JP2020117762A - Control method of semi-conductor manufacturing system, and semi-conductor manufacturing system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、半導体製造システムの制御方法及び半導体製造システムに関する。 The present disclosure relates to a semiconductor manufacturing system control method and a semiconductor manufacturing system.
半導体製造システムのうち、ALD(Atomic Layer Deposition)法により成膜を行う成膜システム等では、1つの半導体ウエハに対して、例えば、複数の半導体プロセス(ALDサイクル)を、順次、切り替えて実行する。成膜システムにおいて実行される各ALDサイクルには、複数のステップが含まれ、当該複数のステップは各ALDサイクルにおいて繰り返し実行される。 2. Description of the Related Art Among semiconductor manufacturing systems, in a film forming system for forming a film by an ALD (Atomic Layer Deposition) method, for example, a plurality of semiconductor processes (ALD cycles) are sequentially switched and executed for one semiconductor wafer. .. Each ALD cycle executed in the film forming system includes a plurality of steps, and the plurality of steps are repeatedly executed in each ALD cycle.
一般に、ALDサイクルにおいて繰り返し実行される複数のステップは実行時間が短く、成膜システムでは、バルブ等の制御対象の状態を高速に制御しながら、各ステップを実行することになる。 In general, a plurality of steps that are repeatedly executed in the ALD cycle have a short execution time, and in the film forming system, each step is executed while controlling the state of a controlled object such as a valve at high speed.
ここで、ALDサイクルの切り替えにおいては膨大なタスクが発生するため、成膜システムでは、これらのタスクを処理しながら、次のALDサイクルを実行開始することになる。 Here, since enormous tasks occur in switching the ALD cycle, the film forming system starts executing the next ALD cycle while processing these tasks.
本開示は、半導体プロセスを実行開始する際のタスクの影響を低減させる、半導体製造システムの制御方法及び半導体製造システムを提供する。 The present disclosure provides a semiconductor manufacturing system control method and a semiconductor manufacturing system that reduce the influence of a task when starting execution of a semiconductor process.
本開示の一態様による半導体製造システムの制御方法は、
予め定められた半導体プロセスを実行開始する際、該半導体プロセスにおいて制御される制御対象についての実行開始直前の状態が実行開始直後でも維持されるように、前記半導体プロセスの実行開始直後の、前記制御対象の状態を制御する制御工程を有する。
A method for controlling a semiconductor manufacturing system according to an aspect of the present disclosure,
When starting the execution of a predetermined semiconductor process, the control immediately after the start of the execution of the semiconductor process so that the state immediately before the start of the execution of the controlled object controlled in the semiconductor process is maintained immediately after the start of the execution of the semiconductor process. It has a control process which controls the state of a target.
本開示によれば、半導体プロセスを実行開始する際のタスクの影響を低減させる、半導体製造システムの制御方法及び半導体製造システムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a semiconductor manufacturing system control method and a semiconductor manufacturing system that reduce the influence of a task when starting execution of a semiconductor process.
以下、各実施形態の詳細について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態では、半導体製造システムとして、成膜システムを例に挙げて説明する。また、成膜システムが制御対象の状態を高速に制御する半導体プロセスとして、ALDサイクルを例に挙げて説明する。しかしながら、制御対象の状態を高速に制御する半導体プロセスは、ALDサイクルに限定されず、他の半導体プロセスであってもよい。 Hereinafter, details of each embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In each of the following embodiments, a film forming system will be described as an example of the semiconductor manufacturing system. In addition, an ALD cycle will be described as an example of a semiconductor process in which the film forming system controls the state of a controlled object at high speed. However, the semiconductor process for controlling the state of the controlled object at high speed is not limited to the ALD cycle and may be another semiconductor process.
また、以下の各実施形態では、成膜システムが高速に制御する制御対象として、バルブを例に挙げて説明する。しかしながら、成膜システムが高速に制御する制御対象は、バルブに限定されず、他の制御対象であってもよい。 Further, in each of the following embodiments, a valve will be described as an example of a control target that the film forming system controls at high speed. However, the control target that the film forming system controls at high speed is not limited to the valve, and may be another control target.
以下、各実施形態を説明するにあたり、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。 In the following description of each embodiment, constituent elements having substantially the same functional configuration will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[第1の実施形態]
<成膜システムの構成>
はじめに、ALD法により成膜を行う、第1の実施形態に係る成膜システムの構成例について説明する。図1は、成膜システムの一構成例を示す図である。図1に示すように、成膜システム100は、処理容器1と、載置台2と、シャワーヘッド3と、排気部4と、ガス供給機構5と、制御部6とを有する。
[First Embodiment]
<Structure of film forming system>
First, a configuration example of the film forming system according to the first embodiment for forming a film by the ALD method will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a film forming system. As shown in FIG. 1, the
処理容器1は、アルミニウム等の金属により構成され、略円筒状を有している。処理容器1は、被処理基板である半導体ウエハ(以下「ウエハW」という。)を収容する。処理容器1の側壁にはウエハWを搬入又は搬出するための搬入出口11が形成され、搬入出口11はゲートバルブ12により開閉される。処理容器1の本体の上には、断面が矩形状をなす円環状の排気ダクト13が設けられている。排気ダクト13には、内周面に沿ってスリット13aが形成されている。排気ダクト13の外壁には、排気口13bが形成されている。排気ダクト13の上面には、処理容器1の上部開口を塞ぐように天壁14が設けられている。排気ダクト13と天壁14との間はシールリング15で気密に封止されている。
The
載置台2は、処理容器1内でウエハWを水平に支持する。載置台2は、ウエハWに対応した大きさの円板状に形成されており、支持部材23に支持されている。載置台2は、窒化アルミニウム(AlN)等のセラミックス材料や、アルミニウムやニッケル合金等の金属材料で形成されており、内部にウエハWを加熱するためのヒータ21が埋め込まれている。ヒータ21は、ヒータ電源(図示せず)から給電されて発熱する。そして、載置台2の上面の近傍に設けられた熱電対(図示せず)の温度信号によりヒータ21の出力を制御することで、ウエハWが所定の温度に制御される。載置台2には、上面の外周領域及び側面を覆うようにアルミナ等のセラミックスにより形成されたカバー部材22が設けられている。
The mounting table 2 horizontally supports the wafer W in the
載置台2の底面には、載置台2を支持する支持部材23が設けられている。支持部材23は、載置台2の底面の中央から処理容器1の底壁に形成された孔部を貫通して処理容器1の下方に延び、その下端が昇降機構24に接続されている。昇降機構24により載置台2が支持部材23を介して、図1で示す処理位置と、その下方の二点鎖線で示すウエハWの搬送が可能な搬送位置との間で昇降する。支持部材23の処理容器1の下方には、鍔部25が取り付けられており、処理容器1の底面と鍔部25の間には、処理容器1内の雰囲気を外気と区画し、載置台2の昇降動作にともなって伸縮するベローズ26が設けられている。
A
処理容器1の底面の近傍には、昇降板27aから上方に突出するように3本(2本のみ図示)のウエハ支持ピン27が設けられている。ウエハ支持ピン27は、処理容器1の下方に設けられた昇降機構28により昇降板27aを介して昇降する。ウエハ支持ピン27は、搬送位置にある載置台2に設けられた貫通孔2aに挿通されて載置台2の上面に対して突没可能となっている。ウエハ支持ピン27を昇降させることにより、搬送機構(図示せず)と載置台2との間でウエハWの受け渡しが行われる。
In the vicinity of the bottom surface of the
シャワーヘッド3は、処理容器1内に処理ガスをシャワー状に供給する。シャワーヘッド3は、金属製であり、載置台2に対向するように設けられており、載置台2とほぼ同じ直径を有している。シャワーヘッド3は、処理容器1の天壁14に固定された本体部31と、本体部31の下に接続されたシャワープレート32とを有している。本体部31とシャワープレート32との間にはガス拡散空間33が形成されており、ガス拡散空間33には処理容器1の天壁14及び本体部31の中央を貫通するようにガス導入孔36、37が設けられている。シャワープレート32の周縁部には下方に突出する環状突起部34が形成されている。環状突起部34の内側の平坦面には、ガス吐出孔35が形成されている。載置台2が処理位置に存在した状態では、載置台2とシャワープレート32との間に処理空間38が形成され、カバー部材22の上面と環状突起部34とが近接して環状隙間39が形成される。
The shower head 3 supplies the processing gas into the
排気部4は、処理容器1の内部を排気する。排気部4は、排気口13bに接続された排気配管41と、排気配管41に接続された真空ポンプや圧力制御バルブ等を有する排気機構42とを有する。処理に際しては、処理容器1内のガスがスリット13aを介して排気ダクト13に至り、排気ダクト13から排気配管41を通って排気機構42により排気される。
The
ガス供給機構5は、処理容器1内に処理ガスを供給する。ガス供給機構5は、プリカーサ供給源51a、N2ガス供給源52a、N2ガス供給源53a、還元ガス供給源54a、還元ガス供給源55a、N2ガス供給源56a、及びN2ガス供給源57aを有する。
The gas supply mechanism 5 supplies the processing gas into the
プリカーサ供給源51aは、ガス供給ライン51bを介して塩化タングステンガスであるプリカーサを処理容器1内に供給する。ガス供給ライン51bには、上流側から流量制御器51c、貯留タンク51d及びバルブ51eが介設されている。ガス供給ライン51bのバルブ51eの下流側は、ガス導入孔36に接続されている。プリカーサ供給源51aから供給されるプリカーサは処理容器1内に供給される前に貯留タンク51dで一旦貯留され、貯留タンク51d内で所定の圧力に昇圧された後、処理容器1内に供給される。貯留タンク51dから処理容器1へのプリカーサの供給及び停止は、バルブ51eにより行われる。このように貯留タンク51dへプリカーサを一旦貯留することで、比較的大きい流量で安定的にプリカーサを処理容器1内に供給することができる。
The
N2ガス供給源52aは、ガス供給ライン52bを介してパージガスであるN2ガスを処理容器1内に供給する。ガス供給ライン52bには、上流側から流量制御器52c、貯留タンク52d及びバルブ52eが介設されている。ガス供給ライン52bのバルブ52eの下流側は、ガス供給ライン51bに接続されている。N2ガス供給源52aから供給されるN2ガスは処理容器1内に供給される前に貯留タンク52dで一旦貯留され、貯留タンク52d内で所定の圧力に昇圧された後、処理容器1内に供給される。貯留タンク52dから処理容器1へのN2ガスの供給及び停止は、バルブ52eにより行われる。このように貯留タンク52dへN2ガスを一旦貯留することで、比較的大きい流量で安定的にN2ガスを処理容器1内に供給することができる。
N 2
N2ガス供給源53aは、ガス供給ライン53bを介してキャリアガスであるN2ガスを処理容器1内に供給する。ガス供給ライン53bには、上流側から流量制御器53c、バルブ53e及びオリフィス53fが介設されている。ガス供給ライン53bのオリフィス53fの下流側は、ガス供給ライン51bに接続されている。N2ガス供給源53aから供給されるN2ガスはウエハWの成膜中に連続して処理容器1内に供給される。N2ガス供給源53aから処理容器1へのN2ガスの供給及び停止は、バルブ53eにより行われる。貯留タンク51d、52dによってガス供給ライン51b、52bには比較的大きい流量でガスが供給されるが、オリフィス53fによってガス供給ライン51b、52bに供給されるガスがN2ガス供給ライン53bに逆流することが抑制される。
The N 2
還元ガス供給源54aは、還元ガス供給ライン54bを介して還元ガスを処理容器1内に供給する。還元ガス供給ライン54bには、上流側から流量制御器54c、バルブ54e及びオリフィス54fが介設されている。還元ガス供給ライン54bのオリフィス54fの下流側は、ガス導入孔37に接続されている。還元ガス供給源54aから供給される還元ガスはウエハWの成膜中に連続して処理容器1内に供給される。還元ガス供給源54aから処理容器1への還元ガスの供給及び停止は、バルブ54eにより行われる。後述する貯留タンク55d、56dによってガス供給ライン55b、56bには比較的大きい流量でガスが供給されるが、オリフィス54fによってガス供給ライン55b、56bに供給されるガスが還元ガス供給ライン54bに逆流することが抑制される。
The reducing
還元ガス供給源55aは、ガス供給ライン55bを介して還元ガスを処理容器1内に供給する。ガス供給ライン55bには、上流側から流量制御器55c、貯留タンク55d及びバルブ55eが介設されている。ガス供給ライン55bのバルブ55eの下流側は、還元ガス供給ライン54bに接続されている。還元ガス供給源55aから供給される還元ガスは処理容器1内に供給される前に貯留タンク55dで一旦貯留され、貯留タンク55d内で所定の圧力に昇圧された後、処理容器1内に供給される。貯留タンク55dから処理容器1への還元ガスの供給及び停止は、バルブ55eにより行われる。このように貯留タンク55dへ還元ガスを一旦貯留することで、比較的大きい流量で安定的に還元ガスを処理容器1内に供給することができる。
The reducing
N2ガス供給源56aは、ガス供給ライン56bを介してパージガスであるN2ガスを処理容器1内に供給する。ガス供給ライン56bには、上流側から流量制御器56c、貯留タンク56d及びバルブ56eが介設されている。ガス供給ライン56bのバルブ56eの下流側は、還元ガス供給ライン54bに接続されている。N2ガス供給源56aから供給されるN2ガスは処理容器1内に供給される前に貯留タンク56dで一旦貯留され、貯留タンク56d内で所定の圧力に昇圧された後、処理容器1内に供給される。貯留タンク56dから処理容器1へのN2ガスの供給及び停止は、バルブ56eにより行われる。このように貯留タンク56dへN2ガスを一旦貯留することで、比較的大きい流量で安定的にN2ガスを処理容器1内に供給することができる。
N 2
N2ガス供給源57aは、ガス供給ライン57bを介してキャリアガスであるN2ガスを処理容器1内に供給する。ガス供給ライン57bには、上流側から流量制御器57c、バルブ57e及びオリフィス57fが介設されている。ガス供給ライン57bのオリフィス57fの下流側は、還元ガス供給ライン54bに接続されている。N2ガス供給源57aから供給されるN2ガスはウエハWの成膜中に連続して処理容器1内に供給される。N2ガス供給源57aから処理容器1へのN2ガスの供給及び停止は、バルブ57eにより行われる。貯留タンク55d、56dによってガス供給ライン55b、56bには比較的大きい流量でガスが供給されるが、オリフィス57fによってガス供給ライン55b、56bに供給されるガスがN2ガス供給ライン57bに逆流することが抑制される。
The N 2
制御部6は、CPU(Central Processing Unit)105、HDD(Hard Disk Drive)110、ROM(Read Only Memory)115、RAM(Random Access Memory)120を有する。CPU105、HDD110、ROM115、RAM120は、バスBを介して互いに接続されている。
The control unit 6 includes a CPU (Central Processing Unit) 105, an HDD (Hard Disk Drive) 110, a ROM (Read Only Memory) 115, and a RAM (Random Access Memory) 120. The
制御部6は、ウエハWをALD法により成膜する際に用いるレシピ(複数のALDサイクルを含むレシピ)を生成する生成部として機能する。また、制御部6は、生成したレシピをHDD110またはRAM120に設定する設定部として機能する。更に、制御部6は、設定したレシピに含まれる複数のALDサイクルを切り替えて実行することでウエハWを成膜すべく、成膜システム100の各制御対象(例えば、バルブ51e〜57e)の状態を制御する状態制御部として機能する。なお、レシピを生成する生成部は、成膜システム100の内部において実現されてもよいし、外部において実現されてもよい。レシピを生成する生成部が成膜システム100の外部において実現された場合、生成されたレシピは、有線または無線の通信手段を介して、成膜システム100に送信され、制御部6に設定される。
The control unit 6 functions as a generation unit that generates a recipe (recipe including a plurality of ALD cycles) used when forming a film on the wafer W by the ALD method. The control unit 6 also functions as a setting unit that sets the generated recipe in the
<ALD法により成膜を行う場合の制御対象の状態の高速制御>
次に、ALD法により成膜を行う成膜システム100による、各制御対象の状態の高速制御について説明する。ここでは、一例として、バルブの状態の高速制御について、図2を参照しながら説明する。図2は、ALD法により成膜を行う成膜システムにおいて、制御部に設定されるレシピ(複数のALDサイクルを含み、各ALDサイクルにおいて、バルブの動作が規定されたレシピ)の一例を示す図である。
<High-speed control of the state of the controlled object when the film is formed by the ALD method>
Next, high-speed control of the state of each control target by the
成膜システム100では、ALDサイクル1(符号200)を実行開始する前に、最初に、バルブ51e〜57eが閉じられた状態で、ゲートバルブ12を開いて搬送機構によりウエハWを処理容器1内に搬送し、搬送位置にある載置台2に載置する。更に、成膜システム100では、搬送機構を処理容器1内から退避させた後、ゲートバルブ12を閉じる。更に、成膜システム100では、載置台2のヒータ21によりウエハWを所定の温度(例えば450〜650℃)に加熱するとともに載置台2を処理位置まで上昇させ、処理空間38を形成する。更に、成膜システム100では、排気機構42の圧力制御バルブにより処理容器1内を所定の圧力(例えば1.3×103〜8.0×103Pa)に調整する。
In the
続いて、成膜システム100では、ALDサイクル1(符号200)を実行開始する。具体的には、成膜システム100は、ステップcs1において、バルブ53e、57eを開き、N2ガス供給源53a、57aから夫々ガス供給ライン53b、57bに所定の流量(例えば100〜3000sccm)のキャリアガス(N2ガス)を供給する。また、成膜システム100は、ステップcs1において、バルブ54eを開き、還元ガス供給源54aから還元ガス供給ライン54bに所定の流量(例えば500〜8000sccm)の還元ガスを供給する。また、成膜システム100は、ステップcs1において、貯留タンク52d、56dにそれぞれ貯留されたパージガスを処理容器1内に、所定の時間(例えば0.05〜5秒)供給する。更に、成膜システム100は、ステップcs1において、プリカーサ供給源51a及び還元ガス供給源55aから夫々プリカーサ及び還元ガスをガス供給ライン51b、55bに供給する。このとき、バルブ51e、55eが閉じられているので、プリカーサ及び還元ガスは、貯留タンク51d、55dに夫々貯留され、貯留タンク51d、55d内が昇圧する。
Then, in the
続いて、成膜システム100は、ステップcs2において、バルブ51eを開き、貯留タンク51dに貯留されたプリカーサを処理容器1内に供給し、ウエハWの表面に吸着させる。また、成膜システム100は、ステップcs2において、処理容器1内へのプリカーサの供給に並行して、N2ガス供給源52a、56aからガス供給ライン52b、56bに夫々パージガス(N2ガス)を供給する。このとき、バルブ52e、56eが閉じられたことにより、パージガスは貯留タンク52d、56dに貯留され、52d、56d内が昇圧する。
Subsequently, in step cs2, the
バルブ51eを開いてから所定の時間(例えば0.05〜5秒)が経過した後、成膜システム100は、ステップcs3において、バルブ51eを閉じるとともにバルブ52e、56eを開く。これにより、成膜システム100では、処理容器1内へのプリカーサの供給を停止するとともに、貯留タンク52d、56dに夫々貯留されたパージガスを処理容器1内に供給する。このとき、圧力が上昇した状態の貯留タンク52d、56dから供給されるので、処理容器1内には比較的大きな流量、例えばキャリアガスの流量よりも大きい流量(例えば500〜10000sccm)でパージガスが供給される。そのため、処理容器1内に残留するプリカーサが速やかに排気配管41へ排出され、処理容器1内がプリカーサ雰囲気から還元ガス及びN2ガスを含む雰囲気に短時間で置換される。一方、バルブ51eが閉じられたことにより、プリカーサ供給源51aからガス供給ライン51bに供給されるプリカーサが貯留タンク51dに貯留され、貯留タンク51d内が昇圧する。
After a predetermined time (for example, 0.05 to 5 seconds) has elapsed after opening the valve 51e, the
バルブ52e、56eを開いてから所定の時間(例えば0.05〜5秒)が経過した後、成膜システム100は、ステップcs4において、バルブ52e、56eを閉じるとともにバルブ55eを開く。これにより、成膜システム100では、処理容器1内へのパージガスの供給を停止するとともに、貯留タンク55dに貯留された還元ガスを処理容器1内に供給し、ウエハWの表面に吸着したプリカーサを還元する。このとき、バルブ52e、56eが閉じられたことにより、N2ガス供給源52a、56aからガス供給ライン52b、56bに夫々供給されるパージガスが貯留タンク52d、56dに貯留され、貯留タンク52d、56d内が昇圧する。
After a predetermined time (for example, 0.05 to 5 seconds) has elapsed after opening the valves 52e and 56e, the
バルブ55eを開いてから所定の時間(例えば0.05〜5秒)が経過した後、成膜システム100は、ステップcs5において、バルブ55eを閉じるとともにバルブ52e、56eを開く。これにより、成膜システム100では、処理容器1内への還元ガスの供給を停止するとともに、貯留タンク52d、56dに夫々貯留されたパージガスを処理容器1内に供給する。このとき、圧力が上昇した状態の貯留タンク52d、56dから供給されるので、処理容器1内には比較的大きな流量、例えばキャリアガスの流量よりも大きい流量(例えば500〜10000sccm)でパージガスが供給される。そのため、処理容器1内に残留する還元ガスが速やかに排気配管41へ排出され、処理容器1内が還元ガス雰囲気から還元ガス及びN2ガスを含む雰囲気に短時間で置換される。一方、バルブ55eが閉じられたことにより、還元ガス供給源55aからガス供給ライン55bに供給される還元ガスが貯留タンク55dに貯留され、貯留タンク55d内が昇圧する。
After a predetermined time (for example, 0.05 to 5 seconds) has elapsed after opening the valve 55e, the
バルブ52e、56eを開いてから所定の時間(例えば、0.05〜5秒)が経過すると、成膜システム100では、再び、ステップcs1に戻る。そして、成膜システム100では、上記ステップcs1〜ステップcs5を所定回数繰り返した後、次のALDサイクル("ALDサイクル2"(符号201))に切り替える。このように、成膜システム100では、ALD法により成膜を行う場合、各ALDサイクルにおいて制御対象の状態(バルブ51e、55e、52e、56eの開閉状態)を高速に制御しながら、複数のステップを実行する。
When a predetermined time (for example, 0.05 to 5 seconds) elapses after opening the valves 52e and 56e, the
<レシピに含まれる複数のALDサイクルのうち、連続するALDサイクル間の特徴>
次に、第1の実施形態に係る成膜システム100の制御部6に設定されるレシピに含まれる複数のALDサイクルの特徴について説明する。制御部6に設定されるレシピに含まれる複数のALDサイクルは、連続するALDサイクル間において所定の特徴を有する。
<Features between consecutive ALD cycles among a plurality of ALD cycles included in the recipe>
Next, characteristics of a plurality of ALD cycles included in the recipe set in the control unit 6 of the
図3は、制御部に設定されるレシピに含まれる複数のALDサイクルのうち、連続するALDサイクル間の特徴を説明するための図である。図3の例は、図2に示した複数のALDサイクルのうち、最初に実行される"ALDサイクル1"(符号200)と、次に実行される"ALDサイクル2"(符号201)とを並べて示した図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining characteristics between consecutive ALD cycles among a plurality of ALD cycles included in the recipe set in the control unit. In the example of FIG. 3, of the plurality of ALD cycles shown in FIG. 2, the first executed “
上述したように、"ALDサイクル1"(符号200)のステップcs1〜cs5が、所定回数繰り返されると、"ALDサイクル2"(符号201)に切り替えられる。ここで、"ALDサイクル1"(符号200)から"ALDサイクル2"(符号201)に切り替えられる場合の切り替え直前の各バルブの状態は以下に示す通りとなる。
・バルブ51e:OFF(閉)
・バルブ55e:OFF(閉)
・バルブ54e:ON(開)
・バルブ53e:ON(開)
・バルブ57e:ON(開)
・バルブ52e:ON(開)
・バルブ56e:ON(開)
一方、"ALDサイクル1"(符号200)から"ALDサイクル2"(符号201)に切り替えられた場合の切り替え直後の各バルブの状態は、以下に示す通りとなる。
・バルブ51e:OFF(閉)
・バルブ55e:OFF(閉)
・バルブ54e:ON(開)
・バルブ53e:ON(開)
・バルブ57e:ON(開)
・バルブ52e:ON(開)
・バルブ56e:ON(開)
つまり、制御部6に設定されるレシピの場合、ALDサイクルを切り替える際に、切り替えの前後で全てのバルブの状態が維持されるように構成されている(OFF(閉)→OFF(閉)またはON(開)→ON(開))。
As described above, when steps cs1 to cs5 of "
・Valve 51e: OFF (closed)
・Valve 55e: OFF (closed)
・Valve 54e: ON (open)
・Valve 53e: ON (open)
・Valve 57e: ON (open)
・Valve 52e: ON (open)
・Valve 56e: ON (open)
On the other hand, when the "
・Valve 51e: OFF (closed)
・Valve 55e: OFF (closed)
・Valve 54e: ON (open)
・Valve 53e: ON (open)
・Valve 57e: ON (open)
・Valve 52e: ON (open)
・Valve 56e: ON (open)
That is, in the case of the recipe set in the control unit 6, when the ALD cycle is switched, the state of all valves is maintained before and after the switching (OFF (closed)→OFF (closed) or ON (open) → ON (open)).
これにより、制御部6に設定されるレシピによれば、次のALDサイクルに切り替えられる際に、成膜システム100において膨大なタスクが発生したとしても、制御部6は、直ちに、各バルブの状態を変更する必要がなくなる。つまり、当該レシピによれば、次のALDサイクルを実行開始する際のタスクの影響を低減させることができる。
Thus, according to the recipe set in the control unit 6, even when a huge number of tasks occur in the
<比較例としての従来のレシピ>
次に、制御部6に設定されるレシピ(図3)との比較例として、従来のレシピについて説明する。図4は、従来のレシピの一例を示す図である。
<Conventional recipe as a comparative example>
Next, a conventional recipe will be described as a comparative example with the recipe (FIG. 3) set in the control unit 6. FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional recipe.
図3で示した"ALDサイクル1、2"(符号200、201)と、図4で示した"ALDサイクル1、2"(符号400、401)との相違点は、ALDサイクルを切り替える際のバルブ51e、52e、56eの状態である。
The difference between "ALD cycles 1 and 2" (
従来のレシピの場合、"ALDサイクル1"(符号400)から"ALDサイクル2"(符号401)へ切り替える際の切り替え直前の各バルブの状態は以下に示す通りである。
・バルブ51e:OFF(閉)
・バルブ55e:OFF(閉)
・バルブ54e:ON(開)
・バルブ53e:ON(開)
・バルブ57e:ON(開)
・バルブ52e:ON(開)
・バルブ56e:ON(開)
一方、"ALDサイクル1"(符号400)から"ALDサイクル2"(符号401)に切り替えられた場合の切り替え直後の各バルブの状態は、以下に示す通りである。
・バルブ51e:ON(閉)
・バルブ55e:OFF(閉)
・バルブ54e:ON(開)
・バルブ53e:ON(開)
・バルブ57e:ON(開)
・バルブ52e:OFF(開)
・バルブ56e:OFF(開)
つまり、従来のレシピの場合、ALDサイクルを切り替える際に、バルブ55e、54e、53e、57eについては、切り替えの前後で状態が維持される(OFF(閉)→OFF(閉)またはON(開)→ON(開))。一方で、バルブ51e、52e、56eについては、切り替えの前後で状態が変更される(OFF(閉)→ON(開)またはON(開)→OFF(閉))。
In the case of the conventional recipe, the state of each valve immediately before switching when switching from "
・Valve 51e: OFF (closed)
・Valve 55e: OFF (closed)
・Valve 54e: ON (open)
・Valve 53e: ON (open)
・Valve 57e: ON (open)
・Valve 52e: ON (open)
・Valve 56e: ON (open)
On the other hand, the state of each valve immediately after the switching from the "
・Valve 51e: ON (closed)
・Valve 55e: OFF (closed)
・Valve 54e: ON (open)
・Valve 53e: ON (open)
・Valve 57e: ON (open)
・Valve 52e: OFF (open)
・Valve 56e: OFF (open)
That is, in the case of the conventional recipe, when the ALD cycle is switched, the states of the valves 55e, 54e, 53e, and 57e are maintained before and after the switching (OFF (closed)→OFF (closed) or ON (open)). → ON (open)). On the other hand, the states of the valves 51e, 52e, and 56e are changed before and after the switching (OFF (closed)→ON (open) or ON (open)→OFF (closed)).
このため、従来のレシピによれば、次のALDサイクルに切り替えられる際に、成膜システム100において膨大なタスクが発生し、各バルブの状態を、直ちに変更することができなくなった場合に、レシピに従った処理を実現することができない。つまり、従来のレシピによれば、次のALDサイクルを実行開始する際にタスク処理の影響を受けることになる。
Therefore, according to the conventional recipe, when a huge number of tasks occur in the
<ALDサイクル切り替え時のバルブ動作の詳細>
次に、ALDサイクル切り替え時のバルブ動作の詳細について説明する。具体的には、
・制御部6に設定されるレシピに含まれる複数のALDサイクルのうち、連続するALDサイクル(図3)と、
・比較例である従来のレシピに含まれる複数のALDサイクルのうち、連続するALDサイクル(図4)と、
をそれぞれ実行した場合の、ALDサイクル切り替え時のバルブ動作の詳細について、図5及び図6を参照しながら説明する。
<Details of valve operation at ALD cycle switching>
Next, details of the valve operation when switching the ALD cycle will be described. In particular,
A continuous ALD cycle (FIG. 3) among a plurality of ALD cycles included in the recipe set in the control unit 6,
A continuous ALD cycle (FIG. 4) among a plurality of ALD cycles included in the conventional recipe which is a comparative example,
The details of the valve operation at the time of switching the ALD cycle in the case of executing the above will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
(1)従来のレシピに含まれるALDサイクルを実行した場合
図5は、従来のレシピに含まれるALDサイクルを実行した場合の、ALDサイクル切り替え時のバルブ動作を示す図である。なお、ここでは、説明を簡略化するため、ALDサイクル内のステップ数を"2"(ステップcs1、cs2)、制御対象であるバルブの数を"2"(ガスAのバルブ、ガスBのバルブ)としている。
(1) When the ALD cycle included in the conventional recipe is executed FIG. 5 is a diagram showing the valve operation at the time of switching the ALD cycle when the ALD cycle included in the conventional recipe is executed. In order to simplify the description, the number of steps in the ALD cycle is "2" (steps cs1 and cs2), and the number of valves to be controlled is "2" (gas A valve, gas B valve). ).
図5に示すように、従来のレシピの場合、ALDサイクル1(符号510)には、
・ステップcs1において、0.2[秒]間、ガスAのバルブを開状態にすること、
・ステップcs2において、0.2[秒]間、ガスBのバルブを開状態にすること、
が規定されている。また、ALDサイクル2(符号520)には、
・ステップcs1において、0.3[秒]間、ガスAのバルブを開状態にすること、
・ステップcs2において、0.4[秒]間、ガスBのバルブを開状態にすること、
が規定されている。
As shown in FIG. 5, in the case of the conventional recipe, in ALD cycle 1 (reference numeral 510),
-In step cs1, open the valve of gas A for 0.2 [seconds],
-In step cs2, open the valve of gas B for 0.2 [seconds],
Is specified. In addition, in ALD cycle 2 (reference numeral 520),
-In step cs1, open the valve of gas A for 0.3 [seconds],
-In step cs2, open the valve of gas B for 0.4 [seconds],
Is specified.
このような規定のもとで、ALDサイクル1(符号510)からALDサイクル2(符号520)に切り替える際の、ガスA、Bのバルブに対する制御部からの命令と、ガスA、Bのバルブの実際の動作との関係を示すと、図5下側のタイムチャートのとおりとなる。以下、図5下側のタイムチャートについて説明する。 Under such a regulation, when the ALD cycle 1 (reference numeral 510) is switched to the ALD cycle 2 (reference numeral 520), a command from the control unit for the valves of the gas A and B and the instruction of the valves of the gas A and B are given. The relationship with the actual operation is shown in the time chart on the lower side of FIG. Hereinafter, the time chart on the lower side of FIG. 5 will be described.
符号511は、ALDサイクル1(符号510)の最後のサイクルにおけるステップcs1に基づき、
・制御部が、ガスAのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・ガスAのバルブが、制御部からの開命令に応じて開状態となったこと、
を示している。また、符号511は、ALDサイクル1(符号510)の最後のサイクルにおけるステップcs2に基づき、
・0.2[秒]経過した後に、制御部がガスAのバルブに閉命令を出力したこと、及び、
・0.2[秒]経過した後に、ガスAのバルブが制御部からの閉命令に応じて閉状態となったこと、
を示している。
-The control unit outputs an opening command to the gas A valve, and
・The valve of gas A was opened according to the opening command from the control unit.
Is shown. Further, the
-After 0.2 seconds, the control unit outputs a close command to the gas A valve, and
・After 0.2 seconds, the gas A valve was closed in response to a closing command from the control unit.
Is shown.
また、符号512は、ALDサイクル1(符号510)の最後のサイクルにおけるステップcs2に基づき、
・制御部が、ガスBのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・ガスBのバルブが、制御部からの開命令に応じて開状態となったこと、
を示している。また、符号512は、ALDサイクル2(符号520)の最初のサイクルにおけるステップcs1に基づき、
・0.2[秒]経過した後に、制御部がガスBのバルブに閉命令を出力したこと、及び、
・0.2[秒]経過した後に、ガスBのバルブが制御部から閉命令を受けたが、ALDサイクルを切り替える際のタスクの影響により、実際には、タスクの処理完了後に、閉状態となったこと(ガスBのバルブが点線で示す本来の動作とは異なる動作をしたこと)、
を示している。
Further,
-The control unit outputs an opening command to the gas B valve, and
・The valve of gas B has been opened according to the opening command from the control unit,
Is shown. Further,
The control unit outputs a close command to the gas B valve after 0.2 [seconds] has passed, and
After 0.2 seconds, the gas B valve received a close command from the control unit, but due to the effect of the task when switching the ALD cycle, it was actually closed after the task was completed. (Because the valve of gas B behaved differently from the original operation shown by the dotted line),
Is shown.
また、符号521は、ALDサイクル2(符号520)の最初のサイクルにおけるステップcs1に基づき、
・制御部が、ガスAのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・ガスAのバルブが、制御部から開命令を受けたが、ALDサイクルを切り替える際のタスクの影響により、実際には、タスクの処理完了後に、開状態となったこと(つまり、ガスAのバルブが点線で示す本来の動作とは異なる動作をしたこと)、
を示している。また、符号521は、ALDサイクル2(符号520)の最初のサイクルにおけるステップcs2に基づき、
・0.3[秒]経過した後に、制御部がガスAのバルブに閉命令を出力したこと、及び、
・0.3[秒]経過した後に、ガスAのバルブが、制御部からの閉命令に応じて閉状態となったこと、
を示している。
Further,
-The control unit outputs an opening command to the gas A valve, and
-The valve of gas A received an opening command from the control unit, but due to the influence of the task when switching the ALD cycle, it was actually in the open state after the completion of processing of the task (that is, gas A The valve operated differently from the original operation shown by the dotted line),
Is shown. Further,
The control unit outputs a close command to the gas A valve after 0.3 [seconds] has elapsed, and
After 0.3 [seconds], the gas A valve is closed in response to a closing command from the control unit.
Is shown.
このように、従来のレシピに含まれるALDサイクルを実行した場合、ALDサイクルを切り替える際のタスクの影響を受けて、
・ALDサイクル1(符号510)については、最後のサイクルの最後のステップのバルブ(ガスBのバルブ)の終了動作が遅延し、最後のサイクルの最後のステップの処理が、ALDサイクル1(符号510)に規定された処理時間よりも長くなる。図5の例では、0.2[秒]が0.28[秒]になっている。
・ALDサイクル2(符号520)については、最初のサイクルの最初のステップのバルブ(ガスAのバルブ)の開始動作が遅延し、最初のサイクルの最初のステップの処理が、ALDサイクル2(符号520)に規定された処理時間よりも短くなる。図5の例では、0.3[秒]が0.22[秒]になっている。
In this way, when the ALD cycle included in the conventional recipe is executed, it is affected by the task when switching the ALD cycle,
Regarding ALD cycle 1 (reference numeral 510), the ending operation of the valve (valve of gas B) of the last step of the last cycle is delayed, and the processing of the last step of the last cycle is ALD cycle 1 (
-For ALD cycle 2 (reference numeral 520), the start operation of the valve of the first step of the first cycle (valve of gas A) is delayed, and the processing of the first step of the first cycle is ALD cycle 2 (reference numeral 520). It is shorter than the processing time specified in ). In the example of FIG. 5, 0.3 [second] is 0.22 [second].
(2)制御部6に設定されるレシピに含まれるALDサイクルを実行した場合
図6は、制御部に設定されるレシピに含まれるALDサイクルを実行した場合の、ALDサイクル切り替え時のバルブ動作を示す図である。なお、説明を簡略化するため、ここではALDサイクル内のステップ数を"3"(ステップcs1、cs2、cs3)、制御対象であるバルブの数を"2"(ガスAのバルブ、ガスBのバルブ)としている。
(2) When the ALD cycle included in the recipe set in the control unit 6 is executed FIG. 6 shows the valve operation at the time of switching the ALD cycle when the ALD cycle included in the recipe set in the control unit is executed. FIG. In order to simplify the description, here, the number of steps in the ALD cycle is "3" (steps cs1, cs2, cs3), and the number of valves to be controlled is "2" (gas A valve, gas B Valve).
図6に示すように、制御部6に設定されるレシピの場合、ALDサイクル1(符号610)には、
・ステップcs1において、0.1[秒]間、ガスBのバルブを開状態にすること、
・ステップcs2において、0.2[秒]間、ガスAのバルブを開状態にすること、
・ステップcs3において、0.1[秒]間、ガスBのバルブを開状態にすること、
が規定されている。また、ALDサイクル2(符号620)には、
・ステップcs1において、0.1[秒]間、ガスBのバルブを開状態にすること、
・ステップcs2において、0.3[秒]間、ガスAのバルブを開状態にすること、
・ステップcs3において、0.3[秒]間、ガスBのバルブを開状態にすること、
が規定されている。ただし、ALDサイクル1(符号610)、ALDサイクル2(符号620)に規定された各ステップの時間はあくまで一例であり、各ステップの時間がこれに限定されないことは言うまでもない。
As shown in FIG. 6, in the case of the recipe set in the control unit 6, the ALD cycle 1 (reference numeral 610) includes
-In step cs1, open the valve of gas B for 0.1 [seconds],
-In step cs2, open the valve of gas A for 0.2 [seconds],
-In step cs3, open the valve of gas B for 0.1 [seconds],
Is specified. In addition, in ALD cycle 2 (reference numeral 620),
-In step cs1, open the valve of gas B for 0.1 [seconds],
-In step cs2, open the valve of gas A for 0.3 [seconds],
-In step cs3, open the valve of gas B for 0.3 [seconds],
Is specified. However, it goes without saying that the time of each step defined in the ALD cycle 1 (reference numeral 610) and the ALD cycle 2 (reference numeral 620) is merely an example, and the time of each step is not limited to this.
このような規定のもとで、ALDサイクル1(符号610)からALDサイクル2(符号620)に切り替える際の、ガスA、Bのバルブに対する制御部からの命令と、ガスA、Bのバルブの実際の動作との関係を示すと、図6下側のタイムチャートのとおりとなる。以下、図6下側のタイムチャートについて説明する。 Under these regulations, when switching from ALD cycle 1 (reference numeral 610) to ALD cycle 2 (reference numeral 620), commands from the control unit for the gas A and B valves and the gas A and B valves are changed. The relationship with the actual operation is shown in the time chart on the lower side of FIG. Hereinafter, the time chart on the lower side of FIG. 6 will be described.
符号611は、ALDサイクル1(符号610)の最後から2番目のサイクルにおけるステップcs3と、最後のサイクルにおけるステップcs1とに基づき、
・制御部6が、ガスBのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・0.1[秒]経過した後に、制御部6がガスBのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・ガスBのバルブが、制御部6からの開命令に応じて開状態となったこと、及び、
・0.1[秒]経過した後に、ガスBのバルブが、制御部6から開命令を受けたことに応じて、開状態を維持したこと、
を示している。また、符号611は、ALDサイクル1(符号610)の最後のサイクルにおけるステップcs2に基づき、
・0.1[秒]経過した後に、制御部6がガスBのバルブに閉命令を出力したこと、及び、
・0.1[秒]経過した後に、ガスBのバルブが、制御部6からの閉命令に応じて閉状態となったこと、
を示している。
-The control unit 6 outputs an opening command to the gas B valve, and
The control unit 6 outputs an opening command to the gas B valve after 0.1 [second] has elapsed, and
The gas B valve has been opened in response to an opening command from the control unit 6, and
After the lapse of 0.1 seconds, the gas B valve maintains the open state in response to the opening instruction from the control unit 6,
Is shown. Further,
The control unit 6 outputs a close command to the gas B valve after 0.1 second has passed, and
After 0.1 [second] has elapsed, the valve of the gas B is closed according to the closing command from the control unit 6,
Is shown.
また、符号612は、ALDサイクル1(符号610)の最後のサイクルにおけるステップcs2に基づき、
・制御部6が、ガスAのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・ガスAのバルブが、制御部6からの開命令に応じて開状態となったこと、
を示している。また、符号612は、ALDサイクル1(符号610)の最後のサイクルにおけるステップcs3に基づき、
・0.2[秒]経過した後に、制御部6がガスAのバルブに閉命令を出力したこと、及び、
・0.2[秒]経過した後に、ガスAのバルブが制御部6からの閉命令に応じて閉状態となったこと、
を示している。
Further,
-The control unit 6 outputs an opening command to the gas A valve, and
The gas A valve has been opened in response to an opening command from the control unit 6,
Is shown. Further,
-After 0.2 seconds, the control unit 6 outputs a close command to the gas A valve, and
After 0.2 seconds, the gas A valve is closed in response to a closing command from the control unit 6.
Is shown.
また、符号613は、ALDサイクル1(符号610)の最後のサイクルにおけるステップcs3に基づき、
・制御部6が、ガスBのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・ガスBのバルブが、制御部6からの開命令に応じて開状態となったこと、
を示している。
Further,
-The control unit 6 outputs an opening command to the gas B valve, and
The gas B valve has been opened in response to an opening command from the control unit 6,
Is shown.
また、符号622は、ALDサイクル2(符号620)の最初のサイクルにおけるステップcs1に基づき、
・制御部6が、ガスBのバルブに開命令を出力したこと、及び、
・ガスBのバルブが、制御部6から開命令を受けたが、ALDサイクルを切り替える際のタスクの影響により、実際には、タスクの処理完了後に開状態に動作したこと(開状態に動作すべき本来のタイミングよりも遅れたタイミングで開状態に動作したこと)、
を示している。また、符号622は、ALDサイクル2(符号620)の最初のサイクルにおけるステップcs2に基づき、
・0.1[秒]経過した後に、制御部6がガスBのバルブに閉命令を出力したこと、及び、
・0.1[秒]経過した後に、ガスBのバルブが制御部6からの閉命令に応じて閉状態となったこと、
を示している。
Further,
-The control unit 6 outputs an opening command to the gas B valve, and
-The valve of the gas B has received an open command from the control unit 6, but due to the influence of the task when switching the ALD cycle, it actually operated in the open state after the completion of processing of the task (it operates in the open state. It operated in the open state at a timing later than the original timing that should be)
Is shown. Further,
The control unit 6 outputs a close command to the gas B valve after 0.1 second has passed, and
The gas B valve is closed in response to a closing command from the control unit 6 after 0.1 seconds have passed,
Is shown.
ただし、ガスBのバルブについては、ALDサイクル1(符号610)の最後のサイクルの最後のステップcs3を実行した時点で、既に開状態となっている。このため、ALDサイクル2(符号620)の最初のサイクルの最初のステップcs1に基づく動作が遅延しても、遅延の影響を受けない。つまり、開状態に動作すべき本来のタイミングで開状態に動作したのと同じ結果となる。 However, the valve of the gas B is already in the open state when the final step cs3 of the final cycle of the ALD cycle 1 (reference numeral 610) is executed. Therefore, even if the operation based on the first step cs1 of the first cycle of the ALD cycle 2 (reference numeral 620) is delayed, it is not affected by the delay. That is, the same result is obtained as if the operation was performed in the open state at the original timing when the operation should be performed in the open state.
また、符号621は、ALDサイクル2(符号620)の最初のサイクルにおけるステップcs1に基づき、
・制御部6が、ガスAのバルブに閉命令を出力したこと、及び、
・ガスAのバルブが、制御部6から閉命令を受けたが、ALDサイクルを切り替える際のタスクの影響により、実際には、タスクの処理完了後に、閉状態に動作したこと(本来の閉状態に動作するタイミングよりも、遅れたタイミングで閉状態に動作したこと)、
を示している。
Further,
-The control unit 6 outputs a close command to the gas A valve, and
-The valve of gas A receives a close command from the control unit 6, but due to the influence of the task when switching the ALD cycle, it actually operates in the closed state after completion of the task processing (the original closed state). That it operated in the closed state at a timing later than the timing at which
Is shown.
ただし、ガスAのバルブについては、ALDサイクル1(符号610)の最後のサイクルの最後のステップcs3を実行した時点で、既に閉状態となっている。このため、ALDサイクル2(符号620)の最初のサイクルの最初のステップcs1に基づく動作が遅延しても、遅延の影響を受けない。つまり、閉状態に動作すべき本来のタイミングで閉状態に動作したのと同じ結果となる。 However, the valve of the gas A is already in the closed state when the final step cs3 of the final cycle of the ALD cycle 1 (reference numeral 610) is executed. Therefore, even if the operation based on the first step cs1 of the first cycle of the ALD cycle 2 (reference numeral 620) is delayed, it is not affected by the delay. That is, the same result is obtained as when the closed state is started at the original timing when the closed state is set.
<まとめ>
以上の説明から明らかなように、成膜システム100では、
・バルブの状態がALDサイクルの切り替えの前後で維持されるように各ステップが配列されたALDサイクルを複数含むレシピを制御部に設定する。
・設定されたレシピを実行することで、ALDサイクルを切り替える際、該ALDサイクルにおいて制御されるバルブについての切り替え直前の状態が、切り替え直後でも維持されるように、ALDサイクルの切り替え直後のバルブの状態を制御する。
<Summary>
As is clear from the above description, in the
Setting a recipe including a plurality of ALD cycles in which each step is arranged so that the state of the valve is maintained before and after the switching of the ALD cycle, in the control unit.
When the ALD cycle is switched by executing the set recipe, the state of the valve controlled in the ALD cycle immediately before the switching is maintained immediately after the switching so that the valve immediately after the switching of the ALD cycle can be maintained. Control the state.
これにより、成膜システム100によれば、ALDサイクルを切り替える際に膨大なタスクが発生したことでバルブ動作が遅延した場合でも、遅延の影響を受けることなくレシピに従った処理を実現することができる。
As a result, according to the
つまり、第1の実施形態によれば、ALDサイクルを切り替える際のタスクの影響を低減させる制御方法及び成膜システムを提供することができる。 That is, according to the first embodiment, it is possible to provide the control method and the film forming system that reduce the influence of the task when switching the ALD cycle.
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、制御部6に対して、図3を用いて説明したような特徴(ALDサイクルの切り替えの前後で制御対象の状態が維持されるという特徴)を有するレシピを、ユーザが設定するものとして説明した。しかしながら、ユーザは比較例のようなレシピ(図4参照)を入力し、制御部6が、図3に示すレシピを自動生成するように構成してもよい(つまり、制御部6を、レシピを自動生成する生成部として機能させてもよい)。以下、第2の実施形態について、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the control unit 6 is provided with a recipe having the characteristics (characteristic that the state of the controlled object is maintained before and after the switching of the ALD cycle) described with reference to FIG. Has been described as being set by. However, the user may input a recipe (see FIG. 4) as in the comparative example, and the control unit 6 may be configured to automatically generate the recipe shown in FIG. It may also function as a generator that automatically generates). Hereinafter, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
<比較例である従来のレシピと制御部6に設定されるレシピとの関係>
はじめに、比較例である従来のレシピ(例えば、図4の符号400参照)と、制御部6に設定されるレシピ(例えば、図3の符号200参照)との関係について説明する。
<Relationship between a conventional recipe as a comparative example and a recipe set in the control unit 6>
First, the relationship between a conventional recipe (for example,
図3と図4との対比から明らかなように、成膜システム100が、図3の"ALDサイクル1"(符号200)のステップcs1において実行する処理は、図4で示した"ALDサイクル1"(符号400)のステップcs4において実行する処理と同じである。ただし、成膜システム100が、図3の"ALDサイクル1"(符号200)のステップcs1において実行する当該処理の時間は、図4で示した"ALDサイクル1"(符号400)のステップcs4において実行する処理の時間の半分である。
As is clear from the comparison between FIG. 3 and FIG. 4, the process executed by the
同様に、成膜システム100が、図3の"ALDサイクル1"(符号200)のステップcs5において実行する処理は、図4で示した"ALDサイクル1"(符号400)のステップcs4において実行する処理と同じである。ただし、成膜システム100が、図3の"ALDサイクル1"(符号200)のステップcs5において実行する当該処理の時間は、図4で示した"ALDサイクル1"(符号400)のステップcs4において実行する処理の時間の半分である。
Similarly, the process performed by the
つまり、制御部6は、図4で示した"ALDサイクル1"(符号400)を、以下の変更手順に従って変更することで、"ALDサイクル1"(符号200)を自動生成する。
・比較例である従来の"ALDサイクル1"(符号400)において所定の順序で配列された複数のステップ(ステップcs1〜ステップcs4)から、最後に配列されたステップcs4を取り出し、
・取り出したステップcs4の処理内容(処理時間)を2つに分割することで、分割後のステップcs1とステップcs5とを生成し、
・比較例である従来の"ALDサイクル1"(符号400)からステップcs4が取り出された後の残りのステップcs1〜ステップcs3の配列の最初と最後に、当該生成したステップcs1とステップcs5とを加え、
・ステップ番号を振り直す(比較例である従来の"ALDサイクル"(符号400)のステップcs1〜cs3をステップcs2〜cs4にする)。
That is, the control unit 6 automatically generates the "
The last arranged step cs4 is taken out from a plurality of steps (steps cs1 to cs4) arranged in a predetermined order in the conventional "
-By dividing the extracted processing content (processing time) of step cs4 into two, step cs1 and step cs5 after the division are generated,
The generated step cs1 and step cs5 at the beginning and at the end of the array of the remaining steps cs1 to cs3 after step cs4 is extracted from the conventional "
Reassign step numbers (change steps cs1 to cs3 of the conventional "ALD cycle" (reference numeral 400), which is a comparative example, to steps cs2 to cs4).
このようにして自動生成される図3の"ALDサイクル1"(符号200)の各ステップの処理を繰り返し実行した場合の処理内容は、図4の"ALDサイクル1"(符号400)の各ステップの処理を繰り返し実行した場合の処理内容と等しくなる。そして、レシピに含まれる複数のALDサイクルのうち、連続するALDサイクル間において、上述したような特徴をもたせることができる。
When the processing of each step of the "
<制御部によるレシピ生成処理の流れ>
図7は、レシピ生成処理の流れを示すフローチャートである。ステップS701において、制御部6は、各ALDサイクルの各ステップの処理内容を取得し、レシピを生成する。
<Flow of recipe generation processing by control unit>
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the recipe generation process. In step S701, the control unit 6 acquires the processing content of each step of each ALD cycle and generates a recipe.
ステップS702において、制御部6は、生成されたレシピの各ALDサイクルにおいて所定の順序で配列された各ステップのうち、最後のステップを分割し、分割後の第1の分割ステップと、第2の分割ステップとを生成する。 In step S702, the control unit 6 divides the last step among the steps arranged in a predetermined order in each ALD cycle of the generated recipe, and divides the first division step after division and the second division step. Generate the division steps and.
ステップS703において、制御部6は、生成されたレシピの各ALDサイクルにおいて所定の順序で配列された各ステップから、最後のステップを取り出した残りのステップの配列の最初と最後に、第1の分割ステップと第2の分割ステップとを加える。 In step S703, the control unit 6 performs the first division at the beginning and the end of the arrangement of the remaining steps from the steps arranged in a predetermined order in each ALD cycle of the generated recipe. Add a step and a second division step.
ステップS704において、制御部6は、ステップ番号を振り直し、新たなALDサイクルを含むレシピを再生成する。 In step S704, the control unit 6 reassigns the step number and regenerates a recipe including a new ALD cycle.
<まとめ>
以上の説明から明らかなように、成膜システム100では、比較例のようなレシピをユーザより受け付け、制御部6が、連続するALDサイクル間において、所定の特徴を有するレシピを再生成する。
<Summary>
As is clear from the above description, in the
これにより、第2の実施形態によれば、ユーザは比較例のようなレシピを入力するだけで、ALDサイクルを切り替える際に発生するタスクの影響を低減させることが可能なレシピを自動生成することができる。つまり、第2の実施形態よれば、ALDサイクルを切り替える際のタスクの影響を低減させる制御方法及び成膜システムを提供することができる。 As a result, according to the second embodiment, the user can automatically generate a recipe that can reduce the influence of the task that occurs when switching the ALD cycle, only by inputting the recipe as in the comparative example. You can That is, according to the second embodiment, it is possible to provide the control method and the film forming system that reduce the influence of the task when switching the ALD cycle.
[その他の実施形態]
上記第1及び第2の実施形態では、成膜システム100においてALD法による成膜に用いるガスの供給を制御するバルブを制御対象としたが、制御対象はこれに限定されない。例えば、成膜システム100において、プラズマを形成するための高周波電源を制御対象としてもよい。
[Other Embodiments]
In the first and second embodiments, the valve that controls the supply of the gas used for film formation by the ALD method in the
また、上記第1及び第2の実施形態では、成膜システム100が実行する半導体プロセスとしてALDサイクルについて説明した。しかしながら、成膜システム100は、ALDサイクル以外の半導体プロセスであって、制御対象の状態を高速に制御する半導体プロセスを実行してもよい。
Further, in the first and second embodiments, the ALD cycle has been described as the semiconductor process executed by the
また、上記第1の実施形態では、現在(N番目)のALDサイクルから、次(N+1番目)のALDサイクルに切り替えて実行開始するケースについて説明した。しかしながら、現在のALDサイクルから次のALDサイクルに切り替えて実行開始するケースに限定されず、(実行中のレシピがなく)新たなレシピについて、1番目のALDサイクルを実行開始するケースについても同様である。つまり、ALDサイクルを実行開始することには、次のALDサイクルを実行開始すること、及び、新たなレシピについて1番目のALDサイクルを実行開始すること、の両方が含まれるものとする。このように、成膜システム100では、(実行中のレシピの有無に関わらず)ALDサイクルの実行開始直前のバルブの状態が、実行開始直後でも維持されるように、ALDサイクルの実行開始直後のバルブの状態を制御する。更に、上記第1の実施形態では、レシピからレシピへの切り替え時について説明したが、この限りではない。例えば、ALDではない状態(前処理など)からALDサイクルのレシピに移行する切り替え時も含まれる。
In the first embodiment, the case has been described in which the current (Nth) ALD cycle is switched to the next (N+1th) ALD cycle and execution is started. However, the present invention is not limited to the case where the current ALD cycle is switched to the next ALD cycle and execution is started, and the same applies to the case where the first ALD cycle is executed for a new recipe (no recipe is being executed). is there. That is, starting the execution of the ALD cycle includes both starting the execution of the next ALD cycle and starting the execution of the first ALD cycle for the new recipe. As described above, in the
また、上記第2の実施形態では、制御部6が、最後のステップを分割して、分割後の第1の分割ステップと第2の分割ステップを生成する際、処理時間が等しくなるように分割するものとして説明した。しかしながら、制御部6は、第1の分割ステップと第2の分割ステップの処理時間が異なるように分割してもよい(例えば、図6の符号620において、ステップcs1とステップcs3とは、処理時間が異なるように分割した場合の一例である)。
Further, in the second embodiment, when the control unit 6 divides the last step and generates the first division step and the second division step after division, the division is performed so that the processing times are equal. I explained it as something to do. However, the control unit 6 may perform division so that the processing times of the first division step and the second division step are different (for example, in the
また、上記第2の実施形態において説明したレシピ生成処理は一例であり、制御部6は、他のレシピ生成処理に基づいて、レシピを生成してもよい。ただし、制御部6が生成するレシピは、制御対象の状態がALDサイクルの切り替えの前後で維持されるように各ステップが配列されるものとする。 Further, the recipe generation processing described in the second embodiment is an example, and the control unit 6 may generate the recipe based on another recipe generation processing. However, in the recipe generated by the control unit 6, each step is arranged so that the state of the control target is maintained before and after the switching of the ALD cycle.
また、上記第2の実施形態では、制御部6においてレシピが自動生成されるものとして説明した。しかしながら、レシピの自動生成は、例えば、制御部6とネットワークを介して接続されるサーバ装置(不図示)において実行されてもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, the recipe was demonstrated as what the control part 6 automatically produces. However, the automatic generation of the recipe may be executed by, for example, a server device (not shown) connected to the control unit 6 via the network.
また、上記第1の実施形態では、制御部6を一体的に形成するものとして説明したが、制御部6は、別体の複数の装置により形成されてもよい。 Further, in the above-described first embodiment, the control unit 6 is described as being integrally formed, but the control unit 6 may be formed by a plurality of separate devices.
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the configurations shown here, such as the combination of the configurations described in the above embodiments with other elements. These points can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.
6 :制御部
100 :成膜システム
6: Control unit 100: Film forming system
Claims (8)
予め定められた半導体プロセスを実行開始する際、該半導体プロセスにおいて制御される制御対象についての実行開始直前の状態が実行開始直後でも維持されるように、前記半導体プロセスの実行開始直後の、前記制御対象の状態を制御する状態制御工程、
を有する制御方法。 A method for controlling a semiconductor manufacturing system, comprising:
When starting the execution of a predetermined semiconductor process, the control immediately after the start of the execution of the semiconductor process so that the state immediately before the start of the execution of the controlled object controlled in the semiconductor process is maintained immediately after the start of the execution of the semiconductor process. A state control process for controlling the state of the target,
And a control method.
前記状態制御工程は、
N番目のALDサイクルにおける前記制御対象の最後の状態が維持されるように、設定された前記レシピに基づいて、N+1番目のALDサイクルにおける前記制御対象の最初の状態を制御する、請求項1に記載の制御方法。 The method further includes a setting step of setting a recipe including a plurality of ALD cycles, which defines processing contents of the semiconductor process,
The state control step,
The first state of the controlled object in the (N+1)th ALD cycle is controlled based on the set recipe so that the last state of the controlled object in the Nth ALD cycle is maintained. The described control method.
前記生成工程は、
所定の順序で配列された複数のステップから、最後に配列されたステップを取り出し、取り出したステップの処理内容を2つに分割することで生成した、分割後の第1のステップ及び第2のステップを、前記最後に配列されたステップが取り出された後の残りの複数のステップの配列の最初と最後に加えることで、前記ALDサイクルを生成する、
請求項2に記載の制御方法。 Further comprising a generating step of generating a plurality of ALD cycles included in the recipe,
The generation step is
The first step and the second step after the division, which are generated by extracting the last arranged step from the plurality of steps arranged in a predetermined order and dividing the processing content of the extracted step into two. To add to the beginning and end of the sequence of the remaining steps after the last sequenced step is retrieved to generate the ALD cycle,
The control method according to claim 2.
を有する半導体製造システム。 When starting the execution of a predetermined semiconductor process, the control immediately after the start of the execution of the semiconductor process so that the state immediately before the start of the execution of the controlled object controlled in the semiconductor process is maintained immediately after the start of the execution of the semiconductor process. A semiconductor manufacturing system having a state control unit for controlling the state of a target.
前記状態制御部は、
N番目のALDサイクルにおける前記制御対象の最後の状態が維持されるように、設定された前記レシピに基づいて、N+1番目のALDサイクルにおける前記制御対象の最初の状態を制御する、請求項5に記載の半導体製造システム。 Further comprising a setting unit for setting a recipe including a plurality of ALD cycles, which defines processing contents of the semiconductor process,
The state control unit,
The first state of the controlled object in the (N+1)th ALD cycle is controlled based on the set recipe so that the last state of the controlled object in the Nth ALD cycle is maintained. The semiconductor manufacturing system described.
前記生成部は、
所定の順序で配列された複数のステップから、最後に配列されたステップを取り出し、取り出したステップの処理内容を2つに分割することで生成した、分割後の第1のステップ及び第2のステップを、前記最後に配列されたステップが取り出された後の残りの複数のステップの配列の最初と最後に加えることで、前記ALDサイクルを生成する、
請求項6に記載の半導体製造システム。 Further comprising a generation unit for generating a plurality of ALD cycles included in the recipe,
The generator is
The first step and the second step after the division, which are generated by extracting the last arranged step from the plurality of steps arranged in a predetermined order and dividing the processing content of the extracted step into two. To add to the beginning and end of the sequence of the remaining steps after the last sequenced step is retrieved to generate the ALD cycle,
The semiconductor manufacturing system according to claim 6.
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