发明名称 侦测、识别与修正处理效能之方法
摘要 本发明揭示一种材料处理方法,利用一材料处理系统以执行一处理,该方法执行一处理,测量资料扫描,及将资料扫描转成包括至少一空间成分之记号。资料扫描能包括一处理效能参数如蚀刻率,蚀刻选择性,沈积率,膜特性等。使用多维变量分析能判定测量记号与一组含至少一可控处理参数间之关系,且可利用此关系以改良对应一处理效能参数之资料扫描,如利用此关系以使资料扫描之空间成分极小化俾能影响处理均匀之改良。
申请公布号 TWI224381 申请公布日期 2004.11.21
申请号 TW091138048 申请日期 2002.12.31
申请人 东京威力科创有限公司 发明人 约汉 杜诺荷;荷犹 尤
分类号 H01L21/8246 主分类号 H01L21/8246
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种特征化一材料处理系统之方法,该方法包括以下步骤:a)改变一可控处理参数,其与该材料处理系统中执行之处理相关;b)测量一资料扫描,当使用变化之可控处理参数而执行该处理时,该资料扫描包括一处理效能参数之测量;c)将该资料扫描转成复数个空间成分;及d)藉由识别一处理记号而特征化该材料处理系统,该处理记号包括至少一该空间成分。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该方法更包括以下步骤:e)改变一额外可控处理参数,其与该材料处理系统执行之处理相关;f)测量一额外资料扫描,当使用额外变化之可控处理参数而执行该处理时,该额外资料扫描包括该处理效能参数之测量;g)将该额外资料扫描转成额外复数个空间成分;及h)藉由包括一额外处理记号而再特征化该材料处理系统,该额外处理记号包括该额外数个空间成分。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该方法更包括:i)重覆步骤e)至步骤h)至少一次之步骤。4.如申请专利范围第3项之方法,其中再特征化步骤包括建立一资料扫描矩阵,其中一第一行包括复数个空间成分而额外行包括额外复数个空间成分。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该方法更包括以下步骤:e)判定该处理记号与一可控处理参数间之关系;及f)调整该可控处理参数,其中该调整包括利用该记号与该可控处理参数间之关系以影响该资料扫描之改良。6.如申请专利范围第3项之方法,其中该方法更包括以下步骤:j)使用多维变量分析以判定可控处理参数中之变化与空间成分间之关系;及k)调整至少一可控处理参数,其中该调整包括利用该相互关系以影响该处理之改良。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该方法更包括以下步骤:e)比较该处理记号与该处理之理想记号,其中该比较包括判定一差记号;及f)藉由调整该可控处理参数而极小化该差记号,其中该调整包括利用该处理记号与该可控处理参数间之关系。8.如申请专利范围第4项之方法,其中该方法更包括以下步骤:j)比较该资料扫描矩阵与该材料处理系统之理想矩阵,其中该比较包括判定至少一差记号;k)判定一差记号与至少一可控处理参数间之至少一相互关系;及l)藉由调整该至少一可控处理参数而极小化该差记号,其中该调整包括利用该差记号与该至少一可控处理参数间之至少一相互关系。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该处理包括处理一基板。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该基板系一晶圆及一液晶显示器其中至少之一。11.如申请专利范围第1项之方法,其中该处理效能参数系以下至少之一:蚀刻率、沈积率、蚀刻选择度、蚀刻特征各向异性、蚀刻特征临界尺寸、膜特性、电浆密度、离子能量、化学元素浓度、温度、压力、光罩膜厚、及光罩图案临界尺寸。12.如申请专利范围第1项之方法,其中该复数个空间成分系富利叶调和函数。13.如申请专利范围第6项之方法,其中该多维变量分析包括主要成分分析。14.如申请专利范围第6项之方法,其中该多维变量分析包括实验设计。15.如申请专利范围第1项之方法,其中该可控处理参数包括以下至少之一:处理压力、RF功率、气流率、冷却气压、聚焦圈、电极间距、温度、膜材料黏度、膜材料表面张力、曝光强度、及聚焦深度。16.如申请专利范围第1项之方法,其中该资料扫描系多维资料扫描。17.如申请专利范围第6项之方法,其中该改良之处包括改良该资料扫描之空间均匀。18.如申请专利范围第6项之方法,其中该改良之处包括改良该资料扫描之时间均匀。19.如申请专利范围第6项之方法,其中该改良之处包括极小化至少一空间成分。20.一种材料处理之方法,该方法包括以下步骤:测量一资料扫描,该资料扫描包括至少一处理效能参数之测量;将该资料扫描转成复数个空间成分;识别一处理记号,该记号包括至少一空间成分;判定该记号与至少一可按处理参数间之关系,于该处理期间可测量该至少一可控处理参数;及调整至少一可控处理参数,其中该调整包括利用该记号与该至少一可控处理参数间之关系以影响该资料扫描之改良。21.如申请专利范围第20项之方法,其中该至少一处理效能参数系以下至少之一:蚀刻率、沈积率、蚀刻选择度、蚀刻特征各向异性、蚀刻特征临界尺寸、膜特性、电浆密度、离子能量、化学元素浓度、温度、压力、光罩膜厚、及光罩图案临界尺寸。22.如申请专利范围第20项之方法,其中该至少一空间成分系一富利叶调和函数。23.如申请专利范围第20项之方法,其中该判定该记号与该组可控处理参数间之关系包括一多维变量分析。24.如申请专利范围第23项之方法,其中该多维变量分析包括主要成分分析。25.如申请专利范围第23项之方法,其中该多维变量分析包括实验设计。26.如申请专利范围第20项之方法,、其中该至少一可控处理参数包括以下至少之一:处理压力、RF功率、气流率、冷却气压、聚焦圈、电极间距、温度、膜材料黏度、膜材料表面张力、曝光强度、及聚焦深度。27.如申请专利范围第20项之方法,其中该改良之处包括该资料扫描之空间均匀改良。28.如申请专利范围第20项之方法,其中该改良之处包括极小化至少一空间成分。29.如申请专利范围第20项之方法,其中该资料扫描系一多维资料扫描。30.如申请专利范围第20项之方法,其中该改良之处包括该资料扫描之时间均匀改良。31.一种材料处理之方法,该方法包括以下步骤:执行一处理;测量一资料扫描,该资料扫描包括至少一处理效能参数之测量;将该资料扫描转成复数个空间成分;识别该处理之记号,该记号包括至少一空间成分;判定该记号与至少一可控处理参数间之关系,于该处理期间可测量该至少一可控处理参数;及调整该至少一可控处理参数,其中该调整包括利用该记号与该至少一可控处理参数间之关系以影响该资料扫描之改良。32.如申请专利范围第31项之方法,其中该执行一处理包括处理一基板。33.如申请专利范围第32项之方法,其中该基板系一晶圆及一液晶显示器其中至少之一。34.如申请专利范围第31项之方法,其中该至少一处理效能参数系以下至少之一:蚀刻率、沈积率、蚀刻选择度、蚀刻特征各向异性、蚀刻特征临界尺寸、膜特性、电浆密度、离子能量、化学元素浓度、温度、压力、光罩膜厚、及光罩图案临界尺寸。35.如申请专利范围第31项之方法,其中该复数个空间成分系富利叶调和函数。36.如申请专利范围第31项之方法,其中该判定该记号与该组可控处理参数间之关系包括一多维变量分析。37.如申请专利范围第36项之方法,其中该多维变量分析包括主要成分分析。38.如申请专利范围第36项之方法,其中该多维变量分析包括实验设计。39.如申请专利范围第31项之方法,其中该至少一可控处理参数包括以下至少之一:处理压力、RF功率、气流率、冷却气压、聚焦圈、电极间距、温度、膜材料黏度、膜材料表面张力、曝光强度、及聚焦深度。40.如申请专利范围第31项之方法,其中该改良之处包括该资料扫描之空间均匀改良。41.如申请专利范围第31项之方法,其中该改良之处包括极小化至少一空间成分。42.如申请专利范围第31项之方法,其中该资料扫描系一多维资料扫描。43.如申请专利范围第31项之方法,其中该改良之处包括该资料扫描之时间均匀改良。44.一种材料处理之系统,该系统包括处理室;测量及调整至少一可控处理参数之装置;测量至少一处理效能参数之装置;及控制器,该控制器能:执行一处理,使用该测量至少一可控处理参数之装置而测量一资料扫描,该资料扫描包括至少一处理效能参数之测量,将该资料扫描转成复数个空间成分,识别该处理之记号,该记号包括至少一空间成分,判定该记号与至少一可控处理参数间之关系,于该处理期间可测量该至少一可控处理参数,及调整该至少一可控处理参数,其中该调整包括利用该记号与该至少一可控处理参数间之关系以影响该资料扫描之改良。45.如申请专利范围第44项之系统,其中该处理室系一蚀刻室。46.如申请专利范围第44项之系统,其中该处理室系一沈积室,包括化学蒸气沈积及物理蒸气沈积其中至少之一。47.如申请专利范围第44项之系统,其中该处理室系一光阻涂室。48.如申请专利范围第44项之系统,其中该处理室系一介电涂室,包括一旋涂式玻璃系统及一旋涂式介电系统其中至少之一。49.如申请专利范围第44项之系统,其中该处理室系一光阻图案化室。50.如申请专利范围第49项之系统,其中该光阻图案化室系一紫外线微影系统。51.如申请专利范围第44项之系统,其中该处理室系一快速热处理室。52.如申请专利范围第44项之系统,其中该处理室系一批次扩散炉。53.一种材料处理之系统,该系统包括:处理室;测量及调整至少一可控处理参数之装置;测量至少一处理效能参数之装置;及控制器,该控制器能:执行一处理,测量一资料扫描,该资料扫描包括至少一处理效能参数之测量,将该资料扫描转成复数个空间成分,识别该处理之记号,该记号包括至少一空间成分,判定该记号与至少一可控处理参数间之关系,于该处理期间可测量该至少一可控处理参数,比较该处理记号与该处理之理想记号,其中该比较包括判定一差记号,及调整该至少一可控处理参数,其中该调整包括利用该记号与该组可控处理参数间之关系以影响该差记号之改良。54.如申请专利范围第53项之系统,其中该处理室系一蚀刻室。55.如申请专利范围第53项之系统,其中该处理室系一沈积室,包括化学蒸气沈积及物理蒸气沈积其中至少之一。56.如申请专利范围第53项之系统,其中该处理室系一光阻涂室。57.如申请专利范围第53项之系统,其中该处理室系一介电涂室,包括一旋涂式玻璃系统及一旋涂式介电系统其中至少之一。58.如申请专利范围第53项之系统,其中该处理室系一光阻图案化室。59.如申请专利范围第58项之系统,其中该光阻图案化室系一紫外线微影系统。60.如申请专利范围第53项之系统,其中该处理室系一快速热处理室。61.如申请专利范围第53项之系统,其中该处理室系一批次扩散炉。图式简单说明:图1显示根据本发明较佳实例的材料处理系统;图2显示根据本发明又一实例的材料处理系统;图3显示根据本发明另一实例的材料处理系统;图4显示根据本发明另一实例的材料处理系统;图5显示根据本发明额外实例的材料处理系统;图6A显示第一蚀刻率剖析的资料扫描;图6B显示图6A的资料扫描的空间成分的频谱;图7A显示第二蚀刻率剖析的资料扫描;图7B显示图7A的资料扫描的空间成分的频谱;图8A显示因处理压力的增加而导致空间成分的频谱比较;图8B显示图8A资料扫描的差频谱;图9A显示因RF功率的减少而导致空间成分的频谱比较;图9B显示图9A资料扫描的差频谱;图9C显示差频谱而导致RF功率的增加;图10A显示非均匀蚀刻率的空间成分的典型频谱;图10B显示均匀蚀刻率的空间成分的典型频谱;图11显示空间成分中的典型变化表以提供可控处理参数中的变化;图12的典型图形显示三个主要成分的累加平方和及相对于平方和的累加变化和;图13A显示的分数对应图11的典型资料扫描提供的t(1),t(2)空间中各空间成分;图13B显示图11的典型资料扫描提供的p(1),p(2)空间中各变数的负荷;图14A显示的分数对应图11的典型资料扫描提供的t(1),t(3)空间中各空间成分;图14B显示图11的典型资料扫描提供的p(1),p(3)空间中各变数的负荷;图15显示图13A,13B,14A,14B中显示的典型总结资料扫描;图16A显示图11的表资料扫描的减缩组的空间成分表;图16B显示的空间成分的频谱是根据图6A,6B的资料扫描,及根据图16A资料扫描的空间成分的频谱;图16C显示的差频谱得自图16B的频谱;图17显示根据图6A,6B资料扫描的第一蚀刻剖析的资料扫描,及根据图16C的第二蚀刻剖析的资料扫描;图18A显示根据本发明的方法的流程图;图18B显示根据本发明的额外方法的流程图;及图18C显示根据本发明的额外方法的流程图。
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