【課題】 半導体装置製造プロセスを、テストピースなしに、所望の工程通り又は修正しながら進行することを可能とする半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】 複数の工程からなる半導体装置の製造方法において、前記複数の工程の少なくとも１つにおける実観測データを得る工程と、ａｂｉｎｉｔｉｏ分子動力学プロセスシミュレータ又は経験的ポテンシャルを与えた分子動力学ミュレータにより、前記複数の工程の少なくとも１つにおける予測データを得る工程と、前記予測データと実観測データとを逐次、実時間で比較検定する工程と、前記比較検定により、製造工程因子の設定値と、前記実観測データから推測される前記複数の製造工程因子との間に有意差が認められた場合、前記製造工程因子を逐次実時間で修正処理する工程とを具備することを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の製造プロセスの製造装置内物理現象のシミュレーション方法において、前記製造装置内に形成された電子材料の特性に関する製造工程因子を入力値とし、この入力値を基に３次元のシミュレーションを行ない製造装置内に形成された電子材料の特性の予測データを得る方法であって、前記シミュレーションは、分子動力学に基づいて行われる工程と、流体モデルに基づいて行われる工程とからなり、前記分子動力学に基づいて行われるシミュレーション結果として出力される３次元物理量と前記流体モデルに基づいて行われるシミュレーション結果として出力される３次元物理量の少なくとも一方は、他方に転送されそこでのシミュレーションに利用されることを特徴とする電子部品の製造プロセスの設計方法。
【請求項２】
前記３次元分子動力学シミュレーションから前記３次元流体モデルのプロセスシミュレーションへ、粘弾性係数、ポアソン比、拡散定数、Ｃij等の物理量が転送されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項３】
前記３次元流体モデルのプロセスシミュレーションから前記３次元分子動力学シミュレーションへ、応力テンソル、温度、不純物濃度、点欠陥濃度等の物理量が転送されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項４】
前記電子部品は、半導体装置であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項５】
更に、前記設定値のゆらぎを入力する段階を備え、前記分子動力学シミュレーションは、前記入力値とそのゆらぎを基に変分計算を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項６】
前記分子動力学シミュレーションは、分子動力学法と密度汎関数法との組み合わせで行われることを特徴とする請求項１に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項７】
前記分子動力学法は、高階巡回偏微分法に基づいていることを特徴とする請求項６に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項８】
前記高階巡回偏微分法は、３体問題を扱っていることを特徴とする請求項７に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項９】
前記分子動力学シミュレーションは、経験的ポテンシャルを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項１０】
前記経験的ポテンシャルはＡＴＴＡポテンシャルであることを特徴とする請求項９に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項１１】
前記経験的ポテンシャルはＢＫＳポテンシャルであることを特徴とする請求項９に記載の電子部品製造プロセスの設計方法。
【請求項１２】
電子部品の製造工程において、製造装置内に形成された電子材料の特性を測定して実観測データを得る工程と、前記製造装置内に形成された電子材料の特性に関する製造工程因子を入力値とし、この入力値を基に３次元のシミュレーションを行ない前記製造装置内に形成された電子材料の特性の予測データを得る工程と、前記予測データと実観測データとを比較検定する工程と、前記比較検定により、前記製造工程因子の設定値と、前記実観測データから推測される前記製造工程因子との間に有意差が認められた場合、前記製造工程因子を修正処理する工程とを備え、前記シミュレーションは、分子動力学に基づいて行われる工程と、流体モデルに基づいて行われる工程とからなり、前記分子動力学に基づいて行われるシミュレーション結果として出力される３次元物理量と前記流体モデルに基づいて行われるシミュレーション結果として出力される３次元物理量の少なくとも一方は、他方に転送されそこでのシミュレーションに利用されることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１３】
前記実観測データから推測される前記製造工程因子との間の有意差が許容範囲を越えていて、修正処理が不能である場合には、不良品として処理することを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１４】
前記製造装置はクラスタ化していることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１５】
前記クラスタ化した製造装置は枚葉式であることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１６】
前記３次元分子動力学シミュレーションから前記３次元流体モデルのプロセスシミュレーションへ、粘弾性係数、ポアソン比、拡散定数、Ｃij等の物理量が転送されることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１７】
前記３次元流体モデルのプロセスシミュレーションから前記３次元分子動力学シミュレーションへ、応力テンソル、温度、不純物濃度、点欠陥濃度等の物理量が転送されることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１８】
前記特性は、半導体基板上に形成された膜、半導体基板表面、及び半導体基板内部の少なくとも１つに関する特性であることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１９】
前記予測データと実観測データとの比較検定は逐次実時間で行われることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２０】
前記製造工程因子を修正処理する工程は逐次実時間で行われることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２１】
前記分子動力学シミュレーションは、分子動力学法と密度汎関数法との組み合わせで行われることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２２】
前記分子動力学法は、高階巡回偏微分法に基づいていることを特徴とする請求項２１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２３】
前記高階巡回偏微分法は、３体問題を扱っていることを特徴とする請求項２２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２４】
前記分子動力学シミュレーションは、経験的ポテンシャルを用いて行われることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２５】
前記経験的ポテンシャルはＡＴＴＡポテンシャルであるすることを特徴とする請求項２４に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２６】
前記経験的ポテンシャルはＢＫＳポテンシャルであるすることを特徴とする請求項２４に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２７】
前記分子動力学シミュレーションで得られた前記複数の特性の少なくとも１つの予測データを用いて、更に流体モデルのプロセスシミュレーションが行われることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２８】
前記分子動力学シミュレーションと流体モデルのプロセスシミュレーションは、共に３次元シミュレーションであることを特徴とする請求項２７に記載の電子部品の製造方法。
【請求項２９】
前記３次元分子動力学シミュレーションから前記３次元流体モデルのプロセスシミュレーションへ、粘弾性係数、ポアソン比、拡散定数、Ｃij等の物理量が転送されることを特徴とする請求項２７に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３０】
電子部品の製造装置と、前記製造装置内に形成された前記電子部品の電子材料の特性を測定する測定装置と、前記電子部品の製造工程因子の設定値を入力値とし、この入力値を基にシミュレーションを行ない前記特性の予測データを得るコンピュータシステムと、前記測定装置及び前記製造装置と前記コンピュータシステムを接続する手段とを備え、前記コンピュータシステムは、前記予測データと実観測データとを比較検定を行ない、前記比較検定により、前記製造工程因子の設定値と、前記実観測データから推測される前記製造工程因子との間に有意差が認められた場合、前記製造装置の制御手段を介して製造工程因子を修正処理することを特徴とする電子部品の製造システム。
【請求項３１】
前記製造装置はクラスタ化していることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３２】
前記クラスタ化した製造装置は枚葉式であることを特徴とする請求項３１に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３３】
前記シミュレーションは、分子動力学法と密度汎関数法との組み合わせによる分子動力学シミュレーションに基づいて行われることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３４】
前記特性は、半導体基板上に形成された膜、半導体基板表面、及び半導体基板内部の少なくとも１つに関する特性であることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３５】
前記予測データと実観測データとの比較検定は逐次実時間で行われることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３６】
前記製造工程因子を修正処理する工程は逐次実時間で行われることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３７】
更に、前記入力値として前記設定値のゆらぎが入力され、前記分子動力学シミュレーションは、前記入力値とそのゆらぎを基に変分計算を行うことを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３８】
前記分子動力学法は、高階巡回偏微分法に基づいていることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項３９】
前記高階巡回偏微分法は、３体問題を扱っていることを特徴とする請求項３８に記載の電子部品の製造システム。
【請求項４０】
前記分子動力学シミュレーションは、経験的ポテンシャルを用いた方法を併用することを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項４１】
前記経験的ポテンシャルはＡＴＴＡポテンシャルであるすることを特徴とする請求項４０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項４２】
前記経験的ポテンシャルはＢＫＳポテンシャルであるすることを特徴とする請求項４０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項４３】
前記分子動力学シミュレーションで得られた前記特性の少なくとも１つの予測データを用いて、更に流体モデルのプロセスシミュレーションが行われることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の製造システム。
【請求項４４】
前記分子動力学シミュレーションと流体モデルのプロセスシミュレーションは、共に３次元シミュレーションであることを特徴とする請求項４３に記載の電子部品の製造システム。
【請求項４５】
前記３次元分子動力学シミュレーションから前記３次元流体モデルのプロセスシミュレーションへ、粘弾性係数、ポアソン比、拡散定数、Ｃij等の物理量が転送されることを特徴とする請求項４３に記載の電子部品の製造システム。
【請求項４６】
電子部品の製造プロセスの製造装置内物理現象のシミュレーションを行うプログラムであって、前記製造装置内に形成された電子材料の特性に関する製造工程因子の設定値を入力する手順と、この入力値を基に分子動力学法と密度汎関数法との組み合わせによる分子動力学シミュレーションを行い、前記特性の予測データを得る手順とを実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４７】
前記分子動力学シミュレーションは、分子動力学法と密度汎関数法との組み合わせによることを特徴とする請求項４６に記載の記録媒体。
【請求項４８】
前記分子動力学法は、高階巡回偏微分法に基づいていることを特徴とする請求項４７に記載の記録媒体。
【請求項４９】
前記高階巡回偏微分法は、３体問題を扱っていることを特徴とする請求項４８に記載の記録媒体。
【請求項５０】
前記電子部品は、半導体装置であることを特徴とする請求項４７に記載の記録媒体。
【請求項５１】
更に、前記設定値のゆらぎを入力する手順を備え、前記分子動力学シミュレーションは、前記入力値とそのゆらぎを基に変分計算を行うことを特徴とする請求項４７に記載の記録媒体。
【請求項５２】
前記分子動力学シミュレーションは、経験的ポテンシャルを用いた方法を併用することを特徴とする請求項４７に記載の記録媒体。
【請求項５３】
前記経験的ポテンシャルはＡＴＴＡポテンシャルであるすることを特徴とする請求項５２に記載の記録媒体。
【請求項５４】
前記経験的ポテンシャルはＢＫＳポテンシャルであるすることを特徴とする請求項５２に記載の記録媒体。
【請求項５５】
前記分子動力学シミュレーションで得られた前記特性の予測データを用いて、更に流体モデルのプロセスシミュレーションが行われることを特徴とする請求項４７に記載の記録媒体。
【請求項５６】
前記分子動力学シミュレーションと流体モデルのプロセスシミュレーションは、共に３次元シミュレーションであることを特徴とする請求項５５に記載の記録媒体。
【請求項５７】
前記３次元分子動力学シミュレーションから前記３次元流体モデルのプロセスシミュレーションへ、粘弾性係数、ポアソン比、拡散定数、Ｃij等の物理量が転送されることを特徴とする請求項５５に記載の記録媒体。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５】

【図３６】

【図３７】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４４】

【図４５】

【図４６】

【図４７】

【図４８】

【図４９】

【図５０】

【図５１】

【図５２】

【図５３】

【図５４】

【図５５】

【図５６】

【図５７】

【図５８】

【図５９】

【図６０】

【図６１】

【図６２】

【図６３】

【図６４】

【図６５】

【図６６】

【図６７】

【図６８】

【図６９】

【図７０】

【図７１】

【図７２】

【図７３】

【図７４】

【図７５】

【図７６】

【図７７】

【図７８】

【図７９】

【図８０】

【図８１】

【図８２】

【図８３】

【図８４】

【図８５】

【図８６】

【図８７】

【図８８】

【図８９】

【図９０】

【図９１】

【図９２】

【図９３】

【図９４】

【図９５】

【図９６】

【図９７】

【図９８】

【図９９】

【図１００】

【図１０１】

【図１０２】

【図１０３】

【図１０４】

【図１０５】

【図１０６】

【図１０７】

【図１０８】

【図１０９】

【図１１０】

【図１１１】

【図１１２】

【図１１３】

【図１１４】

【図１１５】

【図１１６】

【図１１７】

【図１１８】

【図１１９】

【図１２０】

【図１２１】

【図１２２】

【図１２３】

【図１２４】

【図１２５】

【図１２６】

【図１２７】

【図１２８】

【図１２９】

【図１３０】

【公開番号】特開２００６−１９６９０８（Ｐ２００６−１９６９０８Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７７６０（Ｐ２００６−７７６０）
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【分割の表示】特願平８−３４９７７３の分割
【原出願日】平成８年１２月２７日（１９９６．１２．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】