DE102019100762A1

DE102019100762A1 - Vorrichtung und verfahren für entwurf und herstellung eines sprühkopfs

Info

Publication number: DE102019100762A1
Application number: DE102019100762.3A
Authority: DE
Inventors: Sang Yub IE; Jung Geun Jee; Sung Youn Chung; Jae Myung CHOE
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2019-07-25
Also published as: CN110066988B; KR102560283B1; CN110066988A; US20190228120A1; US11182518B2; KR20190090145A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Generieren von 3D-Formdaten eines Sprühkopfs umfasst Folgendes: einen Datenprozessor, der Datensätze generiert, die Informationen umfassen, die Werte eines ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und einem Sprühkopf angeben, Informationen, die Positionen auf dem Wafer angeben, und Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge, und der eine Funktion bestimmt, die eine Beziehung zwischen den verschiedenen Informationen bestimmt; eine Eingabeeinheit, die Zustandsdaten empfängt, die einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge für jede der Positionen enthalten; und eine Datenbank, die Informationen über die Funktion speichert. Der Datenprozessor ermittelt Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der Positionen, extrahiert räumliche Koordinateninformationen einer unteren Oberfläche des Sprühkopfs und generiert 3D-Formdaten des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen.

Description

Die Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung 10-2018-0008613 , eingereicht am 24. Januar 2018 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier in ihrer Gänze aufgenommen ist.
HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für Entwurf und Herstellung eines Sprühkopfs.
Eine Halbleiterherstellungsvorrichtung, die Dünnfilmabscheidung durchführt, wie zum Beispiel chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder Atomlagenabscheidung (ALD), wird üblicherweise verwendet, um Halbleiterbauelemente herzustellen. Eine derartige Halbleiterbauelementeabscheidevorrichtung umfasst im Allgemeinen einen Sprühkopf in einer Prozesskammer, um ein Reaktionsgas zuzuführen, das zum Abscheiden eines Dünnfilms auf einen Halbleiter-Wafer erforderlich ist. Der Sprühkopf sprüht das Reaktionsgas in einer geeigneten Verteilung, die für die Dünnfilmabscheidung erforderlich ist, auf den Wafer.
Allerdings gibt es Fälle, in denen der Fluss eines Fluids in einer Halbleiterprozessanlagenvorrichtung, die einen Sprühkopf umfasst, asymmetrisch ist, anders als in der Theorie bekannt ist. Solche Fluidstromcharakteristika können einen direkten Einfluss auf die Prozessergebnisse (wie zum Beispiel Stärke und Zusammensetzung) auf einem Wafer haben. Daher besteht ein Bedarf, die Form des Sprühkopfs anzupassen, um das Problem der Asymmetrie der Fluidstromcharakteristika zu lösen.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zum Entwurf und zur Herstellung eines Sprühkopfs bereit, wobei das Verfahren in der Lage ist, das Problem von Asymmetrie der Fluidstromcharakteristika unter Verwendung statistischer Fluidstromverarbeitungsdaten und zu optimierender Formdaten zu lösen, die auf Basis mehrerer Fälle einer Lücke zwischen einem Wafer und einem Sprühkopf ermittelt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Vorrichtung zum Generieren von dreidimensionalen (3D-) Formdaten eines Sprühkopfs bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst Folgendes: einen Datenprozessor, der mehrere Datensätze generiert, die Folgendes enthalten: erste Informationen, die mehrere Werte eines ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und einem Sprühkopf angeben, zweite Informationen, die mehrere Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge, und die eine Funktion bestimmen und erkennen, die eine Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen durch Verwenden der mehreren Datensätze und durch ein statistisches Verfahren darstellen; eine Eingabeeinheit, die Zustandsdaten empfängt, die numerische Informationen in Bezug auf eine Anlage, die den Sprühkopf aufweist, und einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge für jede der mehreren Positionen auf dem Wafer umfasst; und eine Datenbank, die vierte Informationen über die Funktion und fünfte Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis speichert. Der Datenprozessor ermittelt sechste Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer auf Basis wenigstens eines von Folgenden, der vierten Informationen und der fünften Informationen, extrahiert räumliche Koordinateninformationen einer unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der zweiten Informationen und der sechsten Informationen und generiert 3D-Formdaten des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Sprühkopfs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Folgendes: Zustandsdaten empfangen, die numerische Informationen in Bezug auf eine Anlage mit einem Sprühkopf umfassen; mehrere Datensätze durch Verwenden der Zustandsdaten generieren, die erste Informationen, die mehrere Werte eines ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und dem Sprühkopf angeben, zweite Informationen, die mehrere Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge enthalten; eine Funktion durch Verwenden der mehreren Datensätze und durch ein statistisches Verfahren bestimmen und erkennen, die eine Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen darstellt; vierte Informationen über die Funktion in einer Datenbank speichern; einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge für jede der mehreren Positionen auf dem Wafer empfangen; fünfte Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis, das in der Datenbank gespeichert ist, ermitteln; sechste Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer auf Basis wenigstens eines von Folgenden, der vierten Informationen und der fünften Informationen, ermitteln; räumliche Koordinateninformationen einer unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der zweiten Informationen und der sechsten Informationen extrahieren; Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen generieren; Volumenformdaten in den generierten Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung eines vorgegebenen Stärkewerts generieren; 3D-Formdaten, die mehrere Sprühlöcher umfassen, die in den Volumenformdaten generiert sind, auf Basis von siebenten Informationen über einen Durchmesser und eine Tiefe jedes der mehreren Sprühlöcher generieren; und den Sprühkopf unter Verwendung eines 3D-Druckers auf Basis der generierten 3D-Formdaten herstellen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zum Herstellen eines Sprühkopfs bereitgestellt. Das System umfasst Folgendes: einen Datenprozessor, der dazu ausgelegt ist, mehrere Datensätze zu generieren, die erste Informationen, die mehrere Werte eines ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und einem Sprühkopf angeben, zweite Informationen, die mehrere Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge umfassen, und eine Funktion zu bestimmen, die eine Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen unter Verwendung der mehreren Datensätze darstellt; eine Eingabeeinheit, die dazu ausgelegt ist, Zustandsdaten zu empfangen, die numerische Informationen in Bezug auf eine Vorrichtung, die den Sprühkopf umfasst, und einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge für jede der mehreren Positionen auf dem Wafer umfassen; eine Datenbank, die dazu ausgelegt ist, vierte Informationen über die Funktion und fünfte Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis zu speichern; und eine Herstellungseinheit. Der Datenprozessor ist dazu ausgelegt, sechste Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer auf Basis wenigstens eines von Folgenden, der vierten Informationen und der fünften Informationen, zu ermitteln und 3D-Formdaten des Sprühkopfs unter Verwendung der zweiten Informationen und der sechsten Informationen zu generieren, wobei die Herstellungseinheit dazu ausgelegt ist, den Sprühkopf, der mehrere Sprühlöcher aufweist, die darin definiert sind, durch Verwenden der 3D-Formdaten aufzubauen.
Allerdings sind die Aspekte der vorliegenden Offenbarung nicht auf diejenigen, die hier dargelegt sind, beschränkt. Die oben genannten und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden für Durchschnittsfachleute, welche die vorliegende Offenbarung betrifft, durch Bezugnahme auf die nachstehend gegebene ausführliche Beschreibung der vorliegenden Offenbarung deutlicher werden.
Figurenliste
Diese und/oder andere Aspekte werden deutlicher werden und besser anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen verstanden werden.

1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels für ein System zur Herstellung eines Sprühkopfs gemäß Ausführungsformen;
2 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für Zustandsdaten, die in eine Datengenerierungsvorrichtung eingegeben werden, um dreidimensionale (3D-) Formdaten eines Sprühkopfs gemäß Ausführungsformen zu generieren;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Sprühkopfs unter Verwendung eines Systems zur Herstellung eines Sprühkopfs gemäß Ausführungsformen veranschaulicht;
4 veranschaulicht ein Beispiel für Datensätze, die im Sprühkopfherstellungssystem gemäß Ausführungsformen generiert werden;
5 ist ein Kurvenbild zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren zur Analyse von Fluidstromanalyseergebnissen im Sprühkopfherstellungssystem gemäß Ausführungsformen;
6 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren zum Ermitteln einer Lücke, die einem Zielwert der physischen Fluidstrommenge im Sprühkopfherstellungssystem entspricht, gemäß Ausführungsformen;
7 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren, eine 3D-Form eines Sprühkopfs im Sprühkopfherstellungssystem zu generieren, gemäß Ausführungsformen; und
8 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren zum Generieren von Löchern in einem Sprühkopf im Sprühkopfherstellungssystem gemäß Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Der Ausdruck „und/oder“, wie er hierin verwendet wird, umfasst jede und alle Kombinationen aus einem oder mehreren der verknüpften aufgelisteten Elemente.
Die 1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels für ein System 100 zur Herstellung eines Sprühkopfs gemäß Ausführungsformen. Die 2 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für Zustandsdaten, die in eine Datengenerierungsvorrichtung 110 eingegeben werden, um dreidimensionale (3D-) Formdaten eines Sprühkopfs gemäß Ausführungsformen zu generieren.
Mit Bezug auf die 1: das Sprühkopfherstellungssystem 100 kann die Datengenerierungsvorrichtung 110, die 3D-Formdaten eines Sprühkopfs generiert, und eine Sprühkopfherstellungsvorrichtung 120, die einen Sprühkopf herstellt, umfassen. Allerdings sind die oben genannten Elemente für das Implementieren des Sprühkopfherstellungssystems 100 möglicherweise nicht wesentlich. Daher kann das Sprühkopfherstellungssystem 100 mehr oder weniger Elemente als die oben aufgelisteten aufweisen.
Die Datengenerierungsvorrichtung 110 kann eine erste Eingabeeinheit oder erste Eingabeeinrichtung 111, einen Datenprozessor 112 und eine Datenbank 113 umfassen. Allerdings sind die oben genannten Elemente für das Implementieren der Datengenerierungsvorrichtung 110 möglicherweise nicht wesentlich. Daher kann die Datengenerierungsvorrichtung 110 mehr oder weniger Elemente als die oben aufgelisteten aufweisen.
Die Datengenerierungsvorrichtung 110 kann als eines der Folgenden implementiert werden, ein Personal Computer (PC), ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, eine Computer-Workstation, ein Tablet-PC und eine mobile Computereinrichtung. Hier kann die mobile Computereinrichtung als ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein Enterprise Digital Assistant (EDA), eine mobile Internet-Einrichtung (MID) oder dergleichen implementiert werden.
Die erste Eingabeeinheit 111 kann Zustandsdaten von einem Nutzer empfangen. Hier können zu den Zustandsdaten wenigstens eines von Folgenden zählen, erste Daten in Bezug auf einen ersten Abstand zwischen einem Wafer und einem Sprühkopf in einer Halbleiterherstellungsanlage, zweite Daten über ein Gas, das in eine Kammer der Halbleiterherstellungsanlage eingebracht wird, dritte Daten über den Sprühkopf, vierte Daten über mehrere Positionen auf dem Wafer und fünfte Daten in Bezug auf ein Flussanalysemodell. Allerdings sind die Zustandsdaten nicht auf das oben genannte Beispiel beschränkt und können alle numerischen Informationen in Bezug auf die Anlage, die den Sprühkopf umfasst, enthalten.
Mit Bezug auf die 2: zu den ersten Daten können Daten über einen Minimalwert und einen Maximalwert eines ersten Abstands d1 zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers W, der auf einem Suszeptor 230 platziert ist, und einem Sprühkopf 220 in einer Halbleiterherstellungsanlage oder -vorrichtung 200 und Daten über einen eingestellten Änderungswert im ersten Abstand d1 zählen.
Zum Beispiel kann die erste Eingabeeinheit 111 (siehe die 1) als die ersten Daten die Minimal- und Maximalwerte des ersten Abstands d1 empfangen, der durch die Größe einer Kammer 210 der Halbleiterherstellungsanlage 200 beschränkt ist. Zusätzlich kann die erste Eingabeeinheit 111 (siehe die 1) den Änderungsbetrag im ersten Abstand d1 innerhalb der Minimal- und Maximalwerte empfangen.
Die zweiten Daten können Flusszustandsdaten eines Gases enthalten, das in die Kammer 210 der Halbleiterherstellungsanlage 200 eingebracht wird.
Zum Beispiel kann die erste Eingabeeinheit 111 (siehe die 1) Flussratendaten des Gases, das in die Kammer 210 eingebracht wird, empfangen.
Zu den dritten Daten können Daten über den Durchmesser des Sprühkopfs 220, Daten über die Anzahl an Sprühlöchern, die im Sprühkopf 220 enthalten sind, Daten über die Form der Sprühlöcher, die im Sprühkopf 220 enthalten sind, und Daten über den Durchmesser der Sprühlöcher, die im Sprühkopf 220 enthalten sind, zählen.
Zu den vierten Daten können Koordinateninformationen von mehreren Positionen auf dem Wafer W zählen. Zum Beispiel können die vierten Daten durch ein Koordinatensystem dargestellt werden, das eine x-Achse und eine y-Achse umfasst.
Zu den fünften Daten können Größendaten der Kammer 210, Formdaten der Kammer 210 und Positionsdaten einer Gasaustrittsöffnung 240, die in der Kammer 210 bereitgestellt wird, zählen.
Mit Rückbezug auf die 1: die erste Eingabeeinheit 111 kann auch einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge empfangen. Hier kann der Zielwert der physischen Fluidstrommenge ein von einem Nutzer gewünschter Wert der physischen Fluidstrommenge sein.
Der Datenprozessor 112 kann verschiedene Operationen der Datengenerierungsvorrichtung 110 durchführen und kann Daten verarbeiten. Der Datenprozessor 112 kann eine zentrale Recheneinheit (CPU), ein Coprozessor, eine Arithmetikverarbeitungseinheit (APU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder dergleichen sein.
Durch Verwenden der Zustandsdaten kann der Datenprozessor 112 einen Wert der physischen Fluidstrommenge an jeder Position auf dem Wafer gemäß dem Wert des ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf erkennen. Hier kann der Wert der physischen Fluidstrommenge Flussrateninformationen enthalten, die anhand von Flussanalyseergebnissen ermittelt werden. Allerdings ist der Wert der physischen Fluidstrommenge nicht auf die Flussrateninformationen beschränkt und kann auch ein Wert der physischen Menge sein, der gemäß dem Wert des ersten Abstands und der Position auf dem Wafer variiert.
Der Datenprozessor 112 kann Informationen über den Wert der physischen Fluidstrommenge an jeder der Positionen auf dem Wafer gemäß dem ersten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf ermitteln.
Der Datenprozessor 112 kann mehrere Datensätze generieren, die erste Informationen, die mehrere Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf angeben, zweite Informationen, welche die Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über den Wert der physischen Fluidstrommenge enthalten. Hier können die dritten Informationen ein Wert der physischen Fluidstrommenge sein, der an jeder der Positionen gemäß dem ersten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf gemessen werden.
Zum Beispiel kann der Datenprozessor 112 mehrere Datensätze generieren, die jeweils durch (x, y, g, v) dargestellt werden. Hier sind x und y Werte, die eine Position auf dem Wafer darstellen, g ist ein Wert, der den ersten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf angibt, und v ist ein Wert der physischen Fluidstrommenge, der auf Basis der Werte von x, y und g ermittelt wird.
Durch Verwenden dieser Datensätze kann der Datenprozessor 112 eine Funktion erkennen, welche die Beziehung zwischen den ersten Informationen, welche die Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf angeben, den zweiten Informationen, welche die Positionen auf dem Wafer angeben, und den dritten Informationen über den Wert der physischen Fluidstrommenge darstellen.
Insbesondere kann das Sprühkopfherstellungssystem 100 Informationen über eine Funktion, welche die Beziehung zwischen den Zustandsdaten und dem Wert der physischen Fluidstrommenge darstellt, durch ein statistisches Verfahren berechnen und erkennen.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die durch das statistische Verfahren berechnete und erkannte Funktion in der Datenbank 113 gespeichert werden. Die Funktion kann die Beziehung zwischen den Zustandsdaten und dem Wert der physischen Fluidstrommenge darstellen.
Die Datenbank 113 kann Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis speichern. Das Sprühkopfherstellungssystem 100 kann die gespeicherten Informationen über das vorherige Simulationsergebnis durch Verwenden einer Korrelationsfunktion, die ein neues Simulationsergebnis ist, zwischen den Zustandsdaten und dem Wert der physischen Fluidstrommenge aktualisieren.
In einem Beispiel wird angenommen, dass eine Korrelationsfunktion zwischen dem Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf und dem Wert der physischen Fluidstrommenge an 49 Punkten in der Halbleiterherstellungsanlage 200 ermittelt wird (siehe die 2).
Die an 10 Punkten durch den Datenprozessor 112 ermittelten statistischen Korrelationsfunktionen können in der Form einer spezifischen Funktion vorliegen. Die an jedem der 10 Punkte ermittelte statistische Korrelationsfunktion kann in der Datenbank 113 gespeichert und aktualisiert werden. Da die 49 Punkte aus einer Halbleiterherstellungsanlage 200 (siehe die 2) extrahiert worden sind, können die übrigen 39 Punkte physisch und hydrodynamisch eng mit den 10 Punkten in Beziehung stehen, an denen die statistischen Korrelationsfunktionen bereits berechnet worden sind. An den übrigen 39 Punkte, die eng mit den 10 Punkten in Beziehung stehen, an denen die statistischen Korrelationsfunktionen bereits berechnet worden sind, kann der Datenprozessor 112 statistische Korrelationsfunktionen zwischen dem Abstand zwischen dem Sprühkopf und der oberen Oberfläche des Wafers und dem Wert der physischen Fluidstrommenge durch Verwenden der Form der spezifischen Funktion als Eingabe ermitteln.
Zusätzlich kann eine statistische Korrelationsfunktion, die an einem elften Punkt ermittelt worden ist, in der Datenbank 113 gespeichert und aktualisiert werden. Dann können die statistischen Korrelationsfunktionen, die an den 11 Punkten durch den Datenprozessor 112 ermittelt worden sind, als eine Eingabe in die Berechnung zum Ermitteln von statistischen Korrelationsfunktionen an den übrigen 38 Punkten verwendet werden.
Durch maschinelles Lernen kann der Datenprozessor 112 eine statistische Korrelationsfunktion speichern, die an jedem Punkt in der Datenbank 113 ermittelt worden ist und die gespeicherte statistische Korrelationsfunktion aktualisieren. In der Berechnung zum Ermitteln einer statistischen Korrelationsfunktion an jedem Punkt kann der Datenprozessor 112 die Form einer spezifischen Funktion, die an vorherigen Punkten hergeleitet worden ist, an denen die statistischen Korrelationsfunktionen bereits berechnet worden sind, als eine Eingabe durch maschinelles Lernen verwenden.
Da statistische Korrelationsfunktionen, die bereits ermittelt worden sind, als eine Eingabe in die Berechnung zum Ermitteln einer statistischen Korrelationsfunktion verwendet werden, kann die Zeit, die zum Berechnen einer Korrelationsfunktion zwischen dem Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf und dem Wert der physischen Fluidstrommenge an jedem Punkt erforderlich ist, reduziert werden. Zusätzlich kann die Genauigkeit der Korrelationsfunktion zwischen dem Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf und dem Wert der physischen Fluidstrommenge an jedem Punkt verbessert werden.
Falls der Datenprozessor 112 eine statistische Korrelationsfunktion an jedem Punkt durch sequentielles Ersetzen verschiedener Funktionen findet, kann es lange dauern, die statistische Korrelationsfunktion an jedem Punkt zu ermitteln. Zusätzlich kann die physische Bedeutung der ermittelten statistischen Korrelationsfunktion nicht garantiert werden.
Obwohl oben ein Fall beschrieben worden ist, bei dem die Form einer spezifischen, an 10 Punkten ermittelten Funktion als eine Eingabe in die Berechnung zum Ermitteln von statistischen Korrelationsfunktionen an den übrigen 39 Punkten verwendet wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diesen Fall beschränkt. Das heißt: wenn die Form einer spezifischen Funktion an mehreren Punkten hergeleitet wird, kann der Datenprozessor 112 die Form der spezifischen Funktion verwenden, um statistische Korrelationsfunktionen an den übrigen Punkten zu ermitteln.
Hier kann die „Form der spezifischen Funktion“ die Form einer einzelnen Funktion sein, wie zum Beispiel einer Exponentialfunktion, einer log- oder logarithmischen Funktion, einer trigonometrischen Funktion oder einer Polynomfunktion, oder sie kann die Form einer Kombination von wenigstens zwei Arten von Funktionen sein.
In einem anderen Beispiel kann die Datenbank 113 Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis speichern. Zum Beispiel kann das vorherige Simulationsergebnis ein Simulationsergebnis eines ersten Sprühkopfs sein, das unter Verwendung des Sprühkopfherstellungssystems 100 ermittelt worden ist. Der Datenprozessor 112 kann das vorherige Simulationsergebnis des ersten Sprühkopfs als eine Eingabe verwenden, um eine statistische Korrelationsfunktion für einen zweiten Sprühkopf, der dem ersten Sprühkopf ähnlich ist, zu berechnen.
Zum Beispiel kann eine Halbleiterherstellungsanlage oder -vorrichtung, die einen zweiten Sprühkopf aufweist, die gleichen oder ähnliche strukturelle Daten aufweisen wie eine Halbleiterherstellungsanlage oder -vorrichtung mit dem ersten Sprühkopf. Falls die strukturellen Daten der Halbleiterherstellungsanlagen die gleichen oder ähnliche sind, ausgenommen der Abstand zwischen dem Sprühkopf und dem Wafer, weist eine statistische Korrelationsfunktion für den zweiten Sprühkopf höchstwahrscheinlich die Form einer Funktion auf, die ähnlich einer statistischen Korrelationsfunktion ist, die anhand der Simulation des ersten Sprühkopfs hergeleitet worden ist.
Durch Verwenden des Simulationsergebnisses eines Sprühkopfs als einer Eingabe zur Simulation eines anderen, ähnlichen Sprühkopfs, wie oben beschrieben wird, ist es möglich, die Zeit zu reduzieren, die erforderlich ist, um eine Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf und dem Wert der physischen Fluidstrommenge zu berechnen. Zusätzlich ist es möglich, die Genauigkeit der Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf und dem Wert der physischen Fluidstrommenge zu verbessern. Da die Simulationsergebnisse ähnlicher Sprühköpfe gespeichert und durch maschinelles Lernen aktualisiert werden, kann des Weiteren die Beziehung zwischen dem ersten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf und dem Wert der physischen Fluidstrommenge in einer Halbleiterherstellungsanlage als ein physisch aussagekräftiges Ergebnis hergeleitet werden.
Der Datenprozessor 112 kann fünfte Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der Positionen auf Basis wenigstens einer der Funktionen, welche die erkannte Beziehung darstellen, und des vorherigen Simulationsergebnisses, das in der Datenbank 113 gespeichert ist, ermitteln.
Der Datenprozessor 112 kann 3D-Formdaten des Sprühkopfs unter Verwendung der fünften Informationen generieren.
Die Sprühkopfherstellungsvorrichtung 120 kann eine zweite Eingabeeinheit 121 und eine Herstellungseinheit 122 umfassen. Allerdings sind die oben genannten Elemente für das Implementieren der Sprühkopfherstellungsvorrichtung 120 möglicherweise nicht wesentlich. Daher kann die Sprühkopfherstellungsvorrichtung 120 mehr oder weniger Elemente als die oben aufgelisteten aufweisen.
Die Sprühkopfherstellungsvorrichtung 120 kann eine von der Datengenerierungsvorrichtung 110 separate Vorrichtung sein. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, und die Sprühkopfherstellungsvorrichtung 120 kann auch ein von der Datengenerierungsvorrichtung 110 sich unterscheidendes Element sein, das in der gleichen Vorrichtung enthalten ist.
Die zweite Eingabeeinheit 121 kann 3D-Formdaten empfangen, die durch die Datengenerierungsvorrichtung 110 generiert worden sind.
In einigen Ausführungsformen kann die zweite Eingabeeinheit 121 als ein Durchlass dienen, durch den die Sprühkopfherstellungsvorrichtung 120 mit der Datengenerierungsvorrichtung 110 verbunden ist. Die zweite Eingabeeinheit 121 kann ein drahtgebundener oder ein drahtloser Anschluss sein oder diesen umfassen.
In einigen anderen Ausführungsformen kann die zweite Eingabeeinheit 121 ein drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsmodul sein oder umfassen, das die 3D-Formdaten empfängt, die durch die Datengenerierungsvorrichtung 110 generiert worden sind.
In einem Beispiel kann die zweite Eingabeeinheit 121 die 3D-Formdaten, die durch die Datengenerierungsvorrichtung 110 generiert worden sind, über drahtlose Internet-Technologie empfangen, wie zum Beispiel Wireless Local Area Network (WLAN), Wireless Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE) oder Long Term Evolution Advanced (LTE-A).
In einem anderen Beispiel kann die zweite Eingabeeinheit 121 die 3D-Formdaten, die durch die Datengenerierungsvorrichtung 110 generiert worden sind, unter Verwendung wenigstens eines von Folgenden empfangen, BluetoothTM, Radiofrequenz-Identifikation (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra-Breitband (UWB), Zigbee, Nahfeldkommunikation (NFC), Wi-Fi, Wi-Fi Direct und drahtlosem Universal Serial Bus (Wireless USB).
Die Herstellungseinheit 122 kann einen Sprühkopf auf Basis der 3D-Formdaten herstellen, die über die zweite Eingabeeinheit 121 empfangen worden sind. Hier kann die Herstellungseinheit 122 ein 3D-Drucker sein oder umfassen, der einen Sprühkopf, der eine 3D-Form aufweist, unter Verwendung von 3D-Formdaten herstellt (z. B. Daten, die durch ein Programm generiert worden sind, wie zum Beispiel einem 3D-CAD (Computer-Aided Design)).
Die Herstellungseinheit 122 kann einen Sprühkopf unter Verwendung eines Materials herstellen, wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung oder Edelstahl (z. B. SUS304), der Chrom und Nickel enthält.
Die Herstellungseinheit 122 kann Wärmebehandlung und Oberflächenpolieren am Sprühkopf durchführen, der unter Verwendung der 3D-Formdaten hergestellt worden ist, um die mechanischen und chemischen Eigenschaften des Sprühkopfs zu verbessern.
Die 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Sprühkopfs unter Verwendung eines Systems zur Herstellung eines Sprühkopfs gemäß den Ausführungsformen veranschaulicht. Die 4 veranschaulicht ein Beispiel für Datensätze, die im Sprühkopfherstellungssystem gemäß Ausführungsformen generiert werden. Die 5 ist ein Kurvenbild zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren zur Analyse von Fluidstromanalyseergebnissen im Sprühkopfherstellungssystem gemäß Ausführungsformen. Die 6 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren zum Ermitteln einer Lücke, die einem Zielwert des physischen Fluidstroms im Sprühkopfherstellungssystem entspricht, gemäß den Ausführungsformen. Die 7 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren, eine 3D-Form eines Sprühkopfs im Sprühkopfherstellungssystem zu generieren, gemäß Ausführungsformen. 8 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels für ein Verfahren zum Generieren von Löchern in einem Sprühkopf im Sprühkopfherstellungssystem gemäß Ausführungsformen.
Mit Bezug auf die 3: das Sprühkopfherstellungssystem kann mehrere Datensätze generieren (Operation S310).
Insbesondere kann eine Datengenerierungsvorrichtung, die im Sprühkopfherstellungssystem enthalten ist, Zustandsdaten empfangen, bevor sie mehrere Datensätze generiert. Hier können zu den Zustandsdaten wenigstens eines von Folgenden zählen, erste Daten in Bezug auf einen ersten Abstand zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und einem Sprühkopf, zweite Daten über ein Gas, das in eine Kammer eingebracht wird, dritte Daten über den Sprühkopf, vierte Daten über mehrere Positionen auf dem Wafer und fünfte Daten in Bezug auf ein Flussanalysemodell. Da die Zustandsdaten oben unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben worden sind, wird nachstehend der Kürze halber eine ausführliche Beschreibung der Zustandsdaten weggelassen.
Durch Verwenden der empfangenen Zustandsdaten kann die Datengenerierungsvorrichtung dritte Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge gemessen an jeder der Positionen auf dem Wafer für jeden von mehreren Werten des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf erkennen.
Die in der Operation S310 generierten Datensätze können erste Informationen über die Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf, zweite Informationen, die jede der Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über den Wert der physischen Fluidstrommenge enthalten.
Mit Bezug auf die 4: mehrere Datensätze 400 können erste Informationen 410 enthalten, die mehrere Werte des ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und einem Sprühkopf angeben. Hier können die ersten Informationen 410 mehrere Längenwerte enthalten, die von einem Nutzer innerhalb von Maximal- und Minimalwerten des ersten Abstands eingegeben werden oder die innerhalb der Maximal- und Minimalwerte des ersten Abstands automatisch eingestellt werden.
Die Datensätze 400 können zweite Informationen 420 enthalten, die mehrere Positionen auf dem Wafer angeben. Jede der Positionen auf dem Wafer kann durch (x, y)-Werte in einem Koordinatensystem dargestellt werden, das eine x-Achse und eine y-Achse umfasst.
In der 4 werden nur drei Positionen veranschaulicht (z. B. eine erste Position, bei der ein x-Wert 0 und ein y-Wert 0 ist, eine zweite Position, bei der der x-Wert 0 und der y-Wert 1 ist, und eine dritte Position, bei der der x-Wert 2 und der y-Wert 3 ist). Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diesen Fall beschränkt.
Die Datensätze 400 können dritte Informationen 430 über Werte der physischen Fluidstrommengen enthalten. Die dritten Informationen 430 können einen Wert der physischen Fluidstrommenge enthalten, der an jeder der Positionen für jeden von mehreren Längenwerten des ersten Abstands gemessen wird.
Wenn zum Beispiel der Wert des ersten Abstands 17 mm an der ersten Position ist, an der der x-Wert 0 und der y-Wert 0 ist, kann die Datengenerierungsvorrichtung eine Flussrate von 0,0057 m/s als einen Wert der physischen Fluidstrommenge durch Fluidflussanalyseberechnung erkennen. In diesem Fall kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen als einen ersten Datensatz speichern, die angeben, dass der Wert der physischen Fluidstrommenge an der ersten Position 0,0057 m/s in einem Abstand von 17 mm ist.
Wenn der Wert des ersten Abstands 12 mm an der ersten Position ist, an welcher der x-Wert 0 und der y-Wert 0 ist, kann die Datengenerierungsvorrichtung in einem anderen Beispiel eine Flussrate von 0,0080 m/s als einen Wert der physischen Fluidstrommenge durch Fluidflussanalyseberechnung erkennen. In diesem Fall kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen als einen zweiten Datensatz speichern, die angeben, dass der Wert der physischen Fluidstrommenge an der ersten Position 0,0080 m/s in einem Abstand von 12 mm ist.
Wenn der Wert des ersten Abstands 17 mm an der zweiten Position ist, an welcher der x-Wert 0 und der y-Wert 1 ist, kann die Datengenerierungsvorrichtung in einem anderen Beispiel eine Flussrate von 0,0069 m/s als einen Wert der physischen Fluidstrommenge durch Fluidflussanalyseberechnung erkennen. In diesem Fall kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen als einen dritten Datensatz speichern, die angeben, dass der Wert der physischen Fluidstrommenge an der zweiten Position 0,0069 m/s in einem Abstand von 17 mm ist.
Wenn der Wert des ersten Abstands 12 mm an der zweiten Position ist, an welcher der x-Wert 0 und der y-Wert 1 ist, kann die Datengenerierungsvorrichtung in einem anderen Beispiel eine Flussrate von 0,0091 m/s als einen Wert der physischen Fluidstrommenge durch Fluidflussanalyseberechnung erkennen. In diesem Fall kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen als einen vierten Datensatz speichern, die angeben, dass der Wert der physischen Fluidstrommenge an der zweiten Position 0,0091 m/s in einem Abstand von 12 mm ist.
Folglich kann die Datengenerierungsvorrichtung mehrere Datensätze durch Messen eines Werts der physischen Fluidstrommenge an jeder Position auf dem Wafer für jeden der Werte des ersten Abstands generieren, wie in der 4 veranschaulicht wird.
Das Sprühkopfherstellungssystem kann die Beziehung zwischen den Informationen erkennen, die in den in der Operation S310 generierten Datensätzen enthalten sind (Operation S320).
Insbesondere kann das Sprühkopfherstellungssystem Informationen über eine Funktion, welche die Beziehung zwischen den Zustandsdaten und dem Wert der physischen Fluidstrommenge darstellt, durch ein statistisches Verfahren berechnen oder bestimmen und erkennen.
Als Beispiel: durch Verwenden der Datensätze und durch ein statistisches Verfahren kann das Sprühkopfherstellungssystem eine Funktion berechnen oder bestimmen, welche die Beziehung unter den ersten Informationen, die den ersten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf angeben, den zweiten Informationen, welche die Positionen auf dem Wafer angeben, und den dritten Informationen über den Wert der physischen Fluidstrommenge, der an jeder der Positionen gemäß dem Wert des ersten Abstands gemessen wird, darstellt. In diesem Fall kann das Sprühkopfherstellungssystem Informationen über eine Funktion, die eine optimale Beziehung darstellt, die den Eingabezustandsdaten entspricht, durch Deep Learning extrahieren (z. B. Datenanpassung, ein Regression-Neural-Network, ein Feedforward-Network usw.) Das heißt: wenn die Zustandsdaten eingegeben werden, kann das Sprühkopfherstellungssystem nach einer Funktion, die eine optimale Beziehung darstellt, in einer Datenbank suchen und einen optimalen Wert der physischen Fluidstrommenge ausgeben.
Zum Beispiel mit Bezug auf die 5: die Datengenerierungsvorrichtung kann ein Kurvenbild 500 generieren, das die Beziehung zwischen dem Wert des ersten Abstands und dem physischen Wert des Fluidstroms an der ersten Position auf dem Wafer veranschaulicht. Durch Verwenden des oben beschriebenen statistischen Verfahrens kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen über eine Funktion erkennen, welche die Beziehung zwischen dem Wert des ersten Abstands und dem physischen Wert des Fluidstroms darstellt.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die in der Operation S320 der 3 ermittelte Funktion in der Datenbank gespeichert werden.
Die Datenbank kann Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis speichem. Hier kann ein vorheriges Simulationsergebnis eine Funktion enthalten, die vorher durch ein statistisches Verfahren ermittelt worden ist.
Zusätzlich kann das Sprühkopfherstellungssystem die gespeicherten Informationen über das vorherige Simulationsergebnis unter Verwendung einer Korrelationsfunktion, die ein neues Simulationsergebnis ist, zwischen den Zustandsdaten und dem Wert der physischen Fluidstrommenge aktualisieren.
Mit Rückbezug auf die 3: das Sprühkopfherstellungssystem kann einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge empfangen (Operation S330). Hier kann der Zielwert der physischen Fluidstrommenge ein von einem Nutzer gewünschter Wert der physischen Fluidstrommenge sein.
Das Sprühkopfherstellungssystem kann Informationen über einen zweiten Abstand, der den in der Operation S330 eingegebenen Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf ermitteln, z. B. auf Basis der in der Operation S320 erkannten Beziehung (Operation S340).
Mit Bezug auf die 6: die Datengenerierungsvorrichtung kann einen Zielwert 610 der physischen Fluidstrommenge empfangen (z. B. 0,0080 m/s). In diesem Fall kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen 630 ermitteln, die den zweiten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder von mehreren Positionen 620 auf dem Wafer durch Verwenden der Informationen über die Funktion angeben, welche die Beziehung zwischen den in den Datensätzen enthaltenen Informationen oder den Informationen über das vorherige Simulationsergebnis darstellt.
Zum Beispiel kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen ermitteln, die angeben, dass der zweite Abstand, der einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge von 0,0080 m/s aufweist, an der ersten Position, an der der x-Wert 0 und der y-Wert 0 ist, 12 mm ist. Zusätzlich kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen ermitteln, die angeben, dass der zweite Abstand, der einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge von 0,0080 m/s aufweist, an der zweiten Position, an der der x-Wert 0 und der y-Wert 1 ist, 14 mm ist.
Auf diese Weise kann die Datengenerierungsvorrichtung Informationen ermitteln, die den zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, an jeder der Positionen angeben.
Mit Rückbezug auf die 3: das Sprühkopfherstellungssystem kann 3D-Formdaten des Sprühkopfs unter Verwendung von fünften Informationen über den zweiten Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf, die in der Operation S340 ermittelt worden sind, generieren (Operation S350).
Insbesondere kann die Datengenerierungsvorrichtung räumliche Koordinateninformationen einer unteren Oberfläche des Sprühkopfs durch Verwenden der zweiten Informationen, welche die Positionen auf dem Wafer angeben, und der fünften Informationen über den zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der Positionen extrahieren. Die Datengenerierungsvorrichtung kann Werte einer x-Achse und einer y-Achse in den räumlichen Koordinateninformationen auf Basis der zweiten Informationen generieren und einen Wert einer z-Achse in den räumlichen Koordinateninformationen auf Basis der fünften Informationen generieren.
Mit Bezug auf die 7: die Datengenerierungsvorrichtung kann mehrere Punkte P in Bilddaten, die in einem 3D-Raum dargestellt werden, durch Verwenden der räumlichen Koordinateninformationen generieren. Zum Beispiel können die Bilddaten durch ein Programm, wie zum Beispiel 3D-CAD, generiert werden.
Die Datengenerierungsvorrichtung kann Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der extrahierten räumlichen Koordinateninformationen generieren. Die Formdaten können Bilddaten 700 sein, die in der 7 veranschaulicht werden.
Zum Beispiel kann die Datengenerierungsvorrichtung die Punkte P verbinden, um eine 3D-Oberfläche zu generieren. In diesem Fall kann die Datengenerierungsvorrichtung eine 3D-Oberfläche durch Reduzieren eines Rastermaßes oder durch Multiplizieren einer arbiträren Konstante bilden, um die Verbindung zwischen den Punkten P zu glätten. Hier kann die 3D-Oberfläche die Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs sein.
Die Datengenerierungsvorrichtung kann Volumenformdaten durch Wiedergeben eines vorgegebenen Stärkewerts in den Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs, die in der 7 generiert worden sind, generieren. Die Datengenerierungsvorrichtung kann 3D-Formdaten unter Verwendung der Formdaten und der Volumenformdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs generieren.
Die Datengenerierungsvorrichtung kann mehrere Löcher oder Kanäle in den generierten 3D-Formdaten des Sprühkopfs generieren. Hier können die Position und die Form jedes der Löcher eine Position und Form sein, die vom Nutzer eingegeben werden.
Falls die Größe des Durchmessers der Sprühlöcher, die in der oberen Oberfläche des Sprühkopfs enthalten sind, der Größe des Durchmessers der Sprühlöcher entsprechen, die in der unteren Oberfläche des Sprühkopfs enthalten sind, kann die Datengenerierungsvorrichtung 3D-Formdaten des Sprühkopfs generieren und dann mehrere Sprühlöcher in den generierten 3D-Formdaten generieren.
Mit Bezug auf die 8: die Größe des Durchmessers mehrerer Sprühlöcher oder Kanäle H1, die in einer oberen Oberfläche oder einem oberen Abschnitt 810 eines Sprühkopfs enthalten sind, kann sich von der Größe des Durchmessers mehrerer Sprühlöcher oder Kanäle H2 unterscheiden, die in einer unteren Oberfläche oder einem unteren Abschnitt 820 des Sprühkopfs enthalten sind. In diesem Fall kann die Datengenerierungsvorrichtung 3D-Formdaten der oberen Oberfläche 810 und 3D-Formdaten der unteren Oberfläche 820 generieren und dann Sprühlöcher in allen 3D-Formdaten generieren.
Wenn die 3D-Formdaten des Sprühkopfs generiert worden sind, kann die Datengenerierungsvorrichtung zusätzlich Formen von Komponenten oder Teilen (z. B. Befestigungsschraubenlöcher, Schraubengewinde usw.) in den 3D-Formdaten generieren, die zur Montage in einer Halbleiterherstellungsanlage erforderlich sind.
Mit Rückbezug auf die 3: das Sprühkopfherstellungssystem kann einen Sprühkopf, z. B. unter Verwendung eine 3D-Druckers, auf Basis der 3D-Formdaten des Sprühkopfs, die in der Operation S350 generiert worden sind, herstellen (Operation S360).
Der Sprühkopf kann unter Verwendung eines Materials, wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung oder Edelstahl (z. B. SUS304), der Chrom und Nickel enthält, hergestellt werden.
Die Sprühkopfherstellungsvorrichtung kann Wärmebehandlung und Oberflächenpolieren am Sprühkopf durchführen, der unter Verwendung der 3D-Formdaten hergestellt worden ist, um die mechanischen und chemischen Eigenschaften des Sprühkopfs zu verbessern.
Falls der Sprühkopf, der durch das Sprühkopfherstellungssystem gemäß den Ausführungsformen hergestellt worden ist, in einer Herstellungsanlage installiert wird, um ein Halbleiterbauelement zu produzieren, kann die Asymmetrie der Fluidstromcharakteristika in gewissem Maße reduziert werden.
Der Sprühkopf, der unter Verwendung des Sprühkopfherstellungssystems hergestellt worden ist, kann in einer Halbleiterherstellungsanlage oder -vorrichtung (in der 2 angegeben durch das Referenzzeichen 200) installiert werden. Die Halbleiterherstellungsanlage, die mit dem Sprühkopf versehen ist, der unter Verwendung des Sprühkopfherstellungssystems hergestellt worden ist, kann verwendet werden, um ein Halbleiterbauelement herzustellen (z. B. in einem Abscheideprozess, einem Ätzprozess usw. verwendet werden).
Falls eine Halbleiterherstellungsanlage, die ein erstes Sprühkopfmodell umfasst, in einem ersten Halbleiterbauelementeherstellungsprozess verwendet wird, kann ein Film, der auf einem Wafer abgeschieden wird, an dem der erste Halbleiterbauelementeherstellungsprozess durchgeführt wird, zusätzlich eine andere Stärke an jeder Position auf dem Wafer aufweisen. Andernfalls wird der Wafer, an dem der erste Halbleiterbauelementeherstellungsprozess durchgeführt wird, an jeder Position auf dem Wafer möglicherweise in einem anderen Grad geätzt. Falls die Ungleichmäßigkeit des Wafers, die ein Ergebnis des Halbleiterbauelementeherstellungsprozesses ist, groß ist, können sich die Ausbeute, die Leistung und die Zuverlässigkeit eines Halbleiterbauelements verschlechtern.
Um das oben genannte Problem zu lösen, kann ein zweites Sprühkopfmodell, das anhand des ersten Sprühkopfmodells verbessert worden ist, unter Verwendung des Sprühkopfherstellungssystems hergestellt werden. Falls eine Halbleiterbauelementeherstellungsanlage, die das zweite Sprühkopfmodell umfasst, im ersten Halbleiterbauelemente - herstellungsprozess verwendet wird, können sich die Ausbeute, die Leistung und die Zuverlässigkeit eines Halbleiterbauelements verbessern.
Obwohl einige Ausführungsformen des vorliegenden erfindungsgemäßen Konzepts zur Veranschaulichung offenbart worden sind, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Modifikationen, Zusätze und Substitutionen möglich sind, ohne vom Schutzbereich und Gedanken des erfindungsgemäßen Konzepts, wie es in den zugehörigen Ansprüchen offenbart wird, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020180008613 [0001]

Claims

Vorrichtung zum Generieren von dreidimensionalen (3D-) Formdaten eines Sprühkopfs, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Datenprozessor, der mehrere Datensätze generiert, die Folgendes umfassen: erste Informationen, die mehrere Werte eines ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und einem Sprühkopf angeben, zweite Informationen, die mehrere Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge, und der eine Funktion, die eine Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen darstellt, durch Verwenden der mehreren Datensätze und durch ein statistisches Verfahren bestimmt und erkennt; eine Eingabeeinheit, die Zustandsdaten empfängt, die numerische Informationen in Bezug auf eine Anlage, die den Sprühkopf aufweist, und einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge für jede der mehreren Positionen auf dem Wafer umfasst; und eine Datenbank, die vierte Informationen über die Funktion und fünfte Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis speichert, wobei der Datenprozessor sechste Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer auf Basis wenigstens eines von Folgenden, der vierten Informationen und der fünften Informationen, ermittelt, räumliche Koordinateninformationen einer unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der zweiten Informationen und der sechsten Informationen extrahiert und 3D-Formdaten des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen generiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die dritten Informationen den Wert der physischen Fluidstrommenge umfassen, der an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer für jeden der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf gemessen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Datenprozessor die Funktion erkennt, welche die Beziehung zwischen dem Wert der physischen Fluidstrommenge, der an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer gemessen wird, und jedem der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Eingabeeinheit die Zustandsdaten empfängt, bevor die mehreren Datensätze generiert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Datenprozessor den Wert der physischen Fluidstrommenge, der an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer für jeden der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf gemessen wird, als die dritten Informationen durch Verwenden der Zustandsdaten erkennt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Zustandsdaten wenigstens eines von Folgenden enthalten, erste Daten in Bezug auf jeden der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf, zweite Daten über ein Gas, das in eine Kammer eingebracht wird, dritte Daten über den Sprühkopf, vierte Daten über die mehreren Positionen auf dem Wafer und fünfte Daten in Bezug auf ein Flussanalysemodell.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Datenprozessor Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen generiert und Volumenformdaten in den generierten Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung eines vorgegebenen Stärkewerts generiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Datenprozessor des Weiteren mehrere Sprühlöcher in den generierten 3D-Formdaten generiert.
Verfahren zur Herstellung eines Sprühkopfs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Zustandsdaten empfangen, die numerische Informationen in Bezug auf eine Anlage mit einem Sprühkopf umfassen; mehrere Datensätze durch Verwenden der Zustandsdaten generieren, die erste Informationen, die mehrere Werte eines ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und dem Sprühkopf angeben, zweite Informationen, die mehrere Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge umfassen; eine Funktion durch Verwenden der mehreren Datensätze und durch ein statistisches Verfahren bestimmen und erkennen, die eine Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen darstellt; vierte Informationen über die Funktion in einer Datenbank speichern; einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge für jede der mehreren Positionen auf dem Wafer empfangen; fünfte Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis, das in der Datenbank gespeichert ist, ermitteln; sechste Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer auf Basis wenigstens eines von Folgenden, der vierten Informationen und der fünften Informationen, ermitteln; räumliche Koordinateninformationen einer unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der zweiten Informationen und der sechsten Informationen extrahieren; Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen generieren; Volumenformdaten in den generierten Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung eines vorgegebenen Stärkewerts generieren; 3D-Formdaten, die mehrere Sprühlöcher umfassen, die in den Volumenformdaten generiert sind, auf Basis von siebenten Informationen über einen Durchmesser und eine Tiefe jedes der mehreren Sprühlöcher generieren; und den Sprühkopf unter Verwendung eines 3D-Druckers auf Basis der generierten 3D-Formdaten herstellen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die dritten Informationen den Wert der physischen Fluidstrommenge umfassen, der an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer für jeden der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei beim Bestimmen und Erkennen der Funktion, welche die Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen durch Verwenden der mehreren Datensätze und durch das statistische Verfahren darstellt, die Funktion, die eine Beziehung zwischen dem Wert der physischen Fluidstrommenge, der an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer gemessen wird, und jedem der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf darstellt, erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bestimmen und Erkennen der Funktion, welche die Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen durch Verwenden der mehreren Datensätze und durch das statistische Verfahren darstellt, des Weiteren das Extrahieren der Funktion entsprechend den Zustandsdaten durch ein Regression-Neural-Network oder ein Feedforward-Network umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Generieren der mehreren Datensätze des Weiteren umfasst, den Wert der physischen Fluidstrommenge, der an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer für jeden der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf gemessen wird, als die dritten Informationen durch Verwenden der Zustandsdaten zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Zustandsdaten wenigstens eines von Folgenden enthalten: erste Daten in Bezug auf jeden der mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf, zweite Daten über ein Gas, das in eine Kammer eingebracht wird, dritte Daten über den Sprühkopf, vierte Daten über die mehreren Positionen auf dem Wafer und fünfte Daten in Bezug auf ein Flussanalysemodell.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei beim Generieren der Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen Gitterpunkte auf der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen generiert werden und die Formdaten durch Verbinden der Gitterpunkte generiert werden.
System zur Herstellung eines Sprühkopfs, wobei das System Folgendes umfasst: einen Datenprozessor, der dazu ausgelegt ist, mehrere Datensätze zu generieren, die erste Informationen, die mehrere Werte eines ersten Abstands zwischen einer oberen Oberfläche eines Wafers und einem Sprühkopf angeben, zweite Informationen, die mehrere Positionen auf dem Wafer angeben, und dritte Informationen über einen Wert der physischen Fluidstrommenge enthalten, und eine Funktion zu bestimmen, die eine Beziehung zwischen den ersten Informationen, den zweiten Informationen und den dritten Informationen unter Verwendung der mehreren Datensätze darstellt; eine Eingabeeinheit, die dazu ausgelegt ist, Zustandsdaten zu empfangen, die numerische Informationen in Bezug auf eine Anlage, die den Sprühkopf umfasst, und einen Zielwert der physischen Fluidstrommenge für jede der mehreren Positionen auf dem Wafer enthalten; eine Datenbank, die dazu ausgelegt ist, vierte Informationen über die Funktion und fünfte Informationen über ein vorheriges Simulationsergebnis zu speichern; und eine Herstellungseinheit, wobei der Datenprozessor des Weiteren dazu ausgelegt ist, sechste Informationen über einen zweiten Abstand, der den Zielwert der physischen Fluidstrommenge aufweist, zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer auf Basis wenigstens eines von Folgenden, der vierten Informationen und der fünften Informationen, zu ermitteln und 3D-Formdaten des Sprühkopfs unter Verwendung der zweiten Informationen und der sechsten Informationen zu generieren und wobei die Herstellungseinheit dazu ausgelegt ist, den Sprühkopf, der mehrere Sprühlöcher aufweist, die darin definiert sind, durch Verwenden der 3D-Formdaten aufzubauen.
System nach Anspruch 16, wobei die dritten Informationen den Wert der physischen Fluidstrommenge enthalten, der an jeder der mehreren Positionen auf dem Wafer entsprechend den mehreren Werten des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf gemessen wird.
System nach Anspruch 16, wobei die Zustandsdaten wenigstens eines von Folgenden enthalten: erste Daten in Bezug auf die mehreren Werte des ersten Abstands zwischen der oberen Oberfläche des Wafers und dem Sprühkopf, zweite Daten über ein Gas, das in eine Kammer eingebracht wird, dritte Daten über den Sprühkopf, vierte Daten über die mehreren Positionen auf dem Wafer und fünfte Daten in Bezug auf ein Flussanalysemodell.
System nach Anspruch 16, wobei der Datenprozessor des Weiteren dazu ausgelegt ist, räumliche Koordinateninformationen einer unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der zweiten Informationen und der sechsten Informationen zu extrahieren, Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung der räumlichen Koordinateninformationen zu generieren und Volumenformdaten in den generierten Formdaten der unteren Oberfläche des Sprühkopfs unter Verwendung eines vorgegebenen Stärkewerts zu generieren.
System nach Anspruch 16, wobei die Herstellungseinheit dazu ausgelegt ist, den Sprühkopf unter Verwendung eines 3D-Druckers herzustellen, wobei der Sprühkopf wenigstens eines von Folgenden enthält, eine Aluminium- (Al-) Legierung und Edelstahl, der Chrom und Nickel enthält.