DE112006002918T5 - Produktbezogene Rückkopplung für Prozesssteuerung - Google Patents
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Abstract
Verfahren
mit:
Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen;
Empfangen eines Parameters des Endes einer Prozesslinie (EOL), der das erste Werkstück betrifft;
in Korrelation setzen des 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 EOL-Parameters und der Messdaten.
Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen;
Empfangen eines Parameters des Endes einer Prozesslinie (EOL), der das erste Werkstück betrifft;
in Korrelation setzen des 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 EOL-Parameters 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.
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1 zeigt eine typische Halbleiterscheibe105 . Die Halbleiterscheibe105 enthält typischerweise eine Vielzahl individueller Halbleiterchips103 , die in einem Gitter150 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 Chips103 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 Halbleiterscheiben105 herzustellen ist (Block210 ). Dies führt zu einem Schritt des Bestimmens von Prozesssteuerungsparametern zum Bearbeiten eines Stapels bzw. einer Gruppe aus Halbleiterscheiben105 . 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 Halbleiterscheiben105 auszuführen (Block220 ). 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 (Block240 ). 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, um eine Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung auszuführen. Es werden Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen, erhalten. Es wird ein Parameter des Endes der Prozesslinie bzw. ein Prozesslinienendparameter, der das erste Werkstück betrifft, erhalten. Der Prozesslinienendparameter ist mit den Messdaten korreliert. Es wird eine Prozesssteuerung, die mit einer Reihe von Prozessen, die an einem zweiten Werkstück auszuführen sind, auf der Grundlage der Korrelation eingestellt.
- In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um eine Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung auszuführen. Es wird ein erster Prozess an einem ersten Werkstück ausgeführt. Messdaten, die den ersten Prozess des Werkstücks betreffen, werden erhalten. Es wird ein Prozesslinienendparameter, der das erste Werkstück betrifft, empfangen. Der Prozesslinienendparameter ist mit den Messdaten in Korrelation. Es wird ein Prozesslinienendparameter, der ein zweites Werkstück betrifft, modelliert. Das Modellieren des Prozesslinienendparameters beruht auf der Korrelation des Prozesslinienendparameters und der Messdaten. Der erste Prozess und ein zweiter Prozess, die an einem zweiten Werkstück auszuführen sind, werden auf der Grundlage des Modellierens des Prozesslinienendparameters eingestellt.
- In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um eine Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung auszuführen. Es wird ein erster Pro zess an einem ersten Werkstück ausgeführt. Messdaten, die den ersten Prozess an dem Werkstück betreffen, werden empfangen. Es wird ein Prozesslinienendparameter, der mit dem ersten Werkstück in Beziehung steht, erhalten. Der Prozesslinienendparameter ist mit den Messdaten korreliert. Es wird ein Prozesslinienendparameter, der ein zweites Werkstück betrifft, modelliert. Das Modellieren des Prozesslinienendparameters beruht auf der Korrelation des Prozesslinienendparameters und der Messdaten. Der erste Prozess und ein zweiter Prozess, die an einem zweiten Werkstück auszuführen sind, werden auf der Grundlage des Modellierens des Prozesslinienendparameters eingestellt.
- In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um eine Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung auszuführen. Es werden Messdaten, die ein Werkstück betreffen, empfangen. Es werden Daten, die einen vorhergesagten Prozesslinienendparameter betreffen, der sich auf das Werkstück bezieht, erhalten. Der vorhergesagte Prozesslinienendparameter ist mit den Messdaten korreliert. Es werden eine Reihe von verbleibenden Prozessen, die an dem Werkstück auszuführen sind, auf der Grundlage der Korrelation eingestellt.
- In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um eine Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung auszuführen. Es werden Messdaten, die ein Werkstück betreffen, erhalten. Daten, die einen vorhergesagten Prozesslinienendparameter betreffen, der sich auf ein Werkstück bezieht, werden erhalten. Es werden Daten, die einen externen Faktor betreffen, der mit der Bearbeitung des Werkstückes in Verbindung steht, empfangen. Es werden Daten, die einen internen Faktor betreffen, der mit der Bearbeitung des Werkstücks in Beziehung steht, erhalten. Der vorhergesagte Prozesslinienendparameter ist mit den Messdaten, dem externen Faktor oder dem internen Faktor korreliert. Es werden mehrere verbleibende Prozesse, die an dem Werkstück auszuführen sind, auf der Grundlage der Korrelation eingestellt.
- In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, um eine Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung auszuführen. Das System der vorliegenden Erfindung umfasst ein Werkstück und eine erste Steuerung. Die erste Steuerung ist ausgebildet, einen Prozesslinienendparameter, der mit dem Werkstück in Beziehung steht, mit Messdaten, die das Werkstück betreffen, zu korrelieren und Rückkopplungsdaten für das Einstellen mehrerer Prozessschritte bereitzustellen. Das System umfasst ferner eine zweite Steuerung, um das Einstellen der Prozessschritte auszuführen. Das System umfasst ferner eine Prozessanlage, die funktionsmäßig mit der zweiten Steuerung verbunden ist. Die Prozessanlage ist ausgebildet, das Werkstück zu bearbeiten.
- In einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine computerlesbare Programmspeichereinrichtung bereitgestellt, die darin Befehle enthält, um eine Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung auszuführen. Die computerlesbare Programmspeichereinrichtung ist mit Befehlen versehen, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, ein Verfahren ausführen wird, das umfasst: Erhalten von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen; Empfangen eines Prozesslinienendparameters, der das erste Werkstück betrifft; Korrelieren des Prozesslinienendparameters mit den Messdaten; und Einstellen einer Prozesssteuerung, die mit mehreren Prozessen verknüpft ist, die an einem zweiten Werkstück auszuführen sind, auf der Grundlage der Korrelation.
- 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 aus3 gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
5 eine Blockansicht eines Rückkopplungsblocks der Produktrückkopplung zeigt, die durch das System aus3 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 in6 beschrieben ist, gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Obwohl die Erfindung diversen Modifizierungen und alternativen Formen unterliegen kann, sind dennoch spezielle Ausführungsformen hierin beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und detailliert beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Beschreibung spezieller Ausführungsformen nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die speziellen offenbarten Formen einzuschränken, sondern die Erfindung soll vielmehr alle Modifizierungen, Äquivalente und Alternativen, die innerhalb des Grundgedankens und Schutzbereichs der Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert sind, abdecken.
- Art bzw. Arten zum Ausführen der Erfindung
- Es werden nun anschauliche Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Im Interesse der Klarheit werden nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in dieser Beschreibung dargelegt. Es ist jedoch zu beachten, dass bei der Entwicklung derartiger tatsächlicher Ausführungsformen zahlreiche implementationsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die speziellen Ziele der Entwickler zu erreichen, etwa die Verträglichkeit mit systembezogenen und geschäftsbezogenen Rahmenbedingungen, die sich von einer Implementierung zur anderen unterscheiden können. Ferner ist zu beachten, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand komplex und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch eine Routinemaßnahme für den Fachmann darstellt, der im Besitz der vorliegenden Offenbarung ist.
- Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben. Diverse Strukturen, Computer, Prozessanlagen und Systeme sind in den Zeichnungen schematisch zum Zwecke der Erläuterung dargestellt, um damit die vorliegende Erfindung nicht durch Details zu verschleiern, die dem Fachmann gut bekannt sind. Dennoch sind die begleitenden Zeichnungen mit eingeschlossen, um anschauliche Beispiele der vorliegenden Erfindung zu beschreiben und zu erläutern. Die Ausdrücke und Phrasen, wie sie hierin angewendet sind, sollten so verstanden werden, wie sie auch vom Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden. Es soll keine spezielle Definition eines Begriffes oder einer Phrase beabsichtigt sein, d. h. eine Definition, die sich von der üblichen und gewöhnlichen Bedeutung, wie sie vom Fachmann verstanden wird, unterscheidet, wenn der Begriff oder die Phrase hierin konsistent Verwendung findet. Wenn ein Begriff oder eine Phrase eine spezielle Bedeutung haben soll, d. h. eine Bedeutung, die sich von der Bedeutung unterscheidet, wie sie vom Fachmann verstanden wird, wird eine derartige spezielle Definition explizit in der Beschreibung in einer definierenden Weise angegeben, die direkt und eindeutig die spezielle Definition für den Begriff oder die Phrase angibt.
- Teile der Erfindung und der entsprechenden detaillierten Beschreibung sind in Begriffen von Software oder Algorithmen und symbolischen Repräsentationen von Operationen an Datenbits innerhalb eines Computerspeichers angegeben. Diese Beschreibungen und Darstellung sind jene, wie sie der Fachmann effizient einsetzt, um den Inhalt seiner Arbeit anderen Fachleuten zu vermitteln. Ein Algorithmus ist im hierin verwendeten Sinne und im allgemein verwendeten Sinne als eine selbstkonsistente Sequenz aus Schritten zu verstehen, die zu einem gewünschten Ergebnis führen. Diese Schritte sind jene, wie sie für die physikalischen Änderungen von physikalischen Größen erforderlich sind. Für gewöhnlich, obwohl dies nicht notwenig ist, nehmen diese Größen die Form optischer, elektrischer oder magnetischer Signale an, die man speichern, übertragen, kombinieren, vergleichen oder anderweitig manipulieren kann. Es hat sich ggf. als günstig erwiesen, hauptsächlich im Hinblick auf die allgemeine Verwendung, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Terme, Nummern, oder dergleichen zu bezeichnen.
- Es sollte jedoch beachtet werden, dass all diese und ähnliche Begriffe mit den geeigneten physikalischen Größen verknüpft sind und lediglich bequeme Benennungen dieser Größen sind. Sofern dies nicht anderweitig angegeben ist oder dies aus der Erläuterung deutlich hervorgeht, bezeichnen Begriffe etwa wie „bearbeiten" oder „berechnen" oder „ausrechnen" oder „bestimmen" oder „darstellen" oder dergleichen die Aktivität und Prozesse eines Computersystems oder einer ähnlichen elektronischen Recheneinrichtung, die Daten, die als physikalische, elektronische Größen innerhalb der Register des Computersystems und des Speichers dargestellt sind, manipuliert und in andere Daten umwandelt, die in ähnlicher Weise als physikalische Größen innerhalb der Computersystemspeicher oder Register oder derartige Informationsspeicher, Übertragungseinrichtungen oder Anzeigeeinrichtungen dargestellt sind.
- 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 Fertigungsdaten 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.
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3 zeigt eine Blockdiagrammansicht eines Systems gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System300 umfasst eine zentrale Steuerungseinheit310 , 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 Steuerungseinheit310 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 Steuerungseinheit310 zum Ausführen der Rückkopplungskorrekturen zugeführt werden. Die zentrale Steuerungseinheit310 kann ferner ein Computersystem340 aufweisen, das ausgebildet ist, diverse Aufgaben auszuführen, etwa das Berechnen von Modifizierungen von Parameter 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 Anforderungen330 aufweisen, das diverse entscheidungserzeugende Befehle und/oder Daten, die mit diversen externen Faktoren in Verbindung stehen, bereitstellt. In einer Ausführungsform bezeichnet das externe Anforderungssystem330 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 Anforderungssystem330 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 Geschäftseinheit320 enthalten, die eine Softwareeinheit, ein Computersystem und/oder dergleichen sein kann. Die Geschäftseinheit320 kann diverse externe Marktdaten von dem externen Anforderungssystem330 empfangen. Auf der Grundlage der Daten von dem externen Anforderungssystem330 kann die Geschäftseinheit320 die zentrale Steuerungseinheit310 mit Daten und/oder Anweisungen versorgen, die das Bearbeiten von Halbleiterscheiben105 betreffen. Die Geschäftseinheit320 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 Geschäftseinheit320 kann ferner diverse andere geschäftsbezogene Betrachtungsweisen, die die Bearbeitung der Halbleiterscheiben105 betreffen, mit berücksichtigen, die dem Fachmann im Besitze der vorliegenden Erfindung klar sind. Auf der Grundlage dieser berücksichtigten Daten kann die Geschäftseinheit320 einen oder mehrere geschäftsbezogene externe Faktoren bereitstellen, die durch die zentrale Steuerungseinheit310 zum Ausführen des langen Rückkopplungsprozesses berücksichtigt werden, der durch die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. - Das System
300 kann ferner eine erste Prozesseinheit360 , eine zweite Prozesseinheit370 bis zu einer n-ten Prozesseinheit380 aufweisen. Die erste bis n-te Prozesseinheit360 bis380 umfassen eine oder mehrere Prozessanlagen, eine Prozesssteuerung und/oder andere Elemente zum Ausführen der Scheibenbearbeitung. Eine detailliertere Beschreibung der ersten bis n-ten Prozesseinheiten360 bis380 erfolgt in4 im Zusammenhang mit der dazugehörigen Beschreibung. - Es sei wieder auf
3 verwiesen; das System300 umfasst ferner eine EOL-Modelliereinheit350 . Die EOL-Modelliereinheit350 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-Modelliereinheit350 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-Modelliereinheit350 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 System300 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 (bei spielsweise Geschwindigkeit, Leistungsaufnahme, Alterungstestergebnisse, etc., die die Halbleiterbauelemente betreffen). - Des weiteren kann das System
300 ferner auch eine Fertigungsdatensammeleinheit300 aufweisen. Die Fertigungsdatensammeleinheit300 ist ausgebildet, Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten, die diverse Prozessschritte betreffen, die von den ersten bis n-ten Prozesseinheiten360 bis380 ausgeführt werden, zu sammeln. Die Sammeleinheit300 kann ebenfalls diverse EOL-Parameter speichern. Die Messdatensammeleinheit300 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 Korrelationseinheit355 , die ausgebildet ist, diverse externe und/oder interne Daten in Beziehung zu setzen, um damit die zentrale Steuerungseinheit310 mit Informationen zu versorgen, die die diversen Rückkopplungsmöglichkeiten betreffen. Die Korrelationseinheit355 empfängt Daten von der EOL-Modelliereinheit350 , der Fertigungsdatensammeleinheit300 und/oder der Geschäftseinheit320 . Die Korrelationseinheit355 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 Korrelationseinheit355 können die zentrale Steuerungseinheit310 mit einer Angabe über die Art der internen Prozessbedingung(en) versorgen, die zu speziellen vorhergesagten oder tatsächlichen EOL-Produktparametern führen würden. Des weiteren kann die Korrelationseinheit355 externe Daten von der Geschäftseinheit320 erhalten, um interne und externe Daten in Korrelation zu setzen. Durch die Verwendung von Daten von der Korrelationseinheit355 ist die zentrale Steuerungseinheit310 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 System300 dargestellten Komponenten einschließlich der Geschäftseinheit320 , der Korrelationseinheit355 , der EOL-Modelliereinheit350 , der Fertigungsdatensammeleinheit300 , etc., können Hardware-Software und/oder Firmwareeinheiten aufweisen, um können aus einer Kombination davon aufgebaut sein. -
4 ist eine Blockdarstellung der Prozesseinheiten360 bis380 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Jede der Prozesseinheiten360 bis380 umfasst eine Anlagensteuerung410 , die ausgebildet ist, den Betrieb einer Prozessanlage430 und/oder eine Messanlage440 zu steuern. Die Prozessanlage430 kann eine Ätzanlage, eine Abscheideanlage, eine chemisch-mechanische Polier-(CMP) Anlage, eine Photolithographieanlage oder eine beliebige andere Anlage sein, die in der Lage ist, Halbleiterscheiben105 zu bearbeiten. Die Messanlage440 ist ausgebildet, Messdaten zu erzeugen, die mit einer bearbeiteten Halbleiterscheibe105 in Verbindung stehen. Die Messanlage440 kann eine alleinstehende Anlage sein oder diese kann in der Prozessanlage430 integriert sein. Eine Datenschnittstelle420 empfängt Daten von der zentralen Steuerungseinheit310 und/oder sendet Daten zu dieser. Die von der Datenschnittstelle420 empfangenen Daten werden verwendet, um diverse Komponenten der Prozesseinheiten360 bis380 zu steuern, wozu das Anweisen der Funktionsweise der Prozessanlage430 und der Messanlage440 gehört. - Die Anlagensteuerung
410 empfängt Daten von der zentralen Steuerungseinheit310 , die Rückkopplungssteuerungsinformation und/oder Los-Prioritätsinformation, die ein spezielles Los an Halbleiterscheiben305 , 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 Steuerungseinheit310 werden Modifizierungen von vorhergehenden Disponierplänen oder Routenführungsplänen ausgeführt. In Reaktion auf eine derartige Modifizierung führt die Anlagensteuerung410 eine Bewertung der Verfügbarkeit der Prozessanlage430 und/oder der Messanlage440 aus. In einer alternativen Ausführungsform ist die Prozesssteuerung410 außerhalb der Prozesseinheiten360 bis380 vorgesehen. In dieser Ausführungsform weist die Anlagensteuerung410 den Produktionsablauf der diversen Prozesseinheiten360 bis380 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 System300 gesammelt (Block510 ). Auf der Grundlage der Prozesssteuerungsdaten werden eine Reihe aus Prozessschritten durch das System300 ausgeführt (Block520 ). Die Reihe aus Prozessschritten des Blocks520 umfasst einen ersten Prozess522 , einen zweiten Prozess524 bis zu einem n-ten Prozess526 . Auf der Grundlage des Ausführens des ersten bis n-ten Prozesses522 bis526 wird ein im Wesentlichen fertiggestelltes Produkt bereitgestellt. Auf der Grundlage der Reihe der Prozessschritte520 kann das System300 Daten sammeln oder empfangen, die das Produktergebnis530 betreffen (Block530 ). 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 Blocks520 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 Block540 dargestellt ist. Die EOL-Modellierdaten betreffen vorhergesagte Prozesslinienendparameter, die zu jedem beliebigen Punkt während der Reihe aus Prozessschritten des Blocks520 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 Prozesses526 erfolgt. In einer alternativen Ausführungsform werden Produkttestergebnisse oder tatsächliche EOL-Parameterdaten mit Messdaten und/oder Anlagenzustandsdaten korreliert oder kombiniert, um die EOL-Modellierung des Blocks520 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 Geschäftseinheit320 , die zuvor beschrieben ist, bereitgestellt werden (Block550 ). Der Rückkopplungspfad aus5 enthält ferner einen Korrelations- und Rückkopplungsprozess (Block560 ). 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 System300 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 (Block555 ). 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 in5 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 (Block530 ), oder durch die modellierte EOL-Vorhersage gegeben ist (540 ) mit der speziellen Gateelektrodenmessung in Korrelation gesetzt werden, die durch die Fertigungsdaten des Blocks555 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/Rückkopplungsprozess560 Daten zum Einstellen mehrerer Prozesse in der Reihe aus Prozessschritten des Blocks520 bereitstellen, um damit derartige Gateelektrodenstrukturen mit einer derartigen Größe und/oder Formeigenschaft zu erhalten. Beispielsweise kann der erste Prozess522 ein Photolithographieprozess sein und der zweite Prozess524 kann ein Ätzprozess sein. Beide Prozesse (522 und524 ) 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 Blocks520 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 Blocks520 einzustellen. Anders ausgedrückt, die Daten von den Blöcken560 und510 können kombiniert werden, um eine Reihe aus Prozessschritten, die durch den Block520 beschrieben sind, zu steuern. Folglich liefert der in5 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 System300 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 System300 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 (Block620 ). Dies kann das Bereitstellen von Steuerungsdaten und/oder eines vorbestimmten 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 System300 einen Produktrückkopplungsprozess ausführen (Block630 ). Dieser Produktrückkopplungsprozess betrifft das Sammeln von tatsächlichen Daten, die ein Produkt ergebnis 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 Blocks630 erfolgt in7 und der dazugehörigen Beschreibung. Beim Ausführen des Produktrückkopplungsprozesses wird eine Reihe aus Prozessschritten auf der Grundlage der Rückkopplungsdaten eingestellt (Block640 ). 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 Block630 der6 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 System300 ausgeführt werden. Das Sammeln der Messdaten kann das Empfangen oder Sammeln von aktuellen Daten und/oder gespeicherten historischen Daten beinhalten. Das System300 kann eine EOL-Modellierung zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt in der Reihe der Prozessschritte ausführen (Block720 ). 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 Prozesseinheit360 bis380 ausgeführt werden. In einer Ausführungsform beinhaltet der im Block720 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 Block720 und dem Block760 verbindet, können die EOL-Modellierungsdaten im Wesentlichen einzeln verwendet werden, um eine Rückkopplungsprozessmodifizierung auszuführen, wie dies im (Block760 bis790 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 (Block730 ). Des weiteren kann das System300 geschäftsbezogene und/oder marktrelevante Daten sammeln, die das Produkt betreffen, das sich aus der Bearbeitung der Scheiben ergäbe (Block740 ). 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 Block520 aus5 angegeben ist), um der neuen Sachlage des Geschäftsklimas Rechnung zu tragen. Das System300 kann die EOL-Modellierungsdaten, die Produktdaten, die geschäftsbezogenen Daten und/oder die Fertigungsdaten in Korrelation setzen (Block750 ). - 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 (Block760 bis765 ). Wenn bestimmt ist, ob die Produktmodifizierung erforderlich ist, bestimmt das System300 , wie ein oder mehrere Prozesse in der Prozesskette zu modifizieren sind (Block770 ). 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 Block780 , 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 (Block790 ). Es sei wieder auf den Block770 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 (Block775 ). Beim Ausführen dieser Einstellungen wird festgelegt, ob die Prozesskette oder die Reihe aus Prozessschritten abgeschlossen ist (Block780 ). Wenn die Prozesskette abgeschlossen ist, dann ist der Rückkopplungsprozess beendet, wie dies im Block790 angegeben ist. Wenn jedoch die Prozesskette noch nicht abgeschlossen ist, dann geht der Prozess zurück zum Block710 , 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-(APO) Plattform eingerichtet werden, etwa dem Katalyst-System, das vormals von KLA Tencor, Inc. angeboten wurde. Das Katalyst-System verwendet Systemtechnologien, die verträglich sind mit der „Halbleiteranlagen und Materialien international" (SEMI) und computerintegrierter Fertigungs-(CIM) Plattform und beruht auf der fortschrittlichen Prozesssteuerungs-(APO) 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.
- Die speziellen offenbarten Ausführungsformen sind lediglich anschaulicher Natur, da die Erfindung in zahlreichen unterschiedlichen aber äquivalenten Weisen modifiziert und praktiziert werden kann, wie sich dies dem Fachmann im Besitz der vorliegenden Offenbarung erschließt. Ferner sind keine Beschränkungen im Hinblick auf Details des Aufbaus oder der hierin gezeigten Gestaltung beabsichtigt, sofern diese nicht in den nachfolgenden Patentansprüchen beschrieben sind. Es ist daher zu beachten, 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 wird der angestrebte Schutzbereich durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert.
- Zusammenfassung
- Es werden ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zum Ausführen einer Produktrückkopplung für die Prozesssteuerung bereitgestellt. Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen, werden empfangen. Ein Parameter des Endes der Prozesslinie, der das erste Werkstück betrifft, wird erhalten. Der Prozesslinienendparameter wird mit den Messdaten in Korrelation gesetzt. Es wird eine Prozesssteuerung, die mit mehreren an einem zweiten Werkstück auszuführenden Prozess verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation eingestellt.
Claims (10)
- Verfahren mit: Empfangen von Messdaten, die ein erstes Werkstück betreffen; Empfangen eines Parameters des Endes einer Prozesslinie (EOL), der das erste Werkstück betrifft; in Korrelation setzen des 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 EOL-Parameters und der Messdaten.
- Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Bearbeiten eines nachfolgenden Werkstücks umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei Empfangen der Messdaten, die das Werkstück betreffen, umfasst: Messen eines Parameters des Endes der Prozesslinie an einem Produkt, das sich aus dem Bearbeiten des ersten Werkstücks ergibt.
- 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 EOL-Parameters mit den Messdaten und den Daten, die sich auf den externen Faktor beziehen.
- Verfahren nach Anspruch 5, 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, dadurch gekennzeichnet, dass das System umfasst: ein Werkstück; eine erste Steuerung (
310 ), um einen Prozesslinienendparameter, der das Werkstück betrifft, mit Messdaten, die das Werkstück betreffen, in Korrelation zu setzen und um Rückkopplungsdaten zum Einstellen mehrerer Prozessschritte bereitzustellen; eine zweite Steuerung (410 ), um das Einstellen der Prozessschritte 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; Empfangen eines Prozesslinienendparameters, der das erste Werkstück betrifft; Korrelieren des Prozesslinienendparameters mit den Messdaten; und Einstellen einer Prozesssteuerung, die mit mehreren an einem zweiten Werkstück auszuführenden Prozessen verknüpft ist, auf der Grundlage der Korrelation des EOL-Parameters mit den Messdaten.
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