本公开涉及数据分析装置、半导体制造系统、数据分析方法和半导体制造方法。
背景技术：
近年来，在半导体曝光装置(以下称为“曝光装置”)中，随着半导体集成电路的微细化和高集成化，要求分辨率的提高。因此，从曝光用光源放出的光的短波长化得以发展。一般而言，在曝光用光源中代替现有的汞灯而使用气体激光装置。例如，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的激光的krf准分子激光装置、以及输出波长为193nm的紫外线的激光的arf准分子激光装置。
作为新时代的曝光技术，曝光装置侧的曝光用透镜与晶片之间被液体充满的液浸曝光已经实用化。在该液浸曝光中，曝光用透镜与晶片之间的折射率变化，因此，曝光用光源的外观的波长变短。在将arf准分子激光装置作为曝光用光源进行液浸曝光的情况下，对晶片照射水中的波长为134nm的紫外光。将该技术称为arf液浸曝光(或arf液浸光刻)。
krf准分子激光装置和arf准分子激光装置的自然振荡幅度较宽，大约为350～400pm。因此，当利用如下材料构成投影透镜时，有时产生色差，该材料透射krf和arf激光这样的紫外线。其结果，分辨率可能降低。因此，需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够忽视色差的程度。因此，为了对谱线宽度进行窄带化，有时在气体激光装置的激光谐振器内设置具有窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(linenarrowmodule：lnm)。下面，将谱线宽度被窄带化的激光装置称为窄带化激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/30645号
专利文献2：日本特开2013-174575号公报
专利文献3：日本特开2004-281461号公报
专利文献4：国际公开第2017/68619号
技术实现要素：
本公开的数据分析装置具有：数据收集部，其从包含光源装置、曝光装置和晶片检查装置在内的多个装置分别取得各装置的分析对象的每个参数的数据，曝光装置通过从光源装置输出的脉冲光对晶片进行曝光，晶片检查装置进行由曝光装置曝光后的晶片的检查；图像生成部，其针对晶片，以晶片内的规定的区域为单位进行可视化，由此，对通过数据收集部从多个装置收集的多个参数的每个参数的数据分别进行图像化，生成多个装置的每个参数的多个映射图像；以及相关运算部，其针对晶片，对多个映射图像中的任意映射图像彼此进行图案匹配，求出多个装置的多个参数中的任意参数彼此的相关值。
本公开的半导体制造系统具有：多个装置，其包含光源装置、曝光装置和晶片检查装置，曝光装置通过从光源装置输出的脉冲光对晶片进行曝光，晶片检查装置进行由曝光装置曝光后的晶片的检查；数据收集部，其从多个装置分别取得各装置的分析对象的每个参数的数据；图像生成部，其针对晶片，以晶片内的规定的区域为单位进行可视化，由此，对通过数据收集部从多个装置收集的多个参数的每个参数的数据分别进行图像化，生成多个装置的每个参数的多个映射图像；相关运算部，其针对晶片，对多个映射图像中的任意映射图像彼此进行图案匹配，求出多个装置的多个参数中的任意参数彼此的相关值；以及控制部，其根据参数彼此的相关值，对与多个装置中的至少1个装置的控制有关的参数进行变更。
本公开的数据分析方法包含以下步骤：从包含光源装置、曝光装置和晶片检查装置在内的多个装置分别取得各装置的分析对象的每个参数的数据，曝光装置通过从光源装置输出的脉冲光对晶片进行曝光，晶片检查装置进行由曝光装置曝光后的晶片的检查；针对晶片，以晶片内的规定的区域为单位进行可视化，由此，对从多个装置取得的多个参数的每个参数的数据分别进行图像化，生成多个装置的每个参数的多个映射图像；以及针对晶片，对多个映射图像中的任意映射图像彼此进行图案匹配，求出多个装置的多个参数中的任意参数彼此的相关值。
本公开的半导体制造方法包含以下步骤：从包含光源装置、曝光装置和晶片检查装置在内的多个装置分别取得各装置的分析对象的每个参数的数据，曝光装置通过从光源装置输出的脉冲光对晶片进行曝光，晶片检查装置进行由曝光装置曝光后的晶片的检查；针对晶片，以晶片内的规定的区域为单位进行可视化，由此，对从多个装置取得的多个参数的每个参数的数据分别进行图像化，生成多个装置的每个参数的多个映射图像；针对晶片，对多个映射图像中的任意映射图像彼此进行图案匹配，求出多个装置的多个参数中的任意参数彼此的相关值；以及根据参数彼此的相关值，对与多个装置中的至少1个装置的控制有关的参数进行变更。
附图说明
下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
图1概略地示出比较例的激光装置和激光装置管理系统的一个结构例。
图2示意地示出激光装置通过脉冲串运转而输出的脉冲激光的输出定时的一例。
图3示意地示出扫描曝光的概要。
图4是示出晶片数据收集控制部针对终端装置的存储部进行的数据的写入控制的流程的一例的流程图。
图5a概略地示出终端装置的存储部中存储的数据的一例。
图5b概略地示出终端装置的存储部中存储的数据的一例。
图6概略地示出实施方式1的半导体制造系统的一个结构例。
图7概略地示出实施方式1的数据分析装置的一个结构例。
图8是示出实施方式1的数据分析装置进行的分析处理的流程的一例的流程图。
图9是示出图8所示的流程图中的步骤s202的处理的详细情况的子流程图。
图10是示出图8所示的流程图中的步骤s203的处理的详细情况的子流程图。
图11概略地示出映射图像的一例。
图12是示出图10所示的流程图的步骤s221～s224中的图像化处理的具体例的流程图。
图13是示出图8所示的流程图中的步骤s204的处理的详细情况的子流程图。
图14概略地示出进行了数字图像滤波处理的映射图像的一例。
图15概略地示出根据激光装置的参数生成的数字图像滤波处理后的映射图像的一例。
图16概略地示出根据曝光装置的参数生成的数字图像滤波处理后的映射图像的一例。
图17概略地示出根据晶片检查装置的参数生成的数字图像滤波处理后的映射图像的一例。
图18是示出图8所示的流程图中的步骤s205的处理的详细情况的子流程图。
图19概略地示出映射图像的组合的一例和与各组合对应的相关系数的一例。
图20概略地示出反转后的映射图像的组合的一例和与各组合对应的相关系数的一例。
图21是示出图8所示的流程图中的步骤s206的处理的详细情况的子流程图。
图22概略地示出作为与参数有关的信息输出的一览表的一例。
图23概略地示出作为与参数有关的信息输出的映射图像和相关系数的一例。
图24是示出作为图8所示的流程图的变形例追加的处理的一例的流程图。
图25概略地示出通过图24的变形例的处理求出的映射图像的组合的一例和与各组合对应的相关系数的一例。
图26概略地示出实施方式2的半导体制造系统的一个结构例。
图27是示出实施方式2的数据分析装置进行的分析处理的流程的一例的流程图。
图28是示出图27所示的流程图中的步骤s208的处理的详细情况的子流程图。
图29概略地示出与谱线宽度δλ和形成图案线宽度w有关的回归直线的一例。
具体实施方式
<内容>
<1.比较例>(激光装置和激光装置管理系统)(图1～图5a、图5b)
1.1结构
1.2动作
1.3课题
<2.实施方式1>(包含数据分析装置的半导体制造系统)(图6～图25)
2.1结构
2.2动作
2.3作用/效果
2.4变形例
<3.实施方式2>(具有进行参数的反馈控制的功能的数据分析装置和半导体制造系统)(图26～图29)
3.1结构
3.2动作
3.3作用/效果
<4.其他>
下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。
以下说明的实施方式示出本公开的几个例子，不限定本公开的内容。此外，各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。
另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
<1.比较例>(激光装置和激光装置管理系统)
[1.1结构]
图1概略地示出比较例的激光装置和激光装置管理系统的一个结构例。
另外，在本说明书中，激光的光路轴方向是z方向。与z方向大致垂直的2个方向可以是h方向和v方向。h方向是与图1的纸面大致垂直的方向。此外，在以下的比较例和实施方式中，作为向曝光装置4供给脉冲光的装置，示出激光装置1的例子，但是不限于此该例子。向曝光装置4供给脉冲光的装置例如也可以是生成极端紫外(euv)光的euv光源装置。在本说明书中，将向曝光装置4供给脉冲光的装置定义为光源装置。
比较例的激光装置管理系统具有激光装置1和终端装置111。终端装置111是由激光装置1的激光制造商操作的pc(个人计算机)等终端。终端装置111例如可以是经由网络而与包含激光装置1的多个装置连接的服务器。
激光装置1是输出脉冲激光lp作为脉冲光的光源装置。激光装置1具有进行激光振荡且朝向曝光装置4输出脉冲激光lp的激光输出部。激光输出部包含被供给激光气体的激光腔20、窄带化模块(lnm)10、作为oc(输出耦合器：outcoupler)的输出耦合镜35。
曝光装置4是进行晶片曝光的装置。晶片曝光包含进行扫描曝光的情况。“扫描曝光”是使脉冲激光lp进行扫描并对晶片的曝光区域进行曝光的方法。
激光装置1对应着曝光装置4中的晶片曝光而进行脉冲串运转。“脉冲串运转”是指交替地反复脉冲串期间和振荡休止的振荡休止期间的运转，在该脉冲串期间，对应着扫描曝光而使窄带化的脉冲激光lp连续振荡。
这里，在对激光装置管理系统的结构进行说明之前，对脉冲串运转和晶片曝光的概要进行说明。图2示意地示出激光装置1通过脉冲串运转而输出的脉冲激光lp的输出定时的一例。图3示意地示出扫描曝光的概要。
在图2中，1个纵线示出脉冲激光lp的1个脉冲。如图2所示，激光装置1最初进行调整振荡，隔开规定期间的间隔后，进行第1枚的晶片曝光(wafer#1)用的脉冲串运转。调整振荡是指不对晶片照射脉冲激光lp、但是进行输出调整用的脉冲激光lp的振荡。脉冲激光lp例如以数百～数khz程度的规定的频率被输出。在晶片曝光时，一般进行反复脉冲串期间和振荡休止期间的脉冲串运转。在调整振荡中也进行脉冲串运转。在图2中，脉冲密集的区间是连续规定期间输出脉冲激光lp的脉冲串期间。此外，在图2中，不存在脉冲的区间可以是振荡休止期间。另外，在调整振荡中，脉冲的各连续输出期间的长度不需要固定，为了进行调整，也可以使各连续输出期间的长度不同而进行连续输出动作。
在进行了调整振荡后，隔开比较大的间隔时间，在曝光装置4中进行第1枚的晶片曝光(wafer#1)。如图3所示，将晶片分割成多个规定的曝光区域，在晶片曝光的开始(waferstart)与结束(waferend)之间的期间内对各曝光区域进行扫描曝光，由此进行晶片曝光。即，在晶片曝光中，反复进行以下步骤：在第1次扫描曝光(scan#1)中对晶片的第1规定的曝光区域进行曝光，接着，在第2次扫描曝光(scan#2)中对第2规定的曝光区域进行曝光。在1次扫描曝光中，能够从激光装置1连续地输出多个脉冲激光lp(pulse#1、pulse#2、…)。在第1规定的曝光区域的扫描曝光(scan#1)结束后，隔开规定间隔进行第2规定的曝光区域的扫描曝光(scan#2)。依次反复进行该扫描曝光，在针对第1枚晶片的全部曝光区域的扫描曝光结束后，在再次进行调整振荡后，进行第2枚晶片的晶片曝光(wafer#2)。
激光装置管理系统是收集进行以上这种晶片曝光时的激光装置1中的各种数据并进行管理的系统。
返回图1，再次对激光装置管理系统的结构进行说明。
激光装置1还包含激光控制部2、晶片数据收集控制部3、能量控制部6、谱控制部7、波束计测控制部8、气体控制部9。激光装置1还包含监测器模块(mm)30、波束计测器(bpm)40、谱可变部60、充电器90、激光气体供给装置91、激光气体排气装置92。
激光腔20包含窗口21、22、一对放电电极23、24、电绝缘部件25、横流风扇(cff)26、马达27、脉冲功率模块(ppm)28。
电绝缘部件25例如可以是氧化铝陶瓷。脉冲功率模块28包含开关29，经由电绝缘部件25的未图示的馈通孔而与放电电极23连接。放电电极24与接地的激光腔20连接。
窄带化模块10和输出耦合镜35构成光谐振器。以在该谐振器的光路上配置一对放电电极23、24的放电区域的方式配置激光腔20。对输出耦合镜35涂敷多层膜，该多层膜反射激光腔20内产生的激光的一部分，透射一部分。
窄带化模块10包含光栅11、棱镜12、使棱镜12旋转的旋转台14。
棱镜12被配置成从激光腔20输出的激光的波束被棱镜12进行波束放大而以规定的角度入射到光栅11。
旋转台14被配置成在棱镜12旋转时，波束相对于光栅11的入射角度变化。光栅11被进行利特罗配置，以使得波束的入射角度和衍射角度成为相同角度。
充电器90和脉冲功率模块28彼此电连接，以对未图示的脉冲功率模块28的电容为c0的充电电容器进行充电。充电器90从能量控制部6接收表示充电电压v的充电电压数据dv。
从曝光装置4的曝光装置控制部5对激光控制部2输入发光触发信号str。经由激光控制部2对能量控制部6输入发光触发信号str。能量控制部6和脉冲功率模块28电连接，以使得开关29与发光触发信号str同步地进行接通/断开。
监测器模块30包含分束器31、32、脉冲能量计测器33、谱计测器34。
分束器31被配置于从输出耦合镜35输出的脉冲激光lp的光路上。分束器32被配置于由分束器31反射后的脉冲激光lp的光路上。分束器32被配置成反射光入射到脉冲能量计测器33，透射光入射到谱计测器34。
脉冲能量计测器33包含未图示的聚光透镜和光传感器。光传感器可以是对紫外光具有抗性的高速的光电二极管。
谱计测器34可以是包含未图示的标准具的分光器。谱计测器34例如可以是监测器标准具分光器，其包含未图示的监测器标准具、聚光透镜、以及对透射过监测器标准具而通过聚光透镜在焦点面上生成的干涉条纹进行计测的图像传感器。
波束计测器40包含偏振计测器41、波束指向计测器42、波束轮廓计测器43、分束器44。分束器44被配置于从输出耦合镜35输出的脉冲激光lp的光路上。
波束计测控制部8根据由波束计测器40计测出的图像数据计算波束计测关联数据db。在波束计测控制部8与激光控制部2之间、以及波束计测控制部8与激光控制部2之间设置有向激光控制部2和晶片数据收集控制部3发送波束计测关联数据db的信号线。
在谱控制部7与窄带化模块10的旋转台14之间设置有向旋转台14发送用于对旋转台14的旋转台角度θ进行控制的旋转台角度控制信号sθ的信号线。根据由谱计测器34检测到的波长λ对旋转台14的旋转台角度θ进行控制。
此外，在谱控制部7与激光控制部2之间、以及谱控制部7与晶片数据收集控制部3之间，设置有向激光控制部2和晶片数据收集控制部3发送基于谱计测器34的计测结果的谱控制关联数据dλc的信号线。
谱可变部60被配置于激光腔20与输出耦合镜35之间的光路上。谱可变部60包含柱面凹透镜61、柱面凸透镜62、直线台63。作为谱可变部60的变形例，也可以构成为，位于离激光腔20最远的位置的柱面凸透镜62的一个面是平面，对该平面涂敷部分反射膜，还兼用作输出耦合镜的功能。该情况下，不配置输出耦合镜35。
柱面凹透镜61和柱面凸透镜62被配置于激光腔20与输出耦合镜35之间的光路上。柱面凹透镜61与柱面凸透镜62的透镜间隔通过直线台63进行变更。
在谱控制部7与直线台63之间，设置有从谱控制部7向直线台63发送用于对直线台63的台位置x进行控制的台位置控制信号的信号线。
在能量控制部6与充电器90之间，设置有从能量控制部6向充电器90发送表示充电电压v的充电电压数据dv的信号线。根据由脉冲能量计测器33计测出的脉冲能量e对充电电压v进行控制。充电电压v是对脉冲功率模块28的未图示的充电电容器进行充电的电压。
在能量控制部6与激光控制部2之间、以及能量控制部6与晶片数据收集控制部3之间，设置有向激光控制部2和晶片数据收集控制部3发送基于脉冲能量计测器33的计测结果的能量控制关联数据deg的信号线。
在气体控制部9与激光控制部2之间，设置有向激光控制部2发送气体控制关联数据dgs的信号线。
激光气体供给装置91构成为能够根据来自气体控制部9的控制信号，将缓冲气体和含氟的气体作为激光气体分别供给到激光腔20内。缓冲气体是ar+ne混合气体。含氟的气体是ar+ne+f2混合气体。激光气体供给装置91与供给作为缓冲气体的ar+ne混合气体的气瓶93和供给作为含氟的气体的ar+ne+f2混合气体的气瓶94连接。激光气体供给装置91包含对来自气瓶93的ar+ne混合气体的供给进行控制的阀、以及对来自气瓶94的ar+ne+f2混合气体的供给进行控制的阀。
激光气体排气装置92构成为能够通过来自气体控制部9的控制信号排出激光腔20内的激光气体。激光气体排气装置92包含对排气进行控制的阀、排气泵、捕集排出气体中的f2气体的卤素过滤器。
晶片数据收集控制部3包含存储部52。在存储部52中存储有每个晶片的数据dwa、每次扫描的数据dsc和每个脉冲的数据dpu。能够从终端装置111参照存储部52中存储的每个晶片的数据dwa、每次扫描的数据dsc和每个脉冲的数据dpu。
激光控制部2包含存储部51。在存储部51中存储有各种数据和各种参数的数据。
在激光控制部2与气体控制部9之间，设置有向气体控制部9发送用于进行气体控制的气体控制参数pgs的信号线。
在激光控制部2与能量控制部6之间，设置有向能量控制部6发送用于进行能量控制的目标脉冲能量et的数据的信号线。此外，在激光控制部2与能量控制部6之间，设置有向能量控制部6发送发光触发信号str的信号线。
在激光控制部2与谱控制部7之间，设置有向谱控制部7发送用于进行谱控制的目标波长λt的数据和目标谱线宽度δλt的数据的信号线。
在激光控制部2与波束计测器40之间，设置有向波束计测器40发送发光触发信号str的信号线。
在激光控制部2与激光腔20的马达27之间，设置有向马达27发送用于对横流风扇26的转速ω进行控制的转速数据dω的信号线。
在曝光装置控制部5与激光控制部2之间，设置有向激光控制部2发送各种目标数据dt的信号线。在各种目标数据dt中包含目标脉冲能量et、目标波长λt和目标谱线宽度δλt。
(数据管理)
激光控制部2定期地、例如每隔一定时间周期或每隔一定发射数在存储部51中保存各种数据。各种数据例如包含能量控制关联数据deg、谱控制关联数据dλc、气体控制关联数据dgs和波束计测关联数据db中的至少一方。
晶片数据收集控制部3构成为，接收图2所示的曝光模式的发光触发信号str，对触发时间间隔进行计测，由此能够识别曝光装置4中的晶片曝光关联信息。晶片曝光关联信息包含作为晶片识别信息的晶片编号#w、作为扫描识别信息的扫描编号#s、作为脉冲识别信息的脉冲编号#p。
晶片数据收集控制部3构成为，能够进行将上述各种数据与上述晶片曝光关联信息关联起来的计算处理，并将其保存在存储部52中。
存储部52中保存的数据构成为能够作为每个晶片的数据dwa、每次扫描的数据dsc和每个脉冲的数据dpu而从终端装置111参照。
每个晶片的数据dwa、每次扫描的数据dsc和每个脉冲的数据dpu包含彼此对应的曝光装置4中的晶片曝光关联信息和激光装置1中的激光控制关联信息。晶片曝光关联信息包含作为晶片识别信息的晶片编号#w、作为扫描识别信息的扫描编号#s、作为脉冲识别信息的脉冲编号#p。与晶片曝光关联信息对应的激光控制关联信息的数据例如包含能量控制关联数据deg、谱控制关联数据dλc、气体控制关联数据dgs和波束计测关联数据db等各种控制关联数据中的至少一方。
存储部52暂时存储每个晶片的数据dwa、每次扫描的数据dsc和每个脉冲的数据dpu。每个晶片的数据dwa是进行晶片曝光时的晶片单位的数据。每次扫描的数据dsc是进行扫描曝光时的扫描单位的数据。每个脉冲的数据dpu是进行扫描曝光时的各脉冲激光单位的数据。存储部52中的数据保存期间是预先决定的默认的规定的期间。
此外，也可以是，能够从终端装置111设定、变更存储部52中的数据保存期间。在终端装置111与晶片数据收集控制部3之间，设置有向晶片数据收集控制部3发送存储部52中的数据保存期间的设定等设定信号的信号线。
在曝光装置控制部5与激光控制部2之间，设置有向激光控制部2发送包含晶片编号#w、扫描编号#s、脉冲编号#p在内的晶片曝光关联信息的数据的信号线。在激光控制部2与晶片数据收集控制部3之间，设置有用于供晶片数据收集控制部3经由激光控制部2接收晶片曝光关联信息的信号线。
在气体控制部9与晶片数据收集控制部3之间，设置有向晶片数据收集控制部3发送气体控制关联数据dgs的信号线。
[1.2动作]
图4是示出晶片数据收集控制部3针对终端装置111的存储部进行的数据的写入控制的流程的一例的流程图。图5a和图5b概略地示出终端装置111的存储部中存储的数据的一例。
晶片数据收集控制部3检测图2所示的每个晶片曝光的脉冲串期间的起始。通过判定是否检测到扫描的起始，进行脉冲串期间的起始的检测(步骤s101)。例如，晶片数据收集控制部3也可以经由激光控制部2从曝光装置控制部5接收最初的扫描编号(scan#1)，由此检测扫描的起始。此外，晶片数据收集控制部3也可以对振荡休止期间进行计测，检测规定期间以上、例如0.1s以上的振荡休止期间后的起始脉冲，由此检测脉冲串期间的起始。
晶片数据收集控制部3在判定为未检测到扫描的起始的情况下(步骤s101；否)，反复进行步骤s101的处理。
另一方面，在判定为检测到扫描的起始的情况下(步骤s101；是)，接着，晶片数据收集控制部3读入经由激光控制部2从曝光装置控制部5接收到的晶片编号#w、扫描编号#s、脉冲编号#p(步骤s102)。
接着，晶片数据收集控制部3进行步骤s103～s106的处理中的至少一方。晶片数据收集控制部3进行波束计测关联数据db的收集和分析，作为步骤s103的处理。晶片数据收集控制部3进行能量控制关联数据deg的收集和分析，作为步骤s104的处理。晶片数据收集控制部3进行谱控制关联数据dλc的收集和分析，作为步骤s105的处理。晶片数据收集控制部3进行气体控制关联数据dgs的收集和分析，作为步骤s106的处理。
接着，晶片数据收集控制部3检测脉冲串期间的结束。通过判定是否检测到扫描的结束，进行脉冲串期间的结束的检测(步骤s107)。例如，晶片数据收集控制部3也可以在未从曝光装置控制部5发送有效的扫描编号的情况下检测到扫描的结束。此外，晶片数据收集控制部3也可以对振荡休止期间进行计测，检测规定期间以上、例如0.1s以上的振荡休止期间，由此检测脉冲串期间的结束。
晶片数据收集控制部3在判定为未检测到扫描的结束的情况下(步骤s107；否)，反复进行步骤s107的处理。
另一方面，在判定为检测到扫描的结束的情况下(步骤s107；是)，晶片数据收集控制部3将收集、分析后的数据写入终端装置111的存储部中(步骤s108)。在晶片数据收集控制部3收集、分析的数据中包含晶片编号#w、扫描编号#s、脉冲编号#p。在晶片数据收集控制部3收集、分析的数据中包含每个脉冲的波束计测关联数据db、能量控制关联数据deg、谱控制关联数据dλc和气体控制关联数据dgs。这里，图5a和图5b中示出写入终端装置111的存储部中的数据的一例。如图5a和图5b所示，例如，波束计测关联数据db、能量控制关联数据deg、谱控制关联数据dλc和气体控制关联数据dgs与晶片编号#w、扫描编号#s、脉冲编号#p关联起来写入终端装置111的存储部中。
接着，晶片数据收集控制部3判定是否中止数据的收集(步骤s109)。晶片数据收集控制部3在判定为不中止数据的收集的情况下(步骤s109；否)，返回步骤s101的处理。另一方面，在判定为中止数据的收集的情况下(步骤s109；是)，晶片数据收集控制部3结束数据的收集的处理。
(其他)
在图1的结构例中，示出arf准分子激光的例子，但是不限于该例子，例如也可以应用于krf、xecl、xef等准分子激光。关于激光气体，也可以将规定量的稀有气体+缓冲气体的混合气体以及稀有气体+缓冲气体+卤素气体的混合气体放入激光腔20内，由此生成激光气体。
此外，在图1的结构例中，示出单腔方式的例子，但是不限于该例子，例如，也可以是在输出耦合镜35与监测器模块30之间的光路上包含放大器的激光装置，该放大器配置有另一台激光腔和光谐振器。
[1.3课题]
在上述激光装置管理系统中，被管理的数据的参数是与激光装置1有关的参数，但是，作为进行半导体制造的系统整体，除了激光装置1以外，还存在曝光装置4、晶片的检查装置等多个制造装置。在半导体制造中的曝光过程中，品质的提高和精度的追求是永远的课题。为了实现品质提高，需要反复对从制造装置得到的全部数据进行收集、分析并将其反馈到制造过程。在激光装置1中，在发光时也存在偏差，但是，在此之前，如晶片检查装置或曝光装置4那样未能充分地进行晶片单位的数据分析。因此，在激光装置1中，即使能够进行晶片单位的数据分析，由于数据的种类较多，因此，也很难判断发光时的哪个偏差对曝光性能或最终的晶片品质造成影响。即，作为进行半导体制造的系统整体，未高效地完全掌握用于提高晶片品质和追求制造精度的各条件。
<2.实施方式1>(包含数据分析装置的半导体制造系统)
接着，对本公开的实施方式1的激光装置和激光装置管理系统进行说明。另外，下面，对与上述比较例的激光装置1和激光装置管理系统的结构要素大致相同的部分标注相同标号并适当省略说明。
[2.1结构]
图6概略地示出实施方式1的半导体制造系统的一个结构例。
半导体制造系统具有用于进行半导体制造的多个装置、以及按照每个晶片和每次扫描从多个装置分别取得各装置的分析对象的每个参数的数据并进行分析的数据分析装置200。数据分析装置200可以是个人计算机等终端。
用于进行半导体制造的多个装置包含激光装置1、曝光装置4、晶片检查装置201和其他制造装置202。
除了针对终端装置111的结构和动作以外，激光装置1的结构和动作与上述比较例大致相同。激光装置1中的分析对象的每个参数的数据是激光关联数据dla。在激光关联数据dla中例如包含图5a和图5b所示的每个晶片、每次扫描的波束计测关联数据db、能量控制关联数据deg、谱控制关联数据dλc和气体控制关联数据dgs。波束计测关联数据db是与脉冲激光lp的波束特性有关的数据，例如可以包含波束宽度和波束位置的数据。能量控制关联数据deg是与脉冲激光lp的脉冲能量e有关的数据。谱控制关联数据dλc是与脉冲激光lp的光谱有关的数据，例如可以包含波长λ和谱线宽度δλ的数据。
曝光装置4是通过从激光装置1输出的脉冲激光lp对晶片进行曝光的装置。曝光装置4中的分析对象的每个参数的数据是曝光条件数据dexp。在曝光条件数据dexp中例如可以包含每个晶片、每次扫描的目标脉冲能量et、目标波长λt、目标谱线宽度δλt、由曝光装置4计测出的脉冲能量pex、晶片的z方向的焦点位置和晶片面的高度位置的数据。
晶片检查装置201是进行由曝光装置4曝光后的晶片的检查的装置。晶片检查装置201可以是如下装置：对晶片的表面照射激光，根据散射光强度信号的检测变动结果，按照每个晶片、每次扫描检测晶片面上的图案线宽度变动。此外，晶片检查装置201例如可以是对晶片的表面的高度、位于晶片上的缺陷进行计测的装置、即按照每个晶片、每次扫描对产生缺陷的部位、大小进行计测的装置。晶片检查装置201中的分析对象的每个参数的数据是检查数据dme。检查数据dme可以包含与晶片的形状有关的数据和与晶片的缺陷有关的数据作为晶片检查装置201中的计测结果的数据。与晶片的形状有关的数据例如可以包含晶片的表面的高度的数据。与晶片的缺陷有关的数据例如可以包含缺陷数和图案线宽度的数据。
其他制造装置202例如可以是对晶片涂敷抗蚀剂的装置、形成薄膜的cvd(chemicalvapordeposition：化学气相沉积)装置。其他制造装置202中的分析对象的每个参数的数据是制造数据dma。在制造数据dma中可以包含其他制造装置202中计测出的每个晶片、每次扫描的抗蚀剂的厚度、薄膜的厚度的数据。
图7概略地示出实施方式1的数据分析装置200的一个结构例。
数据分析装置200具有数据收集部211、图像生成部212、滤波处理部213、相关运算部214、显示部215、分析控制部216、存储部217。
数据收集部211从包含激光装置1、曝光装置4、晶片检查装置201、其他制造装置202在内的多个装置分别取得各装置的分析对象的每个参数的数据。
数据收集部211从激光装置1取得的数据是上述激光关联数据dla。数据收集部211从曝光装置4取得的数据是上述曝光条件数据dexp。数据收集部211从晶片检查装置201取得的数据是上述检查数据dme。数据收集部211从其他制造装置202取得的数据是上述制造数据dma。
图像生成部212针对晶片，以晶片内的规定的区域为单位进行可视化，由此对通过数据收集部从多个装置收集的多个参数的每个参数的数据分别进行图像化，生成多个装置的每个参数的多个映射图像。
这里，规定的区域是曝光装置4进行1次扫描曝光的区域。此外，规定的区域也可以是进一步对进行扫描曝光的区域进行分割而被细分化的区域。
图像生成部212生成利用深浅表现数据差异的映射图像。该情况下，图像生成部212可以将各参数的目标值设为深浅的中央值。
相关运算部214针对晶片，对多个映射图像中的任意映射图像彼此进行图案匹配，求出多个装置的多个参数中的任意参数彼此的相关值。该情况下，相关运算部214可以求出多个装置中的不同装置之间的参数彼此的相关值。
相关运算部214可以至少输出与导出了最高相关值的1组参数有关的信息。
相关运算部214可以按照相关值从高到低的顺序输出与多组参数有关的信息。
显示部215显示从相关运算部214输出的参数彼此的信息。显示部215例如可以显示参数彼此的相关值和映射图像。
滤波处理部213对由图像生成部212生成的映射图像进行数字图像滤波处理。作为数字图像滤波器，滤波处理部213例如可以使用中值滤波器或平均滤波器。
存储部217例如包含存储滤波处理部213进行数字图像滤波处理后的映射图像的多个存储部a、b、c、d。
[2.2动作]
图8是示出实施方式1的数据分析装置200进行的分析处理的流程的一例的流程图。
首先，数据分析装置200判定晶片的曝光是否结束(步骤s201)。数据分析装置200在判定为曝光未结束的情况下(步骤s201；否)，反复进行步骤s20的处理。
另一方面，在判定为曝光结束的情况下(步骤s201；是)，接着，数据分析装置200在数据收集部211中从各装置收集每个晶片、每次扫描的数据(步骤s202)。
接着，数据分析装置200在图像生成部212中呈晶片状描绘从各装置得到的各个参数的数据而进行图像化(步骤s203)。由此，在图像生成部212中生成映射图像。
接着，数据分析装置200在滤波处理部213中对各映射图像进行数字图像滤波处理(步骤s204)。
接着，数据分析装置200在相关运算部214中对不同装置之间的滤波处理后的映射图像彼此进行图案匹配，求出相关值(步骤s205)。相关值例如可以是表示相关程度的％显示的相关系数。
接着，数据分析装置200在相关运算部214中按照相关值从高到低的顺序排列输出与多组参数有关的信息(步骤s206)，结束处理。输出的目的地是显示部215。具体而言，例如如后述图22和图23所示，数据分析装置200在显示部215中显示与多组参数有关的信息。
图9是示出图8所示的流程图中的步骤s202的处理的详细情况的子流程图。
首先，数据分析装置200在数据收集部211中从激光装置1收集每个晶片、每次扫描的激光关联数据dla(步骤s211)。
接着，数据分析装置200在数据收集部211中从曝光装置4收集每个晶片、每次扫描的曝光条件数据dexp(步骤s212)。
接着，数据分析装置200在数据收集部211中从晶片检查装置201收集每个晶片、每次扫描的检查数据dme(步骤s213)。
接着，数据分析装置200在数据收集部211中从其他制造装置202收集每个晶片、每次扫描的制造数据dma(步骤s214)。然后，结束步骤s202的处理，返回图8的主例程，数据分析装置200进行图8的步骤s203的处理。
然后，结束步骤s202的处理，返回主例程，然后，数据分析装置200也可以进行图8的步骤s203的处理。
图10是示出图8所示的流程图中的步骤s203的处理的详细情况的子流程图。
首先，数据分析装置200在图像生成部212中分别呈晶片状描绘来自激光装置1的na个参数的激光关联数据dla而进行图像化，将各映射图像作为图像ab1、图像ab2、…、图像abna存储在存储部217中(步骤s221)。
接着，数据分析装置200在图像生成部212中分别呈晶片状描绘来自曝光装置4的nb个参数的曝光条件dexp而进行图像化，将各映射图像作为图像bb1、图像bb2、…、图像bbnb存储在存储部217中(步骤s222)。
接着，数据分析装置200在图像生成部212中分别呈晶片状描绘来自晶片检查装置201的nc个参数的检查数据dme而进行图像化，将各映射图像作为图像cb1、图像cb2、…、图像cbnc存储在存储部217中(步骤s223)。
接着，数据分析装置200在图像生成部212中分别呈晶片状描绘来自其他制造装置202的nd个参数的制造数据dma而进行图像化，将各映射图像作为图像db1、图像db2、…、图像dbnd存储在存储部217中(步骤s224)。然后，结束步骤s203的处理，返回图8的主例程，数据分析装置200进行图8的步骤s204的处理。
图11概略地示出由图像生成部212生成的映射图像的一例。
图11的映射图像例如是呈晶片状描绘进行第1枚的晶片曝光(wafer#1)时得到的任意1个参数的数据而进行图像化的例子。
图12是示出图10所示的流程图的步骤s221～s224中的各图像化处理的具体例的流程图。
首先，图像生成部212读入参数的目标值pt(步骤s231)。参数的目标值pt预先从各装置取得并存储在数据分析装置200的存储部217中。参数的目标值pt例如可以是目标谱线宽度δλtb的值。
接着，图像生成部212设参数的目标值为灰度的中央值(步骤s232)。图像生成部212例如在设为256灰度时，设目标谱线宽度δλtb的目标值为中央值128。
接着，图像生成部212求出参数的数据dp的最大值imax和最小值imin(步骤s233)。
接着，图像生成部212进行最大值imax和最小值imin与目标值pt的比较(步骤s234)。
这里，在pt-imin≥imax-pt的情况下，图像生成部212通过下式计算灰度间距s(步骤s235)。
s＝(pt-imin)/128
另一方面，在pt-imin<imax-pt的情况下，图像生成部212通过下式计算灰度间距s(步骤s236)。
s＝(imax-pt)/128
在计算出步骤s235或步骤s236中的灰度间距s后，接着，图像生成部212根据参数的数据dp的值和灰度间距s求出图像的深度(步骤s237)。
接着，图像生成部212以所求出的深度，对应着晶片上的位置进行图像化(步骤s238)。
图13是示出图8所示的流程图中的步骤s204的处理的详细情况的子流程图。
首先，数据分析装置200在滤波处理部213中分别对基于激光装置1的各参数的图像ab1、ab2、…、abna进行数字图像滤波处理，将所得到的图像aa1、aa2、…、aana保存在存储部217的存储部a中(步骤s241)。
接着，数据分析装置200在滤波处理部213中分别对基于曝光装置4的各参数的图像bb1、bb2、…、bbnb进行数字图像滤波处理，将所得到的图像ba1、ba2、…、banb保存在存储部217的存储部b中(步骤s242)。
接着，数据分析装置200在滤波处理部213中分别对基于晶片检查装置201的各参数的图像cb1、cb2、…、cbnc进行数字图像滤波处理，将所得到的图像ca1、ca2、…、canc保存在存储部217的存储部c中(步骤s243)。
接着，数据分析装置200在滤波处理部213中分别对基于其他制造装置202的各参数的图像db1、db2、…、dbnd进行数字图像滤波处理，将所得到的图像da1、da2、…、dand保存在存储部217的存储部d中(步骤s244)。然后，结束步骤s204的处理，返回图8的主例程，数据分析装置200进行图8的步骤s205的处理。
图14概略地示出由滤波处理部213进行了数字图像滤波处理的映射图像的一例。
图14中例如示出对进行第1枚的晶片曝光(wafer#1)时得到的映射图像ab实施了数字图像滤波处理后的映射图像aa的例子。
图15、图16和图17中示出通过滤波处理部213根据各装置的各参数的数据进行了数字图像滤波处理后的图像的具体例。另外，作为滤波处理部213进行的数字图像滤波处理，也可以进行使图像的灰度反转而生成反转图像的处理。
图15概略地示出根据激光装置1的参数生成的数字图像滤波处理后的映射图像的一例。
在图15中，作为一例，示出与谱线宽度δλ有关的映射图像和与脉冲能量e有关的映射图像。
图16概略地示出根据曝光装置4的参数生成的数字图像滤波处理后的映射图像的一例。
在图16中，作为一例，示出与晶片上的曝光能量dose有关的映射图像和与晶片的z方向的焦点位置z有关的映射图像。
图17概略地示出根据晶片检查装置201的参数生成的数字图像滤波处理后的映射图像的一例。
在图17中，作为一例，示出与晶片的高度h有关的映射图像和与图案线宽度有关的映射图像。
图18是示出图8所示的流程图中的步骤s205的处理的详细情况的子流程图。
首先，数据分析装置200在相关运算部214中对存储部a中存储的映射图像和存储部b中存储的映射图像的组合彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值并进行存储(步骤s251)。
接着，数据分析装置200在相关运算部214中对存储部a中存储的映射图像和存储部c中存储的映射图像的组合彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值并进行存储(步骤s252)。
接着，数据分析装置200在相关运算部214中对存储部a中存储的映射图像和存储部d中存储的映射图像的组合彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值并进行存储(步骤s253)。
接着，数据分析装置200在相关运算部214中对存储部b中存储的映射图像和存储部c中存储的映射图像的组合彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值并进行存储(步骤s254)。
接着，数据分析装置200在相关运算部214中对存储部b中存储的映射图像和存储部d中存储的映射图像的组合彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值并进行存储(步骤s255)。
接着，数据分析装置200在相关运算部214中对存储部c中存储的映射图像和存储部d中存储的映射图像的组合彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值并进行存储(步骤s256)。然后，结束步骤s205的处理，返回图8的主例程，数据分析装置200进行图8的步骤s206的处理。
图19和图20中示出通过图18的处理得到的映射图像的组合的一例和与各组合对应的相关系数的一例。特别地，图20中示出包含反转后的映射图像在内的组合的一例和与各组合对应的相关系数的一例。
图21是示出图8所示的流程图中的步骤s206的处理的详细情况的子流程图。
首先，数据分析装置200按照相关系数从高到低的组合的顺序，在显示部215中显示组合信息和相关系数的一览表(步骤s261)。图22中示出作为与参数有关的信息输出的一览表的一例。另外，也可以是，一览表的显示内容能够根据数据分析装置200的用户的请求进行变更。例如，也可以是，一览表中显示的组合的顺序能够根据用户的请求进行变更。此外，也可以是，用户能够选择一览表中显示的组合的内容。此外，也可以是，一览表中显示的组合的数量能够根据用户的请求进行变更。
接着，数据分析装置200按照相关系数从高到低的组合的顺序，在显示部215中显示组合的映射图像和相关系数(步骤s262)。图23中示出作为与参数有关的信息输出的映射图像和相关系数的一例。另外，也可以是，映射图像和相关系数的显示内容能够根据数据分析装置200的用户的请求进行变更。例如，也可以是，要显示的组合的顺序能够根据用户的请求进行变更。此外，也可以是，用户能够选择要显示的组合的内容。此外，也可以是，要显示的组合的数量能够根据用户的请求进行变更。
[2.3作用/效果]
根据实施方式1的数据分析装置200和半导体制造系统，能够对激光装置1或曝光装置4这样的多个装置之间得到的分析对象的每个参数的数据进行图像化，对多个映射图像中的任意映射图像彼此进行图案匹配，求出任意参数彼此的相关值。由此，例如能够按照参数彼此的相关从高到低的顺序排列显示与多个装置之间的多组参数有关的信息。由此，在制造现场，容易从相关较高的参数起掌握多个装置之间的问题，能够高效地进行品质的改善。
[2.4变形例]
在上述说明中，示出将包含激光装置1、曝光装置4、晶片检查装置201、其他制造装置202在内的多个装置分别与数据分析装置200直接连接的情况的例子，但是不限于该例子，也可以经由服务器将多个装置与数据分析装置200连接。该情况下，服务器接收来自各装置的分析对象的每个参数的数据，服务器可以暂时保存数据。数据分析装置200也可以从服务器取得服务器中保存的来自各装置的分析对象的每个参数的数据并进行分析。
此外，在上述说明中，相关运算部214在图8的步骤s205中求出多个装置中的不同装置之间的参数彼此的相关值，但也可以进一步求出同一装置内的参数彼此的相关值。
同一装置内的参数的组例如可以是激光装置1中的谱计测器34和波束计测器40中分别计测出的参数。此外，也可以是激光装置1中的脉冲能量计测器33中计测出的参数、气压p或充电电压v等参数。
此外，不仅是激光装置1内，也可以求出曝光装置4内或其他制造装置202内的参数彼此的相关值。
图24是示出作为图8所示的流程图的变形例而追加的处理的一例的流程图。图25概略地示出通过图24的变形例的处理求出的映射图像的组合的一例和与各组合对应的相关系数的一例。
也可以接着图8的步骤s205的处理而进行图24的步骤s205a的处理。步骤s205a的处理也可以包含步骤s251a的处理作为子例程。
数据分析装置200也可以在相关运算部214中对同一装置内、例如激光装置1内的滤波处理后的映射图像彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值(步骤s205a)。
该情况下，数据分析装置200也可以在相关运算部214中对同一存储部、例如存储部a中存储的任意映射图像的组合彼此进行图案匹配，求出相关系数作为相关值并进行存储(步骤s251a)。
<3.实施方式2>(具有进行参数的反馈控制的功能的数据分析装置和半导体制造系统)
接着，对本公开的实施方式2的数据分析装置和半导体制造系统进行说明。另外，下面，对与上述比较例的激光装置和激光装置管理系统、或实施方式1的数据分析装置和半导体制造系统的结构要素大致相同的部分，标注相同标号并适当省略说明。
[3.1结构]
图26概略地示出实施方式2的半导体制造系统的一个结构例。
实施方式2的半导体制造系统相对于实施方式1的半导体制造系统具有数据分析装置200a。数据分析装置200a具有与图7的数据分析装置200大致相同的结构要素。
数据分析装置200a根据对各装置进行分析后的数据，对各装置的控制参数进行反馈控制。为了进行反馈控制，例如在数据分析装置200a与激光装置1之间，设置有从数据分析装置200a向激光装置1发送控制参数的更新数据的信号线。此外，也可以在数据分析装置200a与曝光装置4之间，设置有从数据分析装置200a向曝光装置4发送控制参数的更新数据的信号线。
在数据分析装置200a中，图7的分析控制部216是根据参数彼此的相关值对与多个装置中的至少一个装置的控制有关的参数进行变更的控制部。此外，分析控制部216构成为，根据晶片检查装置201对晶片的检查结果，对与至少一个装置的控制有关的参数进行变更。
其他结构与上述实施方式1的数据分析装置200和半导体制造系统大致相同。
[3.2动作]
图27是示出实施方式2的数据分析装置200a进行的分析处理的流程的一例的流程图。
首先，数据分析装置200a进行与图8的步骤s201～s206大致相同的处理。接着，数据分析装置200a判定晶片检查装置201的检查结果是否是容许范围(步骤s207)。
在判定为检查结果不是容许范围的情况下(步骤s207；否)，接着，数据分析装置200a在图7的分析控制部216中进行对与相关性较高的参数相关联的装置的控制参数进行变更的控制(步骤s208)，返回步骤s201的处理。
在判定为检查结果是容许范围的情况下(步骤s207；是)，接着，数据分析装置200a判定是否结束数据的收集处理(步骤s209)。在判定为不结束数据的收集处理的情况下(步骤s209；否)，数据分析装置200a返回步骤s201的处理。在判定为结束数据的收集处理的情况下(步骤s209；是)，数据分析装置200a结束处理。
图28是示出图27所示的流程图中的步骤s208的处理的详细情况的子流程图。图29概略地示出与谱线宽度δλ和形成图案线宽度w有关的回归直线的一例。
在图28中，作为图27的步骤s208的处理的具体例，例如如图23那样，假设激光装置1中的谱线宽度δλ与晶片检查装置201中的形成图案线宽度w的相关性最高的情况。
这里，在图29中，定义以下的参数。
δλtb：最初设定的目标谱线宽度
δλtbmax：最初设定的最大谱线宽度
δλtbmin：最初设定的最小谱线宽度
wtb：根据回归直线求出的与δλtb对应的目标的形成图案线宽度
wtbmax：根据回归直线求出的与δλtbmax对应的形成图案线宽度
wtbmin：根据回归直线求出的与δλtbmin对应的形成图案线宽度
根据图29的回归直线，为了将图案形成线宽度w收敛于目标的形成图案线宽度wtb附近的容许范围内，需要对目标谱线宽度δλtb和谱线宽度的范围进行变更。谱线宽度的范围是最大谱线宽度δλtbmax与最小谱线宽度δλtbmin之间的范围。
首先，分析控制部216根据回归直线，计算成为目标的形成图案线宽度wtr的目标谱线宽度δλta(步骤s301)。
接着，分析控制部216根据回归直线，计算成为所容许的最大的形成图案线宽度wtrmax的最大谱线宽度δλtamax(步骤s302)。
接着，分析控制部216根据回归直线，计算成为所容许的最小的形成图案线宽度wtrmin的最小谱线宽度δλtamin(步骤s303)。
接着，分析控制部216向曝光装置4发送新的控制参数的数据(步骤s304)。新的控制参数是目标谱线宽度δλta、最大谱线宽度δλtamax和最小谱线宽度δλtamin。
曝光装置4向激光装置1发送从数据分析装置200a接收到的控制参数的更新数据。激光装置1对谱线宽度δλ进行控制，以使得谱线宽度δλ进入更新数据的范围内。其结果，形成图案线宽度w以目标的形成图案线宽度wtb为中心成为容许范围内的形成图案线宽度w。在该例子中，设为经由曝光装置4从数据分析装置200a发送激光装置1的控制参数的更新数据，但是不限于该例子，也可以从数据分析装置200a向激光装置1发送控制参数的更新数据。
其他动作与上述实施方式1的数据分析装置200和半导体制造系统大致相同。
[3.3作用/效果]
根据实施方式2的激光装置1和激光装置管理系统，数据分析装置200a能够选定相关性较高的参数的组合，例如向激光装置1或曝光装置4发送反馈信号，以高精度地控制该参数，由此，能够改善晶片的品质。
(其他)
在上述说明中，数据分析装置200a向激光装置1或曝光装置4发送反馈信号，但是不限于该例子，例如，也可以选定相关性高的参数，在显示部215中显示能够高精度地控制该参数的激光装置1或曝光装置4中的控制参数。其结果，操作员也可以进行判断，向激光装置1或曝光装置4发送控制参数的更新数据。
其他作用/效果与上述实施方式1的数据分析装置200和半导体制造系统大致相同。
<4.其他>
上述说明不是限制，而是简单的例示。因此，本领域技术人员能够明白，能够在不脱离附加的权利要求书的情况下对本公开的实施方式施加变更。
本说明书和附加的权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”或“所包含”这样的用语应该解释为“不限于记载为所包含的部分”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于记载为所具有的部分”。并且，本说明书和附加的权利要求书所记载的不定冠词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。