DE10393909T5

DE10393909T5 - Parallele Fehlerfassung

Info

Publication number: DE10393909T5
Application number: DE10393909T
Authority: DE
Inventors: Elfido Jr. Austin Coss; Ernest D. Austin Adams III.; Robert J. Austin Chong; Howard E. Austin Castle; Thomas J. Austin Sonderman; Alexander J. Austin Pasadyn
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: GlobalFoundries Inc
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2005-12-22
Also published as: WO2004061939A1; CN100546012C; CN1729559A; GB2411291B; US8359494B2; GB2411291A; US20040123182A1; TW200416527A; AU2003291316A1; KR20050084422A; JP2006513561A; GB0510169D0; TWI327271B

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.

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 aus 1 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 Systems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 100 umfasst in der dargestellten Ausführungsform mehrere Prozessanlagen 105 (gezeigt als 105a, 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 Prozessanlagen 105 können als beliebige Halbleiterfertigungsanlagen vorgesehen sein, die verwendet werden, um ein bearbeitetes Werkstück, etwa eine Siliziumscheibe herzustellen. Eine beispielhafte Prozessanlage 105 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 Prozessanlagen 105 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 Prozessanlagen 105 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 Sensoren 107 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 Prozessanlagen 105 können in einer Ausführungsform eine oder mehrere linieninterne Messanlagen 108 enthalten, die spezielle Aspekte der bearbeiteten Scheibe oder Betriebseigenschaften einer oder mehrerer der Prozessanlagen 105 messen. In der dargestellten Ausführungsform tiefem die Sensoren 107 und/oder die linieninternen (oder in-situ-) Messanlagen 108 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 aus 1 kann jede Prozessanlage 105 eine zugeordnete Anlagenschnittstelle 110 zur Verbindung mit einer fortschrittlichen Prozesssteuerungs- (APC) Platt form 120 aufweisen. Das Fertigungssystem 100 kann ein Fertigungsausführungssystem (MES) 115, das mit der APC-Plattform 120 verbunden ist, und eine linienexterne Messanlage 112, die mit der APC-Plattform 120 über eine zugeordnete Anlagenschnittstelle 113 verbunden ist, umfassen. Die Messanlage 112 kann scheibenbezogene Daten liefern, die die Qualität der Scheibe kennzeichnen, die von den Prozessanlagen 105 bearbeitet wird. Die Scheibenproduktdaten werden von speziellen quantitativen und/oder qualitativen Messungen erzeugt, die an der Scheibe durch die Messanlage 112 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 Prozessanlagen 105 bearbeitet werden, die gewünschten quantitativen oder qualitativen Eigenschaften besitzen. Die spezielle Weise, in der die Scheibenproduktdaten durch die Messanlage 112 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 Prozessanlage 105 auszuführen sind, wann diese Prozesse auszuführen sind, wie diese Prozesse auszuführen sind, etc. In der dargestellten Ausführungsform verwaltet und steuert das Fertigungsausführungssystem 115 das Gesamtsystem über die APC-Plattform 120. Die APC-Plattform 120 umfasst eine Prozesssteuerungseinheit 155, die mittels eines Rückkopplungs- oder Vorwärtskopplungsprozesses, die Prozessanlage 105 unterstützt, einen gewünschten Prozess so auszuführen, um damit ein Sollergebnis zu erreichen.
Eine beispielhafte APC-Plattform 120, die zur Verwendung in dem Fertigungssystem 100 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) Einheit 150, die mit der APC-Plattform 120 über eine Schnittstelle 142 verbunden ist. Die Schnittstelle kann eine beliebige geeignete Struktur bzw. Strukturen aufweisen, die es der FD-Einheit 150 ermöglichen, mit anderen Einrichtungen zu kommunizieren. Die FD-Einheit 150 kann ein Fehlererfassungs- (FD) Modul 165 aufweisen, das in einer Speichereinheit (SU) 170 speicherbar ist. Die FD-Einheit 150 umfasst eine Steuereinheit 172 zum Verwalten der gesamten Funktionen und zum Ausführen einer oder mehrerer Softwareanwendungen, die in der Speichereinheit 170 abgelegt sind.
Die FD-Einheit 150 kann einen Fehler erkennen, der mit den Prozessanlagen 105 verknüpft ist (oder mit dem Prozess, der von einer Prozessanlage 105 ausgeführt wird), auf der Grundlage des Vergleichens der empfangenen Überwachungsdaten von den Prozessanlagen 105 mit einem oder mehreren Fehlermodellen 180 (die als 180a bis n gezeigt sind). In einer Ausführungsform können die Überwachungsdaten von der linienexternen Messanlage 112 bereitgestellt werden. Die Fehlermodelle 180 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 Prozessanlagen 105 entspricht. Beispielsweise kann auf der Grundlage historischer Daten, die von den mehreren Prozessanlagen 105 (oder ähnlichen Anlagen) gewonnen werden, das erste Fehlermodell 180a so definiert werden, dass es zum Beispiel den Prozessschritt "Anlageninitialisierung" repräsentiert. Somit ist in diesem Beispiel das erste Fehlermodell 180a eine Ansammlung der historischen Daten, die aus den mehreren ähnlichen Prozessanlagen 105 gewonnen wurden, so dass das Fehlermodell 180a einen akzeptablen Betriebsbereich des "Anlageninitialisierungs-" Schritt in den mehreren Prozessanlagen 105 repräsentiert. Daher kann das Fehlermodell 180a später verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Schritt "Anlageninitialisierung" in gewünschter Weise für eine oder mehrere der Prozessanlagen 105 abläuft. In ähnlicher Weise können andere Fehlermodelle 180b 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 Prozessanlagen 105 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 Prozessanlagen 105 verknüpft sind. Die Art und Weise, in der Fehler unter Anwendung der Fehlermodelle 180 erfasst werden, ist später mit Bezugnahme auf 2 beschrieben. Fehler, die mit den Prozessanlagen 105 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 Prozessanlagen 105a, 105b ausgeführt werden. In einer alternativen Ausführungsform können die Modelle 180a bis n eine hierarchische Beziehung aufweisen, wobei das Fehlermodell 180n das Verhalten auf der niedrigsten Ebene (d. h. Sensorebene) repräsentieren kann, während das Fehlermodell 180a das Verhalten auf der höchsten Ebene (d. h. Anlagenebene) repräsentieren kann, und wobei die anderen Fehlermodelle 180 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 Gesamtfehlermodell 180a ausreichend sein, während in anderen Ausführungsformen mehrere speziellere Fehlermodelle 180a bis n verwendet werden können.
Wie gezeigt, umfasst die FD-Einheit 150 das FD-Modul 165, das in der dargestellten Ausführungsform als Software eingerichtet sein kann und damit in der Speichereinheit 170 der FD-Einheit 150 gespeichert ist. In anderen Ausführungsformen kann das FD-Modul 165 als Hardware oder Firmware eingerichtet sein. Der Anschaulichkeit halber ist das FD-Modul 165 als in der FD-Einheit 150 angeordnet gezeigt, obwohl zu beachten ist, dass das FD- Modul 165 in einer beliebigen geeigneten Komponente des Fertigungssystems 190 einschließlich der APC-Plattform 120 eingerichtet sein kann. In einer Ausführungsform kann das FD-Modul 165 als ein Einzelgerät, beispielsweise in einer Datenverarbeitungseinheit oder einem Computer, eingerichtet sein.
Es sollte beachtet werden, dass die in der Blockdarstellung des Systems 100 in 1 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 MES 115 mit der APC-Plattform 120 über eine zugeordnete Anlagenschnittstelle verbunden sein. Des weiteren ist zu beachten, dass, obwohl diverse Komponenten, etwa die Anlagenschnittstelle 110 des Systems 100 aus 1, als Einzelgerätkomponenten gezeigt sind, in alternativen Ausführungsformen derartige Komponenten in der Prozessanlage 105 integriert sein können. In ähnlicher Weise kann die FD-Einheit 150 in der APC-Plattform 120 integriert sein. Des weiteren kann die Speichereinheit 170 der FD-Einheit 150 an einer beliebigen geeigneten Stelle in dem Fertigungssystem 100 angeordnet sein, so dass diverse Komponenten des Fertigungssystems 100 auf den darin gespeicherten Inhalt zugreifen können.
In 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, das in dem Fertigungssystem 100 aus 1 eingerichtet werden kann. Der Anschaulichkeit halber ist das Verfahren aus 2 im Zusammenhang mit dem Fertigungssystem 100 beschrieben, das die beiden Prozessanlagen 105a, 105b aufweist, obwohl in anderen Ausführungsformen mehr als zwei Prozessanlagen verwendet werden können. Des weiteren wird angenommen, dass die beiden Prozessanlagen 105a, 105b von der gleichen Art sind (d. h. beide sind Ätzanlagen, beide sind Abscheideanlagen, etc.). Die beiden Prozessanlagen 105a, 105b müssen nicht notwendigerweise geographisch zueinander benachbart sein.
Die erste Prozessanlage 105a bearbeitet (bei 205) eine Scheibe, und die zweite Prozessanlage 105b bearbeitet eine Scheibe (bei 215). Die beiden Prozessanlagen 105a und 105b können Ihre entsprechenden Scheiben gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten bearbeiten. In einer Ausführungsform bearbeiten die Prozessanlagen 105a, 105b einen Stapel aus Scheiben. Wenn die Scheiben bearbeitet werden (bei 205, 215), können die Prozess anlagen 105a, 105b Überwachungsdaten für die Fehlererfassungseinheit 150 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 (bei 220) empfängt, vergleicht (bei 230, 240) die Überwachungsdaten mit einem oder mehreren der Fehlermodelle 180a bis n, um zu bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist. Insbesondere vergleicht das FD-Modul 165 (bei 230) die mit der Bearbeitung der Scheibe durch die erste Prozessanlage 105a verknüpften Überwachungsdaten mit einem oder mehreren der Fehlermodelle 180a bis n, um zu bestimmen, ob ein mit der ersten Prozessanlage 105a verknüpfter Fehler aufgetreten ist. Das FD-Modul 165 vergleicht (bei 240) die mit der Bearbeitung der Scheibe in der zweiten Prozessanlage 105b verknüpften Überwachungsdaten mit einem oder mehreren der Fehlermodelle 180a bis n, um zu bestimmen, ob ein mit der zweiten Prozessanlage 105b verknüpfter Fehler aufgetreten ist. In einer Ausführungsform kann das FD-Modul 165 abhängig von den Implementationszielen ein oder mehrere der Fehlermodelle 180a bis n auswählen, das für die Fehlererkennung optimal ist.
In einer Ausführungsform kann das FD-Modul 165 ein oder mehrere der Fehlermodelle 180a bis n im Wesentlichen gleichzeitig anwenden, um zu bestimmen, ob Fehler, die mit der ersten und der zweiten Prozessanlage 105a, 105b verknüpft sind, aufgetreten sind. Auf diese Weise kann das FD-Modul 165 eine Fehlererfassung für die erste und die zweite Prozessanlage 105a, 105b in paralleler Weise oder im Wesentlichen gleichzeitig durchführen. In einer Ausführungsform können die von den Prozessanlagen 105a, 105b bereitgestellten Überwachungsdaten angewendet werden, um eines oder mehrere der Fehlermodelle 180a 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 Fehlermodell 180a bis n für einen anderen Prozessrezeptschritt repräsentativ ist, der von den Prozessanlagen 105 ausgeführt wird, dann kann das Fehlererfassungsmodul 165 das geeignete Fehlermodell 180 für einen gegebenen Rezeptschritt anwenden, um zu bestimmen, ob ein Fehler in diesem Rezeptschritt aufgetreten ist. In einer Ausführungsform können in dem Fehlererfassungsmodul 165 unterschiedliche Fehlermo delle 180 für unterschiedliche Prozessanlagen 105 angewendet werden, abhängig davon, welche Prozessschritte von den Prozessanlagen 105 ausgeführt werden und welche entsprechende Fehlermodelle 180 zum Erfassen von Fehler in diesen Schritten verfügbar sind.
Obwohl das Verfahren aus 2 im Zusammenhang mit zwei Prozessanlagen 105a, 105b beschrieben ist, sollte beachtet werden, dass das Verfahren aus 2 auf mehr als zwei Prozessanlagen erweitert werden kann. Sobald die Fehlermodelle 180 erzeugt sind, die repräsentativ für den Betrieb von mehr als zwei Prozessanlagen 105 sind, können die Aktionen, die in dem Verfahren aus 2 beschrieben sind, so erweitert werden, um Fehler in den Prozessanlagen 105 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. -modelle 180 sich über die mehreren Prozessanlagen 105 erstrecken. D. h. das bzw. die Fehlermodell bzw. -modelle 180 gilt gemeinsam für mehrere der Prozessanlagen 105. Das bzw. die gemeinsamen Fehlermodell bzw. -modelle 180 können im Wesentlichen gleichzeitig von dem Fehlererfassungsmodul 165 angewendet werden, um Fehler in einer oder mehreren der Prozessanlagen 105 zu erkennen. Die Verwendung gemeinsamer Fehlermodelle 180, die für den Betrieb mehrerer Prozessanlagen 105 repräsentativ sind, führt zu einer Ersparnis an Zeit und Hardwareressourcen (beispielsweise Speicherplatz). Hardwareressourcen können eingespart werden, indem gemeinsame und damit weniger Fehlermodelle 180 für die Fehlererfassung in einem Fertigungssystem 100, das mehrere Prozessanlagen 105 aufweist, eingesetzt werden. Des weiteren bedeutet weniger Fehlermodelle 180, 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 (siehe 1) 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 Speichereinheit 170 (siehe 1), 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

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.