[发明专利]半导体处理控制系统及控制方法和记录其处理的记录媒体

说明书

本发明涉及半导体处理过程控制系统、半导体处理过程控制方法、及记录其处理的记录媒体，特别是涉及能灵活、迅速地适应处理过程、控制变量的计算法、处理装置的变化的半导体处理过程控制系统、半导体处理过程控制方法、以及记录其处理的记录媒体。

为了制造IC、LSI等半导体装置，必须经过成膜、蚀刻、洗净、检验等多个处理过程，在各过程中进行作为目标的处理。为实现作为目标的处理必须恰当地设定各处理装置的控制条件及其处理时间。

例如在某一过程中进行成膜处理的情况下薄膜的材质(薄膜品种)和膜厚即成为其处理目标。这里将在特定的半导体进行作为目标的薄膜品种的成膜称作处理内容、通过恰当地选择成膜装置的控制条件(如为CVD)装置时使用的气体材料、气体的流量、温度等的条件)能实现作为目标的处理内容(目标薄膜品种的成膜)，而能由进行成膜处理的时间(淀积时间)来控制膜厚。在此，淀积时间是通过以成膜率(单位时间由形成薄膜的膜厚，亦即一种处理速度)去除目标膜厚来求取的。而成膜率是预先在装置维护时等加以测定然后作成速率表加以保存的。

在进行蚀刻处理的情况下，处理内容是对在特定的半导体上成膜的特定材料的膜进行蚀刻，而此处理内容和蚀刻的深度(膜厚)则为处理目标。为实现此处理内容，应确定蚀刻装置的控制条件。通过以蚀刻率(每单位时间的蚀刻深度，即一种处理速度)去除作为目标的蚀刻深度(膜厚)来确定蚀刻时间(处理时间)。蚀刻率与成膜情况一样作为速率表保存。

为管理多个处理过程中的处理装置的控制条件、处理时间，采用半导体处理过程控制系统。在此，取成膜的情况(单一过程的情况)作为处理内容举例，表明按照历来的半导体处理过程控制系统的过程控制流程。图29中表示过程流程图，图30表明过程控制流程。

如图30中所示，半导体处理过程控制系统由过程流图信息读取本身过程中处理目标(该情况为成膜的薄膜品种、膜厚)和处理装置的控制条件。然后，参照速率表以成膜率去除目标膜厚来求得处理时间(该情况为淀积时间)。在此例中将目标膜厚1000埃以成膜率10埃／分除得到淀积时间100分。接着将控制变量(有关包含处理装置的控制条件和处理时间双方的处理装置的控制的条件设定，下面也相同)送到成膜装置或其控制装置进行成膜处理。在以此图30中所示的例中，对于成为目的的处理过程的控制方法是固定的。

图31和32中表示成膜多个薄膜的情况和对多个薄膜进行蚀刻时的处理时间的计算方法。在该情况由于因成膜或蚀刻的薄膜材料引起处理装置的控制条件和处理速度(成膜率、蚀刻率等)不同，所以每个各自薄膜的处理过程均要计算处理时间。

半导体处理过程控制系统虽然也可用硬件本身构成，但通常可迅速地适应处理过程的变化等那样地作为计算机上的程序(软件)而构成。这如图33中所示。

如此图33中所示，在各过程使用的每个处理装置中有过程控制程序，控制各个处理装置。亦即，由多个过程控制程序的集合来实现半导体处理过程控制系统的功能。在过程和其中使用的装置改变时，可改变各自的过程控制程序的内容来加以适应。

但是存在的问题是，控制条件并不是仅由装置和处理内容决定而成为固定的，而且成膜率也不一定是恒定的。

也就是说，控制条件是可因处理装置的使用历史等而变化。成膜率可能随成膜的基底的状态而改变，因而成膜率也因淀积薄膜的厚度而变化。

作为处理这样情况的方法，例如考虑以往的控制条件计算合适的控制条件的方法在专利申请特开平8-45804号中有揭示，由目标厚度计算处理时间的方法在专利申请特开平6-196404号中有揭示。

这样的控制条件、处理时间的计算方法不是决定性的而是可因作为目的的处理内容等而变化的。在历来的半导体处理过程控制系统中存在着无法灵活地对待这样的控制条件、处理时间的计算法的变化，只能在每次改变计算法时改写整个程序的问题。

在进行处理装置、处理过程的变更(除各个过程的变更外，还包括过程的消除、追加)的情况下也要改变整个程序，所以还有耗费时间的问题。

如以上所述那样，历来的半导体处理过程控制系统不能迅速地适应处理过程、控制变量的计算、处理装置等的变化，结果就可能造成半导体装置开发的滞后。

因此，本发明是鉴于所述课题而研制的，目的就在于提供能灵活、迅速地适应处理过程、控制变量的计算法、处理装置的变化的半导体处理过程控制系统。