(57)【要約】データを記録するインデックスを生成する方法、装置ならびにシステムであり、第１データセットに対応づけられるパターンが判定され、第１データセットが記録され、第２データセットに対応づけられるパターンが第１データセットに対応づけられるパターンに一致するかどうかについての判定がなされる。そして、第２データセットに対応づけられるパターンが、第１データセットに対応づけられるパターンに一致するとの判定を受けて、第１データセットに対応づけられるインデックスは第２データセットに関連づけられる。
2009524934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１データセットに対応づけられるパターンを判定するステップと、
前記第１データセットを記録するステップと、
第２データセットに対応づけられるパターンが前記第１データセットに対応づけられるパターンに一致するかどうか判定するステップと、
前記第２データセットに対応づけられる前記パターンが前記第１データセットに対応づけられるパターンに一致するとの判定を受けて、前記第１データセットに対応づけられるインデックスを、前記第２データセットに相関させるステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記第２データセットの分析に基づいて、後続のワークピースを処理するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２データセットへのアクセス要求を受信するステップと、
前記要求を受けて、前記インデックスに基づいて、前記第２データセットの等価物として前記第１データセットを提供するステップと、をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２データセットに対応づけられるパターンが前記第１データセットに対応付けられるパターンに一致するかどうかの判定ステップは、半導体ウェハ（１０５）の少なくとも一部に対応づけられる異常パターンが前記第１データセットに対応づけられる前記異常パターンに実質的に類似するかどうか判定するステップを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第２データセットに対応づけられる前記パターンが前記第１データセットに対応づけられるパターンに一致するかどうかの判定ステップは、第２ビットパターンマップに対応づけられる前記パターンが前記第１ビットパターンマップに実質的に類似するかどうか判定するステップを含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第２ビットマップへのアクセス要求が受信される場合に、前記第１ビットパターンマップを示すように前記インデックスを用いるステップをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
第１データベース（３４０）に前記第１データセットを記録し、第２データベース（３４５）に前記インデックスを記録するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第２データベース（３４５）に前記インデックスを記録するステップは、前記インデックスをリレーショナルデータベース（３４５）に記録するステップを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
データを記録するインデックスを生成するシステムであって、前記システムは、
ワークピースを処理するための処理装置（３１０）と、
前記ワークピースに関連する、異常パターンを示す計測データおよび試験データのうちの少なくとも一方を含む製造データを取得するための計測装置（３６０、３７０）と、
前記ワークピースの第１部位に対応づけられる異常パターンと前記ワークピースの第２部位に対応づけられる異常パターンとを判定するコントローラ（３０５）と、を含み、前記コントローラ（３０５）は前記ワークピースの前記第２部位に対応づけられる異常パターンが前記ワークピースの前記第１部位に対応づけられる前記異常パターンに一致するかどうか判定し、前記ワークピースの前記第２部位に対応づけられる異常パターンが、前記ワークピースの第１部位に対応づけられる前記異常パターンに一致するとの判定に基づいて、前記ワークピースの第１部位に対応づけられる前記異常パターンに関連するデータに対するインデックスを、前記第２部位に対応づけられる前記異常パターンに関連するデータに対応づける、システム。
【請求項１０】
命令により符号化されたコンピュータ可読プログラム記録デバイスであって、コンピュータによって実行されるときに、
第１データセットに対応づけられるパターンを判定するステップと、
前記第１データセットを記録するステップと、
第２データセットに対応づけられるパターンが前記第１データセットに対応づけられる前記パターンに一致するかどうか判定するステップと、
前記第２データセットに対応づけられる前記パターンが前記第１データセットに対応づけられる前記パターンに一致するとの判定を受けて、前記第１データセットに対応づけられるインデックスを、前記第２データセットに相関させるステップと、を含む、コンピュータ可読のプログラム記録デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概して、本発明は、半導体の製造分野に関し、より詳細には、データの記録及び／又は読出しの効率を高めるために製造データにインデックスを付ける方法ならびに装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造業における爆発的な技術の進歩により、新しい革新的な製造プロセスが数多く生み出された。今日の製造プロセス、とりわけ半導体製造プロセスでは、多くの重要な工程が必要とされる。通常、これらはプロセスの中枢をなす工程であり、このため、通常多くの入力を微調整して、生産を適切に制御する必要がある。半導体デバイスの製造においては、半導体の原材料からパッケージング済みの半導体デバイスを製造するまでに、別個のプロセス工程が数多く要求される。
半導体材料を成長させる最初の工程から、半導体結晶を切断して個々のウェハを作製する工程、製造段階（エッチング、ドーピング、イオン注入等）、パッケージング、完成したデバイスの最終検査に至るまでの各種プロセスはそれぞれ非常に異なり、特化されているため、これらのプロセスは、異なる制御方式を採用している別の製造場所で実施されることがある。
【０００３】
概して、プロセス工程の集まりは、時にロットと呼ばれる半導体ウェハの集合体に対して実行される。例えば、さまざまな材料から構成されるプロセス層が、半導体ウェハにわたって形成されうる。続いて、公知のフォトリソグラフィ技術によって、このプロセス層にわたってパターン形成したフォトレジスト層が形成されうる。通常はこの後に、パターン形成したフォトレジスト層をマスクとして使用して、プロセス層に対してエッチング・プロセスが実行される。このエッチング・プロセスによって、プロセス層に、さまざまな構造（フィーチャ）やオブジェクトが形成される。このような構造は、トランジスタのゲート電極構造として使用することができる。また、半導体ウェハにおいて、電気的領域を分離するように、半導体ウェハの基板にトレンチアイソレーション構造が形成されることがよくある。使用可能なアイソレーション構造の一例として、シャロートレンチアイソレーション(Shallow Trench Isolation:ＳＴＩ）構造がある。
【０００４】
半導体製造工場内の製造ツールは、典型的に、製造フレームワークまたは処理モジュールのネットワークと通信状態にある。各製造ツールは、一般的に、機器インタフェースに接続される。機器インタフェースは、製造ネットワークが接続された機械インタフェースに接続されることによって、製造ツールと製造フレームワーク間の通信を容易にする。機械インタフェースは、一般的に、先進的プロセス制御(APC:advanced process control)の一部でありうる。ＡＰＣシステムは、製造プロセスを実行するのに必要なデータを自動的に引き出すソフトウェアプログラムであってもよい制御スクリプトを始動する。
【０００５】
図１は、典型的な半導体ウェハ１０５を示す。半導体ウェハ１０５は、典型的に、グリッド１５０状に配設された複数の個々の半導体ダイ１０３を含む。公知のフォトリソグラフィプロセスおよび機器を用いて、パターン化される１つ以上のプロセス層にわたって、パターン化されたフォトレジスト層が形成されてもよい。フォトリソグラフィプロセスの一環として、典型的に、使用される特定のフォトマスクに応じて、単一の、又は複数のダイ１０３の場所で、ステッパによって一度に露光プロセスが実行される。パターン化されたフォトレジスト層は、下地層または材料層、例えば、ポリシリコン層、金属または絶縁材料上に実行されるウェットまたはドライのエッチングプロセス中に、マスクとして使用でき、所望のパターンを下地層に転写する。フォトレジストのパターン化層は、複数のフィーチャ、例えば、下地プロセス層に複製されるラインタイプのフィーチャまたは開口タイプのフィーチャから構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ウェハの処理時には、処理済のウェハの様々な部位に関する大量の計測データ及び／又は試験データが取得される。計測分析に関するデータやウェハの各部位の試験に関するデータは、膨大なデータベースに記録される。これらのデータベースは、大量のデータを蓄積することができ、このようなデータは後で読み出すために処理され整理される。多量の製造データの取得において、非常に大量のデータの記録と読み出しとが可能になることがよくある。
【０００７】
図２に、典型的な先行技術のプロセスフローのフローチャートを示す。製造システムはロットの一群の複数のウェハを処理することができる。一般に、ウェハの各部位に関連する製造データ、例えば、計測データや試験結果が取得される（ブロック２２０）。例えば、メモリアレイ中の様々なビットに関連するデータが取得され、このデータにより、メモリアレイ中の特定のビットが正常状態にあるか異常状態にあるかが示される。この後、システムは異常データの大きなビットマップを記録する（ブロック２３０）。ビットマップやその他のタイプの異常に関するデータを記録するように、膨大なデータベースが使用される。この後、製造システムは、記録されたデータを分析し、この後に行う半導体ウェハ１０５のプロセスを修正する（ブロック２４０）。
【０００８】
現行の方法に関連する問題として、膨大な量のデータを記録しなければならない点が挙げられ、これにより、相当量のコンピュータ資源と時間とがすぐに使用されてしまう。一般に、異常分析を行ううえで重要とされるのは、メモリデバイスアレイや異常領域中の異常ビットを正確に調整することである。さらに、製造中における歩留まり分析を行ううえで重要とされるのは、異常ビットやダイ領域を調整することである。したがって、異常ビットやダイ領域の各々に関する異常データは慎重に記録され、後で読み出すために構築される。したがって、比較的小規模の製造ラインに対してであっても、異常ビットを記録し、構築するのは大きな負担となる。さらに、データを読み出すには、相当量のコンピュータ資源と処理時間とが必要となる。したがって、膨大なデータベースに記録されたデータを読出し、分析するのに求められる時間により、後続のプロセスの修正が遅れるおそれがある。加えて、異常データの記録、構築ならびに追跡を行うために、製造システムでは相当量の資源が使用される。本発明は、上述の問題の少なくとも１つ以上を解決し、または少なくともその影響を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様として、データを格納するインデックスを生成する方法が提供される。この方法においては、第１データセットが記録され、第２データセットに対応づけられるパターンが第１データセットに対応づけられるパターンに一致するかどうかの判定がなされ、第２データセットに対応づけられるパターンが第１データセットに一致するとの判定を受けて、第１データセットに対応づけられるインデックスは、第２データセットに関連づけられる。本発明の別の態様では、データを記録するインデックスを生成する方法が提供される。
【００１０】
ワークピースの第１部位に関する製造データが受信される。ワークピースの第１部位に関するデータに対応づけられる異常パターンが判定される。ワークピースの第１部位に関するデータが記録される。ワークピースの第１部位に関するデータに対応づけられるインデックスが供給される。ワークピースの第２部位に関する製造データが受信される。ワークピースの第２部位に関するデータに対応づけられる異常パターンが、ワークピースの第１部位に関するデータに対応づけられる異常パターンに一致するかどうかの判定がなされる。ワークピースの第１部位に関するデータに関するインデックスは、ワークピースの第１部位に関するデータに対応づけられる。この対応づけは、ワークピースの第２部位に対応づけられる異常パターンがワークピースの第１部位に対応づけられる異常パターンに一致するかどうかの判定に基づいてなされる。
【００１１】
本発明の別の態様では、データを記録するインデックスを生成する方法が提供される。第１ワークピースに関する製造データが受信される。第１ワークピースに関するデータに対応づけられる異常パターンが判定される。第１ワークピースに関するデータはインデックスを用いて記録される。ワークピースに関する製造データが受信される。第２ワークピースに関するデータに対応づけられる異常パターンが第１ワークピースに関するデータに対応づけられる異常パターンに対応するかどうかの判定がなされる。第１ワークピースに関する製造データのインデックスは、第２ワークピースに関するデータに対応づけられる。この対応づけは、第２ワークピースに対応づけられる異常パターンが第１ワークピースに対応づけられる異常パターンに一致するとの判定に基づいてなされ、これにより、第１ワークピースに関するデータと第２ワークピースに関するデータとを同等のものとする。
【００１２】
本発明の別の態様では、データを記録するインデックスを生成するシステムが提供される。このシステムは、ワークピースを処理する処理装置と、ワークピースに関する製造データを取得する測定装置とを含む。製造データは、異常パターンを示す計測データならびに試験データのうちの少なくとも一方を含む。さらに、このシステムは、ワークピースの第１部位に対応づけられる異常パターンと、ワークピースの第２部位に対応づけられる異常パターンとを判定するコントローラを含む。さらに、このコントローラは、ワークピースの第２部位に対応づけられる異常パターンが、ワークピースの第１部位に対応づけられる異常パターンに一致するかどうかを判定するように構成される。さらに、このコントローラは、異常パターンがワークピースの第２部位に対応付けられるとの判定に基づいて、ワークピースの第１部位に対応づけられる異常パターンに関するデータに対するインデックスを、第２部位に対応づけられる異常パターンに関するデータに対応づけるように構成される。
【００１３】
本発明の別の態様では、データを記録するインデックスを生成する装置が提供される。この装置には、第１データセットに対応づけられるパターンを判定する手段、第１データセットを記録する手段、第２データセットに対応づけられるパターンが、第１データセットに対応づけられるパターンに対応するかどうかの判定を行う手段、および、第２データセットに対応づけられるパターンが第１データセットに対応づけられるパターンに一致するとの判定を受けて、第１データセットに対応づけられるインデックスを、第２データセットに相関させる手段、が含まれる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様では、データを記録するインデックスを生成するために、命令により符号化されたコンピュータ可読プログラム記録装置が提供される。このコンピュータ可読プログラム記録装置は、命令により符号化されており、コンピュータによって実行されるときに、第１データセットに対応づけられるパターンを判定し、第１データセットを記録し、第２データセットに対応づけられるパターンが、第１データセットに対応づけられるパターンに一致するかどうかの判定がなされ、さらに、第２データセットに対応づけられるパターンが、第１データセットに対応づけられるパターンに一致するとの判定を受けて、第１データセットに対応づけられるインデックスを第２データセットに相関させる、ことが行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、様々な改良を行い、また、他の形態で実施することができるが、ここに説明されている特定の実施例は、例示として示されたものであり、以下にその詳細を記載する。しかし当然のことながら、ここに示した特定の実施例は、本発明を開示されている特定の形態に限定するものではなく、むしろ本発明は添付の請求項によって規定されている発明の範疇に属する全ての改良、等価物、及び変形例をカバーするものである。
【００１６】
本発明は、添付の図面とあわせて、以下の説明を読むことで理解することができる。図面において、同じ参照符号は同様の要素を表す。本発明の実施例を以下に記載する。簡素化のため、現実の実施品におけるすべての特徴を本明細書に記載することはしていない。当然のことながら、そのような現実の実施品の開発においては、開発者における特定の目標を達成するため、システム的制限やビジネス的制限との摺り合せなど、多くの特定の実施の決定がなされる。それらは各実施形態によって様々に変化するものである。更に、そのような開発努力は複雑で時間を消費するものであるのは当然のことであるが、それでもなお、この開示の恩恵を有する当業者にとっては通常作業の範疇に入るものである。
【００１７】
本発明を添付の図面を参照しながら説明する。図面には、単なる説明を目的として、さらに、当業者には周知の詳細で本発明を曖昧なものにしないように、様々な構造、コンピュータ、処理装置ならびにシステムが描かれている。しかしながら、添付の図面は本発明の実施例を説明・解説する目的で添付されているものである。本明細書で使用される用語や言い回しは関連技術において当業者たちによって理解される単語や言い回しと一貫した意味を持つものと理解、解釈される。本明細書において用語あるいは言い回しを一貫して使用していても、これらの用語や言い回しのいかなる特定の定義、すなわち、当業者により理解される通常の意味及び慣習的な意味からは異なる定義を意味するものではない。用語や言い回しを、特定の意味を有する範囲において用いる場合、つまり当業者により理解されているのとは異なる意味で用いる場合、本明細書においては、直接かつ明確にそのような言葉や言い回しの特定の定義を行う。
【００１８】
本発明及び対応する詳細な説明の各部分は、ソフトウェア、もしくはコンピュータのメモリ内にあるデータビットに対するオペレーションのアルゴリズム及び記号表現の観点で示されている。これらの記述及び表現は、当業者が自分たちの業務の趣旨を他の当業者に効果的に伝える手段になるものである。アルゴリズムは、本明細書で用いられているように、また一般的に用いられているように、所望の結果に至るステップからなる筋の通ったシーケンスであると考えられている。各ステップは物理的な量の物理的な操作を必要とするものである。通常、これらの量は、蓄積、伝達、結合、比較、さもなければ操作可能な光学的、電気的、もしくは磁気的信号の形を採るが、必ずしも必要ではない。主に一般的な用法という理由から、このような信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数等として言及することが好都合であることが折に触れて証明されてきた。 
【００１９】
しかしながら、こういった用語や類似物は全て、適した物理量に関連することになっており、これらの量に適用される都合のよい標識でしかないことを心に留めておくべきである。特に記されない限り、あるいはこれまでの説明から明らかなように、「処理」「コンピューティング」「計算」「判定」「表示」等の用語は、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理電子量として表されるデータを、コンピュータシステムメモリやレジスタ、あるいはこのような情報の記録、伝達、または表示を行う他のデバイス内において物理量として同様に表される他のデータに操作、変換するコンピュータシステム、または同様の電子コンピューティングデバイスのアクション及びプロセスを言及している。
【００２０】
半導体の製造には、多くの個別の処理がある。ワークピース（例えば、半導体ウェハ１０５、半導体デバイス、集積回路など）は、複数の製造処理装置を介して処理されることが多い。本発明の実施形態において、製造データの記録に使用されるデータベースの複雑さを軽減し、及び／又はサイズを縮小するように、異常データが効率的な方法で構築され記録される。メモリアレイに関する異常ビットマップなどの異常データは、特定の異常パターンに従って構築される。概して、ウェハの各部位がエラーを含むときには、エラーパターンが認識される。このエラーパターンは、この後に処理されるウェハの各部位や他のウェハの各部位で繰り返される。このパターンに基づいて、異常データが構築される。この後、構築された異常データにインデックスが付けられる。
【００２１】
したがって、一実施形態では、この異常パターンデータはインデックス付け、つまりインデックシングシステムに従ってデータベースに記録されうる。次に、この異常パターンに関するデータを参照するインデックスを記録するように、リレーショナルデータベースが構築される。したがって、異常パターンが認識されると、このインデックスを使用して、記録された現実の異常データを探すことができる。このような方法で、特定の異常パターンが記録される回数は実質的に減り、通常は、一つの異常パターン毎に一回だけ記録されるまでに減少する。したがって、認識されて、すでに記録済みの異常パターンと関連づけられる、追加の異常パターンは記録されなくてもよく、これにより記録スペースとその他のコンピュータ資源とを節約することができる。したがって、異常データを効率的に記録し読み出す方法が本発明の実施形態によって提供される。
【００２２】
本発明の実施形態において、計測データ及び／又は試験データが取得され、このデータに関するパターンが検出される。パターンには、ウェハ上の特定のダイ領域や、メモリアレイ中のメモリ位置に関するエラーパターンが含まれる。次に、この後取得される計測データ／試験データは分析され、すでに検出されたエラーパターンと照合される。このエラーパターンに関するデータは、エラーパターンに従ってインデックスが付けられる。リレーショナルデータベースは、インデックスデータを記録するように使用してもよい。
【００２３】
次に、別の同様のエラーパターンに遭遇すると、インデックスデータが関連のデータベースから取得される。インデックスデータは、リレーショナルデータベース中のインデックスリストを検索することで取得することができる。このインデックスデータを用いて、エラーパターンに一致する、すでに記録された計測／試験データを指摘するようにしてもよい。換言すれば、このマッチングインデックスも、最初に記録されたデータと同様、新たに取得したデータを対応づけるか、相関させることができる。このようにして、特定のエラーパターンに関する一連の現実の計測／試験データを記録し、さらに、このデータをこの後のルックアップを行うためのリレーショナル型データベースにインデックスを付けることで、記録するデータ量をより少なくすることができる。このようにして、同様のエラーパターンに関する各データセットは記録されなくてもよく、これにより、計測／試験データの分析における効率性が高まり、さらに、過剰なコンピュータ資源の必要性が減る。
【００２４】
図３に、本発明の実施形態に係るシステム３００が例示されている。システム３００中のプロセスコントローラ３０５は、複数の処理装置３１０に関する様々な動作を制御することができる。さらに、このプロセスコントローラ３０５は、異常パターンに関連する、読み出したデータに基づいて、フィードバック及び／又はフィードフォーワード結合を行うことができる。処理装置３１０は複数のチャンバ３２５を備えており、各チャンバはウェハの処理を行う。さらに、システム３００は、処理した半導体ウェハ１０５に関連する計測データ、試験データ、性能データ、歩留まりデータなどの製造データを取得することができる。さらに、システム３００は、処理済みの半導体ウェハ１０５に関する様々な種類の計測データを取得するように、複数の計測装置３６０を備えてもよい。さらに、システム３００は試験ユニット３７０を備えてもよい。この試験ユニット３７０は、ウェハ、ウェハ上のダイ領域、メモリアレイ中のメモリ位置、集積回路などを試験することができる１つ以上の試験デバイスを備える。
【００２５】
さらに、システム３００は、異常検出ユニット３６５を備える。この異常検出ユニット３６５は、処理済ウェハの一部に対応づけられる異常を検出するように、各種の製造データの分析を行うことができる。異常検出ユニット３６５によって、様々な種類のデータ分析技術を用いることができる。
【００２６】
例えば、統計的計算、しきい値比較、モデルデータ比較などがこの異常検出ユニット３６５によって使用されて、処理済ウェハの一部に対応づけられる異常状態が検出される。
【００２７】
さらに、このシステム３００は、データベースユニット３４０を備える。このデータベースユニット３４０は、製造に関するデータ、システム３００のオペレーションに関するデータ（例えば、処理装置３００の状態、半導体ウェハ１０５の状態）などの複数の種類のデータを記録するために提供される。この製造データは、ウェハの電気的試験（ＷＥＴ：Wafer Electrical Tests)、メモリアレイの読出し／書込み試験などの試験データ、計測データを含みうる。このデータベースユニット３４０は、処理装置３１０によって実行される複数の処理の実行に関連する、ツールステートデータ(tool state data)を記録しうる。このデータベースユニット３４０は、ツールステートデータ及び／又はウェハの処理に関連する他の製造データをデータベース記録ユニット３４５に記録するデータベースサーバ３４２を備えうる。さらに、システム３００は、リレーショナルデータベース３４５を備えてもよい。
【００２８】
製造データに関係するインデックスデータは、リレーショナルデータベース３４５に記録されてもよい。一実施形態では、プロセスコントローラ３０５が、特定のエラーパターンが検出されたとの表示を受信するときに、このコントローラ３０５はリレーショナルデータベース３４５をスキャンして、エラーパターンに一致するインデックスを検索する。このインデックスを使用することで、エラーパターンに関係する現実のデータがデータベースユニット３４０から読み出される。検出したエラーパターンに一致するインデックスが見つからなければ、プロセスコントローラ３０５は新たなインデックスを生成し、一致するエラーパターンデータを記録する。一実施形態では、リレーショナルデータベース３４５は、データベースユニット３４０から分離したデータベースの構成要素であってもよい。他の実施形態では、リレーショナルデータベース３４５は、データベースユニット３４０の一部であってもよい。
【００２９】
さらに、システム３００はパターン分析ユニット３８０を備える。このパターン分析ユニット３８０は、計測ツール３５０、異常検出ユニット３６０、及び／又は試験装置３７０からのデータを分析することができる。試験データ、計測データ、及び／又は異常検出データに基づいて、パターン分析装置３８０は特定のエラーパターンを判定することができる。このエラーパターンは、ウェハ上の様々な幾何学パターン、例えば、メモリアレイ中の列にわたってのエラー、一貫性のあるエラーパターンを備えたダイの特定領域中のエラー、ロット中のいくつかのウェハに対して共通の特定のダイ領域におけるエラーなどの関連する。さらに、システム３００はパターン分類ユニット３９０を備えうる。
【００３０】
このパターン分類ユニット３９０は、バターン分析ユニット３８０によって検出されるエラーパターンの分析ならびに分類を行うことができる。このパターン分類ユニット３９０は、特定のエラーパターンタイプ、例えば、メモリアレイ、ウェハのダイなどの列中のエラーの特定パターンなどを解読することができる。システム３００による、このパターン検出ならびにパターン分類に基づいて、特定のエラーパターンに関するデータのインデックスが生成される。次に、このデータは、インデックスリレーションシップ(index relationship)を用いて記録され、その際にインデックスデータはリレーショナルデータベース３４５に記録される。このようにして、次に検出される特定のエラーパターンは、システム３００によってインデックスが付けられ、すでに記録済みのデータセットに対応づけられる。従って、インデックスが付けられたエラーパターンに対する特定のデータセットの対応付けを用いることで、記録が必要なデータ量を非常に少なくすることができる。
【００３１】
プロセスコントローラ３０５、異常検出ユニット３６５、パターン分析ユニット３８０、及び／又はパターン分類ユニット３９０は、ソフトウェア構成要素、ハードウェア構成要素、ファームウェア構成要素、及び／又はこれらの組合せを備えることができる。さらに、図３に示すブロックによって表される各種の構成要素は、システム通信回線３１５を介して相互通信が可能である。システム通信回線３１５は、コンピュータバスリンク、専用ハードウェア通信リンク、電話システム通信リンク、無線通信リンク、あるいは本開示の利益を得る当業者によって実装されうるその他の通信リンクであってもよい。
【００３２】
図４に、模式化した、ウェハ中のメモリアレイ領域などにおけるダイ領域の例示的レイアウトを示す。図４は、処理されるウェハ領域において、正常（Ｐ：passing)領域または異常（Ｆ:failing）領域を示す、ダイレベルでの試験結果を例示している。ダイ領域の分析を行うように、電気的試験、メモリリードバック(read back)試験、計測分析などの各種試験が行われる。図４に示すように、３つの垂直方向に位置する異常（Ｆ）セクションを含むパターンは、行の一部が異常していることを示す。この特定の一部の行の異常パターンは、ウェハの他のダイ領域の対応領域で繰り返されうる。別の例示的パターンとしては、斜め方向パターンの異常（Ｆ）領域が挙げられる。さらに、一部の列に対する異常パターンも検出されうる。さらに、図４に示すように、行全体、もしくは列全体が異常することもある。したがって、メモリの読出し−書き込み試験、電気的試験、計測分析などの各種試験に基づいて、ダイの様々な領域で各種の異常パターンが検出され、異常パターンが確立される。
【００３３】
パターン分析ユニット３８０は図４に示す各種のパターンを検出し、それらのパターンを特定のパターンに対応づけることができる。パターンの一例としては、斜めパターン、一部の行パターン、一部の列パターン、行パターン、列パターンなどが挙げられる。次に、このようなパターンは、パターン分類ユニット３９０によって分類される。この分類を用いて、異常データはインデックスが付けられ記録される。現実の異常データは一度だけ記録され、その際に、異常パターンに関連する各インデックスが記録される。次に検出される異常パターンは、インデックスが付けられ、一致する、すでに記録済みのエラーデータに対して参照される。
【００３４】
図５に、本発明の一実施形態に係る、模式化したウェハレベルでの異常パターンを示す。図５に、第１ウェハと、Ｎ番目のウェハ（Ｎは任意の整数）とを示す。ウェハの特定領域中の異常が認識され、異常パターンが確立される。これらの異常パターンは、第１ウェハならびにＮ番目のウェハなどの、様々なウェハで繰り返されうる。したがって、第１ウェハ上の異常に関するデータがインデックスを付けられ記録されれば、Ｎ番目のウェハにおける異常の検出において、インデックス参照を用いて第１ウェハ中の異常に関するデータを抽出することができる。さらに、このデータはＮ番目のウェハの異常にも適用することができる。したがって、Ｎ番目のウェハの異常に関する詳細を記録するためには、すでに記録済みの第１ウェハからのデータを示す参照インデックスだけを保存するだけでよく、これにより、相当量のコンピュータ資源を節約することができる。
【００３５】
図６に、ロット上の複数のウェハに関する、ロットレベルでの異常パターンを示す。図６に、複数のウェハ（第１から第６ウェハ６１０、６２０、６３０、６４０、６５０、６６０）を示す。これらはそれぞれ、例示したウェハのいくつかに対して共通の異常領域を含む。例えば、第３および第４ウェハ６３０、６４０は、同様の異常パターンを含む。同様に、第２、第５、第６ウェハ６２０、６５０、６６０は、同様の異常パターンを含む。したがって、ロットレベルに基づく異常パターンが確立される。同様の異常パターンを備えたウェハグループに関係する異常データをインデックス付けするように、異常の座標を用いてもよい。他のウェハで同様の異常に遭遇すると、エラー自体の様々な詳細を記録するのではなくて、すでに記録済みのデータに関するエラーデータを示すインデックスが記録される。したがって、特定のエラーデータセットだけが記録されるロットレベルでのインデックス付け法が提供される。これにより、１つのウェハからの異常データが記録され、別のウェハ上で同じ状況のエラーパターンに遭遇すると、あたかも第２ウェハに関するデータのように最初のウェハに関するデータを使用することができる。
【００３６】
このようにして、第１のインデックスが第３および第４ウェハ６３０、６４０に関するデータに一致する１つのデータセットを参照する一方で、２番目のインデックスが第２、第５、第６ウェハ６２０、６５０、６６０に一致する１つのデータセットを参照する。ロット中のいずれのウェハの異常パターンにも類似しない異常パターンを含む第１ウェハ６１０に関するデータには、独自のインデックスが割当てられる。このようにして、相当量のコンピュータ資源を実効的に節約することができる一方で、エラーデータの一体性(error data integrity)を維持することができる。
【００３７】
図７Ａに、ロット中の特定のウェハに関するパラグラムレベルのダイアグラムを示す。各種のプロセスコントロールパラメータが複数のウェハにわたってマッピングされる。そのようなパラメータの一例として、エッチャーの検出力曲線、研磨プレート上のダウンプレッシャー、ディスペンスカップの回転速度、フォトリソグラフィプロセスのイルミネーションパワーなどが挙げられる。特定のウェハの処理に関するその他のパラメータとしては、ガス流量、エッチプロセスに関するＲＦカーブなどが挙げられる。一例として、エッチャーの検出力曲線が様々なウェハにわたってマッピングされる。一例として、いくつかのウェハが順々に処理されるときに、ウェハの検出力(wafer power)は増加する。これを図７Ａの上昇部分により示す。次に、このウェハの検出力は安定期に到達する。これを図７Ａの安定領域により示す。
【００３８】
続いて、特定数のウェハを処理後に、ウェハの検出力曲線は下降する。したがって、パラメータレベルパターンが複数のウェハにわたって確立される。このパターンは、１つのロットから別のロットに至るまで同様である。したがって、各種ロットに関するパラメータのデータ点を全て記録するかわりに、１ロットの検出力曲線のデータ点が記録され、さらに、他のロットに対するウェハの検出力はインデックスが付けられ、記録済みの第１ロットに関する現実のデータが参照される。検出力曲線の様々な傾斜パターンは、許容できる精度でインデックスが付けられる。同様に、他のパラメータはもまた同様のやり方でマッピングされうる。図７Ａの検出力曲線図はさらに、１つのウェハ内の様々なダイ領域に関する様々なパラメータ、及び／又はウェハロットにわたって適用することができる。
【００３９】
図７Ｂに、様々な時間に関係するウェハ上の特定の領域に関するパラメータレベルのダイアグラムを示す。一例として、エッチャーの検出力曲線は、半導体ウェハ１０５を処理するときに、様々な時間に沿ってトラッキングすることができる。例えば、ウェハの各領域が順々に処理されるときに、ウェハの検出力は、図７の上昇部によって示すように、上昇する。次に、ウェハの検出力は、図７Ｂの安定領域によって示すように、特定の時間、安定期に達する。次に、特定の時間の後、ウェハの検出力曲線は下降する。したがって、ロット中のウェハまたは複数のウェハにわたる複数の領域に対して、パラメータレベルパターンが確立される。
【００４０】
図８に、本発明の例示的実施形態に係る方法のフローチャートを示す。このシステム３００は、複数の半導体ウェハを処理する（ブロック８１０）。ウェハの処理に基づいて、計測／試験データが取得される（ブロック８２０）。次に、システム３００は、取得した計測または試験データに基づいて、データインデックシングプロセスを行う。このデータインデックシングプロセスは、取得した計測／試験データのパターン認識ならびにパターン分類を行う。ブロック８３０のデータインデックシングプロセスについては、図９と以下の添付の説明に更に詳しく記載している。
【００４１】
データインデックシングプロセスの実行において、システム３００はインデックスが付けられた参照データを記録する（ブロック８４０）。次に、記録されたインデックス付きのデータは、同様のエラーパターンが検出されたときに、その次の時間で読み出される（ブロック８５０）。したがって、同様のエラーパターンに関する製造データが検出され、解読され、インデックスが付けられ、さらに、その後、別のエラーパターンに代替される。このデータに基づいて、次に、プロセスの調整がなされる（ブロック８６０）。したがって、少量のデータを記録するだけでよい一方で、分析される複数のウェハに対して、詳細なエラーデータが提供される。
【００４２】
図９に、図８のデータインデックシングプロセスを行うステップの詳細なフローチャートを示す。システム３００は、取得した試験データ及び／又は計測データを処理する（ブロック９１０）。このプロセスにおいて、異常についての詳細、異常場所、異常の重大度などが記録される。次に、プロセスの試験／計測データを使ってパターン分析が行われる（ブロック９２０）。このパターン分析において、異常／エラーに関する特定のパターンタイプが検出される。例えば、このプロセスにおいて、多くのウェハに対してそれぞれ一致する特定の行の部位が異常パターンを含むかどうかの判定がなされる。
【００４３】
次に、システム３００は、検出されたパターンが、すでに検出済みかどうかの判定を行う。パターンがすでに検出済みでないとの判定において、システム３００は新たに検出された異常パターンに対して新しいデータベースインデックスの識別子を生成し、これを現在のサンプルに割当てる（ブロック９４０）。新しいデータベースインデックスに応じて、新たな異常パターンに関する詳細なデータがパターンインデックステーブルに記録される（ブロック９５０）。このパターンインデックステーブルは、異常に関する特定のパターンに従ってソートされ、インデックスが付けられた各種のパターンに関するデータを含みうる。新たな異常パターンの記録において、記録済みのデータベースのデータに関して一致するインデックスが記録されて記録される。つまり、参照インデックスとして使用される異常パターンが記録される（ブロック９６０）。従って、新たなデータベースインデックス識別子の生成において、パターン中の新たな異常パターンデータがインデックステーブルに記録され、異常パターンインデックス自体は記録されて、現実の、一致するデータをさらに読出すようにする。
【００４４】
パターン分析の実行に基づいて検出されたパターンがすでに検出済みであると判定される場合は（ブロック９３０）、システム３００は、履歴上の異常パターンインデックスを読出し、これに現在のサンプルを割当てる（ブロック９７０）。換言すれば、すでに検出済みの異常パターンと新たに発見された異常パターンとが一致すれば、異常パターンインデックスが読み出される。さらに、次にシステム３００は、リレーショナルデータベースにおいて異常パターンインデックスを記録し、記録する（ブロック９６０）。システム３００は、認識された異常パターンに関係する現実のデータを記録する必要はない。
【００４５】
これに代えて、以前に記録された詳細なエラーデータは、異常のインデックスが特別に記録された異常パターンに一致するという判定に基づいて、現在発見されている異常と置き換えることができる。このようにして、様々なエラーデータの詳細がインデックスの特性に基づいて、例えば、リレーショナルデータベースを用いて、異常データにインデックスをつけて、記録された製造データを実際に検索するようにすることで記録され、読み出される。本発明の実施形態を用いることで、大量のデータを記録する必要性が緩和される一方で、実質的にデータの完全性を損なわずに、異常パターンを適切に記録し続けることができる。本発明の実施形態において、処理されるウェハの一部に関連する様々な電気／計測データが取得される。本発明において、パターン認識技術に基づいて、ウェハの異常データにインデックスが付けられる。異常パターンはいくつかのウェハ上で繰り返される。異常データに関するデータはインデックスが付けられて記録される。次に検出される類似のエラーパターンにより、元の、記録済みのデータセットを示す追加のインデックスが生成される。したがって、第１異常パターンに関して記録されたデータを取得するように、インデックシング機能を使用することができる。
【００４６】
一般に、データベースからのデータは、次に検出される異常データパターンと一致する。したがって、異常パターンに基づく参照インデックスを使用して、全ての異常パターンに対応づけられるデータを記録する必要なしに、大量のエラーデータが供給され、これにより、必要とされるコンピュータ資源量を減らすことができる。よって、比較的制限されたコンピュータ資源で、ウェハデータへのアクセスを高速化することができる。本発明の実施形態において、製造データの取得、記録及び／又は読み出しの効率を上げ、これにより、プロセス出力に影響を及ぼす。本発明により教示される原理は、先進的プロセス制御（ＡＰＣ）フレームワークに実装することができる。このＡＰＣフレームワークは、好適なプラットフォームであり、本発明により教示される制御ストラテジーを実装することができる。
【００４７】
ある実施形態では、このＡＰＣフレームワークは、工場全体のソフトウェアシステムであってもよい。したがって、本発明により教示されるこの制御ストラテジーは、実際に、現場のどのような半導体製造装置にも適用することができる。さらに、このフレームワークにより、遠隔アクセスならびにプロセスパフォーマンスの監視を行うことができる。さらに、ＡＰＣフレームワークを用いることで、データの記録がローカルドライブよりもさらに便利でフレキシブルになり、さらに安価でできるようになる。このＡＰＣフレームワークは、必要なソフトウェアコードの書込みの際に、かなりのフレキシビリティを与えることから、より高度な種類の制御が可能になる。
【００４８】
本発明により教示される制御ストラテジーをＡＰＣフレームワークに設けるには、多数のソフトウェア構成要素が必要とされうる。ＡＰＣ内の構成要素に加えて、コントロールシステムに含まれる半導体製造装置の各々に対して、コンピュータスクリプトが書き込まれる。制御システムにおける半導体製造装置が半導体製造工場で起動すると、該装置は通常、オーバーレイコントローラなどのプロセスコントローラによって要求されるアクションを開始するスクリプトを要求する。この制御法は一般に、これらのスクリプトで定義され、実行される。これらのスクリプトのディベロプメントにおいて、制御システムがある程度構築される。本発明により教示される原理は、他のタイプの製造フレームワークに実装することができる。
【００４９】
本発明による利益を享受し得る当業者であれば、本発明に関して等価の範囲内で種々の変形及び実施が可能であることは明らかであることから、上述の個々の実施形態は、例示的なものに過ぎない。
更に、上述した構成あるいは設計の詳細は、なんら本発明を限定することを意図するものではなく、請求の範囲の記載にのみ限定されるものである。従って、上述した特定の実施形態は、変形及び修正が可能であることは明らかであり、このようなバリエーションは、本発明の趣旨及び範囲内のものである。従って、本発明の保護は、請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】半導体製造システムによって処理される、模式化した半導体ウェハの説明図。
【図２】半導体ウェハを処理する先行技術における方法のフローチャート。
【図３】本発明の一例示的実施形態に係るシステムのブロック図。
【図４】本発明の一例示的実施形態に係る、模式化した、複数の異常パターンをダイレベルで示した図。
【図５】本発明の一例示的実施形態に係る、模式化した、異常パターンをウェハレベルで示した図。
【図６】本発明の一例示的実施形態に係る、模式化した、異常パターンをロットレベルで示した図。
【図７Ａ】本発明の一例示的実施形態に係る、模式化した、処理される多数のウェハに対する製造パラメータのグラフ図。
【図７Ｂ】本発明の一例示的実施形態に係る、模式化した、時間に対する製造パラメータのグラフ図。
【図８】本発明の一例示的実施形態に係る、方法のステップの一実施形態を示したフローチャート。
【図９】本発明の一例示的実施例に係る、図８のデータインデックス付プロセスを実行するより詳細なフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月17日(2008.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１データセットに対応づけられるパターンを判定するステップと、
前記第１データセットを記録するステップと、
第２データセットに対応づけられるパターンが前記第１データセットに対応づけられるパターンに一致するかどうか判定するステップと、
前記第２データセットに対応づけられる前記パターンが前記第１データセットに対応づけられるパターンに一致するとの判定を受けて、前記第１データセットに対応づけられるインデックスを、前記第２データセットに相関させるステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記第２データセットの分析に基づいて、後続のワークピースを処理するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２データセットへのアクセス要求を受信するステップと、
前記要求を受けて、前記インデックスに基づいて、前記第２データセットの等価物として前記第１データセットを提供するステップと、をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２データセットに対応づけられるパターンが前記第１データセットに対応付けられるパターンに一致するかどうかの判定ステップは、半導体ウェハ（１０５）の少なくとも一部に対応づけられる異常パターンが前記第１データセットに対応づけられる前記異常パターンに実質的に類似するかどうか判定するステップを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第２データセットに対応づけられる前記パターンが前記第１データセットに対応づけられるパターンに一致するかどうかの判定ステップは、第２ビットパターンマップに対応づけられる前記パターンが前記第１ビットパターンマップに実質的に類似するかどうか判定するステップを含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第２ビットマップへのアクセス要求が受信される場合に、前記第１ビットパターンマップを示すように前記インデックスを用いるステップをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
第１データベース（３４０）に前記第１データセットを記録し、第２データベース（３４５）に前記インデックスを記録するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第２データベース（３４５）に前記インデックスを記録するステップは、前記インデックスをリレーショナルデータベース（３４５）に記録するステップを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
データを記録するインデックスを生成するシステムであって、前記システムは、
ワークピースを処理するための処理装置（３１０）と、
前記ワークピースに関連する、異常パターンを示す計測データおよび試験データのうちの少なくとも一方を含む製造データを取得するための計測装置（３６０、３７０）と、
前記ワークピースの第１部位に対応づけられる異常パターンと前記ワークピースの第２部位に対応づけられる異常パターンとを判定するコントローラ（３０５）と、を含み、前記コントローラ（３０５）は前記ワークピースの前記第２部位に対応づけられる異常パターンが前記ワークピースの前記第１部位に対応づけられる前記異常パターンに一致するかどうか判定し、前記ワークピースの前記第２部位に対応づけられる異常パターンが、前記ワークピースの第１部位に対応づけられる前記異常パターンに一致するとの判定に基づいて、前記ワークピースの第１部位に対応づけられる前記異常パターンに関連するデータに対するインデックスを、前記第２部位に対応づけられる前記異常パターンに関連するデータに対応づける、システム。
【請求項１０】
命令により符号化されたコンピュータ可読プログラム記録デバイスであって、コンピュータによって実行されるときに、
第１データセットに対応づけられる異常パターンを判定するステップと、
前記第１データセットを記録するステップと、
第２データセットに対応づけられるパターンが前記第１データセットに対応づけられる前記異常パターンに一致するかどうか判定するステップと、
前記第２データセットに対応づけられる前記パターンが前記第１データセットに対応づけられる前記パターンに一致するとの判定を受けて、前記第１データセットに対応づけられるインデックスを、前記第２データセットに相関させるステップと、を含む、コンピュータ可読のプログラム記録デバイス。
【国際調査報告】
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2009524934.tif 000014