KR100706584B1 - 반도체 프로세싱 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 팹을 위한 제조 환경 (110), 및 생산 실행의 제어 한계들을 설정하고 생산 실행의 도량형적 데이터를 얻기 위한 SPC 환경 (112)을 제공한다. 컴퓨테이션 환경 (114) 은 SPC 데이터를 프로세스하고, 그 데이터는 분석 환경 (116) 에서 분석된다. MES 환경 (118) 은 분석을 평가하고, 프로세스가 제어 한계를 벗어나 있다면 자동적으로 프로세스 개입을 실행한다. 대안으로서, 본 발명은 전력 관리 시스템, 예비부품 재고조사 및 스케줄링 시스템 및 웨이퍼 팹 효율화 시스템을 제공한다. 이들 시스템은 알고리즘 (735, 135 및 335) 으로 구성된다.
반도체 제조 환경, 제조 실행 시스템, SPC 통합 기술

Description

반도체 프로세싱 방법 및 그 장치{SEMICONDUCTOR PROCESSING METHOD AND APPARATUS FOR THE SAME}
도1은 종래기술의 웨이퍼 팹 프로세스를 개략적으로 나타내는 흐름도.
도2는 종래기술의 웨이퍼 팹 스퍼터 금속화 프로세스를 개략적으로 나타내는 흐름도.
도3은 본 발명의 SPC 통합화된 웨이퍼 팹을 개략적으로 나타내는 블록도.
도4는 본 발명의 SPC 통합화된 웨이퍼 팹의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
도5 는 도4의 SPC 통합화된 웨이퍼 팹의 웨이퍼 팹 제조 환경을 개략적으로 나타내는 블록도.
도6은 도4의 SPC 통합화된 웨이퍼 팹의 웨이퍼 팹 컴퓨테이션 환경을 개략적으로 나타내는 블록도.
도7은 도4의 SPC 통합화된 웨이퍼 팹의 결정 형성 환경을 개략적으로 나타내는 블록도.
도8은 본 발명의 SPC 통합화된 웨이퍼 팹의 대체적 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
도9는 본 발명의 SPC 통합화된 웨이퍼 팹의 다른 실시예를 개략적으로 나타 내는 블록도.
도10은 본 발명의 전력 스케줄링 시스템으로 구성되는 웨이퍼 팹을 개략적으로 나타내는 블록도.
도11은 도10의 웨이퍼 팹의 프로세싱 챔버를 개략적으로 나타내는 블록도.
도12는 도10의 웨이퍼 팹의 컴퓨테이션 환경을 개략적으로 나타내는 블록도.
도13은 도12의 컴퓨테이션 환경의 알고리즘을 나타내는 도.
도14는 본 발명의 전력 스케줄링 시스템으로 구성되는 복수의 웨이퍼 팹을 개략적으로 나타내는 블록도.
도15는 본 발명의 예비부품 재고조사 및 스케줄링 시스템으로 구성되는 웨이퍼 팹을 개략적으로 나타내는 블록도.
도16은 도15의 웨이퍼 팹의 프로세싱 챔버를 개략적으로 나타내는 블록도.
도17는 도15의 컴퓨테이션 환경을 개략적으로 나타내는 블록도.
도18은 도17의 컴퓨테이션 환경의 알고리즘을 나타내는 도.
도19는 본 발명의 웨이퍼 팹 효율화 시스템으로 구성되는 웨이퍼 팹을 개략적으로 나타내는 블록도.
도20는 도19의 웨이퍼 팹의 프로세싱 챔버를 개략적으로 나타내는 블록도.
도21은 도19의 웨이퍼 팹의 컴퓨테이션 환경을 개략적으로 나타내는 블록도.
도22는 도21의 컴퓨테이션 환경의 알고리즘을 나타내는 도.
*도면의 주요부분의 부호에 대한 간단한 설명*
100 : SPCIF
110 : 제조 환경
112 : SPC 환경
114 : 컴퓨테이션 환경
116: 분석 환경
118 : MES 환경
120 : 리포팅 환경
126, 128, 130, 132, 134, 136, 138 : 링크
본 발명은 반도체 웨이퍼 프로세싱에 관련된 기술에 관한 것이다.
본 출원은 미국 특허 출원 (09/323,751, 09/323,704, 09/323,601) 과 관련되고, 이들은 본 출원과 상호 인용하는 출원으로서 발명자와 양수인이 동일하다.
IC (집적회로) 등의 반도체장치는 일반적으로, 반도체 재료의 단일체상에 통합된 트랜지스터, 다이오드, 및 저항 등의 전자회로소자를 포함한다. 다양한 전자 회로 소자가 도전성 커넥터들을 통해 접속되어 하나의 완전한 회로를 구성하는데, 이 회로에는 수백 만개의 개별적 회로 소자가 포함되어 있을 수가 있다. 집적회로는 전형적으로는 프로세싱 단계들의 시퀀스로 구성되는 하나의 프로세스에서 반도체 웨이퍼로부터 제조되는 것이 일반적이다. 이러한 프로세스는 통상적으로 웨이퍼 제조 또는 간단히 웨이퍼 팹 (wafer fab) 이라고 불리는데, 산화 공정, 에치 마스크 준비 공정, 에칭 공정, 물질 주입 공정, 평탄화 공정, 세정 공정 등을 포함한다.
알루미늄 게이트 PMOS (p-채널 금속 산화물 반도체 트랜지스터) 에 대한 웨이퍼 팹 프로세스 (40) 에 대한 요약이 도1에 개략적으로 도시되어 있는데, 이는 Semiconductor Integrated Circuit processing Technology (W.R.Runyet al., Addison-Wesley Publ.Comp.Inc., p.48, 1994) 에 개시되어 있는 주요 프로세싱 단계들 (41 내지 73) 을 나타내고 있다. 이들 주요 프로세싱 단계 각각은 전형적으로 수개의 하위 단계를 포함하고 있다. 예를들면, 웨이퍼 팹 챔버 내에서 스퍼터 증착을 통해서 알루미늄 층을 형성하는 금속화 단계와 같은 주요 프로세싱 단계가 미국 특허 번호 제 5,108,570 호 (R.C.Wang, 992) 공보에 개시되어 있다. 이 스퍼터 증착 프로세스는 도2에 도시된 바와같이 하위 단계들 (81 내지 97) 에 개략적으로 도시된다.
도1 및 도2 는 웨이퍼 팹 프로세스들을 순차적으로 도시하고 있다. 또한, 병렬적 프로세싱 단계들을 제공하는 웨이퍼 팹 하위 시스템들을 이용하는 것도 공지되어 있다. 각각의 하위 시스템들은 하나 이상의 클러스터 툴을 포함하는 것이 일반적이다. 여기서 정의된 하나의 클러스터 툴은, 챔버 및 웨이퍼 핸들링 장비로 이루어지는 시스템을 포함하는 것으로, 진공과 같은 제어된 클러스터 툴 환경을 남기지 않고 그 클러스터 툴 챔버 내에서 웨이퍼가 프로세스된다. 클러스터 툴의 일례로서 중앙 챔버와 4개의 프로세싱 챔버를 가진 진공 장치로 구성하는 것이 미국 특허 번호 제 5,236,868 호 (J.Nulman, 993) 공보에 개시되어 있다. 중앙 챔버 내에 있는 웨이퍼 핸들링 로봇이 각각의 프로세싱 챔버들에 내부로 접근하므로, 웨이퍼를 진공 환경 내에 유지시키면서도 중앙 챔버로부터 각각의 프로세싱 챔버들로 웨이퍼를 반송할 수 있게 되어 있다. 일 실시예에 있어서, 미국 특허 번호 제 5,236,868 호 공보에 기재된 클러스터 내의 웨이퍼들은 우선 프로세싱을 위해서 세정 챔버로 반송되고, PVD (physical vapor deposition) 챔버, 어닐링 챔버, 및 디개싱 챔버 순서로 반송되어, 순차적인 프로세스를 거치게 된다. 미국 특허 번호 제 5,236,868 호 공보에 개시되어 있는 병렬적으로 이용되는 챔버들 내의 웨이퍼들을 프로세스하는 것과 같은 클러스터 툴을 이용하는 기술이 공지되어 있다. 예를들면, 저속 프로세싱 단계 다음에 고속 프로세싱 단계가 뒤따른다면, 3개의 챔버들을 저속 프로세스에 대해 병렬로 이용하고 네 번째 챔버를 고속 프로세스에 대해 이용하는 것이 가능하다.
소망하는 특성을 가지는 제품을 얻기 위해서 전형적인 웨이퍼 팹 프로세스 단계의 하나 이상의 프로세싱 파라미터가 비교적 좁은 범위 내에서 제어될 필요가 있다는 것은 당해기술분야의 전문가에게는 잘 알려져 있다. 예로서, 미국 특허 번호 제 5,754,297 호 (J.Nulman, 998) 공보에는, 스퍼터링과 같은 웨이퍼 팹 금속 박막 증착 도중에 증착 속도를 모니터링하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 미국 특허 공보 제5,754,297 호 공보는, 입력 스퍼터 전력 레벨을 일정한 레벨로 유지시키면 스퍼터 타겟의 수명을 연장시키지만 금속 박막 증착 속도가 감소된다는 것을 개시하고 있다. 그 결과, 금속 증착 속도와 같은 미세한 프로세싱 특성들은 주어진 웨이퍼 팹 프로세싱 챔버에 대해도 실행시마다 변화할 수 있어, 이러한 방식은 그 챔버 내에서 프로세싱된 디바이스들의 수율과 품질에 영향을 미치게 된다. 미국 특허 제5,754,297호 공보에는, 스퍼터링 소스에 입력되는 전력과 같은 프로세싱 변수들이 금속 증착 프로세싱 특성들에 있어서의 관측되는 변동에 대응하여 조절된다면, 소망하는 레벨에 근접하게 즉시 유지될 수 있는 증착 시스템이 개시되어 있다. 이것은 프로세싱 특성들에 대한 인시츄 측정을 요구하는데, 예를들면 증착 환경을 통과하는 광의 광학적 감쇠에 기초하는 증착 속도 모니터를 이용함으로써 증착 소스로부터 증착 기판으로 보내지고 있는 물질의 속도를 검출하는 것으로서, 이에 대해서는 미국 특허 제5,754,297호 공보에 더욱 상세히 개시되어 있다.
반도체 재료와 프로세싱 기술 및 테스트 기술이 발전함에 따라, IC 회로 소자의 전체 크기가 축소되고 단일체에 형성되는 회로 소자의 수는 증가되고 있다. 이 때문에, 각각의 프로세싱 단계와 그 프로세싱 단계들의 조합 내지 일련의 프로세싱 단계들에 대한 재질 및 프로세스의 제어의 수준을 고도로 유지하는 것이 요구된다. 그래서 프로세스 가스 등의 프로세싱 재료에 대한 불순물과 파티클 등의 오염원을 제어하는 것이 필수적이다. 또한, 미국 특허 제5,108,570호 및 제5,754,297호 공보에 개시된 바와같이 온도, 압력, 가스 유속, 프로세싱 시간격 및 입력 스퍼터 전력 등의 프로세싱 파라미터의 제어도 필수적이다. 도1 및 도2에 도시된 바와같이, 웨이퍼 팹은, 복잡한 일련의 프로세싱 단계들로 이루어지므로, 어떤 특정의 프로세싱 단계라도 그 결과는 하나 이상의 선행하는 프로세싱 단계에 의해 크게 영향을 받는 것이 일반적이다. 예를들면, 인접한 IC 층들에서 배선을 위한 에칭 마스크의 오버레이 또는 정렬에 있어서 오차가 있다면, 결과적으로 얻어지는 배선은 설계대로 적절한 위치에 있게 되지 않게 된다. 이것은, 배선들이 매우 근접하게 밀집되어 있어, 배선들이 단락되는 결함을 야기한다. 또한, 서로 2개의 프로세싱 문제점이 복합적으로 영향을 미칠 수 도 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 예를들면, 배선용 에칭 마스크의 오 (誤) 정렬은, 전기적 단락을 일으키는데 있어 큰 영향은 주지는 않지만, 배선 마스크가 정확히 정렬되어 있는 경우에 전기적 단락을 일으키지 않는 정도의 파티클 사이즈를 가지는 특정 오염원에 대해 허용하는 (또는 검출하지 않는) 기준을 약간이라고 벗어나게 되면 전기적 단락을 일으키게 한다. 상술한 바와같이 프로세싱 및/또는 재료 결함은 일반적으로 웨이퍼 팹 수율을 감소시키는 결과를 주는데, 이때 수율은 특정의 팹에서 제조된 웨이퍼중 허용할 수 있는 웨이퍼의 백분율이다. 프로세스진행중의 테스트 및 프로세싱 파라미터들에 대한 모니터링을 이용하여, 주어진 프로세스진행중의 산출물 또는 프로세스의 문제 내지 결함이 프로세싱 조절 또는 가동 중지 등의 프로세스 실행에 대한 개입이 필요하다는 것을 결정한다. 결과적으로, 산출물 및 프로세싱 제어 기술을 이용하는 것은 웨이퍼 팹 전체에 걸쳐 광범위하게 이루어진다. 가능하다면, 수율에 문제가 생기면 특정의 산출물 또는 프로세싱의 문제들 또는 결함들까지 역추적하여야, 궁극적으로 웨이퍼 팹의 수율을 획기적으로 증대시킬 수 있다. 높은 수율을 얻기 위해서, 각각의 프로세스된 웨이퍼에 대한 제조 비용을 최소로 감소시키는 것과 전력, 화학물질 및 초순수 또는 웨이퍼 등의 자원을 최대로 이용하면서 스크랩 리워크 또는 디스포절 (scrap re-work or disposal) 을 최소화하는 것이 소망된다.
적절한 웨이퍼 팹 제어 한계들을 결정하고 그 한계 내에서 프로세스를 유지하는 SPC 법 (statistical process control method) 및 SQC 법 (statistical quality control method) 가 공지되어 있는데, 예로서 R.Zorich의 "Handbook Of Quality Integrated Circuit Manufacturing (Academic Press Inc., pp.464-498, 1991) 에 개시되어 있다. 웨이퍼 팹에 적용되는 SPC 법 및 SQC 법은 제어 차트 (제어 차트) 를 이용하는 것을 포함하는데, 예를들면 R.Zorich의 상기 문헌의 pp.475 - 498 에 개시되어 있다. 제어 차트라함은 하나 이상의 선택된 프로세스 또는 산출물에 관한 변수들 (예를들면, 챔버 압력) 로서 시간에 따라 샘플링한 것을 그래픽으로 나타낸 것을 의미한다는 것은 당해기술분야의 전문가에 잘 알려져 있다. 특정의 변수의 목표값과 그의 제어 상한 및 제어 하한이 차트 상에 표시되어 있고, 통계적 샘플링 및 컴퓨테이션에 대해서는 공지의 방법을 이용한다. 변수의 측정값, 또는 다수의 측정값의 평균값 등의 통계적으로 유추한 값이 미리 결정된 제어 한계를 벗어나면, 프로세스는 비정상제어가 되고 있는 것으로 된다. 제어 한계는 목표치의 평균의 표준편차의 배수, 예를들면 2σ 또는 3σ 등으로 설정되는 것이 일반적이다. 목표치는, 수율, 프로세스 제어 및 산출물의 품질 등이 웨이퍼 팹의 설계 기준을 만족시키는 테스트 실행 또는 생산 실행으로부터 유추된다. SPC 와 SQC 는 상술한 의미로 사용되는 경우에는 동의어로 취급되며, 이에 대해서는 R.Zorich의 상술한 문헌의 p.464 에 개시되어 있다.
웨이퍼 재고 관리를 효율적으로 하기 위해서는, 프로세스되지 않은 웨이퍼 또는 부분적으로 프로세스된 웨이퍼의 재고를 최소로 유지하는 것과 그럼으로써 웨이퍼 팹에서 생산되는 반도체 장치의 단가를 최소화하는 것이 요구된다. 프로세스진행중에 있는 웨이퍼의 재고를 최소로 하면, 웨이퍼의 수율에 있어서 이점이 생기는데, 그 이유는 잘 알려진 바와같이 웨이퍼가 프로세스진행중에 있는 시간이 길어지면 질수록 수율이 감소하기 때문이다. 웨이퍼 재고 관리에는, 프로세스될 웨이퍼에 대한 요구량의 관점에서 설비 능력을 최대화하는 스케줄링 기술을 이용하는데, 예를들면 병렬적 프로세싱 단계들과 직렬적 프로세싱 단계들이 서로 병목을 일으키지 않도록 스케줄링하는 것이다. 웨이퍼 팹의 재고를 효율적으로 제어하기 위해서, 스케줄링되지 않은 다운-타임 (down time) 에 기인하는 병목현상이나 개입의 발생률을 낮은 수준으로 하는 것이 요구되며, 예를들면 특정된 한계를 벗어나는 프로세싱 파라미터에 기인하여 관리, 중단이 스케줄링되지 않았거나 프로세스 가스 등의 필요한 재료가 가용될 수 없거나, 필요한 유지보수를 위한 대체 부품이 가용될 수 없거나, 챔버들과 같은 프로세싱 툴이 가용될 수 없거나 전력이 중단됨으로써 발생될 수 있다.
웨이퍼 팹의 많은 컴포넌트나 하위 시스템들은 자동화되어 있어, 프로세싱의 신뢰도와 재현성을 고도의 수준으로 유지하고 수율을 최대로 하고 있다. 웨 이퍼 팹 툴은 명령들의 세트를 사용하여 컴퓨터에 의해 제어되는 것이 일반적이며, 이러한 명령들의 세트는 상술한 툴에 의해 수행되는 프로세스를 운영하기 위한 일종의 처리법 (recipe) 라고 알려져 있다. 하지만, 다양한 프로세스들과 도량형 계측작업들이 통합되어 있는 자동화를 고도의 수준으로 유지하는 것은, 웨이퍼 팹 프로세스들의 복잡성과 상호간의 의존성때문에 어려운 일이며, 이에 대해서는 예로서 Peter von Zandt 의 Microchip Fabrication (3rd ed., McGraw-Hill, pp.472 - 478, 1997) 에 개시되어 있다.
웨이퍼 팹에 있어서, 웨이퍼 팹 내의 모든 컴포넌트들을 신뢰성있게 유지하기 위해서는 효율적인 관리 스케줄링이 요구된다. 이것은, 고가의 예비부품 재고를 구비할 것을 요구하므로, IC 제조 비용이 증가된다.
웨이퍼 팹들에 대한 전기 회로 차단기 정격전력은 프로세싱진행중에 웨이퍼 팹 설비 내에서 발생하는 전력 서지 (surge) 를 흡수할 필요가 있기 때문에 평균 전력 소비율보다 훨씬 높게 설정하는 것이 일반적이다. 전기 회로 차단기 정격전력을 높게 유지하려면, 전력 서지 및 피크 전력 요구량을 수용하기 위해 고가의 설비가 요구된다.
따라서, 향상된 프로세스 제어, 품질, 수율 및 비용절감을 하기 위한 방법 및 기술이 요구된다.
본 발명은, 반도체 프로세싱, 특히 웨이퍼 제조에 대한 신규성있는 기술로서, 프로세스 제어, 품질, 수율 및 비용절감을 하기 위한 필요한 향상된 기술이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, SPC 기술은 웨이퍼 제조 프로세스와 통합화된다. 제조 프로세스에 대한 제어 한계들은 그 프로세스의 프로세싱 및 수율 요구사항을 만족시키는 제조 프로세스를 나타내는 프로세싱 파라미터를 이용하여 결정된다. SPC 는 다음에 계속되는 생산 실행들이 제조한계 내에서 실행되는 지를 결정하는데에 이용되는데, 여기서 그 프로세스의 제어 한계들을 결정하는데 이용했던 동일한 파라미터를 테스팅한다. 자동화된 프로세스 개입이 통합된 SPC 기술에 의해 개시되며, 이러한 개입은 예로서 프로세스를 교정하는 것 또는 프로세스가 제어한계를 벗어난 경우에 중단시키는 것들이다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 제조 환경 (environment) 이 웨이퍼 팹 챔버 내의 프로세싱 웨이퍼에 제공된다. SPC 환경은 그 제조 환경과 통합화되어, 프로세스 제어 한계를 수립하고, 제어 한계를 수립하는데 이용되었던 동일한 파라미터를 이용하여 제조 환경 내의 생산 실행들로부터 프로세스 및/또는 생산 도량형 정보를 얻는다. 컴퓨테이션 환경은 SPC 환경에 포함된 데이터 및 정보를 프로세스하는데 이용된다. SPC 데이터는, 제어 한계와 비교됨으로써, 분석 환경에서 분석된다. MES (Manufacturing Execution System: 제조 실행 시스템) 환경은 분석을 얻어내고, 제조 환경의 프로세스가 제어 한계 내에서 또는 벗어나서 실행되는 것을 결정한다. 프로세스가 제어 한계를 벗어나는 경우에, MES 환경은 제조 환경에 자동적으로 개입하여 동작을 교정한다.
본 발명의 추가적인 실시예에 있어서, 제조 프로세스와 통합된 SPC 기술로 구성되는 웨이퍼 팹 하위 시스템들에 대한 그리고 하나 이상의 웨이퍼 팹에 대한 프로세싱 기술이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제조 환경에는 웨이퍼 팹 챔버 내에 웨이퍼를 프로세싱하도록 구성된다. 신규성있는 전력 관리 시스템은 전력을 스케줄링하고 조절하기 위해 웨이퍼 팹의 제조 환경과 통합되어 있어, 전력 요구량의 피크가 높아지는 것을 방지한다. 이 시스템은 프로세싱 챔버와 같은 제조 환경, 프로세싱 데이터 및 정보를 프로세싱하기 위한 컴퓨테이션 환경, 및 컴퓨테이션 환경에서 얻어진 결과를 분석하는데 도움을 주는 분석 환경으로부터 정보를 얻기 위한 전력 모니터 환경을 포함한다. 전력 관리 시스템은 전력 이용 및 툴 스케줄링에 관련되는 프로세싱 툴 정보를 수집한 후, 이 정보를 신규성있는 알고리즘에서 이용하여 프로세싱 툴의 이용을 스케줄링하여, 기대되는 전력 서지가 웨이퍼 팹의 비교적 낮은 전력 이용 기간 동안에 일어나도록 스케줄링한다. 이로써, 전력 피크가 웨이퍼 팹 프로세싱 도중에 발생하는 것을 방지하고, 따라서 웨이퍼 팹의 전기 회로 차단기 정격전압을 낮추게 됨으로써 웨이퍼 팹의 비용을 절감하게 된다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 웨이퍼 팹에는 신규성있는 예비부품 재고조사 및 스케줄링 시스템이 제공된다. 이 시스템은 부품이 필요한 일자 직전에의 일자에 납품되도록 예비부품을 자동적으로 주문하는 알고리즘을 이용한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 웨이퍼 팹에는, 웨이퍼 팹 자원을 더욱 효율적으로 스케줄링하는 알고리즘으로 구성되어, 웨이퍼의 흐름을 더욱 효율적으로 하고 반도체다이 산출 및 웨이퍼 팹의 이용도를 최대화하는 신규성있는 웨이퍼 팹 효율화 시스템이 제공된다.
(실시예)
본 발명과 그 실시예를 설명함에 있어서, 특정의 용어는 간략화를 위해 사용한다. 이러한 특정의 용어에는 인용된 실시예뿐만아니라 균등물도 포함하고 있는 것으로 의도한다.
도3에 개략적으로 나타낸, 본 발명의 일 실시예는 SPCIF (SPC integrated fab) 을 나타낸다. 여기에 정의된 SPCIF 는, 웨이퍼 팹 , 웨이퍼 하위 시스템, 또는 2개 이상의 웨이퍼 팹의 조합을 포함하며, SPC 는 하나 이상의 웨이퍼 팹 프로세스 제어 기술이 통합되어 있거나 다른 웨이퍼 팹 시스템, 하위 시스템 또는 컴포넌트가 선택적으로 통합되어 있을 수 있다. 도3에 도시된 SPCIF (100) 는 제조 환경 (110), SPC 환경 (112), 컴퓨테이션 환경 (114), 분석 환경 (116), MES 환경 (118) 및 리포팅 환경 (120) 을 포함하고 있다. 여기에 정의된 "환경" 이라는 용어는 기술, 방법 및/또는 장치들의 집합체를 포함하는 것으로서, 데이터, 데이터 구조 또는 정보를 얻을 자원을 제공하며, 선택사항으로서 그 얻어진 데이터, 데이터 구조, 또는 정보와 상호 작용할 수 있는 것을 의미한다.
도3에 도시된 제조 환경 (110) 은 IC 구조 등의 웨이퍼 팹 장치들 또는 장치 컴포넌트들을 제조하기 위한 제조 장치, 기술, 및 방법을 포함한다. 여기서 정의된 "IC 구조" 라는 용어는 완전히 형성된 IC 및 부분적으로만 형성된 IC를 포함한다. 제조 환경은 IC 구조를 형성하는데 필요한 제어기 및 입력부 등을 포함한다. 적절한 제어기는 예로서 온보드 컴퓨터나 소프트웨어 운영형 컴퓨터 등의 마이크로프로세서와 같은 프로세서와, 스위치 등의 기계적/전기적 제어기와, 예로서 전위차계 등의 가변저항으로 구성되는 전기회로를 포함한다. 이들 제어기는 제조 환경 (110) 내에의 다양한 프로세스, 및 가스 유속 및 웨이퍼 핸들링 등의 동작 기능을 운영하고 제어한다. 제조 환경 (110) 등의 제조 환경에 대한 바람직한 예에는, 챔버 등의 웨이퍼 팹 툴, 또는 하나 이상의 웨이퍼 팹을 포함한다.
도3에 도시된 SPC 환경 (112) 은 당해기술분야의 전문가에게 공지된 SPC 기술을 이용하여, 특정의 IC를 제조하기 위한 설계 기준 및 수율 기준을 만족시키는 프로세스 제조 한계를 결정한다. 제어 한계는 IC를 제조하기 위한 설계 기준 및 수율 기준을 만족시키는 프로세스를 나타내는 하나 이상의 프로세싱 및/또는 프로세스진행중 산출물에 대한 파라미터들을 이용하여 통계적으로 유추된다. 제어 한계가 결정되면, SPC 환경은, 그 제어 한계를 결정하는데 이용했던 것과 동일한 파라미터를 이용하여 IC 구조를 제조하는 생산 실행으로부터 프로세스 및/또는 산출물 도량형적 정보를 얻는다. 컴퓨테이션 환경 (114) 는 예로서 데이터 프로세서를 포함하며, SPC 환경 (112) 의 데이터 프로세싱을 지원하기 위한 계산을 수행하도록 구성된다. 도6에 도시된 분석 환경 (116) 은 도량형적 데이터를 제어 한계와 비교함으로써 SPC 환경 (112) 에 제공된 SPC 데이터를 분석한다. 대안으로서, 분석 환경 (116) 은 SPC 환경 (112) 또는 컴퓨테이션 환경 (114) 내에 이용될 수도 있다.
도3에 도시된 MES 환경 (118) 은, SPCIF (100) 의 생산 관련 활동의 정보 제어, 결정 수립, 및 조정 기능을 제공한다. MES 환경 (118) 은 분석 환경 (116) 에서 결정된대로 SPC 분석의 결과를 얻게 된다. MES 환경은 다음에 제조 환경 (110) 이 SPC 제어 한계 내에 있는지 벗어나 있는지를 결정한다. MES 환경 (118) 에서의 결정 수립 기능은, 제조 환경 (110) 에 대한 개입을 할 것인지 여부를 결정하도록 요구된다. 이러한 개입에는, 실행을 중단하는 것, 챔버 압력 등의 파라미터를 조절하는 것, 프로세싱을 위한 추가적인 웨이퍼를 스케줄링하는 것, 또는 관리 활동을 스케줄링하는 것을 포함한다. 이러한 개입은 도3에 도시된 바와같은 SPCIF (100) 의 링크 (122 및 124) 를 통하여 수행될 수 있다. 선택사항으로서, SPCIF (100) 에는 리포팅 환경 (120) 이 제공되어, 도3에 도시된 예로서 링크 (128, 130, 132, 134, 136, 138) 등을 이용하여 본 발명의 환경들로부터 데이터 및 다른 정보를 얻는다. 또한, MES 환경 (118) 이 제조 환경 (110) 에 링크되는 경우에, 리포팅 환경 (120) 에의 링크 (126) 을 이용하여 리포트가 동시에 발생될 수 있다.
도3에 개략적으로 도시된 SPCIF (100) 는 제조 환경과 통합되어 있는 SPC를 제공한다. 이러한 통합화의 결과로, 프로세스 제어 및/또는 산출물 품질의 실시간 모니터링이 이루어지고, 소정의 프로세스 또는 산출물 파라미터들이 제어 한계를 벗어나는 순간에 실시간으로 프로세스 개입을 행하게 된다. 이러한 통합화는 또한 제조 프로세스에 요구되는 전력 요구사항 등과 같은 설비 능력에 관한 스케줄링뿐만아니라 툴의 가용성, 재료 재고, 실시간 정보파악의 스케줄링을 더욱 효율적으로 하는 것을 용이하게 한다.
도4는 웨이퍼 팹의 어떤 챔버에 있어서 웨이퍼 프로세싱과 SPC 가 통합화되어 있는 SPCIF (200) 을 도시하고 있다. SPCIF (200) 는 웨이퍼 팹 챔버 제조 환경 (210), SPC 환경 (220), 컴퓨테이션 환경 (230), 분석 환경 (240), MES 환경 (250) 및 리포팅 환경 (260) 을 포함한다. MES 환경 (250) 은 결정 수립 환경 (252), 스케줄링 환경 (254) 및 프로세스 개입 환경 (256) 을 포함한다. 선택사항으로서, MES 환경은 또한 MIS (관리 정보 시스템) 컴포넌트 (도시되지 않음) 을 포함할 수도 있다.
도4 및 도5에 도시된 바와같이, SPCIF (200) 의 웨이퍼 팹 챔버 제조 환경 (210) 은 MES 환경 (250) 및 SPC 환경 (220) 으로부터 다양한 입력을 수신한다. MES 프로세스 개입 환경 (256) 은 자동화된 또는 폐쇄루프 개입 (458) (도5) 을 제공하거나, 선택사항으로서 자동화되지 않은 개입 (460) 을 제공하는데, 이에 대해서는 도7과 관련하여 상세히 설명할 것이다. 다시 도5를 참조하면, 이러한 개입은 제어기 (310, 312, 314, 316, 318 및 320) 등의 챔버 제어기를 세팅하는 것 또는 조절하는 것을 포함하며, 입력장치 (322 및 324) 에 정보를 제공하는 것을 포함한다. MES 입력에 기초하여, 챔버 상태 제어기 (310) 는 온라인 대기중 상태 (on-line in standby) (326), 온라인 프로세스진행중 (on-line in-process) (328) 또는 오프라인 상태 (오프라인) (330) 등의 챔버 상태를 선택하도록 구성된다. 제어기 (312) 는 웨이퍼 팹 시스템 (도시되지 않음) 에 링크된 챔버 상태 (332) 또는 그에 링크되지 않은 챔버 상태 (334) 를 선택하는데에 이용된다. 제어기 (314) 는, 전력, 초수순, 및 폐기물 제거 등과 같은 설비 시스템의 파라미터 (336) 을 제어한다. 제어기 (316) 는 프로세스 가스 유속 및 압력 등의 챔버 프로세싱 파라미터 (338) 를 제어한다. 챔버 도량형 파라미터 (340) 는, 제어기 (318) 에 의해 제어되는데, 이들에는 예로서 미국 특허 번호 제 5,754,297 호의 스퍼터 증착 속도 모니터 및 테스트 샘플링 주파수 등의 프로세스중 테스트 파라미터를 제어하는 것을 포함한다. 웨이퍼 핸들링 로봇의 동작 파라미터 등의 웨이퍼 핸들링 파라미터 (342) 는, 제어기 (320) 에 의해 제어된다. MES 프로세스 개입 환경 (256) 으로부터의 입력은, 챔버 상태 제어기 (310) 를 이용하는 생산 실행을 중지시켜 챔버를 오프라인 상태로 두는데 이용할 수 있고, 그럼으로써 챔버의 프로세싱 기능 모두를 중단시킬 수 있다.
도5에 도시된 MES 프로세스 개입 환경 (256) 은 생산 실행 정보 입력 장치 (322) 에 의해 생산 실행 정보 (344) 를 제공하는데 이용될 수 있다. 이러한 정보에는 실행 식별, 일자, 및 실행 목적 (예를들면 테스팅, 생산 또는 리워크) 을 포함할 수 있다. 웨이퍼 팹 챔버 제조 환경 (210) 내에서 웨이퍼 및 웨이퍼 로트 식별 (346) 은 웨이퍼 식별 입력 장치 (324) 에 의해 제공될 수 있다.
도4에 도시된 MES 스케줄링 환경 (254) 에는 웨이퍼 팹 챔버 제조 환경 (210) 에 추가적인 MES 입력들을 제공될 수 있는데, 이에 대해서는 도5에 상세하게 도시되어 있다. 스케줄링 환경은 챔버 상태 제어기 (310) 에의 추가적인 입력이다. 또한 이러한 환경은 웨이퍼 팹에의 선택적으로 링크하는 제어기 (312) 에의 추가적인 입력이다. 챔버 제조 환경 (210) 의 도5에 도시된 스케줄링 제어기 (348) 는 MES 스케줄링 환경 (254) 으로부터 입력들을 수신하여, 웨이퍼 재고 (350), 소모품 (352), 유지관리 부품 (354), 유지관리 활동 (356) 및 설비 시스템 스케줄링 (357) 을 제어하며, 예로서 챔버 내에서 제조 프로세스를 실행하기 위해 필요한 스케줄링 전력이 있다. MES 스케줄링 환경 (254) 다양한 기능 또는 동작에 대한 스케줄링을 조정한다. 예를들면, 유지관리 활동 스케줄링 (356) 은, 유지관리 활동을 위한 챔버 오프라인 (330) 의 스케줄링 상태 등의 챔버 상태 제어기 (310), 또는 온라인 프로세스진행중 상태 (328) 과 함께 조정되는 프로세스 가스 등과 같은 스케줄링 웨이퍼 재고 (350) 및 소모품 (352) 과 함께 조정된다.
챔버 도량형 결과들 (358) 은 챔버 도량형 파라미터 (340) 로 구성되는 테스트 프로시저를 이용하여 얻어진다. 이들 결과는 예로서, 스퍼터 증작 소스로부터 스퍼터 기판으로 물질이 보내지는 속도 등을 포함하는데, 이에 대해서는 미국 특허 제5,754,297호 공보에 개시되어 있다.
SPCIF (200) 는 도4에 도시된 바와 같이 SPC 환경 (220) 을 이용하여, 챔버 제조 환경 (210) 내에 프로세스에 대한 프로세스 제어 한계를 설정하며, 프로세스진행중 도량형 결과를 제조 환경 (210) 으로부터 얻는다. 챔버 제조 환경 (210) 으로부터의 SPC 데이터 획득은 도5에 개략적으로 도시되어 있으며 다음과 같다. 챔버 상태 정보는, SPC 환경 (220) 에 온라인 대기중 (326), 온라인 프로세스진행중 (328) 및 오프라인 (330) 으로서 제공된다. 챔버 도량형 파라미터 정보 (340) 및 도량형 결과들 (358) 뿐만아니라 생산 실행 정보 (344) 및 웨이퍼 ID 데이터 (346) 는 도4 및 도5에 도시된 바와같이 SPC 환경 (220) 에 링크 (355) 를 통해서 제공될 수 있다.
본 발명에 적합한 SPC 기술은, 제어 차트 기법 및 파레토 차트 (Pareto chart) 기법을 포함한다. 파레토 차트는, 특정의 결함의 발생의 개수에 대한 등급을, 다른 결함 또는 문제들의 각각의 발생 개수 및 모든 결함의 발생 개수의 누적치와 비교하여 표시하는 바-차트 (bar chart) 표시법이다. 제어 차트는 본 발명의 기술에 특히 적합하다. 당해기술분야의 전문가에 잘 알려진 바와같이, 제어 한계들은, 통계적으로 상당한 수의 데이터의 다음의 집합에 의해 결정되는 것이 일반적이며, 이것은 설계된 대로 동작하고 허용할 수 있는 수율을 가져오는 프로세스를 지시하는 중요하고 중대한 파라미터와 관계된다. 챔버 제조 환경 (210) 내에서 수행된 프로세스에 대한 적절한 파라미터는 스퍼터 증착 프로세스에서의 스퍼터 전력, 가스 유속 및/또는 압력, 및 챔버 환경에서의 파티클 오염원을 포함한다. 일정한 간격으로 이들 파라미터를 측정한 도량형적 데이터는 제어 한계들을 결정하기 위한 입력으로서 제공된다. 또한, 인시츄 산출물 테스팅에 관련되는 도량형적 데이터는 동일한 방식으로 이용될 수 있다. 예를들면, 미국 특허 번호 5,698,989 호 (J.Nulman, 1997년) 공보에 기재되어 있는 기술을 이용하여 반도체 기판 인시츄 상에서 도전막의 시트 저항을 측정하고, 반도체 프로세스 장비의 진공 환경 내에 기판을 유지하는 것이 있다. 제어 실행하면서 프로세스로부터 얻어지는 데이터 즉, 사양 및 수율은, 컴퓨테이션된 후, 당해기술분야의 전문가에게 잘 알려진 통계적 방법을 이용하여 프로세스 제어 한계들을 결정한다. 계속적인 생산 실행들이, 제어 한계를 결정하는데에 이용된 것과 동일한 프로세싱 또는 인시츄 산출물 파라미터의 도량형적 데이터를 이용하여 분석된다.
도4 및 도5에 개략적으로 도시된 바와같은 SPC 환경 (220) 은 제어 한계들을 포함하며, 도량형 정보를 챔버 제조 환경 (210) 으로부터 얻는다. SPC 환경 은, 제어 한계들 및 생산 실행의 프로세싱 또는 인시츄 산출물 도량형적 데이터에 대한 컴포넌트를 리포팅 및/또는 표시하는 것을 포함한다. 리포팅 및/또는 표시 컴포넌트는 도4에 도시된 바와 같이 리포팅 환경 (260) 에 상주하며, 모니터 상에 또는 프린트아웃 상에 그래픽 및/또는 수치적으로 표시되는 것을 포함한다.
도4 및 도6에 도시된 바와같이 컴퓨테이션 환경 (230) 을 이용하여, SPC 환경의 데이터프로세싱과 리포팅을 지원하는 계산을 수행한다. 컴퓨테이션 환경 (230) 은 일반적으로 마이크로프로세서 (410) (도6) 와 같은 프로세서, 알고리즘들 또는 데이터 구조 (412), 데이터베이스 (414), 메모리 (416), 선택사항으로서 네트워크 성분 (418) 및 선택사항으로서 AI (artificial intelligence) 컴포넌트 (420) 등을 포함한다.
알고리즘 또는 데이터구조 (412) (도6) 는 당해기술분야의 전문가에게 잘 알려진 방법들을 이용하여 구성되며, SPC 환경 (220) 에서 이용되는 프로세싱 도량형 및 통계적 데이터에 대해서 뿐만아니라 프로세서 및 이러한 프로세서와 연계되어 있는 어떠한 주변 장치라도 작동하게 한다. 데이터베이스 (414) 는 필요한 파라미터, 도량형 및 통계적 데이터를 포함한다. 메모리 (416) 는 예로서 프로세스진행중 도량형적 데이터를 저장하는데에 이용될 수 있다. 선택사항으로서 네트워크 성분 (418) 은 SPCIF (200) 와 외부 엔티티들 사이에 링크, 예로서 버스 또는 LAN (local area network) 등을 이용하여 원격 데이터베이스 또는 원격 관리 기능 등을 제공한다. AI 컴포넌트 (420) 는 예로서 데이터베이스 (414) 에 저장된 통계적 데이터를 프로세스하는데 이용되어, 많은 생산 실행을 거쳐 얻어진 경험을 바탕으로 제어 한계들을 유추하거나 도량형적 데이터를 선택하여 더욱 효율적인 프로세스 제어를 유추한다.
여기에 설명된 바와같이 컴퓨테이션 환경 (230) 은 본 발명의 SPC 기법 및 프로시저들과 연계하여 이용된다. 하지만, 그것은 또한 웨이퍼 팹 제조 환경 (210) 과 연계하여 수행되는 프로세스들의 어떤 기능 및 모든 기능에 대한 컴퓨테이션 환경을 이용하는 것으로 기대된다.
도4 및 도5에 개략적으로 도시된 바와같이, 분석 환경 (240) 은 특정의 생산 실행에서의 프로세스의 도량형적 데이터와 관련된 제어 한계들과 비교함으로써 SPC 환경 (220) 의 SPC 데이터를 분석하는데 제공된다. 이러한 분석은 당해기술분야의 전문가에게 잘 알려진 예로서 컴퓨테이션 환경 (230) 을 이용하는 방법을 이용하는 프로세서에 의해서 수행될 수 있다. 이러한 분석은 또한 그래픽으로 표시되는 측정에 의해 수행되며, 여기에서 도량형적 데이터 또는 이들 데이터로부터 통계적으로 유추되는 값들이 제어 한계들을 나타내는 그래프에 도시된다. 또한, 도량형적 데이터와 제어 한계 데이터 간의 수치 비교는 분석을 수행하기 적절한 기초자료가 될 수 있다. 분석 환경 (240) 은 본 발명의 다른 환경들과 분리되어 있는 환경으로서 도시되어 있지만, 이것도 또한 분석 환경 (240) 을 컴퓨테이션 환경 (230) (도4) 또는 SPC 환경 (220) 과 통합한 것으로서 의도될 수 있다.
MES 환경 (250) 의 결정 수립 환경 (252) 에 의해 얻어진 분석 환경 (240) 에서 실행된 분석의 결과가 도7에 개략적으로 도시되어 있다. 프로세스가 소정의 제어 한계들 내에서 동작되고 있다라고 결정 수립 환경 (252) 이 결정하는 경우 에는 (도7의 프로세스 상태 (450) 를 참조), MES 개입 (452) 은 없다. 하지만, 분석 결과가 프로세스가 제어 한계를 벗어난 것이라고 나타내는 경우에는 (상태 454), 경고 또는 비정상제어 지시부 (456) 가 활성화되어 MES 결정이 이루어져 프로세스에 개입하는 것이 바람직하다. 이러한 개입은 자동화된/폐쇄된 루프 개입 (458) 또는 자동화되지 않은 MES 개입 (460) 이 될 수 있다. MES 결정 수립 환경 (252) 은, 예를들면 특정의 프로세싱 파라미터가 그의 제어 한계들을 벗어나는 경우에 자동화된 개입 응답을 가지도록 구성될 수 있다. 이러한 자동화된 개입은 자동적으로 생산 실행을 중지시키는 것을 포함할 수 있다. 자동화되지 않은 개입은 결정 수립 환경 (252) 에 대해 미리 설정된 조건이 되거나, 특정의 제어 한계들을 벗어난 조건의 결과가 될 수 있다.
도5는, 제어기 (310, 312, 314, 316, 318 및 320) 에 영향을 미치면서 챔버 제조 환경 (210) 과 상호작용을 하는 자동화된 MES 개입 (458) 및 자동화되지 않은 MES 개입 (460) 의 상호작용뿐만아니라 상술한 바와같이 제조 환경 (210) 과 연계되어 있는 정보 입력 장치 (322 및 324) 를 개략적으로 나타내고 있다. 결정 수립 환경 (252) 과 제조 환경 (210) 사이의 이러한 상호작용은, 도4에 도시된 바와같이 프로세스 개입 환경 (256) 를 포함하고 있다. 도4 및 도5에 개략적으로 도시된 MES 스케줄링 환경 (254) 은 MES 결정 수립 환경 (252) (도4) 및 MES 프로세스 개입 환경 (256) 으로부터 데이터 및 정보를 이용하여, 제어기 (310, 312 및 348) 가 챔버 제조 환경 (210) 과 연계된 기능들에 영향을 미치게 함으로써 챔버 제조 환경 (210) 과 상호작용하게 한다. 전형적으로, 웨이퍼 팹 챔버 제조 환경 (210) 은 온보드 컴퓨터 또는 분산형 컴퓨터 기능으로 구성되어, 다양한 프로세스들 및 운영적 기능들을 작동하거나 제어하며, 챔버 제조 환경 (210) 에 접근하기 위해서는 MES 환경 (250) 이 특별한 프로토콜을 요구할 수 있다는 것은 이해될 것이다.
리포팅 환경 (260) 은 도4에 개략적으로 도시된 바와같이 본 발명의 다양한 환경들로부터 데이터 및 다른 정보를 얻을 수 있다. 예를들면 MES 결정 수립 환경 (252) 이 챔버 제조 환경 (210) 에 링크 (470 및 472) 를 통하여 링크되는 경우에는, 링크 (470, 474 및 476) 을 통하여 리포팅 환경 (260) 에서 리포트가 동시에 발생될 수 있다. 예로서, 도4에 도시된 링크 (478 및 480) 를 이용하여, 이 환경과 챔버 제조 환경 사이의 어떠한 특정의 상호작용과도 관련되지 않은 결정 수립 환경 (252) 과 관련된 리포트를 발생하는 것도 고려된다. 리포팅 환경 (260) 에 의해 발생된 리포트에는, 인쇄물, 컴퓨터 모니터 상의 표시 및 음성 등이 포함된다. 이러한 리포트는 실시간으로 발생될 수 있다. 또한, 이러한 환경에 의해 발생된 리포트를 도6에 도시된 네트워크 (418) 과 같은 네트워크에 제공하는 것을 의도 할 수도 있다.
SPCIF (200) 에 대한 상술한 설명은 SPC 관련된 기술 및 기술에 관한 것으로서, 웨이퍼 팹 챔버 내에서 웨이퍼 프로세싱과 접속하는 이용된다. 하지만, 비-SPC 입력 (270) (도4) 은 또한 MES 환경에 제공될 수 있다. 이들 입력은 예로서 SPC를 보안 관련 입력 또는 명령을 포함하여, 챔버에서 프로세싱 테스트 실행에 필요한 만큼 SPC를 오버라이드 (override) 할 수 있다.
SPCIF (500) 를 도시하는 도8은 n개의 챔버들로서 복수의 웨이퍼 팹 프로세싱 툴을 가진 SPCIF를 개략적으로 도시하고 있다. 본 발명의 부가적인 실시예의 n개의 챔버들은 어떤 웨이퍼 팹 내의 어떤 클러스터 툴 또는 모든 프로세싱 툴 내의 챔버들과 같은 웨이퍼 하위 시스템을 포함할 수 있어, SPCIF (500) 는 완전한 웨이퍼 팹에 대한 SPCIF 를 나타낸다. SPCIF (500) 의 n개의 챔버들은, 웨이퍼 팹 챔버 No.1 제조 환경 (510) 과 웨이퍼 팹 챔버 No.n 제조 환경 (512) 으로 나타낸다. 각각의 이러한 제조 환경은, SPCIF (200) 과 접속되어 있는 상술한 웨이퍼 챔버 제조 환경 (210) 과 유사하다. 챔버 No.1 제조 환경 (510) 및 챔버 No.n 제조 환경 (512) 은 예로서 웨이퍼 팹 제조 환경 (210) 의 제어기 (310) (도5) 와 유사한 제어기를 이용하는 웨이퍼 팹들 사이에서 또는 동일한 웨이퍼 팹에 링크되어 있다. SPCIF (500) 의 비-제조 환경들은, SPCIF (500) 의 비-제조 환경들이 SPCIF (500) 의 n개의 챔버 제조 환경 각각에 응답하는 것을 제외하고는, SPCIF (200) 의 대응하는 환경들의 것과 동일하다. 예를들면, SPCIF (500) 의 SPC 환경 (520) (도8) 은 챔버들 또는 툴의 각각에 대한 제어 한계 데이터를 가지며, 이들 챔버들로부터 관련되는 도량형적 데이터를 수신하도록 적응된다. 도8에 도시된 SPCIF (500) 의 비-제조 환경들은 SPC 환경 (520), 컴퓨테이션 환경 (530), 분석 환경 (540), 리포팅 환경 (560), 및 결정 수립 환경 (552), 스케줄링 환경 (554) 및 프로세스 개입 환경 (55)을 가지는 MES 환경 (550) 을 포함한다. 부가적으로, SPCIF (500) 는 비-SPC 입력들 (570) 을 받아들이도록 적응되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예는 SPCIF (600) 를 개략적으로 나타내는 도9에 도시되어 있다. 이 SPCIF 는 웨이퍼 팹 No.1 제조 환경 (610) 과 웨이퍼 팹 No.n 제조 환경 (612) 을 묘사하며, n개의 웨이퍼 팹을 나타낸다. n개의 웨이퍼 팹 중의 하나 이상의 것은 원거리에 있을 수 있는데, 당해기술분야의 전문가에 잘 알려진 바와같이 웨이퍼 팹들이 예로서 네트워크 접속으로 구성되어 전자적으로 링크되어 있으면 본 발명이 적용될 수 있기 때문이다. 본 발명은 컴퓨테이션 환경이 분산형 데이터베이스들 및 분산형 프로세서 설비와 같은 분산형 컴퓨테이션 환경인 경우에도 또한 적용될 수 있다. SPCIF (600) 의 각각의 웨이퍼 팹의 제조 환경들은 SPCIF (500) 의 n개의 챔버 제조 환경들과 유사하다. SPCIF (600) 의 비-제조 환경들은, SPCIF (600) 의 비-제조 환경들이 SPCIF (600) 의 n개의 웨이퍼 팹 제조 환경들 각각에 응답하는 것을 제외하고는, SPCIF (500) 의 대응하는 환경들과 동일하다. 예를들면, SPCIF (600) 의 SPC 환경 (620) (도9) 은 n개의 웨이퍼 팹의 각각에 대한 제어 한계 데이터를 가지며, 이들 챔버들로부터 그 관련되는 도량형적 데이터를 수신하도록 적응된다. 도9에 도시된 SPCIF (600) 의 비-제조 환경들은 SPC 환경 (620), 컴퓨테이션 환경 (630), 분석 환경 (640), 리포팅 환경 (660), 및 결정 수립 환경 (652), 스케줄링 환경 (654) 및 프로세스 개입 환경 (656) 을 가지는 MES 환경 (650) 을 포함한다. 부가적으로, SPCIF (600) 은 비-SPC 입력들 (670) 을 받아들이도록 적응되는 것이 바람직하다.
도3, 도4, 도8 및 도9 각각에 도시된 SPCIF들 (100, 200, 500 및 700) 은, 제조 환경과 통합화된 SPC 기술을 제공함으로써, 비정상제어되는 프로세스 탈선에 대해 실시간으로 응답하며, 이들 탈선은 프로세싱 결함을 나타낸다. 실시간 응답은 기준을 벗어난 산출물의 생산을 최소화하여, 재료 및 설비를 더욱 효율적으로 이용할 수 있도록 하게 하고, 프로세싱 툴 또는 전체 웨이퍼 팹이 조절 또는 유지관리를 위해 오프라인으로 될 필요가 있는 경우에 조기에 지시하는 것을 제공한다. 다양한 제조 컴포넌트들의 품질 상태에 대한 실시간 정보파악 또한 프로세스가 정상에서 벗어나는 다른 제조 컴포넌트를 확인할 수 있음으로써 시스템에 있어서의 갑작스런 개입 또는 병목현상들에 대처하는 관리 능력을 향상시킨다.
도10에 개략적으로 도시된 본 발명의 다른 실시예는 전력을 조절하고 스케줄링하는 전력 관리 시스템을 구비하여 전력 요구 피크가 높아지는 것을 피할 수 있는 웨이퍼 팹 (700) 을 도시하고 있다. 이러한 전력 관리 시스템은 웨이퍼 팹과 통합화되어 있다. 웨이퍼 팹 (700) 은 제조 환경 (710), 전력 모니터 환경 (720), 컴퓨테이션 환경 (730), 분석 환경 (740), MES 환경 (750) 및 리포팅 환경 (260) 을 포함하고 있다. 이 신규성있는 전력 관리 시스템은 전력 모니터 환경 (720), 컴퓨테이션 환경 (730) 및 분석 환경 (740) 으로 이루어진다.
웨이퍼 팹 (700) 의 제조 환경 (710) 은 웨이퍼 프로세싱 챔버 등의 웨이퍼 팹의 프로세싱 툴들과, 예로서 웨이퍼 핸들링 로봇과 같은 웨이퍼 핸들링 툴을 포함한다. 본 발명의 신규성있는 전력 관리 시스템과 함께 이용되는데에 적합한 웨이퍼 프로세싱 챔버 (800) 가 도11에 개략적으로 도시되어 있다. 이 챔버는 MES 환경 (750) 으로부터 링크 (756 및 862) 를 통하여 입력을 수신한다. 선택사항으로서, 챔버 (800) 는 추가적인 입력을 비-MES 입력 (805) 으로부터 수신할 수 있다. 그 입력의 예는 챔버 (800) 컴포넌트에 의해 발생되는 경고신호에 대한 응답이 있다. MES 환경 (750 및 비-MES 입력 (805) 으로부터의 입력에는, 제어기 (810, 812 , 814, 816, 818 및 820) 등과 같은 챔버 제어기를 세팅 또는 조절하는 것, 및 입력 장치 (822 및 824) 에 정보를 제공하는 것을 포함한다. 이러한 입력에 기초하여, 제어기 (810) 는 온라인 대기중 (826), 온라인 프로세스진행중 (828) 또는 오프라인 (830) 같은 챔버의 상태를 선택하도록 구성된다. 제어기 (812) 는 웨이퍼 팹 시스템 (도시되지 않음) 에 링크된 챔버 상태 (832) 또는 그에 링크되지 않은 챔버 상태 (834) 를 선택하는데에 이용된다. 제어기 (814) 는, 전력, 초수순, 및 폐기물 제거 등과 같은 설비 시스템의 파라미터 (836) 를 제어한다. 제어기 (816) 는 프로세스 가스 유속 및 압력 등의 챔버 프로세싱 파라미터 (838) 를 제어한다. 챔버 도량형 파라미터 (840) 는, 제어기 (818) 에 의해 제어되는데, 이들에는 예로서 미국 특허 번호 제 5,754,297 호의 스퍼터 증착 속도 모니터 및 테스트 샘플링 주파수 등의 프로세스중 테스트 파라미터를 제어하는 것을 포함한다. 웨이퍼 핸들링 로봇의 동작 파라미터 등의 웨이퍼 핸들링 파라미터 (842) 는, 제어기 (820) 에 의해 제어된다. MES 환경 (750) 으로부터의 입력 또는 비-MES 환경 (805) 로부터의 입력은, 챔버 상태 제어기 (810) 를 이용하는 생산 실행을 중지시켜 챔버를 오프라인 상태로 두는데 이용할 수 있고 그럼으로써 챔버의 프로세싱 기능 모두를 중단시킬 수 있다.
MES 환경 (750) 또는 비-MES 환경 (805) (도11) 은 또한 생산 실행 정보 입력 장치 (822) 에 의해 생산 실행 정보 (844) 를 제공하는데 이용될 수 있다. 이러한 정보에는 실행 식별, 일자, 및 실행 목적 (예를들면 테스팅, 생산 또는 리워크) 을 포함할 수 있다. 웨이퍼 팹 챔버 (800) 내에서 웨이퍼 및 웨이퍼 로트 식별 (846) 은 웨이퍼 식별 입력 장치 (824) 에 의해 제공될 수 있다. MES 환경 (750) 은 웨이퍼 팹 챔버 (800) 에 추가적인 스케줄링 입력들을 제공될 수 있는데, 이것은 챔버 상태 제어기 (810) 에의 추가적인 스케줄링 입력이다. 또한, 이러한 환경은 웨이퍼 팹에의 선택적으로 링크하는 제어기 (812) 에의 추가적인 입력이다. 챔버 (800) 의 도11에 도시된 스케줄링 제어기 (848) 는 MES 환경 (750) 으로부터 입력들을 수신하여, 웨이퍼 재고 (850), 소모품 (852), 유지관리 부품 (854), 유지관리 활동 (856) 및 설비 시스템 스케줄링 (857) 을 제어하며, 예로서 챔버 내에서 제조 프로세스를 실행하기 위해 필요한 스케줄링 전력이 있다. MES 환경 (750) 은 다양한 기능 또는 동작에 대한 스케줄링을 조정한다. 예를들면, 유지관리 활동 스케줄링 (856) 은, 유지관리 활동을 위한 챔버 오프라인 (830) 의 스케줄링 상태 등의 챔버 상태 제어기 (810), 또는 온라인 프로세스진행중 상태 (828) 와 함께 조정하는 프로세스 가스 등과 같은 스케줄링 웨이퍼 재고 (850) 및 소모품 (852) 과 함께 조정한다. 챔버 도량형 결과들 (858) 은 챔버 도량형 파라미터 (840) 로 구성되는 테스트 프로시저를 이용하여 얻어진다. 이들 결과는 예로서, 스퍼터 증작 소스로부터 스퍼터 기판으로 물질이 보내지는 속도 등을 포함하는데, 이에 대해서는 미국 특허 제5,754,297호 공보에 개시되어 있다.
챔버 (800) 과 관련되어 있는 다양한 상태, 파라미터, 정보, 도량형 및 스케줄링 조건 또는 결과들이, 그 MES 환경 (750) 으로 링크 (864 및 756) 를 통해 직접 전송되어 (도11 참조), MES 환경 (750) 에게 챔버의 상태 및 프로세싱 조건들과 관련되는 광범위한 실시간 정보를 제공한다. 이러한 정보는 또한 도10 및 도11에 도시된 바와같이 리포팅 환경 (760) 에게 링크 (864, 756 및 758 및 762) 를 통해서 실시간으로 제공될 수 있다.
도10 및 도11에 도시된 전력 모니터 환경 (720) 은 프로세싱 실행 및 웨이퍼 ID 정보 뿐만아니라 그 상태, 전력 이용, 및 전력 스케줄링에 관한 정보를 수집할 수 있다. 선택사항으로서, 이러한 정보는 예로서 도10에 도시된 리포팅 환경 (760) 에 의해 표시되거나 인쇄될 수 있다. 도11을 다시 참조하면, 상태 정보는, 온라인 대기중 (826), 온라인 프로세스진행중 (828), 오프라인 (830), 링크된 것 (832) 및 링크되지 않은 것 (834) 으로서 전력 모니터 환경 (720) 에게 제공된다. 생산 실행 (844) 및 웨이퍼 ID (846) 정보는 전력 모니터 환경 (720) 에 전송된다. 전력 이용 정보는 설비 파라미터 (836) 에 의해 전력 모니터 환경 (720) 과 통신한다. 전력 이용 정보는 단위시간당 전력 이용량, 누적 전력 이용량, 피크 전력 이용량을 포함한다. 모니터 환경 (720) 은 전력 스케줄링 정보를 챔버 (800) 로부터 설비 시스템 스케줄링 (857) 을 통하여 수신될 수 있다. 링크 (864 및 715) (도11 참조) 와 같은 링크는, 챔버 (800) 로부터 전력 모니터 환경 (720) 에 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 추가적인 챔버들과 같은 다른 프로세싱 툴 (도시되지 않음) 은 마찬가지 방식으로 링크 (756) 를 통하여 MES 환경 (750) 에 링크되어 있고 링크 (715) 를 통하여 전력 모니터 환경 (720) 에 링크되어 있음으로써, 웨이퍼 툴과 같은 제조 환경 (710) 을 MES 환경 (750) 및 전력 모니터 환경 (720) 에 링크하게 된다.
전력 모니터 환경 (720) 에 수집된 웨이퍼 팹 정보는 도10 및 도12에 도시된 바와같이 컴퓨테이션 환경 (730) 에 통신된다. 컴퓨테이션 환경 (730) 은 전력 모니터 환경 (720) 에서 수집된 정보에 대한 데이터프로세싱을 수행하는데 이용된다. 컴퓨테이션 환경 (730) 은, 일반적으로 마이크로프로세서 (731) 와 같은 프로세서 (도12참조), 알고리즘 또는 데이터구조 (732), 데이터베이스 (733), 메모리 (734), 신규성있는 알고리즘 (735), 선택사항으로서 네트워크 성분 (736) 및 선택사항으로서 AI 컴포넌트 (737) 를 포함한다. 알고리즘 또는 데이터구조 (732) 는 당해기술분야의 전문가에 잘 알려진 방법을 이용하여 프로세서 (731) 및 그 프로세서와 연계된 어떠한 주변장치를 작동하도록 구성된다. 데이터베이스 (733) 는 예로서 과거의 전력 이용 데이터를 포함한다. 메모리 (734) 는 예로서 프로세스진행중 전력 이용 및 전력 스케줄링 데이터를 저장하는데에 이용될 수 있다.
하나 이상의 신규성있는 알고리즘 (735) 이, 제조 환경 (710) 의 웨이퍼 팹의 전력 관리 시스템을 실현하는데에 도움을 주도록 구성된다. 당해기술분야의 전문가에게 잘 알려진 바와같이, 웨이퍼 팹의 전력 이용은 프로세싱 실행 도중에 변화한다. 예를들면, 전기로를 이용하는 툴이 스위치-온 되면, 전기로의 기동중에 전력 서지가 생기는 것이 일반적이다. 하지만, 전기로가 동작 온도에 도달하게 되면, 동작 전력은 낮아져야 한다. 마찬가지로, 진공 펌핑 다운 작업은 특정의 진공레벨을 유지하는 것보다 더 많은 전력을 요구한다. 그래서, 웨이퍼 팹에 있는 모든 툴을 동시에 기동하는 것은 일반적으로 전력 서지를 야기한다. 신규성있는 알고리즘 (735) (도12 및 도13 참조) 은 제조 환경 내의 툴의 이용을 스케줄링하도록 구성되어, 예상되는 전력 서지가 웨이퍼 팹의 비교적 낮은 레벨의 전력 서지 기간동안에 발생하게 된다. 예를들면, 각각의 툴의 진공 펌핑 다운 작업은 다수의 툴을 동시에 펌핑다운하는 것보다는 계획적으로 순차로 펌핑다운하는 것으로 스케줄링하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 프로세싱 컴포넌트들의 가열작업은 다수의 히터를 동시에 기동하는 것을 피하도록 스케줄링하는 것이 바람직하다.
본 발명의 알고리즘 (735) 은 도13에 도시된 단계들 (900 내지 920) 을 포함한다. 이들 단계의 각각은 웨이퍼 팹의 툴들의 각각으로부터 전력 관련 정보를 포함하고, 이로써 웨이퍼 팹에 관련된 전력 관련 정보 및 데이터의 광범위한 컴퓨테이션 처리를 한다. 전형적으로, 알고리즘 (735) 은 생산 실행을 개시하기 전에 이용되어, 전력 이용을 최적화하고 특히 전력 서지 내지 피크를 피할 수 있게 한다. 단계 (900) 에 있어서, 링크된 또는 링크되지 않은 설비 상태가 등록되고, 제조 환경의 모든 툴이 계획된 생산 실행에 가용한지를 여부를 포함할 수 있다. 프로세스가 현재 이용중이면, 현재의 전력 이용이 단계 (902) 에 진입된다. 웨이퍼 ID 및 실행 정보가 단계 (904) 에 진입되며, 실행에 대한 스케줄링 정보는 단계 (906) 에 진입된다. 단계 (900, 902, 904 및 906) 에 등록된 정보는 전력 모니터 환경 (720) 에 의해 제공된다. 단계 (908) 에서, MES 환경 (750) 은 프로세스 실행의 상세내역을 알고리즘 (735) 에 제공하며, 이는 제조 환경 내의 툴들의 종류 및 툴들의 사용 순서를 포함한다. 단계 (908) 에서 스케줄링된 툴들의 각각의 전력 이용에 관련된 과거의 데이터는 데이터베이스 (733) 로부터 얻어진다. 이러한 데이터는 알고리즘 (735) 의 단계 (910) 으로 진입된다.
도13에 도시된 단계 (900, 902, 904, 906, 908 및 910) 는 서로 결합되어 생산 실행에 대한 전력 이용 프로파일을 유추한다. 실제의 전력 이용 또는 기대하는 전력 이용의 전력 이용 프로파일은 웨이퍼 팹 프로세싱 실행의 전 기간동안에 시간에 대한 전력의 이용을 나타낸다. 계속적으로 단계 (914) 에 있어서, 전력 이용 프로파일을 분석하여, 기대된 전력 이용이 서지 또는 피크 소비 기간의 결과를 주는지를, 즉, 프로파일이 소정의 전력 범위 내에 있는지를 결정한다. 다음은, 결정 단계 (916) 가 후속한다. 단계 (914) 에서의 분석이 서지 또는 피크를 예측하면, 신규성있는 알고리즘 (735) 은 툴을 개시하거나 이용하는 타이밍을 재스케줄링하여 기대되는 서지를 회피함으로써, 단계 (918) 에서 변형된 웨이퍼 실행 스케줄을 제공하고, 이로써 전력 요구 또는 이용이 웨이퍼 팹 프로세싱 도중에 더욱 균일하게 분산되게 되며, 여기서 전력 서지는 소정의 범위 내에 있게 된다. 만약 단계 (916) 에서 전력 서지가 소정의 범위 내로 유지된다면, 프로세스 실행의 상세내역 단계 (908) 에서 제공된 스케줄은, 알고리즘 (735) 에 의한 변형없이도 실행된다. 변형된 웨이퍼 팹 실행 스케줄, 즉 단계 (918) 는 MES 환경과 통신하여, 알고리즘 (735) 을 통해 생성된 스케줄에 따라 제조 환경의 다양한 툴을 자동적으로 활성화시킨다. 전형적으로, 제조 환경은 하나 이상의 온보드 컴퓨터 또는 분산형 컴퓨터 기능으로 구성되어, 다양한 프로세스 및 동작 기능들을 작동시키거나 제어하며, MES 환경은 제조 환경에 접근하기 위해서 특정의 프로토콜을 이용할 수 있다는 것은 이해될 것이다. 대안으로서, 스케줄에는 제조 환경 내의 계속적인 개입을 위해 리포팅 환경 (760) (도10) 이 제공될 수 있다. 선택사항으로서, 알고리즘 (735) 은 알고리즘 (735) 이 단위시간당의 전력 소비량을 소정의 범위 내로 유지시키는 스케줄을 발생시킬 수 없었다는 것을 나타내는 경고 메시지를 제공할 수 있다.
컴퓨테이션 환경 (730) 의 선택사항으로서의 네트워크 성분 (736) (도12) 은 웨이퍼 팹과 외부 엔티티들 사이의 링크, 예로서 버스 또는 LAN 을 이용하는 원격 데이터베이스 또는 원격 관리 기능 등을 제공한다. AI 컴포넌트 (737) 는 예를들면 데이터베이스 (733) 에 저장된 과거의 전력 이용 데이터를 프로세싱하여, 많은 생산 실행을 통해서 얻어진 경험에 기초하여 전력 이용 및 전력 스케줄링에 대한 향상된 알고리즘을 유추해 낸다. 여기에 개시된 바와같이 컴퓨테이션 환경 (730) 은 본 발명의 전력 모니터 환경 (720) 과 연계하여 이용된다. 하지만, 이러한 컴퓨테이션 환경을 제조 환경 (710) 과 연계하여 실행되는 프로세스의 어떤 기능 또는 모든 기능에 대해 이용하는 것도 의도한다.
도10 및 도11에 개략적으로 도시된 분석 환경 (740) 이 제공된다. 이러한 선택사항으로서의 환경은 단계 (914 및 916) (도13 참조) 의 결과를 보여주도록 구성되어, 컴퓨터 모니터 상에 그래픽 표시 내지 하드카피로서 제공됨으로써 예로서 비주얼 분석에 도움을 준다. 분석 환경 (740) 은 본 발명의 다른 환경들과 분리되어 있는 환경으로 도시되어 있지만, 분석 환경 (740) 을 컴퓨테이션 환경 (730) 과 통합화하는 것도 고려할 수 있다. 도10에 개략적으로 도시된 리포팅 환경 (760) 은, 본 발명의 환경들로부터 데이터와 정보를 얻을 수 있고, 도4에 도시된 리포팅 환경 (260) 과 연계하여 상술한 바와같이 리포트를 발생시킬 수 있다.
도14에 개략적으로 도시된 본 발명의 다른 실시예는 2개 이상의 웨이퍼 팹의 전력을 관리하는 전력 관리 시스템을 나타내고 있다. 도14는, 최적의 전력 이용을 위해 조정되는 웨이퍼 팹들로서, 웨이퍼 팹 No.1 제조 환경 (1010), 웨이퍼 팹 No.n 제조 환경 (1012), 전력 모니터 환경 (1020), 컴퓨테이션 환경 (1030), 분석 환경 (1040), MES 환경 (1050) 및 리포팅 환경 (1060) 을 포함하는 n개의 웨이퍼 팹들로 이루어진 웨이퍼 팹 시스템 (1000) 을 도시하고 있다. 제조 환경들 (1010 및 1012) 은 도10에 도시된 제조 환경 (710) 과 기능면에 있어서 동일하다. 도14의 환경들 (1020, 1030, 1040, 1050 및 1060) 은 도10에 도시된 환경들 (720, 730, 740, 750 및 760) 과 기능면에 있어서 동일하다. 본 실시예는 도12 및 도13과 관련하여 설명한 알고리즘 (735) 과 유사한 신규성있는 알고리즘 (도시되지 않음) 으로 구성되어, 전력 이용을 최적화함으로써 웨이퍼 팹 No.1 및 No.n 이 동시에 반도체 웨이퍼들을 프로세스하는데에 이용되는 경우에 전력 서지 또는 피크가 회피되도록 한다. 알고리즘 (735) 은 하나의 웨이퍼 팹으로부터의 정보를 프로세스하고 다음에 웨이퍼 팹 내에서 다양한 동작을 스케줄링하며, 한편 도14에 도시된 시스템의 알고리즘은 n개의 웨이퍼 팹으로부터의 정보를 프로세스하고 그 다음에 이들 웨이퍼 팹의 스케줄을 조정하여 전력 서지를 회피하고, 프로세싱 스케줄링을 이용하여, 여기서 전력 요구 또는 이용이 더욱 균일하게 웨이퍼 팹 프로세싱 동안에 분산되게 한다.
도10과 관련하여 설명된 본 발명의 실시예는 하나 이상의 웨이퍼 팹들에 대한 웨이퍼 팹 전력 관리 시스템을 제공하여, 전력 서지를 회피하고 웨이퍼 팹 프로세싱 동안에 전력 요구량을 더욱 균일하게 분산시킨다. 결과적으로, 이들 실시예는 회로 차단기 정격전력을 더욱 낮추게 되며, 즉 그들의 최대 전력 요구량은 웨이퍼 팹에 대한 종래의 전력 관리 시스템에서 보다 더욱 낮게 된다. 차단기, 변압기, 전송선 등의 전력 설비의 비용이 시스템의 차단기 정격전력에 대략 비례하기 때문에, 회로 차단기 정격전력이 낮아지면, 비용이 절약된다. 또한, 전원이 더욱 안정되므로, 전력 요구량이 더욱 균일하게 분산되며, 전력 소비 피크가 발생되는 것을 회피할 수 있다. 또한 전원이 더욱 안정되므로, 전력 서지에 의해 야기되는 순간적 전력 중단 또는 단기간의 브로운아웃(brownout)들의 발생을 방지할 수 있다.
도15에 개략적으로 도시된 바와같이 본 발명의 추가적인 실시예는, 예비부품 재고 제어 및 스케줄링 시스템을 포함하는 웨이퍼 팹 (1100) 을 나타낸다. 이러한 예비부품 재고 제어 및 스케줄링 시스템은 웨이퍼 팹과 통합화되어 있다. 웨이퍼 팹 (1100) 은, 제조 환경 (1110), 예비부품 모니터 환경 (1120), 컴퓨테이션 환경 (1330), 예비부품 관리자 환경 (1140), MES 환경 (1150) 및 리포팅 환경 (1160)을 포함한다. 신규성있는 예비부품 재고 제어 및 스케줄링 시스템은, 예비부품 모니터 환경 (1120), 컴퓨테이션 환경 (1130) 및 예비부품 관리자 환경 (1140) 을 포함한다.
웨이퍼 팹 (1100) 의 제조 환경 (1110) 은, 웨이퍼 프로세싱 챔버와 같은 웨이퍼 팹의 프로세싱 툴, 및 웨이퍼 핸들링 툴을 포함한다. 신규성있는 예비부품 재고조사 및 스케줄링 시스템과 함께 이용하는데에 적합한 웨이퍼 프로세싱 챔버 (1200) 가 도16에 도시되어 있다. 이 챔버는 MES 환경 (1150) 으로부터 입력을 수신한다. 선택사항으로서, 챔버 (1200) 는 추가적인 입력을 비-MES 입력 (1205) 로부터 수신할 수도 있다. MES 환경 (1150) 및 비-MES 입력 (1205) 으로부터의 입력들은, 도11에 도시된 챔버 (800) 과 관련하여 설명한 것과 유사한 챔버 제어기들을 세팅하거나 조절하는 것, 입력장치들에 정보를 제공하는 것을 포함한다. 이들 입력에 기초하여, 챔버 제어기들 및 입력장치들은, 챔버 (800) 과 관련하여 설명된 것과 마찬가지로 챔버 (1200) 의 다양한 상태 , 파라미터, 정보 및 스케줄링 기능을 선택하도록 구성된다. 챔버 (1200) 과 관련된 다양한 상태, 파라미터, 정보, 도량형 및 스케줄링 조건들 또는 결과는 MES 환경 (1150) 에 직접 전송되어 (도15 및 도16 참조), MES 환경 (1150) 에게 챔버의 상태 및 프로세싱 조건들과 관련된 광범위한 실시간 정보를 제공한다. 이러한 정보는 또한 실시간으로 리포팅 환경 (1160) 에 제공될 수 있다.
도15 및 도16에 도시된 바와같이 예비부품 모니터 환경 (1120) 은 실행 및 웨이퍼 ID 정보 뿐만아니라 그 상태, 예비부품 및 유지관리 스케줄링에 관련된 챔버 정보를 수집할 수 있다. 선택사항으로서, 이러한 정보는 도15에 도시된 바와같이 예로서 리포팅 환경 (1160) 에 의해서 표시되거나 인쇄될 수 있다. 도16을 다시 참조하면, 상태 정보는 예비부품 모니터 환경 (1120) 에 온라인 대기중 (1226), 온라인 프로세스진행중 (1228), 오프라인 (1230), 링크된 것 (232 및 링크되지 않은 것 (1234) 으로서 제공된다. 생산 실행 (1244) 및 선택사항으로서 웨이퍼 ID (1246) 정보는 예비부품 모니터 환경 (1120) 에 전송된다. 유지관리 부품으로 불리우는 예비부품 스케줄 (1254) 및 유지관리 활동 스케줄 (1256) 은 예비부품 모니터 환경 (1120) 과 통신한다 (도16 참조). 예비부품 또는 유지관리부품에 대한 스케줄링은, 예로서 웨이퍼 팹 챔버 (1200) 의 스케줄링 제어기를 통하여 실행될 수 있는 MES 환경 활동이다. 추가적인 챔버들과 같은 다른 프로세싱 툴 (도시되지 않음) 은, 마찬가지로 MES 환경 (1150) 에 링크되고 예비부품 모니터 환경 (1120) 에 링크되어 있음으로써, 웨이퍼 팹 툴과 같은 제조 환경 (1110) 을 MES 환경 (1150) 에 링크하고 예비부품 모니터 환경 (1120) 에 링크한다.
예비부품 모니터 환경 (1120) 에서 수집된 웨이퍼 팹 정보는 도15 및 도17에 도시된 컴퓨테이션 환경 (1130) 과 통신한다. 컴퓨테이션 환경 (1130) 을 이용하여, 예비부품 모니터 환경 (1120) 에서 수집된 정보에 대한 데이터프로세싱을 수행한다. 컴퓨테이션 환경 (1130) 은 일반적으로 마이크로프로세서 (1131) 와 같은 프로세서 (도17 참조), 알고리즘 또는 데이터구조 (1132), 데이터베이스 (1133), 메모리 (1134), 신규성있는 알고리즘 (1135), 네트워크 성분 (1136 및 선택사항으로서 AI 컴포넌트 (1137) 을 포함한다. 알고리즘 또는 데이터구조 (1132) 는 당해기술분야의 전문가에게 잘 알려진 방법을 이용하여 프로세서 (1131) 및 이 프로세서와 접속되어 있는 주변장치들을 작동하도록 구성된다. 데이터베이스 (1133) 는 예로서 예비부품 이용에 관한 과거의 데이터를 포함하고 있다. 메모리 (1134) 는 예로서 프로세스진행중 예비부품 이용, 가용성 및 스케줄링 데이터를 저장하는데에 이용될 수 있다. 하나 이상의 신규성있는 알고리즘 (1135) 은 웨이퍼 팹의 예비부품 관리 시스템 (1100) 을 구현하는데에 도움을 주도록 구성된다.
전형적으로, 알고리즘 (1135) 은 특정의 웨이퍼 생산 실행에 앞서러 미리 실행되고, 요구된 예비부품이 재고에 있는지를 확실히 하기 위해서 이용된다. 생산 실행을 위해 필요한 예비부품의 종류와 품질에 관한 정보는 유지관리부품 (1254) 에서 툴 (1200) 에 제공된다 (도16). 이러한 정보는 MES 환경 (150) 으로부터 얻어진다. 특정의 예비부품이 필요한 일자가 유지관리 활동 (1256) 및 챔버 상태 제어기 (1210) 의 스케줄링 정보를 통하여 제공된다. 각각의 예비부품에 관련된 정보는 예비부품 모니터 환경 (1120) 에 추적된다 (도15).
본 발명의 알고리즘 (1135) 은, 도18에 도시된 바와같이 단계 (1172 내지 1184) 을 포함하며, 부품은 간단히 X 로 표시되어 있다. 웨이퍼 팹 (1100) 에 대한 부품 (X) 의 현재의 재고는 단계 (1172) 에서 예비부품 모니터 환경 (120) 에 의해서 자동적으로 진입된다 (도17). 스케줄링된 일자 (즉, 관리를 위해 스케줄링된 일자) 에 필요한 것으로 요구된 재고가 단계 (1174) 에서 예비부품 환경 (120) 에 의해 등록된다. 요구된 납기일 (D) 은 단계 (1174) 에서 예로서 스케줄링된 일자로부터 소정의 일수를 빼는 것에 의해서 계산되어, 부품이 부족하기 직전에 조달을 할 수 있도록 한다. 선택사항으로서, 부품 (X) 에 대한 조달 기간 (즉, 승인된 공급자로부터 부품을 주문하여 그 부품을 납품받는데까지 걸리는 시간) 이 단계 (1176) 예비부품 관리자 환경 (140) (도17) 에 의해 자동적으로 등록된다. 승인된 공급자는 도18에 도시된 알고리즘 (1135) 의 단계 (1178) 에서 예비부품 관리자 환경 (1140) 에 의해 자동적으로 등록된다. 단계 (1179) 에서 전자 주문 컴포넌트는 알고리즘 (1135) 에 예비부품 관리자 환경 (1140) 에 의해 제공되고, 그것은 예로서 이-메일을 이용하여 승인된 공급자에게 부품 주문을 전자적으로 하기 위한 정보를 제공한다. 알고리즘 (1135) 은 단계 (1172, 1174, 1176, 1178 및 1179) 로부터 정보를 결합함으로써 부품 (X) 에 대한 구매주문을 준비한다. 주문은 구매주문의 선택사항으로서 검토 단계 (1182) 에 대해 예비부품 관리자 환경과 통신된다. 후속하여 단계 (1184) 에 있어서, 부품 (X) 에 대한 구매주문은, 그것이 공급자에 전자적으로 전송되어 단계 (1179) 의 전자 주문 컴포넌트에 의해 실행된다. 이러한 단계는 예로서 컴퓨테이션 환경 (1130) 의 네트워크 (1136) 를 통하여 실행될 수 있다 (도17). 다른 부품에 대한 재고가 알고리즘 (1135) 을 이용하여 스케줄링되고 마찬가지 방법으로 주문된다.
본 발명은 하나의 웨이퍼 팹과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 하나의 예비부품 모니터에서 이러한 웨이퍼 팹들의 제조 환경들로부터의 예비부품의 제품 정보를 결합하고 구매주문을 전자적으로 유추하고 실행하는 알고리즘을 이용함으로써 다양한 웨이퍼 팹들과 함께 동일한 방법으로 이용될 수 있다.
도3 내지 도9와 관련하여 설명된 바와같이 SPC 기술은 웨이퍼 팹 툴의 유지 관리 활동 또는 수리를 요구하는 프로세싱, 제품 또는 품질의 문제를 식별하는데에 이용될 수 있다. SPC 기술에 기초하는 예비부품들에 대한 필요에 관한 통계적 정보는, 도16에 도시된 챔버 (1200) 의 유지관리부품 (1254) 및 유지관리 활동 (1256) 에게 MES 환경에 의해 제공될 수 있다. 이러한 SPC 유추 정보는 예비부품 모니터 환경에 제공된 예비부품 요구사항에 부가되는 컴포넌트이다.
컴퓨테이션 환경 (1130) 의 네트워크 성분 (1136) (도17) 은 웨이퍼 팹과 원격 데이터베이스 또는 원격 관리 기능과 같은 외부 엔티티들 사이에 예로서 버스 또는 인터넷과 같은 링크를 제공하여, 알고리즘 (1135) 과 관련하여 상술한 바와같은 예비부품 주문을 전자적으로 실행한다. AI 컴포넌트 (1137) 는 예로서 프로세스 데이터베이스 (1133) 에 저장된 과거의 예비부품 이용을 프로세스하는데 이용되어, 많은 생산 실행들을 통해서 얻어진 경험에 기초하여 예비부품 스케줄링 및 주문에 대한 향상된 알고리즘을 유추한다. 여기서 설명한 바와같이 컴퓨테이션 환경 (1130) 은 본 발명의 예비부품 모니터 환경 (1120) 과 연계하여 이용된다. 하지만 이러한 컴퓨테이션 환경을 제조 환경 (1110) 과 연계하여 수행된 프로세스들의 어떤 기능 및 모든 기능에 대해서 이용될 수 있다는 것도 고려된다. 예비부품 관리 환경 (1140) (도15 및 도17 참조) 은 본 발명의 다른 환경과 분리되어 있는 환경으로 도시되어 있다. 하지만, 예비부품 관리 환경 (1140) 을 컴퓨테이션 환경 (1130) 또는 MES 환경 (1150) 과 통합화하는 것도 고려한다. 도15에 개략적으로 도시된 리포팅 환경 (1160) 은, 본 발명의 환경들로부터 데이터 및 정보를 얻을 수 있고 도4에 도시된 리포팅 환경 (260) 과 관련하여 설명된 리포트를 발생시킬 수 있다.
신규성있는 예비부품 재고 제어 및 스케줄링 시스템은 예비부품을 JIT (just-in-time) 를 기초로 하여 관리하기 위해 적응된다. 부품은 필요할 것이라고 예측되는 즉시에 공급자에 의해 납품된다. JIT 재고 제어는, 예비부품 구매가 필요한 시기에만 이루어지고 예비부품 저장에 필요한 공간이 최소화되기 때문에, 일반적으로 웨이퍼 제조 비용을 줄이게 한다.
도19에 개략적으로 도시된 본 발명의 부가적인 실시예는, 웨이퍼 팹 효율화 시스템을 포함하는 웨이퍼 팹 (1300) 을 나타낸다. 이러한 웨이퍼 팹 효율화 시스템은 웨이퍼 팹과 통합되어 있다. 웨이퍼 팹 (1300) 은 제조 환경 (1310), 스케줄링 모니터 환경 (1320), 컴퓨테이션 환경 (1330), 스케줄링 관리 환경 (1340), MES 환경 (1350) 및 리포팅 환경 (1360) 을 포함한다. 신규성있는 웨이퍼 팹 효율화 시스템은 스케줄링 모니터 환경 (1320), 컴퓨테이션 환경 (1330) 및 스케줄링 관리 환경 (1340) 으로 이루어진다.
웨이퍼 팹 (1300) 의 제조 환경 (1310) 은, 웨이퍼 프로세싱 챔버들 및 웨이퍼 핸들링 툴과 같은 웨이퍼 팹의 프로세싱 툴을 포함한다. 신규성있는 웨이퍼 팹 효율화 시스템과 함께 이용하기 에 적합한 웨이퍼 프로세싱 챔버 (1400) 가 도20에 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 챔버는 MES 환경 (1350) 으로부터 입력을 수신한다. 선택사항으로서, 챔버 (1400) 는 비-MES 입력 (1405) 을 통해서 부가적인 입력을 수신한다. MES 환경 (1350) 및 비-MES 입력 (1405) 으로부터의 입력은, 도11에 도시된 챔버와 관련하여 설명하였던 것과 마찬가지로, 챔버 제어기들을 세팅하거나 조절하는 것, 입력 장치에 정보를 제공하는 것을 포함한다. 이러한 입력에 기초하여, 챔버 제어기들 및 입력장치들은, 챔버 (800) 와 관련하여 설명되었던 것과 마찬가지로 챔버 (1400) 의 다양한 상태, 파라미터, 정보 및 스케줄링 기능들을 선택하도록 구성된다. 챔버 (1400) 과 관련된 다양한 상태, 파라미터, 정보, 도량형 및 스케줄링 조건 또는 결과들은 MES 환경 (1350) (도19 및 도20 참조) 에 직접 전송되어, MES 환경 (1350) 에게 챔버의 상태 및 프로세싱 조건에 관련되는 광범위한 실시간 정보를 제공한다. 이러한 정보는 또한 도19에 도시된 리포팅 환경 (1360) 에 실시간으로 제공된다.
도19 및 도20에 도시된 바와같이 예비부품 모니터 환경 (1320) 은 실행 및 웨이퍼 ID 정보 뿐만아니라 그 상태, 예비부품 및 유지관리 스케줄링에 관련된 챔버 정보를 수집할 수 있다. 선택사항으로서, 이러한 정보는 예로서 리포팅 환경 (1360) 에 의해서 표시되거나 인쇄될 수 있다. 도20을 다시 참조하면, 상태 정보는 예비부품 모니터 환경 (1320) 에 온라인 대기중 (1426), 온라인 프로세스진행중 (1428), 오프라인 (1430), 링크된 것 (1432) 및 링크되지 않은 것 (1434) 으로서 제공된다. 생산 실행 (1444) 및 선택사항으로서 웨이퍼 ID (1446) 정보는 예비부품 모니터 환경 (1320) 에 전송된다. 챔버의 스케줄링 제어기 (1448) 를 통하여 MES 환경 (1350) 에 의해 제공되는 웨이퍼 재고 (1450) 및 소모품들 (1452) 에 대한 스케줄링은 스케줄링 모니터 환경 (1320) 에 통신된다. 유지관리부품 로 불리우는 예비부품 스케줄 (1454) 및 유지관리 활동 스케줄 (1456) 은 예비부품 모니터 환경 (1320) 과 통신한다 (도20 참조). 예비부품 또는 유지관리부품에 대한 스케줄링은, 예로서 웨이퍼 팹 챔버 (1400) 의 스케줄링 제어기를 통하여 실행될 수 있는 MES 환경 활동이다. 예비부품에 대한 스케줄링은 도15와 관련하여 설명된 신규성있는 예비부품 재고 및 스케줄링 시스템을 포함할 수 있다. 전력 스케줄링은 도10 내지 도14와 관련하여 설명된 신규성있는 전력 관리 시스템을 포함할 수 있다. 추가적인 챔버들과 같은 다른 프로세싱 툴 (도시되지 않음) 은, 마찬가지로 MES 환경 (1350) 에 링크되고 예비부품 모니터 환경 (1320) 에 링크되어 있다.
선택사항으로서, MES 환경 (1350) (도19 참조) 은 스케줄링 모니터 환경 (1320) 에, 웨이퍼 팹을 작동하는 인력 스케줄을 제공하여, 예로서 제조 그룹, 유지관리 그룹, 및 지원 인력뿐만아나라 웨이퍼 팹 관리 인력도 포함한다. 이러한 정보는 예로서 도19에 도시된 링크 (1301) 를 이용하여 스케줄링 모니터 환경 (1320) 에 전달된다.
스케줄링 모니터 환경 (1320) 에 수집된 웨이퍼 팹 정보는 도19 및 도21에 도시된 컴퓨테이션 환경으로 통신된다. 컴퓨테이션 환경 (1330) 을 이용하여, 스케줄링 모니터 환경 (1320) 에서 수집된 정보에 대한 데이터프로세싱을 수행한다. 컴퓨테이션 환경 (1330) 은, 일반적으로 마이크로프로세서 (1331) 와 같은 프로세서 (도12참조), 알고리즘 또는 데이터구조 (1332), 데이터베이스 (1333), 메모리 (1334), 신규성있는 알고리즘 (1350), 선택사항으로서 네트워크 성분 (1336) 및 선택사항으로서 AI 컴포넌트 (1337) 를 포함한다. 알고리즘 또는 데이터구조 (1332) 는 당해술분야의 전문가에 잘 알려진 방법을 이용하여 프로세서 (1331) 및 그 프로세서와 연계된 어떠한 주변장치를 작동하도록 구성된다. 데이터베이스 (1333) 는 예로서 웨이퍼 팹 스케줄링 및 웨이퍼 팹 툴들의 스케줄링에 관한 데이터를 포함한다. 메모리 (1334) 는 예로서 프로세스진행중 스케줄링 데이터를 저장하는데에 이용될 수 있다. 하나 이상의 신규성있는 알고리즘 (1335) 이, 웨이퍼 팹 (1310) 의 웨이퍼 팹 효율화 시스템을 실현하는데에 도움을 주도록 구성된다.
본 발명의 알고리즘 (1335) 을 이용하여, 향상된 자원 이용을 위한 웨이퍼 팹 프로세스를 최적화한다. 이러한 알고리즘은 도22에 도시된 단계 (1372 내지 1382) 를 포함한다. 단계 (1372) 에 있어서, 웨이퍼 팹 프로세스를 실행하기 위한 모든 프로세싱 단계의 시퀀스가 등록된다. 이러한 시퀀스는 예로서, 예로서 실제적 제조에서 아직 이용되지 않은 웨이퍼 팹 설계로부터, 테스트 실행으로부터, 또는 이러한 웨이퍼 팹을 위한 전 생산 실행으로부터 얻어질 수 있다. 시퀀스 정보는 일반적으로 MES 환경 (1350) 으로부터 얻어진다. 대안으로서, 이전의 생산 실행으로부터의 시퀀스 정보는 데이터베이스 (1333) 로부터 얻어진다 (도21 참조). 도22를 다시 참조하면, 요구된 프로세싱 단계들에 필요한 모든 프로세싱 툴과, 웨이퍼 팹 (1300) 과 온라인을 기능하는 모든 프로세싱 툴이 단계 (1374) 로 등록된다. 단계 (1374) 에서 필요한 정보는 예로서 데이터베이스 (1333) 로부터 또는 MES 환경 (1350) 으로부터 얻어진다. 결정 단계 (1376) 는 요구된 툴이 가용한지를 결정한다. 이들이 가용하지 않으면, 알고리즘 (1335) 은 단계 (1378) 에서 스케줄링 충돌을 지시하게 되고, 예로서 이러한 충돌을 도19에 도시된 MES 환경 (1350) 에게 또는 스케줄링 관리 환경 (1340) 에게 통신한다.
스케줄링 충돌이 없으면, 최적화 프로시저가 단계 (1380) 에서 실행되어, 웨이퍼 팹 (1300) 을 실행하기 위한 프로세싱 툴, 어떤 요구된 설비 및 서비스의 이용을 최적화한다. 이러한 최적화 프로시저는 단위시간당 프로세스되는 웨이퍼로서의 웨이퍼 능력을 고려하여, 예로서 추가적인 프로세싱 툴이 병렬로 프로세싱을 구성하기 위해 필요한지 여부를 결정하게 된다. 최적화 프로시저는 또는 도10 내지 도13과 관련하여 설명된 것과 같은 전력 관리 시스템을 구현하는 것을 포함한다. 최적화된 프로세스 실행 스케줄은 단계 (1380) 의 최적화 프로시저의 결과로서 단계 (1382) 에서 얻어진다. 최적화된 실행 스케줄은 스케줄링 관리 환경 (1340) (도19) 과 통신하고, 그 환경은 다시 예로서 인력, 설비, 및 재료 등을 위한 추가적인 스케줄링을 제공한다.
하나의 웨이퍼 팹과 관련하여 설명된 본 발명은 수개의 웨이퍼 팹과 함깨 이용되는 경우에도, 동등하게 적용되어, 본 발명의 알고리즘 (1335) 과 같은 알고리즘으로 구성되고 이러한 웨이퍼 팹과 함께 이용되는 가용한 프로세싱 툴들의 스케줄링을 최적화함으로써, 웨이퍼 팹의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
컴퓨테이션 환경 (1330) 의 네트워크 성분 (1336) (도21) 은 웨이퍼 팹 및 외부 엔티티들 사이에, 예로서 버스 또는 인터넷 접속을 이용하는 원격 데이터베이스 또는 원격 관리 기능과 같은 링크를 제공한다. 네트워크 성분은 또한 수개의 팹들 사이에 링크를 제공하여, 이들 웨이퍼 팹의 스케줄링을 조정한다. AI 컴포넌트 (1337) 는 예로서 프로세스 데이터베이스 (1333) 에 저장된 과거의 웨이 퍼 팹 프로세스 실행 및 툴 데이터를 프로세스하여, 많은 제조 실행을 통해서 얻은 경험을 바탕으로 웨이퍼 팹 프로세스를 최적화하는 향상된 알고리즘을 유추하는데 이용될 수 있다. 여기서 설명된 컴퓨테이션 환경 (1330) 은 본 발명의 스케줄링 모니터 환경 (1320) 과 관련하여 이용된다. 하지만, 웨이퍼 팹 (1300) 과 관련하여 실행된 프로세스들의 어떤 기능 및 모든 기능에 대한 이러한 컴퓨테이션 환경을 이용하는 것도 고려할 수 있다. 스케줄링 관리 환경 (1340) (도19 및 도21 참조) 은 본 발명의 다른 환경과 분리되어 있는 환경으로서 도시되어 있지만, 스케줄링 관리 환경 (1340) 을 컴퓨테이션 환경 (1330) 과 함께 또는 MES 환경 (1350) 과 함께 통합화하는 것도 고려할 수 있다. 도19에 개략적으로 도시된 리포팅 환경 (1360) 은 본 발명의 환경들로부터의 데이터 및 정보를 얻을 수 있고, 도4에 도시된 리포팅 환경 (260) 과 관련하여 상술된 리포트를 발생시킬 수 있다.
신규성있는 웨이퍼 팹 효율화 시스템을 웨이퍼 팹 자원의 효율적인 스케줄링하도록 구성되어, 웨이퍼 흐름을 효율적으로 진행시키고, 그럼으로써 다이 산출량과 웨이퍼 팹 이용을 최대로 하며, 결과적으로 자원의 이용을 향상시킨다. 자원의 이용을 향상시키면, 장치, 재료, 설비, 및 인력 등의 자원을 효율적으로 이용하게 되고, 제조 비용을 절감하게 된다.
본 발명은 바람직한 실시예를 통하여 설명하였다. 당해기술분야의 전문가라면, 본 발명의 구성요소를 다양한 수단들로 구성할 수 있으며, 컴포넌트들의 배치를 다양한 방식으로 변형할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 실 시예는 상세한 설명과 첨부 도면을 통해서 설명되었지만, 다음의 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변형이 가능하다는 것은 자명할 것이다.

Claims (23)

  1. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 방법으로서,
    a) 상기 제조 프로세스에 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통합하는 단계로서, 상기 프로세스는 하나 이상의 웨이퍼 팹 툴에서 실행되는 단계;
    b) 상기 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하는 단계; 및
    c) 상기 프로세스가 상기 제어 한계들 내에서 실행되지 않는 경우에, 상기 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통해 상기 제조 프로세스에 자동적으로 개입하는 단계로서, 상기 개입은 유지관리 활동을 스케줄링하는 단계, 설비 시스템 파라미터를 제어하는 단계 및 웨이퍼 핸들링 파라미터를 제어하는 단계로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 활동을 포함하는 단계
    를 포함하는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 장치로서,
    a) 상기 제조 프로세스에 통합되어 있는 통계적 프로세스 제어 환경 (environment) 으로서, (1) 상기 프로세스는 하나 이상의 웨이퍼 팹 툴에서 실행되고, (2) 상기 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하도록 구성되는 통계적 프로세스 제어 환경;
    b) 상기 제조 프로세스에 통합되어 있고, 상기 제조 프로세스가 상기 제어 한계들 내에 있는지를 결정하도록 구성되는 제조 실행 시스템 환경; 및
    c) 상기 제조 실행 시스템 환경이 상기 제조 프로세스가 상기 제어 한계들을 벗어난 것으로 결정하는 경우에, 상기 제조 프로세스에 자동적으로 개입하도록 구성되는 개입 환경으로서, 제 1 상태 제어기, 설비 시스템 제어기, 계측 파라미터 제어기 (metrology parameter controller) 및 웨이퍼 핸들링 파라미터 제어기로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 웨이퍼 툴 제어기와 상호작용하는 개입환경을 포함하는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    설비 시스템 파라미터를 제어하는 단계는 전기적 전력을 제어하는 단계, 웨이퍼를 제어하는 단계 및 폐기물 제거를 제어하는 단계로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 활동을 포함하는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    웨이퍼 핸들링 파라미터를 제어하는 단계는 웨이퍼 핸들링 로봇을 제어하는 단계를 포함하는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세스는 웨이퍼 팹 클러스터 툴에서 실행되는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 제어기는 온라인 대기중 상태 (on-line in standby), 온라인 프로세스진행중 (on-line in-process) 및 오프라인 상태 (offline) 로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제 1 웨이퍼 팹 툴 상태를 선택하도록 구성되는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 설비 시스템 제어기는 전기적 전력 제어, 웨이퍼 제어 및 폐기물 제거의 제어로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 활동을 제어하도록 구성되는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 핸들링 파라미터 제어기는 웨이퍼 핸들링 로봇 제어기를 포함하는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  15. 제 5 항에 있어서,
    웨이퍼 팹 프로세스에 링크된 상태 및 웨이퍼 팹 프로세스에 링크되지 않은 상태로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제 2 웨이퍼 팹 툴 상태를 선택하도록 구성되는 제 2 상태 제어기를 더 포함하는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세스는 웨이퍼 팹 클러스터 툴에서 실행되는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  17. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 장치로서,
    a) 상기 제조 프로세스에 통합되어 있는 통계적 프로세스 제어 환경으로서, (1) 상기 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하도록 구성되며, (2) 상기 제조 프로세스는 하나 이상의 웨이퍼 팹 툴에서 실행되는, 통계적 프로세스 제어 환경;
    b) 상기 제조 프로세스에 통합되어 있고, (1) 상기 제조 프로세스가 상기 제어 한계들 내에 있는지를 결정하도록 구성되며, (2) 상기 제어 한계는, 테스트 샘플링 주파수 데이터 및 전기적으로 전도성인 반도체 필름의 시트 저항 데이터로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 데이터를 포함하는 웨이퍼 팹 툴의 계측 데이터를 포함하는, 제조 실행 시스템 환경; 및
    c) 상기 제조 실행 시스템 환경이 상기 제조 프로세스가 상기 제어 한계들을 벗어난 것으로 결정하는 경우에, 상기 제조 프로세스에 자동적으로 개입하도록 구성되는 개입 환경을 포함하는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  18. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 방법으로서,
    a) 상기 제조 프로세스에 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통합하는 단계로서, 상기 프로세스는 하나 이상의 웨이퍼 팹 툴에서 실행되는 단계;
    b) 상기 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하는 단계로서, 상기 제어 한계는 계측 데이터를 포함하고, 상기 계측 데이터는 테스트 샘플링 주파수 데이터 및 전기적으로 전도성인 반도체 필름의 시트 저항 데이터로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 데이터를 포함하는 단계; 및
    c) 상기 프로세스가 상기 제어 한계들 내에서 실행되지 않는 경우에, 상기 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통해 상기 제조 프로세스에 자동적으로 개입하는 단계를 포함하는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  19. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 방법으로서,
    a) 상기 제조 프로세스에 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통합하는 단계로서, 상기 제조 프로세스는 제어된 챔버 상태를 갖는 하나 이상의 웨이퍼 팹 프로세스에서 실행되는 단계;
    b) 상기 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하는 단계; 및
    c) 상기 프로세스가 상기 제어 한계들 내에서 실행되지 않는 경우에, (1) 온라인 대기중 상태, 온라인 프로세스진행중 및 오프라인 상태로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, (2) 웨이퍼 팹 프로세스에 링크된 상태 및 웨이퍼 팹 프로세스에 링크되지 않은 상태로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 챔버 상태를 선택함으로써, 상기 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통해 상기 제조 프로세스에 개입하는 단계를 포함하는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  20. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 방법으로서,
    a) 상기 제조 프로세스에 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통합하는 단계로서, 상기 프로세스는 하나 이상의 웨이퍼 팹 툴에서 실행되는 단계;
    b) 상기 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하는 단계; 및
    c) 상기 프로세스가 상기 제어 한계들 내에서 실행되지 않는 경우에, 상기 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통해 상기 제조 프로세스에 자동적으로 개입하는 단계로서, (1) 상태 제어기, (2) 설비 시스템 제어기 및 (3) 웨이퍼 핸들링 제어기로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 웨이퍼 팹 툴과 상호작용하는 단계를 포함하는 단계
    를 포함하는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  21. 제 1 웨이퍼 제조 프로세스 및 적어도 제 2 의 웨이퍼 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 방법으로서,
    a) 단일 SPC 환경 수단에 의해, 상기 제 1 및 제 2 제조 프로세스에 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통합하는 단계;
    b) 상기 제 1 및 제 2 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하는 단계;
    c) 상기 제 1 프로세스가 상기 제어 한계들 내에서 실행되지 않는 경우에, 상기 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통해 상기 제 1 제조 프로세스에 자동적으로 개입하는 단계; 및
    d) 상기 적어도 제 2 의 프로세스가 상기 제어 한계들 내에서 실행되지 않는 경우에, 상기 통계적 프로세스 제어 프로시저를 통해 상기 적어도 제 2 의 제조 프로세스에 자동적으로 개입하는 단계
    를 포함하는, 프로세싱 결함 대응 방법.
  22. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 장치로서,
    a) 상기 제조 프로세스에 통합되어 있는 통계적 프로세스 제어 환경으로서, (1) 상기 프로세스는 하나 이상의 웨이퍼 팹 툴에서 실행되고, (2) 상기 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하도록 구성되는 통계적 프로세스 제어 환경;
    b) 상기 제조 프로세스에 통합되어 있는 제조 실행 시스템 환경으로서, 상기 제조 프로세스가 상기 제어 한계들 내에 있는지를 결정하도록 구성되는, 제조 실행 시스템 환경; 및
    c) 상기 제조 실행 시스템 환경이 상기 제조 프로세스가 상기 제어 한계들을 벗어난 것으로 결정하는 경우에, 상기 제조 프로세스에 자동적으로 개입하도록 구성되는 개입 환경으로서, (1) 상태 제어기, (2) 설비 시스템 제어기 및 (3) 웨이퍼 핸들링 제어기로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 웨이퍼 툴 제어기와 상호작용하는 개입 환경
    을 포함하는, 프로세싱 결함 대응 장치.
  23. 제조 프로세스에서 프로세싱 결함들에 대응하는 장치로서,
    a) 제 1 웨이퍼 제조 프로세스;
    b) 상기 제 1 웨이퍼 제조 프로세스에 링크된 적어도 제 2 의 웨이퍼 제조 프로세스;
    c) 상기 제조 프로세스에 통합되는 단일의 통계적 프로세스 제어 환경으로서, 상기 제 1 및 제 2 제조 프로세스의 제어 한계들을 결정하도록 구성되는 통계적 프로세스 제어 환경;
    d) 상기 제 1 및 제 2 제조 프로세스에 통합되는 제조 실행 시스템 환경으로서, 상기 제 2 및 제 2 제조 프로세스가 상기 제어 한계들 내에 있는지를 결정하도록 구성되는, 제조 실행 시스템 환경; 및
    e) (1) 상기 제조 실행 시스템 환경이 상기 제 1 제조 프로세스가 상기 제어 한계들을 벗어난 것으로 결정하는 경우에는 제 1 제조 프로세스에, (2) 상기 제조 실행 시스템 환경이 상기 제 2 제조 프로세스가 상기 제어 한계들을 벗어난 것으로 결정하는 경우에는 제 2 제조 프로세스에 자동적으로 개입하도록 구성되는 개입 환경
    을 포함하는, 프로세싱 결함 대응 장치.
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