JPH0815135B2 - 半導体装置の製造管理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造管理
システムに係わり、特に半導体装置を製造する過程での
品質管理に関わる製造管理システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体装置の品質管理に関わる製
造管理システムには、検査工程の良不良判定及び検査項
目毎の測定値を含む検査結果を収集し蓄積する手段と、
管理する測定値の規格管理方法を定めた不良管理テーブ
ルを有し、検査結果の収集毎に周期的に不良率を又は検
査結果が不良管理テーブルの管理限界を越えている場合
には、過去一定期間の不良率と管理限界を越えた検査項
目の測定値の時間推移を表すグラフを出力する品質管理
システム（特開平２−９８６３２号公報）や、さらにこ
の品質管理システムに検査工程の不良項目と不良の要因
となる製造工程の対応関係を示す不良要因テーブルを付
加し、不良率又は検査結果が不良管理テーブルの管理限
界を越えている場合には、不良の最多原因である不良項
目の要因工程の製造条件及び製造実績と不良率の時間推
移及び相関を表すグラフを出力する品質管理システム
（特開平２−９８６３１号公報）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体装置
の品質管理に関する製造管理システムでは、不良率又は
検査結果が不良管理テーブルの管理限界を越えた場合
に、その不良率又は検査項目の時間推移を表すグラフを
出したり、不良の最多の原因である不良項目の要因工程
の製造条件及び製造実績と不良率の時間推移及び相関を
表すグラフを出力するのみのため、不良が発生した場合
の最初の１次的な解析を人手で行う必要はなくなる。し
かし、半導体装置を製造するための条件制御は多変数制
御系であり、制御対象が相互干渉する事がほとんどであ
り、単に要因工程の製造条件及び製造実績と不良率の時
間推移及び相関を表すグラフを出力しても、原因を確定
できない場合が多いと言う問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造管理システムは、半導体装置製造工程での製造条件及
び実際の処理で実行した条件を工程毎に収集・蓄積する
手段と、検査工程の測定値を含む測定項目毎の測定結果
を収集・蓄積する手段と、検査工程の測定項目毎の測定
値の良否を判定する規格と判定方法を登録する手段と、
検査工程で測定された測定項目毎の測定値を登録されて
いる規格・判定方法に従って判定し、判定の結果不良が
発生した場合それを表示する手段と、検査工程で不良が
発生した場合、自動的に解析を行う解析手順及び解析デ
ータを登録する手段と、登録された解析手順・解析デー
タに基づいて解析を自動実行し原因の限定を行う手段
と、特定設備が原因の場合は原因設備の条件修正による
対処の可能性を判断し、可能な場合原因は設備で作業す
る後続ロットの条件を修正する手段と、原因設備の条件
修正による対処が不可能な場合は原因設備での作業をス
トップする手段と、特定ロットが原因の場合は該当ロッ
トの後工程での条件修正による対処の可能性を判断し、
可能な場合は該当ロットの後工程の条件を修正する手段
と、該当ロットの条件修正での対処が不可能な場合は該
当ロットの後工程での作業をストップする手段とを有し
ている。

【０００５】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００６】図１は本発明の一実施例を示すシステム構
成図である。半導体装置は、通常百数十から数百の工程
を経て製品が完成する。半導体装置を製造する工程は、
半導体装置のプロセス処理を行う製造工程Ａ（２１
１），製造工程Ｂ（２１２）…製造工程Ｚ（２１３）と
各製造工程間に検査を行う検査工程ａ（２２１）…検査
工程ｚ（２２２）で構成されている。

【０００７】各々の製造工程の製造条件・実績、及び各
々の検査工程の検査項目毎の検査結果は、リアルタイム
で工程・条件管理部１５によって収集され、工程・条件
管理データベース１４に工程管理データとして蓄積され
る。品質データ監視部１２は、工程・条件管理データベ
ース１４に検査工程の検査項目毎の測定結果が書き込ま
れる度、各検査項目毎の規格判定や傾向判定を監視マス
ター１６に登録されている判定規格・判定方法を基に自
動的に実行する。判定方法には、図２に示す様に単なる
規格の判定２１のみでなく、連続上昇２２・連続下降・
連続片側等の測定結果の傾向性も判定する。

【０００８】品質データ監視部１２は判定が終了し、そ
の結果不良が発生した場合は監視部端末１９に検査項目
に対する不良の内容（規格外れ・連続上昇等）及びその
検査項目の一定期間の推移を出力すると同時に、その不
良内容を品質データ統計解析部１３へ送信する。

【０００９】不良内容・データを受信した品質データ統
計解析部１３は、受信した不良項目名・不良内容・不良
データにより解析マスター１７から解析手順を検索し、
不良データ及びその原因設備・原因ロットの自動解析を
行う。その結果を統計解析部端末１８に出力すると同時
に、さらに解析した結果より、不良が発生した原因を設
備起因とロット起因に分け、処理条件の修正が可能な場
合は修正条件を、処理条件の修正が不可能な場合は原因
設備・原因ロットの処置を工程・条件管理データベース
１４へ書き込む。すなわち、工程・条件管理部１５は条
件修正が不可能な場合、不良原因が特定設備の場合はそ
の設備での作業をストップし、不良原因が特定ロットの
場合はそのロットの作業をストップする等各製造工程の
制御を行う。これら各機能ブロックを結合させることに
よって、本発明の半導体装置の製造管理システム１１が
構成される。

【００１０】次に、図３，図４，図５，図６，図７，図
８および図９を用いて、原因分析処理、及び工程・条件
制御処理について詳細に説明する。

【００１１】半導体装置の検査工程で測定された結果
は、工程・条件管理部１５（図１）を介して工程・条件
管理データペース１４（図１）に記録される（３１）
（図３）。品質データ監視部１２（図１）は、図６に示
す様な検査項目４１，単位４２，中心値４３，管理限界
値４４，判定内容４５等を有する監視マスター１６内に
ある監視テーブル４０により測定値の規格判定及び傾向
判定を行う（３２）（図３）。判定の結果より、不良の
有無を識別し（３３）（図３）、不良がない場合は測定
値を実績として工程・条件管理データベース１４（図
１）に記録し（３４ａ）（図３）、不良がある場合は不
良内容及びその情報を品質データ監視部１２（図１）の
監視部端末１９に図２の様な管理図グラフを用いて表示
する（３４ｂ）（図３）。

【００１２】次に、品質データ監視部１２（図１）は不
良の検査項目・検査データ及び不良内容を品質データ統
計解析部１３（図１）へ送信する（３５）（図３）。

【００１３】不良検査項目・不良データ及び不良内容を
受信した品質データ統計解析部１３（図１）は、不良検
査項目・不良データ及び不良内容により解析マスター１
７（図１）に登録されている図７に示す様な、検査項目
５１，不良内容５２，不良値５３，解析手順ファイル５
４，解析データファイル５５を含む解析テーブル５０を
検索し、図８の解析手順ファイル６０と図９の解析デー
タファイル７０を確定する（３６）（図３）。図８の解
析手順ファイル６０には、その不良が発生した場合の解
析手順ファイル名６１，解析方法６２，解析範囲６３，
解析結果による処置６５が記載されており、図９の解析
データファイル７０には解析手順ファイル６０に登録さ
れている解析を実施するための工程名７２，工程コード
７３，設備名７４，設備コード７５，解析項目名７６，
項目コード７７等の解析データ７１の一覧が記載されて
いる。

【００１４】図７の解析テーブル５０を検索し、解析手
順と解析データが確定したら品質データ統計解析部１３
（図１）は、自動的に解析を実行し（３７）（図３）、
その結果の確度（正確度）を算出する。（３８）（図
３）。その確度に従って特定設備・号機が原因かどうか
判定し（３９）（図３）、特定設備・号機が原因の場合
は、不良の発生した工程の条件の修正が可能かどうかを
図８の解析手順ファイル６０の処理６５から読み取る
（３９ａ）（図４）。条件修正が可能な確度であれば、
原因の設備・号機ヘフィードバックする条件をタグチメ
ソッド等を用いて算出し（３９ａ１）（図４）、その修
正した条件を工程・条件管理データベース１４に記録す
る（３９ａ２）（図４）。不良発生ロットの後続ロット
が原因設備で作業される時、修正した条件を工程・条件
管理部１５（図１）が設備に送信する（３９ａ３）（図
４）。条件修正が不可能な確度の場合は原因の設備・号
機データを工程・条件管理部１５（図１）に送信し（３
９ａ４）（図４）、原因設備・号機で後続ロット作業さ
れないように設備・号機の作業ストップを実施する（３
９ａ５）（図４）。

【００１５】特定ロットが原因の場合は、不良の発生し
たロットの後工程の条件の修正が可能かどうかを図８の
解析手順ファイル６０の処理６５から読み取る（３９
ｂ）（図５）。条件修正が可能な確度であれば、不良発
生ロットの後工程ヘフィールドバックする修正条件を算
出し（３９ｂ１）（図５）、その修正した条件を工程・
条件管理データベース１４（図１）に記録する（３９ｂ
２）（図５）。工程・条件管理部１５（図１）は、不良
発生ロットの後工程作業時に修正した新条件を設備へ送
信する（３９ｂ３）（図５）。条件修正が不可能な確度
の場合は不良発生ロットのデータを工程・条件管理部１
５（図１）に送信し（３９ｂ４）（図５）、不良発生ロ
ットの次工程作業をストップする（３９ｂ５）（図
５）。

【００１６】

【発明の効果】本発明の半導体装置の製造管理システム
によれば、ある設備・号機が原因か不良発生ロットが原
因かを自動的に解析し、その処置も自動的に判断するた
め、不良発生時の解析工数・解析時間の大幅削減が可能
となる。また、人手でこの様な管理・制御を実施しよう
とした場合、多くの検査項目に対し実施することは不可
能であるが、本発明のシステムを用いればコンピュータ
の能力が許すかぎり測定項目を管理・制御する事が可能
になり、より綿密な品質管理・条件制御が可能になる。

【００１７】また、解析した結果を製造条件にフィード
バックしたり、不良発生原因設備・号機、及び不良発生
ロットの作業ストップが自動的に実行されるため、定常
的に歩留りを安定させる事が可能になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。

【図２】品質データ監視部のデータ出力の例を示すグラ
フである。

【図３】原因解析・解析後の処理を示すフローチャート
である。

【図４】原因解析・解析後の処理を示すフローチャート
である。

【図５】原因解析・解析後の処理を示すフローチャート
である。

【図６】品質データ監視部の監視マスター例を示す図で
ある。

【図７】品質データ統計解析部の解析マスター内にある
解析テーブル例を示す図である。

【図８】解析テーブルから検索された解析手順ファイル
例を示す図である。

【図９】解析テーブルから検索された解析データファイ
ル例を示す図である。

【符号の説明】

１１ 半導体装置製造管理システム １２ 品質データ監視部 １３ 品質データ統計解析部 １４ 工程・条件管理データベース １５ 工程・条件管理部 １６ 監視マスター １７ 解析マスター １８ 統計解析部端末 １９ 監視部端末 ２０ 工程・条件管理部端末 ４０ 監視テーブル ５０ 解析テーブル ６０ 解析手順ファイル ７０ 解析データファイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体装置の製造工程での製造条件、及
   び実際の処理で実行した条件を工程毎に収集・蓄積する
   手段と、 検査工程の測定値を含む測定項目毎の測定結果を収集・
   蓄積する手段と、 前記検査工程の測定項目毎の測定値の良否を判定する規
   格と判定方法を登録する手段と、 前記検査工程で測定された測定項目毎の測定値を登録さ
   れている規格及び判定方法に従って判定し、判定の結果
   不良が発生した場合それを表示する手段と、 前記検査工程で不良が発生した場合、自動的に解析を行
   う解析手順及び解析データを登録する手段と、 登録された解析データ及び解析手順に基づいて解析を自
   動実行し、原因設備・原因工程・原因ロットの限定を行
   う手段と、 特定設備が原因の場合、前記原因設備の条件修正による
   対応の可能性を判断し、可能な場合は前記原因設備で作
   業する後続ロットの条件を修正する手段と、 前記原因設備の条件修正による対応が不可能な場合は前
   記原因設備での作業をストップする手段と、 特定ロットが原因の場合、原因ロットの後工程での条件
   の修正による対応の可能性を判断し、可能な場合は後工
   程の条件を修正する手段と、 前記原因ロットの条件修
   正での対応が不可能な場合は原因ロットの後工程の作業
   をストップする手段とを有する半導体装置の製造管理シ
   ステム。