次に、図面を参照して、本発明の第1〜第6の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
なお、以下に示す第1〜第6の実施の形態では、半導体装置の製造方法について例示的に説明するが、本発明は、液晶装置、磁気記録媒体、光記録媒体、薄膜磁気ヘッド、超伝導素子等種々の工業製品の製造方法に適用できることは勿論である。即ち、以下に示す第1〜第6の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施の形態の説明内容に特定するものでない。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、図1に示すように、半導体装置の製造に必要な複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・と、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11aと、複数の装置のそれぞれの動作状況や装置パラメータを記述した動作管理データ(装置エンジニアリングデータ:EEデータ)を入力し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14aと、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(EEデータ)を保存する管理データベース15とを備える。なお、本明細書では、以下において、装置エンジニアリングデータ(EEデータ)を「装置データ」と言う。装置群制御サーバ11aは、生産進捗管理システム(MES)サーバの機能を持たせ、本社のビジネス系システムである企業資源計画(ERP)パッケージと、製造現場の機械を動かす制御系のシステム群との間をつなぐ、工場管理のためのシステム群を構成することが可能である。したがって、図1に示すように、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・、装置群制御サーバ11a、及び管理サーバ14aは、通信ネットワーク(MESのLAN)19を介して、互いに接続されている。通信ネットワーク(MESのLAN)19には、更にデータ解析用パーソナルコンピュータ(PC)18が接続されている。
管理サーバ14aの解析結果や判断結果は、通信ネットワーク(MESのLAN)19を介して、装置群制御サーバ11aにフィードバックされ、MESサーバの機能を有する装置群制御サーバ11aから複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・に、個別具体的な処理の指示(ジョブの指示)が送信される。なお、図1には単一の装置群制御サーバ11aが示されているがこれは例示であり、通信ネットワーク(MESのLAN)19を介して、物理的に複数の装置群制御サーバが存在しても構わないことは、勿論である。
複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、例えば、イオン注入装置、不純物拡散処理装置、シリコン酸化膜(SiO2膜)を形成する熱酸化装置、SiO2膜、燐ガラス(PSG)膜、硼素ガラス(BSG)膜、硼素燐ガラス(BPSG)膜、シリコン窒化膜(Si3N4膜)、ポリシリコン膜などを堆積する化学的気相堆積(CVD)装置、PSG膜、BSG膜、BPSG膜などをリフロー(メルト)する熱処理装置、CVD酸化膜などのデンシファイする熱処理装置、シリサイド膜などを形成する熱処理装置、金属配線層を堆積するスパッタリング装置、真空蒸着装置、更に金属配線層をメッキにより形成するメッキ処理装置、半導体基板の表面を研磨する化学的・機械的研磨(CMP)処理装置、半導体基板表面をエッチングするドライ又はウエットエッチング装置、レジスト除去や溶液による洗浄をする洗浄装置、フォトリソグラフィ処理関連のスピンコート装置(スピンナー)、ステッパー等の露光装置、ダイシング装置、ダイシングされたチップ状の半導体装置の電極をリードフレームに接続するボンディング装置など様々な半導体製造装置が含まれる。更に、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、干渉式膜厚計、エリプソメータ、接触式膜厚計、顕微鏡、抵抗測定装置等の種々の検査装置、測定装置も含まれる。更に、純水製造装置やガスの純化装置等の付帯設備が含まれていても良い。又、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・は、バッチ式装置あるいは枚葉式装置のいずれにも適用可能である。後述するすべての実施の形態についても同様にバッチ式装置あるいは枚葉式装置を適用しても構わない。
図1に示すように、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、それぞれこれらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する複数のデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が接続されている。図1では、複数のデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・と管理サーバ14aとは、通信ネットワーク(MESのLAN)19で互いに接続されいるが、MESのLAN19とは別に、EESのLANを構築し、EESのLANで互いに接続しても良い。
例えば、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が真空処理系の膜形成装置、拡散装置、薄膜堆積膜装置のようなチャンバを有する装置である場合は、チャンバ内複数箇所の温度、サセプタ温度、チャンバ外壁複数箇所の温度、チャンバの圧力、ガスの流量、ガス流量を制御するバルブの開度などの動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する。装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・がプラズマ処理系のドライエッチング装置、イオン注入装置のような電極を有する装置である場合は、上述した真空処理系の各種パラメータの他にRFのマッチング位置、RF電圧(進行波電圧、反射波電圧)、ウェハの位置情報のような各種の動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する。更に、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が大気圧処理系のウエットエッチング装置、スピンコート装置、露光装置、ボンディング装置の場合は、処理時間やウェハ若しくはチップの位置情報のような各種の動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する。
管理サーバ14aの演算処理部(CPU)は、それぞれのデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・から送信された動作管理データ(装置データ)と、装置群制御サーバ11aから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える。管理情報リンク部142では、例えば、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む動作管理データ(装置データ)と、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む管理情報とをリンクする。管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)は、管理データベース15に格納される。
「管理情報」には、半導体基板の管理情報や半導体基板の製品情報が含まれる。管理情報の一例は図3に示す。図3(a)はフォトリソグラフィ工程について、図3(b)はCVD(デポ)工程について、図3(c)はスパイクアニール工程についての管理情報の例である。管理情報には、品名,ロット番号,ウェハ番号(枚葉処理装置の場合),動作管理データ(装置データ)のサンプリング頻度,対応する処理工程名,その処理のレシピ名、その処理を行う装置名,その装置でのジョブ(Job)のID番号、その装置のモジュール(Module)名若しくはチャンバ名が含まれる。
複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・は装置群制御サーバ11aからロット処理指示命令を受信すると、処理指示単位(Job)を生成し、装置群制御サーバ11aに通知する。処理指示単位には装置群制御サーバ11aが発番したジョブのID番号が付けられ、以後装置群制御サーバ11aは複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・から報告されるこのJobIDによってロットの進捗管理を行う(SEMIスタンダード準拠)。装置群制御サーバ11aは複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・から処理指示単位を生成したことを受信すると、そのジョブ(Job)のID番号から製品名、工程名、ロット番号、そのロットに含まれるウェハ番号等の製品情報を認識し、処理指示単位生成報告を受信したタイミングで、製品情報を管理サーバ14aへ送信する。管理サーバ14aへ製品情報を送信するときの通信プロトコルは、HSMS通信やSOAP、ファイル転送等が考えられるが、特に限定はしない。その後、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・で、順次、ロット処理が開始され、予め複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・に設定された条件(例えば、該当ロットに属するウェハの処理が開始したとき)に達したとき、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれから動作管理データ(装置データ)が管理サーバ14aへ送信される。複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれは、ロット内のどのウェハが処理開始したのかをウェハ処理開始報告で装置群制御サーバ11aへ通知する。
第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14aの演算処理部(CPU)は、更に、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・を備え、この複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・のそれぞれは、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括して行い、いずれかの半導体製造装置のズレが製品歩留まりに悪影響を与えるような場合は、その半導体製造装置を停止(シャットダウン)する等の命令をリアルタイムで発生し、ウェハへのリスクを低減する。複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・の内のいずれか1つのアプリケーションが、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括して行っても良く、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・の内の2以上を組み合わせて、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,・・・・・の監視しても良い。複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・は、それぞれFDCのアプリケーションに対応するが、ソフトウェアとして存在しても良く、専用のハードウェアとして存在しても良い。具体的に、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・に命令し、制御するFDCプログラムは、管理サーバ14aの演算処理部(CPU)に接続されたアプリケーションプログラム記憶部16に格納されている。
第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいては、このように、共通の不良検知分類アプリケーションが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行うことが可能なので、装置ベンダーの異なる多数の半導体製造装置の監視を行うに際し、統一された異常検知の方法や、統一された異常の自動解析方法を採用できる。つまり、装置ベンダーの異なる多数の半導体製造装置で工場のラインを構成した場合であっても、異常検知や自動解析用アプリケーションは、それぞれの半導体製造装置毎に用意する必要はないので、余分な投資が不要となる。
更に、異常検知や自動解析に必要なすべての装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)が、管理データベースに、保存(格納)されているので、管理データベースから必要に応じて、高速で取り出し可能である。又、第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムに用いる不良検知分類アプリケーションは、入れ替え自由であり、どのような不良検知分類アプリケーションに入れ替えても、それを共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括して行い、いずれかの半導体製造装置のズレが製品歩留まりに悪影響を与えるような場合は、その半導体製造装置を停止(シャットダウン)する等の命令を発生させることが可能である。
第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14aの演算処理部(CPU)は、更に、多変数モデル予測など種々のモデルに対応した複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・を備え、この複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・のそれぞれは、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行い、工程内・工程間にわたるフィードバック・フィードフォワード等により、生産コストの低減、生産効率の向上や、製造工程における任意の箇所へのリアルタイム修正を行う。複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・の内のいずれか1つのアプリケーションが、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行っても良く、複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・の内の2以上を組み合わせて、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行っても良い。複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・は、それぞれAPCのアプリケーションに対応するが、ソフトウェアとして存在しても良く、専用のハードウェアとして存在しても良い。具体的に、複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・に命令し、制御するAPCプログラムは、管理サーバ14aに接続されたアプリケーションプログラム記憶部16に格納されている。
更に、工程レシピの制御等に必要なすべての装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)が、管理データベースに、保存(格納)されているので、管理データベースから必要に応じて、高速で取り出し可能である。又、プロセス制御アプリケーションは、入れ替え自由であり、どのようなプロセス制御アプリケーションに入れ替えても、それを共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行い、工程内・工程間にわたるフィードバック・フィードフォワード等により、生産コストの低減、生産効率の向上や、製造工程における任意の箇所へのリアルタイム修正が可能である。
更に、管理データベースに、保存(格納)されたそれぞれの装置に固有な動作管理データ(装置データ)は、EESのアプリケーションを用いて統計的に解析し、工場内外の装置の有効稼働率の改善、性能維持及び向上等に活用できる。更に、テクノロジ・キャド(TCAD)や歩留まり管理システム(YMS)等にも利用でき、最終工程を完了する前の中間処理工程においても最終的な半導体装置の歩留を予測するようなことも可能である。
なお、図1では図示を省略しているが、管理サーバ14aは、操作者からのデータや命令などの入力を受け付ける入力部と、解析結果等を出力する出力部、表示部と、各装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の解析に必要な中間データなどを格納したデータ記憶部等を備えることは勿論である。管理サーバ14aの入力部はキーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置などで構成される。入力部よりプロセス状態管理実行者(工場管理者)は、入出力データを指定したり、用いるアプリケーションの変更を指定できる。更に、入力部より解析に用いるモデルを設定することも可能で、又、演算の実行や中止等の指示の入力も可能である。又出力部及び表示部は、それぞれプリンタ装置及びディスプレイ装置等により構成されている。表示部が入出力データや解析結果、異常/正常の状態や解析パラメータ等を表示し、工場管理者が統一的に監視できるようにしても良い。
図2及び図4に示したフローチャートを用いて、本発明の第1の実施の形態に係るプロセス状態管理方法を説明する。なお、以下に述べる第1の実施の形態に係るプロセス状態管理方法は、工場のラインを構成する複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・の内のi番目の装置12iに着目したフローチャートであり、(i−1)番目の装置12i-1,(i+1)番目の装置12i+1,(i+2)番目の装置12i+2,(i+3)番目の装置12i+3,・・・・・に着目したフローチャートも同様に記載可能である。又、図2に示したフローチャートは、一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々のプロセス状態管理方法により、実現可能であることは勿論である。
(イ)先ず、図2のステップS101において、装置群制御サーバ11aから装置12iへのロット処理の指示(ジョブの指示)が送信される(図4のステップS151に対応)。すると、装置12iは、図2のステップS102において、装置12iのジョブ(ロット処理情報)を生成し、ロット処理情報生成報告(JobID)を、装置群制御サーバ11aへ送信(通報)する(図4のステップS152に対応)。
(ロ)図2のステップS102で、装置12iのロット処理情報生成報告(JobID)が装置群制御サーバ11aへ通報されると、装置群制御サーバ11aは、図2のステップS103において、装置12iの処理に対するロット管理情報(製品情報)PIを、管理サーバ14aへ送信する(図4のステップS153に対応)。
(ハ)一方、図2のステップS104において、装置12iでは、対応するリソグラフィ、エッチング、熱処理、イオン注入、CVD、スパッタリング、蒸着、洗浄等のロット処理が、所定のレシピに従い開始される(図4のステップS154に対応)。所定のレシピは、装置群制御サーバ11aが管理する。
(ニ)図2のステップS104におけるロット処理が開始されると、図4のステップS156に示すように、「ウェハ(1枚目)の開始報告(JobID,WaferID)」が装置群制御サーバ11aへ通報され、装置群制御サーバ11aは、「ウェハ(1枚目)の開始報告(JobID,WaferID)」を、管理サーバ14aへ送信する。更に、図2のステップS105において、装置12iに接続されたデータ取得部13iが、装置12iに固有のデータコレクションプランに従って、装置12iの動作管理データ(装置データ)の取得を開始し、データ取得部13iが内蔵する記憶部に一時保存する。
(ホ)その後、図2のステップS106(図4のステップS157に対応)において、所定のタイミング(定周期)で、データ取得部13iは、取得した装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・を管理サーバ14aの演算処理部(CPU)が内蔵する管理情報リンク部142へ送信する。すると、管理サーバ14aの演算処理部(CPU)が内蔵する管理情報リンク部142は、図2のステップS128において、装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・と、装置群制御サーバ11aから送信されたロット管理情報(製品情報)PIとをリンクする。管理情報リンク部142は、装置12iが装置群制御サーバ11aへ通知したウェハ処理開始報告内のジョブのID番号やウェハIDによって処理中の製品情報を認識し、動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・とロット管理情報(製品情報)PIをリンクした形式で管理データベース15に保存する。即ち、管理情報リンク部142がロット管理情報(製品情報)とリンクした装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・は、動作管理データとして、管理データベース15に格納される。管理データベース15に格納する代わりに、管理サーバ14aの主記憶装置(データ記憶装置)やキャッシュメモリ等に一時記憶しても良い。
(ヘ)一方、管理サーバ14aにおいては、管理サーバ14aの演算処理部(CPU)に内蔵された複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・の内、最適な不良検知分類アプリケーション実行モジュールを、前もって、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行う共通モジュールとして選択しておく。第1の実施の形態に係るプロセス状態管理方法では、仮に、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが選択されていたとする。すると、図2のステップS109において、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jは、管理データベース15に格納された装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・を読み出し、装置12iの動作が正常であるか否かを判定する。例えば、装置12iが真空処理系の膜形成装置、拡散装置、薄膜堆積膜装置のようなチャンバを有する装置である場合は、チャンバ内複数箇所の温度(第1の装置パラメータ)、サセプタ温度(第2の装置パラメータ)、チャンバ外壁複数箇所の温度(第3の装置パラメータ)、チャンバの圧力(第4の装置パラメータ)、ガスの流量(第5の装置パラメータ)、ガス流量を制御するバルブの開度(第6の装置パラメータ),・・・・・と、順に正常値との比較を行う。
(ト)図2のステップS109において、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・の内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・のすべてが規定の値の範囲内であれば、図2のステップS110に進み、i番目の装置12iが処理する工程の次の(i+1)番目の処理に移る。即ち、装置群制御サーバ11aは、(i+1)番目の処理を実施する(i+1)番目の装置12i+1へのロット処理の指示(ジョブの指示)を送信する。
(チ)一方、図2のステップS109において、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・の内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・の内のいずれか1つ以上が規定の値の範囲外であれば、図2のステップS111又は図2のステップS113に進む。図2のステップS111ヘ遷移するタイミングと図2のステップS113ヘ遷移するタイミングとは、一般に異なる。図2のステップS111に進むか、図2のステップS113に進むかは、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・の内のそれぞれの基準値からの逸脱の程度や、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・の内の複数のパラメータが異常であるか否か等の判断基準を用いれば良いが、図2のステップS113には、異常を検知したタイミングでほぼリアルタイムで遷移し、装置を停止する。一方、図2のステップS111ヘは、該当するロット処理が終了した後に遷移して、該当ウェハのQC指示/測定がなされる。図2のステップS111では、品質管理(QC)の測定の指示、それによるQCの測定を行う。「QCの測定」とは、例えば、CVD装置であれば、そのCVD装置により堆積される薄膜の膜厚測定等が該当する。図2のステップS111におけるQCの測定で、規定の値の範囲内であることが確認できれば、図2のステップS110に進み、装置(i+1)へのロット処理の指示が送信される。図2のステップS111におけるQCの測定で、再び、規定の値の範囲外であることが確認できれば、図2のステップS113に進み、図2のステップS113では、装置群制御サーバ11aから装置12iの動作の停止(シャットダウン)の命令が送信される。又、装置12iの管理者への通報等付帯する必要な処理が同時に実行される。このように、装置12iの監視を絶えず行い、装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・の基準値からのズレが製品歩留まりに悪影響を与える前に、装置12iをシャットダウンすることによってウェハへのリスクを低減することができる。
同様に、工場のラインを構成する他の装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・等についても、共通の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが、同一の自動解析方法に従い、統一的に監視を絶えず行い、これらの装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・が対応する基準値からのズレが、製品歩留まりに悪影響を与える前に、対応する装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・のいずれかをシャットダウンすることによってウェハへのリスクを低減することができる。
又、動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・とロット管理情報(製品情報)PIをリンクした形式のデータ構成の例を図5に示す。動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・とロット管理情報(製品情報)PIをリンクした形式のデータ保存方法は管理データベース15へ保存する方法を挙げたが、ファイルで保存する方法もあり、特に限定はしない。ユーザはデータ解析端末から管理サーバ14aにアクセスすることにより、ロット管理情報(製品情報)PIがリンクした動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・を入手することができる。特に多品種少量生産ラインのような、ロット番号やレシピ名が品種間で重複するような場合は、品種を絞ったデータ解析が容易となり、解析効率と解析精度が向上する。又、半導体製造装置の標準通信仕様に準拠した複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・であれば、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の通信ソフトウェアに改造も発生しないため、不要なコスト増大を防ぐことができる。このように、本発明の第1の実施の形態に係るプロセス状態管理方法によれば、図2のステップS101〜図2のステップS113までの処理を複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・に逐次適用し、管理サーバ14aにおける共通のアプリケーションを用いた解析の結果により、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・が実行するプロセス状態を管理することができる。ここで「管理」とは、解析結果により複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・の内の対応する装置の動作状態に対して、強制停止、一時停止等の変更を加えるような内容を含むものである。更には、工程内・工程間にわたるフィードバック・フィードフォワードを含むものである。なお、以下の本発明の第2〜第6の実施の形態の説明のプロセス状態管理システム、管理サーバ、プロセス状態管理方法及びプロセス状態管理用プログラムにおいても、同様に、「管理」という用語は、フィードバック及びフィードフォワード制御を含むことに留意されたい。
図2に示した一連のプロセス状態管理方法の手順は、図2と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図1に示したプロセス状態管理システムを制御して実行できる。このプログラムは、本発明の第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムを構成する装置群制御サーバ11aと管理サーバ14aのプログラム記憶装置(図示省略)に、それぞれ記憶させれば良い。又、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体を装置群制御サーバ11aと管理サーバ14aのプログラム記憶装置にそれぞれ読み込ませることにより、本発明の第1の実施の形態に係るプロセス状態管理方法の一連のプロセス状態管理方法の手順を実行することができる。ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのプログラムを記録することができるような媒体などを意味する。具体的には、フレキシブルディスク、CD−ROM,MOディスク、カセットテープ、オープンリールテープなどが「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。例えば、装置群制御サーバ11aと管理サーバ14aの本体は、フレキシブルディスク装置(フレキシブルディスクドライブ)及び光ディスク装置(光ディスクドライブ)を内蔵若しくは外部接続するように構成できる。フレキシブルディスクドライブに対してはフレキシブルディスクを、又光ディスクドライブに対してはCD−ROMをその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を行うことにより、これらの記録媒体に格納されたプログラムを装置群制御サーバ11aと管理サーバ14aを構成するプログラム記憶装置にインストールすることができる。又、所定のドライブ装置を接続することにより、例えばゲームパック等に利用されているメモリ装置としてのROMや、磁気テープ装置としてのカセットテープを用いることもできる。更に、インターネット等の情報処理ネットワークを介して、このプログラムをプログラム記憶装置に格納することが可能である。
例えば、管理サーバ14aを制御するに必要なプロセス状態管理用プログラムは、以下のような命令からなる:
(イ)装置群制御サーバ11aが特定の装置12iの処理に対するロット管理情報(製品情報)PIを管理サーバ14aの管理情報リンク部142に送信するように、管理情報リンク部142から装置群制御サーバ11aに対して要求(コマンド)させる命令;
(ロ)(上記コマンドにより、装置群制御サーバ11aは、特定の装置12iの処理に対するロット管理情報(製品情報)PIを管理情報リンク部142に送信する)そこで、図2のステップS103に対応し、管理情報リンク部142に、特定の装置12iの処理に対するロット管理情報(製品情報)PIを受信させる命令;
(ハ)図2のステップS106に対応し、管理サーバ14aの管理情報リンク部142に、特定の装置12iの動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・を受信させる。更に、図2のステップS128において、管理サーバ14aの管理情報リンク部142に、動作管理データとロット管理情報(製品情報)PIとをリンクさせる命令;
(ニ)図2のステップS109〜S113のステップに従い、管理サーバ14aのアプリケーション実行モジュール143jに、リンクされた動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・を共通のアプリケーションで解析させる命令。
この一連の命令群を、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・から送信されるロット管理情報(製品情報)PI及び動作管理データ(装置データ)ED(t1),ED(t2),ED(t3),・・・・・の組に対し逐次適用し、図2のステップS109〜S113のステップの解析を繰り返し適用し、この解析の結果により、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が実行するプロセス状態を管理サーバ14aに管理させることができる。
<第1の実施の形態の変形例>
図6に示す本発明の第1の実施の形態の変形例に係るプロセス状態管理システムは、図1に示す構成とほぼ同様に、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・と、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11bと、複数の装置のそれぞれの動作状況や装置パラメータを記述した動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14aと、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を保存する管理データベース15とを備える。
但し、図1に示す構成では、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、それぞれこれらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する複数のデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が接続されていたが、図6に示す本発明の第1の実施の形態の変形例に係るプロセス状態管理システムでは、装置群制御サーバ11bがデータ取得部13int,を内蔵し、データ取得部13intが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する。
図1に示す構成とほぼ同様に、図6に示す本発明の第1の実施の形態の変形例に係るプロセス状態管理システムの装置群制御サーバ11bは、生産進捗管理システム(MES)サーバの機能を持たせ、本社のビジネス系システムである企業資源計画(ERP)パッケージと、製造現場の機械を動かす制御系のシステム群との間をつなぐ、工場管理のためのシステム群を構成することが可能である。したがって、図6に示すように、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・、装置群制御サーバ11b、及び管理サーバ14aは、通信ネットワーク(MESのLAN)19を介して、互いに接続されている。通信ネットワーク(MESのLAN)19には、更にデータ解析用パーソナルコンピュータ(PC)18が接続されている。
管理サーバ14aの解析結果や判断結果は、通信ネットワーク(MESのLAN)19を介して、装置群制御サーバ11bにフィードバックされ、MESサーバの機能を有する装置群制御サーバ11bから複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・に、個別具体的な処理の指示(ジョブの指示)が送信される。なお、図6には単一の装置群制御サーバ11bが示されているがこれは例示であり、通信ネットワーク(MESのLAN)19を介して、物理的に複数の装置群制御サーバが存在しても構わないことは、図1において説明したと同様である。
例えば、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が真空処理系の膜形成装置、拡散装置、薄膜堆積膜装置のようなチャンバを有する装置である場合は、チャンバ内複数箇所の温度、サセプタ温度、チャンバ外壁複数箇所の温度、チャンバの圧力、ガスの流量、ガス流量を制御するバルブの開度などの動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13intが取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する。装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・がプラズマ処理系のドライエッチング装置、イオン注入装置のような電極を有する装置である場合は、上述した真空処理系の各種パラメータの他にRFのマッチング位置、RF電圧(進行波電圧、反射波電圧)、ウェハの位置情報のような各種の動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13intが取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する。更に、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が大気圧処理系のウエットエッチング装置、スピンコート装置、露光装置、ボンディング装置の場合は、処理時間やウェハ若しくはチップの位置情報のような各種の動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13intが取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する。
管理サーバ14aの演算処理部(CPU)が、それぞれのデータ取得部13intから送信された動作管理データ(装置データ)と、装置群制御サーバ11bから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える点は、図1に示す構成とほぼ同様であり、管理情報リンク部142は、例えば、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む動作管理データ(装置データ)と、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む管理情報とをリンクする。管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)は、管理データベース15に格納される。
他は、図1に示す構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、図7に示すように、半導体装置の製造に必要な複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・と、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11aと、複数の装置のそれぞれの動作状況や装置パラメータを記述した動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14bと、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を共通の形式のデータとして保存する管理データベース15とを備え、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、それぞれこれらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する複数のデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が接続されている点では、第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様である。
しかし、図7に示すように、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が、それぞれのデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・から送信された動作管理データを、図9〜図10に示すような共通のフォーマットのデータ(動作管理データ)に変換するフォーマット変換部141を備える点で、図1に示した第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムとは異なる。
第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、更に、フォーマット変換部141が変換した共通のフォーマットの動作管理データと、装置群制御サーバ11aから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える。管理情報リンク部142では、例えば、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む動作管理データと、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む管理情報とをリンクする。管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データは、共通のフォーマットで管理データベース15に格納される。
図示を省略しているが、図1と同様に、複数のデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・と管理サーバ14bとは、MESのLANで互いに接続されても良く、MESのLANとは別にEESのLANを構築し、EESのLANで互いに接続しても良い。又、第1の実施の形態で説明したように、装置群制御サーバ11aは、生産進捗管理システム(MES)サーバの機能を持たせ、本社のビジネス系システムである企業資源計画(ERP)パッケージと、製造現場の機械を動かす制御系のシステム群との間をつなぐ、工場管理のためのシステム群を構成することが可能である。したがって、図示を省略しているが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・は、装置群制御サーバ11aとMESのLANで互いに接続される。更に、図7においては、配線の図示を省略しているが、管理サーバ14bの解析結果や判断結果は、装置群制御サーバ11aにフィードバックされ、MESサーバの機能を有する装置群制御サーバ11aから複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・に、個別具体的な処理の指示(ジョブの指示)が送信される。なお、図7には単一の装置群制御サーバ11aが示されているがこれは例示であり、物理的に複数の装置群制御サーバが存在しても構わないことは、第1の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様である。
複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、例えば、イオン注入装置、不純物拡散処理装置、シリコン酸化膜(SiO2膜)を形成する熱酸化装置、SiO2膜、燐ガラス(PSG)膜、硼素ガラス(BSG)膜、硼素燐ガラス(BPSG)膜、シリコン窒化膜(Si3N4膜)、ポリシリコン膜などを堆積する化学的気相堆積(CVD)装置、PSG膜、BSG膜、BPSG膜などをリフロー(メルト)する熱処理装置、CVD酸化膜などのデンシファイする熱処理装置、シリサイド膜などを形成する熱処理装置、金属配線層を堆積するスパッタリング装置、真空蒸着装置、更に金属配線層をメッキにより形成するメッキ処理装置、半導体基板の表面を研磨する化学的・機械的研磨(CMP)処理装置、半導体基板表面をエッチングするドライ又はウエットエッチング装置、レジスト除去や溶液による洗浄をする洗浄装置、フォトリソグラフィ処理関連のスピンコート装置(スピンナー)、ステッパー等の露光装置、ダイシング装置、ダイシングされたチップ状の半導体装置の電極をリードフレームに接続するボンディング装置など様々な半導体製造装置が含まれる。更に、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、干渉式膜厚計、エリプソメータ、接触式膜厚計、顕微鏡、抵抗測定装置等の種々の検査装置、測定装置も含まれる。更に、純水製造装置やガスの純化装置等の付帯設備が含まれていても良い。又、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・は、バッチ式装置あるいは枚葉式装置のいずれにも適用可能である。後述するすべての実施の形態についても同様にバッチ式装置あるいは枚葉式装置を適用しても構わない。
例えば、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が真空処理系の膜形成装置、拡散装置、薄膜堆積膜装置のようなチャンバを有する装置である場合は、チャンバ内複数箇所の温度、サセプタ温度、チャンバ外壁複数箇所の温度、チャンバの圧力、ガスの流量、ガス流量を制御するバルブの開度などの動作管理データをデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する。装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・がプラズマ処理系のドライエッチング装置、イオン注入装置のような電極を有する装置である場合は、上述した真空処理系の各種パラメータの他にRFのマッチング位置、RF電圧(進行波電圧、反射波電圧)、ウェハの位置情報のような各種の動作管理データをデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する。更に、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が大気圧処理系のウエットエッチング装置、スピンコート装置、露光装置、ボンディング装置の場合は、処理時間やウェハ若しくはチップの位置情報のような各種の動作管理データをデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する。
図9(a)はフォトリソグラフィ工程について、図10(a)はCVD(デポ)工程について、図11(a)はスパイクアニール工程の3つの異なる工程を例示し、その共通フォーマット化された動作管理データ(装置データ)のテーブルを示す。図9(a),図10(a)及び図11(a)は、それぞれデータ取得部が取得した時刻毎にレコード(横の行)が構成されている。図9(a)はフォトリソグラフィ工程についての動作管理データ(装置データ)のテーブルであり、各レコードの項目として、装置パラメータAとしての「オートフォーカス量」,装置パラメータBとしての「露光量モニタ値」,装置パラメータCとしての「ベーカステージ温度」,装置パラメータDとしての「ショット番号],装置パラメータEとしての「レシピステップ」,装置パラメータFとしての「ステップ内時間」,・・・・・がそれぞれ順に記録され、フィールド(縦の列)を構成している。
図10(a)はCVD(デポ)工程についての動作管理データ(装置データ)のテーブルであり、各レコードの項目として、装置パラメータAとしての「ヒータ温度」,装置パラメータBとしての「ガスAの流量」,装置パラメータCとしての「チャンバ圧力」,装置パラメータDとしての「レシピステップ」,・・・・・がそれぞれ順に記録され、フィールドを構成している。更に、図11(a)はスパイクアニール工程についての動作管理データ(装置データ)のテーブルであり、各レコードの項目として、装置パラメータAとしての「パイロメータ値(温度)」,装置パラメータBとしての「ステージ回転量」,装置パラメータCとしての「ランプパワー」,装置パラメータDとしての「ガスAの流量」,・・・・・がそれぞれ順に記録され、フィールドを構成している。
図9(a)のフォトリソグラフィ工程については、図9(b)に示すようなプリトリートメント(特徴量)として、装置パラメータC(ベーカステージ温度)のショット(Shot)1の平均値が65℃、装置パラメータCのショット(Shot)1のバラツキが0.2℃等のデータが添付されている。図10(a)のCVD(デポ)工程には、図10(b)に示すようなプリトリートメント(特徴量)として、装置パラメータB(ガスAの流量)のレシピ3の平均値12.5sccm,装置パラメータC(チャンバ圧力)のレシピ3のバラツキ13Pa等のデータが添付されている。図11(a)のスパイクアニール工程には、図11(b)に示すようなプリトリートメント(特徴量)として、装置パラメータC(ランプパワー)のステップ1+2の平均値1100℃、装置パラメータCのステップ2の1sec間のバラツキ3℃等のデータが添付されている。
図9(a)、図10(a)及び図11(a)に示すように、動作管理データ(装置データ)が、データ取得部が取得した時刻毎のレコードとして共通フォーマット化されているので、異なる工程に用いる装置の動作管理データ(装置データ)が、例えば、データ取得部が取得した時刻を主キーとしてリレーショナルデータベースを構成することが可能である。但し、図9(a)、図10(a)及び図11(a)に示すテーブルの形式は例示であり、各装置に共通であれば、種々のテーブルの形式が採用可能である。
第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、更に、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・を備え、この複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・のそれぞれは、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括して行い、いずれかの半導体製造装置のズレが製品歩留まりに悪影響を与えるような場合は、その半導体製造装置を停止(シャットダウン)する等の命令をリアルタイムで発生し、ウェハへのリスクを低減する。複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・の内のいずれか1つのアプリケーションが、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括して行っても良く、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・の内の2以上を組み合わせて、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,・・・・・の監視しても良い。複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・は、それぞれFDCのアプリケーションに対応するが、ソフトウェアとして存在しても良く、専用のハードウェアとして存在しても良い。具体的に、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・に命令し、制御するFDCプログラムは、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)に接続されたアプリケーションプログラム記憶部16に格納されている。
第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいては、このように、共通の不良検知分類アプリケーションが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行うことが可能なので、装置ベンダーの異なる多数の半導体製造装置の監視を行うに際し、統一された異常検知の方法や、統一された異常の自動解析方法を採用できる。つまり、装置ベンダーの異なる多数の半導体製造装置で工場のラインを構成した場合であっても、異常検知や自動解析用アプリケーションは、それぞれの半導体製造装置毎に用意する必要はないので、余分な投資が不要となる。
更に、異常検知や自動解析に必要なすべての装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データが、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・やそれに接続されるデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・に依存せず、同一の形式で、管理データベースに、保存(格納)されているので、管理データベースから必要に応じて、高速で取り出し可能である。又、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムに用いる不良検知分類アプリケーションは、入れ替え自由であり、どのような不良検知分類アプリケーションに入れ替えても、それを共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括して行い、いずれかの半導体製造装置のズレが製品歩留まりに悪影響を与えるような場合は、その半導体製造装置を停止(シャットダウン)する等の命令を発生させることが可能である。
第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、更に、多変数モデル予測など種々のモデルに対応した複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・を備え、この複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・のそれぞれは、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行い、工程内・工程間にわたるフィードバック・フィードフォワード等により、生産コストの低減、生産効率の向上や、製造工程における任意の箇所へのリアルタイム修正を行う。複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・の内のいずれか1つのアプリケーションが、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行っても良く、複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・の内の2以上を組み合わせて、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行っても良い。複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・は、それぞれAPCのアプリケーションに対応するが、ソフトウェアとして存在しても良く、専用のハードウェアとして存在しても良い。具体的に、複数のプロセス制御アプリケーション実行モジュール144k,144k+1,144k+2,・・・・・に命令し、制御するAPCプログラムは、管理サーバ14bに接続されたアプリケーションプログラム記憶部16に格納されている。
更に、工程レシピの制御等に必要なすべての装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データが、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・やそれに接続されるデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・に依存せず、同一の形式で、管理データベースに、保存(格納)されているので、管理データベースから必要に応じて、高速で取り出し可能である。又、プロセス制御アプリケーションは、入れ替え自由であり、どのようなプロセス制御アプリケーションに入れ替えても、それを共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の工程レシピの制御等を一括して行い、工程内・工程間にわたるフィードバック・フィードフォワード等により、生産コストの低減、生産効率の向上や、製造工程における任意の箇所へのリアルタイム修正が可能である。
更に、同一の形式で、管理データベースに、保存(格納)されたそれぞれの装置に固有な動作管理データは、EESのアプリケーションを用いて統計的に解析し、工場内外の装置の有効稼働率の改善、性能維持及び向上等に活用できる。更に、テクノロジ・キャド(TCAD)や歩留まり管理システム(YMS)等にも利用でき、最終工程を完了する前の中間処理工程においても最終的な半導体装置の歩留を予測するようなことも可能である。
なお、図7では図示を省略しているが、管理サーバ14bは、操作者からのデータや命令などの入力を受け付ける入力部と、解析結果等を出力する出力部、表示部と、各装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の解析に必要な中間データなどを格納したデータ記憶部等を備えることは勿論である。管理サーバ14bの入力部はキーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置などで構成される。入力部よりプロセス状態管理実行者(工場管理者)は、入出力データを指定したり、用いるアプリケーションの変更を指定できる。更に、入力部より解析に用いるモデルを設定することも可能で、又、演算の実行や中止等の指示の入力も可能である。又出力部及び表示部は、それぞれプリンタ装置及びディスプレイ装置等により構成されている。表示部が入出力データや解析結果、異常/正常の状態や解析パラメータ等を表示し、工場管理者が統一的に監視できるようにしても良い。
図8に示したフローチャートを用いて、本発明の第2の実施の形態に係るプロセス状態管理方法を説明する。なお、以下に述べる第2の実施の形態に係るプロセス状態管理方法は、工場のラインを構成する複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・の内のi番目の装置12iに着目したフローチャートであり、(i−1)番目の装置12i-1,(i+1)番目の装置12i+1,(i+2)番目の装置12i+2,(i+3)番目の装置12i+3,・・・・・に着目したフローチャートも同様に記載可能である。又、図8に示したフローチャートは、一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々のプロセス状態管理方法により、実現可能であることは勿論である。
(イ)先ず、ステップS101において、装置群制御サーバ11aから装置12iへのロット処理の指示(ジョブの指示)が送信される。すると、装置12iは、ステップS102において、装置12iのジョブを生成し、この装置12iのジョブの生成を装置群制御サーバ11aへ送信(通報)する。
(ロ)ステップS102で、装置12iのジョブの生成が装置群制御サーバ11aへ通報されると、装置群制御サーバ11aは、ステップS103において、装置12iの処理に対するロット管理情報を管理サーバ14bへ送信する。
(ハ)一方、ステップS104において、装置12iでは、対応するリソグラフィ、エッチング、熱処理、イオン注入、CVD、スパッタリング、蒸着、洗浄等のロット処理が、所定のレシピに従い開始される。所定のレシピは、装置群制御サーバ11aが管理する。
(ニ)ステップS104におけるロット処理が開始されると、ステップS105において、装置12iに接続されたデータ取得部13iが、装置12iに固有のデータコレクションプランに従って、装置12iの動作管理データ(装置データ)の取得を開始し、データ取得部13iが内蔵する記憶部に一時保存する。
(ホ)その後、所定のタイミングで(ステップS106において)、データ取得部13iは、取得した装置12iの動作管理データ(装置データ)を管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵するフォーマット変換部141へ送信する。ステップS106で装置12iの動作管理データ(装置データ)がフォーマット変換部141へ送信されると、フォーマット変換部141は、ステップS107において、送信された装置12iの動作管理データ(装置データ)のフォーマットを図9〜図11に示したような、すべての装置に共通なフォーマットに変換する。
(ヘ)すると、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵する管理情報リンク部142は、ステップS108において、フォーマット変換された装置12iの動作管理データ(装置データ)と、装置群制御サーバ11aから送信されたロット管理情報とをリンクする。管理情報リンク部142がロット管理情報とリンクした装置12iの動作管理データ(装置データ)は、共通のフォーマットの動作管理データとして、管理データベース15に格納される。管理データベース15に格納する代わりに、管理サーバ14bの主記憶装置(データ記憶装置)やキャッシュメモリ等に一時記憶しても良い。
(ト)一方、管理サーバ14bにおいては、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)に内蔵された複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・の内、最適な不良検知分類アプリケーション実行モジュールを、前もって、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行う共通モジュールとして選択しておく。第2の実施の形態に係るプロセス状態管理方法では、仮に、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが選択されていたとする。すると、ステップS109において、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jは、管理データベース15に格納された装置12iの動作管理データ(装置データ)を読み出し、装置12iの動作が正常であるか否かを判定する。例えば、装置12iが真空処理系の膜形成装置、拡散装置、薄膜堆積膜装置のようなチャンバを有する装置である場合は、チャンバ内複数箇所の温度(第1の装置パラメータ)、サセプタ温度(第2の装置パラメータ)、チャンバ外壁複数箇所の温度(第3の装置パラメータ)、チャンバの圧力(第4の装置パラメータ)、ガスの流量(第5の装置パラメータ)、ガス流量を制御するバルブの開度(第6の装置パラメータ),・・・・・と、順に正常値との比較を行う。
(チ)ステップS109において、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが装置12iの動作管理データ(装置データ)の内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・のすべてが規定の値の範囲内であれば、ステップS110に進み、i番目の装置12iが処理する工程の次の(i+1)番目の処理に移る。即ち、装置群制御サーバ11aは、(i+1)番目の処理を実施する(i+1)番目の装置12i+1へのロット処理の指示(ジョブの指示)を送信する。
(リ)一方、ステップS109において、不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが装置12iの動作管理データ(装置データ)の内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・の内のいずれか1つ以上が規定の値の範囲外であれば、ステップS111又はステップS113に進む。ステップS111に進むか、ステップS113に進むかは、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・の内のそれぞれの基準値からの逸脱の程度や、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、第4の装置パラメータ、第5の装置パラメータ、第6の装置パラメータ,・・・・・の内の複数のパラメータが異常であるか否か等の判断基準を用いれば良い(図2で説明したと同様に、図8のステップS111ヘ遷移するタイミングと図8のステップS113ヘ遷移するタイミングとは、一般に異なる。図8のステップS113には、異常を検知したタイミングでほぼリアルタイムで遷移し、装置を停止するが、図8のステップS111ヘは、該当するロット処理が終了した後に遷移して、該当ウェハのQC指示/測定がなされる。)。ステップS111では、品質管理(QC)の測定の指示、それによるQCの測定を行う。「QCの測定」とは、例えば、CVD装置であれば、そのCVD装置により堆積される薄膜の膜厚測定等が該当する。ステップS111におけるQCの測定で、規定の値の範囲内であることが確認できれば、ステップS110に進み、装置(i+1)へのロット処理の指示が送信される。ステップS111におけるQCの測定で、再び、規定の値の範囲外であることが確認できれば、ステップS113に進み、ステップS113では、装置群制御サーバ11aから装置12iの動作の停止(シャットダウン)の命令が送信される。又、装置12iの管理者への通報等付帯する必要な処理が同時に実行される。このように、装置12iの監視を絶えず行い、装置12iの動作管理データ(装置データ)の基準値からのズレが製品歩留まりに悪影響を与える前に、装置12iをシャットダウンすることによってウェハへのリスクを低減することができる。
同様に、工場のラインを構成する他の装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・等についても、共通の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143jが、同一の自動解析方法に従い、統一的に監視を絶えず行い、これらの装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)が対応する基準値からのズレが、製品歩留まりに悪影響を与える前に、対応する装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・のいずれかをシャットダウンすることによってウェハへのリスクを低減することができる。
このように、本発明の第2の実施の形態に係るプロセス状態管理方法によれば、ステップS101〜ステップS113までの処理を複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・に逐次適用し、管理サーバ14bにおける共通のアプリケーションを用いた解析の結果により、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・が実行するプロセス状態を管理することができる。個々で「管理」とは、解析結果により複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・の内の対応する装置の動作状態に対して、強制停止、一時停止等の変更を加えるような内容を含むものである。更には、工程内・工程間にわたるフィードバック・フィードフォワードを含むものである。なお、以下の本発明の第2〜第6の実施の形態の説明のプロセス状態管理システム、管理サーバ、プロセス状態管理方法及びプロセス状態管理用プログラムにおいても、同様に、「管理」という用語は、フィードバック及びフィードフォワード制御を含むことに留意されたい。
図8に示した一連のプロセス状態管理方法の手順は、図8と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図7に示したプロセス状態管理システムを制御して実行できる。このプログラムは、本発明の第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムを構成する装置群制御サーバ11aと管理サーバ14bのプログラム記憶装置(図示省略)に、それぞれ記憶させれば良い。又、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体を装置群制御サーバ11aと管理サーバ14bのプログラム記憶装置にそれぞれ読み込ませることにより、本発明の第2の実施の形態に係るプロセス状態管理方法の一連のプロセス状態管理方法の手順を実行することができる。ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのプログラムを記録することができるような媒体などを意味する。具体的には、フレキシブルディスク、CD−ROM,MOディスク、カセットテープ、オープンリールテープなどが「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。例えば、装置群制御サーバ11aと管理サーバ14bの本体は、フレキシブルディスク装置(フレキシブルディスクドライブ)及び光ディスク装置(光ディスクドライブ)を内蔵若しくは外部接続するように構成できる。フレキシブルディスクドライブに対してはフレキシブルディスクを、又光ディスクドライブに対してはCD−ROMをその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を行うことにより、これらの記録媒体に格納されたプログラムを装置群制御サーバ11aと管理サーバ14bを構成するプログラム記憶装置にインストールすることができる。又、所定のドライブ装置を接続することにより、例えばゲームパック等に利用されているメモリ装置としてのROMや、磁気テープ装置としてのカセットテープを用いることもできる。更に、インターネット等の情報処理ネットワークを介して、このプログラムをプログラム記憶装置に格納することが可能である。
例えば、管理サーバ14bを制御するに必要なプロセス状態管理用プログラムは、以下のような命令からなる:
(イ)装置群制御サーバ11aが特定の装置12iの処理に対するロット管理情報を管理サーバ14bの管理情報リンク部142に送信するように、管理情報リンク部142から装置群制御サーバ11aに対して要求(コマンド)させる命令;
(ロ)(上記コマンドにより、装置群制御サーバ11aは、特定の装置12iの処理に対するロット管理情報を管理情報リンク部142に送信する)そこで、図8のステップS103に対応し、管理情報リンク部142に、特定の装置12iの処理に対するロット管理情報を受信させる命令;
(ハ)図8のステップS106に対応し、管理サーバ14bのフォーマット変換部141に、特定の装置12iの動作管理データを受信させる。更にこの動作管理データを、図8のステップS107において、共通のフォーマットに変換させる命令;
(ニ)図8のステップS108において、管理サーバ14bの管理情報リンク部142に、フォーマット変換された動作管理データとロット管理情報とをリンクさせる命令;
(ホ)図8のステップS109〜S113のステップに従い、管理サーバ14bのアプリケーション実行モジュール143jに、リンクされた動作管理データを共通のアプリケーションで解析させる命令。
この一連の命令群を、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・から送信されるロット管理情報及び動作管理データの組に対し逐次適用し、図8のステップS109〜S113のステップの解析を繰り返し適用し、この解析の結果により、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が実行するプロセス状態を管理サーバ14bに管理させることができる。
<第2の実施の形態の第1変形例>
図12に示す本発明の第2の実施の形態の第1変形例に係るプロセス状態管理システムは、図7に示す構成とほぼ同様に、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・と、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11bと、複数の装置のそれぞれの動作状況や装置パラメータを記述した動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14bと、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を保存する管理データベース15とを備える。
但し、図7に示す構成では、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、それぞれこれらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する複数のデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が接続されていたが、図12に示す本発明の第2の実施の形態の第1変形例に係るプロセス状態管理システムでは、装置群制御サーバ11bがデータ取得部13int,を内蔵し、データ取得部13intが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する。
図7に示す構成とほぼ同様に、図12に示す本発明の第2の実施の形態の第1変形例に係るプロセス状態管理システムの装置群制御サーバ11bは、生産進捗管理システム(MES)サーバの機能を持たせ、本社のビジネス系システムである企業資源計画(ERP)パッケージと、製造現場の機械を動かす制御系のシステム群との間をつなぐ、工場管理のためのシステム群を構成することが可能である。したがって、図示を省略しているが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・、装置群制御サーバ11b、及び管理サーバ14bは、通信ネットワーク(MESのLAN)を介して、互いに接続されている。
管理サーバ14bの解析結果や判断結果は、通信ネットワーク(MESのLAN)を介して、装置群制御サーバ11bにフィードバックされ、MESサーバの機能を有する装置群制御サーバ11bから複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・に、個別具体的な処理の指示(ジョブの指示)が送信される。なお、図12には単一の装置群制御サーバ11bが示されているがこれは例示であり、通信ネットワーク(MESのLAN)を介して、物理的に複数の装置群制御サーバが存在しても構わないことは、図7において説明したと同様である。
例えば、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が真空処理系の膜形成装置、拡散装置、薄膜堆積膜装置のようなチャンバを有する装置である場合は、チャンバ内複数箇所の温度、サセプタ温度、チャンバ外壁複数箇所の温度、チャンバの圧力、ガスの流量、ガス流量を制御するバルブの開度などの動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13intが取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する。装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・がプラズマ処理系のドライエッチング装置、イオン注入装置のような電極を有する装置である場合は、上述した真空処理系の各種パラメータの他にRFのマッチング位置、RF電圧(進行波電圧、反射波電圧)、ウェハの位置情報のような各種の動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13intが取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する。更に、装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・が大気圧処理系のウエットエッチング装置、スピンコート装置、露光装置、ボンディング装置の場合は、処理時間やウェハ若しくはチップの位置情報のような各種の動作管理データ(装置データ)をデータ取得部13intが取得し、所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する。
管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、装置群制御サーバ11bのデータ取得部13intから送信された動作管理データを、図9〜図10に示すような共通のフォーマットのデータ(動作管理データ)に変換するフォーマット変換部141と、このフォーマット変換部141が変換した共通のフォーマットの動作管理データと、装置群制御サーバ11aから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える点は、図7に示す構成とほぼ同様であり、管理情報リンク部142では、例えば、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む動作管理データと、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む管理情報とをリンクする。管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データは、共通のフォーマットで管理データベース15に格納される。
他は、図7に示す構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
<第2の実施の形態の第2変形例>
図13に示す本発明の第2の実施の形態の第2変形例に係るプロセス状態管理システムは、図7に示す構成とほぼ同様に、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・と、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11cと、複数の装置のそれぞれの動作状況や装置パラメータを記述した動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14aと、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を保存する管理データベース15とを備える。
但し、図7に示す構成では、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、それぞれこれらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14aに送信する複数のデータ取得部13i,13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・が接続されていたが、図13に示す本発明の第2の実施の形態の第2変形例に係るプロセス状態管理システムが、装置群制御サーバ11cがデータ取得部13intとフォーマット変換部141を内蔵する点で、図7に示す構成とは異なる。
装置群制御サーバ11cのデータ取得部13intは、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)フォーマット変換部141に出力する。フォーマット変換部141は、データ取得部13intから出力された動作管理データを、図9〜図10に示すような共通のフォーマットのデータ(動作管理データ)に変換し、管理サーバ14aに送信する。
管理サーバ14aが、装置群制御サーバ11cのフォーマット変換部141が変換した共通のフォーマットの動作管理データと、装置群制御サーバ11cから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える点は、図6に示す第1の実施の形態の変形例に係るプロセス状態管理システムの構成とほぼ同様であるが、管理情報リンク部142では、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む動作管理データと、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む管理情報とが、共通のフォーマットのデータ(動作管理データ)に変換した後リンクする点が、図6に示す構成とは異なる。
管理サーバ14aの管理情報リンク部142により、管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データは、共通のフォーマットで管理データベース15に格納される。他は、図7に示す構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
<第2の実施の形態の第3変形例>
図14に示す本発明の第2の実施の形態の第3変形例に係るプロセス状態管理システムは、図13に示す第2の実施の形態の第2変形例の構成とほぼ同様に、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・と、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11dと、複数の装置のそれぞれの動作状況や装置パラメータを記述した動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14aと、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を保存する管理データベース15とを備える。但し、図13に示す構成では、装置群制御サーバ11cがデータ取得部13intとフォーマット変換部141を内蔵していたが、図14に示す本発明の第2の実施の形態の第3変形例に係るプロセス状態管理システムが、装置群制御サーバ11dがデータ取得部13intとフォーマット変換部141に加え、管理情報リンク部142までをも内蔵する点で、図13に示す構成とは異なる。
図13に示す第2の実施の形態の第2変形例と同様に、装置群制御サーバ11dのデータ取得部13intは、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプラン(DCP)によって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)フォーマット変換部141に出力する。フォーマット変換部141は、データ取得部13intから出力された動作管理データを、図9〜図10に示すような共通のフォーマットのデータ(動作管理データ)に変換する。管理情報リンク部142では、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む動作管理データと、ロットの製品情報に関する一意のデータを含む管理情報とが、フォーマット変換部141で共通のフォーマットのデータ(動作管理データ)に変換した後リンクする。管理情報リンク部142により、管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データは、管理サーバ14aに送信される。
そして、管理サーバ14aは、管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データを、管理データベース15に格納する。他は、図7、図12,図13に示す構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
(第3の実施の形態)
第1及び第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいて説明したように、共通の不良検知分類アプリケーションが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行うことが可能なので、複数の異なる工程に対して、総合的に装置の不良検知をすることが可能になる。
例えば、薄膜CVDの堆積速度が最適値より僅かに落ちているが、基準値範囲の下限よりも高く、薄膜CVD工程では合格のロットが生じたとする。この場合、その薄膜のエッチング(RIE)工程でエッチング時間が、最適値より僅かに長いが、エッチング(RIE)工程の基準値の範囲内であると、エッチング(RIE)工程での異常にはならない場合が起こりうる。しかし、膜厚が薄いのにエッチング時間が長いのはエッチング速度が大きく落ちているためであり、エッチング(RIE)装置に何らかの異常がある可能性がある。このような場合、従来の個別の不良検知分類アプリケーションを適用する手法では、エッチング(RIE)装置の異常を検知できないことになる。
本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理システムでは、共通の不良検知分類アプリケーションを複数の装置による異なる工程に総合的に適用することにより、薄膜堆積と、その薄膜のエッチングのように互いに関連のある工程での、より厳密な装置の状態を監視する技術に付いて説明する。
本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、図15に示すように、ポリシリコンCVD装置12p,膜厚検査装置(1)12p+1,アモルファスシリコンCVD装置12p+2,膜厚検査装置(2)12p+3,反射防止膜塗布装置12p+4,スピンナー12p+5,ベーキング装置12p+6,露光装置12p+7,現像装置12p+8,レジストパターン検査装置12p+9,反射防止膜エッチング装置12p+10,アモルファスシリコンエッチング装置12p+11,ポリシリコンエッチング装置12p+12,エッチング形状検査装置12p+13,及びエッチング深さ検査装置12p+14,と、これら複数の装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14の動作管理データ(装置データ)を、それぞれ固有のデータコレクションプランによって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する複数のデータ取得部13p,13p+1,13p+2,13p+3,・・・・・,13p+14を備える。第3の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、更に、複数のデータ取得部13p,13p+1,13p+2,13p+3,・・・・・,13p+14に接続され、装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14bと、この管理サーバ14bに接続され、装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を共通の形式の動作管理データとして保存する管理データベース15を備える。
なお、第1及び第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、第3の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいても、図15に示した複数の装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11aが装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14に接続されているが、図15ではその図示を省略している。第1及び第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、複数の装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14は、装置群制御サーバ11aとMESのLANで互いに接続すれば良い。第1及び第2の実施の形態で説明したと同様に、装置群制御サーバ11aは1台に限定されず、物理的に複数の装置群制御サーバが存在しても構わない。又、複数のデータ取得部13p,13p+1,13p+2,13p+3,・・・・・,13p+14と管理サーバ14bとは、MESのLANで互いに接続されても良く、MESのLANとは別にEESのLANを構築し、EESのLANで互いに接続しても良いことは、第1及び第2の実施の形態において説明した通りである。
第3の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、図15に示すように、複数の装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14の内の少なくとも2以上の装置を選択し、この選択された複数の装置に同一の不良検知分類アプリケーションを適用し、複数の異なる工程に対して、総合的に装置の不良検知をする複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147を備える。このため、図15に示す管理サーバ14bの演算処理部(CPU)には、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147がその基礎として採用することが可能な実行モジュールを、選択可能な複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュールを備えているが、図15ではその図示を省略している。
更に、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、それぞれのデータ取得部13p,13p+1,13p+2,13p+3,・・・・・,13p+14から送信された動作管理データを、共通のフォーマットのデータ(動作管理データ)に変換するフォーマット変換部と、このフォーマット変換部が変換した共通のフォーマットの動作管理データと、装置群制御サーバから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部を備えるが、図15ではその図示を省略している。
図15に示す本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、膨大且つ複雑な半導体装置の製造工程の一部に用いる装置群を示している。即ち、図16に示すような、ステップS201におけるポリシリコンCVD工程、ステップS202における膜厚検査工程、ステップS203におけるアモルファスシリコンCVD工程、ステップS204における膜厚検査工程、ステップS205における反射防止膜塗布工程、ステップS206におけるフォトレジスト膜塗布工程、ステップS207におけるフォトレジスト膜ベーキング工程、ステップS208におけるフォトレジスト膜露光工程、ステップS209におけるフォトレジスト膜現像工程、ステップS210におけるレジストパターン検査装置工程、ステップS211における反射防止膜エッチング(RIE)工程、ステップS212におけるアモルファスシリコンエッチング(RIE)工程、ステップS213におけるポリシリコンエッチング(RIE)工程、ステップS214におけるエッチング形状検査工程、ステップS215におけるエッチング深さ検査工程に対応する部分の装置群のみを示しており、ステップS201の前に対応する部分の一連のプロセスを実施する装置群や、ステップS215の後に対応する部分の一連のプロセスを実施するイオン注入装置、(ステップS223におけるイオン注入工程に対応)、アニール炉(ステップS225における活性化アニール工程に対応)、CMP装置(ステップS247におけるCMP工程に対応)等、種々の装置群が存在することは勿論である。
図17に示したフローチャートを用いて、本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理方法を説明する。なお、以下に述べる第3の実施の形態に係るプロセス状態管理方法は、図16のフローチャートに明らかなように、100以上にわたる長い一連の工程の一部となる、ステップS203におけるアモルファスシリコンCVD工程と、ステップS212におけるアモルファスシリコンエッチング(RIE)工程のみに着目したフローチャートであり、ステップS203とステップS212との組み合わせ以外の他の複数のステップの組み合わせに着目したフローチャートも同様に記載可能である。又、図17に示したフローチャートは、一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の複数工程間不良検知分類アプリケーションの実行が可能であることは勿論である。
(イ)先ず、図8で説明したように、装置群制御サーバ(図示省略:図7の符号11参照。)からアモルファスシリコンCVD装置12p+2へのロット処理(アモルファスシリコンCVD)の指示(ジョブの指示)が送信される。すると、アモルファスシリコンCVD装置12p+2はアモルファスシリコンCVD装置12p+2のジョブを生成し、このアモルファスシリコンCVD装置12p+2のジョブの生成を装置群制御サーバへ送信(通報)する。アモルファスシリコンCVD装置12p+2のジョブの生成が装置群制御サーバへ通報されると、装置群制御サーバは、アモルファスシリコンCVD装置12p+2の処理に対するロット管理情報を管理サーバ14bへ送信する。そして、ステップS203において、アモルファスシリコンCVD装置12p+2はアモルファスシリコンCVD工程のロット処理を所定のレシピに従い開始する。
(ロ)ステップS203におけるロット処理が開始されると、ステップS311において、アモルファスシリコンCVD装置12p+2に接続されたデータ取得部13p+2が、アモルファスシリコンCVD装置12p+2に固有のデータコレクションプランに従って、アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データ(装置データ)の取得を開始し、データ取得部13p+2が内蔵する記憶部に一時保存する。その後、所定のタイミングで(定周期で)、データ取得部13p+2は、取得したアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データを管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵するフォーマット変換部(図示省略:図7の符号141参照。)へ送信する。アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データがフォーマット変換部へ送信されると、フォーマット変換部は、ステップS312において、送信されたアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データのフォーマットを図9〜図11に示したような、すべての装置に共通なフォーマットに変換する。
(ハ)すると、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵する管理情報リンク部(図示省略:図7の符号142参照。)は、ステップS313において、フォーマット変換されたアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データと、装置群制御サーバから送信されたロット管理情報とをリンクする。管理情報リンク部がロット管理情報とリンクしたアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データは、共通のフォーマットの動作管理データとして、管理データベース15に格納される。
(ニ)ステップS314において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147は、管理データベース15に格納されたアモルファスシリコンCVD装置12p+2,の動作管理データを読み出し、アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作が正常であるか否かを判定する。例えば、チャンバの圧力(第1の装置パラメータ)、サセプタ温度(第2の装置パラメータ)、ガスの流量(第3の装置パラメータ)、・・・・・と、順に正常値との比較を行う。
(ホ)ステップS314において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147がアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データの内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・のすべてが規定の値の範囲内であれば、図16に示したステップS204に進む。一方、ステップS314において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147がアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データの内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・の内のいずれか1つ以上が規定の値の範囲外であれば、装置群制御サーバからアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作の停止(シャットダウン)の命令が送信され、ステップS315において、アラーム処理がなされる。
(ヘ)次に、図16に示すフローチャートに従い、ステップS204〜ステップS211の処理が正常に進行したとする。そして、装置群制御サーバからアモルファスシリコンエッチング装置12p+11へのロット処理(アモルファスシリコンエッチング)の指示(ジョブの指示)が送信される。すると、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11はアモルファスシリコンエッチング装置12p+11のジョブを生成し、このアモルファスシリコンエッチング装置12p+11のジョブの生成を装置群制御サーバへ送信(通報)する。アモルファスシリコンエッチング装置12p+11のジョブの生成が装置群制御サーバへ通報されると、装置群制御サーバは、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の処理に対するロット管理情報を管理サーバ14bへ送信する。そして、ステップS212において、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11はアモルファスシリコンエッチング(RIE)工程のロット処理を所定のレシピに従い開始する。
(ト)ステップS212におけるロット処理が開始されると、ステップS321において、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11に接続されたデータ取得部13p+11が、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11に固有のデータコレクションプランに従って、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データの取得を開始し、データ取得部13p+11が内蔵する記憶部に一時保存する。その後、所定のタイミングで(定周期で)、データ取得部13p+11は、取得したアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データを管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵するフォーマット変換部へ送信する。アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データがフォーマット変換部へ送信されると、フォーマット変換部は、ステップS322において、送信されたアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データのフォーマットを、すべての装置に共通なフォーマットに変換する。
(チ)すると、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵する管理情報リンク部は、ステップS323において、フォーマット変換されたアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データと、装置群制御サーバから送信されたロット管理情報とをリンクする。更に、ステップS324において、管理データベース15に格納されたアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データを読み出す。そして、ステップS324において、アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データとアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データとを編集する。アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データとリンクしたアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データは、共通のフォーマットの動作管理データとして、管理データベース15に格納される。
(リ)ステップS325において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147は、管理データベース15に格納されたアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データと編集されたアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データを読み出し、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作が正常であるか否かを判定する。ステップS325における判定には、アモルファスシリコンCVD工程中の圧力、温度、ガス流量などとアモルファスシリコンエッチング工程中のチャンバ圧力、RFパワー、コンデンサマッチャ−位置、ガス流量などを多変量解析したモデルを作成し、多変量解析したモデルによる基準値の範囲内であるか否かを順に比較する。図18は、多変量解析の一例であり、アモルファスシリコンCVD工程中のガス流量とアモルファスシリコンエッチング工程中のRFパワーとの関係を解析した図であり、実線で囲んだ黒丸の領域が良品領域、破線で囲んだ白抜き△の領域がオーバーエッチングの領域、破線で囲んだばつ印の領域がアンダーエッチングの領域である。アモルファスシリコンCVD工程中のガス流量を多くすれば、アモルファスシリコンCVDの膜圧が増大し、アモルファスシリコンエッチング工程中のRFパワーを増大すれば、アモルファスシリコンエッチングのエッチング速度が増大するので、良品領域となるように、アモルファスシリコンCVD工程中のガス流量とアモルファスシリコンエッチング工程中のRFパワーとの関係を解析する。図18は、アモルファスシリコンCVD工程中のガス流量を横軸、アモルファスシリコンエッチング工程中のRFパワーを縦軸とした2次元空間の解析を例示しているが、現実には、アモルファスシリコンCVD工程中の圧力、温度、ガス流量などとアモルファスシリコンエッチング工程中のチャンバ圧力、RFパワー、コンデンサマッチャ−位置、ガス流量などがそれぞれ座標軸を構成する多次元空間での解析になる。
(ヌ)ステップS325において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147が、多変量解析したモデルによる基準値の範囲内の範囲内であれば、図16に示したステップS213に進む。一方、ステップS325において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147が、多変量解析したモデルによる基準値の範囲内の範囲外であれば、装置群制御サーバからアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作の停止(シャットダウン)の命令が送信され、アラーム処理がなされる。
図19に示したフローチャートを用いて、第3の実施の形態の比較例に係るプロセス状態管理方法を説明する。
(イ)先ず、ステップS203におけるロット処理が開始されると、ステップS411において、アモルファスシリコンCVD装置12p+2に接続されたデータ取得部13p+2が、アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データ(装置データ)の取得を開始し、データ取得部13p+2が内蔵する記憶部に一時保存する。その後、所定のタイミングで(定周期で)、データ取得部13p+2は、取得したアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データ(装置データ)を管理サーバ14bへ送信する。管理サーバ14bは、アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データを、アモルファスシリコンCVD装置12p+2固有のフォーマットの動作管理データとして、管理データベース15に格納する。
(ロ)ステップS412において、アモルファスシリコンCVD装置12p+2に固有の不良検知分類アプリケーション実行モジュールは、管理データベース15に格納されたアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データを読み出し、アモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作が正常であるか否かを判定する。例えば、チャンバの圧力(第1の装置パラメータ)、サセプタ温度(第2の装置パラメータ)、ガスの流量(第3の装置パラメータ)、・・・・・と、順に正常値との比較を行う。
(ハ)ステップS412において、アモルファスシリコンCVD装置12p+2に固有の不良検知分類アプリケーション実行モジュールがアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データの内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・のすべてが規定の値の範囲内であれば、図16に示したステップS204に進む。一方、ステップS412において、アモルファスシリコンCVD装置12p+2に固有の不良検知分類アプリケーション実行モジュールがアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作管理データの内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・の内のいずれか1つ以上が規定の値の範囲外であれば、装置群制御サーバからアモルファスシリコンCVD装置12p+2の動作の停止(シャットダウン)の命令が送信され、ステップS413において、アラーム処理がなされる。
(ニ)次に、図16に示すフローチャートに従い、ステップS204〜ステップS211の処理が正常に進行したとする。そして、ステップS212におけるロット処理が開始されると、ステップS421において、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11に接続されたデータ取得部13p+11が、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データの取得を開始し、データ取得部13p+11が内蔵する記憶部に一時保存する。その後、所定のタイミングで(定周期で)、データ取得部13p+11は、取得したアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データを管理サーバ14bへ送信する。アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データは、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の固有のフォーマットの動作管理データとして、管理データベース15に格納される。
(ホ)ステップS422において、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11に固有の不良検知分類アプリケーション実行モジュールは、管理データベース15に格納されたアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作管理データを読み出し、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作が正常であるか否かを判定する。ステップS422における判定には、アモルファスシリコンエッチング工程中のチャンバ圧力(第1の装置パラメータ)、コンデンサマッチャ−位置(第2の装置パラメータ)、ガス流量(第3の装置パラメータ),・・・・・などを、順に正常値との比較を行う。
(ヌ)ステップS422において、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11に固有の不良検知分類アプリケーション実行モジュールが、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・のすべてが基準値の範囲内の範囲内であれば、図16に示したステップS213に進む。一方、ステップS422において、アモルファスシリコンエッチング装置12p+11に固有の不良検知分類アプリケーション実行モジュールが、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・のいずれか基準値の範囲内の範囲外であれば、装置群制御サーバからアモルファスシリコンエッチング装置12p+11の動作の停止(シャットダウン)の命令が送信され、ステップS423において、アラーム処理がなされる。
図19に示す第3の実施の形態の比較例に係るプロセス状態管理方法によれば、ステップS203におけるアモルファスシリコンCVD中の動作管理データを取り込み、それぞれの項目について設定した基準値の範囲内かどうかでステップS413又はステップS423において、アラーム判定がされる。ステップS412における判定での、基準値範囲は目標の膜厚で正常にCVDできる範囲を動作管理データの各項目に対し設定したものである。ステップS412において合格の場合は次工程へ進む。そして、次工程以降同様に判定し、合格となったものがステップS212におけるRIE工程へ来る。このときは、ステップS212の単工程に用いる装置の動作管理データにより、チャンバ圧力、コンデンサマッチャ位置、ガス流量などがSPEC内かどうか不良検知分類アプリケーションで判定する。このため、ステップS203におけるアモルファスシリコンのCVDの堆積速度が落ちていて、基準値範囲下限で合格のロットが、ステップS212におけるRIE工程でエッチング時間が長いが、基準値の範囲内であると、異常にはならない。膜厚が薄いのにエッチング時間が長いのはエッチング速度が大きく落ちているためで装置に何らかの異常がある可能性があり、アラームで止めたいが、比較例に係るプロセス状態管理方法できない。
これに対し、図17に示す本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理方法によれば、アモルファスシリコンRIE工程時、アモルファスシリコンCVD時の動作管理データを用いて複数工程で不良検知分類アプリケーションをかけることにより、アモルファスシリコンのCVDの堆積速度が落ちていて、且つエッチング時間が長いので異常というアラームを立てることが可能となる。装置の異常をより早く正確に検知して対策できるため、没ロットが削減でき、歩留まりが向上する。
本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理方法でエッチング時間が単工程で不良検知分類アプリケーションをかける場合の基準値範囲下限より下回った場合、単工程で不良検知分類アプリケーションをかける場合はアラームとなるが、CVD時の膜厚が薄い場合は、エッチング時間の下限を下げるよう複数工程での不良検知分類アプリケーションモデルを作っておけば誤アラームを防ぐことができ、誤って生産をストップすることが少なくなり、装置の稼働率が向上する。
図17に示したフローチャートでは、ステップS203におけるアモルファスシリコンCVD工程と、ステップS212におけるアモルファスシリコンエッチング(RIE)工程のみに着目して説明したが、ステップS203とステップS212との組み合わせ以外の種々のステップの組み合わせに対する複数工程間不良検知分類アプリケーションの実行が可能である。例えば、図20に示したフローチャートのように、ステップS201におけるポリシリコンCVD工程と、ステップS223におけるイオン注入工程に対しても、複数工程間不良検知分類アプリケーションの実行が可能である。以下、図20に示したフローチャートを用い、ポリシリコンCVD工程とイオン注入工程間の不良検知分類アプリケーションの実行を説明する。
(イ)先ず、図8で説明したように、装置群制御サーバ(図示省略:図7の符号11参照。)からポリシリコンCVD装置12pへのロット処理(ポリシリコンCVD)の指示(ジョブの指示)が送信される。すると、ポリシリコンCVD装置12pはポリシリコンCVD装置12pのジョブを生成し、このポリシリコンCVD装置12pのジョブの生成を装置群制御サーバへ送信(通報)する。ポリシリコンCVD装置12pのジョブの生成が装置群制御サーバへ通報されると、装置群制御サーバは、ポリシリコンCVD装置12pの処理に対するロット管理情報を管理サーバ14bへ送信する。そして、図16及び図20に示したステップS201において、ポリシリコンCVD装置12pは、ポリシリコンCVD工程のロット処理を所定のレシピに従い開始する。
(ロ)ステップS201におけるロット処理が開始されると、図20のステップS331において、ポリシリコンCVD装置12pに接続されたデータ取得部13pが、ポリシリコンCVD装置12pに固有のデータコレクションプランに従って、ポリシリコンCVD装置12pの動作管理データ(装置データ)の取得を開始し、データ取得部13pが内蔵する記憶部に一時保存する。その後、所定のタイミングで(定周期で)、データ取得部13pは、取得したポリシリコンCVD装置12pの動作管理データを管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵するフォーマット変換部(図示省略:図7の符号141参照。)へ送信する。ポリシリコンCVD装置12pの動作管理データがフォーマット変換部へ送信されると、フォーマット変換部は、ステップS332において、送信されたポリシリコンCVD装置12pの動作管理データのフォーマットを図9〜図11に示したような、すべての装置に共通なフォーマットに変換する。
(ハ)すると、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵する管理情報リンク部(図示省略:図7の符号142参照。)は、ステップS333において、フォーマット変換されたポリシリコンCVD装置12pの動作管理データと、装置群制御サーバから送信されたロット管理情報とをリンクする。管理情報リンク部がロット管理情報とリンクしたポリシリコンCVD装置12pの動作管理データは、共通のフォーマットの動作管理データとして、管理データベース15に格納される。
(ニ)ステップS334において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147は、管理データベース15に格納されたポリシリコンCVD装置12pの動作管理データを読み出し、ポリシリコンCVD装置12pの動作が正常であるか否かを判定する。例えば、チャンバの圧力(第1の装置パラメータ)、サセプタ温度(第2の装置パラメータ)、ガスの流量(第3の装置パラメータ)、・・・・・と、順に正常値との比較を行う。
(ホ)ステップS334において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147がポリシリコンCVD装置12pの動作管理データの内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・のすべてが規定の値の範囲内であれば、図16に示したステップS202に進む。一方、ステップS334において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147が、ポリシリコンCVD装置12pの動作管理データの内、第1の装置パラメータ、第2の装置パラメータ、第3の装置パラメータ、・・・・・の内のいずれか1つ以上が規定の値の範囲外であれば、装置群制御サーバからポリシリコンCVD装置12pの動作の停止(シャットダウン)の命令が送信され、ステップS335において、アラーム処理がなされる。
(ヘ)次に、図16に示すフローチャートに従い、ステップS202〜ステップS222(ステップS223の直前の処理)の処理が正常に進行したとする。そして、装置群制御サーバからイオン注入装置へのロット処理(イオン注入)の指示(ジョブの指示)が送信される。すると、イオン注入装置はイオン注入装置のジョブを生成し、このイオン注入装置のジョブの生成を装置群制御サーバへ送信(通報)する。イオン注入装置のジョブの生成が装置群制御サーバへ通報されると、装置群制御サーバは、イオン注入装置の処理に対するロット管理情報を管理サーバ14bへ送信する。そして、ステップS223において、イオン注入装置はイオン注入工程のロット処理を所定のレシピに従い開始する。
(ト)ステップS223におけるロット処理が開始されると、ステップS341において、イオン注入装置に接続されたデータ取得部(図示省略)が、イオン注入装置に固有のデータコレクションプランに従って、イオン注入装置の動作管理データの取得を開始し、データ取得部(図示省略)の内蔵する記憶部に一時保存する。その後、所定のタイミングで(定周期で)、データ取得部(図示省略)は、取得したイオン注入装置の動作管理データを管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵するフォーマット変換部へ送信する。イオン注入装置の動作管理データがフォーマット変換部へ送信されると、フォーマット変換部は、ステップS342において、送信されたイオン注入装置の動作管理データのフォーマットを、すべての装置に共通なフォーマットに変換する。
(チ)すると、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が内蔵する管理情報リンク部は、ステップS343において、フォーマット変換されたイオン注入装置の動作管理データと、装置群制御サーバから送信されたロット管理情報とをリンクする。更に、ステップS344において、管理データベース15に格納されたポリシリコンCVD装置12pの動作管理データを読み出す。そして、ステップS344において、ポリシリコンCVD装置12pの動作管理データとイオン注入装置の動作管理データとを編集する。ポリシリコンCVD装置12pの動作管理データとリンクしたイオン注入装置の動作管理データは、共通のフォーマットの動作管理データとして、管理データベース15に格納される。
(リ)ステップS345において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147は、管理データベース15に格納されたポリシリコンCVD装置12pの動作管理データと編集されたイオン注入装置の動作管理データを読み出し、イオン注入装置の動作が正常であるか否かを判定する。ステップS345における判定には、ポリシリコンCVD工程中の圧力、温度、ガス流量などとイオン注入工程中の加速エネルギー(加速電圧)、ドーズ量、基板温度などを多変量解析したモデルを作成し、多変量解析したモデルによる基準値の範囲内であるか否かを順に比較する。
(ヌ)ステップS345において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147が、多変量解析したモデルによる基準値の範囲内の範囲内であれば、次のステップ(図16では図示を省略ステップS224に進む。一方、ステップS345において、複数工程間不良検知分類アプリケーション実行モジュール147が、多変量解析したモデルによる基準値の範囲内の範囲外であれば、装置群制御サーバからイオン注入装置の動作の停止(シャットダウン)の命令が送信され、アラーム処理がなされる。
図20では、ステップS201におけるポリシリコンCVD工程と、ステップS223におけるイオン注入工程に対しても、複数工程間不良検知分類アプリケーションの実行を説明したが、この他、図16に示したステップS223におけるイオン注入工程と、ステップS225における活性化アニール工程に対して複数工程間不良検知分類アプリケーションの実行しても良く、図16に図示を省略した酸化膜CVD工程と、ステップS247におけるCMP工程に対しても、複数工程間不良検知分類アプリケーションの実行が可能である。例えば、イオン注入工程と活性化アニール工程間の不良検知分類アプリケーションの実行では、イオン注入量とアニール温度のトレードオフ等が多変量解析され、酸化膜CVD工程とCMP工程間の不良検知分類アプリケーションでは、酸化膜のCVD膜厚とCMP削り量のトレードオフ等が多変量解析される。このように、本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理方法によれば、複数の装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14で同じフォーマットで動作管理データが管理データベース15に保存されていて、管理データベース15から高速で取り出せるため、1つの装置で不良検知分類アプリケーションをかける如く、複数の装置12p,12p+1,12p+2,12p+3,・・・・・,12p+14で不良検知分類アプリケーションをかけることが可能となる。更に、第3の実施の形態に係るプロセス状態管理方法によれば、号機間、チャンバ間の比較、異常検出も行いやすくなる。
図17及び図20に示した一連のプロセス状態管理方法の手順は、図17及び図20と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図7に示したプロセス状態管理システムを制御して実行できる。このプログラムは、本発明の第3の実施の形態に係るプロセス状態管理システムを構成する装置群制御サーバと管理サーバ14bのプログラム記憶装置に、それぞれ記憶させれば良い。
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、図21に示すように、半導体装置の製造に必要な複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・と、これらの複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11aと、複数の装置のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14bと、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のそれぞれの動作管理データを共通の形式のデータとして保存する管理データベース15とを備える点では、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様である。
しかしながら、図21に示すように、装置12iには、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムのように、データ取得部13iが接続されていない点で、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムとは、異なる。他の複数の装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・には、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、複数のデータ取得部13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・がそれぞれ接続されている。このように、データ取得部は、すべての装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・にそれぞれ接続されている必要はない。又、図21では、装置12iにデータ取得部13iが接続されていない例を示したが、他の複数の装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・のいずれかに、データ取得部が接続されていない構成でも構わない。又、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の内の複数にデータ取得部が接続されていない構成でも構わない。データ取得部を省略することにより、より高速なデータ転送を管理サーバ14bに行うことが可能である。
第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、フォーマット変換部141と管理情報リンク部142が内蔵されている。但し、フォーマット変換部141と管理情報リンク部142は、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)の外部のハードウェアとして構成されていても良い。
図21に示す例では、データ取得部を介さずに、装置12iから動作管理データ(装置データ)が直接、フォーマット変換部141に入力され、フォーマット変換部141は、装置12iからから送信された動作管理データを、共通のフォーマットのデータに変換する。このフォーマット変換部141が変換した共通のフォーマットの動作管理データは、管理情報リンク部142により、装置群制御サーバ11aから送信された管理情報とリンクされる。
管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、それぞれのデータ取得部13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・から送信された動作管理データを、図9〜図10に示すような共通のフォーマットのデータに変換するフォーマット変換部141と、このフォーマット変換部141が変換した共通のフォーマットの動作管理データと、装置群制御サーバ11aから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える。管理情報とリンクした装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データは、共通のフォーマットで管理データベース15に格納される。
他の複数の装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・からの動作管理データは、それぞれデータ取得部13i+1,13i+2,13i+3,・・・・・を介して、フォーマット変換部141に送信され、フォーマット変換部141は、他の複数の装置12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の動作管理データを共通のフォーマットのデータに変換する。更に、これらの動作管理データは、装置群制御サーバ11aから送信された管理情報とをリンクし、共通のフォーマットで管理データベース15に格納される。
第4の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、更に、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・を備え、この複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・のそれぞれが、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行う点は、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様である。このため、第4の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいても、共通の不良検知分類アプリケーションが、複数の装置12i,12i+1,12i+2,12i+3,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行うことが可能なので、装置ベンダーの異なる多数の半導体製造装置の監視を行うに際し、統一された異常検知の方法や、統一された異常の自動解析方法を採用できる。つまり、装置ベンダーの異なる多数の半導体製造装置で工場のラインを構成した場合であっても、異常検知や自動解析用アプリケーションは、それぞれの半導体製造装置毎に用意する必要はないので、余分な投資が不要となることは、既に第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムで説明した通りである。他の特徴は、第2の実施の形態に係るプロセス状態管理システムで説明した通りであり、重複した説明を省略する。
(第5の実施の形態)
従来のようにそれぞれの装置に固有のアルゴリズムを用いたFDCアプリケーションでは、それぞれの装置にFDCアプリケーションを単独で用いなくてはならず、複雑な要因による(例えば線形な関係と非線形な関係が複数合成されたような不良要因)良/不良判別のための複雑な閾値設定ができない。しかし、第2〜第4の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの説明から理解できるように、すべての装置の動作管理データ(装置データ)が、装置やそれに接続されるデータ取得部に依存せず、同一の形式で、管理データベースに、保存(格納)されているので、管理データベースから必要に応じて、高速で取り出し可能である。このため、複数の不良検知分類アプリケーションを同時に使用して、動作管理データを解析できる。
そこで、本発明の第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいては、複数の不良検知分類アプリケーションを同時に使用した装置の異常検知方法について説明する。即ち、本発明の第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、図22に示すように、半導体装置の製造に必要な複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・と、複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14bと、複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・のそれぞれの動作管理データを共通の形式のデータとして保存する管理データベース15とを備える点では、第1〜第4の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様である。なお、第1〜第4の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいても、図22に示した複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11aが装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・に接続されているが、図22ではその図示を省略している。
図22に示すように、複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・には、それぞれこれらの複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・の動作管理データを、それぞれ固有のデータコレクションプランによって取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する複数のデータ取得部13q,13q+1,13q+2,・・・・・,13q+5,・・・・・が接続されている。
管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、それぞれのデータ取得部13q,13q+1,13q+2,・・・・・,13q+5,・・・・・から送信された動作管理データを、図9〜図10に示すような共通のフォーマットのデータに変換するフォーマット変換部141と、このフォーマット変換部141が変換した共通のフォーマットの動作管理データと、装置群制御サーバから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える。管理情報とリンクした装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・の動作管理データは、共通のフォーマットで管理データベース15に格納される。管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、更に、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・を備え、この複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・のそれぞれは、共通のアプリケーションとして、複数の装置12q,12q+1,12q+2,・・・・・,12q+5,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行う。これらの複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・に命令し、制御するFDCプログラムは、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)に接続されたアプリケーションプログラム記憶部16に格納されている。
そして、第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、更に、複数の不良検知分類アプリケーションを同時に使用し、対象とする装置の動作を、複雑な閾値を設定し、解析できる複数アプリケーション間比較部145を備える。
図23(a)は、変数1と変数2の間に線形な関係がある場合において、ホテリングのT2統計量 (Hotelling’s T2 )のアルゴリズムを適用した場合、図23(b)は、変数1と変数2の間に非線形な関係がある場合において、k近隣法を適用した場合を示す。従来のように、個別なアルゴリズムを用いたFDCアプリケーションでは、それぞれのアルゴリズムを単独で用いた場合,図23(a)及び図23(b)に示すような、線形な関係と非線形な関係が複数合成されたような不良要因については、良/不良判別のための複雑な閾値設定ができなかった。
しかし、第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいて、複数アプリケーション間比較部145を備えることにより、例えば、k近隣法を適用してk近隣法でのみ異常と判断された場合は、アラームを担当者にメールする。同様に、ホテリングのT2統計量のアルゴリズムを適用した場合、ホテリングのT2統計量のアルゴリズムでのみ異常と判断された場合も、アラームを担当者にメールするような判断処理が可能である。一方、k近隣法とホテリングのT2統計量のアルゴリズムの両方において異常と判断された場合は、装置を止める等のような判断処理をし、異常検知レベルを詳細に分類することが可能である。このように、複数アプリケーション間比較部145を用いて、複数のアルゴリズム間の比較を行い、異常をクラス分けし、対策を自動で行う場合の確度を向上させることができる。この結果、無駄をなくし、必要な対策をより迅速に行うことにより、半導体装置製造プロセスの歩留まりを向上させることができる。
図23(c)は、ORアルゴリズムの場合で、図23(d)は、ANDアルゴリズムの場合である。第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、複数アプリケーション間比較部145を備えているので、図23(c)や図23(d)のような複雑な閾値も設定して、異常を検出することも可能である。
(第6の実施の形態)
第2〜第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの説明から理解できるように、第2〜第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムでは、すべての装置の動作管理データ(装置データ)が、装置やそれに接続されるデータ取得部に依存せず、同一の形式で、管理データベースに、保存(格納)されているので、管理データベースから必要に応じて、高速で取り出し可能である。このため、複数の不良検知分類アプリケーションを同時に使用して、動作管理データを解析できる。しかしながら、動作管理データを収集する装置の数が増えると、並列的な処理をしても、最終的な処理結果(解析結果)の出力に遅れが生じ、リアルタイム性を損なうことになる。
図24は、装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・のそれぞれの動作管理データ17r,17r+1,17r+2,・・・・・,17r+5,・・・・・が、管理サーバ14bのデータ記憶部17に一時記憶され、解析待ち行列(ジョブの行列)を構成している状況を示している。このように、動作管理データ17r,17r+1,17r+2,・・・・・,17r+5,・・・・・が解析待ち行列を構成している場合に、先入れ後出し方式で順に解析したのでは、例えば、次のウェハが処理されるまでの時間が短く,直ぐに不良検知分類アプリケーションの解析結果が必要な装置(プロセス)があっても,直ぐに結果が必要な装置の良/不良の判断が遅れてしまう場合が生じる。
そこで、本発明の第6の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいては、装置(プロセス)毎に不良検知分類アプリケーション解析をする優先度を設定し,優先度の高いものを優先的に解析するプロセス状態管理システムについて説明する。即ち、本発明の第6の実施の形態に係るプロセス状態管理システムは、図24に示すように、半導体装置の製造に必要な複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・と、複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・のそれぞれの動作管理データ(装置データ)を入力し、複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・のそれぞれの動作状態をリアルタイムで監視する管理サーバ14bと、複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・のそれぞれの動作管理データを共通の形式のデータとして保存する管理データベース15とを備える点では、第1〜第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様である。
しかしながら、第6の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、優先順位決定部146を備える点が、第1〜第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムとは異なる。この優先順位決定部146は、解析待ち行列の順番を再定義して,動作管理データ17r,17r+1,17r+2,・・・・・,17r+5,・・・・・を、優先度の高い順に並び替え、優先度の高い順に解析することを可能にする。
第1〜第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、それぞれのデータ取得部13r,13r+1,13r+2,・・・・・,13r+5,・・・・・から送信された動作管理データを、共通のフォーマットのデータに変換するフォーマット変換部141と、このフォーマット変換部141が変換した共通のフォーマットの動作管理データと、装置群制御サーバから送信された管理情報とをリンクする管理情報リンク部142を備える。管理情報とリンクした装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・の動作管理データ17r,17r+1,17r+2,・・・・・,17r+5,・・・・は、共通のフォーマットで管理データベース15に格納される。管理サーバ14bの演算処理部(CPU)は、更に、複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・を備え、この複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・のそれぞれは、共通のアプリケーションとして、複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・の監視を一括してリアルタイムで行う。これらの複数の不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・に命令し、制御するFDCプログラムは、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)に接続されたアプリケーションプログラム記憶部16に格納されている。複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・には、それぞれこれらの複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・の動作管理データ17r,17r+1,17r+2,・・・・・,17r+5,・・・・を取得し、これを所定のタイミングで(定周期で)管理サーバ14bに送信する複数のデータ取得部13r,13r+1,13r+2,・・・・・,13r+5,・・・・・が接続されていることは、第1〜第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様である。又、第1〜第5の実施の形態に係るプロセス状態管理システムと同様に、第6の実施の形態に係るプロセス状態管理システムにおいても、図24に示した複数の装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・の動作を一括して制御する装置群制御サーバ11aが装置12r,12r+1,12r+2,・・・・・,12r+5,・・・・・に接続されているが、図24ではその図示を省略している。
第6の実施の形態に係るプロセス状態管理システムの優先順位決定部146が、装置(プロセス)毎に不良検知分類アプリケーション解析をする優先度を設定する方法は、以下に説明するように、種々の方法がある:
<予め装置(工程)毎に優先度を決定しておく方法>
例えば、CVD工程で膜厚をリアルタイム制御では、堆積速度の異常は迅速に検出され、CVD終了までにはCVD時間を延長する必要があるので、優先順位は高い。一方、拡散工程のようにバッチ処理でプロセスの時間が長い場合は、次のロットの処理が開始されるまでに時間的余裕があるため、優先順位は低い。
そこで、例えば,装置12r,12r+1,12r+2,12r+3,12r+4,12r+5のそれぞれの優先度を、第2位,第4位,第3位,第5位,第6位,第1位と予め決定しておけば、対応する動作管理データ17r,17r+1,17r+2,17r+3,17r+4,17r+5の優先度も、第2位,第4位,第3位,第5位,第6位,第1位となる。そこで、図24に示すように、データ記憶部17に一時記憶され、解析待ち行列(ジョブの行列)を構成している場合、優先順位決定部146は、予め決定された優先順位に従い、動作管理データ17r+5,動作管理データ17r,動作管理データ17r+2,動作管理データ17r+1,動作管理データ17r+3,動作管理データ17r+4の順番に並び替え、この順に解析する。
優先順位は、例えば、アラームから対策までに必要な時間の長さや、アラームが遅れた場合のリスク(効果額)等を勘案して決定すれば良い。
<それぞれの装置から解析要求時間を通報する方法>
装置12r,12r+1,・・・・・,12r+5,・・・・・毎にプロセス終了後から解析結果が必要となる時間(解析要求時間)を定義し,動作管理データ17r,17r+1,・・・・・,17r+5,・・・・と共にプロセス終了のタイムスタンプと解析要求時間を優先順位決定部146に送信し,優先順位決定部146は、解析結果を算出しなければならない時間を計算して,その時間の早い順に不良検知分類アプリケーション解析待ち時間を定義する。
例えば、装置12rの解析要求時間:30s;プロセス終了時間(タイムスタンプ):8/31,10:10.30;解析結果要求時間:8/31,10:11.00であり、装置12r+1の解析要求時間:100s;プロセス終了時間(タイムスタンプ):8/31,10:09.30;解析結果要求時間:8/31,10:11.10であり,・・・・・,装置12r+5の解析要求時間:5s;プロセス終了時間(タイムスタンプ):8/31,10:10.50;解析結果要求時間:8/31,10:10.55であったとする。装置12r,12r+1,・・・・・,12r+5,・・・・・が、動作管理データ17r,17r+1,・・・・・,17r+5,・・・・と共にプロセス終了のタイムスタンプ,解析要求時間,解析結果要求時間を優先順位決定部146に送信すれば、優先順位決定部146は、解析結果要求時間の時間の早い順に不良検知分類アプリケーション解析待ち時間を定義する。即ち、解析結果要求時間:8/31,10:10.55の動作管理データ17r+5,解析結果要求時間:8/31,10:11.00の動作管理データ17r,解析結果要求時間:8/31,10:11.10の動作管理データ17r+1,・・・・・,の順に、動作管理データ17r,17r+1,・・・・・,17r+5,・・・・を並び替え、この優先順位に従って解析する。
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は第1〜第6の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
既に述べた第1〜第6の実施の形態の説明においては、FDCに等価な不良検知分類アプリケーションについて主に説明したが、FDCに等価なアプリケーションに限定されるものではない。例えば、図25に示すように、管理サーバ14bの演算処理部(CPU)が、更に、複数のプロセス状態分類アプリケーション実行モジュール148m,148m+1,148m+2,・・・・・を備え、この複数のプロセス状態分類アプリケーション実行モジュール148m,148m+1,148m+2,・・・・・のそれぞれが、共通のアプリケーションとして、複数の装置12i,12i+1,12i+2,・・・・・,12i+5,・・・・・が実行するプロセス状態の最適化を一括してリアルタイムで行うようにしても良い。プロセス状態分類アプリケーション実行モジュール148m,148m+1,148m+2,・・・・・は、例えば、第1〜第6の実施の形態で説明した不良検知分類アプリケーション実行モジュール143j,143j+1,143j+2,・・・・・よりも、基準値を狭く設定し、複数の装置12i,12i+1,12i+2,・・・・・,12i+5,・・・・・をより狭い範囲で制御し、不良ではないが、より性能、均一性、歩留まりの高い製品の製造を可能としたり、プロセスの出来栄えの予測を可能にすることもできる。
図15においては、ポリシリコンCVD装置12pの後ろに膜厚検査装置(1)12p+1,アモルファスシリコンCVD装置12p+2の後ろに膜厚検査装置(2)12p+3,現像装置12p+8の後ろにレジストパターン検査装置12p+9,ポリシリコンエッチング装置12p+12の後ろにエッチング形状検査装置12p+13及びエッチング深さ検査装置12p+14を配置したが、これらの検査装置に対する不良検知分類アプリケーションの適用だけでなく、これらの検査装置によるインラインQCや欠陥検査の結果そのもののデータを管理サーバ14bにフィードバックし、不良検知分類アプリケーションのモデルの検証や改善に応用しても良い。
又、上記第1〜第6の実施の形態では、半導体装置の製造方法について、例示したが、本発明は、自動車の製造工程、化学薬品の製造工程、建築部材の製造工程法に適用できることは、上記説明から容易に理解できるであろう。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。