DE112022001172T5 - Vorrichtung zur einstellung der bearbeitungsbedingungen, verfahren zur einstellung der bearbeitungsbedingungen, und waferproduktionssystem - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen (20) umfasst ein Steuergerät (22), das aus einer Vielzahl von Parametersätzen einen Parametersatz auswählt, der auf die Waferbearbeitungsvorrichtung (1) anzuwenden ist. Das Steuergerät 22 schätzt für jeden der Parametersätze die Nachbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers auf der Grundlage der Vorbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers und der Bearbeitungsdaten, wobei angenommen wird, dass der zu bearbeitende Wafer durch Anwendung jedes der Parametersätze bearbeitet wurde. Das Steuergerät 22 berechnet zwei oder mehr Indikatoren für jedes der Nachbearbeitungsmerkmale und erhält Beschränkungen für die Indikatoren. Das Steuergerät 22 wählt aus den konformen Parametersätzen einen Parametersatz aus, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers auf die Waferbearbeitungsvorrichtung anzuwenden ist und bei dem die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Diese Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen und ein Verfahren zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen in einer Waferbearbeitungsvorrichtung und ein Waferproduktionssystem, das die Waferbearbeitungsvorrichtung enthält.
• HINTERGRUND
• Die herkömmlichen Steuerungsverfahren zur Optimierung der Polierzeit in einer Halbleiterwafer-Poliervorrichtung sind bekannt (siehe z. B. PTL 1 et al.).
• ZITATLISTE
• Patentliteratur
• PTL 1: 2002-154053 A
• ZUSAMMENFASSUNG
• (Technisches Problem)
• Die Qualität von Wafern, die von einer Waferbearbeitungsvorrichtung bearbeitet werden, kann durch mehrere Indikatoren dargestellt werden. Die Waferbearbeitungsvorrichtung muss so gesteuert werden, dass die Qualität der durch jeden Indikator dargestellten Wafer verbessert wird.
• Daher besteht der Zweck dieser Offenbarung darin, eine Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen, ein Verfahren zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen und ein Waferproduktionssystem vorzuschlagen, die die Qualität von Wafern verbessern können.
• (Lösung des Problems)
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zur Lösung des obigen Problems sieht wie folgt aus:
• [1] Eine Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen, die ein Steuergerät umfasst, das einen Parametersatz, der auf eine Waferbearbeitungsvorrichtung anzuwenden ist, aus einer Vielzahl von Parametersätzen auswählt, wobei jeder der Parametersätze eine Kombination von Einstellwerten enthält, die für jeden einer Vielzahl von Einstellpunkten eingestellt sind, die den Bearbeitungsvorgang der Waferbearbeitungsvorrichtung spezifizieren, jeder der Einstellpunkte in einem von der Waferbearbeitungsvorrichtung durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet wird, das Steuergerät, bevor die Waferbearbeitungsvorrichtung einen zu bearbeitenden Wafer bearbeitet:
  • Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung, wenn ein Wafer durch Anwendung jedes der Parametersätze bearbeitet wird, als Bearbeitungsdaten für jeden der Parametersätze erhält;
  • die Vorbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers erhält;
  • für jeden der Parametersätze die Nachbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers schätzt, basierend auf den Vorbearbeitungsmerkmalen des zu bearbeitenden Wafers und den Bearbeitungsdaten, unter der Annahme, dass der zu bearbeitende Wafer durch Anwendung jedes der Parametersätze bearbeitet wurde, und zwei oder mehr Indikatoren für jedes der Nachbearbeitungsmerkmale berechnet;
  • Beschränkungen für die Indikatoren erhält; und
  • einen Parametersatz, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers auf die Waferbearbeitungsvorrichtung anzuwenden ist, aus den konformen Parametersätzen auswählt, bei denen die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.
• [2] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach obigem [1], wobei das Steuergerät die konformen Parametersätze in Parametergruppen klassifiziert; eine Parametergruppe aus den Parametergruppen als eine ausgewählte Gruppe auswählt; und einen Parametersatz, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers anzuwenden ist, aus den konformen Parametersätzen, die in der ausgewählten Gruppe klassifiziert sind, als einen Bearbeitungsparametersatz auswählt.
• [3] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach obigem [2], wobei das Steuergerät, ferner Zielwerte für die Indikatoren erhält und die Priorität für jeden der zwei oder mehr Indikatoren festlegt und den Bearbeitungsparametersatz so auswählt, dass der Indikator mit der höheren Priorität näher an den Zielwerten liegt.
• [4] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach obigem [2] oder [3], wobei das Steuergerät, jeden der Parametersätze auf einen Gitterpunkt abbildet, der in einem mehrdimensionalen Vektorraum mit jedem der Einstellpunkte als Basis definiert ist; Gitterpunkte, die den konformen Parametersätzen entsprechen und im mehrdimensionalen Vektorraum benachbart sind, in dieselbe Gitterpunktgruppe klassifiziert; und die Parametersätze, die den in der Gitterpunktgruppe klassifizierten Gitterpunkten entsprechen, in dieselbe Parametergruppe klassifiziert.
• [5] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach obigem [3], wobei das Steuergerät, den Bereich der Beschränkungen für Indikatoren mit niedrigerer Priorität erweitert, wenn es keinen Parametersatz gibt, für den die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen, um einen Parametersatz zu extrahieren, für den die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.
• [6] Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach obigem [5], wobei das Steuergerät einen vorbestimmten Anfangsparametersatz oder einen Parametersatz der vorherigen Bearbeitung als den Parametersatz auswählt, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers anzuwenden ist, wenn es keinen Parametersatz gibt, für den die Indikatoren die Beschränkungen auch nach Erweiterung des Bereichs der Beschränkungen erfüllen.
• [7] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach einem der obigen [2] bis [6], wobei das Steuergerät eine Parametergruppe auswählt, die die größte Anzahl von in den Parametergruppen klassifizierten Parametersätzen aufweist.
• [8] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach einem der obigen [2] bis [6], wobei das Steuergerät eine Parametergruppe auf der Grundlage von Statistiken der Indikatoren der Nachbearbeitungsmerkmale auswählt, die für die in die Parametergruppen klassifizierten Parametersätze geschätzt werden.
• [9] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach obigem [8], wobei das Steuergerät, für jeden der zwei oder mehr Indikatoren eine Priorität festlegt; und eine Parametergruppe auswählt, bei der der Durchschnittswert der Indikatoren mit der hohen Priorität der Nachbearbeitungsmerkmale den Zielwerten der Beschränkungen am nächsten kommt.
• [10] Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach einem der obigen [1] bis [9], wobei das Steuergerät als Bearbeitungsdaten die Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung unter Annahme der Einstellwerte jedes von zwei oder mehr der Einstellpunkte in einem oder mehreren der Bearbeitungsschritte oder die Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung unter Annahme der Einstellwerte jedes von einem oder mehreren der Einstellpunkte in zwei oder mehreren der Bearbeitungsschritte erfasst.
• [11] Ein Verfahren zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen zum Auswählen eines Parametersatzes, der auf eine Waferbearbeitungsvorrichtung anzuwenden ist, aus einer Vielzahl von Parametersätzen, wobei jeder der Parametersätze eine Kombination von Einstellwerten enthält, die für jeden einer Vielzahl von Einstellpunkten eingestellt sind, die den Bearbeitungsvorgang der Waferbearbeitungsvorrichtung spezifizieren, jeder der Einstellpunkte in einem von der Waferbearbeitungsvorrichtung durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet wird, das Verfahren zum Einstellen der Bearbeitungsbedingungen die folgenden Schritte umfasst:
  • Erhalten von Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung, wenn ein Wafer bearbeitet wird, indem jeder der Parametersätze angewendet wird, als die Bearbeitungsdaten für jeden der Parametersätze, bevor die Waferbearbeitungsvorrichtung einen zu bearbeitenden Wafer bearbeitet;
  • Erhalten der Vorbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers;
  • Schätzen von Nachbearbeitungsmerkmalen des zu bearbeitenden Wafers für jeden der Parametersätze, basierend auf den Vorbearbeitungsmerkmalen des zu bearbeitenden Wafers und den Bearbeitungsdaten, unter der Annahme, dass der zu bearbeitende Wafer durch Anwendung jedes der Parametersätze bearbeitet wurde, und Berechnen von zwei oder mehr Indikatoren für jedes der Nachbearbeitungsmerkmale;
  • Erhalten von Beschränkungen für die Indikatoren und
  • Auswahl eines Parametersatzes, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers auf die Waferbearbeitungsvorrichtung angewendet werden soll, aus den konformen Parametersätzen, bei denen die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.
• [12] Ein Waferproduktionssystem, umfassend die Vorrichtung zum Einstellen der Bearbeitungsbedingungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und die Waferbearbeitungsvorrichtung.
• (Vorteilhafte Wirkung)
• Gemäß der Vorrichtung zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen, dem Verfahren zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen und dem Waferproduktionssystem der vorliegenden Offenbarung kann die Qualität der Wafer verbessert werden.
• KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• In den beigefügten Zeichnungen:
• 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration eines Waferproduktionssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
• 2 ist eine Draufsicht auf eine doppelseitige Wafer-Poliervorrichtung als Waferbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
• 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2;
• 4 ist ein zweidimensionales Diagramm, das ein Beispiel für die den Parametersätzen entsprechenden Punkte zeigt;
• 5 ist ein zweidimensionales Diagramm, das die Werte des ersten Indikators, der die Nachbearbeitungsmerkmale jedes Parametersatzes darstellt, abbildet;
• 6 ist ein zweidimensionales Diagramm, das die Werte des zweiten Indikators, der die Nachbearbeitungsmerkmale jedes Parametersatzes darstellt, abbildet;
• 7 ist ein zweidimensionales Diagramm mit ausgefüllten Kreisen (schwarze Kreise), die die Parametersätze darstellen, die auf der Grundlage der Werte des zweiten Indikators im zweidimensionalen Diagramm von 5 extrahiert wurden;
• 8 ist ein zweidimensionales Diagramm mit ausgefüllten Kreisen (schwarze Kreise), die die Parametersätze darstellen, die auf der Grundlage der Werte des zweiten Indikators im zweidimensionalen Diagramm von 6 extrahiert wurden;
• 9 ist ein zweidimensionales Diagramm mit ausgefüllten Kreisen (schwarze Kreise), die die Parametersätze darstellen, die auf der Grundlage der Werte des ersten Indikators in dem zweidimensionalen Diagramm von 7 extrahiert wurden;
• 10 ist ein zweidimensionales Diagramm mit ausgefüllten Kreisen (schwarze Kreise), die die Parametersätze darstellen, die auf der Grundlage der Werte des ersten Indikators in dem zweidimensionalen Diagramm von 8 extrahiert wurden;
• 11 ist ein zweidimensionales Diagramm, das ein Beispiel für die Klassifizierung von konformen Parametersätzen in Parametergruppen darstellt;
• 12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
• 13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für das Verfahren zur Auswahl eines Bearbeitungsparametersatzes zeigt; und
• 14 zeigt die Verteilung der Werte des ersten Indikators für Nachbearbeitungsmerkmale von Wafern, die im Beispiel dieser Offenlegungskonfiguration bzw. im Vergleichsbeispiel bearbeitet wurden.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
• Nachfolgend wird ein Waferproduktionssystem 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Waferproduktionssystem 100 eine Waferbearbeitungsvorrichtung 1 und eine Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20. Die Vorrichtung zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen 20 legt die Bearbeitungsbedingungen für die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 fest.
• (Konfigurationsbeispiel der Waferbearbeitungsvorrichtung 1)
• In dieser Ausführungsform wird die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 als doppelseitige Waferpoliervorrichtung beschrieben. Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 ist nicht auf eine Poliervorrichtung beschränkt, sondern kann auch eine andere Bearbeitungsvorrichtung sein, wie z. B. eine Drahtsägevorrichtung.
• 2 ist eine Draufsicht auf die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2. Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 eine Drehplatte 4 mit einer oberen Platte 2 und einer gegenüberliegenden unteren Platte 3, ein Sonnenrad 5, das im Drehzentrum der Drehplatte 4 vorgesehen ist, und ein Innenrad 6, das kreisförmig um den Umfang der Drehplatte 4 herum vorgesehen ist. Wie in 3 gezeigt, sind auf den gegenüberliegenden Flächen der oberen und unteren Drehplatte 4, d.h. der unteren Fläche, die die Polierfläche der oberen Platte 2 ist, bzw. der oberen Fläche, die die Polierfläche der unteren Platte 3 ist, Polierkissen 7 angebracht.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 befindet sich zwischen der oberen Platte 2 und der unteren Platte 3 und umfasst eine Vielzahl von Trägerplatten 9 mit einer oder mehreren Öffnungen 8, die ein zu bearbeitendes Werkstück W (Wafer) aufnehmen. In 2 ist nur eine der mehreren Trägerplatten 9 dargestellt. Die Anzahl der Öffnungen 8 kann eine oder mehrere sein, z. B. drei. Das Werkstück W kann in den Öffnungen 8 gehalten werden.
• Nehmen wir an, dass die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 eine doppelseitige Poliervorrichtung mit Planetengetriebe ist, die das Sonnenrad 5 und das Innenrad 6 drehen kann, um eine Planetenbewegung zu bewirken, die die Orbitalbewegung und die Drehbewegung der Trägerplatte 9 umfasst. In der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 wird die Trägerplatte 9 während der Zufuhr eines Polierschlamms in eine Planetenbewegung versetzt, und gleichzeitig werden die obere Platte 2 und die untere Platte 3 in Bezug auf die Trägerplatte 9 relativ gedreht, wodurch die an den oberen und unteren Drehplatten 4 angebrachten Polierkissen 7 an den Oberflächen des in den Öffnungen 8 in der Trägerplatte 9 gehaltenen Werkstücks reiben; so können beide Oberflächen des Werkstücks gleichzeitig poliert werden.
• In dieser Waferbearbeitungsvorrichtung 1 weist die obere Platte 2 eine oder mehrere Öffnungen 10 auf, die von der Oberseite zur Unterseite, der Polierfläche, der oberen Platte 2 durchdringen. Das heißt, die Öffnungen 10 befinden sich auf der oberen Platte 2. Eine der Öffnungen 10 befindet sich an einer Stelle nahe der Mitte des Werkstücks W. Die Anzahl der Öffnungen 10 ist nicht auf eine beschränkt, sondern kann zwei oder mehr betragen. Die Öffnungen 10 können nicht nur in der oberen Platte 2, sondern auch in der unteren Platte 3 vorgesehen sein. Die eine oder mehreren Öffnungen 10 können in der oberen Platte 2 und/oder der unteren Platte 3 vorgesehen sein. Die Öffnungen 10 können an mehreren Stellen des Umfangs der oberen Platte 2 angeordnet sein (auf der Punktlinie in 2). Wie in 3 dargestellt, können sich die Öffnungen 10 bis zu dem an der oberen Platte 2 befestigten Polierkissen 7 erstrecken. Mit anderen Worten, die Öffnungen 10 können von der Oberseite der oberen Platte 2 bis zur Unterseite des Polierkissens 7 durchdringen.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Echtzeitmessung der Dicke des Werkstücks W durch eine oder mehrere der Öffnungen 10 während des doppelseitigen Polierens des Werkstücks W ermöglicht. Insbesondere kann die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 eine Werkstückdickenmessvorrichtung 11 an einer den Öffnungen 10 entsprechenden Stelle umfassen. In dem in 3 dargestellten Beispiel befindet sich die Werkstückdickenmessvorrichtung 11 oberhalb der oberen Platte 2. In dieser Ausführungsform handelt es sich bei der Werkstückdickenmessvorrichtung 11 um wellenlängenvariable Infrarot-Lasergeräte. Die Werkstückdickenmessvorrichtung 11 kann beispielsweise mit einer optischen Einheit, die einen Laserstrahl auf das Werkstück W strahlt, einer Erfassungseinheit, die den vom Werkstück W reflektierten Laserstrahl erfasst, und einer Berechnungseinheit, die die Dicke des Werkstücks W anhand des erfassten Laserstrahls berechnet, ausgestattet sein. Die beispielhafte Werkstückdickenmessvorrichtung 11 kann die Dicke des Werkstücks W aus der Differenz zwischen den optischen Weglängen einer Reflexionskomponente des auf den Wafer W auftreffenden Laserstrahls, der an der vorderen Oberfläche des Wafers reflektiert wird, und einer Reflexionskomponente desselben, die an der hinteren Oberfläche des Werkstücks W reflektiert wird, berechnen. Es ist zu beachten, dass die Werkstückdickenmessvorrichtung 11 von beliebigem Typ sein kann, solange die Dicke von Werkstücken in Echtzeit gemessen werden kann; dementsprechend sind sie insbesondere nicht auf den Typ beschränkt, der Infrarotlaser wie oben beschrieben verwendet.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 umfasst ein Steuergerät 12. Das Steuergerät 12 ist mit der oberen Platte 2, der unteren Platte 3, dem Sonnenrad 5, dem Innenrad 6 und der Werkstückdickenmessvorrichtung 11 verbunden. Das Steuergerät 12 steuert jede Komponente der Waferbearbeitungsvorrichtung 1.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 kann nur einen oder zwei oder mehr Schritte zur Bearbeitung des Werkstücks W durchführen. Die Schritte zur Bearbeitung des Werkstücks W werden auch als Bearbeitungsschritte bezeichnet. Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 steuert die Menge der in jedem Bearbeitungsschritt bearbeiteten Wafer durch Einstellen von Werten für einen oder mehrere Einstellpunkte in jedem Bearbeitungsschritt. Mit anderen Worten, die Werte, die für jeden von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Einstellpunkt eingestellt werden, spezifizieren den Bearbeitungsvorgang der Waferbearbeitungsvorrichtung 1. Die für die Einstellpunkte festgelegten Werte werden auch als Einstellwerte bezeichnet. Mit anderen Worten, die Menge der in jedem Bearbeitungsschritt bearbeiteten Wafer wird durch Änderung der Einstellwerte der einzelnen Einstellpunkte gesteuert.
• Zu den Einstellpunkten in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt können beispielsweise die Polierzeit des Werkstücks W oder der Druck zum Polieren des Werkstücks W gehören. Außerdem können die Einstellpunkte verschiedene Punkte wie die Anzahl der Umdrehungen der oberen Platte 2 oder die Anzahl der Umdrehungen oder Drehungen der Trägerplatte 9 umfassen.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 verändert die Wafermerkmale, während sie den Wafer bearbeitet. Die Wafermerkmale werden durch die Ebenheit der Oberfläche oder der Rückseite des Wafers oder durch die Dicke des Wafers bestimmt. Die Veränderung der Wafermerkmale vor und nach der Durchführung eines Bearbeitungsschritts durch die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 wird auch als die Menge des in diesem Bearbeitungsschritt bearbeiteten Wafers bezeichnet. Die Merkmale des Wafers vor der Bearbeitung durch die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 werden auch als Vorbearbeitungsmerkmale bezeichnet. Die Merkmale des Wafers nach der Bearbeitung durch die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 werden auch als Nachbearbeitungsmerkmale bezeichnet. Die Menge des bearbeiteten Wafers wird als Differenz zwischen den Vorbearbeitungsmerkmalen und den Nachbearbeitungsmerkmalen berechnet, die durch Experimente ermittelt wurden.
• Wenn die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 einen einzelnen Bearbeitungsschritt durchführt, kann die Vielzahl von Einstellpunkten in diesem Bearbeitungsschritt die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers im Verhältnis zueinander beeinflussen. Wenn die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 mehrere Bearbeitungsschritte durchführt, kann die Vielzahl von Einstellpunkten für jeden Bearbeitungsschritt die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers im Verhältnis zueinander beeinflussen. Auch im Waferproduktionssystem 100 kann die Vielzahl von Einstellpunkten der von den Waferbearbeitungsvorrichtungen 1 durchgeführten Bearbeitungsschritte die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers in Bezug zueinander beeinflussen.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 betrachtet die Vielzahl von Einstellpunkten, die miteinander in Beziehung stehen und die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers beeinflussen, als einen Satz von Einstellpunkten und stellt die Einstellwerte jedes Einstellpunkts gemeinsam ein. Ein Satz von Einstellpunkten wird gemeinsam als Bearbeitungsbedingungen bezeichnet. Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 steuert die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers durch Anwendung von Bearbeitungsbedingungen in jedem Bearbeitungsschritt. Die Kombination der Einstellwerte für jeden in den Bearbeitungsbedingungen enthaltenen Einstellpunkt bildet einen Satz von Einstellwerten, der auch als Parametersatz bezeichnet wird. Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 steuert die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers durch Anwendung des Parametersatzes als Einstellwerte für jeden Einstellpunkt jedes Bearbeitungsschritts. Die Parametersätze mit unterschiedlichen Einstellwerten für mindestens einen von mehreren Einstellpunkten werden als unterschiedliche Parametersätze unterschieden.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform kann ferner eine Recheneinheit 13 umfassen, die während des doppelseitigen Polierens des Werkstücks W den Zeitpunkt der Beendigung des doppelseitigen Polierens des Werkstücks W bestimmt. Die Recheneinheit 13 ist mit dem Steuergerät 12 verbunden. Die Recheneinheit 13 erfasst die von der Werkstückdickenmessvorrichtung 11 gemessenen Werkstückdickendaten und bestimmt, wann das doppelseitige Polieren des Werkstücks W beendet werden soll. Das Steuergerät 12 kann den Bearbeitungsvorgang des Werkstücks W durch die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 zu dem von der Recheneinheit 13 bestimmten Zeitpunkt beenden.
• (Konfigurationsbeispiel der Vorrichtung zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen 20)
• Die Vorrichtung zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen 20 umfasst ein Steuergerät 22. Das Steuergerät 22 bestimmt die Parameter, die die Bearbeitungsbedingungen der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 spezifizieren, und gibt sie an die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 aus. Das Steuergerät 22 ist so konfiguriert, dass es mit dem Steuergerät 12 der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 kommuniziert. Das Steuergerät 22 kann mindestens einen Prozessor enthalten. Der Prozessor kann Programme ausführen, die die verschiedenen Funktionen des Steuergeräts 22 implementieren. Der Prozessor kann als ein einziger integrierter Schaltkreis realisiert werden. Die integrierten Schaltkreise werden auch als integrierte Schaltungen (ICs) bezeichnet. Der Prozessor kann als eine Vielzahl von kommunikativ verbundenen integrierten Schaltkreisen und diskreten Schaltkreisen realisiert werden. Der Prozessor kann auf der Grundlage verschiedener anderer bekannter Technologien realisiert werden.
• Die Vorrichtung zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen 20 kann ferner eine Speichereinheit 24 umfassen. Die Speichereinheit 24 speichert beispielsweise die Messergebnisse von Wafermerkmalen, die von einer externen Wafermessvorrichtung gemessen wurden. Die Speichereinheit 24 kann ein elektromagnetisches Speichermedium, wie z.B. eine Magnetplatte, oder einen Speicher, wie z.B. einen Halbleiterspeicher oder einen Magnetspeicher, enthalten. Die Speichereinheit 24 kann ein nicht-übertragbares computerlesbares Medium enthalten. Die Speichereinheit 24 speichert verschiedene Informationen und Programme, die von dem Steuergerät 22 ausgeführt werden. Die Speichereinheit 24 kann als Arbeitsspeicher des Steuergeräts 22 dienen. Zumindest ein Teil der Speichereinheit 24 kann als eine vom Steuergerät 22 getrennte Einheit konfiguriert werden.
• Die Vorrichtung 20 zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen kann ferner eine Kommunikationseinheit umfassen, die Daten an die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 oder an externe Geräte sendet und von diesen empfängt. Die Kommunikationseinheit kann über ein Netzwerk mit anderen Geräten verbunden sein. Die Kommunikationseinheit kann drahtgebunden oder drahtlos mit anderen Vorrichtungen verbunden sein. Die Kommunikationseinheit kann ein Kommunikationsmodul umfassen, das eine Verbindung zu einem Netzwerk oder anderen Geräten herstellt. Das Kommunikationsmodul kann eine Kommunikationsschnittstelle wie z. B. LAN (Local Area Network) enthalten. Das Kommunikationsmodul kann eine Kommunikationsschnittstelle für kontaktlose Kommunikation wie Infrarotkommunikation oder Nahfeldkommunikation (NFC) enthalten. Das Kommunikationsmodul kann die Kommunikation mit verschiedenen Kommunikationsmethoden wie 4G oder 5G realisieren. Die von der Kommunikationseinheit durchgeführte Kommunikationsmethode ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt und kann verschiedene andere Methoden umfassen.
• (Betriebsbeispiel der Vorrichtung 20 zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen)
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 bearbeitet ein Werkstück W (Wafer), indem sie einen oder mehrere Bearbeitungsschritte durchführt. Die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers werden auf der Grundlage der Vorbearbeitungsmerkmale des Wafers und der Menge des Wafers bestimmt, der in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt bearbeitet wurde.
• Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 steuert die Menge der in jedem Bearbeitungsschritt bearbeiteten Wafer durch Einstellen eines oder mehrerer Einstellpunkte in jedem Bearbeitungsschritt. Mit anderen Worten, die Menge der in jedem Bearbeitungsschritt bearbeiteten Wafer wird durch Ändern der Einstellwerte der für jeden Bearbeitungsschritt eingestellten Einstellpunkte gesteuert. In dem Waferproduktionssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform bestimmt die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 die Einstellwerte für jeden Einstellpunkt, der in jedem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt einzustellen ist, und gibt sie an die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 aus. Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 setzt die von der Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 ermittelten Einstellwerte auf jeden Einstellpunkt und führt jeden Bearbeitungsschritt durch. Auf diese Weise werden die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers gesteuert.
• In dem Waferproduktionssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform wird die Qualität des Wafers nach der Bearbeitung auf der Grundlage der Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers bewertet. Insbesondere wenn die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers die vorbestimmten Bedingungen erfüllen, kann bestimmt werden, dass der bearbeitete Wafer dem nächsten Prozess zugeführt oder versandt werden kann. Die vorgegebenen Bedingungen können auf der Grundlage der Beziehung zwischen den Werten der Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers darstellen, und den Referenzwerten bestimmt werden. Zu den vorgegebenen Bedingungen kann beispielsweise gehören, dass die Werte der Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers darstellen, unter den Referenzwerten liegen oder diesen entsprechen, oder dass die Werte über den Referenzwerten liegen oder diesen entsprechen. Zu den vorgegebenen Bedingungen kann beispielsweise gehören, dass die Werte der Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers darstellen, innerhalb oder außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen.
• Zu den Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers darstellen, kann beispielsweise ein Indikator gehören, der die Ebenheit des Wafers darstellt. Der Indikator, der die Ebenheit des Wafers darstellt, wird auch als Ebenheitsindikator bezeichnet.
• Der Ebenheitsindikator des Wafers kann z. B. GBIR (Global Backside Ideal Range) umfassen. Der GBIR ist ein Indikator, der die Ebenheit des gesamten Wafers ausdrückt. Der GBIR-Wert kann als Differenz zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert der Formverteilung auf einem Wafer bestimmt werden. Je kleiner der GBIR-Wert ist, desto höher ist die Ebenheit des Wafers. Der Ebenheitsindikator des Wafers kann beispielsweise ESFQD (Edge Site flatness Front reference least sQuare Deviation) umfassen. Die ESFQD ist ein Indikator, der die Ebenheit des Wafer-Randes ausdrückt. Der ESFQD unterteilt den Waferrand in eine Vielzahl von Stellen und bewertet den Abstand zwischen der Referenzebene innerhalb der Stelle und der Waferoberfläche an jeder Stelle. Je kleiner der maximale Absolutwert von ESFQD ist, desto höher ist die Ebenheit des Wafers. Der Ebenheitsindikator des Wafers kann ESFQR (Edge flatness metric, Sector based, Front surface referenced, least sQuares fit reference plane, Range of the data within sector), Bump, oder verschiedene andere Metriken wie RollOff umfassen.
• Die Indikatoren für die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers sind nicht auf den Ebenheitsindikator beschränkt und können eine Vielzahl anderer Indikatoren umfassen, wie z. B. einen Indikator für die Dicke des Wafers.
• In dem Waferproduktionssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform bestimmt das Steuergerät 22 der Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 die Einstellwerte der Einstellpunkte, die in jedem Bearbeitungsschritt der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 einzustellen sind. Ein Wafer, der von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 bearbeitet wird, wird auch als zu bearbeitender Wafer bezeichnet. Das Steuergerät 22 schätzt vor der eigentlichen Bearbeitung eines mit der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 zu bearbeitenden Wafers die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers, wenn der zu bearbeitende Wafer mit der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 bearbeitet wurde, und berechnet die Werte von Indikatoren, die die geschätzten Nachbearbeitungsmerkmale darstellen. Das Steuergerät 22 bestimmt die Einstellwerte für jeden Einstellpunkt auf der Grundlage der berechneten Werte der Indikatoren.
• <Schätzung der Nachbearbeitungsmerkmale>
• Das Steuergerät 22 geht davon aus, dass es verschiedene Einstellwerte auf die Einstellpunkte in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt anwendet, um die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers abzuschätzen, wenn der zu bearbeitende Wafer von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 bearbeitet worden ist. Das Steuergerät 22 schätzt die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers, die erhalten werden können, wenn der Wafer durch Anwendung der hypothetischen Einstellwerte bearbeitet worden ist. Wenn die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 einen Parametersatz als Einstellwerte für jeden von mehreren Einstellpunkten anwendet, nimmt das Steuergerät 22 an, dass die verschiedenen Parametersätze auf die Einstellpunkte angewendet wurden, und schätzt die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers, die erhalten werden können, wenn der Wafer durch Anwendung jedes Parametersatzes bearbeitet wurde.
• Das Steuergerät 22 kann die Vorbearbeitungsmerkmale des Wafers im Voraus erhalten und die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers auf der Grundlage der Vorbearbeitungsmerkmale des Wafers und der geschätzten Menge des Wafers, der von der die Bearbeitungsschritte ausführenden Waferbearbeitungsvorrichtung 1 bearbeitet wird, schätzen. Die Menge des bearbeiteten Wafers wird auch als Bearbeitungszugabeform oder Bearbeitungsdaten bezeichnet. Das Steuergerät 22 geht davon aus, dass verschiedene Einstellwerte auf die Einstellpunkte in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet wurden, und berechnet die geschätzten Werte der Bearbeitungsdaten, wenn der Bearbeitungsschritt durch Anwendung jedes Einstellwertes durchgeführt wird. Wenn die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 den Parametersatz als Einstellwerte für jeden von mehreren Einstellpunkten anwendet, nimmt das Steuergerät 22 an, dass die verschiedenen Parametersätze auf die Einstellpunkte angewendet wurden, und berechnet die geschätzten Werte der Bearbeitungsdaten, wenn der Bearbeitungsschritt unter Anwendung jedes Parametersatzes durchgeführt wird. Das Steuergerät 22 kann die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers auf der Grundlage des geschätzten Wertes der Bearbeitungsdaten und der Vorbearbeitungsmerkmale des Wafers schätzen.
• Hier nehmen wir an, dass der Parametersatz, von dem angenommen wird, dass er auf die Einstellpunkte in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet wurde, als hypothetischer Parametersatz bezeichnet wird. Das Steuergerät 22 bestimmt, ob die geschätzten Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers zu den gewünschten Merkmalen führen, wenn der hypothetische Parametersatz auf die Einstellpunkte in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet wird.
• Das Steuergerät 22 kann davon ausgehen, dass eine Vielzahl von Parametersätzen auf die Einstellpunkte als hypothetischer Parametersatz angewendet wird. Das Steuergerät 22 kann auch davon ausgehen, dass alle möglichen Kombinationen von Einstellwerten für jeden Einstellwert als hypothetischer Parametersatz auf die Einstellwerte angewendet werden. Das Steuergerät 22 kann davon ausgehen, dass die Kombination von Einstellwerten für jeden Einstellpunkt, die am wahrscheinlichsten in der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 eingestellt wird, auf die Einstellpunkte als hypothetischer Parametersatz angewendet wird.
• Wenn das Steuergerät 22 feststellt, dass die geschätzten Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers bei Anwendung des hypothetischen Parametersatzes zu den gewünschten Merkmalen führen, bestimmt es, dass der hypothetische Parametersatz tatsächlich auf die Einstellpunkte in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet werden kann. Mit anderen Worten, das Steuergerät 22 extrahiert aus den hypothetischen Parametersätzen die Parametersätze, für die die geschätzten Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers zu den gewünschten Merkmalen führen. Das Steuergerät 22 wählt den tatsächlich anzuwendenden Parametersatz aus dem Parametersatz aus, der bestimmt wurde, um tatsächlich auf die Einstellpunkte anwendbar zu sein, oder aus dem Parametersatz, der als Ergebnis der Schätzung der Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers als die gewünschten Merkmale extrahiert wurde.
• Das Steuergerät 22 berechnet die Werte von Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers darstellen, die erhalten werden, wenn der Wafer durch Anwendung des hypothetischen Parametersatzes auf die Einstellpunkte in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Bearbeitungsschritt bearbeitet wird. Das Steuergerät 22 bestimmt, ob die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers, die erhalten werden, wenn der Wafer durch Anwendung des hypothetischen Parametersatzes auf die Einstellpunkte bearbeitet wird, die gewünschten Merkmale sein werden, basierend auf den Werten, die als Indikatoren berechnet werden, die die Nachbearbeitungsmerkmale darstellen.
• <Extraktion des konformen Parametersatzes>
• Das Steuergerät 22 stellt fest, dass die Nachbearbeitungsmerkmale die gewünschten Merkmale sind, wenn die als Indikatoren für die Nachbearbeitungsmerkmale berechneten Werte die Beschränkungen erfüllen. Mit anderen Worten: Das Steuergerät 22 legt die Beschränkungen fest, mit denen bestimmt wird, dass die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers die gewünschten Merkmale sind. Das Steuergerät 22 kann die Beschränkungen erhalten. Das Steuergerät 22 geht davon aus, dass eine Vielzahl hypothetischer Parametersätze auf Einstellpunkte angewendet wird, und extrahiert aus jedem hypothetischen Parametersatz, von dem angenommen wird, dass er angewendet wird, die Parametersätze, für die die geschätzten Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers zu den gewünschten Merkmalen führen. Der von dem Steuergerät 22 extrahierte Parametersatz wird auch als der konforme Parametersatz bezeichnet.
• Wenn die Qualität des Wafers umso höher ist, je größer der Wert des Indikators ist, der die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers repräsentiert, kann das Steuergerät 22 den konformen Parametersatz aus den hypothetischen Parametersätzen extrahieren, so dass der Wert des Indikators, der die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers repräsentiert, über dem vorbestimmten Wert oder gleich diesem ist. Wenn die Qualität des Wafers umso höher ist, je kleiner der Wert des Indikators ist, der die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers repräsentiert, kann das Steuergerät 22 den konformen Parametersatz aus den hypothetischen Parametersätzen extrahieren, so dass der Wert des Indikators, der die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers repräsentiert, unter dem vorbestimmten Wert liegt oder diesem entspricht.
• Das Steuergerät 22 kann Werte für jeden von zwei oder mehr Indikatoren für die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers berechnen. Das Steuergerät 22 kann für jeden Indikator Beschränkungen festlegen und bestimmen, dass die Nachbearbeitungsmerkmale die gewünschten Merkmale sind, wenn der Wert jedes Indikators die Beschränkungen erfüllt. Mit anderen Worten: Das Steuergerät 22 kann aus einer Vielzahl hypothetischer Parametersätze die konformen Parametersätze extrahieren, bei denen die Werte jedes der zwei oder mehr Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.
• Das Steuergerät 22 kann für jeden von zwei oder mehr Indikatoren eine Priorität festlegen. Wenn die Qualität des Wafers umso höher ist, je größer der Wert des Indikators ist, der die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers repräsentiert, kann das Steuergerät 22 den konformen Parametersatz aus den hypothetischen Parametersätzen extrahieren, so dass der Wert des Indikators mit höherer Priorität über oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Wenn die Qualität des Wafers umso höher ist, je kleiner der Wert des Indikators ist, der die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers repräsentiert, kann das Steuergerät 22 den konformen Parametersatz aus den hypothetischen Parametersätzen extrahieren, so dass der Wert des Indikators mit höherer Priorität unter oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
• Das Steuergerät 22 kann auf der Grundlage der Werte von zwei oder mehr Indikatoren einen umfassenden Indikator berechnen. Wenn die Qualität des Wafers umso höher ist, je größer der Wert des umfassenden Indikators ist, kann das Steuergerät 22 den konformen Parametersatz aus den hypothetischen Parametersätzen extrahieren, so dass der Wert des umfassenden Indikators über oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Wenn die Qualität des Wafers umso höher ist, je kleiner der Wert des umfassenden Indikators ist, kann das Steuergerät 22 den konformen Parametersatz aus den hypothetischen Parametersätzen extrahieren, so dass der Wert des umfassenden Indikators kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
• Im Folgenden wird ein Beispiel für das Verfahren beschrieben, mit dem das Steuergerät 22 die konformen Parametersätze extrahiert. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass das Steuergerät 22 die Einstellwerte für zwei Einstellpunkte ermittelt. Der Parametersatz, der der Kombination der Einstellwerte der beiden Einstellwerte entspricht, wird, wie in 4 dargestellt, als Punkte auf einem zweidimensionalen Diagramm aufgetragen, wobei jeder der beiden Einstellwerte eine Achse darstellt. In dem Diagramm in 4 befindet sich der erste Einstellwert auf der horizontalen Achse und der zweite Einstellwert auf der vertikalen Achse. Wenn für den ersten und den zweiten Einstellwert jeweils einer von fünf Werten eingestellt wird, werden die Punkte, die den Parametersatz darstellen, als fünfundzwanzig Punkte auf dem zweidimensionalen Diagramm aufgetragen. Die Einstellwerte des ersten Einstellpunkts werden durch X1 bis X5 dargestellt, und die Einstellwerte des zweiten Einstellpunkts werden durch Y1 bis Y5 dargestellt.
• Das Steuergerät 22 schätzt die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers, die sich aus dem angenommenen Prozess ergeben, dass jeder der fünfundzwanzig Parametersätze auf die Einstellpunkte angewendet wird. Nehmen wir an, dass die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers durch den ersten und zweiten Indikator dargestellt werden. In diesem Beispiel sind der erste und der zweite Indikator GBIR bzw. ESFQD. Je kleiner der GBIR-Wert ist, desto näher ist der Wafer an der Ebenheit; und je größer der ESFQD-Wert ist, desto näher ist der Wafer an der Ebenheit. Das Steuergerät 22 berechnet die Werte der ersten und zweiten Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale darstellen, die durch den angenommenen Prozess erhalten werden, dass jeder der Parametersätze auf die Einstellpunkte angewendet wird.
• Das Steuergerät 22 kann Werte zwischen den im ersten oder zweiten Einstellpunkt diskret eingestellten Einstellwerten in einem zweidimensionalen Diagramm interpolieren. Wird beispielsweise ein Wert zwischen den fünf Einstellwerten für jeden Einstellpunkt interpoliert, so werden einundachtzig Parametersätze mit 9 x 9 angenommen. Das Steuergerät 22 kann die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers schätzen, die sich aus dem angenommenen Prozess ergeben, dass jeder Parametersatz einschließlich der interpolierten Werte auf den Einstellpunkt angewendet wird.
• Die konformen Parametersätze können z. B. wie unten beschrieben extrahiert werden.
• Wie in den 5 und 6 gezeigt, werden die Werte der ersten und zweiten Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale darstellen, die durch Anwendung jedes Parametersatzes auf die Einstellpunkte erhalten werden, auf ein zweidimensionales Diagramm abgebildet, in dem die Punkte, die jeden Parametersatz darstellen, aufgetragen werden.
• 5 ist ein zweidimensionales Diagramm, das die Werte des ersten Indikators (GBIR) abbildet. Die Werte des ersten Indikators werden in acht Stufen abgebildet, wie in der Legende dargestellt. So zeigt beispielsweise der weiß dargestellte Bereich (-V0) an, dass der Wert des ersten Indikators unter V0 liegt. Der Bereich, der durch die schmale, rechts aufsteigende schattierte Linie (V0-V1) dargestellt wird, zeigt an, dass der Wert des ersten Indikators über oder gleich V0 und unter V1 liegt. Der Bereich, der durch die dichte rechts aufsteigende schattierte Linie (V6-) dargestellt wird, zeigt an, dass der Wert des ersten Indikators über oder gleich V6 ist.
• 6 ist ein zweidimensionales Diagramm, das die Werte des zweiten Indikators (ESFQD) abbildet. Die Werte des zweiten Indikators werden in sechs Stufen abgebildet, wie in der Legende dargestellt. So zeigt beispielsweise der weiß dargestellte Bereich (-W0) an, dass der Wert des zweiten Indikators unter W0 liegt. Der Bereich, der durch die schmale, rechts aufsteigende schattierte Linie (W0-W1) dargestellt wird, zeigt an, dass der Wert des zweiten Indikators über oder gleich W0 und unter W1 liegt. Der Bereich, der durch die dichte rechts ansteigende schattierte Linie (W4-W5) dargestellt wird, zeigt an, dass der Wert des zweiten Indikators über oder gleich W4 und unter oder gleich W5 liegt.
• Hier extrahiert das Steuergerät 22 die Parametersätze, bei denen der Wert des zweiten Indikators (ESFQD) in den vorgegebenen Zahlenbereich fällt. Wie in den 7 und 8 gezeigt, werden die extrahierten Parametersätze durch ausgefüllte Kreise (schwarze Kreise) dargestellt. Die nicht extrahierten Parametersätze sind durch einen hohlen Kreis (weißer Kreis) dargestellt. Die Werte des ersten Indikators für jeden Parametersatz in 7 sind die gleichen wie in 5. Die Werte des zweiten Indikators für jeden Parametersatz in 8 sind die gleichen wie in 6.
• Darüber hinaus extrahiert das Steuergerät 22 aus den auf der Grundlage des zweiten Indikators extrahierten Parametersätzen diejenigen Parametersätze, bei denen der Wert des ersten Indikators (GBIR) unter oder gleich dem vorgegebenen Wert liegt, als die konformen Parametersätze. Wie in den 9 und 10 dargestellt, werden die extrahierten konformen Parametersätze durch ausgefüllte Kreise (schwarze Kreise) dargestellt. Die nicht extrahierten Parametersätze sind durch einen hohlen Kreis (weißer Kreis) dargestellt. Die Werte des ersten Indikators für jeden Parametersatz in 9 sind die gleichen wie in den 5 und 7. Die Werte des zweiten Indikators für jeden Parametersatz in 10 sind die gleichen wie in den 6 und 8.
• In einigen Fällen kann der konforme Parametersatz nicht existieren, weil die Beschränkungen zu restriktiv sind. Mit anderen Worten, das Steuergerät 22 ist möglicherweise nicht in der Lage, den konformen Parametersatz zu extrahieren. Wenn es keinen konformen Parametersatz gibt, kann das Steuergerät 22 die Beschränkungen ändern. So kann das Steuergerät 22 beispielsweise den Wertebereich für die Indikatoren, die die Beschränkungen darstellen, erweitern. Wenn eine Beschränkung festgelegt wird, bei der der Wert des Indikators über oder gleich einem vorbestimmten Wert liegen muss, kann das Steuergerät 22 den Wertebereich für den Indikator durch Verringern des vorbestimmten Wertes erweitern. Wenn eine Beschränkung festgelegt wird, bei der der Wert des Indikators unter oder gleich einem vorbestimmten Wert liegt, kann das Steuergerät 22 den Wertebereich für den Indikator erweitern, indem es den vorbestimmten Wert erhöht. Das Steuergerät 22 kann die Beschränkung des Indikators mit der niedrigeren Priorität ändern.
• Die konformen Parametersätze können wie oben beschrieben extrahiert werden.
• <Auswahl des Bearbeitungsparametersatzes>
• Das Steuergerät 22 wählt aus den konformen Parametersätzen einen Parametersatz aus, der auf die Einstellpunkte anzuwenden ist, wenn die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 den zu bearbeitenden Wafer tatsächlich bearbeitet. Der Parametersatz, der auf die Einstellpunkte angewendet wird, wenn die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 den zu bearbeitenden Wafer tatsächlich bearbeitet, wird auch als Bearbeitungsparametersatz bezeichnet.
• Das Steuergerät 22 kann beispielsweise einen Zielwert für den Indikator ermitteln und einen Bearbeitungsparametersatz so auswählen, dass die Differenz zwischen dem Wert des Indikators und dem Zielwert gegen Null geht. Das Steuergerät 22 kann einen Bearbeitungsparametersatz so auswählen, dass der absolute Wert der Differenz zwischen dem Wert des Indikators und dem Zielwert klein ist. Das Steuergerät 22 kann einen Bearbeitungsparametersatz auswählen, um den Absolutwert der Differenz zwischen dem Wert des Indikators und dem Zielwert zu minimieren.
• Bei der Auswahl eines Bearbeitungsparametersatzes auf der Grundlage von zwei oder mehr Indikatoren kann das Steuergerät 22 für jeden Indikator eine Priorität festlegen und einen Bearbeitungsparametersatz so auswählen, dass die Differenz zwischen dem Wert des Indikators mit der höheren Priorität und dem Zielwert gegen Null geht.
• «Klassifizierung der Parametergruppen»
• Das Steuergerät 22 kann die konformen Parametersätze in Parametergruppen klassifizieren. Ist die Anzahl der konformen Parametersätze gleich eins, so wird dieser eine konforme Parametersatz in eine Parametergruppe klassifiziert. Beträgt die Anzahl der konformen Parametersätze zwei oder mehr, können die konformen Parametersätze in eine oder mehrere Parametergruppen klassifiziert werden, so dass jede Parametergruppe mindestens einen konformen Parametersatz enthält. Alle konformen Parametersätze können in eine Parametergruppe klassifiziert werden.
• Das Steuergerät 22 kann, beispielsweise wie in 11 dargestellt, die konformen Parametersätze in eine erste Parametergruppe G1 und eine zweite Parametergruppe G2 klassifizieren. Die erste Parametergruppe G1 umfasst die Parametersätze, die durch die neun Punkte in dem ausgefüllten Kasten dargestellt werden. Die zweite Parametergruppe G2 umfasst den Parametersatz, der durch den einzelnen Punkt in dem gestrichelten Kasten dargestellt wird. Die Werte des ersten Indikators für jeden Parametersatz in 11 sind identisch mit denen in den 5, 7 und 9.
• Das Steuergerät 22 kann die benachbarten konformen Parametersätze auf dem zweidimensionalen Diagramm in eine Gruppe klassifizieren. Das Steuergerät 22 kann feststellen, dass zwei Punkte, die sich nur durch einen Einstellwert unterscheiden, benachbart sind. Insbesondere kann das Steuergerät 22 feststellen, dass der Punkt (X1, Y1) an die Punkte (X2, Y1) und (X1, Y1) angrenzt. Die Bestimmung der Nachbarschaft, wenn sich nur ein Einstellpunkt unterscheidet, entspricht der Kennzeichnung durch Extraktion von vier nahegelegenen Orten, wie sie in der Bildbearbeitung verwendet wird.
• Das Steuergerät 22 klassifiziert den durch den Punkt (X1, Y1) dargestellten konformen Parametersatz und den durch die diesem Punkt benachbarten Punkte (X2, Y1) und (X1, Y2) dargestellten konformen Parametersatz in die erste Parametergruppe G1. Das Steuergerät 22 klassifiziert ferner die konformen Parametersätze, die durch die Punkte (X3, Y1), (X4, Y1), (X2, Y2), (X3, Y2), (X1, Y3) und (X2, Y3), die diesen Punkten benachbart sind, dargestellt werden, in die erste Parametergruppe G1. Die dem Punkt (X1, Y5) benachbarten Punkte (X1, Y4) und (X2, Y5), die den konformen Parametersatz repräsentieren, repräsentieren nicht den konformen Parametersatz. Daher klassifiziert das Steuergerät 22 den durch den Punkt (X1, Y5) repräsentierten konformen Parametersatz allein in die zweite Parametergruppe G2.
• Das Steuergerät 22 kann feststellen, dass zwei Punkte, die sich im ersten und zweiten Einstellpunkt jeweils um eins unterscheiden, benachbart sind. Das heißt, das Steuergerät 22 kann feststellen, dass zwei Punkte, die in einem zweidimensionalen Diagramm diagonal zueinander liegen, benachbart sind. Konkret kann das Steuergerät 22 feststellen, dass die Punkte (X1, Y1) und (X2, Y2) benachbart sind. Nehmen wir zum Beispiel an, dass der durch den Punkt (X4, Y3) dargestellte Parametersatz der konforme Parametersatz ist. In diesem Fall kann das Steuergerät 22 feststellen, dass der durch den Punkt (X4, Y3) dargestellte Parametersatz an den durch den Punkt (X3, Y2) dargestellten konformen Parametersatz angrenzt, und ihn als die erste Parametergruppe G1 klassifizieren. Die Bestimmung der Nachbarschaft, auch wenn sich die beiden Einstellpunkte voneinander unterscheiden, entspricht der Kennzeichnung durch Extraktion von acht nahegelegenen Orten, die im Bereich der Bildbearbeitung verwendet wird.
• Im Folgenden wird die Methode zur Klassifizierung von Parametersätzen in Fällen beschrieben, in denen der Parametersatz eine Kombination von Einstellwerten für drei oder mehr Einstellpunkte enthält.
• Das Steuergerät 22 kann eine der Parametergruppen auswählen. Die ausgewählte Parametergruppe wird auch als ausgewählte Gruppe bezeichnet.
• Das Steuergerät 22 kann eine Parametergruppe auswählen, die die größte Anzahl von Parametersätzen aufweist, die in die Parametergruppe klassifiziert sind. In dem Beispiel in 11 ist die Anzahl der in der ersten Parametergruppe G1 klassifizierten Parametersätze (neun Sätze) größer als die Anzahl der in der zweiten Parametergruppe G2 klassifizierten Parametersätze (ein Satz). Daher kann das Steuergerät 22 die erste Parametergruppe G1 als die ausgewählte Gruppe auswählen.
• Das Steuergerät 22 kann Statistiken der Indikatoren für die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers berechnen, die durch Anwendung der in jede Parametergruppe klassifizierten Parametersätze erhalten werden. Das Steuergerät 22 kann den Mittelwert oder die Varianz usw. der Indikatoren berechnen, wenn die in jede Parametergruppe klassifizierten Parametersätze als Statistiken für jede Parametergruppe angewendet werden. Das Steuergerät 22 kann eine Parametergruppe auf der Grundlage der Statistiken für jede Parametergruppe auswählen. Beispielsweise kann das Steuergerät 22 eine Parametergruppe so auswählen, dass der Durchschnittswert der Indikatoren der ausgewählten Gruppe dem Zielwert der Beschränkungen am nächsten kommt. Das Steuergerät 22 kann für jeden von zwei oder mehr Indikatoren eine Priorität festlegen und eine Parametergruppe so auswählen, dass der Durchschnittswert der Indikatoren mit der höheren Priorität dem Zielwert der Beschränkungen am nächsten kommt.
• Das Steuergerät 22 kann als ausgewählte Gruppe eine Parametergruppe auswählen, in der der Bereich der Einstellwerte für jeden Einstellpunkt ausgewogen ist, so dass die Abweichung des Indikatorwerts leicht unter oder gleich einem vorgegebenen Wert gehalten werden kann. Nehmen wir an, dass eine dritte Parametergruppe, die die Punkte (X1, Y1), (X2, Y1), (X3, Y1) und (X4, Y1) umfasst, eingerichtet wird, und dass eine vierte Parametergruppe, die die Punkte (X1, Y3), (X2, Y3), (X1, Y4) und (X2, Y4) umfasst, ebenfalls eingerichtet wird. Die vierte Parametergruppe liegt näher an einer gleichmäßigen Streuung jedes der ersten und zweiten Einstellpunkte als die dritte Parametergruppe. Mit anderen Worten, der Bereich der Einstellwerte in der vierten Parametergruppe ist ausgewogener verteilt als der in der dritten Parametergruppe. In diesem Fall kann das Steuergerät 22 die vierte Parametergruppe als ausgewählte Gruppe anstelle der dritten Parametergruppe auswählen. Durch diese Auswahl ist es im Fall der Auswahl eines Bearbeitungsparametersatzes aus einer ausgewählten Gruppe, wie unten beschrieben, einfach, einen Bearbeitungsparametersatz so auszuwählen, dass der Wert des Indikators weniger wahrscheinlich schwankt, selbst wenn die Einstellwerte aufgrund von Störungen schwanken. Mit anderen Worten: Die Robustheit der Bearbeitungsbedingungen kann erhöht werden. Infolgedessen kann die Qualität der Wafer nach der Bearbeitung verbessert werden.
• « Auswahl des Bearbeitungsparametersatzes aus der ausgewählten Gruppe»
• Das Steuergerät 22 kann einen Bearbeitungsparametersatz aus den in der ausgewählten Gruppe enthaltenen konformen Parametersätzen auswählen. Das Steuergerät 22 kann einen Bearbeitungsparametersatz auf der Grundlage der für jeden Parametersatz in der ausgewählten Gruppe berechneten Indikatorwerte auswählen. Das Steuergerät 22 kann einen Parametersatz mit der höchsten Anzahl von benachbarten Parametersätzen als Bearbeitungsparametersatz auswählen. Durch diese Auswahl ist es weniger wahrscheinlich, dass der Wert des Indikators schwankt, selbst wenn sich der Einstellwert aufgrund von Störungen ändert. Mit anderen Worten: Die Robustheit der Bearbeitungsbedingungen kann erhöht werden. Infolgedessen kann die Qualität der Wafer nach der Bearbeitung verbessert werden.
• Die Parametersätze stellen die Einstellwerte der Einstellpunkte in diskreten Werten dar. Das Steuergerät 22 kann Werte zwischen den diskreten Werten als Einstellpunkte einstellen. Wie in 11 durch den Stern dargestellt, kann beispielsweise der Wert, der durch den Punkt zwischen den Punkten, die die konformen Parametersätze darstellen, identifiziert wird, als Einstellwert festgelegt werden. Die in 11 gezeigte sternförmige Position befindet sich abseits der Grenze (ungefähr in der Mitte) des Bereichs, in dem der erste Indikator der kleinste ist (der in Weiß dargestellte Bereich) in der ersten Parametergruppe G1; und der entsprechende Parametersatz wird in den Einstellpunkten festgelegt. Auf diese Weise ist es weniger wahrscheinlich, dass der Wert des Indikators schwankt, selbst wenn sich der Einstellwert aufgrund von Störungen ändert. Mit anderen Worten: Die Robustheit der Bearbeitungsbedingungen kann erhöht werden. Infolgedessen kann die Qualität der Wafer nach der Bearbeitung verbessert werden.
• (Beispiel einer Methode zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen)
• Das Steuergerät 22 kann einen Bearbeitungsparametersatz auswählen, indem es beispielsweise ein Verfahren zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen ausführt, das die Schritte des in 12 dargestellten Flussdiagramms umfasst. Das Verfahren zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen kann als Programm zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen realisiert werden, das von dem Steuergerät 22 ausgeführt wird.
• Das Steuergerät 22 legt die Zielwerte oder Beschränkungen für Indikatoren fest (Schritt S1).
• Das Steuergerät 22 erhält die Vorbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers (Schritt S2).
• Das Steuergerät 22 erhält die Bearbeitungsdaten, wenn jeder der mehreren Parametersätze auf die Einstellpunkte angewendet wird (Schritt S3). Die Bearbeitungsdaten stellen die Differenz zwischen den Vorbearbeitungsmerkmalen und den Nachbearbeitungsmerkmalen des Wafers dar, der durch die Anwendung jedes Parametersatzes auf die Einstellpunkte bearbeitet wird.
• Das Steuergerät 22 schätzt die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers, der durch die Anwendung jedes Parametersatzes auf die Einstellpunkte bearbeitet wird (Schritt S4). Insbesondere schätzt das Steuergerät 22 auf der Grundlage der in Schritt S2 erhaltenen Vorbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers und der in Schritt S3 erhaltenen Bearbeitungsdaten die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers, wenn jeder Parametersatz auf die Einstellpunkte angewendet wurde, wenn die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 den Wafer bearbeitet.
• Das Steuergerät 22 berechnet die Werte der Indikatoren, die die für jeden Parametersatz geschätzten Nachbearbeitungsmerkmale darstellen (Schritt S5).
• Das Steuergerät 22 bestimmt auf der Grundlage der Werte der jedem Parametersatz entsprechenden Indikatoren, ob ein konformer Parametersatz vorliegt (Schritt S6). Insbesondere stellt das Steuergerät 22 fest, ob die Werte der Indikatoren, die jedem Parametersatz entsprechen, die Beschränkungen erfüllen. Das Steuergerät 22 stellt fest, dass ein konformer Parametersatz existiert, wenn die Werte der Indikatoren, die mindestens einem der Parametersätze entsprechen, von dem angenommen wird, dass er für die Einstellpunkte gilt, die Beschränkungen erfüllen. Das Steuergerät 22 stellt fest, dass ein konformer Parametersatz nicht existiert, wenn die Werte der Indikatoren, die allen Parametersätzen entsprechen, von denen angenommen wird, dass sie für die Einstellpunkte gelten, die Beschränkungen nicht erfüllen.
• Wenn ein konformer Parametersatz vorhanden ist (Schritt S6: JA), wählt das Steuergerät 22 einen Bearbeitungsparametersatz aus den konformen Parametersätzen aus (Schritt S7). Das Steuergerät 22 kann als Prozedur des Schritts S7 die im Flussdiagramm in 13 dargestellte Prozedur ausführen, die im Folgenden beschrieben wird. Nach Ausführung der Prozedur in Schritt S7 beendet das Steuergerät 22 die Ausführung der im Flussdiagramm in 12 dargestellten Prozedur.
• Liegt kein konformer Parametersatz vor (Schritt S6: NEIN), ändert das Steuergerät 22 die Beschränkungen für die Indikatoren (Schritt S8). Das Steuergerät 22 kann die Zielwerte der Indikatoren ändern. Das Steuergerät 22 kehrt nach der Ausführung der Prozedur in Schritt S8 zu der Prozedur in Schritt S6 zurück.
• Das Steuergerät 22 kann als Prozedur des Schritts S7 beispielsweise die im Flussdiagramm in 13 dargestellte Prozedur durchführen.
• Das Steuergerät 22 klassifiziert die konformen Parametersätze in Parametergruppen (Schritt S11).
• Das Steuergerät 22 wählt eine ausgewählte Gruppe aus den Parametergruppen aus (Schritt S 12). Wenn die Anzahl der Parametergruppen eins ist, wählt das Steuergerät 22 diese eine Parametergruppe als die ausgewählte Gruppe aus. Wenn die Anzahl der Parametergruppen zwei oder mehr beträgt, wählt das Steuergerät 22 eine Parametergruppe als die ausgewählte Gruppe aus.
• Das Steuergerät 22 wählt einen Bearbeitungsparametersatz aus den in der ausgewählten Gruppe enthaltenen Parametersätzen aus (Schritt S 13). Nachdem das Steuergerät 22 die Prozedur in Schritt S13 ausgeführt hat, beendet es die Ausführung der im Flussdiagramm in 13 dargestellten Prozedur.
• (Vergleichsbeispiel)
• Wie oben beschrieben, wählt die Vorrichtung 20 zum Einstellen der Bearbeitungsbedingungen in dieser Ausführungsform einen Bearbeitungsparametersatz aus, der die Werte für eine Vielzahl von Einstellpunkten gemeinsam einstellt. Als Vergleichsbeispiel sei angenommen, dass der Wert eines Einstellpunktes individuell eingestellt wird. Unter Bezugnahme auf 14 werden die Nachbearbeitungsmerkmale von Wafern, die durch das Einstellverfahren gemäß dieser Ausführungsform erhalten wurden, mit den Nachbearbeitungsmerkmalen von Wafern verglichen, die durch das Einstellverfahren des Vergleichsbeispiels erhalten wurden.
• Nehmen wir an, dass die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 eine Vielzahl von Wafern bearbeitet, indem sie die Einstellwerte, die durch die jeweiligen Einstellungsmethoden dieser Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels bestimmt wurden, auf die Einstellpunkte anwendet. 14 ist ein Diagramm, das die Verteilung der Werte des ersten Indikators zeigt, der die Nachbearbeitungsmerkmale jedes bearbeiteten Wafers darstellt. Die vertikale Achse stellt den Wert des ersten Indikators dar. Die horizontale Achse stellt den Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und den Vergleichsfällen dar. In 14 ist als Rechteck der Wertebereich dargestellt, der durch Vergrößern oder Verkleinern der Standardabweichung in Bezug auf den Mittelwert der Werte des ersten Indikators erhalten wird. Der Bereich zwischen dem Höchst- und dem Mindestwert des ersten Indikators ist als vertikale Linie dargestellt. Auch der Zielwert des ersten Indikators wird durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
• Die Schwankung des Wertes des ersten Indikators ist geringer, wenn die durch das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform ermittelten Einstellwerte auf die Einstellpunkte angewendet wurden, als wenn die durch das Einstellverfahren des Vergleichsbeispiels ermittelten Einstellwerte auf die Einstellpunkte angewendet wurden. Auch der Durchschnittswert des ersten Indikators ist näher am Zielwert, wenn die durch das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform ermittelten Einstellwerte auf die Einstellpunkte angewandt wurden, als wenn die durch das Einstellverfahren des Vergleichsbeispiels ermittelten Einstellwerte auf die Einstellpunkte angewandt wurden.
• Wie in 14 dargestellt, ist es bei diesem Verfahren zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen einfacher, die Indikatoren, die die Nachbearbeitungsmerkmale des Wafers darstellen, näher an die Zielwerte heranzuführen, indem die Werte einer Vielzahl von Einstellpunkten gemeinsam eingestellt werden.
• Wie oben beschrieben, werden in dem Waferproduktionssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform die Einstellwerte für jeden der Vielzahl von Einstellpunkten in dem von der Waferbearbeitungsvorrichtung 1 ausgeführten Bearbeitungsschritt von der Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 bestimmt. Durch die kollektive Bestimmung der Einstellwerte einer Vielzahl von Einstellpunkten kann die Qualität der Wafer nach der Bearbeitung im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, in dem der Einstellwert eines Einstellpunkts unabhängig bestimmt wird. Mit anderen Worten, die gewünschten Nachbearbeitungsmerkmale können auf die Merkmale eingestellt werden, die eine hohe Qualität der Wafer anzeigen.
• In dem Waferproduktionssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform bestimmt die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 die Einstellwerte, die auf die Vielzahl von Einstellpunkten als Bearbeitungsbedingungen anzuwenden sind, wenn der zu bearbeitende Wafer bearbeitet wird. Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 kann die Einstellwerte bestimmen, die auf die Vielzahl der in einem einzigen Bearbeitungsschritt enthaltenen Einstellpunkte anzuwenden sind. Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 kann die Bestimmung der Einstellwerte, die auf die Vielzahl der in einem einzelnen Bearbeitungsschritt enthaltenen Einstellpunkte anzuwenden sind, für die mehreren Bearbeitungsschritte durchführen. Mit anderen Worten, die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 kann die Einstellwerte bestimmen, die auf die Vielzahl von Einstellpunkten in jedem der Vielzahl von Bearbeitungsschritten anzuwenden sind. Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 kann den Einstellwert bestimmen, der auf einen einzelnen Einstellpunkt in jedem der mehreren Bearbeitungsschritte anzuwenden ist.
• (Andere Ausführungsformen)
• Weitere Ausführungsformen werden im Folgenden beschrieben.
• <Bestimmung des Parametersatzes, der auf drei oder mehr Einstellpunkte anzuwenden ist>
• Wie bereits erwähnt, wurden die Parametersätze, die für zwei Einstellpunkte gelten, als Punkte auf einem zweidimensionalen Diagramm (Ebene) dargestellt. Die Feststellung, ob zwei Parametersätze, die als Punkte auf einer Ebene dargestellt werden, benachbart sind, ist für den Menschen intuitiv verständlich, da es sich um eine niedrigere Dimension als in der realen Welt handelt, die ein dreidimensionaler Raum ist. Die auf die drei Einstellpunkte anzuwendenden Parametersätze können als Punkte im dreidimensionalen Raum dargestellt werden. Die Feststellung, ob zwei Parametersätze, die als Punkte in einem dreidimensionalen Raum dargestellt werden, benachbart sind, ist für den Menschen ebenfalls intuitiv verständlich, da es sich um dieselbe Dimension wie in der realen Welt handelt.
• Die auf vier oder mehr Einstellpunkte anzuwendenden Parametersätze sind jedoch intuitiv schwer zu verstehen, da sie als Punkte in einem vier- oder mehrdimensionalen Raum dargestellt werden, der eine höhere Dimension als die reale Welt hat. Zur Erleichterung des Verständnisses bei der Anwendung der Parametersätze auf vier oder mehr Einstellpunkte bildet das Steuergerät 22 daher mit jedem Einstellpunkt als Basis die auf die mehreren Einstellpunkte angewendeten Parametersätze auf die in einem mehrdimensionalen Vektorraum definierten Gitterpunkte ab.
• Das Steuergerät 22 bestimmt, ob zwei Parametersätze in einem mehrdimensionalen Vektorraum benachbart sind. Die Gitterpunkte können als Vektor dargestellt werden, wobei jeder Einstellwert ein Element darstellt. Nehmen wir zum Beispiel an, dass die vier Einstellpunkte durch P, Q, R und S dargestellt werden. Nehmen wir an, dass der Einstellwert des Einstellpunkts P durch einen von {P1, P2, ..., Pn} dargestellt wird. Unter den Einstellwerten sind die Einstellwerte, die sich im Vorzeichen um 1 unterscheiden, einander benachbart. Genauer gesagt, P1 und P2 liegen nebeneinander. In ähnlicher Weise liegen Pn-1 und Pn nebeneinander. Nehmen wir an, dass die Einstellwerte für die Einstellpunkte Q, R und S auf die gleiche Weise ausgedrückt werden wie für den Einstellpunkt P. Der Gitterpunkt wird z. B. als (P1, Q1, R1, S1) dargestellt.
• Ob zwei Gitterpunkte benachbart sind, wird durch den Vergleich der Werte der einzelnen Elemente der Gitterpunkte festgestellt. In dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass bei einem Vergleich jedes Elements von zwei Gitterpunkten, wenn drei der vier Elemente denselben Wert haben und der Wert eines anderen Elements benachbart ist, die beiden Gitterpunkte als benachbart bestimmt werden. Um den Ausdruck zu verallgemeinern: Wenn die Anzahl der Einstellpunkte m ist und (m-1) Elemente den gleichen Wert haben und ein anderes Element einen benachbarten Wert hat, dann werden die beiden Gitterpunkte als benachbart bestimmt.
• Bei der Bestimmung, ob zwei Gitterpunkte benachbart sind, kann ein Vergleich der einzelnen Elemente zweier Gitterpunkte ergeben, dass die beiden Gitterpunkte benachbart sind, wenn (m-2) der m Elemente denselben Wert haben und die Werte der beiden anderen Elemente jeweils benachbart sind. Der Fall, in dem die Werte zweier Elemente benachbart sind, entspricht dem Fall, in dem sie in einem zweidimensionalen (ebenen) Diagramm diagonal benachbart sind.
• Das Steuergerät 22 klassifiziert die aneinander angrenzenden Gitterpunkte in dieselbe Gitterpunktgruppe. Das Steuergerät 22 klassifiziert die Parametersätze der konformen Parametersätze, die durch Gitterpunkte repräsentiert werden, die in dieselbe Gitterpunktgruppe klassifiziert sind, in dieselbe Parametergruppe.
• Wie bereits erwähnt, kann das Steuergerät 22 auf einfache Weise feststellen, ob zwei Parametersätze einander benachbart sind, indem es die Parametersätze auf Gitterpunkte in einem mehrdimensionalen Vektorraum abbildet. Infolgedessen kann das Steuergerät 22 Parametersätze leicht klassifizieren.
• <Aktion, wenn der konforme Parametersatz nicht vorhanden ist>
• Das Steuergerät 22 wählt einen Bearbeitungsparametersatz aus dem konformen Parametersatz aus. Es kann jedoch vorkommen, dass der konforme Parametersatz nicht vorhanden ist, selbst wenn die Beschränkungen geändert werden. In diesem Fall kann das Steuergerät 22 einen vorbestimmten Anfangsparametersatz als Bearbeitungsparametersatz festlegen. Das Steuergerät 22 kann eine Einstellhistorie der Bearbeitungsparametersätze in der Speichereinheit 24 speichern und den aktuellen Bearbeitungsparametersatz aus den zuvor eingestellten Bearbeitungsparametersätzen auswählen. Das Steuergerät 22 kann den Bearbeitungsparametersatz, der bei der vorherigen Bearbeitung eingestellt wurde, als Bearbeitungsparametersatz für die aktuelle Bearbeitung festlegen.
• <Beispiel für eine Vorrichtungskonfiguration>
• Im Waferproduktionssystem 100 kann die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 zumindest einen Teil der Vorrichtung zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen 20 umfassen. Die Waferbearbeitungsvorrichtung 1 und die Vorrichtung zur Einstellung der Bearbeitungsbedingungen 20 können getrennt voneinander konfiguriert werden.
• Das Waferproduktionssystem 100 kann eine Vielzahl von Waferbearbeitungsvorrichtungen 1 umfassen. Das Waferproduktionssystem 100 kann Wafer herstellen, indem es Werkstücke W mit einer Vielzahl von Waferbearbeitungsvorrichtungen 1 bearbeitet. Jede der Waferbearbeitungsvorrichtungen 1 kann unterschiedliche Bearbeitungsschritte an dem Werkstück W durchführen. Die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 kann die Bearbeitungsbedingungen in den Bearbeitungsschritten einstellen, die von jeder der Vielzahl der Waferbearbeitungsvorrichtungen 1 ausgeführt werden. Mit anderen Worten, die Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen 20 kann die Bearbeitungsbedingungen in jedem der Vielzahl von Bearbeitungsschritten des gesamten Waferproduktionssystems 100 einstellen.
• < Beispiel für die Klassifizierung von Parametersätzen>
• Das Steuergerät 22 kann einen numerischen Wert berechnen, der die Differenz zwischen zwei verschiedenen Parametersätzen darstellt, um die Parametersätze zu klassifizieren. Der numerische Wert, der die Differenz zwischen zwei verschiedenen Parametersätzen darstellt, wird auch als Inter-Parameterabstand bezeichnet. Wenn der Inter-Parameterabstand zweier konformer Parametersätze kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, kann das Steuergerät 22 die beiden konformen Parametersätze in dieselbe Parametergruppe klassifizieren.
• Nehmen wir zum Beispiel an, dass die drei Einstellpunkte durch A, B und C repräsentiert werden. Nehmen wir an, dass das Steuergerät 22 (A1, B 1, C1) als den ersten hypothetischen Parametersatz und (A2, B2, C2) als den zweiten hypothetischen Parametersatz festlegt. Der Abstand (D) zwischen den Parametern des ersten und des zweiten hypothetischen Parametersatzes wird nach der folgenden Gleichung (1) berechnet. Die ω_A, ω_B und ω_C sind die Gewichtungsfaktoren für jeden Einstellpunkt. Die Gewichtungsfaktoren geben an, inwieweit die einzelnen Einstellpunkte zu den Bearbeitungsdaten des Wafers beitragen. Je stärker die Einstellpunkte zu den Bearbeitungsdaten des Wafers beiträgt, desto höher kann der Gewichtungsfaktor für diesen Einstellpunkt festgelegt werden.
  [Formel 1] $$D=\sqrt{{\left(A1-A2\right)}^2\cdot {\omega }_A+{\left(B1-B2\right)}^2\cdot {\omega }_B+{\left(C1-C2\right)}^2\cdot {\omega }_C}$$

  
• Die Klassifizierung von Parametersätzen auf der Grundlage des Inter-Parameterabstands erleichtert die Klassifizierung von Parametersätzen auch dann, wenn die Einstellwerte, die für jeden Einstellpunkt gelten sollen, in unbestimmten Abständen liegen. Infolgedessen kann der Freiheitsgrad der für jeden Einstellpunkt festgelegten Werte erhöht werden.
• Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf der Grundlage der Zeichnungen und Beispiele beschrieben wurden, sollte beachtet werden, dass ein Fachmann auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung verschiedene Änderungen oder Modifikationen vornehmen kann. Daher sollte beachtet werden, dass diese Variationen oder Modifikationen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Zum Beispiel können die Funktionen, die in jeder Komponente oder jedem Schritt enthalten sind, in einer logisch konsistenten Weise neu angeordnet werden, und mehrere Komponenten oder Schritte können zu einer einzigen Komponente oder einem einzigen Schritt kombiniert oder aufgeteilt werden. Obwohl die zur vorliegenden Offenbarung gehörenden Ausführungsformen mit Schwerpunkt auf einer Vorrichtung beschrieben wurden, können die zur vorliegenden Offenbarung gehörenden Ausführungsformen auch als ein Verfahren realisiert werden, das Schritte umfasst, die von jeder Komponente der Vorrichtung ausgeführt werden. Die zu dieser Offenbarung gehörenden Ausführungsformen können auch als ein Verfahren realisiert werden, das von einem mit der Vorrichtung versehenen Prozessor, einem Programm oder einem Speichermedium, das das Programm aufzeichnet, ausgeführt wird. Es sollte klar sein, dass der Umfang dieser Offenbarung auch diese umfasst.
• Die in dieser Offenlegung enthaltenen Grafiken sind schematisch. Skalen usw. entsprechen nicht unbedingt der Realität.
• INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
• Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Qualität der bearbeiteten Wafer verbessert werden.
• REFERENZZEICHENLISTE

100

Waferproduktionssystem

1

Waferbearbeitungsvorrichtung

2

Obere Platte

3

Untere Platte

4

Drehplatte

5

Sonnenrad

6

Innenrad

10

Öffnungen

11

Werkstückdickenmessvorrichtung

12

Steuergerät

13

Recheneinheit

20

Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen

22

Steuergerät

24

Speichereinheit

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen, die ein Steuergerät umfasst, das einen Parametersatz, der auf eine Waferbearbeitungsvorrichtung anzuwenden ist, aus einer Vielzahl von Parametersätzen auswählt, wobei jeder der Parametersätze eine Kombination von Einstellwerten enthält, die für jeden einer Vielzahl von Einstellpunkten eingestellt sind, die den Bearbeitungsvorgang der Waferbearbeitungsvorrichtung spezifizieren, jeder der Einstellpunkte in einem von der Waferbearbeitungsvorrichtung durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet wird, das Steuergerät, bevor die Waferbearbeitungsvorrichtung einen zu bearbeitenden Wafer bearbeitet: Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung, wenn ein Wafer durch Anwendung jedes der Parametersätze bearbeitet wird, als Bearbeitungsdaten für jeden der Parametersätze erhält; die Vorbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers erhält; für jeden der Parametersätze die Nachbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers schätzt, basierend auf den Vorbearbeitungsmerkmalen des zu bearbeitenden Wafers und den Bearbeitungsdaten, unter der Annahme, dass der zu bearbeitende Wafer durch Anwendung jedes der Parametersätze bearbeitet wurde, und zwei oder mehr Indikatoren für jedes der Nachbearbeitungsmerkmale berechnet; Beschränkungen für die Indikatoren erhält; und einen Parametersatz, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers auf die Waferbearbeitungsvorrichtung anzuwenden ist, aus den konformen Parametersätzen auswählt, bei denen die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.
2. Vorichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät die konformen Parametersätze in Parametergruppen klassifiziert; eine Parametergruppe aus den Parametergruppen als eine ausgewählte Gruppe auswählt; und einen Parametersatz, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers anzuwenden ist, aus den konformen Parametersätzen, die in der ausgewählten Gruppe klassifiziert sind, als einen Bearbeitungsparametersatz auswählt.
3. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach Anspruch 2, wobei das Steuergerät, ferner Zielwerte für die Indikatoren erhält und die Priorität für jeden der zwei oder mehr Indikatoren festlegt und den Bearbeitungsparametersatz so auswählt, dass der Indikator mit der höheren Priorität näher an den Zielwerten liegt.
4. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Steuergerät, jeden der Parametersätze auf einen Gitterpunkt abbildet, der in einem mehrdimensionalen Vektorraum mit jedem der Einstellpunkte als Basis definiert ist; Gitterpunkte, die den konformen Parametersätzen entsprechen und im mehrdimensionalen Vektorraum benachbart sind, in dieselbe Gitterpunktgruppe klassifiziert; und die Parametersätze, die den in der Gitterpunktgruppe klassifizierten Gitterpunkten entsprechen, in dieselbe Parametergruppe klassifiziert.
5. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach Anspruch 3, wobei das Steuergerät, den Bereich der Beschränkungen für Indikatoren mit niedrigerer Priorität erweitert, wenn es keinen Parametersatz gibt, für den die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen, um einen Parametersatz zu extrahieren, für den die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.
6. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach Anspruch 5, wobei das Steuergerät einen vorbestimmten Anfangsparametersatz oder einen Parametersatz der vorherigen Bearbeitung als den Parametersatz auswählt, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers anzuwenden ist, wenn es keinen Parametersatz gibt, für den die Indikatoren die Beschränkungen auch nach Erweiterung des Bereichs der Beschränkungen erfüllen.
7. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Steuergerät eine Parametergruppe auswählt, die die größte Anzahl von in den Parametergruppen klassifizierten Parametersätzen aufweist.
8. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Steuergerät eine Parametergruppe auf der Grundlage von Statistiken der Indikatoren der Nachbearbeitungsmerkmale auswählt, die für die in die Parametergruppen klassifizierten Parametersätze geschätzt werden.
9. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach Anspruch 8, wobei das Steuergerät, für jeden der zwei oder mehr Indikatoren eine Priorität festlegt; und eine Parametergruppe auswählt, bei der der Durchschnittswert der Indikatoren mit der hohen Priorität der Nachbearbeitungsmerkmale den Zielwerten der Beschränkungen am nächsten kommt.
10. Vorrichtung zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Steuergerät als Bearbeitungsdaten die Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung unter Annahme der Einstellwerte jedes von zwei oder mehr der Einstellpunkte in einem oder mehreren der Bearbeitungsschritte oder die Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung unter Annahme der Einstellwerte jedes von einem oder mehreren der Einstellpunkte in zwei oder mehreren der Bearbeitungsschritte erfasst.
11. Verfahren zum Einstellen von Bearbeitungsbedingungen zum Auswählen eines Parametersatzes, der auf eine Waferbearbeitungsvorrichtung anzuwenden ist, aus einer Vielzahl von Parametersätzen, wobei jeder der Parametersätze eine Kombination von Einstellwerten enthält, die für jeden einer Vielzahl von Einstellpunkten eingestellt sind, die den Bearbeitungsvorgang der Waferbearbeitungsvorrichtung spezifizieren, jeder der Einstellpunkte in einem von der Waferbearbeitungsvorrichtung durchgeführten Bearbeitungsschritt angewendet wird, das Verfahren zum Einstellen der Bearbeitungsbedingungen die folgenden Schritte umfasst: Erhalten von Änderungen der Wafermerkmale vor und nach der Bearbeitung, wenn ein Wafer bearbeitet wird, indem jeder der Parametersätze angewendet wird, als die Bearbeitungsdaten für jeden der Parametersätze, bevor die Waferbearbeitungsvorrichtung einen zu bearbeitenden Wafer bearbeitet; Erhalten der Vorbearbeitungsmerkmale des zu bearbeitenden Wafers; Schätzen von Nachbearbeitungsmerkmalen des zu bearbeitenden Wafers für jeden der Parametersätze, basierend auf den Vorbearbeitungsmerkmalen des zu bearbeitenden Wafers und den Bearbeitungsdaten, unter der Annahme, dass der zu bearbeitende Wafer durch Anwendung jedes der Parametersätze bearbeitet wurde, und Berechnen von zwei oder mehr Indikatoren für jedes der Nachbearbeitungsmerkmale; Erhalten von Beschränkungen für die Indikatoren und Auswahl eines Parametersatzes, der bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Wafers auf die Waferbearbeitungsvorrichtung angewendet werden soll, aus den konformen Parametersätzen, bei denen die Indikatoren die Beschränkungen erfüllen.
12. Waferproduktionssystem, umfassend die Vorrichtung zum Einstellen der Bearbeitungsbedingungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und die Waferbearbeitungsvorrichtung.

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