JPH0652698B2

JPH0652698B2 - 製造設備監視方式

Info

Publication number: JPH0652698B2
Application number: JP62219039A
Authority: JP
Inventors: 敏正原田; 純中里; 努津山; 武正岩崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-09-03
Filing date: 1987-09-03
Publication date: 1994-07-06
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: JPS6464213A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、製造設備の監視方式に係り、とくに設備の保
全作業を頻繁に必要とする製造設備のワークの処理条件
の変動を監視するのに好適な製造設備監視方式に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、製造設備を長期間にわたって最高性能に維持する
ための方法として、たとえば特開昭61−44428号に記載
されているように、設備の各要素の稼働時間および実働
回数などの使用状況を収集蓄積し、この蓄積データを随
時表示することにより正確かつ計画的な保全が行なえる
ようにし、設備の性能を長期間安定に維持しようとする
ものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

製造設備の性能を維持するためには、適切な保全を行な
うことが不可欠であることは云うまでもないところであ
るが、保全を行なった影響を正確に把握することも極め
て重要である。

何故ならば、通常、保全を実施した設備においてはワー
クを処理するための処理条件の変動が発生し易く、これ
が品質のバラツキの増大に結び付く場合も少なくないか
らである。

たとえば、第５図に示すように、ウエハ１上に形成され
たホトレジスト膜からなるパターンを保護膜４としてこ
の下方のウエハ１の表面に形成されたSiO₂からなる酸化
膜２およびPoly-Si膜などをプラズマ放電によりエッチ
ングを行ない、規定の酸化膜２およびPoly-Si膜３から
なる微細パターンを形成するための半導体製造設備の代
表的なドライエッチング設備の場合について検討する
と、つぎのとおりである。

すなわち、上記のように酸化膜２およびPoly-Si膜３な
どをプラズマ放電によりエッチングを行なうためには、
所定の真空度に保持されエッチング処理を行なう反応室
内およびこの反応室内に配置されプラズマ放電を発生す
る電極と反応室との間を外部とシールする必要がある。
そこで、従来より上記シール部にはＯリングなどの部品
が使用されている。

しかるに上記Ｏリングなどの部品はいわば消耗品であっ
て使用の経過に伴って劣化する。またウエハの処理枚数
の増加とともにエッチング時に発生して反応室内の内壁
に付着する発生生成物などの異物の数が増加する。

そのため、設備が所定の性能を維持するには、電極およ
びＯリングなどの部品の交換および反応室内の洗浄など
の保全作業を行なう必要がある。

また、上記保全作業を実施したことによって保全作業等
の反応室内の真空度の変動などによりエッチング条件が
変化し、これによってエッチングの不足もしくは過多と
なって規定の寸法にパターンを形成することが困難にな
る場合がある。

しかるに、前記の従来技術は保全の影響を把握する点に
ついての配慮がされておらず、そのため、製造設備が長
期間にわたって規定の性能を維持することが困難であ
る。

本発明の目的は、保全作業を必要とする製造設備に適切
な保全と、保全作業時に発生したワークの処理条件の変
動を検出して製造設備があらじめ設定した性能を長期間
にわたって維持可能とする製造設備監視方式を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の目的は、製造設備によって処理されるワークの少
なくとも処理寸法をあらかじめ規定し、これを入力する
品質規定情報入力手段と、上記ワークの少なくとも処理
日時、処理工程名を入力する生産実績入力手段と、上記
処理されたワークの少なくとも処理寸法の測定結果を入
力する品質データ入力手段と、上記製造設備が所定の性
能を維持すために実施すべき少なくとも保全項目および
保全間隔をあらかじめ規定し、これを入力する保全規定
情報入力手段と、上記製造設備に実施した保全作業を入
力する保全実績入力手段と、これらの入力情報を記憶す
る記憶手段と、この記憶手段に記憶された情報から生産
実績、保全規定および保全実績に関する情報を検索し、
要保全項目および保全時期を演算し、その結果を表示す
る保全作業管理手段と、上記記憶手段から品質規定、生
産実績、品質、保全実績に関する情報を検索して品質の
推移を表示するとともに保全作業後のワークの品質が規
定された品質に維持されているか否かを管理する変動検
知演算手段とを備え、上記製造設備の保全管理および保
全作業後のワークの処理条件の変動を監視するようにす
ることによって達成される。

〔作用〕

製造設備によりワークの処理を行なう場合には、ワーク
が規定の仕様の製品あるいは中間製品を生産するために
は、第４図に示すような情報を管理する必要がある。

すなわち、第４図(a)に示すように製造設備によりワー
クを処理した日時、ロット番号および工程名などを記録
した生産実績データ101と、第４図(b)に示すように処理
したワークのロット番号および測定装置により測定した
微細パターンの寸法を記録した品質データ102と、第４
図(c)に示すように、あらかじめ設定した規格値μ、上
記第４図(b)に示す品質データ102に基づいてバラツキ幅
を規定した標準偏差σおよび管理限界を算出する場合の
限界値μαなどを記録した品質規定データ103と、第４
図(d)に示すような設備が生産する上で実施すべき反応
室内の洗浄、電極交換および真空度調整などの保全項目
およびエッチング処理を行なったワークの総数および総
時間などの保全間隔などを規定し記録した保全規定デー
タ104と第４図(e)に示すように、反応室内の洗浄および
電極交換などの保全作業を実施した日時および項目など
を記録した保全実績データ105とが必要である。

また、保全作業の管理および保全作業実施後のワーク処
理条件の変動の管理はつぎの方法によって行なうことが
できる。すなわち、 (ｉ)保全作業の管理について、保全間隔が時間で規定している場合には、第４図(e)に
示す保全実績データ105から、すべての項目について保
全作業が実施された最新の実施日を検索し、その最新の
実施日から現時点までの間隔が第４図(d)に示す保全規
定データ104に規定されている間隔に達しているか否か
を判定する。

また保全間隔が処理ロット数で規定されている場合に
は、第４図(e)に示す保全実績データ105の保全作業日時
の情報を基にして第４図(a)に示す生産実績データ101の
保全作業実施直後のロットを検索し、このロットより現
時点に至るまでの処理ロット数が規定のロット数に達し
ているか否かを判定することにより、保全時期に到達し
た項目を抽出して保全作業の進捗の管理を行なうことが
できる。

(ii)保全作業後のワークの処理条件の変動の管理につい
て、第４図(e)に示す保全実績データ105から、検討したい保
全作業が実施された最新の実施日を検索し、この情報に
基づいて第４図(a)に示す生産実績データ101から、保全
作業が実施された直後のロットについて、その処理日時
に関する情報を検索し、このロットより現時点に至るま
での全てのロット番号を時系列順に古い方から検索し、
かつこれらのロット番号に対応するークの処理結果の測
定値を第４図(b)に示す品質データ102から検索し、これ
らの情報に基づいて第４図(c)に示す品質規定データ103
で規定された仕様を満足しているか否かを判定すること
によって変動発生の有無の管理を行なうことができる。

〔実施例〕

以下、本発明をドライエッチング設備に実施した一例を
示す第１図乃至第３図について詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例であるドライエッチング設
備の監視装置のシステムを示すブロック図、第２図は第
１図の情報処理部の構成を示すブロック図、第３図は動
作経路を示すブロック図である。

第１図および第２図において、11はドライエッチング設
備にして、既に述べた方法によりロットから抜取られた
ワーク16をエッチング処理を行ない、エッチング処理を
行なったワーク16について生産実績データ入力装置15′
で、第４図(a)に示す生産実績データ101に記録される。
12は測定装置にして、エッチングにより形成された微細
パターン（図示せず）の寸法を測定し、その測定結果を
品質データ入力装置17′で第４図(b)に示す品質データ1
02に記録する。13はＣ．Ｐ．Ｕにして、第２図に１点鎖
線にて示すように、内部に入力データ管理手段131と、
品質データ表示手段132と、保全作業管理手段133と、変
動検知演算手段134とを有している。14は入力装置にし
て、第４図(c)に示す品質規定データ103と、第４図(d)
に示す保全規定データ104と、第４図(e)に示す保全実績
データ105とを入力している。15は記憶装置にして、上
記入力データ管理手段131からの生産、品質および保全
に関する情報を記憶している。17は表示装置である。

本発明によるドライエッチング設備の監視装置は前記の
ように構成されているから、つぎに第３図に示す動作順
序にしたがってその方法を説明する。

処理301では、第４図(c)に示す品質規定データ103に記
録された情報を入力データ管理手段131を介して記憶装
置15に格納する。

処理302では、反応室内の洗浄、電極交換、Ｏリング交
換および真空度調整などの保全項目および保全作業を実
施する間隔、たとえばウエハ1000枚処理毎に１回または
100ロット毎に１回、あるいは１カ月毎に１回などの保
全間隔に関する情報を保全規定情報入力装置３から入力
データ管理手段131を介して記憶装置15に格納する。

処理303では、保全作業を実施した場合に第４図 (e)に
示す保全実績データ105に記録された情報を保全実績入
力装置３から入力データ管理手段131を介して記憶装置1
5に格納する。

処理304では、ドライエッチング設備11により処理した
場合に第４図 (a)に示す生産実績データ101に記録した
情報を生産実績入力装置２から入力データ管理手段131
を介して記憶装置15に格納する。

処理305では、エッチング処理を終了したワーク16のパ
ターン寸法x_k(k＝1.2.3…で、エッチング処理を実施し
たワーク16のロットの順序を表わす。)を測定装置12で
測定し、その測定結果を第４図(b)に示す品質データ102
に記録した情報を生産実績入力装置２から入力データ管
理手段131 を介して記憶装置15に格納する。

処理306では、品質データ表示手段132により記憶装置15
で記憶された情報から、ドライエッチング設備11で処理
したワーク16のロット番号を処理ロット番号順に検索す
るとともにこれらのロットに対応するパターン寸法ｘ_k
を検索し、これらのデータを結合して表示装置17に転送
し、パターン寸法の変動の推移を表示する。

処理307では保全作業管理手段133により、記憶装置15で
記憶された情報から、反応室内の洗浄、電極の交換およ
び真空度調整などのすべての保全作業項目を実施した最
新時点のそれぞれの日時に関する情報と、それぞれの保
全項目についての保全間隔に関する情報と、それぞれの
保全項目で最新時点で保全を実施した日時直後のロット
から現時点までにエッチング処理されたロット番号およ
びその日時に関する情報とを検索し、たとえば、保全間
隔が日数などの情報で規定されている場合には、最新時
点での保全実施日時から現時点に至るまでの日数が規定
された日数に達しているか否かを判定し、また、保全間
隔が処理ロット数の情報で規定されている場合には、最
新時点での保全実施日時より直後の処理ロットを検索
し、このロットから現時点までに処理したロット数が規
定のロット数に達しているか否かを判定し、規定の保全
間隔に達している場合には、つぎの処理308に進み、保
全作業に必要な項目を表示装置17に表示する。また規定
の保全間隔に未だ達していない場合には処理309に進
む。

処理309では、変動検知演算手段134により外部より指定
された特定の保全項目たとえば、電極交換についての最
新実施された日時を検索し、この情報を基にして第４図
(a)に示す生産実績データ101から電極交換直後のロッ
トから現時点に至るまでのロット番号を処理された順序
k (k＝1.2.3…n)に検索し、かつこれらのロットに対応
するパターンの寸法ｘ_k(k＝1.2.3…n)を検索する。

ついで、これらパターンの寸法ｘ_kが規定の仕様内に維
持されているか否かを監視する。この場合、平均値の統
計的検定を用いる場合には、上記パターンの寸法ｘ_kか
ら平均値はにより求める。

また、記憶装置15よりパターンの寸法の仕様に関する情
報すなわち、第４図(c)に示す品質規定データ103に記録
された規格値μ、標準偏差σおよび限界値μαを検索し
これらの値μ、σ、μαより平均値の上方限界_Vお
よび下方管理限界_Lをにより算出する。

さらにさきに求めたと上記_Vと_Lとを用いて (ｉ) _L＜ｘ＜_V (ii) _V≦ (iii) ≦_L なる大小関係を判定し、(ｉ)の場合には、変動が発生し
ていないものとして判定し、処理303に戻ってドライエ
ッチング設備11の監視を繰り返す。また(ii)の場合に
は、パターンの寸法が規定の値よりも大きい方に変化し
ているものとして判定し、(iii)の場合には、規定の値
よりも小さい方に変化しているものとして判定して処理
310に進む。

処理310では、保全作業を実施する項目たとえば電極交
換とこの電極交換作業が実施された直後のロット番号お
よび変動の大小に関する情報とを表示装置17に転送して
(a)パターン寸法大で推移(b)パターン寸法小で推移の表
示を保全項目、保全作業直後のロット番号とともに表示
を行ない、処理303に戻って以降上記の処理を繰り返
す。

なお、表示装置17が上記(a)(b)の表示をしたときには、
保全作業が適切でなかったものと判断できるので、これ
によってドライエッチング設備11の再保全作業を実施す
ることによりドライエッチング設備11は規定の性能を維
持することが可能になる。

したがって上記の処理手順を繰り返すことによって、ド
ライエッチング設備は規定の性能を長期間に亘って維持
することができかつこのドライエッチング設備によって
ドライエッチング処理されるワークの品質を向上するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、保全作業を必要とする製造設備に適切
な保全を実施することができ、かつ保全作業時に発生し
たワークの処理条件の変化を検出することができるの
で、製造設備は長期間に亘って規定の性能を維持するこ
とができ、かつこの製造設備によって処理されるワーク
の品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるドライエッチング設
備の監視装置のシステムを示すブロック図、第２図は、
第１図の情報処理部の構成を示すブロック図、第３図は
動作経路を示すブロック図、第４図はデータを示しその
(a)は生産実績データ、(b)は品質データ、(c)は品質規
定データ、(d)は保全規定データ、(e)は保全実績データ
を示し、第５図は半導体ウエハのドライエッチング処理
説明図である。 11……ドライエッチング設備、12……測定装置、13……
Ｃ.Ｐ.Ｕ、14……入力装置、15……記憶装置、16……ワ
ーク、17……表示装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製造設備によって処理されるワークの少な
くとも処理寸法をあらかじめ規定し、これを入力する品
質規定情報入力手段と、上記ワークの少なくとも処理日
時、処理工程名を入力する生産実績入力手段と、上記処
理されたワークの少なくとも処理寸法の測定結果を入力
する品質データ入力手段と、上記製造設備が所定の性能
を維持すために実施すべき少なくとも保全項目および保
全間隔をあらかじめ規定しこれを入力する保全規定情報
入力手段と、上記製造設備に実施した保全作業を入力す
る保全実績入力手段と、これらの入力情報を記憶する記
憶手段と、この記憶手段に記憶された情報から生産実績
・保全規定および保全実績に関する情報を検索し、要保
全項目および保全時期を演算し、その結果を表示する保
全作業管理手段と、上記記憶手段から品質規定、生産実
績、品質、保全実績に関する情報を検索して品質の推移
を表示するとともに保全作業後のワークの品質が規定さ
れた品質に維持されているか否かを管理する変動検知演
算手段とを備え、上記製造設備の保全管理および保全作
業後のワークの処理条件の変動を監視するようにしたこ
とを特徴とする製造設備監視方式。