JP2007521652A - エッチングプロセスのフィードフォワード、フィードバックのウェーハｔｏウェーハ制御方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 エッチングプロセスのためにフィードフォワード、フィードバックウェーハｔｏウェーハ制御法の提供。
【解決手段】 半導体処理システムのウェーハｔｏウェーハ（Ｗ２Ｗ）制御を提供するように、ランｔｏラン（Ｒ２Ｒ）コントローラを使用する方法は、提供される。Ｒ２Ｒコントローラは、フィードフォワード（ＦＦ）コントローラと、プロセスモデルコントローラと、フィードバック（ＦＢ）コントローラと、プロセスコントローラとを含む。Ｒ２Ｒコントローラは、ウェーハｔｏウェーハ時間フレームにおけるプロセスレシピをアップデートするように、フィードフォワードデータと、モデリングデータと、フィードバックデータと、プロセスデータとを使用する。
【選択図】

Description

この国際出願は、２００３年６月３０日に出願された米国特許出願番号第１０／６０９，１２９号の出願日における優先権によるものであり、およびその利益を主張するものであり、その内容は、それらの全体において本願明細書に引用したものとする。

本発明は、半導体処理システムのウェーハｔｏウェーハ制御法に、そして特に、エッチングプロセスに対するウェーハｔｏウェーハ制御法に関連する。

半導体またはディスプレイ製造などのようなプラズマ処理のさまざまな段階にわたって、プロセスパラメータは、変化することがあり得る。プロセス条件は、好ましくない結果を生ずるプロセスパラメータと共に、オーバータイムを変えることができる。小さい変化は、エッチングガスの組成または圧力、プロセスチャンバ条件、またはウェーハ温度に生じ得る。このように、プラズマ処理設備は、一定のモニタリングを必要とする。

何らかの与えられた時間でのこれらプロセスパラメータの測定およびモニタすることは、有用なデータを蓄積し、分析することを可能とする。プロセスコントロールのフィードバックは、プロセスパラメータを調整するかまたは特定のプロセス材料の生存性（ｖｉａｂｉｌｉｔｙ）を決定するように使用されることがあり得る。しかしながら、多くの場合、プロセス特性の悪化を反映しているプロセスデータの変化は、表示されたプロセスデータを単に参照することによっては検出され得ない。プロセスの初期段階の異常および特性悪化を検出することは、困難であり、多くの場合、高度プロセスコントロール（ａｄｖａｎｃｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）によるパターン認識と同様に、それは、故障の検出および予測を得るのに必要であり得る。

本発明は、半導体処理システムのウェーハｔｏウェーハ（ｗａｆｅｒ−ｔｏ−ｗａｆｅｒ：Ｗ２Ｗ）制御を提供するための方法と装置である。

ランｔｏラン（ｒｕｎ−ｔｏ−ｒｕｎ：Ｒ２Ｒ）コントローラは、フィードフォワード（ＦＦ）コントローラと、プロセスモデルコントローラと、フィードバック（ＦＢ）コントローラと、プロセスコントローラとを含む。Ｒ２Ｒコントローラは、ウェーハｔｏウェーハ時間フレームにおけるプロセスレシピをアップデートするように、フィードフォワードデータと、モデリングデータと、フィードバックデータと、プロセスデータとを使用する。

本発明は、ウェーハｔｏウェーハレベルでプロセスパラメータを制御する方法と装置を提供する。精密に集積化された測定デバイスを使用することにより、後継材料（ｉｎｃｏｍｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）の限界寸法（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ：ＣＤ）のリアルタイム測定を提供することは、可能である。例えば、プロセスレシピは、プロセスが完了した後、所望の限界寸法を示している目標ＣＤを含むことができる。Ｒ２Ｒコントローラの目的は、ウェーハｔｏウェーハ（Ｗ２Ｗ）制御を使用して所望の結果を達成する、各々のウェーハに対するレシピパラメータのセットを提供することである。

それらの結果を達成するために必要な所望のプロセス結果と、プロセスパラメータとの間の関係は、プロセスモデルと呼ばれている。例えば、エッチングツールで、エッチングされるのに必要とされる材料の量と、エッチ速度と、エッチング時間と間の単純な関係は、存在し得る。

何らかの処理ツールのパーフォーマンスは、オーバータイムでドリフトすると予想され、プロセスモデルは、ドリフトと関連した（ｄｒｉｆｔ−ｒｅｌａｔｅｄ）コンポーネントを含むことができる。実際のプロセス結果を測定することと、それを所望の結果と比較することとによって、プロセスモデルの小さい偏差を修正することは、可能である。この違いは、それで、モデルの精度をアップデートするように使用されることができる。

プロセスコントロールの「現実の（ｒｅａｌ−ｗｏｒｌｄ）」アプリケーションにおいて、妨害およびノイズは、正確にプロセスを制御する我々の能力を制限する。ノイズおよび妨害のこれらのソースは、最適の結果を達成するために、理解され、減少されなければならない。例えば、仮にゲートスタックの底部ＣＤの測定値の再現性が４０ナノメートルトータルから１ナノメートル外れると、これは、２．５％の誤差率を表す。もし、この測定誤差に対する修正がなされないならば、それで、我々は、プロセス結果が少なくとも２．５％変化するのを予想するだろう。

Ｒ２Ｒ制御策を開発することにおいて、次のアイテムは、考慮されることができる：測定デバイスから観察されたパラメータの選択；レシピの制御パラメータの選択；観察されたパラメータに基づいて制御パラメータの値を決定するように使用されるアルゴリズム；各々の制御パラメータの範囲の定義；各々の制御パラメータのステップ幅の定義；プロセス（どれくらいのトリムが、実行されることができるか）の範囲；制御パラメータの制御のプレシジョン、制御パラメータの精度；観察されたパラメータのノイズを省く手順；および、必要に応じてプロセスモデルをアップデートする手順。

図１は、本発明の実施形態に係る処理システムの典型的なブロックダイヤグラムを示す。図示された実施形態において、処理システム１００は、工場システム１１０と、工場システムに組み合わせられたランｔｏラン（Ｒ２Ｒ）コントローラ１２０と、Ｒ２Ｒコントローラに組み合わせられたツールレベルコントローラ１３０とを備えている。加えて、ＧＵＩコンポーネント１２２と、データベースコンポーネント１２４とは、Ｒ２Ｒコントローラ１２０に組み合わせられて示される。代わりの実施形態において、ＧＵＩコンポーネント１２２および／またはデータベースコンポーネント１２４は、必要ではない。また、ＧＵＩコンポーネント１３２と、データベースコンポーネント１３４とは、ツールレベルコントローラ１３０に組み合わせられて示される。別の実施形態では、ＧＵＩコンポーネント１３２および／またはデータベースコンポーネント１３４は、必要でない。

いくつかのセットアップおよび／または構成情報は、工場システム１１０からのツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０によって得られることができる。工場レベルビジネスルールは、制御階層（ｃｏｎｔｒｏｌ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）を決めるために使用されることができる。例えば、ツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０は、独立して動作することができ、または工場システム１１０によって、いくつかの度合いに（ｔｏ ｓｏｍｅ ｄｅｇｒｅｅ）制御されることができる。また、工場レベルビジネスルールは、いつプロセスが休止および／または停止されるかを、そして、プロセスが休止および／または停止されたときに、何をするかを決定するように使用されることができる。加えて、工場レベルビジネスルールは、いつプロセスを変えるか、そしてどのようにプロセスを変えるかを決定するように使用されることができる。

工場システムは、ツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０と関連するデータベースから報告されるデータを使用して、いくつかのシステムプロセスをモニタすることができる。工場レベルビジネスルールは、どのプロセスがモニタされるか、および、どのデータが使用されるか決定するように使用されることができる。例えば、ツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０は、独立してデータを収集することができ、または、データ収集プロセスは、工場システム１１０によって、いくつかの度合いに制御されることができる。また、工場レベルビジネスルールは、いつプロセスが変更され、休止され、停止されるかのデータをどのように管理するかを決定するように使用されることができる。

また、工場システム１１０は、ツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０にランタイム構成情報を提供することができる。例えば、設定、目標、制限、ルール、およびアルゴリズムは、ランタイムで「ＡＰＣレシピ」、「ＡＰＣシステムルール」、および「ＡＰＣレシピパラメータ」として工場からツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０へダウンロードされることができる。

いくつかのセットアップおよび／または構成情報は、それらがまず最初にＡＰＣシステムによって構成されるときに、ツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０によって決定されることができる。システムレベルビジネスルール（ＡＰＣシステムルール）は、制御階層を決めるように使用されることができる。例えば、ツールレベルコントローラ１３０および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０は、独立して動作することができ、または、ツールレベルコントローラ１３０は、Ｒ２Ｒコントローラ１２０によって、いくつかの度合いに制御されることができる。また、ＡＰＣシステムルールは、いつプロセスが休止および／または停止されるかを、そして、プロセスが休止および／または停止されたときに、何がされるかを決定するように使用されることができる。加えて、ＡＰＣシステムルールは、いつプロセスを変更するか、および、どのようにプロセスを変更するかを決定するように使用されることができる。さらにまた、ツールレベルコントローラ１３０は、いくつかのツールレベルオペレーションを制御するように、ツールレベルルールを使用することができる。

一般に、ルールは、システムおよび／またはツールオペレーションに、システムの動的な状態（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔａｔｅ）に基づいて変化することを許可する。

図１において、１つのＲ２Ｒコントローラ１２０と、１つのツールレベルコントローラ１３０とは、示され、しかし、これは、本発明に対しては必要ではない。半導体処理システムは、それら、および独立した処理モジュールと関連する多くのＲ２Ｒコントローラを有する多くの処理ツールを備えることができる。

ツールレベルコントローラ１３０は、それら、および独立処理モジュールと関連する多くの処理モジュールを有する多くの処理ツールを構成するように使用されることができる。ツールレベルコントローラ１３０は、処理ツールと、処理モジュールと、センサとを必要とするプロセスからのデータを、収集し、提供し、処理し、保存し、および表示することができる。

ツールレベルコントローラ１３０は、少なくとも１つのツール関連のアプリケーション、少なくとも１つのモジュール関連のアプリケーション、少なくとも１つのセンサ関連のアプリケーション、少なくとも１つのインターフェース関連のアプリケーション、少なくとも１つのデータベース関連のアプリケーション、少なくとも１つのＧＵＩ関連のアプリケーション、および／または少なくとも１つの設定アプリケーションを含む多くのアプリケーションを有することができる。

例えば、ツールレベルコントローラ１３０と、Ｒ２Ｒコントローラ１２０とは、Ｕｎｉｔｙツール、Ｔｅｌｉｕｓツール、および／またはＴｒｉａｓツールおよびそれらの関連した処理モジュールを含むことができる、東京エレクトロン株式会社からのＡＰＣシステムをサポートすることができる。代わりとして、ツールレベルコントローラ１３０は、他の処理ツールおよび他の処理モジュールをサポートすることができる。

ＧＵＩコンポーネント１３２は、ユーザに以下のことをすることを可能とする使いやすいインターフェースを提供する：ツール状態および処理モジュール状態を見ること；サマリーのｘ―ｙチャートおよび選択されたウェーハに対する生の（トレース）パラメータデータを作成し、編集すること；ツールアラームログを見ること；データをデータベースにまたは出力ファイルに書き込むための条件を特定するデータ収集プランを構成すること；統計的プロセスコントロール（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ：ＳＰＣ）チャート作成、モデリング、および表計算プログラムへファイルを入力すること；特定のウェーハに対するウエハ処理情報を調べ、データベースに現在保存されているデータをみること；プロセスパラメータのＳＰＣチャートを作成および編集し、電子メール警告を生成するＳＰＣアラームを設定すること；多変量（ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ）主成分分析（ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ：ＰＣＡ）および／または部分最小二乗（ｐａｒｔｉａｌ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ：ＰＬＳ）モデルを実行すること；および／または、問題を解決し、ツールレベルコントローラ１３０に問題を報告するために、診断スクリーンを見ること。

ツールからの生データおよびトレースデータは、データベース１３４にファイルとして保存されることができる。データ量は、プロセスが実行され、処理ツールが動作する頻度と同様に、ユーザによって構成されるデータ収集プランに依存する。処理ツールと、処理チャンバと、センサと、オペレーティングシステムとから得られるデータは、テーブルに保存される。

図１の示された例示の実施形態において、単一のクライアントワークステーション１１２は、示されるが、これは、本発明に対して必要ではない。システムは、複数のクライアントワークステーション１１２をサポートすることができる。１つの実施形態において、クライアントワークステーション１１２は、ユーザが設定手順である、ツールと、Ｒ２Ｒコントローラと、プロセスと、工場状態を含んだ状態を見ること；現在および履歴のデータを見ること；モデリングおよびチャート作成機能を実行すること；および／またはＲ２Ｒコントローラにデータを入力すること；を実行するのを許可する。例えば、ユーザは、Ｒ２Ｒコントローラによって実行された１つ以上のプロセスを制御することを彼に許可する管理者権限を提供されることがあり得る。

ＧＵＩコンポーネント１２２は、Ｒ２Ｒコントローラ１２０と、ユーザとの間のインタラクションの手段を提供する。ＧＵＩが開始するときに、ユーザーＩＤおよびパスワードを確証するログオンスクリーンは、示されることができ、第１のセキュリティレベルを提供する。ユーザは、ログオンする前にセキュリティアプリケーションを使用して登録されることができる。ユーザーＩＤのデータベースチェックは、認可レベルを示し、そして、それは、利用できるＧＵＩ機能を合理化する。ユーザが許可されない選択項目は、異なって示されることができ、および利用できなくなることができる。セキュリティシステムも、ユーザが既存のパスワードを変えるのを許可する。例えば、ログオンパネル／スクリーンは、ＮｅｔｓｃａｐｅまたはＩｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒのようなブラウザツールから開かれることができる。ユーザは、ログオン項目にユーザーＩＤおよびパスワードを入れることができる。

正規ユーザおよび管理者は、Ｒ２Ｒコントローラ設定およびデフォルトパラメータを修正するように、ＧＵＩパネル／スクリーンを使用することができる。コンフィギュレーションデータは、属性データベース１２４に保存されることができ、およびインスタレーションでデフォルトでセットアップされることができる。

ＧＵＩコンポーネント１２２は、Ｒ２Ｒコントローラに対する現在の状態を示すための状態コンポーネントを備えることができる。加えて、状態コンポーネントは、１つ以上の異なるタイプのチャートを使用して、システム関連の、およびプロセス関連のデータをユーザに示すためのチャート作成コンポーネントを含むことができる。

Ｒ２Ｒコントローラ１２０は、このプロセスの前に実行されたプロセスと関係している少なくとも１つの他のＲ２Ｒコントローラに組み合わせるためのリンク１２６と、このプロセスの後、実行されるプロセスと関係している少なくとも１つの他のＲ２Ｒコントローラへの組み合わせるためのリンク１２８とを備える。リンク１２６およびリンク１２８は、フィードフォワードおよび／またはフィードバック情報に使用されることができる。

Ｒ２Ｒコントローラ１２０は、工場システム１１０に組み合わせられ、Ｅ診断システム（Ｅ−Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ）の部分であり得る。Ｒ２Ｒコントローラ１２０は、情報を工場システムと交換することができる。加えて、工場システム１１０は、コマンドを送ることができ、および／またはＲ２Ｒコントローラ１２０に情報をオーバーライドすることができる。例えば、工場システムは、処理モジュールと、ツールと、測定器との多くに対するダウンロード可能なレシピを、各々のレシピに対する変数パラメータを伴って、Ｒ２Ｒコントローラにフィードフォワードすることができる。変数パラメータは、ロットによって調節可能なことを必要とする、最終的なＣＤ目標と、限界と、オフセットと、ツールレベルシステムの変数とを含むことができる。また、工場リソ（ｌｉｔｈｏ）ＣＤ計測学（ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）データは、Ｒ２Ｒコントローラ１２０にフィードフォワードされることができる。

さらにまた、工場システムは、Ｒ２Ｒコントローラに、ＣＤ走査型電子顕微鏡（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）情報のような測定データを提供するように使用されることができる。代わりとして、ＣＤ ＳＥＭ情報は、マニュアルで提供されることができる。調整係数は、集積化された計測学（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ：ＩＭ）と、ＣＤ ＳＥＭ測定値との間の何らかのオフセットのために調整するように用いられる。ＣＤ ＳＥＭデータのマニュアルおよびオートメーション化した入力は、Ｒ２Ｒコントローラのフィードバック（ＦＢ）制御ループの履歴への適当な挿入のための、日付のようなタイムスタンプを含む。

配置可能な項目は、一般器材モジュール／半導体製造装置通信標準（ｇｅｎｅｒａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ／ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｔａｎｄａｒｄ：ＧＥＭ ＳＥＣＳ）通信プロトコルを使用して工場システムから送られた変数パラメータのセットとして、構成されることができる。例えば、変数パラメータは、「ＡＰＣレシピ」の一部として通過されることができる。ＡＰＣレシピは、複数のサブレシピを含むことがあり得て、各々のサブレシピは、変数パラメータを含むことができる。

Ｒ２Ｒコントローラ１２０は、ツールレベルコントローラ１３０に組み合わせられる。Ｒ２Ｒコントローラ１２０と、ツールレベルコントローラ１３０との間で提供される情報は、フィードバックと、フィードフォワードデータとを含む。例えば、内部リセットされたイベントがツールから生成されるときに、Ｒ２Ｒコントローラ１２０は、アラームのようなメッセージを工場システムに送信することができる。大きな変更（湿式クリーンまたは部品交換）が起こったあと、これは、工場システムに、危険にさらされている多数のウェーハを最小化するように、必要な変化をさせるのを許可する。

図２は、本発明の実施形態に係る処理システムのより詳細なブロックダイヤグラムを示す。図示の実施形態において、処理ツール２８０は、第１の測定デバイス２１０と、処理モジュール２２０と、第２の測定デバイス２３０とを含むことを示すが、これは、本発明のためには必要ではない。代わりとして、他の構成は、使用されることができる。

Ｒ２Ｒコントローラ２９０は、また、図２に示されるが、これは、本発明のためには必要ではない。代わりとして、追加のＲ２Ｒコントローラは、使用されることができる。Ｒ２Ｒコントローラ２９０は、フィードフォワード（ＦＦ）コントローラ２４０と、プロセスモデルコントローラ２５０と、ＦＢコントローラ２６０と、プロセスコントローラ２７０とを備える。

図示の実施形態において、スタートイベント２０５は、入力を第１の測定デバイス２１０に提供する。第１の測定デバイス２１０は、ＦＦコントローラ２４０と、処理モジュール２２０とに組み合わせられる。処理モジュール２２０は、プロセスモデルコントローラ２５０と、第２の測定デバイス２３０とに組み合わせられる。第２の測定デバイス２３０は、ＦＢコントローラ２６０に組み合わせられる。ＦＦコントローラ２４０と、ＦＢコントローラ２６０とは、処理モジュール２２０に組み合わせられるプロセスコントローラ２７０に組み合わせられる。

例えば、スタートイベント２０５は、イベントにおいてウェーハであり得て、スタートイベントは、後継のウェーハと関連するデータを備えることができる。このデータは、ロットデータと、バッチデータと、ランデータと、組成データと、ウェーハ履歴データとを含むことができる。代わりとして、スタートイベントは、異なるプロセス関連のイベントであり得る。

第１の測定デバイス２１０は、ＦＦコントローラ２４０にデータの第１のセットを提供することができ、処理モジュール２２０にデータの第２のセットを提供することができる。代わりとして、データの２つのセットは、同一データを備えることができる。第１の測定デバイス２１０は、単一の測定デバイスまたは複数測定デバイスを備えることができる。第１の測定デバイス２１０は、モジュール関連した測定デバイス、ツール関連の測定デバイス、および／または外部の測定デバイスを含むことができる。例えば、データは、１つ以上の処理モジュールに組み合わせられたセンサと、処理ツールに組み合わせられたセンサとから得られることができる。加えて、データは、ＳＥＭツールおよび光学デジタルプロフィーリング（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ：ＯＤＰ）ツールのような外部デバイスから得られることができる。ＯＤＰツールは、半導体デバイスの形態のプロファイルを測定する特許を受けた技術を提供するＴｉｍｂｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社（ＴＥＬの会社）から入手可能である。

ＦＦコントローラ２４０は、所望の結果を達成するために、プロセスパラメーターセットを選択するか、または計算するように、後継の材料の測定された限界寸法と、目標限界寸法との間の違いを使用することができる。例えば、予測されたウェーハ状態は、判断されることができる。

ＦＦコントローラ２４０は、プロセスパラメーターの第１のセットを予測するように、第１の測定デバイス２１０から、データの第１のセットを使用する。この予測されたプロセスパラメーターのセットは、予想された結果と、データの第１のセットに基づいて使用するレシピの第１の評価であり得る。第１の測定デバイス２１０は、第１の状態を有するウェーハを記載しているデータの第１のセットを提供することができる。

一方のケースにおいて、ＦＦコントローラ２４０は、ウェーハに対する第１および第２の状態を知っており、ＦＦコントローラ２４０は、ウェーハを第１の状態から第２の状態へ変化させるように、ウェーハに実行されることができる少なくとも１つのレシピを決定する。

他方のケースにおいて、ＦＦコントローラ２４０は、ウェーハに対する第１および第２の状態を知っており、ＦＦコントローラ２４０は、ウェーハを第１の状態から第２の状態でない１つ以上の異なる状態へ変化させるように、ウェーハに実行されることができる少なくとも１つのレシピを決定する。

他方のケースにおいて、ＦＦコントローラ２４０は、ウェーハに対する第１および第２の状態を知っており、ＦＦコントローラ２４０は、ウェーハを第１の状態から第２の状態へ変化させるように、ウェーハに実行されることができるレシピのセットを決定する。例えば、プロセスがマルチステッププロセスであるときに、これは、起こることができる。

ＦＦコントローラ２４０は、テーブルに基づくおよび／またはフォーミュラに基づく技術と、入力レンジ、出力レンジ、ウェーハタイプ、プロセスタイプ、モジュールタイプ、ツールタイプ、ウェーハ状態および／またはプロセス状態の少なくとも１つに基づくことがあり得る技術の間をいつ切り替えるかを決定するルールとを使用することができる。例えば、レシピは、テーブルにあり得て、ＦＦコントローラ２４０は、どのレシピが最良の解を提供するのかを決定するようにテーブルルックアップをする。代わりとして、レシピは、フォーミュラのセットにおいてあり得て、ＦＦコントローラ２４０は、どのレシピフォーミュラが、最良の解を提供するのかについて決定する。

フィードフォワードコントローラ２４０がテーブルに基づく技術を使用するときに、フィードフォワード制御変数は設定可能である。例えば、変数は、テーブルの定数または係数であり得る。加えて、多重テーブルと、入力レンジまたは出力レンジに基づくことがあり得るテーブルの間をいつ切り替えをするかを決定するルールとは、あり得る。

フィードフォワードコントローラ２４０がフォーミュラに基づく制御を使用するときに、フィードフォワード制御変数は、設定可能である。例えば、変数は、フォーミュラの定数または係数であり得る。加えて、多重フォーミュラの組合せがあることができ、切替のためのルールは、入力レンジまたは出力レンジに基づいて達成されることができる。

ＦＦコントローラ２４０の時定数は、測定間隔に基づく。ロットが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、ＦＦコントローラの時定数は、ロット間の時間に基づくことがあり得る。ウェーハが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、ＦＦコントローラの時定数は、ウェーハ間の時間に基づくことがあり得る。測定データがプロセスの間の提供されたリアルタイムであるときに、ウェーハ内で、ＦＦコントローラの時定数は、処理ステップに基づくことがあり得る。ウェーハが処理される間か、またはウェーハが完了された後か、またはロットが完了された後に、測定されたデータが利用できるときに、ＦＦコントローラ２４０は、プロセスステップ間の、ウェーハ間の、および／またはロット間の時間に基づくことがありえる多重時定数を有することができる。

１つ以上のＦＦコントローラは、適時にいかなる点でも動作していることができる。例えば、第２のＦＦコントローラがモニタモードにあり得る間、１つのＦＦコントローラは、運転モードにあり得る。加えて、他のＦＦコントローラは、シミュレーションモードで動作していることができる。ＦＦコントローラは、単一の制御ループまたは多重制御ループを提供することができ、ループは、異なる時定数を有することができる。例えば、制御ループは、ウェーハタイミング、ロットタイミング、バッチタイミング、チャンバタイミング、ツールタイミングおよび／または工場タイミングに依存していることがあり得る。

ＦＦコントローラ２４０は、単一入力単一出力（ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｐｕｔ ｓｉｎｇｌｅ ｏｕｔｐｕｔ：ＳＩＳＯ）デバイスとして、単一入力多重出力（ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ：ＳＩＭＯ）デバイスとして、多重入力単一出力（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｓｉｎｇｌｅ ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＳＯ）デバイスとして、および多重入力多重出力（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ：ＭＩＭＯ）デバイスとして動作することができる。加えて、入力および出力が、Ｒ２Ｒコントローラの範囲内、および／または１つ以上のＲ２Ｒコントローラの間にあることができる。例えば、ＣＤおよび側壁角度のような多重入力が使用されるときに、入力および出力は２台のモジュール（すなわちＣＤ制御のために１つ、および側壁角度制御のために１つ）の間でフィードフォワードとバックワード（前後）されることができる。加えて、マスクオープンコントローラは、また、使用されることができる。マルチプロセスケースにおいて、情報は、第１のＲ２Ｒコントローラから第２のＲ２Ｒコントローラへのフィードフォワードであり得る。

処理モジュール２２０は、ウェーハを第１の状態から第２の状態へ変える手段を提供する。例えば、処理モジュール２２０は、エッチングモジュール、堆積モジュール、研磨モジュール、コーティングモジュール、現像モジュール、トリミングモジュール、および／または熱処理モジュールのうちの少なくとも１つを備えることができる。加えて、処理モジュール２２０は、ウェーハを第１の状態から第２の状態まで変えるように使用されたプロセス特性を備えるデータを提供することができる。

処理ツールおよび／または処理モジュールがデータを含むときに、このデータは、Ｒ２Ｒコントローラに送られることができる。例えば、このデータは、ツールトレースデータ、メンテナンスデータおよび／または終点検出（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＥＰＤ）データを含むことができる。トレースデータは、プロセスについて重要情報を提供することができる。トレースデータは、ウェーハのプロセス中またはプロセスが完了された後、アップデートされることができ、保存されることができる。

プロセスモデルコントローラ２５０は、プロセス特性およびプロセスモデルに基づいたウェーハの第２の状態を予測する。例えば、エッチング速度モデルは、エッチング深さを計算するように処理時間と一緒に使用されることができ、体積速度モデルは、堆積厚さを計算するように処理時間と一緒に使用されることができる。例えば、モデルは、ＳＰＣチャートと、ＰＬモデルと、ＰＣＡモデルと、故障検出／修正（ｆａｕｌｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ／ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：ＦＤＯ）モデルと、多変量解析（ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ ａｎａｌｙｓｉｓ：ＭＶＡ）モデルとを含むことができる。加えて、モデル化されたウェーハ状態は、決定されることができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、外部的に提供されたデータを処理モジュールのプロセスパラメータ制限のために受けることができ、利用することができる。例えば、Ｒ２ＲコントローラＧＵＩコンポーネントは、プロセスパラメータ制限のマニュアル入力の手段を提供する。加えて、工場レベルコントローラは、各々の処理モジュールに対するプロセスパラメータの制限を提供することができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、市販のモデリングソフトウェアによって作成されるモデルを受けることができ、実行することができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、外部アプリケーションによって作成され、コントローラに送られたモデル（ＰＬＡ、ＰＣＡなど）を受けることができ、実行することができる。

第２の測定デバイス２３０は、ＦＢコントローラ２６０にデータの第１のセットを提供することができ、ウェーハアウトイベント２９５にデータの第２のセットを提供することができる。代わりとして、データの２つのセットは、同一データを備えることができる。第２の測定デバイス２３０は、単一の測定デバイスまたは多重測定デバイスを備えることができる。第２の測定デバイス２３０は、処理モジュールに関連した測定デバイス、ツール関連の測定デバイスおよび／または外部の測定デバイスを含むことができる。例えば、データは、１つ以上の処理モジュールに組み合わせられるセンサ、および処理ツールに組み合わせられるセンサから得られることができる。加えて、データは、ＳＥＭツール、光学発光分光計（ｏｐｔｉｃａｌ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：ＯＥＳ）ツール、および光学デジタルプロフィーリング（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ：ＯＤＰ）ツールのような外部デバイスから得られることができる。ＯＤＰツールは、半導体デバイスの形態のプロファイルを測定する特許を受けた技術を提供するＴｉｍｂｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社（ＴＥＬの会社）から市販されている。

ＦＢコントローラ２６０は、プロセス偏差の第１のセットを計算するように、第２の測定デバイス２３０からのデータの第１のセットを使用する。プロセス偏差のこの計算されたセットは、第２の測定デバイス２３０からの、予想されたウェーハ状態、およびデータの第１のセットに基づいて決定されることができる。例えば、測定されたウェーハ状態は、決定されることができる。

第２の測定デバイス２３０は、第２の状態を有するウェーハを記載しているデータの第１のセットを提供することができる。一方のケースにおいて、ＦＢコントローラ２６０は、所望の状態およびウェーハに対する第２の状態を知っており、ＦＢコントローラ２６０は、所望の状態と、第２の状態との間の違いを決定する。このように、測定された実際のプロセス結果は、プロセスレシピに修正を決定するために、所望のプロセス結果と比較される。

他方のケースにおいて、ＦＢコントローラ２６０は、所望の状態および第２のウェーハに対する状態を知っており、ＦＢコントローラ２６０は、ウェーハを第２の状態から所望の状態へ変えるようにウェーハに実行されることができる修正のセットを決定する。例えば、プロセスがマルチステッププロセスであるときに、これは、起こることができる。

ＦＢコントローラ２６０は、テーブルに基づくおよび／またはフォーミュラに基づく技術を使用することができる。例えば、レシピは、テーブルにあり得て、ＦＢコントローラ２６０は、どの修正が最良の解を提供するかについて決定するようにテーブルルックアップをする。代わりとして、修正は、フォーミュラのセットを使用して決定されることができ、ＦＢコントローラ２６０は、どの修正フォーミュラが最良の解を提供するかについて決定する。

ＦＢコントローラ２６０がテーブルに基づく技術を使用するときに、フィードバック制御変数は、設定可能である。例えば、変数は、テーブルの定数または係数であり得る。加えて、多重テーブルがある得て、ルールに基づく切替は、入力レンジまたは出力レンジに基づいて達成されることができる。

ＦＢコントローラ２６０がフォーミュラ基礎を形成された制御を使用するときに、フィードバック制御変数は、設定可能である。例えば、変数は、フォーミュラの定数または係数であり得る。加えて、多重フォーミュラの組合せがあることができ、ルールに基づく切替は、入力レンジまたは出力レンジに基づいて達成されることができる。

場合によっては、ＦＢコントローラ２６０は、目標ＣＤを調整するようにルックアップテーブルまたはフォーミュラ方法を使用する必要はない。例えば、目標ＣＤおよびフィルタ処理された計測学ＣＤを提供された工場間の単純なデルタ（ｄｅｌｔａ）は、修正として、適用されることができる。

ＦＢコントローラ２６０のための時定数は、測定間の時間に基づく。ロットが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、ＦＢコントローラの時定数は、ロット間の時間に基づくことがあり得る。ウェーハが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、ＦＢコントローラの時定数は、ウェーハ間の時間に基づくことがあり得る。ウェーハが完了されたあと、およびロットが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、ＦＢコントローラ２６０は、ウェーハ間の、および、ロット間の時間に基づくことがあり得る多重時定数を有することができる。

１つ以上のＦＢコントローラは、適時にいかなる点でも動作していることができる。例えば、第２のＦＢコントローラがモニタモードにあり得る間、１つのＦＢコントローラは、運転モードにあり得る。加えて、他のＦＢコントローラは、シミュレーションモードで動作していることができる。ＦＢコントローラは、単一の制御ループまたは多重制御ループを提供することができ、ループは、異なる時定数を有することができる。例えば、ループは、ウェーハタイミング、ロットタイミング、バッチタイミング、チャンバタイミング、ツールタイミングおよび／または工場タイミングに依存していることがあり得る。

モデルアップデートは、モニターウェーハを動かすことと、プロセス設定を変化することと、結果を観察することと、モデルをアップデートすることとによって行われることができるフィードバックの他のフォームである。例えば、モデルアップデートは、処理８０時間ごとに、モニターウェーハのフィルム特性の前後を測定することによって、行われることができる。異なる動作領域をチェックするようにオーバータイムの設定を変えることによって、完全な作動領域オーバータイムを確証してもよく、または、異なるレシピ設定ですぐに、いくつかのモニターウェーハを動かしてもよい。モデルアップデートは、ツールまたは工場でＲ２Ｒコントローラ内で、行われることができ、工場制御がモニターウェーハ、およびモデルアップデートを管理するのを許可する。

ＦＢコントローラ２６０は、ＳＩＳＯデバイスとして、ＳＩＭＯデバイスとして、ＭＩＳＯデバイスとして、およびＭＩＭＯデバイスとして動作することができる。加えて、入力および出力が、Ｒ２Ｒコントローラ内に、および／または１つ以上のＲ２Ｒコントローラの間にあることができる。例えば、ＣＤおよび側壁角度のような多重入力が使用されるときに、入力および出力は、２台のモジュール（すなわち、ＣＤ制御に対して１つ、および側壁角度制御に対して１つ）の間で、フィードフォワードおよびバックフォワードであり得る。加えて、マスクオープンコントローラは、また、使用されることができる。マルチプロセスケースにおいて、情報は、第１のＲ２Ｒコントローラから第２のＲ２Ｒコントローラへのフィードフォワード（ｆｅｄ―ｆｏｒｗａｒｄ）であり得る。

プロセスコントローラ２７０は、次のウェーハのアップデートされたレシピを計算する。一方のケースにおいて、プロセスコントローラ２７０は、現在のウェーハを動かす前に、現在のレシピを変えるか変えないかを決定するように、ＦＦコントローラ２４０からのフィードフォワード情報と、モデルコントローラ２５０からのモデリング情報と、ＦＢコントローラ２６０からのフィードバック情報とを使用する。他方のケースにおいて、プロセスコントローラ２７０は、次のウェーハを動かす前に、現在のレシピを変えるか変えないかを決定するように、ＦＦコントローラ２４０からのフィードフォワード情報と、モデルコントローラ２５０からのモデリング情報と、ＦＢコントローラ２６０からのフィードバック情報とを使用する。

プロセスコントローラ２７０は、テーブルに基づく、および／またはフォーミュラに基づく技術を使用することができ、そしてどの技術を使用するべきかについて決定するように、ルールに基づく方法を使用することができる。例えば、レシピはテーブルにあり得て、プロセスコントローラ２７０は、どのレシピが最良の解を提供するかについて決定するようにテーブルルックアップをする。代わりとして、レシピは、フォーミュラのセットを使用して決定されることができ、プロセスコントローラ２７０は、どのレシピフォーミュラが最良の解を提供するかについて決定する。

プロセスコントローラ２７０がテーブルに基づく技術を使用するときに、制御変数は、設定可能である。例えば、変数は、テーブルの定数または係数であり得る。加えて、多重テーブルであることができ、切替のためのルールは、入力レンジまたは出力レンジに基づいて達成されることができる。

プロセスコントローラ２７０がフォーミュラに基づく制御を使用するときに、制御変数は、設定可能である。例えば、変数は、フォーミュラの定数または係数であり得る。加えて、多重フォーミュラの組合せがあることができ、切替のためのルールは、入力レンジまたは出力レンジに基づいて達成されることができる。プロセスコントローラ２７０の時定数は、測定間の時間に基づく。ロットが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、プロセスコントローラの時定数はロット間の時間に基づくことがあり得る。ウェーハが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、プロセスコントローラの時定数は、ウェーハ間の時間に基づくことがあり得る。ウェーハが完了されたあと、およびロットが完了されたあと測定したデータが利用できるときに、プロセスコントローラ２７０は、ウェーハ間の、およびロット間の時間に基づくことがあり得る多重時定数を有することができる。

１つ以上のプロセスコントローラは、適時にいかなる点でも動作していることができる。例えば、第２のプロセスコントローラがモニタモードにあり得る間、１つのプロセスコントローラは、運転モードにあり得る。加えて、他のプロセスコントローラは、シミュレーションモードで動作していることができる。プロセスコントローラは、単一の制御ループまたは多重制御ループを提供することができ、ループは、異なる時定数を有することができる。例えば、ループは、ウェーハタイミング、ロットタイミング、バッチタイミング、チャンバタイミング、ツールタイミングおよび／または工場タイミングに依存していることがあり得る。

プロセスコントローラは、ＳＩＳＯデバイスとして、ＳＩＭＯデバイスとして、ＭＩＳＯデバイスとして、および、ＭＩＭＯデバイスとして動作することができる。加えて、入力および出力が、Ｒ２Ｒコントローラ内で、および／または１つ以上のＲ２Ｒコントローラの間にあることができる。例えば、ＣＤおよび側壁角度のような多重入力が使用されるときに、入力および出力は、２台のモジュール（すなわち、ＣＤ制御に対して１つ、および側壁角度制御に対して１つ）の間でフィードフォワードおよびバックフォワードされることができる。加えて、マスクオープンコントローラは、また、使用されることができる。マルチプロセスケースにおいて、情報は、第１のＲ２Ｒコントローラから第２のＲ２Ｒコントローラへフィードフォワードされることができる。

Ｒ２Ｒコントローラ２９０は、ランダムノイズを取り除くために計測学データにフィルターをかけるように、１つ以上のフィルタ（図示せず）を備える。例えば、フィルタは、コントローラの入力にまたは出力に適用されることができる。１つのケースにおいて、フィルタは、制御の方法の心配のない（すなわち、ルックアップテーブルまたは方程式を使用することから独立している）フィルタリングを許可するように、後継の変数に適用されることができる。これは、また、制御のレンジ上の出力変数を変えるようにコントローラを使用可能にし、例えば小さいステップの流量を変え、それで、圧力および流量変化のステッピングの段階の変化がなされる。

外れ値フィルタ（ｏｕｔｌｉｅｒ ｆｉｌｔｅｒ）は、静的に有効でなく、ウェーハ測定の平均において考慮されるべきでない外れ値を取り除くように使用されることができる。外れ値フィルタは、平均から高いおよび低い外れ値を省くために使用されることができる。例えば、ボックスおよびウィスカ（ｗｈｉｓｋｅｒ）方法は、サイト計測学データに適用されることができる。この方法は、効果的で、絶対限界値なしで維持しやすくて、フィルタ制限の１つのセットが後継のＣＤ平均データ（目標は、フィルタ制限をもたらさずに変化することができる）の変化しているセットに適用されるのを許可して、および、視覚化しやすい。外れ値フィルタで、追加のルールは、維持されることができる（静的なウェーハを表すウェーハ内のポイントの最小数、およびロットを表すウェーハの最小数。）
ノイズフィルタは、ランダムノイズを取り除き、制御ループを安定させるように使用されることができ、指数的加重移動平均（Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙ Ｗｅｉｇｈｅｄ Ｍｏｖｉｎｇ Ａｖｅｒａｇｅ：ＥＷＭＡ）またはカルマンフィルタ（Ｋａｌｍａｎ ｆｉｌｔｅｒ）は、適用されることができる。フィルタが使用されるときに、フィルタ時定数はセットされなければならない（ＥＷＭＡの場合には、ラムダは、時定数である）。たとえば、ＥＷＭＡ算出は、故障が加えられたデータポイントを捕獲するために、プロセス日付時間によって、各時完全な履歴を使用してなされることができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、フィードフォワードデータを受けることができ、利用することができる。たとえば、Ｒ２Ｒコントローラは、処理される後継の材料に関する情報と、所望のプロセス結果（目標ＣＤ）とを受けることができ、Ｒ２Ｒコントローラは、所望のプロセス結果を達成するようにレシピパラメータのセットを提供することができる。Ｒ２Ｒコントローラは、フィードバックデータを受けることができ、利用することができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、すでに処理された材料に関する情報を受けることができて、および、このデータに基づいてプロセスモデルを調整することができる。Ｒ２Ｒコントローラは、遅れるフィードバックデータを受けることができ、利用することができる。例えば、ツールによって処理された順番でデータが受けられない場合であっても、Ｒ２Ｒコントローラは、すでに処理された材料に関する情報を受けることができ、このデータに基づいてプロセスモデルを調整することができる。Ｒ２Ｒコントローラは、コントローラを構成し、制御するために、マニュアルで入力されたデータを受けることができ、利用することができる。例えば、Ｒ２ＲコントローラＧＵＩコンポーネントは、コントローラ構成情報のマニュアル入力の手段を提供する。

Ｒ２Ｒコントローラは、例外条件の通知を送受信することができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、工場レベルコントローラまたはツールレベルコントローラへ／から通知を送受信することができる。加えて、通知は、例外条件の識別の後、ｅ診断ネットワーク、電子メールまたはページャを介して送られることができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、シミュレーションモードで動作することができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、実際のプロセスモードと並列にシミュレーションモードで動作することができる。この場合、シミュレーションされたアクションは、Ｒ２Ｒコントローラログ、および履歴データベースに記録されることができ、即時のアクションはとられない。

プロセスモデルは、ガス流量の入力パラメータを提供するだけでなくて、ガス流量比率の入力パラメータをも提供する。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、ガス流比率を算出することができ、決めることができて、および複合ガスのトータルフローを調整することができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、後継の材料コンテキストに基づいてプロセスモデルを選ぶことができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、後継の材料状態およびプロセスレシピに基づいてプロセスモデルを選ぶことができる。Ｒ２Ｒコントローラは、システムが有効なＲ２Ｒ設定を算出することができることを確かめる手段を備えることができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、ロットスタート前のレシピパラメータ設定を確かめる手段を備えることができる。Ｒ２Ｒコントローラは、レシピセットポイントのデフォルト設定を使用する手段を備えることができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラが特定のウェーハに対してレシピパラメータを提供することができないときに、「公称（ｎｏｍｉｎａｌ）」レシピのレシピパラメータは使用されることができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、入出力データをアーカイブするデータベースコンポーネントを備えることができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、受けられた入力、送られた出力、および、検索可能なデータベースのコントローラによってとられたアクションをアーカイブすることができる。加えて、Ｒ２Ｒコントローラは、データバックアップおよび回復の手段を備えることができる。また、検索可能なデータベースは、モデル情報、構成情報、および履歴情報を含むことができ、Ｒ２Ｒコントローラは、履歴および現在の両方の、モデル情報およびモデル構成情報をバックアップに復元するように、データベースコンポーネントを使用することができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、ウェブに基づくユーザーインターフェースを備えることができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、データベースのデータを表示するウェブ使用可能なＧＵＩコンポーネントを有することができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、セキュリティー管理者によって付与される許可に従い多重アクセスのレベルを提供することができるセキュリティコンポーネントを有することができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、インスタレーション時に提供されるデフォルトモデルのセットを備え、デフォルト条件にリセットする能力を有する。

Ｒ２Ｒコントローラは、例外の質（ｎａｔｕｒｅ）に従うさまざまなアクションをとることができる。例えば、例外条件は、失われた測定データ、失われた目標ＣＤ、計測学エラー、制限を上回ったレシピパラメータ、制限を上回った処理モジュールパラメータ、および故障を受けたフィードバックイベントを含むことができる。

Ｒ２Ｒコントローラ入力は、命令（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ）、基板状態、モジュールの物理的状態、プロセス状態、およびコントローラパラメータを含むことができる。加えて、Ｒ２Ｒコントローラ入力は、フィードフォワード／フィードバックループ、蓄積に対するリセットイベント、ＩＭステップ、およびＯＤＰオフセットのための時定数を含むことができる。命令は、目標、許容範囲、計算コマンド、データ収集プラン、アルゴリズム、モデル、係数、およびレシピを含むことができる。基板状態は、処理される基板（サイト、ウェーハ、ロット、バッチ状態）、プロファイル、および物理的にまたは電気的に測定された特性からの情報を含むことができる。モジュールの物理的状態は、基板−ＲＦ時間と、ウェーハ数と、消耗品状態とを処理するのに使用された、モジュールおよびコンポーネントの現在または最後の周知の記録された状態を含むことができる。プロセス状態は、トレースデータ、およびサマリー統計量を含むプロセス環境のセンサからの現在または最後の周知の測定された状態を含むことができる。コントローラパラメータは、基板状態、モジュールの物理的状態、およびプロセス状態を作成したレシピ／コントローラセットポイント、およびプロセス目標に対する最後の設定を含むことができる。

Ｒ２Ｒコントローラ出力は、導き出されたパラメータ、設定、イベントまたはメッセージ、介入（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）、導き出されたコンテキスト、ログメッセージ、および履歴のアイテムを含むことができる。例えば、データは、解析のためオフラインシステムに送信される。導き出されたパラメータは、コントローラ、プロセス、材料、または装置の状態を表すことができるコントローラによって生成される情報を含むことができる。設定は、Ｒ２Ｒコントローラによって算出され、一般的にランタイムでツールにダウンロードされる処理ツールパラメータを含むことができる。例えば、これらのパラメータは、ステップ毎の時間、圧力、温度（ｔｅｍｐ）、ガス流、および／またはパワーを含むことができる。イベントまたはメッセージは、制御されているシステムで起こった例外を示す情報を含むことができる。介入は、解析結果に基づいてＲ２Ｒコントローラによって推奨される（またはとられる）アクションに関する情報を含むことができる。導き出されたコンテキストは、Ｒ２Ｒコントローラによって導き出されるコンテキスト情報を含むことができる。ログメッセージは、Ｒ２Ｒコントローラの動作を記載しているテキストメッセージであり得る。履歴アイテムは、解析の意思決定支援システム（ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍｓ：ＤＳＳ）タイプに対してオフラインシステムに送信されるデータを含むことができる。

Ｒ２Ｒコントローラは、多重コントローラアプリケーションをサポートする少なくとも１つのコンピュータおよびソフトウェアを備えることができる。Ｒ２Ｒコントローラは、データを保存する少なくとも１つの記憶機器を備えることができる。例えば、少なくとも１つのコンピュータは、東京エレクトロンからの、ｌｎｇｅｎｉｏ（登録商標）ソフトウェアのようなオペレーショナルソフトウェアを備えることができる。１つのケースにおいて、オペレーショナルソフトウェアは、構成手段と、データ管理手段と、ＧＵＩ手段と、故障管理手段と、トラブルシューティング手段とのうちの少なくとも１つのを備えている。また、構成ＧＵＩスクリーンは、処理部材（すなわちツール、モジュール、センサなど）に対して、デバイスタイプを決定するように、コンピュータと、処理部材との間のインターフェースを構成するように使用されることができ、およびデータ管理ＧＵＩスクリーンは、収集するデータの量およびタイプを決定するように、およびどのように、そしてどこに収集されたデータを保存するかを決定するように使用されることができる。さらにまた、故障管理ＧＵＩスクリーンは、ユーザに故障条件を知らせるように使用されることができる。

図３は、本発明の実施形態に係るＲ２Ｒコントローラを動作する方法の流れ図を示す。手順３００は、３１０でスタートする。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、少なくとも１つの処理モジュールを備えることができる少なくとも１つの処理ツールと、少なくとも１つの測定器とに組み合わせられることができる。例えば、Ｒ２Ｒコントローラは、東京エレクトロンによって提供されることができ、処理ツールは、クラスターツールを、例えば東京エレクトロンからのものを含むことができる。また、Ｒ２Ｒコントローラは、オペレーショナルソフトウェアを含んでいるコンピュータと、Ｒ２Ｒコントローラに組み合わせられるデータベースと、Ｒ２Ｒコントローラに組み合わせられるＧＵＩとを有することができる。オペレーショナルソフトウェアは、制御ジョブにＡＰＣレシピを対応することができ、サブレシピは、ＡＰＣレシピ内で提供される。ＡＰＣレシピおよびサブレシピは、標準のＳＥＭＩフォーマット化されたレシピに従う。フォーマット化されたレシピは、工場システムのレシピエディタと互換性を持つ。

３１５において、Ｒ２Ｒコントローラは、後継の材料（プロセスの前に）を記載する測定されたデータの第１のセットを受けることができる。例えば、測定されたデータの第１のセットが、ＯＤＰツールのような第１の測定器からであることができる。加えて、データの第１のセットは、ＳＥＭデータおよび光データを含むことができる。また、データの第１のセットは、物理データと、電気的なデータと、プロセスデータとを含むウェーハデータを備えることができる。

３２０において、ＦＦコントローラは、Ｒ２Ｒコントローラにおいて、レシピ選択と、プロセスコントローラに対して選択をフィードフォワードとをなさせる。ＦＦコントローラは、最良のレシピを決定するテーブルに基づく、および／またはフォーミュラに基づく技術を使用することができる。ＦＦコントローラは、処理される後継の材料に関する情報と、所望のプロセス結果とを受け、ＦＦコントローラは、所望のプロセス結果を達成させることを決定された少なくとも１つのレシピ選択を提供する。ＦＦコントローラは、受けられた情報に制限を適用することができ、所望のプロセス結果の周りにｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を提供する。ＦＦコントローラは、現在のレシピおよび公称レシピを選択プロセスに含むことができる。

３２５において、Ｒ２Ｒコントローラは、プロセスデータを受けることができる。例えば、プロセスデータは、処理ツール、処理モジュール（チャンバ）、および／またはプロセスセンサからのものであることができる。

３３０において、モデルコントローラは、Ｒ２Ｒコントローラにおいて、後継のウェーハ状態に基づいた結果のセットと、１つのプロセスモデルとを決定する。例えば、プロセスモデルは、処理モジュール（チャンバ）の現在状態に基づくことがあり得る。

３３５において、Ｒ２Ｒコントローラは、出て行く材料（プロセスの後で）を記載する測定されたデータの第２のセットを受けることができる。例えば、測定されたデータの第２のセットは、ＯＤＰツールのような第２の測定器からのものであることができる。加えて、データの第２のセットは、ＳＥＭデータおよび光データを含むことができる。また、データの第２のセットは、物理データ、電気的なデータ、およびプロセスデータを含むウェーハデータを備えることができる。

３４０において、ＦＢコントローラは、Ｒ２Ｒコントローラにおいて、測定したデータの第２のセットに基づいた修正のセットを決定する。ＦＢコントローラは、修正を決定するため、テーブルに基づく、および／またはフォーミュラに基づく技術を使用することができる。ＦＢコントローラは、出て行く材料（プロセスの後で）の情報と、所望のプロセス結果とを受け、ＦＢコントローラは、達成された結果（プロセスの後で）と、所望のプロセス結果との間の違いを表すことを決定した少なくとも１つの修正を提供する。ＦＢコントローラは、受けられた情報に制限を適用することができ、修正の周りにウインドウを提供することができる。ＦＢコントローラは、修正を決定するように、現在のデータ、遅延データ、および／または履歴データを含むことができる。

３４５において、プロセスコントローラは、Ｒ２Ｒコントローラにおいて、アップデートされたプロセスレシピを算出する。プロセスコントローラは、アップデートされたレシピを算出するように、ＦＦコントローラ、モデルコントローラ、およびＦＢコントローラからの結果を使用する。プロセスコントローラは、アップデートされたレシピを決定するため、テーブルに基づく、および／またはフォーミュラに基づく技術を使用することができる。プロセスコントローラは、後継の材料（プロセスの前に）についての情報を受け、出て行く材料（プロセスの後で）についての情報を受け、モデリング情報を受け、プロセスデータおよび所望のプロセス結果を受ける。プロセスコントローラは、達成された結果（プロセスの後）と、所望のプロセスが結果との間の違いに対する修正をを決定した少なくとも１つのアップデートレシピを提供する。プロセスコントローラは、受けられた情報に制限を適用することができ、アップデートレシピパラメータの周りにｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を提供することができる。プロセスコントローラは、アップデートされたレシピを決定するように、現行データ、遅延データ、および／または履歴データを含むことができる。３５０で、プロセスは、終了する。

本発明の多数の修正および変更は、上記の教示を考慮し可能である。従って、添付の請求の範囲内で、本発明は、ここに特に記載されているより別な方法で実施されることがあり得ると理解されるものである。

本発明の実施形態に係る処理システムの典型的なブロックダイヤグラムを示す図である。 本発明の実施形態に係る処理システムの、より詳細なブロックダイヤグラムを示す図である。 本発明の実施形態に係るＲ２Ｒコントローラを操作する方法の流れ図である。

Claims (9)

1. ウェーハの第１の状態を決定することと、
   ウェーハの第２の状態を決定することと、
   前記第１の状態から前記第２の状態へウェーハの状態を変えるようにプロセスレシピを決定することと、
   ウェーハの状態が前記第１の状態から被処理状態へ変わるプロセスレシピをウェーハに実行することと、
   前記被処理状態が前記第２の状態でないときを決定することと、
   前記プロセスレシピをアップデートすることとを具備する半導体処理システムを操作する方法。
2. 前記第１の状態を決定することは、光学的性質と、電気的性質と、物理的性質とのうちの少なくとも１つを測定することを備えている請求項１に記載の半導体処理システムを操作する方法。
3. 前記第１の状態を決定することは、光学的データと、電気的データと、物理的データとのうちの少なくとも１つを受けることを備えている請求項１に記載の半導体処理システムを操作する方法。
4. 前記第２の状態を決定することは、光学的性質と、電気的性質と、物理的性質とのうちの少なくとも１つを測定することを備えている請求項１に記載の半導体処理システムを操作する方法。
5. ウェーハの前記第２の状態を決定することは、光学的データと、電気的データと、物理的データとのうちの少なくとも１つを受けること備えている請求項１に記載の半導体処理システムを操作する方法。
6. 前記プロセスレシピを決定することは、ウェーハの前記第１および前記第２の状態に基づく少なくとも１つのプロセスレシピをフィードフォワードすることを備えている請求項１に記載の半導体処理システムを操作する方法。
7. 前記プロセスレシピを決定することは、ウェーハの前記第１の状態と、処理条件に基づくプロセスモデルとを使用して、前記第２の状態を予測することを備えている請求項１に記載の半導体処理システムを操作する方法。
8. 前記被処理状態と、前記第２の状態との間の違いを決定することと、
   この違いをフィードバックすることとを、さらに具備する請求項１に記載の半導体処理システムを操作する方法。
9. 半導体処理システムを操作する方法であって、
   ウェーハの第１の状態を決定することと、
   ウェーハの第２の状態を決定することと、
   ウェーハの予測状態を決定することと、を具備し、
   予測プロセスレシピが前記第１の状態から前記予測状態へウェーハの状態を変えるように使用され、
   ウェーハのモデル化された状態を決定することと、をさらに具備し、
   処理モジュールが前記第１の状態から前記モデル化された状態へウェーハの状態を変えるように使用され、
   ウェーハの測定状態を決定することと、
   ウェーハの状態を前記第１の状態と、前記予測状態と、モデル化される状態と、測定状態とを使用して前記第２の状態に変えるレシピを決定することと、をまたさらに具備する方法。

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