專(zhuān)利名稱(chēng)：端點(diǎn)檢測(cè)裝置和方法以及具有該裝置的等離子體反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體工藝的裝置。更特別的是，本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體蝕刻或沉積工藝期間用來(lái)檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)或沉積端點(diǎn)的端點(diǎn)檢測(cè)裝置、具有該端點(diǎn)檢測(cè)裝置的等離子體反應(yīng)器、以及端點(diǎn)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：
從晶圓直到完成一個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品，通常需要進(jìn)行一系列極為復(fù)雜的半導(dǎo)體工藝。在一系列的半導(dǎo)體工藝中，各種工藝都使用各種不同的半導(dǎo)體加工設(shè)備。各個(gè)半導(dǎo)體加工設(shè)備的操作效能(亦即，加工條件)都是決定半導(dǎo)體成品的操作效能的因素。因此，半導(dǎo)體加工設(shè)備的異常加工誤差會(huì)變成得到品質(zhì)優(yōu)良的半導(dǎo)體產(chǎn)品的主要障礙而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和時(shí)間損失。
在半導(dǎo)體加工設(shè)備中有一種為等離子體反應(yīng)器。等離子體反應(yīng)器的主要用途是按照特定的圖案來(lái)蝕刻晶圓表面，或按照特定的圖案來(lái)將沉積材料(deposition material)沉積于晶圓上表面。該等離子體反應(yīng)器包括等離子體反應(yīng)室與等離子體反應(yīng)控制器。在蝕刻或沉積工藝期間，將目標(biāo)晶圓安裝于等離子體反應(yīng)室內(nèi)，并且用等離子體反應(yīng)控制器來(lái)控制等離子體反應(yīng)室的等離子體反應(yīng)條件(例如，壓力、反應(yīng)氣體、以及電力)。例如，能準(zhǔn)確地控制等離子體反應(yīng)條件的等離子體反應(yīng)控制器對(duì)于防止加工誤差(例如，等離子體蝕刻工藝期間的過(guò)度蝕刻)是很重要的。等離子體反應(yīng)控制器必須準(zhǔn)確地檢測(cè)室內(nèi)狀態(tài)(in-chamber status)才能使得該等離子體反應(yīng)控制器可以準(zhǔn)確地控制等離子體反應(yīng)室內(nèi)的等離子體反應(yīng)條件。為此，已有人開(kāi)發(fā)出一種使用單色儀來(lái)檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)的公知等離子體反應(yīng)器。
該公知等離子體反應(yīng)器包括反應(yīng)室、光纖纜線(xiàn)、單色儀、以及端點(diǎn)檢測(cè)裝置。
通過(guò)設(shè)在反應(yīng)室外側(cè)壁的窗口，該光纖纜線(xiàn)收集從反應(yīng)室內(nèi)部射出的單波長(zhǎng)光線(xiàn)并且把收集到的光線(xiàn)轉(zhuǎn)到單色儀。該單波長(zhǎng)光線(xiàn)可以是在用作目標(biāo)晶圓蝕刻端點(diǎn)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的組件(例如，被蝕刻材料)與等離子體反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光線(xiàn)。
該單色儀把由光纖纜線(xiàn)收到的單波長(zhǎng)光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成電壓電平信號(hào)并且將該電壓電平信號(hào)輸出至端點(diǎn)檢測(cè)裝置。
該端點(diǎn)檢測(cè)裝置基于由單色儀收到的電壓電平信號(hào)來(lái)檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)。例如，隨著蝕刻工藝的進(jìn)展，被蝕刻材料會(huì)減少，以致于被蝕刻材料產(chǎn)生的光線(xiàn)也會(huì)跟著減少。結(jié)果，該端點(diǎn)檢測(cè)裝置使用由單色儀收到的電壓電平信號(hào)所要測(cè)定的蝕刻端點(diǎn)是被蝕刻材料產(chǎn)生光線(xiàn)的減少時(shí)間點(diǎn)。
如上所述，該公知等離子體反應(yīng)器使用單波長(zhǎng)光線(xiàn)來(lái)檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)。然而，被蝕刻材料產(chǎn)生光線(xiàn)的波長(zhǎng)會(huì)分散于多個(gè)頻帶，因此選定一個(gè)最顯著的波長(zhǎng)來(lái)作為測(cè)定蝕刻端點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)極為困難。此外，由于目標(biāo)晶圓的總面積與開(kāi)放面積(open area)的比率很小，以致單波長(zhǎng)光線(xiàn)的噪聲會(huì)增加。這在圖1a至圖1c中詳細(xì)示出。
圖1a的曲線(xiàn)圖示出在開(kāi)放面積率等于3％時(shí)用于測(cè)定蝕刻端點(diǎn)的預(yù)測(cè)值時(shí)間變化圖。與圖1a一樣，圖1b與圖1c的曲線(xiàn)圖各示出在開(kāi)放面積率等于0.7％及0.5％時(shí)用于測(cè)定蝕刻端點(diǎn)的預(yù)測(cè)值時(shí)間變化圖。在圖1a中，由于預(yù)測(cè)值在蝕刻端點(diǎn)(E)前后的差異很大，因此波形可顯示清楚的蝕刻端點(diǎn)(E)。不過(guò)，在圖1b與圖1c中，由于預(yù)測(cè)值在蝕刻端點(diǎn)(E)前后的差異很小，因此波形會(huì)顯示不清楚的蝕刻端點(diǎn)(E)。如上述，在使用單一波長(zhǎng)來(lái)檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)的方法中，當(dāng)總面積占開(kāi)放面積的比率只有幾個(gè)百分比或更小時(shí)，會(huì)無(wú)法無(wú)限準(zhǔn)確地檢測(cè)出蝕刻端點(diǎn)。
為了解決使用單一波長(zhǎng)的蝕刻端點(diǎn)檢測(cè)方法的缺點(diǎn)，已有多人在研究使用全波段(whole wavelength)來(lái)檢測(cè)端點(diǎn)的方法。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，已有人使用主成分分析(PCA)，它是一種多變量統(tǒng)計(jì)分析法。PCA(杰克森，1981)是一種用一個(gè)或一些綜合指針(主成分)以盡可能不損失信息的方式來(lái)表示若干變量值的方法。PCA包括在執(zhí)行蝕刻工藝的過(guò)程中，把從處理室內(nèi)部射出、有數(shù)種波長(zhǎng)的光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成電壓電平數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化該電壓電平數(shù)據(jù)，利用PCA來(lái)處理已被標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)，計(jì)算一部分用PCA處理得到的結(jié)果值以及已被標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)，以及基于該計(jì)算的結(jié)果值來(lái)檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)。不過(guò)，在公知的使用PCA的端點(diǎn)檢測(cè)方法中，由于實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化電壓電平信號(hào)(亦即，光學(xué)放射光譜儀(OES)數(shù)據(jù))實(shí)際上要花費(fèi)一段長(zhǎng)時(shí)間，因此檢測(cè)速度極為緩慢。結(jié)果，PCA幾乎不可能迅速實(shí)時(shí)地測(cè)定室內(nèi)狀態(tài)，從而等離子體反應(yīng)控制器也不可能實(shí)時(shí)控制等離子體反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)條件。由于新近開(kāi)發(fā)有優(yōu)選操作效能的傳感器會(huì)在一秒內(nèi)數(shù)次收到有數(shù)千種波長(zhǎng)的光信號(hào)，因此這種問(wèn)題會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重。亦即，隨著傳感器操作效能的改善，以致于傳感器可接收大量的光信號(hào)；不過(guò)，這要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間才能存儲(chǔ)并且標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)應(yīng)于大量收到的光信號(hào)的電壓電平數(shù)據(jù)。因此，端點(diǎn)檢測(cè)速度會(huì)變慢，結(jié)果不可能實(shí)時(shí)地控制等離子體反應(yīng)條件。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性具體實(shí)施例的一方面是至少針對(duì)該等問(wèn)題及/或缺點(diǎn)，以及至少提供下文所描述的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的示例性具體實(shí)施例的一方面是要提供一種端點(diǎn)檢測(cè)裝置，在執(zhí)行實(shí)時(shí)加工晶圓(process wafer)蝕刻或沉積工藝的過(guò)程中，其用來(lái)計(jì)算實(shí)時(shí)產(chǎn)生的OES數(shù)據(jù)以及多個(gè)先前在前次蝕刻或沉積工藝期間算出的負(fù)載向量(loadingvector)，并產(chǎn)生用來(lái)測(cè)定蝕刻或沉積端點(diǎn)的乘積值，從而可檢測(cè)端點(diǎn)而不用實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化該OES數(shù)據(jù)，并提高檢測(cè)速度，并實(shí)現(xiàn)等離子體反應(yīng)器的實(shí)時(shí)控制。
本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的另一方面是要提供一種包括該端點(diǎn)檢測(cè)裝置的等離子體反應(yīng)器，在執(zhí)行實(shí)時(shí)加工晶圓蝕刻或沉積工藝的過(guò)程中，其用于計(jì)算實(shí)時(shí)產(chǎn)生的OES數(shù)據(jù)以及多個(gè)先前在前次蝕刻或沉積工藝期間算出的負(fù)載向量，并產(chǎn)生用來(lái)測(cè)定蝕刻或沉積端點(diǎn)的乘積值，從而可檢測(cè)端點(diǎn)而不用實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化該OES數(shù)據(jù)，并提高檢測(cè)速度，并實(shí)現(xiàn)等離子體反應(yīng)器的實(shí)時(shí)控制。
本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的另一方面是要提供一種端點(diǎn)檢測(cè)方法，在執(zhí)行實(shí)時(shí)加工晶圓蝕刻或沉積工藝的過(guò)程中，其用于計(jì)算實(shí)時(shí)產(chǎn)生的OES數(shù)據(jù)以及多個(gè)先前在前次蝕刻或沉積工藝期間算出的負(fù)載向量，并產(chǎn)生用來(lái)測(cè)定蝕刻或沉積端點(diǎn)的乘積值，從而可檢測(cè)端點(diǎn)而不用實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化該OES數(shù)據(jù)，并提高檢測(cè)速度，且實(shí)現(xiàn)等離子體反應(yīng)器的實(shí)時(shí)控制。
根據(jù)本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的一方面，提供一種端點(diǎn)檢測(cè)裝置。該裝置包括光學(xué)放射光譜儀(OES)數(shù)據(jù)運(yùn)算單元、數(shù)據(jù)選擇器、乘積發(fā)生器、支持向量機(jī)(Support VectorMachine，SVM)、以及端點(diǎn)測(cè)定器(endpoint determiner)。該OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元利用標(biāo)準(zhǔn)化及主成分分析(PCA)來(lái)處理參考OES數(shù)據(jù)(reference OES data)，輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量(linear reference loading vector)以及多個(gè)參考主成分比率值(rate values of reference principalcomponents)，以及基于該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量來(lái)輸出多個(gè)參考排序值(reference ranking value)。該數(shù)據(jù)選擇器基于該等參考主成分比率值來(lái)首次選擇一部分該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量，基于該等參考排序值來(lái)選擇一部分該參考OES數(shù)據(jù)或選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)(process OES data)，以及基于該等參考排序值來(lái)第二次選擇一部分該等在首次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量。該乘積發(fā)生器基于該等在首次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及該參考OES數(shù)據(jù)來(lái)輸出至少一參考乘積值。該SVM基于該經(jīng)選定的參考OES數(shù)據(jù)和該至少一參考乘積值來(lái)作回歸(regression)，產(chǎn)生多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量，并基于該等在第二次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量、該等非線(xiàn)性參考負(fù)載向量、以及該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值。該端點(diǎn)測(cè)定器基于該周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)。
在參考晶圓(reference wafer)的蝕刻或沉積工藝期間，用光譜儀把從等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成該參考OES數(shù)據(jù)。在該參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)都用該光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換成該加工OES數(shù)據(jù)。該等參考排序值為該全波段第一光線(xiàn)的強(qiáng)度排序。該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值，而該等非線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)表示的S維(S為大于1的整數(shù))函數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的另一方面，提供一種端點(diǎn)檢測(cè)裝置。該裝置包括數(shù)據(jù)選擇器、OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元、乘積發(fā)生器、以及端點(diǎn)測(cè)定器。該數(shù)據(jù)選擇器設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍并輸出操作控制信號(hào)以響應(yīng)數(shù)據(jù)選擇信號(hào)，在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于該數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)，并且在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于該數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)。該OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理該經(jīng)選定的參考OES數(shù)據(jù)并輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量以響應(yīng)該操作控制信號(hào)。該乘積發(fā)生器基于該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量和該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值。該端點(diǎn)測(cè)定器基于該周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)。
在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，從等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)都用光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換成該參考OES數(shù)據(jù)。在該參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)都用該光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換成該加工OES數(shù)據(jù)。該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的另一方面，提供一種等離子體反應(yīng)器，其包括等離子體反應(yīng)室、光譜儀、光纖纜線(xiàn)、端點(diǎn)檢測(cè)裝置、以及等離子體反應(yīng)控制器。在該等離子體反應(yīng)室內(nèi)安裝參考晶圓或加工晶圓。該光譜儀在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間把從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成參考OES數(shù)據(jù)，或在該參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間把從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成加工OES數(shù)據(jù)。在該參考晶圓或加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，該光纖纜線(xiàn)通過(guò)設(shè)在該等離子體反應(yīng)室的外壁的窗口來(lái)收集從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一或第二光線(xiàn)并把收集到的光線(xiàn)轉(zhuǎn)到該光譜儀。該端點(diǎn)檢測(cè)裝置基于該參考OES數(shù)據(jù)以及該加工OES數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出一檢測(cè)信號(hào)。該等離子體反應(yīng)控制器控制在該等離子體反應(yīng)室之內(nèi)的蝕刻或沉積條件以響應(yīng)該檢測(cè)信號(hào)。
該端點(diǎn)檢測(cè)裝置包括OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元、數(shù)據(jù)選擇器、乘積發(fā)生器、SVM、以及端點(diǎn)測(cè)定器。該OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理該參考OES數(shù)據(jù)，輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及多個(gè)參考主成分比率值，并基于該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量來(lái)輸出多個(gè)參考排序值。該數(shù)據(jù)選擇器基于該等參考主成分比率值來(lái)首次選擇一部分該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量，基于該等參考排序值來(lái)選擇一部分該參考OES數(shù)據(jù)或選擇一部分該加工OES數(shù)據(jù)，并基于該等參考排序值來(lái)第二次選擇一部分該等在首次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量。該乘積發(fā)生器基于該等在首次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及該參考OES數(shù)據(jù)來(lái)輸出至少一參考乘積值。該SVM基于該經(jīng)選定的參考OES數(shù)據(jù)和該至少一參考乘積值來(lái)作回歸，產(chǎn)生多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量，以及基于該等在第二次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量、該等非線(xiàn)性參考負(fù)載向量、以及該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值。該端點(diǎn)測(cè)定器基于該周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)。
該等參考排序值為該全波段第一光線(xiàn)的強(qiáng)度排序。該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值，而該等非線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)表示的S維(S為大于1的整數(shù))函數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的另一方面，提供一種等離子體反應(yīng)器，其包括等離子體反應(yīng)室、光譜儀、光纖纜線(xiàn)、端點(diǎn)檢測(cè)裝置、以及等離子體反應(yīng)控制器。在該等離子體反應(yīng)室內(nèi)安裝參考晶圓或加工晶圓。該光譜儀在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間把從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成參考OES數(shù)據(jù)，或在該參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間把從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成加工OES數(shù)據(jù)。在該參考晶圓或加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，該光纖纜線(xiàn)通過(guò)設(shè)在該等離子體反應(yīng)室的外壁的窗口來(lái)收集從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一或第二光線(xiàn)并把收集到的光線(xiàn)轉(zhuǎn)到該光譜儀。該端點(diǎn)檢測(cè)裝置基于該參考OES數(shù)據(jù)以及該加工OES數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)。該等離子體反應(yīng)控制器控制在該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部的蝕刻或沉積條件以響應(yīng)該檢測(cè)信號(hào)。
該端點(diǎn)檢測(cè)裝置包括數(shù)據(jù)選擇器、OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元、乘積發(fā)生器、以及端點(diǎn)測(cè)定器。該數(shù)據(jù)選擇器設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍并輸出操作控制信號(hào)以響應(yīng)數(shù)據(jù)選擇信號(hào)，在該參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于該數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)，并且在該加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，基于該數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)。該OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理該經(jīng)選定的參考OES數(shù)據(jù)并輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，以響應(yīng)該操作控制信號(hào)。該乘積發(fā)生器基于該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量和該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值。該端點(diǎn)測(cè)定器基于該周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)。該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的另一方面，提供一種端點(diǎn)檢測(cè)方法，其包括用OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元以標(biāo)準(zhǔn)化及PCA方式來(lái)處理參考OES數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量、多個(gè)參考主成分比率值、以及多個(gè)參考排序值；使SVM基于該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量、該等參考主成分比率值、該等參考排序值、以及該參考OES數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)；利用數(shù)據(jù)選擇器，以基于該等參考排序值來(lái)選擇一部分該加工OES數(shù)據(jù)；使用該學(xué)習(xí)SVM和該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值；以及，利用端點(diǎn)測(cè)定器，以基于該預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并且輸出檢測(cè)信號(hào)。
該參考OES數(shù)據(jù)是在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間用光譜儀轉(zhuǎn)換從等離子體反應(yīng)室內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)所得到的數(shù)據(jù)。該加工OES數(shù)據(jù)是在該參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，用該光譜儀轉(zhuǎn)換從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)所得到的數(shù)據(jù)。該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。該等參考排序值為該全波段第一光線(xiàn)的強(qiáng)度排序。
根據(jù)本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例的另一方面，提供一種端點(diǎn)檢測(cè)方法，其包括用顯示單元、以三維圖像顯示參考OES數(shù)據(jù)，所述參考OES數(shù)據(jù)是在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間用光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換從等離子體反應(yīng)室內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)所得到的；根據(jù)該顯示結(jié)果來(lái)給數(shù)據(jù)選擇器設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍；利用該數(shù)據(jù)選擇器以基于該數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分該參考OES數(shù)據(jù)；用OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化及PCA處理該經(jīng)選定的參考OES數(shù)據(jù)并產(chǎn)生多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量；利用該數(shù)據(jù)選擇器，以基于該數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)；利用乘積發(fā)生器，以基于該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量和該經(jīng)選定的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值；以及，利用端點(diǎn)測(cè)定器，以基于該預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)。
該加工OES數(shù)據(jù)是在該參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間用該光譜儀轉(zhuǎn)換全波段第二光線(xiàn)所得到的數(shù)據(jù)，其中所述全波段第二光線(xiàn)是從該等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的。該等線(xiàn)性參考負(fù)載向量各對(duì)應(yīng)于多個(gè)用該參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。



閱讀以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明可更加明白本發(fā)明的上述及其它的目標(biāo)、特征與優(yōu)點(diǎn)，其中 圖1a至圖1c的曲線(xiàn)圖為公知的端點(diǎn)檢測(cè)方法所產(chǎn)生的端點(diǎn)預(yù)測(cè)值時(shí)間變化圖； 圖2的方塊解說(shuō)明本發(fā)明的端點(diǎn)檢測(cè)裝置的一的示范性具體實(shí)施例； 圖3為圖2的參考OES數(shù)據(jù)的示例性例子； 圖4示意性示出圖2中的OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元的計(jì)算方法； 圖5的概念圖示出圖2的端點(diǎn)檢測(cè)裝置的整體操作流程； 圖6的曲線(xiàn)圖為分別由圖2中的實(shí)際乘積值和預(yù)測(cè)乘積值形成的波形； 圖7的曲線(xiàn)圖為由圖2中的預(yù)測(cè)乘積值形成的波形以及由評(píng)分值(score value)形成的波形； 圖8示意性示出圖2的支持向量機(jī)(SVM)更新線(xiàn)性及非線(xiàn)性負(fù)載向量的流程； 圖9的曲線(xiàn)圖示出與圖2的端點(diǎn)檢測(cè)裝置的異常診斷運(yùn)算有關(guān)的數(shù)值分布； 圖10的方塊圖示出本發(fā)明的端點(diǎn)檢測(cè)裝置的另一示范性具體實(shí)施例的細(xì)節(jié)； 圖11至圖13示意性示出設(shè)定圖10的數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)選擇范圍；以及， 圖14的方塊圖示意性示出包括本發(fā)明的端點(diǎn)檢測(cè)裝置的等離子體反應(yīng)器。
在這些附圖中，類(lèi)似的組件、特征及結(jié)構(gòu)都用相同的組件符號(hào)表示。

具體實(shí)施例方式 此時(shí)通過(guò)參考附圖來(lái)詳述本發(fā)明的示范性具體實(shí)施例。在以下的說(shuō)明中，為求簡(jiǎn)潔，省略并入本文的公知函數(shù)及組態(tài)的詳細(xì)說(shuō)明。
圖2的方塊解說(shuō)明本發(fā)明端點(diǎn)檢測(cè)裝置的一的示范性具體實(shí)施例。
請(qǐng)參考圖2，端點(diǎn)檢測(cè)裝置100包括OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元110、數(shù)據(jù)選擇器120、乘積發(fā)生器130、SVM 140、端點(diǎn)測(cè)定器150、以及異常診斷單元160。OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元110包括標(biāo)準(zhǔn)化處理器111、PCA處理器112、排序測(cè)定器(ranking determiner)113、以及存儲(chǔ)單元114。
在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，標(biāo)準(zhǔn)化處理器111標(biāo)準(zhǔn)化參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))(N、M整數(shù))并且輸出參考平均縮放數(shù)據(jù)(reference average scalingdata)(RASD1(1)至RASDN(M))。在此，“N”等于每一采樣時(shí)間所采樣的波長(zhǎng)數(shù)目，而“M”等于每一波長(zhǎng)的樣本數(shù)。參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))都是用光譜儀330(圖14)轉(zhuǎn)換在蝕刻或沉積參考晶圓時(shí)從等離子體反應(yīng)室310(圖14)里面射出的全波段光線(xiàn)(以下，稱(chēng)為“第一光線(xiàn)”)所得到的數(shù)據(jù)。參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))可用M×N矩陣表示。此外，參考平均縮放數(shù)據(jù)(RASD1(1)至RASDN(M))可用M×N矩陣表示。
在參考晶圓蝕刻或沉積工藝后，在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，標(biāo)準(zhǔn)化處理器111標(biāo)準(zhǔn)化加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))并且輸出加工平均縮放數(shù)據(jù)(PASD1(1)至PASDN(M))。加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))都是用光譜儀330轉(zhuǎn)換在蝕刻或沉積加工晶圓時(shí)從等離子體反應(yīng)室310里面射出的全波段光線(xiàn)(以下，稱(chēng)為“第二光線(xiàn)”)所得到的數(shù)據(jù)。與參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))一樣，加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))也可用M×N矩陣表示。加工平均縮放數(shù)據(jù)(PASD1(1)至PASDN(M))也可用M×N矩陣表示。如圖3所示，參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))或加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))由光譜儀330輸出的數(shù)值會(huì)隨著時(shí)間而改變。
在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，PCA處理器112是用PCA處理參考平均縮放數(shù)據(jù)(RASD1(1)至RASDN(M))并且輸出參考主成分(PC1至PCN)(N表示波長(zhǎng)數(shù)目的整數(shù))與線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))的比率值(RR1至RRN)。線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N))均為參考主成分(PC1)的負(fù)載向量。線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR2(1)至AR2(N))均為參考主成分(PC2)的負(fù)載向量。亦即，參考主成分各有“N”個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量。參考主成分(PC1至PCN)的比率值(RR1至RRN)表示各波長(zhǎng)的顯著程度。
以下參考圖4及圖5，其更加詳細(xì)地描述PCA處理器112的PCA處理。PCA通常為一種用特征向量分解法來(lái)處理加工變量矩陣(process variable matrix)的協(xié)方差矩陣(covariance matrix)的方法。例如，變量為“p”的“n”個(gè)數(shù)據(jù)(亦即，X11，X22、...、Xpn)可用p維空間的“n”個(gè)點(diǎn)表示。不過(guò)，當(dāng)p大于3時(shí)，難以定義各點(diǎn)之間的位置關(guān)系。在此情形下，PCA可以說(shuō)是一種以低維表示同時(shí)盡可能地維持“n”個(gè)點(diǎn)的位置關(guān)系的方法。因此，由于可輕易處理半導(dǎo)體工藝中的許多現(xiàn)有變量，PCA與偏最小二乘法(PLS)都被廣泛地使用。
以數(shù)學(xué)而言，PCA為一種用于把加工變量矩陣的協(xié)方差矩陣分解成多個(gè)特征向量的方法。例如，假設(shè)數(shù)據(jù)矩陣(X)(m×n)有“m”個(gè)樣本與“n”個(gè)變量，則數(shù)據(jù)矩陣(X)(m×n)的協(xié)方差矩陣方程式可用方程式1表示如下 在此， cov(X)為協(xié)方差矩陣，而 XT為X的轉(zhuǎn)置矩陣。
PCA處理器112通過(guò)把由參考平均縮放數(shù)據(jù)(RASD1(1)至RASDN(M))組成的數(shù)據(jù)矩陣(X)代入方程式1可算出協(xié)方差矩陣(cov(X))。之后，PCA處理器112使用該協(xié)方差矩陣(cov(X))可算出特征值(λe)與特征向量(Ve)。以下用圖4更詳細(xì)地說(shuō)明。例如，由參考平均縮放數(shù)據(jù)(RASD1(1)至RASDN(M))組成的數(shù)據(jù)矩陣(X’)是在每一采樣時(shí)間(t1至t7)由每一波長(zhǎng)(x1、x2、x3)收集的參考OES數(shù)據(jù)(60、58、25、...、45)所組成的數(shù)據(jù)矩陣(X)的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣。在圖4中，為使描述簡(jiǎn)潔，使用特定數(shù)值來(lái)僅例示各個(gè)采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)于3種波長(zhǎng)的參考OES數(shù)據(jù)。PCA處理器112使用方程式1由數(shù)據(jù)矩陣(X’)算出協(xié)方差矩陣(cov(X))。之后，PCA處理器112計(jì)算以方程式2定義的數(shù)據(jù)矩陣(D) D＝cov(X)*cov(X)T............................(2) 在此， cov(X)T為cov(X)的轉(zhuǎn)置矩陣。
接下來(lái)，PCA處理器112以解出數(shù)據(jù)矩陣(D)的特征向量來(lái)計(jì)算出特征值矩陣(λe)與特征向量矩陣(Ve)。PCA處理器112使用特征值矩陣(λe)來(lái)算出主成分矩陣(P)。最好可通過(guò)計(jì)算特征值矩陣(λe)的平方根來(lái)計(jì)算出主成分矩陣(P)。在構(gòu)成主成分矩陣(P)的元素中，列在對(duì)角線(xiàn)的元素對(duì)應(yīng)于參考主成分(PC1至PC3)。例如，圖4只示出3種波長(zhǎng)的參考主成分(PC1至PC3)(亦即，3組參考OES數(shù)據(jù))。然而，實(shí)際上可產(chǎn)生與參考OES數(shù)據(jù)的數(shù)目成比例的參考主成分，因?yàn)楣庾V儀330可以在各個(gè)采樣時(shí)區(qū)內(nèi)采樣大量的波長(zhǎng)，而圖3只列出一部分。在特征向量矩陣(Ve)中，“A1”表示參考主成分(PC1)的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(3))值，“A2”表示參考主成分(PC2)的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR2(1)至AR2(3))值，而“A3”表示參考主成分(PC3)的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR3(1)至AR3(3))值。
PCA處理器112使用參考主成分(PC1至PC3)來(lái)算出各個(gè)主成分的比率值(ratio value)。各參考主成分的比率值(RRJ)可用方程式3表示如下 在此， N為表示參考主成分的總數(shù)的整數(shù)，而 J為滿(mǎn)足以下條件的整數(shù)0＜J≤N。
在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，PCA處理器112以PCA處理加工平均縮放數(shù)據(jù)(PASD1(1)至PASDN(M))，并且輸出線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))以及加工主成分(PC1至PCN)(N整數(shù))的比率值(RP1至RPN)。PCA處理器112以PCA處理加工平均縮放數(shù)據(jù)(PASD1(1)至PASDN(M))的方法與以PCA處理參考平均縮放數(shù)據(jù)(RASD1(1)至RASDN(M))的方法類(lèi)似，因此，省略對(duì)它的說(shuō)明。
請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D2，排序測(cè)定器113輸出基于在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))的參考排序值(lR1至lRN)(N為表示波長(zhǎng)總數(shù)的整數(shù))。參考排序值(lR1至lRN)分別為第一光線(xiàn)的強(qiáng)度排序。各個(gè)參考排序值(lRQ)可用方程式4表示如下 在此， Q為滿(mǎn)足以下條件式的整數(shù)0＜Q≤N。
此外，排序測(cè)定器113輸出基于加工晶圓蝕刻或沉積工藝的線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))的加工排序值(process rankingvalue)(lP1至lPN)(N為表示波長(zhǎng)總數(shù)的整數(shù))。參考排序值(lP1至lPN)分別為第二光線(xiàn)的強(qiáng)度排序。排序測(cè)定器113計(jì)算各個(gè)加工排序值(lPQ)(0＜Q≤N)的方法與方程式4描述的方法類(lèi)似，因此，省略對(duì)它的詳細(xì)說(shuō)明。
在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，存儲(chǔ)單元114存儲(chǔ)由PCA處理器112收到的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))和參考主成分(PC1至PCN)的比率值(RR1至RRN)，并存儲(chǔ)由排序測(cè)定器113收到的參考排序值(lR1至lRN)。
此外，在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，存儲(chǔ)單元114存儲(chǔ)由PCA處理器112收到的線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))和加工主成分(PC1至PCN)的比率值(RP1至RPN)，以及由排序測(cè)定器113收到的加工排序值(lP1至lPN)。在此，存儲(chǔ)單元114可連續(xù)存儲(chǔ)在加工晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行時(shí)就產(chǎn)生的線(xiàn)性加工負(fù)載向量、加工主成分比率值(rate valuesof process principal components)、以及加工排序值?；蛘?，在擦除前次加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間產(chǎn)生的線(xiàn)性加工負(fù)載向量、加工主成分比率值、以及加工排序值之后，存儲(chǔ)單元114也可以存儲(chǔ)在新的加工晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的線(xiàn)性加工負(fù)載向量、加工主成分比率值、以及加工排序值。因應(yīng)來(lái)自數(shù)據(jù)選擇器120的請(qǐng)求信號(hào)(REQ1至REQ2)，存儲(chǔ)單元114可以向數(shù)據(jù)選擇器120提供存儲(chǔ)的數(shù)值。
數(shù)據(jù)選擇器120基于該等參考主成分比率值(RR1至RRN)來(lái)選擇一部分的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))。更具體而言，在參考主成分比率值(RR1至RRN)中，數(shù)據(jù)選擇器120選擇的參考主成分的線(xiàn)性參考負(fù)載向量只與其中的預(yù)設(shè)比率值相對(duì)應(yīng)。例如，假設(shè)預(yù)設(shè)于數(shù)據(jù)選擇器120的比率值等于或大于80％，參考主成分(PC1)的比率值(RR1)等于70％，參考主成分(PC2)的比率值(RR2)等于15％。在該情形下，由于比率值(RR1與RR2)的總和等于85％，所以數(shù)據(jù)選擇器120只選擇參考主成分(PC1與PC2)的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)以及AR2(1)至AR2(N))。在此，通過(guò)包括多個(gè)按鍵的輸入單元360(圖14)，使用者可將預(yù)設(shè)比率值輸入至數(shù)據(jù)選擇器120。亦即，如果使用者通過(guò)輸入單元360來(lái)輸入預(yù)設(shè)比率值，輸入單元360會(huì)輸出選擇信號(hào)(SEL1)，而數(shù)據(jù)選擇器120會(huì)設(shè)定比率值以響應(yīng)該選擇信號(hào)(SEL1)。同樣，數(shù)據(jù)選擇器120基于該等加工主成分比率值(RP1至RPN)來(lái)選擇一部分的線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))。
數(shù)據(jù)選擇器120基于參考排序值(lR1至lRN)選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))或選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))。此外，基于參考排序值(lR1至lRN)，數(shù)據(jù)選擇器120另外選擇一部分的已基于比率值(RR1至RRN)選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(例如，AR1(1)至AR1(N)與AR2(1)至AR2(N))。更具體而言，數(shù)據(jù)選擇器120只選擇各個(gè)與預(yù)設(shè)排序值(或多個(gè))的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的參考OES數(shù)據(jù)或加工OES數(shù)據(jù)及線(xiàn)性參考負(fù)載向量。例如，假設(shè)數(shù)據(jù)選擇器120基于比率值(RR1至RRN)所選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量都等于AR1(1)至AR1(N)以及AR2(1)至AR2(N)，則預(yù)設(shè)于數(shù)據(jù)選擇器120的排序值會(huì)等于10％高順位，而對(duì)應(yīng)于10％高順位的排序值都等于lR1與lR2。在該情形下，數(shù)據(jù)選擇器120會(huì)選擇對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)(x1與x2)的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROES1(M)以及ROES2(1)至ROES2(M))或加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POES1(M)以及POES2(1)至POES2(M))，以及選擇對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)(x1與x2)的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)、AR1(2)、AR2(1)、及AR2(2))，因?yàn)閷?duì)應(yīng)于10％高順位的排序值都等于lR1與lR2。在此，使用者可通過(guò)輸入單元360(圖14)來(lái)為數(shù)據(jù)選擇器120預(yù)設(shè)排序值。亦即，如果使用者選定要通過(guò)輸入單元360預(yù)設(shè)的排序值，則輸入單元360會(huì)輸出選擇信號(hào)(SEL2)，而數(shù)據(jù)選擇器120會(huì)設(shè)定該排序值以響應(yīng)該選擇信號(hào)(SEL2)。設(shè)定于數(shù)據(jù)選擇器120的排序值不一定必須為高順位值，也可以是中間順位、低順位、或想要的順位區(qū)的百分值。
同樣，基于加工排序值(lP1至lPN)，數(shù)據(jù)選擇器120另外選擇一部分已基于選定比率值(RP1至RPN)的線(xiàn)性加工負(fù)載向量(一部分的AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))。同樣，數(shù)據(jù)選擇器120基于加工排序值(lP1至lPN)來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))。數(shù)據(jù)選擇器120在加工晶圓蝕刻或沉積工藝的執(zhí)行次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)時(shí)向SVM 140輸出更新請(qǐng)求信號(hào)(UPDATE)。甚至在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，數(shù)據(jù)選擇器120可向SVM 140輸出更新請(qǐng)求信號(hào)(UPDATE)。使用者可通過(guò)輸入單元360來(lái)為數(shù)據(jù)選擇器120設(shè)定工藝執(zhí)行次數(shù)。具體而言，如果使用者通過(guò)輸入單元360輸入工藝執(zhí)行次數(shù)，則輸入單元360會(huì)輸出選擇信號(hào)(SEL3)，而數(shù)據(jù)選擇器120設(shè)定工藝執(zhí)行次數(shù)以響應(yīng)該選擇信號(hào)(SEL3)。
根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器120基于比率值(RR1至RRN)以及參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))所選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(一部分的AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))，乘積發(fā)生器130會(huì)輸出至少一參考乘積值(YR)。當(dāng)“X”表示由參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))組成的M×N數(shù)據(jù)矩陣而“A”表示由基于比率值(RR1至RRN)來(lái)選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(一部分的AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))組成的數(shù)據(jù)矩陣時(shí)，對(duì)應(yīng)于第U個(gè)參考主成分(PCU)的參考乘積值(YR(U))可用方程式5表示如下 YR(U)＝X*A(U)........................(5) 在此， A(U)為參考主成分(PCU)的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(ARU(1)至ARU(N))。
例如，當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器120基于比率值(RR1至RRN)來(lái)選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量都等于AR1(1)至AR1(N)以及AR2(1)至AR2(N)時(shí)，方程式5可更加詳細(xì)地用方程式6表示如下 YR(1)＝AR1(1)·X1+AR1(2)·X2+...+AR1(N)·XN， YR(2)＝AR2(1)·X1+AR2(2)·X2+...+AR2(N)·XN.............(6) 在此， X1至XN均為一維函數(shù)用來(lái)表示參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))中的全波段采樣時(shí)間相同的參考OES數(shù)據(jù)。
表1更詳細(xì)地列出在各采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)于全波段的參考OES數(shù)據(jù)如下。
表1 在表1中，各波長(zhǎng)在經(jīng)設(shè)定的時(shí)間間隔中采樣“M”個(gè)數(shù)據(jù)(亦即，參考OES數(shù)據(jù))。結(jié)果，乘積發(fā)生器130會(huì)基于以每個(gè)采樣時(shí)間采樣一次的參考OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出參考乘積值(YR(U))。
乘積發(fā)生器130根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器120基于比率值(RP1至RPN)以及加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M)所選定的線(xiàn)性加工負(fù)載向量(一部分的AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))來(lái)輸出實(shí)際乘積值(YP)。乘積發(fā)生器130計(jì)算實(shí)際乘積值(YP)的方法與在描述方程式5及6時(shí)提及的方法類(lèi)似，從而省略對(duì)它的詳細(xì)描述。與輸出參考乘積值(YR(U))的運(yùn)算一樣，乘積發(fā)生器130會(huì)基于以每個(gè)采樣時(shí)間采樣一次的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出實(shí)際乘積值(YP)。在一段時(shí)間內(nèi)由乘積發(fā)生器130周期性地輸出的實(shí)際乘積值(YP)會(huì)形成一個(gè)如圖6所示的波形(W2)。
SVM 140會(huì)通過(guò)回歸來(lái)執(zhí)行學(xué)習(xí)運(yùn)算(learningoperation)，以響應(yīng)更新請(qǐng)求信號(hào)(UPDATE)。具體而言，SVM 140會(huì)根據(jù)基于比率值(RR1至RRN)以及參考乘積值(YR(U))選定的參考OES數(shù)據(jù)(一部分的ROES1(1)至ROESN(M))來(lái)作回歸，并產(chǎn)生非線(xiàn)性參考負(fù)載向量(ANR1至ANRG)(G整數(shù))。結(jié)果，SVM 140可通過(guò)回歸來(lái)學(xué)習(xí)線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))以及非線(xiàn)性參考負(fù)載向量(ANR1至ANRG)。此外，SVM 140可用一個(gè)參考乘積值(亦即，對(duì)應(yīng)于一個(gè)主成分的參考乘積值(例如，YR(1)))來(lái)學(xué)習(xí)，或可用多個(gè)參考乘積值(亦即，對(duì)應(yīng)于多個(gè)主成分的參考乘積值(例如，YR(1)與YR(2)))的比率來(lái)學(xué)習(xí)。
盡管參考乘積值(YR)基于只包括一維函數(shù)的方程式6來(lái)算出，然而參考乘積值(YR)的計(jì)算值不是基于經(jīng)選定的部分波長(zhǎng)的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))，而是全波段。因此，參考乘積值(YR)實(shí)際近似于用對(duì)應(yīng)于經(jīng)選定的部分波長(zhǎng)和線(xiàn)性及非線(xiàn)性負(fù)載向量的OES數(shù)據(jù)算出來(lái)的乘積值(請(qǐng)參考以下的方程式23)。
以下描述SVM 140的一般運(yùn)算原理以及與回歸有關(guān)的非線(xiàn)性回歸方程式。
作為圖案識(shí)別問(wèn)題的解決辦法的SVM被廣泛用來(lái)作為解二元分類(lèi)問(wèn)題的學(xué)習(xí)算法。例如，在給定以(x1，y1)、...、(xn，yn)，xi∈Rn，yi∈{+1，-1}定義的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)(S)時(shí)，SVM會(huì)找出準(zhǔn)確地把學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)(S)分成兩類(lèi)的最優(yōu)超平面(optimal hyperplane)。在此，“xi”為用n維向量表示的第i個(gè)數(shù)據(jù)，而“yi”為表示第i個(gè)數(shù)據(jù)的類(lèi)別(+1或-1)的標(biāo)號(hào)(label)。SVM找出把學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分成兩類(lèi)的最優(yōu)超平面，同時(shí)最大化各類(lèi)與超平面之間的最短距離。這可用方程式7表示如下 yi(w·xi+b)≥1，(i＝1，2，...，n，n整數(shù))..................(7) 在此， w∈Rn， b∈Rn， R為實(shí)數(shù)空間。
“w”與“b”的定義為方程式8的超平面。兩者可定義成分開(kāi)的超平面。
w·xi+b＝0.............................(8) 當(dāng)“w”的法線(xiàn)距離用||w||表示時(shí)，由分開(kāi)的超平面(w、b)至向量(xi)的距離(di)可用方程式9表示如下 若變換方程式7，“yi”可用方程式10表示如下 因此，在組合方程式9與10時(shí)，可得到以下對(duì)所有向量(xi∈S)都成立的方程式11 因此，在向量(xi)與分開(kāi)的超平面(w、b)之間的距離中，

會(huì)變成它們的下界(lower bound)。兩類(lèi)在“w”方向上的距離的測(cè)量值

叫作邊際(margin)。
假設(shè)有一個(gè)數(shù)據(jù)集合(D)和用以下方程式12表示的線(xiàn)性方程式 D＝(x1，y1)，(x2，y2)，...，(xi，yi)，i＝1，2，...，n，n整數(shù)..........(12) 在此， x∈Rn，y∈R。
用于f(x)＝(w·xi+b)的最優(yōu)回歸方程式可通過(guò)最小化以下方程式13的數(shù)值來(lái)求出 在方程式13中，“C”為極限值(limit value)，而εi+與εi-為邊際變量(margin variable)，用以表示特定系統(tǒng)的結(jié)果的上、下極限。例如，當(dāng)考慮到與圖3有關(guān)的情形時(shí)，εi+可對(duì)應(yīng)于上極限值。而εi-可對(duì)應(yīng)于下極限值。ε-密集性損失函數(shù)(ε-intensive loss function)Lε(y)可用方程式14表示如下 在方程式14中，ε-密集性回歸可用以下的方程式15計(jì)算 在此，當(dāng)方程式15有以下的約束條件時(shí)， 0≤αi，αi*≤C，p＝自然數(shù) 由方程式15與16可給出以下的回歸方程式17。
在此，<w’，b’>對(duì)應(yīng)于用以下多個(gè)方程式表示的函數(shù)的鞍點(diǎn)(saddle point)?！皒s”為在該等鞍點(diǎn)處的數(shù)據(jù)值。
非線(xiàn)性回歸的基本概念是從高維數(shù)據(jù)的非線(xiàn)性展開(kāi)式開(kāi)始。因此，ε-密集性損失函數(shù)的拉格朗日變量(Lagrangianvariable)αi與αi*可用以下方程式18及19來(lái)求出 在方程式19，

的意思是僅對(duì)支撐向量(supportvector)求和。支撐向量對(duì)應(yīng)于以下方程序20中的xi α′i(yi(w′·xi+b)-1)＝0.........................(20) 在此， i1、2、...、N(N整數(shù))。
此外，在方程式19中，函數(shù)f(x)可用方程式21表示如下 因此，b’可用方程式17及21表示成以下的方程式22 利用非線(xiàn)性回歸方程式可導(dǎo)致用少量數(shù)據(jù)來(lái)非線(xiàn)性估計(jì)總數(shù)有優(yōu)異的效能。
SVM 140是根據(jù)基于參考排序值(lR1至lRN)來(lái)選定的一部分的加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))、基于參考排序值(lR1至lRN)來(lái)選定的一部分的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))、以及非線(xiàn)性參考負(fù)載向量(ANR1至ANRG)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值(YT)。例如，假設(shè)基于參考排序值(lR1至lRN)來(lái)選定的加工OES數(shù)據(jù)都等于對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)(X1、X2及X3)的POES1(1)至POES1(M)、POES2(1)至POES2(M)、以及POES3(1)至POES3(M)。在假設(shè)依次基于比率值(RR1至RRN)及參考排序值(lR1至lRN)來(lái)選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量都等于AR1(1)至AR1(3)時(shí)，預(yù)測(cè)乘積值(YT)可用以下的方程式23表示 YT＝AR1(1)·X1+AR1(2)·X2+AR1(3)·X3 +ANR1·X12+ANR2·X22+ANR3·X32 +ANR4·X1·X2+ANR5·X2·X3+ANR6·X3·X1...............(23) 在方程式23中，一維(亦即，線(xiàn)性)函數(shù)(X1、X2、以及X3)以及二維(亦即，非線(xiàn)性)函數(shù)(X12、X22、X32、X1·X2、X2·X3、以及X3·X1)是在選定的加工OES數(shù)據(jù)(一部分的POES1(1)至POES3(M))中在同一采樣時(shí)間(例如，采樣時(shí)間(t1))采樣的加工OES數(shù)據(jù)(例如，POES1(1)至POES3(1))。在此，非線(xiàn)性函數(shù)的數(shù)目等于非線(xiàn)性參考負(fù)載向量(ANR1至ANRG)的數(shù)目。
SVM 140會(huì)基于以每個(gè)采樣時(shí)間采樣一次的加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性輸出預(yù)測(cè)乘積值(YT)。與上述實(shí)際乘積值(YP)一樣，在一段時(shí)間內(nèi)由SVM 140周期性地輸出的預(yù)測(cè)乘積值(YT)會(huì)形成一個(gè)如圖6所示的波形(W1)。在圖6中，在由預(yù)測(cè)乘積值(YT)形成的波形(W1)與由實(shí)際乘積值(YP)形成的波形(W2)之間有微小間隔的理由是隨著工藝的進(jìn)展，在等離子體反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生的蝕刻副產(chǎn)品會(huì)污染設(shè)在等離子體反應(yīng)室外壁的窗口311(圖4)。
更具體而言，SVM 140會(huì)基于在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間產(chǎn)生的線(xiàn)性及非線(xiàn)性參考負(fù)載向量值，來(lái)實(shí)時(shí)輸出在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間的預(yù)測(cè)乘積值(YT)。不過(guò)，在加工晶圓蝕刻或沉積工藝終止后或不實(shí)時(shí)但在加工晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行時(shí)，由于不需要實(shí)時(shí)的實(shí)際乘積值(YP)(其用于判定后來(lái)加工晶圓正?；蚴钱惓５臄?shù)值)，乘積發(fā)生器130會(huì)基于在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間產(chǎn)生的線(xiàn)性加工負(fù)載向量值來(lái)輸出實(shí)際乘積值(YP)。因此，在乘積發(fā)生器130輸出實(shí)際乘積值(YP)時(shí)的環(huán)境下(亦即，在等離子體反應(yīng)室在加工晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行期間的內(nèi)部環(huán)境下)的設(shè)在等離子體反應(yīng)室外壁的窗口311的污染程度，會(huì)大于在SVM 140輸出預(yù)測(cè)乘積值(YT)時(shí)的環(huán)境下(亦即，在等離子體反應(yīng)室在參考晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行期間的內(nèi)部環(huán)境下)的設(shè)在等離子體反應(yīng)室外壁的窗口311的污染程度。如上所述，窗口311的污染會(huì)導(dǎo)致由等離子體反應(yīng)室通過(guò)窗口311射出的光強(qiáng)度變?nèi)酰灾录庸ES數(shù)據(jù)值會(huì)有些微誤差。不過(guò)，波形(W1與W2)之間的間隔對(duì)于端點(diǎn)測(cè)定器150檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)(E)的影響不大，因?yàn)橛深A(yù)測(cè)乘積值(YT)形成的波形(W1)曲線(xiàn)與由實(shí)際乘積值(YP)形成的波形(W2)曲線(xiàn)彼此相同，如圖6所示。
在方程式23中，只用一維函數(shù)與二維函數(shù)來(lái)表示預(yù)測(cè)乘積值(YT)；不過(guò)，用于計(jì)算出預(yù)測(cè)乘積值(YT)的方程式可進(jìn)一步包括維數(shù)更高的非線(xiàn)性函數(shù)。此外，為了便于說(shuō)明，方程式23表示的是在用參考排序值(lR1至lRN)來(lái)選定3種波長(zhǎng)時(shí)的預(yù)測(cè)乘積值(YT)；不過(guò)，定義預(yù)測(cè)乘積值(YT)的方程式所包括的函多個(gè)數(shù)也可隨著選定波長(zhǎng)數(shù)目的增加成比例地增加。例如，當(dāng)參考排序值有3000個(gè)順位(亦即，有l(wèi)R1至lR3000)而且預(yù)設(shè)于數(shù)據(jù)選擇器120的順位為10％高順位時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器120會(huì)選擇對(duì)應(yīng)于300種波長(zhǎng)的加工OES數(shù)據(jù)。在此時(shí)，定義預(yù)測(cè)乘積值(YT)的方程式所包括的一維函多個(gè)數(shù)會(huì)等于300。
如上所述，在基于用線(xiàn)性及非線(xiàn)性函數(shù)算出的預(yù)測(cè)乘積值(YT)來(lái)檢測(cè)加工晶圓的蝕刻或沉積端點(diǎn)時(shí)，盡管只用一部分的波長(zhǎng)來(lái)算出預(yù)測(cè)乘積值(YT)，然而在某種程度上，檢測(cè)結(jié)果會(huì)與用全波段來(lái)檢測(cè)蝕刻或沉積端點(diǎn)的結(jié)果類(lèi)似。
請(qǐng)參考圖7，“W11”為以PCA處理只與數(shù)種顯著波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的OES數(shù)據(jù)方式周期性地得到的評(píng)分值形成的波形。在此，評(píng)分值為標(biāo)準(zhǔn)化OES數(shù)據(jù)(normalized OES data)乘以線(xiàn)性負(fù)載向量值所得到的結(jié)果值?！癢12”為以PCA處理對(duì)應(yīng)于全波段的所有OES數(shù)據(jù)方式周期性地得到的評(píng)分值而形成的波形?！癢13”為以計(jì)算出與部分波長(zhǎng)(例如，全波段的20％)對(duì)應(yīng)的OES數(shù)據(jù)和線(xiàn)性及非線(xiàn)性參考負(fù)載向量值的方式周期性地得到的預(yù)測(cè)乘積值形成的波形。由于評(píng)分值在蝕刻端點(diǎn)(E)前后的差異很小，因此用波形(W12)來(lái)區(qū)分蝕刻端點(diǎn)(E)是極為困難的。相較于波形(W12)，波形(W13)可清楚地顯示蝕刻端點(diǎn)(E)，因?yàn)樵谖g刻端點(diǎn)(E)前后的乘積值有相對(duì)大的差異。
每當(dāng)加工晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行時(shí)，SVM 140會(huì)累積每一個(gè)由乘積發(fā)生器130收到的實(shí)際乘積值(YP)并且計(jì)算累積實(shí)際乘積值(YP)的平均值(AVR)及平均偏差值(MDV)。該MDV可用方程式24表示如下 在此， YP(n，j)為在第n次晶圓蝕刻或沉積工藝期間、在第j個(gè)采樣時(shí)間的實(shí)際乘積值，而

為在第k次晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行后的平均值(AVR)。
端點(diǎn)測(cè)定器150會(huì)分析由SVM 140周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值(YT)形成的波形(W1)，檢測(cè)對(duì)應(yīng)加工晶圓的蝕刻或沉積端點(diǎn)(E)，并輸出檢測(cè)信號(hào)(EPD)。
異常診斷單元160根據(jù)由SVM 140收到的平均偏差值(MDV)是否在一個(gè)用平均值(AVR)來(lái)決定的穩(wěn)定范圍內(nèi)(請(qǐng)參考圖9)來(lái)判定目前被蝕刻或沉積的加工晶圓是正?；蚴钱惓！Ｔ诖?，穩(wěn)定范圍的上極限值為平均值(AVR)與偏差值(D)的和。穩(wěn)定范圍的下極限值為平均值(AVR)與偏差值(D)的差。使用者可通過(guò)輸入單元360(圖14)來(lái)為異常診斷單元160預(yù)設(shè)偏差值(D)。具體而言，如果使用者通過(guò)輸入單元360來(lái)輸入預(yù)設(shè)偏差值(D)，輸入單元360會(huì)輸出設(shè)定信號(hào)(SET)，而異常診斷單元160會(huì)設(shè)定偏差值(D)以響應(yīng)該設(shè)定信號(hào)(SET)。
異常診斷單元160會(huì)輸出顯示器控制信號(hào)(DCTL)，從而顯示單元101可根據(jù)平均偏差值(MDV)是否在該穩(wěn)定范圍內(nèi)的判定結(jié)果來(lái)視覺(jué)顯示加工晶圓是正常或是異常。在此，顯示單元101對(duì)應(yīng)于圖14的顯示單元350。
以下詳細(xì)描述端點(diǎn)檢測(cè)裝置100的操作。為了便于說(shuō)明，以下說(shuō)明著重于在晶圓蝕刻工藝執(zhí)行時(shí)檢測(cè)蝕刻端點(diǎn)的過(guò)程。圖5的概念圖示出圖2的端點(diǎn)檢測(cè)裝置的整體操作流程。
首先，為了讓SVM 140學(xué)習(xí)，OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元110執(zhí)行如圖5的虛線(xiàn)方格(B1)所示的運(yùn)算。
在參考晶圓蝕刻工藝期間，在每個(gè)采樣時(shí)間，光譜儀330采樣從等離子體反應(yīng)室310里面射出的全波段的第一光線(xiàn)，并且把取得的第一光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))。標(biāo)準(zhǔn)化處理器111會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))并且輸出參考平均縮放數(shù)據(jù)(RASD1(1)至RASDN(M))。PCA處理器112則PCA處理參考平均縮放數(shù)據(jù)(RASD1(1)至RASDN(M))并且輸出參考主成分(PC1至PCN)(N為表示波長(zhǎng)數(shù)目的整數(shù))的比率值(RR1至RRN)以及線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))。排序測(cè)定器113會(huì)基于線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))來(lái)輸出參考排序值(lR1至lRN)(N波長(zhǎng)數(shù)目)。存儲(chǔ)單元114存儲(chǔ)由PCA處理器112收到的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))以及參考主成分(PC1至PCN)的比率值(RR1至RRN)，并且存儲(chǔ)由排序測(cè)定器113收到的參考排序值(lR1至lRN)。
之后，數(shù)據(jù)選擇器120根據(jù)比率值(RR1至RRN)來(lái)選擇一部分的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))。在該示范性具體實(shí)施例中，為了便于說(shuō)明，用以下情形來(lái)舉例說(shuō)明數(shù)據(jù)選擇器120所選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量都等于與參考主成分(PC1)對(duì)應(yīng)的AR1(1)至AR1(N)。數(shù)據(jù)選擇器120把選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N))輸出到乘積發(fā)生器130。乘積發(fā)生器130以將線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N))及參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))代入至方程式6的方式周期性地把參考乘積值(YR(U))輸出到SVM 140。
在乘積發(fā)生器130輸出參考乘積值(YR(U))時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器120會(huì)基于參考排序值(lR1至lRN)來(lái)選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))，并且把選定的參考OES數(shù)據(jù)輸出到SVM 140。在該示范性具體實(shí)施例中，為了便于說(shuō)明，用以下情形來(lái)舉例說(shuō)明數(shù)據(jù)選擇器120所選定的參考OES數(shù)據(jù)都等于與波長(zhǎng)(X1、X2、以及X3)對(duì)應(yīng)的ROES1(1)至ROES1(M)、ROES2(1)至ROES2(M)、以及ROES3(1)至ROES3(M)。SVM 140作基于參考乘積值(YR(U))和參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROES1(M)、ROES2(1)至ROES2(M)、以及ROES3(1)至ROES3(M))的回歸，并且產(chǎn)生非線(xiàn)性參考負(fù)載向量(ANR1至ANR6)。
在SVM 140完成回歸后，執(zhí)行加工晶圓蝕刻工藝。在該加工晶圓蝕刻工藝期間，在每個(gè)采樣時(shí)間，光譜儀330把從等離子體反應(yīng)室310里面射出的全波段的第二光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))。數(shù)據(jù)選擇器120會(huì)基于參考排序值(lR1至lRN)來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))，并且把選定的加工OES數(shù)據(jù)輸出到SVM 140。與選擇參考OES數(shù)據(jù)一樣，數(shù)據(jù)選擇器120會(huì)選擇與波長(zhǎng)(X1、X2、以及X3)對(duì)應(yīng)的加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POES1(M)、POES2(1)至POES2(M)、以及POES3(1)至POES3(M))。
接下來(lái)，以將線(xiàn)性參考負(fù)載向量(AR1(1)至AR1(N))、非線(xiàn)性參考負(fù)載向量(ANR1至ANR6)、以及加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POES1(M)、POES2(1)至POES2(M)、以及POES3(1)至POES3(M))代入至方程式23的方式，SVM 140周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值(YT)。端點(diǎn)測(cè)定器150分析由周期性地從SVM 140收到的預(yù)測(cè)乘積值(YT)形成的波形(W1)，檢測(cè)對(duì)應(yīng)加工晶圓的蝕刻或沉積端點(diǎn)(E)，并輸出檢測(cè)信號(hào)(EPD)。
為了判定在加工晶圓蝕刻工藝期間是否出現(xiàn)異常，OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元110執(zhí)行如圖5虛線(xiàn)方格(B2)所示的運(yùn)算，以計(jì)算出實(shí)際乘積值(YP)。首先，標(biāo)準(zhǔn)化處理器111標(biāo)準(zhǔn)化加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))，并且輸出加工平均縮放數(shù)據(jù)(PASD1(1)至PASDN(M))。PCA處理器112則PCA處理加工平均縮放數(shù)據(jù)(PASD1(1)至PASDN(M))，并且輸出加工主成分(PC1至PCN)(N為表示波長(zhǎng)數(shù)目的整數(shù))的比率值(RP1至RPN)以及線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))。排序測(cè)定器113輸出基于線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))的加工排序值(lP1至lPN)(N為波長(zhǎng)數(shù)目)。存儲(chǔ)單元114存儲(chǔ)由PCA處理器112收到的線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))以及加工主成分(PC1至PCN)的比率值(RP1至RPN)，并且存儲(chǔ)由排序測(cè)定器113收到的加工排序值(lP1至lPN)。
之后，數(shù)據(jù)選擇器120基于比率值(RP1至RPN)來(lái)選定一部分的線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))。在該示范性具體實(shí)施例中，為了便于說(shuō)明，用以下情形來(lái)舉例說(shuō)明數(shù)據(jù)選擇器120所選定的線(xiàn)性加工負(fù)載向量都等于與加工主成分(PC1)對(duì)應(yīng)的AP1(1)至AP1(N)。乘積發(fā)生器130以將線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N))和加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))代入至方程式6的方式來(lái)周期性地把實(shí)際乘積值(YP)輸出到SVM 140。
SVM 140累積每一個(gè)實(shí)際乘積值(YP)，并且以將累積實(shí)際乘積值(YP)代入至方程式24的方式來(lái)計(jì)算出平均值(AVR)與平均偏差值(MDV)。異常診斷單元160會(huì)根據(jù)由SVM 140收到的平均偏差值(MDV)是否在由平均值(AVR)決定的穩(wěn)定范圍內(nèi)(請(qǐng)參考圖9)通過(guò)顯示單元101來(lái)視覺(jué)顯示目前被蝕刻或沉積的加工晶圓是正?；蚴钱惓！?br> 同時(shí)，隨著加工晶圓蝕刻工藝的持續(xù)進(jìn)展，等離子體反應(yīng)室310內(nèi)的蝕刻工藝條件可能改變。因此，像在圖8中，有需要更新以SVM 140學(xué)習(xí)以及供產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值所需要的線(xiàn)性及非線(xiàn)性參考負(fù)載向量值。數(shù)據(jù)選擇器120在以設(shè)定次數(shù)執(zhí)行加工晶圓蝕刻工藝時(shí)給SVM 140輸出更新請(qǐng)求信號(hào)(UPDATE)。
與上述流程一樣，執(zhí)行一種使SVM 140可用下列數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)的流程加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))、加工主成分比率值(RP1至RPN)、線(xiàn)性加工負(fù)載向量(AP1(1)至AP1(N)、AP2(1)至AP2(N)、...、APN(1)至APN(N))、以及加工排序值s(lP1至lPN)，這些為OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元110計(jì)算實(shí)際乘積值(YP)的運(yùn)算結(jié)果。結(jié)果，SVM 140會(huì)學(xué)到新的線(xiàn)性及非線(xiàn)性加工負(fù)載向量值用來(lái)產(chǎn)生供檢測(cè)后續(xù)加工晶圓的蝕刻端點(diǎn)的預(yù)測(cè)乘積值。
請(qǐng)參考圖8，SVM 140使用第一被蝕刻晶圓1所產(chǎn)生的初始線(xiàn)性及非線(xiàn)性負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生用于晶圓2至N的預(yù)測(cè)乘積值。之后，SVM 140使用晶圓N在蝕刻工藝期間產(chǎn)生的線(xiàn)性及非線(xiàn)性負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值，以供在晶圓N之后的晶圓(由第(N+1)個(gè)晶圓開(kāi)始)使用。
圖10的方塊圖示出本發(fā)明端點(diǎn)檢測(cè)裝置的另一示范性具體實(shí)施例的細(xì)節(jié)。端點(diǎn)檢測(cè)裝置200的結(jié)構(gòu)與詳細(xì)操作與上述端點(diǎn)檢測(cè)裝置100的類(lèi)似。端點(diǎn)檢測(cè)裝置200與100不同的地方為端點(diǎn)檢測(cè)裝置200不含SVM和異常診斷單元。
請(qǐng)參考圖10，端點(diǎn)檢測(cè)裝置200包括數(shù)據(jù)選擇器210、OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元220、乘積發(fā)生器230、以及端點(diǎn)測(cè)定器240。
數(shù)據(jù)選擇器210設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍以響應(yīng)由輸入單元202收到的數(shù)據(jù)選擇信號(hào)(DSEL)。輸入單元202對(duì)應(yīng)于圖14的輸入單元360且包括多個(gè)按鍵。輸入單元202輸出數(shù)據(jù)選擇信號(hào)(DSEL)以響應(yīng)多個(gè)按鍵的下按。數(shù)據(jù)選擇器210輸出操作控制信號(hào)(OCTL)以響應(yīng)該數(shù)據(jù)選擇信號(hào)(DSEL)。在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，數(shù)據(jù)選擇器210會(huì)基于預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))。數(shù)據(jù)選擇器210的數(shù)據(jù)選擇范圍可為下列各種范圍中的任一或更多至少一指定波段范圍(set wavelength band range)、至少一指定時(shí)間范圍(settime range)、以及至少一設(shè)定組件(set element)的放射光的波段范圍。這在下文會(huì)用圖11至圖13更詳細(xì)地說(shuō)明。
首先請(qǐng)參考圖11，數(shù)據(jù)選擇器210選擇所有各在指定波段范圍(或一指定時(shí)間范圍)(R1)里面的參考OES數(shù)據(jù)與加工OES數(shù)據(jù)。請(qǐng)參考圖12，數(shù)據(jù)選擇器210選擇所有各在多個(gè)指定波段范圍(或多個(gè)指定時(shí)間范圍(R1至RT)(T為整數(shù)))里面的參考OES數(shù)據(jù)與加工OES數(shù)據(jù)。請(qǐng)參考圖13，數(shù)據(jù)選擇器210可分別選擇參考OES數(shù)據(jù)與加工OES數(shù)據(jù)，它們是光譜儀330在由等離子體反應(yīng)室310的內(nèi)部射出的全波段第一及第二光線(xiàn)中，轉(zhuǎn)換由至少一設(shè)定組件射出的具有一波長(zhǎng)的第一及第二光線(xiàn)而成的。至少一設(shè)定組件所放射的第一或第二光線(xiàn)可分布于多個(gè)波段。
OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元220包括標(biāo)準(zhǔn)化處理器221、PCA處理器222、以及存儲(chǔ)單元223。標(biāo)準(zhǔn)化處理器221與存儲(chǔ)單元223各自會(huì)操作，以響應(yīng)操作控制信號(hào)(OCTL)。標(biāo)準(zhǔn)化處理器221與PCA處理器222的詳細(xì)操作與標(biāo)準(zhǔn)化處理器111及PCA處理器112的類(lèi)似，因此，省略它們的詳細(xì)說(shuō)明。
以將由存儲(chǔ)單元223收到的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(一部分的AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))以及數(shù)據(jù)選擇器210選定的加工OES數(shù)據(jù)(一部分的POES1(1)至POESN(M))代入至方程式6的方式，乘積發(fā)生器230周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值(YT)。端點(diǎn)測(cè)定器240用周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值(YT)來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)，并且輸出檢測(cè)信號(hào)(EPD)。
以下更詳細(xì)地描述端點(diǎn)檢測(cè)裝置200的操作。為了便于說(shuō)明，以下說(shuō)明著重于端點(diǎn)檢測(cè)裝置200在晶圓蝕刻工藝執(zhí)行時(shí)的操作。在參考晶圓蝕刻工藝期間，在每個(gè)采樣時(shí)間，光譜儀330采樣從等離子體反應(yīng)室310里面射出的全波段的第一光線(xiàn)，并且把取得的第一光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))。顯示單元201顯示呈三維圖像的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))。使用者從顯示于顯示單元201的圖像中辨認(rèn)事件區(qū)(event zone)，并且通過(guò)輸入單元202來(lái)給數(shù)據(jù)選擇器210設(shè)定與該事件區(qū)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)選擇范圍。
之后，數(shù)據(jù)選擇器210基于指定數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)輸出操作控制信號(hào)(OCTL)以及選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))。標(biāo)準(zhǔn)化處理器221標(biāo)準(zhǔn)化由數(shù)據(jù)選擇器210收到的參考OES數(shù)據(jù)(一部分的ROES1(1)至ROESN(M))，以響應(yīng)該操作控制信號(hào)(OCTL)，并且輸出參考平均縮放數(shù)據(jù)(一部分的RASD1(1)至RASDN(M))。PCA處理器222PCA處理參考平均縮放數(shù)據(jù)(一部分的RASD1(1)至RASDN(M))，并且輸出線(xiàn)性參考負(fù)載向量(一部分的AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))。存儲(chǔ)單元223存儲(chǔ)由PCA處理器222收到的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(一部分的AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))，以響應(yīng)該操作控制信號(hào)(OCTL)。
之后，在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，數(shù)據(jù)選擇器210會(huì)基于該數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))。以將由存儲(chǔ)單元223收到的線(xiàn)性參考負(fù)載向量(一部分的AR1(1)至AR1(N)、AR2(1)至AR2(N)、...、ARN(1)至ARN(N))以及由數(shù)據(jù)選擇器210收到的加工OES數(shù)據(jù)(一部分的POES1(1)至POESN(M))代入至方程式6的方式，乘積發(fā)生器230周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值(YT)。端點(diǎn)測(cè)定器240基于周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值(YT)來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)，并且輸出檢測(cè)信號(hào)(EPD)。
每當(dāng)在加工晶圓蝕刻工藝執(zhí)行時(shí)，顯示單元201會(huì)持續(xù)地以三維圖像顯示對(duì)應(yīng)的加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))。使用者監(jiān)視持續(xù)顯示于顯示單元201的圖像，并且辨認(rèn)事件區(qū)(例如，出現(xiàn)較多扭曲的區(qū)域)的變化或不變。在此，事件區(qū)的變化表示等離子體反應(yīng)室310里面的蝕刻條件有變化。因此，當(dāng)事件區(qū)改變時(shí)，使用者可通過(guò)輸入單元202來(lái)改變數(shù)據(jù)選擇器210的數(shù)據(jù)選擇范圍，以更新存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元223的線(xiàn)性參考負(fù)載向量。輸入單元202會(huì)向數(shù)據(jù)選擇器210輸出數(shù)據(jù)選擇信號(hào)(DSEL)，以響應(yīng)使用者按下的按鍵。數(shù)據(jù)選擇器210重新設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍，以響應(yīng)該數(shù)據(jù)選擇信號(hào)(DSEL)。
之后，如以上所描述地操作數(shù)據(jù)選擇器210與OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元220。存儲(chǔ)單元223存儲(chǔ)新的線(xiàn)性加工負(fù)載向量值。例如，當(dāng)使用者在第N次加工晶圓蝕刻工藝期間給數(shù)據(jù)選擇器210設(shè)定新的數(shù)據(jù)選擇范圍時(shí)，存儲(chǔ)單元223存儲(chǔ)從第N次加工晶圓蝕刻工藝得到的線(xiàn)性加工負(fù)載向量值。從此以后，在第(N+1)次加工晶圓蝕刻工藝執(zhí)行時(shí)，乘積發(fā)生器230會(huì)使用存儲(chǔ)單元223中更新過(guò)的線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值(YT)。
圖14的方塊圖示意示出包括本發(fā)明端點(diǎn)檢測(cè)裝置的等離子體反應(yīng)器。請(qǐng)參考圖14，等離子體反應(yīng)器300包括等離子體反應(yīng)室310、光纖纜線(xiàn)320、光譜儀330、端點(diǎn)檢測(cè)裝置100或200、等離子體反應(yīng)控制器340、顯示單元350、以及輸入單元360。
在等離子體反應(yīng)室310內(nèi)安裝參考晶圓或加工晶圓。在參考晶圓或加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，光纖纜線(xiàn)320通過(guò)設(shè)在等離子體反應(yīng)室310外壁的窗口311收集從等離子體反應(yīng)室310里面射出的全波段光線(xiàn)，并且把收集到的光線(xiàn)轉(zhuǎn)傳送到光譜儀330。在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，光譜儀330把從等離子體反應(yīng)室310里面射出的全波段光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))。在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，光譜儀330把從等離子體反應(yīng)室310里面射出的全波段光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))。參考晶圓蝕刻或沉積工藝是在加工晶圓蝕刻或沉積工藝之前完成。亦即，在蝕刻或沉積參考晶圓一次后，以連貫方式蝕刻或沉積多個(gè)加工晶圓。端點(diǎn)檢測(cè)裝置100或200基于參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))以及加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))來(lái)檢測(cè)加工晶圓的蝕刻或沉積端點(diǎn)，并且輸出檢測(cè)信號(hào)(EPD)。端點(diǎn)檢測(cè)裝置100或200的結(jié)構(gòu)與詳細(xì)操作實(shí)質(zhì)上與以上所描述的相同，因此，省略對(duì)它的詳細(xì)說(shuō)明。等離子體反應(yīng)控制器340改變等離子體反應(yīng)室310內(nèi)的蝕刻或沉積條件以響應(yīng)該檢測(cè)信號(hào)(EPD)。在端點(diǎn)檢測(cè)裝置100或200的控制下，顯示單元350視覺(jué)顯示被蝕刻或沉積的加工晶圓是正常或是異常，或顯示三維圖像的參考OES數(shù)據(jù)(ROES1(1)至ROESN(M))或加工OES數(shù)據(jù)(POES1(1)至POESN(M))。使用者通過(guò)輸入單元360來(lái)輸入各種用以控制端點(diǎn)檢測(cè)裝置100或200的操作的設(shè)定數(shù)值。
如上述，在端點(diǎn)檢測(cè)裝置、包括端點(diǎn)檢測(cè)裝置的等離子體反應(yīng)器、以及本發(fā)明的端點(diǎn)檢測(cè)方法中，在執(zhí)行該實(shí)時(shí)加工晶圓蝕刻或沉積工藝的過(guò)程中，用多個(gè)先前在前次蝕刻或沉積工藝期間算出的負(fù)載向量來(lái)計(jì)算OES數(shù)據(jù)，而不用實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)時(shí)產(chǎn)生的OES數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生用于測(cè)定蝕刻或沉積端點(diǎn)的乘積值。結(jié)果，可提高端點(diǎn)檢測(cè)速度，從而實(shí)現(xiàn)該等離子體反應(yīng)器的實(shí)時(shí)控制。
盡管已參考一些優(yōu)選的具體實(shí)施例來(lái)示出及描述本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，在形式及細(xì)節(jié)上仍可做出各種改變而不脫離以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1、一種端點(diǎn)檢測(cè)裝置，其包括
光學(xué)放射光譜儀(OES)數(shù)據(jù)運(yùn)算單元，其利用標(biāo)準(zhǔn)化及主成分分析(PCA)來(lái)處理參考OES數(shù)據(jù)，輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及多個(gè)參考主成分比率值，并且基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量來(lái)輸出多個(gè)參考排序值；
數(shù)據(jù)選擇器，其基于所述多個(gè)參考主成分比率值來(lái)首次選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，基于所述多個(gè)參考排序值來(lái)選擇一部分所述參考OES數(shù)據(jù)或選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)，并且基于所述多個(gè)參考排序值來(lái)第二次選擇一部分所述多個(gè)在首次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量；
乘積發(fā)生器，其基于所述多個(gè)在首次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及所述參考OES數(shù)據(jù)來(lái)輸出至少一參考乘積值；
支持向量機(jī)(SVM)，其基于經(jīng)選定的所述參考OES數(shù)據(jù)以及所述至少一參考乘積值來(lái)作回歸，產(chǎn)生多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量，并基于所述多個(gè)在第二次被選定的線(xiàn)性參考負(fù)載向量、所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值；以及，
端點(diǎn)測(cè)定器，其基于所述周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)，并且輸出檢測(cè)信號(hào)，
其中在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，從等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)都用光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換成所述參考OES數(shù)據(jù)，并且在所述參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，從所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)都用所述光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換成所述加工OES數(shù)據(jù)，
其中所述多個(gè)參考排序值為所述全波段第一光線(xiàn)的強(qiáng)度排序，并且
其中所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值，而所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)表示的S維函數(shù)值，其中S為大于1的整數(shù)。
2、如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括異常診斷單元，用于根據(jù)平均偏差值是否在由平均值決定的穩(wěn)定范圍內(nèi)來(lái)診斷目前被蝕刻或沉積的加工晶圓是正常或是異常，并控制顯示單元以視覺(jué)顯示所述加工晶圓的正?；虍惓Ｇ樾?，
其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理所述加工OES數(shù)據(jù)，進(jìn)一步輸出多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量以及多個(gè)加工主成分比率值，并且進(jìn)一步基于所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)輸出多個(gè)加工排序值，其中所述多個(gè)加工排序值為全波段第二光線(xiàn)的強(qiáng)度排序，
其中所述數(shù)據(jù)選擇器基于所述多個(gè)加工主成分比率值來(lái)選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量，
其中所述乘積發(fā)生器進(jìn)一步基于經(jīng)選定的所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量以及所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)輸出實(shí)際乘積值，
其中每當(dāng)在所述加工晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行時(shí)，所述SVM累積每一個(gè)由所述乘積發(fā)生器收到的實(shí)際乘積值，并且進(jìn)一步計(jì)算出這些累積實(shí)際乘積值的平均值與平均偏差值，并且
其中所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述加工OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。
3、如權(quán)利要求2所述的裝置，其中在所述加工晶圓蝕刻或沉積工藝的執(zhí)行次數(shù)到達(dá)所述預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，所述數(shù)據(jù)選擇器輸出更新請(qǐng)求信號(hào)以及基于所述多個(gè)加工排序值來(lái)再次選擇一部分所述加工OES數(shù)據(jù)以及一部分經(jīng)選定的所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量，
所述SVM在當(dāng)前的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于所述乘積發(fā)生器所產(chǎn)生的實(shí)際乘積值以及經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)作回歸，以響應(yīng)所述更新請(qǐng)求信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)非線(xiàn)性加工負(fù)載向量，并從下一個(gè)加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間直到在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間執(zhí)行下一次回歸運(yùn)算之前，都使用再次經(jīng)選定的所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量以及所述多個(gè)非線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值，以及
所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)表示的S維函數(shù)值，其中S為大于1的整數(shù)。
4、如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元包括
一標(biāo)準(zhǔn)化處理器，其標(biāo)準(zhǔn)化所述參考OES數(shù)據(jù)并輸出參考平均縮放數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)化所述加工OES數(shù)據(jù)，并輸出加工平均縮放數(shù)據(jù)；
PCA處理器，其利用PCA來(lái)處理所述參考平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量和所述多個(gè)參考主成分比率值，或利用PCA來(lái)處理所述加工平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量和所述多個(gè)加工主成分比率值；以及，
排序測(cè)定器，其基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量來(lái)輸出所述多個(gè)參考排序值，或基于所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)輸出所述多個(gè)加工排序值。
5、如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元還包括存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)由所述PCA處理器收到的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量和所述多個(gè)參考主成分比率值或是所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量和所述多個(gè)加工主成分比率值，并存儲(chǔ)由所述排序測(cè)定器收到的所述多個(gè)參考排序值或所述多個(gè)加工排序值。
6、如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述穩(wěn)定范圍的上極限值為所述平均值與偏差值的和，所述穩(wěn)定范圍的下極限值為所述平均值與所述偏差值的差，并且為所述異常診斷單元預(yù)設(shè)所述偏差值。
7、一種等離子體反應(yīng)器，其包括
等離子體反應(yīng)室，其在內(nèi)部安裝有參考晶圓或加工晶圓；
光譜儀，其在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間把從所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成參考OES數(shù)據(jù)，或在所述參考晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行后的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，把從所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成加工OES數(shù)據(jù)；
光纖纜線(xiàn)，其在所述參考晶圓或加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，用來(lái)通過(guò)設(shè)在所述等離子體反應(yīng)室的外壁的窗口來(lái)收集由所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一或第二光線(xiàn)，并且把收集到的光線(xiàn)轉(zhuǎn)到所述光譜儀；
端點(diǎn)檢測(cè)裝置，其基于所述參考OES數(shù)據(jù)以及所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)；以及，
等離子體反應(yīng)控制器，其用于控制在所述等離子體反應(yīng)室之內(nèi)的蝕刻或沉積條件以響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)，
所述端點(diǎn)檢測(cè)裝置包括
OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元，其利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理所述參考OES數(shù)據(jù)，輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及多個(gè)參考主成分比率值，并基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量來(lái)輸出多個(gè)參考排序值；
數(shù)據(jù)選擇器，其基于所述多個(gè)參考主成分比率值來(lái)首次選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，基于所述多個(gè)參考排序值來(lái)選擇一部分所述參考OES數(shù)據(jù)或選擇一部分所述加工OES數(shù)據(jù)，并基于所述多個(gè)參考排序值來(lái)第二次選擇一部分在首次被選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量；
乘積發(fā)生器，其基于在首次被選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及所述參考OES數(shù)據(jù)來(lái)輸出至少一參考乘積值；
SVM，其基于經(jīng)選定的所述參考OES數(shù)據(jù)以及所述至少一參考乘積值來(lái)作回歸，產(chǎn)生多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量，以及基于在第二次被選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量、所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值；以及，
端點(diǎn)測(cè)定器，其基于所述周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并且輸出檢測(cè)信號(hào)，
其中所述多個(gè)參考排序值為所述全波段第一光線(xiàn)的強(qiáng)度排序，以及
其中所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值，而所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)表示的S維函數(shù)值，其中S為大于1的整數(shù)。
8、如權(quán)利要求7所述的等離子體反應(yīng)器，其還包括異常診斷單元，其用于根據(jù)平均偏差值是否在由平均值決定的穩(wěn)定范圍內(nèi)來(lái)診斷目前被蝕刻或沉積的加工晶圓是正常或是異常，并控制顯示單元以視覺(jué)顯示所述加工晶圓的正?；蛘弋惓Ｇ樾?，
其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理所述加工OES數(shù)據(jù)，進(jìn)一步輸出多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量以及多個(gè)加工主成分比率值，并進(jìn)一步基于所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)輸出多個(gè)加工排序值，其中所述多個(gè)加工排序值為全波段第二光線(xiàn)的強(qiáng)度排序，
其中所述數(shù)據(jù)選擇器基于所述多個(gè)加工主成分比率值來(lái)選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量，
其中所述乘積發(fā)生器進(jìn)一步基于所述多個(gè)經(jīng)選定的線(xiàn)性加工負(fù)載向量以及所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)輸出實(shí)際乘積值，
其中每當(dāng)在所述加工晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行時(shí)，所述SVM累積每一個(gè)由所述乘積發(fā)生器收到的實(shí)際乘積值，并且進(jìn)一步計(jì)算出所述多個(gè)累積實(shí)際乘積值的平均值與平均偏差值，并且
其中所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述加工OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。
9、如權(quán)利要求8所述的等離子體反應(yīng)器，其中在所述加工晶圓蝕刻或沉積工藝的執(zhí)行次數(shù)達(dá)到所述預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，所述數(shù)據(jù)選擇器輸出更新請(qǐng)求信號(hào)，并且基于所述多個(gè)加工排序值來(lái)再次選擇一部分所述加工OES數(shù)據(jù)以及一部分經(jīng)選定的所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量，
所述SVM在當(dāng)前的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于所述乘積發(fā)生器所產(chǎn)生的實(shí)際乘積值以及經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)作回歸，以響應(yīng)所述更新請(qǐng)求信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)非線(xiàn)性加工負(fù)載向量，從下一個(gè)加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間直到在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間執(zhí)行下一次回歸運(yùn)算之前，都使用再次經(jīng)選定的所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量以及所述多個(gè)非線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值，并且
所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)表示的S維函數(shù)值，其中S為大于1的整數(shù)。
10、如權(quán)利要求8所述的等離子體反應(yīng)器，其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元包括
標(biāo)準(zhǔn)化處理器，其標(biāo)準(zhǔn)化所述參考OES數(shù)據(jù)并輸出參考平均縮放數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)化所述加工OES數(shù)據(jù)，并且輸出加工平均縮放數(shù)據(jù)；
PCA處理器，其利用PCA來(lái)處理所述參考平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量和所述多個(gè)參考主成分比率值，或利用PCA來(lái)處理所述加工平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量和所述多個(gè)加工主成分比率值；以及，
排序測(cè)定器，其基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量來(lái)輸出所述多個(gè)參考排序值，或基于所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)輸出所述多個(gè)加工排序值。
11、如權(quán)利要求10所述的等離子體反應(yīng)器，其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元還包括存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)由所述PCA處理器收到的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量和所述多個(gè)參考主成分比率值或是所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量和所述多個(gè)加工主成分比率值，并且存儲(chǔ)由所述排序測(cè)定器收到的所述多個(gè)參考排序值或所述多個(gè)加工排序值。
12、如權(quán)利要求7所述的等離子體反應(yīng)器，其還包括輸入單元，其包括多個(gè)按鍵，并輸出選擇信號(hào)以響應(yīng)所述多個(gè)按鍵的按下，
其中所述數(shù)據(jù)選擇器設(shè)定比率值與排序值，以響應(yīng)所述選擇信號(hào)，基于所述經(jīng)設(shè)定的比率值和所述多個(gè)參考主成分比率值來(lái)首次選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，基于所述經(jīng)設(shè)定的排序值和所述多個(gè)參考排序值來(lái)選擇一部分所述參考OES數(shù)據(jù)或選擇一部分所述加工OES數(shù)據(jù)，并且基于所述經(jīng)設(shè)定的排序值和所述多個(gè)參考排序值來(lái)第二次選擇一部分在首次被選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量。
13、一種端點(diǎn)檢測(cè)裝置，其包括
數(shù)據(jù)選擇器，其用于設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍并輸出操作控制信號(hào)，以響應(yīng)數(shù)據(jù)選擇信號(hào)，在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于所述數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)，并在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于所述數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)；
OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元，其利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理經(jīng)選定的所述參考OES數(shù)據(jù)并輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，以響應(yīng)所述操作控制信號(hào)；
乘積發(fā)生器，其基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量和經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值；以及，
端點(diǎn)測(cè)定器，其基于所述周期性地收到的預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)，
其中在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間，從等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)都用光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換成所述參考OES數(shù)據(jù)，并且在所述參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，從所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)都用所述光譜儀來(lái)轉(zhuǎn)換成所述加工OES數(shù)據(jù)，并且
其中所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。
14、如權(quán)利要求13所述的裝置，其中每當(dāng)再次收到所述數(shù)據(jù)選擇信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)選擇器就改變并設(shè)定所述數(shù)據(jù)選擇范圍，并且輸出所述操作控制信號(hào)，
其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元在當(dāng)前的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理用所述已被所述數(shù)據(jù)選擇器改變的數(shù)據(jù)選擇范圍選定的加工OES數(shù)據(jù)，并且輸出多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量，以響應(yīng)所述操作控制信號(hào)，并且
其中從下一個(gè)加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間直到所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間執(zhí)行下一次標(biāo)準(zhǔn)化及PCA處理運(yùn)算之前，所述乘積發(fā)生器都使用所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值。
15、如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元包括
標(biāo)準(zhǔn)化處理器，其標(biāo)準(zhǔn)化所述參考OES數(shù)據(jù)并輸出參考平均縮放數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)化所述加工OES數(shù)據(jù)，并輸出加工平均縮放數(shù)據(jù)，以響應(yīng)所述操作控制信號(hào)；以及，
PCA處理器，其利用PCA來(lái)處理所述參考平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，或是利用PCA來(lái)處理所述加工平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量。
16、如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元還包括存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)由所述PCA處理器收到的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量或所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量，以響應(yīng)所述操作控制信號(hào)。
17、如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述數(shù)據(jù)選擇范圍為下列各種范圍中的任一種或多種至少一指定波段范圍、至少一指定時(shí)間范圍、以及至少一設(shè)定組件的放射光的波段范圍。
18、一種等離子體反應(yīng)器，其包括
等離子體反應(yīng)室，其在內(nèi)部安裝有參考晶圓或加工晶圓；
光譜儀，其在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間把從所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成參考OES數(shù)據(jù)，或在所述參考晶圓蝕刻或沉積工藝執(zhí)行后的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，把從所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成加工OES數(shù)據(jù)；
光纖纜線(xiàn)，其在所述參考晶圓或加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，用來(lái)通過(guò)設(shè)在所述等離子體反應(yīng)室的外壁的窗口來(lái)收集由所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)部射出的全波段第一或第二光線(xiàn)，并把收集到的光線(xiàn)轉(zhuǎn)到所述光譜儀；
端點(diǎn)檢測(cè)裝置，其基于所述參考OES數(shù)據(jù)以及所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)；以及，
等離子體反應(yīng)控制器，其用于控制在所述等離子體反應(yīng)室的內(nèi)的蝕刻或沉積條件，以響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)，
所述端點(diǎn)檢測(cè)裝置包括
數(shù)據(jù)選擇器，其用于設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍并輸出操作控制信號(hào)，以響應(yīng)數(shù)據(jù)選擇信號(hào)，在所述參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于所述數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的參考OES數(shù)據(jù)，并在所述加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間基于所述數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)；
OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元，其利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理經(jīng)選定的所述參考OES數(shù)據(jù)并輸出多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，以響應(yīng)所述操作控制信號(hào)；
乘積發(fā)生器，其基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量和經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出預(yù)測(cè)乘積值；以及，
端點(diǎn)測(cè)定器，其基于周期性地收到的所述預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)，
其中所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。
19、如權(quán)利要求18所述的等離子體反應(yīng)器，其中每當(dāng)再次收到所述數(shù)據(jù)選擇信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)選擇器就改變并設(shè)定所述數(shù)據(jù)選擇范圍并且輸出所述操作控制信號(hào)，
其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元在當(dāng)前的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間，利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理用已被所述數(shù)據(jù)選擇器改變的數(shù)據(jù)選擇范圍選定的加工OES數(shù)據(jù)并且輸出多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量，以響應(yīng)所述操作控制信號(hào)，并且
其中從下一個(gè)加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間直到所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間執(zhí)行下一次標(biāo)準(zhǔn)化及PCA處理運(yùn)算之前，所述乘積發(fā)生器都使用所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值。
20、如權(quán)利要求19所述的等離子體反應(yīng)器，其中所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元包括
標(biāo)準(zhǔn)化處理器，其標(biāo)準(zhǔn)化所述參考OES數(shù)據(jù)并輸出參考平均縮放數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)化所述加工OES數(shù)據(jù)，并輸出加工平均縮放數(shù)據(jù)，以響應(yīng)所述操作控制信號(hào)；以及，
PCA處理器，其利用PCA來(lái)處理所述參考平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量，或是利用PCA來(lái)處理所述加工平均縮放數(shù)據(jù)并輸出所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量。
21、如權(quán)利要求18所述的等離子體反應(yīng)器，其還包括
顯示單元，其用于以三維圖像顯示所述參考OES數(shù)據(jù)或所述加工OES數(shù)據(jù)；以及，
輸入單元，其包括多個(gè)按鍵并輸出所述數(shù)據(jù)選擇信號(hào)，以響應(yīng)所述多個(gè)按鍵的按下。
22、如權(quán)利要求19所述的等離子體反應(yīng)器，其中所述數(shù)據(jù)選擇范圍為下列各種范圍中的任一種或多種至少一指定波段范圍、至少一指定時(shí)間范圍、以及至少一設(shè)定組件的放射光的波段范圍。
23、一種端點(diǎn)檢測(cè)方法，其包括
用OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元以標(biāo)準(zhǔn)化及PCA方式來(lái)處理參考OES數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量、多個(gè)參考主成分比率值、以及多個(gè)參考排序值；
使SVM基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量、所述多個(gè)參考主成分比率值、所述多個(gè)參考排序值、以及所述參考OES數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)；
利用數(shù)據(jù)選擇器，以基于所述多個(gè)參考排序值來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)；
使用所述學(xué)習(xí)SVM和經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值；以及，
利用端點(diǎn)測(cè)定器，以基于所述預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并且輸出檢測(cè)信號(hào)，
其中所述參考OES數(shù)據(jù)是在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間用光譜儀轉(zhuǎn)換從等離子體反應(yīng)室內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)所得到的數(shù)據(jù)，而所述加工OES數(shù)據(jù)是在所述參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間用所述光譜儀轉(zhuǎn)換從所述等離子體反應(yīng)室內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)所得到的數(shù)據(jù)，
其中所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值，并且
其中所述多個(gè)參考排序值為所述全波段第一光線(xiàn)的強(qiáng)度排序。
24、如權(quán)利要求23所述的檢測(cè)方法，其中使所述SVM學(xué)習(xí)的步驟包括
利用所述數(shù)據(jù)選擇器，以基于所述多個(gè)參考主成分比率值來(lái)首次選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量；
利用乘積發(fā)生器，以基于在首次被選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量以及所述參考OES數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生至少一參考乘積值；
利用所述數(shù)據(jù)選擇器，以基于所述多個(gè)參考排序值來(lái)選擇一部分所述參考OES數(shù)據(jù)；以及，
利用所述SVM，以基于經(jīng)選定的所述參考OES數(shù)據(jù)和所述至少一參考乘積值來(lái)作回歸，并且產(chǎn)生多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量，
其中所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)表示的S維函數(shù)值，其中S為大于1的整數(shù)。
25、如權(quán)利要求24所述的檢測(cè)方法，其中基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量來(lái)產(chǎn)生所述多個(gè)參考排序值，并且
其中產(chǎn)生所述預(yù)測(cè)乘積值的步驟包括
利用所述數(shù)據(jù)選擇器，以基于所述多個(gè)參考排序值來(lái)第二次選擇一部分在首次被選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量；以及，
利用所述SVM，以基于在第二次被選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量、所述多個(gè)非線(xiàn)性參考負(fù)載向量、以及經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地輸出所述預(yù)測(cè)乘積值。
26、如權(quán)利要求23所述的檢測(cè)方法，其還包括每當(dāng)在另一加工晶圓蝕刻或沉積工藝被執(zhí)行時(shí)，重復(fù)下列步驟
選擇一部分所述加工OES數(shù)據(jù)；
周期性地產(chǎn)生所述預(yù)測(cè)乘積值；以及，
輸出所述檢測(cè)信號(hào)。
27、如權(quán)利要求26所述的檢測(cè)方法，其還包括
在所述加工晶圓蝕刻或沉積工藝的執(zhí)行次數(shù)達(dá)到所述預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，用所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化及PCA處理所述光譜儀在當(dāng)前加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間產(chǎn)生的加工OES數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量、多個(gè)加工主成分比率值以及多個(gè)加工排序值；以及，
另外使所述SVM基于所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量、所述多個(gè)加工主成分比率值、以及所述多個(gè)加工排序值來(lái)學(xué)習(xí)，
其中從所述SVM學(xué)習(xí)后的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間直到所述SVM在加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間做下一次學(xué)習(xí)之前，所述數(shù)據(jù)選擇器都基于所述多個(gè)加工排序值來(lái)選擇一部分所述加工OES數(shù)據(jù)，并且
其中所述多個(gè)加工排序值為所述全波段第二光線(xiàn)的強(qiáng)度排序。
28、如權(quán)利要求26所述的檢測(cè)方法，其還包括每當(dāng)在所述另一加工晶圓蝕刻或沉積工藝被執(zhí)行時(shí)，
用所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化及PCA處理所述加工OES數(shù)據(jù)，并且輸出多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量以及多個(gè)加工主成分比率值；
利用所述數(shù)據(jù)選擇器，以基于所述多個(gè)加工主成分比率值來(lái)選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性加工負(fù)載向量；
利用所述乘積發(fā)生器，以基于所述多個(gè)經(jīng)選定的線(xiàn)性加工負(fù)載向量和所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生實(shí)際乘積值；
用所述SVM來(lái)累積所述實(shí)際乘積值，并且計(jì)算出所述累積實(shí)際乘積值的平均值與平均偏差值；以及，
用異常診斷單元依據(jù)所述平均偏差值是否在用所述平均值決定的穩(wěn)定范圍內(nèi)來(lái)判定目前被蝕刻或沉積的加工晶圓是正?；蚴钱惓?。
29、一種端點(diǎn)檢測(cè)方法，其包括
用顯示單元以三維圖像顯示參考OES數(shù)據(jù)，所述參考OES數(shù)據(jù)是在參考晶圓蝕刻或沉積工藝期間用光譜儀轉(zhuǎn)換從等離子體反應(yīng)室內(nèi)部射出的全波段第一光線(xiàn)所得到的；
根據(jù)所述顯示結(jié)果來(lái)為數(shù)據(jù)選擇器設(shè)定數(shù)據(jù)選擇范圍；
利用所述數(shù)據(jù)選擇器，以基于所述數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇部分所述參考OES數(shù)據(jù)；
用OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化及PCA處理經(jīng)選定的所述參考OES數(shù)據(jù)并產(chǎn)生多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量；
利用所述數(shù)據(jù)選擇器，以基于所述數(shù)據(jù)選擇范圍來(lái)選擇一部分的加工OES數(shù)據(jù)；
利用乘積發(fā)生器，以基于所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量和經(jīng)選定的所述加工OES數(shù)據(jù)來(lái)周期性地產(chǎn)生預(yù)測(cè)乘積值；以及，
利用端點(diǎn)測(cè)定器，以基于所述預(yù)測(cè)乘積值來(lái)檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)，
其中所述加工OES數(shù)據(jù)是在所述參考晶圓蝕刻或沉積工藝之后執(zhí)行的加工晶圓蝕刻或沉積工藝期間用所述光譜儀轉(zhuǎn)換從所述等離子體反應(yīng)室內(nèi)部射出的全波段第二光線(xiàn)所得到的數(shù)據(jù)，并且
其中所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)用所述參考OES數(shù)據(jù)表示的一維函數(shù)值。
30、如權(quán)利要求29所述的檢測(cè)方法，其中所述數(shù)據(jù)選擇范圍為下列各種范圍中的任一種或多種至少一指定波段范圍、至少一指定時(shí)間范圍、以及至少一設(shè)定組件的放射光的波段范圍。
31、如權(quán)利要求29所述的檢測(cè)方法，其還包括每當(dāng)在另一加工晶圓蝕刻或沉積工藝被執(zhí)行時(shí)，重復(fù)下列步驟
選擇一部分所述加工OES數(shù)據(jù)；
周期性地產(chǎn)生所述預(yù)測(cè)乘積值；以及，
輸出所述檢測(cè)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種端點(diǎn)檢測(cè)裝置、一種具有所述端點(diǎn)檢測(cè)裝置的等離子體反應(yīng)器、以及一種端點(diǎn)檢測(cè)方法。所述端點(diǎn)檢測(cè)裝置包括OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元、數(shù)據(jù)選擇器、乘積發(fā)生器、SVM、以及端點(diǎn)測(cè)定器。所述OES數(shù)據(jù)運(yùn)算單元利用標(biāo)準(zhǔn)化及PCA來(lái)處理參考OES數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)選擇器選擇一部分所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量并選擇一部分經(jīng)選定的所述多個(gè)線(xiàn)性參考負(fù)載向量。所述乘積發(fā)生器輸出至少一參考乘積值。所述SVM作回歸并輸出預(yù)測(cè)乘積值。所述端點(diǎn)測(cè)定器檢測(cè)加工晶圓蝕刻或沉積端點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101355012SQ20081008466
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者樸根周, 韓光勛, 金起鉉, 李元默, 韓暻熏, 蔡熙燁 申請(qǐng)人:顯示器生產(chǎn)服務(wù)株式會(huì)社