-
Hintergrund der Erfindung
-
1. Technisches Gebiet
-
Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen die Halbleiterherstellung und
betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Ausführen eines adaptiven Zustandsabschätzungsprozesses
auf der Grundlage von Fertigungsdaten, um Prozessschwankungen zu reduzieren.
-
2. Stand der Technik
-
Die
rasante Technologieentwicklung in der Fertigungsindustrie führte zu
vielen neuen und innovativen Fertigungsprozessen. Die gegenwärtigen Fertigungsprozesse
und insbesondere die Halbleiterfertigungsprozesse erfordern eine
große
Anzahl wichtiger Schritte. Diese Prozessschritte sind für gewöhnlich entscheidend
und erfordern daher eine Reihe von Eingangsparametern, die im Wesentlichen fein
justiert sind, um eine geeignete Fertigungssteuerung beizubehalten.
-
Die
Herstellung von Halbleiterbauelementen erfordert eine Reihe von
diskreten Prozessschritten, um ein Halbleiterbauelement in einem
Gehäuse
beginnend von einem unbearbeiteten Halbleitermaterial herzustellen.
Die diversen Prozesse, von dem anfänglichen Aufwachsen des Halbleitermaterials,
dem Schneiden des Halbleiterkristalls in einzelne Scheiben, den
Fertigungsphasen (Ätzen,
Dotieren, Ionenimplantieren oder dergleichen) bis zum Einbringen
in ein Gehäuse
und dem abschließenden
Prüfen
des fertiggestellten Bauelements sind so unterschiedlich zueinander
und spezialisiert, dass die Prozesse in unterschiedlichen Fertigungsstätten ausgeführt werden,
die unterschiedliche Steuerungsschemata enthalten.
-
Im
Allgemeinen wird eine Gruppe aus 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, auf einer Halbleiterscheibe hergestellt. Anschließend wird
eine strukturierte Schicht aus Photolack über der Prozessschicht unter
Anwendung bekannter Photolithographieverfahren hergestellt. Typischerweise
wird dann ein Ätzprozess
an der Prozessschicht unter Anwendung der strukturierten Schicht
aus Photolack als Maske ausgeführt.
Dieser Ätzprozess
führt zur
Herstellung diverser Strukturelemente oder Objekte in der Prozessschicht.
Derartige Strukturelemente können
beispielsweise als eine Gateelektrodenstruktur für Transistoren verwendet werden.
Häufig
werden ebenfalls Grabenisolationsstrukturen über das Substrat hinweg auf
der Halbleiterscheibe hergestellt, um Bereiche über die Halbleiterscheibe hinweg
elektrisch zu isolieren. Ein Beispiel einer verwendbaren Isolationsstruktur
ist eine flache Grabenisolationsstruktur (STI).
-
Die
Prozessanlagen in einer Halbleiterfertigungsstätte kommunizieren typischerweise
mit einer Fertigungsplattform oder einem Netzwerk aus Prozessmodulen.
Diese Prozessanlage ist typischerweise mit einer Anlagenschnittstelle
verbunden. Die Anlagenschnittstelle ist mit einer Maschinenschnittstelle verbunden,
mit der wiederum eine Fertigungsplattform verbunden ist, wodurch
eine Kommunikation zwischen der Prozessanlage und der Fertigungsplattform
ermöglicht
wird. Die Maschinenschnittstelle ist im Allgemeinen ein Teil eines
fortschrittlichen Prozesssteuerungs-(APC)Systems. Das APC-System initiiert
ein Steuerungsskript, das ein Softwareprogramm sein kann, das automatisch
Daten abruft, die zum Ausführen
eines speziellen Fertigungsprozesses erforderlich sind.
-
1 zeigt
eine typische Halbleiterscheibe 105. Die Halbleiterscheibe 105 enthält typischerweise
mehrere einzelne Halbleiterchipgebiete 103, die als Gitter 150 angeordnet
sind. Unter Anwendung bekannter Photolithographieprozesse und Anlagen
wird eine strukturierte Schicht aus Photolack über eine oder mehrere Prozessschichten
hinweg gebildet, die zu strukturieren sind. Als Teil des Photolithographieprozesses
wird ein Belichtungsprozess typischerweise mittels eines Einzelbildbelichters
auf einem einzelnen oder mehreren Chipgebieten 103 gleichzeitig ausgeführt, wobei
dies von der speziellen verwendeten Photomaske abhängt. Die
strukturierte Photolackschicht kann als eine Maske während der
Ausführung
von Ätzprozessen
verwendet werden, die Trockenprozesse oder nasschemische Prozesse sind,
um die darunter liegende Schicht bzw. Schichten aus Material, beispielsweise
eine Schicht aus Polysilizium, Metall oder einem isolierenden Material zum Übertragen
des gewünschten
Musters auf die darunter liegende Schicht zu strukturieren. Die
strukturierte Schicht aus Photolack ist aus mehreren Strukturelementen
aufgebaut, beispielsweise linienartigen Strukturelementen oder Strukturelementen
in Form von Öffnungen,
die in eine darunter liegende Prozessschicht zu übertragen sind.
-
Bekannte
Verarbeitungssysteme verwenden eine Zustandsabschätzungsfunktion,
um Prozesssteuerungsparameter zu bestimmen. Zustandsabschätzungsfunktionen
enthalten eine Bewertung des Leistungsverhaltens einer Steuerung,
die eine Prozessfunktion steuert. Im Allgemeinen werden Zustandsabschätzungsfunktionen
beim Bearbeiten von Scheiben und bei der Messdatennahme, die die
bearbeiteten Scheiben betreffen, ausgeführt.
-
2 zeigt
eine Flussdiagrammdarstellung eines konventionellen Prozessablaufs.
Ein Fertigungssystem bearbeitet eine Gruppe aus Halbleiterscheiben
(Block 210). Beim Bearbeiten der Scheiben werden Messdaten,
die zumindest einige der bearbeiteten Scheiben betreffen, gesammelt
(Block 220). Auf der Grundlage der Messdaten wird eine
Zustandsabschätzungsfunktion
durch das Fertigungssystem (Block 230) ausgeführt. Die
Funktion der Zustandsabschätzung
kann sich auf eine Bewertung des Leistungsverhaltens der Steuerung
beziehen, die dem Fertigungssystem zugeordnet ist. Auf der Grundlage
des Zustandsabschätzungsprozesses kann
das Fertigungssystem diverse Parameter der Steuerung (beispielsweise
eine Steuerung für
auf Basis einzelner Prozessdurchläufe) einstellen, um den Prozess
für nachfolgende
Halbleiterscheiben zu steuern (Block 240).
-
Ein
Problem, das mit konventionellen Verfahrensabläufen verknüpft ist, beinhaltet die Tatsache, dass
im Allgemeinen unterschiedliche Messdatensätze verarbeitet und in der
gleichen Weise behandelt werden, obwohl diese unterschiedliche Eigenschaften
besitzen. Ein Beispiel eines Zustandsabschätzers ist ein EWMA-Abschätzer. Im
Stand der Technik wird der EWMA-Abschätzer derart verwendet, dass
ein im Wesentlichen gleicher Gewichtungsfaktor allen eintreffenden
Daten zugeordnet wird, die verwendet werden, um die aktuelle Zustandsabschätzung eines
Prozesssystems zu bestimmen. Im Allgemeinen bieten konventionellen
Zustandsabstandsabschätzungsfunktionen
eine Zustandsabschätzung
auf der Grundlage von im Wesentlichen gleichen Gewichten, die den
Messdaten zugeordnet werden, unabhängig davon, ob spezielle Eigenschaften
mit einem speziellen Satz aus Messdaten verknüpft sind. Dies kann zu einer
fehlerhaften Bewertung der Funktionsweise der Steuerung führen.
-
Im
Stand der Technik wird die zu Grunde liegende Information, die mit
einer speziellen Gruppe aus Messdatensätzen verknüpft ist, in Betracht gezogen.
Daher sind Messdaten, die repräsentativer
für die
eigentlichen Bedingungen sind, nicht in geeigneter Weise in der
Gruppe aus Datensätzen
repräsentiert,
die zur Ausführung
einer Zustandsabschätzung verwendet
werden. Beispielsweise werden die Werte, die die Qualität der Datenanpassung
angeben, und die mit den Messdaten verknüpft sind, falls sie über einen
vordefinierten Schwellwert liegen, alle in gleicher Weise behandelt.
Wenn z. B. ein Schwellwert von 0,7 für den Gütefaktor der Datenanpassung als
Schwellwert verwendet wird, ordnet die Steuerung einem Güteergebnis
von 0,75 und einem Güteergebnis
von 0,95 das gleiche Gewicht zu. Diese technischen Details können Rückkopplungs-
oder Vorwärtskopplungskorrekturen
hervorrufen, die nicht in geeigneter Weise genau sind, wodurch eine
weitere Verringerung der Qualität
oder der Ausbeute für die
bearbeiteten Halbleiterscheiben 105 hervorgerufen wird.
-
Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Auswirkungen eines oder
mehrerer der oben erkannten Probleme zu überwinden oder zumindest zu
reduzieren.
-
Überblick über die Erfindung
-
In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt,
um eine adaptive Zustandsabschätzung
zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben auszuführen. Eine Bearbeitung eines ersten
Werkstücks
wird gesteuert, indem eine Prozesssteuerung und eine Prozessanlage
verwendet werden. Fertigungsdaten, die die Bearbeitung des ersten
Werkstücks
betreffen, werden gesammelt. Es werden Statusdaten, die die Fertigungsdaten
betreffen, ermittelt. Die Statusdaten enthalten Daten, die die Quelle
der Fertigungsdaten betreffen. Es wird ein Zustand einer Prozesssteuerung
oder einer Prozessanlage auf der Grundlage der Statusdaten und der Fertigungsdaten
bestimmt.
-
In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Ausführen
einer adaptiven Zustandsabschätzung
zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben bereitgestellt. Es werden
Fertigungsdaten, die einen an einem Werkstück ausgeführten Prozess betreffen, gesammelt.
Es werden ferner periphere Daten, die mit den Fertigungsdaten verknüpft sind,
ermittelt. Die peripheren Daten enthalten Daten, die die Quelle
der Fertigungsdaten betreffen, Daten, die das Alter der Fertigungsdaten
betreffen, Daten, die die Güte
der Datenanpassung der Fertigungsdaten betreffen, Vorhersagedaten,
die mit den Fertigungsdaten korreliert sind, Daten, die die Identifizierung
der Anlage, die zum Sammeln der Fertigungsdaten verwendet wurde,
betreffen, Daten, die die Fertigungsdaten betreffen, die mit einer
Testscheibe verknüpft
sind, Daten, die Fertigungsdaten betreffen, die mit einer Produktscheibe
verknüpft sind,
oder Daten, die die Glaubwürdigkeit
der Fertigungsdaten betreffen.
-
In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Ausführung
einer adaptiven Zustandsabschätzung
zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben bereitgestellt. Es werden
Fertigungsdaten, die den an einem ersten Werkstück ausgeführten Prozess betreffen, gesammelt.
Weiterhin werden Metadaten, die die Fertigungsdaten betreffen, gesammelt.
Die Metadaten enthalten Daten, die die Quelle der Fertigungsdaten
betreffen, Daten, die sich auf das Alter der Fertigungsdaten beziehen, Daten,
die die Güte
der Datenanpassung der Fertigungsdaten betreffen, Vorhersagedaten,
die mit den Fertigungsdaten korreliert sind, Daten, die die Identität der zum
Sammeln der Fertigungsdaten verwendeten Anlage betreffen, Daten,
die die Fertigungsdaten betreffen, die mit einer Testscheibe verknüpft sind,
Daten, die Fertigungsdaten betreffen, die mit einer Produktscheibe
verknüpft
sind, oder Daten, die die Glaubwürdigkeit
der Fertigungsdaten betreffen. Den Fertigungsdaten wird auf der
Grundlage der Metadaten eine Gewichtung zugeordnet. Zumindest ein Zustandsabschätzungsparameter
wird auf der Grundlage der Gewichtung der Fertigungsdaten eingestellt.
Es wird eine Zustandsabschätzung
einer Steuerfunktion, die zum Bearbeiten des Werkstücks verwendet
wird, auf der Grundlage des Zustandsabschätzungsparameters ausgeführt.
-
In
einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System
zum Ausführen
einer adaptiven Zustandsabschätzung
zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben bereitgestellt. Das System der
vorliegenden Erfindung umfasst eine Prozessanlage zur Bearbeitung
eines Werkstücks,
eine Messanlage zum Erzeugen von Fertigungsdaten, die das Bearbeiten
des Werkstücks
betreffen, und eine Steuerung, die funktionsmäßig mit der Prozessanlage und
der Messanlage verbunden ist. Die Steuerung ist ausgebildet, Metadaten
zu sammeln, die die Fertigungsanlage betreffen, eine Gewichtung
in den Fertigungsdaten auf der Grundlage der Metadaten zuzuordnen,
mindestens einen Zustandsabschätzungsparameter
auf der Grundlage der Gewichtung der Fertigungsdaten einzustellen
und eine Zu standsabschätzung
zumindest eines Teils des Systems auf der Grundlage des Zustandsabschätzungsparameters auszuführen.
-
In
einem weiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
bereitgerstellt, um eine adaptive Zustandsabschätzung zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben
bereitzustellen. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält eine
Einrichtung zum Steuern der Bearbeitung eines ersten Werkstücks unter
Anwendung einer Prozesssteuerung und einer Prozessanlage; eine Einrichtung
zum Sammeln von Fertigungsdaten, die die Bearbeitung des ersten
Werkstücks
betreffen; eine Einrichtung zum Sammeln von Statusdaten, die die
Fertigungsdaten betreffen, wobei die Statusdaten Daten aufweisen,
die die Quelle der Fertigungsdaten betreffen; und eine Einrichtung
zum Bestimmen eines Zustands der Prozesssteuerung und/oder der Prozessanlage auf
der Grundlage der Statusdaten und der Fertigungsdaten.
-
In
einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares
Programmspeichermittel bereitgestellt, in welchem Befehle codiert
sind, um einen adaptiven Zustandsabschätzungsprozess zur Bearbeitung
von Halbleiterscheiben auszuführen.
Das computerlesbare Programmspeichermittel weist darin codiert Befehle
auf, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, ein Verfahren ausführen, das
umfasst: Steuern einer Bearbeitung eines ersten Werkstücks unter
Anwendung einer Prozesssteuerung und einer Prozessanlage; Sammeln
von Fertigungsdaten, die die Bearbeitung des ersten Werkstücks betreffen;
Sammeln von Statusdaten, die die Fertigungsdaten betreffen, wobei
die Statusdaten Daten enthalten, die die Quelle der Fertigungsdaten
betreffen; und Bestimmen eines Zustands der Prozesssteuerung und/oder
der Prozessanlage auf der Grundlage der Statusdaten und der Fertigungsdaten.
-
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
schematisch Darstellung einer Halbleiterscheibe zeigt, die von einem
Halbleiterfertigungssystem bearbeitet wird;
-
2 eine
Flussdiagrammdarstellung eines konventionellen Verfahrens zur Bearbeitung
von Halbleiterscheiben zeigt;
-
3 eine
Blockansicht eines Systems gemäß einer
anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
4 eine
Blockdiagrammdarstellung der Anlagenzustandsdateneinheit aus 3 gemäß einer
anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
5 eine
detailliertere Darstellung der Prozessdateneinheit aus 3 gemäß einer
anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
6 eine
Blockdiagrammdarstellung eines Prozessablaufs zum Ausführen einer
Prozesssteuerungsfunktion gemäß einer
anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
7 eine
Flussdiagrammdarstellung des Verfahrens gemäß einer anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
-
8 eine
detailliertere Flussdiagrammdarstellung der Schritte zum Ausführen eines
adaptiven Zustandsabschätzungsbestimmungsprozesses zeigt.
-
Obwohl
die Erfindung diversen Modifizierungen und alternativen Formen unterliegen
kann, sind dennoch spezielle Ausführungsformen beispielhaft in den
Zeichnungen gezeigt und sind hierin detailliert beschrieben. Es
sollte jedoch beachtet werden, dass die Beschreibung spezieller
Ausführungsformen nicht
beabsichtigt, die Erfindung auf die speziellen offenbarten Formen
einzuschränken,
sondern es ist vielmehr gedacht, dass die Erfindung alle Modifizierungen, Äquivalente
und Alternativen abdecken soll, die innerhalb des Grundgedankens
und des Schutzbereichs der Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert
ist.
-
Art bzw. Arten zum Ausführen der
Erfindung
-
Im
Folgenden werden anschauliche Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben. Im Interesse der Klarheit sind nicht alle Merkmale
einer tatsächlichen
Implementierung in dieser Beschreibung dargelegt. Es ist jedoch
zu beachten, dass bei der Entwicklung einer derartigen tatsächlichen
Ausführungsform
zahlreiche implementationsspezifische Entscheidungen zu treffen
sind, um die speziellen Ziele der Entwickler zu erreichen, etwa
die Verträglichkeit mit
systembezogenen oder geschäftsinternen
Rahmenbedingungen, die sich von einer Implementierung zu einer anderen
unterscheiden können.
Des weiteren ist zu beachten, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand
komplex und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch eine Routinemaßnahme darstellt
für den
Fachmann, der im Besitze der vorliegenden Offenbarung ist.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr mit Bezug zu den begleitenden
Zeichnungen beschrieben. Diverse Strukturen, Computer, Prozessanlagen und
Systeme sind in den Zeichnungen schematisch lediglich zum Zwecke
der Erläuterung
dargestellt, um damit nicht die vorliegende Erfindung unnötig mit
Details zu verschleiern, die der Fachmann kennt. Dennoch sind die
angefügten
Zeichnungen enthalten, um anschauliche Beispiele der vorliegenden
Erfindung zu beschreiben und zu erläutern. Die Ausdrücke und Phrasen,
wie sie hierin verwendet werden, sollten so verstanden und interpretiert
werden, dass sie die Bedeutung besitzen, wie dies konsistent ist
mit dem Verständnis
dieser Ausdrücke
und Phrasen, die vom Fachmann verwendet werden. Es ist keine spezielle Definition
eines Begriffs von einer Phrase beabsichtigt, d. h. eine Definition,
die sich von der üblichen
Bedeutung, wie sie vom Fachmann verstanden wird, unterscheidet,
wenn dieser Begriff oder diese Phrase hierin konsistent Verwendung
findet. Wenn ein Begriff oder eine Phrase eine spezielle Bedeutung
haben soll, d. h. eine Bedeutung, die sich vom Verständnis des
Fachmanns unterscheidet, wird eine derartige spezielle Definition
explizit in der Beschreibung in einer definierenden Weise angegeben,
die direkt unzweideutig 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
Darstellungen von Operationen an Datenbits innerhalb eines Computerspeichers
angegeben. Diese Beschreibungen und Darstellungen sind diejenigen,
die auch vom Fachmann verwendet werden, um in effektiver Weise den
Inhalt seiner Arbeit anderen Fachleuten zu vermitteln. Ein Algorithmus
ist, wie der Begriff hierin verwendet wird und wie er auch im Allgemeinen
verwendet wird, als eine selbst konsistente Sequenz aus Schritten
zu verstehen, die zu einem gewünschten Resultat
führen.
Diese Schritte erfordern das physikalische Manipulieren physikalischer
Größen. Für gewöhnlich,
ohne dass dies jedoch erforderlich ist, nehmen diese Größen die
Form optischer, elektrischer oder magnetischer Signale an, die gespeichert, übertragen,
kombiniert, verglichen oder anderweitig bearbeitet werden können. Es
hat sich ggf. als günstig
erwiesen, insbesondere im Hinblick auf die übliche Verwendung, dieses Signale
als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Terme, Zahlen oder
dergleichen zu bezeichnen.
-
Es
sollte jedoch bedacht werden, dass alle diese und ähnliche
Begriffe den geeigneten physikalischen Größen zugeordnet sind und lediglich
bequeme Namen sind, die diesen Größen verliehen sind. Sofern
dies nicht speziell anderweitig erläutert ist, oder dies sich aus
der Erläuterung
ergibt, bezeichnen Begriffe, etwa „Bearbeiten" oder „Berechnen" oder „Kalkulieren" oder „Bestimmen" oder „Darstellen" oder dergleichen
die Aktionen und Prozesse eines Computersystems oder einer ähnlichen
elektronischen Recheneinrichtung, die Daten, die als physikalische,
elektronische Größen innerhalb
der Register und Speicher des Computersystems vorhanden sind, bearbeitet
und in andere Daten verwandelt, die in ähnlicher Weise als physikalische
Größen innerhalb der
Speicher oder Register des Computersystems oder anderer derartiger
Informationsspeicher von Übertragungs-
oder Anzeigegeräten
dargestellt sind.
-
Es
gibt viele diskrete Prozesse, die in der Halbleiterherstellung beteiligt
sind. Häufig
werden Werkstücke
(beispielsweise Halbleiterscheiben 105, Halbleiterbauelemente,
etc.) durch viele Fertigungsprozessanlagen hindurchgeführt. Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ermöglichen
eine Durchführung
einer adaptiven Zustandsabschätzfunktion.
Die Zustandsabschätzung
einer Prozesssteuerung kann so ausgeführt werden, dass den Fertigungsdaten
ein ungleiches oder variierendes Gewicht zugewiesen wird. Die ungleiche
Gewichtung entspricht speziellen Eigenschaften, die mit den Fertigungsdaten
verknüpft
sind. Beispielsweise können Messdaten
von bearbeiteten Scheiben unterschiedlich im Vergleich zu Messdaten
behandelt werden, die eine bearbeitete Testscheibe betreffen; auf
diese Weise kann Information über
die Daten verwendet werden, um eine genauere Zustandsabschätzung einer
Prozesssteuerung zu erreichen. Es können dann Einstellungen an
den nachfolgenden Prozesssteuerungsvorgängen durchgeführt werden.
-
In 3 ist
ein System 300 gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine Prozesssteuerung 305 in
dem System 300 ist in der Lage, diverse Operationen, die
mehrere Prozessanlagen 310 betreffen, zu steuern. Die Prozessanlagen 310 umfassen
mehrere Kammern 325, wovon jede Scheiben bearbeiten kann.
Das System 300 umfasst ferner mehrere Messanlagen 360,
um Messdaten zu sammeln, die mit den bearbeiteten Halbleiterscheiben 105 in
Beziehung stehen.
-
Das
System 300 umfasst ferner eine Datenbankeinheit 340.
Die Datenbankeinheit 340 ist vorgesehen, um mehrere Datentypen,
etwa fertigungsbezogene Daten, Daten, die mit Betrieb des Systems 300 verknüpft sind
(beispielsweise mit dem Status der Prozessanlage 310, dem
Status von Halbleiterscheiben 105, etc.), Informationen
betreffend die fertigungsbezogenen Daten (beispielsweise Informationsglaubwürdigkeit/Quelle
etc.) zu speichern. Die Datenbankeinheit 340 kann Anlagenzustandsdaten, die
mehrere Prozessdurchläufe
betreffen, die von der Prozessanlage 310 ausgeführt werden,
speichern. Die Datenbankeinheit 340 umfasst einen Datenbankdienstleistungsrechner
bzw. Server 342, um Anlagenzustandsdaten und/oder andere
Fertigungsdaten, die mit der Bearbeitung von Scheiben in Verbindung
stehen, in einer Datenbankspeichereinheit 345 zu speichern.
-
Das
System 300 umfasst ferner eine Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320,
um Anlagenzustandsdaten zu sammeln. Die Anlagenzustandsdaten können Druckdaten,
Temperaturdaten, Feuchtigkeitsdaten, Gasdurchflussdaten, diverse
elektrische Daten, Daten über
den Grad der Ausgasung und andere Datenarten, die die Funktion der
Prozessanlage 310 betreffen, beinhalten. Zu beispielhaften
Anlagenzustandsdaten für
eine Ätzanlage
gehören
der Gasdurchfluss, der Kammerdruck, die Kammertemperatur, die Spannung,
die reflektierte Leistung, der Heliumrückdruck, die RF-Einstellparameter,
etc. Die Anlagenzustandsdaten können
ferner Daten von außerhalb
der Prozessanlage 310 enthalten, etwa eine Umgebungstemperatur,
Feuchtigkeit, Druck, etc. Eine detailliertere Darstellung und Beschreibung
der Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320 ist in 5 und
in der dazu begleitenden Beschreibung angegeben.
-
Durch
die Verwendung der Prozesszustandseinheit 370 ist das System 300 in
der Lage, eine adaptive Zustandsabschätzung auszuführen. Auf
der Grundlage der adaptiven Zustandsabschätzungsfunktion ist das System 300 in
der Lage, Prozesskorrekturen in einer genaueren Weise zu implementieren.
Die Prozesszustandseinheit 370 ist ausgebildet, den Gewichtungsvorgang
eines Prozessabschätzers,
etwa eines EWMA-Abschätzers,
auf der Grundlage peripherer Information einzustellen, die die eigentlichen
Fertigungsdaten, die analysiert werden, betreffen. Wenn beispielsweise
Messdaten durch die Prozesszustandseinheit 370 analysiert werden,
können
auch periphere Informationen, die die Glaubwürdigkeit oder die Quelle der
Messdaten betreffen, ebenfalls analysiert werden. Beispielsweise
kann eine Bestimmung gemacht werden im Hinblick auf die Quelle der
Messdaten, beispielsweise ob diese Daten eine Testscheibe oder ob
diese Daten eine Produktscheibe betreffen. Diese Information bietet
eine Angabe über
die Glaubwürdigkeit
der Messdaten, wobei Information enthalten sein kann, die die Genauigkeit
der Daten ergänzt.
Auf der Grundlage der Bestimmung, dass die Messdaten von einer Produktscheibe
stammen, kann den Messdaten ein höheres Gewicht zugeordnet werden,
um die Zustandsabschätzung
auszuführen.
Dies kann zu einer genaueren Bewertung des Zustands einer Prozesssteuerung
führen,
da die Messdaten, die gerade analysiert werden, von einer Produktscheibe
stammen, die genauer die eigentlichen Produktionsprozessergebnisse
im Vergleich zu einer Testscheibe wiedergeben.
-
Andere
periphere Daten oder Statusdaten, die die gerade zu analysierenden
Fertigungsdaten betreffen, können
die Bestimmung des Alters der Messdaten, die Güte der Datenanpassung und/oder die
Gleichung, die zum Erzeugen der Fertigungsdaten, die gerade analysiert
werden, verwendet werden, Vorhersagedaten, die mit den Fertigungsdaten korreliert
sind, etc. enthalten. Diese periphere Informationen, die die eigentlichen
zu analysierenden Daten betreffen, bieten eine Einsicht bezüglich des Werts
der Fertigungsdaten, was dann von der Prozesszustandseinheit 370 verwendet
werden kann, um einen Gewichtungsfaktor zum Bestimmen der Zustandsabschätzung anzuwenden.
Die peripheren Daten können
ferner Metadaten aufweisen, wobei die Metadaten im Allgemeinen Information
betreffen, die mit den Fertigungsdaten in Beziehung steht.
-
Diverse
Elemente des Systems 300, etwa die Prozesssteuerung 305,
die Prozesszustandseinheit 370, etc., können durch Software-, Hardware- oder
Firmware-Einheiten, die autarke Einheiten repräsentieren oder die in ein Computersystem
integriert sind, das mit dem System 300 verbunden ist, sein.
Des weiteren können
die durch die in 3 dargestellten Blöcke repräsentierten
diversen Komponenten miteinander über eine Systemkommunikationsleitung 315 kommunizieren.
Die Systemkommunikationsleitung 315 kann eine oder mehrere
Computerbusverbindungen, eine oder mehrere spezielle Hardware- Kommunikationsverbindungen,
eine oder mehrere Telefonsystemkommunikationsverbindungen, eine
oder mehrere drahtlose Kommunikationsverbindungen und/oder andere
Kommunikationsverbindungen repräsentieren,
die vom Fachmann im Besitze der vorliegenden Offenbarung eingerichtet
werden können.
-
4 ist
eine detailliertere Blockdiagrammdarstellung der Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320,
die in 3 vorgesehen ist. Die Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320 umfasst
beliebige unterschiedliche Arten von Sensoren, etwa einen Drucksensor 410,
einen Temperatursensor 420, einen Feuchtigkeitssensor 430,
einen Gasdurchflussratensensor 440 und einen elektrischen
Sensor 450, etc. In einer alternativen Ausführungsform
umfasst die Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320 in-situ-Sensoren
bzw. integrierte Sensoren, die in die Prozessanlage 310 integriert
sind. Der Drucksensor 410 ist in der Lage, den Druck innerhalb
der Prozessanlage 310 zu erfassen. Der Tempertursensor 420 ist ausgebildet,
die Temperatur an diversen Stellen in der Prozessanlage 310 zu
erfassen. Der Feuchtigkeitssensor 430 ist ausgebildet,
die relative Feuchtigkeit an diversen Bereichen in der Prozessanlage 310 oder
in der Umgebung zu erfassen. Der Gasdurchflussratensensor 440 umfasst
mehrere Durchflussratensensoren, die geeignet sind, die Durchflussrate von
mehreren Prozessgasen, die während
der Bearbeitung der Halbleiterscheiben 105 eingesetzt werden,
zu erfassen. Beispielsweise umfasst der Gasdurchflussratensensor 440 Sensoren,
die die Durchflussrate von Gasen, etwa von NH3,
SiH4, N2, N2O, und/oder anderer Prozessgase erfassen
können.
-
In
einer Ausführungsform
ist der elektrische Sensor 450 ausgebildet, mehrere elektrische
Parameter, etwa den Strom, der einer in einem Photolithographieprozess
verwendeten Leuchte zugeführt
wird, zu erfassen. Die Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320 umfasst
ferner andere Sensoren, die ausgebildet sind, eine Vielzahl von
Fertigungsvariablen zu erfassen, die dem Fachmann im Besitze der
vorliegenden Offenbarung bekannt sind. Die Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320 umfasst
ferner eine Anlagenzustandssensordatenschnittstelle 460.
Die Anlagenzustandssensordatenschnittstelle 460 empfängt Sensordaten
von den diversen Sensoren, die in der Prozessanlage 310 enthalten
oder damit verbunden sind und/oder mit der Anlagenzustandsdatensensoreinheit 320 verknüpft sind
und die Schnittstelle sendet die Daten zu der Prozesssteuerung 305.
-
5 zeigt
eine detailliere Blockdiagrammansicht der Prozesszustandseinheit 370 aus 3 gemäß einer
anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Prozesszustandseinheit 370 empfängt Fertigungsdaten,
die die Scheibenbearbeitung betreffen. Die Fertigungsdaten können, ohne
einschränkend
zu sein, Messdaten, Anlagenzustandsdaten, Verhaltensdaten, die das
Leistungsverhalten von Schaltungen von Prozessscheiben betreffen,
elektrische Scheibentestdaten (WET), Vorhersagedaten, etc. enthalten.
-
Die
Prozesszustandseinheit 370 umfasst eine Fertigungsdatenverarbeitungseinheit 510.
Die Fertigungsdatenverarbeitungseinheit 510 ist ausgebildet,
die diversen Fertigungsdaten, die die Prozesszustandseinheit 370 empfängt, zu
verarbeiten und zu verwalten. Die Prozesszustandseinheit 370 umfasst ferner
eine periphere Dateneinheit 520. Die periphere Dateneinheit 520 ist
ausgebildet, diverse periphere oder verknüpfte Daten, die mit den speziellen
Fertigungsdaten, die durch die Prozesszustandseinheit 370 empfangen
werden, in Beziehung stehen, zu entschlüsseln. Beispielsweise können die
empfangenen Messdaten auch die Quelle der Messdaten und/oder andere
den Kontext definierende Daten enthalten. Beispielsweise können die
peripheren Daten Information darüber
enthalten, ob die Messdaten sich auf eine Testscheibe oder auf eine
Produktscheibe beziehen.
-
Andere
Arten von peripheren Daten können ebenfalls
durch die Prozesszustandseinheit 370 empfangen werden.
Beispielsweise können
die Anlagenzustandsdaten von Information begleitet sein, die die
spezielle Anlage oder eine spezielle Kammer innerhalb der Prozessanlage 310,
die mit den Anlagenzustandsdaten verknüpft ist, betreffen. Beispielsweise
kann die periphere Dateneinheit 270 angeben, dass die Anlagenzustandsdaten
sich auf eine Prozessanlage 310 mit hohem Durchsatz beziehen,
in der eine große
Anzahl an Scheiben bearbeitet werden. Diese Information im Hinblick
auf die relativ höhere
Glaubwürdigkeit
bzw. Vertrauenswürdigkeit
der Anlagenzustandsdaten kann verwendet werden, um den Anlagenzustandsdaten
ein größeres Gewicht
zu verleihen, wenn eine Zustandsabschätzung erfolgt. In einer Ausführungsform
sind die peripheren Daten ein Teil des vollständigen Datenstromes. In einer
alternativen Ausführungsform
werden jedoch die peripheren Daten separat durch die Prozesszustandseinheit 370 empfangen.
-
Die
Fertigungsdatenverarbeitungseinheit 510 und die periphere
Dateneinheit 520 stellen Daten für eine Korrelationseinheit 530 bereit.
Die Korrelationseinheit 530 ist ausgebildet, die diversen
Fertigungsdaten und die dazugehörigen
peripheren Daten für
eine weitere A nalyse zu korrelieren, aufzubereiten und/oder zu verwalten.
Daher können
periphere Daten, die die Quelle der Messdaten bezeichnen, beispielsweise
mit den eigentlichen Messdaten korreliert werden, bevor diese für die Zustandsabschätzungsanalyse
verwendet werden.
-
Die
Prozesszustandseinheit 370 umfasst ferner eine Abschätzungsparametereinheit 540.
Die Abschätzungsparametereinheit 540 empfängt die
korrelierten peripheren Daten/Fertigungsdaten. Die Abschätzungsparametereinheit 540 ist
ausgebildet, Änderungen
zu bewerten und/oder zu berechnen, die an einem oder mehreren Parametern
vorgenommen wurden, die zum Ausführen
der Zustandsabschätzungsfunktion
verwendet werden. Beispielsweise kann der „Vergesslichkeitsfaktor" in einem EWMA-Zustandsabschätzer durch
die Abschätzungsparametereinheit 540 bestimmt
werden. Auf der Grundlage der Einstellungen der Zustandsabschätzungsparameter
ist die Zustandsabschätzungseinheit 550 ausgebildet,
diverse Algorithmen auszuführen
und diverse Berechnungen durchzuführen, um die eine Bearbeitungsfunktion
betreffende Zustandsabschätzung
zu bestimmen.
-
Ein
Beispiel der Zustandsabschätzereinheit ist
ein EWMA-Abschätzer.
Die Prozesszustandseinheit 370 ist ausgebildet, die Gewichtung
spezieller Parameter auf der Grundlage der Glaubwürdigkeit und/oder
der peripheren Eigenschaften der zu analysierenden Fertigungsdaten
zu modifizieren. Selbst wenn die Genauigkeit der Messdaten daher
als beispielsweise hoch erachtet wird, und wenn dennoch die peripheren
Daten anzeigen, dass die Messdatenquelle nicht so vertrauenswürdig ist,
da die Daten auf einer Testscheibe beruhen, kann die Gewichtung,
die mit dem Parameter verknüpft
ist, der den Messdaten entspricht, in einer adaptiven Weise reduziert
werden, wenn der Zustandsabschätzungsprozess
ausgeführt
wird. Die peripheren Daten enthalten diverse Informationen, etwa
die Quelle der Daten, die Art der Scheibe, von der diese gewonnenen
werden, das Alter der Daten, die Güte der Datenanpassung, die
mit den Daten verknüpft
ist, die Vorhersage eines endgültigen
Produkts auf der Grundlage des aktuellen Zustands einer Halbleiterscheibe,
etc. Das Alter der Daten kann bestimmt werden, indem das Alter der Daten
mit einer vorbestimmten Zeitdauer verglichen wird, um zu bestimmen,
ob das Alter einen Schwellwert übersteigt.
Auf der Grundlage der peripheren Daten und deren Vertrauenswürdigkeit
wird eine adaptive Zustandsabschätzung
ausgeführt,
um den abgeschätzten
Zustand eines Prozesses zu bestimmen.
-
6 zeigt
eine Flussdiagrammdarstellung eines Prozessablaufs zur Ausführung eines
adaptiven Zustandsabschätzungsprozesses
gemäß einer anschaulichen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Es werden ein oder mehrere Halbleiterscheiben
durch das System 300 bearbeitet (Block 610). Beim
Durchführen
der Prozesse werden Messdaten, die den Prozess betreffen, gewonnen
(Block 620). Die Fertigungsdaten können diverse Arten von Daten
enthalten, etwa Messdaten, die einen Teil oder das gesamte Prozessergebnis
betreffen, Anlagenzustandsdaten, Leistungsverhalten der Scheiben,
elektrische Scheibentestdaten, Vorhersage des Leistungsverhaltens
der Prozessscheibe, etc. Beim Gewinnen der Fertigungsdaten können Rückkopplungsdaten
verwendet werden, um die peripheren Daten zu bewerten (d. h. die
Informationsglaubwürdigkeit) der
Fertigungsdaten. Dies kann diverse Aspekte der Umstände beinhalten,
unter denen die Fertigungsdaten gewonnen wurden, etwa die spezielle
Anlage und die Geschichte der Anlage, die mit den Anlagenzustandsdaten
verknüpft
ist, die Art der Scheibe, von der die Messdaten gewonnen wurden,
die Vorhersage des Leistungsverhaltens der Prozessscheiben, die
Verzögerung
beim Gewinnen der Fertigungsdaten, etc.
-
Beim
Bewerten der Informationsglaubwürdigkeit
führt das
System 300 eine Einstellung eines oder mehrerer Abschätzerparameter
aus (Block 640). Die modifizierten Abschätzerparameter
können dann
verwendet werden, um eine Zustandsabschätzung auszuführen (Block 650).
Der Zustandsabschätzungsprozess
wendet die modifizierten Abschätzerparameter
sowie die Fertigungsdaten selbst an, um eine Zustandsabschätzung auszuführen. Des weiteren
kann der Zustandsabschätzungsprozess das
Analysieren von Vorwärtskopplungsdaten
von diversen Prozessoperationen beinhalten.
-
Unter
Anwendung des bzw. der modifizierten Abschätzerparameter(s) kann der Zustandsabschätzungsprozess
in effizienter Weise die Gewichtung der Fertigungsdaten einstellen,
die an den Zustandsabschätzungsprozess übergeben
werden. Auf der Grundlage dieser Gewichtung wird eine adaptive Einstellung
der Zustandsabschätzung
auf der Grundlage der Umstände
und/oder des Zusammenhangs der Fertigungsdaten ausgeführt. Ein
Beispiel der adaptiven Einstellungen der abgeschätzten Parameter zur Ausführung des
Zustandsabschätzungsprozesses beinhaltet
das Bestimmen, ob eine Abscheidedicke in einem Abscheideprozess
einer Testscheibe oder einer Produktscheibe ermittelt wurde. Die
Abscheidedicke, die auf der Produktscheibe gemessen wird, ist signifikanter
für die
tatsächlichen
Prozessergebnisse und kann daher stärker gewichtet werden im Vergleich
zu Daten von der Testscheibe. Wenn daher der Zustandsabschätzer die
Abscheiderate für
die Produktscheiben aktualisiert, beeinflusst die Topologie der
Produktscheibe die Abscheiderate starker im Vergleich zu der Testscheibe,
die einen geringeren Anteil an Topologie enthalten kann. Daher kann
eine genauere Prozesseinstellung auf der Grundlage des adaptiven
Zustandsabschätzungsprozesses,
der durch Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, erreicht werden.
-
Ein
weiteres Beispiel des adaptiven Zustandsabschätzungsprozesses beinhaltet
eine Analyse einer Scheibe als Folge eines chemisch-mechanischen
Polierprozesses (CMP). Die Anlagenrate für Rückgabe blanker Scheiben (BWRR)
kann durch ein spezielles Scheibenmuster beeinflusst sein, das schließlich die
endgültige
Schichtdicke beeinflusst. Daher wird die BWRR im Allgemeinen so
kalibriert, dass eine genaue Korrektur von Schichtdickenabscheideprozessen
gewährleistet
ist. Die Anwendung von Qualitätsmessscheiben
zur Gewinnung von Daten und anschließend die Berücksichtigung
des Mustereffekts, der von einem nachfolgenden Produktionsdurchlauf
erhalten wird, führt
dazu, dass ein EWMA-Faktor noch höher bewertet wird, wodurch
eine schnellere Aktualisierung und Konvergenz der Zustandsabschätzungen
erreicht wird. Wenn weitere Scheiben bearbeitet werden, kann die
Information des Mustereffekts weniger zuverlässig werden. Als Folge davon
kann der adaptive Zustandsabschätzungsprozess
die Gewichtung, die für
die Zustandsabschätzung
angewendet wurde (beispielsweise die EMWA-Gewichtung), einstellen,
indem das Gewicht auf einen kleineren Wert eingestellt wird, um
die übermäßige Abweichung
der Abschätzung
von dem wahren Wert zu verringern. Somit kann ohne Notwendigkeit,
eine vorgeordnete Scheibe zu bearbeiten, die Steuerungsleistungsfähigkeit
des CMP-Prozesses verbessert werden, indem die adaptive Zustandsabschätzungsfunktion
angewendet wird, die durch die Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung bereitgestellt wird. Der EMWA-(exponentiell gewichteter
gleitender Durchschnitt) kann sich auf eine Statistik zur Überwachung
des Prozesses beziehen, wobei die Daten in einer Weise gemittelt
werden, so dass zunehmend weniger Gewicht den Daten verliehen wird,
die länger
zurückliegen.
-
Als
ein weiteres Beispiel sei die Rückkopplungsblockansicht,
die in 6 gezeigt ist, genannt, um abgeschätzte Parameter
auf der Grundlage einer Verzögerung
bei der Gewinnung der Messdaten einzustellen. Wenn beispielsweise
die Messdaten gewonnen werden, nachdem ein markanter oder übermäßigen Grad
an Verzögerung
nach der Bearbeitung aufgetreten ist, kann die Gewichtung des bzw.
der Abschätzerparameter,
die die Messda ten betreffen, auf der Grundlage des Alters der Messdaten
verringert werden. Somit können
die Auswirkungen der übermäßig alten
Messdaten verringert werden. Dies führt zu einer genaueren Rückkopplungs-
oder Vorwärtskopplungseinstellung
für Prozesse
auf der Grundlage der adaptiven Zustandsabschätzung.
-
In
einem noch weiteren Beispiel werden Messdaten mit einer deutlich
unterschiedlichen Güte der
Datenanpassung unterschiedlich behandelt, und die Zustandsabschätzung kann
adaptiv auf der Grundlage der Güte
der Datenanpassung gewichtet werden. Beispielsweise enthalten Messdaten
zwei Teile: die eigentlichen Messdatenwerte und die Berechnung der
Güte der
Datenanpassung, die mit den Messdaten verknüpft ist. Die Güte der Datenanpassung
kann Informationen enthalten, die die Zuverlässigkeit der Messung betreffen.
Der Zustandsabschätzerparameter
kann auf der Grundlage des Wertes der Güte der Datenanpassung, die
mit speziellen Messdaten verknüpft
ist, eingestellt werden. Während
der Bewertung der Informationsglaubwürdigkeit des Blocks 630 können beispielsweise
Fertigungsdaten anzeigen, dass die Güte der Datenanpassung einen
Wert von 0,95 besitzt. Die Einstellung des Abschätzerparameterverarbeitungsblocks 640 kann dann
für eine
Vergrößerung der
Gewichtung der Fertigungsdaten, die mit dieser Güte der Datenanpassung verknüpft sind,
sorgen. Wenn jedoch die Güte der
Datenanpassung als 0,75 bestimmt wird, kann der Abschätzerparameter
eingestellt werden, um die Gewichtung derartiger Daten zu verringern.
-
Ein
weiteres Beispiel zum Ausführen
des adaptiven Zustandsabschätzungsprozesses
beinhaltet das Analysieren eines Vorhersagefehlers, wenn eine Zustandsbewertungsanalyse
unter Anwendung spezieller Fertigungsdaten durchgeführt wird.
Wenn beispielsweise ein erster Messprozess Messdaten liefert, die
deutlich von dem anfänglich
vorhergesagten Wert abweichen, kann der Zustandsabschätzer auf eine
geringere Gewichtung derartiger Daten eingestellt werden, wodurch
die Genauigkeit des Zustandsabschätzungsprozesses erhöht wird
(Block 650). Daher können
diverse Arten von peripheren Daten ausgewertet werden, um die Glaubwürdigkeit zu
bewerten, die einem speziellen Satz an Fertigungsdaten zuzuordnen
ist. Unter Anwendung des Gewichtungsschemas kann eine genauere Einstellung
des Prozesses, der mit dem System 300 verknüpft ist,
ausgeführt
werden.
-
7 ist
eine Flussdiagrammdarstellung des Verfahrens gemäß einer anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das System 300 bearbeitet eine
Menge aus Halbleiterscheiben aus einem Scheibenstapel oder einem
Los (Block 710). Beim Bearbeiten der Scheibe kann das System 300 Fertigungsdaten
gewinnen (Block 720). Beim Gewinnen der Fertigungsdaten
können
auch periphere Daten gewonnen werden (Block 730). Die Ermittlung
der peripheren Daten kann aus einem integrierten Teil der Fertigungsdaten
erfolgen oder kann separat erfolgen.
-
Beim
Gewinnen der peripheren Daten und der zugehörigen Fertigungsdaten führt das
System 300 eine adaptive Zustandsabschätzungsbestimmung aus (Block 740).
Eine detailliertere Beschreibung des adaptiven Zustandsabschätzungsbestimmungsprozesses
ist in 8 und der dazugehörigen Beschreibung angegeben.
Beim Ausführen
des adaptiven Zustands der Abschätzungsbestimmungsprozesses
wird eine Prozesszustandsabschätzung, die
auf der Grundlage des Kontextes der Fertigungsdaten gewichtet ist,
durch das System 300 bereitgestellt. Auf der Grundlage
der neu angepassten berechneten Prozessparameter können diverse
Prozesssteuerungsparameter auf der Grundlage der Zustandsabschätzung bestimmt
werden (Block 750). Beim Modifizieren der Prozesssteuerungsparameter kann
eine nachfolgende Scheibe oder nachfolgende Prozesse an den vorhergehend
bearbeiteten Scheiben dann ausgeführt werden (Block 760).
-
8 zeigt
eine Blockdiagrammdarstellung der Schritte zum Ausführen des
adaptiven Abschätzungsbestimmungsprozesses
aus Block 740 der 7. Das System 300 charakterisiert
beim Gewinnen der Fertigungsdaten und der zugehörigen peripheren Daten der
Fertigungsdaten auf der Grundlage der peripheren Daten (Block 810).
Beim Charakterisieren der Fertigungsdaten gibt das System 300 die Glaubwürdigkeit
der Information an, die die Daten betrifft (Block 820).
Beispielsweise kann eine Testscheibe als Quelle geringer gewichtet
oder bewertet werden als Daten von einer eigentlichen Scheibe. Dies kann
das Bestimmen beinhalten, ob die Quelle eine Testscheibe oder eine
Produktscheibe war, wodurch der Grad der Glaubwürdigkeit der Messdaten beeinflusst
wird.
-
Das
System 300 führt
ferner eine Korrelationsfunktion aus, die die Fertigungsdaten und
die peripheren Daten miteinander in Beziehung setzt. Die Korrelation
kann dann verwendet werden, um den Abschätzerparameter einzustellen
(Block 840). Das Bestimmen der Einstellung der Abschätzerparameter beinhaltet
das Verwenden der korrelierten peripheren Daten und der eigentlichen
Prozessdaten, was das Vorsehen eines stärkeren Gewichts der Fertigungsdaten
mit einschließen
kann. Beim Einstellen der Zustandsabschätzerparameter kann das System 300 die
Zustandsabschätzung
an den eingestellten abgeschätzten
Parametern ausführen.
Auf der Grundlage der eingestellten abgeschätzten Parameter wird eine genauere
Zustandsabschätzungsbestimmung
unter Anwendung der eingestellten Abschätzerparameter ausgeführt (Block 850).
Dies kann das Ausführen
von Rückkopplungskorrekturen
des Prozesses oder das Ausführen
von Vorwärtskopplungseinstellungen
für nachfolgende
Prozesse beinhalten.
-
Durch
Anwenden von Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden Zustandsabschätzungsprozesse verbessert,
indem eine adaptive Einstellung diverser Parameter der Zustandsabschätzung erfolgt.
Die Verwendung externer Daten oder periphere Daten, die mit den
eigentlichen Messdaten verknüpft
sind, führt
dazu, dass die Fertigungsdaten in einem geeigneten Kontext behandelt
werden können,
der angewendet werden kann, um in adaptiver Weise die Parameter
zum Ausführen
einer Zustandsabschätzungsfunktion
einzustellen. Auf der Grundlage der adaptiven Einstellungen der
Parameter zum Ausführen
einer Zustandsabschätzung
kann eine höhere
Genauigkeit der Daten, die unter gewissen Umständen gewonnen wurden und mit
diesen Umständen
in Beziehung stehen, erreicht werden. Damit können robustere und genauere
Einstellung von Prozessen oder Prozesssteuerungseinstellungen unter
Anwendung der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
-
Die
durch die vorliegende Erfindung gelehrten Prinzipien können in
einer fortschrittlichen Prozesssteuerungs-(APC)Plattform eingesetzt
werden. Die APC-Plattform ist eine bevorzugte Plattform, von der
aus die von der vorliegenden Erfindung gelehrten Steuerungsstrategien
eingerichtet werden können.
In einigen Ausführungsformen
kann die APC-Plattform ein fabrikumspannendes Softwaresystem sein;
daher können
die durch die vorliegende Erfindung gelehrten Steuerungsstrategien
in nahezu allen Halbleiterfertigungsanlagen in der Fertigungsstätte eingesetzt werden.
Die APC-Plattform bietet ferner einen Fernzugriff und die Möglichkeit
der Fernüberwachung
des Prozessverhaltens. Unter Anwendung der APC-Plattform kann die Datenspeicherung
bequemer, flexibler und weniger kostenintensiv anstelle von lokalen Laufwerken
sein. Die APC-Plattform ermöglicht
sehr fortgeschrittene Arten der Steuerung, da diese einen hohen
Grad an Flexibilität
beim Schreiben der notwendigen Softwarecodierung bietet.
-
Die
Anwendung der Steuerungsstrategie, die durch die vorliegende Erfindung
gelehrt wird, auf die APC-Plattform kann eine Reihe von Softwarekomponenten
erforderlich machen. Zusätzlich
zu Komponenten innerhalb der APC-Plattform wird ein Computerskript
für jede
der Halbleiterfertigungsanlagen, die in dem Steuerungssystem beteiligt
sind, erstellt. Wenn eine Halbleiterfertigungsanlage in dem Steuerungssystem
in der Halbleiterfertigungsstätte
betrieben wird, wird im Allgemeinen ein Skript aufgerufen, um die
durch die Prozesssteuerung erforderlichen Aktion in Gang zu setzen,
etwa eine Überlagerungssteuerung.
Die Steuerungsverfahren sind in diesen Skripten allgemein definiert
und werden dadurch ausgeführt.
Die Entwicklung dieser Skripten kann einen merklichen Anteil der
Entwicklung eines Steuerungssystems umfassen. Die durch die vorliegende Erfindung
gelehrten Prinzipien können
in anderen Arten von Fertigungsplattformen eingerichtet werden.
-
Die
speziellen offenbarten Ausführungsformen
sind lediglich anschaulicher Natur, da die Erfindung auf viele unterschiedliche äquivalente
Weisen modifiziert und praktiziert werden kann, wie der Fachmann
im Besitze der vorliegenden Offenbarung erkennt. Ferner sind keine
Beschränkungen
im Hinblick auf Details des Aufbaus oder der Gestalt, wie sie hierin
gezeigt sind, beabsichtigt, sofern dies nicht in den folgenden Patentansprüchen dargelegt
ist. Es ist daher klar, dass die speziellen offenbarten Ausführungsformen
geändert
oder modifiziert werden können
und dass alle derartigen Änderungen
als innerhalb des Grundgedankens und des Schutzbereichs der Erfindung
liegend erachtet werden. Folglich ist der angestrebte Schutzbereich
in den nachfolgenden Patentansprüchen
festgelegt.
-
Zusammenfassung
-
Es
werden ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zum Ausführen eines
adaptiven Zustandabschätzungsprozesses
zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben bereitgestellt. Eine Bearbeitung eines
ersten Werkstücks
wird unter Anwendung einer Prozesssteuerung (305) und einer
Prozessanlage (310) gesteuert. Es werden Fertigungsdaten,
die die Bearbeitung des ersten Werkstücks betreffen, gewonnen. Es
werden Statusdaten, die die Fertigungsdaten betreffen, gewonnen.
Die Statusdaten enthalten Daten, die die Quelle der Fertigungsdaten
betreffen. Es wird ein Zustand einer Prozesssteuerung (305)
oder einer Prozessanlage (310) auf der Grundlage der Statusdaten
und der Fertigungsdaten bestimmt.