JPH06338552A - 半導体シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】製造ラインからシミュレーションデータを自動
的に作成することが可能であり、その結果と半導体デバ
イスの測定結果との管理および比較を容易に行うことが
できる半導体シミュレーション装置を提供する。 【構成】半導体製造ラインの管理を行うライン管理用処
理CPU10と、このライン管理用処理CPU10からの処理信号
にもとづき、半導体製造ラインを制御する製造ライン制
御CPU14と、半導体製造ラインで製造される半導体デバ
イスのシミュレーションを行うシミュレーション計算CP
U18と、それのCPU18へライン製造データ26に対応するデ
ータ24を送るシミュレーション操作用CPU12と、ライン
製造データ26およびシミュレーションデータ24とが、デ
ータベース化されて記憶してあるマクロのデータ記憶装
置16とを有するシミュレーション装置。ライン製造デー
タを、シミュレーションデータに自動変換し、このシミ
ュレーションデータをシミュレーション計算CPU18へ送
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体シミュレーショ
ン装置に係わり、さらに詳しくは、製造ラインデータか
らシミュレーションデータを自動的に作成することが可
能であり、シミュレーションの結果と半導体デバイスの
測定結果との比較を容易に行なうことができる半導体シ
ミュレーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造ライン工程管理の
ためには、工程の手順や各工程の指示を示したデータが
必要である。以下、このようなデータをライン製造デー
タと呼ぶことにする。このライン製造データは、製造ラ
イン内の各装置担当者が分かるように記載してあり、該
当する製造装置をどの様に設定するかが記載してある。

【０００３】たとえば不純物の拡散を例にして説明する
と、「９００℃、３０分」とのライン製造データによ
り、ライン内装置は、その条件に合った拡散処理を行な
うことができる。ところが、このライン製造データで
は、装置内にデバイスを出し入れする時の温度条件や、
雰囲気ガスの種類などのデータが記載されておらず、そ
のままでは、半導体デバイスのシミュレーション用のデ
ータ（以下、「シミュレーションデータ」と称す）とし
て用いることはできない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで従来では、製造
ラインで製造される半導体デバイスのシミュレーション
を行なう場合には、製造ラインデータを、シミュレーシ
ョンデータに変換する必要があり、その作業を人間が行
なっており、その作業が煩雑であった。また、従来で
は、シミュレーションの結果と、製造ラインで製造され
た半導体デバイスの測定結果とは、別々のデータとして
出力され、それらデータをデータベース化して管理する
ためには、これらデータをコンピュータなどに入力する
作業を必要とし、その入力作業が煩雑であった。

【０００５】たとえば図７に示すように、製造ラインで
製造された半導体デバイスの測定結果と、シミュレーシ
ョンの結果とを比較するには、従来では、ステップ１〜
４の作業と、ステップ５〜８の作業とを必要としてい
た。すなわち、ステップ１で、製造すべき半導体デバイ
スに合わせたライン製造データを作成し、次にステップ
２で、半導体デバイスを作成する。次に、ステップ３で
デバイスの特性を測定し、ステップ４で、そのデバイス
の測定データをデータベースに保存する。

【０００６】また、ステップ５，６では、マクロ化され
た対応表を見ながら、作業者は、ライン製造データをシ
ミュレーションデータに変換する。次に、このシミュレ
ーションデータに基づき、ステップ７で、シミュレーシ
ョンを実行し、ステップ８において、シミュレーション
結果をデータベースに保存する。

【０００７】このように、従来では、製造ラインデータ
を、シミュレーションデータに変換する作業を人間が行
なっており、その作業が煩雑であった。また、従来で
は、シミュレーションの結果と、製造ラインで製造され
た半導体デバイスの測定結果とは、別々のデータとして
出力され、それらデータをデータベース化して管理する
ためには、これらデータをコンピュータなどに入力する
作業を必要とし、その入力作業が煩雑であった。

【０００８】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、製造ラインデータからシミュレーションデータを自
動的に作成することが可能であり、シミュレーションの
結果と半導体デバイスの測定結果との管理および比較を
容易に行なうことができ、シミュレーション結果に合わ
せた製造ラインの変更、シミュレーションの改良および
半導体デバイスの特性改善などを容易に行なうことがで
きる半導体シミュレーション装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体シミュレーション装置は、半導体製
造ラインの管理を行なうライン管理用処理手段と、この
ライン管理用処理手段からの処理信号に基づき、半導体
製造ラインを制御する製造ライン制御手段と、半導体製
造ラインで製造される半導体デバイスのシミュレーショ
ンを行なうシミュレーション計算手段と、このシミュレ
ーション計算手段へ、半導体製造ライン特有のライン製
造データに対応するシミュレーションデータを送るシミ
ュレーション操作用処理手段と、製造ラインで用いるラ
イン製造データと、このライン製造データに対応したシ
ミュレーションで用いるシミュレーションデータとが、
データベース化されて記憶してあるマクロのデータベー
ス記憶手段とを有し、上記マクロのデータベース記憶手
段に対し、シミュレーション操作用処理手段をアクセス
させ、製造ラインで用いたライン製造データを、シミュ
レーションデータに変換し、このシミュレーションデー
タをシミュレーション計算手段へ送ることを特徴とす
る。

【００１０】上記マクロのデータベース記憶手段に対
し、ライン管理用処理手段をアクセスさせ、マクロのデ
ータベース記憶手段に現在記憶されていない製造ライン
データおよびこれに対応するシミュレーションデータを
自動作成し、このマクロのデータベース記憶手段に記憶
させることが好ましい。

【００１１】製造ラインで製造した半導体デバイスの特
性を試験する測定手段と、この測定手段での測定結果
と、シミュレーション計算手段でシミュレーションした
シミュレーション結果とを、相互に対応するようにデー
タベース化して記憶する測定結果・シミュレーション結
果データベース記憶手段とをさらに有することが好まし
い。

【００１２】

【作用】本発明のシミュレーション装置では、マクロの
データベース記憶手段に対し、製造ラインで用いるライ
ン製造データと、このライン製造データに対応したシミ
ュレーションで用いるシミュレーションデータとが、デ
ータベース化されて記憶してある。そのため、この記憶
手段に対し、シミュレーション操作用処理手段をアクセ
スさせることで、ライン製造データを、シミュレーショ
ンデータに自動変換させることが可能になる。この自動
変換されたシミュレーションデータは、シミュレーショ
ン計算手段へ送られ、そこでシミュレーション計算が行
なわれる。

【００１３】シミュレーション計算の結果は、製造ライ
ンで製造した半導体デバイスの測定結果と共に、たとえ
ば測定結果・シミュレーション結果データベース記憶手
段に、データベース化して記憶される。この測定結果・
シミュレーション結果データベース記憶手段に記憶して
あるデータは、データベース化してあるので、データの
管理および検索が容易であり、シミュレーション結果と
測定結果との比較が容易である。この測定結果・シミュ
レーション結果データベース記憶手段に記憶してあるデ
ータを用いることにより、シミュレーション結果に合わ
せた製造ラインの変更、シミュレーションの改良および
半導体デバイスの特性改善などを容易に行なうことがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る半導体シミュレーション
装置を図面に示す実施例に基づき、詳細に説明する。図
１は本発明の一実施例に係る半導体シミュレーション装
置のブロック構成図、図２は図１に示すマクロのデータ
ベース記憶手段１６にて記憶してあるデータベースのイ
メージ図、図３は図２に示すデータベースの一部詳細
図、図４は図１に示す測定結果・シミュレーション結果
データベース記憶手段２２に記憶してあるデータベース
のイメージ図、図５はライン製造データによる実際の温
度変化の一例を示したグラフ、図６は図１に示すシミュ
レーション装置の作業フローを示すフローチャート図で
ある。

【００１５】図１に示すように、本発明の一実施例に係
る半導体シミュレーション装置は、ライン管理用処理手
段１０とシミュレーション操作用処理手段１２とを有す
る。ライン管理用処理手段１０は、半導体製造ラインの
管理を行なう処理手段である。また、シミュレーション
操作用処理手段１２は、シミュレーション計算手段１８
へ、半導体製造ライン特有のライン製造データに対応す
るシミュレーションデータを送るための処理手段であ
る。

【００１６】これら処理手段１０，１２は、入力手段と
ＣＰＵとを有するコンピュータで構成される。処理手段
１０を構成するコンピュータと、処理手段１２を構成す
るコンピュータとは、共用化することも可能である。ラ
イン管理用処理手段１０は、製造ライン制御手段１４に
接続してある。この製造ライン制御手段１４は、ライン
管理用処理手段１０からの処理信号に基づき、半導体製
造ラインを制御する。製造ライン制御手段１４で制御さ
れた製造装置により製造された半導体デバイスの一部
は、測定手段２０へ搬送される。

【００１７】測定手段２０では、半導体デバイスの電気
的特性などを測定する。測定手段２０で測定された結果
は、測定結果・シミュレーション結果データベース記憶
手段２２へ自動的に送られる。一方、シミュレーション
操作用処理手段１２は、シミュレーション計算手段１８
に接続してある。シミュレーション計算手段１８では、
半導体製造ラインで製造される半導体デバイスのシミュ
レーションを行なう。

【００１８】シミュレーション計算手段１８で計算され
たシミュレーション結果は、測定結果・シミュレーショ
ン結果データベース記憶手段２２へ自動的に送られ、前
述の測定結果と対応したデータベースが作成され、記憶
される。この測定結果・シミュレーション結果データベ
ース記憶手段２２に記憶してあるデータベースの形式の
一例を図４に示す。図示するように、測定結果と、それ
に対応するシミュレーション結果とを、同一のプロセス
番号で管理する。

【００１９】ライン管理用処理手段１０およびシミュレ
ーション操作用処理手段１２は、マクロのデータベース
記憶手段１６に接続してあり、これら処理手段から双方
向にアクセス可能になっている。マクロのデータベース
記憶手段１６には、図２，３に示すイメージのデータベ
ースが記憶してある。マクロ１，２，３，４…は、それ
ぞれ製造ラインでの指示命令（たとえば酸化工程または
拡散工程など）に対応し、いくつかの工程を含む場合が
ある。

【００２０】各マクロ内には、単一または複数のレシピ
データが収容してある。各レシピデータは、たとえば図
３に示すように、ライン製造データ２６と、シミュレー
ションデータとから構成してある。図３に示すライン製
造データ２６は、たとえば酸化工程における特定の製造
条件であり、このデータに基づき、図１に示す製造ライ
ン制御手段１４は、製造ラインを制御し、特定条件の酸
化処理を行なうことができる。

【００２１】シミュレーションデータ２４は、このライ
ン製造データ２６を詳細に説明したデータであり、入出
炉温度条件、昇温時間および降温時間の詳細データが記
憶してある。このシミュレーションデータ２４に基づ
き、図１に示すシミュレーション計算手段１８によりシ
ミュレーション計算が行なわれる。

【００２２】製造ラインでは、たとえば図３に示すライ
ン製造データ２６に基づき、図５に示す温度変化の熱処
理が行なわれるが、ライン製造データそのものには、入
出炉温度条件、昇温時間および降温時間の詳細データが
記載されないのが通常である。ところが、シミュレーシ
ョンの実行に際しては、詳細なデータが必要となる。そ
こで、図２，３に示す形式でデータベース化されたライ
ン製造データとシミュレーションデータとが必要にな
る。

【００２３】本実施例では、図２，３に示す形式でデー
タベース化されたライン製造データとシミュレーション
データとが記憶してあるマクロのデータベース記憶手段
１６に対し、少なくともシミュレーション操作用処理手
段１２をアクセス可能に接続することで、ライン製造デ
ータをシミュレーションデータに自動的に変換すること
が可能になる。

【００２４】また、本実施例では、マクロのデータベー
ス記憶手段１６に対し、ライン管理用処理手段１０をア
クセス可能に接続することで、イラン管理用処理手段１
０を用いてライン製造データの作成する際に、マクロの
データベース記憶手段１６に記憶してあるマクロの内容
を調べたり、新しいマクロの定義を行なうことができ
る。

【００２５】また、ライン管理用処理手段１０を用いて
ライン製造データを作成する際に、そのライン製造デー
タに対応するマクロが、マクロのデータベース記憶手段
１６に記憶されていない時には、メッセージを出して、
レシピを変更したり、マクロの定義を促し、新たなマク
ロをマクロのデータベース記憶手段１６に記憶させるこ
ともできる。

【００２６】さらに、製造ライン制御手段１４をマクロ
のデータベース記憶手段１６に対してアクセス可能に接
続することで、製造ラインの各装置担当者が製造装置を
駆動する際に、マクロのデータベースの内容を参考に見
たり、装置の条件が変化した場合や装置自体が交換され
た場合などには、マクロのデータベース中のレシピデー
タを書き換えることも可能である。

【００２７】次に、図１および図６に基づき、本実施例
のシミュレーション装置を用いた作業の流れを説明す
る。図６に示すように、ステップ３０では、図１に示す
ライン管理用処理手段１０を用いて、ライン製造データ
を作成する。次に、ステップ３１において、ライン製造
データを図１に示す製造ライン制御手段１４へ送り、そ
の製造データに基づき、半導体デバイスを作成する。

【００２８】この半導体デバイスの一部は、図１に示す
測定手段２０に搬送され、そこでデバイスの特性を測定
する。その測定手段２０で測定された測定データは、図
６に示すステップ３３において、図１に示す測定結果・
シミュレーション結果データベース記憶手段２２へ送ら
れ、データベースとして記憶される。そのデータベース
の形式の一例は、図４に示される。

【００２９】図６に示すステップ３１〜３３と平行し
て、ステップ３４〜３８が行なわれる。ステップ３４で
は、ステップ３０で作成したライン製造データに対応す
るマクロのデータが、図１に示すマクロのデータベース
記憶手段１６に記憶してあるかを判断する。記憶されて
いない場合には、ステップ３５において、そのマクロの
データを図１に示すマクロのデータベース記憶手段１６
のデータベースに追加記憶させる。

【００３０】また、マクロのデータベース記憶手段１６
に既に記憶してある場合には、ステップ３６で、図１に
示すシミュレーション操作用処理手段１２がマクロのデ
ータベース記憶手段１６に対してアクセスし、マクロの
データベースを用いて、ライン製造データをシミュレー
ションデータに自動変換する。その後、ステップ３７に
おいて、シミュレーション計算手段１８を用い、シミュ
レーション計算を実行する。次に、ステップ３８におい
て、シミュレーションの結果を、図１に示す測定結果・
シミュレーション結果データベース２２へ送り、図４に
示すように、測定結果とシミュレーション結果とが対応
するように、データベース化して記憶させる。

【００３１】本実施例のシミュレーション装置では、マ
クロのデータベース記憶手段１６に対し、製造ラインで
用いるライン製造データと、このライン製造データに対
応したシミュレーションで用いるシミュレーションデー
タとが、データベース化されて記憶してある。そのた
め、この記憶手段１６に対し、シミュレーション操作用
処理手段１２をアクセスさせることで、ライン製造デー
タを、シミュレーションデータに自動変換させることが
可能になる。この自動変換されたシミュレーションデー
タは、シミュレーション計算手段１８へ送られ、そこで
シミュレーション計算が行なわれる。

【００３２】シミュレーション計算の結果は、製造ライ
ンで製造した半導体デバイスの測定結果と共に、たとえ
ば測定結果・シミュレーション結果データベース記憶手
段２２に、データベース化して記憶される。この測定結
果・シミュレーション結果データベース記憶手段２２に
記憶してあるデータは、データベース化してあるので、
データの管理および検索が容易であり、シミュレーショ
ン結果と測定結果との比較が容易である。この測定結果
・シミュレーション結果データベース記憶手段２２に記
憶してあるデータを用いることにより、シミュレーショ
ン結果に合わせた製造ラインの変更、シミュレーション
の改良および半導体デバイスの特性改善などを容易に行
なうことができる。

【００３３】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。例えば、ライン管理用処理手段１０とシミ
ュレーション操作用処理手段１２とシミュレーション計
算手段とは、単一のコンピュータで共用化させることも
できる。

【００３４】また、本発明では、記憶手段１６，２２を
構成する情報記録媒体の種類は特に限定されず、磁気デ
ィスク、光記録ディスク、光磁気記録ディスクおよびそ
の他の記録媒体を用いることができる。また、これら記
憶手段１６，２２は、単一の記録媒体で構成し、記録さ
れるファイル名またはディレクトリ名を相違させるよう
に構成することもできる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ライン製造データを、シミュレーションデータに自
動変換させることが可能になる。しかも、このシミュレ
ーションデータは、シミュレーション計算手段へ自動的
に送られる。その結果、シミュレーションの計算を素早
く行なうことが可能になると共に、シミュレーション装
置の操作も容易になる。

【００３６】シミュレーション計算の結果は、製造ライ
ンで製造した半導体デバイスの測定結果と共に、たとえ
ば測定結果・シミュレーション結果データベース記憶手
段に、データベース化して記憶される。この測定結果・
シミュレーション結果データベース記憶手段に記憶して
あるデータは、データベース化してあるので、データの
管理および検索が容易であり、シミュレーション結果と
測定結果との比較が容易である。この測定結果・シミュ
レーション結果データベース記憶手段に記憶してあるデ
ータを用いることにより、シミュレーション結果に合わ
せた製造ラインの変更、シミュレーションの改良および
半導体デバイスの特性改善などを容易に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る半導体シミュレ
ーション装置のブロック構成図である。

【図２】図２は図１に示すマクロのデータベース記憶手
段１６にて記憶してあるデータベースのイメージ図であ
る。

【図３】図３は図２に示すデータベースの一部詳細図で
ある。

【図４】図４は図１に示す測定結果・シミュレーション
結果データベース記憶手段２２に記憶してあるデータベ
ースのイメージ図である。

【図５】図５はライン製造データによる実際の温度変化
の一例を示したグラフである。

【図６】図６は図１に示すシミュレーション装置の作業
フローを示すフローチャート図である。

【図７】図７は従来例に係るシミュレーション用作業の
流れを示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１０… ライン管理用処理手段 １２… シミュレーション操作用処理手段 １４… 製造ライン制御手段 １６… マクロのデータベース記憶手段 １８… シミュレーション計算手段 ２０… 測定手段 ２２… 測定結果・シミュレーション結果データベース
記憶手段 ２４… シミュレーションデータ ２６… ライン製造データ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体製造ラインの管理を行なうライン
   管理用処理手段と、 このライン管理用処理手段からの処理信号に基づき、半
   導体製造ラインを制御する製造ライン制御手段と、 半導体製造ラインで製造される半導体デバイスのシミュ
   レーションを行なうシミュレーション計算手段と、 このシミュレーション計算手段へ、半導体製造ライン特
   有のライン製造データに対応するシミュレーションデー
   タを送るシミュレーション操作用処理手段と、 製造ラインで用いるライン製造データと、このライン製
   造データに対応したシミュレーションで用いるシミュレ
   ーションデータとが、データベース化されて記憶してあ
   るマクロのデータベース記憶手段とを有し、 上記マクロのデータベース記憶手段に対し、シミュレー
   ション操作用処理手段をアクセスさせ、製造ラインで用
   いたライン製造データを、シミュレーションデータに変
   換し、このシミュレーションデータをシミュレーション
   計算手段へ送る半導体シミュレーション装置。
2. 【請求項２】 上記マクロのデータベース記憶手段に対
   し、ライン管理用処理手段をアクセスさせ、マクロのデ
   ータベース記憶手段に現在記憶されていない製造ライン
   データおよびこれに対応するシミュレーションデータを
   自動作成し、このマクロのデータベース記憶手段に記憶
   させることを特徴とする請求項１に記載の半導体シミュ
   レーション装置。
3. 【請求項３】 製造ラインで製造した半導体デバイスの
   特性を試験する測定手段と、 この測定手段での測定結果と、シミュレーション計算手
   段でシミュレーションしたシミュレーション結果とを、
   相互に対応するようにデータベース化して記憶する測定
   結果・シミュレーション結果データベース記憶手段とを
   さらに有する半導体シミュレーション装置。