何，其对本领域技术人员来说会是例行常规的发展与应用。
[0025] 首先请参照图2,其表示根据本发明实施例中一进程状态监控系统100的方块 图。在此说明性实施例中，进程状态监控系统100含有一进程实体105。所谓的进程实 体105,其可代表的是一种产品线、一种进程、一种进程机台、或是其它可以输出参数来 制作控制图表的实体。在本实施例中，进程实体主要是运行于半导体制造厂的各种进程 机台和/或其所实施的各种进程，例如一蚀刻（etch)机台，而此进程状态监控系统则是 用来监控控制这类进程或机台的多种部件状态或进程状态，或者是其所制作出的在制品 (wafer-in-process, WIP)或制品的品质。
[0026] 进程状态监控系统100中含有计量工具110可选取或得出进程实体105所输出 的参数并据以监控其制品与进程状态，如一温度计、气压计、或者是一 SEM机台。尽管本 实施例并不限定于特定的进程或机台，然而为了简明之故，下文中将以监控半导体元件 制作中所使用的蚀刻机台为范例，例如测量蚀刻进程所形成的电路临界尺寸（critical dimension，⑶）。因此，下文中所称的进程实体基本上指的是一种蚀刻机台及其进程。在此 实施例中，进程状态监控系统100还含有一数据库115,例如含括在一在制品（WIP)伺服器 中，用来控制进程状态监控系统100的各种运行。计量工具110会通过例如传输总线125 等方式以提供所取得的计量数据给进程状态监控系统100,例如蚀刻进程过后经由SEM机 台测量而得的整盒晶圆CD线宽数据。这些计量工具110所提供数据会被储存在数据库115 中以供后续处理分析之用。
[0027] 还参照图2,由于计量工具110输出的计量数据一般需搭配统计进程控制图表 (statistical process control, SPC，下文中都称为SPC图表）等软件来汇整并制定管制 规范，因此进程状态监控系统100还可含有终端计算机设备120,其可从数据库115中选取 出计量数据并对其进行分析。终端计算机设备120亦可称为SPC伺服器，或者可统称其为 一处理器。须注意在半导体制作环境中，SPC伺服器120不会只有一台，一条生产线上可设 有多台SPC伺服器120进行数据的存取与分析，并将处理后的数据汇整到数据库115中做 最终的处理与判断。此外，在处理器判定计量数据违反SPC图表的管制规范时，也会送出一 警示信息给进程相关的负责人，以告知并提醒其做出反应。
[0028] 如本领域技术人员所公知的，半导体进程机台能够使用并实施多种不同的进程方 案（recipe)，每个进程方案都有其经过精细调配组成的进程参数。例如同样是以蚀刻进程 来形成半导体晶片中的金属电路，用来制作第一层（Ml)金属线路与顶层（TM)金属线路所 使用的进程方案就不相同，且进程方案也会视需求频繁的修改，因此不同的进程方案会有 不同族群的计量数据。如图3所示，其表示本实施例中以不同的进程方案、计量数据、以及 标准化后的计量数据为基础的控制架构示意图。如图3所示，一机台T共存有并可施行进 程方案A至进程方案K等K个不同的进程方案，每个进程方案在进程期间或进程后都会产 生个别的计量数据，例如计量数据Al, A2. . . AN至计量数据Kl，K2. . . KN。在此实施例中，进 程方案A至K也可替换为制品A至K，也就是对于各种制品而言，其也会产生不同的计量数 据。然而须注意，本发明的计量数据的变因并不限于以上所述的进程方案与制品，其也有可 能是其它变因，例如同类进程不同机台的差异。
[0029] 再者，对于单一的进程方案或制品而言，其可产生多种的计量数据。以蚀刻进程的 实际例子而言，实施一蚀刻进程方案"recipe Ml"制作Ml金属线路后会进行线宽CD的测 量，也可能会再后续使用KLA机台进行杂质粒子的数目检测，因此在此例子中线宽CD与杂 质粒子数目即为进程方案"recipe Ml"所产生的两种计量数据，其可以以图3中的计量数 据Al, A2来代表，而使用进程方案K所产生的线宽CD与杂质粒子数目则以计量数据Kl，K2 来代表。当然实际进程中，能予以计量的进程参数或测量数值将远多于两个以上，例如进 程气体的计量、进程时间、进程温度、膜厚均匀度、各种晶圆接受度测试（wafer acceptance test，WAT)电性等，都可予以计量。本实施例统一以计量数据A1，A2...AN至计量数据 Kl，K2. .. KN来代表一单一机台T所产生的进程相关的计量数据。而经过一段长时间的进程 期间或处理了相当大量的WIP后，单一机台会累积大量的计量数据，例如以机台T中进程方 案A所产生的计量数据Al来说，其可能已经收集了上百个以上的数据点，而这仅仅是这种 计量数据所收集的数据量，相同种类或群组的数据点还有BI, Cl. .. Kl等数据组，其可能都 代表由机台T所产生的线宽CD，只是所使用的进程方案或所处理的制品/在制品不同。因 此可以了解到一套进程中须加以监测的计量数据是非常多的。
[0030] 另一方面，除了进程方案上的差别外，单一进程机台也通常用来处理制作各种不 同的产品，如不同型号的晶片。因此，就算使用相同的进程方案来制作同一层的电路结构， 基于产品的不同，其也会导致所属计量数据的不同。例如，以相同的进程方案"recipe TM" 来制作产品X与产品Y的顶层金属线路，两产品的线宽所预定的目标值可能大不相同，如一 个可能为10微米（μ m)，一个为100微米，因此其相关的计量数据基本上也应该归属于不 同的群组。因此，应能了解到，进程方案的不同或产品的不同都会有进程上的差异，会产生 不同性质的计量数据，会归属于不同的数据群组。对本发明而言，进程方案是一进程变因， 产品也是一进程变因，另外还有多种的进程变因，应看在SPC伺服器120要以何种进程变因 为依据来进行分析。此外，上述的计量数据可为单一制品不同位置处测量出的参数特征，举 例而言，如单片晶圆表面上、下、左、右、中等五个位置的CD线宽数据，其可在蚀刻进程后通 过SEM机台测量而得，并可以整盒（lot)晶圆为单位批次输出，如此方式能获得较为大量、 具有局部细节且整体平均的计量数据。
[0031] 从上述图3所示不同进程方案的计量数据之间的控制架构图也可知，如果将每 一进程方案（或每一种产品）所产生的特定一种计量数据汇整成一张 SPC图表，则以图3 中K种进程方案（或产品）以及N种计量数据为例，其总共会产生KXN张 SPC图表，如 此庞大的图表量，如现有技术部分所言，会造成机台或产品负责人在检查进程状态时的负 担。因此，本发明的重要技术特征在于，对上述机台所产生的各种计量数据，包括计量数据 Al, A2. . . AN至计量数据Kl，K2. . . KN进行一标准化动作，使得这些计量数据得以汇整在一 起进行分析与监控。本发明的标准化方法有别于一般公知技术以目标值（Target)为基础 的标准化作法，而是同时以计量数据的平均值与标准差为基础，其可以通过下列通用的式 (1)来表示：
[0033] 上述式（1)中的X代表所收集到特定输出参数（如进程方案A的计量数据Al群 组）的计量数据群组，μ为该进程方案的数据群组中所有计量数据X的目标值，或可说是 该进程方案的这种数据群组长期的