KR20200100105A - Cvd-방법으로 증착된 층들에 대한 정보를 획득하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Cvd-방법으로 증착된 층들에 대한 정보를 획득하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반응기(14)의 공정 챔버(15) 내에서 기판(18)상에 하나 이상의 층, 특히 반도체 층을 증착시키기 위한, 연속적으로 이루어지는 복수의 단계로 구성된 공정에 대한 정보를 획득하기 위한 방법에 관한 것으로, 이때 시간 순서로 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 작동 데이터(SD) 및 센서들(3, 4, 24, 25)의 측정값들(MW)은 로그 파일(log file)(40) 내의 미가공 데이터(RD)로서 자체 시간 기준과 함께 저장된다. 이와 같은 미가공 데이터(RD)를 이용함으로써, 증착된 층의 품질에 대한 지식이 획득되어야 한다. 이를 위해, 연산 장치에 의해 상기 미가공 데이터(RD)를 관계식에 적용(41)함으로써 상기 미가공 데이터(RD)로부터 공정 파라미터들(PP)이 획득되고, 상기 공정 파라미터들(PP)의 시간 파형을 분석(42)함으로써 공정 단계들(P1 내지 Pn)의 시작과 끝 및 상기 공정 단계들의 유형이 식별되며, 상기 측정값들(MW)로부터 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn) 중 적어도 소수의 공정 단계에 대해 상기 공정 단계들의 개별적인 유형에 상응하는 공정 단계 특성 변수들(PG)이 형성되고, 그리고 이와 같은 방식으로 획득된 공정 단계 변수들(PG)은 공정 데이터 메모리(process data memory)(44) 내에 저장된, 적어도 유사한 공정 단계에 할당된 비교 변수들(VG)과 비교(45)된다.

Description

CVD-방법으로 증착된 층들에 대한 정보를 획득하기 위한 장치 및 방법
본 발명은 반응기의 공정 챔버 내에서 기판상에 하나 이상의 층, 특히 반도체 층을 증착시키기 위한, 연속적으로 이루어지는 복수의 단계로 구성된 공정에 대한 정보를 획득하기 위한 방법에 관한 것으로, 이때 적어도 작동기들의 작동 데이터의 시간 순서를 포함하는 미가공 데이터가 사용된다.
그 밖에 본 발명은, 전자 제어 장치, 특히 제어 컴퓨터에 의해 본 발명에 따른 방법이 실시되도록 설계되어 있는 장치에 관한 것이다.
기계 구조에서는 기계들의 공정과 관련한 위치들 또는 기계 구조와 관련한 위치들에 센서들을 설치하는 것이 공지되어 있고, 상기 센서들에 의해 측정값들, 예를 들어 온도 측정값들 또는 진동 측정값들이 검출된다. 이와 같은 측정값들은 저장되고, 그리고 연산 장치에 의해 평가된다. 이때 상기 측정값들은 수학적으로 관계식에 적용된다. 이는 상기 측정값들을 수학식들에 삽입함으로써 이루어지는데, 상기 수학식들은 상기 기계의 기능 및 구조상의 구성을 디지털 방식으로 재현한다. 문헌에서는 기계의 기능 방식의 상기 유형의 모니터링에서 연산 장치 내에 저장된 "디지털 트윈(digital twin)"을 다룬다.
US 2015/0039117 A1호는, 복수의 센서에 의해 측정값들이 수집되는 반도체-제조 장치를 공개한다. 상기 측정값들은 전자 연산 장치 내에서 처리되고, 이때 상기 복수의 측정값으로부터 하위 그룹들이 형성된다.
US 2008/0275586 A1호는, 코팅 공정의 결과에 대해 예측들이 이루어질 수 있도록 데이터가 평가되는 코팅된 웨이퍼들을 제조하기 위한 방법을 기술한다.
US 2009/0276077 A1호는 CVD-공정에 대한 정보를 획득하기 위한 방법을 기술하는데, 이때 측정 데이터는 디지털 모델에 의해 편집된다.
본 발명은 특히 반도체 층을 증착시키기 위한, 연속적으로 이루어지는 복수의 단계로 구성된 공정에 대한 정보를 결정하기 위한 방법에 관한 것으로, 이때 상기 반도체 층은 특히 층 시퀀스의 층이다. 그 밖에 본 발명은 상기 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 반응기 하우징 내부에 배치되어 있는 공정 챔버를 구비하고, 상기 반응기 하우징은 주변에 대해 기밀 방식으로 차폐되어 있다. 상기 반응기 하우징 내부에는 서셉터가 위치하고, 상기 서셉터는 가열 장치에 의해 공정 온도로 가열될 수 있다. 상기 서셉터에 의해 하나 이상의 기판이 공정 온도로 가열된다. 하나 또는 다수의 기판은 공정 챔버를 향하는 상기 서셉터의 넓은 측면 상에 놓일 수 있다. 상기 서셉터의 이와 같은 넓은 측면의 맞은 편에는 상기 공정 챔버의 덮개가 놓인다. 상기 공정 챔버 덮개는 가열되거나, 또는 냉각될 수 있다. 복수의 측정값을 검출하기 위해, 특히 상기 공정 챔버 덮개의 온도를 측정하기 위해, 그리고 상기 서셉터의 표면 온도 및 상기 공정 챔버 내부의 압력을 검출하기 위해 센서들이 제공되어 있다. 또한, 상기 기판 표면의 특성들 또는 상기 기판 표면상에 증착된 층들의 특성들을 검출하기 위해, 광학 측정 장치들, 예를 들어 IR- 또는 UV-고온계들이 제공될 수 있다. 상기 광학 센서들의 측정값들로부터 상기 기판 표면의 온도들 또는 실제 층 두께 및 그에 따라 성장률이 검출될 수 있다. 계속해서, 가스 혼합 시스템 내에서 압력 값들 또는 유량 값들을 검출하기 위해, 센서들이 제공되어 있다. 또 다른 센서들은 온도 조절 욕조들 또는 냉각수 순환계들의 온도들을 검출한다. 가스 유입 부재가 제공되어 있고, 상기 가스 유입 부재를 통해 상기 공정 챔버 내로 하나 또는 다수의 공정 가스가 공급된다. 가스 혼합 시스템은 복수의 작동기 및 센서를 구비한다. 상기 작동기들에 의해 가스 흐름들이 설정될 수 있고, 이때 밸브들에 의해 상기 공정 가스들은 상기 가스 혼합 시스템 내에서 혼합되고 상기 가스 유입 부재 내로 맞물리는 런 라인(run line)과 직접 배기 장치 내로 맞물리는 밴트 라인(vent line) 사이에서 전환된다. 상기 작동기들은 유량을 설정할 수 있는 유량 조절기일 수 있다. 그 밖에 상기 작동기들은 액체 또는 고체 소스들(sources)을 소스 온도로 유지하기 위해, 가열기들 또는 냉각기들의 온도 조절기일 수 있다. 상기 액체 또는 고체 소스들은, 예를 들어 트리메틸갈륨 또는 트리메틸인듐 또는 트리메틸알루미늄처럼, 소스 온도로 온도 조절되는 유기 금속 출발 물질들의 소스들을 의미한다. 상기 고체 또는 액체 유기 금속 출발 물질들은 소스 용기들, 예를 들어 버블러들(bubblers) 내에 저장되고, 상기 소스 용기들을 통해 캐리어 가스가 관류한다. 상기 캐리어 가스의 유량은 작동기, 예를 들어 밸브 또는 유량 조절기에 의해 설정된다. 또한, 상기 유기 금속 소스 내의 압력을 측정하거나, 또는 설정할 수 있는 압력 센서들 또는 압력 작동기들이 제공되어 있다. 그 밖에 본 발명에 따른 장치는 기체 형태의 소스들, 예를 들어 수소화물 소스들을 포함한다. 작동기들 및/또는 센서들에 의해 상기 밴트- 또는 런 라인 내로 흐르는, NH3, AsH3, PH3 또는 SiH4일 수 있는 수소화물의 유량이 설정된다. 그 밖에 흐름들을 희박하게 하고, 그리고/또는 방향 전환하기 위해, 상기 가스 혼합 시스템 내에 또 다른 작동기들이 제공되어 있다. 이와 같은 작동기들은 유량 조절기들(MFC), 압력 조절기들 및 다중 경로 밸브들일 수 있다. 그 밖에 상기 가스 혼합 시스템은, 한편으로 공정과 관련한 측정값들을 검출할 수 있는 복수의 센서를 포함한다. 그러나 개별적인 공정 단계와 관련이 없는 측정값들을 전달하는 센서들도 제공되어 있다. 특히, 온도, 압력 또는 유량을 측정하는 센서들이 제공되어 있다. 전체 압력 센서에 의해서는 상기 공정 챔버 내부의 전체 압력이 결정될 수 있다. 공정은 사전 결정된, 레시피 파일(recipe file) 내에 저장된 레시피(recipe)에 따라 실시되고 일반적으로 시간상으로 연속하는 복수의 레시피 단계로 구성되며, 이때 이와 같은 단계들은 적어도 세척 단계들, 가열 단계들, 열처리 단계들, 냉각 단계들 및/또는 성장 단계들일 수 있다. 세척 단계에서는 상기 공정 챔버가 불활성 가스에 의해 세척된다. 어떤 출발 물질들도, 다시 말해 특히 어떤 Ⅲ-선구 물질들(특히 Ⅴ-주족 원소를 갖는 기체 형태의 화학적 화합물), Ⅳ-선구 물질들(특히 Ⅳ-주족 원소를 갖는 기체 형태의 화학적 화합물) 또는 Ⅴ-선구 물질들(특히 Ⅴ-주족 원소를 갖는 기체 형태의 화학적 화합물)도 상기 공정 챔버 내로 공급되지 않는다. 가열 단계에서는 상기 공정 챔버가 설정 온도로 가열될 수 있다. 상기 가열 단계에서는 Ⅳ-선구 물질 또는 Ⅴ-선구 물질이 상기 공정 챔버 내로 공급될 수 있다. 상기 기판이 템퍼링 온도로 템퍼링되고 특히 일정 시간 이와 같은 온도로 유지되는 열처리 단계들이 제공되어 있다. 상기 열처리 단계 동안에 오로지 불활성 가스만이, 또는 추가로 상기 선구 물질들 중 하나의 선구 물질이 상기 공정 챔버 내로 공급될 수 있다. 성장 단계에서는, 상기 기판의 표면상에, 또는 상기 표면상에 이미 사전에 증착된 층들 상에 층이 증착되도록 상기 출발 물질들(선구 물질들)이 상기 공정 챔버 내로 공급된다. 상기 선구 물질들은 상이한 성장 온도들 및 상이한 공정 챔버 압력들에서 상기 공정 챔버 내로 공급될 수 있다. 상기 레시피는 통상적으로, 고급 언어로서 판독 가능한 적합한 프로그램 언어로 기록되어 있다. 상기 레시피는 기계 명령들로 번역(compile)될 수 있다. 상기 레시피 또는 상기 레시피로부터 번역된 데이터는 미가공 데이터 풀(raw data pool)을 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 통신 컴퓨터를 포함할 수 있고, 상기 통신 컴퓨터를 통해 인터페이스, 예를 들어 키보드, 스크린 또는 데이터 전송 장비를 통해 레시피가 입력될 수 있다. 상기 레시피는 상기 통신 컴퓨터에 할당될 수 있는 데이터 메모리(data memory) 내에 저장된다. 상기 레시피의 데이터는 통신 인터페이스를 형성하는 상기 통신 컴퓨터를 통해 제어 컴퓨터에 전송되고, 상기 제어 컴퓨터는 코팅 설비의 작동기들을 구동 제어하는데, 다시 말해 설정 값 목표를 제공한다. 마찬가지로 상기 제어 컴퓨터는 상기 작동기들 또는 센서들의 실제 값들을 수신하는 역할도 수행한다. 상기 제어 컴퓨터는 실시간으로 상기 공정을 제어한다. 상기 제어 컴퓨터는 작동기들 또는 센서들의 실제 값들을 상기 통신 컴퓨터에 전달할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는, 예를 들어 상기 통신 컴퓨터에 할당되어 있는 로그 파일(log file)을 포함하고, 상기 로그 파일에 의해 공정 동안에 규정된 시간 간격들로, 예를 들어 1초의 간격들로 적어도 소수의 센서, 바람직하게는 모든 센서들의 데이터가 측정값들로서 타임스탬프(time stamp)와 함께 저장된다. 그 밖에 상기 로그 파일 내에는 상기 작동기들의 적어도 소수의 작동 값, 바람직하게는 모든 작동 값들이 작동 데이터로서 저장된다. 그에 따라 상기 측정값들 및 상기 작동 데이터는 마찬가지로 미가공 데이터 풀을 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 장치에 의해 상기 레시피 파일 및/또는 상기 로그 파일로부터 기인하는 이와 같은 미가공 데이터로부터, 예를 들어 단지 관련 파라미터들 및 단계들만의 평균값들을 포함한 압축된 표가 형성된다. 그에 따라, 사용자로 하여금, 특히 하나 또는 다수의 반도체 층을 증착시키기 위한 상기 공정 및 상기 공정의 연속하는 단계들의 해석을 수월하게 만드는 압축된 데이터가 생성된다. 이를 위해 필요한 과도 시간의 검출은 상기 레시피, 특히 상기 번역된 레시피로부터 검출되거나, 또는 상기 로그 파일로부터 검출될 수 있다. 상기 미가공 데이터는 단지 상기 작동기들의 작동 데이터만을 포함하지 않을 수 있다. 그 밖에 상기 미가공 데이터는 센서들의 측정값들도 포함할 수 있다. 상기 센서들의 측정값들은 상기 로그 파일로부터 얻어진다. 상기 압축된 데이터는 예를 들어 상기 통신 컴퓨터에 의해 상기 레시피를 평가함으로써, 상기 제어 컴퓨터에 의해 상기 레시피 및/또는 상기 실제 값들을 평가함으로써, 또는 상기 로그 파일을 평가함으로써 획득될 수 있다. 발광 다이오드들 또는 고전자 이동도 트랜지스터들(HEMTs)을 제조하기 위한 층 시스템들을 증착시키기 위해, 복수의 성장 단계가 연속적으로 실시되고, 상기 성장 단계들에서 각각 얇은 Ⅲ-Ⅴ-층들이 겹쳐서 증착된다. 개별적인 반도체 컴포넌트를 제조하기 위한 각각의 공정은 규정된 개수의 단계로 구성되고, 이때 하나의 단계에서는 반드시 모든 특성 작동 데이터는 아니더라도 적어도 소수의 특성 작동 데이터가 일정 시간, 특히 성장 시간 또는 열처리 시간 동안 고정된 값으로 유지된다. 특성 작동 값은 예를 들어 상기 공정 챔버 덮개를 가열하기 위한, 또는 상기 서셉터를 가열하기 위한 가열 장치에 의해 달성되어야 하는 설정 온도일 수 있다. 그러나 상기 특성 작동 값은 하나의 단계 동안에 변경될 수도 있는데; 예를 들어 복수의 여분 소스가 제공되어 있는 경우, 하나의 단계 동안에 하나의 소스에서 여분의 제2 소스로 전환될 수 있다. 그 밖에 본 발명에 따른 장치는 고체 또는 액체의 소스들을 포함할 수 있다. 상기 유형의 소스는 예를 들어 소스 용기를 구비하고, 상기 소스 용기 내에 고체 또는 액체의 출발 물질이 저장된다. 이와 같은 용기를 통해 캐리어 가스가 관류한다. 이는 상기 고체 또는 액체 출발 물질 내로 잠기는 주입 관에 의해 이루어진다. 상기 고체 출발 물질은 통상적으로 분말을 의미한다. 그런 다음 버블러(세척병)의 방식으로 상기 캐리어 가스는 상기 고체 또는 액체 출발 물질을 관류한다. 열역학적 연산에 의해 상기 소스 용기 내의 온도의 인지하에 상기 액체 또는 고체 출발 물질의 증기압이 검출된다. 이와 같은 증기압에 의해 상기 소스의 이송 용량이 검출될 수 있고, 이때 상기 소스 온도에 대해 추가로 상기 소스의 가스압, 그리고 상기 소스를 통해 유동하는 상기 캐리어 가스의 유량이 고려된다. 상기 소스의 이송 용량, 다시 말해 상기 소스로부터 외부로 흐르는 상기 출발 물질의 유량은 이와 관련한 물리 법칙의 사용하에 계산될 수 있다. 상기 작동 데이터는 상기 레시피의 내용물이다.
본 발명에 따른 방법에 의해 공정 진행 동안에, 또는 끝까지 실시된 공정에 후속하여 우선 단계들의 순서 및 유형이 검출될 수 있다. 이는 데이터 검출 통계를 위한 레시피 명령들을 사용함으로써 이루어지지 않고, 오히려 오로지 미가공 데이터, 특히 오로지 작동 데이터를 사용함으로써 이루어진다. 그러나 이에 대해 대안적으로 상기 단계들이 시뮬레이션 또는 컴파일링 방식에 의해 레시피로부터 획득될 수도 있다. 이는 바람직하게 항상 자동으로 이루어짐으로써, 결과적으로 데이터 검출을 위해 특정 공정 단계들이 공정 기술사에 의해 규정될 필요가 없다. 그러나 로그 데이터, 그리고 특히 측정값들이 상기 공정 단계들을 검출하기 위해 사용될 수도 있다. 이를 위해 우선 상기 미가공 데이터로부터, 그리고 특히 상기 작동 데이터로부터 공정 파라미터들이 획득된다. 상기 공정 파라미터들은 상기 미가공 데이터, 특히 상기 작동 데이터로부터 계산된 파라미터들이다. 이를 위해 상기 미가공 데이터는 연산 장치에 의해 서로 관계식에 적용된다. 본 발명에 따른 장치 내에는 출발 물질들의 복수의 여분 소스가 제공될 수 있다. 이 경우에 출발 물질은 선택적으로 상기 유사한 복수의 출발 물질 소스 중 하나의 출발 물질 소스로부터 공정 챔버 내로 공급될 수 있다. 자체 소스로부터 상기 공정 챔버 내로 흐르는 상기 출발 물질의 유량은 유량 조절기들 및 복수의 밸브의 상태에 의해 결정된다. 공정 단계를 특성화하기 위해, 어떤 밸브들이 개방되는지, 그리고/또는 어떤 흐름들이 설정되는지 구체적으로 알 필요는 없다. 오히려 이와 관련한 밸브들 또는 유량 조절기의 설정 결과가 중요한데, 말하자면 상기 공정 챔버 내로 유동하는 하나 또는 다수의 출발 물질의 유량이 중요하다. 공정 단계를 특성화하기 위해 중요한 또 다른 값은 상기 공정 챔버 내부의 온도 및/또는 상기 공정 챔버 내부의 압력일 수 있다. 이와 같은 값들은 공정 단계 특징적이다. 수학적 관계식에 의해 상기 작동 데이터로부터 예를 들어 상기 공정 챔버 내로 흐르는 수소화물 또는 유기 금속 화합물의 유량이 결정되도록 상기 작동 데이터가 편집된다. 그에 따라 상기 공정 파라미터들은 예를 들어 동시에 상기 공정 챔버 내로 공급되는 선구 물질들의 유량 값들이다. 그 밖에 상기 공정 파라미터들은 서셉터, 공정 챔버 덮개 및 기판 표면의 온도 작동 값들이다. 이와 같은 공정 파라미터들은 또 다른 하나의 단계에서 상기 공정 단계들을 검출하기 위해 분석된다. 레시피를 생성할 때와 유사한 계산으로, 액체 또는 고체 소스들의 온도들로부터, 소스를 통해 유동하는 캐리어 가스들의 유량들로부터, 그리고 열역학적 관계들의 사용하에 상기 소스 내 가스압으로부터, 그리고 상기 소스에 할당된 밸브들의 상태로부터 상기 유기 금속 선구 물질들의 유량들이 검출된다. 이 경우, 어떤 물리적 소스로부터 상기 유량들이 비롯되는지는 중요하지 않다. 중요한 것은, 상기 작동 데이터로 인해 주어지는, 상기 공정 챔버 내로 흐르는 유량이다. 또 다른 공정 파라미터들은 상기 공정 챔버 내의 온도 설정 값들 및 압력 설정 값들일 수 있다. 그런 다음 상기 미가공 데이터로부터 획득된 이와 같은 공정 파라미터들에 의해 공정 단계들의 시작과 끝이 검출된다. 이를 위해 상기 공정 파라미터들의 시간 파형이 관찰된다. 예를 들어, 상기 공정 파라미터들이 일정 시간 변경되지 않음으로써 하나의 공정 단계가 규정될 수 있다. 예를 들어 5초의 한계 시간 위에 놓인 시간에 걸쳐서 상기 공정 파라미터들의 파형이 변경되지 않는 경우, 상기 연산 장치는 이를 개별적인 공정 단계로서 식별한다. 상기 공정 단계의 지속 시간, 그리고 예를 들어 상기 공정 챔버 내로 유동하는 개별적인 선구 물질 또는 압력 또는 온도에 의해 결정되는 상기 공정 단계의 유형은 저장되고, 이때 상기 유형은 공정 파라미터들의 개별적인 조합에 의해 규정된다. 그에 따라 동일한 유형의 공정 단계들은 일치하거나, 또는 적어도 유사한 공정 파라미터들을 포함한다. 상기 유형이 상이한 복수의 공정 파라미터에 의해 규정되면, 2개의 공정 단계의 유형은 개별적인 공정 파라미터들에 의해 형성되는 다차원 좌표계의 제한된 초공간 내에 상기 공정 파라미터들이 놓인 경우에 일치하는 것으로 간주할 수 있다. 공정 동안에는 상기 작동 데이터 이외에 측정값들도 편집된다. 상기 측정값들의 편집은 바람직하게 모든 공정 단계들에서 이루어진다. 그러나 상기 측정값들의 편집이 단지 개별적인 공정 단계들에서만 이루어질 수도 있다. 상기 측정값들의 편집시 공정 단계 특성 변수들이 검출된다. 상기 공정 단계 변수들은 예를 들어 상기 공정 챔버 내의 실제 온도, 상기 공정 챔버 내의 실제 압력, 상기 서셉터의 실제 표면 온도, 상기 기판의 실제 표면 온도, 상기 기판의 광학 특성 또는 층의 성장률, 그리고 센서들에 의해 측정된, 상기 공정 파라미터들에 대한 증착 설비의 그 밖의 반응, 예컨대 조절 밸브 상태, 가열- 또는 냉각 출력 등일 수 있다. 공정 단계 변수로서 원칙적으로, 유닛의 상태, 특히 상기 장치의 주변 유닛의 상태를 기술하는 모든 물리 변수들이 고려된다. 예를 들어 상기 작동 값들의 하위 그룹으로부터 상기 공정 파라미터들이 검출되는 상기 작동 값들의 편집시와 유사하게, 상기 측정값들의 편집시 상기 측정값들의 하위 그룹이 공정 변수로서 사용될 수 있다. 상기 측정값들의 편집시 공정 단계가 시작할 때의 초기 효과들이 서서히 사라질 수 있다. 이는, 과도현상이 종료하는 경우, 다시 말해 상기 측정값들이 안정화된 경우에 비로소 상기 공정 단계 변수들을 획득하기 위한 상기 측정값들의 사용이 시작됨으로써 이루어진다. 그런 다음 상기 측정값들은 사전 결정된, 특히 공정 단계 개별적인 시간 동안 검출된다. 시간 순서로 획득된 복수의 측정값으로부터 평균값 및 상기 평균값의 평균 편차가 형성될 수 있다. 이와 같은 공정 단계 변수들 및/또는 또 다른 공정 단계 변수들은 저장된다. 공정 단계들의 개별적인 순서를 갖는 공정이 처음으로 실시되면, 상기 공정에 후속하여 증착된 층 또는 층 시퀀스의 품질이 분석된다. 상기 층 또는 층 시퀀스의 품질이 목표에 상응하면, 상기 공정 파라미터들 및 상기 공정 파라미터들로부터 분석된 상기 공정 단계들, 그리고 공정 단계 고유의 공정 변수들이 공정 데이터 메모리(process data memory) 내에 저장된다. 상기 공정 파라미터들은 수학/물리 모델에 의해 계산되고, 이때 상기 모델은 가스 혼합 시스템 또는 반응기의 구조상의 구성을 디지털 방식으로 반영한다. 장치 고유의 특성 작동 값들을 서로 연결하기 위해, 상기 모델은 상기 작동 데이터의 물리 관계들을 포함한다. 그에 따라 상기 공정 데이터 메모리는, 품질 목표를 충족시키는 층 또는 층 시퀀스를 증착시키는 공정들에 속하는 공정 데이터의 풀을 포함한다. 동일한 유형의 복수의 공정의 공정 단계 변수들로부터 비교 변수들이 형성된다. 그에 따라 상기 비교 변수들은 특히 평균값 및 분산 값을 포함하는 히스토릭(historic) 공정 단계 변수들이다. 상기 히스토릭 공정 단계 변수들, 다시 말해 상기 비교 변수들을 생성하기 위한 이와 같은 초기 데이터 수집 이후에 상기 공정 데이터 메모리 내에 이미 저장된 공정이 실시되고, 그리고 이와 같은 공정이 위에 기술된 방식으로 자체 공정 단계들의 식별에 의해 확인되면, 실제 공정에서 획득된 개별적인 공정 단계들의 공정 변수들은 상기 공정 데이터 메모리의 히스토릭 비교 변수들과 비교될 수 있다. 공정 데이터가 상기 평균값을 중심으로 하는 분산 범위에 의해 규정된 값 범위 내에 놓이면, 공정 단계는 질적으로 정상으로서 간주한다. 특히, 공정 단계 변수들이 상기 분산 범위에 의해 사전 결정된 범위 내부에 놓이도록, 상기 공정의 모든 공정 단계들의 공정 단계 변수들이 상기 히스토릭 비교 변수들과 일치하는 경우에만 비로소 공정이 전체적으로 정상으로서 간주한다. 상기 공정 파라미터들의 검출시 단지 작동 데이터만이 사용되는 경우가 특히 바람직하고, 이때 상기 공정 파라미터들은 특히 단지, 공정 단계 동안에 자체 설정치를 변경함으로써 상기 특성 측정값들에 영향을 미칠 수 있는 작동기들의 작동 데이터에 의해서만 획득된다. 특히 상기 공정 데이터는 단지, 자체 설정치들이 상기 공정 챔버 내의 온도, 액체 또는 고형물을 포함하는 소스로부터 캐리어 가스에 의해 상기 공정 챔버 내로 운반된 유기 금속 출발 물질의 유량, 특히 캐리어 가스에 의해 상기 공정 챔버 내로 운반된 수소화물의 유량 및/또는 상기 공정 챔버 내의 전체 압력에 영향을 미치는 작동기들의 작동 데이터에 의해서만 획득된다. 상기 작동 데이터는 특히 2-/2-경로 밸브들, 5-/2-경로 밸브들, 4-/2-경로 밸브들의 밸브 상태들, 그리고 압력- 또는 가열 조절기들의 설정 값들이다. 그러나 상기 공정 변수들을 형성하기 위해 사용된 상기 측정값들은 상기 장치의 주변 유닛들의 냉각수 흐름들의 파라미터들에 해당할 수도 있다. 이 경우, 상기 공정 변수들을 형성하기 위한 상기 측정값들은 냉각 순환계의 특성 측정값들일 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 의해, 미가공 데이터, 특히 작동 데이터로부터, 상기 미가공 데이터를 관계식에 적용함으로써 공정 파라미터들이 획득된 조건에서, 레시피 및 상기 레시피의 단계들의 부지하에 공정들을 기술적으로 동일하거나, 또는 기술적으로 유사한 자체 공정들에 의해 식별하는 것이 가능하다. 이는 바람직하게 수학 모델에 의해, 예를 들어 상기 장치, 특히 상기 가스 혼합 시스템 및 상기 반응기의 디지털 방식의 재생에 의해 이루어진다. 상기 수학 모델은 특히 상기 작동기들 사이의 물리 관계들을 포함한다. 데이터 편집시 검출된 상기 공정 단계들은 상기 레시피 내에 저장된 단계들과 동일할 필요는 없다. 상기 공정 파라미터들을 검출하기 위한 상기 미가공 데이터의 편집시 제1 데이터 압축이 이루어진다. 수백 메가바이트, 특수한 경우들에서 기가바이트 크기의 로그 파일로부터 몇 킬로바이트 크기의 데이터양이 추출되고, 상기 데이터양은 상기 공정 파라미터들에 의해 재현된다. 상기 공정 파라미터들의 시간 파형에 대한 관찰을 포함하는 데이터 분석에 의해, 상기 공정 단계들의 시작과 끝이 식별된다. 또한, 상기 작동 데이터가, 어떤 선구 물질들 또는 선구 물질들의 어떤 조합이 상기 공정 챔버 내로 유입되는지 밝힘으로써, 상기 공정 파라미터들의 시간 파형의 분석에 의해 각각의 공정 단계의 시작과 끝만이 검출되지 않을 수도 있다. 그 밖에 공정 단계의 유형(제1 Ⅲ-Ⅴ 층의 성장 단계, 제2 Ⅲ-Ⅴ 층의 성장 단계, 열처리 단계 등)도 검출되거나, 또는 심지어 공정 단계가 개별적인 공정 파라미터 조합에 의해 명확히 식별된다. 상기 공정 파라미터 조합은 압력 값을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 압력 값은 공정 챔버 내부의 전체 압력을 의미할 수 있다. 그러나 상기 압력 값은 주변 유닛 내의 압력을 의미할 수도 있다. 상기 공정 파라미터 조합의 공정 파라미터는 온도를 결정하는 하나 이상의 파라미터일 수도 있다. 예를 들어 기판의 온도는 단지 상기 기판을 지지하는 상기 서셉터의 온도에 의해서만 결정되지 않는다. 오히려 상기 기판의 온도는 반응기 덮개의 온도, 기판 캐리어를 회전시킬 수 있는 세척 흐름의 온도 및 상기 세척 흐름의 유형에 의해서도 영향을 받는다. 수소는 질소와 다른 열 전달 특성들을 갖는다. 공정 단계 검출을 위해서는 특히, 공정 단계에 명확한 지문을 제공하는 공정 파라미터들이 선택된다. 이와 같은 공정 단계 검출은 공정의 종료 직후에 실시될 수 있다. 그러나 데이터 분석은 이미 상기 공정 동안에 실시될 수도 있다. 제2 데이터 압축은 상기 측정값들의 편집에 의해 이루어진다. 상기 측정값들은 시간적 변동을 경험하는데, 그 이유는 상기 측정값들이 센서들에 의해 기록된 실제 값들을 의미하기 때문이다. 상기 측정값들은 예를 들어 온도 측정값들이다. 상기 온도 측정값들은 단지 상기 공정 챔버 내부의 영역들의 위에 언급된 온도 측정값들만을 의미하지 않을 수 있다. 상기 온도 측정값들은 유기 금속 소스들의 소스 용기가 온도 조절되는 욕조들의 온도들을 의미할 수도 있다. 그 밖에 상기 온도 측정값들은 냉각수 온도들을 의미할 수도 있다. 이와 같은 측정값들로부터 공정 단계 고유의 공정 단계 변수들 또는 매우 일반적인 공정 단계 변수들이 검출된다. 상기 공정 단계 변수 검출시 각각의 센서 값에 대해 바람직하게 측정 단계당 단 하나의 데이터만이 저장된다. 그러나 2개의 데이터, 예를 들어 평균값 및 분산 값이 저장될 수도 있다. 그러나 단 하나의 평균값만을 저장하는 것으로 충분할 수도 있다. 평균값 형성은 바람직하게 공정 단계의 전체 길이에 걸쳐서 실시되지 않고, 오히려 -위에 기술된 것처럼- 단지 시간상으로 제한된 범위에 걸쳐서만, 말하자면 과도현상이 종료한 이후부터 예를 들어 공정 단계의 끝까지 실시된다. 상기 공정 단계 변수들은 공정과 관련한 파라미터들의 실제 값들을 특징짓는다. 상기 공정 단계 변수들, 예를 들어 실제 온도들 또는 실제 압력들 또는 증착된 층들의 실제 성장률들을 히스토릭 데이터와 비교함으로써, 공정 종료 이후에 층 품질에 대한 예측을 포함하는 정보가 출력될 수 있다. 상기 공정 단계 변수들이 상기 히스토릭 비교 변수들의 범위 내에 놓이면, 이는 증착된 층 또는 층 시퀀스가 완벽하다는 암시임으로써, 결과적으로 상기 증착된 층 또는 층 시퀀스는 코팅된 웨이퍼로부터 반도체 컴포넌트들이 제조되는 후속하는 제조 공정에서 추가 가공될 수 있다. 그러나 하나 이상의 공정 단계에서 상기 공정 단계 변수들이 히스토릭 공정의 동일한 공정 단계의 비교 변수들과 현저히 차이가 나면, 이는 상기 증착된 층 또는 층 시퀀스의 품질이 특정 적용예들에 대해 불충분하다는 징후이다. 그에 따라 이와 같은 방식으로 상기 공정에서 제조된 코팅된 웨이퍼는 폐기품으로서, 또는 낮은 품질로서 분류될 수 있다. 그에 따라 상기 공정 직후에, 상기 공정에서 제조된 웨이퍼들 중 어떤 웨이퍼가 추가 가공되는지, 또는 어떤 웨이퍼가 폐기품으로서 고려되는지 결정할 수 있다. 상기 공정 파라미터들의 획득 및 그 후에 이루어지는 공정 단계들을 식별하기 위한 분석은 레시피 데이터(recipe data) 또는 상기 레시피 데이터로부터 번역된 데이터의 사용시 이미 상기 공정을 실시하기 이전에 이루어질 수 있다. 추가로 센서들의 측정값들이 사용되면, 상기 파라미터들의 획득 또는 상기 공정 파라미터들의 시간 파형의 분석이 상기 공정 동안에, 또는 상기 공정 이후에 이루어질 수 있다. 상기 공정 단계 특성 변수들의 형성도 마찬가지로 이미 상기 공정 동안에, 또는 상기 공정 이후에 이루어질 수 있다. 마찬가지로 상기 공정 단계 변수들과 공정 데이터 메모리 내에 저장된 비교 변수들의 비교도 이미 상기 공정 동안에, 또는 상기 공정 이후에 실시될 수 있다. 상기 증착된 층의 품질 평가가 MOCVD-설비 내에서 직접 이루어지지 않고 외부 생산 관리 시스템에 의해 이루어져야 하는 경우, 추가로 검출된 공정 파라미터들에 의해 명확히 식별될 수 있는 공정 단계들에 따라 지시된, 이미 상기 설비 내의 물리 관계들을 고려하는 공정 단계 변수들은 외부 데이터 분석 "빅 데이터(big data)"에 대해 이상적인 출발점을 나타낸다. 그에 따라, 증착된 층들의 품질의 외부 평가가 이루어지는 경우, 압축된 데이터 레코드(data record)는 상관관계를 외부에서 검출하기 위한 기초를 형성할 수 있다. 또한, 상기 공정의 분석, 특히 상기 공정 단계들의 식별에 의해 그 밖의 본래 측정 시스템들의 더 복잡한 자동 분석이 개시된다. 이와 같은 방식으로 예를 들어 식별된 공정 단계들로 인해 측정 장치들을 스위치-온 또는 스위치-오프할 수 있다. 상기 공정 분석시 예를 들어 특정 공정 단계가 층이 증착되는 성장 단계임이 결정되면, 자동으로 층 두께 측정 장치가 스위치-온될 수 있고, 상기 공정 단계의 종료시 다시 스위치-오프될 수 있다. 층 두께 측정 장치로서 반사율 측정 장치, 예를 들어 간섭계가 사용되면, 예를 들어 간섭 측정값들의 주기 수를 셈한다. 또한, 측정 장치에 개별적인 공정 단계에서 증착될 층의 화학 및/또는 물리 특성들에 대한 정보가 전달됨으로써, 결과적으로 상기 측정 장치가 자동으로 어느 정도 측정 범위를 선택할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예는 다음에서 첨부된 도면들에 의해 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 가스 혼합 시스템의 하나의 실시예의 개략도이고,
도 2는 가스 선택 스위치(1)의 개략도이며,
도 3은 수소화물 소스(5)의 개략도이고,
도 4는 런-/밴트-전환 스위치(8)의 개략도이며,
도 5는 유기 금속 소스(10)의 개략도이고,
도 6은 반응기(14)의 개략도이며,
도 7은 본 발명에 따른 방법의 요소들의 블록선도로서 개략도이다.
도 6은 CVD-반응기를 보여준다. 상기 반응기는 기밀 방식의 반응기 하우징(14)을 구비하고, 상기 반응기 하우징은 도시되지 않은 진공 펌프에 의해 진공화될 수 있다. 상기 반응기 하우징(14) 내에는 적외선 또는 RF-가열기일 수 있는 가열기(22)가 위치하고, 상기 가열기에 의해 상기 가열기 위에 배치된, 예를 들어 흑연으로 이루어진 서셉터(17)가 공정 온도로 가열될 수 있다. 상기 가열기(22)의 조절은 가열기 제어 장치(23)에 의해 이루어진다. 상기 서셉터(17)의 온도는 온도 센서(24), 예를 들어 열전 소자에 의해 검출된다. 상기 열전 소자(24)는 조절을 위해서 사용될 수도 있다. 압력 센서(3)가 제공되어 있고, 상기 압력 센서에 의해 상기 반응기 하우징 또는 공정 챔버 내의 전체 압력이 검출된다. 압력 조절은 도시되지 않은 흡입관 내에 배치되어 있는 "버터플라이 밸브(butterfly valve)"에 의해 이루어지고, 상기 버터플라이 밸브에 의해 상기 반응기 하우징은 진공 펌프와 연결되어 있다. 압력 조절기는 이와 같은 밸브의 작동 변수를 생성한다. 설정 값은 상기 압력 센서(3)에 의해 검출된다. 상기 서셉터(17)의 상부 넓은 측면 상에는 하나 또는 다수의 기판(18)이 놓이고, 상기 기판들은 코팅 공정에서 하나 또는 다수의 층에 의해 코팅된다. 상기 기판들은 실리콘 기판들, Ⅲ-Ⅴ-기판들, 사파이어 기판들 또는 다른 기판들을 의미할 수 있다. 예를 들어 발광 다이오드들을 위해, 상기 기판들 상으로 Ⅲ-Ⅴ-층 시퀀스가 증착될 수 있다.
상기 서셉터(17)와 공정 챔버 덮개(15') 사이에는 공정 챔버(15)가 위치한다. 예를 들어 가스 유입 부재가 샤워 헤드(shower head)인 경우, 상기 공정 챔버 덮개(15')는 가스 유입 부재로서 형성될 수 있다. 그러나 상기 실시예의 경우, 가스 유입 부재는 상기 서셉터(17)의 상부에서 중앙의 위치를 갖고, 서로 분리된 상태로 상기 공정 챔버(15) 내로 맞물리는 서로 분리된 2개의 공급 라인(16, 16')을 구비한다. 상기 공급 라인들(16', 16'')을 통해 상이한 공정 가스들이 상기 공정 챔버(15) 내로 공급될 수 있다.
도면 부호 25에 의해 온도 센서가 표시되어 있다. 이와 같은 온도 센서(25)는 광학 온도 센서, 예를 들어 IR-고온계 또는 UV-고온계를 의미할 수 있다. 이와 같은 온도 센서(25)에 의해 상기 기판(18)의 표면 온도가 측정될 수 있다. 그 밖에 상기 광학 센서(25)에 의해 층 두께 또는 상기 기판(18)상에서 층의 성장률 또는 층 조성이 결정될 수 있다.
상기 가스 유입 부재(16)의 공급 라인들(16', 16'') 내로 공급된 출발 물질들은 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 것처럼, 가스 혼합 시스템 내에서 혼합된다. 도 1에는 가스 선택 스위치(1), 런-/밴트-전환 스위치(8), 수소화물 소스(5) 및 MO-소스(10)의 요소들이 단지 블록들로서 도시되어 있다. 상기 요소들은 도 2 내지 도 4에 더 상세하게 도시되어 있다.
상기 가스 혼합 시스템은 2개의 가스 공급 라인(19, 19')을 포함하고, 상기 가스 공급 라인을 통해 N2 또는 H2가 공급된다. 복수의 가스 선택 스위치(1)에 의해 질소와 수소 사이에서 선택될 수 있다. 이를 위해, 상기 가스 선택 스위치(1)는 각각 2-경로 밸브(2)에 의해 형성되는 2개의 작동기를 구비한다. 그 밖에 상기 가스 선택 스위치(1)는 유량 조절기/-센서(4)를 구비하고, 상기 유량 조절기/-센서도 마찬가지로 작동기의 기능을 가질 수 있다. 또한, 압력 센서들이 제공될 수 있고, 상기 압력 센서들은 각각 라인 시스템의 이와 같은 섹션 내의 압력 측정값을 전달한다. 상기 유량 조절기(4)는 유량 측정값을 전달할 수도 있다. 복수의, 특히 여분의 수소화물 소스(5)가 제공되어 있다. 수소화물로서 특히 NH3, AsH3, PH3 또는 SiH4가 사용된다. 도 3에 도시되어 있는 수소화물 소스(5)는 3-/2-경로 밸브, 복수의 유량 조절기(4) 및 가스탱크(7)를 구비하고, 상기 가스탱크는 개별적인 수소화물을 포함한다. 상기 가스탱크(7)는 단지 상징적으로만 도시되어 있다. 일반적으로 상기 가스탱크는 중앙 가스 공급 장치에 의해 형성된다.
도 5는 유기 금속 출발 물질의 소스를 보여준다. 상기 실시예의 경우, 2개의 소스 용기(버블러)(12)가 제공되어 있고, 상기 소스 용기들은 각각 동일한 유기 금속 출발 물질을 포함한다. 그러나 상기 2개의 소스 용기(12) 대신에 단 하나의 소스 용기만이 제공될 수도 있다. 상기 소스(10)는 작동기들로서 복수의 유량 조절기(4) 및 4-/2-경로 밸브(11)를 구비한다. 센서로서 농도 측정 장치(47)가 제공될 수 있고, 상기 농도 측정 장치에 의해 가스 흐름 내의 유기 금속 화합물의 농도가 결정될 수 있다. 상기 농도는 상기 2개의 유량 조절기(4)를 통해 사전 결정될 수 있다. 추가적인 압력 조절기(4')가 제공될 수도 있다. 온도 조절기(26)에 의해서는 상기 소스 용기(12)의 온도는 설정 온도로 조절된다. 도 1은 TMGa의 2개의 소스 및 TMAl의 2개의 소스를 보여준다.
상기 수소화물 소스(5) 또는 상기 Mo-소스(10)로부터 제공된 출발 물질들은 도 4에 도시된 런-/밴트-전환 스위치(8)에 의해, 직접 배기 장치 내로 안내하는, 흐름들을 안정화하기 위해 제공되어 있는 밴트 라인(21) 내로 공급될 수 있다. 런 라인 또는 런 라인들(RUNⅠ 및 RUNⅡ)은 공급 라인들(16', 16'')에 연결되어 있다. 상기 런-/밴트-전환 스위치(8)는 5-/2-경로 밸브를 구비한다.
또 다른 유닛들이 제공될 수 있는데, 예를 들어 도면 부호 13으로 표시된 에칭 가스 소스가 제공될 수 있다.
레시피에는 작동 값들, 예를 들어 밸브 상태들 혹은 온도들 또는 압력들의 설정 값 목표들이 제공되어 있다. 이와 같은 레시피에 의해, 상기 공정 챔버(15) 내에 배치된 하나 또는 다수의 기판상에 하나 또는 다수의 층이 증착되는 공정이 실시된다. 공정은 복수의 단계를 포함한다. 상기 단계들은 시간 순서로 실시되고 개별적인 특성들을 갖는다. 주요 작동기들, 다시 말해 밸브들 또는 유량 조절기들은 일정 시간 동일하게 유지되는 설정 값을 얻을 수 있다. 상기 주요 작동기들은 작동 상태가 공정 단계의 품질에 영향을 미치는 작동기들을 의미한다.
모든 밸브 상태들, 온도 목표들, 압력 목표들, 유량 목표들 등은 작동 값(SD)으로서 로그 파일(40) 내에 미가공 데이터(RD)로서 저장된다. 그 밖에 상기 로그 파일(40) 내에는 센서들, 다시 말해 특히 온도 센서들, 압력 센서들 또는 유량 센서들의 모든 측정값들(MW)이 저장된다. 수시간 지속하는 공정에서, 그리고 1초의 데이터 검출 주기에서 매우 큰 데이터양이 주어진다. 이와 같은 데이터양으로부터 제1단계에서 상기 레시피의 부지하에 공정 단계들(P1 내지 Pn)이 식별된다. 이를 위해 우선 상기 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 상기 미가공 데이터(RD) 및 특히 상기 작동 데이터(SD)로부터 공정 파라미터들(PP)이 획득된다. 상기 공정 파라미터들(PP)은 상기 미가공 데이터(RD)로부터 연산 장치에 의해 획득된, 공정 단계 고유 데이터를 형성하는 데이터를 의미한다. 이를 위해 상기 미가공 데이터(RD), 특히 단지 상기 작동 데이터(SD)만이 수학적으로 서로 연산 되고, 이때 상기 수학적 연산에 의해 공정 파라미터 계산(41)이 실시된다. 도 7 우측에는, 공정 파라미터(PP1)가 예를 들어 작동 데이터(SD1)와 작동 데이터(SD2)의 수학적 연산으로부터 획득될 수 있다는 사실이 지시되어 있다. 제2공정 파라미터(PP2)는 작동 데이터(SD2)와 작동 데이터(SD4)의 연산으로부터 획득될 수 있다. 상기 작동 데이터(SD)로부터 상기 공정 파라미터들(PP)을 검출하기 위한 상기 수학적 연산들은 상기 연산 장치 내에서 프로그램에 의해 사전 결정될 수 있다. 그에 따라 상기 수학적 연산들은, 상기 공정 파라미터들(PP)을 검출하는 상기 작동 데이터(SD)의 사전 결정된 수학적 연산들을 의미한다. 이 경우, 상기 수학적 연산들은 작동 데이터(SD)의 물리 관계들을 반영하는데, 예를 들어 상기 공정 파라미터(PP2)는 유기 금속 출발 물질의 유량일 수 있고, 이때 작동 값(SD6)은 소스 용기(12)의 온도이다. 그에 따라 상기 수학적 연산에 의해 상기 온도 설정 값 및 상기 소스 용기(12)를 통해 흐르는 캐리어 가스의 유량(작동 값 SD5)으로부터 상기 소스(10)로부터 흐르는 유량이 계산될 수 있다.
상기 공정 파라미터 계산(41)(도 7)에서 상기 작동 데이터(SD)를 서로 관계식에 적용함으로써, 예를 들어 복수의 수소화물 소스(5) 또는 복수의 MO-소스(10)의 여분 배치의 고려하에 오로지 밸브 상태들 및 상기 소스 용기(12) 내의 압력들, 온도들로부터 런 라인(20, 20') 또는 밴트 라인(21)을 통해 흐르는 유기 금속 화합물 또는 수소화물의 유량이 검출될 수 있다. 이와 같은 계산의 경우, 공정 파라미터를 나타내는 MO-선구 물질의 유량을 검출하기 위해, 소스 온도와 MO-소스(10)의 소스 용기(12)를 통해 흐르는 캐리어 가스의 유량 사이의 물리 관계들도 고려된다.
특히 공정 데이터 메모리(44) 내에 저장된 상기 공정 파라미터들(PP)의 검출(41)에서는 상기 미가공 데이터(RD)의 제1 데이터 압축이 이루어진다.
상기 공정 파라미터 검출에 후속하는 단계에서는 공정 단계 검출(42)에서 연속하는 복수의 공정 단계(P1 내지 Pn) 각각이 식별된다. 상기 공정 단계 검출(42)에서 식별된 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn)은 상기 레시피의 단계들과 일치할 필요는 없다. 이 경우, 공정 단계 경계들은 완전히 다르게 놓일 수 있다. 상기 공정 단계 경계들은 실질적으로 상기 작동 데이터(SD)의 수학적 연산들의 선택에 의존한다. 그럼으로써, 상기 공정 단계 검출(42)과 관련하여 도 7 우측에 도시되어 있는 것처럼, 상기 공정 파라미터들(PP1 내지 PP3)의 시간 파형들이 관찰된다. 사전 결정된 시간, 예를 들어 최소 5초에 걸쳐서, 상기 공정 파라미터들(PP1 내지 PP3)이 변경되지 않는 범위는 공정 단계(Pi)로서 식별된다. 이와 같은 방식으로 전체 공정이 복수의 공정 단계로 분리될 수 있고, 이때 이와 같은 공정 단계들은 상기 레시피에 지시된 단계들과 상이할 수 있다. 그러나 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn)은 동일한 레시피의 공정에서 재생 가능하게 식별될 수 있다.
그런 다음 상기 측정값들(MW)에 의해 측정값 평가(43)가 이루어지고, 이때 상기 측정값들(MW) 및 특히 개별적인 공정 단계를 위해 중요한 측정값들은 평균값 및 상기 평균값으로부터의 분산의 관점에서 분석된다. 이를 위해 과도현상들이 고려된다. 예를 들어 공정 단계 변수(PG)를 형성하기 위한 측정값들(MW)의 검출은 단지 개별적인 공정 단계(Pi)가 시작하고 규정된 시간 이후에만 이루어진다. 이와 같은 시점부터 예를 들어 상기 공정 단계의 끝까지 하나의 측정값에 의해, 또는 설비의 조건들을 고려하는 적합한 수학적 연산들의 지원하에 복수의 측정값(MW)에 의해 평균값들이 형성되고, 상기 평균값들은 공정 단계 변수(PG)로서 추가 공정에서 사용되고 마찬가지로 상기 공정 데이터 메모리(44) 내에 저장될 수 있다. 또한, 단순히 평균값 형성 이외에 식별된 성장 단계에 대해 외부의 본래 측정 시스템들의 더 복잡한 분석들도 실시되거나, 또는 개시될 수도 있는데, 상기 분석들의 결과들은, 예를 들어 반사 신호들의 주기성 분석으로부터 도출된 성장률처럼, 공정 단계 변수들로서 이용된다. 층 두께 측정을 위해서는, 시간상으로 주기적으로 변경되는 측정값들을 제공하는 하나 또는 다수의 간섭계가 사용될 수 있다. 상기 주기성으로부터 층 두께 또는 성장률이 검출될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이와 같은 측정 장치들이 본 발명에 따른 방법에 따라 획득된 정보에 의해 개시되도록, 다시 말해 스위치-온 또는 스위치-오프되도록 제안된다. 예를 들어, 층이 증착되는 공정 단계에 할당될 수 있는 공정 파라미터들(PP)이 검출되면, 상기 공정 단계가 시작할 때 측정 장치가 스위치-온될 수 있고, 상기 공정 단계의 종료시 다시 스위치-오프될 수 있다. 층 두께 측정 장치들, 예를 들어 간섭계들은 성장률들 또는 층 두께들의 수량화를 위해, 상기 공정 단계에서 증착될 층의 광학 특성들에 대한 데이터를 요구한다. 이와 같은 특성들은 상기 공정 파라미터들(PP)로부터 검출된다.
공정이 처음으로 실시되면, 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn) 및 상기 공정 단계들에서 획득된 공정 단계 변수들(PG)은 비교 변수들(VG)로서 상기 공정 데이터 메모리(44) 내에 저장된다. 그러나 이는 단지, 증착된 층 또는 증착된 층들에 대한 품질 분석 결과, 상기 층들이 품질 요건에 상응하는 경우에만 이루어진다. 상기 층들이 제기된 품질 요건들을 충족시키기 않으면, 상기 계산된 값들은 폐기된다. 이와 같은 방식으로 동일한 복수의 공정이 시작할 때 각각의 공정 단계(P1 내지 Pn)에 대해 하나 또는 다수의 비교 변수(VG)를 구비한 히스토릭 데이터 풀이 생성되고, 이때 각각의 비교 변수(VG)는, 공정 단계가 성공적이었다고 예측되는 공정 단계 변수(PG), 예를 들어 온도 또는 전체 압력에 상응한다.
이와 같은 히스토릭 데이터 풀에 의해 본 발명에 따라, 이와 같은 공정에 의해 추후에 프로세싱된 층 시퀀스가 품질 요건들에 상응하는지, 또는 상응하지 않는지에 대한 예측들이 이루어질 수 있다. 이를 위해 데이터 비교(45)에서 실제 공정의 공정 단계들(P1 내지 Pn)의 공정 변수들(PG)이 상기 공정 데이터 메모리(44) 내의 비교 변수들(VG)과 비교된다. 모든 공정 변수들(PG)이 상기 비교 변수들(VG)의 평균값 및 분산 범위에 의해 규정되어 있는 유효 범위 내에 놓이면, 상기 기판상에 증착된 층 또는 층 시퀀스는 정상으로서 간주한다. 상기 데이터 비교(45)는 반응 신호(A)의 출력을 야기하고, 상기 반응 신호는 상기 층 또는 층 시퀀스가 계속해서 성공적인 것으로 간주할 수 있는지 나타낸다. 비정상으로서 평가된 층 시퀀스의 경우, 어떤 부분 층 및 어떤 측정값들이 해당하는지 결정하는 제1 정지점이 오류 발견을 극도로 수월하게 할 수 있다.
도면 부호 46에 의해 데이터 업데이트(data update)가 지시되어 있다. 질적으로 만족스러운 층들을 제공하는 공정들의 공정 변수들(PG)은 이미 저장된 히스토릭 데이터에 대해 추가적으로 상기 공정 데이터 메모리(44) 내에 저장될 수 있고, 이와 같은 방식으로 상기 공정 데이터 메모리의 데이터베이스를 업데이트할 수 있다. 그럼으로써 장기적인 드리프트 효과들(drift effects)이 차단될 수 있다.
전술된 실시예들은 본 출원서에 의해 전체적으로 기술된 발명들을 설명하기 위해 이용되고, 상기 발명들은 선행 기술을 적어도 다음 특징 조합들에 의해 각각 독립적으로도 개선하며, 이때 2개, 복수의 또는 모든 이와 같은 특징 조합은 조합될 수도 있다:
미가공 데이터(RD)로부터 연산 장치에 의해 상기 미가공 데이터(RD)를 관계식에 적용(41)함으로써 공정 파라미터들(PP)이 획득되고, 상기 공정 파라미터들(PP)의 시간 파형을 분석(42)함으로써 공정 단계들(P1 내지 Pn)의 시작과 끝이 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 공정 파라미터들(PP)로부터 확인된 단계의 유형이 결정되거나, 또는 상기 단계가 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
센서들(3, 4, 4', 24, 25, 47)의 측정값들(MW)로부터 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn) 중 적어도 소수의 공정 단계에 대해 상기 공정 단계들의 개별적인 유형에 상응하는 공정 단계 특성 변수들(PG)이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
식별된 공정 단계에 대해 그 밖의 본래 측정 시스템들의 더 복잡한 자동 분석, 특히 반사율 측정들이 개시되고, 분석 결과에 의해 상응하는 공정 단계 변수, 예를 들어 성장률이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
이와 같은 방식으로 획득된 공정 단계 변수들(PG)은 공정 데이터 메모리(44) 내에 저장된, 적어도 유사한 공정 단계에 할당된 비교 변수들(VG)과 비교(45)되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 미가공 데이터(RD)는 작동 데이터(SD) 및 센서들(3, 4, 4', 24, 25, 47)의 측정값들의 시간 순서가 저장되는 로그 파일(40)로부터 얻어지고, 그리고/또는 상기 미가공 데이터(RD)는 설비 공정 흐름 제어 장치에서 얻어지며, 그리고/또는 상기 미가공 데이터(RD)는 레시피 데이터로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 비교 변수들(VG)은 이전에 실시된 하나 또는 다수의 공정에서 검출된 측정값들(MW)로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 공정 단계 변수들(PG)은 단지, 상기 공정의 모든 공정 단계들(P1 내지 Pn)이 적어도 순서 및/또는 유형 및/또는 지속 시간에서 상기 이전에 실시된 공정들의 공정 단계들(P1 내지 Pn)과 사전 결정된 한계 내에서 일치하는 경우에만 상기 비교 변수들(VG)과 비교되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 비교 변수들(VG)은 각각 복수의 이전 공정의 측정값들(MW)에 걸쳐서 시간상으로 평균한 평균값 및 분산 범위의 값을 포함하고, 이때 공정 단계 변수(PG)가 비교 변수(VG)의 평균값을 중심으로 하는 분산 범위 내에 놓이는 경우, 상기 공정 변수(PG)는 상기 비교 변수(VG)와 사전 결정된 한계 내에서 일치하는 것으로 간주하고, 공정 단계 변수(PG)가 상기 분산 범위 외부에 놓이는 경우, 상기 공정 변수는 상기 비교 변수(VG)와 사전 결정된 한계 내에서 일치하지 않는 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 공정 단계 변수들(PG) 또는 상기 비교 변수들(VG)의 검출시 초기 효과들이 서서히 사라지고, 그리고/또는 상기 측정값들로부터 평균값들이 형성되며, 그리고/또는 상기 평균값으로부터 평균 편차가 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 공정 파라미터들(PP)의 획득시 오로지 작동 데이터(SD)만이 사용되고, 이때 상기 공정 파라미터들(PP)은 특히 단지, 공정 단계(Pi) 동안 자체 설정치를 변경함으로써 상기 측정값들(MW)에 영향을 미치는 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 작동 데이터(SD)에 의해서만 획득되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 공정 파라미터들(PP)은 단지, 자체 설정치들이 상기 공정 챔버(15) 내의 온도, 액체 또는 고형물을 포함하는 소스(12)로부터 캐리어 가스에 의해 상기 공정 챔버(15) 내로 운반된 유기 금속 출발 물질의 유량, 특히 캐리어 가스에 의해 상기 공정 챔버(15) 내로 운반된 수소화물의 유량 및/또는 상기 공정 챔버(15) 내의 전체 압력에 영향을 미치는 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 작동 데이터(SD)에 의해서만 획득되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 작동 데이터(SD)는 밸브들(6, 9)의 상태들의 작동 값들 및/또는 유량 조절기들(4), 특히 소스 압력 및/또는 공정 챔버 압력을 조절하기 위한 압력 조절기들(4') 및/또는 온도 조절기들(23)의 설정 값 목표들인 것을 특징으로 하는 방법.
상기 측정값들(MW)은 온도 센서들(24, 25)의 온도 측정값들, 압력 센서들 또는 광학 센서들의 압력 측정값들이고, 이때 특히 하나의 측정값(MW)은 기판(18)의 표면 온도, 서셉터(17)의 표면 온도, 상기 기판(18)의 광학 특성 및/또는 상기 기판(18)상에 증착된 층의 층 두께인 것을 특징으로 하는 방법.
상기 공정 파라미터들(PP)은 선택된 밸브들(6, 9), 유량 조절기들(4), 압력 조절기들(4') 및 경우에 따라 온도 조절기들(26)의 작동 값들(SD)에 의해 계산된 상기 공정 챔버(15) 내로 흐르는 기체 형태의 출발 물질들의 유량들인 것을 특징으로 하는 방법.
상기 공정 파라미터들(PP)은 고체 또는 액체 소스들(10)의 온도 조절기들(26)의 온도 작동 값들, 소스 용기(12)를 통해 유동하는 캐리어 가스들의 유량들 및 상기 소스 용기(12) 내의 가스 압력으로부터 열역학적 연산의 사용하에, 그리고 상기 소스(10)에 할당된 상기 밸브들의 상태들로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
미가공 데이터(RD)로부터 공정 파라미터들(PP)이 획득되도록 연산 장치가 프로그래밍 및 설계되어 있고, 상기 공정 파라미터들(PP)의 시간 파형을 분석(42)함으로써 공정 단계들(P1 내지 Pn)의 시작과 끝 및/또는 상기 공정 단계들의 유형이 식별되는 것을 특징으로 하는 장치.
측정값들(MW)로부터 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn) 중 적어도 소수의 공정 단계에 대해 상기 공정 단계들의 개별적인 유형에 상응하는 공정 단계 특성 변수들(PG)이 형성되고, 이와 같은 방식으로 획득된 공정 단계 변수들(PG)은 공정 데이터 메모리(44) 내에 저장된, 적어도 유사한 공정 단계에 할당된 비교 변수들(VG)과 비교(45)되는 것을 특징으로 하는 장치.
상기 연산 장치는 제2항 내지 제16항의 특징들 중 하나의 특징에 따라 프로그래밍 되는 것을 특징으로 하는 장치.
공개된 모든 특징들은 (그 자체로, 그러나 서로 조합된 상태로도) 본 발명에 있어서 중요하다. 그에 따라, 우선권 서류들의 특징들을 본 출원서의 청구항들에 함께 수용할 목적으로도, 본 출원서의 공개 내용에는 관련된/첨부된 우선권 서류들(예비 출원서의 사본)의 공개 내용도 전체적으로 함께 포함된다. 특히 종속 청구항들을 기초로 부분 출원을 실시하기 위해, 종속 청구항들은 인용된 청구항의 특징들 없이도 자체 특징들에 의해 선행 기술의 독립적이고도 진보적인 개선예들을 특징짓는다. 각각의 청구항에 제시된 본 발명은 추가로, 전술된 설명에서 특히 도면 부호들이 제공되어 있고, 그리고/또는 도면 부호 목록에 제시된 하나 또는 복수의 특징을 포함할 수 있다. 본 발명은, 특히 특징들이 개별적인 사용 목적을 위해 명백히 불필요하거나, 또는 기술적으로 동일하게 작용하는 다른 수단들에 의해 대체될 수 있는 경우에 한해서, 전술된 설명에 언급된 개별적인 특징들이 구현되어 있지 않은 형상들에 관한 것이기도 하다.
1 가스 선택 스위치
2 2경로 밸브, 작동기
3 압력 센서
4 유량 조절기, 센서, 작동기
4' 압력 조절기
5 수소화물 소스
6 밸브, 작동기
7 가스탱크
8 런-/밴트-전환 스위치
9 밸브, 작동기
10 Mo-소스
11 작동기
12 버블러
13 에칭 가스 소스
14 반응기
15 공정 챔버
15' 공정 챔버 덮개
16 가스 유입 부재
16' 공급 라인
16'' 공급 라인
17 서셉터
18 기판
19 가스 공급 라인
19' 가스 공급 라인
20 가스 배출 라인
21 가스 배출 라인
22 가열기
23 가열기 제어 장치, 작동기
24 센서
25 온도 센서
26 온도 조절기
40 로그 파일
41 공정 파라미터 계산
42 분석
43 측정값 평가
44 공정 데이터 메모리
45 데이터 비교
46 데이터 업데이트
47 가스 농도 측정 장치
MW 측정값
PG 공정 단계 변수
PP 공정 파라미터
PP1 공정 파라미터
PP2 공정 파라미터
PP3 공정 파라미터
PP4 공정 파라미터
P1 공정 단계
P2 공정 단계
P3 공정 단계
P4 공정 단계
P5 공정 단계
P6 공정 단계
P7 공정 단계
Pi 공정 단계
Pn 공정 단계
RD 미가공 데이터
SD 작동 데이터
VG 비교 변수들

Claims (19)

  1. 반응기(14)의 공정 챔버(15) 내에서 기판(18)상에 하나 이상의 층, 특히 반도체 층을 증착시키기 위한, 연속적으로 이루어지는 복수의 단계로 구성된 공정에 대한 정보를 획득하기 위한 방법으로서,
    적어도 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 작동 데이터(SD)의 시간 순서를 포함하는 미가공 데이터(RD)가 사용되고,
    상기 미가공 데이터(RD)로부터 연산 장치에 의해 상기 미가공 데이터(RD)를 관계식에 적용(41)함으로써 공정 파라미터들(PP)이 획득되고, 상기 공정 파라미터들(PP)의 시간 파형을 분석(42)함으로써 공정 단계들(P1 내지 Pn)의 시작과 끝이 식별되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공정 파라미터들(PP)로부터 확인된 단계의 유형이 결정되거나, 또는 상기 단계가 식별되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    센서들(3, 4, 4', 24, 25, 47)의 측정값들(MW)로부터 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn) 중 적어도 소수의 공정 단계에 대해 상기 공정 단계들의 개별적인 유형에 상응하는 공정 단계 특성 변수들(PG)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    식별된 공정 단계에 대해 그 밖의 본래 측정 시스템들의 더 복잡한 자동 분석, 특히 반사율 측정들이 개시되고, 분석 결과에 의해 상응하는 공정 단계 변수, 예를 들어 성장률이 형성되며, 그리고/또는 상기 공정 파라미터들(PP), 상기 식별된 공정 단계들(P1 내지 Pn) 및/또는 상기 확인된 단계의 유형의 사용하에 센서들이 스위치-온 또는 스위치-오프되거나, 혹은 영향을 받는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    이와 같은 방식으로 획득된 공정 단계 변수들(PG)은 공정 데이터 메모리(process data memory)(44) 내에 저장된, 적어도 유사한 공정 단계에 할당된 비교 변수들(VG)과 비교(45)되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미가공 데이터(RD)는 작동 데이터(SD) 및 센서들(3, 4, 4', 24, 25, 47)의 측정값들의 시간 순서가 저장되는 로그 파일(log file)(40)로부터 얻어지고, 그리고/또는 상기 미가공 데이터(RD)는 설비 공정 흐름 제어 장치에서 얻어지며, 그리고/또는 상기 미가공 데이터(RD)는 레시피 데이터(recipe data)로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 비교 변수들(VG)은 이전에 실시된 하나 또는 다수의 공정에서 검출된 측정값들(MW)로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 단계 변수들(PG)은 단지, 상기 공정의 모든 공정 단계들(P1 내지 Pn)이 적어도 순서 및/또는 유형 및/또는 지속 시간에서 상기 이전에 실시된 공정들의 공정 단계들(P1 내지 Pn)과 사전 결정된 한계 내에서 일치하는 경우에만 상기 비교 변수들(VG)과 비교되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비교 변수들(VG)은 각각 복수의 이전 공정의 측정값들(MW)에 걸쳐서 시간상으로 평균한 평균값 및 분산 범위의 값을 포함하고, 공정 단계 변수(PG)가 비교 변수(VG)의 평균값을 중심으로 하는 분산 범위 내에 놓이는 경우, 상기 공정 변수(PG)는 상기 비교 변수(VG)와 사전 결정된 한계 내에서 일치하는 것으로 간주하고, 공정 단계 변수(PG)가 상기 분산 범위 외부에 놓이는 경우, 상기 공정 변수는 상기 비교 변수(VG)와 사전 결정된 한계 내에서 일치하지 않는 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 단계 변수들(PG) 또는 상기 비교 변수들(VG)의 검출시 초기 효과들이 서서히 사라지고, 그리고/또는 상기 측정값들로부터 평균값들이 형성되며, 그리고/또는 상기 평균값으로부터 평균 편차가 형성되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 파라미터들(PP)의 획득시 오로지 작동 데이터(SD)만이 사용되고, 상기 공정 파라미터들(PP)은 특히 단지, 공정 단계(Pi) 동안 자체 설정치를 변경함으로써 상기 측정값들(MW)에 영향을 미치는 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 작동 데이터(SD)에 의해서만 획득되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 파라미터들(PP)은 단지, 자체 설정치들이 상기 공정 챔버(15) 내의 온도, 액체 또는 고형물을 포함하는 소스(source)(12)로부터 캐리어 가스에 의해 상기 공정 챔버(15) 내로 운반된 유기 금속 출발 물질의 유량, 특히 캐리어 가스에 의해 상기 공정 챔버(15) 내로 운반된 수소화물의 유량 및/또는 상기 공정 챔버(15) 내의 전체 압력에 영향을 미치는 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 작동 데이터(SD)에 의해서만 획득되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 데이터(SD)는 밸브들(6, 9)의 상태들의 작동 값들 및/또는 유량 조절기들(4), 특히 소스 압력 및/또는 공정 챔버 압력을 조절하기 위한 압력 조절기들(4') 및/또는 온도 조절기들(23)의 설정 값 목표들인 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정값들(MW)은 온도 센서들(24, 25)의 온도 측정값들, 압력 센서들(3) 또는 광학 센서들의 압력 측정값들이고, 특히 하나의 측정값(MW)은 기판(18)의 표면 온도, 서셉터(17)의 표면 온도, 상기 기판(18)의 광학 특성 및/또는 상기 기판(18)상에 증착된 층의 층 두께인 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 파라미터들(PP)은 선택된 밸브들(6, 9), 유량 조절기들(4), 압력 조절기들(4') 및 경우에 따라 온도 조절기들(26)의 작동 값들(SD)에 의해 계산된 상기 공정 챔버(15) 내로 흐르는 기체 형태의 출발 물질들의 유량들인 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 파라미터들(PP)은 고체 또는 액체 소스들(10)의 온도 조절기들(26)의 온도 작동 값들, 소스 용기(12)를 통해 유동하는 캐리어 가스들의 유량들 및 상기 소스 용기(12) 내의 가스 압력으로부터 그들 사이의 열역학적 연산의 사용하에, 그리고 상기 소스(10)에 할당된 상기 밸브들의 상태들로부터 계산되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 상기 방법을 실시하기 위한 장치로서,
    공정 챔버(15)를 형성하는 반응기(14) 및 다중 경로 밸브(2, 9)를 구비하고, 소스들(5, 10)에 의해 제공된 기체 형태의 출발 물질들을 상기 공정 챔버(15) 내로 공급하기 위해, 유량 조절기(4) 및 압력 조절기(4')를 포함하는 가스 혼합 시스템을 구비하며, 메모리를 포함하는 프로그래밍 가능한 연산 장치를 구비하고, 상기 메모리 내에 레시피 데이터 및/또는 로그 파일(40)로 시간 순서로 작동기들(2, 4, 6, 9, 11, 23)의 작동 데이터(SD) 및 특히 센서들(3, 4, 24, 25)의 측정값들(MW)이 로그 파일(40) 내의 미가공 데이터(RD)로서 자체 시간 기준과 함께 저장되며,
    상기 미가공 데이터(RD)로부터 공정 파라미터들(PP)이 획득되도록 상기 연산 장치가 프로그래밍 및 설계되어 있고, 상기 공정 파라미터들(PP)의 시간 파형을 분석(42)함으로써 공정 단계들(P1 내지 Pn)의 시작과 끝 및/또는 상기 공정 단계들의 유형이 식별되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 측정값들(MW)로부터 상기 공정 단계들(P1 내지 Pn) 중 적어도 소수의 공정 단계에 대해 상기 공정 단계들의 개별적인 유형에 상응하는 공정 단계 특성 변수들(PG)이 형성되고, 이와 같은 방식으로 획득된 공정 단계 변수들(PG)은 공정 데이터 메모리(44) 내에 저장된, 적어도 유사한 공정 단계에 할당된 비교 변수들(VG)과 비교(45)되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 연산 장치는 제2항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따라 설계 및 프로그래밍 되는 것을 특징으로 하는, 장치.
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