TW464940B - Method and apparatus for process control of semiconductor device fabrication line - Google Patents

Description

46 49^0 五，發明說明（1) 枯術領域 本發明是關於製程控制系统其管理多片一批次的半導 體晶片，自動發出製程條件的指令給製造設備（半導體製 造設備）而且更，收集，舉例來說’線上測量設備的測量 結果。更特別的是，本發明是關於半導體裝置生產線之製 程控制方法與設備其可以輕易執行多個實驗步驟的自動設 定級別的資料輸入和校正。 相關技術之描述 在採用製程控制系統的半導體裝置生產線中’在實驗 裝置（原型產品）的製造中製造設備並沒有設定個別用途 而在固定方式的量產製造裝置（產品）的製造中實驗裝置 的製造排程與量產製造裴置的製造排程整合一起，因此單 了生產線的製造設備以相容方式由實驗裝置的製造和量產 製造裝置的製造彈性使用（舉例來課如JP_A〗〇_丨1 1 〇8 )。 圖1是傳統的這類製程管理系統其量產製造裝置和實 尾合的°也就是’批次管理主電腦1是一主電腦 其執仃每批次的晶片管理、營理每-的進度瞢理、葚舭4番碰T ^ 人製程條件、母批-人 力分成批次和製程條件-對-對應關：”，載體中：晶 J 1糸。在這情形，製程

第6頁 ID和晶片ID間的對應關係。：批的對應關係和插槽 執行各種製程如银刻、1子：植個=導體製造設備2 批次管理主電腦提供條件的批次 2化膜和其他根據 在具有實驗裝置的特殊操作步二悴製程。 464940 五、發明說明（2) 中的載體載入半導體製造設備2。半導體製造設備2由批次 管理主電腦1以載入的載體ID作為辨識碼獲得批次資訊。 批次管理主電腦1根據批次傳輸製程條件給半導體製造設 備2。半導體製造設備2根據指示的製程條件執行晶片製 程，並完成整個批次的完整操作》 另一方面，如果是操作步驟正常情形時，只有量產製 造裝置，製程中的载體先载入半導體製造設備2。半導體 製造設備2由批次管理主電腦1以載入的載體π作為辨識碼 獲得批次資訊。批次管理主電腦1根據批次傳輸製程條件 給半導體製造設備2 »半導體製造設備2根據指示的製程條 件執行晶片製程，並完成整個批次的完整操作》 圖2是傳統製程控制系統的流程圖。首先，如果是一 個載體具有多個級別的實驗步驟時（步驟S1 )，在確定由批 次管理主電腦1在晶片分類器的資料時載體被分成具有個 別級別的群（步驟S2)。也就是，晶片根據批次管理主電 腦1在分類器所獲得資料的級別放置在載體中，其中晶片 分在依照一個載體對應關係一個級別的關係的個別級別的 載體中（步驟S3)。在如此放置之後，待處理載體載入半導 體製造設備（步驟S4)。然後，製程資訊由批次管理主電腦 1下載到半導體製造設備2(步驟S5)而載體中晶片的製程在 半導體製造設備中執行（步驟S6)。該製程對所有依級別放 置在載體中的晶片進行（步騍S7)。之後，批次管理主電腦 1的資訊在晶片分類器確定而載體中的晶片整合到個別級 ,別以此整合的每一群晶片放置在相同條件處理的一個載體

4乜4分斗U 、發明説明（3) (步驟S8)。 圖3是傳統的實驗級別管理。批次A程序的 ’a"、步驟b和步驟c的設定依序以多個時間序列反覆步驟 統系統中，備有一晶片號碼和每個步驟的實驗級理 實驗級別管理儲存在批二欠管理主電腦並發 驗級別管理的半導體製造設備。 、根據實 然而，在這傳統技術中，由於主電腦只執行每次 土片’主電腦無法發出複雜的製程條 ί和批次具有多個製程條件時，傳統技“有】 H傳送效率不佳的問題因為一個 分成—個條件對應—個批次的晶片群。 1程條件 每片問題：在傳統系統中，由， 中，每片晶片的步驟二= 分：在個別步驟 須輪入每個步驟設定資料無法顯*，因此必 輸入資料的：作：此：資料，使得實驗的抓取困難並增加 性的角色因此無法自動計：於二=:在：取上扮演輔助 初吖异’會造成輸入錯誤的原因。 方法的ί;供半導體裝置生產線上製程控制的 示每片晶中的多個步驟，可以顯 别資料D ’、牛且可以輕易地設定和管理實驗級 4649^ 〇 五、發明說明（4)

根據 是一種在 理主電腦 ID間的對 係而執行 根據批次 的管理； 和晶片管 法具有下 本發明半導 半導體製造 ，其藉由管 應關係、及 每批次的管 中晶號碼 和一轉換條 理主電服所 列步驟。也 體裝置 線管理 理每批 每批次 理；一 的製程 件指令 獲得的 就是， 生產線上的第一製 製造的方法，使用 次的製程條件、裁 中插槽ID和晶片ID 晶片管理主電腦， 條件而執行一批次 部’其傳遞由批次 資料給半導體製造 半導體製造設備向 程控制方法 :一批次管 體ID和批次 間的對應關 其藉由管理 中每片晶片 管理主電腦 設備。該方 轉換條件指 令部要求載入載體I D的批次資訊。轉換條件指令部由批次 管理主電腦獲得批次的製程條件、插槽ID資訊和晶片id資 訊，如果製程的晶片是實驗晶片時，不只由晶片管理主電 腦獲得批次中每片晶片的資訊，並傳遞根據插槽I j)的製程 條件給半導體製造設備。 根據本發明半導體裝置生產線上的第二製程控制方法 具有下列步驟。也就是，半導體製造設備向轉換條件指令 部要求載入载體丨p的批次資訊，然後轉換條件指令部由批 次管理主電腦獲得批次的製程條件、插槽ID資訊和晶片ID 資訊’然後，如果製程的晶片是實驗晶片時，不只由晶片 管理主電腦獲得批次中每片晶片的資訊’並傳遞板據插槽 ID的製程條件給爭導體製造設備。 板槺本發明的半導體裝置生產線之製程控制設備具 •—抵次管理主電腦，其藉由管理每批次的製程條件、 載體ID和抵次Ιβ間的對應關係 '及每批次中插槽ID和晶片

β 494 Ο 五、發明說明（5) ID間的對應關係而執行每批次的管理；及一晶片管理主電 腦，其藉由管理根據批次中晶片號碼的製程條件而執行一 批次中每片晶片的管理；和一轉換條件指令部，其傳遞由 批次管理主電腦和晶片管理主電腦所獲得的資料給半導體 製造設備；其中，該晶片管理主電腦儲存個別級別的製程 條件和使用的半導體製造設備的機器號碼以實驗步驟和晶 片號碼陣列的方式作為實驗級別管理並經由轉換條件指令 部根據實驗級別管理發出製程條件給半導體製造設備。 晶片管理主電腦以實驗步驟和晶片號碼陣列的方式儲存個 別級別的製程條件和使用的半導體製造設備的機器號瑪作 為實驗級別管理並經由轉換條件指令部根據實驗級別管理 發出製程條件給半導體製造設備。 根據本發明的半導體裝置生產線之製程控制設備，可 以具有分類器其讀取插在載體插槽中的晶片ID並傳送插槽 ID和晶片ID給批次管理主電腦’或是分類器讀取插在載體 插槽中的晶片ID並傳送讀取結果給批次管理主電腦，當插 槽ID和晶片ID間的對應關係與儲存在批次管理主電腦中的 不合時’將晶片傳送到正確的批次β 而且’實驗級別管理除了具有製程條件之外還具有每 片晶片的控制特性規格。更者’本發明可具有顯示裝置以 顯示實驗級別管理；和校正裝置以校正在顯示器的實驗級 別管理。本發明可以具有顯示裝置以決定和顯示整體級別 的數目作為多個實驗步驟設定級別的結果。

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五、發明說明（6) 鮫佳實施例之說明 本發明實施例將參考附圖詳細解釋如下。圖4是本 日月實施例製程控制系統的方塊圖。本發明具有的技術特； 為…轉換條件指令部13其傳送由製程條 換獲 ^ 個插槽ID的製程條件給半導體製造設備；而晶片管理主: 腦12其根據晶片管理晶片的資訊。也就是，圖4中’批/ 管理主電腦11管理每個批次的製程條件、每個批次的進 管理、每個批次的載體Π)和批次ID間的對應關係（晶片號 碼）等等。晶片管理主電腦12管理製程條件和批次中晶片 號碼的對應關係。而，轉換條件指令部13執行批次管理主 電滕11、晶片管理主電腦12和半導體製造設備14間^通 訊，資料轉換等等。每個半導體製造設備14根據轉換條件 指令部1 3的指令處理待處理批次（晶片）。晶片分類器J 5讀 取插在載體插槽中晶片的ID並傳送插槽ID和對應插槽ID^ 資訊給批次管理主電腦11 ^另一種可能是，晶片分類琴 讀取晶片ID ’當晶片ID和插入晶片的插槽ID間對應關係與 由批次管理主電腦11的插槽ID和晶片II)間的對應關係不'同 時，由插槽取出晶片並插入正確插槽。 其弍將描述上述實施例系統的操作。首先製程中的 體先載入半導體製造設備14。卒導體製造設備14由轉換條 件指令部1 3獲得以載入的載體ID作為辨識碼的批次資‘: 轉換條件指令部1 3由批次管理主電腦11獲得批次資訊°、製 程條件等等。這時，如果製程步驟是實驗批次的特别操作 .時，轉換條件指令部1 3由晶片管理主電腦1 2獲得批次中每

第11頁 46494 Ο 五、發明說明（7) 片晶片的資訊。 獲得批次ID資訊 之後，轉換條件 導體製造設備1 4 進行晶片處理， 另_ —方面， 正常操作步驟的 設備14。半導體 體ID作為辨識碼 理主電腦11獲得 部1 3傳輸根據批 體製造設備1 4根 所有批次的操作 轉換條件指 和批次晶片 指令部1 3傳 。半導體製 並完成所有 如果是待處 情形時，製 製造設備1 4 的批次資訊 批次資訊、 次的製程條 據指示的製 令部1 3更由批 ID資訊。在完 輸根據插槽ID 造設備1 4根據 批次的操作。 理晶片是量產 程中的載體先 由轉換條件指 。轉換條件指 製程條件等等 件給半導體製 程條件進行晶 次管理主電腦11 成上述系列操作 的製程條件給半 指示的製程條件 製造裝置，只有 載入半導體製造 令部13獲得以載 令部13由批次管 。轉換條件指令 造設備14。半導 片處理，並完成 上述實施例中，待處理批次的插槽ID和晶片ID間對應 關係預先儲存在批次管理主電腦u，根據晶片1〇的製程條 件指令在轉換條件指令部13根據相關資料轉成批次仙的條 件指令並發出條件指令給半導體製造設備丨4。 大部分半導體製造設備14不具有晶片辨識的功能而當 晶片ID的資訊和插槽ip的資訊彼此不同時，因為半導體製 造設備14只根據插槽ID的指令執行，即使根據晶片1]}所指 示的條件，也無法處理晶片。因此必須由晶片ID的製程條 件轉換成插槽ID的製程條件，轉換的製程條件傳送給半導 體製造設備1 4，並根據晶片ID製程條件的相同製程條件處 .理晶片。以相同方式，在實施例中，可以發出每片晶片的

第12頁 即使半導體製造設備丨4無法辨識晶 片ID的製程條件給半導體製造設備 4 6 4 94 0 五、發明說明（8) 製程條件指令。而且， 片，也可以發出根據晶 1 4 〇 此外，相j次營 式栌制牿虛理：^ 士 電腦11只可以根據一對一對應的方 蘇I古；I： F1制_的製程條件。因此，必須將批次分成每 一二k目:程條件的晶片群，但在實施例中，因為可以 人指不多個製程條件，因此㈣將批次分割成群。也就 不需要產生額外新的批次，所以傳送更有效率。 其次’將描述本發明第二實施例。圖5到？是實施例的 自動實驗系統’圖5是設定機器號碼給載體的方法，圖6是 設定製程條件給個別載體的操作圖示而圖7是實施例設定 級別管理的圖示。 圖5和6實施例的製程控制系統控制批次中的多片半導 體晶片，自動發出製程條件給製造設備並收集線上測量儀 器的測量結果。在實施例中，可以輕易地輸入多個實驗步 驟自動設定製程條件的資料。 批次管理主電腦（未圖示於圖5和6)具有：一進度管理 部份其記憶每個批次的進度狀態；一步驟程序管理以表示 每個批次的步驟順序和是否為實驗步驟；一實驗級別管理 以個別級別步驟（實驗步驟）和晶片號碼的矩陣方式表示 每個級別的製程條件；和輸入終端（未圖示）以輪入，顯 示和更新實驗級別管理的資料。 圖5和6中，晶片分類器15由插槽取出一片插在載體20 揷槽的晶月1，用攝影機讀取晶片上的條碼以便辨識插入

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464940 五、發明說明（ίο) 驊由批次管理主電腦的進度控制部份抓取並根據步驟程序 管理和批次目前步驟的資訊判斷目前步驟是否為實驗步 驛’或是目前步驟為量產製造裝置的正常步驟。而且’在 正常步驟的情形時’製程條件指示給半導體製造設備丨4所 以批次根據步驟程序所指示的製程條件來處理。 另一方面，如果是實驗步驟的情形時，實驗級別管理 (圖7 )取出描述在步驟程序步驟的級別表的iD和標籤表 中作為辨識碼的步驟名稱並根據取出結果發出個別晶片的 製程條件給半導體製造設備14。而且，晶片分類器和載體 的載體傳送系統受到指示在晶片分類器將批次在實驗步驟 之前先分隔並在批次分隔之後，發出指令給半導體製造設 備14以便在具有不同機器號碼的多個設備中執行分隔處 理。在這情形中’傳送系統和晶片分類器丨5再次受到指示 所以在晶片分類器1 5會自動在完成實驗之後組回原來的批 次0 __ 如上述’在實施例中，實驗級別管理以表格的形式顯 示在輪入終端。在顯示器中，自動計算個別晶片的級別數 目並根據多個步驟中級別設定的結果判斷哪個級別設定給 整批次中的哪個個別晶片之後顯示。藉由這個顯示器，輸 ^操作的操作員可以輕易地抓取實驗步驟間的關係、輸人 驗級別管理和校正操作。特別是，當不只輸入製程條件 控制特性規格到實驗級別管理時，可以設定根據級別的 驟^特性規格。在這情形時，可以輕易地在製造設備的步 1 輪入製程條件和相對應於每片晶片的方式輸入在測量

^€4940 五、發明說明（11)

儀器的步驟輸入管理特性。當操作員在輸入終端的輸入操 作中校正實驗級別管理’校正的結果會反應在連接到批-欠 管理主電腦的顯示器上的表格。而且’當操作員在確定2 格内容後按下確定紐，表格的資料會通如給批次管理主電 腦以更新實驗級別管理。 在實施例中，因為實驗級別管理是以實驗步驟和晶片 號碼的矩陣形式來描述個別級別的製程條件而實驗級別管 理是以表格的形式顯示在輸入裝置，因此，可以一次抓取 多個步驟中的實驗級別，而讓實驗資料的設定與控制大幅· 簡便。 上述的操作將參考圖8的流程圖來說明。這情形的第 一階段是載體中的晶片具有多個級別的個別步驟而步驟是 實驗性的（步驟Q1) ’待處理載體载入晶片分類器步驟 Q2)而晶片分類器15以相對應的方式讀取插槽ID和晶片號 竭。在讀取之後，晶片分類器1 5上載插槽ID和晶片號碼間 的對應關係給批次管理主電腦11 (步驟Q3 )、 上載之後，待處理載體載入半導體製造設備14(步驟 Q4 )。在載入之後，處理資訊（晶片號碼和插槽I j)間的對應 關係資訊）由批次管理主電腦11載入轉換條件指令部丨3 (步 驟Q5)。而且，處理資訊晶片號碼和級別條件間的對應關 係資訊）由晶片管理主電腦1 2載入轉換條件指令部1 3 (步驟 Q6) °在下載之後，作為晶片製程條件的每片晶片級別資 訊（插槽ID和級別條件間的對應關係資訊）由轉換條件指 ，令部13下載到半導體製造設備14 (步驟Q7)而製程資訊由

圓

第16頁 464940 五、發明說明（12) 批次管理主電腦下載（步驟Q8)。之後，載體中的晶片接受 個別半導體製造設備的預定處理（步驟Q9)。 如上述，可以進行個別晶片的製程條件顯示而更可以 不經半導體製造設備中.製程條件確定而以對應晶片I D的製 程條件來指示。而且，根據本發明，因為可以進行多個指 令，所以不須批次分割，而增加傳送效率。此外，因為， 當本發明的實驗級別管理，多個步驟的實驗級別可以鎖定 在螢幕上，因此可以輕易地設定和管理實驗級別資料。

第17頁 6 4 9 4 Ο 圖式簡單說明 圖1是傳統製程控制系統的方塊圖； 圖2是傳統製程控制系統操作的流程圖； 圖3是傳統實驗級別管理； 圖4是本發明第一實施例半導體裝置生產線之製程控 制系統的方塊圖， 圖5是根據本發明第二實施例半導體裝置生產線的設 定機器號碼給製程控制系統個別設備的操作示意圖； 圖6是根據本發明第二實施例半導體裝置生產線的設 定條件給製程控制系統個別設備的操作示意圖； 圖7是第二實施例實驗級別的示意表；和 圖8是實施例操作的流程圖。

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Claims (1)

1. 404940

   案號 89103733 六、申請專利範圍 控制方法^1TJ 的製程條件、載體 插槽ID和晶片ID間 片管理主電腦，其 件而執行一批次中 ’其傳遞由批次管 料給半導體製造設 I. 一種半導體裝置生產線之製程 一批次管理主電腦’其藉由管理每批次 ID和批次ID間的對應關係、及每批次中 的對應關係而執行每批次的管理；—晶 藉由管理根據批次令晶片號媽的製程條 每片晶片的管理，·和一轉換條件指令部 理主電腦和晶片管理主電腦所獲得的資 備； 該方法具有下列步驟； 製造設備的載體ID 向轉換條件指令部要求載入半導體 的批次資訊；和 獲得批次的製程條 程的晶片是實驗晶 中每片晶片的資 導體製造設備。 轉換條件指令部由批 件、插槽資訊和官理主電腦 片時，不只由晶片典資讯，如果製 訊，並傳遞根據插二腦獲得批次 僧1 d的製程條件給半 2. 一種半導體据番‘女Α 一批次管理主電腦，龙+生產線之製程控制方法，使用 ID和批次ID間的對應八藉由管理每批次的製程條件、载體 的對應關係而執行备關係、及每批次中插槽ID和晶片ίΡ間 藉由管理根據抵次令，次的管理；一晶片管理主電腦，其 每片晶片的管理；和曰曰片號碼的製程條件而執行一批未中 理主電腦和晶片管 轉換條件指令部，其傳遞由批求管 備； 主電腦所獲得的資料給半導體製造設 第19頁 464940 曰 _修正 六、申請專利範園 該方法具有下 -^-^9103733 由轉換條件护丄步驟； 和晶片ID資訊從^二部獲得批次的製程條件，插槽11)資訊 換條件指令部要电二管理主電腦，當半導體製造設備向轉 由轉換條件入的載體ID的批次資訊；和 由晶片管理主電2二部，如果製程的晶片是實驗晶片時， 據插槽ID的製輕你，得批次中每片晶片的資訊，並傳遞根 &條件給半導體製造設備。 產線之 藉由管 係、及 次的管 藉由管 每片晶 理主電 備， 腦儲存 器號碼 理並經 給半導 製程控 理每批 每批次 理；及 理根據批次中晶 片的管理；和一 腦和晶片官理主 個別級 以實驗 由轉換 體製造 3. 一批 載體id和 Π)間的對 一晶 的製程條 件指令部 獲得的資 其中 使用的半 陣列的方 實驗級別 一種半導 次管理主 批次ID間 應關係而 片管理主 件而執行 ’其傳遞 料給半導 ’該晶片 導體製造 式作為實 管理發出 體裝置生 電腦，其 的對應關 執行每批 電腦，其 一批次中 由批次管 體製造設 管理主電 設備的機 驗級別管 製程條件 制設備， 次的製程 中插槽ID 別的製程 步驟和晶 條件指令 設備。 具有： 條件、 和晶片 片號碼 轉換條 電腦所 條件和 片號褐 部根據 4. 如申請專利範圍第3項之半導體裝置生產線之製 程控制設備，更具有： 一分類器，其讀取插在載體插槽中的晶片1並傳送插

   第20頁 A6 494 Ο --案號__^月日 條正___ 六、申請專利範圍 槽1D和晶片ID給批次管理主電腦，或是分類器讀取插在載 體插槽中的晶片ID並傳送讀取結果給批次管理主電腦。 .5，如申請專利範園第3項之半導體裝置生產線之製 程控制設備，更具有： 一分類器’其讀取插在載體插槽中的晶片115並傳送讀 取結果給給批次管理主電腦，當插槽〗D和晶片丨D間的對應 關係與儲存在批次管理主電腦中的不合時，將晶片傳送到 正確的批次。 6. 如申請專利範圍第3至5項中任一項的半導體裝置 生產線之製程控制設備，其中實驗級別管理除了具有製程 條件之外還可具有每片晶片的控制特性規格。 7. 如申請專利範圍第3至5項中任一項的半導體裝置 生產線之製程控制設備，更具有： 顯示裝置’以顯示實驗級別管理；和 校正裝置’以校正在顯示器的實驗級別管理。 8. 如申請專利範圍第3至5項中任一項的半導體裝置 生產線之製程控制設備，更具有： 顯示裝置’以決定和顯示整體級別的數目作為多個實 驗步驟設定級別的結果。

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