JP4699367B2 - 適応性多変数分析を使用して処理装置を診断する方法および装置 - Google Patents
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Description
適応性センターリング係数は、適応性センターリング係数の以前の値と、現在の観測についてのデータパラメータの現在の値とを組合せたものであり、以前の値は、現在の観測に先立つ複数の観測中のデータパラメータの平均値よりなる。また、この改良は、更に、所定のデータパラメータの現在の観測中の各データパラメータのための適応性スケーリング係数を有することができ、適応性スケーリング係数は、再帰的な標準偏差フィルタの適用よりなり、式は、適応性スケーリング係数の以前の値と、前記現在の観測についての各データパラメータの現在の値と、適応性センターリング係数の以前の値とを組合せたものであり、適応性センターリング係数の以前の値は、前記現在の観測に先立つ複数の観測中のデータパラメータの標準偏差よりなり、適応性センターリング係数の以前の値は、現在の観測に先立つ複数の観測中のデータパラメータの平均値よりなる。
Claims (44)
- 半導体製造の過程中、基板を処理するための処理装置を監視する方法であって、
前記処理装置で処理が実施される第1の組の基板ランから複数の観測に対して前記処理装置から複数のデータパラメータを有する初めのデータを得ることと、
前記第1の組からの前記初めのデータに対するセンターリング係数を含む、前記初めのデータの前記データパラメータからの主成分分析(PCA)モデルを構成することと、
前記処理装置で前記処理が実施される第2の組の基板ランから前記複数のデータパラメータの追加の観測を備えた追加のデータを、前記PCAモデルを構成する工程の後に前記処理装置から得ることと、
前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性センターリング係数を生成するように、前記初めのデータと、前記第2の組で実施された前記処理からの追加の観測から得られた現在のデータとの両方を使用することによって前記第2の組からの前記追加のデータの各観測の時に前記センターリング係数を調整することと、
前記更新された適応性センターリング係数を、前記第1の組の基板ランから生成され、変えられない前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用することと、
前記PCAモデルと、前記更新された適応性センターリング係数によってセンターリングされた前記追加のデータとの組み合わせを使用して少なくとも1つの統計量値を定めることと、
前記少なくとも1つの統計量値に対し制御限界を設定することと、
前記基板の処理が前記第2の組に対する半導体製造の前記過程中、制御内にあるかを確認するために、前記少なくとも1つの統計量値を前記制御限界と比較することと、
前記処理装置で実施される前記処理を判断する出力を提供することと、を具備する方法。 - 各データパラメータに対する適応性センターリング係数の以前の値と、前記追加の観測に対する各データパラメータの現在の値とを組合せることによって、前記センターリング係数を更に調整することを備え、
前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記処理装置から初めのデータを得る工程において前記複数の観測中に得られたデータパラメータの平均値を含んでいる請求項1に記載の方法。 - 前記適応性センターリング係数の前記以前の値と、前記追加の観測に対する前記データパラメータの前記現在の値とを組合せることは、
指数的に重みづけされた移動平均(EWMA)フィルタを適用することを含んでいる請求項2に記載の方法。 - 前記EWMAフィルタを前記適用することは、重みづけ係数を設定することを含んでいる請求項3に記載の方法。
- 前記重みづけ係数を前記設定することは、
前記重みづけ係数を0.5から1.0までの範囲の値に設定することを含んでいる請求項4に記載の方法。 - 前記重みづけ係数を前記設定することは、
前記重みづけ係数を0.8から0.95までの範囲の値に設定することを含んでいる請求項5に記載の方法。 - 前記データパラメータの各々に対して前記更新された適応性センターリング係数を前記適用することは、
前記データパラメータの各々から前記更新された適応性センターリング係数を差し引くことを含んでいる請求項1に記載の方法。 - PCAモデルに対してスケーリング係数を定めることと、
前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性スケーリング係数を生成するように、前記スケーリング係数を調整することと、
前記更新された適応性スケーリング係数を前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用することとを更に具備し、
前記少なくとも1つの統計量値を定めることは、前記更新された適応性スケーリング係数によって、スケーリングもされている前記追加のデータを使用する請求項1に記載の方法。 - 各データパラメータに対する適応性スケーリング係数の以前の値と、前記追加の観測に対する各データパラメータの現在の値と、各データパラメータに対する適応性センターリング係数の以前の値とを組み合わせた再帰的標準偏差フィルタを適用することによって、前記スケーリング係数を更に調整することを備え、
前記適応性スケーリング係数の前記以前の値は、前記複数の観測中の前記データパラメータの標準偏差を含んでおり、前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記処理装置から初めのデータを得る工程において前記複数の観測中に得られた前記データパラメータの平均値を含んでいる請求項8に記載の方法。 - 前記再帰的標準偏差フィルタを前記適用することは、フィルタ定数を設定することを含んでいる請求項9に記載の方法。
- イントラネットおよびインテーネットのうちの少なくとも1つ介して、前記適応性スケーリング係数にアクセスすることを更に具備する請求項8に記載の方法。
- 前記更新された適応性スケーリング係数を前記データパラメータの各々に前記適用することは、前記データパラメータの各々を前記更新されたスケーリング係数で割ることを含んでいる請求項1に記載の方法。
- 前記PCAモデルを前記構成することは、
主成分分析を使用して前記複数の観測に対して前記初めのデータの1つまたはそれ以上の主成分を定めることを含んでいる請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの統計量値が前記制御限界を超えたときに処理欠陥が生じたと検出することを更に具備する請求項1に記載の方法。
- 前記複数のデータパラメータは、コンデンサー位置、前方無線周波数(RF)電力、反射RF電力、電圧、電流、位相、インピーダンス、RFピーク間電圧、RF自己誘導直流バイアス、チャンバ圧、ガス流量、温度、裏面ガス圧、裏面ガス流量、静電クランプ電圧、静電クランプ電流、フォーカスリング厚、RF時間、処理工程持続期間、フォーカスリングRF時間、発光スペクトル、およびRF調波のうちの少なくとも1つを含んでいる請求項1に記載の方法。
- 前記複数のデータパラメータは、瞬間値、時間平均、標準偏差、第3のモーメント、第4のモーメント、および分散のうちの少なくとも1つを含んでいる請求項1に記載の方法。
- 前記統計量値は、Q統計値およびホテリングT2パラメータのうちの少なくとも1つを含んでいる請求項1に記載の方法。
- イントラネットおよびインテーネットのうちの少なくとも1つ介して、前記データ、前記追加のデータ、前記適応性センターリング係数、前記少なくとも1つの統計量値、および前記制御限界のうちの少なくとも1つにアクセスすることを更に具備する請求項1に記載の方法。
- 半導体製造の過程中、基板を処理する処理装置を監視する主成分分析(PCA)モデルの改良であって、
前記処理装置で処理が実施される第1の組の基板ランからPCAモデルの構成の後にされる現在の観測中に得られたデータパラメータに対する適応性センターリング係数を具備しており、
前記適応性センターリング係数は、前記適応性センターリング係数の以前の値と、更新された適応性センターリング係数をデータの各観測で生成するように前記処理装置で前記処理を実施する第2の組の基板ランから前記現在の観測に対する前記データパラメータの現在の値とを組合せたものであり、前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記現在の観測に先立つ複数の観測中のデータパラメータの平均値を含んでおり、
少なくとも1つの統計量値は、前記第1の組の基板ランから生成され、変えられない前記PCAモデルと、前記更新された適応性センターリング係数によってセンターリングされた、前記PCAモデルの構成の後に得られた追加のデータとの組み合わせを使用して定められ、
前記更新された適応性センターリング係数は、前記第2の組に対する半導体製造の前記過程中に前記基板の処理を更新するために、前記統計量値に基づいて、前記基板の処理に対して改良された処理センターを提供するように前記PCAモデルにおいて実現され、
前記改良された処理センターは、前記処理装置で実施される前記処理を判断する出力を提供する、モデルの改良。 - 前記適応性センターリング係数の前記以前の値と、前記現在の観測に対する前記データパラメータの前記現在の値との前記組合せは、指数的に重みづけされた移動平均(EWMA)フィルタを適用することを含んでいる請求項19に記載の改良。
- 前記EWMAフィルタを前記適用することは、重みづけ係数を設定することを含んでいる請求項20に記載の改良。
- 前記重みづけ係数を前記設定することは、
前記重みづけ係数を0から1までの範囲の値に設定することを含んでいる請求項21に記載の改良。 - 前記重みづけ係数を前記設定することは、
前記重みづけ係数を0.8から0.95までの範囲の値に設定することを含んでいる請求項22に記載の改良。 - 前記適応性センターリング係数は、正確な再帰的な標準偏差式の適用から少なくとも導き出され、前記式は、適応性センターリング係数の以前の値と、前記現在の観測に対して得られた各データパラメータの現在の値と、適応性センターリング係数の前記以前の値とを組合せたものであり、
前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記現在の観測に先立つ複数の観測中の前記データパラメータの標準偏差を含み、前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記現在の観測に先立つ複数の観測中に得られた前記データパラメータの平均値を含んでいる請求項19に記載の改良。 - 半導体製造の過程中、基板を処理する処理装置であって、
処理ツールと、
前記処理ツールに組み合わされ、この処理ツールに組み合わされた複数のセンサと、前記複数のセンサおよび前記処理ツールに接続されたコントローラとを備えた処理性能監視装置とを具備しており、
前記コントローラは、
前記処理装置で処理が実施される第1の組の基板ランから複数の観測に対する複数のデータパラメータを含む初めのデータを前記複数のセンサから得る手段と、
前記第1の組の前記データパラメータから、前記初めのデータに対するセンターリング係数を含む主成分分析(PCA)モデルを構成する手段と、
前記処理装置で前記処理が実施される第2の組の基板ランから前記PCAモデルの構成の後に、追加のデータを前記複数のセンサから得る手段と、
前記データパラメータの各々に対して更新された適応性センターリング係数を生成するように、前記初めのデータから先のランのデータと、前記追加のデータを前記得る手段によって得られた現在のデータとの両方を使用することによって前記追加のデータの各観測の時に前記センターリング係数を調整する手段と、
前記更新された適応性センターリング係数を、前記第1の組の基板ランから生成され、変えられない前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用する手段と、
前記PCAモデルと、前記更新された適応性センターリング係数によってセンターリングされた前記追加のデータとの組み合わせを使用して少なくとも1つの統計量値を定める手段と、
前記少なくとも1つの統計量値に対して制御限界を設定する手段と、
前記基板の処理が前記第2の組に対する半導体製造の前記過程中、制御内にあるかを確認するために、前記少なくとも1つの統計量値を前記制御限界と比較する手段と、
前記処理装置で実施される前記処理を判断する出力を提供する手段と、を有している処理装置。 - 各データパラメータに対する適応性センターリング係数の以前の値と、前記追加のデータに対する各データパラメータの現在の値とを組合せる手段によって、前記センターリング係数を更に調整する手段を含み、
前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記処理装置からデータを前記得る手段によって、前記複数の観測中に得られたデータパラメータの平均値を含んでいる請求項25に記載の処理装置。 - PCAモデルに対してスケーリング係数を定める手段と、
前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性スケーリング係数を生成するようにスケーリング係数を調整する手段と、
前記更新された適応性スケーリング係数を前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用する手段とを更に具備する請求項25に記載の処理装置。 - 再帰的標準偏差フィルタを前記適応性スケーリング係数に適用する手段によって、前記スケーリング係数を更に調整する手段を含み、
前記フィルタは、各データパラメータに対する適応性スケーリング係数の以前の値と、前記追加のデータに対する各データパラメータの現在の値と、各データパラメータに対する適応性センターリング係数の以前の値とを組合せるものであり、
前記適応性スケーリング係数の前記以前の値は、前記複数の観測中の前記データパラメータの標準偏差を含み、前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記処理装置からデータを前記得る手段によって、前記複数の観測中に得られた前記データパラメータの平均値を含んでいる請求項27に記載の処理装置。 - 前記初めのデータ、前記追加のデータ、前記適応性センターリング係数、前記適応性スケーリング係数、前記少なくとも1つの統計量値、および前記制御限界のうちの少なくとも1つにアクセスする手段を更に具備する請求項27に記載の処理装置。
- 前記アクセスする手段は、イントラネットおよびインターネットのうちの少なくとも一方である請求項29に記載の処理装置。
- 前記初めのデータ、前記追加のデータ、前記適応性センターリング係数、前記少なくとも1つの統計量値、および前記制御限界のうちの少なくとも1つにアクセスする手段を更に具備する請求項25に記載の処理装置。
- 前記アクセスする手段は、イントラネットおよびインターネットのうちの少なくとも一方である請求項31に記載の処理装置。
- 半導体製造の過程中、基板を処理する処理装置を監視する処理性能監視装置であって、
前記処理装置に接続された複数のセンサと、
前記複数のセンサおよび前記処理装置に接続されたコントローラとを具備しており、
前記コントローラは、
前記処理装置で処理が実施される第1の組の基板ランから複数の観測に対する複数のデータパラメータを備えた初めのデータを前記複数のセンサから得る手段と、
前記第1の組の前記データパラメータから、前記初めのデータに対するセンターリング係数を含む主成分分析(PCA)モデルを構成する手段と、
前記処理装置で前記処理を実施する第2の組の基板ランから前記PCAモデルの構成の後に得られる追加のデータを前記複数のセンサから得る手段と、
前記データパラメータの各々に対して更新されたセンターリング係数を生成するように、前記初めのデータから先のランのデータと、追加のデータを前記得る手段によって得られた現在のデータとの両方を使用することによって追加のデータの各観測の時に前記センターリング係数を調整する手段と、
前記更新された適応性センターリング係数を、前記第1の組の基板ランから生成され、変えられない前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用する手段と、
前記PCAモデルと、前記更新された適応性センターリング係数によってセンターリングされた前記追加のデータとの組み合わせを使用して少なくとも1つの統計量値を定める手段と、
前記少なくとも1つの統計量値に対して制御限界を設定する手段と、
前記基板の処理が前記第2の組に対する半導体製造の前記過程中、制御内にあるかを確認するために、前記少なくとも1つの統計量値を前記制御限界と比較する手段と、
前記処理装置で実施される前記処理を判断する出力を提供する手段と、を有している処理性能監視装置。 - 各データパラメータに対する適応性センターリング係数の以前の値と、前記追加のデータに対する各データパラメータの現在の値とを組合せる手段によって、前記センターリング係数を更に調整する手段を含み、
前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、前記処理装置からデータを前記得る手段によって前記複数の観測中に得られたデータパラメータの平均値を含んでいる請求項33に記載の処理性能監視装置。 - PCAモデルに対してスケーリング係数を定める手段と、
前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性スケーリング係数を生成するようにスケーリング係数を調整する手段と、
前記更新された適応性スケーリング係数を前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用する手段とを更に具備する請求項33に記載の処理性能監視装置。 - 再帰的標準偏差フィルタを前記適応性スケーリング係数に適用する手段によって、前記スケーリング係数を更に調整する手段を含み、
前記フィルタは、各データパラメータに対する適応性スケーリング係数の以前の値と、前記追加の観測に対する各データパラメータの現在の値と、各データパラメータに対する適応性センターリング係数の以前の値とを組合せるものであり、
前記適応性スケーリング係数の前記以前の値は、前記複数の観測中の前記データパラメータの標準偏差を含み、前記適応性センターリング係数の前記以前の値は、初めのデータを前記得る手段によって前記複数の観測中に得られた前記データパラメータの平均値を含んでいる請求項35に記載の処理性能監視装置。 - 前記初めのデータ、前記追加のデータ、前記適応性センターリング係数、前記適応性スケーリング係数、前記少なくとも1つの統計量値、および前記制御限界のうちの少なくとも1つにアクセスする手段を更に具備する請求項35に記載の処理性能監視装置。
- 前記アクセスする手段は、イントラネットおよびインターネットのうちの少なくとも一方である請求項37に記載の処理性能監視装置。
- 前記初めのデータ、前記追加のデータ、前記適応性センターリング係数、前記少なくとも1つの統計量値、および前記制御限界のうちの少なくとも1つにアクセスする手段を更に具備する請求項33に記載の処理装置。
- 前記アクセスする手段は、イントラネットおよびインターネットのうちの少なくとも一方である請求項37に記載の処理装置。
- 半導体製造の過程中、基板を処理する第1処理装置を監視する方法であって、
前記処理装置で処理が実施される第1の組の基板ランから複数の観測に対する複数のデータ変数を含む初めのデータを処理装置から得ることと、
前記初めのデータに対するセンターリング係数を含む、前記第1の組の前記データパラメータからの主成分分析(PCA)モデルを構成することと、
前記複数のデータパラメータの追加の観測を備えた追加のデータを、前記処理装置で前記処理が実施される第2の組の基板ランから前記PCAモデルを構成した後に前記第1処理装置から得ることと、
前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性係数を生成するように、前記初めのデータから先のランのデータと、前記追加の観測から得られた現在のデータとの両方を使用することによって、前記追加のデータの各観測の時に、前記センターリング係数を調整することと、
前記更新された適応性センターリング係数を、前記第1の組の基板ランから生成され、変えられない前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用することと、
前記PCAモデルと、前記更新された適応性センターリング係数によってセンターリングされた前記追加のデータとの組み合わせを使用して少なくとも1つの統計量値を定めることと、
前記少なくとも1つの統計量値に対して制御限界を設定することと、
前記基板の処理が前記第2の組に対する半導体製造の前記過程中、制御内にあるかを確認するために、前記少なくとも1つの統計量値を前記制御限界と比較することと、
前記処理装置で実施される前記処理を判断する出力を提供することと、を具備する監視方法。 - PCAモデルに対してスケーリング係数を定めることと、
スケーリング係数を調整して前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性スケーリング係数を生成することと、
前記更新された適応性スケーリング係数を前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用することとを更に具備する請求項41に記載の方法。 - コンピュータ装置における実行のためのプログラム指令を収容しているコンピュータ読取り可能メディアであって、コンピュータ装置により基板の処理が実行されると、
処理装置で処理が実施される第1の組の基板ランから複数の観測に対する複数のデータパラメータを備えた初めのデータを処理装置から得る工程と、
前記初めのデータに対するセンターリング係数を含む、前記第1の組の前記データパラメータからの主成分分析(PCA)モデルを構成する工程と、
前記複数のデータパラメータの追加の観測を備えた追加のデータを、前記処理装置で前記処理が実施される第2の組の基板ランから前記PCAモデルを構成した後に前記処理装置から得る工程と、
前記初めのデータから先のランのデータと、前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性センターリング係数を生成するように、前記追加の観測から得られた現在のデータとの両方を使用することによって、前記センターリング係数を調整する工程と、
前記更新された適応性センターリング係数を、前記第1の組の基板ランから生成され、変えられない前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用する工程と、
前記PCAモデルと、前記更新された適応性センターリング係数によってセンターリングされた前記追加のデータとの組み合わせを使用して少なくとも1つの統計量値を定める工程と、
前記少なくとも1つの統計量値に対して制御限界を設定する工程と、
前記基板の処理が前記第2の組に対する半導体製造の前記過程中、制御内にあるかを確認するために、前記少なくとも1つの統計量値を前記制御限界と比較する工程と、
前記処理装置で実施される前記処理を判断する出力を提供する工程と、をコンピュータ装置に行わせるコンピュータ読取り可能メディア。 - コンピュータ装置における実行のためのプログラム指令を収容しているコンピュータ読取り可能メディアであって、コンピュータ装置により基板の処理が実行されると、
処理装置で処理が実施される第1の組の基板ランから複数の観測に対する複数のデータパラメータを備えた初めのデータを第2の処理装置から得る工程と、
前記初めのデータに対するセンターリング係数を含む、前記第1の組の前記データパラメータからの主成分分析(PCA)モデルを構成する工程と、
前記複数のデータパラメータの追加の観測を備えた追加のデータを、前記処理装置で前記処理が実施される第2の組の基板ランから前記PCAモデルを構成した後に第1の処理装置から得る工程と、
前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に対して更新された適応性センターリング係数を生成するように、前記初めのデータから先のランのデータと、前記追加の観測から得られた現在のデータとの両方を使用することによって、前記センターリング係数を調整する工程と、
前記更新された適応性センターリング係数を、前記第1の組の基板ランから生成され、変えられない前記PCAモデルにおける前記データパラメータの各々に適用する工程と、
前記PCAモデルと、前記更新された適応性センターリング係数によってセンターリングされた前記追加のデータとの組み合わせを使用して少なくとも1つの統計量値を定める工程と、
前記少なくとも1つの統計量値に対して制御限界を設定する工程と、
前記基板の処理が前記第2の組に対する半導体製造の前記過程中、制御内にあるかを確認するために、前記少なくとも1つの統計量値を前記制御限界と比較する工程と、
前記処理装置で実施される前記処理を判断する出力を提供する工程と、をコンピュータ装置に行わせるコンピュータ読取り可能メディア。
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