CN1262946C - 半导体处理过程的控制系统 - Google Patents

Abstract

半导体处理过程控制系统，设置有：不取决于半导体处理装置和处理目标而进行半导体处理过程的控制的过程控制主体单元；和求取适用于所述半导体处理装置和所述处理目标的半导体处理装置的控制变量的控制变量计算装置，对应于所述半导体处理装置和所述处理目标可存在多个，同时，所述控制变量计算装置被构成为按照需要对应于所述处理控制主体单元可以插拔的结构。

Description

半导体处理过程的控制系统

技术领域

本发明涉及半导体处理过程控制系统、半导体处理过程控制方法、及记录其处理的记录媒体，特别是涉及能灵活、迅速地适应处理过程、控制变量的计算法、处理装置的变化的半导体处理过程控制系统、半导体处理过程控制方法、以及记录其处理的记录媒体。

背景技术

为了制造IC、LSI等半导体装置，必须经过成膜、蚀刻、洗净、检验等多个处理过程，在各过程中进行作为目标的处理。为实现作为目标的处理必须恰当地设定各处理装置的控制条件及其处理时间。

例如在某一过程中进行成膜处理的情况下薄膜的材质(薄膜品种)和膜厚即成为其处理目标。这里将在特定的半导体进行作为目标的薄膜品种的成膜称作处理内容。通过恰当地选择成膜装置的控制条件(如为CVD装置时使用的气体材料、气体的流量、温度等的条件)能实现作为目标的处理内容(目标薄膜品种的成膜)，而能由进行成膜处理的时间(淀积时间)来控制膜厚。在此，淀积时间是通过以成膜率(单位时间由形成薄膜的膜厚，亦即一种处理速度)去除目标膜厚来求取的。而成膜率是预先在装置维护时等加以测定然后作成速率表加以保存的。

在进行蚀刻处理的情况下，处理内容是对在特定的半导体上成膜的特定材料的膜进行蚀刻，而此处理内容和蚀刻的深度(膜厚)则为处理目标。为实现此处理内容，应确定蚀刻装置的控制条件。通过以蚀刻率(每单位时间的蚀刻深度，即一种处理速度)去除作为目标的蚀刻深度(膜厚)来确定蚀刻时间(处理时间)。蚀刻率与成膜情况一样作为速率表保存。

为管理多个处理过程中的处理装置的控制条件、处理时间，采用半导体处理过程控制系统。在此，取成膜的情况(单一过程的情况)作为处理内容举例，表明按照历来的半导体处理过程控制系统的过程控制流程。图29中表示过程流程图，图30表明过程控制流程。

如图30中所示，半导体处理过程控制系统由过程流图信息读取本身过程中处理目标(该情况为成膜的薄膜品种、膜厚)和处理装置的控制条件。然后，参照速率表以成膜率去除目标膜厚来求得处理时间(该情况为淀积时间)。在此例中将目标膜厚1000埃以成膜率10埃/分除得到淀积时间100分。接着将控制变量(有关包含处理装置的控制条件和处理时间双方的处理装置的控制的条件设定，下面也相同)送到成膜装置或其控制装置进行成膜处理。在以此图30中所示的例中，对于成为目的的处理过程的控制方法是固定的。

图31和32中表示成膜多个薄膜的情况和对多个薄膜进行蚀刻时的处理时间的计算方法。在该情况由于因成膜或蚀刻的薄膜材料引起处理装置的控制条件和处理速度(成膜率、蚀刻率等)不同，所以每个各自薄膜的处理过程均要计算处理时间。

半导体处理过程控制系统虽然也可用硬件本身构成，但通常可迅速地适应处理过程的变化等那样地作为计算机上的程序(软件)而构成。这如图33中所示。

如此图33中所示，在各过程使用的每个处理装置中有过程控制程序，控制各个处理装置。亦即，由多个过程控制程序的集合来实现半导体处理过程控制系统的功能。在过程和其中使用的装置改变时，可改变各自的过程控制程序的内容来加以适应。

但是存在的问题是，控制条件并不是仅由装置和处理内容决定而成为固定的，而且成膜率也不一定是恒定的。

也就是说，控制条件是可因处理装置的使用历史等而变化。成膜率可能随成膜的基底的状态而改变，因而成膜率也因淀积薄膜的厚度而变化。

作为处理这样情况的方法，例如考虑以往的控制条件计算合适的控制条件的方法在专利申请特开平8-45804号中有揭示，由目标厚度计算处理时间的方法在专利申请特开平6-196404号中有揭示。

这样的控制条件、处理时间的计算方法不是决定性的而是可因作为目的的处理内容等而变化的。在历来的半导体处理过程控制系统中存在着无法灵活地对待这样的控制条件、处理时间的计算法的变化，只能在每次改变计算法时改写整个程序的问题。

在进行处理装置、处理过程的变更(除各个过程的变更外，还包括过程的消除、追加)的情况下也要改变整个程序，所以还有耗费时间的问题。

发明内容

如以上所述那样，历来的半导体处理过程控制系统不能迅速地适应处理过程、控制变量的计算、处理装置等的变化，结果就可能造成半导体装置开发的滞后。

因此，本发明是鉴于所述课题而研制的，目的就在于提供能灵活、迅速地适应处理过程、控制变量的计算法、处理装置的变化的半导体处理过程控制系统。

为解决上述课题，涉及本发明的半导体处理过程控制系统的特征在于，设置有不取决于半导体处理装置和处理目标而进行半导体处理过程控制的过程控制主体单元，和求取适合前述半导体处理装置和前述处理目标的半导体处理装置的控制变量的控制变量计算手段的、按照前述半导体处理装置和前述处理目标存在多个的前述控制变量计算手段，而与此同时前述控制变量计算手段被作成为根据前述过程控制主体和必要可拔出和插入的结构。

再有，涉及本发明的半导体处理过程控制系统的特征在于，设置有不取决于半导体处理装置和处理目标而进行半导体处理过程的控制的控制主体单元，求取适应于前述半导体处理装置和前述处理目标的半导体处理装置的控制变量的多个控制变量计算手段，和按照归属于预先确定的多个处理过程的计算方法管理前述多个控制变量计算手段的控制变量计算方法手段，与此同时，前述控制变量计算方法手段被作成为按照前述过程控制主体单元和必要可拔出插入的结构，和前述控制变量计算手段被作成为按照前述控制变量计算方法手段和必要可拔出插入的结构。

这种情况下，前述控制变量计算手段也可以设置有专门进行前述半导体处理装置控制变量的计算的控制计算单元，和专门进行基于来自前述半导体处理装置的处理数据的计算的实处理总计单元。

前述控制变量计算手段还可以设置有管理控制变量计算处理流程的计算管理单元，和由前述计算管理单元所使用的计算式的集合组成的计算式单元。

另一方面，前述过程控制主体单元也可设置有：获取处理流程信息的流程信息获取单元，由前述处理流程信息获取指定前述半导体处理装置、处理内容和过程状态的特定信息的过程判断单元，根据前述特定信息选择适合其的控制变量计算手段并启动的控制计算选择执行单元，和接收由启动的前述控制变量计算手段计算得到的控制变量并送往前述半导体处理装置的控制变量发送单元。

而前述控制变量计算手段也可基于前述特定信息取得处理速度的信息，由处理速度来计算处理时间。

也可在前述控制变量计算手段取得处理速度的信息时，由前述特定信息中的前述处理内容求取处理条件和处理对象膜种，基于这些处理条件和处理对象膜种取得处理速度的信息。

另一方面，还可设置具有在对应于处理条件的逻辑步骤处理与根据此逻辑步骤由前述半导体处理装置的控制所必要的处理步骤组成的物理步骤处理之间的对应数据的对应信息数据单元。

前述控制变量计算手段还可设置具有取得由前述半导体处理装置产生的处理数据并将其保存在数据暂时保存单元的功能的第一控制变量计算手段，和具有根据前述数据暂时保存单元所保存的前述处理数据判断是否省略处理过程的一部分的功能的第二控制变量计算手段。

本发明的半导体处理控制装置的特征在于于设置有：接收过程省略判断的要求的跳越判断要求接收单元，具有对应于各过程的过程省略判断逻辑的多个可能拆卸的判断插件，检索对应于省略判断对象过程的判断插件的跳越可否判断单元，启动判断插件的判断执行单元，接收判断插件的过程省略判断结果的判断结果接收单元，和在过程省略判断结果判断为过程可能省略时进行过程的省略的跳越执行单元。

在此情况下，所述判断插件也可设置有：由过程省略判断基准规范的集合构成的规范数据库，按照来自前述判断执行单元的指令由规范数据库取得基准规范并送住跳越判断单元的规范检索单元，由外部的质量控制数据库取得质量信息并送往跳越判断单元的QC结果提取单元，和具有过程省略判断的判断逻辑并根据前述基准规范和前述质量信息进行过程省略的判断的跳越判断单元。

还可以设置有存储过程省略判断结果的技巧数据库，和将技巧数据库的数据向外发送的发送手段。

本发明的半导体处理过程控制方法是控制多个半导体处理装置的半导体处理过程控制方法，其特征在于具备有：由处理流程信息取得指定成为相应处理的前述半导体处理装置、处理内容和过程状态的特定信息的过程判断过程；由前述半导体处理装置、前述理内容、前述过程状态各自不同的多个控制变量计算中根据前述特定信息选择与之相适应的控制变量计算并进行计算的控制计算选择执行过程；和接收由前述控制变量计算所得到的控制变量并送往前述半导体处理装置的控制变量发送过程。

本发明的记录媒体是记录用于控制多个半导体处理装置的程序的记录媒体，其特征在于所记录的程序使得计算机能执行：由处理流程信息取得指定成为相应处理的前述半导体处理装置、处理内容和过程状态的特定信息的过程判断过程；由前述半导体处理装置、前述处理内容、前述过程状态各自不相同的多个控制变量计算中，根据前述特定信息选择与之相适应的控制变量计算并进行计算的控制计算选择执行过程；和接收由前述控制变量计算所得到的控制变量并送往前述半导体处理装置的控制变量发送过程。

附图说明

图1为涉及本发明的结构方框、操作的示例图。

图2为涉及本发明的程序模块示例图。

图3为表示半导体处理过程流程的图。

图4为涉及本发明的硬件结构示例图。

图5为表示本发明的控制条件计算单元第一示例的方框图。

图6为表示本发明的控制条件计算单元第二示例的方框图。

图7为表示本发明的过程控制主体单元的细节的方框图。

图8为表示本发明的过程控制主体中的处理流程的图。

图9为表示实施本发明时的数据流程图。

图10为表示应用本发明计算成膜过程中的处理时间时的处理流程的图。

图11为本发明第二实施例的控制变量计算单元的结构方框、操作的示例图。

图12为表示本发明第二实施例的过程控制主体单元的细节的图。

图13为表示本发明第二实施例的数据流程图。

图14为本发明第三实施例的过程信息和物理步骤信息的示例图。

图15为本发明第三实施例的处理时间计算示例图。

图16是表示本发明第四实施例的过程流程图。

图17为表示关于本发明第四实施例的数据流程图。

图18为本发明第四实施例的计算机、程序示例图。

图19为表示本发明第五实施例的功能方框图。

图20为表示本发明第五实施例的硬件构成图。

图21为表示本发明第五实施例的功能方框图。

图22为表示本发明第五实施例中跳越判断要求接收单元的操作图。

图23是表示本发明第五实施例中对象过程跳越判断可否单元的操作图。

图24是表示本发明第五实施例中判断插件的判断逻辑图。

图25是表示本发明第五实施例中规范检索单元的操作图。

图26是表示本发明第五实施例中对象过程QC结果提取单元的操作图。

图27是表示本发明第五实施例中对象过程跳越判断单元和跳越执行单元的操作图。

图28为本发明第五实施例中将已进行的跳越判断的履历作为技巧数据记录、提供信息给外部装置的情况下的操作示例图。

图29为表示历来的实施例中的过程的流程图。

图30为表示历来的实施例中的过程控制的流程图。

图31为表示对多个薄膜的成膜时的历来的处理时间计算方法的图。

图32为表示对多个薄膜进行蚀刻时的历来的处理时间计算方法的图。

图33为表示历来的半导体处理过程控制系统的构成的概念图。

具体实施方式

第一实施例

本发明的第一实施例由过程控制主体单元和控制变量计算程序组成，是按处理过程更换控制变量计算程序而使用的半导体处理过程控制系统。下面作较详细的说明。

图1(a)中表示本实施例的结构框图。过程控制主体单元100与具有多个控制变量计算程序210的控制变量计算单元200相结合。控制变量计算程序210各自分别构成本实施例的控制变量计算手段。

过程控制主体单元100被连接到过程管理单元300和一或多个半导体制造装置400及半导体检验装置402。半导体制造装置400和半导体检验装置402构成本实施例的半导体处理装置。

过程管理单元300为管理整个处理流程的主系统计算机，发送处理流程信息到过程控制主体单元100。此处理流程信息也被称为上下文信息，是表示由半导体制造装置400和半导体检验装置402进行的处理过程的顺序和各处理过程中作为目标的处理内容的信息。

过程控制主体单元100为不依赖于半导体装置400和半导体检验装置402和诀窍的结构单元。控制变量计算程序210(1)～210(n)为计算处理装置的控制变量的计算单元。本实施例的特征在于，每一诀窍能选择所编写的控制变量计算程序210(1)~210(n)中的一个，能插入过程控制主体单元100。也就是说，控制变量计算程序210(1)~210(n)被作成为可在过程控制主体单元100中插拔的结构。这里，所谓的诀窍是对装置的品种进行处理的某种处理条件，在即使使用同样的诀窍的情况，如果品种和处理流程中使用的位置和顺序不同，控制变量计算程序210也可能不相同。

图1(b)是表示处理流程与控制变量程序210的关系图。对应于过程i适用控制变量计算程序210(i)。控制变量计算程序210的功能能由程序描述。图2表示该实际例。在半导体处理的处理流程整体中，因为如图3中所示也包括处理(制造)以外的检验过程，这里考虑到“处理”中也包含检验，所以如果某一过程为检验过程，因此也要相应地置换使用控制变量计算程序210(i)。

图4表示本实施例中的半导体处理过程控制系统的硬件构成。如此图4中所示，半导体处理过程控制系统是通过网络相互连接过程控制主服务器510、过程控制副服务器512、QC(质量控制)数据服务器520、过程管理服务器530、和装置控制服务器540(1)~540(n)而构成的。

过程控制服务器510、QC数据服务器520、和过程管理服务器530中分别连接有被构成数据库的辅助存储装置。此时，过程控制主体单元100和控制变量计算程序210对应于过程控制服务器510，过程管理单元300对应于过程管理服务器530。半导体制造装置400或半导体检验装置402的控制单元被连接到装置控制服务器540。

控制变量计算程序210如图5(a)和图5(b)那样，被分成为管理计算控制变量的过程，管理处理流程的计算管理单元210A和由控制变量的计算所用的计算公式组成的计算式单元210B，计算管理单元210A因装置和诀窍而不同，所以每一装置或诀窍都存在。计算式单元210B虽然这样能在控制变量计算程序210内描述，但也可能调出使用外部应用程序的表达式(与外部程序的链接)。

而且，控制变量计算程序210如图6中那样，也可分开成仅纯粹进行处理装置的控制变量的计算的控制计算程序211和对处理装置的处理状态数据加工作临时保存并根据这些数据进行处理装置的装置常数的计算的实处理总计程序212。即使在这种情况下，控制计算程序211和实处理总计程序212也能分别区分成计算管理单元211A、212A和计算式单元211B、212B。

接着在图7中表示过程控制主体单元100的细节。如此图7中所示，过程控制主体单元100被构成为设置有过程判断单元110、流程信息获取单元120、控制变量发送接收单元130、控制计算选择执行单元140、和数据临时保存单元150。

过程判断单元110与流程信息获取单元120、控制变量发送接收单元130及控制计算选择执行单元140结合。控制计算选择单元140也与控制变量发送接收单元130和数据临时保存单元150连接，作为整体构成过程控制主体单元100。控制计算选择执行单元140可由多个控制变量计算程序210(1)~210(n)中选择任意的控制变量计算程序作为插件插入。

由过程控制主体单元100进行控制变量计算程序210(1)~210(n)的选择。这一处理的流程图示于图8。

处理流程信息中记录有进行处理的对象的装置或能确定对象装置的信息和对象的装置所用的诀窍或能确定诀窍的信息。为此，如图8所示，过程判断单元110由流程信息获取单元120取得此处理信息，从而得到成为对象的装置名和诀窍名(步骤S10)。接着，在控制计算选择执行单元140中，由已取得的对象的装置名和诀窍名中利用管理装置和诀窍的装置诀窍管理表，检索与之对应的控制变量计算程序210(步骤S11)。亦即，装置诀窍管理表为管理装置组名、装置名及诀窍名中的组合与符合它的控制计算程序的对应关系的表。

然后判断此检索结果是否存在有对应的控制变量计算程序210(步骤S12)。在存在有对应的控制变量计算程序210的情况下，将其控制变量计算程序210调出到存储器上，交接计算中必要的参数，执行控制变量计算程序(步骤S13)。

控制变量计算程序的计算处理结束时，判断控制变量计算程序210是否为正常结束(步骤S14)。正常结束的情况下将计算结果输出给控制变量发送接收单元130，结束此处理。而在步骤S12不存在有对应的控制变量计算程序210的情况下，或者在步骤S14控制变量计算程序210为非正常结束的情况时，此处理也结束。

下面依据表示详细描述上述流程的数据流程图的图9，对半导体处理过程控制系统的处理内容作更详细说明。在此图9中，如图6中所示那样，控制变量计算程序210被分成为控制计算程序211和实处理总计程序212。

首先，来自过程管理单元300的处理流程信息被发送到过程控制主体单元100的流程信息获取单元120。流程信息获取单元120将此处理流程信息发送至过程判断单元110。过程判断单元110根据此处理流程信息判断处理状态和过程、装置等。该判断的信息(处理开始等的处理状态、装置等)被送交给控制计算选择执行单元140。

在控制计算选择执行单元140中，根据这些处理信息、装置、处理状态等的信息选择控制计算程序211，加以起动。被起动的控制计算程序211参照数据临时保存单元150内的数据和QC数据库232内的各种数据进行计算。由此控制计算程序211所得的计算结果被送到控制计算选择执行单元140。然后该计算结果由控制变量发送接收单元130置换成适合于各装置的控制参数之后，发送到半导体制造装置400(或半导体检验装置402)。

在上述处理中，当由过程判断单元110判断为处理状态是处理结束和检验结束时，由控制计算选择执行单元140起动用于进行实处理求总和的实处理总计程序212。在此实处理总计程序212中，例如描述由装置取得某种的处理数据(如膜厚、实处理数据)。

按照这样的作法，控制变量发送接收单元130由半导体制造装置400(或半导体检验装置402)接收处理数据，将其发送到控制计算选择执行单元140。按照需要，流程信息获取单元120还由过程管理单元300获取处理流程信息。此处理流程信息中含有过程管理信息。因而，流程信息获取单元120由处理流程信息提取过程管理信息，送往控制计算选择执行单元140。

控制计算选择执行单元140由这些处理数据和过程管理信息中将必要的信息传送给实处理总计程序212。而实处理总计程序212还按照需要由QC数据库232取得各处理数据和装置常数。后实处理总计程序212根据该接收到的信息进行所需的数据处理和总计，将其结果存储到数据临时保存单元150中。数据临时保存单元150所存储的处理数据如上述那样，由控制计算程序211中恰当地利用。

下面根据图10以具体示例说明本实施例的处理流程。图10为成膜过程中计算处理时间时的处理流程。控制计算选择执行单元140根据由处理流程信息取得的处理信息从多个中选择一个控制变量计算程序210。此时控制变量计算程序210中的处理内容是：(1)由处理流程信息读取目标膜厚；(2)根据装置(装置名)、处理内容(诀窍名)确定控制变量，读取该时刻的成膜率；(3)根据计算式计算成膜时间等。所得到的计算结果通过控制变量发送接收单元130下载到半导体制造装置400和半导体检验装置402。

如以上所述，按照本实施例的半导体处理过程控制系统，由于是分为不依赖于半导体制造装置400和半导体检验装置402地进行半导体处理过程的控制的过程控制主体单元100和求取适合于半导体制造装置400和半导体检验装置402以及由其进行的处理目标的控制变量的控制变量计算程序210而构成，将所需的控制变量计算程序210插于过程控制主体单元100内而利用，所以即使在改变半导体制造装置400和半导体处理装置402和处理目标的情况下也能容易地适应这些变更。

亦即，即使在改变一个半导体制装置400的处理目标那样的情况，由于可以仅变更对应于该半导体制造装置400的控制变量计算程序210，因而能做到不使其他半导体制造装置400和其他半导体检验装置402受到影响。因此，能不停止其他半导体制造装置400和其他半导体检验装置402的工作来改变系统。

第二实施例

本发明的第二实施例由过程控制主体单元、控制变量计算方法程序和控制变量计算程序构成，控制变量计算方法程序使与其连接的多个控制变量计算程序相应起动，从而能进行分成为多个过程的控制。以下进行较详细说明。

图11(a)表示本实施形态的结构框图。在过程控制主体单元100中插入控制变量计算方法程序220，再在此控制变量计算方法程序220中插入多个控制变量计算程序210。控制变量计算程序210对应各个过程设置。此控制变量计算方法程序220构成本实施例中的控制变量计算方法手段。

过程控制主体单元100和控制变量计算程序210虽然具有与第一实施例同样的功能，但不同的是其中间加入控制变量计算方法程序220。控制变量计算方法程序220具有管理为跨越多个过程的过程控制的控制变量计算程序210的功能。

图11(b)表示本实施例的操作例。在此例中进行过程i、过程j、过程k三个过程的控制变量计算，控制变量计算方法程序220进行这三个过程之间的相关信息的管理、控制变量计算程序210(n，i)、210(n，j)、210(n，k)的对应起动。这样即能由控制变量计算方法程序成批地管理对应于多个过程各自的控制变量计算程序210。控制变量计算方法程序220的特征是除进行多个控制变量计算程序210的结合和管理外还能描述多个过程的计算方法。而在“处理”中考虑也包含着检验方面与第一实施例是同样的。

控制变量计算程序210如图12(a)和图12(b)那样被分成为管理计算控制变量的过程，管理处理流程的计算管理单元210A和控制变量的计算所用的计算式单元210B，这与第一实施例相同。控制变量计算方法程序220包含有描述多个过程的计算方法的多个过程计算方法单元221。如果计算方法不同可更换控制变量计算方法程序220而使用。

本实施例中，除控制变量计算方法程序220以外均与第一实施例相同，故省略其他部分的详细说明。

图13表示本实施例的整个数据流程。这里控制变量计算程序210与第一实施例同样地分成为控制计算程序211和实处理总计程序212。

现在说明本实施例的处理流程，由流程信息获取单元120取得处理流程信息，通过过程判断单元110送往控制计算选择执行单元140。然后根据控制计算选择执行单元140的指令，控制变量计算方法程序220选择并恰当地起动控制变量计算程序210(α)。此时控制变量计算方法程序220根据由处理流程信息取得的处理流程信息选择控制变量计算程序210(α)

控制变量计算程序210(α)进行与上述第一实施例的图9描述的同样的处理，由控制计算程序211(α)求取计算结果，将控制参数送给半导体制造装置400A。并将控制计算程序211(α)的计算结果存储进数据临时保存单元150。

由半导体制造装置400A所得的处理数据被发送到实处理总计程序212(α)。在实处理总计程序212(α)中，进行此处理数据的总计，同时将其计算结果存储进数据临时保存单元150。

接着按同样的顺序，控制变量计算方法程序220选择并恰当地起动控制变量计算程序210(β)。此控制变量计算程序210(β)中的处理内容就是由半导体检验装置402B取得膜厚的检验结果数据，保存在数据临时保存单元150。

下一过程中，根据此时的处理流程信息，控制变量计算方法程序220选择并起动控制变量计算程序210(γ)。在此例中，控制变量计算程序210(γ)按数据临时保存单元150所保存的膜厚的检验数据和由QC数据库取得的最新的装置常数(这里为处理速度，特别是蚀刻率)进行一定的计算来计算蚀刻时间。将此计算结果作为控制变量通过控制变量发送接收单元130送至半导体制造装置400和半导体检验装置402的控制单元。

此时，控制变量计算方法程序220进行控制变量计算程序210(β)和控制变量计算程序210(γ)的起动和各自间的数据相关联。具体地说，在控制变量计算方法程序220将共有数据信息送往数据临时保存单元150，同时进行对数据临时保管单元150的管理。而控制变量计算方法程序220通过程序起动管理功能单元234将起动控制信息发送给控制变量计算程序210(β)和控制变量计算程序210(γ)。所谓起动控制信息是用于使各个程序进行排他起动的信息。

如以上所述，按照本实施形态的半导体处理过程控制系统，在过程控制主体单元100中可插拔控制变量计算方法程序220地构成，在此控制变量计算方法程序220中可插拔控制变量计算程序210地构成。所以能方便地进行跨越多个过程的控制。

而且与上述第一实施例同样，能分为不依赖于半导体制造装置400和半导体检验装置402地进行半导体处理过程的控制的过程控制主体单元100和求取适合于半导体制造装置400和半导体检验装置402以及由其进行的处理目标的控制变量的控制变量计算程序210及控制变量计算方法程序220而构成，能通过控制变量计算方法程序220将所需的控制变量计算程序210插入过程控制主体单元100加以使用，所以即使在半导体制造装置400和半导体处理装置402和变更处理目标的情况下也能方便地适应这些变更。

第三实施例

本发明的第三实施例在半导体处理过程控制系统内设置表示逻辑步骤处理与物理步骤处理相对应的对应信息数据单元，能够使各物理步骤的处理与逻辑步骤相对应。

此实施形态的结构在设置有对应信息数据单元之外特别与第二实施例没有不同。

下面说明在本实施例进行多个薄膜的蚀刻处理时的例子。图14表示处理流程信息和物理步骤信息(各物理步骤中的控制参数的组合信息)，图18表示处理时间的计算方法。

如这些图14和图15中所示，处理流程信息中描述以条件D对加工对象的膜A(膜种类A1，膜厚A2)和膜B(膜种类B1，膜厚B2)同时进行蚀刻处理，以条件E对膜C(膜种类C1，膜厚C2)进行蚀刻处理的过程。亦就是说，此处理流程信息中描述在一个过程中以二个不同条件依次作蚀刻处理的过程。

将此时与各处理条件直接联系的二个步骤称做逻辑步骤。亦即，这时同时蚀刻处理膜A和膜B成为一个逻辑步骤，蚀刻处理膜C也成为一个逻辑步骤。此二个逻辑步骤的实现是通过实施在各蚀刻处理之前增加谋求处理稳定的步骤的四个物理步骤来实现的。

通过参照在对应信息数据单元所设置的逻辑物理步骤管理表，判断第二物理步骤中第一逻辑步骤和控制条件D、第四物理步骤中第二逻辑步骤和控制条件E各自的互相对应。根据这些的相对应，参照QC数据库232(见图9)内的速率表，取得蚀刻率。然后从目标蚀刻膜厚(深度)和蚀刻率计算第一逻辑步骤和第二逻辑步骤中各自的处理时间F、G。在此，此计算式被组装在控制变量计算程序210中，供计算应用。此计算得的处理时间F成为第二物理步骤的处理时间，处理时间G成为第三物理步骤的处理时间。

如以上所示，按照本实施例的半导体处理过程控制系统，能使处理流程信息所表示的逻辑步骤与有关半导体制造装置400和半导体检验装置402的实际操作的物理步骤相对应。因而，能可靠地进行半导体制造装置400和半导体检验装置402的控制。

第四实施例

本发明的第四实施例为上述第二实施例的变型，进行实处理计算程序是否还能省略其过程的判断。

图16中表示为具体说明此实施例的处理流程，图17表示数据流程图18表示使用的计算机、程序举例。

在此图16示例中，过程由CVD成膜过程，水洗处理过程和粉尘检查过程三者组成。然后尽管要进行以去除成膜过程中所发生的粉尘为目的的水洗处理过程，但也考虑要在粉尘检查过程中检查出的粉尘很少的情况下进行省略水洗处理过程的判断。亦即是，在粉尘检查过程中的实处理计算程序212(ε)的总计结果中，粉尘在规定期间处于一定的基准值以下时省略水洗处理过程。即跳越水洗过程。

如图17中所示，成膜过程、水洗处理过程、粉尘检查过程各自的处理流程信息(装置名，诀窍名，处理时间)由流程信息获取单元120取得，分别送往控制计算选择单元140，选择恰当的控制变量计算方法程序220。控制变量计算方法程序220起动水洗处理过程的控制变量计算程序210(δ)。由此在半导体制造装置400进行水洗处理。以实处理总计程序212(δ)对该处理数据进行总计。此实处理总计程序212(δ)取得存在于数据临时保存单元150的前面批量中的粉尘量的数据，根据恰当设置的过程省略判断的计算式进行可否省略过程的判断。

在下一过程中，控制变量计算方法程序220起动控制变量计算程序210(ε)。据此在半导体检验装置402中进行粉尘检查。由实处理总计程序(ε)总计其处理数据。亦即，此实处理总计程序212(ε)由作为粉尘检查装置的半导体检验装置402取得粉尘量的数据。随后，此实处理总计程序212(ε)将此粉尘量数据保存进临时保存单元150。此粉尘量数据如上述那样，在以后的一批中用于判断是否应省略水处理过程。

这样，由控制变量计算方法程序220进行二个实处理总计程序212(δ)、212(ε)的综合操作。此控制变量计算方法程序220通过数据临时保存单元150的管理和实处理总计程序中程序起动管理功能单元234发送信息。

如以上所述，按照本实施例的半导体处理过程控制系统，由于总计检验过程中的检查结果，根据此检查结果自动判断是否能省略其前面的水洗处理过程等，所以能系统地进行是否能省略历来由人们判断的水洗处理过程等的判断。因而能推进半导体处理工程的控制的系统化，进而能实现缩短工期和减低成本。

第五实施例

本发明的第五实施例为设置有进行过程跳越的判断的过程跳越判断单元作为容易卸除的外部插件的过程跳越装置。下面详细说明本实施例。

图19中表示本实施例的功能方框图，图20表示实现此功能的计算机(硬件)。过程跳越装置70设置有跳越判断要求接收单元71，跳越判断可否单元72，判断执行单元73，判断结果接收单元74，跳越执行单元75，判断结果记录单元76，跳越条件数据库77，和技巧数据库78。这里，过程跳越装置70中耦合可能卸除的判断插件80。另外，过程跳越装置70还通过技巧数据库78连接到外部系统79。

下面根据具体示例顺序说明本实施例的操作，由跳越判断要求接收单元71接收取决于批处理开始信息的跳越判断要求。根据此要求，跳越判断可否单元72检索记录有过程跳越判断所用的判断插件的名称等的跳越条件数据库77，检出对应于该过程的判断插件80。

接收到检索信息的判断执行单元73起动对应的判断插件80，使之执行是否进行过程跳越的判断。判断插件80的判断结果由判断结果接收单元74所接收，由跳越单元执行单元75执行过程跳越。而判断结果记录单元76还将进行过跳越判断的履历记录进技巧数据库78，能向对外部系统79提供信息。

下面根据图20说明本实施例的过程跳越装置的硬件构成。有关本实施例的过程跳越装置通过网络总线使过程跳越判断装置90、过程进度终端91、过程管理数据库92、QC数据库93、和外部系统79相互连接而构成。

过程跳越判断装置90设备有：CPU90a，RAM90b，本地磁盘90c，高速缓存数据库90d，和技巧数据库78。

CPU90a执行过程跳越判断程序和判断插件80的程序。过程跳越判断程序和判断插件80的程序均被存储在RAM90b中。本地磁盘90c存储着OS和各种程序。高速缓存数据库90d临时保存QC结果。技巧数据库78中存储是否进行过程跳越的判断结果。过程管理数据库92存储过程管理信息。QC数据库93存储QC数据。

如以上所述，按照本实施例的半导体处理过程控制系统，由于制成为可在过程跳越装置70中插拔判断插件80的结构，而能容易地适应判断逻辑的变更。

第六实施例

本发明的第六实施例在可拆卸的判断插件中取得QC(质量控制)数据并根据该数据进行过程跳越判断。

图21表示本实施例的过程跳越装置和判断插件的功能方框图。如此图21中所示，判断插件80设备有规范数据库81、规范检索单元82、QC结果提取单元83、跳越判断单元84和高速缓存数据库90d。来自QC(质量控制)数据库93的信息输入到QC结果提取单元83。

下面基于图22至图27并参照图21按具体例顺序说明本实施例的操作。这些图22至图27表示本实施形态的具体处理例。

如图22中所示，跳越判断要求接收单元71接收批处理开始信息的跳越判断要求。在此进行是否跳越半导体品种AAAA的过程β的判断。

接着如图23中所示，可否跳越判断单元72根据此要求检索登记有半导体装置的品种、过程跳越判断所用的判断插件的名称等的跳越条件数据库77，检出对应于该过程的判断插件80。此跳越判断数据库77中记录半导体的品种、对应于各过程的跳越判断可否信息(是否进行跳越判断本身的信息)和跳越判断所使用的逻辑的名称(判断插件名)，由判断插件名检出判断插件80。在此例中判断插件80的名称为SAKURA。

然后判断执行单元73起动相应的判断插件80中的SAKURA。此时，判断插件80的判断逻辑如图24那样，在判断规范D、E、F、G中不包含有具体的数值。因此。如图25所示那样，规范检索单元82根据输入信息，由规范数据库81取得成为跳越判断基准的判断规范，代入判断逻辑。在此例中，如果判断对象膜厚连续4次在1000~1100埃之间，就认为是许可此过程跳越。

再如图26中所示，QC结果提取单元83由QC(质量控制)数据库93获取对象过程以前的质量信息，记录(保存)在高速缓存数据库85中。

接着如图27中那样，跳越判断单元84参照高速缓存数据库85的数据判断是否跳越此对象过程，将判断结果送到判断结果接收单元74。接收到此结果后跳越执行单元75即执行过程的跳越亦即，在此例中跳越过程β的处理过程(例如水洗处理过程)。

也可能取消此过程β的跳越。亦即就是说。在作为过程β的下一过程的过程γ的检验过程中检测出超过规定的基准范围的粉尘量这样的情况下，也可能不跳越过程β的水洗处理过程。

由判断结果记录单元76进行过的跳越判断的履历被记录进技巧数据库78。然后，将此履历通过技巧数据库78提供给外部系统90。此在图28表示该履历的利用例。这里作为外部系统90的是以批调度管理系统90a为例。批调度管理系统90a根据此技巧数据库78的履历进行再次调度。亦即依靠跳越过程β来削减整个处理流程的过程数量。因而就可能缩短其产品的储存期。在此图28所示例中，储存期虽是XX日，但通过跳越过程β表示成为YY日。这样，依靠利用技巧数据库78的履历信息就能高精度地进行处理过程的调度管理。

如上述这样，按照本实施例的半导体处理过程控制系统，判断插件80由QC数据库取得过去的质量信息，根据规范数据库81的判断规范，判断此过去的质量信息是否满足过程跳越条件，所以完成结果的隐定性很高，能准确地进行是否跳越不必要处理过程的判断。从而能实现缩短工期和降低批生产成本。

判断插件80由于被作成为可对过程跳越装置70增减的结构，所以能由外部提供判断从完成结果是否要跳越该过程的逻辑。因而能灵活地进行判断逻辑的变更和追加。

本发明并不限定于上述的实施例而是可能作各种变型。例如，就图6所示的控制变量计算程序210的控制计算程序211和实处理总计程序212来说，如果不要就可至少省略一方。

上述各处理也可在记录其处理中必要的次序的计算机能读取的记录媒体上记录、发布。在这种情况下，通过计算机读取、执行此记录媒体上所记录的程序，就能实现本发明的半导体处理过程控制系统。

如以上说明过的那样，采用本发明，将半导体处理过程控制系统分成为不依赖于半导体处理装置和处理目标地进行半导体处理过程的控制的过程控制主体单元和求取适应于半导体处理装置和处理目标的半导体处理装置的控制变量的控制变量计算手段，同时将控制变量计算手段作成为对过程控制主体单元可按需要插拔的结构，所以能灵活而迅速地适应处理过程，控制变量的计算法、处理装置的变化。因而在半导体装置的多品种少量生产时就可使生产线先期运作。

由于将控制变量计算方法手段作成为能在过程控制主体单元插拔的结构，将控制变量计算手段作成能在此控制变量计算方法手段插拔这样的结构，所以跨越多个过程的控制也能按每个过程各自地进行。因此，即使在过程间产生新兴运用和变更的情况下也能容易地进行为与之相适应的改变，同时还能迅速实现半导体装置生产线的控制变量计算自动化。

Claims (9)

1.一种半导体处理过程控制系统，包括：

不取决于半导体处理装置和处理目标而进行半导体处理过程的控制的过程控制主体单元；和

求取适用于所述半导体处理装置和所述处理目标的半导体处理装置的控制变量的控制变量计算装置，其对应于所述半导体处理装置和所述处理目标而存在多个，该半导体处理过程控制系统的特征是，

所述控制变量计算装置被构成为按照需要对应于所述处理控制主体单元可以插拔的结构。

2.一种半导体处理过程控制系统，包括：

不取决于半导体处理装置和处理目标而进行半导体处理过程的控制的过程控制主体单元；

求取适用于所述半导体处理装置和所述处理目标的半导体处理装置的控制变量的多个控制变量计算装置；和

根据预先确定的属于多个处理过程的计算方法管理所述多个控制变量计算装置的控制变量计算方法装置，该半导体处理过程控制系统的特征是，

所述控制变量计算方法装置被构成为按照需要对应于所述过程控制主体单元可以插拔的结构；

所述控制变量计算装置被构成为按照需要对应于所述控制变量计算方法装置插拔的结构。

3.如权利要求1所述半导体处理过程控制系统，其特征是所述控制变量计算装置设置有：

专门进行所述半导体处理装置的控制变量计算的控制计算单元；和

专门根据来自所述半导体处理装置的处理数据进行计算的实处理总计单元。

4.如权利要求1所述半导体处理过程控制系统，其特征是所述控制变量计算装置设置有：

管理控制变量计算处理流程的计算管理单元；和

由所述计算管理单元使用的计算式的集合组成的计算式单元。

5.如权利要求1所述的半导体处理过程控制系统，其特征是所述过程控制主体单元设置有：

获取处理流程信息的流程信息获取单元；

由所述处理流程信息取得特别指定所述半导体处理装置、处理内容和过程状态的特定信息的过程判断单元；

基于所述特定信息选择与之相适应的控制变量计算装置、并进行起动的控制计算选择执行单元；和

接收由被起动的所述控制变量计算装置的计算得到的控制变量并送往所述半导体处理装置的控制变量发送单元。

6.如权利要求5所述半导体处理过程控制系统，其特征是所述控制变量计算装置具有基于所述特定信息取得处理速度信息并由处理速度计算处理时间的功能。

7.如权利要求6所述半导体处理过程控制系统，其特征是所述控制变量计算装置在取得处理速度的信息时，由所述特定信息中的所述处理内容求取处理条件和处理对象薄膜种类，并根据这些处理条件和处理对象薄膜种类取得处理速度信息。

8.如权利要求1所述半导体处理过程控制系统，其特征是设置有对应信息数据单元，该单元具有对应于处理条件的逻辑步骤处理、和根据此逻辑步骤处理由所述半导体处理装置的控制中所需的所有处理步骤构成的物理步骤处理之间的相关数据。

9.如权利要求1至8中任一个所述半导体处理过程控制系统，其特征是所述控制变量计算装置设置有：

具有由所述半导体处理装置取得处理数据并将其保存于数据临时保存单元中的功能的第一控制变量计算装置；和

具有根据所述数据临时保存单元所保存的所述处理数据判断是否省略处理过程一部分的功能的第二控制变量计算装置。

Images