使用集成度量数据作为前馈数据的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示一种在半导体晶片制造期间执行前馈修正的方法及装置。对半导体晶片执行第一过程。提取与该半导体晶片的该第一过程相关的集成度量数据。根据该集成度量数据而执行集成度量前馈程序，该集成度量前馈程序包含下列步骤：根据与该半导体晶片的该第一过程相关的该集成度量数据，而识别该半导体晶片上的至少一个误差；以及对将要对该晶片执行的第二过程执行调整程序，以便补偿该误差。根据该调整程序而对该半导体晶片执行该第二过程。（*该技术在2022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制造，尤涉及一种将来自集成来源的度量数据用于下游过程的前馈数据的方法及装置。
技术介绍
制造业的技术突破已产生了许多创新的制造过程。现代的制造过程(尤指半导体制造过程)需要大量的重要步骤。这些过程步骤通常是不可或缺的，因而需要通常是经过微调的若干输入，以便保持正确的制造控制。半导体装置的制造需要若干独立的处理步骤，以便从原始半导体材料制造出封装的半导体装置。自半导体材料的初始生长、将半导体晶体切割成个别的晶片、制造阶段(蚀刻、掺杂、或离子植入等的阶段)至成品装置的封装及最后测试的各种处理步骤都是互不相同且专业化，因而可能在包含不同控制架构的不同制造场所中执行这些处理步骤。一般情况下，是对一组半导体晶片(有时被称为一批半导体晶片)执行一群的处理步骤。例如，可在晶片之上形成由各种材料构成的处理层。然后可利用公知的微影(photolithography)技术在该处理层之上形成一有图样的光阻层。一般随即利用该有图样的光阻层作为一光罩(mark)，而对该处理层执行一蚀刻处理。该蚀刻处理使得在该处理层中形成各种线路区或物体。可将此种线路区用于晶体管的闸电极结构。经常是在半导体晶片基材上形成沟道结构，以便隔离半导体晶片上的电气区。隔离结构的一个例子是一浅沟道隔离(Shallow TrenchIsolation；简称STI)结构，可利用该STI结构来隔离一半导体晶片上的各电气区域。通常是在晶片中形成沟道，并利用诸如二氧化硅等的绝缘材料填满此种沟道，而在半导体晶片上形成STI结构。半导体制造设施内的制造工具通常是与连接到制造架构或网络的过程模块。每一制造工具通常是连接到一个设备接口。该设备接口连接到制造网络所连接的机器接口，因而有助于该制造工具与该制造架构间的连接。该机器接口通常可能是先进过程控制(Advanced ProcessControl；简称APC)系统中的一部分。该APC系统启动控制描述语言程序，该控制描述语言程序可以是用来自动提取过程执行所需的的数据的一软件程序。图1表示典型的半导体晶片105。晶片105通常包含多个排列成格子形150的单独半导体晶粒103。根据所采用特定光罩的情形，通常是利用步进曝光(stepper)机而一次大约对一个至四个晶粒位置执行微影步骤。通常执行若干微影步骤，以便在将要产生图样的一个或多个过程层之上形成有图样的光阻层。在对一层或多层下层材料例如，一层多晶硅、金属、或绝缘材料执行湿式或干式蚀刻处理期间，可将该有图样的光阻层用来作为光罩，以便将所需的图样转移到下方层。由将在下方处理层中复制的诸如多晶硅线路等的线路型线路区或空缺型线路区等的多个线路区构成该有图样的光阻层。现在参阅图2，图中示出典型制造过程的一例示性方块图。在步骤210中，制造系统200使第一处理工具210执行第一过程。制造数据提取工具220(例如度量工具)然后分析至少某些经过处理的半导体晶片105。在步骤240中，制造数据提取工具220分析已执行过该第一处理操作的晶片105，以便提取可被分析的制造数据。然后可利用该经过分析的数据来调整与后续过程的制造控制有关的各种参数，以便减小现有制造误差的效应。一旦执行了制造数据的分析之后，系统200即可在步骤250中取得用于前馈(feed-forward)修正的制造数据。系统200然后利用该前馈数据对处理工具所执行的后续过程执行修正。一般而言，是以离线的方式提取用来修正过程偏差以减小误差效应的前馈数据。例如，一旦对一批半导体晶片105执行特定的过程之后，即在提取制造数据时，暂时中断过程。然后分析制造数据，以便产生对该批半导体晶片105执行的后续过程的可能的前馈修正数据。生产线为了产生前馈数据而导致的中断会造成制造环境中的无效率。制造中的任何暂停或中断可能是高成本的，且可能进一步造成正确地制造半导体晶片105所需的关键性精确度的偏差。此外，图2的制造系统200所产生的前馈修正数据通常是太慢才能取得，以致于无法用于第二处理操作，或者该第二处理操作可能要延迟不受欢迎的一段时间，以便等候该数据。因此，制造系统200可能会产生误差未经修正的半导体晶片105。利用经过处理的半导体晶片105所产生的装置可能包含过量的误差，因而可能对过程的整体良率有不利的影响。此外，许多现有制造修正程序所造成的无效率被证实是相当耗用成本的。本专利技术的目的在于克服或至少降低一个或多个前文所述问题的效应。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种在半导体晶片制造期间执行前馈修正的方法。对半导体晶片执行第一过程。提取与该半导体晶片的该第一过程相关的集成度量数据。根据该集成度量数据而执行集成度量前馈程序，该集成度量前馈程序包含下列步骤根据与该半导体晶片的该第一过程相关的该集成度量数据，而识别该半导体晶片上的至少一个误差；以及对将要对该晶片执行的第二过程执行一调整程序，以便补偿该误差。根据该调整程序而对该半导体晶片执行该第二过程。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种在半导体晶片制造期间执行前馈修正的系统。本专利技术的该系统包含一过程控制器，用于执行集成度量前馈操作，该集成度量前馈操作包含下列步骤提取与半导体的第一过程相关的集成度量数据；根据与该第一过程相关的该集成度量数据，而识别该半导体晶片上的一个误差；计算一补偿因子，以便减小所识别的该误差的效应；根据该补偿因子而修改与将要对该晶片执行的第二过程相关的控制输入参数；以及根据经过修改的该控制输入参数而执行该半导体晶片的第二过程。该系统又包含在操作上连接到该过程控制器的集成度量数据存储单元，该集成度量数据存储单元用来接收该集成度量数据；以及在操作上连接到该过程控制器及该集成度量数据存储单元的前馈单元，该前馈单元响应识别了与该半导体晶片的该过程相关的至少一个误差，而执行该前馈功能。以下参照附图说明本专利技术，附图中相同的符号表示相同或类似的零组件。虽然本专利技术易于做出各种修改及替代形式，但是这些图式中是以举例方式示出本专利技术的一些特定实施例，且将在本文中详细说明这些特定实施例。然而，当了解，本文对这些特定实施例的说明的用意并非将本专利技术限制在所揭示的这些特定形式，相反地，本专利技术将涵盖最后的申请专利范围所界定的本专利技术的精神及范围内的所有修改、等效物、及替代。附图说明图1示出正在处理的先前技艺半导体晶片的简化图；图2是在半导体晶片的制造期间的先前技艺过程流动的简化流程图；图3是根据本专利技术一实施例的系统的方块图；图4是根据本专利技术一实施例的图3所示系统的较详细的方块图；图5是根据本专利技术一实施例的第3及图4所示的处理工具的较详细的方块图；图6是根据本专利技术一实施例的过程流动的方块图；图7是根据本专利技术一实施例的方法的流程图；图8是根据本专利技术一实施例而如图7所示的提取集成度量数据的方法的流程图；图9是根据本专利技术一实施例而如图7所示的执行集成度量数据传输及状态更新的方法的流程图；以及图10是根据本专利技术一实施例而如图7所示的执行集成度量前馈程序的方法的流程图。具体实施例方式下文中将说明本专利技术的实施例。为使说明清晰，本说明书中将不说明真实的施例的所有特征。然而，我们应当了解，在开发任何此类真实的实施例时，必须做出许多与实施例相关的决定，以便达到开发者的特定目标，例如符合与系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包含下列步骤：对半导体晶片（１０５）执行第一过程；利用集成度量工具（３１０）提取与该半导体晶片（１０５）的该第一过程相关的集成度量数据；根据该集成度量数据而执行集成度量数据前馈程序，该集成度量数据前馈程序包 含：根据与该半导体晶片（１０５）的该第一过程相关的该集成度量数据，而识别该半导体晶片（１０５）上的至少一个误差以及对将要对该晶片执行的第二过程执行调整程序，以便补偿该误差；以及根据该调整程序而对该半导体晶片（１０５）执行该第 二过程。

【技术特征摘要】
US 2001-11-16 09/992,4471.一种方法，包含下列步骤对半导体晶片(105)执行第一过程；利用集成度量工具(310)提取与该半导体晶片(105)的该第一过程相关的集成度量数据；根据该集成度量数据而执行集成度量数据前馈程序，该集成度量数据前馈程序包含根据与该半导体晶片(105)的该第一过程相关的该集成度量数据，而识别该半导体晶片(105)上的至少一个误差以及对将要对该晶片执行的第二过程执行调整程序，以便补偿该误差；以及根据该调整程序而对该半导体晶片(105)执行该第二过程。2.如权利要求1所述的方法，其中该执行集成度量数据前馈程序的该步骤进一步包含下列步骤接收在该半导体晶片(105)上完成了该第一过程的通知；针对度量分析而识别该半导体晶片(105)；以及利用该集成度量工具(310)提取所识别的该半导体晶片(105)的集成度量数据。3.如权利要求2所述的方法，其中根据与该半导体晶片(105)的该第一过程相关的该集成度量数据而识别该半导体晶片(105)上的至少一个误差的该步骤进一步包含下列步骤将该集成度量数据与预定容限范围比较；以及根据该集成度量数据与该预定容限范围的该比较，响应与该集成度量数据相关的至少一个参数是在该预定容限范围之外的决定，而决定有一误差存在。4.如权利要求3所述的方法，其中对将要对该晶片执行的第二过程执行调整程序以便补偿该误差的该步骤进一步包含下列步骤根据该第一过程而识别该半导体晶片(105)上的误差；计算补偿因子，以便减小所识别的该误差的效应；根据该补偿因子而修改与该第二过程相关的控制输入参数；以及根据该修改后的控制输入参数而执行该半导体晶片(105)的该第二过程。5.如权利要求4所述的方法，其中计算补偿因子以便减小所识别的该误差的效应的该步骤进一步包含计算修改后的蚀刻时间、修改后的化学机械研磨时间、及修改后的照射量的至少其中之一。6.一种用于于半导体晶片(105)过程中执行前馈修正的系统，其特征在于，包含过程控制器，用于执行集成度量前馈操作，该集成度量前馈操作包含下列步骤提取与半导体的第一过程相关的集成度量数据；根据与该第一过程相关的该集成度量数据，而识别该半导体晶片(105)上的误差；计算补偿因子，以便减小所识别的该误差的效应；根据该补偿因子而修改与将要对该晶片执行的第二过程相关的控制输入参数；以及根据经过修改的该控制输入参数而执行该半导体晶片(105)的第二过程；在操作上连接到该过程控制器的集成度量数据存储单元(330)，该集成度量数据存储单元(330)用来接收该集成度量数据；以及在操作上连接到该...

【专利技术属性】
技术研发人员：TJ桑德曼，AJ帕萨迪恩，CA波欧德，
申请(专利权)人：先进微装置公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]