先进工艺控制的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种先进工艺控制方法和装置，所述方法包括：将第一变数设定为初始值；将第二变数设定为初始值；在先进工艺控制的控制下，根据第一和第二变数的每一个的函数来操作工具；测量第一和第二参数，其中第一和第二参数是不同的，并且有关于工具的操作；根据第一参数的函数，决定第一变数的新变数值，并根据第二参数的函数与第二变数的目前变数值，计算第二变数的新变数值；以及重复上述操作、测量、决定和计算步骤。本发明专利技术的技术方案有益于改善先进工艺控制的效能，并减少先进工艺控制的多重输入间的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工艺控制，特别涉及用于先进工艺控制的技术。
技术介绍
目前已有借由先进工艺控制而进行的工艺的多种应用。一种用于先进工艺控制的 常见模型是共变数分析(analysis of covariance，ANCOVA)，共变数分析通常相关于线性 模型的连续输出，而连续输出是一个或多重输入的函数。举例而言，这种类型的先进工艺控 制是半导体工艺设备的控制，例如在半导体晶片上执行蚀刻工艺的蚀刻设备。在具有多重输入的先进工艺控制的一些应用中，其输入可能很复杂，并且输入间 也可能会互相影响和/或干扰，而使得先进工艺控制的效能退化。有时候可借由人类(例如 工程师)分辨且量化可能造成控制结果不稳定的这些输入互相影响和/或干扰。因此，虽 然目前已经有先进工艺控制技术能够满足一些需求，但是其仍不能完全满足所有的需求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术实施例提供一种先进工艺控制方 法，包括将第一变数设定为初始值；将第二变数设定为初始值；在先进工艺控制的控制 下，根据第一和第二变数的每一个的函数来操作工具；测量第一和第二参数，其中第一和第 二参数是不同的，并且有关于工具的操作；根据第一参数的函数，决定第一变数的新变数 值，并根据第二参数的函数与第二变数的目前变数值，计算第二变数的新变数值；以及重复 上述操作、测量、决定和计算步骤。本专利技术另一实施例提供一种先进工艺控制装置，包括一工具；以及一计算机，动 作性地耦接于工具，计算机包括存储有计算机程序的计算机可读取媒体，当计算机程序被 执行时，计算机执行下列步骤将第一变数设定为初始值；将第二变数设定为初始值；在先 进工艺控制的控制下，根据第一和第二变数的每一个的函数来操作工具；接收已测量的第 一和第二参数，其中第一和第二参数是不同的，并且有关于工具的操作；根据第一参数的函 数，决定第一变数的新变数值，并根据第二参数的函数与第二变数的目前变数值，计算第二 变数的新变数值；以及重复上述操作、测量、决定和计算步骤。本专利技术的技术方案有益于改善先进工艺控制的效能，并减少先进工艺控制的多重 输入间的干扰。附图说明本专利技术可借由阅读实施方式并搭配所附图示而被较佳地理解。要注意的是，图示 中多种特征并未依照半导体制造设备的实际尺寸而绘制。事实上，上述特征的尺寸可任意 增减以简化说明。 图1是用以说明本专利技术装置10的方块图，其中装置10是部分的半导体制造系统；图2是蚀刻工具13的部分控制流程的流程图3为图2步骤107 (可选流程)的流程图。主要附图标记说明如下10 装置；11半导体晶片；12 计算机；13 蚀刻工具；14 测量工具；21 处理器；22 存储器；23 程序；36 工艺特征；38 实验；46 先进工艺控制模块；61 实时估计模块；51、52、64、66 途径。具体实施例方式要注意的是，本专利技术提供许多不同的实施例，其使用于不同特征上，然而，仅为说 明元件及工艺安排的特例，而并不限于本专利技术；此外本专利技术于不同的例子中，可重复参考其 数目及字面意义。此重复的方式，是为简明的目的；其本身并不特指多个实施例及所讨论的 结构之间的特定关系。另外，实施例方法中，一第一特征以覆盖或于一第二特征上的形成， 为该第一及该第二特征的直接接触；以及实施例中的额外特征，若为插入该第一及第二特 征，则该第一及第二特征可不为直接接触。图1是用以说明本专利技术各种型态的装置10的方块图，装置10是部分的半导体制 造系统。在本实施例中，装置10用以蚀刻多个半导体晶片，上述半导体晶片的一个以元件 符号11表示(晶片11)。装置10包括计算机12、一个设备区块(蚀刻工具13)，以及测量 工具(metrology section) 14。蚀刻工具13是半导体制造领域常见的装置，并且包括蚀刻 反应室(此处未显示)。半导体晶片是设置于蚀刻反应室内来进行蚀刻工艺。本文后述的 晶片(或每一第N个晶片)都是使用测量工具14来评估。在图1中，虽然对晶片的实体测量是在测量工具14中执行，但是为了要预测测量 结果而不实际执行实体测量，也可以使用本领域常见的虚拟测量(virtual metrology)技 术。举例而言，虚拟测量可以决定蚀刻工具13的多种特征。然后，根据如蚀刻工具的工艺 配方、工艺条件(即设定)与特性等因素，虚拟测量可以决定蚀刻工具13在晶片上的工艺 结果。在一变型(variation)中，根据如同工艺品质和产品品质等因素，虚拟测量可以在一 段时间内减少或取代真实或实体的测量。计算机12包括计算机硬件，其可以是常见的、商用的、或是其他合适的计算机硬 件。计算机12的计算机硬件包括处理器21和存储器22。存储器22用以存储被处理器21 执行的计算机的程序23，使计算机12能够控制蚀刻设备13。关于蚀刻工具13的控制，计 算机12包括蚀刻工艺信息，用以表示蚀刻工具13执行的蚀刻工艺的工艺特征。这些工艺 特征以元件符号36表示(工艺特征36)，并且包括处理晶片的配方(recipe)。数种或全部 的工艺特征36能够由以蚀刻工具13进行的实验38凭经验地被预先决定。对于蚀刻工具 13进行的蚀刻工艺而言，其工艺特征36通常包括温度、压力、化学品、理论或测量到的蚀刻 率。工艺特征36被提供至多输入的先进工艺控制模块46，而先进工艺控制模块46用以控 制蚀刻工具13。技术上而言，先进工艺控制模块46是程序23的一部分，但是为了说明，所以在图1中，将先进工艺控制模块46个别地表示。先进工艺控制模块46是以本领域常见 的方式被设置，此处不再赘述。举例而言，在本实施例中，先进工艺控制模块46常使用技术 是共变数分析。如上述，在蚀刻工具13将晶片蚀刻后，测量工具14接着评估所有或部分的晶片 11。评估所得的测量信息循途径51和52被提供回计算机12。具体而言，部分的测量信息 循途径51被直接提供回先进工艺控制模块46，另外一部分的测量信息循途径52被提供至 实时估计模块(real-time estimationmodule) 61。技术上而言，实时估计模块61是程序 23的一部分，为了简化说明，所以在图1中，将实时估计模块61个别显示出来。实时估计模 块61将于稍后详述。为了简化说明，本专利技术蚀刻工具13执行的蚀刻工艺是用以将晶片11上的材料层 蚀刻出沟槽(trench、groove)，并且沟槽深度是测量工具14测量的参数之一。通常来说， 工艺特征36会被选择以达到沟槽的目标深度(desiredd印th)。然而，蚀刻工艺真正的沟槽 深度会被实际工艺情况(real-worldconsiderations)所影响。举例而言，(蚀刻工具的) 部件(parts)的特性或被蚀刻的晶片的特性都会影响沟槽深度。某种程度上，部件或晶片 11的特性使得(真正的)沟槽深度和欲达到深度(intended depth)间具有深度差α p。此 夕卜，蚀刻反应室也会影响蚀刻工艺。举例而言，蚀刻反应室内的污染物会随着时间累积，并 逐渐改变在原本控制条件下会达到的沟槽深度。某种程度上，蚀刻反应室的特性使得(真 正的)沟槽深度和欲达到深度(intended depth)间具有深度差α c。测量工具14用以评估由蚀刻工具13执行的蚀刻工艺产生的沟槽，包括使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种先进工艺控制方法，包括：将一第一变数设定为初始值；将一第二变数设定为初始值；在先进工艺控制的控制下，根据上述第一和第二变数的每一个的函数来操作一工具；测量一第一和第二参数，其中上述第一和第二参数是不同的，并且有关于上述工具的操作；根据上述第一参数的函数，决定上述第一变数的一新变数值，并根据上述第二参数的函数与上述第二变数的一目前变数值，计算上述第二变数的一新变数值；以及重复上述操作、测量、决定和计算步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡柏沣，曾衍迪，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]