KR100213195B1 - 반도체 공정의 제어방법 - Google Patents
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Abstract
공정데이타의 변화를 실시간으로 획득하여 공정제어용 제어 한계치를 유동적으로 설정할 수 있도록 된 반도체 공정의 제어방법에 대해 기재되어 있다. 이는, 제어 한계치를 설정하는 설정단계와, 설정단계에서 설정된 제어 한계치 및 각 제조설비로 부터 획득된 고정데이타를 통계적 기법으로 분석하는 데이타 획득 및 분석단계와, 데이타 획득 및 분석단계의 분석결과를 토대로 새로운 공정제어용 제어 한계치를 자동으로 생성하는 자동생성단계와, 데이타 획득 및 분석단계의 처리결과에 따라 스크린 표시장치상으로 공정데이타의 변화경향을 표시하거나 소정의 제조장비의 이상동작등을 표시하는 표시단계와, 데이타 획득 및 분석단계의 처리결과에 따라 각 제조장비를 제어하는 장비제어단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의한 반도체 공정의 제어방법에 의하면, 동작에 이상이 있는 제조설비의 오퍼레이터에게 실시간으로 경고를 발할 수 있게 됨은 물론, 보다 고도화한 공정관리가 가능하게 된다.
Description
제1도는 종래 반도체 공정의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제2도는 본 발명에 따른 반도체 공정의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 반도체 공정의 제어방법에 관한 것으로, 특히 유동적인 통계적 공정제어(Dynamic Statistical Process Control : DSPC) 방법에 관한 것이다.
반도체 기술이 고도화 됨에 따라 소자개발과 단위공정에 대한 기술 개발은 물론, 제조공정 전체를 통해 공정품질을 향상시키기 위한 공정제어의 고효율화 및 고도화가 필요한 실정이다. 반도체 가공기술에 의한 소자들의 물리적인 크기가 점차 미세화됨은 물론 사용되는 웨이퍼의 크기도 12인치 이상으로 대구경화 되는 추세에 대응하여 보다 엄격한 공정제어 방법이 요구된다.
상술한 공정제어 방법의 하나로서 통계적 공정제어(SPC : Statistical Process Control) 방법이 있다. 이 방법은 소정의 시간적 구간내에 발생된 공정제어상의 파라미터들을 통계적으로 처리하고 이를 근거로 생산설비의 설정상태(공정처리 환경등)를 재조정함으로써 보다 고품질의 공정관리를 실현하기 위한 것이다.
제1도는 상술한 SPC에 기초한 종래 반도체 공정의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제1도를 참조하면, 도면부호 S1은 SPC를 위한 제어 한계치를 설정하는 설정단계로서, 이때 설정되는 제어 한계치는 공정 엔지니어의 경험 및 통계적 분석에 기초하여 입력되게 된다. 다음으로, 도면부호 S2는 상기 설정단계(S1)에서 설정된 제어 한계치와, 각 제조장비 또는 이 제조장비를 운용하는 오퍼레이터(operator)에 의해 수동으로 입력되는 공정데이타를 획득하고 통계적인 처리기법을 사용하여 분석하는 데이타 획득 및 분석단계이고, S3은 상기 데이타 획득 및 분석단계(S2)의 처리결과에 근거하여 오퍼레이터에게 스크린 표시장치상으로 공정데이타의 변화경향을 표시하거나 소정의 제조장비에서 비정상적인 공정데이타가 획득된 경우 오퍼레이터에게 경고를 발하는 표시단계, S4는 상기 데이타의 획득 및 분석단계(S2)의 처리결과에 따라 공정용 제조장비를 제어하는 장비제어단계이다.
제1도를 참조하면, 상기 설정단계(S1)에서 설정되는 제어 한계치는 엔지니어에 의해 수동으로 입력되며, 이때의 입력데이타는 공정 엔지니어의 경험을 바탕으로 간헐적으로 공정환경의 변화에 대응하여 교정이 이루어지게 된다. 이때, 같은 공정을 수행하는 동일한 다수의 생산설비에 대해서 각 생산설비별의 동작특성을 고려하지 않고 동일한 제어 한계치를 입력하게 된다.
즉, 각 생산설비는 상술한 엔지니어의 경험을 바탕으로한 간헐적이고 수동적인 제어 한계치에 기초하여 제어된다. 이에 따라, 각 생산설비에서 획득된 공정데이타들에 대한 실시간 분석처리 및 그에 따른 실시간 제어가 불가능하고 획득된 데이타에 대한 통계적 처리도 부적절하게 이루어지게 됨으로써 공정환경의 변화에 적절히 대응하여 각 생산설비의 동작특성을 조정하기 어려운 문제가 발생된다.
더우기, 각 생산설비의 특성을 고려한 제어 한계치의 세밀한 설정이 불가능하고, 제어 한계치가 수동 및 간헐적으로 갱신되므로 생산설비의 이상동작시 상기 표시단계(S3)에서의 오퍼레이터에 대한 경고를 실시간으로 표시하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 데이타 획득 및 분석단계의 분석결과를 근거로 제어 한계치 설정단계에서의 제어 한계치를 재설정하는 자동생성단계를 추가로 구비함으로써 제어 한계치를 능동적으로 설정하는 반도체 공정의 제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 반도체 공정의 제어방법은, 제어 한계치를 설정하는 설정단계 : 상기 설정단계에서 설정된 제어 한계치 및 각 제조설비로 부터 획득된 공정데이타를 통계적 기법으로 분석하는 데이타 획득 및 분석단계; 상기 데이타 획득 및 분석단계의 분석결과를 토대로 새로운 공정제어용 제어 한계치를 자동으로 생성하는 자동생성단계; 상기 데이타 획득 및 분석단계의 처리결과에 따라 스크린 표시장치상으로 공정데이타의 변화경향을 표시하거나 소정의 제조장비의 이상동작등을 표시하는 표시단계; 및 상기 데이타 획득 및 분석단계의 처리결과에 따라 각 제조장비를 제어하는 장비제어단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의한 반도체 공정의 제어방법에 의하면, 제조설비의 상태에 따라 제어 한계치가 자동적, 유동적으로 설정됨으로써 공정데이타의 SPC분석을 통해 동작에 이상이 있는 제조설비의 오퍼레이터에게 실시간으로 경고를 발할 수 있게 됨은 물론, 각 공정별(또는 각 제조설비별)로 제어 한계치를 세분화하여 설정할 수 있으므로 보다 고도화한 공정관리가 가능하게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다.
제2도는 본 발명에 따른 반도체 공정의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제2도를 참조하면, 도면부호 T1은 유동적인 SPC에 따른 제어 한계치를 설정하는 설정단계이고, T2는 상기 설정단계(T1)에서 설정된 제어 한계치 및 각 제조장비 또는 제조장비의 오퍼레이터에 의해 수동으로 입력된 공정데이타를 획득하고 통계적인 처리기법을 사용하여 분석하는 데이타 획득 및 분석단계, T3은 상기 데이타 획득 및 분석단계(T2)의 분석결과를 근거로 새로운 공정제어용 제어 한계치를 자동으로 생성하는 자동생성단계, T4는 상기 데이타 획득 및 분석단계(T2)의 처리결과에 따라 스크린 표시장치상으로 공정데이타의 변화경향을 표시하거나 소정의 제조장비에서 비정상적인 공정데이타가 획득된 경우 오퍼레이터에게 경고를 발하는 표시단계, T5는 상기 데이타 획득 및 분석단계(T2)의 처리결과에 따라 공정용 제조장비를 제어하는 장비제어단계이다.
한편, 동일한 공정을 수행하는 복수의 생산설비에 대하여 종래에는 동일한 제어 한계치를 설정할 수 밖에 없었으나, 상기 자동생성단계(T3)에서는 각 생산설비의 공정데이타를 별도로 처리하여 제어 한계치를 생성하고, 이 제어 한계치를 상기 설정단계(T1)에서 각 생산설비별로 세분하여 설정하게 된다.
예를 들면, 적어도 2대 이상의 CVD산화막 증착장비를 상기한 방법으로 제어하는 경우에, 각 CVD산화막 증착장비의 초기 제어한계치, 예컨대 증착온도의 허용범위를 컴퓨터와 같은 데이타 분석기능을 갖는 제어기를 통하여 입력한다. 이때, 상기 초기의 제어한계치는 모든 증착장비, 즉 모든 생산설비가 동일한 제품인 경우에 각 증착장비에 대하여 동일한 값을 입력한다. 다음에, 상기 각 CVD산화막 증착장비를 가동시키어 CVD 산화막을 형성한다. 이때, 각 CVD산화막 증착장비별로 1회의 CVD산화막 형성공정이 완료될 때마다 CVD산화막의 두께 및 증착온도와 같은 공정 데이타를 측정하여 획득한다. 일정횟수의 공정이 완료될 때마다 상기 측정된 공정 데이타들을 초기에 설정된 제어한계치, 즉 설정된 증착온도와 비교분석한다. 그 결과, 측정된 증착온도가 초기의 제어한계치의 범위를 벗어날지라도 상기 측정된 CVD 산화막의 두께가 원하는 범위에 속하면, 해당하는 증착장비의 초기 제어한계치를 상기 측정된 증착온도가 통계처리되어 자동적으로 생성된 새로운 제어한계치로 변경시킨다. 또한, 상기 측정된 증착온도가 초기의 제어한계치 범위에 속할지라도 상기 측정된 CVD산화막 두께가 원하는 두께의 범위를 벗어나는 경우에는, 해당하는 증착장비에서 측정된 공정 데이타들을 분석하여 원하는 CVD산화막 두께를 얻기 위한 새로운 증착온도를 자동적으로 생성시키고 해당하는 증착장비의 초기 제어한계치를 상기 새로운 증착온도로 변경시킨다.
한편, 상기 측정된 증착온도 및 CVD산화막 두께가 시간이 지남에 따라 모두 감소하는 경향을 보이거나 모두 증가하는 경향을 보이면, 해당하는 CVD산화막 증착장비에 설치된 온도조절기만을 제어함으로써 원하는 두께의 CVD산화막을 형성한다. 이때, 상기 초기의 제어한계치는 변경되지 않는다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 적어도 2대 이상의 동일한 기능을 갖는 장비를 제어하는 경우에 각 장비별로 최적조건을 독립적으로 제어할 수 있다.
상기 제2도를 참조하면, 종래에는 상기 데이타의 획득 및 분석단계(T2)에서의 통계적 분석결과 및 경험에 따라 엔지니어가 수동으로 제어 한계치를 설정하였던 것에 반하여 본 발명은 각 생산설비에서 획득되는 공정데이타에 유동적으로 대처하여 상기 자동생성단계(T3)에서 생성된 새로운 제어 한계치가 실시간으로 설정된다. 따라서 공정데이타의 통계적처리 및 처리결과의 유동적인 실시간 적용이 가능하게 되어 공정품질 관리의 정도를 높일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 통계적 처리결과를 근거로 생산설비의 제어를 위한 제어 한계치가 자동생성 및 설정되므로 보다 정교한 공정품질의 관리가 가능해짐은 물론 소정 생산설비에 이상이 발생하는 경우 이를 오퍼레이터에게 실시간으로 경고할 수 있게 된다. 또한, 같은 공정을 수행하는 각 생산설비에 대해서도 각 설비별 특성을 고려한 제어 한계치의 세분화한 설정이 가능해져 공정품질을 한층 더 높일 수 있게 된다.
Claims (1)
- 제어 한계치를 설정하는 설정단계; 상기 설정단계에서 설정된 제어 한계치 및 각 제조설비로 부터 획득된 공정데이타를 통계적 기법으로 분석하는 데이타 획득 및 분석단계; 상기 데이타 획득 및 분석단계의 분석결과를 토대로 새로운 공정제어용 제어 한계치를 자동으로 생성하는 자동생성단계; 상기 데이타 획득 및 분석단계의 처리결과에 따라 스크린 표시장치상으로 공정데이타의 변화경향을 표시하거나 소정의 제조장비의 이상동작등을 표시하는 표시단계; 및 상기 데이타 획득 및 분석단계의 처리결과에 따라 각 제조장비를 제어하는 장비제어단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체공정의 제어방법.
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| KR1019960005952A KR100213195B1 (ko) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 반도체 공정의 제어방법 |
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| KR970067534A KR970067534A (ko) | 1997-10-13 |
| KR100213195B1 true KR100213195B1 (ko) | 1999-08-02 |
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| KR1019960005952A KR100213195B1 (ko) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 반도체 공정의 제어방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100727049B1 (ko) * | 2000-01-04 | 2007-06-12 | 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드 | 마이크로전자 디바이스들의 제조시 최적의 공정 목표들을결정하는 방법 |
-
1996
- 1996-03-07 KR KR1019960005952A patent/KR100213195B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR100727049B1 (ko) * | 2000-01-04 | 2007-06-12 | 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드 | 마이크로전자 디바이스들의 제조시 최적의 공정 목표들을결정하는 방법 |
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|---|---|
| KR970067534A (ko) | 1997-10-13 |
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