KR20220163268A

KR20220163268A - 정보 처리 장치, 시뮬레이션 방법 및 정보 처리 시스템

Info

Publication number: KR20220163268A
Application number: KR1020220062861A
Authority: KR
Inventors: 다다시 에노모토; 마사카즈 야마모토
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2022-05-23
Publication date: 2022-12-09
Also published as: US20220391562A1; JP2022185394A

Abstract

[과제] 반도체 제조 장치 내에 도입되는 가스의 온도를 프로세스 파라미터에 포함하는 시뮬레이션 모델을 구축한다.
[해결수단] 반도체 제조 장치에서 실행 중인 프로세스 상태의 시뮬레이션을, 상기 반도체 제조 장치의 시뮬레이션 모델을 이용하여 실행하는 정보 처리 장치로서, 프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에서 측정된 물리 센서 데이터를 취득하는 물리 센서 데이터 취득부와, 상기 물리 센서 데이터를 포함하는 프로세스 파라미터에 따라 상기 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행하여 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 산출하는 시뮬레이션 실행부를 갖고, 상기 물리 센서 데이터 취득부가 취득하는 물리 센서 데이터는, 상기 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에 도입되는 가스의 온도를 포함하는, 정보 처리 장치가 제공된다.

Description

정보 처리 장치, 시뮬레이션 방법 및 정보 처리 시스템{INFORMATION PROCESSING APPARATUS, SIMULATION METHOD, AND INFORMATION PROCESSING SYSTEM}

본 개시는 정보 처리 장치, 시뮬레이션 방법 및 정보 처리 시스템에 관한 것이다.

반도체 제품의 제조 또는 연구 개발의 현장에서, 프로세스 시뮬레이션이 이용되고 있다. 프로세스 시뮬레이션은 반도체 프로세스(이하, 프로세스라고 부름)에 관한 여러 가지 물리 현상을 물리 모델에 의해 취급할 수 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 예컨대 프로세스 시뮬레이션에서는, 프로세스를 실행 후의 측정 결과로부터, 프로세스를 실행 중인 프로세스 상태를 추측한다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2018-125451호 공보

본 개시는 반도체 제조 장치 내에 도입되는 가스의 온도를 프로세스 파라미터에 포함하는 시뮬레이션 모델을 구축하는 기술을 제공한다.

본 개시의 하나의 양태에 따르면, 반도체 제조 장치에서 실행 중인 프로세스 상태의 시뮬레이션을, 상기 반도체 제조 장치의 시뮬레이션 모델을 이용하여 실행하는 정보 처리 장치로서, 프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에서 측정된 물리 센서 데이터를 취득하는 물리 센서 데이터 취득부와, 상기 물리 센서 데이터를 포함하는 프로세스 파라미터에 따라 상기 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행하여 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 산출하는 시뮬레이션 실행부를 갖고, 상기 물리 센서 데이터 취득부가 취득하는 물리 센서 데이터는, 상기 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에 도입되는 가스의 온도를 포함하는, 정보 처리 장치가 제공된다.

하나의 측면에 따르면, 반도체 제조 장치 내에 도입되는 가스의 온도를 프로세스 파라미터에 포함하는 시뮬레이션 모델을 구축할 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 정보 처리 시스템의 일례의 구성도이다.
도 2는 컴퓨터의 일례의 하드웨어 구성도이다.
도 3은 실시형태에 따른 자율 제어 컨트롤러의 일례의 기능 블록도이다.
도 4는 실시형태에 따른 해석 서버의 일례의 기능 블록도이다.
도 5는 실시형태에 따른 정보 처리 시스템의 처리의 흐름도이다.
도 6은 도 5의 처리에 포함되는 프로세스 실행 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 온도 평가 화면의 일례의 이미지도이다.
도 8은 시뮬레이션 모델을 편집하는 처리의 일례의 흐름도이다.
도 9는 실시형태에 따른 반도체 제조 장치의 일례의 개략도이다.
도 10은 실시형태에 따른 가스의 온도를 포함한 프로세스 파라미터에 따른 시뮬레이션 모델의 작성 및 갱신의 처리를 나타낸 일례의 설명도이다.
도 11은 실시형태에 따른 가스의 온도를 측정하는 온도 센서의 배치예를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다. 각 도면에서, 동일 구성 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.

<시스템 구성>

도 1은 본 실시형태에 따른 정보 처리 시스템(5)의 일례의 구성도이다. 도 1에 나타내는 정보 처리 시스템(5)은, 반도체 제조 장치(1), 기존 센서(2), 추가 센서(3), 자율 제어 컨트롤러(4), 장치 제어 컨트롤러(6), 호스트 컴퓨터(7), 외부 측정기(8), 해석 서버(70), AR 서버(71), 관리 서버(72) 및 데이터 레이크(73)를 갖는다.

반도체 제조 장치(1), 자율 제어 컨트롤러(4), 장치 제어 컨트롤러(6), 호스트 컴퓨터(7), 외부 측정기(8), 해석 서버(70), AR 서버(71), 및 관리 서버(72)는, 네트워크(N)를 통해 통신 가능하게 접속된다. 네트워크(N)의 일례로서는 LAN(Local Area Network)을 들 수 있다.

반도체 제조 장치(1)는 예컨대 후술하는 열 처리 성막 장치(도 9)를 일례로 하며, 장치 제어 컨트롤러(6)의 제어에 의해 프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행한다. 프로세스 파라미터에는, 열 처리 성막 장치의 처리 용기 내의 온도, 처리 용기 내의 압력, 처리 용기 내에 공급하는 가스의 유량(가스 농도), 처리 용기 내에 도입되는 가스의 온도 등이 포함된다.

반도체 제조 장치(1)는 복수의 기존 센서(2)를 탑재하고 있다. 기존 센서(2)는 열 처리 성막 장치의 처리 용기 내의 온도, 처리 용기 내의 압력, 처리 용기 내에 공급하는 가스의 유량 등을 물리 센서 데이터로서 측정하는 물리(Physical) 센서의 일례이다. 추가 센서(3)는 후술하는 가상(Virtual) 센서 데이터의 정확성을 확인하기 위해 탑재되는 물리 센서의 일례이다. 가상 센서 데이터는 후술하는 시뮬레이션 모델(물리 모델)을 바탕으로 계산된다. 추가 센서(3)는 시뮬레이션 모델을 바탕으로 계산되는 가상 센서 데이터의 정확성을 확인하기 위해 탑재되기 때문에, 고객에게 출하되는 최종 제품에 탑재되어 있지 않아도 좋다. 추가 센서(3)는 온도, 압력 등을 물리 센서 데이터로서 측정한다.

처리 용기 내의 온도는 처리 용기에 배치된 히터나 가스 배관에 감긴 히터에 의해 제어된다. 그러나, 가스 도입 배관에 감긴 히터로는 배관 내의 가스의 온도를 직접 측정할 수 없다. 또한, 최근의 저온화 프로세스에서는, 히터의 파워값이 크기 때문에 히터에 의한 가열이 막질의 열화를 초래하는 등의 영향을 부여한다. 이 때문에, 처리 용기 내의 열 부하(Thermal Budget)의 저감을 도모하며, 저온화 프로세스에의 영향을 저감하기 위해 처리 용기 내의 히터를 이용하지 않고 처리 용기 내의 온도를 제어하고자 하는 경우가 있다. 그래서, 본 개시에서는 반도체 제조 장치(1)에 도입하는 가스의 온도를 측정하는 온도 센서를 마련하고, 측정한 가스의 온도에 기초하여, 가스 배관 내에 마련된 히터에 의해 가스의 온도를 직접적으로 제어함으로써 처리 용기 내에 도입되는 가스의 온도를 변경한다. 또한, 가스 배관 내의 가스의 온도를 측정하는 온도 센서는, 추가 센서(3)의 일례이다.

자율 제어 컨트롤러(4)는 반도체 제조 장치(1)를 자율 제어하기 위한 컨트롤러로서, 후술과 같이, 시뮬레이션 모델을 이용한 반도체 제조 장치(1)에서 실행 중인 프로세스 상태의 시뮬레이션, 프로세스 파라미터의 최적화 등을 행한다. 자율 제어 컨트롤러(4)는 반도체 제조 장치(1)마다 마련되어 있다. 자율 제어 컨트롤러(4)는 후술하는 시뮬레이션 모델을 이용한 시뮬레이션을 실행함으로써, 웨이퍼 상의 막의 부착 상태(막의 형상, 성막 레이트 등), 웨이퍼의 온도, 가스, 플라즈마 밀도, 플라즈마 전자 온도 등의 상태를, 프로세스 파라미터에 따른 프로세스를 실행 후의 결과로서 산출한다. 후술하는 시뮬레이션 모델을 이용한 시뮬레이션을 실행함으로써 산출한 데이터(가상 데이터)에는, 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터가 포함된다. 가상 센서 데이터는 가상 센서로부터 출력되는 데이터이다. 가상 프로세스 결과 데이터는, 가상 데이터에 포함되는 데이터 중, 가상 센서 데이터 이외이다.

장치 제어 컨트롤러(6)는 반도체 제조 장치(1)를 제어하기 위한 컴퓨터 구성을 갖는 컨트롤러이다. 장치 제어 컨트롤러(6)는 후술과 같이 최적화된 프로세스 파라미터를, 반도체 제조 장치(1)의 제어 부품을 제어하는 프로세스 파라미터로서 반도체 제조 장치(1)에 출력한다. 장치 제어 컨트롤러(6)는 반도체 제조 장치(1)마다 마련된 제어부 도 9의 제어부(90)와 연계하여, 반도체 제조 장치(1)마다 실행하는 프로세스를 제어한다.

호스트 컴퓨터(7)는 반도체 제조 장치(1)에 대한 지시를 오퍼레이터(작업자)로부터 접수하며, 반도체 제조 장치(1)에 관한 정보를 작업자에게 제공하는 맨 머신 인터페이스(MMI)의 일례이다.

외부 측정기(8)는, 막 두께 측정기, 시트 저항 측정기, 파티클 측정기 등, 프로세스 파라미터에 따른 프로세스의 실행 후의 결과를 측정하는 측정기이다. 예컨대 외부 측정기(8)는, 모니터 웨이퍼 등의 웨이퍼 상의 막의 부착 상태를 측정한다. 이하에서는, 외부 측정기(8)에 의해 측정한 데이터를 물리 프로세스 결과 데이터라고 부른다.

해석 서버(70)는 후술하는 바와 같이 시뮬레이션 모델의 갱신, 프로세스 파라미터의 최적화를 위한 데이터 해석을 행하고, 필요에 따라 고장 사전 검지나 메인터넌스 시기 사전 검지를 위한 데이터 해석 등을 행한다. AR 서버(71)는 AR(확장 현실) 기술을 이용하여, 반도체 제조 장치(1)에서 실행 중인 프로세스 상태의 시뮬레이션의 결과의 화면 표시나, 보수·메인터넌스 등의 작업 지원을 위한 화면 표시를 행한다.

관리 서버(72)는, 데이터 레이크(73) 등의 데이터 보존 영역에 보존된 예컨대 하나 이상의 기업의 복수의 반도체 제조 장치(1)에 관한 정보를 관리한다. 복수의 반도체 제조 장치(1)에 관한 정보는, 반도체 제조 장치(1)에서 프로세스를 실행한 프로세스 파라미터, 그 프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행한 경우의 물리 센서 데이터, 및 물리 프로세스 결과 데이터 등을 포함한다. 이러한, 복수의 반도체 제조 장치(1)에 관한 정보를 바탕으로 시뮬레이션 모델을 후술과 같이 편집함으로써, 복수의 반도체 제조 장치(1)의 거동을 바탕으로 베이스의 시뮬레이션 모델을 편집(보정)할 수 있다. 시뮬레이션 모델의 베이스는, 복수의 반도체 제조 장치(1)를 바탕으로 한 최대 공약수적인 모델이 된다.

시뮬레이션 모델의 베이스는, 예컨대 딥 러닝에 의해, 각각의 반도체 제조 장치(1)에 적합하도록 편집한다. 이 편집은, 예컨대 반도체 제조 장치(1)를 운용할 때마다 실행함으로써, 운용할수록, 각각의 반도체 제조 장치(1)에서의 시뮬레이션 모델의 예측 정밀도가 향상한다.

또한, 도 1의 정보 처리 시스템(5)은 일례이며, 용도나 목적에 따라 여러 가지 시스템 구성이 있는 것은 물론이다. 도 1의 반도체 제조 장치(1), 자율 제어 컨트롤러(4), 장치 제어 컨트롤러(6), 호스트 컴퓨터(7), 외부 측정기(8), 해석 서버(70), AR 서버(71), 및 관리 서버(72)와 같은 장치의 구분은 일례이다.

예컨대 정보 처리 시스템(5)은, 반도체 제조 장치(1), 자율 제어 컨트롤러(4), 장치 제어 컨트롤러(6), 호스트 컴퓨터(7), 외부 측정기(8), 해석 서버(70), AR 서버(71), 및 관리 서버(72) 중 적어도 2개가 일체화된 구성이어도 좋다. 또한 이들 각 부가 분할된 구성이어도 좋고, 여러 가지 구성이 가능하다. 또한, 해석 서버(70), AR 서버(71)는 도 1의 정보 처리 시스템(5)과 같이 복수대의 반도체 제조 장치(1)를 통합하여 취급할 수 있도록 하여도 좋고, 반도체 제조 장치(1)와 1대 1로 마련하도록 하여도 좋다. 반도체 제조 장치(1)와 1대 1로 마련한 해석 서버(70) 및 AR 서버(71)는, 대응하는 반도체 제조 장치(1)에 특화된 처리를 행할 수 있다.

<하드웨어 구성>

도 1에 나타내는 정보 처리 시스템(5)의 자율 제어 컨트롤러(4), 장치 제어 컨트롤러(6), 호스트 컴퓨터(7), 해석 서버(70), AR 서버(71), 및 관리 서버(72)는 예컨대 도 2에 나타내는 바와 같은 하드웨어 구성의 컴퓨터에 의해 실현된다. 도 2는 컴퓨터의 일례의 하드웨어 구성도이다.

도 2의 컴퓨터(500)는, 입력 장치(501), 출력 장치(502), 외부 I/F(인터페이스)(503), RAM(Random Access Memory)(504), ROM(Read Only Memory)(505), CPU(Central Processing Unit)(506), 통신 I/F(507) 및 HDD(Hard Disk Drive)(508) 등을 구비하며, 각각이 버스(B)로 서로 접속되어 있다. 또한, 입력 장치(501) 및 출력 장치(502)는 필요한 때에 접속하여 이용하는 형태여도 좋다.

입력 장치(501)는 키보드나 마우스, 터치 패널 등이며, 작업자 등이 각 조작 신호를 입력하는 데 이용된다. 출력 장치(502)는 디스플레이 등이며, 컴퓨터(500)에 의한 처리 결과를 표시한다. 통신 I/F(507)는 컴퓨터(500)를 네트워크에 접속하는 인터페이스이다. HDD(508)는, 프로그램이나 데이터를 저장하고 있는 불휘발성의 기억 장치의 일례이다.

외부 I/F(503)는, 외부 장치와의 인터페이스이다. 컴퓨터(500)는 외부 I/F(503)를 통해 SD(Secure Digital) 메모리 카드 등의 기록 매체(503a)의 판독 및/또는 기록을 행할 수 있다. ROM(505)은, 프로그램이나 데이터가 저장된 불휘발성의 반도체 메모리(기억 장치)의 일례이다. RAM(504)은 프로그램이나 데이터를 일시 유지하는 휘발성의 반도체 메모리(기억 장치)의 일례이다.

CPU(506)는, ROM(505)이나 HDD(508) 등의 기억 장치로부터 프로그램이나 데이터를 RAM(504) 상에 읽어내어, 처리를 실행함으로써, 컴퓨터(500) 전체의 제어나 기능을 실현하는 연산 장치이다.

도 1의 자율 제어 컨트롤러(4), 장치 제어 컨트롤러(6), 호스트 컴퓨터(7), 해석 서버(70), AR 서버(71), 및 관리 서버(72)는, 도 2의 컴퓨터(500)의 하드웨어 구성 등에 의해, 각종 기능을 실현할 수 있다.

<기능 구성>

본 실시형태에 따른 정보 처리 시스템(5)의 자율 제어 컨트롤러(4)는, 예컨대 도 3의 기능 블록으로 실현된다. 도 3은 본 실시형태에 따른 자율 제어 컨트롤러의 일례의 기능 블록도이다. 또한, 도 3의 기능 블록도는 본 실시형태의 설명에 불필요한 구성에 대해서 도시를 생략하고 있다.

자율 제어 컨트롤러(4)는, 자율 제어 컨트롤러(4)용의 프로그램을 실행함으로써, 물리 프로세스 결과 데이터 취득부(100), 물리 센서 데이터 취득부(102), 프로세스 파라미터 취득부(104), 데이터 베이스(106), 시뮬레이션 실행부(108), 시뮬레이션 결과 판정부(110), 표시 제어부(112), 및 시뮬레이션 모델 갱신부(114)를 실현하고 있다. 또한, 시뮬레이션 결과 판정부(110)는, 프로세스 파라미터 조정부(124)를 갖는 구성이다.

물리 프로세스 결과 데이터 취득부(100)는, 프로세스 파라미터에 따른 프로세스를 실행 후의 결과인 물리 프로세스 결과 데이터를 취득하여, 데이터 베이스(106)에 보존한다.

물리 센서 데이터 취득부(102)는, 기존 센서(2) 및 추가 센서(3)가 측정한 물리 센서 데이터를 취득하여, 시뮬레이션 실행부(108)에 제공한다. 물리 센서 데이터 취득부(102)가 취득하는 물리 센서 데이터에는, 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)에 도입되는 가스의 온도가 포함된다. 프로세스 파라미터 취득부(104)는 반도체 제조 장치(1)에서 실행 중인 프로세스의 프로세스 파라미터를 취득하여 시뮬레이션 실행부(108)에 제공한다. 데이터 베이스(106)는 시뮬레이션 실행부(108)가 시뮬레이션에 사용하는 데이터 및 해석 서버(70)가 시뮬레이션 모델의 갱신이나 데이터 해석에 사용하는 데이터를 보존하고 있는 데이터 보존 영역이다.

시뮬레이션 실행부(108)는, 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)와 동일의 프로세스 파라미터에 따라, 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행함으로써, 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 산출할 수 있다.

또한, 시뮬레이션 실행부(108)가 시뮬레이션에 이용하는 반도체 제조 장치(1)의 시뮬레이션 모델은, 예컨대 1DCAE의 시뮬레이션 모델을 이용할 수 있다. 1DCAE의 시뮬레이션 모델은, 상류 설계인 기능 설계에서 반도체 제조 장치(1)의 전체를 기능 베이스로 표현함으로써, 구조 설계(3DCAE) 전의 평가 해석을 가능하게 하고 있다.

시뮬레이션 결과 판정부(110)는, 동일한 프로세스 파라미터에 기초한 물리 프로세스 결과 데이터, 물리 센서 데이터, 가상 프로세스 결과 데이터, 및 가상 센서 데이터를 이용하여 후술하는 프로세스 파라미터 조정부(124)에 의한 프로세스 파라미터의 최적화를 행한다.

표시 제어부(112)는, 반도체 제조 장치(1)로 프로세스를 실행하면서, 반도체 제조 장치(1)와 동일한 프로세스 파라미터에 따라 실행된 시뮬레이션에 의한 가상 프로세스 결과 데이터, 가상 센서 데이터를 이용함으로써, 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 리얼 타임으로 가시화하여 예컨대 호스트 컴퓨터(7)에 표시시킬 수 있다.

따라서, 표시 제어부(112)는 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태라고 하는 현실(Physical) 공간의 변화를 리얼 타임의 연동성을 가지고 가상(Cyber) 공간에 재현하는, 소위 디지털 트윈을 실현할 수 있다. 디지털 트윈으로서는 반도체 제조 장치(1)로 프로세스를 실행하면서, 가상 공간에 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 리얼 타임으로 재현할 수 있다. 자율 제어 컨트롤러는, 반도체 제조 장치(1)로 프로세스를 실행하면서, 가상 공간에 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 리얼 타임으로 재현하는 디지털 트윈의 동작을 실행하는 정보 처리 장치의 일례이다.

이러한 디지털 트윈의 환경을 이용함으로써, 시뮬레이션 결과 판정부(110)는 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 모니터링할 수 있다. 디지털 트윈의 기술을 사용하기 전은, 어떤 파라미터의 조건으로 반도체 제조 장치(1)에 의해 프로세스를 실행한 결과 얻어지는, 막 두께, RI(굴절률), 성막 레이트, 에칭 레이트에 의해 예시되는 프로세스 특성을 측정하고, 그 측정 결과에 기초하여 다음 프로세스를 실행하기 위한 파라미터의 조정을 행하고 있었다. 이에 대하여, 디지털 트윈의 기술을 사용하면, 최적화된 시뮬레이션 모델에 기초한 실제 실험에 의해, 프로세스 관리를 용이하게 할 수 있다. 일례로서는, 파라미터의 조정 및 레시피 개발의 가속, 물리 센서의 가상 센서로의 치환에 의해 양산 시에 반도체 제조 장치(1)에 배치하는 물리 센서수의 저감, 양산 시의 아웃풋과 수율의 최적화가 가능해진다. 또한, 후술하는 프로세스 파라미터의 조정이 가능해진다. 또한 고장 사전 검지, 메인터넌스 시기 사전 검지 등도 가능해진다.

이에 의해, 최적화된 시뮬레이션 모델에 기초한 실제 실험에 의해, 프로세스 관리를 용이하게 할 수 있다. 특히 본 실시형태에서는, 가스 도입 배관(24)에 접속된 이음매(82)를 관통하는 온도 센서(80)에 의해 가스 도입 배관(24) 내의 가스의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(80)는, 측정한 온도를 제어부(90)에 송신한다. 가스 도입 배관(24) 내에는, 제2 히터(81)가 배치되며, 제2 히터(81)는 가스 도입 배관(24) 내의 가스를 가열하도록 구성되어 있다. 제어부(90)는 온도 센서(80)가 측정한 온도에 기초하여 배관 내의 가스가 소망의 온도가 되도록 제2 히터(81)를 제어한다. 이에 의해, 반도체 제조 장치 내에 도입되는 가스의 온도를 프로세스 파라미터에 포함하는 시뮬레이션 모델을 구축한다. 이 결과, 가스의 온도를 프로세스 파라미터에 포함하는 시뮬레이션 모델에 기초한 실제 실험에 의해, 프로세스 관리를 보다 용이하게 할 수 있다.

시뮬레이션 모델 갱신부(114)는, 시뮬레이션 실행부(108)가 프로세스 상태의 시뮬레이션에 이용하는 시뮬레이션 모델을, 해석 서버(70)에 의해 편집된 시뮬레이션 모델로 갱신한다.

도 1에 나타내는 해석 서버(70)는, 예컨대 도 4의 기능 블록으로 실현된다. 도 4는 본 실시형태에 따른 해석 서버의 일례의 기능 블록도이다. 또한, 도 4의 기능 블록도는 본 실시형태의 설명에 불필요한 구성에 대해서 도시를 생략하고 있다.

해석 서버(70)는, 해석 서버(70)용의 프로그램을 실행함으로써, 물리 데이터 취득부(140), 가상 데이터 취득부(142), 프로세스 파라미터 취득부(144), 시뮬레이션 모델 기억부(146), 시뮬레이션 모델 편집부(148), 및 시뮬레이션 모델 갱신 요구부(150)를 실현하고 있다.

물리 데이터 취득부(140)는, 자율 제어 컨트롤러(4) 또는 관리 서버(72)로부터 해석 대상인 반도체 제조 장치(1)의 물리 센서 데이터 및 물리 프로세스 결과 데이터를, 물리(Physical) 데이터로서 취득하여, 시뮬레이션 모델 편집부(148)에 제공한다.

가상 데이터 취득부(142)는, 자율 제어 컨트롤러(4) 또는 관리 서버(72)로부터 해석 대상의 반도체 제조 장치(1)의 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를, 가상(Cyber) 데이터로서 취득하여, 시뮬레이션 모델 편집부(148)에 제공한다.

프로세스 파라미터 취득부(144)는, 자율 제어 컨트롤러(4) 또는 관리 서버(72)로부터 해석 대상인 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 파라미터를 취득하여, 시뮬레이션 모델 편집부(148)에 제공한다.

시뮬레이션 모델 기억부(146)는 자율 제어 컨트롤러(4)의 시뮬레이션 실행부(108)가 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태의 시뮬레이션에 이용하기 위한 시뮬레이션 모델을 기억한다. 시뮬레이션 모델 편집부(148)는 제공된 물리 데이터, 가상 데이터 및 프로세스 파라미터를 이용하여, 동일한 프로세스 파라미터에 의한 물리 데이터 및 가상 데이터의 차이가 작아지도록(알맞은 시뮬레이션 모델이 되도록) 예컨대 기계 학습 등을 이용하여 시뮬레이션 모델의 편집을 행한다. 또한, 시뮬레이션 모델의 편집은, 반도체 제조 장치(1)의 통상 운용 시에 반드시 행할 필요는 없고, 예컨대 시뮬레이션 대상인 반도체 제조 장치(1)에 물리적인 사양 변경이 행해진 경우 등에 행하면 좋다. 시뮬레이션 모델 갱신 요구부(150)는, 편집된 시뮬레이션 모델의 갱신을 자율 제어 컨트롤러(4)에 요구한다.

<처리>

본 실시형태에 따른 정보 처리 시스템(5)에서는, 프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행한 반도체 제조 장치(1)의 물리 데이터와, 그 반도체 제조 장치(1)와 동일한 프로세스 파라미터에 따라 실행한 시뮬레이션의 가상 데이터의 차이가 작아지도록 예컨대 기계 학습 등에 의해 편집된 시뮬레이션 모델을 이용한다.

시뮬레이션 모델의 편집을 위해, 물리 센서 데이터 취득부(102)는, 프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)로 측정된 물리 센서 데이터를 취득한다. 시뮬레이션 실행부(108)는, 물리 센서 데이터를 포함하는 프로세스 파라미터에 따라 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행하여 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 산출한다. 시뮬레이션 모델 편집부(148)는, 취득한 물리 데이터와, 그 반도체 제조 장치(1)와 동일한 프로세스 파라미터에 따라 실행한 시뮬레이션의 가상 데이터의 차이가 작아지도록 예컨대 기계 학습 등에 의해 시뮬레이션 모델을 편집한다. 본 개시에서는 시뮬레이션 모델 편집부(148)는, 해석 서버(70)가 갖는 기능으로서 설명하지만, 자율 제어 컨트롤러(4)가 갖는 기능이어도 좋다.

이러한 시뮬레이션 모델을 이용함으로써, 본 실시형태에 따른 정보 처리 시스템(5)에서는, 시뮬레이션 실행부(108)가 실행하는 시뮬레이션 모델을 이용한 시뮬레이션의 결과의 정확성을 확보하고 있다. 또한, 시뮬레이션 모델의 편집은, 전회의 편집으로부터의 경과 시간이나 프로세스의 실행 횟수, 동일한 프로세스 파라미터에 따른 물리 데이터와 가상 데이터의 차이의 확대 등에 따라, 행하도록 하여도 좋다.

《프로세스 실행》

다음에, 실시형태에 따른 정보 처리 시스템(5)의 처리에 대해서, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 실시형태에 따른 정보 처리 시스템(5)의 처리의 흐름도이다. 도 6은 도 5에 나타내는 처리에 포함되는 프로세스 실행 처리(디지털 트윈)의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 6의 프로세스 실행 처리는, 장치 제어 컨트롤러(6)가 제어하며, 프로세스 파라미터에 따라 반도체 제조 장치(1)가 행하는 물리 프로세스와, 물리 센서 데이터, 가상 센서 데이터, 가상 프로세스 결과 데이터를 이용하여 자율 제어 컨트롤러(4)가 행하는 가상 프로세스를 포함한다.

또한, 미리 반도체 제조 장치(1)가 프로세스를 실행할 때마다, 프로세스 파라미터에 따른 프로세스를 실행 후의 결과인 물리 프로세스 결과 데이터, 물리 센서 데이터, 가상 프로세스 결과 데이터, 가상 센서 데이터가 수집되어, 데이터 베이스(106)에 기억되고 있다.

도 5의 처리가 개시작되면, 단계 S1에서 장치 제어 컨트롤러(6)는, 물리 모델 제어를 행할지를 판정한다. 이하, 처리 용기에 배치된 히터 및/또는 가스 배관의 외주에 감긴 히터를 총칭하여 제1 히터라고 한다. 또한, 가스 배관 내에 마련되며, 가스 배관 내를 흐르는 가스의 온도를 제어하는 히터를 제2 히터라고 한다. 제1 히터는, 반도체 제조 장치(1)의 처리 용기 내의 가스의 온도를 제어 또는 가스 배관을 가열함으로써 처리 용기 내 또는 가스 배관 내의 가스의 온도를 간접적으로 제어한다. 제2 히터는 가스 배관 내에 마련되어, 가스 배관 내의 가스의 온도를 직접적으로 제어한다.

제1 히터의 파워값이 크기 때문에 제1 히터에 의한 가열에 의해 처리 용기 내의 온도가 600℃ 정도까지 상승하여 버리면, 저온화 프로세스의 경우, 막의 열화 등의 영향을 부여한다. 이 때문에, 처리 용기 내의 열 부하(Thermal Budget)의 저감을 도모하여, 저온화 프로세스에의 영향을 억제하기 위해 제1 히터를 이용하지 않고 처리 용기 내에 공급되는 가스의 온도를 제어하고자 하는 경우가 있다. 예컨대 제2 히터를 이용하여 가스의 온도를 직접 제어하는 경우, 제어한 가스의 온도에 의해 처리 용기 내를 가열이나 냉각할 수 있다. 이러한 제어에 의하면, 프로세스에 의해 가스의 온도를 직접 제어함으로써 처리 용기 내의 온도를 고온으로 하지 않으려고 하는 경우에도 대응할 수 있어, 처리 용기 내의 열 부하(Thermal Budget)의 저감을 도모할 수 있다. 이 결과, 저온화 프로세스 등의 어느 프로세스에서도 양질의 성막 또는 그 외의 웨이퍼 처리를 실현할 수 있다.

「물리 모델 제어를 행할지의 여부」의 단계 S1의 판정은, 미리 설정된 설정 정보에 기초하여 판정한다. 단, 이에 한정되지 않고, 사전에 시뮬레이션을 행하거나, 혹은, 후술하는 히터 제어용 모델(TVS)에 의한 제어에 의해 성막된 막 두께, RI 등의 막 특성에 관한 측정 데이터로부터 판별을 행하여, 히터 제어용 모델에 의한 제어로 프로세스 결과가 양호하지 않다고 판단한 경우에는, 자동으로 단계 S3으로 천이하여도 좋다.

장치 제어 컨트롤러(6)는, 물리 모델 제어를 행하지 않는다고 판정한 경우, 단계 S1에서 「NO」라고 판정하고, 단계 S2로 진행한다. 단계 S2에서, 장치 제어 컨트롤러(6)는, 제1 히터의 제어를 행하고, 히터 제어용 모델에 따라 프로세스를 실행하고, 프로세스의 실행을 종료 후, 본 처리를 종료한다. 히터 제어용 모델에 기초한 제어에서는, 제1 히터의 제어를 행하고, 기판(W)의 온도를 상승 또는 강하시키면서 처리 가스를 공급하여 열 처리를 행한다. 예컨대 기판(W)을 승온하면서 열 처리를 실행하는 경우, 기판(W)의 둘레 가장자리부의 온도가 중심부의 온도보다 소정량만큼 커지도록 제1 히터의 제어를 행한 후에 처리 가스를 공급하여, 성막을 개시한다. 한편, 예컨대 기판(W)을 강온하면서 열 처리를 실행하는 경우, 기판(W)의 중심부의 온도가 둘레 가장자리부의 온도보다 소정량만큼 커지도록 제1 히터의 제어를 행한 후에 처리 가스를 공급하여, 성막을 개시한다.

한편, 장치 제어 컨트롤러(6)는, 물리 모델 제어를 행한다고 판정한 경우, 단계 S1에서 「YES」로 판정하고, 단계 S3으로 진행한다. 단계 S3에서 장치 제어 컨트롤러(6)는, 가스 배관 내의 제2 히터에 의한 가스의 온도의 변경의 가부를 판정한다. 가스의 온도의 변경의 가부는, 오퍼레이터가 그 가부를 선택하여도 좋고, 장치 제어 컨트롤러(6)가 그 가부를 자동 선택하여도 좋다. 예컨대 가스 배관 내에 제2 히터가 마련되지 않은 경우, 오퍼레이터 또는 장치 제어 컨트롤러(6)는 가스 배관 내의 가스의 온도를 변경할 수 없기 때문에, 단계 S3에서 「NO」로 판정한다.

또한, 본 개시의 시뮬레이션에 의해 가스 배관 내의 가스의 온도와 프로세스 결과의 막 형상의 상관 데이터가 얻어져 있는 경우, 상관 데이터에 기초하여, 제2 히터에 의한 가스의 온도의 제어에 의해 소망의 막 형상이 얻어지지 않는다고 판단한 경우, 오퍼레이터 또는 장치 제어 컨트롤러(6)는 단계 S3에서 「NO」로 판정하고, 단계 S4로 진행한다. 제2 히터에 의한 가스의 온도의 제어에 의해 소망의 막 형상이 얻어진다고 판단한 경우, 오퍼레이터 또는 장치 제어 컨트롤러(6)는 단계 S3에서 「YES」로 판정하고, 단계 S7로 진행한다.

단계 S4에서 장치 제어 컨트롤러(6)는, 프로세스 파라미터 중 가스의 유량 또는 처리 용기 내의 압력을 변경한다. 또한, 단계 S4에서는, 장치 제어 컨트롤러(6)는, 가스의 유량과 처리 용기 내의 압력의 양방을 변경하여도 좋다.

단계 S5에서 반도체 제조 장치(1)는, 변경한 가스의 유량 또는 처리 용기 내의 압력을 포함하는 프로세스 파라미터의 조건에 기초하여 프로세스를 실행한다. 단계 S5의 프로세스는, 반도체 제조 장치(1)에 의해 프로세스를 실행하면서, 가상 공간에서 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 리얼 타임으로 하는 가상 프로세스를 재현하는 디지털 트윈이다. 장치 제어 컨트롤러(6)는 프로세스 파라미터에 따라 반도체 제조 장치(1)에 의한 프로세스를 제어한다. 자율 제어 컨트롤러(4)는, 사용자에게 지정받은 물리 프로세스 결과 데이터에 근사한 가상 프로세스 결과 데이터가 되는 프로세스 파라미터를 결정하고, 시뮬레이션 모델에 따라 가상 프로세스를 제어한다. 단계 S5에서 실행하는 디지털 트윈의 프로세스의 상세에 대해서는, 도 6을 이용하여 후술한다.

단계 S5에서 프로세스의 실행이 종료하면, 단계 S6으로 진행하여, 장치 제어 컨트롤러(6) 및 자율 제어 컨트롤러(4)는, 물리 센서 데이터, 물리 프로세스 결과 데이터, 가상 센서 데이터, 가상 프로세스 결과 데이터를 데이터 베이스(106)에 수집(보존)하고, 본 처리를 종료한다.

단계 S7에서 장치 제어 컨트롤러(6)는, 가스 배관 내에 측온부를 갖는 온도 센서(80)에 의해 측정한 가스의 온도를 취득하고, 취득한 가스의 온도에 기초하여 제2 히터에 공급하는 전류값을 산출한다. 예컨대 사용자에게 지정받은 물리 프로세스 결과 데이터(사용자가 요구하는 막 형상의 프로세스 결과 데이터 등)가 되도록, 제2 히터(81)에 공급하는 전류값이 산출된다.

단계 S8에서 장치 제어 컨트롤러(6)는, 산출한 전류값을 제2 히터에 공급한다. 이에 의해, 가스 배관(예컨대 도 9의 가스 도입 배관(24))으로부터 반도체 제조 장치(1)의 처리 용기 내에 도입되는 가스의 온도를 소망의 온도로 제어함으로써 웨이퍼 상의 온도 등을 제어할 수 있고, 이에 의해, 사용자가 요구하는 막 형상의 프로세스를 실현할 수 있다.

단계 S9에서 반도체 제조 장치(1)는, 변경한 가스의 온도를 포함한 프로세스 파라미터의 조건에 기초하여 프로세스를 실행한다. 단계 S9의 프로세스는, 반도체 제조 장치(1)에 의해 프로세스를 실행하면서, 가상 공간에서 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 리얼 타임으로 하는 가상 프로세스를 재현하는 디지털 트윈 기술을 이용한 물리 모델 제어이다. 장치 제어 컨트롤러(6)는 프로세스 파라미터에 따라 반도체 제조 장치(1)에 의한 프로세스를 제어한다. 자율 제어 컨트롤러(4)는, 시뮬레이션 모델에 따라 가상 프로세스를 제어한다. 장치 제어 컨트롤러(6)는 프로세스 파라미터에 따라 반도체 제조 장치(1)에 의한 프로세스를 제어한다. 자율 제어 컨트롤러(4)는, 사용자에게 지정받은 물리 프로세스 결과 데이터에 근사한 가상 프로세스 결과 데이터가 되는 프로세스 파라미터를 결정하여, 시뮬레이션 모델에 따라 가상 프로세스를 제어한다. 단계 S9에서 실행하는 디지털 트윈의 프로세스의 상세에 대해서는, 도 6을 이용하여 후술한다.

단계 S9에서 프로세스의 실행이 종료하면, 단계 S6으로 진행하여, 장치 제어 컨트롤러(6) 및 자율 제어 컨트롤러(4)는, 물리 센서 데이터, 물리 프로세스 결과 데이터, 가상 센서 데이터, 가상 프로세스 결과 데이터를 데이터 베이스(106)에 수집(보존)하고, 본 처리를 종료한다.

다음에, 도 6을 참조하면서, 단계 S5 및 단계 S9의 프로세스 실행 처리의 상세에 대해서 설명한다. 본 처리는, 단계 S5 또는 단계 S9로부터 호출되어, 개시된다.

단계 S10에서 반도체 제조 장치(1)는, 장치 제어 컨트롤러(6)로부터 출력된 프로세스 파라미터에 따라, 프로세스를 실행한다. 도 5의 단계 S5로부터 호출되어 실행되는 프로세스에서는, 프로세스 파라미터에 가스의 온도는 포함되지 않는다. 단계 S9로부터 호출되어 실행되는 프로세스에서는, 프로세스 파라미터에 가스의 온도가 포함된다. 단계 S12에서 자율 제어 컨트롤러(4)는, 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)로부터, 기존 센서(2) 및 추가 센서(3)로 측정된 물리 센서 데이터를 취득한다. 예컨대, 단계 S9의 프로세스에서는, 가스의 온도를 측정하는 온도 센서로 측정된 물리 센서 데이터를 취득한다.

단계 S14에서, 자율 제어 컨트롤러(4)의 시뮬레이션 실행부(108)는 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)와 동일한 프로세스 파라미터에 따라, 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행하여, 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 산출한다.

단계 S16에서, 자율 제어 컨트롤러(4)의 표시 제어부(112)는, 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)의 물리 센서 데이터, 반도체 제조 장치(1)와 동일한 프로세스 파라미터에 따라 실행된 시뮬레이션에 의한 가상 프로세스 결과 데이터, 및 가상 센서 데이터를 이용하여, 프로세스를 실행 중인 반도체 제조 장치(1)의 프로세스 상태를 예컨대 도 7과 같이 가시화하여 호스트 컴퓨터(7)에 표시시킬 수 있다.

물리 센서 데이터, 가상 센서 데이터, 및 가상 프로세스 결과 데이터를 이용하여, 프로세스의 실행 중에 반도체 제조 장치(5)의 프로세스 상태를 가시화하여 표시부에 표시하여도 좋다. 가상 프로세스 결과 데이터에 의한 반도체 제조 장치(5)의 프로세스 상태와, 프로세스 파라미터에 따른 프로세스를 실행 후의 물리 프로세스 결과 데이터에 의한 반도체 제조 장치(5)의 프로세스 상태를 비교할 수 있는 형태로 표시하여도 좋다. 반도체 제조 장치(5)의 프로세스 상태를 가시화하여 표시부에 표시시킬 때에, 물리 센서 데이터의 측정 포인트 및 상기 가상 센서 데이터의 측정 포인트를 가시화하여 표시부에 표시하여도 좋다. 본 개시에서는, 가스의 온도 제어를 가상화하여, 가스 배관 내의 가스의 가시화를 실현할 수 있다.

도 7은 온도 평가 화면의 일례의 이미지도이다. 도 7의 온도 평가 화면(1000)은, 실행 중인 프로세스의 온도 표시 화면(1002)과, 프로세스의 실행 전에 사전 예측한 온도 표시 화면(1004)이 동시에 표시된 화면예이다.

또한, 도 7의 온도 평가 화면(1000)은 일례이다. 최적화 전의 프로세스 파라미터에 따라 실행된 시뮬레이션의 결과에 기초한 온도 표시 화면과, 최적화 후의 프로세스 파라미터에 따라 실행된 시뮬레이션의 결과에 기초한 온도 표시 화면이 동시에 표시되는 화면이어도 좋다. 이에 의해, 작업자는 프로세스 파라미터의 최적화에 의한 개선 정도를 확인할 수 있다. 또한, 도 7의 온도 평가 화면(1000)은, 실행 중인 프로세스의 온도 표시 화면과, 예측한 미래의 온도 표시 화면이 동시에 표시되는 화면이어도 좋다.

도 7의 온도 표시 화면(1002 및 1004)은, 예컨대 웨이퍼, 내관, 외관, 내측 온도 센서, 외측 온도 센서, 가스의 온도를 측정하는 온도 센서 등의 각 부의 온도, 가상 기류, 대류 등을 표시한다. 도 7의 온도 표시 화면(1002 및 1004)은, 온도나 가스 농도의 분포를 색으로 표시한다. 도 7의 온도 표시 화면(1002 및 1004)은, 360도, 여러 가지 시점으로 표시할 수 있다. 도 7의 온도 표시 화면(1002 및 1004)은, 가로로 둥글게 잘라 필요한 개소를 표시할 수 있는 화면예를 일례로서 나타내고 있다. 또한, 불필요한 개소는 비표시로 할 수 있도록 하여도 좋다.

도 7의 온도 표시 화면(1002 및 1004)은 물리 센서 또는 가상 센서에 의한 온도의 측정점을 흑색의 점으로 표시한다. 도 7의 온도 표시 화면(1002 및 1004)은 작업자가 마우스 등으로 클릭한 위치(작업자가 온도를 알고자 하는 위치)의 온도를 표시하도록 하여도 좋다.

도 6의 단계 S18로 되돌아가서, 자율 제어 컨트롤러(4)는 반도체 제조 장치(1)에서 실행 중인 프로세스가 종료할 때까지 단계 S12∼S16의 처리를 반복한다. 반도체 제조 장치(1)에서 실행 중인 프로세스가 종료하면, 단계 S18 내지 S20의 처리로 진행하여, 자율 제어 컨트롤러(4)의 시뮬레이션 결과 판정부(110)는, 동일한 위치 및 시간의 물리 센서 데이터 및 가상 센서 데이터를 비교한다. 비교의 결과, 동일한 위치 및 시간의 물리 센서 데이터 및 가상 센서 데이터가 동일한지의 여부를 판정한다.

물리 센서 데이터와 가상 센서 데이터가 동일하지 않다고 판정하면, 시뮬레이션 결과 판정부(110)의 프로세스 파라미터 조정부(124)는, 고객이 요망하는 프로세스 실행 후의 결과를 얻을 수 있도록 프로세스 파라미터를 최적화(옵티마이즈)하는 단계 S22의 프로세스 파라미터 조정 처리를 행한다.

또한, 단계 S22의 프로세스 파라미터 조정 처리는, 예컨대 동일한 위치 및 시간의 물리 센서 데이터 및 가상 센서 데이터의 차가 소정의 임계값을 넘은 경우에, 프로세스 파라미터의 최적화를 중지하고, 시뮬레이션 모델의 편집 또는 반도체 제조 장치(1)의 메인터넌스에 의해 대처하도록 하여도 좋다. 이에 의해, 고객이 요망하는 프로세스 실행 후의 결과를 얻을 수 있도록 시뮬레이션 모델을 최적화할 수 있다.

단계 S9의 프로세스에서 사용하는 프로세스 파라미터와, 단계 S5의 프로세스에서 사용하는 프로세스 파라미터는 종류가 다르고, 시뮬레이션 모델도 다르다. 따라서, 시뮬레이션 모델의 최적화도, 각각 별도의 시뮬레이션 모델에 대하여 행해진다.

시뮬레이션 모델의 편집은 예컨대 도 8에 나타내는 바와 같은 처리 순서로 실행된다. 도 8은 시뮬레이션 모델을 편집하는 처리의 일례의 흐름도이다. 해석 서버(70)는 단계 S30에서, 반도체 제조 장치(1)에서 실행된 프로세스의 프로세스 파라미터, 그 프로세스 파라미터에 따른 프로세스의 결과인 반도체 제조 장치(1)의 물리 데이터, 및 시뮬레이션 모델을 바탕으로 계산한 가상 데이터를 취득한다.

단계 S32에서, 해석 서버(70)의 시뮬레이션 모델 편집부(148)는 동일한 위치 및 시간의 물리 센서 데이터 및 가상 센서 데이터의 차가 소정의 임계값을 넘었는지의 여부를 판정한다. 소정의 임계값을 넘었다면, 시뮬레이션 모델 편집부(148)는 단계 S34∼S36의 처리를 스킵한다.

소정의 임계값을 넘었다면, 시뮬레이션 모델 편집부(148)는 단계 S34에서, 단계 S30에서 취득한 물리 데이터, 가상 데이터 및 프로세스 파라미터를 이용하여, 동일한 프로세스 파라미터에 의한 물리 데이터 및 가상 데이터의 차이가 작아지도록 예컨대 기계 학습이나 통계 처리 등을 이용하여 시뮬레이션 모델의 편집을 행한다.

단계 S36으로 진행하여, 해석 서버(70)의 시뮬레이션 모델 갱신 요구부(150)는 단계 S34에서 편집된 시뮬레이션 모델의 갱신을 자율 제어 컨트롤러(4)에 요구함으로써, 자율 제어 컨트롤러(4)의 시뮬레이션 실행부(108)가 이용하는 시뮬레이션 모델을 갱신할 수 있다.

또한, 베이스가 되는 시뮬레이션 모델의 경우는, 복수의 반도체 제조 장치(1)의 물리 데이터, 가상 데이터 및 프로세스 파라미터를 취득하고, 예컨대 기계 학습이나 통계 처리 등을 이용하여 시뮬레이션 모델의 편집을 행하면 좋다.

[반도체 제조 장치]

이상에 설명한 프로세스를 실행하는 반도체 제조 장치(1)의 일례에 대해서 도 9를 참조하여 설명한다. 반도체 제조 장치(1)는, 처리 용기(10), 가스 공급부(20), 배기부(30), 가열부(40), 냉각부(50), 온도 센서(60), 제어부(90) 등을 갖는다.

처리 용기(10)는, 대략 원통 형상을 갖는다. 처리 용기(10)는, 내관(11), 외관(12), 매니폴드(13), 인젝터(14), 가스 출구(15), 덮개체(16) 등을 포함한다. 내관(11)은, 대략 원통 형상을 갖는다. 외관(12)은, 천장을 갖는 대략 원통 형상을 갖고, 내관(11)과 외관(12)에 의해 2중관 구조를 구성한다. 예컨대 석영 등의 내열 재료에 의해 형성되어 있다. 내관(11) 및 외관(12)은, 예컨대 석영 등의 내열 재료에 의해 형성되어 있다.

매니폴드(13)는, 대략 원통 형상을 갖는다. 매니폴드(13)는, 내관(11) 및 외관(12)의 하단을 지지한다. 매니폴드(13)는, 예컨대 스테인레스강에 의해 형성되어 있다. 인젝터(14)는, 매니폴드(13)를 관통하여 내관(11) 내에 수평으로 연장되며, 내관(11) 내에서 L자형으로 굴곡하여 상방으로 연장된다. 인젝터(14)는, 기단이 가스 도입 배관(24)과 접속되고, 선단이 개구한다. 인젝터(14)는, 가스 도입 배관(24)을 통해 도입되는 처리 가스(이하, 단순히 「가스」라고도 함)를 선단의 개구로부터 내관(11) 내에 토출한다. 인젝터(14)는 복수개여도 좋다.

가스 출구(15)는, 매니폴드(13)에 형성되어 있다. 처리 가스는, 가스 출구(15)를 통해 배기부(30)에 의해 배기된다. 덮개체(16)는, 매니폴드(13)의 하단의 개구를 기밀하게 막는다. 덮개체(16)는, 예컨대 스테인레스강에 의해 형성되어 있다. 덮개체(16) 상에는, 보온통(17)을 통해 웨이퍼 보트(18)가 배치되어 있다. 보온통(17) 및 웨이퍼 보트(18)는, 예컨대 석영 등의 내열 재료에 의해 형성되어 있다. 웨이퍼 보트(18)는, 복수의 웨이퍼(W)를 연직 방향에 소정 간격을 두고 대략 수평으로 유지한다. 웨이퍼 보트(18)는, 승강 기구(19)가 덮개체(16)를 상승시킴으로써 처리 용기(10) 내에 반입(로드)되어, 처리 용기(10) 내에 수용된다. 웨이퍼 보트(18)는, 승강 기구(19)가 덮개체(16)를 하강시킴으로써 처리 용기(10) 내로부터 반출(언로드)된다.

가스 공급부(20)는, 가스 소스(21), IGS(22)(Integrated Gas System), 외부 배관(23), 및 가스 도입 배관(24)을 포함한다. 가스 소스(21)는, 처리 가스의 공급원이며, 예컨대 성막 가스 소스, 클리닝 가스 소스, 퍼지 가스 소스를 포함한다. IGS(22)는, 가스 배관의 집적 회로이며, 가스 소스(21)의 성막 가스 소스, 클리닝 가스 소스, 퍼지 가스 소스 등에 각각 접속된 배관군이 집적된다. IGS(22) 내에는 유량 제어부가 설치되어, 각 배관을 흐르는 가스의 유량을 제어한다. 유량 제어부는, 예컨대 매스 플로우 컨트롤러, 개폐 밸브를 포함한다.

IGS(22)는, 외부 배관(23)에 접속되어 있다. 외부 배관(23)은, 가스 도입 배관(24)에 접속되어 있다. 외부 배관(23)의 외주에 도시하지 않는 제1 히터를 감아, 외부 배관(23)을 가열하도록 구성되어 있다. 가스 도입 배관(24)은, 반도체 제조 장치(1)의 처리 용기(10)에 접속되어, 처리 용기(10)의 내부에 가스를 도입한다. 즉, 가스 소스(21)로부터의 처리 가스를 IGS(22) 내의 유량 제어부에서 그 유량을 제어하고, 외부 배관(23)을 통류할 때에 가열하여 가스 도입 배관(24)에 흐르게 하고, 가스 도입 배관(24)으로부터 인젝터(14)를 통해 처리 용기(10) 내에 공급한다. 인젝터(14)는 처리 용기(10)의 가스 도입구로서 기능한다.

처리 용기(10)의 가스 도입구 부근에는, 가스 도입 배관(24)에 접속된 가스 배관용의 이음매(82)가 마련되어 있다. 온도 센서(80)는, 이음매(82)를 관통하도록 구성되어 있다. 온도 센서(80)는, 가스 도입 배관(24) 내의 가스의 온도를 측정하도록 구성되어 있다. 온도 센서(80)는, 측정한 온도를 제어부(90)에 송신한다. 또한, 가스 도입 배관(24) 내에는, 제2 히터(81)가 배치되며, 제2 히터(81)는 가스 도입 배관(24) 내의 가스를 가열하도록 구성되어 있다.

배기부(30)는, 배기 장치(31), 배기 배관(32) 및 압력 제어기(33)를 포함한다. 배기 장치(31)는, 예컨대 드라이 펌프, 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프이다. 압력 제어기(33)는, 배기 배관(32)에 끼워져 설치되어 있고, 배기 배관(32)의 컨덕턴스를 조정함으로써 처리 용기(10) 내의 압력을 제어한다. 압력 제어기(33)는, 예컨대 자동 압력 제어 밸브이다.

가열부(40)는, 단열재(41), 제1 히터(42) 및 외피(43)를 포함한다. 단열재(41)는, 대략 원통 형상을 갖고, 외관(12)의 주위에 마련되어 있다. 단열재(41)는, 실리카 및 알루미나를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 제1 히터(42)는, 선형을 가지며, 단열재(41)의 내주에 나선형 또는 사행형으로 마련되어 있다. 제1 히터(42)는, 처리 용기(10)의 높이 방향에 복수의 존으로 나누어 온도 제어가 가능하도록 구성되어 있다. 외피(43)는, 단열재(41)의 외주를 덮도록 마련되어 있다. 외피(43)는, 단열재(41)의 형상을 유지하며 단열재(41)를 보강한다. 외피(43)는, 스테인레스강 등의 금속에 의해 형성되어 있다. 또한, 가열부(40)의 외부에의 열영향을 억제하기 위해, 외피(43)의 외주에 수냉 재킷(도시하지 않음)을 마련하여도 좋다. 이러한 가열부(40)는, 제1 히터(42)가 발열함으로써, 처리 용기(10) 내를 가열한다.

냉각부(50)는, 처리 용기(10)를 향하여 냉각 유체를 공급하여, 처리 용기(10) 내의 웨이퍼(W)를 냉각한다. 냉각 유체는, 예컨대 공기여도 좋다. 냉각부(50)는, 예컨대 열 처리 후에 웨이퍼(W)를 급속 강온시킬 때에 처리 용기(10)를 향하여 냉각 유체를 공급한다. 또한, 냉각부(50)는, 예컨대 처리 용기(10) 내의 퇴적막을 제거하는 클리닝 시에 처리 용기(10) 내를 향하여 냉각 유체를 공급한다. 냉각부(50)는, 유체 유로(51), 취출 구멍(52), 분배 유로(53), 유량 조정부(54), 배열구(55)를 갖는다.

유체 유로(51)는, 단열재(41)와 외피(43) 사이에 높이 방향으로 복수 형성되어 있다. 유체 유로(51)는, 예컨대 단열재(41)의 외측에 둘레 방향을 따라 형성된 유로이다. 취출 구멍(52)은, 각 유체 유로(51)로부터 단열재(41)를 관통하여 형성되어 있으며, 외관(12)과 단열재(41) 사이의 공간에 냉각 유체를 분출한다. 분배 유로(53)는, 외피(43)의 외부에 마련되어 있으며, 냉각 유체를 각 유체 유로(51)에 분배하여 공급한다. 유량 조정부(54)는, 분배 유로(53)에 끼워져 설치되어 있으며, 유체 유로(51)에 공급되는 냉각 유체의 유량을 조정한다.

배열구(55)는, 복수의 취출 구멍(52)보다 상벙에 마련되어 있으며, 외관(12)과 단열재(41) 사이의 공간에 공급된 냉각 유체를 반도체 제조 장치(1)의 외부에 배출한다. 반도체 제조 장치(1)의 외부에 배출된 냉각 유체는, 예컨대 열 교환기에 의해 냉각되어 재차 분배 유로(53)에 공급된다. 단, 반도체 제조 장치(1)의 외부에 배출된 냉각 유체는, 재이용되는 일없이 배출되어도 좋다.

온도 센서(60)는, 처리 용기(10) 내의 온도를 검출한다. 온도 센서(60)는, 예컨대 내관(11) 내에 마련되어 있다. 단, 온도 센서(60)는, 처리 용기(10) 내의 온도를 검출할 수 있는 위치에 마련되어 있으면 좋고, 예컨대 내관(11)과 외관(12) 사이의 공간에 마련되어 있어도 좋다. 온도 센서(60)는, 예컨대 복수의 존에 대응하여 높이 방향이 다른 위치에 마련된 복수의 측온부를 갖는다. 온도 센서(60)의 측온부는, 각각 위로부터 순서대로 「TOP」, 「C-T」, 「CTR」, 「C-B」 및 「BTM」의 존에 대응하여 마련되어 있다. 복수의 측온부는, 예컨대 열전대, 측온 저항체여도 좋다. 온도 센서(60)는, 복수의 측온부로 검출한 온도를 제어부(90)에 송신한다.

제어부(90)는, 장치 제어 컨트롤러(6)와 연동하여 반도체 제조 장치(1)에서 실행하는 프로세스를 제어한다. 제어부(90)는, 반도체 제조 장치(1)의 동작을 제어한다. 제어부(90)는, 예컨대 컴퓨터여도 좋다.

이상에 설명한 반도체 제조 장치(1)의 프로세스에서는, 처리 용기 내의 온도, 처리 용기 내의 압력, 가스의 유량(가스 농도), 및 가스의 온도의 프로세스 파라미터의 조합으로 프로세스의 결과가 좌우된다.

그래서, 가스의 온도를 직접 측정할 수 있는 온도 센서(80)가 배치되어 있다. 온도 센서(80)는, 가스 도입 배관(24)에 접속한 이음매(82)에 배치되어 있다. 온도 센서(80)는, 측온부가 가스 도입 배관(24)에 접촉하지 않고 가스 도입 배관(24) 내에 배치되어 있기 때문에, 가스의 온도를 직접 측정할 수 있다. 도 5의 단계 S7∼S9의 처리에서는, 일례로서 온도 센서(80)가 측정한 가스의 온도에 기초하여, 가스 도입 배관(24) 내에 배치한 제2 히터(81)에 공급하는 전류값을 제어함으로써 처리 용기(10)에 도입하는 가스의 온도를 제어할 수 있다. 이와 같이 하여 반도체 제조 장치(1)의 처리 용기(10) 내에 도입되는 가스의 온도를 소망의 온도로 제어함으로써 웨이퍼 상의 온도 등을 제어할 수 있고, 이에 의해, 사용자가 요구하는 막 형상의 프로세스를 실현할 수 있다.

지금까지의 반도체 제조 장치(1)의 프로세스에서는 가스의 온도를 직접적으로 제어하기 위한 구조를 갖고 있지 않았다. 이에 대하여, 본 실시형태에 따른 반도체 제조 장치(1)에서는, 처리 용기(10) 내에 가스를 도입하는 가스 도입구의 근방의 가스 도입 배관 내에, 그 배관에 측온부가 접하지 않도록 온도 센서(80)를 마련하고, 동배관 내에 제2 히터(81)를 배치한 구성을 갖는다. 이에 의해, 처리 용기(10) 내에 도입되는 가스의 온도를 직접 측온함으로써, 가스의 온도의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 직접 측정한 가스의 온도에 기초하여, 가스의 온도를 목표값에 가깝게 하기 위해, 동배관 내에 배치한 제2 히터(81)에 공급하는 전류값을 제어한다. 이에 의해, 가스의 온도의 측정 결과에 기초하여 프로세스 파라미터의 하나인 가스의 온도를 제2 히터(81)에 의해 정확하게 제어할 수 있다. 이에 의해, 가스의 온도를 물리 센서 데이터로서 이용하여 반도체 제조 장치(1)에서 실행한 프로세스 중에 처리 용기(10) 내에 도입된 가스에 의해 어느 정도 웨이퍼 상의 열이 빼앗기는 것인지를 시뮬레이션 모델을 이용하여 계산할 수 있다. 이에 의해, 도입한 가스의 온도에 따른 웨이퍼로부터의 발열(拔熱) 등, 가스의 온도가 웨이퍼에 어느 정도의 영향을 부여하며, 어떠한 형상 및 막질의 막이 형성되는지를 시뮬레이션할 수 있다. 이 시뮬레이션 결과를 이용하여, 소망의 형상의 막이 형성되도록 반도체 제조 장치(1)를 동작시키면서, 프로세스 실행 중에 가스의 온도 등의 프로세스 파라미터를 변경하여, 웨이퍼 상에 기대되는 형상 및 기대되는 막질의 막을 형성할 수 있다.

또한, 시뮬레이션 모델로서는, 웨이퍼 상에 성막하는 가스의 반응 모델을 사용하여, 가스의 온도에 대한 웨이퍼 표면의 가스의 반응을 예측할 수 있다. 이에 의해, 인젝터(14)로부터 처리 용기(10) 내에 공급된 가스가 웨이퍼에 공급되고, 프로세스 파라미터에 기초하여 어떠한 두께의 막이 생길지를, 공급하는 가스의 온도에 따라 예측할 수 있다. 이에 의해, 시뮬레이션 결과를 이용하여 프로세스 파라미터를 변경함으로써 센터의 두께가 엣지의 두께보다 두꺼운 막, 엣지의 두께가 센터의 두께보다 두꺼운 막 등, 사용자가 요구하는 형상의 막을 형성할 수 있다.

특히, 처리 용기(10) 내의 제1 히터(42)의 온도를 제어하는 경우, 히터 출력값이 높고, 처리 용기(10) 내의 열 부하를 저감할 수 없어, 저온화 프로세스에서의 막질의 열화 등의 영향이 있는 경우가 있다. 웨이퍼 상의 막에 형성되는 배선층의 미세화에 의해, 막질의 열화를 억제하기 위해 처리 용기(10) 내의 온도를 소정 이상으로 높게 하지 않으려고 하는 경우가 있다.

이에 대하여, 본 개시에서는, 가스 배관 내의 제2 히터에 의해 가스의 온도를 제어한다. 이에 의해, 가스의 온도에 의해 처리 용기(10) 내를 냉각하거나 가열하거나 할 수 있어, 여러 가지 프로세스에서 사용자가 소망하는 형상 및 막질의 막을 형성할 수 있다. 또한, 처리 용기(10) 내의 열 부하를 저감할 수 있다.

보다 바람직한 형상의 막을 형성하기 위해, 시뮬레이션 모델을 이용한 시뮬레이션 결과로서 예컨대 웨이퍼의 센터, 미들, 엣지의 각 영역의 성막 레이트를 출력하여도 좋다. 또한, 시뮬레이션 모델을 이용한 시뮬레이션 결과로서 가스의 웨이퍼에의 접촉량, 성막 후의 사용되지 않은 가스의 유량을 출력하여도 좋다.

이들 시뮬레이션 결과에 기초하여, 시뮬레이션 모델을 최적화하고, 최적화된 시뮬레이션 모델을 사용하여 제2 히터에 의해 가스의 온도를 직접 제어한다. 이 결과, 웨이퍼의 센터, 미들, 엣지의 각 영역에서 바람직한 성막 레이트의 차분을 만들어내고, 이에 의해, 소망의 막 형상을 형성할 수 있다.

예컨대, 시뮬레이션 모델의 작성 및 갱신에서는 도 10에 나타내는 것과 같은 처리를 행하여도 좋다. 도 10은 실시형태에 따른 가스의 온도를 포함한 프로세스 파라미터에 따른 시뮬레이션 모델의 작성 및 갱신의 처리를 나타낸 일례의 설명도이다. 도 11은 가스의 온도를 측정하는 온도 센서(M1∼M6)의 배치의 일례를 나타내는 도면이다.

자율 제어 컨트롤러(4)의 시뮬레이션 실행부(108)는 반도체 제조 장치(1)에서 실행 중인 프로세스의 프로세스 파라미터의 일례로서, 예컨대 히터의 파워치, 송풍기의 설정값, 가스 유량, 웨이퍼 보트 승강 위치, 가스의 온도 등을 취득한다. 시뮬레이션 실행부(108)는 프로세스 파라미터에 따라, 반도체 제조 장치(1)의 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행함으로써, 가상 온도 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 출력한다.

물리 온도 센서는 측정 포인트의 온도를 측정하여, 측정 포인트의 물리 온도 센서 데이터로서 출력한다. 도 11의 예에서는, 가스의 온도를 측정하는 온도 센서(M1∼M4)가 각 측정 포인트에 물리 온도 센서로서 마려되어 있다. 온도 센서(M1)는, 가스 소스(21)의 출력측으로서 IGS(22)의 입력측의 가스 배관 내의 가스의 온도를 측정한다. 온도 센서(M2)는, IGS(22)의 출구의 가스 배관 내의 가스의 온도를 측정한다. 온도 센서(M3)는, 외부 배관(23) 내의 가스의 온도를 측정한다. 온도 센서(M4)는, 도 9의 온도 센서(80)에 상당하며, 처리 용기(10)의 가스 도입구 부근에 위치하여, 가스 도입 배관(24) 내의 가스의 온도를 측정한다. 온도 센서(M3)와 온도 센서(M4) 사이에 밸브(V)가 마련되어, 가스의 유량을 제어한다. 온도 센서(M1∼M4)는, 도 9의 온도 센서(80)와 마찬가지로 모두 가스 배관 내의 가스의 온도를 직접 측정한다. 또한, 온도 센서(M5, M6)는, 반도체 제조 장치(1) 내(처리 용기(10) 내)의 온도를 측정하는 온도 센서이며, 가스 배관 내의 가스의 온도를 직접 측정하는 센서가 아니다.

데이터 베이스(106)는 출력된 가상 온도 센서 데이터, 가상 프로세스 결과 데이터, 측정 포인트의 물리 온도 센서 데이터, 및 이전의 물리 온도 센서 데이터를 보존한다.

시뮬레이션 결과 판정부(110)는, 데이터 베이스(106)에 보존된 가상 온도 센서 데이터와 물리 온도 센서 데이터를 측정 포인트마다 비교하여, 데이터 베이스(106)에 보존된 동일한 측정 포인트의 가상 온도 센서 데이터와 물리 온도 센서 데이터가 동일한지의 여부를 판정한다.

동일하다고 판정하면, 시뮬레이션 결과 판정부(110)는 가상 온도 센서 데이터가 정확할 것으로 판단한다. 동일하지 않다고 판정하면, 시뮬레이션 결과 판정부(110)는 물리 온도 센서 데이터 및 가상 온도 센서 데이터를 기록을 위해 출력한다.

이 후, 예컨대 오프라인으로 데이터 검증을 행하면서 수동으로 시뮬레이션 모델의 편집을 행하여, 시뮬레이션 실행부(108)의 시뮬레이션 모델을 갱신한다.

이와 같이, 시뮬레이션 모델의 작성 및 갱신에서는, 오프라인으로 데이터 검증을 행하면서 필요에 따라 시뮬레이션 실행부(108)의 시뮬레이션 모델을 갱신할 수 있다. 또한, 시뮬레이션 모델의 작성 및 갱신에서는, 대상의 반도체 제조 장치(1)에 물리적인 사양 변경이 행해지지 않는 한, 가상 데이터와 물리 데이터를 비교하여, 프로세스 파라미터를 알고리즘에 따라 편집하면서, 사양의 입력 데이터에 대하여, 최대의 성과를 만들어 내는 운용을 행하도록 하여도 좋다.

온도 센서(M1∼M3)는 시뮬레이션 모델을 바탕으로 계산되는 가상 센서 데이터의 정확성을 확인하기 위해 탑재되기 때문에, 고객에게 출하되는 최종 제품에 탑재되어 있지 않아도 좋다. 단, 온도 센서(M4)는, 처리 용기(10)에 도입되는 가스의 온도를 측정하는 온도 센서이며, 최종 제품에 탑재되어, 물리 센서 데이터로서 가스의 온도를 측정한다. 단, 온도 센서(M1∼M3)가 최종 제품에 탑재되어도 좋고, 온도 센서(M4)가 최종 제품에 탑재되지 않아도 좋다.

이상에 설명한 바와 같이, 실시형태의 정보 처리 장치, 시뮬레이션 방법 및 정보 처리 시스템에 의하면, 반도체 제조 장치 내에 도입되는 가스의 온도를 프로세스 파라미터에 포함하는 시뮬레이션 모델을 구축할 수 있다. 이에 의해, 프로세스를 보다 정밀도 좋게 가상화할 수 있고, 예컨대 성막의 최적화 등, 프로세스의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 프로세스 결과에서의 가스의 온도의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 처리 용기(10) 내의 열 부하의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 가스 배관 내의 가스의 가시화 및 가스의 온도 제어의 가상화를 실현할 수 있다.

이번에 개시된 실시형태에 따른 정보 처리 장치, 시뮬레이션 방법 및 정보 처리 시스템은, 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 실시형태는, 첨부된 청구범위 및 그 주지를 일탈하는 일없이, 여러 가지 형태로 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시형태에 기재된 사항은, 모순하지 않는 범위에서 다른 구성도 취할 수 있고, 또한, 모순하지 않는 범위에서 조합할 수 있다.

본 개시의 시뮬레이션 방법을 포함하는 프로세스를 실행하는 반도체 제조 장치는, 열 처리 성막 장치에 한정되지 않는다. 반도체 제조 장치는, Atomic Layer Deposition(ALD) 장치, Capacitively Coupled Plasma(CCP), Inductively Coupled Plasma(ICP), Radial Line Slot Antenna(RLSA), Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR), Helicon Wave Plasma(HWP) 중 어느 타입의 장치에도 적용 가능하다.

또한, 본 개시의 반도체 제조 장치는, 기판에 소정의 처리(예컨대, 성막 처리, 에칭 처리 등)를 실시하는 장치이면, 플라즈마를 사용하는 장치, 플라즈마를 사용하지 않는 장치 중 어느 것에도 적용할 수 있다. 또한, 본 개시의 반도체 제조 장치는, 기판을 1장씩 처리하는 매엽 장치, 복수매의 기판을 일괄 처리하는 배치 장치, 배치 장치로 일괄 처리하는 매수보다 적은 복수매의 기판을 일괄 처리하는 세미배치 장치 중 어느 것에나 적용할 수 있다.

Claims

반도체 제조 장치에서 실행 중인 프로세스 상태의 시뮬레이션을, 상기 반도체 제조 장치의 시뮬레이션 모델을 이용하여 실행하는 정보 처리 장치로서,
프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에서 측정된 물리 센서 데이터를 취득하는 물리 센서 데이터 취득부와,
상기 물리 센서 데이터를 포함하는 프로세스 파라미터에 따라 상기 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행하여 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 산출하는 시뮬레이션 실행부를 포함하고,
상기 물리 센서 데이터 취득부가 취득하는 물리 센서 데이터는, 상기 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에 도입되는 가스의 온도를 포함하는 것인, 정보 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 물리 센서 데이터 취득부는, 상기 반도체 제조 장치의 가스 도입구에 가스를 도입하는 가스 도입 배관 내에 배치된 온도 센서가 측정하는 가스의 온도를 취득하는 것인, 정보 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물리 센서 데이터와, 상기 가상 센서 데이터가 근사하도록, 상기 프로세스 파라미터를 조정하는 프로세스 파라미터 조정부를 포함하는, 정보 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 프로세스 파라미터 조정부는, 사용자에게 지정받은 물리 프로세스 결과 데이터가 되도록, 상기 물리 프로세스 결과 데이터에 근사한 상기 가상 프로세스 결과 데이터가 되는 상기 프로세스 파라미터를 결정하는 것인, 정보 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세스 파라미터에 따른 프로세스를 실행 후의 물리 프로세스 결과 데이터와, 상기 시뮬레이션 실행부에 의해 산출된 상기 가상 프로세스 결과 데이터가 근사하고, 상기 물리 센서 데이터와, 상기 가상 센서 데이터가 근사하도록, 상기 시뮬레이션 모델을 작성 또는 갱신하는 시뮬레이션 모델 편집부를 포함하는, 정보 처리 장치.
제5항에 있어서, 상기 시뮬레이션 모델 편집부는, 복수대의 상기 반도체 제조 장치의 상기 물리 프로세스 결과 데이터, 상기 가상 프로세스 결과 데이터, 상기 물리 센서 데이터, 및 상기 가상 센서 데이터를 이용하여, 상기 시뮬레이션 모델을 작성 또는 갱신하는 것인, 정보 처리 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물리 센서 데이터, 상기 가상 센서 데이터, 및 상기 가상 프로세스 결과 데이터를 이용하여, 상기 프로세스의 실행 중에, 상기 반도체 제조 장치의 프로세스 상태를 가시화하여 표시부에 표시시키는 표시 제어부를 포함하는, 정보 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 표시 제어부는, 상기 가상 프로세스 결과 데이터에 의한 상기 반도체 제조 장치의 프로세스 상태와, 상기 프로세스 파라미터에 따른 프로세스를 실행 후의 물리 프로세스 결과 데이터에 의한 상기 반도체 제조 장치의 프로세스 상태를 비교할 수 있는 형태로 표시하는 것인, 정보 처리 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 표시 제어부는, 상기 반도체 제조 장치의 프로세스 상태를 가시화하여 표시부에 표시시킬 때에, 상기 물리 센서 데이터의 측정 포인트 및 상기 가상 센서 데이터의 측정 포인트를 가시화하여 표시부에 표시시키는 것인, 정보 처리 장치.
정보 처리 장치가, 반도체 제조 장치에서 실행 중인 프로세스 상태의 시뮬레이션을, 상기 반도체 제조 장치의 시뮬레이션 모델을 이용하여 실행하는 시뮬레이션 방법으로서,
프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에서 측정된 물리 센서 데이터를 취득하는 공정과,
상기 물리 센서 데이터를 포함하는 프로세스 파라미터에 따라 상기 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행하여 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 산출하는 공정을 포함하고,
상기 물리 센서 데이터를 취득하는 공정에서는, 취득하는 상기 물리 센서 데이터에, 상기 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에 도입되는 가스의 온도를 포함하는 것인, 시뮬레이션 방법.
반도체 제조 장치를 제어하는 장치 제어 컨트롤러와, 상기 반도체 제조 장치에서 실행 중인 프로세스 상태의 시뮬레이션을, 상기 반도체 제조 장치의 시뮬레이션 모델을 이용하여 실행하는 정보 처리 장치를 포함하는 정보 처리 시스템으로서,
상기 장치 제어 컨트롤러는, 상기 반도체 제조 장치에서 실행하는 프로세스를 제어하고,
상기 정보 처리 장치는, 프로세스 파라미터에 따라 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에서 측정된 물리 센서 데이터를 취득하는 물리 센서 데이터 취득부와,
상기 물리 센서 데이터를 포함하는 프로세스 파라미터에 따라 상기 시뮬레이션 모델에 의한 시뮬레이션을 실행하여 가상 센서 데이터 및 가상 프로세스 결과 데이터를 산출하는 시뮬레이션 실행부를 포함하고,
상기 물리 센서 데이터 취득부가 취득하는 물리 센서 데이터는, 상기 프로세스를 실행 중인 상기 반도체 제조 장치에 도입되는 가스의 온도를 포함하는 것인, 정보 처리 시스템.
제11항에 있어서, 상기 물리 센서 데이터 취득부는, 상기 반도체 제조 장치의 가스 도입구에 가스를 도입하는 가스 도입 배관 내에 배치된 온도 센서가 측정하는 가스의 온도를 취득하는 것인, 정보 처리 시스템.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 장치 제어 컨트롤러는, 상기 가스의 온도에 기초하여 상기 반도체 제조 장치의 가스 도입구에 가스를 도입하는 가스 도입 배관 내에 배치된 히터를 제어하는 것인, 정보 처리 시스템.