JP2011238769A - Process control device and process control method, control program, readable recording medium - Google Patents

Process control device and process control method, control program, readable recording medium Download PDF

Info

Publication number
JP2011238769A
JP2011238769A JP2010108829A JP2010108829A JP2011238769A JP 2011238769 A JP2011238769 A JP 2011238769A JP 2010108829 A JP2010108829 A JP 2010108829A JP 2010108829 A JP2010108829 A JP 2010108829A JP 2011238769 A JP2011238769 A JP 2011238769A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
feature amount
process parameter
feature
period
limit value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010108829A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5593121B2 (en
Inventor
Masahiko Minamide
昌彦 南出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2010108829A priority Critical patent/JP5593121B2/en
Publication of JP2011238769A publication Critical patent/JP2011238769A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5593121B2 publication Critical patent/JP5593121B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance yield and device performance by optimizing deposition conditions (process parameters).SOLUTION: A process control device comprises process parameter collection means 111 for collecting process parameters containing a series of feature amounts of fluctuation period and stable period during production of products for every production sequence, feature amount calculation means 112 for extracting the feature amount of collected process parameters that is the feature amount of fluctuation period and stable period, quality information collection means 113 for collecting quality information indicating yield and performance of products thus produced, and feature amount determination means 114 for determining the feature amount of process parameters that most contribute to yield and performance by performing correlation analysis using the feature amount of process parameters and the quality information.

Description

本発明は、広く産業界で取り扱われるデータ間の関連を把握し、産業上優位な結果をもたらすための有意性のある結果を抽出する工程管理においてデータを解析する工程管理装置およびこれを用いた工程管理方法、この工程管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよびこの制御プログラムが記録されたコンピュータ読み出し可能な可読記録媒体に関する。   The present invention relates to a process management apparatus for analyzing data in process management for grasping a relation between data widely handled in the industry and extracting a meaningful result for producing an industrially superior result, and the same. The present invention relates to a process management method, a control program for causing a computer to execute each step of the process management method, and a computer-readable recording medium on which the control program is recorded.

従来、計算機システムに蓄積されているデータ内に含まれるが、一見するだけでは容易に検出できず、埋もれてしまうようなデータ間の相関関係を効率的に抽出する工程管理手法がある。このような工程管理手法について特許文献1に示されている。   Conventionally, there is a process management method for efficiently extracting a correlation between data that is included in data stored in a computer system but cannot be easily detected at a glance and is buried. Such a process management technique is disclosed in Patent Document 1.

図9は、特許文献1に開示されている従来の加工プロセス工程における異常抽出装置の要部構成例を示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of an abnormality extraction device in a conventional processing process disclosed in Patent Document 1.

図9において、従来の加工プロセス工程の異常抽出装置100は、異常抽出を行うために必要なパラメータと製造条件を入力する入力装置101と、品質結果情報I1、製造装置・検査機についてのトラブルやメンテナンスなどの情報を含んだ装置履歴情報I2、製造履歴情報I3および解析結果情報I4が記憶された記憶装置102と、異常抽出を行う中央処理装置103と、中央処理装置103に属しデータ解析を行う多段階多変量解析手段104と、異常抽出結果などを表示または印字するデータ出力装置105とを有している。   In FIG. 9, a conventional processing process process abnormality extraction device 100 includes an input device 101 for inputting parameters and manufacturing conditions necessary for performing abnormality extraction, quality result information I1, troubles with the manufacturing device / inspection machine, Storage device 102 in which device history information I2, manufacturing history information I3, and analysis result information I4 including information such as maintenance is stored, central processing device 103 that performs abnormality extraction, and data analysis that belongs to central processing device 103 A multi-stage multivariate analysis unit 104 and a data output device 105 for displaying or printing an abnormality extraction result or the like are provided.

多段階多変量解析手段104は、記憶装置102から必要な情報を検索するためのデータ検索部Aと、検索したデータから解析用のデータを作成する解析用データ作成部Bと、異常の原因を抽出するための自動抽出処理部Cと、これらの処理の制御を行う中央制御部Dと、各処理の作業データの記憶、受け渡しをするための作業用データ記憶部Eとを有している。   The multi-stage multivariate analysis unit 104 includes a data search unit A for searching for necessary information from the storage device 102, an analysis data generation unit B for generating analysis data from the searched data, and the cause of the abnormality. It has an automatic extraction processing unit C for extraction, a central control unit D for controlling these processes, and a work data storage unit E for storing and transferring work data of each process.

この加工プロセス工程の拡散工程において、図10に示すように、ロットL1〜L6がそれぞれ装置DA,DB,DCに順次送られ黒丸で示した時間に製造(加工)され、また、装置DA,DB,DCがそれぞれメンテナンスMA,MB,MCで示した時間にメンテナンスされるものとする。したがって、ロットL1〜L6の製造履歴情報と、装置DA,DB,DCについてのメンテナンスの記録、および装置DCでトラブルTCが発生した場合にはトラブル発生/解除の記録である装置履歴情報とが蓄積される。また、検査工程でロットL1〜L6の歩留まりY1〜Y6や電気的特性が測定されて、品質結果情報として記録される。   In the diffusion process of this machining process step, as shown in FIG. 10, the lots L1 to L6 are sequentially sent to the devices DA, DB, DC and manufactured (processed) at the times indicated by the black circles, and the devices DA, DB , DC shall be maintained at the times indicated by maintenance MA, MB and MC, respectively. Therefore, manufacturing history information of lots L1 to L6, maintenance records for the devices DA, DB, and DC, and device history information that is a record of trouble occurrence / release when a trouble TC occurs in the device DC are accumulated. Is done. Further, the yields Y1 to Y6 and the electrical characteristics of the lots L1 to L6 are measured in the inspection process, and recorded as quality result information.

このような拡散工程で、ある品種の平均歩留りが目標値より低下した場合に、歩留り低下に影響を与えた要因を抽出する処理を行う。   In such a diffusion step, when the average yield of a certain product type falls below the target value, a process for extracting a factor that has influenced the yield reduction is performed.

多段階多変量解析手段104が、製造装置および検査装置に関するトラブルやメンテナンスの情報を含んだ製造履歴情報と、製品の歩留りや電気的特性値を示す品質結果情報とを用いて、両情報間の因果関係を多段階に分けて多変量解析を行うことにより、歩留まりやデバイス性能の阻害要因の抽出を行っている。その手法は1回の解析で用いる変数の数を一定にし、公知の変数増減法を用いて要因を絞り込み、それぞれの解析で絞り込まれた項目だけで最終のデータ解析を行うという特徴を持っている。   The multistage multivariate analysis means 104 uses the manufacturing history information including trouble and maintenance information related to the manufacturing apparatus and the inspection apparatus, and the quality result information indicating the product yield and the electrical characteristic value to By analyzing the multivariate analysis of the causal relationship in multiple stages, the factors that hinder the yield and device performance are extracted. The method has the feature that the number of variables used in one analysis is fixed, the factors are narrowed down using a known variable increase / decrease method, and the final data analysis is performed only with the items narrowed down in each analysis. .

特開2002−110493号公報JP 2002-110493 A

特許文献1に開示されている上記従来の構成において、公知の多段階の相関分析や重回帰分析によって、歩留まりやデバイス性能に対する異常要因となる装置データの絞込み(順位付け)を行っているものの、装置の個体差(どの装置のどのユニットを用いたかや、この装置であればガス流量の平均値はいくらで、温度および圧力はいくらであるかなど)、メンテナンス時期およびトラブル内容と発生時期などの装置履歴情報と、ロット(いつ製造したか)などの製造履歴情報と、歩留まりおよび電気的特性などの品質結果情報とを用いるだけでは、半導体製造などの多層積層膜生成装置などの製造ばらつきに敏感に反応する歩留まりやデバイス性能に対する不良要因を十分かつ正確に絞り込むことはできないという問題を有していた。   In the above-described conventional configuration disclosed in Patent Document 1, although narrowing down (ranking) device data that is an abnormal factor for yield and device performance is performed by known multi-stage correlation analysis and multiple regression analysis, Individual differences in equipment (which unit of which equipment was used, how much the average gas flow rate is, and what is the temperature and pressure, etc.), maintenance time, trouble content and occurrence time, etc. Only using device history information, manufacturing history information such as lot (when it was manufactured), and quality result information such as yield and electrical characteristics, it is sensitive to manufacturing variations in multi-layered film generators such as semiconductor manufacturing. There is a problem that it is not possible to sufficiently and accurately narrow down defective factors for the yield and device performance that react to the device.

即ち、装置履歴情報の例えば装置の個体差において、プロセス成膜条件にはガス流量、温度および圧力など数百もの管理項目(プロセスパラメータ)があるが、特許文献1に開示されている上記従来の構成では、各管理項目の指示値に対して、安定期間の変動だけを特徴量(平均値、最大、最小)として用いるだけでは、半導体製造などの多層積層膜生成装置などの製造ばらつきに敏感に反応する歩留まりやデバイス性能に対する不良要因を十分かつ正確に絞り込むことはできないという問題を有していた。   That is, in the apparatus history information, for example, individual differences between apparatuses, the process film formation conditions include several hundred management items (process parameters) such as gas flow rate, temperature, and pressure. In the configuration, using only the fluctuation of the stable period as the feature value (average value, maximum, minimum) for the indicated value of each management item is sensitive to manufacturing variations such as multi-layered film generators such as semiconductor manufacturing. There has been a problem that it is not possible to sufficiently and accurately narrow down defective factors for the reaction yield and device performance.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、結晶成長装置などの成膜条件の安定した供給管理が要求されるプロセスなどにおいて、半導体製造などの多層積層膜生成装置などの製造ばらつきに敏感に反応する歩留まりやデバイス性能に対する不良要因をより十分かつ正確に絞り込むことができて、成膜条件(プロセスパラメータ)の最適化によって歩留まりやデバイス性能を向上させることができる工程管理装置およびこれを用いた工程管理方法、このデータ解析方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよびこの制御プログラムが記録されたコンピュータ読み出し可能な可読記録媒体を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and is sensitive to manufacturing variations in a multi-layered film generation apparatus such as a semiconductor manufacturing in a process that requires stable supply management of film forming conditions such as a crystal growth apparatus. A process management apparatus and a process management apparatus capable of narrowing down the cause of failure to the yield and device performance that reacts to the target sufficiently and accurately and improving the yield and device performance by optimizing the film formation conditions (process parameters) It is an object of the present invention to provide a process control method, a control program for causing a computer to execute each step of the data analysis method, and a computer-readable readable recording medium on which the control program is recorded.

本発明の工程管理装置は、半導体製造装置の製造条件において少なくとも1つのプロセスパラメータを含み、複数の製造シーケンスが存在する製造条件で製造される製品製造工程を管理する工程管理装置であって、製品を製造する際の変動期間とこれに続く安定期間の一連の特徴量を含むプロセスパラメータであって、製造シーケンス毎に該プロセスパラメータを収集するプロセスパラメータ収集手段と、収集された該プロセスパラメータの特徴量であって該変動期間と該安定期間の特徴量を抽出する特徴量算出手段と、製造された製品の歩留りおよび性能を示す品質情報を収集する品質情報収集手段と、該プロセスパラメータの特徴量および該品質情報を用いて相関分析を行うことにより、該歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する特徴量決定手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   A process management apparatus of the present invention is a process management apparatus that manages a product manufacturing process that includes at least one process parameter in manufacturing conditions of a semiconductor manufacturing apparatus and that is manufactured under manufacturing conditions in which a plurality of manufacturing sequences exist. Process parameters including a series of characteristic quantities of a variation period and a stable period following the process, and a process parameter collecting means for collecting the process parameters for each production sequence, and characteristics of the collected process parameters Feature quantity calculating means for extracting feature quantities of the fluctuation period and the stable period, quality information collecting means for collecting quality information indicating the yield and performance of the manufactured product, and feature quantities of the process parameters And the correlation analysis using the quality information, the pro- gram with the largest contribution to the yield and performance is obtained. Those having a characteristic data determination means for determining a characteristic quantity of the scan parameters, the object is achieved.

また、好ましくは、本発明の工程管理装置における特徴量算出手段は、前記プロセスパラメータが所定の指示値の一定範囲内に到達するまでの変動期間を過渡期とし、該過渡期と、該一定範囲内に到達してからの安定期とに区別し、該プロセスパラメータの立ち上がり時間、該安定期への到達時間および立ち下り時間のうち少なくとも該安定期への到達時間を該プロセスパラメータの特徴量として抽出する。   Preferably, the feature amount calculating means in the process management apparatus of the present invention sets a transition period as a transition period until the process parameter reaches a predetermined range of a predetermined instruction value, and the transition period and the predetermined range. And at least the arrival time to the stable period among the rise time of the process parameter, the arrival time to the stable period, and the fall time of the process parameter as the feature amount of the process parameter Extract.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理装置における特徴量算出手段は、前記過渡期において、該過渡期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する。   Further preferably, in the transition period, the feature amount calculation means in the process management apparatus of the present invention calculates the upper limit value, the lower limit value, the median value, the standard deviation, and the upper limit value and the lower limit value within the transition period. At least one of the exceeding number of cycles is extracted as a feature amount of the process parameter.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理装置における特徴量算出手段は、前記安定期において、該安定期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する。   Further preferably, the feature amount calculation means in the process management apparatus of the present invention, in the stable period, the upper limit value, the lower limit value, the median value, the standard deviation, and the upper limit value and the lower limit value within the stable period. At least one of the exceeding number of cycles is extracted as a feature amount of the process parameter.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理装置における製品製造工程が複数工程によって処理される場合に、前記特徴量決定手段は、該複数工程において歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する。   Further preferably, when the product manufacturing process in the process management apparatus of the present invention is processed by a plurality of processes, the feature amount determination means is characterized by the process parameter having the greatest contribution to the yield and performance in the plurality of processes. Determine the amount.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理装置における特徴量決定手段において、前記製品毎に紐付けられた前記品質情報としての製品歩留り情報と前記プロセスパラメータの特徴量から、製品歩留りおよび性能への影響度の算出方法は重回帰分析を用いる。   Further preferably, in the feature amount determination means in the process management device of the present invention, the product yield information and the influence on the performance from the product yield information as the quality information and the feature amount of the process parameter associated with each product. Multiple regression analysis is used as a method for calculating the degree.

本発明の工程管理方法は、半導体製造装置の製造条件において少なくとも1つのプロセスパラメータを含み、複数の製造シーケンスが存在する製造条件で製造される製品製造工程を管理する工程管理方法であって、プロセスパラメータ収集手段が、該製品を製造する際の変動期間とこれに続く安定期間の一連の特徴量を含むプロセスパラメータであって、該製造シーケンス毎に当該プロセスパラメータを収集するステップと、特徴量算出手段が、収集されたプロセスパラメータの特徴量であって該変動期間と該安定期間の特徴量を抽出する特徴量算出ステップと、品質情報収集手段が、製造された製品の歩留りおよび品質を示す品質情報を収集するステップと、特徴量決定手段が、該プロセスパラメータの特徴量および該検査情報を用いて相関分析を行うことにより、該歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定するステップとを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The process management method of the present invention is a process management method for managing a product manufacturing process that includes at least one process parameter in a manufacturing condition of a semiconductor manufacturing apparatus and that is manufactured under a manufacturing condition in which a plurality of manufacturing sequences exist. A parameter collection means, which is a process parameter including a series of feature quantities of a variation period and a stable period following the production of the product, and collecting the process parameters for each production sequence; and a feature quantity calculation Means for extracting feature quantities of the collected process parameters, which are feature quantities of the fluctuation period and the stable period; and a quality information collection means is a quality indicating the yield and quality of the manufactured product. A step of collecting information, and a feature amount determination means, using the feature amount of the process parameter and the inspection information. By performing analysis, which has a step of determining the characteristic quantity of contribution is the largest process parameters to the yield and performance, the object is achieved.

また、好ましくは、本発明の工程管理方法における特徴量算出ステップは、前記プロセスパラメータが所定の指示値の一定範囲内に到達するまでの変動期間を過渡期とし、該過渡期と、該一定範囲内に到達してからの安定期とに区別し、該プロセスパラメータの立ち上がり時間、該安定期への到達時間および立ち下り時間のうち少なくとも該安定期への到達時間を該プロセスパラメータの特徴量として抽出する。   Preferably, in the feature quantity calculating step in the process management method of the present invention, the fluctuation period until the process parameter reaches a predetermined range of a predetermined instruction value is a transition period, and the transition period and the predetermined range And at least the arrival time to the stable period among the rise time of the process parameter, the arrival time to the stable period, and the fall time of the process parameter as the feature amount of the process parameter Extract.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理方法における特徴量算出ステップは、前記過渡期において、該過渡期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する。   Further preferably, in the transition period, the feature amount calculation step in the process management method of the present invention includes an upper limit value, a lower limit value, a median value, a standard deviation, and the upper limit value and the lower limit value within the transition period. At least one of the exceeding number of cycles is extracted as a feature amount of the process parameter.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理方法における特徴量算出ステップは、前記安定期において、該安定期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する。   Further preferably, the characteristic amount calculation step in the process management method of the present invention includes, in the stable period, an upper limit value, a lower limit value, a median value, a standard deviation, and the upper limit value and the lower limit value within the stable period. At least one of the exceeding number of cycles is extracted as a feature amount of the process parameter.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理方法における製品製造工程が複数工程によって処理される場合に、前記特徴量決定手段が行うステップは、該複数工程において歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する。   Further preferably, when the product manufacturing process in the process management method of the present invention is processed by a plurality of processes, the step performed by the feature amount determining means is a process having the largest contribution to yield and performance in the plurality of processes. The feature amount of the parameter is determined.

さらに、好ましくは、本発明の工程管理方法における特徴量決定手段が行うステップにおいて、前記製品毎に紐付けられた前記品質情報としての製品歩留り情報と前記プロセスパラメータの特徴量から製品歩留りおよび性能への影響度の算出方法は重回帰分析を用いる。   Further preferably, in the step performed by the feature amount determination means in the process management method of the present invention, the product yield information as the quality information associated with each product and the feature amount of the process parameter to the product yield and performance. The multiple regression analysis is used as a method of calculating the degree of influence.

本発明の制御プログラムは、本発明の上記工程管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記述されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The control program according to the present invention describes a processing procedure for causing a computer to execute each step of the process management method according to the present invention, thereby achieving the above object.

本発明の可読記録媒体は、本発明の上記制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能なものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The readable recording medium of the present invention is a computer-readable medium in which the control program of the present invention is stored, whereby the above object is achieved.

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。   With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.

例えば半導体製造工程の成膜プロセスにおいて、その処理条件としてはガス流量、温度、圧力など数百もの管理項目(プロセスパラメータ)がある。製品の性能異常や歩留り低下を引き起こす異常要因となる管理項目(プロセスパラメータ)を抽出するのに際して、実態に即して容易かつ正確、さらに迅速に誰でも異常抽出することができることが重要である。   For example, in the film forming process of the semiconductor manufacturing process, there are hundreds of management items (process parameters) such as gas flow rate, temperature and pressure as the processing conditions. When extracting management items (process parameters) that are abnormal factors that cause product performance abnormalities and yield reduction, it is important that anyone can easily and accurately extract abnormalities according to the actual situation.

本発明においては、 製品を製造する際の変動期間とこれに続く安定期間の一連の特徴量を含むプロセスパラメータであって、製造シーケンス毎にプロセスパラメータを収集するプロセスパラメータ収集手段と、収集されたプロセスパラメータの特徴量であって変動期間とこれに続く安定期間の特徴量を抽出する特徴量算出手段と、製造された製品の歩留りおよび性能を示す品質情報を収集する品質情報収集手段と、プロセスパラメータの特徴量および品質情報を用いて相関分析を行うことにより、歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する特徴量決定手段とを有している。   In the present invention, process parameters including a series of feature values of a variation period when manufacturing a product and a subsequent stable period, the process parameter collecting means for collecting the process parameters for each manufacturing sequence, Feature quantity calculation means for extracting feature quantities of process parameters that are variable periods and subsequent stable periods; quality information collection means for collecting quality information indicating the yield and performance of manufactured products; and process And a feature amount determining means for determining the feature amount of the process parameter having the greatest contribution to the yield and performance by performing correlation analysis using the feature amount of the parameter and the quality information.

これによって、結晶成長装置などの成膜条件の安定した供給管理が要求されるプロセスなどにおいて、安定期間の変動だけではなく安定期間に至るまでの過渡期の変動をもプロセスパラメータの特徴量として考慮したため、半導体製造などの多層積層膜生成装置などの製造ばらつきに敏感に反応する歩留まりやデバイス性能に対する不良要因をより十分かつ正確に絞り込むことができて、成膜条件(プロセスパラメータ)の最適化によって歩留まりやデバイス性能を向上させることが可能となる。   As a result, in processes that require stable supply management of film deposition conditions such as crystal growth equipment, not only fluctuations in the stable period but also fluctuations in the transition period until the stable period are considered as feature quantities of the process parameters. Therefore, it is possible to more accurately and accurately narrow down the yield factors and device performance factors that react sensitively to manufacturing variations such as in the production of semiconductor multi-layered films, etc., and optimize film deposition conditions (process parameters). Yield and device performance can be improved.

以上により、本発明によれば、結晶成長装置などの成膜条件の安定した供給管理が要求されるプロセスなどにおいて、安定期間の変動だけではなく安定期間に至るまでの過渡期の変動をもプロセスパラメータの特徴量として考慮したため、半導体製造などの多層積層膜生成装置などの製造ばらつきに敏感に反応する歩留まりやデバイス性能に対する不良要因をより十分かつ正確に絞り込むことができて、成膜条件(プロセスパラメータ)の最適化によって歩留まりやデバイス性能を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, not only the fluctuation of the stable period but also the fluctuation of the transition period until the stable period is processed in a process that requires stable supply management of the film forming conditions such as the crystal growth apparatus. Considering it as a parameter feature value, it is possible to more accurately and accurately narrow down the yield factors and device performance factors that react sensitively to manufacturing variations such as semiconductor multilayer manufacturing equipment, etc. Yield and device performance can be improved by optimizing parameters.

本発明の一実施形態における工程管理装置の要部ハード構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part hardware structural example of the process management apparatus in one Embodiment of this invention. 図1の工程管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the process management apparatus of FIG. (a)および(b)は、横軸を時間とし縦軸を管理項目(プロセスパラメータ)の値とした場合のプロセスパラメータの変動期間から安定期間に至る一連のグラフ(その1)を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows a series (1) of a graph from the variation period of a process parameter to a stable period when the horizontal axis is time and the vertical axis is the value of a management item (process parameter). is there. (a)および(b)は、横軸を時間とし縦軸を管理項目(プロセスパラメータ)の値とした場合のプロセスパラメータの変動期間から安定期間さらに変動期間に至る一連のグラフ(その2)を示す図である。(A) and (b) are a series of graphs (part 2) from the variation period of the process parameter to the stable period and further to the variation period when the horizontal axis is time and the vertical axis is the value of the management item (process parameter). FIG. 図1の特徴量決定手段を適用して用いるグラフ描画装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the graph drawing apparatus used applying the feature-value determination means of FIG. 図5のグラフ描画テンプレート部におけるグラフ描画テンプレートの各領域に表示される表示内容を例示した図である。It is the figure which illustrated the display content displayed on each area | region of the graph drawing template in the graph drawing template part of FIG. 図5のグラフ描画装置によってグラフ描画の対象となるデータを記憶した紐付けデータテーブルの内容を例示した図である。It is the figure which illustrated the content of the tied data table which memorize | stored the data used as the object of a graph drawing by the graph drawing apparatus of FIG. 図5のグラフ描画装置によるグラフ描画方法のフローチャートである。It is a flowchart of the graph drawing method by the graph drawing apparatus of FIG. 特許文献1に開示されている従来の加工プロセス工程における異常抽出装置の要部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structural example of the abnormality extraction apparatus in the conventional process process currently disclosed by patent document 1. FIG. 図9の異常抽出装置による異常抽出対象となる拡散工程の概念図である。It is a conceptual diagram of the diffusion process used as the abnormality extraction object by the abnormality extraction apparatus of FIG.

以下に、本発明の工程管理装置および工程管理方法の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における長さや形状などは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a process management apparatus and a process management method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the length, shape, etc. in each figure are not limited to the structure to illustrate from a viewpoint on drawing creation.

図1は、本発明の一実施形態における工程管理装置の要部ハード構成例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of a main part of a process management apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1において、本実施形態1の工程管理装置10は、全体の制御を行うCPU(中央演算処理装置)11からなる制御手段11と、制御手段11に対して入力指令を行うためのキーボード、マウス、タッチパネルおよびペン入力装置、さらには通信ネットワーク(例えばインターネットやイントラネット)を介して受信入力する入力装置などの操作部12と、表示画面上に、初期画面、選択場面、制御手段11による制御結果画面および操作入力画面などの各種画面を表示する表示部13と、制御プログラムおよびそのデータなどが記憶されたコンピュータ読み出し可能な可読記録媒体としてのROM14と、起動時に制御プログラムおよびそのデータなどが読み出されて、制御手段11による制御毎にデータを読み出し・記憶するワークメモリとして高速に働く記憶部としてのRAM15とを有している。   In FIG. 1, a process management apparatus 10 according to the first embodiment includes a control unit 11 including a CPU (Central Processing Unit) 11 that performs overall control, and a keyboard and a mouse for inputting input commands to the control unit 11. , A touch panel and a pen input device, and an operation unit 12 such as an input device that receives and inputs via a communication network (for example, the Internet or an intranet), and an initial screen, a selection scene, and a control result screen by the control means 11 on the display screen And a display unit 13 for displaying various screens such as an operation input screen, a ROM 14 as a computer-readable readable recording medium storing a control program and its data, and the control program and its data at the time of startup. Thus, a work memory that reads and stores data for each control by the control means 11 And a RAM15 as a storage unit that acts faster as Li.

制御手段11は、ROM14内の制御プログラムおよびそのデータに基づいて、製品を製造する際のプロセスパラメータであって、製造シーケンス毎にプロセスパラメータを収集するプロセスパラメータ収集手段111と、収集されたプロセスパラメータの特徴量を抽出(または算出)する特徴量算出手段112と、製造された製品の歩留りおよび品質を算出するための品質情報(または検査情報)を収集する品質情報収集手段113と、プロセスパラメータの特徴量および品質情報(または検査情報)を用いて相関分析を行うことにより、歩留りへの寄与度が大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する特徴量決定手段114との各機能を実行し、半導体製造装置の製造条件において少なくとも1つのプロセスパラメータを含み、複数の製造シーケンスが存在する製造条件で製造される製品製造工程を管理するようになっている。   The control means 11 is a process parameter for manufacturing a product based on the control program in the ROM 14 and its data, the process parameter collecting means 111 for collecting the process parameter for each manufacturing sequence, and the collected process parameter Feature quantity calculating means 112 for extracting (or calculating) feature quantities, quality information collecting means 113 for collecting quality information (or inspection information) for calculating yield and quality of manufactured products, process parameter By performing correlation analysis using the feature quantity and quality information (or inspection information), each function of the feature quantity determination means 114 that determines the feature quantity of the process parameter having a large contribution to the yield is executed, and semiconductor manufacturing is performed. Including at least one process parameter in the manufacturing conditions of the device, It is adapted to manage production processes produced by the production conditions forming sequence is present.

プロセスパラメータ収集手段111は、製品を製造する際の管理項目(プロセスパラメータ)であって、製造シーケンス毎にプロセスパラメータを収集する。例えばプロセス成膜条件には、ガス流量、温度および圧力など数百もの管理項目(プロセスパラメータ)がある。   The process parameter collection unit 111 is a management item (process parameter) for manufacturing a product, and collects a process parameter for each manufacturing sequence. For example, process film formation conditions include hundreds of management items (process parameters) such as gas flow rate, temperature, and pressure.

特徴量算出手段112は、所定のプロセスパラメータが指示値に到達するまでの変動期間を過渡期とし、この過渡期と、所定のプロセスパラメータが一定の範囲に到達してからの安定期とに区別し、それぞれの到達時間(例えばガス流量であれば、どれくらいの時間で安定な範囲に立ち上がったかなど)をプロセスパラメータの特徴量として算出(または抽出)する。   The feature amount calculation unit 112 sets the transition period until the predetermined process parameter reaches the indicated value as a transition period, and distinguishes between the transition period and the stable period after the predetermined process parameter reaches a certain range. Then, each arrival time (for example, how long the gas flow rate has reached a stable range) is calculated (or extracted) as a process parameter feature amount.

また、特徴量算出手段112は、所定のプロセスパラメータが指示値の一定の範囲に到達するまでの過渡期において、過渡期内での上限値(最大値)、下限値(最小値)、中央値、標準偏差および、上限値および下限値を超える周期回数をプロセスパラメータの特徴量として算出(または抽出)する。また、特徴量算出手段112は、所定のプロセスパラメータが指示値の一定の範囲に到達してからの安定期において、安定期内での上限値(最大値)、下限値(最小値)、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数をプロセスパラメータの特徴量として算出(または抽出)する。   In addition, the feature amount calculation unit 112 has an upper limit value (maximum value), a lower limit value (minimum value), and a median value in the transition period in a transition period until the predetermined process parameter reaches a certain range of the indicated value. The standard deviation and the number of cycles exceeding the upper limit value and the lower limit value are calculated (or extracted) as the process parameter feature amount. In addition, the feature amount calculation unit 112 has an upper limit value (maximum value), a lower limit value (minimum value), a center value in the stable period in a stable period after the predetermined process parameter reaches a certain range of the indicated value. The value, the standard deviation, and the number of cycles exceeding the upper limit value and the lower limit value are calculated (or extracted) as process parameter feature quantities.

要するに、図3(a)および図3(b)、図4(a)および図4(b)は、同じものを示しており、横軸が時間で縦軸が管理項目(プロセスパラメータ)の値である。プロセスパラメータとして例えばガス流量であれば、ウェハが入ったチャンバに所定のガスを流し始めて流し終わるまでのガス流量の変化を示している。この値A以下は「0」と見なす。変動期間の上限値Bと下限値C、安定期間の目標値D、安定期間の上限値Eと下限値Fとし、A〜Fを設定する。特徴量算出手段112は、プロセスパラメータとして例えばガス流量の立ち上がり時間G、安定期間到達時間H、立下り時間Iを算出(または抽出)する。また、特徴量算出手段112は、プロセスパラメータとして例えばガス流量の変動期間の最大値Jと最小値K、安定期間の最大値Lと最小値M、変動期間および安定期間それぞれの中央値Oおよび標準偏差Pをそれぞれ算出(または抽出)する。さらに、特徴量算出手段112は、プロセスパラメータとして例えばガス流量の変動期間の上限値Bと下限値Cを超えた回数、安定期間の上限値Eと下限値Fを超えた回数をそれぞれ算出(または抽出)する。それぞれの特徴量がデバイスの歩留まりおよび品質に影響を与えている。   In short, FIGS. 3 (a) and 3 (b), 4 (a) and 4 (b) show the same thing, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the value of the management item (process parameter). It is. For example, when the gas flow rate is used as a process parameter, a change in the gas flow rate from the start of flowing a predetermined gas into the chamber containing the wafer to the end of the flow is shown. The value A or less is regarded as “0”. The upper limit value B and lower limit value C of the fluctuation period, the target value D of the stable period, the upper limit value E and the lower limit value F of the stable period, and A to F are set. The feature quantity calculating means 112 calculates (or extracts), for example, a gas flow rise time G, a stable period arrival time H, and a fall time I as process parameters. In addition, the feature quantity calculating means 112 has, for example, the maximum value J and the minimum value K of the fluctuation period of the gas flow rate, the maximum value L and the minimum value M of the stable period, the median value O and the standard of the variable period and the stable period as process parameters. The deviation P is calculated (or extracted). Further, the feature quantity calculation means 112 calculates, for example, the number of times that the upper limit value B and the lower limit value C of the gas flow rate fluctuation period have been exceeded and the number of times that the upper limit value E and the lower limit value F of the stable period have been exceeded as process parameters (or Extract. Each feature affects the device yield and quality.

品質情報収集手段113は、製造された製品の歩留りや性能を示す品質情報(検査情報)を収集する。例えば、単結晶基板上に化合物半導体層をエピタキシャル成長させたエピタキシャル成長基板の上方より励起光を照射して励起させた後に、エピタキシャル成長基板からの反射光を撮像したフォトルミネッセンスデータのうち、光波長は、化合物半導体エピタキシャル膜の組成や膜厚によって変化するため、そのデータにより組成や膜厚に影響を及ぼすエピタキシャル層の管理に活用される。また、光強度は、組成や膜厚以外にエピタキシャル層の結晶中の転位、積層欠陥、コンタミネーションおよび異物に関係する。よって、品質情報(検査情報)として基板全域の「光波長」や「光強度」の検査データを用いることができる。この場合、同一生産ロットにおいて、プロセスパラメータの各特徴量および、品質情報(検査情報)として基板全域の「光波長」や「光強度」の検査データを用いることができる。   The quality information collecting unit 113 collects quality information (inspection information) indicating the yield and performance of the manufactured product. For example, among photoluminescence data obtained by imaging reflected light from an epitaxial growth substrate after irradiating excitation light from above the epitaxial growth substrate obtained by epitaxially growing a compound semiconductor layer on a single crystal substrate, the light wavelength is the compound Since it varies depending on the composition and film thickness of the semiconductor epitaxial film, the data is used to manage the epitaxial layer that affects the composition and film thickness. In addition to the composition and film thickness, the light intensity is related to dislocations in the crystal of the epitaxial layer, stacking faults, contamination, and foreign matter. Therefore, inspection data of “light wavelength” and “light intensity” of the entire substrate can be used as quality information (inspection information). In this case, in the same production lot, inspection data of “light wavelength” and “light intensity” of the entire substrate can be used as each feature amount of process parameters and quality information (inspection information).

特徴量決定手段114は、導き出した複数の管理項目としてのプロセスパラメータの特徴量、例えば「ガス流量」と、製品の歩留りや性能を示す品質情報(検査情報)、例えば「光強度」とを用いて、両情報間の因果関係を多段階相関分析や重回帰分析を実行し、各プロセスパラメータの特徴量を順位付けして、製品の歩留りおよび品質への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を抽出し、この抽出したプロセスパラメータの特徴量に基づいて製造条件の最適な管理値を抽出する。   The feature quantity determination unit 114 uses process parameter feature quantities as a plurality of derived management items, for example, “gas flow rate”, and quality information (inspection information) indicating product yield and performance, for example, “light intensity”. The multi-step correlation analysis and multiple regression analysis are performed on the causal relationship between the two types of information, the feature quantities of each process parameter are ranked, and the feature quantities of the process parameters that have the greatest contribution to product yield and quality. And an optimum management value of the manufacturing condition is extracted based on the feature amount of the extracted process parameter.

可読記録媒体としてのROM14としては、ハードディスクの他、形態自在な光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクおよびICメモリなどで構成されていてもよい。この制御プログラムおよびそのデータなどがROM14に記憶されるが、この制御プログラムおよびそのデータは、他の可読記録媒体から、または、無線、有線またはインターネットなどを介してROM14にダウンロードされてもよい。   The ROM 14 as a readable recording medium may be composed of a hard disk, a formable optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic disk, an IC memory, and the like. The control program and its data are stored in the ROM 14, but the control program and its data may be downloaded to the ROM 14 from another readable recording medium or via wireless, wired or the Internet.

上記構成の工程管理装置10により、以下、ある品種の平均歩留りや性能が、検査データ(検査情報)において目標値より低下した場合に、歩留りや性能の低下に影響を与えた要因(プロセスパラメータの特徴量)を抽出する処理について説明する。   By the process management apparatus 10 having the above-described configuration, when the average yield or performance of a certain product type decreases below the target value in the inspection data (inspection information), the factor (process parameter Processing for extracting (feature amount) will be described.

図2は、図1の工程管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the process management apparatus of FIG.

図2に示すように、まず、ステップS1において、プロセスパラメータ収集手段111が、製造装置や計測器から粒度の細かい時系列データとして製造シーケンス毎に管理項目として、例えばガスによる成長膜を形成するプロセス(単層であればCVDも含む)において、変動期および安定期を含む一連のガス流量、温度および圧力などのプロセスパラメータを装置記憶部(ROM14)から収集する。   As shown in FIG. 2, first, in step S1, the process parameter collection unit 111 forms a growth film by gas, for example, as a management item for each manufacturing sequence as fine time-series data from the manufacturing apparatus or measuring instrument. In the case of a single layer (including CVD), a series of process parameters such as a gas flow rate including a fluctuation period and a stable period, temperature and pressure are collected from the device storage unit (ROM 14).

次に、ステップS2において、品質情報収集手段113が、製造された製品の歩留りおよび性能を算出または抽出するための品質情報(検査情報)、例えば「光強度」のデータを収集する。品質情報(検査情報)とは、例えば反射光データであれば光強度および光波長などの検査情報であり、これが所定の閾値を満足しない場合に不良(NG)となり、これが歩留まりに影響する。   Next, in step S2, the quality information collection unit 113 collects quality information (inspection information), for example, “light intensity” data for calculating or extracting the yield and performance of the manufactured product. The quality information (inspection information) is inspection information such as light intensity and light wavelength, for example, in the case of reflected light data. If the quality information (inspection information) does not satisfy a predetermined threshold value, the quality information (inspection information) becomes defective (NG), which affects the yield.

続いて、ステップS3において、特徴量算出手段112が、収集される管理項目としてのプロセスパラメータから、その管理項目毎に処理の変動期間(過渡期)と安定期間を含む連続的な粒度の細かいデータからその特徴量を抽出する。その特徴量としては、特徴量算出手段112は、前述したが、図4(b)に示すように、実際の測定値として、プロセスパラメータの立ち上がり時間G、安定期間到達時間H、立下り時間I、変動期間の最大値Jと最小値K、安定期間の最大値Lと最小値M、安定期間の中央値Oおよび安定期間の標準偏差P、さらに、上限値Bと下限値Cを超えた回数などを抽出する。   Subsequently, in step S3, the feature amount calculation unit 112 uses the collected process parameters as the management items, and continuously fine data including the processing variation period (transition period) and the stable period for each management item. The feature amount is extracted from. As the feature amount, the feature amount calculation means 112 has been described above, but as shown in FIG. 4B, as the actual measurement value, the process parameter rise time G, stable period arrival time H, fall time I The maximum value J and minimum value K of the fluctuation period, the maximum value L and minimum value M of the stable period, the median value O and the standard deviation P of the stable period, and the number of times the upper limit value B and the lower limit value C have been exceeded And so on.

例えば半導体製造において多層積層膜生成装置では複数のガスを用いた膜成長技術がある。これらの製造装置からは製造過程の処理状態を示す数百を越える管理項目(プロセスパラメータ)の変化を粒度の細かい時系列情報として出力することができる。   For example, in semiconductor manufacturing, there is a film growth technique using a plurality of gases in a multilayer laminated film generation apparatus. From these manufacturing apparatuses, it is possible to output changes in management items (process parameters) exceeding several hundreds indicating the processing state of the manufacturing process as time-series information with fine granularity.

これまでの工程管理手法では安定期間の変動だけを特徴量(平均値、最大、最小等)としていたが、本実施形態では、多層積層膜生成装置でのガス変遷時の変化に着目し、製造装置および計測器から収集される粒度の細かい時系列装置データから、その管理項目(プロセスパラメータ)毎の各ステップの変動期間(過渡期)における最大値、最小値、中央値、経過時間、上限値Bと下限値Cを超えた回数などの各種の特徴量を抽出することにより、1つの管理項目の中でも最も影響の大きいプロセスパラメータの特徴量を抽出する。   In the conventional process management method, only the fluctuation of the stable period was used as the feature amount (average value, maximum, minimum, etc.). In this embodiment, the manufacturing process is focused on the change at the time of gas transition in the multilayer film generator. From the fine-grained time-series equipment data collected from equipment and measuring instruments, the maximum value, minimum value, median value, elapsed time, and upper limit value in the fluctuation period (transition period) of each step for each management item (process parameter) By extracting various feature amounts such as the number of times B and the lower limit C are exceeded, the feature amount of the process parameter having the greatest influence is extracted from one management item.

ここでは、ある製品の製造時に収集された管理項目(プロセスパラメータ)から、歩留りや性能の低下に影響を与えた最も有用なプロセスパラメータの特徴量を抽出する方法について説明する。   Here, a description will be given of a method of extracting feature values of the most useful process parameters that have influenced yield and performance degradation from management items (process parameters) collected at the time of manufacturing a certain product.

図4(a)および図4(b)では、数百項目ある管理項目(プロセスパラメータ)のうちの一つを表現したものであり、この時系列に表現された変遷データに対して、「設定値A〜F」を与えて「特徴量G〜R」を算出または抽出する。各管理目(プロセスパラメータ)毎に表1に示す特徴量を算出または抽出する。   4 (a) and 4 (b) express one of hundreds of management items (process parameters). For the transition data expressed in this time series, “setting” “Values A to F” are given, and “feature amounts G to R” are calculated or extracted. The feature values shown in Table 1 are calculated or extracted for each management item (process parameter).

上記手法で抽出した管理項目(プロセスパラメータ)毎の特徴量と、製品の歩留りや性能(品質)を示す検査情報または品質情報をロット毎に紐付けし、相関分析を行う準備を行う。   The feature quantity for each management item (process parameter) extracted by the above method and the inspection information or quality information indicating the yield and performance (quality) of the product are linked for each lot, and preparation for correlation analysis is made.

その後、ステップS4において、特徴量決定手段114が、導き出した複数の管理項目としてのプロセスパラメータの特徴量、例えば「ガス流量」と、製品の歩留りや性能を示す品質情報(検査情報)、例えば「光強度」とを用いて、両情報間の因果関係を多段階相関解析し、ステップS5において、特徴量決定手段114が、プロセスパラメータの特徴量を順位付けする。ステップS6で、その順位付けされたプロセスパラメータの各特徴量の中で工程管理に関係する項目がピックアップされる。各特徴量の中で工程管理に関係する項目がピックアップされない場合(NO)はステップS4の処理に戻る。各特徴量の中で工程管理に関係する項目がピックアップされた中(YES)で、製品の歩留りおよび品質への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を、製造条件の最適な管理値として抽出し、次のステップS7の処理に移行する。   After that, in step S4, the feature quantity determination means 114 uses the derived process parameter feature quantities as a plurality of management items, for example, “gas flow rate”, and quality information (inspection information) indicating product yield and performance, for example, “ Using the “light intensity”, the causal relationship between both pieces of information is subjected to a multi-stage correlation analysis, and in step S5, the feature amount determination unit 114 ranks the feature amounts of the process parameters. In step S6, items related to process management are picked up among the feature amounts of the ranked process parameters. If items related to process management are not picked up in each feature quantity (NO), the process returns to step S4. While the items related to process management are picked up in each feature amount (YES), the feature amount of the process parameter that contributes most to the product yield and quality is extracted as the optimum control value of the manufacturing conditions Then, the process proceeds to the next step S7.

さらに、ステップS7において、抽出された製造条件の最適な管理値を、工程内製造装置に適用する。   Further, in step S7, the optimum management value of the extracted manufacturing condition is applied to the in-process manufacturing apparatus.

したがって、本実施形態の工程管理装置10を用いた工程管理方法は、ROM14内の制御プログラムおよびそのデータに基づいて、プロセスパラメータ収集手段111が、製品を製造する際のプロセスパラメータであって、製造シーケンス毎に当該プロセスパラメータを収集するステップと、特徴量算出手段112が、収集されたプロセスパラメータの特徴量を抽出するステップと、検査情報収集手段113が、製造された製品の歩留りおよび品質を算出するための品質情報(検査情報)を収集するステップと、特徴量決定手段114が、プロセスパラメータの特徴量および検査情報を用いて相関分析を行うことにより、製品の歩留りおよび品質への寄与度が大きいプロセスパラメータの特徴量として、製造条件の最適な管理値を抽出するステップとをコンピュータシステムに実行させるものである。   Therefore, the process management method using the process management apparatus 10 according to the present embodiment is a process parameter when the process parameter collection unit 111 manufactures a product based on the control program in the ROM 14 and its data. A step of collecting the process parameter for each sequence, a step of extracting the feature amount of the collected process parameter by the feature amount calculating unit 112, and an inspection information collecting unit 113 calculating the yield and quality of the manufactured product. The step of collecting quality information (inspection information) to be performed, and the feature amount determination means 114 performs correlation analysis using the feature amount of the process parameter and the inspection information, so that the product yield and the degree of contribution to the quality can be increased. Extract optimal control values of manufacturing conditions as feature values of large process parameters It is intended to execute the steps in a computer system.

以上のように、導き出した管理項目(プロセスパラメータ)毎の特徴量を多段階相関分析を実施することにより、どの管理項目(プロセスパラメータ)も特徴量が製品の歩留りや性能に影響を与えるかを順位付けすることができて、工程内の製造装置の処理条件の管理パラメータにフィードバックすることができる。   As described above, by performing multi-level correlation analysis on the derived feature quantity for each management item (process parameter), which management item (process parameter) affects the yield and performance of the product. It is possible to rank and feed back to the management parameters of the processing conditions of the manufacturing apparatus in the process.

即ち、プロセスパラメータの特徴量が製品の歩留りや性能に影響を与える要因の相関分析を行うことにより、相関係数であったり分散比であったり統計量であったり数値として表現することができる。その歩留まりやデバイス性能の阻害要因の因果関係を数値で表すことにより、順位付けが可能であると共に、従来は安定期だけを考慮していたものが、その装置のこのガスの変動期(過渡期)における例えばこのガス流量のピーク値などの特徴量が製品の歩留りや性能に大きく影響を与えていることが分かる。これによって、安定期だけではなく変動期をも含めたより細かい効果的な不良要因をより十分かつ正確に絞り込むことができて、改善が為される。   That is, by performing a correlation analysis of factors that affect the yield and performance of the product by the feature amount of the process parameter, it can be expressed as a correlation coefficient, a dispersion ratio, a statistic, or a numerical value. By expressing the causal relationship between the yield and device performance impediments as numerical values, it is possible to rank them, and in the past, only the stable period was considered, but the gas fluctuation period (transient period) of the device It can be seen that the characteristic amount such as the peak value of the gas flow rate in (1) greatly affects the yield and performance of the product. As a result, detailed and effective failure factors including not only the stable period but also the variable period can be more sufficiently and accurately narrowed down, and improvement is achieved.

なお、製品製造工程が複数工程によって処理される場合に、その特徴量決定手段114が行うステップは、複数工程において歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する。また、特徴量決定手段114が行うステップにおいて、製品毎に紐付けられた製品歩留り情報とプロセスパラメータの特徴量から、製品歩留りおよび性能への影響度の算出方法は相関分析中の重回帰分析を用いる。   When the product manufacturing process is processed by a plurality of processes, the step performed by the feature amount determination unit 114 determines the feature amount of the process parameter having the greatest contribution to the yield and performance in the plurality of processes. In addition, in the step performed by the feature amount determination means 114, the product yield information and the feature amount of the process parameter associated with each product are used to calculate the influence on the product yield and performance. Use.

ここで、抽出された各管理項目の特徴量と製品の歩留りや性能を紐付けて多段階相関分析する手法として、次の図5のグラフ描画装置を採用することができる。   Here, the following graph drawing apparatus of FIG. 5 can be employed as a technique for performing a multi-stage correlation analysis by associating the extracted feature values of each management item with the product yield and performance.

即ち、特徴量決定手段114は、導き出した複数の管理項目としてのプロセスパラメータの特徴量、例えば「ガス流量」と、製品の歩留りや性能を示す品質情報(検査情報)、例えば「光強度」とを用いて、両情報間の因果関係を多段階相関解析し、各プロセスパラメータの特徴量を順位付けして、製品の歩留りおよび品質への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量として、製造条件の最適な管理値を抽出するが、この特徴量決定手段114を次の図5のグラフ描画装置に適用して用いることができる。   That is, the feature amount determination unit 114 includes the feature amounts of the derived process parameters as a plurality of management items, for example, “gas flow rate”, and quality information (inspection information) indicating the yield and performance of the product, for example, “light intensity”. , The multi-step correlation analysis of the causal relationship between the two types of information, ranking the feature quantities of each process parameter, and as the process parameter feature quantity having the greatest contribution to product yield and quality, the manufacturing conditions The optimum management value is extracted, and this feature amount determining means 114 can be applied to the graph drawing apparatus shown in FIG.

この抽出された各管理項目の特徴量、例えば「ガス流量」と、製品の歩留りや性能を示す品質情報(検査情報)、例えば「光強度」を紐付けて多段階相関分析する手法の一例として、グラフ描画装置について、以下に、図5〜図8を用いて説明する。   As an example of a technique for performing a multi-stage correlation analysis by linking the extracted feature quantities of each management item, for example, “gas flow rate”, and quality information (inspection information) indicating product yield and performance, for example, “light intensity” The graph drawing apparatus will be described below with reference to FIGS.

図5は、図1の特徴量決定手段114を適用して用いるグラフ描画装置の概略構成例を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a graph drawing apparatus to which the feature amount determination unit 114 of FIG. 1 is applied.

図5において、この特徴量決定手段114の一例を構成するグラフ描画装置1は、後述する紐付けデータテーブル2と、後述するグラフ描画テンプレート4を用いた表示を行うグラフ描画テンプレート部3と、紐付けデータテーブル2に格納された多変量から作業者が分析対象を指定するための変数選択操作部1fと、表示画面上で作業者が2変量を指定するための分析操作部1gとを有している。   In FIG. 5, a graph drawing apparatus 1 that constitutes an example of the feature amount determining unit 114 includes a link data table 2 described later, a graph drawing template unit 3 that performs display using a graph drawing template 4 described later, The variable selection operation unit 1f for the operator to specify the analysis target from the multivariate stored in the attached data table 2 and the analysis operation unit 1g for the operator to specify the bivariate on the display screen ing.

グラフ描画テンプレート部3は、変数選択操作部1fによって選択された分析対象となるM個の変量とN個の変量を編集するデータ編集手段1aと、(M×N)個の統計量(例えば相関係数)を算出する統計量算出手段1bと、算出された(M×N)個の統計量をN行M列の行列要素として配置するデータ配置手段1cと、表示画面上で分析操作部1gによって指定された2変量間の関係を描画するグラフ出力手段1dと、多変量間の関係の分析を行う要因分析手段1eとを有している。   The graph drawing template unit 3 includes data editing means 1a for editing M variables and N variables to be analyzed selected by the variable selection operation unit 1f, and (M × N) statistics (for example, phase variables). Statistic calculation means 1b for calculating (number of relations), data arrangement means 1c for arranging the calculated (M × N) statistics as matrix elements of N rows and M columns, and an analysis operation unit 1g on the display screen. The graph output means 1d for drawing the relationship between the two variables specified by, and the factor analysis means 1e for analyzing the relationship between the multivariates.

グラフ描画テンプレート部3の各部は、所定のプログラムによって動作するCPU(中央演算処理装置)によって構成される。紐付けデータテーブル2はハードディスクドライブなどの外部記憶装置によって構成される。変数選択操作部1fはマウスやキーボードなどの入力装置によって構成される。また、分析操作部1gは、例えばペンで表示画面の或る箇所をタッチして入力行う公知のタッチパネル式LCD(液晶表示装置)によって構成される。なお、当然ながら、分析操作部1gは、マウスで表示画面上のカーソルを移動させるとともに、クリックによって表示画面中の或る箇所を指定する入力方式であってもよい。   Each unit of the graph drawing template unit 3 is configured by a CPU (Central Processing Unit) that operates according to a predetermined program. The association data table 2 is configured by an external storage device such as a hard disk drive. The variable selection operation unit 1f is configured by an input device such as a mouse or a keyboard. The analysis operation unit 1g is configured by a known touch panel LCD (liquid crystal display device) that performs input by touching a certain part of the display screen with a pen, for example. Of course, the analysis operation unit 1g may be an input method in which a cursor on the display screen is moved with a mouse and a certain location in the display screen is designated by clicking.

図6は、図5のグラフ描画テンプレート部3におけるグラフ描画テンプレート4の各領域4a〜4dに表示される表示内容を例示した図である。   FIG. 6 is a diagram exemplifying display contents displayed in the regions 4a to 4d of the graph drawing template 4 in the graph drawing template unit 3 of FIG.

図6に示すように、グラフ描画テンプレート部3が各表示領域設定部として働いて、表示画面上に設定するグラフ描画テンプレート4は、この例では、右下に上記(M×N)個の統計量を行列状に並べて表示するための行列表示領域4c、右上に第1の変量名表示領域4a、左下に第2の変量名表示領域4b、左上にグラフ表示領域4dをそれぞれ配置し、これらの領域4a〜4dを同一の表示画面に表示される一つの矩形の枠に組み込んだものである。   As shown in FIG. 6, the graph drawing template unit 3 works as each display area setting unit, and the graph drawing template 4 set on the display screen has the (M × N) statistics in the lower right in this example. A matrix display area 4c for displaying the quantities in a matrix, a first variable name display area 4a on the upper right, a second variable name display area 4b on the lower left, and a graph display area 4d on the upper left, respectively. The areas 4a to 4d are incorporated into one rectangular frame displayed on the same display screen.

行列表示領域4cには、上記データ配置機能部1cと統計量算出機能部1bとが統計量表示処理部として働いて、(M×N)個の統計量、この例では、図7に示すように、第1のデータ群2aに属するM個の変量である「性能」Q1,Q2,…,QMと、第2のデータ群2bに属するN個の変量である「要因」F1,F2,…,FNとの間の(M×N)個の相関係数が、N行M列の行列要素として並べて表示される。これにより、作業者は、表示された相関係数の中から、例えば相関係数が大きいものを容易に選択することができる。   In the matrix display area 4c, the data arrangement function unit 1c and the statistic calculation function unit 1b function as a statistic display processing unit, and (M × N) statistics, in this example, as shown in FIG. Further, “performance” Q1, Q2,..., QM, which are M variables belonging to the first data group 2a, and “factors” F1, F2,..., N variables, which belong to the second data group 2b. , FN (M × N) correlation coefficients are displayed side by side as matrix elements of N rows and M columns. Thereby, the worker can easily select, for example, a correlation coefficient that is large from the displayed correlation coefficients.

ここで、グラフ描画装置1によってグラフ描画の対象となるデータを記憶した紐付けデータテーブル2について説明する。   Here, the association data table 2 that stores data to be graph drawn by the graph drawing device 1 will be described.

この例では、図7に示すように、紐付けデータテーブル2には、製品ロットLt1,Lt2,…,LtL毎に、第1のデータ群2aに属するM個の変量としての「性能」Q1,Q2,…,QMと、第2のデータ群2bに属するN個の変量としての「要因」F1,F2,…,FNとが、互いに対応付け(紐付け)して所定の記憶部に記憶されている。   In this example, as shown in FIG. 7, the associating data table 2 includes “performance” Q1, as M variables belonging to the first data group 2a for each product lot Lt1, Lt2,. Q2,..., QM and “factors” F1, F2,..., FN as N variables belonging to the second data group 2b are associated (linked) with each other and stored in a predetermined storage unit. ing.

半導体製造分野での例では、「性能」Q1,Q2,…,QMが表すデータは、例えばウェハテストや電気特性などで得られたデバイスの性能があるが、ここでは、製品の歩留りや性能を示す品質情報(検査情報)、例えば「光強度」などに対応している。また、「要因」F1,F2,…,FNが表すデータは、酸化膜厚、線幅、検査のプロセスデータなどであるが、ここでは、プロセスパラメータの特徴量、例えば「ガス流量」などに対応している。   In an example in the field of semiconductor manufacturing, the data represented by “performance” Q1, Q2,..., QM includes device performance obtained by, for example, wafer testing and electrical characteristics. It corresponds to the quality information (inspection information) indicated, for example, “light intensity”. In addition, the data represented by the “factors” F1, F2,... FN is oxide film thickness, line width, inspection process data, etc., but here, it corresponds to a feature quantity of a process parameter, for example, “gas flow rate”. is doing.

各製品ロットは、共通の識別子2cとしてのL個の「製品ID」Lt1,Lt2,…,LtLによって、特定されている。つまり、この紐付けデータテーブル2では、L個の識別子(ロット番号)Lt1,Lt2,…,LtLによって、各行毎に、M個の変量としての「性能」Q1,Q2,…,QMとN個の変量としての「要因」F1,F2,…,FNとが関連付けされている。   Each product lot is specified by L “product IDs” Lt1, Lt2,..., LtL as a common identifier 2c. That is, in this association data table 2, “performance” Q1, Q2,..., QM and N as M variables for each row by L identifiers (lot numbers) Lt1, Lt2,. Are associated with "factors" F1, F2, ..., FN.

次に、図6に戻って、第1の変量名表示領域4aには、上記グラフ描画テンプレート部3が変量名表示処理部として働いて、第1のデータ群2aに属するM個の変量の名前、この例では「性能Q1」,「性能Q2」,…,「性能QM」が、行列表示領域4cの各列に対応して行方向に並べて表示される。   Next, returning to FIG. 6, in the first variable name display area 4a, the graph drawing template unit 3 works as a variable name display processing unit, and names of M variables belonging to the first data group 2a. In this example, “performance Q1”, “performance Q2”,..., “Performance QM” are displayed side by side in the row direction corresponding to each column of the matrix display area 4c.

同様に、第2の変量名表示領域4bには、第2のデータ群2bに属するN個の変量の名前、この例では「要因F1」,「要因F2」,…,「要因FN」が、行列表示領域4cの各行に対応して列方向に並べて表示される。これにより、作業者は、第1、第2の変量名表示領域4a,4bに表示された変量の名前を見ることによって、行列表示領域4cに、どのデータ群に属する変量とどのデータ群に属する変量との間の統計量が表示されているのかを容易に認識できる。   Similarly, in the second variable name display area 4b, the names of N variables belonging to the second data group 2b, in this example, “Factor F1,” “Factor F2,”..., “Factor FN” They are displayed side by side in the column direction corresponding to each row of the matrix display area 4c. As a result, the operator sees the names of the variables displayed in the first and second variable name display areas 4a and 4b, so that the variables belonging to which data group and which data group belong to the matrix display area 4c. It can be easily recognized whether the statistics between the variables are displayed.

また、グラフ表示領域4dには、上記グラフ出力機能部1dがグラフ表示処理部として働いて、第1のデータ群2aに属する変量と第2のデータ群2bに属する変量との間の2変量間の関係を表すグラフ画像が表示される。この例では、作業者が分析操作部1gを行列要素指定部として用いて、表示画面上の行列表示領域4c内に表示された行列要素のうち第8行第4列の行列要素3b(つまり相関係数「0.55」)を指定したのに応じて、その列(第4列)に対応した性能Q4とその行(第8行)に対応した要因F8との間の相関関係を表す散布図3cが表示されている。   Further, in the graph display area 4d, the graph output function unit 1d functions as a graph display processing unit, and between the two variables between the variables belonging to the first data group 2a and the variables belonging to the second data group 2b. A graph image representing the relationship is displayed. In this example, the operator uses the analysis operation unit 1g as a matrix element designation unit, and among the matrix elements displayed in the matrix display area 4c on the display screen, the matrix element 3b in the eighth row and the fourth column (that is, the phase element). In accordance with the designation of the relation number “0.55”), the scatter representing the correlation between the performance Q4 corresponding to the column (fourth column) and the factor F8 corresponding to the row (eighth row) FIG. 3c is displayed.

なお、この例では、散布図3cは、第1のデータ群2aに属する変量「性能Q4」を表す第1の座標軸としての縦軸(Y軸)と、第2のデータ群2bに属する変量「要因F8」を表す第2の座標軸としての横軸(X軸)とを基準として表示されている。また、散布図3c中の各点3dは、それぞれ或る製品ロットのデータを表している。なお、縦軸と横軸とを入れ替えて表示してもよい。   In this example, the scatter diagram 3c shows the variable “performance Q4” belonging to the first data group 2a as the first coordinate axis and the variable “belonging to the second data group 2b”. The horizontal axis (X axis) as the second coordinate axis representing the factor F8 ”is displayed as a reference. Each point 3d in the scatter diagram 3c represents data of a certain product lot. The vertical axis and the horizontal axis may be displayed interchangeably.

このように、このグラフ描画装置1では、作業者が分析操作部1gによって行列表示領域4c内の行列要素を指定する分析操作と連動して、その行列要素に対応したグラフ画像(指定された2変量間の関係)がグラフ表示領域4dに表示される。上述の分析操作部1gによって行列表示領域4cに表示された行列要素のいずれか一つを指定する入力方式によれば、第1のデータ群2aに属する変量と第2のデータ群2bに属する変量とを1回の操作(例えば1タッチ)で同時に効率的に指定できる。   As described above, in the graph drawing device 1, the graph image corresponding to the matrix element (designated 2) is linked with the analysis operation in which the operator designates the matrix element in the matrix display area 4c by the analysis operation unit 1g. The relationship between the variables) is displayed in the graph display area 4d. According to the input method for designating any one of the matrix elements displayed in the matrix display area 4c by the analysis operation unit 1g described above, the variables belonging to the first data group 2a and the variables belonging to the second data group 2b. Can be efficiently specified simultaneously by one operation (for example, one touch).

次に、このグラフ描画装置1によるグラフ描画方法を、図8のフローチャートに基づいて説明する。この前提として、紐付けデータテーブル2の内容は、作業者によって図7に例示したように予め編集されているものとする。   Next, the graph drawing method by this graph drawing apparatus 1 is demonstrated based on the flowchart of FIG. As this premise, it is assumed that the contents of the association data table 2 have been edited in advance by the operator as illustrated in FIG.

図8に示すように、グラフ描画装置1の動作がスタートすると、まず、ステップS11で、表示画面にグラフ描画テンプレート4の表領域だけの初期状態を表示する。   As shown in FIG. 8, when the operation of the graph drawing apparatus 1 starts, first, in step S11, the initial state of only the table area of the graph drawing template 4 is displayed on the display screen.

続いて、ステップS12で、紐付けデータテーブル2の内容に基づいて、行方向、列方向の変量名と行列要素を表示する。この例では、第1の変量名表示領域4aに、第1のデータ群2aに属するM(=10)個の変量の名前として、「性能Q1」,「性能Q2」,…,「性能Q10」を表示する。同様に、第2の変量名表示領域4bに、第2のデータ群2bに属するN(=10)個の変量の名前として、「要因F1」,「要因F2」,…,「要因F10」を表示する。さらに、行列表示領域4cに、第1のデータ群2aに属する10個の変量である「性能」Q1,Q2,…,Q10と第2のデータ群2bに属する10個の変量である「要因」F1,F2,…,F10との間の(M×N)=(10×10)個の相関係数を、10行10列の行列要素として並べて表示する。   Subsequently, in step S12, variable names and matrix elements in the row direction and the column direction are displayed based on the contents of the association data table 2. In this example, “performance Q1”, “performance Q2”,..., “Performance Q10” are displayed in the first variable name display area 4a as names of M (= 10) variables belonging to the first data group 2a. Is displayed. Similarly, “factor F1”, “factor F2”,..., “Factor F10” are displayed in the second variable name display area 4b as the names of N (= 10) variables belonging to the second data group 2b. indicate. Furthermore, in the matrix display area 4c, “performance” Q1, Q2,..., Q10 which are 10 variables belonging to the first data group 2a and “factor” which is 10 variables belonging to the second data group 2b are displayed. (M × N) = (10 × 10) correlation coefficients between F1, F2,..., F10 are displayed side by side as 10 × 10 matrix elements.

その後、ステップS13で、グラフ描画テンプレート部3は、作業者による分析操作部1gを用いた行列要素の指定があるか否かを判断する。ここで、行列要素の指定があれば(ステップS13でYES)、ステップS14の処理に進んで、指定された行列要素に注目したグラフを演算して、そのグラフ画像をグラフ表示領域4dに表示する。この例では、表示画面上の行列表示領域4c内に表示された行列要素のうち例えば第8行第4列の行列要素(つまり相関係数「0.55」)が指定されたのに応じて、その列(第4列)に対応した性能Q4とその行(第8行)に対応した要因F8との間の相関関係を表す散布図3cを表示する。   Thereafter, in step S13, the graph drawing template unit 3 determines whether or not there is a matrix element designation using the analysis operation unit 1g by the operator. If a matrix element is specified (YES in step S13), the process proceeds to step S14, a graph focusing on the specified matrix element is calculated, and the graph image is displayed in the graph display area 4d. . In this example, in response to the fact that, for example, the matrix element in the eighth row and the fourth column (that is, the correlation coefficient “0.55”) is specified among the matrix elements displayed in the matrix display area 4c on the display screen. Then, the scatter diagram 3c representing the correlation between the performance Q4 corresponding to the column (fourth column) and the factor F8 corresponding to the row (eighth row) is displayed.

このようにした場合、作業者は、分析操作部1gを介して、表示画面上の行列表示領域4c内に表示された行列要素のうちのいずれか一つを指定するだけで、その行列要素に対応して、第1のデータ群2aに属する変量と第2のデータ群2bに属する変量とを同時に指定できる。その指定された2変量間の関係を見易く表示させることができる。したがって、作業者は、多種大量のデータから所望の2変量間の関係を効率的に抽出することができ、一つの画面上で一目瞭然に表すことができる。この結果、2群の変量間の関係(この例では相関係数)による順位付けが容易にでき、多変量間のトレードオフの関係などを容易に解析できる。   In this case, the operator simply designates any one of the matrix elements displayed in the matrix display area 4c on the display screen via the analysis operation unit 1g. Correspondingly, a variable belonging to the first data group 2a and a variable belonging to the second data group 2b can be designated at the same time. The relationship between the designated two variables can be displayed in an easy-to-see manner. Therefore, the operator can efficiently extract a desired relationship between two variables from a large amount of data, and can express it clearly on one screen. As a result, ranking by the relationship between the two variables (correlation coefficient in this example) can be easily performed, and the trade-off relationship between the multivariables can be easily analyzed.

続いて、ステップS15で、グラフ描画テンプレート部3は、作業者による分析操作部1gを変量名指定部として用いた変量名の指定があるか否かを判断する。具体的には、第1の変量名表示領域4aに表示された変量名(この例では「性能Q4」)が指定されたか否か、または、第2の変量名表示領域4bに表示された変量名(この例では「要因F8」)が指定されたか否かを判断する。ここで、変量名の指定がなければ(ステップS15でNO)、直ちにステップS13にリターンする。一方、変量名の指定があれば(ステップS15でYES)、グラフ描画テンプレート部3は並び順処理部として働いて、指定された変量名について行列要素を統計量の絶対値の順に並び替える。具体的には、第1の変量名表示領域4aに表示された変量名が指定されたとき、その名前が指定された変量「性能Q4」に関して列方向に並ぶN個の統計量が絶対値の順(この例では降順)になるように、行列表示領域4cに表示された統計量を行単位で並び替える。または、第2の変量名表示領域4bに表示された変量名7bが指定されたとき、その名前が指定された変量「要因F8」に関して行方向に並ぶM個の統計量が絶対値の順(この例では降順)になるように、行列表示領域4cに表示された統計量を列単位で並び替える。この結果、作業者は、2群の変量間の関係、この例では相関係数による順位付けを、一目瞭然で容易に把握できる。   Subsequently, in step S15, the graph drawing template unit 3 determines whether or not there is a variable name designation using the analysis operation unit 1g by the operator as a variable name designation unit. Specifically, whether or not the variable name (in this example, “performance Q4”) displayed in the first variable name display area 4a is designated, or the variable displayed in the second variable name display area 4b It is determined whether or not a name (“Factor F8” in this example) is designated. If no variable name is designated (NO in step S15), the process immediately returns to step S13. On the other hand, if a variable name is specified (YES in step S15), the graph drawing template unit 3 works as an arrangement order processing unit, and rearranges matrix elements for the specified variable name in the order of absolute values of statistics. Specifically, when the variable name displayed in the first variable name display area 4a is designated, N statistics arranged in the column direction with respect to the variable “performance Q4” for which the name is designated have absolute values. The statistics displayed in the matrix display area 4c are rearranged in units of rows so as to be in order (descending order in this example). Alternatively, when the variable name 7b displayed in the second variable name display area 4b is designated, the M statistics arranged in the row direction for the variable “factor F8” for which the name is designated are in the order of absolute values ( The statistics displayed in the matrix display area 4c are rearranged in units of columns so that they are in descending order in this example. As a result, the operator can easily grasp the relationship between the variables of the two groups, in this example, the ranking based on the correlation coefficient, at a glance.

したがって、図6で示されたグラフ描画装置上で容易に順位付け、および寄与度が大きいプロセスパラメータの抽出が可能である。   Therefore, it is possible to easily rank and extract process parameters having a large contribution on the graph drawing apparatus shown in FIG.

例えば品質情報である「光強度」は第1の変量名表示領域4aに属する性能の一項目であり、特徴量「ガス流量の最大値」は第2の変量名表示領域4bの要因の一項目となる。それぞれの項目名を選択することにより、数値であるので順位付け(昇順または降順で並び替え)が行われ、最も影響する要因を容易に抽出することができる。   For example, “light intensity” which is quality information is one item of performance belonging to the first variable name display area 4a, and the feature value “maximum value of gas flow rate” is one item of the factor of the second variable name display area 4b. It becomes. By selecting each item name, since it is a numerical value, ranking (rearrangement in ascending order or descending order) is performed, and the most influential factor can be easily extracted.

以上説明したように、本実施形態によれば、製品を製造する際の変動期間と安定期間の一連の特徴量を含むプロセスパラメータであって、製造シーケンス毎にプロセスパラメータを収集するプロセスパラメータ収集手段111と、収集されたプロセスパラメータの特徴量であって変動期間と安定期間の特徴量を抽出する特徴量算出手段112と、製造された製品の歩留りおよび性能を示す品質情報を収集する品質情報収集手段113と、プロセスパラメータの特徴量および品質情報を用いて相関分析を行うことにより、歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する特徴量決定手段114とを有している。   As described above, according to the present embodiment, a process parameter collecting unit that collects a process parameter for each manufacturing sequence, which is a process parameter including a series of feature amounts of a variation period and a stable period when a product is manufactured. 111, feature quantity calculation means 112 for extracting the feature quantities of the collected process parameters, which are variable period and stable period, and quality information collection for collecting quality information indicating the yield and performance of the manufactured product Means 113 and feature quantity determining means 114 for determining the feature quantity of the process parameter having the greatest contribution to the yield and performance by performing correlation analysis using the feature quantity and quality information of the process parameter. Yes.

この場合、プロセス成膜条件にはガス流量、温度、圧力など数百もの管理項目(プロセスパラメータ)がある。従来では、各管理項目の指示値に対し、安定期間の変動だけを特徴量(平均値、最大、最小等)としていた。これに対して、本実施形態では、安定期間の変動だけではなく、多層積層膜生成装置などのガス変遷時(変動期間)の変化にも着目し、装置および計測器から収集される粒度の細かい時系列装置データから、その管理項目毎の各ステップの変動期間(過渡期)におけるピーク値、経過時間、周期回数などを特徴量として抽出し、1つの管理項目の中で最も影響の大きい特徴量や二つ三つの影響の大きい特徴量を抽出することが容易にできる。   In this case, the process film formation conditions include hundreds of management items (process parameters) such as gas flow rate, temperature, and pressure. Conventionally, only the fluctuation of the stable period is used as the feature amount (average value, maximum, minimum, etc.) for the indicated value of each management item. On the other hand, in the present embodiment, not only the fluctuation of the stable period but also the change at the time of gas transition (fluctuation period) of the multilayer laminated film production apparatus or the like, the fine particle size collected from the apparatus and the measuring instrument is fine. From the time-series device data, the peak value, elapsed time, number of cycles, etc. in the fluctuation period (transition period) of each step for each management item are extracted as feature amounts, and the feature amount having the greatest influence on one management item It is possible to easily extract feature quantities having a large influence.

これによって、変動期間およびこれに続く安定期間の一連の複数の管理項目の特徴量から木目細かく、製品の歩留りや性能に影響を与える要因を順位付けすることができ、半導体製造などの多層積層膜生成装置などの製造ばらつきに敏感に反応する歩留まりやデバイス性能に対する不良要因をより十分かつ正確に絞り込むことができる。したがって、製造工程内の処理条件へのフィードバックを実現することができて、製品性能向上および歩留り向上を実現することができる。   As a result, the factors affecting the product yield and performance can be ranked in detail from the feature amount of a series of multiple management items in the fluctuation period and the subsequent stable period. It is possible to narrow down more sufficiently and accurately the yield factor that reacts sensitively to the manufacturing variation of the generation device and the like, and the cause of failure for the device performance. Therefore, feedback to the processing conditions in the manufacturing process can be realized, and product performance and yield can be improved.

なお、以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   In addition, as mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、広く産業界で取り扱われるデータ間の関連を把握し、産業上優位な結果をもたらすための有意性のある結果を抽出する工程管理においてデータを解析する工程管理装置およびこれを用いた工程管理方法、この工程管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよびこの制御プログラムが記録されたコンピュータ読み出し可能な可読記録媒体の分野において、結晶成長装置などの成膜条件の安定した供給管理が要求されるプロセスなどにおいて、安定期間の変動だけではなく安定期間に至るまでの変動をプロセスパラメータの特徴量として考慮したため、半導体製造などの多層積層膜生成装置などの製造ばらつきに敏感に反応する歩留まりやデバイス性能に対する不良要因をより十分かつ正確に絞り込むことができて、成膜条件(プロセスパラメータ)の最適化によって歩留まりやデバイス性能を向上させることができる。   The present invention relates to a process management apparatus for analyzing data in process management for grasping a relation between data widely handled in the industry and extracting a meaningful result for producing an industrially superior result, and the same. In the field of a process management method, a control program for causing a computer to execute each step of the process management method, and a computer-readable readable recording medium on which the control program is recorded, film formation conditions such as a crystal growth apparatus are stable. In processes where supply management is required, not only fluctuations in the stable period but also fluctuations up to the stable period are considered as feature values of the process parameters, so it is sensitive to manufacturing variations such as semiconductor multilayer production equipment More fully and accurately narrow down failure factors for reacting yield and device performance Bets are made, it is possible to improve the yield and device performance by optimizing the film forming conditions (process parameters).

10 工程管理装置
11 制御手段(CPU)
111 プロセスパラメータ収集手段
112 特徴量算出手段
113 品質情報収集手段
114 特徴量決定手段
12 操作部
13 表示部
14 ROM
15 RAM
1 グラフ描画装置
2 紐付けデータテーブル
3 グラフ描画テンプレート部
4 グラフ描画テンプレート
1f 変数選択操作部
1g 分析操作部
1a データ編集手段
1b 統計量算出手段
1c データ配置手段
1d グラフ出力手段
1e 要因分析手段
4c 行列表示領域
4a 第1の変量名表示領域
4b 第2の変量名表示領域
4d グラフ表示領域
10 Process management device 11 Control means (CPU)
111 process parameter collection means 112 feature quantity calculation means 113 quality information collection means 114 feature quantity determination means 12 operation section 13 display section 14 ROM
15 RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Graph drawing apparatus 2 Linking data table 3 Graph drawing template part 4 Graph drawing template 1f Variable selection operation part 1g Analysis operation part 1a Data editing means 1b Statistics amount calculation means 1c Data arrangement means 1d Graph output means 1e Factor analysis means 4c Matrix Display area 4a First variable name display area 4b Second variable name display area 4d Graph display area

Claims (14)

半導体製造装置の製造条件において少なくとも1つのプロセスパラメータを含み、複数の製造シーケンスが存在する製造条件で製造される製品製造工程を管理する工程管理装置であって、
製品を製造する際の変動期間とこれに続く安定期間の一連の特徴量を含むプロセスパラメータであって、製造シーケンス毎に該プロセスパラメータを収集するプロセスパラメータ収集手段と、収集された該プロセスパラメータの特徴量であって該変動期間と該安定期間の特徴量を抽出する特徴量算出手段と、製造された製品の歩留りおよび性能を示す品質情報を収集する品質情報収集手段と、該プロセスパラメータの特徴量および該品質情報を用いて相関分析を行うことにより、該歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する特徴量決定手段とを有する工程管理装置。
A process management apparatus that manages a product manufacturing process that includes at least one process parameter in manufacturing conditions of a semiconductor manufacturing apparatus and that is manufactured under manufacturing conditions in which a plurality of manufacturing sequences exist,
A process parameter including a series of feature values of a variation period and a stable period following the manufacture of the product, the process parameter collecting means for collecting the process parameter for each manufacturing sequence, and the collected process parameter Feature amount calculation means for extracting feature amounts of the variation period and the stable period, quality information collection means for collecting quality information indicating the yield and performance of the manufactured product, and features of the process parameters A process management apparatus comprising: a feature amount determination unit that determines a feature amount of a process parameter having the greatest contribution to the yield and performance by performing a correlation analysis using the amount and the quality information.
前記特徴量算出手段は、前記プロセスパラメータが所定の指示値の一定範囲内に到達するまでの変動期間を過渡期とし、該過渡期と、該一定範囲内に到達してからの安定期とに区別し、該プロセスパラメータの立ち上がり時間、該安定期への到達時間および立ち下り時間のうち少なくとも該安定期への到達時間を該プロセスパラメータの特徴量として抽出する請求項1に記載の工程管理装置。   The feature amount calculating means defines a transition period until the process parameter reaches a predetermined range of a predetermined instruction value as a transition period, and includes a transition period and a stable period after reaching the predetermined range. 2. The process management apparatus according to claim 1, wherein the process management device extracts the process parameter rising time, the time to reach the stable period, and the time to reach the stable period as feature quantities of the process parameter. . 前記特徴量算出手段は、前記過渡期において、該過渡期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する請求項2に記載の工程管理装置。   The feature amount calculating means calculates, in the transition period, at least one of an upper limit value, a lower limit value, a median value, a standard deviation, and a cycle number exceeding the upper limit value and the lower limit value within the transition period. The process management apparatus according to claim 2, wherein the process management apparatus is extracted as a feature amount of a process parameter. 前記特徴量算出手段は、前記安定期において、該安定期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する請求項2に記載の工程管理装置。   In the stable period, the feature amount calculating means calculates at least one of an upper limit value, a lower limit value, a median value, a standard deviation, and the number of cycles exceeding the upper limit value and the lower limit value in the stable period. The process management apparatus according to claim 2, wherein the process management apparatus is extracted as a feature amount of a process parameter. 前記製品製造工程が複数工程によって処理される場合に、前記特徴量決定手段は、該複数工程において歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する請求項1に記載の工程管理装置。   2. The process according to claim 1, wherein when the product manufacturing process is processed by a plurality of processes, the feature amount determination unit determines a feature amount of a process parameter having the greatest contribution to yield and performance in the plurality of processes. Management device. 前記特徴量決定手段において、前記製品毎に紐付けられた前記品質情報としての製品歩留り情報と前記プロセスパラメータの特徴量から、製品歩留りおよび性能への影響度の算出方法は重回帰分析を用いる請求項1に記載の工程管理装置。   The feature quantity determination means uses a multiple regression analysis as a method for calculating the product yield and performance influence from the product yield information as the quality information linked to each product and the feature quantity of the process parameter. Item 2. The process management apparatus according to Item 1. 半導体製造装置の製造条件において少なくとも1つのプロセスパラメータを含み、複数の製造シーケンスが存在する製造条件で製造される製品製造工程を管理する工程管理方法であって、
プロセスパラメータ収集手段が、該製品を製造する際の変動期間とこれに続く安定期間の一連の特徴量を含むプロセスパラメータであって、該製造シーケンス毎に当該プロセスパラメータを収集するステップと、
特徴量算出手段が、収集されたプロセスパラメータの特徴量であって該変動期間と該安定期間の特徴量を抽出する特徴量算出ステップと、
品質情報収集手段が、製造された製品の歩留りおよび品質を示す品質情報を収集するステップと、
特徴量決定手段が、該プロセスパラメータの特徴量および該検査情報を用いて相関分析を行うことにより、該歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定するステップとを有する工程管理方法。
A process management method for managing a product manufacturing process that includes at least one process parameter in a manufacturing condition of a semiconductor manufacturing apparatus and that is manufactured under a manufacturing condition in which a plurality of manufacturing sequences exist,
A process parameter collecting means, which is a process parameter including a series of feature quantities of a variation period and a subsequent stable period when the product is manufactured, and collecting the process parameter for each manufacturing sequence;
A feature quantity calculating means for extracting the feature quantities of the collected process parameters and the feature quantities of the fluctuation period and the stable period;
A quality information collecting means for collecting quality information indicating a yield and quality of the manufactured product;
A step of determining a feature quantity of the process parameter having the greatest contribution to the yield and performance by performing a correlation analysis using the feature quantity of the process parameter and the inspection information. Management method.
前記特徴量算出ステップは、前記プロセスパラメータが所定の指示値の一定範囲内に到達するまでの変動期間を過渡期とし、該過渡期と、該一定範囲内に到達してからの安定期とに区別し、該プロセスパラメータの立ち上がり時間、該安定期への到達時間および立ち下り時間のうち少なくとも該安定期への到達時間を該プロセスパラメータの特徴量として抽出する請求項7に記載の工程管理方法。   In the feature amount calculating step, a fluctuation period until the process parameter reaches a predetermined range of a predetermined instruction value is set as a transition period, and the transition period and a stable period after reaching the predetermined range. The process management method according to claim 7, wherein at least the arrival time to the stable period among the rise time, the arrival time to the stable period, and the fall time of the process parameter is extracted as a feature quantity of the process parameter. . 前記特徴量算出ステップは、前記過渡期において、該過渡期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する請求項8に記載の工程管理方法。   In the transition period, the feature amount calculating step includes at least one of an upper limit value, a lower limit value, a median value, a standard deviation, and a cycle number exceeding the upper limit value and the lower limit value in the transition period. The process management method according to claim 8, wherein the process management feature is extracted as a feature amount of a process parameter. 前記特徴量算出ステップは、前記安定期において、該安定期内での上限値、下限値、中央値、標準偏差および、該上限値および該下限値を超える周期回数のうちの少なくともいずれかを前記プロセスパラメータの特徴量として抽出する請求項8に記載の工程管理方法。   In the stable period, the feature amount calculating step calculates at least one of an upper limit value, a lower limit value, a median value, a standard deviation, and a number of cycles exceeding the upper limit value and the lower limit value in the stable period. The process management method according to claim 8, wherein the process management feature is extracted as a feature amount of a process parameter. 前記製品製造工程が複数工程によって処理される場合に、前記特徴量決定手段が行うステップは、該複数工程において歩留りおよび性能への寄与度が最も大きいプロセスパラメータの特徴量を決定する請求項7に記載の工程管理方法   8. The feature amount determining unit in the case where the product manufacturing process is processed in a plurality of steps, the step of determining the feature amount of the process parameter having the greatest contribution to yield and performance in the plurality of steps. Described process control method 前記特徴量決定手段が行うステップにおいて、前記製品毎に紐付けられた前記品質情報としての製品歩留り情報と前記プロセスパラメータの特徴量から、製品歩留りおよび性能への影響度の算出方法は重回帰分析を用いる請求項7に記載の工程管理方法。   In the step performed by the feature amount determination means, a method of calculating the influence rate on the product yield and performance from the product yield information as the quality information linked to each product and the feature amount of the process parameter is a multiple regression analysis. The process management method according to claim 7, wherein: 請求項7〜12のいずれかに記載の工程管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記述された制御プログラム。   A control program in which a processing procedure for causing a computer to execute each step of the process management method according to claim 7 is described. 請求項13に記載の制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な可読記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the control program according to claim 13.
JP2010108829A 2010-05-10 2010-05-10 Process management apparatus, process management method, control program, and readable recording medium Expired - Fee Related JP5593121B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010108829A JP5593121B2 (en) 2010-05-10 2010-05-10 Process management apparatus, process management method, control program, and readable recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010108829A JP5593121B2 (en) 2010-05-10 2010-05-10 Process management apparatus, process management method, control program, and readable recording medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011238769A true JP2011238769A (en) 2011-11-24
JP5593121B2 JP5593121B2 (en) 2014-09-17

Family

ID=45326424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010108829A Expired - Fee Related JP5593121B2 (en) 2010-05-10 2010-05-10 Process management apparatus, process management method, control program, and readable recording medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5593121B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014006807A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 シャープ株式会社 Graph drawing device, graph drawing method, process management system, process management method, and readable storage medium
JP2016000853A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 トヨタ自動車株式会社 Determination method of metal heat treatment conditions
JP2018116545A (en) * 2017-01-19 2018-07-26 オムロン株式会社 Prediction model creating device, production facility monitoring system, and production facility monitoring method
JP2019140193A (en) * 2018-02-08 2019-08-22 株式会社Screenホールディングス Data processing method, data processing unit, and data processing program
JP2023088792A (en) * 2021-12-15 2023-06-27 Nttエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device characteristic evaluation device and semiconductor device characteristic evaluation system
JPWO2023144874A1 (en) * 2022-01-25 2023-08-03

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000269108A (en) * 1999-03-15 2000-09-29 Sharp Corp Management system of semiconductor manufacturing apparatus
JP2008282248A (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Sharp Corp Graph drawing device and method, yield analysis method for performing the method, yield improvement support system, program and computer-readable recording medium
JP2010093047A (en) * 2008-10-08 2010-04-22 Ulvac Japan Ltd Management system of processing device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000269108A (en) * 1999-03-15 2000-09-29 Sharp Corp Management system of semiconductor manufacturing apparatus
JP2008282248A (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Sharp Corp Graph drawing device and method, yield analysis method for performing the method, yield improvement support system, program and computer-readable recording medium
JP2010093047A (en) * 2008-10-08 2010-04-22 Ulvac Japan Ltd Management system of processing device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014006807A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 シャープ株式会社 Graph drawing device, graph drawing method, process management system, process management method, and readable storage medium
JP5866446B2 (en) * 2012-07-03 2016-02-17 シャープ株式会社 Graph drawing apparatus, graph drawing method, process management system, process management method, control program, and readable storage medium
JP2016000853A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 トヨタ自動車株式会社 Determination method of metal heat treatment conditions
JP2018116545A (en) * 2017-01-19 2018-07-26 オムロン株式会社 Prediction model creating device, production facility monitoring system, and production facility monitoring method
US11106197B2 (en) 2017-01-19 2021-08-31 Omron Corporation Prediction model creation apparatus, production facility monitoring system, and production facility monitoring method
JP2019140193A (en) * 2018-02-08 2019-08-22 株式会社Screenホールディングス Data processing method, data processing unit, and data processing program
JP7090430B2 (en) 2018-02-08 2022-06-24 株式会社Screenホールディングス Data processing method, data processing device, and data processing program
JP2023088792A (en) * 2021-12-15 2023-06-27 Nttエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device characteristic evaluation device and semiconductor device characteristic evaluation system
JPWO2023144874A1 (en) * 2022-01-25 2023-08-03
WO2023144874A1 (en) * 2022-01-25 2023-08-03 株式会社日立ハイテク Equipment diagnostic device, semiconductor manufacturing equipment system, and semiconductor device manufacturing system
JP7406045B2 (en) 2022-01-25 2023-12-26 株式会社日立ハイテク Equipment diagnostic equipment, semiconductor manufacturing equipment systems, and semiconductor equipment manufacturing systems

Also Published As

Publication number Publication date
JP5593121B2 (en) 2014-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4368905B2 (en) Graph drawing apparatus and method, yield analysis method and yield improvement support system for executing the method, program, and computer-readable recording medium
JP5593121B2 (en) Process management apparatus, process management method, control program, and readable recording medium
JP5866446B2 (en) Graph drawing apparatus, graph drawing method, process management system, process management method, control program, and readable storage medium
US10789257B2 (en) System and method for similarity search in process data
TWI488039B (en) Methods, apparatus, machine-accessible medium, computer readable medium, system, and graphical user interfaces for presenting multivariate fault contributions
KR100858770B1 (en) Apparatus of analysis trouble process and program
JP5008525B2 (en) Defect factor extraction device and process stabilization support system
KR20200017506A (en) Device for diagnosing abnormalities in processes and how to diagnose abnormalities
JP4568786B2 (en) Factor analysis apparatus and factor analysis method
JP2008072047A (en) Model preparing device, analyzing device for process abnormality, and those method and program
JP5017176B2 (en) Manufacturing instruction evaluation support system, manufacturing instruction evaluation support method, and manufacturing instruction evaluation support program
KR102043928B1 (en) Bi-directional association and graphical acquisition of time-based equipment sensor data and material-based metrology statistical process control data
JP2005236250A (en) Integrated real-time management method for semiconductor manufacturing process and yield analysis
TWI437396B (en) Data search system
JP5820488B2 (en) Semiconductor processing system, semiconductor device manufacturing method, device data collection method, control program, and readable storage medium
JP6312955B1 (en) Quality analysis apparatus and quality analysis method
EP4130905A1 (en) Visualization system
KR20170074942A (en) Mapping of measurement data to production tool location and batch or time of processing
JP2007250647A (en) Apparatus and method of forming model
JP2000198051A (en) Device for and method of extracting abnormality of facility flow, and storage medium recorded with program for extracting abnormality from facility flow
JP5663860B2 (en) Manufacturing history information management apparatus and method
TW202248941A (en) Data processing method, data processing apparatus, data processing system, and computer program products
JP7379303B2 (en) Similar defect search/display system, device and method
CN101075132A (en) Method for controlling administration robot by statistical process
JP2010267711A (en) Semiconductor manufacturing method, semiconductor production managing method, and semiconductor production managing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140714

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140804

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5593121

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees