專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)與制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)與半導(dǎo)體器件的制造方法，特別涉及到制造裝置的控制方法，以及采用這種裝置與這類方法的半導(dǎo)體器件制造工藝的模擬方法與模擬裝置。
背景技術(shù)：
以往，通過半導(dǎo)體制造裝置反復(fù)地形成基板臺階、形成阱、絕緣、形成晶體管、形成位線、形成電容器與形成布線，來制造DRAM等半導(dǎo)體器件。這種半導(dǎo)體制造過程是通過對光刻處理、蝕刻處理、熱處理(氧化、退火、擴散)、離子注入處理、或膜形成處理(CVD、濺射、蒸鍍)、清洗處理(除去抗蝕劑、由溶液清洗)與檢查處理作適當(dāng)組合構(gòu)成。
一般存在有這樣的系統(tǒng)，它在保持種種處理室的氣氛不變下，將基板運入/運出處理室，進(jìn)行工藝處理，將檢查處理中或處理后基板得到的計測檢查數(shù)據(jù)傳送給中央控制系統(tǒng)，進(jìn)行基板與處理室的履歷管理與記錄，輸出對各處理室與制造裝置進(jìn)行自診斷的適當(dāng)指示(參看專利文獻(xiàn)1)。
已有的半導(dǎo)體器件的制造裝置具有進(jìn)行熱處理的氧化爐、控制此氧化爐的氧化爐控制器以及與氧化爐和氧化爐控制器連接進(jìn)行加工控制的氧化膜厚控制器。
這種氧化膜厚控制器包括具有氧化膜厚計算功能的氧化膜厚計算部和具有計算膜厚判定功能的計算膜厚判定部，它在進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的預(yù)定的半導(dǎo)體制造過程中，基于預(yù)定的過程執(zhí)行的初始設(shè)定開始半導(dǎo)體制造過程，按預(yù)定的時間間隔測定與分析進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)的預(yù)定的系統(tǒng)氣氛狀態(tài)及其變化，將此分析結(jié)果反饋給半導(dǎo)體制造過程(參看專利文獻(xiàn)2)。
但在這種已有的半導(dǎo)體器件的制造裝置中，即使能進(jìn)行各個加工處理裝置的自診斷與過程模擬，對半導(dǎo)體基板上的氧化膜的厚度與布線寬度以及雜質(zhì)擴散濃度進(jìn)行控制，但對經(jīng)過多個加工處理裝置完成的晶片由探頭檢測測定的半導(dǎo)體器件，其成品率與通過模擬求得的成品率之間會產(chǎn)生差異。為此必須調(diào)整半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)計劃與用戶的訂貨數(shù)，頻繁地反復(fù)花費勞力進(jìn)行麻煩的追加生產(chǎn)計劃工作，增多了晶片的檢查工序，拖長了半導(dǎo)體器件的制造工期。
WO96/25760號公報(第36頁，第25行～37頁，第2行)。
特開2002-299336號公報(第11欄，從第5行到第48行，圖1)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了這樣的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)與半導(dǎo)體器件制造方法，它們能恰當(dāng)?shù)毓芾砀鞣N加工處理裝置的維修時間間隔，延長各個加工處理裝置的運行時間，還可削減各半導(dǎo)體制造過程結(jié)束階段實施的晶片檢查步驟。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；控制處理裝置的處理控制裝置；實行半導(dǎo)體基板的加工處理，監(jiān)視處理裝置的狀態(tài)，積分處理裝置的內(nèi)部信息，實行加工處理的模擬，根據(jù)加工處理推定半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)展的實時模擬器。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行采用半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；從處理裝置接收裝置信息計算加工處理的推定質(zhì)量值的自診斷系統(tǒng)；檢查加工處理結(jié)果的檢查裝置；比較檢查結(jié)果與推定質(zhì)量值，當(dāng)對推定質(zhì)量值作出有效判定時，維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，而當(dāng)推定質(zhì)量值為無效判定時則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計算機。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行采用半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；從處理裝置接收裝置信息進(jìn)行處理裝置自管理的自診斷系統(tǒng)；檢查加工處理結(jié)果的檢查裝置；根據(jù)檢查結(jié)果判定處理裝置是否自動修復(fù)，當(dāng)判定結(jié)果為有效判定時維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)而當(dāng)判定結(jié)果為無效判定時則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計算機。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；基于自診斷參數(shù)診斷處理裝置的自診斷裝置；檢查加工處理的檢查裝置；與自診斷裝置及檢查裝置連接，當(dāng)半導(dǎo)體基板的檢查結(jié)果有效時維持自診斷參數(shù)而當(dāng)檢查結(jié)果無效時變更自診斷參數(shù)的計算機。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板加工處理的處理裝置；取得處理裝置的裝置信息，推定半導(dǎo)體基板質(zhì)量的質(zhì)量推定部；對經(jīng)過加工處理的半導(dǎo)體基板進(jìn)行質(zhì)量檢查的質(zhì)量檢查裝置；比較質(zhì)量推定部的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)與質(zhì)量檢查裝置實測的質(zhì)量管理信息的比較器。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；取得處理裝置的裝置信息，輸出半導(dǎo)體基板的推定質(zhì)量信息的質(zhì)量推定部；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查裝置；進(jìn)行推定質(zhì)量信息與質(zhì)量信息的質(zhì)量相關(guān)處理的推定質(zhì)量管理部；根據(jù)推定質(zhì)量管理部輸出的推定質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測裝置；檢查經(jīng)過處理裝置的處理，至少是完成了晶片工序后的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查裝置，實行對成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率進(jìn)行比較的成品率相關(guān)處理。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查裝置；根據(jù)來自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測裝置；檢查經(jīng)過處理裝置的處理，至少是完成了晶片工序后的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查裝置，實行對成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率進(jìn)行比較的成品率相關(guān)處理。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；監(jiān)視處理裝置的裝置信息，輸出半導(dǎo)體基板的推定質(zhì)量信息的質(zhì)量推定部；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查裝置；進(jìn)行推定質(zhì)量信息與質(zhì)量信息的質(zhì)量相關(guān)處理的推定質(zhì)量管理部；根據(jù)來自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的第一成品率預(yù)測裝置；根據(jù)來自推定質(zhì)量管理部的推定質(zhì)量信息，除第一成品率預(yù)測裝置的模擬外，實行模擬預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的第二成品率預(yù)測裝置；檢查經(jīng)過了半導(dǎo)體制造過程，至少是完成了晶片工序的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查裝置，進(jìn)行比較第一成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率的第一成品率相關(guān)處理、比較第二成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率的第二成品率相關(guān)處理。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；將檢測處理裝置的裝置信息從檢測值中提取處理的非控制值進(jìn)行特征量化的特征量，與通過對固有的缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲的相關(guān)表內(nèi)的特征量進(jìn)行比較，在判定該特征量化的特征量是能與該相關(guān)表內(nèi)的特征量同程化的值的階段，中斷處理，將半導(dǎo)體基板作為次品批通知的質(zhì)量檢測部。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有推定質(zhì)量自動更新裝置，此更新裝置當(dāng)檢測出具有與通過對固有缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲的相關(guān)表內(nèi)的特征量不能同程化的新特征量的次品批時，根據(jù)此次品批的半導(dǎo)體基板的加工履歷信息，提取表示該半導(dǎo)體基板次品批生成時處理裝置狀態(tài)的裝置信息，將該裝置信息自動反饋回質(zhì)量推定部。
本發(fā)明的一種形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，此方法通過處理裝置實行半導(dǎo)體基板的加工處理、進(jìn)行半導(dǎo)體基板的加工處理、監(jiān)視處理裝置的狀態(tài)、積分處理裝置的內(nèi)部信息、進(jìn)行加工處理模擬、通過加工處理推定半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)行。
本發(fā)明提出了這樣的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)與半導(dǎo)體器件制造方法，它們能恰當(dāng)?shù)毓芾砀鞣N加工處理裝置的維修時間間隔，延長各個加工處理裝置的運行時間，還可削減各半導(dǎo)體制造過程結(jié)束階段實施的晶片檢查工序，使半導(dǎo)體器件的制造工序期間縮短。


圖1是本發(fā)明第一實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)模型的系統(tǒng)圖。
圖2是說明本發(fā)明第一與第二實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法模型的流程圖。
圖3是本發(fā)明第三實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)模型的框圖。
圖4是說明本發(fā)明第四實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法模型的流程圖。
圖5是說明本發(fā)明第五實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法模型的流程圖。
圖6是本發(fā)明第六實施形式的半導(dǎo)體器件中特定發(fā)生次品批的制造裝置的方法的說明圖。
圖7是說明本發(fā)明第七實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法模型的流程圖。
圖8是本發(fā)明第八實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
圖9是本發(fā)明第八實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖。
圖10是本發(fā)明第八實施形式所用半導(dǎo)體器件的剖面圖。
圖11是本發(fā)明第八實施形式所用判定方法的說明圖。
圖12是本發(fā)明第八實施形式所用判定方法的說明圖。
圖13是本發(fā)明第八實施形式所用判定方法的說明圖。
圖14是本發(fā)明第八實施形式所用溫度上升曲線圖。
圖中各標(biāo)號的意義如下5a，自診斷裝置；10，制造系統(tǒng)；11，計算機；12，存儲裝置；13，數(shù)據(jù)庫；14，處理裝置；15，直接材料-間接材料；16，閘門；17，晶片；18，鏈路；19，檢查裝置；20，掩模；21，檢測處理；22，判定處理；23，現(xiàn)象判定；24，判定處理；25，設(shè)計信息；30，制造系統(tǒng)；31，自診斷系統(tǒng)；32，警告裝置；33，參數(shù)反饋裝置；34，自診斷系統(tǒng)；35，成品率預(yù)測系統(tǒng)；36，成品率收集部；37，請求部；38，維修指示畫面；39，缺陷發(fā)現(xiàn)報告部；40，交貨預(yù)測部；43，處理工序；44，檢查工序；44c，檢查工序；45，檢查工序；46，處理工序；47，批完成工序；48，D/S處理工序；51，制造系統(tǒng)；52，氧化爐控制器；53，氧化膜厚實時模擬器；54，氧化爐；56，氧化膜厚計算部；61，質(zhì)量推定部；65，數(shù)據(jù)庫；66，推定質(zhì)量管理部；68，質(zhì)量推定部；69，器件模擬裝置；70，器件性能成品率預(yù)測部；75，成品率預(yù)測處理；77，測定器。
具體實施例方式
(第一實施形式)本發(fā)明第一實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)是能夠調(diào)整半導(dǎo)體制造過程階段檢查頻率的系統(tǒng)，如圖1所示具有對于作為半導(dǎo)體基板的晶片17或其表面上的薄膜實行處理的處理裝置14；作為由設(shè)備工程系統(tǒng)EES(以下簡作EES)使處理裝置14進(jìn)行自管理的自診斷系統(tǒng)的計算機11a；根據(jù)檢查裝置19對經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的晶片17的檢查結(jié)果判定處理裝置14是否要自動修復(fù)，當(dāng)判定結(jié)果為有效判定(或適當(dāng)?shù)?時維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)(或微凋)，當(dāng)判定結(jié)果為無效判定(或不適當(dāng))時則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)(例如增加檢查次數(shù))，作為這種情形下的參數(shù)適合裝置的計算機11。
這里的“EES”是從處理裝置14取得裝置信息，對裝置信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計性分析，判定處理裝置14的狀況為正?；虍惓５南到y(tǒng)。
EES是在作為自診斷系統(tǒng)的計算機11a上執(zhí)行，實時地取得正在處理晶片17的處理裝置14的內(nèi)部狀態(tài)。由于能推定處理裝置14的內(nèi)部狀態(tài)，故也能實時地取得內(nèi)部處理的晶片17的加工狀態(tài)。
作為自診斷系統(tǒng)的計算機11a，能將處理裝置14實行的處理的經(jīng)時變化與晶片17相對應(yīng)而存儲于數(shù)據(jù)庫13a中。
具體地說，半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)10具有控制此制造系統(tǒng)整體的計算機11；與計算機11連接，存儲與半導(dǎo)體制造過程有關(guān)的數(shù)據(jù)處理算法的存儲裝置12；存儲用于計算機11連接的APC(高級的過程控制器，以下簡稱為APC)與MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)，以下簡稱為MES)中使用的數(shù)據(jù)的主數(shù)據(jù)庫13；處理用作半導(dǎo)體基板的晶片17的處理裝置14；檢查此處理裝置14處理的晶片17的檢查裝置19。
這里的APC是指根據(jù)處理裝置14處理的晶片17的處理內(nèi)容，由計算機11變更半導(dǎo)體制造過程的系統(tǒng)，由檢查裝置19檢查晶片17的結(jié)果未達(dá)到期望的質(zhì)量時，參考過去的處理條件將處理裝置14的處理條件變更為新的處理條件。所謂“MES”則是指由處理裝置14處理多批晶片17時，由計算機11執(zhí)行半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)管理，將選擇的一批晶片17輸送給處理裝置14，于處理裝置14中進(jìn)行處理，再由檢查裝置19執(zhí)行檢查的系統(tǒng)。
為使圖示的處理裝置14簡單化而將其作為單一形式例示，但從當(dāng)前的LSI的制造工藝容易理解到，半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)10一般設(shè)有10臺以上的多臺處理裝置14。此多臺處理裝置14經(jīng)信號線14a與計算機11a連接，可實行EES的自管理。這多臺處理裝置14能直接或通過計算機11a與計算機11連接，發(fā)送處理裝置14的裝置信息，計算機11根據(jù)接收的裝置信息，能在APC、MES的管理下對半導(dǎo)體制造系統(tǒng)整體進(jìn)行統(tǒng)一管理。
上述處理裝置14能與加工處理半導(dǎo)體器件的各種處理裝置對應(yīng)，例如顯然可以以下述處理裝置作為相應(yīng)的對象執(zhí)行成膜處理的成膜處理裝置；雜質(zhì)的擴散處理裝置；CVD的薄膜淀積裝置；使PSG膜、BSG膜、BPSG膜(絕緣膜)等回流(熔融)的加熱爐裝置；調(diào)節(jié)CVD氧化膜等致密量、硅化物膜(電極)厚度等的熱化學(xué)反應(yīng)處理裝置；淀積金屬布線層的濺射裝置與真空蒸鍍裝置；此外還有進(jìn)行電鍍的電鍍處理裝置；對半導(dǎo)體基板進(jìn)行化學(xué)的、機械的研磨的CMP處理裝置；對半導(dǎo)體基板表面進(jìn)行蝕刻的干或濕蝕刻的處理裝置；與光刻處理有關(guān)的旋涂裝置；步進(jìn)式等曝光處理裝置；將切成片狀的半導(dǎo)體器件的電極連接到引線框上加鍵合線處理裝置進(jìn)行能應(yīng)用于各種半導(dǎo)體制造過程的處理裝置。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)10可以應(yīng)用于批式裝置或單片式裝置。后述的所有實施形式也同樣可以用于批式裝置或單片式裝置。
計算機11a內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫13a中存儲制造過程數(shù)據(jù)，逐次更新與晶片17的批號有關(guān)的處理內(nèi)容數(shù)據(jù)以及有關(guān)晶片17的處理履歷的處理內(nèi)容數(shù)據(jù)，將當(dāng)前(實時)時最佳處理狀態(tài)提供給處理裝置14，同時能對處理裝置14內(nèi)部是否發(fā)生變化進(jìn)行檢測處理21，將此內(nèi)部狀態(tài)反饋給半導(dǎo)體制造過程。
例如當(dāng)處理裝置14是真空處理系統(tǒng)的成膜處理裝置、擴散處理裝置、薄膜淀積裝置之類的具有室的處理裝置時，則根據(jù)決定爐內(nèi)多個地點的溫度、基座溫度、室外壁多處的溫度、表示室內(nèi)真空度的壓力、氣體流量、控制氣體流量的閥的開度等種種條件的各種參數(shù)，執(zhí)行半導(dǎo)體制造過程。
當(dāng)處理裝置14是等離子體處理系統(tǒng)的干蝕刻裝置、離子注入裝置之類的具有電極的處理裝置時，則除了上述真空處理系統(tǒng)的各種參數(shù)之外，還要根據(jù)RF的匹配位置、RF電壓(行波電壓、反射波電壓)、晶片的位置信息之類的各種參數(shù)，實行半導(dǎo)體制造過程。
當(dāng)處理裝置14是大氣壓處理系統(tǒng)的濕蝕刻處理裝置、旋涂處理裝置、步進(jìn)曝光處理裝置、引線鍵合處理裝置時，則基于處理時間或是晶片或芯片的位置信息之類的各種參數(shù)，實行半導(dǎo)體制造過程。
當(dāng)半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)10中，處理裝置14是成膜處理裝置、擴散處理裝置、薄膜淀積裝置之類應(yīng)用氣體與化合物的情形，這種氣體與化合物通過閘門16供給，將供給的氣體與化合物之類的直接材料與容器之類間接材料組成的直接材料-間接材料15數(shù)值化，作為材料模型化數(shù)據(jù)記錄于主數(shù)據(jù)庫13中，進(jìn)行自管理。通過這種材料模型化，即可對氣體與化合物之類材料是否對半導(dǎo)體制造過程有影響進(jìn)行實時地判定處理22。
晶片17經(jīng)由處理裝置14和鏈路18在通過預(yù)定的處理工序之際，由傳感器/檢查裝置19，根據(jù)膜厚不合格與圖形缺陷的有無進(jìn)行晶片17上的現(xiàn)象判定23。此檢查結(jié)果成為晶片17的批單位或片單位管理的關(guān)鍵信息，通過計算機11收集信息，實時地供給監(jiān)控器/QC的判定處理24。
計算機11從檢查裝置19與處理裝置14或是計算機11a取得質(zhì)量信息、裝置信息與直接材料——間接材料信息，通過實時地模擬處理裝置14的狀態(tài)和從此處理裝置14輸出的批量晶片17所具的質(zhì)量(例如膜厚)，即使省除中間工序的檢查，也能充分掌握半導(dǎo)體器件的質(zhì)量。
計算機11能執(zhí)行將質(zhì)量信息反饋回半導(dǎo)體制造過程的處理，或是對自下一工序以后的處理裝置(未圖示)執(zhí)行前饋處理，在每次處理多批時，都將檢查裝置19方發(fā)送來的質(zhì)量信息與計算機11a發(fā)送的推定質(zhì)量信息進(jìn)行比較，通過于計算機11上模擬半導(dǎo)體制造過程，就能提高推定質(zhì)量信息的可靠度。
計算機11還管理光刻處理中所用的掩模20(原版)的設(shè)計信息25，當(dāng)通過實時的監(jiān)控器/QC的判定處理24于晶片上發(fā)現(xiàn)特定的缺陷處時，能對掩模20是否設(shè)計不良進(jìn)行判定處理。
如上所述，本發(fā)明的實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)10由于是把處理裝置14、直接材料、間接材料15、晶片17的加工模型化而構(gòu)成計算機11的APC系統(tǒng)，而能執(zhí)行實時的質(zhì)量管理，由于能實施TCAD(工藝計算機輔助設(shè)計)與YMS(成品率管理系統(tǒng))，就能有利地于最后一道工序結(jié)束前的中間處理工序中預(yù)測最終的半導(dǎo)體器件的成品率。以下用第一至第七實施形式說明本發(fā)明實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)10的特征。
圖2是說明本發(fā)明第一實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法的模型流程圖。半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30按照其半導(dǎo)體制造過程順序，經(jīng)過晶片批投入工序42、相對于作為半導(dǎo)體基板的晶片或其表面薄膜由處理裝置進(jìn)行加工A處理的第一處理工序43、執(zhí)行第一檢查裝置的在線QC處理的第一檢查工序44、執(zhí)行第二檢查裝置的表面圖形缺陷檢查處理的第二檢查工序45、對晶片或?qū)ζ浔砻姹∧び商幚硌b置進(jìn)行加工B處理的第二處理工序46、此外還有圖中省略的第三處理工序、第四處理工序、第三檢查工序等多道處理工序與檢查工序，直至晶片狀態(tài)結(jié)束的批完成工序47。由此批完成工序47的晶片所形成的多個半導(dǎo)體器件，于D/S(管芯分類)處理工序48(以下簡記為“D/S”處理工序)通過成品率檢查裝置檢查半導(dǎo)體器件的成品率。由此D/S處理，用探針檢查芯片的電性能，區(qū)分成品與次品，次品芯片上用墨水標(biāo)志而能識別。
第一處理工序43對于由批投入工序42輸送到內(nèi)部的晶片，依據(jù)預(yù)設(shè)定的半導(dǎo)體制造過程序列進(jìn)行加工A處理。此加工A能應(yīng)用于成膜處理、氧化處理、等離子體處理、晶片處理、CMP處理、焊線處理等種種加工。
例如實行加工A的第一處理工序43在成膜處理情形，對晶片施加氣體注入、溫度管理、壓力管理、RF電壓管理、氣體的排出等一連串成膜處理，同時將處理裝置的氣體壓力、溫度、RF電壓、火花的有無、淀積物量等裝置信息43a發(fā)送給自診斷系統(tǒng)31。
當(dāng)?shù)谝惶幚砉ば?3是CMP處理時，監(jiān)控研磨劑的數(shù)量、研磨臺的轉(zhuǎn)數(shù)、研磨臺的退化狀態(tài)，同時對晶片進(jìn)行研磨處理，將供給處理裝置的研磨劑、研磨臺的更換時期等裝置信息43a發(fā)送給自診斷系統(tǒng)31。
自診斷系統(tǒng)31為了實時地對全部晶片進(jìn)行檢查，可以于處理裝置中設(shè)置多個壓力檢測器、溫度檢測器、火花檢測器與淀積膜厚檢測器等，也可以構(gòu)成為設(shè)置與半導(dǎo)體制造過程相對應(yīng)的多個檢測器來接收示明處理裝置的裝置狀態(tài)的檢測信號。
將第一處理工序43所用處理裝置的維修時期、清洗時期、部件交換時期之類的事件信息43b發(fā)送給執(zhí)行加工B處理的第二處理工序46的自診斷系統(tǒng)34。基于此事件信息43b能夠推測當(dāng)前(實時)于第一處理工序43處理中的批晶片能以何種狀態(tài)(或特性)可繼續(xù)到第二處理工序46中。
自診斷系統(tǒng)31按預(yù)定的時間間隔(例如1秒間隔)測定與分析，通過半導(dǎo)體制造過程的推進(jìn)于圖1所示處理裝置14內(nèi)部蓄集或淀積或是消耗的物質(zhì)量，在這種物質(zhì)量選擇預(yù)定量的階段生成自動修復(fù)請求信號。此自動修復(fù)請求信號作為QC信息31a發(fā)送給警告裝置32。在半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30運轉(zhuǎn)的初始階段，響應(yīng)QC信息31a中所包含的自動修復(fù)請求信號，警告裝置32將自動修復(fù)的定時指示信息32a發(fā)送給第一處理工序43中運行的氧化爐之類的處理裝置14。
當(dāng)進(jìn)行加工A的第一處理工序43例示的是執(zhí)行熱化學(xué)反應(yīng)處理時，按預(yù)定的時間間隔(例如1秒間隔)測定與分析作為處理裝置14的氧化爐內(nèi)部淀積的氧化淀積物量，在此氧化淀積物量達(dá)到預(yù)定淀積量的階段，生成自動修復(fù)請求信號。此自動修復(fù)請求信號作為QC信息31a發(fā)送給警告裝置32。半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30可以構(gòu)成為，響應(yīng)QC信息31a中所含的自動修復(fù)請求信號，由警告裝置32將自動修復(fù)的定時指示信息32a發(fā)送給氧化爐。
例示的氧化爐可以在接收到自動修復(fù)的定時指示信息32a的或是在第一處理工序43于執(zhí)行中的階段，到1個單位的半導(dǎo)體制造過程結(jié)束時，等待自動修復(fù)處理，在當(dāng)前處理中的晶片批處理結(jié)束將晶片運出到氧化爐外后，把清洗氣體導(dǎo)入氧化爐內(nèi)部。
此時，運出的晶片繼續(xù)由第一檢查工序44實施在線QC處理，將包含晶片上生成的膜厚信息的QC信息44a發(fā)送給參數(shù)適合裝置33。
在第一檢查工序44中完成了在線QC處理的晶片，在第二檢查工序45中由第二檢查裝置檢查晶片上有無圖形缺陷，將包含缺陷檢查結(jié)果的QC信息45a發(fā)送給參數(shù)適合裝置33。在此“在線QC”中主要進(jìn)行薄膜厚度測定等厚度方向參數(shù)的測定。此外，“缺陷檢查”主要針對由光刻工序形成的平面圖形上缺陷的檢查。
參數(shù)適合裝置33使上述自診斷系統(tǒng)31的模型與其參數(shù)適合。本實施形式的適合是指這樣一種功能可把基于自診斷系統(tǒng)31以預(yù)定時間間隔(例如1秒間隔)接收自處理裝置的裝置信息43a而生成的這一自動修復(fù)請求信號的定時，變更或再構(gòu)成為適當(dāng)?shù)钠陂g(例如在接到3批連續(xù)的處理裝置不合適的信號后，開始生成自動修復(fù)請求信號)。
當(dāng)自診斷系統(tǒng)31的模型與其參數(shù)不適配時，即便在裝置信息43a中加入存在處理裝置的氧化過程中產(chǎn)生不合適結(jié)果的不合適參數(shù)，但在當(dāng)前處理中的批晶片可結(jié)束處理而從處理裝置中送出，而第一檢查工序44的檢查結(jié)果進(jìn)入正常值。此外，第二檢查工序45的檢查結(jié)果也進(jìn)入正常值。由此可判定處理裝置發(fā)送的裝置信息43a中不合適參數(shù)本身是錯誤的，可靠性低。
本實施形式采用這樣的結(jié)構(gòu)來提高含有可靠性低的不合適參數(shù)的裝置信息43a的可靠度，即對發(fā)送不合適參數(shù)時刻的批晶片進(jìn)行質(zhì)量檢查，統(tǒng)計地求出裝置信息43a與晶片狀態(tài)是否一致的結(jié)果，由參數(shù)適合裝置33將修正的參數(shù)33a等反饋回自診斷系統(tǒng)31。
一般能作這樣的控制，通過第一與第二檢查工序44、45取得以前10批晶片的QC信息44a和QC信息45a，與裝置信息43a的不合適參數(shù)比較，同時逐次地變更自診斷系統(tǒng)31的模型參數(shù)33a。
在以采用成膜處理裝置的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)為例進(jìn)行說明時，也可進(jìn)行這樣的控制于第一檢查工序44中用膜厚檢查裝置檢查膜厚，于第二檢查工序45中用缺陷檢查裝置檢查缺陷，取得各檢查結(jié)果信息，與裝置信息43a的不合適參數(shù)比較，逐次變更自診斷系統(tǒng)31的模型的參數(shù)33a。
自診斷系統(tǒng)31在半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30運轉(zhuǎn)期間修正自診斷系統(tǒng)31的模型參數(shù)，實行處理裝置的自診斷。亦即監(jiān)視處理裝置的狀態(tài)，響應(yīng)不合適信號的接受，生成可靠度高的QC信息31a。此QC信息31a相對于給位于下游的MES發(fā)出警告的警告裝置32，是促使發(fā)送自動修復(fù)的定時指示信息32a的信號。
警告裝置32響應(yīng)接收QC信息31a，對處理裝置發(fā)送進(jìn)行維修指示的自動修復(fù)的定時指示信息32a的警告信息。此時，由于維修的頻率增加后半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30的運轉(zhuǎn)率降低，顯然，特別是自動修復(fù)的定時指示信息32a的正確性會影響質(zhì)量管理與生產(chǎn)效率。
例如當(dāng)圖1所示的處理裝置14是成膜處理裝置時，通過優(yōu)化清洗爐內(nèi)氣體的導(dǎo)入次數(shù)，就可減少清洗次數(shù)和防止降低質(zhì)量，使半導(dǎo)體器件的制造量增大。
警告裝置32響應(yīng)QC信息31a的接收，發(fā)送維修信息32b，告知操作人員自動修復(fù)發(fā)生。例如可于清洗室內(nèi)所設(shè)處理裝置附近配置報警用的閃爍器進(jìn)行通知，或也可于清洗室外監(jiān)控整個半導(dǎo)體制造過程的操作人員監(jiān)控器上顯示維護(hù)指示畫面38。
此外，警告裝置32也可對另外的路由接收的檢查頻率修正指示信息33b作出響應(yīng)，控制上述第一與第二檢查工序44、45的處理次數(shù)，調(diào)整晶片批的檢查頻率。具體地說，能自動地再形成半導(dǎo)體制造過程，使半導(dǎo)體制造過程沿著熟練曲線穩(wěn)定質(zhì)量能降低實時/全數(shù)檢查必要性的階段，響應(yīng)來自參數(shù)適合裝置33的檢查頻率修正指示信息33b，以省略第一與第二檢查工序44、45的質(zhì)量檢查，可以減少檢查工序，提高用作半導(dǎo)體器件的晶片的生產(chǎn)量。
再有，參數(shù)適合裝置33能生成由預(yù)定的晶片批所產(chǎn)生的新的缺陷發(fā)現(xiàn)報告信息33c，對于清洗室外活動的技術(shù)人員的缺陷發(fā)現(xiàn)報告部39實時地報告中間工序存在的晶片的新缺陷發(fā)現(xiàn)的事實。
另一方面，完成率/成品率收集部36取得D/S處理工序48檢查批完成工序47的晶片的成品率信息48a，例如當(dāng)判定成品率低時，立即地自動增強質(zhì)量管理體制，將表明成品率低的成品率信息36b發(fā)送給完成率/成品率預(yù)測系統(tǒng)35。
完成率/成品率預(yù)測系統(tǒng)35實時地處理晶片的質(zhì)量管理，將以往的成品率信息與當(dāng)前的成品率信息36b比較，預(yù)測成品率的增減傾向。將表明這種傾向的成品率預(yù)測信息35a發(fā)送給上述參數(shù)適合裝置33，由此能從參數(shù)適合裝置33將檢查頻率修正指示信息33b發(fā)送給警告裝置32。
上述檢查頻率修正指示信息33b能自動調(diào)整，現(xiàn)在例示其控制方法。一般可用按第一處理工序43操作的處理裝置的工序能力指數(shù)CP自動調(diào)整檢查頻率。在此的晶片中形成的膜厚或雜質(zhì)擴散深度或蝕刻速率等作目標(biāo)值規(guī)定各變量。設(shè)相對于此目標(biāo)值所定量增加的處理裝置的上限規(guī)格為Su，相對于此目標(biāo)值所定量減少的處理裝置下限規(guī)格為SI，將數(shù)批處理的實測值平均的處理裝置的平均值為x，表示相對于此平均值X的各實測值的偏差的處理裝置的標(biāo)準(zhǔn)偏差為D，累計這些值計算處理裝置的工序能力指數(shù)CP時，基于上限規(guī)格Su，工序能力指數(shù)CP成立(Su-x)/3D的關(guān)系，而基于下限規(guī)格SI，工序能力指數(shù)CP成立(x-SI)/3D的關(guān)系。
當(dāng)上述工序能力指數(shù)CP例如是CP＜1.33時，則再構(gòu)成半導(dǎo)體制造過程以增加檢查頻率。當(dāng)工程能力指數(shù)CP為1.33≤CP＜1.67時，則進(jìn)行控制使檢查頻率保持不變。而當(dāng)工序能力指數(shù)CP滿足1.67≤CP時，則可自動控制地再構(gòu)成半導(dǎo)體制造過程以減少檢查頻率。
此外，也可根據(jù)處理裝置輸送出的以往10次的膜厚與雜質(zhì)擴散深度和蝕刻速率等檢查結(jié)果所得的處理裝置的檢查平均值X、處理裝置的上限規(guī)格Su或處理裝置的下限規(guī)格SI，來計算處理裝置的工序能力指數(shù)。此時，與工序能力指數(shù)CP相對應(yīng)，即使將檢查頻率變更當(dāng)前的2倍、1倍以及0.5倍，也能執(zhí)行與上述檢查頻率控制同等的半導(dǎo)體制造過程管理。
當(dāng)把氧化爐作為處理裝置來示例且將膜厚的目標(biāo)值設(shè)定為10nm時，可將上限規(guī)格Su設(shè)為12nm，下限規(guī)格SI設(shè)定為8nm，進(jìn)行檢查頻率的控制。
完成率/成品率收集部36將成品率信息36a發(fā)送給GDS數(shù)據(jù)切出請求部37，能夠促使將切出光刻工序中所用掩模數(shù)據(jù)一部分的掩模信息37a發(fā)送給上述參數(shù)適合裝置33。例如當(dāng)決定半導(dǎo)體器件成品率的晶片上的缺陷部位示明為局部性的情形下，有時會有利于對自診斷系統(tǒng)31的模型的反饋效果。
(第二實施形式)現(xiàn)在參看圖2說明本發(fā)明的第二實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30的工作流程。對于與上述第一實施形式重復(fù)的部件或工序說明則予以省略。
半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30具有處理由批投入工序42送入的晶片的第一處理工序43；對第一處理工序43處理過的晶片進(jìn)行檢查的第一檢查工序44；對經(jīng)過第一檢查工序44的晶片進(jìn)行檢查的第二檢查工序45；對經(jīng)過第二檢查工序45的晶片進(jìn)行處理的第二處理工序46；經(jīng)過多個處理工序與檢查工序，于晶片內(nèi)完成半導(dǎo)體器件的批完成工序47；檢查晶片的D/S處理工序48。
半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)30還具有對第一處理工序43進(jìn)行自診斷的診斷系統(tǒng)31；對第二處理工序46進(jìn)行自診斷的診斷系統(tǒng)34；對D/S處理工序48取得的成品率信息48a進(jìn)行接收的完成率/成品率收集部36；與此完成率/成品率收集部36連接，對半導(dǎo)體器件的完成率/成品率進(jìn)行預(yù)測的完成率/成品率預(yù)測系統(tǒng)35。
半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30構(gòu)成為將通過上述批完成工序47的晶片由D/S處理工序48檢查，發(fā)送給完成率/成品率收集部36，生成新的成品率信息36b以發(fā)送給完成率/成品率預(yù)測系統(tǒng)35。
半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30將上游的半導(dǎo)體制造過程的狀態(tài)反映給下游的半導(dǎo)體制造過程，對每批預(yù)測晶片中的半導(dǎo)體器件的成品率。具體地說，管理上游工序中配置的處理裝置的事項，將此處理裝置的更換消耗品的維修時間、清洗時間、部件更換時間之類的事件信息43b傳送給與由第二處理工序46實行處理的處理裝置連接的自診斷系統(tǒng)34，通過判斷事件信息43b是否適當(dāng)，能將第一處理工序43中運行的處理裝置的狀態(tài)反映給實時地由第二處理工序46執(zhí)行的半導(dǎo)體制造過程。
例如，通過管理設(shè)置于上游工序的成膜處理裝置的事項，將更換成膜處理裝置的消耗品的維修時間、成膜處理裝置的清洗時間、成膜處理裝置的部件更換時間的這類事件信息43b，傳送給下游工序的第二處理工序46中運行的另一半導(dǎo)體制造過程用的蝕刻處理裝置相連接的自診斷系統(tǒng)34，就能將第一處理工序43中運行的成膜處理裝置的狀態(tài)實時地反映到由第二處理工序46執(zhí)行的半導(dǎo)體制造過程。
配置于上游工序中的自診斷系統(tǒng)31與設(shè)于下游工序中的自診斷系統(tǒng)34連接，發(fā)送關(guān)于由處理裝置處理的晶片的質(zhì)量管理的批信息49。
自診斷系統(tǒng)34對上述的事件信息43b與批信息49進(jìn)行綜合的數(shù)值評價。由第二處理工序46處理的晶片批是通過處理裝置狀態(tài)良好的上游工序還是通過處理裝置狀態(tài)惡化的上游工序，根據(jù)數(shù)值對它們作客觀的質(zhì)量判定，基于第二處理工序46對晶片施加加工B的處理的處理裝置實時地發(fā)送的裝置信息46a，能實行可靠度高的自診斷處理。
自診斷系統(tǒng)34應(yīng)用事件信息43B、批信息49以及由第二處理工序46執(zhí)行處理的處理裝置的裝置信息46a，運計算經(jīng)過第二處理工序46的晶片的成品率(例如百分之十的成品率)，然后將此運算結(jié)果發(fā)送給交貨預(yù)測部40。
此時，由第一處理工序43的不合適處理造成的缺陷部位不能在第二處理工序46中修復(fù)，因而，到半導(dǎo)體制造過程下游工序時的晶片的成品率低，于是交貨預(yù)測部40就能在半導(dǎo)體制造過程中間工序預(yù)測或判定成為最終半導(dǎo)體器件正品的數(shù)量。
交貨預(yù)測部40對于制定半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30工作計劃的生產(chǎn)計劃用計算機(未圖示)能自動地執(zhí)行晶片投入量控制特急申請?zhí)幚?1，可遠(yuǎn)在晶片的最終檢查發(fā)現(xiàn)次品之前將回收的晶片批送入晶片工序中，從而能期待作為企業(yè)體的半導(dǎo)體制造廠家的資金流動達(dá)到最大化。
(第三實施形式)第三實施形式說明的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)51，它能與加工處理半導(dǎo)體器件的各種處理裝置對應(yīng)，例如顯然可以以下述處理裝置作為相應(yīng)的對象執(zhí)行成膜處理的成膜處理裝置；雜質(zhì)的擴散處理裝置；CVD的薄膜淀積裝置；使PSG膜、BSG膜、BPSG膜(絕緣膜)等回流(熔融)的加熱爐裝置；調(diào)節(jié)CVD氧化膜等致密量、硅化物膜(電極)厚度等的熱化學(xué)反應(yīng)處理裝置；淀積金屬布線層的濺射裝置與真空蒸鍍裝置；此外還有進(jìn)行電鍍的電鍍處理裝置；對半導(dǎo)體基板進(jìn)行化學(xué)的、機械的研磨的CMP處理裝置；對半導(dǎo)體基板表面進(jìn)行蝕刻的干或濕蝕刻的處理裝置；與光刻處理有關(guān)的旋涂裝置；步進(jìn)等曝光裝置；將切成片狀的半導(dǎo)體器件的電極連接到引線框上的焊線處理裝置等能應(yīng)用于各種半導(dǎo)體制造過程的處理裝置。
圖3是本發(fā)明第三實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)51的模型流程圖。半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)51例如包括實行利用熱化學(xué)反應(yīng)的熱處理的作為加工處理部的氧化爐54；作為加工處理部控制裝置的氧化爐控制器52；控制此氧化爐控制器52的工作與不工作以及工作狀態(tài)的計算機11；對設(shè)置于此計算機11和氧化爐54之間的晶片上氧化膜厚度量進(jìn)行計算的氧化膜厚實時模擬器53。本實施形式中該氧化膜厚實時模擬器53與氧化爐控制器52是獨立構(gòu)成的，但它顯然也可以在氧化爐控制器52的內(nèi)部作為其一個功能部而整體地構(gòu)成。
此氧化膜厚實時模擬器53響應(yīng)氧化爐控制器52發(fā)送給氧化爐54的起動信號，在內(nèi)部的氧化膜厚計算部56便根據(jù)氧化爐54實時地發(fā)送的表明爐內(nèi)溫度與壓力的裝置內(nèi)部信息，開始計算送入氧化爐54內(nèi)的晶片上所形成的氧化膜厚。此氧化膜厚計算值實時地發(fā)送給計算機11，用于采用MES的工廠的生產(chǎn)管理。
計算機11根據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫存儲的MES控制信息，在氧化膜厚計算值達(dá)到預(yù)定的氧化膜厚計算值的階段，將控制信號發(fā)送給氧化爐控制器52，氧化爐控制器52響應(yīng)此控制信號給氧化爐54發(fā)送中止氧化處理的停止信號。此停止信號并行地由氧化膜厚實時模擬器53內(nèi)部的氧化膜厚計算部56監(jiān)控，能實時地將轉(zhuǎn)移到氧化處理停止的定時從氧化膜厚模擬器53中檢測到。
在以往的半導(dǎo)體器件的制造裝置中并不監(jiān)控使氧化膜計算部停止氧化處理的停止信號，故不能判別當(dāng)前的裝置內(nèi)部信息是否表示了停止信號發(fā)送后爐內(nèi)狀態(tài)的信息，而圖3所示的本實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)51，由于是由氧化膜厚實時模擬器53監(jiān)控從氧化爐控制器52發(fā)送來的停止信號，故能根據(jù)表示停止氧化處理時刻起的氧化爐54的內(nèi)部溫度與壓力下降的裝置內(nèi)部信息繼續(xù)氧化膜厚計算，進(jìn)行實時地處理。
氧化膜厚計算部56接收氧化爐控制器52發(fā)送來的起動信號后，根據(jù)裝置內(nèi)部信息開始計算氧化爐54內(nèi)晶片上形成的氧化膜厚，在預(yù)定的處理期間后接收氧化爐控制器52發(fā)送來的起動信號，直到再經(jīng)過預(yù)定時間，實時地繼續(xù)氧化膜厚的計算。
氧化膜厚計算部56的氧化膜厚計算值表示的是裝置內(nèi)部信息從氧化爐54發(fā)送的每個時刻計算的瞬時值，此瞬時值根據(jù)實驗計劃法的DOE(實驗設(shè)計)模型59，在經(jīng)過從起動信號接收時刻到完成氧化處理的停止信號接收時刻這段期間內(nèi)進(jìn)行積分處理，就能計算晶片上形成的氧化膜的總厚度。
根據(jù)氧化膜厚實時模擬器53的半導(dǎo)體的制造系統(tǒng)51與以往制造裝置的不同處在于給計算機11處理的EES數(shù)據(jù)60附加有室號信息，例如在氧化爐內(nèi)部是由多個室構(gòu)成的情形下，使這多個室的每個對應(yīng)不同的EES數(shù)據(jù)60，就能提高氧化膜厚的計算精度。顯然，由于能實時地取得各室的裝置內(nèi)部信息，故能有利于單片處理的氧化膜厚的實時模擬。
本實施形式中由于將氧化爐54的經(jīng)時因素實時地附加于熱化素反應(yīng)過程中，例如在更換消耗品的維修時期，接收氧化爐54的清洗時期之類的事件信息，就能相對于以后的經(jīng)過時間實現(xiàn)由氧化膜厚實時模擬器53進(jìn)行積分處理的積分功能。這樣，與由相同的半導(dǎo)體制造工藝條件處理整批晶片的以往的半導(dǎo)體器件的制造裝置相比，還能實施精密的質(zhì)量管理。
上面是把半導(dǎo)體的制造系統(tǒng)51作為氧化處理裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于氧化處理裝置。例如也能相對于蝕刻裝置等處理裝置構(gòu)造成具有作為圖3的實時模擬器結(jié)構(gòu)要素例示的“終點監(jiān)控+蝕刻速率推定”這種實時模擬功能的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)。
(第四實施形式)圖4是說明本發(fā)明第四實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法的模型流程圖，其中實行加工A的第一處理工序43、實行在線QC的第一檢查工序44、實行缺陷檢查的第二檢查工序45、實行加工B的第二處理工序46、告知技術(shù)人員的缺陷發(fā)現(xiàn)報告部39a、QC信息44a、45a、維修信息32b等都與上述第一實施形式相同，省略重復(fù)性說明。
本實施形式所示半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)利用推定質(zhì)量管理值與實測值的差異，構(gòu)成用以診斷各個處理裝置、各種傳感器與自診斷系統(tǒng)的模型。質(zhì)量推定部61接收由第一處理工序43執(zhí)行處理的處理裝置的包含多個變量X的裝置信息43a(例如EES數(shù)據(jù))，根據(jù)函數(shù)f表示的自診斷系統(tǒng)的模型及其參數(shù)a、參數(shù)b與實時接收的裝置信息43a中所含的多個變量X，計算包含對應(yīng)于當(dāng)前熱化學(xué)反應(yīng)過程中的晶片批的多個輸出Y數(shù)據(jù)的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a，將此推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a發(fā)送給起到異常檢測裝置功能的比較器62。
此推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a中包括晶片氧化膜厚度的面內(nèi)分布、氧化膜厚的平均值的μ數(shù)據(jù)、表示氧化膜厚偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差值的D數(shù)據(jù)，能將實時的半導(dǎo)體器件的質(zhì)量信息提供給與比較器62連接的執(zhí)行MES控制的計算機11。
此計算機11與實行第一檢查工序44的在線QC處理裝置以及實行第二檢查工序45的缺陷檢查裝置連接，根據(jù)推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a分別與第一檢查工序44的QC信息44a以及與第二檢查工序45的QC信息45a比較的差異信息，將第一檢查工序44或第二檢查工序45的檢查頻率的最優(yōu)化信息64輸出給在線QC處理裝置或缺陷檢查裝置。這樣可以省略第一檢查工序44或第二檢查工序45而縮短半導(dǎo)體器件的制造工程時間。
質(zhì)量推定部61例如接收基于作為QC數(shù)據(jù)庫65中存儲的質(zhì)量管理數(shù)據(jù)的馬哈拉諾比斯距離的自診斷系統(tǒng)的模型與參數(shù)信息63，通過隨時間變化的第一處理工序43實行加工處理的氧化爐內(nèi)部狀態(tài)的運算處理，計算推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a。推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a如上所述發(fā)送給比較器62，還并行地作為反饋信息61b發(fā)送給由第一處理工序43實行處理的氧化爐，作為前饋信息61c發(fā)送給位于此第一處理工序43下游工序中第二處理工序46處理加工B的蝕刻處理裝置或光刻處理裝置之類實行氧化處理過程以外的半導(dǎo)體制造過程的處理裝置。
比較器62構(gòu)成為接收來自質(zhì)量推定部61的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a、來自實施第一檢查工序44的檢查裝置的QC信息44a、來自實施第二檢查工序45的檢查裝置的QC信息45a以及來自警告裝置32的維修信息32b。
這樣，比較器62能從質(zhì)量推定部61接收將裝置信息43a與模型以及參數(shù)信息63進(jìn)行運算處理的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a，能在第一檢查工序44以及第二檢查工序45從實行加工處理的各個檢查裝置接收實測值，比較與質(zhì)量管理相關(guān)的推定值與實測值，同時能進(jìn)行自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的推定。這就是說，能夠使推定的自診斷系統(tǒng)的參數(shù)近似于實測值，同時從比較器62給質(zhì)量推定部61發(fā)送修正的自診斷系統(tǒng)的參數(shù)a、參數(shù)b。
將質(zhì)量推定部61輸出的推定質(zhì)量YS反饋給第一處理工序43的半導(dǎo)體制造過程使質(zhì)量穩(wěn)定。同時將推定質(zhì)量YS前饋給第二處理工序46，由此使執(zhí)行第二處理工序46的加工處理的處理裝置的參數(shù)與預(yù)推定的質(zhì)量YS一致，能對當(dāng)前的第一處理工序43中的晶片批在送入第二處理工序46的階段，實行基于推定質(zhì)量YS的加工處理。
比較器62，如上所述由于取得了推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a和作為實測值的QC信息44a、45a，就能在推定值與實測值之間發(fā)生背離的階段，及早地判定第一處理工序43的處理裝置、第一檢查工序44的檢查裝置、第二檢查工序45的檢查裝置的某個或是全部產(chǎn)生了不合適情形而不能有可靠度高的質(zhì)量管理的狀態(tài)。
比較器62基于推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a，當(dāng)檢測出表明第一處理工序43的處理裝置、或第二檢查工序45的檢查裝置中發(fā)生不合適情形的信號時，能將裝置/傳感器異常檢測信號62a發(fā)送給警告裝置32以及操作者的監(jiān)控器，使半導(dǎo)體制造過程停止，將當(dāng)前的質(zhì)量管理信息顯示于操作者的維修指示畫面38上。
(第五實施形式)圖5是說明本發(fā)明第五實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法的模型流程圖，其中的批投入工序42、第一處理工序43、第一檢查工序44、第二處理工序46、批完成工序47、D/S處理工序48以及質(zhì)量推定部61與上述第四實施形式相等，略去重復(fù)性說明。
本實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括設(shè)置于半導(dǎo)體制造過程上游的例如由成膜處理裝置進(jìn)行的第一處理工序43、位于此第一處理工序43的下游工序中的第二處理工序46、經(jīng)過批完成工序47的晶片上形成的多個半導(dǎo)體器件的器件性能與成品率檢查的D/S處理工序48。
處理加工A的第一處理工序43將實行加工處理的處理裝置的裝置信息43a發(fā)送給質(zhì)量推定部61，質(zhì)量推定部61根據(jù)裝置信息43a將推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a發(fā)送給推定質(zhì)量管理部66。此推定質(zhì)量管理部66在當(dāng)前施行加工A的批處理結(jié)束后，作為比較數(shù)據(jù)67取得第一檢查工序44的晶片在線QC處理結(jié)果，能與推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a比較，由此可以判定推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a的可靠度。
例如，推定質(zhì)量管理部66將質(zhì)量推定部61推定的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a與第一檢查工序44實測的實測值比較，同時進(jìn)行裝置信息43a與實測值的相關(guān)處理。在此，本實施形式的相關(guān)處理是指使質(zhì)量推定部61推定的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a近似于實測值的處理，能將各批取得的裝置信息43a反饋回第一處理工序43的半導(dǎo)體制造過程，以能在處理下一批的階段校正裝置信息43a而接近實測值。從而能通過相關(guān)處理，恰當(dāng)?shù)匦Ｕ|(zhì)量推定部61的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a的計算模型的參數(shù)。
例如，推定質(zhì)量管理部66，在實行10批相關(guān)處理后的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a與實測值的偏離減少到第一檢查工序44(在線QC)和第三檢查工序44c(在線QC)成為不需要的程度，通過將第一處理工序43施行加工A的晶片批的成品率信息傳送給與推定質(zhì)量管理部66連接的過程與器件模擬裝置69a，就能預(yù)測處理工序43所處理的晶片批的成品率。
同樣，處理加工B的第二處理工序46將實行第二處理工序46的加工處理的裝置信息發(fā)送給質(zhì)量推定部68，質(zhì)量推定部68根據(jù)接收的裝置信息，將作為推定質(zhì)量數(shù)據(jù)的QC信息68a發(fā)送給推定質(zhì)量管理部66a。此推定質(zhì)量管理部66a在當(dāng)前施行加工B的批處理結(jié)束后，將作為第三檢查工序44c的晶片檢查結(jié)果數(shù)據(jù)的QC信息，作為比較數(shù)據(jù)67a取得，能與QC信息68a比較。
推定質(zhì)量管理部66a將質(zhì)量推定部68推定的QC信息68a與由第三檢查工序44c實測的QC信息44d比較，同時進(jìn)行裝置信息與實測值的相關(guān)處理。
例如，推定質(zhì)量管理部66a，在實行10批相關(guān)處理后的QC信息68a與實測值的偏離，減少到檢查從實施加工B的第二處理工序46運出的晶片的第三檢查工序44c(在線QC)成為不需要的程度，通過將第二處理工序46施行加工B的晶片批的成品率信息傳送給與推定質(zhì)量管理部66連接的過程與器件模擬裝置69a，就能預(yù)測處理工序46處理的晶片批的成品率。
過程與器件模擬裝置69a基于作為上游工序的第一處理工序43的成品率信息與作為下游工序的第二處理工序46的成品率信息，實行半導(dǎo)體器件制造過程與半導(dǎo)體器件的器件的模擬，將各批的推定成品率信息發(fā)送給下游的器件性能成品率預(yù)測部70a。
上述器件性能成品率預(yù)測部70a根據(jù)推定質(zhì)量管理部66與推定質(zhì)量管理66a推定的信息，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率，進(jìn)而在本實施形式中收集在線QC處理所得的第一檢查工序44的QC信息44a與第三檢查工序44c的QC信息44d，能根據(jù)實測值于中間處理工序階段預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率。
過程與器件模擬裝置69合并設(shè)于上游工序(或前級工序)的第一檢查工序44的QC信息44a和設(shè)于下游工序(或后級工序)的第三檢查工序44c的QC信息44d，執(zhí)行過程與器件的模擬，將作為模擬結(jié)果的成品率信息發(fā)送給次級的器件性能成品率預(yù)測部70。
器件性能成品率預(yù)測部70將各批每個的成品率預(yù)測信息72發(fā)送給上述器件性能成品率預(yù)測部70a。器件性能成品率預(yù)測部70a比較推定成品率信息與成品率預(yù)測信息72，通過進(jìn)行半導(dǎo)體器件的成品率預(yù)測處理75，還能提供高精度的成品率預(yù)測；與成品率預(yù)測處理75相并行，能夠再設(shè)定第一檢查工序44與第三檢查工序44c的在線QC的頻率(例如省略或簡化檢查)。
本實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)根據(jù)基于第一處理工序43與第二處理工序46各自之中設(shè)置的處理裝置的裝置信息的推定質(zhì)量，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率，同時根據(jù)從各處理工序輸送出的晶片的檢查結(jié)果預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率，與這種預(yù)測的成品率相并行，能相對于批完成工序47的晶片，由探針檢查裝置的D/S處理工序48求器件性能的成品率。
也能對由D/S處理工序48實測的成品率與器件性能成品率預(yù)測部70的成品率作比較處理71，根據(jù)其差異校正器件性能成品率預(yù)測部70的模擬精度，對由D/S處理工序48實測的成品率與器件性能成品率預(yù)測部70a的成品率進(jìn)行比較處理73，根據(jù)其差異校正器件性能成品率預(yù)測部70a的精度。也即能恰當(dāng)?shù)匦Ｕ^程與器件模擬裝置69、69a的模擬模型的參數(shù)。
根據(jù)本實施形式所示的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，基于實測的半導(dǎo)體器件的成品率校正各成品率的預(yù)測，同時若重復(fù)半導(dǎo)體制造過程，由于能有高精度的成品率預(yù)測，故能有利地省略作為質(zhì)量管理用的晶片的NPW(非產(chǎn)品晶片)，也能有利地省略作為在線QC的檢查工序，同時還能有利地對各批每一半導(dǎo)體制造過程中每片晶片實行模擬。
(第六實施形式)圖6說明本發(fā)明第六實施形式的半導(dǎo)體器件中特定發(fā)生次品批的制造裝置的方法。用氧化爐例示圖中半導(dǎo)體器件的處理工序，但本發(fā)明中第一處理工序43中所用處理裝置顯然不限于氧化爐，也可適用于實行其他半導(dǎo)體制造過程的處理裝置。
氧化工序之類的第一處理工序43是通過處理裝置內(nèi)部的室中的熱化學(xué)反應(yīng)過程而于晶片上生成氧化膜。第一處理工序43中所用的處理裝置，是由與測定器77連接的設(shè)于室內(nèi)部的多個檢測器77將壓力、溫度、電壓、閥開度等一類裝置信息實時地發(fā)送。
測定器77根據(jù)接收的各種檢測數(shù)據(jù)，判定半導(dǎo)體制造過程中晶片的狀態(tài)。例如能從實行第一處理工序43的半導(dǎo)體制造過程的處理裝置內(nèi)部的室收集許多數(shù)據(jù)，能在半導(dǎo)體制造過程每次制法中特定所處理的晶片批。
測定器77具有實時地收集數(shù)據(jù)的能力，例如能依預(yù)定時間間隔將同時檢測出的9種模擬數(shù)據(jù)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，在每一批中按時序記錄與分析這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。圖中央的直方圖是將按時序存儲測定器77收集的室內(nèi)狀態(tài)將存儲的時序數(shù)據(jù)變換為標(biāo)量，表示為檢測值79(探測值)。此檢測值79中的過程可控制的低波峰值和以高波峰值所示的過程控制不可能的非控制值80(失控值)，能于顯示器上確認(rèn)。
測定器77根據(jù)非控制值80所示的標(biāo)量，分析處理與處理工序43預(yù)定的處理時刻對應(yīng)的室狀態(tài)，將室內(nèi)要素信息特征量化81(定位)的數(shù)值信息以曲線圖表示。此特征量化81表明處理的批中某個序號的晶片在特定部位存在何種缺陷。例如根據(jù)檢測出的非控制值80，將作為室內(nèi)特征量(或要素信息)的參數(shù)A的值設(shè)成0.78而將參數(shù)B的值設(shè)為-0.63進(jìn)行運算處理，訪問在測定器77的內(nèi)部或外部的記錄此特征量化81的數(shù)字信息的未圖示的特征量數(shù)據(jù)庫，實行作為實時的缺陷識別處理的同程化處理82(缺陷等同)。
用于上述同程化處理82的特征量數(shù)據(jù)庫能以圖中相關(guān)表83的形式處理，可用于氧化爐之類處理工序43的裝置狀態(tài)的校正。例如對應(yīng)于相關(guān)表83左欄中所示缺陷參數(shù)的缺陷分類號欄中所示X1的右欄中特征量(A＝0.8/B＝-0.6)與測定器77運算處理的特征量參數(shù)A＝0.78、B＝-0.63進(jìn)行同程化處理82時，晶片批的狀態(tài)如圖左上所示具有缺陷部的批狀態(tài)84的情形，以奇數(shù)與偶數(shù)的順序記錄正品多的晶片與正品少的晶片輸出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在這種統(tǒng)計的數(shù)據(jù)中還包括半導(dǎo)體制造過程的制法信息與TEG信息，數(shù)據(jù)中還可以包括檢查履歷與半導(dǎo)體器件的分類信息。
根據(jù)相關(guān)表左欄中X1所對應(yīng)的右欄的特征值特定的晶片的處理，在氧化工序之類處理工序43中有時會在多個室之間檢測出某種EES信號差，而能特定處理裝置的推定不良方式。
此外，根據(jù)相關(guān)表83左欄中所示缺陷圖形的缺陷分類號X2進(jìn)行了同程化處理82的晶片批的狀態(tài)，能讀出特征量數(shù)據(jù)庫中作為特征量存儲的參數(shù)A的值0.2與參數(shù)B的值0.7以小數(shù)點后1位表示的數(shù)值信息，當(dāng)與進(jìn)行了特征量化81的數(shù)據(jù)比較為近似的情形，這種晶片批的狀態(tài)如圖左中段所示批狀態(tài)85那樣，在隨機狀態(tài)下可基于輸出正品少的晶片這樣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)評價處理工序43。
同樣，根據(jù)相關(guān)表83左欄所示缺陷圖形的缺陷分類號X3進(jìn)行了同程化處理82的晶片批的狀態(tài)，能讀出特征量數(shù)據(jù)庫中作為特征量存儲的參數(shù)A的值0.4與參數(shù)B的值-0.3以小數(shù)點后1位表示的數(shù)值信息，當(dāng)與進(jìn)行了特征量化81的數(shù)據(jù)比較為近似時。這種晶片批的狀態(tài)如圖左下段所示批狀態(tài)86那樣，可基于所輸出的批的前半存在正品少的晶片而在批的后半存在正品多的這樣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，評價處理工序43。此外，對應(yīng)于X3缺陷分類號的晶片批，例如能通過使處理工序43的爐內(nèi)溫度徐徐上升來消除缺陷的修復(fù)工序來提高成品率。
測定器77如上所示，實時地檢測出處理工序43中的室狀態(tài)，進(jìn)行特征量化81、同程化處理82，就能通過同程化處理82在發(fā)現(xiàn)有多個次品的批的階段，自動地特定成為次品原因的處理工序43。從而也可構(gòu)成為在發(fā)現(xiàn)有多個次品的批時，立即停止產(chǎn)生次品批的處理工序43，通知操作人員進(jìn)行維修。此外，也可對新的圖形中進(jìn)行了特征量化81的晶體批分配以圖中右下所示“新記號”將其特征量與示明晶片批狀態(tài)的信息記錄于前述的特征量數(shù)據(jù)庫中。
(第七實施形式)圖7是說明本發(fā)明第七實施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法的模型的流程圖，其中批投入工序42、第一處理工序43、第一檢查工序44、第三檢查工序44c、第二處理工序46、批完成工序47、D/S處理工序48、質(zhì)量推定部61、推定質(zhì)量管理部66、檢測值79、非控制值80、特征量化81、同程化處理82、相關(guān)表83以及“新記號”與上述實施例中的相同，略去其重復(fù)性說明。
半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，將與已知的進(jìn)行了特征量化81的信息相關(guān)的具有缺陷部84b的晶片17b以及具有缺陷部84a的晶片17c兩者所對應(yīng)的缺陷參數(shù)X1、X2、X3的分類號與多個特征量存儲于特征量數(shù)據(jù)庫中，通過對進(jìn)行了特征量化81的晶片作同程化處理82雖可發(fā)現(xiàn)次品批，但即便是在存在同類缺陷部件84a時，對于作為未知的次品圖形進(jìn)行了晶片17a處理的批，也難以進(jìn)行批撤出處理與維修處理。
與此相反，本實施例將從實施處理工序43的處理裝置到質(zhì)量推定部61實時地收集的裝置信息對應(yīng)于各批發(fā)送，然后在下游工序結(jié)束時，由D/S處理工序48檢查通過了批完成工序47的晶片17a，特定最終的缺陷部84a。
D/S處理工序48存儲或輸出批號、缺陷部的地址，半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)依據(jù)這種批號，檢索處理這個批的加工A的處理工序43中所用裝置的裝置信息(例如參考圖2的43a)，將質(zhì)量推定部61中檢索出的裝置信息43a作為次品批信息監(jiān)視，對質(zhì)量推定部61內(nèi)部的參數(shù)進(jìn)行自動地更新的控制。推定質(zhì)量管理部66如上所述，從質(zhì)量推定部51接受推定質(zhì)量數(shù)據(jù)以推定半導(dǎo)體器件的成品率，因而能從當(dāng)前時刻之后的半導(dǎo)體制造過程中，從半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)線上及早地排除具有晶片17a之類缺陷圖形的晶體批，有效地防止浪費不起作用的化學(xué)試劑等。
此外，半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)顯然能將新發(fā)現(xiàn)的次品圖形的特征量信息作為相關(guān)表83中缺陷參數(shù)的缺陷分類號X4分配以新記號，自動地登錄于特征量數(shù)據(jù)庫中。
(第八實施例)本發(fā)明第八實施例的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)如圖8所示，具有處理晶片17a的處理裝置14a；處理晶片17b的處理裝置14b；處理晶片17c的處理裝置14c；處理晶片17d的處理裝置14d；分別設(shè)于各處理裝置14a-14d中的自診斷裝置5a-5d；分別設(shè)于各自診斷裝置5a-5d中的數(shù)據(jù)庫13a-13d；分別檢查晶片17a-17d的檢查裝置19a-19d；與自診斷裝置5a-5d連接，接收各處理裝置14a-14d所處理的晶片17a-17d每一個的推定質(zhì)量值的計算機11。
第八實施例用的自診斷裝置5a-5d可以由與第一實施例所用自診斷系統(tǒng)11a相同的硬件資源和與之協(xié)同工作的軟件構(gòu)成。這樣，作為自診斷系統(tǒng)的自診斷裝置5a-5d接收處理裝置14a-14d的裝置信息，實行自診斷。
計算機11與自診斷裝置5a-5d連接，將全部晶片17a-17d的推定質(zhì)量值存儲于存儲裝置12中，還接收在各個檢查時刻從檢查裝置19a-19d發(fā)送來的數(shù)批晶片中選擇的晶片批的檢查結(jié)果，將根據(jù)檢查結(jié)果的檢查質(zhì)量值(例如膜厚、蝕刻速率、雜質(zhì)擴散深度、熔態(tài))與批號、晶片號對應(yīng)而存儲于存儲裝置12中。
計算機11的質(zhì)量管理在所選擇的批中存在有許多晶片時，檢查裝置19a-19d只檢查代表晶片，使檢查結(jié)果與批號、代表晶片號對應(yīng)，由計算機11接收。未檢查的晶片中推定出與代表晶片有相同質(zhì)量的，計算機11對應(yīng)于批號和晶片號進(jìn)行存儲，對每一批與每一晶片進(jìn)行質(zhì)量管理。
這樣，計算機11使所有批的所有晶片的推定質(zhì)量值與批號和晶片號對應(yīng)進(jìn)行存儲，將各個檢查時刻輸出的一部分批的晶片的檢查質(zhì)量值與批號和晶片號對應(yīng)而存儲。
計算機11應(yīng)用數(shù)據(jù)庫13中存儲的APC、MES數(shù)據(jù)管理制造系統(tǒng)整體，對這多個處理裝置14a-14d實行不同的處理。例如進(jìn)行控制，使處理裝置14a對于晶片17a實行氧化膜形成處理，處理裝置14b對于晶片17b實行蝕刻處理，處理裝置14c對于晶片17c實行雜質(zhì)擴散處理，處理裝置14d對于晶片17d實行回流(或熔融)處理。
但是，圖示的處理裝置14a-14d為簡單化例示了4臺，但從當(dāng)前的LSI制造工藝容易理解，半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)一般可將同類的處理裝置設(shè)置多臺，整體上設(shè)有10臺以上的處理裝置。
各處理裝置14a-14d通過各種傳感器輸出表示其內(nèi)部狀態(tài)的裝置信息。例如在等離子體處理裝置的情形，將室內(nèi)壓力、溫度、高頻電力值、與高頻阻抗匹配的電容值、導(dǎo)入室內(nèi)的氣體流量等各個處理中規(guī)定的裝置信息輸出給分別設(shè)置的自診斷裝置5a-5d。
自診斷裝置5a與保存裝置信息的數(shù)據(jù)庫13a連接，從由EES處理晶片17a的處理裝置14a接收裝置信息，基于裝置信息計算對應(yīng)于晶片17a的推定質(zhì)量值(例如處理裝置14a為氧化爐時在晶片17a上形成的膜厚)，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計算機11，于數(shù)據(jù)庫13a中存儲與晶片17a對應(yīng)的推定質(zhì)量值。
所謂“推定質(zhì)量值”例如當(dāng)處理裝置14a為氧化爐時，是指將從處理裝置14a接收的裝置信息X代入膜厚形成模型的式子(例如Ye＝aX+b)中，于計算的推定膜厚值Ye的晶片17a上形成的膜厚推定值。裝置信息X可以是加熱器溫度，也可以是氣體流量，對各個裝置信息將膜厚形成模型的式子存儲于數(shù)據(jù)庫13a中，自診斷裝置5a將裝置信息輸入膜厚形成模型的式子中計算推定質(zhì)量值。
自診斷裝置5b與保存裝置信息的數(shù)據(jù)庫13b連接，從由EES處理晶片17b的處理裝置14b接收裝置信息，基于裝置信息計算對應(yīng)于晶片17b的推定質(zhì)量值(例如處理裝置14b為干蝕刻裝置時的蝕刻速率)，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計算機11，同時與晶片17b對應(yīng)將推定質(zhì)量值存儲于數(shù)據(jù)庫13b中。
自診斷裝置5c與保存裝置信息的數(shù)據(jù)庫13c連接，從由EES處理晶片17c的處理裝置14c接收裝置信息，基于裝置信息計算對應(yīng)于晶片17c的推定質(zhì)量值(例如處理裝置14c為擴散爐時的雜質(zhì)擴散深度)，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計算機11，同時與晶片17c對應(yīng)將推定質(zhì)量值存儲于數(shù)據(jù)庫13c中。
自診斷裝置5d與保存裝置信息的數(shù)據(jù)庫13d連接，從由EES處理晶片17d的處理裝置14d接收裝置信息，基于裝置信息計算對應(yīng)于晶片17d的推定質(zhì)量值(例如處理裝置14d為退火爐時絕緣膜的熔融狀態(tài))，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計算機11，同時與晶片17d對應(yīng)將推定質(zhì)量值存儲于數(shù)據(jù)庫13d中。
下面參看圖8與圖9，例示晶片制造過程中的蝕刻說明半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)的作業(yè)。在制造系統(tǒng)中，提取出進(jìn)入期望值范圍的檢查質(zhì)量值Yq，將推定質(zhì)量值Ye與檢查質(zhì)量值Yq比較，將推定質(zhì)量值Ye的模型沿以下流程更新。
這里的“期望值”是指將存儲裝置12中存儲的以往的檢查質(zhì)量值Yq與時序并行，計算檢查質(zhì)質(zhì)量Yq的傾向，在當(dāng)前為適當(dāng)?shù)钠谕臋z查質(zhì)量值。
(再檢查流程)以下將處理裝置14a、14b、14c、14d中的作為干蝕刻裝置的處理裝置14b為例進(jìn)行說明。
(a)計算機11于起始步驟90(以下將步驟簡化為“S”)，在檢查裝置19b接收對處理裝置14b處理的晶片17b進(jìn)行定期檢查的檢查結(jié)果階段，轉(zhuǎn)換到異常檢查S91。計算機11將檢查結(jié)果變轉(zhuǎn)為檢查質(zhì)量值Yq，比較檢查質(zhì)量值Yq與存儲裝置12中存儲的期望值，判定檢查質(zhì)量值Yq是否異常。在異常判定情形下，轉(zhuǎn)移到再測定S92，將再測定指令發(fā)送給檢查裝置19b。
(b)檢查裝置19b于再測定S92，再測定晶片17b，將再測定的檢查結(jié)果再發(fā)送給計算機11。
(c)計算機11于再測定S92將再測定的檢查結(jié)果變換為檢查質(zhì)量值Yq，設(shè)與期望值比較為異常判定時，轉(zhuǎn)換到函件發(fā)送S93，將電子函件發(fā)送給負(fù)責(zé)人，通知晶片17b發(fā)生異常。
(d)計算機11轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的異常記錄于存儲裝置12中，與晶片的序號、晶片批、處理晶片的處理裝置14b相對應(yīng)，更新數(shù)據(jù)庫。
(實測值比較流程)(a)計算機11在將再測定S92中接收的再測定的檢查質(zhì)量值Yq與期望值比較設(shè)為適當(dāng)判定時，將再測定的履歷與檢查裝置19b和晶片17b相關(guān)聯(lián)存儲于存儲裝置12中，同時經(jīng)節(jié)點95轉(zhuǎn)換到指定質(zhì)量比較S96。
(b)計算機11于異常檢查S91判定檢查質(zhì)量值Yq為適當(dāng)時，也轉(zhuǎn)換到推定質(zhì)量比較S96。
(c)計算機11于推定質(zhì)量比較S96比較自診斷裝置5b計算的推定質(zhì)量值Ye與檢查質(zhì)量值Yq判定是否與判定基準(zhǔn)一致，判定基準(zhǔn)是當(dāng)推定質(zhì)量值Ye存在于推定質(zhì)量值Ye和檢查質(zhì)量值的回歸直線的可靠區(qū)間判定為一致，而在可靠區(qū)間之外時則判定為不一致。
(d)計算機11于推定質(zhì)量比較S96作了不一致判定時，轉(zhuǎn)換到要素判定處理S97，校正自診斷參數(shù)。自診斷參數(shù)例如可由下式(1)表示Ye1＝a×1+b(1)計算機11將當(dāng)前的推定質(zhì)量值“Ye1c”存儲于存儲裝置12中，將系數(shù)“a”、系數(shù)“b”中之某一或此兩者變更成的新的推定質(zhì)量值“Ye1n”，存儲于存儲裝置12中。
(e)計算機11于要素判定S97參考存儲裝置12中存儲的檢查質(zhì)量值Yq的履歷，將過去的檢查質(zhì)量值Yq1c的增減與判定為不一致時的推定質(zhì)量值Ye1n進(jìn)行比較，為使推定質(zhì)量值Ye1n近似于檢查質(zhì)量值Yq，判定是否追加系數(shù)“a”的變更、系數(shù)“b”的變更、與裝置信息“X1”不同的裝置信息“Xn”。
(f)計算機11比較推定質(zhì)量值Ye1n與過去的檢查質(zhì)量值Yq1c而判定有設(shè)想外的變動時，于裝置信息追加S98，追加與裝置信息“X1”不同的新的裝置信息“Xn”，轉(zhuǎn)換到推定式更新S101，將新的自診斷參數(shù)經(jīng)由自診斷裝置5b記錄到數(shù)據(jù)庫13b中。
(g)計算機11當(dāng)比較推定質(zhì)量值Ye1n與過去的檢查質(zhì)量值Yq1c而判定為單調(diào)變化時，于a變更S99增減系數(shù)“a”，使推定質(zhì)量值Ye1n近似檢查質(zhì)量值Yq，轉(zhuǎn)換到推定式更新S101，將新的自診斷參數(shù)經(jīng)由自診斷裝置5b記錄到數(shù)據(jù)庫13b中。
(h)計算機11當(dāng)比較推定質(zhì)量值Ye1n與過去的檢查質(zhì)量值Yq1c而判定為單調(diào)變化時，于b變更S100增減系數(shù)“b”，使推定質(zhì)量值Ye1n近似檢查質(zhì)量值Yq，轉(zhuǎn)換到推定式更新S101，將新的自診斷參數(shù)經(jīng)由自診斷裝置5b記錄到數(shù)據(jù)庫13b中。
(i)然后，計算機11轉(zhuǎn)換到函件發(fā)送S102，將電子函件發(fā)送給過程負(fù)責(zé)人，實行新的自診斷參數(shù)的更新報告。
(j)計算機11轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的異常記錄于存儲裝置12中，與晶片號、晶片批、處理晶片的處理裝置14b相對應(yīng)，更新數(shù)據(jù)庫。
(k)計算機11于推定質(zhì)量比較S96作出一致判定時，轉(zhuǎn)移到規(guī)格確認(rèn)S106，判定推定質(zhì)量值Ye1n是否進(jìn)入規(guī)格。在判定進(jìn)入規(guī)格時，轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的正常記錄于存儲裝置12，與晶片號、晶片批，處理晶片的處理裝置14b相對應(yīng)，更新數(shù)據(jù)庫。
這里所謂“規(guī)格”是于制造半導(dǎo)體器件的各過程中統(tǒng)一規(guī)定的基準(zhǔn)值，與上述的期望值不同。
(傳感器異常通知流程)(a)計算機11于開始S90當(dāng)晶片17b的批送入處理裝置14b開始處理時，轉(zhuǎn)換到傳感器檢查S103，檢查由自診斷裝置5b的設(shè)于處理裝置14b中的各種傳感器的工作。例如判定蝕刻氣體的流量傳感器、高頻電源的傳感器、室壓傳感器等輸出影響蝕刻的裝置信息的傳感器是否正常工作，在判定為正常時轉(zhuǎn)換到推定質(zhì)量計算S104，而當(dāng)即使其中任一個傳感器異常時，轉(zhuǎn)移到傳感器異常通知S113。
(b)計算機11于傳感器異常通知S113從自診斷裝置5b接收與處理裝置14b的裝置信息相對應(yīng)的傳感器異常通知，參考存儲裝置12中存儲的處理裝置14b的傳感器履歷信息，提取判定為異常的傳感器的有關(guān)的履歷信息。例如制成這樣的電子函件，其中記述有從上次異常發(fā)生到這次異常判定的經(jīng)過時間(或連續(xù)正常工作期間)、從處理裝置14b設(shè)置于制造線上后異常判定的總次數(shù)、基于處理裝置14b正常工作時的裝置信息傾向的正常推薦值等。
(c)計算機11轉(zhuǎn)換到函件發(fā)送S114，將在傳感器異常通知S113制成的電子函件發(fā)送給過程負(fù)責(zé)人，通知處理裝置14b的傳感器異常，結(jié)束處理。
(推定質(zhì)量計算流程)(a)自診斷裝置5b從開始S90轉(zhuǎn)換到傳感器檢查S103，當(dāng)傳感器全部正常時，轉(zhuǎn)換到推定質(zhì)量計算S104，在將晶片17b送入處理裝置14b開始處理的階段，例如還開始取得表明進(jìn)行室的阻抗調(diào)節(jié)的電容的裝置信息“X1”，應(yīng)用式(1)計算推定質(zhì)量值Ye1，轉(zhuǎn)換到質(zhì)量管理S105。
(b)計算機11于質(zhì)量管理S105接受自診斷裝置5b計算的晶片17b的推定質(zhì)量值Ye1，同時根據(jù)批號、或晶片號判定晶片17b為檢查裝置19b檢查否。當(dāng)判定為檢查完時，轉(zhuǎn)移到推定質(zhì)量比較S96，執(zhí)行實測值比較流程序列。
另一方面，當(dāng)晶片17b未為檢查裝置19b檢查時，轉(zhuǎn)移到規(guī)格確認(rèn)S106。也就是由于在由處理裝置14b處理多批晶片的同時定期地檢查晶片17b而存在有未檢查的晶片，還由于即使是已檢查過的批而并非代表晶片的晶片17b未為檢查裝置19b檢查的履歷也保存于存儲裝置12中，從而計算機11參考晶片的履歷轉(zhuǎn)移到規(guī)格確認(rèn)S106。
(c)計算機11在規(guī)格確認(rèn)S106判定推定質(zhì)量值Ye1是否進(jìn)入規(guī)格。當(dāng)判定進(jìn)入規(guī)格時，轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的正常記錄于存儲裝置12，對應(yīng)于晶片號、晶片批號、處理了晶片的處理裝置14b，更新數(shù)據(jù)庫，結(jié)束處理。
另一方面，計算機11于規(guī)格確認(rèn)S106判定推定質(zhì)量值Ye1未進(jìn)入規(guī)格時，轉(zhuǎn)移向追加檢查決定S107。
(d)計算機11于追加檢查決定S107根據(jù)過程負(fù)責(zé)人的指令進(jìn)行追加檢查時，轉(zhuǎn)移到追加質(zhì)量管理S108，于檢查裝置19b檢查晶片17b，將變換了檢查結(jié)果的檢查質(zhì)量值Ya對應(yīng)于晶片17b而保存于存儲裝置12。
(e)計算機11將處理轉(zhuǎn)換到推定質(zhì)量比較S96，于追加質(zhì)量管理S108比較存儲裝置12中保存的檢查質(zhì)量值Yq與推定質(zhì)量值Ye1，執(zhí)行實測值比較流程序列。
(f)計算機11于追加檢查決定S107根據(jù)過程負(fù)責(zé)者的指令，未進(jìn)行晶片17b的追加檢查時，轉(zhuǎn)換到上位成分報告S109，比較存儲裝置12中存儲的過去的指定質(zhì)量值Ye1c與在規(guī)格確認(rèn)S106中判定未進(jìn)入規(guī)格的推定質(zhì)量值Ye1n，制成記述計算式(1)表示的推定質(zhì)量值Ye1的模型中不一致的大的上位成分(例如上位系數(shù)“a”與下一系數(shù)“b”)的電子函件。
此外，計算機11于上位成分報告S109中將在規(guī)格確認(rèn)S106判定為規(guī)格外的推定質(zhì)量值Ye1n存儲于存儲裝置12的數(shù)據(jù)庫中，參考數(shù)據(jù)庫中已存儲的推定質(zhì)量值Ye1c的履歷，調(diào)查有無與過去同樣的異常，制成記述調(diào)查結(jié)果的電子函件。
(g)計算機11轉(zhuǎn)換到函件發(fā)送S110，將在上位成分報告S109制成的電子函件發(fā)送給過程負(fù)責(zé)者，通知晶片17b的推定質(zhì)量值Ye1發(fā)生異常。
這樣，第八實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)中，計算機11將自診斷裝置5b計算的推定質(zhì)量值Ye1與定期地從檢查裝置19b取得的檢查質(zhì)量值Yq進(jìn)行比較，根據(jù)此Ye1與Yq兩者的差，校正推定質(zhì)量值Ye1的推定式的系數(shù)，或是變更推定式，從而能提高處理裝置14b的自診斷精度。
用于圖9的推定質(zhì)量計算S104中的晶片的剖面圖例示于圖10。處理裝置14b將晶片送入室內(nèi)，送入的晶片具有于硅基板119上方形成的層間絕緣膜的四乙氧基硅烷TEOS118以及與TEOS118上形成的防反射膜117的膜結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明中的層間絕緣膜不局限于TEOS，而也可以以作為其他半導(dǎo)體薄膜材料的TMPO、TEM為對象。
防反射膜117的背面具有完成了曝光顯像處理的抗蝕劑116形成的區(qū)域以及經(jīng)曝光顯像處理除去抗蝕劑116而露出防反射膜117的區(qū)域。
處理裝置14b相對于防反射膜117露出的區(qū)域進(jìn)行防反射膜117的蝕刻，直到顯露TEOS118。
自診斷裝置5b從處理裝置14b接收蝕刻防反射膜117的蝕刻氣體(CF4、HBr、O2等)的流量、高頻電源的行波、高頻電源的反射波等高頻電源相關(guān)的參數(shù)、壓力等多種裝置信息Xi(i表示收集的信息的個數(shù))。
自診斷系統(tǒng)5b例如為了計算蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1，將調(diào)整室的阻抗的電容值作為裝置信息取得。取得作為裝置信息X2的蝕刻氣體流量計算蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye2則是制造過程的選擇事項。
圖11示明用于圖9的推定質(zhì)量比較S96的判定基準(zhǔn)的曲線圖。此曲線圖的橫軸表示自診斷裝置5b計算的蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1。曲線圖的縱軸則表示基于檢查裝置19b檢查晶片17b的實測值，由計算機11計算的蝕刻速率檢查質(zhì)量值Yq1。
計算機11于推定質(zhì)量比較S96比較推定質(zhì)量值Ye1與檢查質(zhì)量值Yq1之際，作為判定基準(zhǔn)，當(dāng)判定推定質(zhì)量值Ye1存在于推定質(zhì)量值Ye1與檢查質(zhì)量值Yq1的回歸直線的可靠區(qū)間內(nèi)(虛線124與虛線125之間所夾區(qū)域)時，判定其為一致，而當(dāng)在此可靠區(qū)間之外時則判定其為不一致。
計算機11基于檢查處理裝置14b所蝕刻的多批晶片的實測值，計算與晶片號相對應(yīng)的蝕刻速率的檢查質(zhì)量值Yq1，存儲于存儲裝置12中。另外，計算機11接收來自自診斷裝置5b對應(yīng)于晶片號的蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1，存儲于存儲裝置12。
當(dāng)用來求推定質(zhì)量值Ye1的模型的式(1)為適當(dāng)時，出現(xiàn)與相對于各晶片號的檢查質(zhì)量值Yq1的推定質(zhì)量值Ye1的交點的晶片，具有在蝕刻速率2.3-4.3(nm/秒)范圍內(nèi)與回歸直線126相重疊或位于其附近的質(zhì)量。
但當(dāng)設(shè)于處理裝置14b中的室內(nèi)的壓力、電容值、蝕刻氣體流量變動時，有時在各批之間的晶片質(zhì)量會產(chǎn)生變化。例如出現(xiàn)有圖中圓圈120、121、122、123所圍成的交點的晶片，相對于檢查質(zhì)量值Yq1，分別與推定質(zhì)量值Ye1產(chǎn)生了差別，為此需要變更求推定質(zhì)量值Ye1的模型的式(1)，以提高推定質(zhì)量值Ye1的可靠性。
出現(xiàn)有由圓圈120所圍交點的晶片，相對于檢查質(zhì)量值Yq1的2.8，推定質(zhì)量值為2.3，為增大回歸直線上側(cè)的推定質(zhì)量值Ye1，變更模型的式(1)的參數(shù)。如使系數(shù)a增加近似于檢查質(zhì)量值Yq1。
出現(xiàn)有由圓圈121所圍交點的晶片，相對于檢查質(zhì)量值Yq1的3.1，推定質(zhì)量值Ye1是2.6，為了增大位于回歸直線126上側(cè)的推定質(zhì)量值Ye1，變更模型的式(1)的參數(shù)。例如使系數(shù)a增大近似檢查質(zhì)量值Yq1。
出現(xiàn)有由圓圈122所圍交點的晶片，相對于檢查質(zhì)量值Yq1的2.3，推定質(zhì)量值Ye1是2.8，為了減小位于回歸直線126下側(cè)的推定質(zhì)量值Ye1，變更模型的式(1)的參數(shù)。例如使系數(shù)a減小近似檢查質(zhì)量值Yq1。
出現(xiàn)有由圓圈123所圍交點的晶片，相對于檢查質(zhì)量值Yq1的2.5，推定質(zhì)量值Ye1是3.0，為了減小位于回歸直線126下側(cè)的推定質(zhì)量值Ye1，變更模型的式(1)的參數(shù)。例如使系數(shù)a減小近似檢查質(zhì)量值Yq1。
計算機11在變更模型的式(1)的參數(shù)時，參考基于存儲裝置12中存儲的晶片實測值的檢查質(zhì)量值Yq1的時序曲線圖的數(shù)據(jù)。
如圖12所示，檢查質(zhì)量值Yq1的時序曲線圖中，示出橫軸表示處理晶片的日期，縱軸表示蝕刻速率(nm/秒)的檢查質(zhì)量值Yq1。
圖11的出現(xiàn)有由圓圈120所圍交點的晶片相當(dāng)于圖12中以圓圈130所圍的2月4日處理的晶片批，由于檢查質(zhì)量值Yq1從2月1日起單調(diào)地增加，所以計算機11使式(1)的系數(shù)a增大，更新蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1n。
圖11的出現(xiàn)有由圓圈121所圍交點的晶片相當(dāng)于圖12中以圓圈131所圍的2月5日處理的晶片批，由于檢查質(zhì)量值Yq1從2月4日起單調(diào)增加，所以計算機11使式(1)的系數(shù)a增大，更新蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1n。
圖11的出現(xiàn)有由圓圈122所圍交點的晶片相當(dāng)于圖12中以圓圈132所圍的2月7日處理的晶片批，由于與2月5日的檢查質(zhì)量值Yq1相比急劇減少，所以計算機11使式(1)的系數(shù)b減小，更新蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1n。
圖11的出現(xiàn)有由圓圈123所圍交點的晶片相當(dāng)于圖12中以圓圈133所圍的2月13日處理的晶片批，由于檢查質(zhì)量值Yq1從2月7日起單調(diào)地增加，所以計算機11進(jìn)行式(1)的系數(shù)a的變更判定，為使檢查質(zhì)量值Yq1n位于回歸直線126下側(cè)使式(1)的系數(shù)a減小，更新蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1n。
圖12中出現(xiàn)有由圓圈134圍成的交點的晶片相當(dāng)于2月22日處理的晶片批，與2月13日的檢查質(zhì)量值Yq1c相比，急劇地增加。這批晶體的現(xiàn)狀變動到式(1)的設(shè)定之外，計算機11轉(zhuǎn)換到圖9的推定式更新S101，將新的自診斷參數(shù)經(jīng)由自診斷裝置5b記錄于數(shù)據(jù)庫13b中，轉(zhuǎn)換到函件發(fā)送S102(參考圖9)，將推定質(zhì)量推定式的變更以函件通知過程負(fù)責(zé)人。
在第八實施形式中，計算機11變更數(shù)據(jù)庫13b的自診斷參數(shù)，同時使存儲裝置12中存儲的晶片號所對應(yīng)的推定質(zhì)量值Ye1e與檢查質(zhì)量值Yq1c對應(yīng)于晶片批存儲，以使多批處理的多個晶片的推定質(zhì)量值Ye1n近似于檢查質(zhì)量值Yq1n。
計算機11還能根據(jù)蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1與檢查質(zhì)量值Yq1的比較結(jié)果以及檢查質(zhì)量值Yq1c的時序變化，實行要素判定處理S97(參考圖9)，選擇式(1)的要素，自動更新系數(shù)a、b的變更，在更新式(1)后，求新的推定質(zhì)量值Ye1n，保持合適的狀態(tài)。
這樣就可防止只監(jiān)視蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1時，會引起的處理裝置14b的異常誤檢測和放過異常。即由防止誤檢測使處理裝置14b的運行率上升，通過防止放過異常防止低成品率批的發(fā)生。
下面在處理裝置14a、14b、14c、14d之中以具有氧化爐的處理裝置14a為例進(jìn)行說明。
自診斷裝置5a將供給處理裝置14a的供給氣體(O2、N2、H2等)的流量、加熱器的電功率，氧化爐周圍的氣壓等作為裝置信息接收。將接收的裝置信息存儲于數(shù)據(jù)庫13a中，同時用下式(2)計算晶片17a的氧化膜厚的指定質(zhì)量值Ye2
Ye2＝CX2+dX3+eX4+f(2)裝置信息X2表示加熱器的電功率，裝置信息X3表示O2流量，裝置信息X4表示氧化爐周圍的氣壓。此外，計算機11將自診斷參數(shù)分配給系數(shù)c、d、e與f。
晶片17a的氧化膜厚雖然會受到所有參數(shù)的影響，但如圖13所示，在長期的連續(xù)停止運行之前(圖中從4月13日到4月28日)的氧化膜厚(nm)的推定質(zhì)量值Ye2c集中于“98-99”的范圍。而當(dāng)處理裝置14a從4月28日的夜間到5月6日晨停止工作，長期停止運行后(圖中5月6日以后)，氧化膜厚(nm)的推定質(zhì)量值Ye2n則移至“96-97”的范圍，氧化膜厚的推定質(zhì)量值Ye2有大的變動。
自診斷裝置5a如圖14所示，從處理裝置14a接收加熱器電功率(w)的裝置信息。在長期連續(xù)停止運行前的加熱器的電功率140從起動處理裝置14a經(jīng)500秒后在900W以下，經(jīng)600秒后在200W以下，經(jīng)650秒后在100W以下。
與此相反，在長期連續(xù)停止運行后的加熱器電功率141，于起動處理裝置14a經(jīng)500秒后為600W，600秒后為零W而在650秒后從零上升到200W。750秒以后為150-300W以下，與長期連續(xù)停止運行前的加熱器電功率140比較，不同的是，到650秒后，加熱器的電功率下降，而在700秒后，加熱器的電功率上升。
處理裝置14a監(jiān)控氧化爐的溫度上升。長期連續(xù)停止運行前的溫度142于起動處理裝置14a經(jīng)560秒后上升到800℃，700秒后上升到840℃，800秒以后則移到840-850℃的范圍。長期運行停止后的溫度143，在起動處理裝置14a后經(jīng)570秒上升到800℃，700秒后上升至830℃，800秒后移至840-850℃范圍，與長期連續(xù)停止運行前相比，溫度上升曲線下降。
自診斷裝置5a由于從處理裝置14a于長期連續(xù)停止運行前后接收了不同裝置信息X2的峰值電功率的裝置信息，可以認(rèn)為，溫度上升曲線在長期連續(xù)停止運行前后會變動。
于是，計算機11將基于實行推定質(zhì)量比較處理由檢查裝置19a實測的長期連續(xù)停止運行后晶片17a膜厚的檢查質(zhì)量值Yq2，與從自斷裝置5a接收的長期連續(xù)停止運行后的晶片17a的氧化膜厚的推定質(zhì)量值Ye2比較，進(jìn)行不一致判定。
計算機11實行要素判定處理，增大式(2)的系數(shù)C，通過自動生成對應(yīng)于長期連續(xù)停止運行后的自診斷參數(shù)，能對以后長期連續(xù)停止運行前后(例如一年中數(shù)次的非定期作業(yè))，預(yù)先掌握設(shè)于氧化爐中的加熱器的狀態(tài)變化，而可提高晶片17a的氧化膜厚的推定質(zhì)量值Ye2的可靠性。
計算機11將式(2)的變更通知自診斷裝置5a，將新的式(2)存儲于設(shè)在自診斷裝置5a的數(shù)據(jù)庫13a中同時將式(2)的變更存儲于存儲裝置12中。此外，式(2)的變更通知能通過函件發(fā)送處理從計算機11將電子函件自動地發(fā)送給過程負(fù)責(zé)人。
這樣，通過將基于晶片17a的氧化膜厚實測值的檢查質(zhì)量值Yq2與由自診斷裝置5計算的氧化膜厚的推定質(zhì)量值Ye2定期地比較，就可掌握長期連續(xù)停止運行前后(一年中數(shù)次的非定期作業(yè))的加熱器的狀態(tài)變化，而可預(yù)防晶片17a的氧化膜厚推定質(zhì)量值Ye2的異常。
本發(fā)明實施形式所記錄的作用與效果僅僅是列舉了根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的最佳作用與效果，本發(fā)明的作用與效果并不限于本發(fā)明實施形式中所記述的。
下面說明與本發(fā)明實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)與半導(dǎo)體制造方法有關(guān)的技術(shù)事項。
(a)本發(fā)明的實施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行采用半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；從處理裝置接收裝置信息計算加工處理的推定質(zhì)量值的自診斷系統(tǒng)；檢查加工處理結(jié)果的檢查裝置；比較檢查結(jié)果與推定質(zhì)量量值，當(dāng)對推定質(zhì)量值作出有效判定時，維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，而當(dāng)推定質(zhì)量為無效判定時則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計算機。
(b)本發(fā)明的實施形式中用的計算機，在對推定質(zhì)量作無效判定時，變更參數(shù)式。
(c)本發(fā)明的實施形式中用的計算機，當(dāng)檢查結(jié)果存在于推定質(zhì)量值與實測值組成的回歸直線的可靠區(qū)間內(nèi)時，進(jìn)行有效判定。
(d)本發(fā)明的實施形式中用的計算機，計算基于存儲裝置中存儲的以往的實測值的質(zhì)量傾向，比較檢查結(jié)果與質(zhì)量傾向，進(jìn)行判定。
(e)本發(fā)明的實施形式中用的計算機，基于半導(dǎo)體基板氧化處理過程的檢查結(jié)果進(jìn)行判定。
(f)本發(fā)明的實施形式中用的計算機，基于半導(dǎo)體基板蝕刻處理過程的檢查結(jié)果進(jìn)行判定。
(g)本發(fā)明的實施形式的半導(dǎo)體的制造方法有診斷實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置，在滿足預(yù)定條件的階段生成自動修復(fù)請求信號的自動修復(fù)請求步驟；檢查經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量的質(zhì)量檢查步驟；基于質(zhì)量檢查步驟取得的質(zhì)量管理信息，判定自動修復(fù)請求信號的生成時刻適當(dāng)否，當(dāng)該判定結(jié)果為有效判定時維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，當(dāng)該判定結(jié)果為無效時則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，同時變更質(zhì)量檢查作業(yè)的頻率的自動檢查頻率校正步驟。
(h)本發(fā)明實施形式的半導(dǎo)體器件制造方法中，當(dāng)判定結(jié)果為無效判定時，計算機追加自診斷系統(tǒng)的參數(shù)。
(i)本發(fā)明實施形式的半導(dǎo)體器件制造方法具有在監(jiān)視實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置狀態(tài)的同時，依據(jù)處理過程模型對該處理裝置的裝置信息積分，實行半導(dǎo)體制造過程模擬以推定該處理下半導(dǎo)體基板質(zhì)量的實時模擬步驟。
(j)本發(fā)明實施形式的半導(dǎo)體器件制造方法具有在監(jiān)視實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置的裝置信息的同時，輸出該半導(dǎo)體基板的推定質(zhì)量信息的質(zhì)量推定步驟；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的檢查質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查步驟；比較推定質(zhì)量信息與檢查質(zhì)量信息，判定質(zhì)量檢查步驟的時刻是否適當(dāng)，當(dāng)判定結(jié)果為無效判定時，檢測處理裝置的異常的異常檢測步驟。
(k)本發(fā)明實施形式的半導(dǎo)體器件制造方法具有在監(jiān)視實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置狀態(tài)，輸出半導(dǎo)體基板的推定質(zhì)量信息的質(zhì)量推定步驟；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的檢查質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查步驟；實行推定質(zhì)量信息與檢查質(zhì)量信息的質(zhì)量相關(guān)處理的推定質(zhì)量管理步驟；根據(jù)推定質(zhì)量信息實行半導(dǎo)體制造過程模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件成品率的成品率預(yù)測步驟；檢查經(jīng)過處理裝置的處理至少是晶片工序結(jié)束的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查步驟；比較成品率預(yù)測步驟的成品率與成品率檢查步驟的成品率的成品率相關(guān)處理步驟。
(l)本發(fā)明的實施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的加工處理步驟；輸出經(jīng)過加工處理步驟的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查步驟；接收來自質(zhì)量檢查步驟的質(zhì)量信息進(jìn)行半導(dǎo)體制造過程模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測步驟；檢查經(jīng)過處理裝置的處理，至少是完成了晶片工序后的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查步驟；以及對成品率預(yù)測步驟的成品率與成品率檢查步驟的成品率進(jìn)行比較，提高成品率預(yù)測步驟的成品率的預(yù)測準(zhǔn)確度的成品率相關(guān)處理步驟。
(m)本發(fā)明的實施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理步驟；監(jiān)視處理裝置的裝置信息，輸出半導(dǎo)體基板的推定質(zhì)量信息的質(zhì)量推定步驟；輸出經(jīng)過加工處理步驟的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查步驟；進(jìn)行推定質(zhì)量信息與質(zhì)量信息的質(zhì)量相關(guān)處理的推定質(zhì)量管理步驟；根據(jù)來自質(zhì)量檢查步驟的質(zhì)量信息進(jìn)行半導(dǎo)體制造過程模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的第一成品率預(yù)測步驟；根據(jù)來自推定質(zhì)量管理步驟的推定質(zhì)量信息，實行與第一成品率預(yù)測步驟的半導(dǎo)體制造過程的模擬不同的模擬，經(jīng)過預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的第二成品率預(yù)測步驟、加工處理步驟，檢查至少是完成了晶片工序的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查步驟；比較第一成品率預(yù)測步驟的成品率與成品率檢查步驟的成品率的第一成品率相關(guān)處理步驟；比較第二成品率預(yù)測步驟的成品率與成品率檢查步驟的成品率的第二成品率相關(guān)處理步驟；基于第一與第二成品率相關(guān)處理步驟的相關(guān)結(jié)果以提高第一與第二成品率預(yù)測步驟的成品率預(yù)測可靠度的預(yù)測成品率步驟。
(n)本發(fā)明的實施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，它具有檢測表示實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置的狀態(tài)的檢測值，將該處理的非控制值從該檢測值中提取取得特征量的特征量化步驟，對通過特征量化步驟提取的特征量和對固有的缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲的相關(guān)表內(nèi)的特征量進(jìn)行比較，在判定相互特征量是同程化的值的階段，中斷半導(dǎo)體制造過程，將半導(dǎo)體基板作為次品批通知的質(zhì)量檢測步驟。
本發(fā)明的實施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，當(dāng)檢測出具有與相關(guān)表內(nèi)的特征量不能同程化的新特征量的次品批時，根據(jù)此次品批的加工履歷信息，提取表示該次品批生成時處理裝置狀態(tài)的裝置信息，將該裝置信息自動反饋回質(zhì)量推定部的推定質(zhì)量自動更新步驟。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；控制上述處理裝置的處理控制裝置；進(jìn)行上述半導(dǎo)體基板的加工處理，監(jiān)視上述處理裝置的狀態(tài)，積分上述處理裝置的內(nèi)部信息，實行上述加工處理的模擬，根據(jù)上述加工處理推定上述半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)行的實時模擬器。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，上述實時模擬器從上述處理控制裝置發(fā)送的處理停止信號到達(dá)時刻開始積分上述內(nèi)部信息，實行上述加工處理的模擬。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，上述實時模擬器實行上述半導(dǎo)體基板的氧化處理的模擬，通過上述加工處理，推定上述半導(dǎo)體基板的處理的進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，上述實時模擬器實行上述半導(dǎo)體基板的蝕刻處理的模擬，根據(jù)上述加工處理推定上述半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，上述實時模擬器監(jiān)視上述半導(dǎo)體基板的端點，推定上述半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，上述處理控制裝置從不同于上述實時模擬器的計算機接收上述加工處理的開始指令，對上述處理裝置發(fā)送處理開始信號與處理停止信號。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，上述實時模擬器將上述半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)行的推定結(jié)果發(fā)送給上述計算機。
8.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，它具有實行采用半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；從上述處理裝置接收裝置信息計算上述加工處理的推定質(zhì)量值的自診斷系統(tǒng)；檢查上述加工處理結(jié)果的檢查裝置；比較上述檢查結(jié)果與上述推定質(zhì)量值，當(dāng)對上述推定質(zhì)量值作出有效判定時，維持上述自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，而當(dāng)上述推定質(zhì)量值為無效判定時則變更上述自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計算機。
9.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，它具有實行采用半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；從上述處理裝置接收裝置信息進(jìn)行上述處理裝置自管理的自診斷系統(tǒng)；檢查上述加工處理結(jié)果的檢查裝置；根據(jù)上述檢查結(jié)果判定是否自動修復(fù)上述處理裝置，當(dāng)判定結(jié)果為有效判定時維持上述自診斷系統(tǒng)的參數(shù)而當(dāng)判定結(jié)果為無效判定時則變更上述自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計算機。
10.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；基于自診斷參數(shù)診斷處理裝置的自診斷裝置；檢查加工處理的檢查裝置；與自診斷裝置及檢查裝置連接，當(dāng)半導(dǎo)體基板的檢查結(jié)果有效時維持自診斷參數(shù)而當(dāng)檢查結(jié)果無效時變更自診斷參數(shù)的計算機。
11.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于它具有實行半導(dǎo)體基板加工處理的處理裝置；取得處理裝置的裝置信息，推定半導(dǎo)體基板質(zhì)量的質(zhì)量推定部；對經(jīng)過加工處理的半導(dǎo)體基板進(jìn)行質(zhì)量檢查的質(zhì)量檢查裝置；比較質(zhì)量推定部的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)與質(zhì)量檢查裝置實測的質(zhì)量管理信息的比較器。
12.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于它具有實行半導(dǎo)體基板加工處理的處理裝置；取得處理裝置的裝置信息，輸出半導(dǎo)體基板的推定質(zhì)量信息的質(zhì)量推定部；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查裝置；實行推定質(zhì)量信息與質(zhì)量信息的質(zhì)量相關(guān)處理的推定質(zhì)量管理部；根據(jù)推定質(zhì)量管理部輸出的推定質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測裝置；檢查經(jīng)過處理裝置的處理至少是完成了晶片工序后的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查裝置；實行對成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率進(jìn)行比較的成品率相關(guān)處理。
13.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于它具有實行半導(dǎo)體基板加工處理的處理裝置；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查裝置；根據(jù)來自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測裝置；檢查經(jīng)過處理裝置的處理至少是完成了晶片工序后的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查裝置；實行對成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率進(jìn)行比較的成品率相關(guān)處理。
14.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于它具有實行半導(dǎo)體基板加工處理的處理裝置；監(jiān)視處理裝置的裝置信息，輸出半導(dǎo)體基板的推定質(zhì)量信息的質(zhì)量推定部；輸出經(jīng)過處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查裝置；進(jìn)行推定質(zhì)量信息與質(zhì)量信息的質(zhì)量相關(guān)處理的推定質(zhì)量管理部；根據(jù)來自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測半導(dǎo)體器件的成品率的第一成品率預(yù)測裝置；根據(jù)來自推定質(zhì)量管理部的推定質(zhì)量信息，實行有別于第一成品率預(yù)測裝置的模擬的模擬；檢查經(jīng)過了半導(dǎo)體制造過程，至少是完成了晶片工序的半導(dǎo)體器件的成品率的成品率檢查裝置；進(jìn)行比較第一成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率的第一成品率相關(guān)處理及比較第二成品率預(yù)測裝置的成品率與成品率檢查裝置的成品率的第二成品率相關(guān)處理。
15.一種半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；檢測處理裝置的裝置信息，將從檢測值中提取處理的非控制值進(jìn)行特征量化的特征量；與通過對固有的缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲的相關(guān)表內(nèi)的特征量進(jìn)行比較，在判定該特征量化的特征量是能與該相關(guān)表內(nèi)的特征量同程化的值的階段，中斷處理，將半導(dǎo)體基板作為次品批通知的質(zhì)量檢測部。
16.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，它具有推定質(zhì)量自動更新裝置，此更新裝置當(dāng)檢測出具有與通過對固有缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲的相關(guān)表內(nèi)的特征量不能同程化的新特征量的次品批時，根據(jù)此次品批的半導(dǎo)體基板的加工履歷信息，提取表示該半導(dǎo)體基板次品批生成時處理裝置狀態(tài)的裝置信息，將該裝置信息自動反饋回質(zhì)量推定部。
17.一種半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于此方法通過處理裝置實行半導(dǎo)體基板的加工處理，進(jìn)行上述半導(dǎo)體基板的加工處理、監(jiān)視上述處理裝置的狀態(tài)、積分上述處理裝置的內(nèi)部信息、進(jìn)行上述加工處理的模擬、通過上述加工處理推定上述半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)行。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，上述加工處理是上述半導(dǎo)體基板的氧化處理。
19.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，上述加工處理是上述半導(dǎo)體基板的蝕刻加工處理。
20.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，上述加工處理的模擬是從上述處理控制裝置發(fā)送的處理停止信號到達(dá)時開始進(jìn)行上述內(nèi)部信息積分。
21.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，上述模擬監(jiān)視上述半導(dǎo)體基板的端點的出現(xiàn)、積分上述處理裝置的內(nèi)部信息和推定上述半導(dǎo)體基板處理的進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，上述半導(dǎo)體基板處理是蝕刻處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)和方法。通過恰當(dāng)?shù)毓芾砑庸ぬ幚硌b置的維修間隔，縮短半導(dǎo)體器件的制造工序期間。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)具有實行采用半導(dǎo)體基板(17)的加工處理的處理裝置(14)；從處理裝置(14)接收裝置信息進(jìn)行處理裝置(14)自管理的自診斷系統(tǒng)(11a)；檢查加工處理結(jié)果的檢查裝置(19)；基于檢查結(jié)果判定處理裝置(14)能否自動修復(fù)，并在判定結(jié)果為有效判定時維持自診斷系統(tǒng)(11a)的參數(shù)，為無效判定時變更這種參數(shù)的計算機(11)。
文檔編號H01L21/00GK1595607SQ20041007461
公開日2005年3月16日 申請日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月8日
發(fā)明者牛久幸廣, 柿沼英則, 秋山龍雄, 首藤俊次, 安部正泰, 小松茂 申請人:株式會社東芝