DE102017130551A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Gewinnnung von Informationen über in einem CVD-Verfahren abgeschiedener Schichten - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Gewinnnung von Informationen über in einem CVD-Verfahren abgeschiedener Schichten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Informationen über einen aus mehreren hintereinander erfolgenden Schritten bestehenden Prozess zum Abscheiden zumindest einer Schicht auf einem Substrat (18), insbesondere Halbleiterschicht, in einer Prozesskammer (15) eines Reaktors (14), wobei in zeitlicher Abfolge Stell-Daten (SD) für Aktoren (2, 4, 6, 9, 11, 23), Mess-Werte (MW) von Sensoren (3, 4, 24, 25) als Roh-Daten (RD) in einer Log-Datei (40) zusammen mit ihrem Zeitbezug gespeichert werden. Durch eine Nutzung dieser Roh-Daten (RD) sollen Erkenntnisse über die Qualität der abgeschiedenen Schicht gewonnen werden. Hierzu werden aus den Roh-Daten (RD) mittels einer Recheneinrichtung durch In-Beziehung-Setzen (41) der Roh-Daten (RD) Prozess-Parameter (PP) gewonnen werden, dass durch eine Analyse (42) des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter (PP) der Beginn und das Ende von Prozessschritten (P1 bis Pn) und deren Art identifiziert werden, dass aus den Mess-Werten (MW) für zumindest einige der Prozessschritte (P1 bis Pn) ihrer jeweiligen Art entsprechende charakteristische Prozessschritt-Größen (PG) gebildet werden und dass die so gewonnenen Prozessschritt-Größen (PG) mit in einem Prozessdatenspeicher (44) abgespeicherten, einem zumindest ähnlichen Prozessschritt zugeordneten Vergleichs-Größen (VG) verglichen (45) werden.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft Verfahren zur Gewinnung von Informationen über einen aus mehreren hintereinander erfolgenden Schritten bestehenden Prozessen zum Abscheiden zumindest einer Schicht auf einem Substrat, insbesondere Halbleiterschicht, in einer Prozesskammer eines Reaktors, wobei Roh-Daten verwendet werden, die zumindest die zeitliche Abfolge von Stell-Daten für Aktorenwird enthalten.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung, die so eingerichtet ist, dass mit einer elektronischen Steuereinrichtung, insbesondere einem Steuerrechner, das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
  • Stand der Technik
  • Im Maschinenbau ist es bekannt, Maschinen an prozessrelevanten oder maschinenbaurelevanten Stellen mit Sensoren auszurüsten, mit denen Messwerte, beispielsweise Temperaturmesswerte oder Vibrationsmesswerte ermittelt werden. Diese Messwerte werden gespeichert und von einer Recheneinrichtung ausgewertet. Dabei werden die Messwerte mathematisch in Beziehung gesetzt. Dies erfolgt durch Einsetzen der Messwerte in mathematische Formeln, die die Funktion und den konstruktiven Aufbau der Maschine in digitaler Weise wiedergeben. In der Literatur wird bei einer derartigen Überwachung der Funktionsweise einer Maschine von einem in einer Recheneinrichtung gespeicherten „digitalen Zwilling“ gesprochen.
  • Die US 2015/ 0039117 A1 offenbart eine Halbleiter-Fertigungseinrichtung, bei der mit einer Vielzahl von Sensoren Messwerte gesammelt werden. Die Messwerte werden in einer elektronischen Recheneinheit verarbeitet, wobei aus der Vielzahl von Messwerten Untergruppen gebildet werden.
  • Die US 2008/0275586 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von beschichteten Wafern, bei dem die Daten derart ausgewertet werden, dass Vorhersagen über das Ergebnis eines Beschichtungsprozesses gemacht werden können.
  • Die US 2009/ 0276077 A1 beschreibt ein Verfahren zur Gewinnung von Informationen über einen CVD-Prozess, wobei Messdaten mit Hilfe eines digitalen Modells aufbereitet werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über einen aus mehreren hintereinander erfolgenden Schritten bestehenden Prozess zum Abscheiden insbesondere einer Halbleiterschicht, wobei die Halbleiterschicht insbesondere eine Schicht einer Schichtenfolge ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung besitzt eine Prozesskammer, die innerhalb eines Reaktorgehäuses angeordnet ist, das gasdicht gegenüber der Umgebung abgeschirmt ist. Innerhalb des Reaktorgehäuses befindet sich ein Suszeptor, der mittels einer Heizeinrichtung auf eine Prozesstemperatur aufheizbar ist. Mit dem Suszeptor wird zumindest ein Substrat auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt. Ein oder mehrere Substrate können auf einer zu einer Prozesskammer weisenden Breitseitenfläche des Suszeptors aufliegen. Dieser Breitseitenfläche des Suszeptors liegt eine Decke der Prozesskammer gegenüber. Die Prozesskammerdecke kann beheizt oder gekühlt werden. Es sind Sensoren vorgesehen, um eine Vielzahl von Messwerten zu ermitteln, insbesondere um die Temperatur der Prozesskammerdecke zu messen und um die Temperatur der Oberfläche des Suszeptors sowie einen Druck innerhalb der Prozesskammer zu ermitteln. Ferner können optische Messgeräte, beispielsweise IR- oder UV-Pyrometer vorgesehen sein, um Eigenschaften der Oberfläche des Substrates oder Eigenschaften der auf der Oberfläche des Substrates abgeschiedenen Schichten zu ermitteln. Aus den Mess-Werten der optischen Sensoren können die Temperaturen der Substratoberfläche oder die aktuelle Schichtdicke und damit eine Wachstumsrate ermittelt werden. Des Weiteren sind Sensoren vorgesehen, um in einem Gasmischsystem Druckwerte oder Massenflusswerte zu ermitteln. Weitere Sensoren ermitteln die Temperaturen von Temperierbädern oder Kühlwasserkreisläufen. Es ist ein Gaseinlassorgan vorgesehen, durch das die ein oder mehreren Prozessgase in die Prozesskammer eingespeist werden. Ein Gasmischsystem besitzt eine Vielzahl von Aktoren und Sensoren. Mit den Aktoren können Gasflüsse eingestellt werden, wobei mittels Ventilen die Prozessgase im Gasmischsystem zusammengemischt werden und zwischen einer Run-Leitung, die in das Gaseinlassorgan mündet, und einer Vent-Leitung, die unmittelbar in einen Auspuff mündet, hin und her geschaltet werden. Die Aktoren können Massenflusskontroller sein, mit denen ein Massenfluss eingestellt werden kann. Die Aktoren können darüber hinaus auch Temperaturregler von Heizungen oder Kühlungen sein, um flüssige oder feste Quellen auf eine Quellentemperatur zu halten. Bei den flüssigen oder festen Quellen handelt es sich um Quellen von metallorganischen Ausgangsstoffen, wie beispielsweise Trimethylgallium oder Trimethylindium oder Trimethylaluminium, die auf einer Quellentemperatur temperiert werden. Die festen oder flüssigen metallorganischen Ausgangsstoffe werden in Quellenbehältern, beispielsweise Bubblern bevorratet, durch die ein Trägergas hindurchströmt. Der Massenfluss des Trägergases wird von einem Aktuator, beispielsweise einem Ventil oder einem Massenflussregler, eingestellt. Zudem sind Drucksensoren oder Druckstellglieder vorgesehen, mit denen der Druck in der metallorganischen Quelle gemessen oder eingestellt werden kann. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Vorrichtung gasförmige Quellen auf, beispielsweise Hydrid-Quellen. Mittels Aktoren und/oder Sensoren lässt sich der Massenfluss des Hydrids, bei dem es sich um NH3, AsH3, PH3 oder SiH4 handeln kann, in die Ventil- beziehungsweise Run-Leitung einstellen. Im Gasmischsystem sind darüber hinaus weitere Aktoren vorgesehen, um die Flüsse zu verdünnen und/oder umzuleiten. Diese Aktoren können Massenflussregler (MFC), Druckregler und Mehrwege-Ventile sein. Das Gasmischsystem weist darüber hinaus eine Vielzahl von Sensoren auf, mit denen zum einen prozess-relevante Mess-Werte ermittelt werden können. Es sind aber auch Sensoren vorgesehen, die Mess-Werte liefern, die für den jeweiligen Prozessschritt nicht relevant sind. Es sind insbesondere solche Sensoren vorgesehen, mit denen eine Temperatur, ein Druck oder ein Massenfluss gemessen wird. Mit einem Totaldrucksensor kann der Totaldruck innerhalb der Prozesskammer bestimmt werden. Ein Prozess wird nach einem vorgegebenen, in einer Rezeptdatei gespeicherten Rezept durchgeführt und besteht in der Regel aus einer Vielzahl von zeitlich hintereinander abfolgenden Rezept-Schritten, wobei diese Schritte zumindest Spülschritte, Aufheizschritte, Temperschritte, Abkühlschritte und/oder Wachstumsschritte sein können. In einem Spülschritt wird die Prozesskammer mit einem Inertgas gespült. Es werden keine Ausgangsstoffe, also insbesondere keine III-Precursor (insbesondere gasförmige chemische Verbindung mit einem Element der V-Hauptgruppe), IV-Precursor (insbesondere gasförmige chemische Verbindung mit einem Element der IV-Hauptgruppe) oder V-Precursor (insbesondere gasförmige chemische Verbindung mit einem Element der V-Hauptgruppe) in die Prozesskammer eingespeist. In einem Aufheizschritt kann die Prozesskammer auf eine Solltemperatur aufgeheizt werden. Beim Aufheizschritt kann ein IV-Precursor oder ein V-Precursor in die Prozesskammer eingespeist werden. Es sind Temperschritte vorgesehen, in denen das Substrat auf einer Temper-Temperatur getempert wird und insbesondere für eine gewisse Zeit auf dieser Temperatur gehalten wird. Während des Temperschrittes kann lediglich ein Inertgas oder aber auch zusätzlich einer der Precursor in die Prozesskammer eingespeist werden. In einem Wachstumsschritt werden die Ausgangsstoffe (Precursor) derart in die Prozesskammer eingespeist, dass sich auf der Oberfläche des Substrates oder auf der Oberfläche bereits vorher abgeschiedener Schichten eine Schicht abscheidet. Die Precursor können bei unterschiedlichen Wachstumstemperaturen und unterschiedlichen Prozesskammerdrücken in die Prozesskammer eingespeist werden. Das Rezept ist üblicherweise in einer geeigneten Programmiersprache geschrieben, die als Hochsprache menschenlesbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Rezept in Maschinenanweisungen kompiliert wird. Das Rezept oder die daraus kompilierten Daten können einen Rohdatenpool bilden. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann einen Kommunikationsrechner aufweisen, über den über eine Schnittstelle, beispielsweise Tastatur, Bildschirm, oder Datenübertragungseinrichtung ein Rezept eingegeben werden kann. Das Rezept wird in einem Datenspeicher gespeichert, der dem Kommunikationsrechner zugeordnet sein kann. Die Daten des Rezeptes werden über den die Kommunikationsschnittstelle bidenden Kommunikationsrechner an einen Steuerrechner übertragen, der die Aktoren der Beschichtungsanlage ansteuert, also eine Sollwertvorgabe macht. Der Steuerrechner ist ebenso in der Lage, Ist-Werte von den Aktoren beziehungsweise Sensoren zu empfangen. Er steuert in Echtzeit den Prozess. Er kann die Ist-Werte von Aktoren oder von Sensoren an den Kommunikationsrechner weiterleiten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Log-Datei auf, die beispielsweise dem Kommunikationsrechner zugeordnet ist, mit der während eines Prozesses in definierten zeitlichen Abständen, beispielsweise in Abständen von einer Sekunde, die Daten zumindest einiger, bevorzugt sämtlicher Sensoren als Mess-Werte zusammen mit einem Zeitstempel gespeichert werden. In der Log-Datei werden darüber hinaus auch zumindest einige, bevorzugt sämtliche Steil-Werte der Aktoren als Stell-Daten abgespeichert. Die Mess-Werte und die Stell-Daten können somit ebenso einen Rohdatenpool bilden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird aus diesen, der Rezeptdatei und/oder der Log-Datei entstammenden Rohdaten eine kondensierte Tabelle, beispielsweise mit Mittelwerten nur der relevanten Parameter und Schritte gebildet. Es werden somit verdichtete Daten erzeugt, die dem Anwender die Interpretation des Prozesses, insbesondere zum Abscheiden ein oder mehrerer Halbleiterschichten und dessen hintereinander abfolgenden Schritte, erleichtern. Die hierzu erforderliche Ermittlung der Zeittransiente kann entweder aus dem Rezept, insbesondere dem kompilierten Rezept, oder der Log-Datei ermittelt werden. Die Rohdaten können nicht nur die Stell-Daten für die Aktoren beinhalten. Sie können darüber hinaus auch die Mess-Werte von Sensoren beinhalten. Letztere werden der Log-Datei entnommen. Die verdichteten Daten können beispielsweise vom Kommunikationsrechner durch Auswerten des Rezeptes, vom Steuerrechner durch Auswerten des Rezeptes und/oder der Ist-Werte oder durch Auswerten der Log-Datei gewonnen werden. Zum Abscheiden von Schichtsystemen zur Fertigung von Leuchtdioden oder HEMTs wird eine Vielzahl von Wachstumsschritten hintereinander durchgeführt, in denen jeweils dünne III-V-Schichten aufeinander abgeschieden werden. Jeder Prozess, der zur Fertigung eines individuellen Halbleiter-Bauelementes gehört, besteht aus einer definierten Anzahl von Schritten, wobei in einem Schritt nicht notwendigerweise alle, aber zumindest einige charakteristische Stell-Daten für eine gewisse Zeit, insbesondere einer Wachstumszeit oder Temperzeit, auf einem festen Wert gehalten werden. Ein charakteristischer Stellwert kann beispielsweise eine Solltemperatur sein, die von einer Heizeinrichtung zur Heizung der Prozesskammerdecke oder zur Heizung des Suszeptors erreicht werden muss. Die charakteristischen Stellwerte können sich während eines Schrittes aber auch ändern; beispielsweise wenn mehrere redundante Quellen vorgesehen sind, kann während eines Schrittes von einer Quelle auf eine redundante zweite Quelle umgeschaltet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann darüber hinaus auch feste oder flüssige Quellen aufweisen. Eine derartige Quelle besitzt beispielsweise einen Quellenbehälter, in dem ein fester oder flüssiger Ausgangsstoff bevorratet wird. Durch diesen Behälter wird ein Trägergas hindurchgeleitet. Dies erfolgt durch ein Tauchrohr, welches in den festen oder flüssigen Ausgangsstoff eintaucht. Bei dem festen Ausgangsstoff handelt es sich üblicherweise um ein Pulver. Das Trägergas durchströmt den festen oder flüssigen Ausgangsstoff dann in der Art eines Bubblers (Waschflasche). Mit Hilfe einer thermodynamischen Verknüpfung lässt sich in Kenntnis der Temperatur im Quellenbehälter der Dampfdruck des flüssigen oder festen Ausgangsstoffes ermitteln. Mit Hilfe dieses Dampfdruckes kann die Förderleistung der Quelle ermittelt werden, wobei zusätzlich zur Quellentemperatur auch der Gasdruck der Quelle sowie der Massenfluss des durch die Quelle strömenden Trägergases berücksichtigt wird. Die Förderleistung der Quelle, also der Massenfluss des Ausgangsstoffes aus der Quelle heraus, kann unter Verwendung der diesbezüglichen physikalischen Gesetze berechnet werden. Die Stelldaten sind Inhalt des Rezeptes.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können während des laufenden Prozesses oder im Anschluss an einen bis zum Ende durchgeführten Prozess zunächst die Abfolge von Schritten und deren Art ermittelt werden. Dies erfolgt nicht unter Verwendung von Rezept-Befehlen zur Statistik Datenerfassung, sondern ausschließlich durch Verwendung der Roh-Daten, insbesondere ausschließlich der Stell-Daten. Alternativ dazu können die Schritte aber auch durch eine Art Simulation oder Kompilierung aus dem Rezept gewonnen werden. Dies erfolgt bevorzugt immer automatisiert, so dass es nicht erforderlich ist, dass bestimmte Prozessschritte zur Datenerfassung von einem Prozessingenieur definiert werden. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Log-Daten verwendet werden und insbesondere, dass Mess-Werte zur Ermittlung der Prozessschritte verwendet werden. Hierzu werden zunächst aus den Roh-Daten und insbesondere aus den Stell-Daten Prozessparameter gewonnen. Die Prozessparameter sind aus den Roh-Daten, insbesondere den Stell-Daten berechnete Parameter. Hierzu werden die Roh-Daten mittels einer Recheneinrichtung in Beziehung zueinander gesetzt. In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können mehrere redundante Quellen der Ausgangsstoffe vorgesehen sein. Der Ausgangsstoff kann dann wahlweise von einer der mehreren gleichartigen Ausgangsstoffquellen in die Prozesskammer eingespeist werden. Der Massenfluss des Ausgangsstoffs von seiner Quelle in die Prozesskammer wird durch die Stellung von Massenflussreglern und einer Vielzahl von Ventilen bestimmt. Zur Charakterisierung eines Prozessschrittes ist es nicht erforderlich, im Einzelnen zu wissen, welche Ventile geöffnet und/ oder welche Flüsse eingestellt sind. Es ist vielmehr das Ergebnis der Einstellung der diesbezüglichen Ventile oder Massenflusskontroller von Relevanz, nämlich der in die Prozesskammer strömende Massenfluss eines oder mehrerer Ausgangsstoffe. Ein weiterer zur Charakterisierung eines Prozessschrittes relevanter Wert kann eine Temperatur innerhalb der Prozesskammer und/oder ein Drucks innerhalb der Prozesskammer sein. Diese Werte sind prozessschrittcharakteristisch. Mittels einer mathematischen Beziehung werden die Stell-Daten derart aufbereitet, dass aus den Stell-Daten beispielsweise der Massenfluss eines Hydrids oder einer metallorganischen Verbindung in die Prozesskammer bestimmt wird. Die Prozessparameter sind somit beispielsweise Massenflusswerte der Precursor, die gleichzeitig in die Prozesskammer eingespeist werden. Die Prozessparameter sind darüber hinaus auch Temperaturstellwerte für den Suszeptor, die Prozesskammerdecke und die Substratoberfläche. Diese Prozessparameter werden in einem weiteren Schritt zur Ermittlung der Prozessschritte analysiert. In einer ähnlichen Berechnung, wie bei der Erstellung eines Rezeptes, werden aus den Temperaturen der flüssigen oder festen Quellen, aus den Massenflüssen der durch die Quelle strömenden Trägergase und aus dem Gasdruck in der Quelle unter Verwendung der thermodynamischen Zusammenhänge sowie aus der Stellung der der Quelle zugeordneten Ventile Massenflüsse der metallorganischen Precursor ermittelt. Es ist dabei unerheblich, aus welcher physikalischen Quelle die Massenflüsse kommen. Wesentlich ist der sich aufgrund der Stell-Daten ergebende Massenfluss in die Prozesskammer. Weitere Prozessparameter können die Temperatur-Sollwerte und die Druck-Sollwerte in der Prozesskammer sein. Mittels dieser aus den Rohdaten gewonnenen Prozess-Parameter werden sodann der Beginn und das Ende von Prozessschritten ermittelt. Hierzu wird der zeitliche Verlauf der Prozess-Parameter beobachtet. Ein Prozessschritt kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass sich die Prozess-Parameter für eine gewisse Zeit nicht ändern. Wenn sich der Verlauf der Prozess-Parameter über eine Zeit, die oberhalb einer Grenzzeit, beispielsweise 5 Sekunden liegt, nicht ändert, so identifiziert die Recheneinrichtung dies als einen individuellen Prozessschritt. Die Dauer des Prozessschrittes und deren Art, die beispielsweise durch die jeweiligen in die Prozesskammer strömenden Precursor oder Druck oder Temperatur festgelegt ist, werden abgespeichert, wobei die Art durch eine individuelle Kombination von Prozessparametern definiert wird. Prozessschritte der gleichen Art beinhalten somit Prozessparameter, die übereinstimmen oder zumindestens ähnlich sind. Wird die Art durch mehrere verschiedene Prozessparameter definiert, so kann die Art zweier Prozessschritte dann als übereinstimmend angesehen werden, wenn die Prozessparameter in einem begrenzten Hyperraum eines mehrdimensionalen Koordinatensystems liegen, das von den einzelnen Prozessparametern aufgespannt wird. Während des Prozesses werden neben den Stell-Daten auch die Messwerte aufbereitet. Die Aufbereitung der Mess-Werte erfolgt bevorzugt in jedem Prozessschritt. Die Aufbereitung kann aber auch nur in einzelnen Prozessschritten erfolgen. Bei der Aufbereitung der Mess-Werte werden charakteristische Prozessschritt-Größen ermittelt. Die Prozessschritt-Größen können beispielsweise die Ist-Temperatur in der Prozesskammer, der Ist-Druck in der Prozesskammer, die Ist-Oberflächentemperatur des Suszeptors, die Ist-Oberflächentemperatur des Substrates, eine optische Eigenschaft des Substrates, oder die Wachstumsrate einer Schicht sowie eine sonstige mit Sensoren gemessene Antwort der Depositionsanlage auf die Prozess-Parameter, etwa eine Regelventilstellung, eine Heiz- oder Kühlleistung etc. sein. Als Prozessschritt-Größe kommt grundsätzlich jede physikalische Größe in Betracht, die einen Zustand eines Aggregates, insbesondere eines peripheren Aggregates der Vorrichtung, beschreibt. Ähnlich wie bei der Aufbereitung der Stellwerte, wo beispielsweise aus einer Untergruppe der Stellwerte die Prozess-Parameter ermittelt werden, kann bei der Aufbereitung der Mess-Werte eine Untergruppe der Mess-Werte als Prozess-Größe verwendet werden. Bei der Aufbereitung der Mess-Werte können Anlaufeffekte zu Beginn eines Prozessschrittes ausgeblendet werden. Dies erfolgt dadurch, dass die Verwendung der Mess-Werte zum Gewinnen der Prozessschritt-Größen erst dann beginnt, wenn ein Einschwingvorgang beendet ist, sich die Mess-Werte also stabilisiert haben. Die Mess-Werte werden dann für eine vorgegebene, insbesondere Prozessschrittindividuelle Zeit ermittelt. Aus einer Vielzahl der in zeitlicher Abfolge gewonnenen Mess-Werte kann ein Mittelwert und eine mittlere Abweichung vom Mittelwert gebildet werden. Diese und/oder weitere Prozessschritt-Größen werden abspeichert. Wird ein Prozess mit einer individuellen Abfolge von Prozessschritten die ersten Male durchgeführt, so wird im Anschluss an den Prozess die Qualität der abgeschiedenen Schicht beziehungsweise Schichtenfolgen analysiert. Entspricht die Qualität der Schicht beziehungsweise Schichtenfolgen einer Vorgabe, so werden die Prozess-Parameter und die daraus analysierten Prozessschritte sowie die Prozessschritt-spezifischen Prozessgrößen in einem Prozessdatenspeicher abgespeichert. Die Prozess-Parameter werden mit Hilfe eines mathematischen/physikalischen Modells berechnet, wobei das Modell den konstruktiven Aufbau eines Gasmischsystems beziehungsweise eines Reaktors digital wiederspiegelt. Das Modell beinhaltet die physikalischen Zusammenhänge der Stell-Daten, um vorrichtungsspezifische charakteristische Stellwerte miteinander zu verknüpfen. Der Prozessdatenspeicher enthält somit einen Pool von Prozess-Daten, die zu Prozessen gehören, mit denen eine Schicht oder eine Schichtenfolge abgeschieden worden ist, die der Qualitätsvorgabe genügen. Aus den Prozessschritt-Größen mehrerer gleichartiger Prozesse werden Vergleichsgrößen gebildet. Die Vergleichsgrößen sind somit historische Prozessschritt-Größen, die insbesondere einen Mittelwert und einen Streuwert beinhalten. Wird nach dieser initialen Datensammlung zum Erstellen der historischen Prozessschritt-Größen, also der Vergleichs-Größe einer im Prozessdatenspeicher bereits hinterlegter Prozess durchgeführt und wird dieser Prozess in der oben beschriebenen Weise durch Identifizierung seiner Prozessschritte aufgefunden, so können die im aktuellen Prozess gewonnen Prozess-Größen der einzelnen Prozessschritte mit den historischen Vergleichs-Größen aus dem Prozessdatenspeicher verglichen werden. Liegen die Prozessdaten in einem durch den Streubereich um den Mittelwert definierten Wertebereich, so wird der Prozessschritt als qualitativ in Ordnung angesehen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass ein Prozess nur dann insgesamt als in Ordnung angesehen wird, wenn die Prozessschritt-Größen sämtlicher Prozessschritte des Prozesses mit den historischen Vergleichs-Größen derart übereinstimmen, dass die Prozessschritt-Größen innerhalb des durch den Streubereich vorgegebenen Bereichs liegen. Es ist insbesondere von Vorteil wenn bei der Ermittlung der Prozess-Parameter nur Stelldaten verwendet werden, wobei die Prozess-Parameter insbesondere nur von den Stelldaten solcher Aktoren gewonnen werden die während eines Prozessschrittes durch Änderung ihres Einstellwertes die charakteristischen Mess-Werte beeinflussen können. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Prozessdaten nur aus den Stelldaten solcher Aktoren gewonnen werden, deren Einstellwerte eine Temperatur in der Prozesskammer, einen Massenfluss eines eine Flüssigkeit oder einen Festkörper beinhaltenden Quelle mit einem Trägergas in die Prozesskammer transportierten metallorganischen Ausgangsstoffes, einen insbesondere mit einem Trägergas in die Prozesskammer transportierten Hydrids und/ oder einem Totaldruck in der Prozesskammer beeinflussen. Die Stell-Daten sind insbesondere Ventilstellungen von 2-/2-Wege-Ventilen, 5-/2-Wege-Ventilen, 4-/2-Wege-Ventilen sowie Soll-Werte von Druck- oder Heizreglern. Die zur Bildung der Prozess-Größen verwendeten Mess-Werte können aber auch Parameter von Kühlwasserflüssen peripherer Aggregate der Vorrichtung betreffen. Die Mess-Werte zur Bildung der Prozess-Größen können dann charakteristische Mess-Werte eines Kühlkreislaufes sein. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ohne die Kenntnis einer Rezeptur und deren Schritte, Prozesse anhand ihrer technologisch gleichen oder technologisch ähnlichen Prozesse zu identifizieren, indem aus den Rohdaten, insbesondere den Stelldaten durch In-Beziehung-Setzen der Rohdaten Prozess-Parameter gewonnen werden. Dies erfolgt bevorzugt mittels eines mathematischen Modells, beispielsweise eines digitalen Abbildes der Vorrichtung, insbesondere des Gasmischsystems und des Reaktors. Das mathematische Modell beinhaltet insbesondere die physikalischen Zusammenhänge zwischen den Aktoren. Die bei der Datenaufbereitung ermittelten Prozessschritte müssen nicht identisch sein mit den im Rezept hinterlegten Schritten. Bei der Aufbereitung der Rohdaten zur Ermittlung der Prozess-Parameter erfolgt eine erste Datenkondensation. Aus der mehrere hundert Megabyte, in Einzelfällen auch Gigabyte-großen Log-Datei wird eine wenige Kilobyte-große Datenmenge extrahiert, die durch die Prozess-Parameter repräsentiert werden. Mit Hilfe einer Datenanalyse, die eine Beobachtung des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter beinhaltet, werden der Beginn und das Ende der Prozessschritte identifiziert. Indem die Stelldaten zudem zu erkennen geben, welcher Precursor oder welche Kombination von Precursern in die Prozesskammer einfließen, kann durch die Analyse des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter nicht nur der Beginn und das Ende jedes Prozessschrittes ermittelt werden. Es lässt sich darüber hinaus auch die Art (Wachstumsschritt einer ersten III-V-Schicht, Wachstumsschritt einer zweiten III-V-Schicht, Temperschicht, etc.) des Prozessschrittes ermitteln oder sogar ein Prozessschritt eindeutig anhand der individuellen Prozess-Parameter Kombination identifizieren. Die Prozess-Parameter Kombination kann einen Druckwert beinhalten. Es kann sich dabei um den Totaldruck innerhalb einer Prozesskammer handeln. Es kann sich aber auch um einen Druck in einem peripheren Aggregat handeln. Ein Prozess-Parameter der Prozess-Parameter Kombination kann auch zumindest ein eine Temperatur bestimmender Parameter sein. Beispielsweise wird die Temperatur eines Substrates nicht nur durch die temperatur des das Substrat tragenden Suszeptors bestimmt. Die Temperatur des Substrates wird vielmehr auch durch die Temperatur des Reaktordeckels, eines Spülflusses, der einen Substratträger in Rotation versetzen kann und die Art des Spülflusses beeinflusst. Wasserstoff hat andere Wärmeübertragungseigenschaften, als Stickstoff. Zur Prozessschritt-Ermittlung werden insbesondere solche Prozess-Parameter gewählt, die dem Prozessschritt einen eindeutigen Fingerabdruck geben. Diese Ermittlung kann unmittelbar nach der Beendigung des Prozesses durchgeführt werden. Die Datenanalyse kann aber auch bereits während des Prozesses durchgeführt werden. Eine zweite Kompression der Daten erfolgt durch die Aufbereitung der Mess-Werte. Die Mess-Werte unterliegen einer zeitlichen Schwankung, da es sich bei ihnen um von den Sensoren aufgenommene Ist-Werte handelt. Es sind beispielsweise Temperaturmesswerte. Bei den Temperaturmesswerten kann es sich nicht nur um die oben genannten Temperaturmesswerte von Bereichen innerhalb der Prozesskammer handeln. Es kann sich auch um die Temperaturen von Bädern handeln, in denen die Quellenbehälter der metallorganischen Quellen temperiert werden. Darüber hinaus kann es sich auch um Kühlwassertemperaturen handeln. Aus diesen Messwerten werden prozessschrittspezifische oder ganz allgemeine Prozessschritt-Größen ermittelt. Bei der Prozessschritt-Größenermittlung wird für jeden Sensorwert bevorzugt nur ein Datum pro Messschritt abgespeichert. Es können aber auch zwei Daten abgespeichert werden, beispielsweise ein Mittelwert und eine Streuung. Es kann aber auch ausreichen, nur einen Mittelwert abzuspeichern. Die Mittelwertbildung wird bevorzugt nicht über die gesamte Länge des Prozessschrittes durchgeführt, sondern - wie oben ausgeführt - nur über einen zeitlich begrenzten Bereich, nämlich nach der Beendigung eines Einschwingvorgangs bis beispielsweise zum Ende eines Prozessschrittes. Die Prozessschrittgrößen charakterisieren Ist-Werte von prozessrelevanten Parametern. Durch einen Vergleich der Prozessschritt-Größen, beispielsweise der Ist-Temperaturen oder der Ist-Drucke oder der Ist-Wachstumsraten der abgeschiedenen Schichten mit historischen Daten kann nach Beendigung eines Prozesses eine Aussage abgegeben werden, die eine Erwartung der Schichtqualität beinhaltet. Liegen die Prozessschritt-Größen im Bereich der historischen Vergleichs-Größen, so ist dies ein Hinweis darauf, dass die abgeschiedene Schicht oder Schichtenfolge einwandfrei ist, so dass sie in einem nachfolgenden Fertigungsprozess weiterverarbeitet werden können, indem aus dem beschichteten Wafer Halbleiter-Bauelemente hergestellt werden. Weichen die Prozessschritt-Größen in zumindest einem Prozessschritt aber erheblich von den Vergleichsgrößen desselben Prozessschrittes eines historischen Prozesses ab, so kann dies ein Anzeichen dafür sein, dass die Qualität der abgeschiedenen Schicht oder Schichtenfolge für bestimmte Anwendungsfälle nicht ausreicht. Der so in dem Prozess gefertigte, beschichtete Wafer kann somit als Ausschuss oder als von minderer Qualität klassifiziert werden. Es ist somit möglich, unmittelbar nach dem Prozess zu entscheiden, welche in dem Prozess gefertigten Wafer weiter bearbeitet werden oder welche als Ausschuss zu betrachten sind. Die Gewinnung der Prozess-Parameter und die danach erfolgende Analyse zur Identifizierung von Prozessschritten kann bei der Verwendung von Rezeptdaten beziehungsweise daraus kompilierten Daten bereits vor der Durchführung des Prozesses erfolgen. Werden zusätzlich Mess-Werte von Sensoren verwendet, so kann die Gewinnung der Parameter oder die Analyse des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter während des Prozesses oder nach dem Prozess erfolgen. Die Bildung der charakteristischen Prozessschritt-Größen kann ebenfalls bereits während des Prozesses oder nach dem Prozess erfolgen. Ebenso kann der Vergleich der Prozessschritt-Größen mit in einem Prozessdatenspeicher abgespeicherten Vergleichs-Größen bereits während des Prozesses oder nach dem Prozess durchgeführt werden. Falls eine Bewertung der Qualität der abgeschiedenen Schicht nicht in der MOCVD-Anlage selbst, sondern von einem externen Produktions-Management-System erfolgen soll, so stellen die nach Prozessschritten, die zudem durch die ermittelten Prozess-Parameter eindeutig identifizierbar sind, indizierten Prozessschritt-Größen, die bereits den physikalischen Zusammenhängen in der Anlage Rechnung tragen, einen idealen Ausgangspunkt für externe Daten-Analyse „Big-Data“ dar. Der verdichtete Datensatz kann somit eine Basis bilden zur externen Ermittlung von Korrelationen, wenn eine externe Bewertung der Qualität der abgeschiedenen Schichten vorliegt. Es ist ferner vorgesehen, dass mit der Analyse des Prozesses, insbesondere der Identifizierung der Prozessschritte eine automatische, komplexere Analyse sonstiger In-Situ Mess-Systeme getriggert wird. So ist es beispielsweise möglich, aufgrund identifizierter Prozessschritte Messgeräte ein- beziehungsweise auszuschalten. Wird bei der Prozess-Analyse beispielsweise festgestellt, dass ein bestimmter Prozessschritt ein Wachstumsschritt ist, in dem eine Schicht abgeschieden wird, so kann automatisiert ein Schichtdicken-Messgerät eingeschaltet und bei Beendigung des Prozessschrittes wieder ausgeschaltet werden. Wird als Schichtdicken-Messgerät ein Reflektanz-Messgerät, beispielsweise ein Interferometer verwendet, so können beispielsweise die Perioden der Interferenz-Messwerte gezählt werden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass dem Messgerät Informationen über die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften der in dem jeweiligen Prozessschritt abzuscheidenden Schicht übermittelt werden, so dass das Messgerät automatisiert gewissermaßen einen Messbereich auswählt.
  • Figurenliste
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Gasmischsystems einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 2 einen Gasauswahlschalter 1,
    • 3 eine Hydridquelle 5,
    • 4 einen Run-/Vent-Umschalter 8,
    • 5 eine metallorganische Quelle 10,
    • 6 schematisch einen Reaktor 14,
    • 7 schematisch als Blockdiagramm Elemente des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die 6 zeigt einen CVD-Reaktor. Der Reaktor besitzt ein gasdichtes Reaktorgehäuse 14, welches von einer nicht dargestellten Vakuumpumpe evakuierbar ist. In dem Reaktorgehäuse 14 befindet sich eine Heizung 22, die eine Infrarot oder eine RF-Heizung sein kann, mit der ein oberhalb der Heizung angeordneter Suszeptor 17, beispielsweise aus Graphit, auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt werden kann. Die Regelung der Heizung 22 erfolgt mittels der Heizungssteuerung 23. Die Temperatur des Suszeptors 17 wird mit einem Temperatursensor 24, beispielsweise einem Thermoelement, ermittelt. Das Thermoelement 24 kann auch zur Regelung verwendet werden. Es ist ein Drucksensor 3 vorgesehen, mit dem der Totaldruck im Reaktorgehäuse beziehungsweise der Prozesskammer ermittelt wird. Die Druckregelung erfolgt mit einem „Schmetterlingsventil“, das in einer nicht dargestellten Saugleitung angeordnet ist, mit dem das Reaktorgehäuse mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. Ein Druckregler erzeugt eine Stellgröße für dieses Ventil. Der Sollwert wird mit dem Drucksensor 3 ermittelt. Auf einer oberen Breitseitenfläche des Suszeptors 17 liegen ein oder mehrere Substrate 18, die in einem Beschichtungsprozess mit ein oder mehreren Schichten beschichtet werden. Es kann sich um Siliziumsubstrate, III-V-Substrate, Saphirsubstrate oder anderweitige Substrate handeln. Auf die Substrate kann eine III-V-Schichtenfolge abgeschieden werden, beispielsweise für Leuchtdioden.
  • Zwischen dem Suszeptor 17 und einer Prozesskammerdecke 15' befindet sich eine Prozesskammer 15. Die Prozesskammerdecke 15' kann als Gaseinlassorgan ausgebildet sein, beispielsweise wenn das Gaseinlassorgan ein Showerhead ist. Beim Ausführungsbeispiel besitzt das Gaseinlassorgan aber eine zentrale Lage oberhalb des Suszeptors 17 und zwei voneinander getrennte Zuleitungen 16, 16', die getrennt voneinander in die Prozesskammer 15 münden. Durch die Zuleitungen 16', 16" können verschiedene Prozessgase in die Prozesskammer 15 eingespeist werden.
  • Mit der Bezugsziffer 25 ist ein Temperatursensor bezeichnet. Bei diesem Temperatursensor 25 kann es sich um einen optischen Temperatursensor handeln, beispielsweise um ein IR-Pyrometer oder um ein UV-Pyrometer. Mit diesem Temperatursensor 25 kann die Oberflächentemperatur der Substrate 18 gemessen werden. Mit dem optischen Sensor 25 kann darüber hinaus auch die Schichtdicke, oder die Wachstumsrate einer Schicht auf dem Substrat 18 oder deren Schichtzusammensetzung bestimmt werden.
  • Die in die Zuleitungen 16', 16" des Gaseinlassorgans 16 eingespeisten Ausgangsstoffe werden in einem Gasmischsystem, wie es in den 1 bis 4 dargestellt ist, zusammengemischt. In der 1 sind die Elemente Gasauswahlschalter 1, Run-/Vent-Umschalter 8, Hydridquelle 5 und MO-Quelle 10 lediglich als Blöcke dargestellt. Sie sind in den 2 bis 4 detailreicher dargestellt.
  • Das Gasmischsystem beinhaltet zwei Gaszuleitungen 19, 19', durch welche N2 oder H2 eingespeist wird. Mittels einer Mehrzahl von Gasauswahlschaltern 1 kann zwischen Stickstoff und Wasserstoff ausgewählt werden. Hierzu besitzt der Gasauswahlschalter 1 zwei Aktoren, die jeweils von einem 2-Wege-Ventil 2 ausgebildet wird. Der Gasauswahlschalter 1 besitzt darüber hinaus einen Massenflussregler/-sensor 4, der ebenfalls die Funktion eines Aktors aufweisen kann. Zudem können Drucksensoren vorgesehen sein, die jeweils einen Druckmesswert in diesem Abschnitt des Leitungssystems liefern. Der Massenflussregler 4 kann auch einen Massenflussmesswert liefern. Es sind mehrere, insbesondere redundante Hydridquellen 5 vorgesehen. Als Hydrid wird insbesondere NH3, AsH3, PH3 oder SiH4 verwendet. Die Hydridquelle 5, die in der 3 dargestellt ist, besitzt ein 3-/2-Wege-Ventil, mehrere Massenflussregler 4 und einen Gastank 7, der das jeweilige Hydrid beinhaltet. Der Gastank 7 ist nur symbolisch dargestellt. In der Regel wird er von einer zentralen Gasversorgung ausgebildet.
  • Die 5 zeigt die Quelle für einen metallorganischen Ausgangsstoff. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Quellenbehälter (Bubbler 12 vorgesehen, die jeweils denselben metallorganischen Ausgangsstoff beinhalten. Anstelle der zwei Quellenbehältern 12 kann aber auch ein einziger vorgesehen sein. Als Aktuatoren besitzt die Quelle 10 mehrere Massenflussregler 4 und ein 4-/2-Wege-Ventil 11. Als Sensor kann ein Konzentrationsmessgerät 47 vorgesehen sein, mit dem die Konzentration der metallorganischen Verbindung im Gasfluss bestimmbar ist. Die Konzentration kann über die beiden Massenflussregler 4 vorgegeben werden. Es kann auch ein zusätzlicher Druckregler 4' vorgesehen sein. Mit einem Temperaturregler 26 wird die Teemperatur der Quellenbehälter 12 auf eine Soll-Temperatur geregelt. Die 1 zeigt zwei Quellen für TMGa und zwei Quellen für TMA1.
  • Die von der Hydridquelle 5 beziehungsweise von der Mo-Quelle 10 bereitgestellten Ausgangsstoffe können mittels des in der 4 dargestellten Run-/Vent-Umschalter 8 entweder in eine Vent-Leitung 21 eingespeist werden, die direkt in den Auspuff führt und die zur Stabilisierung der Flüsse vorgesehen ist. Die Run-Leitung beziehungsweise die Run-Leitung RUN I und RUN II sind mit den Zuleitungen 16', 16" verbunden. Der Run-/Vent-Umschalter 8 besitzt ein Fünf-/Zweiwege-Ventil.
  • Es können weitere Aggregate vorgesehen sein, beispielsweise eine mit der Bezugsziffer 13 bezeichnete Ätzgasquelle.
  • In einem Rezept sind Stellwerte, die beispielsweise Ventilstellungen oder Sollwertvorgaben für Temperaturen oder Drücke vorgesehen. Mittels dieses Rezeptes wird ein Prozess durchgeführt, bei dem auf einem oder auf mehreren in der Prozesskammer 15 angeordneten Substraten ein oder mehrere Schichten abgeschieden werden. Ein Prozess beinhaltet eine Vielzahl von Schritten. Die Schritte werden in einer zeitlichen Aufeinanderfolge durchgeführt und haben individuelle Eigenschaften. Wesentliche Aktoren, also Ventile oder Massenflussreglerkönnen für eine gewisse Zeit einen gleichbleibenden Sollwert erhalten. Bei den wesentlichen Aktoren handelt es sich um solche Aktoren, deren Betriebsstellung einen Einfluss auf die Qualität des Prozessschrittes besitzen.
  • Sämtliche Ventilstellungen, Temperaturvorgaben, Druckvorgaben, Massenflussvorgaben usw. werden als Stell-Werte SD in einer Log-Datei 40 als Roh-Daten RD abgespeichert. In der Log-Datei 40 werden darüber hinaus sämtliche Mess-Werte MW der Sensoren, also insbesondere Temperatursensoren, Drucksensoren oder Massenflusssensoren abgespeichert. Bei einem mehrere Stunden andauernden Prozess und bei einem Datenerfassungstakt von einer Sekunde ergibt sich eine sehr große Datenmenge. Aus dieser Datenmenge werden in einem ersten Schritt ohne Kenntnis des Rezeptes die Prozessschritte P1 bis Pn identifiziert. Hierzu werden zunächst aus den Roh-Daten RD und insbesondere den Stell-Daten SD für die Aktoren 2, 4, 6, 9, 11, 23 Prozess-Parameter PP gewonnen. Bei den Prozess-Parametern PP handelt es sich um aus den Roh-Daten RD mittels einer Recheneinrichtung gewonnene Daten, die Prozessschritt-spezifische Angaben machen. Hierzu werden die Roh-Daten RD, insbesondere nur die Stell-Daten SD mathematisch miteinander verknüpft, wobei mit der mathematischen Verknüpfung eine Prozess-Parameter-Berechnung 41 durchgeführt wird. In der 7 ist rechts angedeutet, dass ein Prozess-Parameter PP1 beispielsweise aus einer mathematischen Verknüpfung der Stell-Daten SD1 und SD2 gewonnen werden kann. Ein zweiter Prozess-Parameter PP2 kann aus einer Verknüpfung der Stell-Daten SD2 und SD4 gewonnen werden. Die mathematischen Verknüpfungen zur Ermittlung der Prozess-Parameter PP aus den Stell-Daten SD können in der Recheneinrichtung durch ein Programm vorgegeben sein. Es handelt sich somit um vorgegebene mathematische Verknüpfungen der Stell-Daten SD, mittels derer die Prozess-Parameter PP ermittelt werden. Die mathematischen Verknüpfungen spiegeln dabei die physikalischen Zusammenhänge von Stell-Daten SD wieder, beispielsweise kann der Prozess-Parameter PP2 der Massenfluss eines metallorganischen Ausgangsstoffs sein, wobei der Stellwert SD6 eine Temperatur des Quellenbehälters 12 ist. Mit der mathematischen Verknüpfung kann somit aus dem Temperatur-Sollwert und einem Massenfluss eines Trägergases (Stellwert SD5) durch den Quellenbehälter 12 der Massenfluss aus der Quelle 10 berechnet werden.
  • Mittels der bei der Prozess-Parameter-Berechnung 41 (7) erfolgenden In-Beziehung-Setzen der Stell-Daten SD untereinander, kann beispielsweise unter Berücksichtigung einer redundanten Anordnung mehrerer Hydridquellen 5 oder mehrerer MO-Quellen 10 lediglich aus den Ventilstellungen und den Drücken, Temperaturen im Quellenbehälter 12 der Massenfluss einer metallorganischen Verbindung beziehungsweise eines Hydrids durch die Run-Leitung 20, 20' oder durch die Vent-Leitung 21 ermittelt werden. Bei dieser Berechnung werden auch die physikalischen Zusammenhänge zwischen einer Quellentemperatur und einem Massenfluss eines Trägergases durch einen Quellenbehälter 12 einer MO-Quelle 10 berücksichtigt, um den Massenfluss des MO-Precursors zu ermitteln, der einen Prozess-Parameter darstellt.
  • Bei der Ermittlung 41 der insbesondere in einem Prozessdatenspeicher 44 abgespeicherten Prozess-Parameter PP erfolgt eine erste Datenkompression der Roh-Daten RD.
  • In einem darauf folgenden Schritt wird bei einer Prozessschritt-Ermittlung 42 jeder der mehreren aufeinander folgenden Prozessschritte P1 bis Pn identifiziert. Die bei der Prozessschritt-Ermittlung 42 identifizierten Prozessschritte P1 bis Pn müssen nicht mit den Schritten des Rezeptes übereinstimmen. Die Prozessschritt-Grenzen können hier völlig anders liegen. Sie hängen im Wesentlichen von der Auswahl der mathematischen Verknüpfungen der Stell-Daten SD ab. Hierdurch werden, wie es bezogen auf die Prozessschritt-Ermittlung 42 in der 7 rechts dargestellt ist, die zeitlichen Verläufe der Prozess-Parameter PP1 bis PP3 beobachtet. Ein Bereich, in dem sich über eine vorgegebene Zeit, beispielsweise mindestens 5 Sekunden, die Prozess-Parameter PP1 bis PP3 nicht ändern, wird als ein Prozessschritt Pi identifiziert. Auf diese Weise kann der gesamte Prozess in eine Vielzahl von Prozessschritten zerlegt werden, wobei diese von den im Rezept angegebenen Schritten verschieden sein können. Die Prozessschritte P1 bis Pn können jedoch bei einem Prozess mit demselben Rezept reproduzierbar identifiziert werden.
  • Mit Hilfe der Mess-Werte MW erfolgt sodann eine Mess-Wert-Auswertung 43, wobei die Mess-Werte MW und insbesondere die für den jeweiligen Prozessschritt relevanten Mess-Werte hinsichtlich eines Mittelwertes und einer Streuung vom Mittelwert analysiert werden. Hierzu werden Einschwingvorgänge berücksichtigt. Beispielsweise erfolgt die Erfassung der Mess-Werte MW zur Bildung einer Prozessschritt-Größe PG nur nach einer definierten Zeit nach Beginn des jeweiligen Prozessschrittes Pi. Ab diesem Zeitpunkt bis beispielsweise zum Ende des Prozessschrittes wird von einem Mess-Wert oder werden, unter Zuhilfenahme geeigneter mathematischer Verknüpfungen, die den Gegebenheiten der Anlage Rechnung tragen, von mehreren Mess-Werten MW Mittelwerte gebildet, die als Prozessschritt-Größe PG im weiteren Verfahren verwendet werden und die auch im Prozessdatenspeicher 44 abgespeichert werden können. Auch ist vorgesehen, dass über eine reine Mittelwert-Bildung hinaus für die identifizierten Wachstums-Schritte auch komplexere Analysen auch externer In-Situ Mess-Systeme durchgeführt beziehungsweise angetriggert werden können, deren Ergebnisse als Prozessschritt-Größen dienen, wie beispielsweise die aus Analyse der Periodizität von Reflektanz-Signalen abgeleitete Wachstumsrate. Zur Schichtdickenmessung können ein oder mehrere Interferometer verwendet werden, die zeitlich periodisch sich ändernde Mess-Werte geben. Aus der Periodizität kann die Schichtdicke beziehungsweise die Wachstumsrate ermittelt werden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass diese Messgeräte mit Hilfe der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen Informationen getriggert, also eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. Werden beispielsweise Prozess-Parameter PP ermittelt, die einem Prozessschritt zugeordnete werden können, in dem eine Schicht abgeschieden wird, so kann zu Beginn des Prozessschrittes ein Messgerät eingeschaltet und bei Beendigung des Prozessschrittes wieder ausgeschaltet werden. Schichtdicken-Messgeräte, beispielsweise Interferometer, benötigen zur Quantifizerung der Wachstumsrate oder der Schichtdicke Angaben über die optischen Eigenschaften der im Prozessschritt abzuscheidenden Schicht. Diese Eigenschaften lassen sich aus den Prozess-Parametern PP ermitteln.
  • Wird ein Prozess das erste Mal durchgeführt, so werden die Prozessschritte P1 bis Pn und die darin gewonnenen Prozessschritt-Größen PG als Vergleichs-Größen VG in dem Prozessdatenspeicher 44 abgespeichert. Dies erfolgt aber nur, wenn eine Qualitätsanalyse an der abgeschiedenen Schicht beziehungsweise den abgeschiedenen Schichten zum Ergebnis hat, dass die Schichten einem Qualitätserfordernis entsprechen. Erfüllen die Schichten nicht die an sie gestellten Qualitätsanforderungen, so werden die berechneten Werte verworfen. Auf diese Weise wird zu Beginn mit mehreren gleichen Prozessen ein historischer Datenpool erzeugt, der für jeden Prozessschritt P1 bis Pn ein oder mehrere Vergleichs-Größen VG besitzt, wobei jede Vergleichs-Größe VG einer Prozessschritt-Größe PG, beispielsweise einer Temperatur oder eines Totaldrucks entspricht, bei dem zu erwarten ist, dass der Prozessschritt erfolgreich gewesen ist.
  • Mit Hilfe dieses historischen Datenpools können erfindungsgemäß Vorhersagen gemacht werden, ob eine mit diesem Prozess später prozessierte Schichtenfolge den Qualitätsanforderungen entspricht oder nicht. Hierzu werden in einem Datenvergleich 45 die Prozess-Größen PG der Prozessschritte P1 bis Pn des aktuellen Prozesses mit den Vergleichs-Größen VG im Prozessdatenspeicher 44 verglichen. Liegen sämtliche Prozess-Größen PG in einem Gut-Bereich, der durch einen Mittelwert und einen Streubereich der Vergleichs-Größen VG definiert ist, so wird die auf dem Substrat abgeschiedene Schicht oder Schichtenfolge als in Ordnung angesehen. Der Datenvergleich 45 führt zur Abgabe eines Antwortsignales A, das eine Aussage darüber macht, ob die Schicht oder Schichtenfolge erfolgversprechend weiterbeobachtet werden kann. Im Falle einer als nicht in Ordnung bewerteten Schichtfolge kann ein erster Anhaltspunkt, welche Teilschicht und welche Mess-Werte betroffen sind, die Fehlersuche extrem erleichtern.
  • Mit der Bezugsziffer 46 ist eine Datenaktualisierung angedeutet. Die Prozess-Größen PG von Prozessen, die qualitativ ausreichende Schichten liefern, können zusätzlich zu den bereits abgespeicherten historischen Daten im Prozessdatenspeicher 44 abgespeichert werden, um so den dortigen Datenbestand zu aktualisieren. Hierdurch können langfristige Drifteffekte abgefangen werden.
  • Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass aus den Roh-Daten RD mittels einer Recheneinrichtung durch In-Beziehung-Setzen 41 der Roh-Daten RD Prozess-Parameter PP gewonnen werden, dass durch eine Analyse 42 des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter PP der Beginn und das Ende von Prozessschritten P1 bis Pn identifiziert werden.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass aus den Prozess-Parametern PP die Art des gefundenen Schrittes bestimmt wird beziehungsweise der Schritt identifiziert wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass aus Mess-Werten MW von Sensoren 3, 4, 4', 24, 25, 47 für zumindest einige der Prozessschritte P1 bis Pn ihrer jeweiligen Art entsprechende charakteristische Prozessschritt-Größen PG gebildet werden.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass für den identifizierten Prozessschritt eine automatische komplexere Analyse sonstiger In-Situ Mess-Systeme, insbesondere Reflektanz-Messungen, getriggert wird und mit dem Analyse-Ergebnis eine entsprechende Prozessschritt-Größe, beispielsweise eine Wachstumsrate, gebildet wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die so gewonnenen Prozessschritt-Größen PG mit in einem Prozessdatenspeicher 44 abgespeicherten, einem zumindest ähnlichen Prozessschritt zugeordneten Vergleichs-Größen VG verglichen 45 werden.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Roh-Daten RD aus einer Log-Datei 40 entnommen werden, in der die zeitliche Abfolge der Stell-Daten SD und von Mess-Werten MW von Sensoren 3, 4, 4', 24, 25, 47 gespeichert werden und/oder dass die Roh-Daten RD der Anlagen-Prozessablauf-Steuerung entnommen werden und/oder dass die Roh-Daten RD aus Rezeptdaten entnommen werden.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vergleichs-Größen VG aus Mess-Werten MW gebildet werden, die in ein oder mehreren früher durchgeführten Prozessen ermittelt worden sind.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prozessschritt-Größen PG nur dann mit den Vergleichs-Größen VG verglichen werden wenn alle Prozessschritte P1 bis Pn des Prozesses zumindest in der Reihenfolge und/oder Art und/oder der Zeitdauer mit den Prozessschritten P1 bis Pn der früher durchgeführten Prozesse innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmen.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vergleichs-Größen VG jeweils einen über die Mess-Werte MW mehrerer früherer Prozesse zeitlich gemittelten Mittelwert und einen Wert für einen Streubereich beinhalten, wobei die Prozess-Größe PG als mit der Vergleichs-Größe VG innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmend angesehen wird, wenn die Prozessschritt-Größe PG im Streubereich um den Mittelwert der Vergleichs-Größe VG liegt und als nicht mit der Vergleichs-Größe innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmend angesehen wird, wenn die Prozessschritt-Größe PG außerhalb des Streubereichs liegt.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass bei der Ermittlung der Prozessschritt-Größen PG beziehungsweise der Vergleichs-Größen VG Anlaufeffekte ausgeblendet und/oder Mittelwerte aus den Messwerten gebildet werden und/ oder eine mittlere Abweichung vom Mittelwert gebildet werden.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass bei der Gewinnung der Prozess-Parameter PP ausschließlich Stell-Daten SD verwendet werden, wobei die Prozess-Parameter PP insbesondere nur von den Stell-Daten SD solcher Aktoren 2, 4, 6, 9, 11, 23 gewonnen werden, die während eines Prozessschrittes Pi durch Änderung ihres Einstellwertes die Mess-Werte MW beeinflussen.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prozess-Parameter PP aus den Stell-Daten SD nur solcher Aktoren 2, 4, 6, 9, 11, 23 gewonnen werden, deren Einstellwerte eine Temperatur in der Prozesskammer 15, einen Massenfluss eines aus einer eine Flüssigkeit oder einen Festkörper beinhaltenden Quelle 12 mit einem Trägergas in die Prozesskammer 15 transportierten metallorganischen Ausgangsstoffs, eines insbesondere mit einem Trägergas in die Prozesskammer 15 transportierten Hydrids und/oder einen Totaldruck in der Prozesskammer 15 beeinflussen.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stell-Daten SD Stellwerte für die Stellungen von Ventilen 6, 9 und/oder Sollwert-Vorgaben für Massenflussregler 4, Druckregler 4', insbesondere für einen Quellendruck und/oder zur Regelung des Prozesskammerdrucks und/oder Temperaturregler 23 sind.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Mess-Werte MW Temperaturmesswerte von Temperatursensoren 24, 25, Druckmesswerte von Drucksensoren oder optischen Sensoren sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass ein Mess-Wert MW eine Oberflächentemperatur des Substrates 18, eine Oberflächentemperatur des Suszeptors 17, eine optische Eigenschaft des Substrates 18 und/ oder eine Schichtdicke einer auf dem Substrat 18 abgeschiedenen Schicht ist.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prozess-Parameter PP durch die Stellwerte SD ausgewählter Ventile 6, 9, Massenflussregler 4, Druckregler 4' und gegebenenfalls Temperaturregler 26 berechnete Massenflüsse gasförmiger Ausgangsstoffe in die Prozesskammer 15 sind.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prozess-Parameter PP aus den Temperaturstellwerten von Temperaturreglern 26 fester oder flüssiger Quellen 10, aus den Massenflüssen von durch Quellenbehälter 12 strömende Trägergase und aus dem Gasdruck im Quellenbehälter 12 unter Verwendung deren thermodynamischer Verknüpfung sowie aus den Stellungen der der Quelle 10 zugeordneten Ventile berechnet werden.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Recheneinrichtung derart programmiert und eingerichtet ist, dass aus den Roh-Daten RD Prozess-Parameter PP gewonnen werden, dass durch eine Analyse 42 des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter PP der Beginn und das Ende von Prozessschritten P1 bis Pn und/oder deren Art identifiziert werden.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass aus den Mess-Werten MW für zumindest einige der Prozessschritte P1 bis Pn ihrer jeweiligen Art entsprechende charakteristische Prozessschritt-Größen PG gebildet werden und dass die so gewonnenen Prozessschritt-Größen PG mit in einem Prozessdatenspeicher 44 abgespeicherten, einem zumindest ähnlichen Prozessschritt zugeordneten Vergleichs-Größen VG verglichen 45 werden.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Recheneinrichtung nach einem der kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 bis 16 programmiert ist.
  • Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gasauswahlschalter
    2
    Zweiwege-Ventil, Aktor
    3
    Drucksensor
    4
    Massenflussregler, Sensor, Aktor
    4'
    Druckregler
    5
    Hydridquelle
    6
    Ventil, Aktor
    7
    Gastank
    8
    Run-/Vent-Umschalter
    9
    Ventil, Aktor
    10
    Mo-Quelle
    11
    Aktor
    12
    Bubbler
    13
    Ätzgasquelle
    14
    Reaktor
    15
    Prozesskammer
    15'
    Prozesskammerdecke
    16
    Gaseinlassorgan
    16'
    Zuleitung
    16"
    Zuleitung
    17
    Suszeptor
    18
    Substrat
    19
    Gaszuleitung
    19'
    Gaszuleitung
    20
    Gasableitung
    21
    Gasableitung
    22
    Heizung
    23
    Heizungssteuerung, Aktor
    24
    Sensor
    25
    Temperatursensor
    26
    Temperaturregler
    40
    Log-Datei
    41
    Prozess-Parameter-Berechnung
    42
    Analyse
    43
    Mess-Wert-Auswertung
    44
    Prozessdatenspeicher
    45
    Datenvergleich
    46
    Datenaktualisierung
    47
    Gaskonzentrationsmessgerät
    MW
    Mess-Wert
    PG
    Prozessschritt-Größe
    PP
    Prozess-Parameter
    PP1
    Prozess-Parameter
    PP2
    Prozess-Parameter
    PP3
    Prozess-Parameter
    PP4
    Prozess-Parameter
    P1
    Prozessschritt
    P2
    Prozessschritt
    P3
    Prozessschritt
    P4
    Prozessschritt
    P5
    Prozessschritt
    P6
    Prozessschritt
    P7
    Prozessschritt
    Pi
    Prozessschritt
    Pn
    Prozessschritt
    RD
    Roh-Daten
    SD
    Stell-Daten
    VG
    Vergleich-Größen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • US 2008/0275586 A1 [0005]
    • US 20090276077 A1 [0006]

Claims (19)

  1. Verfahren zur Gewinnung von Informationen über einen aus mehreren hintereinander erfolgenden Schritten bestehenden Prozess zum Abscheiden zumindest einer Schicht auf einem Substrat (18), insbesondere Halbleiterschicht, in einer Prozesskammer (15) eines Reaktors (14), wobei Roh-Daten (RD) verwendet werden, die zumindest die zeitliche Abfolge von Stell-Daten (SD) für Aktoren (2, 4, 6, 9, 11, 23) enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Roh-Daten (RD) mittels einer Recheneinrichtung durch In-Beziehung-Setzen (41) der Roh-Daten (RD) Prozess-Parameter (PP) gewonnen werden, dass durch eine Analyse (42) des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter (PP) der Beginn und das Ende von Prozessschritten (P1 bis Pn) identifiziert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Prozess-Parametern (PP) die Art des gefundenen Schrittes bestimmt wird beziehungsweise der Schritt identifiziert wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus Mess-Werten (MW) von Sensoren (3, 4, 4', 24, 25, 47) für zumindest einige der Prozessschritte (P1 bis Pn) ihrer jeweiligen Art entsprechende charakteristische Prozessschritt-Größen (PG) gebildet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den identifizierten Prozessschritt eine automatische komplexere Analyse sonstiger In-Situ Mess-Systeme, insbesondere Reflektanz-Messungen, getriggert wird und mit dem Analyse-Ergebnis eine entsprechende Prozessschritt-Größe, beispielsweise eine Wachstumsrate, gebildet wird und/oder dass unter Verwendung der Prozess-Parameter (PP), der identifizierten Prozessschritte (P1 bis Pn) und/oder der Art des gefundenen Schrittes Sensoren ein- oder ausgeschaltet oder beeinflusst werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die so gewonnenen Prozessschritt-Größen (PG) mit in einem Prozessdatenspeicher (44) abgespeicherten, einem zumindest ähnlichen Prozessschritt zugeordneten Vergleichs-Größen (VG) verglichen (45) werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Roh-Daten (RD) aus einer Log-Datei (40) entnommen werden, in der die zeitliche Abfolge der Stell-Daten (SD) und von Mess-Werten (MW) von Sensoren (3, 4, 4', 24, 25, 47) gespeichert werden und/oder dass die Roh-Daten (RD) der Anlagen-Prozessablauf-Steuerung entnommen werden und/oder dass die Roh-Daten (RD) aus Rezeptdaten entnommen werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichs-Größen (VG) aus Mess-Werten (MW) gebildet werden, die in ein oder mehreren früher durchgeführten Prozessen ermittelt worden sind.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessschritt-Größen (PG) nur dann mit den Vergleichs-Größen (VG) verglichen werden wenn alle Prozessschritte (P1 bis Pn) des Prozesses zumindest in der Reihenfolge und/oder Art und/oder der Zeitdauer mit den Prozessschritten (P1 bis Pn) der früher durchgeführten Prozesse innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichs-Größen (VG) jeweils einen über die Mess-Werte (MW) mehrerer früherer Prozesse zeitlich gemittelten Mittelwert und einen Wert für einen Streubereich beinhalten, wobei die Prozess-Größe (PG) als mit der Vergleichs-Größe (VG) innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmend angesehen wird, wenn die Prozessschritt-Größe (PG) im Streubereich um den Mittelwert der Vergleichs-Größe (VG) liegt und als nicht mit der Vergleichs-Größe innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmend angesehen wird, wenn die Prozessschritt-Größe (PG) außerhalb des Streubereichs liegt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Prozessschritt-Größen (PG) beziehungsweise der Vergleichs-Größen (VG) Anlaufeffekte ausgeblendet und/oder Mittelwerte aus den Messwerten gebildet werden und/oder eine mittlere Abweichung vom Mittelwert gebildet werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Gewinnung der Prozess-Parameter (PP) ausschließlich Stell-Daten (SD) verwendet werden, wobei die Prozess-Parameter (PP) insbesondere nur von den Stell-Daten (SD) solcher Aktoren (2, 4, 6, 9, 11, 23) gewonnen werden, die während eines Prozessschrittes (Pi) durch Änderung ihres Einstellwertes die Mess-Werte (MW) beeinflussen.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozess-Parameter (PP) aus den Stell-Daten (SD) nur solcher Aktoren (2, 4, 6, 9, 11, 23) gewonnen werden, deren Einstellwerte eine Temperatur in der Prozesskammer (15), einen Massenfluss eines aus einer eine Flüssigkeit oder einen Festkörper beinhaltenden Quelle (12) mit einem Trägergas in die Prozesskammer (15) transportierten metallorganischen Ausgangsstoffs, eines insbesondere mit einem Trägergas in die Prozesskammer (15) transportierten Hydrids und/oder einen Totaldruck in der Prozesskammer (15) beeinflussen.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stell-Daten (SD) Stellwerte für die Stellungen von Ventilen (6, 9) und/oder Sollwert-Vorgaben für Massenflussregler (4), Druckregler (4'), insbesondere für einen Quellendruck und/oder zur Regelung des Prozesskammerdrucks und/oder Temperaturregler (23) sind.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Werte (MW) Temperaturmesswerte von Temperatursensoren (24, 25), Druckmesswerte von Drucksensoren (3) oder optischen Sensoren sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass ein Mess-Wert (MW) eine Oberflächentemperatur des Substrates (18), eine Oberflächentemperatur des Suszeptors (17), eine optische Eigenschaft des Substrates (18) und/oder eine Schichtdicke einer auf dem Substrat (18) abgeschiedenen Schicht ist.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozess-Parameter (PP) durch die Stellwerte (SD) ausgewählter Ventile (6, 9), Massenflussregler (4), Druckregler (4') und gegebenenfalls Temperaturregler (26) berechnete Massenflüsse gasförmiger Ausgangsstoffe in die Prozesskammer (15) sind.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozess-Parameter (PP) aus den Temperaturstellwerten von Temperaturreglern (26) fester oder flüssiger Quellen (10), aus den Massenflüssen von durch Quellenbehälter (12) strömende Trägergase und aus dem Gasdruck im Quellenbehälter (12) unter Verwendung deren thermodynamischer Verknüpfung sowie aus den Stellungen der der Quelle (10) zugeordneten Ventile berechnet werden.
  17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem eine Prozesskammer (15) ausbildenden Reaktor (14) und einem Mehrwegeventile (2, 9), Massenflussregler (4) und Druckregler (4') aufweisenden Gasmischsystem, um von Quellen (5, 10) bereitgestellte gasförmige Ausgangsstoffe in die Prozesskammer (15) einzuspeisen, mit einer programmierbaren Recheneinrichtung, die einen Speicher aufweist, in dem in einer Rezeptdatei und/oder in einer Log-Datei (40) in zeitlicher Abfolge Stell-Daten (SD) für Aktoren (2, 4, 6, 9, 11, 23) und insbesondere Mess-Werte (MW) von Sensoren (3, 4, 24, 25) als Roh-Daten (RD) in einer Log-Datei (40) zusammen mit ihrem Zeitbezug abgespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung derart programmiert und eingerichtet ist, dass aus den Roh-Daten (RD) Prozess-Parameter (PP) gewonnen werden, dass durch eine Analyse (42) des zeitlichen Verlaufs der Prozess-Parameter (PP) der Beginn und das Ende von Prozessschritten (P1 bis Pn) und/oder deren Art identifiziert werden.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Mess-Werten (MW) für zumindest einige der Prozessschritte (P1 bis Pn) ihrer jeweiligen Art entsprechende charakteristische Prozessschritt-Größen (PG) gebildet werden und dass die so gewonnenen Prozessschritt-Größen (PG) mit in einem Prozessdatenspeicher (44) abgespeicherten, einem zumindest ähnlichen Prozessschritt zugeordneten Vergleichs-Größen (VG) verglichen (45) werden.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16 eingerichtet und programmiert ist.
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