(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造において、特定の工程のための特定の装備の装備信頼指数を算定するステップと、
装備信頼指数に基づいて、前記特定の工程のための特定の装備のリスクスコアを算定するステップと、
リスクスコアに基づいて、前記特定の工程のための特定の装備で処理された半導体製造物の計測を行うか否かを決定するステップと、を含み、
前記装備信頼指数を算定するステップは、
前記特定の工程に対する工程安全性を算定するステップと、
前記特定の装備に対する装備安全性を算定するステップと、
工程安全性と装備安全性とを用いた演算を通じて装備信頼指数を算定するステップと、を含み、
前記装備安全性を算定するステップは、
特定の期間の間にＦＤＣ（Ｆａｕｌｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）インターロック（Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）が発生した頻度に基づいて、装備安全性を算定し、
リスクスコアに対する変動率を算定するステップを更に含み、
前記リスクスコアを算定するステップは、
前記装備信頼指数と変動率とに基づいて、リスクスコアを算定し、
前記変動率は、
計測後に処理された半導体製造物の数に応じて値が変わる、
ことを特徴とする計測制御方法。
【請求項２】
装備信頼指数は、次の数式を用いて算定されることを特徴とする請求項１に記載の計測制御方法。
装備信頼指数＝工程安全性×装備安全性
【請求項３】
工程安全性を算定するステップは、
次の数式を用いて、工程安全性（Ｓｏｐ）を算定することを特徴とする請求項１に記載の計測制御方法。
Ｓｏｐ＝Ｍｉｎ（Ｃｐｋ、１）
Ｃｐｋ＝Ｍｉｎ｛（ＵＳＬ−ｍ）／３σ、（ｍ−ＬＳＬ）／３σ｝
Ｍｉｎ：並べあげられた値の中の最小値
ｍ：工程スペック上目標値
ＵＳＬ：Ｕｐｐｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ
ＬＳＬ：Ｌｏｗｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ
σ：標準偏差
【請求項４】
変動率を算定するステップは、
計測後に処理された半導体製造物の数と基準計測周期とを用いた演算を通じて、変動率を算定することを特徴とする請求項１に記載の計測制御方法。
【請求項５】
基準計測周期は、
特定の期間の間に処理された半導体製造物の数と、計測された半導体製造物の数とを用いて算定された平均計測周期であることを特徴とする請求項４に記載の計測制御方法。
【請求項６】
リスクスコアを算定するステップは、
次の数式を用いて、リスクスコアを算定することを特徴とする請求項１に記載の計測制御方法。
リスクスコア＝１−装備信頼指数×変動率
【請求項７】
決定するステップは、
リスクスコアが基準値に到達すると、計測を決定することを特徴とする請求項１に記載の計測制御方法。
【請求項８】
装備信頼指数を算定するステップは、
周期的に行われ、
リスクスコアを算定するステップ及び決定するステップは、
前記特定の装備で半導体製造物が処理される度にリアルタイムで行われることを特徴とする請求項１に記載の計測制御方法。
【請求項９】
請求項１記載の計測制御方法を用いる計測制御システムであって、該計測制御システムは、
半導体製造において、特定の工程のための特定の装備に対するデータを獲得する獲得部と、
獲得したデータを用いて、前記特定の工程のための特定の装備の前記装備信頼指数を算定し、
前記装備信頼指数に基づいて、前記特定の工程のための特定の装備の前記リスクスコアを算定し、
前記リスクスコアに基づいて、前記特定の工程のための特定の装備で処理された半導体製造物の計測を行うか否かを決定するプロセッサと
を含むことを特徴とする計測制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体計測関連の技術に関し、より詳細には、半導体製造中にロット計測を制御するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造において、工程や装備の品質に問題があるか否かをモニタリングするために、計測が行われているが、全ての製造物に対して行わずに計測周期によって一部だけを選別して行っている。
たまにエンジニアがマニュアルで計測を決める場合もあるが、装備、素材、工程内容の変更といった、製造／技術に関連して変更事項がある場合や、工程又は装備が決められたスペックから逸脱してアラームが発生した場合や、製造が中断された場合が、まさにそうである。
一律な周期による計測は、工程や装備の品質に対する考慮がないため、効率的ではなく、エンジニアによるマニュアル計測は特別な状況が生じた場合にのみ制限的に行われるという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、半導体製造において特定の工程のための特定の装備の装備信頼指数に基づいたロットリスクスコア基盤の動的ロット計測制御方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る計測制御方法は、半導体製造において、特定の工程のための特定の装備の装備信頼指数を算定するステップと、装備信頼指数に基づいて、前記特定の工程のための特定の装備のリスクスコアを算定するステップと、リスクスコアに基づいて、前記特定の工程のための特定の装備で処理された半導体製造物の計測を行うか否かを決定するステップとを含む。
【０００５】
そして、装備信頼指数を算定するステップは、前記特定の工程に対する工程安全性を算定するステップと、前記特定の装備に対する装備安全性を算定するステップと、工程安全性と装備安全性とを用いた演算を通じて装備信頼指数を算定するステップとを含んでよい。
【０００６】
なお、装備信頼指数は、次の数式を用いて算定されてよい。
装備信頼指数＝工程安全性×装備安全性
そして、工程安全性を算定するステップは、次の数式を用いて、工程安全性（Ｓｏｐ）を算定してよい。
Ｓｏｐ＝Ｍｉｎ（Ｃｐｋ、１）
Ｃｐｋ＝Ｍｉｎ｛（ＵＳＬ−ｍ）／３σ、（ｍ−ＬＳＬ）／３σ｝
Ｍｉｎ：並べあげられた値の中の最小値
ｍ：工程スペック上目標値
ＵＳＬ：Ｕｐｐｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ
ＬＳＬ：Ｌｏｗｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ
σ：標準偏差
【０００７】
なお、装備安全性を算定するステップは、特定の期間の間にＦＤＣ（Ｆａｕｌｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）インターロック（Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）が発生した頻度に基づいて、装備安全性を算定してよい。
【０００８】
そして、本発明の実施形態に係る計測制御方法は、リスクスコアに対する変動率を算定するステップを更に含み、リスクスコアを算定するステップは、装備信頼指数と変動率とに基づいて、リスクスコアを算定してよい。
【０００９】
なお、変動率は、計測後に処理された半導体製造物の数に応じて値が変わってよい。
【００１０】
そして、変動率を算定するステップは、計測後に処理された半導体製造物の数と基準計測周期とを用いた演算を通じて、変動率を算定してよい。
【００１１】
なお、基準計測周期は、特定の期間の間に処理された半導体製造物の数と、計測された半導体製造物の数とを用いて算定された平均計測周期であってよい。
【００１２】
そして、リスクスコアを算定するステップは、次の数式を用いて、リスクスコアを算定してよい。
リスクスコア＝１−装備信頼指数×変動率
【００１３】
なお、決定するステップは、リスクスコアが基準値に到達すると、計測を決定してよい。
【００１４】
そして、装備信頼指数を算定するステップは、周期的に行われ、リスクスコアを算定するステップ及び決定するステップは、前記特定の装備で半導体製造物が処理される度にリアルタイムで行われてよい。
【００１５】
一方、本発明の別の実施形態に係る計測制御システムは、半導体製造において、特定の工程のための特定の装備に対するデータを獲得する獲得部と、獲得したデータを用いて、前記特定の工程のための特定の装備の装備信頼指数を算定し、装備信頼指数に基づいて、前記特定の工程のための特定の装備のリスクスコアを算定し、リスクスコアに基づいて、前記特定の工程のための特定の装備で処理された半導体製造物の計測を行うか否かを決定するプロセッサとを含む。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、半導体製造において、特定の工程のための特定の装備の装備信頼指数に基づいたロットリスクスコア基盤で動的ロット計測制御ができるため、装備信頼指数が低い場合には、ロット計測が頻繁に行われるようにする一方で、装備信頼指数が高い場合には、ロット計測が間欠的に行われるようにすることで、装備信頼指数による差等を付けた品質のモニタリング／管理が可能になる。
【００１７】
それにより、本発明によれば、計測器を効率よく使用することができ、適時計測を通じて品質／収率を向上させることができ、更に、自動／動的なロット計測制御を通じて管理の利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る動的ロット計測制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】Ｓｏｐ×Ｓｅｑ×Ｌｅｘ曲線を示す図である。
【図３】ロットリスクスコア曲線を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る計測制御システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る動的ロット（Ｌｏｔ）計測制御方法を説明するためのフローチャートである。
【００２０】
本発明の実施形態に係る動的ロット計測制御方法は、装備信頼指数に基づいたロットリスクスコアを算定し、それを基にロット計測を行うか否かを動的に決定する方法である。
【００２１】
それにより、装備からムーブアウト（Ｍｏｖｅ  Ｏｕｔ）されたロットに対して計測を行うか否かが動的に自動で決定されるが、その決定には、装備信頼指数に基づいたロットリスクスコアが参照される。
ロットリスクスコアは、装備からムーブアウトされたロットに対して計測を行わない場合、発生したかもしれない品質の問題を認識できなくなってしまうリスクを示す指標である。
【００２２】
本発明の実施形態に係る動的ロット計測制御方法は、装備信頼指数が低い場合に対しては、ロットリスクスコアが高く算定されるようにすることで、ロット計測が頻繁に行われるようにする一方で、装備信頼指数が高い場合に対しては、ロットリスクスコアが低く算定されるようにすることで、ロット計測が間欠的に行われるようにすることで、装備信頼指数による差等を付けた品質のモニタリング／管理が可能である。
【００２３】
本発明の実施形態に係る動的ロット計測制御方法は、工程及び装備別に区分されて行われる。即ち、「特定の工程（例えば、１００の工程のうち１１番目の工程に該当するエッチング工程）のための特定の装備（例えば、前記エッチング工程のための２０台の装備のうち３番目の装備）」[以下、「工程＿装備」という]毎に別々に、図１に示すアルゴリズムが行われるのである。
【００２４】
本発明の実施形態では、ロット単位で半導体製造物の計測を行うことを想定しているが、例示的なものであって、別の単位で半導体製造物の計測を行う場合も、本発明の範疇に含まれてよい。
【００２５】
図１に示す方法は、コンピューティングシステムの一種である「動的ロット計測制御システム」（以下、「計測制御システム」と略す）によって行われる。
【００２６】
図１に示すように、まず、計測制御システムが、装備信頼指数の算定のために必要な工程＿装備のデータを獲得する（Ｓ１１０）。ステップＳ１１０で獲得されたデータには、工程＿装備に対する次のようなデータを含む。
１）ｍ：工程スペック上目標値
２）ＵＳＬ（Ｕｐｐｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ）
３）ＬＳＬ（Ｌｏｗｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ）
４）σ：標準偏差
５）Ｌｃｎｔ：過去２週間で処理されたロットの数
６）Ｌｆｄｃ：過去２週間でＦＤＣ（Ｆａｕｌｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）インターロック（Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）が発生した回数
７）Ｌｍｅｓ：過去２週間で計測されたロットの数
【００２７】
次に、計測制御システムは、ステップＳ１１０で獲得されたデータを用いて、工程安全性を算定する（Ｓ１２０）。工程安全性（Ｓｏｐ）は、次の数式１によって算定することができる。
【００２８】
[数式１]
Ｓｏｐ＝Ｍｉｎ（Ｃｐｋ、１）
Ｃｐｋ＝Ｍｉｎ｛（ＵＳＬ−ｍ）／３σ、（ｍ−ＬＳＬ）／３σ｝
ここで、Ｍｉｎは、並べあげられた値の中の最小値を意味する。それで、工程安全性（Ｓｏｐ）の最大値は、１である。
【００２９】
そして、計測制御システムは、ステップＳ１１０で獲得したデータを用いて、装備安全性を算定する（Ｓ１３０）。装備安全性（Ｓｅｑ）は、次の数式２を用いて、算定することができる。
【００３０】
[数式２]
Ｓｅｑ＝ｅｘｐ（−３×Ｌｆｄｃ／Ｌｃｎｔ）
【００３１】
上記の数式２によると、装備安全性（Ｓｅｑ）は、過去２週間でＦＤＣインターロックの発生頻度によって決定されることが分かる。
【００３２】
次に、計測制御システムは、ステップＳ１２０で算定した工程安全性（Ｓｏｐ）と、ステップＳ１３０で算定した装備安全性（Ｓｅｑ）とを用いて、装備信頼指数を算定する（Ｓ１４０）。装備信頼指数は、次の数式３を用いて算定することができる。
【００３３】
[数式３]
装備信頼指数＝Ｓｏｐ×Ｓｅｑ
その後、計測制御システムは、ロットリスクスコアの変動率（Ｌｏｔ  Ｒｉｓｋ  Ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）を算定する（Ｓ１５０）。ロットリスクスコアの変動率（Ｌｅｘ）は、次の数式４を用いて算定することができる。
【００３４】
[数式４]
Ｌｅｘ＝ｅｘｐ（−３０×Ｌｍ／ｏ／Ｌａｖｇ）
ここで、Ｌｍ／ｏは、工程＿装備で計測後に処理され、ムーブアウトされたロットの数を意味する。例えば、工程＿装備で処理されてムーブアウトされた１０番目のロットに対して計測が行われた後、１１番目のロット、１２番目のロット及び１３番目のロットに対して工程＿装備で処理されてムーブアウトされた後で計測が行われていなかったら、“Ｌｍ／ｏ＝３”である。
【００３５】
そして、Ｌａｖｇは、工程＿装備の過去２週間の平均計測周期として、ステップＳ１１０で獲得したデータを用いて、次の数式５を用いて算定することができる。
【００３６】
[数式５]
Ｌａｖｇ＝Ｌｍｅｓ／Ｌｃｎｔ
【００３７】
一方、Ｌａｖｇを、上記の数式５によって算定せずに、装備特性と製造環境などを考慮して管理者が決めることもできる。考慮する装備特性には、装備の老朽具合及び過去の不具合率／事故履歴などが含まれ、製造環境には、製造量／速度などが含まれてよい。
【００３８】
次に、計測制御システムは、ステップＳ１４０で算定された装備信頼指数と、ステップＳ１５０で算定されたロットリスクスコアの変動率（Ｌｅｘ）を基に、ロットリスクスコアを算定する（Ｓ１６０）。
【００３９】
ロットリスクスコアとは、装備からムーブアウトされたロットに対して計測を行わない場合、発生したかもしれない品質の問題を認識できなくなってしまうリスクを示す指標と述べている。ロットリスクスコア（Ｌｒｉｓｋ）は、次の数式６を用いて算定することができる。
【００４０】
[数式６]
Ｌｒｉｓｋ＝１−装備信頼指数×Ｌｅｘ＝１−Ｓｏｐ×Ｓｅｑ×Ｌｅｘ
【００４１】
工程安全性（Ｓｏｐ）は、最大値が１であり、ｅｘｐ関数である装備安全性（Ｓｅｑ）とロットリスクスコアの変動率（Ｌｅｘ）も最大値が１である。よって、ロットリスクスコア（Ｌｒｉｓｋ）を構成する変数は、全て正規化されている確率値（０〜１）で表されたもので、上記の数式６のロットリスクスコア（Ｌｒｉｓｋ）も、確率値（０〜１）で算定される。
【００４２】
その後、計測制御システムは、ステップＳ１６０で算定されたロットリスクスコアを基に、工程＿装備で処理されてムーブアウトされたロットに対する計測を行うか否かを決定する（Ｓ１７０）。
【００４３】
具体的に、ロットリスクスコアが０．９５を超過すると、ロットに対する計測が行われるが、ロットリスクスコアが０．９５以下なら、ロットに対する計測は行われずにスキップされる。
【００４４】
それに対する詳細な説明のために、図２には、“Ｓｏｐ×Ｓｅｑ×Ｌｅｘ”の曲線を示し、図３には、ロットリスクスコア曲線を示している。
図２に示すように、Ｓｏｐ×Ｓｅｑ×Ｌｅｘ＝Ｐ（ｘ）の高さ（最大値）は、工程安全性（Ｓｏｐ）×装備安全性（Ｓｅｑ）によって決定され、勾配は、ロットリスクの変動率（Ｌｅｘ）の積によって決定されていることが分かる。
【００４５】
そして、図３に示すように、ロットリスクスコア曲線Ｐ（ｙ）は、Ｐ（ｘ）［＝Ｓｏｐ×Ｓｅｑ×Ｌｅｘ］とｙ＝０．５を基準に対称となる。
なお、図２と図３に示すように、ロットリスクスコアＰ（ｙ）＝０．９５に到達している場合、即ち、Ｐ（ｘ）［＝Ｓｏｐ×Ｓｅｑ×Ｌｅｘ］＝０．０５に到達した場合には、計測が行われ、Ｌｍ／ｏが“０”になり、Ｐ（ｙ）は最小値、Ｐ（ｘ）は最大値になる。
【００４６】
これまで、装備信頼指数に基づいたロットリスクスコア基盤の動的ロット計測方法について、好適な実施形態を挙げて説明してきた。
本発明の実施形態に係る動的ロット計測方法は、装備信頼指数を算定する過程（ステップＳ１１０ないしステップＳ１４０）と、ロットリスクスコアの算定及びそれに基づいた動的計測過程（ステップＳ１５０ないしステップＳ１７０）とで構成される。
【００４７】
ロットリスクスコアの算定及びそれに基づいた動的計測過程（ステップＳ１５０ないしステップＳ１７０）は、工程＿装備でロットが処理されてムーブアウトされる度にリアルタイムで行われなければならないが、装備信頼指数を算定する過程（ステップＳ１１０ないしステップＳ１４０）は、特定の周期（例えば、８時間ごと）に行われるようにしても構わない。
【００４８】
本発明の実施形態に係る動的ロット計測制御方法を行うことができる計測制御システムについて、図４を参照して詳細に説明する。図４は、本発明の別の実施形態に係る計測制御システムを示すブロック図である。
【００４９】
本発明の実施形態に係る計測制御システムは、図４に示すように、通信部２１０、表示部２２０、プロセッサ２３０、入力部２４０及び保存部２５０を含む。
【００５０】
通信部２１０は、外部機器又は外部ネットワークに通信接続し、データ通信する手段として、装備信頼指数とロットリスクスコアの変動率算定に用いられる工程＿装備のデータを獲得／抽出する。
【００５１】
表示部２２０は、情報が表示される手段として、ロットリスクスコア、計測を行うか否かなどを表示する。入力部２４０は、情報が入力される手段として、工程＿装備のデータ及び／又は管理者の設定事項を入力するのに用いられる。
【００５２】
表示部２２０と入力部２４０とは、タッチスクリーンで統合可能だが、それは計測制御システムがモバイルタイプである場合により有効に使える。
【００５３】
上述の工程＿装備のデータは、通信部２１０を介して工程＿装備やネットワークから受信するか、入力部２４０を介して入力されて収集される点において、通信部２１０と入力部２４０とは、データ獲得手段として機能する。
【００５４】
プロセッサ２３０は、獲得された工程＿装備のデータを用いて、図１に示す動的ロット計測制御アルゴリズムを行い、実行結果を表示部２２０に表示するか、通信部２１０を介して外部機器／ネットワークに伝達する。
【００５５】
保存部２５０は、プロセッサ２３０が動的ロット計測制御アルゴリズムを行ううえで必要な保存空間を提供する。
【００５６】
一方、本実施形態に係る装置及び方法の機能を行うためのコンピュータプログラムを収録するコンピュータで読み取れる記録媒体にも本発明の技術的思想が適用できることは言うまでもない。なお、本発明の多様な実施形態に係る技術的思想は、コンピュータで読み取れる記録媒体に記録されたコンピュータで読み取れるコード形態で実現されてよい。コンピュータで読み取れる記録媒体は、コンピュータによって読み取ることができ、データを保存することができる如何なるデータ保存装置でも可能である。例えば、コンピュータで読み取れる記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光ディスク、ハードディスクドライブなどであってよい。なお、コンピュータで読み取れる記録媒体に保存されたコンピュータで読み取れるコード又はプログラムは、コンピュータ間で接続されたネットワークを介して伝送されてよい。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図１】
0006947850.tif 000002
【図２】
0006947850.tif 000003
【図３】
0006947850.tif 000004
【図４】
0006947850.tif 000005