DE10393909T5 - Parallele Fehlerfassung - Google Patents
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Abstract
Verfahren
mit:
Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine erste Prozessanlage (105a) verknüpft sind;
Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine zweite Prozessanlage (105b) verknüpft sind; und
Vergleichen mindestens eines Teils der empfangenen Daten mit einem Fehlermodell (180), das für beide Prozessanlagen (105a, 105b) gemeinsam ist, um zu bestimmen, ob ein mit der Bearbeitung des Werkstücks durch die erste Prozessanlage (105a) und/oder die Bearbeitung des Werkstücks durch die zweite Prozessanlage (105b) verknüpfter Fehler aufgetreten ist.
Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine erste Prozessanlage (105a) verknüpft sind;
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Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen einen industriellen Prozess und betrifft insbesondere die Ausführung einer Fehlererfassung in paralleler Weise in einem Halbleiterfertigungsprozess.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Es gibt ein ständiges Bestreben in der Halbleiterindustrie, die Qualität, Zuverlässigkeit und den Durchsatz integrierter Schaltungselemente, beispielsweise von Mikroprozessoren, Speicherbauteilen und dergleichen zu erhöhen. Dieses Bestreben wird durch die Nachfrage der Verbraucher für Computer und elektronische Geräte mit höherer Qualität bestärkt, die zu dem zuverlässiger arbeiten. Diese Anforderungen führten zu einer ständigen Verbesserung bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, beispielsweise von Transistoren, sowie bei der Herstellung integrierter Schaltungsbauelemente, in denen derartige Transistoren verwendet sind. Des weiteren werden durch das Reduzieren von Defekten bei der Herstellung der Komponenten eines typischen Transistors auch die Gesamtkosten pro Transistor sowie die Gesamtkosten für integrierte Schaltungen, in denen derartige Transistoren eingesetzt sind, gesenkt.
- Im Allgemeinen wird eine Reihe von Prozessschritten an einer Gruppe von Scheiben, die manchmal auch als ein "Los" bezeichnet wird, ausgeführt, wobei eine Vielzahl von Prozessanlagen einschließlich Photolithographieeinzelbelichtern, Ätzanlagen, Abscheideanlagen, Polieranlagen, Anlagen für eine schnelle thermische Behandlung, Implantationsanlagen, etc. eingesetzt werden. Die Technologie, auf denen Halbleiterfertigungsanlagen beruhen, haben in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erregt, wodurch sich wesentliche Verbesserungen ergaben.
- Eine Technik zum Verbessern der Funktion einer Halbleiterprozesslinie beinhaltet ein fabrikumspannendes Steuerungssystem, um die Betriebsweise der diversen Prozessanlagen automatisch zu steuern. Die Fertigungsanlagen kommunizieren mit einer Fertigungsplattform oder einem Netzwerk aus Prozessmodulen. Jede Fertigungsanlage ist im Allgemeinen mit einer Anlagenschnittstelle verbunden. Die Anlagenschnittstelle ist mit einer Maschinenschnittstelle verbunden, die eine Kommunikation zwischen der Fertigungsanlage und der Fertigungsplattform ermöglicht. Die Maschinenschnittstelle kann ein Teil eines fortschrittlichen Prozesssteuerungs- (APC) Systems sein. Das APC-System initiiert ein Kontrollskript auf der Grundlage eines Fertigungsmodells, das ein Softwareprogramm sein, kann das automatisch die zum Ausführen eines Fertigungsprozesses erforderlichen Daten abruft. Häufig werden Halbleiterbauelemente in vielen Fertigungsanlagen für entsprechende Prozesses prozessiert, wodurch Daten erzeugt werden, die die Qualität der bearbeiteten Halbleiterbauelement beschreiben.
- Während des Fertigungsprozesses können diverse Ereignisse stattfinden, die das Leistungsverhalten der hergestellten Bauelemente beeinflussen. D. h., Variationen der Fertigungsprozessschritte führen zu Änderungen im Bauteilverhalten. Faktoren, etwa kritische Abmessungen von Strukturelementen, Dotierpegel, Teilchenkontamination, optische Schichteigenschaften, Schichtdicken, Schichtgleichförmigkeit, etc., können alle potentiell das Endverhalten des Bauelements beeinflussen. Diverse Anlagen in der Prozesslinie werden gemäß Verhaltensmodellen gesteuert, um Prozessvariationen zu verringern. Zu üblicherweise gesteuerten Anlagen gehören Photolithographieeinzelbelichter, Polieranlagen, Ätzanlagen und Abscheideanlagen. Es werden der Bearbeitung vorangestellte und/oder nachgeordnete Messdaten zu den Prozesssteuerungen für die Anlagen zugeführt. Prozessrezeptparameter, etwa die Prozesszeit, werden durch die Prozesssteuerungen auf der Grundlage des Verhaltensmodells und der Messdaten berechnet, um zu versuchen, die Ergebnisse nach dem Prozess so nahe wie möglich bei einem Sollwert zu halten. Das Verringern der Schwankungen auf diese Weise führt zu einem erhöhten Durchsatz, geringeren Kosten, einem besseren Bauteilverhalten, etc., wodurch insgesamt der Profit erhöht werden kann.
- Auch Fehlererfassung bzw. Fehlerdetektion kann die Effizienz industrieller Prozesse einschließlich von Halbleiterfertigungsprozessen beeinflussen. Typischerweise kann ein Fehlermodell, das für die Arbeitsweise einer Prozessanlage repräsentativ ist, angewendet werden, um Fehler zu erkennen. Ein Fehlermodell, das auf der Grundlage historischer Daten erzeugt werden kann, kann von einem kleinen einfachen Modell zu einem großen komplexeren Modell reichen, abhängig von der speziellen Implementierung. Jede Prozessanlage besitzt üblicherweise sein eigenes zugeordnetes Fehlermodell, um Fehler zu erfassen, die mit dieser Prozessanlage verknüpft sind. In dem Maße, wie die Anzahl der Prozessanlagen in einem Fertigungssystem anwächst, steigt auch die Anzahl der erforderlichen Fehlermodelle an, was zu einem Ansteigen der Hardwareressourcen führen kann, die zur Speicherung der Fehlermodelle erforderlich sind. Des weiteren können merkliche Ressourcen in Hardware und menschlicher Arbeitskraft erforderlich sein, um die große Anzahl von Fehlermodellen in regelmäßiger Weise zu aktualisieren.
- Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein oder mehrere der zuvor genannten Probleme zu überwinden oder zumindest deren Auswirkungen zu reduzieren.
- ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
- In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur parallelen Fehlererfassung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstückes in einer ersten Prozessanlage in Beziehung stehen, Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine zweite Prozessanlage in Beziehung stehen, und Vergleichen zumindest eines Teils der empfangenen Daten mit einem Fehlermodell, das für beide Prozessanlagen gilt, um zu bestimmen, ob ein Fehler, der mit der Bearbeitung des Werkstücks in der ersten Prozessanlage und/oder der Bearbeitung des Werkstücks in der zweiten Prozessanlage in Beziehung steht, aufgetreten ist.
- In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur parallelen Fehlererfassung bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Schnittstelle, die zur Kommunikation mit einer Steuereinheit verbunden ist. Die Schnittstelle ist ausgebildet, Überwachungsdaten zu empfangen, die mit der Bearbeitung von Werkstücken durch eine erste und eine zweite Prozessanlage verknüpft sind. Die Steuereinheit ist ausgebildet, einen Fehler zu erfassen, der mit der ersten und/oder zweiten Prozessanlage verknüpft ist, auf der Grundlage des Vergleichens zumindest eines Teils der empfangenen Überwachungsdaten mit einem Fehlermodell, das repräsentativ ist für einen akzeptablen Betriebsbereich der ersten und/oder der zweiten Prozessanlage.
- In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Artikel mit einem oder mehreren maschinenlesbaren Speichermedien mit Instruktionen für die parallele Fehlererfassung bereitgestellt. Die eine oder mehreren Instruktionen ermöglichen es dem Pro zessor, wenn sie ausgeführt werden, Daten zu empfangen, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine erste Prozessanlage verknüpft sind, und Daten zu empfangen, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine zweite Prozessanlage verknüpft sind, und zumindest einen Teil der empfangenen Daten mit einem Fehlermodell zu vergleichen, um zu bestimmen, ob ein mit dem Bearbeiten des Werkstücks durch die erste Prozessanlage verknüpfter Fehler aufgetreten ist, wobei das Fehlermodell repräsentativ ist für die erste und die zweite Prozessanlage.
- In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System für die parallele Fehlererfassung bereitgestellt. Das System umfasst eine erste Prozessanlage, eine zweite Prozessanlage und eine Fehlererfassungseinheit. Die erste Prozessanlage ist ausgebildet, eine Scheibe zu bearbeiten. Die zweite Prozessanlage ist ausgebildet, eine Scheibe zu bearbeiten. Die Fehlererfassungseinheit ist ausgebildet, Daten zu empfangen, die mit der Bearbeitung der Scheibe durch die erste Prozessanlage und durch die zweite Prozessanlage verknüpft sind, und einen Fehler zu erkennen, der mit der ersten und/oder der zweiten Prozessanlage verknüpft ist, auf der Grundlage des Vergleichens zumindest eines Teils der empfangenen Daten mit einem Fehlermodell, wobei das Fehlermodell repräsentativ ist für einen akzeptablen Betriebsbereich der ersten und/oder der zweiten Prozessanlage.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die Erfindung kann mittels der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, verstanden werden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen:
-
1 eine Blockansicht eines Systems zum Einrichten eines industriellen Prozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und -
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zeigt, das in dem System aus1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingerichtet werden kann. - Obwohl die Erfindung diversen Modifizierungen und alternativen Formen unterliegen kann, so sind dennoch spezielle Ausführungsformen in beispielhafter Weise in den Zeichnungen dargestellt und im Weiteren detailliert beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Beschreibung der speziellen Ausführungsformen nicht beabsichtigt ist, um die Erfindung auf die speziellen offenbarten Formen einzuschränken, sondern die Erfindung soll vielmehr alle Modifizierungen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die innerhalb des Grundgedankens und Schutzbereich der Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert ist.
- ART BZW. ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
- Es werden nun anschauliche Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Im Interesse der Klarheit sind nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in dieser Beschreibung dargelegt. Es ist selbstverständlich zu beachten, dass bei der Entwicklung einer derartigen tatsächlichen Ausführungsform zahlreiche implementationsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die speziellen Ziele der Entwickler zu erreichen, etwa die Kompatibilität mit systembezogenen und geschäftsbezogenen Rahmenbedingungen, die sich von Implementierung zu Implementierung unterscheiden können. Ferner ist zu beachten, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand komplex und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch eine Routinemaßnahme für den Fachmann in Besitze der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- Es sei nun auf die Figuren und hier insbesondere auf
1 verwiesen; hier ist eine Blockansicht eines Systems100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System100 umfasst in der dargestellten Ausführungsform mehrere Prozessanlagen105 (gezeigt als105a ,105b ) zum Ausführen eines industriellen Prozesses, etwa eines Halbleiterfertigungsprozesses, eines photographischen Prozesses, eines chemischen Prozesses und dergleichen. - Für anschauliche Zwecke stellen die Prozessanlagen
105 Halbleiterfertigungsprozessanlagen dar. Die Prozessanlagen105 können als beliebige Halbleiterfertigungsanlagen vorgesehen sein, die verwendet werden, um ein bearbeitetes Werkstück, etwa eine Siliziumscheibe herzustellen. Eine beispielhafte Prozessanlage105 kann in Form einer Belichtungsanlage, einer Ätzanlage, einer Abscheideanlage, einer Polieranlage, einer Anlage für eine schnelle thermische Behandlung, einer Testanlage, einer Implantationsanlage und dergleichen vorgesehen werden. Der Halbleiterprozess kann eingesetzt werden, um eine Vielzahl integrierter Schaltungsprodukte herzustellen, zu denen gehören, ohne einschränkend zu sein, Mikroprozessoren, Speicherbausteine, digitale Signalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), oder andere ähnliche Bauelemente. - Die Prozessanlagen
105 können ausgebildet sein, eine Vielzahl von Werkstücken zu bearbeiten, obwohl für anschauliche Zwecke hierin angenommen wird, dass die Prozessanlagen105 Halbleiterscheiben bearbeiten. Folglich wird für die Zwecke der Erläuterung hierin der Begriff "Scheibe" oder "Scheiben" im Weiteren verwendet. - In einer Ausführungsform können die mehreren Prozessanlagen
105 gleiche Anlagen sein (d. h. alle können Ätzanlagen, Abscheideanlagen und dergleichen sein). Des weiteren können in einer Ausführungsform die Prozessanlagen105 ähnliche physikalische Konfigurationen aufweisen, etwa die gleiche Anzahl an Kammern, Scheibentransportsysteme und dergleichen. - Wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist, wird gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein robustes und effizientes Fehlererfassungssystem offenbart. Mit der Einführung einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Fehlererkennung in paralleler Weise für mehrere Prozessanlagen
105 auf der Grundlage eines oder mehrerer gemeinsamer Fehlermodelle ausgeführt werden. - Die Prozessanlagen
105 können einen oder mehrere Sensoren107 zum Messen einer Vielzahl von Variablen, etwa Temperatur, Druck, mechanische Positionierung von Markierungen einer Justierhalterung, Betriebseigenschaften einer Lichtquelle oder einer Strahlungsquelle, und dergleichen aufweisen. Die Prozessanlagen105 können in einer Ausführungsform eine oder mehrere linieninterne Messanlagen108 enthalten, die spezielle Aspekte der bearbeiteten Scheibe oder Betriebseigenschaften einer oder mehrerer der Prozessanlagen105 messen. In der dargestellten Ausführungsform tiefem die Sensoren107 und/oder die linieninternen (oder in-situ-) Messanlagen108 Daten (die allgemein als "Überwachungsdaten" bezeichnet sind) im Wesentlichen in Echtzeit, wenn jede Scheibe oder jede Ansammlung bzw. Stapel an Scheiben bearbeitet wird. - In dem System
100 aus1 kann jede Prozessanlage105 eine zugeordnete Anlagenschnittstelle110 zur Verbindung mit einer fortschrittlichen Prozesssteuerungs- (APC) Platt form120 aufweisen. Das Fertigungssystem100 kann ein Fertigungsausführungssystem (MES)115 , das mit der APC-Plattform120 verbunden ist, und eine linienexterne Messanlage112 , die mit der APC-Plattform120 über eine zugeordnete Anlagenschnittstelle113 verbunden ist, umfassen. Die Messanlage112 kann scheibenbezogene Daten liefern, die die Qualität der Scheibe kennzeichnen, die von den Prozessanlagen105 bearbeitet wird. Die Scheibenproduktdaten werden von speziellen quantitativen und/oder qualitativen Messungen erzeugt, die an der Scheibe durch die Messanlage112 vorgenommen werden. Beispielsweise können die Scheibenproduktdaten Schichtdickenmesswertergebnisse, Linienbreitenmesswerte und/oder Überlagerungsversatzmesswerte der Scheibe beinhalten. Es ist zu beachten, dass diese speziellen Messwerte, die die Scheibenproduktdaten definieren, lediglich beispielhafter Natur sind. Folglich können diverse andere Messungen ebenso genommen werden, um zu bestimmen, ob die Scheiben, die von den Prozessanlagen105 bearbeitet werden, die gewünschten quantitativen oder qualitativen Eigenschaften besitzen. Die spezielle Weise, in der die Scheibenproduktdaten durch die Messanlage112 ermittelt werden, sind dem Fachmann vertraut und diese Details werden hierin nicht erläutert, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verdunkeln. - Das Fertigungsausführungssystem
115 kann beispielsweise bestimmen: Prozesse, die von der Prozessanlage105 auszuführen sind, wann diese Prozesse auszuführen sind, wie diese Prozesse auszuführen sind, etc. In der dargestellten Ausführungsform verwaltet und steuert das Fertigungsausführungssystem115 das Gesamtsystem über die APC-Plattform120 . Die APC-Plattform120 umfasst eine Prozesssteuerungseinheit155 , die mittels eines Rückkopplungs- oder Vorwärtskopplungsprozesses, die Prozessanlage105 unterstützt, einen gewünschten Prozess so auszuführen, um damit ein Sollergebnis zu erreichen. - Eine beispielhafte APC-Plattform
120 , die zur Verwendung in dem Fertigungssystem100 geeignet sein kann, kann unter Anwendung des Katalyst-Systems eingerichtet werden, das von KLA Tencor angeboten wird. Das Katalyst-System verwendet Technologien, die mit Halbleiteranlagen- und Materialien auf internationaler Ebene (SEMI) und computerintegrierter Fertigungs- (CIM) Plattform basierten Technologien kompatibel sind und auf der fortschrittlichen Prozesssteuerungs- (APC) Plattform basieren. CIM (SEMI E81-0699 – vorläufige Spezifizierungen für die CIM-Plattformbereichsarchitektur) und APC (SEMI E93-0999 – vorläufige Spezifizierungen für CIM-Plattform und fortschrittliche Prozesssteuerungskom ponenten) Spezifizierungen sind öffentlich von SEMI erhältlich, das seinen Hauptsitz in Mountain View, CA, hat. - Das Fertigungssystem
100 umfasst in der dargestellten Ausführungsform ferner eine Fehlererfassungs- bzw. Fehlerdetektions- (FD) Einheit150 , die mit der APC-Plattform120 über eine Schnittstelle142 verbunden ist. Die Schnittstelle kann eine beliebige geeignete Struktur bzw. Strukturen aufweisen, die es der FD-Einheit150 ermöglichen, mit anderen Einrichtungen zu kommunizieren. Die FD-Einheit150 kann ein Fehlererfassungs- (FD) Modul165 aufweisen, das in einer Speichereinheit (SU)170 speicherbar ist. Die FD-Einheit150 umfasst eine Steuereinheit172 zum Verwalten der gesamten Funktionen und zum Ausführen einer oder mehrerer Softwareanwendungen, die in der Speichereinheit170 abgelegt sind. - Die FD-Einheit
150 kann einen Fehler erkennen, der mit den Prozessanlagen105 verknüpft ist (oder mit dem Prozess, der von einer Prozessanlage105 ausgeführt wird), auf der Grundlage des Vergleichens der empfangenen Überwachungsdaten von den Prozessanlagen105 mit einem oder mehreren Fehlermodellen180 (die als180a bis n gezeigt sind). In einer Ausführungsform können die Überwachungsdaten von der linienexternen Messanlage112 bereitgestellt werden. Die Fehlermodelle180 können auf der Grundlage von historischen Daten von anderen ähnlichen Anlagen erzeugt werden, von denen zuvor bekannt ist, dass derartige Anlagen innerhalb akzeptabler Betriebsgrenzen gearbeitet haben. - In der dargestellten Ausführungsform kann jedes Fehlermodell
180 so definiert werden, dass es einem ausgewählten Prozessrezeptschritt (oder einem Anlagenzustand) von ähnlichen Prozessanlagen105 entspricht. Beispielsweise kann auf der Grundlage historischer Daten, die von den mehreren Prozessanlagen105 (oder ähnlichen Anlagen) gewonnen werden, das erste Fehlermodell180a so definiert werden, dass es zum Beispiel den Prozessschritt "Anlageninitialisierung" repräsentiert. Somit ist in diesem Beispiel das erste Fehlermodell180a eine Ansammlung der historischen Daten, die aus den mehreren ähnlichen Prozessanlagen105 gewonnen wurden, so dass das Fehlermodell180a einen akzeptablen Betriebsbereich des "Anlageninitialisierungs-" Schritt in den mehreren Prozessanlagen105 repräsentiert. Daher kann das Fehlermodell180a später verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Schritt "Anlageninitialisierung" in gewünschter Weise für eine oder mehrere der Prozessanlagen105 abläuft. In ähnlicher Weise können andere Fehlermodelle180b bis n erzeugt werden, so dass diese diverse andere Prozessrezeptschritte (oder Anlagenpro zesszustände) zum Zwecke der Fehlererfassung repräsentieren. In einer Ausführungsform kann ein Gesamtfehlermodell erzeugt werden, wobei das Gesamtfehlermodell verwendet werden kann, um das Verhalten jeder der entsprechenden Prozessanlagen105 zu erreichen. In einer Ausführungsform kann das Fehlermodell ein Algorithmus sein. - Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden gemeinsame Fehlermodelle
180 angewendet, um Fehler zu erkennen, die mit mehreren der Prozessanlagen105 verknüpft sind. Die Art und Weise, in der Fehler unter Anwendung der Fehlermodelle180 erfasst werden, ist später mit Bezugnahme auf2 beschrieben. Fehler, die mit den Prozessanlagen105 verknüpft sind, können aus einer Vielzahl von Gründen auftreten, wozu unbekannte Störungen, Hardwarefehler, zur Neige gehen der Ressourcen (beispielsweise Gase, Flüssigkeiten, Chemikalien), Defekte in eintreffenden Scheiben, Defekte in den bearbeiteten Scheiben und dergleichen gehören. - Wie zuvor angemerkt, können die Fehlermodelle
180 repräsentativ sein für den Prozess oder die Prozesse, der bzw. die durch die mehreren Prozessanlagen105a ,105b ausgeführt werden. In einer alternativen Ausführungsform können die Modelle180a bis n eine hierarchische Beziehung aufweisen, wobei das Fehlermodell180n das Verhalten auf der niedrigsten Ebene (d. h. Sensorebene) repräsentieren kann, während das Fehlermodell180a das Verhalten auf der höchsten Ebene (d. h. Anlagenebene) repräsentieren kann, und wobei die anderen Fehlermodelle180 das Verhalten in gewissen Zwischenebenen repräsentieren können. - Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl und der Bereich der Fehlermodelle, die in einem speziellen Fertigungssystem
100 eingesetzt werden, von einer Implementierung zu einer anderen unterschiedlich sein können. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform ein einzelnes Gesamtfehlermodell180a ausreichend sein, während in anderen Ausführungsformen mehrere speziellere Fehlermodelle180a bis n verwendet werden können. - Wie gezeigt, umfasst die FD-Einheit
150 das FD-Modul165 , das in der dargestellten Ausführungsform als Software eingerichtet sein kann und damit in der Speichereinheit170 der FD-Einheit150 gespeichert ist. In anderen Ausführungsformen kann das FD-Modul165 als Hardware oder Firmware eingerichtet sein. Der Anschaulichkeit halber ist das FD-Modul165 als in der FD-Einheit150 angeordnet gezeigt, obwohl zu beachten ist, dass das FD- Modul165 in einer beliebigen geeigneten Komponente des Fertigungssystems190 einschließlich der APC-Plattform120 eingerichtet sein kann. In einer Ausführungsform kann das FD-Modul165 als ein Einzelgerät, beispielsweise in einer Datenverarbeitungseinheit oder einem Computer, eingerichtet sein. - Es sollte beachtet werden, dass die in der Blockdarstellung des Systems
100 in1 gezeigten Komponenten lediglich anschaulicher Natur sind und das in alternativen Ausführungsformen mehr oder weniger Komponenten verwendet werden können, ohne von dem Grundgedanken oder Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform das MES115 mit der APC-Plattform120 über eine zugeordnete Anlagenschnittstelle verbunden sein. Des weiteren ist zu beachten, dass, obwohl diverse Komponenten, etwa die Anlagenschnittstelle110 des Systems100 aus1 , als Einzelgerätkomponenten gezeigt sind, in alternativen Ausführungsformen derartige Komponenten in der Prozessanlage105 integriert sein können. In ähnlicher Weise kann die FD-Einheit150 in der APC-Plattform120 integriert sein. Des weiteren kann die Speichereinheit170 der FD-Einheit150 an einer beliebigen geeigneten Stelle in dem Fertigungssystem100 angeordnet sein, so dass diverse Komponenten des Fertigungssystems100 auf den darin gespeicherten Inhalt zugreifen können. - In
2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, das in dem Fertigungssystem100 aus1 eingerichtet werden kann. Der Anschaulichkeit halber ist das Verfahren aus2 im Zusammenhang mit dem Fertigungssystem100 beschrieben, das die beiden Prozessanlagen105a ,105b aufweist, obwohl in anderen Ausführungsformen mehr als zwei Prozessanlagen verwendet werden können. Des weiteren wird angenommen, dass die beiden Prozessanlagen105a ,105b von der gleichen Art sind (d. h. beide sind Ätzanlagen, beide sind Abscheideanlagen, etc.). Die beiden Prozessanlagen105a ,105b müssen nicht notwendigerweise geographisch zueinander benachbart sein. - Die erste Prozessanlage
105a bearbeitet (bei205 ) eine Scheibe, und die zweite Prozessanlage105b bearbeitet eine Scheibe (bei215 ). Die beiden Prozessanlagen105a und105b können Ihre entsprechenden Scheiben gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten bearbeiten. In einer Ausführungsform bearbeiten die Prozessanlagen105a ,105b einen Stapel aus Scheiben. Wenn die Scheiben bearbeitet werden (bei205 ,215 ), können die Prozess anlagen105a ,105b Überwachungsdaten für die Fehlererfassungseinheit150 bereitstellen, die mit der Bearbeitung ihrer entsprechenden Scheiben verknüpft sind. Wie zuvor dargelegt ist, können die Überwachungsdaten im Wesentlichen in Echtzeit bereitgestellt werden. - Das Fehlererfassungs- (FD) Modul
165 , das die mit der Bearbeitung der Scheiben verknüpften Überwachungsdaten (bei220 ) empfängt, vergleicht (bei230 ,240 ) die Überwachungsdaten mit einem oder mehreren der Fehlermodelle180a bis n, um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist. Insbesondere vergleicht das FD-Modul165 (bei230 ) die mit der Bearbeitung der Scheibe durch die erste Prozessanlage105a verknüpften Überwachungsdaten mit einem oder mehreren der Fehlermodelle180a bis n, um zu bestimmen, ob ein mit der ersten Prozessanlage105a verknüpfter Fehler aufgetreten ist. Das FD-Modul165 vergleicht (bei240 ) die mit der Bearbeitung der Scheibe in der zweiten Prozessanlage105b verknüpften Überwachungsdaten mit einem oder mehreren der Fehlermodelle180a bis n, um zu bestimmen, ob ein mit der zweiten Prozessanlage105b verknüpfter Fehler aufgetreten ist. In einer Ausführungsform kann das FD-Modul165 abhängig von den Implementationszielen ein oder mehrere der Fehlermodelle180a bis n auswählen, das für die Fehlererkennung optimal ist. - In einer Ausführungsform kann das FD-Modul
165 ein oder mehrere der Fehlermodelle180a bis n im Wesentlichen gleichzeitig anwenden, um zu bestimmen, ob Fehler, die mit der ersten und der zweiten Prozessanlage105a ,105b verknüpft sind, aufgetreten sind. Auf diese Weise kann das FD-Modul165 eine Fehlererfassung für die erste und die zweite Prozessanlage105a ,105b in paralleler Weise oder im Wesentlichen gleichzeitig durchführen. In einer Ausführungsform können die von den Prozessanlagen105a ,105b bereitgestellten Überwachungsdaten angewendet werden, um eines oder mehrere der Fehlermodelle180a bis n zu aktualisieren. - Das bzw. die speziellen Fehlermodell bzw. -modelle
180a bis n, die für die Fehlererfassung verwendet werden, können von der speziellen Implementierung abhängen. Wenn beispielsweise jedes Fehlermodell180a bis n für einen anderen Prozessrezeptschritt repräsentativ ist, der von den Prozessanlagen105 ausgeführt wird, dann kann das Fehlererfassungsmodul165 das geeignete Fehlermodell180 für einen gegebenen Rezeptschritt anwenden, um zu bestimmen, ob ein Fehler in diesem Rezeptschritt aufgetreten ist. In einer Ausführungsform können in dem Fehlererfassungsmodul165 unterschiedliche Fehlermo delle180 für unterschiedliche Prozessanlagen105 angewendet werden, abhängig davon, welche Prozessschritte von den Prozessanlagen105 ausgeführt werden und welche entsprechende Fehlermodelle180 zum Erfassen von Fehler in diesen Schritten verfügbar sind. - Obwohl das Verfahren aus
2 im Zusammenhang mit zwei Prozessanlagen105a ,105b beschrieben ist, sollte beachtet werden, dass das Verfahren aus2 auf mehr als zwei Prozessanlagen erweitert werden kann. Sobald die Fehlermodelle180 erzeugt sind, die repräsentativ für den Betrieb von mehr als zwei Prozessanlagen105 sind, können die Aktionen, die in dem Verfahren aus2 beschrieben sind, so erweitert werden, um Fehler in den Prozessanlagen105 zu erfassen. - Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein effizientes Fehlererfassungssystem offenbart, das eine Fehlererkennung parallel für mehrere Prozessanlagen
105 ausführen kann. In einer Ausführungsform findet die Fehlererfassung in paralleler Weise statt, indem das bzw. die Fehlermodell bzw. -modelle180 sich über die mehreren Prozessanlagen105 erstrecken. D. h. das bzw. die Fehlermodell bzw. -modelle180 gilt gemeinsam für mehrere der Prozessanlagen105 . Das bzw. die gemeinsamen Fehlermodell bzw. -modelle180 können im Wesentlichen gleichzeitig von dem Fehlererfassungsmodul165 angewendet werden, um Fehler in einer oder mehreren der Prozessanlagen105 zu erkennen. Die Verwendung gemeinsamer Fehlermodelle180 , die für den Betrieb mehrerer Prozessanlagen105 repräsentativ sind, führt zu einer Ersparnis an Zeit und Hardwareressourcen (beispielsweise Speicherplatz). Hardwareressourcen können eingespart werden, indem gemeinsame und damit weniger Fehlermodelle180 für die Fehlererfassung in einem Fertigungssystem100 , das mehrere Prozessanlagen105 aufweist, eingesetzt werden. Des weiteren bedeutet weniger Fehlermodelle180 , dass ein geringerer Zeitaufwand erforderlich ist, um die Fehlermodelle zu aktualisieren. Diese Einsparungen an Zeit und Hardwareressourcen können die Gesamtfertigungskosten verringern und damit den Profit erhöhen. - Die diversen Systemebenen, Routinen oder Module können von der Steuereinheit
155 ,172 (siehe1 ) ausgeführt werden. Im hierin verwendeten Sinne umfasst der Begriff "Steuereinheit" einen oder mehrere Mikroprozessoren, einen Mikrokontroller, einen digitalen Signalprozessor, eine Prozessorkarte (einschließlich einem oder mehreren Mikroprozessoren oder Steuerungen), oder andere Steuer- und Recheneinrichtungen. Die Speichereinheit170 (siehe1 ), die in dieser Erläuterung erwähnt ist, kann ein oder mehrere maschinenlesbare Speichermedien zum Speichern von Daten und Instruktionen aufweisen. Die Speichermedien können unterschiedliche Formen von Speichern mit einschließen, einschließlich Halbleiterspeichereinrichtungen, etwa dynamische oder statische Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAMs oder SRAMs), löschbare und programmierbare Nur-Lesespeicher (EPROMs), elektrisch löschbare und programmierbare Nur-Lesespeicher (EEPROM) und Flash-Speicher; magnetische Laufwerke, etwa Festplatten, Floppy-Laufwerke, abnehmbare Laufwerke; andere magnetische Medien einschließlich Band; und optische Medien, etwa Kompaktdisketten (CD) oder digitale Videodisketten (DVD). Instruktionen, die die diversen Softwareebenen, Routinen oder Module in den diversen Systemen bilden, können in entsprechenden Speichereinrichtungen abgelegt sein. Die Instruktionen, wenn sie von einer entsprechenden Steuereinheit ausgeführt werden, veranlassen das entsprechende System, programmierte Aktivitäten auszuführen. - Die speziellen offenbarten Ausführungsformen sind lediglich anschaulicher Natur, da die Erfindung in unterschiedlichen aber äquivalenten Weisen, die dem Fachmann in Besitze der vorliegenden Offenbarung offenkundig sind, modifiziert und praktiziert werden kann. Ferner sind keine Einschränkungen hinsichtlich der Details des Aufbaus oder der Gestaltung, wie sie hierin gezeigt sind, beabsichtigt, sofern dies nicht in den nachfolgenden Patentansprüchen beschrieben ist. Es ist daher offenkundig, dass die speziellen offenbarten Ausführungsformen geändert oder modifiziert werden können, und dass alle derartigen Änderungen als innerhalb des Schutzbereichs und Grundgedankens der Erfindung liegend erachtet werden. Daher ist der angestrebte Schutzbereich durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert.
- Zusammenfassung
- Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur parallelen Fehlererfassung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine erste Prozessanlage verknüpft sind, das Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine zweite Prozessanlage verknüpft sind, und das Vergleichen mindestens eines Teils der empfangenen Daten mit einem gemeinsamen Fehlermodell, um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist, der mit der Bearbeitung des Werkstücks durch die erste Prozessanlage und/oder mit der Bearbeitung des Werkstücks durch die zweite Prozessanlage verknüpft ist.
-
1 - 112
- Messanlagen
- 105b, 105a
- Prozessanlage
- 120
- APC-Plattform
- 155
- Steuereinheit
- 150
- FD-Einheit
- 142
- Schnittstelle
- 165
- FD-Modul
- 172
- Steuereinheit
-
2 - 205
- Bearbeiten einer Scheibe unter Verwendung der ersten Prozessanlage
- 215
- Bearbeiten einer Scheibe unter Verwendung der zweiten Prozessanlage
- 220
- Empfangen von Überwachungsdaten, die mit der Bearbeitung der Scheiben verknüpft sind, von der ersten und der zweiten Prozessanlage
- 230
- Vergleichen der Überwachungsdaten, die von der ersten Prozessanlage empfangen werden, mit einem oder mehreren der Fehlermodelle, um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist
- 240
- Vergleichen der Überwachungsdaten, die von der zweiten Prozessanlage empfangen werden, mit einem oder mehreren der Fehlermodelle, um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist.
Claims (9)
- Verfahren mit: Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine erste Prozessanlage (
105a ) verknüpft sind; Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine zweite Prozessanlage (105b ) verknüpft sind; und Vergleichen mindestens eines Teils der empfangenen Daten mit einem Fehlermodell (180 ), das für beide Prozessanlagen (105a ,105b ) gemeinsam ist, um zu bestimmen, ob ein mit der Bearbeitung des Werkstücks durch die erste Prozessanlage (105a ) und/oder die Bearbeitung des Werkstücks durch die zweite Prozessanlage (105b ) verknüpfter Fehler aufgetreten ist. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei Vergleichen mindestens des Teils der empfangenen Daten Vergleichen des Teils der empfangenen Daten mit mehreren gemeinsamen Fehlermodellen (
180 ) umfasst. - Verfahren nach Anspruch 2, wobei Vergleichen des Teils der empfangen Daten mit den mehreren gemeinsamen Fehlermodellen (
180 ) umfasst: Vergleichen des Teils der empfangenen Daten mit den mehreren gemeinsamen Fehlermodellen (180 ), die Prozessrezeptschritte oder Anlagenzustände der ersten und/oder der zweiten Prozessanlage (105a ,105b ) repräsentieren. - Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Empfangen von Daten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks durch eine dritte Prozessanlage (
105 ) verknüpft sind, und wobei das Verfahren ferner umfasst: Vergleichen der empfangenen Daten, die mit der Bearbeitung des Werkstücks durch die dritte Prozessanlage (105 ) verknüpft sind, mit dem gemeinsamen Fehlermodell (180 ), um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Empfangen der Daten, die mit der Bearbeitung des Werkstücks verknüpft sind, umfasst: Empfangen der Daten, die mit der Bearbeitung einer Halbleiterscheibe durch die erste Prozessanlage (
105a ) verknüpft sind. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei Empfangen der Daten umfasst: Empfangen von Messdaten, die mit der Bearbeitung der Scheibe durch die erste Prozessanlage (
105a ) und mit der Bearbeitung der Scheibe durch die zweite Prozessanlage (105b ) verknüpft sind. - Verfahren nach Anspruch 6, wobei Empfangen der Daten umfasst: Empfangen der Daten, die mit der Bearbeitung der Scheibe durch die erste und die zweite Prozessanlage (
105a ,105b ) verknüpft sind, im Wesentlichen in Echtzeit und wobei ferner das Verfahren umfasst: Aktualisieren des Fehlermodells (180 ) auf der Grundlage zumindest eines Teils der empfangenen Daten. - System mit: einer ersten Prozessanlage (
105a ), die ausgebildet ist, eine Scheibe zu bearbeiten; einer zweiten Prozessanlage (105b ), die ausgebildet ist, eine Scheibe zu bearbeiten; und einer Fehlererfassungseinheit (150 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlererfassungseinheit (150 ) ausgebildet ist, um: Daten zu empfangen, die mit der Bearbeitung der Scheibe durch die erste Prozessanlage (105a ) und durch die zweite Prozessanlage (105b ) verknüpft sind; und Erfassen eines Fehlers, der mit der ersten und/oder der zweiten Prozessanlage (105a ,105b ) verknüpft ist, auf der Grundlage des Vergleichs zumindest eines Teils der empfangenen Daten mit einem Fehlermodell (180 ), wobei das Fehlermodell (180 ) repräsentativ ist für einen akzeptablen Betriebsbereich der ersten und/oder der zweiten Prozessanlage (105a ,105b ). - System nach Anspruch 8, wobei eine fortschrittliche Prozesssteuerungsplattform (
120 ) zwischen die erste und die zweite Prozessanlage (105a ,105b ) und die Fehlererfassungseinheit (150 ) geschaltet ist.
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