CN101341449A - 基于信息可信度的增进的状态估计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于执行用来加工半导体晶圆片的适应状态估计工艺的方法、器件及系统。使用加工控制器(305)与加工工具(processingtool)(310)来控制第一工件的加工。获取与该第一工件的加工有关的制造数据。获取与该制造数据有关的状态数据。该状态数据包含与该制造数据的来源有关的数据。基于该状态数据与该制造数据，确定加工控制器(305)或加工工具(310)的状态。

Description

基于信息可信度的增进的状态估计

技术领域

本发明大体有关于半导体制造，且更特定的是有关于一种用于基于制造数据而执行适应状态估计工艺(adaptive state estimation process)以减少工艺变异(process variation)的方法与器件。

背景技术

制造业的技术爆增已导致出现许多新型创新的工艺。现今的工艺，特别是半导体工艺，需要许多重要的步骤。这些工艺步骤通常都相当重要，因此需要许多一般要微调的输入以维持适当的制造控制。

半导体元件的制造需要许多分立的工艺步骤以便从半导体原料生产出己封装好的半导体元件。从初始成长半导体材料、把半导体晶体切成个别的晶圆片、经过数种制造阶段(蚀刻、掺杂、离子注入、或其类似者)、到已完成器件的封装与最终测试的各种工艺彼此不同且专门化(specialized)，以致于该等工艺可在含有不同控制方案的不同制造场所进行。

一般而言，对于一群半导体晶圆片(有时被称作批量(lot))会进行一套加工步骤。例如，在半导体晶圆片上可形成由各种不同材料组成的处理层(process layer)。之后，使用习知光刻技术(photolithographytechnique)在该处理层上形成图样化的光刻胶层。通常，接着使用图样化的光刻胶层作为掩模而在该处理层上进行蚀刻工艺。此蚀刻工艺导致在该处理层中形成各种特征(feature)或物件(object)。此类特征可用来作为，例如，晶体管的栅极结构。在半导体晶圆片的基材上也可多次形成数个沟槽隔离结构(trench isolation structure)以隔离半导体晶圆片的电性区(electrical area)。可使用的隔离结构的一个例子为浅沟槽隔离(STI)结构。

半导体制造设施之内的数个制造工具通常会与制造系统架构(manufacturing framework)或有数个加工模组(processing module)的网络通信。一般是把各个制造工具连接至设备界面(equipment interface)。该设备界面为连接至与制造系统网络(manufacturing network)相连接的机器界面(machine interface)，从而使该制造工具与该制造架构之间的通信更便利。该机器界面通常可为先进工艺控制(APC)系统的部份。该APC系统会初始化控制脚本(control script)，此控制脚本可为自动获取供执行特定工艺所需要的数据的软件程序。

图1图示典型半导体晶圆片105。该半导体晶圆片105通常包含多个排列成网格(grid)150的个别半导体晶粒103。使用习知的光刻工艺及设备，在一或更多待图样化的处理层上可形成图样化的光刻胶层。取决于所使用的特定掩模原版，为光刻工艺的部份的曝光过程，通常是每次用步进机(stepper)在单一或多个晶粒103的位置进行。在底下一层或数层材料(例如，多晶硅层、金属或绝缘材料)上进行湿式或干式蚀刻工艺期间，该图样化的光刻胶层可用来作为掩模，以转印(transfer)想要的图样至该下层。该图样化的光刻胶层由多个特征组成，例如，待复制于底下处理层之中的线型特征(line-type feature)或开放型特征(opening-type feature)。

为了确定数种工艺控制参数，最新式的加工系统(processing system)利用状态估计功能(state estimation function)。状态估计功能可包含评估控制工艺功能的控制器的性能。通常是在加工处理晶圆片且取得有关于已加工晶圆片的度量数据(metrology data)后就进行状态估计功能。

请参考图2，其为示意图示现有技术工艺流程(process flow)的流程图。制造系统可加工一批次的半导体晶圆片(方块210)。在加工该等晶圆片后，即可取得与至少一些已加工晶圆片有关的度量数据(方块220)。基于该度量数据，可用该制造系统执行状态估计功能(方块230)。该状态估计功能可有关于与制造系统有关的控制器的性能评估。基于该状态估计处理(state estimation process)，该制造系统可调整控制器(例如，批次间控制器(run-to-run controller))的各种参数用来控制后续半导体晶圆片的加工操作(方块240)。

与最新式方法有关的一个问题包括以下事实：一般而言是以相同的方式加工及处理不同组的度量数据，即使彼等可能有不同的特性。状态估计器(state estimator)的例子之一可为EWMA估计器。最新式的技术一般是用以下方式使用EWMA估计器：对于所有用来确定加工系统的当前状态估计的输入数据，都用大体相等的权重。一般而言，最新式的状态估计功能提供状态估计是基于大体相等、用于度量数据的权重，而不管任何与特定一组度量数据有关的特殊属性。这可能导致错误评估控制器的操作。

在最新式的技术中，可考量与特定一组度量数据集合有关的隐含信息。因此，在用来进行状态估计的该组数据集合中，可能无法适当地表示大体更能呈现实际情况的度量数据。例如，以相同的方式处理所有与高于预定阈值的度量数据有关的适合度(goodness-of-fit)数值。例如，如果0.7适合度因子数值的阈值用作阈值，控制器可能提供相等的权重给0.75的适合度结果，而与0.95的适合度结果一样。这些技术上的细节可能导致不够精确的反馈修正或前馈修正，从而进一步导致与已加工半导体晶圆片105有关的品质或良率降低。

本发明的目的是要克服或至少减少以上所提及之一或更多个问题的影响。

发明内容

在本发明的一态样中，提供一种用于执行用来加工半导体晶圆片的适应状态估计工艺的方法。第一工件的加工(processing)使用加工控制器(process controller)与加工工具(processing tool)来控制。获取与该第一工件的该加工有关的制造数据。获取与该制造数据有关的状态数据。该状态数据包含与该制造数据的来源有关的数据。基于该状态数据与该制造数据，确定加工控制器或加工工具的状态。

在本发明的另一态样中，提供一种用于执行用来加工半导体晶圆片的适应状态估计工艺的方法。获取与对工件执行的工艺有关的制造数据。获取与该制造数据有关的周边数据。该周边数据包含：与该制造数据的来源有关的数据、与该制造数据的年份(age)有关的数据、与该制造数据的适合度(goodness-of-fit)有关的数据、与该制造数据相互关联的预测数据、与用来获取该制造数据的工具的识别(identification)有关的数据、有关于与测试晶圆片相关联的制造数据的数据、有关于与生产晶圆片(production wafer)相关联的制造数据的数据、或有关于该制造数据的可信度(credibility)的数据。基于该周边数据与该制造数据，确定有关于用来加工第一工件的控制器的状态估计。

在本发明的另一态样中，提供一种用于执行用来加工半导体晶圆片的适应状态估计工艺的方法。获取与对第一工件执行的工艺有关的制造数据。获取与该制造数据有关的元数据(metadata)。该元数据包含：与该制造数据的来源有关的数据、与该制造数据的年份有关的数据、与该制造数据的适合度有关的数据、与该制造数据相互关联的预测数据、与用来获取该制造数据的工具的识别有关的数据、有关于与测试晶圆片相关联的制造数据的数据、有关于与生产晶圆片相关联的制造数据的数据、或有关于该制造数据的可信度的数据。基于该元数据，来分配权重(weight)给该制造数据。基于该制造数据的该权重，来调整至少一个状态估计参数。基于该状态估计参数，来执行用来加工该工件的控制功能的状态估计。

在本发明的另一态样中，提供一种用于执行用来加工半导体晶圆片的适应状态估计工艺的系统。本发明的系统包含：用以加工工件的加工工具、用以获取与加工该工件有关的制造数据的测量工具、以及操作地耦合至该加工工具以及该测量工具的控制器。该控制器经适于用以：获取与该制造工具有关的元数据、基于该元数据来分配一权重给该制造数据、基于该制造数据的权重来调整至少一个状态估计参数、以及基于该状态估计参数来执行该系统的至少一部分的状态估计。

在本发明的另一态样中，提供一种用于执行用来加工半导体晶圆片的适应状态估计工艺的器件。本发明的器件包含：用于使用加工控制器与加工工具来控制第一工件的加工的机构(means)；用于获取与该第一工件的加工有关的制造数据的机构；用于获取与该制造数据有关的状态数据的机构，该状态数据包含与该制造数据的来源有关的数据；以及用于基于该状态数据与该制造数据而确定该加工控制器与该加工工具中的至少一个的状态的机构。

在本发明的另一态样中，提供一种用指令编码的电脑可读取程序储存器件，用于执行用来加工半导体晶圆片的适应状态估计工艺。该电脑可读取程序储存器件是用在被电脑执行时会执行一种方法的指令编码，该方法包含：使用加工控制器与加工工具控制第一工件的加工；获取与该第一工件的加工有关的制造数据；获取与该制造数据有关的状态数据，该状态数据包含与该制造数据的来源有关的数据；以及基于该状态数据与该制造数据，确定该加工控制器与该加工工具中的至少一个的状态。

附图说明

参考以下结合附图的说明可更加了解本发明，其中类似的元件用类似的元件符号表示。

图1示意图示可被半导体制造系统加工的半导体晶圆片的格式化(stylized)图式；

图2示意图示现有技术用于加工半导体晶圆片的方法的流程图；

图3图示根据本发明的一示范具体实施例的系统的方块图；

图4提供根据本发明的一示范具体实施例，图3中的工具状态数据单元(tool state data unit)的方块图；

图5图示根据本发明的一示范具体实施例，图3中的工艺数据单元(process data unit)的更详细的描述；

图6图示根据本发明的一示范具体实施例，用于执行工艺控制功能(process control function)的加工流程的方块图；

图7图示根据本发明的一示范具体实施例的方法的流程图；以及

图8图示用于执行适应状态估计确定工艺(adaptive state estimationdetermination process)的步骤的更详细流程图。

尽管本发明容易做成各种修改及替代形式，本文仍以附图为例图示几个本发明的特定具体实施例且详述于本文。不过，应了解本文所描述的特定具体实施例不是想要把本发明局限为本文所揭示的特定形式，反而是，本发明是要涵盖落入如附上权利要求书所界定的本发明精神及范畴内的所有修改、等效及替代者。

具体实施方式

以下描述数个本发明的示范具体实施例。为使说明简洁，本专利说明书没有描述实际具体实作的所有特征。当然，应了解，在开发任一此类的实际具体实施例时，必需做许多与具体实作有关的决策以达成开发人员的特定目标，例如遵循与系统相关及商务有关的限制，这些都会随着每一个具体实作而有所不同。此外，应了解，此类开发即复杂又花时间，决不是本技艺一般技术人员在阅读本揭示内容后即可实作的例行工作。

现将参考附图来描述本发明。示意图示于附图的各种结构、电脑、加工工具及系统都只是用来解释且避免熟谙此艺者所习知的细节混淆本发明。尽管如此，仍纳入附图用来描述及解释本发明的示范实施例。本文所用的字汇及片语应使用与相关技艺技术人员所习知的意思一致的方式来理解及解释。希望一致用于本文的术语或片语没有暗示特别定义的术语或片语，亦即，与熟谙此艺者所理解的普通惯用意思不同的定义。在这个意义上，希望术语或片语具有特定的意思时(亦即，不同于熟谙此艺者所习知的意思)，会在本专利说明书中以直接明确地提供该术语或片语的特定定义的方式清楚地陈述此一特定的定义。

部份的本发明及其对应的详细说明是用软件表示，或用在电脑存储器内运算数据位元的演算法与符号表示。这些描述及表示均可供本技艺一般技术人员与其他本技艺一般技术人员用来有效地传达工作内容。例如在此所用的演算法，跟一般所用的意思一样，应为可产生所欲结果、有自我一致性的步骤顺序。该等步骤是需要实际操纵实体数量的步骤。通常，但非必要，这些数量的形式为，能储存、传送、结合、比较、以及以其他方式操控的光学、电子、或磁性信号。已证实，主要是基于一般使用上的理由，有时适合用以下术语指称该等信号：位元、数值、元素、符号、字母、项目、数字、或其类似物。

不过，应注意，所有这些及类似的术语是要关联于适当的实体数量且只为了便于标示此等数量。除非特别明示，或者是在说明中是显而易见的，诸如“处理”或“计算”或“演算”或“确定”或“显示”或其类似者之类的术语是指称电脑系统或类似电子计算元件的运作与处理，其为处理及转换在电脑系统的寄存器与存储器内表示实体、电子数量的数据成为同样在该电脑系统存储器或寄存器或其他信息储存所内、传送或显示器件所表示实体数量的其他数据。

半导体制造涉及许多分立的工艺。数个工件(例如，半导体晶圆片105、半导体元件、等等)会多次逐步通过多个制造加工工具。本发明的具体实施例是要用来完成适应状态估计功能的。可进行加工控制器的状态估计以便能施加不相等或不同的权重于各组制造数据。不相等的权重可对应至与制造数据相关联的特殊属性。例如，相较于与已加工测试晶圆片有关的度量数据，可用不同的方式处理来自数个已加工晶圆片的度量数据；从而，关于该数据的信息可用来确定加工控制器的更精确的状态估计。然后，对于后续的工艺控制操作可进行调整。

此时请参考图3，其为根据本发明数个具体实施例，图示系统300。系统300中，加工控制器305能够控制与多个加工工具310有关的各种操作。该等加工工具310可包含多个腔室(chamber)325，其中各个腔室可加工数个晶圆片。该系统300也可包含多个度量工具360以获取与已加工半导体晶圆片105有关的度量数据。

该系统300也可包含数据库单元340。该数据库单元340是用来储存多种类型的数据，例如与制造有关的数据、与系统300的操作有关的数据(例如，加工工具310的状态、半导体晶圆片105的状态等等)、有关于与制造有关的数据的信息(例如，信息可信度/来源等等)。该数据库单元340可储存有关于该加工工具310所执行的多回加工的工具状态数据。该数据库单元340可包含数据库伺服器342，其为用于把与晶圆片加工有关的工具状态数据及/或其他的制造数据储存于数据库储存单元345内。

该系统300也可包含用来获取工具状态数据的工具状态数据传感器单元320。该工具状态数据可包含与加工工具310的操作有关的压力数据、温度数据、湿度数据、气流数据、各种电气数据、释气(out-gas)程度的数据、以及其他类型的数据。蚀刻工具的示范工具状态数据可包含气流、腔室压力、腔室温度、电压、反射功率(reflected power)、背面氦气(backside helium)压力、射频调谐参数(RF tuning parameter)等等。该工具状态数据也可包含加工工具310外面的数据，例如周遭温度、湿度、压力等等。以下更详细地提供图5中工具状态数据传感器单元320的图解说明。

利用加工状态单元(process state unit)370，该系统300能够执行适应状态估计功能。基于该适应状态估计功能，该系统300能以更精确的方式实现工艺修正(process correction)。该加工状态单元370能够基于有关于正被分析的实际制造数据的周边信息来调整工艺估计器(例如，EWMA估计器)的加权处理(weighting process)。例如，如果加工状态单元370正在分析度量数据时，也可分析有关于度量数据的可信度或来源的周边信息。例如，可判定度量数据的来源，例如，它是来自于与测试晶圆片有关的数据还是与生产晶圆片有关的数据。此信息可提供该度量数据的可信度的指示，它可另外包含数据精确度以外的信息。基于度量数据是来自生产晶圆片的判定，度量数据可加上另一权重用来执行状态估计。这可用来更精确评估加工控制器的状态，因为与测试晶圆片相比，正被分析的度量数据是来自生产晶圆片，所以更能接近地反映实际生产过程的结果。

有关于正被分析的制造数据的其他周边数据或状态数据可包含：确定度量数据的年份、用来产生正被分析的制造数据的适合度及/或方程式、与制造数据相关的预测数据等等。此有关于正被分析的实际数据的周边信息可供洞察制造数据的数值，随后加工状态单元370可用该制造数据的数值来作为决定状态估计的加权因子。该周边数据也可包含元数据，其中该元数据大体与制造数据相关联的信息有关。

系统300的各种元件，例如加工控制器305、加工状态单元370等等，可为独立单元的软件、硬件、或固件单元或整合于一与系统300相关联的电脑系统内。此外，图3中以方块表示的各种组件可经由系统通信线路315而可彼此通信。该系统通信线路315可为一或更多条电脑总线链路、一或更多条专用硬件通信链路、一或更多条电话系统通信链路、一或更多条无线通信链路、及/或熟谙此艺者受益于本揭示内容后所实现的其他通信链路。

现在请参考图4，其为更详细地图示图3中的工具状态数据传感器单元320的方块图。该工具状态数据传感器单元320可包含各种不同类型的传感器中的任一种，例如，压力传感器410、温度传感器420、湿度传感器430、气体流率传感器440、电气传感器450等等。在一替代具体实施例中，该工具状态数据传感器单元320可包含数个整合于加工工具310之中的原位传感器(in situ sensor)。压力传感器10能侦测加工工具310内的压力。温度传感器420能传感加工工具310不同位置处的温度。湿度传感器430能侦测加工工具310中不同部份或其周遭环境的相对湿度。气体流率传感器440可包含多个能侦测多种在半导体晶圆片105加工期间所使用的工艺气体(process gas)的流率的流率传感器。例如，气体流率传感器440可包含数个能侦测数种气体(例如，NH3、SiH4、N2、N2O、及/或其他工艺气体)的流率的传感器。

在一具体实施例中，电气传感器450能侦测多种电气参数，例如提供给用于光刻工艺的灯泡的电流。该工具状态数据传感器单元320也可包含能侦测熟谙此艺者受益于本揭示内容后得知的各种制造变数的其他传感器。该工具状态数据传感器单元320也可包含工具状态传感器数据界面460。该工具状态传感器数据界面460可由内含于加工工具310或与其相关联的各种传感器收到传感器数据，及/或该工具状态数据传感器单元320并且传送数据给加工控制器305。

现在请参考图5，其为根据本发明的图示具体实施例更详细地图示图3中的加工状态单元370的方块图。该加工状态单元370可接收与加工中的晶圆片有关的制造数据。该制造数据可包含(但不受限于)：度量数据、工具状态数据、性能数据、有关于加工晶圆片的电路性能的数据、晶圆片电气测试(WET)数据、预测数据等等。

该加工状态单元370可包含制造数据处理单元510。该制造数据处理单元510能够处理及组织加工状态单元370所收到的各种制造数据。该加工状态单元370也可包含周边数据单元520。该周边数据单元520能够解读各种周边或与该加工状态单元370所收到的特定制造数据有关的相关数据。例如，收到的度量数据也可包含度量数据的来源及/或其他以背景界定的数据(context-definition data)。例如，该周边数据可包含关于该度量数据是与测试晶圆片有关还是与生产晶圆片有关的信息。

该加工状态单元370也可收到其他类型的周边数据。例如，该工具状态数据可附有与该特定工具或在与该工具状态数据有关的加工工具310内的特定腔室有关的信息。例如，该周边数据单元270可表示该工具状态数据可与加工许多晶圆片的量产加工工具310有关。此一关于工具状态数据有相对较高可信度的信息在确定状态估计的时候可用来分配较大的权重给该工具状态数据。在一具体实施例中，该周边数据可为该制造数据流(manufacturing data stream)的一部份。不过，在一替代具体实施例中，该加工状态单元370可各别地接收该周边数据。

该制造数据处理单元510与该周边数据单元520可提供数据给相互关联单元(correlation unit)530。该相互关联单元530能够相关、堆叠、及/或组织各种制造数据和有关的周边数据供进一步分析。因此，例如，在用来做状态估计分析之前，有关于度量数据的来源的周边数据可与实际的度量数据相互关联。

该加工状态单元370也可包含估计器参数单元(estimator parameterunit)540。该估计器参数单元540可接收相互关联的制造/周边数据。对于用来完成状态估计功能之一或更多参数的任何变化，该估计器参数单元540都能做评估及/或计算。例如，EWMA状态估计器的遗忘因子(forgetting factor)可用估计器参数单元540来决定。基于该等状态估计器参数的调整，该状态估计器单元550能够执行各种演算法且完成各种计算以确定与加工功能(processing function)有关的状态估计。

该状态估计器单元的实施例可为EWMA估计器。基于可信度及/或正被分析的制造数据的周边特性，该加工状态单元370能够修改特定几个参数的权重。因此，即使例如认为度量数据的精确度够高，如果周边数据表示度量数据由于是基于测试晶圆片以致来源的可信度不足时，则在执行状态估计处理时以适应方式减少附属于解释该度量数据的参数的权重。该周边数据可包含各种信息，例如数据的来源、被获取数据的晶圆片的类型、数据的年份、与该数据有关的适合度、基于半导体晶圆片目前的状态对最终产品所做的预测、等等。通过数据的年份与预设时段比较，可确定数据的年份以判定数据的年份是否超过阈值。基于周边数据及其可信度，来执行适应状态估计处理以确定一工艺的估计状态。

现在请参考图6，其为根据本发明的示范具体实施例提供用于完成适应状态估计工艺的加工流程的流程图。可用系统300加工一或更多个半导体晶圆片(方块610)。在完成该等工艺后，即可获取与工艺有关的制造数据(方块620)。制造数据可包含各种类型的数据，例如与以下各项中的部份或全部有关的度量数据：工艺输出、工具状态数据、晶圆片的性能、晶圆片电气测试、对加工晶圆片的性能的预测等等。在获取制造数据后，反馈数据即可用来评估制造数据的周边数据(亦即，信息可信度)。这可包含在获取该制造数据时的各种环境方面，例如与工具状态数据有关的特定工具和该工具的历史、度量数据所获取的晶圆片的类型、对加工晶圆的性能的预测、获取制造数据的延迟等等。

在评估信息可信度后，系统300即可调整一或更多个估计器参数(方块640)。然后，修改过的估计器参数可用来进行状态估计工艺(方块650)。该状态估计工艺可利用修改过的估计器参数以及制造数据本身来进行状态估计工艺。此外，该状态估计工艺可包含：分析前几个工艺操作的前馈数据(feed-forward data)。

使用该(等)修改过的估计器参数，该状态估计工艺可有效地调整送到状态估计处理的制造数据的权重。根据此加权，基于环境及/或制造数据的背景，可进行该状态估计的适应调整。适应调整已予估计的参数以进行状态估计工艺的一个实施例可包含：确定沉积工艺对于测试晶圆片或生产晶圆片是否已实现沉积厚度。相较于由测试晶圆片取得的数据，生产晶圆片所测得的沉积厚度对于实际的加工结果更有参考性，因此权重可加大。因此，当状态估计器更新生产晶圆片的沉积速率时，相较于拓朴量(amount of topology)可能较少的测试晶圆片，生产晶圆片的拓朴对沉积速率的影响会更重。因此，基于本发明具体实施例所提供的适应状态估计处理，可达成更精确的工艺调整。

适应状态估计工艺的另一实施例可包含晶圆片于化学机械研磨加工(CMP)后的分析。特定的晶圆图样会影响工具去除裸晶圆的速率(BWRR)，结果这会影响最终的膜厚。因此，通常需要校正BWRR以确保沉积工艺有精确修正的膜厚。利用数个试作晶圆片(Qual run wafer)以获取数据然后接着利用由下一个生产运转(production run)所得到的图样效应(pattern effect)，可用来加权EMWA因子(甚至加高)，这可加快状态估计的更新与收敛。在进一步加工晶圆片时，图样效应的信息可能会变成比较不可靠。因此，适应状态估计处理可调整用于该状态估计的加权(例如，EMWA的权重)，此为通过使它缩小回到较低的电平以使估计与实际值的过大偏差减少。因此，不需要运行前瞻性晶圆片(look-ahead wafer)，利用本发明具体实施例所提供的适应状态估计功能即可改善CMP加工的控制性能。EMWA(指数型加权移动平均数)可与一种用于监控工艺的统计数值相连系，其以随着时间逐渐提供较小权重于数据的方式来平均数据。

如另一实施例，图示于图6的反馈方块图可意指：基于获取度量数据的延迟来调整数个被估计的参数。例如，如果度量数据是在加工后延迟一段显著或过久的时间后取得，可基于该度量数据的年份来减少与该度量数据有关的估计器参数的加权。因此，可减少过于陈旧的度量数据的影响。这对于适应状态估计工艺的工艺可提供更精确的反馈调整(feedback adjustment)或前馈调整(feed-forward adjustment)。

在另一实施例中，可用不同的方式处理适合度显著不同的度量数据且基于该适合度可适应地加权状态估计。例如，度量数据可包含两部份：实际度量值(metrology value)以及与该度量值有关的适合度计算结果。该适合度可包含有关于测量可靠性的信息。基于与特定制造数据相关联的适合度的数值，可调整该状态估计器参数。例如，在方块630的评估信息可信度期间，制造数据可表示适合度的数值为0.95。该估计器参数处理方块640的调整可用来增加与适合度关联的制造数据的加权。不过，如果适合度被设定成0.75，则可调整估计器参数以降低此种数据的权重。

完成适应状态估计工艺的另一实施例可包含：在使用特定制造数据进行状态评估分析时，分析预测误差。例如，如果提供度量数据的第一量测处理(first measurement process)明显偏离初始预测值时，对于该数据可调整状态估计器以具有较低的加权，藉此增加状态估计处理的精确度(方块650)。因此，可分析各种类型的周边数据以评估待附属于制造数据的特定集合的可信度。利用此加权方案，对于与系统300关联的工艺，可做更精确的调整。

现在请参考图7，其为图示根据本发明一示范具体实施例所述的方法的流程图。系统300可加工一批次或一批量的半导体晶圆片(方块710)。在加工晶圆片后，系统300即可获取制造数据(方块720)。在获取制造数据后，也可获取周边数据(方块730)。可以整合于制造数据中的部份或与其分离的方式接收所获取的周边数据。

在取得周边数据以及相关的制造数据后，系统300即可进行适应状态估计确定工艺(方块740)。以下以图8更详细地说明该适应状态估计确定工艺。在进行适应状态估计确定工艺后，由系统300提供基于制造数据的背景而予以加权的工艺状态估计。根据计算出适应最近情况的工艺参数，基于状态估计，可决定各种工艺控制参数(方块750)。在修改该等工艺控制参数后，接着即可进行下一个晶圆片的处理或对先前已被加工的晶圆片进行后续的工艺(方块760)。

现在请参考图8，其中的方块图为图示数个步骤用于完成图7中的方块740的适应状态估计确定工艺。系统300，在取得制造数据以及相关的周边数据后，基于周边数据，即可将该制造数据特征化(characterize)(方块810)。在特征化该制造数据后，系统300即可特征化与该数据有关的信息的可信度(方块820)。例如，测试晶圆片的来源可赋予比实际制造晶圆片数据小的权重或数值。这可包含确定来源是测试晶圆片还是生产晶圆片，此可能影响度量数据的可信度。

系统300也可执行一有关于制造数据与周边数据的相互关联功能(correlation function)。然后，此相互关联性可用来调整估计器参数(方块840)。估计器参数调整的决定包含使用相互关联后的周边数据、实际的工艺数据，这可包含提供较大的加权于制造数据。在调整该等状态估计器参数后，系统300对于该等已调整过的估计参数可进行状态估计。基于该等已调整过的估计参数，使用该等已调整过的估计器参数来完成更精确的状态估计确定(方块850)。这可包含完成工艺的反馈修正或对后续的工艺做前馈调整。

通过对状态估计的各种参数进行适应调整可增强利用本发明状态估计处理的具体实施例。利用外部数据或与实际制造数据有关的周边数据，适当的背景可放入该制造数据，这可用来适应地调整用来完成状态估计功能的参数。基于用以完成状态估计的参数的适应调整，可进一步促进取得数据和相关环境的精确度。因此，使用本发明具体实施例可实现更强健且更精确的工艺调整或工艺控制调整。

本发明所教导的原理可具体实作于先进工艺控制(APC)架构中。该APC架构为可具体实作本发明所教导的控制策略的优选平台。在一些具体实施例中，该APC架构可为整个工厂(factory-wide)软件系统；因此，厂房中几乎任何半导体制造工具都可应用本发明所教导的控制策略。该APC架构也允许工艺性能的远端访问和监控。此外，通过利用该APC架构，数据储存会更方便、更有弹性、且比本地驱动器更便宜。由于在写入必要的软件代码方面提供了大量灵活性，该APC架构允许更复杂的控制类型。

将本发明所教导的控制策略部署于APC架构可能需要许多软件组件。除了APC架构内的组件以外，对于每一个涉及控制系统的半导体制造工具，可写成一份电脑脚本(computer script)。当控制系统内的半导体制造工具在半导体制造晶圆厂开始时，它通常会叫出一份脚本以初始化加工控制器(例如，重叠控制器(overlay controller))所要求的动作。控制方法通常是在这些脚本中定义且用它来执行。控制系统的开发有大部份是脚本的开发。本发明所教导的原理可具体实作于其他类型的制造架构中。

以上所揭示的特定具体实施例均仅供图解说明，因为熟谙此艺者在受益于本文的教导后显然可以不同但等效的方式修改及实施本发明。此外，除非在以下权利要求书中有提及，不希望本发明受限于本文所述的构造或设计的细节。因此，显然可改变或修改以上所揭示的特定具体实施例且所有此类变体都会被认为仍然是在本发明的范畴与精神内。因此，于此所请求保护者为如以下的权利要求书所提出者。

Claims (10)

1、一种方法，包括：

使用加工控制器(305)与加工工具(310)，控制第一工件的加工；

获取与该第一工件的所述加工有关的制造数据；

获取与所述制造数据有关的状态数据，所述状态数据包括与所述制造数据的来源有关的数据；以及

基于所述状态数据和所述制造数据，确定该加工控制器(305)和所述加工工具(310)中的至少一个的状态。

2、如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述状态，调整用于加工第二工件的控制参数。

3、如权利要求1所述的方法，其中获取所述制造数据包括获取度量数据、工具状态数据、性能预测数据、性能数据、以及晶圆片电气测试数据中的至少一项。

4、如权利要求1所述的方法，其中获取与所述制造数据有关的状态数据进一步包括所述制造数据的年份、所述制造数据的适合度、与该制造数据相互关联的预测数据、用来获取该制造数据的工具的识别、有关于与测试晶圆片相关联的制造数据的数据、有关于与生产晶圆片相关联的制造数据的数据、以及与所述制造数据的可信度有关的数据中的至少一项。

5、如权利要求1所述的方法，其中确定所述加工控制器(305)与所述加工工具(310)中的至少一个的所述状态包括执行状态估计功能。

6、如权利要求5所述的方法，其中执行状态估计功能包括基于所述状态数据分配权重给所述制造数据，其中基于所述状态数据分配权重给所述制造数据包括基于所述制造数据的来源为测试晶圆片的指示来分配第一权重给所述制造数据、以及基于所述制造数据的来源为生产晶圆片的指示来分配第二权重给所述制造数据。

7.如权利要求7所述的方法，其中基于所述状态数据分配权重给所述制造数据包括基于所述制造数据的年份低于门限时段的指示来分配第一权重给所述制造数据、以及基于所述制造数据的年份高于门限时段的指示来分配第二权重给所述制造数据。

8、如权利要求6所述的方法，其中基于所述状态数据分配权重给所述制造数据包括基于所述制造数据的适合度是在预设值的第一范围内的指示来分配第一权重给所述制造数据、以及基于所述制造数据的适合度是在预设值的第二范围内的指示来分配第二权重给所述制造数据。

9、一种系统，包括：

用以加工工件的加工工具(310)；

用以获取与加工所述工件有关的制造数据的测量工具(360)；以及

操作地耦合至所述加工工具(310)以及所述测量工具的控制器，所述控制器用以获取与所述加工工具(310)有关的元数据、基于所述元数据分配权重给所述制造数据、基于所述制造数据的所述权重调整至少一个状态估计参数、以及基于所述状态估计参数执行所述系统的至少一部分的状态估计。

10、一种用指令编码的电脑可读取程序储存器件，在该指令被电脑执行时会执行一种方法，该方法包括：

使用加工控制器(305)与加工工具(310)控制第一工件的加工；

获取与该第一工件的所述加工有关的制造数据；

获取与所述制造数据有关的状态数据，所述状态数据包括与所述制造数据的来源有关的数据；以及

基于所述状态数据与所述制造数据，确定所述加工控制器(305)与所述加工工具(310)中的至少一个的状态。

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