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発明の名称 半導体製造条件の比較方式
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−224093
公開日 平成6年(1994)8月12日
出願番号 特願平5−9769
出願日 平成5年(1993)1月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 高橋 繁 / 坂田 正雄 / 山中 映二 / 岡部 勉 / 中里 純 / 下社 貞夫
要約 目的


構成
各種製造プロセス条件の有機的な関係を、図1の立体的なデ−タ構造に沿った概念でとらえ、工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドの各デ−タIDで関係付ける。さらに該デ−タIDをロット、基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−や設備製造条件に対応付けて管理することにより、多種条件の中から特定の1条件の検索、該コ−ド類を活用する条件比較方法で相違点抽出を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】(a)半導体の製造プロセス条件を製造工程、各工程での製造規格、そして該製造規格対応の設備条件のそれぞれに分類し、かつそれぞれにデ−タIDとして工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドを要素プロセスグル−プの主要工程、作業工程単位、製造設備単位に識別可能となるよう設定し、(b)該3種類のコ−ドをロット、基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−や設備製造条件に対応付けて管理することにより、任意に選択したロット、基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−及び製造条件を該3種類のコ−ドを検索比較キ−として、相違点抽出を行うことを特徴とする半導体製造条件の比較方式。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多品種半導体の製造プロセス仕様を管理し比較する場合の支援方法に関する。特に多品種少量のLSI製造プロセス仕様の設計や製造ラインでの作業において、任意に選択したロット、基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−及び製造条件を容易に検索し、効率良く比較する方法に関連する。
【0002】
【従来の技術】多品種少量の半導体生産においてはプロセスフロ−や設備条件、検査仕様、ホトマスク仕様等の製造プロセス条件は、計算機システムによる作成管理もしくは人手管理のいずれかの方式で管理されてきた。しかし計算機管理の場合は、特開昭63-200520や特開昭63-280411の記載例のように半導体プロセスフロ−の作成や製造条件の登録、変更上の報告はされているが、それらの相違点抽出を狙った検索比較方式については言及されていなかった。一方紙をベ−スとした人手管理方式では、(1)工程名称や製造条件のタイトル名称等が必ずしも標準化されていないため、目的とする既存の管理情報がスム−ズに検索できない、(2)また検索できても定義内容や記述範囲、まとめ方等が設計者に依存して必ずしも一定ではないため理解できない、(3)それ故任意に選択したロット、基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−や製造条件をスム−ズに比較できない、等の問題があった。したがって半導体製造プロセス仕様の標準化、共通化を図りながら、計算機システム上で管理し効率的な検索比較を行うための方式が必要になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】LSIの製造プロセスは近年の高集積化、微細化に伴って複雑、長大なものになっている一方で少量多品種化を抱え、益々製造プロセスの設計並びにラインでの製造に作業効率向上が強く求められるようになった。特に紙をベ−スとした半導体製造条件の人手管理方式には、関係付け管理方式の標準化、共通化の不足により前述したような問題点が顕在化してきた。
【0004】したがって本発明の目的は、半導体製造におけるプロセスフロ−や設備条件、検査仕様、ホトマスク仕様等の各種製造プロセス条件に管理方式、関係付けの標準化を狙いとするデ−タIDを設定することにより、有機的な管理と多数の人間が製造条件を効率良く検索でき、容易に比較できる支援方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の方法により達成される。図1に半導体の製造プロセス条件を製造工程、各工程での製造規格(プロセス設計上から設定されている加工材料、寸法、形状、特性、許容範囲等と対応する製造上の工程仕様)、該製造規格の設備対応条件に分類し、それらをホトリソ工程やエッチング工程、CVD工程等の各要素プロセスグル−プの主要工程、作業工程、製造設備単位の製造プロセス条件に関係付けし、そしてロット、基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−や製造条件に対応付けて、計算機システム上で蓄積管理する場合の本発明の基本概念を示す。
【0006】図1に示すように、本発明では製造プロセス条件をX軸(ロット、基準プロセス、品種等を表す軸)、Y軸(製造工程フロ−、要素プロセスグル−プの主要工程、作業工程等を表す軸)そしてZ軸(製造設備を表す軸)で結び付けた立体的なデ−タ構造に関係付けて表現する。すなわちX軸及びY軸で囲まれる面10には、例えば任意品種の或る製造工程におけるその製造規格と対応する工程仕様を定義すると共に、該製造規格の加工処理が実現できる製造設備のリストを位置付けるものである。そしてそのZ軸方向には、該製造規格を満たす複数設備(ここでは3台あり)それぞれの設備製造条件11、12、13を関連付けて定義するものである。このように本発明は、半導体の各種製造プロセス条件を図1の立体的なデ−タ構造に沿った概念で関係付けし蓄積管理することを基本とする。
【0007】そこで図1のデ−タ構造に沿って各製造プロセス条件を関係付ける場合のキ−とする請求項1の工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドの設定方法について説明する。本発明では半導体の製造工程を各要素プロセスグル−プ単位に、またそれら各要素グル−プ内の主要工程単位に、さらにはその主要工程の中の各作業工程単位に識別可能とするため、それらのデ−タIDとして各製造工程を階層的に分類したコ−ド(例えばA〜Zの英字数桁と0〜9の数字数桁の組合せ)を、該製造工程の名称に対応付けた工程コ−ドとして採番付加する。
【0008】次に各製造規格を各要素プロセスグル−プ単位の中で識別可能とするため、本発明では該製造規格のデ−タIDとして、先の工程コ−ドにおける要素プロセスグル−プの識別子と該要素グル−プ内の製造規格対応に採番した番号とを組合せた規格コ−ド(英数字数桁の組合せ)をそれぞれに設定する。
【0009】また本発明では各設備の製造条件を先の製造規格とを結び付けるため、それぞれのデ−タIDとして該規格コ−ドと各設備対応の番号とを組合わせた設備条件コ−ド(英数字数桁の組合せ)を設定する。これにより一品一様式にて定義された各設備の具体的な製造条件、レシピ等が該設備条件コ−ドに結び付けて管理できるようになる。
【0010】このように本発明では、半導体の製造工程、各工程における製造規格そして設備条件のデ−タIDを上記方法で採番設定することにより、各製造プロセス条件が要素プロセスグル−プ、主要工程、作業工程、製造規格、製造設備の単位にそれぞれユニ−クに分類されることになる。さらに本発明の工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドをロットや基準プロセス、品種単位の各製造工程フロ−並びに各製造条件に対応付けることによって、各種製造条件の有機的な蓄積管理が可能になる。同時に本発明の該3種類のコ−ドを半導体製造プロセス条件のデ−タIDとしてあるいは検索比較キ−として利用することにより、各種製造プロセス条件の効率的な検索と比較を行うための改善が可能になる。
【0011】なお、上述した工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドの採番設定は、対象とする半導体製造ラインやそこでの要素プロセスグル−プの区分単位、工程名称の種類数、製造条件の量的な規模、製造設備の台数等に応じてその識別と分類方式、コ−ド桁数等を決定する必要がある。
【0012】
【作用】本発明ではLSIの製造プロセス条件を、立体的なデ−タ構造の概念に沿って取り扱いかつそれらに工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドのデ−タIDを付加し、さらに各デ−タIDをロットや基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−と製造条件に対応付け、計算機システム上で蓄積管理を行う。
【0013】このため各種製造プロセス条件を検索する場合、それらはロットや基準プロセス、品種に着目しながら、あるいは要素プロセスグル−プもしくは設備に着目しながら該工程コ−ド、規格コ−ド、条件コ−ドをキ−として多面的に効率良く検索できる。このことは例えば半導体製造ラインから仕掛り品の品種、工程、設備をキ−として製造条件を問い合わせる場合も同様である。
【0014】次にロットや基準プロセス、品種単位に任意に選択した製造工程フロ−や製造条件を比較する場合、本発明の工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドを検索比較キ−としてまた突合せキ−として利用することにより、それらの相違点抽出が可能になる。
【0015】
【実施例】以下本発明の実施例について以下に説明する。まず工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドのそれぞれの設定方法について、実施例から説明する。表1に半導体ウエハ処理工程における本発明の要素プロセスグル−プの分類例と、それらに対応する識別子の設定例を示す。表1に示すように、本発明ではウエハ処理工程をホトリソ工程やエッチング工程、CVD工程等の各要素プロセスに分類し、それぞれに識別子として表1に併記した英字2桁のコ−ドを設定する。この表1に示す各要素プロセスの識別子は、先の工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドのそれぞれ全てに含めるもので、それらの様子と各コ−ドの設定方法を表2に示す。表2に示すように本発明の各コ−ドには全て該要素プロセスの識別子が付加され、工程コ−ドにはさらに各要素プロセス内の主要工程(酸化ならば表面酸化、ゲ−ト酸化、プレ酸化、層間の酸化工程等を表す)を分類した識別子YY(例えばA〜Z、0〜9の英字もしくは数字2桁の組合せ)と、それら主要工程内のコント単位もしくは作業ステップ単位の前処理、本処理、後処理に相当する作業工程の識別子Z(A〜Z、0〜9の英数字1桁)とが設定される。また製造規格コ−ドには該要素プロセスの識別子の他に各要素プロセス単位に製造規格を分類した番号(0〜9の数字3桁)を組合せて設定する。一方設備条件コ−ドは表2に示すように、該規格コ−ドにそれが実現できる製造設備対応の識別子(0〜9の数字3桁)を付加設定する。
【0016】
【表1】

【0017】
【表2】

【0018】このような3種類のコ−ドを製造工程、各工程での製造規格、そして該製造規格対応の設備条件のそれぞれに設定しデ−タIDとすることにより、半導体の各製造プロセス条件を先の立体的なデ−タ構造に沿った概念で有機的に具体的に関係付けることが可能になる。
【0019】なお、これらコ−ドの採番設定は本発明の方式に限るものではなく、前述したように、対象とする半導体製造ラインやそこでの要素プロセスグル−プの区分単位、工程名称の種類数、製造条件の量的な規模、製造設備の台数等に応じてその識別子の選択や分類方式、コ−ド桁数等を決定するものであることは云うまでもない。
【0020】図2に本発明の製造条件管理システムの構成を示す。同図に示すように、本システムは先のコ−ド類を作成登録するプログラム21とそれらの管理表デ−タベ−ス24、また各種LSIの製造プロセス条件をデ−タ変換しながら新規条件には該コ−ドを設定して登録するプログラム22とそれら条件デ−タベ−ス25、そして該デ−タベ−ス25を用いてLSIの製造プロセス条件を検索比較するプログラム23から構成される。ここでは上記システム構成がスタンドアロン型の場合を示しているが、他システムとの結合や処理分散化、機能拡張性にも対応するためネットワ−ク上に配置された構成であっても構わない。
【0021】図2において該コ−ド類の管理表24は、認定されたデ−タを対象としてそれぞれプログラム21で次のように登録されている。工程コ−ドは製造工程フロ−で定義されている各製造工程の名称に対応付けて設定した先の階層化した分類コ−ドを、規格コ−ドは例えばSiO2の酸化膜形成工程ならばその形成温度、膜厚、形成雰囲気、膜特性等の具体的な製造規格と対応付けたコ−ドを各要素プロセスでの分類単位に設定されている。また設備条件コ−ドは該規格コ−ドのそれぞれに対応付けて利用できる複数設備それぞれの管理番号を規格コ−ドとともに設定されている。一方製造プロセス条件デ−タ25には、該設備条件コ−ドをデ−タIDとする各設備の具体的な製造条件、レシピ等(一品一様式で定義)またロット、基準プロセス、品種単位の製造工程フロ−(工程コ−ド、規格コ−ドを含む)が管理されている。
【0022】そこで本システムにおける検索比較プログラム23を用いた製造プロセス条件の比較方式について説明する。図3にA、B2種類の製造工程フロ−を先の図2の条件デ−タベ−ス25から任意に選択し、一方を比較基準に他方を比較対象(ここではAが比較基準でBを比較対象とする)として、Aに対するBの相違点を抽出する方法を示す。本システムでは双方の主要工程31a、41a並びにその中の初作業工程32b、42bの工程コ−ドが一致するポイントを探索確認し、比較開始点を設定する。次に該開始点から、Bの製造工程フロ−40のAの製造工程フロ−30に対する違いを、それらの主要工程及びその中の各作業工程を順に工程コ−ド並びに規格コ−ドを突合せながら比較し、その都度相違点を指摘して行く。このような手順により、本システムでは図3に示した■作業工程が余分にある〜■作業工程の総数が違うの相違点までを指摘するようにした。またここでは■、■、■、■の相違点に対する判断の根拠として主要工程が同じで同一位置、その中の作業工程の数、並び順も同じである等を設定し、■と■に対しては指摘ポイントから後の主要工程5種の範囲の中で比較するよう設定している。なお指摘された個々の相違点は、印刷や表示等の再利用のため、本システムでは該比較プログラム23が実行終了まで記録している。
【0023】以上のような本発明の支援方法により、半導体製造条件の有機的な分類と蓄積管理、さらには本発明の該コ−ド類を半導体製造プロセス条件のデ−タIDとして、あるいは検索比較キ−として利用することにより、各種製造プロセス条件の効率的な検索と比較を行うための具体的な改善が可能である。
【0024】
【発明の効果】本発明では以上説明したように構成されているので、次のような効果がある。半導体の各種製造プロセス条件を、先の立体的なデ−タ構造に沿った概念で取扱い、しかもそれらを工程コ−ド、規格コ−ド、設備条件コ−ドの各デ−タIDで関係付けているため、多種条件の中から特定の1条件を検索することが容易であり、その検索レスポンスも速い。しかも立体的なデ−タ構造の概念と各デ−タIDの設定により、半導体製造条件の管理方式、関係付けの標準化に寄与するとともにそれら条件の重複管理の最小化にも貢献する。
【0025】また該コ−ド類を用いた条件比較方式によって一義的な相違点が効率的に抽出されるため、作成した製造プロセス条件の新規性の確認や、製造結果の特性有位差の原因究明の1検討手段としても利用できる。




 

 


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