專利名稱：根據(jù)加權(quán)主成分分析的錯(cuò)誤偵測(cè)系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系大致有關(guān)半導(dǎo)體制造，尤系有關(guān)一種用來(lái)執(zhí)行透過(guò)回授而改善錯(cuò)誤偵測(cè)可靠性的程序之方法、系統(tǒng)、以及裝置。
背景技術(shù)：
制造業(yè)中技術(shù)的急速發(fā)展已導(dǎo)致了許多新穎且原創(chuàng)的制造?，F(xiàn)今的制造，尤其是半導(dǎo)體制造需要許多的重要步驟。這些制造步驟通常是極其重要的，因而通常需要精細(xì)調(diào)整一些輸入，以便保持適當(dāng)?shù)闹圃炜刂啤?br> 半導(dǎo)體裝置的制造需要若干獨(dú)立的制造步驟，以便從半導(dǎo)體原料作出封裝的半導(dǎo)體裝置。自半導(dǎo)體材料的起始生長(zhǎng)、將半導(dǎo)體晶體切割成個(gè)別的晶圓、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(cè)試之各種制造都是互不相同且專業(yè)化，因而可能在包含不同控制架構(gòu)的不同場(chǎng)所中執(zhí)行該等制造。
一般而言，系對(duì)一組半導(dǎo)體晶圓(有時(shí)被稱為一批半導(dǎo)體晶圓)執(zhí)行一組制造步驟。例如，可在一半導(dǎo)體晶圓上形成由各種不同材料構(gòu)成的一制造層。然后可利用習(xí)知的微影技術(shù)在該制造層之上形成有圖案的光阻層。一般隨即利用該有圖案的光阻層作為罩幕層(mask)，而對(duì)該制造層執(zhí)行蝕刻制造。該蝕刻制造使得在該制造層中形成各種特征部位或物體?？蓪⒋朔N特征部位用于諸如晶體管的閘極電極結(jié)構(gòu)。經(jīng)常也在半導(dǎo)體晶圓的各種區(qū)域中形成溝槽隔離結(jié)構(gòu)，以便在半導(dǎo)體晶圓中作出一些電性隔離的區(qū)域?？墒褂玫母綦x結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子是淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation；簡(jiǎn)稱STI)結(jié)構(gòu)。
半導(dǎo)體制造設(shè)施內(nèi)的制造工具通常系連接到制造架構(gòu)(manufacturing framework)或網(wǎng)絡(luò)的制造模塊。每一制造工具通常被連接到設(shè)備接口。該設(shè)備接口被連接到制造網(wǎng)絡(luò)所連接的機(jī)器接口，因而有助于該制造工具與該制造架構(gòu)間之連接。該機(jī)器接口通?？墒窍冗M(jìn)制造控制(Advanced Process Control；簡(jiǎn)稱APC)系統(tǒng)中的一部分。該APC系統(tǒng)激活控制描述語(yǔ)言程序(script)，該控制描述語(yǔ)言程序可以用來(lái)自動(dòng)擷取制造執(zhí)行所需的的資料之軟件程序。
圖1示出典型的半導(dǎo)體晶圓(105)。半導(dǎo)體晶圓(105)通常包含復(fù)數(shù)個(gè)被配置成格子形(150)之個(gè)別半導(dǎo)體晶粒(103)。可使用習(xí)知的微影制造及設(shè)備，而在將要產(chǎn)生圖案的一個(gè)或多個(gè)制造層上形成有圖案的光阻層。根據(jù)所采用特定光罩的情形，通常系利用步進(jìn)機(jī)而一次大約對(duì)一個(gè)至四個(gè)晶粒(103)位置執(zhí)行曝光制造，而為微影制造的一部分。在對(duì)一層或多層下層材料(例如，一層多晶硅、金屬、或絕緣材料)執(zhí)行濕式或干式蝕刻制造期間，可將該有圖案的光阻層用來(lái)作為罩幕層，以便將所需的圖案轉(zhuǎn)移到下方層。該有圖案的光阻層包括將在下方制造層中復(fù)制的如直線類型的特征部位或開(kāi)孔類型的特征部位等的復(fù)數(shù)個(gè)特征部位。
于處理半導(dǎo)體晶圓時(shí)，取得并分析與半導(dǎo)體晶圓的制造結(jié)果以及處理晶圓所用的制造工具的狀況有關(guān)之各種測(cè)量值。然后將該分析用來(lái)修改后續(xù)的制造?，F(xiàn)在請(qǐng)參閱圖2，圖中示出現(xiàn)今技術(shù)流程之流程圖。在步驟(210)中，處理系統(tǒng)可處理一批晶圓中之各半導(dǎo)體晶圓(105)。在處理半導(dǎo)體晶圓(105)之后，該處理系統(tǒng)可在步驟(220)中自該批中選擇之晶圓取得與半導(dǎo)體晶圓(105)處理有關(guān)之測(cè)量資料。此外，在步驟(230)中，該處理系統(tǒng)可自用來(lái)處理該等晶圓的制造工具取得工具狀態(tài)傳感器資料。工具狀態(tài)傳感器資料可包括諸如壓力資料、濕度資料、及溫度資料等的各種工具狀態(tài)參數(shù)。
在步驟(240)中，該處理系統(tǒng)可根據(jù)該測(cè)量資料及該工具狀態(tài)資料而執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)，以便取得與半導(dǎo)體晶圓(105)處理相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤有關(guān)之資料。在偵測(cè)與半導(dǎo)體晶圓(105)處理相關(guān)聯(lián)的各種錯(cuò)誤之后，該處理系統(tǒng)可在步驟(250)中執(zhí)行與該等錯(cuò)誤有關(guān)的主成分分析(Principal Component Analysis；簡(jiǎn)稱PCA)。主成分分析(PCA)是一種多變量技術(shù)，藉由減少資料的維度而將資料中之相關(guān)性結(jié)構(gòu)模型化。該相關(guān)性建立可采取多種形式，諸如使被處理晶圓之問(wèn)題與制造工具之問(wèn)題相關(guān)。該P(yáng)CA可提供可用于處理后續(xù)半導(dǎo)體晶圓(105)的相關(guān)性類型之指示。于執(zhí)行PCA之后，在步驟(260)中，該處理系統(tǒng)可以基于該P(yáng)CA的各種調(diào)整而對(duì)半導(dǎo)體晶圓(105)執(zhí)行后續(xù)的制造。該P(yáng)CA執(zhí)行分析，以便決定是否存在與工具相關(guān)的不正常狀況。在偵測(cè)到任何不正常狀況時(shí)，可發(fā)出各種信號(hào)，以便向操作者指示已偵測(cè)到各種錯(cuò)誤。
與目前技術(shù)的方法相關(guān)聯(lián)之問(wèn)題包括構(gòu)成不正常相關(guān)性的決定可能基于用來(lái)建構(gòu)錯(cuò)誤偵測(cè)模型之資料、或用來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)分析及PCA之PCA模型。一般而言，藉由執(zhí)行PCA而偵測(cè)到的不正常狀況可能在統(tǒng)計(jì)上不同于已可被用來(lái)建構(gòu)錯(cuò)誤偵測(cè)模型或PCA模型的資料。術(shù)語(yǔ)“在統(tǒng)計(jì)上不同的”(“statistically different”)可意指諸如基于總體平均值(population mean)及變異數(shù)(variance)等的差異之各種統(tǒng)計(jì)上的差異。這些不正常狀況可能不是精確反映執(zhí)行工具的真實(shí)作業(yè)方式。例如，如果在發(fā)展錯(cuò)誤偵測(cè)模型或PCA模型期間，壓力傳感器的值被保持在較小限制值之內(nèi)，則實(shí)際處理期間的壓力較大變化通常會(huì)被視為重大錯(cuò)誤。此種測(cè)量方式之問(wèn)題在于如果壓力的較大變化并未對(duì)被處理的材料造成任何不利的影響，則該錯(cuò)誤指示可能是假指示。換言之，如果較大的變化仍然是夠小不會(huì)對(duì)制造造成任何顯著的影響，則發(fā)生假的確定錯(cuò)誤(false-positive fault)指示。該假的確定錯(cuò)誤指示會(huì)對(duì)制造環(huán)境造成無(wú)效率及閑置時(shí)間。
最近，已作出將加權(quán)機(jī)制放入PCA的各種努力。該等加權(quán)機(jī)制可由所附加至諸如壓力等的各種參數(shù)的加權(quán)值提供顯著差異。然而，與現(xiàn)階段技術(shù)的加權(quán)機(jī)制相關(guān)聯(lián)之問(wèn)題包括需要有先前的知識(shí)，以便將預(yù)定的加權(quán)值指定給特定的參數(shù)。例如，先前的知識(shí)可指示在與特定制造相關(guān)的PCA分析期間，應(yīng)將較小的加權(quán)值指定給壓力參數(shù)。此種方式將減少因無(wú)害的壓力變化而引發(fā)的假指示。然而，此種技術(shù)可能是一種無(wú)效率的累贅工作，且在最好的況下也可能涉及猜測(cè)的結(jié)果。此外，此種方式能也不易厘清調(diào)整特定參數(shù)的加權(quán)值將會(huì)改善或惡化與特定制造PCA的相關(guān)。
本發(fā)明系有關(guān)克服或至少減輕前文所述的一種或多種問(wèn)題之影響。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一面向中，揭示了采用與錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)之各種方法。在一實(shí)施例中，該方法包含下列步驟處理工件；以及執(zhí)行與該工件處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析。該方法進(jìn)一步包含下列步驟決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系；以及根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間之該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
在本發(fā)明的另一面向中，提供了一種執(zhí)行用來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)的動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)之方法。該方法包含下列步驟處理工件；以及根據(jù)被輸入到與錯(cuò)誤偵測(cè)分析相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤偵測(cè)模型之工具狀態(tài)參數(shù)，而執(zhí)行與該工件的處理有關(guān)之該錯(cuò)誤偵測(cè)分析。該方法進(jìn)一步包含下列步驟決定該參數(shù)是否與因執(zhí)行該錯(cuò)誤偵測(cè)分析而被偵測(cè)到的錯(cuò)誤相關(guān)聯(lián)；以及根據(jù)該參數(shù)系與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤相關(guān)聯(lián)之決定，而修改該錯(cuò)誤偵測(cè)模型中之該參數(shù)的加權(quán)。
在本發(fā)明的又一面向中，提供了一種執(zhí)行用來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)的動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)之方法。該方法包含下列步驟處理工件；以及根據(jù)被輸入到與錯(cuò)誤偵測(cè)分析相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤偵測(cè)模型之工具狀態(tài)參數(shù)，而執(zhí)行與該工件的處理有關(guān)之該錯(cuò)誤偵測(cè)分析。該方法進(jìn)一步包含下列步驟配合該錯(cuò)誤偵測(cè)分析而執(zhí)行主成分分析(PCA)；以及決定該參數(shù)是否與因執(zhí)行該錯(cuò)誤偵測(cè)分析及該P(yáng)CA而被偵測(cè)到的錯(cuò)誤相關(guān)聯(lián)。該方法進(jìn)一步包含下列步驟根據(jù)該參數(shù)系與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤相關(guān)聯(lián)之決定，而修改該錯(cuò)誤偵測(cè)模型中之該參數(shù)的加權(quán)。
在本發(fā)明的另一面向中，提供了一種執(zhí)行用來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)的一動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)之裝置。該裝置包含控制器，用以執(zhí)行與工件的處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析，以便決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系。該控制器亦根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間之該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
在本發(fā)明的另一面向中，提供一種執(zhí)行用來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)的動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)之系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含在通訊上耦合到控制器之制造工具、測(cè)量工具、以及工具狀態(tài)資料傳感器單元。該制造工具對(duì)工件執(zhí)行處理(process)。該測(cè)量工具取得與對(duì)該工件執(zhí)行該處理有關(guān)之測(cè)量資料，以便提供測(cè)量資料。該工具狀態(tài)資料傳感器單元取得工具狀態(tài)資料。該控制器執(zhí)行與該工件的處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析，以便決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系。該控制器亦根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間之該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
在本發(fā)明的又一面向中，提供一種執(zhí)行用來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)的動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)之以指令編碼之計(jì)算機(jī)可讀取程序儲(chǔ)存裝置。該等指令執(zhí)行一方法，該方法包含在通訊上耦合到控制器之制造工具、測(cè)量工具、以及工具狀態(tài)資料傳感器單元。該制造工具對(duì)工件執(zhí)行處理。該測(cè)量工具取得與對(duì)該工件執(zhí)行該處理有關(guān)之測(cè)量資料，以便提供測(cè)量資料。該工具狀態(tài)資料傳感器單元取得工具狀態(tài)資料。該控制器執(zhí)行與該工件的處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析，以便決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系。該控制器亦根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間之該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。


若參照文中之說(shuō)明，并配合各附圖，將可了解本發(fā)明，在這些附圖中，類似的符號(hào)識(shí)別類似的組件，這些附圖有圖1是被處理的先前技術(shù)半導(dǎo)體晶圓之簡(jiǎn)化圖；圖2是在半導(dǎo)體晶圓的制造期間的先前技術(shù)流程之簡(jiǎn)化流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)之方塊圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例之主成分分析矩陣表，該表示出與多個(gè)被處理的半導(dǎo)體晶圓有關(guān)的資料之相關(guān)的工具狀態(tài)變量之清單；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的圖3所示的工具狀態(tài)資料傳感器單元的更詳細(xì)之方塊圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的圖3所示的動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)單元的更詳細(xì)之方塊圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法之流程圖；以及圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例而用來(lái)執(zhí)行圖7所示的動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)程序的方法的更詳細(xì)之流程圖。
雖然本發(fā)明易于作出各種修改及替代形式，但是該等圖式中系以舉例方式示出本發(fā)明的一些特定實(shí)施例，且已在本文中說(shuō)明了這些特定實(shí)施例。然而，我們當(dāng)了解，本文對(duì)這些特定實(shí)施例的說(shuō)明之用意并非將本發(fā)明限制在所揭示的該等特定形式，相反地，本發(fā)明將涵蓋最后的申請(qǐng)專利范圍所界定的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)之所有修改、等效物、及替代。
具體實(shí)施例方式
下文中將說(shuō)明本發(fā)明之實(shí)施例。為了顧及說(shuō)明的清晰，本說(shuō)明書(shū)中將不說(shuō)明實(shí)際的實(shí)施例之所有特征。然而，我們當(dāng)了解，于開(kāi)發(fā)任何此類實(shí)際的實(shí)施例時(shí)，必須作出許多與實(shí)施例相關(guān)的決定，以便達(dá)到開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如符合與系統(tǒng)相關(guān)的及與業(yè)務(wù)相關(guān)的限制條件，而這些限制條件將隨著不同的實(shí)施例而變。此外，我們當(dāng)了解，此種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但對(duì)已從本發(fā)明的揭示事項(xiàng)獲益的本此項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域具有一般知識(shí)者而言，仍然僅是一種例行的工作。
許多獨(dú)立制造涉及半導(dǎo)體制造。各工件(例如半導(dǎo)體晶圓(105)、半導(dǎo)體裝置等工件)經(jīng)常要逐一經(jīng)過(guò)多個(gè)制造工具。本發(fā)明的實(shí)施例提供對(duì)與錯(cuò)誤偵測(cè)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的加權(quán)執(zhí)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，及(或)執(zhí)行主成分分析(PCA)之方法?？勺詣?dòng)決定可被用于錯(cuò)誤偵測(cè)模型及(或)PCA模型的各種參數(shù)之加權(quán)，且可動(dòng)態(tài)調(diào)整該等參數(shù)之加權(quán)。例如，在處理系統(tǒng)識(shí)別了錯(cuò)誤狀況之后，可將自動(dòng)輸入或人工輸入提供給該處理系統(tǒng)，以便指示被偵測(cè)到的錯(cuò)誤是重大錯(cuò)誤或非重大錯(cuò)誤?？筛鶕?jù)該指示，而修改其中包含使各種工具狀態(tài)參數(shù)與特定晶圓相關(guān)的資料之加權(quán)錯(cuò)誤矩陣，以便提高對(duì)類似錯(cuò)誤的偵測(cè)之可能性，或者降低可能性。因此，在多變量錯(cuò)誤偵測(cè)及(或)PCA模型中，可偵測(cè)造成錯(cuò)誤狀況的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)及該等參數(shù)對(duì)該錯(cuò)誤的相對(duì)重要性，并可成比例地增加造成該錯(cuò)誤的這些參數(shù)的加權(quán)動(dòng)態(tài)調(diào)整。同樣地，可將并未顯著地造成錯(cuò)誤狀況的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)及該等參數(shù)對(duì)該錯(cuò)誤的相對(duì)不重要性特征化，并可成比例地減少這些參數(shù)的加權(quán)之動(dòng)態(tài)調(diào)整。換言之，可減少已發(fā)現(xiàn)并未造成錯(cuò)誤的該等參數(shù)之加權(quán)。因此，為了將需要與這些參數(shù)有關(guān)的較強(qiáng)信號(hào)以產(chǎn)生錯(cuò)誤指示。
本發(fā)明之實(shí)施例提供了無(wú)須在執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)及(或)PCA模型之前需知道要調(diào)整哪些特定參數(shù)之情形下執(zhí)行動(dòng)態(tài)加權(quán)調(diào)整之能力。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，可修改該等模型參數(shù)之加權(quán)，以便增加已發(fā)現(xiàn)會(huì)顯著地造成錯(cuò)誤狀況的各參數(shù)之敏感度，因而使該處理系統(tǒng)將對(duì)制造相關(guān)性的處理重點(diǎn)放在這些參數(shù)上。此種方式可具有減少這些參數(shù)造成的錯(cuò)誤次數(shù)及(或)重大性之效果。同樣地，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，可修改該等模型參數(shù)之加權(quán)，以便減少假的確定錯(cuò)誤指示之發(fā)生頻率，因而減少半導(dǎo)體晶圓(105)制造期間的非必要之停工時(shí)間及無(wú)效率。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖3，圖中示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)(300)之方塊圖。系統(tǒng)(300)中之制造控制器(305)可控制與制造工具(310)有關(guān)的各種作業(yè)。制造控制器(305)可包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含處理器、內(nèi)存以及各種計(jì)算機(jī)相關(guān)周邊裝置。此外，雖然圖3中示出單一的制造控制器(305)，但是實(shí)際上，可由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)或分散在整個(gè)制造系統(tǒng)的工作站執(zhí)行制造控制器(305)所執(zhí)行的功能。
制造工具(310)使用經(jīng)由線路或網(wǎng)絡(luò)(315)而提供的復(fù)數(shù)個(gè)控制輸入信號(hào)或制造參數(shù)來(lái)處理半導(dǎo)體晶圓(105)。系將線路(315)上的控制輸入信號(hào)或制造參數(shù)自制造控制器(305)經(jīng)由可位于制造工具(310)內(nèi)部或外部的各機(jī)器接口而傳送到制造工具(310)。在一實(shí)施例中，可以人工方式將半導(dǎo)體晶圓(105)提供給制造工具(310)。在一替代實(shí)施例中，可以一種自動(dòng)方式(例如，以機(jī)器人移動(dòng)半導(dǎo)體晶圓(105))將半導(dǎo)體晶圓(105)提供給制造工具(310)。在一實(shí)施例中，系以批次的方式(例如堆棧在卡匣中)將復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體晶圓(105)輸送到該等制造工具(310)。半導(dǎo)體制造中使用的制造工具之例子可以是微影工具、離子植入工具、步進(jìn)機(jī)、蝕刻制造工具、沉積工具、以及化學(xué)機(jī)械研磨(Chemical Mechanical Polishing；簡(jiǎn)稱CMP)工具等。
系統(tǒng)(300)可取得諸如與被處理的半導(dǎo)體晶圓(105)有關(guān)的測(cè)量資料以及工具狀態(tài)資料等的制造相關(guān)資料。系統(tǒng)(300)亦可包含測(cè)量工具(350)，用以取得與被處理的半導(dǎo)體晶圓(105)有關(guān)的測(cè)量資料。系統(tǒng)(300)亦可包含工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)，用以取得工具狀態(tài)資料。該工具狀態(tài)資料可包括壓力資料、溫度資料、濕度資料、氣流資料、各種電性資料、逸出氣體(out-gas)程度資料、以及與制造工具(310)的作業(yè)相關(guān)之其它類型的資料。蝕刻工具的例示工具狀態(tài)資料可包括氣流、腔體壓力(chamber pressure)、腔體溫度、電壓、反射功率、后端氦氣壓力、以及射頻(RF)調(diào)整參數(shù)等的資料。該工具狀態(tài)資料亦可包括諸如環(huán)境溫度、濕度、及壓力等的制造工具(310)外部之資料。將在圖5及下文的相關(guān)說(shuō)明中提供對(duì)工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)的更詳細(xì)圖標(biāo)及說(shuō)明。
系統(tǒng)(300)亦可包含數(shù)據(jù)庫(kù)單元(340)。提供該數(shù)據(jù)庫(kù)單元(340)，用以儲(chǔ)存諸如制造相關(guān)資料以及與系統(tǒng)(300)作業(yè)有關(guān)之資料等的復(fù)數(shù)種類型的資料(例如，制造工具(310)的狀態(tài)、及半導(dǎo)體晶圓(105)的狀態(tài)等的資料)。數(shù)據(jù)庫(kù)單元(340)可儲(chǔ)存與錯(cuò)誤偵測(cè)及PCA模型所使用的參數(shù)有關(guān)之參數(shù)資料、以及與制造工具(310)所執(zhí)行的復(fù)數(shù)個(gè)制造運(yùn)行有有關(guān)之工具狀態(tài)資料。數(shù)據(jù)庫(kù)單元(340)可包含數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(342)，用以將工具狀態(tài)資料及(或)與處理半導(dǎo)體晶圓(105)有關(guān)的制造數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存單元(345)。
系統(tǒng)(300)亦包含錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)，而于處理半導(dǎo)體晶圓(105)時(shí)，該錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)可執(zhí)行與制造工具(310)相關(guān)聯(lián)的多種錯(cuò)誤偵測(cè)。錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)可包含錯(cuò)誤偵測(cè)模型(385)，而于執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)時(shí)，該錯(cuò)誤偵測(cè)模型(385)可執(zhí)行建立模型功能。可將多種參數(shù)輸入到錯(cuò)誤偵測(cè)模型(385)。例如，可將壓力、溫度、濕度、及(或)氣流的各種預(yù)定范圍提供給該模型，使該模型可根據(jù)錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)接收的錯(cuò)誤資料而確立錯(cuò)誤偵測(cè)狀況。錯(cuò)誤偵測(cè)模型(385)可以是多變量模型，用以根據(jù)多種參數(shù)而執(zhí)行錯(cuò)誤模型建立。在一實(shí)施例中，錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)可使測(cè)量資料結(jié)果與工具狀態(tài)傳感器資料相關(guān)，以便將錯(cuò)誤特征化。
系統(tǒng)(300)亦可包含PCA控制器(360)，而該P(yáng)CA控制器(360)系配合錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)而操作，以便于決定與半導(dǎo)體晶圓(105)的處理有關(guān)之任何不正常狀況或錯(cuò)誤時(shí)，執(zhí)行主成分分析。PCA控制器(360)可包含PCA模型(365)，而于執(zhí)行PCA時(shí)，該P(yáng)CA模型(365)可執(zhí)行建立模型功能?？蓪⒍喾N參數(shù)及制造資料輸入到PCA模型(365)。例如，可將壓力、溫度、濕度、及(或)氣流的多種預(yù)定范圍提供給該模型，使該模型可根據(jù)PCA而確立錯(cuò)誤狀況。制造資料被界定為包含其中包括測(cè)量資料、錯(cuò)誤資料、及傳感器資料之多種類型的資料。下文中將提供根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例之與加權(quán)式PCA分析有關(guān)之更詳細(xì)說(shuō)明。
系統(tǒng)(300)亦可包含動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)，該動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)可自動(dòng)地及(或)人工地接收資料，該資料與用來(lái)指示被視為不正常的特定參數(shù)是否確實(shí)為被偵測(cè)到的任何錯(cuò)誤的顯著因素的信息有關(guān)。動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)可調(diào)整PCA控制器(360)所分析的各種參數(shù)之加權(quán)。該加權(quán)也可能影響到被輸入到錯(cuò)誤偵測(cè)模型(385)及(或)PCA模型(365)的參數(shù)范圍。將在圖5及下文的相關(guān)說(shuō)明中提供動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)的更詳細(xì)說(shuō)明。
諸如制造控制器(305)、錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)、PCA控制器(360)、以及動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)等的系統(tǒng)(300)之各種組件可以是為獨(dú)立單元或可整合到與系統(tǒng)(300)相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、硬件、或韌體單元。此外，圖3所示該等方塊所代表的多種組件可經(jīng)由系統(tǒng)通訊線路(315)而相互通訊。系統(tǒng)通訊線路(315)可以是一條或多條計(jì)算機(jī)總線鏈路、一條或多條專用的硬件通訊鏈路、一條或多條電話系統(tǒng)通訊鏈路、一條或多條無(wú)線通訊鏈路、及(或)熟悉此項(xiàng)技術(shù)者在參閱本發(fā)明的揭示之后可實(shí)施的其它通訊鏈路。
PCA控制器(360)所執(zhí)行的主成分分析可包括一種多變量技術(shù)，經(jīng)由減少資料的維度而將資料中之相關(guān)性結(jié)構(gòu)模型化。如下式所示，可將由n個(gè)樣本(列)及m個(gè)變量(行)構(gòu)成的數(shù)據(jù)矩陣X分解為X=X^+X~.---(1)]]>其中通常將X的行均一化(normalize)為零平均值(zero mean)及單位變異數(shù)(unit variaFice)。 及 分別是X矩陣的經(jīng)模型化的及未經(jīng)模型化的殘余成分?？蓪⒔?jīng)模型化的及殘值的矩陣表示為X^=TPTandX~=T~P~T,---(2)]]>其中T∈Rn×l以及P∈Rm×l分別是主成分值矩陣(score mattix)及主成分系數(shù)矩陣(loading matrix)，且l是該模型中保留的主成分之?dāng)?shù)目。T~∈Rn×(m-1)]]>以及P~∈Rm×(m-1)]]>分別是殘余的主成分值矩陣及主成分系數(shù)矩陣。
系利用相關(guān)矩陣(correlation mattix)R的特征向量(eigenvector)決定主成分系數(shù)矩陣P及 ，且可以下式求該相關(guān)矩陣R的近似值
R≈1n-1XTX.---(3)]]>R的第一特征向量(對(duì)應(yīng)于最大的特征向量)是主成分系數(shù)P，且對(duì)應(yīng)于其余m-1個(gè)特征值(eigenvalue)是殘余的主成分系數(shù) 該模型中保留的主成分(Principal Component；簡(jiǎn)稱PC)之?dāng)?shù)目是利用PCA進(jìn)行的錯(cuò)誤偵測(cè)中之重要因素。如果保留了太少的PC，則該模型將不會(huì)擷取資料中之所有信息，且將產(chǎn)生該制造的不佳表示法。另一方面，如果選擇了太多的PC，則該模型將被過(guò)度參數(shù)化，且將包含噪聲。用來(lái)選擇適當(dāng)數(shù)目的PC之重建誤差變異數(shù)(Variance ofReconstruction Error；簡(jiǎn)稱VRE)準(zhǔn)則系基于省略掉一些參數(shù)；以及利用該模型來(lái)重建失掉的資料。系將導(dǎo)致最佳數(shù)據(jù)重構(gòu)的PC之?dāng)?shù)目視為將用于該模型的PC之最佳數(shù)目。用來(lái)選擇PC的數(shù)目之其它已為大家接受的方法包括平均特征值(average eigenvalue)法以及交叉驗(yàn)證(cross validation)法等方法。
于使用經(jīng)過(guò)加權(quán)的參數(shù)執(zhí)行PCA，而不是使用被均一化為零平均值及單位變異數(shù)的X的該等行中之參數(shù)執(zhí)行PCA時(shí)，在該等行中之該等參數(shù)系除以每一行的變異數(shù)以外之?dāng)?shù)。換言之，系將該等行中之各參數(shù)除以非標(biāo)準(zhǔn)差之?dāng)?shù)。此種方式提供了X的該等行中之經(jīng)過(guò)加權(quán)的參數(shù)。例如，如果壓力參數(shù)與錯(cuò)誤緊密相關(guān)，則可將界定該壓力的X之行除以非標(biāo)準(zhǔn)差的值，因而增加錯(cuò)誤分析對(duì)該壓力參數(shù)的敏感度。另一方面，如果決定壓力參數(shù)為最不可能與錯(cuò)誤相關(guān)聯(lián)的因素，則可將界定該壓力的X之行除以非標(biāo)準(zhǔn)差的另一值，因而減少錯(cuò)誤分析對(duì)該壓力參數(shù)的敏感度。
于執(zhí)行PCA算法時(shí)執(zhí)行的一計(jì)算是對(duì)被送入PCA模型(365)的資料進(jìn)行比例調(diào)整(scaling)。例如，如圖4所示，前文所述之矩陣X可包含與壓力資料有關(guān)的第一行中之資料、與濕度資料有關(guān)的第二行中之?dāng)?shù)據(jù)、與溫度數(shù)據(jù)有關(guān)的第三行中之?dāng)?shù)據(jù)、與氣流率資料有關(guān)的第四行中之資料、等等、至與另一參數(shù)資料有關(guān)的第m行中之資料。與該等行有關(guān)之每一列可指示與一批中之一半導(dǎo)體晶圓(105)的狀況有關(guān)之資料，在一替代實(shí)施例中，該等列可界定多批的半導(dǎo)體晶圓(105)。該等列可包含與第一半導(dǎo)體晶圓(105)有關(guān)之資料、與第二半導(dǎo)體晶圓(105)有關(guān)之資料、與第三半導(dǎo)體晶圓(105)有關(guān)之資料、直至與第n半導(dǎo)體晶圓(105)有關(guān)之資料。
PCA模型(365)可調(diào)整圖4中示出的該等參數(shù)之比例，以便提供附加給矩陣X的行中之任何特定參數(shù)之較大或較小的加權(quán)值?？筛鶕?jù)制造工具(310)所執(zhí)行的特定類型之制造，而將不同的加權(quán)值附加到不同的參數(shù)。例如，可針對(duì)沉積制造而將用于PCA分析的加權(quán)指定給壓力參數(shù)，其中該加權(quán)系不同于在微影制造期間被指定給壓力參數(shù)的加權(quán)。然而，于該微影制造期間，可將比被指定給沉積制造的加權(quán)較大或較小的加權(quán)指定給溫度數(shù)據(jù)。一種調(diào)整比例(scaling)之方法可包括調(diào)整每一行之比例成非單一變異數(shù)(non-unit variance)。為了實(shí)現(xiàn)上述方法，并不是除以每一行的變異數(shù)，而是可執(zhí)行除以基于被指定給該參數(shù)的特定加權(quán)之另一數(shù)。例如，如果溫度被視為較重要的參數(shù)，則可將溫度數(shù)據(jù)行(亦即，矩陣X中第3行)中之溫度參數(shù)除以與該行的標(biāo)準(zhǔn)差不同之?dāng)?shù)。為了使錯(cuò)誤偵測(cè)算法對(duì)特定參數(shù)的變化更敏感，可將矩陣X中之一行除以小于自該特定行計(jì)算出的變異數(shù)之?dāng)?shù)。為了使錯(cuò)誤偵測(cè)算法對(duì)特定參數(shù)的變化較不敏感，可將矩陣X中之一行除以大于自該特定行計(jì)算出的變異數(shù)之?dāng)?shù)。在該P(yáng)CA算法的整個(gè)其余部分中，與并未以相同方式加權(quán)的參數(shù)之變化相比時(shí)，更有可能將溫度的小變化辨識(shí)為錯(cuò)誤。在一實(shí)施例中，PCA控制器(360)可促使動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)以人工的方式及(或)以自動(dòng)化的動(dòng)態(tài)方式調(diào)整圖4所示該等行中該等參數(shù)的加權(quán)。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖5，圖中提供圖3所示工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)的更詳細(xì)方塊圖。工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)可包含諸如壓力傳感器(510)、溫度傳感器(520)、濕度傳感器(530)、氣流率傳感器(540)、以及電性傳感器(550)等之多種不同類型傳感器中之任何一者。在一替代實(shí)施例中，工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)可包含在原處(in situ)且整合到制造工具(310)中之傳感器。壓力傳感器(10)可偵測(cè)制造工具(310)內(nèi)之壓力。溫度傳感器(520)可偵測(cè)制造工具(310)的各種位置之溫度。濕度傳感器(530)可偵測(cè)制造工具(310)中之多部分或周圍環(huán)境狀況的相對(duì)濕度。氣流率傳感器(540)可包含復(fù)數(shù)個(gè)流率(flow-rate)傳感器，該復(fù)數(shù)個(gè)流率傳感器可偵測(cè)于處理半導(dǎo)體晶圓(105)期間使用的復(fù)數(shù)種制造氣體之流率。例如，該等氣流率傳感器(540)可包含可偵測(cè)諸如氨(NH3)、硅甲烷(SiH4)、氮(N2)、氧化氮(N2O)及(或)其它制造氣體之傳感器。
在一實(shí)施例中，電性傳感器(550)可偵測(cè)諸如提供給微影制造中使用的燈之電流等的復(fù)數(shù)個(gè)電性參數(shù)。工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)亦可包含可偵測(cè)熟悉此項(xiàng)技術(shù)者在參閱本發(fā)明的揭示之后得知的多種制造變量之其它傳感器。工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)亦可包含工具狀態(tài)傳感器資料接口(560)。工具狀態(tài)傳感器資料接口(560)可自包含于或相關(guān)聯(lián)于制造工具(310)及(或)工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)的多種傳感器接收傳感器數(shù)據(jù)，并將該資料傳送到制造控制器(305)。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖6，圖中提供了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)的更詳細(xì)方塊圖。如圖6所示，動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)可包含錯(cuò)誤資料分析模塊(610)、錯(cuò)誤資料輸入接口(620)、以及PCA加權(quán)值計(jì)算模塊(630)。根據(jù)多種算法所比較的錯(cuò)誤以及錯(cuò)誤資料分析模塊(610)所處理的錯(cuò)誤資料，而決定錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)及PCA控制器(360)視為不正常的特定參數(shù)是否與該錯(cuò)誤大致相關(guān)聯(lián)。PCA加權(quán)值計(jì)算模塊(630)可根據(jù)該決定而減少或增加與該特定參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)值?？蓪⒃撔畔魉偷絇CA控制器(360)及錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)?；蛘?，可以人工輸入方式將線路(625)上的外部資料輸入提供給動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)，以便指示被標(biāo)示為不正常的特定參數(shù)是否確實(shí)相當(dāng)程度地造成特定錯(cuò)誤。錯(cuò)誤資料輸入接口(620)可接收該外部資料輸入，并可將該數(shù)據(jù)提供給PCA加權(quán)值計(jì)算模塊(630)，而PCA加權(quán)值計(jì)算模塊(630)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整該特定參數(shù)的加權(quán)。
因此，動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模型(370)可決定資料及(或)接收的資料；該資料可用來(lái)調(diào)整被附加到特定參數(shù)的加權(quán)值。錯(cuò)誤偵測(cè)單元(380)及(或)PCA控制器(360)可將該信息用來(lái)在半導(dǎo)體晶圓(105)的處理期間執(zhí)行與任何不正常(及/或錯(cuò)誤)有關(guān)的分析。換言之，在識(shí)別錯(cuò)誤狀況之后，PCA加權(quán)值計(jì)算模塊(630)自錯(cuò)誤資料分析模塊(610)及(或)錯(cuò)誤資料輸入接口(620)接收該錯(cuò)誤是否為實(shí)際錯(cuò)誤及(或)與該不正?；蝈e(cuò)誤相關(guān)聯(lián)的任何參數(shù)是否顯著地造成該錯(cuò)誤或不正常之信息。PCA加權(quán)值計(jì)算模塊(630)可根據(jù)該信息而減少或增加該參數(shù)的加權(quán)，或者不改變?cè)搮?shù)的加權(quán)。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖7，圖中示出與本發(fā)明的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的方法之流程圖。在步驟(710)中，系統(tǒng)(300)可處理一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體晶圓(105)。在步驟(720)中，系統(tǒng)(300)可根據(jù)對(duì)半導(dǎo)體晶圓(105)的處理而取得與半導(dǎo)體晶圓(105)所執(zhí)行的制造有關(guān)之測(cè)量資料。此外，在步驟(730)中，系統(tǒng)(300)亦可取得與制造工具(310)執(zhí)行的制造有關(guān)之工具狀態(tài)傳感器資料。在步驟(740)中，系統(tǒng)(300)可根據(jù)該測(cè)量資料及(或)該工具狀態(tài)傳感器資料而執(zhí)行與半導(dǎo)體晶圓(105)的處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)。在步驟(750)中，系統(tǒng)(300)亦可配合該錯(cuò)誤偵測(cè)而執(zhí)行PCA算法，以便偵測(cè)與半導(dǎo)體晶圓(105)的處理相關(guān)聯(lián)之任何不正?；蝈e(cuò)誤。
在步驟(760)中，系統(tǒng)(300)亦可執(zhí)行動(dòng)態(tài)RCA加權(quán)程序，以便調(diào)整該錯(cuò)誤偵測(cè)模型及該P(yáng)CA模型可用來(lái)分析制造工具(310)操作的任何特定參數(shù)之加權(quán)。圖8及下文之相關(guān)說(shuō)明將提供對(duì)該動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)程序的更詳細(xì)之描述及說(shuō)明?？筛鶕?jù)該動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)程序而進(jìn)行對(duì)特定參數(shù)的加權(quán)之多種調(diào)整，以便更準(zhǔn)確地評(píng)估與半導(dǎo)體晶圓(105)的處理相關(guān)聯(lián)之任何錯(cuò)誤。在動(dòng)態(tài)地調(diào)整PCA參數(shù)的加權(quán)之后，系統(tǒng)(300)在步驟(770)中可根據(jù)經(jīng)過(guò)重新調(diào)整后的參數(shù)加權(quán)而執(zhí)行對(duì)半導(dǎo)體晶圓(105)的后續(xù)制造，以便更準(zhǔn)確地評(píng)估與半導(dǎo)體晶圓(105)的處理相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤或不正常。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖8，圖中提供該動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)程序的更詳細(xì)流程圖。在步驟(810)中，系統(tǒng)(300)分析自該錯(cuò)誤資料分析或該P(yáng)CA得到的錯(cuò)誤資料，以便決定與半導(dǎo)體晶圓(105)的處理相關(guān)聯(lián)的被偵測(cè)到的任何錯(cuò)誤或不正常相關(guān)聯(lián)之任何特定參數(shù)是否實(shí)際上為重大錯(cuò)誤。換言之，系統(tǒng)(300)決定該不正?；蝈e(cuò)誤的指示是否與實(shí)際錯(cuò)誤有關(guān)。系統(tǒng)(300)亦分析該錯(cuò)誤資料，以便決定被標(biāo)示的任何參數(shù)是否確實(shí)顯著地對(duì)該錯(cuò)誤或不正常有貢獻(xiàn)。在一實(shí)施例中，該顯著貢獻(xiàn)可與對(duì)錯(cuò)誤指示相關(guān)的參數(shù)的重要性之決定有關(guān)。在另一實(shí)施例中，該顯著貢獻(xiàn)可與該參數(shù)與該錯(cuò)誤指示間的因果關(guān)系有關(guān)。
下文中將提供與一錯(cuò)誤或不正常的顯著貢獻(xiàn)有關(guān)之例子。例如，制造模型可具有壓力參數(shù)(P)、溫度參數(shù)(T)、射頻功率參數(shù)(R)、以及氣流率參數(shù)(G)。開(kāi)始時(shí)，對(duì)這些參數(shù)(亦即，P、T、R、G)的每一參數(shù)之加權(quán)可等于1，例如，可提供參數(shù)矩陣[P，T，R，G]＝[1，1，1，1]。在處理了一晶圓批之后，錯(cuò)誤/不正常貢獻(xiàn)圖形特征可改變?yōu)閇P，T，R，G]＝
。如果系統(tǒng)(300)或使用者決定該錯(cuò)誤是實(shí)際錯(cuò)誤，則可檢查與每一參數(shù)有關(guān)的各種貢獻(xiàn)。在本例子中，系統(tǒng)(300)可決定參數(shù)R及G對(duì)該錯(cuò)誤或不正常貢獻(xiàn)最大，這是因?yàn)镽及G有最高的量。因此，系統(tǒng)(300)可針對(duì)影響該錯(cuò)誤或?qū)υ撳e(cuò)誤有顯著貢獻(xiàn)的那些參數(shù)而根據(jù)算法修改該參數(shù)的加權(quán)。因此，系統(tǒng)(300)然后可提供以矩陣[P，T，R，G]＝[1，1，1.1，1.1]代表的新參數(shù)加權(quán)值。系統(tǒng)(300)然后可處理另一晶圓批，且可偵測(cè)錯(cuò)誤。使用者或系統(tǒng)(300)然后可決定該錯(cuò)誤是否為實(shí)際錯(cuò)誤。系統(tǒng)(300)可根據(jù)該決定而檢查貢獻(xiàn)圖形，并決定參數(shù)P及R是否對(duì)該“假”錯(cuò)誤有顯著貢獻(xiàn)。于響應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)(300)可針對(duì)這些因素而根據(jù)算法修改加權(quán)。例如，可以矩陣[P，T，R，G]＝
代表的新加權(quán)因子。根據(jù)貢獻(xiàn)圖形值而決定要調(diào)整哪些參數(shù)以及如何調(diào)整那些參數(shù)的加權(quán)之算法可隨著不同執(zhí)行方式而改變(例如，永遠(yuǎn)加上或減掉0.1，乘以1.1或0.9，永遠(yuǎn)修改最前面的兩個(gè)參數(shù)，永遠(yuǎn)修改具有大于1.5的值之任何參數(shù)之加權(quán)等不同的方式)。系針對(duì)例示之目的而提供上述的例子，其它參數(shù)可以不同方式加權(quán)及(或)調(diào)整，且仍系在本發(fā)明的范圍及精神內(nèi)。
在步驟(820)中，系統(tǒng)(300)可以替代或配合步驟(810)之方式接收與錯(cuò)誤的原因或非原因有關(guān)的外部輸入。換言之，系統(tǒng)(300)可自如外部計(jì)算機(jī)、控制器、或來(lái)自操作員的人工輸入的外部來(lái)源接收指示，用以指示被偵測(cè)到的錯(cuò)誤是否為實(shí)際錯(cuò)誤，及(或)用以指示與該錯(cuò)誤或不正常相關(guān)聯(lián)的任何參數(shù)是否對(duì)該錯(cuò)誤或不正常有顯著貢獻(xiàn)。在步驟(830)中，系統(tǒng)(300)然后根據(jù)該資料而決定要增加、減少、或不改變與錯(cuò)誤有關(guān)的因素或參數(shù)之加權(quán)。
如果系統(tǒng)(300)決定或被通知特定參數(shù)確實(shí)對(duì)被偵測(cè)到的錯(cuò)誤有顯著貢獻(xiàn)，則可增加該特定參數(shù)(例如，壓力資料)的加權(quán)，以便使系統(tǒng)(300)對(duì)該參數(shù)的任何變化更敏感。同樣地，如果系統(tǒng)(300)指示特定參數(shù)對(duì)該錯(cuò)誤并無(wú)顯著貢獻(xiàn)，則可減少錯(cuò)誤偵測(cè)或PCA的該參數(shù)之加權(quán)。在其它的情形中，系統(tǒng)(300)可決定不改變特定參數(shù)的加權(quán)。因此，可修改與半導(dǎo)體晶圓(105)處理相關(guān)聯(lián)的任何參數(shù)(其中包括圖4提供的該例示矩陣中示出參數(shù))之加權(quán)。
根據(jù)增加、減少、或不改變與錯(cuò)誤有關(guān)的因素的加權(quán)之決定，系統(tǒng)(300)可在步驟(840)中動(dòng)態(tài)地增加造成該錯(cuò)誤的因素之加權(quán)，或在步驟(850)中減少造成該錯(cuò)誤的因素之加權(quán)，或在步驟(860)中不改變?cè)摰纫蛩刂訖?quán)。在步驟(870)中，根據(jù)加權(quán)的該動(dòng)態(tài)調(diào)整，而提供新的加權(quán)后之因素/參數(shù)，以便執(zhí)行額外的錯(cuò)誤偵測(cè)及(或)PCA。因此，可根據(jù)多種操作以及因而對(duì)與半導(dǎo)體晶圓(105)的處理有關(guān)的資料執(zhí)行的錯(cuò)誤偵測(cè)分析及(或)PCA，而持續(xù)地動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)之加權(quán)。經(jīng)過(guò)重新加權(quán)的因素可造成假錯(cuò)誤指示的減少，并增加可能實(shí)際造成重大錯(cuò)誤或不正常的參數(shù)之敏感度。因此，可對(duì)用來(lái)執(zhí)行半導(dǎo)體晶圓(105)的制造的制造工具(310)的狀況執(zhí)行更準(zhǔn)確的評(píng)估，因而導(dǎo)致制造工具(310)更有效率操作，并減少制造區(qū)的停工時(shí)間。因此，采用本發(fā)明之實(shí)施例時(shí)，可執(zhí)行更有效且更準(zhǔn)確的制造調(diào)整，以便實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的半導(dǎo)體晶圓(105)特性及更佳之良率。
可在諸如先前由KLA-Tencor，Inc.所提供的Catalyst系統(tǒng)等的先進(jìn)制造控制(Advanced Process Control；簡(jiǎn)稱APC)架構(gòu)中實(shí)施本發(fā)明所揭示的原理。該Catalyst系統(tǒng)使用與半導(dǎo)體設(shè)備及材料國(guó)際協(xié)會(huì)(Semiconductor Equipment and Materials International；簡(jiǎn)稱SEMI)計(jì)算機(jī)整合式制造(Computer Integrated Manufacturing；簡(jiǎn)稱CIM)架構(gòu)相符的系統(tǒng)技術(shù)，且系基于該先進(jìn)制造控制(APC)架構(gòu)?？晒_(kāi)地自SEMI取得CIM(SEMI E81-0699-Provisional Specification for CIMFramework Domain Architecture)及APC(SEMI E93-0999-ProvisionalSpecification for CIM Framework Advanced Process ControlComponent)規(guī)格。APC架構(gòu)是可用來(lái)實(shí)施本發(fā)明所揭示控制策略之較佳平臺(tái)。在某些實(shí)施例中，該APC可以是遍及整個(gè)工廠的軟件系統(tǒng)；因此，可將本發(fā)明所揭示的該等控制策略應(yīng)用于工廠內(nèi)的幾乎任何的半導(dǎo)體制造工具。該APC架構(gòu)亦可容許對(duì)制造效能進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)及監(jiān)視。此外，藉由采用該APC架構(gòu)，資料儲(chǔ)存可以比本地磁盤驅(qū)動(dòng)器之方式更為方便、更有使用彈性、且成本更低。該APC架構(gòu)可進(jìn)行更復(fù)雜精密類型的控制，這是因?yàn)樵揂PC架構(gòu)在寫(xiě)入必要的軟件程序代碼時(shí)提供了充裕的彈性。
將本發(fā)明所揭示的控制策略部署到該APC架構(gòu)，可能需要一些軟件組件。除了該APC架構(gòu)內(nèi)的軟件組件之外，系針對(duì)與該控制系統(tǒng)有關(guān)的每一半導(dǎo)體制造工具而撰寫(xiě)計(jì)算機(jī)描述語(yǔ)言程序。當(dāng)在半導(dǎo)體制造工廠中激活該控制系統(tǒng)中之半導(dǎo)體制造工具時(shí)，該半導(dǎo)體制造工具通常會(huì)呼叫描述語(yǔ)言程序，以便開(kāi)始如疊層控制器等的制造控制器所要求的動(dòng)作。通常在這些描述語(yǔ)言程序中界定并執(zhí)行該等控制方法。這些描述語(yǔ)言程序的開(kāi)發(fā)可能包含控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之相當(dāng)大部分?？蓪⒈景l(fā)明所揭示的原理實(shí)施于其它類型的制造架構(gòu)。
前文所揭示的該等特定實(shí)施例只是供舉例，這是因?yàn)槭炝?xí)此項(xiàng)技術(shù)者在參閱本發(fā)明的揭示事項(xiàng)之后，可易于以不同但等效之方式修改并實(shí)施本發(fā)明。此外，除了下文的申請(qǐng)專利范圍所述者之外，不得將本發(fā)明限制在本說(shuō)明書(shū)所示的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)之細(xì)節(jié)。因此，顯然可改變或修改前文所揭示的該等特定實(shí)施例，且將把所有此類的變化視為在本發(fā)明的范圍及精神內(nèi)。因此，本發(fā)明所尋求的保護(hù)系述于下文的申請(qǐng)專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包含下列步驟處理工件(105)；執(zhí)行與該工件(105)的該處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析；決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系；以及根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中決定所述錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系的步驟進(jìn)一步包含決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的因果關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中決定所述錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系的步驟進(jìn)一步包含決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)對(duì)被偵測(cè)到的錯(cuò)誤的重要性。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含下列步驟決定該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤是否為重大錯(cuò)誤；以及根據(jù)該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤是重大錯(cuò)誤的決定而調(diào)整與所述參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含下列步驟取得與處理該工件(105)有關(guān)的測(cè)量資料；取得與處理該工件(105)有關(guān)的工具狀態(tài)資料；以及使該測(cè)量資料及該工具狀態(tài)資料與該錯(cuò)誤資料相關(guān)，以將錯(cuò)誤特征化。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的該關(guān)系的步驟進(jìn)一步包含決定該參數(shù)是否為與該錯(cuò)誤相關(guān)聯(lián)的顯著因素。
7.一種用于使用動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含制造工具(310)，用以對(duì)工件(105)執(zhí)行處理；測(cè)量工具(350)，用以取得與對(duì)該工件(105)執(zhí)行的該處理有關(guān)的測(cè)量資料，以便提供測(cè)量資料；工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)，用以取得工具狀態(tài)資料；可操作地耦合到該制造工具(310)、該測(cè)量工具(350)、及該工具狀態(tài)資料傳感器單元(320)的控制器，該控制器用以執(zhí)行與該工件(105)的該處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析，以決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系，該控制器亦用以根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中該控制器進(jìn)一步包含動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模塊(370)，該動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)模塊(370)包含錯(cuò)誤資料分析模塊(610)，用以決定該參數(shù)是否為該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤中的顯著因素；錯(cuò)誤資料輸入接口(620)，用以接收用來(lái)指示該參數(shù)是否為該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤中的顯著因素的外部資料；以及動(dòng)態(tài)PCA加權(quán)計(jì)算模塊(630)，用以根據(jù)該參數(shù)是否為該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤中的顯著因素的該決定及該指示的至少其中一個(gè)，而動(dòng)態(tài)地修改該參數(shù)的該加權(quán)。
9.一種以指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀取程序儲(chǔ)存裝置，當(dāng)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行該指令時(shí)，執(zhí)行一種方法，該方法包含下列步驟處理工件(105)；執(zhí)行與該工件(105)的該處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析；決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系；以及根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
10.如權(quán)利要求9所述的以指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀取程序儲(chǔ)存裝置，當(dāng)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行該指令時(shí)，執(zhí)行該方法，該方法進(jìn)一步包含下列步驟取得與處理該工件(105)有關(guān)的測(cè)量資料；取得與處理該工件(105)有關(guān)的工具狀態(tài)資料；以及使該測(cè)量資料及該工具狀態(tài)資料與該錯(cuò)誤資料相關(guān)，以將錯(cuò)誤特征化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)加權(quán)技術(shù)以執(zhí)行錯(cuò)誤偵測(cè)之方法、裝置、以及系統(tǒng)。該方法包含下列步驟處理工件；以及執(zhí)行與該工件的處理有關(guān)的錯(cuò)誤偵測(cè)分析。該方法進(jìn)一步包含下列步驟決定該錯(cuò)誤偵測(cè)分析有關(guān)的參數(shù)與被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間的關(guān)系；以及根據(jù)該參數(shù)與該被偵測(cè)到的錯(cuò)誤間之該關(guān)系，而調(diào)整與該參數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)。
文檔編號(hào)G05B23/02GK101048711SQ200580036619
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者M·A·珀迪 申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司