(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置と、該半導体製造装置で処理されたウエハまたはロットを検査するための半導体検査装置と、該半導体製造装置及び該半導体検査装置との通信によってウエハまたはロットを処理中の該半導体製造装置の装置パラメータと該半導体検査装置でのウエハまたはロットの検査結果とを収集・蓄積するデータ処理装置とからなるシステムを用いた半導体製造方法であって、
該データ処理装置には、各半導体製造装置毎に、該半導体製造装置から得られた該装置パラメータの特徴パラメータ夫々に対応した良品取得指標を表わす良品取得指標分布関数が記憶されており、
該データ処理装置では、
（ｉ）ウエハまたはロットを処理中の該半導体製造装置から得られた装置パラメータの特徴パラメータに対応した良品取得指標が該データ処理装置に記憶されている該良品取得指標分布関数から求められ、
（ii）求められた該良品取得指標が予め決められた一定値以下のとき、該半導体製造装置で処理中の該ウエハまたはロットの異常発生確率が高いと判断されて、該ウエハまたはロットの処理中または処理終了後、該半導体製造装置のコントローラに対策指示または着工停止指示が与えられ、もしくは該半導体製造装置の表示装置に警報を表示させ、かつ該半導体検査装置に対し、該異常発生確率が高くなるにつれて、あるいは、想定される異常の種類に応じて、該半導体製造装置で処理中の該ウエハまたはロットの該半導体検査装置での検査の優先順位を高める指示が与えられるとともに、検査レシピを変更する指示が与えられ、
（iii）該半導体製造装置で処理された該ウエハまたはロットの該半導体検査装置による検査結果の管理基準との照合の結果、正常と判断された場合には、良品取得度数に１を加え、異常と判断された場合には、良品取得度数から１を減じて新たな良品取得度数とし、該新たな良品取得度数を新たな検査回数（既検査回数に１を加えた値）で除することにより、記憶されている該良品取得指標分布関数の該良品取得指標が更新される
ことを特徴とする半導体製造方法。
【請求項２】
半導体製造装置と、該半導体製造装置で処理されたウエハまたはロットを検査するための半導体検査装置と、該半導体製造装置及び該半導体検査装置との通信によってウエハまたはロットを処理中の該半導体製造装置の装置パラメータと該半導体検査装置でのウエハまたはロットの検査結果とを収集・蓄積するデータ処理装置とからなるシステムを用いた半導体製造方法であって、
該データ処理装置には、各半導体製造装置毎に、該半導体製造装置から得られた該装置パラメータの特徴パラメータ夫々に対応した良品取得指標を表わす良品取得指標分布関数が記憶されており、
該データ処理装置では、
（ｉ）ウエハまたはロットを処理中の該半導体製造装置から得られた装置パラメータの特徴パラメータに対応した良品取得指標が該データ処理装置に記憶されている該良品取得指標分布関数から求められ、
（ii）求められた該良品取得指標が予め決められた一定値以下のとき、該半導体製造装置で処理中の該ウエハまたはロットの異常発生確率が高いと判断されて、該ウエハまたはロットの処理中または処理終了後、該半導体製造装置に対し、着工停止指示が与えられ、かつ該半導体検査装置に対し、該異常発生確率が高くなるにつれて、あるいは、想定される異常の種類に応じて、該半導体製造装置で処理中の該ウエハまたはロットの該半導体検査装置での検査の優先順位を高める指示が与えられるとともに、検査レシピを変更する指示が与えられ、
（iii）異常発生確率が高いと判断されて該着工停止指示が該半導体製造装置に与えられたときに該半導体製造装置で処理中であった該ウエハまたはロットの該半導体検査装置による検査結果が取得されて管理基準と照合され、該検査結果が該管理基準を満たして検査された該ウエハまたはロットが良品と判定されると、該半導体製造装置に与えられた該着工停止指示を解除する指令がなされ、
（iv）該検査結果の該管理基準との照合の結果、正常と判断された場合には、良品取得度数に１を加え、異常と判断された場合には、良品取得度数から１を減じて新たな良品取得度数とし、該新たな良品取得度数を新たな検査回数（既検査回数に１を加えた値）で除することにより、記憶されている該良品取得指標分布関数の該良品取得指標が更新される
ことを特徴とする半導体製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記データ処理装置に記憶されている前記良品取得指標分布関数の良品取得指標は、前記半導体検査装置での前記ウエハまたはロットの検査結果と前記管理基準との照合の結果による、良品を取得する回数と不良品を取得する回数との差を検査回数で除した値であることを特徴とする半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工程において後続工程が検査工程となっている工程に関係する。
【０００２】
【従来の技術】
従来用いられている半導体製造方法では、個々の製造装置が夫々独自にウェハ処理中のパラメータを測定して記録している。ここで、ウェハ処理中のパラメータとは、例えば、薄膜上にパターン構造を形成するためのドライエッチング装置の場合には、発光スペクトルや、エッチングの終点判定のために用いられる特定の波長の光強度の時間変化，消費電力，印加電圧，処理圧力，ガス流量，電極温度などであり、また、薄膜を形成するためのＣＶＤ装置やスパッタリング装置の場合には、消費電力や印加電圧，処理圧力，ガス流量，電極温度などであり、また、ウェハの洗浄装置の場合には、薬液の濃度や流量，温度などである。かかるパラメータのうち製造条件に関わるもの（例えば、消費電力や印加電圧，流量，圧力，温度など）は、処理環境を一定にして製品の品質を確保するために、所定の値に制御されている。従って、これらのパラメータは、所定の値に保たれているのが当然なので、測定されるだけで記録には残されないことが多い。
【０００３】
一方、ウェハ検査装置では、決められた検査頻度やレシピ（検査手法）で検査が行なわれる。検査装置のレシピにも、例えば、散乱光強度の閾値やレーザ光強度，測定場所，測定点数，ロット中で検査をする枚数などのパラメータがある。これらのパラメータは、例えば、Ａ工程では、ウェハ番号１５のウェハのみについて面内の決められた位置を１０点検査するというように、工程によって決まっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、製造装置でのウェハ処理中にパラメータの異常を見逃した場合、早くともそのロットの処理が終了するまで、そのパラメータの異常に起因する不良を作り続けてしまうことになる。最も遅い場合には、パラメータの異常に起因した不良が検査装置の検査対象となるウェハに発生するが、通常抜き取り検査が行なわれるものであるから、この不良となったウエハが検査されるまで不良品が作り続けられることになり、工程の歩留まりを低下させてしまう。
【０００５】
それを防ぐための対応策として、１ロット当たり検査するウェハの個数を増やしたり、ウェハ面内での検査する点数を増やしたりすることにより、見逃してしまう不良品の個数を減らし、対策が早く行なえるようにすることが考えられる。しかし、これでは、検査が律速となり、工程のスループットを低下させることになる。
【０００６】
そこで、検査工程が律速になることを防ぐために、検査装置の性能を向上させて検査速度を高めることが考えられるが、これには技術的な課題が大きく、一朝一夕では解決することができず、現在の半導体製造ラインに直ちに適用することは困難である。また、検査装置の台数を増やしたり、検査装置の作業員を増やしたりすることも考えられるが、製造コストを上昇させてしまうことになる。特に、今後のウェハの大口径化や半導体装置の高集積化に伴い、ウェハや検査装置の単価は上がるにもかかわらず、供給過剰などによって高い付加価値の半導体装置の価格低化が進行する場合、歩留まりの低下と製造コストの上昇は致命的な問題である。
【０００７】
さらに、新製品や新規ラインの立ち上げ時期，新機種の製造装置の導入時期または半導体装置の開発期間の場合には、過去の経験が不足しているために、適切な検査頻度が不明である。また、製造装置から得られる測定パラメータがどのような変化を示すと、製品に異常として現れるのかも不明である。そのため、検査頻度を過剰にせざるを得なくなり、開発コストの上昇と開発期間の長期化を招くことになる。このことは、日進月歩の新製品開発競争の中においては、致命的な問題となる。
【０００８】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、同じパラメータ異常に起因する不良ウェハまたはロットを２つ以上作り込むことを防止し、検査工程が律速になることなく、歩留まりの低下と製造コスト上昇を防ぐことができるようにした半導体製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、新製品や新規ラインの立ち上げ時期または新しい半導体装置の開発期間では、検査を頻度の過不足なく行なうことにより、開発コストの低減や開発期間の短縮を実現可能とした半導体製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、半導体製造装置と、該半導体製造装置で処理されたウェハまたはロットを検査するための半導体検査装置と、該半導体製造装置及び該半導体検査装置との通信によってウェハまたはロットを処理中の該半導体製造装置の装置パラメータと該半導体検査装置でのウェハまたはロットの検査結果とを収集・蓄積するデータ処理装置とからなるシステムを用いた半導体製造方法であって、該データ処理装置には、各半導体製造装置毎に、該半導体製造装置から得られた該装置パラメータの特徴パラメータ夫々に対応した良品取得指標を表わす良品取得指標分布関数が記憶されており、該データ処理装置では、(i)ウェハまたはロットを処理中の該半導体製造装置から得られた装置パラメータの特徴パラメータに対応した良品取得指標が該データ処理装置に記憶されている該良品取得指標分布関数から求められ、(ii)求められた該良品取得指標が予め決められた一定値以下のとき、該半導体製造装置で処理中の該ウェハまたはロットの異常発生確率が高いと判断されて、該ウェハまたはロットの処理中または処理終了後、該半導体製造装置のコントローラに対策指示または着工停止指示が与えられ、もしくは該半導体製造装置の表示装置に警報を表示させ、かつ該半導体検査装置に対し、該異常発生確率が高くなるにつれて、あるいは、想定される異常の種類に応じて、該半導体製造装置で処理中の該ウエハまたはロットの該半導体検査装置での検査の優先順位を高める指示が与えられるとともに、検査レシピを変更する指示が与えられ、（iii）該半導体製造装置で処理された該ウエハまたはロットの該半導体検査装置による検査結果の管理基準との照合の結果、正常と判断された場合には、良品取得度数に１を加え、異常と判断された場合には、良品取得度数から１を減じて新たな良品取得度数とし、該新たな良品取得度数を新たな検査回数（既検査回数に１を加えた値）で除することにより、記憶されている該良品取得指標分布関数の該良品取得指標が更新されるものである。
【００１２】
さらに、本発明は、半導体製造装置と、該半導体製造装置で処理されたウェハまたはロットを検査するための半導体検査装置と、該半導体製造装置及び該半導体検査装置との通信によってウェハまたはロットを処理中の該半導体製造装置の装置パラメータと該半導体検査装置でのウェハまたはロットの検査結果とを収集・蓄積するデータ処理装置とからなるシステムを用いた半導体製造方法であって、該データ処理装置には、各半導体製造装置毎に、該半導体製造装置から得られた該装置パラメータの特徴パラメータ夫々に対応した良品取得指標を表わす良品取得指標分布関数が記憶されており、該データ処理装置では、(i)ウェハまたはロットを処理中の該半導体製造装置から得られた装置パラメータの特徴パラメータに対応した良品取得指標が該データ処理装置に記憶されている該良品取得指標分布関数から求められ、(ii)求められた該良品取得指標が予め決められた一定値以下のとき、該半導体製造装置で処理中の該ウェハまたはロットの異常発生確率が高いと判断されて、該ウェハまたはロットの処理中または処理終了後、該半導体製造装置に対し、着工停止指示が与えられ、かつ該半導体検査装置に対し、該異常発生確率が高くなるにつれて、あるいは、想定される異常の種類に応じて、該半導体製造装置で処理中の該ウェハまたはロットの該半導体検査装置での検査の優先順位を高める指示が与えられるとともに、検査レシピを変更する指示が与えられ、(iii)異常発生確率が高いと判断されて該着工停止指示が該半導体製造装置に与えられたときに該半導体製造装置で処理中であった該ウェハまたはロットの該半導体検査装置による検査結果が取得されて管理基準と照合され、該検査結果が管理基準を満たして検査された該ウェハまたはロットが良品と判定されると、該半導体製造装置に与えられた該着工停止指示を解除する指令がなされ、(iv)該検査結果の該管理基準との照合の結果、正常と判断された場合には、良品取得度数に１を加え、異常と判断された場合には、良品取得度数から１を減じて新たな良品取得度数とし、該新たな良品取得度数を新たな検査回数（既検査回数に１を加えた値）で除することにより、記憶されている該良品取得指標分布関数の該良品取得指標が更新されるものである。
さらに、本発明は、上記データ処理装置に記憶されている上記良品取得指標分布関数の良品取得指標は、上記半導体検査装置での上記各ウェハまたはロットの検査結果と上記管理基準との照合の結果、良品を取得する回数と不良品を取得する回数との差を検査回数で除した値とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要を説明する。
半導体製造装置のパラメータ異常によって不良品が発生した場合、それを複数製造しないようにすることが有効である。そのためには、半導体製造装置のウエハまたはロットの処理に関するパラメータ（以下、装置パラメータという）に異常が見られた場合、そのウェハまたはロットの処理終了後（処理後のウエハまたはロットを、以下、まとめて製品という場合もある）、他のウェハまたはロットに対して優先して検査を行ない、その結果不良が発生していることが判明した場合には、迅速にその原因を明らかにして、この半導体製造装置のメンテナンスを行なうなどの対策を講じる必要がある。
【００１４】
しかしながら、装置パラメータに通常とは異なる値や波形が見られたからといって、必ずしも処理されるウェハまたはロット上で不良が発生したとは限らないし、また、１台の半導体検査装置が１台の半導体製造装置で製造された製品のみを専門的に検査しているわけではなく、同じ半導体検査装置が複数の半導体製造装置で製造された夫々の製品を検査しなければならないことが通常である。そこで、装置パラメータに通常とは異なる値や波形が見られた場合には、処理されるウェハまたはロット上で実際に不良が発生しているかどうかに限らず、その処理後に検査が行なわれるのであるが、同じ半導体検査装置が複数の半導体製造装置で製造された製品を検査する場合、２以上の半導体製造装置でのウエハまたはロットの検査が同時となる場合があり（例えば、ある製品の検査中に２以上の半導体製造装置での処理が終了して夫々の製品を検査する必要がある場合）、このために、夫々の半導体製造装置からの製品に検査の優先順位を設定し、その優先順位が高い順に検査を行なうようにすることが考えられる。
【００１５】
しかし、このように製品に優先順位を設定したとしても、優先順位の設定によっては、同時に検査対象となる２以上の半導体製造装置の製品に同じ優先順位が設定されている場合もあり得るものであり、このような場合、半導体検査装置上で混乱をきたす可能性がある。
【００１６】
そこで、本発明では、製品に不良が発生する確率に応じた検査の優先順位を与えて検査を行なうようにすることにより、かかる問題の解決を図っている。
【００１７】
かかる優先順位の決定はデータ処理装置で行なわれるが、ここで、製品の検査頻度やレシピを決定する要素となる装置パラメータとともに、検査の優先順位の決定方法について説明する。
【００１８】
データ処理装置は、半導体製造装置の処理中のウエハまたはロット（以下では、処理対象をウエハとして説明するが、ロットについても同様である）の処理に関する装置パラメータの収集・蓄積を行なう。ここで、簡単のために、取り扱う装置パラメータを、時間ｔの関数として、Ｘｎ(ｔ）で表わす。但し、ｎ＝１，２，３，……，ｍであって、ここでは、半導体製造装置にｍ個の装置パラメータがあるものとし、そのｎ番目の装置パラメータをＸｎ(ｔ）とするものである。なお、装置パラメータＸｎ(ｔ）の個数ｍは半導体製造装置に応じたものであって、その個数が等しい半導体製造装置もあるし、互いに個数が異なる半導体製造装置もある。
【００１９】
ところで、装置パラメータＸｎ(ｔ)を時間ｔの関数のままでは取扱いが複雑になるので、この装置パラメータＸｎ(ｔ)の特徴を示す値を抽出し、その値を特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)として定義する。但し、ｐ＝１，２，３，……，ｑであって、装置パラメータＸｎ(ｔ）の特徴はｑ種類あるものとし(但し、ｑの値、即ち、特徴の種類は装置パラメータＸｎ(ｔ)夫々に応じたものであり、異なる装置パラメータＸｎ(ｔ)で異なる場合もあるし、等しい場合もある）、特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)は装置パラメータＸｎ(ｔ)のｐ番目の特徴を示す値とする。なお、これら特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ）は、量子化されていることが望まし
い。
【００２０】
ここで、半導体製造装置の装置パラメータＸｎ(ｔ）がｍ個あるものとして、データ処理装置には、かかるｍ個の装置パラメータＸｎ(ｔ）の特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ）を用いて、次のように定義される良品取得度数分布関数Ｆ０、即ち、
0003926478.tif 000002
が半導体製造装置毎に記憶されている。但し、ｑ１，……，ｑｎ，……，ｑｍは装置パラメータＸ１(ｔ），……，Ｘｎ(ｔ），……，Ｘｍ(ｔ）の特徴パラメータ数である。
【００２１】
なお、［τ(Ｘ１：１），……，τ(Ｘ１：ｑ１），τ(Ｘ２：１），……，τ(Ｘｎ：１），……，τ(Ｘｎ：ｑｎ），……，τ(Ｘｍ：ｑｍ)］は、ｚ次元の空間座標を表わしている(ｚはｍ個の装置パラメータＸｎ(ｔ）の特徴パラメータの総数であり、上記の例では、ｚ＝ｑ１＋……＋ｑｎ＋……＋ｑｍである）。ここで、この良品取得度数分布関数Ｆ０は、このｚ次元の各空間座標毎の良品である製品の取得回数と不良品である製品の取得回数との差を表わしており、この差を度数ｙという。
【００２２】
また、各空間座標［τ(Ｘ１：１），……，τ(Ｘ１：ｑ１），τ(Ｘ２：１），……，τ(Ｘｎ：１），……，τ(Ｘｎ：ｑｎ），……，τ(Ｘｍ：ｑｍ)］毎の事象が起こった度数ｙを現在までの半導体検査装置の検査回数Ｎで割った値の分布関数を良品取得指標分布関数ｆ０する。これは、
ｆ０[τ(Ｘ１：１），……，τ(Ｘ１：ｑ１），τ(Ｘ２：１），……
，τ(Ｘｎ：１），……，τ(Ｘｎ：ｑｎ），……
，τ(Ｘｍ：ｑｍ）］                        ……（２）
で表わされる。データ処理装置には、かかる良品取得指標分布関数ｆ０も記憶されている。
【００２３】
従って、ある半導体製造装置でウェハを処理したときの夫々装置パラメータＸｎ（ｔ）から得られた特徴パラメータがτ(Ｘｎ：１），τ(Ｘｎ：２），……，τ(Ｘｎ：ｑｎ）であるとすると、良品取得指標分布関数ｆ０のこれら特徴パラメータで決まる座標位置での値（即ち、良品取得度数分布関数Ｆ０のこの座標位置での度数を検査回数Ｎで割った値）が求められる。この値は上記の特徴パラメータが得られたときの製品が良品である指標を表わすものであって、以下、良品取得指標ｆ０Vという。このようにして得られた良品取得指標ｆ０Vを基に、半導体検査装置でのこの製品に対する検査頻度や検査レシピ，検査優先順位が決められる。
【００２４】
ところで、このように良品取得指標分布関数ｆ０を基に検査の優先順位を決定すると、異なる半導体製造装置で処理されるウエハに対する良品取得度数分布関数Ｆ０、従って、良品取得指標分布関数ｆ０は互いに独立であるから、異なる２以上の半導体製造装置で得られる製品間で同じ優先順位が設定されることもあるし、また、同じ優先順位の製品の検査が同時に指示される場合もあり得る。
【００２５】
そこで、本発明では、このように良品取得指標分布関数ｆ０を基に設定される優先順位に、例えば、工程の重要度(例えば、工程が上流であるか下流であるか、ウェハの付加価値，対象となった製造装置や次工程の仕掛かり量など）に応じて重み付けを行ない、同じ優先順位のウェハが存在しないようにする。
【００２６】
次に、かかる良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得指標分布関数ｆ０を最も正確な形で得ることができるようにする方法について説明する。
【００２７】
ある半導体製造装置でウェハを製造中に得られた夫々の装置パラメータＸｎ（ｔ）の特徴パラメータが夫々τ(Ｘｎ：１），τ(Ｘｎ：２），……，τ(Ｘｎ：ｑｎ）とし、かつその製品の検査結果が良品であったとすると、良品取得度数分布関数Ｆ０でのｚ次元の座標空間の座標位置[τ(Ｘｎ：１），τ(Ｘｎ：２），……〜，τ(Ｘｎ：ｑｎ)］（なお、以下では、表現が長くなるので、ｚ次元の座標空間の座標位置を、このように、ｎ番目の装置パラメータＸｎ(ｔ）の特徴パラメータのみで表わし、他の装置パラメータの特徴パラメータは省略する。良品取得指標分布関数ｆ０についても、同様とする）の度数ｙを、これまでの値に１を加えて、ｙ＋１とする。また、もし、この製品が不良品であるときには、度数をｙ−１とする。
【００２８】
このようにして得られた新たな良品取得度数分布関数をＦ１とする。この場合、製品が良品であっても、また、不良品であっても、検査回数は、１回増えるので、Ｎ＋１とする。そして、良品取得度数分布関数Ｆ１の各座標位置における度数をＮ＋１で割った結果を新たな良品取得指標分布関数ｆ１とする。
【００２９】
次の検査対象となるウェハに対しては、このようにして得られた良品取得度数分布関数Ｆ１と良品取得指標分布関数ｆ１とを夫々新たな良品取得度数分布関数Ｆ０，良品取得指標分布関数ｆ０として用い、同様の操作を繰り返す。
【００３０】
このようにして、製品の検査毎に良品取得度数分布関数Ｆ０と良品取得指標分布関数ｆ０を新たに決定することにより、例えば、不良には結びつかないが、経時変化のように緩やかに装置パラメータが推移しても、良品取得度数分布関数Ｆ０と良品取得指標分布関数ｆ０とはその変化に追従することになる。
【００３１】
また、新機種の半導体製造装置や新規製造ラインの立ち上げ時期，新製品の開発時期においては、当然良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得指標分布関数ｆ０の全ての空間座標[τ(Ｘｎ：１），τ(Ｘｎ：２），……〜，τ(Ｘｎ：ｑ)］での値（即ち、度数ｙや良品取得指標ｆ０V）は０となっている。このような場合には、特徴パラメータがどのような値のときに良品が取れるか不明であるので、まず、処理される全てのウェハに対して検査を行なう。その後、検査を重ねて、上記の手順により、良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得指標分布関数ｆ０を更新していき、これら関数Ｆ０，ｆ０が明確な分布を持つようになったとき、即ち、良品取得度数ｙの最大値がある閾値、例えば、５０になったときから、良品取得指標分布関数ｆ０を用いて検査の優先順位などを決めるようにする。
【００３２】
このようにすることにより、試作から量産に至る間に良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得指標分布関数ｆ０のトレンドを得ることができ、その分布が確立するに従って検査するウェハ数も減らしていくことができる。
【００３３】
なお、以上の説明では、簡単のために、ウェハ処理に関わるパラメータは時間ｔだけの１変数の関数として扱かったが、これのみに限られるものではなく、この他に、プラズマやＵＶ光などを用いる場合には、発光強度Ｉ(λ）という波長の関数、または、発光強度Ｉ(λ，ｔ）という波長と時間の関数になることも考えられるし、ラジカルやガスのマススペクトルの場合には、質量数と時間の関数になることも考えられるし、交流の電源を用いる装置の場合には、電圧と時間、または、電圧波形のＦＦＴスペクトルと時間の関数になることも考えられる。さらに、装置壁面の温度分布などは、Ｔ(ｘ，ｙ，ｔ）のように、３変数のパラメータとなる。
【００３４】
このような多変数の装置パラメータの場合でも、装置パラメータの波形の特徴を表わす特徴パラメータを抽出してτ(Ｘｎ：ｐ)を定義することにより、１変数の装置パラメータと全く同様に扱うことができる。
【００３５】
以上のような統計的な処理を行なうデータ処理装置と半導体製造装置との間やデータ処理装置と検査装置との間で通信を行なうことができるようにすることにより、半導体製造装置での異常検出情報を迅速に半導体検査装置でのレシピや検査頻度などに反映させられて不良検出までの時間を短縮することができるし、半導体検査装置での不良発生情報を半導体製造装置へのアラームや対策指示という形で迅速に対応させることができる。
【００３６】
そして、この方法を用いることにより、同じパラメータの異常に起因する不良なウェハまたはロットを複数作り続けるといったことを防止することができ、歩留まりの低下や製造コスト上昇を防ぐことができる。また、新規ラインの立ち上げ時期や新しい半導体装置の開発期間においては、製品の検査を、その検査頻度の過不足なく、行なうことにより、開発コストの低減と開発期間の短縮を図ることができる。
【００３７】
以上が本発明の概要であるが、次に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明による半導体製造方法のための半導体製造装置とデータ処理装置と半導体検査装置とからなる半導体製造ラインを示すブロック図であり、１は半導体製造装置（ここでは、ドライエッチング装置とする）、２はデータ処理装置、３は半導体検査装置である。
【００３８】
同図において、少なくとも半導体製造装置１とデータ処理装置２との間と、半導体検査装置３とデータ処理装置２との間とでは、相互にデータの送受信ができるようになっている。そして、半導体製造装置１でウェハをエッチングしているときにモニタできる一部または全ての装置パラメータＸｎ(ｔ）は、データ処理装置２に送られる。
【００３９】
図２は図１に示した半導体製造ラインに用いた本発明による半導体製造方法の一実施形態を示すフローチャートであって、１ａは装置パラメータ測定器、１ｂは表示装置、１ｃはコントローラ、３ａは検査結果出力装置、３ｂはコントローラであり、図１に対応する部分には同一符号を付けている。
【００４０】
同図において、半導体製造装置１でウェハの処理中に装置パラメータ測定器１ａで測定されたパラメータの時間変化、即ち、装置パラメータＸｎ(ｔ)が全て、ウェハの処理中または処理直後に、データ処理装置２に送られる。
【００４１】
データ処理装置２では、これを受信し(ステップ１００)、この装置パラメータＸｎ(ｔ）の時間変化の特徴を表わす特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)を算出する（ステップ１０１）。
【００４２】
いま、この装置パラメータＸｎ(ｔ)として、図３に示すように、例えば、電極温度波形とすると、電極温度の時間変化を表わす装置パラメータＸｎ(ｔ）の特徴値（特徴パラメータ）は、実温度の平均値ＴAveと温度の振幅(最大値と最小値との差)ＴAmpとである。この他に測定された装置パラメータや特徴パラメータがない場合には、良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得指標分布関数ｆ０は、平均値ＴAveと振幅ＴAmpとの値に対して決定される。
【００４３】
即ち、ここでは、２つの特徴パラメータからなる１つの装置パラメータＸ１(ｔ）のみが対象となるものであって、その特徴パラメータτ(Ｘ１：１），τ(Ｘ１：２）は夫々平均値ＴAve，振幅ＴAmpである。従って、上記式（１），（２）により、良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得指標分布関数ｆ０は夫々、
Ｆ０[ＴAve，ＴAmp］
ｆ０[ＴAve，ＴAmp］
となる。データ処理装置２には、かかる良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得指標分布関数ｆ０が記憶されている。
【００４４】
図４は上記の実温度の平均値ＴAveと温度の振幅ＴAmpとの値を装置パラメータＸ１(ｔ)の特徴値、即ち、特徴パラメータτ(Ｘ１：１），τ(Ｘ１：２）としたときの良品取得指標分布関数ｆ０の一具体例を示す図である。
【００４５】
図３で示す装置パラメータＸ１(ｔ)から求めた平均値ＴAveと振幅ＴAmpとの値が図４に示すＴAve−ＴAmp平面上のどの位置に当たるかを調べる。その位置での良品取得指標分布関数ｆ０の値ｆ０Vがそのウェハの良品取得指標である（図２のステップ１０２）。そして、この良品取得指標ｆ０Vに基づいてこのウエハの異常発生確率を決め（ステップ１０３）、この異常発生確率が低いときには、半導体検査装置３でのこのウエハの検査を「通常検査」とし（ステップ１０４）、また、異常発生確率が高いときには、半導体製造装置１に警報Ｗを送ってその表示装置１ｂに表示させたり（ステップ１０５）、半導体製造装置１のコントローラ１ｃに対策指示Ｄ１や着工停止指示Ｄ２を与えたりし（ステップ１０６，１０７）、また、半導体検査装置３に検査レシピや優先順位の指示Ｄ３を与え（ステップ１０８）、所定の抜き取り検査を行なわせる（ステップ１０９）。
【００４６】
ここで、異常発生確率と抜き取り検査との関係の一例について説明する。
得られた良品取得指標ｆ０Vが図４での最大値の９０％以上のとき、異常発生確率が充分低いとして、半導体検査装置３にウエハの検査頻度を２５枚に１枚の割合とする上記通常検査を行なわせる。この場合には、半導体製造装置１への上記の警報Ｗや指示Ｄ１，Ｄ２を行なわない。得られた良品取得指標ｆ０Vが図４での最大値の７５％以上，９０％未満のときには、異常発生確率が高まったとして、半導体検査装置３に１０枚に１枚の頻度でウエハの検査を行なうように指示し、通常検査のときよりも抜き取り頻度を高める。得られる良品取得指標ｆ０Vが図４での最大値の３０％以上，７５％未満のときには、異常発生確率がさらに高いとして、半導体検査装置３にウエハを全数検査させる。得られた良品取得指標ｆ０Vが図４での最大値の５％以上３０％未満のときには、異常発生確率が充分高いとして、このウエハの検査の優先順位を高め、半導体検査装置３に現在検査中のウェハの次に検査を行なうように指示する。
【００４７】
このように、得られた良品取得指標ｆ０Vに応じて異常発生確率を決め、異常発生確率が高くなるほど検査頻度が高くなるようにする。そして、また、異常発生確率が高くなるにつれて、あるいは想定される異常の種類に応じて、ウエハ面内の検査位置や検査点数，検査の仕方などの検査レシピを適宜変更し、また、検査の優先順位を高めていく。
【００４８】
半導体検査装置３は、以上のようなデータ処理装置２からの指示Ｄ３をコントローラ３ｂが受けてこの指示に基づいてウエハの検査を行ない、検査結果出力装置３ａにより、その検査結果(例えば、異物数や欠陥数，不良ビットの数など）Ｃをデータ処理装置２に送信する。データ処理装置２は、その検査結果を受けると（ステップ１１０）、この検査結果が管理基準を満たしているか否か判定する（ステップ１１１）。そして、この管理基準を満たしていれば、この検査したウエハを良品と判定し、上記のように、この良品取得指標ｆ０Vに対応した良品取得度数分布関数Ｆ０のｚ次元の空間座標の座標位置での度数ｙを＋１して良品取得度数分布関数Ｆ０を更新し、また、検査回数Ｎを＋１して良品取得指標分布関数ｆ０を更新し（ステップ１１３）、夫々を保持して次のウェハの検査に使用するようにする（ステップ１０２）。この場合、このウエハに対して、得られる良品取得指標ｆ０Vから、異常発生確率が高いとして（ステップ１０３）、半導体製造装置１に着工停止指示Ｄ２がされていたときには（ステップ１０７）、検査結果が管理基準を満たしているという判定とともに（ステップ１１１）、半導体製造装置１に着工停止解除Ｄ４を指令する（ステップ１１２）。
【００４９】
また、検査結果が管理基準を満たしていないときには（ステップ１１１）、上記のように、この良品取得指標ｆ０Vに対応した良品取得度数分布関数Ｆ０のｚ次元の空間座標の座標位置での度数ｙを−１として良品取得度数分布関数Ｆ０を更新し、また、検査回数Ｎを＋１して良品取得指標分布関数ｆ０を更新し（ステップ１１３）、夫々を保持して次のウェハの検査に使用するようにする（ステップ１０２）。
【００５０】
複数の異なる半導体製造装置１からのウエハの検査の要求が半導体検査装置３に同時になされているときには、優先順位が高い方のウエハを優先して検査する。しかし、上記のように、良品取得指標ｆ０Vに応じて検査の優先順位を決める場合、複数の半導体製造装置から同じ優先順位のウエハの検査の要求が半導体検査装置３に同時になされている場合もある。
【００５１】
このような場合には、上記のように、工程の重要度に応じて優先順位に重み付けをし、複数の同じ優先順位のウエハの検査要求が同時に半導体検査装置３になされないようにする。このための重み付けの基準としては、工程の一部または全部が停止するのを極力抑え、例え停止しても、その損害を最小限に抑えることができるような重み付けをする。例えば、上流工程ほど検査の優先順位を高くする、下流工程ほど検査の優先順位を高くする、次工程の仕掛かりが少ない工程ほど検査の優先順位を高くする、半導体検査装置３にウェハを送ってきた半導体製造工程のうち、仕掛かりが多い物ほど検査の優先順位を高くする、付加価値の高い工程程検査の優先順位を高くするなどの方法がある。
【００５２】
図５は本発明による半導体製造方法の他の実施形態を示すフローチャートであって、図２に対応する部分には同一符号を付けている。
【００５３】
同図において、この実施形態は、データ処理装置２が、半導体製造装置１から装置パラメータＸｎ(ｔ）を、また、半導体検査装置３から検査結果Ｃを夫々受信して図２で説明した処理と同様の処理を行なうものであるが、半導体製造装置１の表示装置１ｂには、警報Ｗや対策指示メッセージＤ１を表示させるだけであって、着工停止指示Ｄ２を送ることはせず、また、半導体検査装置３には、検査レシピの変更や優先順位を指示することはない。これ以外は、図２に示した具体例と同様である。
【００５４】
図６は本発明による半導体製造方法の他の実施形態を示すフローチャートであって、図２，図５に対応する部分には同一符号を付けている。
【００５５】
この実施形態は、図６に示すように、図５に示す実施形態に、さらに、半導体検査装置３に対して検査レシピの変更や優先順位Ｄ３を指示するようにしたものである。
【００５６】
ところで、装置パラメータＸｎ(ｔ）には、その特徴を示す特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)が多数有るのが普通であるが、これら全てが異常発生確率に影響を与えるものではない。
【００５７】
図７は、その一例として、半導体製造装置１からデータ処理装置２に送られてきた装置パラメータＸｎ(ｔ)としてのエッチング時の発光強度の時間変化Ｘと、その特徴を示す特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)を示すものである。この装置パラメータＸｎ(ｔ)での特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)は、発光開始指令から発光が開始するまでの開始期間ｔstartや発光の立上り時間ｔon ，立下り時間ｏff ，発光期間ｔJE ，振幅ｈなどの特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)が有る。
【００５８】
しかし、このような特徴パラメータτ(Ｘｎ：ｐ)のうち、変化しても、ウエハに異常が発生しないものもあるし、異常が発生するものもある。図８はその様子を示すものであって、波形Ｘは図７に示す波形Ｘであって、これを基準波形とし、波形Ｘａは、基準波形Ｘに対して、全体の波形そのものは変化しないが、発光開始期間ｔstartが変化した場合を示し、波形Ｘｂは、基準波形Ｘに対し、発光開始期間ｔstartは変化しないが、全体の波形、即ち、発光期間ｔJEや振幅ｈが（従って、Ｓ＝ｈ×ｔJEが）変化した場合を夫々示している。
【００５９】
これら波形Ｘａ，Ｘｂについてウエハを検査したところ、波形Ｘａの場合には、ウエハに異常は発生しなかったが、波形Ｘｂの場合、ウエハに異常が発生した。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態にのみ限定されるものではない。例えば、以上の説明では、１つの半導体製造装置から１つの装置パラメータが送られてくるものとしたが、実際には、１つの半導体製造装置１から送られてくる装置パラメータは複数あるし、夫々の装置パラメータに対して特徴値も多数ある。従って、良品取得度数分布関数Ｆ０や良品取得確率分布関数ｆ０はこれら特徴値の全数(ｚ個）から構成されるｚ次元に対して定義されなければならない。
【００６１】
また、上記実施形態では、データ処理装置２は半導体製造装置や半導体検査装置と独立ものとしたが、半導体検査装置または半導体製造装置に内蔵されたものとしてもよい。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、検査対象をウエハとして説明したが、ロットの場合も同様である。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、各装置１，２，３間の情報伝達手段は通信としたが、電子コントロールカードに装置パラメータや検査結果などを読み込み、データ処理装置２でこれを読み込むようにするなど、他の情報伝達手段を用いるようにしてもよい。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、半導体製造装置１をドライエッチング装置としたが、ＣＶＤ装置やスパッタ装置などの他の成膜装置や洗浄装置などであってもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同じパラメータ異常に起因する不良ウェハまたはロットを複数作り込むことを防止し、歩留まりの低下と製造コスト上昇を防ぐことができる。
【００６６】
また、本発明によれば、新規ラインの立ち上げ時期または新しい半導体装置の開発期間においては、検査を頻度の過不足なく行なうことにより、開発コストの低減と開発期間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による半導体製造方法のための半導体製造装置とデータ処理装置と半導体検査装置からなる半導体製造ラインを示すブロック図である。
【図２】本発明による半導体製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図３】図１での半導体製造装置からデータ処理装置に送られる装置パラメータの一具体例を示す図である。
【図４】  図１でのデータ処理装置に保持される良品取得指標分布関数の一具体例を示す図である。
【図５】本発明による半導体製造方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
【図６】本発明による半導体製造方法のさらに他の実施形態を示すフローチャートである。
【図７】図１での半導体製造装置からデータ処理装置に送られる装置パラメータの他の具体例を示す図である。
【図８】図１での半導体製造装置からデータ処理装置に送られる装置パラメータの良品の場合と不良品の場合とを示す図である。
【符号の説明】
１  半導体製造装置
１ａ  装置パラメータ測定器
１ｂ  表示装置
１ｃ  コントローラ
２  データ処理装置
３  半導体検査装置
３ａ  検査結果出力装置
３ｂ  コントローラ
【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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【図８】
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