JP2024017963A - 管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システム - Google Patents
管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024017963A JP2024017963A JP2022120955A JP2022120955A JP2024017963A JP 2024017963 A JP2024017963 A JP 2024017963A JP 2022120955 A JP2022120955 A JP 2022120955A JP 2022120955 A JP2022120955 A JP 2022120955A JP 2024017963 A JP2024017963 A JP 2024017963A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- processing
- post
- processing apparatus
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 468
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims abstract description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 59
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 551
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 37
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 26
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 20
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
【課題】ウェーハの加工歩留まりを向上できる管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システムを提供する。【解決手段】管理装置20は、複数のウェーハ加工装置1を管理する制御部22を備える。制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離に基づいて、複数のウェーハ加工装置1の中から、所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置1を決定する。【選択図】図1
Description
本開示は、ウェーハ加工装置を管理する管理装置、管理方法、及びウェーハ加工装置を含むウェーハの製造システムに関する。
従来、半導体ウェーハの研磨装置において研磨後のウェーハのGBIR値のバッチ間でのばらつきを抑制できるウェーハの両面研磨方法が知られている(例えば特許文献1等参照)。
近年、半導体デバイスにおけるデザインルールの微細化が進むにつれて半導体ウェーハの規格に対する要求が厳格になってきた。その結果、ウェーハの加工歩留まりの向上を進める上で、求められる規格によっては各装置間における歩留まりの差が顕著になる事例が問題視され始めた。
そこで、本開示の目的は、ウェーハの加工歩留まりを向上できる管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システムを提案することにある。
上記課題を解決する本開示の一実施形態は、以下のとおりである。
[1]複数のウェーハ加工装置を管理する制御部を備え、前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離に基づいて、前記複数のウェーハ加工装置の中から、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定する、管理装置。
[2]前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置について前記所定の品種のウェーハの規格の中心値に最も近い加工後特性を最適特性として算出し、前記最適特性と前記所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離が短い順に、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定する、上記[1]に記載の管理装置。
[3]前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置の加工条件を変更したときの加工後特性の中から前記所定の品種のウェーハの規格の中心値に最も近づいた加工後特性を前記最適特性として選択する、上記[2]に記載の管理装置。
[4]前記加工条件は、前記各ウェーハ加工装置が終点検知を行うことで決定される、上記[3]に記載の管理装置。
[5]前記制御部は、前記所定の品種のウェーハの規格の中心値を原点とするグラフに前記ウェーハの加工後特性を表す点をプロットし、プロットした点と前記グラフの原点との距離を算出する、上記[1]から[4]までのいずれか1つに記載の管理装置。
[6]複数のウェーハ加工装置を管理する管理方法であって、前記各ウェーハ加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離に基づいて、前記複数のウェーハ加工装置の中から、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定するステップを含む管理方法。
[7]上記[1]から[5]までのいずれか一項に記載の管理装置と、前記管理装置によって管理されるウェーハ加工装置とを備える、ウェーハの製造システム。
[1]複数のウェーハ加工装置を管理する制御部を備え、前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離に基づいて、前記複数のウェーハ加工装置の中から、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定する、管理装置。
[2]前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置について前記所定の品種のウェーハの規格の中心値に最も近い加工後特性を最適特性として算出し、前記最適特性と前記所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離が短い順に、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定する、上記[1]に記載の管理装置。
[3]前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置の加工条件を変更したときの加工後特性の中から前記所定の品種のウェーハの規格の中心値に最も近づいた加工後特性を前記最適特性として選択する、上記[2]に記載の管理装置。
[4]前記加工条件は、前記各ウェーハ加工装置が終点検知を行うことで決定される、上記[3]に記載の管理装置。
[5]前記制御部は、前記所定の品種のウェーハの規格の中心値を原点とするグラフに前記ウェーハの加工後特性を表す点をプロットし、プロットした点と前記グラフの原点との距離を算出する、上記[1]から[4]までのいずれか1つに記載の管理装置。
[6]複数のウェーハ加工装置を管理する管理方法であって、前記各ウェーハ加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離に基づいて、前記複数のウェーハ加工装置の中から、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定するステップを含む管理方法。
[7]上記[1]から[5]までのいずれか一項に記載の管理装置と、前記管理装置によって管理されるウェーハ加工装置とを備える、ウェーハの製造システム。
本開示に係る管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システムによれば、ウェーハの加工歩留まりが向上され得る。
以下、本開示の一実施形態に係るウェーハの製造システム100が図面を参照して説明される。図1に示されるように、ウェーハの製造システム100は、ウェーハ加工装置1と、管理装置20とを備える。管理装置20は、ウェーハ加工装置1を管理する。管理装置20は、ウェーハ加工装置1に加工させる工程を割り当ててよい。管理装置20は、ウェーハ加工装置1における加工条件を決定してよい。
本実施形態において、ウェーハ加工装置1は、ウェーハの両面研磨装置として説明される。ウェーハ加工装置1は、研磨装置に限られず、ワイヤーソー装置等の他の加工装置であってもよい。
(ウェーハ加工装置1の構成例)
図2は、本開示の一実施形態に係るウェーハ加工装置1の上面図である。図3は、図2におけるA-A断面図である。図2及び図3に示されるように、ウェーハ加工装置1は、上定盤2およびそれに対向する下定盤3を有する回転定盤4と、回転定盤4の回転中心部に設けられたサンギア5と、回転定盤4の外周部に円環状に設けられたインターナルギア6とを備える。図3に示されるように、上下の回転定盤4の対向面、すなわち、上定盤2の研磨面である下面側及び下定盤3の研磨面である上面側それぞれの側に、研磨パッド7が貼布されている。
図2は、本開示の一実施形態に係るウェーハ加工装置1の上面図である。図3は、図2におけるA-A断面図である。図2及び図3に示されるように、ウェーハ加工装置1は、上定盤2およびそれに対向する下定盤3を有する回転定盤4と、回転定盤4の回転中心部に設けられたサンギア5と、回転定盤4の外周部に円環状に設けられたインターナルギア6とを備える。図3に示されるように、上下の回転定盤4の対向面、すなわち、上定盤2の研磨面である下面側及び下定盤3の研磨面である上面側それぞれの側に、研磨パッド7が貼布されている。
ウェーハ加工装置1は、上定盤2と下定盤3との間に設けられ、加工対象のワークW(ウェーハ)を保持する1つ以上の孔8を有する複数のキャリアプレート9を備えている。なお、図2において、複数のキャリアプレート9のうち1つのキャリアプレート9のみが示されている。また、孔8の数は、1つ以上であればよく、例えば3つであってもよい。ワークWは、孔8に保持されてよい。
ウェーハ加工装置1は、サンギア5とインターナルギア6とを回転させることによってキャリアプレート9に公転運動及び自転運動を含む遊星運動をさせることができる、遊星歯車方式の両面研磨装置であるとする。ウェーハ加工装置1は、研磨スラリーを供給しながらキャリアプレート9を遊星運動させるとともに上定盤2及び下定盤3をキャリアプレート9に対して相対的に回転させることによって、上下の回転定盤4に貼布した研磨パッド7とキャリアプレート9の孔8に保持したワークWの両面とを摺動させてワークWの両面を同時に研磨することができる。
本実施形態に係るウェーハ加工装置1において、上定盤2は、上定盤2の上面から研磨面である下面まで貫通した1つ以上の孔10を有する。つまり、孔10は、上定盤2に設けられている。孔10は、ワークWの中心付近を通過する位置に1つ配置されている。孔10の数は、1つに限られず2つ以上であってよい。孔10は、上定盤2に限られず下定盤3に設けられてもよい。孔10は、上定盤2及び下定盤3の少なくとも一方に1つ以上設けられてよい。また、孔10は、上定盤2の周上(図2における一点鎖線上)に複数配置されてもよい。また、図3に示されるように、孔10は、上定盤2に貼布した研磨パッド7にまで貫通してよい。つまり、孔10は、上定盤2の上面から研磨パッド7の下面まで貫通してよい。
ウェーハ加工装置1は、ワークWの両面研磨中に、ワークWの厚みを1つ以上の孔10からリアルタイムで計測可能に構成されてよい。具体的に、ウェーハ加工装置1は、孔10に対応する位置にワーク厚み計測器11を備えてよい。図3の例において、ワーク厚み計測器11は、上定盤2の上方に配置されている。本実施形態において、ワーク厚み計測器11は、波長可変型の赤外線レーザ装置であるとする。ワーク厚み計測器11は、例えば、ワークWにレーザ光を照射する光学ユニットと、ワークWから反射されたレーザ光を検出する検出ユニットと、検出したレーザ光からワークWの厚みを計算する演算ユニットを備えてよい。例示したワーク厚み計測器11は、ワークWに入射させたレーザ光の、ワークWの表側の表面で反射した反射光と、ワークWの裏面で反射した反射光との光路長の差に基づいて、ワークWの厚みを計算できる。なお、ワーク厚み計測器11は、ワークWの厚みをリアルタイムで計測することができるものであればよく、例示した赤外線レーザを用いた装置に限定されない。
本実施形態に係るウェーハ加工装置1は、制御部12を備える。制御部12は、上定盤2、下定盤3、サンギア5、インターナルギア6及びワーク厚み計測器11に接続されている。制御部12は、ウェーハ加工装置1の各構成部を制御する。
ウェーハ加工装置1は、ワークWを加工する工程を1つだけ実行してもよいし、2つ以上実行してもよい。ワークWを加工する工程は、加工工程とも称される。ウェーハ加工装置1は、各加工工程において1つ又は複数の設定項目に値を設定することによって、各加工工程におけるウェーハの加工量を制御する。言い換えれば、ウェーハ加工装置1が実行する各設定項目に設定される値は、ウェーハ加工装置1の加工動作を特定する。設定項目に設定される値は、設定値とも称される。つまり、各加工工程におけるウェーハの加工量は、各設定項目の設定値を変更することによって制御される。
ウェーハ加工装置1で実行される加工工程における設定項目は、例えば、ワークWの研磨時間、又は、ワークWを研磨する圧力を含んでよい。また、設定項目は、上定盤2の回転数、又は、キャリアプレート9の公転数若しくは自転数等の種々の項目を含んでよい。
ウェーハ加工装置1がウェーハを加工することによってウェーハの特性が変化する。ウェーハの特性は、ウェーハの表面若しくは裏面の平坦度、又はウェーハの厚み等によって特定される。ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの特性は、加工後特性とも称される。
ウェーハ加工装置1が1つの加工工程を実施する場合、その加工工程における複数の設定項目が互いに関連してウェーハの加工後特性に影響を及ぼし得る。また、ウェーハ加工装置1が複数の加工工程を実行する場合、各加工工程の設定項目が互いに関連してウェーハの加工後特性に影響を及ぼし得る。また、ウェーハの製造システム100において、複数のウェーハ加工装置1で実行される加工工程の設定項目が互いに関連してウェーハの加工後特性に影響を及ぼし得る。
本実施形態に係るウェーハ加工装置1は、ワークWの両面研磨中に、ワークWの両面研磨を終了するタイミングを決定する演算部13を更に備えてもよい。演算部13は、制御部12に接続されている。演算部13は、ワーク厚み計測器11によって測定されたワーク厚みデータを取得し、ワークWの両面研磨を終了するタイミングを決定する。制御部12は、演算部13が決定したタイミングでウェーハ加工装置1によるワークWの加工動作を終了させてもよい。ワークWの両面研磨を終了するタイミングの決定は、終点検知とも称される。演算部13は、ワークWの両面研磨を終了するタイミングを、上述したようにワークWの厚みに基づいて決定してもよいし、ワークWの厚みが所定条件を満たしたタイミングから所定時間経過したタイミングとして決定してもよい。ウェーハ加工装置1の加工条件として、終点検知したタイミングから更に研磨を継続する時間を設定することによって、ウェーハ加工装置1によって加工されるウェーハの加工後特性が調整され得る。
(管理装置20の構成例)
管理装置20は、制御部22を備える。制御部22は、ウェーハ加工装置1の加工条件を特定するパラメータを決定し、ウェーハ加工装置1に出力する。制御部22は、ウェーハ加工装置1の制御部12と通信可能に構成される。制御部22は、少なくとも1つのプロセッサを含んでよい。プロセッサは、制御部22の種々の機能を実現するプログラムを実行しうる。プロセッサは、単一の集積回路として実現されてよい。集積回路は、IC(Integrated Circuit)とも称される。プロセッサは、複数の通信可能に接続された集積回路及びディスクリート回路として実現されてよい。プロセッサは、他の種々の既知の技術に基づいて実現されてよい。
管理装置20は、制御部22を備える。制御部22は、ウェーハ加工装置1の加工条件を特定するパラメータを決定し、ウェーハ加工装置1に出力する。制御部22は、ウェーハ加工装置1の制御部12と通信可能に構成される。制御部22は、少なくとも1つのプロセッサを含んでよい。プロセッサは、制御部22の種々の機能を実現するプログラムを実行しうる。プロセッサは、単一の集積回路として実現されてよい。集積回路は、IC(Integrated Circuit)とも称される。プロセッサは、複数の通信可能に接続された集積回路及びディスクリート回路として実現されてよい。プロセッサは、他の種々の既知の技術に基づいて実現されてよい。
管理装置20は、記憶部24を更に備えてよい。記憶部24は、例えば、外部のウェーハ測定装置で測定されたウェーハの特性の測定結果を格納する。記憶部24は、磁気ディスク等の電磁記憶媒体を含んでよいし、半導体メモリ又は磁気メモリ等のメモリを含んでもよい。記憶部24は、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体を含んでよい。記憶部24は、各種情報及び制御部22で実行されるプログラム等を格納する。記憶部24は、制御部22のワークメモリとして機能してよい。記憶部24の少なくとも一部は、制御部22とは別体として構成されてもよい。
管理装置20は、ウェーハ加工装置1又は外部装置との間でデータを送受信する通信部26を更に備えてもよい。通信部26は、他装置とネットワークを介して通信可能に接続されてよい。通信部26は、他装置と有線又は無線で通信可能に接続されてよい。通信部26は、ネットワーク又は他装置に接続する通信モジュールを備えてよい。通信モジュールは、LAN(Local Area Network)等の通信インタフェースを備えてよい。通信モジュールは、赤外線通信又はNFC(Near Field communication)通信等の非接触通信の通信インタフェースを備えてもよい。通信モジュールは、4G又は5G等の種々の通信方式による通信を実現してもよい。通信部26が実行する通信方式は、上述の例に限られず、他の種々の方式を含んでもよい。
(管理装置20の動作例)
ウェーハ加工装置1は、ウェーハ(ワークW)を加工する。ウェーハの加工後特性は、ウェーハに適用される加工条件によって定まる。ウェーハの製造システム100が同じ加工を実施する複数台のウェーハ加工装置1を備える場合、ウェーハは、いずれかのウェーハ加工装置1によって加工される。つまり、ウェーハに適用される加工条件は、複数台のウェーハ加工装置1の中からウェーハの加工に適用するウェーハ加工装置1を選択する情報を含む。また、ウェーハに適用される加工条件は、選択されたウェーハ加工装置1がウェーハを加工するときの設定項目を含む。
ウェーハ加工装置1は、ウェーハ(ワークW)を加工する。ウェーハの加工後特性は、ウェーハに適用される加工条件によって定まる。ウェーハの製造システム100が同じ加工を実施する複数台のウェーハ加工装置1を備える場合、ウェーハは、いずれかのウェーハ加工装置1によって加工される。つまり、ウェーハに適用される加工条件は、複数台のウェーハ加工装置1の中からウェーハの加工に適用するウェーハ加工装置1を選択する情報を含む。また、ウェーハに適用される加工条件は、選択されたウェーハ加工装置1がウェーハを加工するときの設定項目を含む。
ウェーハ加工装置1で加工してある品種のウェーハを製造する場合において、ウェーハの加工後特性がその品種の規格を満たす必要がある。本実施形態に係るウェーハの製造システム100において、管理装置20の制御部22は、ウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすように、ウェーハに適用する加工条件を決定する。制御部22は、加工条件として選択されたウェーハ加工装置1に対して加工条件を出力する。ウェーハ加工装置1は、その加工条件に基づいてウェーハを加工する。
<ウェーハの特性を表す指標>
ウェーハの加工後特性を表す指標は、例えば、ウェーハの平坦度を表す指標を含んでよい。ウェーハの平坦度を表す指標は、平坦度指標とも称される。
ウェーハの加工後特性を表す指標は、例えば、ウェーハの平坦度を表す指標を含んでよい。ウェーハの平坦度を表す指標は、平坦度指標とも称される。
ウェーハの平坦度指標は、例えば凹凸量を含んでよい。凹凸量は、ウェーハの全体形状における凹凸の程度を表す指標である。凹凸量は、ウェーハの厚みとウェーハ上のウェーハ径方向の位置との関係を偶関数で近似した上で、ウェーハ中心における偶関数の値と、ウェーハの外周における偶関数の値との差を算出することで求められる。このとき、算出した値が正の値であればウェーハは凸であると定義される。算出した値が負の値であればウェーハは凹であると定義される。そして、算出した値の絶対値の大きさが凹凸の程度を表す。ウェーハの平坦度指標は、例えば外周平坦度を含んでよい。外周平坦度は、ウェーハ周縁部の平坦度を表す指標である。外周平坦度は、例えばESFQD(Edge Site flatness Front reference least sQuare Deviation)によって表されてよい。ESFQDは、ウェーハ周縁部を複数のサイトに分割した上で、各サイトにおけるサイト内の基準面とウェーハ表面との距離を評価するものである。ESFQDの絶対値の最大値が小さいほど、ウェーハの平坦度が高い。
本実施形態に係るウェーハの製造システム100において、ウェーハの加工後特性を表す指標は、凹凸量と外周平坦度とを含むとする。凹凸量は、第1指標とも称される。外周平坦度は、第2指標とも称される。上述したように、凹凸量は、ウェーハ表面の凹凸を表す。外周平坦度は、ウェーハ周縁部の平坦度を表す。図4に例示されるように、研磨したウェーハの表面の凹凸とウェーハの周縁部の形状とが相関する。具体的には、図4に(A)~(D)の4通りのウェーハ表面形状が例示されている。図4において、破線は、ウェーハが平坦になったときの表面の位置(基準面)を表す。実線は、ウェーハ表面の断面形状を表す。また、図4において基準面を表す破線の左側がウェーハの中心部に位置し、右側がウェーハの外周部に位置する。
図4の(A)及び(B)は、ウェーハ表面が基準面より下になり(表面形状が凹形状になり)、かつ、ウェーハ周縁部が基準面よりも高くなっている形状を表す。図4の(A)と(B)との比較において、ウェーハ表面の凹形状は、(B)よりも(A)において深くなっている。また、ウェーハ周縁部の形状は、(B)よりも(A)において高くなっている。つまり、ウェーハ表面の凹形状が深いほど、ウェーハ周縁部が高くなる関係がある。ウェーハ周縁部が高い状態は、RollUpとも称される。
ウェーハ表面の形状が図4の(A)及び(B)に示されるように凹形状であるとき、凹凸量は、負の値であるとする。また、ウェーハ周縁部が図4の(A)及び(B)に示されるように基準面より高くなっている形状であるとき、外周平坦度は、正の値であるとする。図4の(A)と(B)との比較において、凹凸量は、(B)よりも(A)において小さい。凹凸量の絶対値は、(B)よりも(A)において大きい。外周平坦度は、(B)よりも(A)において大きい。つまり、凹凸量が小さいほど、外周平坦度が大きくなる関係がある。
図4の(C)及び(D)は、ウェーハ表面が基準面より上になり(表面形状が凸形状になり)、かつ、ウェーハ周縁部が基準面よりも低くなっている形状を表す。図4の(C)と(D)との比較において、ウェーハ表面の凸形状は、(C)よりも(D)において高くなっている。また、ウェーハ周縁部は、(C)よりも(D)において低くなっている。つまり、ウェーハ表面の凸形状が高いほど、ウェーハ周縁部が低くなる関係がある。ウェーハ周縁部が低い状態は、RollOffとも称される。
ウェーハ表面の形状が図4の(C)及び(D)に示されるように凸形状であるとき、凹凸量は、正の値であるとする。また、ウェーハ周縁部が図4の(C)及び(D)に示されるように基準面より低くなっている形状であるとき、外周平坦度は、負の値であるとする。図4の(C)と(D)との比較において、凹凸量は、(C)よりも(D)において大きい。外周平坦度は、(C)よりも(D)において小さい。外周平坦度の絶対値は、(C)よりも(D)において大きい。つまり、凹凸量が大きいほど、外周平坦度が小さくなる関係がある。
以上、図4を参照して述べてきたことをまとめると、本実施形態に係るウェーハ加工装置1で加工したウェーハにおいて、ウェーハ表面の凹凸形状とウェーハ周縁部の高低とが相関する。また、凹凸量と外周平坦度とが相関する。図4の(A)から(D)までの各波形の右側に、凹凸量及び外周平坦度の値の変化の傾向を示す矢印が記載されている。凹凸量の値と外周平坦度の値とは、逆に変化する傾向にある。本実施形態において、ウェーハ加工装置1による研磨時間が長くなるほど、凹凸量の値が大きくなり、かつ、外周平坦度の値が小さくなる傾向にあるとする。
ウェーハの平坦度指標は、上述した例に限られず、GBIR(Global Backside Ideal Range)、ESFQR(Edge flatness metric, Sector based, Front surface referenced, least sQuares fit reference plane, Range of the data within sector)、又は、Bump等の他の種々の指標を含んでもよい。ウェーハの加工後特性を表す指標は、平坦度指標に限られず、ウェーハの厚みを表す指標等の他の種々の指標を含んでもよい。
<加工に適用するウェーハ加工装置1の決定>
上述したように、管理装置20の制御部22は、ウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすように加工条件を決定する。本実施形態において、制御部22は、ウェーハの加工後特性を表す指標のうち凹凸量及び外周平坦度が規格を満たすように加工条件を決定する。
上述したように、管理装置20の制御部22は、ウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすように加工条件を決定する。本実施形態において、制御部22は、ウェーハの加工後特性を表す指標のうち凹凸量及び外周平坦度が規格を満たすように加工条件を決定する。
ここで、ウェーハの製造システム100が複数のウェーハ加工装置1を備える場合、各ウェーハ加工装置1に同じ加工条件を設定してウェーハを加工させたとしてもウェーハの加工後特性がばらつく。制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性がばらつくことを考慮して、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすようにウェーハ加工装置1毎に加工条件を調整する必要がある。しかし、凹凸量及び外周平坦度が規格を満たすように加工条件を調整することによって、他の指標が変化することがある。
制御部22は、複数のウェーハ加工装置1の中から、加工条件を調整しなくてもウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすウェーハ加工装置1を選択してよい。制御部22は、選択したウェーハ加工装置1をウェーハの加工に適用してよい。選択されたウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性は、所定の品種の規格を満たしやすい。また、制御部22は、各ウェーハ加工装置1について、加工条件を調整しなくてもウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすか判定してよい。制御部22は、規格を満たすと判定したウェーハ加工装置1をウェーハの加工に適用してよい。加工条件を調整しなくてもウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすと判定されたウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性は、所定の品種の規格を満たしやすい。ウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たしやすくなることによって、ウェーハの加工歩留まりが向上する。
言い換えれば、制御部22は、ウェーハ加工装置1の加工による規格の満たしやすさを評価してよい。制御部22は、高く評価したウェーハ加工装置1をウェーハの加工に適用してよい。このようにすることでも、ウェーハの加工後特性は、所定の品種の規格を満たしやすい。その結果、ウェーハの加工歩留まりが向上する。
具体的に、制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の実績データに基づいて、加工条件を調整しなくてもウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすウェーハ加工装置1を選択する。また、制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の実績データに基づいて、各ウェーハ加工装置1に関して加工条件を調整しなくてもウェーハの加工後特性が所定の品種の規格を満たすか判定する。制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の実績データに基づいて、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性が規格を満たす確率を評価してよい。制御部22は、選択、判定又は評価によって、所定の品種のウェーハの加工に適用するウェーハ加工装置1を決定してよい。
制御部22は、ウェーハの加工後特性の実績データとして、図5に示されるような凹凸量と外周平坦度との関係を表すデータに基づいて、所定の品種のウェーハの加工に適用するウェーハ加工装置1を決定してよい。図5のグラフにおいて、横軸は、凹凸量に対応する。凹凸量の値の符号は、右側で正(+)となり、左側で負(-)となるとする。縦軸は、外周平坦度に対応する。外周平坦度の値の符号は、上側で正(+)となり、下側で負(-)となるとする。横軸と縦軸との交点において、凹凸量及び外周平坦度の値が0であるとする。
図5のグラフにおいて中実の(黒塗りの)丸印で表される点30は、各ウェーハ加工装置1において所定の加工条件で加工した複数のウェーハの凹凸量及び外周平坦度の平均値を表す。点30を囲む楕円を境界として表される領域40は、各ウェーハ加工装置1で加工した複数のウェーハの凹凸量及び外周平坦度のばらつきの範囲を表す。領域40は、各ウェーハ加工装置1において所定の加工条件で加工した複数のウェーハの凹凸量及び外周平坦度の値の標準偏差に基づいて算出される。凹凸量が+になるほど外周平坦度が-になる傾向があるので、領域40は、グラフの左上から右下に向かう方向に長軸を有する形状となっている。
所定の品種のウェーハの製造に際して、ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性が規格を満たすことが求められる。所定の品種のウェーハの加工後特性が満たすべき規格として、例えば図6にグラフとして示されるように凹凸量及び外周平坦度の規格が定められるとする。図6において、横軸が凹凸量を表す。縦軸が外周平坦度を表す。また、縦軸に沿った2本の破線は、凹凸量の規格の上限及び下限を表す。横軸に沿った2本の破線は、外周平坦度の規格の上限及び下限を表す。言い換えれば、所定の品種が満たすべきウェーハの加工後特性の規格は、縦横それぞれ2本の破線で囲まれた矩形の範囲として表される。
ウェーハの加工後特性は、上述したように、平均値とばらつきの範囲とによって表される。ここで、あるウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値が点312で表され、かつ、ばらつきの範囲が領域412で表されるとする。このウェーハ加工装置1は、第1加工装置と称されるとする。第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性は、領域412が外周平坦度の規格上限の外にまで広がっていることから、外周平坦度が+の方にばらつくことによって規格を満たさないことがある。
また、あるウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値が点322で表され、かつ、ばらつきの範囲が領域422で表されるとする。このウェーハ加工装置1は、第2加工装置と称されるとする。第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性は、領域422が規格内に収まっていることから、凹凸量及び外周平坦度のばらつきを考慮しても規格を満たし得る。
ここで、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性のばらつきが同じであるとする。この場合、あるウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値が規格の中心に近いほど、そのウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性は、ばらつきを考慮しても規格を満たしやすい。ウェーハの加工後特性の平均値が規格の中心に近いことを表す指標として、図6のグラフにおいて、ウェーハの加工後特性の平均値を表す点と規格の中心値を表す原点Oとの距離が算出され得る。ウェーハの加工後特性の平均値を表す点と規格の中心値を表す原点Oとの距離が短いことは、ウェーハの加工後特性の平均値が規格の中心値に近いことを意味する。
図6のグラフにおいて、凹凸量を表す横軸のスケール、及び、外周平坦度を表す縦軸のスケールのそれぞれは、凹凸量の規格の幅と外周平坦度の規格の幅とが等しくなるように規格化されているとする。この場合、距離は、凹凸量の二乗と外周平坦度の二乗との和の平方根として算出される。言い換えれば、距離は、規格の中心値を表す点が原点に位置する2次元空間において、加工後特性を表す凹凸量及び外周平坦度それぞれの値を要素とする2次元ベクトルの長さとして算出され得る。
距離を算出する態様は、この例に限られない。ウェーハの加工後特性を表すグラフは、図6に例示されるように2つの規格の幅が等しくなるように規格化された座標系を有してもよいが、2つの規格の幅が異なる座標系を有してもよい。グラフにおける規格の幅の表示の比率にかかわらず、凹凸量と規格の中心値との差、及び、外周平坦度と規格の中心値との差のそれぞれに重みづけすることによって、距離が算出されてよい。また、加工後特性が1種類の指標だけで表される場合、距離は、その指標の規格の中心とその指標の値との差の絶対値として算出され得る。nが2以上の自然数であり、かつ、加工後特性がn種類の指標で表される場合、距離は、規格の中心を表す点が原点に位置するn次元空間において、加工後特性を表すn種類の指標それぞれの値を要素とするn次元ベクトルの長さとして算出され得る。
加工後特性がn種類の指標で表される場合、グラフは、n種類の指標それぞれに対応する軸を有する。例えば加工後特性を特定する指標の数がn個である場合、グラフはn本の軸を有する。制御部22は、実際にグラフを生成して表示してもよいし、内部処理として仮想的にグラフを生成してもよい。
第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点312は、中心が原点Oに位置し、かつ、半径がR3である一点鎖線の円の上に位置する。つまり、所定の品種のウェーハの規格の中心値を表す原点Oから第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点312までの距離は、R3として表される。また、第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点322は、中心が原点Oに位置し、かつ、半径がR2である一点鎖線の円の上に位置する。つまり、所定の品種のウェーハの規格の中心値を表す原点Oから第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点322までの距離は、R2として表される。
図6において、R3がR2よりも長い。この場合、原点Oから第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点322までの距離は、原点Oから第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点312までの距離よりも短い。
第1加工装置及び第2加工装置の加工条件を変えないと仮定した場合、第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値、及び、第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値は、両方とも変わらない。したがって、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1の候補が第1加工装置及び第2加工装置しかない場合、加工条件を変えないという仮定の下において、制御部22は、第2加工装置で加工されたウェーハの加工後特性が第1加工装置で加工されたウェーハの加工後特性よりも規格を満たしやすいと判定し、第2加工装置を、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として決定する。
しかし、第1加工装置又は第2加工装置の加工条件は変更され得る。例えば加工条件として加工時間等が変更され得る。加工条件は、手動で変更できる。ウェーハ加工装置1が演算部13を備えている場合、演算部13が終点検知を行うことで加工条件を自動的に変更してもよい。加工条件を変更することによって、各装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値が調整され得る。
ウェーハ加工装置1の加工条件を種々の条件に変更した場合、ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性を表す点の集合は、加工後特性を表すグラフにおいて所定の軌跡を形成し得る。加工条件を種々の条件に変更して加工されたウェーハの加工後特性は、ウェーハ加工装置1において実際に加工条件を種々の条件に設定して各条件で加工したウェーハの加工後特性を測定することによって取得されてよい。加工条件を種々の条件に変更して加工されたウェーハの加工後特性は、ウェーハ加工装置1において加工条件を仮想的に種々の条件に設定して各条件で加工したウェーハの加工後特性をシミュレーションによって算出することによって取得されてもよい。
第1加工装置の所定の軌跡は、図6のグラフに二点鎖線で描かれる軌跡31Tとして表される。軌跡31Tは、点312を含む。第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値は、加工条件を調整することによって、軌跡31Tの上に位置する点で表される値に調整され得る。また、第2加工装置の所定の軌跡は、図6のグラフに二点鎖線で描かれる軌跡32Tとして表される。軌跡32Tは、点322を含む。第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値は、加工条件を調整することによって、軌跡32Tの上に位置する点で表される値に調整され得る。
ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点は、加工条件を変更することによって、原点Oに近づけられ得る。第1加工装置の加工条件は、第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値が軌跡31Tの上の各点のうち原点Oに最も近い点311で表される値になるように調整され得る。加工条件を調整した第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性のばらつきの範囲は、領域411として表される。また、第2加工装置の加工条件は、第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値が軌跡32Tの上の各点のうち原点Oに最も近い点321で表される値になるように調整され得る。加工条件を調整した第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性のばらつきの範囲は、領域421として表される。
加工条件を調整した第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点311は、中心が原点Oに位置し、かつ、半径がR1である一点鎖線の円の上に位置する。つまり、所定の品種のウェーハの規格の中心値を表す原点Oから、加工条件を調整した第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点311までの距離は、R1として表される。また、加工条件を調整した第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点321は、中心が原点Oに位置し、かつ、半径がR1である一点鎖線の円の外側に位置する。つまり、所定の品種のウェーハの規格の中心値を表す原点Oから、加工条件を調整した第2加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点311までの距離は、R1より大きい値である。この場合、原点Oから点321までの距離は、原点Oから点311までの距離よりも短い。したがって、制御部22は、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1の候補が第1加工装置及び第2加工装置しかない場合、加工後特性のばらつきを考慮しても、加工条件を調整した第1加工装置で加工されたウェーハの加工後特性が第2加工装置で加工されたウェーハの加工後特性よりも規格を満たしやすいと判定し、第1加工装置を、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として決定する。
あるウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値が点332で表され、かつ、ばらつきの範囲が領域432で表されるとする。このウェーハ加工装置1は、第3加工装置と称されるとする。第3加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点332は、中心が原点Oに位置し、かつ、半径がR3である一点鎖線の円の上に位置する。つまり、所定の品種のウェーハの規格の中心値を表す原点Oから第3加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点312までの距離は、R3として表される。
第3加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点332の原点Oからの距離は、第1加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点312の原点Oからの距離と同じである。したがって、第1加工装置及び第3加工装置の加工条件が変更されない場合、制御部22は、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として、第1加工装置及び第3加工装置を同等の性能を有する装置とみなす。
ここで、第3加工装置の所定の軌跡は、図6のグラフに二点鎖線で描かれる軌跡33Tとして表される。軌跡33Tは、点332を含む。第3加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値は、加工条件を調整することによって、軌跡33Tの上に位置する点で表される値に調整され得る。加工条件を調整した第3加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性のばらつきの範囲は、領域431として表される。加工条件を調整した第3加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点331は、中心が原点Oに位置し、かつ、半径がR1である一点鎖線の円の外側に位置する。つまり、所定の品種のウェーハの規格の中心値を表す原点Oから、加工条件を調整した第3加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性の平均値を表す点331までの距離は、R1より大きい値である。この場合、原点Oから点311までの距離は、原点Oから点331までの距離よりも短い。したがって、制御部22は、加工後特性のばらつきを考慮しても、加工条件を調整した第1加工装置で加工されたウェーハの加工後特性が第3加工装置で加工されたウェーハの加工後特性よりも規格を満たしやすいと判定し、第1加工装置を、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として決定する。
軌跡31T及び32Tは、図6において直線として表されるが、曲線としても表され得る。また、軌跡31T及び32Tは、図6において左上及び右下に向かって延びているが、図6の例に限られず、左下及び右上に向かって延びてもよいし、左右方向又は上下方向に延びてもよい。軌跡31T及び32Tは、それぞれ異なる方向に延びる直線であってよいし、それぞれ異なる曲線であってもよい。
所定の品種のウェーハを加工するときの各ウェーハ加工装置1の加工条件は、ウェーハの加工後特性を表す点が原点Oに最も近づくように調整され得る。制御部22は、各ウェーハ加工装置1について、種々の加工条件を設定して所定の品種のウェーハを加工したときに実現され得る、ウェーハの加工後特性を表す点と原点Oとの間の最短の距離を算出する。所定の品種のウェーハを加工するときのウェーハ加工装置1について算出された最短の距離が短いほど、そのウェーハ加工装置1は、所定の品種のウェーハを加工するために適している。つまり、算出された最短の距離は、所定の品種のウェーハを加工することに対する、ウェーハ加工装置1の適性を表す。ウェーハ加工装置1が所定の品種のウェーハを加工したときに実現され得る最小の距離は、ウェーハ加工装置1の所定の品種に対する適性度とも称される。
原点Oに最も近づくように調整されたときのウェーハの加工後特性は、各ウェーハ加工装置1が所定の品種のウェーハを加工するときに最適の加工後特性であり、最適特性とも称される。制御部22は、各ウェーハ加工装置1の加工条件を変更したときの加工後特性の中から所定の品種のウェーハの規格の中心値に最も近づいた加工後特性を最適特性として選択してよい。各ウェーハ加工装置1が所定の品種のウェーハを加工するときの最適特性を表す点は、図6のグラフにおいて破線で描かれる線30Sの上に位置する。逆に言えば、最適特性を表す線30Sは、各ウェーハ加工装置1が所定の品種のウェーハを加工するときの最適特性を表す点の集合として描かれる。最適特性を表す線30Sは、図6において左下及び右上に向かって延びる直線として表されているが、これに限られず、種々の方向に向かって延びる直線として表されることがあるし、曲線として表されることもある。
制御部22は、各ウェーハ加工装置1について、ウェーハの加工後特性を表す点が原点Oに最も近づくように加工条件を調整することによって、所定の品種のウェーハを加工するときの最適特性を取得する。制御部22は、加工後特性を表す図6のようなグラフに、各ウェーハ加工装置1が所定の品種のウェーハを加工するときの最適特性を表す点をプロットし、最適特性を表す線30Sを生成してよい。制御部22は、最適特性を表す線30Sの上の各点について、原点Oから近い順に順位を付けてよい。制御部22は、原点Oから近い点ほど高い順位を付けるとする。制御部22は、高い順位が付された点に対応するウェーハ加工装置1が所定の品種のウェーハを加工するための高い適性を有すると判定する。
具体的に、図6の例において、点311は、第1加工装置が所定の品種のウェーハを加工するときの最適特性を表す。また、点321は、第2加工装置が所定の品種のウェーハを加工するときの最適特性を表す。点311は、点321よりも原点Oに近い。したがって、制御部22は、点311に対して、点321よりも高い順位を付ける。その結果、制御部22は、点321に対応する第2加工装置よりも点311に対応する第1加工装置が所定の品種のウェーハを加工するための高い適性を有すると判定する。
また、点331は、第3加工装置が所定の品種のウェーハを加工するときの最適特性を表す。点331は、点311及び点321よりも原点Oから遠い。したがって、制御部22は、点331に対して、点311及び点321よりも低い順位を付ける。その結果、点331に対応する第3加工装置は、点311に対応する第1加工装置及び点321に対応する第2加工装置よりも、所定の品種のウェーハの加工に適していないと判定される。
制御部22は、所定の品種のウェーハを加工するときの適性について、第1加工装置を1位とし、第2加工装置を2位とし、第3加工装置を3位としてよい。所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1の必要台数が決まっている場合、制御部22は、高い順位が付けられた点に対応づけられるウェーハ加工装置1から順に必要台数のウェーハ加工装置1を選択してよい。制御部22は、選択した必要台数のウェーハ加工装置1を、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として決定してよい。図6の例において、必要台数が1台である場合、制御部22は、所定の品種のウェーハを加工するときの適性が1位とされた第1加工装置だけを、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として決定する。必要台数が2台である場合、制御部22は、所定の品種のウェーハを加工するときの適性が1位とされた第1加工装置と2位とされた第2加工装置とを、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として決定する。
以上述べてきたように、制御部22は、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1を決定できる。具体的に、制御部22は、各ウェーハ加工装置1について、仮想的に又は実際に種々の加工条件を設定したときに加工されたウェーハの加工後特性を取得する。制御部22は、各ウェーハ加工装置1について、種々の加工条件を設定したときに加工されたウェーハの加工後特性の平均値と所定の品種のウェーハの加工条件が満たすべき規格の中心値との距離を算出する。制御部22は、各ウェーハ加工装置1について、種々の加工条件を設定して所定の品種のウェーハを加工したときに実現され得る最小の距離を算出する。各ウェーハ加工装置1について算出された最小の距離が短いほど、各ウェーハ加工装置1は所定の品種のウェーハの加工に適している。制御部22は、各ウェーハ加工装置1について算出された最小の距離を指標として、各ウェーハ加工装置1に対して、所定の品種のウェーハの加工適性の順位を付ける。制御部22は、複数のウェーハ加工装置1から、所定の品種のウェーハの加工適性が高い順にウェーハ加工装置1を選択し、所定の品種のウェーハを加工するウェーハ加工装置1として決定する。このようにすることで、制御部22は、各ウェーハ加工装置1の個体差を考慮して、所定の品種のウェーハの加工特性が満たすべき規格の種類別に適性の高いウェーハ加工装置1を割り当て得る。その結果、ウェーハの品質が高められ得る。
<複数品種を製造する場合のウェーハ加工装置1の割り当て>
ウェーハの製造システム100において、複数の品種のウェーハが製造されてよい。例えば、第1品種、第2品種及び第3品種のウェーハが製造されるとする。この場合、ウェーハの製造システム100において、複数のウェーハ加工装置1のそれぞれが各品種の製造のために割り当てられる。制御部22は、各ウェーハ加工装置1を各品種の加工に割り当てる。
ウェーハの製造システム100において、複数の品種のウェーハが製造されてよい。例えば、第1品種、第2品種及び第3品種のウェーハが製造されるとする。この場合、ウェーハの製造システム100において、複数のウェーハ加工装置1のそれぞれが各品種の製造のために割り当てられる。制御部22は、各ウェーハ加工装置1を各品種の加工に割り当てる。
ウェーハ加工装置1の状態の変化によって、そのウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性が変化し得る。制御部22は、ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の変化に基づいて、各ウェーハ加工装置1の割り当てを変更してよい。
図7に示されるように、各ウェーハ加工装置1の割り当てがマップとして表されるとする。左側のマップと右側のマップとは、それぞれ異なる時点における各ウェーハ加工装置1の割り当てを表す。マップの18個のセルは、ウェーハの製造システム100に含まれる18台のウェーハ加工装置1に対応する。網掛けのハッチング(A)で表されるセルは、第1品種のウェーハの製造に割り当てられるウェーハ加工装置1に対応する。右上がり斜線のハッチング(B)で表されるセルは、第2品種のウェーハの製造に割り当てられるウェーハ加工装置1に対応する。斜格子のハッチング(C)で表されるセルは、第3品種のウェーハの製造に割り当てられるウェーハ加工装置1に対応する。
制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の変化に応じて、各ウェーハ加工装置1をどの品種のウェーハの製造に割り当てるか変更する。具体的に、制御部22は、第1品種、第2品種及び第3品種それぞれのウェーハの加工後特性を表す点をプロットするグラフを生成してよい。各品種のグラフの原点は、各品種のウェーハの規格の中心値を表すとする。制御部22は、各品種のグラフにおいて、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性を表す点をプロットしてよい。制御部22は、各品種のグラフにおいて、各ウェーハ加工装置1が各品種のウェーハを加工したときの最適特性を表す点をプロットしてよい。制御部22は、各品種のグラフにおいて、図6の最適特性を表す線30Sに対応する線を生成してよい。
制御部22は、各品種のグラフにおいて、各ウェーハ加工装置1が各品種のウェーハを加工したときの最適特性を表す点と原点との距離を算出する。制御部22は、距離が短い順に各点に順位を付ける。各点に付けた順位は、各点に対応する各ウェーハ加工装置1が各品種のウェーハを加工する適性の順位に対応する。制御部22は、各品種のウェーハを加工する適性が高いウェーハ加工装置1から順に、各品種のウェーハを加工するために必要な台数のウェーハ加工装置1を割り当てる。
図7に例示されるように、ウェーハ加工装置1が第1品種、第2品種及び第3品種の加工に割り当てられる場合、制御部22は、各品種についてウェーハ加工装置1に対して加工適性の順位を付けてよい。図7の例において、各品種の加工に必要なウェーハ加工装置1の数が6台である。制御部22は、第1品種についての加工適性の順位が1位のウェーハ加工装置1を第1品種の加工に割り当て、第2品種についての加工適性の順位が1位のウェーハ加工装置1を第2品種の加工に割り当て、第3品種についての加工適性の順位が1位のウェーハ加工装置1を第3品種の加工に割り当ててよい。制御部22は、残りのウェーハ加工装置1について各品種の加工適性の順位を付け直し、第1品種についての加工適性の順位が1位のウェーハ加工装置1を第1品種の加工に割り当て、第2品種についての加工適性の順位が1位のウェーハ加工装置1を第2品種の加工に割り当て、第3品種についての加工適性の順位が1位のウェーハ加工装置1を第3品種の加工に割り当ててよい。制御部22は、各品種の加工に割り当てたウェーハ加工装置1の数が6台になるまで、加工適性の順位付けと、各品種の加工への割り当てとを繰り返してよい。
制御部22は、各品種について加工適性が高い順に2台以上のウェーハ加工装置1をまとめて割り当ててよい。制御部22は、第1品種について加工適性が高い順に6台のウェーハ加工装置1をまとめて第1品種の加工に割り当て、残りのウェーハ加工装置1のうち第2品種について加工適性が高い順に6台のウェーハ加工装置1をまとめて第2品種の加工に割り当て、残った6台のウェーハ加工装置1を第3品種の加工に割り当ててもよい。
制御部22は、以上説明してきた動作の結果として、図7の左側のマップで表される割り当てから、右側のマップで表される割り当てに変更する。具体的には、制御部22は、第1品種に割り当てられている6台のウェーハ加工装置1のうち、1台を第2品種への割り当てに変更し、1台を第3品種への割り当てに変更する。また、制御部22は、第2品種に割り当てられている6台のウェーハ加工装置1のうち、1台を第1品種への割り当てに変更し、1台を第3品種への割り当てに変更する。また、制御部22は、第3品種に割り当てられている6台のウェーハ加工装置1のうち、1台を第1品種への割り当てに変更し、1台を第2品種への割り当てに変更する。
<加工の結果に基づく動作>
ウェーハ加工装置1は、ウェーハの加工に適用されることによって、新たにウェーハを加工する。管理装置20の制御部22は、ウェーハ加工装置1が新たに加工したウェーハの加工後特性を取得してよい。
ウェーハ加工装置1は、ウェーハの加工に適用されることによって、新たにウェーハを加工する。管理装置20の制御部22は、ウェーハ加工装置1が新たに加工したウェーハの加工後特性を取得してよい。
制御部22は、ウェーハ加工装置1が新たに加工したウェーハの加工後特性に基づいて、ウェーハ加工装置1の加工時間を調整してもよい。制御部22は、新たに加工したウェーハの凹凸量が小さい場合、又は、外周平坦度が大きい場合にウェーハ加工装置1の加工時間を長くしてよい。制御部22は、新たに加工したウェーハの凹凸量が大きい場合、又は、外周平坦度が小さい場合にウェーハ加工装置1の加工時間を短くしてよい。このようにすることで、ウェーハの加工後特性が規格に入りやすくなる。その結果、ウェーハの加工歩留まりが向上し得る。
制御部22は、ウェーハ加工装置1が新たに加工したウェーハの加工後特性に基づいて、少なくとも2つの指標の関係を表すデータを更新してよい。制御部22は、更新したデータに基づいてウェーハ加工装置1の加工適性を評価し直してよい。このようにすることで、ウェーハ加工装置1の状態が評価結果に反映され得る。その結果、ウェーハの加工歩留まりが向上し得る。
(管理方法の手順例)
管理装置20の制御部22は、図8に例示されるフローチャートの手順を含む管理方法を実行することによってウェーハ加工装置1を管理してよい。管理方法は、制御部22に実行させる管理プログラムとして実現されてもよい。
管理装置20の制御部22は、図8に例示されるフローチャートの手順を含む管理方法を実行することによってウェーハ加工装置1を管理してよい。管理方法は、制御部22に実行させる管理プログラムとして実現されてもよい。
制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性の実績データを取得する(ステップS1)。制御部22は、ウェーハ加工装置1において加工条件を種々の条件に変更して加工されたウェーハの加工後特性を取得する(ステップS2)。
制御部22は、所定の品種のウェーハの規格の中心値を表す点を原点とするグラフにプロットした加工後特性を表す点とそのグラフの原点との距離を算出する(ステップS3)。制御部22は、各ウェーハ加工装置1について加工後特性を表す点と原点との距離が最短になるように加工条件を設定し、所定の品種のウェーハの加工後特性を表す点と原点との距離が最短となる加工後特性を最適特性として取得する(ステップS4)。制御部22は、取得した最適特性に基づいて各ウェーハ加工装置1に対して、所定の品種のウェーハを加工するときの適性が高い順に順位を付ける(ステップS5)。
制御部22は、加工適性について高い順位が付されたウェーハ加工装置1から順番に、所定の品種のウェーハの加工に割り当てる。つまり、制御部22は、加工適性の順位に基づいてウェーハ加工装置1を割り当てる(ステップS6)。制御部22は、ステップS6の手順の実行後、図8のフローチャートの手順の実行を終了する。制御部22は、ステップS6の手順の実行後、ステップS1の手順に戻って他の品種のウェーハの加工にウェーハ加工装置1を割り当ててもよい。制御部22は、複数の品種それぞれのウェーハの加工へのウェーハ加工装置1の割り当てを並行して行ってもよい。
以上述べてきたように、本実施形態に係るウェーハの製造システム100において、管理装置20の制御部22は、複数のウェーハ加工装置1を管理する。制御部22は、各ウェーハ加工装置1によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離を算出する。制御部22は、各ウェーハ加工装置1について算出した距離に基づいて、複数のウェーハ加工装置1の中から、所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置1を決定する。制御部22は、ウェーハの加工後特性の実績データに基づいて各ウェーハ加工装置1の最適特性を算出し、所定の品種のウェーハの規格の中心値に最適特性が近い順にウェーハ加工装置1を割り当ててよい。このようにすることで、ウェーハの加工後特性が規格に入りやすくなる。また、特に凹凸量と外周平坦度のようにトレードオフの関係にある複数の指標が規格として定められている場合であっても、ウェーハの加工後特性が規格に入りやすくなる。その結果、ウェーハの製造システム100におけるウェーハの加工歩留まりが向上し得る。
本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は改変を行うことが可能であることに注意されたい。従って、これらの変形又は改変は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態について装置を中心に説明してきたが、本開示に係る実施形態は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
本開示に含まれるグラフは、模式的なものである。スケールなどは、現実のものと必ずしも一致しない。
本開示に係る実施形態によれば、ウェーハの加工歩留まりが向上され得る。
100 ウェーハの製造システム
1 ウェーハ加工装置(2:上定盤、3:下定盤、4:回転定盤、5:サンギア、6:インターナルギア、7:研磨パッド、8:孔、9:キャリアプレート、10:孔、11:ワーク厚み計測器、12:制御部、13:演算部、W:ワーク(ウェーハ))
20 管理装置(22:制御部、24:記憶部、26:通信部)
30、311、312、321、322、331、332 加工後特性を表す点
30S 最適特性の線
31T、32T、33T 軌跡
40、411、412、421、422、431、432 領域
R1、R2、R3 原点を中心とする同心円の半径
1 ウェーハ加工装置(2:上定盤、3:下定盤、4:回転定盤、5:サンギア、6:インターナルギア、7:研磨パッド、8:孔、9:キャリアプレート、10:孔、11:ワーク厚み計測器、12:制御部、13:演算部、W:ワーク(ウェーハ))
20 管理装置(22:制御部、24:記憶部、26:通信部)
30、311、312、321、322、331、332 加工後特性を表す点
30S 最適特性の線
31T、32T、33T 軌跡
40、411、412、421、422、431、432 領域
R1、R2、R3 原点を中心とする同心円の半径
Claims (7)
- 複数のウェーハ加工装置を管理する制御部を備え、
前記制御部は、
前記各ウェーハ加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離に基づいて、前記複数のウェーハ加工装置の中から、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定する、
管理装置。 - 前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置について前記所定の品種のウェーハの規格の中心値に最も近い加工後特性を最適特性として算出し、前記最適特性と前記所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離が短い順に、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定する、請求項1に記載の管理装置。
- 前記制御部は、前記各ウェーハ加工装置の加工条件を変更したときの加工後特性の中から前記所定の品種のウェーハの規格の中心値に最も近づいた加工後特性を前記最適特性として選択する、請求項2に記載の管理装置。
- 前記加工条件は、前記各ウェーハ加工装置が終点検知を行うことで決定される、請求項3に記載の管理装置。
- 前記制御部は、前記所定の品種のウェーハの規格の中心値を原点とするグラフに前記ウェーハの加工後特性を表す点をプロットし、プロットした点と前記グラフの原点との距離を算出する、請求項1から4までのいずれか一項に記載の管理装置。
- 複数のウェーハ加工装置を管理する管理方法であって、
前記各ウェーハ加工装置によって加工されたウェーハの加工後特性と所定の品種のウェーハの規格の中心値との距離に基づいて、前記複数のウェーハ加工装置の中から、前記所定の品種のウェーハの加工に割り当てるウェーハ加工装置を決定するステップを含む、管理方法。 - 請求項1から4までのいずれか一項に記載の管理装置と、前記管理装置によって管理されるウェーハ加工装置とを備える、ウェーハの製造システム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022120955A JP2024017963A (ja) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システム |
PCT/JP2023/014282 WO2024024178A1 (ja) | 2022-07-28 | 2023-04-06 | 管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システム |
TW112113256A TWI838204B (zh) | 2022-07-28 | 2023-04-10 | 管理裝置、管理方法以及晶圓之製造系統 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022120955A JP2024017963A (ja) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024017963A true JP2024017963A (ja) | 2024-02-08 |
Family
ID=89705925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022120955A Pending JP2024017963A (ja) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024017963A (ja) |
TW (1) | TWI838204B (ja) |
WO (1) | WO2024024178A1 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2994321B2 (ja) * | 1998-03-20 | 1999-12-27 | 九州日本電気株式会社 | 製造工程の生産管理システム |
KR20150103578A (ko) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | 삼성전자주식회사 | 공정 관리 시스템 및 장치 |
JP6561682B2 (ja) * | 2015-08-24 | 2019-08-21 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハの工程計画立案システム、工程計画立案装置、工程計画立案方法及びプログラム |
JP6351880B2 (ja) * | 2016-01-15 | 2018-07-04 | 三菱電機株式会社 | 計画生成装置、計画生成方法及び計画生成プログラム |
JP7460274B2 (ja) * | 2020-02-21 | 2024-04-02 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
JP7156341B2 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-10-19 | 信越半導体株式会社 | 片面研磨装置及び片面研磨方法、並びに研磨パッド |
JP7290140B2 (ja) * | 2020-09-09 | 2023-06-13 | 株式会社Sumco | ウェーハ研磨方法およびウェーハ研磨装置 |
-
2022
- 2022-07-28 JP JP2022120955A patent/JP2024017963A/ja active Pending
-
2023
- 2023-04-06 WO PCT/JP2023/014282 patent/WO2024024178A1/ja unknown
- 2023-04-10 TW TW112113256A patent/TWI838204B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024024178A1 (ja) | 2024-02-01 |
TWI838204B (zh) | 2024-04-01 |
TW202405596A (zh) | 2024-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100297732B1 (ko) | 반도체 소자의 소정 물질층의 패턴밀도를 구하는 방법 및 이를 이용한 화학기계적 연마의 시뮬레이션 방법 | |
CN100378940C (zh) | 半导体晶片磨光的方法和*** | |
KR102046192B1 (ko) | 신규 웨이퍼 지오메트리 메트릭을 이용한 오버레이 및 반도체 처리 제어 | |
US20150065010A1 (en) | Apparatus and method for double-side polishing of work | |
JP4338240B2 (ja) | 半導体チップの製造方法 | |
JP2005317864A (ja) | ウェハの研磨方法 | |
JP6602477B2 (ja) | ウェーハの表面性状を非接触検査するための方法及び装置 | |
CN109844656B (zh) | 半导体晶圆化学机械研磨工序的研磨动作分析方法及其装置 | |
CN109964307A (zh) | 接合晶片计量 | |
WO2024024178A1 (ja) | 管理装置、管理方法、及びウェーハの製造システム | |
CN116337889A (zh) | 晶锭评估方法及检测装置 | |
TWI740068B (zh) | 工件的雙面研磨裝置及雙面研磨方法 | |
KR102586090B1 (ko) | 워크의 양면 연마 방법 및 워크의 양면 연마 장치 | |
KR102274886B1 (ko) | 웨이퍼의 양면 연마 방법 | |
JP2022016403A (ja) | 集積回路を製造するためのホットスポット回避方法 | |
JP2020015122A (ja) | ワークの両面研磨装置および両面研磨方法 | |
CN112446887B (zh) | 晶圆切割晶片数计算方法及计算设备 | |
CN115752220A (zh) | 一种硅片边缘形貌数据化方法 | |
US20240123566A1 (en) | Processing condition setting apparatus, processing condition setting method, and wafer production system | |
KR20240001252A (ko) | 워크의 양면 연마 장치 및 양면 연마 방법 | |
JP4054567B2 (ja) | 研磨工具の評価方法 | |
CN118116820A (zh) | 一种基于晶圆图的晶圆缺陷聚类方法及装置 | |
KR20240054142A (ko) | 웨이퍼 결함 검출 방법 및 웨이퍼 결함 검출 장치 | |
JP2024024162A (ja) | ウェーハの片面研磨方法、ウェーハの製造方法、およびウェーハの片面研磨装置 | |
TW202348358A (zh) | 化學機械研磨墊修整器及其製法 |