(57)【要約】【課題】処理予約および複数ロットの連続的な処理が可能な半導体製造設備の場合および処理条件により異なる膜厚が形成される成膜装置等の場合、メンテナンスの時期が正確に把握できず、ロット処理を行う際には現場作業者の判断が必要であるという課題を解決した管理装置および管理方法を提供する。【解決手段】半導体製造設備に仕掛かり中のロット情報を収集する第１の収集手段１０4とレシピの標準値等の情報を収集する第２の収集手段１０３と該第１の収集手段１０４と該第２の収集手段１０３により収集された結果を元に半導体製造設備のメンテナンス時期の管理に必要なデータを算出する手段１０２と処理予約分まで含めたデータからメンテナンス時期を判断する手段１０１とその結果を出力する手段１０７からなる。その結果、半導体製造設備のメンテナンスの時期を自動で検出するとともに、処理予約を行う時点で処理の可否を自動で判断することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造設備に仕掛かり中のロットに関する情報収集を行う情報収集手段と、前記情報収集手段により得られた情報から自動で設備のメンテナンス時期を判断することのできる判断手段と、メンテナンスが必要と判断された場合に新たなロットの投入を禁止させる手段を備えたことを特徴とする半導体製造設備の管理装置。
【請求項２】
前記情報収集手段は、処理予約および複数ロットの連続的な処理が可能な半導体製造設備において、処理予約中ロット情報・処理中ロット情報および処理済みロットに関するそれぞれの情報を収集する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体製造設備の管理装置。
【請求項３】
前記情報収集手段は、ロット情報と処理条件に応じて、予め登録された標準値からメンテナンス時期を判断する為に必要な情報を収集する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体製造設備の管理装置。
【請求項４】
前記判断手段は、情報収集手段より収集した情報をもとに、処理予約および複数ロットの連続的な処理が可能な半導体製造設備において処理予約中ロット情報・処理中ロット情報および処理済みロットに関する情報を考慮してメンテナンス時期を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の半導体製造設備の管理装置。
【請求項５】
半導体製造設備に仕掛かり中のロットに関する情報収集を行う情報収集工程と、前記情報収集工程により得られた情報から自動で設備のメンテナンス時期を判断することのできる判断工程と、メンテナンスが必要と判断された場合に新たなロットの投入を禁止させるシーケンスを有することを特徴とする半導体製造設備の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造設備を常に安定な状態に保つために必要なメンテナンス作業のタイミングを作業者に通知するとともに、処理可能な状態でないと判断された際には生産のための処理を停止させるための半導体製造設備の管理装置および管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造設備の半導体基板上に成膜またはエッチング等の加工を行う際には、半導体製造設備の状態を常に理想的な状態に保つことを目的として、半導体製造設備の処理実績・稼働状態に応じたメンテナンスの実施が必要である。
【０００３】
しかしながら、それらのメンテナンス時期を判断するために必要な情報は現場作業者の管理により収集されているため、その作業が作業者の負担となるとともに、作業者のミス等により設備の状態を正確に管理することができないことにより半導体製造設備を理想的な状態に保持することができず、理想的な処理を阻害する原因となっている。そこで、メンテナンス時期を自動で判断する半導体製造設備の管理装置や管理方法が提案されている。
【０００４】
従来の半導体製造設備の管理装置および管理方法は例えば特許文献１に記載されているようなものがある。
【０００５】
以下、図５および図６を参照して、従来の半導体製造設備の管理装置および管理方法について説明する。
【０００６】
図５および図６に示す半導体製造設備の管理装置は、設備の事前予防維持（以下、事前予防維持をＰＭと称する）の周期管理を行うものであり、各設備サーバ５０３は各設備５０２よりＳＥＣＳ通信（Semiconductor  Equipment  Communication  Standard）プロトコルを使用して受信した可動パラメータをＰＭ管理モジュール５０１へ実時間で報告する（Ｓ１０段階）。次にＰＭ管理モジュール５０１は、ホストコンピュータ１０９のデータサーバ領域に保存されたＰＭ周期スペックテーブルを検索して、受信された各設備の可動パラメータ値がスペックデータ値以上であるか否かを判断する（Ｓ２０，Ｓ３０段階）。このとき、可動パラメータ値が全てスペックデータ値未満であればＰＭ管理モジュール５０１は最初段階に進行して持続的に可動パラメータを受信する。反面、可動パラメータデータ値の中で特定パラメータデータの値がスペックデータ値以上である場合には、ＰＭ管理モジュール５０１がその結果をホストコンピュータ１０９へ伝達し、ホストコンピュータ１０９は該当する変数ＩＤキー値（変数ＩＤはＥＣＩＤ（Equipment  Constant  ID）またはＳＶＩＤ（Status  Variable  ID）が望ましい）をＰＭ状態へ変更する（Ｓ４０段階）。その後、ＰＭ管理モジュール５０１はキー値の変更された変数ＩＤをホストコンピュータ１０９から受信し、設備サーバ５０３を通じて設備５０２にダウンロードする（Ｓ５０段階）。これにより設備５０２はＰＭ状態に変更され、適切な時期に迅速にメンテナンスが実行される。
【特許文献１】特開平１１−２１４２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の課題について図７を用いて説明する。
【０００８】
図７は処理予約および複数ロットの連続的な処理が可能な半導体製造設備を示したものであり、ロットは投入口７０１から投入され、半導体製造設備内のユニットａからユニットｆ（７０２〜７０４）までを移動しながら処理される。なお、ユニットａからユニットｂ（７０２）は処理待ち、ユニットｃからユニットｅ（７０３）は処理モジュール７０６による実処理、ユニットｅ７０４は処理済み払い出し待ちの処理が行われている。
【０００９】
各ユニットではそれぞれのロット処理が終われば次のロットが移動してきて処理が行われる。そのため半導体製造設備内のユニットａからユニットｆ（７０２〜７０４）までは常時何らかのロットが仕掛かっている状態となっている。そして処理が終わったロットは搬出口７０５から搬出される。
【００１０】
従来の方法では半導体製造設備から収集される実処理データには、ユニットｆ７０４での処理済みロット分のデータしか含まれていない。そのため実処理データでの管理では、ユニットａ７０２で処理予約されたタイミングでは処理可能な状態であっても、ユニットｃからユニットｅ（７０５）で複数のロット処理が進行する。実際にそのロットがユニットｃ７０５に到達して処理が開始されるタイミングでは設備はメンテナンスが必要な状態になっており、その処理は半導体製造設備の理想的な状態で実施できない状況が発生するという課題があった。
【００１１】
例えば、自動洗浄装置のように設備内に複数の処理槽を有する設備において、既に他の複数のロットが処理中の場合、それらのロットが処理槽での処理を終了したタイミングでしか実処理データは収集することができない。そのため、新たなロットを投入した際には半導体製造設備は処理可能な状態であっても、既に複数のロットが処理中であれば、それぞれのロットが終了する度に半導体製造設備はメンテナンスが必要な状態に近づき、その新たに投入されたロットが処理槽で処理されるタイミングでは半導体製造設備は既にメンテナンスが必要な状態になっているという事態が発生する。そのような事態を防ぐために、作業者は新たなロットを投入する際にはメンテナンス時期に加えて半導体製造設備内での処理中のロット情報を常に意識する必要がある。
【００１２】
また処理枚数等であれば半導体製造設備からの実処理データとして収集可能であり、従来の方法で対応可能であるが、レシピによって異なる処理結果を元にメンテナンス時期を判断する必要がある場合には、その処理結果を実処理データとして半導体製造設備から収集することはできず、従来の方法では対応不可能であるという課題もあった。
【００１３】
例えば、半導体基板上に酸化膜等を形成する半導体製造設備の場合、処理結果である膜厚値を累積して、その累積値によりメンテナンス時期を判断する必要がある。しかし、膜厚値は、技術者が目的の膜厚値に近づくようレシピによりガス流量等を調整した上で実現され、その処理結果である膜厚値は検査装置等により初めて確認することのできるものであり、半導体製造設備から直接実処理データとして収集することは不可能である。したがって、従来の方法では自動で半導体製造設備が理想的な状態で生産可能／不可能の判断を行うことができず、作業者が累積膜厚値を管理し、その結果から作業者が判断を行う必要がある。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、処理予約および複数ロットの連続的な処理が可能な半導体製造設備において、処理予約中・処理中・処理済みのロット情報を収集した結果と予め登録されたレシピの標準値を元にメンテナンスが必要な時期を知るために必要なデータを算出し、処理予約中・処理中・処理済分を含めた形で予め設定された閾値と比較判断することにより常に理想的な状態を保つように半導体製造設備のメンテナンス時期を作業者に通知するとともに、半導体製造設備がメンテナンスが必要で理想的な状態を保持できない状態であると判断された場合には半導体製造設備に対する新たなロットの投入を禁止させることを可能とする半導体製造設備の管理装置および管理方法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】
【００１５】
前記目的を達成するため、本発明の半導体製造設備の管理装置は、半導体製造設備を常に理想的な状態で生産状態に保つため, ホストコンピュータから処理レシピの情報を収集するレシピ管理手段、処理予約中・処理中・処理済みのロット情報（ウェーハ枚数・レシピ名等）を収集する処理ロット情報収集手段、半導体製造設備からのロット処理実績データを収集する設備データ収集手段およびそれらのデータを半導体製造設備の管理に必要なデータに変換する集計手段および集計手段から得られたデータと予め設定された閾値と比較判断することにより設備の状態管理を行う設備状態管理手段とその結果を出力する手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明の半導体製造設備の管理方法は、半導体製造設備を常に理想的な状態で生産状態に保つため, ホストコンピュータから処理レシピの情報を収集するレシピ管理工程、処理予約中・処理中・処理済みのロット情報（ウェーハ枚数・レシピ名等）を収集する処理ロット情報収集工程、半導体製造設備からのロット処理実績データを収集する設備データ収集工程およびそれらのデータを半導体製造設備の管理に必要なデータに変換する集計工程および集計工程から得られたデータと予め設定された閾値と比較判断することにより設備の状態管理を行う設備状態管理工程とその結果を出力する工程を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体製造設備から直接収集不可能な膜厚値等によるメンテナンスの管理を行っている半導体製造設備においてもメンテナンスの必要時期を自動で判断することにより、最適なタイミングでのメンテナンス実施が可能となると共に、処理予約および複数ロットの連続的な処理が可能な半導体製造設備においても処理中および処理予約分も含めて管理を行うことにより、新たにロットの投入を行う際にそのロットが半導体製造設備を理想的な状態での生産可能／不可能の判断を作業者の負担を増加することなく実施することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態における半導体製造設備の管理装置の構成図である。
【００２０】
図１において、設備コントロールユニット１０６と半導体製造設備１０８間はＲＳ２３２Ｃにより接続されている。その他の各ユニット間はＬＡＮにより接続されている。
【００２１】
設備コントロールユニット１０６では半導体製造設備１０８に対して指示した最新の仕掛かり中の処理予約中ロット・処理中ロットおよび処理済ロットのレシピ名（ＰＰＩＤ）およびウェーハ枚数（Ｗ）を保持している。処理ロット情報収集ユニット１０４は半導体製造設備１０６のロット毎の処理開始と処理終了のタイミングで処理予約中ロット・処理中ロットおよび処理済ロットのレシピ名（ＰＰＩＤ）およびウェーハ枚数（Ｗ）を設備コントロールユニット１０６より収集し、集計ユニット１０２へ通知する。
【００２２】
レシピ管理ユニット１０３には図２に示すようなレシピに対応したウェーハ単位での標準膜厚値（Ｔｈ）が予め登録されており、集計ユニット１０２からの問い合わせに応じてその標準膜厚値を通知する。集計ユニット１０２では、処理ロット情報収集ユニット１０４より、各ロットのＰＰＩＤおよびウェーハ枚数が通知されたタイミングで、該当する標準膜厚値をレシピ管理ユニット１０４から収集し、次の（数１）に示す式によりその半導体製造設備での処理予約中・処理中・処理済ロットの合計膜厚値をそれぞれ算出する。
（数１）
Ｔｔ（合計膜厚値）＝Ｔｗ（ウェーハ毎の標準膜厚値）×Ｗ（ウェーハ枚数）
なお処理済みのウェーハ枚数は収集可能な場合、設備データ収集ユニット１０５を通じて半導体製造設備から実処理データを収集してもよい。
【００２３】
集計ユニット１０２は合計膜厚値を算出後、その結果およびウェーハ枚数を処理予約ロット・処理中ロットおよび処理済ロットのそれぞれについて設備状態管理ユニット１０１へ通知する。
【００２４】
図３に示すように、設備状態管理ユニット１０１では、得られたデータが半導体製造設備１０８毎に、処理予約データ（ａ）・処理中データ（ｂ）および処理済データ（ｃ）に分類されて保持されている。なお、処理予約データ（ａ）および処理中データ（ｂ）についてはデータが通知される都度新しいデータに更新され、処理済データに関しては、メンテナンス実施後から通知された値が累積されているデータに新たに通知されたデータが加算される。
【００２５】
図３における処理予約データ（ａ）、処理中データ（ｂ）、処理済データ（ｃ）の各データは半導体製造設備のメンテナンス時期の管理方法に応じてウェーハ枚数のみまたは膜厚値のみまたはウェーハ枚数を膜厚値の両方を使用することが可能である。
【００２６】
次に、本発明による半導体製造設備１０８の状態の判断方法を図４を用いて説明する。
【００２７】
図４は、設備状態管理ユニット１０１における、半導体製造設備１０８を理想的な状態で処理を行うために、得られたデータから状態を判断するための処理を示すフローチャートである。
【００２８】
設備状態管理ユニット１０１では半導体製造設備１０８のロットの処理開始時および処理終了時に集計ユニット１０２からデータを受信する（Ｓ１）。なお、設備管理ユニット１０１では予め該当の半導体製造設備１０８が処理可能な状態を保つことができる閾値が登録されている。設備状態管理ユニット１０１では受信した処理済データ（ｃ）と閾値とを比較する（Ｓ２）。その値が閾値を超えている場合、設備状態管理ユニット１０１は、半導体製造設備１０８において理想的な状態での処理は不可能であると判断し、その結果を出力ユニット１０７へ通知する。出力ユニット１０７は、ＧＵＩ等により作業者に対してメンテナンスの実施を促すメッセージを通知するとともに設備コントロールユニット１０６に対しては半導体製造設備１０８がメンテナンスを必要としている旨を通知し、さらに半導体製造設備１０８における以降の新たなロットの投入を禁止する指示を実施する。設備コントロールユニット１０６は、半導体製造設備１０８のメンテナンスが必要でありかつ新規ロット投入禁止である旨をホストコンピュータ１０９に対して通知するとともに、ホストコンピュータ１０９からの新たな投入指示に対しては拒否応答を行い、半導体製造設備１０８に対しては新たなロット投入の指示は一切行わない。
【００２９】
また処理済データ（ｃ）が閾値を超えていない場合、設備状態管理ユニット１０１はさらに処理予約データ（ａ）、処理中データ（ｂ）、処理済データ（ｃ）の合計値と閾値を比較する（Ｓ３）。その合計値が閾値を超えている場合、設備状態管理ユニット１０１は、以降の新たなロットの処理は不可能であるが、半導体製造設備１０８の状態は依然処理可能状態であってメンテナンスの実施は不要であると判断し、その結果を出力ユニット１０７へ通知する。
【００３０】
この場合、出力ユニット１０７は、設備コントロールユニット１０６に対して以降の新たなロットの投入を禁止する指示のみを実施する。設備コントロールユニット１０６は、同様に半導体製造設備１０８への新たなロット投入が禁止である旨のみをホストコンピュータ１０９に対して通知するとともに、ホストコンピュータ１０９からの新たな投入指示に対しては拒否応答を行い、半導体製造設備１０８に対しては新たなロット投入の指示は一切行わない。
【００３１】
処理予約データ（ａ）、処理中データ（ｂ）、処理済データ（ｃ）の合計値が閾値未満である場合には、設備状態管理ユニット１０１が、半導体製造設備１０８のメンテナンスおよび新たなロット投入の禁止は不要であると判断し、設備状態管理ユニット１０１は受信したデータを保持したまま、集計ユニット１０２からの新たなデータの受信を待つ（Ｓ１）。そしてデータ受信の都度、上記処理を繰り返す。
【００３２】
なお、本実施形態では、レシピ管理ユニット１０３では標準膜厚値が登録されているが、半導体製造設備１０８の機能不足により実処理データの収集が不可能なデータを標準値とすることがふさわしい。その場合、レシピ管理ユニット１０３および集計ユニット１０２によるロット単位での計算処理は該当する標準値に対応するものとなる。
【００３３】
また本実施形態では、半導体製造設備単位での管理となっているが、半導体製造設備を構成する各部位単位でメンテナンスを行う必要がある設備の場合、管理はその各部位単位でも構わない。その場合、レシピ管理ユニット１０３での標準膜厚値・処理ロット情報収集ユニット１０４および設備データ収集ユニット１０５から収集されるウェーハ枚数および設備状態管理ユニット１０１における管理は全て各部位単位での実施となる。
【００３４】
また本実施形態では、レシピ管理ユニット１０３に登録されている標準膜厚値はウェーハ単位となっているが、複数のウェーハを１度に処理することのできるバッチ処理設備等の場合、標準膜厚値はその処理単位毎となる。その場合、集計ユニット１０２における計算処理は（数２）のようになる。
（数２）
Ｔｔ（合計膜厚値）＝Ｔｒ（処理単位毎の標準膜厚値）×Ｒ（処理回数）
以上、説明したように構成された本実施形態における半導体製造設備の管理装置は、半導体製造設備１０８とは独立した構成で説明したが、もちろん半導体製造設備１０８の内部に構成されても構わないし、ＭＥＳ（Manufacturing  Execution  System）内部に構成されても構わない。
【００３５】
そして、本実施形態にかかる構成および手順により、処理予約および連続的な処理が可能な半導体製造設備においても処理中および処理予約分も含めてメンテナンス時期を自動で判断し、かつ半導体製造設備から直接収集不可能な処理結果を用いてメンテナンス時期を管理する場合においても自動で管理に必要な情報を算出することにより、作業者は何ら設備の状態を意識することなくロットの生産進行を行うことが可能となるとともに半導体製造設備を常に理想的な状態で生産に使用可能とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上説明したように、本発明は半導体製造設備の管理方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態における半導体製造設備の設備管理システムの装置構成図
【図２】本発明の実施形態における処理レシピのウェーハ単位での標準値テーブルを示す図
【図３】本発明の実施形態における設備の管理データテーブルを示す図
【図４】本発明の実施形態における設備メンテナンスタイミング判断のフローチャート
【図５】従来技術の半導体製造設備管理システムを示すブロック図
【図６】従来技術の半導体製造設備管理システムのフローチャート
【図７】処理予約および複数ロットの連続的な処理が可能な半導体製造設備の概要図
【符号の説明】
【００３８】
１０１  設備状態管理ユニット
１０２  集計ユニット
１０３  レシピ管理ユニット
１０４  処理ロット情報収集ユニット
１０５  設備データ収集ユニット
１０６  設備コントロールユニット
１０７  出力ユニット
１０８  半導体製造設備
１０９  ホストコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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