DE112017007219B4 - Einrichtung zur Halbleiterherstellung und Verfahren zur Halbleiterherstellung - Google Patents

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Abstract

Einrichtung zur Halbleiterherstellung, umfassend:einen Drehmechanismus (20), der dafür konfiguriert ist, einen Wafer (10) zu drehen, der einen Ätzbereich enthält, welcher zumindest teilweise geätzt werden soll;einen Ätzmechanismus (30), der dafür konfiguriert ist, den Ätzbereich zu ätzen;eine Dickenmessfunktion (40), die dafür konfiguriert ist, zeitabhängige Dickendaten durch Messen einer Dicke des Ätzbereichs zu erzeugen;eine Funktion (50) zur Ätzsteuerung, die dafür konfiguriert ist, den Ätzmechanismus (30) zu stoppen, wenn ein repräsentativer Wert einer Dicke (7a, 11a bis 11e) des Ätzbereichs einen Zieldickenwert erreicht; undeine Dickenberechnungsfunktion (60, 60C), die dafür konfiguriert ist, den repräsentativen Wert einer Dicke (7a, 11a bis 11e) für jeden Einheitszeitraum, in welchem der Wafer (10) N-mal gedreht wird, wobei N eine natürliche Zahl ist, basierend auf Messwerten der zeitabhängigen Dickendaten in einem Messabschnitt zu berechnen, der ein während des Einheitszeitraums gemessener Bereich ist, wobei die Dickenberechnungsfunktion (60C) enthält:eine Einheit (61) zur Erzeugung von Histogrammdaten, die dafür konfiguriert ist, Histogrammdaten zu erzeugen, die eine Häufigkeit repräsentieren, die jede aus einer Vielzahl von Klassen besitzt, indem Messwerte des Messabschnitts unter den zeitabhängigen Dickendaten genutzt werden,eine Einheit (62) zur Extraktion von Klassen, die dafür konfiguriert ist, Extraktionsklassen zu extrahieren, welche Klassen mit einer Häufigkeit gleich einer vorbestimmten Häufigkeit oder höher als diese unter der Vielzahl von Klassen sind,eine Einheit (63) zur Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse, die dafür konfiguriert ist, unter den Extraktionsklassen eine Gruppe mit einer größten Klasse zu extrahieren, welche eine Gruppe aufeinanderfolgend vorhandener Klassen von einer größten Klasse der Extraktionsklassen aus ist, undeine Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Werts, die dafür konfiguriert ist, den repräsentativen Wert (11a bis 11e) basierend auf einer Häufigkeitsverteilung für die Gruppe mit einer größten Klasse zu berechnen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Halbleiterherstellung und ein Verfahren zur Halbleiterherstellung und insbesondere auf eine Einrichtung zur Halbleiterherstellung zum Ätzen und ein diese nutzendes Verfahren zur Halbleiterherstellung.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Gemäß der JP 2003 - 100 702 A (Patentdokument 1) enthält die Ätzvorrichtung einen substrathaltenden Drehmechanismus, einen Mechanismus zur Ätzmittelzufuhr, eine Vorrichtung zur Filmdickenmessung und ein Steuerungsmittel. Der substrathaltende Drehmechanismus hält und dreht ein Substrat. Der Mechanismus zur Ätzmittelzufuhr führt ein Ätzmittel auf einem Film auf der Oberfläche des Substrats zu, das durch den substrathaltenden Drehmechanismus gehalten und gedreht wird. Die Vorrichtung zur Filmdickenmessung misst die Filmdicke des Films auf der Oberfläche des Substrats, das durch den obigen substrathaltenden Drehmechanismus gehalten wird. Das Steuerungsmittel steuert die Zufuhr des durch den obigen Mechanismus zur Ätzmittelzufuhr zugeführten Ätzmittels basierend auf dem Messergebnis durch die obige Vorrichtung zur Filmdickenmessung, während das obige Substrat durch den obigen substrathaltenden Drehmechanismus gehalten und gedreht wird. Der Ätzprozess wird gestoppt, wenn die gemessene Filmdicke die Ziel-Filmdicke erreicht.
  • Die obige Vorrichtung zur Filmdickenmessung kann eine Licht emittierende Einheit, eine Licht empfangende Einheit und einen Diffusor enthalten. Die Licht emittierende Einheit bestrahlt den zu messenden Zielfilm mit Licht. Die Licht empfangende Einheit empfängt reflektiertes Licht vom zu messenden Zielfilm. Der Diffusor, der auf dem Lichtempfangsweg angeordnet ist, der von dem zu messenden Zielfilm zur obigen Licht empfangenden Einheit führt, streut das reflektierte Licht vom zu messenden Zielfilm und emittiert nach einer Homogenisierung in Richtung der Licht empfangenden Einheit. Dementsprechend beansprucht die obige Patentschrift, dass das reflektierte Licht vom zu messenden Zielfilm durch den Diffusor gestreut und homogenisiert wird; deshalb wird die Messung der Filmdicke zufriedenstellend durchgeführt, selbst während sich der zu messende Film dreht.
  • DE 601 27 673 T2 offenbart eine Dickemessvorrichtung und ein Dickemessverfahren zum Messen der Dicke eines Halbleiter-Wafers während der Durchführung von Nassätzen und eine Nassätzvorrichtung und ein Nassätzverfahren, welche die Dickemessvorrichtung und das Dickemessverfahren verwenden.
  • Aus der JP H08- 260 165 A ist ein Verfahren zum Erfassen eines Endpunkts einer Oberflächenbehandlung bekannt, das in der Lage ist, den Endpunkt einer Ätzbehandlung in einem Substrat mit Resistmustern zu erfassen.
  • Dokumente nach dem Stand der Technik
  • Patentdokumente
  • [Patentdokument 1] JP 2003 - 100 702 A
  • Zusammenfassung
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Wenn eine Filmdickenmessung auf einem drehenden Substrat durchgeführt wird, wird davon ausgegangen, dass der Diffusor beim Stabilisieren einer Filmdickenmessung in jedem Moment effektiv ist. Im Hinblick auf die Tatsache, dass die Ungleichmäßigkeit einer Dicke innerhalb der Waferoberfläche gewöhnlich unvermeidbar ist, wird jedoch, egal wie genau die Filmdickenmessung zu diesem Zeitpunkt ist, das Messergebnis durch die Variation in Abhängigkeit davon beeinflusst, wann der drehende Wafer gemessen wird. Der oben erwähnte Stand der Technik berücksichtigt nicht die Variation, und daher kann nicht mit ausreichend hoher Genauigkeit detektiert werden, wie die Ätzung fortgeschritten ist. Folglich kann die Differenz zwischen dem Wert der fertiggestellten Dicke und dem Zieldickenwert im Ätzschritt groß sein.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Halbleiterherstellung und ein Verfahren zur Halbleiterherstellung vorzusehen, die imstande sind, die Differenz zwischen dem Wert der fertiggestellten Dicke und dem Zieldickenwert im Ätzschritt zu unterdrücken.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt.
  • Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der repräsentative Wert einer Dicke für jeden Einheitszeitraum basierend auf den Messwerten des Messabschnitts berechnet. Daher spiegelt sich die Dicke jeder Position auf dem Wafer um die Drehachse einheitlich gleichmäßiger wider als in dem Fall, in dem eine derartige Betrachtung wie oben über die Drehung des Wafers fehlt. Mit anderen Worten werden um die Drehachse gemessene Gewichtungswerte angeglichen. Daher kann ein Ätzfortschritt für jeden Einheitszeitraum mit hoher Genauigkeit detektiert werden. Folglich kann die Differenz zwischen dem Wert einer fertiggestellten Dicke und dem Zieldickenwert im Ätzschritt verringert (engl.: subsided) werden. Selbstverständlich ändert sich, wenn sich die Drehzahl während der Ätzung ändert, auch der Einheitszeitraum gemäß der Änderung der Drehzahl.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
  • Figurenliste
    • [1] Ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration eines Prozessierungssystems einer Einrichtung zur Halbleiterherstellung gemäß einem Beispiel 1 veranschaulicht.
    • [2] Ein Flussdiagramm, das das Verfahren zur Halbleiterherstellung gemäß Beispiel 1 schematisch veranschaulicht.
    • [3] Ein Flussdiagramm, das Schritte zum Berechnen eines repräsentativen Werts einer Dicke im Ablauf von 2 im Detail veranschaulicht.
    • [4] Ein Flussdiagramm, das ein spezifisches Beispiel des Verfahrens zur Halbleiterherstellung gemäß Beispiel 1 veranschaulicht.
    • [5] Eine Schnittansicht, die einen Schritt im spezifischen Beispiel des Verfahrens zur Halbleiterherstellung gemäß Beispiel 1 schematisch veranschaulicht.
    • [6] Eine Schnittansicht, die einen Schritt im spezifischen Beispiel des Verfahrens zur Halbleiterherstellung gemäß Beispiel 1 schematisch veranschaulicht.
    • [7] Eine grafische Darstellung, die ein Beispiel einer Technik zur Endpunktdetektion in einem Verfahren zur Halbleiterherstellung von 2 veranschaulicht.
    • [8] Eine grafische Darstellung, die eine Technik zur Endpunktdetektion eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
    • [9] Eine lokale Schnittansicht, die eine unmittelbare Oberfläche eines Halbleiterwafers gemäß einem Beispiel 2 schematisch veranschaulicht.
    • [10] Eine grafische Darstellung, die die Technik zur Endpunktdetektion gemäß Beispiel 2 veranschaulicht.
    • [11] Ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Dickenberechnungsfunktion schematisch veranschaulicht, die die Einrichtung zur Halbleiterherstellung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung aufweist.
    • [12] Ein Flussdiagramm, das Schritte zum Berechnen eines repräsentativen Werts einer Dicke im Verfahren zur Halbleiterherstellung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [13] Eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen des repräsentatives Werts einer Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung in einem Arbeitsbeispiel A gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [14] Die Tabelle, die die Fortsetzung von 13 veranschaulicht.
    • [15] Eine grafische Darstellung, die Messwerte und die repräsentativen Werte für die Dicke im Arbeitsbeispiel A gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [16] Eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen der repräsentativen Werte für die Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung in einem Arbeitsbeispiel B gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [17] Die Tabelle, die die Fortsetzung von 16 veranschaulicht.
    • [18] Eine grafische Darstellung, die Messwerte und die repräsentativen Werte für die Dicke im Arbeitsbeispiel B gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht
    • [19] Eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen der repräsentativen Werte für die Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung in einem Arbeitsbeispiel C gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [20] Die Tabelle, die die Fortsetzung von 19 veranschaulicht.
    • [21] Eine grafische Darstellung, die Messwerte und die repräsentativen Werte für die Dicke im Arbeitsbeispiel C gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [22] Eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen der repräsentativen Werte für die Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung in einem Arbeitsbeispiel D gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [23] Die Tabelle, die die Fortsetzung von 22 veranschaulicht.
    • [24] Eine grafische Darstellung, die Messwerte und die repräsentativen Werte für die Dicke im Arbeitsbeispiel D gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [25] Eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen der repräsentativen Werte für die Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung in einem Arbeitsbeispiel E gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [26] Die Tabelle, die die Fortsetzung von 25 veranschaulicht.
    • [27] Eine grafische Darstellung, die Messwerte und die repräsentativen Werte für die Dicke im Arbeitsbeispiel E gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • [28] Ein Diagramm, das ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration der Einrichtung zur Halbleiterherstellung veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die vorliegende Erfindung sowie Beispiele 1 und 2 beschrieben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass in den folgenden Zeichnungen gleiche oder äquivalente Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und deren Beschreibungen nicht wiederholt werden.
  • <Beispiel 1>
  • (Einrichtung zur Halbleiterherstellung)
  • Bezug nehmend auf 1 ist eine Einrichtung zur Halbleiterherstellung gemäß Beispiel 1 eine Einrichtung, die einen Wafer 10 mittels Ätzung prozessiert. Der Wafer 10 ist entweder ausschließlich ein Halbleiterwafer oder ein Halbleiterwafer mit einer gewissen strukturellen Schicht darauf. Der Wafer 10 enthält einen Ätzbereich, der zumindest teilweise durch ein Prozessierungssystem 90 der Einrichtung zur Halbleiterherstellung geätzt werden soll. Der Ätzbereich umfasst den Halbleiterwafer oder die strukturelle Schicht oder beide. Das Prozessierungssystem 90 der Einrichtung zur Halbleiterherstellung enthält einen Drehtisch 20 (Drehmechanismus), eine Einheit 30 zur Ätzmittelzufuhr (Ätzmechanismus), eine Dickenmessfunktion 40, eine Funktion 50 zur Ätzsteuerung und eine Dickenberechnungsfunktion 60.
  • Der Drehtisch 20 hält den Wafer 10 parallel zu einer x-y-Ebene. Der Drehtisch 20 dreht den Wafer 10 auch um die Drehachse AX, welche zu einer z-Achse parallel ist.
  • Die Einheit 30 zur Ätzmittelzufuhr versorgt den Wafer 10 mit dem Ätzmittel 30b darauf, um den Ätzbereich nass zu ätzen. Der Start einer Zufuhr des Ätzmittels 30b beginnt die Ätzung, und der Stopp der Zufuhr des Ätzmittels 30b stoppt die Ätzung. Die Einheit 30 zur Ätzmittelzufuhr ist mit einer Düse 31 und einem Arm 32 versehen. Das Ätzmittel 30b wird aus der Düse 31 ausgestoßen, und der Arm 32 ermöglicht ein Überstreichen bzw. Scannen der Position der Düse 31, wie durch die Scanoperation 30a angegeben ist.
  • Die Dickenmessfunktion 40 ist mit einem Sensor 41, einem Scanmechanismus 42 und einem Pachymeter-Controller 43 versehen. Der Sensor 41 misst die Dicke des Ätzbereichs. Beispielsweise detektiert der Sensor 41 die Dicke eines Messobjekts mittels eines optischen Interferenzsystems. Die Dickenmessung wird an einer Position 40a zur Endpunktdetektion im Wafer 10 durchgeführt. Die Position 40a zur Endpunktdetektion kann von der Drehachse AX entfernt sein. Der Scanmechanismus 42 verschiebt den Sensor 41, um die Position 40a zur Endpunktdetektion einzustellen, und muss nicht vorgesehen sein. Der Pachymeter-Controller 43 enthält eine Einheit 43g zur Erzeugung von Dickendaten. Die Einheit 43g zur Erzeugung von Dickendaten erzeugt zeitabhängige Dickendaten unter Verwendung des Detektionsergebnisses vom Sensor 41. Die zeitabhängigen Dickendaten werden typischerweise in vorher festgelegten Zeitintervallen (Abtastrate) erzeugt.
  • Die Funktion 50 zur Ätzsteuerung steuert den Drehtisch 20, die Einheit 30 zur Ätzmittelzufuhr, die Dickenmessfunktion 40 und die Dickenberechnungsfunktion 60. Die Funktion 50 zur Ätzsteuerung enthält eine Einheit 71 zur Zieldickenspeicherung und eine Einheit 79 zur Endpunktbestimmung. Die Einheit 71 zur Zieldickenspeicherung speichert einen Zieldickenwert, welcher vorher in einem Behandlungsmenü registriert wird, das zu der Zeit ausgewählt wird, zu der der Wafer 10 auf der Einrichtung zur Halbleiterherstellung platziert wird. Die Einheit 79 der Endpunktbestimmung vergleicht den Zieldickenwert mit dem repräsentativen Wert einer Dicke, der durch die Dickenberechnungsfunktion 60 berechnet wird, und bestimmt, ob der repräsentative Wert einer Dicke des Ätzbereichs den Zieldickenwert erreicht hat. Wenn der repräsentative Wert einer Dicke den Zieldickenwert erreicht hat, bestimmt der Mechanismus 50 zur Ätzsteuerung, dass der Endpunkt einer Ätzung detektiert ist, und stoppt die Einheit 30 zur Ätzmittelzufuhr.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, dass bei einer tatsächlichen Ätzung tendenziell Verzögerungen in der Antwort auf einen Ausstoß des Ätzmittels und in der Reaktion auf eine Ätzung auftreten; daher kann ein Ätz-Korrekturwert so festgelegt werden, dass der Zieldickenwert und der repräsentative Wert einer Dicke des Ätzbereichs einander entsprechen. In solch einem Fall kann die Einheit 71 zur Zieldickenspeicherung den Zieldickenwert und den Ätz-Korrekturwert, die vorher im Behandlungsmenü registriert werden, auslesen und als einen neuen Zieldickenwert einen Wert speichern, der erhalten wird, indem der Ätz-Korrekturwert zum Zieldickenwert addiert wird.
  • Die Dickenberechnungsfunktion 60 nimmt die zeitabhängigen Dickendaten von der Einheit 43g zur Erzeugung von Dickendaten der Dickenmessfunktion 40 entgegen. Die Dickenberechnungsfunktion 60 berechnet den repräsentativen Wert einer Dicke des Ätzbereichs für jeden Einheitszeitraum basierend auf Messwerten eines Messabschnitts. Man beachte, dass der Drehtisch 20 bei jeder Drehung über die Funktion 50 zur Ätzsteuerung ein Triggersignal zur Dickenberechnungsfunktion 60 übertragen kann, so dass der Einheitszeitraum mit hoher Präzision erfasst werden kann.
  • Wenn beispielsweise die Drehzahl konstant ist und die Abtastrate konstant ist, ist auch die Anzahl an in jedem Einheitszeitraum erhaltenen Messpunkten theoretisch ebenfalls konstant. Streng genommen kann jedoch die Anzahl an Messpunkten aufgrund des Fehlers jeder Operation geringfügig fluktuieren. Beispielsweise wird die Anzahl an Messpunkten in einem Einheitszeitraum wie folgt berechnet. R × 60 × N / T = 4000 × 60 × 1 / 500 = 480  Punkte
    Figure DE112017007219B4_0001
    wobei R die Abtastrate repräsentiert und 4 kHz beträgt, N eine natürliche Zahl repräsentiert und 1 ist, T die Drehzahl repräsentiert und 500 UpM beträgt. Die tatsächliche Anzahl an Messpunkten kann jedoch aufgrund des Fehlers jeder Operation wie etwa 476, 483, 479, 485... geringfügig fluktuieren.
  • (Zusammenfassung eines Verfahrens zur Halbleiterherstellung)
  • Konkret ist das Verfahren zur Halbleiterherstellung gemäß Beispiel 1 ein Verfahren zum Prozessieren des Wafers 10 mittels Ätzung. Daher ist zuerst die Einrichtung zur Halbleiterherstellung vorzubereiten. Danach wird der Wafer 10 unter Verwendung des Prozessierungssystems 90 (1) der Einrichtung zur Halbleiterherstellung prozessiert. Dieses Verfahren wird im Folgenden beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 2 speichert ferner die Einheit 71 zur Zieldickenspeicherung der Funktion 50 zur Ätzsteuerung den Zieldickenwert in Schritt S10. In Schritt S20 wird der Wafer 10 in das Prozessierungssystem 90 der Einrichtung zur Halbleiterherstellung geladen bzw. eingelegt und auf dem Drehtisch 20 gehalten. Man beachte, dass die Reihenfolge der Schritte S10 und S20 willkürlich festgelegt ist.
  • Die Ätzung beginnt in Schritt S30. Konkret beginnt der Drehtisch 20 laut der Anweisung durch die Funktion 50 zur Ätzsteuerung zu drehen. Die Anweisung der Funktion 50 zur Ätzsteuerung beginnt auch ein Überwachen der Dicke an der Position 40a zur Endpunktdetektion, was durch die Dickenmessfunktion 40 unter Verwendung des Sensors 41 durchgeführt wird. Mit anderen Worten beginnt die Einheit 43g zur Erzeugung von Dickendaten des Pachymeter-Controllers 43, die zeitabhängigen Dickendaten zu erzeugen. Die Anweisung der Funktion 50 zur Ätzsteuerung beginnt auch die Ätzung mittels der Einheit 30 zur Ätzmittelzufuhr. Konkret wird die Düse 31 durch den Arm 32 über den Wafer 10 bewegt, und das Ätzmittel 30b wird aus der Düse 31 ausgestoßen. Dementsprechend wird das Ätzmittel 30b über dem Ätzbereich des Wafers 10 zugeführt. Als Folge wird mit der Ätzung des Ätzbereichs begonnen. Der Arm 32 kann auch ein Scannen der Position der Düse 31 wie durch die Scanoperation 30a angegeben mit einer hin- und hergehenden Bewegung entlang dem kreisförmigen Bogen ermöglichen, um so eine gleichmäßige Ätzung durchzuführen.
  • In Schritt S40 berechnet die Dickenberechnungsfunktion 60 den repräsentativen Wert einer Dicke des Ätzbereichs für jeden Einheitszeitraum basierend auf Messwerten eines Messabschnitts. Der Bewegungszustand wird später im Detail beschrieben.
  • In Schritt S50 bestimmt die Einheit 79 zur Endpunktbestimmung für jeden Einheitszeitraum, ob der repräsentative Wert einer Dicke den Zieldickenwert erreicht hat. Wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN“ ist, geht der Prozess zu Schritt S40 weiter. Wenn das Bestimmungsergebnis „JA“ ist, geht der Prozess zu Schritt S60 weiter.
  • In Schritt S60 stoppt die Funktion 50 zur Ätzsteuerung die Einheit 30 zur Ätzmittelzufuhr. Dadurch wird die Ätzung beendet. In Schritt S70 wird der Wafer 10 aus der Einrichtung zur Halbleiterherstellung entnommen. Mithin ist der Prozess auf dem Wafer 10 beendet.
  • Bezug nehmend auf 3 wird im Folgenden Schritt S40 (2) im Detail beschrieben.
  • In Schritt S41 wird ein Wert eines Speichers 60a zur Addition von Messwerten (1) in der Dickenberechnungsfunktion 60 gelöscht. Der Speicher 60a zur Addition von Messwerten speichert akzeptierte bzw. entgegengenommene Werte, während er diese akkumuliert. In Schritt S42 wird ein Wert eines Messzählers 60m (1) in der Dickenberechnungsfunktion 60 gelöscht. Der Messzähler 60m enthält einen Speicher zum Zählen der Anzahl gelesener Messwerte (die Anzahl an Messpunkten). In Schritt S43 werden die durch die Dickenmessfunktion 40 erzeugten zeitabhängigen Dickendaten als Messwerte in die Dickenberechnungsfunktion 60 eingelesen. In Schritt S44 werden die gelesenen Messwerte in den Speicher 60a zur Addition von Messwerten addiert. In Schritt S45 wird zum Messzähler +1 addiert. In Schritt S46 wird bestimmt, ob die Messwerte für einen Einheitszeitraum gelesen worden sind. Diese Bestimmung kann auf beispielsweise einen Ablauf einer dem Einheitszeitraum entsprechenden Zeit gestützt werden. Die Bestimmung kann auch durch die Dickenberechnungsfunktion 60 durchgeführt werden, um das obige Triggersignal zu akzeptieren. In diesem Fall entsprechen N Zyklen des Triggersignals einem der Einheitszeiträume. In Schritt S47 wird der repräsentative Wert einer Dicke aus dem Wert des Speichers 60a zur Addition von Messwerten berechnet. Konkret wird der repräsentative Wert einer Dicke berechnet, indem der Wert des Speichers 60a zur Addition von Messwerten durch den Wert des Messzählers 60m geteilt wird. Dadurch wird Schritt S40 beendet.
  • (Beispiel eines Verfahrens zur Halbleiterherstellung)
  • 4 ist Flussdiagramm einer Herstellung, das einfach einen Teil eines Herstellungsverfahrens des Halbleiterprodukts veranschaulicht, das einen Si-Wafer als ein Substrat des Wafers 10 nutzt. Konkret werden ein Schritt zur Behandlung an einer vorderen Oberfläche und ein Schritt zur Behandlung an einer rückwärtigen Oberfläche in dem Herstellungsablauf als ein Beispiel eines Schritts zum Ätzen des Ätzbereichs veranschaulicht. 5 und 6 sind Schnittansichten, die den Schritt zur Behandlung an einer vorderen Oberfläche bzw. den Schritt zur Behandlung an einer rückwärtigen Oberfläche schematisch veranschaulichen. Im Schritt zur Behandlung an einer vorderen Oberfläche wird eine Struktur 2 wie etwa ein Transistor, eine Diode, ein Kondensator und dergleichen auf dem Si-Wafer 1 in Schritt S110 gebildet. In Schritt S120 wird ein Zwischenschichtfilm 3 auf dem Si-Wafer 1 gebildet, auf dem die Struktur 2 gebildet wurde. In Schritt S130 wird der Zwischenschichtfilm 3 teilweise geätzt; dadurch wird eine Rückätzung zum Planarisieren des Zwischenschichtfilms 3 durchgeführt. In Schritt S140 wird eine (nicht veranschaulichte) Verdrahtung auf dem planarisierten Zwischenschichtfilm 3 in Schritt S140 gebildet. In dem Schritt zur Behandlung an einer rückwärtigen Oberfläche wird ein (nicht veranschaulichter) Oberflächenschutzfilm zum Schützen der obigen Verdrahtung in Schritt S210 gebildet. In Schritt S220 wird die rückwärtige Oberfläche des Si-Wafers 1 geschliffen, um den Si-Wafer 1 dünn zu machen, um Leistung für das Halbleiterprodukt zu sparen. Zu dieser Zeit bleibt eine angegriffene bzw. Crushing-Schicht (engl. crushing layer) 1d des Si-Wafers 1 auf der geschliffenen Oberfläche zurück. In Schritt S230 wird die Crushing-Schicht 1d mittels Ätzung entfernt.
  • Das in 2 beschriebene Ätzverfahren kann als die obige Rückätzung (Schritt S130) verwendet werden. In diesem Fall repräsentiert der Ätzbereich einen Oberflächenbereich des Zwischenschichtfilms 3 als die auf dem Si-Wafer 1 vorgesehene strukturelle Schicht. Das in 2 beschriebene Ätzverfahren kann zur Entfernung der Crushing-Schicht 1d mittels Ätzung (Schritt S230) genutzt werden. In diesem Fall repräsentiert der Ätzbereich die Crushing-Schicht 1d, die ein Teil des Si-Wafers 1 ist.
  • (Beispiel einer Endpunktdetektion)
  • 7 ist eine grafische Darstellung, die ein Beispiel einer Technik zur Endpunktdetektion in dem Verfahren zur Halbleiterherstellung von 2 veranschaulicht. In dem vorliegenden Beispiel ist N = 1. Das heißt, die Dickenberechnungsfunktion 60 berechnet den repräsentativen Wert 7a (weiße Kreise in der grafischen Darstellung) für die Dicke des Ätzbereichs für jeden Einheitszeitraum, in dem der Wafer 10 eine Drehung durchläuft, basierend auf Messwerten eines Messabschnitts.
  • Gemäß dem Verfahren wird das Lesen der Messwerte 7 für jeden Einheitszeitraum mit der Drehung synchronisiert, und die Berechnung des repräsentativen Wertes 7a einer Dicke basierend auf deren Durchschnitt wird ebenfalls mit der Drehung synchronisiert. Nimmt man an, dass die Messwerte mit der Drehung nicht synchronisiert sind und die Messwerte für beispielsweise je 1,5 Umdrehungen verwendet werden, würden die Messwerte für die halbe Drehung die Messwerte sein, die erhalten werden, indem der gleiche Bereich auf dem Wafer 10 doppelt vermessen würde. Aus diesem Grund würde sich die Differenz in der Gewichtung für eine Messung zwischen einem der halbkreisförmigen Bereiche und dem anderen der halbkreisförmigen Bereiche des Wafers 10 verdoppeln. Dies führt zu den Fluktuationen im repräsentativen Wert einer Dicke. Demgegenüber sind im vorliegenden Beispiel in einzelnen Messungen Gewichtungswerte in der Messfläche auf dem Wafer 10 die gleichen. Aus diesem Grund gibt der repräsentative Wert 7a einer Dicke eine durchschnittliche Dicke des Wafers für eine Umdrehung an der Position 40a zur Endpunktdetektion an. Folglich kann beispielsweise, wenn die durchschnittliche Dicke der Si-Oberfläche als „Dickenwert“ definiert wird, ein Übergang bzw. eine Veränderung eines repräsentativen Wertes 7a einer Dicke mit einer Veränderung 8 (eine schräge Linie in der grafischen Darstellung) des tatsächlichen Dickenwertes angeglichen werden, indem die Position 40a zur Endpunktdetektion geeignet eingestellt wird. Deshalb gibt der Zieldickenwert 7b der Endpunktdetektion (76 µm im vorliegenden Beispiel) an, dass die Abschluss-Zieldicke 9 erreicht wurde. Indem man die Ätzung mit dem Zeitpunkt als dem Ziel-Endpunkt EP stoppt, tritt die Differenz zwischen der Abschluss-Zieldicke 9 und der tatsächlichen fertiggestellten Dicke weniger wahrscheinlich auf.
  • (Vergleichsbeispiel einer Endpunktdetektion)
  • 8 ist eine grafische Darstellung, die eine Technik zur Endpunktdetektion eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht. Das Vergleichsbeispiel ist von den obigen Beispielen insofern verschieden, als das Lesen der Messwerte 7 für jeden Einheitszeitraum nicht mit der Drehung synchronisiert ist und die Berechnung des repräsentativen Werts 7d einer Dicke basierend auf deren Durchschnitt ebenfalls nicht mit der Drehung synchronisiert ist. Daher wird im Vergleichsbeispiel die Endpunktdetektion mit dem repräsentativen Dickenwert 7d durchgeführt, der nicht mit der Drehung synchronisiert ist, und unter Verwendung des diesem entsprechenden Dickenwerts 7e einer Endpunktdetektion wird detektiert, ob die Abschluss-Zieldicke 9 erreicht wurde, und die Ätzung wird am Endpunkt EQ, der dieser detektierte Punkt ist, beendet. Der Endpunkt EQ liegt mit der Differenz DE vor dem Ziel-Endpunkt EP, der auf einem Zieldickenwert 7b einer Endpunktdetektion basiert, der auf einer Verlängerung einer Veränderung 8 eines tatsächlichen Dickenwerts liegt; daher tritt die Differenz 13 zwischen der Abschluss-Zieldicke und der fertiggestellten Dicke auf. Unnötig zu erwähnen ist, dass im Gegensatz zum Beispiel von 8 die Differenz zwischen der Abschluss-Zieldicke und der fertiggestellten Dicke auftreten kann, wenn die Ätzung am Endpunkt nach dem Ziel-Endpunkt EP gestoppt wird. Dementsprechend tritt bei der Technik zur Endpunktdetektion des Vergleichsbeispiels tendenziell die Differenz zwischen der Abschluss-Zieldicke und der fertiggestellten Dicke auf. Dies geschieht, da der repräsentative Wert 7d einer Dicke bezüglich der Veränderung 8 des tatsächlichen Dickenwerts fluktuiert, da er nicht mit der Umdrehung synchronisiert ist.
  • Demgegenüber fluktuiert gemäß dem obigen Beispiel (7) der repräsentative Wert 7a einer Dicke weniger wahrscheinlich bezüglich der Veränderung 8 des tatsächlichen Dickenwerts, da er mit der Umdrehung synchronisiert ist. Das heißt, die Veränderung des repräsentativen Wertes 7a einer Dicke für jeden Einheitszeitraum spiegelt die Veränderung einer Ätzung, die mit Verstreichen des Einheitszeitraums fortgeschritten ist, korrekt wider.
  • (Zusammenfassung eines Effekts)
  • Gemäß Beispiel 1 wird der repräsentative Wert einer Dicke für jeden Einheitszeitraum basierend auf den Messwerten des Messabschnitts berechnet. Daher spiegelt sich die Dicke jeder Position auf dem Wafer 10 um die Drehachse AX mehr als in dem Fall gleichmäßig wider, in dem eine derartige Betrachtung wie oben über die Drehung des Wafers 10 fehlt. Mit anderen Worten sind um die Drehachse AX gemessene Gewichtungswerte angeglichen. Daher kann ein Ätzfortschritt für jeden Einheitszeitraum mit hoher Genauigkeit detektiert werden. Folglich kann die Differenz zwischen dem Wert einer fertiggestellten Dicke und dem Zieldickenwert im Ätzschritt verringert werden.
  • < Beispiel 2>
  • 9 ist lokale Schnittansicht, die eine unmittelbare Oberfläche eines Si-Wafers 1 als einen Ätzbereich gemäß Beispiel 2 schematisch veranschaulicht. In Beispiel 2 enthält der Si-Wafer 1 eine Si-Oberfläche 1a und einen Grabenteilbereich (Niveaudifferenz) 1b. In Beispiel 2 wird die Crushing-Schicht 1d (6), die auf der entgegengesetzten Seite zu der Oberfläche, auf der eine Grabenstruktur wie in 9 veranschaulicht vorgesehen ist, einer Ätzung unterzogen.
  • 10 ist eine grafische Darstellung, die die Berechnung des repräsentativen Werts einer Dicke für die Technik zur Endpunktdetektion gemäß Beispiel 2 veranschaulicht. Von Messwerten 7 sind mit einer gestrichelten Linie eingekreiste Messwerte 7c Messwerte, die den Grabenteilbereich 1b (9) angeben. Indem man den durchschnittlichen Dickenwert im Messabschnitt (in der grafischen Darstellung, der Messabschnitt, der in der Breite „einer Umdrehung“ auf der horizontalen Achse enthalten ist) für jede Umdrehung auf den repräsentativen Wert 7a einer Dicke festlegt, werden die einzelnen Gewichtungen der Messwerte, die in jedem Messabschnitt erhalten werden, jeweils gleich. Aus diesem Grund gibt der repräsentative Wert 7a einer Dicke eine durchschnittliche Dicke des Wafers für eine Umdrehung an der Position 40a zur Endpunktdetektion (1) an. Die Messwerte 7 enthalten jedoch nicht nur die Messwerte, die die Dicke der Si-Oberfläche 1a angeben, sondern auch die Messwerte 7c, die die Dicke des Grabenteilbereichs 1b angeben; daher wird, wenn die durchschnittliche Dicke der Si-Oberfläche als der Dickenwert definiert wird, die Differenz zwischen der Veränderung des repräsentativen Werts 7a einer Dicke für jeden Messabschnitt und der Veränderung 8 eines Dickenwerts erzeugt. In Beispiel 2 wird diese Differenz als ein Versatzwert DF behandelt, und die Veränderung des repräsentativen Werts einer Dicke für jeden Messabschnitt wird als ein Wert betrachtet, worin der Versatzwert DF zum repräsentativen Wert 7a einer Dicke des oben beschriebenen Beispiels 1 addiert wird. Somit kann, falls irgendein Mittel zum Erfassen des Versatzwertes DF vorgesehen ist, die Differenz zwischen dem Wert einer fertiggestellten Dicke und dem Zieldickenwert unter dem Einfluss des Grabenteilbereichs 1b verringert werden.
  • Die sonstige, von der obigen verschiedene Konfiguration ist im Wesentlichen die gleiche wie diejenige des oben beschriebenen Beispiels 1; daher sind die gleichen oder entsprechenden Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • <Ausführungsform 1 >
  • (Zusammenfassung)
  • In den obigen Beispielen 1 und 2 wird der repräsentative Wert einer Dicke unter Verwendung der durchschnittlichen Dicke der Messwerte 7 des Wafers für eine Umdrehung berechnet. Indes kann in dem Fall, in dem die Messwerte in eine Vielzahl von Gruppen unterteilt werden, ein geeigneterer Wert als der repräsentative Wert der Dicke berechnet werden, indem ein von diesem Verfahren verschiedenes Verfahren verwendet wird. In dieser Ausführungsform 1 wird ein solches Verfahren beschrieben. Allgemein gesprochen werden in dem Verfahren zum Berechnen des repräsentativen Wertes einer Dicke in der Ausführungsform 1, wonach aus einer Vielzahl von Gruppen der zu berechnende repräsentative Wert bestimmt wird, Messwerte, von denen ausgegangen wird, dass sie die Dicke in der Gruppe angeben, ausgewählt, und der repräsentative Wert wird aus jenen Werten berechnet.
  • Als ein Verfahren zum Extrahieren einer Gruppe gibt es ein Verfahren, in welchem Histogrammdaten aus einer Vielzahl der Messwerte erzeugt werden und eine Klasse mit einer Häufigkeit, die gleich einer vorbestimmten Häufigkeit oder größer als diese ist, als eine die Dicke angebende Klasse behandelt wird und eine Klassengruppe, in der solche Klassen fortlaufend sind bzw. zusammenhängen, als eine Gruppe extrahiert wird. Das Rauschen der Messwerte kann reduziert werden, indem verhindert wird, dass Klassen mit der geringeren Häufigkeit als der vorbestimmten Häufigkeit einbezogen werden. Indes wird das Bestimmungsverfahren der vorbestimmten Häufigkeit hier nicht beschrieben, da es viele Verfahren dafür gibt, wie etwa eine Verwendung eines festgelegten Werts, eine Verwendung einer vorbestimmten Rate der maximalen Häufigkeit, eine Verwendung einer vorbestimmten Rate für eine gesamte kumulative Häufigkeit und so weiter. Das Verfahren wird so gewählt, dass es für die zu erzeugenden Histogrammdaten geeignet ist.
  • Wenn zum Beispiel die Messwerte, die die Dicke der Si-Oberfläche 1a wie in 9 veranschaulicht angeben, und die Messwerte, die die Dicke des Grabenteilbereichs 1b angeben, als Gruppen klar voneinander getrennt sind, kann eine vorbestimmte Häufigkeit so bestimmt werden, dass die Klassengruppe, die die Dicke der Si-Oberfläche 1a angibt, und die Klassengruppe, die die Dicke des Grabenteilbereichs 1b angibt, getrennt behandelt werden, das heißt, es sind zwei Klassengruppen vorhanden. Die die größte Klasse enthaltende Klassengruppe gibt die Dicke von der Si-Waferoberfläche 1a an, und die die kleinste Klasse enthaltende Klassengruppe gibt die Dicke vom Grabenteilbereich 1 b an.
  • Eine Berechnung des repräsentativen Werts, der die Veränderung einer Ätzung widerspiegelt, kann auf eine in einer der Klassengruppen enthaltene Klasse gestützt werden. Jedoch kann man verstehen, dass, falls sich jede Form des Grabenteilbereichs 1b in Abhängigkeit von Stellen auf dem Wafer aufgrund einer geringen Ungleichmäßigkeit in der Ebene während der Grabenausbildung unterscheidet, die Klassengruppe, die die Dicke des Grabenteilbereichs 1b angibt, sich verbreitert, was zu einem großen Fehler führt. Deshalb wird davon ausgegangen, dass sich eine Genauigkeit der Endpunktdetektion verbessert, indem man sich auf die Klasse stützt, die in der die Dicke der Si-Oberfläche 1a angebenden Klassengruppe enthalten ist, in welcher Fehler klein ist.
  • In dem Fall, in dem die Klassengruppe, die die größte Klasse enthält, und die Klassengruppe, die die kleinste Klasse enthält, klar getrennt sind, wird davon ausgegangen, dass nahezu keine Interferenz zwischen den Klassengruppen auftritt. Deshalb kann als das Verfahren zum Berechnen des repräsentativen Wertes ein Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung, der unter Verwendung eines Medians aller Klassen in der Klassengruppe, die die größte Klasse enthält, berechnet wird, auf den repräsentativen Wert einer Dicke festgelegt bzw. gesetzt werden. Wenn die Klassengruppen klar getrennt sind und die Häufigkeit nahe der Normalverteilung liegt, kann ein Durchschnittswert des Medians der größten Klasse und des Medians der kleinsten Klasse in der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe auf den repräsentativen Wert einer Dicke gesetzt werden. Wenn es eine geringfügige Interferenz zwischen der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe und der die kleinste Klasse enthaltenden Klassengruppe gibt, kann ebenfalls der Median der Klasse mit der größten Häufigkeit in der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe auf den repräsentativen Wert einer Dicke gesetzt werden, oder ein Median der Klasse an der Grenze, wo die Häufigkeiten von einer Seite einer größeren Klasse aus in der Klassengruppe, die die größte Klasse enthält, von Zunahme zu Abnahme wechseln, kann auf den repräsentativen Wert einer Dicke gesetzt werden. Deshalb kann der Einfluss der Klasse in dem Bereich, von dem ausgegangen wird, dass er eine Interferenz in der Klassengruppe aufweist, unterdrückt werden. Wenn es eine erhebliche Interferenz zwischen der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe und der die kleinste Klasse enthaltenden Klassengruppe gibt, kann ferner ein Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung, der unter Verwendung des Medians jeder Klasse in dem vorbestimmten Bereich von der größten Klasse bis zur kleineren Klasse in der Klassengruppe, die die größte Klasse enthält, berechnet wird, auf den repräsentativen Wert einer Dicke gesetzt werden. Deshalb kann der Einfluss der Klasse in dem Bereich, von dem ausgegangen wird, dass er eine breite Interferenz in der Klassengruppe aufweist, unterdrückt werden.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, dass das obige Verfahren zur Berechnung der jeweiligen repräsentativen Werte selbst in dem Fall, in dem es einen deutlichen Trail bzw. Schweif (engl.: trail) zwischen der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe und der die kleinste Klasse enthaltenden Klassengruppe gibt und die Klassengruppen nicht getrennt sind, sicher angewendet werden kann. Unnötig zu erwähnen ist, dass im obigen Verfahren jeder der repräsentativen Werte aus der größten Klasse auf offensichtlich einer Klassengruppe berechnet werden kann, die von diesen Klassengruppen gebildet werden.
  • Indes kann in Abhängigkeit von dem Zustand des Wafers oder der Position einer Messung beispielsweise davon ausgegangen werden, dass einer der Messwerte, die die Dicke der Si-Oberfläche 1a angeben, oder der Messwerte, die die Dicke des Grabenteilbereichs 1b angeben, wie in 9 veranschaulicht, dominant sein kann. Selbst in solch einem Fall wird, indem der repräsentative Wert einer Dicke basierend auf den Messwerten des Messabschnitts für jeden Einheitszeitraum, synchronisiert mit der Umdrehung, berechnet wird, die Gewichtung jedes Messwerts, der für jeden Messabschnitt erhalten wird, die gleiche. Das heißt, die Veränderung des repräsentativen Werts einer Dicke für jeden Einheitszeitraum spiegelt die Veränderung einer Ätzung, die mit Verstreichen des Einheitszeitraums fortgeschritten ist, korrekt wider. Daher kann die Veränderung des repräsentativen Werts einer Dicke für jeden Einheitszeitraum als die eine betrachtet werden, in der der Versatzwert zur Veränderung des Dickenwerts addiert wird. Deshalb kann der Einfluss aufgrund des Zustands des Wafers oder der Position der Messung minimiert werden, indem Mittel zum Erfassen des Versatzwertes vorgesehen wird.
  • Selbst wenn es eine beträchtliche Interferenz zwischen der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe und der die kleinste Klasse enthaltenden Klassengruppe gibt, werden ähnlich, indem der repräsentative Wert einer Dicke basierend auf den Messwerten des Messabschnitts für jeden Einheitszeitraum, synchronisiert mit der Drehung, berechnet wird, die einzelnen Gewichtungen der Messwerte, die für jeden Messabschnitt erhalten werden, die gleichen. Das heißt, die Veränderung des repräsentativen Werts einer Dicke für jeden Einheitszeitraum spiegelt die Veränderung einer Ätzung korrekt wider, die mit Verstreichen des Einheitszeitraums fortgeschritten ist. Daher kann die Veränderung des repräsentativen Werts einer Dicke für jeden Einheitszeitraum als die eine betrachtet werden, in der der Versatz zur Veränderung des Dickenwert addiert wird. Daher kann der Einfluss der Interferenz minimiert werden, indem ein Mittel zum Erfassen des Versatzwertes vorgesehen wird.
  • Beispielsweise kann ein Mittel, in welchem ein Dickenwert, der die Dicke der Si-Oberfläche 1a angibt, aus einer Vielzahl von Messwerten berechnet wird, die entlang der Oberflächenschicht des Wafers vor einer Ätzung gemessen werden, und eine Differenz zwischen dem Dickenwert und dem repräsentativen Wert, der basierend auf Messwerten einer Dicke des Messabschnitts, synchronisiert mit der Drehung, unmittelbar vor dem Beginn einer Ätzung berechnet wurde, auf den Versatzwert gesetzt wird, als ein Mittel zum Erfassen des Versatzwerts verwendet werden. In diesem Fall steuert beispielsweise die Dickenmessfunktion 40 den Scanmechanismus 42 an, um den Sensor 41 gemäß einer Anweisung der Funktion 50 zur Ätzsteuerung zu scannen, und die Dickenberechnungsfunktion 60 liest die zeitabhängigen Dickendaten als Messwerte, berechnet den die Dicke der Si-Oberfläche 1a angebenden Dickenwert und überträgt diesen zur Funktion 50 zur Ätzsteuerung. Als Nächstes steuert gemäß der Anweisung durch die Funktion 50 zur Ätzsteuerung die Dickenmessfunktion 40 den Scanmechanismus 42 an, um den Sensor 41 an der Position 40a zur Endpunktdetektion zu positionieren, und die Funktion 50 zur Ätzsteuerung berechnet die Differenz zwischen dem die Dicke der Si-Oberfläche 1a angebenden Dickenwert, der von der Dickenberechnungsfunktion 60 übertragen wurde, und dem repräsentativen Wert, der basierend auf den Dickenmesswerten des Messabschnitts, synchronisiert mit der Umdrehung, unmittelbar vor dem Beginn einer Ätzung berechnet wurde, als den Versatz und beginnt eine Ätzung. Danach bestimmt die Einheit 79 zur Endpunktbestimmung, ob der repräsentative Wert einer Dicke den Zieldickenwert erreicht hat, indem der Wert verwendet wird, der erhalten wird, indem der Versatzwert zum repräsentativen Wert einer Dicke addiert wird, der von der Dickenberechnungsfunktion 60 als der repräsentative Wert einer Dicke übertragen wurde.
  • (Zusammenfassung einer Einrichtung zur Halbleiterherstellung und Verwendung derselben)
  • Bezug nehmend auf 11 weist die Einrichtung zur Halbleiterherstellung in einer Ausführungsform 1 anstelle der Dickenberechnungsfunktion 60 (1) eine Dickenberechnungsfunktion 60C auf. Die Dickenberechnungsfunktion 60C enthält eine Einheit 61 zur Erzeugung von Histogrammdaten, eine Einheit 62 zur Extraktion von Klassen, eine Einheit 63 zur Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse und eine Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts. Die Einheit 61 zur Erzeugung von Histogrammdaten erzeugt eine Häufigkeitsverteilung von Histogrammdaten, die die Häufigkeit repräsentieren, die jede aus einer Vielzahl von Klassen besitzt, indem einige Stücke der zeitabhängigen Dickendaten, die während eines Einheitszeitraums gemessen wurden, verwendet werden. Die Einheit 61 zur Erzeugung von Histogrammdaten enthält einen Häufigkeitszähler 61m zusätzlich zum Messzähler 60m ähnlich dem in Beispiel 1 ( 1). Der Häufigkeitszähler 61m enthält einen Speicher zum Zählen der Häufigkeit jeder der Vielzahl von Klassen. Die Einheit 62 zur Extraktion von Klassen extrahiert eine Extraktionsklasse, welche eine Klasse mit einer Häufigkeit gleich einer vorbestimmten Häufigkeit oder höher als diese unter der Vielzahl von Klassen ist. Die Einheit 63 zur Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse extrahiert die Gruppe mit einer größten Klasse, welche eine Gruppe aufeinanderfolgend vorhandener Klassen von der größten Klasse der Extraktionsklasse unter den Extraktionsklassen ist. Die Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts berechnet einen repräsentativen Wert einer Dicke basierend auf der in der Gruppe mit einer größten Klasse enthaltenen Klasse. Mit der obigen Konfiguration enthält die Dickenberechnungsfunktion 60 eine Funktion zum Erzeugen von Histogrammdaten aus einer Vielzahl von Dickenmesswerten und Berechnen eines repräsentativen Werts einer Dicke von der Seite der größten Klasse aus unter den Klassen mit einer vorbestimmten oder höheren Häufigkeit.
  • Bezug nehmend auf 12 wird in dem Verfahren zur Halbleiterherstellung der Ausführungsform 1 Schritt S40 (3) im Ablauf (2) des Beispiels 1 durch Schritt S40C ersetzt. Die Details des Schritts S40C werden im Folgenden beschrieben.
  • In Schritt S41C werden die Werte des Häufigkeitszählers 61m (11) für alle Klassen gelöscht. In Schritt S42 werden die Werte des Messzählers 60m (11) gelöscht. In Schritt S43 werden die zeitabhängigen Dickendaten, die durch die Dickenmessfunktion 40 (1) erzeugt werden, in die Dickenberechnungsfunktion 60C (11) als Messwert eingelesen. In Schritt S44C wird bestimmt, welcher der Vielzahl von Klassen im Häufigkeitszähler 61m (11) der gelesene Messwert entspricht, und +1 wird zur Häufigkeit der entsprechenden Klasse addiert. In Schritt S45 wird 1 zum Messzähler addiert. In Schritt S46 wird bestimmt, ob die Messwerte für einen Einheitszeitraum im gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gelesen wurden.
  • In Schritt S47C wird der repräsentative Wert einer Dicke berechnet, indem die Information des Häufigkeitszählers 61m als die Häufigkeitsverteilung der Histogrammdaten genutzt wird, Konkret extrahiert zuerst die Einheit 62 zur Extraktion von Klassen eine „Extraktionsklasse“, welche eine Klasse mit einer Häufigkeit, die gleich einer vorbestimmten Häufigkeit oder höher als diese ist, unter der Vielzahl von Klassen ist. Als Nächstes extrahiert die Einheit 63 zur Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse die „Gruppe mit einer größten Klasse“, welche eine Gruppe aufeinanderfolgend vorhandener Klassen von der größten Klasse der Extraktionsklasse unter den Extraktionsklassen ist. Als Nächstes berechnet die Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts einen repräsentativen Wert einer Dicke basierend auf der in der Gruppe mit einer größten Klasse enthaltenen Klasse.
  • Damit wird Schritt S40C beendet. Details des obigen Schritts S47C werden in später beschriebenen Arbeitsbeispielen A bis C beschrieben.
  • (Zusammenfassung von Effekten)
  • Gemäß der Ausführungsform 1 wird, wenn die Messwerte in eine Vielzahl von Gruppen unterteilt werden, der repräsentative Wert einer Dicke basierend auf der Gruppe, die die größte Klasse enthält, unter der Vielzahl von Gruppen berechnet. Daher kann der repräsentative Wert einer Dicke geeigneter berechnet werden, als wenn der repräsentative Wert einer Dicke aus den zeitabhängigen Dickendaten ohne Unterscheiden dieser Gruppen berechnet wird. Folglich kann die Differenz zwischen dem Wert der fertiggestellten Dicke und dem Zieldickenwert im Ätzschritt noch mehr verringert werden.
  • Wenn insbesondere die Dickenmessung im Ätzbereich durch die Oberfläche mit einem Niveauunterschied (siehe 9) beeinflusst wird, beeinflusst, falls der repräsentative Wert der Dicke ohne Unterscheiden der oben erwähnten Gruppen berechnet wird, die Ungleichmäßigkeit in der Ebene des Niveauunterschieds den repräsentativen Wert einer Dicke beträchtlich. Gemäß der Ausführungsform 1 kann solch ein Einfluss unterdrückt werden. Folglich kann die Differenz zwischen dem Wert einer fertiggestellten Dicke und dem Zieldickenwert im Ätzschritt noch mehr verringert werden.
  • (Arbeitsbeispiele A bis E)
  • Arbeitsbeispiele A bis E sind Beispiele in dem Fall, in dem die Crushing-Schicht 1d auf der rückwärtigen Oberfläche, wie in 6 veranschaulicht, im Si-Wafer 1 mit der Si-Oberfläche 1a und dem Grabenteilbereich 1b, wie in 9 veranschaulicht ist, geätzt ist. In diesen Beispielen wird, um die Beschreibung zu vereinfachen, die Anzahl von Messwerten für eine Drehung (das heißt, die Anzahl von Messwerten pro Einheitszeitraum) auf 480 ohne Fluktuation festgelegt. Daher werden Histogrammdaten für jeden Messabschnitt mit 480 Messwerten als ein Messabschnitt erzeugt. Im Folgenden wird jedes Arbeitsbeispiel beschrieben.
  • 13 und 14 sind eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen des repräsentativen Werts einer Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung in einem Arbeitsbeispiel A veranschaulicht. In der grafischen Darstellung wird „KLASSE“ durch den oberen Grenzwert der Klasse repräsentiert, und die Breite jeder Klasse beträgt 0,1 µm. Somit weist beispielsweise die durch „81,3“ repräsentierte Klasse einen Bereich von 81,2 bis 81,3 auf, und deren Median ist 81,25. Auch wird eine Klasse mit einer Häufigkeit von 5 oder mehr als eine Extraktionsklasse (Zellen mit Schraffur in der Tabelle) betrachtet. Die größte Klasse unter den Extraktionsklassen (die oberste Zelle mit einer Schraffur in der Tabelle) entspricht der größten Klasse. Eine Gruppe aufeinanderfolgend vorhandener Klassen von dieser größten Klasse aus entspricht der Gruppe mit einer größten Klasse. Beispielsweise entspricht in dem Einheitszeitraum „1“ die Klassengruppe von der Klasse „82,1“ bis zur Klasse „80,5“ der Gruppe mit einer größten Klasse. Man beachte, dass das Gleiche für 16, 17, 19, 20, 22, 23, 25 und 26 gilt, die später beschrieben werden. 15 ist eine grafische Darstellung, die Messwerte 7 und die repräsentativen Werte 11a im Arbeitsbeispiel A angeben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass in 15 nicht nur die Veränderung 8 eines Dickenwerts und die Abschluss-Zieldicke 9 (siehe 7), sondern auch die Veränderung 8a des Dickenwerts mit einem Versatzwert 12 und eine Abschluss-Zieldicke 9a mit dem Versatzwert 12 veranschaulicht sind. Man beachte, dass das Gleiche für die später beschriebenen 18, 21, 24 und 27 gilt.
  • Im Arbeitsbeispiel A setzt für die Gruppe mit einer größten Klasse die Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts den Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung, welcher ein Wert ist, der erhalten wird, indem die Summe der Werte, die durch Multiplizieren des Medians jeder Klasse mit der Häufigkeit dieser Klasse erhalten werden, durch die Summe der in der Klassengruppe enthaltenen Häufigkeiten dividiert wird, auf den repräsentativen Wert einer Dicke. In dem Fall, in dem die die größte Klasse enthaltende Klassengruppe und die die kleinste Klasse enthaltende Klassengruppe klar getrennt sind, wird davon ausgegangen, dass nahezu keine Interferenz zwischen den Klassengruppen auftritt. Daher kann als das Verfahren zum Berechnen eines repräsentativen Werts ein Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung, der berechnet wird, indem ein Median aller Klassen in der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe berechnet wird, auf den repräsentativen Wert für eine Dicke gesetzt werden. In dem Einheitszeitraum „1“ in 13, das heißt im ersten Messabschnitt (Messpunkt „1“ bis „480“), beträgt, wobei der Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung unter Verwendung der Mediane all der Klassen der Klassengruppe (82,1 bis 80,5), die die größte Klasse (82,1) unter den Extraktionsklassen enthält, berechnet wird, der Wert des Verteilungsdurchschnitts (82,05 x 17 + 81,95 x 6 +... + 80,45 x 7)/192 = 81,25. Daher ändert sich der repräsentative Wert in diesem Beispiel von 81,25 zu 81,25 zu 81,15 zu 81,15 zu 81,05 zu 80,95 zu 80,95 zu 80,85, während der Einheitszeitraum von „1“ in Richtung „8“ fortschreitet.
  • 16 und 17 sind eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen des repräsentativen Werts einer Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung von Histogrammdaten in einem Arbeitsbeispiel B veranschaulicht. 18 ist eine grafische Darstellung, die Messwerte 7 und die repräsentativen Werte 11b im Arbeitsbeispiel B veranschaulicht. Im Arbeitsbeispiel B setzt die Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts den Durchschnittswert des Medians der größten Klasse und des Medians der kleinsten Klasse unter der Gruppe mit einer größten Klasse auf den repräsentativen Wert einer Dicke. Dieses Verfahren ist insbesondere geeignet, wenn die Klassengruppen klar getrennt sind und die Häufigkeitsverteilung der Normalverteilung nahekommt. In dem Einheitszeitraum „1“ in 16, das heißt im ersten Messabschnitt (Messpunkt „1“ bis „480“), beträgt in der Klassengruppe (82,1 bis 80,5), die die größte Klasse (82,1) unter den Extraktionsklassen enthält, der Durchschnittswert des Medians 82,05 der größten Klasse (82,1) und des Medians 80,45 der kleinsten Klasse (80,5) 81,25. Daher ändert sich der repräsentative Wert in diesem Beispiel von 81,25 zu 81,25 zu 81,15 zu 81,05 zu 81,05 zu 80,95 zu 80,95 zu 80,85, während der Einheitszeitraum von „1“ in Richtung „8“ fortschreitet.
  • 19 und 20 sind eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen des repräsentativen Werts einer Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung von Histogrammdaten in einem Arbeitsbeispiel C veranschaulicht. 21 ist eine grafische Darstellung, die Messwerte 7 und die repräsentativen Werte 11c im Arbeitsbeispiel C veranschaulicht. Im Arbeitsbeispiel C setzt die Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts den Median der Klasse mit der größten Häufigkeit unter der Gruppe mit einer größten Klasse auf den repräsentativen Wert einer Dicke. Dieses Verfahren ist insbesondere geeignet, wenn es eine geringfügige Interferenz zwischen der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe und der die kleinste Klasse enthaltenden Klassengruppe gibt; der Einfluss der Klasse in dem Bereich, von dem ausgegangen wird, dass er eine Interferenz in der Klassengruppe aufweist, kann unterdrückt werden. In dem Einheitszeitraum „1“ in 19, das heißt im ersten Messabschnitt (Messpunkt „1“ bis „480“), beträgt in der Klassengruppe (82,1 bis 80,5), die die größte Klasse (82,1) unter den Extraktionsklassen enthält, der Median der Klasse mit der größten Häufigkeit 82,05. Daher ändert sich der repräsentative Wert in diesem Beispiel von 82,05 zu 81,55 zu 81,65 zu 81,45 zu 81,35 zu 81,45 zu 80,65 zu 81,15, während der Einheitszeitraum von „1“ in Richtung „8“ fortschreitet.
  • 22 und 23 sind eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen des repräsentativen Werts einer Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung von Histogrammdaten in einem Arbeitsbeispiel D veranschaulicht. 24 ist eine grafische Darstellung, die Messwerte 7 und die repräsentativen Werte 11d im Arbeitsbeispiel D veranschaulicht. Im Arbeitsbeispiel D setzt die Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts den Median der Klasse an der Grenze, wo von der Seite der größten Klasse aus die Häufigkeiten von Zunahme zu Abnahme wechseln, auf den repräsentativen Wert einer Dicke. Daher kann der Einfluss der Klasse, von der ausgegangen wird, dass sie eine Interferenz in der Klassengruppe aufweist, unterdrückt werden. In dem Einheitszeitraum „1“ in 19, das heißt im ersten Messabschnitt (Messpunkt „1“ bis „480“), beträgt in der Klassengruppe (82,1 bis 80,5), die die größte Klasse (82,1) unter den Extraktionsklassen enthält, der Median der Klasse (82,1) an der Grenze, wo von der Seite der größten Klasse aus die Häufigkeiten von Zunahme zu Abnahme wechseln, 82,05. Daher ändert sich der repräsentative Wert in diesem Beispiel von 82,05 zu 82,05 zu 81,95 zu 81,85 zu 81,85 zu 81,75 zu 81,65 zu 81,65, während der Einheitszeitraum von „1“ in Richtung „8“ fortschreitet.
  • 25 und 26 sind eine Tabelle, die ein Verfahren zum Berechnen des repräsentativen Werts einer Dicke aus einer Häufigkeitsverteilung von Histogrammdaten in einem Arbeitsbeispiel E veranschaulicht. 27 ist eine grafische Darstellung, die Messwerte 7 und die repräsentativen Werte 11e im Arbeitsbeispiel E veranschaulicht. Im Arbeitsbeispiel E setzt die Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts den Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung, der im vorbestimmten Bereich von der größten Klasse in Richtung der Seite einer kleineren Klasse berechnet wird, auf den repräsentativen Wert einer Dicke. Dieses Verfahren ist insbesondere geeignet, wenn es eine erhebliche Interferenz zwischen der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe und der die kleinste Kasse enthaltenden Klassengruppe gibt; der Einfluss der Klasse in dem Bereich, von dem ausgegangen wird, dass er eine breite Interferenz in der Klassengruppe aufweist, kann unterdrückt werden. In dem Einheitszeitraum „1“ in 25, das heißt im ersten Messabschnitt (Messpunkt „1“ bis „480“), beträgt der Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung, der berechnet wird, indem der Median jeder Klasse im vorbestimmten Bereich (1,0) von der größten Klasse (82,1) zur kleineren Klasse in der Klassengruppe (82,1 bis 80,5), die die größte Klasse (82,1) unter den Extraktionsklassen enthält, verwendet wird, 81,65. Daher ändert sich der repräsentative Wert in diesem Beispiel von 81,65 zu 81,55 zu 81,45 zu 81,45 zu 81,35 zu 81,35 zu 81,25 zu 81,15, während der Einheitszeitraum von „1“ in Richtung „8“ fortschreitet.
  • Je nach dem Grad einer Interferenz zwischen der die größte Klasse enthaltenden Klassengruppe und der die kleinste Klasse enthaltenden Klassengruppe kann das Berechnungsverfahren gemäß den Arbeitsbeispielen A bis E oder ein anderes Berechnungsverfahren des repräsentativen Werts einer Dicke geeignet verwendet werden. In Abhängigkeit von der Differenz in den jeweiligen Berechnungsverfahren und der Differenz in Parametern, die sich auf die Berechnungsverfahren beziehen, kann für jeden Messabschnitt die Differenz variiert werden, die zwischen der Veränderung eines repräsentativen Werts einer Dicke und der Veränderung 8 eines Dickenwerts erzeugt werden soll. Daher ist es vorzuziehen, dass gemäß dem zu verwendenden Berechnungsverfahren der Versatzwert 12 angenommen wird, die Veränderung des repräsentativen Werts einer Dicke für jeden Messabschnitt auf die Veränderung 8a eines Dickenwerts mit dem Versatzwert 12 gesetzt wird und erfasst wird, dass eine Abschluss-Zieldicke 9a mit dem Versatzwert 12 erreicht worden ist. Dementsprechend stoppt die Ätzung am Ziel-Endpunkt, und die Differenz zwischen der Abschluss-Zieldicke 9 und der fertiggestellten Dicke tritt kaum auf. Beispielsweise wird, wie oben beschrieben wurde, zuerst ein Dickenwert, der die Dicke der Si-Oberfläche 1a angibt, aus einer Vielzahl von Messwerten berechnet, die vor einer Ätzung entlang der Oberflächenschicht des Si-Wafers 1 (9) gemessen wurden. Die Differenz zwischen dem Dickenwert und dem repräsentativen Wert, der basierend auf den Dickenmesswerten des Messabschnitts, synchronisiert mit der Umdrehung, unmittelbar vor dem Beginn einer Ätzung berechnet wurde, kann auf den Versatzwert gesetzt werden.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, dass es in jedem Arbeitsbeispiel, obgleich der repräsentative Wert einer Dicke basierend auf den Messwerten berechnet wird, die für jeden Messabschnitt einer Umdrehung erhalten werden, falls die Stoppgenauigkeit einer Ätzung akzeptabel ist, kein Problem gibt, selbst wenn der repräsentative Wert einer Dicke basierend auf der Anzahl von mehreren berechnet wird, die für jeden Messabschnitt mehrfacher Umdrehungen erhalten werden. Außerdem ist, obwohl die Dickenmessung des Si-Wafers, worin der Graben ausgebildet ist, für eine detaillierte Beschreibung vorwiegend beschrieben ist, diese nicht darauf beschränkt. Das Dickenmessobjekt (d.h. der Ätzbereich) muss nicht der Wafer selbst sein, sondern kann irgendeine beliebige, auf dem Wafer ausgebildete strukturelle Schicht sein. Als das Material für das Dickenmessobjekt werden auch nicht nur Silizium (Si), sondern auch ein Silizium (Si) enthaltendes Material, Kohlenstoff (C), ein Kohlenstoff (C) enthaltendes Material, Metall, ein Metall enthaltendes Material etc. in Betracht gezogen.
  • <Beispiel einer Hardware-Konfiguration >
  • Die Funktion 50 zur Ätzsteuerung (1) enthält zum Beispiel einen Personalcomputer (PC) für den industriellen Gebrauch als Hauptrechner und einen programmierbaren Logik-Controller (PLC) als Slave bzw. untergeordneten Rechner. Der Hauptrechner führt die Ablaufsteuerung zwischen Einheiten, das Behandlungsmanagement, das Parametermanagement, das Datenmanagement und Fehlermanagement oder dergleichen aus. Der untergeordnete Rechner führt eine Steuerung der Einheiten oder dergleichen durch. Der Pachymeter-Controller 43 enthält beispielsweise eine Mikrocomputer-Platine. Die Mikrocomputer-Platine konfiguriert die Einheit 43g zur Erzeugung von Dickendaten und erzeugt zeitabhängige Dickendaten aus beispielsweise der Intensität eines vom Sensor 41 erhaltenen Interferenzlichts basierend auf Messsteuerungsparametern, die festgelegt worden sind. Die Dickenberechnungsfunktion 60 oder 60C enthält beispielsweise eine zweckbestimmte Logikschaltung oder einen PC für den industriellen Gebrauch. Es sollte besonders erwähnt werden, dass der Pachymeter-Controller 43, die Funktion 50 zur Ätzsteuerung und die Dickenberechnungsfunktion 60 oder 60C nicht auf jene oben beschriebene Konfiguration beschränkt sind. Indem die Dickenberechnungsfunktion 60 oder 60C als ein Beispiel dessen genommen wird, ist das Folgende eine zusätzliche Beschreibung dafür.
  • 28 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Hardware für die Dickenberechnungsfunktion 60 oder 60C veranschaulicht. Eine Verarbeitungsschaltung HW3 schreibt die vom Pachymeter-Controller 43 der Dickenmessfunktion 40 übertragenen zeitabhängigen Dickendaten über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle HW1 in einen Speicher HW2. Beispielsweise entsprechen dem Speicher HW2 ein DRAM, SRAM, FLASH, etc.
  • Unter Verwendung des HW2 führt ferner die Verarbeitungsschaltung HW3 die Prozesse des Speichers 60a zur Addition von Messwerten und des Messzählers 60m in der Dickenberechnungsfunktion 60 aus und führt die Prozesse der Einheit 61 zur Erzeugung von Histogrammdaten, der Einheit 62 zur Extraktion von Klassen, der Einheit 63 zur Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse und der Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Werts in der Dickenberechnungsfunktion 60C aus. Die Verarbeitungsschaltung HW3 kann eine zweckbestimmte Logikschaltung oder eine integrierte Schaltung zur arithmetischen Verarbeitung wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) sein, die ein im Speicher HW2 gespeichertes Programm ausführt.
  • In dem Fall, in dem die Verarbeitungsschaltung HW3 eine zweckbestimmte Logikschaltung ist, entspricht die Verarbeitungsschaltung HW3 beispielsweise einer Logikvorrichtung, einer programmierbaren Logikvorrichtung (PLD), einem ASIC oder einer Kombination davon.
  • In dem Fall, in dem die Verarbeitungsschaltung HW3 eine CPU ist, sind die Prozesse des Speichers 60a zur Addition von Messwerten und des Messzählers 60m als Programme in der Dickenberechnungsfunktion 60 geschrieben, und die Prozesse der Einheit 61 zur Erzeugung von Histogrammdaten, der Einheit 62 zur Extraktion von Klassen, der Einheit 63 der Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse und der Einheit 64 zur Berechnung eines repräsentativen Wertes sind als Programme in der Dickenberechnungsfunktion 60C geschrieben, und die Programme werden in einem Zusatzspeichermedium HW4 gespeichert. Die Verarbeitungsschaltung HW3 liest die im Zusatzspeichermedium HW4 gespeicherten Programme zum Zeitpunkt einer Aktivierung zum Speicher HW2 aus und führt diese aus, wodurch die jeweiligen Prozesse realisiert werden. Das Zusatzspeichermedium HW4 ist hier beispielsweise ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher wie etwa ein FLASH, eine Magnetplatte oder dergleichen.
  • Man beachte, dass ein Teil der Verarbeitung durch eine zweckbestimmte Logikschaltung realisiert werden kann und ein Teil durch Programme realisiert werden kann.
  • In jeder der obigen Beispiele 1 und 2 und der Ausführungsform 1 wurde der Fall im Detail beschrieben, in dem der Ätzmechanismus der Einrichtung zur Halbleiterherstellung eine Nassätzung auf dem Wafer durchführt; aber der Ätzmechanismus kann auf dem Wafer eine Trockenätzung durchführen.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, dass Beispiele 1 und 2 und Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • AX
    Drehachse,
    1
    Si-Wafer,
    1a
    Si-Oberfläche,
    1b
    Grabenteilbereich,
    1d
    Crushing-Schicht,
    2
    Struktur,
    3
    Zwischenschichtfilm,
    7
    Messwert,
    10
    Wafer,
    20
    Drehtisch (Drehmechanismus),
    30
    Einheit zur Ätzmittelzufuhr (Ätzmechanismus),
    30a
    Scanoperation,
    30b
    Ätzmittel,
    31
    Düse,
    32
    Arm,
    40
    Dickenmessfunktion,
    40a
    Position zurEndpunktdetektion,
    41
    Sensor,
    42
    Scanmechanismus,
    43
    Pachymeter-Controller,
    43g
    Einheit zur Erzeugung von Dickendaten,
    50
    Funktion zur Ätzsteuerung,
    60, 60C
    Dickenberechnungsfunktion,
    60a
    Speicher zur Addition von Messwerten,
    60m
    Messzähler,
    61
    Einheit zur Erzeugung von Histogrammdaten,
    61m
    Häufigkeitszähler,
    62
    Einheit zur Extraktion von Klassen,
    63
    Einheit zur Extraktion einer Gruppe mit einer größtenKlasse,
    64
    Einheit zur Berechnung eines repräsentativen Werts,
    71
    Einheit zurZieldickenspeicherung,
    79
    Einheit zur Endpunktbestimmung,
    90
    Prozessierungssystem einer Anlage zur Halbleiterherstellung.

Claims (7)

  1. Einrichtung zur Halbleiterherstellung, umfassend: einen Drehmechanismus (20), der dafür konfiguriert ist, einen Wafer (10) zu drehen, der einen Ätzbereich enthält, welcher zumindest teilweise geätzt werden soll; einen Ätzmechanismus (30), der dafür konfiguriert ist, den Ätzbereich zu ätzen; eine Dickenmessfunktion (40), die dafür konfiguriert ist, zeitabhängige Dickendaten durch Messen einer Dicke des Ätzbereichs zu erzeugen; eine Funktion (50) zur Ätzsteuerung, die dafür konfiguriert ist, den Ätzmechanismus (30) zu stoppen, wenn ein repräsentativer Wert einer Dicke (7a, 11a bis 11e) des Ätzbereichs einen Zieldickenwert erreicht; und eine Dickenberechnungsfunktion (60, 60C), die dafür konfiguriert ist, den repräsentativen Wert einer Dicke (7a, 11a bis 11e) für jeden Einheitszeitraum, in welchem der Wafer (10) N-mal gedreht wird, wobei N eine natürliche Zahl ist, basierend auf Messwerten der zeitabhängigen Dickendaten in einem Messabschnitt zu berechnen, der ein während des Einheitszeitraums gemessener Bereich ist, wobei die Dickenberechnungsfunktion (60C) enthält: eine Einheit (61) zur Erzeugung von Histogrammdaten, die dafür konfiguriert ist, Histogrammdaten zu erzeugen, die eine Häufigkeit repräsentieren, die jede aus einer Vielzahl von Klassen besitzt, indem Messwerte des Messabschnitts unter den zeitabhängigen Dickendaten genutzt werden, eine Einheit (62) zur Extraktion von Klassen, die dafür konfiguriert ist, Extraktionsklassen zu extrahieren, welche Klassen mit einer Häufigkeit gleich einer vorbestimmten Häufigkeit oder höher als diese unter der Vielzahl von Klassen sind, eine Einheit (63) zur Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse, die dafür konfiguriert ist, unter den Extraktionsklassen eine Gruppe mit einer größten Klasse zu extrahieren, welche eine Gruppe aufeinanderfolgend vorhandener Klassen von einer größten Klasse der Extraktionsklassen aus ist, und eine Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Werts, die dafür konfiguriert ist, den repräsentativen Wert (11a bis 11e) basierend auf einer Häufigkeitsverteilung für die Gruppe mit einer größten Klasse zu berechnen.
  2. Einrichtung zur Halbleiterherstellung nach Anspruch 1, wobei die Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Wertes dafür konfiguriert ist, einen Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung für die Gruppe mit einer größten Klasse als den repräsentativen Wert (11a) zu verwenden.
  3. Einrichtung zur Halbleiterherstellung nach Anspruch 1, wobei die Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Werts dafür konfiguriert ist, einen Durchschnittswert eines Medians einer größten Klasse und eines Medians einer kleinsten Klasse unter der Gruppe mit einer größten Klasse als den repräsentativen Wert einer Dicke (11 b) zu verwenden.
  4. Einrichtung zur Halbleiterherstellung nach Anspruch 1, wobei die Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Werts dafür konfiguriert ist, einen Median einer Klasse, die eine größte Häufigkeit unter der Gruppe mit einer größten Klasse besitzt, als den repräsentativen Wert einer Dicke (11 c) zu verwenden.
  5. Einrichtung zur Halbleiterherstellung nach Anspruch 1, wobei die Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Werts dafür konfiguriert ist, als den repräsentativen Wert einer Dicke (11d) einen Median einer Klasse an einer Grenze zu verwenden, wo von einer Seite einer größten Klasse aus die Häufigkeiten von Zunahme zu Abnahme wechseln.
  6. Einrichtung zur Halbleiterherstellung nach Anspruch 1, wobei die Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Werts dafür konfiguriert ist, einen Durchschnittswert einer Häufigkeitsverteilung für eine Klassengruppe innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von einer größten Klasse unter der Gruppe mit einer größten Klasse als den repräsentativen Wert (11e) zu verwenden.
  7. Verfahren zur Halbleiterherstellung, umfassend die Schritte: Vorbereiten einer Einrichtung zur Halbleiterherstellung, die einen Drehmechanismus (20) enthält, der dafür konfiguriert ist, einen Wafer (10) zu drehen, der einen Ätzbereich enthält, welcher zumindest teilweise geätzt werden soll, einen Ätzmechanismus (30), der dafür konfiguriert ist, den Ätzbereich zu ätzen, eine Dickenmessfunktion (40), die dafür konfiguriert ist, zeitabhängige Dickendaten zu erzeugen, indem eine Dicke des Ätzbereichs gemessen wird, eine Funktion (50) zur Ätzsteuerung, die dafür konfiguriert ist, den Ätzmechanismus (30) zu stoppen, wenn ein repräsentativer Wert einer Dicke (7a, 11a bis 11e) des Ätzbereichs einen Zieldickenwert erreicht, und eine Dickenberechnungsfunktion (60, 60C), die dafür konfiguriert ist, den repräsentativen Wert einer Dicke (7a, 11a bis 11e) für jeden Einheitszeitraum, in dem der Wafer (10) N-mal gedreht wird, wobei N eine natürliche Zahl ist, basierend auf Messwerten der zeitabhängigen Dickendaten in einem Messabschnitt zu berechnen, der ein während des Einheitszeitraums gemessener Bereich ist; und Prozessieren des Wafers (10) unter Verwendung der Einrichtung zur Halbleiterherstellung, wobei die Dickenberechnungsfunktion (60C) enthält: eine Einheit (61) zur Erzeugung von Histogrammdaten, die dafür konfiguriert ist, Histogrammdaten zu erzeugen, die eine Häufigkeit repräsentieren, die jede aus einer Vielzahl von Klassen besitzt, indem Messwerte des Messabschnitts unter den zeitabhängigen Dickendaten genutzt werden, eine Einheit (62) zur Extraktion von Klassen, die dafür konfiguriert ist, eine Extraktionsklasse zu extrahieren, welche eine Klasse mit einer Häufigkeit gleich einer vorbestimmten Häufigkeit oder höher als diese unter der Vielzahl von Klassen ist, eine Einheit (63) zur Extraktion einer Gruppe mit einer größten Klasse, die dafür konfiguriert ist, unter den Extraktionsklassen eine Gruppe mit einer größten Klasse zu extrahieren, welche eine Gruppe aufeinanderfolgend vorhandener Klassen von einer größten Klasse der Extraktionsklassen aus ist, und eine Einheit (64) zur Berechnung eines repräsentativen Werts, die dafür konfiguriert ist, den repräsentativen Wert (11a bis 11e) basierend auf einer Häufigkeitsverteilung für die Gruppe mit einer größten Klasse zu berechnen.
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