(57)【要約】  ウエハのポイントバイポイント分析のための方法は、第１のプロセスレシピのための第１のレシピパラメータ、第２のプロセスレシピのための第２のレシピパラメータ、第１のプロセスレシピを用いて処理された第１のウエハ上の複数の位置での第１の複数の測定値、及び第２のプロセスレシピを用いて処理された第２のウエハ上の複数の位置での第２の複数の測定値を受信することを含む。複数の感度値は、複数のレシピパラメータに対する第１及び第２の値、並びに第１及び第２の複数の測定値を用いて計算され、複数の感度値はそれぞれ、複数の位置のうちの１つに対応し、複数のレシピパラメータのうちの１つに対する感度を表す。複数の位置での第１の複数の感度値の少なくとも一部を示すウエハのグラフィカル表現が提供される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の処理レシピに付随する複数のレシピパラメータの第１の値を受信すること、
前記第１の処理レシピを用いて処理された第１のウエハ上の複数の位置の第１の複数の測定値を受信すること、
第２の処理レシピに付随する前記複数のレシピパラメータの第２の値を受信すること、
前記第２の処理レシピを用いて処理された第２のウエハ上の複数の位置の第２の複数の測定値を受信すること、
処理装置によって、前記複数のレシピパラメータの前記第１の値を前記第１の複数の測定値に、また、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値を前記第２の複数の測定値に関連付けること、
前記処理装置によって、前記複数のレシピパラメータの前記第１の値、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値、前記第１の複数の測定値、及び前記第２の複数の測定値を用いて、各々が前記複数の位置の１つに対応し且つ前記複数のレシピパラメータの１つに対する感度を表す第１の複数の感度値を計算すること、及び、
前記処理装置によって、前記複数の位置に対応する前記第１の複数の感度値の少なくとも一部を示す、ウエハのグラフィカル表現を提供すること
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の複数の感度値を計算することは、前記複数のレシピパラメータの前記第１の値、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値、前記第１の複数の測定値、及び前記第２の複数の測定値に基づいて、最小二乗適合分析を実施することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記グラフィカル表現は３次元輪郭マップであり、前記輪郭マップ中の高度は前記複数のレシピパラメータの１つに対する感度を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記グラフィカル表現は２次元輪郭マップであり、前記輪郭マップは感度値を表す輪郭線を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のレシピパラメータのうちの１つのレシピパラメータを特定する命令を受信すること、及び、
前記レシピパラメータに付随する複数の感度値を示す更新されたグラフィカル表現を提供すること
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第３のウエハのターゲットプロファイルであって、前記第３のウエハのターゲット厚に基づいているターゲットプロファイルを受信すること、
前記第１の複数の感度値に基づいて、前記ターゲットプロファイルを分析すること、及び、
前記分析に基づいて、前記ターゲットプロファイルに付随する新しい処理レシピを決定すること
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ターゲットチャンバに付随する第２の複数の感度値を受信すること、
前記第１の複数の感度値及び前記第２の複数の感度値の分析を実施すること、及び、
前記分析に基づいて、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値を修正することであって、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値は前記ターゲットチャンバに付随する、修正すること
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数のレシピパラメータ、レシピ値、及び測定値を記憶するメモリと、
前記メモリに動作可能に接続された処理装置であって、
第１の処理レシピに付随する複数のレシピパラメータの第１の値を受信し、
前記第１の処理レシピを用いて処理された第１のウエハ上の複数の位置の第１の複数の測定値を受信し、
第２の処理レシピに付随する前記複数のレシピパラメータの第２の値を受信し、
前記第２の処理レシピを用いて処理された第２のウエハ上の複数の位置の第２の複数の測定値を受信し、
前記複数のレシピパラメータの前記第１の値を前記第１の複数の測定値に、また、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値を前記第２の複数の測定値に関連付け、
前記複数のレシピパラメータの前記第１の値、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値、前記第１の複数の測定値、及び前記第２の複数の測定値を用いて、各々が前記複数の位置の１つに対応し且つ前記複数のレシピパラメータの１つに対する感度を表す第１の複数の感度値を計算し、
前記複数の位置に対応する前記第１の複数の感度値の少なくとも一部を示す、ウエハのグラフィカル表現を提供する
処理装置と
を備えるシステム。
【請求項９】
前記第１の複数の感度値を計算するため、前記処理装置は更に、前記複数のレシピパラメータの前記第１の値、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値、前記第１の複数の測定値、及び前記第２の複数の測定値に基づいて最小二乗適合分析を実施する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記グラフィカル表現は３次元輪郭マップであり、前記輪郭マップ中の高度は前記複数のレシピパラメータの１つに対する感度を表す、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記グラフィカル表現は２次元輪郭マップであり、前記輪郭マップは感度値を表す輪郭線を含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記処理装置は更に、
前記第１の複数の感度値に基づいて、各々が前記複数のレシピパラメータの各々の１つに対応する複数の有意差値を計算し、
対応する有意差値に基づいてソートされた前記複数のレシピパラメータのリストを決定する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記処理装置は更に、
第３のウエハのターゲットプロファイルであって、前記第３のウエハのターゲット厚に基づいているターゲットプロファイルを受信し、
前記第１の複数の感度値に基づいてターゲットプロファイルを分析し、
前記分析に基づいて、前記ターゲットプロファイルに付随する新しい処理レシピを決定する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記処理装置は更に、
ターゲットチャンバに付随する第２の複数の感度値を受信し、
前記第１の複数の感度値及び前記第２の複数の感度パラメータの分析を実施し、
前記分析に基づいて、前記ターゲットチャンバに付随する前記複数のレシピパラメータの前記第２の値を修正する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
処理装置によってアクセスされると、前記処理装置に、
第１の処理レシピに付随する複数のレシピパラメータの第１の値を受信し、
前記第１の処理レシピを用いて処理された第１のウエハ上の複数の位置の第１の複数の測定値を受信し、
第２の処理レシピに付随する前記複数のレシピの第２の値を受信し、
前記第２の処理レシピを用いて処理された第２のウエハ上の複数の位置の第２の複数の測定値を受信し、
前記複数のレシピパラメータの前記第１の値を前記第１の複数の測定値に、また、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値を前記第２の複数の測定値に関連付け、
前記複数のレシピパラメータの前記第１の値、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値、前記第１の複数の測定値、及び前記第２の複数の測定値を用いて、各々が前記複数の位置の１つに対応し且つ前記複数のレシピパラメータの１つに対する感度を表す第１の複数の感度値を計算し、
前記複数の位置に対応する前記第１の複数の感度値の少なくとも一部を示す、ウエハのグラフィカル表現を提供する
ようにさせる命令を含む、非一過性のマシン可読記憶媒体。
【請求項１６】
前記第１の複数の感度値を計算するため、前記処理装置は更に、前記複数のレシピパラメータの前記第１の値、前記複数のレシピパラメータの前記第２の値、前記第１の複数の測定値、及び前記第２の複数の測定値に基づいて最小二乗適合分析を実施する、請求項１５に記載の非一過性のマシン可読記憶媒体。
【請求項１７】
前記グラフィカル表現は３次元輪郭マップであり、前記輪郭マップ中の高度は前記複数のレシピパラメータの１つに対する感度を表す、請求項１５に記載の非一過性のマシン可読記憶媒体。
【請求項１８】
前記グラフィカル表現は２次元輪郭マップであり、前記輪郭マップは感度値を表す輪郭線を含む、請求項１５に記載の非一過性のマシン可読記憶媒体。
【請求項１９】
前記処理装置は更に、
第３のウエハのターゲットプロファイルであって、前記第３のウエハのターゲット厚に基づいているターゲットプロファイルを受信し、
前記第１の複数の感度値に基づいてターゲットプロファイルを分析し、
前記分析に基づいて、前記ターゲットプロファイルに付随する新しい処理レシピを決定する、請求項１５に記載の非一過性のマシン可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記処理装置は更に、
ターゲットチャンバに付随する第２の複数の感度値を受信し、
前記第１及び第２の複数の感度値を分析し、また、
前記分析に基づいて、前記ターゲットチャンバに付随する前記複数のレシピパラメータの前記第２の値を修正する、請求項１５に記載の非一過性のマシン可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は概して、ウエハのポイントバイポイント実験計画法（ＤＯＥ）分析を実施するため、既存のウエハ分析を増強することに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータにおける高速処理の要求はとどまることがないため、ウエハの特徴（ｆｅａｔｕｒｅｓ）はますます小さくなっている。より小さな特徴が求められるため、光学リソグラフィシステム及び付随するウエハの計測に関する要求は高まっている。特徴は指数関数的に小さくなりつつあるため、ウエハ全体にわたる幾何学的な均一性がますます有用になっている。
【０００３】
感度分析は、所定の一連の条件（チャンバパラメータ）下で、独立変数の異なる値が特定の従属変数（例えば、ウエハ膜厚）にどのような影響を及ぼすかを決定するために使用される技術である。ウエハ上での感度分析は、例えば、異なるウエハレシピパラメータがウエハ膜厚にどのように影響するかを決定するのに有益である。
【０００４】
一般的に、感度分析の出力は、ウエハ全体にわたる１つの平均的な感度の観点から検討され、分析される。さらに最新の方法では、ウエハを横断する半径方向の感度値（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｖａｌｕｅｓ）が提供され、感度値はウエハを横断する幾つかの半径方向の切片に対して決定される。
【発明の概要】
【０００５】
以下は、本開示の幾つかの態様を基本的に理解するための、本開示の簡略化した要約である。この要約は本開示の包括的な概要ではない。これは、本開示の主要な或いは重要な構成要素を特定することを意図したものではなく、本開示の特定の実装の範囲或いは特許請求の範囲を説明したものでもない。その目的は、本開示の幾つかの概念を、後に示すより詳細な記述の前置きとして、単純化した形態で示すことにすぎない。
【０００６】
本発明の実施形態は、実験計画法（ＤＯＥ）のデータを分析する、ウエハのポイントバイポイント分析のための方法、システム及びソフトウェアの改良をもたらす。
【０００７】
一実施形態では、ウエハのポイントバイポイント分析は、第１の処理レシピに付随する複数のレシピパラメータの第１の値を受信すること、並びに、第１の処理レシピを用いて処理された第１のウエハ上の複数の位置で第１の複数の測定値を受信することを含む。実施形態は更に、第２の処理レシピに付随する複数のレシピパラメータの第２の値を受信すること、並びに、第２の処理レシピを用いて処理された第２のウエハ上の複数の位置で第２の複数の測定値を受信することを含む。一実施形態は更に、複数のレシピパラメータの第１の値、複数のレシピパラメータの第２の値、第１の複数の測定値、及び第２の複数の測定値を用いて、複数の感度値を計算することを含む。様々な実施形態で、複数の感度値の各々は、複数の位置のうちの１つに対応し、複数のレシピパラメータのうちの１つの感度を表しうる。加えて、一実施形態では、本方法は、複数の位置に対する第１の複数の感度値の少なくとも一部を示す、ウエハのグラフィカル表現を提供することを含む。
【０００８】
更に、本開示の実施形態は、複数のＤＯＥパラメータと値を記憶するメモリ、並びにメモリと動作可能に接続された処理装置を含む、ＤＯＥ分析システムに関する。一実施形態では、処理装置は上に列挙した操作を実施するためのものである。別の実施形態では、非一過性のマシン可読記憶媒体は、処理装置によってアクセスされると、処理装置の上記の操作を実施させる命令を含む。
【０００９】
本発明の様々な実施形態は、以下の詳細な説明、及び本発明の様々な実施形態に付随する図面から、より完全に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による、ウエハ製造システムの例示的なアーキテクチャを示す。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による、ウエハ分析システムの例示的なブロック図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による、例示的なウエハ及び付随するデータポイントのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による、製造プロセスに関するウエハのＤＯＥデータをポイントバイポイント分析するための方法を示すフロー図である。
【図４】本発明の一実施形態による、ターゲットプロファイルに付随するウエハレシピを決定するための方法を示すフロー図である。
【図５】本発明の一実施形態による、ソースチャンバパラメータに付随するターゲットチャンバパラメータを決定するための方法を示すフロー図である。
【図６】本発明の一実施形態による、２次元輪郭マップの例示的な概略表現である。
【図７】本発明の一実施形態による、３次元輪郭マップの例示的な概略表現である。
【図８】本書に記載の一又は複数の操作を実施しうる例示的なコンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の実施形態は、実験計画法（ＤＯＥ）のデータを分析する、ウエハのポイントバイポイント分析のための方法、システム及びソフトウェアの改良をもたらす。１つの例示的な図解では、ＤＯＥのレシピパラメータ値が分析され、対応する感度値が１点ずつ表示されている。ウエハの測定位置に付随する感度値は、２次元又は３次元の輪郭マップで表示されうる。
【００１２】
ＤＯＥなどのウエハ感度分析技術は、半導体産業で使用されうる。様々な実施形態で、ＤＯＥ技術は、レシピパラメータの変化を考慮して、ウエハ感度を検出するために使用される。ＤＯＥは、変動がある情報の収集作業を設計したものである。ＤＯＥ分析は、ＤＯＥ（ＤＯＥデータ）の実行から生まれるデータの分析である。一実施形態では、ＤＯＥデータはレシピパラメータ、レシピパラメータ値、及びウエハ測定値を含む。一実施形態では、５つのレシピパラメータが変動しうるウエハ感度ＤＯＥ分析では、５つのレシピパラメータの各々が各実験の所定の値に従って変動する複数の実験を行うことによって、ＤＯＥは実施されうる。各実験のウエハは次いで、様々な位置で測定され、対応するレシピパラメータに関連付けられうる。感度値は、レシピパラメータの変動を、各実験の各測定位置での測定値の変動と比較することによって計算されうる。次に、特定のレシピパラメータに対するウエハの平均感度を決定するため、感度値は平均される。まれに、感度値は、ウエハを横断する半径方向の平均感度値に対応するように計算されることがある。
【００１３】
ウエハの１つの平均感度値、或いは半径方向の幾つかの感度値を使用することは、両手法とも固有の貴重な感度情報を取り除くため、問題である。例えば、レシピパラメータと正の依存関係を有するウエハの一方の面上では、ウエハは非常に高い感度を有することがありうる。しかし、レシピパラメータと負の依存関係を有するウエハのもう一方の面上では、同じウエハが同等の感度を有することがありうる。このような場合には、平均値及び半径方向の平均化された感度出力値は、誤ってゼロの感度値を示すことがありうる。
【００１４】
ウエハを横断して１点ずつ感度分析を実施する方法及びシステムの実施形態を説明する。ウエハ上の測定位置に対して１点ずつ感度分析を実施し、その感度分析を輪郭マップとして表示することによって、ウエハ感度は完全に視覚化され、高い精度で分析可能になる。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態による、ウエハ製造システムの例示的なアーキテクチャを示す。一実施形態では、ウエハ製造システム１００は製造装置１１０、計測装置１２０、計算装置１３０、及びネットワーク１４０を含みうる。製造装置１１０は、一又は複数の処理チャンバを含む半導体ウエハ製造装置であってもよい。例えば、製造装置１１０は、イオン注入装置、エッチングリアクタ、フォトリソグラフィ装置、（例えば、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）などを実施するための）堆積装置、或いは他の製造装置であってもよい。
【００１６】
一実施形態では、製造装置１１０は、ネットワーク１４０を介して、計測装置１２０及び計算装置１３０に接続されている。ネットワーク１４０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であってもよく、また、ルータ、ゲートウェイ、サーバー、データストアなどを付加的に含みうる機器自動化層であってもよい。製造装置１１０は、半導体製造装置通信スタンダード／包括的製造装置モデル（ＳＥＣＳ／ＧＥＭ）インターフェースを介して、イーサネットインターフェースを介して、及び／又は他のインターフェースを介して、機器自動化層（例えば、ネットワーク１４０）に接続されうる。一実施形態では、機器自動化層により、処理データ（例えば、処理実行中に製造装置１１０によって収集されたデータ）はデータストア１４０に記憶されうる。
【００１７】
他の実施形態では、製造装置１１０は、計測装置１２０、データストア１４０及び／又は計算装置１３０に直接接続されうる。一実施形態では、製造装置１１０は、レシピパラメータ１１２及びチャンバパラメータ１１４を含みうる。
【００１８】
一実施形態では、レシピパラメータ１１２は、半導体ウエハの製造に付随するすべてのパラメータを含みうる。例えば、レシピパラメータ１１２には、チャンバ  ヒータ温度、堆積圧力、パルス時間、ヒータ間隔、高周波（ＲＦ）電力、及び流量が含まれるが、これらに限定されないことは確かである。加えて、レシピパラメータ１１２は各パラメータに付随する値を含んでもよく、その値は、ウエハ製造プロセス全体で所定のパラメータがどのように使用されるかに影響を及ぼす。例えば、レシピパラメータとして流量を有するＤＯＥでは、流量は７５ｓｃｃｍの値を有しうる。流量値は、どれだけの量の酸素、シラン、アンモニア、又は他の種類の気体がチャンバに入るかに影響する。他の実施例では、温度レシピパラメータは８００°Ｃの値を有しうる。
【００１９】
一実施形態では、チャンバパラメータ１１４は、製造装置１１０の特定のチャンバ内での半導体ウエハの製造に付随するインシトゥ（現場）パラメータを含みうる。一実施例として、チャンバパラメータ１１４には、チャンバの様々な物理的測定値が含まれるが、これらに限定されない。チャンバパラメータ１１４は、チャンバ内部のウエハの位置も追加的に含みうる。
【００２０】
一実施形態では、製造装置１１０は、製造装置１１０に半導体ウエハを製造させるレシピパラメータ１１２に付随する処理レシピを実行するようにプログラムされている。一実施形態では、製造装置１１０は、処理レシピを読み込み、記憶し、実行するプログラム可能な制御装置を含む。プログラム可能な制御装置は、製造装置１１０の温度設定、ガス及び／又は真空設定、時間設定、エネルギー設定などのレシピパラメータ１１２を制御しうる。プログラム可能な制御装置は、メインメモリ（例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）など）、及び／又は二次メモリ（例えば、ディスクドライブなどのストレージ装置）を含みうる。メインメモリ及び／又は二次メモリは、様々な種類の製造プロセスを実施するための命令を記憶しうる。
【００２１】
プログラム可能な制御装置はまた、命令を実行するため（例えば、バスを介して）メインメモリ及び／又は二次メモリに接続される処理装置を含みうる。処理装置は、マイクロプロセッサ、中央処理装置などの汎用処理装置であってもよい。処理装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ等の一又は複数の特殊用途処理装置であってもよい。一実施形態では、プログラム可能な制御装置はプログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）である。
【００２２】
ウエハ製造システム１００は更に、ネットワーク１４０に接続された一又は複数の計測装置１２０を含みうる。代替的な実施形態では、ウエハ製造システム１００はより多くの又はより少ない構成要素を含みうる。例えば、ウエハ製造システム１００は、ネットワーク１４０に接続されていない手動操作式（例えば、オフライン）の製造装置１１０及び計測装置１２０を含みうる。
【００２３】
一実施形態では、計測装置１２０は、ウエハボウ（ｗａｆｅｒ  ｂｏｗ）、抵抗、ラップ（ｗｒａｐ）、平坦性、及び厚みの測定などの、ウエハ測定を実施して、測定値１１６を得ることができる。計測装置１２０は試験に使用できるが、環境パラメータ、並びに音響特性、振動、及び温度に関するデータの監視など、他の用途も有する。計測装置１２０は幾つかの実施形態では、保持、接合、分離、はんだ付けなどの他の作業を付加的に実施することができる。計測装置の例には、オーバーレイ計測装置、光学式限界寸法（ＣＤ）計測装置、膜厚計測装置、注入及びアニール計測装置、シート抵抗マッピング計測装置などが含まれる。
【００２４】
一実施形態では、計測装置１２０は、処理レシピを読み込み、記憶し、実行するプログラム可能な制御装置を含む。プログラム可能な制御装置は、測定操作を制御して、測定値１１６を得ることができる。プログラム可能な制御装置は、メインメモリ（例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）など）、及び／又は二次メモリ（例えば、ディスクドライブなどのストレージ装置）を含みうる。メインメモリ及び／又は二次メモリは、本書に記載のように、ポイントバイポイントＤＯＥ分析を実施するための命令を記憶しうる。
【００２５】
プログラム可能な制御装置はまた、命令を実行するため（例えば、バスを介して）メインメモリ及び／又は二次メモリに接続される処理装置を含みうる。処理装置は、マイクロプロセッサ、中央処理装置などの汎用処理装置であってもよい。処理装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ等の一又は複数の特殊用途処理装置であってもよい。一実施形態では、プログラム可能な制御装置はプログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）である。
【００２６】
ウエハ製造システム１００は更に、レシピパラメータ１１２、チャンバパラメータ１１４、測定値１１６、感度値１１８、有意差値（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ  ｖａｌｕｅｓ）１１９及び／又は他の情報を記録するためのデータストアを含む。加えて、ウエハ製造システム１００は、ネットワーク１４０に接続された一又は複数の計算装置（例えば、計算装置１３０）を含みうる。
【００２７】
一実施形態では、計算装置１３０は感度モジュール２００を含む。計算装置１３０の感度モジュール２００は、レシピパラメータ１１２と測定値１１６に対して最小二乗適合分析を実施し、レシピパラメータ１１２と測定値１１６に基づいて感度値１１８を決定する。一実施形態では、最小二乗適合分析は、過剰決定系（すなわち、未知数よりも多くの方程式が存在する方程式の組）の近似解に対する回帰分析のアプローチである。一実施形態では、「最小二乗」は、一つ一つの方程式の結果から生ずる誤差の二乗和を最小化する総合的な解を意味する。別の実施形態では、計算装置１３０の感度モジュール２００は、感度値１１８に基づいて有意差値１１９（例えば、以下で詳述するｔ値）を計算してもよい。
【００２８】
感度モジュール２００は、複数のＤＯＥに対応する処理レシピに基づいてレシピパラメータ１１２を決定してもよい。レシピパラメータ１１２は、ＤＯＥによるウエハの処理に使用された様々なレシピの順列に付随するレシピパラメータ１１２を含みうる。レシピパラメータ１１２の各組は、種々の処理レシピ（例えば、レシピパラメータ１１２の異なる組）に対応してもよく、レシピ識別子（ＩＤ）に付随しうる。
【００２９】
感度モジュール２００は追加的に、様々なレシピ順列に付随する測定値１１６を取得する。測定値の各組は、特定の処理レシピを用いて処理されたウエハの測定装置１２０による測定に基づいて取得されてもよい。データストア１４０は、ウエハが特定のレシピを用いて処理されたことを示す情報を記憶してもよく、この情報は、当該ウエハの測定値１１６を、当該ウエハの処理に用いられる処理レシピのレシピパラメータ１１２に関連付けるのに使用されうる。
【００３０】
計算装置１３０の感度モジュール２００は、最小二乗適合分析に基づいて感度値を決定しうる。一実施形態では、線形回帰ベータ係数（これ以降、ベータ係数と表記）、最小二乗適合分析の出力は、感度情報をベータ係数として捕捉する。一実施形態では、パラメータの有意差を評価するため、各パラメータに対してｔ値が計算される。ｔ値は、ウエハが特定の入力因子に対して感度が高いことを空間的に示すために使用され、また、特定のレシピパラメータに対する感度値に付随する誤差の量を示しうる。一実施形態では、ｔ値は、評価したパラメータの想定値からのかい離とその標準誤差との比率である。
【００３１】
一実施形態では、計算装置１３０はユーザーインターフェース２０８を含む。例示的な一実施形態では、計算装置１３０のユーザーインターフェース２０８は、データストア１４０に記憶された感度値１１８を表示するために使用可能である。一実施形態では、ユーザーインターフェース２０８は、感度値１１８を（図６に関連して説明した）２次元（２Ｄ）輪郭マップの形態で表示する。別の実施形態では、ユーザーインターフェース２０８は、感度値１１８を（図７に関連して説明した）３次元（３Ｄ）輪郭マップの形態で表示する。様々な実施形態で、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは感度値１１８を２Ｄ又は３Ｄの形態で表示するか否か決定することができる。他の実施形態では、輪郭マップに加えて、例えば棒グラフなどの他の表示形態も使用されうる。また、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは、表示すべき感度値１１８に付随するレシピパラメータ１１２を選択することができる。
【００３２】
一実施形態では、計算装置１３０は、データストア１４０から複数の処理レシピに付随するレシピパラメータ１１２の組を読み出してもよい。計算装置１３０は、複数の処理レシピを用いて処理されたウエハの複数組の測定値１１６を追加的に読み出してもよい。計算装置１３０は次いで、測定値１１６の各組とレシピパラメータ１１２の組の１つを相互に関連付けてもよい。関連付けは、測定したウエハの各々にどの処理レシピが使用されたかを特定する記憶情報に基づいて実施されうる。感度モジュール２００は次いで、レシピパラメータの各々に対してポイントバイポイント（各位置の）感度値を決定するため、レシピパラメータ１１２及び測定値１１６のポイントバイポイント分析を実施しうる。
【００３３】
例示的な一図解では、製造装置１１０は、レシピパラメータ１１２及びチャンバパラメータ１１４を含むレシピを用いてウエハを製造する。ウエハは次いで、測定のため計測装置１２０に搬送される。一実施形態では、計測装置１２０はウエハの４９個の位置（点）の厚みを測定する。別の実施形態では、１２１個の位置が測定されるか、別の数の位置が測定される。製造及び測定のプロセスは、特定のＤＯＥの制約条件に応じて、様々なレシピ１１２及びチャンバパラメータ１１４で繰り返される。レシピパラメータの各々について、ポイントごとの感度を決定するため、このデータはすべて、感度モジュール２００によって分析される。
【００３４】
図２Ａは、本発明の一実施形態による、ウエハ分析システム２００の例示的なブロック図である。一実施形態では、ウエハ分析システム２００は、計算装置１３０及びデータストア２３０を含む。一実施形態では、計算装置１３０は感度モジュール２００を含む。様々な実施形態では、感度モジュール２００は、ＤＯＥアナライザ２０２、レシピアナライザ２０４、及びユーザーインターフェース２０８を含む様々なサブシステムを含む。モジュールの装置は論理的に分離されてもよく、他の実施形態では、これらのモジュール又はその他の構成要素は、更なる構成要素に結合すること、或いは分離することができる。
【００３５】
一実施形態では、データストア２３０は、レシピパラメータ１１２、チャンバパラメータ１１４、及び測定値１１６を記憶する。別の実施形態では、データストア２３０は追加的に感度値１１８を記憶する。オプションにより、レシピパラメータ１１２、チャンバパラメータ１１４、測定値１１６、及び感度値１１８はすべて、製造装置１１０に付随する別々のデータストアに記憶させることができる。一実施形態では、データストア２３０は、ルックアップテーブル、リレーショナルデータベース、フラットファイルの集合、或いは情報を記憶するための他のデータ構造を含みうる。
【００３６】
データストア２３０は、例えば、フラッシュメモリ、磁気ディスク又は光ディスク、又はテープドライバ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能なプログラマブルメモリ（例えば、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、或いは他の任意の種類の記憶媒体を含むことができる、一又は複数の大容量記憶装置を含みうる。
【００３７】
一実施形態では、感度モジュール２００はデータストア２３０を保持するか、データストア２３０にアクセスする。感度モジュール２００は、ＤＯＥ分析を開始することができる。ＤＯＥ分析の一環として、感度モジュール２００は、製造装置１１０、計測装置１２０、データストア２３０、及び／又はコンピュータアプリケーションプログラムからデータを受信しうる。データストア２３０からの入力を用いて、製造装置１１０及び／又は計測装置、感度モジュール２００の様々なモジュールは、ポイントバイポイントＤＯＥ分析を実施することができる。
【００３８】
一実施形態では、ＤＯＥアナライザ２０２及びレシピアナライザ２０４は、データストア２３０内に配置されたレシピパラメータ１１２及び測定値１１６を用いて、ポイントバイポイントＤＯＥ分析を実施するために使用される。一実施形態では、ＤＯＥアナライザ２０２は、レシピパラメータ１１２及び付随する測定値１１６を受信する。レシピパラメータ１１２及び測定値１１６は、製造装置及び／又は計測装置から直接受信されうる。代替的に、レシピパラメータ１１２及び測定値１１６はデータストア２３０から読み出されてもよい。幾つかの実施形態では、チャンバパラメータ１１４はまた、読み出され、ＤＯＥデータのポイントバイポイント分析を実施するために使用される。
【００３９】
一実施形態では、ＤＯＥアナライザ２０２はパラメータ１１２、１１４、及び／又は測定値１１６を受信し、ＤＯＥ情報に関してポイントバイポイントＤＯＥ分析を実施する。ＤＯＥ分析は、ＤＯＥが完了すると、及び／又はユーザー入力に応答して、自動的に実施されうる。一実施形態では、ポイントバイポイントＤＯＥ分析は、特定のＤＯＥによるウエハ上の各測定位置２５０でのレシピパラメータ１１２及び測定値１１６に、最小二乗適合分析を適用することによって実施される。実施形態では、最小二乗適合分析は、ウエハ上の位置ごとの各測定値に対して別々に実施される。最小二乗適合分析の出力は、ウエハ上の位置ごとの別々の最小二乗適合モデルである。
【００４０】
最小二乗適合分析の目的は、データセットに最も適合するモデル関数のパラメータを調整することからなる。単純なデータセットはｎ個の点（データペア）（ｘｉ，ｙｉ），ｉ＝１，．．．，ｎからなり、ここでｘｉは独立変数で、ｙｉは観測によってその値が検出される従属変数である。モデル関数はｆ（ｘ，β）という形式を有してもよく、ここで調整可能なパラメータｍはベクトルβ内に保持される。目標は、データに「最もよく」適合するモデルのパラメータ値を探し出すことである。最小二乗法は、残差（ｒｅｓｉｄｕａｌ）の二乗和Ｓ
2018537853.tif 000003
が最小値になるときに、最適値を見つけ出す。残差は、従属変数の実際の値とモデルによって予測された値との間の差分によって定義される。
ｒｉ＝ｙｉ-ｆ（ｘｉ，β）
モデルの一例は、２次元の直線のモデルである。切片をβ０、傾きβ１で表すと、モデル関数はｆ（ｘｉ，β）＝β０＋β１ｘで与えられる。
【００４１】
最小二乗適合分析は、位置２５０に付随する各測定値１１６に対して実施されるため、最小二乗適合モデルは各測定位置２５０に対して個別に決定される。他の実施形態では、最小二乗分析の代わりに、回帰分析の他の様々なアプローチが使用されてもよい。
【００４２】
一実施形態では、個々のウエハ位置２５０に対して最小二乗適合モデルが作成されると、ＤＯＥアナライザ２０２はその最小二乗適合モデルに基づいて、位置２５０に対して感度値１１８を計算する。一実施形態では、感度値はベータ係数の形態をとる。例えば、単一入力モデルは、ｙ＝β０＋β１ｘで表されうる。この公式は、β０が切片で、β１が傾きである直線の方程式とみなすことができる。一実施形態では、ベータ係数となっている方程式の傾斜は感度を表し、これはｘの変化がｙの値にどれだけの変化を及ぼすかを示している。したがって、レシピパラメータのベータ係数は、レシピパラメータが製造されたウエハ又はプロセスの特定の測定可能な特性（例えば、膜厚、エッチング速度など）にどれだけ影響を及ぼすかを示している。この方程式は、多くの入力ｘに対応するように一般化されうる。一般的に、（行列表記で）Ｙ＝β．Ｘとなる。
【００４３】
一実施形態では、有意差値１１９は、ベータ係数に基づいて、感度値１１８の有意差を表す。一実施形態では、ｔ値（ｔ統計量とも称される）は、評価したパラメータの想定値からのかい離とその標準誤差との比率の形式による有意差値である。一実施形態では、ｔ値は、
2018537853.tif 000004
をある統計モデル（例えば、上述の最小二乗適合分析）のパラメータβの推定量とすることによって計算される。このパラメータ（形状の量）に対するｔ値は次のようになる。
2018537853.tif 000005
ここでβ０は無作為ではない既知の定数で、
2018537853.tif 000006
は推定量
2018537853.tif 000007
の標準誤差である。一実施形態では、ｔ値はβに対する信号対ノイズの数値で、これが大きくなればなるほどベータ係数の信頼度は高くなりうる。一実施形態では、ｔ値の閾値は‘２’になりうる。様々な実施形態では、閾値未満のｔ値は、ベータ値に付随する大きな誤差があり、信頼に値しないことを示唆している。他の実施形態では、閾値未満のｔ値は、実験が不良であったこと、或いは、出力（例えば、膜厚）に有意な効果を及ぼさない入力（例えば、レシピパラメータ）であったことを示唆していることがありうる。他の実施形態では、他の様々な形態の信号ノイズ比（有意差値１１９）、例えば、ｚスコアなどが使用されうる。
【００４４】
一実施形態では、各レシピパラメータ１１２に対して、別々の感度値１１８が決定される。例えば、ウエハは、任意の数のレシピパラメータ１１２の各々に対して、別々の感度値１１８を有しうる。実施例では、ウエハの膜厚は、ガス流量に対する第１の感度、チャンバ圧に対する第２の感度、温度に対する第３の感度、及び処理時間に対する第４の感度を有しうる。ウエハ上の各位置２５０に対して、別々の感度が計算されうる。例えば、ウエハ上の第１の位置は、ガス流量に対して、ウエハ上の第２の位置とは異なる感度を有しうる。その結果、ウエハ上の各位置２５０は複数の感度値１１８を有し、任意の数のレシピパラメータ１１２に対してそれぞれ１つを有する。
【００４５】
一実施形態では、ＤＯＥアナライザ２０２は、最も高い感度を有するレシピパラメータ１１２を決定することができる。例えば、ＤＯＥアナライザ２０２は、感度に基づいて（例えば、ベータ係数に基づいて）レシピパラメータを順位付けしてもよい。一実施形態では、ＤＯＥアナライザ２０２は、感度の閾値を超える（例えば、閾値よりも大きいと計算されたベータ係数に対して）レシピパラメータ１１２を決定してもよい。複数のＤＯＥ試験を実施し、計算された感度値（例えば、直線回帰ベータ係数）を比較することによって、ＤＯＥアナライザは、対応する感度値１１８に従って、レシピパラメータ１１２の順位付けリストを編集する。加えて、レシピパラメータに付随する有意差を決定するため、感度値１１８に基づいて有意差値１１９が計算されうる。有意差（例えば、ｔ値）に従って、レシピパラメータ１１２を順位付けする第２のリストが作成されうる。代替的に、第１のリストにレシピパラメータのｔ値が追加されてもよい。第２のリストが順位付けされたｔ値で編集されると、閾値を超えるｔ値に付随する任意のレシピパラメータ１１２はフラグ付きでユーザーに提示されうる。閾値は、ユーザーインターフェース２０８を介してユーザーによって提供されてもよく、デフォルト値に設定されてもよい。一実施形態では、閾値はｔ値の２に対応している。代替的に、他の閾値（例えば、ｔ値の１．５、２．５などに対応する）も使用されうる。一実施形態では、感度閾値を超える感度値と、有意差閾値を超える有意差値とを共に有するレシピパラメータはフラグ付きでユーザーに提示される。感度閾値を超える感度値及び有意差閾値を超える有意差値を有するレシピパラメータは、レシピの作成結果を制御するために調整されうるこれらのレシピパラメータであってもよい。
【００４６】
例示的な一実施例では、感度モジュール２００のユーザーインターフェース２０８は、ＤＯＥアナライザ２０２によって決定された感度値１１８を表示するために使用可能である。一実施形態では、ユーザーインターフェース２０８は、感度値１１８を（図６に関連して説明した）２次元（２Ｄ）輪郭マップの形態で表示する。別の実施形態では、ユーザーインターフェース２０８は、感度値１１８を（図７に関連して説明した）３次元（３Ｄ）輪郭マップの形態で表示する。ユーザーインターフェース２０８はまた、レシピパラメータの有意差値１１９を表示しうる。例えば、ユーザーインターフェース２０８は、一又は複数のレシピパラメータの有意差値１１９を示す、２Ｄ又は３Ｄの輪郭マップを表示してもよい。様々な実施形態では、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは感度値１１８及び／又は有意差値１１９を、２Ｄ又は３Ｄの形態で表示するか否かを決定することができる。他の実施形態では、輪郭マップに加えて、例えば棒グラフなどの他の表示形態も使用されうる。また、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは、表示すべき感度値１１８及び／又は有意差値１１９に付随するレシピパラメータ１１２を選択することができる。
【００４７】
幾つかの実施形態では、レシピ作成操作の実施は有用となりうる。例えば、ターゲットのウエハ膜厚プロファイル及び事前に計算された感度値１１８に基づいて、ウエハレシピを決定できることは、状況によっては有用である。一実施形態では、レシピアナライザ２０４はこのような操作を実施する。レシピアナライザ２０４は、所望のウエハ厚に基づいたターゲットプロファイルを入力として受信する。ターゲットプロファイルは、ウエハ全体の平均ターゲット厚、ターゲット標準偏差、又はその他のターゲット値を含みうる。ＤＯＥアナライザ２０２によって決定される最小二乗適合モデル（例えば、各レシピパラメータと各ウエハ位置に対するモデル）の組への入力としてターゲットプロファイルを用いることによって、レシピアナライザ２０４は、組み合わされるとターゲットプロファイルの作成を可能にする特定のレシピパラメータ１１２を出力することができる。一実施形態では、レシピアナライザ２０４は、決定されたレシピパラメータ１１２を新しい処理レシピとして記憶する、及び／又は、決定されたレシピパラメータ１１２をウエハ製造のため製造装置１１０へ受け渡す。
【００４８】
一実施例では、関数ｆ（ｘ，β）は、方程式ｆ（ｘｉ，β）＝β０＋β１ｘによって表される。この実施例では、所望のターゲットはｘを探し出すため計算されてもよく、ここでｘは最小二乗適合モデルから計算されたベータ係数を表す。これは行列表記で次のように書き直すことができる。
2018537853.tif 000008
ここでｙは関数ｆ（ｘ，β）を表す。そのため、この場合、上記の方程式を次のように再構成することによって、ｘについて解いてもよい。
2018537853.tif 000009
或いは、行列表記では次のようになる。
2018537853.tif 000010
一実施例では、測定は３つの位置で行われ、３つの方程式（各位置で１つ）が得られる。ｘについて３つの方程式を解くと、各位置で同じターゲット値（例えば、膜厚）が得られる。これを行列表記すると次のようになる。
2018537853.tif 000011
これを一般化すると次のようになる。
2018537853.tif 000012
ここで、‘ｎ’はＤＯＥへの入力数で、‘ｍ’は測定される位置の数である。
【００４９】
解がプロセスに対して意味をなさないｘ値を返す場合には（例えば、ｘが圧力の読取値であった場合には、解は−２０Ｔを返すことがある）、ｘの値を制限する位置の追加が有効である。一実施形態では、この方程式の組を解くため、制限的な方法による線形プログラミングが使用されうる。代替的に、問題が非線形で、ｘの値が既知の動作ウインドウに対して制約されている場合には、検索アルゴリズムのアプローチが使用されうる。
【００５０】
追加の実施形態では、同じ製造装置の異なるチャンバ間で、及び／又は異なる製造装置のチャンバ間で、チャンバマッチング操作を実施することが有用となることがある。例えば、異なるチャンバで製造されたウエハ間でより良い均一性を得るためには、レシピパラメータを修正できることが、状況によっては有用である。一実施形態では、レシピアナライザ２０４はこのような操作を実施する。レシピアナライザ２０４は、ソースチャンバで実行される処理レシピに付随する第１のレシピパラメータ１１２と第１の感度値１１８、並びに、ターゲットチャンバで実施される処理レシピに付随する第２のレシピパラメータ１１２と第２の感度値１１８を、入力として受信する。このような感度値１１８は、ＤＯＥアナライザ２０２によってソースチャンバ上及びターゲットチャンバ上で実施される、ポイントバイポイントＤＯＥ分析の結果になりうる。別の実施形態では、レシピアナライザ２０４は有意差値１１９を受信してもよい。
【００５１】
ターゲットチャンバとソースチャンバによって生成されるウエハが共に同じ厚みプロファイルを有するように、ターゲットチャンバのレシピパラメータ１１２に対してどのような修正を行いうるかを決定するため、レシピアナライザ２０４は、ソースチャンバの感度値１１８及び／又は有意差値１１９を、ターゲットチャンバのそれらと比較する。一実施形態では、ターゲットチャンバによって生成されるウエハが、ソースチャンバによって生成されるウエハよりも良く適合するように、レシピアナライザ２０４は、ターゲットチャンバの処理レシピのレシピパラメータ１１２を修正する。
【００５２】
一実施例では、ソースチャンバとターゲットチャンバは各位置で同様の感度値を有すると仮定されている。また、ベースラインとして所望のターゲットを用いて、独自のＤＯＥ又は感度調査が実施されたと仮定されている。各位置でのターゲットチャンバの出力とソースチャンバの出力との間の差分を最小化するため、レシピアナライザ２０４はターゲットチャンバの位置読取値を取得し、ソースチャンバの感度値を使用して、ターゲットチャンバのレシピオフセットを推定する。
【００５３】
一実施形態では、レシピマッチングに関して上記で概略を示したのと同じ計算を用いて、チャンバマッチングを実施してもよい。上述のように、所望の出力を実現しうる入力の組が返された。この実施例では、（ターゲットチャンバ上の各位置での出力として）出力が提供され、この出力をもたらす入力が決定される。現在の基本のレシピパラメータ１１２と、レシピアナライザ２０２によって返される入力又はレシピパラメータ１１２との間の差分に基づいて、オフセットが計算される。このオフセットは、ターゲットチャンバを用いて処理されたウエハが、ソースチャンバによって処理されたウエハに適合するには、ターゲットチャンバレシピパラメータどれだけ変化させればよいかを決定する。一実施例では、各位置でターゲットとソースの膜厚の差分を最小化するため、オフセットが計算される。
【００５４】
一実施形態では、ユーザーインターフェース２０８は、ユーザーとの相互作用に応答して実行されるＤＯＥアナライザ２０２及びレシピアナライザ２０４に付随する操作のための手段を提供する。一実施形態では、ＤＯＥアナライザ２０２及びレシピアナライザ２０４は、その出力を、自動的に実装される製造装置１１０に送信する。他の実施形態では、ＤＯＥアナライザ２０２及びレシピアナライザ２０４は、その出力を、ユーザーによって参照され、解釈され、実行されるユーザーインターフェース２０８に送信する。一実施形態では、出力はレシピ及び／又はチャンバパラメータである。
【００５５】
様々な実施形態では、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは異なるレシピとチャンバパラメータを選択し、ウエハを横断して対応する感度を参照することができる。ユーザーインターフェース２０８は更に、ユーザー入力を受信して、ＤＯＥ分析を開始することができる。加えて、ユーザーインターフェース２０８は、グラフィカル出力（例えば、輪郭マップ。図６及び図７を参照）を提供し、ユーザーがそのグラフィカル出力とやりとりできるようにする。一実施形態では、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは回転、ズームイン、ハイライトに加えて、感度値の分析に有用な他の様々な操作を実施することができる。
【００５６】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による、例示的なウエハ及び付随するデータポイントのブロック図である。上述のように、一実施形態では、計測装置は、ウエハ２４０を横断する様々な位置２５０でウエハ２４０の厚みを測定する。様々な実施形態では、計測装置は４９個の位置２５０で、１００個又は２００個の位置２５０で、或いは他の数の位置２５０で、測定しうる。測定値が記録される位置２５０の数に最小値や最大値はない。一実施形態では、ウエハ膜厚が記録された各位置２５０に基づいて、各レシピパラメータ１１２に対して、感度値１１８及び／又は有意差値１１９が決定される。他の実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、位置２５０の一部に対してのみ決定される。更に他の実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、対応する厚みの測定値を有する位置２５０に対して計算される。
【００５７】
図３は、本発明の一実施形態による、製造プロセスに関するウエハのＤＯＥデータをポイントバイポイント分析するための方法を示すフロー図である。方法３００は、ハードウェア（例えば、電気回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、マイクロコードなど）、ソフトウェア（例えば、処理装置上で実行される命令）、又はこれらの組み合わせを備える処理ロジックによって実施されうる。一実施形態では、計算装置１３０上で動作する感度モジュール２００のＤＯＥアナライザ２０２は方法３００を実施する。
【００５８】
図３を参照すると、ブロック３０１で、処理ロジックは、第１の処理レシピに付随するレシピパラメータ１１２を受信する。レシピパラメータ１１２は、実施される特定のＤＯＥに応じて、及び／又はＤＯＥが実行される処理に応じて、変化する。例えば、２つのレシピパラメータ１１２として温度と圧力を試験するように設計されたＤＯＥでは、各レシピパラメータ１１２は、特定のレシピに対して付随する値を有してもよい。この実施例では、温度は５個の値を有し、圧力は１０個（各ユニットで１個ずつ）の値を有する。一実施形態では、レシピアナライザ２０４は、製造装置１１０からレシピパラメータ１１２及び付随する値を受信しうる。
【００５９】
ブロック３０３では、処理ロジックは、ブロック３０１で受信したレシピパラメータ１１２の第１の組及び付随する値を用いて製造された第１のウエハのウエハ測定値１１６を受信する。一実施形態では、ウエハ測定値１１６は、ウエハ上の複数の位置２５０での厚みの測定値である。例えば、ブロック３０１の処理レシピに付随するウエハに関しては、処理ロジックは、各々が異なる位置２５０に対応する、４９個の測定値１１４を受信してもよい。一実施形態では、レシピアナライザ２０４は、計測装置１２０の測定値１１６を受信しうる。
【００６０】
ブロック３０５では、処理ロジックは、第２の処理レシピに付随するレシピパラメータ１１２を受信する。例えば、上述のＤＯＥでは、第２のレシピは、温度が１５個の値を有し、圧力が２０個（各ユニットで１個ずつ）の値を有することを指示してもよい。一実施形態では、レシピアナライザ２０４は、製造装置１１０からレシピパラメータ１１２及び付随する値を受信しうる。
【００６１】
ブロック３０７では、処理ロジックは、ブロック３０５で受信したレシピパラメータ１１２の第２の組及び付随する値を用いて製造された第２のウエハのウエハ測定値１１６を受信する。例えば、ブロック３０５の処理レシピに付随する第２のウエハに関しては、処理ロジックは、各々が異なる位置２５０に対応する、４９個の測定値１１４を受信してもよい。一実施形態では、レシピアナライザ２０４は、計測装置１２０の測定値１１６を受信しうる。
【００６２】
ブロック３０９では、処理ロジックは、第１のレシピパラメータ値を第１の測定値に、また、第２のレシピパラメータ値を第２の測定値に関連付ける。
【００６３】
ブロック３１１では、処理ロジックは、感度値１１８の第１の組及び／又は有意差値１１９を計算し、各感度値はウエハ上の位置２５０に付随している。一実施形態では、感度値１１８は特定のレシピパラメータ１１２に対して固有の値となる。本実施例では、測定値１１６が４９個の位置２５０に対して決定されたウエハ２４０は、温度について４９個の感度値１１８及び／又は有意差値１１９を有し、また、圧力について４９個の感度値１１８及び／又は有意差値１１９を有し、各々はウエハ上の位置２５０に対応する。別の言い方をするならば、２つの感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、一方が温度に、もう一方が圧力に関するが、例示的な実施形態では、ウエハ２４０上の４９個の位置の各々に付随している。
【００６４】
一実施形態では、感度値１１８は、計算装置１３０のＤＯＥアナライザ２０２の処理ロジックによって計算される。一実施形態では、処理ロジックは、ウエハ２４０上の各測定位置２５０でのレシピパラメータ１１２及び測定値１１６に最小二乗適合分析を適用することによって、感度値１１８を決定する。最小二乗適合分析は、（位置２５０に付随する）各測定値１１６に対して実施されるため、最小二乗適合モデルは、各測定位置２５０に対して個別に決定されうる。ブロック３１１で処理ロジックによって作られた最小二乗モデルは、ウエハ上の位置２５０に対して特有である。したがって、モデルはウエハ２４０上の各位置２５０に対して決定される。各モデルは、モデルへの入力に関する感度情報（例えば、モデルに影響を及ぼすレシピパラメータに関する）を含む。
【００６５】
一実施形態では、ウエハ上の位置２５０に対して最小二乗適合モデルが作成されると、ＤＯＥアナライザ２０２は、これらの位置に付随する最小二乗適合モデルに基づいて、ウエハ上の位置２５０で各レシピパラメータ１１２に対する感度値１１８を計算する。一実施形態では、ベータ係数、最小二乗適合分析の出力は、感度情報を捕捉する。一実施形態では、有意差値１１９（例えば、ｔ値）は、特定のパラメータの有意差を評価する。ｔ値は、特定の入力因子に対して最も感度が高いウエハ上の位置を空間的に示すために使用される。一実施形態では、ｔ値は、評価したパラメータの想定値からのかい離とその標準誤差との比率である。他の実施形態では、他の様々な形態の信号ノイズ比（有意差値）、例えば、ｚスコアなどが使用されうる。
【００６６】
ブロック３１３では、処理ロジックは、ブロック３１１で決定された感度値１１８及び／又は有意差値１１９のグラフィカル表現をグラフィカルインターフェース上に表示する。一実施形態では、グラフィカルインターフェースは、計算装置１３０のユーザーインターフェース２０８である。一実施形態では、ユーザーインターフェース２０８は、感度値１１８及び／又は有意差値１１９を（図６に関連して説明した）２次元（２Ｄ）輪郭マップの形態で表示する。別の実施形態では、ユーザーインターフェース２０８は、感度値１１８及び／又は有意差値１１９を（図７に関連して説明した）３次元（３Ｄ）輪郭マップの形態で表示する。様々な実施形態では、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは感度値１１８及び／又は有意差値１１９を、２Ｄ又は３Ｄの形態で表示するか否かを決定することができる。他の実施形態では、輪郭マップに加えて、例えば棒グラフなどの他の表示形態も使用されうる。また、ユーザーインターフェース２０８により、ユーザーは、表示すべき感度値１１８及び／又は有意差値１１９に付随するレシピパラメータ１１２を選択することができる。
【００６７】
図４は、本発明の一実施形態による、ターゲットプロファイルに付随するウエハレシピを決定するための方法４００を示すフロー図である。方法４００は、ハードウェア（例えば、電気回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、マイクロコードなど）、ソフトウェア（例えば、処理装置上で実施される命令）、又はこれらの組み合わせを備える処理ロジックによって実施されうる。方法４００は、ターゲットプロファイルに付随するウエハレシピの決定に特にフォーカスした、ポイントバイポイントＤＯＥ分析を実施することができる。一実施形態では、方法４００で実施される操作は、方法３００の操作の後に実施されてもよい。一実施形態では、計算装置１３０の感度モジュール２００のレシピアナライザ２０４は、方法４００を実施しうる。
【００６８】
幾つかの実施形態では、レシピ作成操作の実施は有用となりうる。例えば、ターゲットのウエハ膜厚プロファイル及び事前に計算された感度値１１８に基づいて、ウエハレシピを決定できることは、状況によっては有用である。
【００６９】
図４を参照すると、ブロック４０１で、処理ロジックは入力として所望のウエハのターゲットプロファイルを受信する。一実施形態では、ターゲットプロファイルは、ウエハの所望の厚みプロファイルに基づいている。別の実施形態では、ターゲットプロファイルは、エッチング速度、シート抵抗、及び膜組成など、他の因子に基づいていてもよい。例えば、本開示の処理ロジックは、エッチング速度の均一性を高めるため、レシピパラメータに対するターゲット値を見出すために使用されてもよい。別の実施例では、処理ロジックは、ウエハ全体にわたってターゲットとなる「シート抵抗」を提供する入力（レシピパラメータ）を探し出すために使用されてもよい。更なる実施例では、処理ロジックは、ウエハ全体にわたってＴｉとＡｌの比率が一貫性を有するように保証する入力（レシピパラメータ）を探し出すために使用されてもよい。
【００７０】
ブロック４０３及び４０５では、処理ロジックは、過去の感度値１１８及び／又は有意差値１１９を考慮してターゲットプロファイルを分析し、使用されたときに当該のターゲットプロファイルに適合する、或いはほぼ適合するウエハレシピを決定する。例えば、方法３００で、決定された最小二乗適合モデルへの入力としてターゲットプロファイルを用いることによって、処理ロジックはブロック４０５で、結合されたときに当該のターゲットプロファイルが製造されるようにする特定のレシピパラメータ１１２を出力することができる。一実施形態では、レシピアナライザは、決定されたレシピパラメータ１１２を、ウエハ製造用の製造装置１１０に受け渡す。例えば、ウエハ全体にわたって均一に分布する膜厚を提供するターゲットプロファイルを取得する。処理ロジックは、（例えば、方法３００で）事前に決定された感度モデルへの入力としてターゲットプロファイルを使用し、所望のターゲットプロファイルをもたらす特定のレシピを決定する。
【００７１】
図５は、本発明の一実施形態による、ソースチャンバパラメータに付随するターゲットチャンバパラメータを決定するための方法５００を示すフロー図である。方法５００は、ハードウェア（例えば、電気回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、マイクロコードなど）、ソフトウェア（例えば、処理装置上で実施される命令）、又はこれらの組み合わせを備える処理ロジックによって実施されうる。方法５００は、チャンバマッチングに特にフォーカスしたポイントバイポイントＤＯＥ分析を実施することができる。一実施形態では、方法３００で実施された操作の後に、方法５００で実施された操作が続く。一実施形態では、感度モジュール２００のレシピアナライザ２０４は方法５００を実施しうる。
【００７２】
様々な実施形態では、チャンバマッチング操作を実施することが有用となりうる。例えば、異なる製造装置で製造されたウエハ全体にわたってより良好なプロファイル均一性を得るためには、レシピパラメータ１１２を修正できることが、状況によっては有用である。図５を参照すると、ブロック５０１で、処理ロジックは感度値１１８及び／又は有意差値１１９の第２の組を受信する。一実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９の第２の組は、方法３００のブロック３１１で決定された。一実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９の第１の組はソースチャンバに対応し、また、感度値１１８及び／又は有意差値１１９の第２の組はターゲットチャンバに対応する。
【００７３】
ブロック５０２では、処理ロジックは、感度値１１８及び／又は有意差値１１９の第１及び第２の組、並びに、チャンバパラメータの第１及び第２の組を分析する。一実施形態では、ターゲットチャンバとソースチャンバによって生成されるウエハが共に同様の厚みプロファイルを有するように、ターゲットチャンバのレシピパラメータ１１２に対してどのような修正を行いうるかを決定するため、レシピアナライザ２０４は、ソースチャンバの感度値１１８及び／又は有意差値１１９を、ターゲットチャンバのそれらと比較する。一実施形態では、処理ロジックは、ソースチャンバによるウエハ生成とターゲットチャンバによるウエハ生成との間で、より良いウエハ均一性を実現するため、ターゲットチャンバによって用いられるレシピパラメータ１１２への修正が可能であることを判断しうる。
【００７４】
ブロック５０３では、ターゲットチャンバに付随するレシピパラメータ１１２は、ブロック５０２での分析に基づいて修正される。一実施形態では、感度モジュール２００の処理ロジックは、ネットワーク１４０を介して、修正したレシピパラメータ１１２を製造装置１１０へ送信する。他の実施形態では、パラメータレシピ１１２は、データストア２３０の計算装置１３０に局所的に記憶される。
【００７５】
図６は、本発明の実施形態による、２次元（２Ｄ）輪郭マップ６００の例示的な概略表現である。一実施形態では、本開示のシステム及び方法によって決定された感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、図６に示したように、２次元輪郭マップで提示されている。一実施形態では、２Ｄ輪郭マップは、これが示すウエハの表示の上に重ねられている。一実施形態では、感度モジュール２００の処理ロジックは、１つのレシピパラメータ１１２に基づいて、２Ｄ輪郭マップをレンダリングし、表示する。ユーザーは、感度値１１８及び／又は有意差値１１９の２Ｄ輪郭マップに、どのレシピパラメータを表現するかを選択することができる。他の実施形態では、２つ以上のレシピパラメータ１１２を１つの２Ｄ輪郭マップに表現することができる。例えば、第１のレシピパラメータに対する感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、第１の線種を有する輪郭線を用いて表示され、第２のレシピパラメータに対する感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、第２の線種を有する輪郭線を用いて表示されうる。
【００７６】
２Ｄ輪郭マップでは、レシピパラメータに対する特定の感度を表現する線が描かれる。この線は（例えば、既に示したようなベータ係数の形態による）感度の数値表現を含みうる。別の実施形態では、この線はレシピパラメータの有意差（例えば、ｔ値）の数値表現を含みうる。一実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９の範囲の間の対比を表示するため、２Ｄ輪郭マップは付加的に様々な色と形状を使用する。例えば、感度及び／又は有意差のレベルの変化を示すため、２Ｄ輪郭マップは赤から緑、青にいたる様々な色を使用してもよい。一実施形態では、最も高い感度又は有意差の領域は、様々な形状の赤で表現されてもよく、最も低い感度の領域は、様々な形状の青で表現されてもよい。他の実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、２Ｄ輪郭マップ上に直接表示される。様々な実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、２Ｄ輪郭マップ上の相関する位置２５０で重ねられる。一実施形態では、様々な感度値をより見やすくするため、２Ｄ輪郭マップは回転や傾斜させることができる。更に、２Ｄ輪郭マップには図解されたキーが提供されることもある。キーは様々な感度値１１８及び／又は有意差値１１９、並びに対応する色表現を表示することができる。
【００７７】
図７は、本発明の一実施形態による、３次元（３Ｄ）輪郭マップの例示的な概略表現である。一実施形態では、本開示のシステム及び方法によって決定された感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、図７に示したように、３次元輪郭マップで表示される。一実施形態では、３Ｄ輪郭マップは、これが示すウエハの表示の上に重ねられている。一実施形態では、感度モジュール２００の処理ロジックは、１つのレシピパラメータ１１２に基づいて、３Ｄ輪郭マップをレンダリングし、表示する。他の実施形態では、２つ以上のレシピパラメータ１１２を１つの３Ｄ輪郭マップに表現することができる。
【００７８】
一実施形態では、３Ｄ輪郭マップは、レシピパラメータ（例えば、温度、圧力など）に対するウエハパラメータ（例えば、膜厚）の感度を示す。一実施形態では、輪郭の高さは感度値に基づいており、その高さは感度に直接相関する。別の実施形態では、輪郭の高さは有意差値１１９（例えば、ｔ値）に基づいている。例示された実施例では、ウエハの中心は、ウエハのその他の部分よりも、特定のレシピパラメータに対する感度が高い。加えて、ウエハの外周は、ウエハのその他の大部分よりも、当該レシピパラメータに対する感度が高い。既に述べたように、従来のシステムは、特定のレシピパラメータに対して、ウエハ全体で平均された１つの平均感度を含む。ウエハ全体にわたって平均化することによって、情報は失われることがある。例えば、ウエハ全体にわたって平均化された１つの感度は、ウエハの設計及び製造時には考慮することが望ましい特有の変形を正確に表現していない。最終製品ではこのような変形について知っていることは有用である。加えて、特定の変形についてわかれば、ウエハの設計及び製造の精度を大幅に改善することができる。その一方で、本書に記載の実施形態は、ウエハ全体でのレシピパラメータに対する感度を１点ずつ分析する。
【００７９】
一実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９の範囲の間の対比を表示するため、３Ｄ輪郭マップは様々な色と形状を使用する。他の実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、３Ｄ輪郭マップ上に直接表示される。様々な実施形態では、感度値１１８及び／又は有意差値１１９は、３Ｄ輪郭マップ上の相関する位置２５０で重ねられる。一実施形態では、様々な感度値をより見やすくするため、３Ｄ輪郭マップは回転や傾斜させることができる。更に、３Ｄ輪郭マップには図解されたキーが提供されることもある。キーは様々な感度値１１８、並びに対応する色表現を表示することができる。
【００８０】
図８は、本書に記載の方法のうちの任意の一又は複数をマシンに実施させるための命令のセットが内部で実行されうるコンピュータシステム８００という、例示的な形態のマシンの概略図を示している。代替的な実施形態では、当該マシンがＬＡＮ、イントラネット、エクストラネット、又はインターネット中の他のマシンに（例えば、ネットワークで）接続されうる。マシンは、クライアント−サーバーネットワーク環境においてはサーバー又はクライアントマシンの役割で、或いは、ピアツーピア（又は分散）ネットワーク環境においてはピアマシンとして、作動しうる。このマシンは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブアプライアンス、サーバー、ネットワークルータ、スイッチ又はブリッジ、或いは、そのマシンによって行われる動作を特定する（連続した又は別様な）命令セットを実行可能な任意のマシンであってもよい。更に、単一のマシンを示したが、「マシン」という語はまた、本明細書に記載される一又は複数の任意の方法を実施するために、命令セット（又は複数の命令セット）を独立して、又は連帯して実行するマシンの任意の集合体を含むと理解すべきである。
【００８１】
例示のコンピュータシステム８００には、バス８３０を介して互いに通信し合う、処理装置（プロセッサ）８０２、メインメモリ８０４（例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）などのダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレート（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、又はＤＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）など）、スタティックメモリ８０６（例えば、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）など）、及びデータストレージ装置８１８が含まれる。
【００８２】
プロセッサ８０２は、マイクロプロセッサ、中央処理装置などの一又は複数の汎用処理装置を表している。より具体的には、プロセッサ８０２は、複合命令セット演算（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セット演算（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、他の命令セットを実装するプロセッサ、又は、命令セットの組み合わせを実装するプロセッサであってもよい。プロセッサ８０２はまた、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサなどの、一又は複数の特殊用途処理装置であってもよい。プロセッサ８０２は、本書に記載の動作及びステップを実行するための命令８２２を実施するように構成される。
【００８３】
コンピュータシステム８００は、ネットワークインターフェース装置８０８を更に含みうる。コンピュータシステム８００は、ビデオディスプレイ装置８１０（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または陰極線管（ＣＲＴ））、英数字入力装置８１２（例えば、キーボード）、カーソル制御装置８１４（例えば、マウス）、及び信号生成装置８１６（例えば、スピーカー）もまた含みうる。
【００８４】
データストレージ装置８１８は、本書に記載の一又は複数の任意の方法又は機能を具現化する一又は複数の命令セット８２２が記憶される、コンピュータ可読記憶媒体８２４を含み、図８に示した感度モジュール２００を含みうる。命令８２２はまた、完全に又は少なくとも部分的に、コンピュータシステム８００によって実行される間、メインメモリ８０４内、及び／またはプロセッサ８０２内に存在しても良い。メインメモリ８０４とプロセッサ８０２もまた、コンピュータ可読記憶媒体を構成している。この命令８２２は更に、ネットワークインターフェース装置８０８を介して、ネットワーク１４０上で送信又は受信されうる。
【００８５】
一実施形態では、命令８２２は、ポイントバイポイントＤＯＥ分析を統合するための命令、及び／又は、ポイントバイポイントＤＯＥ分析のための命令を含む感度モジュール２００をコールする方法を含むソフトウェアライブラリを含む。例示的な実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体８２４（コンピュータ可読記憶媒体）を単一の媒体として示したが、「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、一又は複数の命令セットを記憶する単一の媒体、又は複数の媒体（例えば、集中データベース、又は分散データベース、及び／又は付随するキャッシュ及びサーバー）を含むと理解すべきである。「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、マシンによって実行される命令セットを記憶する、符号化する、又は伝達することができ、マシンに、本発明の一又は複数の方法を実施させる任意の媒体を含むとも理解すべきである。「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は従って、限定するものではないが、固体メモリ、光媒体、及び磁気媒体を含むと理解すべきである。
【００８６】
前述の記載では多くの詳細事項が述べられている。しかしながら、そのような具体的な詳細事項なしに本発明が実施されうることは、本開示の利益を享受する当業者には明らかであろう。場合によっては、本発明を不明瞭にすることを避けるため、周知の構造及び装置については、詳示せず、ブロック図で示している。
【００８７】
詳細な記載のうちのある部分は、コンピュータメモリ内のデータビット上の動作のアルゴリズム及び記号表現の観点から表されている。これらのアルゴリズム的記述と表現は、本発明の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために、データ処理分野の当業者によって使用される手段である。アルゴリズムは、本書において、また一般的に、所望の結果をもたらす、一連の自己無撞着ステップと見なされている。これらステップは、物理量の物理的な操作を要求するステップである。必ずというわけではないが、通常これらの物理量は、記憶される、転送される、組み合わせられる、比較される、又はその他の方法で操作されうる電気信号又は磁気信号の形態をとる。一般的に使用するため、これらの信号は、ビット、値、要素、記号、文字、用語、数字などで表されると便利であることが証明されている。
【００８８】
しかしながら、これらの用語、及び類似の用語はすべて、適切な物理量に付随しており、これらの物理量に適用された単なる便宜上のラべルであることに留意すべきである。下記の説明から明らかなように、特に別段の指示のない限り、本明細書全体において、「受信する」、「関連付ける」、「計算する」、「提供する」、「実施する」、「分析する」、「修正する」などの用語を用いた記述、説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理量（例えば、電気量）として表されるデータを操作して、コンピュータシステムのメモリ又はレジスタ、又は他の同様な情報ストレージ、送信装置又は表示装置内の物理量として同様に表される他のデータに変換するコンピュータシステム、又は同様の電子計算装置の動作及び処理を表すと理解されている。
【００８９】
本発明はまた、本書に記載の操作を実施するための装置にも関する。この装置は、意図した目的のために特別に構築されうるか、又は、コンピュータに記憶されているコンピュータプログラムによって選択的に作動するか若しくは再構成される、汎用コンピュータを備えうる。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体、例えば限定するものではないが、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び光磁気ディスクを含む任意の種類のディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気又は光カード、または電子命令を記憶するのに適した任意の種類の媒体に記憶されうる。
【００９０】
上記の説明は、例示であり、限定するものではないことを意図していることを理解されたい。上記の説明を読んで理解するならば、他の多くの実施形態は当業者にとって明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に関連して、当該特許請求が権利付与される均等物の全範囲と共に、定められるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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