-
Hintergrund der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Halbleiterherstellung
und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Einrichten eines universellen Koordinatensystems für Messdaten.
-
Technologische
Weiterentwicklungen in der produzierenden Industrie haben zu neuen
und innovativen Fertigungsprozessen geführt. Heutige Fertigungsprozesse,
insbesondere Fertigungsprozesse für Halbleiterbauelemente, erfordern
eine große
Anzahl kritischer Schritte. Diese Prozessschritte sind für gewöhnlich entscheidend
und erfordern daher eine Reihe von Eingangszuständen, die im Wesentlichen in
präziser
Weise justiert werden, um eine korrekte Steuerung des Fertigungsvorgangs
beizubehalten.
-
Die
Herstellung von Halbleiterbauelementen macht eine gewisse Anzahl
dieser Prozessschritte erforderlich, um ein in einem Gehäuse befindliches Halbleiterbauelement
aus dem rohen Halbleitermaterial herzustellen. Die diversen Prozesse,
d. h. beginnend mit dem anfänglichen
Wachstum des Halbleitermaterials, dem Schneiden des Halbleiterkristalls
in einzelne Scheiben, den Fertigungsstufen (beispielsweise Strukturieren, Ätzen, Dotieren,
Ionenimplantieren, etc.) bis zum Eindringen in ein Gehäuse und
zum endgültigen
Prüfen
der fertig gestellten Bauelemente, sind so unterschiedlich zueinander
und spezialisiert, dass die Prozesse in unterschiedlichen Fertigungsstätten ausgeführt werden,
die unterschiedliche Steuerungsschemata enthalten.
-
Im
Allgemeinen wird eine Reihe von Prozessschritten an einer Gruppe
an Halbleiterscheiben ausgeführt,
wobei die Gruppe auch manchmal als ein Los bezeichnet wird. Beispielsweise
wird eine Prozessschicht, die aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien
aufgebaut sein kann, über
einer Halbleiterscheibe hergestellt. Danach wird eine strukturierte Schicht
aus Photolack über
der Prozessschritt unter Anwendung gut bekannter Photolithographietechniken
gebildet. Typischerweise wird ein Ätzprozess an der Prozessschicht
unter Anwendung einer strukturierten Schicht aus Photolack als eine
Maske durchgeführt.
Dieser Ätzprozess
führt zur
Ausbildung diverser Strukturelemente oder Objekte in der Prozess schicht.
Derartige Strukturelemente werden beispielsweise als eine Gateelektrodenstruktur
für einen Transistor,
eine Leitung oder eine Isolationsstruktur verwendet.
-
Die
Entwurfsingenieure positionieren gewisse Strukturelemente an speziellen
Positionen auf jedem Bauelement, um die gewünschte elektrische Funktion
zu erreichen. Diese Strukturelemente werden auch auf optischen Schablonen,
die auch „Retikel" genannt werden,
hergestellt. Retikel sind in der Lage, ein zweidimensionales Muster
zu erzeugen, das auf eine photoempfindliche Oberfläche unter
Anwendung von Licht mit geeigneter Wellenlänge gedruckt werden kann. Viele
Retikel enthalten ein sich wiederholendes Muster des Bauelements,
das in regelmäßiger Weise
geometrisch angeordnet ist. Der Abstand zwischen jedem Bauteilmuster,
der auch als eine Scheidelinie bezeichnet wird, wird häufig verwendet,
um Strukturmuster anzuordnen, die beim Prüfen und Messen der hergestellten
Scheiben hilfreich sind. Das Bild des Musters auf dem Retikel wird auf
der Scheibe erzeugt, indem Licht durch derartige Retikel mit vielen
Bauelementen gesendet wird. Der Belichtungsprozess wird häufig auch
als „Belichtung" bezeichnet. Abhängig von
der Anwendung kann eine einzelne Belichtung eine gewünschte Anzahl
einzelner Chipbereiche mit einschließen. Mehrere Belichtungsprozesse
werden über
die Oberfläche
der Scheibe hinweg ausgeführt,
so dass alle Chips auf der Scheibe diesem Prozess unterzogen werden.
-
Dreidimensionale
Strukturelemente werden durch eine komplexe Sequenz aus Schritten
erreicht, wovon jeder eine einzelne zweidimensionale Schicht erzeugt.
Die Lage der Strukturelemente in der Schicht ist unterschiedlich,
es besteht jedoch ein Zusammenhang. Messungen und Prüfungen unterschiedlicher
Strukturelemente für
unterschiedliche Belichtungsfelder/Gebiete sind wichtig, um die
Stabilität
des Fertigungsprozesses und dessen Gleichmäßigkeit über jede Scheibe 100 hinweg
sicherzustellen.
-
1 zeigt
eine Scheibenkarte oder Scheibendarstellung einer typischen Halbleiterscheibe 100.
Jede Scheibe 100 kann eine Reihe von Belichtungsfeldern
(und dementsprechend eine Reihe von Bauelementen) für gewöhnlich mittels
einer kartesischen Gitteranordnung 110, die auch als Schrittmuster
bezeichnet wird, aufnehmen. In der in 1 gezeigten
Ausführungsform
ist ein sogenanntes 3 × 2 Belichtungsmuster
dargestellt, wobei sechs in einem einzelnen Belichtungsvorgang belichtet
werden. Selbstverständlich
kann sich, wie zuvor angegeben ist, die Anzahl der Chips für eine einzelne
Belichtung abhängig
von der Anwendung ändern.
Die Anlage, die jede Scheibe diesem photolithographischen Prozess
un terwirft, wird als ein Stepper oder Einzelbildbelichter bezeichnet.
Das Bauelement, das auf der Oberfläche einer Scheibe gebildet
wird, wird als ein Chipgebiet 120 bezeichnet. Eine Kerbe
bzw. Einkerbung 130 ist vorgesehen, um die Scheibe 100 in
einer speziellen Anlage auszurichten. Es können auch andere Eigenschaften
zur Justierung, etwa ein abgeflachter Randbereich, verwendet werden.
-
Während des
Fertigungsprozesses werden während
diverser Schritte Daten gesammelt, um das Einhalten der Produktionsstandards
sicherzustellen. Diese Daten können
Daten beinhalten, die das Leistungsverhalten beschreiben, etwa die
Ausbeute für die
Scheibe 100 (d. h., welche Gebiete 130 funktionsfähig sind),
die Geschwindigkeit jedes Chipgebiets 120, die Leistungsaufnahme
jedes Chipgebiets 120, etc. Diese Daten können auch
die Messdaten enthalten, die sich auf die Herstellung der Scheibe,
etwa eine Prozessschichtdicke, kritische Abmessungen, etc., beziehen.
-
Nachdem
die Bearbeitung der Scheibe abgeschlossen ist, werden die Scheiben 100 in
Chips zerlegt, die dann in Plastikgehäuse oder keramische Gehäuse mit
Metallanschlüssen
eingebracht werden, die verwendet werden, um die Chips an anderen elektrischen
Schaltungen, etwa Anordnungen mit Leiterplatten, anzubringen. Es
besteht eine komplexe Zuordnung zwischen den Strukturelementen,
die in jedem Chip hergestellt wurden, und den Signalen, die an jedem
Metallanschluss bereitgestellt werden. Die Zuordnung tritt jedes
mal auf, wenn elektrischer Strom speziellen Anschlüssen eingeprägt wird.
Wenn ein Chip ein Fehlverhalten hinsichtlich seiner elektrischen
Funktionsfähigkeit
zeigt, kann der Fehler mit hoher Wahrscheinlichkeit dieser komplexen
Sequenz aus Strukturen zugeordnet werden. Das Analysieren im Hinblick
auf die Ursache der Fehler führt
schließlich
dazu, dass die Daten in räumlicher
Weise korreliert werden müssen.
Da die physikalische Bestätigung
der fehlerhaften Struktur lediglich über teuere analytische Techniken,
etwa Atomschichtenmikrokoskopie, möglich ist, ist es wichtig,
ein hohes Maß an Zutrauen
für das
Auffinden des Gebiets des Fehlers zu besitzen.
-
Somit
besitzen die Messdaten, die von der Scheibe 100 gewonnen
werden, eine räumliche
Signifikanz. Anders ausgedrückt,
es ist vorteilhaft, die Position auf der Scheibe 100 zu
kennen, an der die Messdaten gewonnen wurden. Diverse Messdaten verwenden
unterschiedliche Koordinatensysteme, um eine Position anzugeben.
Beispielsweise wird ein orthogonales Koordinatensystem mit einem
Ursprung 140 definiert. Z. B. ist der Ursprung 140 im Mit telpunkt
der Scheibe 100. Andere Koordinatensysteme verwenden einen
Ursprung, der nicht auf der Scheibe 100 liegt, und es wird
eine andere Position auf der Scheibe 100 gewählt. Derartige
Koordinatensysteme können
kartesische Koordinaten oder radiale Koordinaten sein. Messanlagen
unterschiedlicher Hersteller besitzen unterschiedliche Koordinatensysteme.
-
Das
Messrezept kann auch eine Auswirkung auf den Zusammenhang zwischen
den Koordinaten, die von der Messanlage geliefert werden, und der
tatsächlichen
Position auf der Scheibe 100 ausüben. Gewisse Messanlagen sind
effizienter, wenn sie eine Scheibe 100 in einer gewissen
Richtung durchlaufen. Um den Durchsatz zu erhöhen, wird die Scheibe 100 gedreht,
um die Messstellen in der Vorzugsrichtung auszurichten. Die Messanlage
gibt die Messkoordinaten in Einheiten aus, die nicht der gedrehten
Position der Scheibe 100 angepasst sind. Somit entsprechen
Positionsdaten von zwei unterschiedlichen Scheiben 100,
die mit unterschiedlichen Winkelpositionen angeordnet sind, der
gleichen physikalischen Position der jeweiligen Scheiben. Andere
Messanlagen geben keine Koordinaten bekannt, sondern geben lediglich
eine Auslesereihenfolge in Bezug auf physikalische Scheibenpositionen
an.
-
Die
Komplexität
bei der Scheibenbearbeitung führt
zu diversen Problemen für
die effektive Ausnutzung von Messdaten in einem System nicht konsistenter
Koordinatensysteme. Auf Grund der Unterschiede in den verwendeten
Koordinatensystemen ist es schwierig, Messdaten mit speziellen Positionen
auf der Scheibe in Zusammenhang zu bringen. Des weiteren ist es
noch schwieriger, die Problematik der Ausbeute und das Einstellen
der Prozesse zu handhaben, um damit die Ergebnisse zu verbessern.
Diese langsamere Reaktionsweise führt zu längeren Anlaufzeiten für den Fertigungsprozess
und damit zu einer möglicherweise
reduzierten Rentabilität.
-
Dieser
Abschnitt dieser Anmeldung ist dazu gedacht, diverse Aspekte im
Stand der Technik einzuführen,
die mit den diversen Aspekten der vorliegenden Erfindung in Beziehung
stehen, wie sie nachfolgend beschrieben und/oder beansprucht ist.
Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformation, um ein besseres
Verständnis
der diversen Aspekte der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen.
Es sollte beachtet werden, dass die Angaben in diesem Abschnitt dieses
Dokuments in diesem Sinne studiert werden sollten und dass dies
keine Beschreibung des Stands der Technik sein soll. Die vorliegende
Erfindung zielt drauf ab, eines oder mehrere der oben erkannten Probleme
zu lösen
oder zumindest deren Wirkungen zu verringern.
-
Kurzer Überblick über die Erfindung
-
Das
Folgende bietet einen vereinfachten Überblick über die Erfindung, um ein grundlegendes Verständnis einiger
Aspekte der Erfindung zu ermöglichen.
Dieser Überblick
ist nicht ein erschöpfender Überblick über die
Erfindung. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige Elemente oder Schlüsselelemente
der Erfindung anzugeben oder den Schutzbereich der Erfindung abzugrenzen.
Der einzige Zweck besteht darin, gewisse Konzepte in vereinfachter
Form darzulegen, um damit eine Einführung in die detailliertere
Beschreibung zu geben, die nachfolgend dargelegt ist.
-
Ein
Aspekte der vorliegenden Erfindung wird in einem Verfahren gesehen,
das das Empfangen eines Messreports umfasst, der Messdaten, die
von einer Messanlage gesammelt werden, Positionsdaten, die mit den
Messdaten verknüpft
sind, und Kontextdaten, die mit der Messanlage verknüpft sind,
enthält. Es
wird ein erstes Koordinatensystem, das von der Messanlage verwendet
wird, auf der Grundlage der Kontextdaten bestimmt. Die Positionsdaten
werden von dem ersten Koordinatensystem in ein zweites Koordinatensystem
transformiert, um transformierte Positionsdaten zu erzeugen. Die
transformierten Positionsdaten sind mit den Messdaten verknüpft.
-
Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System mit
einer Messanlage, einer Koordinatentransformationseinheit und einer
Datenspeicherung. Die Messanlage ist ausgebildet, mehrere Daten
zu sammeln. Die Koordinatentransformationseinheit ist ausgebildet,
einen Messreport zu empfangen, der Messdaten, Positionsdaten, die
mit den Messdaten verknüpft
sind, und Kontextdaten, die mit der Messanlage verknüpft sind,
enthält.
Die Koordinatentransformationseinheit ist ferner ausgebildet, ein
erstes von der Messanlage verwendetes Koordinatensystem auf der
Grundlage der Kontextdaten zu bestimmen, die Positionsdaten von
dem ersten Koordinatensystem in ein zweites Koordinatensystem zu transformieren,
um transformierte Positionsdaten zu erzeugen, und die transformierten
Positionsdaten mit den Messdaten in Beziehung zu setzen. Die Datenspeicherung
ist ausgebildet, die Messdaten und die zugehörigen transformierten Positionsdaten
zu speichern.
-
Kurze Beschreibung der diversen
Zeichnungen
-
Im
Folgenden wird die Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen
beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen,
und in denen:
-
1 eine
Ansicht einer anschaulichen Scheibenkarte ist;
-
2 eine
vereinfachte Blockansicht eines Fertigungssystems gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist;
-
3 eine
Ansicht einer Scheibenkarte mit einem Universalkoordinatensystem
ist, das in dem System der 2 verwendet
wird;
-
4, 5a und 5b Ansichten
sind, die Datenstrukturen darstellen, wie sie von einer Koordinatentransformationseinheit
im System aus 2 verwendet werden; und
-
6a, 6b, 6c ein
vereinfachtes Diagramm eines Verfahrens zum Transformieren von Koordinaten
gemäß einer
weiteren anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen.
-
Obwohl
die Erfindung diversen Modifizierungen und alternativen Formen unterliegen
kann, sind dennoch spezielle Ausführungsformen beispielhaft in den
Zeichnungen dargestellt und hierin 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 beabsichtigt vielmehr, alle Modifizierungen, Äquivalente
und Alternativen abzudecken, die innerhalb des Grundgedankens und
Schutzbereichs der Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert
ist.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
-
Nachfolgend
werden eine oder mehrere spezielle Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Insbesondere ist nicht beabsichtigt, die
vorliegende Erfindung auf die hierin enthaltenen Ausführungsformen
und Darstellungen einzuschränken,
sondern es sol len modifizierte Formen dieser Ausführungsformen
einschließlich
von Teilen der Ausführungsformen
und Kombinationen von Elementen der unterschiedlichen Ausführungsformen berücksichtigt
werden, wie sie innerhalb des Schutzbereichs der folgenden Patentansprüche liegen.
Zu beachten ist, dass bei der Entwicklung derartiger tatsächlicher
Implementierungen, wie sie durch Entwicklungs- oder Entwurfsprojekte
durchgeführt
werden können,
diverse implementationsspezifische Entscheidungen getroffen werden
müssen,
um die speziellen Ziele der Entwickler zu erreichen, etwa die Verträglichkeit
mit systembezogenen und firmeninternen Bedingungen, die sich von
einer Implementation zur anderen unterscheiden können. Des weiteren ist zu beachten,
dass ein derartiger Entwicklungsaufwand komplex und zeitaufwendig
sein kann, aber dennoch eine Routinemaßnahme für die Gestaltung, die Herstellung
und die Produktion ist, wenn der Fachmann im Besitze der vorliegenden
Offenbarung ist. In dieser Anmeldung wird nichts als kritisch oder entscheidend
für die
vorliegende Erfindung angesehen, sofern dies nicht explizit als „kritisch" oder „essentiell" bezeichnet ist.
-
Teile
der vorliegenden Erfindung und der entsprechenden detaillierten
Beschreibung sind in Begriffen von Software und Algorithmen oder
symbolischen Darstellungen und Operationen an Datenbits innerhalb
eines Computerspeichers angegeben. Diese Beschreibungen und Darstellungen
sind jene, die der Fachmann verwendet, um in effizienter Weise den
Inhalt seiner Arbeit anderen Fachleuten zu vermitteln. Ein Algorithmus
ist in dem hierin verwendeten Sinne und auch im allgemein verstandenen
Sinne als eine selbstkonsistente Sequenz aus Schritten zu verstehen,
die zu einem gewünschten
Ergebnis führt. Diese
Schritte erfordern physikalische Manipulationen an physikalischen
Größen. Für gewöhnlich,
obwohl dies nicht erforderlich ist, nehmen diese Größen die
Form optischer, elektrischer oder magnetischer Signale an, die gespeichert, übertragen,
kombiniert, verglichen oder manipuliert werden können. Es hat sich ggf. als
vorteilhaft erwiesen, hauptsächlich
aus Gründen
der üblichen
Verwendung, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen,
Terme, Zahlen, 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
Namen repräsentieren,
die für
diese Größen verwendet
werden. Sofern dies nicht explizit anders angegeben ist, oder sofern
sich dies nicht aus der Erläuterung
ergibt, bezeichnen Begriffe, etwa „Verarbeiten" oder „Berechnen" oder „Ausrechnen" oder „Bestimmen" oder „Darstellen" oder dergleichen
die Aktionen und Prozesse eines Computersystems oder einer ähnlichen
elektronischen Recheneinrichtung, die Daten manipuliert und Daten,
die als physikalische, elektronische Größen innerhalb der Register und
Speicher des Computersystems dargestellt sind, in andere Daten umwandelt,
die in ähnlicher
Weise als physikalische Größen innerhalb
der Computersystemspeicher oder Register oder anderer derartiger
Informationsspeicher, Anzeigeeinrichtungen oder Übertragungseinrichtungen dargestellt
sind.
-
Zu
beachten ist auch, dass die softwareimplementierten Aspekte der
Erfindung typischerweise in einer gewissen Form von Programmspeichermedium eingerichtet
sind oder in einer gewissen Art an Übertragungsmedium enthalten
sind. Das Programmspeichermedium kann magnetisch sein (beispielsweise eine
Diskette oder eine Festplatte) oder kann optisch sein (beispielsweise
eine Kompaktscheibe für Nur-Lesezwecke
oder CD-ROM), und das Speichermedium kann als nur lesbares Medium
oder als Medium mit wahlfreiem Zugriff bereitgestellt werden. In ähnlicher
Weise kann das Übertragungsmedium
ein Paar aus verdrillten Drähten,
ein Koaxialkabel, eine Glasfaser oder ein kabelloses oder anderes
geeignetes Übertragungsmedium,
das im Stand der Technik bekannt ist, sein. Die Erfindung ist nicht
auf diese Aspekte einer entsprechenden Implementierung begrenzt.
-
Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug zu den begleitenden
Zeichnungen beschrieben. Diverse Strukturen, Systeme und Bauelemente
sind schematisch in den Zeichnungen dargestellt, um lediglich als
anschauliches Beispiel zu dienen, so dass die vorliegende Erfindung
nicht durch Details, die dem Fachmann bekannt sind, verschleiert
wird. 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, die dem
Verständnis
dieser Ausdrücke
und Phrasen entspricht, wenn sie von einem Fachmann verwendet werden. Es
soll keine spezielle Definition eines Begriffes oder einer Phrase,
d. h. eine Definition, die sich von dem üblichen und normalen Verständnis des
Fachmanns unterscheidet, unterstellt werden, wenn dieser Begriff oder
diese Phrase konsistent Verwendung findet. Wenn ein Begriff oder
eine Phrase eine spezielle Bedeutung haben soll, d. h. eine Bedeutung,
die sich von jener des Fachmanns unterscheidet, ist eine derartige
spezielle Definition explizit in der Beschreibung in definierender
Weise angegeben, die direkt und eindeutig die spezielle Definition
für den
Begriff oder die Phrase liefert.
-
Es
sei nun auf die Zeichnungen verwiesen, in denen gleiche Bezugszeichen ähnlichen
Komponenten in den diversen Ansichten entsprechen und insbesondere
sei auf die 2 verwiesen, in der die vorliegende
Erfindung im Zusammenhang mit einem anschaulichen Fertigungssystem 200 beschrieben ist.
Das Fertigungssystem 200 umfasst Prozessanlagen 205,
Messanlagen 210, Prozesssteuerungen 215, eine
Fertigungsausführungssystem-(MES)Einheit 220,
eine Datenbankeinheit 225, eine Koordinatentransformationseinheit 230 und
ein Netzwerk 235. Wie dies nachfolgend detaillierter beschrieben
wird, verarbeitet die Koordinatentransformationseinheit 230 Messdaten,
um die Daten entsprechend einem universalen Koordinatensystem (UCS)
zu formatieren. Die diversen Einheiten in dem Fertigungssystem 200 können unter
Anwendung von Softwarekomponenten, Hardwarekomponenten, Firmwarekomponenten
und/oder einer Kombination davon eingerichtet werden.
-
In
der dargestellten Ausführungsform
ist das Fertigungssystem 200 ausgebildet, Halbleiterbauelemente
herzustellen. Obwohl die Erfindung so beschrieben ist, dass sie
in einer Halbleiterfertigungsstätte
eingerichtet werden kann, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und
kann auch auf andere Fertigungsumgebungen angewendet werden. Die hierin
beschriebenen Techniken können
auf eine Vielzahl von Werkstücken
oder hergestellten Produkten angewendet werden, wozu, ohne einschränkend zu
sein, Mikroprozessoren, Speicherbauelemente, digitale Signalprozessoren,
anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC's) oder andere Bauelemente
gehören.
Die Techniken können
auch auf Werkstücke
oder hergestellte Produkte angewendet werden, die keine Halbleiterbauelemente
repräsentieren.
Im Allgemeinen können
die Techniken auf eine beliebige Art gemessener Daten angewendet
werden, um eine Umwandlung kontinuierlicher Daten in ein binäres Format
zu ermöglichen.
-
Die
Einheiten des Fertigungssystems 200 kommunizieren mit einer
Fertigungsplattform oder einem Netzwerk 235 an Prozessmodulen.
Das Netzwerk 235 verbindet die diversen Komponenten des Fertigungssystems 230,
wodurch für
diese ein Informationsaustausch ermöglicht wird. Um die Kommunikation
mit dem Netzwerk 235 zu verbessern, können die Prozessanlagen 205 zugehörige Anlagenschnittstellen
(AS) 207 aufweisen, und die Messanlagen 210 können zugehörige Anlagenschnittstellen 212 besitzen.
Die Anlagenschnittstellen 207, 212 dienen als
eine Brücke
zwischen den zugehörigen
Anlagen 205, 210 und dem Netzwerk 235,
um Befehle und Daten von dem anlagenspezifischen Protokoll in ein Netzwerkprotokoll
zu übersetzen.
Obwohl die Anlagenschnittstellen 207, 212 als
separate Einheiten gezeigt sind, können sie in den jeweiligen
Anlagen 205, 210 integriert sein.
-
Eine
spezielle Scheibe oder ein Los aus Scheiben durchläuft die
Prozessanlagen 205 während
des Herstellungsprozesses, wobei jede Anlage 205 eine spezielle
Funktion in dem Prozessablauf ausführt. Einige der Prozessanlagen 205 enthalten eine
Vielzahl von Kammern 245, wovon jede Scheiben bearbeitet
und wobei die Kammern gemeinsam oder individuell gesteuert sind.
Beispielhafte Prozessanlagen 205 für die Fertigungsumgebung für Halbleiterbauelemente
enthalten Photolithographieeinzelbelichter, Ätzanlagen, Polieranlagen, Anlagen für eine schnelle
thermische Behandlung, Implantationsanlagen, etc. Eine tatsächliche
Ausführungsform des
Fertigungssystems 200 kann wesentlich mehr Prozessanlagen 205 beinhalten,
als dies in 2 gezeigt ist, und es können typischerweise
mehrere Anlagen für
jede Anlagenart verwenden werden.
-
Zu
beispielhaften Messanlagen 210 gehören, ohne einschränkend zu
sein, Schichtmessgeräte,
Elektronenmikroskope, optische Inspektionsanlagen, elektrische Testanlagen,
etc. Wiederum kann in einer tatsächlichen
Implementierung eine größere Anzahl
an Messanlagen 210 vorgesehen sein. Die Messanlagen 210 können diverse
Parameter messen, die mit der Bearbeitung der Scheibe in dem Fertigungssystem 200 verknüpft sind,
wozu physikalische Daten im Hinblick auf die bearbeiteten Scheiben,
etwa Strukturabmessungen, Prozessschichtdicken, Oberflächenprofile,
etc. gehören,
oder wozu Daten im Hinblick auf das Leistungsverhalten, etwa Geschwindigkeit,
Ausbeute, Leistungsaufnahme, etc. gehören.
-
Die
Prozesssteuerungen 215 bestimmen Steuerungsaktivitäten, um
diverse Vorgänge
ausgewählter
Prozessanlagen 215 zu steuern, wobei dies zumindest teilweise
auf Messdaten beruhen kann, die von den Messanlagen 210 während der
Verarbeitung der Scheiben gewonnen werden. Die speziellen Steuerungsmodelle,
die von den Prozesssteuerungen 215 verwendet werden, hängen von
der Art der zu steuernden Prozessanlage 205 ab, und die
speziellen Messdaten, die zur Verwendung in Verbindung mit den Steuerungsmodellen
gesammelt werden, hängen
von den Strukturelementen ab, die in die spezielle Prozessanlage 205 zu
bilden sind. Die Steuerungsmodelle können empirisch unter Anwendung bekannter
linearer oder nicht linearer Techniken entwickelt werden. Die Steuerungsmodelle
können
auf relativ einfachen Gleichungen basierende Modelle sein (beispielsweise
linear, exponentiell, gewichteter Durchschnitt, etc.) oder können komplexere
Modelle sein, etwa ein Modell mit neuronalem Netzwerk, ein Modell
mit Hauptkomponentenanalyse (PCA) oder ein Modell der Projektion
eines Teils der kleinsten Quadrate auf latente Strukturen (PLS).
Die spezielle Implementierung der Steuerungsmodelle kann von den
ausgewählten
Modellierungstechniken und dem gesteuerten Prozess abhängen. Die
Auswahl und die Entwicklung der speziellen Steuerungsmodelle kennt der
Fachmann und daher sind die Steuerungsmodelle zur besseren Klarheit
der vorliegenden Erfindung nicht detaillierter beschrieben, um damit
ein Verschleiern der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
-
Ein
anschauliches Prozesssteuerungsszenario betrifft die Steuerung der
kritischen Abmessung (CD) einer Gateelektrode in einer Transistorstruktur. Es
werden diverse Prozesse und Prozessvariablen gesteuert, um die CD
der Gateelektrode zu beeinflussen. Beispielsweise wird eine Photolackmaske
in einer Photolithographieanlage verwendet, um die Gateelektrode
zu strukturieren. Die Photolithographieprozesse, die zur Herstellung
der Maske angewendet werden, beeinflussen die Abmessungen des Musters und
damit die Abmessungen der Gateelektrode, die durch einen Ätzprozess
unter Anwendung der Maske zu bilden ist. Die Belichtungszeit und
die Belichtungsenergie können
so gesteuert werden, dass die Abmessungen der Maske beeinflusst
werden. Die Parameter (beispielsweise Ätzzeit, Plasmaleistung, Zusammensetzung
der Ätzgase
und Konzentration, etc.) des Ätzprozesses
können
ebenfalls die CD der fertig gestellten Gateelektrode beeinflussen
und können
durch eine Prozesssteuerung 215 gesteuert werden. Die zuvor
beschriebenen Prozesse und Variablen, die die CD der Gateelektrode
beeinflussen, sind nicht die einzigen. Es können andere Prozesse ausgeführt werden,
die einen Einfluss auf die CD ausüben oder es können andere
Variablen jener Prozesse gesteuert werden.
-
Die
MES-Einheit 220 überwacht
den Betrieb auf höherer
Ebene des Fertigungssystems 200. Die MES-Einheit 220 überwacht
den Status der diversen Einheiten in dem Fertigungssystem 200 (d.
h. Lose, Anlagen 205, 210). Die Datenbankeinheit 225 ist
vorgesehen, um mehrere Arten an Daten zu speichern, etwa fertigungsbezogene
Daten (beispielsweise prozessvorgeordnete und prozessnachgeordnete
Messdaten), Daten, die mit dem Betrieb des Systems 200 in
Beziehung stehen (beispielsweise dem Zustand der Anlagen 205, 210,
dem Status und Prioritäten von
Halbleiterscheiben 105, etc.). Die Datenbankeinheit 225 kann
Anlagenzustandsdaten speichern, die eine Vielzahl von Prozessdurchläufen betreffen,
die von den Prozessanlagen 205 ausgeführt wurden. Die Datenbankeinheit 225 umfasst
etwa einen Datenbankdienstleistungsrechner bzw. Server 250,
um Anlagenzustandsdaten und/oder andere Fertigungsdaten, die mit
der Bearbeitung der Scheiben verknüpft sind, in einer Datenbankspeichereinheit 255 zu
speichern.
-
Die
MES-Einheit 220 speichert Informationen der Datenbankeinheit 225,
die mit den speziellen Anlagen 205, 210 in Beziehung
stehen (d. h., oder Sensoren (nicht gezeigt), die den Anlagen 205, 210 zugeordnet
sind), die verwendet werden, um jedes Scheibenlos zu bearbeiten.
Zu Sensordaten, die für die
Prozessanlagen 205 gespeichert sind, können gehören: Kammerdruck, Kammertemperatur,
Ausheizzeit, Implantationsdosis, Implantationsenergie, Plasmaenergie,
Prozesszeit, etc. In der Datenbankeinheit 225 können auch
Daten gespeichert werden, die mit den Prozessrezepteinstellungen
verknüpft sind,
die von Prozessanlage 205 während des Fertigungsprozesses
angewendet werden. Beispielsweise ist es gegebenenfalls nicht möglich, direkt
Werte für
einige Prozessparameter zu messen. Diese Einstellungen können aus
dem Prozessrezept anstatt aus den tatsächlichen Prozessdaten der Prozessanlage 205 ermittelt
werden.
-
Die
Koordinatentransformationseinheit 230 ist vorgesehen, um
Messdaten von den Messanlagen 210 zu empfangen und die
Koordinaten, die mit den Messungen dargestellt werden, in ein universales
Koordinatensystem (UCS) zu transformieren. Im Allgemeinen verwendet
die Koordinatentransformationseinheit Daten, die der Anlage und
dem Rezept zugeordnet sind, um den geeigneten Transformationsalgorithmus
zu bestimmen. Um die Transformation zu bewerkstelligen, wird ein
Scheibenkartenstandard bzw. ein Scheibenzuordnungsstandard definiert,
der jeweils Belichtungskoordinaten, Chipkoordinaten und Punktkoordinaten
für jeden
Maskensatz in der auf die Scheibe strukturierten Weise definiert.
Beispielhafte Koordinatensysteme sind in SEMI M20 mit dem Titel „PRAXIS
ZUM EINRICHTEN EINES SCHEIBENKOORDINATENSYSTEMS" und SEMI M21 mit dem Titel „ANLEITUNG
ZUM ZUORDNEN VON ADRESSEN ZU RECHTECKIGEN ELEMENTEN IN EINEM KARTESISCHEN
ARRAY" definiert,
wobei die jüngsten
Versionen zum Zeitpunkt des Einreichens dieser Patentanmeldung hiermit
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme miteingeschlossen sind.
-
In
der dargestellten Ausführungsform
ist die UCS-Scheibenkarte 300, die in 3 gezeigt
ist, durch die Einkerbung (beispielsweise die Einkerbung 130 in 1)
oder durch Abflachung, die an der Unterseite angeordnet ist, definiert,
und die Mitte der Scheibe definiert den Ursprung 150 des
Koordinatensystems, wobei die positive X-Achse horizontal und nach
rechts geht und die positive Y-Achse vertikal und nach oben gerichtet
ist (d. h., wie dies durch den Ursprung 150 in 1 gezeigt
ist). Alle Punktkoordinaten können
in Einhei ten von Mikron (d. h. Mikrometer) angegeben werden, oder
es kann eine andere gewünschte
Maßeinheit
verwendet werden. Des Weiteren ist das Belichtungsfeld (0, 0) durch
die Belichtung definiert, die den Mittelpunkt der Scheibe enthält, und
das Chipgebiet (0, 0) repräsentiert
das untere linke Chipgebiet innerhalb des Belichtungsfelds (0, 0).
Alle anderen Belichtungsfelder und Chipgebiete sind gemäß einer
Gitteranordnung entsprechend ihrer Position zu den X- und Y-Achsen
nummeriert.
-
Die
Koordinatentransformationseinheit 230 kann Daten in der
Datenbankspeichereinheit 255 speichern, die die Abhängigkeit
zwischen den Belichtungspositionen und den Chippositionen angeben. Wie
in 2 gezeigt ist, erzeugt die Anlagenschnittstelle 212 einen
Messreport 260 für
ein Messereignis. Der Messreport 260 wird über das
Netzwerk 235 der Koordinatentransformationseinheit 230 zur
Bearbeitung zugeleitet. Der Messreport 260 enthält die Messwerte,
die Positionen der Messungen, wie sie durch die Messanlage 210 durchgeführt werden,
und das Messrezept. Auf der Grundlage von Kontextdaten, die die
Kennung bzw. die ID der Messanlage und/oder die Kennung des Rezepts
enthalten, ermittelt die Koordinatentransformationseinheit 230 eine erforderliche
Koordinatentransformation für
die Messpositionen, um die Koordinaten in die UCS-Koordinaten überzuführen.
-
Die 4, 5A und 5B zeigen
Darstellungen, in denen Datentabellen gezeigt sind, die von der
Koordinatentransformationseinheit 230 verwendet werden.
Eine MASKSET- bzw. Maskensatztabelle 400 kann verwendet
werden, um das individuelle Muster der Chipgebiete 120 anzugeben,
wie es auf der Scheibe 100 belichtet wird. Jeder Satz aus Masken
(d. h. auch als Retikel-Satz bekannt) kann in einzigartiger Weise
durch eine MASKSET-Kennung bzw. -ID (oder eine RETIKEL-SATZ-ID)
gekennzeichnet werden. Die Maskensatz-Tabelle 400 stellt
eine Beziehung zwischen der Nummer des Chipgebiets 120 in
horizontaler und vertikaler Richtung, dem Abstand des Retikels von
dem Mittelpunkt 140 der Scheibe 100, dem Chipgebiet
und der Belichtungsfeldgröße in jeder
Richtung, dem Durchmesser der Scheibe 100 und dem Scheibenrand
für jede
Maskensatz-Kennung bzw. MASKSET_ID her. Die Produktionsstätte für jeden
Maskensatz ist ebenfalls verfügbar,
um eine Unterscheidung von Maskensätzen von unterschiedlichen
Fertigungsstätten
zu ermöglichen.
Ein wichtiger Punkt für
die Maskensatz-Tabelle ist eine Zusammensetzung aus {MASKSET_ID, MFG-Flächen-SK
bzw. MFG_AREA_SK, Scheiben-Durchmesser in mm bzw. WAFER_DIAMETER_IN_MM,
Belichtungsgröße-X bzw.
FLASH_SIZE_X, Belichtungsgröße-Y bzw. FLASH_SIZE_Y,
Chipnummer-in-X bzw. NUM_DIE_IN_X, Chipnummer-in-Y bzw. NUM_DIE_IN_Y,
RTCL-Abstand-Ursprung-X bzw. RTCL_ORIGIN_OFFSET_X, RTCL-Abstand-vom-Ursprung-Y
bzw. RTCL_ORIGIN_OFFSET_Y}.
-
Zu
beachten ist, dass für
jeden unterschiedlichen Wert des Retikelabstands von Zentrum 140 der
Scheibe 100 die resultierende Scheibenzuordnung bzw. -karte
für den
gleichen MASKENSATZ unterschiedlich ist. Wenn in ähnlicher
Weise die Belichtungsgröße oder
die Nummer des Chipgebiets 120 in einer Richtung geändert wird, ändert sich
auch das resultierende Muster auf der Scheibe. Wenn alles andere
gleich bleibt und lediglich der Scheibendurchmesser bzw. WAFER_DIAMETER
unterschiedlich ist, sollten die Daten als unterschiedlich betrachtet werden,
da die Scheibenkarte für
eine 200 mm-Scheibe nicht vollständig
ist, wenn diese einer 300 mm-Scheibe überlagert wird.
-
Die
explizite Darstellung der rechteckigen Gebiete auf der Scheibe 100 für jede Belichtung
sind in einer Tabelle UCS_LAYOUT_FLASH WAFER bzw. UCS-Darstellung-Belichtung-Scheibe 405 enthalten. Diese
Tabelle 405 enthält
FLASH_X bzw. Belichtung-in-X und FLASH_Y bzw. Belichtung-in-Y, die
die Koordinaten der Belichtung in UCS sind. Die linke untere Ecke
dieses Belichtungsfeldes ist als FLASH_ORIGIN_X bzw. Belichtung-Ursprung-X und FLASH_ORIGIN_Y
bzw. Belichtung-Ursprung-Y aufgezeichnet. Alle diese Spalten betreffen
einen speziellen MASKENSATZ und diese Beziehung wird durch MASKSET_SK
angegeben. Ein wichtiger Punkt ist eine Zusammensetzung aus {MASKSET_SK, FLASH_X,
FLASH_Y}, die jede einzigartige FLASH WAFER_LAYOUT_SK angibt.
-
Die
explizite Darstellung der rechteckigen Gebiete auf der Scheibe 100 für jedes
Chipgebiet 120 sind in einer Tabelle UCS_LAYOUT_DIE_WAFER
bzw. UCS-Darstellung-Chipgebiet-Scheibe 410 angegeben.
Diese Tabelle 410 enthält
DIE_X bzw. Chip-X, DIE_Y bzw. Chip-Y, die die Koordinaten des Chipgebiets 120 im UCS
sind. Die untere linke Ecke jedes Chipgebiets 120 wird
als DIE_ORIGIN_X bzw. Chip-Ursprung-X und DIE_ORIGIN_Y bzw. Chip-Ursprung-Y
aufgezeichnet. Ferner ist jedes Chipgebiet 120 innerhalb des
speziellen Belichtungsfelds (X, Y) auf dieser Scheibenkarte angeordnet,
und die Spalten UCS_FLASH_X bzw. UCS-Belichtungs-X, UCS_FLASH_Y
bzw. UCS-Belichtung-Y kennzeichnen dieses Belichtungsfeld. Des Weiteren
kann die lokale Koordinatennummerierung vom Chipgebiet 120 innerhalb
dieses Belichtungsfeldes die Werte (0, 0) ... (m, n) abhängig davon
annehmen, wie viele Chipgebiete 120 in jeder Richtung innerhalb
jeder MASKE enthalten sind. Diese Koordinate wird in der Tabelle
als DIE_FLASH_X bzw. Chip-Belichtung-X, DIE_FLASH_Y bzw. Chip-Belichtung-Y
aufgeführt. Alle
diese Spalten beziehen sich auf einen speziellen Maskensatz bzw.
MASKSET und diese Abhängigkeit wird
durch die MASKSET_SK bzw. Maskensatz-Zuordnung angegeben. Wichtig
dazu ist eine Zusammensetzung, die als {MASKSET_SK, DIE_X, DIE_Y} angegeben
ist, die jede einzigartige DIE WAFER_LAYOUT_SK bzw. Chip-Scheiben-Position-Zuordnung
angibt.
-
In
einigen Ausführungsformen
bezeichnen Messpläne
für das
Sammeln von elektrischen Testdaten für die Scheibe (WET-Daten) spezielle
Positionsdaten für
jedes Belichtungsfeld, das ein Teil der gesamten Prüfungen ist.
Diese Positionen sind für gewöhnlich über die
Scheibe hinweg verteilt, um eine gute räumliche statistische Signifikanz
durch Ermitteln von Messungen an unterschiedlichen Positionen auf
der Scheibe zu erhalten. Die speziellen Positionszahlen sind in
dem UCS-System durch eine Tabelle festgelegt, die als UCS_SITE_DEFINITION
bzw. UCS-Positionsdefinition 415 bezeichnet ist. Eine Spalte
mit dem Namen UCS_SITE_ID bzw. UCS-Position-Kennung benennt die
spezielle Positionsnummer für
diesen Produktsatz oder Maskensatz. Dieses Modell wurde entsprechend
gestaltet, um allgemeine rechteckige Gebiete zu ermöglichen,
die vollständig mit
einem einzigen Belichtungsfeld überlappen
können
oder auch nicht. Die Spalten MIN_POINT_X bzw. minimaler Punkt-X,
MAX_POINT_X bzw. maximaler Punkt-X, MIN_POINT_Y bzw. minimaler Punkt-Y, MAX_POINT_Y
bzw. maximaler Punkt-Y definieren ein derartiges Gebiet für jede Zeile
in der Tabelle. In Fällen,
in denen das Gebiet genau einem speziellen Belichtungsgebiet (X,
Y) entspricht, werden die Werte (X, Y) in den Spalten UCS_FLASH_X
und UCS_FLASH_Y aufgezeichnet. All diese Spalten beziehen sich auf
einen speziellen MASKENSATZ und diese Beziehung wird durch die MASKENSATZ_SK angegeben.
Die wesentliche Komponente ist eine Zusammensetzung aus {MASKSET_SK, UCS_SITE_ID},
die jede einzigartige UCS_SITE_SK angibt.
-
Schließlich liefert
eine Tabelle PRODUCT TO MASKSET bzw. Produkt-Maskensatz 420 eine Verbindung
zwischen der Produktkennung bzw. PRODUCT_ID und der Maskensatzkennung
bzw. MASKSET_ID, wobei dies als Zugang zur Scheibenkarte für jedes
Los/Scheibe 100, die erzeugt wurde, dient. Es sei angenommen,
dass jedes Produkt seinen eigenen Maskensatz besitzt und daher ein
eigenes spezielles Muster auf den Scheiben 100 besitzt, das
zum Erzeugen dieses Bauelements verwendet werden.
-
Das
zuvor genannte Modell dient zu einer sehr raschen Feststellung des
Belichtungsfelds (x, y) oder des Chipgebiets (x, y) für jeden
Punkt auf der Oberfläche
der Scheibe. Angenommen, ein Punkt (x, y) ist in der SEMI M20-Notierung
angegeben, wobei der Mittelpunkt der Scheibe den Ursprung repräsentiert
und die Einkerbung/die Flachstelle nach unten zeigt, und wenn der
Maskensatz für
die gemessene Scheibe angegeben ist, kann das entsprechende Belichtungsfeld
(x, y) aus der folgenden Abfrage ermittelt werden:
wähle FLASH_X
bzw. Belichtung-X, FLASH_Y bzw. Belichtung-Y
aus UCS_LAYOUT_FLASH
WAFER-Belichtung bzw. UCS-Darstellung-Belichtung-Scheibe, Maskensatz bzw.
MASKSET m
wobei Punkt (X) ≥ flash.FLASH_ORIGIN_X
bzw. Belichtung.Belichtung-Ursprung-X
und Punkt (X) < flash.FLASH_ORIGIN_X
+ m.FLASH_SIZE_X
und Punkt (Y) ≥ flash.FLASH_ORIGIN_Y
und
Punkt (Y) < flash.FLASH_ORIGIN_Y
+ m.FLASH_SIZE_Y
-
In ähnlicher
Weise kann das Chipgebiet (x, y) aus der folgenden Abfrage ermittelt
werden:
wähle
DIE_X bzw. Chip-X, DIE_Y bzw. Chip-Y
aus UCS_LAYOUT_DIE_WAFER-DIE
bzw. UCS-Darstellung-Chip-Scheibe, Maskensatz bzw. MASKSET m
wobei
Punkt (X) ≥ DIE.DIE_ORIGIN_X
und
Punkt (X) < DIE.DIE_ORIGIN_X
+ m.DIE_SIZE_X
und Punkt (Y) ≥ DIE.DIE_ORIGIN_Y
und
Punkt (Y) < DIE.DIE_ORIGIN_Y
+ m.DIE_SIZE_Y
-
Das
Modell ermöglicht
auch eine Verwendung von FLASH_WAFER_LAYOUT_SK oder DIE_WAFER_LAYOUT_SK
als Dimensionen, wodurch ein nahtloses Überlagern von Ergebnissen von linieninternen
Messungen, d. h. WET, SORT und CLASS, erleichtert wird.
-
Gemäß 4A werden die Hauptdaten für Anlagenkoordinatensysteme
in einer Tabelle bewahrt, die als EQPT_COORD_SYSTEM bzw. Equipment-Koordinatensystem 500 bezeichnet
ist. Diese Tabelle 500 gibt eine Kennung für jedes
Koordinatensystem an, das durch die einzigartige Ansammlung aus
{NOTCH_DIRECTION, ROTATION, FLIP_X, FLIP_Y, TRANSPOSE_AXIS, OFFSET_X, OFFSET_Y,
POINT_DIE_OR_FLASH) definiert ist. NOTCH_DIRECTION gibt die Position
der Einkerbung bzw. der Flachstelle der Scheibe an. Zulässige Werte
sind 0, 1, 2, 3, die unten, rechts, oben und links repräsentieren.
ROTATION benennt die Anzahl an 90 Grad Inkrementen in Uhrzeigerrichtung,
um die die Scheibe gedreht wird. Zulässige Werte sind 0, 1, 2, 3, wobei
eine Voreinstellung von 0 verwendet wird. FLIP_X gibt an, dass die
X-Achse gespiegelt wurde (d. h. das positive X ist nunmehr das negative
X und umgekehrt). Zulässige
Werte sind 1, das keine Spiegelung angibt, und –1, das eine Spiegelung angibt. FLIP_Y
gibt an, dass die Y-Achse gespiegelt wurde. Zulässige Werte sind 1, das keine
Spiegelung angibt, und –1,
das eine Spiegelung kennzeichnet. TRANSPOSE_AXIS gibt an, dass die
Achsen vertauscht wurden (d. h. die alte X-Achse ist die neue Y-Achse
und die alte Y-Achse ist die neue X-Achse). Zulässige Werte sind 0, das keine
Vertauschung bezeichnet, und 1, das eine Vertauschung angibt. OFFSET_X
gibt den Abstand an, um den Ursprung des Koordinatensystems in der
X-Richtung zu dem Ursprung
der Scheibe verschoben ist. Dies wird relativ zum Rest der obigen
Felder angegeben und mittels Einheiten dargestellt. OFFSET_Y gibt
den Abstand an, um den der Ursprung des Koordinatensystems in der
Y-Richtung vom Ursprung der Scheibe aus verschoben ist. POINT_DIE_OR_FLASH
gibt die Einheit des Koordinatensystems an. Zulässige Werte sind P, das Punkt-Koordinaten
angibt, D, das Chip-Koordinaten angibt, und F, das Belichtungskoordinaten
bezeichnet. Zu beachten ist, dass Punktkoordinaten in Mikrometer
angegeben sind, während
die beiden anderen Koordinaten Ganzzahlen ohne Einheiten sind. Die
Werte für
OFFSET_X und OFFSET_Y werden in Einheiten ausgedrückt, die
mit dem Koordinatensystem konsistent sind, das durch den Wert von
POINT_DIE_OR_FLASH angegeben ist.
-
Ein
Messeintrag, der in dem Fertigungssystem 200 ermittelt
und in der Datenbankspeichereinheit 255 abgelegt ist, enthält sowohl
den Wert des gemessenen Parameters sowie dessen zugehörige Position
auf der Scheibe 100. Wenn die Messanlage 210 Punktkoordinaten
nicht bekannt geben kann, werden die Chip-Koordinaten oder Belichtungskoordinaten
ermittelt, wenn die Messanlage 210 diese übermittelt.
Die Messwerte, die eine zugehörige
Koordinateninformation besitzen können, sind in einer Tabelle 505 gespeichert,
die als DCR_SITE_READING bezeichnet ist und die gewonnenen Koordinaten
sind in eine Tabelle 510 geschrieben, die als DCR_COORDINATES
bezeichnet ist. Die Abkürzung „DCR" bezeichnet Datensammelreport.
Mehrere Messergebnisse am gleichen Punkt führen zu einem einzelnen Eintrag
in der Tabelle DCR_COORDINATES 510 aber zu mehreren Einträgen in der
Tabelle DCR_SITE_READING 505. Die von der Messanlage 210 bereitgestellten
Koordinaten werden durch die Koordinatentransformationseinheit 230 in
die UCS-Darstellung transformiert. In der dargestellten Ausführungsform
schreibt die Koordinatentransformationseinheit 230 die
transformierten Werte in eine separate Tabelle 515, die
als UCS_COORDINATES bezeichnet ist, um die Rohdaten beibehalten
zu können,
während
gleichzeitig eine Zuordnung zu den transformierten Daten erreicht wird.
-
Jede
Zeile in der Tabelle DCR_COORDINATES 510 ist mit einer
speziellen DCR_CONTEXT_SK verknüpft
und diese kann verwendet werden, um eine Verbindung mit einer Tabelle
DCR_CONTEXT 520 herzustellen, um damit das Koordinatensystem
zu bestimmen, das von der Anlage (beispielsweise wie durch die Spalte EQPT_COORD_SYS
der Tabelle DCR_CONTEXT 520 bezeichnet ist) während des
Ermittelns der Daten verwendet wurde. Wenn die Spalte EQPT_COORD_SYS
keinen zulässigen
Wert angibt, greift das System auf eine Tabelle EQPT_UCS_TRANSFORM 525 zurück. Unter
Anwendung der EQPT_HARDWARE_SK aus dem DCR_CONTEXT zur gemeinsamen
Verwendung mit dieser Tabelle 525 wird ein Wert in der
Spalte EQPT_COORD_SYSTEM_ID abgerufen, der dem Koordinatensystem
entspricht, das von allen Rezepten verwendet wurde, die auf dieser
speziellen Anlage ausgeführt
wurden.
-
Jede
Zeile in der Tabelle DCR_COORDINATES 510 ist ferner mit
einer speziellen DCR_LOT_SK verknüpft, was verwendet werden kann,
um eine Verbindung mit einer Tabelle DCR_LOT 530 herzustellen,
um damit die PRODUKT_SK des LOSES zu bestimmen, wie sie an der Messanlage
ermittelt wurde. Diese PRODUKT_SK kann verwendet werden, um gemeinsam
mit der Tabelle PRODUCT_TO_MASKSET verwendet zu werden, um damit
die mit der Messung verknüpfte
MASKSET_SK zu bestimmen. Wenn EQPT_COORD_SYS und die MASKSET_SK
bekannt sind, kann jeder gemessene Punkt auf der Scheibe in UCS-Koordinaten übergeführt werden, wobei
auch die UCS-Werte für
das Chipgebiet, das Belichtungsfeld und die Position, die zu dem
gemessenen Punkt gehören,
berechnet werden.
-
6A, 6B und 6C zeigen
ein anschauliches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Transformieren
der Koordinaten von dem Anlagenkoordinatensystem in eine UCS-Darstellung.
Im Allgemeinen werden die Transformationen unter Anwendung der folgenden
Gleichungen ausgeführt:
wenn
TRANSPOSE = 1, dann wende an: X' =
Y und Y' = X, ansonsten
wende
an: X' = X und Y' = Y. X'' = OFFSET_X + X'·FLIP_X Y'' = OFFSET_Y + Y'·FLIP_V
-
Die
Werte für
die Verschiebung, den Offset und die Spiegelparameter sind in einem
Eintrag in der Tabelle EQPT_COORD_SYSTEM 500 für die spezielle
Messanlage 210 enthalten.
-
Das
Verfahren beginnt in Block 600, wenn ein Messreport 260 erhalten
wird. Im Verfahrensblock 605 wird bestimmt, ob die Messstellen,
die von der Messanlage 210 ausgegeben werden, in Punktkoordinaten
angegeben sind. Wenn Punktkoordinaten angegeben sind, werden Punkttransformationen auf
die DCR-Positionen für
die Koordinaten X und Y im Verfahrensblock 610 auf der
Grundlage der EQPT_COORD_SYSTEM-Daten für die zugehörige Messanlage 210 angewendet.
In den Verfahrensblöcken 615, 620 und 625 wird
jeweils die Zugehörigkeit zum
Belichtungsfeld, dem Chipgebiet und der Position bestimmt. Im Verfahrensschritt 635 wird
die Tabelle UCS_COORDINATES 515 mit den transformierten UCS-Messkoordinatendaten
beschrieben.
-
Wenn
die Messpositionen nicht in Punktkoordinaten im Verfahrensschritt 605 angegeben
sind, geht das Verfahren zum Verfahrensblock 635 (siehe 6B)
weiter, in welchem bestimmt wird, ob die Messpositionen, die von
der Messanlage 210 ausgegeben werden, in Chipkoordinaten
angegeben sind. Wenn Chipkoordinaten verwendet werden, werden Transformationen
an die X- und Y-Koordinaten für DCR-Chip
im Verfahrensblock 640 angewendet. In den Verfahrensschritten 645, 650 und 655 werden die
entsprechenden Zugehörigkeiten
zum Belichtungsgebiet, Chip und Position bestimmt. Im Verfahrensschritt 660 wird
die Tabelle UCS_COORDINATES 515 mit den transformierten UCS-Messkoordinatendaten
beschrieben.
-
Wenn
die Messpositionen im Verfahrensschritt 635 nicht in Chipkoordinaten
angegeben sind, geht das Verfahren zum Verfahrensschritt 665 weiter (siehe 6C),
in welchem bestimmt wird, ob die von der Messanlage 210 ausgegebenen
Messpositionen in Belichtungskoordinaten angegeben sind. Da die
einzig zulässigen
Werte für
die Koordinaten Punktkoordinaten, Chipkoordinaten oder Belichtungskoordinaten
sind, wird im Verfahrensschritt 665 stets angenommen, dass
dies gültig
ist, sofern die Aufzeichnung nicht unzulässig ist. Es werden Transformationen
auf die X- und Y-DCR-Belichtungskoordinaten im Verfahrensschritt 670 angewendet.
In den Verfahrensschritten 675 und 680 wird die
Zugehörigkeit
zum Belichtungsfeld und zu der Position entsprechend bestimmt. Im
Verfahrensblock 685 wird die Tabelle UCS_COORDINATES 515 mit
den transformierten UCS-Messkoordinatendaten beschrieben, und im
Verfahrensblock 690 endet das Verfahren.
-
Die
Messdaten in der Tabelle DCR_COORDINATES 510, die den Produkten
entsprechen, für
die Maskensätze
nicht definiert wurden oder die Maskensätze nicht erlaubt sind, oder
für Daten,
die unter Anwendung von Anlagen 210 gemessen wurden, die
nicht mit einem Anlagenkoordinatensystem verknüpft sind, werden nicht transformiert. Ein
Ausnahmebericht oder Fehlerbericht wird an einen Prozessingenieur
gesendet, um eine geeignete Angabe über ein Koordinatensystem zu
machen, und die Daten werden in der Folge durch die Koordinatentransformationseinheit 230 entsprechend
transformiert.
-
Obwohl
die vorhergehenden Beispiele die Funktion der Koordinatentransformation
derart darstellen, dass diese in einer separaten Koordinatentransformationseinheit 230 eingerichtet
ist, ist zu beachten, dass diese Funktion auch in anderen Einheiten
in dem Fertigungssystem 200 eingerichtet werden kann. Beispielsweise
kann die Transformationsfunktion auch in den Anlagenschnittstellen 212 enthalten
sein.
-
Die
Implementierung eines universalen Koordinatensystems, wie es hierin
beschrieben ist, liefert zahlreiche Vorteile. Die Koordinaten der
gemessenen/geprüften
Stelle können
in einem universellen Format unabhängig von dem Koordinatensystem, das
von der Messanlage 210 während der Datengewinnung verwendet
wurde, angegeben werden. Änderungen
in den Koordinatensystemen, die zwischen unterschiedlichen Rezepten
auf der gleichen Datensammelanlage verwendet werden, können berücksichtigt
werden, und die Koordinaten können
wieder zugeordnet werden. Die Position der Einkerbung, die während der
unterschiedlichen Arten an Betriebsweisen für Testanlagen verwendet wird,
kann berücksichtigt
werden, wenn die Koordinaten transformiert werden. Schließlich können die
genauen Koordinaten der Grenze jedes Chipgebiets innerhalb eines Belichtungsfeldes
dargestellt werden, ohne dass eine Kombination der Daten des Einzelbildbelichters und
der Daten vom Retikelhersteller erforderlich sind.
-
Die
speziellen zuvor offenbarten Ausführungsformen sind lediglich
anschaulicher Natur, da die Erfindung auf unterschiedliche äquivalente
Weisen modifiziert und praktiziert werden kann, wie dies dem Fachmann
im Besitz der vorliegenden Offenbarung klar ist. Es sind keine Beschränkungen
im Hinblick auf Details des Aufbaus oder der Gestaltung, wie sie
hier gezeigt sind, beabsichtigt, sofern diese nicht in den folgenden
Ansprüchen
enthalten sind. Es ist daher offenkundig, dass die speziellen Ausführungsformen,
die zuvor offenbart sind, geändert
oder modifiziert werden können
und dass alle derartigen Änderungen
als innerhalb des Schutzbereichs und des Grundgedankens der Erfindung
liegend erachtet werden. Daher ist der angestrebte Schutzbereich durch
die nachfolgenden Patentansprüche
angegeben.
-
Zusammenfassung
-
Ein
Verfahren umfasst das Empfangen eines Messreports (260),
der von einer Messanlage (210) gewonnene Messdaten, Positionsdaten,
die mit den Messdaten verknüpft
sind, und Kontextdaten, die mit der Messanlage (210) verknüpft sind,
enthält.
Es wird ein erstes Koordinatensystem, das von der Messanlage (210)
verwendet wird, auf der Grundlage der Kontextdaten bestimmt. Die
Positionsdaten von dem ersten Koordinatensystem werden in ein zweites
Koordinatensystem transformiert, um transformierte Positionsdaten
zu erzeugen. Die transformierten Positionsdaten werden den Messdaten
zugeordnet.