TWI389166B - 處理模組調諧 - Google Patents

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Description

處理模組調諧
本發明係相關於用於諸如半導體晶圓等基底的基底處理設備。尤其是，本發明提出用於處理此種基底的處理模組調諧。
處理模組用於在製造包括積體電路和平板顯示器的產品期間在基底上完成一特別處理步驟或一連串步驟。用於半導體廠的處理模組之例子包括蝕刻室、快熱處理室、化學汽相澱積室、物理汽相澱積室、電爐、化學機械拋光系統、及加熱板。這些處理模組處理包括200毫米及300毫米等各種尺寸的矽晶圓。也可處理砷化鎵及其他半導體基底。使用類似處理模組處理包括平板顯示器等其他基底。
藉由使處理輸入不同處理測試基底並且分析測試基底上的結果以調諧處理模組。此提供圖1所示的反饋形式。首先處理晶圓，然後以度量衡工具量測處理的結果，並且根據獲得的資料調整處理模組。然而，此調諧方法昂貴且耗時。需要許多測試基底及需要其他度量衡設備進行量測。因為某些處理條件可能影響不容易量測處理，所以以此方式並不容易調諧某些處理模組，或只能在執行更多處理步驟之後才可量測。例如，只有在更進一步處理基底和已顯影光致抗蝕劑層之後才能辨識用於基底上的光致抗蝕劑層之後曝光烘烤之電熱板的效果。此方法只能在處理模組中在處理條件上給予間接資訊。可從結果層的特徵推論出處理模組中的溫度，但是因為影響某些特徵的其他因素所以並不準確。如此，使用來自測試基底的間接資訊是有限值。
圖2圖示調諧處理模組的另一方法。此顯示位在提供資料給基座站的處理模組中之處理條件量測裝置。處理條件量測裝置(PCMD)可做成類似一般由處理模組處理的基底。如此，就用於為300毫米晶圓配置的處理模組，PCMD可類似300毫米晶圓。PCMD在其表面或空腔內具有感測器，使得可量測處理條件。這些量測接近製造期間一般基底所經歷的實際處理條件。PCMD經由纜線傳輸資料到基座站，或傳輸可以是無線的。纜線可影響基底的熱流和其他特徵。無線傳輸不需要纜線，因此PCMD可被做成更類似一般基底。資料的傳輸可以是即時或在收集資料後的任何時間。當PCMD在處理模組外面時，資料可被儲存在記憶體並且稍後被檢索。此對具有許多諸如RF功率供應及微波產生器等電磁干擾的電位能源之處理模組更實用。利用PCMD，可直接量測一或多個處理條件，取代從處理結果推論。例如利用PCMD直接量測溫度以調諧處理模組中的溫度。整個專利被併入之US專利號碼6,190,040及6,325,536提供PCMDs的例子。
現在的處理模組可能是複雜的，具有許多影響被處理基底的品質之處理條件。包括提供到加熱單元、溫度設定點、抽唧速度、壓力設定點、模組的幾何圖型、基底位置、所提供的氣體流、射頻功率等之處理輸入可影響諸如溫度、壓力、氣體流率、化學濃度、電漿密度、蝕刻率、及澱積率等處理條件。提供處理條件之這些處理輸入的交互作用輸入可能是複雜的並且難以調諧而達成理想結果。
此外，諸如溫度或蝕刻率等特別處理條件可能在基底各處變化。如此，基底的某一部位可具有理想位準的處理條件，但是同一基底的其他部位卻未具有理想位準的處理條件。典型上，就需調諧的處理而言，晶圓在主要表面各處必須具有在理想範圍內的處理條件。就300毫米晶圓而言，在表面各處處理條件必須大致上統一，以產生適當品質的積體電路。典型上，接近晶圓邊緣之主要表面的部位不必在理想範圍內，因為不使用此部位。
諸如比例、加積分、加導函數(PID)控制器等反饋控制器被廣泛用於在處理模組中維持處理條件於特定處理窗口內。PID控制器回應於量測處理輸出和理想處理輸出之間的差(或誤差)以提供修正的處理輸入到處理。PID所使用的等式如下： 此處，CO是控制器輸出或被控制的處理輸入。等式具有三項，比例項，積分項，及導函數項。比例項(Kp x E)與誤差E成比例。比例常數或增益(Kp )決定特別值E的所產生的回應多大。如此，高增益對指定差產生較大回應。積分項(Ki ∫E.dt)藉由常時積分誤差E產生長時的校正變化。導函數項(Kd x dE/Dt)產生依據誤差變化率的回應。此項與常數Kd 成比例。其他控制器未具有導函數回應，PI控制器也是如此。也可使用不同等式的其他反饋控制器。在沒有諸如藉由維持固定輸出等的反饋之下也可操作控制器。
調諧控制系統需要調整一或多個設定點。有時，偏置特徵存在，使控制系統的設定點能夠偏置特定量。調諧簡易的控制系統可以是一種設定偏置到正確值的方式。調諧控制系統以達成理想的動態行為需要改變諸如PID常數等其他操作參數以確保處理輸入回應足夠快速，但是避免過度及振盪。最大和最小功率設定是可用於調整控制器的回應之其他操作參數。設定最大和最小功率位準保持輸出在限制範圍內並且如此防止大振盪或過度。
為了為特定處理條件調諧處理模組，通常需要對處理模組的處理輸入進行幾個調整並且注意處理條件的影響。例如，調諧多區加熱板需要對供應到幾區的熱進行調整。處理模組中存在PCMD處，可以即時監視此種調整的影響。然而，調諧通常針對在穩定狀態條件中達成溫度統一。因此，當進行調整時，在進行下一調整之前需要等待系統到達新的平衡。視需要的調整數目而定，此可能相當耗時。每一調整可影響一個以上的處理輸出。調整供應到加熱區的熱不僅在那區而且也在鄰近區影響溫度，因為熱被傳導到其他區。因此，當依序調諧每一區時，可能影響已被調諧的鄰近區，使得他們不再調諧。
在某些設備中，多處理模組可平行操作以執行相同功能。例如，兩處理模組可進行相同蝕刻步驟，其中一半晶圓到其中一模組和另一半到另一模組。重要的是，來自模組的基底之間沒有明顯差異，使得來自所有基底的所有裝置具有類似特性。調諧需要配合此種處理模組並且達成模組到模組的統一性。例如，加熱板可被調諧成不同加熱板具有相同的溫度輪廓。這是為了調諧個別加熱板以在加熱板各處具有特定溫度輪廓。典型上，目標係在所有基底的所有點上產生相同條件。
技術上的趨勢使處理模組的調諧更加重要。基底逐漸增加尺寸。例如，半導體廠從150毫米移到200毫米晶圓，目前更移到300毫米晶圓。平板顯示器基底可具有超過2米的尺寸。在此種大基底上維持統一性更加困難。當基底增加尺寸時，那些基底上的特徵尺寸卻減少尺寸。這些小特徵有時需要處理條件被控制在極窄小窗口內。例如，化學性放大光致抗蝕劑對後曝光烘烤步驟的溫度極為敏感。小於攝氏1度的變化就可影響光致抗蝕劑圖型的臨界尺寸(CD)。此外，此種處理對暫態條件及穩定狀態條件也敏感。
因此，需要有調諧多輸入，多輸出處理模組之方法以提供控制處理條件在窄小處理窗口內。而且，需要有快速並且可實施在現存處理模組上卻對模組沒有多大干擾之調諧方法。
揭示調諧處理模組的模型基礎方法。模型基礎方法能夠給予改良的調諧，因為影響複數輸出的複數輸入之間的複雜相互作用是其特徵並且被用於準確地預測將產生理想輸出的輸入值。
具有複數輸入和複數輸出的處理模組的特徵係在激發個別輸入的同時記錄資料。記錄的資料然後被用於建立包括對單一輸出具有複數輸入的輸入和輸出之間的關係之軟體模型。
多區加熱板的特徵係在加熱板的性能上收集資料並且使用該資料發展加熱板的輸入和輸出之動態處理模型。在加熱板上定位PCMD的同時收集資料並且提供一些激發到加熱板。此激發可以是非統一的，使得不同區經歷不同條件。在激發期間可從PCMD聚集資料，也可從處理模組或控制器收集資料。曲線適合在特定時間提供加熱板(溫度)的輸出之動態處理模型的資料當作先前溫度和處理輸入(功率)的函數。從此模型決定穩態增益。穩態增益是包括被模型化的與每一輸出有關的每一輸出之項的矩陣。如此，對所有模型化的區域而非只在個別區域之功率模型化區域溫度。穩態增益可被用於預測由一連串輸入功率所產生的基底溫度。可倒置穩態增益矩陣以提供可從一連串輸出預測輸入之倒置的增益矩陣。可插入理想的輸出及倒置的增益矩陣提供將提供這些輸出之輸入值。如此，模型基礎調諧操作成用於調諧處理模組的一反饋形式。當發展處理模組時可忽略某些處理輸出。例如，感測器提供不正確資料時，可忽略來自感測器的量測。為了模型建立，取而代之的是，感測器量測的值可被固定在選定值或能夠在一相鄰感測器的一值浮動(或兩或更多相鄰感測器的平均)。
模型化系統可直接連接到控制器以能夠直接獲得控制器資料。來自控制器的資料，來自PCMD的資料，及任何其他有用資料被用於發展模型。在發展模型時可忽略某些記錄資料。若使用者指定或若軟體偵測到區域資料對發展模型沒有幫助，則可將來自某些區域的資料排除在模型化之外。
可使用”調和”程序組合模型基礎調諧與精密調諧。此程序依據在與標準處理方法完全相同或類似的常式期間所聚集之資料對個別輸入進行小型調整。通常在已使用完全模組基礎調諧調諧處理模組之後執行調和程序，使得任何調整都是小型的。例如，藉由根據模型的預測建立模型和調整諸如設定點等操作參數可調諧多區加熱板以提供統一的基底溫度。然後，可為一連串特別條件執行調和程序以使某些區的基底溫度更接近理想溫度。可以週期為基礎重複調和程序以校正處理模組性能上的小變化。
除了模型基礎調諧和調和程序之外，可使用處理模組的週期性”審計”偵測處理模組性能中的變化。當使用PCMD記錄來自處理模組的處理條件資料時執行審計以與歷史資料或目標資料值比較，決定處理模組是否令人滿意地被操作。
圖3A圖示根據本發明的一實施例之處理調諧。PCMD 300被置放於經過控制器306控制的處理輸入304之處理模組302中。PCMD 300提供處理條件資料308給模型化系統310。模型化系統310在處理輸入304和PCMD 300所量測的處理條件之間建立關係模型312。諸如一連串處理條件值等理想輸出314可輸入到模型312，然後模型312預測將提供理想輸出314的模型化輸入316。然後使用處理輸入316調整控制器306以獲得理想輸出。
處理模組302可以是諸如用於處理半導體晶圓、平板顯示器、或其他基底等基底處理模組。可使用本發明的觀點加以調諧之處理模組的例子包括用於蝕刻基底，澱積層於基底上，加熱基底，添加摻雜於基底或形成圖型於基底上等模組。典型上，在此種模組中的基底在經過控制器控制的某些條件期間經過一或多個處理步驟。
控制器306可以是能夠修正處理輸入以維持目標條件之任何控制器。控制器可簡單地提供輸入給模組到某些預設位準而沒有來自模組的反饋。例如，功率可被設定成預期產生理想溫度的特別位準。然而，典型上控制器回應來自處理模組的某些反饋以便控制某些目標窗口內的處理條件。例如，藉由控制器回應於壓力量測開關壓力控制閥以調整壓力。藉由增加或減少加熱單元回應於溫度量測所產生的熱總量以調整溫度。一控制器或複數控制器可一次控制一個以上的條件。例如，溫度和壓力二者都被控制。此外，控制器(或控制器等)可在處理模組內的不同點控制同一處理條件。例如，在各種點分開控制溫度以提高溫度統一性較佳。因此，諸如處理模組302等處理模組具有每一個都被分開控制的分開輸入之複數區。
PCMD 300是一能夠在一或多點中量測一或多個處理條件之裝置。典型上，具有幾乎類似由賦予特徵的處理模組所處理之基底較佳。例如，實體尺寸接近於一般基底的實體尺寸，使得PCMD可安裝於相同位置並且可由處理基底的相同自動化系統加以處理。熱特徵可類似一般基底的熱特徵，使得所量測的任何溫度類似於在處理一般基底時將存在的溫度。在本文中併入其全部的申請案之發表於2002,1,24的所發行的US專利申請案20040031340及發表於2003,12,3的專利申請案號10/718,269說明PCMDs的例子。PCMD通常包括與賦予特徵的處理模組所處理的基底類似或完全相同之基底。基底具有裝附於上的感測器。PCMD可具有被分配在一或多個位置量測一或多個處理條件之感測器。用於PCMDs的感測器可包括量測溫度，壓力，化學濃度，流體流率，離子電流密度，澱積率，蝕刻率，和位置的感測器。因為PCMD的尺寸和其他實體特徵接近一般基底，所以可假設PCMD的感測器所進行的條件量測提供等於在處理模組中處理一般基底時所存在之值。PCMD 302可被視作工具型基底。在遍及整個本申請案使用”基底”一詞以意謂用於進行諸如積體電路和平板顯示器等裝置之基底，也是被配備當作PCMDs的基底。
PCMD 300可利用纜線或以無線方式發送資料到模型化系統310。當使用纜線時，模型化單元可即時接收資料及可透過纜線提供能量到PCMD 300。然而，纜線可能干擾某些量測，因為纜線影響處理模組中的處理條件。放置具有纜線的PCMD需要打開模組以使纜線能夠延伸到外面。此干擾模組的適當操作。例如，當處理模組在真空狀態或充滿特定氣體時，其需要被鑽孔打開以放置PCMD。然後花些時間抽掉模組的氣體。無線PCMD使PCMD能夠當作一般基底被處理。如此，PCMD可類似矽晶圓並且可利用被配置用以處理矽晶圓的機器人從晶圓盒或Front Opening Universal Pod(FOUP)轉移到處理模組。這是侵入性較少並且比使用具有纜線的PCMD花費較少時間。然而，無線PCMD侷限於其能夠使用的能量總量。典型上，蓄電池提供能量及蓄電池尺寸決定PCMD可使用多久。無線PCMD可即時從處理模組傳輸資料到基座站或其可儲存資料用於稍候的傳輸。若儲存資料，則在PCMD中必須設置記憶體。在一實施例中，PCMD被設計成類似矽晶圓並且處理系統被設置成類似在其中PCMD可上載資料並且接收能量以將其蓄電池重新充電之FOUP。
模型化系統310可以是操作在處理單元上的軟體應用程式。典型上，使用個人電腦或工作站操作模型化系統。可在處理模組320附近或在遠端位置操作模型化系統。模型化系統310可被用於從資料發展處理模組。
模型312可以是動態處理模型。動態處理模型是一處理輸入和處理輸出之間的關係預測模型。這是能夠預測將從一連串特別處理輸入產生的處理輸出或預測獲得如圖示的一連串理想處理輸出所需要之處理輸入之模型。此種模型可在影響他們的處理條件和處理輸入之間提供關係的特性。如此，就具有許多區的基底和在複數區之間的相互作用而言，相互作用可被模型化以對影響其他區中的輸出之某些區中的輸入提供準確的預測。可直接監視諸如能量等處理輸入。諸如設定點等操作參數影響處理輸入時，操作參數和處理輸入之間的關係可被直接模型化。如此，操作參數可被處理成用於模型化目的的處理輸入。從模型可獲得將提供理想結果之特別參數的值並且輸入到控制器以獲得處理模組中理想的結果。
圖3B圖示本發明的另一實施例。在此例中，使用反饋控制器320控制處理模組302中的處理輸入304。用於控制器320的反饋可來自處理模組302中之一或多個感測器。當特別處理條件值是理想時，控制器調整處理輸入304以達成那值。模型化系統324從控制器320接收控制器資料322。此可藉由直接連接纜線到控制器以獲得之後通過模型化系統324的控制器資料322加以達成。控制器資料322可包括控制器320從處理模組302接收的反饋資料及有關處理輸入304的資料。此外，模型化系統324可接收有關諸如PID常數等控制器常數的資訊。在某些實施例中，可以對控制器進行即時調整。可調整諸如設定點，偏置，PID常數，或最大和最小功率值等操作參數。
可從本發明的調諧技術獲益之處理模組的其中一例子是多區加熱板。現在更詳細說明此例。圖4圖示用以處理300毫米晶圓的加熱板430。加熱板430具有15加熱區，編號1－15。各區尺寸各異，有的較大，需要更多的熱。各區在形狀上也各異。某些區被其他區環繞，而某些區在加熱板的周圍並且將熱耗損到周圍。各區具有尺寸和配置可能不同的加熱元件。加熱元件以不同速率磨損，使得他們的性能隨時間而有不同的變化。具有複數加熱區的加熱板是Tokyo EIectron所製造的產品之ACT線。加熱板可具有不同數目的區。例如，一般使用七區加熱板。
圖5圖示沿著圖4的線I－II之加熱板430的橫剖面。此圖式圖示加熱板上的PCMD 550。在某些加熱板中，基底(或PCMD)位在加熱板表面上。在其他加熱板中，基底被支撐在加熱板表面上方，使得基底和加熱板之間有間隙。當基底呈現提供更好的熱穩定度時，蓋子延伸在加熱板上。在某些例子中，此種蓋子具有其他加熱元件。以橫剖面圖示加熱板430，使得可看得到幾區。圖示區1－6和11。加熱元件551－557被圖示成每一區具有一加熱元件。區1－6和11具有以M1 －M6 和M1 1 標示的溫度感測器，每一區具有一溫度感測器。PCMD 550具有以S1 －S6 和S1 1 標示的溫度感測器，S1 －S6 和S1 1 被定位成以對應數目覆蓋區域。在許多例子中，PCMD每一區具有一個以上的溫度感測器，特別是較大的區。然而，為了簡化，圖5只圖示每一區具有一感測器。
圖6圖示加熱板430的區5。區5具有在加熱板430的區5之點上量測溫度TM 之溫度感測器M5 。控制器660接收表示溫度TM 之信號。控制器輸出(CO)決定供應到加熱元件556的能量。圖6的控制器660是根據所示之等式決定CO的PID。設定點溫度TS P 是使用者經由方法或常式設定的理想溫度。TS P 和量測溫度TM 之間的差是誤差E。控制器根據所示的PID等式回應於誤差。其他控制器可使用不同等式決定輸出。控制器回應從那區的溫度感測器所接收之溫度量測分開控制每一區的溫度。加熱元件556可以是嵌入在加熱板的區5中之電阻性加熱器，使得其熱被導引到區5上方之基底的部位。各區被控制成好像每一個都是獨立的，與相鄰區的能量無關地調整能量。然而，由於區之間的熱導入，相鄰區並未完全無關。增加熱輸入到一區可能使相鄰區中的溫度增加。因為區之間的相互作用，所以藉由習知方法調諧此種加熱板是困難的。
圖6又圖示包含感測器S5 的PCMD 550之部位。感測器S5 可提供的基底溫度量測比感測器M提供的更準確因為感測器S嵌入在基底中。基底溫度通常比加熱板溫度更重要，因為基底溫度更直接影響形成在基底中或基底上的裝置。典型上，因為基底的熱耗損，所以感測器S將記錄比溫度TM 低的溫度TS 。在覆蓋圖6的區5之基底區域中量測溫度TS 。來自幾區的溫度TS 及TM 和控制器輸出CO可被用於產生動態處理模型。此區的加熱元件之熱輸出大幅影響溫度TS 。然而，未覆蓋感測器S的其他區也影響溫度TS 。此使多區模組的調諧複雜化。
圖7圖解具有互動區之多區模組的困難度。圖7A圖示遍及圖5的區1－11各處之溫度。TS P 是控制器嘗試建立遍及基底各處的設定點溫度。所示的區溫度是PCMD的感測器所量測的溫度。區5中的溫度770在設定點TS P 之下。溫度770可以是S5 所量測的PCMD 550之溫度或可以是M5 所量測的加熱板之溫度。依據此讀數，使用者可嘗試增加此區中的溫度。此可藉由增加運送到區5的能量加以達成。如此做的方式之一係增加區5的設定點。此可藉由直接調整設定點或若控制器支援使用偏置則藉由調整偏置加以進行。偏置具有可為全區發送同一設定點到控制器之優點，利用具有根據其偏置所決定之其設定點取代需要一連串個別設定點。藉由計算使區5到溫度設定點TS P 的量調整區5的設定點。然而，如圖7B所示，此區5的溫度調整也影響相鄰區3及11。在調整之前，區11接近設定點溫度在調整後，區11中的溫度已增加，使得其不再接近設定點溫度TS P 。已在設定點溫度TS P 上方之區5的溫度現在甚至高於TS P ，甚至遠離TS P 。現在，區3及11需要被調整，而此可能影響其他區。事實上，因為一區具有兩個以上的相鄰者，所以情況更加複雜。區5也鄰近區8,9,10,12,14及4。因為這些區的每一個都被影響，所以每一個都需要被調整。然而，由於他們每一個都被不同量所影響，使得對相鄰區做單一調整是不實際的。如此，以此方式調諧需要多重相互作用以達成理想輸出。在每一變化之後，在下一步驟之前需要一些穩定化時間，使此技術更耗時。
資料收集
根據本發明的實施例之處理模式特徵常式包括兩部分，即收集資料和從那資料建立模型。可以各種方式進行資料的收集。其中一獲得有關加熱板的各區之間的相互作用之資料的方式係在一區的輸入中產生變化並且在其他區記錄該影響。依序為每一區進行此方式，使得所有區之間的相互作用被量測。此資料收集處理被稱作”碰撞測試”，因為每一輸入被”碰撞”或被增加到比其相鄰者高的位準。在從控制器和PCMD聚集輸出資料的同時，輸入資料可來自控制器。當處理模組在被調諧的條件中或接近此條件時完成碰撞測試。例如，若在120℃操作加熱板，則可在120℃完成碰撞測試，所有區被升高到大約此位準，然後被個別碰撞到較高位準。如此，記錄穩態和動態條件。當一區被”碰撞”時，隨時記錄相鄰區中的變化。碰撞提供系統的激發，其他在穩態條件中。
圖8A圖示碰撞測試期間兩區的處理輸入和處理輸出。此可表示兩區加熱板的兩區或具有兩區以上的加熱板之兩區。該測試開始於穩態中或溫度穩定的熱平衡中的加熱板。在此狀態中，各區以相同速率從他們的加熱元件或從周圍的區獲得熱，其中他們將熱耗損到基底，PCMD，周圍空氣，或相鄰區。提供第一碰撞880給區1。這是運送到處理模組的區1之熱能量(輸入)增加。如輸出圖所示，區1中的能量增加產生區1中的溫度(輸出)增加882。可從加熱板中的感測器或從PCMD中的感測器獲得所示的溫度。區1中的能量增加又產生區2中的溫度增加884。這比區1的溫度增加較少，然而仍是顯著的。然後區1的輸入回到穩態條件。在輸入被歸回之後，區1及2中的溫度回到他們的穩態值。接著，以碰撞886提供到區2的輸入。在此處，區2溫度增加887比區1溫度增加888更顯著的。然而，區1溫度也明顯地增加。兩溫度輪廓被記錄。然後，區2輸入回到其穩態值。如此，記錄區1中增加能量對區2溫度的影響並且記錄區2中增加溫度對區1溫度的影響。
圖8B圖示多區加熱板中碰撞測試期間的溫度量測資料。可見到由於許多區溫度被複數區影響，所以各區之間的相互作用是複雜的。在記錄溫度資料的同時，每一區依序被碰撞。最好是在測試期間完成碰撞測試當作單一操作而不要移動PCMD，以便不要在背景環境中引入變化。有許多區時，具有限制可被收集在單一操作中的資料之能量限制。此需要選擇記錄相關的特別資料。例如，若加熱板的暫態性能未被調諧，則摒棄(不記錄)暫態資料。在另一情況中，只有暫態資料可被記錄以最大化暫態性能上的資料，使得能夠調諧此性能。為了保存能量可限制資料抽樣率。例如，在資料收集期間可每2秒收集一次資料，使得可在一次為多區加熱板執行資料收集，卻不必重新充電PCMD。
在某些實施例中，除了來自PCMD的資料之外還記錄控制器資料。控制器資料可包括運送到各區的加熱元件之熱能量，及控制器所使用以決定運送到各區的能量之溫度設定點和偏置，及來自加熱板溫度感測器的溫度量測。此外，決定控制器對誤差(設定點和量測溫度之間的差)的回應之操作參數，諸如PID常數和最大及最小能量值可被記錄以用於發展模型。
有PCMD儲存資料用以稍後轉移到模型化系統，就需要使PCMD資料與其他資料一致。在同一位置有從PCMD和控制器即時記錄資料，就將以同步化形式記錄資料。然而，有控制器資料記錄在一位置及PCMD資料儲存在PCMD，就可在下載PCMD資料時同步化兩組資料。藉由覆蓋兩組資料並且看得見地校準圖表可達成同步化。另一選擇是，藉由軟體依據使用不同時間偏置所導出的模型品質自動化校準資料。
碰撞測試的幾個選擇可以用以激發系統收集資料。可提供各種信號在一次激發一或多個區以擾亂系統。可為此目的提供正弦的步驟或隨機輸入。其中一選擇係當PCMD置放於加熱板上時記錄溫度變化。此使用以加熱板接觸或相當接近PCMD所提供的激發。最初，PCMD對加熱板是不同溫度。通常，在加熱板是某些高溫的同時PCMD是室溫或接近室溫。如此，當PCMD置放於加熱板上時，在PCMD的所有感測器溫度增加的同時，加熱板的所有區之溫度減少。當加熱板溫度下降時，控制器增加運送到各區的加熱元件之能量，使得溫度最後回到設定點位準。不同區會經歷不同的溫度下降，因此會經歷不同反應。此提供遍及PCMD各處的條件範圍，使得能夠聚集足夠的資料以產生動態處理模型。
模型建立
一旦收集資料，就可用於產生系統的處理輸入和處理輸出之間的關係之動態處理模型。如此，可模型化熱輸入和基底溫度或PCMD之間的關係。然後，使用此模型調諧控制器，以便達成特別輸出。如此，該模型被視作為處理模組提供額外的反饋控制。此反饋是為了增加連接到處理模組的反饋控制器所提供的反饋控制。圖9圖示模型990如何提供外反饋迴路992。外反饋迴路992可用於調諧控制器994，使得內反饋迴路被調諧以達成特別結果。當資料被收集時可即時進行模型建立或在稍後建立。在連接到處理模型的同時可在線上進行模型建立或可離線進行模型建立。
可用各種方式進行識別說明各區之間的相互作用之模型。其中一識別此種模型的方式使用與最小平方估算技術結合的自動回歸外部輸入(ARX)模型。ARX模型可被寫成：y(t)＋A1 y(t－1)＋...An y(t－n)＝B0 u(t)＋B1 u(t－1)＋...Bn u(t－n)＋e(t) (Eqn.2)其中y(t)是時間”t”時的某些處理輸出及u(t)是時間”t”時處理輸入及e(t)是y(t)的模型化值和y(t)的實際值之間的誤差或差。常數A1 －An 及B0 －Bn 被調整以提供盡可能符合實驗導出的資料之模型。如此，知道y(t),y(t－1)...y(t－na)及u(t),u(t－1)...u(t－nb)，可決定A1 ,A2 ...An a 及B0 ,B1 ...Bn b 的值。藉由為t的某些範圍最小化誤差e(t)可決定此種值，例如，藉由為一範圍t最小化方差。如此，可獲得指定任何時間”t”中模型化輸出和直到某些時間及包括時間”t”的模型化輸入之間的關係之模式。因為模型包含從時間t到某些時間t－n的項，所以模型提供系統的靜態和動態性能之特徵。
可使用Singular Value Decomposion(SVD)從模型計算系統的穩態增益(D.C.)。SVD是G.Golub等人在Johns Hopkins University Press(Boston 1996)出版的Matrix computations中所說明的習知方法，該全文被併入本文做為參考。穩態增益是指定在穩態條件之下特別輸入和輸出之間的關係之值的矩陣。此矩陣包括對角線外項與對角線項，使得對每一輸出有有影響之一個以上的輸入被模型化。在某些例子中，這些對角線外項對輸出具有顯著的影響。如此，以下列形式獲得預測性模型：T＝G.U (Eqn.3)其中T是系統中的一組輸出，U是到系統的一組輸入，及G是表示T對U的依存性之增益矩陣。如此，可預測由一組特別輸入所產生的輸出。又可為穩態條件之外的條件計算增益矩陣。例如，用於暫態區的增益可被計算並且用於預測此區中的輸出。增益等式也可被倒轉並且寫成：U＝G－ 1 .T (Ean.4)可根據各種眾所皆知的方法達成此種倒轉。此等式使一組理想輸出能夠被輸入到模型，使得產生理想輸出所需要的輸入可被預測。動態處理模組不需要知道諸如所使用的實體尺寸、幾何圖型、及材料等系統的實體特性。其從輸入和輸出的實驗量測導出因此被應用於不同夠構造的處理模組。因為動態處理模組未依據有關處理模組和其構造的假設，所以能夠容易地用於不同模組或容易地重新應用於重新配置的模組。
本文併入其全文加以參考之US專利號碼5,920,478中Ekblad等人提供如何識別動態處理模組及如何導出穩態增益矩陣之詳細討論。此參考文件揭示模型基礎系統，該系統使用動態處理模型導出穩態增益矩陣然後使用增益矩陣退耦複數輸入。在本發明的實施例中，使用同一技術獲得能夠解耦輸入的增益矩陣。
增益矩陣能夠準確預測說明對單一輸出有影響的複數輸入之輸出。如此，為了舉例加熱板，模型化在基底特定點中對溫度有影響的加熱板之一些或所有區域。此能夠準確估計整個基底上改變一區的能量對溫度的影響。輸入並不侷限於熱能量輸入。可輸入溫度設定點當作到模型的輸入，使得可直接模型化改變溫度設定點的影響。另一選擇是，可導出指定模型化區域的設定點和運送到模型化區域的熱能量之間的關係之第一模型。可導出有關基底溫度和能量之間的關係之第二模型。為了獲得特別溫度輪廓，從第二模型獲得需要的能量。然後，這些能量被放入第一模型以決定產生此種能量所需的溫度設定點。
在本發明的實施例中，使用每一區的能量輸出，每一區的加熱板溫度，及來自PCMD的幾個感測器的基底溫度獲得包括這些變數之間的關係之模型。從此模型，獲得指定特定加熱板溫度的基底溫度和能量輸出之增益矩陣。若此矩陣被倒轉，則可獲得產生理想基底溫度輪廓的設定。
就加熱板的兩區而言，模型可被識別並且用於決定系統的穩態增益矩陣。輸入是用於兩區的溫度設定點和輸出是實際的基底溫度，則增益矩陣是2 x 2矩陣，可被寫成： 其中T1 和T2 各自是覆蓋區1及2的各點中之PCMD的實際溫度。SP1 及SP2 各自是區1及2的設定點。對角線項C1 1 及C1 2 大於非對角線項C1 2 及C2 1 。然而，在此模型中C1 2 及C2 1 仍是重要的並且被考慮到。在某些加熱板中，某些區的非對角線項大於對角線項。這是加熱板幾何形狀的結果，該加熱板的大區局部被較小區圍繞著，並且在較小區上方的基底區中來自較大區的熱輸入支配來自較小區的輸入。藉由倒轉增益矩陣，可為T1及T2的特定值獲得SP1 及SP2 的值。同樣地，就較多數目的區而言，獲得較大矩陣以用於使諸如設定點等輸入和諸如基底溫度等輸出產生關係。然後獲得的SP1 及SP2 之值被輸入當作加熱板的設定點。在一些實施例中，從感測器資料可導出感測器之間的點中之溫度並且被用於建立模型。此為模型建立提供其他資料點並且提高模型準確度。
在某些控制器中，可調整參考以暫時調整特定區的設定點。參考提供可動態調整的設定點偏置。如此，有基底溫度慢慢上升到其設定點，就可被調整那區的參考以暫時提供較高設定點以強制控制器更快速傾斜溫度。當溫度接近設定點時，可調整參考回到其正常位準，使得區溫度不超過但是在設定點中穩定著。以此方式，即使在不知道控制器所使用的控制演算法細節時，也可調整暫態部位期間的控制器性能。
在某些情況中，可以使用動態處理模組實施前饋控制特徵。使用前饋控制的其中一情況係在基底置放於處理模組之後減少穩定化處理條件所需的時間。通常，當基底置放於處理模組時，在系統到達平衡之前需要一些穩定化期間。例如，在矽晶圓被引入諸如垂直電爐等電機模組時，即使電爐已在電機溫度時，晶圓仍需花一些時間到達電機處理所需的溫度。此時間被浪費並且影響系統的產量。藉由在載入晶圓期間或之前提供溫度增加，可更快速達成溫度穩定化。
圖10A圖示在時間t1 引進基底的處理模組溫度輪廓之例子。當引進基底時溫度從設定點溫度Ts p 下降，因為晶圓是較低溫度。接著，控制器增加能量到加熱器或處理模組的加熱器以回到設定點溫度Ts p 。在時間t2 中，到達設定點溫度並且處理模組準備到另一處理步驟。引入基底到在設定點(t2 －t1 )穩定之間的時間對系統的效率有影響。圖10B圖示接收使用前饋控制的基底之同一處理模組。在時間t0 中，處理模組開始向上傾斜模組中的溫度以補償將要接收的基底。當基底在時間t1 到達時，處理模組在比基底想要的溫度還高的溫度。然後，基底使溫度下降到設定點溫度Ts p 及開始下一處理步驟。如此，達成穩定化所需的時間是t3 －t1 。這比沒有前饋控制(t2 －t1 )所需的時間少多了。儘管某些時間被用於向上傾斜溫度(t1 －t0 )，但是加熱板在此時是閒置的(沒有晶圓存在)，如此，傾斜不會影響處理時間或產量。產生前饋控制所使用的時間和能量位準可從模型導出，使得可抵消基底對處理模組的影響。經由與諸如機器人等基底處理系統的通訊或打開蓋子，模組可決定何時將晶圓置放於模組。如此，在預期基底到達的適當時間中可增加能量。實際系統比圖10所示者更加複雜，因為遍及基底各處的不同溫度和不同熱轉移率。然而，如上述，可模型化不同區之間的相互作用。如此，前饋控制也可依據包括各區之間的相互作用之動態處理模型。
在某些處理模組中，將特別處理條件調諧成非統一的反而較理想。典型上，統一是較理想的，以便晶圓上的每一晶錠經歷相同的處理條件，使得每一晶錠具有相同的特性。然而，有時為基底上的處理條件提供特別的非統一輪廓是有利的。其中一非統一輪廓較佳的例子係用於光致抗蝕劑的後曝光烘烤(PEB)之加熱板。在PEB步驟期間，加熱光致抗蝕劑以促進光致抗蝕劑中的化學反應。在此步驟期間，化學性放大光致抗蝕劑對溫度變化極為敏感。從晶圓的一部位到另一部位的溫度變化可能使所形成的臨界尺寸(CD)產生變化。小於1℃的變化可在CD中產生明顯的變化。如此，通常希望在晶圓各處具有CD統一性。然而，PEB步驟的統一溫度並不總是產生CD統一性。在先前處理步驟期間晶圓各處的變化可能導致CD非統一，即使PEB溫度統一。如此，為了獲得CD統一性，必須將PEB加熱板調諧成非統一。為了達成被設計用以在晶圓各處產生統一CD量測之非統一性，可使用動態處理模型。從實驗可得知或決定CD和PEB溫度之間的關係。基底各處的CD輪廓可用於導出補償CD變化的溫度輪廓。然後，可使用增益矩陣估計產生需要的溫度以提供統一CD之溫度設定點。另一選擇是，可識別直接使CD與溫度設定點或一些其他輸入參數有關之模型。如此，可使用倒轉的增益矩陣預測達成統一CD所需的設定點或輸入。
在某些模型建立例子中，忽略一些收集資料是有利的。例如，因為感測器故障或到感測器的連接故障，所以來自特定感測器的資料可能不準確。即使當感測器資料是準確的時忽略一些感測器資料也是有利的。例如，在感測器附近有一些局部影響，但不在那點反射正常溫度條件或不被解調，則最好忽略該讀數。某些模組具有由接腳支托的基底。在基底和此種接腳之間的接觸或其他不規則可能對感測器輸出造成影響。若此種條件被局部化並且無法由調諧補償，則最好忽略它們。在模型建立期間使用者可選擇特定量測加以忽略。此根據某些預定標準看情況加以進行。可自動化此選擇，使得錯誤資料被自動化摒棄。在摒棄資料時，對應於摒棄資料的模型輸入可固定在某些預定值。例如，該值可固定在用於對應在那感測器的區之設定點。另一選擇是，該值能夠在周圍感測器的位準中浮動。如此，可計算周圍感測器讀數的平均並且取代感測器讀數以接近感測器的溫度。在無法使用某些資料時，這些技術的任一個都使模型能夠被構製。此固定/浮動特徵讓使用者可選擇產生最適用於使用者目的之模型的資料。特別資料可使用固定/浮動特徵包括在模型中或排除在外直到為使用者想要調諧的特別處理特徵導出準確穩定模型。在一例子中，使用所有收集資料獲得第一模型。接著，使用固定/浮動特徵遮擋特定資料並且導出新模型。資料被選擇性遮擋直到獲得令人滿意的模型。使用固定/浮動特徵摒棄感測器量測時，模型為不依據那區的控制器輸出之感測器量測假設一值。如此，在模型中沒有用於那區的反饋控制。此對包括用於該區的此種反饋控制之模型需要能夠由那區專用的加熱元件供應之範圍外的處理輸入(熱能量)是有利的。例如，模型需要用於特定區的負熱能量時，可為模型建立目的固定或浮動那區，使得模型不包括使用熱能量到那區之該區的溫度控制。這是一種摒棄實際上不可能和限制模型實際可行之模型結果的方法。
在識別模型之後也可應用固定/浮動校正。使用一些或全部記錄資料獲得穩態增益矩陣時，藉由消去對應於那區的溫度之矩陣的列，區可被固定或浮動。例如，在設定點上為溫度依存性獲得增益矩陣時，可消去矩陣的某些列以改良模型。
等式4顯示指定基底上各點(T1 ,T2 ...)的溫度及不同區的溫度設定點(SP1 ,SP2 ...)之間的關係。本文中，在溫度和區之間具有一對一的對應性，使得每一區具有一溫度感測器。若區2被固定或浮動，則對應於區2溫度的矩陣之列被消去。如此，等式變成：
此等式可被倒轉以獲得不依賴T2 的設定點(SP1 ,SP2 ...)。可為其他溫度讀數重複此以提高模型化預測。
在某些環境中，模組對模組調諧對產生前後一致令人滿意的產品是重要的。模組對模組調諧需要將兩或更多模組分開調諧到一共同標準。該共同標準可以是諸如溫度等處理條件或諸如統一CD等處理輸出。一模組被調諧以提供統一CD時，另一模組藉由調諧以符合第一模組以提供與第一模組的CD相同之統一CD到某容限內。如上述，有時提供統一CD需要在PEB步驟中調諧以提供非統一溫度。為PEB平行使用一個以上的加熱板時，兩加熱板都提供相同的非統一溫度輪廓是重要的。在輪廓不是輻射狀對稱時，非統一輪廓的取向是重要的。因為使用非統一溫度輪廓補償先前步驟的非統一性，所以基底和加熱板輪廓彼此準確地定向是重要的。通常藉由機器人依據晶圓邊緣上的凹口或平面位置自動化執行晶圓取向。若允許自動化處理，則可在PCMD上執行此種自動化取向。然而，此不是總是可行的。加熱板輪廓的取向需要在資料收集期間知道加熱板上的PCMD之取向。藉由檢視聚集的資料從碰撞測試或類似激發可決定PCMD取向。若特定區被”碰撞”，則那區上方的感測器將具有最大的溫度增加。如此，藉由將感測器測繪到各區並且知道PCMD上那些感測器的位置，可決定有關加熱板區的PCMD之取向。使用模型基礎調諧使加熱板溫度的模組對模組變化能夠減少到小於0.1℃。
由於PCMD的本質構造，所以PCMD的量測可能遭受一些量測不準確。例如，PCMD的基底彎曲，使得並非全部區域都距加熱板表面相同距離。因為感測器的構造、連接到感測器的軌跡、感測器和基底之間的接點、或其他影響，所以某些感測器可能前後一致地給予太高或太低的讀數。此種誤差可能使PCMD的感測器前後一致地讀取太高或太低。解決此問題的方法之一係利用置放在不同取向的PCMD進行重複量測以平均個別感測器的影響。例如，可利用一取向的PCMD進行資料收集，然後將PCMD轉動90°再執行資料收集。可使用利用不同PCMD取向所操作之幾種資料收集的平均決定模型。
除了如上述執行調諧操作之外，可使用精密調諧步驟達成更準確的結果。調和操作是一完成上述系統的模型基礎調諧之後可執行的精密步驟。就加熱板而言，調和操作意謂對個別區的設定點或偏置進行小型調整以使覆蓋那區的基底溫度到達目標溫度。在模型基礎調諧之後，在一區中的目標溫度和量測溫度之間仍有微小的差異。在與產品基底所經歷的條件完全相同或接近之條件之下可量測差異。如此，就調和在125°烘烤所使用的加熱板而言，可在125°利用加熱板進行調和。某些感測器可能經歷小型偏移125°。可收集基底各處的溫度並且用於計算溫度設定點所需的變化以在所有點產生理想的量測。此可使用模型或藉由直接改變忽略各區之間的相互作用之偏置加以進行。可輸入量測溫度和理想溫度到模型內以計算設定點中需要的變化以產生理想溫度。在此方法中使用模型考慮各區之間的相互作用。如同在完整模型基礎調諧中一般，在調和操作中可使用固定/浮動特徵以在決定設定點或偏置時摒棄某些資料。另一選擇是，使用者可在不參考模型之下小型改變設定點。因為加熱板已被調諧因此只需極小的變化，所以可完成個別區域的改變，卻不會在此階段對相鄰區產生明顯干擾。儘管這些變化可能對相鄰區有影響，但是在某些例子中因為它們個規模太小所以可摒棄這些影響。因此，此調和形式忽略各區之間的相互作用。任一調和操作形式比執行完整的模型基礎調諧快。可在處理模組操作期間週期性執行調和操作以視需要保持模組操作。接在調和操作之後使用模型基礎調諧，就300毫米晶圓而言，可將基底各處的溫度變化減少到小於0.2℃。
可使用PCMD週期性執行審計操作以檢驗視需要執行處理模組。在PCMD記錄有關一或多個處理輸出的資料同時，審計可簡單地包括置放PCMD在處理模組中並且操作常式或方法。檢視資料以決定處理輸出是否在指定限制內。例如，PCMD可置放在加熱板上以檢驗溫度是否在基底所有點中的某些限制內。
模型基礎調諧、調和、及審計都被用於提供被調諧以產生理想輸出並且一直維持理想輸出之處理模組。所有三道程序可被用於保持處理模組在專利說明書內執行並且用於確保產品晶圓處於控制限制內。可在裝置中完成模型基礎調諧並且週期性進行。然而，不必經常如此做，並且這比保持模組在特定限制內所需的常式調整更耗費時間及更複雜。在比模型基礎調諧更常的基礎下使用調和精密調諧處理。調和較簡易並且不像模型基礎調諧一般需要很多時間及資料收集。在比調和更常的基礎下執行審計。審計簡單地檢驗模組是否執行在某些限制內。若因為某些原因在指定限制外，則可執行調和操作。若模組離指定限制太遠，則需要執行模型基礎調諧。而且，若模組有明顯變化，諸如更換硬體等，則需要重複模型基礎調諧。
儘管上述是特別實施例的完整說明，但是可使用各種修正、其他構造、和同等物。因此，上述說明和圖解不應被視作申請專利範圍所定義之本發明的範圍之限制。
300．．．處理條件量測裝置
302．．．處理模組
304．．．處理輸入
306．．．控制器
308．．．處理條件資料
310．．．模型化系統
312．．．模型
314．．．理想輸出
316．．．處理輸入
320．．．反饋控制器
322．．．控制器資料
324．．．模型化系統
430．．．加熱板
550．．．處理條件量測裝置
551．．．加熱元件
552．．．加熱元件
553．．．加熱元件
554．．．加熱元件
555．．．加熱元件
556．．．加熱元件
557．．．加熱元件
660．．．控制器
770．．．溫度
880．．．第一碰撞
882．．．區1中的溫度增加
884．．．區2中的溫度增加
886．．．碰撞
887．．．增加
888．．．增加
990．．．模型
992．．．外反饋迴路
994．．．控制器
圖1為習知技術處理模組調諧圖。
圖2為習知技術處理模組調諧圖。
圖3A為根據本發明的實施例之模型基礎的處理模組調諧系統圖。
圖3B為根據本發明的另一實施例之模型基礎的處理模組調諧系統圖。
圖4為可使用本發明的觀點調諧之多區加熱板圖。
圖5為圖4之多區加熱板的橫剖面圖。
圖6為圖4－5之多區加熱板的個別區圖。
圖7A為在調整之前圖4－5的遍及多區加熱板各區之溫度圖。
圖7B為在調整之後圖4－5的遍及多區加熱板各區之溫度圖。
圖8A為區1及2的碰撞測試期間區1及2的輸入和輸出圖。
圖8B為在多區加熱板的碰撞測試期間來自PCMD的晶圓溫度圖。
圖9為根據具有外反饋迴路和內反饋迴路的本發明之實施例的調諧系統。
圖10A為當晶圓置放於處理模組中時的溫度輪廓圖。
圖10B為在置放晶圓於處理模組中之前前饋控制提供溫度增加的溫度輪廓圖。
302．．．處理模組
304．．．處理輸入
320．．．反饋控制器
322．．．控制器資料
324．．．模型化系統

Claims (20)

  1. 一種賦予處理模組特性之方法，使用具有量測處理條件的第二複數感測器之處理條件量測裝置賦予具有影響處理條件及該處理條件的第一複數感測器的複數處理輸入之處理模組特性，該複數處理輸入之控制器係使用該第一複數感測器的輸出，以維持所需處理條件，該方法包含：定位處理條件量測裝置在處理模組中；在記錄該第二複數感測器的輸出同時，提供第一激發到該複數處理輸入其中之至少第一處理輸入並且提供第二激發到該複數處理輸入其中之至少第二處理輸入；及使用該第二複數感測器的紀錄輸出發展處理條件和複數處理輸入之間的關係模型，包括該第二複數感測器其中之第一感測器中的處理條件和第一處理輸入之間的第一關係及該第二複數感測器其中之該第一感測器中的處理條件和第二處理輸入之間的第二關係，其中該第一複數感測器是該處理模組的部份，且其中該處理條件量測裝置及該第二複數感測器和該處理模組是分開的，且可從該處理模組移除該處理條件量測裝置和該第二複數感測器。
  2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中處理模組是具有至少第一區和第二區之多區加熱板，第一處理輸入是第一區的熱輸入，第二處理輸入是第二區的熱輸入，及處理條件是溫度。
  3. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中複數處理輸入是到多區加熱板的複數區之熱輸入並且模型提供每一熱輸入和在該第二複數感測器其中之每一感測器中的溫度量測之間的關係。
  4. 根據申請專利範圍第3項之方法，其中可從該PCMD(處理條件量測裝置)的一些該第二複數感測器中選擇複數感測器及其中來自該第二複數感測器其中之未選擇的幾個感測器之資料不使用於發展模型。
  5. 根據申請專利範圍第4項之方法，其中來自未該選擇的感測器之資料被用於導出中間模型，隨後修正中間模型以去除模型中來自該未選擇的感測器之資料的依存性。
  6. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中中間模型是增益矩陣及該模型是組件比中間模型少的增益矩陣。
  7. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中第一處理輸入的第一激發是增加到第一區的熱輸入，第二處理輸入的第二激發是增加到第二區的熱輸入。
  8. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該複數處理輸入被控制成回應於該第一複數感測器其中之一的輸出變化以修正處理輸入。
  9. 根據申請專利範圍第8項之方法，另外包含記錄複數處理輸入和記錄該第一複數感測器的輸出並且使用記錄的處理輸入和該第一複數感測器之記錄的輸入發展模型。
  10. 根據申請專利範圍第8項之方法，其中該控制器包含根據複數參數的反饋控制器，另外包含使用模型獲得 用於控制器參數的值。
  11. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中處理條件和複數處理輸入之間的關係之模型包括在該第二複數感測器其中之至少一感測器中至少一處理輸入和處理條件之間的動態關係。
  12. 根據申請專利範圍第1項之方法，另外包含使用模型決定在處理模組中產生複數理想處理條件值所需的複數處理輸入之處理輸入值。
  13. 一種賦予處理模組特性之裝置，該處理模組具有第一複數感測器，該第一複數感測器在該處理模組內之複數位置中量測處理條件，以控制影響該處理模組的處理條件之複數處理輸入，該裝置包含：處理條件量測裝置，當定位於該處理模組中時，具有在複數位置中量測處理條件之第二複數感測器；及模型化單元，接收來自該第一複數感測器及該第二複數感測器的處理條件資料並且產生複數控制的處理輸入和該第二複數感測器中的處理條件之間的一連串關係之模型，包括第一處理輸入和該第二複數感測器其中之一個感測器中的處理條件之間的第一關係及第二處理輸入和該一個感測器中的處理條件之間的第二關係，其中該第一複數感測器是該處理模組的部份，且其中該處理條件量測裝置及該第二複數感測器和該處理模組是分開的，且可從該處理模組移除該處理條件量測裝置和該第二複數感測器。
  14. 根據申請專利範圍第13項之裝置，其中處理條件 量測裝置包含：基底；該第二複數感測器，量測處理條件，感測器裝附於基底；及記憶體，記錄複數感測器的輸出。
  15. 根據申請專利範圍第13項之裝置，其中回應於信號以控制控制的輸入，模型化單元接收控制的輸入和信號。
  16. 一種決定用於具有複數加熱區之加熱板控制器的操作參數值之方法，個別加熱區具有輸出功率之加熱元件及量測加熱區溫度之加熱板溫度感測器，該加熱元件之輸出功率係使用具有複數晶圓溫度感測器的處理條件量測裝置由控制器根據複數操作參數回應於由該加熱板溫度感測器所量測之加熱區溫度所決定，其中該加熱板溫度感測器是該加熱板的部份，且其中該處理條件量測裝置及該晶圓溫度感測器和該加熱板是分開的，且可從該加熱板移除該處理條件量測裝置及該晶圓溫度感測器，該方法包含：在加熱板上定位處理條件量測裝置，使得複數晶圓溫度感測器的第一晶圓溫度感測器接近第一加熱區，其中該處理條件量測裝置之特性包含相似於被該加熱板加熱之物體的熱特性之熱特性，以致於當該處理條件量測裝置受到來自於該加熱元件之熱輸入時由複數裝置感測器所量測之任何溫度係類似於當該物體受到來自於該加熱元件之相同熱輸入時會存在之由複數裝置感測器所量測之任何溫度； 在記錄複數晶圓溫度感測器與複數加熱板溫度感測器的溫度同時供給複數加熱區的加熱元件能量；使用複數晶圓溫度感測器與複數加熱板溫度感測器的記錄溫度發展複數晶圓感測器的溫度之模型，及複數加熱區的加熱區溫度包括第一晶圓溫度感測器的溫度和第二加熱區的加熱區溫度之間的關係；及從模型導出用於控制器的該操作參數值其中至少一個的值。
  17. 根據申請專利範圍第16項之方法，其中該複數操作參數其中至少一個包括下列至少其中之一：溫度設定點，溫度設定點偏置，最大功率值，最小功率值，或PID控制器的PID常數。
  18. 根據申請專利範圍第16項之方法，其中所決定的至少一個操作參數值是溫度設定點或反饋控制器的常數。
  19. 根據申請專利範圍第16項之方法，另外包含在記錄複數晶圓溫度感測器的溫度同時記錄複數加熱區的功率輸出。
  20. 根據申請專利範圍第16項之方法，另外包含配置控制器以根據導出的至少一個操作參數值加以操作，並且隨後在記錄複數晶圓溫度感測器的溫度和從記錄的溫度和理想溫度之間的差至少導出用於控制器的第二參數值同時，利用加熱板上的處理條件量測裝置供給複數加熱區的加熱元件能量以達成理想溫度。
TW094116961A 2004-05-25 2005-05-24 處理模組調諧 TWI389166B (zh)

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