(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理装置と、該熱処理装置をプロセスシーケンス及び制御パラメータに関する処理プログラムであるプロセスレシピによって制御する装置コントローラを備えた半導体製造装置であって、
前記装置コントローラは、前記熱処理装置を構成する構成情報に応じて作成された複数のプロセスレシピを検索する検索画面を表示し、前記構成情報が検索キーとして入力され、所定の実行ボタンがクリックされると、前記構成情報に基づいて前記熱処理装置のプロセスレシピ作成の参考となるプロセスレシピを前記検索画面上に表示し、該プロセスレシピが選択されると、選択されたプロセスレシピをダウンロードし、該選択されたプロセスレシピの内容を該検索画面上で参照されると共に前記選択されたプロセスレシピを元に、そのまま使用できる制御パラメータはそのままとされ、変更を要する制御パラメータが訂正されることで前記熱処理装置のプロセスレシピが作成されるよう表示することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記検索キーは、装置タイプ、膜種、温度帯である請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記検索キーは、プロセスレシピを検索する際に優先する順位を付けられる請求項２記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記プロセスレシピが表示された前記検索画面では、該プロセスレシピに係るファイル名、装置構成ファイル名、ウエハ処理結果ファイル名、作成年月日のうち少なくとも一つの項目が表示される請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記項目を選択してクリックされると、前記選択された項目に該当するプロセスレシピ、装置構成ファイル、またはウエハ処理結果ファイルがダウンロードされる請求項４記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記熱処理装置は、縦型のバッチ処理装置又は枚葉処理装置である請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項７】
加熱炉を備えた複数の半導体製造装置と、これら複数の半導体製造装置の前記加熱炉をプロセスシーケンス及び制御パラメータに関する処理プログラムであるプロセスレシピによって制御する装置コントローラとを備えた半導体製造システムであって、
前記装置コントローラは、
前記半導体製造装置を構成する構成情報に応じて作成された複数のプロセスレシピを検索する検索画面を表示し、
前記構成情報が検索キーとして入力され、所定の実行ボタンがクリックされると、前記構成情報に基づいて前記半導体製造装置のプロセスレシピ作成の参考となるプロセスレシピを前記検索画面上に表示し、該プロセスレシピが選択されると、選択されたプロセスレシピをダウンロードし、該選択されたプロセスレシピの内容を該検索画面上で参照されると共に前記選択されたプロセスレシピを元に、そのまま使用できる制御パラメータはそのままとされ、変更を要する制御パラメータが訂正されることで前記半導体製造装置のプロセスレシピが作成されるよう表示することを特徴とする半導体製造システム。
【請求項８】
プロセスシーケンス及び制御パラメータに関する処理プログラムであるプロセスレシピであって、熱処理装置を構成する構成情報に応じて作成された複数のプロセスレシピを検索する検索画面が表示され、前記構成情報を検索キーとして入力され、所定の実行ボタンがクリックされると、前記構成情報に基づいて前記熱処理装置のプロセスレシピ作成の参考となるプロセスレシピが前記検索画面上に表示され、所定のプロセスレシピが選択されると、該選択されたプロセスレシピがダウンロードされ、該ダウンロードされたプロセスレシピの内容を参照し、前記ダウンロードされたプロセスレシピを元に、そのまま使用できる制御パラメータはそのままとされ、変更を要する制御パラメータが訂正されることを特徴とするプロセスレシピの作成方法。
【請求項９】
請求項８に記載のプロセスレシピの作成方法により作成されたプロセスレシピに定められたプロセス条件に基づいて、多数枚の基板を収容したボートが縦型炉に挿入され、
該縦型炉内が所定の温度に加熱されつつ、前記縦型炉内に反応ガスが供給されて、前記基板上に所定の膜が形成され、
膜形成後、前記縦型炉から処理後の前記ボートが取り出されることを特徴とする膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を熱処理する熱処理システムに係り、特に熱処理装置のプロセスレシピ作成支援装置として好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に半導体製造システムは、加熱炉を備えた複数の半導体製造装置と、これら複数の半導体製造装置を制御する装置コントローラとを備える。装置コントローラは、各半導体製造装置の装置構成の違いに応じて個々に作成ないし調整されたプロセスレシピによって、各半導体製造装置を制御している。ここでプロセスレシピとは、プロセスシーケンス及び制御パラメータ（温度、圧力、ガスの種類及びガス流量、時間などの制御目標値）に関する装置個別の処理プログラムである。
【０００３】
半導体製造装置が縦型装置であれば、プロセスレシピに定めたプロセス条件に基づいて、多数枚の基板を収容したボートが縦型炉に挿入され、縦型炉内が所定の温度に加熱されつつ、縦型炉内に反応ガスが供給されて、基板上に所定の薄膜が形成され、薄膜形成後、縦形炉から処理後のボートが取り出されることになる。
【０００４】
前述した装置構成の違いには、例えばプロセス上、酸化拡散装置とＣＶＤ装置とがある。これらの装置に共通するパラメータには、「ウェーハサイズ」や「ウェーハの数」、「膜種」、「デバイス上の用途」、「装置タイプ」、「必要バッチ数」、「ウェーハセット位置」、「ロード温度」、「アンロード温度」、「昇温速度」、「降温速度」、「昇降温時の温度制御」などがある。
【０００５】
また、酸化拡散装置に固有のパラメータには、「ステップ毎の酸化（アニール）温度」や「酸化時ガス流量（比）」、「その他必要条件」などがある。また、ＣＶＤ装置に固有のパラメータには、「ターゲット膜厚」や「成膜温度」、「狭く圧力」、「成膜時ガス流量（比）」、「その他必要条件」などがある。
【０００６】
さらに、装置構成の違いには、上記プロセス上の違いの他に、装置部品上の違いがある。この装置部品上の違いのうち、機械（以下、メカという）部品に関しては「エレベータ」や「カセットローダ」、「カセットステージ（オリフラ、ノッチ）」、「カセットハンド」、「移載機」、「ボート回転機構」などがある。電気部品に関しては、「分散コントローラ」や「温度制御ユニット」、「過温保護ユニット」、「熱電対」、「圧力制御ユニット（真空計）」、「ＭＦＣ：マスフローコントローラ（ＭＦＭ：マスフローメータ）」などがある。ソフト部品に関しては、「ブロックコントロール」や「チューブコントロール」、「メカコントロール」、「ガス圧力コントロール」、「温度コントロール」などがある。
【０００７】
半導体製造装置を顧客に納入するにはプロセスレシピを組み込んでおく必要がある。この点で、従来は、プロセスエンジニアの過去の経験から、上記装置構成の違いを考慮して、過去に納入した半導体製造装置のプロセスレシピを参照しながら調整を行っている。プロセスレシピは膨大な設定項目から構成される。この調整及び調整に際して必要な設定項目データの打ち込みも全て手作業で行なっているのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来技術によれば、プロセスレシピの良否はプロセスエンジニアの過去の経験に依存するところが多い。また、プロセスレシピの膨大な設定項目を全て手作業で調整しなければならない。また、設定項目データの打ち込み作業が個々に必要になる。このためプロセスレシピの作成に長時間要することとなり、作業効率が極めて悪いという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解消して、プロセスレシピを短時間で効率良く作成可能な熱処理システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱処理装置をプロセスレシピによって制御する装置コントローラを備えた熱処理システムにおいて、前記熱処理装置の構成情報に応じて作成された複数のプロセスレシピを蓄積するデータベースと、前記装置コントローラから前記プロセスレシピの作成要求があったときに、インターネットなどの通信回線を介して前記熱処理装置の構成情報を自動的に前記データベースへ送信し、前記送受信手段から送信される前記構成情報に基づいて前記熱処理装置のプロセスレシピ作成の参考となるプロセスレシピを前記データベースに蓄積された複数のプロセスレシピの中から検索し、少なくとも検索によってヒットしたプロセスレシピを前記通信回線を介して前記装置コントローラへ自動的に受信する通信制御手段とを備えたことを特徴とする熱処理システムである。
【００１１】
熱処理装置の構成情報とは、熱処理装置の構成を決定づける装置の構成、仕様によって決定される定数等をいい、例えば装置タイプや膜種、温度帯などがある。また、受信する対象はプロセスレシピに限定されず、送信される構成情報に含まれない他の構成情報を含めた全体構成情報などを加えてもよい。
【００１２】
装置コントローラから熱処理装置のプロセスレシピ作成要求があったときに、インターネットなどの通信回線を介して熱処理装置の構成情報が、通信制御手段から自動的にデータベースへ送信される。送信された前記構成情報に沿ったプロセスレシピが、データベースに蓄積された複数のプロセスレシピの中から検索される。検索によってヒットしたプロセスレシピは、通信回線を介して装置コントローラへ自動的に受信される。受信されたプロセスレシピをベースにして、必要な部分のみを書き換えることにより、熱処理装置のプロセスレシピを作成する。
【００１３】
このように既に蓄積した既存のプロセスレシピを参考にして、熱処理装置のプロセスレシピ作成の作業を補助するようにしたので、当該熱処理装置のプロセスレシピの調整が容易になり、プロセスレシピの作成時間を短縮化できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、発明の実施の形態の熱処理システムを示す構成図である。
【００１６】
熱処理システムは、半導体製造装置１、通信制御手段２、インターネット回線３、サーバ５、及びサーバ５をインターネット回線３に接続するルータ４とを備える。
【００１７】
半導体製造装置１は、熱処理装置１１と装置コントローラ１２とを有する。熱処理装置１１は、装置コントローラ１２に格納されたプロセスレシピによって制御され、ウェーハを熱処理する。熱処理装置１１には縦型のバッチ処理装置や枚葉処理装置がある。装置コントローラ１２は、ＷＷＷブラウザを搭載して、検索キー入力によりデータベース５１から過去納入のデータを検索し、装置コントローラ１２の画面上に検索結果を表示する機能を有する。
【００１８】
サーバ５は、ＨＴＴＰサーバで構成され、熱処理装置１１を構成する構成情報に応じて作成された複数のプロセスレシピ等を蓄積するデータベース５１を有する。具体的には、データベース５１は、装置構成のファイル、プロセスレシピファイル、及びウェーハ処理結果（温度データ、ガス流量データ、圧力データ、膜厚データ、抵抗データなどの実測値）を蓄積する。
【００１９】
通信制御手段２は、装置コントローラ１２からプロセスレシピ作成要求があったときに、インターネット回線３を介して熱処理装置１１の構成情報を自動的にサーバ５のデータベース５１へ送信する送信手段と、送信手段から送信された構成情報に基づいて、熱処理装置１１のプロセスレシピ作成の参考となるプロセスレシピ（過去のプロセスデータ）を、データベース５１に蓄積された複数のプロセスレシピの中から検索する検索手段、検索によってヒットしたプロセスレシピをインターネット回線３を介して装置コントローラ１２へ自動的に受信する受信手段とを備える。
【００２０】
次に上述した熱処理システムの作用を説明する。ここでは、熱処理装置の構成情報の一部を利用して既存のプロセスレシピ等のファイルを検索し、検索結果に基づき、熱処理装置初期プロセスレシピを作成する例を説明する。
【００２１】
装置コントローラ１２内部には、装置構成の違い、すなわち装置構成を決定づける装置コンフィグレーションと呼ばれる装置パラメータの設定画面（装置コンフィグレーション項目一覧画面）が存在する。これは装置の構成、仕様によって決定される定数等を装置の仕様に合わせるものであり、構成情報もこれに含まれる。
【００２２】
図２に装置コントローラ１２の画面に表示される検索画面を示す。検索画面２０には、上記構成情報を検索キーとして入力する検索キー入力欄２１と、検索によりヒットした検索結果レシピ一覧欄２２とが表示される。
【００２３】
プロセスエンジニアなどの作業者は検索キーとして、次の３つの基本キーワードを検索キー入力欄２１に指定する。装置タイプ、膜種、温度帯である。これらは入力欄２１ａ〜２１ｃに表示される選択項目から選択する。ここでは、Ｖ３Ｆ（縦型ＣＶＤ装置の型番）、ＰＯＬＹ（ポリシリコン）、８５０℃の選択例が示されている。各キーワードに対応して、検索優先順位を付ける優先順位設定欄２１ｅ〜２１ｇを設ける。各キーワードを文字列検索した結果に重み付けを行ない、重みの大きいものを該当するデータとして優先的に抽出する。ここでは、膜種、装置タイプ、温度帯の順で優先順位を付けてある。この基本キーワードの他に、他のキーワードを指定することも可能である。この場合、他のキーワード入力窓２１ｄを設けて、その入力窓２１ｄ内に任意の区切り（例えば、セミコロン;）を入れてキーワード（ＸＸＸ、ＹＹＹ、ＺＺＺ）を羅列する。
【００２４】
検索キーが決定したら、画面中央左の検索実行ボタン２３をクリックする。このクリックがプロセスレシピの作成要求となる。クリックにより、装置コントローラ１２は通信制御手段２を介してデータベース５１へ接続され、その構成情報であるキーワードが自動的に発信され、その構成情報に沿った検索をする。すなわち、作業者が指定したキーワードを検索キーとして、サーバ５のデータベース５１を検索し、当該キーワードを含む検索結果のレシピ一覧を、検索画面２０の検索結果レシピ一覧欄２２に所定数表示する。表示される項目は、例えば、装置構成ファイル名、ファイル名、ウェーハ処理結果ファイル名、作成年月日などである。上下のスクロールボタン２４、２５をドラッグすることにより、一覧表に表示されなかったレシピをスクロール表示できる。
【００２５】
一覧表に表示された特定のレシピを選択してクリックすれば（図示例では、Ｖ３Ｆ，ＰＯＬＹ５，Ｒｅｓｕｌｔ−ＰＯＬＹ５，００／０１／０５）、当該ファイルのダウンロードが実行され、当該ファイルはインターネット回線３を介して装置コントローラ１２に自動的に受信される。この受信ファイルをベースにして当該熱処理装置の装置コンフィグレーション及びプロセスレシピを調整する。
【００２６】
ところで、熱処理装置を調整するための一方の装置コンフィグレーションの項目一覧画面には、目的別に、複数項目、例えば２１項目の選択画面（１項目画面あたり１０項目の設定個所があるので、合計２１０項目存在する）が用意されている。コンフィグレーションの一部を抜粋すれば、次の通りである。
【００２７】
（１）リセットパターン設定画面
装置の電源投入時に、動作（レシピ）指定を行わない時の、初期動作を決定づける。
（２）ガス（ＭＦＣ）設定画面
装置に接続するＭＦＣ（マスフローコントローラ）に合わせて、フルスケール、ランプレートの設定を行う。
（３）ガス（バルブ）設定画面
バルブのオープン／クローズの設定を行う。
（４）温度パラメータ設定画面
装置に接続する温調に合わせて、温調の動作設定を行う。
（５）圧力パラメータ設定画面
装置に接続する圧力コントローラに合わせて、圧力コントローラの動作設定を行う。
（６）メカパラメータ設定画面
装置に接続するメカコントローラに合わせて、メカコントローラの動作設定を行う。
（７）アラーム設定画面
インタロック設定を行う。
（８）装置タイプ及びプロセス仕様定義設定画面
装置タイプ設定（ウェーハ径２００ｍｍ、３００ｍｍ）、膜種設定、温度帯設定）
このように設定画面数は多いが、上述した図２の検索画面例では、上記（８）の装置タイプ及びプロセス仕様定義設定画面のキー設定に限定して検索を掛けている。限定は、活用に値するキー項目にするとよい。
【００２８】
また、熱処理装置を調整するための他方のプロセスレシピは、１イベント（ステップともいう）あたり、５０項目の設定項目があり、図３に示すように、通常１００ステップで、１つのプロセスレシピが完成する（ステップ数は、生成する膜種類によって変わる）。ステップ１及び２の内容を具体的に示せば、次の通りである。
【００２９】
Ｓｔｅｐ１：時間＝１時間
温度設定＝８００℃
ガス流量設定  ＝  Ｎ2，１０ＳＬＭ
圧力設定      ＝  １０００Ｐａ
メカ動作設定  ＝  ボートロード
Ｓｔｅｐ２：時間＝１０分
温度設定＝９００℃，１０℃／分
（９００℃に向けて１０℃／分のレートで温度上昇させるの意である）
ガス流量設定  ＝  Ｎ2，１０ＳＬＭ
圧力設定      ＝  １０００Ｐａ
メカ動作設定  ＝  ボートロード
さて、上記の実施の形態による熱処理装置の調整作業は、図４を用いて説明すれば、次の通りとなる。図４（ａ）は実施例、図４（ｂ）は従来例を示す。
【００３０】
ステップ１０１：装置コンフィグレーションの設定
３項目の設定（装置タイプ、膜種、温度帯）
ここで、装置タイプは、例えばウェーハ径２００ｍｍに対応するものとして、また、ウェーハ径３００ｍｍに対応するものなど、仕様毎に設定されている装置型番を選択できる。また、膜種には、ＤＲＹ，ＰＹＲＯ，ＨＴＯ，Ｓｉ3Ｎ4，Ｄ‐ＰＯＬＹ（ドープトポリシリコン），ＰＯＬＹ，ＴＥＯＳ，ＡＮＥＥＬ（アニール）などを選択できる。また、温度帯には、０、５０、１００，１５０、２００、２５０〜１４００℃（５０℃刻み）を選択できる。なお、５０℃刻みでなく、他の温度刻みで良いことはもちろんである。
【００３１】
ステップ１０２：ステップ１０１で設定したコンフィグレーションを検索キーとして、サーバの（Ｗｅｂの）データベース５１を検索する。検索キーに付けた優先順位順に、検索結果レシピ一覧を表示する。通常は、検索結果レシピ一覧の先頭をまず始めに選択して、ファイルをダウンロードし、ファイル内容を参照する。ダウンロードされるファイルは、装置コンフィグレーションファイルと、プロセスレシピファイルと、ウェーハ処理結果ファイル（生産データ）とである。
【００３２】
ステップ１０３：作業者は上記ファイル内容を確認してみて、設定しようとしている顧客仕様からは、内容が大分違っていると判断すれば、ステップ１０２に戻り、検索結果レシピ一覧から別なものを選択し、ファイルをダウンロードして、再度内容確認する。このようにして過去データファイルをもとに、顧客仕様に、よりフィットした内容のものを選択して、初期プロセスレシピ作成の参考となるファイルを確定する。
【００３３】
ステップ１０４：よりフィットしたファイルが確定したら、当該ダウンロードされたファイルを元に、顧客仕様に合わせて調整作業を行う。半導体製造装置１は、顧客毎に、或いは、顧客内でも、装置毎にその使われ方が異なり、顧客仕様に応じた条件出しという作業が必ず存在する。この条件出しが調整作業に含まれる。調整作業は、そのまま仕様できるパラメータ等はそのままとし、変更を要するパラメータ等を訂正する作業となる。ファイルは、よりフィットしたものを選択してあるので、上記訂正作業数は、全数手作業で行なう場合に比べてはるかに少ない。
【００３４】
ステップ１０５：調整した初期プロセスレシピに基づいて装置動作を確認する。確認後、問題がなければ調整は完了する。これにより顧客への装置納入が可能となる。
【００３５】
上述したように、上記実施の形態によれば、過去データをもとに、顧客仕様に、よりフィットした内容のファイルを選択し、このファイルに若干のチューニング手作業のみを施すだけでプロセスレシピを完成できる。従って、図４（ｂ）に示す従来のように、装置調整作業に、装置コンフィグレーションの２１０項目の設定（ステップ２０１）、プロセスレシピの５０００項目の設定（ステップ２０２）、最後に装置動作確認（ステップ２０３）を全て手作業で行なうものと比べて、プロセスレシピ等の作成の手間を極端に低減できる。その結果、半導体製造装置を顧客仕様に応じた条件だし等の作業負担を激減することができる。
【００３６】
また、ダウンロード機能により、多数の経験豊富なプロセスエンジニアによって過去に作られた貴重な調整データを利用するので、次に納入する装置の初期プロセスレシピが、経験のない部分も含めて作成できるようになり、一人のプロセスエンジニアの経験から作成するときと比べると、データ打ち込み作業を含めたプロセスレシピの作成時間の短縮化が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、既存のプロセスレシピをベースにしてプロセスレシピを作成できるので、経験だけに基づいて最初から作成する場合に比べて、プロセスレシピを効率良く短時間で作成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態による熱処理システムの構成図である。
【図２】実施の形態による熱処理システムによるレシピの検索画面の説明図である。
【図３】１００ステップから構成される１つのプロセスレシピ例の説明図である。
【図４】実施の形態と従来例とを比較した装置の初期プロセスレシピの作成作業を説明するフロー図である。
【符号の説明】
１１    熱処理装置
１２    装置コントローラ
２    通信制御手段
３    インターネット回線
５１    データベース
【図１】
0004364468.tif 000002
【図２】
0004364468.tif 000003
【図３】
0004364468.tif 000004
【図４】
0004364468.tif 000005