用于工具狀態(tài)監(jiān)控的定性故障檢測和分類系統(tǒng)及相關方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于工具狀態(tài)監(jiān)控的各種方法，本發(fā)明還包括用于實現(xiàn)這種監(jiān)控的系統(tǒng)。一種示例性方法包括接收與由集成電路制造工藝工具對晶圓實施工藝相關聯(lián)的數(shù)據(jù)；以及使用數(shù)據(jù)監(jiān)控集成電路制造工藝工具的狀態(tài)。監(jiān)控包括：基于異常識別標準、異常過濾標準以及異常閾值評估數(shù)據(jù)以確定數(shù)據(jù)是否滿足警報閾值。方法進一步包括當數(shù)據(jù)滿足警報閾值時發(fā)布警報。本發(fā)明還提供了用于工具狀態(tài)監(jiān)控的定性故障檢測和分類系統(tǒng)及相關方法。
【專利說明】用于工具狀態(tài)監(jiān)控的定性故障檢測和分類系統(tǒng)及相關方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及半導體【技術領域】，更具體地來說，涉及工具狀態(tài)監(jiān)控方法及其系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]通過用一系列晶圓制造工具(稱為工藝工具)加工晶圓來制造集成電路。通常，每個工藝工具根據(jù)指定各種工藝參數(shù)的預定義(或預定)工藝方法對晶圓實施晶圓制造任務(稱為工藝)。例如，IC制造通常使用需要很多與生產(chǎn)和支持相關的工藝工具的多個工藝步驟，使得IC制造商通常關注于監(jiān)控工藝工具的硬件和相關工藝以確保和維持IC制造的穩(wěn)定性、可重復性和產(chǎn)量。可以通過故障檢測和分類(FDC)系統(tǒng)實現(xiàn)這種工具監(jiān)控，故障檢測和分類(FDC)系統(tǒng)在加工期間監(jiān)控工具并識別導致處理偏離期望的工具故障。盡管現(xiàn)有的工藝工具監(jiān)控方法和系統(tǒng)一般都能夠滿足它們的目的，但是它們不能在所有方面完全滿足要求。
[0003]【背景技術】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種方法，包括:接收與集成電路制造工藝工具對晶圓實施的工藝相關聯(lián)的數(shù)據(jù)；以及使用所述數(shù)據(jù)監(jiān)控所述集成電路制造工藝工具的狀態(tài)，其中，監(jiān)控包括:基于異常識別標準、異常過濾標準以及異常閾值來評估所述數(shù)據(jù)，以確定所述數(shù)據(jù)是否滿足警報閾值。
[0005]該方法進一步包括:當所述數(shù)據(jù)滿足所述警報閾值時發(fā)布警報。
[0006]在該方法中，所述異常識別標準限定指示所述集成電路制造工藝工具的異常行為的第一數(shù)據(jù)行為；以及基于所述異常識別標準評估所述數(shù)據(jù)包括:識別表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的所述數(shù)據(jù)的行為。
[0007]在該方法中，所述異常識別標準統(tǒng)計限定指示所述集成電路制造工藝工具的異常行為的顯著性水平。
[0008]在該方法中，所述異常過濾標準限定指示所述集成電路制造工藝工具的真正異常行為的第二數(shù)據(jù)行為；以及基于所述異常過濾標準評估所述數(shù)據(jù)包括確定所識別的表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)行為是否還表現(xiàn)出所述第二數(shù)據(jù)行為。
[0009]在該方法中，所述異常過濾標準為西方電氣規(guī)則。
[0010]在該方法中，當所識別行為的八個連續(xù)數(shù)據(jù)點落在所評估數(shù)據(jù)的中心線的相同側時，所述第二數(shù)據(jù)行為指示所述真正異常行為。
[0011]在該方法中，所述異常閾值基于歷史數(shù)據(jù)限定指示所述集成電路制造工藝工具的真正異常行為的第三數(shù)據(jù)行為；以及基于所述異常閾值評估所述數(shù)據(jù)包括確定所識別的表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為和所述第二數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)行為是否表現(xiàn)出所述第三數(shù)據(jù)行為。
[0012]在該方法中，所述警報閾值基于所述數(shù)據(jù)的行為限定何時發(fā)布警報。
[0013]在該方法中，當所述數(shù)據(jù)的行為表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為、所述第二數(shù)據(jù)行為以及所述第三數(shù)據(jù)行為時，滿足所述警報閾值。[0014]在該方法中，基于所述集成電路制造工藝工具的類型、所述集成電路制造工藝工具制造的晶圓的技術時代或者它們的組合限定所述異常識別標準、所述異常過濾標準、所述異常閾值以及所述警報閾值。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種工具狀態(tài)監(jiān)控方法，包括:限定異常識別標準、異常過濾標準、異常閾值以及警報閾值；基于所述異常識別標準識別與工藝工具相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的異常；基于所述異常過濾標準過濾所識別的異常，以識別真正異常；以及當識別的所述真正異常滿足所述異常閾值和所述警報閾值時發(fā)布警報。
[0016]在該工具狀態(tài)監(jiān)控方法中，基于所述集成電路制造工藝工具的類型、工藝工具加工的晶圓的技術時代或者它們的組合限定所述異常識別標準、所述異常過濾標準、所述異常閾值以及所述警報閾值。
[0017]在該工具狀態(tài)監(jiān)控方法中，限定所述異常識別標準包括統(tǒng)計限定指示所述工藝工具的異常行為的第一數(shù)據(jù)行為；限定所述異常過濾標準包括統(tǒng)計限定指示所述工藝工具的真正異常行為的第二數(shù)據(jù)行為；限定所述異常閾值包括限定指示所述工藝工具的真正異常行為的第三數(shù)據(jù)行為，其中，所述第三數(shù)據(jù)行為基于與所述工藝工具相關聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)；并且限定所述警報閾值包括限定在發(fā)布警報之前需要識別的真正異常的數(shù)量。
[0018]在該工具狀態(tài)監(jiān)控方法中，統(tǒng)計限定所述第一數(shù)據(jù)行為包括指定指示所述工藝工具的異常行為的顯著性水平。
[0019]在該工具狀態(tài)監(jiān)控方法中，基于所述異常識別標準識別與所述工藝工具相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的異常包括識別表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)；以及基于所述異常過濾標準過濾所識別的異常以識別真正異常包括確定所識別的表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)是否還表現(xiàn)出所述第二數(shù)據(jù)行為。
[0020]在該工具狀態(tài)監(jiān)控方法中，當識別出至少兩個真正異常并且所述至少兩個真正異常中的至少一個超過所述異常閾值時，所識別的真正異常滿足所述異常閾值和所述警報閾值。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種集成電路制造系統(tǒng)，包括:工藝工具，被配置成對晶圓實施工藝；以及故障檢測和分類系統(tǒng)，被配置成監(jiān)控所述工藝工具的狀態(tài)，并且所述故障檢測和分類系統(tǒng)被配置成:接收與所述工藝工具對所述晶圓實施的所述工藝相關聯(lián)的數(shù)據(jù)；以及基于異常識別標準、異常過濾標準以及異常閾值評估所述數(shù)據(jù)以確定所述數(shù)據(jù)是否滿足警報閾值。
[0022]在該集成電路制造系統(tǒng)中，所述故障檢測和分類系統(tǒng)進一步被配置成當所述數(shù)據(jù)滿足所述警報閾值時發(fā)布警報。
[0023]在該集成電路制造系統(tǒng)中，所述異常分類標準限定指示所述工藝工具的異常行為的第一數(shù)據(jù)行為；所述異常過濾標準限定指示所述工藝工具的真正異常行為的第二數(shù)據(jù)行為；所述異常閾值基于指示所述工藝工具的真正異常行為的歷史參數(shù)數(shù)據(jù)限定第三數(shù)據(jù)行為；基于所述異常識別標準評估所述數(shù)據(jù)包括:識別表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)的行為；基于所述異常過濾標準評估所述數(shù)據(jù)包括:確定所識別的表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)行為是否還表現(xiàn)出所述第二數(shù)據(jù)行為；基于所述異常閾值評估所述數(shù)據(jù)包括:確定所識別的表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為和所述第二數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)行為是否表現(xiàn)出所述第三數(shù)據(jù)行為；以及其中，當所述數(shù)據(jù)的行為表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為、所述第二數(shù)據(jù)行為以及所述第三數(shù)據(jù)行為時滿足所述警報閾值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]當結合附圖進行閱讀時，根據(jù)下面詳細的描述可以更好地理解本發(fā)明。應該強調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，各種部件沒有按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的集成電路器件制造系統(tǒng)的框圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的可以通過集成電路制造系統(tǒng)(諸如，圖1的集成電路制造系統(tǒng))實施的工具監(jiān)控工藝流程的結構圖；
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的生成用于監(jiān)控工藝工具(例如，圖1的集成電路制造系統(tǒng)的工藝工具)的狀態(tài)的曲線圖；以及
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的用于評估工藝工具(例如，圖1的集成電路制造系統(tǒng)的工藝工具)狀態(tài)的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0029]以下
【發(fā)明內(nèi)容】
提供了用于實施本發(fā)明的不同特征的許多不同的實施例或?qū)嵗?。下面描述了部件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當然，這些僅是實例并且不旨在限制本發(fā)明。例如，在下面說明書中第一部件形成在第二部件上方或者上可以包括以直接接觸的方式形成第一部件和第二部件的實施例，并且還可以包括附加部件形成在第一部件和第二部件之間使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。另外，本發(fā)明可以在不同實例中重復參考標號和/或字母。這種重復用于簡化和清楚的目的且本身并沒有規(guī)定闡述的各種實施例和/或結構之間的關系。
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的集成電路制造系統(tǒng)10的結構圖。集成電路制造系統(tǒng)10可以為虛擬集成電路制造系統(tǒng)(“虛擬晶圓廠”)。集成電路制造系統(tǒng)10實施集成電路制造工藝以制造集成電路器件。例如，集成電路制造系統(tǒng)10可以實施制造襯底(或者晶圓)的半導體制造工藝。襯底包括半導體襯底、掩模(光掩?；蛘咧虚g掩模，統(tǒng)稱為掩模)，或者在其上實施加工工藝以制造材料層、圖案部件和/或集成電路的任何基底材料。在圖1中，為了清楚，已經(jīng)簡化了集成電路制造系統(tǒng)10，以更好理解本發(fā)明的發(fā)明概念。其他部件可以添加在集成電路制造系統(tǒng)10中，并且在集成電路制造系統(tǒng)10的其他實施例中可以替換或者去除下文所述的一些部件。
[0031]集成電路制造系統(tǒng)10包括啟用相互通信的各種實體(數(shù)據(jù)庫25、工藝工具30、測量工具40、高級工藝控制(APC)系統(tǒng)50、故障檢測和分類(FDC)系統(tǒng)60以及其他實體70)的網(wǎng)絡20。集成電路制造系統(tǒng)10可以包括在所述實施例中的一個以上的實體，并且可以進一步包括在所述實施例中未不出的其他實體。在本實例中，集成電路制造系統(tǒng)10中的每個實體都通過網(wǎng)絡20與其他實體交互以對其他實體提供服務和/或從其他實體接收服務。網(wǎng)絡20可以為單一網(wǎng)絡或者各種不同的網(wǎng)絡，諸如，內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、其他網(wǎng)絡或者它們的組合。網(wǎng)絡20包括有線通信信道、無線通信信道或者它們的組合。
[0032]數(shù)據(jù)庫25存儲與集成電路制造系統(tǒng)10相關聯(lián)的數(shù)據(jù)，尤其與集成電路制造工藝相關聯(lián)的數(shù)據(jù)。在所述的實施例中，數(shù)據(jù)庫25存儲從工藝工具30、測量工具40、APC系統(tǒng)50、FDC系統(tǒng)60、其他實體70或者它們的組合收集的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)庫25存儲與由工藝工具30(例如，如下文中進一步描述的由測量工具40收集的)加工的晶圓的晶圓特性相關聯(lián)的數(shù)據(jù)、與由加工這些晶圓的工藝工具30實施的參數(shù)相關聯(lián)的數(shù)據(jù)、與由APC系統(tǒng)50和FDC系統(tǒng)60分析晶圓特性和/或參數(shù)相關聯(lián)的數(shù)據(jù)以及與集成電路制造系統(tǒng)10相關聯(lián)的其他數(shù)據(jù)。在一個實例中，工藝工具30、測量工具40、APC系統(tǒng)50、FDC系統(tǒng)60、其他實體70中的每個都可以具有相關數(shù)據(jù)庫。
[0033]工藝工具30實施集成電路制造工藝。在本實例中，工藝工具30是用于外延生長的化學汽相沉積(CVD)工具。因此，工藝工具30可以稱為CVD外延工具。晶圓可以置于CVD外延工具中并且經(jīng)受外延工藝(例如，汽相外延)以形成晶圓的外延部件。CVD外延工具可以包括腔室、氣源、排氣系統(tǒng)、熱源、冷卻系統(tǒng)以及其他硬件。腔室用作用于實施外延工藝的控制環(huán)境。氣源在外延工藝期間提供反應物和凈化氣體，并且排氣系統(tǒng)在外延工藝期間維持腔室內(nèi)的壓力。熱源包括燈模塊，例如，底內(nèi)燈模塊、底外燈模塊、頂內(nèi)燈模塊以及頂外燈模塊。每個燈模塊都包括在外延工藝期間將能量傳輸至CVD外延工具的腔室的紅外燈陣列，從而在外延工藝期間將腔室加熱至期望的腔室溫度和/或?qū)⒕A加熱至期望的晶圓溫度。
[0034]為了確保外延部件表現(xiàn)出目標晶圓特性(例如，厚度、組分濃度以及表面電阻)，外延工藝根據(jù)預定(預定義)的外延工藝條件(epitaxial process recipe)形成外延部件。預定(預定義)的外延工藝條件指定由CVD外延工具實施以獲得目標晶圓特性的各種參數(shù)。這些參數(shù)包括加工時間、前體氣體(precursor gas)類型、前體氣體的流速、腔室溫度、腔室壓力、晶圓溫度、其他參數(shù)或者它們的組合。在外延工藝期間，CVD外延工具(例如，腔室、氣源、排氣系統(tǒng)、熱源和冷卻系統(tǒng))的各種硬件被配置成獲取指定參數(shù)。工藝工具30包括在晶圓加工期間(例如，外延工藝期間)監(jiān)控參數(shù)的傳感器。例如，CVD外延工具包括監(jiān)控與CVD外延工具相關聯(lián)的各種參數(shù)，例如，腔室壓力、腔室溫度、晶圓溫度、氣體流速、沉積時間、其他參數(shù)(例如，CVD外延工具的燈模塊的各種特性，這些特性包括電壓、電流、功率、電阻、其他特性或者它們的組合)或者它們的組合。
[0035]測量工具40在集成電路制造期間測量和收集與晶圓相關聯(lián)的數(shù)據(jù)。例如，測量工具40對加工的晶圓實施在線測量以獲得有關晶圓的各種晶圓特性的信息，例如，晶圓部件的臨界尺寸(例如，部件的線寬)、晶圓的材料層的厚度、晶圓層或者晶圓部件之間的覆蓋精度、部件的摻雜劑分布(或者濃度)、缺陷的尺寸和/或類型、部件的電特性、其他晶圓特性或者它們的組合。在所述的實施例中，測量工具40測量由工藝工具30加工的晶圓的晶圓特性。例如，測量工具40測量通過由工藝工具30實施的外延工藝形成的晶圓的外延部件的厚度、電特性(例如，表面電阻)、表面粗糙度、其他特性或者它們的組合。測量工具40測量可以包括測量和收集這些數(shù)據(jù)的電工具、光學工具、分析工具、其他工具或者它們的組合。這些工具包括顯微鏡(例如，掃描電子顯微鏡和/或光學顯微鏡)、微型分析工具、線寬測量工具、掩模和中間掩模缺陷工具、粒子分布工具、表面分析工具、應力分析工具、電阻率和接觸電阻測量工具、遷移率和載流子濃度測量工具、結深度測量工具、膜厚度工具、柵極氧化物完整性檢驗工具、電容-電壓測量工具、聚焦離子束(FIB)工具、激光表面缺陷掃描儀、殘留氣體分析儀、工藝工具粒子計數(shù)器、晶圓評估檢測工具、其他測量工具或者它們的組合。[0036]APC系統(tǒng)50監(jiān)控加工晶圓的晶圓特性并且使用在線測量數(shù)據(jù)(例如，由測量工具40所收集的數(shù)據(jù))、加工模型以及提供動態(tài)微調(diào)中間工藝目標的各種算法以提高晶圓的最終器件目標。這些工藝目標的微調(diào)可以稱為控制動作，該控制動作補償產(chǎn)生晶圓特性變化的工具問題和/或工藝問題。APC系統(tǒng)50可以實時實施晶圓間、晶圓組間或者它們的組合的控制動作。在所述的實施例中，APC系統(tǒng)50實施控制動作以修改由形成晶圓的外延部件的工藝工具30執(zhí)行的外延工藝條件。例如，APC系統(tǒng)50 (基于加工晶圓的在線測量數(shù)據(jù)、加工模型和各種算法)修改用于每個加工晶圓的預定的外延工藝條件(尤其是由工藝工具30實施的參數(shù)，例如，加工時間、氣體流速、腔室壓力、腔室溫度、晶圓溫度或者其他工藝參數(shù))以確保每個加工晶圓的外延特征都表現(xiàn)出目標特性。
[0037]FDC系統(tǒng)60通過監(jiān)控在集成電路制造工藝期間通過工藝工具30實施的參數(shù)和在集成電路制造工藝期間通過工藝工具30實施的參數(shù)獲得的晶圓特性來評估工藝工具30的狀態(tài)以檢測工具問題(例如，工具狀態(tài)劣化)。通常，F(xiàn)DC系統(tǒng)60實施統(tǒng)計過程控制(SPC)以跟蹤和分析工藝工具30的狀態(tài)。例如，F(xiàn)DC系統(tǒng)60可以實施通過隨著時間繪制與工藝關聯(lián)的SPC數(shù)據(jù)來記錄工藝工具30的歷史工藝性能的SPC圖。這些SPC數(shù)據(jù)包括與由工藝工具30加工的多個晶圓相關聯(lián)的參數(shù)和/或晶圓特性。當SPC數(shù)據(jù)指示參數(shù)和/或晶圓特性已經(jīng)偏離可接受的目標(換句話說，當FDC系統(tǒng)60檢測到故障或者異常)時，F(xiàn)DC系統(tǒng)60觸發(fā)警報并且通知工藝工具30的操作員、停止工藝工具30所實施的工藝、采取其他措施或者它們的組合，因此可以識別和補救與工藝工具30相關聯(lián)的任何問題。
[0038]在本實例中，為了檢測CVD外延工具的問題，F(xiàn)DC系統(tǒng)60監(jiān)控由形成晶圓的外延部件的工藝工具30所實施的參數(shù)。FDC系統(tǒng)60評估這些參數(shù)和晶圓特性，以檢測CVD外延工具操作期間的異?；蛘吖收稀Ｔ谝粋€實例中，在外延工藝期間，當腔室壓力或者腔室溫度從指定的腔室壓力或者腔室溫度(例如，預定外延工藝條件)大幅改變(更高或者更低)時指示異常。在另一個實例中，在外延工藝期間，當前體氣體的流速從前體氣體的指定流速(例如，預定的外延工藝條件)大幅改變(變高或者變低)時指示異常。在又一個實例中，當由CVD外延工具形成的晶圓的外延部件的特性(例如，表面電阻)從它的目標特性大幅改變時指示異常。這些異?？梢灾甘竟に嚬ぞ?0的問題。例如，CVD外延工具的損壞的或者硬件老化可以導致腔室壓力、腔室溫度和/或前體氣體的流速從期望腔室壓力、期望腔室溫度和/或前體氣體的期望流速發(fā)生變化。在本實例中，據(jù)觀察燈的電阻與CVD外延工具的燈模塊的狀態(tài)相關聯(lián)。例如，燈模塊的電阻趨向直接在燈模塊熄滅之前大幅降低。因此，F(xiàn)DC系統(tǒng)60可以監(jiān)控CVD外延工具的每個燈模塊(例如，底內(nèi)燈模塊、底外燈模塊、頂內(nèi)燈模塊以及頂外燈模塊)的電阻以檢測每個燈模塊的異?；蛘吖收?。FDC系統(tǒng)60還可以監(jiān)控燈模塊的電阻以預測燈模塊的燈何時熄滅，使得可以在燈熄滅之前更換燈。
[0039]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的可以由圖1的集成電路制造系統(tǒng)10實施的工具監(jiān)控工藝流程100的結構圖。FDC系統(tǒng)60實施工具監(jiān)控工藝流程100以監(jiān)控工藝工具30 (在本實例中，CVD外延工具)的狀態(tài)。工具監(jiān)控工藝流程100評估通過FDC系統(tǒng)60收集和分析的數(shù)據(jù)行為以檢測出工藝工具30的故障(例如，工藝工具部分的劣化狀態(tài))。在本實例中，工具監(jiān)控工藝流程100評估指示CVD外延工具的燈模塊的狀態(tài)(尤其是每個燈模塊的燈電阻)的FDC數(shù)據(jù)?？梢栽诠ぞ弑O(jiān)控工藝流程100中提供附加步驟，并且可以替換或者去除用于工具監(jiān)控工藝流程100的附加實施例的所述的一些步驟。此外，有關CVD外延工藝狀態(tài)的以下論述僅是示例性的，并且預期可以由集成電路制造系統(tǒng)100實施工具監(jiān)控工藝流程100以監(jiān)控任何類型的工藝工具30和工藝工具30的任何類型模塊的狀態(tài)。
[0040]在框110和框120中，以時序圖(T-圖)收集和編譯與各種加工晶圓相關聯(lián)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包括與由形成每個晶圓的外延部件的工藝工具30實施的參數(shù)相關聯(lián)的參數(shù)數(shù)據(jù)。如上所述，參數(shù)包括腔室壓力、腔室溫度、晶圓溫度、氣體流速、沉積時間、其他參數(shù)(例如，CVD外延工具的燈模塊的各種特性，這些特性包括電壓、電流、功率、電阻、其他特性或者它們的組合)。數(shù)據(jù)還包括與加工晶圓的晶圓特性相關聯(lián)的晶圓數(shù)據(jù)，例如，加工晶圓的表面電阻。晶圓數(shù)據(jù)可以進一步包括加工晶圓的外延部件的厚度、加工晶圓的外延部件的其他電特性、其他晶圓特性或者它們的組合。收集用于與工藝工具30相關聯(lián)的每個參數(shù)和與加工晶圓相關聯(lián)的晶圓特性的這些晶圓數(shù)據(jù)和參數(shù)數(shù)據(jù)，并且晶圓數(shù)據(jù)和參數(shù)數(shù)據(jù)可以存儲在與工藝工具30相關聯(lián)的數(shù)據(jù)庫25中或者其他數(shù)據(jù)庫中。在本實例中，為了清楚以更好理解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
，以下論述限于通過監(jiān)控與單個工藝參數(shù)相關聯(lián)的數(shù)據(jù)(具體地，與加工期間CVD外延工具的燈模塊的電阻相關聯(lián)的參數(shù)數(shù)據(jù))來評估工藝工具300的狀態(tài)的工具監(jiān)控工藝流程100。這些闡述并不旨在限制本發(fā)明，并且本發(fā)明預期工具監(jiān)控工藝流程100可以監(jiān)控參數(shù)和晶圓數(shù)據(jù)以評估工藝工具30的狀態(tài)(包括評估工藝工具30的各種硬件的狀態(tài))。
[0041]在框130和框140中，對時序數(shù)據(jù)(T-圖)實施統(tǒng)計分析，從而減少評估的數(shù)據(jù)量，并且基于統(tǒng)計分析的時序數(shù)據(jù)實施工具監(jiān)控。例如，在框130中，由FDC系統(tǒng)60實施統(tǒng)計工藝控制以將時序參數(shù)和晶圓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以用于評估工藝工具30的狀態(tài)的控制圖(例如，均值-極差控制圖、均值-標準差控制圖、1-MR控制圖、C控制圖、U控制圖、Z控制圖、其他控制圖或者它們的組合)?？刂茍D根據(jù)統(tǒng)計學分析時序數(shù)據(jù)，其中，通過統(tǒng)計分析(例如，分析數(shù)據(jù)的標準偏差)限定工藝極限值。例如，控制圖包括表示由統(tǒng)計分析限定的分析數(shù)據(jù)的算術平均(平均)值的中心線以及上控制極限值(最大值)和下控制極限值(最小值)(尤其在分析數(shù)據(jù)的一些標準偏差內(nèi))。FDC系統(tǒng)60還確立了與統(tǒng)計分析時序數(shù)據(jù)相對應的概率模型。這種概率模 型可以用于識別統(tǒng)計分析時序數(shù)據(jù)中的顯著改變。
[0042]在本實例中，時序參數(shù)數(shù)據(jù)包括與加工期間CVD外延工具的燈模塊(例如，頂內(nèi)燈模塊)中的一個燈相關聯(lián)的電阻值。時序電阻數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成提供燈的電阻(R)和初始電阻(RO)之間的變化(改變)的數(shù)據(jù)。電阻的每次改變(AR)都由以下公式確定:
[0043]
【權利要求】
1.一種方法，包括: 接收與集成電路制造工藝工具對晶圓實施的工藝相關聯(lián)的數(shù)據(jù)；以及 使用所述數(shù)據(jù)監(jiān)控所述集成電路制造工藝工具的狀態(tài)，其中，監(jiān)控包括: 基于異常識別標準、異常過濾標準以及異常閾值來評估所述數(shù)據(jù)， 以確定所述數(shù)據(jù)是否滿足警報閾值。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括:當所述數(shù)據(jù)滿足所述警報閾值時發(fā)布警報。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中: 所述異常識別標準限定指示所述集成電路制造工藝工具的異常行為的第一數(shù)據(jù)行為；以及 基于所述異常識別標準評估所述數(shù)據(jù)包括:識別表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的所述數(shù)據(jù)的行為。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述異常識別標準統(tǒng)計限定指示所述集成電路制造工藝工具的異常行為的顯著性水平。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中: 所述異常過濾標準限定指示所述集成電路制造工藝工具的真正異常行為的第二數(shù)據(jù)行為；以及 基于所述異常過濾標準評估所述數(shù)據(jù)包括確定所識別的表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)行為是否還表現(xiàn)出所述第二數(shù)據(jù)行為。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，所述異常過濾標準為西方電氣規(guī)則。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，當所識別行為的八個連續(xù)數(shù)據(jù)點落在所評估數(shù)據(jù)的中心線的相同側時，所述第二數(shù)據(jù)行為指示所述真正異常行為。
8.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中: 所述異常閾值基于歷史數(shù)據(jù)限定指示所述集成電路制造工藝工具的真正異常行為的第三數(shù)據(jù)行為；以及 基于所述異常閾值評估所述數(shù)據(jù)包括確定所識別的表現(xiàn)出所述第一數(shù)據(jù)行為和所述第二數(shù)據(jù)行為的數(shù)據(jù)行為是否表現(xiàn)出所述第三數(shù)據(jù)行為。
9.一種工具狀態(tài)監(jiān)控方法，包括: 限定異常識別標準、異常過濾標準、異常閾值以及警報閾值； 基于所述異常識別標準識別與工藝工具相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的異常； 基于所述異常過濾標準過濾所識別的異常，以識別真正異常；以及 當識別的所述真正異常滿足所述異常閾值和所述警報閾值時發(fā)布警報。
10.一種集成電路制造系統(tǒng)，包括: 工藝工具，被配置成對晶圓實施工藝；以及 故障檢測和分類系統(tǒng)，被配置成監(jiān)控所述工藝工具的狀態(tài)，并且所述故障檢測和分類系統(tǒng)被配置成: 接收與所述工藝工具對所述晶圓實施的所述工藝相關聯(lián)的數(shù)據(jù)；以及基于異常識別標準、異常過濾標準以及異常閾值評估所述數(shù)據(jù)以確定所述數(shù)據(jù)是否滿足警報閾值。
【文檔編號】H01L21/66GK103681395SQ201210539997
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權日:2012年9月4日
【發(fā)明者】何家棟, 蔡柏灃, 陳俊仁, 李資良, 王若飛, 牟忠一, 林進祥 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司