使用整合式度量的串级控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种对半导体晶片的处理执行串级控制的方法及装置。接收第一半导体晶片以供处理。接收第二半导体晶片以供处理。对该第一及该第二半导体晶片执行串级处理作业，其中该串级处理作业包含下列步骤：在正在处理该第一半导体晶片的一段时间中的至少一部分期间，撷取与该第二半导体晶片相关的处理前的度量数据。（*该技术在2022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】
本专利技术系大致有关半导体制造，尤系有关一种用来执行半导体晶片(wayer)的串级处理(cascading processing)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新工艺。现代的工艺(尤指半导体工艺)需要大量的重要步骤。这些工艺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工艺步骤，以便从原始半导体材料作出封装的半导体装置。自半导体材料的起始生长、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工艺都是互不相同且专业化，因而可能在包含不同控制结构的不同场所中执行该等工艺。一般而言，对一群半导体晶片(有时称为一批半导体晶片)执行一组工艺步骤。例如，可在晶片上形成由各种材料构成的一工艺层。然后可利用习知的微影技术在该工艺层之上形成有图案的光阻层。一般随即利用该有图案的光阻层作为一掩蔽层，而对该工艺层执行蚀刻工艺。该蚀刻工艺使得在该工艺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。经常系在半导体晶片基材上形成沟渠结构。沟渠结构的一个例子是浅沟渠隔离(Shallow Trench Isolation；简称STI)结构，可利用该STI结构来隔离半导体晶片上的各电气区域。通常系利用四乙氧基硅(TEOS)在该晶片之上且在该等STI结构中形成二氧化硅，而填满在半导体晶片上形成的STI结构。一半导体制造设施内的制造工具通常系与连接到一制造结构或一网络的工艺模块。每一制造工具通常系连接到一设备接口。该设备接口系连接到一制造网络所连接的一机器接口，因而有助于该制造工具与该制造结构间的连接。该机器接口通常可能是先进工艺控制(Advanced Process Control；简称APC)系统中的一部分。该APC系统激活控制描述语言程序，该控制描述语言程序可以是用来自动撷取工艺执行所需的的数据的软件程序。第1图标出一个典型的半导体晶片(105)。晶片(105)通常包含多个被配置成一格子形(150)的个别半导体晶粒(103)。根据所采用特定光罩的情形，通常系利用一步进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，以便在将要产生图案的一个或多个工艺层之上形成若干有图案的光阻层。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工艺期间，可将该有图案的光阻层用来作为一掩蔽层，以便将所需的图案转移到下方层。系由将在下方工艺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案的光阻层。在制造半导体晶片期间的传统程序需要循序执行的一组步骤。现在请参阅第2图，图中示出这些步骤的流程图。在步骤(210)中，该制造系统取得要被处理的若干半导体晶片(105)。一旦取得要被处理的一组晶片(105)之后，该制造系统即在步骤(220)中自该等半导体晶片(105)撷取处理前的制造数据(例如，度量数据等的制造数据)。对于某些工艺而言，自晶片(105)撷取的该制造数据可能涉及对半导体晶片(105)的一处理前的筛选。例如，在执行一化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing；简称CMP)工艺之前，可利用自将要被处理的半导体晶片(105)撷取的处理前的数据来设定会影响到该CMP工艺的各控制参数。一旦撷取了处理前的数据之后，该制造系统即在步骤(230)中处理该等半导体晶片(105)。在处理了半导体晶片(105)之后，该制造系统在步骤(240)中决定是否需要对半导体晶片(105)执行额外的工艺。当该制造系统决定将要对半导体晶片(105)执行额外的工艺时，可撷取处理前的度量数据，并对半导体晶片(105)执行额外的工艺(请参阅流程图路径步骤(230)-步骤(240)-步骤(220))。该制造系统可利用多个工艺工具而对半导体晶片(105)执行多个工艺。当该制造系统决定将不对半导体晶片(105)执行额外的工艺时，该制造系统可在步骤(250)中自经过处理的晶片(105)撷取处理后的制造数据。一般而言，该处理后的制造数据包括在半导体晶片(105)上形成的多个结构的量测数据。如果在步骤(260)中决定还有其它的半导体晶片(105)要被处理，则该制造系统在步骤(290)中取得要被处理的次一晶片(105)，并重复上述的该等工艺。否则，如果没有要被处理的额外半导体晶片(105)，则该制造系统在步骤(270)中停止该处理模式。通常系循序执行第2图所示的该等步骤，而使该制造系统在工艺的流程中经常会有执行的中断。在循序执行时，利用一度量工具撷取处理前的数据，然后处理晶片(105)，然后撷取处理后的制造数据，这些步骤可能是一无效率的工艺。半导体晶片的一工艺流程的任何中断可能造成无效率及错误。因此种无效率造成的制造时间浪费可能是昂贵的，且可能对产品交货日程有不利的影响。半导体晶片(105)中的错误可能对利用经过处理的半导体晶片(105)生产的装置的良率有不利的影响。本专利技术的目标在于解决或至少降低前文所述一项或多项问题的效应。
技术实现思路
在本专利技术的一个局面中，提供了一种对半导体晶片的处理执行串级控制的方法及装置。接收第一半导体晶片以供处理。接收第二半导体晶片以供处理。对该第一及该第二半导体晶片执行一串级处理作业，其中该串级处理作业包含下列步骤在正在处理该第一半导体晶片的一段时间中的至少一部分期间，撷取与该第二半导体晶片相关的处理前的度量数据。在本专利技术的另一局面中，提供了一种对半导体晶片的处理执行串级控制的系统。本专利技术的该系统包含工艺控制器，用以执行一串级工艺作业，该串级工艺作业包含下列步骤撷取与第一半导体晶片相关的处理前的数据；在撷取与该第一半导体晶片相关的该处理前的数据之后，处理该第一半导体晶片；在正在处理该第一半导体晶片的一段时间中的至少一部分期间，撷取与第二半导体晶片相关的处理前的数据；在撷取与该第二半导体晶片相关的该处理前的数据之后，处理该第二半导体晶片；在正在处理该第二半导体晶片的一段时间中的至少一部分期间，撷取与一第一半导体晶片相关的处理后的数据；以及在处理了该第二半导体晶片之后，撷取与该第二半导体晶片相关的处理后的数据。该系统亦包含在作业上耦合到该工艺控制器的线上串级度量数据储存单元，该线上串级度量数据储存单元接收线上处理前的度量数据及线上处理后的度量数据中的至少一个数据；以及在作业上耦合到该工艺控制器及该线上串级度量数据储存单元的回授/前馈单元，该回授/前馈单元响应该线上处理前的度量数据及该线上处理后的度量数据中的至少一个数据，而执行一回授功能。以下将配合各附图，说明本专利技术，在这些附图中，相同的代号识别类似的组件。附图说明第1图表示正在处理的先前技艺半导体晶片的简化图；第2图是在半导体晶片的制造期间的先前技艺工艺流动的简化流程图；第3图是根据本专利技术一实施例的的系统的方块图；第4图是根据本专利技术一替代实施例的的系统的方块图；第5图是根据本专利技术一实施例的第4图所示的工艺工具的详细方块图；第6图是根据本专利技术一实施例的第3及4图所示系统的详细方块图；第7图是用于根据本专利技术一实施例的制造系统的批次至批次回授循环及晶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种执行工艺的串级控制的方法，包含下列步骤：接收第一半导体晶片（１０５）以供处理；接收第二半导体晶片（１０５）以供处理；以及对该第一及该第二半导体晶片（１０５）执行串级处理作业，其中该串级处理作业包含下列步骤：在正在 处理该第一半导体晶片（１０５）的一段时间中的至少一个部分期间，撷取与该第二半导体晶片（１０５）相关的处理前的度量数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-10-30 10/020,5511.一种执行工艺的串级控制的方法，包含下列步骤接收第一半导体晶片(105)以供处理；接收第二半导体晶片(105)以供处理；以及对该第一及该第二半导体晶片(105)执行串级处理作业，其中该串级处理作业包含下列步骤在正在处理该第一半导体晶片(105)的一段时间中的至少一个部分期间，撷取与该第二半导体晶片(105)相关的处理前的度量数据。2.如权利要求1所述的方法，进一步包含下列步骤在正在处理该第二半导体晶片(105)的一段时间中的至少一个部分期间，撷取与该第一半导体晶片(105)相关的处理后的度量数据。3.如权利要求1所述的方法，其中撷取处理前的度量数据的该步骤进一步包含下列步骤利用整合式度量工具(310)撷取处理前的度量数据。4.如权利要求2所述的方法，其中撷取处理后的度量数据的该步骤进一步包含下列步骤利用整合式度量工具(310)撷取处理后的度量数据。5.如权利要求1所述的方法，其中对该第一及该第二半导体晶片(105)执行一串级处理作业的该步骤进一步包含下列步骤撷取与该第一半导体晶片(105)相关的处理前的度量数据；在撷取与该第一半导体晶片(105)相关的该处理前的度量数据之后，处理该第一半导体晶片(105)；在正在处理该第一半导体晶片(105)的一段时间中的至少一个部分期间，撷取与该第二半导体晶片(105)相关的处理前的度量数据；在该处理该第一半导体晶片(105)之后，撷取与该第一半导体晶片(105)相关的处理后的度量数据；在撷取与该第一半导体晶片(105)相关的处理后的度量数据的一段时间中的至少一个部分期间，处理该第二半导体晶片(105)；以及在处理该第二半导体晶片(105)之后，响应该第二半导体晶片(105)的该处理，而撷取处理后的度量数据。6.一种用以执行半导体晶片(105)工艺的串级控制的系统，其特征在于该系统包含工艺控制器，用以执行串级工艺作业，该串级工艺作业包含下列步骤撷取与第一半导体晶片(105)相关的处理前的数据；在该撷取与该第一半导体晶片(105)相关的该处理前的数据之后，处理该第一半导体晶片(105)；在正在处理该第一半导体晶片(105)的一段时间中的至少一个部分期间，撷取与一第二半导体晶片(105)相关的处理前的数据；在该撷取与该第二半导体晶片(105)相关的该处理前的数据之后，处理该第二半导体晶片(105)；在正在处理该第二半导体晶片(105)的一段时间中的至少一部分期间，撷取与一第一半导体晶片(105)相关的处理后的数据；以及在该处...

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