檢測(cè)及校正疑難的先進(jìn)過(guò)程控制參數(shù)的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明可具體實(shí)施于一種用于監(jiān)視并控制例如集成電路制作過(guò)程等制造過(guò)程中的反饋控制的系統(tǒng)及方法中。過(guò)程控制參數(shù)可包含通過(guò)在硅晶片上操作的光刻掃描儀或步進(jìn)器所施加的平移、旋轉(zhuǎn)、放大、劑量及焦距。使用覆蓋誤差來(lái)計(jì)算所述反饋控制過(guò)程中使用的測(cè)得參數(shù)。統(tǒng)計(jì)參數(shù)經(jīng)計(jì)算、正規(guī)化并繪制在一組共同軸上以一目了然地比較測(cè)得參數(shù)與過(guò)程控制參數(shù)以促進(jìn)疑難參數(shù)的檢測(cè)。還以圖表方式比較參數(shù)趨勢(shì)與背景松弛情境?？纱_定例如EWMAλ等反饋控制參數(shù)并將其用作反饋參數(shù)以用于精煉基于所述測(cè)得參數(shù)計(jì)算對(duì)所述過(guò)程控制參數(shù)的調(diào)整的APC模型。
【專(zhuān)利說(shuō)明】檢測(cè)及校正疑難的先進(jìn)過(guò)程控制參數(shù)的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及集成電路制造，且更特定來(lái)說(shuō)涉及一種用于監(jiān)視并控制集成電路制造過(guò)程中的反饋參數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]先進(jìn)過(guò)程控制(APC)系統(tǒng)當(dāng)前用以實(shí)施集成電路(IC)制造過(guò)程中的反饋控制。IC制造過(guò)程通常包含晶片處理工具(例如，掃描儀或步進(jìn)器)，其適合用于在晶片(例如，硅晶片)中形成一系列所要圖案層以產(chǎn)生IC裝置?？捎赏ㄟ^(guò)所述過(guò)程工具在所述制造過(guò)程的每一步驟處施加的若干過(guò)程控制參數(shù)來(lái)控制所述制造過(guò)程。這些過(guò)程控制參數(shù)可包含(但不限于)晶片跨所述過(guò)程工具(掃描儀或步進(jìn)器)的平移速率、晶片相對(duì)于所述過(guò)程工具的旋轉(zhuǎn)角度、通過(guò)所述過(guò)程工具施加于晶片的輻射的劑量、通過(guò)所述過(guò)程工具的源圖案(標(biāo)線片)的放大，及通過(guò)所述過(guò)程工具在晶片上的源圖案的焦距。APC系統(tǒng)自動(dòng)地實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)控制這些過(guò)程控制參數(shù)中的一者或一者以上，以隨著圖案形成過(guò)程在不同層之間進(jìn)行而抵消所掃描的圖案中測(cè)量的誤差。
[0003]隨著IC制造過(guò)程進(jìn)行，使用計(jì)量系統(tǒng)以監(jiān)視掃描到晶片上的圖案，使得可做出調(diào)整以抵消制造過(guò)程期間可能形成的誤差。更具體來(lái)說(shuō)，所述計(jì)量系統(tǒng)通常確定安置在裝置的每一過(guò)程層中的某些參考標(biāo)記(計(jì)量目標(biāo))的位置。不同層的所述參考標(biāo)記之間的錯(cuò)位(已知為“覆蓋誤差”)可經(jīng)測(cè)量并用以計(jì)算用以控制所述過(guò)程工具的反饋參數(shù)，從而允許所述制造過(guò)程的進(jìn)行中反饋調(diào)節(jié)。
[0004]然而，應(yīng)明白，覆蓋誤差指示(但并不等同于)由掃描儀或步進(jìn)器使用以控制IC制造過(guò)程的特定過(guò)程控制參數(shù)。特定來(lái)說(shuō)，所述覆蓋誤差表示兩個(gè)計(jì)量參考標(biāo)記之間的層間位置錯(cuò)位，而所述過(guò)程控制參數(shù)(例如，平移、旋轉(zhuǎn)、劑量、放大及焦距)控制產(chǎn)生所述層的掃描儀或步進(jìn)器的操作。因此，平常使用過(guò)程控制模型以基于測(cè)得的覆蓋誤差計(jì)算對(duì)過(guò)程控制參數(shù)(可校正)的預(yù)期校正。
[0005]雖然這是極為成功的IC制造技術(shù)，但是所述控制參數(shù)的計(jì)算在傳統(tǒng)上對(duì)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是“黑盒子”，其中APC系統(tǒng)的內(nèi)部工作(例如下伏覆蓋誤差及測(cè)量參數(shù))不可用于觀察或分析。這使得技術(shù)人員難以了解IC制造系統(tǒng)如何起作用以有助于識(shí)別疑難的過(guò)程控制參數(shù)并發(fā)展模型改變以抵消問(wèn)題并發(fā)展對(duì)反饋控制系統(tǒng)的改善。因此，可能難以診斷并校正APC系統(tǒng)內(nèi)的誤差。
[0006]因此，繼續(xù)需要用于監(jiān)視并控制IC裝置制造中使用的反饋控制參數(shù)的方法及系統(tǒng)。更特定來(lái)說(shuō)，繼續(xù)需要用于暴露關(guān)于用于集成電路裝置制造中的過(guò)程控制參數(shù)的自動(dòng)反饋控制的APC系統(tǒng)的內(nèi)部工作的信息的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明可具體實(shí)施于一種用于計(jì)算并顯示與APC系統(tǒng)中的反饋控制參數(shù)相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)量的APC監(jiān)視及控制系統(tǒng)中。應(yīng)了解，本發(fā)明一股可施加于制造處理的反饋控制，且IC制造表示(但不限制本發(fā)明)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例。在本發(fā)明的此特定實(shí)例中，APC監(jiān)視及控制系統(tǒng)可計(jì)算并顯示若干圖表，所述圖表展示反映IC制造過(guò)程期間物理測(cè)得的覆蓋誤差的測(cè)得參數(shù)通常連同所施加及/或經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)(例如平均數(shù)及偏差)。
[0008]在特定實(shí)施例中，APC監(jiān)視及控制系統(tǒng)計(jì)算并顯示若干圖表，所述圖表對(duì)用作IC制造過(guò)程中的反饋控制參數(shù)的一組選定的選定過(guò)程控制參數(shù)(稱(chēng)為分析數(shù)據(jù)集(例如，平移、旋轉(zhuǎn)、放大、劑量及焦距))展示測(cè)得參數(shù)的平均數(shù)加上偏差[m+n*sigma]及/或經(jīng)精煉證明控制參數(shù)的偏差[n*sigma]。
[0009]在本發(fā)明的另一方面中，APC監(jiān)視及控制系統(tǒng)計(jì)算并顯示若干圖表，所述圖表對(duì)所述組選定的過(guò)程控制參數(shù)(分析數(shù)據(jù)集)展示測(cè)量值連同所施加及/或經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)的隨時(shí)間的趨勢(shì)(即，連續(xù)晶片批次的過(guò)程控制參數(shù))。
[0010]在本發(fā)明的另一方面中，APC監(jiān)視及控制系統(tǒng)還可計(jì)算并顯示反映基于選定背景松弛情境的理想?yún)?shù)的隨時(shí)間的比較的趨勢(shì)。
[0011]在本發(fā)明的另一方面中，APC監(jiān)視及控制系統(tǒng)還可計(jì)算優(yōu)選的反饋控制參數(shù)(在EWMA背景中稱(chēng)為“ λ ”)，其用來(lái)在考慮隨時(shí)間在過(guò)程控制參數(shù)中發(fā)生的趨勢(shì)的自回歸相關(guān)過(guò)程中確定過(guò)程控制反饋調(diào)整。例如，可通過(guò)調(diào)整用以基于制造過(guò)程期間發(fā)生在連續(xù)批次的晶片、若干晶片或若干晶片層之間的覆蓋誤差計(jì)算測(cè)得參數(shù)的反饋控制參數(shù)來(lái)實(shí)施模型參數(shù)的分析及潛在精煉。
[0012]特定來(lái)說(shuō)，優(yōu)選的反饋控制值可通過(guò)連續(xù)更新的歷史數(shù)據(jù)而選擇且實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)提供給APC系統(tǒng)以用于從測(cè)得參數(shù)計(jì)算對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的實(shí)際調(diào)整，所述測(cè)得參數(shù)又是基于由計(jì)量系統(tǒng)物理測(cè)得的覆蓋誤差。此外，所述反饋控制參數(shù)可為指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均(EWMA)自回歸反饋控制過(guò)程中的加權(quán)參數(shù)(通常稱(chēng)為“λ”)?？赏ㄟ^(guò)反復(fù)地計(jì)算從候選λ組及一組連續(xù)更新的歷史的過(guò)程控制參數(shù)及測(cè)得參數(shù)(隨時(shí)間發(fā)生)計(jì)算的虛擬經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)所對(duì)應(yīng)的差指數(shù)直到解收斂在一組優(yōu)選的λ來(lái)選擇優(yōu)選的EWMA λ。所述組優(yōu)選的λ接著輸入(反饋)到APC模型中，其中其用以從前進(jìn)的測(cè)得參數(shù)計(jì)算經(jīng)修訂過(guò)程控制。
[0013]應(yīng)了解，前述一股描述及以下詳細(xì)描述兩者僅僅為示范性及解釋性的，且不必限制如所主張的本發(fā)明。并入并構(gòu)成所述說(shuō)明書(shū)的一部分的【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施例，且連同一股描述用以解釋本發(fā)明的原理。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]參考附圖可更好地了解本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0015]圖1為具有反饋參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)的集成電路制造過(guò)程的框圖。
[0016]圖2為在所述集成電路制造過(guò)程中在晶片上具有計(jì)量目標(biāo)的IC圖案的概念說(shuō)明。
[0017]圖3為在所述集成電路制造過(guò)程中外加到晶片上的連續(xù)層的概念說(shuō)明。
[0018]圖4為在所述集成電路制造過(guò)程中確定所述連續(xù)層中的覆蓋誤差的概念說(shuō)明。
[0019]圖5為說(shuō)明用于監(jiān)視所述集成電路制造過(guò)程中的反饋控制過(guò)程的邏輯流程圖。
[0020]圖6為說(shuō)明用于顯示統(tǒng)計(jì)參數(shù)并實(shí)施所述集成電路制造過(guò)程中的反饋控制過(guò)程的過(guò)程的邏輯流程圖。[0021]圖7為計(jì)算并顯示統(tǒng)計(jì)參數(shù)用于監(jiān)視所述集成電路制造過(guò)程中的反饋控制過(guò)程的概念框圖。
[0022]圖8為計(jì)算并顯示趨勢(shì)及背景松弛情境用于監(jiān)視集成電路制造過(guò)程的概念框圖。
[0023]圖9為計(jì)算對(duì)模型化參數(shù)的調(diào)整以實(shí)施集成電路制造過(guò)程的反饋控制的概念框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在將詳細(xì)參考在附圖中予以說(shuō)明的所揭示的標(biāo)的物。本發(fā)明可具體實(shí)施于一種用于監(jiān)視并控制例如光刻集成電路制造過(guò)程等制造過(guò)程中的反饋控制的系統(tǒng)及方法中。光刻系統(tǒng)中的過(guò)程控制參數(shù)包含(但不限于)通過(guò)在給定晶片(例如，硅晶片)上操作的光刻掃描儀或步進(jìn)器所施加的平移、旋轉(zhuǎn)、放大、劑量及焦距。使用覆蓋誤差測(cè)量以計(jì)算反饋控制過(guò)程中使用的測(cè)得參數(shù)。這些預(yù)期校正經(jīng)統(tǒng)計(jì)上分析并使用以確定經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)，以實(shí)施通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器施加的過(guò)程控制參數(shù)的反饋控制。實(shí)際上通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器對(duì)特定層施加的過(guò)程控制變量在本發(fā)明中稱(chēng)為“所施加過(guò)程控制參數(shù)”，對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的預(yù)期校正通常稱(chēng)為“測(cè)得參數(shù)”，而“經(jīng)精煉過(guò)程控制變量”指代由掃描儀或步進(jìn)器對(duì)下一層使用的經(jīng)修改過(guò)程控制參數(shù)。
[0025]所描述的反饋控制過(guò)程由于以下事實(shí)而復(fù)雜化:通過(guò)計(jì)量系統(tǒng)測(cè)量的覆蓋誤差及因此經(jīng)計(jì)算以補(bǔ)償測(cè)得覆蓋誤差(測(cè)得參數(shù))的對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的預(yù)期改變并非通過(guò)用于層的單個(gè)一組值表示。相反地，對(duì)不同層之間的每一增量，針對(duì)每一計(jì)量目標(biāo)確定一組覆蓋誤差。繼而，過(guò)程模型匯總并統(tǒng)計(jì)上分析所述覆蓋誤差以基于由計(jì)量系統(tǒng)提供的覆蓋誤差確定對(duì)過(guò)程控制參數(shù)(即，下一連續(xù)層的每一過(guò)程控制參數(shù)的單個(gè)調(diào)整值)的復(fù)合調(diào)整值(測(cè)得參數(shù))。接著使用所述測(cè)得參數(shù)以實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)計(jì)算經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)(例如，經(jīng)修訂平移、旋轉(zhuǎn)、放大、劑量及焦距參數(shù))以控制掃描儀或步進(jìn)器。可對(duì)晶片批次、個(gè)別晶片或個(gè)別晶片的連續(xù)層反復(fù)地執(zhí)行此過(guò)程。
[0026]如上所述，給定過(guò)程層中使用的過(guò)程控制參數(shù)通常稱(chēng)為“所施加(使用)過(guò)程控制參數(shù)”，而旨在補(bǔ)償由計(jì)量系統(tǒng)供應(yīng)的覆蓋誤差的對(duì)所述參數(shù)的改變一股稱(chēng)為“測(cè)得參數(shù)”。在此說(shuō)明書(shū)中稱(chēng)為“經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)”的經(jīng)校正過(guò)程控制參數(shù)可被計(jì)算為所施加過(guò)程控制參數(shù)加上或減去測(cè)得參數(shù)(對(duì)所施加過(guò)程控制參數(shù)的校正)。然而，此相關(guān)性由于以下事實(shí)而復(fù)雜化:用以計(jì)算測(cè)得參數(shù)的覆蓋誤差可在X維及I維中且在晶片的不同層之間變化。一個(gè)控制參數(shù)的改變還可影響其它參數(shù)的測(cè)得值，從而導(dǎo)致所述參數(shù)之間的協(xié)方差。所述過(guò)程控制參數(shù)還趨向于在不同批次之間(即，隨著時(shí)間或過(guò)程數(shù)量)漂移且還可響應(yīng)于工具磨損及改變的環(huán)境狀況而變化。因此，實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)地尋找對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的最佳調(diào)整是不能期望完全消除在一批接一批制造IC裝置時(shí)的全部覆蓋誤差的復(fù)雜任務(wù)。
[0027]為滿(mǎn)足此挑戰(zhàn)，已開(kāi)發(fā)出APC系統(tǒng)以從所施加過(guò)程控制參數(shù)及測(cè)得參數(shù)中計(jì)算經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)，且實(shí)時(shí)或接近真實(shí)地反饋所述經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)。例如，可以反饋控制方案在連續(xù)批次、晶片或個(gè)別晶片層之間精煉所述過(guò)程控制參數(shù)。在此過(guò)程期間，單個(gè)一組經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)通常由APC系統(tǒng)計(jì)算并用于IC制造過(guò)程中的每一連續(xù)批次、晶片或?qū)?。本發(fā)明是針對(duì)用于監(jiān)視并控制IC裝置制造中使用的反饋控制參數(shù)的方法及系統(tǒng)。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，計(jì)算、正規(guī)化并在一組共同軸上繪制統(tǒng)計(jì)參數(shù)以一目了然地比較測(cè)得參數(shù)與過(guò)程控制參數(shù)以促進(jìn)疑難參數(shù)的檢測(cè)。參數(shù)趨勢(shì)及背景松弛情境還以圖表方式進(jìn)行比較。例如EWMAX的反饋控制參數(shù)可經(jīng)確定并用作反饋參數(shù)以用于精煉基于測(cè)得參數(shù)計(jì)算對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的調(diào)整的APC模型。
[0029]一股參考圖1到9，根據(jù)本發(fā)明描述用于監(jiān)視并控制制造過(guò)程的反饋控制過(guò)程的系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的特定實(shí)例是針對(duì)光刻集成電路制造過(guò)程。將明白，這僅僅為本發(fā)明的一個(gè)潛在實(shí)施例，其說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例但并未將本發(fā)明限于此特定實(shí)施例。
[0030]圖1為制造系統(tǒng)10及具有反饋參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)15的相關(guān)聯(lián)的過(guò)程的框圖。圖1進(jìn)一步說(shuō)明特定實(shí)施例，其為用于由硅晶片制造集成電路的光刻系統(tǒng)。系統(tǒng)10包含在襯底上操作的過(guò)程工具12。在所述特定光刻實(shí)例中，所述過(guò)程工具可為通過(guò)一系列層外加集成電路圖案到硅晶片上的光刻掃描儀或步進(jìn)器。當(dāng)所述過(guò)程工具在襯底上操作時(shí)，其使用若干可調(diào)整控制參數(shù)。在所述特定光刻實(shí)例中，所述可調(diào)整過(guò)程控制參數(shù)包含以下各項(xiàng)中的一者或一者以上:晶片跨掃描儀或步進(jìn)器的平移速率、晶片相對(duì)于掃描儀或步進(jìn)器的旋轉(zhuǎn)角度、通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器施加于晶片的輻射的劑量、通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器到晶片上的源圖案(標(biāo)線片)的放大，及通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器到晶片上的源圖案的焦距(平移、旋轉(zhuǎn)、劑量、放大及焦距)。
[0031]系統(tǒng)10還包含確定與襯底相關(guān)聯(lián)的物理測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)13。在所述特定光刻實(shí)例中，所述測(cè)量系統(tǒng)可包含適合用于測(cè)量與制造過(guò)程的連續(xù)過(guò)程層的計(jì)量目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的物
理覆蓋誤差的計(jì)量系統(tǒng)。
[0032]系統(tǒng)10進(jìn)一步包含基于由測(cè)量系統(tǒng)13 (計(jì)量系統(tǒng)18)提供的物理測(cè)量計(jì)算測(cè)得參數(shù)的過(guò)程模型14。在所述特定光刻實(shí)例中，過(guò)程模型14可基于由系統(tǒng)10的計(jì)量系統(tǒng)18量化的測(cè)得覆蓋誤差確定潛在過(guò)程工具校正(測(cè)得參數(shù))。
[0033]系統(tǒng)10進(jìn)一步包含通過(guò)自動(dòng)化反饋過(guò)程控制方案自動(dòng)地調(diào)整過(guò)程控制參數(shù)的參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)15。在所述特定光刻實(shí)例中，參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)15已知為先進(jìn)過(guò)程控制(APC)系統(tǒng)，其對(duì)IC制造過(guò)程實(shí)施自動(dòng)反饋控制。在進(jìn)一步方面中，參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)15包含參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)16。參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)16可包含反饋控制過(guò)程中使用的過(guò)程控制數(shù)據(jù)。在特定光刻實(shí)例中，APC數(shù)據(jù)庫(kù)包含在由掃描儀或步進(jìn)器操作的多個(gè)晶片批次上編譯的所施加過(guò)程控制參數(shù)、測(cè)得參數(shù)及經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明，參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)15還可確定并呈現(xiàn)(S卩，繪制)統(tǒng)計(jì)參數(shù)以顯示于用戶(hù)站17的圖形用戶(hù)接口上。在所述特定光刻實(shí)例中，第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)可包含測(cè)得參數(shù)的正規(guī)化平均數(shù)及偏差(即，m+n*sigma)。第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)可包含經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)的偏差(即，n*sigma)。這些統(tǒng)計(jì)參數(shù)可由用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)站17指定。分析數(shù)據(jù)集中指定的特定過(guò)程控制參數(shù)包含掃描儀或步進(jìn)器過(guò)程控制變量(例如平移、旋轉(zhuǎn)、放大、劑量及焦距)中的一者或一者以上。通過(guò)用戶(hù)對(duì)選定分析數(shù)據(jù)集指定的過(guò)程控制參數(shù)及/或測(cè)得參數(shù)優(yōu)選地經(jīng)正規(guī)化并顯示在共同軸上。特定來(lái)說(shuō)，可通過(guò)呈平均數(shù)的百分比及百分比誤差的表達(dá)式或例如nm的共同單位正規(guī)化所述參數(shù)。額外的統(tǒng)計(jì)參數(shù)可包含在襯底的多個(gè)群組(例如多個(gè)連續(xù)的硅晶片批次)上延伸的參數(shù)趨勢(shì)及背景松弛圖表。
[0035]比較所述統(tǒng)計(jì)參數(shù)的圖表通過(guò)用戶(hù)站17的圖形用戶(hù)接口以方便的格式顯示，允許用戶(hù)有效地觀察并比較所述統(tǒng)計(jì)參數(shù)，借此促進(jìn)基于所述統(tǒng)計(jì)參數(shù)識(shí)別疑難參數(shù)及相關(guān)聯(lián)的校正動(dòng)作。用戶(hù)站17還可用以輸入經(jīng)配置以控制參數(shù)監(jiān)視過(guò)程的用戶(hù)數(shù)據(jù)。在所述特定光刻實(shí)例中，用戶(hù)輸入可包含分析數(shù)據(jù)集的選擇，其為用于監(jiān)視及潛在反饋控制的過(guò)程控制參數(shù)及/或相關(guān)聯(lián)的測(cè)得參數(shù)(平移、旋轉(zhuǎn)、放大、劑量及焦距)的選擇。所述用戶(hù)輸入還可包含用于顯示參數(shù)趨勢(shì)(例如，將包含于參數(shù)趨勢(shì)圖表中的特定晶片批次)的定義及用于確定并繪制背景松弛情境(例如，將以圖表方式分析的特定背景情境，例如由同一掃描儀或步進(jìn)器制造的IC裝置、從同一層計(jì)算的測(cè)得參數(shù)、在放大或焦距設(shè)定下計(jì)算的測(cè)得參數(shù)等等)的背景松弛數(shù)據(jù)。
[0036]用戶(hù)站17還可用以計(jì)算用于輸入到參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)15中的特定反饋控制參數(shù)。在所述特定光刻實(shí)例中，反饋控制參數(shù)可包含EWMA加權(quán)參數(shù)(在所建立的EWMA辭典中稱(chēng)為“λ”)，其可通過(guò)確定產(chǎn)生最低的差指數(shù)的一組λ的反復(fù)分析過(guò)程而選擇。特定來(lái)說(shuō)，可通過(guò)反復(fù)地計(jì)算從候選λ組及一組連續(xù)更新的歷史的過(guò)程控制參數(shù)及測(cè)得參數(shù)(隨時(shí)間發(fā)生)計(jì)算的虛擬經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)所對(duì)應(yīng)的差指數(shù)直到解收斂在一組優(yōu)選的入來(lái)選擇優(yōu)選的EWMA λ。所述組優(yōu)選的λ接著輸入(反饋)到APC模型中，其中其用以從前進(jìn)的測(cè)得參數(shù)計(jì)算經(jīng)修訂過(guò)程控制。
[0037]雖然剩余的描述將僅指代所述特定光刻實(shí)例，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解如何使通過(guò)此實(shí)例說(shuō)明的本發(fā)明的技術(shù)很快地調(diào)適為其它反饋控制制造過(guò)程。圖2為硅晶片
20、將掃描到所述晶片上的IC圖案22及安置在晶片20的各個(gè)層過(guò)程層中的計(jì)量目標(biāo)(其用于監(jiān)視并實(shí)施IC制造過(guò)程的反饋控制)的概念說(shuō)明。本文應(yīng)注意，可在本發(fā)明的背景中實(shí)施此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何覆蓋計(jì)量測(cè)量過(guò)程。為描述的方便，調(diào)出兩個(gè)計(jì)量目標(biāo):位置(XI,Yl)處的計(jì)量目標(biāo)24a及位置(X2,Y2)處的計(jì)量目標(biāo)24b。將了解,數(shù)個(gè)計(jì)量目標(biāo)經(jīng)定義于不同位置處的IC圖案的每個(gè)二維層上(X維及y維)，其通過(guò)光刻過(guò)程中的一系列層而放下。
[0038]圖3為半導(dǎo)體晶片上制造的集成電路裝置中的三個(gè)連續(xù)過(guò)程層30a到30c的概念說(shuō)明。圖4為確定所述集成電路制造過(guò)程中的覆蓋誤差的概念說(shuō)明。每一層包含類(lèi)似的計(jì)量目標(biāo)，正常情況下其位置在不同層之間變化。然而，不同層的計(jì)量目標(biāo)之間的所要對(duì)準(zhǔn)是已知的，且可隨著若干層經(jīng)處理而用以監(jiān)視并校正不同批次之間、不同晶片之間或不同層之間的IC制造過(guò)程。通過(guò)計(jì)量系統(tǒng)確定的覆蓋誤差因此表示連續(xù)層中的兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)量標(biāo)記之間的相對(duì)錯(cuò)位。
[0039]為說(shuō)明幾個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，圖3在第一層A上調(diào)出兩個(gè)計(jì)量目標(biāo):層A中的位置(Xla，Yla)處的計(jì)量目標(biāo)24a_l,及層A中的位置(X2a, Y2a)處的計(jì)量目標(biāo)24a_2。類(lèi)似地，圖3在第二層B上調(diào)出兩個(gè)計(jì)量目標(biāo):層B中的位置(Xlb，Ylb)處的計(jì)量目標(biāo)24b-l，及層B中的位置(X2b，Y2b)處的計(jì)量目標(biāo)24b-2;且在第三層C上調(diào)出兩個(gè)計(jì)量目標(biāo):層C中的位置(Xlc，Ylc)處的計(jì)量目標(biāo)24c-l，及層C中的位置(X2c，Y2c)處的計(jì)量目標(biāo)24c_2。圖4調(diào)出表示層A中的計(jì)量目標(biāo)24a-l與層B中的計(jì)量目標(biāo)24b_l之間的位置錯(cuò)位的覆蓋誤差42a。類(lèi)似地,覆蓋誤差42b表示層A中的計(jì)量目標(biāo)24a_2與層B中的計(jì)量目標(biāo)24b_2之間的位置錯(cuò)位。覆蓋誤差42c表示層B中的計(jì)量目標(biāo)24b-l與層C中的計(jì)量目標(biāo)24c-l之間的位置錯(cuò)位；且覆蓋誤差42d表示層B中的計(jì)量目標(biāo)24b-2與層C中的計(jì)量目標(biāo)24c-2之間的位置錯(cuò)位。以此方式，可對(duì)通過(guò)一系列過(guò)程層在晶片上制造的每一集成電路計(jì)算覆蓋誤差的完整矩陣。
[0040]此外，隨時(shí)間測(cè)得的覆蓋誤差(例如，通過(guò)多個(gè)晶片批次表示)經(jīng)計(jì)算、存儲(chǔ)于參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中并用于分析及控制。對(duì)應(yīng)的所施加過(guò)程控制參數(shù)、測(cè)得參數(shù)及經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)也經(jīng)計(jì)算、存儲(chǔ)于參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中并用于分析及控制。這提供對(duì)歷史數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或接近實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存取以用于過(guò)程控制分析且用于通過(guò)相關(guān)聯(lián)的反饋控制參數(shù)(例如，EWMAA )建立并修改過(guò)程控制參數(shù)。特定來(lái)說(shuō)，通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器施加的實(shí)際參數(shù)(例如，平移、旋轉(zhuǎn)、放大、劑量及焦距)可通過(guò)改變自回歸、多變量反饋控制方案中的加權(quán)參數(shù)(例如，EWMAX )的規(guī)格來(lái)間接地控制，所述加權(quán)參數(shù)用以加權(quán)測(cè)得參數(shù)及/或覆蓋誤差、反映交叉相關(guān)性并將經(jīng)加權(quán)分量匯總到所述測(cè)得參數(shù)中，從而反映對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的復(fù)合調(diào)難
iF.0
[0041]圖5為說(shuō)明例程50的邏輯流程圖，例程50提供用于監(jiān)視集成電路制造過(guò)程中的反饋控制過(guò)程的過(guò)程的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)例。以下描述還將涉及圖1中所示的系統(tǒng)組件。在步驟52中，APC系統(tǒng)15 (例如)從用戶(hù)站17通過(guò)適當(dāng)?shù)膱D形用戶(hù)接口接收分析數(shù)據(jù)集的定義、參數(shù)趨勢(shì)定義及/或背景松弛情境定義。步驟52后續(xù)接著步驟54，其中過(guò)程工具(光刻掃描儀或步進(jìn)器)12使用一組所施加過(guò)程控制參數(shù)以將IC圖案的第一層掃描到硅晶片上。所施加過(guò)程控制參數(shù)包含以下各項(xiàng)中的至少一者:晶片跨掃描儀或步進(jìn)器的平移速率、晶片相對(duì)于掃描儀或步進(jìn)器的旋轉(zhuǎn)角度、通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器施加于晶片的輻射的劑量、通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器的源圖案(標(biāo)線片)的放大，及通過(guò)掃描儀或步進(jìn)器到晶片上的源圖案的焦距。所述分析數(shù)據(jù)集包含經(jīng)選擇以監(jiān)視并潛在用于反饋控制的這些過(guò)程控制參數(shù)中的一者或一者以上。
[0042]步驟54后續(xù)接著步驟56，其中過(guò)程工具(光刻掃描儀或步進(jìn)器)12使用一組所施加過(guò)程控制參數(shù)以將IC圖案的后續(xù)層掃描到硅晶片上。現(xiàn)在存在兩層，可確定與所述兩個(gè)過(guò)程層相關(guān)聯(lián)的覆蓋誤差(參見(jiàn)圖2到4)。步驟56后續(xù)接著步驟58，其中測(cè)量系統(tǒng)13(計(jì)量系統(tǒng)18)確定所述掃描層之間的覆蓋誤差。步驟58后續(xù)接著步驟60，其中過(guò)程模型(例如，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制模型)14基于所述覆蓋誤差確定測(cè)得參數(shù)。所述測(cè)得參數(shù)表示對(duì)過(guò)程工具12的潛在校正(S卩，過(guò)程控制參數(shù)，例如平移、旋轉(zhuǎn)、劑量、放大及焦距)以抵消所述覆蓋誤差。此時(shí)，所述測(cè)得參數(shù)并不反映對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的總體調(diào)整，而是反映對(duì)在每一計(jì)量目標(biāo)位置處計(jì)算的過(guò)程控制參數(shù)的潛在校正。因此，步驟60后續(xù)接著步驟62，其中參數(shù)監(jiān)視及控制系統(tǒng)15 (APC系統(tǒng))基于所施加過(guò)程控制參數(shù)、測(cè)得參數(shù)、這些項(xiàng)的歷史值及/或覆蓋誤差及自回歸、多變量反饋控制方案中的反饋控制參數(shù)(EWMAX)計(jì)算對(duì)所述過(guò)程控制參數(shù)的總體調(diào)整。
[0043]這些調(diào)整反映在經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)中，所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)平常自動(dòng)地供應(yīng)給掃描儀或步進(jìn)器以用于掃描正制造的晶片的下一個(gè)連續(xù)層。然而，本發(fā)明提供機(jī)會(huì)以在制造過(guò)程中的任何時(shí)刻監(jiān)視過(guò)程控制參數(shù)及測(cè)得參數(shù)且潛在地修訂所述反饋控制參數(shù)?？筛鶕?jù)(例如)若干層之間、晶片之間或晶片批次之間的經(jīng)編程邏輯實(shí)施模型精煉。此外，可在由被告知統(tǒng)計(jì)監(jiān)視數(shù)據(jù)及相關(guān)聯(lián)的圖表、趨勢(shì)、背景松弛情境及反饋控制參數(shù)優(yōu)化的系統(tǒng)工程師確定的任何其它時(shí)間按需要實(shí)施模型精煉。
[0044]為說(shuō)明APC系統(tǒng)的模型精煉特征，步驟62后續(xù)接著步驟64，其中APC系統(tǒng)確定其是否已經(jīng)配置以更新層之間的APC模型。如果APC系統(tǒng)已經(jīng)配置以更新層之間的APC模型，那么從步驟64后續(xù)接著“是”分支到例程80以用于模型分析及潛在精煉。參考圖6更詳細(xì)地描述例程80。如果APC系統(tǒng)未經(jīng)配置以更新層之間的APC模型，那么從步驟64后續(xù)接著“否”分支到步驟66，其中APC系統(tǒng)確定對(duì)當(dāng)前晶片的掃描過(guò)程是否已完成(即，對(duì)當(dāng)前晶片已施加全部層)。如果對(duì)當(dāng)前晶片的掃描過(guò)程未完成，那么從步驟66后續(xù)接著“否”分支到步驟56，其中掃描儀或步進(jìn)器此時(shí)使用經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)施加另一層。
[0045]如果對(duì)當(dāng)前晶片的掃描過(guò)程已完成，那么從步驟66后續(xù)接著“是”分支到步驟68，其中APC系統(tǒng)確定其是否已經(jīng)配置以更新晶片之間的APC模型。如果APC系統(tǒng)已經(jīng)配置以更新晶片之間的APC模型，那么從步驟64后續(xù)接著“是”分支到例程80以用于模型分析及潛在精煉。另一方面，如果APC系統(tǒng)未經(jīng)配置以更新晶片之間的APC模型，那么從步驟68后續(xù)接著“否”分支到步驟70，其中APC系統(tǒng)確定對(duì)當(dāng)前的晶片批次的掃描過(guò)程是否已完成(即，已對(duì)當(dāng)前晶片批次中的最后的晶片施加全部層)。如果對(duì)當(dāng)前晶片批次的掃描過(guò)程未完成，那么從步驟70后續(xù)接著“否”分支到步驟74，其中提供新的晶片給掃描儀或步進(jìn)器。步驟74后續(xù)接著步驟54，其中掃描儀或步進(jìn)器施加第一層于所述新的晶片。
[0046]如果對(duì)當(dāng)前晶片批次的掃描過(guò)程已完成，那么從步驟70后續(xù)接著“是”分支到步驟72，其中APC系統(tǒng)確定其是否已經(jīng)配置以更新晶片批次之間的APC模型。如果APC系統(tǒng)已經(jīng)配置以更新晶片批次之間的APC模型，那么從步驟72后續(xù)接著“是”分支到例程80以用于模型分析及潛在精煉。另一方面，如果APC系統(tǒng)未經(jīng)配置以更新晶片批次之間的APC模型，那么從步驟72后續(xù)接著“否”分支到步驟76，其中起始新的晶片批次，且在步驟74中提供所述新的批次中的第一晶片給掃描儀或步進(jìn)器。接著，步驟74后續(xù)接著步驟54，其中掃描儀或步進(jìn)器施加所述第一層于所述新的批次中的新的晶六。
[0047]雖然上文描述用于自動(dòng)模型精煉的程序，但是還應(yīng)了解，所述系統(tǒng)允許技術(shù)人員連續(xù)監(jiān)視制造過(guò)程且接著選擇在任何適當(dāng)時(shí)間實(shí)施模型精煉。APC系統(tǒng)還可實(shí)施這些技術(shù)的組合，其中在進(jìn)行中的基礎(chǔ)上使用自動(dòng)模型更新，以自動(dòng)地反映反饋控制過(guò)程中的測(cè)得覆蓋誤差，同時(shí)還響應(yīng)于(例如)技術(shù)人員通過(guò)監(jiān)視由所述APC計(jì)算并繪制且顯示在用戶(hù)站上的統(tǒng)計(jì)參數(shù)識(shí)別疑難過(guò)程控制而允許按需要在不同時(shí)間的用戶(hù)控制的模型精煉。
[0048]圖6為說(shuō)明用于顯示統(tǒng)計(jì)參數(shù)并實(shí)施集成電路制造過(guò)程中的反饋控制過(guò)程的例程80的邏輯流程圖?？赏ㄟ^(guò)APC系統(tǒng)15、用戶(hù)站17及在某種程度上連同所述用戶(hù)站的技術(shù)人員操作一起實(shí)施例程80。圖7到9進(jìn)一步說(shuō)明例程80的某些步驟，且因此將結(jié)合例程80的以下描述予以描述。
[0049]在跟隨圖5的步驟64、68及72后面的步驟82中，APC系統(tǒng)15對(duì)分析數(shù)據(jù)集確定并繪制第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)且在用戶(hù)站17上顯示圖表。步驟82后續(xù)接著步驟84，其中APC系統(tǒng)15對(duì)所述分析數(shù)據(jù)集確定并繪制第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)并在用戶(hù)站17上顯示圖表。圖7為用于計(jì)算并顯示所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)以監(jiān)視集成電路制造過(guò)程中的反饋控制過(guò)程的步驟82的概念框圖。APC系統(tǒng)15使用由用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)站17選擇的分析數(shù)據(jù)集來(lái)定義將包含于所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)中的過(guò)程控制參數(shù)及/或測(cè)得參數(shù)(框104)。APC系統(tǒng)15從由APC系統(tǒng)維護(hù)的參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)16獲得所施加過(guò)程控制參數(shù)(框106)、測(cè)得參數(shù)(框108)及經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)(框110)。將這些項(xiàng)轉(zhuǎn)換為正規(guī)化值(框112)，例如平均數(shù)的百分比(對(duì)過(guò)程控制參數(shù))及百分比誤差(對(duì)測(cè)得參數(shù))或測(cè)量的共同單位，例如nm。APC系統(tǒng)還計(jì)算經(jīng)正規(guī)化的過(guò)程控制參數(shù)及測(cè)得參數(shù)的平均數(shù)及偏差(例如，n*sigma，其中“η”為用戶(hù)定義參數(shù)(例如3)，且sigma表示標(biāo)準(zhǔn)偏差)(框 114)。[0050]APC系統(tǒng)接著點(diǎn)繪所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)(框116)，在此實(shí)例中，條形圖展示分析數(shù)據(jù)集中的測(cè)得參數(shù)的平均數(shù)加上偏差(m+n*sigma)，其中針對(duì)共同軸上的每一測(cè)量值各自展示單獨(dú)的“X”及“y”值。正規(guī)化條形圖值以使得以共同尺度顯示平均數(shù)及偏差的相對(duì)大小，這允許其得以一目了然地觀察及比較。APC系統(tǒng)還點(diǎn)繪所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)(框118)，在此實(shí)例中，條形圖展示分析數(shù)據(jù)集中的經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的偏差(n*sigma)，其中再次針對(duì)共同軸上的每一過(guò)程控制參數(shù)各自展示單獨(dú)的“X”及“y”值。還正規(guī)化這些條形圖值以使得以共同尺度顯示偏差的相對(duì)大小，從而允許其得以一目了然地觀察及比較。
[0051]上文描述的統(tǒng)計(jì)分析可用以識(shí)別過(guò)程模型中的疑難過(guò)程控制參數(shù)及/或疑難模型化參數(shù)。例如，不穩(wěn)定的參數(shù)為APC系統(tǒng)的疑難參數(shù)的一個(gè)實(shí)例。與穩(wěn)定的參數(shù)比較，不穩(wěn)定的參數(shù)可展示大的分布形狀(隨時(shí)間的大的偏差)。顯示展示經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)的比較偏差的條形圖(每一條形表示n*sigma)允許技術(shù)人員容易地識(shí)別疑難過(guò)程控制參數(shù)。為促進(jìn)所述比較，通過(guò)(例如)將全部單位轉(zhuǎn)換為平均數(shù)百分比(對(duì)過(guò)程控制參數(shù))、百分比誤差(對(duì)測(cè)得參數(shù))或例如nm的標(biāo)準(zhǔn)單位來(lái)正規(guī)化在所述條形圖上彼此比較的值。正規(guī)化所比較的值允許其一目了然地彼此直接比較。
[0052]返回到圖6，步驟84后續(xù)接著步驟86，其中APC系統(tǒng)確定并繪制分析數(shù)據(jù)集的參數(shù)趨勢(shì)。步驟86后續(xù)接著步驟88，其中APC系統(tǒng)確定并繪制所述分析數(shù)據(jù)集的背景松弛情境。圖8為計(jì)算并顯示用于監(jiān)視集成電路制造過(guò)程的趨勢(shì)及背景松弛情境的概念框圖。APC系統(tǒng)從用戶(hù)站17連同來(lái)自參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)16的所施加過(guò)程控制參數(shù)(框122)、測(cè)得參數(shù)(框124)及經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)(框126) —起獲得分析數(shù)據(jù)集選擇(框120)。APC系統(tǒng)還從用戶(hù)站17獲得趨勢(shì)定義數(shù)據(jù)(例如，包含于參數(shù)趨勢(shì)圖表中的晶片批次)(框120)。APC系統(tǒng)接著在共同軸上對(duì)所指定的晶片批次繪制所施加過(guò)程控制參數(shù)、測(cè)得參數(shù)及經(jīng)精煉過(guò)程控制(框130)?？?30展示說(shuō)明性過(guò)程控制參數(shù)的一目了然的比較。將了解，可對(duì)分析數(shù)據(jù)集中的每一過(guò)程控制參數(shù)計(jì)算類(lèi)似參數(shù)趨勢(shì)圖表，且按需要在單個(gè)顯示圖像上單獨(dú)顯示并以各種組合來(lái)組合以促進(jìn)對(duì)所述分析數(shù)據(jù)集中的過(guò)程控制參數(shù)的參數(shù)趨勢(shì)的一目了然的比較。
[0053]APC系統(tǒng)還從用戶(hù)站17獲得背景松弛定義數(shù)據(jù)(例如，在背景松弛優(yōu)化圖表中松弛的參數(shù))(框120)。APC系統(tǒng)接著根據(jù)背景松弛情境在共同軸上繪制經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)(框132)?？?32展示一個(gè)說(shuō)明性過(guò)程控制參數(shù)與一個(gè)背景松弛情境的一目了然的比較。將了解，可對(duì)分析數(shù)據(jù)集中的每一過(guò)程控制參數(shù)及對(duì)每一背景松弛情境計(jì)算類(lèi)似背景松弛圖表?？砂葱枰趩蝹€(gè)顯示圖像上單獨(dú)顯示并以各種組合來(lái)組合這些圖表以促進(jìn)背景松弛情境的一目了然的比較。
[0054]一股描述，背景松弛可以是用以在全部歷史晶片批次中選擇用于計(jì)算APC反饋的晶片群組或晶片層的規(guī)則。通常存在通過(guò)背景松弛分析的兩個(gè)主要方面。第一方面為識(shí)別將用以從全部歷史批次選擇將包含于APC反饋控制參數(shù)(EWMAX)的計(jì)算中的歷史批次的特定組件。為說(shuō)明幾個(gè)極為簡(jiǎn)單的實(shí)例，用以選擇晶片群組的背景松弛準(zhǔn)則可為“暴露于同一掃描儀或步進(jìn)器的批次”、“同一層”、“特定日期內(nèi)”等等。通常通過(guò)背景松弛分析的第二方面是如何加權(quán)將用于計(jì)算APC反饋控制參數(shù)的各種批次、晶片或?qū)?。通常基于壽命或其它背景參?shù)使數(shù)據(jù)折扣的各種加權(quán)方案可被選擇作為設(shè)計(jì)挑選的事項(xiàng)。一旦已識(shí)別出用于計(jì)算反饋控制參數(shù)的批次、晶片或?qū)?，則可確定一組優(yōu)選的反饋控制參數(shù)(參見(jiàn)圖9及隨附描述)。通過(guò)背景松弛可考慮額外的方面，例如當(dāng)不存在匹配于所定義的背景松弛規(guī)則的歷史批次時(shí)排除若干組件、排除已知含有疑難參數(shù)的數(shù)據(jù)等等。
[0055]返回到圖6，提供模型精煉的一種可能的途徑以說(shuō)明此過(guò)程。步驟88后續(xù)接著步驟90，其中APC系統(tǒng)按需要通過(guò)(例如)經(jīng)編程邏輯及/或用戶(hù)指令確定是否精煉基于測(cè)得參數(shù)計(jì)算用以調(diào)整過(guò)程控制參數(shù)的反饋控制參數(shù)的APC模型。如果未要求APC模型精煉，那么從步驟90后續(xù)接著“否”分支到返回步驟92，其中所述過(guò)程返回到圖5中的步驟52以接收另一分析數(shù)據(jù)集選擇。如果要求APC模型精煉，那么從步驟90后續(xù)接著“是”分支到返回步驟94，其中對(duì)由APC模型使用的EWMA算法計(jì)算優(yōu)選的λ以從測(cè)得參數(shù)計(jì)算對(duì)過(guò)程控制參數(shù)的反饋調(diào)整。步驟94后續(xù)接著步驟96，其中在由APC模型使用的EWMA算法中更新λ以計(jì)算反饋調(diào)整。步驟96后續(xù)接著所述返回步驟92，其中所述過(guò)程返回到圖5中的步驟52以接收另一分析數(shù)據(jù)集選擇。
[0056]圖9為用于計(jì)算對(duì)反饋控制參數(shù)(在此實(shí)例中，EWMA加權(quán)參數(shù))的調(diào)整以實(shí)施集成電路制造過(guò)程的反饋控制的步驟94的概念框圖。一股描述，指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均(EWMA)為施加指數(shù)地降低的加權(quán)因子的無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器的類(lèi)型。對(duì)每一較舊的基準(zhǔn)點(diǎn)的加權(quán)指數(shù)地降低，且從未達(dá)到零。參數(shù)“ λ ”表示加權(quán)降低程度，介于O與I之間的恒定平滑因子。圖9說(shuō)明其中使用來(lái)自參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)16的歷史過(guò)程控制參數(shù)及測(cè)得參數(shù)數(shù)據(jù)集分析多個(gè)候選λ組的過(guò)程。定義差指數(shù)以匯總使用候選λ組與歷史數(shù)據(jù)中的實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算的經(jīng)精煉過(guò)程控制參數(shù)之間計(jì)算的誤差。接著選擇產(chǎn)生最低的差指數(shù)的候選λ組以用于精煉APC模型。更特定來(lái)說(shuō)，可通過(guò)反復(fù)地計(jì)算從候選λ組及一組連續(xù)更新的歷史的過(guò)程控制參數(shù)及測(cè)得參數(shù)(隨時(shí)間發(fā)生)計(jì)算的虛擬經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)所對(duì)應(yīng)的差指數(shù)直到解收斂在一組優(yōu)選的λ來(lái)選擇優(yōu)選的EWMA λ。所述組優(yōu)選的λ接著輸入(反饋)到APC模型中，其中其用以從前進(jìn)的測(cè)得參數(shù)計(jì)算經(jīng)修訂過(guò)程控制。
[0057]本發(fā)明可由調(diào)適或重配置當(dāng)前存在的系統(tǒng)組成(但不要求由其組成)?；蛘?，可提供具體實(shí)施本發(fā)明的原始設(shè)備。
[0058]本文描述的全部方法可包含在存儲(chǔ)媒體中存儲(chǔ)所述方法實(shí)施例的一個(gè)或一個(gè)以上步驟的結(jié)果。所述結(jié)果可包含本文描述的結(jié)果中的任一者，且可以此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何方式存儲(chǔ)。所述存儲(chǔ)媒體可包含本文描述的任何存儲(chǔ)媒體或此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何其它適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)媒體。在存儲(chǔ)所述結(jié)果之后，所述結(jié)果可在所述存儲(chǔ)媒體中存取且由本文描述的方法或系統(tǒng)實(shí)施例中的任一者使用、經(jīng)格式化以向用戶(hù)顯示、由另一軟件模塊、方法或系統(tǒng)使用等等。此外，可“永久地”、“半永久地”、暫時(shí)地或在某一段時(shí)間存儲(chǔ)所述結(jié)果。例如，所述存儲(chǔ)媒體可為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，且所述結(jié)果無(wú)需無(wú)限期地保存在所述存儲(chǔ)媒體中。
[0059]本文描述的裝置及/或過(guò)程的至少一部分可經(jīng)由合理的實(shí)驗(yàn)量集成到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，典型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一股包含以下各項(xiàng)中的一者或一者以上:系統(tǒng)單元外殼、視頻顯示裝置、例如易失性及非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器、例如微處理器及數(shù)字信號(hào)處理器的處理器、例如操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、圖形用戶(hù)接口及應(yīng)用程序的計(jì)算實(shí)體、例如觸摸墊或屏幕的一個(gè)或一個(gè)以上互動(dòng)裝置，及/或包含反饋回路及控制電機(jī)(例如，用于感測(cè)位置及/或速度的反饋；用于移動(dòng)及/或調(diào)整組件及/或數(shù)量的控制電機(jī))的控制系統(tǒng)?？衫美缤ǔＴ跀?shù)據(jù)計(jì)算/通信及/或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算/通信系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的任何適當(dāng)?shù)纳逃媒M件來(lái)實(shí)施典型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0060]應(yīng)相信，將通過(guò)前述描述了解本發(fā)明及許多其附加優(yōu)點(diǎn)，且應(yīng)明白，可在不脫離所揭示的標(biāo)的物或不犧牲全部其材料優(yōu)點(diǎn)的情況下在組件的形式、構(gòu)造及布置上做出各種改變。所描述的形式僅僅為解釋性的，且所附權(quán)利要求書(shū)旨在涵蓋且包含此類(lèi)改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于監(jiān)視反饋過(guò)程控制系統(tǒng)的方法，其包括以下步驟: 接收與調(diào)整半導(dǎo)體裝置處理線的半導(dǎo)體晶片過(guò)程工具相關(guān)聯(lián)的多個(gè)所施加過(guò)程控制參數(shù)； 測(cè)量半導(dǎo)體晶片的多個(gè)計(jì)量目標(biāo)位置處的覆蓋誤差； 基于所述測(cè)得覆蓋誤差確定一組測(cè)得參數(shù)； 通過(guò)比較所述所施加過(guò)程控制參數(shù)與所述測(cè)得參數(shù)確定一組經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)； 確定與所述測(cè)得參數(shù)相關(guān)聯(lián)的第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及與所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)相關(guān)聯(lián)的第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)中的至少一者；及 顯示所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)中的至少一者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述過(guò)程工具包括光刻掃描儀及光刻步進(jìn)器中的至少一者。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括計(jì)算并顯示說(shuō)明所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)中的至少一者的圖表的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括所述測(cè)得參數(shù)的平均數(shù)及偏差中的至少一者。
5.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的方法，其中所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的至少一偏差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括圖表，所述圖表包括在一組共同軸上并排顯示的所述測(cè)得參數(shù)的正規(guī)化平均數(shù)加上偏差值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括圖表，所述圖表包括在一組共同軸上并排顯示的所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的偏差值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的所述偏差值包括n*sigma值,其中sigma表示標(biāo)準(zhǔn)偏差。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述所施加過(guò)程控制參數(shù)包括平移參數(shù)、旋轉(zhuǎn)參數(shù)、放大參數(shù)、劑量參數(shù)及焦距參數(shù)中的至少一者。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括顯示在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所施加過(guò)程控制參數(shù)、測(cè)得參數(shù)及經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的圖表的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括顯示比較在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所述所施加過(guò)程控制參數(shù)、所述測(cè)得參數(shù)及所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的圖表的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括顯示基于背景松弛而比較在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的反復(fù)的圖表的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟: 確定一組自回歸加權(quán)參數(shù)；及 基于所述自回歸加權(quán)參數(shù)及在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所述測(cè)得參數(shù)確定所述經(jīng)修訂反饋控制參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其進(jìn)一步包括通過(guò)反復(fù)地計(jì)算導(dǎo)致差指數(shù)值的所述加權(quán)參數(shù)來(lái)確定所述經(jīng)修訂反饋控制參數(shù)的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述經(jīng)修訂反饋控制參數(shù)包括EWMAλ值。
16.一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于使計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備執(zhí)行用于監(jiān)視反饋過(guò)程控制系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟: 接收與調(diào)整半導(dǎo)體裝置處理線的半導(dǎo)體晶片過(guò)程工具相關(guān)聯(lián)的多個(gè)所施加過(guò)程控制參數(shù)； 測(cè)量半導(dǎo)體晶片的多個(gè)計(jì)量目標(biāo)位置處的覆蓋誤差； 基于所述測(cè)得覆蓋誤差確定一組測(cè)得參數(shù)，所述測(cè)得參數(shù)指示用于校正所述覆蓋誤差的對(duì)所述所施加過(guò)程控制參數(shù)的改變； 基于所述所施加過(guò)程控制參數(shù)及所述測(cè)得參數(shù)確定一組經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)； 確定與所述測(cè)得參數(shù)相關(guān)聯(lián)的第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及與所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)相關(guān)聯(lián)的第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)中的至少一者；及 顯示所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)中的至少一者。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述過(guò)程工具包括光刻掃描儀及光刻步進(jìn)器中的至少一者。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包括計(jì)算并顯示說(shuō)明所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)及所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)中的至少一者的圖表的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括所述測(cè)得參數(shù)的平均數(shù)及偏差中的至少一者。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的至少一偏差。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述第一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括圖表，所述圖表包括在一組共同軸上并排顯示的所述測(cè)得參數(shù)的正規(guī)化平均數(shù)加上偏差值。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述第二組統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括圖表，所述圖表包括在一組共同軸上并排顯示的所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的偏差值。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的所述偏差值包括n*sigma值,其中sigma表示標(biāo)準(zhǔn)偏差。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述所施加過(guò)程控制參數(shù)包括平移參數(shù)、旋轉(zhuǎn)參數(shù)、放大參數(shù)、劑量參數(shù)及焦距參數(shù)中的至少一者。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包括顯示在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所施加過(guò)程控制參數(shù)、測(cè)得參數(shù)及經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的圖表的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包括顯示比較在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所述所施加過(guò)程控制參數(shù)、所述測(cè)得參數(shù)及所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的圖表的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包括顯示基于背景松弛而比較在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所述經(jīng)修訂過(guò)程控制參數(shù)的反復(fù)的圖表的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求16的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包括以下步驟: 確定一組自回歸加權(quán)參數(shù)；及 基于所述自回 歸加權(quán)參數(shù)及在連續(xù)的晶片批次上發(fā)生的所述測(cè)得參數(shù)確定所述經(jīng)修訂反饋控制參數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包括通過(guò)反復(fù)地計(jì)算導(dǎo)致差指數(shù)值的所述加權(quán)參數(shù)來(lái)確定所述經(jīng)修訂反饋控制參數(shù)的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述經(jīng)修訂反饋控制參數(shù)包括EWMA λ值。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK103843124SQ201280048731
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月1日
【發(fā)明者】崔東燮, 戴維·天 申請(qǐng)人:科磊股份有限公司