[发明专利]工具优化调节系统和相关方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及集成电路制造系统及其方法。

背景技术

通过利用一系列晶圆制造工具(被称为加工工具)加工晶圆而制造集成电路。每个加工工具通常都根据指定各种工艺参数的预定义(或预先确定)的加工配方对晶圆实施晶圆制造任务(被称为工艺)。例如，IC制造通常利用需要许多加工工具(与生产和支持两者都相关)的多个工艺步骤，使得IC制造通常致力于监测加工工具的硬件和相关工艺以确保和保持IC制造中的稳定性、可重复性和产量。这种监测包括定期地调节加工工具的工艺参数以确保加工工具制造出具有期望特性的IC。尽管现有的用于调节加工工具的系统和相关方法通常足以实现其预期目的，但是它们并不能在所有方面完全令人满意。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种调节加工工具的工艺参数使得被所述加工工具加工的晶圆呈现出期望的工艺监测项目的方法，所述方法包括：限定行为约束准则和灵敏度调节准则；利用与所述加工工具所加工的晶圆相关联的工艺监测项目数据、与所述工艺监测项目对每个工艺参数的灵敏度相关联的灵敏度数据、所述行为约束准则以及所述灵敏度调节准则来生成一组可能的工具调节工艺参数组合；通过所述一组可能的工具调节工艺参数组合来生成一组最优的工具调节工艺参数组合；以及根据所述最优的工具调节工艺参数组合中的一个来配置所述加工工具。

在该方法中，N个工艺参数与所述加工工具相关，所述方法还包括选择用于调节的所述N个工艺参数的数量(n)，使得所述一组可能的工具调节工艺参数组合包括用于n个工艺参数的各种工具调节组合。

在该方法中，生成所述一组可能的工具调节工艺参数组合包括：生成第一数量的可能的工具调节工艺参数组合；通过所述第一数量的可能的工具调节工艺参数组合来生成第二数量的可能的工具调节工艺参数组合，所述第二数量大于所述第一数量；以及通过所述第二数量的可能的工具调节工艺参数组合生成第三数量的可能的工具调节工艺参数组合，所述第三数量小于所述第二数量。

在该方法中，生成所述一组可能的工具调节工艺参数组合还包括：通过所述第三数量的可能的工具调节工艺参数组合生成第四数量的可能的工具调节工艺参数组合，所述第四数量小于所述第三数量。

在该方法中，生成所述第四数量的可能的工具调节工艺参数组合包括将所述灵敏度调节准则应用于所述第三数量的可能的工具调节工艺参数组合。

在该方法中，生成所述第一数量的可能的工具调节工艺参数组合包括：利用所述工艺监测项目数据和所述灵敏度数据生成用于每个工艺参数的一组工艺参数值。

在该方法中，生成所述第二数量的可能的工具调节工艺参数组合包括对于每个工艺参数都实施扩增工艺以扩展每一组工艺参数值。

在该方法中，生成所述第三数量的可能的工具调节工艺参数组合包括：确定所述第二数量是否大于可能的工具调节工艺参数组合的预定数量；以及对至少一组工艺参数值实施修整工艺，直到可能的工具调节工艺参数组合的数量小于或等于所述预定数量。

在该方法中，所述行为约束准则限定优化目标函数；以及通过所述一组可能的工具调节工艺参数组合生成所述一组最优的工具调节工艺参数组合包括确定使所述优化目标函数的值最小的工具调节工艺参数组合。

在该方法中，限定所述行为约束准则包括：限定所述工艺参数之间的、约束所述工艺参数的调节的相关性；限定所述工艺监测项目之间的、约束所述工艺参数的调节的相关性；以及限定所述工艺参数和所述工艺监测项目之间的、约束所述工艺参数的调节的相关性。

该方法还包括利用根据所述最优的工具调节工艺参数组合中的一个所配置的加工工具来加工晶圆。