DE10145186A1

DE10145186A1 - Monitoring illumination system operator manipulations for photolithographic semiconductor manufacture involves checking process data influenced by operator manipulations in real time

Info

Publication number: DE10145186A1
Application number: DE10145186A
Authority: DE
Inventors: Erwin Steinkichner; Joern Maeritz
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2003-04-10

Abstract

The method involves automatically detecting process data influenced by operator manipulations in real time, methodically processing the data for all wafers in real time with at least one computer algorithm, checking against tolerance limits, outputting a warning signal and/or automatically stopping production for relevant wafers and recording and/or displaying the process data violating the limits and the violated limits. The method involves automatically detecting at least one type of process data influenced by operator manipulations in real time immediately at the end of one or more illumination steps of a defined number of wafers, methodically processing the data for all wafers in real time with at least one computer algorithm, checking against tolerance limits, outputting a warning signal and/or automatically stopping production for relevant wafers and recording and/or displaying the process data violating the limits and the violated limits. Independent claims are also included for the following: a monitoring system and a computer for implementing the inventive method.

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zum Prüfen auf Fertigungsfehler bei der Herstellung integrierter Schaltkreise und insbesondere mit einem Verfahren zur Überwachung von Operatormanipulationen an Belichtungsanlagen in der Fotolithografie der Halbleiterfertigung. The invention is concerned with a method for testing integrated manufacturing defects in manufacturing Circuits and in particular with a method for Monitoring of operator manipulations on exposure systems in the photolithography of semiconductor manufacturing.

Die Anmelderin hat bereits mehrere Patentanmeldungen getätigt, die sich mit Verfahren zum Prüfen auf Fertigungsfehlern bei der Herstellung integrierter Schaltkreise befassen. The applicant already has several patent applications done with procedures for checking on Address manufacturing defects in the manufacture of integrated circuits.

Bei der Herstellung integrierter Schaltkreise aus Halbleitern mit Maschinen, wie beispielsweise Belichtungsanlagen, CVD-Prozessanlagen, Ätzmaschinen etc., treten häufig Maschinenprobleme auf, die zur Beeinträchtigung der Qualität der hergestellten integrierten Schaltkreise führen können. Die Maschinen erzeugen maschineninterne Daten, die für eine automatische Prüfung auf Fertigungsfehler geeignet sind. Diese maschineninternen Daten betreffen bestimmte Prozessparameter, wie zum Beispiel Zeit und Datum der Fertigung, Positionierungskoordinaten des Wafers auf dem Chuck, Prozesstemperatur, Anzahl der ausgeführten Bearbeitungsschritte, Anzahl ausgeführter Positionsmessungen von auf dem Wafer gebildeten Positioniermarken sowie Belichtungsprozessparameter, wie die Art und den Wellenlängenbereich der zur Belichtung verwendeten Lichtquellen und Fokusparameter derselben. When manufacturing integrated circuits Semiconductors with machines, such as exposure systems, CVD process plants, etching machines etc. occur frequently Machine problems that affect the quality of the manufactured integrated circuits can lead. The Machines generate machine-internal data that are necessary for a automatic testing for manufacturing defects are suitable. This machine-internal data concern certain Process parameters, such as time and date of manufacture, Positioning coordinates of the wafer on the chuck, Process temperature, number of processing steps carried out, number performed position measurements of those formed on the wafer Positioning marks and exposure process parameters, such as the Type and the wavelength range of the exposure used light sources and focus parameters of the same.

In der Halbleiterfertigung bedienen sogenannte "Operatoren", das ist an den Fertigungsmaschinen ausgebildetes Personal, die Belichtungsmaschinen, wie zum Beispiel Stepper, Scanner und die Belichtungslichtquelle. Zu den Aufgaben der Operatoren zählen unter anderem das Beladen der Maschinen mit Wafern, das automatisierte Starten der Anlage und "Manual Assists" bei Prozessunterbrechungen durch die Anlage, welche durch Anlagenfehler und Prozessprobleme hervorgerufen werden können. In semiconductor manufacturing, so-called "operators" serve that is personnel trained on the manufacturing machines, the exposure machines, such as steppers, scanners and the exposure light source. The tasks of Among other things, operators count the loading of the machines Wafers, the automated start of the system and "Manual Assists "for process interruptions by the plant, which caused by system errors and process problems can.

Beim Eingreifen eines Operators in den Prozess, das heißt bei den Manual Assists, kann es zu Situationen kommen, in denen der Operator den Prozessablauf durch Fehlhantierungen negativ beeinflussen kann und damit das Produkt schädigt. When an operator intervenes in the process, that is With manual assists, situations can arise in which the operator detects from the handling of the process can negatively influence and thus damage the product.

Bislang können Fehlmanipulationen von Operatoren nicht systematisch überwacht werden und werden eher zufällig entdeckt. In manchen Fällen kann ein vom Operator geänderter Maschinenparameter gefunden und auf den richtigen Wert zurückgestellt werden. So far, operator manipulation has not been possible are systematically monitored and tend to be random discovered. In some cases, the operator can change one Machine parameters found and on the right value be deferred.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein sicheres und automatisch ablaufendes Verfahren zur Überwachung von Operatormanipulation an Belichtungsanlagen in der Fotolithografie der Halbleiterfertigung anzugeben, mit dem sich von Operatorfehlmanipulationen verursachte Fertigungsfehler weitgehend vermeiden oder rechtzeitig erkennen lassen, so dass in der Waferfertigung kein großer Schaden eintreten kann. It is an object of the invention to be safe and automatic ongoing procedure for monitoring Operator manipulation of exposure systems in the photolithography of the To specify semiconductor manufacturing with which of Operator incorrect manipulations largely caused manufacturing errors avoid or have it identified in time so that in the Wafer manufacturing can not do much harm.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung von Operatormanipulationen an Belichtungsanlagen in der Fotolithografie der Halbleiterfertigung, das gekennzeichnet ist durch folgende Schritte:

A) automatische Erfassung wenigstens einer Art von durch Operatormanipulationen beeinflussten maschineninternen Prozessdaten des Belichtungsprozesses in Echtzeit unmittelbar am Ende eines oder mehrerer Belichtungsschritte einer bestimmten Anzahl von Wafern;
B) methodische Aufbereitung der erfassten durch Operatormanipulationen beeinflussten Prozessdaten aller Wafer in Echtzeit mit mindestens einem in einem Computer ablaufenden Algorithmus;
C) Überprüfung der in Schritt (B) aufbereiteten Daten auf Über- und/oder Unterschreiten jeweilige Toleranzbereiche angebende Grenzwerte für die Prozessdaten;
D) Ausgabe eines Warnsignals und/oder automatischer Fertigungsstopp der betroffenen Wafer und
E) Protokollieren und/oder Anzeigen der grenzwertverletzenden Prozessdaten und der jeweils über- oder unterschrittenen Grenzwerte.

The above object is achieved according to the invention by a method for monitoring operator manipulation of exposure systems in the photolithography of semiconductor production, which is characterized by the following steps:

A) automatic detection of at least one type of machine-internal process data of the exposure process influenced by operator manipulations in real time immediately at the end of one or more exposure steps of a certain number of wafers;
B) methodical preparation of the recorded process data of all wafers influenced by operator manipulations in real time with at least one algorithm running in a computer;
C) Checking the data prepared in step (B) for exceeding and / or falling below respective tolerance ranges for the process data;
D) output of a warning signal and / or automatic production stop of the wafers concerned and
E) Logging and / or displaying the process data violating the limit value and the respectively exceeded or fallen below the limit values.

Im Falle im Schritt (D) ein automatischer Fertigungsstopp eingeleitet wird, folgt bevorzugt ein Schritt, durch den die betroffenen Wafer einer Nacharbeit und einer Wiederholung der Waferbelichtung unterworfen werden. Nacharbeit bedeutet hier eine Entlackung und erneute Belackung der Wafer mit Fotolack. In the case of step (D) an automatic production stop is initiated, preferably follows a step through which the affected wafers of rework and repetition be subjected to wafer exposure. Rework means here a stripping and relacking of the wafers Photoresist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel, werden im Schritt (A) Gaus- Shot-Used-Werte der Wafer erfasst und in Schritt (B) aufbereitet, wobei dann in Schritt (C) überprüft werden kann, ob für eine korrekte Justierung des Wafers oder der Wafer auf dem Chuck genügend viele Gaus-Shot-Used-Werte vorhanden sind. According to an exemplary embodiment, in step (A) Shot used values of the wafers recorded and in step (B) processed, it can then be checked in step (C) whether for correct alignment of the wafer or wafers the chuck has enough gaus-shot-used values are.

In einem anderen Ausführungsbeispiel können in Schritt (A) Delta-Focus-Warnings an verschiedenen Belichtungsfeldern erfasst werden. Dies gestattet, die durch Operatorfehlmanipulationen verursachten Fehlbelichtungen, wenn sich die Fokuswerte zu stark ändern, zu vermeiden. In another exemplary embodiment, in step (A) Delta focus warnings on different exposure fields be recorded. This allowed that by Operator mishandling caused incorrect exposures when the Avoid changing focus values too much.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Schritt (A) den Belichtungsmodus der Lichtquelle erfassen. Dabei wird abgefragt, welche Lichtquelle bei der Justagemessung eingestellt wurde. Stimmt der Wert nicht mit dem im Prozessprogramm hinterlegten Wert überein, führt das zu einer Grenzwertverletzung (Schritt (C)) mit entsprechendem Aktionsplan in Schritt (D). Derartige Abweichungen des Belichtungsmodus mit dem im Prozessprogramm hinterlegten Wert können ausschließlich durch Operatorfehlmanipulationen verursacht sein. According to another exemplary embodiment, step (A) capture the exposure mode of the light source. Doing so asked which light source for the adjustment measurement was discontinued. Is the value wrong with the im Process program stored value, this leads to a Limit violation (step (C)) with appropriate action plan in step (D). Such deviations in the exposure mode with the value stored in the process program caused exclusively by operator mishandling his.

Es ist verständlich, dass die gemäß den obigen drei Ausführungsbeispielen erfassten und aufbereiteten Prozessparameter nicht die einzigen Operatormanipulationen wiedergebenden Prozessparameter in der Fotolithografie der Halbleiterfertigung sind. Sie sind aber sehr gut dazu geeignet, derartige Operatormanipulationen zu überwachen. Selbstverständlich können die Überwachungs- und Aufbereitungsschritte und daraus resultierende Aktionspläne gemäß den drei oben beschriebenen Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert werden. It is understandable that according to the three above Process parameters recorded and processed in exemplary embodiments not reflecting the only operator manipulations Process parameters in the photolithography of the Are semiconductor manufacturing. But they are very well suited to such Monitor operator manipulations. Of course the monitoring and preparation steps and resulting action plans according to the three above described embodiments also combined become.

Die Erfindung betrifft auch einen zur Ausführung des zuvor beschriebenen Überwachungsverfahrens eingerichteten Computer. Ein derartiger Computer kann in der Belichtungsanlage integriert sein, sollte jedoch so eingerichtet sein, dass die die Belichtungsanlage bedienenden Operatoren keinen Zugriff zu den im Computer erfassten und darin aufbereiteten Daten und zu den Aufbereitungsalgorithmen haben. The invention also relates to one for carrying out the above described monitoring procedure set up Computer. Such a computer can be in the exposure system integrated, but should be set up so that the operators operating the exposure system do not Access to the data recorded and processed in the computer Data and processing algorithms.

Insgesamt ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine automatische, produkt-, ebenenfeine und ereignisgesteuerte Erzeugung von Alarmen und/oder Fertigungsstopps mit entsprechendem Aktionsplan. Mit dem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren lassen sich die Hantierungen des die Belichtungsanlage bedienenden Personals kontrollieren und die Fertigungsausbeute erhöhen. Ferner können anhand der protokollierten grenzwertverletzenden Prozessdaten, welche sich mit Sicherheit auf eine Fehlmanipulation zurückführen lassen, die zur Bedienung der Belichtungsanlage eingesetzten oder vorgesehenen Personen aufgeklärt und ausgebildet werden. Overall, the method according to the invention enables one automatic, product, level and event-driven Generation of alarms and / or production stops with corresponding action plan. With the invention Monitoring procedures can handle the handling of the Check the personnel operating the exposure system and the Increase manufacturing yield. Furthermore, based on the logged process data violating limit values, which Allow security to be attributed to incorrect manipulation, those used to operate the exposure system or intended persons are informed and trained.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Überwachungsverfahrens bezogen auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnungsfiguren zeigen im einzelnen: Exemplary embodiments of a monitoring method according to the invention with reference to the drawing explained. The drawing figures show in detail:

Fig. 1A schematisch eine für die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte eingerichtete Belichtungsanlage, teilweise als Blockdiagramm; Fig. 1A schematically shows a set up for the inventive method steps exposure apparatus, partly as a block diagram;

Fig. 1B schematisch in Draufsicht einen belichteten bzw. mit einer in Fig. 1k gezeigten Belichtungsanlage zu belichtenden Halbleiterwafer; Figure 1B schematically an exposed in plan view and with shown in Figure 1k exposure apparatus to be exposed semiconductor wafer..;

Fig. 2 graphisch Messergebnisse eines ersten Prozessparameters, der zur Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte bevorzugt geeignet ist, und Fig. 2 graphically measurement results of a first process parameter preferred for carrying out the method steps according to the invention is suitable, and

Fig. 3 graphisch Messergebnisse eines weiteren zur Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte geeigneten Belichtungsprozessparameters. Fig. 3 graphically measurement results of a further suitable for performing the inventive method steps exposure process parameter.

Fig. 1A zeigt schematisch und teilweise als Funktionsblockdiagramm eine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtete Belichtungsmaschine zur Belichtung eines mittels einer Spannvorrichtung oder eines Chucks 6 auf einem in X-Y-Z-Richtung verfahrbaren Tisch 3 aufgespannten Halbleiterwafers 1. Eine zur Belichtung des Halbleiterwafers 1 eingerichtete Lichtquelle 2 steht über eine Steuerung 4 in Wirkverbindung mit einem Prozesscomputer 10. Gleichermaßen steht der Tisch 3 bzw. eine nicht gezeigte zum Verfahren des Tischs 3 eingerichtete Antriebsvorrichtung über eine Steuerung 5 in Wirkverbindung mit dem genannten Computer 10. Im Computer 10 sind Programme und Daten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Überwachungsverfahrens gespeichert. Obwohl in Fig. 1k lediglich ein auf dem Tisch 3 mittels der Spannvorrichtung 6 unter der Belichtungslichtquelle 2 positionierter Wafer 1 dargestellt ist, leuchtet dem Fachmann unmittelbar ein, dass eine bestimmte Anzahl von Wafern, das heißt ein Fertigungslos, zum Beispiel fünfundzwanzig Wafer gleichzeitig auf dem Tisch 3 aufgespannt sein können, um einer sequentiellen Belichtung unterworfen zu werden. Fig. 1A shows schematically and partially as a function block diagram of a set up to execute the invented method exposure machine for exposing a plane spanned by a jig or a chuck 6 on a movable in the XYZ direction table 3, the semiconductor wafer 1. A light source 2 that is set up for exposing the semiconductor wafer 1 is operatively connected to a process computer 10 via a controller 4 . Likewise, the table 3 or a drive device (not shown ) that is set up to move the table 3 is operatively connected to the aforementioned computer 10 via a controller 5 . Programs and data for carrying out the monitoring method according to the invention are stored in the computer 10 . Although only a wafer 1 positioned on the table 3 by means of the clamping device 6 under the exposure light source 2 is shown in FIG. 1k, it is immediately apparent to the person skilled in the art that a certain number of wafers, that is to say one production lot, for example twenty-five wafers simultaneously on the Table 3 can be spanned to be subjected to a sequential exposure.

Gemäß Fig. 1B werden auf einem hier schematisch in Draufsicht dargestellten Wafer 1 eine Vielzahl von Belichtungsblöcken oder -feldern 11, 12, 13, 14, . . . In sequentiell belichtet. Dabei überstreicht ein fokussiertes Strahlenbündel der Lichtquelle 2 beispielsweise eine durch eine starke Strichlinie eingezeichnete Spur 20 ("trace") auf dem Wafer 1. Bei bestimmten Belichtungsmaschinen wird dabei die Lichtquelle 2 selbst bewegt. Bei anderen Belichtungsmaschinen wird der Tisch 3 oder die Spannvorrichtung 6 in X- oder Y- Richtung bewegt. Zur genauen Positionierung dienen durch ein X bezeichnete Marken 21, 22, die pro Belichtungsfeld vorgesehen sind. Diese Marken werden zur passgenauen Belichtung der einzelnen Belichtungsfelder von der Belichtungsmaschine automatisch vermessen. According to FIG. 1B, on a schematically illustrated here in a top view the wafer 1, a plurality of exposure units or fields 11, 12, 13, 14,. , , Exposed sequentially. In this case, a focused beam of rays from the light source 2 sweeps, for example, a trace 20 (“trace”) drawn on the wafer 1 by a strong dash line. With certain exposure machines, the light source 2 itself is moved. In other exposure machines, the table 3 or the clamping device 6 is moved in the X or Y direction. Marks 21 , 22 , designated by an X, which are provided per exposure field, serve for precise positioning. These marks are automatically measured by the exposure machine for the precise exposure of the individual exposure fields.

Selbstverständlich werden im Allgemeinen mehrere Belichtungsebenen auf jedem Wafer 1 belichtet. Die Marken 21, 22 stammen von einer unter der in Fig. 1B schematisch dargestellten Belichtungsebene liegenden Ebene. Zur Fokussierung auf verschiedene Belichtungsebenen wird der Fokus der Belichtungsmaschine in Z-Richtung verstellt, die in Fig. 1B senkrecht auf der Papierebene oder Waferebene steht. Of course, several exposure planes are generally exposed on each wafer 1 . The marks 21 , 22 originate from a plane lying below the exposure plane shown schematically in FIG. 1B. In order to focus on different exposure levels, the focus of the exposure machine is adjusted in the Z direction, which in FIG. 1B is perpendicular to the paper level or wafer level.

Nun kann es durch eine Fehlbedienung eines Operators bei der Vermessung der Marken 21, 22 dazu kommen, dass eine zu geringe Anzahl Marken vermessen werden. Bei einem durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte erfassten und aufbereiteten Prozessparameter "Gaus-Shot-Used" wird abgefragt, wieviele Messpunkte 21, 22 pro Wafer 1 angefahren und gemessen wurden. Stimmt der Wert nicht mit dem im Prozessprogramm hinterlegten Wert überein, führt das zu einer Grenzwertverletzung mit entsprechendem Aktionsplan, das heißt, es wird ein Warnsignal ausgegeben oder ein automatischer Fertigungsstopp für die betroffenen Wafer initiiert. An incorrect operation of an operator when measuring the marks 21 , 22 can now result in an insufficient number of marks being measured. In the case of a process parameter “Gaus-Shot-Used” detected and processed by the method steps according to the invention, it is queried how many measuring points 21 , 22 were approached and measured per wafer 1 . If the value does not match the value stored in the process program, this leads to a limit value violation with the corresponding action plan, i.e. a warning signal is issued or an automatic production stop for the affected wafers is initiated.

Die beiliegende Fig. 2 veranschaulicht graphisch die zuvor erläuterten Gaus-Shot-Werte eines Fertigungsloses von Wafern 1. In Ordinatenrichtung ist der genannte Gaus-Shot-Used-Wert aufgetragen, und in Abszissenrichtung die Prozesszeit, die im dargestellten Beispiel über 7,5 Stunden geht. Die mit I bezeichneten Werte zeigen an, dass alle Wafer (eines Fertigungsloses) korrekt auf allen vorgesehenen Messpunkten 21, 22 vermessen wurden. Der mit II bezeichnete dick umrandete Bereich veranschaulicht, dass auf vier Wafern je ein Messpunkt durch Eingriff eines Operators übersprungen wurde. The accompanying FIG. 2 graphically illustrates the previously explained gauss shot values of a production lot of wafers 1 . The gauss shot used value is plotted in the ordinate direction and the process time in the abscissa direction, which in the example shown is more than 7.5 hours. The values denoted by I indicate that all wafers (of a production lot) were measured correctly at all of the measuring points 21 , 22 provided. The area marked with a thick border with II illustrates that one measurement point was skipped on four wafers by the intervention of an operator.

Da die Anzahl vermessener Positionen auf dem Wafer als maschineninterner Prozessparameter vorliegt, wird dieser Prozessparameter erfasst und mittels eines entsprechenden im Computer 10 ablaufenden Algorithmus aufbereitet. Die so aufbereiteten Daten des Gaus-Shot-Used-Wertes werden erfindungsgemäß auf Über- oder Unterschreiten eines einen Toleranzbereich angebenden Werts überprüft und dann kann, wenn ein derartiger Grenzwert überschritten oder unterschritten ist, wie zum Beispiel in Fig. 2 durch den Bereich II veranschaulicht ist, ein automatischer Fertigungsstopp für die betroffenen Wafer initiiert werden. Die grenzüberschreitenden Prozessdaten und andere für diesen Prozess relevante Prozessdaten werden erfindungsgemäß protokolliert und/oder die grenzwertverletzenden Prozessdaten und die jeweiligen über- oder unterschrittenen Grenzwerte angezeigt. Im Falle eines automatisch initiierten Fertigungsstopps können die betroffenen Wafer einer Nacharbeit unterworfen werden, was bedeutet, dass sie entlackt und neu mit einer Lackschicht versehen werden. Danach kann die Waferbelichtung wiederholt werden. Since the number of measured positions on the wafer is present as a machine-internal process parameter, this process parameter is recorded and processed by means of an appropriate algorithm running in the computer 10 . The data of the Gaus-Shot-Used value prepared in this way are checked according to the invention for exceeding or falling below a value indicating a tolerance range and can then, if such a limit value is exceeded or undershot, as illustrated for example in FIG. 2 by area II is to initiate an automatic production stop for the affected wafers. The cross-border process data and other process data relevant to this process are logged in accordance with the invention and / or the process data violating the limit value and the respective limit values which are exceeded or fallen below are displayed. In the event of an automatically initiated production stop, the affected wafers can be subjected to reworking, which means that they are stripped and re-coated. The wafer exposure can then be repeated.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung bezogen auf die Fig. 1A, 1B und die Fig. 3 erläutert. Wie erwähnt, wird die Belichtung in der in Fig. 1A schematisch dargestellten Belichtungsmaschine für bestimmte Belichtungsblöcke bzw. Belichtungsfelder 11, 12, 13, 14, . . ., 1n unter Umständen mit unterschiedlichen Lichtquellen 2 und evtl. mit unterschiedlichen Spektralbereichen durchgeführt. Dabei wird abgefragt, welche Lichtquelle bei der Justagemessung eingestellt wurde. Stimmt der Wert nicht mit dem im Prozessprogramm hinterlegten Wert überein, führt das zu einer Grenzwertverletzung mit entsprechendem Aktionsplan. Der Belichtungsmodus, das heißt die Art der bei der Justagemessung eingestellten Lichtquelle, liegt als maschineninterner Parameter in der Steuerung 4 und im Computer 10 vor, wird erfindungsgemäß in Echtzeit erfasst und ebenfalls in Echtzeit methodisch aufbereitet. Auf der Ordinate der in Fig. 3 gezeigten Graphik geben die Ziffern 0 bis 4 den jeweiligen Belichtungsmodus an, während die Abszisse die Prozesszeit darstellt. Die mit I bezeichneten Punkte geben eine korrekte Prozessierung an, bei der die Programmvariable und der Istwert übereinstimmen. Der mit II bezeichnete Punkt, der den Belichtungsmodus 1 repräsentiert, gibt ein Produkt mit falschem Belichtungsmodus an (1 statt 3). Ein im erfindungsgemäßen Verfahrensschritt (C) durchgeführter Vergleich der Programmvariablen (3) mit dem tatsächlichen Wert (1) führte zu einem Alarm. Auch hier kann erfindungsgemäß ein automatischer Fertigungsstopp initiiert und der jeweilige Operator von seiner Fehlbedienung unterrichtet werden. A second exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to FIGS. 1A, 1B and FIG. 3. As mentioned, the exposure in the exposure machine shown schematically in FIG. 1A for certain exposure blocks or exposure fields 11 , 12 , 13 , 14,. , ., 1 n under certain circumstances with different light sources 2 and possibly with different spectral ranges. It is queried which light source was set during the adjustment measurement. If the value does not match the value stored in the process program, this leads to a limit violation with the corresponding action plan. The exposure mode, that is to say the type of light source set during the adjustment measurement, is present as a machine-internal parameter in the controller 4 and in the computer 10 , is recorded according to the invention in real time and is also methodically processed in real time. On the ordinate of the graphic shown in FIG. 3, the numbers 0 to 4 indicate the respective exposure mode, while the abscissa represents the process time. The points marked I indicate correct processing in which the program variable and the actual value match. The point labeled II, which represents exposure mode 1 , indicates a product with incorrect exposure mode (1 instead of 3). A comparison of the program variables ( 3 ) with the actual value (1) carried out in method step (C) according to the invention led to an alarm. According to the invention, an automatic production stop can also be initiated here and the respective operator can be informed of his incorrect operation.

Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Überwachungsverfahrens beschrieben, welches nicht gesondert in der Zeichnung dargestellt ist. Another embodiment of the described monitoring method according to the invention, which is not shown separately in the drawing.

Bei der Justage des Wafers 1 und der nachfolgenden Belichtung durch die Lichtquelle 2 werden sogenannte Delta-Fokus- Warnings an verschiedenen Belichtungsfeldern 11, 12, 13, 14, . . ., 1n auf dem Wafer 1 erzeugt, wenn die Fokuswerte sich zu stark ändern. Derartige Delta-Fokus-Warnings liegen in der Steuerung 4 und im Computer 10 als maschineninterne Prozessparameter vor. Es sei erwähnt, dass die normale Fokusregelung (ALFC) zur Fokussierung des Belichtungsstrahlenbündels auf dem Wafer immer an der Objektivlinse der Belichtungsmaschine vorbei ausgeführt wird. Die Delta-Fokus-Warnings werden im Computer 10 der erfindungsgemäß vorgeschlagenen methodischen Aufbereitung in Echtzeit mittels eines entsprechenden im Computer 10 ablaufenden Algorithmus unterworfen und auf Über- oder Unterschreitung eines Grenzwerts überprüft. Wenn die Delta-Fokus-Warnings einen bestimmten Grenzwert überschreiten, kann ein Warnsignal ausgegeben und/oder ein automatischer Fertigungsstopp der betroffenen Wafer initiiert werden. During the adjustment of the wafer 1 and the subsequent exposure by the light source 2 , so-called delta focus warnings on different exposure fields 11 , 12 , 13 , 14 ,. , ., 1 n generated on the wafer 1 if the focus values change too much. Such delta focus warnings are present in the control 4 and in the computer 10 as machine-internal process parameters. It should be noted that the normal focus control (ALFC) for focusing the exposure beam on the wafer is always carried out past the objective lens of the exposure machine. The delta focus warnings are subjected in the computer 10 to the methodical preparation proposed according to the invention in real time by means of a corresponding algorithm running in the computer 10 and checked for exceeding or falling below a limit value. If the delta focus warnings exceed a certain limit value, a warning signal can be issued and / or an automatic production stop of the affected wafers can be initiated.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung von Operatormanipulationen an Belichtungsanlagen in der Fotolithografie der Halbleiterfertigung dadurch dass

A) eine automatische Erfassung wenigstens einer Art von durch Operatormanipulationen beeinflussten maschineninternen Prozessdaten des Belichtungsprozesses in Echtzeit unmittelbar am Ende eines oder mehrerer Belichtungsschritte einer bestimmten Anzahl von Wafern,
B) eine methodische Aufbereitung der erfassten durch Operatormanipulationen beeinflussten Prozessdaten aller Wafer in Echtzeit mit mindestens einem in einem Computer ablaufenden Algorithmus,
C) eine Überprüfung der in Schritt (B) aufbereiteten Daten auf Über- und/oder Unterschreiten jeweilige Toleranzbereiche angebende Grenzwerte für die Prozessdaten,
D) eine Ausgabe eines Warnsignals und/oder automatischer Fertigungsstopp der betroffenen Wafer und
E) eine Protokollierung und/oder Anzeige der grenzwertverletzenden Prozessdaten und der jeweils über- oder unterschrittenen Grenzwerte

durchgeführt werden, ein Fehlverhalten von Operatoren systematisch überwacht und erfasst, so dass ein durch einen Operator fälschlich geänderter Maschinenparameter mit Sicherheit gefunden werden kann. Dadurch kann ein größerer Schaden im Fertigungsprozess vermieden werden. The exemplary embodiments described above show that with the method according to the invention for monitoring operator manipulations on exposure systems in the photolithography of semiconductor production, that

A) automatic detection of at least one type of machine-internal process data of the exposure process influenced by operator manipulations in real time immediately at the end of one or more exposure steps of a certain number of wafers,
B) a methodical preparation of the recorded process data of all wafers influenced by operator manipulations in real time with at least one algorithm running in a computer,
C) a check of the data prepared in step (B) for exceeding and / or falling below respective tolerance ranges for the process data,
D) output of a warning signal and / or automatic production stop of the affected wafers and
E) a logging and / or display of the process data violating the limit value and the respectively exceeded or fallen below the limit values

malfunction of operators is systematically monitored and recorded so that a machine parameter incorrectly changed by an operator can be found with certainty. This can prevent major damage in the manufacturing process.

Das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren erlaubt eine automatische, produkt-, ebenenfeine und ereignisgesteuerte Erzeugung von Fertigungsstopps mit entsprechendem Aktionsplan. Eine durch Fehlhantierung von Operatoren verursachte Ausbeuteverringerung lässt sich mit Sicherheit klein halten. Ferner können anhand der protokollierbaren und anzeigbaren Ergebnisdaten des erfindungsgemäßen Überwachungsverfahrens die Bedienpersonen aufgeklärt und ausgebildet werden. Bezugszeichenliste 1 Wafer
2 Lichtquelle
3 Tisch
4 Belichtungssteuerung
5 Tischsteuerung
6 Chuck
10 Computer
11, 12, 13, 14, 1n Belichtungsblöcke
20 Spur des Belichtungsstrahlenbündels
21, 22 Positioniermarken
X, Y, Z Koordinaten
The monitoring method according to the invention allows automatic, product-, level-fine and event-controlled generation of production stops with a corresponding action plan. A reduction in yield caused by incorrect handling of operators can certainly be kept small. Furthermore, the operators can be educated and trained on the basis of the recordable and displayable result data of the monitoring method according to the invention. LIST OF REFERENCES 1 wafer
2 light source
3 table
4 exposure control
5 table control
6 Chuck
10 computers
11 , 12 , 13 , 14 , 1 n exposure blocks
20 trace of the exposure beam
21 , 22 positioning marks
X, Y, Z coordinates

Claims

1. A method for monitoring operator manipulation of exposure systems in the photolithography of semiconductor production, characterized by the following steps:

A) automatic detection of at least one type of machine-internal process data of the exposure process influenced by operator manipulations in real time immediately at the end of one or more exposure steps of a certain number of wafers;

B) methodical preparation of the recorded process data of all wafers influenced by operator manipulations in real time with at least one algorithm running in a computer;

C) Checking the data prepared in step (B) for exceeding and / or falling below the respective tolerance ranges for the process data;

D) output of a warning signal and / or automatic production stop of the wafers concerned and

E) Logging and / or displaying the process data violating the limit value and the respectively exceeded or fallen below the limit values.

2. Monitoring method according to claim 1, characterized, that step (D), in the case of an automatic Production stops, another step follows through which the affected wafers a rework and a repetition of the Wafer exposure to be subjected.

3. Monitoring method according to claim 1, characterized, that in steps (A) and (B) Gaus-Shot-Used values of Wafers are captured and processed.

4. Monitoring method according to claim 1, characterized in that in steps (A) and (B) delta focus warnings on different exposure fields ( 11 , 12 , 13 ,... 1 n) of each wafer are recorded and processed.

5. Monitoring method according to claim 1, characterized in that in steps (A) and (B) the exposure mode of the light source ( 2 ) is detected and processed.

6. Monitoring procedures marked by a combination of monitoring steps according to the Claims 3 to 5.

7. Monitoring method according to one of the preceding Expectations, characterized, that the process data of a complete production lot of Wafers are prepared in step (A) and in step (B).

8. Computer set up to run the in the Claims 1 to 7 marked monitoring method.

9. Computer according to claim 8, characterized, that it is set up so that the exposure system Operators do not have access to those in the computer recorded and processed data and for the Have processing algorithms.