專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制造方法、半導(dǎo)體裝置的制造裝置及其控制方法和控制裝置,以及半導(dǎo)體裝 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體裝置的制造工藝之內(nèi)利用熱化學(xué)反應(yīng)的所謂熱處理的技術(shù)，特別是涉及作為在熱處理中使用的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，例如氧化爐、退火爐、CVD爐、或RTP爐等的半導(dǎo)體裝置的制造裝置及其控制裝置和控制方法，使用它們的半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置制造工藝的模擬方法和模擬裝置。
背景技術(shù)：
近些年來，隨著設(shè)置在半導(dǎo)體裝置內(nèi)的各種電子電路的微細(xì)化，人們要求提高半導(dǎo)體裝置的制造工藝中的精度。特別是在一般地說叫做熱處理的利用熱化學(xué)反應(yīng)的制造工藝中，要求更高的精度。在熱處理中，有例如包括絕緣膜在內(nèi)的各種薄膜的成膜工序，或向半導(dǎo)體中注入雜質(zhì)時分布擴(kuò)散長度的調(diào)節(jié)等。
作為一般熱處理的一個例子，邊參看圖32所示的流程圖邊說明在半導(dǎo)體襯底上形成絕緣膜等的薄膜時進(jìn)行的熱處理。
首先，作為初始設(shè)定，向?qū)M(jìn)行氧化處理的處理室的氧化爐內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行控制的控制用計算機(jī)輸入進(jìn)行氧化處理時的溫度、氣體的流量、氧化時間等的各種參數(shù)。采用在輸入完這些各種參數(shù)后，向計算機(jī)輸入開始信號的辦法，從控制用計算機(jī)向氧化爐發(fā)送開始信號，根據(jù)初始設(shè)定，開始進(jìn)行氧化處理。具體地說，襯底向氧化爐內(nèi)的輸入、升溫、溫度保持、氧化氣體的導(dǎo)入、氣體的切換、降溫、把襯底取出到爐外等的一連串的處理，都要根據(jù)初始設(shè)定值和預(yù)先設(shè)定好的工藝順序(處理順序)進(jìn)行。
控制用計算機(jī)，當(dāng)確認(rèn)上述一連串的處理沿著處理順序不停頓地進(jìn)行完畢后，就向氧化爐發(fā)送停止信號。接收到停止信號后的氧化爐就結(jié)束氧化處理。然后，用設(shè)置在氧化爐的內(nèi)部或外部的膜厚監(jiān)視器，查看所形成的薄膜是否已形成了所希望的膜厚。在薄膜已形成了所希望的膜厚的情況下，就用與上一次同樣的初始設(shè)定進(jìn)行下一次的處理。在薄膜未形成所希望的膜厚的情況下，就在對上一次的初始設(shè)定進(jìn)行修正之后，再進(jìn)行下一次的處理。
一般地說，越要提高在執(zhí)行熱處理時的控制精度，就越難于無視在進(jìn)行熱處理的處理室內(nèi)外氣氛的擾動、所謂的干擾給控制精度造成的影響。即，要想更為高精度地控制執(zhí)行熱處理，就必須邊考慮干擾所產(chǎn)生的影響邊把工藝設(shè)定為適宜、恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。另外，這里所說的干擾，例如，不僅擱置半導(dǎo)體裝置的處理室內(nèi)的壓力、溫度或濕度等的變化，還包括熱處理室外的壓力、溫度或濕度等的變化。
然而，如上所述，在按照預(yù)先定好的一連串處理的工藝順序進(jìn)行設(shè)定的情況下，完全沒有考慮到由干擾產(chǎn)生的影響。因而，在例如用同樣的設(shè)定反復(fù)進(jìn)行一連串氧化處理的情況下，就是說用所謂的批處理方式進(jìn)行一連串的氧化處理的情況下，完全沒有考慮上一次的批處理對下一次的批處理的影響。例如，上一次的批處理后的氧化爐內(nèi)的溫度，將對進(jìn)行下一次的批處理時的使氧化爐內(nèi)的溫度升溫或降溫的作業(yè)產(chǎn)生影響。具體地說，歸因于上一次的批處理之后氧化爐內(nèi)殘余的熱，正在進(jìn)行下一次的批處理期間的氧化爐內(nèi)的實(shí)際溫度，就會偏離開始下一次批處理時初始設(shè)定的目標(biāo)溫度。
此外，當(dāng)與處理方式無關(guān)地加在控制用計算機(jī)上的電壓微妙地產(chǎn)生變動時，要導(dǎo)入到氧化爐內(nèi)的氣體的流量就會變得與設(shè)定量不同。這些干擾，一般地說是不可能用控制用計算機(jī)進(jìn)行精密控制的。在上述設(shè)定的情況下，完全沒有考慮起因于這些氧化爐內(nèi)的不可能控制的擾動引起的膜厚的波動。同樣，起因于大氣壓等氧化爐外的不能控制的擾動引起的膜厚的波動也完全沒有考慮。
為了考慮干擾對絕緣膜的膜厚或雜質(zhì)的擴(kuò)散等造成的影響，就必須進(jìn)行與氧化反應(yīng)或淀積過程或者雜質(zhì)擴(kuò)散過程等有關(guān)的計算或模擬。作為與進(jìn)行這樣的模擬的模擬裝置有關(guān)的技術(shù)，在例如特開平8-55145號公報或特開平11-288856號公報中所提出的發(fā)明中，就公開了對實(shí)際的制造數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的技術(shù)。
然而，特開平8-55145號公報或特開平11-288856號公報的發(fā)明所進(jìn)行的制造數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的比較的目的，在于模擬本身的高精度化或與實(shí)際的制造數(shù)據(jù)之間的對照。即，這兩個發(fā)明，根本沒有站在為了以恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)執(zhí)行制造工藝對制造條件或制造參數(shù)進(jìn)行修正等提高工藝控制的精度的視點(diǎn)上進(jìn)行考慮。此外，這兩個發(fā)明，由于未進(jìn)行考慮到干擾的計算，故那些起因于干擾的波動以及考慮到起因于干擾的誤差的計算也都不可能進(jìn)行。因此，在特開平8-55145號公報或特開平11-288856號公報的發(fā)明中，理所當(dāng)然地沒有公開把處理系統(tǒng)的內(nèi)外的不可能控制的干擾所引起的膜厚的波動或誤差作為每一道處理的誤差或波動進(jìn)行修正的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定開始利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量，根據(jù)由該測定所獲得的測定數(shù)據(jù)，解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化，并把由該解析得到的解析數(shù)據(jù)反饋給上述制造工藝。
此外，本發(fā)明的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，具備進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的工藝處理部分；對該工藝處理部分的動作狀態(tài)進(jìn)行控制的工藝處理部分控制裝置；測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的測定裝置；根據(jù)由上述測定得到的測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化，同時，把由該解析得到的解析數(shù)據(jù)反饋給上述工藝處理部分控制裝置的工藝控制裝置。
此外，本發(fā)明的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的控制方法，采用對可進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置制造工藝的工藝處理部分進(jìn)行控制的辦法，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定使上述制造工藝開始，并把對采用測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的辦法得到的測定數(shù)據(jù)和根據(jù)該測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化的辦法得到的解析數(shù)據(jù)反饋給上述工藝處理部分。
此外，本發(fā)明的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的控制裝置，具備對可進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置制造工藝的工藝處理部分進(jìn)行控制的工藝處理部分控制裝置；把對采用測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的辦法得到的測定數(shù)據(jù)和根據(jù)該測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化的辦法得到的解析數(shù)據(jù)，反饋給上述工藝處理部分控制裝置的工藝控制裝置。
此外，本發(fā)明的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的模擬方法，對根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定開始的利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量，并根據(jù)由該測定得到的測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化，根據(jù)由該解析所得到的解析數(shù)據(jù)和上述測定數(shù)據(jù)之內(nèi)的至少一方，進(jìn)行上述制造工藝的模擬。
此外，本發(fā)明的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的模擬裝置，具備對預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定開始的利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，根據(jù)采用測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的辦法得到的測定數(shù)據(jù)和采用根據(jù)該測定數(shù)據(jù)對上述氣氛的狀態(tài)及其變化進(jìn)行解析的辦法得到的解析數(shù)據(jù)之內(nèi)的至少一方，進(jìn)行上述制造工藝的模擬的模擬器本體。


圖1的框圖簡化示出了實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的主要構(gòu)成部分。
圖2以流程圖的形式示出了圖1的制造裝置所具備的工藝控制裝置所進(jìn)行的控制步驟。
圖3的框圖簡化示出了實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的主要構(gòu)成部分。
圖4以流程圖的形式示出了圖3的制造裝置所具備的工藝控制裝置所進(jìn)行的控制步驟。
圖5模式性地示出了從圖3的制造裝置所具備的測定裝置送出來的測定數(shù)據(jù)的另外的傳達(dá)路徑。
圖6示出了圖3的制造裝置所具備的工藝處理部分的內(nèi)部溫度的測定部分。
圖7示出了通過圖5的傳達(dá)路徑傳送的測定數(shù)據(jù)。
圖8分別以曲線的形式示出了圖3的制造裝置所具備的工藝處理部分內(nèi)的氣體和被處理體的溫度。
圖9的框圖簡化示出了實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的工藝處理裝置內(nèi)部的主要構(gòu)成部分。
圖10以流程圖的形式示出了圖9的工藝處理裝置進(jìn)行的控制步驟的主要部分。
圖11以曲線的形式示出了要用圖9的制造裝置進(jìn)行處理的被處理體的膜厚的分布。
圖12的框圖簡化示出了實(shí)施例4的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的工藝處理裝置內(nèi)部的主要構(gòu)成部分。
圖13以流程圖的形式示出了圖12的工藝處理裝置進(jìn)行的控制步驟的主要部分。
圖14的框圖簡化示出了實(shí)施例5的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的工藝處理裝置內(nèi)部的主要構(gòu)成和模型參數(shù)的內(nèi)部構(gòu)造。
圖15以流程圖的形式示出了圖14的工藝處理裝置進(jìn)行的控制步驟的主要部分。
圖16以曲線的形式示出了構(gòu)成圖14的制造裝置所具備的工藝處理部分內(nèi)的氣氛的氣體的導(dǎo)入工藝的順序。
圖17的框圖簡化示出了實(shí)施例6的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的工藝處理裝置內(nèi)部的主要構(gòu)成。
圖18以流程圖的形式示出了圖17的工藝處理裝置進(jìn)行的控制步驟的主要部分。
圖19以流程圖的形式示出了在圖18的流程圖中氧化膜厚計算部分進(jìn)行的計算步驟。
圖20以流程圖的形式示出了圖18的流程圖中的管道要素信息輸入和管道信息處理的計算步驟。
圖21簡化示出了連接到圖17的制造裝置所具備的工藝處理部分上的管道構(gòu)成。
圖22的框圖簡化示出了實(shí)施例7的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的工藝處理裝置內(nèi)部的主要構(gòu)成。
圖23以流程圖的形式示出了圖22的工藝處理裝置進(jìn)行的控制步驟的主要部分。
圖24以流程圖的形式示出了圖23的流程圖的時間序列信息的計算步驟。
圖25的框圖簡化示出了實(shí)施例8的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的工藝處理裝置內(nèi)部的主要構(gòu)成和模擬裝置。
圖26的框圖簡化示出了圖25的工藝制造裝置和模擬裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收的一個例子。
圖27簡化示出了圖25的工藝制造裝置和模擬裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收的另一個例子。
圖28簡化示出了圖25的工藝制造裝置和模擬裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收的再一個例子。
圖29的框圖簡化示出了實(shí)施例9的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的工藝控制裝置的內(nèi)部的主要構(gòu)成和外部數(shù)據(jù)保存裝置。
圖30簡化示出了圖29的工藝制造裝置和外部數(shù)據(jù)保存裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收的一個例子。
圖31簡化示出了圖29的工藝制造裝置和外部數(shù)據(jù)保存裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收的另一個例子。
圖32以流程圖的形式示出了現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體裝置的制造裝置及其控制裝置進(jìn)行的氧化工藝。
具體實(shí)施例方式
以下，參看

本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖1的框圖簡化示出了作為實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的氧化處理裝置1的主要構(gòu)成部分。圖2以流程圖的形式示出了作為圖1的制造裝置所具備的工藝控制裝置的第2氧化膜厚控制器3所進(jìn)行的氧化工藝的控制步驟。
如圖1所示，氧化處理裝置1具備可以進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝即所謂的熱處理的工藝處理部分4。本實(shí)施例的熱處理定為在作為被處理體的晶片10的表面上邊形成未畫出來的氧化膜的成膜工藝。因此，工藝處理部分是所謂的氧化爐4。此外，氧化處理裝置1，還具備作為半導(dǎo)體裝置的控制裝置的氧化處理控制裝置5。
氧化處理控制裝置5，由氧化膜厚控制器3、和作為控制氧化爐4的動作狀態(tài)的工藝處理部分控制裝置的氧化爐控制器2構(gòu)成。氧化膜厚控制器3具備具有氧化膜厚計算功能的氧化膜厚計算部分6和具有計算膜厚判斷功能的計算膜厚判定部分7。在本實(shí)施例中，雖然氧化膜厚控制器3相對于氧化爐控制器2單獨(dú)構(gòu)成，但是，也可以作成為在氧化爐控制器2的內(nèi)部，作為該功能的一部分組裝進(jìn)來而一體化的構(gòu)成。
此外，在本實(shí)施例中，作為熱處理的控制，雖然以氧化膜厚的控制為例進(jìn)行說明，但是半導(dǎo)體裝置的制造裝置1及其控制裝置5，卻可以應(yīng)用于雜質(zhì)擴(kuò)散長度的控制、由CVD進(jìn)行的薄膜的淀積膜厚、氮化量、BPSG膜(絕緣膜)等的金屬量、CVD氧化膜等的增密(densify)量、硅化物膜(電極)的厚度等、利用熱化學(xué)反應(yīng)的幾乎所有的半導(dǎo)體裝置的制造工藝。此外，半導(dǎo)體裝置的制造裝置1及其控制裝置5還可以應(yīng)用于批處理式裝置或葉片式裝置中的任何一種裝置。以下，對于所有的實(shí)施例是同樣的。
氧化爐4借助于氧化爐控制器2的控制進(jìn)行動作。在氧化爐控制器2的內(nèi)部，內(nèi)置有預(yù)先設(shè)定好的氧化處理工藝順序。以設(shè)定在該氧化處理工藝順序內(nèi)的規(guī)定的定時，從氧化爐控制器2向使氧化膜厚控制器3發(fā)送使氧化處理開始的開始信號。采用接收該開始信號的辦法，氧化膜厚控制器3開始氧化膜厚計算。以下，詳細(xì)地說明到此為止的工藝。
氧化爐控制器2按照預(yù)先設(shè)定好的氧化工藝順序，執(zhí)行把晶片10搬運(yùn)到氧化爐4內(nèi)、使氧化爐4內(nèi)升溫及其設(shè)定溫度的保持等一連串的氧化膜形成工藝。接著，氧化爐控制器2指示把氧化氣體向氧化爐4內(nèi)的導(dǎo)入，同時，向氧化膜厚控制器3送出開始信號。通常，把氧化氣體的導(dǎo)入時間定為開始的定時。但是，發(fā)送開始信號的定時，則可以變更為向氧化爐4內(nèi)的晶片搬運(yùn)時、升溫前、爐內(nèi)溫度達(dá)到某一恒定的溫度的那一時刻等各種各樣的狀態(tài)來進(jìn)行設(shè)定。
氧化膜厚控制器3，在接受到開始信號后，就開始氧化膜厚計算。在該計算中，可以把作為已安裝到氧化爐4內(nèi)的測定裝置的內(nèi)部傳感器8所測定的數(shù)據(jù)，就是說把與氧化爐4內(nèi)的熱化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的氣氛的各種各樣的狀態(tài)量用做計算信息。內(nèi)部傳感器8例如由用來測定氧化爐4內(nèi)的溫度的多個熱電偶構(gòu)成的溫度計或測量導(dǎo)入到氧化爐4內(nèi)的氣體的流量的流量計等構(gòu)成。氧化爐4內(nèi)的狀態(tài)，可以按照例如以下的公式(1)所示的一般的計算模型進(jìn)行計算。
(Tox2-τ2)/B＝t-(B/A)(Tox-τ)……(1)在該公式(1)中，Tox是氧化膜厚，τ是初始膜厚，t是時刻，A是一次系數(shù)(μm)，B是二次系數(shù)(μm2/min)，B/A是一次系數(shù)(μm/min)。例如τ為15nm，B/A為5×10-6μm/min，B為8×10-6μm2/min等。
采用以在氧化工藝順序中已預(yù)先設(shè)定好的規(guī)定的間隔，例如以1秒的間隔測定時時刻刻變化著的氧化爐4內(nèi)的內(nèi)部溫度和氣體流量等的諸信息并使之存儲到未畫出來的存儲裝置內(nèi)(使之寫入)。用這些的各個值計算每一秒期間的氧化膜厚的增加量，對之進(jìn)行累積的辦法，就可以計算在規(guī)定的時刻在晶片10上邊形成的氧化膜的膜厚。借助于此，以預(yù)先設(shè)定好的氧化爐4內(nèi)的內(nèi)部溫度或氣體流量等為前提條件，同時考慮它們的變化，就是說考慮由干擾引起的氧化膜厚的變動，這一點(diǎn)，如果用在現(xiàn)有技術(shù)中一直進(jìn)行的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的氧化工藝，是根本不可能考慮的。
在先前的說明中，把測定氧化爐4內(nèi)的氣氛的信息的存儲間隔定為1秒，其理由如下。例如，在想要把要形成的氧化膜厚控制到±0.2nm的誤差內(nèi)的情況下，形成該范圍內(nèi)的氧化膜所需要的時間，在一般的氧化膜形成工藝中，實(shí)質(zhì)上至少也要花費(fèi)±2秒。即，在想要以±0.2nm的精度形成氧化膜厚的情況下，就要在±2秒以內(nèi)對氧化爐4的動作狀態(tài)進(jìn)行控制。此外，如上所述，之所以把測定氧化爐4內(nèi)的氣氛的信息的存儲間隔(采樣速率)定為1秒，是因?yàn)闉榱耸沟貌唤档陀嬎憔鹊乇３钟嘣?，就必須考慮裝置內(nèi)信息傳遞等所需要的時間，因而要設(shè)定為更短的采樣速率。
氧化膜厚的計算結(jié)果，就是說解析數(shù)據(jù)被傳達(dá)給計算膜厚判定部分7。為了在計算膜厚達(dá)到了預(yù)先設(shè)定于氧化工藝順序內(nèi)的規(guī)定的膜厚，例如60nm的時刻，使氧化爐4的氧化工藝停止下來，就要從氧化膜厚控制器3向氧化爐控制器2送出停止信號。接受到該停止信號后的氧化爐控制器2，就對氧化爐4送去停止信號，使氧化工藝停止。
具體地說來，與從氧化爐控制器2對于氧化爐4發(fā)出例如結(jié)束使氧化氣體流動的工藝順序，切換為使其次的惰性氣體流動的工藝順序’這樣的中斷指令相對應(yīng)。該定時也可以是在計算膜厚達(dá)到規(guī)定的的膜厚之前設(shè)定。實(shí)際上，在發(fā)出了停止信號后，一直到氧化結(jié)束為止，由于不可能瞬間地切換氣體，故晶片10會比設(shè)定值某種程度地氧化過頭。估計到該過剩氧化，要把目標(biāo)膜厚(規(guī)定膜厚)減薄若干后的值設(shè)定為氧化結(jié)束的膜厚。
在從氧化氣體切換為惰性氣體之后，按照預(yù)先設(shè)定好的氧化工藝順序，從氧化爐控制器2向氧化爐4發(fā)出降溫、搬運(yùn)出晶片10的指令等的各種信號。接受到這些信號的氧化爐4就根據(jù)各個信號執(zhí)行規(guī)定的處理以結(jié)束氧化工藝。
如上所述，每一次的一連串的氧化工藝(運(yùn)行、批處理)的氧化膜厚的變化，可以在考慮到在現(xiàn)有技術(shù)中根本不能控制的爐內(nèi)溫度或氣體流量等的氧化爐4內(nèi)的氣氛的變化、變動之后進(jìn)行氧化膜厚計算。然后，采用把作為該計算結(jié)果的解析數(shù)據(jù)反饋給下一次氧化工藝的辦法，就可以進(jìn)行難于受到來自氧化爐4內(nèi)的氣氛變化的影響即不怕干擾(穩(wěn)定)的氧化膜厚的控制。因而，可以用該氧化處理裝置1成膜與干擾無關(guān)、所形成的氧化膜的膜厚與所希望的膜厚幾乎沒什么不同的、具有大體上均一膜厚的氧化膜。
其次，根據(jù)圖2說明可在本實(shí)施例的氧化膜厚控制器3內(nèi)執(zhí)行的運(yùn)算的流程圖。
首先，進(jìn)行氧化膜厚計算的初始化。在該情況下，把計算開始時刻t預(yù)置為0，把初始膜厚τ預(yù)置為15nm。其次，進(jìn)入等待來自氧化爐控制器2的開始信號的所謂的等待狀態(tài)。當(dāng)接收到來自氧化爐控制器2的開始信號后，一并接收裝置內(nèi)部信息，進(jìn)行第1次的氧化計算。這時，要判斷氧化計算膜厚是否已超過了規(guī)定值，在該情況下，判斷是否已超過了60nm。如果未超過，則要從第1次的內(nèi)部信息取得開始等待1秒，在再次取得內(nèi)部信息后進(jìn)行第2次的氧化計算。以后，反復(fù)進(jìn)行這樣的處理，當(dāng)氧化計算膜厚超過了60nm時，就從氧化膜厚控制器3向氧化爐控制器2發(fā)送停止信號，返回到與開始相同的狀態(tài)。在這里，假定用1秒的間隔進(jìn)行控制。用1秒的間隔來取得該氧化爐4內(nèi)的信息的理由見前所述。此外，該間隔在進(jìn)行恰當(dāng)?shù)哪ず裼嬎惴矫?，在現(xiàn)有裝置技術(shù)的情況下是足夠地大。
此外，在以上的說明中，雖然舉出的是氧化膜厚的控制，但是本實(shí)施例也可以應(yīng)用于雜質(zhì)的擴(kuò)散長度的控制。在該情況下，只要用以下所示的通用性的公式(2)來取代公式(1)即可。∂c∂t=D∂2c∂x2---(2)]]>在該公式(2)中，C是雜質(zhì)在時刻t、位置x處的雜質(zhì)濃度。D是擴(kuò)散系數(shù)，具有可以用以下所示的公式(3)表示的溫度依賴性。
D＝D0·e-Ea/kt…(3)在該公式(3)中，Ea是活化能，D0是常數(shù)。Ea和D0因雜質(zhì)的種類而變化。例如，硼在1000℃時的D0使用3×10-5μm2/min這樣的值。
如上所述，本實(shí)施例與上邊所說的氧化膜厚或雜質(zhì)的擴(kuò)散長度的控制同樣，僅僅變更計算的算法，就可以在用CVD進(jìn)行的薄膜淀積膜厚、氮化量、BSPG膜等的金屬量、CVD氧化膜等的增密量、硅化物膜(電極)厚度等的利用熱化學(xué)反應(yīng)的所有半導(dǎo)體制造工藝和在這些半導(dǎo)體制造工藝中使用的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的控制中應(yīng)用。
如上所述，倘采用該實(shí)施例1，則可以時時刻刻實(shí)時測定解析正在進(jìn)行規(guī)定工藝期間的氣氛變化，根據(jù)該解析結(jié)果(解析數(shù)據(jù))來判斷工藝的進(jìn)行狀況。然后，就可以把該解析數(shù)據(jù)反饋給下一次以后的半導(dǎo)體制造工藝。因此，就可以在恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝而與干擾的有無無關(guān)。
另外，為了了解氣氛的狀態(tài)及其變化，還可以如在圖1中用點(diǎn)劃線表示的那樣，設(shè)置作為測定氧化爐4的外部氣氛的各種狀態(tài)量的測定裝置的外部傳感器9而不僅設(shè)置上邊所說的內(nèi)部傳感器8。然后，采用把從該外部傳感器9得到的測定數(shù)據(jù)用做成膜工藝的控制用數(shù)據(jù)的辦法，就可以在更為恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝。
(實(shí)施例2)圖3的框圖簡化示出了作為實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的氧化處理裝置11的主要構(gòu)成部分。圖4以流程圖的形式示出了氧化處理裝置11所具備的第2氧化膜厚控制器13進(jìn)行的的控制步驟。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略詳細(xì)的說明。
在上邊所說的實(shí)施例1中，對于半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置的制造裝置及其控制裝置和控制方法舉出的是由比較簡單的構(gòu)成構(gòu)成的例子。在本實(shí)施例2中，如圖3和圖4所示，將以上邊所說的實(shí)施例1為基礎(chǔ)，對更為復(fù)雜且可進(jìn)行致密的控制的構(gòu)成例等進(jìn)行說明。如上所述，本實(shí)施例要處理的各種信息和它們的傳達(dá)路徑等，可以根據(jù)工藝的目的等設(shè)定各種各樣的細(xì)致的狀態(tài)后予以執(zhí)行。因此，也要對這些設(shè)定狀態(tài)和設(shè)定變動進(jìn)行說明。此外，這些設(shè)定變更，可以根據(jù)需進(jìn)行取舍選擇后使用。
如圖3所示，本實(shí)施例的氧化膜厚控制器13，具備可以進(jìn)行比具有實(shí)施例1的氧化膜厚控制器3的氧化膜厚計算部分6和計算膜厚判定部分7更為高級的信息處理的氧化膜厚計算部分22和計算膜厚判定部分23。與此同時，氧化膜厚控制器13，還具備存放有各種計算常數(shù)的計算常數(shù)文件20、具有各種各樣的狀態(tài)的數(shù)據(jù)的變換功能的數(shù)據(jù)變換部分9和具有各種各樣的種類的數(shù)據(jù)的解析功能的數(shù)據(jù)解析部分21。此外，氧化膜厚控制器13，與上邊所說的實(shí)施例1的氧化膜厚控制器3同樣，也可以在氧化爐控制器12的內(nèi)部，作為其功能的一部分一體地構(gòu)成。氧化爐14，其動作狀態(tài)可以用氧化爐控制器12進(jìn)行控制。
計算常數(shù)文件20，從氧化爐控制器12那里接受與氧化工藝有關(guān)的應(yīng)當(dāng)處理的各種信息。按照這些處理信息，計算常數(shù)文件20把計算常數(shù)等的氧化膜厚計算所需要的各種信息交付給氧化膜厚計算部分22。與此同時，計算常數(shù)文件20把判定條件等的計算膜厚的判定所必須的各種信息交付給計算膜厚判定部分23。氧化處理裝置11把這些氧化膜厚計算部分22和計算膜厚判定部分23的兩個功能部分22、23設(shè)定為使得可以進(jìn)行并列處理。借助于該設(shè)定，氧化處理裝置11就可以并行地進(jìn)行多個氧化處理。
例如，假定把氧化膜厚設(shè)定為3nm、6nm和10nm這么3種，而且，把氧化工藝設(shè)定為干法氧化和濕法氧化這么2種，合計設(shè)定為6種氧化處理。在該情況下，計算膜厚的判定條件要分別根據(jù)應(yīng)當(dāng)形成的膜厚而變化。因此，氧化膜厚計算部分22和計算膜厚判定部分23，就根據(jù)各種判定條件從計算常數(shù)文件20中接受適宜、恰當(dāng)?shù)挠嬎愠?shù)和膜厚判定條件，并根據(jù)這些并行地進(jìn)行氧化膜厚計算和計算膜厚判定。
此外，根據(jù)氧化工藝的設(shè)定，在氧化計算中使用的各種的信息(參數(shù))、以及在實(shí)施例1中說明的公式(1)的初始膜厚τ、一次系數(shù)B/A、和二次系數(shù)B，其值各不相同。即，上述各個參數(shù)取決于氧化工藝是干法氧化還是濕法氧化而不同。計算常數(shù)文件20按照從氧化爐控制器12送來的氧化處理信息，選出適合于干法氧化或濕法氧化中的任何一種的參數(shù)，送往氧化膜厚計算部分22和計算膜厚判定部分23。
實(shí)際上，以上所說明的各個設(shè)定，應(yīng)在氧化膜厚計算的開始之前進(jìn)行。在處理信息中，含有具有在實(shí)施氧化處理方面必要且充分的量和質(zhì)的工藝順序信息。這些信息，不論哪一個都恰好具有至少可以特定目標(biāo)氧化膜厚和氧化工藝的的量和質(zhì)。此外，這些氧化處理信息并不一定非要從氧化爐控制器那里接受不可。例如，如圖3所示，也可以從含有氧化處理裝置11的、控制半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)工序的全體的、作為更上位的計算機(jī)的系統(tǒng)管理計算機(jī)17等那里接受信息。如上所述，只要在氧化結(jié)束之前決定氧化膜厚計算所需要的參數(shù)之內(nèi)的至少一者，和氧化膜厚判斷所需要的值之內(nèi)的至少一者即可。
其次，對作為把氧化爐14的外部的氣氛的狀態(tài)當(dāng)作外部信息進(jìn)行檢測的測定裝置的外部傳感器15、和該外部傳感器15所要檢測的氧化爐14的外部信息，進(jìn)行說明。
在實(shí)施例1的氧化處理裝置1中，在接收到開始信號之后，就用溫度和流量等的氧化爐4的內(nèi)部信息實(shí)時地進(jìn)行氧化膜厚計算。對此，本實(shí)施例的氧化處理裝置11，由于具備外部傳感器15，故除去氧化爐14的內(nèi)部信息之外，也可以使用氧化爐14的外部的信息。外部傳感器15已安裝在氧化爐14的外部。外部傳感器15由未畫出來的熱電偶等的溫度計或同樣未畫出來的大氣壓傳感器等構(gòu)成。借助于此，就可以測定檢測例如氧化爐14的外部的溫度、濕度、和大氣壓等的氧化爐14的外部的氣氛的主要的構(gòu)成要因的狀態(tài)。
用該外部傳感器15監(jiān)視大氣壓，并把該信息用于氧化計算。在該情況下，例如，在可以在常壓附近進(jìn)行的氧化工藝的情況下，由于被認(rèn)為不能無視大氣壓的影響，故若使用該信息，則可以提高氧化計算的精度。此外，大氣壓通常的氧化工藝處理所花費(fèi)的時間，一般地說在大體上為2到4個小時的情況下，大的變動是難于考慮的。因此，在恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下執(zhí)行氧化工藝時，進(jìn)行或者以在氧化工藝剛剛開始之前求得的大氣壓的值為前提條件，使得氧化氣體的分壓變成為恒那樣地對氧化氣體的流量進(jìn)行修正，或者對氧化時間進(jìn)行修正等的處理信息的變更。借助于此，在恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下進(jìn)行氧化工藝，是充分地可能的。
以上所說明的外部信息，在圖3和圖4中，雖然表示為從外部傳感器15取往氧化爐控制器12的外部信息，但是并不限于此。例如，也可以是這樣的方式把信息輸入到比氧化爐控制器12更往上位的系統(tǒng)管理計算機(jī)17等內(nèi)，置換處理方法中的氣體流量或氧化時間等的值之后，再把氧化處理信息發(fā)送給氧化爐控制器12。即，只要根據(jù)外部信息變更處理信息即可。
其次，對數(shù)據(jù)變換部分19進(jìn)行說明。該數(shù)據(jù)變換部分19，接受氧化爐14的內(nèi)部信息和外部信息，輸出要在氧化膜厚計算中使用的數(shù)據(jù)。一般地說，氧化爐14的內(nèi)外的信息，可以從內(nèi)部傳感器18和外部傳感器15那里得到，但是這些測定數(shù)據(jù)不是可以直接在氧化膜厚計算中使用的數(shù)值化的數(shù)據(jù)。為此，一般地說，必須在各個傳感器18、15和氧化膜厚計算部分22之間，像一般的D/A轉(zhuǎn)換器那樣，連接上可以把作為模擬數(shù)據(jù)的測定數(shù)據(jù)變換成在氧化膜厚計算中可以直接使用的數(shù)字化的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變換部分19。然后，數(shù)據(jù)變換部分19被設(shè)定為使得可以進(jìn)行來自數(shù)值化后的各個傳感器18、15的信息的加工。例如，數(shù)據(jù)變換部分19具有可以從氣體流量和大氣壓數(shù)據(jù)變換成氧化爐14內(nèi)的各種氣體的分壓的信息后交付給氧化膜厚計算部分22的功能。
通常，在氧化爐14內(nèi)，如圖5所示，作為測定裝置的內(nèi)部傳感器18的構(gòu)成要素已組裝進(jìn)10個左右的熱電偶24。氧化計算所需要的，嚴(yán)密地說，是晶片10的溫度。各個熱電偶24，由于處于離開晶片10的位置上，故各個熱電偶所顯示的溫度并不限于忠實(shí)地表示出了晶片10的實(shí)際的溫度。毋寧說存在著含有誤差的可能。具體地說，在圖8中用實(shí)線表示的氧化爐14內(nèi)的溫度，例如，形成氧化爐14內(nèi)的氣氛的氣體的溫度，和在圖8中用虛線表示的晶片10的溫度，在剛剛導(dǎo)入到氧化爐14內(nèi)之后彼此并不一致。如圖8所示，在把氣體和晶片10導(dǎo)入到氧化爐14內(nèi)之后，晶片10的溫度要使得跟蹤氣體的溫度變化那樣地進(jìn)行變化。接著，例如，在圖8中，在在時刻t2處使氣體的溫度和晶片10的溫度彼此大體上一致之后，兩者的溫度就邊保持大體上相同的值邊進(jìn)行變化。
于是，在氧化處理中，為了盡可能地除去各個熱電偶24所顯示的值和晶片10的實(shí)際的溫度度之間的差，就是說盡可能地除去測定誤差，例如，就要使用10個的熱電偶24所顯示的溫度的加權(quán)平均。然后，對氧化爐14內(nèi)的溫度，加上經(jīng)驗(yàn)性的調(diào)整(補(bǔ)償)，使之變成為晶片溫度?；蛘撸褂靡愿鼮槔硐氲哪Ｐ蜑榛A(chǔ)的熱解析模擬的結(jié)果或者其近似式。除此之外，同樣還可以使用各種各樣的方法盡可能地排除由熱電偶引起的測定誤差以提高測定精度。
此外，為了使該氧化爐14的內(nèi)部信息反映到氧化計算內(nèi)，如先前所述，除去通過數(shù)據(jù)變換部分19變換成可以使用的信息之后再在氧化膜厚計算中使用的本實(shí)施例的方法之外，還可以使用各種各樣的方法。例如，也可以應(yīng)用如在實(shí)施例1中所述的那樣，在氧化膜厚計算中直接使用來自內(nèi)部傳感器18的內(nèi)部信息的方法，或從內(nèi)部傳感器18，先經(jīng)由氧化爐控制器12然后再在氧化膜厚計算中使用的方法等。這些方法，可以適宜進(jìn)行選擇后再執(zhí)行。
通常，氧化爐14內(nèi)部的信息可以用氧化爐控制器12進(jìn)行監(jiān)視。即，氧化爐14的內(nèi)部傳感器18已經(jīng)連接到氧化爐控制器12上。除此之外，如果再把內(nèi)部傳感器18和氧化爐控制器13連接起來，則存在產(chǎn)生著內(nèi)部傳感器18的誤動作或靈敏度變化等壞影響的可能性。因此，氧化爐14內(nèi)的信息，如先前所述，理想的是經(jīng)由氧化爐控制器12得到。在該情況下，理想的是，氧化爐控制器12具備例如，1秒左右的高速采樣功能和高速數(shù)據(jù)傳送功能。
其次，說明數(shù)據(jù)解析部分21。例如在進(jìn)行全部75個運(yùn)行量的氧化處理的情況下，數(shù)據(jù)解析部分21，用開頭的25個運(yùn)行量的數(shù)據(jù)，根據(jù)氧化爐14內(nèi)的溫度，使上述公式(1)的氧化中的參數(shù)，即使初始膜厚τ、一次系數(shù)B/A、和二次系數(shù)B很好地吻合。就是說，數(shù)據(jù)解析部分21，進(jìn)行對在氧化處理中使用的參數(shù)重新進(jìn)行修正后求得的所謂的參數(shù)適配。倘根據(jù)本發(fā)明者等進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，則一直到25運(yùn)行量為止，可以確認(rèn)氧化膜厚的實(shí)測值與計算值極好地一致，同時在25個運(yùn)行量以后，也已經(jīng)確認(rèn)與氧化膜厚的厚度細(xì)微的變動傾向很好地一致。隨著運(yùn)行的次數(shù)的增加，雖然初始膜厚τ、一次系數(shù)B/A、和二次系數(shù)B也會慢慢地變動，但是這種變動可以用數(shù)據(jù)解析部分21隨時進(jìn)行修正。
數(shù)據(jù)解析部分21的主要作用如下所述。在計算膜厚判定部分23中，輸入在發(fā)出停止信號時的計算膜厚。然后，輸入從膜厚監(jiān)視器16經(jīng)由LAN傳送過來的、膜厚監(jiān)視器16實(shí)際上測定的氧化膜厚的數(shù)據(jù)。存儲開頭的10次運(yùn)行左右的上述數(shù)據(jù)，并使之與氧化中的參數(shù)，即與初始膜厚τ、一次系數(shù)B/A、和二次系數(shù)B很好地吻合。在氧化工藝進(jìn)行之前把其結(jié)果交付給氧化膜厚計算部分22，用做氧化結(jié)束的適配參數(shù)。該功能的特征是，適配參數(shù)的變更，在每一次運(yùn)行，就是說在每當(dāng)一個批處理結(jié)束時，就以之作為一個單位進(jìn)行變更，在下一次的氧化間膜厚計算時，可以作為常數(shù)對待。即，并不像氧化爐14內(nèi)的溫度那樣，每一秒都要更新。因此，把該常數(shù)用做氧化處理信息是可能的，根據(jù)氧化的參數(shù)，即初始膜厚τ、一次系數(shù)B/A、和二次系數(shù)B，變更氧化處理上的氧化溫度以便變成為所希望的膜厚的使用方法也是可能的。
這樣的使用方法的優(yōu)點(diǎn)在于，在進(jìn)行氧化處理時，在產(chǎn)生氧化膜厚的實(shí)測值與計算值之間的乖離，即所謂的漂移現(xiàn)象之前，可以使氧化速度保持恒定，可以使氧化膜厚以至氧化膜質(zhì)保持恒定。該信號，由于不需要以高速發(fā)送，故也可以經(jīng)由LAN進(jìn)行。此外，出于同樣的理由，數(shù)據(jù)解析部分21并不是非要處于氧化膜厚控制器13的內(nèi)部不可，也可以使系統(tǒng)管理計算機(jī)17具有該數(shù)據(jù)解析功能。
其次，在本實(shí)施例中，用圖4所示的流程圖說明氧化膜厚控制器13內(nèi)的運(yùn)算。
首先，進(jìn)行氧化膜厚計算的初始化。根據(jù)開頭10次運(yùn)行的計算氧化膜厚和測定氧化膜厚，進(jìn)行平均操作、重回歸分析、自我相關(guān)解析等，并根據(jù)氧化處理方法的信息，判斷工藝的種類，例如，判斷為是干發(fā)刻蝕。然后，把適配參數(shù)設(shè)置為例如τ為15.1nm、B/A為5.02×10-6μm/min，B為7.99×10-6μm2/min。在不使用適配參數(shù)的情況下，就僅僅根據(jù)氧化處理方法的信息決定τ、B/A和B。此外，目標(biāo)膜厚雖然為60nm，但是要把判定膜厚設(shè)置成例如58nm。此外，要把時刻t設(shè)定為0，結(jié)束初始化。
其次，監(jiān)視來自氧化爐控制器12的開始信號，在開始信號到來時就接受氧化爐14內(nèi)的內(nèi)部信息，使氧化爐14內(nèi)的溫度變換成晶片10的溫度。進(jìn)行根據(jù)大氣壓和氣體流量計算氧氣分壓等的數(shù)據(jù)變換，進(jìn)行一次氧化計算。判斷計算氧化膜是否已超過了規(guī)定值，在該情況下是58nm。若未超過，則從上一次的內(nèi)部信息的取得開始等待1秒期間，再次取得內(nèi)部信息進(jìn)行氧化計算。反復(fù)進(jìn)行上述過程，在確認(rèn)計算氧化膜厚超過了58nm之后，就往氧化爐控制器12發(fā)送停止信號，向LAN上邊的系統(tǒng)管理計算機(jī)17發(fā)送最終計算膜厚，例如58.3nm，返回開始處。
氧化爐控制器12，對氧化爐14發(fā)送停止信號，使氧化停止。說得更具體一點(diǎn)，與從氧化爐控制器12對氧化爐14，例如發(fā)送結(jié)束使氧化氣體流動的工藝順序，切換到使其次的惰性氣體流動的工藝順序’的中斷指令相對應(yīng)。在這里，有在發(fā)出了停止信號之后到氧化結(jié)束為止，并不馬上切換氣體等的理由，這就是要稍微多氧化一點(diǎn)。該多氧化的量，在本實(shí)施例中預(yù)計為2nm。然后，對實(shí)際的晶片10的氧化膜厚進(jìn)行評價，變成為59.7nm。由于目標(biāo)值為60nm，故結(jié)果變成為薄了0.3nm。如果在下一次的氧化時，預(yù)先把判定基準(zhǔn)設(shè)定為58.3nm，則可以以進(jìn)行更高精度的膜厚控制。如上所述，不僅τ、B/A和B，連判定基準(zhǔn)膜厚也可以用做適配參數(shù)。即，最終計算膜厚可以用于計算用來計算下一次以后的氧化膜厚的參數(shù)，進(jìn)而可以用來計算適配參數(shù)。
就如以上所說明的那樣，倘采用本實(shí)施例2，僅僅變更在氧化工藝順序的控制中使用的程序的設(shè)定，就可以應(yīng)對在同一構(gòu)成的系統(tǒng)中各種各樣的設(shè)定條件的熱處理。與此同時，還可以以更高的精度形成氧化膜厚。
此外，在內(nèi)部傳感器18的構(gòu)成要素之內(nèi)，例如，也可以對每一對熱電偶24都分別分枝成多條地設(shè)置由各個熱電偶24送來的氧化爐14內(nèi)的溫度信息的傳達(dá)路徑。例如，如圖5所示，分枝成經(jīng)由作為工藝處理部分控制裝置的氧化爐控制器12的路徑25a和不經(jīng)由氧化爐控制器12的b的2條地設(shè)置由各個熱電偶24送來的氧化爐14內(nèi)的溫度信息的傳達(dá)路徑。在這里，決定把經(jīng)由氧化爐控制器12的路徑叫做第1路徑25a，把不經(jīng)由氧化爐控制器12的路徑叫做第2路徑25b。
經(jīng)由第1路徑25a的裝置內(nèi)部信息，就是說氧化爐14內(nèi)的溫度信息，例如，如圖5所示，在順次經(jīng)由安裝在氧化爐控制器12內(nèi)的補(bǔ)償電路26a、放大器26b、D/A轉(zhuǎn)換器26c和數(shù)據(jù)保存部分26d之后，變成為氧化處理信息被送往系統(tǒng)管理計算機(jī)17。另一方面，經(jīng)由第1路徑25b的氧化爐14內(nèi)的溫度信息，在順次經(jīng)由外部的放大器27a和D/A轉(zhuǎn)換器27b等之后，變成為裝置內(nèi)部信息被送往氧化膜厚控制器113和系統(tǒng)管理計算機(jī)17。通常，氧化爐14內(nèi)的溫度，如圖6所示，在爐內(nèi)溫度達(dá)到大體上所希望的溫度，盯住其變動已減小的狀態(tài)地進(jìn)行測定。這時，各次的測定時間的平均定為例如在t1處變成為大體上恒定。然后，把在該t1處測定的氧化爐14內(nèi)的溫度信息當(dāng)作一次的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。
一般地說，機(jī)械類根本本無法避免時間性變化。如果放置該時間性變化，則測定、控制和處理等的精度就會降低。具體地說，在圖7中用×表示的各個熱電偶24所測定的氧化爐14內(nèi)的要素的溫度，和在圖7中用○表示的作為經(jīng)由氧化爐控制器12的氧化處理信息的爐內(nèi)溫度，每當(dāng)反復(fù)進(jìn)行一次氧化處理就將進(jìn)行一次乖離。就是說，未進(jìn)行一切加工的測定數(shù)據(jù)和被加工為易于在膜厚計算中利用的數(shù)據(jù)之間的差d，將發(fā)生彼此偏離到容許誤差的范圍之外的所謂的漂移現(xiàn)象。此外，一般地說，設(shè)置在氧化爐控制器12內(nèi)的補(bǔ)償電路26a、放大器26b、D/A轉(zhuǎn)換器26c和數(shù)據(jù)保存部分26d等，并未變成為在氧化處理的執(zhí)行中可以用實(shí)時進(jìn)行調(diào)整的設(shè)定。一般是在各個運(yùn)行或各個批處理的開始之前預(yù)先進(jìn)行調(diào)整。
在這里，假定對經(jīng)由第1路徑25a和氧化爐控制器12后變成為氧化處理信息進(jìn)行加工的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行與僅僅經(jīng)由第2路徑25b的未進(jìn)行一切加工的測定數(shù)據(jù)相吻合的調(diào)整。在該情況下，如在圖5中用虛線箭頭所示，在把未加工的測定數(shù)據(jù)送往氧化膜厚控制器13的數(shù)據(jù)變換部分19之前，在圖中用中空箭頭所示的部分中取出。借助于此，就可以降低由噪聲等引起的干擾，取出與實(shí)際的爐內(nèi)溫度大體上一致的幾乎不含有誤差的測定數(shù)據(jù)。另外，作為外部裝置的放大器27a和D/A轉(zhuǎn)換器27b與氧化爐控制器12內(nèi)的各個裝置不同，假定已調(diào)整為適宜、正確的狀態(tài)而與時間性變化的發(fā)生的有無無關(guān)。
對補(bǔ)償電路26a、放大器26b、D/A轉(zhuǎn)換器26c和數(shù)據(jù)保存部分26d等進(jìn)行調(diào)整，使得經(jīng)由氧化爐控制器12后變成為氧化處理信息被加工的各個測定數(shù)據(jù)的值與在圖5中用中空箭頭表示的部分中取出來的各個測定數(shù)據(jù)的值變成為一致。借助于此，就可以在第1路徑25a和第2路徑25b的各個數(shù)據(jù)大體上一致的狀態(tài)下進(jìn)行氧化處理。與此同時，還可以得到大體上恰當(dāng)?shù)胤从逞趸癄t14內(nèi)的溫度信息的膜厚計算用的數(shù)據(jù)。因此，可以在更為恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下形成氧化膜。
此外，如以上所說明的那樣，采用使分別經(jīng)由第1路徑25a和第2路徑25b的各個數(shù)據(jù)適宜且彼此對照的辦法，還可以對氧化爐控制器12的動作狀態(tài)進(jìn)行診斷。借助于此，就可以早期發(fā)現(xiàn)氧化爐控制器12的不正常，防患于未然地防止在不恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下執(zhí)行氧化處理的事態(tài)。就是說，可以容易地進(jìn)行氧化爐控制器12的維護(hù)。因而，可以實(shí)現(xiàn)氧化處理裝置11全體的長壽命化。
此外，也可以使系統(tǒng)管理計算機(jī)17具有對第1路徑25a和第2路徑25b的各個測定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的功能。就是說，系統(tǒng)管理計算機(jī)17還兼具作為數(shù)據(jù)比較裝置的作用。此外，在該情況下，系統(tǒng)管理計算機(jī)17，在適宜、自動地進(jìn)行上邊所說的數(shù)據(jù)的比較的同時，在漂移量d已變成為容許誤差的范圍之外時，就變成為自動地對之進(jìn)行檢測并進(jìn)行修正的設(shè)定是理想的。借助于此，就可以更為容易地進(jìn)行更為正確的膜厚計算和在更為恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下進(jìn)行的氧化處理。
再有，采用使系統(tǒng)管理計算機(jī)18具有數(shù)據(jù)比較裝置的功能的辦法，就如在圖5中用虛線箭頭所示的那樣，經(jīng)由氧化膜厚控制器13送往系統(tǒng)管理計算機(jī)17的氧化處理信息的精度，也可以與經(jīng)由氧化爐控制器12送往系統(tǒng)管理計算機(jī)17的氧化處理信息的精度同樣地提高。借助于此，還可以提高這2種氧化處理信息的比較作業(yè)的精度。因而，可以更為容易地進(jìn)行更為正確的膜厚計算和在更為恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下進(jìn)行的氧化處理。
(實(shí)施例3)圖9的框圖簡化示出了實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的氧化膜厚控制器32的內(nèi)部的主要構(gòu)成部分。圖10以流程圖的形式示出了氧化膜厚控制器32進(jìn)行的控制步驟的主要部分。圖11以曲線的形式示出了要用本實(shí)施例的氧化處理裝置進(jìn)行成膜處的被處理體的膜厚的分布。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
氧化膜厚控制器32，與上邊所說的實(shí)施例1和實(shí)施例2的氧化膜厚控制器3、13同樣，其構(gòu)成為與未畫出來的氧化爐控制器分開。但是，也可以把氧化膜厚控制器32在氧化爐控制器的內(nèi)部一體地構(gòu)成為其功能的一部分。
具備氧化膜厚控制器32的氧化膜厚計算部分33具有接受開始信號、未畫出來的氧化爐的內(nèi)部信息、計算常數(shù)和模型參數(shù)等的功能。與此同時，氧化膜厚計算部分33還具有計算在預(yù)先指定好的晶片上邊的任意的位置處的、與測定時刻大體上同一時刻，就是說用實(shí)時進(jìn)行的氧化膜厚的功能。要預(yù)先指定的晶片位置，可以指定多個，在批處理的情況下，還可以進(jìn)行要導(dǎo)入到氧化爐內(nèi)的究竟是多個晶片中的第幾號晶片這么具體的指定。此外，位置的指定，通常雖然作為計算常數(shù)接受，但是也可以具有作為與計算常數(shù)不同的信息進(jìn)行接受的功能。例如，也可以已經(jīng)預(yù)先決定好場所，在氧化膜厚計算部分33的內(nèi)部變成為信息進(jìn)行存放。如上所述，氧化膜厚計算部分33，具有可以計算多個氧化膜厚的所謂的多氧化膜厚計算部分33a。
此外，氧化膜厚控制器32，它所具備的計算膜厚判定部分34，具有接受停止判定條件、和用上邊所說的多氧化膜厚計算部分33a計算出來的氧化膜厚這兩個信息的功能。就是說，在已計算了多個氧化膜厚的情況下，具有進(jìn)行與停止判定條件對應(yīng)的統(tǒng)計處理功能，和在所指定的停止判定條件成立的情況下發(fā)出停止信號的功能。如上所述，計算膜厚判定部分34，具有可以判定多個氧化膜厚的、所謂的多膜厚統(tǒng)計部分34a和多膜厚結(jié)束判定部分34b。
在氧化膜厚控制器32所具備的氧化膜厚計算部分33和計算膜厚判定部分34中進(jìn)行的氧化膜厚控制的運(yùn)算，可沿著圖10所示的流程圖的順序進(jìn)行。
氧化膜厚控制器32在從氧化爐控制器那里接收到開始信號后就開始進(jìn)行氧化膜厚計算。在裝置內(nèi)部信息讀取步驟中，讀取氧化爐的內(nèi)部信息、計算常數(shù)等的裝置內(nèi)部信息。在這里，作為裝置內(nèi)部信息，根據(jù)計算的需要讀取來自爐內(nèi)外的各種熱電偶的溫度信息，來自流量計的氣體流量、大氣壓、濕度等。其次在數(shù)據(jù)變換步驟中，用D/A轉(zhuǎn)換器等進(jìn)行向可以進(jìn)行氧化計算的數(shù)值數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
其次，在多個氧化膜厚計算步驟中，根據(jù)作為裝置內(nèi)部信息得到的多個溫度信息計算實(shí)時的氧化膜厚。作為計算模型，例如，也可以照原樣不變地使用以下所示的公式(4)等的通用的公式。
Tax2+ATax＝B(t+τ) ……(4)理想地說，為了所要求的計算速度或計算的便利起見，理想的是使用對公式(4)進(jìn)行微分消去了τ的以下所示的公式(5)。dToxdt=12ToxB+(1B/A)+RTox---(5)]]>在該公式(5)中，Tox是氧化膜厚，τ是初始膜厚，t是時刻，B是二次系數(shù)，B/A是一次系數(shù)，Rtox是修正項(xiàng)，，在使用公式(5)的情況下，初始氧化膜厚可作為積分時的積分常數(shù)提供。另外，二次系數(shù)、一次系數(shù)、修正項(xiàng)雖然也可以是常數(shù)，但是，理想的是從在裝置內(nèi)部信息讀入步驟中讀入進(jìn)來的信息之內(nèi)使用必要的信息進(jìn)行計算，至少用溫度信息、大氣壓信息進(jìn)行計算是理想的。例如，用以下所示的公式(6)和公式(7)進(jìn)行計算是理想的。BA=kl(Patom)nl---(6)]]>B=kp(Patom)np---(7)]]>在這些公式(6)和公式(7)中，kl、kp分別是本征一次系數(shù)，本征二次系數(shù)且是溫度的函數(shù)，Patom是大氣壓。此外，nl、np是常數(shù)。
其次，在膜厚的統(tǒng)計處理步驟中，對于在多個氧化膜厚計算步驟中計算出來的各個計算結(jié)果，使得制作在停止判定條件下變成為必要的信息那樣地進(jìn)行統(tǒng)計處理，在結(jié)束判定步驟中進(jìn)行結(jié)束條件是否成立的判定。如果不滿足結(jié)束條件則返回裝置內(nèi)部信息讀取步驟，一直到條件滿足為止反復(fù)進(jìn)行上述步驟。在條件滿足之后，就向發(fā)出停止信號的步驟前進(jìn)。
在這里，所謂與停止判定對應(yīng)的統(tǒng)計處理，是含有至少使用一個與平均值或分散等的分布有關(guān)的因素的處理，使用分布函數(shù)的重合的處理、使用由上限和下限等形成的范圍的處理，使用度數(shù)分布的處理等的至少一種處理的那樣的處理。結(jié)束條件必須滿足所要求的計算處理的速度，必須在時時刻刻變化著的溫度等的裝置內(nèi)信息的采樣時間內(nèi)使之高速地結(jié)束。此外，理想的是要使得成品率變成為最高那樣地進(jìn)行選擇。例如，變成為這樣的條件使進(jìn)入到根據(jù)所指定的目標(biāo)膜厚和容許誤差可以得到的上限和下限之內(nèi)的晶片變成為最多。
例如，在使用使用用膜厚的上限Tupper和下限Tlower表示的范圍的處理的情況下，可以用膜厚的統(tǒng)計處理部分進(jìn)行對逐次進(jìn)入Tupper≤T≤Tlower的范圍的膜厚的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)的處理。此外，在結(jié)束判定步驟中，進(jìn)行從現(xiàn)在的處理時刻的個數(shù)中減去一個之前的處理時刻的個數(shù)的值是否為負(fù)的判斷。該方法法是一種在膜厚分布可以用一個分布函數(shù)表示的那樣的峰值為一個的情況下可以進(jìn)行高速判斷的方法。另外，在不可能定義一個之前的處理時刻處的個數(shù)的初期時，進(jìn)入Tupper≤T≤Tlower的范圍的膜厚的個數(shù)定為0。
如上所述，在本實(shí)施例中，使用來自氧化爐內(nèi)外的各個熱電偶的多個溫度信息計算多個氧化膜厚，進(jìn)行統(tǒng)計處理后進(jìn)行結(jié)束判定。借助于此，就可以在進(jìn)一步提高成品率的條件下結(jié)束氧化處理。因此，在設(shè)置有直接監(jiān)視晶片溫度的熱電偶等，直接監(jiān)視晶片的溫度和表面氣體濃度等的裝置的情況下，是特別有效的。具體地說，可以以高的精度使在圖11中用虛線表示的晶片的目標(biāo)膜厚附近波動的晶片的膜厚的實(shí)測值收斂于晶片的目標(biāo)膜厚。此外，為了對例如在發(fā)出了停止信號后被殘留的氧化氣體氧化的情況等進(jìn)行處理，結(jié)束判定部分34b還可以具有推測將來的狀態(tài)判斷結(jié)束條件的功能。具體的結(jié)束條件既可以從外部提供，或者結(jié)束判定部分34b本身也可以具有結(jié)束條件。
如上所述，倘采用本實(shí)施例3，則可以考慮到在同一構(gòu)成的系統(tǒng)中，可以用一次的氧化工藝(運(yùn)行)處理的晶片面內(nèi)的氧化膜的膜厚的波動，就是說考慮到晶片的制造的波動或在一次的運(yùn)行中處理多片晶片的情況下的、晶片間的制造的波動進(jìn)行氧化工藝。例如，在使晶片氧化時，如圖11所示，在晶片的每一個位置上都存在有波動的情況下，可以進(jìn)行控制，以便可以提高作為產(chǎn)品的半導(dǎo)體裝置的成品率。如上所述，倘采用本實(shí)施例，就可以以高的精度對多片晶片的氧化膜厚的成膜狀態(tài)進(jìn)行控制，可以統(tǒng)計性地進(jìn)行計算和判定。因此，可以在使要制造的半導(dǎo)體裝置的性能維持在高的水準(zhǔn)上的同時，提高生產(chǎn)效率。
(實(shí)施例4)圖12的框圖簡化示出了實(shí)施例4的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所具備的氧化膜厚控制器42的內(nèi)部的主要構(gòu)成部分。圖13以流程圖的形式示出了氧化膜厚控制器32進(jìn)行的控制步驟的主要部分。圖11以曲線的形式示出了氧化膜厚控制器42進(jìn)行的控制步驟的主要部分。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
在上邊所說的實(shí)施例3中，講述的是在氧化處理裝置具有直接監(jiān)視晶片溫度的裝置的情況下有效的構(gòu)成和方法。在本實(shí)施例中，要對氧化處理裝置不具有直接監(jiān)視晶片溫度或晶片面上邊的任意的位置上的溫度等多個位置的任意的溫度的裝置的情況，對有效的構(gòu)成和方法進(jìn)行說明。例如，要講述在用安裝在氧化爐的側(cè)壁上的熱電偶監(jiān)視晶片附近的溫度等，具有間接的監(jiān)視裝置的情況下有效的構(gòu)成和方法。
氧化膜厚控制器42，與上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施例3的氧化膜厚控制器1、13、32同樣，其構(gòu)成為與未畫出來的氧化爐控制器分開。但是，也可以把氧化膜厚控制器42在氧化爐控制器的內(nèi)部一體地構(gòu)成為其功能的一部分。
氧化膜厚控制器42，它所具備的氧化膜厚計算部分43具有接收開始信號、未畫出來的氧化爐的內(nèi)部信息、計算常數(shù)和模型參數(shù)等的功能。與此同時，氧化膜厚計算部分43還具有計算在預(yù)先指定下的晶片上邊的任意的位置處的、與測定時刻大體上同一時刻，就是說用實(shí)時進(jìn)行的氧化膜厚的功能。要預(yù)先指定的晶片位置，可以指定多個，在批處理的情況下，還可以進(jìn)行要導(dǎo)入到氧化爐內(nèi)的究竟是多個晶片中的第幾號晶片這么具體的指定。此外，位置的指定，通常雖然作為計算常數(shù)接受，但是也可以具有作為與計算常數(shù)不同的信息進(jìn)行接受的功能。如上所述，氧化膜厚計算部分43，具有可以計算多個氧化膜厚的所謂的多氧化膜厚計算部分43a。
此外，氧化膜厚控制器32，它所具備的計算膜厚判定部分34，具有接收停止判定條件、和用上邊所說的多氧化膜厚計算部分33a計算出來的氧化膜厚這兩個信息的功能。就是說，在已計算了多個氧化膜厚的情況下，具有進(jìn)行與停止判定條件對應(yīng)的統(tǒng)計處理功能，和在所指定的停止判定條件成立的情況下發(fā)出停止信號的功能。如上所述，計算膜厚判定部分34，具有可以判定多個氧化膜厚的、所謂的多膜厚統(tǒng)計部分34a和多膜厚結(jié)束判定部分34b。
本實(shí)施例的氧化膜厚控制器42，與上邊所說的實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32比較，在加上了具有計算氧化爐內(nèi)的多個位置的溫度的功能的所謂的多溫度計算部分43a這一點(diǎn)上不同。該多溫度計算部分43a，具有根據(jù)用例如安裝在氧化爐的內(nèi)側(cè)壁上的熱電偶測定(監(jiān)視)爐內(nèi)溫度計算多片晶片中的每一片的溫度或各個晶片附近的規(guī)定的位置的溫度的功能。
此外，氧化膜厚控制器42，它所具備的計算膜厚判定部分44，具有接收停止判定條件、和用上邊所說的多氧化膜厚計算部分43a計算出來的氧化膜厚這兩個信息的功能。就是說，在已計算了多個氧化膜厚的情況下，具有進(jìn)行與停止判定條件對應(yīng)的統(tǒng)計處理功能，和在所指定的停止判定條件成立的情況下發(fā)出停止信號的功能。如上所述，計算膜厚判定部分44，具有可以判定多個氧化膜厚的、所謂的多膜厚統(tǒng)計部分44a和多膜厚結(jié)束判定部分44b。
氧化膜厚控制器42沿著圖13所示的流程圖的順序進(jìn)行運(yùn)算處理。該氧化膜厚控制器42進(jìn)行的運(yùn)算處理，與實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在在多個氧化膜厚計算步驟之前進(jìn)入多個位置的溫度計算步驟這一點(diǎn)上是不同的。在在多個氧化膜厚計算步驟之前已經(jīng)進(jìn)入多個位置的溫度計算步驟的情況下，把例如已安裝在氧化爐的內(nèi)側(cè)壁上的熱電偶監(jiān)視到的溫度TM定為進(jìn)行膜厚計算的部分的溫度TW，把常數(shù)定為a，用本身為TM的函數(shù)的修正項(xiàng)R(TM)，根據(jù)以下所示的公式(8)計算進(jìn)行膜厚計算的部分的溫度。
TW＝aTM+R(TM)……(8)另外，該公式(8)僅僅計算進(jìn)行膜厚計算的次數(shù)。此外，由于在氧化爐的內(nèi)部信息的采樣時間內(nèi)必須高速地進(jìn)行處理，故雖然修正項(xiàng)R(TM)為0是理想的，但是，為了使之反映更高次的效果提高計算的精度，也可以附加上修正項(xiàng)R(TM)。就是說，也可以采用以更短的間隔高速地進(jìn)行處理的辦法增加處理次數(shù)，并借助于此來提高全體的計算精度。不論用哪一種方法，都可以適宜、有選擇地執(zhí)行。
此外，在用安裝在氧化爐的內(nèi)側(cè)壁上的熱電偶監(jiān)視到的溫度與進(jìn)行膜厚計算的部分的溫度分別有多個的情況下，假定他們的個數(shù)分別為NM、NW。然后，用NM列的列向量TM、TW，以及NW行NM列的矩陣A和修正項(xiàng)R(TM)，根據(jù)以下所示的公式(9)進(jìn)行計算即可。
TW＝ATM+R(TM)……(9)如上所述，倘采用本實(shí)施例4，則即便是在不具有直接監(jiān)視晶片溫度或晶片面上邊的任意的位置上的溫度等多個位置的任意的溫度的裝置的情況下，實(shí)質(zhì)上也可以正確地測定這些多個位置的溫度。因此，可以在使要制造的半導(dǎo)體裝置的性能維持在高的水準(zhǔn)上的同時，提高生產(chǎn)效率。
(實(shí)施例5)圖14的框圖簡化示出了實(shí)施例5的氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器52的內(nèi)部的主要構(gòu)成部分和模型參數(shù)的內(nèi)部構(gòu)造。圖15以流程圖的形式示出了氧化膜厚控制器52進(jìn)行的控制步驟的主要部分。圖16以曲線的形式示出了構(gòu)成氧化爐內(nèi)的氣氛的氣體的導(dǎo)入工藝的順序。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
氧化膜厚控制器52，與上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施4的氧化膜厚控制器1、13、32、42同樣，其構(gòu)成為與未畫出來的氧化爐控制器分開。但是，也可以把氧化膜厚控制器52在氧化爐控制器的內(nèi)部一體地構(gòu)成為其功能的一部分。
在上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施例4中，是以要導(dǎo)入到氧化爐內(nèi)的氣體是一種氣體作為前提進(jìn)行的說明。在本實(shí)施例5中，如圖16簡化示出的那樣，對向氧化爐內(nèi)依次或大體上同時導(dǎo)入多種氣體，例如Gas1～Gas3這3種氣體的情況進(jìn)行說明。此外，還對即便是這3種氣體在氧化爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，在氧化爐內(nèi)發(fā)生與Gas1～Gas3不同的氣體的情況下，也可以在考慮到這樣的事態(tài)之后高精度地進(jìn)行膜厚的控制的方法進(jìn)行說明。
在一般的半導(dǎo)體裝置的制造裝置中，出于安全性或品質(zhì)保證等的理由，設(shè)定有晶片向氧化爐內(nèi)的搬運(yùn)、升溫、溫度保持、氣體導(dǎo)入、氣體的切換、降溫、晶片的搬出等的一連串的各個處理的工藝順序是必要的。采用預(yù)先考慮這樣的恒定的工藝順序的辦法，就可以高精度地控制氧化爐。此外，在存在著工藝順序的變更或各個工藝時間變化等的情況下，采用迅速地對之進(jìn)行應(yīng)對的辦法，就可以高精度地控制氧化爐或者大幅度地降低一直到得到進(jìn)行這樣的高精度的控制的模型為止的試行錯誤的次數(shù)。這對具有要向氧化爐內(nèi)導(dǎo)入的氣體的切換的前后膜的生長速度大不相同的這樣的氣體的切換的情況或者具有因升降溫而帶來的大的溫度變化的情況等，將成為極其有效的手段。以下，詳細(xì)地進(jìn)行說明。
本實(shí)施例的氧化膜厚控制器52，與實(shí)施例4的氧化膜厚控制器42比較，如圖14所示，在具有由要導(dǎo)入到氧化爐內(nèi)的氣體流量或氧化爐外的大氣壓等決定氧化爐內(nèi)的氣氛或各個氣體的處理方法等的手段這一點(diǎn)上不一樣。此外，在被設(shè)定為使得在考慮到與氧化爐內(nèi)的氣氛對應(yīng)的處理之后，計算多個氧化膜厚這一點(diǎn)上也不一樣。還有，氧化膜厚控制器52，假定已把干燥氣氛用，潮濕氣氛用、或者它們的混合氣氛用等，與不同的氧化處理的氣氛對應(yīng)的膜厚計算用模型參數(shù)(適配參數(shù))作為與Gas1～Gas3對應(yīng)的數(shù)據(jù)存放了起來。
如圖15所示，本實(shí)施例的氧化膜厚控制器52進(jìn)行的運(yùn)算處理，與實(shí)施例4的氧化膜厚控制器42進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在氣體分壓計算步驟在多個位置的溫度計算步驟之前已經(jīng)進(jìn)入，和含有可以應(yīng)對在多個氧化膜壓計算步驟之內(nèi)已經(jīng)混合進(jìn)多種氧化氣體的情況的處理等這2點(diǎn)上不一樣。同樣，本實(shí)施例的氧化膜厚控制器52進(jìn)行的運(yùn)算處理，與實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在多個位置的溫度計算步驟已經(jīng)在多個氧化膜厚計算步驟之前進(jìn)入這一點(diǎn)上不一樣。在該情況下，例如，在設(shè)用安裝在氧化爐的內(nèi)側(cè)壁上的熱電偶監(jiān)視到的溫度TM定為進(jìn)行膜厚計算的部分的溫度TW，把常數(shù)定為a，用本身為TM的函數(shù)的修正項(xiàng)R(TM)，根據(jù)以下所示的公式(10)計算進(jìn)行膜厚計算的部分的溫度。
具體地說，在氣體分壓計算步驟中，例如，用以下所示的公式(10)，根據(jù)氣體流量的大氣壓計算氣體分壓。Pi=FiΣiFiPatom---(10)]]>在該公式(10)中，對于要向氧化爐內(nèi)導(dǎo)入的多種氣體，設(shè)第i號氣體的分壓為Pi，氣體流量為Fi，大氣壓為Patom。此外，在存在著氣體的反應(yīng)的情況下，例如在含有氫氣和氧氣，它們進(jìn)行反應(yīng)的情況下，可以用以下所示的公式(11)～(17)進(jìn)行計算。FH2O=min(FH2,2FO2)---(11)]]>FH2′=max(FH2-FH2O,0)---(12)]]>FO2′=max(FO2-FH2O2,0)---(13)]]> 在這些公式(11)～(17)中，在在各種氣體間具有多種反應(yīng)的情況下，與上邊所說的想法同樣，只要把FH2、FO2分別看作是反應(yīng)前的氫氣流量和氧氣流量，把FH2O看作是歸因于反應(yīng)而發(fā)生的水的流量，把F’H2、F’O2分別看作是反應(yīng)后的氫氣流量和氧氣流量即可。此外，PH2、PO2和PH2O分別是氫氣分壓、氧氣分壓和水的分壓。
在存在著多種反應(yīng)的情況下，由于只要使用以同樣的思考方法對上述各個公式進(jìn)行擴(kuò)張后的公式即可，故省略其詳細(xì)的說明。此外，為了考慮不完全的反應(yīng)等，在上述各個公式(11)～(17)中，理所當(dāng)然地也可以加上修正項(xiàng)，或者減去修正項(xiàng)、或者乘上修正項(xiàng)、或者除以修正項(xiàng)。只要使得要成膜的氧化膜在接近所希望的膜厚的狀態(tài)下大體上均一地成膜那樣地適宜選擇后進(jìn)行設(shè)定即可。
其次，在含有使多種氧化氣體混合起來的情況下的處理的多個氧化膜壓計算步驟中，可以使在實(shí)施例3中示出的公式(6)和(7)變更為例如以下所示的公式(18)和公式(19)后再進(jìn)行計算。BA=kl(PG)nl×Rl---(18)]]>B=kp(PG)np×Rp---(19)]]>在這些公式(18)和(19)中，PG是使晶片氧化的氣體的分壓，Rl和Rp分別是一次系數(shù)和二次系數(shù)的修正項(xiàng)。使晶片氧化的氣體有多種，在存在著它們的相互作用的情況下，利用該修正項(xiàng)是理想的。此外，在使晶片氧化的氣體有多種，可以無視相互作用之類的情況下，例如使用以下所示的公式(20)來取代實(shí)施例3中的公式(5)進(jìn)行計算。dToxdt=Σiai(12ToxBi+1(B/A)i+(TTox)i)---(20)]]>
在該公式(20)中，Bi、(B/A)i、(RTtox)i分別是使晶片氧化的多種氣體中的第i號氣體的二次系數(shù)和一次系數(shù)和修正項(xiàng)，ai是常數(shù)。
此外，上邊所說的每一種氣體的各個系數(shù)，和混合氣體用的各個系數(shù)，如圖14所示，變成為種種的模型參數(shù)后，保存在保存這些各個模型參數(shù)的模型參數(shù)保存部分55內(nèi)。這些各個模型參數(shù)，在進(jìn)入圖15所示的運(yùn)算步驟之前，在在實(shí)施例2中說明的氧化膜厚初始化步驟中，選擇并讀入適合于要執(zhí)行的氧化處理的種類的參數(shù)，與此同時，這些各個模型參數(shù)，在進(jìn)入圖15所示的運(yùn)算步驟之前，同樣地在實(shí)施例2中說明的數(shù)據(jù)解析步驟中，在被加工成已優(yōu)化為適配參數(shù)的值后，保存在模型參數(shù)保存部分55內(nèi)。
如上所述，倘采用本實(shí)施例5，則對于要向氧化爐內(nèi)大體上同時導(dǎo)入多種氣體的情況，進(jìn)而，因在各個氣體互相進(jìn)行反應(yīng)而發(fā)生不同的氣體的情況，也具備根據(jù)各個氣體的流量、或者氧化爐的外部的大氣壓等決定氧化爐的內(nèi)部的氣氛和各種氣體的處理等的裝置和方法。此外，還可以在考慮氧化爐內(nèi)的氣氛的同時統(tǒng)計性地計算氧化膜厚。因此，即便是氧化爐內(nèi)的氣氛變成為更為復(fù)雜的狀態(tài)，也可以以高的精度形成由所希望的膜厚構(gòu)成的氧化膜。因此，倘采用本實(shí)施例，則可以在使要制造的半導(dǎo)體裝置的性能和品質(zhì)維持在更高的水準(zhǔn)上的同時，還可以歸因于提高成品率而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。
(實(shí)施例6)圖17的框圖簡化示出了實(shí)施例6的氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器62的內(nèi)部的主要構(gòu)成。圖18以流程圖的形式示出了氧化膜厚控制器62進(jìn)行的控制步驟的主要部分。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
氧化膜厚控制器62，與上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施5的氧化膜厚控制器1、13、32、42、52同樣，其構(gòu)成為與未畫出來的氧化爐控制器分開。但是，也可以把氧化膜厚控制器62在氧化爐控制器的內(nèi)部一體地構(gòu)成為其功能的一部分。
在本實(shí)施例6中，如圖21所示，對通過多條管道向作為氧化爐的反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入多種氣體的情況下的氧化膜厚計算的執(zhí)行方法、構(gòu)成和手段等進(jìn)行說明。具體地說，在本實(shí)施例中要作成為可以向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入4種氣體Gas1～Gas4的設(shè)定。在這樣的設(shè)定中，對在進(jìn)行氧化膜厚的計算時，用來作成為使得可以容易地特定(決定)由將被導(dǎo)入到反應(yīng)室77內(nèi)的Gas1～Gas4的各種氣體構(gòu)成的反應(yīng)室77內(nèi)的氣氛的、氧化膜厚控制器62的功能等進(jìn)行說明。此外，還對用來作成為使得可以容易地進(jìn)行在進(jìn)行伴隨著氧化處理裝置全體乃至含有氧化處理裝置的未畫出來的成套設(shè)備全體的改造等產(chǎn)生的管道的變更或管道的重新連接的情況下的、氧化膜厚控制器62的各種功能的重新設(shè)定的方法、構(gòu)成和手段等進(jìn)行說明。
一般的氧化處理裝置，向氧化爐內(nèi)依次或大體上同時地導(dǎo)入多種氣體。然而，在現(xiàn)有的氧化處理裝置內(nèi)，沒有設(shè)置對這樣的多種氣體的管道信息進(jìn)行處理的裝置。為此，在要向氧化爐內(nèi)導(dǎo)入多種氣體的情況下，就不能以高的精度控制處理各種氣體的流量或分壓等。在現(xiàn)有的氧化處理裝置中附屬地設(shè)置的管道，幾乎毫無例外的是另外具備排氣路徑等變成為復(fù)雜的構(gòu)造的情況，以便即便是在發(fā)生了故障的情況下也可以確保充分的安全性。然而，在這樣的復(fù)雜的管道的情況下，在在已向氧化爐內(nèi)導(dǎo)入了多種氣體的狀態(tài)下進(jìn)行氧化計算時，特定已導(dǎo)入到氧化爐內(nèi)的氣體是極其困難的。在氣體的種類達(dá)到多種的情況下或這些氣體彼此間頻繁地進(jìn)行反應(yīng)的情況下等，要特定構(gòu)成氧化爐內(nèi)的氣氛的氣體，事實(shí)上常常是不可能的。為此，就會產(chǎn)生不可能正確地計算要形成的氧化膜的膜厚的憂慮。
本實(shí)施例的氧化處理裝置，已變成為可以解決這樣的問題的構(gòu)成。以下，以該氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器62的功能為中心詳細(xì)地進(jìn)行說明。
在本實(shí)施例的氧化處理裝置中，設(shè)置有由圖21所示的那樣的構(gòu)成構(gòu)成的管道設(shè)備71。該管道設(shè)備71是以用來向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入4種氣體Gas1～Gas4的第1～第4管道78a～78d為主構(gòu)成的。在這些管道78a～78d中，在反應(yīng)室77的上流一側(cè)每者一個地分別安裝有用來測定在各個管道78a～78d中流動的氣體的流量的第1～第4這么4個氣體流量計(MFC)72a～72d。此外，在各個管道78a～78d中，把各個氣體流量計72a～72d夾在中間地在其上流一側(cè)和下流一側(cè)每者一個地分別安裝有對在各個管道78a～78d中流動的氣體的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的上流一側(cè)電磁閥73a～73d和下流一側(cè)電磁閥74a～74d。此外，一個調(diào)節(jié)3種氣體Gas1～Gas3全體向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入的流量的總電磁閥75被安裝在從第1～第3的各個管道78a～78c匯總起來通往反應(yīng)室77的管道上。此外，在第1～第3的3條管道78a～78c上，在各個下流一側(cè)電磁閥74a～74d和總電磁閥75之間，設(shè)置有用來使Gas1～Gas3排氣的排氣管79。此外，在排氣管79上，設(shè)置有一個調(diào)節(jié)在其內(nèi)部流動的排氣氣體的排氣量的排氣用電磁閥76。
具備由這樣的構(gòu)成構(gòu)成的管道設(shè)備71的本實(shí)施例的氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器62，與實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32比較，在以下的點(diǎn)上是不同的。氧化膜厚控制器62，具備管道信息處理部分68，用來進(jìn)行與各個電磁閥73a～73d、74a～74d、75、76中的每一個的通電狀態(tài)的ON或OFF，就是說與各個電磁閥73a～73d、74a～74d、75、76中的每一個的開閉動作狀態(tài)等有關(guān)的邏輯運(yùn)算。此外，氧化膜厚控制器62，還具備把管道信息簡化為使得可以在短時間內(nèi)掌握要向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入的氣體種類和該氣體的流量的導(dǎo)入氣體選擇信息保存部分69。再有，設(shè)置在氧化膜厚控制器62的內(nèi)部的氧化膜厚計算部分66，具有可以用氣體選擇數(shù)據(jù)特定要向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入的氣體的種類和流量的功能。
此外，如圖18的流程圖所示，本實(shí)施例的氧化膜厚控制器62進(jìn)行的運(yùn)算處理，與實(shí)施例2的氧化膜厚控制器13進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在加上了管道信息輸入步驟和管道信息處理步驟的點(diǎn)上不同。與此同時，如圖19的流程圖所示，該氧化膜厚控制器62進(jìn)行的運(yùn)算處理，與實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在在氧化膜厚計算步驟中含有特定要向氧化爐內(nèi)導(dǎo)入的氣體的種類和流量的管道信息處理步驟的點(diǎn)上不同。
在管道信息處理步驟中作成的導(dǎo)入氣體選擇信息，在氧化膜厚計算初始化步驟中被取入進(jìn)來。該管道信息處理，可以在例如氧化處理裝置和管道設(shè)備71的開始運(yùn)行時就是說可以在初始化設(shè)定時進(jìn)行，通常，氧化膜厚計算部分66進(jìn)行讀入簡化后保存的導(dǎo)入氣體選擇信息的處理。此外，管道信息處理，不言而喻理想的是在氧化處理裝置和管道設(shè)備71的改造時，就是說在變更時或重新設(shè)定時等也同時進(jìn)行。此外，氧化膜厚計算部分66，也可以設(shè)定為使得在氧化處理裝置和管道設(shè)備71的開始運(yùn)行時或改造時等只取入管道信息處理部分68所具有的導(dǎo)入氣體信息。氧化膜厚計算部分66的信息取得的設(shè)定，定為可以根據(jù)氧化處理裝置或管道設(shè)備71的構(gòu)成等選擇適宜、恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定的設(shè)定。
此外，如圖19的流程圖所示，本實(shí)施例的氧化膜厚控制器62進(jìn)行的氧化膜厚計算步驟的運(yùn)算處理，與實(shí)施例5的氧化膜控制器52進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在在氧化氣體分壓計算步驟之前加上了決定要向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入的氧化氣體的氧化氣體決定步驟這一點(diǎn)上不同。在該氧化氣體決定步驟中，可以用導(dǎo)入氣體決定信息特定要向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入的氣體的種類及其流量。
設(shè)置在氧化膜厚控制器62內(nèi)的管道信息處理部分68，沿著圖20所示的流程圖的順序進(jìn)行運(yùn)算處理。
首先，在管道要素信息讀取步驟中，讀入已加進(jìn)了未畫出來的氣體廠家、上述各個電磁閥73a～73d、74a～74d、75、76、上述各個氣體流量計(MFC)72a～72d、氧化爐(反應(yīng)室)77等的構(gòu)成要素的連接信息的管道數(shù)據(jù)。該管道數(shù)據(jù)，與例如未畫出來的向電路模擬器輸入的器件連接數(shù)據(jù)等同樣，可以把上述各個管道78a～78d、79表示為節(jié)點(diǎn)，把氣體廠家、把上述各個電磁閥73a～73d、74a～74d、75、76等作成為作為連接到這些管道78a～78d、79上的要素對待的設(shè)定。在該情況下，管道數(shù)據(jù)只要作成為可以從未畫出來的輸入輸出用的終端、保存保存有該信息的文件等的數(shù)據(jù)的未畫出來的保存裝置、用LAN連接起來的未畫出來的別的輸入輸出終端、或用LAN連接起來的未畫出來的別的數(shù)據(jù)保存裝置等之內(nèi)至少一者讀入的設(shè)定即可。
其次，在輸入數(shù)據(jù)檢查步驟中，要檢查輸入進(jìn)來的數(shù)據(jù)在邏輯上是否正確，或者是否是根據(jù)正確的輸入格式進(jìn)行的描述。該步驟，在保證在輸入數(shù)據(jù)中沒有錯誤的情況下，即便是省略掉也沒有關(guān)系。
其次，判斷在已輸入進(jìn)來的管道信息中是否已裝進(jìn)了實(shí)質(zhì)上與氧化處理沒有關(guān)系的多余的管道，就是說是否已裝進(jìn)了冗余的管道(要素)。在未裝進(jìn)冗余的要素的情況下，就原封不動地向其次的邏輯信息的作成步驟前進(jìn)。此外，在已經(jīng)裝進(jìn)了冗余的要素的情況下，就要進(jìn)行把他們除掉的處理。就是說，向冗余的要素的削除步驟前進(jìn)。在這里，所謂冗余的要素，具體地說，指的是在向反應(yīng)室77內(nèi)導(dǎo)入氣體之際，不通氣體的管道，即沒關(guān)系的管道。
在邏輯信息作成步驟中，根據(jù)作為節(jié)點(diǎn)的各個管道78a～78d、79，作為要素的氣體廠家、和各個電磁閥73a～73d、74a～74d、75、76等的數(shù)據(jù)，作成邏輯數(shù)據(jù)或邏輯式。該作成后的邏輯數(shù)據(jù)或邏輯式，使得圖19所示的流程圖的含有管道信息處理的簡化步驟中的運(yùn)算處理得以高速化那樣地，在其次的邏輯信息的簡化步驟中被簡化。然后，在最后的邏輯信息的保存步驟中，這些變成為簡化的邏輯數(shù)據(jù)或邏輯式的邏輯信息，被保存在圖17所示的導(dǎo)入氣體選擇信息保存部分69內(nèi)。
在在管道要素信息讀取步驟可以直接輸入簡化后的邏輯信息的情況下，也可以把在邏輯信息的保存步驟中簡化的邏輯信息直接保存到導(dǎo)入氣體選擇信息數(shù)據(jù)保存部分69內(nèi)。此外，在在管道要素信息讀取步驟中可以直接輸入在邏輯信息作成步驟中作成的數(shù)據(jù)的情況下，就算是省略與上述冗余的要素的處理有關(guān)的步驟和邏輯信息作成步驟也沒關(guān)系。
如上所述，倘采用本實(shí)施例6，則除去上邊所說的實(shí)施例5所具有的效果之外，還可以容易地特定要向氧化爐77內(nèi)導(dǎo)入的氣體的種類和流量，以及氧化爐77內(nèi)的氣氛。因此，在可以進(jìn)一步提高要制造的半導(dǎo)體裝置的品質(zhì)和性能的同時，還可以因提高成品率而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。此外，即便是在進(jìn)行氧化處理裝置和管道設(shè)備71的開始運(yùn)行、改造等的情況下，僅僅從保存在導(dǎo)入氣體選擇信息數(shù)據(jù)保存部分69內(nèi)的導(dǎo)入氣體選擇信息數(shù)據(jù)中選出正確的數(shù)據(jù)，進(jìn)行對之合適的運(yùn)算處理，就可以充分地應(yīng)對管道的變更，而無須替換氧化膜厚控制器62和氧化處理裝置。再有，在進(jìn)行氧化處理裝置和管道設(shè)備71的開始運(yùn)行或改造等之際，也可以容易地把他們的新的信息作為新的導(dǎo)入氣體選擇信息數(shù)據(jù)取入進(jìn)來，保存到導(dǎo)入氣體選擇信息數(shù)據(jù)保存部分69內(nèi)。
(實(shí)施例7)圖22的框圖簡化示出了實(shí)施例7的氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器82的內(nèi)部的主要構(gòu)成。圖23以流程圖的形式示出了氧化膜厚控制器82進(jìn)行的控制步驟的主要部分。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
氧化膜厚控制器82，與上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施6的氧化膜厚控制器1、13、32、42、52、62同樣，其構(gòu)成為與未畫出來的氧化爐控制器分開。但是，也可以把氧化膜厚控制器82在氧化爐控制器的內(nèi)部一體地構(gòu)成為其功能的一部分。
在本實(shí)施例7中，要對在處理伴有流量變化的多種氣體的情況下或用多個位置的溫度進(jìn)行膜厚計算的情況下，用來對在進(jìn)行多次的氧化處理時發(fā)生的計算上的氧化膜的膜厚，和實(shí)際上形成的氧化膜的膜厚之間的膜厚之差的乖離傾向進(jìn)行高精度的控制的構(gòu)成進(jìn)行說明。就是說，在本實(shí)施例中，要對用來實(shí)質(zhì)性地對膜厚的漂移進(jìn)行修正以形成正確的膜厚的氧化膜的構(gòu)成進(jìn)行說明。
在一般的氧化處理裝置中，實(shí)際上并未設(shè)置邊進(jìn)行測定邊順次進(jìn)行讀取并進(jìn)行解析的裝置。就是說，在一般的氧化處理裝置中，并未設(shè)置可以用所謂的實(shí)時解析利用氧化爐的內(nèi)外的氣氛的測定數(shù)據(jù)的裝置。為此，逐次、迅速地適應(yīng)在氧化爐的內(nèi)外發(fā)生的干擾或在實(shí)施例5中說明的多種的氣體組合起來的氧化處理等，實(shí)質(zhì)上幾乎是不可能的。即，使得可以形成恰當(dāng)?shù)哪ず竦难趸つ菢拥馗呔鹊乜刂蒲趸幚硌b置以迅速地修正由干擾或氣體的變化等產(chǎn)生的影響，實(shí)質(zhì)上幾乎是不可能的。
本實(shí)施例的氧化處理裝置，已變成為可以解決這樣的問題的構(gòu)成。以下，以該氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器82的功能為中心詳細(xì)地進(jìn)行說明。
如圖24所示，氧化膜厚控制器82，與實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32比較，在以下的點(diǎn)上不同。設(shè)置在氧化膜厚控制器82的內(nèi)部的氧化膜厚計算部分86，具有使所監(jiān)視到氧化爐內(nèi)外的信息，與所監(jiān)視到的時刻一起，變成為時間序列信息，就是說變成為時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行保存的功能。此外，設(shè)置在氧化膜厚控制器82的內(nèi)部的數(shù)據(jù)解析部分85，具有取入這些時間序列數(shù)據(jù)的功能。這些時間序列數(shù)據(jù)，被構(gòu)成為含有所監(jiān)視到的時刻、氧化爐內(nèi)的內(nèi)部信息、氧化爐外的外部信息、計算常數(shù)、氧化膜厚的計算值和規(guī)定的模型參數(shù)集等。因此，就變成為這樣的設(shè)定這些信息的全體，每進(jìn)行一次的監(jiān)視，就與監(jiān)視大體上同時地匯總起來進(jìn)行保存。
如圖23的流程圖所示，本實(shí)施例的氧化膜厚控制器82進(jìn)行的運(yùn)算處理，與實(shí)施例2的氧化膜厚控制器13和實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在被設(shè)定為使得用數(shù)據(jù)解析部分85取入時間序列數(shù)據(jù)這一點(diǎn)上不同。
此外，設(shè)置在氧化膜厚控制器82的內(nèi)部的氧化膜厚計算部分86，沿著圖24所示的流程圖的順序進(jìn)行運(yùn)算處理。該氧化膜厚計算部分86進(jìn)行的運(yùn)算處理，與實(shí)施例3的氧化膜厚控制器32所具有的氧化膜厚計算部分86進(jìn)行的運(yùn)算處理比較，在判斷膜厚是否已達(dá)到了規(guī)定值的步驟與發(fā)出停止信號的步驟之間，加上了保存時間序列信息的步驟這一點(diǎn)上不同。在保存該時間序列信息的步驟中，使例如時間序列信息向未畫出來的LAN上邊的系統(tǒng)管理計算機(jī)等輸出并保存在那里。
另外，要把保存該時間序列信息的步驟設(shè)定在例如判斷膜厚的步驟之前。與此同時，也可以作成為這樣的設(shè)定邊監(jiān)視氧化爐內(nèi)外的氣氛的信息，邊在每當(dāng)進(jìn)行氧化膜厚計算時，就把由該監(jiān)視所得到的時間序列信息保存在時間序列信息保存部分88內(nèi)。用這樣的設(shè)定，也可以得到與上邊所說的設(shè)定同樣的效果。保存時間序列信息的步驟的設(shè)定，只要預(yù)先估計好監(jiān)視氧化爐內(nèi)外的信息以進(jìn)行氧化膜厚計算，一直到結(jié)束判定為止所需要的所用時間進(jìn)行適宜、恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定即可。
如上所述，倘采用本實(shí)施例7，則其構(gòu)成為可以把氧化膜的膜厚計算所需要的時間序列信息每進(jìn)行一次氧化處理就匯總起來進(jìn)行保存，同時，還可以適宜地利用這些已保存起來的時間序列信息。借助于此，在處理伴隨著流量變化的多種氣體的情況下，或處理多個位置的溫度的情況下，就可以逐次詳細(xì)地對它們進(jìn)行解析，就可以進(jìn)行高精度的參數(shù)適配。因此，實(shí)質(zhì)上就可以高精度地控制氧化處理裝置，使得迅速地對因干擾或氣體的變化等引起的影響進(jìn)行修正。借助于此，就可以使在多次進(jìn)行的半導(dǎo)體裝置的氧化處理中發(fā)生的膜厚的漂移收縮到容許誤差的范圍內(nèi)，可以形成恰當(dāng)?shù)哪ず竦难趸?。因而，在可以進(jìn)一步提高要制造的半導(dǎo)體裝置的品質(zhì)和性能的同時，還可以因提高成品率而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。
(實(shí)施例8)圖25的框圖簡化示出了實(shí)施例8的氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器92的內(nèi)部的主要構(gòu)成和模擬裝置98。圖26到圖28的框圖簡化示出了氧化膜厚控制器92與模擬裝置98之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收的代表性的3個例子。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
氧化膜厚控制器92，與上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施7的氧化膜厚控制器1、13、32、42、52、62、82同樣，其構(gòu)成為與未畫出來的氧化爐控制器分開。但是，也可以把氧化膜厚控制器92在氧化爐控制器的內(nèi)部一體地構(gòu)成為其功能的一部分。
一般地說，在半導(dǎo)體裝置的設(shè)計階段中，為了進(jìn)行品質(zhì)的評價或構(gòu)造的解析和加工工序的預(yù)測等，一直到半導(dǎo)體裝置的雜質(zhì)分布及形狀、電學(xué)特性、進(jìn)而電路的動作狀態(tài)，都要進(jìn)行用計算機(jī)進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)，就是說都要進(jìn)行模擬。隨著半導(dǎo)體裝置微細(xì)化的不斷前進(jìn)，與要求各種半導(dǎo)體裝置的制造裝置的高精度的控制同樣，在計算機(jī)模擬中，與現(xiàn)有技術(shù)比較要求高得多的模擬精度。例如，在在特開平8-55145號公報中所公開的發(fā)明中，為了高精度地模擬氧化膜厚，給出了一直到實(shí)測值與模擬值一致為止改變氧化速度的方法。
但是，沒有考慮在實(shí)施例1到實(shí)施例7中說明的含有干擾的實(shí)時的氧化爐內(nèi)外的信息、氣體切換、或升降溫等的工藝順序。因此，在非常受限制的條件下的模擬就算是已高精度化，要使實(shí)際的半導(dǎo)體裝置的制造裝置所處理的范圍的模擬高精度化，實(shí)質(zhì)上也幾乎是不可能的。
本實(shí)施例的氧化處理裝置，已變成為可以解決這樣的問題的構(gòu)造。以下，以該氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器92和已連接到該氧化膜厚控制器92上的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的模擬裝置98的功能為中心詳細(xì)地進(jìn)行說明。但是，在圖5到圖28中，僅僅示出了實(shí)質(zhì)上起著模擬裝置98所具有的模擬功能的主要部分的作用的作為模擬器主體的工藝模擬器控制部分。因此，在以下的說明中，就把該工藝模擬器控制部分98當(dāng)作模擬裝置的代表。工藝模擬器控制部分98，由于實(shí)質(zhì)上起著模擬裝置所具有的模擬功能的主要部分的作用，故在這樣的說明中，也不會對本發(fā)明的宗旨及其理解造成任何妨礙。
在上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施例7中，對氧化處理裝置及其控制方法和控制裝置以及氧化處理方法進(jìn)行了說明。對此，在本實(shí)施例8中，則要對取入上邊所說的多種適配參數(shù)的功能、選擇多個適配參數(shù)的功能、和含有變換參數(shù)的功能的工藝模擬器控制部分98的功能進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，作為工藝模擬器控制部分98進(jìn)行的模擬，將舉出氧化工藝的模擬的例子。但是，該工藝模擬器控制部分98可進(jìn)行模擬的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，理所當(dāng)然地可以應(yīng)用于雜質(zhì)的擴(kuò)散長度的控制、由CVD進(jìn)行的薄膜淀積膜厚、氮化量、BPSG膜等的金屬量、CVD氧化膜等的增密量、硅化物等，所有的利用熱化學(xué)反應(yīng)的制造工藝。但是，將省略對于它們的說明。
氧化膜厚控制器92和工藝模擬器控制部分98，如圖25所示，用LAN連接起來。工藝模擬器控制部分98具有取入氧化膜厚控制器92所具備的數(shù)據(jù)解析部分95所保存的模型參數(shù)的功能。此外，氧化膜厚控制器92的氧化膜厚計算部分96所具有的氧化模型和工藝模擬器控制部分98所具有的氧化模型已變成為具有互換性的設(shè)定和構(gòu)成。
氧化膜厚控制器92的功能和工藝模擬器控制部分98的功能，具體地說如圖26所示，已變成為具有關(guān)連的設(shè)定和構(gòu)成。氧化膜厚控制器92，具備控制器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分92a。另一方面，工藝模擬器控制部分98則具備模擬器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分98a和氧化模擬部分98b。工藝模擬器控制部分98，根據(jù)需要向控制器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分92a，通過LAN發(fā)送請求。氧化膜厚控制器92，通過LAN向模擬器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分98a發(fā)送與該請求對應(yīng)的模型參數(shù)集。模擬器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分98a接收從氧化膜厚控制器92發(fā)送過來的模型參數(shù)集。然后，模擬器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分98a向氧化模擬部分98b交付接收到的模型參數(shù)集，在那里執(zhí)行規(guī)定的模擬。
圖27示出了工藝模擬器控制部分98的其它的構(gòu)成。該工藝模擬器控制部分98，具有保存接收到的1集或多集的模型參數(shù)集的功能。然后，該模型參數(shù)集，在進(jìn)行適配時，就可以按照其時間順序以時間序列的方式進(jìn)行保存。此外，工藝模擬器控制部分98，還具備具有從多集的模型參數(shù)集中有選擇地取出所希望1集的功能的參數(shù)集選擇部分98c。被選中的模型參數(shù)集就從參數(shù)集選擇部分98c送往工藝模擬器控制部分98內(nèi)的氧化模擬部分98b。氧化模擬部分98b根據(jù)從參數(shù)集選擇部分98c送來的模型參數(shù)集執(zhí)行氧化模擬。作為各個模型參數(shù)集的識別方法，例如，可以使用含有已進(jìn)行了適配的日期時間和裝置名的名稱等。但是，各個模型參數(shù)集的名稱，由于基本上只要可以判別各個模型參數(shù)集間的不同即可，故只要不重復(fù)，可以使用任意的形式的名稱。
另外，在該工藝模擬器控制部分98與氧化膜厚控制器92之間的信息的發(fā)送接收，并不是非要作成為采用從工藝模擬器控制部分98向氧化膜厚控制器92發(fā)送請求的辦法進(jìn)行的設(shè)定不可。例如，也可以作成為這樣的設(shè)定每當(dāng)氧化膜厚控制器92對最新的模型參數(shù)集進(jìn)行適配時，氧化膜厚控制器92就自動地向工藝模擬器控制部分98發(fā)送該最新模型參數(shù)集。在該情況下，工藝模擬器控制部分98只要作成為按照發(fā)送過來的順序時間序列方式地而且自動地接收并保存該最新模型參數(shù)集的設(shè)定即可。
圖28示出了工藝模擬器控制部分98的再一個構(gòu)成。該工藝模擬器控制部分98已變成為具備具有使保存在未畫出來的氧化膜厚控制器中的氧化模型的模型參數(shù)集變換為信息量比它們還多的氧化模型的模型參數(shù)集的功能的參數(shù)變換部分98d的構(gòu)成。所謂信息量比保存在氧化膜厚控制器中的氧化模型還多的氧化模型，具體地說，是具有可以進(jìn)行比內(nèi)置于氧化膜厚控制器內(nèi)的氧化模型更高級的數(shù)值運(yùn)算的想信息量的氧化模型。即，指的是恰好含有可以對包含可以借助于保存在氧化膜厚控制器中的氧化模型進(jìn)行模擬的現(xiàn)象的現(xiàn)象進(jìn)行模擬的豐富的信息量的氧化模型。
但是，借助于參數(shù)變換部分98d進(jìn)行變換的氧化模型，由于信息量比保存在氧化膜厚控制器中的氧化模型的信息量多，故這兩個氧化模型間的作為數(shù)據(jù)的互換性低。此外，在可以進(jìn)行比保存在氧化膜厚控制器中的氧化模型更高級的數(shù)值運(yùn)算的氧化模型中，也可以使用已在參數(shù)變換部分98d中進(jìn)行了變換的模型參數(shù)集以外的模型參數(shù)集。
如上所述，倘采用本實(shí)施例8，由于工藝模擬器控制部分98已連接到氧化膜厚控制器92上，故采用在進(jìn)行氧化處理之前進(jìn)行模擬的辦法，就可以在氧化處理裝置的控制中使用更為恰當(dāng)且精度更高的模型參數(shù)集。借助于此，在更高精度的氧化膜厚計算成為可能的同時，氧化處理裝置的氧化特性的預(yù)測精度也可以提高。特別是工藝模擬器控制部分98，由于作為模擬用的模型參數(shù)集，可以利用時間序列方式地跟蹤例如在實(shí)施例7中講述的氧化膜厚的漂移現(xiàn)象的高精度的模型參數(shù)集，故使估計到未畫出來的氧化爐的最新狀態(tài)的精度極其高的模擬成為可能。
此外，要把工藝模擬器控制部分98作成為具備具有選擇多個模型參數(shù)集的功能的參數(shù)集選擇部分98c的構(gòu)成。借助于此，就可以進(jìn)行估計到剛剛對例如未畫出來的半導(dǎo)體裝置施行了氧化處理后的氧化爐的狀態(tài)的模擬。例如，可以進(jìn)行對剛剛施行了氧化處理后的半導(dǎo)體裝置的更為高精度的解析。特別是在作成為也向工藝模擬器控制部分98傳送氧化膜厚控制器所具有的時間序列信息那樣的構(gòu)成的情況下，更為高精度的解析成為可能。這樣的設(shè)定，在借助于批處理形成氧化膜的情況下，是特別有效的。
再有，要把工藝模擬器控制部分98作成為具備具有把模型參數(shù)集變換成信息量更多的模型參數(shù)集的功能的參數(shù)變換部分98d的構(gòu)成。借助于此，就可以把內(nèi)置于氧化膜厚控制器92內(nèi)的氧化模型的模型參數(shù)集，變換成可以在更高級的數(shù)值計算中使用的氧化模型的模型參數(shù)集。因此，可以進(jìn)行更為復(fù)雜且高精度的模擬。
如上所述，倘采用本實(shí)施例，由于可以在實(shí)際氧化處理之前進(jìn)行模擬，故可以極大地提高要制造的半導(dǎo)體裝置的品質(zhì)和性能，同時可以因大幅度地提高成品率而極大地提高生產(chǎn)效率。
(實(shí)施例9)圖29的框圖簡化示出了實(shí)施例9的氧化處理裝置所具備的氧化膜厚控制器102的內(nèi)部的主要構(gòu)成和外部數(shù)據(jù)保存裝置108。圖30和圖31的框圖簡化示出了氧化膜厚控制器102與外部數(shù)據(jù)保存裝置108之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收的代表性的2個例子。另外，對于那些與實(shí)施例1相同的部分賦予同一標(biāo)號而省略其詳細(xì)的說明。
氧化膜厚控制器102，與上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施8的氧化膜厚控制器1、13、32、42、52、62、82、92同樣，其構(gòu)成為與未畫出來的氧化爐控制器分開。但是，也可以把氧化膜厚控制器102在氧化爐控制器的內(nèi)部一體地構(gòu)成為其功能的一部分。
在上邊所說的實(shí)施例8中，對具有使由已進(jìn)行了適配的參數(shù)和時間序列信息之內(nèi)的至少一者構(gòu)成的氧化膜厚控制器92內(nèi)的信息變成為模擬用的模型參數(shù)集取入進(jìn)來的功能的模擬裝置98進(jìn)行了說明。在本實(shí)施例9中，如圖29所示，要作成為把已進(jìn)行了適配的參數(shù)和時間序列信息之內(nèi)的至少一者保存在外部連接到氧化膜厚控制器102上的外部數(shù)據(jù)保存裝置108內(nèi)的設(shè)定。
在該情況下，例如如圖30所示，在氧化膜厚控制器102與外部數(shù)據(jù)變成裝置108之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，作成為與實(shí)施例8的氧化膜厚控制器92與工藝模擬器控制部分98之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收同樣地進(jìn)行的設(shè)定即可。具體地說，從設(shè)置在外部數(shù)據(jù)保存裝置108中的第1數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分108a向設(shè)置在氧化膜厚控制器102內(nèi)的控制器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分102a發(fā)送請求。接收到請求的控制器一側(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分102a，就向第1數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分108a發(fā)送適合于該請求的模型參數(shù)集。接收到模型參數(shù)集的第1數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分108a，就把該模型參數(shù)集保存在外部數(shù)據(jù)保存裝置108內(nèi)。
此外，也可以作成為這樣的設(shè)定把保存在外部數(shù)據(jù)保存裝置108內(nèi)的模型參數(shù)集用做未畫出來的其它的外部裝置的處理?xiàng)l件。在該情況下，如圖30所示，可以作成為這樣的設(shè)定通過LAN從設(shè)置在外部數(shù)據(jù)保存裝置108內(nèi)的第2數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分108b向別的外部裝置發(fā)送保存在外部數(shù)據(jù)保存裝置108的內(nèi)部的模型參數(shù)集。具體地說，第2外部數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分108b通過LAN從別的外部裝置接收請求。接收到請求的第2數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分108b，就從保存在外部數(shù)據(jù)保存裝置108中的模型參數(shù)集中，選擇適合于該請求的模型參數(shù)集，向別的外部裝置發(fā)送該模型參數(shù)集。
倘采用這樣的設(shè)定，則可以把保存在外部數(shù)據(jù)保存裝置108內(nèi)的模型參數(shù)集利用做包括熱氧化處理在內(nèi)的一連串的半導(dǎo)體裝置的制造工藝全體的共有數(shù)據(jù)。例如，也可以把保存在外部數(shù)據(jù)變成裝置108內(nèi)的模型參數(shù)集用做用來使在熱氧化處理前后進(jìn)行的不伴隨有熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝與熱氧化處理順暢地協(xié)同進(jìn)行的處理數(shù)據(jù)。借助于此，在包括熱氧化處理在內(nèi)的一連串的半導(dǎo)體裝置的制造工藝全體中，就可以降低花費(fèi)在晶片等上的負(fù)擔(dān)，可以提高半導(dǎo)體裝置的品質(zhì)和性能。與此同時，還可以提高半導(dǎo)體裝置的成品率，提高半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)效率。
另外，從外部數(shù)據(jù)變成裝置108向別的外部裝置進(jìn)行的模型參數(shù)集的發(fā)送也可以作成為這樣的設(shè)定例如可以根據(jù)預(yù)先決定下來的間隔自動且向別的外部裝置進(jìn)行，而不僅是響應(yīng)來自別的外部裝置的請求進(jìn)行發(fā)送。此外，保存在外部數(shù)據(jù)變成裝置108內(nèi)的模型參數(shù)集，也可以作成為這樣的設(shè)定例如向未畫出來的系統(tǒng)管理計算機(jī)發(fā)送而不僅向別的外部裝置個別地發(fā)送。借助于此，由于可以進(jìn)行由系統(tǒng)管理計算機(jī)執(zhí)行的模型參數(shù)集的一攬子管理，故可以簡化一連串的半導(dǎo)體裝置的制造工藝全體的裝置間的信息的發(fā)送接收。因而，可以降低半導(dǎo)體裝置的制造系統(tǒng)全體中的錯誤的信息的發(fā)送接收等，可以防患于未然地防止半導(dǎo)體裝置的制造系統(tǒng)全體系統(tǒng)停頓的危險。
此外，如圖31所示，外部數(shù)據(jù)變成裝置108，也可以作成為這樣的設(shè)定在其內(nèi)部保存氧化膜厚控制器102所具有的多個信息，并根據(jù)需要或根據(jù)來自外部的請求，從該各個信息中選擇恰當(dāng)?shù)男畔ⅲ蜓趸ず窨刂破?02或其它的外部裝置發(fā)送該信息。在該情況下，只要作成為由氧化膜厚控制器102進(jìn)行這樣的信息的選擇的設(shè)定就行?；蛘?，也可以作成為通過LAN由比氧化膜厚控制器102更往上位的系統(tǒng)管理計算機(jī)進(jìn)行的設(shè)定。
如上所述，倘采用本實(shí)施例9，則可以把氧化膜厚控制器102所具有的各種信息保存在外部數(shù)據(jù)變成裝置108內(nèi)。借助于此，需要氧化膜厚控制器102內(nèi)的信息的氧化處理裝置以外的裝置，在必要的時刻僅僅取出這些保存數(shù)據(jù)之內(nèi)必要的數(shù)據(jù)加以利用就變得容易起來。即，易于把氧化膜厚控制器102內(nèi)的信息作為進(jìn)行熱處理以外的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，就是說進(jìn)行不利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的制造裝置的控制數(shù)據(jù)加以利用。
例如，在一連串的半導(dǎo)體裝置的制造工藝中，假定作為熱處理的前工序要進(jìn)行晶片的清洗或研磨等，作為熱處理的后工序要進(jìn)行濺射或光刻工序等。在該情況下，若采用先前所說的設(shè)定，則可以使得降低在各個處理中晶片所承受的負(fù)荷乃至因各個處理間的相互作用晶片所承受的負(fù)荷那樣地把各個工藝調(diào)節(jié)到適宜、恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。此外，還可以使熱處理與非熱處理工藝順暢地協(xié)同起來進(jìn)行以便降低晶片所承受的負(fù)荷。借助于此，在包括熱處理在內(nèi)的一連串的半導(dǎo)體裝置的制造工藝全體中，就可以降低花費(fèi)在晶片等上的負(fù)擔(dān)，可以提高半導(dǎo)體裝置的品質(zhì)和性能。與此同時，還可以提高半導(dǎo)體裝置的成品率，提高未畫出來的半導(dǎo)體裝置的制造成套設(shè)備全體的生產(chǎn)效率。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法、半導(dǎo)體裝置的制造裝置及其控制方法和控制裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造工藝的模擬方法和模擬裝置，不受上邊所說的實(shí)施例1到實(shí)施例9的制約。在不偏離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以把它們的構(gòu)成或工序的一部分變更為各種各樣的設(shè)定或者把各種設(shè)定進(jìn)行適宜、正確的組合起來進(jìn)行實(shí)施。
例如，實(shí)施例5，在由氧化處理裝置具有可以直接監(jiān)視晶片溫度的裝置的構(gòu)成構(gòu)成的實(shí)施例3中也可以應(yīng)用。在該情況下，只要去掉在實(shí)施例4中對實(shí)施例3加上的功能和步驟即可。此外，在氣體分壓和多個位置的溫度彼此獨(dú)立的情況下，氣體分壓與多個位置的溫度計算步驟可以交換。此外，在在氣體分壓和多個位置的溫度之間存在著相關(guān)關(guān)系的情況下，也可以同時處理氣體分壓計算步驟與多個位置的溫度的計算步驟。
此外，實(shí)施例7的數(shù)據(jù)解析部分85，也可以作成為這樣的設(shè)定具有在從從過去到現(xiàn)在為止的時間序列信息中抽出參數(shù)的變化傾向或參數(shù)的趨勢的同時，產(chǎn)生預(yù)測將來的狀態(tài)的參數(shù)的功能。
此外，在實(shí)施例8中，在例如在進(jìn)行試制前的半導(dǎo)體裝置的體現(xiàn)預(yù)測時，發(fā)生氧化摸的膜厚的漂移現(xiàn)象，在比產(chǎn)生新的模型參數(shù)集的時刻還往后試制半導(dǎo)體裝置的情況下究竟可以用什么樣的模型參數(shù)集進(jìn)行模擬就成了問題。在該情況下，例如，要作成為使內(nèi)置于氧化膜厚控制器92內(nèi)的數(shù)據(jù)解析部分95也內(nèi)置于工藝模擬器控制部分98內(nèi)等。因此，只要作成為這樣的構(gòu)成即可對于過去的數(shù)據(jù)使用平均性地說相稱的模型參數(shù)集，或者對于氧化處理數(shù)據(jù)使用已進(jìn)行了適配的模型參數(shù)集進(jìn)行模擬?；蛘?，使工藝模擬器控制部分98，具有從過去的模型參數(shù)集的變化的傾向，或過去的模型參數(shù)集的變化趨勢預(yù)測計算試制半導(dǎo)體裝置時的模型參數(shù)集的功能。因此，也可以作成為這樣的設(shè)定根據(jù)該新計算出來的模型參數(shù)集進(jìn)行模擬。
此外，在實(shí)施例8中，雖然向工藝模擬器控制部分98傳送氧化膜厚控制器92的模型參數(shù)集，但是，也可以作成為這樣的設(shè)定不傳送模型參數(shù)集，而代之以向工藝模擬器控制部分98傳送氧化膜厚控制器92所具有的時間序列信息?；蛘咭部梢宰鞒蔀橄蚬に嚹M器控制部分98傳送模型參數(shù)集和時間序列信息這兩方的設(shè)定。
此外，在實(shí)施例9中，理所當(dāng)然地也可以在需要保存在氧化膜厚控制器102內(nèi)的各種信息的裝置和氧化膜厚控制器102之間直接發(fā)送接收這些信息。
對于那些本專業(yè)的熟練的技術(shù)人員來說還存在著另外一些優(yōu)點(diǎn)和變形。因此，本發(fā)明就其更為廣闊的形態(tài)來說并不限于上述附圖和說明。此外，就如所附權(quán)利要求及其等效要求所限定的那樣，還可以有許多多變形而不偏離總的發(fā)明的宗旨。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定開始利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量，根據(jù)由該測定所獲得的測定數(shù)據(jù)，解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化，把由該解析得到的解析數(shù)據(jù)反饋給上述制造工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，以規(guī)定的間隔斷續(xù)地進(jìn)行上述測定，而且，按照得到上述測定數(shù)據(jù)的順序進(jìn)行上述解析，同時進(jìn)行上述反饋時，根據(jù)上述解析數(shù)據(jù)按照得到上述測定數(shù)據(jù)和上述解析數(shù)據(jù)的順序，對與上述制造工藝的控制有關(guān)的參數(shù)，按時間序列進(jìn)行修正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，對上述氣氛內(nèi)的多個地方進(jìn)行上述測定和解析。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，按照得到上述測定數(shù)據(jù)及上述解析數(shù)據(jù)的順序按時間序列保存這些數(shù)據(jù)的同時，按照保存它們的順序進(jìn)行上述反饋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，把上述測定數(shù)據(jù)和上述解析數(shù)據(jù)之內(nèi)至少一方用做上述制造工藝的模擬用數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，把上述測定數(shù)據(jù)和上述解析數(shù)據(jù)之內(nèi)至少一方用做不伴有熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的控制用數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，使之分枝成多個路徑地取得上述測定數(shù)據(jù)，在對各個路徑的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的同時，使得各個測定數(shù)據(jù)一致那樣地進(jìn)行上述制造工藝。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，使得上述氣氛的溫度與要用上述熱化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行處理的被處理體的溫度一致那樣地進(jìn)行上述制造工藝。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造裝置，具備可進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝的工藝處理部分；對該工藝處理部分的動作狀態(tài)進(jìn)行控制的工藝處理部分控制裝置；測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的測定裝置；根據(jù)由上述測定得到的測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化，同時，把由該解析得到的解析數(shù)據(jù)反饋給上述工藝處理部分控制裝置的工藝控制裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，上述測定裝置以規(guī)定的間隔斷續(xù)地進(jìn)行上述測定，而且，上述工藝控制裝置按照得到上述測定數(shù)據(jù)的順序進(jìn)行上述解析，同時進(jìn)行上述反饋時，根據(jù)上述解析數(shù)據(jù)按照得到上述測定數(shù)據(jù)和上述解析數(shù)據(jù)的順序，對與上述半導(dǎo)體制造工藝的控制有關(guān)的參數(shù)，按時間序列進(jìn)行修正。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，上述測定裝置對上述氣氛內(nèi)的多個地方進(jìn)行上述測定，同時，上述工藝控制裝置可以同時執(zhí)行上述解析、上述反饋和上述參數(shù)的修正。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，上述工藝控制裝置，可自由設(shè)定上述工藝處理部分內(nèi)的上述氣氛，同時，可以按照該設(shè)定執(zhí)行上述解析、上述反饋、和上述參數(shù)的修正來進(jìn)行上述制造工藝。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，上述工藝控制裝置，可以按照得到上述測定數(shù)據(jù)的順序分別按時間序列執(zhí)行上述工藝處理部分內(nèi)的上述氣氛的設(shè)定和上述解析。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，具備根據(jù)上述測定數(shù)據(jù)和上述解析數(shù)據(jù)之內(nèi)的至少一方進(jìn)行上述制造工藝的模擬的半導(dǎo)體裝置制造工藝的模擬裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，具備把上述測定數(shù)據(jù)和上述解析數(shù)據(jù)之內(nèi)的至少一方作為不伴有熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置制造工藝的控制用數(shù)據(jù)進(jìn)行保存的外部數(shù)據(jù)保存裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，具備經(jīng)由上述工藝處理部分控制裝置收集上述工藝處理部分內(nèi)的上述氣氛的上述測定數(shù)據(jù)的路徑，和不經(jīng)由上述工藝處理部分控制裝置地收集上述工藝處理部分內(nèi)的上述氣氛的上述測定數(shù)據(jù)的路徑，同時，還具備對經(jīng)由這些路徑收集到的各個測定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)比較裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造裝置，上述工藝處理部分控制裝置把上述工藝處理部分內(nèi)的上述氣氛的溫度設(shè)定為使得上述工藝處理部分內(nèi)的上述氣氛的溫度和收納在上述工藝處理部分內(nèi)將被上述熱化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行處理的被處理體的溫度一致。
18.一種半導(dǎo)體裝置的制造裝置的控制方法，采用對可進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置制造工藝的工藝處理部分進(jìn)行控制的辦法，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定使上述制造工藝開始，把采用測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的辦法得到的測定數(shù)據(jù)和根據(jù)該測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化的辦法得到的解析數(shù)據(jù)反饋給上述工藝處理部分。
19.一種半導(dǎo)體裝置的制造裝置的控制裝置，具備對可進(jìn)行利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置制造工藝的工藝處理部分進(jìn)行控制的工藝處理部分控制裝置；把采用測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的辦法得到的測定數(shù)據(jù)和根據(jù)該測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化的辦法得到的解析數(shù)據(jù)，反饋給上述工藝處理部分控制裝置的工藝控制裝置。
20.一種半導(dǎo)體裝置的制造工藝的模擬方法，對根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定開始的利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量，根據(jù)由該測定得到的測定數(shù)據(jù)解析上述氣氛的狀態(tài)及其變化，根據(jù)由該解析所得到的解析數(shù)據(jù)和上述測定數(shù)據(jù)之內(nèi)的至少一方，進(jìn)行上述制造工藝的模擬。
21.一種半導(dǎo)體裝置的制造工藝的模擬裝置，具備對根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定開始的利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝，根據(jù)采用測定參與上述熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量的辦法得到的測定數(shù)據(jù)和采用根據(jù)該測定數(shù)據(jù)對上述氣氛的狀態(tài)及其變化進(jìn)行解析的辦法得到的解析數(shù)據(jù)之內(nèi)的至少一方，進(jìn)行上述制造工藝的模擬的模擬器本體。
全文摘要
根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的初始設(shè)定開始利用熱化學(xué)反應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的制造工藝,測定參與熱化學(xué)反應(yīng)的氣氛的狀態(tài)量,根據(jù)由該測定所獲得的測定數(shù)據(jù),解析氣氛的狀態(tài)及其變化,把由該解析得到的解析數(shù)據(jù)反饋給制造工藝。
文檔編號H01L21/66GK1379437SQ0210768
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者牛久幸?guī)? 中村光利 申請人:株式會社東芝