专利名称：用以补充主要过程控制器的辅助过程控制器的制作方法
技术领域：
本发明大致有关半导体制造，尤其有关一种配合主要过程控制器而采用辅助过程控制器的方法及装置。
背景技术：
制造业在技术的飞快进展已形成了许多新而创新的过程。尤其是半导体过程的现代过程需要许多重要的步骤。这些过程步骤通常是相当重要的，因而需要若干通常被精细调整以维持适当的制造控制的输入。
半导体装置的制造需要若干分离的过程步骤，以便自半导体原料制作出经过封装的半导体装置。自最初半导体材料的生长、将半导体晶体切割成个别的晶圆、各种制造阶段(蚀刻、掺杂、或离子植入等的制造阶段)、至封装及装置成品的最后测试的各种过程相互之间有极大的不同且是相当专业化的，因而可能要在包含不同控制机制的不同制造位置中执行该等过程。
一般而言，在有时被称为″批(lot)″的一组半导体晶圆中执行一组过程步骤(processing steps)。例如，可能在半导体晶圆上形成可能由若干种不同材料构成的处理层(process layer)。然后可能使用习知的微影技术在该处理层上形成有图样的光阻层。通常，然后使用该图案化的光阻层作为一罩幕层，而在该处理层上执行蚀刻过程。该蚀刻过程使得在该处理层中形成各种特征部位或对象。此种特征部位可用来作为诸如晶体管的栅极电极。经常也在半导体晶圆的基材上形成若干沟槽隔离结构，以便隔离半导体晶圆上的各电气区域。可使用的隔离结构的一个例子是浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation；简称STI)结构。
一半导体制造设施内的制造工具通常与一制造架构的或一网络的过程模块相连通。通常系将每一制造工具连接到一设备接口。将该设备接口连接到一制造网络所连接的机器接口，因而有助于该制造工具与该制造架构间的连通。该机器接口通常可以是一先进过程控制(Advanced Process Control；简称APC)系统的一部分。该APC系统激活一控制描述语言程序，该控制描述语言程序可以是自动撷取执行过程所需的数据的一软件程序。
第1图显示典型的半导体晶圆105。半导体晶圆105通常包含被配置成格网150的多个个别的半导体晶粒103。可使用习知的微影过程及设备，而在将要图案化的一个或多个处理层上形成一图案化的光阻层。视所采用的特定光罩而定，通常系以步进机一次在大约一至四个晶粒103上执行该微影过程中一部分的曝光过程。可将该图案化的光阻层用来作为对诸如一多晶硅、金属、或绝缘材料层等的一层或多层下方材料层执行湿式或干式蚀刻过程期间的一罩幕层，以便将所需的图样转移到该下方层。系由诸如将在一下方处理层中被复制的线型特征部位或开孔型特征部位等的多个特征部位构成该图案化的光阻层。
现在请参阅第2图，图中显示半导体制造系统对半导体晶圆105执行的典型的过程流程。在步骤210中，制造系统可处理与批次/批相关联的半导体晶圆105。在处理了该等半导体晶圆105之后，该制造系统可在步骤220中取得诸如度量数据及或工具状态数据等的制造数据。在步骤230中，该制造系统然后可分析该制造数据，以便计算对半导体晶圆105执行的过程可能会有的改变。在步骤240中，该制造系统可根据该等计算出的改变，而执行可调整与半导体晶圆105的处理相关联的主要控制参数的反馈控制。
与现有方法相关联的问题中包括下列事项第2图所示的过程控制流程通常使用单变量过程控制系统，用以控制主要过程控制参数，例如调整一过程的配方。现有的方法涉及进行用来执行过程的粗略点调整(coarse-point adjustment)以减少处理半导体晶圆105时的误差的计算。然而，因为现代过程系统中所采用的单变量系统通常只提供粗略点调整，所以在所需容许水准内可能很难获得半导体晶圆105的处理精确度。在处理可接受的半导体晶圆105之前，经常可能需要数个单变量控制调整反馈周期。因而可能使得对过程误差有较慢的反应，且造成半导体晶圆105的较高处理费用。
本发明的目的在于消除或至少减少前文所述一个或多个问题的效应。
发明内容
在本发明的一个局面中，提供了一种实施一多变量过程控制系统的方法。在第一时间期间，使用主要过程控制功能来处理一工件。在处理该工件的该第一时间期间的至少一部分期间，执行辅助过程控制功能。该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
在本发明的另一局面中，提供了一种实施多变量过程控制系统的系统。该系统包含用来处理工件的处理工具(processing tool)。该系统也包含在作业上被耦合到该处理工具的主要及辅助过程控制器。该主要过程控制器适于在第一时间期间中利用主要过程控制功能来处理工件。该辅助过程控制器在处理该工件的该第一时间期间的至少一部分期间可执行辅助过程控制功能。该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
在本发明的另一局面中，提供了一种实施多变量过程控制系统的装置。该装置包含主要及辅助过程控制器。该主要过程控制器适于在第一时间期间中利用主要过程控制功能来处理一工件。该辅助过程控制器在处理该工件的该第一时间期间的至少一部分期间可执行辅助过程控制功能。该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
在本发明的又一局面中，提供了一种实施多变量过程控制系统的以指令编码的计算机可读取的程序储存装置。该以指令编码的计算机可读取的程序储存装置当被计算机执行时，系执行一个方法，该方法包含下列步骤在第一时间期间，使用主要过程控制功能来处理一工件；以及在处理该工件的该第一时间期间的至少一部分期间，执行辅助过程控制功能。该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
若参照前文中的说明，并配合各附图，将可了解本发明，在这些附图中，相同的代号识别类似的组件，这些附图有第1图是正被处理的先前技术半导体晶圆的简化图；
第2图是在半导体晶圆的制造期间的先前技术过程流动的一简化流程图；第3图是根据本发明一实施例的的系统的方块图；第4图是根据本发明一实施例的第3图所示的工具状态数据采集单元的较详细的方块图；第5图是根据本发明一实施例的第3图所示的辅助控制器的更详细的方块图；第6图标出采用具有巢状辅助反馈控制系统的主要反馈控制系统的一多变量过程控制系统；第7图是根据本发明一实施例的第3图所示系统的更详细的方块图。
第8图是根据本发明一实施例的方法的流程图。
具体实施例方式
下文中将说明本发明的实施例。为了顾及说明的清晰，本说明书中将不说明一真实的实施例的所有特征。然而，我们当了解，于开发任何此类真实的实施例时，必须作出许多与实施例相关的决定，以便达到开发者的特定目标，例如符合与系统相关的及与业务相关的限制条件，而这些限制条件将随着不同的实施例而变。此外，我们当了解，此种开发工作可能是复杂且耗时的，但对已从本发明的揭示事项获益的拥有此项技艺的一般知识者而言，仍然将是一种例行的工作。
有许多涉及半导体制造的个别过程。各工件(例如半导体晶圆105、半导体装置等工件)经常要逐一经过多个处理工具。本发明的实施例提供了采用多个过程控制机制以产生有效率的多变量过程控制反馈及(或)前馈控制系统的方式。可利用本发明的实施例来提供可以一巢状辅助过程控制来补充的主要过程控制。因此，可进行粗略点调整及精细点调整，以便更适当地控制对半导体晶圆105执行的过程的精确度。可利用误差侦测及分类系统来执行主要修正式反馈/前馈修正，而巢状辅助控制系统可利用较低的临界限制来更迅速地反应，以便将多变量的精细调整提供给与半导体晶圆105的处理相关联的多个变量。此外，主要过程控制容许的改变速率可能不同于更精细调整的多变量辅助控制系统所执行的速率。使用本发明的实施例时，可获致对半导体晶圆105执行的过程的粗略点调整及精细点调整，因而可产出受到更精确处理的半导体晶圆105。
现在请参阅第3图，图中显示根据本发明实施例的系统300的一方块图。系统300中的过程控制器310可控制与处理工具710有关的各种作业。系统300可取得与制造有关的数据，例如与被处理的半导体晶圆105有关的度量数据、及工具状态数据等的信息。系统300可包含度量工具750，用以取得与被处理的半导体晶圆105有关的度量数据。
系统300也可包含数据库单元340。设有数据库单元340的目的在于提供多种类型的数据，例如与制造有关的数据、与系统300的作业有关的数据(例如度量数据、过程状态数据、处理工具710的状态、及半导体晶圆105的状态等的数据)。数据库单元340可储存工具状态数据，例如与处理工具710执行的多个过程批次有关的工具状态数据。数据库单元340可包含数据库服务器342，用以将工具状态数据及(或)与被处理的半导体晶圆105有关的其它制造数据储存至数据库储存单元345。
系统300也可包含工具状态数据采集单元320，用以获取工具状态数据。该等工具状态数据可包括压力数据、温度数据、湿度数据、气流数据、各种电气数据、以及与处理工具710的作业有关的数据等的数据。蚀刻工具的例示工具状态数据可包括经过一段时间追踪及(或)记录的气流、腔室压力、腔室温度、电压、反射功率、后端氦气压力、及射频调谐参数等的数据。工具状态数据也可包括在处理工具710之外的数据，例如周遭环境温度、湿度、及压力等的数据。第4图中及下文的伴随说明提供了工具状态数据采集单元320的各详细的解说。
系统300也包含可执行与半导体晶圆105的处理有关的各种误差侦测分析的误差侦测及分类(fault detection and classification；简称FDC)单元330。误差侦测及分类单元330可提供与半导体晶圆105的处理期间的误差有关的数据。误差侦测及分类单元330所执行的误差侦测分析可包括对工具状态数据及(或)度量数据的分析。FDC单元330可分析度量工具数据，而找出特定工具状态数据与在被处理的半导体晶圆105上侦测到的误差间的相关性。可找出诸如在被处理的半导体晶圆105上发现的关键尺寸误差等的特定误差与工具状态数据有关的特定气体流速或温度数据间的相关性。FDC单元330所执行的误差侦测也可包括对来自被整合到处理工具710的各原处传感器的数据的分析。
系统300也可包含可一起使用以提供粗略点及精细点控制调整机制的主要控制器350及辅助控制器360。主要控制器350可对会影响到被处理的半导体晶圆105的整体作业的主要控制参数/变量执行广泛性的过程控制。例如，主要控制器350可调整可被用来改变处理特定半导体晶圆105的方式的配方参数。在一实施例中，当执行反馈及(或)前馈修正时，主要控制器350对比辅助控制器360的临界值高的临界值起反应。换言之，主要控制器350执行随着批次而不同的一粗略点调整，而辅助控制器360可执行随着批次而不同的辅助修正及或随着晶圆而不同的一控制调整。
可以与主要控制器350成巢状的方式使用辅助控制器360，而实施巢状反馈控制机制，以便提供多变量反馈/前馈控制调整机制。例如，主要控制器350可按照预定的时间间隔来调整配方，而辅助控制器360可调整多个辅助参数，例如与在研磨期间用来将半导体晶圆105相对研磨机定位的臂件有关的向下力参数。此外，辅助控制器360可对主要控制器350可能未侦测到的误差执行较多精细点的侦测。例如，诸如压力等的工具状态的漂移可能并未被FDC单元330计算为误差；因此，主要控制器350可能并未对此种漂移起反应。然而，使用辅助控制器360时，可侦测到该漂移，并可调整压力的改变。例如，当与处理工具710相关联的前端管线堵塞时，与处理工具710相关联的腔室中的压力可能会累积。在主要控制器350对此种漂移起反应之前，辅助控制器360可调整诸如节流压力阀，以便控制压力而使压力不会自预定的正常值漂移。辅助控制器360也可调整与过程相关联的气流及压力等的参数。辅助控制器360以巢状方式执行反馈修正，以便补充主要控制器350所执行的修正。第5图及下文中的伴随说明将提供对辅助控制器360的更详细的说明。
过程控制器310、FDC单元330、主要控制器350、及(或)辅助控制器360可以是系为独立单元的软件、硬件、或韧体单元，或者可被整合到与系统300相关联的计算机系统中。此外，第3图所示各方块所代表的各种组件可经由系统通讯线路315而相互连通。系统通讯线路315可以是计算机总线链路link、专用的硬件通讯链路、电话系统通讯链路、无线通讯链路、或熟习此项技术者在参阅本发明揭示事所述之后可实施的其它通讯链路。
现在请参阅第4图，图中显示第3图所示工具状态数据采集单元320的更详细的方块图。工具状态数据采集单元320可包含诸如压力传感器410、温度传感器420、湿度传感器430、气体流速传感器440、及电性传感器450等的各种不同类型的传感器中的任何传感器。在一个替代实施例中，工具状态数据采集单元320可包含被整合到处理工具710中的若干原处传感器。压力传感器410可侦测处理工具710内的压力。温度传感器420可感测处理工具710的各部分的温度。湿度传感器430可侦测处理工具710中各部分的相对湿度、或周围环境状况的相对湿度。气体流速传感器440可包含多个流速传感器，该等流速传感器可侦测半导体晶圆105的处理期间所使用的多种过程气体的流速。例如，气体流速传感器440可包含可侦测氨气、硅甲烷、氮气、笑气N2O、及(或)其它过程气体的传感器。
在一实施例中，电气传感器450可侦测多个电气参数，例如提供给用于微影过程的一灯具的电流、电压、或功率。工具状态数据采集单元320也可包含可侦测熟习此项技术者在参阅本发明揭示事所述之后所知的各种制造变量的其它传感器。工具状态数据采集单元320也可包含工具状态数据传感器接口460。工具状态数据传感器接口460可自处理工具710及(或)工具状态数据采集单元320内包含的或相关联的各种传感器接收数据，并将该等数据传送到过程控制器310。
现在请参阅第5图，图中示出根据本发明实施例的辅助控制器360的一更详细的方块图。辅助控制器360可接收多种类型的制造数据，例如晶圆状态数据、工具状态数据、及(或)过程状态数据。晶圆状态数据可能与被处理的半导体晶圆105相关联的某些类型的数据有关，且可藉由分析度量数据而提供该晶圆状态数据。例如，晶圆状态数据可包含沈积薄膜的厚度及关键尺寸量测值等的数据。过程状态数据可包含与某些工具可提供的过程的状态有关的数据，这些工具诸如提供与处理工具710相关联的残余气体有关的残余气体分析工具，该工具可提供过程本身的状态。过程状态数据的其它例子可包括光学放射光谱仪(Optical Emission Spectroscopy；简称OES)数据、真空微粒传感器、液态化学物浓度数据、及傅立叶变换红外线光谱仪(Fourier Transform InfraRed；简称FTIR)等的数据。
辅助控制器360可包含过程漂移计算单元510及控制参数调整单元520。过程漂移计算单元510可执行分析，以便计算处理工具710的作业中的漂移量。例如，过程漂移计算单元510可提供与处理工具710相关联的一腔室中压力漂移有关的一指示。使用晶圆状态数据、工具状态数据、及(或)过程状态数据时，控制参数调整单元520可计算以一种辅助反馈程序的方式调整的一个或多个参数的调整值。控制参数调整单元520可提供可被实施为辅助反馈或前馈程序调整值的第一至第N个辅助参数。可使用辅助控制器360来调整诸如压力流速、温度、及射频功率等各种工具状态参数，其中可对较不经常性的粗略型过程调整值执行诸如用来控制一过程步骤的配方等的主要控制因素的调整。第6图及下文的伴随说明中将提供对主要控制器350及辅助控制器360所提供的巢状过程控制机制的一更详细的说明。
现在请参阅第6图，图中示出根据本发明实施例的一巢状形式的一过程控制组态的方块图。在方块610中执行过程步骤之后，系统300可在方块620中取得各种类型的制造数据。所取得的数据可包括晶圆状态数据、工具状态数据、及(或)过程状态数据。在方块630中，可将该等制造数据用来产生FDC数据。在方块640中，可将该等制造数据及(或)FDC数据用来执行一主要控制调整值计算，而该调整值计算可被用来修改与过程步骤有关的主要控制参数。使用该等调整计算值时，可在方块650中执行一主要反馈控制，以便在方块660中提供一修改后的主要控制参数，并在方块610中将该修改后的主要控制参数传送回该过程步骤。该反馈控制采取外循环(沿着方块610-620-630-640-650-660的路径)的形式，且通常是以单变量的方式(例如，修改与该过程步骤有关的一配方)执行该外循环。
在方块610-660所界定的外循环之内，可实施沿着方块610-620-670-680-690的路径所指示的巢状循环。在方块670中，可使用该等制造数据来执行辅助过程调整值计算，以便决定可对辅助控制参数执行的修改。例如，如果主要控制器350是蚀刻时间控制器，则辅助控制器360可以是用来控制压力、射频功率、及或气体流速等参数的控制器。再举一个例子，如果主要控制器350是研磨时间控制器，则辅助控制器360可以是用来控制臂件(可支承一研磨装置)压力、皮带速度、及(或)研磨料浆浓度的控制器。再举另一个例子，如果主要控制器350是沉积时间控制器，则辅助控制器360可以是用来控制间隙距离及(或)电极距离等参数的控制器。再举另一个例子，如果主要控制器350是光阻液施加时间控制器，则辅助控制器360可以是用来控制旋转速度、晶圆温度、及(或)液体黏度的控制器。
在方块680中，该等辅助过程调整值计算可提供可被用来执行辅助反馈控制的数据。在方块690中，该辅助反馈控制过程可提供可被修改且被反馈到该过程步骤的多个辅助控制参数。可在与第6图所示外循环执行的反馈控制的频度或速率不同的频度或速率下执行由方块610、620、670、680、及690所界定的该巢状内循环的作业。因此，可以一种多变量的方式对过程进行异步反馈修正，以便对过程步骤执行粗略点调整及精细点调整。该内循环执行辅助反馈控制，以便调整一个或多个工具状态参数等的参数。该内循环所界定的辅助程序可使用诸如光谱度量工具、化学成分传感器、及残余气体分析仪等各种工具所提供的数据，以便提供各种辅助参数，且该等辅助参数可被调整，以便对半导体晶圆105上执行的过程执行微调控制调整。
现在请参阅第7图，图中示出根据本发明实施例的系统300的更详细的方块图。系使用经由线路或网络723提供的多个控制输入信号或制造参数，而在处理工具710a、710b上处理半导体晶圆105。系将该等线路723中的控制输入信号或制造参数自计算机系统730经由机器接口715a、715b而传送到处理工具710a、710b。第一及第二机器接口715a、715b通常系位于处理工具710a、710b之外。在一替代实施例中，第一及第二机器接口715a、715b系位于处理工具710a、710b之内。系将半导体晶圆105提供给多个处理工具710，并自该等多个处理工具710载送该等半导体晶圆105。在一个实施例中，可以手动方式将半导体晶圆105提供给处理工具710。在一个替代实施例中，可以一种自动方式(例如，以机器人移动半导体晶圆105)将半导体晶圆105提供给处理工具710。在一个实施例中，系以批次的方式(例如堆栈于卡匣中的方式)将多个半导体晶圆105输送到该等处理工具710。
在一个实施例中，计算机系统730将线路723上的控制输入信号或制造参数传送到第一及第二机器接口715a、715b。计算机系统730可控制过程作业。在一个实施例中，计算机系统730是一过程控制器。计算机系统730被耦合到计算机储存单元732，而计算机储存单元732可存有多个软件程序及数据集。计算机系统730可包含一个或多个可执行本文所述的该等作业的处理器(图中未示出)。计算机系统730采用制造模型740，以便产生线路723上的控制输入信号。在一个实施例中，制造模型740包含制造配方，而该制造配方决定系经由线路723而被传送到处理工具710a、710b的多个控制输入参数。
在一个实施例中，制造模型740界定过程描述语言程序及输入控制，用以执行特定的过程。第一机器接口715a接收并处理目标为处理工具A710a的线路723上的该等控制输入信号(或控制输入参数)。第二机器接口715b接收并处理目标为处理工具B710b的线路723上的该等控制输入信号。半导体过程所用的处理工具710a、710b的例子包括步进机、蚀刻处理工具、及沉积工具等的处理工具。
也可将处理工具710a、710b所处理的一个或多个半导体晶圆105传送到度量工具750，以便获取度量数据。度量工具750可以是散射测量数据采集工具、叠层对准误差量测工具、及关键尺寸(criticaldimension，CD)量测工具等的度量工具。在一个实施例中，度量工具750检查一个或多个被处理的半导体晶圆105。度量数据分析单元760可收集、组织、及分析来自度量工具750的数据。该度量数据系有关在半导体晶圆105上形成的组件的各种物理或电气特性值。例如，所得到的度量数据可以是线宽量测值、沟槽深度、侧壁角度、厚度、电阻值、沈积薄膜的光学特性、薄膜厚度、及叠层对准精确度等的度量数据。可利用度量数据来决定可能出现在被处理的半导体晶圆105上的误差，而该等误差可被用来量化处理工具710的性能。
如前文所述，主要控制器350可自度量数据分析单元760、可储存各种制造数据的数据库单元340、及或FDC单元330接收度量数据。主要控制器350可使用误差数据及或制造数据来执行粗略点调整，例如修改与一过程有关的配方。可将来自主要控制器350的数据传送到计算机系统730，以便执行诸如第6图所示的外循环等的一过程控制。辅助控制器360可自度量数据分析单元760、数据库单元340、及或工具状态数据采集单元320接收数据，并对多个辅助控制参数执行辅助控制调整。可将来自辅助控制器360的数据传送到计算机系统730，而计算机系统730可以第6图中的内循环所示的一种巢状方式执行辅助控制参数调整。计算机系统730可以在与辅助控制器360所提供的辅助控制不同的速率下，执行主要控制器350所提供的外循环过程控制机制。
现在请参阅第8图，图中示出根据本发明实施例的方法的一流程图。在步骤810中，系统300可处理半导体晶圆105。在处理了半导体晶圆105之后，系统300可在步骤820中取得自分析系统300所取得的度量数据而得到的晶圆状态数据。系统300也可在步骤830中取得与半导体晶圆105的处理相关联的工具状态数据。此外，系统300也可在步骤840中取得与系统300执行的过程有关的过程状态数据。
在步骤850中，系统300可使用该等晶圆状态数据、工具状态数据、及或过程状态数据来执行巢状多变量过程控制功能。该巢状多变量过程控制功能包括执行粗略点调整，用以修改可控制半导体晶圆105的处理作业的主要控制参数。执行在在该粗略点主要控制功能内套叠的巢状控制功能，以执行辅助控制，即可补充该粗略点调整。该辅助控制可修改一个或多个辅助控制参数，以便对半导体晶圆105上执行的过程执行精细点控制调整。该巢状多变量过程控制功能提供了可在与该巢状辅助过程控制内循环的速率不同的速率下作业的过程控制器外循环。因此，该多变量巢状控制功能将提供粗略点调整及精细点调整给对半导体晶圆105执行的过程。在执行了该巢状多变量过程控制功能之后，系统300在步骤860中根据粗略点及精细点调整而执行后续的过程。
由于使用了本发明的实施例，所以实施了对半导体晶圆105执行的过程的粗略点调整及精细点调整，因而可生产被更有效率且更精确处理的半导体晶圆105。由于使用了本发明的实施例，所以可实施多变量反馈机制。可以一种与主要控制机制无关的方式实施本发明所揭示的该辅助控制机制，因而可使该辅助控制机制具有可移动性(portability)。因此，在主要控制机制的作业期间，可开启或关闭该辅助控制机制。此外，可将该辅助控制机制输出到制造设施中的其它过程环境。可将本发明实施例所提供的该等揭示事项用于各种制造领域中。
可在诸如由KLA Tencor，Inc.所提供的Catalyst系统等的先进过程控制(APC)架构中实施本发明所揭示的原理。该Catalyst系统使用与半导体设备及材料国际协会(Semiconductor Equipment andMaterials International；简称SEMI)计算机整合式制造(ComputerIntegrated Manufacturing；简称CIM)架构相符的系统技术，且系基于该先进过程控制APC架构。可公开地自SEMI取得CIM(SEMIE81-0699-Provisional Specification for CIM Framework DomainArchitecture)及APC(SEMI E93-0999-Provisional Specification forCIM Framework Advanced Process Control Component)规格。APC是一种可用来实施本发明所揭示的控制策略的较佳平台。在某些实施例中，该APC可以是一种遍及整个工厂的软件系统；因此，可将本发明所揭示的该等控制策略应用于工厂内的几乎任何的半导体制造工具。该APC架构也可容许对过程效能进行远程访问及监视。此外，藉由采用该APC架构，数据储存可以比本地磁盘驱动器的方式更为方便，更有使用弹性，且成本更低。该APC平台可进行更复杂类型的控制，这是因为该APC平台在写入必要的软件程序代码时提供了充裕的弹性。
将本发明所揭示的控制策略部署到该APC架构，可能需要一些软件组件。除了该APC架构内的软件组件之外，系针对与该控制系统有关的每一半导体制造工具程序而撰写计算机描述语言程序。当在半导体制造工厂中激活该控制系统中的半导体制造工具程序时，该半导体制造工具程序通常会呼叫一个描述语言程序，以便开始诸如叠层对准控制器等的过程控制器所要求的动作。通常系在这些描述语言程序中界定并执行该等控制方法。这些描述语言程序的开发可能包含控制系统的开发的相当大的部分。可将本发明所揭示的原理实施于其它类型的制造架构。
前文所揭示的该等特定实施例只是供举例，这是因为熟习此项技艺者在参阅本发明的揭示事所述之后，可易于以不同但等效的方式修改并实施本发明。此外，除了下文的申请专利范围所述者之外，不得将本发明限制在本文所示的结构或设计的细节。因此，显然可改变或修改前文所揭示的该等特定实施例，且将把所有此类的变化视为在本发明的范围及精神内。因此，本发明所寻求的保护系述于下文的申请专利范围。
虽然本发明易于作出各种修改及替代形式，但是该等图式中系以举例方式示出本发明的一些特定实施例，且已在本文中说明了这些特定实施例。然而，我们当了解，本文对这些特定实施例的说明的用意并非将本发明限制在所揭示的该等特定形式，相反地，本发明将涵盖最后的申请专利范围所界定的本发明的精神及范围内的所有修改、等效物、及替代。
权利要求
1.一种方法，包含下列步骤在第一时间期间，使用主要过程控制功能来处理工件；以及在该第一时间期间的至少一部分期间，执行辅助过程控制功能，其中该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中处理该工件的该步骤进一步包含下列步骤处理半导体晶圆(105)。
3.如权利要求1所述的方法，其中使用该主要过程控制功能来处理该工件的该步骤进一步包含下列步骤利用主要过程控制器(350)而使用该主要过程控制功能来处理该工件。
4.如权利要求3所述的方法，其中执行该辅助过程控制功能的该步骤进一步包含下列步骤使用辅助过程控制器(360)来执行该辅助过程控制功能。
5.如权利要求4所述的方法，其中执行该主要及辅助过程控制功能的该步骤进一步包含下列步骤使用被套叠在主要控制循环内的辅助控制循环来执行该主要及辅助过程控制功能。
6.如权利要求1所述的方法，还包括取得晶圆状态数据的步骤，其中取得晶圆状态数据的该步骤包含下列步骤取得度量数据。
7.如权利要求1所述的方法，还包括取得工具状态数据的步骤，其中取得工具状态数据的该步骤进一步包含下列步骤取得与对该工件执行的过程步骤有关的压力数据、温度数据、湿度数据、及气体流速数据中的至少一个数据有关的工具状态数据。
8.一种系统，用于执行多变量过程控制系统，其特征在于该系统包含用来处理工件的处理工具(710)；在作业上被耦合到该处理工具(710)的主要过程控制器(350)，该主要过程控制器(350)是用来在第一时间期间中利用主要过程控制功能来处理该工件；以及在作业上被耦合到该处理工具(710)及该主要过程控制器(350)的辅助过程控制器(360)，该辅助过程控制器(360)是用来在处理该工件的该第一时间期间的至少一部分期间执行辅助过程控制功能，其中该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
9.如权利要求8所述的系统，其中该辅助控制器形成辅助过程循环，且该辅助过程循环与由该主要过程控制器(350)形成的主要循环套叠。
10.一种以指令编码的计算机(730)可读取的程序储存装置，该以指令编码的计算机可读取的程序储存装置被计算机执行时，执行一种方法，该方法包含下列步骤在第一时间期间，使用主要过程控制功能来处理工件；以及在处理该工件的该第一时间期间的至少一部分期间，执行一辅助过程控制功能，其中该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
全文摘要
一种实施多变量过程控制系统的方法及装置。在第一时间期间，使用主要过程控制功能来处理工件。在处理该工件的该第一时间期间的至少一部分期间，执行辅助过程控制功能。该辅助过程控制功能可修改至少一个辅助控制参数。
文档编号G05B19/418GK1714322SQ200380103805
公开日2005年12月28日 申请日期2003年11月6日 优先权日2002年11月21日
发明者R·J·马克勒, T·J·桑德曼 申请人:先进微装置公司