黃光微影製程晶圓覆蓋誤差控制研究開發

Abstract

覆蓋誤差(Overlay Error)為黃光微影製程控制的重要項目，覆蓋誤差的量測結構，為Box-in-Box結構，其中，晶片上的前層組織位於外圍的盒框，而當層組織位於內盒框。藉由這兩個盒框的相對位置來量測當層與前層的覆蓋誤差，而覆蓋誤差控制可以透過Run-to-Run控制10個機台製程參數來實現。 本論文主要目的為設計一套應用於微影製程之覆蓋誤差(Overlay，OL)的先進製程控制方法，來解決混貨時因停批一段時間造成補值錯誤的問題；本論文首先分析半導體微影製程的覆蓋誤差數個月的資料，再以這些資料計算出微影製程的系統增益以及干擾，並分別採用Just-in-Time Adaptive Disturbance Estimation (JADE)與Tool-Based Adaptive Disturbance Estimation (TBADE)兩種方法，以實際製程假設覆蓋誤差干擾來源物件，求出各物件對輸出值的初始干擾，再由這些值估計出下次製程的誤差來調整輸入值，並由新一筆量測資料更新各物件所貢獻的干擾；經由歷史資料模擬得知，TBADE優於其他方法。其並於實驗驗證，實際上機驗證結果顯示出經由TBADE控制後，其與歷史資料相比較下，製程能力指標有略為提升。