用于半导体工艺中高级工艺控制的动态度量方案和取样方案

摘要

提供用于动态调节与要测量的晶片(或其它装置)相关的取样方案的系统、方法和介质。取样方案提供管芯内特殊测量点的信息，管芯是晶片上的一部分并最终在加工后成为单个的芯片。在管芯内有候补用于测量的特殊点。可以恢复存储的管芯布局图并将其翻译成确定用于晶片上测量的有效点。当一个或多个可能表示影响制造工艺或结果的事件发生时，本发明调整测量的频率和/或空间分辨率。在所需的基础上，加工中发生测量的增加和可能相应的减少。动态度量方案，响应于建议需要附加或不同的晶片测量的特定事件，通过从取样方案中添加、减少或替换候补点来调整晶片内取样的空间分辨率。在要添加、减少或替换点的区域中的管芯布局图中的区域，点被增加，减去或替换，该系统可以从其中选择点。而且，本发明与调整晶片至晶片测量的频率一起使用。

说明书

                      相关申请

该申请要求来自2002年5月1日申请的美国专利申请No.10/135,451、2001年9月17日申请的美国临时申请No.60/322,459和2001年6月19日申请的美国临时申请No.60/298,878的优先权，特别将它们并入下文以作参考。

                      技术领域

本发明涉及用于工艺控制期间的度量的计算机相关和/或辅助的方法、系统和计算机可读介质。更为特别地，涉及在高级工艺控制方法中例如半导体技术制造控制期间度量系统和取样的动态调整。

                      背景技术

在晶片制造技术中，为了确保按照预定规格制造晶片，当要通过加工装置(processing devices)来制造晶片时，在晶片上通过度量工具进行测量。测量由诸如膜的厚度和均匀度、杂质浓度、栅长和临界尺寸的物理特性组成。这被称为“度量”科学。

要做的测量通常被指定在“管芯布局图(die map)”中。管芯布局图表示不同的芯片(或管芯)设置在晶片上的位置(在一般情形中多个芯片形成在单个晶片上形成并从单个晶片切割掉)，以及各管芯上诸如拐角的显著位置。例如，为测量各管芯上的右旋拐角(right handcorner)，在晶片上根据管芯布局图测量多个点。通常，管芯布局图为晶片上的坐标点或“度量坐标”的数字表示。

度量坐标通常由工程师来提供，并取决于工程师的偏好来改变。度量坐标通常设置为x，y坐标。

“取样方案”，可替换地，被称为“度量方案”，包括从管芯布局图提取的度量坐标。取样方案表示用于采取特定测量的具体方案。这些测量包括管芯布局图中的一些或全部不确定点和/或芯片。

常规的度量系统分配一个取样方案，其预定哪个晶片将被测量，其和加工装置相联系，和一个测量，其将由测量工具对这些晶片测量。例如，取样方案可以定义为每第五个晶片必须在预定的位置被测量。在初始分配后并不改变这些取样方案，因此度量系统是静态的。

不幸地，当在制造工艺中出现诸如菜单(recipe)的改变、预防性的维护、消耗品的改变、环境改变或大量新晶片等改变时，制造结果趋向于偏离预定的目标或规格。常规的度量系统往往会遗漏超出规格限度外的一些晶片，因为这些系统，在不考虑在制造工艺中是否引入会改变，其导致制造结果的改变，使用实质上一致的且具有与固定的空间分辨率相一致的频率测量的测量模式。

制造系统通常并不要求对每一晶片的测量，因为测量花费时间且增加测量次数会导致生产率的降低。另一方面，测量较少的晶片往往会导致显著影响晶片产量的工艺控制的关键信息的延迟探测。虽然在生产期间或之后取样系统会对晶片取样，但这些系统在生产期间并不能调整对晶片初始制定的取样方案。

因此，尚须要动态的度量来改善产品的质量。对于半导体晶片，尚须要更好地检验是否在生产条件下符合每一规格。还须要响应于会引起预定目标结果变化的参数中的改变，诸如菜单参数，且须要响应与调整测量的频率和/或空间分辨率。不幸地，进行测量花费时间，且大多数加工装置比为了利用度量来表征晶片而需要通过度量工具采取的测量要快。因此，尚须要对潜在影响系统结果的改变做出反应且相应地适当地调整、增加或减少测量的方法、系统和介质。

                      发明内容

本发明通过动态地确定，对于基于设备、菜单等中的改变的工艺控制，晶片是否需要被检测，来消除上述问题。另外，对于给定要测量的晶片，还可以对度量工具动态地指定测量点。

更为具体地，预料到本发明实施例的两个变化可以独立地或一起使用。根据第一个变化，随着建议应该测量较多(或较少)的晶片的事件(event)，调整测量晶片的频率(“晶片至晶片”)。根据第二变化，随着建议更详细地或粗略地测量要被测量的晶片的事件，增加或减少为测量选择的那些晶片的测量的空间分辨率(“晶片内”)。

在本发明的一个或多个实施例中，在管芯布局图中绘制候补的坐标测量点，且选择候补坐标测量点的子集作为进行测量的初始点。随后，根据晶片内变化，本发明动态地从这些候补坐标测量点中(根据环境)选择较多、较少或不同的点。根据晶片至晶片的变化，当在制造工艺中有改变时，可以增加测量的数量，以测量每一晶片而不是例如每第三个晶片。如一实例，当执行新菜单以显著地改变晶片上特定区域的厚度，通过选择更多和/或不同的候补测量点在该位置进行更多数量的晶片内测量。如另一实例，当探测到缺陷时，增加选择用于测量的晶片的频率，这增加了探测制造有缺陷晶片和校正控制参数(诸如有关前馈/反馈方法)的几率。在一些情况中，当大偏差清楚地识别问题时，需要更小的频率测量和更低的空间分辨率，然而小偏差却很难识别且需要更大的频率和/或稠密的测量。关于测量的频率和密度，反之在其它情况中可能适合，或可以是不管偏差而采取相同数量测量的情况。

根据本发明的一个或多个实施例，提供一种方法、系统和/或计算机执行的方法，用于对由制造工艺制造的至少一个产品测量至少一个制造特性。提供表示在至少一个产品上要通过制造工艺测量的一组候补点的信息。制造工艺执行用于在至少一个产品上进行测量以测量至少一个制造特性的方案。方案响应于一组候补点限定要做的测量。探测制造工艺中的改变，该改变包括下述至少一种：在制造工艺中接收新材料；探测制造工艺中的缺陷；探测制造工艺中控制参数的改变；和探测至少一个产品测量中的变化。

根据一个或多个实施例，根据探测的改变来调整用于进行测量的方案并响应于此进行至少一个附加的测量。

根据一个或多个实施例，调整晶片至晶片和/或晶片内方案的测量。

根据一个或多个实施例，产品为半导体晶片且制造工艺是自动半导体制造工艺。

根据一个或多个实施例，方案还包括表示度量菜单的信息。

根据一个或多个实施例，候补点包含于相应于至少一个产品的布局图中。该方案可以是预定的取样方案。

根据一个或多个实施例，方案限定产品上的至少一个区域，每一个候补点相应于至少一个区域。

根据一个或多个实施例，调整包括：相应于探测到的改变确定至少一个区域，响应于相应于被确定区域的候补点选择至少一个附加的测量，在该方案下，对被选择的要分配至少一个附加测量，和修正至少一个测量、附加测量和方案。调整可以包括确定探测到的改变是否影响一组产品，如果是，确定是否要测量该组产品中的至少一个产品。产品可以分组设置，且方案还包括：表示可用于测量的组中的产品的第一信息，和表示在方案下要被测量的组中的产品的第二信息。

根据一个或多个实施例，当测量结果表示产品测量中的变化和/或当在制造工艺中探测到缺陷时，放弃表示该产品上测量结果的信息。

根据一个或多个实施例，取样方案包括从产品中央分散的多个样条(splines)，且候补点沿样条分布。可以根据产品的表面积加权候补点沿样条的分布。根据一个或多个实施例，取样方案包括多个径向分布的候补点。

                      附图说明

本发明的上述和其它优点从下述详细描述结合附图可以很容易理解，其中：

图1示出本发明中的一个用于“晶片至晶片”工艺的动态度量例子的流程图。

图2A和2B是晶片上的区域的说明，图2A是晶片的平面图，而图2B是晶片沿途2A的半径B-B的剖面图。

图3是根据本发明的一个或多个实施例的用于“晶片内”加工的动态度量的一个实例的流程图。

图4A和4B是用于和本发明的一个或多个实施例一起使用的用于晶片的螺线取样方案。其中图4A是平面图而图4B是沿图4A中半径的晶片平面图。

图5是用于和本发明的一个或多个实施例一起使用的另一取样方案的例子。

图6是连同本发明的一个或多个实施例使用的计算机化的工艺控制系统的方框图。

                    具体实施方式

下述详细描述包括多个具体细节。这些细节只是为了说明的目的，而不应该理解为限定本发明。在整个讨论中，为了简化参考，在各图中相似的元素由相同的数字表示。另外，一个实施例中的特征可以与另一实施例中的特征结合。

在本发明的一个或多个实施例中，静态度量意味着有与晶片(或其它装置)相关的预定取样方案，对每一晶片(或其它装置)规定相同的点。相比较，动态度量方案利用初始取样方案并响应于特定事件或非事件(non-events)调整取样。作为源于非事件调整的例子，如果最后测量的十个晶片全部相同，如果加工装置不改变，以及如果加工装置的菜单并不改变，可以合理地假定下一组晶片也将具有全部相同的测量。情况既然如此，然后为增加生产量并减少做测量花费的时间，本发明提供动态调整测量，例如，测量每第三个晶片来而不是每个晶片。因此，该发明不仅对例如由于菜单改变而会发生的潜在错误，还对精确度探测和调整。

本发明的一个或多个实施例设想本发明可以在上述的晶片至晶片的测量中使用，以及，可替换地，在晶片内的测量中使用。考虑晶片内测量的例子，在其中沿200mm直径的晶片的半径采取测量，且以10mm的增量测量半径。在加工期间，通过普通的探测工艺注意到或探测到在50mm和60mm点处有很大的变化。对下一个样品，系统调整以从取样方案的50mm与60mm之间测量另一个点以更好地表征变化，或随意地测量另一附加点，例如，接近变化位置的40mm与50mm之间。如果管芯布局图包括45mm和55mm的点，可以将这些点添加为测量点。在该例子中被调整的测量现在包括40mm、45mm、50mm、55mm和60mm。该系统动态地添加两个附加点(在该例子中)以更好地表征测量和/或变化。在允许添加或替换点的管芯布局图中提供大量的候补点，系统可以几种方式中的任意一种从这些点中选择，诸如选择最接近于中值、范数、其它统计分析的值等。

取样方案在管芯内提供特殊的测量点，管芯作为晶片上的部分通常在加工之后最终要变为单个的芯片。在管芯内有用于测量的候补的特殊点。存储管芯的布局图，优选地以电子形式表示布局图被存储。用于存储管芯布局图信息的一个合适的地方是在工厂自动化系统(“MES”或制造执行系统)中。存储的管芯布局图信息被恢复并被翻译以确定晶片上可得到的测量点是具有优势的。回参建议在半径上45mm和55mm的测量点的先前的例子，如果这些特殊点与目前的管芯不相关(例如，它们不由管芯布局图规定)，则合适的取代会是由管芯布局图规定的且接近于或在45mm与55mm之间的候补点中选择的点。这些点也可以是动态选择的。也可以对选择点使用其它标准。

进行动态度量以更好地满足特定的规格。例如，如果在加工装置上改变菜单参数，以调整淀积在晶片上膜的厚度，可以期望更精密地通过测量检验是否还能达到规格。

为避免工艺的减速，当可能表示影响制造工艺或结果的内部或外部改变的一个或多个事件发生时，本发明的一个或多个实施例有利地确定执行附加测量的适当性。在所需的基础上和/或根据预定的标准发生测量的增加和可能相应的工艺减少。

本发明的晶片至晶片的变化，例如，可以检验会影响一组晶片且会调整取样方案的事件。例如，在加工期间，系统确定用于工艺控制的晶片测量的频率的增加是否必要，其根据1)在其上加工晶片的加工装置中的改变；2)处理晶片的加工装置所使用的参数或菜单中的改变；3)在测量中探测到的大的变化或错误；和/或4)没有错误晶片的显著运转。

特别关于晶片内变化，本发明的一个或多个实施例考虑系统从MES获得存储的具有度量坐标信息的管芯布局图。如所表示的，系统不仅提供随机动态测量点的分配，也可解除该分配。

本发明的一个或多个实施例预想利用从MES搜集的信息改变取样方案，并自动利用取决于在其上处理晶片的加工装置的类型的新的取样方案。有利地，系统具有存储的关于晶片的信息，其指示出芯片的类型或装置的类型和相关的取样方案，其在测量含具体装置的晶片是使用，以及其它信息。根据装置的类型，可以获得相关的取样方案或管芯布局图，其中管芯布局图包括一组候补度量点。然后系统对当前的晶片从管芯布局图中的一组候补点或响应于这些候补点选择度量点。

关于取样方案，取样方案的产生可以从装置到装置(芯片类型到芯片类型)变化，且一些测量是根据晶片上的管芯分布。通过将晶片划分成区域，且对晶片的区域测量，本发明的一个或多个实施例在从区域中的有效点中选择一个或多个点提供灵活性。区域的使用是一种提供候补点集的方法，从其中，系统可以选择与所需的晶片上的膜的信息最相关的点。

实际上，系统可以，例如，从候补点集中每一晶片测量二十二至二十五个点。对一些工艺，系统会测量较少的点，诸如八个点，因为测量那些点会花费较长时间或晶片处理时间较快。对于其它工艺，系统会测量另一特性类型的一个点，诸如杂质浓度，该点较为缓慢地测量。

在任意事件中，平衡在测量中花费的时间与制造优质产品所需的时间是重要的。制造商考虑到在规格之内且不产生缺陷产品比快速制造不可信质量的产品更加重要。

在其上处理晶片的每一加工装置具有不同的加工时间，且因此被选择的标准取样速率取决于加工装置的加工速度和度量工具。例如，抛光和清洁加工装置可以消耗五分钟或更长的时间以处理晶片。在后处理的情况中，由度量工具测量每一晶片通常不会降低生产量。

此外，系统可以根据晶片的初始条件和最终条件确定是否做附加的测量。例如，如果在其中引入晶片的横截面厚度剖面并没有很大改变的情形中，系统可以减小引入剖面的样品频率。另一方面，如果引入剖面显著改变，则可以期望测量每一进入晶片。

参考图1，示出晶片至晶片动态度量系统的一个或多个实施例的流程图的例子。该系统检验在加工装置的状态方面是否有显著变化，这可以通过检验例如空闲时间、消耗品的改变等来检验。会存在可能检验到会表示加工装置中的潜在改变或导致人们相信其已经被改变的其它事件。可能加工装置自身可以包括充足程序设计以识别或追踪那些事件类型。图1中的流程图例子包括根据从加工装置搜集的信息并根据显著的内部或外部变化(例如系统长时间空闲、腔室被净化、新一批浆料，初始晶片等)来开始分析和做决定的事件组或状态改变的例子。其它事件或状态包含于从其中确定是否测量晶片的组中。

本发明的一个或多个实施例还预料到下述情况。假定提供有初始的取样方案。例如，方案可以直接测量每一晶片上特定点和/或包括表示该批内将要被测量的晶片的信息。根据取样方案测量晶片。根据晶片至晶片的度量方案，当有正当理由时，系统偏离初始取样方案。一旦系统探测到工艺再次“正常”或再次生产规格内产品时，系统可以返回初始取样方案。

仍参考图1，根据本发明的一个或多个实施例，考虑例如标准的一箱要处理的二十五个晶片。一箱晶片通常从一些其它加工装置到达加工装置，且开始对该批晶片的处理，在方框101。

如果由加工装置处理的晶片是加工装置上特定批的第一个晶片，为了探测是否会有一些加工装置相关的特性改变，则期望测量该晶片。因此，在方框103，系统检验是否在设备上处理第一晶片。这还可以包括诸如下述预防性维护的情形，其中加工装置中的腔室已被清洗或者或许在加工装置中的消耗品被替换。

根据方框103，如果处理的晶片是设备上的第一个(或其它预定的)晶片，则在方框105，系统在本处理之前，检验加工装置是否空闲时间大于一些特定时间；且如果加工装置不显著空闲，在方框107，该系统检验是否改变或修改处理。如果处理没有改变，在方框116，根据初始的取样方案执行或不执行晶片的测量；相应地在方框120，测量晶片，或在方框118，不测量晶片。另一方面，如果设备空闲足够长的时间，或者如果处理已经改变，分别在方框109或111，采取新的测量。

如果晶片不是加工装置上的第一个，则如所指示的，在方框113，系统检验是否对菜单做出显著的改变，诸如通过工艺控制算法或工艺控制器。通常期望保证即使发生显著改变仍满足规格。菜单的改变可以包括时间、压力、流速等，乃至完全不同的菜单。如果菜单被显著改变，则在方框115，系统调用晶片的测量。

系统还检验是否探测到缺陷，例如在加工装置中。通过工厂自动系统监测加工装置，例如确定加工装置是否有问题，其要么来自自动系统要么来自加工装置本身。同样，加工装置本身包括探测缺陷的能力。如果探测到缺陷，系统随后测量以确认晶片是否在规格内。因此，在方框117，确定是否探测到缺陷。如果探测到缺陷，在方框123，系统测量晶片。因为很可能晶片具有错误，则为了反馈的目的，会期望不使用这样的测量。

有两种使用测量值的情况。在第一种情况中，系统使用测量值或存储用于进一步加工的测量值，诸如随设备空闲条件的测量。在第二种情况中，诸如随着缺陷探测，系统可以检验晶片或晶片组的可接受性，但不存储会扭曲历史结果的值。在第一种情况中，为更好地预测加工装置将如何运转，或为了其它目的，系统利用历史值以用于模拟加工装置。例如，知道错误已经发生，通常通过改变处理元件或参数，制造商想发现并修改错误的原因。因此，由于晶片的工艺参数，该晶片触发探测到的错误不是工艺系统中“正常”加工的指示。另一方面，对于错误探测的情况，系统仅确保晶片是好(例如可用)晶片与坏晶片。不幸的是，通常随着错误，一组中的几个晶片受到该错误的潜在影响，且期望成组测量晶片。一旦测量的晶片伴随着错误，如果晶片是坏的，则期望将晶片标记为有问题的，并丢弃测量值以及可疑的晶片本身。

相似地，如果尽管菜单没有改变、没有探测到错误，且没有其它错误的可能原因，而晶片偏离指标，有可能存在一组偏离指标的晶片。结果，探测到哪儿有有错误的晶片，下一晶片显著地更有可能出现错误。因此，在方框119，系统检验先前的晶片是否偏离指标十分远，如通过根据图1先前做的测量确定的那样。如果是，则在方框121，系统还测量当前的晶片。

最后，可以期望根据初始取样方案测量晶片。因此，在方框125，系统检验初始取样方案以有利地确定是否应该根据初始取样方案测量当前晶片。如果不需要，则系统并不测量晶片。根据一个或多个实施例，使用修改的取样方案以在适当的情况下测量晶片，诸如在芯片类型改变之后。

相似地，如果没有影响晶片加工的条件改变，且如果晶片组符合指标，则期望晶片继续符合指标。因此，如方框127所表示的，如果最后n个晶片的测量十分符合指标，则不需要在这种情况下或如此频率下测量晶片。采用这种方法，可以减小测量的数量且潜在减少加工时间。另一方面，如果在方框127，系统确定n个晶片的最后组不符合指标，在方框129，系统测量当前晶片。

参考图2，示出用于晶片内动态度量的测量区域的晶片布局图。因为系统可能改变晶片内的度量，其被称之为“晶片内”，以区别于先前描述的晶片至晶片动态度量。(图3，下面详细描述，示出用于晶片内动态度量的流程图的例子。)

在晶片上加工装置执行工艺的地方是对称的，以便系统以对称形式(matter)影响晶片上的膜部分，测量更少的点是合理的，或许仅一个半径的测量。另一方面，在晶片上通过加工装置执行在先步骤的地方是不对称的，需要获取附加测量值的信息。因此期望的测量点的数目此外还取决于工艺的类型，如果需要还取决于工艺中的步骤。

例如，假定非常一致的工艺，或许仅晶片上的五个点需要被测量以提供充足的精度。另一方面，假定非常不一致的工艺或大量未决定的信息，或许应该测量二十五个点以达到充足的精度级别。

通常对工厂自动系统或工厂自动系统中的软件被程序化，以确定哪一工艺(或多个工艺)或工艺中的步骤在哪一加工装置上运转。根据那一信息，系统可以确定对于适当精度的测量或一组测量需要测量一些或很多点。

例如，考虑具有多个独立地处理晶片的腔室或设备的加工装置。在该例子中，工艺控制算法描述四个菜单改变。本发明确定哪一晶片需要被测量(晶片至晶片)，以及根据动态菜单的改变(晶片内)所期望在测量点数量中的改变。这种度量策略最终能根据来自MES或其它工厂自动系统的管芯局部图使得动态度量改变。

该管芯布局图提供相应于要测量晶片的候补点集，且该系统从这些候补点中选出最直接相应于与晶片相关的所需的或想要的信息的点。MES或其它工厂自动系统提供来自那些候补点的表示可以被测量的可允许的或相关可能的点的信息，本发明的一个或多个实施例考虑到系统从这些候选点中选择能获取想要的信息的最小点组。

图2A和2B示出典型晶片201的例子的平面图和横截面图。在该例中具有半径区域1至5。如图2A中所示，示出的晶片201是圆形的。晶片上的芯片通常是正方形的且横跨晶片放置。在加工的最后，将芯片从晶片切下。图2B示出图2A中晶片的横截面，从一个边缘到晶片中央的横截面B-B。区域1从中央径向延伸至40mm；区域2从40mm延伸至60mm；区域3从60mm延伸至80mm；区域4从80mm延伸至92mm；区域5从92mm延伸至95mm。可以将晶片分成更多或更少的区域。同样，虽然示出区域如辐射状，相同概念应用于不是圆形或辐射状的区域中。

管芯布局图包括任意区分晶片的不同区域的取样方案。这种取样方案会包括指示与晶片区域有关的测量点组的信息。

图3的流程图详述了晶片内度量的例子，即，当系统应该或不应该改变测量点时。图3因此区别于图1，示出是否测量当前晶片(晶片至晶片动态度量)。图3定义一组问题例子以确定为测量一个给定晶片内的区域的变化需要更多的点。

参考图3，示出晶片内动态度量的例子，如通过本发明一个或多个实施例所设想的。在方框301，利用当前取样方案通过度量工具测量晶片。已经测量的晶片，系统分析当前晶片以确定是否有会保证对下一晶片改变取样方案的显著变化。从一次运转至下一个运转，潜在改变晶片。即，系统执行一个动作，且然后根据该动作的结果，系统确定是否对下一晶片采用相同的取样方案或做一些差异。

在方框303，确定当前晶片的一个或多个区域内的规格是否有变化。如果没有，则如方框305所示，不需要添加更多的取样点。

在方框307，如果在一个区域中有变化，则其然后确定变化是否是由于假相(outlier or flier)引起的。假相是这样的情形，其中测量值不是实际值的精确反映。例如，如果在晶片上有灰尘斑点，这可以引起错误的厚度测量；或例如，实际测量点显著偏离正确测量坐标，导致厚度显著增高或降低。根据测量点如何不同于预期的测量值，可以以很多方式统计确定假相。变化是否是由于假相或是由于实际变化的一些情况中很难确定。收集的数据可以用于表示潜在有缺陷的管芯。

当然，应该理解本发明的一个或多个实施例预料到可以探测变化的任意数目的其它原因，且相应地，作出是否(和怎样)改变取样方案的决定。

仍然参考图3，如果规格的变化归因于假相，则如方框309所示，不改变取样方案。测量不可能是晶片正确的反映，且因此系统不应该对测量作出反应。

在方框311，确定源自规格的变化是否为加工装置能够补偿的一种。例如，加工装置能够修正半径的变化，但不能修正角度或方位角的变化。因此，在方框313，如果加工装置不能补偿区域内的变化，则不改变取样方案。另一方面，如果加工装置可以补偿区域中的改变，则在方框315，向取样方案中该区域添加点，以为下一个晶片更好地表征该区域。随意地，数据可以反馈回系统以便响应于该偏移的条件改变工艺。

根据本发明的一个或多个实施例，在一个或多个晶片中的错误可以启动错误处理和/或报警的一些级别。如果存在不会导致取样方案改变的错误，诸如非系统变化，且即使系统不能补偿，在本发明的一个或多个实施例中，系统会产生警报或触发其它错误处理的性能。如果错误展示系统效果的特性，诸如超出规格的晶片，则产生警报。如果错误是超出规格的一个晶片，根据本发明的一个或多个实施例，系统标记那个晶片。

图3的流程图示出晶片内度量的潜在例子。还预料到其它类型的检查和确定，且其他类型的检验和决定也被考虑，且被用来和详细的检查结合或取代信息的检查。例如，附加的检验可以包括菜单参数中是否有大的改变，其能够影响特定区域；如果是，可以作出这样的决定，即是否该改变影响该区域到需要更多的信息的程度；及如果是，可以向取样方案添加更多度量点。

参考图4A和4B，分别示出三角螺线取样方案的平面图和横截面图。这是一个特定取样方案的例子，示出关于晶片201的具体测量点401。可以使用其它静态取样方案。然而，示出的螺线方案更适合于捕获半径改变和角度改变。考虑极坐标，其中R是半径，θ是角度，三角螺线取样方案可以捕获R方向中和θ方向中的改变。如果系统仅可以对径向变化补偿，则可以期望在径向中添加测量点。即使探测到显著的角变化，如果由于在加工装置中夹持和/或旋转晶片的方式而无论如何不能修正变化，则不必添加任何测量点。

仍参考图4A和4B中示出的实例取样方案，点402沿着自晶片中央发散的三条样条。该实例中的点401通常分布在八个区域中的每一个中，在图4B中示出。在该取样方案中可以潜在地在径向上添加点。在本发明的其它实施例中可以设置较多或较少的区域。假定在区域1中，所有点在径向上从近似0mm至40mm处，则有大的变化；为更好地表征该变化，可以从管芯布局图添加更多的测量点。为了说明的目的，图4A示出离中央24.375mm、48.75mm、73.125mm和97.5mm的等距半径。应该注意的是，沿样条403的点401之间的距离在晶片的外径方向上降低是有利的，以适应相对于区域宽度的表面积的增加。

图4A和4B仅示出许多潜在取样方案的一个，在这种情况中为特定螺线取样方案。可以是其它取样方案。示出螺线取样方案的一个优点是它不仅量化半径变化还量化角变化。另一优点是其还测量加权区域，即其测量与它们所表示的晶片表面近似成比例的坐标的选择数目。越接近于晶片边缘，测量点越密或越集中，因为半径的距离更远，相比较于区域的宽度，区域面积更大。

此外，边缘的变化通常高于向晶片中心的变化。变化趋向于进一步远离中心成比例增加。作为结果，要测量的点的密度可以随着点在半径方向朝外移动而有利地增加。

而且，本发明任意地最优化螺线取样方案的测量速度。在度量的操作中，如果跨晶片径向地执行，则测量较快。根据本发明的一个或多个实施例考虑的螺线取样方案，在线性测量之后，晶片旋转近似120度，然后在放射状跨过晶片在下一点进行下一个测量；然后再旋转晶片近120度以进行下一个测量，如此类推。可以相应于点的部署，以及适应于度量工具的性能和/或限制，旋转角度可以改变。晶片可以设置在底座上且在度量工具进行晶片测量的同时被旋转或移动。

本发明的一个或多个实施例还预料到其它取样方案，包括诸如49个(在图5中示出)的大量点或诸如5个的少量点的取样方案。具有度量点其它分布的其它取样方案，诸如按同心圆或星形分布，或在一个或多个实施例中使用的其它变化。

参考图6，示出与本发明的一个或多个实施例一起使用的能计算机化的工艺控制系统。该系统包括诸如APC601的标准工厂自动系统。APC601为一个或多个标准加工装置603或设备提供中央控制，并为之提供通信。依序，加工装置603与标准度量工具605相通信并控制标准度量工具605，标准度量工具605根据与本发明有关的工艺测量晶片。虽然图6示出典型的系统，也可能是其它配置，诸如具有与APC601相通信的度量装置605，或甚至省略APC601并具有构成这里描述的度量装置605。

与本发明一起使用的加工装置的例子包括化学机械抛光(CMP)工具、蚀刻工具、化学气相淀积(CVD)工具、平板印刷工具以及其它。应该注意的是在一些结构中加工装置可以并入度量工具。

虽然已结合上述具体实施例描述了本发明，但对本领域技术人员来说许多选择、修改和变化显而易见。因此所阐述的本发明的优选实施例旨在示例性的而非限制性的。如下述权利要求书中所限定的那样，可以在不脱离本发明的精神和范围下作各种改变。

例如可以适用本发明的任意取样方案。取样方案可以包括除上面提及之外的信息。此外，取样方案可以结合来自多个取样方案的信息。作为另一实例，虽然上面讨论了预定的或静态的取样方案，但这种预定的或静态的取样方案包括那些在诸如恰在晶片处理之前正在被测量的坐标点集。

作为另一个例子，除上面这些讨论之外的、与上面这些讨论相结合的和/或替换上面这些讨论的事件或条件，可以作为晶片至晶片度量决定的部分被检验。例如，度量工具、加工装置或系统本身会指示缺陷。而且，能够指示缺陷的原因，且该信息会被具体地检验且被适当地处理。系统可以以不同的方式检验菜单的改变，诸如菜单的替换，或菜单参数的改变。

相似地，其它事件或条件可以作为晶片内决定的部分被处理。例如，晶片上可以有一个或多个任意形状的区域。作为另一实例，在适当的情况中可以从取样方案中省略点。还有实例包括上面提及的与晶片至晶片的加工有关的其它事件。

作为另一个实例，工厂自动系统可以是多用途计算机，或特别编程的专用计算机。其可以作为分布式计算机系统而非单个计算机来操作。一些分布式系统会包括嵌入系统。此外，程序可分布在加工装置和度量工具或工艺控制系统的其它部分中。相似地，可以在一个或多个计算机系统或处理器上通过软件程序来控制工艺，或可以部分或全部地在硬件中执行。此外，工厂自动系统可以直接或间接与相关度量工具、加工装置和度量系统通信；或度量工具、加工装置和度量系统可以直接或间接彼此通信以及与工厂自动系统通信。