JP6182116B2 - 電子デバイス製造システムの操作を改善する方法及び装置 - Google Patents
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Description
の名称で出願された米国特許仮出願第60/783,370号(代理人整理番号9137
/L)、2007年2月19日出願に「電子デバイス製造のためのハイブリッドライフサ
イクルインベントリー方法及び装置」の名称で出願された米国特許仮出願第60/890
,609号(代理人整理番号9137/L2)、2006年3月16日に「電子デバイス
製造システムにおける圧力制御方法及び装置」の名称で出願された米国特許仮出願第60
/783,374号(代理人整理番号9138/L)、及び2006年3月16日に「軽
減システムの改善された操作方法及び装置」の名称で出願された米国特許仮出願第号60
/783,337号(代理人整理番号9139/L)に基づく優先権を主張する。これら
の出願は引用により全ての目的のため全体的に本明細書に一体化される。
る、以下の同一人に譲渡される同時係属中の米国特許出願に関する。
特許出願(代理人整理番号9138/AGS/IBSS)。
理人整理番号9139/AGS/IBSS)。
ムの最適な操作方法及び装置に関する。
ば、化学蒸着、エピタキシャルシリコン成長、エッチング等)を行うように適合されたチ
ャンバ又はその他好適な装置を利用している。かかるプロセスでは、プロセスの副生成物
として望ましくない化学物質を含む流出物が生成される。従来の電子デバイス製造システ
ムでは、流出物を処理するのに軽減装置を用いる。
、水、電気等)を利用する。かかる軽減ユニットは、典型的に、軽減ユニットにより処理
される流出物についての情報が非常に少ない。従って、従来の軽減ユニットは、資源を最
大限に利用していない。資源を最大限に利用しないと、製造設備における望ましくない費
用負担となる。更に、資源を最大限利用しない軽減ユニットには頻繁な保守が必要である
。
が提供される。第1の方法は、パラメータを有する電子デバイス製造システムに結合され
たインタフェースに情報を提供する工程と、情報を処理して、第1のパラメータを予測す
る工程と、電子デバイス製造システムの少なくとも第2のパラメータに関する命令を提供
する工程であって、命令が予測された第1のパラメータに基づく工程とを含む。
が提供される。第2の方法は、生産電子デバイス製造システムから生産パラメータを測定
する工程と、生成パラメータを、プログラム用いて、参照システムに関するデータベース
と比較する工程と、生産電子デバイス製造システムの少なくとも1つのパラメータを予測
する工程とを含む。
が提供される。第3の方法は、参照電子デバイス製造システムからの測定に基づいて、デ
ータベース及びプログラムを作成する工程と、生産電子デバイス製造システムにおいてデ
ータベース及びプログラムを用いて、生産電子デバイス製造システムのための予測解を作
成する工程と、予測解に従って、生産電子デバイス製造システムを操作する工程とを含む
。
り明らかとなる。
方法及び装置を提供する。より具体的には、本発明の方法及び装置は、生産電子デバイス
製造システムのコンポーネント、参照データベース及び1つ以上のプログラム間のインタ
フェースを利用するものである。プログラムを用いて、システムにあるコンポーネントの
保守を予測するため、システムダウンタイムを減少することにより、システムの利用可能
性が増大する。更に、又は、この代わりに、1つ以上のプログラム及びデータベースを用
いて、軽減ユニットに流れる流出物の量とタイプを正確に予測して、かかるデータに基づ
いて、電子デバイス製造システムの流出物を処理する。これによって、インタフェースが
、予測に基づいて、軽減ユニットを最適に操作できる。
情報を用いる。参照システムは、数多くの生産システムと同様のコンポーネント、ユニッ
ト及びパラメータの構成を有している。専用の機器を参照システムに結合して、流出物及
び参照システムのパラメータについての情報を取得してもよい。機器は、多数の生産電子
デバイス製造システムで用いるには非常に高価である。
る。予測解を利用して、参照システムにより用いられる機器を使用したり、それに関わる
望ましくないコストを必要とすることなく、生産システムを最適に操作することができる
。予測解には、参照システムのデータベースと1つ以上のプログラムが含まれる。少なく
とも1つの実施形態において、予測解は、数多くの方法や媒体により、顧客に対して料金
の発生により提供される。
を参照すると、電子デバイス製造を改善するシステム101は、生産電子デバイス製造シ
ステム103を含み、これは、データ、例えば、状況及び/又は操作データを、生産電子
デバイス製造システム103から受信するインタフェース105に結合されている。受信
したデータに基づいて、インタフェース105は、生産システム103に関する他の状況
及び/又は操作データを予測する。インタフェース105の詳細は、図2を参照して後述
する。
、ワイドエリアネットワーク(WAN)109又はその他好適な通信媒体/ネットワーク
を介して、結合されていてもよい。参照データは、機器108で集められて、参照システ
ム107の正確な測定を行う。機器108はまた、マスフローコントローラ、圧力ゲージ
等といったデバイスを含んでいてもよい。機器108は、かかる機器108のコストやそ
の他の理由から、生産システム103からは省いてもよい。例えば、参照システム107
は、参照システム107の軽減ユニットの上流からの放出物を検出し、定量する方法を実
施するように適合された機器108を含んでいてもよい。例えば、フーリエ変換赤外線(
FTIR)分光法や四極子質量分析法(QMS)等である。かかる方法に基づいて、機器
は、参照システム107に関する情報(例えば、機器の状況及び/又は操作データに関す
る実証的データ)を集める。情報はまた、ガスの流れ、無線周波数(RF)電力等といっ
たパラメータに関する参照システム107からの情報を含んでいてもよい。情報は集めら
れ、且つ/又は分析される。情報及び/又は分析結果は、参照データベース110にスト
アされる。
備(例えば、研究開発設備)においてオフラインで実施してよい。或いは、測定は、生産
システム103と同じ設備で実施してもよい。測定を実施する機器108は、遠隔且つ/
又は局所的に操作/制御してもよい。機器108は、情報を分析するように適合されてい
て、インタフェース105により利用されるオブジェクト(例えば、ソフトウェアルーチ
ン、予測関数、定数等)を作成する(例えば、ヒストグラム、曲線適合等を作成する)。
或いは、分析は、ワークステーション(例えば、プロセッサベースのシステム)又は情報
を分析又は操作するように適合されたその他好適な装置で、情報及び/又はオブジェクト
オフラインで実施してもよい。情報及び/又はオブジェクトは、数多くのやり方で、参照
データベース110に通信してよい。例えば、情報及び/又はオブジェクトは、LANや
WAN等のネットワークを介して、且つ/又はCD−R、フロッピー(商標名)等のその
他媒体を介して通信してもよい。
N109を介して)から情報及び/又はオブジェクトにアクセス、且つ/又はこれらを読
み出す。読み出された情報及び/又はオブジェクトを利用して、インタフェース105に
データベース110’を形成及び/又は投入する。データベース110’の詳細は、図2
及び3を参照して後述する。インタフェース105はまた、生産システム103及び内部
プログラムからデータ(例えば、リアルタイム、ストアされたもの等)を提供して、生産
システム103のためにパラメータを読み出す。WAN109が図示されているが、情報
及び/又はオブジェクトは、WAN109、CD−R、フロッピー(商標名)等の様々な
媒体を介してインタフェース105にロードしてもよい。ある実施形態において、インタ
フェース105は、生産システム103に機械的に結合されていてもよい。或いは、イン
タフェース103は、生産システム103以外のデバイス(例えば、独立ワークステーシ
ョン、遠隔アクセスマイクロコントローラ等)に機械的且つ/又は電気的に結合されてい
てもよい。
ユニット、液体前駆体分配システム等)等のユニットを含んでいてもよい。化学分配ユニ
ット111は、化学物質を、生産電子デバイス製造ツール113に分配するように適合さ
れていてもよい。生産ツール113は、1つ以上のプロセスを基板に実施するための1つ
以上の処理チャンバ115を含んでいてもよい。電子デバイス製造ツール113は、化学
分配ユニット111の下流である。センサ117及び/又はコントローラ118は、化学
分配ユニット111に、且つ/又は電子デバイス製造中、情報を検出するために、電子デ
バイス製造ツール113に結合してもよい。センサ117及び/又はコントローラ118
は、インタフェース105に利用される情報(例えば、状況、操作等)を提供する。情報
は、化学分配ユニット111及び/又は生産ツール113(例えば、マスフローコントロ
ーラ)の出口にあるガスの存在等のパラメータに関する。圧力ゲージ、工程時間を測定す
るためのタイマー、電力計等の他のセンサタイプを用いてもよい。
又は受信するように適合されたコントローラ118(例えば、ラックマウント、ワークス
テーション、コントローラボード、組み込みプロセッサ等)によりインタフェース105
に提供されてもよい。コントローラ118は、複数のコントローラとして実装されていて
もよい。例えば、他の実施形態において、生産ツール113が、第1のコントローラ11
8に結合され、処理チャンバ115が、第2のコントローラ118に結合されていてもよ
い。或いは、単一のコントローラ118及び/又はコントローラ118のネットワークを
利用して、生産ツール113及び/又は処理チャンバ115を制御してもよい。コントロ
ーラ118により提供される情報は、コントローラ118により、生産システム103の
一部に提供される制御信号に関するものでもよい。例えば、コントローラ118は、プロ
セスチャンバ115に信号を提供して、プロセスレシピで工程を開始してもよい。かかる
情報は、インタフェース105に提供される。
結合された1つ以上のポンプユニット119を含む。ポンプユニット119は、生産ツー
ル113の一部(例えば、搬送チャンバ、ロードロック等)及び/又は処理チャンバ11
5(例えば、金属エッチング、CVDチャンバ等)における圧力を減じるように適合され
ていてもよい。他の実施形態において、真空ポンプ(例えば、ターボ分子ポンプ、クライ
オポンプ等)等の追加の装置又はその他好適な装置で、処理チャンバ115の圧力を更に
減じてもよい。処理チャンバ115の圧力は、ポンプユニット119のパラメータに加え
て、スロットルバルブ位置、ターボ分子ポンプ速度、処理チャンバ115及び/又は生産
電子デバイス製造ツール113へのガスの流れ等のパラメータの組み合わせにより制御し
てよい。例えば、処理チャンバ115の圧力は、ポンプユニット119のポンプ速度(例
えば、毎分回転数)により制御してもよい。ポンプユニット119は、電子デバイス製造
中、操作してもよい。ポンプユニット119はまた、処理チャンバ115に基板がなく、
処理チャンバ115に電子デバイスが存在する時に操作してもよい。ポンプユニット11
9は、処理チャンバ115から流出物(例えば、ガス、流体、固体等)を排出する。
9に結合された軽減ユニット121を含んでいてもよい。軽減ユニット121は、生産ツ
ール113の流出物を処理する。軽減ユニット121は、制御された分解酸化(CDO)
サーマルリアクタ、ウォータースクラバー、吸収系受動樹脂、燃焼システム等を含む。例
示の軽減ユニット121は、カリフォルニア州、サンホセのメトロンテクノロジー社より
入手可能なマラソンシステムである。他の軽減ユニットを用いてもよい。インタフェース
105、化学分配ユニット111、生産ツール113、ポンプユニット119及び軽減ユ
ニット121は、操作可能に結合されて、かかるコンポーネント105、111、113
、119、121間で通信可能となる。例えば、かかるコンポーネントは、ローカルエリ
アネットワーク(LAN)123又はその他通信ネットワーク/媒体を介して操作可能に
結合されていてもよい。
05のブロック図である。図2を参照すると、インタフェース105は操作可能な状態で
、本発明の方法を実行する。後述するように、インタフェース105は、データベースを
ストアして、1つ以上のプログラムを実行し、生産システム103に関する状況及び/又
は操作データを予測する。インタフェース105は、1つ以上のシステムコントローラ、
1つ以上の専用ハードウェア回路、1つ以上の適切にプログラムされた汎用コンピュータ
、又はその他同様の電子、機械、電気−機械及び/又は人が操作するデバイスとして実施
されてもよい。
)ペンティアム(商標名)プロセッサ等のプロセッサ201と、プロセッサ201が、生
産システム103等の他のデバイスと通信する1つ以上の通信ポート203とを含んでい
る。プロセッサ201はまた、データ記憶デバイス205とも通信する。データ記憶デバ
イス205は、適切な組み合わせの磁気、光学及び/又は半導体メモリを含んでいてもよ
く、例えば、追加のプロセッサ、通信ポート、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)、
リードオンリーメモリ(「ROM」)、コンパクト又はデジタル汎用ディスク及び/又は
ハードディスクを含む。プロセッサ201及びデータ記憶デバイス205は、夫々、例え
ば、(i)単一コンピュータ又はその他コンピューティングデバイス内に完全に配置され
ている、又は(ii)シリアルポートケーブル、LAN、電話回線、無線周波数トランシ
ーバ、光ファイバー接続等によりリモート通信媒体により互いに接続されていてもよい。
ある実施形態において、例えば、インタフェース105は、データベースを維持するよう
に操作される参照システム107に含まれるコンピュータ等、リモートサーバコンピュー
タに接続された1つ以上のコンピュータ(又はプロセッサ201)を含む。データ記憶デ
バイス205は、リモートサーバコンピュータと関連データベースとの組み合わせを含む
。
ストアする。プロセッサ201は、プログラム207の命令を実施し、これによって、本
発明に従って、特に、本明細書に記載された方法に従って、操作される。本発明は、オブ
ジェクト指向言語を用いて開発されたコンピュータプログラムとして実現され、モジュラ
ーオブジェクトを備えた複雑なシステムのモデリングによって、現実の世界、物理的対照
物及びその相互関係を代表する抽象概念を作成することができる。しかしながら、当業者
であれば、本明細書に記載された発明は、様々なプログラミング技術及び汎用ハードウェ
アシステム又は専用コントローラを用いて、多くの異なるやり方で実施することができる
ことが分かるであろう。プログラム207は、圧縮、アンコンパイル及び/又は暗号化さ
れたフォーマットでストアされる。プログラム207は、更に、オペレーティングシステ
ム、データベース管理システム及びプロセッサ201が、通信ポート203等のコンピュ
ータ周辺デバイスとインタフェースできるようにする「デバイスドライバ」等の一般的に
有用なプログラム要素を含んでいてもよい。適切な汎用プログラム要素は、当業者に知ら
れており、本明細書に詳細に説明する必要はない。
チンを実行できる。例えば、これらに限られるものではないが、インタフェース105が
、生産システム103に関するパラメータ(例えば、状況、操作データ等)を予測できる
ような1つ以上のルーチンである。これらのパラメータの例については、図4〜6に図示
したフローチャートと併せて詳細に後述する。
可能な媒体、例えば、ROMからRAMから、プロセッサ201のメインメモリ(図示せ
ず)へ読み出される。プログラム207の命令シーケンスの実行によって、プロセッサ2
01が、本明細書に記載したプロセス工程を実施する。変形実施形態において、配線論理
回路又は集積回路を、本発明のプロセス実行のためのソフトウェア命令の代わりに、又は
それと組み合わせて用いてよい。このように、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファ
ームウェア及び/又はソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。
ベース110’(1つのみ図示)をストアする。データベース110’については後述す
る。例示の構造は、添付の図面のサンプル入力で図示してある。当業者であれば分かるよ
うに、ここに示したサンプルデータベースの概略図及びその説明は、情報のストアされた
代表例の例示の構成である。いくつもの他の構成を用いてよい。例えば、単一のデータベ
ースが示されているが、本発明は、2つ以上のデータベースを用いても効果的に実施でき
る。同様に、データベース110’の例示の入力は、例示の情報を示すに過ぎず、当業者
であれば、入力の数及び内容は、本明細書に示したものと変えることができる。更に、デ
ータベース110’は表として示してあるが、オブジェクトベースのモデルを用いて、本
発明のデータタイプをストア及び操作でき、同様に、オブジェクト方法又は挙動を用いて
、本発明のプロセスを実施することができる。これらのプロセスは、図4〜6に関して詳
述に後述してある。
。図3Aを参照すると、データベース301は、参照パラメータ(RP1、RP2等)を
有する参照パラメータセット(RPS)303を有する。データベースはまた、オブジェ
クト(OBJ)307も有する。インタフェース105は、生産パラメータセット(PP
S)309をデータベース301に提供する。
参照パラメータ305は、参照システム107により提供される情報に関する。より具体
的には、参照パラメータ305は、RF電力、スロットルバルブ位置、流出物の化学的組
成、システムタイプ、ポンプタイプ、軽減ユニットタイプ等のパラメータを含む。参照パ
ラメータセット303はまた、長期にわたる値の平均、計算された定数、参照システム履
歴リスト等の情報から導かれたものであってもよい。例えば、参照パラメータセット30
5は、関数の定数を有する。関数は、4つの正規分布を含む適合曲線である。定数は、関
数を含む正規分布の乗数である。かかる関数については、図3Bを参照して、より詳細に
後述する。
しも参照システム107の測定により提供される/生成される情報ではない項目を含む。
例えば、オブジェクト307は、方法、クラス(例えば、C++、アセンブリ等)、条件
命令、データ処理ルーチン等を含む。ある実施形態において、オブジェクト307は、1
つ以上のパラメータセット303及び/又はパラメータ305と相関している。これに加
えて、又は、この代わりに、参照パラメータセット303は、1つ以上のオブジェクト3
07と相関してもよい。
。これに加えて、又は、この代わりに、1つ以上の拡張マークアップ言語(XML)文書
を利用して、データベース301又はその一部として機能させてもよい。データベース3
01に含まれる情報は、バイナリ又はその他好適なフォーマットであってよい。例えば、
バイナリフォーマットに加えて、又は、この代わりに、情報交換用米国標準コード(AS
CII)を利用して、データベース301に格納された情報を示してもよい。情報は、デ
ータベース及び/又はインタフェース105により処理され、フォーマットされる。例え
ば、データベース301は、カンマ区切りフォーマット(CSV)として情報をフォーマ
ットする。これに加えて、又は、この代わりに、情報は、ハイパーテキスト・マークアッ
プ言語(HTML)規格により定義されるようなタグによりフォーマットされていてもよ
い。これは、インタフェース105により解釈されて、関連付けて情報をフォーマットす
るやり方で、情報の部分を識別するものである。多くのその他のフォーマットを利用して
もよい。
するように適合されており、情報及び/又はオブジェクトをプログラム207に提供する
。インタフェース105の一部との相互作用には、生産パラメータセット309をデータ
ベース301に提供することが含まれる。生産パラメータセット309は、インタフェー
ス105及び/又はデータベース301により利用されて、データベース301が、適切
な参照パラメータセット303を選択するよう問い合わせを行う。例示の問い合わせを、
潜在的に関連のあるレコードを指している図3Aの矢印線311で示す。選択した1つ以
上の参照パラメータセット303を、データベース301により、プログラム207のよ
うなインタフェース105の一部に戻してもよい。これに加えて、又は、この代わりに、
データベース301は、1つ以上のオブジェクト307又はその他好適なオブジェクトを
インタフェース105に戻してもよい。
ト307又はオブジェクト307の一部は、変形手段により、インタフェース105と通
信してもよい。例えば、オブジェクト307は、ハイパーリンクを介して、記憶デバイス
205の場所に結合していて、通信ポート203(図2)を介してインタフェース105
に提供されてもよい。これに加えて、又は、この代わりに、オブジェクト307又はその
一部は、生産システム103に含まれるアセンブリレベルのプログラムとして提供されて
もよい。他の実施形態において、データベース301は、参照パラメータセット303へ
と既に処理されて、生産システム103に既に含まれるオブジェクト307により利用さ
れる1つのみの情報を含むように構成されていてもよい。例えば、参照システム107に
より提供される情報の分析により生成される、オブジェクト307により利用される定数
は、参照パラメータ305として機能する。
明により図示されている。データベース301は、参照システム107内のプロセスガス
及び/又は流出物を測定する機器108から誘導された参照パラメータ305’が投入さ
れている。より具体的には、データベース301には、参照システム107の操作中にな
された測定から誘導された参照パラメータ305’が投入される。参照システム107で
は、1つ以上のプロセスが実行されて、数多くのプロセスガスが利用され、軽減が必要な
流出ガスがそこから生成される。データベース301は、プロセスガスセット303’内
の特定のプロセスガスと関するパラメータ305’のセットへと組織化される。例えば、
データベースの各列は、特定のプロセスガスに関するパラメータ305’を含む。図3B
に示す通り、データベース301の第1の列は、プロセスガスNF3に関するパラメータ
305’を含み、第2の列は、プロセスガスC2F6に関するパラメータ305’を含む
、等となる。
た情報から誘導されたファクターである参照パラメータ305’を含む。参照パラメータ
305’は、正規分布の関数等、オブジェクト307により利用されるファクターであっ
てもよい。かかる関数を例示の等式で表わすと次の通りである。
照パラメータを表す。関数は、データ記憶デバイス205にストアされ、プロセッサ20
1により利用される。これに加えて、又は、この代わりに、関数は、通信ポート203を
介して、インタフェース105と通信してもよい。参照パラメータ305’は、例示の等
式に加えて、インタフェース105により利用されて、生産システム103のパラメータ
を予測する。例えば、参照パラメータ305’を利用して、時間に対する流出物中のガス
の存在又は濃度を予測してもよい。かかる関数は、評価時に、関数の視覚的な描写として
機能するプロットを生成する。
測が示されている。例示のプロットは、プロセスからの流出物中のガスC2F6及びCF
4の濃度を示している。プロットには、C2F6ガスデータ曲線313と、C2F6ガス
関数曲線315が含まれる。プロットにはまた、C2F6ガス濃度スケール317とC2
F6ガス時間スケール319も示されている。プロットには、CF4ガスデータ曲線32
1とCF4ガス関数曲線327も含まれる。CF4ガス濃度スケール325とCF4ガス
時間スケール327もまたプロットに示されている。
報は、機器108により、ワークステーション又はその他好適な情報分析装置に提供され
る。ワークステーションは、情報を分析して、関数を形成する。これに加えて、又は、こ
の代わりに、機器108は、情報を分析する。例えば、機器108は、情報を分析して、
参照パラメータ305’を提供する。情報の分析により、等式の曲線が、データ曲線に適
合する。例えば、C2F6ガス関数曲線314とCF4ガス関数曲線323(複数の関数
曲線)は、夫々のデータ曲線に適合する。
曲線315は、図3Bに図示するC2F6ガス参照パラメータセット303’に対応して
いる。C2F6ガス関数曲線315は、C2F6ガス参照パラメータセット303’を利
用する等式により生成される。参照パラメータセット303’を利用する等式は、インタ
フェース105により利用されて、生産システム103のパラメータを予測する。例えば
、等式は、生産システム103により生成される流出物中のC2F6ガスの濃度を予測す
る。上述した通り、参照パラメータ305’が、インタフェースに提供される。更に、参
照パラメータセット303’に対応する等式のようなオブジェクトもインタフェース10
5に提供される。
参照パラメータセット303及び/又はオブジェクト307を利用して、生産電子デバイ
ス製造システム103の少なくとも1つのシステムパラメータを予測する。これについて
は、図4〜7を参照して後述する。
明する。図4は、本発明による電子デバイス製造の例示の方法を示すフローチャートであ
る。図4を参照すると、工程403において、方法401が始まる。工程405において
、参照電子デバイス製造システム107からの測定に基づいて、データベース及び/又は
オブジェクトを作成する。上述した通り、参照システム107に含まれ、且つ/又は結合
された機器108及び/又はデバイスが、参照システム107に関する情報(例えば、状
況、操作データ等)を集める。参照システム107は、1つ以上のデータベース110に
、集めたデータをストアする。このようにして、長期にわたって、参照システム107の
コンポーネントは情報を提供する。特に、情報には、参照システム107のパラメータに
関する情報が含まれる。情報は、作業主(例えば、エンジニア、オペレータプログラム等
)により利用されて、参照システム107又は参照システム107と同様の生産システム
103の部分が適切に制御されているか判断される。例えば、情報は、作業主により利用
されて、生産電子デバイス製造ツール113の下流のコンポーネントが、より最適に制御
される。下流のコンポーネントは、ポンプユニット119、軽減ユニット121等を含む
。従って、参照システム107は、生産システム103の操作を最適化するために、オブ
ジェクト(例えば、ルール、プログラム、操作ガイドライン等)を開発及び/又は実施す
るのに利用される情報を提供する。
子デバイス製造システム103により利用されて、生成電子デバイス製造システム103
を、より最適に操作する。データベース110’及び/又はオブジェクト307は、電子
デバイス製造中に提供される限られた性能及び/又は限られたフィードバック情報に応答
して、生産システム103のコンポーネントをいかに制御するか、についての情報を含む
。より具体的には、生産システム103は、データベース110’と、データベース11
0’を介して、参照システム107を用いて作成されたプログラム207を利用して、参
照システム107により提供される限られた情報に基づいて、生産システム103のため
の予測解を作成する。このように、生産システム103は、機器108(図1)の費用負
担なしに、参照システム107により集められた情報(例えば、システム操作パラメータ
)から利益が得られる。どのようにして、データベース110’及びプログラム207が
、生産システム103により利用されて、予測解を作成するかの詳細については、電子デ
バイス製造システムのための予測解を作成する例示の方法を示す図5及び6を参照して後
述する。
例えば、インタフェース105は、予測解に従って、処理チャンバ115、軽減ユニット
121等といった生産システム103のコンポーネントの操作を制御する。インタフェー
ス105は、生産システム103の制御システム(図示せず)と通信して、生産システム
103を操作する。
により、生産システム103のコンポーネントと、参照システム107から得た情報の間
の通信を利用して、生産システム103の操作を改善する(例えば、生産システム103
の全てのコンポーネントを併合した操作を改善する)。方法401はまた、保守や修理の
ためのダウンタイムも減じ、予防保守を実施し、且つ/又は診断手段を提供して、システ
ム103の調子をモニターする必要がある時に、予測可能ともする。例えば、方法401
を用いて、生産システム103の資源消費及び操作コストを減じる。更に、本方法401
を用いて、電子デバイス製造から生じる有害な放出物を最小にすることによって、かかる
製造のマイナスの環境上の影響を減じる。
成する。図5は、本発明により、電子デバイス製造システムのための予測解を作成する第
1の例示の方法を示すフローチャートである。図5を参照すると、工程503で、方法5
01は始まる。工程505で、データベース110’とプログラム207を含むインタフ
ェース105が、生産システム103のユニット、例えば、化学分配ユニット111及び
処理チャンバ115及び/又はコントローラからデータ(例えば、情報)を受信する。例
えば、インタフェース105は、センサ117及び/又はコントローラ118から得られ
た情報、例えば、化学分配ユニット111及び/又は電子デバイス製造ツール113の出
口での特定のガスの存在、を受信する。情報には、プロセス状況情報、例えば、チャンバ
115により利用される前駆体ガスのタイプ及び流れ、チャンバ115の圧力、チャンバ
115に印加された電力、チャンバ115で処理されたウェハの状況、チャンバ115に
より現在実施されたレシピ工程、現在の工程を実施するのに経過した時間等が含まれる。
データベース110’にストアされたパラメータには、生産ツール103のタイプ、処理
チャンバ115のタイプ、レシピ工程、工程時間、圧力、温度、ガス流速、ウェハタイプ
及びRF電力が含まれる。ある実施形態において、インタフェース105は、1秒当たり
1回情報を受信する。しかしながら、情報は、多少頻繁にインタフェースに提供されても
よい。この情報は安価に取得できる。センサ117及び/又はコントローラ118により
提供される情報は限定されているため、最適な性能を判断するのに、かかる情報にのみ基
づいた予測では十分ではなく、生産システム103は、本発明を用いないと、効率的に操
作されない(例えば、コンポーネントが不必要に操作されてしまう)ことに留意する。
用して、電子デバイス製造システム103のパラメータを予測する。例えば、プログラム
207は、センサ117及び/又はコントローラ118により提供された情報を受信し、
データベース110’にアクセスして、排出システム、例えば、軽減ユニット121に対
する流出液の流れ(例えば、ガス及び固体)についての情報を(例えば、正確に)予測す
る。インタフェース105は、処理チャンバ流出物のタイプと量を予測する。インタフェ
ース105はまた、生産システム103又はその一部の保守の必要性も予測する。保守の
必要性は、流出液の流れによる。例えば、流出物のタイプ及び量を予測することにより、
ポンプユニット119のポンプ速度を、流出物のタイプ及び量に従って、時間の関数とし
て変更する。このようにして、ポンプユニット119の保守計画を予測する。インタフェ
ース105は、保守の必要性又は設備の問題を予測する。インタフェース105を利用し
て、傾向を検出し、その傾向にあるパラメータが、プリセットされた下限と上限から逸脱
した時に、注意及び/又は警告を送信する。
製造システム103のための予測解を作成する。既述の通り、予測解には、電子デバイス
製造中の生産システム103のコンポーネントをいかに制御するか、についての情報が含
まれる。例えば、軽減ユニット121に対する予測された流出物の流れに基づいて、軽減
ユニット121が、流出物を処理する必要な時のみ操作される予測解を作成する。従って
、軽減ユニット121は、流出物処理中に利用される、化学物質、電気、水等の量を適合
する。このようにして、コンポーネント、例えば、軽減ユニット121のデューティサイ
クルを減じる。更に、消耗財の使用、例えば、流出物を処理するのに軽減ユニット121
により利用される化学物質が減じる。従って、生産システム103のための予測解は、生
産システム103のコンポーネントをいかに制御して、生産システム103が効率的に操
作されるか、を示す(例えば、命令する)。
により、インタフェース105は、生産システム103のコンポーネント、例えば、化学
分配ユニット111及び/又は処理チャンバ115から限定された情報を受信して、生産
システム103のための予測解を作成する。より具体的には、プログラムが、限定された
情報を用いて、予測解を作成するための一組の操作ルールを実施する。このようにして、
インタフェース105は、軽減ユニット121の操作がいかに改善されたか(例えば、軽
減ユニット121をいかに効率的なやり方で操作するか)、判断する。
の方法を示すフローチャートである。図6を参照すると、工程603で、方法601が始
まる。工程605の時間t1で、生産電子デバイス製造システム103についての第1の
操作及び状況データを、データベース110’とプログラム207を含むインタフェース
105に受信し、ストアする。例えば、時間t1で、インタフェース105は、ガスの実
際の流れ(例えば、処理チャンバ115から)、ガスのタイプ、ウェハ数、処理チャンバ
115の圧力、処理チャンバ115の温度、排気システム(例えば、ポンプユニット11
9又は軽減ユニット112)がブロックされているか、処理チャンバ115の汚染物質濃
度、軽減ユニット121の汚染物質濃度及び/又は処理チャンバ終点信号が検出されたか
、等についてのデータ(例えば、情報)を受信する。インタフェース105により受信さ
れる情報の上記のリストは単に例に過ぎないものと考えられる。インタフェース105は
、さらに多くの、且つ/又は異なる情報を受信する。
2の操作及び状況データを受信し、ストアする。より具体的には、時間t2で、インタフ
ェース105は、工程605に関して上に挙げた情報のいくつか、又は全てを受信する。
異データを作成する。例えば、インタフェース105は、時間t1での処理チャンバの圧
力を、時間t2での処理チャンバの圧力と比較して、処理チャンバの圧力の時間t1から
時間t2まである量増大したか、減少したか判断する。このように、差異データは、時間
t1から時間t2までの生産システム103の変化を示している。
03のコンポーネントの保守の必要性を予測する。例えば、データベース110’は、参
照システム107の操作中に集めた差異データを含む。更に、プログラム207は、イン
タフェース105により作成された差異データを受信し、データベース110’にアクセ
スし、生産システム103のコンポーネントの保守の必要性を予測するように適合されて
いる。このように、インタフェース105は、生産システム103のコンポーネントが、
電子デバイス製造中に、生産システム103により提供されるデータ(例えば、リアルタ
イムデータ)に基づいた保守を必要とする時を予測する。これとは対照的に、従来の保守
の計算は、典型的に控え目の、又は最悪の場合の仮定に基づくものであるため、従来の電
子デバイス製造システムの一部を、不必要に補修している。従って、インタフェース10
5は、生産システム103の保守の必要性のより正確な判断を与えることによって、保守
コストを減じ、全体のシステムダウンタイムを減じる。
。より具体的には、インタフェースは差異データを(データベース110’及びプログラ
ム207と共に)利用して、生産システム103のコンポーネントの保守の必要性を予測
する。かかる予測に基づいて、インタフェース105は、生産システム103のコンポー
ネントをいかに操作するか命令する解を作成する。インタフェース105は、予測解に従
って、生産システム103のコンポーネントの操作を制御する。インタフェース105は
、生産システム103のコントロールシステム(図示せず)と通信して、予測解に従って
、生産システム103を操作する。
により、インタフェース105は、生産システム103のコンポーネントに必要な保守を
予測することにより、保守コストを下げ、システムの利用可能性を増大する。このように
して、方法601は、生産システム103のための役立つ予測解を作成する。
方法を示すフローチャートである。図7を参照すると、工程703で、方法701が始ま
る。工程705の時間t1で、生産電子デバイス製造システム103についての第1の操
作及び状況データを受信し、データベース110’とプログラム207を含むインタフェ
ース105にストアする。例えば、時間t1で、インタフェース105は、ガスの実際の
流れ(例えば、処理チャンバ115から)、ガスのタイプ、ウェハ数、処理チャンバ11
5の圧力、処理チャンバ115の温度、排気システム(例えば、ポンプユニット119又
は軽減ユニット112)がブロックされているか、処理チャンバ115の汚染物質濃度、
軽減ユニット121の汚染物質濃度及び/又は処理チャンバ終点信号が検出されたか、等
についてのデータ(例えば、情報)を受信する。インタフェース105により受信される
情報の上記のリストは単に例に過ぎないものと考えられる。インタフェース105は、さ
らに多くの、且つ/又は異なる情報を受信する。
2の操作及び状況データを受信し、ストアする。より具体的には、時間t2で、インタフ
ェース105は、工程705に関して上に挙げた情報のいくつか、又は全てを受信する。
体化データを作成する。例えば、インタフェース105は、時間t1での処理チャンバの
化学物質流速を、時間t2での処理チャンバの化学物質流速と比較して、時間t1から時
間t2まで、チャンバを流れる化学物質の総量を判断する。このように、一体化データは
、時間t1から時間t2までの生産システム103の変化を示している。
103のコンポーネントの保守の必要性を予測する。例えば、データベース110’は、
参照システム107の操作中に集めた一体化データを含む。更に、プログラム207は、
インタフェース105により作成された一体化データを受信し、データベース110’に
アクセスし、生産システム103のコンポーネントの保守の必要性を予測するように適合
されている。このように、インタフェース105は、生産システム103のコンポーネン
トが、電子デバイス製造中に、生産システム103により提供されるデータ(例えば、リ
アルタイムデータ)に基づいた保守を必要とする時を予測する。これとは対照的に、従来
の保守の計算は、典型的に控え目の、又は最悪の場合の仮定に基づくものであるため、従
来の電子デバイス製造システムの一部を、不必要に補修している。従って、インタフェー
ス105は、生産システム103の保守の必要性のより正確な判断を与えることによって
、保守コストを減じ、全体のシステムダウンタイムを減じる。
る。より具体的には、インタフェースは差異データを(データベース110’及びプログ
ラム207と共に)利用して、生産システム103のコンポーネントの保守の必要性を予
測する。かかる予測に基づいて、インタフェース105は、生産システム103のコンポ
ーネントをいかに操作するか命令する解を作成する。インタフェース105は、予測解に
従って、生産システム103のコンポーネントの操作を制御する。インタフェース105
は、生産システム103のコントロールシステム(図示せず)と通信して、予測解に従っ
て、生産システム103を操作する。
により、インタフェース105は、生産システム103のコンポーネントに必要な保守を
予測することにより、保守コストを下げ、システムの利用可能性を増大する。このように
して、方法701は、生産システム103のための役立つ予測解を作成する。
ログラムへのアクセスは、受信料を支払ってインターネットにより顧客に提供される。こ
れに加えて、又は、この代わりに、データベース及びプログラムは、顧客又は顧客のサポ
ート担当者により生産システム103にインストールされたソフトウェアアップグレード
の一部として提供してもよい。
なる上記の開示された装置及び方法の修正は、当業者には容易に明白である。例えば、上
述した方法及び装置は、これらに限られるものではないが、多数のプロセスチャンバに結
合した単一の軽減システム、単一のプロセスチャンバに結合した多数のポンプ、等をはじ
めとする多数の異なる構成のシステムに適用される。
求の範囲に基づいて定められる定義される本発明の思想及び範囲内にあると理解すべきで
ある。
Claims (8)
- 流出物を除害するための1以上の軽減ユニットを含む電子デバイス製造システムを操作する方法であって、
処理チャンバ及び軽減ユニットを有する生産電子デバイス製造システムを提供する工程と、
第1測定機器を有する参照電子デバイス製造システムを提供する工程であって、参照電子デバイス製造システムは、生産電子デバイス製造システムの処理チャンバ及び軽減ユニットと同様の処理チャンバ及び軽減ユニットを含み、参照電子デバイス製造システムは、生産電子デバイス製造システムでも実行することができる製造プロセスを実行するために用いられる工程と、
前記製造プロセスを実行するために用いられる前記参照電子デバイス製造システムの参照パラメータを測定機器で測定する工程であって、前記参照パラメータは、前記参照電子デバイス製造システムの前記処理チャンバにおけるガス流量及び流出物の化学的組成を含み、前記流出物の前記化学的組成は、前記第1測定機器によって測定される工程と、
前記製造プロセスを実行するために用いられる生産パラメータを前記生産電子デバイス製造システムから提供する工程であって、前記生産パラメータは、前記生産電子デバイス製造システムの前記処理チャンバにより利用される前駆体ガスのタイプ、ガス流量、及び現在の工程を実施するのに経過した時間を含む工程と、
前記測定された参照パラメータを用いて、プロセスガスセット内の特定のプロセスガスの、時間に対する濃度から誘導された、情報分析用定数セットを情報分析によって計算し、データベースにストアする工程と、
前記生産電子デバイス製造システムの前記軽減ユニット内に導入される流出物の化学的組成を、時間の関数として予測する工程であって、前記予測する工程は、提供された前記生産パラメータを利用して、前記参照電子デバイス製造システムの前記処理チャンバにおけるガス流量及び流出物の化学的組成、及び前記定数セットを含むパラメータを選択するように前記データベースに問い合わせることで、前記定数セットを用いる工程を含む予測する工程と、
前記予測された流出物の化学的組成が、予め設定された下限と上限から逸脱したかどうかを判定する工程と、
前記予測された流出物の化学的組成が、予め設定された前記下限と前記上限から逸脱したとき、注意及び/又は警告を送信する工程を含み、
前記参照電子デバイス製造システム及び前記生産電子デバイス製造システムは、それぞれ電子デバイスの製造においてウェハを処理するように構成され、
前記第1測定機器は、前記生産電子デバイス製造システム内には存在しない方法。 - 前記参照パラメータを前記第1測定機器によって測定する工程が、前記第1測定機器を用いて、これによって前記参照電子デバイス製造システムの前記軽減ユニットの上流からの放出物を検出し、定量する方法を実行する工程を含む請求項1記載の方法。
- 前記情報分析は、前記測定された参照パラメータに関する情報をある関数に曲線フィッティングする工程を含み、前記曲線フィッティングは、前記参照電子デバイス製造システムで実行される請求項1記載の方法。
- 前記参照電子デバイス製造システム及び前記生産電子デバイス製造システムに結合されたインタフェースを含み、前記インタフェースは、プロセッサと記憶デバイスを含み、前記記憶デバイスは、プログラムと前記データベースを含み、前記インタフェースは、前記ストアする工程、前記予測する工程、前記判定する工程、又は前記送信する工程のうちの少なくとも1つを実行する請求項1記載の方法。
- 前記予測に基づいて前記生産電子デバイス製造システムの前記軽減ユニットを、前記予測した流出物の化学的組成、及びガス流量に従って、時間の関数として操作する工程を含む請求項1記載の方法。
- 流出物を除害するための1以上の軽減ユニットを含む電子デバイス製造システムを操作する方法であって、
正確な測定を行うための少なくとも1つの測定機器を有する参照電子デバイス製造システムと、前記正確な測定を行うための少なくとも1つの測定機器を有さない生産電子デバイス製造システムを提供する工程であって、前記生産電子デバイス製造システムは、処理チャンバ及び軽減ユニットを含み、前記参照電子デバイス製造システムは、前記生産電子デバイス製造システムの処理チャンバ及び軽減ユニットと同様の処理チャンバ及び軽減ユニットを含み、前記参照電子デバイス製造システム及び前記生産電子デバイス製造システムは、それぞれ電子デバイスの製造においてウェハを処理するように構成される工程と、
前記製造プロセスを実行するために用いられる前記参照電子デバイス製造システムの参照パラメータを測定する工程であって、前記参照パラメータは、前記参照電子デバイス製造システムの前記処理チャンバにおけるガス流量及び流出物の化学的組成を含み、前記流出物の前記化学的組成は、前記少なくとも1つの測定機器によって測定される工程と、
前記製造プロセスを実行するために用いられる前記生産電子デバイス製造システムから生産パラメータを提供する工程であって、前記生産パラメータは、前記生産電子デバイス製造システムの前記処理チャンバにより利用される前駆体ガスのタイプ、ガス流量、及び現在の工程を実施するのに経過した時間を含む工程と、
前記測定された参照パラメータを用いて、プロセスガスセット内の特定のプロセスガスの、時間に対する濃度から誘導された、情報分析用定数セットを情報分析によって計算し、データベースにストアする工程と、
前記生産電子デバイス製造システムの前記軽減ユニット内に導入される流出物の化学的組成を、時間の関数として予測する工程であって、前記予測する工程は、提供された前記生産パラメータを利用して、前記参照電子デバイス製造システムの前記処理チャンバにおけるガス流量及び流出物の化学的組成、及び前記定数セットを含むパラメータを選択するように前記データベースに問い合わせることで、前記定数セットを用いる工程を含む工程によって予測する工程と、
前記予測に基づいて前記生産電子デバイス製造システムの前記軽減ユニットを、前記予測した流出物の化学的組成、及びガス流量に従って、時間の関数として操作する工程を含む方法。 - 前記予測された流出物の化学的組成が、予め設定された下限と上限から逸脱したとき、注意及び/又は警告を送信する工程とを含む請求項6記載の方法。
- 前記生産パラメータを提供する工程が、
少なくとも1つのパラメータの時間t1での第1の値を測定する工程と、
前記少なくとも1つのパラメータの時間t2での第2の値を測定する工程と、
前記第1の値と前記第2の値を比較して差分値を求める工程とを含み、前記少なくとも1つのパラメータは、前記生産電子デバイス製造システム内における、前記処理チャンバからのガスの実際の流れ、ガスのタイプ、ウェハ数、前記処理チャンバの圧力、前記処理チャンバの温度、ポンプユニット又は前記軽減ユニットがブロックされているか、前記処理チャンバの汚染物質濃度、前記軽減ユニットの汚染物質濃度、及び前記処理チャンバ終点信号が検出されたかについてのデータのうちの1以上を含む請求項6記載の方法。
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