[发明专利]使用运行到运行控制器的故障检测与分类（FDC）

说明书

相关申请的交叉引用

[0001]本申请与在2004年10月13日提交的美国申请号10/962,596相关，在此将其全部内容并入本文作为参考。

技术领域

[0002]本发明涉及半导体晶片处理。更具体地说，本发明涉及使用运行到运行(run-to-run)控制器执行故障检测与分类(FDC)。

发明背景

[0003]在高性能集成电路的生产中由半导体生产设施(fabs)使用的半导体处理设备(SPE)或工具领域中先进处理控制(Advanced processcontrol，APC)的新发展，包括出于故障检测与分类(FDC)的目的，补充了在工具级(TL)的监控硬件和软件。FDC提供了建立工具操作基准(baseline)的能力，以及通过将当前操作和基准进行比较，检测故障和分类或确定问题根本原因的能力。用于FDC的技术包含使用统计处理控制(SPC)图表，主成分分析(PCA)和部分最小二乘方(PLS)。这些技术中每个均提供当前操作和基准的数字比较。因此能对标准值或该比较值周围加以限制，并且每当比较超过一个或多个数字限制时就可产生警报。当警报产生时，可停止处理过程或采取其它行动。

[0004]FDC系统在工具级的运行具有以下优势，减少由于工具级故障产生的生产废料，通过提高诊断能力减少工具停工时间以及通过监控部件磨损和安排预防性维护减少不定期维护的次数。

[0005]半导体处理中前馈控制器的使用一直以来都是通过半导体集成电路制造中的半导体生产设施的惯例。高性能集成电路生产中半导体生产设施所使用的APC中的新发展包括，出于用于运行到运行(R2R)控制的目的，补充了工具级的硬件和软件。

[0006]然而，FDC和R2R控制器的同时操作可能是困难的或互不相容的。这是因为在检测到的故障或参数改变以防止故障时FDC系统可中断R2R控制器。传统的R2R控制器不能汇集从FDC系统接收的信息并继续实时地运行。这对于W2W处理过程尤其是成立的，与L2L处理过程相比，W2W处理过程提供明显更多将要处理的数据。

[0007]事实上，先前都认为集成FDC和R2R控制是不可能的，因为两种处理都是计算密集型的。因此，就申请人的知识而言，FDC系统和R2R控制器的集成以前从未被实现。本发明人认为该集成是可能的，而且采取必要步骤并解决所需的问题以实现本发明。

发明内容

[0008]本发明的一个方面提供了用于在APC系统中实现FDC的方法，包括：从存储器接收FDC模型；将FDC模型提供给处理模型计算引擎；使用处理模型计算引擎计算预测的依赖处理参数矢量；接收包括一组配方参数的处理配方；将处理配方提供给处理模块；执行处理配方以产生测量的依赖处理参数矢量；计算预测的依赖处理参数矢量和测量的依赖处理参数矢量之间的差；将该差和阈值进行比较；以及当该差大于阈值时宣布故障状态。

[0009]在另一个实施例中，提供了一种操作半导体处理系统的方法，包括：在处理模块中定位晶片；接收将要送至处理器的晶片的处理环境信息；使用该晶片的处理环境信息在处理器上执行控制策略；使用该晶片的处理环境信息在处理器上执行分析策略；当警报已由至少一个执行的策略建立时，在该处理器上执行干预计划；以及当警报状态未被至少一个执行计划建立时，从处理模块移走晶片。

[0010]在另一个实施例中，提供了一种计算机控制的系统，包括：处理工具，其被配置以处理晶片；以及处理器，其被配置以从执行的处理流程接收处理过程数据，从存储器接收FDC模型，使用FDC模型计算预测的依赖处理参数矢量，接收包括一组配方参数的处理配方，执行该处理配方以产生测量的依赖处理参数矢量，计算预测的依赖处理参数矢量和测量的依赖处理参数矢量之间的差，将该差和阈值进行比较，以及当该差大于阈值时宣布警报状态。

附图描述

[0011]参照如下详细说明，特别是结合附图考虑时，本发明的各种实施例及其所具有的优势的更完整的理解将很容易变得清楚，其中：

[0012]图1显示了根据本发明实施例的处理系统的示范性方框图；

[0013]图2显示了根据本发明实施例的综合处理系统的简化方框图；

[0014]图3显示了根据本发明实施例的故障管理处理的简化流程图；

[0015]图4说明了根据本发明实施例的FDC系统和R2R控制器的简化流程图；