CN116888712A - 加工条件设定装置、加工条件设定方法及晶圆的制造系统 - Google Patents

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Abstract

加工条件设定装置(20)具备从多个参数集选择应用于晶圆加工装置(1)的参数集的控制部(22)。控制部(22)关于各参数集，基于加工对象晶圆的加工前特性和加工数据，推定假定成应用各参数集对加工对象晶圆进行加工时的加工后特性。控制部(22)关于各加工后特性算出两种以上的指标，取得与指标相关的限制条件。控制部(22)从参数集中的指标满足限制条件的适当参数集中选择在对加工对象晶圆进行加工时应用于晶圆加工装置(1)的参数集。

Description

加工条件设定装置、加工条件设定方法及晶圆的制造系统
技术领域
本申请涉及晶圆加工装置的加工条件的设定装置及加工条件的设定方法、以及包括晶圆加工装置的晶圆的制造系统。
背景技术
以往，已知在半导体晶圆的研磨装置中使研磨时间最佳化的控制机构(例如参照专利文献1等)。
专利文献1：日本特开2002-154053号公报。
借助晶圆加工装置加工的晶圆的品质能够以多个指标表示。需要控制晶圆加工装置以使得由各指标表示的晶圆的品质提高。
发明内容
因此，本申请的目的在于提出能够提高晶圆的品质的加工条件设定装置、加工条件设定方法及晶圆的制造系统。
解决上述问题的本申请的一技术方案如下所述。
[1]一种加工条件设定装置，其特征在于，具备控制部，前述控制部从多个参数集选择应用于晶圆加工装置的参数集，各前述参数集是相对于将前述晶圆加工装置的加工动作特定的多个设定项目分别设定的设定值的组合，在借助前述晶圆加工装置执行的一个加工工序中应用各前述设定项目，前述控制部在前述晶圆加工装置对加工对象晶圆进行加工前，在应用各前述参数集对晶圆进行加工的情况下将加工前后的晶圆的特性的变化作为各前述参数集的加工数据取得，取得前述加工对象晶圆的加工前特性，关于各前述参数集，基于前述加工对象晶圆的加工前特性和前述加工数据，推定假定成应用各前述参数集对前述加工对象晶圆进行加工时的加工后特性，关于各前述加工后特性，算出两种以上的指标，取得与前述指标相关的限制条件，从前述参数集中的前述指标满足前述限制条件的适当参数集中选择对前述加工对象晶圆进行加工时应用于前述晶圆加工装置的参数集。
[2]如上述[1]所述的加工条件设定装置，前述控制部将前述适当参数集分类至参数组，从前述参数组选择一个参数组作为选择组，从分类至前述选择组的前述适当参数集中选择对前述加工前晶圆进行加工时应用的参数集作为加工参数集。
[3]如上述[2]所述的加工条件设定装置，前述控制部还取得与前述指标相关的目标值，对于前述两种以上的指标分别设定优先度，以优先度高的指标接近目标值的方式选择前述加工参数集。
[4]如上述[2]或[3]所述的加工条件设定装置，前述控制部使各前述参数集与分别以前述设定项目为基底的多维矢量空间中定义的网格点对应，将与前述适当参数集对应的网格点中的在前述多维矢量空间中彼此相邻的网格点分类至同一网格点组，将与分类至前述网格点组的前述网格点对应的参数集分类至同一前述参数组。
[5]如上述[3]所述的加工条件设定装置，前述控制部在不存在前述指标满足前述限制条件的参数集的情况下，扩大优先度低的指标的限制条件的范围，提取前述指标满足前述限制条件的参数集。
[6]如上述[5]所述的加工条件设定装置，前述控制部在即使扩大前述限制条件的范围也不存在前述指标满足前述限制条件的参数集的情况下，选择预先设定的初始参数集、或者上次的加工的参数集作为对前述加工前晶圆进行加工时应用的参数集。
[7]如上述[2]至[6]中任一项所述的加工条件设定装置，前述控制部选择一个分类至前述参数组的参数集的数量最大的参数组。
[8]如上述[2]至[6]中任一项所述的加工条件设定装置，前述控制部关于分类至前述参数组的前述参数集基于推定的前述加工后特性的指标的统计值选择一个参数组。
[9]如上述[8]所述的加工条件设定装置，前述控制部对于前述两种以上的指标分别设定优先度，关于前述优先度高的指标，选择前述加工后特性的指标的平均值最接近限制条件的目标值的参数组。
[10]如上述[1]至[9]中任一项所述的加工条件设定装置，前述控制部取得在一个以上的前述加工工序中假定两个以上的前述设定项目各自的设定值的加工前后的前述晶圆的特性的变化、或者在两个以上的前述加工工序中假定一个以上的前述设定项目的设定值各自的设定值的加工前后的前述晶圆的特性的变化，作为前述加工数据。
[11]一种加工条件设定方法，从多个参数集选择应用于晶圆加工装置的参数集，其特征在于，各前述参数集是对于将前述晶圆加工装置的加工动作特定的多个设定项目分别设定的设定值的组合，借助前述晶圆加工装置执行的一个加工工序中应用各前述设定项目，前述加工条件设定方法包括以下步骤：前述晶圆加工装置对加工对象晶圆进行加工前，在应用各前述参数集对晶圆进行加工的情况下取得加工前后的晶圆的特性的变化作为各前述参数集的加工数据；取得前述加工对象晶圆的加工前特性；关于各前述参数集，基于前述加工对象晶圆的加工前特性和前述加工数据，推定假定成应用各前述参数集对前述加工对象晶圆进行加工时的加工后特性，关于各前述加工后特性算出两种以上的指标；取得与前述指标相关的限制条件；从前述参数集中的前述指标满足前述限制条件的适当参数集中选择对前述加工对象晶圆进行加工时应用于前述晶圆加工装置的参数集。
[12]一种晶圆的制造系统，具备[1]至[10]中的任一项所述的加工条件设定装置、前述晶圆加工装置。
发明效果
根据本申请的加工条件设定装置、加工条件设定方法及晶圆的制造系统，晶圆的品质能够提高。
附图说明
图1是表示本申请的一实施方式的晶圆的制造系统的结构例的框图。
图2是作为本申请的一实施方式的晶圆加工装置的晶圆的双面研磨装置的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是表示与参数集对应的点的一例的二维图表。
图5是对表示各参数集的加工后特性的第1指标的值进行映射的二维图表。
图6是对表示各参数集的加工后特性的第2指标的值进行映射的二维图表。
图7是在图5的二维图表中将基于第2指标的值提取的参数集用实心圆(黑点)表示的二维图表。
图8是在图6的二维图表中将基于第2指标的值提取的参数集用实心圆(黑点)表示的二维图表。
图9是在图7的二维图表中将基于第1指标的值进一步提取的参数集用实心圆(黑点)表示的二维图表。
图10是在图8的二维图表中将基于第1指标的值进一步提取的参数集用实心圆(黑点)表示的二维图表。
图11是表示将适当参数集分类至参数组的示例的二维图表。
图12是表示本申请的一实施方式的加工条件设定方法的流程例的流程图。
图13是表示加工参数集的选择的流程例的流程图。
图14是表示通过本申请的结构例和比较例分别加工的晶圆的加工后特性的第1指标的值的分布的图表。
具体实施方式
以下，参照附图，对本申请的一实施方式的晶圆的制造系统100进行说明。如图1所示，晶圆的制造系统100具备晶圆加工装置1和加工条件设定装置20。加工条件设定装置20设定晶圆加工装置1的加工条件。
(晶圆加工装置1的结构例)
本实施方式中，晶圆加工装置1被作为晶圆的双面研磨装置说明。晶圆加工装置1不限于研磨装置，也可以是线锯装置等其他加工装置。
图2是本申请的一实施方式的晶圆加工装置1的俯视图。图3是图2的A-A剖视图。如图2及图3所示，晶圆加工装置1具备旋转平台4、太阳齿轮5、内齿轮6，前述旋转平台4具有上平台2及与前述上平台2相向的下平台3，前述太阳齿轮5设置于旋转平台4的旋转中心部，前述内齿轮6圆环状地设置于旋转平台4的外周部。如图3所示，在上下的旋转平台4的相向面、即作为上平台2的研磨面的下表面侧及作为下平台3的研磨面的上表面侧各自的一侧粘贴有研磨垫7。
晶圆加工装置1具备多个载板9，前述多个载板9设置于上平台2和下平台3之间，具有保持加工对象的工件W(晶圆)的一个以上的孔8。另外，图2中，仅表示多个载板9中的一个载板9。此外，孔8的数量为一个以上即可，例如也可以是3个。工件W可以被保持于孔8。
晶圆加工装置1是能够通过使太阳齿轮5和内齿轮6旋转来使载板9进行包括公转运动及自转运动的行星运动的行星齿轮方式的双面研磨装置。晶圆加工装置1供给研磨浆料的同时使载板9进行行星运动且使上平台2及下平台3相对于载板9相对旋转，由此，能够使粘贴于上下的旋转平台4的研磨垫7和保持于载板9的孔8的工件W的双面滑动，将工件W的双面同时研磨。
在本实施方式的晶圆加工装置1中，上平台2具有从上平台2的上表面贯通至作为研磨面的下表面的一个以上的孔10。即，孔10设置于上平台2。在通过工件W的中心附近的位置配置有一个孔10。孔10的数量不限于一个，也可以是两个以上。孔10不限于设置于上平台2，也可以设置于下平台3。孔10可以在上平台2及下平台3的至少一者设置一个以上。此外，也可以在上平台2的圆周上(图2中的单点划线上)配置多个孔10。此外，如图3所示，孔10可以贯通至粘贴于上平台2的研磨垫7。即，孔10可以从上平台2的上表面贯通至研磨垫7的下表面。
晶圆加工装置1可以构成为在工件W的双面研磨中能够从一个以上的孔10实时计量工件W的厚度。具体地，晶圆加工装置1可以在与孔10对应的位置具备工件厚度计量器11。图3的示例中，工件厚度计量器11配置于上平台2的上方。本实施方式中，工件厚度计量器11是波长可变型的红外线激光装置。工件厚度计量器11例如可以具备向工件W照射激光的光学单元、检测从工件W反射的激光的检测单元、根据检测到的激光计算工件W的厚度的运算单元。例示的工件厚度计量器11能够基于入射至工件W的激光的在工件W的正面侧的表面反射的反射光和在工件W的背面反射的反射光的光路长的差计算工件W的厚度。另外，工件厚度计量器11能够实时计量工件W的厚度即可，不限于例示的使用红外线激光的装置。
本实施方式的晶圆加工装置1具备控制部12。控制部12与上平台2、下平台3、太阳齿轮5、内齿轮6及工件厚度计量器11连接。控制部12控制晶圆加工装置1的各结构部分。
晶圆加工装置1可以仅执行一个加工工件W的工序，也可以执行两个以上的工序。加工工件W的工序也称作加工工序。晶圆加工装置1在各加工工序中针对一个或多个设定项目设定值，由此，控制各加工工序中的晶圆的加工量。换言之，针对晶圆加工装置1执行的各设定项目设定的值将晶圆加工装置1的加工动作特定。针对设定项目设定的值也称作设定值。即，各加工工序中的晶圆的加工量通过改变各设定项目的设定值而被控制。
借助晶圆加工装置1执行的加工工序中的设定项目例如可以包括工件W的研磨时间、或者研磨工件W的压力。此外，设定项目可以包括上平台2的转速、或者载板9的公转转速或自转转速等各种项目。
晶圆加工装置1加工晶圆，由此，晶圆的特性变化。晶圆的特性根据晶圆的正面或背面的平坦度、或晶圆的厚度等特定。晶圆加工装置1执行加工工序前后的晶圆的特性的变化也称作该加工工序中的晶圆的加工量。借助晶圆加工装置1加工前的晶圆的特性也称作加工前特性。借助晶圆加工装置1加工后的晶圆的特性也称作加工后特性。晶圆的加工量作为通过实验所得到的加工前特性和加工后特性的差被算出。
晶圆加工装置1实施一个加工工序的情况下，该加工工序中的多个设定项目彼此关联而会对晶圆的加工后特性造成影响。此外，晶圆加工装置1执行多个加工工序的情况下，各加工工序的设定项目彼此关联而会对晶圆的加工后特性造成影响。此外，晶圆的制造系统100中，借助多个晶圆加工装置1执行的加工工序的设定项目彼此关联而会对晶圆的加工后特性造成影响。
晶圆加工装置1将彼此关联而会对晶圆的加工后特性造成影响的多个设定项目视为一组设定项目，集中设定各设定项目的设定值。一组设定项目总称为加工条件。晶圆加工装置1通过在各加工工序中应用加工条件，来控制晶圆的加工后特性。加工条件所含的各设定项目的设定值的组合构成一组设定值，也称作参数集。晶圆加工装置1通过应用参数集作为各加工工序的各设定项目的设定值，控制晶圆的加工后特性。多个设定项目中的至少一个设定项目的设定值不同的参数集被区分成不同的参数集。
本实施方式的晶圆加工装置1也可以还具备在工件W的双面研磨中确定结束工件W的双面研磨的时机的运算部13。运算部13与控制部12连接。运算部13取得由工件厚度计量器11测定的工件厚度数据，确定结束工件W的双面研磨的时机。控制部12也可以在运算部13确定的时机使晶圆加工装置1进行的工件W的加工动作结束。
(加工条件设定装置20的结构例)
加工条件设定装置20具备控制部22。控制部22确定将晶圆加工装置1的加工条件特定的参数，输出至晶圆加工装置1。控制部22构成为能够与晶圆加工装置1的控制部12通信。控制部22可以包括至少一个处理器。处理器可以执行实现控制部22的各种功能的程序。处理器可以作为单一的集成电路实现。集成电路也称作IC(Integrated Circuit)。处理器可以作为多个被能够通信地连接的集成电路及分立电路实现。处理器可以基于其他各种已知的技术实现。
加工条件设定装置20还具备储存部24。储存部24例如储存由外部的晶圆测定装置测定的晶圆的特性的测定结果。储存部24可以包括磁盘等电磁储存媒介，也可以包括半导体存储器或磁存储器等存储器。储存部24可以包括非临时性的计算机可读取媒介。储存部24储存各种信息及借助控制部22执行的程序等。储存部24可以作为控制部22的工件存储器发挥功能。储存部24的至少一部分也可以与控制部22分体地构成。
加工条件设定装置20也可以还具备在与晶圆加工装置1或外部装置之间接收发送数据的通信部。通信部可以经由网络和其他装置能够通信地连接。通信部可以与其他装置有线或无线地能够通信地连接。通信部可以具备与网络或其他装置连接的通信模块。通信模块可以具备LAN(Local Area Network)等通信接口。通信模块也可以具备红外线通信或NFC(Near Field communication)通信等非接触通信的通信接口。通信模块也可以实现基于4G或5G等各种通信方式的通信。通信部执行的通信方式不限于上述的示例，也可以包括其他各种方式。
(加工条件设定装置20的动作例)
晶圆加工装置1通过执行一个或多个加工工序来加工工件W(晶圆)。晶圆的加工后特性基于晶圆的加工前特性和晶圆加工装置1执行的加工工序中的晶圆的加工量确定。
晶圆加工装置1通过在各加工工序中设定一个或多个设定项目，控制各加工工序中的晶圆的加工量。即，通过改变在各加工工序中设定的设定项目的设定值来控制各加工工序中的晶圆的加工量。本实施方式的晶圆的制造系统100中，加工条件设定装置20确定在借助晶圆加工装置1实施的各加工工序中设定的各设定项目的设定值，输出至晶圆加工装置1。晶圆加工装置1针对各设定项目设定由加工条件设定装置20确定的设定值来实施各加工工序。通过这样设置，控制晶圆的加工后特性。
在本实施方式的晶圆的制造系统100中，基于晶圆的加工后特性，评价加工后的晶圆的品质。具体地，可以根据晶圆的加工后特性满足既定条件，判定成加工后的晶圆能够交付给下一工序或能够出货。既定条件能够基于表示晶圆的加工后特性的指标的值和基准值的关系确定。既定条件例如可以包括表示晶圆的加工后特性的指标的值为基准值以下或不足基准值、或者为基准值以上或超过基准值。既定条件例如可以包括表示晶圆的加工后特性的指标的值被包含于既定范围或者是既定范围外。
表示晶圆的加工后特性的指标例如可以包括表示晶圆的平坦度的指标。表示晶圆的平坦度的指标也称作平坦度指标。
晶圆的平坦度指标例如可以包括GBIR(Global Backside Ideal Range)。GBIR是表示晶圆整体的平坦度的指标。GBIR能够作为晶圆的形状分布的最大值和最小值的差求出。GBIR的值越小，晶圆的平坦度越高。晶圆的平坦度指标例如可以包括ESFQD(Edge Siteflatness Front reference least sQuare Deviation)。ESFQD是表示晶圆周缘部的平坦度的指标。ESFQD是将晶圆周缘部分割成多个区且评价各区的区内的基准面和晶圆表面的距离的指标。ESFQD的绝对值的最大值越小，晶圆的平坦度越高。晶圆的平坦度指标可以包括ESFQR(Edge flatness metric，Sector based，Front surface referenced，leastsQuares fit reference plane，Range of the data within sector)、Bump、或RollOff等其他各种指标。
表示晶圆的加工后特性的指标不限于平坦度指标，也可以包括表示晶圆的厚度的指标等其他各种指标。
在本实施方式的晶圆的制造系统100中，加工条件设定装置20的控制部22确定在晶圆加工装置1的各加工工序中设定的设定项目的设定值。由晶圆加工装置1加工的晶圆也称作加工对象晶圆。控制部22在借助晶圆加工装置1实际加工加工对象晶圆前，推定借助晶圆加工装置1对加工对象晶圆进行加工的情况的晶圆的加工后特性，算出表示推定的加工后特性的指标的值。控制部22基于指标的值的算出结果确定各设定项目的设定值。
<加工后特性的推定>
控制部22为了推定借助晶圆加工装置1对加工对象晶圆进行加工的情况的晶圆的加工后特性，假定成对于晶圆加工装置1执行的加工工序中的设定项目应用各种设定值。控制部22推定应用假定的设定值加工晶圆的情况下所得到的晶圆的加工后特性。晶圆加工装置1应用参数集作为多个设定项目各自的设定值的情况下，控制部22假定成对于设定项目应用各种参数集，推定应用各参数集加工晶圆的情况下所得到的晶圆的加工后特性。
控制部22能够预先取得晶圆的加工前特性，基于晶圆的加工前特性和晶圆加工装置1执行加工工序产生的晶圆的加工量的推定值推定晶圆的加工后特性。晶圆的加工量也称作余量形状或加工数据。控制部22假定成对于晶圆加工装置1执行的加工工序中的设定项目应用各种设定值，算出应用各设定值执行加工工序的情况下的加工数据的推定值。此外，晶圆加工装置1应用参数集作为多个设定项目各自的设定值的情况下，控制部22假定成对设定项目应用各种参数集，算出应用各参数集执行加工工序的情况的加工数据的推定值。控制部22能够基于加工数据的推定值和晶圆的加工前特性推定晶圆的加工后特性。
这里，假定成对于晶圆加工装置1执行的加工工序的设定项目应用的参数集称作假想参数集。控制部22在对于晶圆加工装置1执行的加工工序的设定项目应用假想参数集的情况下判定晶圆的加工后特性的推定结果是否为所希望的特性。
控制部22可以假定将多个参数集对于设定项目应用来作为假想参数集。控制部22也可以假定将作为各设定项目的设定值考虑的全部的值的组合作为假想参数集对于设定项目应用。控制部22也可以将作为各设定项目的设定值的组合被晶圆加工装置1设定的可能性高的组合，作为假想参数集对于设定项目应用。
控制部22判定成应用假想参数集的情况的晶圆的加工后特性的推定结果为所希望的特性的情况下，判定成能够对于晶圆加工装置1执行的加工工序的设定项目实际应用假想参数集。换言之，控制部22从假想参数集中提取晶圆的加工后特性的推定结果为所希望的特性的参数集。控制部22从判定成能够实际应用于设定项目的参数集、或者作为晶圆的加工后特性的推定结果为所希望的特性而提取的参数集中选择实际应用的参数集。
控制部22算出表示对晶圆加工装置1执行的加工工序的设定项目应用假想参数集来加工晶圆的情况下所得到的晶圆的加工后特性的指标的值。控制部22基于作为表示加工后特性的指标算出的值，判定对设定项目应用假想参数集来加工晶圆的情况下所得到的晶圆的加工后特性是否是所希望的特性。
<适当参数集的提取>
控制部22在作为表示加工后特性的指标算出的值满足限制条件的情况下，判定成该加工后特性为所希望的特性。换言之，控制部22设定用于判定晶圆的加工后特性为所希望的特性的限制条件。控制部22也可以取得限制条件。控制部22假定成将多个假想参数集应用于设定项目，从假定成应用的各假想参数集中提取晶圆的加工后特性的推定结果为所希望的特性的参数集。控制部22提取的参数集也称作适当参数集。
表示晶圆的加工后特性的指标的值越大则晶圆的品质越高的情况下，控制部22可以按照表示晶圆的加工后特性的指标的值为既定值以上或超过既定值的方式从假想参数集提取适当参数集。表示晶圆的加工后特性的指标的值越小则晶圆的品质越高的情况下，控制部22可以按照表示晶圆的加工后特性的指标的值为既定值以下或不足既定值的方式从假想参数集提取适当参数集。
控制部22可以算出表示晶圆的加工后特性的两种以上的指标各自的值。控制部22可以设定与各指标对应的限制条件，各指标的值满足限制条件的情况下判定成加工后特性为所希望的特性。换言之，控制部22可以从多个假想参数集中提取两种以上的指标各自的值满足限制条件的参数集作为适当参数集。
控制部22可以针对两种以上的指标分别设定优先度。表示晶圆的加工后特性的指标的值越大则晶圆的品质越高的情况下，控制部22可以按照优先度高的指标的值为既定值以上或超过既定值的方式从假想参数集提取适当参数集。表示晶圆的加工后特性的指标的值越小则晶圆的品质越高的情况下，控制部22可以按照优先度高的指标的值为既定值以下或不足既定值的方式从假想参数集提取适当参数集。
控制部22也可以算出基于两种以上的指标的值的综合指标。综合指标的值越大则晶圆的品质越高的情况下，控制部22也可以按照综合指标的值为既定值以上或超过既定值的方式从假想参数集提取适当参数集。综合指标的值越小则晶圆的品质越高的情况下，控制部22也可以按照综合指标的值为既定值以下或不足既定值的方式从假想参数集提取适当参数集。
以下说明控制部22提取适当参数集的流程例。本流程例中，假定成控制部22关于两个设定项目确定设定值。与两个设定项目的设定值的组合对应的参数集如图4所例示，在分别作为轴具有两个设定项目的二维图表上作为点来绘制。图4的图表具有第1设定项目作为横轴，具有第2设定项目作为纵轴。分别对于第1设定项目及第2设定项目从5个值中设定一个值的情况下，表示参数集的点在二维图表上被作为25个点绘制。第1设定项目的设定值以X1～X5表示。第2设定项目的设定值以Y1～Y5表示。
控制部22推定通过假定成将25个参数集分别应用于设定项目的加工所得到的晶圆的加工后特性。晶圆的加工后特性由第1指标及第2指标表示。本例中，第1指标及第2指标分别是GBIR及ESFQD。GBIR的值越小则晶圆越接近平坦。ESFQD的值越大则晶圆越接近平坦。控制部22算出表示假定成将各参数集应用于设定项目所得到的加工后特性的第1指标及第2指标的值。
控制部22也可以将对于第1设定项目或第2设定项目离散地设定的设定值之间的值内插于二维图表上。例如值被一个一个地内插于各设定项目的5个设定值之间的情况下，假定9× 9的81个参数集。控制部22也可以推定通过假定成将包括内插值的参数集分别应用于设定项目的加工所得到的晶圆的加工后特性。
适当参数集例如可以如以下说明那样地提取。
如图5及图6所示，表示将各参数集应用于设定项目所得到的加工后特性的第1指标及第2指标的值映射在绘制有表示各参数集的点的二维图表上。
图5是映射第1指标(GBIR)的值的二维图表。第1指标的值如图所示被分为8级地映射。例如，白色所示的区域(～V0)表示第1指标的值不足V0。此外，稀疏的右上斜线所示的区域(V0～V1)表示第1指标的值为V0以上且不足V1。此外，密集的右上斜线所示的区域(V6～)表示第1指标的值为V6以上。
图6是映射第2指标(ESFQD)的值的二维图表。第2指标的值如图所示被分为6级地映射。例如，白色所示的区域(～W0)表示第2指标的值不足W0。此外，稀疏的右上斜线所示的区域(W0～W1)表示第2指标的值为W0以上且不足W1。此外，密集的右上斜线所示的区域(W4～W5)表示第2指标的值为W4以上且为W5以下。
这里，控制部22提取第2指标(ESFQD)的值处于既定的数值范围的参数集。如图7及图8所示，提取的参数集由实心圆(黑点)表示。未提取的参数集由中空圆(白点)表示。图7中的各参数集的第1指标的值与图5相同。图8中的各参数集的第2指标的值与图6相同。
进而，控制部22从基于第2指标提取的参数集提取第1指标(GBIR)的值为既定值以下或不足既定值的参数集作为适当参数集。如图9及图10所示，提取的适当参数集由实心圆(黑点)表示。未提取的参数集由中空圆(白点)表示。图9中的各参数集的第1指标的值与图5及图7相同。图10中的各参数集的第2指标的值与图6及图8相同。
有由于限制条件过于严格而不存在适当参数集的情况。即，控制部22有时无法提取适当参数集。适当参数集不存在的情况下，控制部22可以改变限制条件。例如，控制部22可以将限制条件表示的指标的值的范围扩大。控制部22可以在将指标的值为既定值以上或比既定值大设定成限制条件的情况下，通过使既定值变小来扩大指标的值的范围。控制部22可以在将指标的值为既定值以下或不足既定值设定成限制条件的情况下，通过使既定值变大来扩大指标的值的范围。控制部22也可以从优先度低的指标的限制条件改变。
适当参数集可以如以上说明地被提取。
<加工参数集的选择>
控制部22从适当参数集中选择晶圆加工装置1实际加工加工对象晶圆时应用于设定项目的参数集。晶圆加工装置1实际加工加工对象晶圆时应用于设定项目的参数集也称作加工参数集。
控制部22例如可以取得与指标相关的目标值，以指标的值和目标值的差接近零的方式选择加工参数集。控制部22可以按照指标的值和目标值的差的绝对值变小的方式选择加工参数集。控制部22可以按照指标的值和目标值的差的绝对值最小的方式选择加工参数集。
控制部22基于两种以上的指标选择加工参数集的情况下，可以对于各指标设定优先度，以优先度高的指标的值和目标值的差接近零的方式选择加工参数集。
<<参数组的分类>>
控制部22可以将适当参数集分类至参数组。适当参数集的数量为一个的情况下，该一个适当参数集被分类至一个参数组。适当参数集的数量为两个以上的情况下，适当参数集可以按照各参数组分别包括至少一个适当参数集的方式分类至一个以上的参数组。所有的适当参数集也可以分类至一个参数组。
控制部22例如如图11所示，将适当参数集分类至第1参数组G1和第2参数组G2。第1参数组G1包括实线的框所围的9点所示的参数集。第2参数组G2包括虚线的框所围的1点所示的参数集。图11中的各参数集的第1指标的值与图5、图7及图9相同。
控制部22可以将在二维图表上相邻的适当参数集分类至一个组。控制部22可以将仅一者的设定项目有一个不同的两个点判定成相邻。具体地，控制部22可以判定成点(X1，Y1)与点(X2，Y1)及点(X1，Y1)相邻。仅一个设定项目不同的情况下判定成相邻与在图像处理的领域中使用的基于附近4部位提取的标记对应。
控制部22将点(X1，Y1)表示的适当参数集、与该点相邻的点(X2，Y1)及点(X1，Y2)表示的适当参数集分类至第1参数组G1。控制部22进而将与这些点相邻的点(X3，Y1)、点(X4，Y1)、点(X2，Y2)、点(X3，Y2)、点(X1，Y3)及点(X2，Y3)表示的适当参数集分类至第1参数组G1。此外，与表示适当参数集的点(X1，Y5)相邻的点(X1，Y4)及点(X2，Y5)不表示适当参数集。因此，控制部22将点(X1，Y5)表示的适当参数集单独分类至第2参数组G2。
控制部22也可以将第1设定项目及第2设定项目各有一个不同的两个点判定成相邻。即，控制部22也可以将二维图表上彼此位于倾斜的位置的两个点判定成相邻。具体地，控制部22也可以将点(X1，Y1)和点(X2，Y2)判定成相邻。例如，点(X4，Y3)表示的参数集是适当参数集。该情况下，控制部22可以将点(X4，Y3)表示的参数集判定成与点(X3，Y2)表示的适当参数集相邻，分类至第1参数组G1。两个设定项目各不相同的情况下也判定成相邻与图像处理的领域中使用的基于附近8部位提取的标记对应。
在后说明由参数集为3个以上的设定项目的设定值的组合构成的情况下的参数集的分类方法。
控制部22可以选择参数组中的一个参数组。选择的参数组也称作选择组。
控制部22可以选择一个分类至参数组的参数集的数量最大的参数组。图11的示例中，分类至第1参数组G1的参数集的数量(9个)比分类至第2参数组G2的参数集的数量(1个)多。因此，控制部22可以将第1参数组G1作为选择组选择。
控制部22可以算出应用分类至各参数组的参数集所得到的晶圆的加工后特性的指标的统计值。控制部22可以算出应用分类至各参数组的参数集的情况的指标的平均值或方差等作为各参数组的统计值。控制部22也可以基于各参数组的统计值选择一个参数组。例如，控制部22可以按照选择的参数组的指标的平均值最接近限制条件的目标值的方式选择参数组。控制部22也可以对于两种以上的指标分别设定优先度，关于优先度高的指标，以其平均值最接近限制条件的目标值的方式选择参数组。
控制部22也可以按照指标的值的变动容易处于既定值以下的方式选择各设定项目的设定值的范围平衡较好地扩展的参数组作为选择组。假设设定包括点(X1，Y1)、点(X2，Y1)、点(X3，Y1)、点(X4，Y1)的第3参数组。此外，设定包括点(X1，Y3)、点(X2，Y3)、点(X1，Y4)、点(X2，Y4)的第4参数组。第4参数组与第3参数组相比，第1设定项目及第2设定项目各自的扩展均等地接近。即，第4参数组的设定值的范围与第3参数组相比平衡较好地扩展。该情况下，控制部22也可以不选择第3参数组而选择第4参数组作为选择组。通过这样选择，如后所述地从选择组选择加工参数集的情况下，容易选择加工参数集，使得设定值即使由于外界干扰而变动，指标的值也难以变动。即，加工条件的稳定性能够提高。结果，加工后的晶圆的品质能够提高。
<<从选择组选择加工参数集>>
控制部22可以从选择组所含的适当参数集选择加工参数集。控制部22可以基于关于选择组所含的各参数集算出的指标的值选择加工参数集。控制部22也可以选择相邻的参数集最多的参数集作为加工参数集。通过这样选择，即使设定值由于外界干扰而变动，指标的值也难以变动。即，加工条件的稳定性能够提高。结果，加工后的晶圆的品质能够提高。
参数集借助离散值表示设定项目的设定值。控制部22也可以针对设定项目设定离散值之间的值。例如，在图11中如星形所示，借助位于表示适当参数集的点之间的点特定的值也可以设定成设定项目。图11中表示的星形的位置表示，与从第1参数组G1中第1指标最小的区域(由白色表示的区域)的边界偏离的位置(大致中央的位置)对应的参数集被对于设定项目设定。通过这样设置，即使设定值由于外界干扰而变动，指标的值也难以变动。即，加工条件的稳定性能够提高。结果，加工后的晶圆的品质能够提高。
(加工条件设定方法的流程例)
控制部22例如可以通过执行包括图12所例示的流程图的流程的加工条件设定方法选择加工参数集。加工条件设定方法也可以作为使控制部22执行的加工条件设定程序实现。
控制部22设定指标的目标值或限制条件(步骤S1)。
控制部22取得加工对象晶圆的加工前特性(步骤S2)。
控制部22取得将多个参数集分别应用于设定项目的情况的加工数据(步骤S3)。加工数据表示将各参数集应用于设定项目来加工的晶圆的加工前特性和加工后特性的差。
控制部22推定将各参数集应用于设定项目来加工的晶圆的加工后特性(步骤S4)。具体地，控制部22基于步骤S2中取得的加工对象晶圆的加工前特性和步骤S3中取得的加工数据，推定借助晶圆加工装置1加工加工对象晶圆时将各参数集应用于设定项目的情况的晶圆的加工后特性。
控制部22算出表示关于各参数集推定的加工后特性的指标的值(步骤S5)。
控制部22基于与各参数集对应的指标的值判定适当参数集是否存在(步骤S6)。具体地，控制部22判定与各参数集对应的指标的值是否满足限制条件。控制部22在与假定成向设定项目应用的参数集中的至少一个参数集对应的指标的值满足限制条件的情况下判定成存在适当参数集。控制部22在与假定成向设定项目应用的所有的参数集对应的指标的值不满足限制条件的情况下判定成不存在适当参数集。
控制部22在存在适当参数集的情况下(步骤S6：是)，从适当参数集选择加工参数集(步骤S7)。控制部22也可以执行后述的图13的流程图的流程作为步骤S7的流程。控制部22在执行步骤S7的流程后结束图12的流程图的流程的执行。
控制部22在不存在适当参数集的情况下(步骤S6：否)，改变指标的限制条件(步骤S8)。控制部22也可以改变指标的目标值。控制部22在执行步骤S8的流程后返回步骤S6的流程。
控制部22也可以执行例如图13例示的流程图的流程作为图12的步骤S7的流程。
控制部22将适当参数集分类至参数组(步骤S11)。
控制部22从参数组选择选择组(步骤S12)。参数组的数量为一个的情况下，控制部22选择该一个参数组作为选择组。参数组的数量为两个以上的情况下，控制部22选择一个参数组作为选择组。
控制部22从选择组所含的参数集选择加工参数集(步骤S13)。控制部22在执行步骤S13的流程后，结束图13的流程图的流程的执行。
(比较例)
如上所述，本实施方式中，加工条件设定装置20选择集中设定多个设定项目的值的加工参数集。作为比较例，一个设定项目的值被个别地设定。参照图14，比较根据本实施方式的设定方法所得到的晶圆的加工后特性和根据比较例的设定方法所得到的晶圆的加工后特性。
这里，晶圆加工装置1将通过本实施方式及比较例各自的设定方法确定的设定值应用于设定项目来对多个晶圆进行加工。图14是示出表示加工出的各晶圆的加工后特性的第1指标的值的分布的图表。纵轴表示第1指标的值。横轴表示本实施方式和比较例的区别。图14中，相对于第1指标的值的平均值使标准偏差增减的值的范围以矩形表示。此外，第1指标的值的最大值至最小值的范围以纵线表示。此外，第1指标的目标值以虚线表示。
与将通过比较例的设定方法确定的设定值应用于设定项目的情况相比，将通过本实施方式的设定方法确定的设定值应用于设定项目的情况下，第1指标的值的不均较小。此外，与将通过比较例的设定方法确定的设定值应用于设定项目的情况相比，将通过本实施方式的设定方法确定的设定值应用于设定项目的情况下，第1指标的值的平均值接近目标值。
如图14所例示那样，根据本实施方式的加工条件设定方法，集中设定多个设定项目的值，由此，表示晶圆的加工后特性的指标容易接近目标值。
如上所述，在本实施方式的晶圆的制造系统100中，借助加工条件设定装置20确定晶圆加工装置1执行的加工工序中的多个设定项目各自的设定值。通过集中地确定多个设定项目的设定值，与单独确定一个设定项目的设定值的情况相比，加工后的晶圆的品质能够提高。即，作为加工后特性的目标的所希望的特性能够设定成表示晶圆为高品质的特性。
在本实施方式的晶圆的制造系统100中，加工条件设定装置20确定应用于多个设定项目的设定值作为对加工对象晶圆进行加工时的加工条件。加工条件设定装置20可以确定应用于一个加工工序中的多个设定项目的设定值。加工条件设定装置20可以关于多个加工工序执行应用于一个加工工序中的多个设定项目的设定值的确定。即，加工条件设定装置20可以确定应用于多个加工工序各自的多个设定项目的设定值。加工条件设定装置20可以确定应用于多个加工工序各自的一个设定项目的设定值。
(其他实施方式)
以下，对其他实施方式进行说明。
<应用于3个以上的设定项目的参数集的确定>
如上所述，应用于两个设定项目的参数集作为二维图表(平面)上的点表示。关于判定以平面上的点表示的两个参数集是否相邻，由于比现实的3维空间维度更低，所以容易凭借人类的直觉来理解。此外，应用于三个设定项目的参数集能够以3维空间内的点表示。关于判定以3维空间内的点表示的两个参数是否相邻，由于与现实的3维空间维度相同，所以容易凭借人类的直觉来理解。
但是，应用于4个以上的设定项目的参数集以4维以上的空间内的点表示，因此，由于比现实的3维空间维度高，所以难以凭借直觉理解。这里为了使将参数集应用于4个以上的设定项目的情况的理解变得容易，控制部22使应用于多个设定项目的参数集与以各设定项目为基底的多维矢量空间中定义的网格点对应。
控制部22在多维矢量空间判定两个参数集是否相邻。网格点能够以将各设定项目作为要素的矢量表示。例如，四个设定项目由P、Q、R及S表示。这里，设定项目P的设定值由{P1，P2，···，Pn}中的某个表示。设定值中的符号的数值仅差一个的设定值彼此相邻。具体地，P1和P2相邻。同样地，Pn-1和Pn相邻。关于设定项目Q、R及S也与设定项目P同样地表示设定值。网格点例如像(P1，Q1，R1，S1)那样地表示。
通过比较网格点的各要素的值来判定两个网格点是否相邻。本实施方式中，两个网格点的各要素的比较中，四个要素中的三个要素的值相同且其他一个要素的值相邻的情况下，判定成该两个网格点相邻。若使表现一般化，则设定项目的数为m个的情况下，(m-1)个要素的值相同且其他一个要素的值相邻的情况下，判定成该两个网格点相邻。
两个网格点是否相邻的判定中，两个网格点的各要素的比较中，m个要素中的(m-2)个要素的值相同且其他两个要素各自的值相邻的情况下，也可以判定成该两个网格点相邻。两个要素的值相邻的情况在二维图表(平面)上与倾斜地相邻的情况对应。
控制部22将彼此相邻的网格点分类至同一网格点组。控制部22将适当参数集中的分类至同一网格点组的网格点所示的参数集分类至同一参数组。
如上所述，控制部22能够通过使参数集与多维矢量空间内的网格点对应来容易地判定两个参数集彼此是否相邻。结果，控制部22将参数集容易地分类。
<不存在适当参数集的情况的应对>
控制部22从适当参数集选择加工参数集。但是，有即使改变限制条件也不存在适当参数集的情况。该情况下，控制部22也可以设定预先设定的初始参数集作为加工参数集。控制部22也可以将加工参数集的设定的历史预先储存于储存部24，从以前设定的加工参数集选择此次的加工参数集。控制部22也可以将上次的加工中设定的加工参数集设定成此次的加工参数集。
<装置结构例>
晶圆的制造系统100中，晶圆加工装置1也可以构成为包括加工条件设定装置20的至少一部分。晶圆加工装置1和加工条件设定装置20也可以被彼此分体地构成。
晶圆的制造系统100也可以具备多个晶圆加工装置1。晶圆的制造系统100可以通过借助多个晶圆加工装置1加工工件W来制造晶圆。各晶圆加工装置1可以相对于工件W执行不同的加工工序。加工条件设定装置20可以在多个晶圆加工装置1分别执行的加工工序中设定加工条件。换言之，加工条件设定装置20可以在晶圆的制造系统100整体的多个加工工序中分别设定加工条件。
<参数集的分类方法的示例>
为了将参数集分类，控制部22可以算出表示两个不同的参数集的差异的数值。表示两个不同的参数集的差异的数值也称作参数间距离。控制部22可以在两个适当参数集的参数间距离为既定值以下或不足既定值的情况下，将该两个适当参数集分类至相同的参数组。
例如三个设定项目由A、B及C表示。控制部22假定成设定(A1，B1，C1)作为第1假想参数集，假定成设定(A2，B2，C2)作为第2假想参数集。第1假想参数集和第2假想参数集的参数间距离(D)根据以下的式(1)算出。ωA、ωB及ωC是各设定项目的加权系数。加权系数表示各设定项目有助于晶圆的加工数据的程度。设定项目越有助于晶圆的加工数据，越较大地设定该设定项目的加权系数。
式1
参数集被基于参数间距离分类，由此，假定成应用于各设定项目的设定值为不定间隔的情况下参数集也容易被分类。结果，设定于各设定项目的值的自由度能够增大。
关于本申请的实施方式，基于各附图及实施例进行了说明，但需要注意的是，只要是本领域技术人员，就能够基于本申请进行各种变形或改变。因此，需要注意，本申请的范围包括这些变形或改变。例如，各结构部分或各步骤等所含的功能等能够以理论上不矛盾的方式再次配置，能够将多个结构部分或步骤等组合成一个或分割。关于本申请的实施方式，以装置为中心进行了说明，但本申请的实施方式也能够作为包括装置的各结构部分执行的步骤的方法来实现。本申请的实施方式也能够作为借助装置具备的处理器执行的方法、程序或记录有程序的储存媒介来实现。应当理解它们也被包含于本申请的范围。
本申请所含的图表是示意性的。刻度等未必一定与现实的刻度一致。
产业上的可利用性
根据本申请的实施方式，加工出的晶圆的品质能够提高。
附图标记说明
100晶圆的制造系统
1晶圆加工装置(2：上平台、3：下平台、4：旋转平台、5：太阳齿轮、6：内齿轮、7：研磨垫、8：孔、9：载板、10：孔、11：工件厚度计量器、12：控制部、13：运算部、W：工件(晶圆))
20加工条件设定装置(22：控制部、24：储存部)。

Claims (12)

1.一种加工条件设定装置，其特征在于，
具备控制部，前述控制部从多个参数集选择应用于晶圆加工装置的参数集，
各前述参数集是相对于将前述晶圆加工装置的加工动作特定的多个设定项目分别设定的设定值的组合，
在借助前述晶圆加工装置执行的一个加工工序中应用各前述设定项目，
前述控制部在前述晶圆加工装置对加工对象晶圆进行加工前，
在应用各前述参数集对晶圆进行加工的情况下将加工前后的晶圆的特性的变化作为各前述参数集的加工数据取得，
取得前述加工对象晶圆的加工前特性，
关于各前述参数集，基于前述加工对象晶圆的加工前特性和前述加工数据，推定假定成应用各前述参数集对前述加工对象晶圆进行加工时的加工后特性，关于各前述加工后特性，算出两种以上的指标，
取得与前述指标相关的限制条件，
从前述参数集中的前述指标满足前述限制条件的适当参数集中选择对前述加工对象晶圆进行加工时应用于前述晶圆加工装置的参数集。
2.如权利要求1所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部将前述适当参数集分类至参数组，从前述参数组选择一个参数组作为选择组，从分类至前述选择组的前述适当参数集中选择对前述加工前晶圆进行加工时应用的参数集作为加工参数集。
3.如权利要求2所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部还取得与前述指标相关的目标值，
对于前述两种以上的指标分别设定优先度，以优先度高的指标接近目标值的方式选择前述加工参数集。
4.如权利要求2或3所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部使各前述参数集与分别以前述设定项目为基底的多维矢量空间中定义的网格点对应，
将与前述适当参数集对应的网格点中的在前述多维矢量空间中彼此相邻的网格点分类至同一网格点组，
将与分类至前述网格点组的前述网格点对应的参数集分类至同一前述参数组。
5.如权利要求3所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部在不存在前述指标满足前述限制条件的参数集的情况下，扩大优先度低的指标的限制条件的范围，提取前述指标满足前述限制条件的参数集。
6.如权利要求5所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部在即使扩大前述限制条件的范围也不存在前述指标满足前述限制条件的参数集的情况下，选择预先设定的初始参数集、或者上次的加工的参数集作为对前述加工前晶圆进行加工时应用的参数集。
7.如权利要求2至6中任一项所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部选择一个分类至前述参数组的参数集的数量最大的参数组。
8.如权利要求2至6中任一项所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部关于分类至前述参数组的前述参数集基于推定的前述加工后特性的指标的统计值选择一个参数组。
9.如权利要求8所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部对于前述两种以上的指标分别设定优先度，
关于前述优先度高的指标，选择前述加工后特性的指标的平均值最接近限制条件的目标值的参数组。
10.如权利要求1至9中任一项所述的加工条件设定装置，其特征在于，
前述控制部取得在一个以上的前述加工工序中假定两个以上的前述设定项目各自的设定值的加工前后的前述晶圆的特性的变化、或者在两个以上的前述加工工序中假定一个以上的前述设定项目的设定值各自的设定值的加工前后的前述晶圆的特性的变化，作为前述加工数据。
11.一种加工条件设定方法，从多个参数集选择应用于晶圆加工装置的参数集，其特征在于，
各前述参数集是对于将前述晶圆加工装置的加工动作特定的多个设定项目分别设定的设定值的组合，
借助前述晶圆加工装置执行的一个加工工序中应用各前述设定项目，
前述加工条件设定方法包括以下步骤：
前述晶圆加工装置对加工对象晶圆进行加工前，在应用各前述参数集对晶圆进行加工的情况下取得加工前后的晶圆的特性的变化作为各前述参数集的加工数据；
取得前述加工对象晶圆的加工前特性；
关于各前述参数集，基于前述加工对象晶圆的加工前特性和前述加工数据，推定假定成应用各前述参数集对前述加工对象晶圆进行加工时的加工后特性，关于各前述加工后特性算出两种以上的指标；
取得与前述指标相关的限制条件；
从前述参数集中的前述指标满足前述限制条件的适当参数集中选择对前述加工对象晶圆进行加工时应用于前述晶圆加工装置的参数集。
12.一种晶圆的制造系统，其特征在于，
具备权利要求1至10中任一项所述的加工条件设定装置、前述晶圆加工装置。
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