理计划可包括各种排程资料、现场流程信息、用来控制各种类型的处理工具之控制参数等的项目。
在开始了步骤(620)中述及的晶圆处理序列之后，系统(300)可在步骤(630)中执行产品反馈工艺。该产品反馈工艺可与取得与产品输出有关的实际资料或在该处理序列中之任何时点上对EOL参数执行的模型化/预测有关。可使用实际的或模型化的EOL参数用来执行对工艺步骤序列的调整，以便取得所需的产品输出结果。图7及下文的伴随说明中提供了对步骤(630)中之产品反馈工艺的更详细之说明。在执行了该产品反馈工艺之后，可在步骤(640)中，根据产品反馈资料而调整一序列的工艺步骤。可继续执行该工艺，直到对特定批的晶圆大致完成了所有该等工艺步骤为止。该反馈工艺可以是连续工艺，其中在完成了该工艺序列中之所有的工艺步骤之前，该产品反馈工艺可继续调整将要对一批中之剩余的晶圆执行的剩余的工艺步骤。
现在请参阅图7，图中示出图6的步骤(630)中所述的产品反馈工艺之更详细的流程图。于处理晶圆的工艺步骤序列之操作期间，于工艺中之任何点，系统(300)可在步骤(710)中执行量测资料的取得。量测资料的取得可包括接收或取得现行的资料及(或)被储存的历史资料。在步骤(720)中，系统(300)可在该等工艺步骤序列的任何特定点上执行EOL模型化。该模型化可提供于完成工艺步骤序列时可自所产生的产品输出预期到的预测EOL参数之指示。可在第一至第N工艺单元(360至380)的操作期间之几乎任何特定点上执行该EOL模型化。在一实施例中，步骤(720)中所述之步骤必须要建立特定晶圆有关的EOL参数与对该特定晶圆处理有关的量测资料及(或)工具状态资料间之相关性。然后可使用该相关性用来执行EOL参数的模型化。在替代实施例中，如将步骤(720)连接到步骤(760)的虚线所示，可大致特别地使用EOL模型化资料用来执行反馈工艺修改(将于下文中参照步骤(760至790)而在伴随的说明中述及其中的情形)。
如果可取得产品资料，则系统(300)亦可在步骤(730)中自因完成了对至少晶圆执行工艺步骤序列而得到的产品取得产品资料。此外，在步骤(740)中，系统(300)可取得与因对该等晶圆的处理而得到的产品有关的与商业及(或)行销有关的资料。例如，与商业有关的资料可指示具有不同速度的特定产品现在可能更有销路。由于该与商业有关的资料，而可对工艺步骤序列(如图5步骤(520)所示)执行某些调整，以便针对商业趋势的新现实而进行调整。在步骤(750)中，系统(300)可建立该EOL模型化资料、该产品资料、与该与商业有关的资料及(或)制造资料间之相关性。
步骤(750)中说明的该等资料间之相关性可提供所需产品、实际产品性能、与预测产品性能间之关系的指示。然后在步骤(760至765)中，可使用该相关性用来决定是否要修改该工艺步骤序列中之任何工艺。在决定了是否需要进行产品修改之后，系统(300)在步骤(770)中决定如何修改该工艺链中之一个或多个工艺。该决定可包括对将要调整特定工具的哪一控制参数的决定。例如，该等调整可包括执行某一蚀刻工艺的时间长度、对处理工具的特定室的温度之调整、或可对工艺步骤作出的任何其它调整。
如果在步骤(765)中决定不需要修改工艺，则工艺继续进入步骤(780)，此时决定是否已完成了该工艺链或工艺步骤序列。如果已完成了工艺步骤序列，则在步骤(790)中终止该反馈工艺。再回到步骤(770)，在决定了如何修改该工艺链或工艺步骤序列之后，可在步骤(775)中可使用所得到的信息用来执行对工艺步骤序列的实际调整。在执行了这些调整之后，在步骤(780)中决定是否已完成了该工艺链或工艺步骤序列。如果已完成了该工艺链，则如步骤(790)所示而终止该反馈工艺。然而，如果尚未完成该工艺链，则该工艺可回到步骤(710)，此时重复前文所述的对各种资料的取得。
使用本发明的实施例时，提供了一种包含对复数个工艺的调整的更强韧之反馈工艺或长反馈路径。该反馈用于根据各种因素而调整复数个工艺步骤。这些因素可包括与成品有关的资料、与预测EOL参数有关的资料、与商业有关的资料或其它外部资料、及(或)其中包括量测或工具状态资料的实际制造资料。可建立这些各类资料间之相关性，以便提供何种类型的量测及工具状态资料对应于某些类型的产品输出之指示。然后可使用该信息用来提供对工艺步骤序列的反馈修正。因此，使用本发明的实施例时，提供了一种更强韧的且更有弹性的处理计划，因而可执行对新现实的更有效率之调整。本发明的实施例用于更有弹性的工艺链，用以调整并控制工艺步骤序列的操作。
可在诸如由KLA-Tencor，Inc.先前所提供的Catalyst系统等的先进处理控制(APC)架构中实施本发明所揭示的原理。该Catalyst系统使用与半导体设备及材料国际协会(Semiconductor Equipment and MaterialsInternational；简称SEMI)计算机整合式制造(Computer IntegratedManufacturing；简称CIM)架构相符的系统技术，且系基于该先进处理控制(APC)架构。可公开地自SEMI取得CIM(SEMIE81-0699-Provisional Specification for CIM Framework DomainArchitecture)及APC(SEMI E93-0999-Provisional Specification for CIMFramework Advanced Process Control Component)规格。APC架构是一种可用来实施本发明所揭示的控制策略之较佳平台。在某些实施例中，该APC架构可以是一种遍及整个工厂的软件系统；因此，可将本发明所揭示的该等控制策略应用于工厂地面上的几乎任何的半导体制造工具。该APC架构亦可容许用于工艺性能进行远程访问及监视。此外，藉由采用该APC架构，资料储存可以比本地磁盘之方式更为方便、更有使用弹性、且成本更低。该APC架构容许用于更复杂类型的控制，这是因为该APC架构在写入必要的软件程序代码时提供了充裕的弹性。
将本发明所揭示的控制策略部署到该APC架构时，可能需要一些软件组件。除了该APC架构内的软件组件之外，系针对与该控制系统有关的每一半导体制造工具而撰写计算机描述语言程序。当在半导体制造晶圆厂中激活该控制系统中之半导体制造工具时，该半导体制造工具通常会呼叫描述语言程序，以便开始诸如叠加(overlay)控制器等的处理控制器所要求的动作。通常系以这些描述语言程序界定并执行该等控制方法。这些描述语言程序的开发可能包含控制系统的开发之相当大的部分。可将本发明所揭示的原理实施于其它类型的制造架构。
前文所揭示的该等特定实施例仅供举例，这是因为熟习此项技术者在参阅本发明的揭示事项之后，可易于以不同但等效之方式修改并实施本发明。此外，除了下文的权利要求所述者之外，不得将本发明限制在本说明书所示的结构或设计之细节。因此，显然可改变或修改前文所揭示的该等特定实施例，且将把所有此类的变化视为在本发明的范围及精神内。因此，本发明所寻求的保护系述于下文的权利要求。

Claims (10)

1.一种方法，包含下列步骤：
接收与第一工件有关的度量资料；
接收与该第一工件有关的行结束参数；
通过相关性建立单元使该行结束参数与该度量资料之间相关；以及
根据该行结束参数与该度量资料之间的该相关，而调整与将要对第二工件执行的多个处理相关联的处理控制。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包含处理后续的工件。
3.如权利要求1所述的方法，其中接收与该工件有关的度量资料包含测量来自因处理该第一工件而产生的产品的行结束参数。
4.如权利要求1所述的方法，其中调整处理控制包含调整该第二工件的现场流程。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包含下列步骤：
取得与制造环境的外部因素有关的资料；以及
根据该行结束参数与该度量资料之间的该相关及与该外部因素有关的该资料，而调整与将要对该第二工件执行的多个处理相关联的该处理控制。
6.如权利要求5所述的方法，其中取得与该制造环境的该外部因素有关的资料包含取得与市场需求、成品价格、收益、周期时间、以及处理该第一及第二工件的风险因素中的至少一个有关的因素。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包含下列步骤：
取得与制造环境的内部因素有关的资料；以及
根据该相关以及与该制造环境的内部因素有关的该资料，而调整与将要对该第二工件执行的多个处理相关联的该处理控制。
8.如权利要求1所述的方法，其中取得与该制造环境的该内部因素有关的资料包含取得与工具可使用性参数、工具状况参数、可能收益参数、周期时间参数、处理风险参数、以及处理量参数中的至少一个有关的资料。
9.一种用于执行处理控制的产品反馈的系统，其特征在于，该系统包含：
工件；
相关性建立单元(355)，用以使与该工件有关的行结束参数及与该工件有关的度量资料之间相关；
第一控制器(310)，用以提供反馈资料以调整多个处理步骤；
第二控制器(410)，用以执行对该等处理步骤的该调整；以及
处理工具(430)，操作地被耦合到该第二控制器，该处理工具用以处理该工件。
10.一种以指令编码的计算机可读程序储存装置，当被计算机执行时，执行一种方法，该方法包含下列步骤：
接收与第一工件有关的度量资料；
接收与该第一工件有关的行结束参数；
通过相关性建立单元使该行结束参数与该度量资料之间相关；以及
根据该行结束参数与该度量资料之间的该相关，而调整与将要对第二工件执行的多个处理相关联的处理控制。
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