JP2008511988A - 仮想モジュールを用いた半導体処理方法 - Google Patents

仮想モジュールを用いた半導体処理方法 Download PDF

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Abstract

本発明は半導体プロセスシステムの制御に関する。特に本発明は、半導体ウエハの処理中にマルチチャンバツールによって実施されるマルチパスプロセスを制御するための仮想モジュールを作成するラン・ツウ・ラン・コントローラに関する。

Description

このＰＣＴ出願は、２００４年８月２７日に出願された米国通常特許出願(Non-Provisional Patent Application)第１０／９２７，５００号を基礎とし、これを優先権の拠り所とするものであり、その内容全体を文献の援用によって本願明細書に組み込んだものとする。
本発明は半導体ウエハ処理のためにプロセスモデルを開発することに関する。特に本発明は、半導体ウエハの処理中にマルチチャンバツールによって実施されるマルチパスプロセスを制御するための仮想モジュールを作成するラン・ツウ・ラン（ｒｕｎ−ｔｏ−ｒｕｎ）コントローラに関する。
半導体産業で使用されるプロセスツールは、多数の関連プロセスモジュールを有する複雑なプロセスシステムへと開発が進められてきた。一部にはこの開発動向のため、ツール制御システムとファクトリ制御システムの間のライン分割がどんどん曖昧になってきている。ファクトリシステムにより、ツール制御システムが特定のプロセスシーケンスセグメントを制御できるようになる。これにより、制御調節のための新しい機会が生まれ、ロット・トゥ・ロットベースまたはウエハ・トゥ・ウエハベースでもプロセスシーケンスのセグメントを最適化することができるが、新しい課題が生じることもある。ファクトリ制御システムがウエハの制御をツールプラットフォームに譲ると、ウエハに対して実際に何が起きているかという直接的な知識も同じプラットフォームに渡さなくてはならない。その結果、ツールプラットフォームとファクトリ制御システムを統合するための新しいアーキテクチャを作成する必要がある。新アーキテクチャは、ツールプラットフォームが、レシピ、測定データ、イベント、例外等、ウエハに起こったことを報告することを要求する。また、新アーキテクチャは、プロセス限界、許容条件および例外に対する所要応答など、ツールプラットフォームが従うべきフレームワークのセットアップをファクトリシステムに要求しなければならない。
また、マルチモジュールツールは、国際半導体製造装置材料協会（ＳＥＭＩ）規格に忠実なファクトリシステムと連動する必要がある。
ファクトリシステムに報告を要する、特定モジュールで実施された複数のイベントのデータは、その後ウエハが同一モジュールにアクセス（ｖｉｓｉｔ）したときにツールプラットフォームのコントローラまたはファクトリシステムによって書き込むことができる。この構成の限界の１つは、物理的モジュールが複数回使用されるために、レシピと物理的モジュールとを関連させられないことである。また、物理的モジュールがさまざまな操作を実施する場合もある。
この問題を解決する方法の１つは、マルチチャンバツールの同一モジュールへの複数のパスをファクトリおよびツール情報システムによって処理する方法を見つけることである。各ウエハ（ウエハサンプリング）毎に異なるかもしれないルーティングを確立しおよび／またはツール（再びウエハサンプリングを含む）によって決められた動的ルーティングを確立するという課題を有するマルチチャンバシステムの場合は副次的な解決策が必要である。特に、各モジュールがウエハを別々にサンプリングするとき、ウエハが物理的モジュールを複数回通過できるとき、およびツールがシーケンスまたはサンプリングを変更可能であるときに機能できる情報システムアーキテクチャの必要性が高まっている。
半導体処理では、半導体製造施設による半導体集積回路の製造（ｆａｂｓ）にフィードフォワードコントローラを使用できることが定着している。最近まで、ウエハはバッチまたはロットとして扱われ、ロット内の各ウエハに同一処理が施されていた。ロットサイズはファブ（ｆａｂ）の製造慣行に応じて変化するが、一般に最大ウエハ枚数２５枚に限定されている。ロット内の数枚のウエハに対して定期的に測定がなされ、これらのサンプル測定値に基づいて処理の調整が施されていた。現ロットのサンプル測定値と後続ロットに対するプロセスレシピ調整とに基づく制御方法は、ロット・トゥ・ロット（Ｌ２Ｌ）制御と呼ばれている。Ｌ２Ｌ制御の場合にプロセスレシピの修正に必要なプロセスモデルおよび情報は格納され、計算はファブレベルで行なわれていた。最近、半導体処理装置（ＳＰＥ）の製造業者は処理が実施される前後に各ウエハを速やかに測定する機能を導入している。プロセスツール上の各ウエハを測定する機能は装置組込み型計測（ＩＭ）と呼ばれている。また、ＩＭは、ウエハ・トゥ・ウエハ（Ｗ２Ｗ）レベルの測定およびプロセスレシピ調整機能を可能にした。大量のデータが収集され、ウエハの測定と次の処理との間の時間が短いため、ファブレベルではなくて、ツールでウエハ・トゥ・ウエハ（Ｗ２Ｗ）制御を実施する機能を提供することが必要であろう。
本発明の一実施形態は、ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのプロセスシステムコントローラを操作する方法を提供する。この方法は静的仮想モジュールプラン（ＳＶＭＰ）を受け取る工程を含み、ＳＶＭＰは少なくとも１つのウエハの所望処理結果および少なくとも１つのウエハのプロセスシーケンスを含み、プロセスシーケンスは（Ｎ個の）仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含んでいる。第１の個数（Ｎａｃｔ）のＶＭオブジェクトはアクセスされた仮想モジュール（ｖｉｓｉｔｅｄ ｖｉｒｔｕａｌ ｍｏｄｕｌｅ）（ＶＶＭ）オブジェクトであり、第２の個数（Ｎｎｏｎ）のＶＭオブジェクトは非アクセスの（ｎｏｎ−ｖｉｓｉｔｅｄ）仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトである。ＶＶＭオブジェクトはウエハによる物理的モジュールへのアクセスに関連させることができ、ＮＶＶＭオブジェクトはウエハによる物理的モジュールへの非アクセスに関連させることができる。この方法は、プロセスシーケンスを実行する工程、プロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクトが実行されているときに、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データを収集する工程、およびプロセスシーケンスのＮＶＶＭオブジェクトが実行されているときに非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データを収集する工程も含んでいる。
別の実施形態は、ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのホストコントローラを操作する方法を提供する。この方法は静的仮想モジュールプラン（ＳＶＭＰ）を作成する工程を含み、ＳＶＭＰは少なくとも１つのウエハの所望処理結果および少なくとも１つのウエハのプロセスシーケンスを含む。このプロセスシーケンスは（Ｎ個の）仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含んでいる。第１の個数（Ｎａｃｔ）のＶＭオブジェクトはアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）であり、第２の個数（Ｎｎｏｎ）のプロセスオブジェクトは非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトである。ＶＶＭオブジェクトはウエハによる物理的モジュールへのアクセスに関連させることができ、ＮＶＶＭオブジェクトはウエハによる物理的モジュールへの非アクセスに関連させることができる。この方法はＳＶＭＰをプロセスシステムへ送る工程も含んでいる。
別の実施形態は、ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのプロセスシステムコントローラを操作する別の方法を提供する。この方法は、ホストシステムから少なくとも１つのウエハの所望のプロセス結果を受け取る工程と、動的仮想モジュールプラン（ＤＶＭＰ）を作成する工程とを含む。ＤＶＭＰは、少なくとも１つのウエハのプロセスシーケンスを含む。プロセスシーケンスは少なくとも１つのウエハの所望結果を達成するために作成される。プロセスシーケンスは（Ｎ個の）仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含むことができる。第１の個数（Ｎａｃｔ）のＶＭオブジェクトはアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトであり、第２の個数（Ｎｎｏｎ）のＶＭオブジェクトは非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトである。ＶＶＭオブジェクトはウエハによる物理的モジュールへのアクセスに関連させることができ、ＮＶＶＭオブジェクトはウエハによる物理的モジュールへの非アクセスに関連させることができる。この方法はＤＶＭＰをホストシステムへ送る工程も含んでいる。
別の実施形態は、ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのホストコントローラを操作する別の方法を提供する。この方法は、プロセスシステムからの動的仮想モジュールプラン（ＤＶＭＰ）をホストシステムによって受け取る工程を含んでいる。ＤＶＭＰは、少なくとも１つのウエハのためのプロセスシーケンスを含むことができる。このプロセスシーケンスは、少なくとも１つのウエハの所望のプロセス結果を達成するために作成することができる。プロセスシーケンスは（Ｎ個の）仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含むことができ、（Ｎａｃｔ）個のＶＭオブジェクトはアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトであり、（Ｎｎｏｎ）個のＶＭオブジェクトは非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトである。ＶＶＭオブジェクトは少なくとも１つのウエハによる物理的モジュールへのアクセスに関連させることができ、ＮＶＶＭオブジェクトは少なくとも１つのウエハによる物理的モジュールへの非アクセスに関連させることができる。この方法はＤＶＭＰを実行する工程も含むことができる。
本発明の他の態様は、以下の説明および本願明細書に添付されている図面から明らかになるであろう。本発明の範囲は、説明されている態様および記載されている実施形態にのみ限定されるものではなく、そのありとあらゆる均等物にまで及ぶ。
本発明のさまざまな実施形態およびそれに伴う利点のより完全な理解は、以下の詳細な説明を参照し、特に添付の図面と組み合わせて考えればすぐに明らかになるであろう。
図１は本発明の実施形態にしたがうプロセスシステムの例示的なブロック図を示す。図示の実施形態では、プロセスシステム１００は、プロセスツール１１０と、このプロセスツールに接続されたコントローラ１２０と、コントローラ１２０および処理ツール１１０に接続されている製造装置システム（ＭＥＳ）１３０とを備えている。また、プロセスツール１１０、コントローラ１２０およびＭＥＳ１３０のうちの少なくとも１つは、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）コンポーネントおよび／またはデータベースコンポーネント（図示せず）を備えることができる。別の実施形態では、ＧＵＩコンポーネントおよび／またはデータベースコンポーネントは不要である。
セットアップおよび／または機器構成情報の中には、プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０によってファクトリシステム１３０から入手できるものもある。制御階層を確立するために、ファクトリレベルのビジネスルールを用いることができる。例えば、プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０は独立に動作可能であってもよいし、ファクトリシステム１３０によってある程度まで制御されてもよい。また、いつプロセスを一時停止および／または停止するか、また、プロセスが一時停止および／または停止されているという判断を受けて何を行なうかを決めるために、ファクトリレベルのビジネスルールを用いることができる。さらに、プロセスをいつ変更するか、プロセスをどのように変更するかを決めるためにファクトリレベルのビジネスルールを用いることができる。
正常な処理の場合に行なわれる操作および例外的な状態のときに行なわれる操作を指定するためにもビジネスルールを用いることができる。この操作として、（ａ）初期モデルローディング、（ｂ）プレエッチング計測データフィルタリング、（ｃ）コントローラレシピ選択、（ｄ）ポストエッチング計測データフィルタリング、（ｅ）フィードバック計算、（ｆ）モデル更新などが掲げられる。
ビジネスルールは、制御ストラテジレベル、制御プランレベル、または制御モデルレベルで定義できる。ビジネスルールは、特定のコンテキストが生じたときに実行するように割り当てることができる。高いレベルと低いレベルでまったく同じコンテキストが生じた場合、高いレベルに対応するビジネスルールを実行させることができる。ビジネスルールを定義および保守するためにＧＵＩ画面を用いることができる。ビジネスルールの定義ならびに割当ては、通常のセキュリティレベルより高いセキュリティレベルでユーザに許可することができる。ビジネスルールはデータベース内で保守できる。ビジネスルールをどのように定義、割当ておよび保守するかに関するドキュメンテーションおよびヘルプ画面を用意することができる。
プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０に対応するデータベースから報告されるデータを用いて、ＭＥＳ１３０はいくつかのシステムプロセスを監視できる。どのプロセスを監視してどのデータを使用するかを決めるためにファクトリレベルのビジネスルールを用いることができる。例えば、プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０が独立にデータを収集することもできるし、ファクトリシステム１３０によってデータ収集プロセスをある程度まで制御することもできる。また、プロセスの変更、一時停止および／または停止時にデータをどのように処理するかを決めるためにファクトリレベルのビジネスルールを用いることもできる。
また、ＭＥＳ１３０はランタイム設定情報をプロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０に提供できる。例えば、自動プロセス制御（ＡＰＣ）設定、目標、制限、ルールおよびアルゴリズムをランタイム時に「ＡＰＣレシピ」、「ＡＰＣシステムルール」および「ＡＰＣレシピパラメータ」としてファクトリからプロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０へダウンロードできる。
セットアップおよび／または構成情報の中には、システム１００による初期設定時にプロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０によって決定できるものもある。制御階層を確立するために、システムレベルのビジネスルール（システムルール）を用いることができる。例えば、プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０が独立に動作可能であってよいし、プロセスツール１１０がコントローラ１２０によってある程度まで制御されてもよい。また、いつプロセスを一時停止および／または停止するか、プロセスを一時停止および／または停止するときに何を行なうかを決めるためにシステムルールを用いることができる。さらに、プロセスをいつ変更するか、プロセスをどのように変更するかを決めるためにシステムルールを用いることができる。また、コントローラ１２０は、いくつかのツールレベルの動作を制御するためにツールレベルルールを用いることができる。
一般に、ルールによって、プロセスシステムの動的状態に基づいたシステムおよび／またはツール動作の変更が可能となる。
図１には、１つのプロセスツール１１０と１つのコントローラ１２０が示されているが、これは本発明の要件ではないことを理解されたい。半導体プロセスシステム１００は、独立したプロセスツール１１０およびモジュールのほかに、プロセスツール１１０およびプロセスツールと組み合わされたコントローラ１２０をいくつでも備えることもできる。
任意の個数の独立したプロセスツールおよびモジュール１１０に加え、それらと関連する任意の個数のプロセスツール１１０を有する任意の個数のプロセスツール１１０を構成するためにプロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０を用いることができる。プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０は、プロセスツール、プロセスサブシステム、プロセスモジュールおよびセンサに関するプロセスのデータを収集、提供、処理、格納および表示することができる。
プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０は、（ａ）少なくとも１つのツール関係アプリケーション；（ｂ）少なくとも１つのモジュール関係アプリケーション、（ｃ）少なくとも１つのセンサ関係アプリケーション、（ｄ）少なくとも１つのインタフェース関係アプリケーション、（ｅ）少なくとも１つのデータベース関係アプリケーション、（ｆ）少なくとも１つのＧＵＩ関係アプリケーション、および（ｇ）少なくとも１つの構成アプリケーションなど、多数のアプリケーションを備えることができる。
例えば、システム１００は、ユニティツール（Ｕｎｉｔｙ Ｔｏｏｌ）、テリウスツール（Ｔｅｌｉｕｓ Ｔｏｏｌ）、および／またはトリアスツール（Ｔｒｉａｓ
Ｔｏｏｌ）ならびにその関連のプロセスサブシステムおよびプロセス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（Ｔｏｋｙｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ）製の自動プロセス制御（ＡＰＣ）システムを備えることができる。また、このシステムは、東京エレクトロン株式会社製のＩｎｇｅｎｉｏ
ＴＬ ＥＳサーバおよび東京エレクトロン株式会社製の装置組込み型計測モジュール（ＩＭＭ：integlated
metrology module）などのラン・ツウ・ラン（Ｒ２Ｒ）コントローラを備えることができる。あるいは、コントローラ１２０は他のプロセスツールおよび他のプロセスモジュールを支援することもできる。
ＧＵＩコンポーネント（図示せず）は使いやすいインタフェースを提供することができる。このインタフェースによってユーザができるようになることは、（ａ）ツールの状態およびプロセスモジュールの状態を見ること、（ｂ）選択されたウエハのサマリおよび生（トレース）パラメトリックデータのｘ−ｙチャートを作成および編集すること、（ｃ）ツールアラームログを見ること、（ｄ）データベースまたは出力ファイルにデータを書き込むための条件を指定するデータ収集プランを設定すること、（ｅ）ファイルを統計的プロセス制御（ＳＰＣ）チャーティング、モデリングおよびスプレッドシートプログラムへ入力すること、（ｆ）特定ウエハに関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見直すこと、（ｇ）プロセスパラメータのＳＰＣチャートを作成および編集し、ｅメール警告を発生するＳＰＣアラームを設定すること、（ｈ）多変量ＰＣＡおよび／またはＰＬＳモデルを実行すること、および（ｉ）コントローラ１２０に関連する問題を追跡および報告するために診断画面を見ること、である。
ツールからの生データおよびトレースデータは、ファイルとしてデータベースに格納できる。また、ＩＭデータおよびホスト計測データはデータベースに格納できる。データ量は、設定されるデータ収集プランならびにプロセスが実施されたりプロセスツールが実行されたりする頻度によって異なる。プロセスツール、プロセスチャンバ、センサおよびオペレーティングシステムから得られるデータはデータベースに格納できる。
別の実施形態において、システム１００はクライアントワークステーション（図示せず）を備えることができる。システム１００は複数のクライアントワークステーションをサポートできる。クライアントワークステーションはユーザが、（ａ）ツール、コントローラ、プロセスおよびファクトリステータスの閲覧；（ｂ）現在および履歴データの閲覧；（Ｃ）モデリングおよびチャーティング機能の実施；および（ｄ）コントローラへのデータ入力、をするための構成手順を実施できるようにする。例えば、コントローラによって実施される１つまたはそれより多いプロセスをユーザが制御できるようにする管理者権限がユーザに与えられてもよい。
プロセスツール１１０およびコントローラ１２０はＭＥＳ１３０に接続でき、Ｅ診断システムの一部とすることができる。プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０はファクトリシステムと情報交換することができる。また、ＭＥＳ１３０は、コマンドおよび／またはオーバライド情報をプロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０に送信できる。例えば、ＭＥＳ１３０は、任意の数のプロセスモジュール、ツールおよび測定デバイスのダウンロード可能レシピを、各レシピの可変パラメータと一緒に、プロセスツール１１０および／またはコントローラ１２０にフィードフォワードすることができる。可変パラメータとして、ロット毎に調節可能であることを要するツールレベルシステムにおける最終限界寸法（ＣＤ）目標、限界、オフセット、変数などが掲げられる。また、ファクトリリソＣＤ計測データをコントローラ１２０にフィードフォワードすることもできる。
また、限界寸法走査電子顕微鏡（ＣＤ ＳＥＭ）情報などの測定データをコントローラ１２０に供給するためにＭＥＳ１３０を用いることができる。なお、ＣＤ
ＳＥＭ情報は手作業で供給することもできる。ＩＭおよびＣＤ ＳＥＭ測定値間のずれを調整するために調整係数が用いられる。ＣＤ ＳＥＭデータの手動および自動入力は、Ｒ２Ｒコントローラ」のフィードバック（ＦＢ）制御ループの履歴に適切に挿入するための、日付などのタイムスタンプを含む。
設定可能項目は、汎用モデルＳＥＭＩ機器通信規格（ＳＥＭＧＥＭ ＳＥＣＳ）通信プロトコルを使用してファクトリシステムから送られる可変パラメータセットとして設定することができる。例えば、可変パラメータを「ＡＰＣレシピ」の一部として送ることができる。ＡＰＣレシピは１つ以上のサブレシピを含むこともでき、各サブレシピは可変パラメータを含むことができる。
前述のように、１つのプロセスツール１１０が図１に示されているが、これは本発明の要件ではない。追加のプロセスツールも使用できる。一実施形態において、プロセスツール１１０は１つまたはそれより多いプロセスモジュールを備えることができる。プロセスツール１１０は、例えば、エッチングモジュール、成膜モジュール、ポリッシングモジュール、コーティングモジュール、現像モジュール、および熱処理モジュール等のうちの少なくとも１つを備えることができる。
プロセスツール１１０は、少なくとも１つの他のプロセスツールおよび／またはコントローラに接続するためのリンク１１２、１１４を備えることができる。例えば、他のプロセスツールおよび／またはコントローラを、前に実施されていたプロセスと関連させることができ、および／または他のコントローラを後ろから実施されるプロセスと関連させることができる。リンク１１２、１１４は、情報をフィードフォワードおよび／またはフィードバックするために用いることができる。例えば、フィードフォワード情報は、入っているウエハに対応するデータを含むことができる。このデータは、ロットデータ、バッチデータ、ランデータ、組成データおよびウエハ履歴データを含むことができる。データは、ウエハの入力状態を設定するために使用できるプリプロセスデータを含むことができる。プリプロセスデータの第１の部分をコントローラ１２０に供給し、プリプロセスデータの第２の部分をプロセスツール１１０に供給できる。あるいは、この２つの部分は同じデータを備えることもできる。
プロセスツール１１０は、単一の統合計測モジュール（ＩＭＭ）デバイス（図示せず）または複数の測定デバイスを備えることができる。システム１００は、モジュール関連測定デバイス、ツール関連測定デバイスおよび外部測定デバイスを含むことができる。例えば、１つまたはそれより多いモジュールに接続されたセンサおよびプロセスツールに接続されたセンサからデータを得ることができる。また、ＳＥＭツールおよび光学デジタルプロファイリング（ＯＤＰ）ツールなどの外部デバイスからデータを得ることができる。ＯＤＰツールは、半導体装置の特徴のプロファイルを測定するための特許技術を提供するティンバーテクノロジーズ社（東京エレクトロン株式会社）から入手できる。例えば、ＯＤＰ技術は、限界寸法（ＣＤ）情報、フィーチャプロファイル情報またはバイア（via）プロファイル情報を入手するために用いることができる。
コントローラ１２０はプロセスツール１１０およびＭＥＳ１３０に接続され、プレプロセスデータおよびポストプロセスデータなどの情報はこれらの間で交換可能である。例えば、内部リセットイベントがツール１１０から発生した場合、コントローラ１２０はアラームなどのメッセージをＭＥＳ１３０へ送ることができる。これにより、修理保守または予防保守中に発生するものなど、大きな変化が生じた後に危険にさらされるウエハの数を最小にするのに必要な変更をファクトリシステムおよび／またはファクトリ従業員が行なえるようになる。
図１には、ただ１つのコントローラ１２０も示されているが、これは本発明の要件ではなく、追加のコントローラを使用することもできる。例えば、コントローラ１２０は、少なくとも１つのラン・ツウ・ラン（Ｒ２Ｒ）コントローラ、フィードフォワード（ＦＦ）コントローラ、プロセスモデルコントローラ、フィードバック（ＦＢ）コントローラまたはプロセスコントローラ、またはこれらの２つまたはそれより多い組合せ（いずれも図１には図示せず）を備えることができる。
コントローラ１２０は、少なくとも１つの他のコントローラ１２０に接続するためのリンク１２２、１２４を備えることができる。例えば、他のプロコントローラを、前に実施されていたプロセスと関連させることができ、および／または他のコントローラを後から実施されるプロセスと関連させることができる。リンク１２２、１２４は、情報をフィードフォワードおよび／またはフィードバックするために用いることができる。
コントローラ１２０は受入材料の測定限界寸法（入力状態）と目標限界寸法（所望状態）の差を用いて、入力状態から所望状態へウエハの状態を変化させて所望の結果を得るためのプロセスパラメータセットを予測、選択、または計算できる。例えば、この予測プロセスパラメータセットを、入力状態と所望状態に基づいて使用するためのレシピの第１の推定とすることができる。一実施形態において、入力状態のデータおよび／または所望状態のデータなどのデータはホストから得ることができる。
一例において、コントローラ１２０はこのウエハの入力状態と所望状態のモデル方程式を把握しており、コントローラ１２０は、入力状態から所望状態へウエハを変化させるためにウエハに実施できるレシピセットを決める。例えば、レシピセットはプロセスモジュールセットを含むマルチステッププロセスを記述できる。
コントローラ１２０の時定数は、測定間の時間に基づくものとすることができる。ロット完成後に測定データが得られる場合、コントローラの時定数はロット間の時間に基づくものとすることができる。ウエハ完成後に測定データが得られる場合、コントローラの時定数はウエハ間の時間に基づくものとすることができる。プロセス中にリアルタイムで測定データが供給される場合、コントローラの時定数はウエハ内の処理ステップに基づくものとすることができる。ウエハの加工中またはウエハの完成後またはロットの完成後に測定データが得られる場合、コントローラ１２０は、プロセスステップ間、ウエハ間および／またはロット間の時間に基づく複数の時定数を有することができる。
１つまたはそれより多いコントローラは随時動作中とすることができる。例えば、１つのコントローラが動作モードでありながら、第２のコントローラが監視モードであることが可能である。また、別のコントローラがシミュレーションモードで動作していることも可能である。コントローラは単一ループまたは多重ループを含むことができ、ループは別々の時定数を有することができる。例えば、ループは、ウエハタイミング、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／またはファクトリタイミングに依存するものとできる。
コントローラ１２０は、１入力１出力（ＳＩＳＯ）デバイス、１入力多出力（ＳＩＭＯ）デバイス、多入力１出力（ＭＩＳＯ）デバイス、および／または多入力多出力（ＭＩＭＯ）デバイスとして動作できる。また、入力および出力は、１つのコントローラ内とすることもできるし、および／または１つまたはそれより多いコントローラ間とすることもできる。例えば、ＣＤおよび側壁角度などの複数の入力が使用される場合、入力および出力を２つのモジュール（すなわち、ＣＤ制御用のモジュールと側壁角度制御用のモジュール）の間でフィードフォワードおよびフィードバックできる。また、マスクオープンコントローラを使用することもできる。複数のモジュールを含むマルチプロセスの場合、あるコントローラから別のコントローラへ情報をフィードフォワードまたはフィードバックできる。
コントローラ１２０は、入力状態、プロセス特性、およびプロセスモデルに基づいてウエハの予測される状態を計算できる。例えば、トリミング速度モデルを処理時間と一緒に用いて、予測トリミング量を計算できる。あるいは、エッチング速度モデルを処理時間と一緒に用いてエッチング深さを計算することができ、また、成膜速度モデルを処理時間と一緒に用いて膜厚を計算できる。また、モデルは、ＳＰＣチャート、ＰＬＳモデル、ＰＣＡモデル、フィットネス距離相関（ＦＤＣ）モデルおよび多変量解析（ＭＶＡ）モデルなどとすることができる。
コントローラ１２０は、プロセスモジュールにおけるプロセスパラメータの範囲に関する外部供給データを受け取って利用できる。例えば、コントローラＧＵＩコンポーネントはプロセスパラメータの範囲の手動入力手段を提供する。また、ファクトリレベルコントローラは各プロセスモジュールのプロセスパラメータ範囲を提供できる。
コントローラ１２０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取って実行できる。例えば、コントローラ１２０は、外部のアプリケーションによって作成されてコントローラ１２０へ送られたモデル（ＰＬＳ、ＰＣＡ等）を受け取って実行できる。
コントローラ１２０は、ランダムノイズを取り除くために計測データをフィルタリング処理するための１つまたはそれより多いフィルタ（図示せず）を備えることができる。静的に有効でなく、ウエハ測定値の平均の計算に考慮すべきではない外れ値（outlier）を取り除くために、外れ値フィルタを用いることができる。ノイズフィルタを用いて、ランダムノイズを除去し且つ制御ループを安定化させることができる。指数型重みつき移動平均（ＥＷＭＡ）またはカルマンフィルタを適用できる。
コントローラ１２０は例外状態の通知を送ったり受け取ったりすることができる。例えば、コントローラ１２０は、ファクトリレベルコントローラまたはツールレベルコントローラに対して通知を送ったり受け取ったりすることができる。また、通知は、例外状態の識別後にｅ診断ネットワーク、ｅメールまたはページャを介して送ることができる。
コントローラ１２０は、入力および出力データをアーカイブに保管するための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、コントローラ１２０は、受け取った入力、送った出力、および検索可能なデータベース内でコントローラ１２０が行なった操作をアーカイブに保管できる。また、コントローラ１２０は、データをバックアップおよび復元するため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、コントローラ１２０は、データベースコンポーネントを用いて、履歴および現在のモデル情報およびモデル構成をバックアップおよび復元できる。
コントローラ１２０はウェブベースのユーザインタフェースを備えることができる。例えば、コントローラ１２０は、データベース内のデータを見るためのインターネット対応型ＧＵＩコンポーネントを備えることができる。コントローラ１２０は、セキュリティ管理者によって許可された権限に応じて複数のアクセスレベルに対応できるセキュリティコンポーネントを備えることができる。コントローラ１２０は、インストール時に提供されるデフォルトモデルセットを備えることができる。したがってコントローラはデフォルト状態にリセットできる。
コントローラ１２０は、例外の性質に応じて、例外を受けてさまざまな操作を行なうことができる。例外に基づいて行なわれる操作は、システムレシピ、プロセスレシピ、モジュールタイプ、モジュール識別番号、ロードポート番号、カセット番号、ロット番号、制御ジョブＩＤ、プロセスジョブＩＤ、および／またはロット番号によって指定されるコンテキストに対して確立されるビジネスルールに基づくものとすることができる。
コントローラ１２０は、同時に実行され、さまざまなプロセスレシピ制約条件セットを受ける複数のプロセスモデルを管理する機能を有する。コントローラ１２０は、シミュレーションモード、テストモードおよび標準モードの３種類のモードで動作可能である。コントローラ１２０は、実際の処理モードと並行してシミュレーションモードで動作できる。
同じ物理的モジュール（ＰＭ）で２種類のレシピを実施できるとき、仮想モジュールが使用されない場合、物理的モジュールを通して第１のパスに関連するデータと、物理的モジュールを通して第２のパスに関連するデータとが混乱する場合がある。仮想モジュールが使用されないと、コントローラ１２０および／またはホストコントローラが、モジュールを通した第１のパスからのデータを、モジュールを通した第２のパスからのデータで上書きしてしまうことがある。
一実施形態において、（ＶＭｘ）などの命名規則を使用できる。例えば、第１の仮想モジュールをＶＭ１と識別できれば、ｎ番目の仮想モジュールはＶＭｎと識別できる。あるいは、モジュール（ｘｘ）または（ＭＯＤｘｘ）など、他の命名規則を用いることもできる。例えば、仮想モジュール名をインデックスアイテムとして使用して仮想モジュールデータをデータベースに格納できる。
別の実施形態において、ホストシステムはＣＤ ＳＥＭモジュールまたは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）モジュールなどの１つまたはそれより多い外部測定モジュールを含むことができ、外部測定モジュールへのアクセスを含むプロセスシーケンスを確立し、外部測定モジュールに関連するデータファイルの命名規則を確立するために仮想モジュールを用いることができる。ホストレベルコントローラおよび／またはＲ２Ｒコントローラは、外部測定モジュールに関連するデータファイルを使用できる。また、さまざまなレシピを実施するためにさまざまな外部測定モジュールを用いることができる。外部測定モジュールの利用性を最大限にし且つスループット時間を最小限にするようにツールレベルおよび／またはシステムレベルコントローラが外部測定モジュールの使用をスケジューリングできるようにするために、仮想モジュールを用いることができる。
また、プロセスシステムコントローラがシミュレーションモデルを実行するときに仮想モジュールを用いることができる。このシミュレーションモデル実行結果は、仮想モジュールを用いて格納および追跡することができる。
一例において、ホストは１つまたはそれより多い仮想モジュールを使用するようにコントローラ１２０に指示するルーティングシーケンスを提供できる。ホストは、データが格納されるときおよび／またはコントローラとホストの間で渡されるときに使用する命名規則を提供できる。ホストは、仮想モジュールをプロセスシーケンスの１つまたはそれより多いプロセスステップに割り当てることができる。コントローラ１２０は、各仮想モジュールのプロセスジョブを作成し、物理的モジュール（ＰＭ）と各仮想モジュール（ＶＭ）とを関連させることができる。別の例において、ホストはより低いレベルのコントローラに仮想モジュールの作成を許可できる。処理ツールの複雑化に伴い、リソース利用性の最大化およびスループット時間の最小化に基づいてどのプロセスおよび／または測定モジュールを使用するかを決定するために、ツールレベルおよび／またはシステムレベルコントローラを用いることができる。プロセスモジュールの利用性を最大限にし且つスループット時間を最小限にするようにツールレベルおよび／またはシステムレベルコントローラが物理的モジュールの使用をスケジューリングできるようにするために、仮想モジュールを用いることができる。
コントローラ１２０は、各仮想モジュールのプロセスジョブを作成し、物理的モジュールと各仮想モジュール（ＶＭ）とを関連させることができる。
半導体プロセスシステム１００がホストシステムおよび１つまたはそれより多いプロセスシステムを備えている場合、ホストシステムはマスターシステムとして動作でき、処理操作の主要部分を制御および／または監視できる。ホストシステムはプロセスシーケンスを含む静的仮想モジュールプラン（ＳＶＭＰ）を作ることができ、また、ＳＶＭＰをプロセスシステムへ送ることができる。一実施形態において、プロセスシーケンスは一連の仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含むことができる。
図２は、本発明の一実施形態にしたがうファクトリ統合構成の概略ブロック図を示す。図示の実施形態において、プロセスシステムに接続されたファクトリシステムが示されている。本発明と組み合わせて使用することが考えられるプロセスシステムの１つは、東京エレクトロン株式会社によって販売されているＴＥＬＩＵＳ（登録商標）プロセスシステムである。しかしながら、当業者に分かるように、本発明の範囲から逸脱せずに他のプロセスシステムを採用することができる。
図示されているように、ファクトリシステムはＭＥＳ１３０であり、このＭＥＳ１３０は、特に、高度プロセス制御（ＡＰＣ）機能、データ収集ストラテジ（ＤＣＳ）、フィットネス距離相関モジュール（ＦＤＣ）および診断システムＥ１を備えている。示されている例では、ＭＥＳ１３０ファクトリシステムは、Ｅ診断リンクを介してＴＥＬＩＵＳ（登録商標）プロセスシステムと情報を通信および交換する。
図３は、本発明の実施形態にしたがう統合プロセスシステムの概略ブロック図を示す。図示の実施形態において、ＴＥＬＩＵＳ（登録商標）プロセスシステムなどのプロセスシステムが示されている。このプロセスシステムは、プロセスツール、統合計測モジュール（ＩＭＭ）およびツールレベル高度プロセス制御（ＡＰＣ）コントローラを備えている。
図４は、本発明の一実施形態にしたがう統合測定プロセスの概略フロー図である。示されている実施形態では、装置組込み型計測（ＩＭ：integlated metrology）プロセスは光学デジタル形状測定（ＯＤＰ）技術に基づくものとなっている。例えば、処理済み（例えば、エッチング後および／またはトリミング後）のウエハのスペクトルデータを収集して、ＯＤＰライブラリのシミュレートスペクトルと突き合わせる。突き合わせられるスペクトルは、ＣＤ付きプロファイル、フィルム厚および側壁ポリマー情報に対応している。プロセスシステムおよび／またはホストシステムに計測データを報告できる。
図５は本発明の一実施形態にしたがうマルチステッププロセスシーケンスの概略フロー図を示す。図示の実施形態では、多数の測定ステップが示され、多数のプロセスステップ（例えば、レジストトリミング、エッチング、コーナトリミング等）ならびにフィードバックおよびフィードフォワード制御機能が示されている。示されている各測定ステップおよびプロセスステップ毎に１つまたはそれより多いモジュールオブジェクトを作成できる。ただし、これは本発明の要件ではない。他のプロセスシーケンスを用いることができ、また、別の個数の仮想モジュールオブジェクトを用いることができる。
図６は本発明の一実施形態にしたがう制御プロセスの概略ブロック図を示す。図示の実施形態では、制御プランの概略ブロック図が示されている。仮想モジュール制御プランおよび／またはストラテジを作成して、物理的モジュールにマッピングすることができる。
図７は本発明の一実施形態にしたがう物理的モジュールの例示的な関係図を示す。図示の実施形態では、６つの物理的モジュールが示されており、この６つの物理的モジュールは４つのプロセスモジュール（ＰＭ１〜ＰＭ４）および２つの測定モジュール（ＩＭＭ１およびＩＭＭ２）を備えている。ただし、これは本発明の要件ではない。別の実施形態でそうであるように、物理的モジュールの個数とその構成は異なるものとすることができる。
例示的なルーティングすなわちプロセスシーケンスが示されているが、これは本発明の要件ではない。別の実施形態では、別のシーケンスを使用できる。例えば、各ルーティングステップに仮想モジュールを用いることができる。
図８は、本発明の一実施形態にしたがうプロセスシステムコントローラ操作方法のフロー図である。図示の実施形態ではウエハベースの手順８００が示されているが、これは本発明の要件ではない。すなわち、手順はロットベースの手順であっても、バッチベースの手順であってもよい。手順８００はタスク８１０から開始し、開始イベントは、例えば、ホストイベント、ウエハ入イベント、ロット開始イベント、バッチ開始イベント、または別のプロセスの終了イベントとすることができる。
プロセスシステムは、プロセスモジュールおよび測定モジュールを備えることができる。プロセスモジュールは、エッチングモジュール、成膜モジュール、化学的酸化物除去（ＣＯＲ）モジュール、加熱モジュール、移送モジュール、冷却モジュール、現像モジュール、またはこれらのうちの２つ以上のプロセスモジュールの組合せを含むことができる。測定モジュールは、光学測定モジュール、光学デジタルプロファイル（ＯＤＰ）モジュール、ＳＥＭモジュール、ＴＥＭモジュール、またはこれら測定モジュールのうちの２つ以上の組合せを含むことができる。
タスク８２０において、プロセスシステムコントローラはウエハの静的仮想モジュールプラン（ＳＶＭＰ）をホストシステムから受け取る。ＳＶＭＰは、１つまたはそれより多いウエハを処理するために用いるプロセスシステムのための命令セットを含むことができる。ＳＶＭＰが使用されるとき、ホストシステムはマスターコントローラとして作用する。
ＳＶＭＰは、ホストシステムによって決定できるウエハの所望のプロセス結果を含むこともできる。所望のプロセス結果は、トリミング量、エッチング量、成膜量、またはそれらのうちの２つ以上の組合せを含むことができる。
また、ＳＶＭＰは、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが使用できる物理的モジュールを実際に通過する通過回数（Ｎａｃｔ）と、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが使用できる物理的モジュールを通過する最大通過回数（Ｎｍａｘ）と、物理的モジュールへの非アクセス回数（Ｎｎｏｎ）とを含むことができる。ＳＶＭＰは各物理的モジュールのプロセスレシピを含むこともできる。
また、ＳＶＭＰは、異なるウエハがプロセスモジュールに対して異なる回数のアクセスを行なう場合に使用できるマルチアクセスプランを含むことができる。マルチアクセスプランはウエハ依存とすることができる。すなわち、いくつかのウエハはプロセスモジュールに複数回アクセスする必要があり、他のウエハはプロセスモジュールに１回アクセスするか、または非アクセスとする必要があるものとしてもよい。
一実施形態において、マルチアクセスプランはホストコントローラによって決定され、Ｒ２Ｒコントローラに送ることができる。別の実施形態では、Ｒ２Ｒコントローラなどの別のコントローラを用いてマルチアクセスプランを作成および／または修正することができる。
また、ＳＶＭＰは、異なるウエハが測定モジュールに対して異なる回数のアクセスを行なう場合に使用できるサンプリングプランを含むことができる。サンプリングプランは、プレプロセスおよびポストプロセス測定をいつ行なうかを決定するために用いることもできる。マルチアクセスプランと同様に、サンプリングプランもウエハ依存とすることができ、この場合、いくつかのウエハがプロセスモジュールへの複数回のアクセスを要し、他のウエハがプロセスモジュールへの１回のアクセスまたは非アクセスを要することがある。
一実施形態において、サンプリングプランはホストコントローラによって決定してＲ２Ｒコントローラに送ることができる。別の実施形態では、Ｒ２Ｒコントローラなどの別のコントローラを用いてサンプリングプランを作成および／または修正することができる。
ＳＶＭＰは、物理的モジュールへＸ回アクセスするようにウエハに要求することができる。ここでＸはゼロ以上の整数である。また、ＳＶＭＰは物理的モジュールをＹ回スキップするようにウエハに要求することができる。ここでＹはゼロ以上の整数である。プロセスシーケンスはＮ個の仮想モジュールを含むことができ、ここでＮ＝ＸＭＡＸ＋ＹＭＡＸであり、ＸＭＡＸは最大アクセス回数であり、ＹＭＡＸは最大非アクセス（アクセススキップ）回数である。
Figure 2008511988
上掲の表１は、８個の仮想モジュールに対する何通りかの例示的なプロセスシーケンスを示す。この例では、第１の測定モジュール（ＩＭ０１）への最大アクセス回数は３回であり、第２の測定モジュール（ＩＭ０２）への最大アクセス回数は１回であり、第１のプロセスモジュール（ＰＭ０１）への最大アクセス回数は２回であり、第２のプロセスモジュール（ＰＭ０２）への最大アクセス回数は２回である。別の実施形態では、処理モジュールの個数を別のものとすることができ、測定モジュールの個数を別のものとすることができ、最大アクセス回数を別のものとすることができる。
プロセスシーケンス＃１で、ウエハが第１の測定モジュールに対して行なうことができる実際のアクセス回数は、この例で許容されている最大回数である。同様に、ウエハが第２の測定モジュールに対して行なうことができる実際のアクセス回数は、この例で許容されている最大回数である。また、ウエハが第１のプロセスモジュールに対して行なうことができる実際のアクセス回数は、この例で許容されている最大回数である。同様に、ウエハが第２のプロセスモジュールに対して行なうことができる実際のアクセス回数は、この例で許容されている最大回数である。ただし、これは本発明の要件ではない。示されているプロセスシーケンスは１つまたはそれより多いウエハに適用できる。
第１のプロセスシーケンスでは、第１の仮想モジュールＶＭ１オブジェクトを第１の測定モジュールへの第１のアクセスＩＭ０１（１）に関連させることができ、第２の仮想モジュールＶＭ２オブジェクトを第１のプロセスモジュールへの第１のアクセスＰＭ０１（１）に関連させることができ、第３の仮想モジュールＶＭ３オブジェクトを第１のプロセスモジュールへの第２のアクセスＰＭ０１（２）に関連させることができ、第４の仮想モジュールＶＭ４オブジェクトを第１の測定モジュールへの第２のアクセスＩＭ０１（２）に関連させることができ、第５の仮想モジュールＶＭ５オブジェクトを第２のプロセスモジュールへの第１のアクセスＰＭ０２（１）に関連させることができ、第６の仮想モジュールＶＭ６オブジェクトを第２のプロセスモジュールへの第２のアクセスＰＭ０２（２）に関連させることができ、第７の仮想モジュールＶＭ７オブジェクトを第１の測定モジュールへの第３のアクセスＩＭ０１（３）に関連させることができ、第８の仮想モジュールＶＭ８オブジェクトを第２の測定モジュールへの第１のアクセスＩＭ０２（１）に関連させることがでる。
ＳＶＭＰに関して上述したように、ウエハは物理的モジュールを１回またはそれより多い回数アクセスすることができ（例えば、マルチアクセスプラン）、ウエハは物理的モジュールへの１回またはそれより多い回数のアクセスをスキップすることができる（例えば、サンプリングプラン）。
第１の例示的なプロセスシーケンスは、所望のプロセス結果が、第１の測定モジュールへの３回のアクセスと、第１のプロセスモジュールへの２回のアクセスと、第２のプロセスモジュールへの２回のアクセスと、第２の測定モジュールへの１回のアクセスを要する場合に発生し得る。他のプロセスシーケンスは、別のプロセスステップと組み合わせて所望のプロセス結果を達成できるときに発生し得る。プロセスモジュールへのマルチアクセスは、プロセスモジュールまたはプロセスモジュールセットへの１回の通過で所望のプロセス結果を達成できないときに要求され得る。例えば、必要エッチング量、必要トリミング量または必要成膜量が、プロセスモジュールを１回通過することで達成できる量より大きい場合がある。測定モジュールへのマルチアクセスは、プレプロセスおよび／またはポストプロセス測定が要求されるときに生じ得る。
表１は、ウエハが物理的モジュールに対して行なう実際のアクセス回数が許容最大回数より少ない場合に生じ得る別のプロセスシーケンスの例も示している。プロセスモジュールへの実際のアクセス回数はゼロ以上とすることができる。例えば、トリミングプロセスまたはエッチングプロセスなどのプロセスが不要であるとき、プロセスモジュールへの実際のアクセス回数はゼロとなり得る。また、測定モジュールへの実際のアクセス回数はゼロ以上となり得る。例えば、プロセスツール関係の測定プロセスまたはホストシステム関係の測定プロセスなどの測定プロセスが不要であるとき、測定モジュールへの実際のアクセス回数はゼロとなり得る。
第２のプロセスシーケンスでは、第８の仮想モジュールＶＭ８を第２の測定モジュールへの非アクセス（アクセススキップ）ＩＭ０２に関連させることがでる。仮想モジュールオブジェクトを含むプロセスシーケンスにおいては、物理的モジュールへの１回またはそれより多い回数のアクセスをスキップすることがウエハに許可され、「プレースホルダ（ｐｌａｃｅｈｏｌｄｅｒ）」仮想モジュールを確立できる。仮想モジュールをプレースホルダとして使用すると、最小量のデータが生成される。例えば、データベースは仮想モジュール名と「ヌル（ｎｕｌｌ）」識別名を含むことができる。
別のウエハの所望のプロセス結果を達成するために、物理的モジュールへの別の回数のアクセスが必要となる場合には、ＳＶＭＰは、物理的モジュールへの別のアクセス回数を表す仮想モジュールを使用するように構成される。プロセスシーケンスに必要な仮想モジュールオブジェクトの個数は、１つまたはそれより多い物理的モジュールに必要な最大アクセス回数と等しくなり得る。別の実施形態においては、マルチアクセスプランまたはサンプリングプランを用いてもよい。アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトは、物理的モジュールを１回通過（アクセス）することを表すことができる。ＶＶＭオブジェクトの最大個数は物理的モジュールの最大通過回数に等しい。この場合、ＶＶＭオブジェクトの実際の個数は、１つまたはそれより多いアクセスされた物理的モジュールを通過する実際の通過回数に等しい。イベントデータおよび測定データなどのＶＶＭデータをＶＶＭオブジェクトのホストシステムに送ることができる。
非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトは物理的モジュールへの非アクセス（アクセススキップ）を表すことができる。ＮＶＶＭオブジェクトの最大個数は物理的モジュールの最大非アクセス回数に等しい。この場合、ＮＶＶＭオブジェクトの実際の個数は、１つまたはそれより多い物理的モジュールに対する実際の非アクセス回数に等しい。イベントデータおよびプレースホルダデータなどのＮＶＶＭデータをＮＶＶＭオブジェクトのホストシステムにアップロードできる。
Figure 2008511988
上掲の表２は、表１に示されているプロセスシーケンスと関連するアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトおよび非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）を示す。この例では、第１の測定モジュール（ＩＭ０１）への最大アクセス回数は３回であり、第２の測定モジュール（ＩＭ０２）への最大アクセス回数は１回であり、第１のプロセスモジュール（ＰＭ０１）への最大アクセス回数は２回であり、第２のプロセスモジュール（ＰＭ０２）への最大アクセス回数は２回である。例示的なプロセスシーケンスの長さは８（例えば、３＋１＋２＋２＝８）である。別の実施形態では、処理モジュールの個数を別のものとすることができ、測定モジュールの個数を別のものとすることができ、最大アクセス回数を別のものとすることができる。
表２に示した例では、ウエハ＃１に関連付けられたアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）の実際の個数は、ウエハ＃１が第１の測定モジュールに対して行なう実際のアクセス回数と、ウエハ＃１が第２の測定モジュールに対して行なう実際のアクセス回数と、ウエハ＃１が第１のプロセスモジュールに対して行なう実際のアクセス回数と、ウエハ＃１が第２のプロセスモジュールに対して行なう実際のアクセス回数とを足し合わせたものに等しい。ただし、これは本発明の要件ではない。ウエハ＃１について示されているプロセスシーケンスは１つまたはそれより多いウエハに適用できる。
表２は、ウエハがモジュールに対して行なう実際のアクセス回数が許容最大回数より少ない場合に生じ得る別のプロセスシーケンスの例も示している。非アクセス回数は、物理的モジュールへの最大アクセス回数から実際のアクセス回数を引いたものと等しくなり、また、非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトの個数は、物理的モジュールへの最大アクセス回数から実際のアクセス回数を引いたものと等しくなり得る。例えば、物理的プロセスが必要ない場合、物理的モジュールへの実際の非アクセス回数は、最大許容アクセス回数と等しくなり得る。
この例では、ウエハに関連付けられたＶＶＭオブジェクトの個数はウエハが物理的モジュールに対して行なう実際のアクセス回数に等しく、また、ウエハに関連付けられたＮＶＶＭオブジェクトの個数はウエハが物理的モジュールに対して行なう実際の非アクセス回数に等しい。
一実施形態において、測定モジュールは、プロセスジョブによって決まるウエハ依存型のサンプルプランを用いて制御できる。サンプルプランでは、必要とされる測定モジュール最大アクセス回数を備えるウエハルートを用いてシステムレシピを設定することができ、その後、別の測定モジュールのサンプリングに同じシステムレシピを用いることができる。測定モジュールデータは、制御プラン（Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｐｌａｎ）またはフィードバックプラン（Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｐｌａｎ）に送ることができる。
図８において、ウエハベース手順８００はタスク８３０におけるプロセスシーケンスを実行する。Ｒ２Ｒコントローラなどの１つまたはそれより多いプロセスシステムコントローラを用いて、プロセスシーケンスを実行することができることがわかる。一実施形態において、プロセスシーケンスは（Ｎ個の）仮想モジュールオブジェクトを含むことができ、（ＶＭ１、ＶＭ２、…ＶＭＮ）と記述される。このプロセスシーケンスは第１の個数のＶＶＭオブジェクトと第２の個数のＮＶＶＭオブジェクトを含むことができる。
プロセスシステムコントローラは、システムの動作を制御するために複数のＡＰＣレシピ（制御ストラテジ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ））を含むことができ、制御ストラテジはシステムレシピと関連させることができる。制御ストラテジは制御プラン（Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｐｌａｎ）を含むことができ、制御下の物理的モジュールは物理的モジュールへのアクセスについて定義した少なくとも１つの制御プランを有することができる。制御プランは、モデル、限界、目標を含むことができ、モジュール内の多数のプロセスステップを対象とすることができる。一実施形態において、仮想制御ストラテジおよび／またはプランを確立し、物理的モジュールへマッピングすることができる。制御ストラテジおよび／またはプランは、プロセスジョブ（Ｐｒｏｃｅｓｓ
Ｊｏｂ； ＰＪ）が受け取られおよび／または作成されるときに確立できる。
プロセスシステムコントローラ１２０は、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）ストラテジをさらに実行できる。ＶＶＭデータ収集（ＤＣ）ストラテジは少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）プランを含む。このＶＶＭ
ＤＣストラテジの選択および開始はコンテキストベースとすることもできる。ＶＶＭ ＤＣストラテジが実行されるときに物理的モジュール内で処理されるウエハに関するＶＶＭデータ収集を収集できる。
ＤＣプランは、どのデータをどのように収集し、どこに格納するかを決定する。プロセスシステムコントローラは仮想モジュールのためのデータ収集プランを自動作成できる。一般に、特定のモジュールに対して１度に１つのデータ収集プランを有効にすることができ、コントローラはウエハのコンテキストに一致するデータ収集プランを選択および使用できる。データは、追跡データ、プロセスログ情報、レシピデータ、保守カウンタデータ、ＯＥＳデータ、ＶＩＰデータ、アナログデータ、またはそれらのうちの２つ以上の組合せなどとすることができる。測定デバイスおよび／またはセンサはＤＣプランによって開始および停止することができる。ＤＣプランは、データのトリミング、データのクリッピングならびにスパイクデータおよび外れ値の処理に関する情報も提供する。
また、プロセスシステムコントローラは、プロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクトが実行されるときに、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）解析ストラテジを実行できる。ＶＶＭ解析ストラテジは、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）解析プランまたはアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）判断プランまたはその組合せを含むことができる。ＶＶＭ解析ストラテジが実行されるとき、ウエハデータ、プロセスデータ、および／またはモジュールデータを解析することができ、障害状態を識別できる。
例えば、データが収集された後、実行規則評価のためにデータを統計処理制御（ＳＰＣ）プログラムに送ることができる。ＳＰＣの限界は、履歴データに基づいて自動計算することもできるし、顧客の経験またはプロセス知識に基づいて手作業で入力することもでき、またはホストコンピュータから入手することもできる。仮想モジュールの場合、コントローラによってＳＰＣチャートを自動生成できる。
データは警告および制御限界と比較することができ、実行規則に違反しているとき、プロセスが統計限界を越えたことを示すＳＰＣアラームを生成できる。アラームが生成されるとき、プロセスシステムコントローラは通知または介入を行なうことができる。通知はｅメール経由またはｅメール起動ページャによるものとすることができる。また、プロセスシステムコントローラは次の介入を実施できる：現在のロットの終了時にプロセスを一時停止する、または現在のウエハの終了時にプロセスを一次停止する。プロセスシステムコントローラは、アラームを発生させた仮想モジュールを特定できる。
一実施形態において、プロセスシステムコントローラはプロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクト毎にプロセスレシピを決定できる。あるいは、ホストシステムがプロセスレシピを決定し、送り、および／または確認することができる。
プロセスシステムコントローラは、プロセスシーケンスの仮想モジュールが物理的モジュールへの非アクセスと関連しているときに、非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）制御ストラテジを実行することもできる。非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）制御ストラテジは１つまたはそれより多い非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）制御プランを含むことができる。非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）ストラテジも実行でき、ＮＶＶＭデータ収集（ＤＣ）ストラテジは、ＮＶＶＭデータを収集するための１つまたはそれより多い非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）プランを含むことができる。
ＮＶＶＭ制御ストラテジが実行されるとき、物理的モジュール内でウエハの処理は行なわれない。ＮＶＶＭ ＤＣストラテジが実行されるとき、ウエハに関するＮＶＶＭデータを収集できる。
一実施形態において、プロセスシステムコントローラはプロセスシーケンスの各ＮＶＶＭオブジェクトの「ヌル」レシピを決定するために用いることができる。例えば、「保持」タイプの動作としてウエハを物理的モジュールに移動するために「ヌル」レシピを用いることができる。あるいは、ウエハを、移送モジュール、ローディングモジュール、格納モジュール、加熱モジュール、または冷却モジュールなどの一時的格納ポイントに移動させるために「ヌル」レシピを用いることができる。
ＮＶＶＭオブジェクトが実行されるとき、プロセスシステムコントローラは最小量のデータを有するデータファイルを作成できる。ウエハが物理的モジュール内の１つにおいて１つまたはそれより多い処理ステップを要しないとき、ＮＶＶＭオブジェクトが発生し得る。ＮＶＶＭオブジェクトの実行中、プロセスシステムコントローラはウエハをその現在位置に残しておくこともできるし、ウエハを保持位置に移動させることもできる。あるいは、ウエハを、移送モジュール、ローディングモジュール、格納モジュール、加熱モジュール、または冷却モジュールなどの一時的格納ポイントに移動させるために「ヌル」レシピを用いることができる。
仮想モジュールをプレースホルダとして使用すると、最小量のデータが生成される。例えば、データファイルは仮想モジュール名と「ヌル」識別名を含むことができる。
タスク８４０において、ウエハベース手順８００はデータを収集する。特に、プロセスシーケンスの仮想モジュールオブジェクトが物理的モジュールの現実通過と関連しているとき、プロセスシステムコントローラはアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データを収集できる。また、プロセスシステムコントローラは、プロセスシーケンスの仮想モジュールが物理的モジュールへの非アクセスと関連しているときに、非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データを収集することもできる。ＶＶＭデータおよびＮＶＶＭデータは、プロセスシステムと関連するデータベースに格納できる。
一実施形態において、プロセスシステムコントローラは、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データまたは非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データまたはそれらの組合せをホストシステムに送ることができる。また、ＶＶＭデータおよびＮＶＶＭデータは、ホストシステムと関連するデータベースに格納できる。
ＶＶＭおよびＮＶＶＭのデータが収集された後に、別のウエハが処理を要するかどうかを判断するために手順８００はタスク８５０に示されるような照会を行なうことができる。そうであれば、図８に示されているように、手順８００がタスク８３０に戻り、プロセスシーケンスを継続する。別のウエハが処理を要しない場合、手順８００は該手順を終了するタスクに進む。
図９は、本発明の別の実施形態にしたがうホストシステムコントローラ操作方法のフロー図を示す。図示の実施形態ではウエハベースの手順９００が示されているが、これは本発明の要件ではない。あるいは、手順はロットベースとすることも、バッチベースとすることも可能である。手順９００はタスク９１０から開始し、例えば開始イベントは、ウエハ入イベント、ロット開始イベント、バッチ開始イベント、または別のプロセスの終了イベントとすることができる。
タスク９２０で、ホストコントローラは、ウエハの所望のプロセス結果を用いて必要プロセスシーケンスを決定する。
プロセスシーケンスを決定すると、タスク９３０で、ホストコントローラは静的仮想モジュールプラン（ＤＶＭＰ）を作成できる。ＳＶＭＰは、プロセスシーケンス、プロセスシーケンス長（Ｎ）、ＶＶＭオブジェクト数（Ｎａｃｔ）、ＮＶＶＭオブジェクト数（Ｎｎｏｎ）、各物理的モジュールを通過する最大通過回数（Ｎｍａｘ）、またはそれらのうちの２つ以上の組合せを含むことができる。
ホストコントローラは、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが実際に使用する物理的モジュールを実際に通過する回数（Ｎａｃｔ）を求めることができ、また、ウエハによる物理的モジュールの実際の通過毎にＶＶＭオブジェクトを確立できる。また、ホストコントローラは、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが実際に使用する物理的モジュールに対する実際の非アクセス回数（Ｎａｃｔ）を求めることができ、また、ウエハと関連する非アクセス（アクセススキップ）毎にＮＶＶＭオブジェクトを確立できる。ホストコントローラは所望のプロセス結果を達成するためにウエハが使用できる各物理的モジュールを通過する最大通過回数（Ｎｍａｘ）を求めることもできる。また、ホストコントローラはウエハのプロセスシーケンス長（Ｎ）を求めることができる。プロセスシーケンス長（Ｎ）は、各物理的モジュールに関連する最大アクセス回数と非アクセス回数の合計に等しい。また、ホストコントローラはウエハに関連する物理的モジュールへのアクセス回数（Ｎａｃｔ）を求めることができ、ここで（Ｎａｃｔ）はゼロ以上の整数であり、ウエハに関連する物理的モジュールへアクセス（Ｎａｃｔ）するたびに、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトを確立できる。また、ホストコントローラはウエハに関連する物理的モジュールへの非アクセス回数（Ｎｎｏｎ）を求めることができ、ここで（Ｎｎｏｎ＝Ｎｍａｘ−Ｎａｃｔ）であり、（Ｎｎｏｎ）はゼロ以上の整数であり、ウエハに関連する物理的モジュールへの非アクセス（Ｎｎｏｎ）毎に非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトを確立できる。また、ホストコントローラは（Ｎａｃｔ）ＶＶＭオブジェクトと（Ｎｎｏｎ）ＮＶＶＭオブジェクトを含むプロセスシーケンスを決定することができ、プロセスシーケンスの各ＶＶＭオブジェクトは物理的モジュールの実際の通過に関連し、プロセスシーケンスの各ＮＶＶＭオブジェクトは物理的モジュールへの非アクセスに関連している。
ＳＶＭＰ作成後、タスク９４０に示されるように、ホストはＳＶＭＰをプロセスシステムに送る。手順９００はタスク９５０で終了することができる。
プロセスシステムがＳＶＭＰを実行するとき、プロセスシステムはホストシステムとデータ交換できる。例えば、ホストシステムは、プロセスシステムがプロセスシーケンスを実行してＶＶＭオブジェクトが実行されるときに、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データを受け取ることができる。また、ホストシステムは、プロセスシステムがプロセスシーケンスを実行してＮＶＶＭオブジェクトが実行されるときに、非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データを受け取ることができる。
一実施形態において、ホストコントローラはプロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクト毎にプロセスレシピを決定することができ、プロセスシーケンスの各ＶＶＭオブジェクトのプロセスレシピをプロセスシステムへ送ることができる。ホストコントローラはプロセスシーケンスのＮＶＶＭオブジェクト毎にプロセスレシピを決定することができ、ホストコントローラはプロセスシーケンスの各ＮＶＶＭオブジェクトのプロセスレシピをプロセスシステムへ送ることができる。
ホストコントローラは所望のプロセス結果を決定することもでき、この所望のプロセス結果はトリミング量、エッチング量、成膜量、またはそれらのうちの２つ以上の組合せを含むことができる。
半導体処理システムがホストシステムおよび１つまたはそれより多い処理システムを備えている場合、ホストシステムおよびプロセスシステムは一緒に動作して、プロセス動作を制御および／または監視できる。ホストシステムと異なり、プロセスシステムは、プロセスシーケンスを含む動的仮想モジュールプラン（ＳＶＭＰ）を作成でき、プロセスシステムコントローラはＤＶＭＰをホストシステムへ送ることができる。一実施形態において、プロセスシーケンスは一連の仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含むことができる。
図１０は、本発明のさらに別の実施形態にしたがう処理システムコントローラ操作方法のフロー図を示す。図示の実施形態ではウエハベースの手順１０００が示されているが、これは本発明の要件ではない。あるいは、手順はロットベースとすることも、バッチベースとすることも可能である。手順１０００はタスク１０１０から開始する。例えば、開始イベントは、ウエハ入イベント、ロット開始イベント、バッチ開始イベント、または別のプロセスの終了イベントとすることができる。
タスク１０２０において、プロセスシステムコントローラはホストシステムから所望のプロセス結果を受け取ることができる。所望のプロセス結果は、トリミング量、エッチング量、成膜量、またはそれらのうちの２つ以上の組合せを含むことができる。
一実施形態において、プロセスシステムとホストシステムが協働して、ウエハを処理するために用いる正確なプロセスシーケンスを決定する。例えば、ＣＯＲプロセスなどのトリミングプロセスでは、何枚かのウエハはＣＯＲモジュールを通過させる必要がなく、何枚かのウエハはＣＯＲモジュールを１回通過させる必要があり、他のウエハはＣＯＲモジュールを１回より多く通過させる必要がある場合がある。この場合、ホストシステムは、プロセスシステムに、ＣＯＲモジュールと仮想モジュールを通過する回数を求めさせる。異なるウエハのプロセスシーケンスの異なるプロセスオブジェクト数を処理するために、通過回数を確立できる。
ホストシステムから受け取った所望のプロセス結果に基づいて、プロセスシステムコントローラは、タスク１０３０に示されるように、受け取った所望結果を用いてウエハの動的仮想モジュールプラン（ＳＶＭＰ）を作成する。一実施形態において、ＤＶＭＰは、ウエハの所望のプロセス結果と、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが使用できる物理的モジュールを実際に通過する回数（Ｎａｃｔ）と、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが使用できる物理的モジュールを通過する最大通過回数（Ｎｍａｘ）と、プロセスシーケンスと、ウエハのプロセスシーケンス長（Ｎ）とを含むことができる。プロセスシーケンス長（Ｎ）は、物理的モジュールを通過する最大通過回数（Ｎｍａｘ）と等しくすることができる。プロセスシーケンスはＮｎｏｎ個の仮想モジュールオブジェクトを含むことができ、プロセスシーケンスのアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトは物理的モジュールの実際の通過と関連させることができ、非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトは物理的モジュールへの非アクセスと関連させることができる。
タスク１０４０で、プロセスシステムコントローラはＤＶＭＰをホストシステムへ送る。
プロセスシーケンスが決定されると、プロセスシステムコントローラはプロセスシーケンスを実行でき、プロセスシステムコントローラはプロセスシーケンスを実行し、このプロセスシーケンスはＮ個の仮想モジュールオブジェクトを含むことができ、また、ＶＶＭオブジェクト、またはＮＶＶＭオブジェクト、またはそれらの組合せを含むことができる。プロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクトが実行されるときに、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データを収集でき、プロセスシーケンスのＮＶＶＭオブジェクトが実行されるときに非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データを収集できる。プロセスシステムコントローラは、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データまたは非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データまたはそれらの組合せをホストシステムに送ることができる。また、ＶＶＭデータおよび／またはＮＶＶＭデータは、プロセスシステムおよび／またはホストシステムと関連するデータベースに格納できる。
手順１０００はタスク１０５０で終了することができる。
プロセスシステムコントローラは、プロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクトが実行されるときにアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）制御ストラテジを実行できる。ＶＶＭ制御ストラテジは１つまたはそれより多いアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）制御プランを含むことができる。ＶＶＭ制御ストラテジの選択および開始はコンテキストベースとすることができる。ＶＶＭ制御ストラテジが実行されるときに物理的モジュール内でウエハを処理できる。
また、プロセスシステムコントローラは、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）ストラテジを実行できる。ＶＶＭデータ収集（ＤＣ）ストラテジは少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）プランを含む。ＶＶＭ
ＤＣストラテジの選択および開始はコンテキストベースとすることもできる。ＶＶＭ ＤＣストラテジが実行されるときに物理的モジュール内で処理されるウエハに関するＶＶＭデータを収集できる。
また、プロセスシステムコントローラは、プロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクトが実行されるときにアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）解析ストラテジを実行できる。ＶＶＭ解析ストラテジは、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）解析プランまたはアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）判断プランまたはその組合せを含むことができる。ＶＶＭ解析ストラテジが実行されるとき、ウエハデータ、プロセスデータ、および／またはモジュールデータを解析することができ、障害状態を識別できる。
一実施形態において、プロセスシステムコントローラはプロセスシーケンスのＶＶＭオブジェクト毎にプロセスレシピを決定できる。あるいは、ホストシステムがプロセスレシピを決定し、送り、および／または確認することができる。
プロセスシステムコントローラは、プロセスシーケンスの仮想モジュールが物理的モジュールへの非アクセスと関連しているときに、非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）制御ストラテジを実行することもできる。非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）制御ストラテジは１つまたはそれより多い非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）制御プランを含むことができる。非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）ストラテジも実行でき、ＮＶＶＭデータ収集（ＤＣ）ストラテジは、ＮＶＶＭデータを収集するための１つまたはそれより多い非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データ収集（ＤＣ）プランを含むことができる。
ＮＶＶＭ制御ストラテジが実行されるとき、物理的モジュール内でウエハの処理は行なわれない。ＮＶＶＭ ＤＣストラテジが実行されるとき、ウエハに関するＮＶＶＭデータを収集できる。
一実施形態において、プロセスシステムコントローラはプロセスシーケンスの各ＮＶＶＭオブジェクトの「ヌル」レシピを決定するために用いることができる。例えば、「保持」タイプの動作としてウエハを物理的モジュールに移動するために「ヌル」レシピを用いることができる。あるいは、ウエハを、移送モジュール、ローディングモジュール、格納モジュール、加熱モジュール、または冷却モジュールなどの一時的格納ポイントに移動させるために「ヌル」レシピを用いることができる。
一実施形態において、プロセスシステムコントローラはプロセスシーケンスの１つまたはそれより多い仮想モジュールオブジェクトのプロセスレシピを受け取ることができる。例えば、ホストシステムは物理的モジュールで実施される特定のプロセスレシピを必要とする場合がある。また、ホストシステムは、「サンプリングされた」ウエハの特定プロセスステップセットを必要とする場合がある。例えば、ウエハを外部の測定モジュールに送ることもできる。
プロセスモジュールは、エッチングモジュール、成膜モジュール、化学的酸化物除去（ＣＯＲ）モジュール、加熱モジュール、移送モジュール、冷却モジュール、現像モジュール、またはこれらのうちの２つ以上のプロセスモジュールの組合せを含むことができる。測定モジュールは、光学測定モジュール、光学デジタルプロファイル（ＯＤＰ）モジュール、ＳＥＭモジュール、ＴＥＭモジュール、またはこれらのうちの２つ以上の組合せを含むことができる。
半導体処理システムがホストシステムおよび１つまたはそれより多い処理システムを備えている場合、ホストシステムおよびプロセスシステムは一緒に動作して、プロセス動作を制御および／または監視できる。プロセスシステムはホストシステムと協力して、プロセスシーケンスを含む動的仮想モジュールプラン（ＤＶＭＰ）を作成できる。プロセスシステムコントローラは、ＤＶＭＰをホストシステムへ送ることができ、ホストシステムはＤＶＭＰを実行できる。一実施形態において、プロセスシーケンスは一連の仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含むことができる。
図１１は、本発明のさらに別の実施形態にしたがう処理システムコントローラ操作方法のフロー図を示す。図示の実施形態ではウエハベースの手順１１００が示されているが、これは本発明の要件ではない。代わりに、この手順はロットベースまたはバッチベースとすることもできる。手順１１００はタスク１１１０から開始し、開始イベントは、例えばウエハ入イベント、ロット開始イベント、バッチ開始イベント、または別のプロセスの終了イベントとすることができる。
タスク１１２０で、ホストコントローラがプロセスシステムから動的仮想モジュールプラン（ＤＶＭＰ）を受け取る。ＤＶＭＰは、ウエハの所望のプロセス結果と、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが使用できる物理的モジュールを実際に通過する回数（Ｎａｃｔ）と、所望のプロセス結果を達成するためにウエハが使用できる物理的モジュールを通過する最大通過回数（Ｎｍａｘ）と、プロセスシーケンスと、ウエハのプロセスシーケンス長（Ｎ）とを含む。プロセスシーケンス長（Ｎ）は、物理的モジュールを通過する最大通過回数（Ｎｍａｘ）と等しくすることができる。プロセスシーケンスはＮ個の仮想モジュールプロセスオブジェクトを備えることができる。プロセスシーケンスは、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）の実際の通過と関連するプロセスシーケンスの各仮想モジュールオブジェクトのアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトを含むことができ、また、物理的モジュールへの非アクセスと関連するプロセスシーケンスの各仮想モジュールオブジェクトの非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトを含むことができる。
ＤＶＭＰを受け取ると、ホストコントローラはこのＤＶＭＰをタスク１１３０で実行する。タスク１１４０において手順１１００を終了することができる。
一実施形態において、プロセスシステムがプロセスシーケンスを実行し、ＶＶＭオブジェクトが実行されるときに、ホストコントローラはアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データを受け取ることができ、プロセスシステムがプロセスシーケンスを実行し、ＮＶＶＭオブジェクトが実行されるときに、ホストコントローラは非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データを受け取ることができる。
ホストコントローラは、プロセスシーケンスの少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトのプロセスレシピを決定および／または検証することができ、プロセスシーケンスの１つまたはそれより多いアクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）オブジェクトのプロセスレシピをデータベースに送ることができる。
ホストコントローラは、プロセスシーケンスの少なくとも１つの非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトのプロセスレシピを決定および／または検証することができ、プロセスシーケンスの１つまたはそれより多い非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）オブジェクトのプロセスレシピをデータベースに送ることができる。
一実施形態において、アクセスされた仮想モジュール（ＶＶＭ）データオブジェクトは、ウエハが物理的モジュールを通過する実際の各通過に対して確立できるが、非アクセス仮想モジュール（ＮＶＶＭ）データオブジェクトは、ウエハに関連する物理的モジュールへの各非アクセス（Ｎｎｏｎ）に対して確立できる。
半導体処理システムがホストシステムおよび１つまたはそれより多い処理システムを備えている場合、ホストシステムはマスターシステムとして動作でき、処理操作の主要部分を制御および／または監視できる。ホストシステムはプロセスシーケンスを含む静的仮想モジュールプラン（ＳＶＭＰ）を作ることができ、また、ＳＶＭＰを処理システムに送ることもできる。一実施形態において、プロセスシーケンスは一連の物理的モジュール（ＰＭ）および仮想モジュール（ＶＭ）オブジェクトを含むことができる。
ＳＶＭＰおよび／またはＤＶＭＰはウエハ依存とすることができる。すなわち、物理的モジュールに複数回アクセスする必要があるウエハもあれば、、プロセスモジュールに１回アクセスする必要があるウエハもあれば、物理的モジュールへのアクセスの必要が０回のウエハもあるということである。
図１２は、本発明の一実施形態にしたがう仮想モジュール（ＶＭ）制御ストラテジ画面の例示的な図を示す。ＶＭ制御ストラテジ（ＶＭ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ）画面は多数の構成アイテムを備えることができる。ストラテジ名（Ｓｔｒａｔｅｇｙ Ｎａｍｅ）フィールドは、ＶＭ制御ストラテジの名称を入力／編集するために用いることができる。ＶＭ制御ストラテジの説明を入力／編集するために説明（Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）フィールドを用いることができる。ＶＭ制御ストラテジのモードを入力／編集するためにモードフィールドを用いることができる。例えば、モードとして、標準モードおよびシミュレーションモードなどが掲げられる。ＶＭ制御ストラテジを有効または無効にするために有効化（Ｅｎａｂｌｅｄ）ボックスを用いることができる。
プロセスツールからロードポート情報リストを入手するためにロード情報（Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ）フィールドを用いることができる。ロードポート更新（Ｌｏａｄ
Ｐｏｒｔ Ｕｐｄａｔｅ）ボタンはリフレッシュ機能として用いることができ、プロセスツールから現在のロードポート情報を入手するために使うことができる。
プロセスツールからシステムレシピリストを入手するためにシステムレシピ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｒｅｃｉｐｅ）フィールドを用いることができる。システムレシピ更新（Ｓｙｓｔｅｍ
Ｒｅｃｉｐｅ Ｕｐｄａｔｅ）ボタンはリフレッシュ機能として用いることができ、プロセスツールから現在のレシピ情報を入手するために使うことができる。例えば、システムレシピ名などの１つまたはそれより多いコンテキストアイテムをマッチングさせることによってＶＭ制御ストラテジを起動させるためにシステムレシピ名を用いることができる。
選択されたロードポートの移送ルートとシステムレシピをプロセスツールから入手するために、移送ルート（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｏｕｔｅ）フィールドを用いることができる。移送ルート更新（Ｔｒａｎｓｆｅｒ
Ｒｏｕｔｅ Ｕｐｄａｔｅ）ボタンはリフレッシュ機能として用いることができ、プロセスツールから現在のレシピ情報を入手するために使うことができる。
選択されたロードポートの移送ルートとシステムレシピをプロセスツールから入手するために、移送ルート（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｏｕｔｅ）フィールドを用いることができる。例えば、ウエハを装置組込み型計測モジュール（ＩＭＭ）にいつ移送するか、およびウエハをウエハプロセスモジュール（ＰＭｘｘ）内でいつ処理するかを決定するために、移送ルートを用いることができる。ＶＭモデルの説明を提供するために説明（Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）フィールドを用いることができる。
移送ルートは、プレプロセス測定およびポストプロセス測定のためにウエハがＩＭモジュールに行くことを示すことができる。ＶＭプロセスの間、１つまたはそれより多い装置組込み型計測モジュール（ＩＭＭ）を使用できる。図示の実施形態では、移送モジュールは６段階のプロセス（ＩＭＭ１−ＰＭ０１−ＩＭＭ１−ＰＭ０２−ＬＬＭ２−ＩＭＭ１）を示しているが、これは本発明の要件ではない。別の実施形態では、別の移送ルートを使用することができ、別のモジュールを使用することができる。あるいは、仮想モジュール名を示すこともできる。
次の選択肢から計測データ異常時アクションを入力／編集するために、計測データ異常（Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｄａｔａ Ｆａｉｌｕｒｅ）フィールドを用いることができる：（１）
ツールプロセスレシピ使用（ノミナルレシピ）（Ｕｓｅ Ｔｏｏｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｃｉｐｅ （Ｎｏｍｉｎａｌ Ｒｅｃｉｐ））： ソフトウェアがプロセスツールに指示を送り、プロセスツールはツールプロセスレシピを使用する
プロセスレシピ不使用（「ヌル」レシピ）（Ｄｏ Ｎｏｔ Ｕｓｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｃｉｐｅ （Ｎｕｌｌ Ｒｅｃｉｐｅ））： ソフトウェアがウエハに対応するヌルレシピ情報をプロセスツールに送り、ウエハはチャンバに入り処理されることなくチャンバから出てくる
ＰＭ一時停止（ＰＭ Ｐａｕｓｅ）： プロセスモジュールを一時停止する
システム一時停止（Ｓｙｓｔｅｍ Ｐａｕｓｅ）： 移送システムを含むシステムを一時停止する。
次の選択肢から制御異常時オプションを入力／編集するために、制御異常（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆａｉｌｕｒｅ）フィールドを用いることができる：
ツールプロセスレシピ使用（ノミナルレシピ）（Ｕｓｅ Ｔｏｏｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｃｉｐｅ （Ｎｏｍｉｎａｌ Ｒｅｃｉｐ））： ソフトウェアがプロセスツールに指示を送り、プロセスツールはツールプロセスレシピを使用する
プロセスレシピ不使用（「ヌル」レシピ）（Ｄｏ Ｎｏｔ Ｕｓｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｃｉｐｅ （Ｎｕｌｌ Ｒｅｃｉｐｅ））： ソフトウェアがウエハに対応するヌルレシピ情報をプロセスツールに送り、ウエハはチャンバに入り処理されることなくチャンバから出てくる
ＰＭ一時停止（ＰＭ Ｐａｕｓｅ）： プロセスモジュールを一時停止する
システム一時停止（Ｓｙｓｔｅｍ Ｐａｕｓｅ）： 移送システムを含むシステムを一時停止する。
ツールレベルおよび／またはシステムレベルコントローラは制御異常を検出できる。制御異常が発生すると、ツールプロセスレシピ（ノミナルレシピ）を使用するか、「ヌル」レシピを使用するか、ＶＭプロセスを停止するか、プロセスモジュールを一時停止するか、またはシステム全体を一次停止するようにシステムを設定できる。
また、これらの付加的なコンテキストアイテムが必要なときに、付加的なコンテキストマッチングアイテムを提供するための多数の用途コンテキスト指定（Ｕｓａｇｅ
Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを用いることができる。ロット識別名の入力／編集にＬｏｔＩＤ（ｓ）フィールドを用いることができ、ウエハ識別名の入力／編集にＷａｆｅｒ
ＩＤ（ｓ）フィールドを用いることができ、制御ジョブ識別名の入力／編集にＣＪＩＤ（ｓ）フィールドを用いることができ、プロセスジョブ識別名の入力／編集にＰＪＩＤ（ｓ）フィールドを用いることができ、カセット識別名の入力／編集にＣａｓｓｅｔｔｅ
ＩＤ（ｓ）フィールドを用いることができ、キャリア識別名の入力／編集にＣａｒｒｉｅｒ ＩＤ（ｓ）フィールドを用いることができ、スロット番号の入力／編集にＳｌｏｔ（ｓ）フィールドを用いることができ、基材（基板）識別名の入力／編集にＳｕｂｓｔｒａｔｅ
ＩＤ（ｓ）フィールドを用いることができ、ウエハタイプの入力／編集にＷａｆｅｒ Ｔｙｐｅ（ｓ）フィールドを用いることができる。
図１２に示されるように、ＶＭ制御ストラテジ（ＶＭ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ）は１つまたはそれより多いＶＭ制御プランを含むことができる。制御ストラテジ（Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｓｔｒａｔｅｇｙ）画面を使用して、ユーザはＶＭ制御ストラテジ（ＶＭ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ）設定の実施し、既存のＶＭ制御ストラテジを閲覧し、新しいＶＭ制御ストラテジを作成し、既存のＶＭ制御ストラテジをコピーし、既存のＶＭ制御ストラテジを編集し、既存のＶＭ制御ストラテジを削除し、ＶＭ制御ストラテジをテストすることができる。例えば、一連のアクションを選択するためにドロップダウンリストを使用できる。
図１３は、本発明の一実施形態にしたがう制御プランエディタ画面の例示的な図を示す。図１３には、プロセスモジュール（ＰＭ０１）を含むことができる仮想モジュールを処理するための制御プランのＶＭ制御プラン（ＶＭ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎ）画面が示されている。あるいは、他のプロセスモジュール（ＰＭｘｘ）および測定モジュール（ＩＭｘｘ）など、他のモジュールを用いることもできる。
ＶＭ制御プラン（ＶＭ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎ）を作成するために、ユーザはプラン名アイテムを選択し、新しい制御プランまたは既存のプランまたはモデルを選択することができる。例えば、ＶＭ制御ストラテジエディタ（ＶＭ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ）画面上にドロップダウンメニューを表示させて追加プラン（Ａｄｄ Ｐｌａｎ）集を選ぶことができる。
ＶＭ制御プランエディタ（ＶＭ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎ Ｅｄｉｔｏｒ）画面は多数のフィールドを備えることができる。プラン名（Ｐｌａｎ
Ｎａｍｅ）フィールドは、ＶＭ制御プランの名称を入力／編集するために用いることができる。モジュール名を入力／編集するためにモジュール（Ｍｏｆｕｌｅ）フィールドを用いることができる。例えば、プランとストラテジが関連している場合、モジュールフィールドが自動的に記入されるようにすることもできる。プランの関連付けを行なわなければ、プロセスモジュールまたは測定モジュールを選択するためにモジュールフィールドを用いることができる。レシピを入力／編集するためにレシピフィールドを用いることができる。例えば、プランとストラテジが関連していれば、レシピフィールドが自動的に記入されるようにすることもできる。プランが関連付けられていない場合、プロセスモジュールのプロセスレシピを選択するため、または測定モジュールの測定レシピを選択するために、このフィールドを用いることができる。
プランに関する説明を入力／編集するために説明フィールドを用いることができる。更新フィールドは前回のプラン変更時を示す。
データソースを入力／編集するためにデータテーブルを用いることができる。例えば、ＶＭプランデータソース（ＶＭ Ｐｌａｎ Ｄａｔａ
Ｓｏｕｒｃｅ）画面が開かれてもよい。データソーステーブルは、ソースタイプ、データソース説明、データソースパラメータ／値を含むことができる。例えば、選択されたソースタイプによってデータソース画面上に表示されるオプションが決まる。プロセスツールの一部である統合計測モジュールデータソースを定義するために”Ｔｅｌｉｕｓ
ＯＤＰ”タイプを用いることができ；”所望出力（Ｄｅｓｉｒｅｄ Ｏｕｔｐｕｔ）”タイプにより、ユーザはコントローラの固定単位を入力でき；”フィードバックオフセット（Ｆｅｅｄ−ｂａｃｋ
Ｏｆｆｓｅｔ）”タイプにより、ユーザは永続フィードバック変数を定義でき；”制御プラン値（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎ Ｖａｌｕｅ）”により、ユーザは別の制御プランの結果を参照する（入れ子型のプランを作成する）変数を作成でき；”統合計測サイトフィルタリング（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｓｉｔｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）”タイプは各データソースが選択されるときに各オプションの説明を含むテーブルを作成し；”コンテキストアイテム（ＣｏｎｔｅｘｔＩｔｅｍ）タイプ”により、ユーザは、ＳｌｏｔＩｄ、ＷａｆｅｒＩｄまたはウエハ番号などのコンテキストアイテムを参照する変数を作成できる。
シンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）ドロップダウンリストからシンボルを選択することができ、データソースタイプ（Ｄａｔａ Ｓｏｕｒｃｅ
Ｔｙｐｅ）ドロップダウンメニューからソースタイプを選択することができる。例えば、選択されたデータソースに応じてデータソース情報フィールドが変化してもよい。
１つの入力データソース（ｄ１）が示されているが、これは必要事項ではない。別の数の入力データソースを使用することができ、また、各入力データソースは別のシンボル値を有することができる。例えば、１つのデータソースはＯＤＰツールとすることができ、Ｔｅｌｉｕｓなどのプロセスツールの一部とすることができる。また、別のデータソースはＳＥＭとすることができ、パラメータ／値（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ／Ｖａｌｕｅ）は、ＣＤ−ＳＥＭデータなどの実際の測定値とすることができる。
一般に、プロセス制御は、ウエハがプロセスモジュールに到着する前にウエハに関して測定された測定情報を用いてプロセスモジュールレシピをアップデートすることを含む。コントローラは種々の物理的モジュールに何回アクセスする必要があるかを求めるためにプレプロセスデータを用いることができる。所望のプロセス結果はモデル方程式の”ｙ”値とすることができる。所望のプロセス結果”ｙ”が正しい値のときにタスクが求められる。
ＶＭ制御プラン画面上の目標計算フィールドには目標計算を入力できる。例えば、目標計算はデータソースアイテムに相当するセットとすることができる。あるいは、一方のデータセットを他方のデータセットに相関させる方程式を入力することもできる。また、この目標計算は付加的な補償項を含むことができる。例えば、この付加補償係数は、ゲートスタックエッチング工程などの別の工程で生じた誤差を補正するために用いることができる。新しい目標値は実行時または実行時前に計算される変数とすることができ、この目標値を計算するために方程式が使われる。
また、下限値および上限値を用いることができ、これらの値は下限フィールドおよび上限フィールドに入力できる。例えば、新しい下限値および上限値は、実行時または実行時前に計算される定数または変数とすることができ、方程式を用いて新しい下限値および上限値を計算できる。
静的モデルおよび／または数式モデルを編集／入力するためにモデル選択フィールドを用いることができる。例えば、モデルタイプ選択アイテムの下で、テーブル内の選択アイテムを用いてモデルタイプを入力および／または編集できる。テーブルアイテムからドロップダウンリストを有効にすることができ、このドロップダウンリストから選択を行なうことができる。ドロップダウンリスト内のあるオプションにより、新しいモデルを作成できるようになる。また他のオプションを用いて、使用または修正する既存モデルを表示および選択することができる。各モデルタイプは、モデルタイプに関連するモジュール名、目標値、下限値、上限値、レシピ出力を備えることができる。新モデルを作成するときは、新モデルタイプを使用してモデルタイプフィールドに入力でき、新モデル名を使用してモデル名フィールドに入力できる。
新しい予測結果値を入力したり、既存の予測結果値を選択したりするために、予測結果計算フィールドを用いることができる。予測結果は、期待される結果を求める方程式とすることができる。例えば、名称、目標計算およびモデル選択情報が入力されると制御プランを保存できる。
＃フィールドはモデルリストのモデルの番号を含む。モデルタイプにより、静的モデルまたは数式モデルを選択することが可能となる。モデル名（Ｍｏｄｅｌ
Ｎａｍｅ）フィールドには、使用可能なモデルの名称が列挙される。例えば、新モデルを作成するために「新静的レシピ（Ｎｅｗ Ｓｔａｔｉｃ Ｒｅｃｉｐｅ）」オプションまたは「新数式レシピ（Ｎｅｗ
Ｆｏｒｍｕｌａ Ｒｅｃｉｐｅ）」オプションをドロップダウンリストから選択することができる。１つまたはそれより多い静的レシピを含む静的制御プランを作成することができる。例えば、１０またはそれより多い静的モデルを示すことができる。同じ目標値（ｔ１）に対して複数の静的モデルが示されているが、これは必要事項ではない。別の数の静的および／または数式モデルを使用することができ、また、モデル毎に異なる目標値を有することができる。各静的レシピが使用されるときに新目標値を計算できる。図１３に示されるように、複数の静的モデルは、上限値と下限値で定められる別々の有効範囲を有することができる。また、静的レシピモデルは別々の静的レシピ出力を有することができ、別々の静的レシピ出力は静的レシピ毎に求めることができる。
仮想モジュール制御プランは、静的モデルレシピ、または数式モデルレシピ、またはそれらの組合せを含むことができる。コントローラは、仮想モジュール用の制御プランを自動作成できる。プロセスレシピは１つまたはそれより多いプロセスを含むことができ、各プロセスは１つまたはそれより多いプロセスステップを備えている。プロセスレシピは、１つのチャンバで実施することも複数のチャンバで実施することもできる。プロセスレシピは、ノミナルレシピ、静的レシピおよび数式モデルのうちの少なくとも１つを用いて設定できる。
静的レシピは、特定のプロセス結果を達成するために用いられる単一レシピ調整セットとすることができる。静的レシピセットはテーブルベースコントローラをセットアップするために使用することができ、あるいは、同じレシピを使用する必要がある所望出力範囲を処理するために、静的レシピセットと数式モデルを一緒に用いることができる。静的レシピと一緒にフィードバックを使用する場合、使用される静的レシピ毎にただ１つの予測プロセス結果を制御プランで指定できる。数式モデルは、プレモデル調整、モデル方程式、一連のポストモデル調整、およびレシピパラメータ割当てマップを含むことができる。プレモデル調整により、所望のプロセス結果（通常はｔ１）をモデル方程式で使用されている正しい単位（ｙの値となる）に表し直すことができ、モデル方程式は、予測プロセス結果を１つの操作変数（ｘ）の関数として計算する式とすることができる。このモデルが実行されると、再表現された所望のプロセス結果を（ｙ）として、ｘの値を求める。ｘが求められれば、ポストモデル調整を計算することができ、これらの値を、レシピパラメータマップで指定された適切なレシピパラメータに割り当てる。
また、１つまたはそれより多いプロセスモデルを提供できる。プロセスモデルはプロセス空間を定義するために用いることができる。プロセスモデルは、所望結果（出力）と、これらの結果を達成する必要のある、受け取った変数との間の確認済みの関係を表す。プロセスモデルは、数式ベースのモデルを含むことができる方程式を含むことができる。数式ベースのモデルは、所望結果といくつかの評価済み実験データに基づいたレシピ変数との区分的関係を含む方程式を備えることができる。プロセスモデルは、線形とすることもできるし、非線形とすることができる。プロセスモデルは、新プロセスレシピを確認し、既存のプロセスレシピを更新するために用いることができる。
以上、本発明の特定の実施形態のみを詳細に説明したが、当業者には、本発明の新規な教示内容および利点から著しく逸脱せずにこれら実施形態に多くの変更例が可能であることがすぐに分かるであろう。したがって、そのような変更例はすべて本発明の範囲内に含まれるものとする。
本発明の一実施形態にしたがうプロセスシステムの例示的なブロック図である。 本発明の一実施形態にしたがうファクトリ統合構成の概略ブロック図である。 本発明の一実施形態にしたがう統合プロセスシステムの概略ブロック図である。 本発明の一実施形態にしたがう統合測定プロセスの概略フロー図である。 本発明の一実施形態にしたがうマルチステッププロセスシーケンスの概略フロー図である。 本発明の一実施形態にしたがう制御プロセスの概略ブロック図である。 本発明の一実施形態にしたがう物理的モジュールの例示的な関係図である。 本発明の一実施形態にしたがうプロセスシステムコントローラ操作方法のフロー図である。 本発明の別の実施形態にしたがうホストシステムコントローラ操作方法のフロー図である。 本発明の別の実施形態にしたがうプロセスシステムコントローラ操作方法のフロー図である。 本発明の別の実施形態にしたがうホストシステムコントローラ操作方法のフロー図である。 本発明の一実施形態にしたがう仮想モジュール（ＶＭ）制御ストラテジ画面の例示的な図である。 本発明の一実施形態にしたがう仮想モジュール（ＶＭ）制御プラン画面の例示的な図である。

Claims (36)

  1. ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのプロセスシステムコントローラを操作する方法であって、
    少なくとも１つのウエハの所望のプロセス結果および少なくとも１つのウエハのプロセスシーケンスを含む静的仮想モジュールプランを受け取る工程であって、前記プロセスシーケンスが複数の仮想モジュールオブジェクトを含み、かつ前記複数の仮想モジュールオブジェクトが、物理的モジュールへのウエハによるアクセスに関連するアクセスされた仮想モジュールオブジェクト、および／または、物理的モジュールへのウエハによる非アクセスに関連する非アクセス仮想モジュールオブジェクトを含む工程と、
    前記プロセスシーケンスを実行する工程と、
    前記プロセスシーケンスのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに、アクセスされた仮想モジュールデータを収集する工程と、
    前記プロセスシーケンスの非アクセス仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに非アクセス仮想モジュールデータを収集する工程と
    を含む方法。
  2. 前記アクセスされた仮想モジュールのデータおよび前記非アクセス仮想モジュールのデータを前記ホストシステムへ送る工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
  3. 前記プロセスシーケンスのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときにアクセスされた仮想モジュール制御ストラテジを実行する工程であって、前記アクセスされた仮想モジュール制御ストラテジが１つまたはそれより多いアクセスされた仮想モジュール制御プランを備えている工程と、
    アクセスされた仮想モジュールデータ収集ストラテジを実行する工程であって、前記アクセスされた仮想モジュールデータ収集ストラテジが少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュールデータ収集プランを備えている工程と
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
  4. 前記プロセスシーケンスのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときにアクセスされた仮想モジュール解析ストラテジを実行する工程であって、前記アクセスされた仮想モジュール解析ストラテジがアクセスされた仮想モジュール解析プランおよび／またはアクセスされた仮想モジュール判定プランを備えている工程
    をさらに含む請求項３に記載の方法。
  5. 前記プロセスシーケンスの前記アクセスされた仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを決定する工程と、
    前記プロセスシーケンスの前記非アクセス仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを決定する工程と
    をさらに含む請求項３に記載の方法。
  6. 前記プロセスシーケンスの非アクセス仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに非アクセス仮想モジュール制御ストラテジを実行する工程であって、前記非アクセス仮想モジュール制御ストラテジが１つまたはそれより多い非アクセス仮想モジュール制御プランを備えている工程と、
    非アクセス仮想モジュールデータ収集ストラテジを実行する工程であって、前記非アクセス仮想モジュールデータ収集ストラテジが仮想モジュール非アクセスデータを収集する少なくとも１つの非アクセス仮想モジュールデータ収集プランを備えている工程と
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
  7. 前記プロセスシーケンスの前記アクセスされた仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを受け取る工程と、
    前記プロセスシーケンスの前記非アクセス仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを受け取る工程と
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
  8. 前記所望のプロセス結果が、トリミング量、エッチング量、および成膜量の少なくとも１つを含む請求項１に記載の方法。
  9. 前記物理的モジュールが、プロセスモジュール、測定モジュール、移送モジュール、および／または保持モジュールを含む請求項１に記載の方法。
  10. 前記プロセスモジュールが、エッチングモジュール、成膜モジュール、化学的酸化物除去モジュール、加熱モジュール、移送モジュール、冷却モジュール、および／または現像モジュールを含む請求項９に記載の方法。
  11. 前記測定モジュールが、光放射スペクトルモジュール、走査電子顕微鏡モジュール、光学デジタルプロファイルモジュール、および／または透過型電子顕微鏡モジュールを含む請求項９に記載の方法。
  12. ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのホストコントローラを操作する方法であって、
    少なくとも１つのウエハの所望のプロセス結果およびプロセスシーケンスを含む静的仮想モジュールプランを作成する工程であって、前記プロセスシーケンスが複数の仮想モジュールオブジェクトを含み、かつ前記複数の仮想モジュールオブジェクトが、物理的モジュールへのウエハによるアクセスに関連する仮想モジュールオブジェクト、および／または、物理的モジュールへのウエハによる非アクセスに関連する非アクセス仮想モジュールオブジェクトを含む工程と、
    前記静的仮想モジュールプランを前記プロセスシステムへ送る工程と
    を含む方法。
  13. ウエハの所望のプロセス結果を決定する工程と、
    前記所望のプロセス結果を達成するために前記ウエハが使用する１つまたはそれより多い物理的モジュールへの実際のアクセス回数を求める工程と、
    アクセス毎に、アクセスされた仮想モジュールオブジェクトを確立する工程と、
    前記所望のプロセス結果を達成するために前記ウエハが使用する物理的モジュールへの非アクセス回数を求める工程と、
    非アクセス毎に非アクセス仮想モジュールオブジェクトを確立する工程と、
    前記ウエハのプロセスシーケンス長を求める工程であって、前記プロセスシーケンス長が前記アクセス回数と前記非アクセス回数の合計に等しい、工程と
    をさらに含む請求項１２に記載の方法。
  14. 前記所望結果を達成するためにウエハが使用できる１つまたはそれより多い物理的モジュールへのウエハによる最大アクセス回数を求める工程であって、前記最大アクセス回数がゼロ以上の整数である、工程と、
    前記ウエハのプロセスシーケンス長を求める工程であって、前記プロセスシーケンス長が最大アクセス回数に等しい、工程と
    をさらに含む請求項１２に記載の方法。
  15. 前記所望のプロセス結果を達成するために前記ウエハが実際に使用する各物理的モジュールへのアクセス回数を求める工程と、
    アクセス毎に、アクセスされた仮想モジュールオブジェクトを確立する工程と、
    前記所望結果を達成するために前記ウエハが実際に使用する物理的モジュールへの非アクセス回数を求める工程であって、前記非アクセス回数がゼロ以上の整数である工程と、
    非アクセス毎に非アクセス仮想モジュールオブジェクトを確立する工程と
    をさらに含む請求項１４に記載の方法。
  16. 前記プロセスシステムが前記プロセスシーケンスを実行し且つアクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに、アクセスされた仮想モジュールデータを受け取る工程と、
    前記プロセスシステムが前記プロセスシーケンスを実行し且つ非アクセス仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに非アクセス仮想モジュールデータを受け取る工程と
    をさらに含む請求項１２に記載の方法。
  17. 前記プロセスシーケンスの前記アクセスされた仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを決定する工程と、
    前記プロセスシーケンスの前記アクセスされた仮想モジュールオブジェクト毎の前記プロセスレシピを前記プロセスシステムへ送る工程と
    をさらに含む請求項１２に記載の方法。
  18. 前記プロセスシーケンスの非アクセス仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを決定する工程と、
    前記プロセスシーケンスの前記非アクセス仮想モジュールオブジェクト毎の前記プロセスレシピを前記プロセスシステムへ送る工程と
    をさらに含む請求項１２に記載の方法。
  19. 前記物理的モジュールがプロセスモジュール、測定モジュール、移送モジュールおよび／または保持モジュールを含む請求項１２に記載の方法。
  20. ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのプロセスシステムコントローラを操作する方法であって、
    少なくとも１つのウエハの所望処理結果を前記ホストシステムから受け取る工程と、
    前記少なくとも１つのウエハの所望のプロセス結果を達成するために前記プロセスシーケンスが作成される前記少なくとも１つのウエハのプロセスシーケンスを含む動的仮想モジュールプランを作成する工程であって、前記プロセスシーケンスが複数の仮想モジュールオブジェクトを含み、前記仮想モジュールオブジェクトが、物理的モジュールへの前記少なくとも１つのウエハによるアクセスに関連する、アクセスされた仮想モジュールオブジェクト、および／または、物理的モジュールへの前記少なくとも１つのウエハによる非アクセスに関連する非アクセス仮想モジュールオブジェクトを含む、工程と、
    前記動的仮想モジュールプランを前記ホストシステムへ送る工程と
    を含む方法。
  21. 前記プロセスシーケンスを実行する工程と、
    アクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに、アクセスされた仮想モジュールデータを収集する工程と、
    非アクセス仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに非アクセス仮想モジュールデータを収集する工程と
    をさらに含む請求項２０に記載の方法。
  22. 前記アクセス仮想モジュールのデータおよび前記非アクセス仮想モジュールのデータのうちの少なくとも一方を送る工程をさらに含む請求項２１に記載の方法。
  23. アクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときにアクセスされた仮想モジュール制御ストラテジを実行する工程であって、前記アクセスされた仮想モジュール制御ストラテジが１つまたはそれより多いアクセスされた仮想モジュール制御プランを備えている工程と、
    アクセスされた仮想モジュールデータ収集ストラテジを実行する工程であって、前記アクセスされた仮想モジュールデータ収集ストラテジが少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュールデータ収集プランを備えている工程と
    をさらに含む請求項２１に記載の方法。
  24. アクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに、アクセスされた仮想モジュール解析ストラテジを実行する工程であって、前記アクセスされた仮想モジュール解析ストラテジがアクセスされた仮想モジュール解析プランおよびアクセスされた仮想モジュール判定プランの少なくとも一方を備えている工程
    をさらに含む請求項２３に記載の方法。
  25. アクセスされた仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを決定する工程と、
    前記アクセスされた仮想モジュールオブジェクト毎のプロセスレシピを前記ホストシステムへ送る工程と
    をさらに含む請求項２３に記載の方法。
  26. 非アクセス仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに非アクセス仮想モジュール制御ストラテジを実行する工程であって、前記非アクセス仮想モジュール制御ストラテジが１つまたはそれより多い非アクセス仮想モジュール制御プランを備えている工程と、
    非アクセス仮想モジュールデータ収集ストラテジを実行する工程であって、前記非アクセス仮想モジュールデータ収集ストラテジが仮想モジュール非アクセスデータを収集する少なくとも１つの非アクセス仮想モジュールデータ収集プランを備えている工程と
    をさらに含む請求項２１に記載の方法。
  27. 非アクセス仮想モジュールオブジェクト毎にプロセスレシピを決定する工程と、
    前記非アクセス仮想モジュールオブジェクト毎のプロセスレシピを前記ホストシステムへ送る工程と
    をさらに含む請求項２１に記載の方法。
  28. 前記プロセスシーケンスのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトのプロセスレシピを受け取る工程と、
    前記非アクセス仮想モジュールオブジェクトの前記プロセスレシピを修正する工程と、
    前記修正されたプロセスレシピを前記ホストシステムへ送る工程と
    をさらに含む請求項２１に記載の方法。
  29. 前記プロセスシーケンスの非アクセス仮想モジュールオブジェクトのプロセスレシピを受け取る工程と、
    前記非アクセス仮想モジュールオブジェクトの前記プロセスレシピを修正する工程と、
    前記修正されたプロセスレシピを前記ホストシステムへ送る工程と
    をさらに含む請求項２１に記載の方法。
  30. 前記物理的モジュールがプロセスモジュール、測定モジュール、移送モジュールおよび保持モジュールのうちの少なくとも１つを含む請求項２０に記載の方法。
  31. ホストシステムとプロセスシステムとを含む半導体プロセスシステムのホストコントローラを操作する方法であって、
    少なくとも１つのウエハの所望のプロセス結果を達成するために前記プロセスシーケンスが作成される前記少なくとも１つのウエハのプロセスシーケンスを含む動的仮想モジュールプランを前記プロセスシステムから受け取る工程であって、前記プロセスシーケンスが複数のアクセスされた仮想モジュールオブジェクトを含み、かつ前記複数の仮想モジュールオブジェクトが、物理的モジュールへの前記少なくとも１つのウエハによるアクセスに関連する物理的モジュールオブジェクト、および／または、物理的モジュールへの前記少なくとも１つのウエハによる非アクセスに関連する非アクセス仮想モジュールオブジェクトを含む工程と、
    前記動的モジュールプランを実行する工程と
    を含む方法。
  32. 前記プロセスシステムが前記プロセスシーケンスを実行し且つアクセスされた仮想モジュールオブジェクトが実行されるときにアクセスされた仮想モジュールデータを受け取る工程と、
    非アクセス仮想モジュールオブジェクトが実行されるときに非アクセス仮想モジュールデータを受け取る工程と
    をさらに含む請求項３１に記載の方法。
  33. 前記プロセスシーケンスの少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトのプロセスレシピを前記プロセスシステムから受け取る工程と、
    前記少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトの前記プロセスレシピをデータベースへ送る工程と
    をさらに含む請求項３１に記載の方法。
  34. 前記プロセスシーケンスの少なくとも１つの非アクセス仮想モジュールオブジェクトのプロセスレシピを前記プロセスシステムから受け取る工程と、
    前記少なくとも１つの非アクセス仮想モジュールオブジェクトの前記プロセスレシピをデータベースへ送る工程と
    をさらに含む請求項３１に記載の方法。
  35. 前記プロセスシーケンスの少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトのプロセスレシピを前記プロセスシステムから受け取る工程と、
    前記少なくとも１つのアクセスされた仮想モジュールオブジェクトの前記プロセスレシピを修正する工程と、
    前記修正されたプロセスレシピを前記プロセスツールへ送る工程と
    をさらに含む請求項３１に記載の方法。
  36. 前記プロセスシーケンスの少なくとも１つの非アクセス仮想モジュールオブジェクトのプロセスレシピを前記プロセスシステムから受け取る工程と、
    前記少なくとも１つの非アクセス仮想モジュールオブジェクトの前記プロセスレシピを修正する工程と、
    前記修正されたプロセスレシピを前記プロセスツールへ送る工程と
    をさらに含む請求項３１に記載の方法。
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