CN109003919B - 一种晶圆制程工艺参数的反馈方法 - Google Patents

一种晶圆制程工艺参数的反馈方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种晶圆制程工艺参数的反馈方法，其中，包括：设备自动化程序管理单元根据加工设备装载的晶圆批次，获取当前的晶圆批次对应的产品信息并根据产品信息判断当前的批次晶圆需要执行的加工处理流程；若加工处理流程为第二加工处理流程，则采用默认的加工处理方式对晶圆进行加工处理；若加工处理流程为第一加工处理流程则获取每个待制程晶圆的对应的第一加工参数；加工设备根据第一加工参数，为对应的待制程晶圆创建对应的加工程序，加工设备根据加工程序为对应的待制程晶圆进行加工。其技术方案的有益效果在于，可来解决各主要工序在生产过程中由于Lot中各晶圆之间的差异所导致的尺寸均匀性问题，以达到先进工艺对尺寸均匀性的要求。

Description

一种晶圆制程工艺参数的反馈方法
技术领域
本发明涉及半导体制备技术领域，尤其涉及一种晶圆制程工艺参数的反馈方法。
背景技术
随着半导体工艺的不断发展，在半导体产品的制备过程中，工艺对关键工序的尺寸均匀性(CDU)的要求也在不断提高。尤其是在28纳米以后，对批次晶圆(Lot)内各晶圆(wafer)之间的差异要求是必须控制在1.2nm以内，而目前通过以批次为单位(by-lot)的加工工艺(APC)只能做到Lot内各wafer之间的差异在2.4nm的水准，达不到量产的要求。现有的以批次晶圆为单位进行加工工艺(by lotAPC)的实现方式还存在如下的缺陷：受单片wafer的影响较大，即当lot中某一枚wafer量测值偏差较大时，该lot计算得到的补偿值将使整个lot得不到很好的补偿。如果非量测片wafer的偏差较大，系统无法基于该片wafer调整补偿值。
发明内容
针对现有技术中以批次晶圆执行加工工艺存在的上述问题，现提供一种旨在解决采取批次单元的加工方式存在的加工存在较大误差的反馈方法。
具体技术方案如下：
一种晶圆制程工艺参数的反馈方法，，其中，包括：
提供一加工设备，用以按批次对待制程晶圆进行加工处理；
提供一设备自动化程序管理单元，与所述加工设备连接；
提供一制造执行管理单元，与所述设备自动化程序管理单元连接，所述制造执行管理单元中预先保存有需要执行加工处理的不同批次晶圆的产品信息；
提供一先进工艺控制单元，与所述设备自动化程序管理单元连接；
所述反馈方法包括以下步骤：
步骤S1、所述设备自动化程序管理单元根据所述加工设备装载的晶圆批次，于所述制造执行管理单元获取当前的所述晶圆批次对应的所述产品信息；
步骤S2、所述设备自动化程序管理单元根据所述产品信息判断当前的所述批次晶圆需要执行的加工处理流程；
若所述加工处理流程为第一加工处理流程，则执行步骤S3；
若所述加工处理流程为第二加工处理流程，则采用默认的加工处理方式对当前批次的晶圆进行加工处理；
步骤S3、所述加工设备于所述先进工艺控制单元获取当前晶圆批次中的每个所述待制程晶圆的对应的第一加工参数；
所述加工设备根据所述第一加工参数，为对应的所述待制程晶圆创建对应的加工程序，所述加工设备根据所述加工程序为对应的所述待制程晶圆进行加工。
优选的，所述产品信息包括，所述晶圆批次的名称、晶圆名称、加工设备名称、处理流程标识；
当所述处理流程标识的值为空时，则采取所述默认的加工处理方式包括以下步骤：
步骤A1、所述设备自动化程序管理单元于所述制造执行管理单元获取当前所述批次晶圆的第二加工参数；
步骤A2、所述自动化程序管理单元将所述第二加工参数返回至所述加工设备；
步骤A3、所述加工设备根据所述第二加工参数创建一批次加工程序以供所述加工设备对当前的所述批次晶圆执行加工制程。
优选的，当所述处理流程标识的值为非空时，所述加工设备为每个所述待制程晶圆执行加工的方法包括以下步骤：
步骤B1、所述设备自动化程序管理单元根据所述处理流程标识向所述先进工艺控制单元发送一获取加工参数的请求；
步骤B2、所述先进工艺控制单元根据所述请求返回关于当前的所述批次晶圆中的每个所述待制程晶圆的对应的所述第二加工参数至所述自动化程序管理单元；
步骤B3、所述自动化程序管理单元将所述第二加工参数发送至所述加工设备；
步骤B4、所述加工设备根据所述第二加工参数为对应的所述待加工晶圆创建对应的所述加工程序，所述加工设备根据所述加工程序为对应的所述待加工晶圆执行加工制程。
优选的，所述制造执行管理单元预先保存的每个所述批次晶圆的产品信息中还包括每个所述待制程晶圆的薄膜厚度值；
所述第二加工参数表示所述加工设备的执行加工的加工时间值，所述先进工艺控制单元中保存有所述加工设备的加工速度值，所述先进工艺控制单元根据所述待制程晶圆的所述薄膜厚度值以及所述加工速度值，处理获得所述加工时间值。
优选的，提供一晶舟盒传送设备，所述晶舟盒传送设备用以将选择一所述批次晶圆传送至所述加工设备。
优选的，所述加工设备在对所述待制程晶圆加工制程结束后，将加工后的晶圆的状态信息发送至所述制造执行管理单元保存。
优选的，所述加工设备为刻蚀设备，所述刻蚀设备执行的所述加工处理为刻蚀制程。
优选的，所述加工设备为离子注入设备，所述离子注入设备执行的所述加工处理为离子注入制程。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：可根据加工制程的需求，自动选择以晶圆为单位执行加工制程，来解决各主要工序在生产过程中由于批次(Lot)中各晶圆之间的差异所导致的尺寸均匀性问题，以达到先进工艺对尺寸均匀性的要求。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种晶圆制程工艺参数的反馈方法的实施例的流程图；
图2为本发明一种晶圆制程工艺参数的反馈方法的实施例中，关于采取默认的加工处理方式实施例的流程图；
图3为本发明一种晶圆制程工艺参数的反馈方法的实施例中，关于为每个待制程晶圆执行加工的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的技术方案中包括一种晶圆制程工艺参数的反馈方法。
一种晶圆制程工艺参数的反馈方法的实施例，应用于加工工艺，其中，包括：
提供一加工设备，用以按批次对待制程晶圆进行加工处理；
提供一设备自动化程序管理单元(EAP)，与加工设备连接；
提供一制造执行管理单元(EMS)，与设备自动化程序管理单元连接，制造执行管理单元中预先保存有需要执行加工处理的不同批次晶圆的产品信息；
提供一先进工艺控制单元(IAPC)，与设备自动化程序管理单元连接；
如图1所示，反馈方法包括以下步骤：
步骤S1、设备自动化程序管理单元根据加工设备装载的晶圆批次，于制造执行管理单元获取当前的晶圆批次对应的产品信息；
步骤S2、设备自动化程序管理单元根据产品信息判断当前的批次晶圆需要执行的加工处理流程；
若加工处理流程为第一加工处理流程，则执行步骤S3；
若加工处理流程为第二加工处理流程，则采用默认的加工处理方式对当前批次的晶圆进行加工处理；
步骤S3、加工设备于先进工艺控制单元获取当前晶圆批次中的每个待制程晶圆的对应的第一加工参数；
加工设备根据第一加工参数，为对应的待制程晶圆创建对应的加工程序，加工设备根据加工程序为对应的待制程晶圆进行加工。
针对现有技术中，以批次晶圆为单位进行加工处理中存在的受单片wafer的影响较大，即当lot中某一枚wafer量测值偏差较大时，该lot计算得到的补偿值将使整个lot得不到很好的补偿。
以下以一实例进行说明，3片wafer的量测值分别为47、47、50nm，加工设备的APC系统将在系统上以48nm作为该lot的前量值，三片wafer均不能得到很好的补偿。
本发明中，则通过对批次晶圆中的每个待制程晶圆反馈其对应的第一加工参数，根据反馈的第一加工参数为对应的待制程晶圆创建对应的加工程序，加工设备根据加工程序为对应的待制程晶圆执行加工制程，其克服了现有技术中采取的批次晶圆的加工方式容易受到单个晶圆的影响造成加工精度出现偏差的问题。在一种较优的实施方式中，产品信息包括，晶圆批次的名称、晶圆名称、加工设备名称、处理流程标识；
如图2所示，当处理流程标识的值为空时，则采取默认的加工处理方式包括以下步骤：
步骤A1、设备自动化程序管理单元于制造执行管理单元获取当前批次晶圆的第二加工参数；
步骤A2、自动化程序管理单元将第二加工参数返回至加工设备；
步骤A3、加工设备根据第二加工参数创建一批次加工程序以供加工设备对当前的批次晶圆执行加工制程。
在一种较优的实施方式中，如图3所示，当处理流程标识的值为非空时，加工设备为每个待制程晶圆执行加工的方法包括以下步骤：
步骤B1、设备自动化程序管理单元根据处理流程标识向先进工艺控制单元发送一获取加工参数的请求；
步骤B2、先进工艺控制单元根据请求返回关于当前的批次晶圆中的每个待制程晶圆的对应的第二加工参数至自动化程序管理单元；
步骤B3、自动化程序管理单元将第二加工参数发送至加工设备；
步骤B4、加工设备根据第二加工参数为对应的待加工晶圆创建对应的加工程序，加工设备根据加工程序为对应的待加工晶圆执行加工制程。
上述技术方案中，加工设备对当前批次晶圆执行何种加工操作，具体是根据从制造执行管理单元获取的产品信息中的处理流程标识(R2R MODE)，若处理流程标识为空则采取的是以批次为单位执行加工处理，即执行步骤A1-A3；
若非空则采取以晶圆为单位执行的加工处理，即执行步骤B1-B4。
在一种较优的实施方式中，制造执行管理单元预先保存的每个批次晶圆的产品信息中还包括每个待制程晶圆的薄膜厚度值；
第二加工参数表示加工设备的执行加工的加工时间值，先进工艺控制单元中保存有加工设备的加工速度值，先进工艺控制单元根据待制程晶圆的薄膜厚度值以及加工速度值，处理获得加工时间值。
上述技术方案中，制造执行管理单元中包括一数据库，数据库中存储有每一批次晶圆的产品信息，即晶圆批次的名称、晶圆名称、加工设备名称、处理流程标识；
数据库中还包括有每个批次晶圆中的薄膜厚度值。
在一种较优的实施方式中，提供一晶舟盒传送设备，晶舟盒传送设备用以将选择一批次晶圆传送至加工设备。
在一种较优的实施方式中，加工设备在对待制程晶圆加工制程结束后，将加工后的晶圆的状态信息发送至制造执行管理单元保存。
在一种较优的实施方式中，加工设备为刻蚀设备，刻蚀设备执行的加工处理为刻蚀制程。
上述技术方案中，所述刻蚀设备包括干法刻蚀设备以及湿法刻蚀设备。
在一种较优的实施方式中，加工设备为离子注入设备，离子注入设备执行的加工处理为离子注入制程。
上述技术方案中，每枚wafer的反馈值可能都不同，设备自动化程序管理单元(EAP)采取以晶圆为单位(by wafer)向设备发送建加工程序(process job)的请求；
Lot内所有wafer的processjob都正常建成后，设备自动化程序管理单元发送Track in给制造执行管理单元；
设备自动化程序管理单元(Eap)依据每片的加工时间来建立processjob并且发送给加工设备，加工设备根据processjob来进行加工；
Lot内所有wafer的process job都正常结束后，EAP发送Track out给MES。
其中，Track in是lot上设备进行加工，制造执行管理单元收到track in请求会进行lot、foup(晶舟盒传输设备)、eqp等信息的记录及更新；
Track out是lot在设备加工完进入下一道工序，制造执行管理单元收到trackout请求会进行lot、eqp等信息的记录及更新。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种晶圆制程工艺参数的反馈方法，其特征在于，包括：
提供一加工设备，用以按批次对待制程晶圆进行加工处理；
提供一设备自动化程序管理单元，与所述加工设备连接；
提供一制造执行管理单元，与所述设备自动化程序管理单元连接，所述制造执行管理单元中预先保存有需要执行加工处理的不同批次晶圆的产品信息；
提供一先进工艺控制单元，与所述设备自动化程序管理单元连接；
所述反馈方法包括以下步骤：
步骤S1、所述设备自动化程序管理单元根据所述加工设备装载的晶圆批次，于所述制造执行管理单元获取当前的所述晶圆批次对应的所述产品信息；
步骤S2、所述设备自动化程序管理单元根据所述产品信息判断当前的所述批次晶圆需要执行的加工处理流程；
若所述加工处理流程为第一加工处理流程，则执行步骤S3；
若所述加工处理流程为第二加工处理流程，则采用默认的加工处理方式对当前批次的晶圆进行加工处理；
步骤S3、所述加工设备于所述先进工艺控制单元获取当前晶圆批次中的每个所述待制程晶圆的对应的第一加工参数；
所述加工设备根据所述第一加工参数，为对应的所述待制程晶圆创建对应的加工程序，所述加工设备根据所述加工程序为对应的所述待制程晶圆进行加工。
2.根据权利要求1所述的反馈方法，其特征在于，所述产品信息包括，所述晶圆批次的名称、晶圆名称、加工设备名称、处理流程标识；
当所述处理流程标识的值为空时，则采取所述默认的加工处理方式为第二加工处理流程，采用所述默认的加工处理流程包括以下步骤：
步骤A1、所述设备自动化程序管理单元于所述制造执行管理单元获取当前所述批次晶圆的第二加工参数；
步骤A2、所述自动化程序管理单元将所述第二加工参数返回至所述加工设备；
步骤A3、所述加工设备根据所述第二加工参数创建一批次加工程序以供所述加工设备对当前的所述批次晶圆执行加工制程。
3.根据权利要求2所述的反馈方法，其特征在于，当所述处理流程标识的值为非空时，所述加工处理流程为第一加工处理流程，所述加工设备为每个所述待制程晶圆执行加工的方法包括以下步骤：
步骤B1、所述设备自动化程序管理单元根据所述处理流程标识向所述先进工艺控制单元发送一获取加工参数的请求；
步骤B2、所述先进工艺控制单元根据所述请求返回关于当前的所述批次晶圆中的每个所述待制程晶圆的对应的所述第一加工参数至所述自动化程序管理单元；
步骤B3、所述自动化程序管理单元将所述第一加工参数发送至所述加工设备；
步骤B4、所述加工设备根据所述第一加工参数为对应的所述待制程晶圆创建对应的所述加工程序，所述加工设备根据所述加工程序为对应的所述待制程晶圆执行加工制程。
4.根据权利要求1所述的反馈方法，其特征在于，所述制造执行管理单元预先保存的每个所述批次晶圆的产品信息中还包括每个所述待制程晶圆的薄膜厚度值；
所述第一加工参数表示所述加工设备的执行加工的加工时间值，所述先进工艺控制单元中保存有所述加工设备的加工速度值，所述先进工艺控制单元根据所述待制程晶圆的所述薄膜厚度值以及所述加工速度值，处理获得所述加工时间值。
5.根据权利要求1所述的反馈方法，其特征在于，提供一晶舟盒传送设备，所述晶舟盒传送设备用以将选择一所述批次晶圆传送至所述加工设备。
6.根据权利要求1所述的反馈方法，其特征在于，所述加工设备在对所述待制程晶圆加工制程结束后，将加工后的晶圆的状态信息发送至所述制造执行管理单元保存。
7.根据权利要求1所述的反馈方法，其特征在于，所述加工设备为刻蚀设备，所述刻蚀设备执行的所述加工处理为刻蚀制程。
8.根据权利要求1所述的反馈方法，其特征在于，所述加工设备为离子注入设备，所述离子注入设备执行的所述加工处理为离子注入制程。
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