(57)【要約】【課題】製造装置の異常に伴う処理停止などを大幅に低減し、かつ検査のサンプリング頻度を減少させ、半導体装置の歩留まりを向上させる。【解決手段】異常検知システム４は、生産制御システム２を介して入力された製造装置６のロット処理情報と予め異常検知システム４に格納された判定情報とを比較し、処理情報に異常がある場合、異常情報をフレキシブル検査システム５に出力する。フレキシブル検査システム５は、異常が検出されたロットの検査指示を生産制御システム２に出力する。生産制御システム２は、検査装置３に検査対象のロットが到着すると検査装置３に検査を指示し、検査装置３による検査が行われる。【選択図】図１
2009140044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の製造装置からロット処理情報を取得し、そのロット処理情報から抽出した処理情報と判定情報とを比較し、前記製造装置から取得した処理情報に異常があるか否かを判断し、処理情報に異常があると判断した際に、異常情報を出力する異常検知部と、
検査工程に到着した半導体ウエハのロット番号を出力し、検査指示信号によって検査指示されたロット番号の半導体ウエハの検査を行う検査装置と、
前記異常検知部から出力された異常情報を取得すると、前記異常情報に含まれるロット番号と前記検査装置から出力されたロット番号とが一致するかを判定し、一致した際に、該当するロット番号における半導体ウエハの検査指示信号を前記検査装置に出力する検査制御部とを備えたことを特徴とする製造装置異常検査システム。
【請求項２】
請求項１記載の製造装置異常検査システムにおいて、
前記検査制御部は、
任意のロット数の処理が終了しても前記異常検知部から異常情報が出力されない場合に、前記検査装置に半導体ウエハの検査を指示する検査指示信号を出力することを特徴とする製造装置異常検査システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の製造装置異常検査システムにおいて、
前記異常検知部が比較する判定情報は、
前記製造装置が異常と判断できる値と正常値との間の前記製造装置が異常傾向にあると判断できる任意の値からなることを特徴とする製造装置異常検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、製造装置の異常をリアルタイムで監視し、製造装置異常に伴った半導体装置の製造不良の防止に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、製造不良を防止するために、たとえば、異常検知システムやフレキシブル検査システムなどの品質管理を行う管理システムが広く用いられている。
【０００３】
異常検知システムは、圧力や雰囲気温度などの半導体製造装置の各種情報を取得し、それら半導体製造装置から取得した各種情報が、予め設定されたしきい値以上、または以下となった場合に、半導体製造装置に異常があると判断し、該当する半導体製造装置の処理停止、ならびに処理されたロットの流動を停止させることによって、不良の作り込みを防止するシステムである。
【０００４】
また、フレキシブル検査システムは、設定された任意の検査頻度（たとえば、任意のロット毎、任意のウエハ単位毎）に基づいて、それぞれの検査装置に検査を実施する指示を行うシステムである。
【０００５】
さらに、この種の半導体装置の製造管理技術においては、たとえば、過去のロット検査結果と、その際の装置処理情報とを用いて、次ロットの装置処理情報の関係から検査対象となるウエハ、およびレシピを予測し、不良ロットの見逃しを減少させるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２９３４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記のような半導体装置製造における品質管理技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【０００７】
まず、異常検知システムによる製造管理では、製造装置に異常が発生した際に該製造装置の処理停止などを行うために、異常発生時に処理していたロットが不良となる可能性が高く、異常発生前の処理停止などによる不良作り込みを未然に防止することができないという問題がある。
【０００８】
また、不良作り込みを少しでも防止するために、予め設定されるしきい値を厳しくした場合、製造装置が頻繁に停止してしまい、半導体製造の効率が大幅に低下してしまう恐れがある。
【０００９】
さらに、フレキシブル検査システムによる製造管理では、任意のロット毎や任意のウエハ単位毎に検査が実施されることになるので、たとえば、検査対象のロットで不良が検出されても、検査が設定されていないそれ以前のロットなどでは、検査の対象外となってしまうことになり、不良があっても次工程に進んでしまい、不良流出の危険性が大きくなってしまうという問題がある。
【００１０】
また、特許文献１の技術では、過去のロットの検査結果と装置情報による次ロット処理時の装置情報との相関でサンプルウエハ、およびレシピの決定を行っているが、突発的に発生した異常や実績不足などによって予測が困難な状況が発生し、適切な検査を実施することが困難になってしまう恐れがある。
【００１１】
本発明の目的は、製造装置の異常に伴う処理停止などを大幅に低減し、かつ検査のサンプリング頻度を減少させることにより、半導体装置の製造における歩留まりを向上させることのできる技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
本発明は、任意の製造装置からロット処理情報を取得し、そのロット処理情報から抽出した処理情報と判定情報とを比較し、製造装置から取得した処理情報に異常があるか否かを判断し、処理情報に異常があると判断した際に、異常情報を出力する異常検知部と、検査工程に到着した半導体ウエハのロット番号を出力し、検査指示信号によって検査指示されたロット番号の半導体ウエハの検査を行う検査装置と、異常検知部から出力された異常情報を取得すると、異常情報に含まれるロット番号と検査装置から出力されたロット番号とが一致するかを判定し、一致した際に、該当するロット番号における半導体ウエハの検査指示信号を検査装置に出力する検査制御部とを備えたものである。
【００１５】
また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。
【００１６】
本発明は、前記検査制御部が、任意のロット数の処理が終了しても異常検知部から異常情報が出力されない場合に、検査装置に半導体ウエハの検査を指示する検査指示信号を出力するものである。
【００１７】
また、本発明は、前記異常検知部が比較する判定情報が、製造装置が異常と判断できる値と正常値との間の製造装置が異常傾向にあると判断できる任意の値よりなるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１９】
（１）半導体製造装置の異常による製造不良を未然に防止することができる。
【００２０】
（２）また、検査のサンプリング頻度を低減することができる。
【００２１】
（３）さらに、半導体製造装置が頻繁に停止することを防止することができる。
【００２２】
（４）上記（１）〜（３）により、半導体装置における製造の歩留まりの向上、およびＴＡＴ（Ｔｕｒｎ  Ａｒｏｕｎｄ  Ｔｉｍｅ）の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態による製造装置異常検出システムのブロック図、図２は、図１の製造装置異常検出システムの動作例を示すフローチャートである。
【００２５】
本実施の形態において、製造装置異常検出システム１は、半導体装置の製造装置における情報をリアルタイムに判定し、製造異常によるロット不良などを未然に防止するシステムである。
【００２６】
製造装置異常検出システム１は、図１に示すように、生産制御システム２、検査装置３、異常検知システム４、およびフレキシブル検査システム５から構成されている。生産制御システム２は、製造装置異常検出システム１におけるすべての制御を司る。
【００２７】
検査制御部を構成する生産制御システム２には、複数の製造装置６が接続されており、該生産制御システム２は、製造装置異常検出システム１におけるすべての制御を司る。製造装置６は、たとえば、ＣＶＤ装置、イオン注入装置、エッチング装置、アニール装置、および露光装置などの半導体装置の各種製造装置からなる。
【００２８】
検査装置３には、生産制御システム２が接続されている。この検査装置３は、たとえば、マスクブランクの形状、膜特性、膜厚、異物欠陥などの各種検査を行う複数の検査装置からなり、生産制御システム２の制御に基づいて任意のロットにおける半導体ウエハを検査する。
【００２９】
異常検知システム４には、生産制御システム２が接続されている。異常検知システム４は、生産制御システム２を介して入力された製造装置６のロット処理情報と判定情報とを比較し、その比較結果から、製造装置６の処理異常を検出し、異常情報としてフレキシブル検査システム５に出力する。
【００３０】
検査制御部を構成するフレキシブル検査システム５は、異常検知システム４から出力された異常情報に基づいて、生産制御システム２に対して該当するロットの検査指示を行う。
【００３１】
ここで、判定情報、およびロット処理情報について説明する。
【００３２】
判定情報は、処理中の製造装置６における異常検知項目と設定値とからなる。異常検知項目は、製造装置６の異常監視を行う際の監視項目であり、設定値は、異常検知項目において、異常処理ではないが異常処理傾向と判定できるしきい値からなり、明らかに異常と判断できる処理値と正常処理時の処理値との間の任意の値が設定される。
【００３３】
たとえば、アニール装置においては、アニール時の処理温度が異常検知項目となり、設定値は、任意の処理温度となる。この場合、たとえば、アニール時の処理温度が、通常では９０℃であり、１００℃以上の場合に明らかに異常処理と判断できる場合、設定値は、たとえば、９５℃程度が設定される。
【００３４】
また、ロット処理情報は、各製造装置６が処理した際のロット番号、および処理情報からなり、処理情報は、異常検知項目と同じ項目のデータが測定されて生産制御システム２に出力される。たとえば、アニール装置では、ロット毎に、ロット番号とアニール時の処理温度とがロット処理情報として生産制御システム２に出力される。
【００３５】
上記では、アニール装置の場合について説明したが、生産制御システム２が製造装置６から取得するロット処理情報、および異常検知システム４に設定される判定情報は、製造装置６の種類によってそれぞれ異なっている。
【００３６】
たとえば、ＣＶＤ装置では処理室の圧力、イオン注入装置では冷却水量、エッチング装置では処理室のリーク量、露光装置では水銀ランプの使用時間などが異常検知項目となり、異常検知項目と同じ項目が処理情報として測定されて生産制御システム２に出力される。
【００３７】
次に、本実施の形態による製造装置異常検出システム１の動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
まず、製造装置６からは、処理を行う毎にロット処理情報が生産制御システム２に出力される（ステップＳ１０１）。そして、ロット処理情報は、生産制御システム２を介して異常検知システム４に出力される。
【００３９】
異常検知システム４は、入力されたロット処理情報から、処理情報を取り出し、該処理情報と予め異常検知システム４に格納された判定情報とを比較し（ステップＳ１０２）、処理情報に異常があるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００４０】
処理情報に異常がある場合、異常検知システム４は、異常情報をフレキシブル検査システム５に対して出力する（ステップＳ１０４）。この異常情報は、異常のある異常検知項目、およびロット処理情報からなる。また、処理情報に異常がない場合には、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００４１】
続いて、フレキシブル検査システム５は、異常が検出されたロットの検査指示を生産制御システム２に対して出力する（ステップＳ１０５。）検査指示を受け取ると、生産制御システム２は、検査工程の検査装置３にロットが到着する毎に、到着したロット番号をフレキシブル検査システム５に送信し、検査対象のロットか否かを確認する（ステップＳ１０６）。
【００４２】
ステップＳ１０６の処理において、検査対象のロットであることが判明すると、フレキシブル検査システム５は、検査装置３に対して該当するロットの検査を指示する（ステップＳ１０７）。このとき、フレキシブル検査システム５は、該当する検査を行う検査装置３に検査対象のロットの異常検知項目、およびロット処理情報も送信する。
【００４３】
そして、該当する検査装置３が任意の検査を行い（ステップＳ１０８）、そのロットの検査結果がＮＧの場合には、不良品として処理し、検査結果がＯＫの場合には、次工程の処理を行う。また、連続してフレキシブル検査システム５から検査指示が出される場合には、ロットの処理を中止し、製造装置６を停止させる。
【００４４】
さらに、フレキシブル検査システム５から検査指示が出力されてから、任意の時間経過しても検査対象のロットの検査を行う検査装置３によって検査が行われない場合には、検査ぬけロットとして、たとえば、異常検知システム４、あるいは生産制御システム２などの表示部などに表示を行って作業者に通知するとともに、検査抜けロットのロット処理情報などを表示させる。
【００４５】
それにより、本実施の形態によれば、製造装置６の異常傾向を検出し、該当するロットの半導体ウエハの検査を行うことができるので、製造不良を未然に防止することができる。
【００４６】
また、異常傾向となった製造装置６が処理したロットの半導体ウエハのみを検査するので、頻繁な製造装置６の停止を防止することができ、半導体装置製造の歩留まりの向上させることができる。
【００４７】
さらに、生産制御システム２は、予め設定された任意のロット数の処理まで、異常検知システム４から異常情報が出力されない場合には、検査装置３に対して任意のロット数毎に検査を行うように検査指示を出力するようにしてもよい。
【００４８】
これによって、より効率的に製造不良を防止することができる。
【００４９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、製造装置異常に伴う半導体装置における製造不良の防止技術に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施の形態による製造装置異常検出システムのブロック図である。
【図２】図１の製造装置異常検出システムの動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１  製造装置異常検出システム
２  生産制御システム
３  検査装置
４  異常検知システム
５  フレキシブル検査システム
６  製造装置
【図１】
2009140044.tif 000003
【図２】
2009140044.tif 000004