(57)【要約】【課題】半導体装置の製造工程において、歩留まりへの影響が大きい洗浄工程における異物の除去量で課金を行う半導体洗浄装置の課金方法を提供する。【解決手段】顧客に貸し出した半導体洗浄装置で半導体装置を洗浄して異物を除去する手段と、異物の量を数値化する手段と、半導体洗浄装置の装置情報と前記異物の量の数値を伝達する手段と、伝達された異物の量の数値を基に課金を行う。これにより、除去した異物数で課金が行われるのでデバイスメーカー、洗浄装置メーカーの双方のキャッシュフローが良化し、安定した経営を行うことができる。【選択図】図１
2005259935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顧客に貸し出した半導体洗浄装置で半導体装置を洗浄して異物を除去する手段と、
前記異物の量を数値化する手段と、
前記半導体洗浄装置の装置情報と前記異物の量の数値を伝達する手段と、
伝達された前記異物の量の数値を基に課金を行うことを特徴とする半導体洗浄装置の課金方法。
【請求項２】
前記除去した前記異物の量の数値及び前記半導体洗浄装置の装置情報は、前記半導体洗浄装置に内蔵されたインターフェースを介して通信回線により貸し出し業者側へ伝達されることを特徴とする請求項１記載の半導体洗浄装置の課金方法。
【請求項３】
伝達された前記数値を統計的手法により管理を施し、管理限界値を超えた場合は、顧客へ警告を伝達することを特徴とする半導体洗浄装置の課金方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製造装置の処理した製品に及ぼす効果によって、課金を行う方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化が進むに従い複雑な処理を必要とする加工工程数が増え、製造設備台数も増加している。半導体製造工程中で検出される異物数は微細化にともない増加し、また歩留り低下の原因やばらつき要因となる異物サイズも小さくなり極めて清浄度の高い半導体装置表面が要求される。半導体装置の製造工程において、半導体装置表面の異物を除去し清浄度の高い表面状態を確保できるのは洗浄工程のみである。
【０００３】
半導体装置の製造工程中で、半導体装置表面に付着する異物は同一工程後であっても必ずしも一定ではない。これは、製造装置の処理状況や稼動状態により不定期的に異物が半導体装置上に付着するためで、この不定期的な異物は歩留りの低下やばらつきの主原因になる。よって洗浄工程を異物除去効果の高い工程だけに絞り込んで導入することは極めて困難であり、現在は半導体装置表面の清浄度保障の観点からも導入されている。従って洗浄工程は、半導体装置の微細化にともないその重要性を増し、全製造工程数の数十％を占めている。洗浄装置台数も工程数の増加によって大量に必要となり、半導体製造装置中で非常に高い割合を占めている。
【０００４】
微細デバイスを製造するために新たな半導体製造工場や製造ラインを設立する場合は、非常に多くの製造装置が必要になる。半導体製造装置は高価であるため投資費用も莫大になる。一般的に半導体製造装置への投資費用は固定費として扱われ生産量や稼動状況に関係なく一定期間で償却されている。デバイスメーカーでは、この固定費を回収するまでは利益率が下がる、もしくはキャッシュフローが悪化するため経営が圧迫される。特に装置台数占有率が高く、歩留り効果やばらつき低減効果が高くても保証工程の意味合いが強い洗浄工程においては投資額を抑える目的で台数の削減が余儀なくされる。
【０００５】
半導体装置メーカーは、デバイスメーカーと製造装置の仕様を合わせ込んだ上で価格設定をして販売している。装置メーカーは、デバイスメーカーに納入された製造装置に対して仕様を満たす検収が終了した時点で受け渡し、デバイスメーカーから製造装置価格の支払いが行われる。製造装置は装置発注から支払いまでの間、装置メーカーの所有物であり検収期間が長引けば装置メーカーへの負担が増加しキャッシュフローの悪化を招く。また、洗浄工程のように半導体装置への歩留りに対して非常に寄与効果がある工程でも、付加価値をつけることなく装置価格は一定である。
【０００６】
そこで、デバイスメーカーと設備メーカーのキャッシュフローの悪化を防止する方法として特許文献１に示されるように半導体製造装置を販売するのではなく貸し出しを行い、装置の稼動に応じて課金する方法が提案されている。
【０００７】
この特許文献１によれば、装置メーカーはデバイスメーカーが必要とする仕様を満たした半導体装置を製造し、貸し出す。製造装置と装置メーカーを通信回線により接続し、稼動状況やメンテナンス情報を収集し稼動量やメンテナンス時間、必要パーツ代に応じて課金する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１１７３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
デバイスの微細化が進むに従い、半導体製造装置においてはデバイスメーカーの要求スペックを満たすため装置構造が複雑化し、保証項目も増加するため装置価格が高額化する。半導体装置製造においては、大量の装置台数が必要となり投資金額がかさむ。これにより、デバイスメーカー、装置メーカーの双方にとってキャッシュフローの悪化を招いている。
【０００９】
また、半導体装置の製造工程においては、フォトリソグラフィーや成膜、ドライエッチングに代表されるように半導体装置を加工する加工工程と洗浄のように半導体装置表面の清浄度を保証する保証工程に分けられる。加工工程の場合は、半導体装置に所定のパターン形状を形成するため必要性が一目瞭然であり、前記実施例に記されているように装置の稼働率に応じた課金が容易に行える。
【００１０】
しかし、洗浄に代表される保証工程は、洗浄しても異物の除去性が認められないとその効果も認めらない。また洗浄工程は、前工程の影響が非常に高く常に安定した異物の除去を行うことが困難な場合がある。このような場合は、装置稼働率に応じて課金すると、装置メーカー側にメリットがあるが、デバイスメーカー側にはデメリットになる。逆に、洗浄効果が歩留りやばらつき低減に高い場合は、デバイスメーカーに利点が多く、稼働率で課金する装置メーカーには見返りが少ない。従って、洗浄工程に代表される保証工程で稼動に応じて課金する方法はデバイスメーカー、装置メーカーの両社においてデメリットが多く適していない。
【００１１】
本発明の目的は、半導体製造工程中の一つである洗浄工程で使用する半導体製造装置においてデバイスメーカー、装置メーカー双方のキャッシュフローを悪化させることなく、お互いにメリットのある半導体装置の課金方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、発明者は半導体装置の洗浄工程におけるデバイスメーカー、装置メーカーのメリット，デメリットを検討した。その結果、装置メーカーからデバイスメーカーへ洗浄装置を販売する、もしくは貸し出し後に稼動量により課金するのではなく、洗浄の効果に応じて課金する方法を見出した。
【００１３】
洗浄工程に代表される保証工程では、装置の稼働率でなく、半導体基板上の異物をどれだけ除去したかでその工程の価値が決定付けられる。特に異物は歩留りへの影響が大きいため半導体装置の製造においては最重要パラメータの一つとして扱われる。半導体装置の製造途中では加工プロセスを通過するごとに半導体製造装置の稼動状況、処理レシピにより基板表面に異物が不特定多数付着する。この不特定多数付着した異物を規定数以下に除去し、半導体基板表面の清浄度をウエハ間及びLot間で均一にし、保証するのが洗浄工程である。本発明は、この除去した異物数に着目した。具体的には、半導体装置の洗浄時に洗浄水を回収し異物数を測定することで、除去した異物数に応じた課金を行う。この結果、除去した異物数で課金が行われるため、デバイスメーカー、装置メーカーの双方にキャッシュフローの悪化などのデメリットが発生することなく安定した経営が行える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、洗浄装置に除去した異物数を測定する機能と異物数を装置外へ通信する機能、外部出力する機能を備えている。それにより洗浄で除去した異物数に応じて課金するためデバイスメーカー、装置メーカー共に洗浄効果に見合った利益が得られる。また製造装置を販売するのではなく貸し出しするため装置メーカー、デバイスメーカーともに多額の投資が必要なくなるためキャッシュフローの悪化を未然に防止でき、健全な経営が可能になる。加えて装置メーカーは、異物除去データや装置情報を必要形態に加工しデータ容量に応じてデバイスメーカーと契約課金する。デバイスメーカーは、異物除去データを歩留り管理システム、歩留り予測システムに、装置データを工場の稼動管理システムに取り込むことで工場経営の精度が向上しリスクを見込んだ生産が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。貸し出し業者もしくはレンタル業者（以下：装置メーカー）は顧客（以下：デバイスメーカー）の要求仕様を満たした半導体洗浄装置を準備する。装置メーカーは、半導体洗浄装置をデバイスメーカーの製造ラインに搬入し、デバイスメーカーの製造条件に耐えうる状態を保証するため、さまざまな検収条件を満たした後に貸し出される。
【００１６】
図１は、本発明の課金方法について説明する図である。
【００１７】
デバイスメーカー１０１は、装置メーカー１００から借用した半導体洗浄装置１０２を用いて半導体装置の洗浄を行う。半導体装置の洗浄処理は、洗浄ユニット１０３で処理される。半導体装置の洗浄が開始されると、洗浄水回収ライン１０４を通じて、洗浄水回収タンク１０８のバルブ１０９を開、洗浄水回収タンク１１６のバルブ１１７を閉、洗浄水回収タンク１０８の排液バルブ１１０を閉状態にして、洗浄水を洗浄水回収タンク１０８に導入する。所定の枚数もしくは洗浄水回収タンクが満たされると、洗浄水回収タンク１０８のバルブ１０９を閉、洗浄水回収タンク１１６のバルブ１１７を開、洗浄水回収タンク１１６の排液バルブ１１８を閉にして洗浄水を洗浄水回収タンク１１６に回収する。洗浄水回収タンク１０８では、脱気ライン１０６の洗浄水回収タンク１０８の脱気バルブ１１１を開、洗浄水回収タンク１１６の脱気バルブ１１９を閉状態にすることで洗浄水回収タンク中の洗浄水に含まれる微小な気泡を除去する。この気泡は、後の異物測定で異物として測定されるため、洗浄水中に含まれると好ましくないためである。脱気処理は数秒〜数分間行い、脱気処理が終了すると、洗浄水回収タンク１０８に取り付けられた洗浄水回収タンク１０８のバイパスライン１１２から単位体積あたりの異物数を洗浄水回収タンク１０８の異物測定部１１３で測定する。異物測定の方法は超音波方式やレイザー方式などの水中異物測定器を用いて行う。測定が終了すると、洗浄水回収タンク１０８の排液バルブ１１０を開にして排液ライン１０７より洗浄水を排液する。排液が終了すると、洗浄水回収タンク１０８のバルブ１０９を閉状態にし、洗浄水回収タンク１０８の純水供給バルブ１１４を開、洗浄水回収タンク１０８の排液バルブ１１０を閉状態にして洗浄水回収タンク１０８内に純水を供給し規定量に達したら洗浄水回収タンク１０８の純水供給バルブ１１４を閉、洗浄水回収タンク１０８の排水バルブ１１０を開状態にして洗浄水回収タンク１０８内の純水を排水ライン１０７より排出する。この動作を数回繰り返し、洗浄水回収タンク１０８に純水が規定量蓄えられた状態で洗浄水回収タンク１０８の脱気バルブ１１１を開状態にし、脱気処理を行った後に洗浄水回収タンク１０８の脱気バルブ１１１を閉状態にする。そこで洗浄水回収タンク１０８のバイパスライン１１２を通じて洗浄水回収タンク１０８内の異物測定部で異物測定を行う。洗浄水回収タンク１０８内の異物数が気定数以下になり清浄度が確保出来るまで純水の供給、排出により洗浄水回収タンク１０８内の洗浄を繰り返す。
【００１８】
この間、半導体装置の洗浄水は洗浄水回収タンク１１６に回収される。洗浄水回収タンク１１６が満たされると、洗浄水回収タンク１０８のバルブ１０９を開、洗浄水回収タンク１１６のバルブ１１７を閉、洗浄水回収タンク１０８の排液バルブ１１０を閉状態にして洗浄水回収タンク１０８へ洗浄水を回収する。洗浄水回収タンク１１６では洗浄水回収タンク１１６の脱気バルブ１１９を開にして洗浄水中に含まれる気泡を除去する。脱気時間は数秒〜数分間で、処理が終了すると洗浄水回収タンク１１６の脱気バルブ１１９を閉にした後に異物測定洗浄水回収タンク１１６のバイパスライン１２０から単位面積あたりの異物数を洗浄水回収タンク１１６の異物測定部１２１で測定する。異物測定が終了すると洗浄水回収タンク１１６の排液バルブ１１８を開放し排液ライン１０７より洗浄水を排液する。排液が完了すると前記洗浄水回収タンク１０８と同様に洗浄水回収タンク１１６の純水供給バルブ１２２と洗浄水回収タンク１１６の排液バルブ１１８を操作して純水の供給，排液を繰り返し洗浄水回収タンク１１６を洗浄する。
【００１９】
以上の動作を繰り返し処理枚数や処理Ｌｏｔサイズなどの必要に応じた異物の除去数をカウントする。
【００２０】
なお、洗浄水回収タンク、洗浄水回収タンクバルブ、洗浄水回収タンク排液バルブ、洗浄水回収脱気バルブ、バイパスライン、洗浄水回収タンク異物測定部、洗浄水回収タンク純水供給バルブ、洗浄水回収タンク異物測定データ伝達線は、デバイスメーカーの稼動状況や処理サイズに応じて必要数を任意数に設定すればよい。
【００２１】
また、異物測定データは洗浄水回収タンク１０８の異物測定データ伝達線１１５、洗浄水回収タンク１１６の異物測定データ伝達線１２３から測定データ伝達線１２４を通じて測定データ収集部１２６へ送られる。測定データ収集部１２６には洗浄ユニットの稼動情報、例えば処理枚数、処理内容、稼働時間、メンテナンス等の情報も装置データ伝達線１２５を通じて収集される。測定データ収集部１２６では半導体装置の処理枚数及び処理サイズと異物除去データ、装置データが関連づけて処理され、異物除去データと装置情報が洗浄データ伝達線１２７を通じて装置メーカー課金システム１２８へ伝送される。装置側の課金システムでは、伝送された異物に応じた課金額を算出し、デバイスメーカー１０１へ請求する。課金料は、デバイスメーカー１０１に貸し出す装置のイニシャルコストに応じて異物個数当たりの価格設定をしてもよい。その他の方法としてデバイスメーカー１０１に貸し出す装置のイニシャルコストに応じて基本使用料を定額課金設定し、加えて除去した異物数に応じて課金してもよい。装置情報にはメンテナンス情報も含まれるため、必要時期にメンテナンス人員、メンテナンスパーツを用意して最小限の時間と費用で装置メンテメンテナンスが可能になる。装置のメンテナンスに必要な人件費、パーツ代金はデバイスメーカー１０１に課金する。
【００２２】
装置メーカー１００では、装置毎に収集された異物データを処理レシピ毎等にさらに細かく分割し、統計的手法を用いて管理網を構築する。異物数が管理限界を超えた場合は、デバイスメーカー１０１に警告を告げるサービスを課金契約で行っても良い。
【００２３】
また、デバイスメーカー１０１において、異物データは半導体装置の歩留りと密接な関係があるため歩留り管理システムや歩留り予測システムを運営する上で重要度が非常に高い。従って、異物除去データをデータ容量に応じて金額設定し、装置メーカー１００からデバイスメーカー１０１へ課金契約しても良い。
【００２４】
また、デバイスメーカー１０１において、半導体製造装置の稼動データは、製造工場の稼動率管理やリードタイム管理などの工場運営上や、重要度が高いためデータ容量もしくはパラメータ数に応じて金額設定し、装置メーカー１００からデバイスメーカー１０１へ課金契約してもよい。
【００２５】
図２は、本発明の課金内容の内訳について説明する図である。
【００２６】
課金料金２０９は基本料金２０４とオプション料金２０８で構成される。
【００２７】
基本料金２０４は、洗浄装置を生産稼動させる上で必要な契約であり、基本使用料２０１、異物除去料金２０２、装置の維持管理費２０３が含まれる。
【００２８】
基本使用料２０１は、装置メーカー１００がデバイスメーカー１０１に貸し出す装置のイニシャルコストに応じて課金設定を行う。
【００２９】
異物除去料金２０２は洗浄装置により除去した異物数に応じて課金する。
【００３０】
装置の維持管理費２０３は、半導体洗浄装置１０２を稼動させると周期的に構成部品の消耗や処理状況により、パーツ交換や装置のクリーニングなどのメンテナンスが必要になる。このメンテナンスに必要な費用を装置メーカー１００からデバイスメーカー１０１へ課金する。
【００３１】
オプション料金２０８は、洗浄装置から得られるデータに対して装置メーカー１００が統計的手法を用いた管理や付加価値を付けた加工データのサービスであり、デバイスメーカー１０１が必要に応じて契約することで課金される。オプション料金２０８には、異物除去データ統計管理料２０５、異物除去データ料２０６、稼動データ料２０７が含まれる。
【００３２】
異物除去データ統計管理料２０５は、装置メーカー１００側で異物除去データを装置情報とリンクさせて処理装置やＬｏｔ履歴に応じて統計的管理手法により管理し、異物数が増加傾向や規格はずれが発生した場合にデバイスメーカー１０１に警告を出すサービスを課金契約してもよい。
【００３３】
また、異物除去データ料２０６は、異物除去データが歩留り管理や工程管理などのマネージメントを行う上で非常に重要なデータとして扱われる。よって、装置メーカー１００がデバイスメーカー１０１に必要なデータ形式に加工し容量に応じて課金契約してもよい。
【００３４】
また、稼動データ料２０７は、装置の稼動状況データが工場を運営管理する上で必要不可欠なデータである。従って、装置メーカー１００がデバイスメーカー１０１に必要なデータ形式に加工しデータ容量に応じて課金契約してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の課金方法は、半導体装置製造で洗浄工程のように高額な投資が必要で加えて投資効果が見えにくい場合、実際に除去した異物数に応じて課金するため投資効果に見合った利益が得られる。半導体装置の製造以外にも、洗浄工程を多数必要とする液晶や電子部品の製造にも本発明の課金方法が利用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の課金方法について説明する図
【図２】本発明の課金内容の内訳について説明する図
【符号の説明】
【００３７】
１００  装置メーカー
１０１  デバイスメーカー
１０２  半導体洗浄装置
１０３  洗浄ユニット
１０４  洗浄水回収ライン
１０６  脱気ライン
１０７  排液ライン
１０８  洗浄水回収タンク
１０９  バルブ
１１０  排液バルブ
１１１  脱気バルブ
１１２  バイパスライン
１１３  異物測定部
１１４  純水供給バルブ
１１５  異物測定データ伝達線
１１６  洗浄水回収タンク
１１７  バルブ
１１８  排液バルブ
１１９  脱気バルブ
１２０  バイパスライン
１２１  異物測定部
１２２  純水供給バルブ  
１２３  異物測定データ伝達線
１２４  測定データ伝達線
１２５  装置データ伝達線
１２６  洗浄データ収集部
１２７  洗浄データ伝達線
１２８  装置メーカー課金システム
２０１  基本使用料
２０２  異物除去料金
２０３  装置の維持管理費
２０４  基本料金
２０５  異物除去データ統計管理料
２０６  異物除去データ料
２０７  稼動データ料
２０８  オプション料金
【図１】
2005259935.tif 000003
【図２】
2005259935.tif 000004