CN1879195A - 半导体集成电路器件的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于制造半导体集成电路器件的方法，其中能够实时探测不合规范的缺陷晶片。异常探测服务器(5)将从用于处理半导体晶片的半导体制造设备输出的设备日志数据存储在设备日志数据存储部分(10)中。之后，当批结束信号接收部分(12)接收到从半导体制造设备输出的批结束信号时，异常数据探测部分(15)参考存储在第一探测条件存储部分(13)中的异常探测条件设定文件(13a)，并且然后基于所参考的内容，判断在设备日志数据存储部分(10)中存储的设备日志数据中是否存在异常数据。在探测到任何异常时，异常数据探测部分(15)将探测结果输出到技术人员PC或操作者终端设备。

Description

半导体集成电路器件的制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路器件的制造技术，特别地涉及一种可有效地应用于半导体集成电路器件的制造技术的用于探测半导体晶片的缺陷的技术。

背景技术

在JP-A-2000-269108中，公开了一种技术，其中将一个传感器附着到半导体制造设备，并且利用所附着的传感器的波形数据来探测工艺线上的异常。

另外，在JP-T-2002-515650中，公开了一种技术，其中通过使用半导体晶片的缺陷信息来提高产量。

通过将分层工艺以及使用光刻技术和刻蚀技术的构图工艺反复地应用于半导体晶片(以下称为晶片)，来形成半导体产品。但是工艺随产品的不同而不同，直到半导体产品完成为止，总共需要1000到2000个工艺。

以25个晶片的组作为常规半导体产品的大规模生产厂中的一批，来管理根据诸如分层工艺和构图工艺之类的相应工艺处理的晶片。在相应工艺中，检验晶片是否满足规范，该规范被确定为使得成为完整产品的半导体产品可以如设计的那样来操作。

然而，如上所述，直到半导体产品完成为止，不得不经历非常多的工艺。因此，例如当检查一批中的所有晶片(总检查)时，所需的检查装置的数目变得巨大，导致巨大的投资和非常长的TAT(周转时间)，其中该TAT是从接收到来自客户的订单到对客户供应产品的时间。因此，在检查中，不执行总检查而执行抽样检查。

考虑相应晶片的分散(dispersion)，确定在相应工艺的抽样检查中所使用的规范。当晶片经历抽样检查并发现满足规范时，基本上不产生由工艺引起的缺陷产品。

然而，当出现半导体制造设备的问题或工艺异常时，这一批中会产生不合规范的晶片。特别是当不合规范的晶片的频繁性较低时，抽样检查的探测概率非常低并且要花费非常长的时间来探测。因此，存在这样的问题：经常生产出不合规范的缺陷晶片。

本发明的一个目的在于提供一种半导体集成电路器件的制造方法，其能够实时探测不合规范的缺陷晶片。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种半导体集成电路器件的制造方法，其能够在不给技术人员造成更多复杂的情况下，有效的探测不合规范的缺陷晶片。

从说明书和附图的描述，本发明的前述和其他目的及其新颖特征将变得清楚。

发明内容

在本申请中公开的发明中，典型的发明简述如下。

根据本发明的一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：(a)在设备日志数据存储器中存储设备日志数据，该设备日志数据是从处理半导体晶片的半导体制造设备输出的数据并且表示半导体制造设备的状态，(b)在异常数据探测器处检测存储在设备日志数据存储器中的设备日志数据中是否有异常数据，以及(c)将在异常数据探测器处探测的结果输出到结果输出部分。

根据本发明的另一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：(a)从半导体制造设备输出匹配器的反射波的平均值，以存储在设备日志数据存储器中，其中该半导体制造设备在半导体晶片上形成膜层并且具有高频电源，该高频电源将高频电场施加于连接到高频电源的腔室和匹配器，(b)在异常数据探测器处探测在存储在设备日志数据存储器中的反射波的平均值中是否有一个大于预定值的平均值，以及(c)将在异常数据探测器处探测的结果输出到结果输出部分。

根据本发明的又一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：(a)从半导体制造设备输出一个阀的孔径，以存储在设备日志数据存储器中，其中该半导体制造设备应用刻蚀并具有用于控制刻蚀腔室的内部压力的阀，(b)在异常数据探测器处探测在设备日志数据存储器中存储的孔径中是否有一个大于预定值的孔径，以及(c)将在异常数据探测器处探测的结果输出到结果输出部分。

根据本发明的另一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：(a)从曝光单元输出对准测量数据，以存储在设备日志数据存储器中，其中该对准测量数据用来使半导体晶片对准，(b)在异常数据探测器处探测在设备日志数据存储器中存储的对准测量数据中是否有一个大于预定值的对准测量数据，以及(c)将在异常数据探测器处探测的结果输出到结果输出部分。

根据本发明的又一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：在半导体集成电路器件的制造方法中，其中利用包括功能部分(例如，匹配器)的半导体制造设备处理晶片，该功能部分具有在通过复杂工艺不断地改变(例如，在参数输入缺陷区域之前，经过多个最大值或最小值)之后在缺陷区域中输入的参数，连续地、定期地、间歇地或随机地监视(观测)参数，以在互锁(interlock)机制开始操作而导致对晶片的不利影响之前，通知功能部分的操作故障将要出现，并由此在处理晶片期间阻止功能部分的参数的操作故障发生。

根据本发明的半导体集成电路器件的另一种制造方法，包括：在半导体集成电路器件的制造方法中，其使用通过灯加热来处理晶片的半导体制造设备(诸如加热设备、热氧化设备、退火设备和CVD设备)，为了阻止由于不希望的灯的加热而加热的不希望的成分(诸如镀金)从灯的外围散逸(汽化、散射和升华)，连续地、定期地、间歇地或随机地监视灯输出，以处理晶片。

由在本申请中公开的发明的典型性发明所得到的优点可简述如下。

可以实时探测不合规范的缺陷晶片。此外，可以在不给技术人员造成复杂的情况下，有效地探测不合规范的缺陷晶片。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施例1中异常探测系统的配置的示图。

图2是表示异常探测服务器的内部配置的示图。

图3是说明用于探测突发异常的逻辑的示图。

图4是说明用于探测漂移异常的逻辑的示图。

图5是说明用于探测分散异常的逻辑的示图。

图6是说明用于利用周期性设备日志数据来探测异常的逻辑的示图。

图7是表示异常探测条件设定文件、致命警报数据设定文件、不必要数据设定文件以及增加监视数据设定文件与存在于其下层中的文件之间的关系的示图。

图8是表示异常探测条件设定文件的内容的示图。

图9是表示设备组指定文件的内容的示图。

图10是表示设备日志数据探测开关设定文件的内容的示图。

图11是表示设定上下限值的例子的示图。

图12是仅描述异常探测条件设定文件中的探测关键字、设备日志数据种类和σ系数项的示图。

图13是表示设备日志数据的标题的内容的示图。

图14是表示计算公式定义文件的内容的示图。

图15是表示错误消息定义文件的内容的示图。

图16是表示附加文件的内容的示图。

图17是表示致命警报数据设定文件的内容的示图。

图18是表示不必要数据设定文件的内容的示图。

图19是表示增加监视数据设定文件的内容的示图。

图20是表示探测结果的输出内容的示图。

图21是表示探测结果的输出内容的示图。

图22是表示探测结果的输出内容的示图。

图23是表示附加文件的内容的示图。

图24是表示探测结果的输出内容的示图。

图25是表示探测结果的输出内容的示图。

图26是说明通过使用设备日志数据探测异常的操作的流程图。

图27是说明通过使用设备日志数据探测异常的操作的流程图。

图28是说明通过使用设备警报数据探测异常的操作的流程图。

图29示意地表示在实施例2中，实际用曝光设备测量的晶片的下层图形与曝光设备在其中具有的理想栅格之间的未对准。

图30是表示当在AGA测量数据中出现突发异常时的情形的示图。

图31是表示在实施例3中刻蚀单元的配置的示图。

图32是表示在晶片号与APC阀的孔径之间的关系的示图。

图33是表示在实施例4中等离子体CVD单元的配置的示图。

图34是表示在晶片数目与RF反射波的平均值之间的关系的示图。

图35是表示实施例5中CVD单元的配置的示图。

图36是表示在时间段与灯功率之间的关系的示图。

具体实施方式

在详述本申请的发明之前，对本申请中术语的含义说明如下。

1.半导体晶片是指绝缘衬底、半绝缘衬底或半导体衬底，诸如在集成电路制造中使用的单晶硅衬底(一般为基本平坦的圆形)、蓝宝石衬底、玻璃衬底和其他衬底及其复合衬底。此外，在本申请中的半导体集成电路器件不仅包括形成在诸如硅晶片或者蓝宝石衬底的半导体衬底或绝缘衬底上的器件，而且除非另外明确地指出，否则还包括形成在诸如玻璃的其他绝缘衬底上的器件，如TFT(薄膜晶体管)和STN(超扭曲向列)液晶。

2.设备日志数据是从半导体制造设备输出的数据，并且是指表示半导体制造设备状态的数据或者是指通过对表示半导体制造设备状态的数据应用计算而产生的数据。

3.过去的数据是在设备数据管理服务器中存储的数据，并且是指在过去已判断为异常的设备日志数据。

4.设备警报数据是从半导体制造设备输出的数据，并且是指表示半导体制造设备的异常的数据。

5.致命警报数据是指设备警报数据中表示当处理半导体晶片时的致命异常的数据。

6.增加监视数据是指设备警报数据中监视半导体制造设备在限定时间内输出多于多少次的数据。

为了方便起见，将以下实施例分成多个部分或实施例来描述。然而，除非另外明确地指出，否则这些部分或实施例彼此并不独立，而是处于这样的关系，其中一个部分或实施例是另一个部分或实施例的一部分或者全部的修改例子、详细说明或补充说明。

此外，在以下实施例中，当涉及元件数目(件数、数值、数量或范围)时，除了明确提及该数目的情况和原则上该数目明显限于特定数目的情况之外，其数目并不限于特定数目并且可以大于或小于该特定数目。

而且，在以下实施例中，不必说，除了其中明确提及该数目的情况和其中原则上认为该数目明显不可缺少的情况之外，构成元件(包括基本步骤)不一定都是不可缺少的元件。

类似地，在以下实施例中，当涉及构成元件的形状及其位置关系时，除了其中明确提及该形状的情况和其中原则上认为该形状明显不是如此的情况之外，包含那些基本类似于或相似于该形状的形状。这同样适用于数值和范围。

此外，在用于说明实施例的所有附图中，通常相同的参考标号表示相同的部件，并且省略其重复说明。

在下文中，将参照附图描述根据本发明的实施例。

(实施例1)

在实施例1中，说明当半导体制造设备连接到异常探测系统时的半导体集成电路器件的制造方法。

图1是表示实施例1中半导体集成电路器件的制造方法中使用的异常探测系统的功能框图。

在图1中，实施例1中的异常探测系统包括半导体制造设备1A至1C、操作者终端单元2A至2C、数据处理服务器3A至3B、设备数据管理服务器4、异常探测服务器5和技术人员PC(个人计算机)6。

半导体制造设备1A至1C分别电连接到操作者终端单元2A至2C。此外，操作者终端单元2A至2C、数据处理服务器3A和3B、设备数据管理服务器4和异常探测服务器5通过LAN(局域网)相互连接。而且，技术人员PC 6可以连接到该LAN，或者可以通过因特网连接。

在图1中，示出了其中使用有线LAN来连接的状态。但是，不限于此，可以使用无线LAN来连接并且可以使用因特网来在其间进行互连。此外，在图1中，示出了其中连接三个半导体制造设备1A至1C的例子。但是，不限于此，可以增加或减少设备的数目。

半导体制造设备1A至1C是用于处理晶片以在晶片上形成半导体器件的设备，并且例如包括用于在晶片上淀积膜的CVD(化学汽相淀积)单元、溅射单元、用于注入在晶片中为杂质的离子的离子注入单元、用于在晶片上涂敷抗蚀剂膜之后显影的涂敷和显影单元、在其上形成了抗蚀剂膜的晶片上形成电路图形的曝光单元以及刻蚀在晶片上形成的膜的刻蚀单元。

每一个半导体制造设备1A至1C为这样的设备，其一次从一组25个晶片组成的一批中取出一个晶片来处理，并且向操作者终端单元2A至2C周期性地输出表示设备状态的设备日志数据(参数)。此外，当半导体制造设备1A至1C发生异常时，半导体制造设备1A至1C向操作者终端单元2A至2C输出表示该设备的异常的设备警报数据。而且，当一批晶片的处理完成时，每一个半导体制造设备1A至1C输出一个批结束信号(结束信号)。从半导体制造设备1A至1C不仅可以周期性地输出设备日志数据而且可以连续地、间歇地或随机地输出。

设备日志数据例如包括多个标题部分和主体部分。在标题部分中，写入诸如当处理将要完成时的产品名、处理中步骤的名称、处理中半导体制造设备的处理条件和名称之类的数据。另一方面，在其主体部分中，写入测量的数据。

但作为具体的设备日志数据，随着半导体制造设备的种类的不同而不同，当半导体制造设备例如为曝光单元时，可以引用对准测量数据和焦距校正数据，该对准测量数据是全局对准工艺的测量结果，其中自动地测量并校正晶片的未对准。此外，当半导体制造设备是CVD单元时，可以引用气体流速数据和阶段温度数据。而且，当半导体制造设备为真空单元时，可以引用真空压力数据和表示APC(自动压力控制)阀的孔径的孔径数据。

其次，每一个操作者终端单元2A至2C成为在操作者和每一个半导体制造设备1A至1C之间的接口，并且布置成操作者可以控制半导体制造设备1A至1C。例如，每一个操作者终端单元2A至2C都用作接口，向数据处理服务器3A和3B输出从半导体制造设备1A至1C输出的设备日志数据和设备警报数据。此外，操作者终端单元2A至2C可以下载处理条件，并且向半导体制造设备1A至1C指令处理的开始。

每一个数据处理服务器3A和3B控制通过操作者终端单元2A至2C从半导体制造设备1A至1C输出的设备日志数据和设备警报数据，使得能够向设备数据管理服务器4有效地输出数据。此外，为了提高设备数据管理服务器4的数据采集的可靠性，当设备数据管理服务器4崩溃时，数据处理服务器3A和3B可以暂时存储不能被输出的设备日志数据和设备警报数据。构成数据处理服务器3A和3B使得在设备数据管理服务器4恢复之后可以共同地输出不能被输出的数据。

设备数据管理服务器4是旨在存储设备日志数据和设备警报数据的数据库，并且具有过去数据存储器4a，其存储在异常探测服务器5处探测到的异常的设备日志数据(过去数据)。此外，构成设备数据管理服务器4，使得向异常探测服务器5输出从数据处理服务器3A和3B输入的设备日志数据和设备警报数据。设备数据管理服务器4存储作为将被检测是否有异常的设备日志数据。

异常探测服务器5可以暂时存储从设备数据管理服务器4输入的设备日志数据和设备警报数据，并且可以接收从半导体制造设备1A至1C输出的批结束信号。在接收到该批结束信号时，异常探测服务器5探测在暂时存储的设备日志数据中是否有异常数据，并且向每一个操作者终端单元(结果输出部分)2A至2C和技术人员PC(结果输出部分)6输出探测结果。

技术人员PC 6，技术人员所使用的计算机，接收由于异常探测服务器5引起的探测结果，并且可以显示。

其次，将描述异常探测服务器5的内部配置。如图2所示，异常探测服务器5包括设备日志数据存储器10、设备警报数据存储器11、批结束信号接收器12、第一探测条件存储器13、第二探测条件存储器14和异常数据探测器15。

设备日志数据存储器10存储从设备数据管理服务器4输入的设备日志数据，并且例如由高速缓冲存储器构成。例如，在设备日志数据存储器10中，存储每次当在半导体制造设备1A至1C中完成晶片的处理时输出的设备日志数据。

设备警报数据存储器11存储从设备数据管理服务器4输入的设备警报数据并且例如由高速缓冲存储器构成。

批结束信号接收器(结束信号接收器)12构成为接收从半导体制造设备1A至1C发送的批结束信号。当批结束信号接收器12接收批结束信号时，异常探测服务器5探测在设备日志数据存储器10中存储的设备日志数据中是否有异常数据。

第一探测条件存储器13存储用于执行设备日志数据的异常探测的条件，并且该第一探测条件存储器13例如由硬盘构成。例如在第一探测条件存储器13中，存储异常探测条件设定文件13a。

第二探测条件存储器14存储用来基于设备警报数据执行异常探测的文件，并且该第二探测条件存储器14例如由硬盘构成。作为在第二探测条件存储器14中存储的文件，可以引用致命警报数据设定文件14a、不必要数据设定文件14b和增加监视数据设定文件14c。

异常数据探测器15构成为探测在设备日志数据存储器10中存储的设备日志数据中是否有异常数据。也就是，当在批结束信号接收器12处接收批结束信号时，异常数据探测器15参考在第一探测条件存储器13中存储的异常探测条件设定文件13a的内容，来获取用于异常探测的条件，并且基于所获取的条件，执行在设备日志数据存储器10中存储的异常日志数据的异常探测。

此外，当设备警报数据存储在设备警报数据存储器11中时，异常数据探测器15输入存储在设备警报数据存储器中的设备警报数据，以判断输入的设备警报数据是否对应于在第二探测条件存储器14中存储的致命警报数据设定文件14a、不必要数据设定文件14b或增加监视数据设定文件14c的内容，并由此可以执行异常探测。

其次，利用几个例子，将描述异常数据探测器15探测设备日志数据的异常所利用的逻辑(结构)。图3是说明用于探测突然发生的突发异常的逻辑的示图。横轴表示晶片号，以及纵轴表示设备日志数据的数据值。从图3中显而易见，对应于晶片号“11”的设备日志数据的值基本为“2.2”，并且完全大于对应于其他晶片号的设备日志数据。这意味着突发异常发生在处理具有晶片号“11”的晶片的半导体制造设备处，并且具有晶片号“11”的晶片极有可能存在缺陷。因此，当像这种的突出的设备日志数据发生时，必然探测为异常。为了将从其他设备日志数据突出的设备日志数据探测为异常，可以以这样的方式实现，如图3所示，利用在设备日志数据中设定的上下限值，当设备日志数据的值存在于设定的上下限值之间时，判断为正常，并且当设备日志数据的值在设定的上下限值之间范围之外时，判断为异常。

作为设定上下限值的方法，有根据σ准则的方法，其中从在过去应用了异常探测的过去数据计算平均值和标准偏差，并且使用计算的平均值和标准偏差。也就是，如图1所示，在设备数据管理服务器4中的过去数据存储器4a中，存储关于是否有异常而探测的设备日志数据。因此，异常数据探测器15对过去数据存储器4a进行访问，以提取目标过去数据，并且从提取的过去数据，计算平均值和标准偏差。于是，基于所计算的平均值和标准偏差，可以判断当前的设备日志数据。

这里，优选用来计算平均值和标准偏差的过去数据为判断为正常的数据。但是，存储在过去数据存储器4a中的过去数据不仅包含判断为正常的数据，而且包含判断为异常的数据。因此，当简单地提取过去数据时，存在不仅提取判断为正常的过去数据而且提取判断为异常的过去数据的风险。在这点上，可以设置，使得利用对过去数据设定的上下限值，可以不使用偏离所设定的上下限值的过去数据来计算平均值和标准偏差。此外，通过使用筛选方法，可以排除判断为异常的过去数据。而且，可以使用EWMA(指数加权移动平均数)方法，其中在不仅提取过去一批的过去数据而且提取过去几批的过去数据，以及对于每一批计算标准偏差之后，对相应计算的标准偏差加权以计算理想的标准偏差。

此外，在上文中，描述了σ准则方法，其中使用从过去数据所计算的平均值和标准偏差作为下限值和上限值，来探测设备日志数据的异常。但是，不限于此，可以使用上下限判断方法，其中例如技术人员设定上下限值，并且可以使用宽度判断方法，其中不是根据上下限值而是根据平均值设定宽度。

在使用过去数据的σ准则方法中，当在正常时间设备日志数据的值几乎不呈现变化时，计算的标准偏差非常小。因此，甚至正常范围内的小变化也探测为异常。在这种情况下，不利用σ准则方法而利用指定产生正常值的恒定宽度的宽度判断方法，可以抑制误报的发生。

接下来，图4是说明用于探测漂移异常的逻辑的示图。横轴表示批号，以及纵轴表示作为设备日志数据之一的极限真空。从图4中显而易见，随着批号的增加，极限真空漂移劣化。在这种情况下，当进一步处理晶片并由此批号进一步增加时，极限真空超过产生缺陷产品的缺陷边界线，导致产生大量缺陷产品。在这点上，作为一种探测漂移异常的方法，当把其中相对于批号增量的极限真空增量(图4中直线的斜率)超过预定值的情况判断为异常时，可以预先阻止大量产生缺陷产品。

在图4中，描述的不是其中对于一个晶片单元从半导体制造设备1A至1C输出设备日志数据的情况，而是其中对于一批单元输出设备日志数据的情况。也就是，在实施例1中，描述了以下情况：即其中对于一个晶片单元从半导体制造设备1A至1C输出设备日志数据并且基于批结束信号来开始异常探测。但是，不限于此，本发明也可以应用于这样的情况，即其中如图4所示，设备日志数据对于一批单元输出，并且基于当一批完成处理时输出的批结束信号，应用异常探测。

其次，图5是说明探测分散异常所用的逻辑的示图。横轴表示晶片批号，以及纵轴表示设备日志数据。从图5中显而易见，与第一批中晶片(晶片号1至25)之间的设备日志数据的分散相比，第二批中晶片(晶片号26以及之后)之间的设备日志数据的分散较大。当设备日志数据的分散增加时，制造缺陷晶片的风险变大。在这点上，作为一种探测这种分散异常的方法，可以采用这样一种方法：即对于每一批计算设备日志数据的标准偏差，将其中作为本异常探测目标的批次中的标准偏差异常地高于例如早一批的批次中的标准偏差的情况判断为异常，并由此探测分散异常。

其次，图6是说明通过使用周期性的设备日志数据探测异常的逻辑的示图。横轴表示晶片号，以及纵轴表示设备日志数据。作为纵轴上的设备日志数据，可以引用例如对应于曝光单元中的焦点(最佳聚焦)的数据。在曝光单元中，当处理一批晶片时，首先冷却用于在晶片上投影标度线的透镜，但是随着持续使用该透镜，温度上升到某个恒定温度。当温度上升时，透镜膨胀并且折射率变化，导致焦点变化。因此，如图6所示，在一批中的开始几个晶片中，随着温度的上升，设备日志数据变化，并且之后，由于晶片温度变得恒定，所以设备日志数据变为恒定值。每次当更换批次时这种趋势周期性地出现。当使用温度稳定后的焦点时，存在的风险在于，一批的早些部分中处理的晶片暴露在稍微离焦(off-focused)的状态，导致缺陷产品。在这点上，当设备日志数据呈现周期数据并且设置阈值时，可以探测周期性出现的异常。

如上所述，利用几个例子，说明了利用异常数据探测器15探测设备日志数据的异常的逻辑。在异常探测器15中执行的异常探测逻辑可以设定在图2所示的异常探测条件设定文件13a中。此外，在用于探测突发异常的逻辑中，如上所述，可以设定使用σ准则方法、上下限值方法或宽度判断方法中的哪个方法来探测突发异常。

其次，将描述异常探测条件设定文件13a、致命警报数据设定文件14a、不必要数据设定文件14b和增加监视数据设定文件14c的内容。

图7表示在异常探测条件设定文件13a、致命警报数据设定文件14a、不必要数据设定文件14b和增加监视数据设定文件14c与其下层中存在的文件之间的关系。

在图7中，使用设备日志数据的异常探测中所使用的文件是异常探测条件设定文件13a、计算公式定义文件15a、异常值排除定义文件16、设备日志数据探测开/关设定文件17、错误消息定义文件18、邮寄地址设定文件19、附加文件20和设备组指定文件21。

异常探测条件设定文件13a是用于设定用来探测设备日志数据的异常的条件的基本文件并且具有图8所示的结构。在图8中，虽然为了便于页空间而示为了两段，实际上，异常探测条件设定文件13a具有连续一行的数据结构。

大概地说，异常探测条件设定文件13a具有诸如检索关键字、设备日志数据设定部分、公用、σ异常判断、上下限值判断和宽度异常判断的项。例如，当检验指定给异常探测条件设定文件13a的条件号1的设定内容时，作为存在于检索关键字中设备名称之下的设定关键字，指定[A]，并且作为设备名称、产品名称和工艺名称，指定[关键字]。在操作者终端显示开/关中，指定[开]，并且将邮寄分发地址指定给[所有成员]。此外，在设备日志数据设备端名称中，指定[G1]。而且，当关于低级显示器进行说明时，对于判断方法、错误消息和附加文件分别指定[内部批次]、[1]和[101]。此外，在σ异常判断中，对于判断开/关和σ系数，设定[开]和[3]。

如此的异常探测条件设定文件13a的条件号1的内容如下。也就是，由于在设备日志数据设备端名称中描述了[G1]，所以作为探测异常的目标的设备日志数据是[G1]，并且由于判断方法描述为[批次内]，所以在接收到批结束信号之后，判断一批晶片(25片)的设备日志数据的异常性。由于σ异常判断的判断开/关置于[开]，所以此时的判断方法是σ异常判断，并且由于σ系数指定为[3]，所以此时的宽度允许值设定在[3σ]。可以不将判断方法指定为[批次内]，而指定为[连续]。在这种情况下，每次当在异常探测服务器5中输入设备日志数据时，判断设备日志数据的异常性。也就是，每次当设备日志数据存储在设备日志数据存储器10中时，异常探测服务器5也判断是否在设备日志数据中存在异常。

关于当探测异常时的探测结果的输出地址，由于操作者终端显示开/关置于[开]，并且邮寄地址指定给[所有成员]，所以向操作者终端单元2A至2C以及在邮寄地址设定文件中登记的所有技术人员的技术人员PC6，输出探测结果。此外，当探测异常时，由于错误消息设定为[1]并且附加文件设定为[101]，所以输出错误消息定义文件的内容描述[1]并且附上附加文件[101]。

其次，在异常探测条件设定文件13a中，将描述存在于检索关键字内的设备名称之下的设定关键字。在条件号1中，设定关键字中设定[A]。设定关键字表示通过对半导体制造设备应用分组所获得的一个半导体制造设备。通常，当设定条件号1时，对应于条件号1的半导体制造设备限于一个。但是，当对多个半导体制造设备设定同样的条件时，由于必须对每一个半导体制造设备设定同样的条件，所以设定操作变得复杂。在这点上，如图8所示，利用设置在异常探测条件设定文件13a中的检索关键字项，能够将多个半导体制造设备设定在一个条件号1下。当使分组如此设定时，可以减少操作者的条件设定操作。

作为一个用于设定半导体制造设备组的文件，有设备组指定文件21。图9中示出了设备组指定文件21的内容的例子。在图9中，例如，在设备分组名称为[A]的组中，包含具有名称为[F-01]至[E-04]半导体制造设备。半导体制造设备的分组可以任意设定。

接下来，将描述设备日志数据探测开/关设定文件17。根据设备组指定文件21可以执行半导体制造设备的分组。这里，假设例如将图8所示的两个条件号1和号2都设定为相同组(图8中将设定关键字设定为[A])。例如，当把[A]指定为异常探测条件设定文件13a的条件号1和号2的设定关键字时，属于对应于[A]的组的所有半导体制造设备经受对示有条件号1的设备日志数据和示有条件号2的设备日志数据的异常探测。但是，在这种情况下，根据该组中包含的半导体制造设备，存在这样的情况，其中示有条件号1的设备日志数据经受异常探测，而示有条件号2的设备日志数据不一定经受异常探测。

在这点上，在属于同一组的半导体制造设备中，能够设定是否分开地执行设备日志数据的异常探测。执行这种设定的文件是设备日志数据探测开/关设定文件17。

在图10中，示出了设备日志数据探测开/关设定文件17的内容的例子。在图10中，其设备名称为[F-01]至[E-03]的八个半导体制造设备属于一组。这里，当检验作为设备日志数据的[G1]时，由于其设备名称为[F-01]至[F-05]的半导体制造设备指定为[开]，所以这些设备设定成经受异常探测。另一方面，其设备名称为[E-01]至[E-03]的半导体制造设备指定为[关]。因此，发现即使在属于同一组的半导体制造设备中，也可以设定是否分开地应用设备日志数据的异常探测。

其次，将描述图8所示异常探测条件设定文件13a的检索关键字的功能。作为判断设备日志数据的异常的方法，有这样的方法，其中技术人员设定上下限值，并且当设备日志数据的值偏离所设定的上下限值的范围时探测为异常。此时，技术人员必须预先设定上下限值，其数目巨大。也就是，即使当设备日志数据本身相同时，根据产品、工艺以及半导体制造设备的种类的不同，正常的设备日志数据也不同。因此，即使对于每一种不同的产品、工艺和设备的种类为一种设备日志数据，也必须设定上下限值。这是非常复杂的工艺。图11表示设定上下限值的例子。在图11中，作为设备日志数据，采用[全局对准测量移位X]，并且考虑其中设定[全局对准测量移位X]的上下限值的情况。如图11所示，当假设有产品[α]、步骤[1]至[4]以及设备[#1]和[#2]，对于一种设备日志数据，必须设定八种上下限值。实际上，该数量远远大于前面所述的情况。例如，当对于一种设备日志数据，有20种产品、30种工程和60种设备时，必须设定的上下限值的种类数达20×30×60＝36000种，导致非常复杂的情形。

在这点上，为了减轻技术人员的负担，开发了一种功能，其使用存储在图1所示设备数据管理服务器4的过去数据存储器4a中的过去数据，来自动地计算上下限值。首先，技术人员可以指定设备日志数据的标题作为异常探测条件设定文件13a的检索关键字。例如在图8所示的异常探测条件设定文件13a中，检索关键字可以从作为设备日志数据标题的处方(recipe)号、设备名称、腔室、步骤ID、产品名称和工艺名称来指定。这里，例如在条件号1中，将设备名称、产品名称和工艺名称的三个标题指定为检索关键字。在图12中，为了简便起见，仅描述了从异常探测条件设定文件13a设定为条件号1的检索关键字项、设备日志数据的种类项和σ系数项。

作为下一步骤，执行存储在设备日志数据存储器10中的设备日志数据的异常探测(全局对准测量移位X)。首先，在参考异常探此条件设定文件13a的同时，图2所示的异常探测器15获取指定标题的检索关键字。在本情况下，如图12所示，在标题中，产品名称、工艺名称和设备名称是检索关键字。随后，异常数据探测器15从存储在设备日志数据存储器10中的设备日志数据获取指定为检索关键字的产品名称、工艺名称和设备名称的具体内容。在图13中，示出了存储在设备日志数据存储器10中的设备日志数据的标题的内容。例如当从图13所示的内容，获取指定为检索关键字的产品名称、工艺名称和设备名称时，所获取的内容变为产品名称[α]、工艺名称[3]和设备名称[#1]。

作为下一步骤，异常数据探测器15从过去数据存储器4a提取具有与所获取标题的内容一致的内容标题的过去数据。从所提取的过去数据计算平均值和标准偏差，并由此自动地计算上下限值。因而，当技术人员仅指定检索关键字时，可以自动地计算必要的上下限值。因此，可以减轻技术人员的操作负担。

其次，将描述计算公式定义文件15a。有这样一种情况，其中作为用于探测异常的设备日志数据，不是从设备输出的设备日志数据有用，而是通过对输出的设备日志数据施加操作而获得的设备日志数据有用。在该情况下，用于获得通过施加操作得到的设备日志数据的文件是计算公式定义文件15a。在图14中，示出了表示计算公式定义文件15a的内容的例子。在图14中，例如发现通过使用计算参数P1至P4的值[Ch1]、[Ch2]、[Ch4]和[Ch5]，利用计算公式(Ch1+Ch4)/2-(Ch2+Ch5)/2，计算探测项内容为[参数Z]的设备日志数据。

然后，错误消息定义文件18是定义当探测异常时的错误消息的文件，并且具有诸如图15所示的内容。当错误消息定义文件18中所述的错误号被指定为图8所示异常探测条件设定文件13a的错误消息项时，可以显示所指定的错误号的错误消息。

附加文件20是附着于探测结果输出的文件，并且当探测到异常时，该文件可以指令详细操作。具体地，图16示出了附加文件20的内容的例子。在图16中，示出了当通过使用全局对准测量数据作为设备日志数据来执行异常探测时的附加文件。当接收到附加文件时，操作者输入批号、晶片号、X和Y方向的规范以及测量结果。于是，自动地输出判断结果并且由此可以确认异常是否实际发生。

异常值排除定义文件16是用来从设备日志数据中排除预先已知为异常的数据的文件。这里排除的设备日志数据不表示半导体制造设备的异常，而是表示由设备包或设备通信问题产生的明显异常的数据。

邮寄地址设定文件19是当探测到异常时指定探测结果的输出地址并在那里写入邮寄地址的文件。

其次，将描述在使用设备警报数据的异常探测中所使用的文件。在图7中，使用设备警报数据的异常探测中所使用的文件是致命警报数据设定文件14a、不必要数据设定文件14b、增加监视数据设定文件14c、错误消息定义文件18、邮寄地址设定文件19、附加文件20和设备组指定文件21。

由于错误消息定义文件18、邮寄地址设定文件19、附加文件20和设备组指定文件21已作为在使用设备日志数据的异常探测中所使用的文件进行了描述，所以在这里将省略其描述。

致命警报数据设定文件14a是其中登记有当处理晶片时为致命的设备警报数据的文件，并且其内容例如图17所示。如图17所示，当对应于致命警报数据[A0001]、[A0002]、[A0003]和[B0***]时，设备警报数据对应于致命错误。此外，在致命警报数据设定文件14a中，有终端显示开/关和邮寄地址项，并且当造成致命错误时，在操作者终端单元2A至2C和技术人员PC6中示出该错误消息。

不必要数据设备文件14b是这样的文件，其中登记有设备警报数据中对于处理晶片时不必假设为异常的数据，并且该文件的内容例如图18所示。如图18所示，当设备警报数据对应于不必要数据[X0001]、[X0002]和[Y00**]时，在不应用异常探测的情况下，完成异常探测工艺。

增加监视数据设定文件14c是这样的文件，其中登记有当设备警报数据在预定时间段内以等于或大于预定次数的次数出现时判断为异常的数据，并且如图19所示，可以设定时间段和次数。如图19所示，当例如设备警报数据对应于增加监视数据[Z0001]时，当设备警报数据在2个小时内出现10次或更多次时，显示错误消息。

设备警报数据的数目非常大。当采用作为曝光单元的步进器(stepper)作为例子时，该数目达几万。因此，难以设定设备警报数据是否是致命的。在这点上，为了有效地探测异常，在已知的范围内登记致命警报代码的同时，将从异常探测判断排除的设备警报数据登记为不必要数据。此外，如图19所示，对于未登记的代码，在增加监视数据设定文件14c中应用默认设定，并且利用默认设定内容，探测异常。

其次，将描述当利用设备日志数据探测异常时输出探测结果的功能。

当探测异常时，除非可以清楚地指示检验设备的方法、QC(质量控制)方法和如何处理产品，否则即使当探测异常时，也无法预先阻止产生批流量和缺陷晶片。在这点上，在该实施例中，将描述用于当探测异常时输出探测结果的功能。

在图20中，示出了当利用设备日志数据探测异常时探测结果的输出内容。如图20所示，为了在探测异常时通知操作者异常的发生，向操作者终端单元2A至2C输出在设备日志数据的标题中描述的内容，诸如操作的开始时间、产品名称、工艺名称、处方名称和设备名称。此外，显示设备是否有错误以及错误消息的内容。当设备是否有错误以及目标产品的详细信息是必要时，当点击相应项时，可以获得相应的详细屏幕。

例如当点击设备错误的[是]时，可以显示具有诸如图21所示内容的屏幕。也就是，显示设备错误的发生时段、晶片号以及内容。具体地，在图21的第一行中，显示设备错误的发生时间[15:30]、晶片号[10]以及内容[真空压力异常]。

此外，当点击图20所示错误消息的目标产品列中描述的[打开]时，显示具有诸如图22所示内容的屏幕。也就是，显示批号、晶片号、探测项(设备日志数据)和探测方法。具体地，例如，显示批号[A0001]、晶片号[1]、探测项[真空压力]以及探测方法[上下限值]。

此外，当点击图20所示错误消息的检验文件的[是]时，显示诸如图23所示的附加文件。该附加文件是可用于详细地指令在检测异常时的处理方法的文件。在该附加文件中，当操作者检验测量值并且在测量值列中输入检验结果时，可以自动地显示OK或NG。

而且，当发生异常时，在探测异常时操作者的处理是非常重要的；因此，可以在异常探测服务器5中存储前面所述的附加文件。

可以通过邮寄将图20至图23所示的内容分发到为通知技术人员异常的发生所登记的地址。

其次，将描述当利用设备警报数据探测异常时输出探测结果的功能。

在图24中，示出了当利用设备警报数据探测异常时输出的内容。如图24所示，在操作者终端单元2A至2C上显示发生时段、错误种类、设备警报数据、批号、晶片号、警报的内容以及技术人员的指令。随后，当选中复选框并且按下返回按钮时，显示图25所示的内容。在图25中，由于设置了行注释的输入列，其中可以描述操作者如何处理错误，所以操作者可以在该列中描述操作者如何处理该错误。然后，当操作者选中图25所示的发送并且按下输入完成时，将具有图25所示内容的数据分发给技术人员，并且同时存储在异常探测服务器5中。

如上所述构成实施例1，并且以下将参照附图描述操作的例子以及其优点。

首先，将描述利用设备日志数据探测异常的操作。如图26所示，根据例如操作者终端单元2A的指令，在半导体制造设备1A中，晶片开始处理(S101)。随后，当在半导体制造设备1A中晶片的处理完成时，从半导体制造设备向操作者终端单元2A发送设备日志数据(S102)。

然后，操作者终端单元2A将接收到的设备日志数据发送到数据处理服务器3A(S103)。数据处理服务器3A将接收到的设备日志数据发送到设备数据管理服务器4(S104)。

设备数据管理服务器4将接收到的设备日志数据发送到异常探测服务器5(S105)。随后，异常探测服务器5将设备日志数据存储在异常探测服务器5中的设备日志数据存储器10中(S106)。

随后，当在半导体制造设备1A中一批晶片的处理还未完成时，重复S102至S106(S107)。当一批晶片的处理完成时，从半导体制造设备1A发送一个批结束信号(S108)。然后，错误探测服务器5在异常探测服务器5中的批结束信号接收器12处接收批结束信号(S109)。

接下来，如图27所示，当在批结束信号接收器12处接收批结束信号时，异常数据探测器15参照存储在第一探测条件存储器13中的异常探测条件设定文件13a获取指定一个标题的检索关键字(S110)。随后，在由所获取的检索关键字指定的标题中，获取存储在设备日志数据存储器10中的设备日志数据的内容(S111)。

随后，从过去数据存储器4a提取过去数据，该过去数据包含的标题具有与所获取标题的内容一致的内容(S112)。然后，异常数据探测器15基于所提取的过去数据计算平均值和标准偏差(S113)。之后，异常数据探测器15基于所计算的平均值和标准偏差，探测在设备日志数据存储器10中存储的设备日志数据中是否存在异常(S114)。

其次，当在异常数据探测器15探测异常时(S115)，将探测结果发送到技术人员的PC6和操作者终端单元2A(S116)。另一方面，当在异常数据探测器15未探测异常时(S115)，仅将结果发送到操作者终端单元2A(S117)。因而，可以探测设备日志数据的异常。

由于每次当在半导体制造设备中处理一批晶片时判断在设备日志数据中是否存在异常，所以可提供一种半导体集成电路器件的制造方法，其可以实时探测不合规范的缺陷晶片。因此，可以预先阻止晶片变为完成的缺陷产品。

此外，由于可以实时探测设备日志数据的异常，所以可较早地发现半导体制造设备和工艺的异常，该异常成为缺陷晶片大规模生产的原因。

由于通过使用邮寄功能，可以将探测结果分发到技术人员的计算机，所以可以快速地将异常通知给技术人员。

设备日志数据，作为表示设备状态的数据，不仅可以探测由于设备本身的故障而产生的缺陷晶片，而且可以探测当在设备日志数据上反映工艺故障时的缺陷产品。

此外，由于每次当处理晶片时从半导体制造设备输出设备日志数据，所以晶片和设备日志数据是一对一的关系。因此，即使对于在抽样检查中没有检验的晶片，也能探测异常。

其次，将描述通过使用设备警报数据探测异常的操作。首先，从半导体制造设备1A发送设备警报数据。如上所述，通过操作者终端单元2A、数据处理服务器3A和设备数据管理服务器4，将设备警报数据最终输入到异常数据探测器5中。

随后，如图28所示，在异常探测服务器5中的设备警报数据存储器11中存储设备警报数据(S201)。然后，在异常数据探测器15中输入在设备警报数据存储器11中存储的设备警报数据(S202)。异常数据探测器15判断设备警报数据是否与在第二探测条件存储器14中存储的致命警报数据设定文件14a中所设定的致命警报数据一致(S203)。

当设备警报数据与致命警报数据一致时，向操作者终端单元2A和技术人员的PC6执行错误显示(S204)。当设备警报数据与致命警报数据不一致时，进一步判断设备警报数据是否与在不必要数据设定文件14b中设定的不必要数据一致(S205)。当设备警报数据与不必要数据一致时，在不应用异常探测的情况下，使工艺完成。另一方面，当设备警报数据与不必要数据不一致时，随后，进一步判断设备警报数据是否与在增加监视数据设定文件14c中设定的增加监视数据一致(S206)。

当设备警报数据与增加监视数据一致时，判断在预定时间段期间的发生次数是否大于预定数(S207)。当在预定时间段期间的发生次数大于预定数时，向操作者终端单元2A和技术人员的PC执行错误显示(S208)。另一方面，当预定时间段期间的发生次数小于预定数时，在不应用异常探测的情况下，使工艺完成。

当设备警报数据与增加监视数据不一致时，判断默认登记是否应用于增加监视数据设定文件14c(S209)。当没有应用默认登记时，在不应用异常探测的情况下使工艺完成。另一方面，当应用默认登记时，判断预定时间段期间的发生次数是否大于默认设定数(S210)。当预定时间段期间的发生次数大于默认设定数时，向操作者终端单元2A和技术人员的PC 6执行错误显示(S211)。另一方面，当预定时间段期间的发生次数小于默认设定数时，在不应用异常探测的情况下，使工艺完成。因而，可以使用设备警报数据来探测异常。

由于可以实时探测设备警报数据的异常，所以可以较早地发现半导体制造设备和工艺的异常，该异常成为缺陷晶片大规模生产的原因。

在实施例1中，通过使用在过去数据存储器4a中存储的过去数据，计算平均值和标准偏差，并且利用所计算的平均值和标准偏差，设定上下限值以探测异常。因而，通过使用其中从过去数据计算平均值和标准偏差并且由此获得上下限值的逻辑，也可以构成分析模拟器。也就是，当技术人员设定上下限值时，可以困难地优化上下限值。但是，当使用上述分析模拟器时，在选择了探测条件和设备日志数据时，立刻模拟探测率和误报率，并由此可以优化设定条件。

(实施例2)

在实施例2中，将在实施例1中描述的异常探测系统具体地应用于曝光单元(步进器)。在包含MOS(金属氧化物半导体)晶体管的半导体集成电路器件的制造工艺中，并且例如在晶片上形成MOS晶体管的布线和栅极的工艺中，使用曝光单元。也就是，为了处理布线和栅极，在对涂敷在半导体晶片上的抗蚀剂膜进行构图的工艺中使用曝光单元。当具体地将形成栅极的工艺作为例子时，在其上形成了栅绝缘膜的晶片上，形成例如由多晶硅膜制成的导电膜。然后在该导电膜上，涂敷抗蚀剂膜。随后，当使涂敷的抗蚀剂膜经历构图时，使用曝光单元。例如使用在实施例2中的曝光单元，以构图用来处理栅极的抗蚀剂膜。

在图29中，示意性地示出了利用曝光单元实际测量的晶片30的下层图形31和在曝光单元中具有的理想栅格32。如图29所示，曝光单元具有这样的功能：当在测量的下层图形31和理想栅格32之间引起未对准时，在曝光单元中校正该未对准。例如，为了对下层图形32精确地印制图形，应用全局对准工艺。

但是，当在全局对准工艺中出现误测量时，尽管下层图形实际上不是未对准，但也校正虚拟的未对准来曝光。在这种情况下，造成缺陷晶片，其中印制图形和下层图形彼此未对准。因此，在一般的半导体制造厂中，从一批或一组晶片中抽出一个晶片并且对其应用抽样检查。但是，由于每次当处理晶片时应用全局对准工艺，所以可能全局对准的误测量会随机地发生在晶片基底上。因此，根据抽样检查，难以探测在全局对准工艺中的异常。

在全局对准工艺中，从曝光单元输出表示在下层图形31和理想图形32之间的未对准量的全局对准测量数据(位置对准测量数据)，作为设备日志数据。在这点上，在实施例2中，使用全局对准测量来探测异常。已确认，当曝光单元未探测到在下层图形31和理想图形32之间的错误未对准时，在作为设备日志数据的全局对准测量数据中产生突发跳跃。因此，当探测在全局对准测量数据中是否产生突发跳跃时，可以早期地发现不合规范的晶片。

在图30中，具体地示出了其中在全局对准测量数据中出现突发异常的情形。横轴表示晶片号以及纵轴表示作为设备日志数据的全局对准测量数据。从图30中显而易见，几乎所有的全局对准测量数据的值都出现在[0.10]和[0.15]之间。但是，对应于晶片号[8]的全局对准测量数据突然跳跃到[0.40]的值。此时，由于取[0.30]作为阈值，所以对应于晶片号[8]的全局对准测量数据被探测为异常。因此，根据实施例2，可以指出并探测由于图形未对准而引起的不合规范的晶片。在其中探测到异常的晶片中，除去其中转印了未对准图形的抗蚀剂膜，重新涂敷抗蚀剂膜，之后再一次曝光和显影，并由此形成正常图形。因而，可以恢复其中探测到异常的晶片。

此外，将多个曝光单元连接到在实施例2中的半导体集成电路器件的制造方法中使用的异常探测系统。但是，在所连接的多个曝光单元中，不一定类似地出现异常，并且存在其中当利用特定曝光单元来生产特定产品时异常频繁出现的情况。当利用异常探测系统继续该异常探测时，可以指出这种曝光单元和产品的组合。因此，当对于所指出的曝光单元和利用其所制造的产品的组合，优化设备条件和处理条件时，可以抑制异常的出现。

(实施例3)

实施例3是其中将前述实施例1中描述的异常探测系统具体地应用于刻蚀单元的一个实施例。刻蚀单元是刻蚀晶片和在晶片上形成的膜的单元，并且在包含MOS晶体管的半导体集成电路器件的制造工艺中使用。例如，当在晶片上形成用于电隔离诸如MOS晶体管的元件的元件隔离槽时使用刻蚀单元。具体地，在晶片上顺序地形成氧化硅膜和氮化硅膜，之后通过使用光刻方法构图以形成元件隔离区域。执行该构图，使得可以除去在其中形成元件隔离区域的区域中形成的氧化硅膜和氮化硅膜。然后利用构图的氧化硅膜和氮化硅膜作为掩膜，通过使用刻蚀单元，刻蚀暴露的硅以形成元件隔离槽。之后，在通过刻蚀形成的元件隔离槽中，掩埋氧化硅膜以形成元件隔离区域。在实施例3中，例如在形成诸如上述的元件隔离槽的工艺中使用刻蚀单元。

图31是表示前述刻蚀单元的示意配置的示图。在图31中，刻蚀单元包括刻蚀腔室35、传递腔室36、装载锁定腔室37、台38、APC(自动压力控制)阀39、泵40和闸阀(gate valve)41。

刻蚀腔室35是其中执行刻蚀操作的腔室，并且其内部布置一个用于在其上布置晶片的台38。该台38兼有电极的功能。此外，通过APC阀39，将刻蚀腔室35连接到泵40。

APC阀39布置成控制刻蚀腔室35内部的压力，并且其孔径可以被控制。该孔径作为设备日志数据从刻蚀单元输出。此外，泵40布置成在抽空刻蚀腔室35内部的气体。

闸阀41是能够在刻蚀腔室35和传递腔室36之间开和关的阀，并且具有一个O形环。

在这样配置的刻蚀单元中，刻蚀晶片，使得在将晶片布置在台38上的情况下，将刻蚀气体引入刻蚀腔室35的内部来刻蚀。此时，APC阀39设定在预定孔径，并且通过该APC阀39，在外部抽空由于刻蚀引起的反应气体。具体地，在刻蚀单元中执行的刻蚀工艺是用于在晶片上形成例如用于隔离元件的元件隔离槽的工艺。

当在刻蚀腔室35中执行刻蚀操作时，将布置在刻蚀腔室35和传递腔室36之间的闸阀41关闭。但是，当闸阀41中的O形环劣化时，即使当闸阀41关闭，也会造成泄漏。也就是，在传递腔室36中存在的氮气泄漏到压力低于传递腔室36的刻蚀腔室35中。由此，刻蚀腔室35中的压力上升。因此，为了降低刻蚀腔室35中的压力，APC阀39的孔径变得较大。

当APC阀39的孔径变得较大时，在刻蚀腔室35中存在的刻蚀气体更多地被抽空。因此，刻蚀反应相对减少，在晶片上形成的元件隔离槽的深度变得较浅，并且结果产生缺陷产品。

在这点上，在实施例3中，通过使用APC阀39的孔径作为设备日志数据，探测基于刻蚀单元的故障的工艺异常。也就是，当APC阀的孔径变得较大时，异常探测为氮气泄漏到刻蚀腔室35中。

在图32中，示出了在刻蚀的晶片的晶片号和作为设备日志数据的APC阀39的孔径之间的关系。横轴表示晶片号，以及纵轴表示APC阀39的孔径(％)。在图32中，示出分离的两个刻蚀腔室C1和C2的独立的数据。

从图32中显而易见，刻蚀腔室C2的孔径在[13％]到[14％]的范围内保持稳定。另一方面，在晶片号[1]至号[约180]之间，在[12％]到[13％]的范围内保持稳定的同时，刻蚀腔室C1的孔径在晶片号[约180]附近突然上升为[15％]到[16％]的范围。之后，在晶片号[约200]至号[约240]附近，孔径变为[17％]到[18％]的范围，之后保持在[15％]到[16％]的范围。因此，当用于探测孔径的异常的阈值例如设定在[15％]时，可以将孔径的首次增加探测为异常。

当探测孔径异常时，当操作者检验是否实际造成泄漏时，可以预先阻止生产缺陷晶片的一批晶片。

(实施例4)

在实施例4中，将在实施例1中描述的异常探测系统具体地应用于等离子体CVD(化学汽相淀积)单元。等离子体CVD单元是在晶片上形成膜的单元，并且在包括MOS晶体管的半导体集成电路器件的制造工艺中使用。例如，在晶片上形成诸如MOS晶体管的元件之后，使用等离子体CVD单元来在MOS晶体管上形成层间绝缘膜。在晶片上形成MOS晶体管之后，可以通过使用等离子体CVD单元，通过在MOS晶体管上淀积氧化硅膜来形成该层间绝缘膜。具体地，可以利用例如TEOS(正硅酸乙酯)作为原料，来形成作为层间绝缘膜的氧化硅膜。在例如形成诸如上述的层间绝缘膜的工艺中使用实施例4中的等离子体CVD单元。

图33是表示等离子体CVD单元的示意配置的示图。在图33中，等离子体CVD单元包括腔室50、下电极(基座)51、上电极53、匹配器(功能部分)54和RF(射频)电源55。

在下电极51上，布置其上形成了一个层的晶片52。上电极53形成为喷射(shower)电极并且可将等离子体气体引入腔室50中。

此外，将匹配器54布置在腔室50和RF电源55之间。布置该匹配器54以建立阻抗匹配。构成RF电源55，使得能够产生例如13.56MHz的高频电压。

当匹配器54正常操作时，不输出RF反射波。但是，当匹配器54继续使用并且劣化时，从匹配器54输出RF反射波并且RF反射波的输出功率逐渐增加。当RF反射波从匹配器54这样输出时，不利地影响了连接到匹配器54的RF电源55，导致引起RF电源的失效。因此在等离子体CVD单元中，当从匹配器54输出的RF反射波的平均值超过20W并且状态持续5秒时，由于等离子体CVD的互锁功能，RF电源55的输出停止。在晶片的淀积工艺当中，当如此操作互锁时，RF电源55的输出停止。因此，晶片上的膜的膜厚度达不到指定值并且晶片废料(scrap)产生。

在这点上，在实施例4中，使用RF反射波的平均值作为设备记录设备数据，并由此在等离子体CVD单元应用互锁之前，探测匹配器54的异常。也就是，始终监视RF反射波的平均值以预先阻止形成晶片废料。

在图34中，示出了当在匹配器54中出现异常时RF反射波的平均值的趋势。横轴表示晶片数目，以及纵轴表示RF反射波的平均值。从图34中显而易见，直到处理晶片的数目基本达到120个晶片为止，从匹配器54输出的RF反射波的平均值为20W或更小，并且在处理晶片的数目为120的附近，RF反射波的平均值暂时超过20W，达30W。之后，RF反射波的平均值再次回到20W以内。但是，在处理晶片的数目为220的附近，RF反射波的平均值暂时超过60W。然后，在处理晶片的数目为250的附近，RF反射波的输出超过120W，系统应用互锁，导致引起匹配器54的故障。之后，当替换匹配器54时，几乎不输出RF反射波。

如图34所示，当匹配器54逐渐劣化时，在某些情况下，甚至在由于系统而应用互锁之前，从匹配器54暂时(在不持续5秒的情况下)输出的RF反射波的平均值超过20W。因此，当基于如以上在实施例1中所述的从过去数据计算的标准偏差，把用来判断RF反射波的平均值的异常的阈值设定在例如超过20W的30W时，在系统互锁时的基本250个处理晶片之前的阶段，可以探测匹配器54的异常。也就是，在其中以等于或大于20W的反射波的平均值的输出持续5秒的情况作为条件而使系统互锁的方法中，当在反射波的平均值中出现20W或更多的异常时，将匹配器54判断为有缺陷，由此停止电源，并且处理中的晶片变为废料。另一方面，在实施例4中，在产生达引起电源停止程度的异常之前，探测预兆异常以除去晶片废料。也就是，根据实施例4的异常探测系统，在不引起单元的电源关断的情况下，探测轻微的异常；因此，可以挽救处理中的晶片。

在前面的描述中，描述了其中当输出持续5秒超过20W时应用互锁的例子；但是，该条件可以改变。然而在这种情况下，当制造系统时确定互锁并且无法改变。此外，当使用互锁来探测时，由于系统电源关断并且晶片无法恢复，所以产生晶片废料。因此，发现根据实施例4的异常探测系统是有效的，其中在不引起系统电源关断的情况下，探测预兆的轻微异常，来挽救晶片。

此外，有一种情况中可以设定互锁。但是，在其中制造少量的多种产品的情况中，由于必须适当地执行许多设定，所以设定操作较困难。另一方面，在实施例4中，如在实施例1中所述的，使用过去数据来自动地设定适当的阈值；因此，可以便利地设定适当的阈值。

因而，根据实施例4的异常探测系统，当监视作为设备日志数据的RF反射波的平均值时，可以早期地发现匹配器54的异常。因此，可以预先阻止晶片废料发生，并且可以优化匹配器54交换时的定时。此外，由于在其中RF反射波较少的正常状态下，可以连续地使用匹配器54，所以可以延长连接到匹配器54的RF电源的使用寿命。

(实施例5)

在实施例5中，将在实施例1中描述的异常探测系统具体地应用于CVD(化学汽相淀积)单元。CVD单元是用来将膜形成在晶片上的单元，并且可在包括MOS晶体管的半导体集成电路的制造工艺中使用。CVD单元例如用来在接触孔中掩埋钨膜以形成塞(plug)。具体地，在诸如MOS晶体管的元件形成在晶片上后，在MOS晶体管上，形成层间绝缘膜。然后，通过使用光刻技术和刻蚀技术，在层间绝缘膜中形成接触孔，之后通过使用溅射方法在接触孔中形成钛/氮化钛膜。此后，通过使用CVD单元将钨模掩埋在接触孔中以形成塞。在实施例5中，CVD单元在形成上述塞的工艺中使用。

图35是表示CVD单元的配置的示图。在图35中，CVD单元包括喷射体60、喷射头61、反射器62、升降器销63、附件64、夹环65、石英窗66、灯67、灯罩68、基座69和热电偶70。

在CVD单元中，晶片布置在基座69上，并利用夹环65紧固于此。通过使用布置在石英窗66下的灯67加热晶片。用来加热的多个灯67容纳在灯罩68中。晶片温度利用连接到基座69的热电偶70控制。在灯座68的内表面上，应用镀金(部件)以提高反射率。此外，原始材料气体从喷射头61引入到晶片上以形成膜。

利用在灯罩68中容纳的多个灯67，加热晶片。相对于最大的灯功率，灯67正常工作在基本上40％至50％的功率。但是，当由于寿命而不正常工作的灯67出现在容纳在灯座68中的灯67中时，为了补偿灯输出中的减少，在其邻近的其他灯67的功率增加。当灯67的功率增加时，消耗电流增加，从而产生出现涡电流处的故障，由此系统电源关断。此外，涡电流还由石英窗66的沾污和灯67的部分短路引起。

当灯67的功率增加时，引起了各种问题，其中形成在灯罩68的内表面上的镀金熔化，引起了灯罩68的缺陷，由于灯功率的增加，膜质量发生变化，并且当系统电源关断时，在处理中的晶片变为废料。

对此，在实施例5中，将灯67的功率用作设备日志数据，以在系统电源关断前探测灯67的异常。即，灯67的功率总是被监视，由此可提前抑制发生晶片废料。

图36是表示当问题出现时灯67的功率(与最大灯功率的比率)趋势的示图。横轴表示时间段，纵轴表示灯67的功率。在图36中，同时描述了容纳在灯罩68中的灯67中的5个灯的功率。

从图36中显而易见，直到经过3小时36分，灯67的功率处在50％至60％的范围中，此后灯67的功率逐渐增加并超过60％的线，并且在大约超过6小时后，灯67的功率迅速增加到达到70％至90％的程度。在灯67的功率迅速增加的时间中，引起了由于涡电流的系统电源的关断。

在灯67的功率迅速增加前，灯67的功率逐步增加。从而，当如实施例1中所述，基于从过去数据计算的标准偏差，将用于评价灯67功率异常的阈值设定在例如60％时，在系统电源降低前的阶段中，可探测出在灯67功率中的微小异常。由此，根据实施例5的异常探测系统，在监视灯67的功率即设备日志数据时，可以较早地发现灯67的功率异常。从而，可提前抑制由系统电源关断引起的晶片废料的发生，并且灯罩68可实现更长的寿命。即，根据实施例5的异常探测系统，不引起系统电源的关断，可探测微小的异常，并可挽救在处理中的晶片。

这里，考虑使用互锁，但是在互锁中，系统电源关断从而产生了在处理中的晶片废料，并且因为不得不适当地进行许多设定，如在制造少量的许多不同产品的情形中，所以难以设定。另一方面，在实施例5中，不引起系统电源的关断就可探测预兆的轻微异常以挽救晶片，并如实施例1中所述，因为过去的数据可用来自动地设定适当阈值，所以可便利地设定合适的阈值。

此外，虽然考虑使用系统警报，但在实施例中，可探测在给出系统警报前的轻微异常，从而可较早地探测异常。

根据本发明的半导体集成电路的制造方法可广泛的用在制造半导体集成电路器件的制造工业中。

在上文中，基于实施例，具体地描述了由本发明人实现的本发明。但不用说，本发明并不限于此，并且在不离开本发明主旨的范围内，可进行各种修改。

Claims (10)

1.一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：

(a)在设备日志数据存储器中存储设备日志数据，所述设备日志数据是从处理半导体晶片的半导体制造设备输出的数据并且表示所述半导体制造设备的状态；

(b)在异常数据探测器处探测在所述设备日志数据存储器中存储的所述设备日志数据中是否有异常数据；以及

(c)将在所述异常数据探测器处探测的结果输出到结果输出部分。

2.根据权利要求1所述的半导体集成电路器件的制造方法，还包括：

在处理过预定数目的所述半导体晶片之后，在结束信号接收器处接收从所述半导体制造设备输出的结束信号，

其中在所述结束信号接收器处接收到所述结束信号时，所述步骤(b)探测在所述设备日志数据存储器中存储的所述设备日志数据中是否存在所述异常数据。

3.根据权利要求1所述的半导体集成电路器件的制造方法，其中所述步骤(b)探测所述设备日志数据是否具有从容许范围突出的突发异常。

4.根据权利要求3所述的半导体集成电路器件的制造方法，其中根据预设上下限值或对于所述设备日志数据的平均值预设的有限宽度，来确定所述容许范围。

5.根据权利要求1所述的半导体集成电路器件的制造方法，其中所述设备日志数据包含多个标题；并且所述步骤(b)包括：

(b1)获取指定所述设备日志数据的所述标题的检索关键字；

(b2)从过去数据存储器中提取在利用所述获取的检索关键字指定的所述标题的内容中与所述设备日志数据一致的过去数据；

(b3)根据所述提取的过去数据来计算标准偏差；以及

(b4)基于所述计算的标准偏差，探测在所述设备日志数据中是否存在所述异常数据。

6.根据权利要求1所述的半导体集成电路器件的制造方法，其中所述结果输出部分包括连接到所述半导体制造设备的操作者终端单元或者技术人员使用的计算机。

7.一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：

(a)在异常数据探测器中输入设备警报数据，所述设备警报数据是从处理半导体晶片的半导体制造设备中输出的数据，并且表示所述半导体制造设备的异常；

(b)基于所述输入的设备警报数据，在所述异常数据探测器处探测所述半导体晶片是否被视为异常；以及

(c)将在所述异常数据探测器处探测的结果输出到结果输出部分。

8.根据权利要求7所述的半导体集成电路器件的制造方法，其中当所述输入的设备警报数据与预先登记的致命警报数据一致时，所述步骤(b)探测为异常。

9.根据权利要求7所述的半导体集成电路器件的制造方法，其中当所述输入的设备警报数据与预先登记的增加监视数据相对应，并且在预定时间段期间，在所述异常数据探测器中被重复输入预定次数或更多次时，所述步骤(b)探测为异常。

10.一种半导体集成电路器件的制造方法，包括：

(a)从半导体制造设备输出每个灯的灯功率，以存储在设备日志数据存储器中，所述半导体制造设备在半导体晶片上形成膜并且具有用于加热所述半导体晶片的灯和用于容纳多个所述灯的灯罩；

(b)探测在所述设备日志数据存储器中存储的所述灯功率中，是否有一个大于预定值的灯功率；以及

(c)将在所述异常数据探测器处探测的结果输出到结果输出部分。

Images