(57)【要約】方法は、複数のツール（３０）を含む製造システム（１０）におけるワークピースをプロセスすることを含む。プロセッシングに関連するワークピース製造データが、検索される。製造システム（１０）における将来のプロセッシングが、ワークピース製造データに基づき、シミュレートされる。将来のプロセッシングに関する少なくとも１プロセスパラメータが前述のシミュレートされることに基づき、予測される。ワークピースは、この予測されたプロセスパラメータに基づき、少なくとも１ツール（３０）において処理される。システム（１０）は、ワークピースとシミュレーションユニット（１１０）にプロセスするために構成された複数のツール（３０）を含む。シミュレーションユニット（１１０）は、プロセッシングに関連するワークピース製造データを検索し、ワークピース製造データに基づき、ワークピースに関する将来のプロセッシングをシミュレートし、及びこのシミュレートすることに基づき、将来のプロセッシングの少なくとも１プロセスパラメータを予測するために構成され、少なくとも１ツール（３０）が、この予測されたプロセスパラメータに基づくワークピースをプロセスするために構成される。
2006505130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のツール（３０）を含む製造システム（１０）におけるワークピースを処理し、
プロセッシングに関連するワークピース製造データを検索し、
前記ワークピース製造データに基づき、前記製造システム（１０）において、将来の処理をシミュレートし、
前記シミュレートに基づいて、前記将来の処理の少なくとも一つの処理パラメータを予測し、
前記予測された処理パラメータに基づき、少なくとも一つのツール（３０）において、前記ワークピースを処理するステップを含む、
方法。
【請求項２】
前記将来の処理の少なくとも一つの処理パラメータを予測するステップは、更に、前記将来の処理の少なくとも一つの処理目標と前記ツールのオペレーティングレシピパラメータを予測するステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ワークピースと関連付けられる処理フローデータを検索し、
前記ワークピース製造データを前記処理フローデータとマージし、
前記マージされたデータに基づき、前記将来の処理をシミュレートすることによって、
前記ワークピース製造データに基づく、前記製造システム（１０）において完了する処理をシミュレートするステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ワークピース製造データを受信するステップは、更に、前記ワークピースと関連付けられるメトロロジーデータの少なくとも一つを受信するステップと、
前記ツール（３０）の少なくとも一つにおける前記ワークピースの処理と関連付けられる処理データを受信するステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ワークピース製造データを所定範囲と比較するステップ、
前記所定範囲の外部にある前記ワークピース製造データに応答して前記将来の処理をシミュレートするステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項６】
ワークピースを処理するために構築された複数のツール（３０）と、
前記処理に関連する前記ワークピース製造データを検索し、前記ワークピース製造データに基づいて前記前記ワークピースに関する将来の処理をシミュレートし、かつ、前記シミュレートに基づいて前記将来の処理に関する少なくとも一つの処理パラメータを予測するよう構成されたシミュレーションユニット（１１０）と、を有し、
前記ツール（３０）の少なくとも一つは、前記予測された処理パラメータに基づいて前記ワークピースを処理するために構成される、
システム（１０）。  
【請求項７】
前記シミュレーションユニット（１１０）は、更に、前記将来の処理に関する処理目標の少なくとも一つと前記ツールに関するオペレーションレシピパラメータとを予測するために構成された、
請求項６記載のシステム（１０）。
【請求項８】
前記シミュレーションユニット（１１０）は、更に、前記ワークピースと関連付けられる処理フローデータを検索し、前記ワークピース製造データを前記処理フローデータとマージし、及び前記マージされたデータに基づく前記将来の処理をシミュレートするステップによって、前記ワークピース製造データに基づく前記製造システムにおいて完了された処理をシミュレートするよう構成される、
請求項６記載のシステム（１０）。
【請求項９】
前記ワークピース製造データは、更に、関連づけられるメトロロジーデータと、前記ツール（３０）の少なくとも一つにおける前記ワークピース前記処理と関連づけられる処理データと、のいずれか少なくとも一つを含む、
請求項６記載のシステム（１０）。  
【請求項１０】
更に、前記ワークピース製造データを所定範囲と比較するよう構成された処理コントローラ（１００）を含み、前記シミュレーションユニット（１１０）は、更に、前記所定範囲の外部にある前記ワークピース製造データに応答して前記将来の処理をシミュレートするために構成される、
請求項６記載のシステム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半導体デバイス製造技術分野に関し、より具体的には、第１原則フィードフォワード製造コントロールを提供するための方法と機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体業界において、例えば、マイクロプロセッサ、メモリデバイス等のような集積回路デバイスの品質、信頼性、及びスループットを増やそうとする絶え間ない動向がある。この動向は、ますます増える高品質、高信頼性で動作するコンピュータと電子的デバイスに対する消費者の需要によって煽られている。これらの需要は、例えば、トランジスタのような半導体デバイス製造技術に絶え間なく続く改善という結果をもたらし、そうしたトランジスタを内蔵する集積回路デバイス製造技術に関しても同様である。すなわち、一般的なトランジスタのコンポーネントにおける欠陥を軽減することも又、トランジスタ毎の全体のコストを削減し、そうしたトランジスタを内蔵する集積回路デバイスのコストに関しても同様である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
概して、フォトリソグラフィーステッパー、エッチツール、デポジションツール、研磨ツール、高速の熱処理ツール、注入ツール等を含む様々なプロセスツールを用いることによって、プロセッシングステップセットがウェーハ上で実行される。
半導体プロセスラインのオペレーションを改善するための１つの技術として、様々な処理ツールのオペレーションを自動的にコントロールするために工場的規模のコントロールシステムを利用することが挙げられる。製造ツールは、製造フレームワーク又はプロセッシングモジュールのネットワークと通信を行う。各製造ツールは、概して、設備インターフェースに接続される。この設備インターフェースは、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マシンインターフェースに接続される。
マシンインターフェースは、概して、最新式プロセスコントロール（APC：Advanced Process Control）システムの一部であり得る。このAPCシステムは、製造モデルに基づくコントロールスクリプトを開始し、製造プロセスを実行するために必須であるデータを自動的に検索するソフトウェアプログラムであり得る。多くの場合、半導体デバイスは、多重プロセスの多重製造ツールを介してステージ化され、処理される半導体デバイスの品質に関連するデータを生成する。プリプロセッシング及び／又はポストプロセッシングデータが、ツールに関するコントローラに供給される。オペレーティングレシピパラメータは、目標値に可能な限り近いポストプロセッシングの結果を実現しようとする試みのためにパフォーマンスモデルとメトロロジー情報（計測学的情報:metrology information）に基づき、プロセスコントローラによって計測される。この方法でばらつきを軽減することは、スループットの増大、コスト削減、向上したデバイスパフォーマンス等につながり、これら全てが収益性の増大に匹敵する。
【０００４】
一般的な半導体製造設備において、ウェーハは、ロットと称される集まりで処理される。ロットにおける各ウェーハは、概して、プロセッシング環境がそれぞれ同様なものとなる。幾つかのツールでは、ロットにおけるウェーハの全てが同時に処理され、一方、他の幾つかのツールにおいては、それぞれのウェーハは同条件（例えば同様のオペレーションレシピを用いる）ではあるが個々に処理される。通常、ウェーハのロットは、処理サイクルの最初を優先して割り当てられる。優先性が、例えば、ロットにおけるウェーハの数を基礎として割り当てられ得るし、あるいは例えば、テスト又は実験用ロットというステータスを基礎として割り当てられ得る。
【０００５】
製造プロセス中、様々なイベントが発生し得るので、これらが製造されているデバイスに影響を及ぼす。すなわち、製造プロセスステップにおけるばらつきは、デバイスパフォーマンスのばらつきの結果をもたらす。フィーチャ限界寸法、ドーピングレベル、コンタクト抵抗、粒子汚染等のようなファクター全てが、デバイスのエンドパフォーマンスに影響を及ぼし得る。デバイスは、通常、グレード測定によってランク付けされ、効果的に市場価値を決定する。概して、デバイスのグレードが高ければ高い程、デバイスの価値は、更に上がる。
【０００６】
多数の変数がデバイスパフォーマンス特定に影響するので、デバイス上の電気的テストを実行する前にデバイスのグレードを予測することが困難である。ウェーハ電気的テスト（ＷＥＴ：Wafer Electrical Test）測定は、製造プロセスにおいてかなり最後のほうで処理されたウェーハ上に実行され、場合によっては、プロセスが終了してしまってから数週間過ぎるまで実行されない。１つ又はそれ以上のプロセスステップで、ＷＥＴ測定が示す結果が受容されないというウェーハを生成すると、この結果として生産されたウェーハは、廃棄される場合もある。しかし、同時に、ミスプロセッシングがかなりの期間、発見も修正もなされないままであると、多数のウェーハが廃棄され、多くの無駄な材料を生じさせ、及びスループット全体の減少につながる。
また、多数のステップにおける特定的なイン−スペック（in-spec）プロセスの組み合わせによっては、電気的又はパーフォマンスの観点から、的はずれなものに終わる場合もある。多数のウェーハに関する一貫したコントロールにおいては、多くのプロセスの複雑性を考慮に入れることが求められる、ということを前提とすると、これらのプロセスコントロールは一般的に完全に自動化された実装を求められているのである。
【０００７】
上述した一般的なプロセスコントロールのシナリオにおいて、経験的なモデルが、コントロールされたツールのレスポンスを予測し、コントロールするために利用される。幾つかのケースにおいては、経験的なモデルがシステムにおける様々なファクターの相互作用を精密に表していない場合には、複合的なレスポンスに関する予測の精密性が減少する。例えば、多くのファクターはトランジスタのパフォーマンスに寄与している。これらのファクターは、例えば、ゲート電極スタック、ゲート電極限界寸法、注入ドーズ及びエネルギー、及びドープされたエリア寸法におけるこれらのプロセス層の膜厚を含む。トランジスタのパフォーマンスに寄与するこれらのファクター間における相互作用の特性が、トランジスタの製造をコントロールするために利用される経験的モデルの実現可能な精密性を軽減する。
【０００８】
本発明は、上述した問題の一つ若しくはそれ以上を解決し、少なくともそれらの影響を軽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】
本発明の一態様においては、複数のツールを含む製造システムにおいて、ワークピース製造を処理することを含む方法が提供される。製造システムにおける将来のプロセッシングは、処理に関するワークピース製造データに基づき、シミュレートされる。将来のプロセッシングの少なくとも一つの処理パラメータは、このシミュレーションに基づき、予測される。ワークピースは、予測された処理パラメータに基づき、少なくとも一つのツールにおいて処理される。
【００１０】
本発明のもう１つの態様においては、ワークピースとシミュレーションユニットを処理するために構成された複数ツールを含むシステムが提供される。シミュレーションユニットは、プロセッシングに関連するワークピース製造データを検索し、ワークピース製造データに基づいてワークピースに関する将来のプロセッシングをシミュレートし、このシミュレーションに基づくワークピースに関する将来のプロセッシングの少なくとも一つの処理パラメータを予測するために構成され、予測された処理パラメータに基づくワークピースを処理するために少なくともつのツールが構成される。
【００１１】
本発明は、種々の改善及び代替実施例に改変可能である一方で、本文の特定の実施形態は図面における実施例という方法で示され、詳細は以下に記載されている。しかし、本明細書に記載された特定の実施形態は、本開示の特定の形式に本発明を制限することを意図したものでないことが理解されなければならないし、それ以上に本発明は、添付された請求項に限定された本発明の趣旨の範囲内におけるすべての改善、均等物、及び代替例を含めるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を記載する。簡明を期すため、実際の実施例全部のフィーチャを本明細書に記載したわけではない。実施例毎に変化する、種々のシステム関連及びビジネス関連による制約を満たすような、開発者の特定のゴールを実現するためには、そうした実際の実施形態の開発段階における多くの特定の実施の決定がなされなくてはならないことが、当然理解されよう。更に、このような開発への努力は複雑であり、時間のかかる場合があるが、それにもかかわらず、本開示から利益を有する当業者にとって、取り組むべきルーチン的作業であることが理解されよう。
【００１３】
本発明は、添付した図面に従った以下の記載を参照して理解されよう。同符号は同要素を示している。図１に例示的な製造システム１０の簡略化されたブロック図が示される。図示された実施形態において、製造システム１０は半導体ウェーハの処理に用いられているが、本発明は、これに制限されるわけではなく、他の製造環境の形式と他のワークピースの形式に利用され得る。ネットワーク２０は、製造システムの様々なコンポーネントを接続し、それらが情報の交換を行うことを可能にする。図示された製造システム１０は、複数の処理ツール３０を含み、各々は、ネットワーク２０とインターフェースするためにコンピュータ４０に結合される。製造システム１０は、又、ネットワーク２０とインターフェースするための一つ又はそれ以上のメトロロジーツールを含む。メトロロジーツール５０は、メトロロジーデータを生成するために処理ツール３０において処理されたウェーハの出力特性を測定するよう利用され得る。ツール３０，５０は、コンピュータ４０，６０を介してネットワーク２０とインターフェースするように図示されているが、ネットワーク２０とインターフェースするために集積回路を備えることでコンピュータ４０，６０を不要とすることもできる。製造実行システム（ＭＥＳ：Manufacturing Execution System）サーバ７０は、製造システム１０のフローを指示することによって製造システム１０の高レベルオペレーションを指示する。ＭＥＳサーバ７０は、製造システムにおけるツール３０，５０を含む様々なエンティティのステータスを監視する。プロセスツール３０は、フォトリソグラフィステッパー、エッチツール、デポジションツール、研磨ツール、高速熱プロセスツール、注入ツール等のようなプロセスツールであり得る。メトロロジーツール５０は、光学測定ツール、電気的測定ツール、走査式電子顕微鏡、ガスアナライザー等のような測定ツールであり得る。
【００１４】
様々なエンティティとワークピース（例、ウェーハ）のステータスに関連するデータを記録するためにデータベースサーバ８０が用意されている。このデータベースサーバ８０は、一つ又はそれ以上のデータストア９０における情報を記録し得る。メトロロジーデータは、フィーチャ測定、プロセス層膜厚、電気的パフォーマンス特性、デフェクト測定、表面プロフィール等を含み得る。ツール３０に関するメンテナンス履歴（例、洗浄、消耗品交換、修理）も又、ＭＥＳサーバ７０によってあるいはツールオペレータによってデータストア９０に記録され得る。
【００１５】
プロセスツール３０の幾つかは、一つ又はそれ以上のツールのオペレーションレシピを自動的にコントロールするよう用いられるプロセスコントローラ１００とインターフェースする。図示された実施形態において、プロセスコントローラ１００は、プロセスツールをコントロールするための第１原理（即ち、物理学を基礎とした）モデルを利用する。
【００１６】
プロセスコントローラ１００は、ウェーハに関する製造プロセスをシミュレートするようにコンピュータ１２０で実行されるシミュレーションユニット１１０とインターフェースする。製造プロセスをシミュレートすることによって、シミュレーションユニット１１０は、製造システム１０によって製造されるデバイスの電気的特性を予測可能である。このシミュレーションユニット１１０は又、完成されたデバイスが予定された電気的特性の目標を満たすことを可能にするために後続のプロセスステップに関連するデータを提供可能である。例えば、目標値が、飽和電流ＩＤＳＡＴのような電気的パラメータに関して構成されれば、シミュレーションユニット１１０は、目標飽和電流を実現するための製造システム１０に関する製造目標値を予測し得る。一般的に、シミュレーションユニット１１０は、製造されているウェーハに関する一連のプロセスステップをシミュレートする。要するに、シミュレーションユニット１１０は、その後バーチャル製造設備としてオペレートする。ユーザは、ある種の製造パラメータを固定値とし得るし、他のものは変数として特定しえる。シミュレーションユニット１１０は、特定化されたパフォーマンス目標を実現する変動パラメータに関する設定を決定するシミュレーションプロセスにおいて、変動パラメータを操作する。トランジスタ製造の例において、ゲート絶縁層とポリシリコンの膜厚に関するパラメータ（即ち、ゲート電極スタックの構成）は、固定値とされ得るし、ゲート電極幅のようなパラメータ（即ち、ゲートエッチパラメータによってコントロールされる）と注入パラメータ（例、ハロー注入あるいは他の注入に関する注入量及び注入エネルギー）は、変数のパラメータとして特定され得る。シミュレーションユニット１１０は、その後、製造プロセスをシミュレートし、最も近似して飽和電流目標を実現するようなパラメータ値を決めるために、１又はそれ以上の指示された変動パラメータを変化させる。このシミュレーションの結果は、製造プロセスの目標形式（例えば、Ｘナノメートルのゲート幅）又は製造プロセスを設定するためのオペレーションレシピの目標形式（例えば、エッチング時間をＹ秒とする、あるいはユニット容積あたりドーパントイオン注入量をＺとする）であり得る。
【００１７】
シミュレーションユニット１１０によってシミュレートされる特定的なプロセスオペレーションと、一定化されるかあるいは変動し得るとして指示された製造パラメータは、特定的な実施形態に依存して変化し得る。パフォーマンス特性に関する目標値も又、特定的な実装に依存して変化し得る。
【００１８】
製造システム１０に使用されるために適合可能な例示的な情報交換とプロセスコントロールのフレームワークは、ＫＬＡテンコア社（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ，Ｉｎｃ．）販売の触媒システムを用いることで実装され得るような最新式プロセスコントロール（ＡＰＣ：Advannced Process Control）フレームワークである。この触媒システムは、半導体設備及び材料インターナショナル（ＳＥＭＩ：Secmiconductor Equipment and Materials International）コンピュータ集積製造（ＣＩＭ：Computer Intergrated Manufacturing）フレームワークコンプライアントシステム技術を利用し、最新式プロセスコントロール（ＡＰＣ：Advannced Process Control）フレームワークに基づく。ＣＩＭ（ＣＩＭフレームワークドメインアーキテクチャに関するＳＥＭＩ  Ｅ９３−０６９９−仮明細書）とＡＰＣ（ＣＩＭフレームワーク最新式プロセスコントロールコンポーネントに関するＳＥＭＩ  Ｅ９３−０９９９−仮出願明細書）明細書は、ＳＥＭＩ社から公的に入手可能である。
【００１９】
本発明の一部と対応する詳細な記載は、ソフトウェア、コンピュータ内におけるデータビット上のオペレーションのアルゴリズム及び象徴的な表現に関して提示される。これらの記載及び表現は、当業者にとって仕事の内容を他の当業者に効果的に伝えるものである。本文に用いられる用語としてのアルゴリズムは、一般的に用いられるように求められる結果につながるステップの首尾一貫したシーケンスとして、考案されたものである。これらのステップは、物理的量の物理的マニピュレーションを求めるものである。通常、必ずしも必須ではないが、これらの量は、記録、移動、組み合わせ、比較され、及びマニピュレートされることが可能である光学的、電気的、又は磁気的の信号の形式を取る。時折、ビット、数値、シンボル、特性、用語、数等のようなこれら信号に対する名称は、主に慣用的な理由から利便性があることが証明されている。
【００２０】
しかし、これら全ての及び同様な用語は、適切な物理的な量と関連付けられなければならないし、これらの量に利用される単に利便的なラベルであることに留意しなければならない。特定的に限定されない限り、あるいは論考から明りょうであるように、“プロセッシング”あるいは“コンピューティング”あるいは“計算する”あるいは“決定する”あるいは“ディスプレイする”あるいはそれに類するもののような用語は、コンピュータシステムあるいは同様の電気的コンピューティングデバイスの動作及び処理のことを称し、コンピュータシステムのレジスタとメモリ内の物理的、電気的な量として提示されるデータを、コンピュータシステムのメモリ又はレジスタ又はメモリ又は他のそうした情報ストレージ、伝送又はディスプレイデバイス内の物理的な量として同様に提示される他のデータにマニピュレートし、変形する。コンピュータ４０，６０，７０，８０，１２０間のプロセッシングの配布とデータストレージ機能は、概して、独立性と中央の情報ストアを与えるために動作される。当然、異なる数のコンピュータと異なるアレンジメントが利用されてよい。
【００２１】
プロセスコントローラ１００のオペレーションとシミュレーションユニット１１０は、更に、図２を参照しながら記載され、本発明のもう１つの実施形態に従って製造システムをコントロールするため方法の簡略化されたフロー図が示される。ブロック２００において、プロセスツール３０によるウェーハ、あるいはウェーハのロットのプロセッシングが完了される。ブロック２１０において、ウェーハ／ロット製造データが検索される。ウェーハ／ロット製造データは、例えば、データストア９０及び／又はＭＥＳサーバ７０のような種々の場所に記録され得る。プロセスコントローラ１００も又、 ウェーハ／ロット製造データの幾つかを局所的に記録し得る。ウェーハ／ロット製造データは、ウェーハ特性（例、プロセス層膜厚）に関して収集されたメトロロジーデータのような、ウェーハ上で実行された、前プロセッシングに関連する情報を含む。ウェーハ製造データは又、製造プロセス中、ウェーハが直面するプロセッシング環境に関してプロセスツール３０によって、あるいはプロセスツール３０と関連するセンサ（図示されない）によって収集されたデータを含む。例示的なプロセスデータは、チャンバ圧力、チャンバ温度、アニール時間、注入量、注入エネルギー、プラズマエネルギー、プロセッシング時間等を含む。ウェーハ／ロット製造データは又、製造プロセス中、用いられるオペレーションレシピ設定に関するプロセスコントローラ１００のデータを含む。例えば、若干のプロセスパラメータに関する直接の値を測定することは可能ではないかもしれない。プロセスコントローラ１００は、プロセスツール３０の実際のプロセスデータの代わりにこれらのパラメータに関する設定を用い得る。他のプロセスコントロールデータは、プロセスコントローラ１００によって推定され、コントロールされた様々な状況条件の値を含み得る。  
【００２２】
ブロック２２０において、製造データが所定の閾値と比較される。これにより、製造データが所定の範囲内であるか否か（即ち、複数のパラメータに関連する製造データが所定の範囲内にあるか否か）が判定される。例えば、ゲート絶縁層とポリシリコン層の膜厚が所定の閾値と比較される。この閾値は、分析の通常の不良検知分類（ＦＤＣ：Fault Detection and Classification）形式と異なる。ＦＤＣ分析では、通常、外部に構成されたポテンシャルな不良条件を示す管理限界の値を求める。不良条件が確認された場合、リワークや再加工が求められ得るか、あるいはウェーハ／ロットが廃棄され得る。通常、ウェーハ上に形成されるデバイスの様々なパラメータに関する目標値が（即ち、設計要請に基づき）与えられる。例えば、目標値がゲート絶縁層とポリシリコン層の膜厚に関して特定化され得る。製造データが目標値に近い場合、ウェーハ上に形成されたデバイスが設計予測に一致する可能性が高い。しかし、製造データがＦＤＣの受容範囲であっても、目標値により近いデバイスに比較して、デバイスの性能が低くなっている場合もあり得る。このパフォーマンスの低下は、収益の低下匹敵する。ボックス２２０内で実行される分析では、不良状態とはいえないまでもパフォーマンスの低下を軽減するための修正措置が有益である状況を識別し、これにより収益を得ることができる。一実施例において、プロセスコントローラ１００は、所定の限界範囲内であるか否かを判断するためにウェーハに関して収集されたメトロロジーデータを評価し得る。もう１つの例において、プロセスコントローラ１００は、ウェーハ上で実行される、前のプロセッシングアクティビティ中、ツール及びセンサデータを評価し得る。プロセスデータが（ツールの不良とまではいかないものの）異常なプロセッシング環境を示す場合、プロセスコントローラ１００は修正動作を開始し得る。
【００２３】
ブロック２２０において、製造データが所定範囲内であれば、プロセスコントローラ１００は何らアクションを起こさず、このプロセスはブロック２３０において終了する。しかし、製造データが所定範囲外にあれば、プロセスコントローラ１００はシミュレーションユニット１１０に対してシミュレーション要請を与える。プロセスフローデータは、ブロック２４０においてプロセスコントローラ１００あるいはシミュレーションユニット１１０によって検索される。プロセスフローデータは、生産プロセスに関するデフォルトプロセス設定と目標値を表す。このプロセスフローデータは、必須的にばらつきのない生産プロセス（即ち、全てのフィーチャは目標値に等しいサイズで製造される）を表すする。これらのパラメータは、トランジスタの実験的な構成（即ち、モデル化されている他のデバイス）を表し、これまでのエンジニアリングの知識に基づき構成される。
【００２４】
ブロック２５０において、製造データがプロセスフローデータとマージされる。ウェーハに関して入手可能な実際のメトロロジーデータとプロセスデータが、プロセスフローデータの代わりに用いられる。マージされたデータを用いることで、シミュレーションユニット１１０は、ブロック２６０においてウェーハのプロセッシングをシミュレートする。従って、シミュレーションユニット１１０は、実際のウェーハ状況をウェーハの現在のプロセッシング進行までシミュレートする。
【００２５】
シミュレーションユニット１１０は、その後の製造プロセスにおいてウェーハがウェーハの所定のパフォーマンス目標に一致した特性を有するようにプロセス目標と次のプロセッシングアクティビティを決める。シミュレーションユニット１１０は、次のオペレーションに関するある種のプロセス目標又は設定を固定値とするためにプロセスフローデータを使用し得る。その一方で、設計値から変動することが許され得る他のパラメータを選択する。
【００２６】
例えば、特定的な飽和電流パフォーマンス目標がトランジスタに関して設計された場合、シミュレーションユニット１１０はゲートエッチプロセスに関連する値を固定し得るし、ハローインプラント（halo implant）パラメータを変動可能にし得る。他の実施形態において、シミュレーションユニット１１０は、ゲートエッチパラメータとハロー注入パラメータの双方を変数とし得る。ソース／ドレイン注入パラメータ、軽くドープされたドレイン注入パラメータ、及びスペーサエッチパラメータのような他のパラメータは、それらの設計値で一定化され得る。パフォーマンス特性における可変するパラメータにおける変化の効果をシミュレートすることによって、シミュレーションユニット１１０は、パフォーマンス目標の実現をもたらす結果に比較的近くなるプロセス目標又は設計を判断し得る。
【００２７】
様々なテクノロジーのコンピュータ援用設計（ＴＣＡＤ：Technology Computer-Aided Design）のツールは、シミュレーションユニット１１０の機能を実行するために商業的に入手可能である。通常、ＴＣＡＤソフトウェアは、コンピュータ集約されており、スタンドアローンワークステーションにおいて実行する。要請は、シミュレーション待ち行列に入れられ、処理される。選択される特定的なシミュレーションツールは、製造される半導体デバイスの形式及びコントロールされるパフォーマンス特性の形式に依存する。例示的なソフトウェアツールは、シノプシス社（Synopsis Inc., Mountain View, CA．）により販売されるツプレム−４：Ｔｓｕｐｒｅｍ−４とメディチ：Ｍｅｄｉｃｉである。様々なＴＣＡＤシステムも又、シルバコ社（Silvaco International、Santa Clara, CA．）及びISEシステムエンジニアリング（ISE Integrated Systems Engineering スイス,  チューリッヒ）により販売される。シミュレーション処理目標及び設定によって用いられ得る例示的なパフォーマンス目標値とは、飽和電流、駆動電流、リング周波数発振器、メモリセル消去時間、コンタクト抵抗、効果的なチャネル長さ等である。
【００２８】
シミュレーション結果は、ブロック２７０において受信される。シミュレーションの出力は、実行されたシミュレーションの特定的な形式（プロセス又はデバイス）、固定パラメータ対可変パラメータ、及び目標とされる特定的なパフォーマンス特性に依存して変化し得る。本文に論じられるトランジスタの例において、飽和電流が目標とされる場合、シミュレーション出力は、ゲート電極をエッチングするためのハロー注入又はエッチパラメータを実行するための注入パラメータ（即ち、エネルギー、量、及び角度）を含み得る。ゲート電極幅は、様々なエッチパラメータによってコントロールされ得る。例えば、ゲートは、様々なエッチパラメータによってコントロールされ得る。例えば、ゲートエッチ中のエッチング時間の増大は、幅の減少（即ち、オーバーエッチング）という結果をもたらす。ゲート電極のサイズは又、次のゲートエッチのマスクとして用いられるフォトレジストパターンにおけるトリムエッチを実行することによって影響され得る。ゲートトリムエッチを実行するための例示的な技術は、大部分の詳細が米国特許番号６，１１０、７８５、発明の名称“ゲートトリムエッチプロセスを用いた高水準のパフォーマンストランジスタの形成（Formulation of High Performance Transistors using Gate Trim Etch Process）”に記載され、その全文は、参照として本文に包含される。
【００２９】
ブロック２８０において、シミュレーション結果は、提示されたプロセス目標及び／又は設計が妥当であるか否か判断するために分析される。例えば、プロセスツールが要請されたプロセス設計を満たし得ないかあるいは調整された目標が所定範囲の外部であれば、シミュレーションユニット１１０によって提示されたように後続の処理ステップ中、ウェーハを処理することが可能でないかもしれない。例えば、提示された方法でウェーハを処理することは、シミュレーションユニット１１０によって考察されてない他のパラメータに有害な影響を及ぼし得る。この結果がブロック２８０において妥当であれば、ウェーハ上で実行されなければならない後続のプロセッシングに関するレシピパラメータがブロック２９０において生成され、ブロック３００において記録される。例えば、シミュレーション出力がゲート電極限界寸法を含む場合、プロセスコントローラ１００は、目標とされる限界寸法を満たすためにエッチング時間あるいはプラスマ電力のようなゲートトリムエッチ又はゲートトリムパラメータを計算し得る。プロセスコントローラ１００は、同様にハロー注入パラメータの値を計算し得る。シミュレーション出力が、実際、レシピパラメータをオペレートすることを含む場合、プロセスコントローラ１００は、更なる計算を実行する必要がない可能性がある。このプロセスは、ブロック２３０において終了する。
【００３０】
シミュレーション結果がブロック２８０において、受容されない場合、ブロック３１０においてエンジニアリング担当者に通知がなされ得る。エンジニアリング担当者は、提示された変更を進行するために、あるいはリワークが求められるか否かを判断するためのより詳細な評価を保留している間ウェーハ又はロットを配置するために、提示されたプロセス目標あるいはプロセス設定を実装しないことを判断し得る。
【００３１】
上述されたプロセスは、経験的モデリングのような他の技術においては様々なプロセス変数間の相互のインターフェースを精密に考察することが不可能であろう状況において処理されているウェーハに、フィードフォワードコントロールを実装可能にする。フィードフォワードコントロールは、パフォーマンス特性がコントロールされることを可能にし、それ故、製造されるデバイスの値を確保する。この向上されたコントロール性能は、製造システム１０の収益性を改善する。
【００３２】
本発明は、本開示から利益を有する当業者にとって同一ではないが均等であることが明りょうである方法で改変及び実施され得ることから、上述した特定な実施形態は、説明目的のためのみのものである。更に、請求項で限定された範囲以外で、本文に示した構成又は設計の詳細に制限されることは意図されていない。上述した特定の実施形態は、改変又は修正可能であり、そうした改変の全部は、本発明の趣旨の範囲内にあると考えられる。従って、本文に求められる保護は、請求の範囲に記載されたとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の例示的な一実施形態に従った製造システムの簡略化されたブロック図である。
【図２】本発明の他の例示的な実施形態に従った製造プロセスをコントロールするための方法の簡略化されたフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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