JP5014990B2 - 数式ベースのラン・ツウ・ラン制御 - Google Patents
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Description
Claims (30)
- 基材に関する所望のプロセス結果および実際の測定データを含むプリプロセスデータを受け取る工程と、
前記所望のプロセス結果と前記実際の測定データの差を含む必要プロセス結果を求める工程と、
静的レシピおよび数式モデルの少なくとも一方を用いて、プロセスツールから入手したノミナルレシピを修正することによって新プロセスレシピを作成する工程であって、
前記新プロセスレシピが前記必要プロセス結果と等しい新プロセス結果を提供し、
前記ノミナルレシピが複数のプロセスステップを備え、各ステップは各ステップ内で定義される複数のプロセスパラメータを有し、
前記静的レシピが、少なくとも1つの前記プロセスステップの少なくとも1つの前記プロセスパラメータをさらに定義するための少なくとも1つの定数値を含み、
前記数式モデルが、少なくとも1つの前記プロセスステップの少なくとも1つの前記プロセスパラメータをさらに定義するための少なくとも1つの動的変数を含む、工程と、
前記新プロセスレシピを前記プロセスツールに送る工程と、
前記新プロセスレシピに基づいて前記基材を処理する工程と、
N階方程式を用いて前記数式モデルを作成する工程であって、前記N階方程式の形態が、
動的変数の値を求めるためにN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
を含む基材処理方法。 - 第1のN階方程式を用いて第1の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、前記第1のN階方程式の形態が、
第2のN階方程式を用いて第2の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第2のN階方程式の形態が、
前記第1のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第1のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第1のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
前記第2のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第2のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第2のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項1に記載の基材処理方法。 - 前記第1及び第2のプロセスレジームを確立するために第1の制御パラメータが用いられ、前記第1のプロセスレジームが前記第1の制御パラメータの第1の値を用いて決定され、前記第2のプロセスレジームが前記第1の制御パラメータの第2の値を用いて決定される、請求項3に記載の基材処理方法。
- 前記第1の制御パラメータがチャンバ圧であり、前記第1のプロセスレジームはチャンバ圧が12mTorr未満のときに決定され、前記第2のプロセスレジームはチャンバ圧が12mTorrより大きいときに決定される、請求項4に記載の基材処理方法。
- 第3のN階方程式を用いる第3の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第3のN階方程式の形態が、
前記第3のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第3のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第3のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項3に記載の基材処理方法。 - 第1のN階方程式を用いる第1の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第1のN階方程式の形態が
第2のN階方程式を用いて第2の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第2のN階方程式の形態が、
前記第1のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第1のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第1のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
前記第2のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第2のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第2のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項1に記載の基材処理方法。 - 第3のN階方程式を用いる第3の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第3のN階方程式の形態が、
前記第3のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第3のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第3のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項7に記載の基材処理方法。 - 前記所望のプロセス結果が、目標限界寸法(CD)、目標CDプロファイル、CD均一値およびCDプロファイル均一値のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の基材処理方法。
- 前記プリプロセスデータが、測定限界寸法(CD)、測定CDプロファイル、測定CD均一値および測定CDプロファイル均一値のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の基材処理方法。
- 前記プリプロセスデータが、ユーザ、ツールレベルコントローラ、システムレベルコントローラおよびファクトリレベルコントローラのうちの少なくとも1つから受け取ったデータを含む、請求項1に記載の基材処理方法。
- ノミナルプロセス結果と前記必要プロセス結果とを比較することによって、前記ノミナルレシピをいつ使えるかを判断する工程と、
前記ノミナルプロセス結果が前記必要プロセス結果と等しい場合、新プロセスレシピを前記プロセスツールに送るのを控える工程と、
をさらに含む、請求項1に記載の基材処理方法。 - 前記新プロセスレシピが化学的酸化物除去(COR)プロセスを含み、前記必要プロセス結果がトリミング量を含み、前記動的変数がプロセスガスの流量を含む、請求項1に記載の基材処理方法。
- 前記新プロセスレシピがCORプロセスレシピと後熱処理(PHT)プロセスレシピを含み、前記方法が、
CORモジュールにおいてCORプロセスレシピを実行する工程であって、プロセスガスを用いて基材の露出面を化学処理し、少なくとも1つの露出面に固体反応生成物が形成される、工程と、
PHTモジュールにおいてPHTプロセスを実行する工程であって、前記実行する工程は固体反応生成物を蒸発させ、それによって化学処理された露出表面層をトリミングすることを含む、工程と、
をさらに含む、請求項13に記載の基材処理方法。 - 前記必要プロセス結果が達成されるまで前記実行する工程を繰り返す工程をさらに含む、請求項14に記載の基材処理方法。
- CORモジュールにおいてCORプロセスレシピを実行する工程であって、プロセスガスを用いて基材の露出面を化学処理し、少なくとも1つの露出面に、前記トリミング量と等しい厚さを有する固体反応生成物が形成される、工程と、
後熱処理(PHT)モジュールにおいてPHTプロセスを実行する工程であって、前記実行する工程は固体反応生成物を蒸発させ、それによって化学処理された露出表面層の少なくとも1つを前記トリミング量だけトリミングすることを含む、工程と、
をさらに含む、請求項13に記載の基材処理方法。 - CORプロセスレシピを実行する前記工程が、
化学処理チャンバを備える前記CORモジュールに前記基材を移送し、
前記化学処理チャンバ内に取り付けられた温度調節式基材ホルダ上に前記基材を置き、
前記化学処理チャンバに接続された真空排気システムを用いて前記チャンバの圧力を変更し、
前記化学処理チャンバに接続され、前記化学処理チャンバにプロセスガスを導入するように構成されたガス供給システムを用いて前記プロセスガスを供給し、
前記プロセスレシピにしたがって、前記CORモジュール、前記温度調節式基材ホルダ、前記真空排気システムおよび前記ガス供給システムを制御する、
ことを含む、請求項16に記載の基材処理方法。 - PHTプロセスレシピを実行する前記工程が、
熱処理チャンバを備える前記PHTモジュールに前記基材を移送し、
前記熱処理チャンバ内に取り付けられた温度調節式基材ホルダ上に前記基材を置き、
前記熱処理チャンバに接続された温度調節式上側アセンブリを使用して前記チャンバの温度を変更し、
前記熱処理チャンバに接続された真空排気システムを用いて前記チャンバの圧力を変更し、
前記プロセスレシピにしたがって、前記PHTモジュール、前記真空排気システム、温度調節システムおよび温度調節式基材ホルダを制御する、
ことを含む、請求項16に記載の基材処理方法。 - ポストプロセス計測データを受け取る工程と、
前記ノミナルレシピ、前記静的レシピおよび前記数式モデルのうちの少なくとも1つを更新するために前記ポストプロセス計測データを使用する工程と、
をさらに含む、請求項1に記載の基材処理方法。 - 基材に関する所望のプロセス結果および実際の測定データを含むプリプロセスデータを受け取る工程と、
所望のプロセス結果と実際の測定データの間の差を含む必要プロセス結果を求める工程と、
静的レシピおよび数式モデルの少なくとも一方を用いて、プロセスツールから入手したノミナルレシピを修正することによって新プロセスレシピを作成する工程であって、
前記新プロセスレシピが前記必要プロセス結果と等しい新プロセス結果を提供し、
前記ノミナルレシピが第1の数の列と第2の数の行を有する第1のテーブルを備え、各列がプロセスステップを含み、各行がプロセスパラメータを含み、各セルがプロセスパラメータ値を含み、
プロセス静的レシピが前記第1の数の列と前記第2の数の行を有する第2のテーブルを備え、前記第2のテーブルの少なくとも1つのセルが、前記第1のテーブルの少なくとも1つのセルと関連付けられたプロセスパラメータ値を変更する定数値を含み、
前記数式モデルが前記第1の数の列と前記第2の数の行を有する第3のテーブルを備え、前記第3のテーブルの少なくとも1つのセルが、前記第1のテーブルの少なくとも1つのセルと関連付けられたプロセスパラメータ値を変更する動的変数を含む、工程と、
前記新プロセスレシピを前記プロセスツールに送り、前記新プロセスレシピに基づいて前記基材を処理する工程と、
N階方程式を用いる前記数式モデルを作成する工程であって、前記数式モデルの形態が
動的変数の値を求めるためにN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
を含む基材処理方法。 - 第1のN階方程式を用いる第1の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第1のN階方程式の形態が
第2のN階方程式を用いて第2の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第2のN階方程式の形態が、
前記第1のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第1のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第1のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
前記第2のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第2のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第2のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項21に記載の基材処理方法。 - 前記第1及び第2のプロセスレジームを確立するために第1の制御パラメータが用いられ、前記第1のプロセスレジームが前記第1の制御パラメータの第1の値を用いて決定され、前記第2のプロセスレジームが前記第1の制御パラメータの第2の値を用いて決定される、請求項22に記載の基材処理方法。
- 前記第1の制御パラメータがチャンバ圧であり、前記第1のプロセスレジームはチャンバ圧が12mTorr未満のときに決定され、前記第2のプロセスレジームはチャンバ圧が12mTorrより大きいときに決定される、請求項23に記載の基材処理方法。
- 第3のN階方程式を用いる第3の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第3のN階方程式の形態が、
前記第3のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第3のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第3のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項22に記載の基材処理方法。 - 第1のN階方程式を用いる第1の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、前記第1のN階方程式の形態が
第2のN階方程式を用いて第2の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第2のN階方程式の形態が、
前記第1のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第1のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第1のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
前記第2のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第2のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第2のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項20に記載の基材処理方法。 - 第3のN階方程式を用いる第3の数式モデルコンポーネントを作成する工程であって、
前記第3のN階方程式の形態が、
前記第3のプロセスレジームの前記動的変数の値を求めるために前記第3のN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの前記第3のプロセスレジームの前記動的変数について求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
をさらに含む、請求項26に記載の基材処理方法。 - ポストプロセス計測データを受け取る工程と、
前記ノミナルレシピ、前記静的レシピおよび前記数式モデルのうちの少なくとも1つを更新するために前記ポストプロセス計測データを使用する工程と、
をさらに含む、請求項20に記載の基材処理方法。 - 前記数式モデルが、プレモデル調整方程式と、モデル方程式と、複数のポストモデル調整と、レシピパラメータ割当てマップとを備える、請求項20に記載の基材処理方法。
- 基材に関する所望のプロセス結果および実際の測定データを含むプリプロセスデータを受け取る工程と、
前記所望のプロセス結果と前記実際の測定データの差を含む必要プロセス結果を求める工程と、
新プロセスレシピを作成するための制御ストラテジを識別する工程であって、前記新プロセスレシピが前記必要プロセス結果と等しい新プロセス結果を提供し、制御ストラテジが、複数の静的レシピを含む静的レベルのための制御プランと、複数の数式モデルを含む数式モデルのための制御プランを備えている、工程と、
プロセスツールからノミナルレシピを入手する工程であって、前記ノミナルレシピが第1の数の列と第2の数の行を有する第1のテーブルを備え、各列がプロセスステップを含み、各行がプロセスパラメータを含み、各セルがプロセスパラメータ値を含む、工程と、
前記第1のテーブルの少なくとも1つのセルと関連付けられたプロセスパラメータ値を変更するために静的レシピおよび数式モデルの少なくとも一方を実行する工程であって、
前記静的レシピが前記第1の数の列と前記第2の数の行を有する第2のテーブルを備え、前記第2のテーブルの少なくとも1つのセルが、前記第1のテーブルの少なくとも1つのセルと関連付けられたプロセスパラメータ値を変更するための定数値を含み、
数式モデルが前記第1の数の列と前記第2の数の行を有する第3のテーブルを備え、前記第3のテーブルの少なくとも1つのセルが、前記第1のテーブルの1つまたはそれより多いセルと関連付けられたプロセスパラメータ値を変更するための動的変数を含む、工程と、
前記新プロセスレシピを前記プロセスツールに送る工程と、
前記新プロセスレシピに基づいて前記基材を処理する工程と
N階方程式を用いて前記数式モデルを作成する工程であって、前記N階方程式の形態が、
動的変数の値を求めるためにN階方程式を解く工程と、
少なくとも1つの前記プロセスステップの求められた前記動的変数の値を含むことによって前記ノミナルレシピを修正する工程と、
を含む基材処理方法。
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