(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムにおいて、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、そのモニタ用ウエハと同時にバッチ処理される複数ロットに対して第１の推定値として付与するための、同時にバッチ処理されるロットの数を基準とするルールを、記憶する第１の記憶部と、
（２）各バッチ処理に関して、処理装置に設定されるロットの識別番号と処理装置内の位置とを結び付けて一時記憶する第２の記憶部と、
（３）上記の一時記憶されるロットの数を基準にして、上記のルールに従って、個々のロットに第１の推定値を付与する結び付け処理部と、
（４）上記の第１の推定値が付与されたロットに係るデータをロットの識別番号と共に記録する製品ロット品質データベースと
を含むことを特徴とする検査データ管理システム。
【請求項２】
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムにおいて、
（１）予め測定される処理装置に係る検査特性の分布であって、処理装置内の位置により値が決定される膜厚係数からなる検査特性の分布を記録する処理装置品質データベースと、
（２）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果に対して、上記処理装置に係る膜厚係数を掛け合わせることにより、そのモニタ用ウエハと同時にバッチ処理されるロットに係る第１の推定値を求める掛け合わせ手順を、記憶する第３の記憶部と、
（３）各バッチ処理に関して、処理装置に設定されるロットの識別番号と処理装置内の位置とを結び付けて一時記憶する第４の記憶部と、
（４）モニタ用ウエハに関する測定結果から、上記掛け合わせ手順に従って、個々のロットに第１の推定値を付与する結び付け処理部と、
（５）上記の第１の推定値が付与されたロットに係るデータをロットの識別番号と共に記録する製品ロット品質データベースと
を含むことを特徴とする検査データ管理システム。
【請求項３】
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムにおいて、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、上記処理装置の特性を示す第２の推定値としてバッチ処理毎に記録する処理装置品質管理データベースを含むことを特徴とする検査データ管理システム。
【請求項４】
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムにおいて、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、上記処理装置の特性を示す第２の推定値として、バッチ処理毎に同時処理されたロット数と共に記録する処理装置品質管理データベースを含むことを特徴とする検査データ管理システム。
【請求項５】
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムにおいて、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、上記処理装置の特性を示す第２の推定値として、バッチ処理毎に同時処理されたウエハ枚数と共に記録する処理装置品質管理データベースを含むことを特徴とする検査データ管理システム。
【請求項６】
請求項１に記載の検査データ管理システムを含む、ウエハ形成装置。
【請求項７】
請求項２に記載の検査データ管理システムを含む、ウエハ形成装置。
【請求項８】
請求項３乃至請求項５のうちのいずれか一項に記載の検査データ管理システムを含む、ウエハ形成装置。
【請求項９】
処理装置が拡散炉であり、
該拡散炉内部に設置される複数のロットに対して、第１の端部に第１のモニタ用ウエハが、第２の端部に第２のモニタ用ウエハが、中央部に第３のモニタ用ウエハが、それぞれ設置され、
第１のモニタ用ウエハの検査結果が第１の端部に位置するロットに付与される第１の推定値とされ、
第２のモニタ用ウエハの検査結果が第２の端部に位置するロットに付与される第１の推定値とされ、
第３のモニタ用ウエハの検査結果がそれ以外のロットに付与される第１の推定値とされることを特徴とする請求項６に記載のウエハ形成装置。
【請求項１０】
処理装置が拡散炉であり、
該拡散炉内部に設置される複数のロットに対して、第１の端部に第１のモニタ用ウエハが、第２の端部に第２のモニタ用ウエハが、中央部に第３のモニタ用ウエハが、それぞれ設置され、
第３のモニタ用ウエハの検査結果、第１のモニタ用ウエハの検査結果、若しくは第２のモニタ用ウエハの検査結果を、各ロットの設置位置に対応して比例配分した値を、各ロットに付与される第１の推定値とすることを特徴とする請求項６に記載のウエハ形成装置。
【請求項１１】
処理装置が拡散炉であり、
該拡散炉内部に設置される複数のロットに対して、第１の端部に第１のモニタ用ウエハが、第２の端部に第２のモニタ用ウエハが、中央部に第３のモニタ用ウエハが、それぞれ設置され、
検査特性の分布が、拡散炉の長手方向の膜厚分布を特性決定ウエハで測定することにより、予め決定されることを特徴とする請求項７に記載のウエハ形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全体製造プロセスを構成する個々の製造過程内での品質管理をロット単位で実施する半導体製造（等）の製造プロセスの検査データ管理システム、及びそれを含むウエハ形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工場では全体製造プロセスを構成する個々の製造過程内での品質管理が、ロット単位で実施されているのが、一般的である。製造過程の最終段階の検査で不良部が発見されると、それにより生じる損害が大きなものになることは不可避である。そのような事態を未然に防止するために、上記のような各製造過程内での種々の検査が実施されているのである。製造コストの削減、及び製品納期の短縮に繋げることを意図するものであり、それら検査で検出される規格外品は個別の製造過程の時点で廃棄（等）される。
【０００３】
図１１は、半導体の材料となるウエハの製造過程の一部を示すものであり、ロット単位のウエハに対し拡散炉にて酸化膜を形成する製造過程を示すブロック図である。この図に基づいて、（ロット単位の）上記ウエハの酸化膜形成過程内での一般的な品質管理及び検査について、概説する。
【０００４】
図１１において、それぞれの製品ロット即ちウエハロットの製造過程における履歴データは、製品ロット履歴データベース４に保存されている。つまり、個々の製品ロットに関して全体製造過程のうちのどのフェーズ（過程）にあるかが、このデータベース４に記録されている。工程指示システム６は、その製品ロット履歴データベース４から、次の処理装置が酸化膜形成拡散炉８であると記録されているロットに関するデータ検索を行ない、製品ロットストッカ１０に対しそれらロットに対する処理の指示２２ａを出す。製品ロットストッカ１０は、その指示２２ａを受けてオートローダ１２に製品ロットを払い出し、オートローダ１２は該ウエハを拡散炉８内部の所定の位置に設置する。この際同時に、オートローダ１２は膜厚モニタ用のウエハをモニタウエハストッカ１４から受け取り、拡散炉８内部の所定の位置にそのモニタ用ウエハを設置する。
【０００５】
ここで、膜厚モニタ用のウエハとは、バッチ処理により拡散炉８内でウエハの酸化膜を形成する過程において、形成される（酸化）膜厚をモニタする数枚（以下の説明では、３枚）のウエハのことである。以下の説明では、「モニタウエハ」と言う。
【０００６】
製品ロットウエハ及びモニタウエハが拡散炉８内に配置された状態で、所定のプロセスが実行されて完了すると、上述とは逆の手順により、製品ロットはオートローダ１２で製品ロットストッカ１０に戻される。それをうけて、拡散炉処理完了情報２２ｂは工程指示システム６を通じて、製品ロット履歴データベース４に保存される。一方、モニタウエハは、オートローダ１２からモニタウエハストッカ１４を通して払い出され、膜厚検査装置１６で膜厚検査が実施される。この検査データは検査データ管理システム１８を通じて、処理装置品質データベース２０に記録される。
【０００７】
検査データ管理システム１８では、全（ここでは、３枚）モニタウエハのうち１枚でも検査膜厚が所定の規格外であればアラームを発し、そのモニタウエハと同時にバッチ処理された全製品ロットが、それ以降の製造過程に進むことを防止する。
【０００８】
処理装置品質データベース２０では、処理装置単位で処理品質に係るデータが記録されている。上記の拡散炉８の場合、拡散炉８単位で３枚のモニタウエハの形成膜厚が、バッチ処理実施毎に時系列で記録されている。従って、個別の処理装置の品質に関するトレンド分析が可能であるため、例えば該トレンド分析をうけて、上記の拡散炉８の温度、流量、酸化時間等の種々の処理パラメータ調整を行なうというようなフィードバックを実施している。
【０００９】
図１２（６）は、拡散炉８内に製品ウエハが６ロット、モニタウエハが３枚セットされている様子を模式的に示す、拡散炉８の概略の側断面図である。１つのロットは矩形により表現されているが、図１２（７）に示すように、例えば２５枚のウエハ（のみ）から構成される。この図１２（６）及び以下の説明では、同様に１ロット当り２５枚のウエハで構成されると想定する。図１２（６）の拡散炉８は、石英管２２、石英ボート２４から構成されている。石英ボート２４には、製品ウエハのロット３２−１、３２−２、３２−３、３２−４、３２−５、３２−６（以下では、符号３２により総称する。）が所定の位置に設置されている。拡散炉８においては、石英管２２の手前（図では右側）から製品ロットを出し入れする。更に、石英ボート２４には、
＜１＞処理対象製品ロットに隣接し石英管２２の最も奥（図では左側）に配置されるモニタウエハ（以下、Ｓ側モニタウエハと言う。）２６、
＜２＞処理対象製品ロット群の中央に配置されるモニタウエハ（以下、Ｃ側モニタウエハと言う。）２８、
＜３＞処理対象製品ロットに隣接し石英管２２の最も手前（図では右側）に配置されるモニタウエハ（以下、Ｈ側モニタウエハと言う。）３０が、
設置されている。
【００１０】
ところで、図１２（６）の拡散炉８は、該拡散炉８の最大同時処理可能容量である６ロットのウエハをバッチ処理する際の設置の様子を示すが、それ以下のロット数であってもバッチ処理は可能である。図１２（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）は、拡散炉８内に製品ウエハ３２が、それぞれ、１ロット、２ロット、３ロット、４ロット及び５ロット設置されている。
【００１１】
図１２（１）〜（６）に示されるように、処理対象の製品ロットは石英管２２の奥部に詰めて設置される。従って、Ｓ側モニタウエハ２６の位置は同時処理されるロットの数に拠って変動することはないが、Ｃ側モニタウエハ２８とＨ側モニタウエハ３０の設置位置は、そのロット数に対応して必ず変動する。
【００１２】
従って、拡散炉８での処理品質安定化のためのフィードバック実施を意図して、上記のようにモニタウエハ膜厚データを時系列に管理するとしても、単にＳ側、Ｃ側、Ｈ側という区分では、必ずしも適正な管理に結び付かないという問題が生じる。図１３（１）は、図１２（６）と同じく、６ロット設置されている拡散炉８（の側断面図）を示し、図１３（２）は、図１２（４）と同じく、４ロット設置されている拡散炉８を示す。図１３（３）は、拡散炉８に処理可能最大（ウエハ）ロット数を設置して酸化膜形成し、それらの全部のウエハについて形成された膜厚を測定し、そこで得られた測定値を元にして、個々のウエハの設置位置（左が石英管２２の奥部、右が石英管２２の手前部）とそれらの上に形成された膜厚の測定値との関係を曲線（但し、一つの例）にて示したもの（以下、拡散炉長手方向膜厚特性分布と言う。）である。この曲線に表される処理装置（拡散炉）の特性（曲線形状）は、装置周辺の諸条件を変更しない限り相当の期間においては殆ど変動するものではなく、更に言うと、石英管２２内部に設定されるロット数によっても殆ど変動しないことが経験的に知られている。従って、例えば、図１３（１）に示した６ロット処理の場合と、図１３（２）に示した４ロット処理の場合では、Ｃ側、Ｈ側の処理位置が異なるため、このとき図１３（３）に示すように、Ｃ側は４ロット処理のときが６ロット処理時に比べて膜厚として厚目になり、Ｈ側は、逆に薄目になる。このようなときは、Ｓ側、Ｃ側、Ｈ側という区分でモニタウエハ膜厚データを時系列に記録・管理しても、拡散炉装置８の品質管理に結びつけることが難しい。
【００１３】
また、上述のウエハ酸化膜形成過程においては、膜形成されたウエハの品質をチェックするためにモニタウエハを基準にしているが、モニタによる廃棄か否かの判断は、同時処理された複数のロット全部に対するものである。つまり、モニタウエハの膜厚が規格外であれば、同時処理された複数ロット全てが廃棄される。
【００１４】
製品品質の向上を目指すならば、例えば、ロット単位で、膜厚データを（時系列に）管理し、他の製造過程での検査データと様々に組み合わせて、品質に対する判断を行っていくことが望ましい。しかし、上述の従来の技術においては、拡散炉８が構造的に備える長手方向の膜厚分布（図１３（３）参照）を概略平均化して各ロットに結び付けることのみ可能である。即ち、上述の場合、Ｓ側、Ｃ側、Ｈ側の３枚のモニタウエハの何れかの膜厚値、若しくは３枚の平均値を、同時にバッチ処理した全ロットに対し、膜厚データとして一様に括り付けることに限り可能である。それらデータは、実際の製品ロットの膜厚との差が大きくなることは避けられず、製品ロットに対する精度良い品質判断が困難である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、バッチ処理単位で収集される製造過程内検査結果データを、そのバッチ処理で処理される個々のロットに対し個々の検査結果として括り付けて、個別のロットに関する品質データとして活用することを目的とする。さらに、処理ロット数に応じて３枚の（特に、Ｃ側、Ｈ側の２枚の）モニタウエハの位置を識別し、その位置を考慮の上でモニタ膜厚値のトレンド管理（時系列管理）を行うことにより、処理装置の管理を適切に行うことを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するためになされたものである。本発明に係る請求項１に記載の検査データ管理システムは、
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムである。その検査データ管理システムは、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、そのモニタ用ウエハと同時にバッチ処理される複数ロットに対して第１の推定値として付与するための、同時にバッチ処理されるロットの数を基準とするルールを、記憶する第１の記憶部と、
（２）各バッチ処理に関して、処理装置に設定されるロットの識別番号と処理装置内の位置とを結び付けて一時記憶する第２の記憶部と、
（３）上記の一時記憶されるロットの数を基準にして、上記のルールに従って、個々のロットに第１の推定値を付与する結び付け処理部と、
（４）上記の第１の推定値が付与されたロットに係るデータをロットの識別番号と共に記録する製品ロット品質データベースと
を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る請求項２に記載の検査データ管理システムは、
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムである。その検査データ管理システムは、
（１）予め測定される処理装置に係る検査特性の分布であって、処理装置内の位置により値が決定される膜厚係数からなる検査特性の分布を記録する処理装置品質データベースと、
（２）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果に対して、上記処理装置に係る膜厚係数を掛け合わせることにより、そのモニタ用ウエハと同時にバッチ処理されるロットに係る第１の推定値を求める掛け合わせ手順を、記憶する第３の記憶部と、
（３）各バッチ処理に関して、処理装置に設定されるロットの識別番号と処理装置内の位置とを結び付けて一時記憶する第４の記憶部と、
（４）モニタ用ウエハに関する測定結果から、上記掛け合わせ手順に従って、個々のロットに第１の推定値を付与する結び付け処理部と、
（５）上記の第１の推定値が付与されたロットに係るデータをロットの識別番号と共に記録する製品ロット品質データベースと
を含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る請求項３に記載の検査データ管理システムは、
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムである。その検査データ管理システムは、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、上記処理装置の特性を示す第２の推定値としてバッチ処理毎に記録する処理装置品質管理データベースを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る請求項４に記載の検査データ管理システムは、
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムである。その検査データ管理システムは、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、上記処理装置の特性を示す第２の推定値として、バッチ処理毎に同時処理されたロット数と共に記録する処理装置品質管理データベースを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る請求項５に記載の検査データ管理システムは、
複数ロットのウエハがバッチ処理される処理装置のモニタデータを管理する検査データ管理システムであって、
処理装置内では複数ロットの設定位置と、複数ロットに対するモニタ用ウエハの設定位置とが、予め決められている検査データ管理システムである。その検査データ管理システムは、
（１）バッチ処理におけるモニタ用ウエハに関する測定結果を、上記処理装置の特性を示す第２の推定値として、バッチ処理毎に同時処理されたウエハ枚数と共に記録する処理装置品質管理データベースを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る請求項６に記載のウエハ形成装置は、
請求項１に記載の検査データ管理システムを含むウエハ形成装置である。
【００２２】
本発明に係る請求項７に記載のウエハ形成装置は、
請求項２に記載の検査データ管理システムを含むウエハ形成装置である。
【００２３】
本発明に係る請求項８に記載のウエハ形成装置は、
請求項３乃至請求項５のうちのいずれか一項に記載の検査データ管理システムを含むウエハ形成装置である。
【００２４】
本発明に係る請求項９に記載のウエハ形成装置は、
処理装置が拡散炉であり、
該拡散炉内部に設置される複数のロットに対して、第１の端部に第１のモニタ用ウエハが、第２の端部に第２のモニタ用ウエハが、中央部に第３のモニタ用ウエハが、それぞれ設置され、
第１のモニタ用ウエハの検査結果が第１の端部に位置するロットに付与される第１の推定値とされ、
第２のモニタ用ウエハの検査結果が第２の端部に位置するロットに付与される第１の推定値とされ、
第３のモニタ用ウエハの検査結果がそれ以外のロットに付与される第１の推定値とされることを特徴とする請求項６に記載のウエハ形成装置である。
【００２５】
本発明に係る請求項１０に記載のウエハ形成装置は、
処理装置が拡散炉であり、
該拡散炉内部に設置される複数のロットに対して、第１の端部に第１のモニタ用ウエハが、第２の端部に第２のモニタ用ウエハが、中央部に第３のモニタ用ウエハが、それぞれ設置され、
第３のモニタ用ウエハの検査結果、第１のモニタ用ウエハの検査結果、若しくは第２のモニタ用ウエハの検査結果を、各ロットの設置位置に対応して比例配分した値を、各ロットに付与される第１の推定値とすることを特徴とする請求項６に記載のウエハ形成装置である。
【００２６】
本発明に係る請求項１１に記載のウエハ形成装置は、
処理装置が拡散炉であり、
該拡散炉内部に設置される複数のロットに対して、第１の端部に第１のモニタ用ウエハが、第２の端部に第２のモニタ用ウエハが、中央部に第３のモニタ用ウエハが、それぞれ設置され、
検査特性の分布が、拡散炉の長手方向の膜厚分布を特性決定ウエハで測定することにより、予め決定されることを特徴とする請求項７に記載のウエハ形成装置である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明に係る好適な実施形態を説明する。
【００２９】
＜＜第１の実施形態＞＞
図１は、本発明に係る第１の実施形態である検査データ管理システム１８を含むウエハ酸化膜形成過程を示すブロック図である。図１１に示される従来技術の形態と、略同様である。更に、処理対象の製品ロットの指定から処理の完了、膜厚検査までの工程も、従来技術の工程と同様である。従って、同一部位には同一符号を付し、説明を省略する。よって、以下の説明では従来技術との差異に係る記述を中心とする。
【００３０】
なお、ウエハに形成される酸化膜の膜厚は、例えば図１４に示すように、５点測定方法、又は、９点測定方法により測定される。５点測定方法では、図１４のウエハ５０において、「×」が記された５点（中央、上端、下端、左端、右端）を測定し平均値を求める。９点測定方法では、上記の５点に加えて「○」が記された４点（中央点と端４点との中点）を測定し９点に関する平均値を求める。実際に膜厚を測定する装置としては、
１．エリプソメータ；ルドルフリサーチ社製  ＡｕｔｏＥＬ  ＩＶ
２．干渉式膜厚計；大日本スクリーン製造（株）製ＳＴ−Ｍ６０３−ＰＳ（通称：ラムダエース）
がよく知られており、現在、半導体製造の現場においても頻用されている。以下に記される本発明に係る実施形態においても、同様である。
【００３１】
本実施形態は、製品ロット単位で品質に係るデータを記録管理するデータべスである製品ロット品質データベース４２を備える。
【００３２】
工程指示システム６だけでなく、検査データ管理システム１８も、製品ロット履歴データベース４から処理対象となる１つ又は複数の製品ロットの識別番号を検索の上把握する。このデータと、膜厚検査装置１６から受け取る３枚のモニタウエハ（Ｓ側、Ｃ側、Ｈ側）とを適宜関連させ、モニタウエハ膜厚測定値を個別の製品ロットに結び付けている。各製品ロット別に結び付けられた膜厚値データは、製品ロット品質データベース４２に記録される。
【００３３】
３枚のモニタウエハの膜厚測定値データを、複数のロットに結び付ける方法について説明する。図２＜＜α＞＞は、石英管２４に３ロット設置されている処理の場合である。この場合、
・Ｓ側モニタウエハ２６の膜厚測定値データは、Ｓ側のロット３２−１に、
・Ｃ側モニタウエハ２８の膜厚測定値データは、Ｃ近傍のロット３２−２に、
・Ｈ側モニタウエハ３０の膜厚測定値データは、Ｈ側のロット３２−３に
それぞれのロットの膜厚値データとして結び付けられる。
【００３４】
図２＜＜β＞＞は、石英管２４に６ロット設置されている処理の場合である。この場合、当然ながら上記図２＜＜α＞＞の３ロットの場合とは異なる「結び付けのルール」を採用することが必要である。このように石英管２４に設置されるロット数が異なれば、それに対応して異なる「結び付けのルール」を選択・利用することになるが、これら複数のルールは検査データ管理システム１８内部に保存されており、処理されるロット数に応じて適切なルールが自動選択されるように検査データ管理システム１８が形成されている。
【００３５】
図２＜＜β＞＞の６ロット処理の場合は、
・Ｓ側モニタウエハ２６の膜厚データは、Ｓ側のロット３２−１に、
・Ｃ側モニタウエハ２８の膜厚データは、Ｃ近傍の４つのロット３２−２、３２−３、３２−３、３２−４、３２−５に、
・Ｈ側モニタウエハ３０の膜厚データは、Ｈ側のロット３２−６に
それぞれのロットの膜厚データとして結び付けるようにすることが可能である。その様子を図２＜β−１＞に示す。
【００３６】
更に、図２＜＜β＞＞の６ロット処理の場合は上記図２＜β−１＞に示される結び付けのルールに限定されるものではない。６ロット処理の場合の結び付けのルールの他の形態の模式図を、図２＜β−２＞、＜β−３＞、＜β−４＞に示す。まず図２＜β−２＞では、
・Ｓ側モニタウエハ２６の膜厚データは、Ｓ側の２つのロット３２−１、３２−２に、
・Ｃ側モニタウエハ２８の膜厚データは、Ｃ近傍の２つのロット３２−３、３２−４に、
・Ｈ側モニタウエハ３０の膜厚データは、Ｈ側の２つのロット３２−５、３２−６に
それぞれのロットの膜厚値データとして結び付ける。
【００３７】
図２＜β−３＞では、Ｓ側モニタウエハ２６とＣ側モニタウエハ２８との間の３ロットに対しては、Ｓ側モニタウエハ２６の測定結果とＣ側モニタウエハ２８の測定結果とを比例配分した値をそれぞれに結び付け、Ｃ側モニタウエハ２８とＨ側モニタウエハ３０との間の３ロットに対しては、Ｃ側モニタウエハ２８の測定結果とＨ側モニタウエハ３０の測定結果とを比例配分した値をそれぞれに結び付ける。例えば、
・ロット３２−１には、Ｓ側モニタウエハ２６測定結果の５／６と、Ｃ側モニタウエハ２８測定結果の１／６とを、
・ロット３２−２には、Ｓ側モニタウエハ２６測定結果の１／２と、Ｃ側モニタウエハ２８測定結果の１／２とを、
・ロット３２−３には、Ｓ側モニタウエハ２６測定結果の１／６と、Ｃ側モニタウエハ２８測定結果の５／６とを、
・ロット３２−４には、Ｃ側モニタウエハ２８測定結果の５／６と、Ｈ側モニタウエハ２８測定結果の１／６とを、
・ロット３２−５には、Ｃ側モニタウエハ２８測定結果の１／２と、Ｈ側モニタウエハ２８測定結果の１／２とを、
・ロット３２−６には、Ｃ側モニタウエハ２８測定結果の１／６と、Ｈ側モニタウエハ２８測定結果の５／６とを、
結び付けることが可能である（図２＜β−３＞）。上記の比例配分（按分）の係数は、モニタウエハから各処理対象ロットまでの距離に基づいて決定されている。
【００３８】
以上のように、処理ロットが６ロットの場合等では、「結び付けのルール」は複数想定され得る。どのルールに拠るかは、例えば拡散炉８装置の特性を表す、拡散炉長手方向膜厚特性分布（図１３（３）参照）をみて決定することができる。更に、処理対象のロット別に膜厚値データを結び付けるのではなく、複数枚（例えば１０枚）のウエハの単位で膜厚値データを結び付けることも可能であるし、１枚１枚のウエハ単位に個別の膜厚値データを結び付けることも可能である。図２＜β−４＞では、Ｓ側モニタウエハ２６とＣ側モニタウエハ２８の間の製品ウエハに関しては、Ｓ側モニタウエハ２６から各製品ウエハまでの距離とＣ側モニタウエハ２８から各製品ウエハまでの距離とに基づいて、Ｓ側モニタウエハ２６の測定結果とＣ側モニタウエハ２８の測定結果とを個別の製品ウエハ膜厚値データとして比例配分している。Ｃ側モニタウエハ２８とＨ側モニタウエハ３０の間の製品ウエハに関しても同様であり、Ｃ側モニタウエハ２８から各製品ウエハまでの距離とＨ側モニタウエハ３０から各製品ウエハまでの距離とに基づいて、Ｃ側モニタウエハ２８の測定結果とＨ側モニタウエハ３０の測定結果とを個別の製品ウエハ膜厚値データとして比例配分している。
【００３９】
＜＜第２の実施形態＞＞
図３は、本発明に係る第２の実施形態である検査データ管理システム１８を含むウエハ酸化膜形成過程を示すブロック図である。上述した図１に示される実施形態と、略、同様であるため、同一部位には同一符号を付し、説明を省略する。
【００４０】
ところで、本実施形態に係る以下の説明では、１回のバッチ処理において、拡散炉８の最大処理ロット（例えば６ロット１５０枚＋モニタ３枚）まで、ウエハを処理することを想定している。なお、本実施形態の考え方は、最大処理ロット数以下のロット（のウエハ）を処理する場合にも、適用することが可能である。
【００４１】
第２の実施形態である検査データ管理システム１８を含む上記のウエハ酸化膜形成過程では、拡散炉長手方向膜厚特性分布（図１３（３）参照）を利用する。従って該ウエハ酸化膜形成過程を稼動させる前提として、先ず拡散炉８に係る拡散炉長手方向膜厚特性分布を求める。その手順は、図４のフローチャートに示される。通常、拡散炉８は、１年間に数回程度、略定期的に石英管２４が洗浄され、拡散炉８全体のセットアップが行われる（やり直される）タイミング（例えば、工場の長期休業前後）を備える。そのタイミングにおいて、拡散炉８の最大処理ロット（例えば６ロット１５０枚＋３枚）のウエハを『特性決定ウエハ』として実際に設置して処理し、そこから得られる膜厚測定値データを拡散炉８の特性を示す拡散炉長手方向膜厚特性分布データとして利用することになる。上記のようにセットアップのタイミングで最大処理ロットの特性決定ウエハのデータ測定するのは、一旦セットアップすると次のセットアップまで膜厚分布特性は略一定であることが経験則により明かであるからである。
【００４２】
図４のフローチャートに表されている手順を詳しく説明する。
【００４３】
ステップＳ０２；拡散炉８に特性決定ウエハ（６ロット１５０枚＋３枚）を実際に設置して酸化膜形成処理をする。ここで、『６ロット１５０枚＋３枚』の『３枚』は、元来のモニタウエハ、即ちＳ側モニタウエハ２６、Ｃ側モニタウエハ２８、Ｈ側モニタウエハ３０のことである。
【００４４】
ステップＳ０４；ステップＳ０２にて酸化膜形成された特性決定ウエハの全てに関して、それぞれ膜厚値を測定する。個々の特性決定ウエハの拡散炉長手方向での位置と膜厚値測定結果の関係の一例が、図５に示される。図５（及び図６）において、横軸は拡散炉長手方向であり、左側がＳ側、右側がＨ側である。横軸の数字は、特性決定ウエハが設定されたときの、Ｓ側モニタウエハ相当ウエハからのウエハの枚数である。縦軸は、膜厚を示すのであり、単位はｎｍ（ナノｍ、１０-9ｍ）である。
【００４５】
ステップＳ０６；ステップＳ０４の測定結果に対し、必要に応じて適切な計算により平滑化処理を施す。図５のデータに該計算を施した結果が、図６に示される。図６の縦軸、横軸の意味するもの、及びそれらに付与された数字は、図５のものと同様である。
【００４６】
ステップＳ０８；特性決定ウエハの中には、元来のモニタウエハ（Ｓ側モニタウエハ２６、Ｃ側モニタウエハ２８、Ｈ側モニタウエハ３０）が含まれる。ステップＳ０６で得られた平滑化処理後特性決定ウエハ測定値結果を元にして、特性決定ウエハ膜厚値とモニタウエハ膜厚値の比を計算し、それら比を拡散炉長手方向の位置に対する関数（膜厚係数）とする。ここで、モニタウエハは３枚あるから、一つの位置に対する膜厚係数は、３つ（Ｓ側モニタウエハ２６膜厚に対する比、Ｃ側モニタウエハ２８膜厚に対する比、及びＨ側モニタウエハ３０膜厚に対する比）算出することができる。
【００４７】
ステップＳ１０；ステップＳ０８で求めた、拡散炉長手方向の位置に対する膜厚係数を、拡散炉８の特性を示すデータとして、処理装置品質データベース２０に記録する。
【００４８】
以上で、膜厚特性分布決定の手順を終了する。
【００４９】
ところで、最大処理可能ロット（６ロット）に対する、第２の実施形態に係る検査データ管理システム１８を含むウエハ酸化膜形成過程の稼動の際には、検査データ管理システム１８は、製品ロット品質データベース４２から、バッチ処理における製品ロットのロット数、各ロットごとのウエハ枚数、及び位置情報（拡散炉８にセットするロットの順序の情報）を把握する。更に検査データ管理システム１８は、処理装置品質管理データベース２０から、図４のフローチャートに示す手順にて求められる、拡散炉長手方向の位置に対する膜厚係数を把握する。実際の製品処理を経て膜厚検査装置１６により得られるＳ側、Ｃ側及びＨ側モニタウエハの膜厚測定結果に対して、拡散炉長手方向に係る位置情報に対応した膜厚係数を掛け合わせることにより、ウエハ毎の膜厚の推定値を計算して、結果を製品ロット品質データベース４２に保存（記録）する。
【００５０】
最大処理可能ロット（６ロット）に対する第２の実施形態に係る検査データ管理システム１８の稼動の際の計算例を、図７に示す。この例では、
・Ｓ側の１ロットに含まれるウエハは、Ｓ側モニタウエハ２６の測定結果にＳ側モニタウエハに対する膜厚係数を掛けて、膜厚値推定計算がなされ、
・Ｈ側の１ロットに含まれるウエハは、Ｈ側モニタウエハ３０の測定結果にＨ側モニタウエハに対する膜厚係数を掛けて、膜厚値推定計算がなされ、
・それ以外のロットに含まれるウエハは、Ｃ側モニタウエハ２８の測定結果にＣ側モニタウエハに対する膜厚係数を掛けて、膜厚値推定計算がなされている（図８（１））。
この例における測定結果は、Ｓ側モニタウエハ２６の測定結果が３０５ｎｍ、Ｃ側モニタウエハ２８の測定結果が２９５ｎｍ、Ｈ側モニタウエハ３０の測定結果が３００ｎｍである。
【００５１】
上記の第１の実施形態でも記したように、それぞれのロットにおいてどの膜厚係数にどのモニタウエハの測定結果を掛け合せるかのルールに関して言うと、予め仮のルールを複数設定しておきその中から選択されることが可能である。例えば、Ｓ側モニタウエハ２６の測定結果にＳ側モニタウエハに対する膜厚係数を掛けて第１の推定膜厚値を求め、Ｈ側モニタウエハ３０の測定結果にＨ側モニタウエハに対する膜厚係数を掛けて第２の推定膜厚値を求め、第１の推定膜厚値と第２の推定膜厚値との平均値を個別の製品ウエハの推定膜厚値とする、という方法も可能である（図８（２））。
【００５２】
＜＜第３の実施形態＞＞
以上の第１の実施形態及び第２の実施形態においては、製品（酸化膜形成されるウエハ）そのものの品質管理のために、製品ロット又は製品ウエハに対し、モニタウエハの検査（膜厚）データを結び付ける或いはモニタウエハの検査データに基づき膜厚推定値を関連させることが目的である。ここで図９においては、拡散炉８を含む処理装置に対する管理精度を向上させるための、検査データ管理システム１８を含む、ウエハ酸化膜形成過程のブロック図（第３の実施形態）を示す。図３における第２の実施形態と、略、同様の実施形態である。
【００５３】
図３の処理装置品質データベースと同様に、図９の処理装置品質データベース２０においても、拡散炉８の特性を示すデータとして拡散炉長手方向の位置に対する膜厚係数が予め計算された上で記録されている。即ち、図４のフローチャートに手順が示される（拡散炉８に係る）拡散炉長手方向膜厚特性分布（及び係数分布）が、この第３の実施形態に係る検査データ管理システム１８を含むウエハ酸化膜形成過程を稼動させる前提として、求められている。
【００５４】
先ず、拡散炉８の最大処理ロット（例えば６ロット１５０枚＋モニタ３枚）まで、ウエハを処理するバッチ処理の場合について述べる。該バッチ処理において膜厚検査装置１６において、
・Ｓ側モニタウエハ２６、
・Ｃ側モニタウエハ２８、
・Ｈ側モニタウエハ３０、
の酸化膜厚の数値が得られる。１回のバッチ処理により得られるそれらモニタデータを、拡散炉８の品質を示す時系列データとして、検査データ管理システム１８が処理装置品質管理データベース２０に書き込む。時系列に記録されるこれらモニタデータにより、拡散炉８の性能（品質）及び該性能（品質）の変動がトレンド管理され得ることになる。
【００５５】
次に、拡散炉８の最大処理ロットに満たないロット数又は枚数の、ウエハを処理するバッチ処理の場合について述べる。この場合にはＣ側モニタウエハ２８、Ｈ側モニタウエハ３０は、最大処理ロット処理時、即ち特性決定ウエハ設定時のＣ側モニタウエハ２８Ｈ側モニタウエハ３０よりも、よりＳ側モニタウエハ２６に近づいた位置に設置される（図１２、図１３参照）。最大処理ロットに満たないロット数処理時のＣ側モニタウエハ２８Ｈ側モニタウエハ３０においては、それらの設置位置に対応する特性決定ウエハが必ず存在する。
【００５６】
例えば、図１０（１）（２）に示される４ロット処理時を取り上げてみる。このとき、
・４ロット処理時のＳ側モニタウエハ２６は、６ロット処理である特性決定ウエハのＳ側モニタウエハ２６に、設置位置上、対応し、
・４ロット処理時のＣ側モニタウエハ２８は、６ロット処理である特性決定ウエハにおいてＳ側モニタウエハ２６から（図では左から）５１枚目のウエハに、略、設置位置上、対応する（図１０（１））（図１０（２））。
従って、４ロット処理時のＣ側モニタウエハ２８の測定値（Ｃrとする。）を、特性決定ウエハのＳ側モニタウエハ２６から５１枚目のウエハにおける膜厚係数（Ｃe51；特性決定ウエハ内のＣ側モニタウエハに対する係数、Ｈe51；特性決定ウエハ内のＨ側モニタウエハに対する係数、とする。）によって、除することにより、最大処理ロット処理時におけるＣ側モニタウエハ膜厚値に相当する推定値（Ｃcとする。）及びＨ側モニタウエハ膜厚値に相当する推定値（Ｈcとする。）を算出することができる（図１０（１）、（２））。即ち、
[数１]
Ｃc＝Ｃr／Ｃe51
Ｈc＝Ｃr／Ｈe51
となる。
【００５７】
更に、４ロット処理時のＨ側モニタウエハ２８の測定値（Ｈrとする。）を、特性決定ウエハのＳ側モニタウエハ２６から１０１枚目のウエハにおける膜厚係数（Ｃe101；特性決定ウエハ内のＣ側モニタウエハに対する係数、Ｈe101；特性決定ウエハ内のＨ側モニタウエハに対する係数、とする。）によって、除することによっても、最大処理ロット処理時におけるＣ側モニタウエハ膜厚値に相当する推定値（Ｃcとする。）及びＨ側モニタウエハ膜厚値に相当する推定値（Ｈcとする。）を算出することができる（図１０（３））（図１０（４））。即ち、
[数２]
Ｃc＝Ｈr／Ｃe101
Ｈc＝Ｈr／Ｈe101
となる。
【００５８】
以上のように、拡散炉長手方向膜厚特性分布が把握されていれば、処理対象ロット数が如何なる数であっても、最大処理ロット数処理時のＳ側モニタウエハ膜厚値、Ｃ側モニタウエハ膜厚値に相当する推定値、及びＨ側モニタウエハ膜厚値に相当する推定値が把握可能である。それらを、拡散炉８の処理が実施される度に、拡散炉８の品質及び品質の変動を示す時系列データとして検査データ管理システム１８が処理装置品質管理データベース２０に書き込む。時系列に記録されるこれらモニタデータ（推定値）によっても、拡散炉８の性能（品質）及び該性能（品質）の変動がトレンド管理され得ることになる。
【００５９】
また、バッチ処理ロット数が上述のように幾つかに限定されるならば（図１２のように１〜６ロットに限定されるならば）、
・同時処理ロット数、
・そのときのＳ側モニタウエハの実測定値、Ｃ側モニタウエハの実測定値、及びＨ側モニタウエハの実測定値をそのまま、
拡散炉８の品質及び品質の変動を示す時系列データとして検査データ管理システム１８が処理装置品質管理データベース２０に書き込むようにしても、拡散炉８の性能（品質）及び該性能（品質）の変動がトレンド管理され得ることになる。
【００６０】
以上のように、本発明では、モニタ（ウエハ）により、同時処理される個々のロット別の酸化膜厚値や個々のウエハ別の酸化膜厚値、及び処理装置たる拡散炉の膜厚形成特性を、推定・把握・記録・管理する。本発明の考え方は、膜厚値の推定・把握・記録・管理にのみ限定されるものではない。例えば、ウエハ酸化膜の屈折率（の推定・把握・記録・管理）に対しても、本発明（の考え方）は応用可能である。更には、例えば、ウエハにＰ型（またはＮ型）注入層を形成し、それら注入層における「比抵抗値」や「移動度」（の推定・把握・記録・管理）に対しても、本発明（の考え方）は応用可能である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明を利用することにより、バッチ処理単位で収集される製造過程内検査結果データを、そのバッチ処理で処理される個々のロットに対し個々の検査結果として結び付けることが可能になる。よって、それらデータを個別のロットに関する品質データとして活用することが可能になる。
【００６２】
更に、処理ロット数に応じて３枚の（特に、Ｃ側、Ｈ側の２枚の）モニタウエハの位置を識別し、その位置を考慮の上でモニタ膜厚値のトレンド管理（時系列管理）を行うことができる。従って、拡散炉等の処理装置に関する品質及び品質変動管理を適切に行うことが可能となる。即ちこれらデータを処理装置性能の調整のためにフィードバックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態に係る検査データ管理システムを含むウエハ酸化膜形成過程のブロック図である。
【図２】  モニタウエハの膜厚測定値を、複数のロットに結び付ける方法を示す、拡散炉の側断面図である。
【図３】  第２の実施形態に係る検査データ管理システムを含むウエハ酸化膜形成過程のブロック図である。
【図４】  拡散炉長手方向膜厚特性分布及び膜厚係数を求める、フローチャートである。
【図５】  １枚１枚の特性決定ウエハの拡散炉長手方向での位置と膜厚値測定結果との関係を示すグラフの一例である。
【図６】  図５のグラフに平滑化処理を施した結果のグラフである。
【図７】  第２の実施形態に係る検査データ管理システムによる計算例である。
【図８】  第２の実施形態において、推定値を算出するルールの例を示す模式図である。
【図９】  第３の実施形態に係る検査データ管理システムを含むウエハ酸化膜形成過程のブロック図である。
【図１０】  第３の実施形態での推定値導出を模式的に表した側断面図である。
【図１１】  従来技術に係る検査データ管理システムを含むウエハ酸化膜形成過程のブロック図である。
【図１２】  内部に設置されるウエハロットを含む拡散炉の簡略な側断面図の例（（１）〜（６））と、ウエハロットの簡略な側断面図（７）である。
【図１３】  内部に設置されるウエハロットを含む拡散炉の簡略な側断面図の例（（１）、（２））と、拡散炉長手方向膜厚特性分布（３）である。
【図１４】  膜厚測定方法を説明するための、ウエハの平面図である。
【符号の説明】
４・・・製品ロット履歴データベース、
６・・・工程指示システム、
８・・・拡散炉、
１０・・・製品ロットストッカ、
１２・・・オートローダ、
１４・・・モニタウエハストッカ、
１６・・・膜厚検査装置、
１８・・・検査データ管理システム、
２０・・・処理装置品質データベース、
２２・・・石英管、
２４・・・石英ボート、
２６・・・Ｓ側モニタウエハ、
２８・・・Ｃ側モニタウエハ、
３０・・・Ｈ側モニタウエハ、
３２・・・ウエハロット、
４２・・・製品ロット品質データベース、
５０・・・ウエハ。
【図１】
0003923700.tif 000002
【図２】
0003923700.tif 000003
【図３】
0003923700.tif 000004
【図４】
0003923700.tif 000005
【図５】
0003923700.tif 000006
【図６】
0003923700.tif 000007
【図７】
0003923700.tif 000008
【図８】
0003923700.tif 000009
【図９】
0003923700.tif 000010
【図１０】
0003923700.tif 000011
【図１１】
0003923700.tif 000012
【図１２】
0003923700.tif 000013
【図１３】
0003923700.tif 000014
【図１４】
0003923700.tif 000015