專利名稱：制造工序的開發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造工序的開發(fā)方法，特別涉及半導(dǎo)體制造工序等的開發(fā)方法。
背景技術(shù)：
到目前為止，在開發(fā)半導(dǎo)體制品的制造工序時，主要使用將一連串的制造工序全都連接起來的全部工序(full process)來處理晶圓，之后再通過驗證該處理結(jié)果的方法。但在該方法下，存在著工序開發(fā)所需的時間過多的問題。具體而言，由于工序數(shù)的增多，從全部工序開始實施到驗證結(jié)束大約需要兩到三個月的時間。而且，因通常驗證一次不能完成，開發(fā)全部工序所需的時間也會變長。例如，即使部分地改變制造工序，也要為評價它來實施全部工序，而需要為工序的開發(fā)花費很多時間。這里，有人提案以元件隔離工序、布線工序等各個工序為單位將全部工序劃分為多個工序塊，再對每一個工序塊進(jìn)行工序開發(fā)[例如參考NIKKEIMICRODEVICES(日經(jīng)微電子元件)2003年5月號第91～93頁]。這樣以工序塊為單位進(jìn)行工序開發(fā)以后，雖然一次驗證所需時間的長短依賴于工序塊的分割方法，但能夠?qū)⑺蠓鹊乜s短到一個星期左右。需提一下，每個工序塊實際上由光刻工序、蝕刻工序等更小的工序組合而成。
但即使單純地將全部工序劃分為多個工序塊來進(jìn)行工序的開發(fā)，也不能有效地開發(fā)合格率高的制造工序。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為解決上述問題為開發(fā)出來的。其目的在于提供一種能夠提高工序開發(fā)的速度并及早地提高利用所開發(fā)的工序制造的制品的合格率及質(zhì)量的方法。特別是，提高以工序塊為單位開發(fā)工序的方法的實效性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的第一制造工藝的開發(fā)方法，包括在判定工序流程有無問題的工序設(shè)計步驟之前，邊將工序PAC即開發(fā)制造工序所需要的工序的PAC與要素PAC即用于工序的要素技術(shù)的PAC相互聯(lián)系起來，邊設(shè)定工序PAC及要素PAC各自的項目及標(biāo)準(zhǔn)的PAC設(shè)定步驟。
根據(jù)第一制造工序的開發(fā)方法，在開始由試制實驗等驗證工序流程之前，在PAC設(shè)定步驟中邊將工序PAC和要素PAC聯(lián)系起來，邊決定各PAC項目及各PAC標(biāo)準(zhǔn)。因此，能夠在驗證包括工序?qū)嶋H設(shè)定值的工序流程之前，通過PAC設(shè)定步驟糾正各技術(shù)間的不匹配等。于是，能夠減少工序開發(fā)的修正而提高工序開發(fā)的速度，同時還能及早地提高借助所開發(fā)的工序制造的制品的合格率及質(zhì)量。需提一下，工序PAC及要素PAC分別可為多個。
在第一制造工序的開發(fā)方法中，在PAC設(shè)定步驟中，可以包括邊將設(shè)備PAC即用于工序或者要素技術(shù)的制造裝置的PAC與工序PAC或者要素PAC聯(lián)系起來，邊設(shè)定設(shè)備PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)的步驟。于是，確實能夠糾正各技術(shù)間的不匹配等。需提一下，設(shè)備PAC可為多個。另外，在這一情況下，PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定基于工序PAC或者要素PAC與設(shè)備PAC之間的關(guān)系所決定的標(biāo)準(zhǔn)來代替制造裝置獨自的標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)備PAC的標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
本發(fā)明所涉及的第二制造工序的開發(fā)方法，為將開發(fā)制造工序所需要的全部工序分為多個工序塊而提高所述每一個工序塊的開發(fā)完成度，而在短時間內(nèi)開發(fā)所述全部工序。包括在判定工序流程有無問題的工序設(shè)計步驟之前，邊將工序塊PAC即各個工序塊的PAC和要素PAC即用于各個工序塊的要素技術(shù)的PAC相互聯(lián)系起來，邊設(shè)定工序塊PAC及要素PAC各自的項目及標(biāo)準(zhǔn)的PAC設(shè)定步驟。
根據(jù)第二制造工藝的開發(fā)方法，因為將全部工藝分割為多個工藝塊進(jìn)行工序開發(fā)，所以在判斷在工序設(shè)計步驟以后進(jìn)行的工序開發(fā)的進(jìn)展程度的各個判斷步驟中，通過PAC驗證對每一個工序塊設(shè)定工序條件以滿足PAC標(biāo)準(zhǔn)而收到以下效果。換句話說，因為對各個工序塊并行進(jìn)行工序開發(fā)，而使以每一個工序塊為單位的工序開發(fā)的完成度提高，所以能夠大大地提高例如半導(dǎo)體制品等的全部工序的開發(fā)速度。
另外，根據(jù)第二制造工序的開發(fā)方法，在開始由試制實驗等驗證工序流程之前，在PAC設(shè)定步驟中邊將工序PAC和要素PAC聯(lián)系起來，邊決定各PAC項目及各PAC標(biāo)準(zhǔn)。因此，能夠在驗證包括工序?qū)嶋H設(shè)定值的工序流程之前，通過PAC設(shè)定步驟糾正各技術(shù)間的不匹配等。于是，能夠減少工序開發(fā)的修正而提高工序開發(fā)的速度，同時還能及早地提高借助所開發(fā)的工序制造的制品的合格率及質(zhì)量。需提一下，工序PAC及要素PAC可分別為多個。
在第二制造工序的開發(fā)方法中，PAC設(shè)定步驟，可以包括邊將設(shè)備PAC即用于各工序塊或者技術(shù)要素的制造裝置的PAC與工序塊PAC或者要素PAC聯(lián)系起來，邊設(shè)定設(shè)備PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)的步驟。于是，確實可糾正各技術(shù)間的不匹配等。需提一下，設(shè)備PAC可為多個。另外，在這一情況下，PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定基于工序PAC或者要素PAC與設(shè)備PAC之間的關(guān)系所決定的標(biāo)準(zhǔn)來代替制造裝置獨自的標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)備PAC的標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
在第一或者第二制造工序的開發(fā)方法中，最好是，進(jìn)一步包括在工序設(shè)計步驟之后，判斷工序流程的工序條件在生產(chǎn)線是否出問題的工序條件確定步驟。
這樣做以后，確實能夠檢查制造工序的完成度。在這一情況下，在PAC設(shè)定步驟中，可以進(jìn)行驗證在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC項目的值是否滿足在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
在第一或者第二制造工序的開發(fā)方法中，最好是，進(jìn)一步包括在工序設(shè)計步驟和工序條件確定步驟之間，判斷工序流程的工序條件在試制線是否出問題的試制品評價步驟。
這樣做以后，確實能夠檢查制造工序的完成度。在這種情況下，在試制品評價步驟中，可以進(jìn)行驗證在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC項目的值是否滿足在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
在第一或者第二制造工序的開發(fā)方法中，最好是，進(jìn)一步包括在工序條件確定步驟之后，判斷工序流程的工序條件在工廠的生產(chǎn)線是否出問題的工序結(jié)束步驟。
這樣做以后，確實能夠檢查制造工序的完成度。在這種情況下，在工序結(jié)束步驟中，可以進(jìn)行驗證在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各PAC項目的值是否滿足在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。需提一下，在工序結(jié)束步驟中進(jìn)行PAC驗證步驟的時候，PAC設(shè)定步驟，可以包括設(shè)定缺陷密度或者可靠性，同時設(shè)定該缺陷密度或者和可靠性的標(biāo)準(zhǔn)作PAC項目的步驟；PAC驗證步驟，可以包括驗證缺陷密度或者可靠性的值是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
在第一或者第二制造工序的開發(fā)方法中，最好是，包括在工序設(shè)計步驟之后，驗證在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC項目的值是否滿足在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
這樣做以后，能夠在對各個工序塊并行進(jìn)行工序開發(fā)的同時，確實提高以每一個工序塊為單位的工序開發(fā)的完成度。
在這一情況下，進(jìn)一步包括在工序設(shè)計步驟之后，判斷工序流程的工序條件在工廠的批量生產(chǎn)線下是否出問題的工序結(jié)束步驟。若在工序設(shè)計步驟和工序結(jié)束步驟之間多次進(jìn)行PAC驗證步驟，則能收到以下效果。換句話說，通過對在哪一個PAC驗證步驟進(jìn)行驗證這件事的各PAC項目決定優(yōu)先順序，而能夠著眼于緊急度或者重要度很高的PAC項目，亦即必須趕緊地滿足PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC項目來決定工序條件。需提一下，在在工序設(shè)計步驟和工序結(jié)束步驟之間多次進(jìn)行PAC驗證步驟的情況下，PAC設(shè)定步驟，可以包括設(shè)定缺陷密度或者可靠性、該缺陷密度或者可靠性的標(biāo)準(zhǔn)作為PAC項目的步驟；多次進(jìn)行的PAC驗證步驟中的至少一個PAC驗證步驟，可以包括驗證缺陷密度或者可靠性的值是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
在第一或者第二制造工序的開發(fā)方法中，在包括PAC驗證步驟的情況下，PAC設(shè)定步驟，最好是，包括對在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC項目設(shè)定PAC驗證步驟在哪個時刻進(jìn)行的步驟。
這樣做以后，因為在設(shè)定PAC項目之際能夠根據(jù)其緊急度或者重要度進(jìn)行設(shè)定，所以從一開始(工序設(shè)計步驟之前)就能明確地認(rèn)識緊急度或者重要度高的PAC項目(亦即必須及早地滿足的PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC項目)。
如上所述，不用多說，本發(fā)明所涉及的第一或者第二制造工序的開發(fā)方法是可以應(yīng)用到半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)中的。
-發(fā)明的效果-根據(jù)本發(fā)明。因為在驗證包括工序?qū)嶋H設(shè)定值的工序流程之前，通過PAC設(shè)定步驟糾正各技術(shù)間的不匹配等。所以能夠減少工序開發(fā)的修正而提高工序開發(fā)的速度，同時還能及早地提高借助所開發(fā)的工序制造的制品的合格率及質(zhì)量。還有，通過將全部工序分割為多個工序塊，并對各個工序塊進(jìn)行PAC設(shè)定及驗證，便確實能夠提高以工序塊為單位進(jìn)行工序開發(fā)的方法的實效性。換句話說，因為確實能夠在各個工序塊并行進(jìn)行工序開發(fā)的同時，提高以每一個工序塊為單位的工序開發(fā)的完成度，所以制造工藝的開發(fā)速度確實加快了。


圖1為本發(fā)明的一個實施例所涉及的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法的流程圖。
圖2為用以說明將本發(fā)明的一個實施例所涉及的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法中的全部工序分割為多個工序塊的方法的3為顯示在本發(fā)明的一個實施例所涉及的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法中所制作的柵極形成工序塊的工序流程的圖。
圖4為顯示本發(fā)明的一個實施例所涉及的的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法中的PAC設(shè)定中各PAC之間的聯(lián)系的圖。
圖5為顯示由本發(fā)明的一個實施例所涉及的的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法中的PAC設(shè)定所設(shè)定的條件的圖。
圖6為用以說明在本發(fā)明的一個實施例所涉及的的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法中記載在設(shè)備PAC的記入圖表中的PAC項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的圖。
圖7(a)～圖7(d)為用以說明在本發(fā)明的一個實施例所涉及的的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法中的PAC驗證的圖，為顯示形成柵極的每一個工序的剖面圖。
圖8為用以說明本發(fā)明的一個實施例所涉及的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法中的PAC驗證的圖。
符號說明10-基板；11-氧化膜；12-導(dǎo)電膜；13-抗蝕圖案。
具體實施例方式
下面，參考附圖，說明本發(fā)明的一個實施例所涉及的制造工序的開發(fā)方法。需提一下，在該實施例中以半導(dǎo)體制造工序作制造工序為例來進(jìn)行說明。
圖1為該實施例所涉及的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法的流程圖。如圖1所示，到半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)結(jié)束為止的基本流程，由開發(fā)計劃步驟SP1、工序設(shè)計步驟SP2、試制品評價步驟SP3、工序條件確定步驟SP4以及工序結(jié)束步驟SP5構(gòu)成。
該實施例的特征在于在所述各步驟中評價工序開發(fā)完成程度之際，利用后述的PAC驗證，定好工序條件以滿足每一個步驟下的要求項目的規(guī)定值(條件)。這里，PAC為工序接收基準(zhǔn)(Process acceptance criteria)的縮寫。具體而言，其由應(yīng)該探討的技術(shù)項目、該技術(shù)項目所要求的且必須滿足的數(shù)值(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值)構(gòu)成。
首先，說明圖1所示的基本流程。
如圖1所示，在開發(fā)計劃步驟SP1，首先，進(jìn)行半導(dǎo)體制造工序的“開發(fā)的計劃”，這里，“計劃”意味著判斷應(yīng)該不應(yīng)該開發(fā)要開發(fā)的半導(dǎo)體制品的制造工序，例如節(jié)點(node)90nm的CMOS(complementarymetal-oxide semiconductor)工序。在該判斷中，當(dāng)然考慮來自手機或者數(shù)字家電等組合機器的要求、或者開發(fā)中心內(nèi)部的資金或者人才等問題。
為在開發(fā)計劃步驟SP1中已決定應(yīng)該開發(fā)的半導(dǎo)體制造工序制作“工序流程圖”。制作例如在開發(fā)計劃步驟SP1決定開發(fā)的、節(jié)點90nm的CMOS工序的工序流程圖。根據(jù)來自LSI(large-scale integrated)電路的設(shè)計部門的電路設(shè)計信息制作“工序流程圖”。工序流程圖中的詳細(xì)條件(溫度、壓力等)即工序?qū)嶋H設(shè)定值(process recipe)則是在該工序設(shè)計步驟SP2中決定，有時要在開發(fā)中，換句話說，要在后續(xù)的步驟中做適當(dāng)?shù)淖兏?br> 在該實施例中，假定在進(jìn)行試制實驗前的該步驟SP2中，后述的PAC設(shè)定已結(jié)束，由此取得各個工序塊、各要素技術(shù)及各設(shè)備(制造裝置)的PAC項目及標(biāo)準(zhǔn)(PAC標(biāo)準(zhǔn))的整合性。
在試制品評價步驟SP3，評價在工序設(shè)計步驟SP2制作的工序流程的工序條件作為試制線下的條件是否有問題。換句話說，在試制品評價步驟SP3，基于在前一個步驟SP2制作的工序流程圖，在試制線讓各個工序動起來而制造試制品，并進(jìn)行上述評價。
在該實施例中，評價這樣制造的試制品是否滿足由后述的PAC設(shè)定所決定的條件(PAC驗證)。在該評價中所判定的滿足所述條件的工序條件在下一個步驟中使用。
在工序條件確定步驟SP4，評價在試制品評價步驟SP3所驗證的工序條件作為生產(chǎn)線下的條件是否有問題。例如在具有批量生產(chǎn)線的生產(chǎn)線下，通過進(jìn)行節(jié)點90nm的CMOS工序而進(jìn)行上述評價。
在該實施例中，在工序條件確定步驟SP4中，也對是否能夠滿足根據(jù)后述的PAC設(shè)定所決定的條件加以判斷(PAC驗證)。在該評價中所判定的滿足了所述條件的工序條件在下一個步驟中使用。
在工序結(jié)束步驟SP5，判斷在工序條件確定步驟SP4驗證的工序條件是否為考慮了合格率、可靠性等時可在生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)的條件。
在該實施例中，在工序結(jié)束步驟SP5，也判斷是否能夠滿足由后述的PAC設(shè)定所決定的條件(PAC驗證)。
其次，對由PAC委員會做出的與所述步驟SP1～SP5，亦即到工序開發(fā)結(jié)束為止的基本流程相聯(lián)系的PAC設(shè)定及PAC驗證的內(nèi)容加以說明。
在圖1所示的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)流程中，在所述的試制品評價步驟SP3、工序條件確定步驟SP4及工序結(jié)束步驟SP5這各個步驟中，必須進(jìn)行工序開發(fā)以滿足事先設(shè)定的條件(PAC設(shè)定條件)。換句話說，有必要事先進(jìn)行在各個步驟SP3～SP5應(yīng)該滿足的半導(dǎo)體制造工序的條件設(shè)定(PAC設(shè)定)。該PAC設(shè)定在工序設(shè)計步驟SP2之前進(jìn)行。換句話說，由進(jìn)行試制實驗等之前所開發(fā)的工序(工序條件)決定在各步驟SP3～SP5所應(yīng)該滿足的項目(PAC項目)及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值(PAC標(biāo)準(zhǔn))。換句話說，首先作為PAC設(shè)定進(jìn)行這樣的條件決定。然后，在根據(jù)在PAC設(shè)定中決定的條件進(jìn)行PAC驗證，決定“工序條件”(溫度、壓力、處理時間等工序?qū)嶋H設(shè)定值)以滿足在PAC設(shè)定中所決定的條件(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值)。
如圖1所示，在實際進(jìn)行試制實驗等之前，換句話說，在工序設(shè)計步驟SP2進(jìn)行判定之前進(jìn)行PAC設(shè)定。具體而言，在工序設(shè)計步驟SP2對所制作的工序流程、工序?qū)嶋H設(shè)定值是否有問題加以判定，而在這之前就進(jìn)行PAC設(shè)定。之后，再基于在PAC設(shè)定中所決定的條件進(jìn)行PAC驗證，決定工序條件以滿足該條件。
PAC手法中重要的一點是，到工序設(shè)計步驟SP2為止，亦即開始試制實驗之前，徹底地進(jìn)行深入的討論，即進(jìn)行徹底的PAC設(shè)定，由此而使PAC設(shè)定的完成度提高。由各工序塊、各要素及各設(shè)備的專家和與這些技術(shù)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員出席，對相互聯(lián)系的某一條件徹底地進(jìn)行該深入的討論。例如，與處于象光刻和干蝕刻那樣相互爭奪容限之關(guān)系的兩技術(shù)有關(guān)的兩組成員出席并決定相互聯(lián)系的某一條件。因為這樣做以后，標(biāo)準(zhǔn)(PAC項目的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值)便記入到PAC文件中，所以對在二者間到目前為止一直不明了的項目也進(jìn)行議論直到相互同意為止并定出標(biāo)準(zhǔn)。這樣，通過在試制實驗前的PAC設(shè)定步驟中進(jìn)行徹底深入的議論，在實驗前的階段便沒有了忘記考慮進(jìn)去的問題。特別是，能夠減少到目前為止頻繁出現(xiàn)的、與各技術(shù)之間的不整合相關(guān)的遺漏情況。
相反，在單純地進(jìn)行工序塊分割，象現(xiàn)在那樣對每一個工序塊僅做簡單的特性檢查就決定工序條件的情況下，這樣的工序條件很容易被試制實驗等的驗證推翻。結(jié)果是，全部工序有必要進(jìn)行幾十回，而在工序開發(fā)上花費龐大的時間。相對于此，在該實施例中，如后所述，因為以工序塊為單位檢查為最終產(chǎn)品的評價項目的可靠性、合格率等，所以在工序開發(fā)過程中，進(jìn)行全部工序的次數(shù)會急劇地減少。
需提一下，以后敘述由項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值等所顯示的PAC設(shè)定條件。
如圖1所示，在進(jìn)行PAC設(shè)定之后、在試制品評價步驟SP3進(jìn)行判定之前，進(jìn)行基于所設(shè)定的PAC項目及PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
在該實施例中，PAC驗證不僅進(jìn)行一次，而是根據(jù)工序開發(fā)結(jié)束之前的各個步驟SP3～SP5執(zhí)行多次。具體而言，如圖1所示，在試制品評價步驟SP3之前進(jìn)行PAC驗證AA，在工序條件確定步驟SP4之前執(zhí)行PAC驗證A，在工序結(jié)束步驟SP5之前執(zhí)行PAC驗證B。
這里，PAC驗證AA為以AA等級的PAC項目為對象的PAC驗證；PAC驗證A為以A等級的PAC項目為對象的PAC驗證；PAC驗證B為以B等級的PAC項目為對象的PAC驗證。亦即，AA等級、A等級及B等級分別意味著在工序開發(fā)結(jié)束之前的基本流程中的哪一個步驟之前執(zhí)行PAC驗證。換句話說，等級不同進(jìn)行PAC驗證的時期也不同。如上所述，例如AA等級表示在試制品評價步驟SP3之前執(zhí)行PAC驗證。
需提一下，在各PAC驗證步驟中，若在PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的全項目的標(biāo)準(zhǔn)完全被滿足，則PAC驗證本身幾乎無需討論便往下進(jìn)行。但現(xiàn)實中雖然會因為在PAC設(shè)定步驟中進(jìn)行了深入的議論，而比現(xiàn)有技術(shù)下減少很多，卻仍然有得不到所希望的結(jié)果的時候。在這樣的情況下，討論其對策也成為PAC驗證的重要作業(yè)。這里，所謂的對策意味著變更技術(shù)間相互的容限、相互讓步(例如減少光刻的容限，將這一容限讓給干蝕刻等)、變更標(biāo)準(zhǔn)或者工序等。
在該實施例中，不是根據(jù)以上所說明的活用了PAC設(shè)定及PAC驗證的工序開發(fā)基本流程(參考圖1)以全部工序為單位進(jìn)行工序開發(fā)，而是如下所述，以工序塊為單位進(jìn)行工序開發(fā)。
圖2為用以說明將半導(dǎo)體制造工序分割為多個工序塊的方法的圖。如圖2所示，將由例如節(jié)點90nm的CMOS工序中的約700個工序構(gòu)成的全部工序分割為例如10個工序塊。圖2中，示出了元件隔離工序塊、柵極形成工序塊及布線工序塊這三個工序塊作工序塊的代表。
元件隔離工序塊擁有全部工序中所包括的絕緣膜形成工序(例如氧化膜、氮化膜的形成工序)、光刻工序(例如氮化膜上的抗蝕劑的圖案化)及蝕刻工序(例如以抗蝕膜為掩護(hù)的氮化膜、氧化膜的蝕刻)等工序；柵極形成工序塊擁有柵極絕緣膜形成工序、光刻工序、蝕刻工序及離子注入工序等工序；布線工序塊擁有層間絕緣膜形成工序(層間絕緣膜的沉積)、光刻工序(例如層間絕緣膜上的抗蝕劑的圖案化)、蝕刻工序(例如在層間絕緣膜上形成溝槽)以及銅布線形成工序(例如在溝槽內(nèi)形成阻擋膜及銅布線)等工序。
在該實施例中，這樣將全部工序分割為10個工序塊，不以全部工序為單位進(jìn)行工序開發(fā)，而為提高工序的完成度以工序塊為單位進(jìn)行工序開發(fā)。具體而言，在進(jìn)行以工序塊為單位的工序開發(fā)的過程中，利用為電氣地測量工序完成度的測試模式(TEGTest Element group)，以工序塊為單位并行地進(jìn)行每一個工序塊的開發(fā)以便提高合格率及質(zhì)量。正因為如此，在PAC設(shè)定中設(shè)定為每一個工序塊的PAC即工序塊PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)之際，例如如圖2所示，對每一個工序塊設(shè)定缺陷密度作為PAC項目，同時決定其標(biāo)準(zhǔn)。換句話說，設(shè)元件隔離工序塊(工序塊PAC2)中的缺陷密度的標(biāo)準(zhǔn)為0.2/cm2；設(shè)柵極形成工序塊(工序塊PAC1)中的缺陷密度的標(biāo)準(zhǔn)為0.5/cm2；設(shè)布線工序塊(工序塊PAC3)中的缺陷密度的標(biāo)準(zhǔn)為0.5/cm2。通過這樣以工序塊為單位提高工序的完成度，便能在短時間內(nèi)提高為工序塊集合體的全部工序的完成度。
需提一下，將全部工序分割為工序塊之際的基本原則為所分割的各個工序塊為分別能夠獨立地評價電氣特性的單位。換句話說，當(dāng)例如為柵極形成工序塊的時候，不僅要能以該工序塊為單位評價元件的剖面形狀、表面形狀這樣的物理特性，還必須能測量元件的電氣特性例如表面電阻等。
接著，參考附圖，以柵極形成工序塊為例，對以工序塊為單位的工序開發(fā)中的PAC設(shè)定的想法進(jìn)行說明。
圖3示出了柵極形成工序塊的流程圖。如圖3所示，柵極形成工序塊中又包括多個工序，但在以下的說明中，從這多個工序中選出柵極氧化膜形成工序、光刻工序及蝕刻工序這三個代表工序加以說明。
圖4為顯示對柵極形成工序塊中所包括的三個代表工序(柵極氧化膜形成工序、光刻工序及蝕刻工序)進(jìn)行PAC設(shè)定時，各PAC之間的聯(lián)系情況的圖。
在PAC設(shè)定中，邊參照基于設(shè)計信息而決定的整個裝置(integration)的開發(fā)規(guī)格，邊將工序塊PAC、構(gòu)成工序塊的要素工序(蝕刻等要素技術(shù))的PAC(以下稱其為要素PAC)聯(lián)系起來。換句話說，如圖4所示，讓工序塊PAC1(柵極形成工序塊的PAC)、要素PAC1(蝕刻要素)、要素PAC2(柵極氧化膜要素)及要素PAC3(光刻要素)有聯(lián)系。這是因為工序塊和用于它的要素工序密切相關(guān)之故。
因為每一個要素工序和制造裝置等設(shè)備密切相關(guān)，換句話說，因為要素技術(shù)與用于它的制造設(shè)備的聯(lián)系很強，接下來，讓要素PAC和設(shè)備PAC(以下稱其為設(shè)備PAC)相聯(lián)系。由此而能夠通過控制制造設(shè)備來正確地活用要素技術(shù)。
具體而言，如圖4所示，為要素PAC1的蝕刻要素與為半導(dǎo)體制造裝置的干蝕刻裝置的PAC(設(shè)備PAC1)及灰化裝置的PAC(設(shè)備PAC2)相聯(lián)系。同樣，為要素PAC2的柵極氧化膜要素與為熱處理裝置等柵極氧化膜形成設(shè)備的PAC(設(shè)備PAC3)及洗凈裝置的PAC(設(shè)備PAC4)相聯(lián)系。為要素PAC3的光刻要素與為顯像裝置的PAC(設(shè)備PAC5)及步進(jìn)機等曝光裝置的設(shè)備(設(shè)備PAC6)相聯(lián)系。
如上所述，基于來自開發(fā)規(guī)格的要求，柵極形成工序塊PAC1與多個要素PAC1～3、多個設(shè)備PAC1～6相聯(lián)系。
其次，參考附圖，說明有關(guān)工序塊PAC、要素PAC及設(shè)備PAC各自的在PAC設(shè)定中決定的條件(項目、等級、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值)，換句話說，PAC驗證中應(yīng)該滿足的條件。
圖5為顯示對圖4所示的柵極形成工序塊PAC1、要素PAC1及要素PAC2、設(shè)備PAC1及設(shè)備PAC3所設(shè)定的條件(在PAC驗證中應(yīng)該滿足的條件)的圖。換句話說，圖5為將每個PAC的PAC項目、等級及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值圖表化后而獲得的。
PAC設(shè)定中，基于整個裝置的開發(fā)規(guī)格，首先將工序塊PAC的條件設(shè)定到圖5所示的記入圖表中。記入圖表中設(shè)了PAC項目、等級、標(biāo)準(zhǔn)及判定之欄。PAC項目欄中記載了應(yīng)該在PAC驗證中判定的項目。等級欄中記載了有關(guān)實施PAC驗證的時間性制限。在該實施例中，等級為AA、A及B這三種等級。AA意味著為在完成試制品之前(在作為試制線的工序條件的評價結(jié)束之前)進(jìn)行PAC驗證；A意味著在完成作為生產(chǎn)線的工序條件的評價之前進(jìn)行PAC驗證；B意味著在完成作為工廠的批量生產(chǎn)線的工序條件的評價之前進(jìn)行PAC驗證。判定欄中用○、×記載著PAC驗證的結(jié)果的可否。因此，對例如AA等級的PAC項目，有必要在完成試制品之前進(jìn)行工序開發(fā)(例如工序條件等的再設(shè)定)以便PAC驗證的結(jié)果成為○。
具體而言，首先，將來自整個裝置的開發(fā)規(guī)格的要求投入到各工序塊PAC的條件中。若為圖4所示的“柵極形成工序塊(工序塊PAC1)”，便象圖5所示的柵極形成工序塊PAC1的記入圖表那樣，分別設(shè)定表面電阻、柵極可靠性及缺陷密度作PAC項目，同時給PAC項目設(shè)定等級及標(biāo)準(zhǔn)。這里，標(biāo)準(zhǔn)為每一個PAC項目的值(測量值)應(yīng)該滿足的數(shù)值，例如表面電阻的標(biāo)準(zhǔn)為R＝10±2Ω/□。等級為顯示在圖1所示的基本流程的哪一個階段PAC項目的值需要滿足標(biāo)準(zhǔn)。例如表面電阻的等級為A，這表示在試制品評價步驟SP3之后、工序條件確定步驟SP4之前，表面電阻的值滿足標(biāo)準(zhǔn)即可。
需提一下，該實施例中設(shè)等級的理由如下所述，即所有的PAC項目沒有必要在某一個時期同時滿足標(biāo)準(zhǔn)。因此，通過區(qū)分必須盡早地滿足標(biāo)準(zhǔn)的PAC項目、和之后滿足標(biāo)準(zhǔn)即可的PAC項目，便能優(yōu)先地驗證需要盡早地滿足標(biāo)準(zhǔn)的PAC項目。因為若例如為柵極可靠性的PAC項目，只要在工序開發(fā)結(jié)束之前執(zhí)行PAC驗證即可，所以等級成為B。
圖5所示的柵極形成工序塊PAC1的記入圖表中，對缺陷密度的PAC項目也設(shè)定了等級和標(biāo)準(zhǔn)。這里，對缺陷密度分兩個階段設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。換句話說，在工序條件確定步驟SP4之前應(yīng)該滿足的標(biāo)準(zhǔn)(對應(yīng)于等級A的標(biāo)準(zhǔn))小于等于0.8，在工序結(jié)束步驟SP5之前應(yīng)該滿足的標(biāo)準(zhǔn)(對應(yīng)于等級B的標(biāo)準(zhǔn))小于等于0.5。這意味著對合格率而言，到工序開發(fā)結(jié)束為止逐漸地提高合格率即可，到工序條件確定步驟SP4結(jié)束為止，沒有必要將缺陷密度降低到0.5。而且，如圖5所示，在記入圖表中標(biāo)準(zhǔn)欄的旁邊設(shè)定了判定欄，當(dāng)PAC項目的值滿足標(biāo)準(zhǔn)時將○記入到判定欄。
接著工序塊PAC的條件的設(shè)定，在PAC設(shè)定中，也對和工序塊PAC(具體而言為柵極形成工序塊PAC1)的條件相聯(lián)系的要素PAC，設(shè)定成為PAC驗證對象的項目(PAC項目)、進(jìn)行PAC驗證的時期(等級)及PAC項目應(yīng)該滿足的具體數(shù)值(標(biāo)準(zhǔn))。
如圖5所示，在例如為柵極形成工序塊的情況下，柵極形成工序塊PAC1與柵極蝕刻要素PAC1及柵極氧化膜要素PAC2相聯(lián)系。
具體而言，對柵極蝕刻要素PAC1，設(shè)定蝕刻速度均勻性、蝕刻選擇比均勻性、蝕刻形狀均勻性及導(dǎo)致故障的缺陷個數(shù)作為PAC項目，還對這些PAC項目分別決定等級與標(biāo)準(zhǔn)。例如，如圖5所示，蝕刻速度均勻性這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±10％；蝕刻選擇比均勻性這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±10％；蝕刻形狀均勻性這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±8％；導(dǎo)致故障的缺陷個數(shù)這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)為小于等于20個。換句話說，在對這些PAC項目的驗證(PAC驗證)中，為使每一個PAC項目的值滿足標(biāo)準(zhǔn)，必須決定柵極形成工序塊的蝕刻條件。換句話說，如圖3所示，必須決定蝕刻的工序?qū)嶋H設(shè)定值(氣體種類、壓力、流量等)，以便滿足蝕刻工序的要素PAC1的條件這里重要的是，蝕刻速度均勻性、蝕刻選擇比均勻性及蝕刻形狀均勻性這三個項目及各自的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值不是獨自決定的，而是與柵極形成工序塊PAC1的“表面電阻”相聯(lián)系著決定的(圖5中，將PAC間的聯(lián)系性分為(a)表面電阻聯(lián)系、(b)可靠性聯(lián)系、(c)缺陷密度聯(lián)系而顯示出的)。換句話說，為滿足工序塊PAC的項目即“表面電阻”的數(shù)值目標(biāo)即“標(biāo)準(zhǔn)”，而決定出蝕刻速度均勻性即要素PAC的項目及其標(biāo)準(zhǔn)(小于等于±10％)。
同樣，對柵極蝕刻要素PAC1的缺陷個數(shù)而言，邊與柵極形成工序塊PAC1的缺陷密度相聯(lián)系，邊決定其項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。如圖5所示，為使例如工序塊PAC1的缺陷密度的標(biāo)準(zhǔn)得以滿足，必須在工序條件確定步驟SP4(等級A)之前，將柵極蝕刻要素PAC1的導(dǎo)致故障的缺陷個數(shù)決定為小于等于20個。
對柵極氧化膜要素PAC2設(shè)定氧化膜生長速度均勻性、氧化膜厚均勻性、氧化膜壽命及導(dǎo)致故障的缺陷個數(shù)作為PAC項目。如圖5所示，氧化膜生長速度均勻性這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±10％；氧化膜厚均勻性這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±10％；氧化膜壽命(形成有氧化膜的基板中的壽命)這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)為1000微秒以上。導(dǎo)致故障的缺陷個數(shù)這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)為小于等于15個以下。換句話說，如圖3所示，必須決定柵極氧化膜形成的工序?qū)嶋H設(shè)定值，以便滿足柵極氧化膜形成工序的要素PAC2的條件。
對柵極氧化膜要素PAC2而言，如圖5所示，氧化膜生長速度均勻性和氧化膜厚均勻性這些項目及各自的標(biāo)準(zhǔn)是與柵極形成工序塊PAC1的“表面電阻”相聯(lián)系著決定的；氧化膜壽命這一PAC項目及其標(biāo)準(zhǔn)是和柵極形成工序塊PAC1的“柵極可靠性”相聯(lián)系著決定的；導(dǎo)致故障的缺陷個數(shù)這一PAC項目及其標(biāo)準(zhǔn)是和柵極形成工序塊PAC1的“缺陷密度”相聯(lián)系著決定的。換句話說，決定出要素PAC的各項目及各標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，以便滿足柵極形成工序塊PAC1中所對應(yīng)的項目的數(shù)值目標(biāo)即“標(biāo)準(zhǔn)”。
接著要素PAC的條件的設(shè)定，在PAC設(shè)定中，對和工序塊PAC或者要素PAC的條件相聯(lián)系的設(shè)備PAC，也設(shè)定PAC項目、等級及PAC標(biāo)準(zhǔn)。這里，參考圖5，以柵極蝕刻裝置的設(shè)備PAC1和柵極氧化膜形成裝置的設(shè)備PAC3為例加以說明。
如圖5所示，柵極蝕刻要素PAC1和柵極蝕刻裝置設(shè)備PAC1被相互聯(lián)系起來，同時柵極氧化膜要素PAC2及柵極氧化膜形成裝置設(shè)備PAC3被相互聯(lián)系起來。
具體而言，對柵極蝕刻裝置的設(shè)備PAC1，設(shè)定氣體流量精度、真空泄漏比率穩(wěn)定性(導(dǎo)入到真空腔內(nèi)的氣體導(dǎo)入量的穩(wěn)定性)、金屬污染及粒子個數(shù)作為PAC項目。并對這些PAC項目決定各自的等級及標(biāo)準(zhǔn)。如圖5所示，在氣體流量精度這一PAC項目中，等級為AA，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±1％。這樣決定該標(biāo)準(zhǔn)，是因為為了讓柵極蝕刻要素PAC1的蝕刻速度均勻性的標(biāo)準(zhǔn)滿足±10％，氣體流量精度必須小于等于±1％。而且，為使給定的氣體流量滿足該小于等于±1％的標(biāo)準(zhǔn)，還需要能夠與其對應(yīng)的計量表(massflow meter)。換句話說，因為柵極蝕刻要素PAC1的蝕刻速度均勻性的標(biāo)準(zhǔn)小于等于±10％，所以確定了氣體流量精度小于等于±1％這樣的計量表的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。還有，如圖5所示，在柵極蝕刻裝置的設(shè)備PAC1中，真空泄漏比率穩(wěn)定性這一項目中等級為AA，標(biāo)準(zhǔn)為小于等于±1％；金屬污染這一PAC項目中，等級為AA，標(biāo)準(zhǔn)為10-8，粒子個數(shù)這一PAC項目中，等級為AA，標(biāo)準(zhǔn)為小于等于30個。
對柵極氧化膜形成裝置的設(shè)備PAC3，也設(shè)定氣體流量精度、晶圓面內(nèi)膜厚均勻性、金屬污染及粒子個數(shù)作PAC項目。而且，還對這些PAC項目分別設(shè)定等級及標(biāo)準(zhǔn)。例如如圖5所示，氣體流量精度這一PAC項目中，等級為AA，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±1％；晶圓面內(nèi)膜厚均勻性這一PAC項目中，等級為AA，標(biāo)準(zhǔn)小于等于±5％；金屬污染這一PAC項目中，等級為AA，標(biāo)準(zhǔn)小于等于10-10；粒子個數(shù)這一PAC項目中，等級為A，標(biāo)準(zhǔn)小于等于25個。這些標(biāo)準(zhǔn)中金屬污染的標(biāo)準(zhǔn)，是因為為了使柵極氧化膜要素PAC2的氧化膜壽命的標(biāo)準(zhǔn)大于等于1000微秒而必須讓金屬污染小于等于10-10而決定的。而且，為使金屬污染滿足小于等于10-10這樣的標(biāo)準(zhǔn)，便需要能夠與其對應(yīng)的設(shè)備材料標(biāo)準(zhǔn)。換句話說，是從柵極氧化膜要素PAC2的氧化膜壽命的標(biāo)準(zhǔn)要大于等于1000微秒這一點出發(fā)，確定下氧化膜形成裝置的設(shè)備材料的規(guī)格的。
參考圖6，對設(shè)備PAC的記入圖表中所記載的PAC項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值做更詳細(xì)的說明。這里重要的是，如圖6所示，設(shè)備PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值不是由設(shè)備獨自的標(biāo)準(zhǔn)(設(shè)備原來的標(biāo)準(zhǔn))決定的。換句話說，因為工序開發(fā)中所用的各設(shè)備和要素工序(要素技術(shù))具有很深的聯(lián)系，所以設(shè)備PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值不是基于制造裝置等獨自的標(biāo)準(zhǔn)來決定，而是為滿足要素PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)值(或者/及工序塊PAC項目及標(biāo)準(zhǔn)值)而決定的。例如如圖6所示，氣體流量精度及真空泄漏比率穩(wěn)定性即柵極蝕刻裝置設(shè)備PAC1的PAC項目，如圖中的“(a)”(表面電阻聯(lián)系性)所示，與表面電阻即與柵極形成工序塊PAC1的PAC項目有關(guān)。因此，是邊考慮與柵極蝕刻要素PAC1的聯(lián)系性，邊決定氣體流量精度及真空泄漏比率穩(wěn)定性各自的PAC項目。換句話說，本來給獨自給裝置設(shè)定了小于等于±5％的氣體流量精度的標(biāo)準(zhǔn)，卻根據(jù)來自要素PAC1的要求，將設(shè)備PAC1的氣體流量精度的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定得小于等于±1％。同樣，本來獨自給蝕刻裝置設(shè)定了小于等于±2％的真空泄漏比率穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)，卻根據(jù)來自要素PAC1的要求，將設(shè)備PAC1的真空泄漏比率穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定得小于等于±1％。
就這樣，也是為滿足要素PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值來決定設(shè)備PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的。通過這樣一邊讓設(shè)備PAC和要素PAC有聯(lián)系性，一邊決定那一條件(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值等)，不僅能獨自地謀求設(shè)備的最佳化，還能謀求作為整個工序塊的工序的最佳化。
如上所述，該實施例的PAC設(shè)定中，例如讓柵極形成工序塊PAC1與要素PAC及設(shè)備PAC有聯(lián)系，再在各個要素PAC及設(shè)備PAC中決定應(yīng)該在PAC驗證中滿足的項目的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。之后，在伴隨著試制試驗等的PAC驗證中，如圖3所示，決定柵極形成工序塊的各個工序(柵極氧化膜形成工序、光刻工序、蝕刻工序等)的實際工序設(shè)定值(壓力、時間、氣體等)。由此而使各PAC項目滿足標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束在該柵極形成工序塊中的工序開發(fā)。
以下，參考圖1等，以柵極形成工序塊為例詳細(xì)說明該實施例的以工序塊為單位的工序開發(fā)。
首先，在開發(fā)計劃步驟SP1決定了要開發(fā)制造工序之后，如圖2所示，再將全部工序分割為元件隔離工序塊、柵極形成工序塊、布線工序塊等工序塊工序。這里，對柵極形成工序塊進(jìn)行PAC設(shè)定，以便在柵極形成工序塊的工序中，在下一個工序設(shè)計步驟SP2中的判定合格。
如圖5所示，為柵極形成工序塊制作一個圖表。在該圖表中，明確地規(guī)定了柵極形成工序塊PAC1、要素PAC(柵極蝕刻要素PAC1、柵極氧化膜形成要素PAC2)及設(shè)備PAC(柵極蝕刻設(shè)備PAC1、柵極氧化膜形成設(shè)備PAC3)各自的PAC項目、等級及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。
在該PAC設(shè)定中是這樣進(jìn)行設(shè)定的，即在下一個工序設(shè)計步驟SP2中的判定之前，換句話說，開始試制實驗等之前徹底地進(jìn)行深入的討論，以便不會漏掉PAC項目，還能讓各PAC項目的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值對整個柵極形成工序塊工序而言成為最佳。這樣做以后，對在柵極形成工序塊的工序開發(fā)中到現(xiàn)在為止一直不明確的項目而言，也將其標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值)明確地記入到PAC記入圖表中。而且，在工序設(shè)計步驟SP2，為能滿足對各個PAC項目的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，而為柵極形成工序塊PAC的每一個工序決定工序?qū)嶋H設(shè)定值。
如圖5所示，柵極形成工序塊的PAC設(shè)定結(jié)束之后，在工序設(shè)計步驟SP2中，判定圖3所示的柵極形成工序塊的工序流程(包括工序?qū)嶋H設(shè)定值)、圖5所示的PAC設(shè)定中有無問題。
象上述那樣，完成了在工序設(shè)計步驟SP2的工序設(shè)計之后，再在試制品評價步驟SP3中，判定在試制線的制造過程中工序流程及工序?qū)嶋H設(shè)定值等的工序條件的設(shè)定中是否有問題。這里，在進(jìn)行試制品評價步驟SP3中的判定之前，如圖1所示，執(zhí)行PAC驗證AA。具體而言，如圖5所示，對柵極形成工序塊而言，為滿足工序塊PAC1、要素PAC1、要素PAC2、設(shè)備PAC1及設(shè)備PAC3中的各個項目中“AA等級”的PAC項目的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，而決定出圖3所示的柵極形成工序塊的工序流程中的工序條件。換句話說，在PAC驗證AA中，僅將圖5所示的PAC記入圖表的PAC項目中等級為AA的項目挑選出來，并決定工序條件而讓其值滿足標(biāo)準(zhǔn)。
具體而言，如圖5所示，作為成為PAC驗證AA的對象的PAC項目，有為設(shè)備PAC的柵極蝕刻裝置設(shè)備PAC1中的氣體流量精度、真空泄漏比率穩(wěn)定性、金屬污染以及粒子個數(shù)。同樣，氧化膜形成裝置設(shè)備PAC3中的氣體流量精度、真空泄漏比率穩(wěn)定性及金屬污染也是成為PAC驗證AA的對象的PAC項目。這樣一來，設(shè)備PAC這一PAC項目中等級為AA的就較多，有必要在進(jìn)行試制品評價步驟SP3的判定之前對這些項目實施PAC驗證，由此而滿足該PAC項目的標(biāo)準(zhǔn)使判定為“○”(○表示標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)滿足)。這意味著半導(dǎo)體制造工序?qū)χ圃煸O(shè)備的依賴性很大。換句話說，在進(jìn)行工序開發(fā)的時候，首先滿足設(shè)備PAC的PAC項目的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值而讓設(shè)備穩(wěn)定，對提高工序塊工藝的完成度而言是非常重要的。
在試制品評價步驟SP3中，當(dāng)已經(jīng)確認(rèn)出成為PAC驗證AA的對象的PAC項目的判定結(jié)果為“○”以后，接著，在工序條件確定步驟SP4判定在生產(chǎn)線的制造中的工序流程及工序?qū)嶋H設(shè)定值等中的工序條件(在PAC驗證AA中合格的條件)的設(shè)定有無問題。這里，在工序條件確定步驟SP4的判定之前，如圖1所示，實施PAC驗證A。換句話說，在PAC驗證A中，從圖5所示的記入圖表的PAC項目中僅選出等級為A的項目并實施PAC驗證，定好“工序條件”以便使其判定結(jié)果成為“○”。
具體而言，如圖5所示，對柵極形成工序塊而言，作為成為PAC驗證A的對象的PAC項目，有柵極形成工序塊PAC1的表面電阻及缺陷密度、柵極蝕刻要素PAC1的蝕刻速度均勻性等、以及柵極氧化膜要素PAC2的氧化膜生長速度均勻性等。因此，對這些A等級的PAC項目而言，在工序條件確定步驟SP4的判定之前，通過PAC驗證實施“工序條件”的驗證，并固定“工序條件”以便其判定結(jié)果成為“○”。
這里，參考附圖，以柵極形成工序塊PAC1的缺陷密度(DD)為例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖7(a)～圖7(d)為顯示形成柵極的各個工序的剖面圖。如圖7(a)所示，在基板10上依次形成氧化膜11及導(dǎo)電膜12之后，如圖7(b)所示，在導(dǎo)電膜12上形成覆蓋柵極形成區(qū)域的抗蝕圖案13。之后，如圖7(c)所示，在以抗蝕圖案13為掩護(hù)依次對導(dǎo)電膜12及抗蝕圖案13進(jìn)行蝕刻，形成由導(dǎo)電膜12構(gòu)成的柵極，之后，在如圖7(d)所示，除去抗蝕圖案13并清洗。
圖8示出了通過PAC驗證A定好圖7(a)～圖7(d)所示的各柵極形成工序的工序條件的情況。圖8中，柵極形成條件PA0為在PAC驗證AA合格了的條件，其由圖7(a)所示的成膜工序中的條件PA0(a)、圖7(b)所示的光刻工序中的條件PA0(b)、在圖7(c)所示的蝕刻工序中的條件PA0(c)、圖7(d)所示的清洗工序中的條件PA0(d)構(gòu)成。詳細(xì)而言，成膜條件PA0(a)由成膜溫度T＝T0、成膜壓力P＝P0、氣體流量G＝G0等條件構(gòu)成。在成膜條件PA0(a)下將工序塊工序在生產(chǎn)線上一進(jìn)行以后，缺陷密度DD的值為1.0，未能滿足小于等于0.8這樣的標(biāo)準(zhǔn)。于是，將柵極形成條件PA0改變?yōu)闁艠O形成條件PA1并進(jìn)行PAC驗證A。這里，柵極形成條件PA1由成膜條件PA1(a)、光刻條件PA0(b)、蝕刻條件PA0(c)以及清洗條件PA0(d)構(gòu)成。詳細(xì)而言，成膜條件PA0(a)由成膜溫度T＝T0、成膜壓力P＝P1、氣體流量G＝G0等條件構(gòu)成。換句話說，與柵極形成條件PA0和柵極形成條件PA1相比，只改變了成膜條件中的成膜壓力P。在柵極形成條件PA1下將工序塊工序在生產(chǎn)線上一進(jìn)行以后，缺陷密度DD的值為0.5，滿足了小于等于0.8這樣的標(biāo)準(zhǔn)。換句話說，確認(rèn)出了缺陷密度DD這一PAC項目的判定結(jié)果為“○”。由此而結(jié)束與缺陷密度DD有關(guān)的PAC驗證A。
如上所述，在滿足了成為PAC驗證A的對象的PAC項目的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，工序條件基本上決定好之際，在工序條件確定步驟SP4，判定作為在生產(chǎn)線下的工序條件是否有問題。在判斷為沒有問題的情況下，接著在工序結(jié)束步驟SP5判定在考慮了合格率、可靠性等情況下工序條件(在PAC驗證A中合格的條件)是否為可在生產(chǎn)線中進(jìn)行大量生產(chǎn)的條件。這里，在工序結(jié)束步驟SP5的判定之前，如圖1所示，實施PAC驗證B。換句話說，在PAC驗證B中，僅選出圖5所示的PAC記入圖表中的PAC項目中等級為B的項目，并實施PAC驗證，將“工序條件”固定下來以便其判斷結(jié)果成為“○”。
具體而言，如圖5所示，對柵極形成工序塊而言，作為成為PAC驗證B的對象的PAC項目，有柵極形成工序塊PAC1的柵極可靠性和缺陷密度。需提一下，在與工序條件確定步驟SP4對應(yīng)的PAC驗證A中，若將缺陷密度限制在0.8以下，便能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)，而在與工序結(jié)束步驟SP5對應(yīng)的PAC驗證B中，若缺陷密度不在0.5以下，便不能做出它為一個可大批量生產(chǎn)的工序。因此，在PAC驗證B中，進(jìn)一步固定柵極形成工序塊的“工序條件”，以便缺陷密度的值即柵極形成工序塊PAC1的PAC項目的值達(dá)到0.5以下。
根據(jù)上述手法，對柵極形成工序塊而言，能夠?qū)⒃诠ば蚪Y(jié)束步驟SP5判斷為合格的工序條件決定為合格率及質(zhì)量高的工序條件。
與柵極形成工序塊的情況一樣，對為其它工序塊的元件隔離工序塊及布線工序塊等而言，也可以利用將到圖1所示的工序開發(fā)結(jié)束為止的基本流程和PAC設(shè)定、PAC驗證組合到一起的、該實施例的制造工序的開發(fā)方法，來決定合格率及質(zhì)量高的工序條件。
換句話說，根據(jù)該實施例，在將全部工序分割為工序塊而進(jìn)行工序開發(fā)之際，在工序設(shè)計步驟SP2以后進(jìn)行的各個判斷步驟SP3～SP5中，決定工序條件以便去滿足根據(jù)PAC設(shè)定對每一個工序塊嚴(yán)格決定的條件，故由全部工序帶來的合格率及質(zhì)量當(dāng)然很高。而且，因為可以對每一個工序塊平行著進(jìn)行工序開發(fā)，所以無需象現(xiàn)在那樣邊進(jìn)行全部工序，邊決定工序條件。結(jié)果是可縮短工序開發(fā)所需要的時間。
根據(jù)該實施例，在借助試制實驗等開始全部工序的驗證之前，在PAC設(shè)定中，邊將工序塊PAC、要素PAC以及設(shè)備PAC相互聯(lián)系起來，邊決定各PAC項目及各PAC標(biāo)準(zhǔn)。所以，因為在驗證含有菜單的工序流程之前，可先將由PAC設(shè)定帶來的各技術(shù)間的不匹配糾正過來，所以能夠減少工序開發(fā)的修正而提高工序開發(fā)的速度，同時還能及早地提高借助所開發(fā)的工序制造的制品的合格率及質(zhì)量。
根據(jù)該實施例，在PAC設(shè)定中，將在哪一個時刻進(jìn)行PAC驗證作為等級設(shè)定給每一個PAC項目。換句話說，因為在設(shè)定PAC項目之際，能根據(jù)其緊急度或者重要度來設(shè)定它，所以從一開始(工序設(shè)計步驟SP2之前)就能明確地認(rèn)識緊急度很高的PAC項目(亦即必須及早地滿足的PAC標(biāo)準(zhǔn))或者是重要度很高的PAC項目。而且還可著眼于緊急度或者重要度很高的PAC項目及早地決定工序條件。
需提一下，在該實施例中，以柵極工序塊工序為例說明了以工序塊為單位的工序開發(fā)。對其它工序塊例如布線工序塊或者元件隔離工序塊等而言，該工序開發(fā)方法也適用。
在該實施例中，基于工序塊PAC的條件設(shè)定進(jìn)行要素PAC的條件設(shè)定，基于工序塊PAC或者要素PAC的條件設(shè)定進(jìn)行設(shè)備PAC的條件設(shè)定。但也可代替它，基于設(shè)備PAC的條件設(shè)定進(jìn)行要素PAC或者工序塊PAC的條件設(shè)定，或者是基于要素PAC的條件設(shè)定進(jìn)行工序塊PAC的條件設(shè)定。
在該實施例中，是以將全部工序分割為多個工序塊工序再以各個工序塊為單位進(jìn)行工序開發(fā)為前提說明的，不僅如此，不將全部工序分割為多個工序塊而是以全部工序為單位按照圖1所示的手法進(jìn)行開發(fā)也是可以的。換句話說，在該實施例的說明中，若規(guī)定全部工序的PAC即工序PAC來代替工序塊PAC，再迎合著它，規(guī)定要素PAC及設(shè)備PAC，那么，在以全部工序為單位進(jìn)行開發(fā)的情況下基本上也可使用和該實施例一樣的方法。
在該實施例中，以半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)為對象，不用說，以其它制作工序的開發(fā)為對象也是完全可以的。
-工業(yè)實用性-本發(fā)明涉及制造工序的開發(fā)方法，在將它應(yīng)用到以半導(dǎo)體制造工序等的開發(fā)方法中時尤其有用。
權(quán)利要求
1.一種制造工序的開發(fā)方法，其特征在于包括在判定工序流程有無問題的工序設(shè)計步驟之前，邊將工序PAC即開發(fā)制造工序所需要的工序的PAC與要素PAC即用于所述工序的要素技術(shù)的PAC相互聯(lián)系起來，邊設(shè)定所述工序PAC及所述要素PAC各自的項目及標(biāo)準(zhǔn)的PAC設(shè)定步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括邊將設(shè)備PAC即用于所述工序或者所述要素技術(shù)的制造裝置的PAC與所述工序PAC或者所述要素PAC聯(lián)系起來，邊設(shè)定所述設(shè)備PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定基于所述工序PAC或者所述要素PAC與所述設(shè)備PAC之間的關(guān)系所決定的標(biāo)準(zhǔn)來代替所述制造裝置獨自的標(biāo)準(zhǔn)作所述設(shè)備PAC的標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
4.一種制造工序的開發(fā)方法，其特征在于將開發(fā)制造工序所需要的全部工序分為多個工序塊而提高所述每一個工序塊的開發(fā)完成度，而在短時間內(nèi)開發(fā)所述全部工序；包括在判定工序流程有無問題的工序設(shè)計步驟之前，邊將工序塊PAC即所述各個工序塊的PAC和要素PAC即用于所述各個工序塊的要素技術(shù)的PAC相互聯(lián)系起來，邊設(shè)定所述工序塊PAC及所述要素PAC各自的項目及標(biāo)準(zhǔn)的PAC設(shè)定步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括邊將設(shè)備PAC即用于所述各工序塊或者所述技術(shù)要素的制造裝置的PAC與所述工序塊PAC或者所述要素PAC聯(lián)系起來，邊設(shè)定所述設(shè)備PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定基于所述工序塊PAC或者所述要素PAC與所述設(shè)備PAC之間的關(guān)系所決定的標(biāo)準(zhǔn)來代替所述制造裝置獨自的標(biāo)準(zhǔn)作所述設(shè)備PAC的標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于進(jìn)一步包括在所述工序設(shè)計步驟之后，判斷所述工序流程的工序條件在生產(chǎn)線是否出問題的工序條件確定步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于在所述工序條件確定步驟中，進(jìn)行驗證在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC項目的值是否滿足在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于進(jìn)一步包括在所述工序設(shè)計步驟和所述工序條件確定步驟之間，判斷所述工序流程的工序條件在試制線是否出問題的試制品評價步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于在所述試制品評價步驟中，進(jìn)行驗證在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC項目的值是否滿足在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于進(jìn)一步包括在所述工序條件確定步驟之后，判斷所述工序流程的工序條件在工廠的批量生產(chǎn)線是否出問題的工序結(jié)束步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于在所述工序結(jié)束步驟中，進(jìn)行驗證在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各PAC項目的值是否滿足在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定缺陷密度，同時設(shè)定該缺陷密度的標(biāo)準(zhǔn)作為PAC項目的步驟；所述PAC驗證步驟，包括驗證所述缺陷密度的值是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定可靠性，同時設(shè)定該可靠性的標(biāo)準(zhǔn)作為PAC項目的步驟；所述PAC驗證步驟，包括驗證所述可靠性的值是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于包括在所述工序設(shè)計步驟之后，驗證在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各個PAC項目的值是否滿足在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的各PAC標(biāo)準(zhǔn)的PAC驗證步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于進(jìn)一步包括在所述工序設(shè)計步驟之后，判斷所述工序流程的工序條件在工廠的批量生產(chǎn)線下是否出問題的工序結(jié)束步驟；在所述工序設(shè)計步驟和所述工序結(jié)束步驟之間多次進(jìn)行所述PAC驗證步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定缺陷密度、該缺陷密度的標(biāo)準(zhǔn)作為PAC項目的步驟；多次進(jìn)行的所述PAC驗證步驟中的至少一個PAC驗證步驟，包括驗證所述缺陷密度的值是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括設(shè)定可靠性、該可靠性的標(biāo)準(zhǔn)作為PAC項目的步驟；多次進(jìn)行的所述PAC驗證步驟中的至少一個PAC驗證步驟，包括驗證所述可靠性的值是否滿足其標(biāo)準(zhǔn)的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造工序的開發(fā)方法，其特征在于所述PAC設(shè)定步驟，包括對在所述PAC設(shè)定步驟中所設(shè)定的所述各個PAC項目設(shè)定所述PAC驗證步驟在哪個時刻進(jìn)行的步驟。
20.一種半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法，其特征在于其為一使用在權(quán)利要求4中所述的制造工序的開發(fā)方法的半導(dǎo)體制造工序的開發(fā)方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造工序的開發(fā)方法。在判斷工序流程有無問題的工序設(shè)計步驟SP2之前，邊讓將全部工序分割后而得到的工序塊的PAC即工序塊PAC、用于工序塊的要素技術(shù)的PAC即要素PAC以及用于工序塊或者要素技術(shù)的制造裝置的PAC即設(shè)備PAC相互有聯(lián)系，邊進(jìn)行設(shè)定各PAC的項目及標(biāo)準(zhǔn)的PAC設(shè)定。
文檔編號H01L21/00GK1585095SQ20041005606
公開日2005年2月23日 申請日期2004年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者內(nèi)田博文 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社