CN115642104A - 基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够检测基板是否已被正常处理的基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质。本发明的基板处理装置(1)包括：处理室(136～139)，其进行基板(200)的处理；存储部(322)，其存储配方信息、工艺数据、偏差品质数据及比较数据；监视部(330)，其监视工艺数据；解析部(329)，其对偏差品质数据和比较数据进行比较，求出表示相对于比较数据的再现性的再现指数，在再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出配方信息所包含的设定信息的修正值；和控制部(320)，其能够利用修正值对配方信息所包含的设定信息进行修正。

Description

基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质
技术领域
本发明涉及基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质。
背景技术
在制造LSI(Large Scale Integrated circuit，大规模集成电路)、DRAM(DynamicRandom Access Memory，动态随机存取存储器)等半导体器件(semiconductor device)时使用的基板处理装置中，公知在对硅(Si)晶片等半导体基板(以下简称为“基板”)进行各种处理时为了检测装置的故障、工艺异常等各种异常而进行装置的工作状态等的监视的装置。另外，在下述专利文献1中，记载有如下内容：在多个基板处理装置通过网络连接的环境中，为了由各基板处理装置执行相同的处理而共用一个基板处理装置的各种信息，在其他基板处理装置中再现基于一个基板处理装置进行的处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-194951号公报
发明内容
如上述专利文献1所记载的结构那样，在由其他基板处理装置共用与一个基板处理装置的处理相关的信息而在其他基板处理装置中再现一个基板处理装置中的处理的情况下，在其他基板处理装置中，要将针对基于一个基板处理装置进行的处理的再现性维持得高，这在使各基板处理装置的生产品质整合的方面是优选的。在此，作为评价基板处理装置的生产品质的方法，例如能够列举通过进行由各基板处理装置成膜好的基板的成膜测定而评价其生产品质的方法。但是，这样的成膜测定通常需要使用专用的测定装置进行测定。从这样的观点考虑，若能够在各基板处理装置侧评价其生产品质，则能够简单地进行各基板处理装置的生产品质的整合。
本发明的目的在于提供一种能够评价生产品质的基板处理装置、半导体器件的制造方法及程序。
根据本发明的一个方式，提供一种结构，包括：处理室，其进行基板的处理；存储部，其对记载了执行基板的处理的步骤的配方信息、在处理多个基板的期间蓄积的工艺数据、根据上述工艺数据计算出的偏差品质数据以及供与上述偏差品质数据进行比较的比较数据进行存储；监视部，其监视上述工艺数据；解析部，其对上述偏差品质数据和上述比较数据进行比较，求出表示相对于上述比较数据的再现性的再现指数，在上述再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出上述配方信息所包含的设定信息的修正值；和控制部，其能够利用上述修正值对上述配方信息所包含的设定信息进行修正。
发明效果
根据本发明，能够在基板处理装置侧进行对基于基板处理装置实施的处理的生产品质的评价。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的一个例子的概略结构图。
图2是表示控制本发明的一个实施方式的基板处理装置的控制系统的一个例子的功能框图。
图3是表示包含本发明的一个实施方式的基板处理装置在内的基板处理系统的一个方式的概略图。
图4是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置中的偏差品质数据的生成方法的一个例子的流程图。
图5是表示执行了一系列的基板处理的情况下的基准工艺数据和与该基准工艺数据进行比较的比较对象的工艺数据的温度变化的一个例子的图。
图6是示意地表示图4所示的偏差品质数据的生成方法的图。
图7是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置中的再现指数的计算方法的一个例子的流程图。
图8是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的存储部所存储的装置参数表的一个例子的图。
图9是表示用于修正配方信息所包含的设定信息的条件变更指令信息表的一个例子的图。
附图标记说明
1 基板处理装置
100 晶片盒
103 真空搬送室
112 真空搬送机械手
121 大气搬送室
124 大气搬送机械手
136～139 处理室
200 基板
300 控制系统
320 控制部
322 存储部
323 外部存储部
327a 显示部
327b 操作部
328 通信部
329 解析部
330 监视部
具体实施方式
以下参照附图说明用于实施本发明的一个至多个实施方式。此外，以下示意地示出了用于实现本发明的目的的说明所需的范围，主要说明本发明的相应部分的说明所需的范围，省略说明的地方基于公知技术可知。
＜基板处理装置的概略结构＞
图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的一个例子的概略结构图，详细而言，是该基板处理装置的从上方观察到的概略剖视图。本实施方式的基板处理装置1可以为实施半导体器件的制造方法的至少一部分的装置。如图1所示，基板处理装置1是所谓群集(cluster)式的基板处理装置1，可以划分成在真空状态等比大气压低的负压状态下工作的真空侧区域(图1的上侧部分)和在大气压下工作的大气侧区域(图1的下侧部分)。此外，作为本实施方式的基板处理装置1，例示用于半导体器件的制造方法中的向基板200进行成膜处理的装置。
在大气侧区域，可以设有大气搬送室121、两个载置室(加载互锁室)122、123、大气搬送机械手124、装载口(IO载台)105和缺口对齐装置106。其中，大气搬送室121可以为能够在大气压下搬送基板200的空间。在该大气搬送室121内能够配置大气搬送机械手124。两个载置室122、123是配置在大气侧区域与真空侧区域的边界部分、且在进行基板200在两个区域间的搬入搬出时供基板200通过的空间。该两个载置室122、123内的压力能够根据大气搬送室121的压力和后述的真空搬送室103的压力变动，因此可以具有也能够耐负压环境的构造。两个载置室122、123和大气搬送室121经由闸阀128、129连接。大气搬送机械手124可以为用于在大气压下移载成膜前后的基板200的机械手。
装载口105是以与大气搬送室121相邻的方式配置的载台，在该装载口105的载台上，搭载有多个被称为FOUP(Front Open Unified Pod、前开式晶片传送盒)的保存容器(以下简称为“晶片盒”)100。该晶片盒100能够在其内部保存多枚基板200，作为基板200的搬送器发挥功能。多个晶片盒100以其开口部分与设于大气搬送室121的基板搬入搬出口134相匹配的方式，搭载在装载口105上。并且，设于晶片盒100的开口的盖通过能够开闭基板搬入搬出口134的晶片盒打开器108而被开闭，由此能够进行基板200的取放。此外，晶片盒100通过未图示的搬送装置(例如OHS(Over Head Shuttle)、OHT(Overhead Hoist Transport))被向装载口105供给或者被从装载口105排出。另外基于该搬送装置对晶片盒的搬送例如能够通过后述的作为外部计算机的计算机主机进行管理。缺口对齐装置105是使用设于基板200的缺口使基板200的位置对齐的装置。此外也能够代替缺口对齐装置105而采用定向平面对准装置。
在真空侧区域可以主要设有真空搬送室(转移模块)103、真空搬送机械手112和多个处理室136～139。其中，真空搬送室103可以是能够在负压下搬送基板200的空间。该真空搬送室103能够由在俯视时呈多边形(在图1中为六边形)状的壳体构成，在其中的两个侧面上经由闸阀126、127连接有两个载置室122、123，在其他四个侧面上连接有多个处理室136～139。在真空搬送室103与各处理室136～139之间也可以配置在封堵时将空间彼此之间气密地阻隔的闸阀。关于真空搬送室105的形状，能够根据基板处理装置1所具备的载置室和处理室的数量、要处理的基板200的大小等适当调整。
真空搬送机械手112只要为配置在真空搬送室103的大致中央位置、且能够在载置室122、123与处理室136～139之间、或处理室136～139间进行基板200的搬送的机构即可。
能够将多个(在图1中为四个)处理室136～139设为执行半导体器件的制造方法中的一个工序、例如成膜工序的空间。各处理室136～139的具体构造等并没有特别限定，但作为该各处理室136～139中的处理内容，例如能够采用基板改性处理或成膜处理，作为各处理室136～139中的处理方式，能够采用批量式或枚叶式。另外，各处理室136～139中的处理内容可以是进行相同的处理的内容，也可以是进行不同的处理的内容。
＜控制系统的概略结构＞
图2是表示控制本发明的一个实施方式的基板处理装置的控制系统的一个例子的功能框图。上述基板处理装置1可以是能够由作为主控制器发挥功能的控制系统300控制其一系列的动作。该控制系统300例如能够由周知的计算机构成。能够将该周知的计算机设为至少包含易失性或非易失性的存储器(例如RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、HDD(Hard Disc Drive，硬盘驱动器))和以CPU(Central Processing Unit，中央处理器)为代表的处理器。此外，在本实施方式中，例示了控制系统300构成基板处理装置1的主控制器的情况，但该控制系统300也可以作为与主控制器不同的结构要素而与主控制器并存。
如图2所示，控制系统300能够包含：控制部320，其能够控制基板处理装置1整体，并且修正后述的配方信息；存储部322，其蓄积保存控制系统300内所使用的各种信息；外部存储部323，其通过连接半导体存储器等外部存储介质而能够进行数据的发送接收；显示部327a，其显示基板处理的状况等各种信息；操作部327b，其受理来自操作者(具体而言装置操作员、装置管理者、装置工程师、维护员或作业者等)的各种指示；通信部328，其与外部计算机(例如用于运用并监视工厂内所设置的多个基板处理装置的作为上级计算机的计算机主机或数据服务器)和其他装置进行通信；解析部329，其进行后述的偏差品质数据和再现指数的计算以及有效性判断；和监视部330，其监视来自搬送系统控制器、工艺系统控制器的工艺数据。在此，监视部330可以要求将监视结果向存储部322蓄积，也可以是即使没有监视部330的要求也由存储部322存储监视结果。
显示部327a及操作部327b能够由各种用户界面构成，尤其是能够由图形用户界面(GUI)构成。另外，能够在显示部327a上显示装置数据和配方信息的编辑状况、基板处理过程中的工艺数据和搬送系统的状态、或者所需的消息。另外，解析部329可以构成用于进行偏差品质数据的生成和再现指数的计算的运算机构。偏差品质数据的生成及再现指数的计算方法将在后叙述。
能够将连接有监视部330的搬送系统控制器设为用于控制真空搬送机械手112和大气搬送机械手124等搬送基板200的部件的控制器。另外能够将工艺系统控制器设为用于主要控制处理室136～139内的结构、例如用于对室内进行真空排气的泵及阀、用于向室内供给规定气体(例如处理气体、作为吹扫气体的非活性气体)的阀或加热基板200的加热器等处理基板200时所使用的部件的控制器。当然，这些控制器可以包含各种传感器(例如温度传感器、压力传感器、气体流量传感器)。
能够使存储部322所保存的信息主要包含记载了执行基板200的处理的步骤的配方信息、装置参数、在处理一个或多个基板200的期间由监视部330监视并蓄积的工艺数据、根据该工艺数据计算出的偏差品质数据和用于与偏差品质数据进行比较的比较数据。
工艺数据是在配方执行过程中收集的装置监视数据，例如能够包含从基于配方的处理开始到结束为止由各种传感器检测出的原始波形数据、配方内的各步骤的统计量(最大值、最小值、平均值等)数据。该工艺数据能够包含从搬送系统控制器获取的搬送系统的工艺数据、和从工艺系统控制器获取的工艺系统的工艺数据。具体而言，本实施方式中的工艺数据至少包含处理室136～139中的处理执行时的温度、气体流量及压力的波形数据，这些数据用于后述的再现指数的计算。
装置参数可以包含基板处理装置1处理基板200时的处理温度、处理压力、处理气体的流量等与基板处理相关的数据、与制造出的制品基板的品质(例如成膜好的膜厚及该膜厚的累积值)相关的数据、或与基板处理装置1的结构要素(石英反应管、加热器、阀、质量流量控制器等)相关的数据(例如其设定值和实测值)。
偏差品质数据是表示基板处理装置1的品质的、相对于成为基准的品质的偏差程度的数据，能够采用可以通过计算求出的数据。在计算该偏差品质数据时，使用由监视部330监视并存储于存储部322的工艺数据和作为比较源的基准工艺数据。在此，基准工艺数据可以为以规定级别以上的品质进行了基板处理时得到的工艺数据。另外，该基准工艺数据是从供进行比较的装置(例如品质最佳的装置)、或预先进行的实验等提取的工艺数据，可以由在处理一枚基板200的期间蓄积的工艺数据构成。作为上述供进行比较的装置，例如能够采用最初就具有品质佳的数据的装置、最初交付到工厂等的成为基准的装置(主装置)。另外，从实验等提取的数据可以为例如经由各种实验提取的最佳的数据。此外，该偏差品质数据的具体计算方法将在后叙述。
比较数据是供与上述偏差品质数据进行比较的数据，能够由使用从供进行比较的装置(例如品质最佳的装置)、或预先进行的实验等提取的数据计算出的偏差品质数据构成。此外，该比较数据及上述基准工艺数据虽然是在进行再现指数的有效性判断等之前预先存储在存储部322内的数据，但在具有该数据的装置通过网络连接的情况下能够经由网络获取，另外也能够使用外部存储介质经由外部存储部323复制到存储部322。在以下所示的本实施方式中，例示比较数据从供进行比较的装置经由网络获取，上述基准工艺数据经由外部存储部323、或从经由网络连接的外部计算机等经由通信部326获取从预先进行的实验等获取到的数据并存储到存储部322内。
图3是表示包含本发明的一个实施方式的基板处理装置在内的基板处理系统的一个方式的概略图。本实施方式的基板处理装置1可以为例如图3所示那样的、通过多个(在图3中为七个)基板处理装置1(0)～1(6)经由网络相互连接而在能够进行数据的发送接收的状态下构成设置于工厂等的基板处理系统S的装置。并且，在这些多个基板处理装置1(0)～1(6)中，能够具备共通的硬件结构，能够实施共通的处理工序。图3所示的基板处理系统S中的基板处理装置中的一个基板处理装置、例如基板处理装置1(0)是具有成为标准的装置数据的、最初交付到工厂等的主装置。并且，其他基板处理装置、即其他六个基板处理装置1(1)～1(6)是例如在主装置之后交付到工厂等的装置，是通过从主装置直接、或从与网络连接的未图示的外部计算机等经由网络接收主装置所具有的各种信息而实现与主装置相同的处理的重复装置。在以下的说明中，将本实施方式的基板处理装置1设为与上述多个基板处理装置中的一个重复装置(例如基板处理装置1(1))相对应的装置进行说明。此外，也能够将本实施方式的基板处理装置1设为与主装置相对应的装置。该情况下的比较数据只要采用从实验等提取的数据等即可。
在上述的构成重复装置的基板处理装置1中，作为上述的比较数据，能够采用在执行了与该基板处理装置1的处理室中执行的处理共通的处理的主装置的处理室中计算出的偏差品质数据。像这样，通过作为比较数据采用主装置的处理室的偏差品质数据，而能够评价重复装置的处理室中的相对于主装置的处理的再现性。而且，通过将在重复装置中计算出的偏差品质数据和在主装置中计算出的偏差品质数据进行比较，而能够使两个装置中的生产品质一致。由此，能够整合在工厂内制造的制品基板的品质，从而能够提高其制造合格率。
＜半导体器件的制造方法＞
在说明偏差品质数据的生成方法之前，说明在本实施方式的基板处理装置1中实施的半导体器件的制造方法的一个例子。此外，设为在此所说的半导体器件的制造方法(基板处理方法)是指构成其一部分的基板成膜工序而在以下进行说明。使用了本实施方式的基板处理装置1的半导体器件的制造方法并不限定于基板成膜工序，也可以为其他工序。
首先，为了实施上述的半导体器件的制造方法，包含所期望的基板处理内容的配方信息(工艺配方)被展开到工艺系统控制器内的未图示的RAM等存储器。并且，根据需要从控制系统300向工艺系统控制器、搬送系统控制器发出动作指示。这样实施的半导体器件的制造方法可以至少具有搬入工序、成膜工序和搬出工序。
首先，从控制系统300对搬送系统控制器发出指向大气搬送机械手124等的驱动指示，开始搬入工序。由此，大气搬送机械手124开始晶片盒100内的基板200向载置室122、123的移载处理。当向载置室122、123载置基板200后，在载置室122、123内被调整成与真空搬送室103相同的负压后，通过真空搬送机械手112向所期望的处理室(例如处理室136)搬入(装载)基板200。
当向处理室136内搬入基板200后，从控制系统300对工艺系统控制器发出基于配方信息的驱动指示，封堵基板200的搬入路而使处理室136成为气密状态，开始遵照上述配方信息的成膜工序。作为成膜工序，例如首先以成为规定的成膜压力(真空度)的方式将处理室136内真空排气。并且，以处理室136内成为规定温度的方式通过加热器进行加热。接着，在将处理室136内维持在规定压力及规定温度的状态下，一边使基板200旋转一边向基板200表面供给规定气体(处理气体)，进行向基板200的成膜。此外，可以在接下来的搬出工序前，进行使处理室136内的温度从处理温度下降、或使基板200的旋转停止等所需调整。
当成膜工序完成后，从控制系统300对搬送系统控制器发出指向真空搬送机械手112等的驱动指示，开始搬出工序。在搬出工序中，将处理室136内的处理完毕的基板200向真空搬送室103搬出(卸载)。被搬出的处理完毕的基板200在进行了冷却等后，经由载置室122、123及大气搬送机械手124向晶片盒100返回并被移载。
在此，在上述成膜工序中，与成膜处理并行地，通过监视部330监视工艺数据，所得到的数据被依次存储于存储部322。并且，使用该工艺数据生成(计算出)偏差品质数据。另外，通过将该偏差品质数据与存储于存储部322的比较数据进行比较而求出再现指数，在该再现指数不满足所期望的值的情况下计算出所执行的配方信息包含的设定信息的修正值，并进行修正。因此以下详细地说明上述偏差品质数据的生成、再现指数的计算、再现指数的有效性判断及配方信息内的设定信息的修正的各工序。
＜偏差品质数据的生成方法＞
图4是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置中的偏差品质数据的生成方法的一个例子的流程图。偏差品质数据能够在作为一个重复装置的基板处理装置1中例如电源成为接通状态的时刻、或者在基板200被搬入(装载)到任意的处理室内且被载置到处理室内的承载器(susceptor)或舟皿上而能够开始处理动作例如成膜工序的时刻开始其生成。此外，在以下的说明中，例示了作为处理基板的处理室而使用了能够对基板200进行规定的成膜处理的枚叶式的处理室的结构。另外，对于该处理室内的具体的结构要素等可以为周知的结构要素，因此省略其详细的说明。而且，在以下的说明中，例示了基于在处理室内执行的基板处理时获取的、来自工艺系统控制器的数据生成偏差品质数据的结构，但本发明并不限定于此。具体而言，也可以是基于来自搬送系统控制器的数据生成偏差品质数据的结构，能够根据数据的生成对象适当调整。
当开始生成偏差品质数据时，控制系统300首先经由通信部328获取基准工艺数据y1(S1)。该基准工艺数据y1例如能够由执行了外部计算机所保有的理想的处理工艺的情况下的波形数据构成。具体而言，波形数据能够由与处理工艺执行时的温度变化相关的波形数据、与压力变化相关的波形数据、和与气体流量(包含流入量及流出量)相关的波形数据中的至少一种数据构成。在以下的说明中，例示基准工艺数据y1由基板(或处理室内)的温度变化的波形数据构成的情况。
在获取了基准工艺数据y1后，在基板处理装置1中，为了生成偏差品质数据，而对被搬入到处理室内的一枚基板200，开始遵照配方信息的成膜处理。与之相应地，监视部330工作而开始对该处理中的工艺数据的监视。并且，当在基板处理装置1中针对一枚基板200的成膜处理完成后，获取与一枚基板200的处理相关的作为工艺数据的波形数据(以下也称为“工艺波形数据”)y2(S2)。在此获取到的工艺数据y2可以由与预先获取到的基准工艺数据y1共通的波形数据、例如基板的温度变化的波形数据构成。并且，通过将该获取到的工艺数据y2和预先获取到的基准工艺数据y1进行比较而获取两者的差量(S3)。
图5是表示执行了一系列的基板处理的情况下的基准工艺数据y1和与该基准工艺数据进行比较的比较对象的工艺数据y2的温度变化的一个例子的图。如图5所示，在基准工艺数据y1与由监视部330实际测出的工艺数据y2之间，其温度变化产生了差异。该温度变化的差异具有因基板处理装置1的机械异常的发生、经年劣化等而变得显著的倾向。因此，以规定时间间隔t(例如1秒间隔)获取该温度变化的差异来作为数据的差量。在此获取到的差量的值通过接下来进行合计而计算出差量之和(S4)。该差量之和x1的计算能够使用以下的算式实现。
【数1】
Figure BDA0003268238490000121
在此，该差量之和的计算优选以基板处理装置1的步骤为单位进行。在此所说的步骤是指能够在配方信息中设定不同的设定值的工序部分。具体而言，能够列举加热处理室内的加热步骤、对基板进行成膜的成膜步骤、利用作为非活性气体的N2(氮)气体对处理室内进行吹扫(purge)的N2吹扫步骤、将处理完毕的基板冷却的冷却步骤、进行基板相对于处理室内的搬入/搬出的装载/卸载步骤、将用于调整处理室内的压力的APC(Auto PressureController，自动压力控制器)阀打开/关闭的APC阀打开/关闭步骤、或对处理室内进行抽真空的抽真空步骤等步骤。该差量之和的计算针对配方信息所包含的所有步骤反复执行。像这样，通过以步骤为单位提取差量之和，而能够以步骤为单位进行后述的修正值的反映。由此，由于能够实现设定信息的细微调整，所以容易提高再现性。
在此计算出的差量之和被暂时存储于存储部322。并且，判断是否达到了作为为了计算出偏差品质数据所需的基板处理枚数而预先设定好的基板处理枚数(也称为“Run数”)n(S5)，在没有达到的情况下(在S5中为否)，在变更作为处理对象物的基板的基础上，继续进行基板处理(S6)。在继续进行基板处理的期间，继续执行基于监视部330对工艺数据y2的获取(S2)和差量及差量之和的计算(S3及S4)。此外，虽然基板处理枚数n的值没有特别限定，但可以优选设定成多枚。通过将基板处理枚数n设为多枚，而能够使用多个工艺数据计算出偏差品质数据，因此能够更准确地掌握基板处理装置1的基板处理能力。
当继续基板处理直至达到规定枚数n时(在S5中为是)，工艺数据及与之相关联的差量之和的值也与基板的枚数n相应地被蓄积到存储部322内。因此，接着计算出该蓄积的与n枚基板相应的差量之和x1、x2、x3、···、xn的值的平均值
Figure BDA0003268238490000131
(x拔)(S7)。平均值的计算能够使用以下的算式实现。
【数2】
Figure BDA0003268238490000132
当计算出平均值后，接着计算出无偏方差s2(S8)。无偏方差的计算能够使用以下的算式实现。
【数3】
Figure BDA0003268238490000133
此外，在此计算出的平均值及无偏方差的值可以均与差量之和的计算同样地以步骤为单位计算。
并且，将通过上述工序计算出的平均值
Figure BDA0003268238490000134
及无偏方差s2作为该基板处理装置1的一个处理室的Run数n的(每个步骤的)偏差品质数据，存储于存储部322。由此，完成基板处理装置1的一个处理室的偏差品质数据的生成。此外，在上述的偏差品质数据的计算方法中，仅说明了工艺数据由温度变化的波形数据构成的情况，但能够与之不同或并行地使用其他工艺数据、例如气体流量的波形数据和/或压力变化的波形数据计算出偏差品质数据。并且，预先计算出基板处理装置1的一个处理室中的多个偏差品质数据使得能够基于不同的数据计算出多个后述的再现指数，是优选的。此外，使用了该其他工艺数据的偏差品质数据的计算方法与上述的方法几乎相同，因此为了避免重复而在此省略说明。
图6是示意地表示图4所示的偏差品质数据的生成方法的图。如图6所示，上述一系列的偏差品质数据的生成方法并不是仅针对本实施方式的基板处理装置1(例如基板处理装置1(1))的一个处理室(例如处理室136)生成的，可以在其他处理室中也同样地生成。其他处理室能够包含基板处理装置1内的进行共通处理的其他处理室、构成主装置或其他远程装置的其他基板处理装置1(0)、1(2)～1(6)中的处理室中的进行与上述一个处理室共通的处理的处理室。在此，如上述那样，在本实施方式中，作为比较数据采用构成主装置的基板处理装置1(0)的处理室的偏差品质数据，因此也可以预先在基板处理装置1(0)的一个处理室中实施偏差品质数据的计算。
＜再现指数的计算方法＞
接着上述，以下针对在本实施方式的基板处理装置1中计算出再现指数的方法、以及使用计算出的再现指数的基板处理装置1中的处理的有效性判断手法进行说明。再现指数可以是表示由基板处理装置1执行的基板处理以怎样的程度准确地再现出成为比较对象的所期望的基板处理的指数。通过使用该再现指数，而能够定量地表示装置之间或处理室之间的工艺差，从而能够容易识别再现性。在本实施方式中，表示通过基板处理装置1再现了由主装置进行的基板处理的情况下的再现程度的值与该再现指数相对应。此外，以下所示的工序能够主要通过基板处理装置1的解析部329实现。
图7是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置中的再现指数的计算方法的一个例子的流程图。在本实施方式的基板处理装置中计算出再现指数的情况下，首先作为比较数据，获取作为主装置的基板处理装置1(0)的偏差品质数据(S11)。该作为主装置的基板处理装置1(0)的偏差品质数据的获取例如能够使用通信部326经由网络进行，在此获取到的数据被存储在存储部322内。此外，在此获取到的比较数据及由基板处理装置1生成的偏差品质数据均是以步骤为单位生成的。因此，基于这些数据计算出的再现指数也是以步骤为单位确定的。
当进行了比较数据的存储后，接着为了根据该比较数据和预先计算出的基板处理装置1的偏差品质数据确定再现指数，而执行t检验(S12)。该t检验能够使用以下的算式实现。
【数4】
Figure BDA0003268238490000151
其中，
【数5】
Figure BDA0003268238490000152
在此，t指t检验值，
Figure BDA0003268238490000153
指作为比较数据的差量之和的平均值，n1指作为比较数据的Run数，s1 2指作为比较数据的无偏方差，
Figure BDA0003268238490000154
指作为(该基板处理装置1的)偏差品质数据的差量之和的平均值，n2指作为偏差品质数据的Run数，s2 2指作为偏差品质数据的无偏方差，s2指联合后的方差(将两个样本的无偏方差汇总成一个得到的方差)。
当通过上述算式确定t检验值后，接着根据该t检验值计算出概率值(p-Value)p(S13)。概率值p的计算例如能够根据以t检验值表示的t分布表求出。
当计算出概率值p后，接着使用该概率值p计算出再现指数(S14)。该再现指数能够以再现指数＝(1-p)×100表示。此外，在上述t检验中当s为0时无法计算出t。因此在该情况下设为p＝0，再现指数设为100。
图8是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的存储部所存储的装置参数表的一个例子的图。当在上述工序中计算出再现指数后，解析部329获取用于判断再现指数的有效性的下限值(S15)。如图8所示，该下限值可以保存于构成存储部322内所存储的装置参数的装置参数表内的适当位置。另外该下限值是由管理者等预先确定的值，作为再现指数的阈值发挥功能。
接着，对获取到的下限值和计算出的再现指数进行比较，进行再现指数的有效性判断(S16)。具体而言，判断再现指数的值是否比下限值大。在再现指数为下限值以上的情况下(在S16中为是)，判断成基于基板处理装置1进行的基板处理的(相对于主装置中的处理的)再现性高，视为该处理正常进行而结束图7所示的处理。
反之，在再现指数比下限值低的情况下(在S16中为否)，判断成基于基板处理装置1进行的基板处理的再现性低，认定成该处理有包含异常的隐患。在该情况下，解析部329计算出用于对配方信息所包含的设定信息进行修正的修正值(S17)。在考虑该修正值的计算方法时，除了再现指数的值以外，可以还考虑计算出再现指数时使用的工艺数据的种类和相对应的处理室内的设备，以自动计算的方式进行设定。列举具体例，可以预先设定为，在基于与温度变化相关的工艺数据计算出再现指数后，在得到了该再现指数低于下限值这一判断结果的情况下，解析部329自动计算出用于使在相应的处理室中的相应步骤中工作的加热器的在任意时间点的目标温度上升或下降的修正值。像这样，通过自动识别并计算出成为对象的工艺类别、对象步骤、当前的设定值及修正值，而能够缩短装置的调整所需的时间。此外，具体的修正值的决定并不一定需要由解析部329自动进行。例如，也可以通过在检测到再现指数比下限值低的时间点向任意操作者报知该主旨，并要求经由操作部327b输入修正值，而确定修正值。此时，可以在显示部327a显示用于确定修正值的各种信息。
图9是表示用于修正配方信息所包含的设定信息的条件变更指令信息表的一个例子的图。当通过解析部329计算出修正值后，通过控制部320将该修正值通知给工艺系统控制器，而修正配方信息所包含的设定信息(S18)。在进行该修正时，优选使用图9所示的条件变更指令信息表。如图9所示，该条件变更指令信息表通过至少包含成为修正对象的处理室编号、配方名称、步骤编号、要变更的工艺类别信息和具体的修正值，而能够实现工艺系统控制器侧的妥当的修正。另外，该条件变更指令信息表可以存储在存储部322内。
当配方信息所包含的设定信息被修正后，基板处理装置1报知该主旨(S19)，结束图7所示的处理。作为该报知的方法，能够采用各种方法。例如，能够采用在控制系统300的显示部327a上显示与修正内容等相关的消息，或者使用语音或视觉效果将进行了修正这一情况或检测到异常这一情况向操作者等传达。另外，也能够采用通过将包含发生了异常的主旨、进行了修正的主旨或配方信息的修正结果等的信息的消息经由通信部326向外部计算机发送，并在外部计算机例如计算机主机显示该消息而向管理者等传达修正事实的方法。而且，在图7中例示了在进行了修正后向操作者等报知，但也可以在进行修正前的时刻、例如在检测到计算出的再现指数低于下限值(在S16中为否)的时刻进行该报知。
关于上述再现指数，优选的是通过使用基于不同种类(例如温度监视数据、气体流量监视数据和压力监视数据这三种)的工艺数据生成的偏差品质数据及比较数据，而计算出多个。通过针对对单一的处理室计算出的多个再现指数分别实施有效性判断，而能够多方面地评价基于基板处理装置1进行的基板处理的再现性。
另外，如上述那样，由于是通过以步骤为单位计算出偏差品质数据及比较数据，而也以步骤为单位计算出再现指数，所以在检测到比下限值低的再现指数时，能够将需要修正的对象限定在相应的一个步骤。因此，能够进行细微的调整，并且能够比较容易地确定修正值。
而且，通过执行能够保存在计算机、例如构成控制系统300的计算机或计算机主机的存储器内的程序，而能够使处理器执行上述一系列的半导体器件的制造方法。另外，该程序可以以配置在网络上的服务器装置、或基于云计算(cloud-base)的数据处理平台所提供的应用程序的形式提供，也可以以保存于非暂时性的计算机可读的记录介质的形态提供。
如以上那样，根据本实施方式的基板处理装置、半导体器件的制造方法及程序，能够不使用另外的测定装置等地评价基于基板处理装置进行的处理的生产品质。由此，能够简单地实现与其他基板处理装置之间的生产品质的整合。另外，通过进行再现指数的有效性判断，而能够检测处理的再现性的降低，从而能够检测或预知异常。而且，在检测到再现指数低于预先设定好的值的情况下，也能够根据一系列的判断经过，除了需要修正的工艺类别、设定值以外还确定最佳的修正值，因此能够缩短发生了异常时进行调整的时间。
另外，上述修正也能够应对伴随着装置的经年劣化的维护中的修正。而且，通过用于以与主装置相同的条件工作的重复装置的调整而该调整变容易，能够有助于尽快开始生产。
＜本发明的优选方式＞
以下附记本发明的优选方式。
(附记1)
根据本发明的一个方式，提供一种基板处理装置，包括：
处理室，其进行基板的处理；
存储部，其对记载了执行基板的处理的步骤的配方信息、在处理多个基板的期间蓄积的工艺数据、根据上述工艺数据计算出的偏差品质数据和供与上述偏差品质数据进行比较的比较数据进行存储；
监视部，其监视上述工艺数据，并且向上述存储部要求存储上述工艺数据；
解析部，其对上述偏差品质数据和上述比较数据进行比较，求出表示相对于上述比较数据的再现性的再现指数，在上述再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出上述配方信息所包含的设定信息的修正值；和
控制部，其能够利用上述修正值对上述配方信息所包含的设定信息进行修正。
(附记2)
在附记1所记载的装置中，
还具备在与外部计算机或其他外部装置之间进行通信的通信部，
构成为经由上述通信部从上述外部计算机或其他外部装置接收上述比较数据，并将该比较数据存储于上述存储部。
(附记3)
在附记1所记载的装置中，
上述偏差品质数据是根据在处理一枚基板的期间蓄积的工艺数据和成为基准的工艺数据，求出每单位时间的差量之和，并根据在多枚基板中反复进行处理而得到的与上述多枚基板的枚数相应的上述差量之和求出平均值和无偏方差而得到的，
成为基准的上述工艺数据是从以规定级别以上的品质进行基板处理的装置获取到的工艺数据，
上述平均值是将上述差量之和除以处理过的基板的枚数得到的结果，
上述无偏方差是根据与处理过的基板枚数相应的差量之和以及平均值计算出的结果。
(附记4)
在附记1所记载的装置中，
上述配方信息至少具有一个以上的步骤，
在上述步骤中能够进行按每种工艺信息的数据的设定，该工艺信息包含温度设定值、气体流量设定值、压力设定值中的至少某一个，
上述工艺数据是温度、气体流量、压力控制中的至少一个以上的工艺数据，是在进行一枚上述基板的上述处理的期间由上述监视部依次报告的工艺监视数据，
上述偏差品质数据是利用上述工艺数据以上述步骤为单位计算出的。
(附记5)
在附记1所记载的装置中，
使用上述偏差品质数据和上述比较数据计算出t检验和概率值(p-Value)，
根据计算出的上述概率值求出上述再现指数。
(附记6)
在附记1所记载的装置中，
上述再现指数的有效性判断利用上述预先确定的值进行。
(附记7)
在附记1所记载的装置中，
上述预先确定的值表示上述存储部所存储的装置参数中记述的上述再现指数的阈值。
(附记8)
在附记1所记载的装置中，
还具有能够显示上述基板的处理状况的显示部。
(附记9)
在附记8所记载的装置中，
上述显示部在上述再现指数低于上述预先确定的值的情况下，显示相应的消息数据。
(附记10)
在附记1所记载的装置中，
上述控制部在上述再现指数低于预先确定的值的情况下，使用上述修正值，进行存储部所存储的对象配方的设定值的变更。
(附记11)
在附记2所记载的装置中，
上述通信部在上述再现指数低于预先确定的值的情况下，将相应的消息向上述外部计算机或其他外部装置发送。
(附记12)
在附记1所记载的装置中，
上述解析部在上述再现指数与预先确定的值相同或超过预先确定的值的情况下，判断成相对于上述比较数据具有再现性。
(附记13)
根据本发明的其他方式，提供一种半导体器件的制造方法或基板处理方法，具有以下工序：
将基板向处理室搬入的工序；
基于记载了执行基板的处理的步骤的配方信息，在处理室中处理上述基板，并且进行工艺数据的监视和上述工艺数据向存储部的存储的工序；
根据多个上述工艺数据计算出偏差品质数据的工序；
对上述偏差品质数据和上述存储部所存储的比较数据进行比较，求出表示相对于上述比较数据的再现性的再现指数，在上述再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出上述配方信息所包含的设定信息的修正值的工序；以及
利用上述修正值对上述配方信息所包含的设定信息进行修正的工序。
(附记14)
根据本发明的另一其他方式，提供一种程序或记录了该程序的非暂时性的计算机可读的记录介质，该程序通过计算机使基板处理装置执行以下步骤：
将基板向处理室搬入的步骤；
基于记载了执行上述基板的处理的步骤的配方信息，在上述处理室中处理上述基板，并且进行工艺数据的监视和上述工艺数据向存储部的存储的步骤；
根据多个上述工艺数据计算出偏差品质数据，对上述偏差品质数据和上述存储部所存储的比较数据进行比较，求出表示相对于上述比较数据的再现性的再现指数，在上述再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出上述配方信息所包含的设定信息的修正值的步骤；以及
利用上述修正值对上述配方信息所包含的设定信息进行修正的步骤。
上述实施方式只是示出了一个例子的实施方式，因此本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更并实施。并且，这些变更均包含于本发明的技术思想。另外，在本发明中，各结构要素只要不发生矛盾则可以仅存在一个也可以存在两个以上。

Claims (14)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
处理室，其进行基板的处理；
存储部，其对记载了执行基板的处理的步骤的配方信息、在处理多个基板的期间蓄积的工艺数据、根据所述工艺数据计算出的偏差品质数据以及供与所述偏差品质数据进行比较的比较数据进行存储；
监视部，其监视所述工艺数据；
解析部，其对所述偏差品质数据和所述比较数据进行比较，求出表示相对于所述比较数据的再现性的再现指数，在所述再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出所述配方信息所包含的设定信息的修正值；和
控制部，其能够利用所述修正值对所述配方信息所包含的设定信息进行修正。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
还具备在与外部计算机或其他外部装置之间进行通信的通信部，
构成为经由所述通信部从所述外部计算机或其他外部装置接收所述比较数据，并将该比较数据存储于所述存储部。
3.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述偏差品质数据是如下得到的数据：进行求出在处理一枚基板的期间蓄积的工艺数据与基准工艺数据之间的每单位时间的差量之和的处理，根据在多枚基板中反复进行该处理而得到的与多枚所述基板的枚数相应的所述差量之和求出平均值和无偏方差，从而得到所述偏差品质数据，所述基准工艺数据是以规定级别以上的品质进行了基板处理时得到的工艺数据，所述平均值是将与多枚所述基板的枚数相应的所述差量之和除以处理过的基板的枚数得到的值，所述无偏方差是根据与处理过的基板的枚数相应的所述差量之和以及所述平均值计算出的值。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述配方信息至少具有一个以上的步骤，在所述步骤中能够进行按每种工艺信息的数据的设定，该工艺信息包含温度设定值、气体流量设定值、压力设定值中的至少某一个，所述工艺数据是温度、气体流量、压力控制中的至少一个以上的工艺数据，是在进行一枚所述基板的所述处理的期间由所述监视部依次报告的工艺监视数据，所述偏差品质数据是利用所述工艺数据以所述步骤为单位计算出的。
5.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
根据所述偏差品质数据和所述比较数据，使用t检验计算出概率值即p-Value，根据计算出的所述概率值求出所述再现指数。
6.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述再现指数的有效性判断利用所述预先确定的值进行。
7.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述预先确定的值表示所述存储部所存储的装置参数中记述的所述再现指数的阈值。
8.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
还具有能够显示所述基板的处理状况的显示部。
9.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
所述显示部在所述再现指数低于所述预先确定的值的情况下，进行相应的消息数据的显示。
10.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部在所述再现指数低于预先确定的值的情况下，使用所述修正值，进行存储部所存储的对象配方的设定值的变更。
11.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述通信部在所述再现指数低于预先确定的值的情况下，将相应的消息向所述外部计算机或所述其他外部装置发送。
12.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述解析部在所述再现指数与预先确定的值相同或超过预先确定的值的情况下，判断成相对于所述比较数据具有再现性。
13.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具备以下工序：
将基板向处理室搬入的工序；
基于记载了执行所述基板的处理的步骤的配方信息，在所述处理室中处理所述基板，并且进行工艺数据的监视和所述工艺数据向存储部的存储的工序；
根据多个所述工艺数据计算出偏差品质数据的工序；
对所述偏差品质数据和所述存储部所存储的比较数据进行比较，求出表示相对于所述比较数据的再现性的再现指数，在所述再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出所述配方信息所包含的设定信息的修正值的工序；以及
利用所述修正值对所述配方信息所包含的设定信息进行修正的工序。
14.一种记录介质，为非暂时性的计算机可读的记录介质，记录有程序，其特征在于，所述程序通过计算机使基板处理装置执行以下步骤：
将基板向处理室搬入的步骤；
基于记载了执行所述基板的处理的步骤的配方信息，在所述处理室中处理所述基板，并且进行工艺数据的监视和所述工艺数据向存储部的存储的步骤；
根据多个所述工艺数据计算出偏差品质数据的步骤；
对所述偏差品质数据和所述存储部所存储的比较数据进行比较，求出表示相对于所述比较数据的再现性的再现指数，在所述再现指数低于预先确定的值的情况下，计算出所述配方信息所包含的设定信息的修正值的步骤；以及
利用所述修正值对所述配方信息所包含的设定信息进行修正的步骤。
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