处理半导体晶片的装置和方法制造方法及图纸

一种方法和装置，用于在一个缺陷源识别器和一个工具数据收集及控制系统之间提供通信。缺陷源识别器收集缺陷数据，直至识别出缺陷为止。一旦识别出一个缺陷，便向工具数据收集和控制系统发出请求，以请求在发生该缺陷时的工具参数数据。工具数据收集及控制系统提取这些工具参数并通过网络把它们传送到缺陷源识别器。这些工具参数由缺陷源识别器处理以提取某些晶片数据。选定的晶片数据被传送到工具数据收集及控制系统，并用于执行一个预测模型以预测工具部件的可能故障。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉参考本申请申明受益于序列号为60/240,631的美国临时专利申请(2000年10月16日申请)，它在这里被纳入作为参考。缺陷源识别过程可以用缺陷源识别器自动进行，如在序列号为09/905,607的美国专利申请(2001年7月13日申请)中公开的那样，该申请在这里被纳入作为参考。缺陷源识别器从计量站收集与晶片上发现的缺陷有关的数据并分析那些缺陷，以自动地确定那些缺陷的来源。一旦识别出来源，便能向操作员建议对该缺陷源的解决方案。 在本
需要一个集成解决方案，那里缺陷源识别器能与一个工具数据收集及控制系统通信。以建立一个自动的过程，从而预测工具故障并在实际发生故障之前改正可能的故障。然而，应该指出，附图只是显示了本专利技术的典型实施例，所以不应认为是对本专利技术范围的限制，对于本专利技术，可以容许其他同样有效的实施例。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的半导体晶片处理系统的方框图；图2是根据本专利技术一个实施例的一个过程的流程图；图3是根据本专利技术一个实施例用于把缺陷和过程数据关联起来的一个过程的流程图；图4是根据本专利技术一个实施例的缺陷和过程数据的图形表示。工具102包含固定在平台105上的多个过程室104A、104B和104C。平台105含有位于中心的机器人106，它能进出过程室104A、104B和104C。平台105还包含一对载荷闸门(load-lock)108或其他形式的工厂接口以及至少一个集成的计量站136。在一些工具中，计量站136可能不是被集成的，即该站可能是一个单独的站162。工具102由工具数据收集及控制系统110控制。工具数据收集和控制系统110提供控制信号以控制工具102内所有过程参数和晶片运动。根据本专利技术操作的工具数据收集及控制系统的一个实例是由Applied Materials公司(Santa Clara，California)制造的，商标为SMARTSYS。这一工具数据收集及控制系统在序列号为09/561,440的美国专利申请中描述，该专利申请于2000年4月28日申请，题目是“晶片制造数据获取和管理系统”，在这里被全文纳入作为参考。工具数据收集及控制系统110包含控制处理单元(CPU)112、存储器118、输入/输出(I/O)电路114以及支持电路116。工具数据收集及控制系统110是通用计算机，由存储在存储器118中的软件119编程，当由CPU112执行软件119时，该计算机作为一个专用计算系统操作，实现工具数据收集及控制系统110的各过程。这个CPU112由众所周知的支持电路116支持，如时钟、电源、高速缓存等。I/O电路114包含这些众所周知的部件，如鼠标、键盘、监视器以及通信电路，如以太网卡和其他通信电路。存储器118可以包含可取出存储器、随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器或它们的任何组合。缺陷源识别器(DSI)124包含中央处理单元(CPU)126、存储器132、I/O电路130以及支持电路138。缺陷源识别器124作为通用计算机在结构上类似于工具数据收集和控制系统110，并根据存储器132中存储的由CPU126执行的DSI软件133进行操作。DSI软件133包含可执行指令以及存储在各数据库中的信息。DSI的一个实例在序列号为09/905,607的美国专利申请中描述，该申请于2001年7月13日申请，这里被纳入作为参考。DSI124从若干来源收集缺陷信息，这些来源包括一个或多个集成的计量站136、单独的计量站162、晶片检测站156、晶片审查站158以及电测试站168。检测信息由DSI软件133处理并存储在DSI存储器132或存储在缺陷知识库152中。工具数据收集及控制系统110经由通信网络120与DSI124耦合。网络120可以是DSI124和系统110之间的专用通信链路，或者可以是更传统的计算机网络，如以太网。再有，计量站136由网络120耦合到DSI124。其他工具和工具数据收集及控制系统也可以经由网络120耦合到DSI124。工具数据收集及控制系统110执行软件119，它向工具102提供控制信号以推动机器人106，从而使晶片顺序地从过程室104A、104B、104C移动到过程室104A、104B、104C，以创建集成电路或集成电路组成部分。在该过程期间，一个(或一些)晶片被间歇地移到集成计量站136供分析。其他测试和测量站156、158、160、162也可以用于建立和向DSI124提供缺陷信息。这个(或这些)站测试晶片以发现缺陷并把那些缺陷报告给DSI124。DSI124把晶片数据传送给工具数据收集及控制系统110，从而使工具数据收集及控制系统110能使用DSI提供的信息去预测工具102内的可能故障。一旦检测到可能的故障，工具数据收集及控制系统可能通过进行某些维护功能来排除故障，或产生操作员告警以避免故障。由数据收集和控制系统110采取的任何校正行动都被报告给DSI124，从而使DSI124能更新它的工具参数数据库。例如，如果在工具102内的一个过程室被取为离线状态以避免故障，则缺陷源识别器124在将来必须不把那个过程室作为缺陷源来识别。如下文针对图3描述的那样，可以使用数据挖掘引擎150使校正过程增强。在一个实施示例中，数据挖掘引擎是一个通用计算机，含有CPU164、支持电路166、I/O电路168以及存储器170。存储器170存储数据挖掘软件172，当它由CPU164执行时，使该通用计算机作为专用计算机操作(即作为数据挖掘引擎150的功能)。数据挖掘引擎150经由网络120与DSI124、系统110、DKL152及PKL154通信。引擎150以DSI124汇集的DSI信息(晶片数据)来校正由工具数据收集和控制系统110汇集的工具信息(过程数据)。一旦发现与晶片数据相关的操作参数变化，引擎150便访问DKL152和PKL154以识别出对被识别的缺陷、参数以及相关性的解决方案。相关信息能用于增强部件故障预测模型。然后，过程数据、晶片数据和相关性信息可存储在DKL和PKL中，以进一步扩展这些库中包含的历史记录。图2描绘一个流程图，说明在DSI过程202和工具数据收集及控制过程204之间的通信过程的方法200。DSI的稳态过程是在步骤206有规则地收集DSI数据。工具数据收集及控制系统204的稳态过程是在步骤220当工具根据控制系统的控制进行操作时收集工具数据。当在步骤208检测到晶片数据内的一个缺陷时，DSI过程202进入步骤210，在那里DSI请求工具信息(这里也称作工具数据或过程数据)，其中包含发生缺陷时工具的操作参数。对工具数据的这一请求通过网络发送到工具数据收集及控制系统，并造成工具数据收集及控制系统稳态操作的中断。在步骤222，该中断有效地使工具数据收集及控制系统检索工具数据并在步骤224将工具数据发送给DSI过程202。DSI过程202在步骤212接收该工具数据并在步骤214处理该数据。在步骤214的处理提取出选择的晶片数据，这些晶片数据与检测到该缺陷时工具的参数有关联。在步骤216，选择的晶片数据被发送到工具数据收集及控制系统。在步骤226，选择的晶片数据被接收并用作一个故障预测模型的输入数据，该模型构成图1所示软件119的本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理半导体晶片的装置，包含： 半导体晶片处理工具； 缺陷源识别器，与至少一个计量站耦合，用于收集在半导体晶片处理工具中受处理的晶片的晶片信息；以及 工具数据收集及控制系统，与缺陷源识别器和半导体晶片处理工具耦合，用于响应由缺陷源识别器收集的晶片数据，预测半导体晶片处理工具内的部件故障。

【技术特征摘要】
US 2000-10-16 60/240,6311.处理半导体晶片的装置，包含半导体晶片处理工具；缺陷源识别器，与至少一个计量站耦合，用于收集在半导体晶片处理工具中受处理的晶片的晶片信息；以及工具数据收集及控制系统，与缺陷源识别器和半导体晶片处理工具耦合，用于响应由缺陷源识别器收集的晶片数据，预测半导体晶片处理工具内的部件故障。2.根据权利要求1的装置，其中所述工具数据收集及控制系统产生用于半导体晶片处理工具的控制信号。3.根据权利要求2的装置，其中所述控制信号用于避免半导体晶片处理工具中的部件故障。4.根据权利要求1的装置，进一步包含一个通信网络，把缺陷源识别器与工具数据收集及控制系统连接起来。5.根据权利要求1的装置，其中所述计量站被集成于半导体晶片处理工具之中。6.根据权利要求1的装置，其中缺陷源识别器耦合于晶片观察站、电测试站和检测站中的至少一个，它们提供额外的晶片数据。7.根据权利要求1的装置，进一步包含一个数据挖掘引擎耦合于所述缺陷源识别器和所述工具数据收集及控制系统。8.根据权利要求1的装置，进一步包含一个数据挖掘引擎用于把缺陷源识别器收集的晶片数据与工具数据收集及控制系统收集的过程信息相关。9.根据权利要求1的装置，其中晶片数据包含缺陷数据。10.根据权利要求1的装置，进一步包含与所述缺陷源识别器耦合的缺陷知识库。11.根据权利要求1的装置，进一步包含与所述缺陷源识别器耦合的过程知识库。12.根据权利要求1的装置，进一步包含与所述缺陷源识别器耦合的知识...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿莫斯多尔，马亚拉德辛斯基，
申请(专利权)人：应用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]