FR2918775A1 - Normalisation des variables de processus dans un processus de fabrication - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne des procédés de surveillance et de contrôle d'un processus de fabrication.Dans ces procédés, la valeur d'une variable de processus est mesurée et traitée. Une valeur basée sur une mesure est normalisée en utilisant un paramètre de normalisation associé à la variable de processus. Des cas où la valeur normalisée ne répond pas à un critère d'acceptation sont identifiés de telle sorte que, par exemple, des actions de correction peuvent être exécutées ou bien la qualité du produit fabriqué peut être diagnostiquée.L'invention est applicable dans le domaine des processus de fabrication.
Description
La présente invention se rapporte à un procédé de surveillance d'un
processus de fabrication, et plus particulièrement, à la surveillance et au contrôle d'un processus dans un environnement de fabrication.
Pour améliorer l'efficacité et pour réduire les coûts, des outils logiciels de classification et 3e détection de défauts (FDC) sont utilisés pour contrôler et commander l'équipement de fabrication et les processus utilisés, par exemple, dans la fabrication des semi- conducteurs. Les outils FDC permettent à un fabricant Je détecter et d'identifier d'une manière précise des problèmes de processus ou d'outil qui peuvent se poser, en atteignant des montées en production plus rapides et des rendements plus élevés.
Lorsqu'une stratégie de contrôle ou de commande a été définie, elle peut être influencée ou perturbée par des ajustements de réglages de processus, de changemen:s du matériel et les effets de la maintenance préventive. La maintenance préventive - comme le nettoyage ou le conditionnement de chambres de traitement de semi-conducteurs, ou bien un changement de pièces - peut avoir un impact sur les réglages de processus et autres variables. Ensuite, il se peut que plusieurs périodes de fabrication soient nécessaires ou doivent âtre achevées avant que la stratégie de contrôle ou de commande ne puisse être ajustée (calibrée) pour compenser les effets des perturbations. Cela peut se traduire par des fausses alarmes (lorsque le processus de fabrication s'exécute d'une manière satisfaisante mais que la stratégie de contrôle l'indique autrement (ou par des rendements diminués (lorsque la stratégie de contrôle n'est pas encore apte à détecter ni à corriger un problème dans le processus de fabrication). Généralement, une stratégie de contrôle/commande est établie pour surveiller une seule spécification ou formulation de processus. Différentes spécifications de processus peuvent être utilisés dans chaque module de processus de semi-conducteurs à des moments différents. Il peut y avoir un grand nombre de variables de processus, et chacune peut avoir plusieurs valeurs de réglages de processus différentes, en fonction du but d'une spécification ou formulation. Par conséquent, d'une manière typique, il y a beaucoup de stratégies de contrôle/commande différentes. Un grand nombre de stratégies de contrôle/commande peut être difficile à gérer et à entretenir.
Il est donc nécessaire de réduire le nombre de stratégies de contrôle/commande sans renoncer à la qualité des produits ou au contrôle des processus. Cet objectif est atteint conformément à la présente invention par un procédé de surveillance d'un processus de fabrication, qui comprend l'accès à une valeur basée sur une mesure d'une variable de processus, la normalisation de ladite valeur basée sur une mesure en utilisant un paramètre de normalisation associé à ladite variable de processus pour produire une valeur normalisée, et l'identification des instances où ladite valeur normalisée ne répond pas à un critère de réception. Dans cette réalisation, la valeur d'une variable de processus est recueillie (mesurée) et éventuellement' traitée (analysée ou transformée). in général, la valeur d'une variable de processus sera appelée ici "valeur basée sur une mesure" - une valeur basée sur une mesure peut être la valeur actuelle mesurée (par exemple pré-traitée) d'une variable de processus, ou bien elle peut être la valeur traitée. Une valeur traitée est également connue comme "indicateur". En généra_!, selon les modes de réalisation de la présente invention, une valeur basée sur une mesure d'une variable de processus est normalisée en utilisant un paramètre de normalisation associé à la variable de processus. Dans un mode de réalisation, c'est la valeur traitée qui est normalisée. Des cas où la valeur normalisée ne répond pas à un critère de réception ou d'acceptation sont identifiés de telle sorte que, par exemple, des actions correctrices peuvent être exécutées ou bien la qualité du produit fabriqué peut être diagnostiquée. En normalisant les valeurs basées sur une mesure des variables de processus, les stratégies de contrôle/commande ne dépendent pas des spécifications ou formulations de processus utilisées à divers moments dans un module ou étage (par exemple use chambre de traitement). Ici, le nombre de stratégies de contrôle/commande peut être réduit, et il faut donc moins de temps pour les entretenir et les mettre à joua. Idéalement, une seule stratégie de contrôle/commande est requise pour chaque étage. De même, les stratégies de contrôle/commande qui en résultent sont essentiellement insensibles à la maintenance préventive, elles sont plus robustes et elles peuvent être déployées facilement sur les modules et outils de la même famille. D'autres avantages de la normalisation comprennent le nombre réduit de fausses alarmes et une sensibilité accordée ou mise au point. Selon des réalisations avantageuses, l'invention peut également comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : - le paramètre de normalisation est une valeur cible spécifiée pour ladite variable de processus ; - le paramètre de normalisation constitue la moyenne d'un nombre d'échantillons d'une valeur basée sur une mesure de la variable de processus ; - les échantillons sont mesurés sur une fenêtre de temps qui commence à un point de départ sélectionné ; - la normalisation comprend le calcul d'un rapport de la valeur basée sur une mesure au paramètre de normalisation, le rapport constituant la valeur normalisée ; la normalisation comprend le calcul d'une différence entre la valeur basée sur une mesure et __a moyenne d'un nombre d'échantillons de valeurs basées sur une mesure de la variable de processus, et la division de la différence par l'écart standard du nombre d'échantillons pour produire la valeur normalisée ; -l'accès, la normalisation et l'identification sont effectues en temps réel pendant que le processus de fabrication se déroule ; - le processus de fabrication comprend un processus de fabrication de semi-conducteurs. L'invention se rapporte également à un support lisible par ordinateur comportant des instructions pouvant être exécutées par ordinateur pour exécuter ln procédé de surveillance d'un processus de fabrication, le procédé comprenant l'accès à une première valeur d'indication d'un paramètre associée à un étage dudit processus de fabrication, où la première valeur d'indication est basée sur les mesures effectuées penda_It le traitement d'un premier produit dans l'étage, et où Le paramètre comporte une première valeur cible pour Le premier produit, l'accès à une seconde valeur d'indication pour le paramètre, la seconde valeur d'indication étant basée sur des mesures effectuées pendant le traitement d'un second produit dans l'étage, et où le paramètre présente une seconde valeur cible pour le second produit, la seconde valeur cible étant différente de la première valeur cible ; la normalisation de la première valeur d'indication en utilisant un premier paramètre de normalisation pour produire une première valeur normalisée, la normalisation de la seconde valeur d'indication utilisant un second paramètre de normalisation pour produire une seconde valeur normalisée, la comparaison de chacune des première et seconde valeurs normalisées avec un état ou condition, et l'identification des cas où au moins une des première ou seconde valeurs normalisées ne satisfait pas audit état ou condition.
Selon encore d'autres réalisations avantageuses, l'invention peut également comprendre une des caractéristiques suivantes : - le premier paramètre de normalisation et le second paramètre de normalisation constituent les première et seconde valeurs cibles, respectivement ; - le premier paramètre de normalisation représenre la moyenne d'un premier ensemble de valeurs d'indication pour le paramètre lorsque le paramètre est supposé avoir la première valeur cible, et où le second paramètre de normalisation constitue la moyenne d'un second ensemble de valeurs d'indication du paramètre lorsque le paramètre est supposé avoir la seconde valeur cible ; la normalisation de ' la première valeur d'indication comprend le calcul d'un rapport de La première valeur d'indication au premier paramètre de normalisation, le rapport étant la première valeur normalisée ; la normalisation de la première valeur d'indication comprend le calcul d'une différence entre La première valeur d'indication et la moyenne d'un nombre d'échantillons de valeurs d'indication du paramètre lorsque le paramètre est supposé avoir la première valeur, et la division de la différence par l'écart standard du nombre d'échantillons pour produire La première valeur normalisée ; et le processus de fabrication comprend un processus de fabrication de semi-conducteurs, et les premier et second produits sont des plaquettes.
L'invention concerne également un procédé de contrôle/commande de processus lors de la fabrication, Le procédé comprenant l'application d'une première spécification de processus pendant le traitement d'un premier produit dans un étage d'un processus de fabrication à un premier temps, l'application d'une seconde spécification de processus pendant le traitement d'un second produit dans l'étage à un second temps, et l'application d'une stratégie de contrôle/commande de processus dans l'étage, où la stratégie de contrôle/comnande de processus est indépendante d'une spécification de processus appliquée à l'étage et où La stratégie de contrôle/commande de processus est la même pour les première et seconde spécifications de processus. Enfin, selon d'autres réalisations avantageuses, Le procédé inventif peut également comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : - la normalisation d'une première valeur basée sur une mesure d'un paramètre pour produire une première valeur normalisée, où pendant le traitement du premier produit, le paramètre présente une première valeur cible qui est spécifiée en accord avec la première spécification de processus, la normalisation d'une seconde valeur basée sur une mesure du paramètre pour produire une seconde valeur normalisée, où pendant Le traitement du second produit, le paramètre présente une seconde valeur cible qui est spécifiée en accord avec La seconde spécification de processus, et la comparaison de chacune des première et seconde valeurs normalisées avec un critère de réception ou d'acceptation ; - l'utilisation des première et seconde valeu:s cibles pour normaliser les première et seconde valeurs 25 basées sur une mesure, respectivement ; la détermination d'une première moyenne d'un premier ensemble de valeurs basées sur une mesure du paramètre mesuré lorsque le paramètre est supposé avo-_r la première valeur cible, la déterminaticn d'une seconde 30 moyenne d'un second ensemble de valeurs basées sur une mesure du paramètre mesuré lorsque le paramètre est supposé avoir la seconde valeur cible, et l'utilisation des première et seconde moyennes pour normaliser les première et seconde valeurs basées sur une mesure, 35 respectivement ; - la normalisation de la première valeur basée sur une mesure comprend le calcul d'un rapport de la première valeur basée sur une mesure au premier paramètre de normalisation, le rapport étant la première valeur normalisée ; - la normalisation de la première valeur basée sur une mesure comprend le calcul d'une différence entre la première valeur basée sur une mesure et la moyenne d'un nombre d'échantillons de valeurs basées sur une mesure du paramètre mesuré lorsque le paramètre est supposé avo__r la première valeur cible, et la division de ladite différence par l'écart standard du nombre d'échantillons pour produire la première valeur normalisée. D'une façon générale, il est décrit un procédé de surveillance et de contrôle/commande d'un processus de fabrication. La valeur d'une variable de processus est mesurée et traitée. Une valeur basée sur une mesure est normalisée en utilisant un paramètre de normalisation associé à la variable de processus. Des cas où la valeur normalisée ne répond pas à un critère de réception ou d'acceptation sont identifiés de telle sorte que, par exemple, des actions de correction peuvent être effectuées, ou bien la qualité du produit fabriqué peut être diagnostiquée. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront Plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant des éléments d'un système de surveillance oe processus selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 est un schéma fonctionnel indiquant le flux des informations dans un système de surveillance de processus en accord avec un mode de réalisation de la présente invertion ; - la figure 3 est un organigramme d'un procédé ris en œuvre par ordinateur pour surveiller un processus de fabrication selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 4 est un organigramme d'un procédé pour contrôler ou commander un processus de fabrication selon un mode de réalisation de la présente invention. On se réfère maintenant en détail aux modes de réalisation de la présente invention, dont des exemples sont illustrés dans les dessins annexés. Alors que l'invention sera décrite conjointement avec ces modes de réalisation, on comprendra qu'ils ne sont pas destinés à limiter l'invention à ces modes de réalisation. lu contraire, l'invention est destinée à couvrir des alternatives, modifications et équivalents qui peuvent être inclus dans l'étendue de l'invention telle que définie par les revendications annexées. En outre, dans la description détaillée suivante de modes de réalisation de la présente invention, de nombreux détails spécifiques sont exposés pour fournir une compréhension approfondie de la présente invention. Cependant, l'homme de l'art comprendra que la présente invention peut être mise en œuvre sans ces détails spécifiques. Dans d'autres cas, des procédés, procédures, composants et circuits bien connus n'ont pas été décrits en détail pour ne pas obscurcir inutilement des aspects des modes de réalisation de la présente invention. Certaines portions de la description détaillée qui suit sont présentées en termes de procédures, étapes, blocs logiques, traitement et autres représentations symboliques d'opérations sur des binaires de données dans une mémoire d'ordinateur. Ces descriptions et représentaticns sont les moyens utilisés par l'homme de l'art du traitement de données pour exposer le plus efficacement le fond de leur travail à d'autres hommes de l'art. Une procédure, étape exécutée par ordinateur, bloc logique, processus, etc. est conçue ici et généralement pour être une séquence auto-cohérente d'étapes ou d'instructions menant à un résultat recherché. Les étapes sont celles nécessitant des manipulations physiques de quantités physiques. Usuellement, bien que non nécessairement, ces quantités prennent la forme de signaux électriques ou magnétiques pouvant être stockés, transférés, combinés, comparés ou manipulés d'une autre manière dans un système informatique. Il s'est avéré qu'il était pratique, à des moments, principalement pour des raisons de l'usage commun, de se référer à ces signaux par binaires, valeurs, éléments, symboles, caractères, termes, nombres ou analogue. Cependant, il faut garder à l'esprit que tous ces termes ainsi que des termes similaires doivent être associés à des quantités physiques appropriées et sont simplement des étiquettes pratiques appliquées à cas quantités. A moins que cela ne soit indiqué autrement, ru à moins que cela ne ressorte du contexte des discussio. s suivantes, il faut comprendre que des discussions utilisant des termes tels que "accéder" ou "utiliser" ou "normaliser" ou "identifier" ou "calculer" ou "diviser" ou "recevoir" ou "comparer" ou "appliquer" ou analogue se réfèrent à des actions et processus d'un système informatique ou d'un système de calcul électronique similaire qui manipule et transforme des données représentées comme quantités physiques (électroniques) dans les registres et mémoires du système informatique en d'autres données représentées d'une manière similaire comme quantités physiques dans les mémoires ou registres du système informatique ou autres dispositifs de stockage, transmission ou affichage d'informations de ce genre. Les modes de réalisation décrits ici peuvent être discutés dans le contexte général d'instructions exécutables par ordinateur ou de composants se trouvant sur une forme de support utilisable par ordinateur, comme des modules de programme, exécutés par un ou plusieurs ordinateurs ou autres dispositifs. Généralement, des modules de programme comprennent des sous-programmes ou routines, des programmes, des objets, des structures de données, etc. qui exécutent des tâches particulières ou mettent en ouvre des types de données abstraites particuliers. La fonctionnalité des modules de programme peut être combinée ou distribuée selon le besoin dans divers modes de réalisation. A titre d'exemple et non pas de limitation, les supports utilisables par ordinateur peuvent comprendre des supports de stockage d'ordinateur et des supports de communication et leurs combinaisons Les supports de stockage d'ordinateur comprennent des supports volatiles et non-volatiles, suppressibles et non--suppressibles réalisés dans n'importe quel procédé ou technologie de stockage d'informations, comme des instructions lisibles par ordinateur, des structures de données, des modules de programme ou autres données. Les supports de communication peuvent incorporer des instructions lisibles par ordinateur, des structures de données, des modules de programmes ou autres données dans un signal de données modulé comme une onde porteuse ou autre mécanisme de transport et comprend tout support de transmission d'informations.
La figure 1 représente des éléments d'un système de surveillance de processus 100 selon un mode de réalisation de la présente invention. En général, ]e système 100 comprend un équipement de fabrication 110 et une unité de collecte de données et d'analyse 120. Dans un mode de réalisation, l'équipement de fabrication 110 comprend des chambres de traitement, réacteurs, moteurs pas-à-pas, graveurs et autres outils et instruments associés à la fabrication de produits fabriqués. Dans un mode de réalisation, les produits fabriqués sont des dispositifs à semi-conducteur tels que, mais non pas limités à des plaquettes. Le type d'équipement utilisé dépend du type du processus de fabrication et du type de produit. L'unité de collecte de données et d'analyse 120 peut être mise en œuvre comme logiciel sur un système informatique. Chaque "étage" ou "module" du processus de fabrication est soumis à une "spécification de processus". Une recette ou spécification de processus est similaire à une recette de cuisine ordinaire. C'est-à- dire que, généralement parlant, une recette ou spécification de processus indique en détail les types de matériau, les quantités de matériau et les conditions à appliquer dans un ou plusieurs des étages du processus de fabrication. Par exemple, une spécification de processus peut prescrire une valeur cible pour des paramètres (variables) comme la pression, la température, les débits d'écoulement de gaz, etc. A différents moments, différentes spécifications _1e processus peuvent être appliquées à un étage. En d'autrss termes, un premier type de produit peut être traité dans un étage particulier selon la première spécification, rt un second type de produit peut être traité dans le même étage selon une deuxième spécification (différente). Pour l'une quelconque d'une variété de raisons, les conditions actuelles ou mesurées dans un étage peuvent différer des valeurs cibles. L'unité de collecte de données et d'analyse 120 collecte des données brutes (par exemple des valeurs mesurées) de l'équipement de fabrication 110 et analyse (traite) ces données pour produire des indicateurs (métrologie) qui reflètent _a santé du processus de fabrication. Plus spécifiquement, en comparant des valeurs basées sur une mesure et des valeurs cib-_es, l'unité de collecte de dcnnées et d'analyse 120 peut identifier s'il y a quelque part un problème dans le processus de fabrication. (Une "valeur basée sur une mesure", telle qu'utilisée ici, se réfère généralement soit à une valeur de paramètre qui est mesurée pendant que le processus de fabrication est exécuté soit à une valeur traitée ou transformée qui est basée sur ou dérivée d'une telle valeur mesurée). Par conséquent, l'unité de collecte de données et d'analyse 120 peut également prédire si oui ou non la qualité du produit fini est acceptable.
Conformément aux modes de réalisation de la présente invention, l'unité de collecte de données et d'analyse 120 utilise un module de normalisation 130. Bien que le module de normalisation 130 soit représenté comme un élément séparé sur la figure 1, la présente invention n'est pas ainsi limitée, le module de normalisation 130 peut être un composant intégral 3e l'unité de collecte de données et d'analyse 120. Le module de normalisation 130 accède aux valeurs historiques des paramètres de processus, valeurs 3e consigne ou analogue et utilise ces informations, comme cela sera décrit plus en détail c-_-dessous, poir normaliser les valeurs basées sur une mesure. Les valeurs normalisées peuvent chacune être comparées avec in critère ou condition d'acceptation ou de réception poar déterminer si elles sont acceptables ou dans une plage acceptable. C'est-àùdire que si les valeurs normalisées sont acceptables, alors on peut supposer que le processus de fabricaticn est sain et que les produits finis (par exemple les plaquettes) sont d'une grande qualité.
D'autre part, si une ou plusieurs des valeurs normalisées ne sont pas acceptables, il peut y avoir alors un problème dans le processus de fabrication, et des actions de correction peuvent être nécessaires. En normalisant des valeurs basées sur une mesure, une seule "stratégie de contrôle/commande de processus" peut être utilisée par étage de processus. Une stratégie de contrôle/commande de processus peut définir, par exemple, le contexte des données (par exemple =_e processus à contrôler/commander), les données utiliser (les données qui devraient être analysées) et comment les données doivent être interprétées. Une stratégie de contrôle/commande de processus peut également définir des .3 actions à exécuter sur la base des données interprétées (par exemple les règles à appliquer et les actions de correction à exécuter lorsque les règles ne sont pas respectées).
Par exemple, on considère une première spécification (spécification 1) qui prescrit, parmi d'autres valeurs, un débit d'écoulement cible (débit d'écoulement 1) de 100 unités et une seconde spécification (spécification 2) qui prescrit un débit d'écoulement (débit d'écoulement 2) de 200 unités. La spécification 1 est utilisée à l'étage N lorsque le produit 1 est traité dans cet étage, et la spécification 2 est utilisée dans l'étage N lorsque le produit 2 est traité dans cet étage. Sans normalisation, une première stratégie de contrôle/commande serait nécessaire peur l'étage N lorsque la spécification 1 a été invoquée, et une seconde stratégie de contrôle/commande serait nécessaire pour l'étage N lorsque la spécification 2 a été invoquée. Avec la normalisation, les débits d'écoulement mesurés 1 et 2 peuvent étre traités et ensuite normalisés en utilisant, par exemple, les débits d'écoulement cibles 1 et 2, respectivement ; différentes méthodologies de normalisation seront décrites en détail ci-dessous. Les valeurs normalisées des débits d'écoulement 1 et 2 sont sans dimension. De même, si les débits d'écoulement actuels sont en accord avec leurs spécifications respectives, alors les valeurs normalisées sont grossièrement égales l'une à l'autre. C'est-à-dire que si les débits d'écoulement actuels sont corrects, alors les débits d'écoulement normalisés auraient chacun une valeur d'environ 1,0. En tant que telle, une seule stratégie de contrôle/commande de processus peut être définie à la fois pour la spécification 1 et La spécification 2 (ainsi que d'autres spécifications appliquées dans l'étage N). Par exemple, un seul critère ou plage d'acceptation ou de réception unique peut être défini pour toutes les spécifications appliquées dans l'étage N. La fic-ure 2 représente le flux des informations dans un système de surveillance de processus, comme le système 100 (figure 1) selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans l'exemple de la figure 2, l'unité de collecte de données et d'analyse 120 accè3e aux valeurs historiques et/ou valeurs de consigne ainsi qu'aux valeurs basées sur une mesure et calcule des valeurs normalisées. Comme mentionné ci-dessus, la valeur basée sur une mesure peut être une valeur actuelle mesurée. Si les valeurs actuelles mesurées sont normalisées, les valeurs normalisées peuvent être traitées. Alternativement, la valeur basée sur une mesure peut être la valeur traitée. Dans un mode de réalisation, la normalisation est accomplie en calculant le rapport entre la valeur basée sur une mesure d'un paramètre et un paramètre de normalisation associé à ce paramètre particulier Valeur normalisée (valeur basée sur une mesure)/(paramètre de normalisation) (1) Dans l'équation (1), le paramètre de normalisation peut être la valeur cible (par exemple une valeur de consigne) spécifiée par la spécification du processus pour le paramètre concerné Valeur normalisée = (valeur basée sur une mesure)/(valeur de consigne de paramètre) (2) Revenons à l'exemple présenté ci-dessus. Conformément à cet exemple, si la spécification 1 est utilisée, alors le paramètre de normalisation aurait une valeur de 100 unités. Alors que le paramètre de normalisation peut dépendre de la spécification, la valeur normalisée est indépendante de la spécification. Un paramètre peut ne pas avoir de valeur de consigne associée ou de valeur cible spécifiée. Dans cette situation, des données historiques peuvent être utilisées pour déterminer le paramètre de normalisation.
Plus spécifiquement, la moyenne d'un ensemble de valeurs basées sur des mesures du paramètre concerné peut être utilisée comme paramètre de normalisation : Valeur normalisée = (valeur basée sur mesure)/(moyenne de paramètre) (_;) Dans les équations (1,), (2) et (3), idéalement la valeur normalisée a une valeur de 1,0. Dans la pratique, une plage de valeurs acceptables peut être spécifiée. L'ensemble d'échantillons utilisé pour déterminer la valeur mcyenne peut être sélectionné de différentes manières. C'est-à-dire qu'un utilisateur peut définir la période de temps pendant laquelle les échantillons doivent être collectés et peut également définir le nombre d'échantillons à inclure dans l'ensemble.
Généralementu l'ensemble d'échantillons comprendrait seulement des valeurs basées sur une mesure pour le paramètre concerné des instances dans lesquelles le produit fabriqué était d'une qualité satisfaisante. En utilisant la valeur moyenne, tout type c.e variable (par exemple accordable, non-accordable ou décalable) peit être contrôle/commandé. Dans un autre mode de réalisation, la normalisation est accomplie enprenant en considération la variabilité du paramètre concerné dans le calcul de normalisation : Valeur normalisee = (valeur basee sur mesuremoyenne de paramètre)/(paramètre a) (4) où "paramètre 6" représente l'écart standard d'un ensemble de valeurs basées sur une mesure (par exempte actuelles) du paramètre concerné (le même ensemble utilisé pour déterminer la moyenne de paramètre), et où l'ensemble d'échantillons utilisés pour déterminer valeur moyenne peut être sélectionné de différentes manières, comme mentionné ci-dessus. En outre, dans -_e présent mode de réalisation, l'ensemble d'échantillons peut changer avec le temps - par exemple, les échantillons Peuvent être collectés pendant une fenêtre mobile de temps de sorte que des échantillons plis nouveaux sont ajoutés à l'ensemble tandis que des échantillons plus anciens sont retirés de l'ensemble. Dans l'équation (4), la valeur normalisée est auto-contrôlée (auto-limitante). C'est-à-dire pour des produits de qualité, la valeur normalisée aura une valeur d'environ 1,0, et la valeur basée sur une mesure sera à l'intérieur d'un sigma de la moyenne. Par conséquent, une limite générique d'un sigma peut être établie pour les stratégies de contrôle/commande de processus. Ainsi, des stratégies de contrôle/commande de processus peuvent êt.oe établies une fois peur toutes, si cela est souhaité. Il faut noter que les limites génériques différentes d'une valeur d'un sigma peuvent être établies. Par exemple, une valeur à deux sigma ou une valeur à trois sigma peut êt:_e utilisée dans l'équation (4). Il peut y avoir des occasions où il est nécessaire "d'apprêter" les données historiques. Par exemple, apres une maintenance préventive ou bien après que des parties ont été changées, des aspects du processus de fabrication peuvent changer tellement que les données historiques ne sont plus pertinentes, et il devient alors nécessaire de collecter de nouvelles informations pour établir un nouvel ensemble d'informations historiques. Pendant l'apprêtage, jusqu'à ce que des informations historiques en nombre suffisant soient collectées, la normalisation peut être susoendue ou bien elle peut être basée sur une taille d'échantillon réduite. De même, des produits (par exemple plaquettes) qui sont acceptables sont identifies (par exemple par inspection) de telle sorte que seulement la métrologie associée à de bons produits soit incluse dans l'information historique. Lorsque l'apprêtage est achevé - lorsque des informations historiques en nombre suffisant ont été réunies - les produits n'ont plus besoin d'être inspectés pour la qualité (bien qu'ils puissent l'être). Un utilisateur pourra spécifier la durée de la période d'apprêtage. C'est-à-dire qu'un utilisateur peut spécifier le nombre d'échantillons qui est nécessaire pour compléter l'ensemble des informations historiques. La figure 3 est un organigramme 300 d'un exemple d'un procédé mis en ouvre par ordinateur pour surveiller un processus de fabrication selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans un mode de réalisation, le procédé de l'organigramme 300 est mis en ouvre par l'unité de collecte de données et d'analyse 120 en combinaison avec l'équipement de fabrication 110 de la figure 1. Dans le bloc 310 de la figure 3, on accède à une valeur basée sur une mesure d'une variable de processus. Dans un mode de réalisation, la valeur basée sur une mesure est la valeur actuelle mesurée (pré-traitée) de La variable de processus. Dans un autre mode de réalisation, la valeur basée sur une mesure est la valeur traitée - c'est-à-dire due la valeur de la variable de processus est mesurée, la valeur mesurée est traitée et on accède à la valeur traitée. Si les valeurs actuelles mesurées sont normalisées, les valeurs normalisées peuvent être traitées. Dans le bloc 320, la valeur basée sur une mesure est normalisée en utilisant un paramètre de normalisation associé à la variable de processus pour produire une valeur normalisée. Dans le bloc 330, des cas où la valeur normalisee ne répond pas à un critère ou une condition de réception ou d'acceptation sont identifiés. La figure 4 est un organigramme 400 d'un procédé pour contrôler/commander un processus de fabrication selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans un mode de réalisation, le procédé de l'organigramme 400 est réalisé dans le système 100 de la figure 1. Dans le bloc 410 de la figure 4, une première spécification de processus est appliquée pendant le traitement d'un premier produit dans un étage d'un processus de fabrication.
Dans le bloc 420, une seconde spécification ale processus es_ appliquée ensuite pendant le traitement d'un second produit dans l'étage. Dans le bloc 430, une stratégie de contrôle/commande de processus est appliquée dans l'étage, où la stratégie de contrôle/commande de processus est indépendante de la spécification lu processus appliquée dans l'étage, et où la stratégie 3e contrôle/commande du processus est la même pour les première et seconde spécifications de processus. Bien que des étapes spécifiques soient divulguées dans les organigrammes 300 et 400, ces étapes sont exemplaires. C'est-à-dire que les modes de réalisation Je la présente invention conviennent bien pour exécuter diverses autres étapes ou variations des étapes énumérées dans les organigrammes. Les étapes dans les organigrammes peuvent être exécutées dans un ordre qui diffère de celai présenté. En outre, les procédés des organigrammes 300 et 400 peuvent être employés en temps réel (en ligne) lorsque le processus de fabrication est exécuté bien qce les procédés conviennent également au post-traitement. En résumé, en normalisant les valeurs basées sur une mesure de variables de processus, comme décrit ici, les stratégies de contrôle/commande ne dépendent pas de la spécification de processus utilisée dans un étage (par exemple la chambre de traitement). Des changements peuvent donc être apportées aux spécifications de processus sans nécessairement changer les stratégies de contrôle/commande. En outre, le nombre des stratégies de contrôle/commande peut être réduit, et il faut donc moins de temps pour les conserver et les mettre à jour. Idéalement, une seule stratégie de contrôle/commande est requise pour chaque étage. De même, les stratégies de contrôle/commande qui en résultent sont essentiellement insensibles à -_a maintenance préventive, elles sont plus robustes et peuvent être déployées facilement sur des chambres et outils dans la même famille. La normalisation rend également les stratégies de contrôle/commande de processus essentiellement insensibles aux "effets de la première plaquette". De plus, la normalisation peut compenser avec succès les instabilités de stratégies et étendre l'utilisation de la détection de défauts à plusieurs variables. La valeur de qualité de classification d'un processus Gaussien (GPCQV) est un indicateur d'un caractère gaussien de la population historique d'un signal. Des données empiriques représentatives démontrent que, pour un processus donné et pour tous les indicateurs impliqués, la GPCQV est acceptable avec une normalisation mais n'est pas acceptable sans normalisation. Des données empiriques démontrent également que des "signatures" d'anomalie (ou de défaut) (par exemple un graphique indiquant la divergence d'une normalité pour chaque indicateur de signal) sont plus stables après la normalisation - par exemple un graphique de Hotelling I" présente des valeurs plus basses et moins de fausses alarmes. Ainsi avec la normalisation, les défauts continuent à être détectés avec succès mais, avantageusement, le nombre de fausses alarmes est réduit. Les descriptions qui précèdent de modes de réalisation spécifiques de la présente invention ont été présentées dans le but d'une illustration et description. Elles ne sont pas destinées à être exhaustives ni à limiter l'invention aux formes précises divulguées, et beaucoup de modifications et variations sont possibles à la lumière de l'enseignement ci-dessus. Les modes de réalisation ont été sélectionnés et décrits pour expliquer au mieux les principes de l'invention et son application pratique, pour permettre ainsi à l'homme de l'art d'utiliser au mieux l'invention, et divers modes de réalisation avec diverses modifications qui conviennent à l'utilisation particulière envisagée. Il est prévu que l'étendue de l'invention soit définie par les revendications annexées et leurs équivalents.
Claims (14)
1. Procédé de surveillance d'un processus de fabrication, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : accéder à une valeur basée sur une mesure d'une variable de processus (310) normaliser ladite valeur basée sur une mesure en utilisant un paramètre de normalisation (320) associé à ladite variable de processus pour produire une valeur normalisée, et identifier les cas où ladite valeur normalisée ne répond pas à un critère d'acceptation (330).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit paramètre de normalisation est une valeur cible spécifiée pour ladite variable de processus.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit paramètre de normalisation représente la moyenne d'un nombre d'échantillons de valeurs basées sur une mesure de ladite variable de processus.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits échantillons sont mesurés sur une fenêtre de temps qui commence à un point de départ sélectionné.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite normalisation comprend le calcul d'un rapport de ladite valeur basée sur une mesure audit paramètre de normalisation, ledit rapport étant ladite valeur normalisée.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite normalisation comprend le calcul d'une différence entre ladite valeur basée sur une mesure et la moyenne d'un nombre d'échantillons de valeurs basées sur une mesure de ladite variable de processus, et la division de ladite différence par l'écart standard dudit nombre d'échantillons pour produire ladite valeur normalisée.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé _tri ce que l'accès, la normalisation et l'idectification sontexécutés en temps réel pendant que ledit processus de fabrication est exécuté.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit processus de fabrication comprend un 5 processus de fabrication de semi-conducteurs.
9. Support lisible par ordinateur ayant des instructions exécutables par ordinateur pour exécuter un procédé de surveillance d'un processus de fabrication, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes 10 consistant à accéder à une première valeur d'indication pour un paramètre associé à un étage dudit processus de fabrication, ladite première valeur d'indication étant basée sur des mesures faites pendant le traitement d'un premier produit dans ledit étage, et ledit paramètre 15 ayant une première valeur cible pour ledit premier produit, à accéder à une seconde valeur d'indication pair ledit paramètre, ladite seconde valeur d'indication était basée sur des mesures effectuées pendant le traitement d'un second produit dans ledit étage, et où ledit 20 paramètre pcssède une seconde valeur cible pour ledit second produit, ladite seconde valeur cible étant différente de ladite première valeur cible ; à normaliser ladite première valeur d'indication en utilisant un premier paramètre de normalisation pour produire une 25 première valeur normalisée, à normaliser ladite seconde valeur d'indication en utilisant un second paramètre de normalisation pour produire une seconde valeur normalisée, à comparer chacune des première et seconde valeurs normalisées avec un état, et à identifier des cas 30 où au moins l'une desdites première et seconde valeurs normalisées re satisfait pas à ladite condition.
10. Support lisible par ordinateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit premier paramètre de normalisation et ledit second paramètre de 35 normalisation constituent lesdites première et seconde valeurs cibles, respectivement. 23
11. Support lisible par ordinateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit premier paramètre de normalisation constitue la moyenne d'un premier ensemble de valeurs d'indication pour ledit paramètre lorsque ledit paramètre est supposé avoir ladite première valeur cible, et en ce que ledit second paramètre de normalisation constitue la moyenne d'un second ensemble de valeurs d'indication dudit paramètre lorsque ledit paramètre est supposé avoir ladite seconde valeur cible.
12. Support lisible par ordinateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite normalisation de ladite première valeur d'indication comprend le calcul d'un rapport de ladite première valeur d'indication audit premier paramètre de normalisation, ledit rapport étant la première valeur normalisée.
13. Support lisible par ordinateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite normalisation de ladite première valeur d'indication comprend le calcul d'une différence entre ladite première valeur d'indication et la moyenne d'un nombre d'échantillons de valeurs d'indication dudit paramètre lorsque ledit paramètre est supposé avoir ladite première valeur, et la division de ladite différence par l'écart standard dudit nombre d'échantillons pour produire ladite première valeur normalisée.
14. Support lisible par ordinateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit processus de fabrication comprend un processus de fabrication de semi- conducteurs, et en ce que lesdits premier et second produits sont des plaquettes.
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