(57)【要約】製品仕様に基づきプロファイルのライブラリを作成するにあたり、ユーザーのためにサービスプロバイダーが洗練されたソフトウェア・アルゴリズムの利用を介して実行する品質管理システム。これらのプロファイルのライブラリは、製造された製品が仕様内に収まることを確実にするために製造された製品のプロファイルと比較される。製造された製品の計測はリアルタイムで行うことが可能であるが、プロファイル・ライブラリの作成は非常に計算集中を必要とし、その操作にはコンピューター・ワークステーションの高度な並列セットを必要とする。本システムにより、リアルタイムの計測読み取りから計算集中プロセスを分離することが可能になり、サービスプロバイダーがオフサイトでライブラリを作成して管理する機会を設けることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービスプロバイダーによりユーザーのための品質管理プログラムを実施することにおいて、下記のステップを具備する方法：
前記ユーザーから前記サービスプロバイダーへの製品仕様を送り、
ライブラリを作成するために前記仕様に基づき前記製品のプロファイルを作成することにおいて、前記プロファイルは光学的顕微鏡信号及び結合波アルゴリズムを利用したソフトウェアを経由して作成され、及び
製造された製品が前記仕様内にあることを確保するために、前記ライブラリを前記製造された製品の一つ以上のプロファイルと比較する。
【請求項２】
前期仕様がインターネット又はイントラネットと経由して前記サービスプロバイダーに送られることを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記製品がウェーハ製品であることを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項４】
不許可ユーザーによるアクセスを制限するために、前記ライブラリを暗号化するステップをさらに備える請求項１に記載された方法。
【請求項５】
前記ライブラリのために前記ユーザーに請求書作成送付するステップをさらに備えた請求項１に記載された方法。
【請求項６】
前記請求書作成送付が生成したライブラリの数に基づくことを特徴とする請求項５に記載された方法。
【請求項７】
前記請求書作成送付が定期的購読料に基づくことを特徴とする請求項５に記載された方法。
【請求項８】
前記請求書作成送付が製造された製品と前記ライブラリ間で為された比較の数に基づくことを特徴とする請求項５に記載された方法。
【請求項９】
前記プロファイルを作成するのに利用される屈折率（ｎ）及び吸収係数（ｋ）の値を取り出すステップをさらに備える請求項１に記載された方法。
【請求項１０】
適合度合について前記ライブラリを検証するステップをさらに備える請求項１に記載された方法。
【請求項１１】
適合度合が達成されない場合に前記ライブラリ生成に利用されるパラメータを訂正するステップをさらに備える請求項１０に記載された方法。
【請求項１２】
製品が下記の仕様を充足することを確保する品質管理システム：
サービスプロバイダーへの製品仕様を送るためのユーザー入力モジュール；
前記仕様に基づき前記製品のプロファイルのライブラリを作成するサーバーであって、前記プロファイルは光学的顕微鏡信号及び結合波アルゴリズムを利用したソフトウェアを経由して作成する；及び
製造された製品が前記仕様内にあることを確保するために、前記製造された製品のプロファイルを前記ライブラリ・プロファイルと比較するユーザー・プロファイラー。
【請求項１３】
前記ユーザー及び前記サーバーがネットワークを経由して連結することを特徴とする請求項１２に記載されたシステム。
【請求項１４】
生成したライブラリの数を追跡する請求書作成送付コンポーネントをさらに備える請求項１２に記載されたシステム。
【請求項１５】
前記請求書作成送付コンポーネントが製造された製品と前記ライブラリの間で為した比較の数を追跡することを特徴とする請求項１４に記載されたシステム。
【請求項１６】
前記請求書作成送付コンポーネントが時間に基づいた使用を追跡することを特徴とする請求項１４に記載されたシステム。
【請求項１７】
前記比較の結果がリアルタイムで提供されることを特徴とする請求項１２に記載されたシステム。
【請求項１８】
前記製造された製品と前記ライブラリとを前記比較した結果に基づき製造プロセスを変更する是正モジュールをさらに備える請求項１２に記載されたシステム。
【請求項１９】
フェーズ・プロフィロメトリを通して製品の屈折率（ｎ）及び吸収係数（ｋ）の値を取り出す下記のステップを備える方法：
前記製品の第一材料層の第一測定スペクトラルからｎ及びｋ値を取り出す；
前記製品の第一材料層上に堆積した第二材料層の第二測定スペクトラルからｎ及びｋ値を取り出す；及び
前記製品の第一材料層上の第二材料層の上に堆積した次の材料層の次の測定スペクトラルからｎ及びｋ値を取り出す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の技術分野］
本発明は、一般に、半導体製造及び度量衡学応用、特にウェーハ製品が特定の仕様を充足するかを決めるためにプロファイルのライブラリを利用することに関連する取引に関する。
【０００２】
［関連技術の記述］
異なるプロセス・ステップが仕様に合うかを確認するために、半導体製造業界においては度量衡学がますます利用されるようになってきている。今日では，インライン度量衡学及び統合度量衡学という二つの異なる度量衡スキームが存在している。今はインライン度量衡学が標準となっていて、そこでは製品ウェーハが加工され、度量衡装置の一片に送られ、重要な寸法、プロファイル、厚さ等が測定され、さらなる加工のためにラインに戻されるが、統合度量衡学も最先端になりつつある。統合度量衡学では、度量衡装置は加工装置と一体になっていて、ウェーハ上の計測は加工装置からウェーハを取外す必要なく為すことができ、したがってスループット及び全体の装置効率性を向上させることができる。
【０００３】
しかし、統合度量衡学でも、伝統的には、ハードウェアをベースにし、高価で、容易に再配置することはできない。したがって、高価でスローなハードウェア用具を、比較的簡単で安価なハードウェア用具と共に洗練されたソフトウェア・アルゴリズムに変えて、複雑さの多くを移転する新しいプロセスを有することが有利になる。「定期的格子回席析スペクトラル」という名称でＸｉｎｈｕｉ　Ｎｕｉ及びＮｉｃｋｈｉｌ　Ｈａｒｓｈｖａｒｄｈａｎ　Ｊａｋａｔｄａｒにより発明され、本申請の譲渡者により所有され、参照によりここで一体とされる、関連する申請中の米国予備発明で示されるように、洗練されたソフトウェア・ツールへの移行は、ライブラリを作成し、データを管理し、ユーザーに請求書作成送付することに関連した新しいユーザー及びサービスプロバイダー取引を可能にする新しいビジネスモデルを必要とする。
【０００４】
［発明の要約］
上記に鑑み、本発明は製品仕様に基づきプロファイルのライブラリを作成するための洗練されたソフトウェア・アルゴリズムの利用を容易にするプロセスを提供する。これらのプロファイルのライブラリは、製造された製品が仕様内に収まることを確実にするために、製造された製品のプロファイルと比較される。ソフトウェア・アルゴリズムの新規なセットは、より簡単なハードウェア配置と共に使用される。ソフトウェアは、フロントエンド型とバックエンド型の二つの部分に分けられる。フロントエンド型は、リアルタイムで作動することが可能で、度量衡装置コンピューターでもユーザーサイトのスタンドアローン型コンピューターにでも実装することが可能であるが、バックエンド型ソフトウェアは、非常に集中計算を要し、操作のためにコンピューター・ワークステーションの高度の並列セットの利用が必要になる。集中計算プロセスのこの分離により、サービスプロバイダーは、オフサイトでライブラリを作成し、管理することが可能になる。
【０００５】
［実施態様の詳細な説明］
本発明にしたがった品質管理プログラムの要素は、図２に示すように、ユーザー・コンポーネント１０及びサービスプロバイダー・コンポーネント２０から構成される。
【０００６】
図１に示すように、サービスプロバイダー２０は、サービスプロバイダーにより作成されるプロファイルのライブラリを利用する品質管理プログラムをユーザーのために実行する。ユーザー１０は、インターネット、ローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）及び／又はワイドエリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、ワイアレス及び／又はワイヤ有、又は他のネットワーク・インフラストラクチャーなどのネットワークを介して、製品仕様をサービスプロバイダー２０に通信するためにコンピューター・マシーン１１を利用する。これに加えるに、仕様はサービスプロバイダーに会合で提供することもできる。情報を収集した後は、サービスプロバイダー２０は、プロファイル・ライブラリ２００を作成する。ステップ３００において、プロファイル・ライブラリは、ネットワーク又はコンパクトディスク（ＣＤ）から手動でダウンロードするか、又はプロファイル・ライブラリを保持する何らかの記憶媒体を通して、ユーザー・コンピューター１１に送られる。製品が製造されると、製品はそのプロファイルを測定され、そのプロファイルは、製造された製品がユーザー仕様４００内に収まるかを決定するために、ライブラリと比較される。
【０００７】
図２，４，５，６に対応して、ステップ１００，２００，３００及び４００がさらに詳しく示されている。図２に示されるように、ユーザーは、重要な寸法範囲、薄膜厚さ、各膜のブロードバンド光学定数及び使われる度量衡ハードウェアのインシデントの角度など、プロセスに関する情報を収集する。ユーザーは、ユーザーのコンピューター１１上に搭載されたソフトウェア・パッケージであるプロファイラー・コンパイラーに情報を入力する。一端、情報が入力されると、それは暗号化され、圧縮され、インターネット上か、ｅメール１３を通してサービスプロバイダー・ホストサーバー１２に送られる。この時点で、ライブラリ仕様及びユーザー名はホスト・サーバー１２に記録される。
【０００８】
図３は、ホスト・サーバー１２におけるイベントを示している。ライブラリの仕様は、ライブラリ・コンパイレーション・コンポーネント３１で解凍され、暗号を解かれ、一つ以上のライブラリ作成サーバー１６上に配られる。情報はまた、ユーザー名、ユーザー認証、支払方法、及び支払取引の追跡を可能とするために、請求書作成送付コンポーネント３３に記録される。図４は、ネットワーク・アーキテクチャー１８と共にライブラリ作成の自動配分プロセスを示している。ライブラリ作成プロセスは、指定されたライブラリのサイズによって数分から多くの日々を要する。ライブラリは、光学顕微鏡信号及び連結ウェーブ・アルゴリズムを使ったシミュレーション方法を通して、ライブラリ作成サーバー１６により作成される。一端、プロセスが完了すると、ライブラリ・コンパイレーション・コンポーネント３１は、異なるライブラリ作成サーバーからライブラリを集計し、自動品質管理チェックを実行し、それをライブラリ・データベース３２に送る。特定の顧客のためにライブラリを作成するプロセスは、請求書作成送付コンポーネント３３に記録される。
【０００９】
一つの実施態様では、ユーザーは特定の数のライブラリについて前払いをすることで加入することができる。請求書作成送付コンポーネントは、ユーザーが前払いしたライブラリの数を当初設定した加算器をもっている。この加算器は、特定のユーザーのために作成された各ライブラリについて一単位を差引き、ゼロまで減算する。請求書作成送付コンポーネント３３は、各ライブラリ要求について二度実施される。仕事がライブラリ作成のために提出された一度目は、顧客が実際に生きているアカウントを有しているかを確かめるために、請求書作成送付コンポーネント３３でチェックを行う。このステップでは、プログレス・フィールドのライブラリ生成が作られる。請求書作成送付コンポーネント３３は、ライブラリが顧客に送り返される準備ができたときに再度アクセスされる。この時点では、加算器は一カウント差し引き、ライブラリ作成中フィールドを調べて閉じる。これにより、特定した時間以上行列で待つ必要がなくなる。
【００１０】
代替的に、ユーザーは毎月又は毎年の購読料を支払い、ユーザーはその期間数に関係なくライブラリにアクセスするようにすることもできる。このモデルの取引はまた、サービスプロバイダー・ホストサーバーに記録され、特定の顧客が実際に購読料サービスに申し込んだかを確かめるためにチェックする。請求書作成送付コンポーネント３３は、各ライブラリ要求について二度実行する。仕事がライブラリ作成のために提出された一度目は、顧客が実際に生きているアカウントを有しているかを確かめるために、請求書作成送付コンポーネント３３でチェックを行う。このステップでは、プログレス・フィールドのライブラリ生成が作られる。請求書作成送付コンポーネント３３は、ライブラリが顧客に送り返される準備ができたときに再度アクセスされる。この時点では、加算器は一カウント差し引き、ライブラリ作成中フィールドを調べて閉じる。これにより、特定した時間以上行列で待つ必要がなくなる。
【００１１】
一端、品質管理手続が完了すると、図５に示されたように、ライブラリは、専用回線、コンパクトディスク（ＣＤ）、又は記憶媒体を介して、顧客に送られる。いずれのケースでも、ライブラリは、ライブラリ・マネジャー１９を通して、プロファイラー・アプリケーション・サーバー１７に搭載される。ここでプロファイラー・アプリケーション・サーバーとは、測定したスペクトル特定の材料積層（スタック）のシミュレートしたスペクトラル生成プロファイルと比較し、中卯羽陽寸法（ＣＤ）又はクロスセクション・プロファイル（ｘＰ）等の関係あるパラメータを決定するために、光学的顕微鏡データ及びスペクトラル突合アルゴリズムを使うサーバーと定義される。ライブラリ・マネジャー１９は、各々の材料積層に従って様々なライブラリをデータベースに組織する。
【００１２】
図６に示されるように、ライブラリは、ユーザー・サイトで採られた度量衡装置計測とリアルタイムで比較するために使われる。これにより、ユーザーは、製造された製品が仕様内に収まることを確認することができる。代替的に、本システムは、製造された製品が仕様と異なる場合には、製造プロセスを変更するための是正モジュールを含むことができる。度量衡装置１４により計測が行われる。この計測は、ネットワーク・コネクションを通し、又は半導体装置通信標準（ＳＥＣＳ）プロトコール２８を使って、プロファイラー・アプリケーション・サーバー１７に送られ、次いで突合結果及び分析を表示するプロファイラー・ディスプレイ１５に送られる。図７はプロファイラー・アプリケーション・サーバー１７の内部コンポーネントを表している。計測はプロバイダー・イントラネット・ネットワーク２８を介してデータ入力モジュールに送られ、データ・スタンプ、ロット情報及び計測へのプロセスの他の詳細及び結果データベース２６と共に得られた計測を記憶する。同時にまた、計測はメッセージング・バス２１に着いた事実を知らせる。この通知は、サーチ・モジュール２３により受付けられ、ライブラリ・データベース２４から適切なライブラリにアクセスし、各厚さ（非パターン化膜計測）又はプロファイル及び基本的厚さ（パターン化膜計測）について最適適合を見つける。計測に対応した結果のコピーは計測及び結果データベース２６に記憶される。この時点では、メッセージング・バス２１は、ユーザーが計測及び結果データベース２１に新たなデータが到着した旨を知らせるメッセージを知らせる。このデータベースには、イントラネット又はインターネットを通じてアクセスすることができ、ユーザーは歴史的データ及びデータ分析及びデータマイニング・アプリケーションを見ることができる。
【００１３】
代替的請求書作成送付スキームでは、ユーザーは、作成されたライブラリの数による名目手数料又は定期的購読料を請求される。名目手数料に加えて、顧客は、厚さ（非パターン化膜計測）又はプロファイル及び基本的厚さ（パターン化膜計測）を取り出すためにライブラリと比較した度量衡計測の数に基づいて請求される。プロファイラー・アプリケーション・サーバー１７の請求書作成送付コンポーネント２７は、メッセージング・バス２１に結果が得られて知らされる毎に、計測及び結果データベース２６にアクセスする。そこでこの請求書作成送付コンポーネント２７は、インターネットを通してサービスプロバイダーによりアクセスすることができ、又はユーザーが比較要求に従って請求書作成送付されるように、ヒットの数を含んだ暗号化されたファイルは、顧客によりサービスプロバイダーに定期的に送られる。
【００１４】
図８では、ライブラリ作成及びライブラリ報告要約に関連する取引のさらに詳しいフローチャートが示されている。当初、サービスプロバイダーは、上記の共に審査申請中の予備的申請で説明しているように、プロセスファイリング方法１０００の特性を説明するために、顧客コンタクトをしなければならない。一つのプロセスファイリング方法は、光学的顕微鏡重要寸法フェーズ・プロファイル技術を介して、重要寸法（ＣＤ）及びクロスセクション・プロファイル（ｘＰ）情報を入手する。
【００１５】
フェーズ・プロフィロメトリでは、リアルタイムＣＤ及びクロスセクション等価、ｘＰプロファイル、情報を、単独計測と同時に収集することが可能になる。計測は、顕微鏡エリプソメトリ（ＳＥ）、顕微鏡レフェクトメトリ（ＳＲ）などの光学顕微鏡装置を使った定期反復格子により構成され、テスト場所で実行される。ＣＤ及びプロファイル情報は、ＳＥから集められたスペクトラルを、図７に示すように、プロファイラー・アプリケーション・サーバー１７上のライブラリ・データベース２４内のプロファイル・ライブラリと比較して取り出される。プロファイル・ライブラリは、図３に示すように、ライブラリ作成サーバー１６により作成されたスペクトラ・プロファイル・ペア・カスタムの電子的集合である。ライブラリは、最適ＣＤ及びｘＰ値を見つけるために迅速に、また効率的に探索することができる。方法が頑健であることを確実にするために、ライブラリは計測される薄膜積層を代表するものでなければならない。したがって、特別の情報が必要で、様々なパラメーターの検証もライブラリの統一性を確認するために要求される。
【００１６】
ユーザーがサービスプロバイダーの品質管理プログラムの購入を決定した後で、サービスプロバイダーは、顧客情報、薄膜積層構造、ピッチ、ＣＤ，リゾリュ−ション、追加積層情報、及びパターン化領域計測など、図９に示された特定の情報を収集する必要がある。ユーザーは、特定の非パターン化追加積層ウェーハ又はその計測を、屈折率（ｎ）及び回析係数（ｋ）測定２１００のために、サービスプロバイダーに供給する。このためには、フェーズ・プロフィロメトリ方法を利用した最も精密なライブラリを作成する必要がある。正確なｎ及びｋ値は、サービスプロバイダー、顧客、又はｎ及びｋ取出しサービスプロバイダーによる追加的膜積層アプローチを介して分離した継続的な膜の各々から取り出すことができる。この方法により、最も正確で頑強なｎ及びｋ取出しが可能になり、堆積薄膜の継続層の計測及び各層のｎ及びｋ取出しが続いて行われる。例えば図１０に示すように、ポリ・ゲート積層（フォトレジスト＋ＡＲＣ＋ポリシリコン＋シリコン上のシリコン酸化物）において、薄膜は、１）ゲート・オクサイドが成長し、２）ポリシリコンが堆積し、３）ＡＲＣが回転出又は堆積し、及び４）レジストが回転出及び焼出した後に、光学解析方法により計測される。シリコン上の直接堆積個別薄膜は、方法が計測できず、成形積層に存在する各インターフェイスの光学特性を説明することができないので、推奨することができない。
【００１７】
一端、情報が収集され、追加ウェーハ積層又はその計測が入手されると、情報及びウェーハ積層はｎ及びｋ取出しサービスプロバイダー２２００に送られる。ｎ及びｋ取出しサービスプロバイダーは、ｎ及びｋ取出し及び格子計測３０００を行う。代替的に、ｎ及びｋ値は顧客サイトで取出すことができる。３１００では、サービスプロバイダーは、新規のアルゴリズムのセットに基づきｎ及びｋ値取出しモデルを作動させる。新規のライブラリが作成され、最適適合４０００を得るためにプロバイダー・ホストサーバー１２が利用される。ライブラリの作成後、格子計測の満足すべき適合度が得られたかどうかをプロバイダー・ホストサーバー１２がチェックするにしたがい、検証計測が確立される。もし適合度が得られた場合は、ライブラリは検証サービスプロバイダーに送られ、ライブラリ上で精密度及び反復度テスト４１００が実行される。一端、検証テストが行われると、デモ形式、ライブラリ要約、全てのＣＤ値及びプロファイル、精密データ、比較データ及び完成を含む報告５０００が完了し、ユーザー５１００に送られる。
【００１８】
上記の実施態様は本発明の原則を説明するためだけのものであり、本発明を特定の記述した実施態様に限定することを意図したものではない。当業者であれば、製造された製品がここに記述したプロファイリング技術に基づきプロファイルを為す全てのタイプの製品を含むことを理解することができる。したがって、本実施態様の様々な特性の修正、適用、組合せは、特許請求の範囲に記述された本発明の範囲から外れることなく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ユーザーのためにサービスプロバイダーにより実行されるプロファイル・ライブラリを利用する品質管理プログラムの論理フローチャートを表す。
【図２】
ユーザーとサービスプロバイダー間の段階的情報フローを表す。
【図３】
サービスプロバイダー・ホストサーバーの内部構造を示す。
【図４】
ユーザーとサービスプロバイダー間の段階的情報フローを表す。
【図５】
ユーザーとサービスプロバイダー間の段階的情報フローを表す。
【図６】
ユーザーとサービスプロバイダー間の段階的情報フローを表す。
【図７】
プロファイラー・アプリケーション・サーバーの内部構造を示す。
【図８】
ライブラリ及びライブラリ報告要約を作成することに関連する取引の詳細なフローチャートである。
【図９】
ライブラリ作成に必要になる情報を提供するプロファイラー・コンパイラーの絵図である。
【図１０】
測定のための追加スタック概念の絵図である。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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2004503941.tif 000017
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2004503941.tif 000019
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2004503941.tif 000023
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2004503941.tif 000025
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2004503941.tif 000038
2004503941.tif 000039
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004503941.tif 000040
2004503941.tif 000041
【国際調査報告】
2004503941.tif 000042
2004503941.tif 000043
2004503941.tif 000044
2004503941.tif 000045
2004503941.tif 000046