(57)【要約】【課題】従来に比べてプロセスログデータの解析をより多角的に行うことのできる半導体製造装置及び半導体製造装置の制御装置を提供する。【解決手段】基板を処理して半導体装置を製造する半導体製造装置であって、前記基板に処理を施す基板処理部と、前記基板処理部における処理の状態を示すプロセスログデータを記憶する記憶手段と、前記プロセスログデータに関するグラフを表示可能な表示手段と、前記表示手段における表示を制御する表示制御手段と、を具備し、前記表示制御手段は、前記表示手段に２軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する２軸グラフ表示手段と、前記表示手段に３軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する３軸グラフ表示手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理して半導体装置を製造する半導体製造装置であって、
前記基板に処理を施す基板処理部と、
前記基板処理部における処理の状態を示すプロセスログデータを記憶する記憶手段と、
前記プロセスログデータに関するグラフを表示可能な表示手段と、
前記表示手段における表示を制御する表示制御手段と、
を具備し、
前記表示制御手段は、前記表示手段に２軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する２軸グラフ表示手段と、前記表示手段に３軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する３軸グラフ表示手段とを有する
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体製造装置であって、
前記基板処理部は、前記基板を処理室内に収容し、前記基板を加熱して処理する
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の半導体製造装置であって、
前記プロセスログデータは、温度、圧力、ガス流量の少なくともいずれか１つを含む
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載の半導体製造装置であって、
前記表示制御手段は、
前記グラフの全体及び前記グラフの一部を拡大した拡大画像を表示するための主表示エリアと、前記主表示エリアより狭い領域に前記グラフの全体を表示する副表示エリアとを表示させ、
前記主表示エリアに拡大画像として表示した領域を、前記副表示エリアの全体の前記グラフの中に表示領域枠として表示する
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体製造装置であって、
前記主表示エリアに表示する拡大画像は、前記主表示エリア内の領域を指定することによって選択可能とされるとともに、前記副表示エリア内の前記表示領域枠を操作することによって選択可能とされている
ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
基板を処理して半導体装置を製造する半導体製造装置を制御するための半導体製造装置の制御装置であって、
前記半導体製造装置における処理の状態を示すプロセスログデータを記憶する記憶手段と、
前記プロセスログデータに関するグラフを表示可能な表示手段と、
前記表示手段における表示を制御する表示制御手段と、
を具備し、
前記表示制御手段は、前記表示手段に２軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する２軸グラフ表示手段と、前記表示手段に３軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する３軸グラフ表示手段とを有する
ことを特徴とする半導体製造装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置及び半導体製造装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ等の基板に所定の処理を施す半導体製造装置、例えば、熱処理装置、エッチング装置、成膜装置、塗布現像装置等が使用されている。このような半導体製造装置、例えば熱処理装置では、処理室内に半導体ウエハ等の基板を収容し、処理室内に所定流量の処理ガスを流しつつ所定圧力とするとともに、処理室内を所定温度に加熱してＣＶＤ膜の形成、熱酸化膜の形成等の処理を施すようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記の半導体製造装置では、処理を行った際の各種の測定データ（例えば、温度、圧力、処理ガスの流量等）を、プロセスログデータとして記憶させておき、これをグラフ化してユーザインターフェース部の表示装置に表示して、プロセスログデータの解析を実施できるようにすることが行われている。この場合、プロセスログデータのグラフは、例えば、温度、圧力、処理ガスの流量等の値を縦軸とし、経過時間を横軸とした２次元のグラフ等として表示されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０４５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したとおり従来の半導体製造装置では、ユーザインターフェース部の表示装置に、プロセスログデータの時間的な変化を示す２次元のグラフ等を表示し、プロセスログデータの解析を実施していた。しかしながら、プロセスログデータの解析をより多角的に行えるようにすることが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたものであり、従来に比べてプロセスログデータの解析をより多角的に行うことのできる半導体製造装置及び半導体製造装置の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体製造装置の一態様は、基板を処理して半導体装置を製造する半導体製造装置であって、前記基板に処理を施す基板処理部と、前記基板処理部における処理の状態を示すプロセスログデータを記憶する記憶手段と、前記プロセスログデータに関するグラフを表示可能な表示手段と、前記表示手段における表示を制御する表示制御手段と、を具備し、前記表示制御手段は、前記表示手段に２軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する２軸グラフ表示手段と、前記表示手段に３軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する３軸グラフ表示手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の半導体製造装置の制御装置の一態様は、基板を処理して半導体装置を製造する半導体製造装置を制御するための半導体製造装置の制御装置であって、前記半導体製造装置における処理の状態を示すプロセスログデータを記憶する記憶手段と、前記プロセスログデータに関するグラフを表示可能な表示手段と、前記表示手段における表示を制御する表示制御手段と、を具備し、前記表示制御手段は、前記表示手段に２軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する２軸グラフ表示手段と、前記表示手段に３軸の前記プロセスログデータのグラフを表示する３軸グラフ表示手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来に比べてプロセスログデータの解析をより多角的に行うことのできる半導体製造装置及び半導体製造装置の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る縦型熱処理装置の縦断面構成を模式的に示す図。
【図２】表示画面の例を説明するための図。
【図３】表示画面の例を説明するための図。
【図４】制御部における表示制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る縦型熱処理装置１００の縦断面概略構成を模式的に示す図である。
【００１３】
図１に示すように、縦型熱処理装置１００は、半導体ウエハ等の基板を熱処理するための基板処理部１１０と、基板処理部１１０等の動作を制御するための制御部１２０とを具備している。
【００１４】
基板処理部１１０は、石英等からなる円筒状の内管２ａと、内管２ａの外側に配設され、上側が閉塞された円筒状の外管２ｂとを具備した二重管構造の反応管２を備えている。反応管２の下側には、金属製で円筒状のマニホールド２１が配設されている。マニホールド２１の下側は、半導体ウエハ等を反応管２内に搬入、搬出するための開口部とされており、この開口部を蓋体２４によって塞ぐようになっている。
【００１５】
内管２ａは、外管２ｂの内側に、外管２ｂと同軸上に位置するようにマニホールド２１の内側で支持されている。外管２ｂは、その下端がマニホールド２１の上端に気密に接合されている。
【００１６】
反応管２内には、基板保持具であるウエハボート２３が配置されている。このウエハボート２３は、石英等からなり、蓋体２４の上に保温筒（断熱体）２５を介して保持されている。ウエハボート２３には、熱処理を施す多数枚の半導体ウエハ（製品ウエハ）Ｗ、及び複数枚（本実施形態では、５枚）のモニタウエハＷｍ１〜Ｗｍ５（図１中には、Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５のみ図示）が配置される。
【００１７】
蓋体２４は、ウエハボート２３を反応管２内に搬入、搬出するための上下動するボートエレベータ２６の上に配設されている。蓋体２４は、ボートエレベータ２６によって上昇され、その上限位置にあるときに、マニホールド２１の下端開口部、即ち反応管２とマニホールド２１とで構成される反応管の下側開口部を閉塞するようになっている。
【００１８】
反応管２の周囲には、例えば抵抗加熱体等からなるヒータ３が設けられている。ヒータ３は、反応管２の管軸方向に沿って５分割されたヒータ３１〜３５から構成されており、各ヒータ３１〜３５は、電力制御器４１〜４５により独立して発熱量を制御できるようになっている。上記のように、本実施形態では、反応管２、マニホールド２１、ヒータ３等によって加熱炉が構成されている。
【００１９】
内管２ａの内壁には，ヒータ３１〜３５に対応して、熱電対等からなる内側温度センサＳ１ｉｎ〜Ｓ５ｉｎが設置されている。また，外管２ｂの外壁にはヒータ３１〜３５に対応して、熱電対等からなる外側温度センサＳ１ｏｕｔ〜Ｓ５ｏｕｔが設置されている。
【００２０】
内管２ａの内部は、ヒータ３１〜３５に対応して、５つの領域（ゾーン１〜５）に区分されていると考えることができる。なお、反応管２内のウエハボート２３に載置された半導体ウエハＷの全体は、１つのバッチを構成し、一緒に熱処理（バッチ処理）される。
【００２１】
本実施形態では，各ゾーン１〜５の夫々に、モニタウエハＷｍ１〜Ｗｍ５が載置されている。但し、一般的には，ゾーンの個数とモニタウエハＷｍの枚数が一致しなくても差し支えない。例えば、５つのゾーンに、１０枚、あるいは３枚のモニタウエハＷｍを配置することも可能である。
【００２２】
マニホールド２１には、内管２ａ内にガスを供給するために複数のガス供給管が設けられており、図１では便宜上２本のガス供給管５１，５２を示してある。各ガス供給管５１，５２には、ガス流量をそれぞれ調整するための例えばマスフローコントローラなどの流量調整部６１，６２やバルブ（図示せず）などが介設されている。
【００２３】
またマニホールド２１には、内管２ａと外管２ｂとの隙間から排気するように排気管２７の一端が接続されており、この排気管２７の他端は、図示しない真空ポンプに接続されている。排気管２７の途中には、反応管２内の圧力を調整するための機構として、例えばバタフライバルブやバルブ駆動部などを含む圧力調整部２８が設けられている。
【００２４】
制御部１２０は、主制御部１２１と、ユーザインターフェース部１２２と、記憶部１２３とを具備している。主制御部１２１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等を有するコンピュータ等から構成され、基板処理部１１０の各部に制御信号を送出して基板処理部１１０の動作を統括的に制御する。また、制御部１２０には、基板処理部１１０の各部に配設された各種のセンサから、プロセスの状態を示す各種の計測値、例えば、温度、圧力、ガス流量等の計測値のデータが入力される。これらのデータは、記憶部１２３にプロセスログデータとして記憶される。なお、上記した温度、圧力、ガス流量等は、基板処理部１１０の多数の部位において測定それるようになっている。
【００２５】
ユーザインターフェース部１２２は、作業員がコマンドの入力操作を行うためのキーボードやマウス（図示せず。）、熱処理装置１００の稼働状況を可視化して表示する表示部（ディスプレイ）１２２ａ等から構成されている。
【００２６】
主制御部１２１は、表示部１２２ａにおける表示を制御するための表示制御部１２１ａを具備している。また、表示制御部１２１ａは、表示部１２２ａに２軸のプロセスログデータのグラフを２次元的に表示する２軸グラフ表示部１２１ｂと、表示部１２２ａに３軸のプロセスログデータのグラフを３次元的に表示する３軸グラフ表示部１２１ｃとを備えている。
【００２７】
記憶部１２３は、ハードディスク又は半導体メモリ等からなり、基板処理部１１０で実行される各種処理を主制御部１２１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）、及び基板処理部１１０において実施される複数のレシピが格納されている。
【００２８】
レシピは、例えば、成膜を行う膜の種類及び膜厚毎に予め作成され、この場合、処理条件としては、少なくとも、ガス種及びガス流量、圧力、温度、処理時間がレシピに規定されている。また、ウエハボート２３を回転させながら熱処理を行う場合は、ウエハボート２３の回転速度もレシピ中に規定される。
【００２９】
なお、図１には図示していないが、縦型熱処理装置１００の近傍には、モニタウエハＷｍ１〜Ｗｍ５に形成されたＣＶＤ膜等の膜厚を測定するための膜厚測定装置が配設されており、膜厚測定装置からの膜厚測定データは、主制御部１２１に入力されるようになっている。
【００３０】
そして、必要に応じて、ユーザインターフェース部１２２からの指示等にて任意のレシピを記憶部１２３から呼び出して主制御部１２１に実行させることで、主制御部１２１の制御下で、熱処理装置１００での所望の処理が行われる。また、制御プログラムやレシピは、コンピュータで読取り可能な記憶媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したり、或いは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００３１】
次に、上記構成の縦型熱処理装置１００における半導体ウエハＷの処理について図面を参照しながら説明する。
【００３２】
縦型熱処理装置１００において半導体ウエハＷに成膜処理を施す場合、前述したとおり、予め、ユーザインターフェース部１２２等から、記憶部１２３内のレシピを選択し、実行する熱処理の条件を設定しておく。この場合、例えばＣＶＤ膜を形成する場合は、形成するＣＶＤ膜の膜種と膜厚を選択することによって、この膜種と膜厚のＣＶＤ膜を形成することのできるレシピを指定することができる。そして、フープ又はカセットから未処理の半導体ウエハが移載されたウエハボート２３を、ボートエレベータ２６によって反応管２内に搬入する。
【００３３】
この後、主制御部１２１は、設定されているレシピに従って、ヒータ３による加熱温度、反応管２内の圧力、反応管２内に供給するガスのガス種及びガス流量を制御し、半導体ウエハＷに所定の処理、例えばＣＶＤ膜の形成を行う。
【００３４】
そして，熱処理が終了すると，反応管２内を不活性ガス雰囲気にして所定温度（例えば３００℃）まで降温し、反応管２内からウエハボート２３を搬出し、その後、ウエハボート２３から処理済み半導体ウエハＷを搬出してフープ又はカセットに戻す。また、モニタウエハＷｍ１〜Ｗｍ５については、膜厚測定装置（図示せず。）に搬送し、複数点（例えば９点（中心部１点、周縁部４点、中間部４点））において膜厚を測定する。
【００３５】
ユーザインターフェース部１２２の表示部１２２ａには、上記の半導体ウエハＷの処理を実施した際の処理の状態を示すプロセスログデータ、例えば、圧力、温度、ガス流量等のデータに関するグラフを表示することができる。この表示部１２２ａにおける表示は、主制御部１２１の表示制御部１２１ａによって制御される。
【００３６】
図２、図３は、表示部１２２ａにおけるプロセスログデータに関するグラフの表示画面の例を示している。図２、図３に示すように、表示部１２２ａには、プロセスログデータに関するグラフ（実線Ａ、点線Ｂ）を表示するための主表示エリア２０１（図２中一点鎖線の枠で囲んで示す。）が表示される。主表示エリア２０１は、表示部１２２ａの表示領域の多くの部分（例えば、全表示エリアの７０〜８０％程度）を占めている。また、本実施形態では、主表示エリア２０１と同時に、主表示エリア２０１よりも小さなエリア（例えば、全表示エリアの１０％以下程度）を占める副表示エリア２１０（図２中二点鎖線の枠で囲んで示す。）が表示されるようになっている。
【００３７】
副表示エリア２１０には、主表示エリア２０１に表示されるグラフの全体が表示されており、このグラフの一部を拡大して主表示エリア２０１に表示した際に、グラフ全体のうちのどの部分が拡大されて主表示エリア２０１に表示されているのかを示す表示領域枠２１１が表示される。これによって、主表示エリア２０１にグラフの一部を拡大して表示した際に、常にその部分がグラフ全体のうちのどの部分であるかを認識することができるようになっている。
【００３８】
そして、表示領域枠２１１は、主表示エリア２０１内の選択範囲と連動してその表示が変更され。選択範囲が拡大、縮小、移動されると、副表示エリア２１０内の表示領域枠２１１も、拡大、縮小、移動して表示される。
【００３９】
また、副表示エリア２１０内に表示領域枠２１１が表示されている状態で、この表示領域枠２１１内の領域が主表示エリア２０１内に拡大して表示されている状態から、マウス操作等によって表示領域枠２１１がドラッグされて移動されると、主表示エリア２０１内に拡大して表示される画像も移動した部分が表示される。さらに、表示領域枠２１１の角の四角領域等をマウス操作等によってドラッグして表示領域枠２１１を拡大、縮小すると、主表示エリア２０１内に拡大して表示される画像の領域も拡大、縮小するようになっている。
【００４０】
図２は、２軸グラフ表示部１２１ｂによる２軸グラフの表示モードによる表示例を示している。この２軸グラフの表示モードでは、主表示エリア２０１及び副表示エリア２１０に２軸のグラフが２次元的に表示されている。基板処理部１１０の各部に配設された各種のセンサによって検出される圧力、温度、ガス流量等の測定値は、これらの時間的な変化を示すデータとしてこれらのセンサから入力される。そして、このようなデータが、例えば、縦軸を圧力、温度、ガス流量等の測定値、横軸を時間としてグラフ化されて表示される。
【００４１】
一方、図３は、３軸グラフ表示部１２１ｃによる３軸グラフの表示モードによる表示例を示している。この３軸グラフの表示モードでは、主表示エリア２０１及び副表示エリア２１０に３軸のグラフが３次元的に表示されている。これは、例えば、上記した１つのプロセスにおける圧力、温度、ガス流量等の時間的な変化と共に、複数回のプロセスを実施した際に、これらのプロセス間における圧力、温度、ガス流量等の経時変化を示す時間軸をＺ軸として３軸のグラフを表示する場合等において使用することができる。このような場合、３軸グラフ表示部１２１ｃでは、図１に示した記憶部１２３から複数のプロセスログデータを読み出し、これらのプロセスログデータから図３に示すような３軸グラフの３次元的な表示画像を生成し、これを表示部１２２ａに表示する。勿論Ｚ軸としては上記のものの他、任意のものを選択することができる。なお、３軸グラフの表示では、オペレータはマウス操作等により視野角を任意に操作することができるようになっている。
【００４２】
次に、図４のフローチャートを参照して主制御部１２１の表示制御部１２１ａにおける処理について説明する。表示制御部１２１ａでは、プロセスログ表示の要求があると（Ｓ３０１）、プロセスログ表示モードを起動して図２、図３等に示したプロセスログを表示するための主表示エリア２０１及び副表示エリア２１０を含む表示画面を表示する（Ｓ３０２）。
【００４３】
次に、操作員によるキーボード操作や、マウス操作等によって選択されたプロセスログデータを記憶部１２３から読み込む（Ｓ３０３）。
【００４４】
次に、表示を行うプロセスログデータが３軸データであるか否かを判断し（Ｓ３０４）、３軸データの場合は、３軸グラフの表示を行う（Ｓ３０５）。すなわちこの場合、図３に示したように、３軸グラフ表示部１２１ｃにより、複数のプロセスログデータから生成した３軸の３次元的なグラフの表示を行う。
【００４５】
一方、表示を行うプロセスログデータが３軸データでない場合、つまり２軸データである場合は、図２に示したように、２軸グラフ表示部１２１ｂによる２軸のグラフの表示を行う（Ｓ３０６）。
【００４６】
次に、処理を終了する場合は、処理を終了し、処理を終了しない場合は、Ｓ３０１からの処理を繰り返す（Ｓ３０７）。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、３軸データからなる３次元的なグラフを表示することができるので、従来に比べてプロセスログデータの解析をより多角的に行うことができる。すなわち、例えば、実施した複数のプロセス間におけるプロセスログデータの経時変化等を３軸のグラフに表示して解析することができ、より多角的な検討を行うことができる。
【００４８】
なお、図２、図３に示したように、主表示エリア２０１及び副表示エリア２１０による表示を行う場合、まず、取得されたプロセスログデータから主表示エリア２０１内に表示するグラフを作成する。
【００４９】
次に、作成したグラフから、副表示エリア２１０内に表示する大きさの画像データを作成し、この画像を、副表示エリア２１０内のバックグラウンドイメージに設定する。また、主表示エリア２０１の表示領域に合わせ、副表示エリア２１０の大きさ比率に縮小した表示領域枠２１１を作成する。
【００５０】
そして、主表示エリア２０１の大きさ比率と副表示エリア２１０の大きさ比率にＸＹ座標で連動させて表示する。すなわち、例えば、主表示エリア２０１において、四隅の座標で特定される領域が選択された場合、この領域の拡大画像が主表示エリア２０１内に表示され、副表示エリア２１０内に、大きさ比率に応じた上記の座標で表示領域枠２１１を表示する。
【００５１】
また、表示領域枠２１１の位置、大きさ等がマウス等の操作で変更された場合も、その座標に応じて、主表示エリア２０１に表示される画像が連動して変更される。
【００５２】
以上のように、主表示エリア２０１内にプロセスデータに関するグラフを表示した際に、その一部を拡大して表示させることができるとともに、副表示エリア２１０内に、拡大して表示させている領域を示す表示領域枠２１１が表示されるので、拡大して表示させている部分が全体の中のどの部分であるかを容易に認識することができる。これによって、プロセスデータの解析を円滑に行うことができる。
【００５３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５４】
１００……縦型熱処理装置、１１０……基板処理部、１２０……制御部、１２１……主制御部、１２１ａ……表示制御部、１２１ｂ……２軸グラフ表示部、１２１ｃ……３軸グラフ表示部、１２２……ユーザインターフェース部、１２２ａ……表示部、１２３……記憶部、２……反応管、３……ヒータ。
【図１】
2014154827.tif 000003
【図２】
2014154827.tif 000004
【図３】
2014154827.tif 000005
【図４】
2014154827.tif 000006