用于监视和控制半导体生产过程的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种包括图形用户接口（ＧＵＩ）的高级过程控制（ＡＰＣ）系统用于监视和控制由半导体处理系统执行的半导体制造过程。该半导体处理系统包括多个处理工具、多个处理模块（室）和多个传感器，并且ＡＰＣ系统包括ＡＰＣ服务器、数据库、接口服务器、客户工作站和ＧＵＩ组件。ＧＵＩ是基于网络的并且用户能够通过网络浏览器进行查看。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体处理系统，特别地涉及使用高级过程控制(APC)的半导体处理系统。
技术介绍
计算机一般用于控制、监视和初始化制造过程。当半导体制造工厂中的重入晶片流程(reentrant wafer flows)、临界处理步骤和处理的可维护性较为复杂时，计算机将非常适合于这些操作。人们使用各种输入/输出(I/O)设备控制和监视处理流程、晶片状态和维护进程(schedule)。在半导体制造工厂中有大量的工具用于实现如下的复杂步骤从临界操作，例如腐蚀，到批处理和检查。大多数工具的安装通过显示屏完成，该显示屏是含有安装软件的控制计算机的图形用户接口(GUI)的一部分。半导体处理工具的安装是一个耗时的过程。半导体处理工厂需要连续不断的监视。处理条件在一段时间之后会发生变化，使临界处理参数发生最微小的变化从而产生不期望的结果。腐蚀气体的成分或压力、处理室或者晶片温度容易发生小的变化。在许多情况下，反映处理性能恶化的处理数据的变化不能够简单地通过参考所显示的处理数据被发现。要察觉早期失常和处理性能恶化是很困难的。因此必须通过高级过程控制(APC)提供时常预测(oftentimes prediction)和模式识别(pattern recognition)。设备控制通常是通过大量具有各种控制器的不同控制系统执行的。其中一些控制系统可以具有人机接口，例如触摸屏，而其余的系统可以只收集和显示一个变量，例如温度。监视系统必须能够为过程控制系统收集列成表格的数据。监视系统的数据收集必须能够处理单变量和多变量数据，对数据进行分析和显示，并且必须能够选择待收集的处理变量。处理中的各种条件通过安装在每个处理室中的不同传感器加以监视，而被监视条件的数据则被转移和积累在控制计算机中。如果处理数据被自动地显示和探察，则能够通过统计过程控制(SPC)图表来设定和控制大生产的最优化处理条件。工厂的无效监视会导致设备停工，从而增加总体操作成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于在半导体处理环境中控制处理工具的高级过程控制(APC)系统，其中APC系统包括一个APC服务器，其具有多个APC相关应用；一个接口服务器(IS)，其与APC服务器耦连；一个数据库，其与IS和APC服务器耦连；和一个GUI组分，其与APC服务器耦连，其中IS包括用于耦连处理工具的装置和用于耦连多个与处理工具耦连的处理模块的装置。另外，本专利技术的一个目的是提供一种使用高级过程控制(APC)系统的方法，用于在半导体处理环境中控制处理工具，该方法包括提供具有多个APC相关应用的APC服务器；提供与APC服务器耦连的接口服务器(IS)；提供与IS和APC服务器耦连的数据库；和提供与APC服务器耦连的GUI组分，其中IS包括用于耦连处理工具的装置，和用于耦连多个与处理工具耦连的处理模块的装置。附图说明被引用并构成本专利说明书一部分的附解了本专利技术目前优选的实施例，并且与上面给出的一般说明和下面给出的优选实施例详细说明一起用于解释本专利技术的原理。通过参考下面的详细说明，特别是在联系附图一起考虑时，将非常容易获得对本专利技术更全面的评估及其许多的附加优点，其中图1显示了根据本专利技术一个实施例的半导体制造环境中高级过程控制(APC)系统的示例性框图；图2显示了由Tokyo电子公司生产的系统的示例性框图；图3是根据本专利技术一个实施例的APC系统的简化数据流程图；图4图解了根据本专利技术一个实施例的简化接口图；图5显示了根据本专利技术一个实施例的事件语境(event context)、策略、控制作业及规划(plan)的示例关系图；图6图解了根据本专利技术一个实施例的简化数据流程图；图7显示了根据本专利技术一个实施例的接口服务器示例性框图；图8显示了根据本专利技术一个实施例的用于在半导体制造环境中监视处理工具过程的流程图简图； 图9显示了策略与规划的示例性关系图；图10显示了策略与规划的另一个示例性关系图；图11显示了根据本专利技术一个实施例的判断规划和干预(intervention)规划的示例性关系图；和图12显示了根据本专利技术一个实施例的工具状态屏幕的示例图。具体实施例方式图1显示了根据本专利技术一个实施例的半导体制造环境中高级过程控制(APC)系统的示例性框图。在图解实施例中，半导体制造环境100包括至少一个半导体处理工具110，多个处理模块120，PM1-PM4，多个用于监视工具、模块和处理的传感器130，传感器接口140和APC系统145。APC系统145能够包括接口服务器(IS)150，APC服务器160，客户工作站170，GUI组分180和数据库190。在一个实施例中，IS 150能够包括实时存储数据库，其可以被看作是“集线器(Hub)”。APC系统145能够包括用于控制处理工具、处理模块和传感器中至少一个的工具级(TL)控制器(未显示)。在图解实施例中显示了具有四个处理模块120的单个工具110，但这对于本专利技术不是必须的。APC系统145能够与多个处理工具对接，该处理工具包括具有一个或多个处理模块的群集工具(cluster tool)，而APC系统145能够用于组态和监视多个处理工具，该处理工具包括具有一个或多个处理模块的群集工具。例如，这些工具及其相关处理模块能够用于执行腐蚀、特征修整(feature trimming)、沉积、扩散、清洗、测量、抛光、显影、转移、存储、装载、卸载、对准、温度控制、光刻、集成测量(integrated metrology)(IM)、光学数据成型(opticaldata profiling)(ODP)、微粒探察、电弧抑制(arc suppression)以及其他半导体制造处理。IM元件能够被安装作为耦连于处理工具的模块(集成测量模块；IMM)。例如，IMM能够是测量和分析晶片特征形状的ODP系统(Timbre公司生产)。在一个实施例中，处理工具110能够包括工具代理(tool agent)(未显示)，其能够是在工具110上工作的软件处理，并能够提供事件信息、语境信息(context information)和用于使数据采集与工具处理同步化的开始-停止时限命令。此外，APC系统145能够包括一个代理客户(未显示)，其能够是用于提供与工具代理连接的软件处理。例如，APC系统145能够通过互连网或者内联网连接与处理工具相连。例如，代理客户能够用于从工具代理接收事件及其相关消息(message)，并将这些消息继续传递通过APC系统。客户软件能够包括通信类(communications class)和驱动器。代理客户通信类能够被设计成可重复使用的类，其作为可动态装载模块(DLL)实现。还可以有消息类(message class)，其用于解析来自工具代理的消息并将消息分解成多个单元。代理消息类能够用从工具代理接收的作为参数的字符串加以例化(instantiated)。在例化(instantiation)时，字符串被解析，并且全部的类属性都用来自该字符串的数据填充。代理客户通信类通过BSD套接字(BSD socket)与工具代理进行通信，并且能够包括如下的方法a.开始代理该方法与工具代理建立通信并向代理发送开始消息。当从代理接收到开始确认(acknowledge)消息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在半导体处理环境中控制处理工具的高级过程控制（ＡＰＣ）系统，该ＡＰＣ系统包括：　　　　ＡＰＣ服务器，其提供多种ＡＰＣ相关应用；　　　　接口服务器（ＩＳ），其与ＡＰＣ服务器耦连；　　　　数据库，其与ＩＳ和ＡＰＣ服务器耦连；和　　　　与ＡＰＣ服务器耦连的ＧＵＩ组分，其中ＩＳ包括用于耦连处理工具的装置，用于耦连多个处理模块的装置，和用于耦连多个传感器的装置。

【技术特征摘要】
US 2002-9-30 60/414,4251.一种用于在半导体处理环境中控制处理工具的高级过程控制(APC)系统，该APC系统包括APC服务器，其提供多种APC相关应用；接口服务器(IS)，其与APC服务器耦连；数据库，其与IS和APC服务器耦连；和与APC服务器耦连的GUI组分，其中IS包括用于耦连处理工具的装置，用于耦连多个处理模块的装置，和用于耦连多个传感器的装置。2.根据权利要求1的APC系统，其中用于耦连多个传感器的装置包括用于耦连光发射频谱(Optical Emissions Spectrum)(OES)传感器的装置。3.根据权利要求2的APC系统，其中用于耦连OES传感器的装置包括TCP/IP连接。4.根据权利要求1的APC系统，其中用于耦连多个模块的装置包括用于耦连光学数据成型(ODP)模块的装置。5.根据权利要求4的APC系统，其中用于耦连ODP模块的装置包括用于耦连ODP库的装置。6.根据权利要求1的APC系统，其中用于耦连多个传感器的装置包括用于耦连电压/电流(V/I)探针的装置。7.根据权利要求6的APC系统，其中用于耦连VI探针的装置包括TCP/IP连接。8.根据权利要求1的APC系统，进一步包括用于耦连E-诊断系统的装置。9.根据权利要求1的APC系统，进一步包括用于耦连工厂系统的装置。10.根据权利要求1的APC系统，其中APC系统进一步包括用于耦连模拟探针的装置。11.根据权利要求10的APC系统，其中用于耦连模拟探针的装置包括TCP/IP连接。12.根据权利要求1的APC系统，其中用于耦连多个模块的装置包括用于耦连腐蚀模块的装置。13.根据权利要求11的APC系统，其中用于耦连多个模块的装置包括用于耦连沉积模块的装置。14.根据权利要求1的APC系统，其中用于耦连多个传感器的装置包括用于耦连建立分布式消息集线器(MDH)客户的传感器记录器基类(base class)的装置。15.根据权利要求1的APC系统，其中用于耦连处理工具的装置包括处理工具中的工具代理和APC系统中的代理客户，代理客户包括代理客户通信类和驱动器。16.根据权利要求15的APC系统，其中代理客户通信类通过BSD套接字与工具代理通信并且包括开始代理方法、事件接收线程、获得下一消息方法和停止代理方法中的至少一种。17.根据权利要求1的APC系统，其中APC服务器包括具有至少3GB可获得磁盘空间的存储设备；至少包含两个600MHz CPU的处理器，和至少包含512Mb的RAM的物理存储器。18.根据权利要求1的APC系统，其中APC服务器提供多种应用，包括至少一个工具相关应用，至少一个模块相关应用，至少一个传感器相关应用，至少一个IS相关应用，至少一个数据库相关应用和至少一个GUI相关应用。19.根据权利要求1的APC系统，其中APC服务器提供多种应用，包括如下的至少一种工具APC主应用；工具APC报警应用；一个或多个传感器接口应用；APC数据库...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅里特芬克，雷蒙德比德森，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]