JP4189046B2 - 半導体製造工程における半導体モデルの表示装置および表示方法 - Google Patents
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程に関する表示に係り、特に、略全ての製造工程に亘る工程での３次元半導体モデルの表示に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリは、リソグラフィー工程、拡散工程、積層工程等を順次繰り返す複数の製造工程を経て完成されるものであり、完成した半導体メモリは多数の積層膜で形成されており、その完成品の積層状態を２次元の断面図で表示装置に表示するものは、従来から知られているところである。
【０００３】
従来、半導体製造に関わる技術者並びに半導体製造現場への見学者のために、半導体メモリの実物のみならず、薄膜の積層状態をわかりやすくした実物の拡大図による表示によって、半導体製造技術についての理解や教習を行おうとしていた。また、前記積層状態を拡大図面によって表示する外に、ディスプレイで画像表示するものも用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ディスプレイで画像表示する従来技術は、半導体装置の完成品における断面形状を拡大表示するものであって、この拡大表示した２次元モデルを用いて、半導体製品の薄膜積層技術の知識の普及を図ったり、その技術を教習したりするものであった。
【０００５】
しかしながら、半導体装置の製造技術について、その知識の普及や教習の目的のためには、半導体装置の完成品の２次元モデルだけでは不十分であって、半導体製造工程の第１の工程から最終工程に至るまでの途中の工程も含めて全ての工程での半導体の薄膜積層状態を拡大した画像で分かり易く表示することが求められていた。
【０００６】
更に、製造工程での画像表示において、２次元モデルの断面形状だけでは、製造技術の全体像を把握する上で、物足りない情報となっていた。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、複数の半導体製造工程を２次元モデルの断面形状と３次元モデルの立体画像等を表示画面上に表示することで半導体製造工程を分かり易く表示する表示方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
【０００９】
製造する半導体の種類を表示する半導体種類領域と、各製造工程を表示する製造工程領域と、複数の半導体モデルを含む半導体データを表示する半導体データ領域と、前記半導体データ領域に表示すべき半導体データを選択する選択ボタン領域と、を備えた表示装置を有して、半導体製造工程における半導体モデルを前記表示装置に表示する表示方法であって、
前記選択ボタン領域に設けられた「立体画像モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記製造工程領域の内から選択された所望の１つの製造工程での設計時に予測される３次元半導体モデルを前記半導体データ領域に表示させるとともに、前記３次元半導体モデルを任意の方向から観察できるように前記３次元半導体モデルを回転させる半導体モデルの表示方法。
【００１０】
前記半導体モデルの表示方法において、前記製造工程領域の内から所望の１つの製造工程を選択することにより、前記選択された当該製造工程で使用するマスク画像と、設計時に予測される当該製造工程での３次元半導体モデルと、を初期表示画面として、前記半導体データ領域に同時表示する半導体モデルの表示方法。
【００１１】
前記半導体モデルの表示方法において、前記選択ボタン領域に設けられた「実物・予測モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記初期表示画面に代えて、設計時に予測される当該製造工程での２次元半導体モデルと、電子顕微鏡の写真画像と、を前記半導体データ領域に同時表示する半導体モデルの表示方法。
【００１２】
半導体製造工程における半導体モデルの表示装置であって、前記表示装置は、製造する半導体の種類を表示する半導体種類領域と、各製造工程を表示する製造工程領域と、複数の半導体モデルを含む半導体データを表示する半導体データ領域と、前記半導体データ領域に表示すべき半導体データを選択する選択ボタン領域と、を備え、
前記選択ボタン領域に設けられた「立体画像モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記製造工程領域の内から選択された所望の１つの製造工程での設計時に予測される３次元半導体モデルを前記半導体データ領域に表示させるとともに、前記３次元半導体モデルを任意の方向から観察できるように前記３次元半導体モデルを回転させる半導体モデルの表示装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について以下図面を用いて説明する。図面において、１は表示装置を有したパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（以下、パソコンという）、２はデータベースを有するサーバ、３はネットワーク、１０はパソコンの表示部にウインドウの形で表示される表示画面、１１は製造する半導体タイプ表示欄、１２は製造工程表示欄、１３はマスク表示欄、１４は３次元モデル表示欄、１５は走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという）写真表示欄、１６は２次元モデル表示欄、１７はＳＥＭ／ＭＡＳＫボタン、１８はＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮ（２次元表示）ボタン、１９はＶＲＭＬ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）表示（３次元表示）ボタン、２０はＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳ（製造不良事例）表示ボタン、２１は全製造工程と現製造工程を示す表示欄、２２はバックボタン、をそれぞれ表す。
【００１４】
図１は製造する半導体のタイプ（種類）を示す図であり、この図では現在製造している代表的な半導体タイプとして、４ＭーＳＲＡＭ、４Ｍ−ＤＲＡＭ、１６Ｍ−ＤＲＡＭ、６４ＭーＤＲＡＭ、を例示している。
【００１５】
図２はパソコンの表示装置に表示する表示対象を示す図であり、表示画面１０は主として、半導体タイプ表示欄１１、製造工程表示欄１２、半導体モデルを含む半導体データを表示する表示欄１３，１４，１５，１６、表示データ選択ボタン１７，１８，１９，２０、の領域に大きく分けられる。
【００１６】
図３はＳＥＭ／ＫＡＳＫボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図であり、図４はＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図であり、図５はＶＲＭＬ表示ボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図であり、図６はＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図である。また、図７は多数のパソコンがサーバのもとにネットワークに接続されていることを示す図である。
【００１７】
本実施形態では、図１に示す表示内容を表示し、この表示画面の操作に伴って図２に示す表示内容が表示されるが、図２に示す構成が本発明の実施形態の全貌を最も良く表わしているので、まず、図２を説明する。
【００１８】
表示画面１０には、例えばその上側に、製造する半導体タイプ１１、即ち４Ｍｅｇａ ｂｉｔ Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭを表示している。表示画面１０の右側に、製造工程表示欄１２を示していて、特に、全製造工程中の適宜の製造工程、例として、第５、第１７、第３６工程…を取り上げていて、その内の１つの製造工程を選択できるようになっている。この例では、９つの工程を取り上げているが、全部の工程を取り上げてもよいし、取り上げた工程が１表示画面で表示できないときは、スクロールバー２３で順次、製造工程の表示を切り替えるようにすればよい。図２で製造工程表示欄１２に「３６ＳＧ ｅｘｐｏｓｅ」とあるが、この表示の内で、「３６」が製造工程の順位を表し、「ＳＧ ｅｘｐｏｓｅ」が蒸着、エッチング、露光等の具体的作業を表す。
【００１９】
例えばマウスを操作することによって、製造工程表示欄１２の適宜の１つを選択すると、選択された製造工程で使用されるマスクの形状１３が画面に表示される。更に、画面には当該製造工程における３次元モデル（立体画像）１４が表示される。製造工程表示欄１２に一覧表示された工程の１つを選択すると、表示装置の表示画面１０には、初期的に、マスク形状１３と３次元モデル１４とが表示されるようになっている。表示画面１０上のマスク形状と３次元モデルの表示位置は任意に設定できる。
【００２０】
当該製造工程は、リソグラフィー工程、拡散工程、積層工程等が順次繰り返されて複雑な構造をしているので、この構造を３次元（立体）でカラー画像表示すれば、２次元の断面形状に比べて、前記複雑構造の把握がし易く、半導体構造の理解が一層深められることとなる。
【００２１】
３次元画像表示は、或る一定方向からの３次元画像を表示するだけではなくて、表示画面１０の下側に配置された「ＶＲＭＬ」ボタンを押圧することにより、任意の３次元方向からの３次元画像を表示することができる。具体的には、図５に示すように、「ＶＲＭＬ」ボタンを押圧してから、次に左下に表示された回転ボタンをマウス操作することによって、前記操作に連動して３次元画像のカメラアングルが変わり、前記カメラから観察した画像が表示されることとなる。
【００２２】
図２の表示画面１０の右下には、全製造工程と現製造工程を示す表示欄２１があり、選択した製造工程の工程順位と全製造工程数が表示されている。更に、バックボタン２２を押圧すると、図１に示すように、製造する半導体のタイプを示すメニュー画面に表示が復帰する。図１において適宜の半導体タイプを選択すると、当該タイプの半導体に特有な製造工程数と半導体データに関する情報が図２に示すように表示されるものである。図１のメニュー画面に示された半導体タイプを順次選択することにより、半導体タイプの差異によって製造工程上で特有の差異（工程数、工程の具体的作業内容、マスクの種類と形状、製造不良の事例など）が存在することについて、表示画面の表示内容を通して、把握、理解を深めることができる。
【００２３】
図２において、表示画面１０の下側に、表示データ選択ボタンが４個配列されている。以下これらのボタンの機能と作用について説明する。
【００２４】
ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタン１７は、基本的には、ＳＥＭ画像、即ち、電子顕微鏡による半導体実物の断面形状を示すＳＥＭ写真と、設計条件に基づいて予測される半導体の２次元形状の断面図と、を並列的に画面表示して、その差異を観察しようとするものである。ここにおいて、ＳＥＭ写真は、半導体の各製造工程において予め観察しておいた実物における断面形状を示すものであり、多数のＳＥＭ写真像をデータとして、図７に示すサーバ２のデータベースに蓄積しておく。
【００２５】
特に、ＳＥＭ写真は対象物からの反射像を写真に取っているのでカラー写真でその断面形状を表現することができるので、色彩が付加されて理解がし易く、前記予測断面図のカラー化と合わせれば比較対照をし易くすることができる。一方、設計条件による予測断面図についても、予め設計段階で予測できる図であるから、これも同様に前記データベースに予め蓄積しておく。
【００２６】
図３に示すように、表示画面の初期画面は、前述したように、製造工程表示欄１２の適宜の製造工程を選択することにより、マスク形状と３次元画像が表示されている。ここで、ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタンを押圧すると、表示画面には、前記適宜の製造工程における２次元の断面形状と当該製造工程におけるＳＥＭ写真画像とが対応して表示される。２つの画像を観察することにより、設計条件による予測断面形状と、実際の製造工程における電子顕微鏡による現実の断面形状と、を対比して観察することができるので、当該製造工程における薄膜形成状態の実態を視覚的に把握できて、改善すべき問題点を具体的に摘出することが可能となる。
【００２７】
図３に示すように、ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタンを押圧すると、押圧以前に前記ボタンは「ＳＥＭ」表示されていたのが「ＭＡＳＫ」表示となる。更に，「ＭＡＳＫ」表示されたボタンを押圧すると、ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタンは当初の「ＳＥＭ」が表示される状態となり、マスク形状と３次元モデルの表示画面となる。
【００２８】
図３に示す初期画面の状態から、図４に示すように，ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを押圧すると、表示装置の画面には、マスク形状と３次元モデルに加えて、当該製造工程における、設計予測断面形状とＳＥＭ画像とが同時に表示される。このような４つの画像を同時に表示することにより、当該製造工程における全体像を視覚的に観察することができることとなる。この画面において、工程選択ボタンを逐次押圧すれば、それぞれの製造工程における４つの画像（マスク形状、３次元モデル、設計予測断面形状、ＳＥＭ画像）を同時観察できるので、各製造工程毎の特徴を容易に理解、把握できることとなる。ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを再度押圧すると、表示装置は初期画面に復帰する。
【００２９】
次に、図３に示す初期画面の状態から、図５に示すように、ＶＲＭＬボタンを押圧すると、表示装置の画面には、３次元モデルが拡大表示される。この３次元モデルは設計条件に基づいて予め予測される立体画像であり、各製造工程毎に予め求めることができ、これらの立体画像をサーバ２のデータベースに蓄積しておく。３次元モデルが拡大表示されると同時に画面には、例えば、左下に回転ボタンが表示され、この回転ボタンの操作によって、立体画像をモニタするカメラの位置を変更するように信号処理することで、画面表示されている立体画像を回転することができ、操作者の希望する方向からの立体画像を観察することができる。このように、あらゆる方向からの立体画像を観察すれことができるので、製造工程における一断面形状を観察するよりも、それぞれの製造工程での状況を的確に把握することができ、製造工程の理解が一層し易くなる。
【００３０】
ＶＲＭＬボタンを再度押圧すると、表示装置は初期画面に復帰する。
【００３１】
次に、図３に示す初期画面の状態から、図６に示すように、ＭＩＳＰＲＯＳＥＳＳボタンを押圧すると、表示装置の画面には、当該製造工程における製造不良事例のデータが一覧表示される。不良事例データは予め製造工程毎にサーバ２のデータベースに蓄積しておく。この場合、全ての製造工程で不良事例が存在するとは限らないので、製造工程表示欄１２における適宜の工程選択ボタンを選択したときに、当該製造工程において不良事例（データベース上に）が存在する場合にのみ、ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを点灯または点滅させるようにすれば、操作性が向上する。不良事例データは文章による不良の摘示でも良いし、２次元の予測断面形状での不良点の摘示でも良いし、更に文章摘示と画像摘示の双方で不良事例を表示しても良い。このような機能を奏するＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを設けることによって、前記ボタンの点灯または点滅で不良事例の発生する製造工程をいち早く見分けることができ、更に、画面表示で具体的な不良事例を特定して把握することができる。ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを再度押圧すると表示装置は初期画面に復帰する。
【００３２】
図７は示すように、ネットワーク３を介して複数のパソコン１がデータベースを有するサーバ２に接続されている。少なくとも１つの製造工程毎に１つのパソコンが備えられていれば、パソコン１を送信元として、該当する製造工程における、２次元の断面形状、３次元モデル、ＳＥＭ画像、マスク形状、不良事例に関するデータをサーバ２に発信することができる。サーバ２のデータベースには、図１に示す半導体タイプ毎の全製造工程におけるデータが集積されることになり、サーバ２は半導体製造工程の全てのデータを一括管理することができる。図７に示すようなデータ管理によれば、特定の半導体タイプの製造工程における諸々のデータを逐次更新しながら管理することができるので、最新の詳細データをサーバ２側からパソコン１に配送することでき、個々のパソコンでは図２に示すような任意の半導体タイプの適宜の製造工程における種々の情報を観察することが可能となる。
【００３３】
なお、前記実施形態ではサーバを介したネットワークシステムで説明したが、これに限定されるものではない。例えば、一台のパソコンのハードディスク等の記憶装置に前記データを記録して実施することもできる。また、記憶容量の大きな記憶媒体、例えば、ＭＯ，ＣＤ−ＲＯＭに前記データを記録してパソコンで実行しても良い。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、半導体製造における全ての製造工程での薄膜積層状況について、設計時での予めの予測状況を立体画像としてパソコンで画面表示するので、半導体製造技術者並びに見学者にとって、非常に理解し易いし、また教習効果も一層期待できる。また、立体画像を任意の方向に回転することで、製造工程での積層構造が一層容易に把握できる。
【００３５】
更に、現実の製造工程でのＳＥＭ写真画像を用いることで、製造工程での実態を把握することができる。そして、設計条件で予測される２次元モデルとの画面上での同時対比により、半導体断面における実態図と予測図との比較が可能となり、改善すべき問題点の摘出も容易にできる。
【００３６】
また、ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンの点灯または点滅により、それぞれの製造工程における不良事例をたやすく見い出せるとともに、不良事例の具体的内容を画面表示することにより、当該製造工程における問題点を明確に知らせることができる。
【００３７】
更に、複数のパソコンを管理するサーバに製造工程のすべてのデータを集積し、逐次のパソコンからのデータ更新をサーバで行うことにより、最新のデータを一括管理できて、各パソコンにそのデータを配信することができる。
【００３８】
また、半導体製造工程の全ての工程において、３次元モデル、ＳＥＭ写真画像、２次元モデル、マスク形状、不良事例などを画面表示することで、製造技術者並びに見学者にとって、製造工程の理解、把握が一層深まることとなる。
【００３９】
更に、任意の製造工程を選択することにより、当該製造工程における半導体モデルの３次元画像と、当該製造工程で使用されるマスク画像とが同時に表示されるので、半導体特有のマスクとこれを利用した製造物を比較しながら理解することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体製造における全ての製造工程での薄膜積層状況について、設計時での予めの予測状況を立体画像としてパソコンで画面表示するので、半導体製造技術者並びに見学者にとって、非常に理解し易いし、また教習効果も一層期待できる。また、立体画像を任意の方向に回転することで、製造工程での積層構造が一層容易に把握できる。
【００４１】
更に、現実の製造工程でのＳＥＭ写真画像を用いることで、製造工程での実態を把握することができる。そして、設計条件で予測される２次元モデルとの画面上での同時対比により、半導体断面における実態図と予測図との比較が可能となり、改善すべき問題点の摘出も容易にできる。
【００４２】
また、ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンの点灯または点滅により、それぞれの製造工程における不良事例をたやすく見い出せるとともに、不良事例の具体的内容を画面表示することにより、当該製造工程における問題点を明確に知らせることができる。
【００４３】
更に、複数のパソコンを管理するサーバに製造工程のすべてのデータを集積し、逐次のパソコンからのデータ更新をサーバで行うことにより、最新のデータを一括管理できて、各パソコンにそのデータを配信することができる。
【００４４】
また、半導体製造工程の全ての工程において、３次元モデル、ＳＥＭ写真画像、２次元モデル、マスク形状、不良事例などを画面表示することで、製造技術者並びに見学者にとって、製造工程の理解、把握が一層深まることとなる。
【００４５】
更に、本発明によれば、任意の製造工程を選択することにより、当該製造工程における半導体モデルの３次元画像と、当該製造工程で使用されるマスク画像とが同時に表示されるので、半導体特有のマスクとこれを利用した製造物を比較しながら理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製造する半導体のタイプを示す図である。
【図２】本発明の実施形態における、パソコンの表示装置に表示される基本的な表示画面を示す図である。
【図３】ＳＥＭ／ＫＡＳＫボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図４】ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図５】ＶＲＭＬボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図６】ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図７】多数のパソコンがサーバのもとにネットワークに接続されていることを示す図である。
【符号の説明】
１ 表示装置を有したパソコン
２ データベースを有するサーバ
３ ネットワーク
１０ パソコン表示画面
１１ 製造する半導体タイプ表示欄
１２ 製造工程表示欄
１３ マスク表示欄
１４ ３次元モデル表示欄
１５ 電子顕微鏡ＳＥＭ写真表示欄
１６ ２次元モデル表示欄
１７ ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタン
１８ ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮ（２次元表示）ボタン
１９ ＶＲＭＬ表示（３次元表示）ボタン
２０ ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳ（不良事例）表示ボタン
２１ 全製造工程と現製造工程を示す表示
２２ バックボタン
２３ スクロールバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程に関する表示に係り、特に、略全ての製造工程に亘る工程での３次元半導体モデルの表示に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリは、リソグラフィー工程、拡散工程、積層工程等を順次繰り返す複数の製造工程を経て完成されるものであり、完成した半導体メモリは多数の積層膜で形成されており、その完成品の積層状態を２次元の断面図で表示装置に表示するものは、従来から知られているところである。
【０００３】
従来、半導体製造に関わる技術者並びに半導体製造現場への見学者のために、半導体メモリの実物のみならず、薄膜の積層状態をわかりやすくした実物の拡大図による表示によって、半導体製造技術についての理解や教習を行おうとしていた。また、前記積層状態を拡大図面によって表示する外に、ディスプレイで画像表示するものも用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ディスプレイで画像表示する従来技術は、半導体装置の完成品における断面形状を拡大表示するものであって、この拡大表示した２次元モデルを用いて、半導体製品の薄膜積層技術の知識の普及を図ったり、その技術を教習したりするものであった。
【０００５】
しかしながら、半導体装置の製造技術について、その知識の普及や教習の目的のためには、半導体装置の完成品の２次元モデルだけでは不十分であって、半導体製造工程の第１の工程から最終工程に至るまでの途中の工程も含めて全ての工程での半導体の薄膜積層状態を拡大した画像で分かり易く表示することが求められていた。
【０００６】
更に、製造工程での画像表示において、２次元モデルの断面形状だけでは、製造技術の全体像を把握する上で、物足りない情報となっていた。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、複数の半導体製造工程を２次元モデルの断面形状と３次元モデルの立体画像等を表示画面上に表示することで半導体製造工程を分かり易く表示する表示方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
【０００９】
製造する半導体の種類を表示する半導体種類領域と、各製造工程を表示する製造工程領域と、複数の半導体モデルを含む半導体データを表示する半導体データ領域と、前記半導体データ領域に表示すべき半導体データを選択する選択ボタン領域と、を備えた表示装置を有して、半導体製造工程における半導体モデルを前記表示装置に表示する表示方法であって、
前記選択ボタン領域に設けられた「立体画像モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記製造工程領域の内から選択された所望の１つの製造工程での設計時に予測される３次元半導体モデルを前記半導体データ領域に表示させるとともに、前記３次元半導体モデルを任意の方向から観察できるように前記３次元半導体モデルを回転させる半導体モデルの表示方法。
【００１０】
前記半導体モデルの表示方法において、前記製造工程領域の内から所望の１つの製造工程を選択することにより、前記選択された当該製造工程で使用するマスク画像と、設計時に予測される当該製造工程での３次元半導体モデルと、を初期表示画面として、前記半導体データ領域に同時表示する半導体モデルの表示方法。
【００１１】
前記半導体モデルの表示方法において、前記選択ボタン領域に設けられた「実物・予測モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記初期表示画面に代えて、設計時に予測される当該製造工程での２次元半導体モデルと、電子顕微鏡の写真画像と、を前記半導体データ領域に同時表示する半導体モデルの表示方法。
【００１２】
半導体製造工程における半導体モデルの表示装置であって、前記表示装置は、製造する半導体の種類を表示する半導体種類領域と、各製造工程を表示する製造工程領域と、複数の半導体モデルを含む半導体データを表示する半導体データ領域と、前記半導体データ領域に表示すべき半導体データを選択する選択ボタン領域と、を備え、
前記選択ボタン領域に設けられた「立体画像モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記製造工程領域の内から選択された所望の１つの製造工程での設計時に予測される３次元半導体モデルを前記半導体データ領域に表示させるとともに、前記３次元半導体モデルを任意の方向から観察できるように前記３次元半導体モデルを回転させる半導体モデルの表示装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について以下図面を用いて説明する。図面において、１は表示装置を有したパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（以下、パソコンという）、２はデータベースを有するサーバ、３はネットワーク、１０はパソコンの表示部にウインドウの形で表示される表示画面、１１は製造する半導体タイプ表示欄、１２は製造工程表示欄、１３はマスク表示欄、１４は３次元モデル表示欄、１５は走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという）写真表示欄、１６は２次元モデル表示欄、１７はＳＥＭ／ＭＡＳＫボタン、１８はＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮ（２次元表示）ボタン、１９はＶＲＭＬ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）表示（３次元表示）ボタン、２０はＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳ（製造不良事例）表示ボタン、２１は全製造工程と現製造工程を示す表示欄、２２はバックボタン、をそれぞれ表す。
【００１４】
図１は製造する半導体のタイプ（種類）を示す図であり、この図では現在製造している代表的な半導体タイプとして、４ＭーＳＲＡＭ、４Ｍ−ＤＲＡＭ、１６Ｍ−ＤＲＡＭ、６４ＭーＤＲＡＭ、を例示している。
【００１５】
図２はパソコンの表示装置に表示する表示対象を示す図であり、表示画面１０は主として、半導体タイプ表示欄１１、製造工程表示欄１２、半導体モデルを含む半導体データを表示する表示欄１３，１４，１５，１６、表示データ選択ボタン１７，１８，１９，２０、の領域に大きく分けられる。
【００１６】
図３はＳＥＭ／ＫＡＳＫボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図であり、図４はＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図であり、図５はＶＲＭＬ表示ボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図であり、図６はＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを押圧した際に表示される画面表示を示す図である。また、図７は多数のパソコンがサーバのもとにネットワークに接続されていることを示す図である。
【００１７】
本実施形態では、図１に示す表示内容を表示し、この表示画面の操作に伴って図２に示す表示内容が表示されるが、図２に示す構成が本発明の実施形態の全貌を最も良く表わしているので、まず、図２を説明する。
【００１８】
表示画面１０には、例えばその上側に、製造する半導体タイプ１１、即ち４Ｍｅｇａ ｂｉｔ Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭを表示している。表示画面１０の右側に、製造工程表示欄１２を示していて、特に、全製造工程中の適宜の製造工程、例として、第５、第１７、第３６工程…を取り上げていて、その内の１つの製造工程を選択できるようになっている。この例では、９つの工程を取り上げているが、全部の工程を取り上げてもよいし、取り上げた工程が１表示画面で表示できないときは、スクロールバー２３で順次、製造工程の表示を切り替えるようにすればよい。図２で製造工程表示欄１２に「３６ＳＧ ｅｘｐｏｓｅ」とあるが、この表示の内で、「３６」が製造工程の順位を表し、「ＳＧ ｅｘｐｏｓｅ」が蒸着、エッチング、露光等の具体的作業を表す。
【００１９】
例えばマウスを操作することによって、製造工程表示欄１２の適宜の１つを選択すると、選択された製造工程で使用されるマスクの形状１３が画面に表示される。更に、画面には当該製造工程における３次元モデル（立体画像）１４が表示される。製造工程表示欄１２に一覧表示された工程の１つを選択すると、表示装置の表示画面１０には、初期的に、マスク形状１３と３次元モデル１４とが表示されるようになっている。表示画面１０上のマスク形状と３次元モデルの表示位置は任意に設定できる。
【００２０】
当該製造工程は、リソグラフィー工程、拡散工程、積層工程等が順次繰り返されて複雑な構造をしているので、この構造を３次元（立体）でカラー画像表示すれば、２次元の断面形状に比べて、前記複雑構造の把握がし易く、半導体構造の理解が一層深められることとなる。
【００２１】
３次元画像表示は、或る一定方向からの３次元画像を表示するだけではなくて、表示画面１０の下側に配置された「ＶＲＭＬ」ボタンを押圧することにより、任意の３次元方向からの３次元画像を表示することができる。具体的には、図５に示すように、「ＶＲＭＬ」ボタンを押圧してから、次に左下に表示された回転ボタンをマウス操作することによって、前記操作に連動して３次元画像のカメラアングルが変わり、前記カメラから観察した画像が表示されることとなる。
【００２２】
図２の表示画面１０の右下には、全製造工程と現製造工程を示す表示欄２１があり、選択した製造工程の工程順位と全製造工程数が表示されている。更に、バックボタン２２を押圧すると、図１に示すように、製造する半導体のタイプを示すメニュー画面に表示が復帰する。図１において適宜の半導体タイプを選択すると、当該タイプの半導体に特有な製造工程数と半導体データに関する情報が図２に示すように表示されるものである。図１のメニュー画面に示された半導体タイプを順次選択することにより、半導体タイプの差異によって製造工程上で特有の差異（工程数、工程の具体的作業内容、マスクの種類と形状、製造不良の事例など）が存在することについて、表示画面の表示内容を通して、把握、理解を深めることができる。
【００２３】
図２において、表示画面１０の下側に、表示データ選択ボタンが４個配列されている。以下これらのボタンの機能と作用について説明する。
【００２４】
ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタン１７は、基本的には、ＳＥＭ画像、即ち、電子顕微鏡による半導体実物の断面形状を示すＳＥＭ写真と、設計条件に基づいて予測される半導体の２次元形状の断面図と、を並列的に画面表示して、その差異を観察しようとするものである。ここにおいて、ＳＥＭ写真は、半導体の各製造工程において予め観察しておいた実物における断面形状を示すものであり、多数のＳＥＭ写真像をデータとして、図７に示すサーバ２のデータベースに蓄積しておく。
【００２５】
特に、ＳＥＭ写真は対象物からの反射像を写真に取っているのでカラー写真でその断面形状を表現することができるので、色彩が付加されて理解がし易く、前記予測断面図のカラー化と合わせれば比較対照をし易くすることができる。一方、設計条件による予測断面図についても、予め設計段階で予測できる図であるから、これも同様に前記データベースに予め蓄積しておく。
【００２６】
図３に示すように、表示画面の初期画面は、前述したように、製造工程表示欄１２の適宜の製造工程を選択することにより、マスク形状と３次元画像が表示されている。ここで、ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタンを押圧すると、表示画面には、前記適宜の製造工程における２次元の断面形状と当該製造工程におけるＳＥＭ写真画像とが対応して表示される。２つの画像を観察することにより、設計条件による予測断面形状と、実際の製造工程における電子顕微鏡による現実の断面形状と、を対比して観察することができるので、当該製造工程における薄膜形成状態の実態を視覚的に把握できて、改善すべき問題点を具体的に摘出することが可能となる。
【００２７】
図３に示すように、ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタンを押圧すると、押圧以前に前記ボタンは「ＳＥＭ」表示されていたのが「ＭＡＳＫ」表示となる。更に，「ＭＡＳＫ」表示されたボタンを押圧すると、ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタンは当初の「ＳＥＭ」が表示される状態となり、マスク形状と３次元モデルの表示画面となる。
【００２８】
図３に示す初期画面の状態から、図４に示すように，ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを押圧すると、表示装置の画面には、マスク形状と３次元モデルに加えて、当該製造工程における、設計予測断面形状とＳＥＭ画像とが同時に表示される。このような４つの画像を同時に表示することにより、当該製造工程における全体像を視覚的に観察することができることとなる。この画面において、工程選択ボタンを逐次押圧すれば、それぞれの製造工程における４つの画像（マスク形状、３次元モデル、設計予測断面形状、ＳＥＭ画像）を同時観察できるので、各製造工程毎の特徴を容易に理解、把握できることとなる。ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを再度押圧すると、表示装置は初期画面に復帰する。
【００２９】
次に、図３に示す初期画面の状態から、図５に示すように、ＶＲＭＬボタンを押圧すると、表示装置の画面には、３次元モデルが拡大表示される。この３次元モデルは設計条件に基づいて予め予測される立体画像であり、各製造工程毎に予め求めることができ、これらの立体画像をサーバ２のデータベースに蓄積しておく。３次元モデルが拡大表示されると同時に画面には、例えば、左下に回転ボタンが表示され、この回転ボタンの操作によって、立体画像をモニタするカメラの位置を変更するように信号処理することで、画面表示されている立体画像を回転することができ、操作者の希望する方向からの立体画像を観察することができる。このように、あらゆる方向からの立体画像を観察すれことができるので、製造工程における一断面形状を観察するよりも、それぞれの製造工程での状況を的確に把握することができ、製造工程の理解が一層し易くなる。
【００３０】
ＶＲＭＬボタンを再度押圧すると、表示装置は初期画面に復帰する。
【００３１】
次に、図３に示す初期画面の状態から、図６に示すように、ＭＩＳＰＲＯＳＥＳＳボタンを押圧すると、表示装置の画面には、当該製造工程における製造不良事例のデータが一覧表示される。不良事例データは予め製造工程毎にサーバ２のデータベースに蓄積しておく。この場合、全ての製造工程で不良事例が存在するとは限らないので、製造工程表示欄１２における適宜の工程選択ボタンを選択したときに、当該製造工程において不良事例（データベース上に）が存在する場合にのみ、ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを点灯または点滅させるようにすれば、操作性が向上する。不良事例データは文章による不良の摘示でも良いし、２次元の予測断面形状での不良点の摘示でも良いし、更に文章摘示と画像摘示の双方で不良事例を表示しても良い。このような機能を奏するＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを設けることによって、前記ボタンの点灯または点滅で不良事例の発生する製造工程をいち早く見分けることができ、更に、画面表示で具体的な不良事例を特定して把握することができる。ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを再度押圧すると表示装置は初期画面に復帰する。
【００３２】
図７は示すように、ネットワーク３を介して複数のパソコン１がデータベースを有するサーバ２に接続されている。少なくとも１つの製造工程毎に１つのパソコンが備えられていれば、パソコン１を送信元として、該当する製造工程における、２次元の断面形状、３次元モデル、ＳＥＭ画像、マスク形状、不良事例に関するデータをサーバ２に発信することができる。サーバ２のデータベースには、図１に示す半導体タイプ毎の全製造工程におけるデータが集積されることになり、サーバ２は半導体製造工程の全てのデータを一括管理することができる。図７に示すようなデータ管理によれば、特定の半導体タイプの製造工程における諸々のデータを逐次更新しながら管理することができるので、最新の詳細データをサーバ２側からパソコン１に配送することでき、個々のパソコンでは図２に示すような任意の半導体タイプの適宜の製造工程における種々の情報を観察することが可能となる。
【００３３】
なお、前記実施形態ではサーバを介したネットワークシステムで説明したが、これに限定されるものではない。例えば、一台のパソコンのハードディスク等の記憶装置に前記データを記録して実施することもできる。また、記憶容量の大きな記憶媒体、例えば、ＭＯ，ＣＤ−ＲＯＭに前記データを記録してパソコンで実行しても良い。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、半導体製造における全ての製造工程での薄膜積層状況について、設計時での予めの予測状況を立体画像としてパソコンで画面表示するので、半導体製造技術者並びに見学者にとって、非常に理解し易いし、また教習効果も一層期待できる。また、立体画像を任意の方向に回転することで、製造工程での積層構造が一層容易に把握できる。
【００３５】
更に、現実の製造工程でのＳＥＭ写真画像を用いることで、製造工程での実態を把握することができる。そして、設計条件で予測される２次元モデルとの画面上での同時対比により、半導体断面における実態図と予測図との比較が可能となり、改善すべき問題点の摘出も容易にできる。
【００３６】
また、ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンの点灯または点滅により、それぞれの製造工程における不良事例をたやすく見い出せるとともに、不良事例の具体的内容を画面表示することにより、当該製造工程における問題点を明確に知らせることができる。
【００３７】
更に、複数のパソコンを管理するサーバに製造工程のすべてのデータを集積し、逐次のパソコンからのデータ更新をサーバで行うことにより、最新のデータを一括管理できて、各パソコンにそのデータを配信することができる。
【００３８】
また、半導体製造工程の全ての工程において、３次元モデル、ＳＥＭ写真画像、２次元モデル、マスク形状、不良事例などを画面表示することで、製造技術者並びに見学者にとって、製造工程の理解、把握が一層深まることとなる。
【００３９】
更に、任意の製造工程を選択することにより、当該製造工程における半導体モデルの３次元画像と、当該製造工程で使用されるマスク画像とが同時に表示されるので、半導体特有のマスクとこれを利用した製造物を比較しながら理解することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体製造における全ての製造工程での薄膜積層状況について、設計時での予めの予測状況を立体画像としてパソコンで画面表示するので、半導体製造技術者並びに見学者にとって、非常に理解し易いし、また教習効果も一層期待できる。また、立体画像を任意の方向に回転することで、製造工程での積層構造が一層容易に把握できる。
【００４１】
更に、現実の製造工程でのＳＥＭ写真画像を用いることで、製造工程での実態を把握することができる。そして、設計条件で予測される２次元モデルとの画面上での同時対比により、半導体断面における実態図と予測図との比較が可能となり、改善すべき問題点の摘出も容易にできる。
【００４２】
また、ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンの点灯または点滅により、それぞれの製造工程における不良事例をたやすく見い出せるとともに、不良事例の具体的内容を画面表示することにより、当該製造工程における問題点を明確に知らせることができる。
【００４３】
更に、複数のパソコンを管理するサーバに製造工程のすべてのデータを集積し、逐次のパソコンからのデータ更新をサーバで行うことにより、最新のデータを一括管理できて、各パソコンにそのデータを配信することができる。
【００４４】
また、半導体製造工程の全ての工程において、３次元モデル、ＳＥＭ写真画像、２次元モデル、マスク形状、不良事例などを画面表示することで、製造技術者並びに見学者にとって、製造工程の理解、把握が一層深まることとなる。
【００４５】
更に、本発明によれば、任意の製造工程を選択することにより、当該製造工程における半導体モデルの３次元画像と、当該製造工程で使用されるマスク画像とが同時に表示されるので、半導体特有のマスクとこれを利用した製造物を比較しながら理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製造する半導体のタイプを示す図である。
【図２】本発明の実施形態における、パソコンの表示装置に表示される基本的な表示画面を示す図である。
【図３】ＳＥＭ／ＫＡＳＫボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図４】ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図５】ＶＲＭＬボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図６】ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳボタンを押圧した際に表示される画面表示の状態を示す図である。
【図７】多数のパソコンがサーバのもとにネットワークに接続されていることを示す図である。
【符号の説明】
１ 表示装置を有したパソコン
２ データベースを有するサーバ
３ ネットワーク
１０ パソコン表示画面
１１ 製造する半導体タイプ表示欄
１２ 製造工程表示欄
１３ マスク表示欄
１４ ３次元モデル表示欄
１５ 電子顕微鏡ＳＥＭ写真表示欄
１６ ２次元モデル表示欄
１７ ＳＥＭ／ＭＡＳＫボタン
１８ ＣＲＯＳＳ ＳＥＣＴＩＯＮ（２次元表示）ボタン
１９ ＶＲＭＬ表示（３次元表示）ボタン
２０ ＭＩＳＰＲＯＣＥＳＳ（不良事例）表示ボタン
２１ 全製造工程と現製造工程を示す表示
２２ バックボタン
２３ スクロールバー
Claims (9)
- 製造する半導体の種類を表示する半導体種類領域と、各製造工程を表示する製造工程領域と、複数の半導体モデルを含む半導体データを表示する半導体データ領域と、前記半導体データ領域に表示すべき半導体データを選択する選択ボタン領域と、を備えた表示装置を有して、半導体製造工程における半導体モデルを前記表示装置に表示する表示方法であって、
前記選択ボタン領域に設けられた「立体画像モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記製造工程領域の内から選択された所望の１つの製造工程での設計時に予測される３次元半導体モデルを前記半導体データ領域に表示させるとともに、前記３次元半導体モデルを任意の方向から観察できるように前記３次元半導体モデルを回転させる
ことを特徴とする半導体モデルの表示方法。 - 請求項１に記載の半導体モデルの表示方法において、
前記製造工程領域の内から所望の１つの製造工程を選択することにより、前記選択された当該製造工程で使用するマスク画像と、設計時に予測される当該製造工程での３次元半導体モデルと、を初期表示画面として、前記半導体データ領域に同時表示する
ことを特徴とする半導体モデルの表示方法。 - 請求項２に記載の半導体モデルの表示方法において、
前記選択ボタン領域に設けられた「実物・予測モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記初期表示画面に代えて、設計時に予測される当該製造工程での２次元半導体モデルと、電子顕微鏡の写真画像と、を前記半導体データ領域に同時表示する
ことを特徴とする半導体モデルの表示方法。 - 請求項２に記載の半導体モデルの表示方法において、
前記選択ボタン領域に設けられた「断面形状モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記初期表示画面に代えて、設計時に予測される当該製造工程での２次元半導体モデルと、走査型電子顕微鏡で撮影した写真画像と、を併せて前記半導体データ領域に同時表示する
ことを特徴とする半導体モデルの表示方法。 - 請求項２に記載の半導体モデルの表示方法において、
前記選択ボタン領域に設けられた「製造不良事例モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記初期表示画面に代えて、当該製造工程での製造不良事例を表示する
ことを特徴とする半導体モデルの表示方法。 - 半導体製造工程における半導体モデルの表示装置であって、
前記表示装置は、製造する半導体の種類を表示する半導体種類領域と、各製造工程を表示する製造工程領域と、複数の半導体モデルを含む半導体データを表示する半導体データ領域と、前記半導体データ領域に表示すべき半導体データを選択する選択ボタン領域と、を備え、
前記選択ボタン領域に設けられた「立体画像モデル」機能ボタンを選択押圧することにより、前記製造工程領域の内から選択された所望の１つの製造工程での設計時に予測される３次元半導体モデルを前記半導体データ領域に表示させるとともに、前記３次元半導体モデルを任意の方向から観察できるように前記３次元半導体モデルを回転させる
ことを特徴とする半導体モデルの表示装置。 - 請求項６に記載の半導体モデルの表示装置において、
前記製造工程領域の内から所望の１つの製造工程を選択することにより、前記選択された当該製造工程で使用するマスク画像と、設計時に予測される当該製造工程での３次元半導体モデルと、を、前記半導体データ領域に同時表示する
ことを特徴とする半導体モデルの表示装置。 - 請求項６に記載の半導体モデルの表示装置において、
前記選択ボタン領域には、「実物・予測モデル」機能ボタンと、「断面形状モデル」機能ボタンと、「立体画像モデル」機能ボタンと、「製造不良事例モデル」機能ボタンと、を設け、
前記製造工程領域に表示された多数の製造工程の内で、製造不良事例モデルが存在する製造工程を選択した場合には、「製造不良事例モデル」機能ボタンが点灯または点滅することを特徴とする半導体モデルの表示装置。 - 請求項６に記載の半導体モデルの表示装置において、
前記表示装置はパソコンにおける表示手段であり、各製造工程で使用するマスク画像と、設計時に予測される各製造工程での３次元半導体モデルと、は、ネットワークを介したサーバから送信されたデータに基づいて作成される
ことを特徴とする半導体モデルの表示装置。
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