TW546539B - Method and device for controlling data flow when using reticles in semiconductor device production - Google Patents
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Description
546539 A7 ____B7 五、發明説明(1 ) 相互參考 本專利申請根據並優先於2001年8月30日的德國專利申 請 101 43 711.0-51。 本發明是關於在半導體裝置生產中使用主光罩控制資料 流的一種方法,其根據是申請專利範圍第1項的導言和執 行申請專利範圍第15項中的方法之裝置。 在半導體裝置製造過程中,半導體材料使用大量的複雜 結構。在採用主光罩把複雜的結構應用到半導體材料的過 程中’使用曝光方法。曝光所需要的主光罩數隨著複雜性 的增加而顯著地增加。在製造過程中的每一個階段,正確 的主光罩必須放置在正確的位置上。 目前,所需的主光罩都是根據特殊的書面說明從設計中 心。丁講。該說明包含要生產的半導體裝置之配置和切口區 域之資訊。 在這個資料的基礎上,在石英玻璃載體上所生產的主光 罩是鉻結構的。檢查標誌、結構寬度,同時也測量主光罩 上預先確定的測量點之間的距離。使用該測量資料製作測 試協定,其可以隨主光罩一起轉讓給客戶。 實際上,由於有多種多樣的測試協定標準,所以在半導 體裝置製造過程中,如杲沒有複雜的處理過程,就不能直 接使用這些資訊。 因此,不得不部分自動或甚至手動製作測試設備(CD 和覆蓋層測量裝置)的計劃。除了增加支出以外,該程序 也易於出錯。同樣,由於中央資訊的遺失,如關於主光罩 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 一 一~— 546539 A7 B7
的狀況或主光罩所使用的版本資訊,所以目前是不可能有 效地管理和使用製造線的主光罩供給。因此,在製造過程 中也不可能有效地對主光罩進行預防性檢查。 雖然半導體裝置製造本身是自動化生產,但是處理大量 的主光罩仍然是一個問題。大家都知道大量的產品資料獲 取系統(如WO 〇1/37121 A2是許多範例中提到的一個),但 是這些系統不可能有效地解決使用主光罩處理半導體裝置 製造的特殊問題。 本發明的目的是提供一種在半導體裝置製造中有效控制 使用主光罩之方法及裝置。 根據本發明,採用申請專利範圍第1項中的方法之特徵 可以達到此目的。 根據本發明,主光罩製造控制的改進之處理在於··為每 一個主光罩裝備了一個獨特結構的主光罩資料記錄,作為 半導體裝置的製造過程,該主光罩資料記錄的内容會自動 改正和/或補充。一個單獨的主光罩記錄只能配置一個主 光罩,以確保只能識別到該主光罩,以致在整個生產程序 過程中控制該主光罩。 改正或補充結構資料記錄的能力能儲存並連續獲得與產 相關的資訊。這樣在整個生產過程中允許有效控制主光 罩。 如果在中央資料處理系統中儲存並處理主光罩資料記錄 的活,則是它的獨特優勢。中央控制事例能夠和其它產品 資訊一起處理使用的主光罩。
546539 A7 ____ B7 五、發明説明(3 ) 如果主光罩資料記錄是由主光罩的產品資訊組成,尤其 <關於晶片配置或切口資料資訊組成的,則該方法尤其有 利。這樣允許有效無誤排列主光罩,次序資料維持可供使 用,尤其還可用於後續的次序。 如果主光罩資料記錄是由關於主光罩上的測量點資訊和 /或主光罩上的測試測量資料組成的,那麼它同樣是有利 的。該資訊通常在主光罩製造過程中產生,但是只使用於 後面的生產中。這可以顯示結構化的主光罩資料記錄的優 點’其在製造中的各個階段都可以使用該記錄。測量點描 述(切口資料)的電子設備允許在晶圓製造中為控制測量設 備自動產生測量序列。這允許在晶圓加工操作時比較快速 地響應各種變化。同時能避免輸入錯誤。 根據本發明,該方法的進一步優勢體現在:主光罩資料 α己錄包含主光罩的至少一個測試協定資訊。在以後的製造 中’同樣需要該測試協定並且可以通過主光罩資料記錄獲 取。 如果在主光罩資料記錄的基礎上,中央資料處理系統能 為主光罩測試設備自動產生至少一個控制程序,這尤其有 利。由於手動產生控制程序耗時並易於出錯,所以應避免 手動產生控制程。 如果在為主光罩改正與製造相關的規範和/或容忍限制 的情況下’中央資料庫系統能為主光罩的測量與測試設備 產生改正後的程序,那麼它同樣是有利的。這是採用主光 罩資料記錄管理中央資訊的實質優點。 _____二Ί - 本紙張尺度適用巾® @家標準(CNS) Α4規格(21G><297公酱) ------ 546539 A7 _ ________ B7 明説明(4—) "~^~' -- 如果主光罩資料記錄是由關於主光罩的特性、發行號、 主光罩的瞬間位置、主光罩的瞬間使用、狀況、主光罩的 使用期限和/或主光罩的生產歷史資訊組成,那麼,它對 處理控制也是有利的。 根據本發明,在該方法之有利的具體實施例中,中央資 料處理系統也可以在製造中控制使用主光罩,作為主光罩 記錄資訊。尤其是,在半導體裝置製造過程中,可以把指 定的主光罩分配給設備。因此,當需要主光罩時,在曝光 設備上可以使用正確的主光罩。 如果根據主光罩資料記錄資訊,尤其是主光罩的使用頻 率資訊,中央資料處理系統自動向預防檢測和/或清洗程 序提供主光罩,並能在儲存器和/或在主光罩後續的排序 中儲存。因此,避免瓶頸或生產中斷,那麼,它是有利 的。 主光罩製造商和半導體設備製造商之間自動交換和/或 自動處理主光罩,尤其是在實質製造群集的情況下,可以 減少出錯的可能性並簡化生產計劃。 在交換主光罩資料記錄時,通過網際網路交換主光罩資 料記錄是比較有利的。由於,易於處理交換主光罩資料記 錄’所以,採用HTML螢幕格式處理交換主光罩資料記錄 尤其有利。 如果中央資料庫系統自動產生主光罩標籤和/或主光罩 容器作為主光罩資料記錄,它也是有利的。可以在所謂的 單一資料夾或多個的資料夾中單一處理主光罩,資料夾一 -8 - 本紙張尺度適财@时標準(_織格(21()>< 297公爱) 546539 ---—.—· 五、發明説明(5 :提供標籤(記號)。該標籤提供主光罩資訊(如,包含在 —中的主光罩)或識別碼。在製造中如果使用主光罩 資料夹’那麼可以採用該資訊控制主光罩物流。這些資料 夹的移動遵擴中央資料處理系統,並且資料夹控制也使用 這些資料夹的移動(手動或自動移動資料夹到特殊的設備 上)。 根據本發明使用執行該方法的設備也可達到此目的。 參考製圖中的圖式’採用其具體實施例,在下文中將更 詳細地描述本發明,其中·· 圖1是根據本發明中的方法之具體實施例的資料流的示 意圖。 圖!表示三個平面圖卜^心其根據本發明和該方法 一起影響半導體元件製造。 第一個平面圖I是關於主光罩的製造,其在此處沒有顯 示。第二個平面圖η是關於資料庫卜5,其是中央f料處 理系統2〇的一部分’中央資料處理系統2〇控制該方法。第 三個平面圖出是關於在半導體^備製造中控制使用主光 罩。 三個平面圖卜u、m單元之間的箭頭以及三個平面圖 I、II、III之間的箭頭代表資料流。 客戶把包括規範限制的主光罩訂單資料輸入並儲存到中 中央資料處理系統20的主光罩資料…中,並且通過網際 網路或另一個資料線傳輸到主光罩製造商的訂單資料庫2 中。通過web入口網站處理這些訂單極其方便。 1 _ 9 - ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21^7297公董) 6 五、發明説明( 因此’傳輸的資訊有關主光罩的配置,包括切口資料, 組成了一條結構化主光罩資料記錄的第一部分其在邏輯 上只與-個主光罩相連。術語主光罩資料記錄同樣表=各 種電腦中的各類資料文件的連結。然而,這些資料槽案邏 輯分配到-條主光罩資料記錄中,其在邏輯上盘該主光罩 相連。在該結構以分散方式储存,但在邏輯上仍然有關係 的情況下,也可以在中央存取並評價有關主光罩的資訊。 該主光罩資料記錄儲存在資料庫1中並能更新, 諸如製造這樣的其它單位也可以使用主光罩資料記錄的不 同部分。相反地,參與製造半導體設備的任意單位都可以 存取主光罩的主光罩資料記錄,例如尋找特殊的主光軍。 主光罩訂單資料從訂單資料庫2傳輸到切口資料庫卜 訂單資料另外連結到主光罩製造商的製造商資料。切口資 料儲存在切口資料庫3與中央主光罩資料庫4。用相對 應的新資料自動補充結構化的主光罩資料庫。 製造主光罩後,主光罩受制於複雜的測量與測試 獲得的結果(品質結果單)儲存在測試資料庫4中 輸到主光罩資料庫i。 、广裏依次補充單獨的主光罩的主光罩資料記錄。以下描 述了如何更進一步使用這些協定。 在主光罩製造中,例如在—個新的製造階㈣始資訊 會自動以-定的間隔發送到主光罩資料庫中 造過程中每一個主光罩的進展。 策 如果主光罩交付製造’該資訊同樣可以傳輸到主光罩資 546539
料庫1中。作為中央資料處理系統20的一部分,主光罩資 料庫1與製造資料庫5連接。製造資料庫6尤其在製造中控 制主光罩的使用,例如什麼時候,在何處使用哪一個主光 罩。 製4中所有不需要的主光罩在給定的時刻排列在主光罩 儲存7中。中央主光罩資料庫1管理有關該主光罩儲存7的 有關貝料’中央主光罩資料庫1中有關於使用主光罩資料 §己錄的主光罩的評述。 製造資料庫6控制製造中使用主光罩。這同樣可使用與 主光罩相關的主光罩存取資料記錄。 製造資料庫6確定何時何處使用哪些主光罩。因此,製 ^線的所有曝光單元都相連。製造資料庫也可自動偵測主 光罩使用的時間長短。該資訊也是與每一個主光罩相關的 主光罩資料記錄的一部分。 藉由偵測主光罩的使用周期可自動確定維護、清洗以及 檢測時間。在儲存在製造資料庫5中的使用周期資料之基 礎上,可以自動控制預防檢測。製造資料庫5以這樣一種 方式控制序列,避免中斷製造過程,該方式是能夠替代要 測試的主光罩。 中央主光罩資料庫1也包括一個控制主光罩序列訂單的 物流資料庫。當主光罩的計劃保存限期要終止並且能預先 自動<Γ購替代品時,可以從主光罩的主光罩資料記錄中導 出資料庫。這可通過訂單資料庫2實現。後續訂單所需要 的 > 料可以從主光罩資料記錄中推斷出。如果必須更改生 —_ 11 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公董) 546539 A7
產序列,可以通過物流資料庫訂購到比較多的主光罩。 主光罩資料記錄包含在製造主光罩過程中的測量與測試 程序資訊。由於這些記錄以機器可讀的同一格式存在,所 以在製造過程中使用這些資料自動設計相對應的測試設 備。因此,該設備包含比如主光罩的配置資訊、測量資訊 等’以致可以有效地進行測試程序。 如果由於這裏有技術限制,在曾經減少結構和結構尺寸 的情況下,主光罩製造商仍不能符合所有的規格,主光罩 資料記錄(例如,測試協定)中的測試測量資料變得非常重 要。在這種情況下,製造必須允許背離主光罩中的規格, 甚至可能使用動態控制參數(例如,在微影結構傳輸過程 中採用曝光參數,如劑量、數值孔徑或環狀光圈以及區域 性對焦)。使用這裏描述的主光罩資料記錄只能以電氣控 制這些調整機制。 如果已經更改測試常式,那麼在令央定義該更改並在製 造過程中局部自動執行該更改。 根據本發明,使用主光罩資料記錄的更深層次的特徵在 於:當在半導體製造中有各種設備時,主光罩可擴展使 用。如果可能,目前應該在每一個機器上都使用主光罩。 然而,這確實不可能,原因是在半靜態控制限制情況 下,每一項設備都不能達到單一的製造容限(CD(臨界尺 寸),覆蓋)。 用這裏描述的主光罩資料記錄處理系統和資料系統2〇 一 起允許動態控制製造過程,資料系統20包含與批次生產相
546539 ----- B7 五、發明説明(9 爵的界尺寸與覆蓋資料。因此,在同時包含相片(相位 遮罩)的結構傳輸限制的鄰近,在有結構寬度和間隔的情 况下,首次允許有效的製造。 一個更深層次的特徵是可靠的製造過程。在製造的關鍵 時刻釋放或封鎖主光罩。如果在製造資料庫中標記並封鎖 主光罩’那麼使用該主光罩防止沒有時間延遲晶圓就曝 光。因此,避免重做與廢棄。 根據本發明,設備特徵尤其是包含一個中央資料處理系 統,該設備特徵是由本發明的方法中描述的功能所形成 的。 本發明的執行並不侷限於本文所描述的較佳具體實施 例更確切地說,使用本發明的方法和本發明的設備進行 許夕變更’甚至使用基本上不同的設計也是可以理解的。 符號對照表 2 4 1中央主光罩資料庫 訂單資料庫 切口資料庫 測試資料庫 5製造資料庫 6 製造設備 7 主光罩存放 20中央資料處理系統 -13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- :種於半導體元件生產中使用主光罩控制資料流之方 _/、特徵在於每-主光罩提供—獨特結構的主光覃 資料記錄,該主光Η料記料^會自㈣正和/或 補充作為半導體裝置的製造過程之功能。 如申β專利乾圍第}項的方法,其特徵在於該主光罩資 料記錄在一中央資料處理系統(20)中儲存並處理。 3·如申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於該主光 f資料記錄包括該主光罩的製造資訊,尤其是關於一 晶片配置或切口資料資訊β 4.如:請專利範圍帛項之方法,其特徵在於該主光 罩-貝料記錄包括肖纟光革上的冑量點資訊和/或該主光 罩上的測試測量資料。 5· 6. 7. 如申明專利靶圍第丨或2項之方法,其特徵在於該主光 罩2貝料記錄包括該主光罩上至少一測試協定資訊。 如申請專利範圍第2項之方法,其特徵在於在該主光罩 資料記錄的基礎上,該中央資料處理系統可為主光罩 測試設備自動產生至少一控制程序。 如申凊專利範圍第2項之方法,其特徵在於在為該主光 罩改正與製造相關的規範和/或容忍限制的情況下,該 中央資料庫系統(20)能為該主光罩的測量與測試設備產 生改正後的程序。 8·如申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於一主光 罩資料記錄是由關於該主光罩的特性、一發行號、該 主光罩的瞬間位置、該主光罩的瞬間使用、狀況、該 ___-14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210X297公董) 546539主光罩的使用期限和/或主光罩的生產歷史資訊組成。 9·如申請專利範圍第2項之方法,其特徵在於該中央資料 處理系統(20)在生產中控制使用該主光罩作為該主光罩 資料記錄中的資訊,尤其是給設備分配特定的主光 罩。 1〇.如申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於根據該 主光罩貝料記錄資訊,尤其是向預防檢測和/或清洗程 序,提供主光罩的資訊,並允許在一儲存器和/或在主 光罩後面的排序中儲存。 11.如申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於一主光 罩製造商與一半導體元件製造商之間可以自動交換和/ 或處理該主光罩資料記錄,尤其在實質製造群集的情 況下β 12·如申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於可以通 過網際網路交換主光覃資料記錄β 13.如申請專利範圍第1或2項之方法,其特徵在於可以使 用HTML螢幕格式處理該主光罩資料記錄。 14·如申請專利範圍第項之方法,其特徵在於該中央 資料庫系統(2〇)自動產生主光罩標籤和/或主光罩容器 作為主光罩資料記記錄β 15. —種用於執行如申請專利範圍第1項之方法的裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 15-
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