使用具有信心指标的虚拟量测的先进工艺控制系统与方法

摘要

一种先进工艺控制(Advanced Process Control；APC)系统与方法，以及当执行时进行此APC方法的计算机程序产品，用以上将虚拟量测(Virtual Metrology；VM)并入APC中。当一工件的一虚拟量测值被采用来替换其实际量测值时，本发明使用信心指标值(Reliance Index；RI)和整体相似度指标值(Global Similarity Index；GSI)来调整一批次至批次(Run-to-Run；R2R)控制器的至少一控制器增益(Gain)。RI用以判断此虚拟量测值的可信赖度，而GSI用以评估产生此虚拟量测值的组工艺数据与虚拟量测预测模型建模所用到的所有历史工艺数据间的相似程度。

主权项

1.一种先进工艺控制系统，包含：一工艺机台，用以根据多组历史工艺参数数据来处理数个历史工件，并根据多组工艺参数资料来对数个工件进行数个次工艺批次；一量测机台，用以测量该些历史工件和选自该些历史工件的数个抽样工件，来提供该些历史工件的数个历史量测资料，及已在该些工艺批次中被处理的该些抽样工件的数个实际量测值；一虚拟量测模块，用以经由输入该些组工艺参数数据至一推估模型中，来提供该些工艺批次的数个虚拟量测值，其中该推估模型的建立根据一推估算法并使用该些组历史工艺参数数据和该些历史量测值，其中该些历史量测值分别根据该些组历史工艺参数数据所制造的该些历史工件的一一对应实际量测值；一信心指针模块，用以产生该些工艺批次的数个信心指标值，对应至工艺批次的每一该些信心指标值经由计算工件的虚拟量测值的统计分配与工件的一参考预测值的统计分配之间的重迭面积而产生，其中工件的该参考预测值经由输入工件的工艺参数数据至一参考模型中而产生，其中该参考模型的建立根据一参考算法并使用该些组历史工艺参数数据和与该些组历史工艺参数资料一一对应的该些历史量测值，所采用的推估算法与参考算法必须为不同的算法，当重迭面积愈大，则信心指标值愈高，代表对应至信心指标值的虚拟量测值的可信度愈高；以及一批次至批次控制器，用以根据下列关系式控制该工艺机台来进行该些工艺批次：u_z+1＝g(G_1，1，G_1，2，…，G_1，i，y_z)；$u_{k+1}=g(G_{\mathrm{2,1}},G_{\mathrm{2,2}},···,G_{2,i},{\hat{y}}_k);$G_2，i＝f(RI_k)×G_1，i；其中若RI_k＜RI_T，则G_2，i＝0，或采用而不是来调整该批次至批次控制器；若RI_k≥RI_T且k≤C    则f(RI_k)＝RI_k；若RI_k≥RI_T且k＞C    则f(RI_k)＝1-RI_k；其中y_z代表已在第z次工艺批次中被处理的抽样工件的实际量测值；u_z+1代表当采用y_z时的第z+1次工艺批次的控制动作；G_1，i代表当采用y_z时的应用于该批次至批次控制器中的控制器增益，其中i代表应用于该批次至批次控制器中的控制器增益的数目；代表已在第k次工艺批次中被处理的工件的虚拟量测值；u_k+1代表当采用时的第k+1次工艺批次的控制动作；G_2，i代表当采用时的应用于该批次至批次控制器中的控制器增益；RI_k代表第k次工艺批次的信心指标值；RI_T代表基于一最大可容许误差上限的一信心指标门槛值，该最大可容许误差上限经由从该推估模型所获得的虚拟量测值的误差来定义；以及C代表一预设工艺批次的数目。