电气制造控制的概率约束优化制造技术

技术编号:3198600 阅读:133 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种方法,包括:    界定制造装置用的工艺模型,该工艺包括多个步骤;    为该工艺步骤的至少一子集,界定多个内建工艺目标,该模型将该内建工艺目标与多个工艺输出参数联系起来;    界定该内建工艺目标用的第一组概率约束条件;    界定该工艺输出参数用的第二组概率约束条件;    依据该模型与该多个工艺输出参数,界定一目标函数;以及    通过优化用于每一工艺步骤的该第一组和第二组概率约束条件的目标函数,确定该工艺输出参数的轨迹,以确定在每一工艺步骤的该内建工艺目标的数值,重复优化其余工艺步骤,直到每一工艺步骤完成。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】不过,通常多个工艺步骤会影响制得装置的一特定性能特性的结果。由于每一个别工艺有其本身的工艺目标数值以及企图达成其工艺目标数值的控制器,因此难以控制该性能特性。有些情况中,确定制得装置性能的电气测量要到制造过程相对后期才能进行,而有时还要直到最后测试阶段才能进行。这种装置制造与性能特性测量之间的延迟造成难以自动控制制造过程以达到性能目标。通常,通过依据测量自尺寸及材料特性的设计数值来控制装置的物理特性,而间接控制制得装置的性能特性(例如速度,接触电阻,功率消耗量)。实际装置的特性与工艺目标数值的差异会导致对应的性能特性的差异。有些情况中,多个差异来源可能以叠加方式结合,造成制得装置的电气性能特性等级下降或完全无法接受。通常,实现一种特定性能特性目标要用一组以上的设计或工艺目标数值。不过,因为控制电气性能特性所用的方法是间接的,所以工艺目标数值通常为静态的。有些情况中,一个或多个制造过程可能难以可靠地满足其工艺目标。不同的因素,例如工具的清洁度,耗材的使用年龄等等,会影响工具的性能与可控制性。这种偏离目标的差异对制得装置的电气性能特性有不利的影响,在某种程度上通过间接控制是不容易加以解释的。本专利技术所针对的是要克服上述所提及的一种或多种问题,或者至少降低其影响。
技术实现思路
从本专利技术的一方面可以看到,在一方法中包括了界定一种制造装置的工艺模型,该工艺包括多个步骤。为该工艺步骤的至少一子集界定多个内建工艺目标;该模型使该内建工艺目标与多个工艺输出参数联系起来;界定该内建工艺目标用的第一组概率约束条件;界定该工艺输出参数用的第二组概率约束条件;依据该模型和多个工艺输出参数界定一个目标函数;通过优化每一工艺步骤用的第一组和第二组概率约束条件的目标函数,确定该工艺输出参数的轨迹以确定每一工艺步骤的内建工艺目标的数值,重复优化其余工艺步骤直到每一工艺步骤完成。从本专利技术的另一方面可以看到,在一系统中包括了用于在多个步骤上制造装置用的多个工具,与这些工具的至少一子集有关的多个工艺控制器,以及监督控制器。依据内建工艺目标,每一工艺控制器可用来控制至少一相关工具的工艺。该监督控制器可采用用于制造该装置用的工艺步骤的模型,该模型使该内建工艺目标与多个工艺输出参数相关,界定该内建工艺目标的第一组概率约束条件,界定该工艺输出参数的第二组概率约束条件,依据该模型和多个工艺输出参数界定一个目标函数,并通过优化每一工艺步骤的第一组和第二组概率限制条件的目标函数,确定该工艺输出参数的轨迹,以确定与工艺控制器联系的每一工艺步骤的内建工艺目标的数值,重复优化其余工艺步骤,直到每一工艺步骤完成。附图说明参考以下描述及附图可了解本专利技术,其中相同参考号码用以识别相似的元件,其中图1是依据本专利技术的示意性实施例的制造系统的简化方块图;图2是通过使用工艺目标及输出的约束条件解出优化所产生的最佳轨迹及实际轨迹;图3是与满足工艺目标的工具有关的概率分布;图4是通过使用工艺目标及输出的概率约束条件解出优化所产生的最佳轨迹和设性轨迹(robust trajectory);以及图5是依据本专利技术的另一说明实施例的制造过程中确定工艺目标的简化流程图。而本专利技术可以具有不同的修改及替代形式,已经通过附图中的示例显示了特定实施例,并在此详细说明了特定实施例。不过,应了解在此描述的特定实施例并非用来将本专利技术成限制为所揭示的特定形式,相反地,本专利技术将涵盖所有落入由权利要求所界定的本专利技术的精神与范畴内的修改,等价物,以及替代物。具体实施例方式本专利技术的图解说明的实施例描述如下。为求清晰,本说明书中没有说明实际实施例的所有特性。应了解在任何此类实际实施例的开发中,必须做出许多与特定实施例有关的决策以实现发展者的特定目标,例如要与系统相关的及企业相关的限制一致,此因每一实施而异。此外,应了解此类发展的努力可能又复杂又花时间,但是对受惠于本揭示的本领域技术人员来说,却是一种例行工作。参考图1,提供用于说明制造系统10的简化方块图。在该说明实施例中,该制造系统10用来制造半导体器件。虽然所描述的本专利技术被实施在半导体制造设备内,但是本专利技术并不受限于此,而可应用于其它制造环境。在此描述的技术可应用于不同的工作部件或制造项目,包括(但不受限于)微处理器,存储装置,数字信号处理器,专用集成电路(ASIC),或其它装置。该技术也可应用于半导体器件以外的工作部件或制造项目。网络20将制造系统10的不同零件相互连接起来使其可交换信息。该示意性的制造系统10包括多个工具30至80。每一工具30至80可连接到用于与网络20相连的计算机(未图标)。工具30至80本分成类似的工具组,由字母后缀表示。例如工具组30A至30C表示某一类型的工具,例如一种化学机械平坦化工具。特定的晶片或批次晶片在制造时会行进通过工具30至80,而制造流程中每一工具30至80执行一个特定功能。用于半导体器件制造环境的范例工艺工具包括测量工具,光刻步进机,蚀刻工具,沉积工具,抛光工具,快速热处理工具,注入工具等等。所示的工具30至80的排列及分类归档只是为了说明的目的。在实际的实施中,可以用任何实际次序或编组安排工具30至80。除此之外,在一特定编组的工具之间的连结意思是表示与网络20的连结,而非工具30至80之间的相互连结。制造执行系统(MES)服务器90管理制造系统10的高水平操作。该MES服务器90监视制造系统10中不同实体的状态(即批次,工具30-80)并控制制造物品通过制造流程的流动(例如半导体晶片的批次)。提供一数据库服务器100用来储存有关不同实体的状态以及制造流程中的制造物品的数据。该数据库服务器100可在一个或多个的数据储存区110储存信息。数据可包括预处理以及后处理的测量数据,工具状态,批次优先级等等。本专利技术的多个部分以及对应的详细描述是以软件,或表示操作的算法与符号呈现于计算机存储器内的数据位上。这些描述以及表示法为本领域普通技术人员能有效传输给其它本领域普通技术人员的工作物质。此处所用的术语——算法,如一般所用的,就是可导致预期结果的步骤的自相一致的序列。该步骤为所需物理量的实质操作。通常(虽然不必然),这些量值的形式为光学的,电的,或磁性的信号,能够被储存,传送,结合,比较,以及其它方法的操作。已经证明有时是方便的,通常使用的主要理由是,称这些信号为位,数值,元素,符号,字符,项目,数字,或其类似物。不过,应记住所有这些以及类似术语是用来联系合适的物理量且只是用在这些量值的方便的标记。除非特别用其它方法陈述,或在讨论中是显而易见的,术语例如“处理(processing)”或“推算(computing)”或“计算(calculating)”或“确定(determining)”或“显示(displaying)”或其类似物,是指计算机系统的运作及处理,或类似的电子计算装置,将呈现在计算机系统的寄存器与存储器内的物理量、电子量的数据操作并转换为同样呈现在计算机系统的存储器或寄存器或其它此类信息的储存、传输或显示装置内的物理量的其它数据。制造系统10也包括一个在工作站150执行的监督控制器140。该监督控制器140接合至一个或多个与个别工具30至80联系的工艺控制器160(例如批次控制器)。该工艺控制器160本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法,包括界定制造装置用的工艺模型,该工艺包括多个步骤;为该工艺步骤的至少一子集,界定多个内建工艺目标,该模型将该内建工艺目标与多个工艺输出参数联系起来;界定该内建工艺目标用的第一组概率约束条件;界定该工艺输出参数用的第二组概率约束条件;依据该模型与该多个工艺输出参数,界定一目标函数;以及通过优化用于每一工艺步骤的该第一组和第二组概率约束条件的目标函数,确定该工艺输出参数的轨迹,以确定在每一工艺步骤的该内建工艺目标的数值,重复优化其余工艺步骤,直到每一工艺步骤完成。2.如权利要求1所述的方法,其中该目标函数的优化进一步包括使用个别概率约束方法以及联合概率约束方法(的其中之一来优化该第一组和第二组该约束条件的目标函数。3.如权利要求1所述的方法,其中该第一组概率约束条件的界定进一步包括界定这些内建工艺目标范围的概率约束条件,且该第二组概率约束条件的界定进一步包括界定工艺输出参数范围的概率约束条件。4.如权利要求1所述的方法,其中该第一组概率约束条件的界定进一步包括界定用于该内建工艺目标变化的步长范围的概率约束条件。5.如权利要求1所述的方法,进一步包括判定没有满足该第一组和第二组概率约束条件之一;修改该第一组和第二组概率约束条件的至少一组;并依据该第一组和第二组概率约束条件的已修正的一组确定该轨迹。6.一种系统(10),包括遍及多个步骤的用于制造装置的多个工具(30-80),;与该工具(30-80)的至少一个子...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·P·古德G·A·谢里J·王
申请(专利权)人:先进微装置公司
类型:发明
国别省市:

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