專利名稱：動(dòng)態(tài)控制量測(cè)中的工件的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致系關(guān)于工業(yè)過(guò)程，更詳言之，系關(guān)于動(dòng)態(tài)控制量測(cè)中之工件(metrology work in progress)之各種方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在完整地參閱了本申請(qǐng)案之后，熟悉相關(guān)技術(shù)者將可了解本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于涉及各種不同類型的裝置或工件的制造之各種工業(yè)。舉例而言，將在制造集成電路裝置時(shí)所遭遇的各種問(wèn)題之環(huán)境下討論本申請(qǐng)案的背景。然而，并不將本發(fā)明視為只限于使用于半導(dǎo)體制造工業(yè)內(nèi)。
半導(dǎo)體工業(yè)中一直有驅(qū)策力來(lái)提高諸如微處理器、內(nèi)存裝置等的集成電路裝置之品質(zhì)、可靠性、及產(chǎn)出率。客戶對(duì)于可更迅速且更可靠地工作的較高品質(zhì)之計(jì)算機(jī)及電子裝置的需求更強(qiáng)化了此種驅(qū)策力。這些需求已使得諸如晶體管等的半導(dǎo)體裝置之制造以及設(shè)有此種晶體管的集成電路裝置之制造有了持續(xù)的改良。此外，若能減少典型晶體管的各組成部分制造時(shí)之缺陷，則亦可降低每一晶體管的整體成本、及設(shè)有此種晶體管的集成電路裝置之成本。
一般而言，系利用其中包括光學(xué)微影步進(jìn)機(jī)(photolithographystepper)、蝕刻工具、沉積工具、研磨工具、熱退火過(guò)程工具、植入工具等的各種過(guò)程工具，而對(duì)一組晶圓執(zhí)行一組過(guò)程步驟。在過(guò)去數(shù)年中，構(gòu)成半導(dǎo)體過(guò)程工具的基礎(chǔ)之技術(shù)已獲致更多的注意，而造成了此種過(guò)程工具的精進(jìn)。然而，盡管該領(lǐng)域中已有這些進(jìn)展，但是目前在市場(chǎng)上可購(gòu)得的許多所述過(guò)程工具仍然有某些缺點(diǎn)。更具體而言，此種工具經(jīng)常缺乏諸如以使用者易于使用的格式提供歷史性參數(shù)資料的能力等的先進(jìn)過(guò)程資料監(jiān)視能力，也缺乏事件記錄(event logging)、目前過(guò)程參數(shù)及整批次的過(guò)程參數(shù)之實(shí)時(shí)圖形顯示、以及遠(yuǎn)程(亦即本地及世界各地)監(jiān)視。這些缺點(diǎn)可能對(duì)諸如產(chǎn)出率、正確性、穩(wěn)定性及可重復(fù)性、過(guò)程溫度、以及機(jī)械工具參數(shù)等的關(guān)鍵性過(guò)程參數(shù)造成了非最佳的控制。由于批次內(nèi)的差異性(within-run disparities)、各批次間之差異性(run-to-run disparities)、及各工具間之差異性(tool-to-tooldisparities)可能造成產(chǎn)品品質(zhì)及效能的偏差，所以顯露了前文所述的變化性；反之，用于此類工具的理想之監(jiān)視及診斷系統(tǒng)將提供一種監(jiān)視該變化性之裝置，并提供一種對(duì)關(guān)鍵性參數(shù)的控制之最佳化裝置。
改善半導(dǎo)體生產(chǎn)線的作業(yè)之一種技術(shù)包括使用遍及全工廠的(factory wide)控制系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)地控制各種過(guò)程工具的作業(yè)。所述制造工具與由若干過(guò)程模塊構(gòu)成的制造架構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)通訊。每一個(gè)制造工具通常連接到設(shè)備接口。該設(shè)備接口連接到用來(lái)協(xié)助該制造工具與該制造架構(gòu)間之通訊的機(jī)器接口。該機(jī)器接口通?？赡苁窍冗M(jìn)過(guò)程控制(Advanced Process Control；簡(jiǎn)稱APC)系統(tǒng)中的一部分。該APC系統(tǒng)根據(jù)制造模型而激活控制描述語(yǔ)言程序(control script)，該控制描述語(yǔ)言程序可以是用來(lái)自動(dòng)擷取過(guò)程執(zhí)行所需的資料之軟件程序。半導(dǎo)體裝置經(jīng)常是逐步經(jīng)過(guò)多個(gè)制造工具，以便進(jìn)行多個(gè)過(guò)程，而產(chǎn)生了與經(jīng)過(guò)處理的半導(dǎo)體裝置的品質(zhì)有關(guān)之資料。
在該過(guò)程期間，可能發(fā)生會(huì)影響到所制造裝置的性能之各種事件。亦即，過(guò)程步驟中的變化可能造成構(gòu)成該裝置的各特征部位之變化、以及裝置性能的變化。諸如特征關(guān)鍵尺寸、摻雜濃度(doping levels)、接觸電阻、及微粒污染等的因素皆有可能影響到該裝置的最終性能。根據(jù)各性能模型來(lái)控制生產(chǎn)線中的各種工具，以便減少過(guò)程的變化。一般被控制的工具包括微影步進(jìn)機(jī)、研磨工具、蝕刻工具、及沉積工具。將處理前及(或)處理后的量測(cè)資料供應(yīng)到所述工具的過(guò)程控制器。所述過(guò)程控制器根據(jù)該性能模型及該量測(cè)信息來(lái)計(jì)算諸如過(guò)程時(shí)間等的操作方式參數(shù)，以便嘗試使處理后的結(jié)果盡量接近目標(biāo)值。以此種方式減少變化時(shí)，將可獲致更高的產(chǎn)出率、更低的成本、及更高的裝置性能等成效，所有這些成效都等同于更高的獲利率。
通常根據(jù)所制造裝置的設(shè)計(jì)值而執(zhí)行各種過(guò)程的目標(biāo)值。例如，特定的過(guò)程層可具有目標(biāo)厚度。可自動(dòng)控制各沉積工具及(或)研磨工具的操作方式，以便減少與該目標(biāo)厚度有關(guān)的變化。在另一例子中，晶體管閘電極的關(guān)鍵尺寸可具有相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)值?？勺詣?dòng)控制各微影工具及(或)蝕刻工具的操作方式，以便得到目標(biāo)關(guān)鍵尺寸。
通常將控制模型用來(lái)產(chǎn)生控制動(dòng)作，以便根據(jù)所收集的與所控制的過(guò)程工具所進(jìn)行的處理有關(guān)之反饋(feedback)或前饋(feedforward)量測(cè)資料，而改變?cè)撨^(guò)程工具的操作方式設(shè)定值。為了有效地運(yùn)作，在將量測(cè)資料提供給控制模型時(shí)，必須適時(shí)地且以在資料量上足以維持該控制模型預(yù)測(cè)其所控制的過(guò)程工具的未來(lái)作業(yè)的能力之方式，將量測(cè)資料提供給該控制模型。
在許多制造工業(yè)中，投入了相當(dāng)大的努力以確保精確地執(zhí)行了過(guò)程作業(yè)，以便使所產(chǎn)生的裝置符合目標(biāo)規(guī)格。此種情形尤其適用于半導(dǎo)體制造工業(yè)，而在半導(dǎo)體制造工業(yè)中，將許多量測(cè)工具及傳感器用來(lái)取得大量的量測(cè)資料，以便決定在過(guò)程工具中執(zhí)行的過(guò)程作業(yè)的有效性及正確性，且(或)決定所產(chǎn)生的工件是否符合產(chǎn)品規(guī)格。為達(dá)到該目的，一般半導(dǎo)體制造工廠可能投注大量的資源以取得此種量測(cè)資料?，F(xiàn)代的半導(dǎo)體制造工廠通常將設(shè)有用來(lái)執(zhí)行各種量測(cè)作業(yè)的許多量測(cè)工具或量測(cè)工作站。例示的量測(cè)資料可包括過(guò)程層的厚度、在基材之上形成的的特征部位之關(guān)鍵尺寸、以及表面的平坦度等的量測(cè)資料。某些量測(cè)工具專門用來(lái)執(zhí)行一種量測(cè)操作(例如，關(guān)鍵尺寸的量測(cè))，而其它的量測(cè)工具可執(zhí)行多種量測(cè)操作。此外，一般的半導(dǎo)體制造工廠可設(shè)有可執(zhí)行相同量測(cè)操作的多種工具。
在半導(dǎo)體制造環(huán)境中，系針對(duì)各種過(guò)程作業(yè)而建立量測(cè)抽樣率?？筛鶕?jù)諸如閘極蝕刻過(guò)程等特定過(guò)程的關(guān)鍵性及/或過(guò)程操作在可控制性的穩(wěn)定程度之各種因素而改變抽樣率。在半導(dǎo)體制造環(huán)境中，通常將量測(cè)抽樣率設(shè)定在低于被選擇進(jìn)行抽樣的所有產(chǎn)品總和將完全使用所有可用量測(cè)處理量(metrology capacity)之水準(zhǔn)。通?？蓪⒃摮闃铀疁?zhǔn)稱為基線抽樣率。將基線抽樣率設(shè)定在小于最大抽樣水準(zhǔn)，以便在一個(gè)或多個(gè)量測(cè)工具因諸如例行維護(hù)及其中一個(gè)量測(cè)工具發(fā)生計(jì)劃外的問(wèn)題等的各種理由而無(wú)法工作之后，可讓量測(cè)工具“趕上(catch-up)”累積的在制品(Work-In-Progress；簡(jiǎn)稱WIP)。例如，如果四個(gè)可用量測(cè)工具中之一個(gè)量測(cè)工具無(wú)法工作，則在該無(wú)法工作的量測(cè)工具恢復(fù)工作之前，在制品(WIP)將緩緩累積在量測(cè)隊(duì)列。此時(shí)，所有四個(gè)可用量測(cè)工具都將在高于正常使用率之使用率下運(yùn)作，直到在制品(WIP)隊(duì)列減少到正常值為止。
盡管努力地控制量測(cè)操作，但是量測(cè)操作仍會(huì)累積在制品(WIP)。亦即，由于許多原因，用于各種量測(cè)操作的在制品隊(duì)列會(huì)超過(guò)量測(cè)工具之可用的處理量?？刹扇「鞣N行動(dòng)來(lái)減少量測(cè)中之工件或量測(cè)隊(duì)列。例如，可將量測(cè)抽樣率降低直到量測(cè)隊(duì)列減少到可以接受的程度的時(shí)候?yàn)橹?。然而，此方法?dǎo)致取得關(guān)于執(zhí)行于制造設(shè)備中各種過(guò)程操作的有效性之較少的量測(cè)資料。結(jié)果，于制造設(shè)備中之諸問(wèn)題可能無(wú)法如所期望般快速地偵測(cè)到。于是，生產(chǎn)率與制造效率可能由于使用此種減少量測(cè)中之工件之方法而降低。
本發(fā)明系有關(guān)克服或至少減少前文所述的一種或多種問(wèn)題之影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大致關(guān)于動(dòng)態(tài)控制量測(cè)中之工件之各種方法及系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括設(shè)置適合控制量測(cè)工作流于至少一個(gè)量測(cè)工具的量測(cè)控制單元；識(shí)別于量測(cè)隊(duì)列內(nèi)之多個(gè)晶片組，其中所述晶片組將由至少一個(gè)量測(cè)工具處理，并且其中該量測(cè)控制單元選擇所述晶片組中的至少一個(gè)晶片組用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的量測(cè)處理，并且根據(jù)在該至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的選擇的至少一個(gè)晶片組的量測(cè)處理而選擇將要從量測(cè)隊(duì)列中移除的多個(gè)晶片組中的至少另一晶片組。
在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括設(shè)置適合控制量測(cè)工作流于至少一個(gè)量測(cè)工具的量測(cè)控制單元；識(shí)別于量測(cè)隊(duì)列內(nèi)之多個(gè)晶片組，其中所述晶片組將由至少一個(gè)量測(cè)工具處理，其中該量測(cè)控制單元(a)選擇所述晶片組中的至少一個(gè)晶片組用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的量測(cè)處理，該選擇的至少一組晶圓是受到先前的過(guò)程操作；以及(b)根據(jù)在該至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的選擇的至少一個(gè)晶片組過(guò)程的量測(cè)處理，在該選擇的至少一個(gè)晶片組從量測(cè)隊(duì)列中移除之前，選擇受到該過(guò)程操作的多個(gè)晶片組中的至少另一個(gè)晶片組。


藉由參照所附之圖標(biāo)可更了解本發(fā)明上述之說(shuō)明，圖標(biāo)中類似組件標(biāo)有類似的參考符號(hào)，且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例之制造系統(tǒng)之簡(jiǎn)化方塊圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例之更詳細(xì)描述的系統(tǒng)之簡(jiǎn)化方塊圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例之控制量測(cè)操作的方法之簡(jiǎn)化流程圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明10制造系統(tǒng)12量測(cè)控制單元14量測(cè)工具14-1至14-n量測(cè)工具20網(wǎng)絡(luò)23-1至23-n晶片組30A至30C工具 40A至40D工具50量測(cè)系統(tǒng)50A至50C工具60A至60B工具 70A至70C工具80A至80C工具 90制造執(zhí)行系統(tǒng)服務(wù)器100數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 110資料儲(chǔ)存器145過(guò)程控制器 150工作站具體實(shí)施方式
用以說(shuō)明之實(shí)施例將討論如后。為了清楚說(shuō)明之目的，說(shuō)明書中并未討論實(shí)際上實(shí)施之所有特征。應(yīng)當(dāng)理解的是，于任何此種實(shí)際實(shí)施例的發(fā)展過(guò)程中，必須做出許多特定實(shí)施之決定以達(dá)成開發(fā)者之特定目標(biāo)，例如符合與系統(tǒng)有關(guān)及與商業(yè)有關(guān)之限制，所述限制將改變各個(gè)實(shí)施之情況。再者，應(yīng)理解的是，此發(fā)展結(jié)果之努力可能是復(fù)雜與耗時(shí)的，但對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者而言于了解本說(shuō)明書后將如同例行程序般地施行本發(fā)明。
接下來(lái)將參照所附圖標(biāo)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。為了說(shuō)明之目的，附圖中僅以示意方式例示出各種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)與裝置，以使于所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者不致于為了已理解之細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明。然而，仍加上附圖以說(shuō)明及解釋本發(fā)明之范例。應(yīng)了解的是，此處之用詞與用語(yǔ)與所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所了解的用詞與用語(yǔ)具有一致的意義。沒(méi)有任何特別的術(shù)語(yǔ)或用語(yǔ)之定義(亦即，與所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所了解的慣常定義不同)是由此處術(shù)語(yǔ)或用語(yǔ)的一致使用而暗示。然而，具有特別意義之術(shù)語(yǔ)或用語(yǔ)(亦即，與所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所了解的慣常定義不同)將以直接且明確表達(dá)術(shù)語(yǔ)或用語(yǔ)特別定義之方式陳述于說(shuō)明書中。
圖1所示系本發(fā)明之制造系統(tǒng)10之簡(jiǎn)化方塊示意圖。在所示實(shí)施例中，該制造系統(tǒng)10適于制造半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明雖然以半導(dǎo)體制造設(shè)備來(lái)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于此而可應(yīng)用于其它制造環(huán)境。此處所描述之技術(shù)可應(yīng)用于各種工件或制造用品(manufactured item)。例如，本發(fā)明可用于有關(guān)制造個(gè)種集成電路裝置，包括但不限于微處理器、內(nèi)存裝置、數(shù)字訊號(hào)處理器、特殊應(yīng)用集成電路(application specificintegrated circuits；ASICs)或其它裝置。此項(xiàng)技術(shù)亦可應(yīng)用于不同于集成電路裝置之工件或制造用品。
網(wǎng)絡(luò)20連接制造系統(tǒng)10之各種組件，以使各組件互相交換信息。所圖標(biāo)之制造系統(tǒng)10包括多個(gè)工具30至80。該工具30至80中的每一個(gè)可連接至計(jì)算機(jī)(未示出)以介接該網(wǎng)絡(luò)20。將工具30至80中類似的工具編成一組，如以英文字母在字尾表示。舉例來(lái)說(shuō)，工具組30A至30C表示某特定類型之工具，例如化學(xué)機(jī)械平坦化工具。一個(gè)特別的晶圓或許多晶圓在制造時(shí)經(jīng)由工具30至80前進(jìn)，而每一個(gè)工具30至80在處理流程中執(zhí)行一項(xiàng)特別的作用。于半導(dǎo)體裝置制造環(huán)境的過(guò)程工具之范例包括量測(cè)工具、光刻步進(jìn)機(jī)、蝕刻工具、沉積工具、研磨工具、快速熱退火工具、植入工具等。圖標(biāo)中之工具30至80之排列與分組僅為例示之目的。于實(shí)際之制造設(shè)備中，該工具30至80可以任何順序或群組來(lái)排列。另外，于特別群組中之工具間之連接系表示與網(wǎng)絡(luò)20之連接，而非工具30至80間之互相連接。
制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing execution system；MES)服務(wù)器或控制器90管理高等級(jí)之制造系統(tǒng)10之操作。該MES服務(wù)器90可監(jiān)視于制造系統(tǒng)10中各種實(shí)體(entities)(亦即，組(lots)、工具30至80)之狀態(tài)，并透過(guò)過(guò)程流(process flow)控制制造物品流(flow of articles ofmanufacture)，例如半導(dǎo)體晶片組。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器100系用以儲(chǔ)存與各種實(shí)體之狀態(tài)以及在過(guò)程流中制造之物品有關(guān)之?dāng)?shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器100可將信息儲(chǔ)存于一個(gè)或多個(gè)資料儲(chǔ)存器110內(nèi)。該資料可包括預(yù)處理與后處理量測(cè)資料、工具狀態(tài)、組之優(yōu)先權(quán)(lot priorities)、操作方式等。該控制器90亦可提供操作方式至如圖1所示之一個(gè)或多個(gè)工具，或提供將各種操作方式執(zhí)行于一個(gè)或多個(gè)工具之命令。當(dāng)然，該控制器90不需要執(zhí)行所有的這些功能。再者，對(duì)于控制器90所描述之功能可藉由散布于該系統(tǒng)10中之一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行。
部分本發(fā)明與相對(duì)應(yīng)之詳細(xì)說(shuō)明系以軟件或操作的算法與符號(hào)表示法來(lái)表示于計(jì)算機(jī)內(nèi)存內(nèi)之資料位。這些描述與表示法系用來(lái)將所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者將他們的工作實(shí)質(zhì)(substance of theirwork)有效地傳遞至其它的所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者。算法(如此處所使用之術(shù)語(yǔ)以及如同其通常所使用之情形)系想象成一種首尾一致的(self-consistent)序列之步驟以引導(dǎo)至期望之結(jié)果。該步驟需要物理量之物理操作。這些物理量通常但非必要以下列形式呈現(xiàn)可用于儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換、結(jié)合、比較、以及其它操作的光學(xué)的、電性的、或磁性的訊號(hào)。主要的常見使用之原因已證明為便利以涉及這些訊號(hào)作為位、值、元素、符號(hào)、字符、術(shù)語(yǔ)、數(shù)字等。
然而應(yīng)了解的是，所有這些與類似之術(shù)語(yǔ)系與合適之物理量有關(guān)聯(lián)且僅為應(yīng)用至這些物理量之便利標(biāo)記。除非特別敘述，或由說(shuō)明可輕易地理解，諸如處理(processing)或運(yùn)算(computing)或計(jì)算(calculating)或判定(determining)或顯示(displaying)等術(shù)語(yǔ)，涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似電子計(jì)算裝置之行為和過(guò)程，將操作及轉(zhuǎn)換在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之緩存器與內(nèi)存內(nèi)表示為物理、電子量之資料成為與在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存或緩存器或其它信息儲(chǔ)存、傳輸、或顯示裝置內(nèi)相似表示為物理量之其它資料。
制造系統(tǒng)10亦包括執(zhí)行于例示之工作站150的量測(cè)控制單元12。該量測(cè)控制單元12可用以控制執(zhí)行于制造系統(tǒng)10中與制造操作有關(guān)之各種使用的量測(cè)工具。該量測(cè)控制單元12可與控制器90通訊，及/或與個(gè)別的工具30-80有關(guān)之一個(gè)或多個(gè)過(guò)程控制器145通訊，其目的將于后文中說(shuō)明。由過(guò)程控制器145所使用之特定的控制模型是根據(jù)正受控制之工具30至80之類型。該控制模型可使用公知的線性或非線性技術(shù)憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)發(fā)展。該控制模型可為相對(duì)簡(jiǎn)單之以方程式為基礎(chǔ)之模型(例如線性、指數(shù)、加權(quán)平均等)或較復(fù)雜之模型，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、主成分分析(principal component analysis；PCA)模型、部分最小平方投影至潛在結(jié)構(gòu)(partial least squares projection to latent structures；PLS)模型。該控制模型之具體實(shí)施可根據(jù)所選擇之模型技術(shù)與所控制的過(guò)程而改變。特定控制模型之選擇與發(fā)展為所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有通常知識(shí)者之能力所能及，因此，為了清楚之目的此處將不再贅述控制模型之更細(xì)節(jié)部分以避免模糊本發(fā)明之焦點(diǎn)。
適合用于制造系統(tǒng)10之例示的信息交換與過(guò)程控制架構(gòu)為先進(jìn)過(guò)程控制(advanced process control；APC)架構(gòu)，例如可使用KLA-Tencor公司先前所提供之催化劑系統(tǒng)(Catalyst system)來(lái)實(shí)施。該催化劑系統(tǒng)使用半導(dǎo)體設(shè)備暨材料國(guó)際(Semiconductor Equipment and MaterialsInternational；SEMI)計(jì)算機(jī)整合制造(Computer IntegratedManufacturing；CIM)架構(gòu)兼容之系統(tǒng)技術(shù)，且是根據(jù)先進(jìn)過(guò)程控制(APC)架構(gòu)。CIM(SEMI E81-0699用于CIM架構(gòu)領(lǐng)域構(gòu)造(FrameworkDomain Architecture)之暫時(shí)性的規(guī)格)與APC(SEMI E93-0999用于CIM架構(gòu)先進(jìn)過(guò)程控制組件之暫時(shí)性的規(guī)格)規(guī)格系由其總部位于美國(guó)加州Mountain View之SEMI所公開而可取用。
過(guò)程與資料儲(chǔ)存功能系分布于如圖1所示之不同計(jì)算機(jī)或工作站之間，以提供一般之獨(dú)立與中心信息儲(chǔ)存。當(dāng)然，可使用不同數(shù)量之計(jì)算機(jī)與不同之排列而不違背本發(fā)明之精神及范疇。
圖2為根據(jù)本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例之更詳細(xì)的量測(cè)系統(tǒng)50之簡(jiǎn)化方塊圖。如圖2中所示，量測(cè)控制單元12連接至多個(gè)量測(cè)工具14而操作。在所示實(shí)施例中，示意地繪示出四個(gè)此種量測(cè)工具14-1、14-2、14-3、以及14-n。然而，本發(fā)明可使用于任何數(shù)量的量測(cè)工具。該例示的量測(cè)工具14可執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)各種量測(cè)操作。例如，該量測(cè)工具14可執(zhí)行以下的量測(cè)操作，例如測(cè)量處理層的厚度、測(cè)量特征結(jié)構(gòu)之關(guān)鍵尺寸(critical dimension)、測(cè)量表面的平坦度、薄膜電阻率、薄膜光學(xué)性質(zhì)(例如n及k)、缺陷、覆蓋物對(duì)準(zhǔn)(overlay alignment)等。
圖2亦顯示即將受到在一個(gè)或多個(gè)量測(cè)工具14內(nèi)執(zhí)行之一個(gè)或多個(gè)量測(cè)操作的多個(gè)晶片組23-1、23-2、23-3、以及23-n。所述組含有多個(gè)(如20至25個(gè))通常為晶圓之半導(dǎo)體基板。所述組23于本質(zhì)上為代表性的。典型地，所述組23系在每一組23內(nèi)的晶圓上已執(zhí)行至少一個(gè)過(guò)程操作的制造階段，且期望在一個(gè)或多個(gè)量測(cè)工具上之組23內(nèi)的晶圓上執(zhí)行至少一個(gè)量測(cè)操作?？稍谒鼋M23內(nèi)的晶圓上執(zhí)行任何各種不同的過(guò)程操作，例如沉積過(guò)程、蝕刻過(guò)程、退火過(guò)程、化學(xué)機(jī)械研磨過(guò)程、離子植入或擴(kuò)散過(guò)程、光學(xué)微影過(guò)程等。
量測(cè)系統(tǒng)50可利用以監(jiān)視及控制在制品，亦即，用于量測(cè)工具14的量測(cè)隊(duì)列。在某些情況下，量測(cè)工具14執(zhí)行大致相同類型的量測(cè)操作，例如測(cè)量某層的厚度、測(cè)量某特征結(jié)構(gòu)之關(guān)鍵尺寸等。然而，該量測(cè)工具14并不必要可完全交換所有的量測(cè)操作。舉例來(lái)說(shuō)，若有兩個(gè)量測(cè)工具14與三個(gè)量測(cè)操作，則該兩個(gè)量測(cè)工具14中的每一個(gè)不需要可以使用于該三個(gè)量測(cè)操作中的每一個(gè)。
量測(cè)控制單元12具有控制與決定哪一組23將在量測(cè)工具14中處理之能力。根據(jù)本發(fā)明之一個(gè)觀點(diǎn)，可利用該量測(cè)控制單元12以管理與控制對(duì)于各種量測(cè)工具14累積的在制品，此情形將詳述于后。一般而言，根據(jù)各種規(guī)則與邏輯，可使用該量測(cè)控制單元12以選擇性決定哪些組23在一個(gè)或多個(gè)量測(cè)工具14內(nèi)處理。此情形使該量測(cè)工具14能夠以有效之方式來(lái)使用，同時(shí)亦提升經(jīng)由制造設(shè)備的晶片組23之流程，可導(dǎo)致制造效率與生產(chǎn)力之提升。
一般而言，以不需要在其它組23上之經(jīng)計(jì)劃的量測(cè)操作的方式，藉由消除或降低多余的量測(cè)操作與/或藉由選擇性地處理在量測(cè)工具14內(nèi)之某些晶片組23，可利用量測(cè)控制單元12來(lái)控制累積的量測(cè)在制品。舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，在同一個(gè)量測(cè)操作的隊(duì)列中可能有多個(gè)組23，亦即，多個(gè)組系送至量測(cè)工具14用以測(cè)量形成于晶圓上之閘電極結(jié)構(gòu)之關(guān)鍵尺寸。再者，這些晶片組23可能以各種不同次數(shù)與/或于不同過(guò)程工具(例如蝕刻工具)來(lái)處理。于是，執(zhí)行量測(cè)操作于所有送至量測(cè)工具14之組23可能為非必須的且浪費(fèi)珍貴的量測(cè)資源。因此，本發(fā)明可用以消除或排除(bracket-out)欲用于一個(gè)或多個(gè)量測(cè)工具14中量測(cè)操作之某些組23。亦即，可利用本發(fā)明以明智地降低于各種量測(cè)工具14之在制品的程度，同時(shí)確保已獲得足夠的量測(cè)資料來(lái)正確地監(jiān)視執(zhí)行于制造設(shè)備中的過(guò)程操作。
在一個(gè)觀點(diǎn)中，將由一個(gè)或多個(gè)量測(cè)工具14處理的每一組23系與組號(hào)(lot number)、時(shí)間戳記(time stamp)、以及與每一組有關(guān)的量測(cè)規(guī)則表一起識(shí)別。可藉由量測(cè)控制單元12使用此識(shí)別信息以采取各種控制行動(dòng)。當(dāng)然，該識(shí)別信息可為任何期望之格式或組構(gòu)，且該識(shí)別信息可包括比前述識(shí)別的特定用品多或少之信息。舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，某給定之組23之識(shí)別信息可為下列之形式

其中該時(shí)間戳記表示執(zhí)行于該標(biāo)的晶片組之前一個(gè)過(guò)程操作的時(shí)間。ET40M1CD表示金屬1關(guān)鍵尺寸(M1CD)量測(cè)操作將在蝕刻工具號(hào)碼40(ET40)處理之組中執(zhí)行。第二項(xiàng)規(guī)則R02M1CD表示金屬1關(guān)鍵尺寸(M1CD)量測(cè)操作將在經(jīng)由微影過(guò)程使用光罩(reticle)號(hào)碼2(R02)處理之組中執(zhí)行。單一個(gè)組可滿足數(shù)個(gè)量測(cè)規(guī)則。
根據(jù)本發(fā)明之一個(gè)觀點(diǎn)，因?yàn)楦鞣N原因(例如若有其它組于量測(cè)工具14中處理與/或在量測(cè)隊(duì)列中有于隨后處理之組(more recentlyprocessed lots)時(shí)，則欲要處理的量測(cè)操作可為多余的)可將量測(cè)在制品之組23移除或排除。下列表格提供例示性之范例

其中，ET39表示蝕刻工具號(hào)碼39，S64表示步進(jìn)機(jī)工具號(hào)碼64，而其它信息與前述表示相同。在此例示之范例中，若所有之組均在量測(cè)隊(duì)列中時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，若希望或需要時(shí)可將組J20從量測(cè)隊(duì)列中移除?？蓪⒔MJ20移除是因?yàn)槊恳粋€(gè)滿足組J20的量測(cè)規(guī)則與隨后處理之組匹配或同樣地滿足，當(dāng)在量測(cè)隊(duì)列中由較晚的時(shí)間戳記所指示。亦即，組J30匹配組J20之R02M1CD規(guī)則，而組J40匹配組J20之E40M1CD規(guī)則。因此，組J20不需要執(zhí)行量測(cè)操作，因?yàn)檩^晚的時(shí)間戳記之組滿足所有與J20有關(guān)的量測(cè)操作與規(guī)則。當(dāng)然，若希望的話，可單純地延遲組J20所執(zhí)行的量測(cè)作，以代替完全免除。亦即，組J20可等待，直到量測(cè)在制品之程度降低至夠低之程度，才在量測(cè)工具14中處理組J20。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，一旦該組J20使用本發(fā)明而排除，則不會(huì)執(zhí)行于組J20執(zhí)行的量測(cè)操作，并將組J20送至下游對(duì)組J20內(nèi)的晶圓執(zhí)行額外的過(guò)程操作。
于另一個(gè)范例中，用于量測(cè)抽樣之規(guī)則在特定過(guò)程操作中能特定用于每一個(gè)(EACH)過(guò)程工具或任何(ANY)過(guò)程工具。用于每一個(gè)過(guò)程工具所建立之規(guī)則保證由每一個(gè)個(gè)別的過(guò)程工具所抽樣。用于任何過(guò)程工具所建立之規(guī)則將保證由至少其中一個(gè)過(guò)程工具所抽樣。若規(guī)則系定義用于每一個(gè)(EACH)過(guò)程工具，則當(dāng)組成功通過(guò)量測(cè)操作時(shí)，則(1)尚未進(jìn)入量測(cè)工具以進(jìn)行處理之任何其它之組以及(2)在通過(guò)該量測(cè)操作的組之處理時(shí)間之前已于過(guò)程工具處理之任何其它之組，都將從量測(cè)隊(duì)列自動(dòng)排除與移除。請(qǐng)注意，若使用用于任何(ANY)過(guò)程工具的量測(cè)規(guī)則，則當(dāng)?shù)谝唤M成功通過(guò)該量測(cè)操作時(shí)，將從量測(cè)隊(duì)列移除所有其它在該組之前之特定過(guò)程操作處理之組，而不論使用何種工具。
本發(fā)明亦可依據(jù)此處所描述之方法使用各種限制或額外的規(guī)則。舉例來(lái)說(shuō)，一開始必然需要決定是否給定的量測(cè)操作或規(guī)則系由此處所描述之排除方法(bracketing methodologies)所處理。給定的過(guò)程操作可能是非常關(guān)鍵的以至于不容許排除或不執(zhí)行由此關(guān)鍵操作所處理之各組23的量測(cè)操作。在此情況下，在量測(cè)隊(duì)列中將不會(huì)應(yīng)用此處所描述之方法至此種關(guān)鍵組23。此種組可與合適的識(shí)別符(identifier)結(jié)合，以使量測(cè)控制單元識(shí)別出這些關(guān)鍵組23不管任何理由均不可從量測(cè)隊(duì)列中移除。
另一個(gè)需討論的問(wèn)題就是考慮抽樣組為可接受的代表之合適標(biāo)準(zhǔn)(criteria)，其目的在于從量測(cè)隊(duì)列中移除或排除其它之組。大致上，若組展現(xiàn)出在設(shè)備中處理之大多數(shù)之組23之特性，則可將該組考慮作為代表。何種資格可作為代表組之確切參數(shù)可根據(jù)特定之操作而改變。舉例來(lái)說(shuō)，于一個(gè)實(shí)施例中，代表組典型地是具有完整匣晶圓(fullcassette of wafers)之組，而不具有任何特殊之特性或目的，例如需由工程師測(cè)試新過(guò)程或工具等之特殊組。
于本發(fā)明之另一個(gè)觀點(diǎn)，可限制可使用本發(fā)明略過(guò)或排除之組23之?dāng)?shù)量?？墒褂么艘幌拗埔源_定并沒(méi)有過(guò)多之組23略過(guò)量測(cè)操作。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于某特定量測(cè)操作(例如CD測(cè)量)的量測(cè)隊(duì)列可含有二十組于蝕刻工具40(ET40)。此大量隊(duì)列之發(fā)生有各種理由，例如一個(gè)或多個(gè)可用以執(zhí)行量測(cè)操作的量測(cè)工具14之定期維護(hù)或緊急停機(jī)。在此情況中，一旦CD量測(cè)操作恢復(fù)而沒(méi)有限制時(shí)，則檢視最近程度處理的二十組將排除或移除前面的十九組。若建立限制而使得略過(guò)不超過(guò)四個(gè)連續(xù)之組，則檢視組20將僅排除或移除組16-19。檢視組15將排除組11-14、檢視組10將排除組6-9、以及檢視組5將排除組1-4。為此目的可將分隔之限制數(shù)量加入量測(cè)規(guī)則中。若想要，亦可使用例如10組作為內(nèi)定之限制規(guī)則。
本發(fā)明亦可使用特別之規(guī)則，該規(guī)則說(shuō)明可影響由量測(cè)控制單元12采取行動(dòng)之特殊事件之發(fā)生。舉例來(lái)說(shuō)，若在近期已在過(guò)程工具或量測(cè)工具上執(zhí)行預(yù)防的維護(hù)操作，則可確保于所選擇數(shù)量之組23執(zhí)行量測(cè)操作，該組23在該量測(cè)控制單元12能執(zhí)行此處所描述之排除活動(dòng)之前經(jīng)由該標(biāo)的工具(subject tool)而處理。所選擇之?dāng)?shù)量可根據(jù)特定工具與/或事件種類而改變。根據(jù)此特別事件之發(fā)生，該量測(cè)控制單元12可免除排除在該標(biāo)的工具處理之組，直到當(dāng)量測(cè)操作已于該標(biāo)的工具中處理執(zhí)行達(dá)特定數(shù)量之組時(shí)為止。在如此選擇數(shù)量之組23經(jīng)由量測(cè)而處理之后，該控制單元12接著可使經(jīng)由該標(biāo)的工具處理之隨后之各組能夠根據(jù)本發(fā)明而予排除。
此處所描述之排除算法可連續(xù)地或間歇地操作。舉例來(lái)說(shuō)，此處所描述之方法可能總是在進(jìn)行中、可能當(dāng)量測(cè)在制品超過(guò)預(yù)先設(shè)定的程度時(shí)或當(dāng)下游處理之在制品程度太低時(shí)才激活。若有需要，此處所描述之排除算法亦可終止。
本發(fā)明大致關(guān)于動(dòng)態(tài)控制量測(cè)中之工件之各種方法及系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括設(shè)置適合控制量測(cè)工作流于至少一個(gè)量測(cè)工具的量測(cè)控制單元；識(shí)別于量測(cè)隊(duì)列內(nèi)之多個(gè)晶片組，其中所述晶片組將由至少一個(gè)量測(cè)工具處理，并且其中該量測(cè)控制單元選擇所述晶片組中的至少一個(gè)晶片組用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的量測(cè)處理，并且根據(jù)在該至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的選擇的至少一個(gè)晶片組的量測(cè)處理而選擇將要從該量測(cè)隊(duì)列中移除的多個(gè)晶片組中的至少另一個(gè)晶片組。在進(jìn)一步之實(shí)施例中，該方法包括執(zhí)行量測(cè)操作于多個(gè)額外的晶片組。
在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括設(shè)置適合控制量測(cè)工作流于至少一個(gè)量測(cè)工具的量測(cè)控制單元；識(shí)別多個(gè)于量測(cè)隊(duì)列內(nèi)的晶片組，其中所述晶片組將由至少一個(gè)量測(cè)工具處理，其中該量測(cè)控制單元(a)選擇所述晶片組中的至少一個(gè)晶片組用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的量測(cè)處理，其中該選擇的至少一組晶圓是受到先前的過(guò)程操作；以及(b)根據(jù)在至少一個(gè)量測(cè)工具內(nèi)的選擇的至少一個(gè)晶片組的量測(cè)處理，在該選擇的至少一個(gè)晶片組從該量測(cè)隊(duì)列中移除之前，選擇受到該過(guò)程操作的多個(gè)晶片組中的至少另一個(gè)晶片組。
以上揭示之特定實(shí)施例僅為例示性之說(shuō)明，然對(duì)于熟習(xí)此項(xiàng)技藝者于了解本說(shuō)明書之內(nèi)容后可很顯然地了解本發(fā)明可用不同但均等之方式作修改或?qū)嵶?。舉例來(lái)說(shuō)，前述之處理步驟可以不同之順序來(lái)執(zhí)行。再者，除了后述之申請(qǐng)專利范圍所描述者外，其余于此顯示之詳細(xì)構(gòu)造或設(shè)計(jì)并非要用來(lái)限制本發(fā)明。因此很明顯的，以上所揭露之特定實(shí)施例可在不違背本發(fā)明之精神及范疇下進(jìn)行修飾與改變。由是，本發(fā)明之權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如后述之申請(qǐng)專利范圍所列。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括設(shè)置適合控制量測(cè)工作流于至少一個(gè)量測(cè)工具(14)的量測(cè)控制單元(12)；識(shí)別在量測(cè)隊(duì)列內(nèi)的多個(gè)晶片組(23)，其中所述晶片組(23)將由該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)處理；以及其中該量測(cè)控制單元(12)選擇所述晶片組中的至少一個(gè)晶片組(23)用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的量測(cè)處理，并且根據(jù)在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)選擇的至少一個(gè)晶片組的量測(cè)處理而選擇將要從該量測(cè)隊(duì)列中移除的多個(gè)晶片組(23)中的至少另一個(gè)晶片組。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)適合執(zhí)行至少一個(gè)量測(cè)操作。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該多個(gè)晶片組(23)中的每一個(gè)晶片組具有與其相關(guān)聯(lián)的唯一的組識(shí)別號(hào)碼、顯示先前的過(guò)程操作執(zhí)行在該組的日期與時(shí)間的時(shí)間標(biāo)記、以及至少一個(gè)量測(cè)規(guī)則，每一個(gè)規(guī)則表示將要執(zhí)行在該組的量測(cè)操作的類型與執(zhí)行先前過(guò)程操作于該組的處理實(shí)體。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的量測(cè)處理的至少一個(gè)晶片組(23)的選擇是根據(jù)晶片組在該量測(cè)隊(duì)列內(nèi)受到先前過(guò)程操作的最近程度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的量測(cè)處理的至少一個(gè)晶片組(23)的選擇是根據(jù)與該組相關(guān)聯(lián)的量測(cè)規(guī)則。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的量測(cè)處理的至少一個(gè)晶片組(23)的選擇是根據(jù)晶片組在該量測(cè)隊(duì)列內(nèi)受到先前過(guò)程操作的最近程度以及與該組相關(guān)聯(lián)的量測(cè)規(guī)則。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該選擇的用于量測(cè)處理的晶片組(23)是受到先前過(guò)程操作，且其中將從該量測(cè)隊(duì)列中移除的多個(gè)組中的至少一組的選擇包括識(shí)別至少一個(gè)在該選擇的晶片組之前受到該過(guò)程操作的晶片組。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括從該量測(cè)隊(duì)列中移除該至少一個(gè)選擇用來(lái)移除的晶片組(23)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括限制可從該量測(cè)隊(duì)列中移除的晶片組(23)的數(shù)目。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括執(zhí)行量測(cè)操作于多個(gè)額外的晶片組(23)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該量測(cè)控制單元(12)適合用以控制多個(gè)量測(cè)工具(14)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)適合用以執(zhí)行至少一個(gè)量測(cè)操作，該量測(cè)操作包括測(cè)量關(guān)鍵尺寸、測(cè)量層的厚度、測(cè)量表面的平坦度、測(cè)量電特性、測(cè)量薄膜電阻率、測(cè)量薄膜光學(xué)性質(zhì)、測(cè)量缺陷、以及測(cè)量覆蓋物對(duì)準(zhǔn)的至少其中之一。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括識(shí)別可不從該量測(cè)隊(duì)列中移除的多個(gè)組(23)中的至少一組。
14.一種方法，包括設(shè)置適合控制量測(cè)工作流于至少一個(gè)量測(cè)工具(14)的量測(cè)控制單元(12)；以及識(shí)別多個(gè)在量測(cè)隊(duì)列內(nèi)的晶片組(23)，其中所述晶片組(23)將由該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)處理；其中所述量測(cè)控制單元(a)選擇所述晶片組(23)中的至少一個(gè)晶片組用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的量測(cè)處理，其中用于量測(cè)處理的選擇的至少一組是受到先前過(guò)程操作；以及
15.(b)根據(jù)在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的選擇的至少一個(gè)晶片組的量測(cè)處理，在該選擇的至少一個(gè)晶片組從該量測(cè)隊(duì)列中移除之前，選擇受到該過(guò)程操作的多個(gè)晶片組(23)中的至少另一晶片組。
全文摘要
本發(fā)明大致關(guān)于動(dòng)態(tài)控制量測(cè)中之工件(metrology work inprogress)之各種方法及系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括設(shè)置適合控制量測(cè)工作流于至少一個(gè)量測(cè)工具(14)的量測(cè)控制單元(12)；識(shí)別于量測(cè)隊(duì)列內(nèi)之多個(gè)晶片組(23)，其中所述晶片組(23)將由該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)處理，且其中該量測(cè)控制單元(12)選擇所述晶片組(23)中的至少一個(gè)晶片組用于在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的量測(cè)處理，并且根據(jù)在該至少一個(gè)量測(cè)工具(14)內(nèi)的選擇的至少一個(gè)晶片組(23)的量測(cè)處理而選擇將要從量測(cè)隊(duì)列中移除的多個(gè)晶片組(23)中的至少另一個(gè)晶片組。
文檔編號(hào)G05B23/02GK101036092SQ200580034049
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月5日
發(fā)明者M·A·珀迪, C·W·尼克斯克 申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司