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(guò)半導(dǎo)體制造裝置反復(fù)地形成基板臺(tái)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(lái)制造DRAM等半導(dǎo)體器件。這種半導(dǎo)體制造過(guò)程是通過(guò)對(duì)光刻處理、蝕刻處理、熱處理(氧化、退火、擴(kuò)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(yùn)入/運(yùn)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(jì)測(cè)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(duì)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(jì)算功能的氧化膜厚計(jì)算部和具有計(jì)算膜厚判定功能的計(jì)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(guò)程中，基于預(yù)定的過(guò)程執(zhí)行的初始設(shè)定開始半導(dǎo)體制造過(guò)程，按預(yù)定的時(shí)間間隔測(cè)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(guò)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(gè)加工處理裝置的自診斷與過(guò)程模擬，對(duì)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(kuò)散濃度進(jìn)行控制，但對(duì)經(jīng)過(guò)多個(gè)加工處理裝置完成的晶片由探頭檢測(cè)測(cè)定的半導(dǎo)體器件，其成品率與通過(guò)模擬求得的成品率之間會(huì)產(chǎn)生差異。為此必須調(diào)整半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)計(jì)劃與用戶的訂貨數(shù)，頻繁地反復(fù)花費(fèi)勞力進(jìn)行麻煩的追加生產(chǎn)計(jì)劃工作，增多了晶片的檢查工序，拖長(zhǎng)了半導(dǎo)體器件的制造工期。
WO96/25760號(hào)公報(bào)(第36頁(yè)，第25行～37頁(yè)，第2行)。
特開2002-299336號(hào)公報(bào)(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(shí)間間隔，延長(zhǎng)各個(gè)加工處理裝置的運(yùn)行時(shí)間，還可削減各半導(dǎo)體制造過(guò)程結(jié)束階段實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)時(shí)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(shí)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(jì)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(duì)推定質(zhì)量值作出有效判定時(shí)，維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，而當(dāng)推定質(zhì)量值為無(wú)效判定時(shí)則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計(jì)算機(jī)。
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(shí)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(dòng)修復(fù)，當(dāng)判定結(jié)果為有效判定時(shí)維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)而當(dāng)判定結(jié)果為無(wú)效判定時(shí)則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計(jì)算機(jī)。
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(shí)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(shí)維持自診斷參數(shù)而當(dāng)檢查結(jié)果無(wú)效時(shí)變更自診斷參數(shù)的計(jì)算機(jī)。
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(shí)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(duì)經(jīng)過(guò)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(shí)測(cè)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(shí)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(guò)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(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測(cè)裝置；檢查經(jīng)過(guò)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(shí)行對(duì)成品率預(yù)測(cè)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(shí)行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；輸出經(jīng)過(guò)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(lái)自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測(cè)裝置；檢查經(jīng)過(guò)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(shí)行對(duì)成品率預(yù)測(cè)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(shí)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(guò)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(lái)自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的第一成品率預(yù)測(cè)裝置；根據(jù)來(lái)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(cè)裝置的模擬外，實(shí)行模擬預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的第二成品率預(yù)測(cè)裝置；檢查經(jīng)過(guò)了半導(dǎo)體制造過(guò)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(cè)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(cè)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(shí)行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；將檢測(cè)處理裝置的裝置信息從檢測(cè)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(guò)對(duì)固有的缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲(chǔ)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(cè)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(dòng)更新裝置，此更新裝置當(dāng)檢測(cè)出具有與通過(guò)對(duì)固有缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲(chǔ)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(shí)，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(shí)處理裝置狀態(tài)的裝置信息，將該裝置信息自動(dòng)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(guò)處理裝置實(shí)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(guò)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(shí)間間隔，延長(zhǎng)各個(gè)加工處理裝置的運(yùn)行時(shí)間，還可削減各半導(dǎo)體制造過(guò)程結(jié)束階段實(shí)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(shí)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(shuō)明本發(fā)明第一與第二實(shí)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(shí)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(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)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(shuō)明本發(fā)明第五實(shí)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(shí)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(shuō)明圖。
圖7是說(shuō)明本發(fā)明第七實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施形式所用判定方法的說(shuō)明圖。
圖12是本發(fā)明第八實(shí)施形式所用判定方法的說(shuō)明圖。
圖13是本發(fā)明第八實(shí)施形式所用判定方法的說(shuō)明圖。
圖14是本發(fā)明第八實(shí)施形式所用溫度上升曲線圖。
圖中各標(biāo)號(hào)的意義如下5a，自診斷裝置；10，制造系統(tǒng)；11，計(jì)算機(jī)；12，存儲(chǔ)裝置；13，數(shù)據(jù)庫(kù)；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(cè)處理；22，判定處理；23，現(xiàn)象判定；24，判定處理；25，設(shè)計(jì)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(cè)系統(tǒng)；36，成品率收集部；37，請(qǐng)求部；38，維修指示畫面；39，缺陷發(fā)現(xiàn)報(bào)告部；40，交貨預(yù)測(cè)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(shí)時(shí)模擬器；54，氧化爐；56，氧化膜厚計(jì)算部；61，質(zhì)量推定部；65，數(shù)據(jù)庫(kù)；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(cè)部；75，成品率預(yù)測(cè)處理；77，測(cè)定器。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施形式)本發(fā)明第一實(shí)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(guò)程階段檢查頻率的系統(tǒng)，如圖1所示具有對(duì)于作為半導(dǎo)體基板的晶片17或其表面上的薄膜實(shí)行處理的處理裝置14；作為由設(shè)備工程系統(tǒng)EES(以下簡(jiǎn)作EES)使處理裝置14進(jìn)行自管理的自診斷系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)11a；根據(jù)檢查裝置19對(duì)經(jīng)過(guò)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(dòng)修復(fù)，當(dāng)判定結(jié)果為有效判定(或適當(dāng)?shù)?時(shí)維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)(或微凋)，當(dāng)判定結(jié)果為無(wú)效判定(或不適當(dāng))時(shí)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(jì)算機(jī)11。
這里的“EES”是從處理裝置14取得裝置信息，對(duì)裝置信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)性分析，判定處理裝置14的狀況為正常或異常的系統(tǒng)。
EES是在作為自診斷系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)11a上執(zhí)行，實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)11a，能將處理裝置14實(shí)行的處理的經(jīng)時(shí)變化與晶片17相對(duì)應(yīng)而存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)13a中。
具體地說(shuō)，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(jì)算機(jī)11；與計(jì)算機(jī)11連接，存儲(chǔ)與半導(dǎo)體制造過(guò)程有關(guān)的數(shù)據(jù)處理算法的存儲(chǔ)裝置12；存儲(chǔ)用于計(jì)算機(jī)11連接的APC(高級(jí)的過(guò)程控制器，以下簡(jiǎn)稱為APC)與MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)，以下簡(jiǎn)稱為MES)中使用的數(shù)據(jù)的主數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)算機(jī)11變更半導(dǎo)體制造過(guò)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(shí)，參考過(guò)去的處理?xiàng)l件將處理裝置14的處理?xiàng)l件變更為新的處理?xiàng)l件。所謂“MES”則是指由處理裝置14處理多批晶片17時(shí)，由計(jì)算機(jī)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(jiǎn)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(tái)以上的多臺(tái)處理裝置14。此多臺(tái)處理裝置14經(jīng)信號(hào)線14a與計(jì)算機(jī)11a連接，可實(shí)行EES的自管理。這多臺(tái)處理裝置14能直接或通過(guò)計(jì)算機(jī)11a與計(jì)算機(jī)11連接，發(fā)送處理裝置14的裝置信息，計(jì)算機(jī)11根據(jù)接收的裝置信息，能在APC、MES的管理下對(duì)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(duì)應(yīng)，例如顯然可以以下述處理裝置作為相應(yīng)的對(duì)象執(zhí)行成膜處理的成膜處理裝置；雜質(zhì)的擴(kuò)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(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行化學(xué)的、機(jī)械的研磨的CMP處理裝置；對(duì)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(guò)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(shí)施形式也同樣可以用于批式裝置或單片式裝置。
計(jì)算機(jī)11a內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)13a中存儲(chǔ)制造過(guò)程數(shù)據(jù)，逐次更新與晶片17的批號(hào)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(shí)時(shí))時(shí)最佳處理狀態(tài)提供給處理裝置14，同時(shí)能對(duì)處理裝置14內(nèi)部是否發(fā)生變化進(jìn)行檢測(cè)處理21，將此內(nèi)部狀態(tài)反饋給半導(dǎo)體制造過(guò)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(kuò)散處理裝置、薄膜淀積裝置之類的具有室的處理裝置時(shí)，則根據(jù)決定爐內(nèi)多個(gè)地點(diǎn)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(guò)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(shí)，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(shí)行半導(dǎo)體制造過(guò)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(shí)，則基于處理時(shí)間或是晶片或芯片的位置信息之類的各種參數(shù)，實(shí)行半導(dǎo)體制造過(guò)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(kuò)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(guò)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(kù)13中，進(jìn)行自管理。通過(guò)這種材料模型化，即可對(duì)氣體與化合物之類材料是否對(duì)半導(dǎo)體制造過(guò)程有影響進(jìn)行實(shí)時(shí)地判定處理22。
晶片17經(jīng)由處理裝置14和鏈路18在通過(guò)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(wú)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(guò)計(jì)算機(jī)11收集信息，實(shí)時(shí)地供給監(jiān)控器/QC的判定處理24。
計(jì)算機(jī)11從檢查裝置19與處理裝置14或是計(jì)算機(jī)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(guò)實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)11能執(zhí)行將質(zhì)量信息反饋回半導(dǎo)體制造過(guò)程的處理，或是對(duì)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(shí)，都將檢查裝置19方發(fā)送來(lái)的質(zhì)量信息與計(jì)算機(jī)11a發(fā)送的推定質(zhì)量信息進(jìn)行比較，通過(guò)于計(jì)算機(jī)11上模擬半導(dǎo)體制造過(guò)程，就能提高推定質(zhì)量信息的可靠度。
計(jì)算機(jī)11還管理光刻處理中所用的掩模20(原版)的設(shè)計(jì)信息25，當(dāng)通過(guò)實(shí)時(shí)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(shí)，能對(duì)掩模20是否設(shè)計(jì)不良進(jìn)行判定處理。
如上所述，本發(fā)明的實(shí)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(jì)算機(jī)11的APC系統(tǒng)，而能執(zhí)行實(shí)時(shí)的質(zhì)量管理，由于能實(shí)施TCAD(工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))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(cè)最終的半導(dǎo)體器件的成品率。以下用第一至第七實(shí)施形式說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)10的特征。
圖2是說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)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(guò)程順序，經(jīng)過(guò)晶片批投入工序42、相對(duì)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(duì)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(gè)半導(dǎo)體器件，于D/S(管芯分類)處理工序48(以下簡(jiǎn)記為“D/S”處理工序)通過(guò)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(shí)別。
第一處理工序43對(duì)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(guò)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(shí)行加工A的第一處理工序43在成膜處理情形，對(duì)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(shí)將處理裝置的氣體壓力、溫度、RF電壓、火花的有無(wú)、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(shí)，監(jiān)控研磨劑的數(shù)量、研磨臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)、研磨臺(tái)的退化狀態(tài)，同時(shí)對(duì)晶片進(jìn)行研磨處理，將供給處理裝置的研磨劑、研磨臺(tái)的更換時(shí)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(shí)時(shí)地對(duì)全部晶片進(jìn)行檢查，可以于處理裝置中設(shè)置多個(gè)壓力檢測(cè)器、溫度檢測(cè)器、火花檢測(cè)器與淀積膜厚檢測(cè)器等，也可以構(gòu)成為設(shè)置與半導(dǎo)體制造過(guò)程相對(duì)應(yīng)的多個(gè)檢測(cè)器來(lái)接收示明處理裝置的裝置狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)。
將第一處理工序43所用處理裝置的維修時(shí)期、清洗時(shí)期、部件交換時(shí)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?；诖耸录畔?3b能夠推測(cè)當(dāng)前(實(shí)時(shí))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(shí)間間隔(例如1秒間隔)測(cè)定與分析，通過(guò)半導(dǎo)體制造過(guò)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(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)。此自動(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)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(yùn)轉(zhuǎn)的初始階段，響應(yīng)QC信息31a中所包含的自動(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)，警告裝置32將自動(dòng)修復(fù)的定時(shí)指示信息32a發(fā)送給第一處理工序43中運(yùn)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(shí)，按預(yù)定的時(shí)間間隔(例如1秒間隔)測(cè)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(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)。此自動(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)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(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)，由警告裝置32將自動(dòng)修復(fù)的定時(shí)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(dòng)修復(fù)的定時(shí)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(gè)單位的半導(dǎo)體制造過(guò)程結(jié)束時(shí)，等待自動(dòng)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(yùn)出到氧化爐外后，把清洗氣體導(dǎo)入氧化爐內(nèi)部。
此時(shí)，運(yùn)出的晶片繼續(xù)由第一檢查工序44實(shí)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(wú)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(cè)定等厚度方向參數(shù)的測(cè)定。此外，“缺陷檢查”主要針對(duì)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(shí)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(shí)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(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)的定時(shí)，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(hào)后，開始生成自動(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào))。
當(dāng)自診斷系統(tǒng)31的模型與其參數(shù)不適配時(shí)，即便在裝置信息43a中加入存在處理裝置的氧化過(guò)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(cuò)誤的，可靠性低。
本實(shí)施形式采用這樣的結(jié)構(gòu)來(lái)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(duì)發(fā)送不合適參數(shù)時(shí)刻的批晶片進(jìn)行質(zhì)量檢查，統(tǒng)計(jì)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(guò)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(shí)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(shuō)明時(shí)，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(yùn)轉(zhuǎn)期間修正自診斷系統(tǒng)31的模型參數(shù)，實(shí)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(hào)的接受，生成可靠度高的QC信息31a。此QC信息31a相對(duì)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(dòng)修復(fù)的定時(shí)指示信息32a的信號(hào)。
警告裝置32響應(yīng)接收QC信息31a，對(duì)處理裝置發(fā)送進(jìn)行維修指示的自動(dòng)修復(fù)的定時(shí)指示信息32a的警告信息。此時(shí)，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(yùn)轉(zhuǎn)率降低，顯然，特別是自動(dòng)修復(fù)的定時(shí)指示信息32a的正確性會(huì)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(shí)，通過(guò)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(dòng)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(bào)警用的閃爍器進(jìn)行通知，或也可于清洗室外監(jiān)控整個(gè)半導(dǎo)體制造過(guò)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(duì)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(shuō)，能自動(dòng)地再形成半導(dǎo)體制造過(guò)程，使半導(dǎo)體制造過(guò)程沿著熟練曲線穩(wěn)定質(zhì)量能降低實(shí)時(shí)/全數(shù)檢查必要性的階段，響應(yīng)來(lái)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(bào)告信息33c，對(duì)于清洗室外活動(dòng)的技術(shù)人員的缺陷發(fā)現(xiàn)報(bào)告部39實(shí)時(shí)地報(bào)告中間工序存在的晶片的新缺陷發(fā)現(xiàn)的事實(shí)。
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(shí)，立即地自動(dòng)增強(qiáng)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(cè)系統(tǒng)35。
完成率/成品率預(yù)測(cè)系統(tǒng)35實(shí)時(shí)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(cè)成品率的增減傾向。將表明這種傾向的成品率預(yù)測(cè)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(dòng)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(dòng)調(diào)整檢查頻率。在此的晶片中形成的膜厚或雜質(zhì)擴(kuò)散深度或蝕刻速率等作目標(biāo)值規(guī)定各變量。設(shè)相對(duì)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(duì)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(shí)測(cè)值平均的處理裝置的平均值為x，表示相對(duì)于此平均值X的各實(shí)測(cè)值的偏差的處理裝置的標(biāo)準(zhǔn)偏差為D，累計(jì)這些值計(jì)算處理裝置的工序能力指數(shù)CP時(shí)，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(shí)，則再構(gòu)成半導(dǎo)體制造過(guò)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(shí)，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(shí)，則可自動(dòng)控制地再構(gòu)成半導(dǎo)體制造過(guò)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(kuò)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(lái)計(jì)算處理裝置的工序能力指數(shù)。此時(shí)，與工序能力指數(shù)CP相對(duì)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(guò)程管理。
當(dāng)把氧化爐作為處理裝置來(lái)示例且將膜厚的目標(biāo)值設(shè)定為10nm時(shí)，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(qǐng)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(shí)會(huì)有利于對(duì)自診斷系統(tǒng)31的模型的反饋效果。
(第二實(shí)施形式)現(xiàn)在參看圖2說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30的工作流程。對(duì)于與上述第一實(shí)施形式重復(fù)的部件或工序說(shuō)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(duì)第一處理工序43處理過(guò)的晶片進(jìn)行檢查的第一檢查工序44；對(duì)經(jīng)過(guò)第一檢查工序44的晶片進(jìn)行檢查的第二檢查工序45；對(duì)經(jīng)過(guò)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(guò)多個(gè)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(duì)第一處理工序43進(jìn)行自診斷的診斷系統(tǒng)31；對(duì)第二處理工序46進(jìn)行自診斷的診斷系統(tǒng)34；對(duì)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(duì)半導(dǎo)體器件的完成率/成品率進(jìn)行預(yù)測(cè)的完成率/成品率預(yù)測(cè)系統(tǒng)35。
半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30構(gòu)成為將通過(guò)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(cè)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(guò)程的狀態(tài)反映給下游的半導(dǎo)體制造過(guò)程，對(duì)每批預(yù)測(cè)晶片中的半導(dǎo)體器件的成品率。具體地說(shuō)，管理上游工序中配置的處理裝置的事項(xiàng)，將此處理裝置的更換消耗品的維修時(shí)間、清洗時(shí)間、部件更換時(shí)間之類的事件信息43b傳送給與由第二處理工序46實(shí)行處理的處理裝置連接的自診斷系統(tǒng)34，通過(guò)判斷事件信息43b是否適當(dāng)，能將第一處理工序43中運(yùn)行的處理裝置的狀態(tài)反映給實(shí)時(shí)地由第二處理工序46執(zhí)行的半導(dǎo)體制造過(guò)程。
例如，通過(guò)管理設(shè)置于上游工序的成膜處理裝置的事項(xiàng)，將更換成膜處理裝置的消耗品的維修時(shí)間、成膜處理裝置的清洗時(shí)間、成膜處理裝置的部件更換時(shí)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(yùn)行的另一半導(dǎo)體制造過(guò)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(yùn)行的成膜處理裝置的狀態(tài)實(shí)時(shí)地反映到由第二處理工序46執(zhí)行的半導(dǎo)體制造過(guò)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(duì)上述的事件信息43b與批信息49進(jìn)行綜合的數(shù)值評(píng)價(jià)。由第二處理工序46處理的晶片批是通過(guò)處理裝置狀態(tài)良好的上游工序還是通過(guò)處理裝置狀態(tài)惡化的上游工序，根據(jù)數(shù)值對(duì)它們作客觀的質(zhì)量判定，基于第二處理工序46對(duì)晶片施加加工B的處理的處理裝置實(shí)時(shí)地發(fā)送的裝置信息46a，能實(shí)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(yùn)計(jì)算經(jīng)過(guò)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(yùn)算結(jié)果發(fā)送給交貨預(yù)測(cè)部40。
此時(shí)，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(guò)程下游工序時(shí)的晶片的成品率低，于是交貨預(yù)測(cè)部40就能在半導(dǎo)體制造過(guò)程中間工序預(yù)測(cè)或判定成為最終半導(dǎo)體器件正品的數(shù)量。
交貨預(yù)測(cè)部40對(duì)于制定半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)30工作計(jì)劃的生產(chǎn)計(jì)劃用計(jì)算機(jī)(未圖示)能自動(dòng)地執(zhí)行晶片投入量控制特急申請(qǐng)?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(dòng)達(dá)到最大化。
(第三實(shí)施形式)第三實(shí)施形式說(shuō)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(duì)應(yīng)，例如顯然可以以下述處理裝置作為相應(yīng)的對(duì)象執(zhí)行成膜處理的成膜處理裝置；雜質(zhì)的擴(kuò)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(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行化學(xué)的、機(jī)械的研磨的CMP處理裝置；對(duì)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(guò)程的處理裝置。
圖3是本發(fā)明第三實(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)11；對(duì)設(shè)置于此計(jì)算機(jī)11和氧化爐54之間的晶片上氧化膜厚度量進(jìn)行計(jì)算的氧化膜厚實(shí)時(shí)模擬器53。本實(shí)施形式中該氧化膜厚實(shí)時(shí)模擬器53與氧化爐控制器52是獨(dú)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(gè)功能部而整體地構(gòu)成。
此氧化膜厚實(shí)時(shí)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(dòng)信號(hào)，在內(nèi)部的氧化膜厚計(jì)算部56便根據(jù)氧化爐54實(shí)時(shí)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(jì)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(jì)算值實(shí)時(shí)地發(fā)送給計(jì)算機(jī)11，用于采用MES的工廠的生產(chǎn)管理。
計(jì)算機(jī)11根據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的MES控制信息，在氧化膜厚計(jì)算值達(dá)到預(yù)定的氧化膜厚計(jì)算值的階段，將控制信號(hào)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(hào)給氧化爐54發(fā)送中止氧化處理的停止信號(hào)。此停止信號(hào)并行地由氧化膜厚實(shí)時(shí)模擬器53內(nèi)部的氧化膜厚計(jì)算部56監(jiān)控，能實(shí)時(shí)地將轉(zhuǎn)移到氧化處理停止的定時(shí)從氧化膜厚模擬器53中檢測(cè)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(jì)算部停止氧化處理的停止信號(hào)，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(hào)發(fā)送后爐內(nèi)狀態(tài)的信息，而圖3所示的本實(shí)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(shí)時(shí)模擬器53監(jiān)控從氧化爐控制器52發(fā)送來(lái)的停止信號(hào)，故能根據(jù)表示停止氧化處理時(shí)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(jì)算，進(jìn)行實(shí)時(shí)地處理。
氧化膜厚計(jì)算部56接收氧化爐控制器52發(fā)送來(lái)的起動(dòng)信號(hào)后，根據(jù)裝置內(nèi)部信息開始計(jì)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(lái)的起動(dòng)信號(hào)，直到再經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間，實(shí)時(shí)地繼續(xù)氧化膜厚的計(jì)算。
氧化膜厚計(jì)算部56的氧化膜厚計(jì)算值表示的是裝置內(nèi)部信息從氧化爐54發(fā)送的每個(gè)時(shí)刻計(jì)算的瞬時(shí)值，此瞬時(shí)值根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法的DOE(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))模型59，在經(jīng)過(guò)從起動(dòng)信號(hào)接收時(shí)刻到完成氧化處理的停止信號(hào)接收時(shí)刻這段期間內(nèi)進(jìn)行積分處理，就能計(jì)算晶片上形成的氧化膜的總厚度。
根據(jù)氧化膜厚實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)11處理的EES數(shù)據(jù)60附加有室號(hào)信息，例如在氧化爐內(nèi)部是由多個(gè)室構(gòu)成的情形下，使這多個(gè)室的每個(gè)對(duì)應(yīng)不同的EES數(shù)據(jù)60，就能提高氧化膜厚的計(jì)算精度。顯然，由于能實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)模擬。
本實(shí)施形式中由于將氧化爐54的經(jīng)時(shí)因素實(shí)時(shí)地附加于熱化素反應(yīng)過(guò)程中，例如在更換消耗品的維修時(shí)期，接收氧化爐54的清洗時(shí)期之類的事件信息，就能相對(duì)于以后的經(jīng)過(guò)時(shí)間實(shí)現(xiàn)由氧化膜厚實(shí)時(shí)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(shí)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(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于氧化處理裝置。例如也能相對(duì)于蝕刻裝置等處理裝置構(gòu)造成具有作為圖3的實(shí)時(shí)模擬器結(jié)構(gòu)要素例示的“終點(diǎn)監(jiān)控+蝕刻速率推定”這種實(shí)時(shí)模擬功能的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)。
(第四實(shí)施形式)圖4是說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件的制造方法的模型流程圖，其中實(shí)行加工A的第一處理工序43、實(shí)行在線QC的第一檢查工序44、實(shí)行缺陷檢查的第二檢查工序45、實(shí)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(bào)告部39a、QC信息44a、45a、維修信息32b等都與上述第一實(shí)施形式相同，省略重復(fù)性說(shuō)明。
本實(shí)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(shí)測(cè)值的差異，構(gòu)成用以診斷各個(gè)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(gè)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(shí)時(shí)接收的裝置信息43a中所含的多個(gè)變量X，計(jì)算包含對(duì)應(yīng)于當(dāng)前熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的晶片批的多個(gè)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(cè)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(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)11。
此計(jì)算機(jī)11與實(shí)行第一檢查工序44的在線QC處理裝置以及實(shí)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(shí)間。
質(zhì)量推定部61例如接收基于作為QC數(shù)據(jù)庫(kù)65中存儲(chǔ)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(guò)隨時(shí)間變化的第一處理工序43實(shí)行加工處理的氧化爐內(nèi)部狀態(tài)的運(yùn)算處理，計(jì)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(shí)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(shí)行氧化處理過(guò)程以外的半導(dǎo)體制造過(guò)程的處理裝置。
比較器62構(gòu)成為接收來(lái)自質(zhì)量推定部61的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a、來(lái)自實(shí)施第一檢查工序44的檢查裝置的QC信息44a、來(lái)自實(shí)施第二檢查工序45的檢查裝置的QC信息45a以及來(lái)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(yùn)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(shí)行加工處理的各個(gè)檢查裝置接收實(shí)測(cè)值，比較與質(zhì)量管理相關(guān)的推定值與實(shí)測(cè)值，同時(shí)能進(jìn)行自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的推定。這就是說(shuō)，能夠使推定的自診斷系統(tǒng)的參數(shù)近似于實(shí)測(cè)值，同時(shí)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(guò)程使質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)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(duì)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(shí)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(shí)測(cè)值的QC信息44a、45a，就能在推定值與實(shí)測(cè)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(gè)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(cè)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(hào)時(shí)，能將裝置/傳感器異常檢測(cè)信號(hào)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(guò)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(shí)施形式)圖5是說(shuō)明本發(fā)明第五實(shí)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(shí)施形式相等，略去重復(fù)性說(shuō)明。
本實(shí)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(guò)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(guò)批完成工序47的晶片上形成的多個(gè)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(shí)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(shí)測(cè)的實(shí)測(cè)值比較，同時(shí)進(jìn)行裝置信息43a與實(shí)測(cè)值的相關(guān)處理。在此，本實(shí)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(shí)測(cè)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(guò)程，以能在處理下一批的階段校正裝置信息43a而接近實(shí)測(cè)值。從而能通過(guò)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(jì)算模型的參數(shù)。
例如，推定質(zhì)量管理部66，在實(shí)行10批相關(guān)處理后的推定質(zhì)量數(shù)據(jù)61a與實(shí)測(cè)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(guò)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(guò)程與器件模擬裝置69a，就能預(yù)測(cè)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(shí)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(shí)測(cè)的QC信息44d比較，同時(shí)進(jìn)行裝置信息與實(shí)測(cè)值的相關(guān)處理。
例如，推定質(zhì)量管理部66a，在實(shí)行10批相關(guān)處理后的QC信息68a與實(shí)測(cè)值的偏離，減少到檢查從實(shí)施加工B的第二處理工序46運(yùn)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(guò)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(guò)程與器件模擬裝置69a，就能預(yù)測(cè)處理工序46處理的晶片批的成品率。
過(guò)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(shí)行半導(dǎo)體器件制造過(guò)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(cè)部70a。
上述器件性能成品率預(yù)測(cè)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(cè)半導(dǎo)體器件的成品率，進(jìn)而在本實(shí)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(shí)測(cè)值于中間處理工序階段預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率。
過(guò)程與器件模擬裝置69合并設(shè)于上游工序(或前級(jí)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(jí)工序)的第三檢查工序44c的QC信息44d，執(zhí)行過(guò)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(jí)的器件性能成品率預(yù)測(cè)部70。
器件性能成品率預(yù)測(cè)部70將各批每個(gè)的成品率預(yù)測(cè)信息72發(fā)送給上述器件性能成品率預(yù)測(cè)部70a。器件性能成品率預(yù)測(cè)部70a比較推定成品率信息與成品率預(yù)測(cè)信息72，通過(guò)進(jìn)行半導(dǎo)體器件的成品率預(yù)測(cè)處理75，還能提供高精度的成品率預(yù)測(cè)；與成品率預(yù)測(cè)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(jiǎn)化檢查)。
本實(shí)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(cè)半導(dǎo)體器件的成品率，同時(shí)根據(jù)從各處理工序輸送出的晶片的檢查結(jié)果預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率，與這種預(yù)測(cè)的成品率相并行，能相對(duì)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(duì)由D/S處理工序48實(shí)測(cè)的成品率與器件性能成品率預(yù)測(cè)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(cè)部70的模擬精度，對(duì)由D/S處理工序48實(shí)測(cè)的成品率與器件性能成品率預(yù)測(cè)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(cè)部70a的精度。也即能恰當(dāng)?shù)匦Ｕ^(guò)程與器件模擬裝置69、69a的模擬模型的參數(shù)。
根據(jù)本實(shí)施形式所示的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，基于實(shí)測(cè)的半導(dǎo)體器件的成品率校正各成品率的預(yù)測(cè)，同時(shí)若重復(fù)半導(dǎo)體制造過(guò)程，由于能有高精度的成品率預(yù)測(cè)，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(shí)還能有利地對(duì)各批每一半導(dǎo)體制造過(guò)程中每片晶片實(shí)行模擬。
(第六實(shí)施形式)圖6說(shuō)明本發(fā)明第六實(shí)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(shí)行其他半導(dǎo)體制造過(guò)程的處理裝置。
氧化工序之類的第一處理工序43是通過(guò)處理裝置內(nèi)部的室中的熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(cè)定器77連接的設(shè)于室內(nèi)部的多個(gè)檢測(cè)器77將壓力、溫度、電壓、閥開度等一類裝置信息實(shí)時(shí)地發(fā)送。
測(cè)定器77根據(jù)接收的各種檢測(cè)數(shù)據(jù)，判定半導(dǎo)體制造過(guò)程中晶片的狀態(tài)。例如能從實(shí)行第一處理工序43的半導(dǎo)體制造過(guò)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(guò)程每次制法中特定所處理的晶片批。
測(cè)定器77具有實(shí)時(shí)地收集數(shù)據(jù)的能力，例如能依預(yù)定時(shí)間間隔將同時(shí)檢測(cè)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(shí)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(shí)序存儲(chǔ)測(cè)定器77收集的室內(nèi)狀態(tài)將存儲(chǔ)的時(shí)序數(shù)據(jù)變換為標(biāo)量，表示為檢測(cè)值79(探測(cè)值)。此檢測(cè)值79中的過(guò)程可控制的低波峰值和以高波峰值所示的過(guò)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(cè)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(shí)刻對(duì)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(gè)序號(hào)的晶片在特定部位存在何種缺陷。例如根據(jù)檢測(cè)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(yùn)算處理，訪問(wèn)在測(cè)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(kù)，實(shí)行作為實(shí)時(shí)的缺陷識(shí)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(kù)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(duì)應(yīng)于相關(guān)表83左欄中所示缺陷參數(shù)的缺陷分類號(hào)欄中所示X1的右欄中特征量(A＝0.8/B＝-0.6)與測(cè)定器77運(yùn)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(shí)，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(jì)數(shù)據(jù)。在這種統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)中還包括半導(dǎo)體制造過(guò)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(duì)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(shí)會(huì)在多個(gè)室之間檢測(cè)出某種EES信號(hào)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(hào)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(kù)中作為特征量存儲(chǔ)的參數(shù)A的值0.2與參數(shù)B的值0.7以小數(shù)點(diǎn)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(jī)狀態(tài)下可基于輸出正品少的晶片這樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)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(hào)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(kù)中作為特征量存儲(chǔ)的參數(shù)A的值0.4與參數(shù)B的值-0.3以小數(shù)點(diǎn)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(shí)。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(jì)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)處理工序43。此外，對(duì)應(yīng)于X3缺陷分類號(hào)的晶片批，例如能通過(guò)使處理工序43的爐內(nèi)溫度徐徐上升來(lái)消除缺陷的修復(fù)工序來(lái)提高成品率。
測(cè)定器77如上所示，實(shí)時(shí)地檢測(cè)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(guò)同程化處理82在發(fā)現(xiàn)有多個(gè)次品的批的階段，自動(dòng)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(gè)次品的批時(shí)，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(duì)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(hào)”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(kù)中。
(第七實(shí)施形式)圖7是說(shuō)明本發(fā)明第七實(shí)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(cè)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(hào)”與上述實(shí)施例中的相同，略去其重復(fù)性說(shuō)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(duì)應(yīng)的缺陷參數(shù)X1、X2、X3的分類號(hào)與多個(gè)特征量存儲(chǔ)于特征量數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)對(duì)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(shí)，對(duì)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(shí)施例將從實(shí)施處理工序43的處理裝置到質(zhì)量推定部61實(shí)時(shí)地收集的裝置信息對(duì)應(yīng)于各批發(fā)送，然后在下游工序結(jié)束時(shí)，由D/S處理工序48檢查通過(guò)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(chǔ)或輸出批號(hào)、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(hào)，檢索處理這個(gè)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(duì)質(zhì)量推定部61內(nèi)部的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)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(shí)刻之后的半導(dǎo)體制造過(guò)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(fèi)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(hào)X4分配以新記號(hào)，自動(dòng)地登錄于特征量數(shù)據(jù)庫(kù)中。
(第八實(shí)施例)本發(fā)明第八實(shí)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(kù)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(gè)的推定質(zhì)量值的計(jì)算機(jī)11。
第八實(shí)施例用的自診斷裝置5a-5d可以由與第一實(shí)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(shí)行自診斷。
計(jì)算機(jī)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(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12中，還接收在各個(gè)檢查時(shí)刻從檢查裝置19a-19d發(fā)送來(lái)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(kuò)散深度、熔態(tài))與批號(hào)、晶片號(hào)對(duì)應(yīng)而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12中。
計(jì)算機(jī)11的質(zhì)量管理在所選擇的批中存在有許多晶片時(shí)，檢查裝置19a-19d只檢查代表晶片，使檢查結(jié)果與批號(hào)、代表晶片號(hào)對(duì)應(yīng)，由計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)11對(duì)應(yīng)于批號(hào)和晶片號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)每一批與每一晶片進(jìn)行質(zhì)量管理。
這樣，計(jì)算機(jī)11使所有批的所有晶片的推定質(zhì)量值與批號(hào)和晶片號(hào)對(duì)應(yīng)進(jìn)行存儲(chǔ)，將各個(gè)檢查時(shí)刻輸出的一部分批的晶片的檢查質(zhì)量值與批號(hào)和晶片號(hào)對(duì)應(yīng)而存儲(chǔ)。
計(jì)算機(jī)11應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)13中存儲(chǔ)的APC、MES數(shù)據(jù)管理制造系統(tǒng)整體，對(duì)這多個(gè)處理裝置14a-14d實(shí)行不同的處理。例如進(jìn)行控制，使處理裝置14a對(duì)于晶片17a實(shí)行氧化膜形成處理，處理裝置14b對(duì)于晶片17b實(shí)行蝕刻處理，處理裝置14c對(duì)于晶片17c實(shí)行雜質(zhì)擴(kuò)散處理，處理裝置14d對(duì)于晶片17d實(shí)行回流(或熔融)處理。
但是，圖示的處理裝置14a-14d為簡(jiǎn)單化例示了4臺(tái)，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(tái)，整體上設(shè)有10臺(tái)以上的處理裝置。
各處理裝置14a-14d通過(guò)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(gè)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(kù)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(jì)算對(duì)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(shí)在晶片17a上形成的膜厚)，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計(jì)算機(jī)11，于數(shù)據(jù)庫(kù)13a中存儲(chǔ)與晶片17a對(duì)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(shí)，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(jì)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(duì)各個(gè)裝置信息將膜厚形成模型的式子存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)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(kù)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(jì)算對(duì)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(shí)的蝕刻速率)，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計(jì)算機(jī)11，同時(shí)與晶片17b對(duì)應(yīng)將推定質(zhì)量值存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)13b中。
自診斷裝置5c與保存裝置信息的數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)算對(duì)應(yīng)于晶片17c的推定質(zhì)量值(例如處理裝置14c為擴(kuò)散爐時(shí)的雜質(zhì)擴(kuò)散深度)，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計(jì)算機(jī)11，同時(shí)與晶片17c對(duì)應(yīng)將推定質(zhì)量值存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)13c中。
自診斷裝置5d與保存裝置信息的數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)算對(duì)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(shí)絕緣膜的熔融狀態(tài))，將此推定質(zhì)量值發(fā)送給計(jì)算機(jī)11，同時(shí)與晶片17d對(duì)應(yīng)將推定質(zhì)量值存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)13d中。
下面參看圖8與圖9，例示晶片制造過(guò)程中的蝕刻說(shuō)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(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)的以往的檢查質(zhì)量值Yq與時(shí)序并行，計(jì)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(shuō)明。
(a)計(jì)算機(jī)11于起始步驟90(以下將步驟簡(jiǎn)化為“S”)，在檢查裝置19b接收對(duì)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(jì)算機(jī)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(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)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(cè)定S92，將再測(cè)定指令發(fā)送給檢查裝置19b。
(b)檢查裝置19b于再測(cè)定S92，再測(cè)定晶片17b，將再測(cè)定的檢查結(jié)果再發(fā)送給計(jì)算機(jī)11。
(c)計(jì)算機(jī)11于再測(cè)定S92將再測(cè)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(shí)，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(jì)算機(jī)11轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的異常記錄于存儲(chǔ)裝置12中，與晶片的序號(hào)、晶片批、處理晶片的處理裝置14b相對(duì)應(yīng)，更新數(shù)據(jù)庫(kù)。
(實(shí)測(cè)值比較流程)(a)計(jì)算機(jī)11在將再測(cè)定S92中接收的再測(cè)定的檢查質(zhì)量值Yq與期望值比較設(shè)為適當(dāng)判定時(shí)，將再測(cè)定的履歷與檢查裝置19b和晶片17b相關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12中，同時(shí)經(jīng)節(jié)點(diǎn)95轉(zhuǎn)換到指定質(zhì)量比較S96。
(b)計(jì)算機(jī)11于異常檢查S91判定檢查質(zhì)量值Yq為適當(dāng)時(shí)，也轉(zhuǎn)換到推定質(zhì)量比較S96。
(c)計(jì)算機(jī)11于推定質(zhì)量比較S96比較自診斷裝置5b計(jì)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(shí)則判定為不一致。
(d)計(jì)算機(jī)11于推定質(zhì)量比較S96作了不一致判定時(shí)，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(jì)算機(jī)11將當(dāng)前的推定質(zhì)量值“Ye1c”存儲(chǔ)于存儲(chǔ)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(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12中。
(e)計(jì)算機(jī)11于要素判定S97參考存儲(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)的檢查質(zhì)量值Yq的履歷，將過(guò)去的檢查質(zhì)量值Yq1c的增減與判定為不一致時(shí)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(jì)算機(jī)11比較推定質(zhì)量值Ye1n與過(guò)去的檢查質(zhì)量值Yq1c而判定有設(shè)想外的變動(dòng)時(shí)，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(kù)13b中。
(g)計(jì)算機(jī)11當(dāng)比較推定質(zhì)量值Ye1n與過(guò)去的檢查質(zhì)量值Yq1c而判定為單調(diào)變化時(shí)，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(kù)13b中。
(h)計(jì)算機(jī)11當(dāng)比較推定質(zhì)量值Ye1n與過(guò)去的檢查質(zhì)量值Yq1c而判定為單調(diào)變化時(shí)，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(kù)13b中。
(i)然后，計(jì)算機(jī)11轉(zhuǎn)換到函件發(fā)送S102，將電子函件發(fā)送給過(guò)程負(fù)責(zé)人，實(shí)行新的自診斷參數(shù)的更新報(bào)告。
(j)計(jì)算機(jī)11轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的異常記錄于存儲(chǔ)裝置12中，與晶片號(hào)、晶片批、處理晶片的處理裝置14b相對(duì)應(yīng)，更新數(shù)據(jù)庫(kù)。
(k)計(jì)算機(jī)11于推定質(zhì)量比較S96作出一致判定時(shí)，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(shí)，轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的正常記錄于存儲(chǔ)裝置12，與晶片號(hào)、晶片批，處理晶片的處理裝置14b相對(duì)應(yīng)，更新數(shù)據(jù)庫(kù)。
這里所謂“規(guī)格”是于制造半導(dǎo)體器件的各過(guò)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(jì)算機(jī)11于開始S90當(dāng)晶片17b的批送入處理裝置14b開始處理時(shí)，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(shí)轉(zhuǎn)換到推定質(zhì)量計(jì)算S104，而當(dāng)即使其中任一個(gè)傳感器異常時(shí)，轉(zhuǎn)移到傳感器異常通知S113。
(b)計(jì)算機(jī)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(duì)應(yīng)的傳感器異常通知，參考存儲(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)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(guò)時(shí)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(shí)的裝置信息傾向的正常推薦值等。
(c)計(jì)算機(jī)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(guò)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(jì)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(shí)，轉(zhuǎn)換到推定質(zhì)量計(jì)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(jì)算推定質(zhì)量值Ye1，轉(zhuǎn)換到質(zhì)量管理S105。
(b)計(jì)算機(jī)11于質(zhì)量管理S105接受自診斷裝置5b計(jì)算的晶片17b的推定質(zhì)量值Ye1，同時(shí)根據(jù)批號(hào)、或晶片號(hào)判定晶片17b為檢查裝置19b檢查否。當(dāng)判定為檢查完時(shí)，轉(zhuǎn)移到推定質(zhì)量比較S96，執(zhí)行實(shí)測(cè)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(shí)，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(shí)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(guò)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(chǔ)裝置12中，從而計(jì)算機(jī)11參考晶片的履歷轉(zhuǎn)移到規(guī)格確認(rèn)S106。
(c)計(jì)算機(jī)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(shí)，轉(zhuǎn)換到履歷更新S94，將晶片17b的正常記錄于存儲(chǔ)裝置12，對(duì)應(yīng)于晶片號(hào)、晶片批號(hào)、處理了晶片的處理裝置14b，更新數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)束處理。
另一方面，計(jì)算機(jī)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(shí)，轉(zhuǎn)移向追加檢查決定S107。
(d)計(jì)算機(jī)11于追加檢查決定S107根據(jù)過(guò)程負(fù)責(zé)人的指令進(jìn)行追加檢查時(shí)，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(duì)應(yīng)于晶片17b而保存于存儲(chǔ)裝置12。
(e)計(jì)算機(jī)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(chǔ)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(shí)測(cè)值比較流程序列。
(f)計(jì)算機(jī)11于追加檢查決定S107根據(jù)過(guò)程負(fù)責(zé)者的指令，未進(jìn)行晶片17b的追加檢查時(shí)，轉(zhuǎn)換到上位成分報(bào)告S109，比較存儲(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)的過(guò)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(jì)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(jì)算機(jī)11于上位成分報(bào)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(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12的數(shù)據(jù)庫(kù)中，參考數(shù)據(jù)庫(kù)中已存儲(chǔ)的推定質(zhì)量值Ye1c的履歷，調(diào)查有無(wú)與過(guò)去同樣的異常，制成記述調(diào)查結(jié)果的電子函件。
(g)計(jì)算機(jī)11轉(zhuǎn)換到函件發(fā)送S110，將在上位成分報(bào)告S109制成的電子函件發(fā)送給過(guò)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(shí)施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)11將自診斷裝置5b計(jì)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(jì)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(duì)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(duì)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(gè)數(shù))。
自診斷系統(tǒng)5b例如為了計(jì)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(jì)算蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye2則是制造過(guò)程的選擇事項(xiàng)。
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(jì)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(shí)測(cè)值，由計(jì)算機(jī)11計(jì)算的蝕刻速率檢查質(zhì)量值Yq1。
計(jì)算機(jī)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(shí)，判定其為一致，而當(dāng)在此可靠區(qū)間之外時(shí)則判定其為不一致。
計(jì)算機(jī)11基于檢查處理裝置14b所蝕刻的多批晶片的實(shí)測(cè)值，計(jì)算與晶片號(hào)相對(duì)應(yīng)的蝕刻速率的檢查質(zhì)量值Yq1，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12中。另外，計(jì)算機(jī)11接收來(lái)自自診斷裝置5b對(duì)應(yīng)于晶片號(hào)的蝕刻速率的推定質(zhì)量值Ye1，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12。
當(dāng)用來(lái)求推定質(zhì)量值Ye1的模型的式(1)為適當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)與相對(duì)于各晶片號(hào)的檢查質(zhì)量值Yq1的推定質(zhì)量值Ye1的交點(diǎn)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(dòng)時(shí)，有時(shí)在各批之間的晶片質(zhì)量會(huì)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(diǎn)的晶片，相對(duì)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(diǎn)的晶片，相對(duì)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(diǎn)的晶片，相對(duì)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(diǎn)的晶片，相對(duì)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(diǎn)的晶片，相對(duì)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(jì)算機(jī)11在變更模型的式(1)的參數(shù)時(shí)，參考基于存儲(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)的晶片實(shí)測(cè)值的檢查質(zhì)量值Yq1的時(shí)序曲線圖的數(shù)據(jù)。
如圖12所示，檢查質(zhì)量值Yq1的時(shí)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(diǎn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)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(dòng)到式(1)的設(shè)定之外，計(jì)算機(jī)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(kù)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(guò)程負(fù)責(zé)人。
在第八實(shí)施形式中，計(jì)算機(jī)11變更數(shù)據(jù)庫(kù)13b的自診斷參數(shù)，同時(shí)使存儲(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)的晶片號(hào)所對(duì)應(yīng)的推定質(zhì)量值Ye1e與檢查質(zhì)量值Yq1c對(duì)應(yīng)于晶片批存儲(chǔ)，以使多批處理的多個(gè)晶片的推定質(zhì)量值Ye1n近似于檢查質(zhì)量值Yq1n。
計(jì)算機(jī)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(shí)序變化，實(shí)行要素判定處理S97(參考圖9)，選擇式(1)的要素，自動(dòng)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(shí)，會(huì)引起的處理裝置14b的異常誤檢測(cè)和放過(guò)異常。即由防止誤檢測(cè)使處理裝置14b的運(yùn)行率上升，通過(guò)防止放過(guò)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(shuō)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(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)13a中，同時(shí)用下式(2)計(jì)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(jì)算機(jī)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(huì)受到所有參數(shù)的影響，但如圖13所示，在長(zhǎng)期的連續(xù)停止運(yùn)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(zhǎng)期停止運(yùn)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(dòng)。
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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)行前的加熱器的電功率140從起動(dòng)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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)行后的加熱器電功率141，于起動(dòng)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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)行前的溫度142于起動(dòng)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(zhǎng)期運(yùn)行停止后的溫度143，在起動(dòng)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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)行前后會(huì)變動(dòng)。
于是，計(jì)算機(jī)11將基于實(shí)行推定質(zhì)量比較處理由檢查裝置19a實(shí)測(cè)的長(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)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(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)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(jì)算機(jī)11實(shí)行要素判定處理，增大式(2)的系數(shù)C，通過(guò)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)行后的自診斷參數(shù)，能對(duì)以后長(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)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(jì)算機(jī)11將式(2)的變更通知自診斷裝置5a，將新的式(2)存儲(chǔ)于設(shè)在自診斷裝置5a的數(shù)據(jù)庫(kù)13a中同時(shí)將式(2)的變更存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12中。此外，式(2)的變更通知能通過(guò)函件發(fā)送處理從計(jì)算機(jī)11將電子函件自動(dòng)地發(fā)送給過(guò)程負(fù)責(zé)人。
這樣，通過(guò)將基于晶片17a的氧化膜厚實(shí)測(cè)值的檢查質(zhì)量值Yq2與由自診斷裝置5計(jì)算的氧化膜厚的推定質(zhì)量值Ye2定期地比較，就可掌握長(zhǎng)期連續(xù)停止運(yùn)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(shí)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(shí)施形式中所記述的。
下面說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)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(xiàng)。
(a)本發(fā)明的實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件的制造系統(tǒng)，它具有實(shí)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(jì)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(duì)推定質(zhì)量值作出有效判定時(shí)，維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，而當(dāng)推定質(zhì)量為無(wú)效判定時(shí)則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計(jì)算機(jī)。
(b)本發(fā)明的實(shí)施形式中用的計(jì)算機(jī)，在對(duì)推定質(zhì)量作無(wú)效判定時(shí)，變更參數(shù)式。
(c)本發(fā)明的實(shí)施形式中用的計(jì)算機(jī)，當(dāng)檢查結(jié)果存在于推定質(zhì)量值與實(shí)測(cè)值組成的回歸直線的可靠區(qū)間內(nèi)時(shí)，進(jìn)行有效判定。
(d)本發(fā)明的實(shí)施形式中用的計(jì)算機(jī)，計(jì)算基于存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的以往的實(shí)測(cè)值的質(zhì)量?jī)A向，比較檢查結(jié)果與質(zhì)量?jī)A向，進(jìn)行判定。
(e)本發(fā)明的實(shí)施形式中用的計(jì)算機(jī)，基于半導(dǎo)體基板氧化處理過(guò)程的檢查結(jié)果進(jìn)行判定。
(f)本發(fā)明的實(shí)施形式中用的計(jì)算機(jī)，基于半導(dǎo)體基板蝕刻處理過(guò)程的檢查結(jié)果進(jìn)行判定。
(g)本發(fā)明的實(shí)施形式的半導(dǎo)體的制造方法有診斷實(shí)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(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)的自動(dòng)修復(fù)請(qǐng)求步驟；檢查經(jīng)過(guò)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(dòng)修復(fù)請(qǐng)求信號(hào)的生成時(shí)刻適當(dāng)否，當(dāng)該判定結(jié)果為有效判定時(shí)維持自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，當(dāng)該判定結(jié)果為無(wú)效時(shí)則變更自診斷系統(tǒng)的參數(shù)，同時(shí)變更質(zhì)量檢查作業(yè)的頻率的自動(dòng)檢查頻率校正步驟。
(h)本發(fā)明實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件制造方法中，當(dāng)判定結(jié)果為無(wú)效判定時(shí)，計(jì)算機(jī)追加自診斷系統(tǒng)的參數(shù)。
(i)本發(fā)明實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件制造方法具有在監(jiān)視實(shí)行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置狀態(tài)的同時(shí)，依據(jù)處理過(guò)程模型對(duì)該處理裝置的裝置信息積分，實(shí)行半導(dǎo)體制造過(guò)程模擬以推定該處理下半導(dǎo)體基板質(zhì)量的實(shí)時(shí)模擬步驟。
(j)本發(fā)明實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件制造方法具有在監(jiān)視實(shí)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(shí)，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(guò)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(shí)刻是否適當(dāng)，當(dāng)判定結(jié)果為無(wú)效判定時(shí)，檢測(cè)處理裝置的異常的異常檢測(cè)步驟。
(k)本發(fā)明實(shí)施形式的半導(dǎo)體器件制造方法具有在監(jiān)視實(shí)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(guò)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(shí)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(shí)行半導(dǎo)體制造過(guò)程模擬，預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件成品率的成品率預(yù)測(cè)步驟；檢查經(jīng)過(guò)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(cè)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(shí)施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，它具有實(shí)行半導(dǎo)體基板的加工處理的加工處理步驟；輸出經(jīng)過(guò)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(lái)自質(zhì)量檢查步驟的質(zhì)量信息進(jìn)行半導(dǎo)體制造過(guò)程模擬，預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測(cè)步驟；檢查經(jīng)過(guò)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(duì)成品率預(yù)測(cè)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(cè)步驟的成品率的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的成品率相關(guān)處理步驟。
(m)本發(fā)明的實(shí)施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，它具有實(shí)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(guò)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(lái)自質(zhì)量檢查步驟的質(zhì)量信息進(jìn)行半導(dǎo)體制造過(guò)程模擬，預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的第一成品率預(yù)測(cè)步驟；根據(jù)來(lái)自推定質(zhì)量管理步驟的推定質(zhì)量信息，實(shí)行與第一成品率預(yù)測(cè)步驟的半導(dǎo)體制造過(guò)程的模擬不同的模擬，經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的第二成品率預(yù)測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)步驟的成品率預(yù)測(cè)可靠度的預(yù)測(cè)成品率步驟。
(n)本發(fā)明的實(shí)施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，它具有檢測(cè)表示實(shí)行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置的狀態(tài)的檢測(cè)值，將該處理的非控制值從該檢測(cè)值中提取取得特征量的特征量化步驟，對(duì)通過(guò)特征量化步驟提取的特征量和對(duì)固有的缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲(chǔ)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(guò)程，將半導(dǎo)體基板作為次品批通知的質(zhì)量檢測(cè)步驟。
本發(fā)明的實(shí)施形式是半導(dǎo)體器件的制造方法，當(dāng)檢測(cè)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(shí)，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(shí)處理裝置狀態(tài)的裝置信息，將該裝置信息自動(dòng)反饋回質(zhì)量推定部的推定質(zhì)量自動(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)時(shí)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(shí)時(shí)模擬器從上述處理控制裝置發(fā)送的處理停止信號(hào)到達(dá)時(shí)刻開始積分上述內(nèi)部信息，實(shí)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(shí)時(shí)模擬器實(shí)行上述半導(dǎo)體基板的氧化處理的模擬，通過(guò)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(shí)時(shí)模擬器實(shí)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(shí)時(shí)模擬器監(jiān)視上述半導(dǎo)體基板的端點(diǎn)，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(shí)時(shí)模擬器的計(jì)算機(jī)接收上述加工處理的開始指令，對(duì)上述處理裝置發(fā)送處理開始信號(hào)與處理停止信號(hào)。
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(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)。
8.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，它具有實(shí)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(jì)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(duì)上述推定質(zhì)量值作出有效判定時(shí)，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(wú)效判定時(shí)則變更上述自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計(jì)算機(jī)。
9.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于，它具有實(shí)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(dòng)修復(fù)上述處理裝置，當(dāng)判定結(jié)果為有效判定時(shí)維持上述自診斷系統(tǒng)的參數(shù)而當(dāng)判定結(jié)果為無(wú)效判定時(shí)則變更上述自診斷系統(tǒng)的參數(shù)的計(jì)算機(jī)。
10.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于它具有實(shí)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(shí)維持自診斷參數(shù)而當(dāng)檢查結(jié)果無(wú)效時(shí)變更自診斷參數(shù)的計(jì)算機(jī)。
11.一種半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，其特征在于它具有實(shí)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(duì)經(jīng)過(guò)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(shí)測(cè)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(shí)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(guò)處理的半導(dǎo)體基板的質(zhì)量信息的質(zhì)量檢查裝置；實(shí)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(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測(cè)裝置；檢查經(jīng)過(guò)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(shí)行對(duì)成品率預(yù)測(cè)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(shí)行半導(dǎo)體基板加工處理的處理裝置；輸出經(jīng)過(guò)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(lái)自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的成品率預(yù)測(cè)裝置；檢查經(jīng)過(guò)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(shí)行對(duì)成品率預(yù)測(cè)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(shí)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(guò)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(lái)自質(zhì)量檢查裝置的質(zhì)量信息進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件的成品率的第一成品率預(yù)測(cè)裝置；根據(jù)來(lái)自推定質(zhì)量管理部的推定質(zhì)量信息，實(shí)行有別于第一成品率預(yù)測(cè)裝置的模擬的模擬；檢查經(jīng)過(guò)了半導(dǎo)體制造過(guò)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(cè)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(cè)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(shí)行半導(dǎo)體基板的加工處理的處理裝置；檢測(cè)處理裝置的裝置信息，將從檢測(cè)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(guò)對(duì)固有的缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲(chǔ)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(cè)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(dòng)更新裝置，此更新裝置當(dāng)檢測(cè)出具有與通過(guò)對(duì)固有缺陷圖像進(jìn)行范疇分類數(shù)值化預(yù)存儲(chǔ)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(shí)，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(shí)處理裝置狀態(tài)的裝置信息，將該裝置信息自動(dòng)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(guò)處理裝置實(shí)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(guò)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(hào)到達(dá)時(shí)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(diǎn)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(guò)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(shí)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(dòng)修復(fù)，并在判定結(jié)果為有效判定時(shí)維持自診斷系統(tǒng)(11a)的參數(shù)，為無(wú)效判定時(shí)變更這種參數(shù)的計(jì)算機(jī)(11)。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1595607SQ20041007461
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:株式會(huì)社東芝