專利名稱：質(zhì)量管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理方法及批次單位的晶片處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種質(zhì)量管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理方法及批次單位的晶片處理方法，特別涉及適用于半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)、進(jìn)行批次的質(zhì)量管理的質(zhì)量管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理方法及批次單位的晶片處理方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件的制造使用多個(gè)半導(dǎo)體制造裝置，通過復(fù)雜地組合了光刻工序、蝕刻工序、熱處理(氧化、退火、擴(kuò)散)工序、離子注入工序、薄膜形成(CVD(化學(xué)氣相沉積)、濺射、蒸鍍)工序、清洗(去除抗蝕劑、溶液清洗)工序、檢查工序等多個(gè)工序的較長的一系列工序進(jìn)行。在檢查工序中，通過質(zhì)量管理測定(以下稱為“QC”測定)等實(shí)施各個(gè)批次的質(zhì)量管理。所說“QC”測定是測定形成于各個(gè)批次的晶片的抗蝕劑圖案的膜厚或線寬等的方法。根據(jù)測定結(jié)果(QC實(shí)測值)，判定晶片和整個(gè)批次合格與否(例如，參照日本專利特開平7-244694號公報(bào))。
在QC測定中，為了抑制時(shí)間和成本，抽取(取樣)作為對象的批次內(nèi)的多個(gè)晶片進(jìn)行QC測定。以往的取樣方法一般沿用上一代產(chǎn)品的作法。即，繼續(xù)取樣以前設(shè)定的批次內(nèi)的特定晶片。
但是，例如有時(shí)會受到在干式蝕刻工序的處理前后進(jìn)行的干燥處理(seasoning)的效果的影響，使得半導(dǎo)體制造裝置的參數(shù)變動。結(jié)果，在干燥處理前后，產(chǎn)生起因于半導(dǎo)體制造裝置的參數(shù)變動的批次內(nèi)的偏差。如果不考慮該批次內(nèi)的偏差而抽取(取樣)特定晶片進(jìn)行QC測定，則即使實(shí)際上不合格率較高的應(yīng)該視為超出規(guī)格的批次，也會因被取樣的晶片被判定為合格品，從而該批次也被判定為合格品。因此，有可能漏過不合格批次。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種質(zhì)量管理系統(tǒng)，具備質(zhì)量管理值存儲部，存儲過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值；數(shù)據(jù)獲取裝置，獲取處理對象批次的處理裝置的裝置內(nèi)部信息；裝置內(nèi)部信息存儲部，存儲所述裝置內(nèi)部信息；處方(recipe)存儲部，存儲晶片內(nèi)的取樣密度的分布彼此不同的多個(gè)處方；質(zhì)量管理值預(yù)測單元，從所述裝置內(nèi)部信息存儲部讀出所述裝置內(nèi)部信息，從所述質(zhì)量管理值存儲部讀出所述過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值，根據(jù)所述裝置內(nèi)部信息和所述質(zhì)量管理實(shí)測值，預(yù)測所述對象批次的質(zhì)量管理預(yù)測值；晶片確定單元，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，確定構(gòu)成所述對象批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片；處方選擇單元，從所述處方存儲部讀出所述多個(gè)處方，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值從所述多個(gè)處方中選擇適用于所述樣品晶片的適用處方；測定裝置，使用所述適用處方對所述樣品晶片進(jìn)行質(zhì)量管理測定，把測定結(jié)果存儲在所述質(zhì)量管理值存儲部中。
根據(jù)本發(fā)明的其他方式，提供一種質(zhì)量管理方法，獲取處理對象批次的處理裝置的裝置內(nèi)部信息，根據(jù)過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值和所述裝置內(nèi)部信息，預(yù)測所述對象批次的質(zhì)量管理預(yù)測值，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，確定構(gòu)成所述對象批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，從晶片內(nèi)的取樣密度的分布彼此不同的多個(gè)處方中選擇適用于所述樣品晶片的適用處方，使用所述適用處方對所述成為測定對象的晶片進(jìn)行質(zhì)量管理測定，并存儲測定結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另外其他方式，提供一種批次單位的晶片處理方法，使用處理裝置處理第1批次，并存儲其質(zhì)量管理實(shí)測值，使用所述處理裝置處理第2批次，獲取所述第2批次的處理中的所述處理裝置的裝置內(nèi)部信息，根據(jù)所述第2批次的處理中的所述裝置內(nèi)部信息和過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值，預(yù)測所述第2批次的質(zhì)量管理實(shí)測值，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，確定構(gòu)成所述第2批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，從晶片內(nèi)的取樣密度的分布彼此不同的多個(gè)處方中選擇適用于所述樣品晶片的適用處方，使用所述適用處方對所述成為樣品晶片進(jìn)行質(zhì)量管理測定，根據(jù)所述質(zhì)量管理測定的結(jié)果，判定所述第2批次合格與否。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的質(zhì)量管理系統(tǒng)的一例的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC預(yù)測值(尺寸變換差)的一例的俯視圖。
圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的規(guī)格的一例曲線圖。
圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC預(yù)測值(尺寸變換差)的晶片內(nèi)分布趨勢的曲線圖(之一)。
圖5是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC預(yù)測值(尺寸變換差)的晶片內(nèi)分布趨勢的曲線圖(之二)。
圖6是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC預(yù)測值(尺寸變換差)的晶片內(nèi)分布趨勢的曲線圖(之三)。
圖7是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC預(yù)測值(尺寸變換差)的晶片內(nèi)分布趨勢的曲線圖(之四)。
圖8是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC預(yù)測值(尺寸變換差)的晶片內(nèi)分布趨勢的曲線圖(之五)。
圖9是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC預(yù)測值(尺寸變換差)的晶片內(nèi)分布趨勢的曲線圖(之六)。
圖10是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的處方的一覽表。
圖11是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的取樣短路區(qū)域的步驟的晶片示意圖(之一)。
圖12是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的取樣短路區(qū)域的步驟的晶片示意圖(之二)。
圖13是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的取樣短路區(qū)域的步驟的晶片示意圖(之三)。
圖14是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的取樣短路區(qū)域的步驟的晶片示意圖(之四)。
圖15是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的取樣短路區(qū)域的步驟的晶片示意圖(之五)。
圖16是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的取樣短路區(qū)域的步驟的晶片示意圖(之六)。
圖17是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分的表。
圖18是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分的晶片示意圖。
圖19是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即各個(gè)區(qū)域的占有率的曲線圖。
圖20是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即各個(gè)區(qū)域的占有率的累計(jì)值的曲線圖。
圖21是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即規(guī)格區(qū)域A的各個(gè)處方的占有率的曲線圖。
圖22是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即規(guī)格區(qū)域A的各個(gè)處方的占有率的累計(jì)值的曲線圖。
圖23是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即規(guī)格區(qū)域B的各個(gè)處方的占有率的曲線圖。
圖24是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即規(guī)格區(qū)域B的各個(gè)處方的占有率的累計(jì)值的曲線圖。
圖25是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即QC預(yù)測值的批次內(nèi)偏差的曲線圖。
圖26是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的QC測定結(jié)果的報(bào)告書的一部分即QC值的趨勢的曲線圖。
圖27是說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的質(zhì)量管理方法的一例的流程圖。
圖28是說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的批次單位的晶片處理方法的一例的流程圖。
圖29是說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的質(zhì)量管理系統(tǒng)的一例的方框圖。
圖30是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的單變量分析時(shí)的馬氏距離的曲線圖。
圖31是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的多變量分析時(shí)的馬氏距離的曲線圖。
圖32是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的規(guī)格的趨勢的曲線圖。
圖33是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的質(zhì)量管理方法的一例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下附圖的記載中，對相同或類似部分賦予相同或類似符號。但是，附圖是示意圖。并且，以下所示的實(shí)施方式只是示例具體實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的系統(tǒng)和方法，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思并不是把構(gòu)成部件的材質(zhì)、形狀、結(jié)構(gòu)、配置等特定為下述方式。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
(第1實(shí)施方式)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的質(zhì)量管理系統(tǒng)如圖1所示，具備存儲過去批次的QC實(shí)測值的QC值存儲部22；實(shí)時(shí)獲取作為對象的批次(以下稱為“對象批次”)的處理裝置10的裝置內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)獲取裝置3；存儲裝置內(nèi)部信息的裝置內(nèi)部信息存儲部21；存儲根據(jù)晶片內(nèi)的取樣密度分布分類的多個(gè)處方的處方存儲部24；QC值預(yù)測單元11，從裝置內(nèi)部信息存儲部21和QC值存儲部22分別讀出裝置內(nèi)部信息和過去批次的QC實(shí)測值，根據(jù)裝置內(nèi)部信息和QC實(shí)測值，預(yù)測對象批次的QC預(yù)測值；晶片確定單元12，根據(jù)QC預(yù)測值確定構(gòu)成對象批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片；處方選擇單元13，從處方存儲部24讀出多個(gè)處方，根據(jù)QC預(yù)測值，從多個(gè)處方中選擇適用于樣品晶片的適用處方；以及測定裝置4，使用適用處方對成為測定對象的晶片進(jìn)行QC測定，把測定結(jié)果存儲在QC值存儲部22中。
在質(zhì)量管理系統(tǒng)中，中央運(yùn)算處理裝置(CPU)1、數(shù)據(jù)存儲裝置2、數(shù)據(jù)獲取裝置3、測定裝置4、輸入裝置5、輸出裝置6和處理裝置10，通過總線7分別相互連接著。CPU1發(fā)揮控制處理裝置10和省略圖示的裝置組的動作的裝置組控制服務(wù)器以及管理服務(wù)器的作用，該管理服務(wù)器輸入描述處理裝置10的動作狀況和裝置參數(shù)的裝置內(nèi)部信息(裝置工程數(shù)據(jù)EE數(shù)據(jù))，實(shí)時(shí)監(jiān)視處理裝置10的動作狀態(tài)。另外，圖1中示出了單一的CPU1，但這僅是示例，也可以存在多個(gè)物理上的CPU、裝置組控制服務(wù)器和管理服務(wù)器。
處理裝置10包括以下各種半導(dǎo)體制造裝置，例如，離子注入裝置，雜質(zhì)擴(kuò)散裝置，形成氧化硅膜(SiO2膜)的熱氧化裝置，堆積SiO2膜、磷玻璃(PSG)膜、硼玻璃(BSG)膜、硼磷玻璃(BPSG)膜、氮化硅膜(Si3N4膜)、聚硅膜等的化學(xué)氣相生長(CVD)裝置，將PSG膜、BSG膜、BPSG膜等回流(熔化)的熱處理裝置，對CVD氧化膜等進(jìn)行密化的熱處理裝置，形成硅化物膜等的熱處理裝置，堆積金屬布線層的濺射裝置，真空蒸鍍裝置，通過電鍍形成金屬布線層的電鍍處理裝置，研磨半導(dǎo)體基板的表面的化學(xué)·機(jī)械研磨(CMP)裝置，蝕刻半導(dǎo)體基板表面的干式或濕式蝕刻裝置，進(jìn)行抗蝕劑去除或溶液清洗的清洗裝置，光刻處理相關(guān)的旋轉(zhuǎn)涂覆裝置(旋轉(zhuǎn)器)，步進(jìn)曝光裝置等的曝光裝置，切割裝置，把切割的芯片狀半導(dǎo)體器件的電極連接到引線框上的引線接合裝置等。另外，也可以包括純凈水制造裝置、氣體凈化裝置等的附屬設(shè)備。并且，這些半導(dǎo)體制造裝置可以適用多臺式(バッチ)裝置或單臺式(枚葉式)裝置的任一種形式。對于后述的所有實(shí)施方式，同樣也可以適用多臺式裝置或單臺式裝置。
作為數(shù)據(jù)獲取裝置3，可以使用裝置工程系統(tǒng)(EES)工具等。數(shù)據(jù)獲取裝置3單個(gè)地實(shí)時(shí)獲取處理裝置10的處理中的裝置內(nèi)部信息，在規(guī)定的定時(shí)把其發(fā)送給CPU1。作為裝置內(nèi)部信息，例如在處理裝置10是真空處理系統(tǒng)的膜形成裝置、擴(kuò)散裝置、薄膜堆積裝置那樣具有容器的裝置時(shí)，可以列舉容器內(nèi)多個(gè)部位的溫度、感受器溫度、容器外壁多個(gè)部位的溫度、容器壓力、氣體流量、控制氣體流量的閥門的開度等。在處理裝置10是等離子處理系統(tǒng)的干式蝕刻裝置、離子注入裝置那樣具有電極的裝置時(shí)，除上述的真空處理系統(tǒng)的各種參數(shù)外，還可以列舉高頻(RF)的匹配位置、RF功率(行進(jìn)波功率、反射波功率)、表示晶片是批次內(nèi)的第幾個(gè)的晶片位置信息等。在處理裝置10是大氣壓處理系統(tǒng)的濕式蝕刻裝置、旋轉(zhuǎn)涂覆裝置、曝光裝置、引線接合裝置時(shí)，可以列舉處理時(shí)間、晶片或芯片位置信息等。
測定裝置4對由處理裝置10處理的對象批次內(nèi)的晶片進(jìn)行QC測定。作為測定裝置4，可以使用掃描式電子顯微鏡(SEM)、激光顯微鏡或原子力顯微鏡(AFM)等顯微鏡。另外，也可以是干涉式膜厚計(jì)、橢率計(jì)、接觸式膜厚計(jì)、電阻測定裝置等的各種檢查裝置或測定裝置。測定裝置4例如測定在光刻工序中形成于晶片的圖2所示的抗蝕劑圖案100的線寬Wr。另外，測定在把抗蝕劑圖案100用作掩模的蝕刻工序中形成于被蝕刻部件的成形圖案(器件圖案)101的線寬Wp。結(jié)果，測定抗蝕劑圖案100的線寬Wr和成形圖案101的線寬Wp的尺寸變換差(尺寸偏移)Wd，作為“QC實(shí)測值”。在各個(gè)晶片內(nèi)的多個(gè)測定位置分別測定QC實(shí)測值。
在處理裝置10例如是蝕刻裝置時(shí)，在蝕刻處理前后進(jìn)行蝕刻室(容器)內(nèi)的清理和干燥。根據(jù)該干燥的效果，裝置內(nèi)部信息的參數(shù)變動，所以在干燥前后的處理中有時(shí)在每個(gè)批次、每個(gè)晶片產(chǎn)生偏差。例如，作為蝕刻裝置的裝置內(nèi)部信息的參數(shù)的RF匹配電路的電容器位置，與圖2所示的尺寸變換差Wd具有相關(guān)性。即，在RF匹配電路的電容器位置偏移時(shí)，有時(shí)成形圖案101的線寬Wp變動，尺寸變換差Wd有時(shí)在每個(gè)批次、每個(gè)晶片產(chǎn)生偏差。
圖1所示的CPU1具備QC值預(yù)測單元11、晶片確定單元12、處方選擇單元13、處理控制單元14、報(bào)告書作成單元15、合格與否判定單元16和異常檢測分類(FDC)單元17。QC值預(yù)測單元11讀出存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置2的裝置內(nèi)部信息存儲部21中的過去的裝置內(nèi)部信息、和存儲在QC值存儲部22中的過去批次的QC實(shí)測值。QC值預(yù)測單元11一面參照過去的裝置內(nèi)部信息和過去批次的QC實(shí)測值的相關(guān)，一面根據(jù)通過數(shù)據(jù)獲取裝置3獲取的批次處理時(shí)的裝置內(nèi)部信息，對構(gòu)成對象批次的每個(gè)晶片分別預(yù)測圖2所示的尺寸變換差Wd等，作為“QC預(yù)測值”。即，QC預(yù)測值對各個(gè)晶片賦予一個(gè)值或多個(gè)值。例如，對晶片賦予多個(gè)預(yù)測值時(shí)的情況指以下情況等，即，判斷多個(gè)值的統(tǒng)計(jì)值(平均、最大、最小、標(biāo)準(zhǔn)偏差等)、多個(gè)值的一部分或全部(10％、20％、100％等)是否在規(guī)格以上、以下的情況，或者對這些值再結(jié)合晶片面內(nèi)位置進(jìn)行判斷的情況等。另外，QC預(yù)測值還可以根據(jù)批次的種類、工藝條件等進(jìn)行預(yù)測。
圖1所示的晶片確定單元12讀出通過QC值預(yù)測單元11預(yù)測的QC預(yù)測值、和存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置2的規(guī)格存儲部23中的規(guī)格管理幅度Wc。規(guī)格管理幅度Wc如圖3所示，表示能夠獲得所期望的規(guī)格的QC值的允許范圍，該范圍根據(jù)能夠獲得所期望的規(guī)格的臨界的規(guī)格上限值Tmax和規(guī)格下限值Tmin確定。此處，規(guī)格區(qū)域、即QC預(yù)測值的分布范圍被劃分如下大于等于向規(guī)格下限值Tmin加上規(guī)格管理幅度Wc的90％的值的數(shù)值范圍即“規(guī)格區(qū)域A”；小于等于向規(guī)格下限值Tmin加上規(guī)格管理幅度Wc的10％的值的數(shù)值范圍即“規(guī)格區(qū)域B”；和大于向規(guī)格下限值Tmin加上規(guī)格管理幅度Wc的10％的值、小于加上90％的值的數(shù)值范圍即“規(guī)格區(qū)域C”。規(guī)格區(qū)域A和規(guī)格區(qū)域B的規(guī)格超出概率、即QC實(shí)測值偏離規(guī)格管理幅度Wc的概率大于規(guī)格區(qū)域C。規(guī)格區(qū)域C包括QC預(yù)測值的目標(biāo)值，是接近所期望值(目標(biāo)值)且規(guī)格超出概率較小的區(qū)域。
晶片確定單元12判定通過QC值預(yù)測單元11預(yù)測的構(gòu)成對象批次的各個(gè)晶片的QC預(yù)測值屬于圖2所示的規(guī)格區(qū)域A、規(guī)格區(qū)域B和規(guī)格區(qū)域C中哪一方。在判定結(jié)果為QC預(yù)測值屬于規(guī)格區(qū)域A或規(guī)格區(qū)域B時(shí)，由于規(guī)格超出概率較大，所以把該晶片確定為成為測定對象的“樣品晶片”。另一方面，在屬于規(guī)格區(qū)域C時(shí)，由于規(guī)格超出概率較小，所以在進(jìn)行判定的時(shí)間點(diǎn)不作為測定對象。于是，在對對象批次的所有晶片進(jìn)行判定后，把屬于該規(guī)格區(qū)域C的批次內(nèi)的所有晶片中被認(rèn)為表示平均的QC預(yù)測值的例如一個(gè)晶片確定為樣品晶片。即，晶片確定單元12對對象批次，把規(guī)格超出概率相對較大的晶片作為測定對象，對規(guī)格超出概率相對較小的晶片，只把更少數(shù)量、例如最低限數(shù)量即一個(gè)晶片作為測定對象。
圖1所示的處方選擇單元13讀出存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置2的QC值存儲部22中的構(gòu)成對象批次的各個(gè)晶片的QC預(yù)測值中、對應(yīng)由晶片確定單元12確定的樣品晶片的QC預(yù)測值。另一方面，有關(guān)各個(gè)樣品晶片的預(yù)想QC預(yù)測值的相對的晶片面內(nèi)分布，根據(jù)裝置內(nèi)部信息對過去批次的QC實(shí)測值的貢獻(xiàn)率和此次對象批次的裝置內(nèi)部信息，被預(yù)先分類為例如圖4～圖9所示的圖案。
圖4～圖9是用橫軸表示晶片的位置，用縱軸表示QC預(yù)測值，表示QC預(yù)測值的晶片面內(nèi)分布的圖案的曲線圖。以下，為了方便，把圖4～圖9的橫軸中相當(dāng)于右側(cè)(+側(cè))端部的晶片位置稱為“晶片右側(cè)外周部”，把相當(dāng)于左側(cè)(-側(cè))端部的晶片位置稱為“晶片左側(cè)外周部”。圖4中的晶片面內(nèi)分布在晶片右側(cè)外周部具有QC預(yù)測值的最大值Wmax，而且QC預(yù)測值朝向晶片左側(cè)單調(diào)地減小。圖5中的晶片面內(nèi)分布在晶片中央部具有QC預(yù)測值的最大值Wmax，而且向上凸出。圖6中的晶片面內(nèi)分布呈現(xiàn)相同的晶片面內(nèi)分布，例如QC預(yù)測值的最大值和最小值之差小于2nm。圖7中的晶片面內(nèi)分布在晶片外周部具有QC預(yù)測值的最大值Wmax，而且向下凸出。圖8中的晶片面內(nèi)分布在晶片左側(cè)外周部具有QC預(yù)測值的最大值Wmax，而且QC預(yù)測值朝向晶片右側(cè)單調(diào)地減小。圖9中的晶片面內(nèi)分布是隨機(jī)的分布，而且QC預(yù)測值的最大值Wmax和最小值Wmin之差大于等于2nm。
處方選擇單元13根據(jù)QC預(yù)測值的晶片面內(nèi)分布，從存儲在處方存儲部24中的多個(gè)處方中選擇并確定適用于對象批次的樣品晶片的QC處方即“適用處方”。在圖1所示的處方存儲部24中，例如圖10所示，存儲著處方(1-1)～(1-6)、(2-1)～(2-6)和標(biāo)準(zhǔn)處方等。處方(1-1)～(1-6)、(2-1)～(2-6)和標(biāo)準(zhǔn)處方按照圖3所示的規(guī)格區(qū)域A～C和圖4～圖9所示的晶片面內(nèi)分布的每個(gè)圖案分類取樣密度。
圖11～圖16是示例QC處方的示意圖，圖中的橢圓表示樣品晶片103，矩形區(qū)域表示短路區(qū)域104，其中被涂黑的區(qū)域表示被取樣的短路區(qū)域。圖1所示的處方選擇單元13選擇高密度地取樣測定晶片面內(nèi)的規(guī)格超出概率較大的短路區(qū)域(部位)的適用處方。
例如，在預(yù)測某晶片的QC預(yù)測值屬于規(guī)格區(qū)域A時(shí)，按照以下說明的那樣從圖10所示的(1-1)～(1-6)處方組中選擇適用處方。即，如圖4所示，在對象批次的QC預(yù)測值的相對的面內(nèi)分布朝向左側(cè)單調(diào)減小時(shí)，晶片的右側(cè)外周部的規(guī)格超出概率變大，所以選擇像圖11所示的樣品晶片103的右側(cè)外周部的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(1-1)。如圖5所示，在QC預(yù)測值的面內(nèi)分布向上凸出時(shí)，晶片中央部的規(guī)格超出概率變大，所以選擇像圖12所示的樣品晶片103的中央部的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(1-2)。如圖6所示，在面內(nèi)分布一樣時(shí)，由于晶片面內(nèi)的規(guī)格超出概率也相同，所以選擇像圖13所示的與標(biāo)準(zhǔn)處方相同的取樣密度一樣的處方(1-3)。如圖7所示，在QC預(yù)測值的面內(nèi)分布向下凸出時(shí)，晶片外周部的規(guī)格超出概率變大，所以選擇像圖14所示的樣品晶片103的外周部的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(1-4)。如圖8所示，在QC預(yù)測值朝向右側(cè)單調(diào)減小時(shí)，晶片的左側(cè)外周部的規(guī)格超出概率變大，所以選擇像圖15所示的樣品晶片103的左側(cè)外周部的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(1-5)。如果是如圖9所示的隨機(jī)的面內(nèi)分布，則需要加強(qiáng)對晶片所有區(qū)域的監(jiān)視，所以如圖16所示選擇面內(nèi)整體的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(1-6)。
另一方面，在某晶片的QC預(yù)測值相當(dāng)于規(guī)格區(qū)域B時(shí)，按照以下所述從圖10所示的(2-1)～(2-6)處方組中選擇適用處方。即，如圖4所示，在QC預(yù)測值的相對的面內(nèi)分布朝向右側(cè)單調(diào)增加時(shí)，晶片的左側(cè)外周部的規(guī)格超出概率變大，所以選擇像圖15所示的樣品晶片103的左側(cè)外周部為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(2-1)。同樣如圖5所示，在QC預(yù)測值的面內(nèi)分布向上凸出時(shí)，選擇像圖14所示的樣品晶片103的外周部的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(2-2)。如圖6所示，在晶片面內(nèi)分布相同時(shí)，選擇像圖13所示的與標(biāo)準(zhǔn)處方相同的處方(2-3)。如圖7所示，如果是向下凸出的面內(nèi)分布，則選擇像圖12所示的樣品晶片103的中央部的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(2-4)。如圖8所示，在QC預(yù)測值朝向左側(cè)單調(diào)增加時(shí)，選擇像圖11所示的樣品晶片103的右側(cè)外周部的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(2-5)。如果是如圖9所示的隨機(jī)的面內(nèi)分布，選擇如圖16所示的面內(nèi)整體的取樣密度為標(biāo)準(zhǔn)處方的2倍的處方(2-6)。
并且，對于QC預(yù)測值屬于規(guī)格區(qū)域C的晶片，從這些晶片中抽取例如一個(gè)表示平均QC值的晶片，對該晶片選擇像圖13所示的標(biāo)準(zhǔn)處方。另外，對不能推測QC預(yù)測值屬于規(guī)格區(qū)域A～C中哪一方的晶片，選擇標(biāo)準(zhǔn)處方。
圖1所示的處理控制單元14控制測定裝置4的處理。在測定裝置4中，使用由處方選擇單元13確定的適用處方(1-1)～(1-6)、(2-1)～(2-6)或標(biāo)準(zhǔn)處方，如圖11～圖16所示，在樣品晶片103中，取樣被涂黑的圖示短路區(qū)域104。并且，對所取樣的短路區(qū)域104進(jìn)行QC測定，獲得尺寸變換差等作為“QC實(shí)測值”。
圖1所示的報(bào)告書作成單元15作成圖17～圖26所示的表示QC測定結(jié)果的報(bào)告書。在圖17所示的報(bào)告書中，記載著所有晶片的晶片序號、以及樣品晶片的處方名稱、QC預(yù)測值、QC實(shí)測值等項(xiàng)目。并且，也記載著各個(gè)晶片的QC預(yù)測值和目標(biāo)值p的差1、以及各個(gè)晶片的QC預(yù)測值和在規(guī)格區(qū)域C測定的晶片的QC預(yù)測值d的差2。在圖18中，記載著QC預(yù)測值的晶片面內(nèi)分布和處方選擇的妥當(dāng)性的判定結(jié)果。如果QC實(shí)測值的面內(nèi)趨勢與裝置內(nèi)部信息的面內(nèi)趨勢分類大致一致，則記載為“處方OK”。如果是“處方NG”，由于進(jìn)行了錯(cuò)誤處方的選擇及動態(tài)取樣，所以需要變更根據(jù)裝置內(nèi)部信息推測的面內(nèi)趨勢分類方法。
在圖19和圖20所示的報(bào)告書的一部分中分別記載著批次的各個(gè)規(guī)格區(qū)域頻次和各個(gè)規(guī)格區(qū)域頻次的累計(jì)值。統(tǒng)計(jì)累計(jì)值的期間可以適當(dāng)任意設(shè)定。在圖21和圖22中，按照各個(gè)批次記載著其QC預(yù)測值適用于屬于規(guī)格區(qū)域A的晶片的處方的頻次、和該處方頻次的累計(jì)值。在圖23和圖24中，按照各個(gè)批次記載著其QC預(yù)測值適用于屬于規(guī)格區(qū)域B的晶片的處方的頻次、和該處方頻次的累計(jì)值。在圖25中，記載著批次內(nèi)所有晶片的QC預(yù)測值的繪圖點(diǎn)。在圖26中，記載著目標(biāo)值和屬于規(guī)格區(qū)域C的QC預(yù)測值和QC實(shí)測值的趨勢。
圖1所示的合格與否判定單元16參照存儲在規(guī)格存儲部23中的規(guī)格管理幅度Wc，根據(jù)QC實(shí)測值判定批次的合格與否。例如，合格與否判定單元16在所有QC實(shí)測值在規(guī)格管理幅度Wc內(nèi)時(shí)，把批次判定為合格，如果有規(guī)格管理幅度Wc之外的QC實(shí)測值，則判定為不合格。另外，合格與否判定也可以通過作業(yè)者目視圖17～圖26所示的報(bào)告書，根據(jù)該報(bào)告書進(jìn)行判定。圖1所示的FDC單元17在QC預(yù)測值極端偏離規(guī)格管理幅度Wc時(shí)檢測為異常，并通知輸出裝置等產(chǎn)生了異常的情況以及異常的類型。并且，也可以輸出暫?；驈?qiáng)制結(jié)束處理裝置10的處理的指示。
并且，CPU1具有省略圖示的存儲裝置管理單元。在與數(shù)據(jù)存儲裝置2之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出時(shí)，通過存儲裝置管理單元進(jìn)行必要的文件讀出寫入處理。并且，CPU1在輸入裝置5、輸出裝置6等連接著省略圖示的輸入輸出控制裝置(接口)。作為輸入裝置5，例如可以使用鍵盤、鼠標(biāo)、OCR(光學(xué)字符識別)等識別裝置、圖形掃描儀等圖形輸入裝置、語音輸入裝置等的特殊輸入裝置。管理執(zhí)行者(工廠管理者)可以使用輸入裝置5指定輸入輸出數(shù)據(jù)，或指定使用的應(yīng)用的變更。另外，也可以通過輸入裝置5設(shè)定分析用的模型，還可以輸入執(zhí)行和停止運(yùn)算等的指示。作為輸出裝置6，可以使用液晶顯示器或CRT(陰極射線管)顯示器等的顯示裝置、或噴墨打印機(jī)或激光打印機(jī)等的打印裝置等。輸出裝置6也可以顯示輸入輸出數(shù)據(jù)或其分析結(jié)果、異常/正常狀態(tài)或分析參數(shù)等，工廠管理者可以統(tǒng)一監(jiān)視質(zhì)量管理系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)存儲裝置2具備存儲積累通過數(shù)據(jù)獲取裝置3獲取的裝置內(nèi)部信息的裝置內(nèi)部信息存儲部21；存儲積累通過測定裝置4測定的從過去到現(xiàn)在的QC實(shí)測值的QC值存儲部22；存儲圖3所示的規(guī)格管理幅度Wc的規(guī)格存儲部23；存儲圖10所示的處方的處方存儲部24；以及存儲由報(bào)告書作成單元15作成的圖17～圖26所示的報(bào)告書的報(bào)告書存儲部25。在數(shù)據(jù)存儲裝置2中裝配有ROM(只讀存儲器)和RAM(隨機(jī)存取存儲器)。ROM發(fā)揮存儲通過CPU1執(zhí)行的程序的程序存儲裝置等的作用。RAM發(fā)揮臨時(shí)存儲CPU1的程序執(zhí)行處理中使用的數(shù)據(jù)等，并被用作作業(yè)區(qū)域的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲器等的作用。作為數(shù)據(jù)存儲裝置2，例如可以采用半導(dǎo)體存儲器、磁盤、光盤、光磁盤或磁帶等。
下面，參照圖27的流程圖，說明使用了圖1所示的質(zhì)量管理系統(tǒng)的質(zhì)量管理方法的一例。
(1)在步驟S111，使用圖1所示的處理裝置10開始對象批次的晶片處理。在步驟S112，數(shù)據(jù)獲取裝置3從工藝中的處理裝置10實(shí)時(shí)獲取裝置內(nèi)部信息。所獲取的裝置內(nèi)部信息被隨時(shí)存儲在裝置內(nèi)部信息存儲部21中。在步驟S113，結(jié)束晶片處理。
(2)在步驟S120，QC值預(yù)測單元11分別讀出存儲在裝置內(nèi)部信息存儲部21中的過去的裝置內(nèi)部信息、和存儲在QC值存儲部22中的過去批次的QC實(shí)測值。QC值預(yù)測單元11參照過去批次的QC實(shí)測值和過去的裝置內(nèi)部信息的相關(guān)，根據(jù)在步驟S112由數(shù)據(jù)獲取裝置3獲取的對象批次的裝置內(nèi)部信息，對于對象批次，按照每個(gè)晶片預(yù)測例如圖2所示的尺寸變換差Wd等的“QC預(yù)測值”。
(3)在步驟S130，晶片確定單元12從規(guī)格存儲部23讀出圖3所示的規(guī)格管理幅度Wc，判定對象批次內(nèi)的晶片的各個(gè)QC預(yù)測值屬于規(guī)格管理幅度Wc的規(guī)格區(qū)域A～C中哪一方。在QC預(yù)測值屬于規(guī)格區(qū)域A或規(guī)格區(qū)域B時(shí)，把該晶片確定為樣品晶片，分別轉(zhuǎn)入步驟S141或S142。另一方面，在屬于規(guī)格區(qū)域C時(shí)，在該時(shí)間點(diǎn)不把該晶片作為測定對象。轉(zhuǎn)入步驟S143，晶片確定單元12把批次內(nèi)屬于規(guī)格區(qū)域C的所有晶片中表示平均的裝置內(nèi)部信息的一個(gè)晶片確定為樣品晶片，轉(zhuǎn)入步驟S144。
(4)在步驟S141，處方選擇單元13讀出存儲在處方存儲部24中的多個(gè)處方(參照圖10)，即讀出根據(jù)晶片內(nèi)的取樣密度的分布分類的多個(gè)處方。處方選擇單元13根據(jù)圖4～圖9所示的晶片面內(nèi)分布，對各個(gè)樣品晶片，選擇高密度地取樣圖10所示的處方(1-1)～(1-6)中規(guī)格超出概率較大的短路區(qū)域的適用處方。在步驟S142，處方選擇單元13根據(jù)圖4～圖9所示的晶片面內(nèi)分布，選擇高密度地取樣圖1 0所示的處方(2-1)～(2-6)中規(guī)格超出概率較大的短路區(qū)域的適用處方。在步驟S144，處方選擇單元13從面內(nèi)選擇均勻取樣的標(biāo)準(zhǔn)處方，作為適用于屬于規(guī)格區(qū)域C的晶片、以及被檢測到QC預(yù)測值在晶片面內(nèi)存在隨機(jī)偏差等QC預(yù)測值的異常的晶片的適用處方。
(5)在步驟S150，測定裝置4對構(gòu)成對象批次的多個(gè)晶片中的各個(gè)樣品晶片，使用由處方選擇單元13選擇的適用處方(1-1)～(1-6)、(2-1)～(2-6)或標(biāo)準(zhǔn)處方中的任一方，取樣晶片面內(nèi)成為測定對象的短路區(qū)域，并進(jìn)行QC的測定。測定結(jié)果(QC實(shí)測值)被存儲在QC值存儲部22中。
(6)在步驟S160，報(bào)告書作成單元15對對象批次作成圖17～圖26所示的記載了QC測定結(jié)果等的報(bào)告書。所作成的報(bào)告書通過輸出裝置6的監(jiān)視器顯示等被輸出。在步驟S170，如果還有下一批次，則返回步驟S111的步驟，如果所有的批次處理結(jié)束，則轉(zhuǎn)入步驟S180。在步驟S180，合格與否判定單元16根據(jù)QC測定結(jié)果判定對象批次的合格與否。或者，也可以由作業(yè)者代替合格與否判定單元16，根據(jù)圖17～圖26所示的報(bào)告書進(jìn)行合格與否判定。并且，也可以不在所有的批次處理結(jié)束后進(jìn)行合格與否判定，而對每個(gè)批次處理分別進(jìn)行合格與否判定。
根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式，對在裝置內(nèi)部信息可能變動的處理裝置10處理的對象批次，進(jìn)行最佳的動態(tài)取樣，由此可以集中測定規(guī)格超出概率較大的晶片和短路區(qū)域。因此，能夠降低因漏過不良批次造成的損失。
另外，對于其QC預(yù)測值屬于規(guī)格區(qū)域C的晶片，只把這些屬于規(guī)格區(qū)域C的晶片中的例如一個(gè)晶片作為QC測定對象，不需要對所有晶片進(jìn)行QC測定，由此可以減少Q(mào)C測定所需要的時(shí)間及成本。另外，在時(shí)間和成本允許的情況下，也可以把一個(gè)或以上的晶片作為測定對象。
并且，把其QC預(yù)測值屬于規(guī)格區(qū)域C的被認(rèn)為是合格品的晶片的QC實(shí)測值、對應(yīng)的裝置內(nèi)部信息、以及QC實(shí)測值和裝置內(nèi)部信息的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置2中，根據(jù)QC預(yù)測值的面內(nèi)分布和處方選擇的妥當(dāng)性的判定結(jié)果，按照每個(gè)批次檢查系統(tǒng)的可靠性，由此可以提高動態(tài)取樣的精度。因此，可以抑制因錯(cuò)誤的動態(tài)取樣造成的成品率降低。
圖27所示的一系列步驟，可以利用與圖27等效的算法程序，控制并執(zhí)行圖1所示的質(zhì)量管理系統(tǒng)。該程序可以存儲在構(gòu)成本發(fā)明的質(zhì)量管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的程序存儲裝置(省略圖示)中。并且，該程序通過保存在計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)中，并把該記錄介質(zhì)讀入質(zhì)量管理系統(tǒng)的程序存儲裝置中，可以執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施方式的一系列步驟。此處，所說“計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)”，例如指計(jì)算機(jī)的外部存儲器裝置、半導(dǎo)體存儲器、磁盤、光盤、光磁盤、磁帶等可以記錄程序的介質(zhì)。具體講，“計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)”包括軟盤、CD-ROM(只讀光盤存儲器)、MO(磁-光)盤、盒式磁帶、盤式磁帶等。
例如，質(zhì)量管理系統(tǒng)的主體可以構(gòu)成為內(nèi)置或外部連接軟盤驅(qū)動器和光盤驅(qū)動器等介質(zhì)讀取裝置。通過從插入口向軟盤驅(qū)動器插入軟盤，從插入口向光盤驅(qū)動器插入CD-ROM，并進(jìn)行規(guī)定的讀出操作，可以把存儲在這些記錄介質(zhì)中的程序安裝在構(gòu)成質(zhì)量管理系統(tǒng)的程序存儲裝置中。并且，通過連接規(guī)定的驅(qū)動器裝置，例如可以使用游戲包等中利用的作為存儲器裝置的ROM或作為磁帶裝置的盒式磁帶。另外，也可以通過因特網(wǎng)等信息處理網(wǎng)絡(luò)，把該程序存儲在程序存儲裝置中。
下面，使用圖28的流程圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體制造裝置的制造方法(批次單位的晶片處理方法)的一例。另外，在圖28中只說明制造工序的一部分，但在實(shí)際的制造工序中要經(jīng)過未圖示的多個(gè)工序。
(1)首先，在步驟S0，使用處理裝置(例如RIE(反應(yīng)性離子蝕刻)裝置)10處理第1批次內(nèi)的晶片，然后進(jìn)行QC測定，把所得到的QC實(shí)測值存儲在QC值存儲部22中。在QC值存儲部22中預(yù)先存儲著在當(dāng)前時(shí)間之前通過QC測定獲得的過去的QC實(shí)測值。
(2)在步驟S1，對與第1批次不同的第2批次內(nèi)的晶片，在被蝕刻部件上涂覆抗蝕劑膜。在步驟S2，使用光刻技術(shù)使抗蝕劑膜圖案化，形成圖2所示的抗蝕劑圖案100等。在步驟S3，使用圖1所示的測定裝置4進(jìn)行QC測定，作為預(yù)備質(zhì)量管理測定，測定抗蝕劑圖案100的線寬Wr?？刮g劑圖案100的線寬Wr被存儲在圖1所示的QC值存儲部22中。
(3)在步驟S4，對第2批次內(nèi)的晶片，把已圖案化的抗蝕劑膜用作掩模，通過使用了圖1所示的處理裝置(RIE裝置)10的RIE，蝕刻加工被蝕刻部件，形成圖2所示的成形圖案101等。此時(shí)，數(shù)據(jù)獲取裝置3實(shí)時(shí)獲取第2批次的處理中的處理裝置(RIE裝置)10的裝置內(nèi)部信息。
(4)在步驟S5，與圖27所示的步驟S130～S180的步驟相同，根據(jù)存儲在QC值存儲部22中的包括第2批次的過去批次的QC實(shí)測值和第2批次的處理中的裝置內(nèi)部信息，預(yù)測第2批次的QC預(yù)測值，根據(jù)QC預(yù)測值確定樣品晶片，根據(jù)QC預(yù)測值，從處方存儲部24的多個(gè)處方中選擇適用于樣品晶片的適用處方，使用適用處方對樣品晶片測定成形圖案101的線寬Wp。成形圖案101的線寬Wp被存儲在QC值存儲部22中。求出成形圖案101的線寬Wp和抗蝕劑圖案100的線寬Wr的尺寸變換差Wd，根據(jù)尺寸變換差Wd判定第2批次合格與否。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的批次單位的晶片處理方法，能夠減少漏過不合格批次，可以提高半導(dǎo)體制造裝置的成品率。
(第2實(shí)施方式)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的質(zhì)量管理系統(tǒng)如圖29所示，數(shù)據(jù)存儲裝置2a還具有合格品數(shù)據(jù)存儲部26和不合格品數(shù)據(jù)存儲部27，CPU1a還具有管理幅度確定單元18，這些與圖1所示的質(zhì)量管理系統(tǒng)不同。
管理幅度確定單元18確定在FDC和統(tǒng)計(jì)性處理管理(SPC)中使用的“管理幅度”?！癋DC”像FDC單元17那樣，不斷地進(jìn)行處理晶片并實(shí)施半導(dǎo)體器件的制造工藝的一部分的處理裝置10的監(jiān)視，在處理裝置10的處理?xiàng)l件的偏離給產(chǎn)品成品率帶來不良影響之前，切斷處理裝置10，由此降低晶片制造中的風(fēng)險(xiǎn)?！癝PC”根據(jù)在制造工序的各個(gè)檢查點(diǎn)收集的龐大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，監(jiān)視管理各個(gè)工序中的制造條件的推移(傾向)和半導(dǎo)體器件的質(zhì)量推移(傾向)?！肮芾矸取笔亲鳛镕DC和SPC中有無異?；蛸|(zhì)量合格與否的判定基準(zhǔn)的閾值。在FDC和SPC中，根據(jù)批次的QC實(shí)測值在管理幅度的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)，分別判斷處理裝置10和處理的異常、批次的合格與不合格。
合格品數(shù)據(jù)存儲部26存儲在裝置內(nèi)部信息存儲部21中存儲的裝置內(nèi)部信息中、晶片的QC實(shí)測值被判定為在管理幅度內(nèi)時(shí)的裝置內(nèi)部信息(合格品數(shù)據(jù))，以及可以存儲在合格品數(shù)據(jù)存儲部26中的合格品數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)量。不合格品數(shù)據(jù)存儲部27存儲在裝置內(nèi)部信息存儲部21中存儲的裝置內(nèi)部信息中、晶片的QC實(shí)測值被判定為在管理幅度外時(shí)的裝置內(nèi)部信息(不合格品數(shù)據(jù))，以及可以存儲在不合格品數(shù)據(jù)存儲部27中的不合格品數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)量。
管理幅度確定單元18根據(jù)存儲在合格品數(shù)據(jù)存儲部26中的合格品數(shù)據(jù)和存儲在不合格品數(shù)據(jù)存儲部27中的不合格品數(shù)據(jù)，確定并更新管理幅度。以下，說明管理幅度的確定步驟。計(jì)算存儲在合格品數(shù)據(jù)存儲部26中的所有合格品數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差、及存儲在不合格品數(shù)據(jù)存儲部27中的所有不合格品數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。并且，計(jì)算合格品數(shù)據(jù)和不合格品數(shù)據(jù)的各自的馬氏距離。把合格品數(shù)據(jù)的平均值設(shè)為XAG，把不合格品數(shù)據(jù)的平均值設(shè)為XANG，把合格品數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為σG，把不合格品數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為σNG，求出下述算式(1)成立的系數(shù)A。
AσG+AσNG＝|XANG-XAG| ……(1)并且，圖30表示合格品數(shù)據(jù)和不合格品數(shù)據(jù)為單變量的情況，圖31表示合格品數(shù)據(jù)和不合格品數(shù)據(jù)為多變量的情況，把表示以下位置的值Xe確定為規(guī)定管理幅度的上下限的閾值，該位置例如指管理幅度的馬氏距離相等的位置、即從合格品數(shù)據(jù)的平均值XAG朝向不合格品數(shù)據(jù)的平均值XANG只離開σG的位置，或者從不合格品數(shù)據(jù)的平均值XANG朝向合格品數(shù)據(jù)的平均值XAG只離開AσNG的位置。
并且，管理幅度確定單元18也可以只根據(jù)合格品數(shù)據(jù)確定管理幅度。該情況時(shí)，把使用合格品數(shù)據(jù)求出的平均值(移動平均值)XAG作為中心，把向該平均值XAG加上或減去標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的α倍(α為任意數(shù))的值得到的兩個(gè)值，確定為規(guī)定管理值的上下限的閾值。即，管理幅度為XAG-(α×σ)。如圖32所示，在進(jìn)行批次處理的同時(shí)，通過管理幅度確定單元18隨時(shí)更新管理幅度Wc。在以前的管理幅度Wc比較嚴(yán)格的情況下，管理幅度Wc呈現(xiàn)擴(kuò)大傾向，但如果是較寬松的管理幅度Wc，則呈現(xiàn)狹小傾向。
下面，參照圖33的流程圖，說明使用了圖29所示的質(zhì)量管理系統(tǒng)的質(zhì)量管理方法。
(1)在步驟S210，按照與圖27所示的步驟S111～S180相同的步驟進(jìn)行QC測定。此時(shí)，判定晶片的QC實(shí)測值是否在FDC或SPC的管理幅度內(nèi)，即判定晶片是合格品還是不合格品。如果QC實(shí)測值在管理幅度內(nèi)，即晶片是合格品，則轉(zhuǎn)入步驟S211。另一方面，如果QC實(shí)測值在管理幅度外，即晶片是不合格品，則轉(zhuǎn)入步驟S221。
(2)在步驟S211，判定合格品數(shù)據(jù)存儲部26內(nèi)的數(shù)據(jù)數(shù)量是否小于等于規(guī)定數(shù)量。在判定數(shù)據(jù)數(shù)量超過規(guī)定數(shù)量時(shí)，在步驟S212，刪除合格品數(shù)據(jù)存儲部26內(nèi)最古老的數(shù)據(jù)。在步驟S213，把最新的數(shù)據(jù)存儲在合格品數(shù)據(jù)存儲部26中。在步驟S241，計(jì)算合格品數(shù)據(jù)的平均值(移動平均值)，把該移動平均值作為中心，確定把向該平均值加上或減去標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的α倍(α為任意數(shù))的值(α×σ)得到的值作為上下限的閾值的管理幅度。
(3)在步驟S211，判定數(shù)據(jù)數(shù)量小于規(guī)定數(shù)量時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟S212，直接把合格品數(shù)據(jù)存儲在合格品數(shù)據(jù)存儲部26中。在步驟S215，計(jì)算存儲在合格品數(shù)據(jù)存儲部26中的數(shù)據(jù)的平均值。在步驟S216，計(jì)算存儲在合格品數(shù)據(jù)存儲部26中的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
(4)另一方面，在步驟S221，判定不合格品數(shù)據(jù)存儲部27內(nèi)的數(shù)據(jù)數(shù)量是否小于規(guī)定數(shù)量。在判定數(shù)據(jù)數(shù)量超過規(guī)定數(shù)量時(shí)，在步驟S222，刪除不合格品數(shù)據(jù)存儲部27內(nèi)最古老的數(shù)據(jù)。在步驟S223，把最新的數(shù)據(jù)存儲在不合格品數(shù)據(jù)存儲部27中。在步驟S221判定為小于規(guī)定數(shù)量時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟S224，直接把數(shù)據(jù)存儲在不合格品數(shù)據(jù)存儲部27中。在步驟S225，計(jì)算存儲在不合格品數(shù)據(jù)存儲部27中的數(shù)據(jù)的平均值。在步驟S226，計(jì)算存儲在不合格品數(shù)據(jù)存儲部27中的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
(5)在步驟S240，計(jì)算圖30和圖31所示的合格品數(shù)據(jù)和不合格品數(shù)據(jù)的馬氏距離相等時(shí)的位置，確定把該位置作為上下限的閾值的管理幅度。即，把合格品數(shù)據(jù)的平均值作為其中心值，確定把所述馬氏距離相等時(shí)的值和合格品數(shù)據(jù)的平均值之差的絕對值的2倍作為其幅度的管理幅度。利用在步驟S241或S240確定的管理幅度更新以前的管理幅度，在下一次的FDC、SPC等中使用最新的管理幅度。
以往，F(xiàn)DC和SPC的管理幅度利用固定值管理，只要沒有變更指示，就持續(xù)使用過度寬松的管理幅度或過度嚴(yán)格的管理幅度。因此，產(chǎn)生不合格品的漏過或把合格品判定為不合格品的虛報(bào)，并產(chǎn)生損失。對此，根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，經(jīng)常使用最新的裝置內(nèi)部信息，即設(shè)定跟蹤裝置內(nèi)部信息的變動的管理幅度，從而即使處理裝置10的狀態(tài)變化時(shí)也能夠自動更新為合適的管理幅度。因此，可以防止由于采用過度寬松的管理幅度造成的不合格品的漏過、以及由于采用過度嚴(yán)格的管理幅度而將正常批次廢棄造成的損失。
另外，不僅使用合格品數(shù)據(jù)，也使用不合格品數(shù)據(jù)計(jì)算馬氏距離，并確定適合于合格品/不合格品的判別的管理幅度，由此可以進(jìn)一步減少不合格批次的漏過以及因虛報(bào)造成的損失。另外，把馬氏距離相等的位置確定為管理幅度的閾值，但也可以把從該位置向合格品數(shù)據(jù)側(cè)或不合格品數(shù)據(jù)側(cè)偏離的位置作為管理幅度的閾值。
(其他實(shí)施方式)如上所述，本發(fā)明利用第1和第2實(shí)施方式進(jìn)行了記述，但構(gòu)成這些公開的一部分的論述和附圖不能理解為是限定本發(fā)明的。本行業(yè)人員當(dāng)然可以從該公開內(nèi)容得到各種替代實(shí)施方式、實(shí)施例及運(yùn)用技術(shù)。例如，在上述的第1和第2實(shí)施方式中，如圖3所示，分類為規(guī)格區(qū)域A、規(guī)格區(qū)域B、規(guī)格區(qū)域C這三個(gè)區(qū)域，但也可以細(xì)分為四個(gè)以上的區(qū)域，還可以選擇更多種處方。并且，規(guī)格區(qū)域A和規(guī)格區(qū)域B形成為分別大于等于從規(guī)格上限值減去管理幅度的10％的值的區(qū)域、以及小于等于向規(guī)格下限值加上管理幅度的10％的值的區(qū)域，但規(guī)格區(qū)域A～C的臨界位置只是一例，并不限于此。并且，在圖4～圖9中二維示意了晶片面內(nèi)分布，但也可以使用三維數(shù)據(jù)選擇更加細(xì)致的處方。這樣，本發(fā)明當(dāng)然包括在此沒有記載的各種實(shí)施方式等。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍根據(jù)以上說明，只利用恰當(dāng)?shù)臋?quán)利要求的發(fā)明特定事項(xiàng)確定。
權(quán)利要求
1.一種質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，具備質(zhì)量管理值存儲部，存儲過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值；數(shù)據(jù)獲取裝置，獲取處理作為對象的批次的處理裝置的裝置內(nèi)部信息；裝置內(nèi)部信息存儲部，存儲所述裝置內(nèi)部信息；處方存儲部，存儲晶片內(nèi)的取樣密度的分布彼此不同的多個(gè)處方；質(zhì)量管理值預(yù)測單元，從所述裝置內(nèi)部信息存儲部讀出所述裝置內(nèi)部信息，從所述質(zhì)量管理值存儲部讀出所述過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值，根據(jù)所述裝置內(nèi)部信息和所述質(zhì)量管理實(shí)測值，預(yù)測所述作為對象的批次的質(zhì)量管理預(yù)測值；晶片確定單元，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，確定構(gòu)成所述作為對象的批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片；處方選擇單元，從所述處方存儲部讀出所述多個(gè)處方，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值從所述多個(gè)處方中選擇適用于所述樣品晶片的適用處方；以及測定裝置，使用所述適用處方對所述樣品晶片進(jìn)行質(zhì)量管理測定，把測定結(jié)果存儲在所述質(zhì)量管理值存儲部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述晶片確定單元把所述多個(gè)晶片中規(guī)格超出概率相對較大的晶片作為所述樣品晶片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述處方選擇單元根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值的晶片面內(nèi)的分布，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中規(guī)格超出概率相對較大的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述晶片確定單元把所述晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值分類為包括所述質(zhì)量管理預(yù)測值的目標(biāo)值的合適區(qū)域、高于所述合適區(qū)域的高區(qū)域、低于所述合適區(qū)域的低區(qū)域，把其質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述高區(qū)域或低區(qū)域的晶片作為所述樣品晶片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述處方選擇單元在所述樣品晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述高區(qū)域時(shí)，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中質(zhì)量管理預(yù)測值相對較高的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方，在所述樣品晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述低區(qū)域時(shí)，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中質(zhì)量管理預(yù)測值相對較低的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置是從包括離子注入裝置、雜質(zhì)擴(kuò)散裝置、化學(xué)氣相生長裝置、回流熱處理裝置、密化處理裝置、硅化物形成裝置、濺射裝置、真空蒸鍍裝置、電鍍處理裝置、化學(xué)·機(jī)械研磨裝置、干式蝕刻裝置、濕式蝕刻裝置、清洗裝置、旋轉(zhuǎn)涂覆裝置、曝光裝置、切割裝置和引線接合裝置的組中選擇的一種裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于，還具有根據(jù)所述裝置內(nèi)部信息確定管理所述質(zhì)量管理實(shí)測值的管理幅度的管理幅度確定單元。
8.一種質(zhì)量管理方法，其特征在于，獲取處理作為對象的批次的處理裝置的裝置內(nèi)部信息，根據(jù)過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值和所述裝置內(nèi)部信息，預(yù)測所述作為對象的批次的質(zhì)量管理預(yù)測值，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，確定構(gòu)成所述作為對象的批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，從晶片內(nèi)的取樣密度的分布彼此不同的多個(gè)處方中選擇適用于所述樣品晶片的適用處方，使用所述適用處方對所述成為測定對象的晶片進(jìn)行質(zhì)量管理測定，并存儲測定結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的質(zhì)量管理方法，其特征在于，在所述確定樣品晶片的步驟中，把所述多個(gè)晶片中規(guī)格超出概率相對較大的晶片作為所述樣品晶片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的質(zhì)量管理方法，其特征在于，在所述選擇適用處方的步驟中，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值的晶片面內(nèi)的分布，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中規(guī)格超出概率相對較大的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的質(zhì)量管理方法，其特征在于，在所述確定樣品晶片的步驟中，把所述晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值分類為包括所述質(zhì)量管理預(yù)測值的目標(biāo)值的合適區(qū)域、高于所述合適區(qū)域的高區(qū)域、低于所述合適區(qū)域的低區(qū)域，把其質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述高區(qū)域或低區(qū)域的晶片作為所述樣品晶片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的質(zhì)量管理方法，其特征在于，在所述選擇適用處方的步驟中，在所述樣品晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述高區(qū)域時(shí)，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中質(zhì)量管理預(yù)測值相對較高的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方，在所述樣品晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述低區(qū)域時(shí)，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中質(zhì)量管理預(yù)測值相對較低的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的質(zhì)量管理方法，其特征在于，根據(jù)所述裝置內(nèi)部信息確定管理所述質(zhì)量管理實(shí)測值的管理幅度。
14.一種批次單位的晶片處理方法，其特征在于，使用處理裝置處理第1批次，并存儲其質(zhì)量管理實(shí)測值，使用所述處理裝置處理第2批次，獲取所述第2批次的處理中的所述處理裝置的裝置內(nèi)部信息，根據(jù)所述第2批次的處理中的所述裝置內(nèi)部信息和過去批次的質(zhì)量管理實(shí)測值，預(yù)測所述第2批次的質(zhì)量管理實(shí)測值，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，確定構(gòu)成所述第2批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值，從晶片內(nèi)的取樣密度的分布彼此不同的多個(gè)處方中選擇適用于所述樣品晶片的適用處方，使用所述適用處方對所述樣品晶片進(jìn)行質(zhì)量管理測定，根據(jù)所述質(zhì)量管理測定的結(jié)果，判定所述第2批次合格與否。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的批次單位的晶片處理方法，其特征在于，所述處理第2批次的步驟包括對構(gòu)成所述第2批次的所有晶片進(jìn)行預(yù)備處理，對所述所有晶片進(jìn)行預(yù)備質(zhì)量管理測定，對所述所有晶片進(jìn)行正式處理，所述預(yù)測第2批次的質(zhì)量管理實(shí)測值的步驟包括根據(jù)所述第1批次以前的批次的質(zhì)量管理實(shí)測值和所述預(yù)備質(zhì)量管理測定的結(jié)果，預(yù)測所述第2批次的質(zhì)量管理預(yù)測值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的批次單位的晶片處理方法，其特征在于，在所述確定樣品晶片的步驟中，把所述多個(gè)晶片中規(guī)格超出概率相對較大的晶片作為所述樣品晶片。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的批次單位的晶片處理方法，其特征在于，在所述選擇適用處方的步驟中，根據(jù)所述質(zhì)量管理預(yù)測值的晶片面內(nèi)的分布，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中規(guī)格超出概率相對較大的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的批次單位的晶片處理裝置，其特征在于，在所述確定樣品晶片的步驟中，把所述晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值分類為包括所述質(zhì)量管理預(yù)測值的目標(biāo)值的合適區(qū)域、高于所述合適區(qū)域的高區(qū)域、低于所述合適區(qū)域的低區(qū)域，把其質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述高區(qū)域或低區(qū)域的晶片作為所述樣品晶片。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的批次單位的晶片處理裝置，其特征在于，在所述選擇適用處方的步驟中，在所述樣品晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述高區(qū)域時(shí)，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中質(zhì)量管理預(yù)測值相對較高的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方，在所述樣品晶片的質(zhì)量管理預(yù)測值屬于所述低區(qū)域時(shí)，把以相對較大的取樣密度取樣所述樣品晶片內(nèi)的短路區(qū)域中質(zhì)量管理預(yù)測值相對較低的短路區(qū)域的處方，選擇為所述適用處方。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的批次單位的晶片處理方法，其特征在于，進(jìn)一步根據(jù)所述裝置內(nèi)部信息確定管理所述質(zhì)量管理實(shí)測值的管理幅度。
全文摘要
一種質(zhì)量管理系統(tǒng)，具備存儲過去批次的QC實(shí)測值的QC值存儲部；獲取對象批次的處理裝置的裝置內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)獲取裝置；存儲裝置內(nèi)部信息的裝置內(nèi)部信息存儲部；存儲根據(jù)晶片內(nèi)的取樣密度分布分類的多個(gè)處方的處方存儲部；QC值預(yù)測單元，根據(jù)裝置內(nèi)部信息和過去批次的QC實(shí)測值，預(yù)測對象批次的QC預(yù)測值；晶片確定單元，根據(jù)QC預(yù)測值確定構(gòu)成對象批次的多個(gè)晶片中成為測定對象的樣品晶片；處方選擇單元，根據(jù)QC預(yù)測值，從多個(gè)處方中選擇適用于樣品晶片的適用處方；以及測定裝置，使用適用處方對樣品晶片進(jìn)行QC測定，把測定結(jié)果存儲在QC值存儲部中。
文檔編號G01M99/00GK1848006SQ200610066598
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者小川章, 牛久幸廣, 井野知巳 申請人:株式會社東芝