(57)【要約】【課題】目的変数が一定になるよう制御されている半導体製造プロセスで、装置側の異常要因を特定することのできる半導体製造装置管理システムを提供する。【解決手段】半導体装置を製造する半導体製造装置（２、３）と、前記半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、出力するセンサと、前記半導体装置の寸法値を測定し、寸法データとして出力する測定部４と、前記装置パラメータを格納する装置パラメータ格納部８と、前記寸法データを格納する寸法データ格納部１０と、寸法データ格納部１０から寸法データを取り出して予測寸法データを算出し、前記予測寸法データに基づいて前記複数の装置パラメータの一つを制御する装置パラメータ制御部１１と、前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータとの相関解析を行い、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出する異常要因抽出部１３と、を備える。【選択図】図１
2007318036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、出力するセンサと、
前記半導体装置の寸法値を測定し、寸法データとして出力する測定部と、
前記装置パラメータを格納する装置パラメータ格納部と、
前記寸法データを格納する寸法データ格納部と、
前記寸法データ格納部から寸法データを取り出して予測寸法データを算出し、前記予測寸法データに基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つを制御する装置パラメータ制御部と、
前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータとの相関解析を行い、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出する異常要因抽出部と、
を備えることを特徴とする半導体製造装置管理システム。
【請求項２】
半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、出力するセンサと、
前記半導体装置の寸法値を測定し、寸法データとして出力する測定部と、
前記装置パラメータを格納する装置パラメータ格納部と、
前記寸法データを格納する寸法データ格納部と、
前記寸法データ格納部から寸法データを取り出して予測寸法データを算出し、前記予測寸法データに基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つを制御する装置パラメータ制御部と、
前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータとの相関解析を行い、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出し、前記異常装置パラメータが制御可能か判定し、制御可能であれば前記異常装置パラメータの補正情報を前記半導体製造装置に出力し、制御不能であれば異常要因情報を出力する異常要因抽出部と、
前記異常要因情報に基づき前記半導体製造装置の異常要因を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする半導体製造装置管理システム。
【請求項３】
半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、出力するセンサと、
前記半導体装置の寸法値を測定し、寸法データとして出力する測定部と、
前記装置パラメータを格納する装置パラメータ格納部と、
前記寸法データを格納する寸法データ格納部と、
前記寸法データ格納部から前記寸法データ及び過去に製造された半導体装置の寸法データを取り出し、最小二乗法によりこれらの寸法データの時系列的変化を示す近似式を求め、その近似式から次に製造される半導体装置の寸法データの予測値を算出し、前記予測値に基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つを制御する装置パラメータ制御部と、
前記制御されている装置パラメータの値を基準に、前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータとの相関解析を行うかどうか判定し、行う場合は相関係数を算出し、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出し、前記異常装置パラメータが制御可能か判定し、制御可能であれば前記異常装置パラメータの補正情報を前記半導体製造装置に出力し、制御不能であれば異常要因情報を出力する異常要因抽出部と、
前記異常要因情報に基づき前記半導体製造装置の異常要因を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする半導体製造装置管理システム。
【請求項４】
センサ、測定部、装置パラメータ制御部及び異常要因抽出部を有する半導体製造装置管理システムを用いて半導体製造装置の異常要因を抽出する方法であって、
前記センサにより半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、
前記測定部により前記半導体製造装置により製造された複数の半導体装置のそれぞれの寸法値を測定し、
前記装置パラメータ制御部により前記寸法値から次に製造される半導体装置の寸法値を予測し、予測された寸法値に基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つを制御し、
前記異常要因抽出部により前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータそれぞれとの相関解析を行い、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出する
ことを含むことを特徴とする半導体製造装置の異常要因抽出方法。
【請求項５】
センサ、測定部、装置パラメータ制御部、異常要因抽出部及び表示部を有する半導体製造装置管理システムを用いて半導体製造装置の管理をする方法であって、
前記センサにより半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、
前記測定部により前記半導体製造装置により製造された複数の半導体装置のそれぞれの寸法値を測定し、
前記装置パラメータ制御部により前記寸法値から次に製造される半導体装置の寸法値を予測し、予測された寸法値に基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つである制御パラメータの制御を行うか判定し、制御する場合は、制御される装置パラメータの値を基準に、前記制御される装置パラメータとその他の装置パラメータそれぞれとの相関解析を行うか判定し、前記相関解析を行わない場合は前記制御を行い、
前記相関解析を行う場合は、前記異常要因抽出部により相関係数を算出し、この相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出し、抽出された異常装置パラメータが制御可能か判定し、制御可能な場合は前記異常装置パラメータの補正情報の前記半導体製造装置への出力および前記表示部に異常装置パラメータの表示をし、制御不能な場合は前記表示部に前記異常装置パラメータ及びメンテナンス警告を表示する
ことを含むことを特徴とする半導体製造装置の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置管理システム、半導体製造装置の異常要因抽出方法及びその管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスでは、プロセスの結果である目的変数が所定の目標値に保たれることが求められる。例えば、薄膜の積層プロセスでは、目的変数である膜厚が所定の目標値になることが求められる。また、露光プロセスでは、目的変数である寸法値が設計値に対して許容範囲内にあることが求められる。しかし半導体製造装置は外乱により目的変数に変動が生じる虞がある。例えば、露光プロセスでは、照明光学系の状態や、回路パターンを転写するレチクルの状態によって露光量が変動し、それにより寸法値が変動する可能性がある。このような目的変数の変動は不良製品をもたらし、半導体製造プロセスの歩留まりを低下させることになる。
【０００３】
半導体製造プロセスではＱＣ（Quality Control：品質管理）と呼ばれる目的変数のモニタリングが行われており、プロセス実行時の様々な物理量が測定されている。例えば露光プロセスではレジスト寸法値や素子の仕上がり寸法値等のＱＣ値が測定されている。また半導体製造装置は装置内部が様々なセンサ等でモニタリングされ、正常に機能しているか否かチェックされている。このような半導体製造装置の管理システムはＥＥＳ（Equipment Engineering System：装置管理システム）と呼ばれ、モニタリングされた装置内部のデータはＥＥＳデータと呼ばれる。例えば、露光装置では、露光量、フォーカス値、現像液温度など数百種類のＥＥＳデータが取得されている。
【０００４】
目的変数を一定に保つために、目的変数を基準に半導体製造装置を制御するＡＰＣ（Advance Process Control：先端プロセス制御）が行われている。例えば、露光プロセスでは、ＱＣ値として測定されているレジスト寸法値が一定になるように、露光量が制御されている。露光量とレジスト寸法値にはほぼ線形の関係があるため、レジスト寸法値が許容範囲を超えて大きくなる傾向がＱＣ値から検知された場合、レジスト寸法値を小さくするよう露光量を制御する。
【０００５】
ＡＰＣが行われていないプロセスでは、ＱＣ値が変動した場合、ＱＣ値とＥＥＳデータの相関解析を行うことで、ＱＣ値の変動をもたらした装置内部にある異常要因を特定することができる（例えば特許文献１参照）。しかし、ＡＰＣが行われているプロセスでは、ＱＣ値は一定になるように制御されているため、ＱＣ値とＥＥＳデータの相関解析を行っても装置側にある異常要因は特定できない。この異常要因を放置すると、ＡＰＣの制御限界を超え突発的な不良として顕在化するという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−１８６４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明はＡＰＣにより目的変数が一定になるよう制御されている半導体製造プロセスで、装置側の異常要因を特定することのできる半導体製造装置管理システム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】
本発明の一態様による半導体製造装置管理システムは、半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、出力するセンサと、前記半導体装置の寸法値を測定し、寸法データとして出力する測定部と、前記装置パラメータを格納する装置パラメータ格納部と、前記寸法データを格納する寸法データ格納部と、前記寸法データ格納部から寸法データを取り出して予測寸法データを算出し、前記予測寸法データに基づいて前記複数の装置パラメータの一つを制御する装置パラメータ制御部と、前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータとの相関解析を行い、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出する異常要因抽出部と、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明の一態様による半導体製造装置管理システムは、半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、出力するセンサと、前記半導体装置の寸法値を測定し、寸法データとして出力する測定部と、前記装置パラメータを格納する装置パラメータ格納部と、前記寸法データを格納する寸法データ格納部と、前記寸法データ格納部から寸法データを取り出して予測寸法データを算出し、前記予測寸法データに基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つを制御する装置パラメータ制御部と、前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータとの相関解析を行い、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出し、前記異常装置パラメータが制御可能か判定し、制御可能であれば前記異常装置パラメータの補正情報を前記半導体製造装置に出力し、制御不能であれば異常要因情報を出力する異常要因抽出部と、前記異常要因情報に基づき前記半導体製造装置の異常要因を表示する表示部と、を備えるものである。
【０００９】
本発明の一態様による半導体製造装置管理システムは、半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、出力するセンサと、前記半導体装置の寸法値を測定し、寸法データとして出力する測定部と、前記装置パラメータを格納する装置パラメータ格納部と、前記寸法データを格納する寸法データ格納部と、前記寸法データ格納部から前記寸法データ及び過去に製造された半導体装置の寸法データを取り出し、最小二乗法によりこれらの寸法データの時系列的変化を示す近似式を求め、その近似式から次に製造される半導体装置の寸法データの予測値を算出し、前記予測値に基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つを制御する装置パラメータ制御部と、前記制御されている装置パラメータの値を基準に、前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータとの相関解析を行うかどうか判定し、行う場合は相関係数を算出し、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出し、前記異常装置パラメータが制御可能か判定し、制御可能であれば前記異常装置パラメータの補正情報を前記半導体製造装置に出力し、制御不能であれば異常要因情報を出力する異常要因抽出部と、前記異常要因情報に基づき前記半導体製造装置の異常要因を表示する表示部と、を備えるものである。
【００１０】
本発明の一態様による半導体製造装置の異常要因抽出方法は、センサ、測定部、装置パラメータ制御部及び異常要因抽出部を有する半導体製造装置管理システムを用いて半導体製造装置の異常要因を抽出する方法であって、前記センサにより半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、前記測定部により前記半導体製造装置により製造された複数の半導体装置のそれぞれの寸法値を測定し、前記装置パラメータ制御部により前記寸法値から次に製造される半導体装置の寸法値を予測し、予測された寸法値に基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つを制御し、前記異常要因抽出部により前記制御されている装置パラメータとその他の装置パラメータそれぞれとの相関解析を行い、算出された相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出することを含むものである。
【００１１】
本発明の一態様による半導体製造装置の管理方法は、センサ、測定部、装置パラメータ制御部、異常要因抽出部及び表示部を有する半導体製造装置管理システムを用いて半導体製造装置の管理をする方法であって、前記センサにより半導体製造装置の複数の装置パラメータをモニタし、前記測定部により前記半導体製造装置により製造された複数の半導体装置のそれぞれの寸法値を測定し、前記装置パラメータ制御部により前記寸法値から次に製造される半導体装置の寸法値を予測し、予測された寸法値に基づいて前記複数の装置パラメータの少なくとも一つである制御パラメータの制御を行うか判定し、制御する場合は、制御される装置パラメータの値を基準に、前記制御される装置パラメータとその他の装置パラメータそれぞれとの相関解析を行うか判定し、前記相関解析を行わない場合は前記制御を行い、前記相関解析を行う場合は、前記異常要因抽出部により相関係数を算出し、この相関係数を基準に異常装置パラメータを抽出し、抽出された異常装置パラメータが制御可能か判定し、制御可能な場合は前記異常装置パラメータの補正情報の前記半導体製造装置への出力および前記表示部に異常装置パラメータの表示をし、制御不能な場合は前記表示部に前記異常装置パラメータ及びメンテナンス警告を表示することを含むものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＡＰＣにより目的変数が一定になるよう制御されている半導体製造プロセスで、装置側の異常要因を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に本発明の実施形態に係る半導体製造装置管理システム（露光プロセス）の概略構成を示す。前工程を終了したロット（図示せず）のウェーハはレジスト塗布／現像処理装置２でレジスト塗布された後、露光装置３によりパターンが転写され焼き付けられる。そしてレジスト塗布／現像処理装置２で光照射領域が除去される。ここではトランジスタのゲートの露光処理が行われており、品質（ゲート寸法値）を一定に保つために露光量が制御されている。ここで、露光量を制御パラメータと呼ぶ。
【００１４】
レジスト塗布／現像処理装置２、露光装置３の状態や設定値等の動作環境情報（装置パラメータ）は、装置の各部に取り付けられたセンサ（図示せず）によりモニタリングされる。装置パラメータには、例えば露光量、フォーカス値、現像液温度、レチクル透過率等の複数の情報が含まれている。モニタリングされたデータはウェーハが処理されている単位時間当たりの平均値が求められ、装置パラメータ収集サーバ７により装置パラメータデータベース８に格納される。
【００１５】
測定部４により、露光処理を終えたロットのウェーハ面内５点のゲート寸法値が測定される。測定部４には測長ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査電子顕微鏡）が用いられる。測定された５点のゲート寸法値の平均値がロットのＱＣデータ情報としてＱＣデータ収集サーバ９によりＱＣデータベース１０に格納される。
【００１６】
露光処理されるロットのレジスト塗布／現像処理装置２、露光装置３、測定部４への搬送はロット搬送制御部１により制御される。ロット搬送制御部１は処理されるロットのロットＩＤ情報を出力し、そのロットＩＤ情報は生産管理サーバ５により生産管理データベース６に格納される。
【００１７】
装置パラメータ制御装置１１は露光量の補正が必要な場合に露光補正量を算出し、露光装置３へ出力する。装置異常要因抽出装置１３は半導体製造装置（レジスト塗布／現像処理装置２、露光装置３）内に異常が発生した場合に、異常要因を抽出し、補正するための装置パラメータ補正情報を出力する。また、表示装置１５に異常要因、メンテナンス警告を表示させる。表示装置１５はモニタなどの画面を指し、液晶表示装置、発光ダイオードパネル、エレクトロルミネセンスパネル等が使用可能である。
【００１８】
図２に示すフローチャートを参照して半導体製造システムの処理の流れ及び各部の動作について説明する。
【００１９】
（ステップＳ１）前工程を終了したロットがロットＩＤ情報と共に搬送され、ロット搬送制御部１がロットＩＤ情報を出力する。
【００２０】
（ステップＳ２）生産管理サーバ５がロットＩＤ情報を生産管理データベース６に格納する。
【００２１】
（ステップＳ３）ロットのウェーハにレジスト塗布／現像処理装置２、露光装置３によりトランジスタのゲートの露光処理が行われる。
【００２２】
（ステップＳ４）上記の露光処理が行われている間、レジスト塗布／現像処理装置２、露光装置３の各部に取り付けられたセンサ（図示せず）によりモニタリングされた装置パラメータが装置パラメータデータベース８に格納される。
【００２３】
（ステップＳ５）測定部４によって、露光処理を終えたロットのウェーハ面内５点のゲート寸法値を測定する。
【００２４】
（ステップＳ６）測定された５点のゲート寸法値の平均値がロットのＱＣデータ情報としてＱＣデータ収集サーバ９によりＱＣデータベース１０に格納される。露光補正量計算装置１１はＱＣデータベース１０に格納された過去３ロットの寸法値から次のロットの寸法値を予測する。図３に寸法の予測値を表す図を示す。予測手法は、過去３ロットの寸法値を用いて最小２乗法により寸法値の時系列的変化を示す近似直線を表す式を求め、その式から次のロットの寸法値を予測するというものである。ロットの処理番号をｔ、寸法値をｓとし過去３ロットの値を（ｔ１、ｓ１）、（ｔ２、ｓ２）、（ｔ３、ｓ３）とすると近似直線ｓ＝ａｔ＋ｂは次式で表される。過去３ロットの値を用いるためｋ＝３である。
【数１】
2007318036.tif 000003
【００２５】
この式に次のロットの処理番号ｔ４を代入することで予測寸法値ｓ４が得られる。
【００２６】
（ステップＳ７）予測値が所定の許容範囲内であった場合は、露光量の補正を行わず、次のロットの処理を行うかどうかの判定ステップＳ１７へ進む。予測値が所定の許容範囲から外れていた場合は、露光補正量算出ステップＳ８へ進む。
【００２７】
（ステップＳ８）露光量の補正値を算出する。図４に寸法値と露光量の関係を示す。図４に示すように寸法値と露光量には直線的な関係があり、装置パラメータ制御装置１１において予測寸法値を目標値に補正するために必要な露光補正量が算出される。
【００２８】
（ステップＳ９）装置パラメータ制御装置１１は補正した露光量が所定の基準範囲内かどうかを判定し、基準範囲内であれば、露光量補正指示ステップＳ１０へ進む。露光量が所定の基準範囲外であった場合は、レジスト塗布／現像処理装置２又は露光装置３に異常が生じたことにより所定の基準範囲外の露光量にする制御が必要になった可能性があるため、装置異常要因抽出ステップＳ１１へ進む。基準範囲は１番目のロットからｐ番目（ｐは２以上の整数）のロットまでの露光量の平均±標準偏差としてもよい。
【００２９】
（ステップＳ１０）算出された露光補正量を露光装置３へ送信して露光量の補正を行い、次のロットの処理を行うかどうかの判定ステップＳ１７へ進む。
【００３０】
（ステップＳ１１）装置異常要因抽出装置１３にて装置異常要因の抽出を行う。異常要因の抽出は、装置パラメータデータベース８から収集された全ての装置パラメータを取り出し、それぞれを露光量と相関解析し、相関係数の絶対値と所定の閾値を比較することで行う。相関係数Ｒは次式で算出する。露光量（制御パラメータ）をｘ、装置パラメータをｙ、解析に用いるデータ数（過去のロット数）をｎとする。相関係数Ｒは−１≦Ｒ≦１の範囲の値をとり、１に近いほど正の相関が強く、−１に近いほど負の相関が強い。Ｒ＝±１のときを完全相関といい、Ｒ＝０のときを無相関（全く相関がない）という。
【数２】
2007318036.tif 000004
【００３１】
図５に示すように、モニタリングされる装置パラメータがｍ種類ある場合、露光量を除くｍ−１種類の装置パラメータｙ（１）〜ｙ（ｍ−１）それぞれと露光量ｘとの相関係数を計算する。従って、相関係数はｍ−１個（Ｒ１〜Ｒｍ−１）得られる。
【００３２】
露光量を所定の基準範囲外の値にする制御を必要とさせる要因となる異常装置パラメータ（異常要因）は露光量と強い正又は負の相関がある。従って、本実施形態では相関係数の絶対値の閾値を０．８に設定する。上記の式から算出されたｍ−１個の相関係数Ｒ１〜Ｒｍ−１の中でその絶対値が閾値０．８を超えるものが異常要因として抽出、取得される。
【００３３】
（ステップＳ１２）装置異常要因データベースの情報に基づき、取得した異常要因が制御可能な要因か否かを判別する。異常要因が制御可能な要因でない場合は、メンテナンス警告判定ステップＳ１４へ進む。制御可能な要因であれば制御指示ステップＳ１３へ進む。
【００３４】
（ステップＳ１３）特定された異常要因である装置パラメータを制御するための装置パラメータ補正情報がレジスト塗布／現像処理装置２または露光装置３へ送信される。レジスト塗布／現像処理装置２または露光装置３では装置パラメータ補正情報に基づいて装置パラメータが補正される。
【００３５】
（ステップＳ１４）装置異常要因抽出装置１３にて、要因となっている装置パラメータの値が所定のメンテナンス警告閾値と比較され、メンテナンス警告表示をするか否か判定される。メンテナンス警告表示をしないと判定された場合は、異常要因表示ステップＳ１５へ進む。メンテナンス警告表示をすると判定された場合は、メンテナンス警告表示ステップＳ１６へ進む。
【００３６】
（ステップＳ１５）表示装置１５に装置異常要因が表示される。
【００３７】
（ステップＳ１６）表示装置１５にメンテナンス警告及び装置異常要因が表示される。
【００３８】
（ステップＳ１７）次のロットがある場合はステップＳ１に戻り新たに処理が始まり、無い場合は処理を終了する。
【００３９】
図６に露光量の経時変化の一例を示す。ロットＢを境に露光量を増大させる制御がされ、ロットＡで基準範囲を超えたことが分かる。ロットＢより前のロットＳからロットＡまでの露光量データと収集されたすべての装置パラメータとの相関解析を行ったところ、相関係数の絶対値が閾値以上である装置パラメータ（異常装置パラメータ）として図７に示すような経時変化をしているレチクル透過率が得られた。レチクル透過率は制御可能な要因ではなく、ロットＡでのレチクル透過率がメンテナンス警告閾値以上であるので、異常要因「レチクル透過率」を表示装置１５に表示して処理を進める。ここで、ロットＡのレチクル透過率がメンテナンス警告閾値以下の場合は、異常要因及びメンテナンス警告が表示装置１５に表示される。表示を確認したユーザがレチクルの洗浄を行うことでレチクル透過率は上昇する。
【００４０】
図８に露光量の経時変化の別の例を示す。ロットＤを境に露光量を減少させる制御がされ、ロットＥで基準範囲外の値になったことが分かる。ロットＤより前のロットＴからロットＥまでの露光量データと収集されたすべての装置パラメータとの相関解析を行う。解析の結果、相関係数の絶対値が閾値以上になる装置パラメータとして図９に示すような経時変化をしているＺ軸傾きが得られた。つまりＺ軸傾きが異常要因と考えられる。Ｚ軸傾きはウェーハが固定されているステージの光軸に対する傾きである。Ｚ軸傾きは制御可能な装置パラメータである。ここでは、Ｚ軸傾きをロットＤの時と同じ値にするように制御した。それにより露光量がロットＤ以前とほぼ同じ値になった。このＺ軸傾きの変動を放置すれば、やがて露光量での補正限界に達し、寸法異常が突発的に発生することになる。Ｚ軸傾きはロットＤの値でなく、１番目のロットからｎ番目（ｎは２以上の整数）のロットまでのＺ軸傾きの平均となるように制御してもよい。
【００４１】
（比較例）比較例による半導体製造装置の概略構成を図１０に示す。上記実施形態の半導体製造装置と比較して、装置異常要因抽出装置１３、装置異常要因データベース１４、表示装置１５を備えていない点を除いては同様の構成になっている。
【００４２】
上記実施形態と同様に過去のロットの寸法値から次のロットの寸法値を予測し、その予測寸法値が所定の許容範囲内におさまるように露光量を制御する。この比較例による半導体製造装置を用いたときの寸法値の経時変化の一例を図１１に示す。図１１に示すロットと同じロットでの露光量を図１２に示す。ロットＧ以降露光量を増大させる制御を行うことで寸法値を許容範囲内におさまるようにしていたことがわかる。しかし、露光量の補正限界に達したロットＦで寸法値が許容範囲外の製品が製造される。
【００４３】
このように装置異常要因の特定のできない半導体製造装置では、寸法異常を未然に防ぐことができず、歩留まりを低下させることになる。
【００４４】
このような比較例と異なり、上記実施形態では、ＡＰＣにより目的変数（ゲート寸法値）が一定に保たれている半導体製造システムにおいて、制御パラメータ（露光量）と装置パラメータとの相関解析を行うことで、装置異常要因を特定することができ、プロセス異常を未然に防止することができる。
【００４５】
上述した実施の形態は一例であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、上記実施形態では、ゲート寸法値を一定に保つために露光量を制御パラメータしていたが、さらに他の装置パラメータも合わせて制御パラメータを複数にしてもよい。その場合、異常要因抽出の際は、露光量だけでなく複数の制御パラメータの各々と装置パラメータとの相関解析を行うようにしてもよい。また、過去３ロットの寸法値から次のロットの寸法値を予測していたが、３ロット以上の寸法値から予測してもよい。また、相関係数の閾値を０．８としたが、強い正の相関または負の相関を持つ値であればよく、０．８以外の値にしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態は制御パラメータが露光量で、目的変数が寸法値の露光プロセスであったが、制御パラメータをエッチング時間、目的変数をパターン寸法値にし、エッチング装置のチャンバ内の圧力や温度等の装置パラメータをモニタすることでエッチングプロセスにも用いることが出来るように、ＡＰＣによる半導体製造プロセスに適用可能である。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体製造システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体製造装置の管理方法を示すフローチャートである。
【図３】製造される半導体装置の寸法予測の一例を示す図である。
【図４】半導体装置の寸法と露光量との関係を示す図である。
【図５】相関解析の一例を示す図である。
【図６】露光量の経時変化の一例を示す図である。
【図７】レチクル透過率の経時変化の一例を示す図である。
【図８】露光量の経時変化の一例を示す図である。
【図９】Ｚ軸傾きの経時変化の一例を示す図である。
【図１０】比較例による半導体製造システムの概略構成図である。
【図１１】半導体装置の寸法値の経時変化の一例を示す図である。
【図１２】露光量の経時変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ロット搬送制御装置
２  レジスト塗布／現像処理装置
３  露光装置
４  測定部
６  生産管理データベース
８  装置パラメータデータベース
１０  ＱＣデータベース
１１  装置パラメータ制御装置
１２  露光補正量データベース
１３  装置変動要因抽出装置
１４  装置変動要因データベース
１５  表示装置
【図１】
2007318036.tif 000005
【図２】
2007318036.tif 000006
【図３】
2007318036.tif 000007
【図４】
2007318036.tif 000008
【図５】
2007318036.tif 000009
【図６】
2007318036.tif 000010
【図７】
2007318036.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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