專利名稱：使用集成度量數據作為前饋數據的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造，尤涉及一種將來自集成來源的度量數據用于下游過程的前饋數據的方法及裝置。
背景技術：
制造業的技術突破已產生了許多創新的制造過程。現代的制造過程(尤指半導體制造過程)需要大量的重要步驟。這些過程步驟通常是不可或缺的，因而需要通常是經過微調的若干輸入，以便保持正確的制造控制。
半導體裝置的制造需要若干獨立的處理步驟，以便從原始半導體材料制造出封裝的半導體裝置。自半導體材料的初始生長、將半導體晶體切割成個別的晶片、制造階段(蝕刻、摻雜、或離子植入等的階段)至成品裝置的封裝及最后測試的各種處理步驟都是互不相同且專業化，因而可能在包含不同控制架構的不同制造場所中執行這些處理步驟。
一般情況下，是對一組半導體晶片(有時被稱為一批半導體晶片)執行一群的處理步驟。例如，可在晶片之上形成由各種材料構成的處理層。然后可利用公知的微影(photolithography)技術在該處理層之上形成一有圖樣的光阻層。一般隨即利用該有圖樣的光阻層作為一光罩(mark)，而對該處理層執行一蝕刻處理。該蝕刻處理使得在該處理層中形成各種線路區或物體。可將此種線路區用于晶體管的閘電極結構。經常是在半導體晶片基材上形成溝道結構，以便隔離半導體晶片上的電氣區。隔離結構的一個例子是一淺溝道隔離(Shallow TrenchIsolation；簡稱STI)結構，可利用該STI結構來隔離一半導體晶片上的各電氣區域。通常是在晶片中形成溝道，并利用諸如二氧化硅等的絕緣材料填滿此種溝道，而在半導體晶片上形成STI結構。
半導體制造設施內的制造工具通常是與連接到制造架構或網絡的過程模塊。每一制造工具通常是連接到一個設備接口。該設備接口連接到制造網絡所連接的機器接口，因而有助于該制造工具與該制造架構間的連接。該機器接口通常可能是先進過程控制(Advanced ProcessControl；簡稱APC)系統中的一部分。該APC系統啟動控制描述語言程序，該控制描述語言程序可以是用來自動提取過程執行所需的的數據的一軟件程序。
圖1表示典型的半導體晶片105。晶片105通常包含多個排列成格子形150的單獨半導體晶粒103。根據所采用特定光罩的情形，通常是利用步進曝光(stepper)機而一次大約對一個至四個晶粒位置執行微影步驟。通常執行若干微影步驟，以便在將要產生圖樣的一個或多個過程層之上形成有圖樣的光阻層。在對一層或多層下層材料例如，一層多晶硅、金屬、或絕緣材料執行濕式或干式蝕刻處理期間，可將該有圖樣的光阻層用來作為光罩，以便將所需的圖樣轉移到下方層。由將在下方處理層中復制的諸如多晶硅線路等的線路型線路區或空缺型線路區等的多個線路區構成該有圖樣的光阻層。
現在參閱圖2，圖中示出典型制造過程的一例示性方塊圖。在步驟210中，制造系統200使第一處理工具210執行第一過程。制造數據提取工具220(例如度量工具)然后分析至少某些經過處理的半導體晶片105。在步驟240中，制造數據提取工具220分析已執行過該第一處理操作的晶片105，以便提取可被分析的制造數據。
然后可利用該經過分析的數據來調整與后續過程的制造控制有關的各種參數，以便減小現有制造誤差的效應。一旦執行了制造數據的分析之后，系統200即可在步驟250中取得用于前饋(feed-forward)修正的制造數據。系統200然后利用該前饋數據對處理工具所執行的后續過程執行修正。
一般而言，是以離線的方式提取用來修正過程偏差以減小誤差效應的前饋數據。例如，一旦對一批半導體晶片105執行特定的過程之后，即在提取制造數據時，暫時中斷過程。然后分析制造數據，以便產生對該批半導體晶片105執行的后續過程的可能的前饋修正數據。
生產線為了產生前饋數據而導致的中斷會造成制造環境中的無效率。制造中的任何暫停或中斷可能是高成本的，且可能進一步造成正確地制造半導體晶片105所需的關鍵性精確度的偏差。此外，圖2的制造系統200所產生的前饋修正數據通常是太慢才能取得，以致于無法用于第二處理操作，或者該第二處理操作可能要延遲不受歡迎的一段時間，以便等候該數據。因此，制造系統200可能會產生誤差未經修正的半導體晶片105。利用經過處理的半導體晶片105所產生的裝置可能包含過量的誤差，因而可能對過程的整體良率有不利的影響。此外，許多現有制造修正程序所造成的無效率被證實是相當耗用成本的。
本發明的目的在于克服或至少降低一個或多個前文所述問題的效應。
發明內容
在本發明的一個方面，本發明提供了一種在半導體晶片制造期間執行前饋修正的方法。對半導體晶片執行第一過程。提取與該半導體晶片的該第一過程相關的集成度量數據。根據該集成度量數據而執行集成度量前饋程序，該集成度量前饋程序包含下列步驟根據與該半導體晶片的該第一過程相關的該集成度量數據，而識別該半導體晶片上的至少一個誤差；以及對將要對該晶片執行的第二過程執行一調整程序，以便補償該誤差。根據該調整程序而對該半導體晶片執行該第二過程。
在本發明的另一個方面，本發明提供了一種在半導體晶片制造期間執行前饋修正的系統。本發明的該系統包含一過程控制器，用于執行集成度量前饋操作，該集成度量前饋操作包含下列步驟提取與半導體的第一過程相關的集成度量數據；根據與該第一過程相關的該集成度量數據，而識別該半導體晶片上的一個誤差；計算一補償因子，以便減小所識別的該誤差的效應；根據該補償因子而修改與將要對該晶片執行的第二過程相關的控制輸入參數；以及根據經過修改的該控制輸入參數而執行該半導體晶片的第二過程。該系統又包含在操作上連接到該過程控制器的集成度量數據存儲單元，該集成度量數據存儲單元用來接收該集成度量數據；以及在操作上連接到該過程控制器及該集成度量數據存儲單元的前饋單元，該前饋單元響應識別了與該半導體晶片的該過程相關的至少一個誤差，而執行該前饋功能。
以下參照
本發明，附圖中相同的符號表示相同或類似的零組件。
雖然本發明易于做出各種修改及替代形式，但是這些圖式中是以舉例方式示出本發明的一些特定實施例，且將在本文中詳細說明這些特定實施例。然而，當了解，本文對這些特定實施例的說明的用意并非將本發明限制在所揭示的這些特定形式，相反地，本發明將涵蓋最后的申請專利范圍所界定的本發明的精神及范圍內的所有修改、等效物、及替代。
圖1示出正在處理的先前技藝半導體晶片的簡化圖；圖2是在半導體晶片的制造期間的先前技藝過程流動的簡化流程圖；圖3是根據本發明一實施例的系統的方塊圖；圖4是根據本發明一實施例的圖3所示系統的較詳細的方塊圖；圖5是根據本發明一實施例的第3及圖4所示的處理工具的較詳細的方塊圖；圖6是根據本發明一實施例的過程流動的方塊圖；圖7是根據本發明一實施例的方法的流程圖；圖8是根據本發明一實施例而如圖7所示的提取集成度量數據的方法的流程圖；圖9是根據本發明一實施例而如圖7所示的執行集成度量數據傳輸及狀態更新的方法的流程圖；以及圖10是根據本發明一實施例而如圖7所示的執行集成度量前饋程序的方法的流程圖。
具體實施例方式
下文中將說明本發明的實施例。為使說明清晰，本說明書中將不說明真實的施例的所有特征。然而，我們應當了解，在開發任何此類真實的實施例時，必須做出許多與實施例相關的決定，以便達到開發者的特定目標，例如符合與系統相關的及與業務相關的限制條件，而這些限制條件將隨著不同的實施例而變。此外，我們當了解，開發工作可能是復雜且耗時的，但對已從本發明的揭示事項獲益的本領域普通技術人員而言，仍然將是一種例行的工作。
有許多涉及半導體制造的獨立過程。半導體裝置經常逐一經過多個處理工具。通常是在執行半導體晶片的過程操作之后，以離線度量工具檢查制造批次的半導體晶片的至少一部分。可將該檢查期間發現的誤差用來生成對這些半導體晶片執行的后續過程的修改值。對新過程的這些修改值通常被用來減小在原始過程中發現的誤差的效應。經常是太晚才能取得離線度量數據結果，以至于無法及時地執行此種下游的修改。本發明的實施例提供了一種執行集成度量數據提取的方法，以便更有效率地且更有意義地對后續的過程執行前饋修改。本發明的實施例提供了一種在過程期間提取度量數據并對后續過程執行矯正修改的方法，因而減小了在較早過程中產生的誤差的效應。
在一實施例中，離線度量數據包括不是在處理半導體晶片105期間的生產流程的一部分的度量數據。例如，離線度量數據可能意指經過處理的半導體晶片105的電氣測試結果及經過處理的半導體晶片105的良率等的資料。在一實施例中，集成度量數據可包括在線度量數據。在一實施例中，在線度量數據包括由產生與特定處理操作相關聯的數據的獨立度量工具所提取的度量數據。例如，在線度量數據可包括與薄膜厚度、經過處理的半導體晶片105上的某些構成物的線寬、及由微影測量所產生的迭對測量值等相關的數據。可利用將于下文中更詳細說明的集成度量工具來提取集成度量數據。在一實施例中，集成度量數據包括由將于下文中更詳細說明的被集成到處理工具的度量工具提取的在線度量數據。
茲參照圖3，圖中示出可執行本發明一實施例所揭示的方法的系統300。在一實施例中，處理工具410包含集成度量工具310。在一實施例中，可經由一個處理工具410將該集成度量工具310并入半導體晶片105的流程中。換言之，當晶片105通過處理工具410上的其它處理站(圖中未示出)時，半導體晶片105通常會通過集成度量工具310。集成度量工具310可提取集成度量數據(例如，當半導體晶片105仍然在處理工具410的控制下時，提取半導體晶片105的度量資料)。提取在線度量數據通常比提取離線度量數據對過程流動較不具有侵入性，這是因為提取離線度量數據需要使用外部的度量數據工具。
集成度量工具310以在線的方式提取度量數據。換言之，在一個過程期間或在一個過程之后，集成度量工具310自經過處理的半導體晶片105提取數據。在一實施例中，將集成度量工具310置于與處理工具410相關聯的處理反應室(圖中未示出)內。在一實施例中，集成度量工具310將度量數據(實時或接近實時的數據)傳送到度量數據存儲單元330。度量數據存儲單元330存儲該度量數據，使得該度量數據可被系統300提取，以供過程周期中或后的分析。
亦可將來自集成度量工具310的數據傳送到度量數據分析單元460。該度量數據分析單元可使特定的度量資料與對應的半導體晶片105相關聯。在一實施例中，度量數據分析單元460亦將度量數據傳送到度量數據存儲單元330，以供存儲。度量數據存儲單元330中存儲的實時或接近實時的數據可使系統300能夠存取立即的制造數據，而該制造數據可被用來進一步修正或增強對半導體晶片105執行的一個或多個過程的精確度。
繼而參照圖4，圖中示出根據本發明一實施例的系統300的更詳細的方塊圖。在一實施例中，利用經由線路或網絡423提供的多個控制輸入信號或制造參數，而在處理工具410a、410b上處理半導體晶片105。在一實施例中，將線路423上的控制輸入信號或制造參數自一計算機系統430經由機器接口415a、415b而傳送到處理工具410a、410b。在一實施例中，第一及第二機器接口415a、415b位于處理工具410a、410b之外。在一個替代實施例中，第一及第二機器接口415a、415b位于處理工具410a、410b之內。將半導體晶片105提供給多個處理工具410，并自多個處理工具410載送半導體晶片105。在一實施例中，可以手動方式將半導體晶片105提供給一處理工具410。在一個替代實施例中，可以一種自動方式(例如，以機器人移動半導體晶片105)將半導體晶片105提供給一處理工具410。在一實施例中，是以批次的方式(例如堆棧在卡匣中)將多個半導體晶片105輸送到這些處理工具410。
在一實施例中，計算機系統430將控制輸入信號或制造參數經由線路423而傳送到第一及第二機器界面415a、415b。計算機系統430可控制處理操作。在一實施例中，計算機系統430是一過程控制器。計算機系統430連接到一計算機存儲單元432，而該計算機存儲單元432可存有多個軟件程序及數據集。計算機系統430可包含一個或多個可執行本文所述的操作的處理器(圖中未示出)。計算機系統430采用一制造模型440，以便產生線路423上的控制輸入信號。在一實施例中，制造模型440包含一制造配方，用于決定經由線路423而傳送到處理工具410a、410b的多個控制輸入參數。
在一實施例中，制造模型440定義用來執行一特定過程的一過程描述語言程序及輸入控制。第一機器接口415a接收并處理線路423上的目標為處理工具A410a的控制輸入信號或控制輸入參數。第二機器接口415b接收并處理線路423上的目標為處理工具B(410b的控制輸入信號。用于半導體過程的處理工具410a、(410b的例子是步進曝光機、蝕刻處理工具、及沉積工具等的處理工具。
亦可將處理工具410a、410b所處理的一個或多個半導體晶片105傳送到離線度量工具450，以便提取度量數據。該離線度量工具450可以是散射度量(scatterometry)數據提取工具、迭對誤差(overlay-error)量測工具、及最小線寬(critical dimension)量測工具等的離線度量工具。在一實施例中，是以一度量工具450檢查一個或多個經過處理的半導體晶片105。此外，處理工具410a、410b內的集成度量工具310亦可收集度量資料。度量數據分析單元460可收集來自集成度量工具310及離線度量工具450的數據。該度量資料與晶片105上形成的裝置的各種物理或電氣特性有關。例如，可取得的度量數據包括線寬量測值、溝道深度、側壁角度、厚度、及電阻值等的數據。如前文所述，度量數據分析單元460組織及分析離線度量工具450所提取的度量數據，并找出該度量數據與被檢查的特定半導體晶片105間的相關性。
在一實施例中，度量數據分析單元460將來自集成度量工具310及離線度量工具450的度量數據(其中包括在線型度量數據)及離線度量數據分別傳送到度量數據存儲單元330，以供存儲。系統300亦可提取在線度量數據及離線度量數據，并執行前饋分析。根據對資料的特定要求，而將在線度量數據及離線度量數據傳送到前饋單元480，以便產生前饋數據。在一實施例中，系統300計算后續過程的調整值，以便減小對半導體晶片105執行的先前處理操作中誤差的效應。
在一實施例中，前饋單元480可計算可被用來修改控制輸入參數的調整數據，而這些控制輸入參數提供給將后續對半導體晶片105執行各種過程的一個或多個處理工具。對這些控制輸入參數的修改被設計成減小在半導體晶片105上發現的誤差的效應。計算機系統430分析該前饋數據，計算機系統430然后利用制造模型440來修改用來控制處理工具410的操作的控制輸入參數。在一實施例中，度量數據存儲單元330、度量數據分析單元460、及或前饋單元480是軟件或固件(firmware)，且這些軟件或固件可以是一獨立的單元，或者可被集成到計算機系統430中。
現在請參閱圖5，圖中示出諸如處理工具410a的一例示處理工具的一較詳細的圖。在一實施例中，該處理工具410a包含一設備接口510、一處理反應室520、一處理工具控制單元530、及一集成度量工具310。處理工具410a經由設備接口510接收控制參數數據。亦將來自處理工具410a的數據經由設備接口510而傳送到諸如計算機系統430等的系統300的其它部分。處理工具控制單元530控制處理反應室520中半導體晶片105的處理操作。處理工具控制單元530經由設備接口510從計算機系統430接收控制參數數據及(或)指令，并執行適當的動作。
集成度量工具310提取先前在處理反應室520中處理的半導體晶片105的度量數據。處理工具控制單元530亦控制集成度量工具310。根據本發明的實施例，集成度量工具310自經過處理的半導體晶片105提取實時或接近實時的度量數據，并使系統300可取得此種數據，以便對度量數據進行更有效率且更迅速的分析。
茲參照圖6，圖中示出根據本發明一實施例的制造流程的方塊圖。對半導體晶片105執行當前過程610。該當前過程可以是微影處理、蝕刻處理、及化學機械研磨(CMP)處理等的過程。在該當前過程執行之后或執行期間，系統300執行在線度量數據提取過程(方塊640)，以便提取實時或接近實時的度量數據。
系統300執行與下游過程630相關聯的而由方塊610標示的當前過程610。下游過程630通常是在執行當前過程610之后對半導體晶片105執行的一個過程。例如，該當前過程可包含在半導體晶片105上沉積一過程材料層，而下游過程630則蝕刻掉該沉積層的某些部分。再舉另一個例子，當前過程610可以是蝕刻處理，而該下游過程可以是研磨處理等過程。
一旦對預定數目的半導體晶片105執行了當前過程610之后，即可執行一外部度量數據提取過程650方塊650。該外部度量數據提取過程包含下列步驟自該制造流程取得經過處理的半導體晶片105；以及提取離線度量數據。在兩種情形中，都是將離線度量數據及集成度量數據其中包括在線度量數據存儲在制造數據存儲設施中，以供系統300所提取方塊660。在一實施例中，將來自度量數據存儲過程660的度量數據傳送到前饋程序(方塊670)。一般而言，是利用前饋程序670來決定用來執行圖6所示的下游過程的各控制輸入參數。例如，如果在當前過程610期間沉積了過量的材料，則可對下游過程630進行前饋修正，以便補償過程材料的過量沉積。對下游過程630進行的補償可能涉及對該下游過程的一個或多個過程變數的調整。例如，該補償可包括增加蝕刻時間，以便補償在半導體晶片105的層上的處理材料的過量沉積。
現在請參閱圖7，圖中示出根據本發明一實施例的方法的流程圖。在步驟710中，系統300處理半導體晶片105。對半導體晶片105執行的該過程可以是一般在現代集成電路制造設施中執行的各種處理操作的任何一種處理操作，例如微影處理、蝕刻處理、及一CMP處理等過程。在處理了半導體晶片105之后，系統300可在步驟720中利用集成度量工具310從經過處理的半導體晶片105提取集成度量數據。在一實施例中，集成度量工具310提取集成度量數據。在一替代實施例中，是在步驟730中從經過處理的半導體晶片105提取離線度量資料。可由離線度量工具450提取該離線度量數據。圖8及下文中的相關說明提供了提取集成度量數據的步驟的更詳細說明。
一旦由系統300提取了集成度量數據之后，系統300即在步驟740中執行一集成度量數據及狀態更新。換言之，是將新提取的集成度量數據(例如集成度量工具310所提取的在線數據)加入度量數據存儲單元330。處理工具410更新系統300中與新提取的集成度量數據有關之可用性狀態。因此，系統300可得知可取得實時或接近實時的時機。圖9及下文中的相關說明提供了執行集成度量數據傳輸及狀態更新的更詳細說明。
在一實施例中，系統300也在步驟750中執行集成度量數據前饋程序。該集成度量數據前饋程序提供了對先前處理過的半導體晶片105的后續過程的矯正措施，以便減小來自先前一個或多個處理的誤差的效應。一旦該系統執行了一集成度量數據前饋程序之后，系統300即在步驟760中對半導體晶片105執行后續的過程。
茲參照圖8，圖中示出用來提取集成度量數據的方法的一實施例的流程圖。在系統300處理了半導體晶片105之后，該系統即在步驟810中接收已處理了至少一個半導體晶片105的指示信號。在一實施例中，設備接口5 10將信號傳送到計算機系統430，而指示處理完成的狀態。當系統300得知已處理了半導體晶片105，該系統300即在步驟820中確定該處理工具中的哪半導體晶片105已被處理過且等候進行度量分析。一般而言，對這些半導體晶片105執行的度量分析的順序是依照在處理工具410內的處理順序。一旦系統300確定并選出特定的半導體晶片105以供在線度量分析之后，系統300即在步驟830中取得該特定的半導體晶片105，以便進行集成度量數據提取。
系統300然后在步驟840中自所選出的半導體晶片105提取集成度量數據。處理工具410內的集成度量工具310提取該度量數據。在一實施例中，是在處理了特定的半導體晶片105之后，立即提取集成度量數據。因此，可將實時或接近實時的度量數據提供給系統300。圖8所示的這些步驟完成時，即大致完成了圖7的步驟720所示的提取集成度量數據的過程。
圖9是用來執行圖7的步驟740所示的集成度量數據傳輸及狀態更新的方法的流程圖。如圖所示，一旦系統300提取了集成度量數據之后，系統300即在步驟910中將已提取了集成度量數據的信息通知處理工具控制單元530。處理工具控制單元530然后與設備接口510通訊，而設備接口510在步驟920中將集成度量數據是可用的信息通知給計算機系統430，使計算機系統430可對該集成度量數據執行有效率的反應。
在一實施例中，是經由機器接口415而執行與該計算機系統430間的通訊。系統300然后在步驟930中自處理工具410傳送該集成度量數據，以供存儲。在一實施例中，是將該集成度量數據經由設備接口510及機器接口415而傳送到計算機系統430。在一實施例中，計算機系統430在步驟940中將該集成度量數據存儲到度量數據存儲單元330，以供稍后的提取。處理工具控制單元530亦將用來指示可取得特定的集成度量數據的狀態傳送到計算機系統430。完成圖9所示的這些步驟時，即大致完成了圖7的步驟740所示的執行集成度量數據傳輸及狀態更新的程序。
圖10是用來執行圖7的步驟760所示的集成度量前饋過程的一實施例的流程圖。如圖所示，系統300在步驟1010中搜尋可被一個或多個后續過程修正的度量數據誤差。半導體晶片105上在預定容限范圍之外的誤差可能造成利用半導體晶片105制造的裝置的錯誤動作。對半導體晶片105上執行的后續過程執行調整，即可減小處理半導體晶片105期間產生的誤差的效應。例如，在蝕刻處理期間，如果所形成的一沉積處理層相比一預定容許厚度規格是太厚了，則可修改諸如蝕刻處理等的一后續過程，以便補償在沉積處理期間所產生的誤差。例如，可增加蝕刻處理的持續時間。
在一實施例中，系統300搜尋度量數據存儲單元330中的度量數據誤差。利用本發明所提供的集成度量數據系統的一個優點在于可迅速地提取實時或接近實時的數據，使緊接在先前過程之后的過程可被用來修正在該先前過程期間所產生的誤差。換言之，在處理半導體晶片105期間產生的誤差向下移到生產線的后續過程之前，可較易于利用集成度量數據補償這些誤差。
一旦系統300發現可被后續過程操作減小或修正的度量誤差之后，系統300即在步驟1020中選擇可通過修改后續過程的控制輸入參數而被減小或修正的至少一個特定誤差。例如，可修改用來控制后續蝕刻過程的控制輸入參數，而大致修正在微影處理期間產生的有圖樣的光阻層中的線寬誤差，因而使得原始的誤差減小。
一旦系統300選擇了可被后續過程補償的誤差之后，系統300即在步驟1030中選擇可減小所選擇的誤差的效應的后續過程。例如，系統300選擇后續的蝕刻過程，并修改用來控制該蝕刻過程的控制輸入參數，以便減小在先前微影過程期間產生的有圖樣的光阻層中的線寬誤差的效應。一旦系統300選擇了用來減小先前誤差的效應的后續過程之后，系統300即在步驟1040中計算該特定過程的修改值(補償因子)。例如，用來減小有圖樣的光阻層中的線寬誤差的所計算的修改值可包括延長蝕刻的時間長度。視所發現的特定誤差而定，亦可對其他的過程進行其它的修改，例如，計算修改后的化學機械研磨時間，以及針對離子植入過程而計算修改后的照射量等。系統300然后利用修改后的控制參數而以圖7所示的方式處理半導體晶片105。完成了圖10所示的這些步驟時，即大致完成了圖7的步驟760所示的執行集成度量前饋程序的程序。可將本發明的揭示事項用于半導體裝置制造中的各種處理程序。
可在諸如由KLA Tencor，Inc.所提供的Catalyst系統等的先進過程控制(APC)架構中實施本發明所揭示的原理。該Catalyst系統使用與半導體設備及材料國際協會(Semiconductor Equipment and MaterialsInternational；簡稱SEMI)計算機集成制造(Computer IntegratedManufacturing；簡稱CIM)架構相符的系統技術，且基于該先進過程控制(APC)架構。可公開地自SEMI取得CIM(SEMI E81-0699-ProvisionalSpecification for CIM Framework Domain Architecture)及APC(SEMIE93-0999-Provisional Specification for CIM Framework AdvancedProcess Control Component)規格。APC是一種可用來實施本發明所揭示的控制策略的較佳平臺。在某些實施例中，該APC可以是一種遍及整個工廠的軟件系統；因此，可將本發明所揭示的這些控制策略應用于工廠內的幾乎任何的半導體制造工具。該APC架構亦可容許對過程效能進行遠程訪問及監視。此外，通過采用該APC架構，數據存儲可以比本地磁盤驅動器的方式更為方便，更有使用彈性，且成本更低。該APC平臺可進行更復雜類型的控制，這是因為該APC平臺在寫入必要的軟件程序代碼時提供了充裕的彈性。
將本發明所揭示的控制策略部署到該APC架構，可能需要一些軟件組件。除了該APC架構內的軟件組件之外，是針對與該控制系統有關的每一半導體制造工具而撰寫一計算機描述語言程序。當在半導體制造工廠中啟動控制系統中的半導體制造工具時，該半導體制造工具通常會呼叫一個描述語言程序，以便開始諸如迭對控制器等的過程控制器所要求的動作。通常以這些描述語言程序界定并執行這些控制方法。這些描述語言程序的開發可能包含控制系統的開發的相當大的部分。可將本發明所揭示的原理實施于其它類型的制造架構。
前文所揭示的這些特定實施例只是供舉例，這是因為熟習此項技藝者在參閱本發明的揭示事所述的后，可易于以不同但等效的方式修改并實施本發明。此外，除了下文的申請專利范圍所述者之外，不得將本發明限制在本文所示的結構或設計的細節。因此，顯然可改變或修改前文所揭示的這些特定實施例，且將把所有此類的變化視為在本發明的范圍及精神內。因此，本發明所尋求的保護描述于下文的申請專利范圍。
權利要求
1.一種方法，包含下列步驟對半導體晶片(105)執行第一過程；利用集成度量工具(310)提取與該半導體晶片(105)的該第一過程相關的集成度量數據；根據該集成度量數據而執行集成度量數據前饋程序，該集成度量數據前饋程序包含根據與該半導體晶片(105)的該第一過程相關的該集成度量數據，而識別該半導體晶片(105)上的至少一個誤差以及對將要對該晶片執行的第二過程執行調整程序，以便補償該誤差；以及根據該調整程序而對該半導體晶片(105)執行該第二過程。
2.如權利要求1所述的方法，其中該執行集成度量數據前饋程序的該步驟進一步包含下列步驟接收在該半導體晶片(105)上完成了該第一過程的通知；針對度量分析而識別該半導體晶片(105)；以及利用該集成度量工具(310)提取所識別的該半導體晶片(105)的集成度量數據。
3.如權利要求2所述的方法，其中根據與該半導體晶片(105)的該第一過程相關的該集成度量數據而識別該半導體晶片(105)上的至少一個誤差的該步驟進一步包含下列步驟將該集成度量數據與預定容限范圍比較；以及根據該集成度量數據與該預定容限范圍的該比較，響應與該集成度量數據相關的至少一個參數是在該預定容限范圍之外的決定，而決定有一誤差存在。
4.如權利要求3所述的方法，其中對將要對該晶片執行的第二過程執行調整程序以便補償該誤差的該步驟進一步包含下列步驟根據該第一過程而識別該半導體晶片(105)上的誤差；計算補償因子，以便減小所識別的該誤差的效應；根據該補償因子而修改與該第二過程相關的控制輸入參數；以及根據該修改后的控制輸入參數而執行該半導體晶片(105)的該第二過程。
5.如權利要求4所述的方法，其中計算補償因子以便減小所識別的該誤差的效應的該步驟進一步包含計算修改后的蝕刻時間、修改后的化學機械研磨時間、及修改后的照射量的至少其中之一。
6.一種用于于半導體晶片(105)過程中執行前饋修正的系統，其特征在于，包含過程控制器，用于執行集成度量前饋操作，該集成度量前饋操作包含下列步驟提取與半導體的第一過程相關的集成度量數據；根據與該第一過程相關的該集成度量數據，而識別該半導體晶片(105)上的誤差；計算補償因子，以便減小所識別的該誤差的效應；根據該補償因子而修改與將要對該晶片執行的第二過程相關的控制輸入參數；以及根據經過修改的該控制輸入參數而執行該半導體晶片(105)的第二過程；在操作上連接到該過程控制器的集成度量數據存儲單元(330)，該集成度量數據存儲單元(330)用來接收該集成度量數據；以及在操作上連接到該過程控制器及該集成度量數據存儲單元(330)的前饋單元(480)，該前饋單元(480)響應識別了與該半導體晶片(105)的該過程相關的至少一個誤差，而執行該前饋功能。
7.如權利要求10所述的系統，進一步包含在操作上連接到該前饋單元(480)的計算機系統(430)，該計算機系統(430)執行補償因子的至少一個計算，以便執行該前饋操作；在操作上連接到該計算機系統(430)的制造模型(440)，該制造模型(440)產生及修改至少一個控制輸入參數信號；在操作上連接到該制造模型(440)的機器接口(415a、415b)，該機器界面(415a、415b)可自該制造模型(440)接收過程配方；可處理半導體晶片(105)且在操作上連接到該機器接口(415a、415b)的處理工具(410a、410b)，該第一處理工具(410a、410b)從該機器接口(415a、415b)接收至少一個控制輸入參數信號；以及與該處理工具(410a、410b)集成的集成度量工具(310)，該集成度量工具(310)提取該集成度量數據，并將該集成度量數據傳送到該集成度量數據存儲單元(330)。
8.一種以指令編碼的計算機可讀取的程序存儲裝置，而當計算機執行這些指令時，即執行方法，該方法包含對半導體晶片(105)執行第一過程；利用集成度量工具(310)提取與該半導體晶片(105)的該第一過程相關的集成度量數據；根據該集成度量數據而執行集成度量數據前饋程序，該集成度量數據前饋程序包含根據與該半導體晶片(105)的該第一過程相關的該集成度量數據，而識別該半導體晶片(105)上的至少一個誤差以及對將要對該晶片執行的第二過程執行一調整程序，以便補償該誤差；以及根據該調整程序而對該半導體晶片(105)執行該第二過程。
9.一種以指令編碼的計算機可讀取的程序存儲裝置，而當計算機執行這些指令時，即執行申請專利范圍第8項所述方法，其中執行集成度量數據前饋程序的該步驟進一步包含接收在該半導體晶片(105)上完成了該第一過程的通知；針對度量分析而識別該半導體晶片(105) 以及利用該集成度量工具(310)提取所識別的該半導體晶片(105)的集成度量數據。
10.一種以指令編碼的計算機可讀取的程序存儲裝置，而當計算機執行這些指令時，即執行申請專利范圍第9項所述方法，其中對將要對該晶片執行的第二過程執行調整程序以便補償該誤差的該步驟進一步包含根據該第一過程而識別該半導體晶片(105)上的誤差；計算補償因子，以便減小所識別的該誤差的效應；根據該補償因子而修改與該第二過程相關的控制輸入參數；以及根據該修改后的控制輸入參數而執行該半導體晶片(105)的該第二過程。
全文摘要
本發明揭示一種在半導體晶片制造期間執行前饋修正的方法及裝置。對半導體晶片執行第一過程。提取與該半導體晶片的該第一過程相關的集成度量數據。根據該集成度量數據而執行集成度量前饋程序，該集成度量前饋程序包含下列步驟根據與該半導體晶片的該第一過程相關的該集成度量數據，而識別該半導體晶片上的至少一個誤差；以及對將要對該晶片執行的第二過程執行調整程序，以便補償該誤差。根據該調整程序而對該半導體晶片執行該第二過程。
文檔編號G06F19/00GK1589494SQ02822835
公開日2005年3月2日 申請日期2002年9月12日 優先權日2001年11月16日
發明者T·J·桑德曼, A·J·帕薩迪恩, C·A·波歐德 申請人:先進微裝置公司