JP4497841B2 - Semiconductor device manufacturing process control system, semiconductor device manufacturing process control method, and program - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造プロセス制御システムに関し、特に各製造プロセスにおける製造装置の状態に応じて適正な制御を行い、半導体装置を均一性良く高精度に製造するための半導体装置の製造プロセス制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体装置の製造プロセスにおいては、製造する半導体装置の微細化、高密度化に伴い、半導体装置の精度維持や半導体製造装置の状態維持の管理が一層厳しいものとなってきている。最近では、ＭＥＳ（Manufacturing Execution System）など、生産ラインに流れる製品の製造プロセスで用いられる半導体製造装置、半導体製造装置での処理条件、作業データなどを全てコンピュータ管理するシステムも普及してきている。このような製造管理システムにより、品質向上、歩留り向上、作業ミス低減などを図り、半導体装置の効率的な生産が支援されつつある。
【０００３】
ところが実際の製造過程では、半導体の微細化や高密度化が進めば、半導体製造装置における処理が、必ずしもその半導体製造装置が安定して処理できる条件下で行われるとは限らなくなり、製品となる半導体装置の仕上がり精度が低下してしまう場合も起こり得る。また、通常、半導体製造装置は、長時間運転すると、その調整値が変化してしまったり消耗部品が劣化してしまったりするので、処理状態が少しずつ変わっていく傾向がある。そこで、そのような半導体製造装置の状態変化が生じても半導体装置の仕上がり精度を均一性良く安定して維持できるよう、半導体製造装置の状態変化を監視しながら、それに応じた適正な補正を行うための制御システムも用いられるようになってきている（例えば特許文献１参照）。最近では、ＳＥＭＡＴＥＣガイドラインで提言されているＡＰＣ（Advanced Process Control）システムがその代表である。
【０００４】
このようなＡＰＣシステムなどの製造プロセス制御システムをＭＥＳなどの製造管理システムに組み合わせた従来の半導体装置製造システムは、プロセス制御に必要な演算を行うＡＰＣシステムが、データを保有しているＭＥＳから必要なデータを貰い受ける構成になっている。例えば、ＡＰＣシステムがＭＥＳの管理下に置かれたある半導体製造装置に対して制御を行おうとした場合に、ＡＰＣシステムにその制御に必要なデータがＭＥＳから送信されることになる。そして、ＡＰＣシステムは、そのデータを受信すると、その内容から最適な制御条件（以下「レシピ」という。）を、あらかじめ設定されているアルゴリズムに従って演算により求める。ＭＥＳは、所定のタイミングでＡＰＣシステムに対してレシピの問い合わせを行い、その問い合わせを受けてＡＰＣシステムからＭＥＳへレシピが送信され、そのレシピに応じて半導体製造装置に対する制御が実行される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３１２０１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の製造プロセス制御システムには、以下に示すようないくつかの問題点があった。
【０００７】
まず、前述のようにＡＰＣシステムを既存のＭＥＳと連携させる場合には、ＭＥＳ側に大規模な改造が必要になる。例えば、ＡＰＣシステムで演算を行うために、ＭＥＳで取得されたデータをＭＥＳが適当なタイミングでＡＰＣシステムに送信するような機能の組み込みが挙げられる。従って、既存のＭＥＳにＡＰＣシステムを導入するには膨大な費用がかかり、さらに、ＭＥＳを長期間停止させることが必要になる場合もあるため、半導体装置の製造に致命的なダメージを与えかねない。
【０００８】
また、従来のＡＰＣシステムでは、演算に用いるデータ量が多い場合やＡＰＣシステムが備える演算のアルゴリズムが複雑な場合には、演算に時間を要してしまい、ＭＥＳがＡＰＣシステムにデータを送信し最終的に半導体製造装置で制御が行われるまでのタイムラグが、プロセス制御に支障をきたすこともある。
【０００９】
さらに、従来のＡＰＣシステムでは、演算に必要なデータがＡＰＣシステムに一括して送信され、データとアルゴリズムとが１対１の関係にない場合には、データ収集方式を工夫する必要が出てくる。例えば、ＡＰＣシステムとＭＥＳとの間に、ＭＥＳのデータを収集するための別のシステムであって、ＡＰＣシステムにおけるアルゴリズムを考慮した形でデータを収集してＡＰＣシステムにまとめて送信するシステムが設けられる。このようなデータ収集システムは、複数のシステムで実現される場合もある。しかし、各製造プロセスについてのアルゴリズム開発のほか、それに合わせたデータ収集システムの開発も必要になるので、デバックなどの工数が非常に多くなってしまう。
【００１０】
このようなデータ収集システムを用いる場合には、その内部に各製造プロセスについてのアルゴリズムを書き込み、演算を行うようにすることも行われている。しかし、この場合、演算処理機能をデータ収集システムに組み込める一方で、データ収集システムで演算履歴やその他のシステム管理までをも行うことは難しい。そのため、各製造プロセスに合わせ込んだデータ収集・演算機能が必要になり、さらに、このようなデータ収集システムを他の製造ラインへ展開するには、時間とコストがかかってしまうようになる。
【００１１】
このように、ＡＰＣシステムの導入にはＭＥＳの大規模な改造が伴い、また、ＡＰＣシステムの演算速度の問題が解決されるデータ収集・演算機能の開発も望まれていたため、ＡＰＣシステムとＭＥＳとのシステム連携が困難なものとなっていた。また、これまでＭＥＳとＡＰＣシステムとの間におけるレシピの問い合わせ電文に通信規約がなかったため、ＡＰＣシステムの導入に大変な労力が必要になっていたことも、システム連携の実現を困難なものにする要因のひとつであった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、半導体装置の製造プロセスを管理する既存のシステムに大規模な改造を加えることなく低コストで組み込むことのできる高速・多機能な半導体装置の製造プロセス制御システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、半導体装置の製造管理を行う製造管理システムに対して問い合わせを行って前記半導体装置の製造プロセスにおいて取得される製造データを収集し、アルゴリズムを起動するためのトリガ信号を検出し、前記トリガ信号が検出されたときに、収集された前記製造データにフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後のデータと、前記トリガ信号に基づいて起動される前記アルゴリズムとを用いて演算を行って前記半導体装置を製造するための半導体製造装置の処理を制御する制御条件を示すレシピを生成する機能を有する半導体装置の製造プロセス制御システムが提供される。
【００１４】
例えば図３に示すように、製造プロセス制御システムであるＡＰＣシステム１０が、製造管理システムであるＭＥＳ／ＣＣシステム２０に対して問い合わせを行い、半導体装置の製造に用いられる製造装置５０の製造データを収集する。そのため、製造データの収集に関しＭＥＳ／ＣＣシステム２０側にＡＰＣシステム１０との同期調整は不要であり、ＡＰＣシステム１０を半導体製造システム１に組み込むに当たり、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０に大規模な改造を加えることを要しない。さらに、収集された製造データにはフィルタ処理が施され、製造データから特定のアルゴリズムによる演算に必要なデータが選択され、半導体製造装置の処理を制御する最適レシピが高速で生成されるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１はＡＰＣシステムの適用例を示す図である。
【００１６】
ＡＰＣシステム１０は、各製造プロセスで用いられる半導体製造装置に状態変化が生じても、製品の仕上がり精度を均一性良く安定して維持できるよう、その状態変化に応じてその処理を適正に制御するための製造プロセス制御システムである。
【００１７】
このようなＡＰＣシステム１０は、例えば、各製造プロセスの製造装置（半導体製造装置のほか、最終製品または製造過程における製品の特性評価のための測定装置を含む）の処理条件や作業データなどをコンピュータ管理するＭＥＳに、各製造装置のオンライン自動化システム（Cell Controller，ＣＣ）が組み合わされているシステム（以下「ＭＥＳ／ＣＣシステム」という。）２０と、ＬＡＮ（Local Area Network）などの電気通信回線により接続され、各種データの双方向通信ができるように構成されている。これにより、ＡＰＣシステム１０は、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０に管理された各製造装置で取得されるデータを用いて、所定のアルゴリズムに従って演算を実行して最適レシピを生成し、一方、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０は、その最適レシピを用いて所定の半導体製造装置の処理を制御するようになっている。なお、各製造装置で取得されるデータとは、主に、半導体製造装置での処理条件や、その半導体製造装置の処理前後に行われる測定装置による前測定および後測定の測定条件および測定データである。
【００１８】
また、ＡＰＣシステム１０は、図１に示したように、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０のほかにも、同様に、ファシリティシステム１１０、ＦＤＣ（Fault Detection and Classification）システム１２０、ＹＭＳ（Yield Management System）１３０、ＥＥＳ（Equipment Engineering System）１４０、ＴＣＡＤ（Technology Computer Aided Design）システム１５０、ディスパッチシステム１６０など、その他の製造支援システム（以下「外部システム」という。）とも接続可能である。ＡＰＣシステム１０は、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０からのデータと共に、外部システムからのデータ（以下「外部データ」という。）を用いて演算を行い、必要に応じてその演算結果をＭＥＳ／ＣＣシステム２０の処理に反映させることができるようになっている。このようにＡＰＣシステム１０は、製造管理システムや外部システムなどの種々のシステムと連携して半導体製造システム１を構成している。
【００１９】
なお、ファシリティシステム１１０とは、製造ラインにおける温度、気圧、ガス流出量、供給電圧などの設備環境を管理するシステムであり、設備環境に関するデータを、プロセス制御に反映させるよう、ＬＡＮなどを介してＡＰＣシステム１０に伝達する。
【００２０】
ＦＤＣシステム１２０とは、さまざまな測定値やセンサ出力値などから製造プロセスの障害となる欠陥を検知したり分類したりするシステムであり、検知や分類の結果を、プロセス制御に反映させるよう、ＬＡＮなどを介してＡＰＣシステム１０に伝達する。
【００２１】
ＹＭＳ１３０とは、歩留り管理システムであり、製造ラインの各製造プロセスにおける歩留りに関するデータを、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０からＡＰＣシステム１０経由でＬＡＮなどを介して取得する。
【００２２】
ＥＥＳ１４０とは、製造装置の有効稼働率の改善や性能維持・向上を目的とした業務、例えば、製造ライン能力の維持・向上、製造装置状態のモニタおよびトラブルシューティング、製造装置の性能改善、製造装置サプライヤとのコラボレーション（改善、トラブルシューティング）などに利用するシステムであり、これらに利用可能なデータを、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０からＡＰＣシステム１０経由でＬＡＮなどを介して取得する。
【００２３】
ＴＣＡＤシステム１５０は、製造される製品である半導体装置の特性をその設計データからシミュレーションにより推定するシステムであり、シミュレーションの結果を、プロセス制御に反映させるよう、ＬＡＮなどを介してＡＰＣシステム１０に伝達する。
【００２４】
ディスパッチシステム１６０とは、生産ラインにある製造装置の修理技術者が、ノートＰＣや携帯電話などを用いて、自身が行っている作業の状況（どのエリアで作業を行っているか、作業の進捗はどうか、など）や他の修理技術者が行っている作業の状況を把握することを可能にしたシステムである。
【００２５】
図２は半導体製造システムの一例の構成概略図である。
半導体製造システム１の一部を構成するＡＰＣシステム１０には、例えば、図２に示すように、アプリケーションサーバ１１、ＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）ネームサーバ１２、演算サーバ１３およびデータベースサーバ１４が備えられている。
【００２６】
アプリケーションサーバ１１は、ＡＰＣシステム１０が有すべき処理機能を実現するためのアプリケーションプログラムを恒常的あるいは一時的に格納しており、そのアプリケーションプログラムの処理の実行および管理を行うようになっている。アプリケーションプログラムとしては、例えば、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０から所定のタイミングで収集する製造データを後述のデータベースサーバ内に所定の分類で系統立てて格納するためのプログラム、そのようにデータを分類する際にそのデータ内の所定の項目だけを選択するフィルタ条件（フィルタ項目）を設定するためのプログラム、いずれの製造装置のデータを用いてレシピ演算を行うかを設定するためのプログラム、レシピ演算に用いるアルゴリズムを特定したり開発中あるいは既存のアルゴリズムについてシミュレーションを行う際の条件を設定したりするためのプログラムなどである。
【００２７】
ＣＯＲＢＡネームサーバ１２は、ＯＭＧ（Object Management Group）が策定する分散システム環境のインフラを標準化したミドルウェアであるＣＯＲＢＡによる処理の実行および管理を行うようになっている。ＣＯＲＢＡは、あらゆるオブジェクトのインタフェースをＩＤＬ（Interface Definition Language）と呼ばれる言語で定義し、このＩＤＬにより異機種異言語の相互運用を実現するものである。ＡＰＣシステム１０におけるサーバ間の通信は、このようなＣＯＲＢＡを用いて行われるようになっている。
【００２８】
演算サーバ１３は、後述のデータベースサーバ内に格納されているアルゴリズムを用いてレシピの演算を行えるようになっている。演算に用いられるアルゴリズムは、フィルタ条件によって特定され、演算サーバ１３で起動されるようになっている。さらに、この演算サーバ１３は、開発中あるいは既存のアルゴリズムによる演算のシミュレーションも行うことができるようになっている。
【００２９】
データベースサーバ１４は、演算サーバ１３での演算の結果生成されるレシピが格納される演算結果データベース、アルゴリズムのシミュレーション結果が格納されるシミュレーション結果データベース、演算の実行に用いたデータやその演算の中間結果を示す演算実行情報を格納してログとして管理するためのログ管理データベースを有している。さらに、データベースサーバ１４は、ＡＰＣシステム１０によってＭＥＳ／ＣＣシステム２０から収集された製造データが格納される製造履歴データベース、演算に用いるアルゴリズムが格納されるアルゴリズムデータベース、およびフィルタ条件がＡＰＣフィルタデータとして格納されるＡＰＣフィルタデータベースを有している。
【００３０】
このように、ＡＰＣシステム１０は、その処理の目的に応じたサーバが物理的に分散して設けられており、それぞれの処理を独立してあるいは平行して迅速に行えるように構成されている。
【００３１】
このような構成を有するＡＰＣシステム１０は、基幹ＬＡＮ３０ａを介してＡＰＣ操作端末４０に接続されている。このＡＰＣ操作端末４０からＡＰＣシステム１０の上記各サーバに対して、各種設定・変更、データ入力および処理実行命令などの操作が行えるようになっている。直接的には、ＡＰＣ操作端末４０からアプリケーションサーバ１１のアプリケーションプログラムを用いて各種設定などが行われる。また、ＡＰＣ操作端末４０を用いて、ＡＰＣシステム１０内のデータを参照して解析を行ったり、開発中または既存のアルゴリズムについてのシミュレーションなどを行ったりすることができるようになっている。
【００３２】
さらに、基幹ＬＡＮ３０ａにはＭＥＳ／ＣＣシステム２０が接続され、ＡＰＣシステム１０とＭＥＳ／ＣＣシステム２０との間でデータ通信が行えるようになっている。ＭＥＳ／ＣＣシステム２０は、ＬＡＮ３０ｂを介して、製造ラインの製造装置５０に接続され、製造装置５０での処理条件、測定条件、測定データなどをコンピュータ管理する。製造装置５０での処理終了後に得られる製造データは、製造装置５０からＭＥＳ／ＣＣシステム２０へ送信された後、さらにＡＰＣシステム１０へ送信されて処理され、その処理に応じて処理後のデータが所定のデータベースに格納されるようになっている。さらに、基幹ＬＡＮ３０ａには、図１に例示したようなその他の外部システム１００も接続され、ＡＰＣシステム１０との間でそれぞれデータ通信が行われるようになっている。
【００３３】
なお、この図２には３台のＡＰＣ操作端末４０を図示したが、その台数はこれに限定されるものではない。また、図２には１台の製造装置５０のみ図示したが、これと同様に、通常は製造ライン内の複数の半導体製造装置や測定装置がＬＡＮ３０ｂを介してＭＥＳ／ＣＣシステム２０に接続されている。
【００３４】
また、この図２に示したＡＰＣシステム１０は、ＣＯＲＢＡネームサーバ１２にさらにＷＥＢサーバとしての機能が付加され、ＷＡＮ（Wide Area Network）３０ｃを介して外部端末６０に接続され、異なる製造拠点とデータ通信ができるようになっている。半導体製造システム１では、このような外部端末６０からデータ参照用の汎用ツールなどを用いて、ＡＰＣシステム１０が保有しているデータを参照して解析を行ったり、ＡＰＣシステム１０が保有している開発中または既存のアルゴリズムについてのシミュレーションを行ったりすることもできるようになっている。
【００３５】
図３は半導体製造システムにおける処理の概略説明図である。この図３では、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０とＡＰＣシステム１０との間で行われる処理を例にして説明する。
【００３６】
半導体製造システム１において、ＡＰＣシステム１０の処理は、大きく分けて、他システムデータ連携機能実行プロセス２００、ＡＰＣデータベース連携機能実行プロセス２１０、ＡＰＣシステム実行ログ管理実行プロセス２２０、ＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０、ＡＰＣ演算処理機能実行プロセス２４０、アルゴリズムシミュレーション機能実行プロセス２５０、ＷＷＷ（World Wide Web）実行プロセス２６０の７つの実行プロセスにより行われる。各実行プロセス間のデータ通信は、主にＣＯＲＢＡを用いて行われる。
【００３７】
まず、製造装置５０はその処理を終了した後、その処理によって取得された製造データを、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０に送信する。この製造データには、処理条件、測定条件、測定データのほか、主に、この製造データの管理番号（システムＩＤなど）、どの製品に関する製造データであるかを示す品種名、どの半導体製造装置に関する製造データであるかを示す装置名、どの段階の製造プロセスにおける製造データであるかを示す大工程名称や小工程名称、処理が行われた日時などを示すイベント情報、この測定データが取得されたＭＥＳ／ＣＣシステム２０に関する情報などの項目が含まれている。さらに、この製造データとは別に後述のアルゴリズム起動のためのトリガ信号の情報もデータベースに格納される。
【００３８】
製造装置５０からＭＥＳ／ＣＣシステム２０に送信された製造データは、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０内に設けられたデータベース（図示せず）に格納される。このデータベースは、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０で管理された生産ラインの品質管理上、通常設けられているものであり、ＡＰＣシステム１０との連携に際して、そのデータ構造などに関し、特に改造は要しない。
【００３９】
ＡＰＣシステム１０は、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０に対して、製造データを問い合わせる。この問い合わせは、ＡＰＣシステム１０が主導で行い、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０には同期調整は不要である。このＡＰＣシステム１０からＭＥＳ／ＣＣシステム２０への問い合わせのタイミングは、ＡＰＣシステム１０の起動前に設定される。例えば、製造装置５０による処理が終了してその製造データがＭＥＳ／ＣＣシステム２０に送信されてから、製造装置５０による次の処理が終了してその製造データがＭＥＳ／ＣＣシステム２０に送信されるまでのインターバル、すなわち製造装置５０での処理が完了するタイミングを、問い合わせのタイミングとして設定する。製造装置５０が複数ある場合には、各製造装置５０の処理時間に応じて問い合わせのタイミングを設定する。このようなデータ収集に関する設定は、図１のＡＰＣ操作端末４０からアプリケーションサーバ１１のアプリケーションプログラムを用いて行うことができる。
【００４０】
ＡＰＣシステム１０からの問い合わせに対し、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０はそのデータベースに格納している製造データをＡＰＣシステム１０に送信し、ＡＰＣシステム１０は、製造データを受信し、ＡＰＣシステム１０内に格納する。その際、ＡＰＣシステム１０に受信された製造データは、収集データ一時格納領域に格納される。この収集データ一時格納領域は、例えば図１のデータベースサーバ１４のデータベース（いずれのデータベースであっても構わない）内に別に用意した記憶領域やＡＰＣシステム１０に接続された外部記憶装置、外部記憶媒体などである。なお、収集データ一時格納領域へ製造データを格納する際には、ＡＰＣシステム１０が前に格納した製造データと異なる製造データを受信したときにのみ、その製造データを収集データ一時退避領域に格納するようにしてもよい。
【００４１】
ＡＰＣシステム１０では、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０から製造データを受信すると、受信プロセスから他システムデータ連携機能実行プロセス２００に移行する。この他システムデータ連携機能実行プロセス２００では、収集した製造データに対してフィルタ処理が施され、その製造データに含まれる全項目のうち、あらかじめＡＰＣシステム１０の製造履歴データベース１４ｄに格納するよう設定された項目の製造データのみが選択される。そして、この他システムデータ連携機能実行プロセス２００では、選択された項目の製造データにさらにキー項目などその他の付帯情報が付与される。
【００４２】
その後、ＡＰＣシステム１０では、ＡＰＣデータベース連携機能実行プロセス２１０に移行する。ＡＰＣデータベース連携機能実行プロセス２１０では、他システムデータ連携機能実行プロセス２００でフィルタ処理されて付帯情報が付与された製造データを、製造履歴データベース１４ｄに格納する。なお、ここでは他システムデータ連携機能実行プロセス２００において、収集した製造データから選択した項目のみを製造履歴データベース１４ｄに格納するようにしたが、収集した製造データの全項目をキー項目を付与して製造履歴データベース１４ｄに格納するようにしても構わない。
【００４３】
また、ＡＰＣシステム１０では、製造データにトリガ信号が含まれている場合には、他システムデータ連携機能実行プロセス２００で処理された製造データは、レシピ演算のため、ＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０においても処理される。ＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０で用いる製造データは、他システムデータ連携機能実行プロセス２００からそのまま引き継いでも、ＡＰＣデータベース連携機能実行プロセス２１０によって一旦製造履歴データベース１４ｄに格納されたデータを抽出してきても、いずれであっても構わない。
【００４４】
ＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０では、あらかじめフィルタ条件が設定されているＡＰＣフィルタデータ２３０ａを用いてフィルタ処理が施され、このフィルタ処理によってレシピ演算に必要な項目が選択され、その演算に用いるアルゴリズムが特定される。ここで用いられるアルゴリズムは、あらかじめ作成されてアルゴリズムデータベース１４ｅに格納されている必要があり、フィルタ処理の際には、そのフィルタ条件に応じて、例えばそれぞれのアルゴリズムに付与されているＩＤ番号などの識別情報で識別されて特定されるようになっている。ＡＰＣシステム１０は、このＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０でデータを選択し、アルゴリズムを特定して、ＡＰＣ演算処理機能実行プロセス２４０に移行する。なお、ＡＰＣフィルタデータの詳細については後述する。
【００４５】
ＡＰＣ演算処理機能実行プロセス２４０では、先のＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０でのフィルタ処理で特定されたアルゴリズムが起動され、ＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０で選択された項目のデータを用いた演算エンジン２４０ａによるレシピ演算が行われる。
【００４６】
演算後のレシピは、再びＡＰＣデータベース連携機能実行プロセス２１０で、ＡＰＣシステム１０の演算結果データベース１４ａに格納される。その際は、レシピ演算に関する演算実行情報をログとして、これをＡＰＣシステム実行ログ管理実行プロセス２２０でＡＰＣシステム１０のログ管理データベース１４ｃに格納する。
【００４７】
ＭＥＳ／ＣＣシステム２０は、ロット処理を行う際、その処理のための最適レシピをＡＰＣシステム１０に問い合わせる。ＡＰＣシステム１０は、演算結果データベース１４ａ内を検索し、その問い合わせに対して該当する最適レシピが存在する場合には、それを演算結果データベース１４ａから抽出し、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０に送信する。ＭＥＳ／ＣＣシステム２０は、受信した最適レシピを該当する製造装置５０に送信し、製造装置５０での処理がその最適レシピで制御されるようになる。
【００４８】
半導体製造システム１では、このような処理が繰り返し実行され、半導体装置の製造が行われる。なお、ＡＰＣシステム１０とＭＥＳ／ＣＣシステム２０との間の通信方法に関しては後述する。
【００４９】
また、ＡＰＣシステム１０によるアルゴリズムシミュレーションでは、収集された製造データから特定の項目のデータを抽出してデータ解析が行われ、必要に応じてそのデータ解析結果を利用して、開発中または登録済みのアルゴリズムを起動して演算を行い、その動作確認や演算結果の検証が行われる。
【００５０】
アルゴリズムシミュレーションの際は、アルゴリズムシミュレーション機能実行プロセス２５０で、開発中または登録済みのアルゴリズムを特定し、必要に応じて新たにフィルタ条件を設定し、ＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０で演算に必要な項目のデータを選択して、特定されたアルゴリズムを起動して演算を行う。このＡＰＣフィルタ管理実行プロセス２３０で用いるデータは、他システムデータ連携機能実行プロセス２００から引き継いでも、ＡＰＣデータベース連携機能実行プロセス２１０によって一旦製造履歴データベース１４ｄに格納されたデータを抽出しても、いずれであっても構わない。このようなアルゴリズムシミュレーションにより、そのアルゴリズムで演算されるレシピが適当であるか、あるいはアルゴリズムに用いられるパラメタが適当であるかなどを調べることができる。
【００５１】
なお、このアルゴリズムシミュレーションにより得られる演算結果は、ＡＰＣシステム１０のシミュレーション結果データベース１４ｂに格納され、製品製造時に演算結果データベース１４ａに格納される演算結果と別個に管理される。そのため、シミュレーション結果が製品の仕上がり履歴に影響を及ぼすことはない。
【００５２】
また、ＷＷＷ実行プロセス２６０では、演算結果データベース１４ａに格納されている演算結果や製造履歴データベース１４ｄに格納されている過去の製造データのトレンドを、ブラウザを用いて参照することができる。さらに、シミュレーション結果データベース１４ｂに格納されているシミュレーション結果を参照することも可能である。
【００５３】
また、このＡＰＣシステム１０は、製造データを収集する際にその製造データを収集データ一時格納領域に格納するので、図２のデータベースサーバ１４にトラブルが発生しても、製造データを欠落させることなく製造履歴データベース１４ｄを復元させることができるようになっている。
【００５４】
図４は半導体製造システムの処理のフロー図である。
上記概略説明で述べたように、半導体製造システム１を運用するためには、まず、第１の事前作業として、相関が予測される項目のデータについてそのトレンドを調査し、それを基にアルゴリズムを作成しておく必要がある。さらに、第２の事前作業として、ＡＰＣシステム１０がＭＥＳ／ＣＣシステム２０に対して製造データを問い合わせるタイミングを、例えばタイマーなどで設定しておく必要がある。さらに、第３の事前作業として、収集した製造データをフィルタ処理するためのフィルタ条件（フィルタの名称やバージョンに関する情報を含む）や、フィルタ条件によって選択されるデータを演算に用いるアルゴリズムをＩＤ番号と共に設定しておく必要がある。
【００５５】
半導体製造システム１において、ＡＰＣシステム１０は、まず、製造データをＭＥＳ／ＣＣシステム２０から所定のタイミングで収集する（ステップＳ１）。ＡＰＣシステム１０は、収集した製造データをフィルタ処理して製造履歴データベース１４ｄに格納する（ステップＳ２）。同時に、ＡＰＣシステム１０は、トリガ信号を検出して、収集した製造データが所定のフィルタ条件に合致しているか否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、ＡＰＣシステム１０は、収集した製造データがフィルタ条件に合致していると判断した場合には、そのフィルタ条件で設定されているアルゴリズムを特定し、そのアルゴリズムを用いて演算を開始する（ステップＳ４）。ＡＰＣシステム１０は、演算実行情報をログ管理データベース１４ｃに格納し（ステップＳ５）、最終的な演算結果（レシピ）は演算結果データベース１４ａに格納して（ステップＳ６）、演算を終了する（ステップＳ７）。
【００５６】
演算終了後は、ＡＰＣシステム１０は、ステップＳ１に戻ってそれ以降の処理を実行し、さらに、その演算途中に別の製造データの収集タイミングがきたときにはその製造データに関する演算を平行して実行する。換言すれば、ＡＰＣシステム１０は、レシピを生成するための演算処理を、製造データの収集処理と独立して実行するようになっている。また、ＡＰＣシステム１０は、ステップＳ３において、収集した製造データがフィルタ条件に合致していないと判断した場合には、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理を実行する。
【００５７】
ＭＥＳ／ＣＣシステム２０を用いた半導体装置製造段階では、製造装置５０でのトラッキング処理が開始されると（ステップＳ１０）、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０は、まず、ＡＰＣシステム１０に最適レシピを問い合わせる（ステップＳ１１）。ＡＰＣシステム１０は、演算結果データベース１４ａからその問い合わせに該当する最適レシピを抽出し、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０に最適レシピを応答する（ステップＳ１２）。ＭＥＳ／ＣＣシステム２０は、受信した最適レシピを該当する製造装置５０に送信し、製造装置５０はその最適レシピで製造を開始する（ステップＳ１３）。
【００５８】
また、データ解析を行うとき、アルゴリズムを作成するとき、あるいはアルゴリズムシミュレーションを行うときは、まず、製造履歴データベース１４ｄ内の製造データのトレンドを調査する（ステップＳ２０）。例えば、同一ロットについてのエッチング装置でのエッチング時間と寸法測定装置での出来上がり線幅との間のトレンドなどである。そして、そのトレンドに関係する演算結果や演算実行情報を、ＡＰＣシステム１０の演算結果データベース１４ａやログ管理データベース１４ｃから参照する（ステップＳ２１）。製造履歴データベース１４ｄ内の製造データ、演算結果データベース１４ａ内の演算結果、ログ管理データベース１４ｃ内の演算実行情報、シミュレーション結果の参照には、図２のＡＰＣ操作端末４０や外部端末６０からアプリケーションサーバ１１のデータ参照ツールを起動して行うことができる。
【００５９】
以下、上記ＡＰＣシステム１０についてより詳細に説明する。
まず、ＡＰＣシステム１０の各種演算処理について説明する。
図５はＡＰＣシステムにおけるレシピ演算の説明図、図６はＡＰＣシステムにおけるアルゴリズムシミュレーションの説明図である。
【００６０】
ＡＰＣシステム１０は、前述のように、演算結果データベース１４ａ、シミュレーション結果データベース１４ｂおよび製造履歴データベース１４ｄを有している。この製造履歴データベース１４ｄには、製造装置５０から取得される製造データのほか、上記ＭＥＳ／ＣＣシステム２０以外の外部システムからの外部データも格納されるようになっている。
【００６１】
さらに、このＡＰＣシステム１０は、フィルタ条件によって特定されるアルゴリズムを演算の際に起動するためのトリガ信号を製造データの中から検出するプロセス制御フィルタ部１５を有する。このプロセス制御フィルタ部１５は、図２のアプリケーションサーバ１１内に備えられている。トリガ信号は、例えば最適レシピを適用すべき半導体製造装置の制御に必要となる製造データを生成する製造装置５０での処理が完了した時点を示す信号である。ＡＰＣシステム１０では、プロセス制御フィルタ部１５でトリガ信号が検出されると、レシピ演算のため、製造データにフィルタ処理が施されてフィルタ条件に合致する項目のデータが選択されるとともに、そのフィルタ条件でアルゴリズムが特定されるようになっている。
【００６２】
また、ＡＰＣシステム１０は、製造履歴データベース１４ｄから演算に必要な製造データや外部データを抽出するデータ抽出部１６と、製造データや外部データを用いてアルゴリズムによる演算を行うアルゴリズム演算部１７と、アルゴリズム演算部１７で得られる演算結果を演算結果データベース１４ａまたはシミュレーション結果データベース１４ｂに格納するデータ格納部１８とを有している。データ抽出部１６は図２のアプリケーションサーバ１１内に、アルゴリズム演算部１７は図２の演算サーバ１３内に、データ格納部１８は図２のデータベースサーバ１４内に、それぞれ備えられている。
【００６３】
図５に示したレシピ演算は、プロセス制御フィルタ部１５でトリガ信号が検出されることによって開始される。レシピ演算が開始すると、製造装置５０側から収集された製造データや外部データ、あるいは製造履歴データベース１４ｄからデータ抽出部１６によって抽出された製造データや外部データにフィルタ処理が施されて、選択された項目のデータがアルゴリズム演算部１７に伝達され、そのフィルタ処理によって特定されるアルゴリズムが起動する。アルゴリズム演算部１７は、伝達されたそのデータと起動されたアルゴリズムを用いて最適レシピの演算を行う。最適レシピは、コンピュータ上で識別可能なステータス情報などが付与されて、データ格納部１８によって演算結果データベース１４ａに格納される。
【００６４】
ＡＰＣシステム１０では、データを演算結果データベース１４ａ、シミュレーション結果データベース１４ｂまたは製造履歴データベース１４ｄからデータを抽出するためのデータ参照機能として、アプリケーションサーバ１１にデータ参照ツール１９ａが備えられている。図２のＡＰＣ操作端末４０からデータ参照ツール１９ａを用いてデータを抽出することにより、製造装置５０の製造履歴を表示し、解析し、解析結果を保存することが可能である。これにより、製造履歴やトレンドを容易に評価でき、また、これらの情報はアルゴリズムシミュレーションにも利用することができる。さらに、データ参照用外部汎用ツール１９ｂを用いて特定項目のデータファイルを図２の外部端末６０に取り込めるようにすれば、製造データの解析や整理にかかる工数を大幅に削減することも可能になる。製造履歴の調査は、問題の発生原因や発生時点を特定する際にも有効である。
【００６５】
図６に示したアルゴリズムシミュレーションでは、シミュレーションを行うべきアルゴリズムがあらかじめ作成されている必要がある。開発中のアルゴリズムあるいは既存のアルゴリズムのシミュレーションは、ＡＰＣシステム１０に与えられる仮想的なトリガ信号により開始される。アルゴリズムシミュレーションの開始後は、製造装置５０側から収集された製造データや外部データ、あるいは製造履歴データベース１４ｄからデータ抽出部１６によって抽出された製造データや外部データにフィルタ処理が施される。または、必要に応じて新たなフィルタ条件を設定し、そのフィルタ条件でのフィルタ処理が施される。フィルタ処理によって選択された項目のデータはアルゴリズム演算部１７に伝達され、シミュレーションを行うべきアルゴリズムによる演算がアルゴリズム演算部１７で実行される。シミュレーションの結果得られる最適レシピは、ステータス情報などが付与されて、データ格納部１８によってシミュレーション結果データベース１４ｂに格納される。これにより、開発中のアルゴリズムの動作確認や既存のアルゴリズムの動作や結果の検証などを行うことができ、アルゴリズムの品質や開発効率を向上させることができるようになる。
【００６６】
このアルゴリズムシミュレーションは、ＡＰＣシステム１０を停止させることなく行うことができ、開発中や既存のアルゴリズムのほか、現在運用中のアルゴリズムに対してもシミュレーションを行うことが可能であり、さらには、運用中のアルゴリズムを途中で新たなアルゴリズムにバージョンアップすることも可能になる。
【００６７】
シミュレーションが行われるアルゴリズムは、あらかじめ製造データや外部データを解析して、そのトレンドに基づくデータ間の相関関係を調査することにより作成される。
【００６８】
図７はアルゴリズムシミュレーションのフロー図である。
アルゴリズムシミュレーションは、まず、エッチング時間と出来上がり線幅など、相関が予測される項目の製造データのトレンドを調査する（ステップＳ３０）。このトレンド調査は、図２のＡＰＣ操作端末４０からアプリケーションサーバ１１により実行されるデータ参照ツール１９ａや、外部端末６０からデータ参照用外部汎用ツール１９ｂを用いて行うことができる。
【００６９】
次いで、アルゴリズムの起動条件を設定する（ステップＳ３１）。設定項目としては、例えば、そのアルゴリズムの演算に用いるデータ項目、演算に用いる製造データを生成する製造装置５０と最適レシピを適用すべき半導体製造装置、データ収集のタイミングと収集期間、フィルタ条件ごとに個別に付与されるフィルタ名称およびフィルタバージョン、その他ＡＰＣフィルタデータの内容として必要になる項目である。この設定は、図２のＡＰＣ操作端末４０や外部端末６０などからアプリケーションサーバ１１により起動されるシミュレーション専用画面で設定することができる。
【００７０】
次いで、アルゴリズムを起動し（ステップＳ３２）、製造装置５０側から収集される製造データから、あるいは製造履歴データベース１４ｄに格納している製造データ中の収集期間内の製造データから、あらかじめ付与されているキー項目でフィルタ条件に基づきデータが選択される（ステップＳ３３）。さらに、そのキー項目に該当する直近ロットのデータも併せて選択される（ステップＳ３４）。
【００７１】
選択されたデータは、ＡＰＣシステム１０のアルゴリズム演算部１７に伝達され（ステップＳ３５）、レシピの演算処理が実行される（ステップＳ３６）。演算の中間結果である演算実行情報は、ログ管理データベース１４ｃに格納され（ステップＳ３７）、演算処理が終了する（ステップＳ３８）。最終的な演算結果は、シミュレーション結果データベース１４ｂに格納される（ステップＳ３９）。
【００７２】
その後、ＡＰＣシステム１０では、再びデータ参照ツール１９ａなどを用いて演算結果が参照され（ステップＳ４０）、演算されたレシピが最適なものであるか否かが技術者によって判定される（ステップＳ４１）。ここで、レシピが最適であると判断された場合には、アルゴリズムシミュレーションが終了し（ステップＳ４２）、最適でないと判断された場合には、技術者によってアルゴリズムの修正作業が行われて（ステップＳ４３）、修正後のアルゴリズムを用いてステップＳ２以降の処理が実行される。
【００７３】
なお、上記図５および図６に示したレシピ演算およびアルゴリズムシミュレーションでの演算処理においては、データ抽出部１６とアルゴリズム演算部１７との間のデータの伝達、およびアルゴリズム演算部１７とデータ格納部１８との間のデータの伝達は、伝達するデータを所定のファイル形式の構成情報リストに変換して行われる。
【００７４】
図８は構成情報リストを用いたデータ伝達の流れを示す図である。
例えば製造履歴データベース１４ｄからデータ抽出部１６が抽出した製造データは、フィルタ処理を経て、あらかじめ設定された送信リストに従ってパックされる。これにより、構成情報リストが作成される。この構成情報リストは、ＣＯＲＢＡを用いた通信によりアルゴリズム演算部１７側に伝達され、アルゴリズム演算部１７での演算前に、あらかじめ定められた受信リストに従ってアンパックされる。アルゴリズム演算部１７は、アンパックされたデータファイルを用いて、アルゴリズムに従い、最適レシピの演算を行う。外部データの場合も同様に、その外部データが所定の送信リストに従ってパックされ、アルゴリズム演算部１７での演算前に所定の受信リストに従ってアンパックされて、演算に用いられる。これにより、ＡＰＣシステム１０は、種々のシステムから得られるデータを用いて、アルゴリズム演算部１７で最適レシピの演算を行うことができるようになっている。
【００７５】
演算後の最適レシピは、ステータス情報が付与されて、再び送信リストに従ってパックされて、構成情報リストが作成される。構成情報リストは、ＣＯＲＢＡを用いた通信によりデータ格納部１８側に伝達され、データ格納部１８での格納処理前に、再び受信リストに従ってアンパックされる。データ格納部１８は、アンパックされた最適レシピやステータス情報を演算結果データベース１４ａまたはシミュレーション結果データベース１４ｂに格納する。
【００７６】
このような構成情報リストによってデータ伝達を行うことにより、使用するデータの項目、測定データ、データの収集個数、アルゴリズムに使用するパラメタを容易に確認できるようになる。さらに、入出力インタフェースを満たしていれば、外部端末６０との間でプログラミング言語によらないアルゴリズムの開発環境を提供することができる。
【００７７】
また、この構成情報リストにより、アルゴリズム演算部１７およびデータ格納部１８へのデータ入力形式が規定されるだけでなく、演算結果についてそのステータス情報も規定される。
【００７８】
図９は演算結果のステータス情報利用法の一例である。
この図９に示す例では、ステータス情報を利用することにより、例えばアルゴリズムＩの演算結果をアルゴリズムIIで利用するといったような、２つのアルゴリズムの連携処理が可能になる。
【００７９】
この場合、まず、プロセス制御フィルタ部１５でトリガ信号が検出されると、例えば製造履歴データベース１４ｄから製造データが抽出され、フィルタ処理によりデータが選択され、アルゴリズムＩが特定される。アルゴリズム演算部１７では、アルゴリズムＩに従って演算が実行され、その演算結果が演算結果データベース１４ａに格納される。演算結果は、演算が行われるたびに演算結果データベース１４ａに格納され、演算履歴データ（Ｎ−３，Ｎ−２，Ｎ−１，Ｎ）として蓄積される。その際、各演算履歴データには、データを特定の規則（系列）に従って分類した、コンピュータ上で識別可能なステータス情報（ＳＴ）を付与する。
【００８０】
その後、プロセス制御フィルタ部１５で別のトリガ信号が検出され、アルゴリズムＩと連携すべきアルゴリズムIIが特定されたときには、アルゴリズムＩを用いた演算結果が演算結果データベース１４ａから抽出される。その抽出の際には、図９に示したように、演算履歴データのうち、ステータス情報ＳＴ＝ＡＢＣの系列（Ｎ−３，Ｎ−２，Ｎ）だけを抽出するといった条件を付加することができる。そして、これらの共通のステータス情報を有する演算履歴データを用いてアルゴリズムIIによる演算を実行する。このようにステータス情報の条件を付加することで、複数のアルゴリズムを連携させて最適レシピの演算処理が可能になる。また、このようにステータス情報をキーにして、特定系列のトレンド評価など、より詳細なデータ解析を行うことも可能である。
【００８１】
次に、ＡＰＣシステム１０からの最適レシピの抽出方法について説明する。
ＡＰＣシステム１０は、演算後の最適レシピを、演算のたびに演算結果データベース１４ａに格納し保存する。ＡＰＣシステム１０に対して、この最適レシピの問い合わせが行われる場合としては、例えばＭＥＳ／ＣＣシステム２０が最適レシピを該当する製造装置５０に適用するために問い合わせてくる場合や、データ解析時に要求する場合がある。ＡＰＣシステム１０は、そのような問い合わせに対し、問い合わせに該当する最適レシピを演算結果データベース１４ａから抽出し、その最適レシピを問い合わせ元に送信して応答する。ＡＰＣシステム１０における最適レシピの抽出は、処理時間による直近最適レシピの抽出、ロットＩＤによる直近最適レシピの抽出、フィルタ条件設定時に用いられるキー項目（品種名、装置名、大工程名称、小工程名称、レシピ名称、レシピバージョン、イベント情報など）による抽出などにより行われる。
【００８２】
まず、処理時間によりその直近の最適レシピを抽出する場合について述べる。半導体製造装置は、長時間運転することで、経年変化や消耗部品の劣化などから、その処理状態が少しずつ変化してくる傾向があり、特にこのような場合に、処理時間によって最適レシピの抽出を行う。例えば、ＡＰＣシステム１０は、演算結果データベース１４ａからイベント情報に含まれる処理時間をキーにして、問い合わせ元に対してその処理時間に直近の最適レシピを抽出して送信する。これにより、半導体製造装置の状態が変化しても、製造結果を安定的に維持することが可能になる。
【００８３】
また、ロットＩＤによりその直近の最適レシピを抽出する場合は、ロットごとに最適レシピの抽出を行うことで、製品のばらつきを抑制する。例えば、１ロットを本体ロットとこれに先行して処理を行う先行ロットとに分割し、本体ロットから分割した先行ロットの最適レシピを、分割後の本体ロットに適用する場合などに利用することができる。このようなロット分割を行う場合、通常は、分割した先行ロットに本体ロットの一部を継承したロットＩＤが付与される。そこで、分割前後のロットＩＤの共通部分（文字列）をワイルドカードとして、その部分に対してフィルタ処理を行うことで、分割前後のロットごとに最適レシピを抽出する。
【００８４】
また、フィルタ条件のキー項目により最適レシピを抽出する場合は、例えば、キー項目として設定されている品種名、装置名、大工程名称、小工程名称、レシピ名称、レシピバージョン、イベント情報などを基に、該当する最適レシピを抽出すればよい。
【００８５】
次に、フィルタ条件を構成するＡＰＣフィルタデータについて説明する。
ＡＰＣシステム１０は、あらかじめ設定されたフィルタ条件に基づき、収集された製造データにフィルタ処理を施し、最適レシピ演算に用いる項目のデータを選択する。このフィルタ条件は、ＡＰＣフィルタデータ２３０ａとしてＡＰＣシステム１０のデータベースサーバ１４内にある図３のＡＰＣフィルタデータベース１４ｆに格納されている。また、このフィルタ条件には、例えば、フィルタ処理後のデータを用いてフィードバック制御を行うか、フィードフォワード制御を行うかなどの設定を行うこともできる。
【００８６】
図１０はＡＰＣフィルタデータの構成例を示す図である。
ＡＰＣフィルタデータは、フィルタ条件管理テーブル３００、フィルタ条件データテーブル３１０、収集データ項目管理テーブル３２０の３テーブルにより管理される。フィルタ条件データテーブル３１０および収集データ項目管理テーブル３２０は、フィルタ条件管理テーブル３００によって管理されている。
【００８７】
フィルタ条件管理テーブル３００は、フィルタ条件を、例えば管理番号（システムＩＤ）、フィルタ名称、フィルタバージョン、代表品種名、代表装置名、代表大工程名称、代表小工程名称、代表レシピ名称、代表レシピバージョンなどの項目で分類して設定される。
【００８８】
さらに、そのような項目で分類されたデータが、管理番号（システムＩＤ）、フィルタバージョン、装置名、大工程名称、小工程名称、レシピ名称、レシピバージョンなどの各項目で分類されるよう、その分類条件がフィルタ条件データテーブル３１０に登録される。このフィルタ条件データテーブル３１０には、アルゴリズムを起動するためのキー項目の条件が登録され、そのキー項目のデータがトリガ信号になって、処理ロットがこのフィルタ条件データテーブル３１０に示す条件に合致しているか否かが判別され、合致している場合には、その条件に該当するアルゴリズムが特定されるようになる。
【００８９】
さらに、データが、管理番号（システムＩＤ）、フィルタバージョン、装置名、収集イベントＩＤ、収集イベント名、演算処理に使用する変数名、コメント領域、収集先システム情報の各項目で分類されるよう、その分類条件が収集データ項目管理テーブル３２０に登録される。この収集データ項目管理テーブル３２０には、最適レシピ演算に用いるデータの項目が登録され、この収集データ項目管理テーブル３２０に示す条件に合致する場合に、アルゴリズムに与える引数として該当項目のデータが抽出されて最適レシピ演算に用いられる。
【００９０】
ＡＰＣシステム１０は、フィルタ条件データテーブル３１０に基づいて該当するアルゴリズムを特定し、収集データ項目管理テーブル３２０に基づいて最適レシピ演算に用いる該当項目のデータを抽出し、特定されたアルゴリズムを起動して演算を実行する。その際、ＡＰＣシステム１０は、フィルタ条件データテーブル３１０および収集データ項目管理テーブル３２０に設定されたフィルタ条件によって抽出したデータを、必要に応じて変数変換処理を行って演算に用いる。
【００９１】
なお、フィルタ条件管理テーブル３００、フィルタ条件データテーブル３１０および収集データ項目管理テーブル３２０の項目の設定は、ＡＰＣシステム１０運用開始前のシステム初期設定時に、ユーザが製造現場に応じて、ＡＰＣ操作端末４０などから自由に設定することができ、製造現場ごとに最適な項目で条件設定を行うことが可能になっている。
【００９２】
次に、システム間データ連携機能について述べる。
量産プロセスでは、製造装置の経年変化や部品の消耗によって装置状態が変化すると、最適レシピを算出しても、その処理状態が変化してしまう場合が起こり得る。ＡＰＣシステム１０では、装置状態の変化をアルゴリズムにデータとして取り込むことにより、最適レシピの演算結果に補正量を見込んで最適化を行う。装置状態の変化をデータとして取り込むために、従来では、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０が保有している製造装置のサマリデータ（最大、最小、平均値）を利用することはできたが、装置状態の変化を的確に捉えるためには、ＦＤＣシステム１２０によって収集する製造装置のリアルタイムなデータを利用することが望ましい。
【００９３】
そこで、このＡＰＣシステム１０では、ＦＤＣシステム１２０のリアルタイムデータをウェーハ単位、レシピ単位で登録する。このＦＤＣシステム１２０との連携では、ＦＤＣシステム１２０にて収集したリアルタイムデータを、ウェーハ単位あるいはレシピ単位に集計した後に、ＡＰＣシステム１０のデータベースへと格納する。その際には、ロットＩＤ、ウェーハナンバー、ステップナンバーなどのキー項目に、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０から収集するデータのキー項目を加えて、ＡＰＣシステム１０の製造履歴データベース１４ｄに格納する。これにより、ＡＰＣシステム１０は、レシピ演算に必要なデータとして、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０からのデータと同じようにＦＤＣシステム１２０からのデータを用いることが可能になる。その際には、必要に応じてデータを構成情報リストに変換して演算に用いる。また、外部端末６０などから製造履歴データベース１４ｄ内の製造データや外部データを参照できるようにすることで、プロセス処理状態や特性向上のためのデータ解析を行うことが可能になる。
【００９４】
また、一般に、半導体装置を製造する上で、製品の歩留りや特性などのデータから、各製造プロセスにおいて最適レシピが効果的に作用しているか否かについての解析は必要不可欠である。製品の歩留まりデータからその製造状態を解析するためには、製造装置５０の処理状態をデータとして収集して統計的手法により歩留り解析を行うＹＭＳ１３０が用いられる。
【００９５】
ＹＭＳ１３０とＡＰＣシステム１０との連携では、ＡＰＣシステム１０に収集された製造装置５０の処理条件、前測定結果、後測定結果などの様々なデータを、ＹＭＳ１３０にウェーハ単位で与えることができる。ＡＰＣシステム１０は、製造データを収集する際、レシピ演算を目的としたデータ収集を行うとともに、ロット、ウェーハ、プロセスステップをキー項目に追加してデータ収集を行う。さらに、ＡＰＣシステム１０内に、ＹＭＳ１３０での処理結果をシステム間で利用できる形で保存しデータ管理するようにすれば、その処理結果を他のシステムでの処理にも反映させることが可能になり、より適正なレシピ演算も可能になる。勿論、そのように管理されたデータを、ＡＰＣ操作端末４０や外部端末６０を用いてデータ解析に利用することもできる。
【００９６】
また、ＥＥＳ１４０とＡＰＣシステム１０との連携では、装置の状態管理を行うことで、メンテナンス時期の予測や製造装置５０の異常の検出、また、装置サプライヤの技術者による装置ベンダーからの遠隔監視が可能になる。
【００９７】
このようにＡＰＣシステム１０は、様々な外部システム１００との間でデータ連携を行うことができるようになっており、取得したデータを組み合わせてレシピ演算を行うことができるようになっている。
【００９８】
次に、ＡＰＣシステム１０におけるアルゴリズム適用方法について述べる。
ＡＰＣシステム１０では、フィルタ条件で設定されたトリガ信号によりアルゴリズムが起動されると、そのアルゴリズムが毎回システム上に展開されて、フィルタ条件に基づいて抽出されたデータを入力として最適レシピの演算が行われる。アルゴリズム適用の流れは、図４に示したステップＳ１〜Ｓ６に従う。フィルタ条件やそれに基づくアルゴリズムなど演算モジュール一式をシステムに設定した後は、ＡＰＣ操作端末４０や外部端末６０を用いて、演算モジュールを容易かつ迅速に適用、あるいは切り替えることが可能である。
【００９９】
また、アルゴリズムを適用して演算を行った後、データベースサーバ１４の格納領域が一杯になったときや、過去のフィルタ条件などを破棄するときなど、データの削除が必要になった場合には、その演算に使用した作業ファイル一式を削除するようにする。
【０１００】
図１１はＡＰＣシステムにおけるデータ削除フローを示す図である。
ＡＰＣシステム１０におけるデータの削除処理では、まず、削除する演算結果の特定に必要なキー項目をあらかじめ選択しておき、削除するタイミングを設定する（ステップＳ５０）。この削除するタイミングの設定は、ここで述べる削除処理が起動する時点をタイマーにより設定して行う。
【０１０１】
そして、ＡＰＣシステム１０は、設定した時点に達しているか否かを判定し（ステップＳ５１）、設定した時点であると判断した場合には、次に、演算結果の演算に用いられたデータ項目があらかじめ選択されていたキー項目に合致するか否かを判定していく（ステップＳ５２）。キー項目が合致していると判断した場合には、その演算結果の演算に関連した情報（以下「演算関連情報」という。）を、データベースから抽出する（ステップＳ５３）。ここで抽出される演算関連情報としては、フィルタ条件、演算の際にフィルタ条件で選択されるデータ、ログとして管理している演算実行情報、演算に用いたアルゴリズムの識別情報などである。
【０１０２】
演算関連情報の抽出後は、この演算関連情報をまとめて、別に設けた退避領域に移動する（ステップＳ５４）。ここで、退避領域とは、データベース内の別の記憶領域やＡＰＣシステム１０に接続された外部記憶装置、外部記憶媒体などである。演算関連情報をまとめるときには、一般的な圧縮コマンドを用いてファイルを生成すればよい。演算関連情報を退避領域へ移動した後は、これを一括して削除する（ステップＳ５５）。
【０１０３】
ＡＰＣシステム１０は、ステップＳ５１で、設定した時点に達していないと判断した場合には、その時点になるまでステップＳ５２以降の処理は行わない。また、ステップＳ５２で、キー項目が合致していないと判断した場合には、ステップＳ５３以降の処理は行わない。
【０１０４】
ＡＰＣシステム１０からデータを削除する場合には、アルゴリズムは製造ノウハウであるため、このように演算関連情報をまとめて削除するようにすることが好ましい。
【０１０５】
次に、最適レシピの通信方法について説明する。
例えばＭＥＳ／ＣＣシステム２０がＡＰＣシステム１０に最適レシピを問い合わせる場合には、まず、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０が、所定のメッセージフォーマットに従ってデータ項目を生成する。
【０１０６】
図１２はメッセージフォーマットの一例である。
ＭＥＳ／ＣＣシステム２０からＡＰＣシステム１０へのメッセージ送信は、まず、この図１２に示すようなボディ部を有するメッセージフォーマットの最適レシピ問い合わせ（電文種別コード１）のパケット構成に従って生成されるメッセージにより行われる。ボディ部は、各データ項目およびその略称に分けられ、それぞれのデータ項目には適当なサイズ（バイト）が割り当てられている。この図１２に示すように、最適レシピ問い合わせのパケットには、プロセス制御に用いるキー項目が組み込まれている。ＭＥＳ／ＣＣシステム２０は、トラッキングしているロットの情報を上記パケット構成に従ってメッセージとして生成した後、このメッセージを自身が備える送信部から、ヘッダ部の情報を基に、ＡＰＣシステム１０へと送信する。
【０１０７】
ＡＰＣシステム１０は、メッセージの受信後、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０に応答電文を返信し、二次メッセージ処理を行う。この二次メッセージ処理では、図１２に示す最適レシピ応答（電文種別コード２）のパケット構成に従ってデータ項目が生成され、キー項目のデータのほかに、対象となるパラメタ項目および最適レシピ値（図１２ではそれぞれ可変パラメタ項目名およびＡＰＣ最適レシピ値と表記している）が含まれる。ＡＰＣシステム１０は、この二次メッセージを、自身が備える送信部からＭＥＳ／ＣＣシステム２０に送信し、ＭＥＳ／ＣＣシステム２０から応答電文を受信して通信を終了する。
【０１０８】
このように、ＡＰＣシステム１０とＭＥＳ／ＣＣシステム２０などの外部システムとの間で通信を行う場合に、外部システムに送信部および受信部を設け、送受信に上記のようなパケット構成のメッセージを用いることにより、既存のシステムを大きく変更することなく、システム間の通信が実現できる。
【０１０９】
以上述べたように、本発明に係るＡＰＣシステム１０を用いることにより、制御対象となる半導体製造装置を管理するシステム側に大きな改造を加えることなく、最適レシピを生成して制御を行うことが可能になる。これにより、半導体製造装置の状態に応じた制御が行え、高精度、高信頼性の半導体装置を安定して製造することができ、製造に伴う歩留りも向上させることができるようになる。
【０１１０】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、ＡＰＣシステム１０が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ(Magneto-Optical disk)などがある。
【０１１１】
プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１１２】
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【０１１３】
（付記１） 半導体装置の製造プロセス制御システムにおいて、
半導体装置の製造管理を行う製造管理システムに対して問い合わせを行って前記半導体装置の製造プロセスにおいて取得される製造データを収集し、収集された前記製造データにフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後のデータと特定のアルゴリズムとを用いて演算を行って前記半導体装置を製造するための半導体製造装置の処理を制御する制御条件を示すレシピを生成する機能を有することを特徴とする半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１１４】
（付記２） 前記アルゴリズムは、前記フィルタ処理の条件であるフィルタ条件により特定されることを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１１５】
（付記３） 収集された前記製造データに前記フィルタ処理を施して前記フィルタ処理後のデータと特定の前記アルゴリズムとを用いて演算を行って前記レシピを生成する処理が、前記製造データを収集する処理と独立して実行されるようにしたことを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１１６】
（付記４） 収集された前記製造データが格納される製造履歴データベースと、前記製造履歴データベースに格納された前記製造データを検索するためのデータ参照機能と、を有することを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１１７】
（付記５） 前記アルゴリズムを起動するためのトリガ信号を検出するプロセス制御フィルタ部を有し、前記プロセス制御フィルタ部によって前記トリガ信号が検出されたときに、収集された前記製造データにフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後のデータと前記アルゴリズムとを用いて演算を行い、前記レシピを生成することを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１１８】
（付記６） 前記トリガ信号は、前記半導体装置の製造プロセスにおける任意の時点にあらかじめ設定されまたは前記半導体装置の製造プロセスとは別に任意の時点に仮想的に設定されることを特徴とする付記５記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１１９】
（付記７） 前記トリガ信号を発生する半導体製造装置と、前記トリガ信号に基づいて生成される前記レシピにより制御される半導体製造装置とを、あらかじめそれぞれ設定できるようにしたことを特徴とする付記５記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１２０】
（付記８） 前記アルゴリズムを用いた演算によって生成された前記レシピが格納される演算結果データベースと、開発中または既存のアルゴリズムと前記製造データとを用いた演算のシミュレーション結果が格納されるシミュレーション結果データベースと、を有することを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１２１】
（付記９） 前記レシピは、前記レシピをコンピュータによって識別可能なステータス情報が付与されて、前記演算結果データベースに格納されることを特徴とする付記８記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１２２】
（付記１０） 前記演算結果データベースからの前記レシピの抽出が要求されたときには、前記演算結果データベースに格納された前記レシピを、時間若しくはロットＩＤ若しくは前記フィルタ処理の条件であるフィルタ条件を基に抽出することを特徴とする付記８記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１２３】
（付記１１） 収集された前記製造データを抽出するデータ抽出部と、抽出された前記製造データと前記アルゴリズムとを用いて演算を行うアルゴリズム演算部と、を有し、
抽出された前記製造データは、前記フィルタ処理後にファイル形式を変換された後、前記アルゴリズム演算部に伝達されるようにしたことを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１２４】
（付記１２） 前記レシピは、前記製造データと共に、製造支援システムにおいて取得されるデータを用いて生成されることを特徴とする付記１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１２５】
（付記１３） 前記フィルタ条件を削除するときには、前記フィルタ条件と共に、前記フィルタ条件によって特定される前記アルゴリズムの識別情報および前記フィルタ条件に基づいて行われた演算の中間結果である演算実行情報を削除するようにしたことを特徴とする付記２記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。
【０１２６】
（付記１４） 半導体装置の製造プロセス制御方法において、
半導体装置の製造管理を行う製造管理システムに対して問い合わせを行って前記半導体装置の製造プロセスにおいて取得される製造データを収集し、
収集された前記製造データにフィルタ処理を施し、
前記フィルタ処理後のデータと特定のアルゴリズムとを用いて演算を行って前記半導体装置を製造するための半導体製造装置の処理を制御する制御条件を示すレシピを生成することを特徴とする半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１２７】
（付記１５） 前記アルゴリズムを、前記フィルタ処理の条件であるフィルタ条件により特定することを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１２８】
（付記１６） 収集された前記製造データに前記フィルタ処理を施して前記フィルタ処理後のデータと特定の前記アルゴリズムとを用いて演算を行って前記レシピを生成する処理を、前記製造データを収集する処理と独立して実行することを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１２９】
（付記１７） 前記アルゴリズムを起動するためのトリガ信号を検出したときに、収集された前記製造データに前記フィルタ処理を施して前記フィルタ処理後のデータと前記アルゴリズムとを用いて演算を行って前記レシピを生成することを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３０】
（付記１８） 前記トリガ信号は、前記半導体装置の製造プロセスにおける任意の時点にあらかじめ設定しまたは前記半導体装置の製造プロセスとは別に任意の時点に仮想的に設定することを特徴とする付記１７記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３１】
（付記１９） 前記トリガ信号を発生する半導体製造装置と、前記トリガ信号に基づいて生成される前記レシピにより制御される半導体製造装置とを、あらかじめそれぞれ設定することを特徴とする付記１７記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３２】
（付記２０） 前記アルゴリズムを用いた演算によって生成された前記レシピに、前記レシピをコンピュータによって識別可能なステータス情報を付与してデータベースに格納することを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３３】
（付記２１） 前記データベースからの前記レシピの抽出が要求されたときに、前記データベースに格納された前記レシピを、時間若しくはロットＩＤ若しくは前記フィルタ処理の条件であるフィルタ条件を基に抽出することを特徴とする付記２０記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３４】
（付記２２） 収集された前記製造データを抽出するデータ抽出部によって抽出された前記製造データを、前記フィルタ処理後にファイル形式を変換した後、前記レシピを生成するための演算を行うアルゴリズム演算部に伝達することを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３５】
（付記２３） 前記レシピは、前記製造データと共に、製造支援システムにおいて取得されるデータを用いて生成されることを特徴とする付記１４記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３６】
（付記２４） 前記フィルタ条件を削除するときに、前記フィルタ条件と共に、前記フィルタ条件によって特定される前記アルゴリズムの識別情報および前記フィルタ条件に基づいて行われた演算の中間結果である演算実行情報を削除することを特徴とする付記１５記載の半導体装置の製造プロセス制御方法。
【０１３７】
（付記２５） コンピュータを用いて半導体装置の製造プロセス制御を行うためのプログラムにおいて、
コンピュータに、
半導体装置の製造管理を行う製造管理システムに対して問い合わせを行って前記半導体装置の製造プロセスにおいて取得される製造データを収集させ、
収集された前記製造データにフィルタ処理を行わせ、
前記フィルタ処理後のデータと特定のアルゴリズムとを用いた演算により前記半導体装置を製造するための半導体製造装置の処理を制御する制御条件を示すレシピを生成させる処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【０１３８】
（付記２６） 前記アルゴリズムは、フィルタ処理の条件であるフィルタ条件により特定されることを特徴とする付記２５記載のプログラム。
（付記２７） 前記コンピュータに、
収集された前記製造データにフィルタ処理を行わせて前記フィルタ処理後のデータと特定の前記アルゴリズムとを用いた演算により前記レシピを生成させる処理と、前記製造データを収集させる処理とを、独立して実行させることを特徴とする付記２５記載のプログラム。
【０１３９】
（付記２８） 前記コンピュータに、
前記アルゴリズムを起動するためのトリガ信号が検出されたときに、収集された前記製造データにフィルタ処理を行わせ、前記フィルタ処理後のデータと前記アルゴリズムとを用いた演算により前記レシピを生成させる処理を実行させることを特徴とする付記２５記載のプログラム。
【０１４０】
（付記２９） 前記トリガ信号は、前記半導体装置の製造プロセスにおける任意の時点にあらかじめ設定されまたは前記半導体装置の製造プロセスとは別に任意の時点に仮想的に設定されることを特徴とする付記２８記載のプログラム。
【０１４１】
（付記３０） 前記トリガ信号を発生する半導体製造装置と、前記トリガ信号に基づいて生成される前記レシピにより制御される半導体製造装置とが、あらかじめそれぞれ設定されることを特徴とする付記２８記載のプログラム。
【０１４２】
（付記３１） 前記コンピュータに、
前記アルゴリズムを用いた演算によって生成された前記レシピに、前記レシピを前記コンピュータによって識別可能なステータス情報を付与してデータベースに格納させる処理を実行させることを特徴とする付記２５記載のプログラム。
【０１４３】
（付記３２） 前記コンピュータに、
前記データベースからの前記レシピの抽出が要求されたときに、前記データベースに格納された前記レシピを、時間若しくはロットＩＤ若しくはフィルタ処理の条件であるフィルタ条件を基に抽出させる処理を実行させることを特徴とする付記３１記載のプログラム。
【０１４４】
（付記３３） 前記コンピュータに、
収集された前記製造データを抽出するデータ抽出部によって抽出された前記製造データを、前記フィルタ処理後にファイル形式を変換した後、前記レシピを生成するための演算を行うアルゴリズム演算部に伝達させる処理を実行させることを特徴とする付記２５記載のプログラム。
【０１４５】
（付記３４） 前記コンピュータに、
前記レシピを、前記製造データと共に、製造支援システムにおいて取得されるデータを用いて生成させる処理を実行させることを特徴とする付記２５記載のプログラム。
【０１４６】
（付記３５） 前記コンピュータに、
前記フィルタ条件を削除するときに、前記フィルタ条件と共に、前記フィルタ条件によって特定される前記アルゴリズムの識別情報および前記フィルタ条件に基づいて行われた演算の中間結果である演算実行情報を削除させる処理を実行させることを特徴とする付記２６記載のプログラム。
【０１４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、製造プロセス制御システムが、製造管理システムに対して問い合わせを行って半導体装置の製造データを収集し、その収集した製造データにフィルタ処理を施し、フィルタ処理後のデータと特定のアルゴリズムとを用いて半導体製造装置の処理を制御するレシピを生成する構成にした。これにより、製造プロセス制御システムを半導体製造システムに組み込むに当たり、製造管理システムに大規模な改造が不要になるとともに、半導体製造装置の状態に応じた制御が高速で行え、高精度、高信頼性の半導体装置を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＰＣシステムの適用例を示す図である。
【図２】半導体製造システムの一例の構成概略図である。
【図３】半導体製造システムにおける処理の概略説明図である。
【図４】半導体製造システムの処理のフロー図である。
【図５】ＡＰＣシステムにおけるレシピ演算の説明図である。
【図６】ＡＰＣシステムにおけるアルゴリズムシミュレーションの説明図である。
【図７】アルゴリズムシミュレーションのフロー図である。
【図８】構成情報リストを用いたデータ伝達の流れを示す図である。
【図９】演算結果のステータス情報利用法の一例である。
【図１０】ＡＰＣフィルタデータの構成例を示す図である。
【図１１】ＡＰＣシステムにおけるデータ削除フローを示す図である。
【図１２】メッセージフォーマットの一例である。
【符号の説明】
１ 半導体製造システム
１０ ＡＰＣシステム
１１ アプリケーションサーバ
１２ ＣＯＲＢＡネームサーバ
１３ 演算サーバ
１４ データベースサーバ
１４ａ 演算結果データベース
１４ｂ シミュレーション結果データベース
１４ｃ ログ管理データベース
１４ｄ 製造履歴データベース
１４ｅ アルゴリズムデータベース
１４ｆ フィルタデータベース
１５ プロセス制御フィルタ部
１６ データ抽出部
１７ アルゴリズム演算部
１８ データ格納部
１９ａ データ参照ツール
１９ｂ データ参照用外部汎用ツール
２０ ＭＥＳ／ＣＣシステム
３０ａ 基幹ＬＡＮ
３０ｂ ＬＡＮ
３０ｃ ＷＡＮ
４０ 操作端末
５０ 製造装置
６０ 外部端末
１００ 外部システム
１１０ ファシリティシステム
１２０ ＦＤＣシステム
１３０ ＹＭＳ
１４０ ＥＥＳ
１５０ ＴＣＡＤシステム
１６０ ディスパッチシステム
２００ 他システムデータ連携機能実行プロセス
２１０ ＡＰＣデータベース連携機能実行プロセス
２２０ ＡＰＣシステム実行ログ管理実行プロセス
２３０ ＡＰＣフィルタ管理実行プロセス
２３０ａ ＡＰＣフィルタデータ
２４０ ＡＰＣ演算処理機能実行プロセス
２４０ａ 演算エンジン
２５０ アルゴリズムシミュレーション機能実行プロセス
２６０ ＷＷＷ実行プロセス
３００ フィルタ条件管理テーブル
３１０ フィルタ条件データテーブル
３２０ 収集データ項目管理テーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing process control system, and more particularly to a semiconductor device manufacturing process control system for performing appropriate control according to the state of a manufacturing apparatus in each manufacturing process and manufacturing a semiconductor device with high uniformity and high accuracy. About.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent semiconductor device manufacturing processes, with the miniaturization and high density of semiconductor devices to be manufactured, the management of maintaining the accuracy of semiconductor devices and maintaining the state of semiconductor manufacturing devices has become more severe. Recently, a semiconductor manufacturing apparatus such as MES (Manufacturing Execution System) used in a manufacturing process for products flowing on a production line, a system for managing all processing conditions and work data in the semiconductor manufacturing apparatus, and the like have become widespread. With such a manufacturing management system, improvement of quality, yield, reduction of work errors, and the like are being promoted, and efficient production of semiconductor devices is being supported.
[0003]
However, in the actual manufacturing process, if the semiconductor is miniaturized or densified, the processing in the semiconductor manufacturing apparatus is not always performed under conditions that allow the semiconductor manufacturing apparatus to stably process, resulting in a product. There may be a case where the finishing accuracy of the semiconductor device is lowered. In general, when a semiconductor manufacturing apparatus is operated for a long time, the adjustment value changes or the consumable parts deteriorate, so that the processing state tends to change little by little. In view of this, even if such a change in the state of the semiconductor manufacturing apparatus occurs, an appropriate correction is made while monitoring the change in the state of the semiconductor manufacturing apparatus so that the finish accuracy of the semiconductor device can be stably maintained with good uniformity. Therefore, a control system for this purpose is also being used (for example, see Patent Document 1). Recently, the APC (Advanced Process Control) system proposed in the SEMATEC guidelines is a representative example.
[0004]
In a conventional semiconductor device manufacturing system in which a manufacturing process control system such as an APC system is combined with a manufacturing management system such as an MES, an APC system that performs operations necessary for process control is required from the MES that holds the data. It is configured to receive ugly data. For example, when the APC system tries to control a certain semiconductor manufacturing apparatus placed under the management of the MES, data necessary for the control is transmitted from the MES to the APC system. When the APC system receives the data, the APC system obtains an optimal control condition (hereinafter referred to as “recipe”) from the contents by calculation according to a preset algorithm. The MES makes an inquiry about the recipe to the APC system at a predetermined timing, receives the inquiry, transmits the recipe from the APC system to the MES, and controls the semiconductor manufacturing apparatus according to the recipe.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-312014 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional manufacturing process control system has some problems as described below.
[0007]
First, when the APC system is linked with an existing MES as described above, a large-scale modification is required on the MES side. For example, in order to perform an operation in the APC system, there is a built-in function that allows the MES to transmit data acquired by the MES to the APC system at an appropriate timing. Therefore, introducing an APC system into an existing MES is very expensive, and it may be necessary to stop the MES for a long time, which may cause fatal damage to semiconductor device manufacturing. .
[0008]
Further, in the conventional APC system, when the amount of data used for the calculation is large or the calculation algorithm provided in the APC system is complicated, it takes time for the calculation, and the MES transmits the data to the APC system, and finally In particular, the time lag until the control is performed in the semiconductor manufacturing apparatus may interfere with the process control.
[0009]
Further, in the conventional APC system, data necessary for calculation is transmitted to the APC system at once, and when the data and the algorithm are not in a one-to-one relationship, it is necessary to devise a data collection method. . For example, another system for collecting MES data is provided between the APC system and the MES, and a system that collects data in consideration of the algorithm in the APC system and transmits the collected data to the APC system is provided. It is done. Such a data collection system may be realized by a plurality of systems. However, in addition to algorithm development for each manufacturing process, it is also necessary to develop a data collection system that matches the algorithm development.
[0010]
When such a data collection system is used, an algorithm for each manufacturing process is written therein to perform computation. However, in this case, it is difficult to perform calculation history and other system management by the data collection system while the calculation processing function can be incorporated into the data collection system. Therefore, it is necessary to have a data collection / calculation function tailored to each manufacturing process, and it takes time and cost to deploy such a data collection system to other production lines.
[0011]
As described above, the introduction of the APC system is accompanied by a large-scale modification of the MES, and the development of a data collection / calculation function that solves the problem of the computation speed of the APC system is also desired. System integration was difficult. Moreover, since there was no communication protocol in the recipe inquiry message between the MES and the APC system so far, it took a lot of effort to introduce the APC system. It was one of the factors.
[0012]
The present invention has been made in view of the above points, and is a high-speed and multi-functional semiconductor device that can be incorporated at low cost without adding a large-scale modification to an existing system for managing the manufacturing process of a semiconductor device. An object of the present invention is to provide a manufacturing process control system.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Book Invention According to one aspect Collecting manufacturing data acquired in the manufacturing process of the semiconductor device by making an inquiry to a manufacturing management system that performs manufacturing management of the semiconductor device; Detecting a trigger signal for activating the algorithm, and when the trigger signal is detected, Filtering the collected manufacturing data, the filtered data and Activated based on the trigger signal A function of generating a recipe indicating a control condition for controlling the processing of the semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device by performing an operation using an algorithm Semiconductor device manufacturing process control system is provided .
[0014]
For example, as shown in FIG. The APC system 10 that is a manufacturing process control system makes an inquiry to the MES / CC system 20 that is a manufacturing management system, and collects manufacturing data of the manufacturing apparatus 50 used for manufacturing a semiconductor device. Therefore, it is not necessary to synchronize with the APC system 10 on the MES / CC system 20 side regarding the collection of manufacturing data, and when the APC system 10 is incorporated into the semiconductor manufacturing system 1, a large-scale modification is added to the MES / CC system 20. I don't need it. Further, the collected manufacturing data is subjected to a filtering process, and data necessary for calculation by a specific algorithm is selected from the manufacturing data, and an optimum recipe for controlling the processing of the semiconductor manufacturing apparatus is generated at high speed. .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an application example of an APC system.
[0016]
The APC system 10 appropriately controls the processing according to the state change so that the finished accuracy of the product can be stably maintained with good uniformity even if the state change occurs in the semiconductor manufacturing apparatus used in each manufacturing process. Manufacturing process control system for
[0017]
Such an APC system 10 includes, for example, a processing condition or work data of a manufacturing apparatus (including a semiconductor manufacturing apparatus and a measuring apparatus for evaluating the characteristics of a final product or a product in a manufacturing process) in each manufacturing process. A system (hereinafter referred to as “MES / CC system”) 20 in which an MES to be managed is combined with an online automation system (Cell Controller, CC) of each manufacturing apparatus, and an electric communication line such as a LAN (Local Area Network). Connected and configured to allow bidirectional communication of various data. As a result, the APC system 10 uses the data acquired by each manufacturing apparatus managed by the MES / CC system 20 to execute an operation according to a predetermined algorithm to generate an optimum recipe, while the MES / CC system 20 controls the processing of a predetermined semiconductor manufacturing apparatus using the optimum recipe. The data acquired by each manufacturing apparatus is mainly the processing conditions in the semiconductor manufacturing apparatus and the measurement conditions and measurement data of the pre-measurement and the post-measurement by the measuring apparatus performed before and after the processing of the semiconductor manufacturing apparatus. is there.
[0018]
As shown in FIG. 1, in addition to the MES / CC system 20, the APC system 10 similarly includes a facility system 110, an FDC (Fault Detection and Classification) system 120, a YMS (Yield Management System) 130, Other manufacturing support systems (hereinafter referred to as “external systems”) such as an EES (Equipment Engineering System) 140, a TCAD (Technology Computer Aided Design) system 150, and a dispatch system 160 can also be connected. The APC system 10 performs calculations using data from the external system (hereinafter referred to as “external data”) together with the data from the MES / CC system 20, and the calculation results are stored in the MES / CC system 20 as necessary. It can be reflected in the processing. As described above, the APC system 10 constitutes the semiconductor manufacturing system 1 in cooperation with various systems such as a manufacturing management system and an external system.
[0019]
The facility system 110 is a system that manages the facility environment such as temperature, pressure, gas outflow, and supply voltage in the production line. The facility system 110 is connected via a LAN or the like so that the data related to the facility environment is reflected in the process control. This is transmitted to the APC system 10.
[0020]
The FDC system 120 is a system that detects and classifies defects that interfere with the manufacturing process based on various measured values and sensor output values. The LAN is used to reflect the detection and classification results in process control. To the APC system 10 via the above.
[0021]
The YMS 130 is a yield management system, and acquires data relating to yield in each manufacturing process of the manufacturing line from the MES / CC system 20 via the APC system 10 via a LAN or the like.
[0022]
EES140 is a task aimed at improving the effective operating rate of production equipment and maintaining and improving performance, such as maintenance and improvement of production line capability, monitoring and troubleshooting of production equipment status, improvement of production equipment performance, and production equipment. The system is used for collaboration (improvement and troubleshooting) with a supplier, and data available for the system is acquired from the MES / CC system 20 via the APC system 10 via a LAN or the like.
[0023]
The TCAD system 150 is a system that estimates the characteristics of a semiconductor device, which is a manufactured product, from its design data by simulation, and transmits the simulation result to the APC system 10 via a LAN or the like so as to be reflected in process control. To do.
[0024]
The dispatch system 160 refers to the status of work performed by a repair engineer of a manufacturing apparatus on a production line using a notebook PC or mobile phone (in which area the work is being performed, the progress of the work) It is a system that makes it possible to grasp the status of work performed by other repair technicians.
[0025]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a semiconductor manufacturing system.
For example, as shown in FIG. 2, the APC system 10 constituting a part of the semiconductor manufacturing system 1 includes an application server 11, a CORBA (Common Object Request Broker Architecture) name server 12, an arithmetic server 13, and a database server 14. It has been.
[0026]
The application server 11 permanently or temporarily stores an application program for realizing a processing function that the APC system 10 should have, and executes and manages the processing of the application program. As an application program, for example, a program for systematically storing manufacturing data collected from the MES / CC system 20 at a predetermined timing in a database server (to be described later) in a predetermined classification, and when such data is classified A program for setting a filter condition (filter item) for selecting only a predetermined item in the data, a program for setting which manufacturing apparatus data is used for recipe calculation, and an algorithm used for recipe calculation And a program for specifying conditions for performing simulations on existing algorithms or existing algorithms.
[0027]
The CORBA name server 12 executes and manages processing by CORBA, which is middleware that standardizes the infrastructure of a distributed system environment established by OMG (Object Management Group). CORBA defines the interface of every object in a language called IDL (Interface Definition Language), and realizes interoperability between different types of languages using this IDL. Communication between servers in the APC system 10 is performed using such CORBA.
[0028]
The calculation server 13 can perform recipe calculation using an algorithm stored in a database server described later. The algorithm used for the calculation is specified by the filter condition and is activated by the calculation server 13. Further, the calculation server 13 can perform simulation of calculation under development or with an existing algorithm.
[0029]
The database server 14 includes an operation result database in which recipes generated as a result of the operation in the operation server 13 are stored, a simulation result database in which algorithm simulation results are stored, data used for execution of operations and intermediate results of the operations A log management database for storing the operation execution information indicating and managing the information as a log. Furthermore, the database server 14 stores a manufacturing history database in which manufacturing data collected from the MES / CC system 20 by the APC system 10 is stored, an algorithm database in which an algorithm used for calculation is stored, and filter conditions are stored as APC filter data. Has an APC filter database.
[0030]
As described above, the APC system 10 is configured so that servers according to the purpose of the processing are physically distributed, and each processing can be performed quickly or independently.
[0031]
The APC system 10 having such a configuration is connected to the APC operation terminal 40 via the backbone LAN 30a. From the APC operation terminal 40, various settings / changes, data input, processing execution instructions, and the like can be performed on the servers of the APC system 10. Directly, various settings are performed from the APC operation terminal 40 using the application program of the application server 11. Further, the APC operation terminal 40 can be used to perform analysis by referring to data in the APC system 10, and to perform simulations during development or existing algorithms.
[0032]
Further, the MES / CC system 20 is connected to the backbone LAN 30a so that data communication can be performed between the APC system 10 and the MES / CC system 20. The MES / CC system 20 is connected to the production apparatus 50 of the production line via the LAN 30b, and manages the processing conditions, measurement conditions, measurement data, etc. in the production apparatus 50 by computer. Manufacturing data obtained after completion of processing in the manufacturing apparatus 50 is transmitted from the manufacturing apparatus 50 to the MES / CC system 20 and then transmitted to the APC system 10 for processing, and the processed data is processed according to the processing. It is stored in a predetermined database. Further, the external LAN 100 as illustrated in FIG. 1 is also connected to the basic LAN 30a, and data communication is performed with the APC system 10, respectively.
[0033]
Although FIG. 2 shows three APC operation terminals 40, the number is not limited to this. In addition, although only one manufacturing apparatus 50 is shown in FIG. 2, similarly, a plurality of semiconductor manufacturing apparatuses and measuring apparatuses in the manufacturing line are usually connected to the MES / CC system 20 via the LAN 30b. Yes.
[0034]
In addition, the APC system 10 shown in FIG. 2 has a function as a WEB server added to the CORBA name server 12 and is connected to an external terminal 60 via a WAN (Wide Area Network) 30c. Communication is now possible. In the semiconductor manufacturing system 1, using such a general-purpose tool for data reference from the external terminal 60, analysis is performed by referring to data held by the APC system 10, or the APC system 10 holds the data. It is also possible to perform simulations during development or for existing algorithms.
[0035]
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of processing in the semiconductor manufacturing system. In FIG. 3, processing performed between the MES / CC system 20 and the APC system 10 will be described as an example.
[0036]
In the semiconductor manufacturing system 1, the processing of the APC system 10 is roughly divided into other system data linkage function execution process 200, APC database linkage function execution process 210, APC system execution log management execution process 220, APC filter management execution process 230, It is performed by seven execution processes of an APC arithmetic processing function execution process 240, an algorithm simulation function execution process 250, and a WWW (World Wide Web) execution process 260. Data communication between the execution processes is mainly performed using CORBA.
[0037]
First, after finishing the process, the manufacturing apparatus 50 transmits the manufacturing data acquired by the process to the MES / CC system 20. In addition to the processing conditions, measurement conditions, and measurement data, the manufacturing data mainly includes a management number (system ID, etc.) of the manufacturing data, a product name indicating which product the manufacturing data relates to, and which semiconductor manufacturing apparatus. The device name that indicates manufacturing data, the large process name and small process name that indicate manufacturing data in which stage of manufacturing process, the event information that indicates the date and time when the process was performed, and the measurement data were acquired. Items such as information on the MES / CC system 20 are included. In addition to the manufacturing data, trigger signal information for starting an algorithm, which will be described later, is also stored in the database.
[0038]
Manufacturing data transmitted from the manufacturing apparatus 50 to the MES / CC system 20 is stored in a database (not shown) provided in the MES / CC system 20. This database is normally provided for quality control of the production line managed by the MES / CC system 20, and no special modification is required with respect to its data structure or the like when linking with the APC system 10.
[0039]
The APC system 10 inquires of the MES / CC system 20 about manufacturing data. This inquiry is led by the APC system 10, and the MES / CC system 20 does not require synchronization adjustment. The inquiry timing from the APC system 10 to the MES / CC system 20 is set before the APC system 10 is activated. For example, after the processing by the manufacturing apparatus 50 is completed and the manufacturing data is transmitted to the MES / CC system 20, the next processing by the manufacturing apparatus 50 is completed and the manufacturing data is transmitted to the MES / CC system 20. The interval until the end, that is, the timing at which the processing in the manufacturing apparatus 50 is completed is set as the inquiry timing. When there are a plurality of manufacturing apparatuses 50, the inquiry timing is set according to the processing time of each manufacturing apparatus 50. Such settings regarding data collection can be performed using the application program of the application server 11 from the APC operation terminal 40 of FIG.
[0040]
In response to the inquiry from the APC system 10, the MES / CC system 20 transmits the manufacturing data stored in the database to the APC system 10, and the APC system 10 receives the manufacturing data and stores it in the APC system 10. . At this time, the manufacturing data received by the APC system 10 is stored in the collected data temporary storage area. This collected data temporary storage area is, for example, a storage area separately prepared in the database (any database) of the database server 14 of FIG. 1, an external storage device connected to the APC system 10, or an external storage medium Etc. When manufacturing data is stored in the collected data temporary storage area, the manufacturing data is stored in the collected data temporary save area only when the APC system 10 receives manufacturing data different from the previously stored manufacturing data. You may do it.
[0041]
In the APC system 10, when manufacturing data is received from the MES / CC system 20, the process shifts from the reception process to the other system data linkage function execution process 200. In the other system data linkage function execution process 200, the collected manufacturing data is subjected to filtering, and among all items included in the manufacturing data, it is set to be stored in the manufacturing history database 14d of the APC system 10 in advance. Only the manufacturing data for the selected item is selected. In the other system data linkage function execution process 200, other incidental information such as a key item is added to the manufacturing data of the selected item.
[0042]
Thereafter, the APC system 10 shifts to an APC database cooperation function execution process 210. In the APC database cooperation function execution process 210, the manufacturing data that has been subjected to the filtering process in the other system data cooperation function execution process 200 and provided with the accompanying information is stored in the manufacturing history database 14d. Here, in the other system data linkage function execution process 200, only the items selected from the collected manufacturing data are stored in the manufacturing history database 14d, but all items of the collected manufacturing data are assigned key items. It may be stored in the manufacturing history database 14d.
[0043]
Further, in the APC system 10, when the trigger signal is included in the manufacturing data, the manufacturing data processed in the other system data linkage function execution process 200 is also used in the APC filter management execution process 230 for the recipe calculation. It is processed. The manufacturing data used in the APC filter management execution process 230 can be taken over from the other system data linkage function execution process 200 as it is, or the data once stored in the production history database 14d can be extracted by the APC database linkage function execution process 210. It does not matter.
[0044]
In the APC filter management execution process 230, filter processing is performed using APC filter data 230a in which filter conditions are set in advance, and items necessary for recipe calculation are selected by this filter processing, and an algorithm used for the calculation is specified. Is done. The algorithm used here needs to be created in advance and stored in the algorithm database 14e. When performing the filtering process, for example, an ID number assigned to each algorithm is selected according to the filter condition. It is identified and identified by the identification information. The APC system 10 selects data in the APC filter management execution process 230, specifies the algorithm, and moves to the APC arithmetic processing function execution process 240. Details of the APC filter data will be described later.
[0045]
In the APC calculation processing function execution process 240, the algorithm specified by the filter processing in the previous APC filter management execution process 230 is activated, and the calculation engine 240 a uses the data of the item selected in the APC filter management execution process 230. Recipe calculation is performed.
[0046]
The calculated recipe is again stored in the calculation result database 14a of the APC system 10 in the APC database cooperation function execution process 210. In that case, the calculation execution information regarding the recipe calculation is used as a log, and this is stored in the log management database 14c of the APC system 10 by the APC system execution log management execution process 220.
[0047]
When performing the lot processing, the MES / CC system 20 inquires of the APC system 10 about the optimum recipe for the processing. The APC system 10 searches the calculation result database 14 a, and if there is an optimum recipe corresponding to the inquiry, extracts it from the calculation result database 14 a and transmits it to the MES / CC system 20. The MES / CC system 20 transmits the received optimal recipe to the corresponding manufacturing apparatus 50, and the process in the manufacturing apparatus 50 is controlled by the optimal recipe.
[0048]
In the semiconductor manufacturing system 1, such processing is repeatedly executed to manufacture a semiconductor device. A communication method between the APC system 10 and the MES / CC system 20 will be described later.
[0049]
In the algorithm simulation by the APC system 10, data of a specific item is extracted from the collected manufacturing data, and data analysis is performed. The data analysis result is used as necessary, and the data is being developed or registered. The algorithm is activated to perform computation, and the operation is confirmed and the computation result is verified.
[0050]
In the algorithm simulation, the algorithm simulation function execution process 250 identifies the algorithm being developed or registered, sets a new filter condition as necessary, and the APC filter management execution process 230 sets the items necessary for the calculation. Select data and activate the specified algorithm to perform the calculation. The data used in the APC filter management execution process 230 is either inherited from the other system data linkage function execution process 200 or extracted once from the data stored in the manufacturing history database 14d by the APC database linkage function execution process 210. It does not matter. By such algorithm simulation, it is possible to check whether the recipe calculated by the algorithm is appropriate, or whether the parameters used in the algorithm are appropriate.
[0051]
The calculation result obtained by this algorithm simulation is stored in the simulation result database 14b of the APC system 10, and is managed separately from the calculation result stored in the calculation result database 14a at the time of product manufacture. Therefore, the simulation result does not affect the finished history of the product.
[0052]
Further, in the WWW execution process 260, the calculation result stored in the calculation result database 14a and the trend of past manufacturing data stored in the manufacturing history database 14d can be referred to using a browser. Furthermore, it is also possible to refer to simulation results stored in the simulation result database 14b.
[0053]
Further, since the APC system 10 stores the manufacturing data in the collected data temporary storage area when collecting the manufacturing data, the manufacturing data is not lost even if a trouble occurs in the database server 14 of FIG. The manufacturing history database 14d can be restored.
[0054]
FIG. 4 is a flowchart of the process of the semiconductor manufacturing system.
As described in the outline description above, in order to operate the semiconductor manufacturing system 1, first, as a first preliminary work, the trend of the data of the item whose correlation is predicted is investigated, and the algorithm is based on the trend. Must be created. Furthermore, as a second preliminary operation, it is necessary to set a timing at which the APC system 10 inquires the MES / CC system 20 about manufacturing data using, for example, a timer. Further, as a third pre-operation, filter conditions for filtering collected manufacturing data (including information on filter names and versions), and algorithms that use data selected according to the filter conditions for calculation, together with ID numbers It is necessary to set.
[0055]
In the semiconductor manufacturing system 1, the APC system 10 first collects manufacturing data from the MES / CC system 20 at a predetermined timing (step S1). The APC system 10 filters the collected manufacturing data and stores it in the manufacturing history database 14d (step S2). At the same time, the APC system 10 detects the trigger signal, and determines whether or not the collected manufacturing data matches a predetermined filter condition (step S3). Here, when the APC system 10 determines that the collected manufacturing data matches the filter condition, the APC system 10 specifies an algorithm set in the filter condition and starts calculation using the algorithm ( Step S4). The APC system 10 stores the calculation execution information in the log management database 14c (step S5), stores the final calculation result (recipe) in the calculation result database 14a (step S6), and ends the calculation (step S7). ).
[0056]
After the calculation is completed, the APC system 10 returns to step S1 and executes the subsequent processing. Further, when another manufacturing data collection timing comes during the calculation, the APC system 10 executes the calculation related to the manufacturing data in parallel. . In other words, the APC system 10 executes a calculation process for generating a recipe independently of the manufacturing data collection process. If the APC system 10 determines in step S3 that the collected manufacturing data does not match the filter conditions, the APC system 10 returns to step S1 and executes the subsequent processing.
[0057]
In the semiconductor device manufacturing stage using the MES / CC system 20, when the tracking process in the manufacturing apparatus 50 is started (step S10), the MES / CC system 20 first inquires the APC system 10 about the optimal recipe (step). S11). The APC system 10 extracts the optimum recipe corresponding to the inquiry from the calculation result database 14a, and responds to the MES / CC system 20 with the optimum recipe (step S12). The MES / CC system 20 transmits the received optimal recipe to the corresponding manufacturing apparatus 50, and the manufacturing apparatus 50 starts manufacturing with the optimal recipe (step S13).
[0058]
When performing data analysis, creating an algorithm, or performing algorithm simulation, first, the trend of manufacturing data in the manufacturing history database 14d is investigated (step S20). For example, there is a trend between the etching time in the etching apparatus and the finished line width in the dimension measuring apparatus for the same lot. Then, calculation results and calculation execution information related to the trend are referred to from the calculation result database 14a and the log management database 14c of the APC system 10 (step S21). For reference to manufacturing data in the manufacturing history database 14d, calculation results in the calculation result database 14a, calculation execution information in the log management database 14c, and simulation results, the application server 11 can be accessed from the APC operation terminal 40 or the external terminal 60 in FIG. This can be done by starting the data reference tool.
[0059]
Hereinafter, the APC system 10 will be described in more detail.
First, various arithmetic processes of the APC system 10 will be described.
FIG. 5 is an explanatory diagram of recipe calculation in the APC system, and FIG. 6 is an explanatory diagram of algorithm simulation in the APC system.
[0060]
As described above, the APC system 10 includes the calculation result database 14a, the simulation result database 14b, and the manufacturing history database 14d. In the manufacturing history database 14d, in addition to manufacturing data acquired from the manufacturing apparatus 50, external data from external systems other than the MES / CC system 20 is also stored.
[0061]
Further, the APC system 10 includes a process control filter unit 15 that detects a trigger signal for starting an algorithm specified by a filter condition during calculation from manufacturing data. The process control filter unit 15 is provided in the application server 11 of FIG. The trigger signal is a signal that indicates a point in time when processing in the manufacturing apparatus 50 that generates manufacturing data necessary for controlling the semiconductor manufacturing apparatus to which the optimum recipe is applied is completed. In the APC system 10, when a trigger signal is detected by the process control filter unit 15, for the recipe calculation, the manufacturing data is subjected to a filter process to select item data that matches the filter condition. The algorithm is to be specified.
[0062]
The APC system 10 includes a data extraction unit 16 that extracts manufacturing data and external data necessary for calculation from the manufacturing history database 14d, an algorithm calculation unit 17 that performs calculation using an algorithm using the manufacturing data and external data, and an algorithm. And a data storage unit 18 for storing the calculation results obtained by the calculation unit 17 in the calculation result database 14a or the simulation result database 14b. The data extraction unit 16 is provided in the application server 11 of FIG. 2, the algorithm calculation unit 17 is provided in the calculation server 13 of FIG. 2, and the data storage unit 18 is provided in the database server 14 of FIG.
[0063]
The recipe calculation shown in FIG. 5 is started when a trigger signal is detected by the process control filter unit 15. When the recipe calculation starts, the manufacturing data and external data collected from the manufacturing apparatus 50 side, or the manufacturing data and external data extracted by the data extraction unit 16 from the manufacturing history database 14d are filtered and selected. The item data is transmitted to the algorithm computing unit 17, and the algorithm specified by the filter processing is activated. The algorithm computing unit 17 computes the optimum recipe using the transmitted data and the activated algorithm. The optimum recipe is given status information that can be identified on the computer and stored in the calculation result database 14a by the data storage unit 18.
[0064]
In the APC system 10, a data reference tool 19a is provided in the application server 11 as a data reference function for extracting data from the calculation result database 14a, the simulation result database 14b, or the manufacturing history database 14d. By extracting data from the APC operation terminal 40 of FIG. 2 using the data reference tool 19a, the manufacturing history of the manufacturing apparatus 50 can be displayed, analyzed, and the analysis result can be stored. Thereby, manufacturing history and trends can be easily evaluated, and these pieces of information can also be used for algorithm simulation. Furthermore, if the data file of a specific item can be taken into the external terminal 60 of FIG. 2 using the data reference external general-purpose tool 19b, the man-hours required for analyzing and organizing the manufacturing data can be greatly reduced. . The manufacturing history survey is also effective in identifying the cause and time of occurrence of a problem.
[0065]
In the algorithm simulation shown in FIG. 6, an algorithm to be simulated needs to be created in advance. The simulation of the algorithm under development or the existing algorithm is started by a virtual trigger signal given to the APC system 10. After the algorithm simulation is started, the manufacturing data and external data collected from the manufacturing apparatus 50 side, or the manufacturing data and external data extracted by the data extraction unit 16 from the manufacturing history database 14d are subjected to filtering. Alternatively, a new filter condition is set as necessary, and a filter process with the filter condition is performed. The data of the item selected by the filter process is transmitted to the algorithm calculation unit 17, and the algorithm calculation unit 17 executes the calculation based on the algorithm to be simulated. The optimum recipe obtained as a result of the simulation is given status information and stored in the simulation result database 14b by the data storage unit 18. As a result, it is possible to check the operation of the algorithm under development, verify the operation and results of the existing algorithm, and improve the algorithm quality and development efficiency.
[0066]
This algorithm simulation can be performed without stopping the APC system 10, and it is possible to perform simulations on algorithms that are currently in operation as well as on development and existing algorithms. It is also possible to upgrade the algorithm to a new algorithm on the way.
[0067]
The algorithm to be simulated is created by analyzing manufacturing data and external data in advance and investigating the correlation between data based on the trend.
[0068]
FIG. 7 is a flowchart of algorithm simulation.
In the algorithm simulation, first, a trend of manufacturing data of an item whose correlation is predicted, such as an etching time and a finished line width, is investigated (step S30). This trend survey can be performed using the data reference tool 19a executed by the application server 11 from the APC operation terminal 40 of FIG. 2 or the data reference external general-purpose tool 19b from the external terminal 60.
[0069]
Next, algorithm activation conditions are set (step S31). The setting items include, for example, data items used for the calculation of the algorithm, the manufacturing apparatus 50 that generates the manufacturing data used for the calculation, the semiconductor manufacturing apparatus to which the optimum recipe is applied, the timing and collection period of data collection, and the filter conditions This is an item required as the content of the filter name and filter version given individually, and other APC filter data. This setting can be set on a simulation dedicated screen activated by the application server 11 from the APC operation terminal 40 or the external terminal 60 of FIG.
[0070]
Next, the algorithm is activated (step S32), and is given in advance from the manufacturing data collected from the manufacturing apparatus 50 side or from the manufacturing data within the collection period in the manufacturing data stored in the manufacturing history database 14d. Data is selected based on the filter condition in the key item (step S33). Further, the data of the latest lot corresponding to the key item is also selected (step S34).
[0071]
The selected data is transmitted to the algorithm calculation unit 17 of the APC system 10 (step S35), and a recipe calculation process is executed (step S36). The operation execution information, which is an intermediate result of the operation, is stored in the log management database 14c (step S37), and the operation process ends (step S38). The final calculation result is stored in the simulation result database 14b (step S39).
[0072]
Thereafter, in the APC system 10, the calculation result is referred again using the data reference tool 19a or the like (step S40), and the engineer determines whether the calculated recipe is optimal (step S41). . Here, when it is determined that the recipe is optimal, the algorithm simulation ends (step S42), and when it is determined that the recipe is not optimal, the engineer performs an algorithm correction operation (step S43). ), The process after step S2 is executed using the corrected algorithm.
[0073]
In the arithmetic processing in the recipe calculation and algorithm simulation shown in FIG. 5 and FIG. 6, the data transmission between the data extraction unit 16 and the algorithm calculation unit 17 and the algorithm calculation unit 17 and the data storage unit 18 are performed. The data is transmitted to and from the data by converting the data to be transmitted into a configuration information list in a predetermined file format.
[0074]
FIG. 8 is a diagram showing a flow of data transmission using the configuration information list.
For example, the manufacturing data extracted by the data extraction unit 16 from the manufacturing history database 14d is packed according to a preset transmission list after filtering. Thereby, a configuration information list is created. This configuration information list is transmitted to the algorithm calculation unit 17 side by communication using CORBA, and is unpacked according to a predetermined reception list before calculation by the algorithm calculation unit 17. The algorithm calculation unit 17 calculates the optimum recipe according to the algorithm using the unpacked data file. Similarly, in the case of external data, the external data is packed according to a predetermined transmission list, unpacked according to a predetermined reception list before calculation in the algorithm calculation unit 17, and used for calculation. Thereby, the APC system 10 can perform the calculation of the optimum recipe by the algorithm calculation unit 17 using the data obtained from various systems.
[0075]
The optimal recipe after the calculation is given status information, and is packed again according to the transmission list to create a configuration information list. The configuration information list is transmitted to the data storage unit 18 side by communication using CORBA, and is unpacked again according to the reception list before the storage process in the data storage unit 18. The data storage unit 18 stores the unpacked optimum recipe and status information in the calculation result database 14a or the simulation result database 14b.
[0076]
By transmitting data using such a configuration information list, it becomes possible to easily confirm the items of data to be used, the measurement data, the number of collected data, and the parameters to be used for the algorithm. Furthermore, if the input / output interface is satisfied, an algorithm development environment independent of the programming language can be provided with the external terminal 60.
[0077]
The configuration information list not only defines the data input format to the algorithm computation unit 17 and the data storage unit 18, but also defines status information about the computation results.
[0078]
FIG. 9 shows an example of how to use the status information of the calculation result.
In the example shown in FIG. 9, by using the status information, for example, it is possible to perform cooperation processing of two algorithms such as using the calculation result of algorithm I in algorithm II.
[0079]
In this case, first, when a trigger signal is detected by the process control filter unit 15, for example, manufacturing data is extracted from the manufacturing history database 14 d, data is selected by filtering, and the algorithm I is specified. The algorithm calculation unit 17 executes a calculation according to the algorithm I, and the calculation result is stored in the calculation result database 14a. The calculation result is stored in the calculation result database 14a every time calculation is performed, and is accumulated as calculation history data (N-3, N-2, N-1, N). At that time, status information (ST) identifiable on the computer, in which the data is classified according to a specific rule (series), is given to each calculation history data.
[0080]
Thereafter, when another trigger signal is detected by the process control filter unit 15 and an algorithm II to be linked with the algorithm I is specified, a calculation result using the algorithm I is extracted from the calculation result database 14a. At the time of the extraction, as shown in FIG. 9, a condition that only the status information ST = ABC sequence (N-3, N-2, N) is extracted from the operation history data may be added. it can. Then, the calculation according to the algorithm II is executed using the calculation history data having the common status information. By adding the status information condition in this way, it is possible to calculate the optimum recipe by linking a plurality of algorithms. In addition, more detailed data analysis such as trend evaluation of a specific series can be performed using status information as a key.
[0081]
Next, an optimum recipe extraction method from the APC system 10 will be described.
The APC system 10 stores and saves the optimal recipe after the calculation in the calculation result database 14a for each calculation. As a case where the inquiry about the optimum recipe is made to the APC system 10, for example, when the MES / CC system 20 makes an inquiry to apply the optimum recipe to the corresponding manufacturing apparatus 50, a request is made at the time of data analysis. There is a case. In response to such an inquiry, the APC system 10 extracts an optimum recipe corresponding to the inquiry from the calculation result database 14a, and transmits the optimum recipe to the inquiry source to respond. The optimum recipe extraction in the APC system 10 is the extraction of the most recent optimum recipe based on the processing time, the most recent recipe extraction based on the lot ID, and the key items used when setting the filter conditions (product name, device name, large process name, small process name) , Recipe name, recipe version, event information, etc.).
[0082]
First, the case where the most recent optimum recipe is extracted according to the processing time will be described. Semiconductor manufacturing equipment tends to gradually change its processing status due to aging and deterioration of consumable parts after long-time operation. Especially in such cases, extraction of optimum recipes depends on the processing time. I do. For example, the APC system 10 extracts the optimum recipe closest to the processing time from the calculation result database 14a, using the processing time included in the event information as a key, and transmits it. Thereby, even if the state of the semiconductor manufacturing apparatus changes, the manufacturing result can be stably maintained.
[0083]
In addition, when the most recent optimum recipe is extracted based on the lot ID, variation of products is suppressed by extracting the optimum recipe for each lot. For example, one lot can be divided into a main lot and a preceding lot to be processed prior to this, and this can be used when the optimal recipe of the preceding lot divided from the main lot is applied to the divided main lot. it can. When such lot division is performed, usually, a lot ID that inherits a part of the main body lot is assigned to the divided preceding lot. Therefore, by using a common part (character string) of lot IDs before and after division as a wild card and performing filtering processing on that part, an optimum recipe is extracted for each lot before and after division.
[0084]
In addition, when extracting the optimum recipe by the key item of the filter condition, for example, based on the type name, device name, large process name, small process name, recipe name, recipe version, event information, etc. set as the key item. Then, the corresponding optimum recipe may be extracted.
[0085]
Next, APC filter data constituting the filter condition will be described.
The APC system 10 performs filtering processing on the collected manufacturing data based on preset filter conditions, and selects item data to be used for optimum recipe calculation. This filter condition is stored as APC filter data 230a in the APC filter database 14f of FIG. 3 in the database server 14 of the APC system 10. In addition, for example, the filter condition can be set to perform feedback control using the data after the filter process or to perform feedforward control.
[0086]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of APC filter data.
The APC filter data is managed by three tables: a filter condition management table 300, a filter condition data table 310, and a collected data item management table 320. The filter condition data table 310 and the collected data item management table 320 are managed by the filter condition management table 300.
[0087]
The filter condition management table 300 includes filter conditions such as a management number (system ID), a filter name, a filter version, a representative product name, a representative device name, a representative large process name, a representative small process name, a representative recipe name, and a representative recipe version. It is set by classifying items such as.
[0088]
Furthermore, in order for the data classified by such items to be classified by each item such as management number (system ID), filter version, device name, large process name, small process name, recipe name, recipe version, etc. The classification conditions are registered in the filter condition data table 310. In this filter condition data table 310, key item conditions for starting the algorithm are registered, and the data of the key item becomes a trigger signal, and the processing lot matches the conditions shown in the filter condition data table 310. And if they match, the algorithm corresponding to the condition is specified.
[0089]
Furthermore, the data is classified into the following items: management number (system ID), filter version, device name, collection event ID, collection event name, variable name used for calculation processing, comment area, and collection destination system information. The classification condition is registered in the collected data item management table 320. In the collected data item management table 320, data items used for the optimum recipe calculation are registered, and when the conditions shown in the collected data item management table 320 are met, the data of the corresponding item is extracted as an argument given to the algorithm. Used for optimal recipe calculation.
[0090]
The APC system 10 identifies the corresponding algorithm based on the filter condition data table 310, extracts the data of the corresponding item used for the optimal recipe calculation based on the collected data item management table 320, and activates the identified algorithm. Perform the operation. At that time, the APC system 10 uses the data extracted according to the filter conditions set in the filter condition data table 310 and the collected data item management table 320, and performs variable conversion processing as necessary to use for the calculation.
[0091]
Note that the items in the filter condition management table 300, the filter condition data table 310, and the collected data item management table 320 are set according to the manufacturing site by the user at the time of system initialization before starting the operation of the APC system 10. It is possible to set conditions freely from the above, and it is possible to set conditions with optimum items for each manufacturing site.
[0092]
Next, the intersystem data linkage function will be described.
In the mass production process, if the apparatus state changes due to aging of the manufacturing apparatus or parts consumption, the processing state may change even if the optimum recipe is calculated. In the APC system 10, the change in the apparatus state is captured as data in the algorithm, and optimization is performed by considering the correction amount in the calculation result of the optimal recipe. Conventionally, summary data (maximum, minimum, and average values) of the manufacturing equipment held by the MES / CC system 20 can be used to capture changes in the equipment status as data. In order to accurately grasp the above, it is desirable to use real-time data of the manufacturing apparatus collected by the FDC system 120.
[0093]
Therefore, in the APC system 10, real-time data of the FDC system 120 is registered in units of wafers and recipes. In cooperation with the FDC system 120, real-time data collected by the FDC system 120 is aggregated in wafer units or recipe units, and then stored in the database of the APC system 10. At that time, key items of data collected from the MES / CC system 20 are added to key items such as a lot ID, a wafer number, and a step number, and stored in the manufacturing history database 14 d of the APC system 10. As a result, the APC system 10 can use the data from the FDC system 120 as the data necessary for the recipe calculation in the same manner as the data from the MES / CC system 20. In that case, the data is converted into a configuration information list as necessary and used for the calculation. Further, by making it possible to refer to manufacturing data and external data in the manufacturing history database 14d from the external terminal 60 or the like, it is possible to perform data analysis for improving the process processing state and characteristics.
[0094]
In general, when manufacturing a semiconductor device, it is indispensable to analyze whether or not the optimum recipe works effectively in each manufacturing process from data such as product yield and characteristics. In order to analyze the manufacturing state from the product yield data, a YMS 130 that collects the processing state of the manufacturing apparatus 50 as data and performs yield analysis by a statistical method is used.
[0095]
In cooperation between the YMS 130 and the APC system 10, various data such as processing conditions of the manufacturing apparatus 50 collected in the APC system 10, a pre-measurement result, and a post-measurement result can be given to the YMS 130 on a wafer basis. When collecting manufacturing data, the APC system 10 collects data for the purpose of recipe calculation, and also collects data by adding lots, wafers, and process steps as key items. Furthermore, if the processing results in the YMS 130 are stored and managed in the APC system 10 in a form that can be used between systems, the processing results can be reflected in the processing in other systems. More appropriate recipe calculation is also possible. Of course, the data managed in this way can also be used for data analysis using the APC operation terminal 40 or the external terminal 60.
[0096]
In addition, by linking the EES 140 and the APC system 10, it is possible to predict the maintenance time, detect abnormalities in the manufacturing apparatus 50, and remotely monitor the apparatus vendor from the apparatus vendor by managing the state of the apparatus. become.
[0097]
As described above, the APC system 10 can perform data linkage with various external systems 100, and can perform recipe calculation by combining acquired data.
[0098]
Next, an algorithm application method in the APC system 10 will be described.
In the APC system 10, when an algorithm is activated by a trigger signal set by a filter condition, the algorithm is developed on the system every time, and an optimum recipe is calculated using data extracted based on the filter condition as input. Is called. The flow of algorithm application follows steps S1 to S6 shown in FIG. After a set of calculation modules such as filter conditions and algorithms based on the filter conditions are set in the system, the calculation modules can be applied or switched easily and quickly using the APC operation terminal 40 or the external terminal 60.
[0099]
In addition, when it is necessary to delete data, such as when the storage area of the database server 14 is full or when past filter conditions are discarded after performing an operation by applying an algorithm, The set of working files used for the calculation is deleted.
[0100]
FIG. 11 is a diagram showing a data deletion flow in the APC system.
In the data deletion process in the APC system 10, first, key items necessary for specifying the calculation result to be deleted are selected in advance, and the deletion timing is set (step S50). This deletion timing is set by setting a point in time at which the deletion process described here starts.
[0101]
Then, the APC system 10 determines whether or not the set time has been reached (step S51), and if it is determined that it is the set time, the data item used for calculating the calculation result is It is determined whether or not the key item selected in advance is matched (step S52). If it is determined that the key items match, information related to the calculation of the calculation result (hereinafter referred to as “calculation related information”) is extracted from the database (step S53). The calculation related information extracted here includes a filter condition, data selected by the filter condition at the time of calculation, calculation execution information managed as a log, identification information of an algorithm used for calculation, and the like.
[0102]
After the calculation related information is extracted, the calculation related information is collected and moved to a separate saving area (step S54). Here, the save area is another storage area in the database, an external storage device connected to the APC system 10, an external storage medium, or the like. When compiling computation related information, a file may be generated using a general compression command. After the calculation related information is moved to the save area, it is deleted in a lump (step S55).
[0103]
If the APC system 10 determines in step S51 that the set time point has not been reached, the process after step S52 is not performed until that time point is reached. If it is determined in step S52 that the key items do not match, the processing after step S53 is not performed.
[0104]
When deleting data from the APC system 10, since the algorithm is manufacturing know-how, it is preferable to delete the calculation related information collectively as described above.
[0105]
Next, an optimal recipe communication method will be described.
For example, when the MES / CC system 20 inquires of the APC system 10 about the optimum recipe, first, the MES / CC system 20 generates a data item according to a predetermined message format.
[0106]
FIG. 12 shows an example of a message format.
The message transmission from the MES / CC system 20 to the APC system 10 is first performed by a message generated according to the packet configuration of the message format optimum recipe inquiry (message type code 1) having the body portion as shown in FIG. Is called. The body part is divided into data items and their abbreviations, and an appropriate size (byte) is assigned to each data item. As shown in FIG. 12, the optimum recipe inquiry packet incorporates key items used for process control. The MES / CC system 20 generates the information on the lot being tracked as a message according to the packet configuration, and then transmits the message from the transmission unit included in the MES / CC system 20 to the APC system 10 based on the information in the header. .
[0107]
After receiving the message, the APC system 10 returns a response message to the MES / CC system 20 and performs secondary message processing. In this secondary message processing, data items are generated according to the packet configuration of the optimum recipe response (message type code 2) shown in FIG. 12, and in addition to the key item data, the target parameter item and the optimum recipe value (FIG. 12). , The variable parameter item name and the APC optimum recipe value are included). The APC system 10 transmits the secondary message to the MES / CC system 20 from the transmission unit included in the APC system 10, receives a response message from the MES / CC system 20, and ends the communication.
[0108]
As described above, when communication is performed between the APC system 10 and an external system such as the MES / CC system 20, the external system is provided with a transmission unit and a reception unit, and messages having the above-described packet configuration are used for transmission and reception. Thus, communication between systems can be realized without greatly changing the existing system.
[0109]
As described above, by using the APC system 10 according to the present invention, it is possible to generate and control an optimum recipe without major modification on the system side that manages the semiconductor manufacturing apparatus to be controlled. become. As a result, control according to the state of the semiconductor manufacturing apparatus can be performed, a highly accurate and highly reliable semiconductor device can be stably manufactured, and the yield accompanying the manufacturing can be improved.
[0110]
The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program describing the processing contents of the functions that the APC system 10 should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Examples of the magnetic recording device include a hard disk device (HDD), a flexible disk (FD), and a magnetic tape. Examples of the optical disc include a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), and a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable). Magneto-optical recording media include MO (Magneto-Optical disk).
[0111]
When distributing the program, for example, portable recording media such as a DVD and a CD-ROM in which the program is recorded are sold. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.
[0112]
The computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. In addition, each time the program is transferred from the server computer, the computer can sequentially execute processing according to the received program.
[0113]
(Supplementary Note 1) In a semiconductor device manufacturing process control system,
An inquiry is made to a manufacturing management system that performs manufacturing management of a semiconductor device, manufacturing data acquired in the manufacturing process of the semiconductor device is collected, filtering processing is performed on the collected manufacturing data, and after the filtering processing A semiconductor device manufacturing process having a function of generating a recipe indicating a control condition for controlling processing of a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device by performing an operation using data and a specific algorithm Control system.
[0114]
(Supplementary note 2) The semiconductor device manufacturing process control system according to supplementary note 1, wherein the algorithm is specified by a filter condition which is a condition of the filtering process.
[0115]
(Additional remark 3) The process which produces | generates the said recipe by performing the said filter process on the collected said manufacturing data, using the data after the said filter process, and the said specific algorithm, collects the said manufacturing data The manufacturing process control system for a semiconductor device according to appendix 1, wherein the system is executed independently of processing.
[0116]
(Additional remark 4) It has the manufacturing history database in which the collected said manufacturing data are stored, and the data reference function for searching the said manufacturing data stored in the said manufacturing historical database, The additional description 1 characterized by the above-mentioned. Semiconductor device manufacturing process control system.
[0117]
(Additional remark 5) It has the process control filter part which detects the trigger signal for starting the said algorithm, and when the said trigger signal is detected by the said process control filter part, it filters the said manufacturing data collected The semiconductor device manufacturing process control system according to claim 1, wherein the recipe is generated by performing calculation using the data after filtering and the algorithm.
[0118]
(Additional remark 6) The said trigger signal is preset at the arbitrary time in the manufacturing process of the said semiconductor device, or is set virtually at arbitrary time separately from the manufacturing process of the said semiconductor device, The additional characteristic 5 characterized by the above-mentioned. The manufacturing process control system of the semiconductor device as described.
[0119]
(Additional remark 7) The semiconductor manufacturing apparatus which generate | occur | produces the said trigger signal, and the semiconductor manufacturing apparatus controlled by the said recipe produced | generated based on the said trigger signal can each be set previously, The additional remark 5 characterized by the above-mentioned. The manufacturing process control system of the semiconductor device as described.
[0120]
(Additional remark 8) The calculation result database in which the said recipe produced | generated by the calculation using the said algorithm is stored, and the simulation result database in which the simulation result of the calculation using the algorithm under development or the existing algorithm and the said manufacturing data is stored And a manufacturing process control system for a semiconductor device according to appendix 1.
[0121]
(Supplementary note 9) The semiconductor device manufacturing process control system according to supplementary note 8, wherein the recipe is provided with status information capable of identifying the recipe by a computer and stored in the calculation result database.
[0122]
(Additional remark 10) When extraction of the said recipe from the said calculation result database is requested | required, the said recipe stored in the said calculation result database is extracted based on filter conditions which are conditions of time, lot ID, or the said filter process. The manufacturing process control system for a semiconductor device according to appendix 8, wherein:
[0123]
(Additional remark 11) It has a data extraction part which extracts the collected said manufacturing data, and an algorithm operation part which performs operation using the extracted said manufacturing data and said algorithm,
2. The semiconductor device manufacturing process control system according to appendix 1, wherein the extracted manufacturing data is converted to a file format after the filtering process and then transmitted to the algorithm computing unit.
[0124]
(Additional remark 12) The said recipe is produced | generated using the data acquired in a manufacturing support system with the said manufacturing data, The manufacturing process control system of the semiconductor device of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
[0125]
(Supplementary note 13) When deleting the filter condition, together with the filter condition, the identification information of the algorithm specified by the filter condition and the operation execution information which is an intermediate result of the operation performed based on the filter condition are deleted The manufacturing process control system for a semiconductor device according to appendix 2, wherein the system is a manufacturing process control system.
[0126]
(Additional remark 14) In the manufacturing process control method of a semiconductor device,
Collecting manufacturing data acquired in the manufacturing process of the semiconductor device by making an inquiry to a manufacturing management system that performs manufacturing management of the semiconductor device,
Filter the collected manufacturing data,
A recipe for generating a recipe indicating a control condition for controlling a process of a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device by performing an operation using the data after filtering and a specific algorithm. Manufacturing process control method.
[0127]
(Supplementary note 15) The semiconductor device manufacturing process control method according to supplementary note 14, wherein the algorithm is specified by a filter condition which is a condition of the filtering process.
[0128]
(Supplementary Note 16) Collecting the manufacturing data is a process of performing the filtering process on the collected manufacturing data and performing the calculation using the filtered data and the specific algorithm to generate the recipe. 15. The method for controlling a manufacturing process of a semiconductor device according to appendix 14, wherein the method is executed independently of processing.
[0129]
(Supplementary Note 17) When a trigger signal for activating the algorithm is detected, the collected manufacturing data is subjected to the filtering process, and the filter-processed data and the algorithm are used to perform the calculation. 15. A method for controlling a manufacturing process of a semiconductor device according to appendix 14, wherein a recipe is generated.
[0130]
(Supplementary note 18) The supplementary note 17, wherein the trigger signal is set in advance at an arbitrary time point in the manufacturing process of the semiconductor device or virtually set at an arbitrary time point different from the manufacturing process of the semiconductor device. Manufacturing process control method for semiconductor devices.
[0131]
(Supplementary note 19) The semiconductor according to supplementary note 17, wherein a semiconductor manufacturing apparatus that generates the trigger signal and a semiconductor manufacturing apparatus that is controlled by the recipe generated based on the trigger signal are set in advance. Device manufacturing process control method.
[0132]
(Supplementary note 20) The semiconductor device manufacturing process according to supplementary note 14, wherein the recipe generated by the operation using the algorithm is added with status information that allows the computer to identify the recipe and stored in a database. Control method.
[0133]
(Supplementary note 21) When extraction of the recipe from the database is requested, the recipe stored in the database is extracted based on a filter condition which is a condition of time or lot ID or the filtering process. Item 20. The manufacturing process control method for a semiconductor device according to appendix 20, wherein
[0134]
(Additional remark 22) After converting the file format after the said filter process into the said manufacturing data extracted by the data extraction part which extracts the collected said manufacturing data, it is the algorithm calculating part which performs the calculation for producing | generating the said recipe 15. The method for controlling a manufacturing process of a semiconductor device according to appendix 14, wherein the method is transmitted.
[0135]
(Additional remark 23) The said recipe is produced | generated using the data acquired in a manufacturing support system with the said manufacturing data, The manufacturing process control method of the semiconductor device of Additional remark 14 characterized by the above-mentioned.
[0136]
(Supplementary Note 24) When deleting the filter condition, together with the filter condition, the identification information of the algorithm specified by the filter condition and the operation execution information that is an intermediate result of the operation performed based on the filter condition 16. The method for controlling a manufacturing process of a semiconductor device according to appendix 15, wherein the method is deleted.
[0137]
(Supplementary Note 25) In a program for controlling a manufacturing process of a semiconductor device using a computer,
On the computer,
Inquiry to a manufacturing management system that performs manufacturing management of semiconductor devices to collect manufacturing data acquired in the manufacturing process of the semiconductor device,
Filtering the collected manufacturing data,
A program for executing a process of generating a recipe indicating a control condition for controlling a process of a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device by an operation using the data after the filtering process and a specific algorithm .
[0138]
(Supplementary note 26) The program according to supplementary note 25, wherein the algorithm is specified by a filter condition which is a condition of a filter process.
(Supplementary note 27)
A process of causing the collected manufacturing data to be filtered and generating the recipe by an operation using the filtered data and the specific algorithm, and a process of collecting the manufacturing data are independently performed. The program according to appendix 25, wherein the program is executed.
[0139]
(Supplementary note 28)
Processing for causing the collected manufacturing data to be filtered when a trigger signal for starting the algorithm is detected, and generating the recipe by calculation using the data after filtering and the algorithm The program according to appendix 25, wherein the program is executed.
[0140]
(Supplementary note 29) The supplementary note 28, wherein the trigger signal is set in advance at an arbitrary time point in the manufacturing process of the semiconductor device or virtually set at an arbitrary time point different from the manufacturing process of the semiconductor device. The listed program.
[0141]
(Additional remark 30) The semiconductor manufacturing apparatus which generates the said trigger signal, and the semiconductor manufacturing apparatus controlled by the said recipe produced | generated based on the said trigger signal are each preset, The additional remark 28 characterized by the above-mentioned. program.
[0142]
(Supplementary Note 31) In the computer,
26. The program according to claim 25, wherein the recipe generated by the calculation using the algorithm is subjected to a process of adding status information that can be identified by the computer and storing the recipe in a database.
[0143]
(Supplementary Note 32) In the computer,
When extraction of the recipe from the database is requested, a process is executed for extracting the recipe stored in the database based on a filter condition that is a condition of time, lot ID, or filter processing. The program according to supplementary note 31.
[0144]
(Supplementary Note 33) In the computer,
A process of transmitting the manufacturing data extracted by the data extraction unit that extracts the collected manufacturing data to an algorithm calculation unit that performs calculation for generating the recipe after converting the file format after the filtering process. The program according to appendix 25, wherein the program is executed.
[0145]
(Supplementary Note 34)
26. The program according to claim 25, wherein a process for generating the recipe together with the manufacturing data using data acquired in a manufacturing support system is executed.
[0146]
(Supplementary Note 35)
When deleting the filter condition, together with the filter condition, processing for deleting the identification information of the algorithm specified by the filter condition and operation execution information that is an intermediate result of an operation performed based on the filter condition The program according to appendix 26, which is executed.
[0147]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the manufacturing process control system makes an inquiry to the manufacturing management system, collects the manufacturing data of the semiconductor device, filters the collected manufacturing data, and outputs the data after the filtering process. And a specific algorithm are used to generate a recipe for controlling the processing of the semiconductor manufacturing apparatus. This eliminates the need for large-scale modifications to the manufacturing management system when incorporating the manufacturing process control system into the semiconductor manufacturing system, and enables high-speed, high-accuracy and high-reliability control according to the state of the semiconductor manufacturing equipment. A semiconductor device can be manufactured stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an application example of an APC system.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a semiconductor manufacturing system.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of processing in a semiconductor manufacturing system.
FIG. 4 is a flowchart of processing of a semiconductor manufacturing system.
FIG. 5 is an explanatory diagram of recipe calculation in the APC system.
FIG. 6 is an explanatory diagram of algorithm simulation in the APC system.
FIG. 7 is a flowchart of algorithm simulation.
FIG. 8 is a diagram showing a flow of data transmission using a configuration information list.
FIG. 9 is an example of a method for using status information of a calculation result.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of APC filter data.
FIG. 11 is a diagram showing a data deletion flow in the APC system.
FIG. 12 is an example of a message format.
[Explanation of symbols]
1 Semiconductor manufacturing system
10 APC system
11 Application server
12 CORBA name server
13 Arithmetic server
14 Database server
14a Operation result database
14b Simulation result database
14c Log management database
14d Manufacturing history database
14e algorithm database
14f filter database
15 Process control filter section
16 Data extraction unit
17 Algorithm operation part
18 Data storage
19a Data reference tool
19b External general-purpose tool for data reference
20 MES / CC system
30a Core LAN
30b LAN
30c WAN
40 Operation terminal
50 Production equipment
60 External terminal
100 External system
110 Facility System
120 FDC system
130 YMS
140 EES
150 TCAD system
160 dispatch system
200 Other system data linkage function execution process
210 APC database linkage function execution process
220 APC system execution log management execution process
230 APC filter management execution process
230a APC filter data
240 APC processing function execution process
240a calculation engine
250 Algorithm simulation function execution process
260 WWW execution process
300 Filter condition management table
310 Filter condition data table
320 Collected data item management table

Claims (4)

半導体装置の製造プロセス制御システムにおいて、
半導体装置の製造管理を行う製造管理システムに対して問い合わせを行って前記半導体装置の製造プロセスにおいて取得される製造データを収集し、アルゴリズムを起動するためのトリガ信号を検出し、前記トリガ信号が検出されたときに、収集された前記製造データにフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後のデータと、前記トリガ信号に基づいて起動される前記アルゴリズムとを用いて演算を行って前記半導体装置を製造するための半導体製造装置の処理を制御する制御条件を示すレシピを生成する機能を有することを特徴とする半導体装置の製造プロセス制御システム。In a semiconductor device manufacturing process control system,
Inquires a manufacturing management system that performs semiconductor device manufacturing management, collects manufacturing data acquired in the manufacturing process of the semiconductor device , detects a trigger signal for starting an algorithm, and detects the trigger signal When this is done, the collected manufacturing data is filtered, and the semiconductor device is manufactured by performing calculations using the filtered data and the algorithm activated based on the trigger signal. A semiconductor device manufacturing process control system having a function of generating a recipe indicating a control condition for controlling processing of a semiconductor manufacturing apparatus for the purpose. 収集された前記製造データに前記フィルタ処理を施して前記フィルタ処理後のデータと前記アルゴリズムとを用いて演算を行って前記レシピを生成する処理が、前記製造データを収集する処理と独立して実行されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造プロセス制御システム。Processing the performs a filtering process on the collected the prepared data by performing calculation using data and previous SL algorithm after the filtering process to generate the recipe, independently of the process of collecting the production data The semiconductor device manufacturing process control system according to claim 1, wherein the semiconductor device manufacturing process control system is executed. 半導体装置の製造プロセス制御方法において、In a semiconductor device manufacturing process control method,
半導体装置の製造管理を行う製造管理システムに対して問い合わせを行って前記半導体装置の製造プロセスにおいて取得される製造データを収集し、  Collecting manufacturing data acquired in the manufacturing process of the semiconductor device by making an inquiry to a manufacturing management system that performs manufacturing management of the semiconductor device,
アルゴリズムを起動するためのトリガ信号を検出し、  Detect the trigger signal to start the algorithm,
前記トリガ信号が検出されたときに、収集された前記製造データにフィルタ処理を施し、  When the trigger signal is detected, the collected manufacturing data is filtered,
前記フィルタ処理後のデータと、前記トリガ信号に基づいて起動される前記アルゴリズムとを用いて演算を行って前記半導体装置を製造するための半導体製造装置の処理を制御する制御条件を示すレシピを生成することを特徴とする半導体装置の製造プロセス制御方法。  Generates a recipe indicating a control condition for controlling the processing of the semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device by performing an operation using the data after the filtering process and the algorithm activated based on the trigger signal A method of controlling a manufacturing process of a semiconductor device. コンピュータを用いて半導体装置の製造プロセス制御を行うためのプログラムにおいて、In a program for controlling a manufacturing process of a semiconductor device using a computer,
コンピュータに、  On the computer,
半導体装置の製造管理を行う製造管理システムに対して問い合わせを行って前記半導体装置の製造プロセスにおいて取得される製造データを収集させ、  Inquiry to a manufacturing management system that performs manufacturing management of semiconductor devices to collect manufacturing data acquired in the manufacturing process of the semiconductor device,
アルゴリズムを起動するためのトリガ信号を検出させ、  Trigger signal to start the algorithm,
前記トリガ信号が検出されたときに、収集された前記製造データにフィルタ処理を行わせ、  When the trigger signal is detected, the collected manufacturing data is filtered.
前記フィルタ処理後のデータと、前記トリガ信号に基づいて起動される前記アルゴリズムとを用いた演算により前記半導体装置を製造するための半導体製造装置の処理を制御する制御条件を示すレシピを生成させる処理を実行させることを特徴とするプログラム。  Processing for generating a recipe indicating a control condition for controlling processing of the semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device by an operation using the data after the filtering process and the algorithm activated based on the trigger signal A program characterized by having executed.
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