JP2004207703A5

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Publication number: JP2004207703A5
Application number: JP2003408666A
Authority: JP
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2023-12-08

Claims

工場内の各エリアごとに設けられ，処理結果を予測可能である少なくとも１つのプロセス装置により被処理体に対して行うプロセス処理を制御するプロセス制御システムであって，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内でプロセス処理される被処理体の計測を行う少なくとも１つの計測装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置を含む各装置間で被処理体を搬送する搬送装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置，前記搬送装置を制御する制御装置と，
を備えたことを特徴とするプロセス制御システム。
前記制御装置は，前記プロセス装置によってプロセス処理される被処理体について前記計測装置で計測し，その計測結果に基づいて前記プロセス装置の処理条件を設定することを特徴とする請求項１に記載のプロセス制御システム。
前記制御装置は，少なくとも前記プロセス装置によるプロセス処理後に前記被処理体を前記搬送装置により前記計測装置に搬送し，前記計測装置による少なくともプロセス処理後の計測結果に基づいて得られた被処理体の処理結果の実測値と処理結果の目標値とを比較して，前記実測値と前記目標値の誤差が所定値以上であると判断した場合は，その誤差に応じて前記プロセス装置の処理条件を設定し直すことを特徴とする請求項２に記載のプロセス制御システム。
前記制御装置は，少なくとも前記プロセス装置によるプロセス処理後に前記被処理体を前記搬送装置により前記計測装置に搬送し，前記計測装置による少なくともプロセス処理後の計測結果に基づいて得られた被処理体の処理結果の実測値と処理結果の目標値とを比較し，前記実測値と前記目標値の誤差の変動の状況を観測してその傾向を予測し，前記誤差が所定値を越える前に，その誤差変動の傾向に応じて，前記プロセス装置の処理条件を設定し直すことを特徴とする請求項２に記載のプロセス制御システム。
前記計測装置は，自機に異常があるか否かを診断する自己診断手段を設け，
前記制御装置は，前記処理結果の実測値と目標値の誤差が所定値以上であると判断した場合に，前記計測装置の自己診断手段により自己診断を行わせ，その自己診断の結果に基づいて前記計測装置に異常がないと判断した場合にのみ，前記プロセス装置の処理条件を設定し直すことを特徴とする請求項３又は４に記載のプロセス制御システム。
前記制御装置は，前記プロセス装置による運転データ及び処理結果データに基づいて多変量解析を行うことにより前記運転データと前記処理結果データの相関関係を求め，この相関関係に基づいて相関関係を得た被処理体以外の被処理体を処理した時の運転データを用いて処理結果の予測値を求めることを特徴とする請求項１に記載のプロセス制御システム。
前記制御装置は，少なくとも前記プロセス装置によるプロセス処理後に前記被処理体を前記搬送装置により前記計測装置に搬送し，前記計測装置による少なくともプロセス処理後の計測結果に基づいて得られた被処理体の処理結果の実測値と前記予測値とを比較して，前記実測値と前記予測値との誤差が所定値以上であると判断した場合に前記相関関係を生成し直すことを特徴とする請求項６に記載のプロセス制御システム。
前記計測装置は，自機に異常があるか否かを診断する自己診断手段を設け，
前記制御装置は，前記処理結果の実測値と予測値の誤差が所定値以上であると判断した場合に，前記計測装置の自己診断手段に自己診断を行わせ，自己診断の結果に基づいて前記計測装置に異常がないと判断した場合にのみ，前記相関関係を生成し直すことを特徴とする請求項６又は７に記載のプロセス制御システム。
前記多変量解析としてＰＬＳ法を用いることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のプロセス制御システム。
処理結果を予測可能である少なくとも１つのプロセス装置と，このプロセス装置でプロセス処理される被処理体の計測を行う少なくとも１つの計測装置と，前記プロセス装置及び前記計測装置を含む各装置間で被処理体を搬送する搬送装置と，前記プロセス装置，前記計測装置，前記搬送装置を制御する制御装置とを各エリアごとに設けたプロセス制御システムにおける前記各エリアの制御装置が行うプロセス制御方法であって，
前記プロセス装置によってプロセス処理される被処理体について前記計測装置で計測する工程と，
前記計測装置による計測結果に基づいて前記プロセス装置の処理条件を設定する工程と，
を有することを特徴とするプロセス制御方法。
さらに，少なくとも前記プロセス装置によるプロセス処理後に前記被処理体を前記搬送装置により前記計測装置に搬送し，前記計測装置による少なくともプロセス処理後の計測結果に基づいて得られた被処理体の処理結果の実測値と処理結果の目標値とを比較し，前記実測値と前記目標値の誤差が所定値以上であると判断した場合は，その誤差に応じて前記プロセス装置の処理条件を設定し直す工程を有することを特徴とする請求項１０に記載のプロセス制御方法。
少なくとも前記プロセス装置によるプロセス処理後に前記被処理体を前記搬送装置により前記計測装置に搬送し，前記計測装置による少なくともプロセス処理後の計測結果に基づいて得られた被処理体の処理結果の実測値と処理結果の目標値とを比較し，前記実測値と前記目標値の誤差の変動の状況を観測してその傾向を予測し，前記誤差が所定値を越える前に，その誤差変動の傾向に応じて，前記プロセス装置の処理条件を設定し直すことを特徴とする請求項１０に記載のプロセス制御方法。
前記プロセス装置の処理条件を設定し直す工程は，前記処理結果の実測値と目標値の誤差が所定値以上であると判断した場合に，前記計測装置に自己診断を行わせ，その自己診断の結果に基づいて前記計測装置に異常がないと判断した場合にのみ，前記プロセス装置の処理条件を設定し直すことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のプロセス制御方法。
前記プロセス装置による運転データ及び処理結果データに基づいて多変量解析を行うことにより前記運転データと前記処理結果データの相関関係を求め，この相関関係に基づいて相関関係を得た被処理体以外の被処理体を処理した時の運転データを用いて処理結果の予測値を求める工程を有することを特徴とする請求項１０に記載のプロセス制御方法。
さらに，少なくとも前記プロセス装置によるプロセス処理後に前記被処理体を前記搬送装置により前記計測装置に搬送し，前記計測装置による少なくともプロセス処理後の計測結果に基づいて得られた被処理体の処理結果の実測値と前記予測値とを比較して，前記実測値と前記予測値との誤差が所定値以上であると判断した場合に前記相関関係を生成し直すことを特徴とする請求項１４に記載のプロセス制御方法。
前記相関関係を生成し直す工程は，前記処理結果の実測値と予測値の誤差が所定値以上であると判断した場合に，前記計測装置に自己診断を行わせ，自己診断の結果に基づいて前記計測装置に異常がないと判断した場合にのみ，前記相関関係を生成し直すことを特徴とする請求項１５に記載のプロセス制御方法。
前記多変量解析としてＰＬＳ法を用いることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載のプロセス制御方法。
工場内の各エリアごとに設けられ，少なくとも１つのプロセス装置により被処理体に対して行うプロセス処理を制御するプロセス制御システムであって，
前記各プロセス装置はそれそれ，被処理体をプロセス処理するための処理室と，この処理室において被処理体をプロセス処理する前後又はプロセス処理する前若しくは後のいずれかに，その被処理体の計測処理を実行する計測ユニットと，被処理体を少なくとも前記処理室と前記計測ユニットとの間で搬送可能な装置内搬送手段とを設け，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内でプロセス処理される被処理体の計測処理を実行可能な少なくとも１つの計測装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置を含む各装置間で被処理体を搬送する搬送装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置，前記搬送装置を制御する制御装置と，
を備えたことを特徴とするプロセス制御システム。
前記計測装置は，前記プロセス装置の計測ユニットに対する基準機として，前記計測ユニットによる計測結果と前記計測装置による計測結果とのずれがないか又はそのずれが許容範囲内であることを定期的に確認することを特徴とすることを特徴とする請求項１８に記載のプロセス制御システム。
前記計測装置は，前記プロセス装置の計測ユニットが実行する計測処理に必要な計測処理情報を作成するために用い，
前記計測ユニットは，前記計測処理情報に基づいて計測処理を行うことを特徴とする請求項１８に記載のプロセス制御システム。
前記計測処理情報は，少なくとも前記被処理体上に計測箇所を特定するための座標を設定するための座標情報を含むことを特徴とする請求項２０に記載のプロセス制御システム。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上の膜の膜厚であることを特徴とする請求項１〜５，１８〜２１のいずれかに記載のプロセス制御システム。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上の堆積物であることを特徴とする請求項１〜５，１８〜２１のいずれかに記載のプロセス制御システム。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上に形成されたパターンの幅であることを特徴とする請求項１〜５，１８〜２１のいずれかに記載のプロセス制御システム。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上の欠陥であることを特徴とする請求項１〜５，１８〜２１のいずれかに記載のプロセス制御システム。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上に形成されたパターンのオーバーレイであることを特徴とする請求項１〜５，１８〜２１のいずれかに記載のプロセス制御システム。
少なくとも１つのプロセス装置と，前記各プロセス装置に設けられた少なくとも１つの計測ユニットと，前記プロセス装置でプロセス処理される被処理体の計測処理を実行可能な少なくとも１つの計測装置と，前記プロセス装置と前記計測装置を含む各装置間で被処理体を搬送する搬送装置と，前記プロセス装置及び前記計測装置及び前記搬送装置を制御する制御装置とを各エリアごとに設けたプロセス制御システムにおける前記各エリアの制御装置が行うプロセス制御方法であって，
前記プロセス装置によりプロセス処理される被処理体が前記計測ユニットで計測処理される工程と，
前記計測ユニットによる計測結果に基づいて前記プロセス装置の処理条件が設定される工程と，
前記計測ユニットのメンテナンス時には，被処理体が前記搬送装置により前記計測装置に搬送されて，前記計測装置により計測処理され，その計測結果に基づいて前記プロセス装置の処理条件が設定される工程と，
を有することを特徴とするプロセス制御方法。
前記計測装置は，前記プロセス装置の計測ユニットに対する基準機として，前記計測ユニットによる計測結果と前記計測装置による計測結果とのずれがないか又はそのずれが許容範囲であることを定期的に確認することを特徴とすることを特徴とする請求項２７に記載のプロセス制御方法。
前記計測装置は，前記プロセス装置の計測ユニットが実行する計測処理に必要な計測処理情報を作成するために用い，
前記計測ユニットは，前記計測処理情報に基づいて計測処理を行うことを特徴とする請求項２７に記載のプロセス制御方法。
前記計測処理情報は，少なくとも前記被処理体上に計測箇所を特定するための座標を設定するための座標情報を含むことを特徴とする請求項２７に記載のプロセス制御方法。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上の膜の膜厚であることを特徴とする請求項１０〜１３，２７〜３０のいずれかに記載のプロセス制御方法。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上の堆積物であることを特徴とする請求項１０〜１３，２７〜３０のいずれかに記載のプロセス制御方法。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上に形成されたパターンの幅であることを特徴とする請求項１０〜１３，２７〜３０のいずれかに記載のプロセス制御方法。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上の欠陥であることを特徴とする請求項１０〜１３，２７〜３０のいずれかに記載のプロセス制御方法。
前記計測装置及び前記プロセス装置の計測ユニットの計測対象は，前記被処理体上に形成されたパターンのオーバーレイであることを特徴とする請求項１０〜１３，２７〜３０のいずれかに記載のプロセス制御方法。
工場内の各エリアごとに設けられ，２つ以上の異なる種類のプロセス装置により被処理体に対して行うプロセス処理を制御するプロセス制御システムであって，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内でプロセス処理される被処理体の計測を行う少なくとも１つの計測装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置を含む各装置間で被処理体を搬送する搬送装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置，前記搬送装置を制御する制御装置と，
を備えたことを特徴とするプロセス制御システム。
工場内の各エリアごとに設けられ，少なくとも１つのプロセス装置により被処理体に対して行うプロセス処理を制御するプロセス制御システムであって，
前記各プロセス装置はそれそれ，被処理体をプロセス処理するための処理室と，この処理室において被処理体をプロセス処理する前後又はプロセス処理する前若しくは後のいずれかに，その被処理体の計測処理を実行する計測ユニットと，被処理体を少なくとも前記処理室と前記計測ユニットとの間で搬送可能な装置内搬送手段とを設け，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内でプロセス処理される被処理体の計測処理を実行可能な少なくとも１つの計測装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置を含む各装置間で被処理体を搬送する搬送装置と，
前記各エリアごとに設けられ，前記各エリア内における前記プロセス装置，前記計測装置，前記搬送装置を制御する制御装置とを備え，
前記制御装置は，あるプロセス装置の計測ユニットが使用できない場合に，そのプロセス装置で実行するプロセス処理のための被処理体の計測を他のプロセス装置の計測ユニットで行うように，前記プロセス装置，前記計測装置，前記搬送装置を制御することを特徴とするプロセス制御システム。
前記プロセス処理は、複数種類のエッチングガスを使用したプラズマエッチング処理であることを特徴とする請求項１〜４、７，１８，３６、３７のいずれかに記載のプロセス制御システム。
前記プロセス処理は、複数種類のエッチングガスを使用したプラズマエッチング処理であることを特徴とする請求項１０〜１２、１５，２７のいずれかに記載のプロセス制御方法。
前記プロセス装置の処理条件は、複数種類のエッチングガス比であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のプロセス制御システム。
前記プロセス装置の処理条件は、複数種類のエッチングガス比であることを特徴とする請求項１０〜１３，２７のいずれかに記載のプロセス制御方法。
前記処理体上に形成されたパターンの幅は、有機系反射防止膜のパターンの幅であることを特徴とする請求項２４に記載のプロセス制御システム。
前記処理体上に形成されたパターンの幅は、有機系反射防止膜のパターンの幅であることを特徴とする請求項３３に記載のプロセス制御方法。
前記複数種類のエッチングガスには、少なくともＣＦ _４ガスおよびＯ _２ガスが含まれることを特徴とする請求項３８に記載のプロセス制御システム。
前記複数種類のエッチングガスには、少なくともＣＦ _４ガスおよびＯ _２ガスが含まれることを特徴とする請求項３９に記載のプロセス制御方法。
前記複数種類のエッチングガス比は、Ｏ _２／（ＣＦ _４＋Ｏ _２）であることを特徴とする請求項４０に記載のプロセス制御システム。
前記複数種類のエッチングガス比は、Ｏ _２／（ＣＦ _４＋Ｏ _２）であることを特徴とする請求項４１に記載のプロセス制御方法。
前記運転データは、前記プロセス装置内に供給するガス流量の実測データ、前記プロセス装置内の上部電極温度、前記プロセス装置内の下部電極温度、前記プロセス装置の壁面温度、ＡＰＣバルブによるＡＰＣ開度、静電チャックの印加電流、静電チャックの印加電圧、マスフローコントローラにより検出される伝熱ガスのガス流量、圧力計により検出される伝熱ガスのガス圧力、整合器の可変コンデンサのポジション、高周波電力供給ラインと接地間の電圧、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波の高周波電圧、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波の高周波電流、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波の高周波位相、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波のインピーダンス、高周波電力の進行波および反射波、高周波電力の印加積算時間、プラズマ発光を検出する光学計測器により検知される特定の波長範囲の発光スペクトルの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項６に記載のプロセス制御システム。
前記運転データは、前記プロセス装置内に供給するガス流量の実測データ、前記プロセス装置内の上部電極温度、前記プロセス装置内の下部電極温度、前記プロセス装置の壁面温度、ＡＰＣバルブによるＡＰＣ開度、静電チャックの印加電流、静電チャックの印加電圧、マスフローコントローラにより検出される伝熱ガスのガス流量、圧力計により検出される伝熱ガスのガス圧力、整合器の可変コンデンサのポジション、高周波電力供給ラインと接地間の電圧、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波の高周波電圧、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波の高周波電流、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波の高周波位相、ＶＩプローブにより検出される基本波および高調波のインピーダンス、高周波電力の進行波および反射波、高周波電力の印加積算時間、プラズマ発光を検出する光学計測器により検知される特定の波長範囲の発光スペクトルの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１４に記載のプロセス制御方法。
前記高周波電力の印加積算時間は、前記プロセス装置のメンテナンスを行う毎にゼロにリセットされることを特徴とする請求項４８に記載のプロセス制御システム。
前記高周波電力の印加積算時間は、前記プロセス装置のメンテナンスを行う毎にゼロにリセットされることを特徴とする請求項４９に記載のプロセス制御方法。
前記処理結果データは、被処理体上に形成されたパターンの幅であることを特徴とする請求項６に記載のプロセス制御システム。
前記処理結果データは、被処理体上に形成されたパターンの幅であることを特徴とする請求項１４に記載のプロセス制御方法。
前記処理体上に形成されたパターンの幅は、有機系反射防止膜のパターンの幅であることを特徴とする請求項５２に記載のプロセス制御システム。
前記処理体上に形成されたパターンの幅は、有機系反射防止膜のパターンの幅であることを特徴とする請求項５３に記載のプロセス制御方法。
前記プロセス装置は、工場内の各エリアに複数設けられ、前記複数のプロセス装置は、一列または放射状のいずれかの状態にて配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項１８のいずれかに記載のプロセス制御システム。
前記少なくとも１つのプロセス装置、前記少なくとも１つの計測装置、前記搬送装置および前記制御装置は、ネットワークを介して接続され、前記制御装置は、同じ種類のプロセス装置で同じ種類のプロセス処理を行う場合には、同じプロセスの処理条件のデータを生成し、生成されたデータを、ネットワークを介して前記同じ種類のプロセス装置に送信することを特徴とする請求項１または請求項１８のいずれかに記載のプロセス制御システム。