TW508623B

TW508623B - Method and apparatus for electrical power management in ic fabrication

Info

Publication number: TW508623B
Application number: TW089110423A
Authority: TW
Inventors: Nulman Jaim
Original assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2002-11-01
Also published as: US6303395B1; EP1058175A2; US6583509B2; EP1058175B1; KR20010029775A; DE60023395T2; KR100640700B1; DE60023395D1; EP1058175A3; JP2001110695A; US20020023329A1

Description

、發明說明（）發明領域：本發明係關於半導體晶圓之製造技術。發明背景：半導體元件（如積體電路等）一般都是以電晶體、二極體及電阻等電子電路元件積集形成於一單一半導體材料體上而得，這些不同的電路元件經由導電連接體的連接而形成一完整的電路，於是電路上就具有數以百萬計的各電路元件。積體電路一般是對半導體晶圓加以一序列的製造步驟（製程）而形成，這種製程通常稱為晶圓製造，其包本有氧化、餘刻罩幕備製、蝕刻、材料沉積、平坦化及清洗等等過程。第1圖所示者為一種铭閘極PM〇S(P通遒金氧半電晶體）晶圓製程40的簡示說明，簡示中包含製程步驟4丨至步驟73的主要步驟，就如w.R. Runyan等人所著之 Semiconductor Intergrated Circuit Processing Technology 所描述者。舉例來說，上述之金屬化步驟係利用在晶圓製造室中進行濺鍍沉積而形成一層鋁膜，這步驟在美國專利案5,108,570中有其揭露内容說明，其中該濺鍍沉積的簡示說明如第2圖中製程步驟80之子步驟81至子步驟97 所示者。第1圖及第2圖中所示為晶圓的序列處理步驟，而— 般還有利用晶圓製造子系統來進行平行處理步驟者，這種子系統一般包含一或多組成套設備，其中此處所謂的一組第2頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21(^ 29^·) 508623 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（成套設備包含製程室及晶圓處理設備所構成的系統，晶圓就在此成套設備製程室中處理’而不需另再送至該控制中之成套設備環境以外處理’如送至真空中處理等。一成套設備的案例可參見美國專利帛5,236 868所揭示者，該案中運用了-種具一中央製程室及四個製程室的真空設備’其中在中央製程室中的一晶圓處理機械人能處理每一製程室之内部動作，以將晶圓從中央製程室送至其它製程室的每一者中，而此時晶圓仍不脫離真空之環境。舉一例而言，該案中成套設備内的晶圓在製程中首先被送進一清洗室中，續而送至一 PVD(物理氣相沉積）室中，接著再被运至一回火室中’而後再送至一抽氣室内，這樣的過程就稱為序列製造過程。但該案中的成套設備也可利用平行處理的万式進行晶圓的製造’例如在—慢速製程步驟後接以一快速製程步驟時，其中的三個製程室就可以平行處理方式來進行該慢速處理製程’而以另_製程室則用以進行該快速的製程步驟。熟知該項技術都知道在一典型的晶圓製造過程中，某些製程參數必須要控制在足夠小的範圍内，以使其製成之產品符合所需的特性。例如’美國專利案5,754,297揭露了一種監視晶圓製造中之金屬膜層沉積（如濺鍍沉積）速率的方法及設備，該案中說明了在輸入濺鍍功率為一定位準時，金屬沉積速率會隨濺鍍靶材使用總時間的增加而降低，所以一些金屬沉積速率等的敏感製程特性在某一晶圓製造處理室中對每批製造出來之晶圓都會有些許不同，這第3頁衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ------^--------^---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（會影響到該製程言+ & 中斤形成元件的良率及品質。在該案中，當製造參數（如— 輸入濺鍍源的功率）隨所觀察到的金屬沉積製程特性變動而细碼正時’其沉積系統相當容易維持在靠近所需要量的附说其方法是對製程參數進行同步測量，如利用通過沉積環、·、見之光的光袞減而進行沉積速率的 -視_麼從積源至沉積基材的材料轉移率就可被偵測，這在該案巾有彳目當完整的說明。半導體材料、製造及測試技術的突破性發展使得積體电路一件的整體尺寸得以縮小，而存在其中的零件數目於疋就可大f增加，但這需要對每一製程步驟及製程步驟之 -且口中的產品及製程進行高度控制方能達成之，所以被處理之枒料的雜質及微粒污染也就需要加以控制，如製程氣流等。此外，製程參數也是需要加以控制的，如溫度、壓力、氣流率、處理時間長度及輸入濺鍍功率等，這在前文提及之f570及’297專利案中都有其說明。在第1圖及第2 圖中’一晶圓的製造包含了一種複雜的序列製造步驟，其中每一特定之製造步驟一般都與其前所銜接之步驟密切相關。例如，若相鄰之積體電路層内連接用之蝕刻罩幕在覆蓋及對位有誤差，那麼所形成的内連接就與其在設計中設計的位置有所不同，這可能會使得内連接太過緊密相鄰而形成内連接間的短路不良。此外，這兩種製程問題會有累加的效果，例如當内連接蝕刻罩幕的對位不足以造成電性短路時，這時内連接仍可能因製程稍微偏離規格值而有一些粒子污染存在而形成短路，但這些粒子的大小在内連本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^-------I --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A7 --—" '—-— B7 "…丨丨丨_丨丨 I_ .............. ....... — 五、發明說明（）接罩幕良好對位的狀態下是不會發生電性短路的。、上述41¾及/或材料不良等一般都會降低晶圓製造的良率*中良率是指在一特定無塵室中製造出之可接受晶圓的百分比。當裳—制田果 I孝王中有產品、製程問題或不良時，其製程是否需| L·'/ . 々要加以碉解（如進行製程調整或放棄該製私之進仃）可由製程中進行測試及對製程參數加以監視決疋之所以產品及製程控制技術會大量使用在整個晶圓 I造中°良率問題可對某_特定產品、製程問題或不良加以追溯而知知，當問題產生之原因一經查出，那麼晶圓製造的良率就得以提升，其中良率的提升是降低每一晶片製造成本及使能源（如電源、化學材料及水等）的使用達至最大效&所必須的，而這時晶圓的刮損或棄置量也是最低的0 統計製程控制（sPC)及統計品質控制（SQC)方法可得知晶圓製造之適當的控制限度、並將製程維持在該限度之内，這種方法可見諸R· Zorich著之Handbook Of Quality Integrated Circuit Manufacturing, Academic Press Inc., pp. 464-49 8, 1991的說明内容。熟知該項技術者都知道控制圖是一或多個選定之製程或產品變數的相關圖式，這些變數可如製程室壓力等，而這些變數皆係在時間上進行取樣而得。某一特定變數的目標值及其上下控制限度係利用習知的統計取樣及計算方法而標在該圖上，當所觀察到的變數值或統計值（如數個觀察到的平均值）落在前述之經決定的限度之外時，該製程就被視為不可控制。控制限度一般都第5頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------訂--- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（） α又疋在平均目標值之標準差的倍數上，如2σ或3σ，其中孩目標值係得自於測試用晶圓製造或生產用晶圓製造時所得的值，這些值能符合某晶圓製造所需之良率、製程控制及產品品質。此外，SPC及SQC在前文中係等義的，這可參見上述R· Zorich所著之464頁的說明。晶圓庫存之有效管理對將未經處理或經部份處理之晶圓量維持在最小量來說是很重要的，因為其能將所生產之半導體元件的單位成本控制至最小。此外，將製造中晶圓的量減至最小同時還能增加晶圓之製程良率，因為一般都知道晶圓在製程中經過的時間愈久其良率就會變得愈低。晶圓庫存管理一般都會利用預定計劃方式以使設備對於被處理之印圓來說效能可達至最大，例如其可對平行及序列處理製程步騾加以計劃，以避免在製程中碰到瓶頸。此外，有效率之晶圓製造的庫存控制同時需要使瓶頸的發生及干擾次數降低，因為這些未出現在計劃中的事件若發生將會使停機的次數增加，其中所述之瓶頸及干擾可如不在排定計劃中之維修、製程參數跑出其特定限度之外所造成的干擾、所需材料的缺乏（如製程氣體等）、維修中所需置換零件的缺乏、製程工具之低效能（如製程室等）或電源干擾等等。。晶圓製造中的許多零件及子系統都是自動的，以能使製程可靠度及可量產性達至一相當之程度，並使良率達至最大，其中晶圓製造工具（如製程室等）一般都可為電腦所控制’其控制方式是電腦對製程的操作下一序列的指令， 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）而該製程會由製程工具完成之。然而，當各種不同的製程及度量併用時要對其加以高度自動化卻是很困難的，這是因為晶圓製造步驟中的許多步騾都彼此相干並有其複雜度存在的緣故’吾人可逕行參見Peter van Zandt所著之 Microchip Fabrication 3rd ed., McGraw-Hill, pp. 472-478, 1997中的說明。 · 晶圓製造設備需要加以有效的定期維修計劃，以維持晶圓製造設備中所有零件的可靠度，這時零件就需要有其庫存量，積體電路的製造成本也就因此增加。晶圓設備的電路破壞率一般都遠較平均電源使用率為高，因為其需要吸收晶圓設備在製程中所產生的瞬間大功率；因此其需用以吸收瞬間大功率的設備也較昂貴。因此，較佳之製程控制、品質、良率及降低成本的方法及技術是有必要加以提出的。發明目的及概沭：本發明提供了一種新穎的半導體製造技術，特別是指晶圓製造用之技術而言，其能在製程控制、品質、良率及成本降低上加以改善。在本發明之一實施例中，統計製程控制（SPC)技術被用在一晶圓製造過程中，其中製造過程之控制限度係利用符合製程及良率需求的製程參數決定之。接著，SPc被用以判斷接下來的生產過程是否在控制限度内進行，並對用以決定控制限度之參數進行測試❹此外，SPC技術可進行第7頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） IW---^------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（）自動製程调解，如可力制聽贫、人2、 J在t私洛於控制限度之外時更正製程或放棄製程之進行。在本發明乏另一實施例中，所提供之一製造環境係用以以對曰曰圓製造立之晶圓進行製造，其中一 S p C環境與製造環境併而為用，以建立製程控制限度，並從製造環境之生產過程中取得製程及/或產品度量資訊，其所利用的參數係與建乂該控制限度之參數者同。一計算環境被用以處理SPC環境内的資料及資訊，而spc資料則在一分析環境中加以分析，該分析係以比較控制限度與製程資料之方式為之。一 MES(製造執行系統）環境取得該分析結果，並能判斷製造環境的執行究竟係落於控制P艮度之外或之内。若判斷之結果顯示製造環境之製程落於控制限度之外，那麼MES環境會自動將該製造環境調整至正確的製程動作中。其它之實施例能提供晶圓製造子系統以製造技術，並能利用SPC技術進行一或多片晶圓之製造，其中該spc 技術被用在製造過程中。本發明之另一實施例提供一製造環境，以利在一晶圓製造室中對晶圓進行製造。在該實施例中，一新穎之電源管理系統被用在晶圓製造的製造環境中，以對電源進行計劃及調節，並因此避免高電源峰值的出現。這種電源管理系統包含一電源監視環境，用以從一製造環境（如一製程室）中接收資訊；一計算環境，用以處理資料及資訊；及一分析環境，用以支援計算環境中所得結果之分析β該電第8頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）丨^—b------裝--------訂--------- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A7 __ B7 _ 五、發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 源管理系統會收集與電源使用及工具預定計劃相關之處理工具資訊，並對此一資訊進行新穎之演算，以排定製程工具之使用計劃，以使電源瞬間峰值出現在晶圓處理時相當低電源使用之時，如此電源的峰值就不會出現在晶圓製造中，因此晶圓製造設備的電路破壞率就得以降低，晶圓製造的成本也就因此下降。在本發明的另一實施例中，一晶圓製造中具有新穎之備用零件庫存及計劃排定系統，該系統會運用一演算法而自動對備用零件進行採購，且該備用零件進貨之日僅稍早於該零件需用之時。在本發明的另一實施例中，晶圓製造具有一新穎之晶圓製造效率系統，其利用一演算法來對晶圓製造能源進行更有效奉的排定計劃，如此能使晶圓流變得更有效率，晶片之輸出及晶圓製造的使用並能達至最大。圖式簡軍說明：第1圖所示為一習用晶圓製程之流程簡示圖。第2圖為一習用晶圓製造中之濺鍍金屬化處理的流程簡不圖。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第3圖中的方塊圖示意說明本發明之利用統計製程控制 (SPC)技術的一晶圓製造。第4圖的方塊圖示意說明本發明中利用SPC技術之晶圓製造的另一實施例^ 第5圖之方塊圖示意說明第4圖中利用SPC技術之晶圓第9頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公f 麵 A7 B7 利用SPC技術之晶圓利用SPC技術之晶圓五、發明說明（）製造的一晶圓製造環境。第6圖之方塊圖示意說明第4_ * 4圖中利用SPC技術之晶圓製造的一計算環境。第7圖之方塊圖示意說明第 ^ ^圖中利用SPC技術之晶圓製造的一決策訂定環境。第8圖之方塊圖示意說明本發g月_ 製造的一不同實施例。弟9圖之方塊圖τχτ意說明本發日月_ 製造的另一實施例。第10圖之方塊圖示意說明本發明中一應用一電源管理計劃系統的晶圓製造。第Π·圖之方塊圖示意說明第10圖中晶圓製造的一製程室。第12圖之方塊圖示意說明第圖中晶圓製造之一計算環境。第1 3圖為第1 2圖之計算環境的一演算法β 第1 4圖之方塊圖示意說明應用一電源管理計劃系統之多組晶圓製造。第15圖之方塊圖示意說明本發明中使用一備用零件庫存及計劃系統的一晶圓製造。第16圖之方塊圖示意說明第15圖之晶圓製造的一製程室。第17圖之方塊圖示意說明第15圖之晶圓製造的一計算環境。第10頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ir!h_—4·裝 --------訂-------- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 B7 五、發明說明（）第1 8圖為第1 7圖之計算環境的一演算法。第19圖之方塊圖示意說明本發明中一應用一晶圓製造效率系統之晶圓製造。第20圖之方塊圖示意說明第19圖之晶圓製造中一製程室。第21圖之方塊圖示意說明第19圖之晶圓製造的一計算環境。第22圖為第2 1圖之計算環境的一演算法。發明詳細說明：本發明及其實施例在說明上將以某些特定專有名詞穿插其中’以能更清楚描述本發明，而這些專有名詞可用於本文說明之實施例及其它等效實施例中。第3圖所示為本發明之一 SPCIF(統計製程控制整合製造）100的實施例簡示圖。在此，一 SPCIF包含一晶圓製匕、一晶圓製造子系統或兩或多片晶圓製造的組合，其中統計製程控制（SPC)與一或多種晶圓製造控制技術併用，並還可選擇性與其它晶圓製造系統、子系統或零件併用。第3圖所示之SPCIF100包含一製造環境110、一 SPC環境1 1 2、一計算環境n 4、一分析環境丨1 6、一製造執行系統（MES)環境us及一報導環境120。上述所言之”環境" 包含了各技術、方法及/或元件，其能提供資料、資料結構或資訊取得的來源。此處所提及之環境包含一電腦環境，而該”電腦環境”包含電腦軟體及/或硬體，其能提供資料、第11頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 裝訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7

五、發明說明（）資料結構或資訊之取得的來源，其並能與所獲得之資料、資料結構或資訊互相作用。第3圖所示之製造系統丨丨〇包含製造設備、技術及方法，用以製造晶圓元件或元件之零件等，如1C結構等。此處所言之IC結構”包含完整形成之積體電路及部份形成之積體電路。該製造環境包含控制器及輸入，以能符合1C結構之所需，其中適當之控制器包含處理器（如微處理器（如板上型電腦）、電腦操作軟體及機械/電控制器（如使用如一可變電阻（如一電位計）之切換器及電路h這些種器對各不同製程及操作功能進行操作及控制，如氣流率及製造環境1 1 0内之晶圓處理等，其中如π 0之製造環境的適當例子包含有一晶圓製造工具，如一製程室或一或多個晶圓製造設備。在第3圖中，SPC環境112應用SPC技術於其中，該技術為熟知該項技術所共知，其可用以決定符合一特定IC 結構製造時之設計及良率標準的製程控制限度，其中該控制限度是利用一或多個製程及/或製程中產品參數以統計之方法導出的，其中這些參數對應之製程能符合該IC結構製造之設計及良率條件。一旦控制限度建立出來後，spc 環境就從這些IC結構的產品製造進行時得到其製程及7或產品的度量資訊，其所利用之參數係與用以建立控制限度之參數者同。計算環境114(可包含一資料處理器等）能執行運算，以支援SPC環境112所需之資料處理。分析環境 116(示於第6圖中）能對SPC環境112所提供之SPC資料第12頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----L-----裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----- #· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 --- B7 _ 五、發明說明（）加以分析’其分析方法係對度量資料及控制限度加以比較。此外，分析環境1 16可與Spc環境112或計算環境 114整合一塊。製造執行系統（MES)環境118(示於第3圖中）能提供 SPCIF 100活動相關之生產以資訊、控制、決策執行及協調功能，其並能接收分析環境1 1 6決定之SPC分析結果，然後判斷製造環境11 0之製程究為在SPC控制限度之外或之内。MES環境11 8内的決策執行功能接著會被唤醒以決定是否需要對製造環境110加以調解動作，如使製造環境 110放棄進行中的製程、調整參數（如製程室壓力）、計劃在製程中再加上更多晶片或計劃維修工作，這種調解工作可經由第3爵SPCIF100之鏈結122及124為之。此外， SPCIF100可選擇性加以一報導環境120,其會從本發明之各環境中得到資料或其它資訊，如可利用第3圖中之鏈結 128，130,132,134,136及138得到這些資料或資訊。此外，當MES環境118與製造環境110鏈結時，一報導就可同時利用鏈結1 2 6而提供至報導環境1 2 〇中。第3圖之SPC IF 100所提供之SPC係為整合製造之 SPC，這種整合能對製程控制及/或產品品質即時監視，並能在某預選定製程和產品參數落於控制限度之外時對其進行即時製程調解，其還能對工具之存在與否、材料庫存及即時資訊進行更有效率的計劃排定，並有利於對便利系統（如製造過程電源需求）之計劃排定能力。第4圖為本發明之SPCIF的另一實施例簡示圖，其中第13頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I---U- II -----裝--------訂---I----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）該SPCIF200中的SPC為與一晶圓製造之一製程室中晶圓處理整合者。SPCIF 200包含一晶圓製造室製造環境21〇、一 SPC環境220、一計算環境230、一分析環境240 — MES 環境250及一報導環境260，其中該MES環境250包含一決策訂定環境2 5 2、一計劃環境2 5 4及一製程調解環境2 5 6 ，並還可選擇性包含一 MIS(管理資訊系統）部份（未顯示）。在第4圖及第5圖中，SPCIF200的晶圓製造室製造環境210接收從MES環境250及SPC環境220送來之輸入，其能提供自動或閉迴路調解45 8(第5圖），並可選擇性提供非自動調解460，以下將配合第7圖對其進行更詳細的說明。請再參閱第5圖，調解動作包含對製程室控制器（如控制器310,312,314,316,318及320)加以設定及調節，並包含將資訊提供至輸入裝置322及324的步騾，製程室狀態控制器3 1 0就根據MES輸入來選擇製程室之狀態，即線上閒置326、線上製程中328或離線3 30狀態。控制器3 1 2經過鏈結3 3 2或未鏈結3 3 4來將製程室狀態選擇予晶圓製造系統（未顯示）；控制器3 14負貴便利系統之參數3 3 6的控制，如電源、水及廢棄物的移除；控制器3 1 6 負貴製程室製程參數338之控制，如製程氣流率及壓力；控制器3 1 8負貴製程室度量參數340之控制，其中包含對製程中測試參數（如，297案中之濺鍍沉積率監視）及測試取樣頻率的控制；控制器320對晶圓處理參數342(如晶圓處理機械人之操作參數）進行控制；MES製程調解環境256 第14頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —l·------Μ.------— ^--------1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製之輸入可利用製程室狀態控制器31〇來放棄生產的進行，這時製程室在離線狀態，所以製程室中的所有製程功能就被停止。請參閱第5圖。MES製程調解環境256可利用生產資訊輸入裝置3 22來提供生產資訊344，這種資訊可包含生產編號、曰期或生產目的（如測試、生產或修正）；晶圓確認輸入裝置324則可提供晶圓製造製程室製程環境21〇以晶圓及晶圓標記身份346。第4圖中，MES計劃環境254可提供其它的MES輸入至晶圓製造製程室製造環境210,這在第5圖中有更詳細的說明。該計劃環境254對製程室狀態控制器31〇來說是一個額外的輸入，也是控制器3丨2的一額外輸入，以選擇性將製程室鏈結至一晶圓製造設備。第5圖所示之製程室製造環境210的計劃控制器348接收來自MES計劃環境254的輸入，以對晶圓庫存35〇、消費性物品352、維修組件354、維修活動356及便利系啤計劃457(如排定製程室内製程進行所需之電源的計劃）進行控制。此外，mes 計劃環境254能對各不同功能或活動排定計劃，如維修活動計劃3 56為製程室狀態控制器3 1 0所指揮（如維修活動 356所需之製程室離線狀態330之計劃排定或晶圓庫存計劃350及消費性物品計劃352之排定（如為線上製程狀態 328所控制之製程氣流））。製程室度量結果3 5 8可由製程室度量參數3 4 0加以測試程序而得，這些結果包含材料自一濺鍍沉積源移至一基第傾本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） "一 I---丨---JAW ---丨丨1丨訂--- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 B7 五、發明說明（) 材的速率，這在*297專利中有所說明。在第4圖中，SPCIF200利用一 SPC環境220而建立製程室製造環境2 1 0進行製程的製程控制限度，並利用該環境220從製造環境210處取得製程中度量結果，其中從製程室製造環境210取得之SPC資料簡示於第5圖中。製程室狀態資訊利用線上間置326、線上製程中328及離線狀態330而提供予SPC環境220，而生產資訊344、晶圓編號346與製程室度量參數資訊340及度i結果358可經由一鏈結355提供予SPC環境220，這可參見第4圖及第 5圖的圖示說明。適合於本發明之SPC方法包含控制圖法及Pareto圖法，其中Pareto圖是一種條狀表示圖，其顯示一特定不良原因之發生次數與所有不良原因發生之累積次數及其它不良原因之每一者發生次數比較後之排名，不過控制圖卻是特別適用於本發明的一種SPC方法。熟知此項技術者都了解控制限度是在有相當之統計資料數量之後方得以決定之，其中這些資料都與能符合可接受之良率的一重要參數有關，其中一在製程室製造環境210中進行之製程的適當參數可包含濺鍍製程之濺鍍電源功率、氣流率及/或壓力及製程室環境之粒子污染。在一定之時間内對這些參數進行量測的度量資料可提供控制限度決定所需要之輸入。此外’與同步產品測試相關之度量資料也有相似的使用方式，例如可使用美國專利案5,698,989所揭露之技術來同步測量一半導體基材之一導電膜的阻抗，而此時基材仍係第16頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） I! 1!*-----蠢裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- #· 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）置於半導體處理設備的真空環境狀態中。利用這些在控制中進行之製程的資料（亦即符合操作規格及良率者）接著就可經過計算而利用統計方法來判定製程控制限度，其中所述之統計方法可為熟知該項技術者所熟知之任何一者。後續之生產接著就利用相同的製程度量資料或同步產品參數（即用於決定控制限度者）來進行分析。簡示於第4圖及第5圖之SPC環境220包含控制限度，其並從製程室製造環境210獲取度量資訊，其中該spc 環境包含報導及/或顯示控制限度及製程的部份、或一生產過程之同步產品度量資料，其中該報導及/或顯示部份位於報導環境260内’如第4圖所示。此外，該該報導及/或顯不部份的功能包含將圖形及/或數字.顯示於一監視器或列印裝置上。請參閱第4圖及第6圖。計算環境230用以執行支援 SPC環境之資料處理及報導所需的計算工作，其一般包含一處理器，如一微處理410(第6圖）、資料結構或演算法 412、一資料庫414、一記憶體416、並可選擇性包含一網路部份418及一人工智慧（AI)420部份等。演算法及資料結構412(第6圖）係以熟知該項技術者所習知的方法進行運算，以對處理器4 1 〇及與該處理器 410相關之週邊設備進行操作，其並可對用於spc環境之度量及統計資料進行處理。資料庫4丨4内包含有所需之參數、度量及統計資料；記憶體4 i 6可用以儲存製程中的度量資料等；選擇性用之網路部份418可提供spciF2〇〇及第17頁 ill·——癱裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 五、經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 — B7 發明說明（） ~ ' - 2實(如—遠端資料庫或-遠端管理功能等）之間菩”°其中孩鏈結可為-匯流排或-區域網路(LAN) 。人工智慧部份42^ 、了（舉例而言）用以處理存於資料庫 14中的統計資料，杆以導出控制限度或選擇度量資料，並了根據在許多Φ；两# ή 產過奴所仵之經驗導出更有效的製程控制。 ,此處所扣 <計算環境230與本發明之SPC方法及程序併用’不過該計算環境23Q也可用於以晶11製造環境21C 進行之製程的所有功能上。如第4圖及第6圖之簡杀，一分析環境24〇係用以分析SPC %境220中@31>(：資料，其分析方式是對某一特定產品生產過程之度量資料與相關的控制限度進行比較。這種分析可以由一處理器利用習知的方法進行之，例浚了以使用冲算環境230進行之。此外，該分析動作亦可由對圖形進行觀察之方式為之，其中該圖形是指由度量資料、經統計處理之度量資料所畫出的圖形，其能顯示控制限度。此外’對度量資料及控制限度資料進行數值比較也可當作該分析動作的基礎❹在圖示中，分析環境240雖然與本發明之其它環境分開，但亦可將分析環境240與計算環境230(第4圖）或SPC環境220整合成一體。分析環境240所得到的分析結果被送至MES環境250 的決策訂定環境2 52，這在第7圖中有其示意說明。當決策訂定環境252指出製程現係落於預定之控制限度内（如第7圖所示之製程狀態450)，那麼就不會有MES調解452 第18頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —丨·丨1, —丨！丨丨丨丨丨丨訂.·丨丨·丨丨丨· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）動作的發生’但當分析指出製程落於控制限度之外時，一警示訊號或失控指示器4 5 6(狀態454)在此時最好能致動，MES決策並對該製程加以調解，其中這種調解可以是

一自動/閉迴路調解458或一非自動MES調解460。MES 決策訂定環境252可以（舉例而言）設計成在一特定之製程參數落於控制限度之外時得到一自動調解回應，這樣的自動調解可包含自動放棄生產過程；而一非自動調解可以是決策訂定環境252的一預設條件，或其可為一特定失控限度條件的結果。在第5圖中，經由控制器31〇,312,314,316,318及32〇的指定關係，自動MES調解458及非自動MES調解460 就可與製程室製造環境210互相作用，而前述之資訊輸入裝置322及324與製造環境之間也有連接，其中在決策訂定環境252及製造環境210之間的作用至少包含製程調解環境256(如第4圖所示）。MES計劃排定環境254(示於第 4圖及第5圖）利用來自MES決策訂定環境252(如第4圖所示）及MES製程調解環境256的資料及資訊來與製程室製造環境210作用，其方式為指定控制器31〇,312及348 對前述與製程室製造環境210中一塊討論之功能進行控制。一般說來，晶圓製造室製造環境210會利用一板上電腦或分散式電腦功能來對各不同製程及操作功能進行控制及操作。此外，MES環境250在需要對製程室製造環境 21 0操作時必須要有特殊的協定。報導環境260可以從本發明之各不同環境中獲取資料丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨.裝·—丨丨丨丨丨丨訂·丨丨丨丨丨丨丨· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第19頁

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 B7 ___ 五、發明說明（）及其它資訊，這在第4圖中有其示意說明。例如，當MES 決策訂定環境252由鏈結470及472連結至製程室製造環境210時，一報導就會經由鏈結470，4 74及476同時產生在報導環境260中。此外，與決策訂定環境252(與該環境及製程室製造環境之間的任何特定作用不相關）相關的報導也可利用如第4圖中的鏈結478及480而產生。報導環境260所產生的報導形式包含有印出文件、電腦監视器之螢幕顯示及聲音等，而這些報導可以是即時產生的。此外，這種環境產生的報導也可提供至網路，如第6圖中所示之網路者。前述之SPCIF200描述專注在SPC相關之方法及技術上的說明，因為其與晶圓製造室中的晶圓製程相關。然而，非SPC輸入270(第4圖）也可提供予MES環境，這些輸入包含與安全相關之輸入或命令，以推翻製程室中測試製程用之SPC 〇第8圖所示為SPCIF500，其具有複數個晶圓製造工具（如η個）。在本發明中其它實施例中的η個製程室可包含一晶圓子系統（如成套設備中之製程室或一晶圓製造内之所有製程工具等）以使SPCIF500可以表示一完整晶圓 S PC IF。SPCIF 5 00中的η個製程室以晶圓製造室1號製造環境510及晶圓製造室η號製造環境512表示，其中這些製造環境的每一者都與前述和SPCIF200併用之晶圓製程室製造環境2 1 0者相似。製程室1號製造環境5 1 0及製程室η號製造環境5 1 2彼此互相連結，或都連結至相同的晶第20頁 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' -IIIIIII — — — -11IIIII ·11111111 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明說明（) 圓製造’而連結乃是以如晶圓製造環境2丨〇相似之控制器 310者（第5圖）為之0SPCIF5OO的非製造環境與spciF200 之相對應環境者類似’但S P CIF 5 0 〇之非製造環境對應至其η個製程室製造環境之每一者。例如，spciF5〇〇之spc %境520(第8圖）有η個製程室或工具之每一者所需之控制限度資料，並可從這些製程室之每一者接收相關的度量資料。在第8圖中，SPCIF500的非製造環境包含spc環境520、計算環境530、分析環境540、報導環境560及 MES ί哀境，其中MES環境中尚有決策訂定環境552、計劃排疋環境554及製程調解環境556。此外，SPC IF 500以調整至能接收非SPC輸入570為佳β 分別示於第3圖、第4圖、第8圖及第9圖之SPCIFs 100,200,500及700都能提供用於一製造環境之spc方法，因此能對製程之失控偏移量即時回應，其中這些偏移指的是製程不良。即時回應能將不符規格的產品量降至最低，因此材料及設備的使用能變得最有效率，並能以較早的時間指出製程工具或整個晶圓製造需要離線加以調整或維修。如此，對不同製造部份之品質狀況的即時了解可加強系統對突來之干擾及瓶顒的處理能力，因為這樣就能確認製程可切換至另一製造部份中進行。本發明之一外加實施例簡示於第1〇圖中，其中之晶圓製U 700包含一電源管理系統，以排定電源計劃及調節電源，如此就能避免高功率尖波電壓。晶圓製造7〇〇包韓低製造環境710、一電源監視環境72〇、一計算環境73〇、第21頁: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參裝 ^ii----- 508623 Α7 Β7 五、發明說明（）分析環境740、一 MES環境750及一報導環境260。核新穎之電源管理系統至少包含：電源監视環境72〇、計算環境730及分析環境740。晶圓製造7 00之製造環境710包含晶圓製造之製程工具，如晶圓製程室及晶圓處理工具（如晶圓處理機械人等）等。一適合與本發明之新穎電源管理系統相併為用之晶圓製程室800示意於第1 1圖中，該室經由鏈結756及862 接收來自MES環境750的輸入，且該室800還可經由非 Μ E S輸入8 0 5接收其它的輸入，例如對一室§ 〇〇零件所產生之警示訊號的回應訊號。來自MES環境750之輸入及非Μ E S輸入8 0 5的目的包含對製程室控制器（如控制器 810，·812,814,816,818及820)進行設定或調節、及提供資訊予輸入裝置822及824。根據這些輸入，製程室狀賤控制器810就可用以選擇製程室之狀態，如線上間置826、線上製程中828或離線狀態830。控制器812可因鏈結832 或未鏈結8 3 4至晶圓製造系統（未顯示）而選擇製程室狀態；控制器814可對便利系統之參數836進行控制，如電源水及費棄物之移除等；控制器8 1 6用以控制製程參數 83 8，如製程氣流及壓力等；控制器8 1 8用以控制製程室度量參數840，包含對製程中測試參數之控制（如，297案之濺鍍沉積率監視）及測試取樣頻率之控制等；控制器82〇用以控制一晶圓處理機械人之操作參數；而製程室狀態控制器810的使用可使來自MES環境750或非MES環境 805之輸入放棄一進行中的生產過程，這時製程室就進入第22頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·丨丨丨丨丨丨丨訂---1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 ____B7__ _ 五、發明說明（）離線狀態，因此製程室的所有製程功能就被停止。 MES環境750或非MES805(第11圖）也可利用生產資訊輸入裝置822來提供生產資訊844，這種資訊包含生產編號、曰期或生產目的，如測試、生產或修正等。晶圓製造室800之晶圓及晶圓標記辨識846可以由晶圓辨識輸入裝置824提供。MES環境750另還能將排定計劃輸入提供至晶圓製造室800中，如至製程室狀態控制器$丨〇中。此外，種種環境是控制器8 1 2的另一額外輸入，其可將製程室連結至一晶圓製造。第1 1圖中，計劃控制器848接收來自MES環境750之輸入，以對晶圓庫存850、消費性物品852、維修組件854、維修活動856及便利系統計劃857 進行控制，其中該便利系統計劃857包含對製程室内進行之製程所需電源的計劃。MES環境750會指揮各不同功能或活動計劃之排定，例如維修活動計劃8 5 6為製程室狀態制8 1 0所指揮，如維修活動8 5 6之製程室離線狀態8 3 0 的排定或晶圓庫存850及消費性用品852(如為線上製程中狀態828指揮之製程氣流）之排定等。製程室度量結果858 可因製程室度量參數840之測試程序的使用而得到，這些結果包含材料自濺鍍源移至一基材上的速率等，這在，297 專利案中有其說明。如第1 1圖所示，與製程室800有關之各不同狀態、參數、資訊、度量及計劃條件或結果都可直接經由鏈結864 及756傳送至MES環境750，以提供MES環境750以與製程室狀態及製程條件相關之即時資訊。這種資訊還能即第23頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 x 297公釐） —I-------裝—丨——訂·—I— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A7 B7 五、發明說明（）時經由鏈結864,756,75 8及762提供至報導環境760，即如第10圖及第11圖所示者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第10圖及第1 1圖中，電源監視環境720可收集關於製程室狀態、電源使用及電源計劃之資訊，其同時也能處理生產過程及晶圓編號資訊C»該資訊可選擇性被顯示或列印出來，如利用第10圖中之報導環境76〇為之。請參閲第1 1圖。狀態資訊可以是線上閒置826、線上製程中828、離線830、鏈結832或未鏈結834，並提供電源監視環境 720 ’而生產過程844及晶圓編號846資訊也被傳送至電源監視環境720，其中電源使用資訊可經由便利系統參數 8 3 6與電源監視環境7 2 0相溝通，而電源使用資訊可包含每單位時間之電源使用、累積電源使用及尖峰電源使用。監視環境720可從製程室8〇〇便利系統計劃857處接收電源計劃資訊，這種鏈結864及71 5(如第1 1圖所示）可用以將資訊從製程室800轉送至電源監視環境720。其它之製程工具（如其它之製程室（未顯示））也同樣經由鏈結756連結至MES環境750,並經由鏈結715連結至電源監視環境 720，如此一製造環境71〇(如晶圓製造工具等）就與MES 環境及電源監視環境7 2 0相連接。電源監視環境720所收集的晶圓製造資訊能與計算環境730相溝通’這可參見第1〇圖及第12圖的圖示說明。計算環境730 —般包含一處理器（如一微處理器731)(參見第12圖）、演算法或資料結構7 3 2、一資料庫7 3 3、一1己憶體7 3 4、一新穎演算法7 3 5、可選擇性使用之網路部份第24頁本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（2l〇x297公爱） 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（ 736及可選擇性使用之人工智慧部份737，其中演算法咬資料結構732是以熟知該項技術者所習知的方法來對處理器731及其它與該處理器相關之週邊設備進行操作。資料庫中包含電源使用的歷史資料（舉例而言）。記憶體734可用以儲存製程中電源使用及電源計劃資料（舉例而言）。在此以一或多個新穎演算法7 3 5用於製造環境7 1 〇之晶圓製造的電源管理系統中。熟知此項技術者當能了解晶圓製造的電源使用在整個生產過程中會有所變化，例如若一使用高溫爐之工具的電源打開時，通常會在其剛啟動時形成一尖波電源，而在抵達其工作溫度時其只需要較小的電量。同樣地，真空抽氣所需的電量要比維持在一定真空度所需的電量為小，所以晶圓製造中之所有工具同時打開通常會形成一尖波電源。新穎演算法73 5(第12圖及第13 圖）可對製造環境中工具使用加以計劃排定，以使可預期之尖波電源發生在晶圓製造極低電源使用之時。例如，每一工具之抽氣最好能排定成使各工具的抽氣按照順序而非同時進行。同樣地，製造零件的加熱也可加以排定計劃，以避免數個加熱器同時開啟。本發明之演算法735的步驟計從步驟900至步驟 920，其示於第13圖中。該演算法735的所有步驟都包含與來自晶圓製造之所有工具相關的電源相關資訊，所以能對晶圓相關之電源相關資訊加以大量的運算處理。典蜇上說來，演算法73 5在生產開始之前就被用上，以將電源使用最佳化，特別是用在避免尖波電源上。在步驟900中，第25頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------^ - I------^0-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A7

五、發明說明（設備狀態（包含進入鏈結或未鏈結）可包含在某一特定生產中所有Ik環境中0¾工具是否都已齊備等等。當製程在進仃時’目則電源的使用在步冑9〇2中。晶圓編號及生產資訊在步驟904中.。排定生產所需資訊計劃在步驟叩石中。在步驟900,902,904 & 906 _，資訊為電源監視環境72〇所提供。在步驟908中，MES環境75〇將製程詳細資訊提供予漁算法’其中該詳細資訊包含使用之工具的種類及製造環境中所用工具的使用順序。在步驟9〇8中，電源使用之相關歷史資料係由資料庫733提供，這些資料會送進演算法735之步驟910中。在第13圖中，從步驟90〇,9〇2,904,906,908及910取考于之資訊聯合形成一生產所需之電源使用資料表912，其中真正電源使用或期望電源使用之電源使用資料表中標示了晶圓製造之整個過程中電源相對於時間的使用資料。接下來，在步驟914中電源使用資料表被加以分析以得知期望之電源使用是否會造成尖波電壓，亦即可判定該資料表是否落在一預定電源範圍内《接下來進行者為一決策步驟9 1 6，若步驟9 1 4中的分析預測出會有尖波電源產生時，新穎之演算法73 5便會對工具使用之起始時間或啟動之起始期間加以重新排定，以避免尖波電源的產生，於是就在步驟9 18中提供了一種經過修改的晶圓製造計劃，如此在整個晶圓製造過程中對電源的需求或使用就會變得更均勻一致，而電源的尖波也能維持在一預定範圍之内。如果步驟916中判斷出電源使用未逾越該預定範圍，第26頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） !——管 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i丨華經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）那麼步驟908中所提供的生產計劃排定就不會經過演算法 735的修正，而是逕行執行之。根據演算法”5所修正之晶圓製造生產計劃（即步驟918)會與MES環相溝通，以自動啟動製造環境的各種工具。一般說來，製造環境會運用一或多個板上型電腦或分散式電腦功能以對各不同製程及操作功能進行操作或控制，而當了解的是MES環境在欲對製造環境進行操作時必須要有特殊的協定存在方可為之。此外，該計劃排定也可提供予報導環境76〇(第1〇圖）等’以應接下來製造環境中可能需要的調解動作之需。此外，演算法735可選擇性提供一警示訊息，說明演算法73 5無法排定使單位時間内電功率消耗維持在一預定範圍内的計劃。計算環境730中選擇性使用的網路部份736(第圖）利用一匯流排或一 LAN等形成晶圓製造及外部單位（如一遠端資料庫或一遠端管理功能）的一連結路徑。人工智慧部份737可處理儲存於資料庫733中之電源使用歷史資料等，以能改善電源使用及電源計劃用之演算法。此處所述之計算環境730與本發明之電源監視環境720併用，不過該計算環境也可用於在與製造環境710併用時所進行之製程的各種功能上。在第10圖及第12圖的示意圖中顯示一分析環境 740’這種選擇性使用之環境可用以顯示步驟914及916(第 13頁）的結果，如將圖形示於電腦螢幕上以利視覺上的分析。雖然圖式中分析環境740係獨立於本發明之其它環境第27頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------丨丨裝-------訂i I------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 五、發明說明（）之外，但分析環境740也可與計算環境整合在一塊。示於第1〇圖的報導環境760會從本發明之其它環境獲取資料及資訊，並與第4圖中的報導環境26〇進行報導。本發明之另一實施例（第14圖）中，所示者為一電源管理系統，用以對兩或更多組晶圓製造進行其電源管理。第 14圖所示為一晶圓製造系統1〇〇〇，其中的η組晶圓製造經過協調以得到最佳的電源使用情形，其中包含一 1號晶圓製造環境1010、一 η號晶圓製造環境1〇12、一電源監視環境1020、一計算環境1〇3〇、一分析環境1〇4〇、一 MES 環境1050及一報導環境1〇6〇。製造環境wio及1〇12在功能上等效於第10圖所示之製造環境710,而該圖中之環境1020，1030，1040，1050及1060在功能上則等效於第1〇圖之環境720,730,740,750及760。本實施例利用一新穎演算法（未顯示），其與第12圖及第13圖中所述的演算法735 者相似，用以使電源行最佳化使用，以使1號及η號晶圓製造在共同對半導體晶圓進行處理時能避免尖波電源的發生。演算法735係用以對一晶圓製造所送來之資訊進行處理，然後再排定以不同之晶圓製造操作方式，而在第14 圖之系統的演算法則對從η組晶圓製造送來之資訊加以處理，然後對這些晶圓製造的計劃排定加以協調，以避免尖波電源的發生，其並可使用一種能使晶圓製造過程中之電源要求或使用更均勻的製程計劃。本發明中示於第10圖至第14圖中的實施例係在提供晶圓製造用之一或多個電源管理系統，用以在晶圓製造過第28頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐〉 illllls — ^ « I--lit--丨 — 1!_ f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A7 B7 五、發明說明（）程中避免尖波電源及用以使電源需求均勻分佈，所以這些實施例的電路切斷額定值（breaker ratings)較低，亦即其二大之電源需求要較習用技術所用者為低β由於電源設備 (如切斷器（breakers)、變壓器及傳輸線）的成本大致與系統之切斷額定值成正比，所以系統中切斷額定值較低時成本就能降低。此外，電源需求較均勻分佈及功率消耗學值得以避免者還能夠使得電源供應變得更加穩定，而愈是穩定的電源供應愈能避免尖波電源所產生的瞬間電源干擾及短時間的電壓下降（brownouts) 〇簡示於第15圖者為本發明之另一實施例，其中顯示一晶圓製造1100，其包含一製造環境1H0、一備用零件監視環境1 1 2 0、一計算環境1 1 3 〇、一備用零件管理環境 1140、一 MES環境1150及一報導環境1160，其中具新穎性之備用零件庫存控制及計劃排定系統至少包含：零件監視環境1 120、計算環境1 130及備用零件管理環境1 140。晶圓製造1 1 00的製造環境1 1 1 0包含晶圓製造的處理工具，如晶圓處理室及晶圓處理工具等，其中一種適於與新穎零件及計劃排定系統併用之晶圓處理室1 200如第1 6 圖之示意圖所示。這種晶圓處理室從MES環境1 150處接收輸入，其也可選擇性經由非MES輸入1205接收額外的輸入，其中來自MES環境1150的輸入及非MES之輸入 1205包含對晶圓處理室的控制、設定及將資訊提供至輸入裝置中，而後晶圓處理室控制器及輸入裝置再根據這些輸入來選定晶圓處理室1200之不同狀態、參數、資訊 '度第29頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

n n n n n n n 一ej· n 1 n n n i i I 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（）量資料及計劃排定功能，這與第 800者相似。這些與晶圓處理室1200 ::逑…❹^ 至]vr f ς声冰 χ、、々果可以直接傳輸主MES %境115〇(如第15圖及第16圓虚搜—、^ 圖所示）以將關於晶至 < 狀態及製程條件的即時資 1150二、、 T貧矾铖供予MES環境 5〇’而這種資訊也可以即時提供予報導環境"I 備用零件監視環境mo示於第15圖及第16圖中，咨可收集晶圓處理室之狀態、零件及維修計劃排定的相枓，其另也收集生產及晶圓編號資訊。這些資訊可選犴性顯示或列印出來，如利用第15圖所示之報導環境1160 為之。續請回到帛16 ®，其中狀態資訊利用線上間 1226、線上製程中1228、離線狀態123〇、鏈結η”及鏈結1234狀態而提供予備用零件監視環境U2〇 ,而生 1 244及選擇性的晶圓編號1 246資訊也會傳輸至備用零n 監視環境1 1 20〇此外，偷用零件（亦稱維修零件）計劃丨25 及維修活動計劃1256能與備用零件監視環境112〇相通，這可參見第16圖之圖示。備用（或稱維修）零件之計排定為MES環境的活動，其可經由晶圓製造室ι2〇〇之劃排定控制器1248等加以執行。其它之製程工具（如其之製程室）同樣鏈結至MES環境1 150及備用零件監視環 1 120，進而將一製造環境（如晶圓製造工具）1丨1〇鏈 MES環境1150及備用零件監視環境1120。收集於零件監視環境1120之晶圓製造資訊能與環境1130相溝同，如第15圖及第17圖所示。計算環關擇置未產件結計 — — — — — — — — — — ---I----I I--I I — Aw (請先閱讀貧面之注意事項再填寫本頁) 第30頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（） 11 3 0在此之作用為執行收& i ^ 收集於零件監視環境1120之資訊的資料處理，其-般包含—處理器(如—微處理器）"Μ及演算法或資料結構1132、一資料庫丄⑴、一記憶體1134、 -新穎之演算法⑴5、'網路部份1136及一選擇性用之人工曰慧部伤137 ’如第17 _所示。上.述之演算法或資料 ⑽構1 3 2以熟知該項技術者所習用的方法來對處理器 1 1 3 1及所有與該處理器相關的週邊裝置進行操作。上述之資料庫1133可用以儲存製程中備用零件的使用、存在與否及計劃排定資料等資料。上述之演算法可為-個或多個，用以支援晶圓製造i i 〇〇之零件管理系統的形成與功能。叙說來’演算法1 1 35係在執行-特定晶圓生產之前，以確定所需的零件確在庫存之中，而生產所f之備用零件種痛及數量的相關資訊係得自於mes環境1 1 $〇，接著再提供至維修零件1254的工具12GG中如第16圖所示。某一備用零件的需要使用日期係經由維修活動1256 貝訊的计劃排定及製程室狀態控制器丨2丨〇而得，這種關於每零件的資訊會累積在第1 5圖所示之零件監視環境 1 120當中。本發明之演算法1135的步驟包含步驟U72至步驟 1184’如第18圖所示者’其中並以零件χ當作範例進行說明。現存的晶圓製造1100零件Χ會由備用零件澡境112〇輸入，如步驟1172所示者。一所需送遞的日期D會經過計算，如步驟1174所示；其計算方式為將預定使用日期第31頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格⑽χ撕公楚） ----——I law —------訂--------- ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 B7________ 五、發明說明（）減去數天（已經預定），以應遞送所需之時間差；而該零件 X的遞送所需時間（亦即從下訂單予供應商至接收到該零件所需之時間）可自動由零件管理環境1140(第17圖）輸入’這動作示於步驟丨丨76中。供應商的名稱會自動由零件管理環境1 140(第17圖）輸入，這動作出現在演算法1 135 的步驟1178中《一電子訂購單部份在步驟U79中由備用零件管理環境1丨4〇提供予演算法1 135，其中該環境1 140 會提供資訊而將一零件訂購單以電子方式傳送給供應廠商’例如以電子郵件方式為之。演算法n35 ^總之，演算法1135會經由步驟U72，1174，1176，1178及U79準備一份零件X的採購單，該採購單會與備用零件管理環境以電子方式相溝通，以對其進行進一步的確認，如步驟i丨82 所不者。接下來，步騾Π 84中該零件X的採購單會以電子方式利用電子訂購部份傳送給供應廠商，如步驟1179 者°這步驟可以經由計算環境1130的網路n36等為之，如第1 7圖所示。此外，其它零件的庫存情形也是以相同之计劃排定及訂購方式利用演算法1 1 3 5處理之。上述對本發明之描述都限於一組晶圓製造的情況，而本發明實則同樣可適用於多組晶圓製造中，其方法是將來自這些晶圓製造之製造環境的備用零件資訊合併在一備用零件監視中，接著再利用演算法以電子方式導出並執行一採購單。 SPC技術（用於第3圖至第9圖之場合者）也可用以確認晶圓製造工具中需要修理或維修者之製程、產品或品質第32頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）丨丨丨丨—丨丨丨裝·—丨丨丨丨丨訂·丨_丨丨丨丨- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 五、發明說明（門題根據這些s P C技術所得到之零件需求的統計資訊可由Μ E S %境&供予製程室1 2 〇〇之維修組件1以4及維修活動1 256 ,如第16圖所示。這些由s pc技術所導出的資訊為備用零件需求的外加部份，其被提供至備用零件監視環境處。计算％境1 1 3 0的網路部份n 3 6(第丨7圖）利用一匯流排或一網際網路連接等提供晶圓製造及外部實體單元（如遠觸資料庫或一遠端管理功能）之間的連結，以電子方式執行如算法1 1 3 5所描述之備用零件訂購單。人工智慧部份1137可用以處理儲存於資料庫1133之製程歷史備用零件使用資料等，以利用經過許多生產次數孓經驗導出更適用於備用零件計劃敎及訂㈣演算法。此處所指之计算環境1 1 3 0與本發明之備用零件監視環境丨丨2〇併而為用，但該計算環境丨13〇也用於製造環境丨〖1〇所執行之所有製程功能上。備用零件管理環境n4〇在第15圖及第Η 圖中與本發明之其它環境係互相分離，不過備用零件管理環境1140也可與計算環境113〇或與MES環境U5〇併用β簡示於第15圖的報導環境116〇可從本發明之環境中獲取資料及資訊，並以第4圖所示之報導環境26〇如上述之方式產生報導。新穎之備用零件庫存控制及計劃排定系統適用於以即時（JIT)之方式管理備用零件，即該零件的接收時間要符合所用之時，也不會在所需用時提早送來β JIT庫存栌制一般都能使晶圓的生產成本降低，因為其備用零件是以♦ 第33頁 ------- - -------II — — — ^---I----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製使用時万購男為原則，備用零令1干所需的儲存空間也因此得以最小化。示於第19圖者為本發明另义月另—貫施例，其中之一晶圓製造1300包含一晶圓製造效盎文+系統。這種晶圓製造效率系統與晶圓製造併而為用。晶圓製造i3Q。包含—製造環境13Π) —計劃敎監視環境⑽、—計算環境133〇、一計劃排定管理環境1 3 40、一。衣兄u刊 MES環境1 350及一報導環境1 3 6 0 ;新穎之晶圓製造效袅兹曰1¾衣^双+系統則至少包含：計劃排定監視環境1320、計翼 T弄衣兄1 3 3 0及計劃排定管理環境 1340 〇曰nr圓製造1300之製造環境131〇包含晶圓製造之製程工具，•如晶圓製程室及晶圓處理工具等。一適合與新穎晶圓製造效率系統併用之晶圓製程室14〇〇簡示於第2〇圖，其能接收MES環境1350送來之輸入，其還能選擇性接收由非MES輸入14〇5的其它輸入，其中這兩輸入包含對製 %皇控制器的設定及調節，並能將資訊提供至輸入裝置，這與第11圖示意說明之製程室800者相同。製程室控制器及輸入裝置就根據這些輸入來選擇製程室M00之不同狀態、資訊及計劃排定功能，這同樣與製程室800描述者相同。製程室1400相關之不同狀態、參數、資訊、度量資料及計劃排定條件或結果可以直接傳送至MES環境 1 3 50(可參見第19圖及第2〇圖），以將製程室相關之狀態及製程條件即時資訊提供予MES環境1 350，而這些資訊同樣可以即時之方式提供至第1 9圖所示之報導環境第34頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）丨丨丨丨_丨_丨丨—裝·丨丨丨丨訂·丨丨丨丨- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 Α7 Β7 五、發明說明（） 1 360 ° 在第19圖及第20圖中，計劃排定環境132〇可以收集製程室相關之狀態、活動及材料計劃及生產與晶圓編號資訊’而這種資訊還可選擇性被顯示或列印，如利用報導環境1 360 f*。凊回到第2〇圖，其中狀態資訊以線上間置 1426、線上製程中1428、離線狀態1430、鏈結1432友表鏈結1434狀態來提供予計劃排定監視環境132〇，而生產 1444及晶圓編號1446資訊也傳輸至計劃排定監視環境 Π20。晶圓庫存1450及消費性物品1452計劃由MEs環境1 350提供’並經由製程室計劃排定控制器i448而與計劃排疋監視環境1 3 2 0相溝通。備用零件（亦稱維修零件）計劃1·454及維修活動計劃1456與計劃排定監視環境132〇相溝通（如第20圖所示），即便利計劃，如電源用計劃等。備用或維修零件為一種MES環境之活動，其可為晶圓製造室1400之計劃控制器1448所執行，其中備用零件可包含新穎備用零件庫存及第1 5至1 8圖所述之計劃系統。電源計劃可包含新穎電源管理系統，其在第1 〇至1 4圖中說明之。其它的製程工具（如其它製程室（未顯示））同樣連結至MES環境1 350及計劃排定監視環境1 320。在第19圖中，MES環境可選擇性提供計劃排定監視環境1 320以一個人操作晶圓製造之計劃，該個人操作計劃包含製造群、維修群、晶圓製造管理及支援人員等，而這些資訊可以利用第1 9圖所示之鏈結1 3 0 1等傳送給計劃排定監視環境1 320。第35頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----1 雜經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 A7 B7 一丨 .. 丨丨丨丨 IIIIIII"1 五、發明說明（）收集於汁割排足監視環境1 3 2〇的晶圓製造資訊能與第19圖及第21圖所示之計算環境133〇相溝通，其中計算環境1 330用以執行收集於計劃排定監視環境132〇之資訊的資料處理，其一般包含一處理器（如一微處理器 1331)、資料結構或演算法1 332、一資料庫1 333、一記憶體1 334、一新穎之演算法1 335、並可選擇性包含一網路部份1336 及一人工智慧（AI)1 337部份，其中演算法及資料結構"Μ 係利用熟知該項技術者所習用的方法進行之，以對處理器 1 1及與该處理器133 1相關之週邊設備進行操作；資料庫1 3 3 3内包含有晶圓製造計相關之歷史資料及晶圓製造工具計劃；記憶體1 334可用以儲存製程中之計劃資料等；一或多個新穎演算法1 3 3 5可用以支援晶圓製造丨3 〇〇之晶圓製造效率系統之執行。本發明之演算法1 3 3 5可用以使晶圓製造過程達到最佳化、並使設備之使用效率更佳。該演算法1 335的步驟包含步驟1372至步驟1382’如第22圖所示。在步驟1^72 中，所有用以執行晶圓製造的製程步驟順序都列於其中。這種順序可以是在一晶圓製造設計中但尚未付諸生產之設計的順序，即為一測試生產或該晶圓製造之前進行之生產的順序等等。這種順序資訊一般係得自於MES環境 1350«在另一方面，這種從前一生產所得之順序資訊也可得自於資料庫1 333中，如第21圖所示。請回到第22圖，其中所需製程步驟中所有需要的製程工具及晶圓製进^ 第36頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝·-------訂------ I-- rtf先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 508623 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（） 13 00在線上狀態時所存方 T存在的製程工具都列於步驟1 74 中0在步驟1374中，所愛的咨^ 尸斤：的貪訊可以得自於資料庫丨3 3 3 或MES %境1 350等等。決策步冑1376用以判定所需的工具是否已確備齊βΓ!安、. 右怎答案為否，那麼演算法1 3 3 5就會在步驟1 378中指出計劃出現衝突，並會將此衝突告知第19圖的MES環境135〇或計劃排定管理環境134〇〇若計劃沒有出現衝突，那麼在步驟138〇中就執行一最佳化程序，以將製程工具及任何執行晶圓製造13〇〇中所需的設備及服務的使用達至最佳化，其中這種最佳化程序中會考慮每單位時間所能處理晶圓之能力，以決定是否需要外加的製程工具來進行平行處理動作等。該最佳化程序也可包含執行-電源管理系統，如第1〇i 13圖所說明者。一最佳之製程生產計劃可在步驟！ 3 82中形成，因最佳程序已在步驟1 380中得到，而該最佳之生產計劃與計割管理環境1340(第19圖）相溝通，以利用其在稍後提供額外的計劃，如個人、便利及材料計割等等。雖然本發明在上述中係以一組晶圓製造來進行說明，但本發明同樣可利用演算法（如本發明之演算法應用於數組晶圓製造t，以將用於這些晶圓製造中的所有可利用之製程工具的計劃達至最佳化，並因此使晶圓製造的效率得到改善β 計算環境之網路部份1336(第21圖）能利用一匯流排或一網際網路連接等提供晶圓製造及外部實體單元（如一遠端資料來或一遠端管理功能）之間的連結，該網路部份第37頁私紙張尺度適用中國國家標準iCNS>A4規格(21〇 χ 297公釐） ----I I I I-----丨丨丨丨丨訂--- - ----- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 508623 A7 B7 五、發明說明（）還可長:供數組晶圓製造之間的連結，以指揮這些晶圓製造之間的計劃排定。人工智慧部份1 3 3 7可用以處理晶圓製造過程的歷史資料及儲存於資料庫1 3 33中的工具資料，以根據多次生產過程所得到之經驗導出更理想的演算法而使晶圓製造的效率達至最佳。此處所指之計算環境133〇與本發明之計劃排定監視環境1 320相併為用，不過這些計劃環境也可用於晶圓製造1 3〇〇時製程進行用之所有功能上。計劃管理環境134〇(如第19圖及第21圖所示）係顯示成與本發明之其它環境相分離，但計劃管理環境134〇與計算環境1330或MES環境1350也可整合在一塊。示意於第19圖之報導環境1360可從本發明之各環境中獲取資料及資訊’並與第4圖之報導環境26〇以如上述之方式產生報導。新顯之晶圓製造效率系統可使晶圓製造用資源達到最有效率的使用，這使得晶圓流程更加有效率，也因此得到取大的晶片輸出及晶圓製造的最妥切使用，而資源的使用因此得到改善，即各資源得以行最有效率的使用，如設備、材料、便利及個人資源等，製造成本也因而降低。本發明在前述中已進行最佳實施例的說明。但熟知該項技術者都能了解本發明之各部份可經由各種方式加以建構、並可以各種方式對其中各部份加以置換。但本發明之範圍並不僅偈限於以上配合圖式所說明之實施例，實則應包含所有對以上實施例進行之修改及其等效範圍，這些都不脫離所附之專利申請範圍的精神及範圍之外。第38頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公楚） •卜— LI— ml 裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂------ MT. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Claims

508623 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍 1. 一種在積體電路製造中加以電源管理的方法，其中該積體電路製造包含複數個製程工具，該方法至少包含下列步驟： a) 確認該複數個製程工具； b) 得到一第一順序，並以該第一順序用在該積體電路製造系統中之該複數個製程工具上；及 c) 自動收集該複數個製程工具之每一者的相關製程工具資訊，其中該製程工具資訊包含製程工具之電源使用； d) 將該製程工具資訊併入該第一順序中； e) 決定該第一順序之一第一電源使用資料表；及 f) 發展一第二順序，以使該電源使用資料表之資料仍落在一預定範圍之内。 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該方法還至少包含使用該第二順序以自動控制該積體電路製造的步驟。 3.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該併入該製程工具資訊至該第一順序的步驟至少使用一演算法。 4·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該演算法至少 ^包含： a)定義該積體電路製造之一製程’· 第39貢本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210〆297公爱） ------I-----I »--------^----------^ . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508623 C8 ~-*-—----- 六、申請專利範圍 b) 定義該製程之一預定電源使用資料表； c) 決定以該製程進行生產時之一電源使用資料表· d) 分析該生產電源使用資料表，以判定該資料表之資料是否落於該預定之電源使用資料表之範圍内； e) 執行行該製程，若該生產電源使用資料表之資料落於該預定之電源使用資料表之範圍内；及 0修改該製程，若該生產電源使用資料表之資料落於該預定電源使用資料表之範圍外。 5· —種在積體電路製造中加以電源管理的設備，其中該積體電路製造包含複數個製程工具，該設備至少包含： a) —電源監視環境，用以自動收集該複數個製程工具相關之電源使用資訊；及 b) 一計算環境，用以（1)得到一第一順序，以用於該複數個製程工具上、（2)併入該電源使用資訊至該第一順序中、（3)決定該第一順序之一第一電源使用資料表及（4) 發展一第二順序，而該第二順序之電源使用資料表落於一預定之範圍内。 6·如申請專利範圍第5項所述之設備，其中該設備還至少包含一鏈結，以與該複數個製程工具相連結，以利用該第二順序來自動控制該積體電路製造系統。 7·如申請專利範圍第5項所述之設備，其中該計算環境還 ΐ紙張尺度適用t關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 一~"" 丨丨丨1 — * ,丨丨丨丨—訂丨丨丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508623 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍至少包含一用以發展該第二順序之演算法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第41頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）