TWI308703B - Method for performing probability constrained optimization in electrical fabrication control and related system - Google Patents

Description

1308703 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明概括說來係關於一種工業製法，更特別的是關 於一種方法及裝置用於測定數個製程目標，其中係運用具 區間後退之或然率限制最佳化技術（a probability onstrained optimization with a receding horizon)。 【先前技術】 為了增加積體電路裝置（例如微製程器，記憶體裝置， 及其類似物）之品質’可靠性以及生產量，在半導體工業中 有—持續性的驅力。此驅力係來自消費者對操作更可靠' 品質更高的電腦以及電路裴置之需求。這些需求導致在半 導體裝置（例如電晶體）的製造上以及整合該電晶體之積體 電路的製造上有不斷的改善。除此之外，減少典型電晶體 之裝置製造之缺陷也可降低每一電晶體之整體成本和整合 §玄電晶體之積體電路之成本。 通常’在晶圓片上進行— 製程工具，包括光微影步進機 光工具，快速熱處理工具，植 體製程生產線作業之技術包括 動控制各式各樣的製程工具之 平台或製程模組網路互相通訊 設備介面。該設備介面則連接 和製造平台之間的通訊。該機 制系統（APC)之一部份 系列製程步驟要使用不同的 ，蝕刻工具，沈積工具，拋 入工具等等。一種改善半導 使用一種全廠控制系統以自 運作。該製造工具與一製造 。每一製造工具通常連接到 到一機器介面以利製造工具 器介面一般可為高級製程控 該ApC系統啟動一依據製造模式 92475 5 1308703 之控制腳本，其可為一軟體程式係可自動擷取一執行製造 過程所需的資料。通常半導體裝置在多重製程中要通過7 重的製造工具，並產生與已加工之半導體裝置之品質有關 之資料。預處理及/或後處理之度量資料係供給於工具用之 衣知控制器。依據性能模式及度量衡資訊，用製程控制器 "十算刼作方法參數，試圖實現使後處理結果儘可能逼近制 私目標數值。以此方式減少變化的程度可導致生產量嶒 加，成本降低，裝置性能提高等等，在在都等於是增^利 W玍產規格越 '^八王Ο口 ϋ口貝的至兴，平導體工 業中的製程控制越是重要。過去，半導體製程控制係由獨 立單元操作之批次控制器組成中製程目標係由個別操 :模式決定且不整體考慮該製程。批次控制器曾被用來控 :這些獨立單元作#，例如化學機械平坦化，化學氣相沈 積’快速熱處理退火，雪將 電水姓刻寺等，且該批次控制演首

法（係設計用來维確置士 W A ^ 維4早7作於必要製程目標L·均已經為 人所相§瞭解。批次々制 控制斋通常只專注於一種製程及與之 相關之製程目碑封枯 — T數值。母-批次控制器企圖在可接受的變

化I&圍内貫現其製斧呈3 P ..^ f目私數值。製程目標數值通常設定在 破控制之特性之可桩成e阁 又圍之中央值附近。不過，通常數 驟會影響製得裝置之—特定性能特性的結果。由 f:目程有其本身之製程目標數值以及企圖達成其 衣牙王目4示數值之批告丨丨哭 ^制扣，故而難以控制該性能特性。 有t f月况中，測定制 '疋衣传凌置性能之電路度量要到製造 92475 6 1308703 過程相對後期十At _ 能進行。這種裝：制仃’而有時還要直到最後測試階段才 以自動控制製造過程以達到性能目標。 …成難 '常製得裝置之性能特性(例如速度，接觸電率 :=)值之間接控制係藉由依據測量自尺寸及材料特性之 程：：來控制裝置之物理特性。實際裝置之特性與製 .兄中值之差異會導致對應的性能特性之差異。w 數:t異來源可能以疊加方式結合，造成製= 包1·生此特性等級下降或完全無法接受。 通常實現—種特定性能特性目標要用—組 =程目標數值…，因為控制電路性能特性所用= 疋間接的’故而製程目標數值通常為靜態的。有些情況 奸-個或以上之製造過程可能難以可靠地滿足彼之製程 :。不同的因素’例如工具之清潔&，耗材之使用年齡 •寺，會影響31具之性能與可控制性。這種偏離目標之差 異：製得裂置之電路性能特性有不利的影響，纟某種程度 上藉由間接控制是不容易加以解釋的。 β本發明所針對的是要克服上述所提及之一種或以上之 問題，或者至少降低其影響。 【發明内容】 從本發明之一方面可以看到，在—方法中係包括了： 界定-種製造裝置之製程模式，該製程包括複數個步驟； 為该製程步驟之至Φ ___早隹尺今@ & “、 主乂 十尔界疋棱數個内建製程目標；該 模式使該内建製程目標與複數個製程輪出參數連繫起來； 92475 7 1308703 内建製程目標用之第—組或然率限制條件 =出參數用之第二組或然率限制條件；依據該模= 出程輸出參數界定一個目標函數；測定該製程輪 之 跡’係藉由最佳化該限制條件為每-製程步驟 用之第―细及第二組或然率限制之目標函數以測制 ==該内建製程目標之數值，重覆最佳化其餘製程; 驟直到每一製程步驟完成。 從本發明之另一方面可以看到，在一系統中係包括了 複=製造裝置用之工具於複數個步驟上，與該等工具之 至子集有關之複數個製程控制器，以及監督控制器。 依才内建製程目標，每一製程控制器可用來控制至少—相 μ工具之製程。該監督控制器可用以組構應用於製造該裝 置用之製程步驟之模式，該模式係將該内建製程目標連繫 於莜數個製程輸出參數，界定該内建製程目標用之第一組 或然率限制條孙，兴—# & 八 "疋6亥衣程輸出參數用之第二組或然率 限:条件’依據該模式及該複數個製程輸出參數界定—個 ^ 以及測定该製程輪出參數之軌跡，係藉由最佳 化該限制條株氧息 , '、為母一衣粒步驟用之第一組及第二组或然率 限.，目‘函& ’以測定與製程控制器連繫之每一製程步 驟之=内建製程目標之數值，重覆最佳化其餘製程步驟， 直到母一製程步驟完成。 [實施方式】 ^發明之圖解說明之實施例描述如下。為求清晰，實 ’于、、彳寸性/又有完全描述於本說明書。顯然應了解任何 92475 8 1308703 例之發展，必須作出許多與特定組裝有關之 鞏㈣的5發展者之特定目#，例如要與系統相關的及企 此類：展限制一致，此係因每1衷而異。此外，應了解 二，努力可能又複雜又花時間，而對受惠於本揭示 :技術的普通技藝者來言兒1對不是一種例行工作。 參考第1圖，係提供—埒日曰击， W竹奴供D允明製造系統10之簡化方塊 於該說明實施例中，該製造系統則來製造半導體裝 ^。雖然所描述之本發明係組裳於半導體製造設備内，但 二本發明並不受限於此，而可應用於其他製造環境。在此 :奴技術可應用於不同的工作部件或製造品目，包括， 但不受限於’微處理器，記憶體裝置，數位信號處理器， 1定應用積體電路（ASK：)，或其他裝置。該技術也可應用 於半導體裝置以外之工作部件或製造品目。 豆。—網路20將製造系統1〇之不同零件相互連接起來使 ”可父換資訊。該圖解之製造系統〖〇包括複數個工具3 〇 至8〇〇每一工具3〇至8〇可耦合於一連接到網路之電 腦（未圖示）。工具30至80依類似工具分組，標示於字尾。 ，士工具組3 0 A至3 0 C表示某—類型之工具，例如一種化 學機械平坦化工具。一特定晶圓或批次晶圓在製造時會行 進通過工具30至80，而製造流程中每一工具3〇至8〇執 仃—個特定功能。用於半導體裝置製造環境之範例製程工 具包括度量衡工具，光微影步進機，蝕刻工具，沈積工具， 拋光工具，快速熱處理工具，植入工具等等。圖示工具3〇 至80之排列及分類歸檔只是為了說明之目的。在實際之實 92475 9 1308703 行中可以用任何實際次序或編組安排工具30至8〇 ^除 此之外，在一特定編組之工具間的連結意思是表示與網路 2〇之連結，而非工具3〇至8〇間的相互連結。 一一製造執行系統（MES)伺服器9〇係管理製造系統ι〇 ^高階操作。該MES伺服器9〇監視製造系統1〇中不同實 =之狀態（即批次’工具3請）以及控制製造物品通過製造 L釦之抓動（例如半導體晶圓片之批次）。提供一資料庫伺 :器·:〇〇用來儲存有關不同實體以及製造流程中之製造物 叩，資料。該資料庫伺服器100可儲存資訊於一個或以上 /之貧料儲存區11G。資料可包括預處理以及後處理之度量 衡寊料，工具狀態，批攻優先順序等等。 本心月之數個部份以及對應之詳細描述係以軟體，或 2异法與符號表示法呈現於電腦記憶體内之資料位元。這 些t述以及表示法係為普通技藝者能有效傳輸給其他普通 :支藝者，工作物質。演算法’在此所用名稱一如—般所用 '就是為一可導致必要結果之步驟之自相一致的序列。 =驟為所需物理量之實質操作。經常，雖然不必然，這 2置值^形式為光學的，電路的，或磁性的信號，係可儲 子，傳送，結合，比較，以及其他方法的操 時是方便的，主要理由是為了受目田太 _ 要理由疋為了常見用法，稱這些信號為位 " 值元’τ、，符唬，子元，項目，數字，或其類似物。 不過應记住所有這些及類似術語係用來連繫合適之 物理里且只是用在這些量值之方便的標記。除非特別用其 他方法陳述，或在討論中是顯而易見的，術語例如“處理 92475 10 Ϊ308703 (piocessing)或‘推算（c〇inpUting)”或“計算（caicuiating)，，或 測疋（determining)”或“顯示（displaying)’’或其類似物，係 才曰電腦系統之運作及處理，或類似之電路計算裝置，將呈 現在電腦系統之暫存器與記憶體内之物理量、電路量之資 料操作及轉換為同樣呈現在電腦系統之記憶體或暫存器或 其他此類貧訊之儲存，傳輸或顯示裝置内之物理量之其他 資料。 衣仏系統1 0也包括一個執行於工作站1 50之監督控制 【 忒'^督控制器1 4 0接合至一個或以上與個別工具 80連繫之製程控制器〗6〇(例如批次控制器）。該製程 控制器1 6 0，依μ曰m在,』+ 據日日圓衣造時所收集之度量衡資料，決定 用來控制選定作為T a e a 义 _ ’’’’具之工具3〇至§〇之控制動作（換 藉由不同於工具心80作為度量衡工具）。該製程 160所用之特定控制模式係根據所控制工且30至 型。可使用習知線性或非線性技術憑經驗發展該控 ,^ 為相對間早的以方程式為基礎的模 式（例如線性的，指數的 加榷平均的）或更複雜的模式， 例如類神經網路模式， 平 、 成伤/刀析模式（PCA)，部份最小 十方投影於潛在結構模式 ^ ^ >|f ^ 、 ( S)。忒控制模式之特定組裝可 依據選定之建模技術以及所 < i,, _u e 控制之衣程而不同。該特定 求清晰以万炎V、 曰通技螫者之能力内，因此為 制模式。 毛月在此不予詳細描述該控 與製程控制器 該監督控制器140 160接合以設定製程 η 92475 1308703 目標，係用來控制所連繫之工具3()至8〇。一般來說，該 監督控制器140選定製程目標以解出通過製造過程之會影 響特定性能特性之步驟之晶圓片之最佳轨跡。 一適用於製造系統1 〇之範例資訊交換與製程控制架 構係兩級製程控制（APC)架構，例如其組裝可使用KLA-

Tencor，Inc提供之Catalyst系統。該Catalyst系統使用國 際半導體設備暨材料協會（Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI))之電腦整合製造（Computer Integrated Manufacturing (CIM))架構相容的系統技術且以 鬲級製程控制（APC)架構為基礎。CIM (SEMI E8 1-0699 _ Provisional Specification for CIM Framework Domain Architecture)和 APC (SEMI E93-0999 -Provisional Specification for CIM Framework Advanced Process Control Component)之規格書可公開得自SEMI ,該SEMI 總部在美國加州山景城（Mountain View, CA)。 ) 第1圖中分散於不同電腦或工作站之間的處理與資料 儲存功能係為了提供大體上的獨立性以及集中式資訊之儲 存。當然，使用不同數目之電腦與安排不會偏離本發明之 精神與範疇。 以下討論集中於監督控制器1 40之應用於生產快閃記 憶體裝置用之製造過程，不過’本發明之應用不受限於此 且可應用於其他類型之裝置及工作部件或半導體裝置以外 之製造品目。依據快閃記憶體裝置之複雜性，快閃記憶體 之製造係由3 0到1⑻個個別製程步驟組成，其中包括長 92475 12 1308703 晶，氧化，沈積（介電體，石夕，金屬），物 雜劑擴散，摻雜劑離子植入，光微影、目沈積，摻 械拋光。雖然該監督控制器14〇 ::以及化學機 生每一單元操作之製程目標，是可行的，過程以產 —組對要控制之特定性能特性有顯著影由識別出 集可降低系統之複雜性。在-實施例中，；:：步驟之子 可識別出及控制6到10個決定大部份電路性^空制器⑽ 之製造步驟。該特定製程步驟之選定係依$裝置性能 之特定類型以及所欲控制 康所欲製造裝置 佐制之特定性能特性。 快閃記憶體裝置之範例性能特 期，臨界電屬變化（delta VT)清除等等式/清除周 能特性包括驅動電流，環振盈頻率1 =電路之範例性 等等。影響快閃記憶體裝置之性能特性^昼，接觸電阻 性有穿隧氧化層厚度，浮閘寬度，浮可控制的範例特 高溫氧化層厚度，氮化層厚度，Y度’控制閘寬度， 處理退火溫度或時間，植Μ =厚度，快速熱 ，特性之可控制的範例特性有閘氧化^=電路裝置之性 見度，植入劑量或能量，電漿钱刻參數，’，'、’閘長度，閘 溫度或時間，間隔層寬度，等等。 块速熱處理退火 該監督控制器】40應用由製 造用之模式。部份最小平方阳）迴=而來的裝置製 到-組正交之潛在變數用來減少資错由將資料投影

到更多設性控， u 厂 維數。此投影考A 叉夕又/生無式（robust则dei)而較少… 4應 確模式。例如’如果有必要用5。個資二？以產生精 n點建立有20個獨 92475 ]3 703 立變數之模式，所得趙— ^侍核式可旎幾乎完全立基於製程雜訊（不 精確模式），但是將舍#、+，山丄 疋# ’指逑出由該模式所獲得之大量哄人的 變異數。用PLS，另一古；分〜， 万面6亥20個獨立變數可減少成一組

正交變數使得用來键r M 遷彳4的資料顯著減少為較少之獨立變 數。以5 0個資料赴7奢a ‘ . .....建立有2個或3個變數之模式比有20 :變數的模式健全許多。似建模的第二個好處是（與普通 最小平方迴歸比較)能夠迴歸排列有缺陷的資料。

假設輸入矩障為Y 十Λ 1 早為X輪出矩陣為γ，兩者之線性相關 方程式為：

y ^ XC + V ^ ’ ⑴ ^ . γ建 線性权式係藉由先投影輸入矩陣X及輸出 矩陣Υ於一組正交潛在變數， ^ ^ {]ΡιΤ + Ej γ (2) W+ 心 (3) 其中G與…係計分（分 γγΤχχΤ. 0 、乃J虫付斂向量對應到及 以及五特Γ值所決定）’〜與〜為對應的負荷矩陣， 式相關為㈣陣°因此潛在計分向量以線性内模 bh + rh ( ή3 h (4) 广 A知通過普通最小平方泡辕、、i 、 素用殘餘柏 取法所決定。然後對下一因 ’、 余值重覆該處理並且透渦六，^ 數。 匕父又確認以決定因素之個 半‘體之製造經常經驗 程中緩怦& ± J因工具性能等級下降造成製 又的蚪變變化。為補此㈤ 、k二/示移（drift)，可用指數 92475 14 1308703 扣抵較舊資料以遞迴更新模式。可用_種遞迴pLs演算 法，其模式更新係運用-組新資料，指數扣抵較舊資料， 且用移動窗的方法有系統地將較舊資料自處理模式排除。 與遞迴最小平方建财關之挑戰之—為持續性激發 (persistent excitation)。持續性激發的問題是源自封閉迴路 系統沒有成比例變化到足以激發系統所有的節點。如果較 舊資料被扣抵且新資料中沒有製程資訊，則共變盈矩陣 (e〇variance matrix)變成相當不良狀況（iu-condition)而系 統會變得不穩定。有-避免這種情況之技術涉及添加少量 雜訊到控制器輸入資料以確定封閉迴路系統中有足夠資 訊。這種激發技術之缺點县.夭l ' 缺點疋添加的雜訊會降低控制器的效 能。持續性激㈣題之第二解決方案是使料變的遺亡^ 子（variabIe forgetting⑹叫。使用遺忘因子逼近單一二 是將所有資料視為平等，也 、° 杈2 *也就疋說，資料不以指數方式扣 抵。另一方面，藉由減少遺忘因子 更重視最新資料。著眼於此，故：&較快而 的資1旦n眩 故而要置化初始資料中有效 。育汛置且遥定遺忘因子以保持因子不變。 一旦建立模式，該監督护岳 之製程目標以最佳化目二…定製程控制⑽ 所用之目標函數Γ 在該圖解說明實施例中， m'nJ^{y-TyQ(y-T)Hx-x)TR(x^)+AxrSAx^ 其限制條件為： 92475 15 1308703

y^xC ^min ^max

Ajrmi.n <J：SAxmax ymi„ Jmax 二中y係有製程輸出估計值之行向量，x係包含製程輸入資 料之行向* (内建製程目標)，c係遞迴.p L s模式、之:數： 陣’以及τ為包含製程輸出目標之向量。加權矩陣q，r 及=假設為正定（P〇sitivedefinite)的。Xmj χ⑽所表示 的乾圍為製程目標的限制條件。△^與^如所界定的 範圍限定内建製程數值一步可改變的大小。在此範圍運作 t確保製程目標會在預定範圍内且數值不會改變太大。同 裣，\ax與％ax所界定的範圍為輪出特性（例如特徵尺寸） 的限制條件。方程式（5)所述這類問題之解答辦法可用二次 規割（quadratic program)找出，例如 The 仏卿〇如，

Natick，MA 所提供的 MATLAB®。 ’ 第2圖係使用方程式5所界定之限制條件解出最佳化 所產生之圖示最佳晶圓軌跡200和實際晶圓軌跡21〇。晶 圓執跡200, 210上之每一點表示其中—個製程步驟。第2 圖說明因工廠·模式不協調與在内建製程目標附近之正常 操作變動而發生限制違規的可能性。由於工廠_模式不協調 且/或在内建製程目標附近之正常操作之變動’實際晶圓軌 跡210會低於最佳軌跡200。因為剩餘製程步驟數減少時 預測範圍（prediction horizon)會縮小，該監督控制器14〇 92475 16 1308703 可能無法達到必要的品質目 違反一個或以上的内建限制 violati〇n)220 所示。 標而在隨後之製程步驟中 如限制違規（constraint 不會 々征： 主道μ制& π …'丨伯逖又敢佳化之限制性係在 ::體製造壤境中模式參數和操作變數本身内有大量的不 確疋性，目為是用批次製程控制器16〇控制。不確定性來 源包括核式不喊定性（例如結構/參數不協調），市場不 性（例如製程經濟/原料），度 疋 里不確夂性（例如感測器誤 差)、’以及製程不4定性（例如周遭條件，進料品質）。 2 5之名目解答導致有包括設定内建製程目標於限制之 ”則稱因在内建製程目標附近的正常變動而限制違規 (constraint violati〇n)會達半數是公允的。 第3圖係顯示滿足製程目標之能力有關之工具3〇至 80其中之-的性能圖示。關於製程目標之可預測分布_ 係表示該目標將達成之或㈣。該分布3⑽之決定可^ 驗依據一特定製程工具之歷史性能或製程工具之類型。= 依據工具30至80目前之操作狀態變更該分布300。例如， 依據工具目前操作條件（例如壓力，溫度，氣體流量等等 矛由所用操作方法參數衍生出來之期望值之比較決定工具 健康度里值（t001 health metric)。當觀察數值與預測數值之 差2增加時，工具健康度量值則下降。具有較高工具健康 度里值的工具3 〇至80較有能力滿足彼之製程目標，且因 此有較窄的分布300。同樣地，有較低工具健康度量值的 工具30至80則傾向有較寬的分布3〇〇。 92475 1308703 應付此種情況，該監督控制器140應用一種明確考 慮不確定性之最佳化技術。限制違規之或然率轉化為 化的因子。Α丄一 土 、、… 在此方面，該監督控制器140確保限制相關於 或然率之某可接受程度。著眼於此，方程式（5)之限制條件 修正為： ^^η,ίη - Λ ^ (6) AXmax )>ράχ ymaxpy, 其中户為滿足限制之或然率而P為或然率之門檻值。 —般來說，有兩類或然率限制問題；個別或然率限制 (IPC)及聯合或然率限制（JPC)。在Ipc的情形中每—變 數視為獨立且希望保證，以給定或然帛，不達反限制。該 IPC方法不考慮系統為一整體。為解答最佳化，兮龄 督控制器140可包括限制邊界： '"里 ⑺ (x^+b})<x<(Xnax-b^ (九in+\)小(文时、） 後移量(bac“ff)’bi，係由假設分布決定以 解答1PC。如果沒有可行解，則該監督控制器140增力” 直到有可行解。 在一實施例中，該監督控制器140可應用JPC方法， 其中係考慮要同時滿^所有的限制之或然#。在方 6 中解答這種限制條件纟且之―範例方法包括-蒙地卡^ (M〇nie_Car1。）技術或使用—假設多變量分布之累積分布函 92475 18 1308703 數使用JPC方法解決限制 為普通技藝者所習知，因此為长 用之技術之貫行已 取明m 為求音晰以及為了避免糢糊本 發明，在此不予詳細描述。 '7月今 砀诳’r徑制 你鮮合攻佳化問題上的操作 考第1圖及第4圖予以較詳細十务、十， 、 冬 定士#曰η > a 、.、田处0該監督控制器14〇決 疋兀成曰曰圓之加工步驟所需之工具3〇至8〇之子隼 該監督控制器140使用界定於方程式6且/或方程式7 :或 — J疋方^式5之最佳化之解答（換言之，依據所選 ^之敎求解技術）以及決定該製程控制器16G(係與經組 態以執行第一個製程步驟之工具30至80連繫著）用之第— 個内建製程目#。隨後’製程該晶圓或晶圓批次。在進行 下二個製程步驟之前，以前饋方式應用第一個製程步驟= 度置衡資料以及該監督控制器1 40再次用方程式5 , 6，且 /或7最佳化該製程目標於剩餘之製程步驟。在晶圓行進通 過製造過程時，對所有剩餘之製程步驟重覆這一反覆過 私’並總6十於具有收縮投影區間（shrinking projection h o r i 2 〇 η)之模式預測控制。 第4圖所描述之一最佳軌跡400及一設性可達性軌跡 (robust reachability trajectory)4 1 0 係以上述技術測定。令 監督控制器1 4〇明確考慮内建製程目標之不確定性以及因 此測定設性可達性軌跡4 1 0，係作為限制之第二層，給定 内建製程目標之不確定性（即，由分布曲線420所表示的）， 以確保可達成品質目標。 設性軌跡限制可能導致沒有解之最佳化D在此情形， 19 92475 1308703 可考慮隨機最佳化勒 _ ^ ^ '之二種可能解。首先，可假今：方寇 式5為-限制違規極 叉叹方私 程目標以極小化限告,卜 也就是說，可選定内建製 小化項# Λ 、，廷規下游之期望值。接下來，限制極 小化項添加到方蔣4 合極小化。最德/限制違規與控制能量之加權組 ipc , 以限制達規之較不保守的限定來解答該 或JPc問題。 現請參閱第5圖，#坦版# # 士、 係美供依據本發明之另一實施例之 對製造過程測定製转 — “ 才示之簡化流程圖。在方塊5 0 0中界 疋了 一個製造裝置用之迤 疋袈％杈式。该製程包括複數個步 Ί方塊51G中界定了該等製程步驟之至少-個子集用

之複數個内建製程目庐 _ _ L 衣牙目私。该核式將該等内建製程目標與複 數個衣私輪出茶數連繫起來。在方塊52q中界定了該等内 建衣私目標用之第-組或然率限制。纟方塊530中界定了 該等製程輸出參數用之第二組或然率限制。在方塊54〇中 依據該模式及該等複數個製程輸出參數界定了一個目標函 數。在方塊550中-該等製程輸出參數之軌跡之測定，係 藉由：最佳化限制條件為每一製程步驟用之第一組及第二 组的或然率限制之目標函數，以測定在每一製程步驟之該 等内建製程目標之數值。重覆最佳化其餘製程步驟，直到 每一製程步驟完成。 以上揭示之特定實施例係只是用來圖解說明，由於對 受惠於在此之教導之熟諳此技藝者，顯而易見可以用不同 但等價的方式修改及實施本發明。再者，除了以下申請專 利範圍所描述的，不希望受限於在此所揭示之建構或設計 92475 20 1308703 的細節。因此顯而易見的以上揭示之 L改及所有此類之變化係認定仍在本發明之料成 内。於是，在此所請求之保護將在 、月神 及。 ^在以下申请專利範圍中提 【圖式簡單說明】 參考以下描述及附圖可瞭解本發明，#中 碼用以識別相似裝置，以及其中有·· 參考號 第1圖係依據本發明之說明實施例之製 方塊圖； 呪之間化 第2圖係使用製程目標及輸出之限制條件解 所產生之圖示最佳軌跡及實際軌跡； 土 第3圖係與滿足製程目標 布. 八名關之圖不或然率分 弟4圖係使用製程目標及輸出 啊俅件解出 〜叫w ·丨王限刊 最佳化所產生之圖示最佳軌跡及設性軌跡（r〇bust trajectory);以及. 第5圖係依據本發明之另一邙明杏 力況明只轭例之製造過程 測定製程目標之簡化流程圖。 而本發明或有不同的修改及替代形式， 八付疋貫施例 係藉由實施例說明於圖中以及在此之詳細描述所達成 過，應瞭解在此描述之特定實施例並非用來限制本發明： 為所揭不之特定形式，相反地，本發明將涵蓋所有落入 申請專利範圍所界定之本發明之精神與範疇内之佟改，$ 價物，以及替代物。 # 92475 21 1308703 10 製 造 系 統 100 110 儲 存 區 140 150 工 作 站 160 20 網 路 2 00 210 實 際 晶 圓執跡 220 300 分布 400 410 設 性 可 達性執跡 420 500 ' 510 ' 520 Λ 530 > 540 ' 550 30A 至 30C 工 具 40Α 至40D 50A 至 50C 工 具 60Α 、60Β 70A 至 70C 工 具 80Α 至80C 90 MES 祠 服器 資料庫伺服器 監督控制器 製程控制器 隶佳晶圓軌跡 限制違規 最佳軌跡 分布曲線 製程方塊 工具 工具 工具 22 92475

Claims (1)

1308703 Vv:: I Π - 年::月,.1日修(p正替換頁 〒巧130888號ϋ +請案 (96年1〇月24曰） 拾、申請專利範圍： 限制或然率最佳化之方 1 ·—種電路裝置製造控制中執行 法，包括： 界定製造裝置用之製程模式，該製程包括複數個步 鄉， 子集，界定複數個内建製程 目標與複數個製程輸出參數

為該製程步驟之至少一 目標’該模式將該内建製程 連繫起來； 界定該内建製程目標用之第-組或然率限制； 界定該製程輸出參數用之第二組或然率限制； 依據該模式與該複數個製程輪出參數，界定一目標 函數；以及 A 測定該製程㈣參數之軌跡，係藉由最佳化限制條 件為每一製程步驟用之該第一組及第二組或然率限制 之目標函數’以測定在每一製程步驟之該内建製程目標 之數值’重覆最佳化其餘製程步驟直到每—製程步驟完 成。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中最佳化該目標函數 進一步包括使用個別或然率限制技術（individual probabihty constained technique)以最佳化限制條件為 該第一組及第二組限制之該目標函數。 3. 如申請專利範圍帛！項之方法，其令最佳化該目標函數 進一步包括使用聯合或然率限制技術（j〇int pr〇babiHty constained technique)以最佳化限制條件為該第一組及 (修正本）92475 23 1308703 _·

第92130888號專利申請案 (96年10月24曰） 第二組限制之該目標函數。 4. 如申請專利範®T tS # 、也, 祀阁第1項之方法，其令界定該第一組或然 率限制進-步包括界定該内建製程目標之範圍用之或 然率限制。 5. 如申請專利範圍第w之方法，其中界定該第一組或然 率限制進-步包括界定該内建製程目標之變化用之步 長範圍（range 〇f step size)之或然率限制。 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中界^該第二組或缺 率限制進-步包括界定該製程輸出參數之範圍用之或 然率限制。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中界定該第-組或然 率限制進一步包括界定限制用 別阳 < 後移量（back_〇ff)。 8. 如申請專利範圍第丨項之方法，進—步包括： 判定該第一組及第二細忐缺古 、 ^ 矛，，且或然率限制之一組可能不 被滿足， 修改該第一組及第二矣且式姊、方 、、且或然率限制之至少一組；以 及 依據該第一組及第二組式缺* 、、且或然率限制之該修改之一 組測定該軌跡。 9· 一種電路裝置製造控制中執杆昨幻 仃限制或然率最佳化之方 法，包括： 乃 界定製造裝凳用之製程橄4 驟； 、式，該製程包括複數個步 為該製程步雜之至少一；隹 茱’界定複數個内建製輕 (修正本）924M 24 1308703 1 第92130888號專利申請案 (96年10月24曰） :該核式將該内建製矛呈目標與複數個製程輸出參數 連繫起來； 界疋該内建製程目標用之第-組限制； 界定該製程輪出參數用之第二組限制； 測定該内建· α # _ Α 程目標用之第一組數值，當其應用於 5亥稷數個步驟用之贫握 逆技式時，使得滿足該第一組限制之 〆率大於第 < 然率門檻值以及滿足該第二組限制 之或然率大於第二或然率門檻值； 使用與該製程之第-個步驟連繫之該内建製程目 標用之敎所得數值來執行該第一個步驟； 度置舆該第—個步驟連繫之輸出參數； 依據該度量所得之輸出參數更新該模式；以及 測定該内建@ a描m Hr Μ ^ 、 示用之第二組數值，當其應用於 該複數個步驟之剩餘步 -組限制之或然率大於c式時，使得滿足該第 ^^ 於該弟一或然率門檻值以及滿足 該^…且限制之或然率大於第二或然 10.如申請專利範圍第9項 $值 俨用之节第B 方法，其中測定該内建製程目 “用之該第-組數值及第二組數值進―步包 依據該模式與該複數個 數；以及 個衣程輪出參數界定目標函 最佳化限制條件為該第—组 標函數。 、第—，、·且限制之該目 】·如申請專利範圍第1G項之方法， 數進-步包括使用個別或然率限制目標函 议何以取佳化限制 (修正本）92475 25 be !3〇87〇3 第92130888號專利申請案 (96年10月24日') 條件為該第一組及第二組限制之該目標函數。 U·如申請專利範圍第1()項之方法，其中最佳化該目標函 數進一步包括使用聯合或然率限制技術以最佳化限制 條件為該第一組及第二組限制之該目標函數。 13·如申請專利範圍第9項之方法，其中界定該第—組限制 進—步包括界定該内建製程目標用之範圍。 14. 如申請專利範圍第9頊 , m 、 』莉*国罘y項之方法，其中界定該第一組限制 進一步包括界定該内建製程目標之變化用之步長範圍。 15. 如申請專利範圍第9項 国乐項之方法，其中界定該第二組限制 進一步包括界定該製程輸出參數用之範圍。 16. 如申請專利範圍第9 谁一 +勺扛@ f界疋該弟一組限制 進步包括界定限制用之後移量。 1 7.如申請專利範圍第9項 碉灸万法，進一步包括： 測定該内建製程目#田# ,.^ 祐用之該第一組數值可能不被 測疋使得滿足該第一纽 、，且限制之或然率大於該第一戋鈇 率門檻值； # 4…' 降低該第-或然率門檻值；以及 測定該内建製程目標 鈿用之該弟一組數值，當盆應用 於該複數個步驟用之兮伊 士 ㉝用之•式時，使得滿足該第一組限制 之或然率大於該降低少窜 丨牛低之弟一或然率門襤值。 18.如申請專利範圍第9項 巧之方法’進—步包括： 測定該内建製程目標 > /± 9知用之該弟一組數值可能不被 測定使得滿足第二組限制 門檻值； H、羊大於該弟二或然率 (修正本）92475 26 1308703

第92130888號專利申請案 (96年10月24日） 降低該第二或然率門檻值；以及 測定該内建製程目標用之該第一組數值，當其應用 於該複數個步驟用之該模式時，使得滿足該第二組限制 之或然率大於該降低之第二或然率門檻值。 19. 一種電路裝置製造控制中執行限制或然率最佳化之系 統，包括： 透過複數個步驟製造裝置用之複數個工具； 與該工具之至少—個子集連繫之複數個製程控制 器，每一製程控制器組構以依據内建製程目標來控制至 少一個與其連繫之工具之製程；以及 組構以利用製造該裝置用之製程步驟模式之監督 控制器，該模式將該内建製程目標與複數個 f 數連繫起來，界定該内建製程目標用之第 制’界定該製程輸出參數用之第二組或然率限制，依據 該模式及該複數個製程輸出參數界定目標函數，以及測 定該製程輪出參數之執跡，其係、藉由最佳化限制條件為 每一製程步驟用之該第-組及第二組或然率限制之目’ 標函數，以測定在與製程控制器連繫之每—製程㈣之 該：建製程目標用之數值，重覆最佳化其餘製程步驟直 到每一製程步驟完成。 20. 如申請專利範圍第 .六τ软诳f控制器 一步組構以使用個別或'然率限制技術來最佳化限^ 件為該第-組及第二組限制之該目標函數。 21. 如申請專利範圍第19項之系 甘士 &护上 承統’其中該監督控制器 (修正本）92475 27 1308703 ia..43.24-. 第92130888號專利申請案 (96年10月μ日 件^心使用聯合或然率限制技術來最佳化限制條 件：該"及第二組限制之該目標函數。 22 4專利範園第19項之系統，其中該監督控制器進 -步組構以界定該内建製程目標之範圍用之或然率限 制。 23 .如申請專利範圍第I Q 弟9項之系統，其中該監督控制器進 一步組構以界定該内奢 門建製程目標之變化用之步長範圍 之或然率限制。 24.如申請專利範圍第19項之系統，纟中該監督控制器進 一步組構以界定該製程輪出參數之範圍用之或然率限 制。 25. 如申請專利範圍第19項之系統，纟中該監督控制器進 一步組構以界定限制用之後移量。 26. 如申請專利範圍第19項之系統，其中該監督控制器進 一步組構以判定可能不被滿足之該第一組及第二組或 然率限制之一組，修改該第一組及第二組或然率限制之 至少一組’以及依據該第—組及第二組或然率限制之該 修改之一組來測定該軌跡。 27. —種電路裝置製造控制中執行限制或然率最佳化之系 統，包括： 透過複數個步驟製造裝置用之工具； 依據§亥步驟之至少一個子集用之内建製程目標來 控制透過該複數個步驟之製程用之工具； 界定製造該裝置用之製程步驟之模式之工具，該模 28 (修正本）92475

(96年10月24日） 式將該内建製程目標與〜 界定該内建製程目1數個製程輪出參數連繫起來； 製程輸出參數用之第_I用之第—組或然率限制及該 依據該模式與該複制之工具； 標函數用之工且· 個衣私輪出參數來界定該目 〜丄具，以及 測定該製程輪出炎叙 限制條件為每之執跡之工具’係藉由最佳化 限制之目標函數，以列 第一，、且及弟-組或然率 輊步驟之該内建製程母衣 葙牛鰥古^用之數值，重覆最佳化其餘萝 红步驟直到每-製程 -餘1 (修正本）92475 29