DE112006002918B4

DE112006002918B4 - Verfahren, System sowie computerlesbare Programmspeichereinrichtung für eine produktbezogene Rückkopplung für Prozesssteuerung

Info

Publication number: DE112006002918B4
Application number: DE112006002918T
Authority: DE
Inventors: Michael A. Austin Retersdorf
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2026-08-24
Also published as: CN101288163A; GB0806791D0; KR101287169B1; TWI453789B; US20100106278A1; US7974724B2; DE112006002918T5; WO2007046945A3; WO2007046945A2; GB2445503A; KR20080068857A; CN101288163B; US7657339B1; TW200721248A

Abstract

Verfahren mit:
Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen, wobei die Messdaten einen gemessenen Parameter eines Endes einer Prozesslinie für ein Produkt umfassen, das sich aus dem Bearbeiten eines ersten Werkstücks ergibt;
Modellieren eines modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie durch Korrelieren des gemessenen Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten;
in Korrelation setzen des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten; und
Einstellen einer Prozesssteuerung, die mit mehreren an einem zweiten Werkstück auszuführenden Prozessen verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie und der Messdaten.

Description

1. Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen die Halbleiterfertigung und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Rückkopplung für die Prozesssteuerung unter Anwendung eines mit dem Ende der Prozesslinie (EOL) in Beziehung stehenden Parameters.
2. Hintergrund der Erfindung
Die stürmische Technologieentwicklung in der Fertigungsindustrie hat zu vielen neuen und innovativen Fertigungsprozessen geführt. Die aktuellen Fertigungsprozesse und insbesondere die Halbleiterfertigungsprozesse erfordern eine große Anzahl wichtiger Schritte. Diese Prozessschritte sind für gewöhnlich entscheidend und erfordern daher eine Reihe von Eingaben, die im Allgemeinen fein abgestimmt sind, um eine geeignete Fertigungssteuerung zu erreichen.
Die Herstellung von Halbleiterbauelementen erfordert eine große Anzahl an diskreten Prozessschritten, um ein Halbleiterbauelement in einem Gehäuse aus einem rohen Halbleitermaterial herzustellen. Die diversen Prozesse, d. h. vom anfänglichen Wachsen des Halbleitermaterials, dem Schneiden des Halbleiterkristalls in einzelne Scheiben, den Fertigungsstufen (Ätzen, Dotieren, Ionenimplantieren, und dergleichen) bis zum Einbringen in ein Gehäuse und das abschließende Prüfen des fertiggestellten Bauelements, sind häufig so verschieden voneinander und speziell, dass die Prozesse in unterschiedlichen Fertigungsstätten ausgeführt werden, die unterschiedliche Steuerungsschemata besitzen.
Im Allgemeinen wird eine Menge an Prozessschritten an einer Gruppe aus Halbleiterscheiben ausgeführt, die manchmal auch als ein Los bezeichnet wird. Beispielsweise wird eine Prozessschicht, die aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien aufgebaut sein kann, über eine Halbleiterscheibe hinweg gebildet. Danach wird eine strukturierte Schicht aus Photolack auf der Prozessschicht unter Anwendung bekannter Photolithographietechniken gebildet. Typischerweise wird dann ein Ätzprozess an der gesamten Prozessschicht ausgeführt, wobei die strukturierte Schicht als Photolack als Maske verwendet wird. Dieser Ätz prozess führt zur Erzeugung von diversen Strukturelementen oder Objekten in der Prozessschicht. Derartige Strukturelemente können beispielsweise als eine Gateelektrodenstruktur für Transistoren verwendet werden. Häufig werden auch Grabenisolationsstrukturen über das Substrat der Halbleiterscheibe hinweg gebildet, um elektrische Bereiche über eine Halbleiterscheibe hinweg zu isolieren. Ein Beispiel einer Isolationsstruktur, die verwendbar ist, ist eine flache Grabenisolation-(STI)Struktur.
Die Fertigungsanlagen innerhalb einer Halbleiterfertigungsstätte kommunizieren typischerweise mit einer Fertigungsplattform oder einem Netzwerk aus Prozessmodulen. Jede Prozessanlage ist im Allgemeinen mit einer Anlagenschnittstelle verbunden. Die Anlagenschnittstelle ist mit einer Maschinenschnittstelle verbunden, mit der ein Fertigungsnetzwerk verbunden ist, wodurch die Kommunikation zwischen der Prozessanlage und der Fertigungsplattform möglich ist. Die Maschinenschnittstelle kann im Allgemeinen ein Teil eines fortschrittlichen Prozesssteuerungssystems (APC) sein. Das APC-System initiiert ein Steuerungsskript, das ein Softwareprogramm sein kann, das automatisch die zum Ausführen eines Fertigungsprozesses erforderlichen Daten abruft.
Die US 2003/0182252 A1 offenbart ein Verfahren zur Optimierung von Halbleiterverarbeitungsanlagen, das auf einer ermittelten Korrelation von ermittelten Parametern des Endes einer Prozesslinie und Daten von den Einrichtungen der Verarbeitungsanlagen basiert.
Die US 6 580 960 B1 offenbart ein Verfahren zur Identifizierung von Verarbeitungsprozess-Anlagen-Kombinationen, die bei der Halbleiterbauteilherstellung Fehler verursachen, wobei das Verfahren auf Listen geschätzter Verarbeitungsprozess-Anlagen-Kombinationen und der Analyse sämtlicher Paare der Listen basiert.
1 zeigt eine typische Halbleiterscheibe 105. Die Halbleiterscheibe 105 enthält typischerweise eine Vielzahl individueller Halbleiterchips 103, die in einem Gitter 150 angeordnet sind. Unter Anwendung bekannter Photolithographieprozesse und Anlagen kann eine strukturierte Schicht aus Photolack über einer oder mehreren Prozessschichten gebildet werden, die zu strukturieren sind. Als Teil des Photolithographieprozesses wird ein Belichtungsprozess typischerweise mittels eines Einzelbildbelichters an einem einzelnen oder mehreren Chips 103 gleichzeitig ausgeführt, wobei dies von der speziellen verwendeten Photomaske abhängt. Die strukturierte Photolackschicht kann dann als eine Maske während Ätzprozessen verwendet werden, die nasschemisch oder trockenchemisch an der darunter liegenden Schicht oder den Schichten aus Material ausgeführt werden, beispielsweise einer Schicht aus Polysilizium, Metall oder isolierendem Material, um das gewünschte Strukturmuster auf die darunter liegende Schicht zu übertragen. Die strukturierte Schicht aus Photolack enthält eine Vielzahl von Strukturelementen, beispielsweise linienartige bzw. leitungsartige Strukturelemente oder Strukturelemente in Form von Öffnungen, die in einer darunter liegenden Prozessschicht dupliziert werden.
2 ist ein Flussdiagrammdarstellung eines anschaulichen Prozessablaufs nach dem Stand der Technik. Ein Fertigungssystem bestimmt eine Art von Produkt, die durch Bearbeiten von Halbleiterscheiben 105 herzustellen ist (Block 210). Dies führt zu einem Schritt des Bestimmens von Prozesssteuerungsparametern zum Bearbeiten eines Stapels bzw. einer Gruppe aus Halbleiterscheiben 105. Es wird ein vorbestimmter Plan zum Bearbeiten von Scheiben festgelegt, um eine gewisse Art an Prozessergebnis zu erreichen. Auf der Grundlage des Bearbeitungsplanes weist das Fertigungssystem diverse Fabrikkomponenten an, eine Reihe von Prozessen an einer Gruppe aus Halbleiterscheiben 105 auszuführen (Block 220). Es werden eine Reihe von Steuerungsparametern zum Steuern der Bearbeitung von Scheiben vorherbestimmt und eingerichtet. Dies kann das vorherbestimmte Disponieren, Weiterleiten und Anlagensteuerungsparameter zur Steuerung des Betriebs diverser Komponenten einer Fabrik oder einer Fertigungsstätte beinhalten.
Während diverser Zeitpunkte bei der Bearbeitung der Scheiben werden Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten gesammelt (Block 230). Die Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten werden verwendet, um diverse Rückkopplungseinstellungen für einen nachfolgenden Prozessschritt auszuführen (Block 240). Die Rückkopplungsdaten und/oder die Anlagenzustandsdaten werden verwendet, um erkannte Prozessfehler durch Einstellen eines nachfolgenden Prozesses zu kompensieren. Die Rückkopplungseinstellungen werden zu diversen Zeitpunkten in dem Bearbeitungsablauf ausgeführt, wobei im Allgemeinen Rückkopplungsdaten verwendet werden, um einen speziellen nachfolgenden Prozessschritt einzustellen.
Unter den mit der aktuellen Messtechnik verknüpften Problemen ist auch die Tatsache vertreten, dass diverse externe (im Verhältnis zum Fertigungsbereich) oder interne Änderungen die vorbestimmten Bearbeitungspläne als ineffizient oder nicht mehr aktuell erscheinen lassen. Sehr häufig führen Änderungen externer Faktoren (beispielsweise geschäftsbezogener Faktoren, die nicht unmittelbar mit der Steuerung der Prozessabläufe in der Fertigungsumgebung verknüpft sind) dazu, dass das Fertigungssystem Scheiben den Vorrang gibt, die eigentlich keine Prozesspriorität mehr besitzen. Beispielsweise kann sich das Klima auf dem Markt nach einer anfänglichen Bewertung, die einen Bedarf für eine spezielle Produktart ermittelt (beispielsweise Prozessoren mit sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit) ändern, wodurch die Nachfrage nach einer zweiten Art an Prozessoren größer wird. Dies kann den anfänglichen Bearbeitungsplan weniger effizient erscheinen lassen.
Weiterhin können unerwartete Eigenschaften, die ein Produkt betreffen, das durch Ausführen einer Reihe von Prozessschritten an einer Scheibe hergestellt wird, Änderungen der Prozesse erfordern, die an anderen Scheiben ausgeführt werden. Jedoch ist die erforderliche Information, die für derartige Modifizierungen notwendig ist, ggf. nicht einfach verfügbar, solange nicht eine große Anzahl an Scheiben bearbeitet sind. Im Stand der Technik fehlt ein effizientes Verfahren, um mögliche Prozessergebnisse vorherzusagen und Modifizierungen an einer Reihe von Prozessen einzurichten, um damit mögliche Beeinträchtigungen am Ende der Produktionslinie im Produktverhalten zu reduzieren.
Ferner können interne Änderungen, etwa Änderungen des Betriebs diverser Prozessanlagen, Messanlagen, etc., ebenfalls dazu führen, dass der vorbestimmte Plan weniger optimal ist. In konventionellen Systemen werden Änderungen in Fabrikkomponenten oder externen Faktoren auf Grund des vorher bestimmten Prozessplanes, der im Allgemeinen verwendet wird, die Prozessoperationen zu steuern, nicht effizient berücksichtigt. Im Allgemeinen wird eine Entscheidung zur Herstellung einer speziellen Art an Prozessergebnis (beispielsweise eine spezielle Art an integriertem Schaltungschip (IC) häufig Monate im Voraus getroffen. Diese vorher bestimmten Pläne werden dann durch das gesamte Fertigungssystem hinweg angewendet. Mittlerweile können diverse interne oder externe Änderungen auftreten, die dazu führen, dass die vorherbestimmten Pläne nicht mehr optimal sind. Diese Änderungen können Änderungen im Hinblick auf die Nachfrage auf dem Markt und/oder andere Marktkräfte, Änderungen der Prozessbedingungen innerhalb der Fertigungsstätte oder der Fabrik und/oder Änderungen in den Geschäftszielen der Geschäftseinheit beinhalten, die die Prozesse ausführt. Trotz dieser Änderungen ist der vorher bestimmte Plan im Allgemeinen bereits in die Prozessabläufe implementiert, was zu einem Mangel an Flexibilität bei den Prozessabläufen führt.
Entwurfsingenieure haben versucht, einige dieser Probleme zu umgehen, indem eine Rückkopplung bereitgestellt wird auf der Grundlage des Produktausgangs. Jedoch berücksichtigt dieses Verfahren nicht alle zuvor beschriebenen Probleme, die auch Änderungen im Geschäftsplan und/oder interne Faktoren enthalten. Beispielsweise wird in konventionellen Systemen im Allgemeinen der gleiche Prozess eingestellt oder der nächste Prozess wird eingestellt basierend auf dem Erhalt eines Prozessrückkopplungssignals, das von einem nachgeordneten Prozess erhalten wird. Diese Einstellung ist unter Umständen nicht ausreichend, um alle Probleme zu berücksichtigen, die mit den Produktdaten am Ende der Prozesslinie verknüpft sind. Des weiteren können diverse externe Faktoren, etwa Änderungen auf dem Markt und Änderungen von Geschäftszielen nicht in effizienter Weise durch konventionelle Systeme berücksichtigt werden. Dies kann zu einer ineffizienten Reaktion auf diverse interne oder externe Faktoren führen, woraus ein Mangel an ausreichendem Reaktionsvermögen auf Geschäftsfaktoren und/oder ein Mangel an Flexibilität beim Einstellen im Hinblick auf interne Fertigungsprobleme entsteht.
Die vorliegende Erfindung richtet sich daran, ein oder mehrere der zuvor genannten Probleme zu lösen oder zumindest die Auswirkungen zu reduzieren.
Hintergrund der Erfindung
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst
Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen, wobei die Messdaten einen gemessenen Parameters eines Endes einer Prozesslinie für ein Produkt umfassen, das sich aus dem Bearbeiten eines ersten Werkstücks ergibt;
Modellieren eines modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie durch Korrelieren des gemessenen Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten;
in Korrelation setzen des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten; und
Einstellen einer Prozesssteuerung, die mit mehreren an einem zweiten Werkstück auszuführenden Prozessen verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie und der Messdaten.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zum Ausführen einer Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung bereitgestellt, das umfasst
ein Werkstück;
eine erste Steuerung, um einen gemessenen Parameter eines Endes einer Prozesslinie, der das Werkstück betrifft, mit Messdaten, die das Werkstück betreffen, in Korrelation zu setzen, um einen modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie auf der Grundlage der Korrelation zu modellieren, und um Rückkopplungsdaten zum Einstellen mehrerer Prozessschritte auf der Grundlage des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie bereitzustellen;
eine zweite Steuerung, um das Einstellen der Prozessschritte auf der Grundlage einer Korrelation des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten auszuführen; und
eine Prozessanlage, die funktionsmäßig mit der zweiten Steuerung verbunden ist, wobei die Prozessanlage das Werkstück bearbeitet.
In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine computerlesbare Programmspeichereinrichtung bereitgestellt, die mit Befehlen kodiert ist, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, ein Verfahren ausführen, das umfasst:
Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen, wobei die Messdaten einen gemessenen Parameters eines Endes einer Prozesslinie für ein Produkt umfassen, das sich aus dem Bearbeiten eines ersten Werkstücks ergibt;
Modellieren eines modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie durch Korrelieren des gemessenen Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten;
Korrelieren des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten; und
Einstellen einer Prozesssteuerung, die mit mehreren an einem zweiten Werkstück auszuführenden Prozessen verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen:
1 eine schematische Darstellung einer Halbleiterscheibe ist, die durch ein Halbleiterfertigungssystem bearbeitet wird;
2 eine Flussdiagrammdarstellung eines konventionellen Verfahrens zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben zeigt;
3 eine Blockansicht eines Systems zeigt, das eine zentrale Steuerungseinheit zum Steuern mehrer Fabrikkomponenten gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 eine detailliertere Blockdarstellung einer Prozesseinheit aus 3 gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Blockansicht eines Rückkopplungsblocks der Produktrückkopplung zeigt, die durch das System aus 3 gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird;
6 eine Flussdiagrammdarstellung von Schritten zeigt, die mit einem Verfahren gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verknüpft sind; und
7 eine detaillierte Flussdiagrammdarstellung eines Schritts zum Ausführen eines Produktrückkopplungsprozesses zeigt, der in 6 beschrieben ist, gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Art bzw. Arten zum Ausführen der Erfindung
Es gibt viele diskrete Prozesse, die bei der Halbleiterherstellung beteiligt sind. Werkstücke (beispielsweise Halbleiterscheiben 105, Halbleiterbauelemente, etc.) werden typischerweise schrittweise durch die vielen Fertigungsprozessanlagen geführt. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen das Ausführen einer Rückkopplungskorrektur mehrerer Prozessschritte in einer Prozesskette auf der Grundlage diverser interner und/oder externer Faktoren. Diverse Leistungseigenschaften am Ende der Prozesslinie werden analysiert, um die Rückkopplung, die durch die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, auszuführen. Zusätzlich werden ein oder mehrere Parameter bezüglich des Prozesslinienendes (EOL) bzw. Prozesslinienendparameter vorhergesagt oder modelliert. Der bzw. die modellierten EOL-Parameter können verwendet werden, um prozesslinieninterne Anlageneinstellungen und/oder Prozesskorrekturen auszuführen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ferner eine Korrelation von Produkttestergebnissen gegenüber prozesslinieninternen Anlagen- und/oder Prozessbedingungen oder Messergebnissen bereit. Diese Korrelation kann verwendet werden, um eine Modellierung eines EOL-Parameters auszuführen. Ferner können diverse externe Faktoren oder andere interne Faktoren beim Bestimmen der Art der Rückkopplungseinstellungen berücksichtigt werden. Der Rückkopplungseinstellprozess, der durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, kann für das Einstellen mehrerer Prozessschritte in einer Prozesskette verwendet werden. Es kann ein Modell erzeugt werden, um Ferti gungsdaten mit diversen tatsächlichen oder vorhergesagten EOL-Parametern, externen Faktoren und/oder internen Faktoren und/oder internen Faktoren in Korrelation zu setzen. Diese Korrelation wird dann verwendet, um mehrere Prozesse, die einen Prozessplan für das Erzeugen diverser Halbleiterprodukte betreffen, zu steuern. Dies führt zu einer „langen” Rückkopplungsschleife, die die Rückkopplungssteuerung mehrerer Prozessschritte beinhaltet.
3 zeigt eine Blockdiagrammansicht eines Systems gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 300 umfasst eine zentrale Steuerungseinheit 310, die ausgebildet ist, die jeweiligen Abläufe mehrerer Prozesssteuerungssegmente in einer Fabrik/Herstellungsstätte zu überblicken und zu beeinflussen. Beispielsweise umfasst eine Fabrik diverse Prozessanlagen, die durch eine oder mehrere Prozesssteuerungen gesteuert werden, die ein Teil einer Prozesssteuerungseinheit sein können.
Die zentrale Steuerungseinheit 310 ist ausgebildet, Daten und/oder Befehle von externen Quellen (d. h. von Quellen außerhalb einer Fabrik/Fertigungsstätte) sowie von internen Quellen (d. h. von Quellen innerhalb einer Fabrik/Fertigungsstätte) zu empfangen, um damit die Funktionsweise der diversen Komponenten einer Fertigungsstätte zu beeinflussen. Zu externen Quellen können gehören diverse Abteilungen einer Geschäftseinheit, die im Wesentlichen außerhalb des Fertigungsbereichs bzw. Bearbeitungsbereichs liegen, beispielsweise die Vermarktungsabteilung, die Verkaufsabteilung, etc. Zu externen Quellen können auch marktbezogene Daten, Trends, Nachfragen, etc. gehören. Zu internen Quellen können diverse Komponenten gehören, die im Wesentlichen innerhalb einer Fertigungsumgebung oder einer Prozessumgebung liegen, beispielsweise eine lokale Prozesssteuerung, eine Prozessanlage, eine Messanlage, Anlagenzustandssensoren, etc.
Die zentrale Steuerungseinheit 310 ist ausgebildet, die EOL-Information zu empfangen, die ein im Wesentlichen fertiggestelltes Produkt, das durch die Fertigungsstätte erzeugt wurde, betrifft. Die zentrale Steuerungseinheit 310 kann ferner Information empfangen, die das Modellieren einer Vorhersage von EOL-Parametern betrifft. Diverse EOL-Parameter oder andere den Prozess nachgeordnete Produktergebnisse können der zentralen Steuerungseinheit 310 zum Ausführen der Rückkopplungskorrekturen zugeführt werden. Die zentrale Steuerungseinheit 310 kann ferner ein Computersystem 340 aufweisen, das ausgebildet ist, diverse Aufgaben auszuführen, etwa das Berechnen von Modifizierungen von Parametern und das Erzeugen von Steuerungsparametern oder Aktionen in Reaktion auf diverse externe und/oder interne Daten. Dieser Steuerungsparameter oder Aktionen werden dann verwendet, um die Funktionsweise diverser Komponenten der Fabrik/Fertigungsstätte zu lenken.
Das System 300 kann ferner ein externes Anforderungssystem bzw. System für externe Anforderungen 330 aufweisen, das diverse entscheidungserzeugende Befehle und/oder Daten, die mit diversen externen Faktoren in Verbindung stehen, bereitstellt. In einer Ausführungsform bezeichnet das externe Anforderungssystem 330 eine Reihe von Einheiten, etwa Datenbanken, Softwareeinheiten, Geschäftsorganisationen, etc. die in der Lage sind, Daten bereitzustellen, die sich auf Marktentscheidungen, Produktnachfragen, Preisdaten, Markttrends, etc. beziehen. Beispielsweise kann das externe Anforderungssystem 330 Daten bereitstellen, die eine große Bedeutung für die Herstellung eines speziellen Produkts anzeigen, das wichtig ist beim Erschließen eines neuen Markts. Beispielsweise kann eine neue Art an Prozessor geringere Ausbeuten, längere Bearbeitungsdurchsatzzeiten, etc. beinhalten, kann jedoch eine Firma mit der Gelegenheit versehen, einen neuen sich entwickelnden Markt zu erschließen. Diese Überlegung kann die Art der Bearbeitung von Scheiben in einer unterschiedlichen Richtung im Vergleich zu vorhergehenden Bearbeitungsabläufen, die weniger auf die Marktdaten sensitiv waren, führen.
Das System 300 kann ferner eine Geschäftseinheit 320 enthalten, die eine Softwareeinheit, ein Computersystem und/oder dergleichen sein kann. Die Geschäftseinheit 320 kann diverse externe Marktdaten von dem externen Anforderungssystem 330 empfangen. Auf der Grundlage der Daten von dem externen Anforderungssystem 330 kann die Geschäftseinheit 320 die zentrale Steuerungseinheit 310 mit Daten und/oder Anweisungen versorgen, die das Bearbeiten von Halbleiterscheiben 105 betreffen. Die Geschäftseinheit 320 berücksichtigt beispielsweise geschäftsbezogene Aspekte, etwa Marktnachfragen, der Preis fertiggestellter Produkte, die Ausbeute, Durchlaufzeiten und/oder Risikofaktoren mit der weiteren Handhabung einer speziellen Art an Bearbeitung, etc. Die Geschäftseinheit 320 kann ferner diverse andere geschäftsbezogene Betrachtungsweisen, die die Bearbeitung der Halbleiterscheiben 105 betreffen, mit berücksichtigen, die dem Fachmann im Besitze der vorliegenden Erfindung klar sind. Auf der Grundlage dieser berücksichtigten Daten kann die Geschäftseinheit 320 einen oder mehrere geschäftsbezogene externe Faktoren bereitstellen, die durch die zentrale Steuerungseinheit 310 zum Ausführen des langen Rückkopp lungsprozesses berücksichtigt werden, der durch die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird.
Das System 300 kann ferner eine erste Prozesseinheit 360, eine zweite Prozesseinheit 370 bis zu einer n-ten Prozesseinheit 380 aufweisen. Die erste bis n-te Prozesseinheit 360 bis 380 umfassen eine oder mehrere Prozessanlagen, eine Prozesssteuerung und/oder andere Elemente zum Ausführen der Scheibenbearbeitung. Eine detailliertere Beschreibung der ersten bis n-ten Prozesseinheiten 360 bis 380 erfolgt in 4 im Zusammenhang mit der dazugehörigen Beschreibung.
Es sei wieder auf 3 verwiesen; das System 300 umfasst ferner eine EOL-Modelliereinheit 350. Die EOL-Modelliereinheit 350 ist ausgebildet, diverse Parameter zu modellieren, die das Produkt betreffen, das sich aus einer abgeschlossenen Reihe aus Prozessschritten, die an Scheiben ausgeführt werden, ergibt. Die EOL-Modelliereinheit 350 kann diverse interne und/oder externe Faktoren berücksichtigen, wenn ein potentieller EOL-Parameter modelliert wird. Beispiele für interne Faktoren können diverse Faktoren sein, die innerhalb einer Fertigungsumgebung liegen. Zu diesen internen Faktoren können, ohne einschränkend zu sein, ein Anlagenverfügbarkeitsparameter, ein Anlagenzustandsparameter, ein Anlagenausbeuteparameter, ein Durchlaufzeitparameter, ein Prozessrisikoparameter und ein Prozesskapazitäts- bzw. Volumenparameter gehören. Beispiele externer Faktoren können diverse Faktoren sein, die außerhalb einer Fertigungsumgebung liegen. Zu diesen externen Faktoren können, ohne einschränkend zu sein, gehören: eine Marktnachfrage, ein Preis eines fertiggestellten Produkts, die Ausbeute, die sich durch die Bearbeitung der Scheiben ergibt, die Durchlaufzeit und Risikofaktoren bei der Bearbeitung der Scheiben.
Ferner kann die EOL-Modelliereinheit 350 auch tatsächliche Produktausgangsergebnisse berücksichtigen, um damit die EOL-Parameter zu modellieren. Beispielsweise kann die EOL-Modelliereinheit 350 Produktergebnisdaten oder tatsächliche EOL-Parameterdaten mit Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten korrelieren oder kombinieren, um einen vorhergesagten EOL-Parameter zu erzeugen. Diese Korrelation kann das Berücksichtigen eines EOL-Parameters beinhalten, der eine spezielle Scheibe betrifft, die durch das System 300 bearbeitet wurde. Es können dann Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten, die die spezielle Scheibe betreffen, mit dem eigentlichen EOL-Parameter korreliert werden, um künftige, potentielle EOL-Parameter zu modellieren. Rückkopplungseinstellungen können auf der Grundlage des Modellierens von EOL-Parametern ausgeführt werden. Der Begriff „EOL-Parameter” bezeichnet eine Vielzahl von Produktergebnisse einschließlich der Sortenausbeuteergebnisse, die Betriebseigenschaften auf Chipebene (beispielsweise Geschwindigkeit, Leistungsaufnahme, etc.) mit einschließen. Der Begriff „EOL-Parameter” kann ferner Klassenausbeuteergebnisse betreffen, die Funktionseigenschaften von im Gehäuse befindlichen Chips betreffen, die in elektronische Produkte eingebaut sind (beispielsweise Geschwindigkeit, Leistungsaufnahme, Alterungstestergebnisse, etc., die die Halbleiterbauelemente betreffen).
Des weiteren kann das System 300 ferner auch eine Fertigungsdatensammeleinheit 300 aufweisen. Die Fertigungsdatensammeleinheit 300 ist ausgebildet, Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten, die diverse Prozessschritte betreffen, die von den ersten bis n-ten Prozesseinheiten 360 bis 380 ausgeführt werden, zu sammeln. Die Sammeleinheit 300 kann ebenfalls diverse EOL-Parameter speichern. Die Messdatensammeleinheit 300 umfasst einen Speicher, um diverse Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten zu speichern. Zu den Anlagenzustandsdaten gehören, ohne einschränkend zu sein, Druckdaten, Gasdurchflussdaten, Temperatur der Kammer einer Prozessanlage, etc.
Das System 300 umfasst ferner eine Korrelationseinheit 355, die ausgebildet ist, diverse externe und/oder interne Daten in Beziehung zu setzen, um damit die zentrale Steuerungseinheit 310 mit Informationen zu versorgen, die die diversen Rückkopplungsmöglichkeiten betreffen. Die Korrelationseinheit 355 empfängt Daten von der EOL-Modelliereinheit 350, der Fertigungsdatensammeleinheit 300 und/oder der Geschäftseinheit 320. Die Korrelationseinheit 355 ist ausgebildet, spezielle Messdaten, Anlagenzustandsdaten, EOL-Vorhersagedaten und/oder tatsächliche EOL-Parameterdaten in Korrelation zu setzen.
Des weiteren ist die Korrelationseinheit 355 auch ausgebildet, EOL-Produktergebnisse mit Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten in Korrelation zu setzen, die an den Scheiben ausgeführt wurden, von denen die EOL-Produktergebnisse gewonnen wurden. Auf der Grundlage dieser Korrelation können diverse EOL-Parameter, die nachfolgend zu bearbeitende Scheiben betreffen, modelliert werden. Daten von der Korrelationseinheit 355 können die zentrale Steuerungseinheit 310 mit einer Angabe über die Art der internen Prozessbedingung(en) versorgen, die zu speziellen vorhergesagten oder tatsachlichen EOL- Produktparametern führen würden. Des weiteren kann die Korrelationseinheit 355 externe Daten von der Geschäftseinheit 320 erhalten, um interne und externe Daten in Korrelation zu setzen. Durch die Verwendung von Daten von der Korrelationseinheit 355 ist die zentrale Steuerungseinheit 310 in der Lage, eine oder mehrere Rückkopplungskorrekturen an einem vorbestimmten Prozessplan auszuführen. Diese Korrektor kann Disponiereinstellungen oder Routenführungseinstellungen, Prozesssteuerungseinstellungen, etc. beinhalten. Derartige Einstellungen werden ausgeführt, um der neuen Sachlage, die mit den internen und/oder externen Faktoren verknüpft ist, Rechnung zu tragen. Diverse in dem System 300 dargestellten Komponenten einschließlich der Geschäftseinheit 320, der Korrelationseinheit 355, der EOL-Modelliereinheit 350, der Fertigungsdatensammeleinheit 300, etc., können Hardware-Software und/oder Firmwareeinheiten aufweisen, um können aus einer Kombination davon aufgebaut sein.
4 ist eine Blockdarstellung der Prozesseinheiten 360 bis 380 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Jede der Prozesseinheiten 360 bis 380 umfasst eine Anlagensteuerung 410, die ausgebildet ist, den Betrieb einer Prozessanlage 430 und/oder eine Messanlage 440 zu steuern. Die Prozessanlage 430 kann eine Ätzanlage, eine Abscheideanlage, eine chemisch-mechanische Polier-(CMP)Anlage, eine Photolithographieanlage oder eine beliebige andere Anlage sein, die in der Lage ist, Halbleiterscheiben 105 zu bearbeiten. Die Messanlage 440 ist ausgebildet, Messdaten zu erzeugen, die mit einer bearbeiteten Halbleiterscheibe 105 in Verbindung stehen. Die Messanlage 440 kann eine alleinstehende Anlage sein oder diese kann in der Prozessanlage 430 integriert sein. Eine Datenschnittstelle 420 empfängt Daten von der zentralen Steuerungseinheit 310 und/oder sendet Daten zu dieser. Die von der Datenschnittstelle 420 empfangenen Daten werden verwendet, um diverse Komponenten der Prozesseinheiten 360 bis 380 zu steuern, wozu das Anweisen der Funktionsweise der Prozessanlage 430 und der Messanlage 440 gehört.
Die Anlagensteuerung 410 empfängt Daten von der zentralen Steuerungseinheit 310, die Rückkopplungssteuerungsinformation und/oder Los-Prioritätsinformation, die ein spezielles Los an Halbleiterscheiben 305, die zu bearbeiten sind, betrifft. Die Rückkopplungssteuerungsinformation und/oder die Losprioritätsinformation, die ein Los aus Scheiben betrifft, kann auf einer Vielzahl interner und/oder externer Faktoren beruhen. Die Rückkopplungssteuerungsinformation kann Prozesseinstelldaten und/oder Anlageneinstelldaten sowie Disponierdaten und/oder Routenführungsdaten beinhalten. Auf der Grundlage der Daten von der zentralen Steuerungseinheit 310 werden Modifizierungen von vorhergehenden Disponierplänen oder Routenführungsplänen ausgeführt. In Reaktion auf eine derartige Modifizierung führt die Anlagensteuerung 410 eine Bewertung der Verfügbarkeit der Prozessanlage 430 und/oder der Messanlage 440 aus. In einer alternativen Ausführungsform ist die Prozesssteuerung 410 außerhalb der Prozesseinheiten 360 bis 380 vorgesehen. In dieser Ausführungsform weist die Anlagensteuerung 410 den Produktionsablauf der diversen Prozesseinheiten 360 bis 380 an.
5 ist eine Blockansicht eines langen Rückkopplungspfades gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auf der Grundlage der Produktart, die herzustellen ist, werden Prozesssteuerungsdaten, die eine Reihe von Prozessschritten betreffen, durch das System 300 gesammelt (Block 510). Auf der Grundlage der Prozesssteuerungsdaten werden eine Reihe aus Prozessschritten durch das System 300 ausgeführt (Block 520). Die Reihe aus Prozessschritten des Blocks 520 umfasst einen ersten Prozess 522, einen zweiten Prozess 524 bis zu einem n-ten Prozess 526. Auf der Grundlage des Ausführens des ersten bis n-ten Prozesses 522 bis 526 wird ein im Wesentlichen fertiggestelltes Produkt bereitgestellt. Auf der Grundlage der Reihe der Prozessschritte 520 kann das System 300 Daten sammeln oder empfangen, die das Produktergebnis 530 betreffen (Block 530). Diese Daten betreffen diverse Parameter am Ende der Prozesslinie bzw. Prozesslinienendparameter eines Produkts, das sich aus der Bearbeitung der Scheiben über die Reihe aus Prozessschritten des Blocks 520 hinweg ergibt. Diese EOL-Parameter können diverse Angaben über das Leistungsverhalten des Produkts sowie über die Arbeitsgeschwindigkeit, Zugriffszeiten, etc. enthalten.
Ferner kann selbst vor der Verfügbarkeit des tatsächlichen Produktergebnisses das System 300 EOL-Modellierdaten empfangen, wie dies durch den Block 540 dargestellt ist. Die EOL-Modellierdaten betreffen vorhergesagte Prozesslinienendparameter, die zu jedem beliebigen Punkt während der Reihe aus Prozessschritten des Blocks 520 modelliert werden können. In einer Ausführungsform sind die Werte der resultierenden vorhergesagten EOL-Parameter um so besser, je näher das Modellieren der EOL-Parameter am Ende des Prozesses 526 erfolgt. In einer alternativen Ausführungsform werden Produkttestergebnisse oder tatsächliche EOL-Parameterdaten mit Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten korreliert oder kombiniert, um die EOL-Modellierung des Blocks 520 auszuführen. In dieser Ausführungsform können Rückkopplungskorrekturen direkt auf der EOL-Modellierung beruhen.
Des weiteren kann das System 300 geschäftsbezogene Daten sammeln oder empfangen, wie sie durch die Geschäftseinheit 320, die zuvor beschrieben ist, bereitgestellt werden (Block 550). Der Rückkopplungspfad aus 5 enthält ferner einen Korrelations- und Rückkopplungsprozess (Block 560). Während des Korrelations- und Rückkopplungsprozesses (560) werden diverse Daten berücksichtigt, etwa Daten, die das Produktergebnis betreffen, EOL-Modellierdaten, geschäftsbezogene Daten und/oder dergleichen. Diese Datensätze werden in Korrelation gesetzt, um Rückkopplungsinformation für das System 300 bereitzustellen.
Der Korrelations- und Rückkopplungsprozess 560 empfängt Fertigungsdaten, beispielsweise Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten, die bearbeitete Scheibe und/oder Messanlagen, die die Scheiben bearbeitet haben, betreffen (Block 555). Die Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten können mit speziellen Eigenschaften von Strukturen (beispielsweise die Abmessungen der Gateelektrodenstrukturen) auf der bearbeiteten Scheibe in Beziehung gesetzt werden. Beispielsweise kann der in 5 gezeigte Rückkopplungspfad eine Angabe über eine spezielle Art an Geschwindigkeit eines Produkts bereitstellen, die auf den gemessenen Abmessungen von Gateelektrodenstrukturen basieren kann. Daher kann die spezielle Geschwindigkeit eines Produkts, wie sie durch die Daten angegeben ist, das mit einem Produktergebnis in Beziehung steht (Block 530), oder durch die modellierte EOL-Vorhersage gegeben ist (540) mit der speziellen Gateelektrodenmessung in Korrelation gesetzt werden, die durch die Fertigungsdaten des Blocks 555 angegeben ist. Diese Korrelation kann angeben, dass die Gateelektrodenstrukturen mit gewissen Größen oder Formen zu einer gewünschten Produktarbeitsgeschwindigkeit führen. Auf der Grundlage dieser Korrelation kann der Korrelations/Rückkopplungsprozess 560 Daten zum Einstellen mehrerer Prozesse in der Reihe aus Prozessschritten des Blocks 520 bereitstellen, um damit derartige Gateelektrodenstrukturen mit einer derartigen Größe und/oder Formeigenschaft zu erhalten. Beispielsweise kann der erste Prozess 522 ein Photolithographieprozess sein und der zweite Prozess 524 kann ein Ätzprozess sein. Beide Prozesse (522 und 524) können eingestellt werden, um Variationen im Photolithographieprozess und im Ätzprozess zu erzeugen. Diese Variationen können zur Ausbildung von Gateelektrodenstrukturen führen, die die gewünschten Messergebisse besitzen, die für die gewünschte Geschwindigkeit des Produkts sorgen. Die gewünschte Geschwindigkeit kann mit tatsächlichen Produktausgangsdaten oder der vorhergesagten Geschwindigkeit, die durch das Modellieren des EOL bereitgestellt wird, in Beziehung stehen. In ähnlicher Weise können diverse andere EOL-Eigenschaften mit diversen Fertigungsdaten, etwa einer Temperatur einer Kammer in einer speziellen Prozessanlage oder diversen Messungen kritischer Abmessungen der bearbeiteten Scheiben in Korrelation gesetzt werden. Eine derartige Korrelation kann dann verwendet werden, um die Prozesssteuerung für die Reihe aus Prozessschritten des Blocks 520 einzustellen.
Der Korrelations- und Rückkopplungsprozess kann diverse Algorithmen enthalten, die Gewichtungsfaktoren berechnen und bereitstellen für diverse Eingangsfaktoren, die als mehr oder weniger wichtig betrachtet werden abhängig von den Zielen der Fabrik/Fertigungsstätte. Der Korrelations- und Rückkopplungsprozess des Blocks 560 kann zu Daten führen, die durch die diversen Prozesssteuerungen verwendet werden, um damit Prozesssteuerungsparameter eines oder mehrerer der Reihe aus Prozessschritten des Blocks 520 einzustellen. Anders ausgedrückt, die Daten von den Blöcken 560 und 510 können kombiniert werden, um eine Reihe aus Prozessschritten, die durch den Block 520 beschrieben sind, zu steuern. Folglich liefert der in 5 gezeigte Rückkopplungsprozess einen langen Rückkopplungsprozess, der in der Lage ist, eine Reihe aus Prozessschritten auf der Grundlage diverser interner und/oder externer Faktoren einzustellen.
6 ist eine Flussdiagrammdarstellung der Schritte, die mit dem Verfahren gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Beziehung stehen. Das System 300 kann eine Entscheidung treffen, die die Art der zu erzeugenden Produkte betrifft. Diese Entscheidungen bzw. Bestimmungen können durch externe Faktoren, etwa die starke Nachfrage nach einem Produkt, das als Ergebnis diverser Prozessschritte auf eine Scheibe weggestellt wird, beeinflusst sein. Die Marktfaktoren können diverse externe Faktoren, etwa Marktnachfragen, Preise, Bearbeitungszeit, etc. mit einschließen. Das System 300 kann ferner auch diverse Fabrikbedingungen oder interne Bedingungen (beispielsweise Verfügbarkeit von speziellen Anlagen innerhalb der Fabrik/Fertigungsstätte, Zustand der diversen Prozessanlagen, Genauigkeit der Anlagen und/oder diverser anderer interner Faktoren) berücksichtigen, um die Art der herzustellenden Produkte zu bestimmen. Auf der Grundlage der herzustellenden Produktart wird die Bearbeitung der Halbleiterscheiben initiiert (Block 620). Dies kann das Bereitstellen von Steuerungsdaten und/oder eines vorbe stimmten Beareitungsplanes zum Ausführen einer Abfolge von Prozessschritten mit letztlich dem Ziel des Herstellens eines Halbleiterprodukts beinhalten. Der vorbestimmte Bearbeitungsplan kann diverse Disponierdaten, Routenführungsinformationen, Steuerungsparameter für diverse Arten von Prozessanlagen, etc. enthalten.
Beim Initiieren der Bearbeitung der Scheiben, wie dies im Block 620 beschrieben ist, kann das System 300 einen Produktrückkopplungsprozess ausführen (Block 630). Dieser Produktrückkopplungsprozess betrifft das Sammeln von tatsächlichen Daten, die ein Produktergebnis betreffen, oder das Modellieren/Vorhersagen von EOL-Parametern zu einem beliebigen Zeitpunkt in der Bearbeitungsreihe. Die tatsächlichen oder modellierten EOL-Parameter können verwendet werden, um Einstellungen an einer Reihe von Prozessschritten auszuführen, um damit das gewünschte Produktausgangsergebnis zu erhalten. Eine detailliertere Beschreibung des Produktrückkopplungsprozesses des Blocks 630 erfolgt in 7 und der dazugehörigen Beschreibung. Beim Ausführen des Produktrückkopplungsprozesses wird eine Reihe aus Prozessschritten auf der Grundlage der Rückkopplungsdaten eingestellt (Block 640). Dieser Prozess geht weiter, bis alle Prozessschritte für eine spezielle Menge aus Scheiben im Wesentlichen abgeschlossen sind. Dieser Rückkopplungsprozess kann ein kontinuierlicher Prozess sein, wobei der Produktrückkopplungsprozess weitergehen kann, um die verbleibenden Prozessschritte, die an den verbleibenden Scheiben in einer Gruppe auszuführen sind, bis alle Prozessschritte in der Prozessreihe abgeschlossen sind.
7 ist eine detailliertere Flussdiagrammdarstellung des Produktrückkopplungsprozesses, der im Block 630 der 6 beschrieben ist. Während der Ausführung der Reihe aus Prozessschritten zum Bearbeiten von Scheiben kann zu einem beliebigen Punkt in dem Prozess das Sammeln von Messdaten durch das System 300 ausgeführt werden. Das Sammeln der Messdaten kann das Empfangen oder Sammeln von aktuellen Daten und/oder gespeicherten historischen Daten beinhalten. Das System 300 kann eine EOL-Modellierung zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt in der Reihe der Prozessschritte ausführen (Block 720). Diese Modellierung kann eine Angabe über vorhergesagte EOL-Parameter bereitstellen, die von einem resultierenden Produktergebnis bei Fertigstellung der Reihe von Prozessschritten erwartet werden. Die EOL-Modellierung kann bei nahezu jedem beliebigen Punkt während des Betriebs des ersten bis n-ten Prozesseinheit 360 bis 380 ausgeführt werden. In einer Ausführungsform beinhaltet der im Block 720 beschriebene Schritt das Korrelieren eines EOL-Parameters, der eine spezielle Scheibe betrifft, mit Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten, die das Bearbeiten dieser speziellen Scheibe betreffen. Diese Korrelation kann dann verwendet werden, um eine Modellierung eines EOL-Parameters auszuführen. In einer alternativen Ausführungsform, wie dies durch die gepunktete Linie angegeben ist, die dem Block 720 und dem Block 760 verbindet, können die EOL-Modellierungsdaten im Wesentlichen einzeln verwendet werden, um eine Rückkopplungsprozessmodifizierung auszuführen, wie dies im (Block 760 bis 790 und in der dazugehörigen Beschreibung angegeben ist).
Das System 300 kann auch Produktdaten, falls diese verfügbar sind, von einem Produkt sammeln, das sich aus der Fertigstellung einer Reihe von Prozessschritten ergibt, die zumindest an einer Scheibe ausgeführt wurden (Block 730). Des weiteren kann das System 300 geschäftsbezogene und/oder marktrelevante Daten sammeln, die das Produkt betreffen, das sich aus der Bearbeitung der Scheiben ergäbe (Block 740). Beispielsweise können geschäftsbezogene Daten angeben, dass ein spezielles Produkt mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit besser vermarktet werden könnte. Als Ergebnis der geschäftsbezogenen Daten können gewisse Einstellungen an der Reihe aus Prozessschritten durchgeführt werden (wie dies im Block 520 aus 5 angegeben ist), um der neuen Sachlage des Geschäftsklimas Rechnung zu tragen. Das System 300 kann die EOL-Modellierungsdaten, die Produktdaten, die geschäftsbezogenen Daten und/oder die Fertigungsdaten in Korrelation setzen (Block 750).
Die Korrelation der im Block 750 beschriebenen Daten liefert eine Angabe über die Abhängigkeit zwischen dem gewünschten Produkt, dem tatsächlichen Produktverhalten und dem vorhergesagten Produktverhalten. Diese Korrelation kann dann verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Prozess in der Reihe aus Prozessschritten zu modifizieren ist (Block 760 bis 765). Wenn bestimmt ist, ob die Produktmodifizierung erforderlich ist, bestimmt das System 300, wie ein oder mehrere Prozesse in der Prozesskette zu modifizieren sind (Block 770). Dies kann eine Bestimmung enthalten, welcher Steuerungsparameter einer speziellen Anlage einzustellen ist. Beispielsweise können die Einstellungen die Prozesszeit eines gewissen Ätzprozesses, das Einstellen der Temperatur einer speziellen Kammer in einer Prozessanlage oder andere Einstellungen, die an einem Prozessschritt vorzunehmen sind, beinhalten.
Wenn eine Modifizierung eines Prozesses nicht erforderlich ist, wie dies im Block 765 bestimmt wird, dann geht der Prozess weiter zum Block 780, in welchem bestimmt wird, ob die Prozesskette oder eine Reihe aus Prozessschritten abgeschlossen ist. Wenn eine Reihe aus Prozessschritten abgeschlossen ist, ist der Rückkopplungsprozess beendet (Block 790). Es sei wieder auf den Block 770 verwiesen; wenn bestimmt wird, wie die Prozesskette oder die Reihe aus Prozessschritten zu modifizieren ist, wird die resultierende Information verwendet, um tatsächliche Einstellungen an der Reihe aus Prozessschritten auszuführen (Block 775). Beim Ausführen dieser Einstellungen wird festgelegt, ob die Prozesskette oder die Reihe aus Prozessschritten abgeschlossen ist (Block 780). Wenn die Prozesskette abgeschlossen ist, dann ist der Rückkopplungsprozess beendet, wie dies im Block 790 angegeben ist. Wenn jedoch die Prozesskette noch nicht abgeschlossen ist, dann geht der Prozess zurück zum Block 710, woraufhin diverse Daten gesammelt werden, wie dies zuvor angegeben ist.
Unter Anwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein robusterer Rückkopplungsprozess oder ein langer Rückkopplungspfad bereitgestellt werden, der Einstellungen mehrerer Prozesse umschließt. Die Rückkopplung sorgt für das Einstellen mehrerer Prozessschritte auf der Grundlage diverser Faktoren. Zu diesen Faktoren können Daten gehören, die mit einem fertiggestellten Produkt verknüpft sind, Daten, die sich auf einen vorhergesagten EOL-Parameter beziehen, geschäftsbezogene oder andere externe Daten und/oder tatsächliche Fertigungsdaten, die Messdaten oder Anlagenzustandsdaten enthalten. Diese diversen Datensätze werden so korreliert, dass eine Angabe bereitgestellt wird, welche Art an Messdaten oder Anlagenzustandsdaten einer gewissen Art an Produktergebnis entsprechen. Diese Information wird dann verwendet, um eine Rückkopplungskorrektur an einer Reihe aus Prozessschritten auszuführen. Somit kann durch Anwenden der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine robustere und flexiblere Prozessplanung erreicht werden, so dass effizientere Einstellungen im Hinblick auf neue Sachlachen ausgeführt werden können. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sorgen für eine flexiblere Prozesskette, um den Ablauf einer Reihe von Prozessschritten einzustellen und zu steuern.
Die in der vorliegenden Erfindung gelehrten Prinzipien können in einer fortschrittlichen Prozesssteuerungs-(APC)Plattform eingerichtet werden, etwa dem Katalyst-System, das vormals von KLA Tencor, Inc. angeboten wurde. Das Katalyst-System verwendet System technologien, die verträglich sind mit der „Halbleiteranlagen und Materialien international” (SEMI) und computerintegrierter Fertigungs-(CIM)Plattform und beruht auf der fortschrittlichen Prozesssteuerungs-(APC)Plattform. CIM-(SEMI E81-0699 – vorläufige Spezifierung für die CIM-Plattform-Domänenarchitektur) und APC-(SEMI E93-0999 – vorläufige Spezifierung für CIM-Plattform – fortschrittliche Prozesssteuerungskomponenten) Spezifikationen sind von jedermann von SEMI erhältlich. Die APC-Plattform ist eine bevorzugte Plattform, von der aus durch die vorliegende Erfindung gelehrte Steuerungsstrategie eingerichtet werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die APC-Plattform ein fabrikumspannendes Softwaresystem sein; daher können die durch die vorliegende Erfindung gelehrten Steuerungsstrategien auf nahezu beliebige Halbleiterfertigungsanlagen in der Fertigungsstätte angewendet werden. Die APC-Plattform ermöglicht ferner einen Fernzugriff und eine Fernüberwachung des Prozessverhaltens. Durch Verwenden der APC-Plattform kann die Datenspeicherung bequemer, flexibler und weniger kostenintensiv im Vergleich zu lokalen Speichermitteln durchgeführt werden. Die APC-Plattform ermöglicht anspruchsvollere Steuerungsarten, da ein hoher Grad an Flexibilität beim Schreiben der entsprechenden Software-Codierung bereitgestellt wird.
Die Anwendung der durch die vorliegende Erfindung gelehrten Steuerungsstrategie auf die APC-Plattform kann eine Anzahl von Softwarekomponenten notwendig machen. Zusätzlich zu den Komponenten innerhalb der APC-Plattform wird ein Computerskript für jede der Fertigungsanlagen, die in dem Steuerungssystem integriert sind, geschrieben. Wenn eine Halbleiterfertigungsanlage in dem Steuerungssystem in der Halbleiterfertigungsstätte initialisiert wird, ruft diese ein Skript auf, um die Aktion in Gang zu setzen, die von der Prozesssteuerung angewiesen wird, etwa die Überlagerungssteuerung. Die Steuerungsverfahren sind allgemein in diesen Skripten definiert und werden dementsprechend ausgeführt. Die Entwicklung dieser Skripten kann einen wesentlichen Teil der Entwicklung eines Steuerungssystems umfassen. Die durch die vorliegende Erfindung gelehrten Prinzipien können auch in andere Arten von Fertigungsplattformen eingerichtet werden.

Claims

Verfahren mit: Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen, wobei die Messdaten einen gemessenen Parameter eines Endes einer Prozesslinie für ein Produkt umfassen, das sich aus dem Bearbeiten eines ersten Werkstücks ergibt; Modellieren eines modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie durch Korrelieren des gemessenen Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten; in Korrelation setzen des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten; und Einstellen einer Prozesssteuerung, die mit mehreren an einem zweiten Werkstück auszuführenden Prozessen verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie und der Messdaten.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Bearbeiten eines nachfolgenden Werkstücks umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Einstellen einer Prozesssteuerung Einstellen einer Routenführung des zweiten Werkstücks umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Sammeln von Daten, die sich auf einen Faktor außerhalb einer Fertigungsumgebung beziehen; und Einstellen der Prozesssteuerung, die mit mehreren an dem zweiten Werkstück auszuführenden Prozess auf der Grundlage der Korrelation des Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten und den Daten, die sich auf den externen Faktor beziehen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei Sammeln der Daten, die sich auf den außerhalb der Fertigungsumgebung liegenden Faktor beziehen, umfasst: Sammeln eines Faktors, der sich bezieht auf: eine Marktnachfrage und/oder einen Preis eines fertiggestellten Produkts und/oder eine Ausbeute und/oder eine Durchlaufzeit und/oder einen Risikofaktor bei der Bearbeitung des ersten und des zweiten Werkstückes.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Sammeln von Daten, die einen Faktor innerhalb der Fertigungsumgebung betreffen; und Einstellen der Prozesssteuerung, die mit mehreren an dem zweiten Werkstück auszuführenden Prozessen verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation mit den Daten, die den Faktor innerhalb der Fertigungsumgebung betreffen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Sammeln von Daten, die den Faktor innerhalb der Fertigungsumgebung betreffen, umfasst: Sammeln von Daten, die sich beziehen auf: einen Anlagenverfügbarkeitsparameter und/oder einen Anlagenzustandsparameter und/oder einen potentiellen Ausbeuteparameter und/oder einen Durchlaufzeitparameter und/oder einem Prozessrisikoparameter und/oder einen Prozesskapazitätsparameter.
System zum Ausführen einer Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung, wobei das System umfasst: ein Werkstück; eine erste Steuerung (310), um einen gemessenen Parameter eines Endes einer Prozesslinie, der das Werkstück betrifft, mit Messdaten, die das Werkstück betreffen, in Korrelation zu setzen, um einen modellierten Parameter des Endes der Prozesslinie auf der Grundlage der Korrelation zu modellieren, und um Rückkopplungsdaten zum Ein stellen mehrerer Prozessschritte auf der Grundlage des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie bereitzustellen; eine zweite Steuerung (410), um das Einstellen der Prozessschritte auf der Grundlage einer Korrelation des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten auszuführen; und eine Prozessanlage (430), die funktionsmäßig mit der zweiten Steuerung verbunden ist, wobei die Prozessanlage das Werkstück bearbeitet.
Computerlesbare Programmspeichereinrichtung, die mit Befehlen kodiert ist, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, ein Verfahren ausführen, das umfasst: Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen, wobei die Messdaten einen gemessenen Parameter eines Endes einer Prozesslinie für ein Produkt umfassen, das sich aus dem Bearbeiten eines ersten Werkstücks ergibt; Modellieren eines modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie durch Korrelieren des gemessenen Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten; Korrelieren des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten; und Einstellen einer Prozesssteuerung, die mit mehreren an einem zweiten Werkstück auszuführenden Prozessen verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation des modellierten Parameters des Endes der Prozesslinie mit den Messdaten.