Error band automatic setting system
专利汇可以提供Error band automatic setting system专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a failure in setting an error band may happen despite of completing a new recipe because conventional techniques require the initial setting of the error band for detecting the abnormality of a semiconductor manufacturing device to be carried out manually, thus making human recognition and judgement necessity in grasping the register status of the recipe and setting the error band. SOLUTION: An error band automatic setting system to be provided comprises a data collecting unit, a data abnormality judging unit, a data storing unit, a recipe monitoring unit, and an error band setting editing unit. The automatic setting system is capable of setting a proper error band according to a rule preset for each semiconductor manufacturing device as soon as a new recipe is created on the semiconductor manufacturing device. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI，下面是Error band automatic setting system专利的具体信息内容。
プロセスデータの異常を判定するプロセスデータ異常判定装置と、
半導体製造装置上のレシピ登録状況を常時監視するレシピ監視装置と、
半導体製造装置毎にエラーバンドの設定規則を決めエラーバンドを自動的に算出するエラーバンド設定編集装置とを備えていることを特徴とするエラーバンド自動設定システム。
レシピ監視装置で半導体製造装置上のレシピ登録状況を常時監視することにより、新規レシピ登録を自動的に認識し、エラーバンド設定を可能とすることを特徴とするエラーバンド自動設定システム。
半導体製造装置毎にエラーバンド設定の規則を事前に定めておくことにより、新規レシピが登録されるたびに定められた規則により自動的にエラーバンドが設定されることを特徴とするエラーバンド自動設定システム。
プロセスデータ異常判定装置での異常判定基準であるエラーバンドの設定情報および、エラーバンド設定編集装置にてエラーバンドを自動的に算出するための規則を一括してデータ格納装置にて管理することを特徴とするエラーバンド自動設定システム。
本発明は、半導体製造工程における半導体製造装置のプロセスパラメータの異常を検知するために設定するエラーバンドを自動的に設定するシステムに関するものである。
従来の半導体製造装置のプロセスパラメータの異常を検知する為のエラーバンド設定に関するシステムとしては、プロセスパラメータを管理する管理値、および管理上限値、管理下限値で決まる管理幅を、過去の実績を基に管理値を更新すると共に管理幅を狭めて自動更新する管理値自動更新装置がある。
このような従来技術として、特許文献１がある。 プロセスデータ収集装置で収集された各プロセスデータは収集データチェック装置によって、製品仕様値から決められた管理値、および管理上限値、管理下限値と比較され、管理幅内に収まっているかを判定する。 それと同時にサンプリングによって平均値、バラツキを算出して、これら収集データの動向を調べて、求めた値に応じて管理値自動更新装置によって管理として厳しくなるように管理幅を自動的に再設定する。 管理幅を越えたり所定の条件から外れる場合、アラームを発したり、ロットを自動停止させる。 管理値が実績データに合わせて厳しくされるので、より品質向上が実現する。 また見落としなどの人為的なミスで異常が発生するのを未然に防ぐことができ、無駄なロットを発生させないようにすることができるものである。
しかしながら、従来の技術ではエラーバンドの初期設定は、人手によるものである。 また、プロセスデータの挙動および出力値はレシピ毎に異なるために、エラーバンドは半導体製造装置に登録されたレシピ毎に設定することが必然的に必要とされる。 しかし、このレシピの登録状況を認識し、エラーバンドを設定する作業は人手によるものとなってしまう。 そのため、レシピの登録の未認識が発生する可能性が十分に予測し得る事態であり、このことによりエラーバンドの未設定が生じてしまうという課題がある。
前記従来の課題を解決するために、本発明のエラーバンド自動設定システムは、半導体製造装置からプロセスデータを収集するデータ収集装置と、プロセスデータの異常を判定するプロセスデータ異常判定装置と、半導体製造装置上のレシピ登録状況を常時監視するレシピ監視装置と、半導体製造装置毎にエラーバンドの設定規則を決めエラーバンドを自動的に算出するエラーバンド設定編集装置とを備えている。
本構成によって、半導体製造装置上に作成されたすべてのレシピに対して漏れなくエラーバンドを設定することができる。
レシピ登録状況を監視する装置により、常時半導体製造装置のレシピ登録状況を監視しているために、見落としなくすべてのレシピによる処理状態における異常検知をすることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の半導体製造装置のプロセスパラメータの異常を検知するために設定するエラーバンドを自動的に設定するシステムの構成ブロック図である。 データ収集装置１１は、半導体製造装置１０よりデータを収集し、収集したデータをデータ異常判定装置１２に転送する。 データ異常判定装置１２は、転送されたデータを基に正常／異常の判定を行う。 データ格納装置１３は、データ収集装置１１により収集されたデータおよびデータ異常判定装置１２での異常判定結果情報を格納する。 レシピ監視装置１４は、半導体製造装置１０のレシピ登録の監視を行う。 エラーバンド設定編集装置１５は、レシピ新規登録時のエラーバンドの算出を行う。
次に、図２を用いて、エラーバンド自動設定の動作のフローについて説明を行う。 レシピ監視装置１４は、半導体製造装置１０のレシピ登録状況を監視しており、半導体製造装置１０に新規レシピが登録された場合（Ａ）、レシピ監視装置１４は、新規レシピの内容を読み込む（Ｂ）。 そして、新規レシピの内容、半導体製造装置１０のＩＤ（必要に応じてチャンバＩＤ）をエラーバンド設定編集装置１５に引き渡す（Ｃ）。 エラーバンドの算出の規則は、エラーバンド設定編集装置１５にて半導体製造装置１０単位で作成する必要があり、この規則の決め方については後述する。 エラーバンド設定編集装置１５では定義された規則に基づき、新規登録レシピに対してエラーバンドを算出する（Ｄ）。 そして、このエラーバンドの設定情報をデータ異常判定装置１２に引き渡す（Ｅ）。
ここで、図３を用いて、本発明におけるエラーバンド設定の概念について説明をする。 本発明でいうエラーバンドとは、半導体製造装置のプロセスパラメータに対する一定の管理幅のことを意味する。 図３は、ドライエッチング装置のプロセス時間に対するソースＲｆ進行波パワーとＲｆ進行波パワーに対して設定した注意エラーバンド上限３１、注意エラーバンド下限３２と警告エラーバンド上限３３および警告エラーバンド下限３４の概念図である。
データ収集装置１１は、各半導体製造装置からプロセスパラメータ、ウェーハ識別パラメータ、処理状態パラメータを収集する。 プロセスパラメータとは、ガス流量、温度、印加電圧等の半導体製造装置がウェーハを処理する際に影響を及ぼすパラメータのことであり、ウェーハを処理する際の装置のデータを意味する。 ウェーハ識別パラメータは、半導体製造工場において、ウェーハに付与されるウェーハＩＤ、ロットＩＤおよび半導体製造装置における処理レシピＩＤのことであり、ウェーハを枚葉で認識するためのデータを意味する。 処理状態パラメータとは、半導体製造装置の装置処理ステート、レシピステップ番号のことであり、半導体製造装置のウェーハの処理状態を判断するためのデータを意味する。
データ異常判定装置１２は、半導体製造装置とレシピの組み合わせ毎にエラーバンドの設定を行い、データ収集装置１１から引き渡されるプロセスパラメータに対しての異常判定を行う。 半導体製造装置が複数のプロセスチャンバを有する場合は、プロセスチャンバとレシピの組み合わせ毎にエラーバンドの設定を行い、プロセスパラメータの異常判定を行う。 すなわちデータ収集装置１１とデータ異常判定装置１２の組み合わせにより、データ収集装置１１より引き渡されるプロセスパラメータに対して、プロセスチャンバ毎にレシピステップ単位での詳細なエラーバンドの設定を行うことが可能となり、エラーバンドでの管理の下での生産が可能となる。 また、エラーバンドの設定は後述するエラーバンド設定編集装置１５より引き渡される情報により自動的に設定される。
レシピ監視装置１４は、半導体製造装置１０のレシピ登録状況を常時自動で監視している。 レシピ監視装置１４と半導体製造装置１０はネットワークで接続されており、レシピ監視装置１４にて半導体製造装置毎にレシピ登録場所を設定する。 レシピ登録内容、およびその形式については半導体製造装置毎に異なるので、レシピ監視装置１４において、半導体製造装置毎のインタフェースを有している。 インタフェースの役割は半導体製造装置１０におけるレシピ本体の内容をエラーバンド設定編集装置１５で読み込みが可能な形式に変換することであって、インタフェースは、半導体製造装置毎に作成される。
なお、レシピ本体を半導体製造装置とは別のレシピ本体管理システムにて管理している場合は、レシピ本体管理システムとレシピ監視装置１４間にインタフェースを設けて連携するという形態も可能である。
エラーバンド設定編集装置１５は、半導体製造装置１０毎に、半導体製造装置１０が有するプロセスパラメータに対してエラーバンドの算出を行う。 プロセスパラメータ毎にエラーバンドの設定方法の規則を作成することにより、レシピ監視装置１４からのレシピの新規登録情報を基に、エラーバンド設定を自動的に算出する。 算出されたエラーバンド設定情報はデータ異常判定装置に対して引き渡される。 エラーバンド自動設定規則は、ドライエッチング装置において、Ｒｆ進行波パワーに関してはレシピ設定値の±５％にて注意、±１０％にて警告を発するような設定値に対して特定の割合でエラーバンドを設定する規則であったり、Ｒｆ反射波パワーに関してはレシピ設定値に関わらず注意、警告を発する一定の閾値（例えば注意、警告それぞれ２０Ｗ、３０Ｗ）を設定するという規則である。 新たなレシピとしてドライエッチング装置上でＲｆ進行波２０００Ｗというレシピが作成された場合には、Ｒｆ進行波に対して警告上限値／下限値、注意上限値／下限値それぞれ２２００Ｗ／１８００Ｗ、２１００Ｗ／１９００Ｗと算出されたエラーバンド設定と、ＲＦ反射波に対して設定された閾値（注意、警告それぞれ２０Ｗ、３０Ｗ）というエラーバンド設定をデータ異常判定装置１２に引き渡す。
エラーバンド設定編集装置１５にて算出されたエラーバンド設定はデータ格納装置１３にて一括して保持、管理される。
図４に従来使用していた、エラーバンド設定管理のシートを示す。 プロセスチャンバ毎にプロセスパラメータに対しての警告上限値／下限値、注意上限値／下限値の設定値を記載していた。 従来、本発明のような、半導体製造装置に対してエラーバンドの設定を行う場合は、半導体製造装置毎もしくは半導体製造装置が有するプロセスチャンバとレシピの組み合わせ毎に管理シートを人手により作成し、エラーバンドの管理をしていたが、本発明においてはデータ格納装置１３にて一括した情報の保持、管理がなされている。 エラーバンド設定の変更を行う際は、従来ではデータ異常判定装置でエラーバンド設定を変更して、前記管理シートを変更する必要があったが、エラーバンド設定編集装置１５において設定変更を行うと、自動的にデータ格納装置１３のデータが変更される仕組みとすることにより、管理シートでの人手によるエラーバンド設定の管理を排除することができ、効率的なエラーバンド設定の管理が可能となる。
以上のような半導体製造工程における半導体製造装置のプロセスパラメータの異常を検知するために設定するエラーバンドを自動的に設定するシステムにより、半導体製造装置上に作成されたすべてのレシピに対して漏れなくエラーバンドを設定することが可能となり、かつ設定したエラーバンドの効率的な管理が可能となる。 これにより、製品に大きな影響を与える異常が発生する前に注意、警告のアラームを発することができ、迅速に半導体製造装置の異常を抽出することができ、不良ロットを排除し、効率的な生産が可能となる。
本発明の半導体製造装置のプロセスパラメータの異常を検知するために設定するエラーバンドを自動的に設定するシステムは、半導体産業のみならずレシピにより動作の定義がなされる装置を利用する産業に対して有用である。
１０ 半導体製造装置 １１ データ収集装置 １２ データ異常判定装置 １３ データ格納装置 １４ レシピ監視装置 １５ エラーバンド設定編集装置 ３１ 注意エラーバンド上限 ３２ 注意エラーバンド下限 ３３ 警告エラーバンド上限 ３４ 警告エラーバンド下限
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