用于控制工业过程的方法和设备技术

在光刻过程中，在不同的上下文中处理一系列晶片(W(i))。接收物体数据(ODAT/PDAT)，该物体数据可以是例如表示针对之前已经处理的晶片的集合所测量的重叠的性能数据(PDAT)。上下文数据(CDAT)表示在所述集合内的晶片之间变化的光刻过程的参数。通过该性能数据的主分量分析或其它统计分析(410)，晶片的集合分割成两个或更多个子集(412)。使用晶片的第一分割和上下文数据(414)来识别一个或更多个相关的上下文参数(418)，该上下文参数是被观察为与第一分割最强地相关的光刻过程的参数。通过参考已识别的相关的上下文参数针对于新晶片控制光刻设备(400)。描述了具有反馈控制和前馈控制的实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制工业过程的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月8日提交的欧洲申请15189024.1和2016年9月12日提交的欧洲申请16188375.6的优先权，上述欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及基于针对经过处理的产品单元所测量的性能参数通过反馈来控制工业过程的方法。该方法已经被开发的工业过程的示例是光刻过程，该光刻过程包括使用光刻设备将图案从图案形成装置转移至衬底上的一个或更多个步骤。本专利技术还涉及用于工业过程的控制设备，并且涉及使得数据处理设备实施所描述的方法及设备的计算机程序产品。
技术介绍
光刻过程是光刻设备将所需图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)，然后各种化学处理和/或物理处理步骤完成该图案以产生复合产品的功能特征的光刻过程。衬底上的图案的准确放置是用于减小电路部件和可以由光刻术生产的其它产品的大小的主要挑战。具体地说，准确地测量已经被安装的衬底上的特征的挑战是能够足够准确地定位叠置的特征的连续层以高良率生产工作器件的关键步骤。通常，所谓的重叠应该在如今的亚微米半导体器件中的数十纳米内实现，降低到最关键层中的几纳米内来实现。因此，现代光刻设备涉及在目标部位处实际地曝光或以其它方式图案化衬底的步骤之前和之后的集中测量或“映射”操作。可以识别性能参数中的许多“指纹”，并且可以应用实施先进过程控制的反馈回路以改善该过程的总体性能。先进过程控制(APC)识别性能参数(例如重叠)中的可校正的变化，并且将一组校正施加到一个批次(批)的晶片。在确定这些校正时，考虑来自之前批次的校正以避免过度校正测量中的噪声。为了使当前校正与之前的校正足够平滑，所考虑的校正的历史应该匹配当前批次的上下文。在这方面，“上下文(context)”涵盖识别出现在相同总工业过程内的变形的任何参数。层ID、层类型、产品ID、产品类型、掩模ID等都是上下文参数，这些参数可以在已经完成的性能中导致不同指纹。除了可以用于大体量制造设施中的单独的扫描仪之外，用于涂层、蚀刻及半导体制造所涉及的其它步骤中的每一个的单独的工具也可以批次间变化或晶片间变化发生变化。这些工具中的每一个可以将特定误差“指纹”强加在产品上。除了半导体制造领域以外，相似的情形可能出现在任何工业过程中。为了确保适于特定上下文的准确反馈控制，不同批次(批)的产品单元可以在APC算法中被视为分立的“线程”。上下文数据可以用于将每一个产品单元分配给正确的线程。在制造厂通常由相同的过程步骤生产大体量的仅几种类型的产品的情况下，不同上下文的数目可能相对较小，并且每一个线程中的产品单元的数目将足以允许去除或平滑噪声。具有共同上下文的所有批次可以被分配给它们自己的线程，以优化反馈校正及最终的性能。在车间以极少的生产运行时间生产许多不同类型的产品的情况下，该上下文可能时常改变，并且具有精确地相同的上下文数据的批次的数目可能相当小。仅使用上下文数据以将批次分配至不同APC“线程”可能随后导致大量线程，并且每一个线程具有小数目的批次。增加了反馈控制的复杂性，并且用来改善用于小体量的性能的能力被降低。将不同批次组合到相同线程而不充分考虑它们的不同上下文也将造成性能的损失。在实际中虽然一个批次内的不同晶片可能具有不同的上下文，但当前控制系统没有被调适以使用这一不同上下文从而允许有效的每个晶片控制。在已公开的专利申请WO2015049087A1中描述了用于根本原因分析的诊断设备、光刻制造设施或其它工业过程。
技术实现思路
本专利技术旨在改善对工业过程的控制，所述工业过程包括用于不同产品单元的过程的性能可能受到不同上下文影响的过程。在一些实施例中，本专利技术旨在改善对一个或更多个小体量产品线与大体量过程中的其它产品线混合的过程的控制。在一些实施例中，本专利技术旨在允许对光刻制造过程的控制。在第一方面中，本专利技术提供一种控制工业过程的方法，所述方法包括：(a)接收表示关于产品单元的集合所测量的一个或更多个参数的物体数据，所述产品单元已经经历所述工业过程；(b)接收表示多个上下文参数的上下文数据，所述多个上下文参数是在所述集合中的产品单元之间变化的所述工业过程的参数；(c)通过所述物体数据的统计分析来限定第一分割，所述第一分割在两个或更多个子集之间分配所述集合的产品单元的成员关系，每一个子集中的产品单元共享在所述物体数据中所观察到的一个或更多个特性；(d)至少部分地基于所述产品单元的第一分割和所述上下文数据来识别所述上下文参数中的一个或更多个相关的上下文参数的集合；和(e)至少部分地通过参考新产品单元的上下文参数中的相关上下文参数的已识别的集合来控制用于所述新产品单元的所述工业过程。在第二方面中，本专利技术提供一种用于工业过程的控制系统，所述控制系统包括：-用于物体数据的存储器，所述物体数据表示关于已经经历所述工业过程的产品单元的集合所测量的一个或更多个参数；-用于上下文数据的存储器，所述上下文数据表示多个上下文参数，所述多个上下文参数是在所述集合内的产品单元之间变化的所述工业过程的参数；-第一处理器，布置成通过所述物体数据的统计分析来限定在两个或更多个子集之间分配所述集合的产品单元的成员关系的第一分割，每一个子集中的产品单元共享在所述物体数据中所观察到的一个或更多个特性；-第二处理器，布置成使用所述产品单元的第一分割和所述上下文数据来识别所述上下文参数中的一个或更多个相关的上下文参数的集合，最相关的上下文参数是被观察为与所述第一分割最强地相关的所述工业过程的参数；-控制器，用于通过参考新产品单元的上下文参数中的相关的上下文参数的已识别的集合来控制用于所述新产品单元的所述工业过程。可以在同一数据处理设备中实施存储器、第一处理器和第二处理器。所述同一数据处理设备能够可选地被编程以用作控制器。在实施例中，所述工业过程包括对呈衬底的形式的产品单元上锁执行的一个或更多个光刻处理步骤的序列，每一个光刻处理步骤包括一个或更多个光刻图案化操作，接着是一个或更多个物理和/或化学处理操作。在一些应用中，所述物体数据可以包括表示在产品单元的集合已经经历所述工业过程之后针对所述产品单元的集合所测量的一个或更多个性能参数的性能数据。之前经过处理的产品单元的子集的性能参数随后用来产生用于新产品单元的反馈校正，之前经过处理的产品单元的子集通过参考已识别的相关的上下文参数限定。在其它的应用中，所述物体数据可以包括与产品单元的集合相关的物体数据，所述物体数据包括表示在执行工业过程之前或期间针对那些产品单元所测量的一个或更多个参数的数据。用于产品单元的集合的所述物体数据包括表示在执行工业过程之前或期间针对所述集合的产品单元所测量的一个或更多个参数的数据。在下文中将参考附图进一步描述这些应用的示例。本专利技术进一步提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括机器可读指令，所述机器可读指令使得通用目的数据处理设备实施方法的全部或部分以及如上文所阐述的控制系统。下文参考附图来详细地描述本专利技术的其它特征和优点，以及本专利技术的各种实施例的结构和操作。应该注意的是，本专利技术不限于本文中描述的特定实施例。本文中仅出于说明性目的来呈现这些实施例。基于本文中所包含的教导，相关领域技术人员将明白额外的实施例。附图说明现在将参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制工业过程的方法，所述方法包括：(a)接收表示关于产品单元的集合所测量的一个或更多个参数的物体数据，所述产品单元已经经历所述工业过程；(b)接收表示多个上下文参数的上下文数据，所述多个上下文参数是在所述集合中的产品单元之间变化的所述工业过程的参数；(c)通过所述物体数据的统计分析来限定第一分割，所述第一分割在两个或更多个子集之间分配所述集合的产品单元的成员关系，每一个子集中的产品单元共享在所述物体数据中所观察到的一个或更多个特性；(d)至少部分地基于所述产品单元的第一分割和所述上下文数据来识别所述上下文参数中的一个或更多个相关的上下文参数的集合；和(e)至少部分地通过参考新产品单元的上下文参数中的相关的上下文参数的已识别的集合来控制用于所述新产品单元的所述工业过程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.08 EP 15189024.1;2016.09.12 EP 16188375.61.一种控制工业过程的方法，所述方法包括：(a)接收表示关于产品单元的集合所测量的一个或更多个参数的物体数据，所述产品单元已经经历所述工业过程；(b)接收表示多个上下文参数的上下文数据，所述多个上下文参数是在所述集合中的产品单元之间变化的所述工业过程的参数；(c)通过所述物体数据的统计分析来限定第一分割，所述第一分割在两个或更多个子集之间分配所述集合的产品单元的成员关系，每一个子集中的产品单元共享在所述物体数据中所观察到的一个或更多个特性；(d)至少部分地基于所述产品单元的第一分割和所述上下文数据来识别所述上下文参数中的一个或更多个相关的上下文参数的集合；和(e)至少部分地通过参考新产品单元的上下文参数中的相关的上下文参数的已识别的集合来控制用于所述新产品单元的所述工业过程。2.如权利要求1所述的方法，其中，用于步骤(e)中已识别的相关的上下文参数的数目小于在所接收到的上下文数据中已识别的上下文参数的数目，使得经历所述工业过程的不同变化的一些产品单元被分组在一起，以用于控制在步骤(e)中的所述工业过程。3.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)包括：(d1)使用所述产品单元的第一分割和所述上下文数据来识别最相关的上下文参数，所述最相关的上下文参数是被观察为与所述第一分割最强地相关的所述工业过程的参数；(d2)通过如果需要时将产品单元再分配至不同子集，使用所述最相关的上下文参数来限定经修订的分割，以实施关于所述最相关的上下文参数的分割；(d3)使用所述经修订的分割来识别下一个最相关的上下文参数以重复步骤(d1)；(d4)将所述下一个最相关的上下文参数用于进一步修订的所述第一分割来重复步骤(d2)，其中，执行步骤(d3)和(d4)一次或更多次以识别相关的上下文参数的期望的集合。4.如权利要求3所述的方法，其中，在步骤(c)中，根据所述统计分析将每一个产品单元分配至具有最高概率的子集，并且在步骤(d2)中，根据所述统计分析，通过将所述产品单元放置在具有下一个最高概率的子集中来再分配所述产品单元。5.如权利要求1所述的方法，其中，用于每一个产品单元的所接收到的物体数据限定表示多维空间中的所述产品单元的向量，并且其中，在步骤(c)中，所述统计分析包括用以将表示所述多维空间中的所述产品单元的所述向量的集合分解成一个或更多个分量向量的多变量...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·伊普玛，D·F·S·德克尔，F·G·C·比基恩，R·J·F·范哈恩，寇伟田，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL