CN1623128A - 代理缺陷检测数据的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在制造系统中代理信息的方法，包括一连接在信息提供者(102)与信息消费者(105)间的代理。该制造系统以第一格式从该提供者处接收信息并以第二格式从该代理处将信息送至该消费者。另外，本发明还提供一种在一制造系统中代理缺陷检测及分类数据的方法，包括一连接在一缺陷检测及分类数据的提供者与一缺陷检测及分类数据的消费者之间的代理。该制造系统以第一格式从该提供者处接收缺陷检测及分类数据并以第二格式从该代理处将缺陷检测及分类数据送至该消费者。另外，本发明又提供一种制造系统，包括一缺陷检测及分类数据的提供者、一缺陷检测及分类数据的消费者以及一缺陷检测及分类数据的代理。该代理连接在该提供者及该消费者之间。该代理包括一与提供者连接的提供者部分(130)以及一与消费者连接的消费者部分(132)。该提供者部分从该提供者处接收该缺陷检测及分类数据。该消费者部分则提供警报给该消费者。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造，特别涉及代理缺陷检测数据(brokeringfault detection data)。
背景技术
制造过程，特别是半导体制造过程，一般包括大量的步骤，而这些步骤通常被称为工序。这些工序通常使用一些微调过的输入参数以维持适当的制造控制。
半导体器件的制造使用分离的工序将半导体材料制作成封装的半导体器件。这些不同的工序，从半导体材料的初始生长、将半导体晶体切割成单独的晶圆、各制造阶段(沉积、蚀刻、离子植入或类似的阶段)，到封装及最后测试所完成的器件，各个步骤都互不相同且非常专业，因此各工序可在具有不同控制方案的不同区域或地点进行。
一般说来，一组工序在一组半导体晶圆上进行。例如，可在晶圆上形成由不同材料所构成的一工艺沉积层。然后，可在晶圆上形成一图案化的光阻层。然后，可使用公知的光刻技术在该工艺沉积层上形成一图案化的光阻层。典型地，在该工艺沉积层上，使用该图案化的光阻层当作掩膜进行蚀刻工序。该蚀刻工序可使该工艺沉积层上形成不同的特征或对象。这些特征可用作不同的目的，例如用于晶体管的栅极结构。
在半导体制造设施中的制造工具一般使用诸如通用对象请求代理架构(Common Object Request Broker Architecture，简称CORBA)的一般架构而与一制造框架或一处理模块网络相连通。各制造工具一般说来与一设备接口相连接。该设备接口与一机器接口相连接，而机器接口则与一制造网络相连接，从而形成制造工具与制造框架之间的通信。该机器接口可为一高级过程控制(Advanced Process Control，简称APC)系统的一部分。该APC系统初始化一控制脚本，它可以是一自动检索出所需数据以执行一制造过程的软件程序。
为了使应用与执行细节分离，CORBA规范定义一个对象请求代理(Object Request Broker，简称ORB)接口，它可提供不同的协助功能，例如将对象参考转变为字符串及相反转变，以及通过一动态调用接口为请求建立参数列表。ORB提供一种机制使客户端请求得以透明地与目标对象实现通信。ORB是可用多种方式实现的逻辑实体，该方式诸如一个或多个过程或一组库。ORB通过将客户端与实施方法的细节分开以简化分布式编程。因此，客户端请求看起来像是局部过程调用。当一客户端唤起一操作，该ORB则负责寻找该对象实现，如有必要则明确地激活该实现，将请求传递至对象并将任何响应回传至呼叫者。
某些制造工具无法兼容诸如CORBA的架构。在这样的情况下，能够与兼容该架构的设备相通信变得相当重要。
发明内容
在一实施例中，本发明涉及一种在一制造系统中代理信息的方法，其中该制造系统包括用于连接信息提供者及信息消费者的代理。该制造系统以第一格式从提供者处接收信息，并以第二格式从代理处将信息发送给消费者。
在另一实施例中，本发明涉及一种在制造系统中代理缺陷检测及分类数据的方法，其中该制造系统包括提供一连接在缺陷检测及分类数据的提供者与缺陷检测及分类数据的消费者之间的代理。该制造系统以第一格式从提供者处接收缺陷检测及分类数据并以第二格式将缺陷检测及分类数据从代理处传送至消费者处。
在另一实施例中，本发明涉及一种制造系统，其包括一缺陷检测及分类数据的提供者、一缺陷检测及分类数据的消费者及一代理。该代理连接在提供者与消费者之间。该代理包括一连接到该提供者的提供者部分及一连接到该消费者的消费者部分。该提供者部分从该提供者处接收该缺陷检测及分类数据。该消费者部分则提供警报给消费者。
附图说明
通过参考附图，本领域技术人员可以清楚地理解本发明和它的数个目标、特征及优点。在所有的附图中所使用的相同参考数字代表相同或类似的组件。
图1显示根据本发明的半导体制造系统的方框图。
图2显示半导体制造系统的方框图。
图3显示使用代理的系统操作流程图。
图4显示使用代理的缺陷检测及分类系统的方框图。
图5显示使用代理的另一个半导体制造系统的方框图。
具体实施方式
请参考图1，其中显示一半导体制造系统100的方框图。半导体制造系统100包括一代理104及一消费者106。该代理104提供介于诸如缺陷检测及分类(Fault Detection and Classification，简称FDC)代理架构的提供者102与诸如FDC分析引擎的消费者106间的接口。代理104包括多个特征的至少一个。更确切地说，代理104包括一网络传输独立性特征、一高容量但适度延时的特征、一通信协议独立性特征及一同步与异步数据交换特征。
该网络传输独立性特征允许代理104提供通信协议独立性并因此支持多个协议。多种用于半导体制造系统的协议，例如CORBA及简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol，简称SOAP)，在它们各自对应的规范中指定网络传输独立性。TCP/IP协议也是一适当的协议，因为数家厂商所提供的通信协议接口均支持TCP/IP。
代理104支持数百种最小采样率在诸如50毫秒的传感器。半导体制造系统100提供介于600-800kB/s之间具有5毫秒延时的通信速率。因此每一个传感器能以3-4kB/s的速率传送数据。
代理104包括三个层级：一数据层110、一指令协议层112以及一通信协议层114。通信协议层可根据需要改变协议。
代理104可消化(consume)同步及异步消息。消费者106向代理104登记自己想要的数据类型，但可能不得指定采样速率。默认采样速率由提供者102在执行时所决定，且提供者102具有忽略不同采样率请求的选择权。
对于异步数据而言，提供者102诸如设备接口可传送由远程提供者在执行时所决定的数据。该数据作为消费者106上的远程过程调用从提供者102送出(使用通信协议层114)，然后消费者106传回一代表传送成功的布尔值。同步数据是通过代理104所请求。消费者106并不需要知道关于提供者102的任何事情，故所有同步数据请求都通过代理104传送。另外，消费者106不得请求不匹配消费者106登记的过滤器的同步数据。这个约束因此限制了网络的流量和代理104的复杂度。例如，若消费者106登记为自工具X接收数据，该消费者不得请求工具Y的样本方案。
代理104包括提供者部分130及消费者部分132。消费者部分132对诸如设备接口的消费者提供警报。消费者部分130则从一个或多个提供者处接收同步及异步消息。
该指令协议层112支持多个指令。受该指令协议层支持的指令包括一列表方案指令、一导出方案指令、一导入方案指令、一启用/禁用方案指令、一开始/结束指令、一列表可用的传感器指令、一外部事件指令、一删除方案指令、一同意方案指令以及一网际包探测器(ping)指令。
该列表方案指令传回对一给定工具、其版本及现状(启用或禁用，运行或闲置)的所有可用的数据收集方案。该导出方案指令传回方案的细节。该导入方案指令则接受由一应用程序或其它类似工具(使数据收集方案能够由一工具复制到另一工具或由一室(chamber)复制到另一室)所建立的方案。该启用/禁用方案指令接受用来启用或禁用一方案的输入；对于已禁用的方案则不估算何时该唤起一方案的逻辑。通过该开始/结束指令，可使用该数据服务器的外部事件以触发一特定方案的开始或结束。一方案可能需要被配置为接受这些事件，亦即该方案的逻辑搜寻这些事件。该列表可用传感器指令传回一系列在工具中的可用传感器。传感器别名(alias)对象以相对于状态变量标识符(Status Variable Identifiers，简称SVID)的方式加以表示。故第三方客户可定义其自身的收集方案。该外部事件指令接受一自定义的外部事件，其可用于诸如启用或禁用数据收集方案或可用于修改收集速率逻辑。删除方案指令接受一用于删除已禁用方案的指令。对于同意方案指令，当一方案正在收集数据时，一提供者接受来自远程消费者的请求以接收数据。多个消费者得以预订相同的方案。通过ping指令，一提供者可确定连接的另一方是否存在且正常(且可确定网络介于应用之间的延迟时间)。
数据层110包括一数据模式。数据层110的数据模式表示传感器数据、事件(例如工具事件、工具警报、分析引擎警报或自定义事件)、数据收集方案及配置信息。该数据模式及该指令协议层112是可延展的。
数据收集方案使用两种方法中的一种实现到消费者106，这两种方法是在代理104登记期间设定的可过滤报头(header)和同步信息。多个消费者用多个数据收集方案登记。若在任一时刻，消费者106使用了不同的数据收集方案，消费者106取消自身的登记、改变方案、然后将自己重新登记到代理104之中。该重新登记过程优选不要超过最小采样速率。
一指定的(named)数据收集方案包括一系列用于收集的传感器(送入该可过滤报头)，一收集该传感器数据的频率(通过同步信息传送)、提供者102可确定如何传送异步数据的条件规则，以及记录历史及变更控制的版本信息。
为了减低提供者的复杂度，不可突然改变收集方案。然而，可通过多个程序改变收集方案。例如，代理104能以不同的条件规则登记多个消费者。代理104能取消一消费者的登记，然后将该消费者以不同的方案重新登记。代理104可用一特定方案创建消费者，然后当该代理欲激活该方案时登记该消费者，而当不再需要该方案时可取消其登记。
请参考图2，其中显示根据本发明的一系统100的方框图。半导体晶圆220在处理工具202a、202b上，使用由网络223所提供的多个控制输入信号或制造参数加以处理。控制输入信号或制造参数通过机器接口215a和215b从计算机系统A30送到处理工具210a及210b。第一及第二机器接口215a和215b位于该处理工具210a和210b之外。在另外一实施例中，第一及第二机器接口215a和215b位于处理工具210a和210b之中。将半导体晶圆220提供给多个处理工具210并从中送出。半导体晶圆220可自动地提供给处理工具210(例如，以机械手臂移动半导体晶圆220)。在一实施例中，多个半导体晶圆220以批次的方式送进处理工具210。
该过程控制器212沿着线223将控制输入信号或制造参数送至第一及第二机器接口215a和215b。过程控制器212控制过程操作。过程控制器212运用一制造模型以在线223上产生控制输入信号。该制造模型包含一制造方法，其可决定通过线223送至处理工具210a和210b的多个控制输入参数。
该制造模型定义了一个过程脚本及执行一特定制造过程的输入控制。在线223上并准备送至处理工具“A”210a的控制输入信号(或控制输入参数)可通过第一机器接口215a加以接收及处理。在线223上并准备送至处理工具“B”210b的控制输入信号则可通过第二机器接口215b加以接收及处理。用于半导体制造过程的处理工具210a和210b可为步进机、蚀刻处理工具、沉积工具及类似的工具。
通过处理工具210a和210b所处理的一个或多个半导体晶圆220也可被送至一离线测量(metrology)工具250以获取测量数据。该离线测量工具250可为一光学数据采集工具、一覆盖误差(overlay error)测量工具、一临界尺寸(critical dimension)测量工具及类似的工具。在一实施例中，一个或多个已处理的半导体晶圆220由一离线测量工具250所检验。此外，测量数据也可在该处理工具210a和210b中为该集成测量工具所收集。
来自集成测量工具252及离线测量工具250的数据可被数据分析单元260收集。该测量数据指形成在晶圆220上的器件的各种不同的物理或电性特征。举例来说，可以获得的数据关于线宽测量、沟渠深度、侧壁角度、厚度、电阻或类似的数据。如上所述，数据分析单元260可组织、分析并结合(correlates)通过测量工具250和252获得的数据到被检查的特定半导体晶圆220。
数据分析单元260将数据(包括线上形式的测量数据)及离线测量数据，分别从集成测量工具252及离线测量工具250送至用来储存及/或存取用以分析的数据库254。数据库254接收包括离线及集成数据的数据，同样也接收其它诸如工具状态数据270及过程状态数据272。数据库254可将该数据与其对应的工具状态数据及/或过程状态数据相结合，从而扩展及/或收缩用于缺陷检测分析的数据。数据库254也可通过代理104传送及接收数据。
来自数据库254的数据可通过一数据分析单元260提取出来，以基于来自数据库254的数据进行缺陷检测。缺陷检测单元280提供缺陷检测数据给过程控制器212，其可用缺陷检测数据/分析来改善半导体晶圆220制造过程的操作。数据分析单元260可为一软件函数、一硬件电路及/或一独立单元或集成到计算机系统的单元的固件。
请参考图3，当系统启动时，代理104通过对象请求代理310进行初始化，对象请求代理310在一实施例中为一分散对象环境(Orbix)形式的对象请求代理。在该代理通过该对象请求代理初始化之后，提供者102通过该对象请求代理进行初始化。在提供者102通过对象请求代理310初始化之后，则由该客户通过对象请求代理310进行(亦即该消费者)初始化。
在代理104、提供者102及消费者106通过该ORB初始化之后，提供者102使用一登记为提供者(RegisterAsSupplier)呼叫通过代理104登记为提供者。当提供者102通过代理104登记后，对于各个现存的匹配消费者106，代理104通过一增加消费者(addConsumer)呼叫将消费者信息提供给提供者。该增加消费者呼叫通过一idl字符串(例如，ObjeRef：string(idl))以提供一属性。代理104将此信息提供给提供者，因为可能已有消费者106通过该代理登记。
在代理104提供该消费者信息给提供者之后，消费者106通过代理104暂存为一消费者。该代理104接着通过一增加消费者呼叫将新登记的消费者106告知提供者102。
在登记过程之后，处理工具通过代理104，使用一采用可扩展标记语言(xml)数据字符串的公布数据给所有消费者(publishDataToAllConsumers)指令，将数据公布给提供者。另外，消费者106可通过一使用xml数据字符串的publishDataToConsumer指令从提供者102处消费数据。
请参考图4，FDC系统400使用代理104以提供各种数据提供者102、数据消费者106及分析引擎410之间的接口。该FDC系统400包括FDC数据提供者102、FDC数据消费者104、数据储存单元421及一分析引擎410，此外还有工具420以及设备接口422。工具420包括例如传感器428及基于对象的设备模型(Object Based Equipment Model，简称OBEM)429。FDC系统400的各个部分均通过FDC数据代理104而与FDC系统400的数据储存单元421交互作用。
其它实施例
其它的实施例涵盖在权利要求书中。
举例而言，图5显示一种包括一代理504的不同系统500的方框图。在系统500中，提供者102a及该消费者106a兼容CORBA协议并通过该协议进行通信。适配器(adapter)540a和540b允许该代理504兼容任何协议。适配器540a和540b可加入代理504的已编译或运行中的版本。在初始配置代理504之后，这个系统允许将额外的协议加入该代理504。
可通过适配器540a和540b以兼容现存协议的范例包括简易对象存取协议(SOAP)、IBM公司的消息队列系列协议(MQ Series Protocol)以及超文本传输协议(HTTP)。据此，该代理504不仅可兼容现存的协议，也可提供兼容额外协议的能力。
而且，举例来说，诸如化学浓度或颗粒传感器等附加的工具传感器也可登记为提供者。
Claims (9)
1.一种制造系统，包括：
一缺陷侦测及分类数据的提供者以及一缺陷侦测及分类数据的消费者，其特征在于：
一连接在该提供者及该消费者之间的代理，该代理包括一连接到该提供者的提供者部分及一连接到该消费者的消费者部分，该提供者部分从该提供者处接收缺陷侦测及分类数据，而该消费者部分将警报提供给该消费者。
2.如权利要求1所述的制造系统，其中该代理进一步包括：
一数据层，该数据层包括一数据模式。
3.如权利要求2所述的制造系统，其中该数据模式表示至少一个传感器数据、事件、数据收集方案及配置信息。
4.如权利要求3所述的制造系统，其中该事件包括工具事件、工具警报以及消费者事件中至少一个。
5.如权利要求2所述的制造系统，其中该数据层是可扩展的。
6.如权利要求1所述的制造系统，其中该代理进一步包括：
一指令协议层，该指令协议层支持多个指令。
7.如权利要求6所述的制造系统，其中该多个指令包括一列表方案指令、一导出方案指令、一导入方案指令、一启用/禁用方案指令、一开始/结束指令、一列表可用的传感器指令、一外部事件指令、一删除方案指令、一同意方案指令以及一网际包探测器指令中的至少一个指令。
8.如权利要求6所述的制造系统，其中该指令协议层是可扩展的。
9.如权利要求1所述的制造系统，其中
该制造系统制造半导体材料；并且
根据与该代理的通信，可修改制造该半导体材料的工序。
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