專利名稱：蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)及方法及使用此方法所制作的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此發(fā)明是一種半導(dǎo)體元件制造，特別是一種蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
一般而言，一組制程步驟會實施于一群的半導(dǎo)體晶圓上(通常稱為一個批次)。例如，可在晶圓上形成以各式各樣原料組成的制程層(process layer)。之后，可使用現(xiàn)有的光微影(photolithography)技術(shù)于制程層上形成光致抗蝕劑(photoresist)的圖案化層(patterned layer)。通常，蝕刻作業(yè)(etching process)會以光致抗蝕劑的圖案化層作為遮罩來制作制程層，進(jìn)而在制程層上形成各式各樣的電性元件，例如可作為晶體管(transistor)的柵極電極結(jié)構(gòu)(gate electrodestructure)。半導(dǎo)體晶圓的基底上亦可以形成許多溝槽絕緣結(jié)構(gòu)(trench isolation structure s)，用以于半導(dǎo)體晶圓上隔離電性區(qū)域。絕緣結(jié)構(gòu)的一個例子為淺溝槽隔離(shallow trenchisolation，STI)結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵尺寸(critical dimensions，CDs)為用以監(jiān)督圖案尺寸的幾何圖案和距離空間，使保證其可被限制在客戶所需的規(guī)格內(nèi)，特別是在制程中維護尺寸大小。關(guān)鍵尺寸誤差(CD bias)用以描述設(shè)計與實際值的差異程度。于最理想的情況下，關(guān)鍵尺寸誤差趨近于0，但在現(xiàn)實中，都會有可被量測出來的差異，其會影響半導(dǎo)體元件的效能與動作。
蝕刻作業(yè)的關(guān)鍵尺寸控制管理有著相當(dāng)大的改變。先進(jìn)制程控制(advanced process control，APC)的前饋(feed-forward)或反饋(feedback)控制系統(tǒng)已大量運用在蝕刻后檢查(after-etch inspection，AEI)以及顯影后檢查(after-developmentinspection，ADI)中。先進(jìn)制程控制的前饋或反饋控制系統(tǒng)會啟動控制腳本指令(scripts)，為用以自動存取蝕刻作業(yè)所需數(shù)據(jù)庫的軟件程序。例如，會執(zhí)行大量的分析以及/或運算來調(diào)整晶圓上的蝕刻持續(xù)時間。
在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，蝕刻時間只能以固定的增量，例如一、二或三秒鐘，來調(diào)整，而無法增加其調(diào)整的精確度。圖1是表示現(xiàn)有的蝕刻持續(xù)時間調(diào)整示意圖。例如，當(dāng)偵測到的關(guān)鍵尺寸誤差為24.9納米時，在最理想的情況下，其蝕刻持續(xù)時間必須調(diào)整到接近33秒鐘，然而使用傳統(tǒng)的方法的情況下，只能調(diào)整到32秒鐘。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)。該蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)包括量測機臺、蝕刻機臺與制程控制器。制程控制器連結(jié)于蝕刻機臺與量測機臺。制程控制器透過量測機臺的量測以取得已處理晶圓的線寬(line width)，從一目標(biāo)線寬減掉量測的線寬以取得第一關(guān)鍵尺寸誤差，決定第一蝕刻持續(xù)時間，決定第二蝕刻持續(xù)時間，根據(jù)第一與第二蝕刻持續(xù)時間決定調(diào)整后的目標(biāo)線寬，決定相應(yīng)于調(diào)整后目標(biāo)線寬的第二關(guān)鍵尺寸誤差，決定相應(yīng)于第二關(guān)鍵尺寸誤差的第三蝕刻持續(xù)時間，以及驅(qū)動蝕刻機臺于另一晶圓上執(zhí)行蝕刻作業(yè)并且歷經(jīng)第三蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，上述制程控制器透過至少一映射法則決定上述第一蝕刻持續(xù)時間與上述第三蝕刻持續(xù)時間，上述映射法則使用既定的時間增量來決定相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的上述第一蝕刻持續(xù)時間，與相應(yīng)于上述第二關(guān)鍵尺寸誤差的上述第三蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬由一方程式計算Wat＝Wt-R×(Ti-To)，其中Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬、Wt代表上述目標(biāo)線寬、R代表一蝕刻率、Ti代表上述第二蝕刻持續(xù)時間、To代表上述第一蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，上述蝕刻率代表每一納米的關(guān)鍵尺寸誤差所相應(yīng)的蝕刻持續(xù)時間的改變率。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，上述第二關(guān)鍵尺寸誤差由一方程式計算CDb＝Wp+Wc+Wm-Wat，其中CDb代表上述第二關(guān)鍵尺寸誤差、Wp代表上述已處理晶圓的相應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)品的補償線寬、Wc代表制作上述已處理晶圓的相應(yīng)反應(yīng)室的補償線寬、Wm代表上述量測的線寬、以及Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬。
本發(fā)明亦提供一種蝕刻作業(yè)管理方法。該方法為取得已處理晶圓的線寬，從一目標(biāo)線寬減掉量測的線寬以取得第一關(guān)鍵尺寸誤差，根據(jù)至少一個映射法則決定相應(yīng)于第一關(guān)鍵尺寸誤差的第一蝕刻持續(xù)時間，根據(jù)一蝕刻方程式?jīng)Q定相應(yīng)于第一關(guān)鍵尺寸誤差的第二蝕刻持續(xù)時間，根據(jù)第一與第二蝕刻持續(xù)時間決定一調(diào)整后的目標(biāo)線寬，決定相應(yīng)于調(diào)整后目標(biāo)線寬的第二關(guān)鍵尺寸誤差以及根據(jù)映射法則決定相應(yīng)于第二關(guān)鍵尺寸誤差的第三蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理方法，更包括一步驟為于另一個晶圓上執(zhí)行一蝕刻作業(yè)并且歷經(jīng)上述第三蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理方法，映射法則使用既定的時間增量來決定相應(yīng)于第一關(guān)鍵尺寸誤差的第一蝕刻持續(xù)時間，與相應(yīng)于第二關(guān)鍵尺寸誤差的第三蝕刻持續(xù)時間。相應(yīng)于第一關(guān)鍵尺寸誤差的第二蝕刻持續(xù)時間可為一最佳蝕刻持續(xù)時間。調(diào)整后的目標(biāo)線寬可由一方程式計算Wat＝Wt-R×(Ti-To)，其中Wat代表調(diào)整后的目標(biāo)線寬、Wt代表目標(biāo)線寬、R代表一蝕刻率、Ti代表第二蝕刻持續(xù)時間、To代表第一蝕刻持續(xù)時間。蝕刻率代表每一納米的關(guān)鍵尺寸誤差所相應(yīng)的蝕刻持續(xù)時間的改變率。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理方法，上述蝕刻率代表每一納米的關(guān)鍵尺寸誤差所相應(yīng)的蝕刻持續(xù)時間的改變率。
本發(fā)明所述的蝕刻作業(yè)管理方法，第二關(guān)鍵尺寸誤差可由一方程式計算CDb＝Wp+Wc+Wm-Wat，其中CDb代表第二關(guān)鍵尺寸誤差、Wp代表已處理晶圓的相應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)品的補償線寬、Wc代表制作已處理晶圓的相應(yīng)反應(yīng)室的補償線寬、Wm代表量測的線寬、以及Wat代表調(diào)整后的目標(biāo)線寬。
本發(fā)明還提供一種電子裝置，該電子裝置用以于晶圓上可執(zhí)行一持續(xù)時間下的一蝕刻作業(yè)，上述持續(xù)時間可由一方法決定，其方法包括取得一已處理晶圓的一線寬；從一目標(biāo)線寬減掉上述量測的線寬以取得一第一關(guān)鍵尺寸誤差；根據(jù)至少一映射法則決定一相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的第一蝕刻持續(xù)時間；根據(jù)一蝕刻方程式?jīng)Q定一相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的第二蝕刻持續(xù)時間；根據(jù)上述第一與第二蝕刻持續(xù)時間決定一調(diào)整后的目標(biāo)線寬；決定相應(yīng)于上述調(diào)整后目標(biāo)線寬的一第二關(guān)鍵尺寸誤差；以及根據(jù)上述第二關(guān)鍵尺寸誤差與上述映射法則決定上述既定的蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述的電子裝置，上述映射法則使用既定的時間增量來決定相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的上述第一蝕刻持續(xù)時間，與相應(yīng)于上述第二關(guān)鍵尺寸誤差的上述既定蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述的電子裝置，上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬由一方程式計算Wat＝Wt-R×(Ti-To)，其中Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬、Wt代表上述目標(biāo)線寬、R代表一蝕刻率、Ti代表上述第二蝕刻持續(xù)時間、To代表上述第一蝕刻持續(xù)時間。
本發(fā)明所述蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)及方法及使用此方法所制作的電子裝置，可調(diào)整擁有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品以及將傳送至與已處理晶圓相同的反應(yīng)室的晶圓的蝕刻持續(xù)時間，從而提高制程效率。


圖1是表示現(xiàn)有的蝕刻持續(xù)時間調(diào)整示意圖；圖2是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)20的示意圖；圖3是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)中應(yīng)用于制程控制器的硬件架構(gòu)圖；圖4與圖5是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)結(jié)果的剖面示意圖；圖6是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理的方法流程圖；圖7是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻方程式示意圖；圖8是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理的計算機可讀取儲存介質(zhì)示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖示，進(jìn)行詳細(xì)說明如下本發(fā)明提供一種蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)及方法。范例的蝕刻作業(yè)管理用以調(diào)整擁有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品以及將傳送至與已處理晶圓相同的反應(yīng)室的晶圓的蝕刻持續(xù)時間。對下一個晶圓的調(diào)整可增加或減少蝕刻持續(xù)時間。使用電子束(e-beam)來量測已處理晶圓的線寬，該電子束量測亦可為關(guān)鍵尺寸掃描式電子顯微鏡量測(CD scanning electron microscope，CD-SEM)。
圖2是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)20的示意圖，該系統(tǒng)包括制程控制器210、蝕刻機臺220、量測機臺230與數(shù)據(jù)庫單元240，使用各樣的邏輯連接方式連結(jié)在一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運作。本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知道，制程控制器210、蝕刻機臺220及量測機臺230與數(shù)據(jù)庫單元240可在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下彼此連接，并且通過各式各樣的中繼裝置在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行通訊，像是路由器(routers)、網(wǎng)關(guān)(gateways)、無線接取點(accesspoints)、基地臺系統(tǒng)(base station systems)等等。本領(lǐng)域技術(shù)人員亦知道數(shù)據(jù)庫單元240可整合至量測機臺230中。
圖3是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)中應(yīng)用于制程控制器210的硬件架構(gòu)圖。圖3的硬件環(huán)境包括處理單元11、存儲器12、儲存裝置13、輸入裝置14、輸出裝置15以及通訊裝置16。根據(jù)范紐曼(Von Neumann)架構(gòu)，使用總線17將處理單元11、存儲器12、儲存裝置13、輸入裝置14、輸出裝置15以及通訊裝置16連接在一起。處理單元11可包含一個或多個處理器，使得計算機的處理單元可包含一個中央處理單元(CPU)、一個微處理單元(micro processing unit，MPU)或關(guān)聯(lián)于一個并行運算環(huán)境的多處理單元。存儲器12于較佳的情況下為一動態(tài)存取存儲器(RAM)，但亦可為一只讀存儲器(ROM)或一快閃只讀存儲器(flashROM)。于較佳的情況下，存儲器12儲存由處理單元11所執(zhí)行的程序模塊，用以實現(xiàn)蝕刻作業(yè)管理功能。一般而言，程序模塊包括常序(routines)、程序(programs)、對象(objects)、元件(components)、腳本指令(scripts)、網(wǎng)頁(Web pages)等，用以執(zhí)行特定功能或?qū)嵶魈囟ǔ橄髷?shù)據(jù)庫型態(tài)(abstract datatype)。除此之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可將本發(fā)明實施于其他計算機系統(tǒng)樣態(tài)(configuration)上，包括手持式設(shè)備(hand-helddevices)、多處理器系統(tǒng)、以微處理器為基礎(chǔ)或可程序化的消費性電子產(chǎn)品(microprocessor-based or programmable consumerelectronics)、網(wǎng)絡(luò)計算機、迷你計算機、大型主機以及類似的設(shè)備。本發(fā)明亦可以實施于分散式運算環(huán)境，其運算工作由一連結(jié)于通訊網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端處理設(shè)備執(zhí)行。在分散式環(huán)境中，程序模塊可同時存在于本地以及遠(yuǎn)端儲存裝置中，而遠(yuǎn)端存取架構(gòu)包含分散式元件對象模型(DCOM)、通用對象請求中介架構(gòu)(CORBA)、網(wǎng)頁元件(Web objects)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(Web Services)或其他類似架構(gòu)。儲存裝置13可為一硬盤裝置、磁性裝置、光盤裝置、可攜式儲存裝置或非易失存儲器裝置(nonvolatile memory drive)。這些裝置以及其相關(guān)的計算機可讀取介質(zhì)(computer-readablemedium)提供計算機可讀取指令、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、程序模塊的非易失儲存空間(nonvolatile storage)。處理單元11從存儲器12或經(jīng)由一操作人員透過輸入裝置接收程序模塊，用以執(zhí)行蝕刻作業(yè)管理的功能。
蝕刻機臺220根據(jù)已定義程序(預(yù)先定義的一系列步驟或制程配方)于晶圓上執(zhí)行干(例如等離子)或濕蝕刻作業(yè)。例如，在一個等離子反應(yīng)室，將基底暴露于真空下的離子化化合物，可達(dá)成基底蝕刻(substrate etching)，而蝕刻作業(yè)始于氣體注入等離子反應(yīng)室時。其使用無線射頻(Radio Frequency，RF)來離子化氣體，并透過一特定制程配方控制其方向與離子注入晶圓的能量大小。于進(jìn)行蝕刻作業(yè)期間，等離子與晶圓表面起化學(xué)反應(yīng)，除去沒有覆蓋感光光罩(photoresist mask)的原料。蝕刻機臺220于較佳的情況下提供相容于半導(dǎo)體設(shè)備與原料國際標(biāo)準(zhǔn)(thesemiconductor equipment and material international，SEMI)的軟件服務(wù)，該標(biāo)準(zhǔn)明定傳輸協(xié)定、信息格式與功能作用。當(dāng)一晶圓開始制作時，帶有必要的SEMI標(biāo)準(zhǔn)信息的事件被傳送到制程控制器210。
傳送由蝕刻機臺220處理的一或多個晶圓至量測機臺230以取得量測數(shù)據(jù)庫。量測數(shù)據(jù)庫相應(yīng)于形成于晶圓上的元件的各式各樣物理或電子特性。例如，量測數(shù)據(jù)庫包括線寬(line widths)、溝槽深度(depth of trenches)、側(cè)壁角度(sidewall angles)、厚度、電阻等。量測數(shù)據(jù)庫可儲存于數(shù)據(jù)庫單元240中并用以更進(jìn)一步?jīng)Q定目前晶圓上的關(guān)鍵尺寸誤差。圖4與圖5是為依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)結(jié)果的剖面示意圖。參考圖4，半導(dǎo)體基底41上的金屬線42擁有相應(yīng)于一關(guān)鍵尺寸的目標(biāo)線寬420。然而，在數(shù)次的蝕刻作業(yè)后，量測機臺230所量測出的金屬層線寬410可能超過目標(biāo)線寬420。此類的關(guān)鍵尺寸誤差430可透過增加蝕刻持續(xù)時間來調(diào)整下一個晶圓的蝕刻作業(yè)。參考圖5，半導(dǎo)體基底51上的金屬線52擁有相應(yīng)于一關(guān)鍵尺寸的目標(biāo)線寬510。然而，在數(shù)次的蝕刻作業(yè)后，量測機臺230所量測出的金屬層線寬520可能短于目標(biāo)線寬510。此類的關(guān)鍵尺寸誤差530可透過減少蝕刻持續(xù)時間來調(diào)整下一個晶圓的蝕刻作業(yè)。
范例的蝕刻作業(yè)管理方法為透過制程控制器210驅(qū)動蝕刻機臺220，于擁有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品以及將傳送到與已處理晶圓相同的反應(yīng)室的晶圓上執(zhí)行蝕刻作業(yè)，并調(diào)整蝕刻持續(xù)時間。圖6是為依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理的方法流程圖。此方法始于步驟S611，于較佳的情況下，從數(shù)據(jù)庫單元240取得一或多個已處理晶圓的線寬，該線寬于較佳的情況下由量測機臺230量測而得。如步驟S621，從量測的線寬減掉預(yù)先決定的目標(biāo)線寬(即關(guān)鍵尺寸)，以決定出已處理晶圓的關(guān)鍵尺寸誤差。如步驟S622，于較佳的情況下，根據(jù)預(yù)先決定的映射法則(mapping rules)決定相應(yīng)于關(guān)鍵尺寸誤差的原始蝕刻持續(xù)時間(original etching duration)。該預(yù)先決定的映射法則，如圖1所示，使用既定的時間增量來決定關(guān)鍵尺寸誤差的蝕刻持續(xù)時間。此映射法則可以法則范本(ruletemplates)、發(fā)生于法則的前項(antecedent)或后項(consequent)的最大或最小數(shù)量條件(predicates)、蝕刻持續(xù)時間與關(guān)鍵尺寸誤差值的關(guān)系、關(guān)鍵尺寸誤差屬性值的運算方程式以及/或以上的組合來表示。如步驟S623，于較佳的情況下，根據(jù)一蝕刻方程式，決定相應(yīng)于已決定的關(guān)鍵尺寸誤差的理想蝕刻持續(xù)時間(ideal etching duration)。此蝕刻方程式用以計算相應(yīng)于關(guān)鍵尺寸誤差的最佳蝕刻持續(xù)時間(optimum etchingduration)。圖7是為依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻方程式示意圖。圖7的方程式計算式如方程式(1)所示，方程式(1)Y＝24+0.4×X，其中，Y代表蝕刻持續(xù)時間、X代表關(guān)鍵尺寸誤差、24代表截距(當(dāng)關(guān)鍵尺寸誤差為0時Y的秒數(shù))，以及0.4代表斜率(X變動一納米單位所相應(yīng)的Y變動程度)。斜率亦為蝕刻作業(yè)的蝕刻率。如步驟S624，根據(jù)目標(biāo)線寬、蝕刻率(即蝕刻方程式的斜率)、原始蝕刻持續(xù)時間與理想蝕刻持續(xù)時間決定出調(diào)整后的目標(biāo)線寬。方程式(2)是為顯示計算調(diào)整后的目標(biāo)線寬的計算式。
方程式(2)Wat＝Wt-R×(Ti-To)，其中，Wat代表調(diào)整后的目標(biāo)線寬、Wt代表預(yù)先決定的目標(biāo)線寬、R代表蝕刻率、Ti代表理想蝕刻持續(xù)時間、以及To代表原始蝕刻持續(xù)時間。
如步驟S631，決定調(diào)整后關(guān)鍵尺寸誤差，該調(diào)整后關(guān)鍵尺寸誤差依據(jù)已處理晶圓的線寬(于較佳的情況下由量測機臺230量測而得)、已處理晶圓上的半導(dǎo)體產(chǎn)品的補償線寬、制作已處理晶圓的反應(yīng)室的補償線寬，以及調(diào)整后的目標(biāo)線寬。方程式(3)是為顯示計算調(diào)整后的關(guān)鍵尺寸誤差的計算式，方程式(3)CDb＝Wp+Wc+Wm-Wat，其中，CDb代表調(diào)整后關(guān)鍵尺寸誤差、Wp代表已處理晶圓的相應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)品的補償線寬、Wc代表制作已處理晶圓的相應(yīng)反應(yīng)室的補償線寬、Wm代表量測的線寬，以及Wat代表調(diào)整后的目標(biāo)線寬。Wp與Wc可使用現(xiàn)有的方程式、演算法或模型來計算，在此僅簡單介紹。如步驟S632，根據(jù)預(yù)先決定的映射法則以及調(diào)整后的關(guān)鍵尺寸誤差，決定與已處理晶圓有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品與傳送至相同反應(yīng)室的下一個晶圓的調(diào)整后的蝕刻持續(xù)時間。
如步驟S641，蝕刻機臺220發(fā)出一事件，該事件指出與已處理晶圓擁有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品的晶圓將傳送至相同反應(yīng)室。如步驟S642，驅(qū)動蝕刻機臺220于準(zhǔn)備好的晶圓上執(zhí)行調(diào)整后蝕刻持續(xù)時間的蝕刻作業(yè)。此外，可使用上述所揭露的方法，于晶圓批次上制造至少一個半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明亦提出一種計算機可讀取儲存介質(zhì)，用以儲存一計算機程序820，上述計算機程序用以實現(xiàn)蝕刻作業(yè)管理的方法，此方法會執(zhí)行如上所述的步驟。圖8是表示依據(jù)本發(fā)明實施例的蝕刻作業(yè)管理的計算機可讀取儲存介質(zhì)示意圖。此計算機程序產(chǎn)品包含一個內(nèi)含程序邏輯的計算機可讀取儲存裝置80，用以使用于計算機系統(tǒng)中，此計算機程序可包含透過量測機臺取得已處理晶圓的線寬邏輯821，決定已處理晶圓的關(guān)鍵尺寸誤差邏輯822，決定原始蝕刻持續(xù)時間、理想蝕刻持續(xù)時間、調(diào)整后的目標(biāo)線寬、調(diào)整后關(guān)鍵尺寸誤差與調(diào)整后蝕刻持續(xù)時間邏輯823，接收由蝕刻機臺所發(fā)出用以指出與已處理晶圓擁有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品的晶圓將傳送至相同反應(yīng)室的事件邏輯824，驅(qū)動蝕刻機臺于準(zhǔn)備好的晶圓上執(zhí)行調(diào)整后蝕刻持續(xù)時間的蝕刻作業(yè)邏輯825。
雖然本發(fā)明已通過較佳實施例說明如上，但該較佳實施例并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對該較佳實施例做出各種更改和補充，因此本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號的簡單說明如下11處理單元12存儲器13儲存裝置14輸入裝置15輸出裝置16通訊裝置17總線210制程控制器220蝕刻機臺230量測機臺240數(shù)據(jù)庫單元41半導(dǎo)體基底42金屬線410金屬層線寬420目標(biāo)線寬430關(guān)鍵尺寸誤差
51半導(dǎo)體基底52金屬線510金屬層線寬520目標(biāo)線寬530關(guān)鍵尺寸誤差S611、S621、…、S642操作步驟80儲存介質(zhì)820蝕刻作業(yè)管理計算機程序821透過量測機臺取得已處理晶圓的線寬邏輯822決定已處理晶圓的關(guān)鍵尺寸誤差邏輯823決定原始蝕刻持續(xù)時間、理想蝕刻持續(xù)時間、調(diào)整后的目標(biāo)線寬、調(diào)整后關(guān)鍵尺寸誤差與調(diào)整后蝕刻持續(xù)時間邏輯824接收由蝕刻機臺所發(fā)出用以指出與已處理晶圓擁有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品的晶圓將傳送至相同反應(yīng)室的事件邏輯825驅(qū)動蝕刻機臺于準(zhǔn)備好的晶圓上執(zhí)行調(diào)整后蝕刻持續(xù)時間的蝕刻作業(yè)邏輯。
權(quán)利要求
1.一種蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，其特征在于，該蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)包括一量測機臺；一蝕刻機臺；以及一制程控制器連結(jié)于上述蝕刻機臺與上述量測機臺，透過上述量測機臺的量測以取得一已處理晶圓的一線寬，從一目標(biāo)線寬減掉上述量測的線寬以取得一第一關(guān)鍵尺寸誤差，決定一第一蝕刻持續(xù)時間，決定一第二蝕刻持續(xù)時間，根據(jù)上述第一與第二蝕刻持續(xù)時間決定一調(diào)整后的目標(biāo)線寬，決定相應(yīng)于上述調(diào)整后目標(biāo)線寬的一第二關(guān)鍵尺寸誤差，決定相應(yīng)于上述第二關(guān)鍵尺寸誤差的一第三蝕刻持續(xù)時間，以及驅(qū)動上述蝕刻機臺于另一晶圓上執(zhí)行一蝕刻作業(yè)并且歷經(jīng)上述第三蝕刻持續(xù)時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，其特征在于，上述制程控制器透過至少一映射法則決定上述第一蝕刻持續(xù)時間與上述第三蝕刻持續(xù)時間，上述映射法則使用既定的時間增量來決定相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的上述第一蝕刻持續(xù)時間，與相應(yīng)于上述第二關(guān)鍵尺寸誤差的上述第三蝕刻持續(xù)時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，其特征在于，上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬由一方程式計算Wat＝Wt-R×(Ti-To)，其中Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬、Wt代表上述目標(biāo)線寬、R代表一蝕刻率、Ti代表上述第二蝕刻持續(xù)時間、To代表上述第一蝕刻持續(xù)時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，其特征在于，上述蝕刻率代表每一納米的關(guān)鍵尺寸誤差所相應(yīng)的蝕刻持續(xù)時間的改變率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)，其特征在于，上述第二關(guān)鍵尺寸誤差由一方程式計算CDb＝Wp+Wc+Wm-Wat，其中CDb代表上述第二關(guān)鍵尺寸誤差、Wp代表上述已處理晶圓的相應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)品的補償線寬、Wc代表制作上述已處理晶圓的相應(yīng)反應(yīng)室的補償線寬、Wm代表上述量測的線寬、以及Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬。
6.一種蝕刻作業(yè)管理方法，其特征在于，該蝕刻作業(yè)管理方法包括下列步驟取得一已處理晶圓的一線寬；從一目標(biāo)線寬減掉上述量測的線寬以取得一第一關(guān)鍵尺寸誤差；根據(jù)至少一個映射法則決定一相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的第一蝕刻持續(xù)時間；根據(jù)一蝕刻方程式?jīng)Q定一相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的第二蝕刻持續(xù)時間；根據(jù)上述第一與第二蝕刻持續(xù)時間決定一調(diào)整后的目標(biāo)線寬；決定相應(yīng)于上述調(diào)整后目標(biāo)線寬的一第二關(guān)鍵尺寸誤差；以及根據(jù)上述映射法則決定相應(yīng)于上述第二關(guān)鍵尺寸誤差的一第三蝕刻持續(xù)時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蝕刻作業(yè)管理方法，其特征在于，更包括一步驟為于另一個晶圓上執(zhí)行一蝕刻作業(yè)并且歷經(jīng)上述第三蝕刻持續(xù)時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蝕刻作業(yè)管理方法，其特征在于，上述映射法則使用既定的時間增量來決定相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的上述第一蝕刻持續(xù)時間，與相應(yīng)于上述第二關(guān)鍵尺寸誤差的上述第三蝕刻持續(xù)時間，并且相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的上述第二蝕刻持續(xù)時間為一最佳蝕刻持續(xù)時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蝕刻作業(yè)管理方法，其特征在于，上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬由一方程式計算Wat＝Wt-R×(Ti-To)，其中Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬、Wt代表上述目標(biāo)線寬、R代表一蝕刻率、Ti代表上述第二蝕刻持續(xù)時間、To代表上述第一蝕刻持續(xù)時間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蝕刻作業(yè)管理方法，其特征在于，上述蝕刻率代表每一納米的關(guān)鍵尺寸誤差所相應(yīng)的蝕刻持續(xù)時間的改變率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蝕刻作業(yè)管理方法，其特征在于，上述第二關(guān)鍵尺寸誤差由一方程式計算CDb＝Wp+Wc+Wm-Wat，其中CDb代表上述第二關(guān)鍵尺寸誤差、Wp代表上述已處理晶圓的相應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)品的補償線寬、Wc代表制作上述已處理晶圓的相應(yīng)反應(yīng)室的補償線寬、Wm代表上述量測的線寬、以及Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬。
12.一種電子裝置，其特征在于，該電子裝置用以于晶圓上可執(zhí)行一持續(xù)時間下的一蝕刻作業(yè)，上述持續(xù)時間可由一方法決定，其方法包括取得一已處理晶圓的一線寬；從一目標(biāo)線寬減掉上述量測的線寬以取得一第一關(guān)鍵尺寸誤差；根據(jù)至少一映射法則決定一相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的第一蝕刻持續(xù)時間；根據(jù)一蝕刻方程式?jīng)Q定一相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的第二蝕刻持續(xù)時間；根據(jù)上述第一與第二蝕刻持續(xù)時間決定一調(diào)整后的目標(biāo)線寬；決定相應(yīng)于上述調(diào)整后目標(biāo)線寬的一第二關(guān)鍵尺寸誤差；以及根據(jù)上述第二關(guān)鍵尺寸誤差與上述映射法則決定上述既定的蝕刻持續(xù)時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，上述映射法則使用既定的時間增量來決定相應(yīng)于上述第一關(guān)鍵尺寸誤差的上述第一蝕刻持續(xù)時間，與相應(yīng)于上述第二關(guān)鍵尺寸誤差的上述既定蝕刻持續(xù)時間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬由一方程式計算Wat＝Wt-R×(Ti-To)，其中Wat代表上述調(diào)整后的目標(biāo)線寬、Wt代表上述目標(biāo)線寬、R代表一蝕刻率、Ti代表上述第二蝕刻持續(xù)時間、To代表上述第一蝕刻持續(xù)時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蝕刻作業(yè)管理系統(tǒng)及方法及使用此方法所制作的電子裝置。一制程控制器用以取得已處理晶圓的線寬，從目標(biāo)線寬減掉量測的線寬以取得第一關(guān)鍵尺寸誤差，通過相應(yīng)的第一與第二蝕刻持續(xù)時間決定調(diào)整后的目標(biāo)線寬，決定相應(yīng)于調(diào)整后目標(biāo)線寬的第二關(guān)鍵尺寸誤差，決定相應(yīng)于第二關(guān)鍵尺寸誤差的第三蝕刻持續(xù)時間，接著，從量測機臺接收事件，以及驅(qū)動蝕刻機臺于另一晶圓上執(zhí)行蝕刻作業(yè)并且歷經(jīng)第三蝕刻持續(xù)時間。本發(fā)明可調(diào)整擁有相同半導(dǎo)體產(chǎn)品以及將傳送至與已處理晶圓相同的反應(yīng)室的晶圓的蝕刻持續(xù)時間，從而提高制程效率。
文檔編號H01L21/67GK1837997SQ20061005684
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者徐彥溥, 魏誠賢 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司