專利名稱：用于半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)控的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路的制造，更具體地講是涉及對半導(dǎo)體晶片制備工藝進行實時原位監(jiān)控的方法和系統(tǒng)。就實時在線監(jiān)控晶片制備工藝的具體處理步驟(腐蝕、淀積…)而言，其基本含義是一種方法，該方法包括在當(dāng)前步驟中持續(xù)并行監(jiān)測多個選定工藝參數(shù)的步驟，將參數(shù)變化與正確執(zhí)行時描述工藝步驟的相應(yīng)數(shù)據(jù)以及識別出的故障偏差相比較的步驟，其中數(shù)據(jù)和偏差均存儲在數(shù)據(jù)庫中。完成由工藝工程師定義的比較及廢棄判據(jù)的分析規(guī)則按照一定的算法形式進行編碼并存儲在數(shù)據(jù)庫中。如果檢測到工藝偏差，報警程序就發(fā)出警報，并立即執(zhí)行相應(yīng)的動作。報警程序同樣存儲在數(shù)據(jù)庫中。為實現(xiàn)本發(fā)明方法，需要與監(jiān)視該工藝步驟的控制器以及數(shù)據(jù)庫相連的監(jiān)控器。
由于集成度的持續(xù)增加，必須對在用于生產(chǎn)集成電路(ICs)的半導(dǎo)體晶片制備工藝中使用至今的制備工藝進行十分精確的控制。由于這個原因，為此目的所需的處理工具變得越來越復(fù)雜。處理工具可以包括多個腔，每個腔執(zhí)行多個處理步驟。為了節(jié)約資金，提高產(chǎn)量，晶片通常是通過計算機控制的多個工具順序地經(jīng)過所述多個腔進行處理的。腔的選擇決定于許多因素，例如可行性、污染等級、規(guī)格等等。
工具和工藝特征的新方法，例如原位污染監(jiān)視、測量、氣體分析等，現(xiàn)已在半導(dǎo)體工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。所有這些特征技術(shù)產(chǎn)生了各種類型的大量數(shù)據(jù)。具體地講，這種數(shù)據(jù)包括物理工藝參數(shù)，例如氣體流量，壓力，RF功率，溫度等，這些參數(shù)在確定的步驟中一直受計算機的控制。其它數(shù)據(jù)包括由連續(xù)監(jiān)視工藝過程的控制器以及測量單元提供的結(jié)果(例如，刻蝕速率)。所有這些對于當(dāng)前步驟至關(guān)重要的數(shù)據(jù)并沒有有效地得到充分利用。
事實上，至今只有物理工藝參數(shù)暫存在工具計算機中。有時這些數(shù)據(jù)用來在工藝結(jié)束后進行進一步的分析/研究，但是它們從來沒有為了正在處理的晶片而實時、原位地得到使用。


圖1簡略地示出了標號為10的現(xiàn)有工藝通用系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了處理半導(dǎo)體晶片的典型流程。下面的描述將參照多腔RIE工具進行，例如Applied Materials,Santa Clara,CA,USA制造的AME5000，該工具用來在晶片表面執(zhí)行一系列刻蝕不同材料的步驟。然而，還可以想象得到其它工具，例如淀積設(shè)備等?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，系統(tǒng)10包含與工具計算機相連的RIE刻蝕工具11。從圖1可知，為了簡化，工具11只包含兩個腔11-1和11-2，實際上，應(yīng)當(dāng)理解為它具有更多的獨立腔，可以多達六個。仍然是為了簡化，我們假定每個腔執(zhí)行相同的、標號為A、B、…、I、…、X處理步驟序列。標號為13的數(shù)據(jù)總線為在工具腔和計算機12之間交換數(shù)據(jù)流在其間提供了電連接。
在初始狀態(tài)，計算機12將步驟A的物理工藝參數(shù)適當(dāng)?shù)叵螺d到腔11-1或11-2。典型的物理工藝參數(shù)是氣體流量、壓力、RF功率、溫度等。然后，執(zhí)行步驟A，步驟A通常在固定的時間之后停止。無論何時需要，都可以將這一過程應(yīng)用到其它步驟B、C…X。在這些步驟中，計算機12通過工藝控制數(shù)據(jù)總線13檢測各種物理工藝參數(shù)，并且在參數(shù)中的任何一個參數(shù)超出預(yù)定限度時停止當(dāng)前工藝。通常在出現(xiàn)嚴重的硬件故障之后，例如RF功率關(guān)閉或氣流終止，會停止工藝。
圖2描述了標號為10’的圖1系統(tǒng)的改進型號，其中相同的元件具有相同的標號。為了說明，分別只在腔11-1和11-2中執(zhí)行三個工藝步驟(A到C)和一個工藝步驟(A)。除工具11、計算機12和連接在其間的數(shù)據(jù)總線13之外，改進型系統(tǒng)10’還包括連接到各個工具腔的附加設(shè)備。如圖2所示，兩個刻蝕端點檢測(EPD)控制器14-1和14-2分別具有用來觀察腔11-1和11-2內(nèi)部的等離子體的光纖15-1和15-2。這些EPD控制器的功能只是執(zhí)行光學(xué)干涉測量。適用于系統(tǒng)10’的EPD控制器是SOFIE Instr。,Arpajon,FRANCE出售的DIGISEM或DIGITWIN。然而，在本應(yīng)用中，“EPD”表示“刻蝕端點檢測”，或更加廣泛地表示“端點檢測”，例如當(dāng)使用的是淀積工藝而不是刻蝕工藝時。同樣，分別將兩個控制設(shè)備16-1和16-2連接到腔11-1和11-2，控制設(shè)備通常是粒子計數(shù)器、氣體檢測器、質(zhì)譜儀等。這些控制設(shè)備的類型決定于該工具的功能刻蝕、淀積…。操作者使用控制設(shè)備對當(dāng)前工藝進行可視化檢測，以便在需要時停止該工藝，例如在粒子計數(shù)器檢測到污染過量的情況下。最后，兩個外部測量單元17-1和17-2對于處理中間和處理后的測量是必須的，以便確定在各個腔的輸出口得到的晶片是否還符合規(guī)格。如圖2所示，測量分別在腔11-1和11-2的輸出口進行。測量單元和控制設(shè)備有時具有記錄主要事件的局域數(shù)據(jù)庫，以便在工藝結(jié)束之后供操作者察看。數(shù)據(jù)總線18為實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)交換而在計算機12和EPD控制器14-1和14-2之間提供電連接。結(jié)果，EPD控制器的功能只是通知是否已經(jīng)檢測到刻蝕端點，通知處理步驟已經(jīng)到達該步驟允許的最長時間。
系統(tǒng)10’的操作相對較簡單。為了簡化，假定，(1)在第一腔11-1中只執(zhí)行標號為A到C的三個步驟，其中只有兩個步驟(A和C)受EPD控制器14-1監(jiān)視；(2)在腔11-2中只執(zhí)行一個步驟(A)。首先，計算機2按照上述方式通過數(shù)據(jù)總線13向腔11-1下載物理工藝參數(shù)，同時，通過總線18將步驟A中使用的算法標識碼發(fā)送到EPD控制器14-1。啟動腔11-1中的步驟A同樣也啟動了EPD控制器14-1，使其掃描選定的刻蝕端點參數(shù)，該參數(shù)通常是由晶片表面的特定層發(fā)射出的具體輻射波長。表示這種輻射的信號涌動表明已經(jīng)到達端點。然而，還可以使用其它參數(shù)。通過光纖15-1傳送的信號在EPD控制器14-1中進行處理，以便檢測刻蝕端點。在這種情況下，EPD控制器14-1通過數(shù)據(jù)總線18發(fā)出信號，通知計算機12已經(jīng)到達刻蝕端點，必須終止步驟A。與此相反，EPD控制器14-1通知計算機12，已經(jīng)到達最長允許時間。接著，啟動步驟B。該步驟的執(zhí)行過程不受EPD控制器14-1監(jiān)視，因此它由使用者確定的時間控制。假定，步驟C的執(zhí)行方式與步驟A相同，即它同樣受EPD控制器14-1監(jiān)視。在步驟C結(jié)束之后，將晶片送到測量單元17-1檢測它是否符合規(guī)格。只有合格的晶片才裝入腔11-2繼續(xù)進行處理。一旦在腔11-2中完成步驟A，在測量單元17-2中執(zhí)行新的測量步驟。必須注意，在第一腔中執(zhí)行的步驟A到C不會互相干擾，在第二腔中執(zhí)行的步驟也是如此。換句話說，所有這些步驟均是順序執(zhí)行的，前一步驟對后一步驟沒有任何影響。如上所述，在這些步驟中，計算機12檢查所有不同的物理工藝參數(shù)，并只有在參數(shù)中的一個超出預(yù)定限度的條件下才停止當(dāng)前工藝。任選地，所有這些物理工藝參數(shù)可以上傳給計算機12的數(shù)據(jù)庫，以便后續(xù)分析。
當(dāng)系統(tǒng)10’在DRAM芯片上的槽形成工藝過程中用于執(zhí)行所謂的“ABETCH”/“AB STRIP”工藝時，通過下面參照圖3至圖5描述可以更好地理解圖2的系統(tǒng)10’和晶片制備工藝之間的復(fù)雜關(guān)系?！癆B ETCH”包括在同一腔中，即刻蝕工具11的11-1中，順序執(zhí)行的三個刻蝕步驟(標號為A、B和C)，“AB ETCH”工藝后面跟隨著“AB STRIP”工藝，該工藝是腔11-2中的唯一步驟(標號為A)，其目的是去除三次刻蝕步驟之后剩余的光刻膠材料。選擇“AB ETCH”/“AB STRIP”工藝不僅是因為它與上面參照圖2進行的描述一致，而且還因為它是對本發(fā)明方法和系統(tǒng)的一個很好的介紹。請參考歐洲專利申請第756,318號獲得詳細信息。下面，簡要地總結(jié)一下“AB ETCH”工藝。
考慮包含圖3A至圖3D的圖3。現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3A，圖中示出了半導(dǎo)體晶片的一部分，該部分示例了在正確地執(zhí)行“AB ETCH”工藝之前處于初始狀態(tài)的、標號為19的結(jié)構(gòu)。待刻蝕的結(jié)構(gòu)19包括利用原位Si3N4掩膜層21在其中選擇形成淺槽20A和20B的硅襯底。這些槽通過淀積保形層22而填充TEOS SiO2材料。在制備工藝的這一階段，在槽20A和20B上部的層22中分別形成標號為23A和23B的小和寬凹坑，如圖3A所示。然后，結(jié)構(gòu)19的平面化需要連續(xù)地淀積兩層光刻膠層。厚度為830nm的光刻膠層(AB1)24首先淀積在結(jié)構(gòu)22上，然后按照標準方法進行曝光、烘干和顯影，形成標號仍為24、稱為AB1掩膜的圖案層。本質(zhì)上，該掩膜24的用途是填充寬凹坑23B以及特定量小凹坑例如23A。然后，同樣的光刻膠構(gòu)成的830nm厚的第二層(AB2)25施加在層24上，然后，進行烘干。在完成第二步驟之后，可以認為晶片結(jié)構(gòu)基本上平滑了。
現(xiàn)在，根據(jù)“AB ETCH”工藝，圖3A的基本平滑表面將轉(zhuǎn)換為TEOSSiO2層22，以便在硅晶片的整個表面上產(chǎn)生更薄而且基本上平滑的TEOSSiO2層。經(jīng)過三個標號為A到C的不同步驟完成“AB ETCH”工藝。所有這些步驟均可以在上述AME 5000等離子體刻蝕機的單個腔中完成。
根據(jù)稱為步驟A的第一步驟，刻蝕上阻擋層25一直到達TEOS SiO2層22的表面(在安裝位置)。利用適當(dāng)?shù)乃惴?，利用EPD控制器14-1通過檢測波長為230.0納米的SiO射線來檢測AB2層25和TEOS SiO2層22之間的界面，圖4示出在步驟A結(jié)束之后顯示在EPD控制器14-1屏幕上的曲線圖。曲線26和27分別示出信號S1及其派生信號S’1，信號S1示出在第一步驟A中230.0納米的SiO射線強度隨時間的變化。另一方面，曲線28和29分別示出信號S2及其派生信號S’2，信號S2示出波長為483nm的CO射線強度。信號S’2允許用標準方法判斷AB2層25的刻蝕速率。信號S1和S2由光學(xué)測量獲得。圖4所示的信號表示結(jié)構(gòu)19沒有任何缺陷，刻蝕工藝完美無缺。在信號S’1(曲線27)中的涌動在步驟A中用作刻蝕端點判據(jù)。然后，進行較短的過刻蝕以便終止該步驟。在該工藝階段，結(jié)構(gòu)19顯示在圖3B中。
現(xiàn)在，執(zhí)行第二步驟B，利用不同的非選擇性刻蝕化學(xué)物質(zhì)去除確定量的AB1光刻膠和TEOS SiO2層(大約160nm)。獲得的結(jié)構(gòu)顯示在圖3C中。
在第三、即最后步驟C中，利用AB1阻擋層作為原位掩膜刻蝕TEOSSiO2層22。為此，控制器14-1執(zhí)行在共同轉(zhuǎn)讓給IBM公司和SOFIE公司的Auda等的歐洲專利第735,565號中描述的干涉測量，以便確定刻蝕端點。簡要地講，就是將汞燈產(chǎn)生的光束照射到晶片上。根據(jù)該參考文獻，利用兩種不同的波長控制從給定的起始點開始的TEOS SiO2的刻蝕量，即所謂的“RATE TIME”。
圖5示出在步驟C結(jié)束之后顯示在EPD控制器14-1的屏幕上的曲線圖。曲線30和31分別代表信號S3和S4，它們分別表示404.7nm和435.8nm的Hg輻射強度隨時間的變化。曲線32和33代表它們各自的派生信號S’3和S’4。曲線30到33的典型形狀仍舊示出結(jié)構(gòu)19沒有任何缺陷，刻蝕工藝正確地得到執(zhí)行。正弦形狀的曲線30和31使在步驟C中更加容易判斷刻蝕速率。讀者可以參照Auda等的參考文獻獲得與這種具體測量技術(shù)有關(guān)的細節(jié)。當(dāng)“AB ETCH”工藝結(jié)束時，在Si3N4掩膜層21上仍保存著預(yù)定厚度的TEOS SiO2。
因此，系統(tǒng)10’的各個組成部分和“AB ETCH/AB STRIP”工藝之間的相互作用如下。首先，將待刻蝕晶片引入AME5000等離子體刻蝕機工具11的腔11-1中。然后，開始步驟A的刻蝕工藝，同時啟動EPD控制器14-1。當(dāng)?shù)竭_刻蝕端點時，步驟A停止。然后，啟動步驟B。一旦經(jīng)過固定的一段時間之后完成了步驟B，如所描述那樣，參照步驟A完成步驟C。最后，在完成步驟A到C的所有序列之后，將晶片(可以只是部分樣本晶片)送到測量單元17-1，以便確定剩余的TEOS層22的厚度是否符合規(guī)格。如果剩余的TEOS層22太薄，則廢棄該晶片。如果剩余的TEOS層22太厚，則將晶片送回腔11-1進行再處理。并對再處理后的晶片進行再次測量。合格的晶片裝入匣中，送到腔11-2，以便根據(jù)“AB STRIP”工藝中的步驟A剝離剩余的光刻膠AB1層24。在完成“AB STRIP”工藝之后，將晶片送到測量單元17-2，以檢測該步驟執(zhí)行得如何。
正確處理晶片的上述步驟序列可以簡單地總結(jié)如下。
1．從匣中取出晶片，將晶片裝入腔11-1。
2．運行“AB ETCH”工藝的三個步驟A到C。
3．在測量單元17-1中測量剩余TEOS SiO2層的厚度。除去(或廢棄或再處理)不合格的晶片。
4．將晶片裝入腔11-2。
5．運行“AB STRIP”工藝中的唯一步驟A。
6．從工具上卸下晶片，裝入匣中。
7．在測量單元17-2中執(zhí)行處理后的檢測。除去(或廢棄或再處理)不合格的晶片。
8．進行下一工藝。
為了簡化，不再描述將晶片裝入匣中或?qū)⒕瑥南恢腥〕龅闹虚g步驟。
圖6是示出了在它們各自的工具/設(shè)備中執(zhí)行的不同處理/測量步驟的工藝流程圖。如圖6所示，由于在將晶片發(fā)送到腔11-2之前需要在測量單元17-1中檢測TEOS SiO2層的厚度，所以“AB ETCH”工藝不能集群化，即腔11-1和11-2之間的直接傳送是不可能的。換句話說，該工藝不能勝任“原位處理”，因為為了進行這種測量步驟晶片必須離開工具11中的真空狀態(tài)。最后，這一步驟序列由測量單元17-2中的另一個強制性測量步驟終止。
另外，使用EPD控制器14-1控制步驟A和C并不能保證“AB ETCH”工藝的正確執(zhí)行。在制備工藝的這一階段經(jīng)常發(fā)生的一些嚴重問題可能會廢棄大量的晶片。通過粗略地分類，可以將這些問題分別與錯誤工藝故障、工藝漂移和工具失效聯(lián)系在一起。典型的錯誤工藝故障包括丟失AB1或AB2層(或全部)。例如，如果丟失AB2層25,EPD控制器14-1將等待在S’1信號(指230nm的SiO射線)中出現(xiàn)的躍變，而這種躍變是永遠不會發(fā)生的。結(jié)果，步驟A將在最長運行時間到達時停止。在這種情況下，必須將晶片廢棄，因為在該步驟中已經(jīng)對AB1掩膜層24和TEOS SiO2層22進行了不期望的過刻蝕。晶片明顯地受到損壞，而且不能進行再處理。其它經(jīng)常觀察到的錯誤工藝故障是AB1光刻膠層24沒有曝光、TEOS SiO2層22的厚度超過規(guī)格或簡單地丟失TEOS SiO2層。在AME5000等離子體刻蝕機的觀察端口表面上淀積的聚合物將產(chǎn)生工藝漂移，這對于使晶片保持在規(guī)格之內(nèi)是十分有害的。最后，總線上的電子故障或RF關(guān)閉是工具失效的典型例子。
由于這些原因，“AB ETCH”工藝需要一直處于人工控制之下，因為這是在問題發(fā)生時采取動作的唯一方法。操作者必須在工藝過程中根據(jù)參數(shù)的變化周期性地對其進行調(diào)整，這使得任何自動化嘗試都變得十分困難。此外，由于不可能在工藝過程中進行干預(yù)，只能在晶片從腔中取出之后才能檢測到問題，這對于節(jié)約晶片已經(jīng)是太遲了，晶片常常不能進行再處理。實際上，利用圖2的系統(tǒng)，大約有5％的晶片在“AB ETCH”工藝結(jié)束之后被廢棄掉。最后，還應(yīng)當(dāng)注意的是“AB ETCH”工藝的速度很慢，因為在單元17-1中執(zhí)行的測量步驟需要在兩個腔之間進行傳遞之前在匣內(nèi)進行晶片的裝載/卸載操作。
總之，圖1和2所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都不能在當(dāng)前處理步驟中對上述的任何問題晶片工藝錯誤、工藝漂移和工具失效，作出在線的、實時的反應(yīng)，以便立即執(zhí)行正確的操作。此外，這些系統(tǒng)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致非自動化工具，因為集群化(clusterizing)是不可能的，所以晶片處理不能在多腔工具內(nèi)原位地進行。強制性的測量步驟放慢了工藝流程。結(jié)果，迫切期望開發(fā)出一種能夠克服所有這些缺點的方法和系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明的首要目的是提供一種對半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過在晶片處理過程中的實時檢測來克服錯誤工藝故障、工藝漂移和工具失效的半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原住監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過在晶片仍可以進行再處理時停止處理或跳過下一步驟來顯著地降低晶片的廢棄率、提高產(chǎn)量的半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種大大地降低處理成本和循環(huán)時間的半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種不需要持續(xù)的人工控制而更適于自動控制的半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種省略一些標準測量方法而提高晶片處理速度的半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種只處理合格晶片而避免不必要的處理時間和晶片浪費的半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以執(zhí)行在不破壞真空的條件下將晶片直接由一個腔傳送到同一工具內(nèi)的另一個腔的完全集群化(即原位)工藝的半導(dǎo)體晶片制備工藝實時原位監(jiān)測的方法和系統(tǒng)。
利用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以實現(xiàn)這些和其它相關(guān)目的。
該方法的初步但最基本的步驟是建立適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫。首先，在建立數(shù)據(jù)庫之前，工藝工程師為工藝的每一個步驟選擇一個或幾個用于監(jiān)視該步驟的工藝參數(shù)。首先，數(shù)據(jù)庫包含在晶片制備工藝的預(yù)定步驟中當(dāng)該步驟正常進行時與選定的工藝參數(shù)變化有關(guān)的數(shù)據(jù)和在識別出偏差的情況下與這些選定的工藝參數(shù)變化有關(guān)的數(shù)據(jù)。這些識別出的偏差是以工藝工程師已知的所有可能導(dǎo)致晶片廢棄的原因為基礎(chǔ)的。工藝工程師定義一組可以描述偏差特征的分析規(guī)則，并建立相應(yīng)的廢棄判據(jù)。這些規(guī)則按照同樣存儲在數(shù)據(jù)庫中的算法形式進行編碼。由此，這些算法用來在晶片處理過程中監(jiān)視選定的工藝參數(shù)，并檢測出任何可識別的偏差。根據(jù)工藝工程師的經(jīng)驗，將報警程序和反應(yīng)動作賦予各個狀態(tài)，并以同樣方式編碼在數(shù)據(jù)庫中。例如，在出現(xiàn)緊急情況或跳過下一步驟的情況下，如果報警程序需要，可以在任何時候終止當(dāng)前步驟。全部報警編碼構(gòu)成該步驟的警報。對于晶片制備工藝的每一個處理步驟和任何可能的各個生產(chǎn)線工具執(zhí)行這些步驟。
現(xiàn)在，在晶片處理的特定步驟中，各種連續(xù)地監(jiān)視該步驟的選定工藝參數(shù)的設(shè)備(EPD控制器，控制裝置，…)產(chǎn)生數(shù)據(jù)(例如電子信號)，并利用分析算法將該數(shù)據(jù)在線地、實時地與存儲在數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)數(shù)據(jù)進行比較。這種分析是在稱為監(jiān)控器的專用單元中進行的，其中監(jiān)控器從監(jiān)視設(shè)備接收數(shù)據(jù)并與數(shù)據(jù)庫相連。如果檢測到與可識別偏差相對應(yīng)的異常狀態(tài)，監(jiān)控器向控制工藝工具的計算機發(fā)出報警編碼進行報警并立即采取適當(dāng)?shù)膭幼?，否則，工藝一直持續(xù)到正常結(jié)束的狀態(tài)。
結(jié)果，只有“合格”晶片得到完全處理，提高了產(chǎn)量。此外，該技術(shù)允許完全集群化的原位晶片制備工藝。
作為本發(fā)明特征的新穎特征在附屬權(quán)利要求中陳述。然而，結(jié)合附圖，并參考示例性優(yōu)選實施方案的詳細描述可以更好地理解本發(fā)明以及這些和其它目的和優(yōu)點。
圖1示出包含兩個腔處理工具和專用計算機的、處理半導(dǎo)體晶片的現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)系統(tǒng)。
圖2示出為更有效地進行操作而包含各種附加設(shè)備(EPD控制器、控制設(shè)備，…)的圖1常規(guī)系統(tǒng)的改進型。
圖3包括圖3A到圖3D，示出“AB ETCH”工藝步驟序列中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
圖4示出當(dāng)結(jié)構(gòu)中沒有缺陷而且步驟A的刻蝕工藝得到正確執(zhí)行時由監(jiān)視在等離子體刻蝕機腔中進行的“AB ETCH”工藝的步驟A的EPD控制器顯示出的信號曲線圖。
圖5示出當(dāng)結(jié)構(gòu)中沒有缺陷而且步驟C的刻蝕工藝得到正確執(zhí)行時由監(jiān)視在同一腔中進行的“AB ETCH”工藝的步驟C的EPD控制器顯示出的信號曲線圖。
圖6示出在利用圖2系統(tǒng)且工藝工具是等離子體刻蝕機時“ABETCH/AB STRIP”工藝的流程圖。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的新穎系統(tǒng)，其中監(jiān)控器添加到圖2系統(tǒng)中。
圖8示出當(dāng)結(jié)構(gòu)進入步驟A且失去AB1光刻膠層時由監(jiān)視“ABETCH”工藝的步驟A的EPD控制器顯示出的信號曲線圖。
圖9示出當(dāng)AB1光刻膠層沒有被任何平板印刷步驟刻出圖案時由監(jiān)視“AB ETCH”工藝的步驟A的EPD控制器顯示出的信號曲線圖。
圖10示出當(dāng)結(jié)構(gòu)進入步驟A且失去AB2光刻膠層時由監(jiān)視“ABETCH”工藝的步驟A的EPD控制器顯示出的信號曲線圖。
圖11示出當(dāng)在等離子體刻蝕機腔觀察端口淀積了不期望的聚合物時由監(jiān)視“AB ETCH”工藝的步驟A的EPD控制器顯示出的信號曲線圖。
圖12示出當(dāng)結(jié)構(gòu)進入步驟C且在晶片中部具有少量光刻膠時由監(jiān)視“AB ETCH”工藝的步驟C的EPD控制器14-2顯示出的信號曲線圖。
圖13示出在刻蝕工藝中等離子體刻蝕機發(fā)生RF關(guān)閉時由監(jiān)視“ABETCH”工藝的步驟A的EPD控制器14-1顯示出的信號曲線圖。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明方法產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫的各種步驟的簡要的流程圖。
圖15示出當(dāng)應(yīng)用到晶片制備工藝中的任何處理步驟時包含在根據(jù)本發(fā)明方法的實時在線新穎工藝流程中的基本步驟的簡要的流程圖。
圖16示出利用圖7的本發(fā)明系統(tǒng)執(zhí)行“AB ETCH/AB STRIP”工藝的流程圖。
包含監(jiān)控器的新型系統(tǒng)標號為34的新型系統(tǒng)顯示在圖7中。相對于圖2中描繪的現(xiàn)有技術(shù)改進型系統(tǒng)，相同單元具有相同標號。轉(zhuǎn)到圖7，其主要差別在于附加了稱為監(jiān)控器、標號為35的專用單元，刪除了不再需要的測量單元17-1。測量單元17-2在監(jiān)控器35檢測到工藝異常的情況下是必須的，這將參照圖16在后面詳細討論。由于現(xiàn)在可以在腔11-1和11-2之間直接傳送晶片，工具11可以完全集群化，由此允許所謂的“原位”工藝。如圖7所示，監(jiān)控器35包括內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，然而，應(yīng)當(dāng)理解的是也可以使用外部數(shù)據(jù)庫代替它。一方面，監(jiān)控器35通過雙向數(shù)據(jù)總線36，通常是SECSⅡ連接，連接到計算機，另一方面，又分別通過雙向數(shù)據(jù)總線37-1和37-2連接到EPD控制器14-1和14-2。然而，如果監(jiān)控器具有太多的任務(wù)以致于不能處理時，可以任選地在EPD控制器中安裝一些智能機構(gòu)。這可以通過向EPD控制器添加計算和存儲能力來實現(xiàn)。具有微處理器和少量存儲器的電子卡在所有情況下均是可行的。任選地，控制設(shè)備16-1和16-2通過數(shù)據(jù)總線36連接到監(jiān)控器35，這樣監(jiān)控器也可以如控制設(shè)備觀察到的一樣跟蹤工藝變化，而不僅僅是EPD控制器。因此，監(jiān)控器35同時具有計算能力(處理來自EPD控制器的數(shù)據(jù)和來自數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，以便比較)和存儲能力(保存數(shù)據(jù)庫)。應(yīng)當(dāng)注意，計算機12的功能是在晶片處理過程中控制工具11的物理工藝參數(shù)，而監(jiān)控器35感興趣的主要是晶片發(fā)生的變化。
監(jiān)控的新穎方法建立數(shù)據(jù)庫本發(fā)明方法需要產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫的基本步驟，數(shù)據(jù)庫包含不僅在工藝進展正常進行時而且包括在出現(xiàn)任何偏差的情況下描述工藝變化的第一數(shù)據(jù)。這些偏差是以可識別出的所有可能導(dǎo)致晶片廢棄的原因為基礎(chǔ)的。對于各個步驟，選擇用來監(jiān)視該步驟的工藝參數(shù)。通過監(jiān)視這些參數(shù)建立一組對應(yīng)于正常狀態(tài)的正確工藝數(shù)據(jù)，其工藝變化可以作為根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行的分析的參考。然后，對于每個可以由工藝工程師識別出的導(dǎo)致晶片廢棄的潛在原因，監(jiān)視相同的工藝參數(shù)(或者只是其中的一部分，即最適于這種特定偏差的參數(shù))以便檢測出它們相對于上述參考變化的漂移。搜集到的代表該步驟正常狀態(tài)和可識別出的異常狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)均存儲在監(jiān)控器35的數(shù)據(jù)庫中。相應(yīng)地，工藝工程師分析這些漂移，并定義一組稱為分析規(guī)則的規(guī)則，其中定義了表征相對于正常工藝的這種偏差的廢棄判據(jù)。這些分析規(guī)則用算法形式表達并存儲在數(shù)據(jù)庫中。最后，工藝工程師定義的報警編碼和動作對應(yīng)于各個可識別出的偏差。報警編碼可以具有不同的優(yōu)先級。另一方面，根據(jù)偏差的嚴重程度采取不同的動作。上述過程對于該工藝的每個步驟均是重復(fù)進行的。
下面的幾個例子將說明產(chǎn)生這種數(shù)據(jù)庫的基本步驟。為了與本申請的引言部分相一致，它們均與“AB ETCH”工藝聯(lián)系在一起，這樣，參照圖3所示的結(jié)構(gòu)19對其進行描述。
例子Ⅰ如上所述，在“AB ETCH”工藝的初始階段，即步驟A，通常存在光刻膠層AB1。結(jié)構(gòu)19中沒有任何缺陷的情況用圖4中的曲線26到29表示，派生信號S’1(曲線27)在該步驟結(jié)束時具有一個非常銳利的瞬變?，F(xiàn)轉(zhuǎn)到圖8，該圖示例了當(dāng)沒有AB1光刻膠層24時的信號S1、S’1、S2和S’2。在這種情況下，曲線34表示的S’1信號具有十分平緩的坡度。工藝工程師可以利用這種差異區(qū)分這兩種情況。為表征不存在AB1光刻膠層，建立了下述規(guī)則如果信號S’1在至少25s的過程中高于500(任意單位)低于1600，就認為不存在AB1光刻膠層。然后，工藝工程師檢查這種狀態(tài)序列。如果不存在AB1光刻膠層而步驟A正常進行，那么在步驟B和C過程中刻蝕所有的TEOS SiO2將是導(dǎo)致晶片廢棄的主要原因。因此，一旦檢測到不存在AB1光刻膠層，刻蝕必須立即停止，這樣在這種情況下，報警編碼是“立即步驟停止”，推薦反應(yīng)動作是跳過腔11-1中的步驟B和C。在這種情況下，晶片可以進行再處理。
例子Ⅱ
假定晶片沒有經(jīng)過AB1平板印刷步驟。結(jié)果，在步驟A中處理晶片之前在結(jié)構(gòu)19的表面上總共存在兩層光刻膠AB1和AB2層24和25。圖9示出了這種特定狀態(tài)下的信號S1、S’1、S2和S’2。在這種情況下，工藝工程師選擇曲線35的信號S’2，該信號定義了刻蝕速率，由此定義了刻蝕厚度。規(guī)則表明，如果刻蝕厚度超過標稱值的10％，就應(yīng)當(dāng)停止該工藝，否則，繼續(xù)進行該工藝直到到達最長允許時間。因為，永遠不會出現(xiàn)步驟A的刻蝕端點，所以TEOS SiO2層22將永遠不會受到刻蝕，這是因為刻蝕工藝必須毫無延遲地停止。報警編碼仍是“立即步驟停止”，推薦反應(yīng)動作是跳過步驟B和C。在本例的情況下，晶片不會受到損壞，只需對其進行再處理。
例子Ⅲ另一種在“AB ETCH”層次的制造過程中經(jīng)常發(fā)生的失效是缺乏AB2光刻膠層25。如果在腔11-1中啟動步驟A時缺乏AB2光刻膠層25，那么在該步驟中使用的化學(xué)物質(zhì)將以相同的速率同時刻蝕層22的TEOSSiO2材料和AB1層的光刻膠材料。在幾分鐘之內(nèi)，將刻蝕掉所有的AB1光刻膠和大部分的TEOS SiO2材料。結(jié)果，在制備工藝的這一階段需要將晶片廢棄。在這種情況下，將使用S’1信號，只要檢測到界面，這意味著開始刻蝕TEOS SiO2材料，就立即停止刻蝕。圖10示出在這種特定狀態(tài)下的信號S1、S’1、S2和S’2，其中信號S’1由曲線36表示。在這種情況下，規(guī)則是從最長持續(xù)時間為120S的信號S’1的RATE TIME RT開始，如果信號S’1的幅度上升到高于1500(任意單位)，再下降到低于600，然后又上升到高于1500，這說明刻蝕速率過高。報警編碼是“立即工具停止”，推薦動作是停止等離子體刻蝕機工具。在這種特定情況下，所有正在進行處理的剩余晶片均受到直觀的控制，以便檢測AB2光刻膠層25的存在。
例子Ⅳ本例涉及工具故障。有時在腔內(nèi)壁上覆蓋了由刻蝕產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)品時會發(fā)生這種故障。當(dāng)啟動步驟A時，首先將這些副產(chǎn)品刻蝕掉，這樣，用于完全去除AB2光刻膠層25的計劃刻蝕時間是不夠的，在步驟A結(jié)束時，從腔11-1中取出的晶片仍具有AB2光刻膠涂層。報警編碼將通知計算機需要進行進一步的刻蝕。結(jié)合圖11可以理解這種由工藝工程師開發(fā)的用于表征該狀態(tài)的判據(jù)。圖11示出對應(yīng)于該狀態(tài)的信號S1、S’1、S2和S’2。測試由曲線37表示的信號S1的幅度。兩次測試的間隔是60S，如果信號幅度差異大于10％，報警編碼指出必須進行確定持續(xù)時間之外的附加刻蝕。
例子Ⅴ在淀積AB1或AB2光刻膠的過程中，少量的保護劑滴加在晶片中央，以增加局部厚度。當(dāng)晶片進入步驟C時，該缺陷用作刻蝕端點，這樣對晶片刻蝕最長允許時間。圖12示出與該狀態(tài)對應(yīng)的信號S3、S’3、S4和S’4。在這種情況下，規(guī)則指出，如果在由曲線38表示的信號S’3中檢測到非對稱性，那么示出報警編碼“在缺省時間停止”。推薦動作是在預(yù)定的時間內(nèi)繼續(xù)進行刻蝕(缺省時間)。
例子Ⅵ當(dāng)RF發(fā)生器停止而后又立即重新啟動時，例如，在步驟A中，S1信號下降，然后又上升。其派生信號S’1以相同的方式更加劇烈地變化。產(chǎn)生的涌動造成虛假的刻蝕端點，使步驟A過早地停止。然后，根據(jù)步驟B處理晶片。最后，當(dāng)晶片進入步驟C時，大量的光刻膠AB2仍留在晶片上。步驟C化學(xué)物質(zhì)是選擇性的，將不會刻蝕TEOS SiO2材料。結(jié)果，如果在步驟A中沒有報警，那么晶片將帶著沒有被轟擊掉的TEOS SiO2層22離開步驟C，在化學(xué)-機械(chem-mech)平滑步驟之后，該晶片將會被廢棄。圖13示出與該狀態(tài)對應(yīng)的信號S1、S’1、S2和S’2。表示信號S1和S’1的曲線分別用39和39’標識。在這種情況下，工藝工程師定義的規(guī)則是步驟A開始30秒之后，檢測信號S1的幅度，如果兩次取樣之間的變化大于5％，那么應(yīng)當(dāng)示出報警編碼“立即步驟停止”。推薦動作仍是跳過步驟B和C。
圖14中標號為40的流程圖簡要地總結(jié)出生成數(shù)據(jù)庫的各種操作?？紤]整個工藝中標號為A的第一處理步驟的操作序列，整個工藝包括多個標號從A到X的步驟。現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖14，第一操作包括選擇監(jiān)視步驟A的正確工藝參數(shù)，并在正常條件下進行的處理過程中建立參數(shù)的變化規(guī)律(框41-A)。參考這些選中工藝參數(shù)的變化規(guī)律對工藝進行實時在線監(jiān)控。在這種“AB ETCH”工藝的特定情況下，這些選中的工藝參數(shù)至少包括圖4示出的四個信號S1、S’1、S2和S’2。然后，識別出相對于正常工藝條件的所有可能偏差，并建立每一種偏差的選中工藝參數(shù)變化規(guī)律(框42-A)。此外，仍針對每一種偏差，定義包括廢棄規(guī)則的分析規(guī)則，以表征這一特定狀態(tài)(框43-A)。注意，如果使用幾個工藝參數(shù)，監(jiān)控機將并行地對其進行監(jiān)控。然后，生成具體的分析算法(框44-A)。事實上，存在一組用于每個步驟的專用算法。這些算法由工藝工程師編制，并明顯地處于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識范圍之內(nèi)。采取的報警編碼和推薦動作賦予任何可識別的偏差(框45-A)。最后，對于整個工藝中的每一個步驟A到X均執(zhí)行該操作序列。所有這些數(shù)據(jù)均存儲在數(shù)據(jù)庫(框46)中，該數(shù)據(jù)庫優(yōu)選地位于監(jiān)控器35的內(nèi)部，盡管使用外部數(shù)據(jù)庫也是可以想象的。數(shù)據(jù)庫包括所有與工藝參數(shù)有關(guān)的恰當(dāng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)描述了在正常操作條件下和可識別偏差條件下工藝參數(shù)的變化規(guī)律。同樣，數(shù)據(jù)庫包含用分析算法形式表達的分析規(guī)則以及相應(yīng)的廢棄判據(jù)。數(shù)據(jù)庫還包括待執(zhí)行的、賦予每種偏差的報警編碼和動作。由于上述過程具有明顯的靈活性，所以數(shù)據(jù)庫可以應(yīng)用于晶片制備工藝的一個或幾個步驟和生產(chǎn)線的一種或幾種工具。
新穎工藝流程參照圖15描述標號為47的新穎工藝流程。于是，該流程可以應(yīng)用于晶片制備工藝的任何處理步驟和任何工具。對于確定的處理步驟，晶片裝載在工具的特定腔中(步驟48)。然后，計算機12下載監(jiān)控器35中的步驟名稱?，F(xiàn)在，對于該步驟，對晶片處理(例如，刻蝕、淀積、摻雜…)進行初始化，同時激活監(jiān)視該步驟的EPD控制器(和/或任何控制設(shè)備)(步驟49)。同時，監(jiān)控器35利用存儲在數(shù)據(jù)庫中的適當(dāng)算法開始分析選定的工藝參數(shù)，并根據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中的分析規(guī)則分析EPD控制器產(chǎn)生的相應(yīng)信號(步驟50)。結(jié)果，持續(xù)地分析選定工藝參數(shù)的變化規(guī)律。一旦出現(xiàn)任何選定工藝參數(shù)漂移，監(jiān)控器35就檢測工藝工程師建立的任何一條廢棄判據(jù)是否得到滿足(步驟51)。分析算法的作用是識別出相對于正常工藝的任何偏差。于是，實時在線地執(zhí)行分析和測試。如果檢測到異常(即，偏差)，監(jiān)控器35將向計算機12提供報警編碼，這樣可以立即執(zhí)行適當(dāng)?shù)膭幼?步驟52)。如果監(jiān)控器35沒有檢測到異常，那么該步驟將一直執(zhí)行到結(jié)束(步驟53)。然后，晶片準備進入下一步驟(步驟54)。
現(xiàn)在考慮當(dāng)應(yīng)用于“AB ETCH/AB STRIP”工藝時圖15中的新穎工藝流程的實用性的降低。
當(dāng)?shù)谝痪M入腔11-1時，步驟名稱已經(jīng)由計算機12傳送給監(jiān)控器35，如果EPD控制器14-1具有一些智能，那么可任選地將該部分信息傳送給EPD控制器14-1。步驟A工藝啟動，EPD控制器14-1也隨即啟動，并產(chǎn)生信號S1、S’1、S2和S’2，這些信號立即由特定的分析算法進行處理(算法是在步驟名稱下載到監(jiān)控器數(shù)據(jù)庫中時進行選擇的)。如果根據(jù)可識別的偏差檢測到異常，那么向計算機12發(fā)送相應(yīng)的報警編碼，以便采取適當(dāng)?shù)膭幼?。典型動作是跳過剩余步驟B和C。然而，根據(jù)偏差的嚴重性來停止工藝或工具。如果沒有檢測到異常，那么處理晶片一直到步驟A終止。
然后，晶片進入步驟B。計算機12將步驟B標識符發(fā)送到監(jiān)控器35。與步驟A不同，步驟B不受EPD控制器14-1的監(jiān)視，其持續(xù)時間是固定的。然而，監(jiān)控器35分析其它信號，例如與可能發(fā)生的常見失效(例如RF關(guān)閉)有關(guān)的信號。如果沒有檢測到異常，那么就不發(fā)出警報。在步驟B結(jié)束時，晶片進入步驟C。步驟C按照與參照步驟A描述的方式相同的方式進行?，F(xiàn)在，完成了晶片在腔11-1中的處理。晶片直接傳送到腔11-2，執(zhí)行“AB STRIP”工藝。
正確處理晶片的上述步驟順序可以簡單地總結(jié)如下1．從匣中卸下晶片，并將晶片裝入腔11-1。
2．運行“AB ETCH”工藝的三個步驟A到C，并順序地運行“ABSTRIP”工藝的步驟A，除非出現(xiàn)報警。在報警情況下，通常將是跳過下一步驟，盡管有時會停止工藝或工具。
3．從工具中卸下晶片，并將晶片裝入匣中。
4．如果檢測到至少一種異常，那么在測量單元17-2中執(zhí)行處理后檢測。排除不合格晶片，或廢棄或再處理。
5．進入下一工藝。
同樣，為了簡化，沒有提及向匣中裝載晶片和從匣中卸載晶片的中間步驟。
圖16示出的流程圖55可以和圖6所示的流程圖作恰當(dāng)?shù)谋容^。如圖16所示，由于在發(fā)送到腔11-2之前不需要在測量單元17-1中檢測TEOS SiO2層的厚度，所以，“AB ETCH/AB STRIP”工藝可以完全實現(xiàn)集群化，即在腔11-1和11-2之間直接傳送是可行的。然而，如果檢測到異常(對于批量特征)，仍需要保持在測量單元17-2中對樣本晶片進行的最后測量步驟。利用現(xiàn)有的工藝工具，在顯示“失效”時不能立即從腔中取出失效的晶片。在“AB ETCH/AB STRIP”工藝結(jié)束時，所有的晶片都裝入匣中，這樣如果只檢測到其中的一個晶片異常，那么必須在測量單元17-2中進行檢測，以便識別出失效晶片。將來，可以避免這種對晶片分類的測量步驟，工藝工具將配備有標記失效晶片的標記設(shè)備(例如激光器)或者配備有用于讀取晶片ID(標識碼)的讀取設(shè)備，這樣可以很容易地在匣中識別出失效晶片，而不必執(zhí)行上述的測量步驟。
最后，通過EPD控制器14-1和14-2完全控制了“AB ETCH/ABSTRIP”工藝的所有工藝步驟的監(jiān)控器35現(xiàn)在可以保證只有合格晶片得到完整處理。此外，這種技術(shù)可以使制備工藝完全集群化。然而，不幸的是，由于在已經(jīng)檢測到問題的步驟中不能識別出失效晶片，并且該失效晶片與合格晶片一起裝載在上述匣中，因此還需要進行分類以便獲得合格晶片。
權(quán)利要求
1．對用于晶片批量生產(chǎn)的、制備半導(dǎo)體晶片的確定工藝步驟進行實時原位監(jiān)控的方法，包括以下基本步驟a)選擇至少一個用于監(jiān)視確定步驟的工藝參數(shù)。b)建立包含以下內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫在由工藝工程師標識出的正常操作狀態(tài)下和所有偏差狀態(tài)下選定的工藝參數(shù)的變化規(guī)律；表示由工藝工程師定義的用于識別任何偏差的分析規(guī)則的算法，該算法包括各種偏差的廢棄判據(jù)；各種偏差情況下的報警編碼；所述方法還包括確定的步驟，包括c)提供了-具有至少一個在制備工藝的特定步驟中用于處理晶片的腔的工具；-控制所述工具的物理工藝參數(shù)的工具計算機；-至少一個監(jiān)視設(shè)備，監(jiān)視為該步驟而確定的至少一個選定工藝參數(shù)；-通過網(wǎng)絡(luò)與計算機、監(jiān)視設(shè)備和數(shù)據(jù)庫相連的監(jiān)控器，以便監(jiān)控確定步驟的工藝流程；d)將晶片引入到工具腔中；e)開始晶片處理；f)利用監(jiān)控器連續(xù)地分析選定工藝參數(shù)的變化規(guī)律，該監(jiān)控器用于比較存儲在數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，以便實時原位地檢測在確定步驟中出現(xiàn)的任何偏差；g)如果沒有檢測到偏差，則繼續(xù)進行晶片處理直至正常結(jié)束，如果檢測到偏差，則采取與檢測到的偏差相對應(yīng)報警編碼規(guī)定的正確動作。
2．根據(jù)確定的工藝、具有實時原位監(jiān)控能力的半導(dǎo)體晶片處理系統(tǒng)，包括a)具有至少一個執(zhí)行晶片處理的腔的工具；b)控制所述工具的物理工藝參數(shù)的計算機；c)監(jiān)視至少一個在工具腔內(nèi)部的工藝的選定工藝參數(shù)的監(jiān)視設(shè)備；d)一個數(shù)據(jù)庫，包括在由工藝工程師標識出的正常操作狀態(tài)下和所有偏差狀態(tài)下選定工藝參數(shù)的變化規(guī)律；表示由工藝工程師定義的用于識別任何偏差的分析規(guī)則的算法，該算法包括各種偏差的廢棄判據(jù)；各種偏差情況下的報警編碼；e)通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)視設(shè)備、計算機和數(shù)據(jù)庫相連的監(jiān)控裝置，該裝置用于-比較在當(dāng)前晶片處理過程中由控制器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和存儲在數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，以檢測相對于正常工作狀態(tài)出現(xiàn)的任何偏差；-一旦出現(xiàn)報警編碼，立即采取正確的動作。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)視設(shè)備是EPD控制器。
全文摘要
在半導(dǎo)體晶片制備過程中對在處理工具內(nèi)部執(zhí)行的步驟進行實時原位監(jiān)控的方法和系統(tǒng)。對選定工藝參數(shù)在正常操作狀態(tài)和在偏差狀態(tài)下的變化規(guī)律編碼并存儲在數(shù)據(jù)庫中。建立針對每個可識別偏差的報警編碼和應(yīng)采取的動作。在晶片處理過程中,該工藝參數(shù)受到連續(xù)地監(jiān)視,以便實時地和存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)作比較。如果檢測到異常,則發(fā)出報警編碼,立即采取推薦動作。結(jié)果,只有合格晶片得到完整的處理。該技術(shù)允許晶片制備工藝的完全集群化。
文檔編號H01L21/66GK1221981SQ9812658
公開日1999年7月7日 申請日期1998年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月29日
發(fā)明者P·科羅尼爾, R·馬卡南 申請人:國際商業(yè)機器公司