半导体处理系统、半导体装置的制造方法、装置数据收集方法、控制程序及可读存储介质的制作方法
【专利摘要】本发明旨在不仅高效地提取步骤的特征量而且即使在发生了步骤追加/删除等的程式变更的情况下也准确且容易地提取步骤的特征量。本发明的半导体处理系统具有：半导体处理部(3)，其以设定处理条件来进行膜形成；装置状态数据收集部(4)，其收集来自半导体处理部(3)的装置状态数据；以及数据解析部(5)，其基于与作为区间定义信息的条件定义文件一致的装置状态数据，提取给定的特征量来进行数据解析，该区间定义信息针对半导体处理部(3)的处理程式上的多个步骤，分别设定了一个或多个合计区间。
【专利说明】半导体处理系统、半导体装置的制造方法、装置数据收集方法、控制程序及可读存储介质
【技术领域】
[0001]本发明涉及在基板上使各种膜成膜的半导体处理装置中的多个处理步骤所组成的针对制程状态数据来算出特征量的半导体处理系统、使用该系统的半导体处理装置的装置数据收集方法以及使用该方法并通过半导体处理装置来制造半导体装置的半导体装置的制造方法、描述用于使计算机执行该装置数据收集方法的各工序的处理过程的控制程序以及存放有该控制程序的计算机可读的可读存储介质。
【背景技术】
[0002]以往，在这种现有的半导体处理装置的装置数据收集方法中，根据获取到数据的时刻，将所制造的半导体器件的成品率或电特性那样的制品数据与CVD装置的真空度或加热器电力那样的装置状态数据建立对应来解析相关关系，并使用其解析结果来设定装置状态数据的管理基准，或探明不良原因。
[0003]然而，在该装置数据收集方法中，停留在针对例如温度或气体流量、内部压力、排气线路的各种数据等人所着眼的特定的参数而能知晓适当的管理基准的地步，而关于应该着眼哪些参数，凭借的是人的判断。
[0004]为此，在专利文献I中提出了如下手法:按每个步骤来对装置状态数据进行特征量算出，并使用数据挖掘的手法，从而得到人未着眼的参数是否会对成品率造成影响的见解。
[0005]在该专利文献I所公开的手法中，将在把制程的整体分割为多个步骤的情况下的各个步骤作为处理步骤，并提取这些处理步骤公共的制程状态信息。对所提取出的制程状态信息进行所设定的特征量处理。使用通过使关联的单位对象品公共而被建立了对应的制程特征量和检查结果，来执行基于数据挖掘的解析。由此，提出了创建能用于对象品的质量的推测的模型。
[0006]先行技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I JP特开2005-197323号公报
[0009]发明要解决的课题
[0010]但是，关于用在例如化合物半导体制造方法中的利用了有机气体的MOCVD装置的装置数据收集方法，尽管在图11中示出了一系列的步骤的一部分和管理数据数，但是步骤数或管理数据数庞大，例如存在温度或气体流量、内部压力、排气线路的各种数据等的100参数XlOO步骤=10000数据的众多的数据。如此，存在具有多至100步骤的处理步骤数、或100种类程度的制程状态数据(参数)。
[0011]如此，由于数据的组合庞大，因此尽管能分个进行各装置状态数据(参数)的确认，但难以进行包罗性的全部数据的确认。由此，在具有多个处理步骤或装置状态数据的半导体处理装置中从装置输出的数据数庞大，因此期望高效地提取特征量。[0012]另外，在进行性能改善等情况下，在频繁地变更了处理条件时，要进行处理步骤的追加或删除，因此存在不能检测对于从装置输出的装置状态数据而言公共化了的处理步骤从而在期望的步骤的特征量算出中会产生错误等的问题。
[0013]针对以I秒为单位所输出的装置状态数据，按处理程式上的每个步骤来自动算出了特征量。如前所述，在有步骤的追加/删除等的处理程式的变更的情况下，在后续的步骤中会发生偏离，因此会发生特征量的合计误差等。例如，在步骤的一部分删除的处理程式变更的情况下，如图12所示，在作为图11的每批的步骤08的特征量而对装置状态数据进行平均值化来合计的情况下，图11的每批的步骤08的特征量的收集偏离，结果每批的步骤09的特征量A被包含在内进行了合计。故而，观测到:图11的每批的步骤08的特征量将急剧变化从而发生了异变。
[0014]例如，尽管还考虑基于特定的阀动作等的模拟信号的0N/0FF来探测步骤的方法，但在频繁地对阀的开闭进行反复的处理中不能正常进行期望的处理步骤的探测。
【发明内容】
[0015]本发明为了解决上述现有的问题而提出，其目的在于，提供不仅能高效地提取步骤的特征量而且即使在步骤追加/删除等的处理程式中发生了变更的情况下也能准确且容易地提取步骤的特征量的半导体处理系统、利用了该系统的半导体处理装置的装置数据收集方法以及利用了该方法的半导体装置的制造方法、描述用于使计算机执行该装置数据收集方法的各工序的处理过程的控制程序以及存放有该控制程序的计算机可读的可读存储介质。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本发明的半导体处理系统具有:半导体处理部，其以设定处理条件来进行膜形成；装置状态数据收集部，其收集来自该半导体处理部的装置状态数据；以及数据解析部，其基于与区间定义信息一致的装置状态数据，提取给定的特征量来进行数据解析，所述区间定义信息针对该半导体处理部的处理程式上的多个步骤，分别设定了一个或多个合计区间，由此来达成上述目的。
[0018]另外，优选地，本发明的半导体处理系统中的数据解析部具有:条件定义部，其预先准备有一个或多个所述区间定义信息；以及特征量算出部，其使用与来自所述装置状态数据收集部的装置状态数据进行对照而一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据一致后的该装置状态数据来算出所述特征量。
[0019]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的特征量算出部具有:区间定义信息参照单元，其参照由条件定义部准备的分个设定了合计区间的区间定义信息；一致检测单元，其对该区间定义信息与来自装置状态数据收集部的装置状态数据进行条件对照，来检测该区间定义信息的条件是否一致；以及特征量计算单元，其使用与该装置状态数据进行条件对照而条件一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据条件与该区间定义信息一致后的装置状态数据来算出特征量。
[0020]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的条件定义部设置为:在所述区间定义信息中能针对所述多个步骤当中的给定的一个或多个步骤来进行区间定义。
[0021]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的条件定义部设置为:在所述区间定义信息中能针对所述多个步骤当中的一个步骤的一部分来进行区间定义。
[0022]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的条件定义部设置为:在所述区间定义信息中针对从所述多个步骤当中的一个步骤的一部分起的一个或多个步骤、与之接续的一个步骤的一部分，能跨多个步骤地进行区间定义。
[0023]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的条件定义部设置为:在所述区间定义信息中针对所述多个步骤，能以多个重复步骤的数据合计来对该重复步骤的全部或一部分进行区间定义。
[0024]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的条件定义部设置为:在所述区间定义信息中将在所述步骤的切换前后所述装置状态数据发生变动的期间作为不包含于区间合计的偏移期间，并在步骤的中途能进行所述区间定义。
[0025]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的特征量算出部将所述装置状态数据与由所述条件定义部预先准备的区间定义信息进行对照，来算出与该区间定义信息的内容一致的条件下的至少给定范围的特征量。
[0026]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的特征量算出部设置为:在算出基于区间合计的所述特征量的情况下能设定该特征量的容许值，能算出匹配于该特征量的容许值内的特征量。
[0027]进而，优选地，还具有:趋势图描画部，其描画以时间序列来表示所述特征量的变化的趋势图。
[0028]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的趋势图描画部通过对进行了区间合计后的所述特征量进行每批的趋势描画，能基于所述趋势图的变化点来进行所述半导体处理部的早期异常检测。
[0029]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的装置状态数据是对于气体流量、压力以及温度等各种设定条件而由所述半导体处理部实际执行并从该半导体处理部得到的各数据。
[0030]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的特征量是所述装置状态数据的每批的平均值、中央值以及偏差3 σ当中的至少任一者。
[0031]进而，优选地，本发明的半导体处理系统中的步骤是对所述处理程式内的处理条件的切换进行表示的处理期间。
[0032]本发明的半导体装置的制造方法一边根据在利用了半导体处理系统的半导体装置的制造时至少求出的特征量来进行异常检测并反馈给所述半导体处理部以变更处理条件的设定，一边制造半导体装置，由此来达成上述目的。
[0033]本发明的半导体处理装置的装置数据收集方法具有:数据解析工序，在由装置状态数据收集部从以设定处理条件进行膜形成的半导体处理部所收集的装置状态数据当中，数据解析部基于与区间定义信息一致的装置状态数据来提取给定的特征量进行数据解析，该区间定义信息对于该半导体处理部的处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间，由此来达成上述目的。另外，优选地，本发明的半导体处理装置的装置数据收集方法中的数据解析工序具有:特征量算出工序，在条件定义部中预先准备一个或多个所述区间定义信息，特征量算出部使用与来自所述装置状态数据收集部的装置状态数据进行对照而一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据一致后的该装置状态数据来算出所述特征量。
[0034]进而，优选地，本发明的半导体处理装置的装置数据收集方法中的特征量算出工序具有:区间定义信息参照工序，区间定义信息参照单元参照由条件定义部准备的分个设定了合计区间的区间定义信息；一致检测工序，一致检测单元对参照的该区间定义信息与来自装置状态数据收集部的装置状态数据进行条件对照来检测该区间定义信息的条件是否一致；以及特征量计算工序，特征量计算单元使用与该装置状态数据进行条件对照而条件一致后的该区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据条件与该区间定义信息一致后的装置状态数据来算出特征量。
[0035]进而，优选地，在本发明的半导体处理装置的装置数据收集方法中的特征量算出工序后，具有:趋势图描画工序，趋势图描画部将每个区间的批单位的所述特征量在时间序列上作为趋势图来可视化。
[0036]本发明的半导体装置的制造方法如本发明的上述那样，由此来达成上述目的。
[0037]本发明的控制程序记录有用于使计算机执行本发明的上述装置数据收集方法的各工序的处理过程，由此来达成上述目的。
[0038]本发明的可读记录介质是存放有本发明的上述控制程序的计算机可读的介质，由此来达成上述目的。
[0039]基于上述构成，以下，说明本发明的作用。
[0040]在本发明中，具有:半导体处理部，其以设定处理条件来进行膜形成；装置状态数据收集部，其收集来自该半导体处理部的装置状态数据；以及数据解析部，其基于与区间定义信息一致的装置状态数据，提取给定的特征量来进行数据解析，所述区间定义信息针对该半导体处理部的处理程式上的多个步骤，分别设定了一个或多个合计区间。
[0041]由此，由于另外单独设置了区间定义信息，该区间定义信息针对半导体处理部的处理程式上的多个步骤而分别设定了一个或多个合计区间，因此即使在有步骤追加/删除等的程式变更的情况下，也能分别从多个步骤进行数据收集并将它们进行组合，能在高效地提取步骤的特征量的同时，准确且容易地提取步骤的特征量。
[0042]发明效果
[0043]基于以上，根据本发明，由于另外单独设置了区间定义信息，该区间定义信息对于半导体处理部的处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间，因此即使在有步骤追加/删除等的程式变更的情况下，也能分别从多个步骤进行数据收集并将它们进行组合，能在高效地提取步骤的特征量的同时，准确且容易地提取步骤的特征量。总之，通过针对在频繁地进行步骤的追加或变更等情况下的装置处理数据来进行与装置步骤不同的合计区间定义，作为公共化后的区间，能准确且容易地进行特征量算出。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1是表示本发明的实施方式I中的半导体处理装置的装置状态数据收集构成例的框图。
[0045]图2是示意地表示图1的合计区间定义文件的图。
[0046]图3是表示从图1的半导体处理部输出的装置状态数据的一例的图。
[0047]图4是示意地表示针对各步骤的装置数据数的装置数据特征量算出原理图。[0048]图5是表示区间合计条件定义文件的一例的图。
[0049]图6是表示由图1的趋势图描画部描画的压力基线(base)的趋势图例的图。
[0050]图7是示意地表示图1的半导体处理部的概略构成例的图。
[0051]图8(a)?⑷分别是表示由图1的趋势图描画部53描画的基板温度基线的趋势图例的图，(a)是表示每批的LED的光强度的成品率变化的图，(b)是表示每批的热辐射温度TpyiO的变化的图，(C)是表示每批的热电偶温度TC的变化的图，(d)是表示每批的加热器电流值Ip的变化的图。
[0052]图9是用于说明图1的半导体处理系统中的装置数据收集方法的流程图。
[0053]图10是示意地表示合计区间B的每批的特征量的图。
[0054]图11是示意地表示针对现有的各步骤的装置数据数的装置数据特征量算出原理图。
[0055]图12是示意地表示图11的步骤08的每批的特征量的图。
[0056]符号说明
[0057]I半导体处理系统
[0058]2处理条件设定部
[0059]3半导体处理部(半导体处理装置)
[0060]4装置状态数据收集部
[0061]5数据解析部
[0062]51条件定义部
[0063]52特征量算出部
[0064]53趋势图描画部
【具体实施方式】
[0065]以下，参照附图来详细说明本发明的半导体处理系统的装置数据收集方法以及利用了该方法的半导体装置的制造方法的实施方式I。
[0066](实施方式I)
[0067]图1是表示本发明的实施方式I中的半导体处理系统的装置状态数据收集构成例的框图。
[0068]在图1中，本实施方式I的半导体处理系统I具有:处理条件设定部2,其对处理程式上的一系列的各步骤等的处理条件进行设定；半导体处理部3，其以所设定的处理条件重复给定膜形成(例如外延生长层或多重阱层等的膜形成等)来制造半导体装置；装置状态数据收集部4，其为了质量管理以及成品率提高而收集来自半导体处理部3的期望的装置状态数据；以及数据解析部5，其基于收集到的装置状态数据来进行期望的数据解析。由这些处理条件设定部2以及半导体处理部3来构成了半导体处理装置。另外，装置状态数据是指，将对于气体流量、处理室压力、加热器温度等各种设定条件实际执行后的值例如以I秒为单位进行采样，在处理完成时一并作为日志文件而输出的数据。
[0069]总之，本实施方式I的半导体处理系统I至少具有:半导体处理部3，其以设定处理条件来进行膜形成；装置状态数据收集部4，其收集来自半导体处理部3的装置状态数据；以及数据解析部5，其基于与作为区间定义信息的条件定义文件(区间定义文件；不仅是区间定义，还能设定特征量的范围)一致的装置状态数据来提取特征量进行数据解析，该区间定义信息对于处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间。
[0070]数据解析部5具有:条件定义部51，其预先准备能与处理条件中所设定的处理步骤名或步骤号(No)另行任意地进行步骤定义以及区间定义的图2的条件定义文件；特征量算出部52，其使用与装置状态数据进行对照而一致后的条件定义文件来变换成公共的步骤，在此基础上算出特征量；以及趋势图描画部53，其基于所算出的特征量来描画用于数据解析的趋势图(以批为单位，给定特征量的变化在时间序列上一目了然的图)。通过将其趋势图与涉及其特征量的解析数据进行对比，能加进膜厚过薄等的预测探讨并实时地反馈给半导体处理部3的条件设定。还能以趋势图进行可视化并在批间进行比较。
[0071]特征量算出部52具有:区间定义信息参照单元，其参照由条件定义部51准备的分别设定了合计区间的区间定义信息；一致检测单元，其将作为区间定义信息的条件定义文件与来自装置状态数据收集部4的装置状态数据进行条件对照来检测条件定义文件的条件是否一致；以及特征量计算单元，其使用与装置状态数据进行条件对照而条件一致后的条件定义文件来变换成公共的步骤，再根据条件与条件定义文件一致的装置状态数据来算出特征量。
[0072]若从处理程式上的一系列的多个步骤中删除步骤或新加入步骤，则在其后的步骤中会发生偏离，但此时通过另外预先准备图2那样的固有的条件定义文件，不仅能高效地提取步骤的特征量，而且即使在有步骤追加/删除等的处理程式的变更的情况下，也能准确且容易地提取步骤的特征量。
[0073]在此，进行术语的简单的说明。“步骤”是表示处理程式内的条件的切换的处理期间。“步骤名”是指，n-GaN层、Well层、Barrier层等，在处理程式内对步骤的状态进行评论显示的名称。“合计区间”是指，针对特征量算出，能与步骤另行任意定义的区间。“区间定义”是指，对合计区间的条件进行了定义。图2的条件定义文件中的“计数”是指，在重复处理同一条件的情况下的循环次数。后述的“偏移”是指，将步骤切换前后的数据等不稳定的期间不包含在特征量的算出中的期间的设定。
[0074]总之，针对从半导体处理部3侧输出的装置状态数据，在条件定义部51中预先准备多个能与依次进行的处理程式中所设定的步骤名或步骤No另外任意进行步骤定义以及区间定义的条件定义文件。使用将与从半导体处理部3侧输入的装置状态数据进行对照而一致后的条件定义文件而由特征量算出部52变换成公共区间，再根据与条件定义文件一致的装置状态数据来算出其特征量(平均值、中央值以及偏差3 σ等的值)。由此，即使针对从半导体处理部3输出的装置状态数据的处理步骤不同的情况，也能作为公共的步骤来进行数据收集。
[0075]条件定义部51针对处理程式中所设定的步骤，在处理时间短的多个重复处理步骤的数据合计中增大采样时间范围，因此能任意地对多个处理步骤进行分组(跨步骤间)，进行步骤定义以及区间定义。
[0076]条件定义部51设为针对多个步骤当中的给定的一个或多个步骤能进行区间定义。另外，条件定义部51设为针对多个步骤当中的一个步骤的一部分的必要之处能进行区间定义。进而，条件定义部51设为:针对多个步骤，在多个重复步骤的数据合计中能对重复步骤的全部或一部分进行区间定义。[0077]条件定义部51在算出基于区间合计的平均值等的统计量的情况下，在处理步骤的切换前后，装置状态数据发生变动。任意地设定不包含在区间合计中的时间来进行步骤定义以及区间定义。作为区间定义，设能在步骤的中途进行设定。
[0078]特征量算出部52针对从装置侧转发来的装置状态数据，与由条件定义部51预先准备的区间定义信息(条件定义文件)进行对照，以与区间定义一致的条件来对特征量的按区间信息提取，例如设定压力、气体流量以及加热器温度的各给定范围的数据的平均值或中央值、3σ的值等自动地进行计算处理。总之，特征量算出部52将装置状态数据与由条件定义部51预先准备的区间定义信息进行对照，来算出与区间定义信息的内容一致的条件下的至少给定范围的特征量。
[0079]特征量算出部52在算出基于区间合计的平均值等的特征量的情况下，在步骤的切换之际，处理室内的压力变动或气体流量、加热器温度发生变动，由此关联的参数发生变化，因此为了算出区间内的准确的特征量，能任意地设定处理室内的压力、气体流量、加热器温度的容许值。总之，特征量算出部52在算出基于区间合计的特征量之际能设定特征量的容许值，能算出匹配于特征量的容许值内的特征量。
[0080]趋势图描画部53通过对经区间合计后的特征量进行趋势描画，来进行装置的早期异常检测。通过进行该每批的时间序列的特征量的趋势图与发光波长以及发光强度数据或驱动电流数据的给定的测试结果的相关分析，来进行成品率检测。早期异常检测只要将到异常状态的中途经过的阈值与异常检测用的阈值(基准值)一起准备，则能自动检测。
[0081]图3是表示装置状态数据收集部4从图1的半导体处理部3收集的装置状态数据的一例的图。
[0082]如图3所示，装置状态数据收集部4从半导体处理部3对在通过步骤21、22的循环处理来形成2种类的层被多次重复交替形成的LED的多重量子阱层的情况下的各处理条件(处理室压力或气体流量以及加热器温度等)的装置状态数据进行数据收集。关于各装置状态数据，每I批的每I秒的处理室压力或气体流量以及加热器温度等的大量的各种装置状态数据从半导体处理部3被输入至装置状态数据收集部4。作为步骤21、22的重复的循环处理，对构成LED的发光层的多重量子阱层予以形成，但在设为给定膜厚的情况下与关于处理室压力或气体流量以及加热器温度等需要到哪种程度的阈值进行比较。
[0083]图4是示意地表示针对各步骤的装置数据数的装置数据特征量算出原理图。图5是表示由图1的条件定义部51设定的区间合计的条件定义文件的一例的图。
[0084]如图4以及图5所示，示出了针对处理程式上的各步骤的处理状态数据数，即使在中途追加或删除步骤，也能通过设定合计区间并对它们进行拼接，从而合计出期望的数据。例如能以合计区间A或合计区间B这样的解释来进行数据合计，能提取其特征量来进行趋势描画。
[0085]在合计区间A中，跨2个步骤，在步骤2的10秒后设定开始时间，并设定为在下一步骤3的5秒前结束。在合计区间B中，包含步骤8的切换前后的步骤7，9的一部分而开始时间为步骤7的Tl = 15秒后且结束时间为步骤9的T2 = 15秒前地设定了偏移期间。这是由于，在步骤切换时数据紊乱，因此通过偏移期间的设定来设定从合计除外的时间，从数据稳定的时间点起收集数据。例如若为合计区间B，则偏移时间为步骤7的Tl = 15秒，步骤9的T2 = 15秒，若为合计区间A，则偏移时间为步骤2的10秒，步骤3的5秒。[0086]另外，在合计区间C中，处理压力为90至110毫巴，在合计区间D中，气体流量的气体A为每单位时间895至905cc，在合计区间F中，处理压力为摄氏730至750度时，还包含其他的数据来开始数据收集。总之，在各合计区间中，能设定压力设定、气体流量、加热器温度和它们的各范围，从半导体处理部3对满足各范围的一定条件的值进行数据收集。在合计区间E中开始时间为循环2，结束时间为循环5，例如在全循环为20的情况下，从第2个循环起开始数据收集并在第5个循环结束数据收集。总之，将第2个至第5个的装置状态数据取出来。
[0087]如此，合计区间既可以跨多个步骤，也可以仅从一个步骤中进行数据收集，进而，既可以从一个步骤的一部分需要之处进行数据收集，也可以分别从多个步骤中进行数据收集来将它们进行组合。
[0088]图6是表示由图1的趋势图描画部53描画的压力基线的趋势图例的图。
[0089]如图6的趋势图所示，针对时间序列的日期时间的装置数据，例如装置排气侧的压力，从12月10日起到12月13日为止间的各每批的时间序列数据中存在大的变化点。这是由于在其前日存在有维护，因此装置排气侧的压力对外延生长造成影响。因此，通过周期性进行的维护，在处理室内暂时对大气开放，因此在装置排气压力临时变为了高的压力值后，通过运转装置从而正常值下降。维护后可知，装置排气侧的压力变动至此。
[0090]图7是示意地表示图1的半导体处理部3的概略构成例的图。图8(a)?图8(d)分别是表示由图1的趋势图描画部53描画的基板温度基线的趋势图例的图，(a)是表示每批的LED的光强度的成品率变化的图，(b)是表示每批的热辐射温度Tpyix)的变化的图，(c)是表示每批的热电偶温度TC的变化的图，(d)是表示每批的加热器电流值Ip的变化的图。
[0091]如图7所示，晶圆基板11搭载于半导体处理部3的基台12上，从上方起通过辐射温度计来对辐射热进行计测，从而测量了基板11的辐射温度Tpyro。在基台12内内置有热电偶13，由此计测了晶圆基板11正下方的基台12内的热电偶温度TC。进而，在晶圆基板11下的基台12内设置有加热器14，由此，能经由基台12来提升或者降低晶圆基板11的温度。计测了对该加热器14的电流值Ip。
[0092]在图8(a)中每批的LED的光强度的成品率变化了的情况下，在图8(b)中热辐射温度TpyiO未变化，但在图8(c)以及图8(d)中加热器电流值Ip增加且热电偶温度TC也上升。由此认为LED的光强度的成品率发生了变化。
[0093]图9是用于说明图1的半导体处理系统I的装置数据收集方法的流程图。
[0094]如图9所示，在处理SI中从半导体处理部3向装置状态数据收集部4文件输出装置状态数据。
[0095]接下来，在处理S2中，特征量算出部52对由条件定义部51准备的执行了步骤定义以及区间定义的条件定义文件进行参照。
[0096]接下来，在下一处理S3中，特征量算出部52对参照条件定义文件与来自装置状态数据收集部4的装置状态数据进行条件对照并检测文件的条件是否一致，并等到文件的条件一致为止。
[0097]接着，在处理S4中按区间来算出全部特征量。特征量算出部52使用与装置状态数据进行条件对照而条件一致后的条件定义文件来变换成公共的步骤，再根据条件与条件定义文件一致的装置状态数据来算出其平均值、其中央值或3 σ的值(偏差)等来作为特征量。
[0098]其后，在处理S5中，趋势图描画部53如图10所示，将在处理S4中求得的特征量以批为单位进行数据整理，并存储至给定的数据库。
[0099]进而，在处理S6中，趋势图描画部53将在处理S5中求得的每个区间的批单位的特征量按图6所示时间序列进行趋势图化而可视化。
[0100]接下来，在处理S7中使用趋势图来进行异常检测。在进行了异常检测的情况下停止半导体处理部4。即使不进行异常检测，也为了成品率提高来预测异常检测并实时地反馈给半导体处理部4的条件设定(处理S8)。
[0101]其后，在处理S9中判定处理是否已结束。若在处理S9中处理未结束(否)，则返回至处理SI的文件输出处理。另外，若在处理S9中处理已结束(是)，则结束全部的处理。
[0102]总之，本实施方式I的半导体处理装置的装置数据收集方法具有:数据解析工序，基于在起动时从ROM内读入RAM内的控制程序以及其数据，由装置状态数据收集部4从以设定处理条件来进行膜形成的半导体处理部3收集的装置状态数据当中，数据解析部5基于与对半导体处理部3的处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间的区间定义信息一致后的装置状态数据来提取给定的特征量进行数据解析。
[0103]该装置数据收集方法的数据解析工序具有:在条件定义部51中预先准备一个或多个区间定义信息，特征量算出部52使用与来自装置状态数据收集部4的装置状态数据进行对照而一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据一致后的装置状态数据来算出特征量的特征量计算工序；以及趋势图描画部53在时间序列上将每个区间的批单位的特征量作为趋势图进行可视化的趋势图描画工序。
[0104]该装置数据收集方法的特征量算出工序具有:区间定义信息参照单元对由条件定义部51准备的作为分别设定了合计区间的区间定义信息的条件定义文件(区间定义文件)进行参照的区间定义信息参照工序；一致检测单元对区间定义信息与来自装置状态数据收集部4的装置状态数据进行条件对照来检测区间定义信息的条件是否一致的一致检测工序；以及特征量计算单元使用与装置状态数据进行条件对照而条件一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据条件与区间定义信息一致后的装置状态数据来算出特征量的特征量算出工序。
[0105]设置有:记录有用于使计算机执行该装置数据收集方法的各工序的处理过程的控制程序、以及存放有该控制程序的计算机可读的可读存储介质。
[0106]作为可读记录介质的R0M，除了硬盘之外，还可以由形态自由的光盘、光磁盘、磁盘以及IC存储器等构成。尽管该控制程序及其数据等被存储于R0M，但该控制程序及其数据也可以从其他的可读记录介质或者经由无线、有线或互联网等下载至R0M4。
[0107]能一边根据在利用了本实施方式I的半导体处理系统I的半导体装置的制造时至少求出的特征量来进行异常检测并反馈给半导体处理部3来变更处理条件设定，一边制造半导体装置。
[0108]因此，具有:以设定处理条件进行膜形成的半导体处理部3 ;对来自半导体处理部3的装置状态数据进行收集的装置状态数据收集部4 ；以及基于与作为对半导体处理部3的处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间的区间定义信息的条件定义文件一致后的装置状态数据来提取给定的特征量进行数据解析的数据解析部5。[0109]由此，由于另外单独设置了作为对于半导体处理部3的处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间的区间定义信息的条件定义文件，因此即使在有步骤追加/删除等的程式变更的情况下，也能从多个步骤中进行数据收集并将它们进行组合，不仅能高效地提取步骤的特征量，而且即使在有步骤追加/删除等的程式变更的情况下，也能准确且容易地提取步骤的特征量。
[0110]如上所述，尽管使用本发明的优选实施方式I来例示了本发明，但本发明不应解释为局限于该实施方式I。本发明被理解为仅应该根据权利要求的范围来解释其范围。本领域技术人员被理解为根据本发明的具体的优选实施方式I的记载，基于本发明的记载以及技术常识，能够实施等效的范围。本说明书中引用的专利、专利申请以及文献被理解为，其内容自身与具体记载于本说明书中的同样，该内容应该作为对本说明书的参考而被援引。
[0111]工业实用性
[0112]本发明在针对在基板上使各种膜成膜的半导体处理装置中的多个处理步骤所组成的制程状态数据来算出特征量的半导体处理系统、利用该系统的半导体处理装置的装置数据收集方法以及、利用该方法并通过半导体处理装置来制造半导体装置的半导体装置的制造方法、对用于使计算机执行该装置数据收集方法的各工序的处理过程进行了描述的控制程序以及存放有该控制程序的计算机可读的可读存储介质的领域中，另外单独设置了对半导体处理部的处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间的区间定义信息，因此即使在有步骤追加/删除等的程式变更的情况下，也能分别从多个步骤中进行数据收集并将它们进行组合，不仅能高效地提取步骤的特征量，而且能准确且容易地提取步骤的特征量。总之，针对步骤的追加或变更等频繁进行的情况下的装置处理数据进行与装置步骤不同的合计区间定义，从而能作为公共化了的区间而准确且容易地进行特征量算出。
【权利要求】
1.一种半导体处理系统，具有: 半导体处理部，其以设定处理条件来进行膜形成；装置状态数据收集部，其收集来自该半导体处理部的装置状态数据；以及数据解析部，其基于与区间定义信息一致的装置状态数据，提取给定的特征量来进行数据解析，所述区间定义信息针对该半导体处理部的处理程式上的多个步骤，分别设定了一个或多个合计区间。
2.根据权利要求1所述的半导体处理系统，其中， 所述数据解析部具有:条件定义部，其预先准备了一个或多个所述区间定义信息；以及特征量算出部，其使用与来自所述装置状态数据收集部的装置状态数据进行对照而一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据一致后的该装置状态数据来算出所述特征量。
3.根据权利要求2所述的半导体处理系统，其中， 所述特征量算出部具有: 区间定义信息参照单元，其参照由条件定义部准备的分别设定了合计区间的区间定义信息； 一致检测单元，其对该区间定义信息与来自装置状态数据收集部的装置状态数据进行条件对照，来检测该区间定义信息的条件是否一致；以及 特征量计算单元，其使用与该装置状态数据进行条件对照而条件一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据条件与该区间定义信息一致后的装置状态数据来算出特征量。
4.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述条件定义部设置为:在所述区间定义信息中能针对所述多个步骤当中的给定的一个或多个步骤来进行区间定义。
5.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述条件定义部设置为:在所述区间定义信息中能针对所述多个步骤当中的一个步骤的一部分来进行区间定义。
6.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述条件定义部设置为:在所述区间定义信息中针对从所述多个步骤当中的一个步骤的一部分起的一个或多个步骤、与之接续的一个步骤的一部分，能跨多个步骤地进行区间定义。
7.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述条件定义部设置为:在所述区间定义信息中针对所述多个步骤，能以多个重复步骤的数据合计来对该重复步骤的全部或一部分进行区间定义。
8.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述条件定义部设置为:在所述区间定义信息中将在所述步骤的切换前后所述装置状态数据发生变动的期间作为不包含于区间合计的偏移期间，并在步骤的中途能进行所述区间定义。
9.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述特征量算出部将所述装置状态数据与由所述条件定义部预先准备的区间定义信息进行对照，来算出与该区间定义信息的内容一致的条件下的至少给定范围的特征量。
10.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述特征量算出部设置为:在算出基于区间合计的所述特征量的情况下能设定该特征量的容许值，并能算出匹配于该特征量的容许值内的特征量。
11.根据权利要求2或3所述的半导体处理系统，其中， 所述半导体处理系统还具有:趋势图描画部，其描画以时间序列来表示所述特征量的变化的趋势图。
12.根据权利要求11所述的半导体处理系统，其中， 所述趋势图描画部通过对进行了区间合计后的所述特征量进行每批的趋势描画，能基于所述趋势图的变化点来进行所述半导体处理部的早期异常检测。
13.根据权利要求1所述的半导体处理系统，其中， 所述装置状态数据是对于气体流量、压力以及温度等各种设定条件而由所述半导体处理部实际执行并从该半导体处理部得到的各数据。
14.根据权利要求1所述的半导体处理系统，其中， 所述特征量是所述装置状态数据的每批的平均值、中央值以及偏差3 σ当中的至少任一者O
15.根据权利要求1所述的半导体处理系统，其中， 所述步骤是对所述处理程式内的处理条件的切换进行表示的处理期间。
16.一种半导体装置的制造方法，在根据在利用了权利要求1~3以及13~15中任一项所述的半导体处理系统的半导体装置的制造时至少求出的特征量来进行异常检测并反馈给所述半导体处理部以变更处理条件的设定的同时，制造半导体装置。
17.一种装置数据收集方法，具有:数据解析工序，在由装置状态数据收集部从以设定处理条件进行膜形成的半导体处理部所收集的装置状态数据当中，数据解析部基于与区间定义信息一致的装置状态数据来提取给定的特征量进行数据解析，该区间定义信息对于该半导体处理部的处理程式上的多个步骤分别设定了一个或多个合计区间。
18.根据权利要求17所述的装置数据收集方法，其中， 所述数据解析工序 具有:特征量算出工序，在条件定义部中预先准备一个或多个所述区间定义信息，特征量算出部使用与来自所述装置状态数据收集部的装置状态数据进行对照而一致后的区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据一致后的该装置状态数据来算出所述特征量。
19.根据权利要求18所述的装置数据收集方法，其中， 所述特征量算出工序具有: 区间定义信息参照工序，区间定义信息参照单元参照由条件定义部准备的分别设定了合计区间的区间定义信息； 一致检测工序，一致检测单元对参照的该区间定义信息与来自装置状态数据收集部的装置状态数据进行条件对照来检测该区间定义信息的条件是否一致；以及 特征量计算工序，特征量计算单元使用与该装置状态数据进行条件对照而条件一致后的该区间定义信息来变换成公共的步骤，再根据条件与该区间定义信息一致后的装置状态数据来算出特征量。
20.根据权利要求18或19所述的装置数据收集方法，其中，在所述特征量算出工序后，具有:趋势图描画工序，趋势图描画部将每个区间的批单位的所述特征量在时间序列上作为趋势图来可视化。
21.—种控制程序，记录有用于使计算机执行权利要求17~20中任一项所述的装置数据收集方法的各工序的处理过程。
22.—种计 算机可读的可读存储介质，存放有权利要求21所述的控制程序。
【文档编号】H01L21/02GK104011833SQ201280064511
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2012年2月17日
【发明者】尾藤史好 申请人:夏普株式会社