TWI239032B - Method and system for controlling a process using material processing tool and performance data - Google Patents
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Description
1239032 五、發明說明（1) 相關申請案之交叉參照 本申凊案是關於命名為『利用材料 數據之處理效能預測方法與系統』、 里工具與感測器 223240US6YA PR0V、與此^於同!_天申^人摘要編號第 國專利申請案第60 /一一號。那些申請^的共同延宕之美 此以貧芬考。 ，、之内谷係包含於 一、 【發明所屬 本發明是關 處理系統中之— 二、 【先前技術 在半導體工 之領域乃是諸如 I C速度、特別是 導體製造商讓t 低製造成本，g 步驟、沉積步驟 造方法的整體複 增加（亦即2 0 〇毫 些要求’特別強 以便讓高級裝置 舉例來說， 層之互連結構的 之技術領域】 於材料處理，更特別是 處理動作的處理效能控制；用來控制材料 制系統及其方法。 服之挑戰的材料處理 部份。$ f 1 遇吊為了增加 的這類要求會促使半 越小。再者，為了降 所需步騍（諸如蝕刻 ’減少I C構造與其製 之降低與基板尺寸之 者來更進一步加強這 理速率與處理一致性 與穿過交錯層式介質 渠珠度之精準控制是 業中’展現出難以克 積體電路（1C)的製造 針對記憶體裝置來說 置在基板表面上越來 需要減少生產I c構造 等等）的數量，因此， 雜性。藉著零件尺寸 米至3 0 0毫米以上）兩 調臨界尺寸（CD)、處 的產量最大。 在用來形成IC配線層 鑲嵌結構製程中，溝
1239032 五、發明說明（2) #艮重ΛΑ 、 間的审。通常，為了保護下層（裝置）不受到過度蝕刻期 中止=β丄故將餘刻中止層放置在介質層下方。一個银刻 質声:Γ ^包含有一材料，在將該材料暴露在用來蝕刻介 蝕广過程下時，該材料的蝕刻速率會小於介質層的 於1斯=亦即相較於蝕刻中止層來說，蝕刻化學過程對 Μ =二層具有較高的蝕刻選擇性）。此外，蝕刻中止層會 二你二ί擋層，該阻擋層是用來容許過度蝕刻步驟、以便 土反上所有的零件I虫刻成相同深度。 本並匕Ϊ?:!”：讓製程整合複雜化、增加製造成 I、置效此。在無蝕刻中止層下，由於使用定時的 =，支蝕刻深度可根據蝕刻速率（ER)而 ::;=:會受儀器的干擾，树維護週期間二 週期性文變。Λ了維持怪定的蝕刻速率，故需要 估彳父正與維護步驟。因此，姓刻速率之原地評 制蝕刻m至τ否處於正常情況下’並可提供資訊來控 守間、如此一來蝕刻深度就會達到目標值。 發明内容 ^發明提供一種材料處理系統，其包含有 效；控制系統。該處理效能控制系統包含有接； 具的-處理效能控制器，…處理效能 =已5有建構成接收來自複數個感測器之工具數 控：“康的一處理效能預測模型。該處理效能 /、、、、 〇 $有接合至該處理效能預測模型、建構成接 1239032 五、發明說明（3) 收預測之處理效此數據並建構成產生一處理處方斤正的/ 處理處方修正過濾器，與接合至該處理處方修正^ 、 建構成接收該處理處方修正並使用該處理處方修==S新 該處理處方的一處理控制器。 / 本發明有利地提供一種處理效能控制系統，1 含 =接合至該處理工具與該處理效能控制器、建構^接收該 所iii基板並建構成測量處理效能數據的-。模型調整：：建==巧=為了 。玄巧效此預测横型的一處理效能模型修正.法。 方21利地提供一種材料處理系統的處理工且控制 方法。該方法包含步驟有在ϋ 動作，記錄該第一處踩私於ΑΑ 八τ轨仃弟處理 a入士 ^v 处里動作的工具數據，其中該工具數攄 包含有複數個工具數攄夂叙 mi 上, 像 ，、数據參數，並使用一處理效能預測模 μ，t β二处理動作之該工具數據來預測處理效能數 △ 以处理效能數據包含有一個以上的處理效能數據 D。：亥方法更包含步驟有使用-處理處方修正過濾器、 m員測之處理效能數據來決定一處理處方修正，使用接 合至該處理工具之一處理控制器、藉著結合該處理處方修 正來更新該處理處方，廿乂太 ΑΙ 並使用該更新之處理處方來執行該 處理工具中的一第二處理動作。 四、【實施方式】 根據本I明貫施例得知，在圖1中所描繪之材料處 第8頁 1239032 五、發明說明（4) 理系統1包含有一處理工具10與一處理效能控制系統10()。 處理效能控制系統1 0 0包含有連接至處理工具丨〇的一處理 效能控制器55，其中處理效能控制器55包含有一處理效能 預測模型1 1 〇、一處理處方修正過濾器丨2〇、一處理控制^ 130與一處理效能模型修正演算法15〇。處理效能預測模型 lj〇係建構成接收來自於處理工具1 〇所連接之複數個感測 郎的工具數據，並係建構成預測處理效能數據。處理處方 铋正過濾态1 2 0係連接至處理效能預測模型11 〇，且係建構 成接收預測的處理效能數據、並針對執行間處理控制產生 出一處理處方修正。處理控制器13〇係連接至處理處方佟 正過濾器120，且係建構成根據處理處方修正來更新一處 此外，處理效能控制系統丨00更可包含有一度量衡工 J\40二而處理⑨能控•器55更可包含有-處理效能模型 仏正濟#法15〇。度量衡工具140係可連接至處理工具ι〇、 處理效能控制器55，且度量衡工具14〇係可建構成 理jiH1”所處理的基板、並測量處理效能數據。處 放此修正湞算法150係可建構成接收來自於度量衡工呈 為了 處理效能數據，而處理效能修正演算法1 50係可 能預測模Hf。能預測模型110調整功能而連接至處理效 ’材料處理系統1會利用 材料處理系統1會包含 至。又，材料處理系統1 “ 在圖2所描繪之說明實施例中 電水來作為材料處理。舉例來說 有作用成一處理工具1〇a的一蝕刻 1239032
可包含有諸如光阻旋轉塗佈系統般的一光阻塗佈室，·諸如 紫外光（ιιν)平版印刷系統般的一光阻圖案化室；^如旋塗 玻璃（S0G)或旋塗介質（S0D)系統般的一介質塗佈室；諸如 化學氣相沉積（CVD)系統或物理氣相沉積（PVD)系統般的一 沉積室；諸如RTP系統般、用於熱退火的一快速熱處Χ理 (RTP)室；或一批式擴散爐的其他處理工具丨〇。
如圖2所示，當材料處理系統1包含有作為一處理工具 的I虫刻或沈積至時’系統通常更包含有其上附加著欲進行 處理之一基板25的基板架20、氣體注入系統4〇與真空幫浦 系統5 8。基板2 5可為例如半導體基板、晶圓或液晶顯示裝 置（LCD) °處理工具1 〇係可建構成有利於基板25表面鄰近 處之處理區45中的電漿產生，其中電漿係經由加熱之電子 與可離子化氣體間碰撞所形成的。舉例來說，可離子化氣 體或氣體混合物係可經由氣體注入系統4 〇來導入的，且處 理壓力係可使用真空幫浦系統58來加以調整的。期望電浆 係利用來創造出專屬於預定材料處理的材料，並來幫助材 料沉積至基板2 5、或將材料從基板2 5之露出表面處移除。
舉例來說，基板2 5係可透過靜電夾住系統2 8而附加至 基板架2 0。此外，基板架2 0更可包含有一冷卻系統，其中 該冷卻系統包含著會從基板架2 0接收熱能並將熱能傳送至 熱交換系統（未圖示）、或在加熱時從熱交換系統處傳送熱 能加熱的一再循環冷卻流。再者，氣體係可透過能通過背 侧氣體糸統2 6來將其傳送至基板背側，以便改善基板2 5與 基板架2 0間的氣體間隙之熱電導’當需要將基板的溫度控
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:5升：：：：的情況下時’即可利用這樣的系統。舉例 板芊2’(1而μ i f電漿傳遞至基板25的熱變遷與因傳導至基 基板25移除的熱變遷之平衡、而導致超出穩態 施例中’彳包含之溫度控制是有用的。在其它實 冷卻器的加熱U如電阻加熱元件、或熱電式加熱器， 如圖2所說明的示範實施例，基板架2〇更可當作一電 U 、查由"亥電極會讓廣播頻率（RF)功率連接至處理區4 5中 、二水。舉例來說’透過來自RF產生器30之RF功率、經由 ^ f匹配網路32而傳送至基板架2〇，即可讓基板架20在RF “堅下加有電偏壓的。RF偏壓可供應至加熱電極，以便形 ^並維持住電漿。在此構造中，該系統乃是可操作成一反 :=子蝕刻（R IE)反應器，其中該室與上氣體注入電極乃 是當作基準表面。RF偏壓所用之典型頻率可&1Mhz至 lOOMhz，且其較佳之情況為1 3 56MHz。 又，R F功率係可施加至處於多重頻率下的基板架電 極。此外’藉著讓反射功率最小化，則阻抗匹配網路3 2可 適用來讓處理室1 0中之RF功率至電漿的傳送最大化。各種 匹配網路技術（諸如L型、p型、τ型等等）與自動化控制方 法均係可加以利用的。 繼續參考圖2得知，處理氣體係可透過氣體體注入系 統來加以導入至處理區45。其中處理氣體可包含有諸如 氬與氧氣的氣體混合物，或氧化物|虫刻靡用所用的 -^ c4 F8 ^ ^ a ^ a / - ^ ^ / >c4 F8 1239032 五、發明說明（7) ^ ' 氡化碳i氬、氧氣/ 一氧化碳/氬/C4F6、氧氣 氬h、氮氣/氫氣的其他化學品。氣體體注入系統 I包含有厂噴灑頭，其中處理氣體係經由氣體注入送氣 2、、、未圖不）/序列調節板（未圖示）與多孔式喷灑頭氣體 區未圖示）、而從氣體傳送系统（未圖示）供應至處理 i空幫浦系統58可包含有抽取速率最多能夠至每秒 一升（以上）的一渦輪分子真空幫浦（TMP)，與調節室壓 j閘道閥在利用來進行乾電漿蝕刻之相關電漿處理裝 理乃1 ί常使用每秒1 0 0 0至3000升的TMP °TMP對於低壓處 ΜΡ ήΓ^效的，一般指小於50毫托。在較高壓力下，則 真杯2速率會巨幅下滑。針對高麼處理（亦即大於丨⑽ :凌：V兒，則可使用機械升壓幫浦與乾粗幫浦。此外， ，丨室壓（未圖示）的裝置係連接至處理室16。而壓力 衣可為Type 628B Baratron，可購自MKS儀器公司 Und〇ver，MA)的絕對容量氣壓計。 如圖1所描繪者，處理效能控制系統1〇〇包含有連接至 :數ί Ϊ1 〇 :並將其建構成接收來自於複數個感測器之工 内部與屬於處理工具i。外部的兩屬 功-L工具1〇内部之感測器可包含有適合於處理工具10 f :性的那些感測器’ #中處理工具1〇功能 、：月：氣壓、氧氣背側流量、靜電夾住_電壓、esc電 "L基板架20溫度（或下方電極（LEL)溫度、冷卻劑溫度、 1239032 五、發明說明（8) *----- —-— 上方電極（UEL)溫度、運送RF功率、反射心功率、RF自感 直:偏壓、RF峰對峰電壓、室壁溫度、處理氣體流速、處 ?氣，局部壓力 '室壓、電容器設定（亦即匕與匕位置）、 聚=環厚度、RF時刻、聚焦環肝時刻舆其任何統計等等的 測里。又’屬於處理工具丨〇外部之感測器可包含有無直接 關連之處理工具1 〇功能性的那些者，諸如如圖2所示、用 來監控處理區45内之電漿所放射之光線的一光偵測裝置 34，或如圖2所不、用來監控處理工具1〇之電力系統的一 電氣測量裝置3 6。 舉例來6兒’光偵測裝置3 4可包含有用來測量電漿所放 射之總光線強度、諸如（矽）光電二極體或光電倍增管 (PMI)^L一偵測器。其更可包含有諸如窄帶干擾濾波器的 一濾光器。在另一實施例中，光偵測裝置34可包含有一排 CCD(電荷耦合裝置）或CID(電荷注入裝置）陣列，與諸如光 柵或稜鏡的分光裝置。另外，光偵測裝置34可包含有用來 測量給定波長之光線的一單光器（諸如光柵/偵測器系 統），或用來測量光譜、諸如美國專利第5, 888, 337號所述 之裝置般的一光譜儀（諸如具有旋轉光栅者）。 舉例來說，光偵測裝置34可包含有來自於peak Sensor Systems的一高解析度0ES感測器。 測 ，會具有橫越紫外m)、可見⑴s)與近紅外^光 褚的一寬光瑨。解析度為將近1 · 4埃，亦即，感測器具有 從240至1 0 0 0⑽間收集到555〇個波長的能力/感、測器係装 備著輪流利用2 048個像素線性CCD陣列所整合的高靈敏度
1239032 五、發明說明（9) 之微纖光學UV-Vis-NIR光譜儀。 光譜儀會接收穿透單一與束狀光纖所放射出的光線， 其中輸出自光纖的光線係使用一固定光栅來分散在該排 CCD陣列上。與上、述構造類似者，穿透一光學真空窗所放 射出的光線係透過一凸球鏡來聚焦在光纖之輸入端上。各 自針對既定光譜範圍（uv、VIS與NiR)來進行特定調節之三 個光譜儀會形成處理室所用的一感測器。各光譜儀包含^ 一獨立的A /D轉換器轉。且在最後時，根據感測器的利 用，可記錄每〇 · i至丨· 〇秒的一全放射光譜。 電氣測量裝置36可包含有例如一電流與/或電壓 針j 一電力計或一光譜分析器5其中電流與/或電壓探斜 乃：T來t控包含著處理區45之電氣系統的電Μ、電流： :二：=電氣特性。舉例來說，1漿處理系統通‘合 形成電椠’在該情死中’乃&，使用諸如： 軸電、、見或構造之Μ傳輸線、透過„雷束 ^ 應線圈、電極等等）來將RF & e拉^電連接兀件（亦即，感 A仏守寻J木將W1接合 流—電壓探針之電獻測景在可A 4 主屯水慝使用如電 内來f # vl· 、、 ’、在诸如RF傳輸線的電（RF)路 鬥木貝方也〇此外，諸如電壓 ^路 測量容畔將严吨絲从丄 次電4之時間追縱的電氣信垆 一週期性信號）的頻率空間。//里錢數表不（假定為 光譜(或針對一段時間變：之二，可監控並分析傅里葉 料處理系統i的狀態。—電壓二：譜）’以便描寫出材 所申請之延宏中的美國專利申!;1宰 國專利案第5, 467, 013號内，^;^^/259, 862號與美 ” T專利申請案與專利案各 1239032 五、發明說明（10) 自係藉著參考其整體而將其包含於此。 在又一實施例中’電氣測量裝置3 6可包含有對於測量 材料處理系統1外部之放射RF域有用的一寬帶計天線。而 商業化可用的寬·帶RF天線為諸如Antenna Research Model RAM-2 2 0 (〇· 1MHz 至3 0 0MHz)的寬帶天線。 通常’複數個感測器可包含有可將其接合至處理工具 以便提供工具數據給處理效能控制系統1 0 0之處理效 旎控制器5 5的任何數量之内部或外部感測器。 如上所述，處理效能控制系統丨〇 〇包含有處理效能控 制5 5處理效此控制态5 5包含有一微處理器、記憶體與 一數位I /〇埠（可能包含有D 與/或人轉換器），其中 控制器55能夠產生出控制電壓、足以溝通並啟動至材料處 理系統1的輸入，亦可監控來自於材料處理系統1的輸出。 再者，可讓處理效能控制器55接合至”產生器3〇、阻抗匹 配網路32、氣體體注入系統4〇、真空幫浦系統58、背側氣 體輸送系統26、靜電夾住系統28、光偵測裝置測 量裝置36 ’並與其交換資訊。根據所儲存之一處理處；則 利用^己憶體内所儲存之程式來將輪入啟動至材料處理系统 1的雨述組件處。處理效能控制器55之一種案例為d PRECISI0N W0RKSTATi0N 53〇TM，可購自位在Austin，
Texas的Deli公司。又，處理效能控制器55可包含 位信號處理器（DSP)。 要文 :圖3所示，材料處理系統！可包含有一磁場系。 舉例來說，為了可能要增加電毁密度與/或改善材料處理
第15買 1239032 五、發明說明（11) 的:致性，故磁場系統6 0可包含有—靜止的，或一機械或 ，氣旋轉的直流磁場。此外，為了調_節場強度或旋轉速 率，故可讓處理效能控制器55接合至磁場系統6〇。 如圖4所示，爾1之材料處理系統可包含有一上電極 。舉例來說，可讓RF功率從卯產生器72、經由阻抗四配 =而接合至上電極70。將1^功率施加至上電極所用的 率^好是從1〇Mhz至20 0Mhz，較佳之情況為6〇腿2。另 2t率施加至不電極所用的頻率最好從^Mhz至 Z，較佳之情況為2MHz。再者，為了控制施加至上電 功率’故可讓處理效能控制器55接合至RF產生 :技藝:==。上電極的設計與安裝對於熟悉該 80。^ t不’圖^之材料處理系統可包含有一感應線圈 網路8牛4而接ί!，可讓RF功率從RF產生器82、經由阻抗匹配 80、緩由介;^感應線圈8〇，並可讓RF功率從感應線圈 RF功Ϊ於Γ吞窗（未圖示）而感應接合至電漿處理區45。將
Mhz ^ ^ Λ *1^Hz ° 5 為13.56MHz。取好疋仗〇.1MhZ至3〇MhZ，較佳之情況 少烕庠喰）s s π外，可使用開槽法拉第遮蔽（未圖示）來減 f圈8〇與電漿間的電容 至感應線圈8〇的 .^ ^ ^ 馬了控制施加 產生器82盘心率，故可讓處理效能控制器55接合謂 8〇可為盘從如t匹配網路84。在又一實施例中，感應線圈 、如上之變壓器耦合電漿（TCP)反應器中的電漿 第16頁 1239032 五、發明說明（12) 處理區4 5溝通之『盤式』線圈或『薄餅式』線圈。 又，電漿係可使用電子迴旋共振（ECR)來形成的。在 又另一實施例中，電漿係由螺旋波發射所形成的。在又另 一實施例中，電漿則係由傳播表面波所形成的。 如上所述，處理效能預測模型1 1 〇會建立起工具數據 與處理效能數據間的一關係，因此，其會啟動針對工具數 據之既定觀測的處理效能數據預測。以下會描述處理效能 預測模型11 0的建構方法。 表1展現出一示範性的工具數據組，以便與處理效能 數據來加以修正，其包含著6 1個工具數據參數。
參數 描述 參數 描述 APC 適合壓力控制閥設定 RF_F〇RWARD-S 前進RF功率，標準偏差 HE_C_PRESS 氦氣背側壓力(中心），平均値 C2_POSITION 電容器C2位置，平均値 AR—FLOW 氬氣流速，平均値 ESC—CURRENT 靜電夾住電流，平均値 PRESSURE 室壓，平均値 LOWER—TEMP LEL溫度，平均値 UPPER_TEMP UEL溫度，平均値 RF.REFLECT 反射RF功率，平均値 VIP—Z 電流-電壓探針阻抗，平均値 VIP—PHASE 電流-電壓探針態，平均値 HE_C_FLOW-S 氨氣背側流量(中心），標準偏 差 ! APC-S 適合壓力控制閥設定，標準 偏差 ESC_V〇LTAGE-S 靜電夾住電壓，標準偏差 HE_C_PRES-S 氦氣背側壓力(中心），標準 偏差 第17頁 1239032 五、發明說明（13) MAGNITUDE'S 匹配網路控制信號，磁場，標 準偏差 AR.FL0W-S 氬氣流速，標準偏差 RF—VDC-S 直流電壓，RF系統，標準偏 差 PRESSURE'S 室壓，標準偏差 VIP_RF_ON-S 電流-電壓探針開關狀態，標 準偏差 UPPER.TEMP-S UEL溫度，標準偏差 CLPOSITION 電容器C1位置，平均値 VIP一Z-S . 電流-電壓探針阻抗，標準偏 差 he_e_pres 氦氣背側壓力(邊緣），平均値 HE—C 一 FLOW 氦氣背側流量(中心），平均 値 c5f8_flow C5F8氣體流速，平均値 ESC一 VOLTAGE 靜電夾住電壓，平均値 RF_F〇RWARD 前進RF功率，平均値 MAGNITUDE 匹配網路控制信號，磁場， 平均値 VIP_I 電流-電壓探針電流，平均値 RF一VDC 直流電壓，RF系統，平均値 WALL—TEMP 室壁溫度，平均値 VIP_RF_ON 電流-電壓探針開關狀態，平 均値 HE—E—FLOW-S 氦氣背側壓力(邊緣），標準偏 差 CLPOSITION-S 電容器C1位置，標準偏差 〇2_FL〇W-S 氧氣流速，標準偏差 HE—E—PRES-S 氦氣背側壓力(邊緣），標準 偏差 PHASE-S 匹配網路控制信號，狀態，標 準偏差 C5Fa_FL0W-S C5F8氣體流速，標準偏差
lliilil 第18頁 1239032 五、發明說明（14) RF VPP-S RF電壓峰對峰，標準偏差 VIPJ-S 電流-電壓探針電流，標準偏 差 VIP—V-S 電流-電壓探針電壓，標準偏 差 WALL.TEMP-S 室壁溫度，標準偏差 HE—E 一 FLOW 氦氣背側壓力(邊緣），平均値 VIP一 PHASE-S 電流-電壓探針態，標準偏差 ONFLOW 氧氣流速，平均値 RF—HR RF時刻 PHASE 匹配網路控制信號，狀態，平 均値 SL0TJD 晶圓槽索引 RF—VPP RF電壓峰對峰，平均値 RF一HRxFR一THK RF時刻(X)聚焦環厚度 VIP_V 電流-電壓探針電壓，平均値 RF—HrxFR一RFHR RF時刻(X)聚焦環RF時刻 C2—P〇SITI〇N-S 電容器C2位置，標準偏差 FR-THK 聚焦環厚度 ESC_CURRENT-S 靜電夾住電流，標準偏差 FR_RFHR 聚焦環RF時刻 LOWER_TEMP-S LEL溫度，標準偏差 FR—THKxFR—RFHR 聚焦環厚度(X)聚焦環RF時 刻 RF一 REFLECT-S 反射RF功虔，標準偏差 表1示範性的工具數據。 再者，適合進行當作鑲飯製程一部份之溝渠#刻的一 處理效能數據示範組可包含有一溝渠平均蝕刻深度與一溝 渠蝕刻深度範圍。其中，平均蝕刻深度可包含有位在基板 上複數個位置處的一溝渠蝕刻深度之佔有空間平均值。而
第19頁 1239032 五、發明說明（15) 溝渠蝕刻深度範圍則可包含有蝕刻深度平均值周圍之數據 分佈的一最小最大範圍、一偏差、一標準偏差或一均方根 (rms)。 溝渠#刻深度與溝渠|虫刻深度範圍之測量係可使用掃 描式電子顯微鏡（SEM)以便檢視從開槽基板之SEM顯微圖來 直接實施，或使用諸如DW光譜橢圓儀（諸如，參見2〇〇1年5 月出版之IEEE Transactions on Semiconductor
Manufacturing—書中第2號、第14卷的『立體光譜散射 儀』）般、在此將其内容涵蓋以作為參考之用的進階、原 有技術來間接實施。一商業化可用之產品特徵之光學數位 成型儀（0DP)的銷售與經銷乃是Timbre科技公司負責的。 TEL 公司（ 534 1 Randall Piace，Frem〇nt，CA 94538)係鱼
ThemWave 公司（125〇 ReUance，訐㈣⑽丨，ca 的硬體接合。 ^含著工具數據與相對應處理效能數 組包含有-觀測組，其中可各基板設置一單一觀測各2 ί =施複數個觀測。而在包含著工具數據與處理ΐ: 數據兩者之一觀測組中的各觀測可包含有 放： ^7Γ 2 %間執跡之rms、時間軌跡之歪斜望 寺）。舉例來自兒，各齒測 ’荨 各工具數據參數传在板處理，其中 ^ ^ ^ 恭在處理長度期間來進行進行取韓作 掉起始/終了的瞬間值）與平均：、、、"寸數據，以便—除 針對既定的複數個觀測紐來說’可使用多變量分析
1239032 五、發明說明（1β) (Μ V A)來決定複數個觀測組内之工| ^ 内之處理效能數據間的關係。用夾、康與複數個觀測組 示範MVA技術為淨化最小平方/二定這樣之闕係的一種 使用ns的話則從複數個上擬法。 觀測組。針對各觀測組來說，工〜呈、1來接收工具數據之 X内的一列，而處理效能數據係可儲存2可儲存成—矩陣 行。因此，-旦將矩料集合起來，：：：：，内的- 觀測且各列會代表-不同工具數據參數(/自V:表一不同 旦將矩，集合起纟，則各行會 表1)，而一 代表-不同處理效能參數。因此，使用表同：：夕各列會 數量。同樣地，㈣F為尺寸Μ乘以2的—矩形矩㈣“更且兑的 遍地㈣，矩陣y可為m乘以„的一矩陣，而矩斬 曰 以P的一矩陣。一旦將所有數據儲存在矩陣内時，可將 據依照期望地加以平均集中與/或正規化。矩陣列内 存之數據的平均集中處理包含有計算列元件的平均值，然 後減去來自各元件的平均值。再者，落在矩陣列上之數才盧 係可利用列中之數據的標準偏差來加以正規化。 在以下的討論中，會利用來自於4 5個基板的一工具數 據與處理效能數據組，此動作是為了展現出讓工具數據最 佳化、且讓工具數據與處理效能數據（亦即，M等於上迷巧 論中的4 5 )相關連之模型建立的方法。4 5個處理執行（義、 板）包含有在蝕刻室内所處理的3組基板，其中會讓各級義 第21頁 !239〇32 五、發明說明（17) 與溝渠蝕刻深度範圍 板先經過室濕清潔。PLS分析模型中所包含之工具數據係 幻在表1上，而處理效能數據則包含有平均溝渠蝕刻深度 在PLS分析中-，可定義出讓工具數據（又）與處理效能 $，（？）相關連的一負荷（或相關）係數組。通常，對於多 =里分析來說，可將工具數據與處理效能數據間的關係表 示如下： 远 4 (1) 其中又是代表上述in乘以11的矩陣，g是代表—n乘以p(p<n) 的負荷（或相關）矩陣，而7則是代表上述m乘以0的矩陣。 旦將數據矩陣X與F集合起來，則會利用pLS分析來 ί ί t I t近似乂與？空間所設計、且讓又與7間之相互關 係取大化的一關係。 在PLS分析模型中，矩陣χ與？係分解如下： (2a) 7 着 (2b) 與 ϋππ (2c)
第22頁 1239032 五、發明說明（18) 一負荷矩陣，α為總和f變量而來〜 一 ㈣與ru )間相互關係、的—加矩仔》矩陣 < 為表示 剩餘剩矩陣。此外，在PLS分析模^車’祕4納則為 係將其用來計算r、稱之為加權的中’會J相_欺且 PLS分析在幾何上相當於會利用近。總言之， 與…標而讓線、平面或超平面;二近二原始數㈣ 内之點的又與7數據兩者，且相备於不成多維空間 位置間之協方差最大化。 田、θ讓超平面上之觀測 圖6是提供了至.分析的數據輸入 ， 應輸出Γ 、Ρ、Ϊ7 、己、职、e、ρ π / Μ 以及相對 性（VIP)之示意圖。支援PLS分析模擬算中的變量重要
ti^SIMCA^PS.O 用者手冊（針對SI MCA - Ρ8· 0的使用者# & /夕田即，多見使 月）。 版本8· 〇，1 999年9 通常，SIMCA-P會輸出關於模型之描述功 更要貝枓。舉例來說，SIMCA 一p同一丰 千J八 t叉得、加餅與「：、:Γ負^覆^算屬:
Gi:PLS組成。而PLS組成係根據重要性降幂順序來依 叶-的。在各PLS組成後，SIMCA-P可顯示出以下 二前=成cm)所解釋之所有的平方（s部
知，由目前組成（RUadj、R2Yadj)所解釋之所有XiY
1239032 五、發明說明（19) 差=份；由所有摘錄組成（R2x(cum)、R2Y(cu 所«與Y的累積值ss ; *所有摘錄組成（R2Xadj(:解擇之 R2Yadj(Cum))所解釋之所有乂與¥的累積偏差。 、 此外’針對所有的有效變量 ， — SS(R2V)或偏差(R2Vad j)的部份。這個數值係：來：J :: 與由所有PLS組成所累積的兩組成。針對應變散來:^ 個數值會相當於R2(多重相關係數），符合之『品質因 a 數』。舉例來說，利用上述的數據，圖7會針對各 能參數、即是平均蝕刻深度與蝕刻深度範圍展現出/ / (R2VY(cum))的這個數值。藉著圖7的檢查，則 四個PLS組成時、各符合之『品質因數』會超過9以。月J 通常，決定模型尺寸（足夠的PLS組成數量）所用之 外標準為交叉確認。利用交又確認，則讓觀測置於模型發 展之外，然後藉著模型來預測出置外觀測的應變值（P )， 亚將其與實際值進行比較。重複這個步驟數次、直到僅此 一次就已經讓每一個觀測置外。在讓觀測置外時，則預測 錯誤之平方和（PRESS)乃是觀測7與預測值間差的平方 '。針 對所有尺寸來說，會計算全部的{^“3 /SS，其中ss為前 一尺寸的剩餘平方和，且其亦為各7變量（m)的 (PRESS /SS)m。這些數值為模型之預測功率的好測量值。 舉例來說，SIMCA-P可以下列方式來展現出此資訊：可由 一組成（Q2 = (l· 0-PRESS /SS))所預測之γ的所有偏差部份； 可由一組成（Q2 V = ( 1 · 〇 - p R E S S / S S )m)所預測之一變量^的偏 1239032 五、發明說明（20) —------ 差σΜ刀’針對摘錄組成（Q2cum二Η (1. 0-PRESS /SS))的累積 二Q2 :變量(Q2V_= ηΠ· 〇 — PRESS7SS)ka)的累積值 g 圖更5針對各處理效能參數、即是平均蝕刻深度與 =圍展·現出預測功率（Q2v_)。藉著圖7的檢查， 則在使用則四個PLS組成時、各符合之預測功率會超過 ，8 %針對上述工具數據與處理效能數據展現出工作 、*負^ (1)相對於w* c ( 2)。圖表會顯示出γ加權（w或
w )、/加權（c)兩者，與因此的又與？間相關結構。此外， ^是顯示出疋解變量如何在推算中結合，U變量卹 可相關。舉例來說，兩區域(右上角與左下角）是代 表工：數據參數舆處理效能參數間存在著的一『強烈』相 合圓9山會4展現出工作組得分，t(1)相對於u(l)。此圖表 m隹算過之x⑴與Y(u)空間中的目標，並會顯示出 .工間座fe(u)如何好好地對應於γ空間座標“）。 圖1 D與！ i會展現出分別針對平均㈣深度模 冰度辄圍模型之各工具數據參數所指定的係數。 則二旦5成PLS分析並已經計算出上述的輸出矩陣者， 产“” Λ’矩陣中的每—個項目或列釕矩陣上的影響程 二:.Ρ Γ:ΙΡ。VIP為貢獻變亮影響(νίΝ)之所有模型尺寸 加總值。就一既定PLS尺度來說，(ν 4項目的PLS加權之平方（〜）2。累獻整個PLS尺寸）值，
1239032 五、發明說明 (21) (3) 係用於更進-步的分析。-旦針對矩料 出爪’箱照對變量數降幕方式來加以搜尋或圖示冲， 其中那些具有最大V IP之變量將备斜 據具有對最大的影響。 L對矩陣…處理效能數
舉例來說，圖12是顯示出以單向降幕方式的νιρ(對— :固四隐成模型)（亦即落在圖表之左手侧的工具數據參 數為模型中最重要參數）。 h使用圖12的VIP數據，可評估處理效能數據7上之一既 疋工具數據參數的相對重要性，並藉此利用降低原始數據 2巨陣X的鲨畺尺寸η來改良數據矩陣又。用於摒棄對處理效 能數據最小影響或較小重要性之變量的示範標準包含： (1 )摒棄其VIP落在小於預定臨限值的那些變量（見圖丨3); (2)摒棄位在最低百分之十以内或落在某些其他預定範圍 内之VIP所組合的那些變量（或換言之，保一留位在頂端百分 之九十以内之最大V I ρ所組合的那些變量；然而，注意到 可，所選擇之百分比臨限或範圍不同於此處所描述的90 / 實施例）·，與（3)使用與變量數量相關之νιρ的第〆、第 二或更高微分，以便選擇出低於或高於所摒棄之那些變數 的v I ρ數值（亦即，第一或第二微分中的一最大值，或當 第一微分變成小於一預定臨限斜率時）。
1239032 五、發明說明（22) ^ 使用上述標準其中任一者，則可接著摒棄掉對處理效 月b數據影響較小的那些變量。此數據減少或改良會依次將 數據矩陣又之列空間從P(上述案例中的61個）降低至q(諸 如<61個參數），然後會形成一個『新的』、減少過或改良 過、尺寸m乘以Q( 45個<61個）的數據矩陣又*。一旦已經發 始數據的減少，則可儲存用於建立工具數據與處理“ 月匕數據間之一個『好的』模型重要的那些工具數據參數。 巧，可執行數據矩陣^的進—步改良或減少，且 稭者使用減少過之數據矩陣γ *而重新管 矩陣來繼續該方法，並決二:建出 处里放此數據間關係所用的相關矩陣召。 /、 在此’遵循圖6中所展現之示音 了現在是使用減少過之矩陣…：：來重複PLS模型，除 值。然後再重新計算輸出矩陣广如田至Ls分析的輪人 關之播述則可研究出V I p，以 _所述，遵循與圖1 3相 π，或使用以下關係來從輪^^改良數據矩陣 由放據评估出相關矩陣Θ ·· (4) 3 =ίν (ΡΊ\/ν )-1 c 一旦已經將數據矩陣叉*巧 分析的一個最後結果，以便取I化，則通常需要通過PLS 矩陣5所需的輸出矩陣。以 丨或重新計算用於計算相關 用來從取樣之工具數據中掏:’方程式⑷之評估會導出欲 預測處理效能數據的一組 1239032 五、發明說明（23) 相關係數。 圖1 4會展現出測量的平均溝渠深度相對於預測的平均 溝渠深度’而圖1 5則會展示出測量的溝渠蝕刻深度範圍相 對於預測的溝渠深度範圍。斜率一致則表示測量的與預測 的數值間相當吻合。 使用圖1 6來描述處理效能預測模型的建構方法。步驟 5 0 0乃是開始於從觀測工具數據來集合矩陣又的步驟51〇開 始。如上所述，各列是代表一不同的工具數據參數，而各 行則是代表一觀測。同樣地，在步驟52 〇中，使用觀測處 理效能數據來集合矩陣7 。再度地，各列是代表一不同的 處理效能數據參數，而各行則是代表一觀測。在步驟53〇 中，將矩陣X與7輸入至PLS分析模型中，以便計算出上述 的輸出數據（諸如負荷數據、加權數據、得 據等等；見圖6至⑴。在步驟540 ♦，檢查PLf之據輸 以便決定PLS的符合功率與/或預測功率是否為可接受 的。在步驟550中’如圖12所示之降冪方式般來圖示=分 析νιρ數據。使用步驟550中來自於PLS分析的數 步驟5 60中執行是否要改良矩陣又的決定。如果 (〃亦即’將工具數據參數數量減少到僅剩重要的工具^ 蒼’然後為了重新計算相對應的新加權、負荷了變量 影丄與得分矩陣而遵循步驟57。、以新的數據矩陣重 複PLB才斤。在步驟57〇中Μ吏用描述於圖12所展 VIP貧訊相關連的標準來將矩陣叉減少成一個新矩軟*，
1239032 五、發明說明（24) ___
八中減少之矩陣已經摒棄掉認為對處理效能數攄不| I 有具數據參數與處理效能數據間| 關係或較小的影響)。-旦步咖決定矩陣 70 ' 則執行步驟58〇。步驟580包含有；1 用。在步驟5 90中，續卢柿4此站.，^疋欢肊預測模型之 的演算法結合。5处效此預測杈型與諸如錯誤偵測 預測：二已二評估過相關矩陣5 (或公式化表示的處理效能 ^ 、可將相關矩陣0當作錯誤偵測演算法的 分，以便處理嘴从Μ入L 异次的一部 演算法庫用心二ί: 預測。通常可將錯誤偵測 〜无應用在各種處理中’然而，如上所」 舉例來蛻，可U 處理工具中的特殊處理。 ° 了瓖诸如蝕刻之矽處理在很像圖1至5中所描& 的處理工具中執行。 J τ尸田繪 圖1 7會展現出使用本發明實施例之處理效能預測掇刑 +材料處理系統之錯誤狀態的偵測方法。言亥方法包含有 兴對，定處理來準備室條件之步驟6 i Q開始的_步驟。 !例來說’室設定包含有裝載欲進行處理的基 至:下抽取至一基礎壓力、起始化處理氣體的流量，匕 2真空f浦節流閥以便建立室處理壓力。在步驟62〇中、肩 如同參照圖2至5所討論般、透過將以功率施加至 ，燃電漿。在步驟63" ’記錄下一個工具數據之觀：。來 在步驟640中，以觀測之工具數據、使用建立之處理效能
第29頁 1239032 - 1 五、發明說明（25) ____ ________ 預測模型來預測處理效 法（或矩陣乘法）來將記 據，其包含有遂過諸如向量乘 關數據C處理效能預測模型^具數據推算至一個以上的相 理效能數據與目標處理效 u在步驟650中，將預測處 有從數字差、數字差之平b &據進行比較。此比較可包含 660中，將差異數據與臨7差\等#來形成盖異數據。在步驟 異數據超過臨限差異數據異數據進行比較，其中當差 /或預測到一個錯^，反~、則對處理動作來說會偵測與 數據時、則處理動作會在^ j當差異數據未超過臨限差異 處理動作在一可接受A圍受範圍内進行操作。如果 67〇的處理動作。如果債订操作的話，則可繼續步驟 步驟680中會通知操作員二或預測到一個錯誤的話，則在 ^ 在前文中，已經描述了逮Μ + 2該模型應用至錯誤偵測的=冓處理效能預測模型110與 讓錯誤偵測接續相對岸 t σ使用上面的案例，則可 度嶋的誤差(二應於處十理 —者）。 速率與/或處理一致性其中 舉例來說，平均溝渠蝕 :Γ具效能(諸如處理偏差等等)動搖之：1發生可能因處 【校正偏差等等而開始 /在=勃感測器雜訊、感測 導致處理效能變異的 執行間所導入、可能 、個執行之工具數據的觀測來執式、使用來自於前 以便更新處理處方。 处里效能數據的預測， 第30頁 1239032
測平均溝渠餘刻速率ε 〜d) 〇 如較早所述，針對（鑲嵌構造）溝渠蝕刻之處理處方元 素士需要溝渠蝕刻速率知識的溝渠蝕刻時間。根據本發明 貝施例彳于知，可利用處理效能預測模型丨丨〇從工具數據 之觀測來預測平均溝渠蝕刻深度。以預測平均溝渠蝕刻深 度^predicted來除以韵一個執行期間之蝕刻時間'Η會產生預 predicted (亦即 8pre(iicted—dpredicted 使用處理效能預測模型丨1〇與前一個執行所已知之蝕 刻枯間耒遵循平均溝渠银刻速率的預測者，則可使用處理 處方修正過滤器1 2 0來決定修正過的蝕刻時間。處理處方 修正過濾器120可包含有一指數加權移動平均（EWMA)過濾 器，以便使用蝕刻時間之舊數值、蝕刻時間之預測值與過 濾器常數來修正飯刻時間，即是 r new ( 1 λ ) Γ 〇ld + 又（7： predicted - I* 〇ld ) (5) 其中又為EWMA過濾器係數（〇 $人$ i)，rQld為前一個執行 的（舊）處理處方蝕刻時間，r predicted為使用（鑲嵌）溝渠構 造之已知钱刻深度d與預測蝕刻速率£predicted (亦即， ε predicted = dpredicted / T〇ld)的預測|虫刻時間’而則為接著 執行的（新）處理處方|虫刻時間。注意到當λ = 〇時，則新餘 刻％間是相等於舊姓刻時間，而當又:r 1時，則新餘刻時間 則是相等於預測蝕刻時間。[這似乎不是對的。當λ =夏 時，則lneW=、⑷旧-rQU，不正確的，參見方程式（5) 〇
1239032
=，有，、他亦可使用的過濾器？對於熟悉該項技藝之士來 2 Τ ϊ ，已知的過濾器；然而，上述之辨識過濾器有可 此疋取簡單的。讓我們來討論這個現象。我們需要小心字 :的變化’因為其亦會改變了符號注釋。我相信我已經將 八修正成與方程式一致，請再檢查一次。] 一 μ圖1 8會展現出為了讓均方根差（RMSE)最小化且讓控制 次异法穩定性最大化、針對平均溝渠飩刻深度預測的最佳 化過濾恭係數；I決定。一序列52個基板係通過包含著四個 漂循裱的處理工具1 〇來加以執行的。第一濕清潔會前 導著編號1的基板（亦即，第一濕清潔循環包含著編號1至 W的基板），第二濕清潔會前導著編號丨7的基板（亦即，第 j濕，潔循環包含著編號17至36的基板），第三濕清潔會 月導著編號37的基板（亦即，第三濕清潔循環包含著編號 3 7至4 7的基板），而第四濕清潔會前導著編號4 8的基板（亦 即’第四濕清潔循環包含著編號48至52的基板）。在52個 基板的執行期間，將編號1至25的基板應用於處理效能預 測模型11 〇發展’而編號2 6至5 2的基板則應用於模型評 通常’在使用編5虎2 6至5 2的基板來進行模型評估時， 會使用測量與預測數據之RMSE來量化處理效能預測模型 11 〇的效能，其中RMSE係定義如下：
第32頁 (6)1239032 五、發明說明（28) pf^dhted ^ masuf^d )2 RMSE= 〉、,(芒 pr^dhM — En^easoi^d 在方程式（6)中，i = l至n之總和是代表模型評估所用的基 板（26至52)總和，而^__則是代表平均測量蝕 ' 很顯然地，。藉著圖1 8的檢查，則針對前述之示範處理的芒 佳化過濾器係數為；I =〇· 5。根據處理處方修正過滹哭2 間處理控制器130可更新各基板執行前的處理處^ 圖19會使用處理效能預測模型1 10與處理處方修正 =J 1 20( Λ =〇· 5)來展現出與基板編號成函數關係的測量 ::蝕刻速率（埃（Α) //分鐘（min))與預測溝渠蝕刻速率。 精者圖19的檢查證明測量與預測結果間之吻合度是相當好 的、具有26· 5埃/分鐘的平均誤差（一5 的蝕刻來說）。 矢/刀知 平均决差係可藉著安裝處理效能預測模型11 0之定期 更新來加以改善。在基板處理的預定間隔時，為了測量處 理效能數據而可將基板從處理工具丨〇搬運至度量衡工具 14 0。遵循上述的示範處理，則處理效能數據可包含有平 2溝渠蝕刻深度與溝渠蝕刻範圍。這個數據係可如上所述 叙使用度®衡工具1 4 0中的習用技術來加以測量。 可將處理效能數據的測量值提交至處理效能模型修正 第33頁 1239032 五、發明說明（29) :::攄广具數據與相對應之測量處理效能數據係利 :二奏據矩陣y與處理效能數據矩障？來 了置換目前的i 來新評估相關矩陣s。為 關2理效能預測模型110，故然後將更新之相 用處理效能修正演二二 測模型u。。平均誤差係更進一步降低至A? 來"圖現出使用本發明實施例之處理效能控制系統 &制材枓處理系統中的處理動作之方法。 Π對：=理來執行之步驟710開始的-步驟7。〇:例 板°、將可包含室設定(諸如裝載欲進行處理的基 f旦 至在下抽取至一基礎壓力、起始化處理氣體的 二里，人§周整真空幫浦節流閥以便建立室處理壓力 。化處理動作（如同參照圖2至5所討論 點燃電聚)，與終止處理 時間、藉著終止RF功率等等來完成處理 720中纪锊/載基板）。在步驟710的處理期間，會在步驟 更斩产理Λ工具數據的觀測。在步驟730中，會作成是否 更新處理政犯預測模型的決定。如果有需要的話， 1 〇處理期間所處理之基板搬運至度量牛^ 〜 力，述的)。在步驟74◦中，以以 使用建立之處理效能預測模型來預測處理效能數據，
1239032 五、發明說明（30) iΐ透過諸如向量乘法（或矩陣乘法）來將記錄之工具 隹异至一個以上的相關數據（處理效能預測模型）上。 裡♦在步驟75〇中，處理處方修正過濾器會籍著決定一處 处方仏正、使用E WMΑ過濾器與處理效能數據之模型預測 ^，正處理處方。處理處方之修正可包含有如對蝕刻時間 正。EWMA過濾器會使用—過濾器係數，且理想地來 吞兄，所選擇之過濾'器係數為最佳化過濾器係數。在步驟 76 0中’在決定是否在步驟77〇中執行另一處理動作前，使 用處理.控制器來更新處理處方。 如果步驟730決定要更新處理效能預測模型，則控制 移動至步驟780。在步驟78〇中，使用度量衡工具來測量處 理效能數據，並將其提交至處理效能模型修正演算法。在 步驟7 9 0 處理效能模型修正演算法會根據如上所述之 步驟來使用PLS分析。，PLS分析會使用除了目前處理效能 預測模型之=式化所用的工具數據與處理效能數據之外的 測量處理效旎數據（來自於度量衡工具）與相對應之工且 據。在適當（認為是藉著時間長度來更新與正在；之其 板執行相關的處理效能預測模型）時，則更新處 ； 測模塑。 雖然已經詳細地描述了本發明的確切示範性 實施例，但疋元、心5亥項技藝之士將容易理解出可能 質上未遠離本發明之I新技術與優點之示範性實施例中5 :二範圍内。 要把所有"樣的修正例包含在本發 1239032 圖式簡單說明 五、【圖式簡單說明】 伴隨著附圖、從本發明之示範性實施例的詳細描述， 讓本發明之這些與其他優點將變得更理解且更容易實現， 其中； ， 圖1是顯示出本發明之一較佳實施例的一材料處理系 統； 圖2是顯示出本發明之一實施例的一材料處理系統； 圖3是顯示出本發明之另一實施例的一材料處理系 統； 圖4是顯示出本發明之又一實施例的一材料處理系 統； 圖5是顯示出本發明之一額外實施例的一材料處理系 統； 圖6是展現出至一淨化最小平方（PLS)分析模型的某些 輸入與輸出之示意表示圖； 圖7是展現出來自於一 P L S分析模型之示範統計輸出； 圖8是展現出工作組w*c(l)相對於w*c( 2)之示範圖表； 圖9是展現出工作組得分t(l)相對於u(l )之示範圖 表； 圖1 0是展現出一平均溝渠蝕刻深度模型的相互關係之 示範組； 圖11是展現出一平均溝渠蝕刻深度範圍模型的相互關 係之示範組； 圖1 2是展現出推算中之變量重要性（V I P)的數據組之
1239032 圖式簡單說明 示範性分佈 圖1 3是 範性標準； 圖1 4是 蝕刻深度間 圖1 5是 深度範圍間 圖16是 的建構方法 圖17是 模型的錯言吳 圖1 8是 數之一函數 圖1 9是 號之一函數 範圖表； 圖20是 於基板編3虎 速率之示範 圖21是 的處理處方 顯示出用於使用VI P數據來改良工具數據之示 展現出 之示範 展現出 之示範 展現出 之流程 展現出 偵測方 展現出 的均方 展現出 的測量 展現出 之一函 圖表； 展現出 控制方 觀測平均溝渠蝕刻深度與預測平均溝渠 性比較； 觀測溝渠蝕刻深度範圍與預測溝渠蝕刻 性比較； 本發明一實施例之一處理效能預測模型 圖； 使用本發明一實施例之一處理效能預測 法之流程圖； 屬於指數加權移動平均（EMWA)過濾器係 根差（RMSE)之示範圖表； 針對過濾器係數〇 · 5來說、屬於基板編 溝渠飯刻速率與預測溝渠蝕刻速率之示 ，用處理效能預測模型之定期更新、屬 之的測$溝渠钱刻速率與預測溝渠蝕刻 =對本發明一實施例之一材料處理系統 去之流程圖； 元件符號說明 1〜材料處理系統
1239032 圖式簡單說明 1 0〜 處 理 工 具 1 6〜 處 理 室 20〜 基 板 架 25〜 基 板 > 26〜 背 侧 氣 體 系 統 28〜 靜 電 夾 住 系 統 30 ^ 72 、 82 RF 產 32 ^ 74 、 84 〜 阻 抗 34〜 光 偵 測 裝 置 36〜 電 氣 測 量 裝 置 40〜 氣 體 注 入 系 統 45〜 處 理 區 50〜 感 測 器 5 5〜 控 制 器 58〜 真 空 幫 浦 系 統 6 0〜 磁 場 系 統 70〜 上 電 極 8 0〜 感 應 線 圈 1 0 0〜處理效能預測系統 1 1 0〜處理效能預測模型 1 2 0〜處理處方修正過濾器 1 3 0〜處理控制器 140〜度量衡工具 1 5 0〜處理效能模型修正演算法
第38頁
Claims (1)
1239032
六、申請專利範圍 處理效 控制器 處理工 測模型 數據並 建構成 處方的 2.如申 效能數 與I虫刻 3 ·如申 數據包 反射RF 峰電壓 度、一 材料處理 處理工具 處理效能 能控制系 ’其中該 具之工具 、建構成 決定一處 使用該處 一處理控 請專利範 據包含有 深度範圍 请專利範 含有一電 功率、— 、，自 背侧氣壓 住電流、 射數據至 請專利範 測模型包 靜電夾 光學放 4.如申 效能預 出。 5 ·如申請專利範 系統，其包含有： ;以及， 控制系統，其建構成控制該處理工具，該 統包含有接合至該處理工具的一處理效能 處理效能控制器包含有建構成接收來自該 數據並預測處理效能數據的一處理效能預 接收來自該處理效能預測模型之處理效能 理處方修正的一處理處方修正過濾器，與 理處方修正來針對該處理工具更新一處理 制器。 圍第1項的材料處理系統，其中，該處理 蝕刻深度、平常蝕刻深度、平均蝕 至少其中之一者。 圍第1項的材料處理系統，其中，該工具 谷""位置、一運送廣播頻率（RF)功率、一 :壓、-電流、一相、一阻抗、一RF峰對 感直流偏壓、-室壓、-氣體流速、一溫 、一背侧氣體流速、一靜電夾住電壓、: 環厚度，時刻、聚焦環斑 少其中之一者。 項的材料處理系統，其中，該處理 3有來自於-淨化最小平方分析的一輪 圍第1項的材料處理系統，其中，該處理
第39胃 /、、甲5弓專利範圍 處方修正過濾器包含有 6·如_請專利範圚第】 指數加權移動平均過濾器。 處方：：包含有—韻刻哼的村料處理系統’其中，該處理 7·如申睛專利範圍第丨^ 了間。 效能，制系統更包含有項〜的材料處理系統，其中，該處理 正，負异法。 X里衡工具與一處理效能模型終 8·如申請專利範圍第7 / 衡工具係接合至該處理、的材料處理系統，其中，該度量 建構成測量處理效能=具與該處理效能控制器，且直 9·如申請專利範圍第8 jg據。 ^ “ 效能模型修正過遽器頁人的材料處理系統，其中，該處理 相對應之工具數據的一 =^使用該测量處理效能數據與 1 〇· 一種用於控制—卢，尹化最小平方演算法。 含有： 义理工具的處理效能控制系統，其包 能夠接合至該處 效能控制器包含有建 I、的處理效能控制器，該處理 並預測處理效能數攄成接收來自該處理工具之工具數據 來自該處理效能預判模：處：效能預测模型、建構成接收 方修正的-處理型之處，數據並決定- 方修正來針對該處：：^:為，與建構成使用該處理處 器。 处理工具更新一處理處方的-處理控制 1 1 ·如申請專利範圍第i 〇項的用於控 效能控制系統，苴由 上 處理丄具的處理 度與蝕刻深度範圍：：：J:效f數據包含有平均蝕刻深 1239032 六、申請專利範圍 __ 12.如申請專利範圍第10項的用於控制一處理工且 效能控制系統，其中，該處理效能 "、、处理 收包含有一電容器位置、一運送卢噸：二、建構成來接 順功率、一電麗、一電流運=播=、)功率'1 :屋、：RF自感直流偏-、—室屢、一氣 度、-背側氣壓、-背側氣體流速、一靜電，— 靜電夾住電流、一聚焦環厚度、RF時刻、 ς 光學放射數據至少其中之一者的工且數據Λ '、，、0守刻與 -淨化最小平方；“預測模型包含有來自於 =V?:'範二第1 !二用二控制-處理工具的處理 數加權移動平均過:器^處理處方修正過遽器包含有-指 1 5·如申睛專利範圍第丨〇項 效能控制系統，其中，嗜處理/古&役制一處理工具的處理 間、一RF功率、—厣:一、、☆=方如正包含有一蝕刻時 1 6 ·如申請專利^ 抓速、一濃度與一溫度。 效能控制系統Λ /,11的肖於控制—處理工具的處理 接合至該處理2 二2 ^，能控制系統更包含有能夠 能控制器的一度量衡 效能控制系中第，1 能數據。 、 以又里衡工具係建構成測量處理效 1239032 六、申請專利範圍 1 8.如申請專利範圍第1 7項的用於控制一處理工具的處理 效能控制系統，其中，該處理效能模型修正演算法會使用 該測量處理效能數據與相對應之工具數據的淨化最小平方 分析。 、 1 9. 一種材料處理系統，其包含有： 一處理工具； 用於控制該處理工具的工具， 用於控制之該工具包含有使用接收來自該處理工具之 工具數據來預測處理效能數據的工具、使用處理效能數據 來決定一處理處方修正的工具，與使用該處理處方修正來 針對該處理工具更新一處理處方的工具。 2 0. —種材料處理系統的處理工具控制方法，其包含步驟 有： 使用一處理處方、在該處理工具中執行一第一處理動 作； 記錄該第一處理動作的工具數據，該工具數據包含有 複數個工具數據參數； 使用一處理效能預測模型、從該第一處理動作之該工 具數據來預測處理效能數據，該處理效能數據包含有一個 以上的處理效能數據參數； 使用一處理處方修正過濾器、從該預測之處理效能數 據來決定一處理處方修正； 使用接合至該處理工具之一處理控制器、藉著結合該 處理處方修正來更新該處理處方；以及，
第42頁 1239032 六、申請專利範圍 使用该更新之處 處理動作。 处万來執行該處理工具中的一第二 2 1 ·如申請專利範圍 制方法，其中，該方、員的材料處理系統的處理工具控 型。 ^ 法更包含有更新該處理效能預測模工 2 2 .如申請專利範圍 制方法，其中，該更♦ i貝9材料處理系統的處理工具控 測量該處理工具中之^ 4處理效能預測模型之步驟包含有 使用該第一處理動作之理動作的處理效能數據，並 動作之該記錄工具數據盥、事二，理效能數據、該第一處理 處理效能預測模型的—^正。最小平方分析來決定用於該 2 3 ·如申凊專利範圍第2 “ 制方法，其中，該處理處方、人钭處理系統的處理工具控 率、一壓力、一流速、一濃^二有一蝕刻時間、一RF功 2 4 ·如申請專利範圍第2 ◦項的又材'料，皿气。 制方法，其中，該更新之處理卢、处理系、統的處理工具控 間。 處方包含有一更新的蝕刻時 2 5.如申凊專利範圍第2 0項的材料卢 制方法，其中，該處理效能數據\理系統的處理工具控 刻深度範圍至少其中之一者。 3有平均蝕刻深度與蝕 26.如申請專利範圍第2〇項的材料 =方法，其中，該工具數據包含有—里^統的處理工具控 廣播頻率（KF)功率、一反射“功率=谷益位置、一運送 相、-阻抗、一RF峰對峰電壓、 ，壓、一電流、- KF自感直流偏壓、一室
第43頁 1239032 六、申請專利範圍 壓、一氣體流速、一溫度、一背侧氣壓、一背側氣體流 速、一靜電夾住電壓、一靜電夾住電流、一聚焦環厚度、 RF時刻、聚焦環RF時刻與光學放射數據至少其中之一者。 2 7 ·如申請專利範·圍第2 0項的材料處理系統的處理工具控 制方法，其中，該處理效能預測模型包含有來自於一淨化 最小平方分析的一輸出。 2 8.如申請專利範圍第2 0項的材料處理糸統的處理工具控 制方法，其中，該處理處方修正過濾、器包含有一指數加權 移動平均過濾·器。 2 9.如申請專利範圍第2 0項的材料處理系統的處理工具控 制方法，其中，該方法更包含步驟有： 使用一度量衡工具來測量處理效能數據；以及， 使用該測量處理效能數據與該測量工具數據來修正該 處理效能預測模型。 3 0.如申請專利範圍第2 9項的材料處理系統的處理工具控 制方法，其中，該修正處理效能預測模型包含有淨化最小 平方分析。
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