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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von integrierten Schaltungen, wie in dem vorkennzeichnenden Teil
von Anspruch 1 beschrieben.
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Ein
Verfahren dieser Art ist aus der Zusammenfassung der offen gelegten
Japanischen Patentanmeldung 5-259015 (1993) bekannt.
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Integrierte
Schaltungen werden hergestellt, indem Wafer einer Reihe von Bearbeitungsstufen
unterworfen werden. Während
der Bearbeitung können Defekte
auf dem Wafer auftreten, wodurch die Ausbeute funktionsgemäß arbeitender,
integrierter Schaltungen auf dem Wafer reduziert wird. Durch fehlerhaft
arbeitende Vorrichtungen kann die Anzahl Defekte erhöht werden.
Die Zusammenfassung der offen gelegten Japanischen Patentanmeldung 5-259015
(1993) schlägt
vor, die Anzahl Defekte, wie zum Beispiel Teilchen- oder Strukturierungsfehler
auf dem Wafer nach einem Bearbeitungsschritt zu zählen. Sollte
die Anzahl Defekte zu hoch sein, wird versucht, den Bearbeitungsschritt
noch einmal auszuführen,
um die Defekte zu beheben. Ist dieses nicht möglich, wird der Wafer ausrangiert,
und die Verfahrensbedingungen werden vor Bearbeitung weiterer Wafer
eingestellt.
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Ein
Verfahren dieser Art kann bei Fertigungs-Management-Systemen angewandt
werden, um die Ausbeute zu erhöhen
und die Korrektur nicht funktionsgemäß arbeitender Vorrichtungen
zu steuern. Wenn jedoch ein solches Verfahren in jedem Bearbeitungsschritt
angewandt wird, um die Vorrichtung, welche diesem Bearbeitungsschritt
unterworfen ist, auf fehlerhaftes Arbeiten zu prüfen, würde das Fertigungs-Management-System, selbst wenn
dieses möglich
wäre, ohne
die Bearbeitungsschritte zu stören,
sehr teuer werden. Darüber
hinaus ist es im Allgemeinen nicht sicher, dass nach einem Bearbeitungsschritt
ermittelte Defekte tatsächlich
an der diesen Bearbeitungsschritt ausführenden Vorrichtung liegen:
die Defekte könnten
auf Vorrichtungen zurückzuführen sein,
welche frühere
Bearbeitungsschritte ausführen.
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Der
Erfindung liegt unter anderem als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung von integrierten Schaltungen vorzusehen, in welchem
zu bearbeitende Vorrich tungen, welche nicht zufrieden stellend arbeiten,
ermittelt werden, ohne dass es dabei erforderlich ist, Defekte in
jedem Bearbeitungsschritt zu ermitteln.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung von integrierten Schaltungen ist durch den kennzeichnenden
Teil von Anspruch 1 gekennzeichnet. Hier beziehen sich „Vorrichtungen" im Allgemeinen auf
Anordnungen, welche in einem Stadium eine individuelle Wirkung auf
Wafer eines integrierten Schaltkreises haben; eine Vorrichtung kann,
wie hier verwendet, eine Komponente eines Systems darstellen, welches
mehrere solcher Komponenten aufweist. „Bearbeitungsschritte" beziehen sich im
Allgemeinen auf Aufgaben, welche von den Vorrichtungen durchgeführt werden.
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Beispiele
verschiedener Klassen von Defekten, zwischen welchen unterschieden
werden kann, sind Kratzer, Teilchenverunreinigung, Gitterstapelfehler,
Tropfflüssigkeit,
Fokussierungsfehler, Defekte in Strukturen, Brücken zwischen Strukturen, schlecht entwickelte
Strukturen, abweichende Linienbreiten, Vorhandensein von Haarrissen,
Wolframteilchen, Ti/TiN-Teilchen, blockierte Ätzung, Korrosion, fehlende
Kontakte usw.
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Durch
getrenntes Zählen
von Defekten verschiedener Klassen nach einer Anzahl Bearbeitungsschritte
sowie durch Herstellen von Assoziationen, welche verschiedene Klassen
von Defekten automatisch mit Bearbeitungsschritten verknüpfen, besteht die
Möglichkeit,
Vorrichtungen zu ermitteln, von welchen angenommen wird, dass diese
nicht automatisch zufrieden stellend und ohne eingehende Prüfung arbeiten.
Sobald eine Vorrichtung off-line gebracht wird, wird dieses einem
Prozess-Operator signalisiert, der die Vorrichtung einstellt oder
repariert, bevor diese erneut on-line gebracht wird.
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Oftmals
stehen mehrere äquivalente
Vorrichtungen zur Verfügung,
welche von einer Gruppe von Vorrichtungen, die jeweils mindestens
einen der Bearbeitungsschritte ausführen können, mindestens diesen einen
der Bearbeitungsschritte ausführen.
In diesem Fall wird darüber
Buch geführt,
welche Vorrichtung den mindestens einen der Bearbeitungsschritte
auf dem Wafer ausgeführt
hat, und es wird unter Verwendung der Aufzeichnung die Vorrichtung ausgewählt, die
off-line gebracht wird, wenn der mindestens eine Bearbeitungsschritt
der bestimmten Klasse zugeordnet wird, wobei die Vorrichtung, welche
off-line gebracht wird, aus der Gruppe entfernt wird, so dass diese
nicht mehr ausgewählt
wird, um, zumindest bis eine Einstellung vorgenommen wurde, den
mindestens einen Bearbeitungsschritt auszuführen. Somit kann die überzählige Anzahl
Defekte mit einer bestimmten Vorrichtung verbunden werden.
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Ein
anderes Ausführungsbeispiel
des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Anspruch 2 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel sieht
die Anwendung einer anderen Zählung
vor, wobei die Zunahme der Anzahl von Defekten auf Grund einer Anzahl
Verfahrensschritte zwischen der Defektzählung in einer ersten Stufe
und der Defektzählung in
einer zweiten Stufe dargestellt wird. Die Differenzzählung spricht
wesentlich besser auf Defekte an, die von Vorrichtungen verursacht
wurden, welche Bearbeitungsschritte zwischen der zweiten und ersten Stufe
ausführen,
wodurch Vorrichtungen sicherer off-line geschaltet werden können.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Anspruch 3 beschrieben. Unter Verwendung eines
Teils der in der zweiten Stufe ermittelten Defekte kann eine vernünftige Schätzung der
Anzahl vorheriger Defekte ohne Eingreifen in das Verfahren realisiert
werden.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Anspruch 4 beschrieben. Statt Defekte einzeln zu
zählen,
werden sämtliche
Defekte einer Gruppe als lediglich ein Defekt gezählt. Dieses
verhindert unnötiges
Ausschalten auf Grund eines komplizierten, lokalen Defekts, welcher
die Gesamtausbeute kaum beeinträchtigt.
Handelt es sich bei Gruppen lediglich um einen geringen Bruchteil
der Defekte, kann man die Defekte einer Gruppe von der Gesamtheit
der Zählung
sogar weglassen.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Anspruch 5 beschrieben. Im Grunde genommen muss lediglich
die Defektdichte, d.h. die Anzahl Defekte je Flächeneinheit auf dem Wafer,
bekannt sein, um zu entscheiden, ob eine Off-Line-Schaltung von
Vorrichtungen erfolgen soll. Durch Zählen von Defekten auf lediglich
einem Teil des Wafers kann die zur Zählung erforderliche Zeit reduziert
werden.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Anspruch 6 beschrieben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
werden visuelle Defekte zuerst unabhängig von ihrer Klasse auf Grund
von Abnormalitäten
der Wafer ermittelt, welche zum Beispiel festgestellt werden, indem
Bildlagen eines Chips auf dem Wafer mit entsprechenden Bildlagen
für einen
Nachbarchip oder eines bekannten, „guten" Chips verglichen werden. Danach werden
die Defekte, welche festgestellt wurden, klassifiziert. Die Defekte
können
vor Klassifizierung in Gruppen unterteilt werden, um die zur Klassifizierung
erforderliche Zeit zu reduzieren. Im Prinzip muss lediglich ein
Bruchteil von willkürlich ausgesuchten
Abnormalitäten
klassifiziert werden, wenn davon ausgegangen wird, dass die Gesamtanzahl
von Defekten jeder Klasse proportional zu der Gesamtanzahl von klassifizierten
Abnormalitäten,
dividiert durch den Bruchteil, ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 – ein automatisches
Fertigungssystem zur Herstellung von integrierten Schaltungen;
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2 – einen
Ablaufplan eines Herstellungsverfahrens einer integrierten Schaltung;
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3a-b – Beispiele
von Defekten aus verschiedenen Defektklassen;
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4 – einen
Ablaufplan eines Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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1 zeigt
ein erläuterndes
Beispiel eines automatischen Fertigungssystems zur Herstellung von
integrierten Schaltungen. Das System weist einen Zentralrechner 10 mit
Speichereinheiten 101, 102, Bearbeitungsstationen 14a-i
sowie ein Netzwerk 12, welches den Zentralrechner 10 mit
der Bearbeitungsstation 14a-i verbindet, auf. Gruppen von
Wafern 16a-n, welche auf die Bearbeitung in den Bearbeitungsstationen 14a-i
warten, sind symbolisch dargestellt. Es ist ein Transportsystem 18 zum
Transport der Gruppen 16an zwischen den Bearbeitungsstationen 14a-i
dargestellt.
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Bei
Betrieb stellt das Fertigungssystem für integrierte Schaltungen sicher,
dass Wafer einer Reihe von Bearbeitungsstufen unterworfen sind,
um eine gewünschte,
integrierte Schaltung herzustellen.
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2 zeigt
ein Beispiel eines Teils eines Ablaufplans eines Herstellungsverfahrens
von integrierten Schaltungen. Der Ablaufplan zeigt eine Anzahl Bearbeitungsschritte 20a-i,
welche auf dem Wafer sequentiell ausgeführt werden. Beispiele von Bearbeitungsschritten
sehen das Aufbringen von Photolack, Belichtung des Photolacks unter
Verwendung einer Photomaske, Photolackentwicklung, Ätzung, Implantation,
Materialabscheidung von Flüssigkeiten,
Dämpfen,
Gasen und vieles mehr vor. Der Ablaufplan zeigt ebenfalls zwei visuelle
Kontrollschritte 22, 24, welche zwischen verschiedenen
Bearbeitungsschritten auszuführen
sind.
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Verschiedene
Bearbeitungsschritte werden im Allgemeinen von verschiedenen Bearbeitungsstationen 14a-i
ausgeführt,
welche Vorrichtungen zur Ausführung
spezifischer Arten von Bearbeitungsschritten aufweisen. Solche Vorrichtungen
umfassen zum Beispiel Wafer-Stepper, Ätzanlagen, Entwickler, Implantationsvorrichtungen,
Beschichtungsvorrichtungen und vieles mehr. Je nach An der Vorrichtung können eine
oder mehrere äquivalente
Vorrichtungen vorhanden sein, um den gleichen Bearbeitungsschritt auszuführen. 1 zeigt
dieses durch Darstellen verschiedener Bearbeitungsstationen 14a-i
für äquivalente
Vorrichtungen senkrecht unter einander.
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Jeder
Wafer bzw. jede Gruppe von Wafern 16a-n weist eine Identität auf, welche
in dem Zentralrechner 10 dargestellt ist. Der Zentralrechner 10 speichert
Informationen in Bezug auf den Ablaufplan des Verfahrens, welchem
ein Wafer bzw. eine Gruppe von Wafern 16a-n folgen sollte.
Diese Informationen definieren die Verfahrensschritte 20a-i, welche auszuführen sind,
sowie deren Reihenfolge. Der Zentralrechner zeichnet ebenfalls auf,
welche Verfahrensschritte 20a-i auf einem Wafer bzw. einer
Gruppe von Wafern 16a-n bereits ausgeführt wurden und bestimmt, welcher
nächste
Verfahrensschritt 20a-i auf einem Wafer bzw. eine Gruppe
von Wafern 16a-n ausgeführt
werden soll. Der Zentralrechner 10 übermittelt den Bearbeitungsstationen 14a-i
oder dem Transportsystem Signale über das Netzwerk 12,
um sicherzustellen, dass die Gruppen bzw. Wafer zu einer Bearbeitungsstatiuon 14a-i,
welche den nächsten Bearbeitungsschritt 20a-i
ausführen
kann, transportiert werden. Der Transport kann durch das Transportsystem 18 oder
durch eine Bedienperson durchgeführt
werden.
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Sobald
ein Wafer bzw. eine Gruppe von Wafern 16a-n an einer Bearbeitungsstation 14a-i
zu bearbeiten ist, wird dem Zentralrechner 10 die Identität der Wafer
bzw. der Gruppe 16a-n von der Bearbeitungsstation 14a-i
gemeldet. Der Zentralrechner prüft,
ob der Ablaufplan vorschreibt, dass der identifizierte Wafer bzw.
die identifizierte Gruppe 16a-n dem bestimmten, nächsten Verfahrensschritt,
für den
die Bearbeitungsstation 14a-i verwendet wird, unterworfen
werden soll. Wenn nicht, übermittelt
der Zentralrechner 10 der Bearbeitungsstation 14a-i
ein Fehlersignal, um eine Bearbeitung dieses Wafers bzw. dieser
Gruppe 16a-n mit Hilfe dieser Bearbeitungsstation 14a-i
zu verhindern. Die Bearbeitungsstation 14a-i reagiert auf
dieses Signal zum Beispiel so, dass sie es ablehnt, den Wafer bzw.
die Gruppe 16a-n zu laden oder einer Bedienperson, welche
die Absicht signalisierte, den Wafer bzw. die Gruppe 16a-n
mit Hilfe der Bearbeitungsstation 14a-i zu bearbeiten,
eine Fehlermeldung anzeigt. Nach Bearbeiten zeigt der Zentralrechner 10 die
nächste
Bearbeitungsstation 14a-i oder Gruppe von äquivalenten
Bearbeitungsstationen 14a-i an, zu welcher der Wafer bzw,
die Gruppe 16a-n transportiert werden sollte.
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Es
können
zur Feststellung von Defekten mehrere Arten Defektermittlungssysteme
verwendet werden. Zum Beispiel sind visuelle Kontrollstationen vorgesehen,
um visuelle Kontrollschritte 22, 24 an Wafern
auszuführen,
sobald diese einer Anzahl Bearbeituingsschritten unterworfen worden
sind. Die ermittelten Defekte werden zur Steuerung des Einsatzes
der Bearbeitungsstationen 14a-i verwendet. Zu diesem Zweck
legt man eine Anzahl Defektklassen mit unterschiedlichem visuellem
Aussehen fest. Klassenbeispiele sind Kratzer, Teilchenverunreinigung, Gitterstapelfehler,
Tropfflüssigkeit,
Fokussierungsfehler, Defekte in Strukturen, Brücken zwischen Strukturen, schlecht
entwickelte Strukturen, abweichende Linienbreiten, Vorhandensein
von Haarrissen, Wolframteilchen, Ti/TiN-Teilchen, blockierte Ätzung, Zeichen
von Korrosion, fehlende Kontakte usw. Die Defekte können von
einer Person oder automatisch, z.B. unter Verwendung eines visuellen
Strukturerkennungssystems, klassifiziert werden.
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Die 3a-b
zeigen Beispiele von Defekten verschiedener Klassen. 3a zeigt
eine Abbildung einer integrierten Schaltung, die ein Bildmerkmal 40 aufweist,
welches normalerweise auf Abbildungen der integrierten Schaltung
nicht vorhanden ist. Das Bildmerkmal 40 wird einer Defektklasse
zugeordnet, welche Merkmale umfasst, die durch Merkmale mit ungleichmäßiger Form
mit scharfen Ecken charakterisiert sind. Diese Klasse wird Ätzanlagen
zugewiesen (und wird als Defekt in Folge einer blockierten Ätzung bezeichnet).
Sobald die Dichte von Defekten aus dieser Klasse ihre Regelgrenze überschreitet, wird
die Ätzanlage,
welche die relevante Schicht erzeugt, off-line geschaltet.
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3b zeigt
eine Abbildung einer integrierten Schaltung, bei welcher Kontakte
(sichtbar als Punkte) 42a, 44a an Stellen 42b, 44b auf
der rechten Seite der Abbildung, wo diese in normalen Schaltkreisen
vorhanden sein sollten, fehlen. Eine solche Abbildung wird in eine
Klasse von Defekten eingeteilt, welche durch fehlende Kontakte charakterisiert
sind. Diese Klasse wird zum Beispiel einer Oxidätzanlage zugeordnet. Sobald
die Dichte von Defekten aus dieser Klasse ihre Regelgrenze überschreitet,
wird die Oxidätzanlage,
welche zur Bearbeitung der integrierten Schaltung verwendet wurde,
off-line geschaltet.
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Im
Allgemeinen ordnet man jede Klasse einem oder mehreren Gerätetypen
zu, welche in spezifischen Bearbeitungsschritten 20a-i
eingesetzt werden. Wird eine Klasse einem Bearbeitungsschritt zugeordnet,
so bedeutet dieses, dass die in dem zugeordneten Bearbeitungsschritt 20a-i
verwendete Vorrichtung in dieser Klasse Defekte verursachen kann, wenn
die den Bearbeitungsschritt 20a-i ausführende Vorrichtung nicht funktionsgemäß arbeitet.
Assoziationsbeispiele sind:
Kratzer – sämtliche Vorrichtungen in sämtlichen Schritten;
Vorhandensein
vieler verschiedener Teilchentypen – sämtliche Vorrichtungen in sämtlichen
Schritten;
Wiederholdefekt – Retikel in Belichtungsschritt
schlechter
Fokus – lithographisches
Belichtungssystem in lithographischen Schritten;
Pinhole-Defekt – Vorrichtung,
welche zur Anwendung des Photolackschrittes verwendet wird;
Überbrückungsdefekt – Vorrichtung,
welche zur Anwendung des Photolackschrittes verwendet wird;
schlechte
Entwicklung – Vorrichtung,
welche bei dem Entwicklungsschritt eingesetzt wird;
abweichende
Linienbreite – Vorrichtung,
welche bei lithographischen Schritten eingesetzt wird;
Vorhandensein
von Haarrissen – Ätzung, CVD
(chemische Aufdampfung) SOG;
blockierte Ätzung – Ätzanlagen, lithographische
Einrichtung;
Korrosion – Ätzung, Photolackablösung;
Polymer-Haarrisse – Polymerbildung
durch Ätzeinrichtung;
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Die
Zählung
der Anzahl Defekte wird zur Steuerung der Verwendung von Vorrichtungen
eingesetzt. Diese Funktion wird zum Beispiel durch den Zentralrechner 10 ausgeführt. Zu
diesem Zweck hält der
Zentralrechner 10 Informationen über die Assoziation z.B. in
Form einer Datenbank mit Relationen R1=(Defektklasse, Bearbeitungsschritt,
Art der Vorrichtung) in Speicher 101. Der Zentralrechner
hält ebenfalls
Informationen, z.B. in Form einer Datenbank mit Relationen R2=(Wafer,
Bearbeitungsschritt, Vorrichtung) in Speicher 102, über die
Vorrichtungen, welche eingesetzt werden, um Bearbeitungsschritte auf
jedem Wafer bzw. jeder Gruppe 16a-n auszuführen. Des
weiteren ist für
jede Klasse eine Regelgrenze festgelegt, wobei eine Anzahl Defekte
in dieser Defektklasse angegeben ist, die in dem Stadium des Verfahrens,
in welchem die Defekte ermittelt werden, akzeptabel ist.
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4 zeigt
einen Ablaufplan zur Steuerung des Einsatzes von Bearbeitungsstationen 14a-i
mit Hilfe der ermittelten Defekte. In einem ersten Schritt 30 werden
Defekte visuell ermittelt, und es wird deren Position festgehalten.
In einem zweiten Schritt 32 werden die ermittelten Defekte
in, Defektarten mit unterschiedlichem visuellem Aussehen umfassende Klassen
klassifiziert. Es wird eine Zählung
der Anzahl Defekte in jeder Klasse gehalten. Die nachfolgenden Schritte 34, 36, 37, 38, 39 werden
für jede
der Klassen ausgeführt.
Zu diesem Zweck wird eine tatsächliche
Klasse für
eine Anfangsklasse in dem zweiten Schritt 32 initialisiert.
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In
einem dritten Schritt wird die Zählung
der Anzahl Defekte in der tatsächlichen
Klasse mit einer für
diese Klasse festgelegten Regelgrenze verglichen. Sollte die Anzahl
Defekte in der Klasse die Regelgrenze überschreiten, wird ein vierter
Schritt 36 ausgeführt,
welcher die Bearbeitungsschritte 20a-i bestimmt, die der
tatsächlichen
Klasse zugeordnet sind. In einem fünften Schritt 37 wird
festgelegt, welche Vorrichtungen diese Bearbeitungsschritte auf dem
geprüften
Wafer ausführten
und der, der defekten Klasse zugeordneten An sind. Diese Vorrichtungen
werden dann in einem sechsten Schritt 38 offline geschaltet.
In einem siebten Schritt 39 wird ermittelt, ob sämtliche
Klassen berücksichtig
wurden. Auf diesen Schritt wird ebenfalls ab dem dritten Schritt übergegangen,
wenn die Zählung
von Defekten der tatsächlichen
Klasse unterhalb der Regelgrenze liegt. Sollten Klassen verbleiben,
welche nicht berücksichtigt
wurden, wird der Ablaufplan für
eine der verbleibenden Klassen ab dem dritten Schritt wiederholt.
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Sobald
die Vorrichtungen off-line geschaltet sind, werden diese nicht mehr
zur Ausführung
der Bearbeitungsschritte 20a-i verwendet. Dieses wird zum
Beispiel dadurch bewirkt, dass der Bearbeitungsstation 14a-i
für diese
Vorrichtung ein Off-Line-Zustand
oder ein Fehler gemeldet wird, wenn ein Operator versucht, einen
neuen Wafer bzw. eine Gruppe 16a-n an der Bearbeitungsstation
zu laden oder aber die Leistung des Ladebetriebs an der Bearbeitungsstation 14a-h
deaktiviert wird. Infolgedessen müssen nachfolgende Gruppen an
anderen, äquivalenten
Bearbeitungsstationen 14a-h bearbeitet werden, oder sie
müssen
warten, bis die Vorrichtung erneut on-line ist.
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Die
Tatsache, dass eine Vorrichtung off-line geschaltet wird, wird gemeldet,
um einem Operator die Möglichkeit
zu geben, die Vorrichtung zu überprüfen und
wieder einzustellen, zu reparieren oder auszutauschen. Ist dieses
erfolgt, wird die Vorrichtung noch einmal on-line geschaltet, und
die normale Bearbeitung an der entsprechenden Bearbeitungsstation 14a-i
kann wieder aufgenommen werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die visuelle Kontrolle eingesetzt, um die Leistung
der in den Bearbeitungsstationen 14a-i vorgesehenen Bearbeitungsvorrichtungen
zu messen, jedoch nicht, um sämtliche
einzelnen fehlerhaften Chips zu ermitteln.
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Daher
ist es ausreichend, Stichproben vorzunehmen, statt alle Wafer oder
alle Defekte zu kontrollieren. Zum Beispiel könnte man lediglich einen Teil
der Wafer oder lediglich einen Teil der Fläche auf den Wafern, welche überprüft werden,
kontrollieren. Ebenso könnte
man lediglich eine Stichprobe aller Defekte klassifizieren. Die
gesamte Stichprobenprüfung
kann in geschätzte
Defektdichten pro Flächeneinheit
auf sämtlichen
Wafern umgewandelt werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
werden bei visueller Überprüfung auf
den Wafern Defekte in zwei Schritten ermittelt und in verschiedene
Klassen klassifiziert. Dieses kann zum Beispiel durch Vergleichen der
Abbildung eines Chips auf dem Wafer mit einem anderen Chip auf dem
Wafer realisiert werden. Sollte der Unterschied an einer bestimmten
Stelle auf einem Chip zu groß sein,
werden ein Defekt und die entsprechende Position gemeldet. Die Positionen,
für welche
Defekte gemeldet werden, werden anschließend näher analysiert, um den Defekt
zu klassifizieren. Die Klassifizierung kann realisiert werden, indem eine
Abbildung einer Fläche
des Chips, welche die Stelle umgibt, einer Bedienperson gezeigt
und von dieser ein Klassifizierungscode der von der Bedienperson
erkannten Klasse erhalten wird. Alternativ kann eine visuelle Klassifizierungseinrichtung
eingesetzt werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
zählt man
keine einzelnen Defektpositionen, sondern lediglich Gruppen von
räumlich
nahen Defektpositionen. Somit kann verhindert werden, dass Vorrichtungen
auf Grund einiger weniger lokaler Defekte mit vielen Defektpositionen
abgeschaltet werden.
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Visuelle
Kontrollschritte können
während des
Bearbeitungsvorgangs in mehr als einem anderen Stadium stattfinden.
In 2 findet die visuelle Kontrolle zum Beispiel in
einem Stadium zwischen den Schritten 20b und 20c und
in einem späteren Stadium
zwischen den Schritten 20f und 20g statt. In der
Regel sind die Bearbeitungsschritte, welche verschiedenen Defektklassen
zugeordnet werden, von dem Stadium abhängig, in welchem die visuelle
Kontrolle stattfindet. Normalerweise wird lediglich eine Anzahl
der letzten vorhergehenden Schritte 20a-i vor dem Stadium
des visuellen Kontrollschritts 22, 24, jedoch
keine früheren
Bearbeitungsschritte 20a-i einer Defektklasse zugeordnet.
Der Zentralrechner kann dieses zum Beispiel realisieren, indem er
eine Datenbank mit Relationen R1a=(Stadium, Defektklasse, Bearbeitungsschritt)
R3=(Stadium, Defektklasse, Regelgrenze) hält und nur solche Vorrichtungen off-line
schaltet, welche den Defektklassen für das Stadium, in dem die Kontrolle
stattfindet, wenn die Zählung
von Defekten in der Klasse die Regelgrenze für diese, für dieses Stadium definierte
Klasse überschreitet,
zugeordnet sind.
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Zuweilen
sind Defekte aus weitaus früheren Bearbeitungsschritten 20a-i
in einem Stadium, in welchem ein Kontrollschritt 22, 24 stattfindet,
noch immer sichtbar. Dieses kann die Zuverlässigkeit, mit welcher die Zählung der
Anzahl Defekte in einer Klasse verwendet werden kann, um Vorrichtungen off-line
zu nehmen, beeinträchtigen.
Um dieses Problem zu verringern, kann man Defekte, welche durch solche
weitaus früheren
Bearbeitungsschritte verursacht wurden, unberücksichtigt lassen.
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Eine
bevorzugte Möglichkeit,
dieses zu tun, ist, Aufzeichnungen der Positionen auf einem Wafer zu
machen, auf welchen Defekte in einem früheren Stadium ermittelt wurden
und Defekte auf diesem Wafer in einem späterem Stadium zu zählen, wenn sich
diese Defekte nicht an oder in der Nähe von Stellen befinden, an
welchen Defekte in einem früheren Stadium
ermittelt wurden (bzw. an welchen Defekte in verwandten Klassen
in dem früheren
Stadium ermittelt wurden; eine erste und eine zweite Klasse sollen
verwandt sein, wenn bekannt ist, dass Defekte aus der ersten Klasse
nach einem ersten Schritt oftmals Defekten aus der zweiten Klasse
nach einem späteren
Schritt vorangehen). Wenn somit zum Beispiel in dem früheren Stadium
Defekte einer Klasse C1 auf Positionen (R1, ....) und Defekte einer
Klasse C2 auf Positionen (R2, ....) und danach Defekte aus Klasse
C auf mehreren Positionen (R0, R1, R2, Ra, Rb) ermittelt wurden,
werden diese Positionen mit den Positionen der Defekte der verwandten
Klassen C1, C2 in dem früheren
Stadium verglichen und lediglich solche Defekte gezählt, welche
auf Positionen (R0, Ra, Rb) vorkommen, auf welchen keine verwandten
Defekte in dem früheren
Stadium ermittelt wurden. Unter Umständen kann nur ein Bruchteil
der Defekte an Stellen, an welchen frühere Defekte festgestellt wurden,
ausgeschlossen werden. Ein solcher Bruchteil erklärt dann
die Wahrscheinlichkeit, dass der frühere Defekt die Ermittlung
des späteren
Defekts an der gleichen Stelle bewirkt.
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Hierdurch
ist es jedoch erforderlich, eine Kontrolle auf dem gleichen Wafer
durchzuführen
und Informationen über
defekte Stellen zu halten. Eine andere Möglichkeit, Defekte, welche
durch weitaus frühere
Bearbeitungsschritte verursacht wurden, unberücksichtigt zu lassen, ist,
die Zählung
von, in einem früheren
Stadium ermittelten Defekten in verschiedenen Klassen als eine Vorhersage
der Zählung
von Defekten in verschiedenen Klassen, welche in dem späteren Stadium
sichtbar sind, einzusetzen. Diese Vorhersage kann zum Beispiel eine
lineare Vorhersage sein: pred (Nbi) = c Nai
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Hier
stellt Nai die Zählung
von Defekten in der iten Klasse in Stadium „a" und pred(Nbi) die Vorhersage der Zählung Nbi
in der iten Klasse in einem späteren
Stadium „b" dar. Es können Zählungen
Nbi für
den gleichen Wafer oder für
einen Wafer aus der gleichen Gruppe oder Serie verwendet werden. „c" ist ein Faktor,
welcher so ausgewählt
wird, dass er eine gute Vorhersage gewährleistet. Selbstverständlich kann
die Vorhersage ebenfalls eine lineare Kombination aus Zählungen
verschiedener Klassen oder sogar von Klassen in verschiedenen Stadien
sein. Der Faktor „c" oder Faktoren können zum
Beispiel aus Kontrollstatistiken, welche erhalten werden, wenn die Vorrichtungen
funktionsgemäß arbeiten,
ermittelt werden.
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Eine
solche Vorhersage wird dann von der tatsächlichen Zählung von Defekten in diesen
Klassen in dem späteren
Stadium subtrahiert: DNbi = Nbi – pred(Nbi)
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Das
Ergebnis DNbi wird mit der für
das spätere
Stadium definierten Regelgrenze verglichen; sollte das Ergebnis
DNbi die Regelgrenze überschreiten,
wird eine Vorrichtung bzw. Vorrichtungen off-line geschaltet.