JP2021015855A - 性能算出方法および処理装置 - Google Patents

性能算出方法および処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021015855A
JP2021015855A JP2019128718A JP2019128718A JP2021015855A JP 2021015855 A JP2021015855 A JP 2021015855A JP 2019128718 A JP2019128718 A JP 2019128718A JP 2019128718 A JP2019128718 A JP 2019128718A JP 2021015855 A JP2021015855 A JP 2021015855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
performance
value
flow rate
difference
coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019128718A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7270489B2 (ja
Inventor
淳 澤地
Jun Sawachi
淳 澤地
紀彦 網倉
Norihiko Amikura
紀彦 網倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2019128718A priority Critical patent/JP7270489B2/ja
Priority to TW109121835A priority patent/TWI856123B/zh
Priority to KR1020200079731A priority patent/KR20210007854A/ko
Priority to CN202010636740.XA priority patent/CN112216587A/zh
Priority to US16/922,579 priority patent/US12046454B2/en
Publication of JP2021015855A publication Critical patent/JP2021015855A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7270489B2 publication Critical patent/JP7270489B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45561—Gas plumbing upstream of the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Abstract

【課題】流量制御器に関する処理装置の性能を算出できる性能算出方法および処理装置を提供する。【解決手段】性能算出方法は、複数の流量制御器の出荷検査データを取得し、取得した出荷検査データと、流量制御器の性能を示す項目ごとの第１の係数とに基づいて、流量制御器ごとの性能を偏差値で表す第１の性能値を算出し、算出した第１の性能値と、流量制御器を用いる処理装置の性能を示す項目ごとの第２の係数とに基づいて、処理装置の性能を偏差値で表す第２の性能値を算出する。【選択図】図１４

Description

本開示は、性能算出方法および処理装置に関する。
プラズマ処理装置では、複数の処理ガスを処理室内に供給し、被処理基板に対して成膜やエッチング等の処理を行っている。この様なプラズマ処理装置では、処理ガスの流量を制御するために、マスフローコントローラ（以下、ＭＦＣという。）等の流量制御器が用いられている。
特開２０１２−２４８７８８号公報
本開示は、流量制御器に関する処理装置の性能を算出できる性能算出方法および処理装置を提供する。
本開示の一態様による性能算出方法は、複数の流量制御器の出荷検査データを取得する。性能算出方法は、取得した出荷検査データと、流量制御器の性能を示す項目ごとの第１の係数とに基づいて、流量制御器ごとの性能を偏差値で表す第１の性能値を算出する。性能算出方法は、算出した第１の性能値と、流量制御器を用いる処理装置の性能を示す項目ごとの第２の係数とに基づいて、処理装置の性能を偏差値で表す第２の性能値を算出する。
本開示によれば、流量制御器に関する処理装置の性能を算出できる。
図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す図である。 図２は、流量制御器の性能の経年変化の一例を示す図である。 図３は、本開示の一実施形態における制御装置の一例を示すブロック図である。 図４は、本実施形態における流量制御器の出荷検査データの一例を示す図である。 図５は、本実施形態における流量制御器の性能項目の一例を示す図である。 図６は、本実施形態における流量制御器の性能の可視化の一例を示す図である。 図７は、流量制御器の応答性のばらつきの一例を示す図である。 図８は、流量制御器の性能をレーダーチャートで表した一例を示す図である。 図９は、本実施形態におけるプラズマ処理装置の性能項目の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態におけるプラズマ処理装置の性能の可視化の一例を示す図である。 図１１は、各流量制御器の応答立ち上がりとプラズマ処理装置のガス流量のばらつきとの関係の一例を示す図である。 図１２は、本実施形態における予測したプラズマ処理装置の性能の一例を示す図である。 図１３は、本実施形態におけるフィードバック処理の一例を示す図である。 図１４は、本実施形態におけるフィードバック処理の一例を示すフローチャートである。 図１５は、流量制御器の初期性能に応じたパラメータ補正の一例を示す図である。
以下に、開示する性能算出方法および処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。
流量制御器の一例であるＭＦＣは、部品として納品された状態において、処理ガスの流量精度や応答性といった性能に関する品質差に、規格内におけるばらつきがある場合が一般的である。このため、ＭＦＣをプラズマ処理装置に搭載した後に、ＭＦＣの性能のばらつきが、プラズマ処理装置の性能にどの程度影響を与えるのか把握することが難しい。そこで、流量制御器（ＭＦＣ）に関するプラズマ処理装置の性能を算出することが期待されている。また、流量制御器（ＭＦＣ）の経年劣化の予測や補正を行うことが期待されている。
［プラズマ処理装置１００の構成］
図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１００は、処理室内に上部電極と下部電極（サセプタ）を対向配置して上部電極から処理ガスを処理室内に供給する平行平板型のプラズマ処理装置の一例である。
プラズマ処理装置１００は、例えばアルミニウム等の導電性材料から形成されている処理室１０２と、処理室１０２内に複数種類のガスを供給するガス供給系２００とを備える。処理室１０２は、電気的に接地されており、処理室１０２内には被処理基板、例えば半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」ともいう。）Ｗを載置する載置台を兼ねる下部電極（サセプタ）１１０と、これに対向して平行に配置された上部電極１２０とが設けられている。
下部電極１１０には、２周波重畳電力を供給する電力供給装置１３０が接続されている。電力供給装置１３０は、第１周波数の第１高周波電力（プラズマ生起用高周波電力）を供給する第１高周波電源１３２と、第１周波数よりも低い第２周波数の第２高周波電力（バイアス電圧発生用高周波電力）を供給する第２高周波電源１３４とを備える。第１，第２高周波電源１３２，１３４は、それぞれ第１，第２整合器１３３，１３５を介して下部電極１１０に電気的に接続される。
第１，第２整合器１３３，１３５は、それぞれ第１，第２高周波電源１３２，１３４の内部（または出力）インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させるためのものである。第１，第２整合器１３３，１３５は、処理室１０２内にプラズマが生成されているときに、第１，第２高周波電源１３２，１３４の内部インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように機能する。
第１高周波電源１３２は、２７ＭＨｚ以上の周波数（例えば４０ＭＨｚ）の高周波電力を出力する。第２高周波電源１３４は、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数（例えば２ＭＨｚ）の高周波電力を出力する。
上部電極１２０は、その周縁部を被覆するシールドリング１２２を介して処理室１０２の天井部に取り付けられている。上部電極１２０は図１に示すように電気的に接地してもよく、また図示しない可変直流電源を接続して上部電極１２０に所定の直流（ＤＣ）電圧が印加されるように構成してもよい。
上部電極１２０には、ガス供給系２００からガスを導入するためのガス導入口１２４が形成されている。また、上部電極１２０の内部には、ガス導入口１２４から導入されたガスを拡散する拡散室１２６が設けられている。
上部電極１２０には、拡散室１２６からのガスを処理室１０２内に供給する多数のガス供給孔１２８が形成されている。各ガス供給孔１２８は、下部電極１１０に載置されたウエハＷと上部電極１２０との間にガスを供給できるように配置されている。
このような上部電極１２０によれば、ガス供給系２００からのガスはガス導入口１２４を介して拡散室１２６に供給され、ここで拡散して各ガス供給孔１２８に分配され、ガス供給孔１２８から下部電極１１０に向けて吐出される。なお、ガス供給系２００の具体的構成例については後述する。
処理室１０２の底面には、排気口１４２が形成されており、排気口１４２に接続された排気装置１４０によって排気することによって、処理室１０２内を所定の真空度に維持することができる。処理室１０２の側壁には、ゲートバルブＧが設けられている。このゲートバルブＧを開くことによって、処理室１０２内へのウエハＷの搬入および処理室１０２内からのウエハＷの搬出が可能となる。
プラズマ処理装置１００には、装置全体の動作を制御する制御装置１５０が設けられている。制御装置１５０には、オペレータがプラズマ処理装置１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等が接続されている。
さらに、制御装置１５０は、プラズマ処理装置１００で実行される各種処理を制御装置１５０の制御にて実現するためのプログラムや、プログラムを実行するために必要な処理条件（レシピ）などが記憶された記憶部を有する。処理条件は、プラズマ処理装置１００の各部を制御する制御パラメータ、設定パラメータなどの複数のパラメータ値をまとめたものである。各処理条件は、例えば処理ガスの流量比（各ＭＦＣに設定する流量等）、処理室内圧力、高周波電力などのパラメータ値を有する。
なお、これらのプログラムや処理条件は、ハードディスクや半導体メモリに記憶されていてもよく、またＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容されてもよい。
制御装置１５０は、オペレータの指示等に基づいて所望のプログラム、処理条件を記憶部から読み出して各部を制御することで、プラズマ処理装置１００での所望の処理を実行する。また、オペレータの操作により処理条件を編集できるようになっている。
［ガス供給系２００の構成］
ここで、ガス供給系２００の具体的構成例について説明する。ここでのガス供給系２００は、処理室１０２内に４種の処理ガス（Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス）を選択的に供給できるように構成した場合である。これらのガスのうち、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガスは、ともにエッチングガスとして交互に供給され、Ｏ２ガス、Ａｒガスは必要に応じてこれらのガスとともに供給される。
具体的には、ガス供給系２００は、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、Ｏ２ガス、Ａｒガスの各ガス供給源２１０Ａ〜２１０Ｄを備える。これらガス供給源２１０Ａ〜２１０Ｄは、それぞれガス供給路（配管）２１２Ａ〜２１２Ｄを介して、共通ガス供給路（配管）２１４に合流するように接続されている。共通ガス供給路２１４には、開閉バルブ２１６が介在しており、その下流側は上部電極１２０に接続される。なお、共通ガス供給路２１４には、その中を流れるガスからパーティクルを除去するフィルタを介在させるようにしてもよい。
各ガス供給路２１２Ａ〜２１２Ｄには、それぞれ流通するガスの流量を調整する流量制御器の一例としてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３０Ａ〜２３０Ｄが設けられている。各マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３０Ａ〜２３０Ｄの上流側と下流側には、それぞれ上流側開閉バルブ（第１開閉バルブ）２２０Ａ〜２２０Ｄと、下流側開閉バルブ（第２開閉バルブ）２４０Ａ〜２４０Ｄとが設けられている。
ここで、図２を用いて本実施形態における流量制御器（ＭＦＣ）の性能の経年変化について説明する。なお、以下の説明では、ＭＦＣ２３０Ａ〜２３０Ｄを区別せずに流量制御器と称して説明する。図２は、流量制御器の性能の経年変化の一例を示す図である。図２に示すように、流量制御器の出荷検査時には、先天性の特性として各種の性能項目が検査される。次に、流量制御器がプラズマ処理装置１００に搭載された際に、性能の初期特性を偏差値で表して可視化する。その後、プラズマ処理装置１００が稼働すると、性能が経年変化するため、例えば、性能が低下した応答性を中心値に自動的に補正する。また、補正出来ない場合には、プラズマ処理装置１００の動作に支障が出ないうちに、異常を検知してプラズマ処理装置１００のオペレータに報知する。このように、本実施形態では、流量制御器（ＭＦＣ）に関するプラズマ処理装置１００の性能を算出するとともに、流量制御器（ＭＦＣ）の経年劣化の予測や補正を行うことができる。
次に、このようなプラズマ処理装置１００によるウエハ処理の具体例について説明する。本実施形態では、例えばウエハＷ上に形成された酸化膜（例えばシリコン酸化膜）に、パターニングされた所定の膜（例えばレジスト膜、ポリシリコン膜）をマスクとして所定のアスペクト比のホールまたはトレンチを形成するプラズマエッチングを行う場合を例に挙げる。
ここでのプラズマエッチングとしては、その処理中にプラズマを生成したまま、異なる種類の処理ガスを短い時間で交互に切り替える場合を例に挙げる。これによれば、例えば堆積性の強い処理ガス（例えばＣ４Ｆ６ガス）を用いて行う第１ステップと、これよりも堆積性の弱い処理ガス（例えばＣ４Ｆ８ガス）を用いて行う第２ステップとを、プラズマを生成したまま交互に繰り返すことができる。
これによれば、ホール径やトレンチ幅が広がりすぎないように調整しながらエッチングすることができるので、ウエハＷの表面にアスペクト比がより高く、より深いホールやトレンチを形成できる。また、例えばＣ４Ｆ６ガスとＣ４Ｆ８ガスのように、切り替えるガスを両方ともプラズマエッチングに用いるガスとすることで、これらの処理ガスを切り替えるごとにその処理ガスの種類に応じてプラズマをオンオフすることなく、その処理中は高周波電力を印加し続けてプラズマを生成し続けることができる。このため、スループットをより向上させることができる。
［制御装置１５０の構成］
続いて、制御装置１５０の構成について説明する。図３は、本開示の一実施形態における制御装置の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置１５０は、通信部１５１と、表示部１５２と、操作部１５３と、記憶部１６０と、制御部１８０とを有する。なお、制御装置１５０は、図３に示す機能部以外にも既知のコンピュータが有する各種の機能部、例えば各種の入力デバイスや音声出力デバイス等の機能部を有することとしてもかまわない。
通信部１５１は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。通信部１５１は、プラズマ処理装置１００の各エンドデバイスと各種の情報をやり取りする。通信部１５１は、プラズマ処理装置１００の各エンドデバイスと通信を行うフィールドバスシステムとして、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）を用いることができる。ＥｔｈｅｒＣＡＴは、産業用のイーサネット（登録商標）技術であり、ネットワークセグメント内の全てのノードの送受信プロセスデータについて１つのフレームで通信を行う。また、通信部１５１は、Ｉ／Ｏ（Input／Output）モジュールを設け、Ｉ／ＯモジュールのＩ／Ｏポートを用いて、デジタル信号、アナログ信号およびシリアル信号の入出力を行って、プラズマ処理装置１００の各エンドデバイスと通信を行うようにしてもよい。
表示部１５２は、各種情報を表示するための表示デバイスである。表示部１５２は、例えば、表示デバイスとして液晶ディスプレイ等によって実現される。表示部１５２は、制御部１８０から入力された表示画面等の各種画面を表示する。
操作部１５３は、プラズマ処理装置１００のオペレータから各種操作を受け付ける入力デバイスである。操作部１５３は、例えば、入力デバイスとして、キーボードやマウス等によって実現される。操作部１５３は、オペレータによって入力された操作を操作情報として制御部１８０に出力する。なお、操作部１５３は、入力デバイスとして、タッチパネル等によって実現されるようにしてもよく、表示部１５２の表示デバイスと、操作部１５３の入力デバイスとは、一体化されるようにしてもよい。
記憶部１６０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスクや光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部１６０は、出荷検査データ記憶部１６１と、第１係数記憶部１６２と、第１性能値記憶部１６３と、第２係数記憶部１６４と、第２性能値記憶部１６５と、実績値記憶部１６６と第３性能値記憶部１６７と、初期実測値記憶部１６８とを有する。また、記憶部１６０は、第１差分記憶部１６９と、経年実測値記憶部１７０と、第２差分記憶部１７１と、第３差分記憶部１７２と、第４性能値記憶部１７３とを有する。また、記憶部１６０は、制御部１８０での処理に用いる情報、例えば処理条件（レシピ）等を記憶する。
出荷検査データ記憶部１６１は、流量制御器の出荷検査の項目について、出荷時の最小値から最大値の範囲における偏差値を記憶する。図４は、本実施形態における流量制御器の出荷検査データの一例を示す図である。図４に示す「調整・検査項目」は、出荷検査の項目を示す。「調整・検査項目」は、例えば、温度ズレ、圧力値ズレ、制御バルブ調整、ゼロ点アラーム、外部リークチェック、内部リークチェック、および、流量補正・検査といった項目を有する。「出力値」は、各項目において検査対象の値を示す。「出荷時の最大最小値」は、当該項目の最小値から最大値の範囲を示す。「出荷検査項目偏差値」は、流量制御器ごとの各項目の値を示す。出荷検査データ記憶部１６１は、出荷検査データとして、例えば、「調整・検査項目」から「出荷検査項目偏差値」までの各項目を対応付けて記憶する。
第１係数記憶部１６２は、流量制御器の出荷検査の項目について、重み付けを行った行列を記憶する。図５は、本実施形態における流量制御器の性能項目の一例を示す図である。図５に示す「調整・検査項目」は、出荷検査の項目を示す。なお、「調整・検査項目」の各項目は、後述する行列式におけるα〜ηの文字に対応する。「出力値」は、各項目において検査対象の値を示す。「単体性能項目」は、流量制御器の性能を表す項目（単体性能項目）に対して、どの出荷検査の項目（調整・検査項目）が影響するかを示す。「単体性能項目」は、「流量精度」、「応答性」、「制御性」、「耐久性」、「経年性」といった項目を有する。「流量精度」は、流量制御器の絶対流量に関する項目である。「応答性」は、流量制御器の応答のばらつきに関する項目である。「制御性」は、流量制御器の外乱耐性に関する項目である。「耐久性」は、流量制御器のハードウェアとしての耐久性に関する項目である。「経年性」は、流量制御器のセンサに関する項目である。図５の「単体性能項目」では、単体性能項目に対して影響を与える出荷検査の項目（調整・検査項目）に黒丸印を付している。なお、第１係数記憶部１６２では、「単体性能項目」は、影響率（寄与度、支配率）として百分率の行列の形式で記憶する。つまり、第１係数記憶部１６２は、第１係数（第１の係数）として、例えば、「調整・検査項目」を表すα〜ηと、「単体性能項目」とを対応付けて記憶する。なお、第１係数記憶部１６２には、オペレータによって第１係数の初期値が入力される。また、「単体性能項目」では、黒丸印を付していない項目は、例えば値をゼロとして算出するようにしてもよい。
第１性能値記憶部１６３は、流量制御器単体の性能を示す行列である第１性能値（第１の性能値）を記憶する。第１性能値は、出荷検査データと第１係数との行列式の乗算によって求められる。図６は、本実施形態における流量制御器の性能の可視化の一例を示す図である。図６に示すように、出荷検査データ３０１と、第１係数３０２との行列式の乗算によって、第１性能値３０３が求められる。出荷検査データ３０１は、出荷検査項目偏差値を行、流量制御器の個数Ｎを列とした行列である。第１係数３０２は、単体性能項目を行、調整・検査項目の影響率（α〜η）を列とした行列である。第１性能値３０３は、流量制御器の性能を可視化した偏差値を行、流量制御器の個数Ｎを列とした行列である。つまり、第１性能値３０３は、プラズマ処理装置１００に搭載される複数の流量制御器の性能を偏差値で表した行列である。
ここで、図７および図８を用いて、流量制御器の性能の可視化として偏差値を用いる場合について説明する。図７は、流量制御器の応答性のばらつきの一例を示す図である。図７に示すように、流量制御器の応答性は、開とする指令を受けてから流量が安定するまでの立ち上がり時に、ばらつきが発生する。このばらつきについて、出荷済みのプラズマ処理装置１００における複数の流量制御器のデータに基づいて標準偏差の偏差値を求めることで、応答性を可視化する。
図８は、流量制御器の性能をレーダーチャートで表した一例を示す図である。図８に示すように、他の性能項目についても同様に偏差値を求めることで、流量制御器の性能をレーダーチャートとして表すことができる。また、各性能項目は、技術モデルからの重み付けを行う。重み付けには、例えば、応答性の立ち上がりの主要因に制御バルブ出力、副要因に初期Ｐ１／Ｐ２出力、内部リーク出力値といった情報を用いることができる。図８の例では、流量精度と制御性は標準、応答性と経年性は標準より高く、耐久性が標準より低いことがわかる。
第２係数記憶部１６４は、プラズマ処理装置１００全体としての装置性能項目について、重み付けを行った行列を記憶する。図９は、本実施形態におけるプラズマ処理装置の性能項目の一例を示す図である。図９に示す「装置性能項目」は、装置側で監視する項目を示す。「対応機能」は、当該項目の値が中心値からズレていた場合に、自動補正を行うか、アラームを報知するかを示す。「測定手法」は、当該項目の値の測定対象および測定手法を示す。「項番」は、装置性能項目を行列で表した場合に各装置性能項目を識別するためのものである。「影響率（単体性能項目）」は、流量制御器単体の性能を示す各項目が、装置性能項目にどの程度影響するかを示す。なお、「ｖ〜ｚ」の文字は、装置性能項目を行列で表した場合に影響率の各単体性能項目を識別するためのものである。図９の「影響率（単体性能項目）」では、装置性能項目に対して影響を与える項目に黒丸印を付している。例えば、装置性能項目の「流量校正」には、「流量精度」と「経年性」が影響を与えることを示している。なお、第２係数記憶部１６４では、「影響率（単体性能項目）」は、影響率（寄与度、支配率）として百分率の行列の形式で記憶する。つまり、第２係数記憶部１６４は、第２係数（第２の係数）として、例えば、「装置性能項目」を表す項番（１〜６）と、「影響率（単体性能項目）」とを対応付けて記憶する。なお、第２係数記憶部１６４には、オペレータによって第２係数の初期値が入力される。
第２性能値記憶部１６５は、プラズマ処理装置１００の性能を示す行列である第２性能値（第２の性能値）を記憶する。第２性能値は、第１性能値と第２係数との行列式の乗算によって求められる。図１０は、本実施形態におけるプラズマ処理装置の性能の可視化の一例を示す図である。図１０に示すように、第１性能値３０３と、第２係数３０４との行列式の乗算によって、第２性能値３０５が求められる。第２係数３０４は、プラズマ処理装置１００の装置性能項目を行、影響率の各単体性能項目（ｖ〜ｚ）を列とした行列である。第２性能値３０５は、プラズマ処理装置１００の装置性能を可視化した偏差値を行、流量制御器の個数Ｎを列とした行列である。つまり、第２性能値３０５は、プラズマ処理装置１００の性能を偏差値で表した行列である。
ここで、図１１を用いて、流量制御器の性能からプラズマ処理装置１００の性能への変換について説明する。図１１は、各流量制御器の応答立ち上がりとプラズマ処理装置のガス流量のばらつきとの関係の一例を示す図である。図１１のグラフ３０６は、各流量制御器の応答立ち上がりのばらつきを示している。また、グラフ３０７は、プラズマ処理装置１００のガス流量のばらつきを示している。グラフ３０６では、ある流量制御器を示すグラフ３０８が他の流量制御器よりも速く立ち上がっていることがわかる。装置性能項目への変換では、例えば、グラフ３０６の各流量制御器の制御波形の面積と、ガス流量とに基づいてプロットすることで、グラフ３０７が得られる。グラフ３０７では、グラフ３０８で表された流量制御器が領域３０９にプロットされ、他の流量制御器と離れた領域にプロットされたことがわかる。つまり、流量制御器のばらつきが、プラズマ処理装置１００における性能のばらつきに影響していることがわかる。また、各装置性能項目は、装置上での各流量制御器の性能に対して重み付けを行う。重み付けには、例えば、装置上での応答性の確認の場合、安定時のビルドアップ、制御波形の面積、過渡応答期のビルドアップ、残留ガス引き残圧、先出し時間とＣｈ圧といった情報を用いることができる。
実績値記憶部１６６は、出荷済み（過去）の多数のプラズマ処理装置１００の性能データに基づいて求めた、各装置性能項目の標準偏差の中心値である実績値を記憶する。実績値は、プラズマ処理装置１００の性能を偏差値で表す第２性能値から、装置性能項目それぞれの絶対値に変換するために用いる値である。
第３性能値記憶部１６７は、プラズマ処理装置１００の予測した性能を示す行列である第３性能値（第３の性能値）を記憶する。第３性能値は、第２性能値と実績値との行列式の乗算によって求められる。図１２は、本実施形態における予測したプラズマ処理装置の性能の一例を示す図である。図１２に示すように、第２性能値３０５を実績値３１０に適用することによって、第３性能値３１１が求められる。実績値３１０は、各装置性能項目の標準偏差の中心値を列方向に並べた行列である。第３性能値３１１は、プラズマ処理装置１００の予測した装置性能を行、流量制御器の個数Ｎを列とした行列である。つまり、第３性能値３１１は、プラズマ処理装置１００の性能を実際の値（絶対値）で表した行列である。
図３の説明に戻る。初期実測値記憶部１６８は、プラズマ処理装置１００の出荷時の性能である初期装置性能を示す行列である初期実測値を記憶する。初期実測値は、プラズマ処理装置１００の性能を実際の値（絶対値）で表した行列である。
第１差分記憶部１６９は、初期実測値と、予測した装置性能を示す第３性能値との差分を示す行列である第１差分（第１の差分）を記憶する。
経年実測値記憶部１７０は、プラズマ処理装置１００の一定期間経過後の性能である経年後装置性能を示す行列である経年実測値を記憶する。経年実測値は、プラズマ処理装置１００の性能を実際の値（絶対値）で表した行列である。
第２差分記憶部１７１は、初期実測値に基づく一定期間経過後の第１の予測値と、経年実測値との差分を示す行列である第２差分（第２の差分）を記憶する。
第３差分記憶部１７２は、経年実測値に基づく、さらに一定期間経過後の第２の予測値と、第２性能値とに基づいて予測される、第３差分（第３の差分）を記憶する。第３差分は、将来の装置性能を示す行列である第４性能値（第４の性能値）を求めるための、第４性能値と第２の予測値との予測された差分を示す行列である。
第４性能値記憶部１７３は、第２の予測値と、第３差分とに基づいて予測された、将来の装置性能を示す行列である第４性能値を記憶する。第４性能値は、プラズマ処理装置１００の性能を実際の値（絶対値）で表した行列である。
制御部１８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、内部の記憶装置に記憶されているプログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部１８０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されるようにしてもよい。
制御部１８０は、取得部１８１と、第１算出部１８２と、第２算出部１８３と、第３算出部１８４と、差分算出部１８５と、予測部１８６と、出力制御部１８７とを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。なお、制御部１８０の内部構成は、図３に示した構成に限られず、後述する情報処理を行う構成であれば他の構成であってもよい。
取得部１８１は、例えば、図示しない媒体読取装置を用いて、ＳＤメモリーカード等の記録媒体に記憶された流量制御器の出荷検査データを取得する。取得部１８１は、取得した出荷検査データを出荷検査データ記憶部１６１に記憶する。取得部１８１は、出荷検査データを出荷検査データ記憶部１６１に記憶すると、第１算出指示を第１算出部１８２に出力する。
また、取得部１８１は、プラズマ処理装置１００に搭載された流量制御器に関する装置性能項目の初期実測値を測定して取得する。取得部１８１は、取得した初期実測値を初期実測値記憶部１６８に記憶する。さらに、取得部１８１は、一定期間経過後に、プラズマ処理装置１００に搭載された流量制御器に関する装置性能項目の経年実測値を測定して取得する。一定期間は、例えば、半年や１年といった期間が挙げられる。また、取得部１８１は、一定期間経過の度に、新たに経年実測値を測定して取得するようにしてもよい。取得部１８１は、取得した経年実測値を経年実測値記憶部１７０に記憶する。
第１算出部１８２は、取得部１８１から第１算出指示が入力されると、出荷検査データ記憶部１６１および第１係数記憶部１６２を参照し、出荷検査データと、第１係数とに基づいて、第１性能値を算出する。つまり、第１算出部１８２は、流量制御器の性能値を算出する。第１算出部１８２は、算出した第１性能値を第１性能値記憶部１６３に記憶する。第１算出部１８２は、第１性能値を第１性能値記憶部１６３に記憶すると、第２算出指示を第２算出部１８３に出力する。
第２算出部１８３は、第１算出部１８２から第２算出指示が入力されると、第１性能値記憶部１６３および第２係数記憶部１６４を参照し、第１性能値と、第２係数とに基づいて、第２性能値を算出する。つまり、第２算出部１８３は、プラズマ処理装置１００の性能値を算出する。第２算出部１８３は、算出した第２性能値を第２性能値記憶部１６５に記憶する。第２算出部１８３は、第２性能値を第２性能値記憶部１６５に記憶すると、第３算出指示を第３算出部１８４に出力する。
第３算出部１８４は、第２算出部１８３から第３算出指示が入力されると、第２性能値記憶部１６５および実績値記憶部１６６を参照し、第２性能値と、実績値とに基づいて、第３性能値を算出する。つまり、第３算出部１８４は、プラズマ処理装置１００の予測した性能値を算出する。第３算出部１８４は、算出した第３性能値を第３性能値記憶部１６７に記憶する。第３算出部１８４は、第３性能値を第３性能値記憶部１６７に記憶すると、差分算出指示を差分算出部１８５に出力する。
差分算出部１８５は、第３算出部１８４から差分算出指示が入力されると、第３性能値記憶部１６７および初期実測値記憶部１６８を参照し、第３性能値と初期実測値との差分を算出する。差分算出部１８５は、第３性能値と初期実測値との差分が算出できたか否か、つまり、第３性能値が初期実測値と一致しているか否かを判定する。差分算出部１８５は、第３性能値が初期実測値と一致していないと判定した場合、算出した差分を第１差分として第１差分記憶部１６９に記憶する。また、差分算出部１８５は、第１係数記憶部１６２および第２係数記憶部１６４の第１係数および第２係数に第１差分を反映させて修正し、第１係数記憶部１６２および第２係数記憶部１６４を更新する。つまり、差分算出部１８５は、第１係数および第２係数のフィードバック処理を行う。
一方、差分算出部１８５は、第３性能値が初期実測値と一致していると判定した場合、性能の経年変化の関数を生成する。経年変化の関数は、まず、単体性能項目である、流量精度、応答性、制御性、耐久性および経年性について、それぞれ変化の関数を生成する。変化の関数は、例えば、流量精度であれば、流量精度＝ａＴ＋ｂといった関数とすることができる。Ｔは経過時間を示す。次に、変化の関数に影響率を乗算して経年変化の関数とする。流量精度、応答性、制御性、耐久性および経年性の影響率を、それぞれ文字ｖ〜ｚで表すと、装置性能項目の項番「１」の「流量校正」の経年変化の関数は、下記の式（１）で表すことができる。差分算出部１８５は、生成した経年変化の関数を予測部１８６に出力する。
流量校正＝ｖ１＊流量精度＋ｗ１＊応答性＋ｘ１＊制御性
＋ｙ１＊耐久性＋ｚ１＊経年性 ・・・（１）
予測部１８６は、差分算出部１８５から入力された経年変化の関数に基づいて、初期実測値から一定期間経過後（Ｔ＝ｋ）の第１の予測値を算出する。予測部１８６は、算出した第１の予測値と、一定期間経過後（Ｔ＝ｋ）の経年実測値との差分を算出する。予測部１８６は、第１の予測値と経年実測値との差分が算出できたか否か、つまり、第１の予測値が経年実測値と一致しているか否かを判定する。予測部１８６は、第１の予測値が経年実測値と一致していないと判定した場合、算出した差分を第２差分として第２差分記憶部１７１に記憶する。また、予測部１８６は、第１係数記憶部１６２および第２係数記憶部１６４の第１係数および第２係数に第２差分を反映させて修正し、第１係数記憶部１６２および第２係数記憶部１６４を更新する。つまり、予測部１８６は、一定期間経過後における第１係数および第２係数のフィードバック処理を行う。その後、予測部１８６は、さらに一定期間経過後（Ｔ＝ｋ＋１）の第２の予測値を算出する処理に進む。
一方、予測部１８６は、第１の予測値が経年実測値と一致していると判定した場合、さらに一定期間経過後（Ｔ＝ｋ＋１）の第２の予測値を算出する。予測部１８６は、第２性能値記憶部１６５を参照し、算出した第２の予測値と、第２性能値とに基づいて、Ｔ＝ｋ＋１における第４性能値との第３差分を予測する。つまり、予測部１８６は、第２の予測値と、第２性能値とに基づいて、第２の予測値を第４性能値に補正するための第３差分を予測する。予測部１８６は、予測した第３差分を第３差分記憶部１７２に記憶する。また、予測部１８６は、第２の予測値と、第３差分とに基づいて、第４性能値を予測する。予測部１８６は、予測した第４性能値を第４性能値記憶部１７３に記憶する。なお、予測部１８６は、Ｔ＝ｋ＋１において、第３差分および第４性能値を予測したが、実際にＴ＝ｋ＋１の時間が経過した後に、Ｔ＝ｋの場合と同様の処理を実行して第１係数記憶部１６２および第２係数記憶部１６４を更新するフィードバック処理を行うようにしてもよい。
さらに、予測部１８６は、経年実測値が装置性能項目の閾値以下となるまでの期間に渡って、Ｔ＝ｋの場合の処理をＴ＝ｋ＋１でも実行することを繰り返し、装置性能項目が閾値に近づいた場合に、流量制御器を補正したり、アラームを報知するようにしてもよい。なお、閾値は、例えば初期実測値の５０％といった値を用いることができる。
ここで、図１３を用いて、フィードバック処理について説明する。図１３は、本実施形態におけるフィードバック処理の一例を示す図である。図１３に示すように、差分算出部１８５は、第３性能値３１１と、初期実測値３１２との第１差分３１３を算出する。差分算出部１８５は、第１差分３１３について、第１係数３０２および第２係数３０４（図６，図１０参照）へのフィードバック処理を行う。また、予測部１８６は、経年変化の関数に基づいて、初期実測値３１２から一定期間経過後（Ｔ＝ｋ）の第１の予測値３１２ａを算出する。予測部１８６は、第１の予測値３１２ａと、一定期間経過後（Ｔ＝ｋ）の経年実測値３１４との第２差分３１５を算出する。予測部１８６は、第２差分３１５について、第１係数３０２および第２係数３０４へのフィードバック処理を行う。
さらに、予測部１８６は、一定期間経過後（Ｔ＝ｋ＋１）の第２の予測値３１４ａを算出する。予測部１８６は、第２の予測値３１４ａと、第２性能値３０５（図１０参照）とに基づいて、第２の予測値３１４ａを第４性能値３１７に補正するための第３差分３１６を予測する。また、予測部１８６は、第２の予測値３１４ａと、第３差分３１６とに基づいて、第４性能値３１７を予測する。つまり、図１３の例では、プラズマ処理装置１００の将来の性能を予測することができる。
図３の説明に戻る。出力制御部１８７は、例えば、オペレータの指示により、第１性能値記憶部１６３、第２性能値記憶部１６５、第３性能値記憶部１６７および第４性能値記憶部１７３を参照し、第１性能値〜第４性能値を表示部１５２に出力して表示させる。
［性能算出方法（フィードバック処理）］
次に、本実施形態のプラズマ処理装置１００における制御装置１５０の動作について説明する。図１４は、本実施形態におけるフィードバック処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１４では、経年変化を計測し、装置性能項目が閾値以下となった場合にアラームを出力する場合におけるフィードバック処理について説明する。
制御装置１５０の取得部１８１は、流量制御器の出荷検査データを取得する（ステップＳ１）。取得部１８１は、取得した出荷検査データを出荷検査データ記憶部１６１に記憶するとともに、第１算出指示を第１算出部１８２に出力する。また、取得部１８１は、装置性能項目の初期実測値を測定し、初期実測値記憶部１６８に記憶する。
第１算出部１８２は、取得部１８１から第１算出指示が入力されると、出荷検査データ記憶部１６１および第１係数記憶部１６２を参照し、出荷検査データと、第１係数とに基づいて、流量制御器の性能値である第１性能値を算出する。第１算出部１８２は、算出した第１性能値を第１性能値記憶部１６３に記憶するとともに、第２算出指示を第２算出部１８３に出力する。
第２算出部１８３は、第１算出部１８２から第２算出指示が入力されると、第１性能値記憶部１６３および第２係数記憶部１６４を参照し、第１性能値と、第２係数とに基づいて、プラズマ処理装置１００の性能値である第２性能値を算出する。第２算出部１８３は、算出した第２性能値を第２性能値記憶部１６５に記憶するとともに、第３算出指示を第３算出部１８４に出力する。
第３算出部１８４は、第２算出部１８３から第３算出指示が入力されると、第２性能値記憶部１６５および実績値記憶部１６６を参照し、第２性能値と、実績値とに基づいて、プラズマ処理装置１００の予測した性能値である第３性能値を算出する（ステップＳ２）。第３算出部１８４は、算出した第３性能値を第３性能値記憶部１６７に記憶するとともに、差分算出指示を差分算出部１８５に出力する。
差分算出部１８５は、第３算出部１８４から差分算出指示が入力されると、第３性能値記憶部１６７および初期実測値記憶部１６８を参照し、第３性能値と初期実測値との第１差分を算出する。差分算出部１８５は、第３性能値が初期実測値と一致しているか否かを判定する（ステップＳ３）。差分算出部１８５は、第３性能値が初期実測値と一致していないと判定した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、第１差分に基づいて、第１係数および第２係数を修正し、ステップＳ２に戻る。
一方、差分算出部１８５は、第３性能値が初期実測値と一致していると判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、性能の経年変化の関数を生成する（ステップＳ５）。差分算出部１８５は、生成した経年変化の関数を予測部１８６に出力する。
予測部１８６は、差分算出部１８５から入力された経年変化の関数に基づいて、初期実測値から一定期間経過後（Ｔ＝ｋ）の第１の予測値を算出する。また、取得部１８１は、一定期間経過後に、装置性能項目の経年実測値を測定し、経年実測値記憶部１７０に記憶する。その後、予測部１８６は、測定した経年実測値が閾値以下となる時間（Ｔ＝ｎ）まで、以下のステップＳ７〜Ｓ１０の処理を繰り返す（ステップＳ６）。
予測部１８６は、算出した第１の予測値と、一定期間経過後（Ｔ＝ｋ）の経年実測値との第２差分を算出する。予測部１８６は、算出した第２差分に基づいて、第１の予測値が経年実測値と一致しているか否かを判定する（ステップＳ７）。予測部１８６は、第１の予測値が経年実測値と一致していないと判定した場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、第２差分に基づいて、第１係数および第２係数を修正し（ステップＳ８）、さらに一定期間経過後（Ｔ＝ｋ＋１）の第２の予測値を算出し、ステップＳ９に進む。
一方、予測部１８６は、第１の予測値が経年実測値と一致していると判定した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、さらに一定期間経過後（Ｔ＝ｋ＋１）の第２の予測値を算出する。予測部１８６は、第２の予測値と、一定期間経過後（Ｔ＝ｋ＋１）の経年実測値との第４差分を算出する。予測部１８６は、算出した第４差分に基づいて、第２の予測値が経年実測値と一致しているか否かを判定する（ステップＳ９）。予測部１８６は、第２の予測値が経年実測値と一致していないと判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、第４差分に基づいて、第１係数および第２係数を修正し（ステップＳ１０）、ステップＳ６に戻る。予測部１８６は、第２の予測値が経年実測値と一致していると判定した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、第１係数および第２係数を修正せず、ステップＳ６に戻る。
予測部１８６は、測定した経年実測値が閾値以下となる時間（Ｔ＝ｎ）まで、ステップＳ７〜Ｓ１０の処理を繰り返し、経年実測値が閾値以下となった時点で、表示部１５２にアラームを出力してオペレータに報知する（ステップＳ１１）。このように、プラズマ処理装置１００の制御装置１５０は、流量制御器に関するプラズマ処理装置１００の性能を算出でき、算出した性能に応じてアラームを出力することができる。なお、自動補正が可能な装置性能項目については、アラームの出力の代わりに流量制御器の自動補正を行うようにしてもよい。
［変形例］
上記の実施形態では、性能の経年変化の関数を用いて、経年変化における装置性能項目を予測したが、流量制御器の単体性能項目に基づいて、プラズマ処理装置１００への搭載時のパラメータを補正するようにしてもよい。図１５は、流量制御器の初期性能に応じたパラメータ補正の一例を示す図である。図１５のチャート３２１に示すように、流量制御器の初期性能の応答性が遅い流量制御器（例えば廉価品）があった場合、応答性の遅さに応じて装置側のパラメータを補正する。例えば、標準偏差の中心値付近である標準品の制御を示すグラフ３２２に対して、応答性が遅い廉価品の流量制御器は、グラフ３２３に示すように、パラメータを補正して先出しを行うようにする。このように、パラメータ補正を行うことで、細かな制御が求められるクリティカルガスラインではない箇所（例えばＮ２ガスライン）に、廉価品の流量制御器を用いることができる。
以上、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、複数の流量制御器の出荷検査データを取得する。また、プラズマ処理装置１００は、取得した出荷検査データと、流量制御器の性能を示す項目ごとの第１の係数とに基づいて、流量制御器ごとの性能を偏差値で表す第１の性能値を算出する。また、プラズマ処理装置１００は、算出した第１の性能値と、流量制御器を用いるプラズマ処理装置１００の性能を示す項目ごとの第２の係数とに基づいて、プラズマ処理装置１００の性能を偏差値で表す第２の性能値を算出する。その結果、流量制御器に関するプラズマ処理装置１００の性能を算出できる。
また、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、算出した第２の性能値と、プラズマ処理装置１００の性能に関する過去の実績値とに基づいて、プラズマ処理装置１００の性能を予測した第３の性能値を算出する。その結果、過去の実績値を反映した流量制御器に関するプラズマ処理装置１００の性能を算出できる。
また、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、プラズマ処理装置１００の性能の初期実測値を取得する。また、プラズマ処理装置１００は、第３の性能値と、取得した初期実測値との第１の差分を算出する。また、プラズマ処理装置１００は、算出した第１の差分を、第１の係数と、第２の係数とに反映させる。その結果、予測した第３の性能値と初期実測値との差分をフィードバックして予測精度を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、プラズマ処理装置１００の性能の一定期間経過後の実測値を取得する。また、プラズマ処理装置１００は、初期実測値に基づく一定期間経過後の第１の予測値と、取得した一定期間経過後の実測値との第２の差分を算出する。その結果、一定期間経過後の第１の予測値と実測値との第２の差分をフィードバックして予測精度を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、一定期間経過後の実測値に基づく、さらに一定期間経過後の第２の予測値を予測し、予測した第２の予測値と、第２の性能値とに基づいて、第３の差分を予測する。また、プラズマ処理装置１００は、予測した第２の予測値と、第３の差分とに基づいて、第４の性能値を予測する。その結果、将来のプラズマ処理装置１００の性能を予測できる。
また、本実施形態によれば、出荷検査データは、温度ズレ、圧力値ズレ、制御バルブ調整、ゼロ点アラーム、外部リークチェック、内部リークチェック、および、流量補正・検査の各項目のうち、１つまたは複数の項目を有する。その結果、流量制御器に関するプラズマ処理装置１００の性能を算出できる。
また、本実施形態によれば、流量制御器の性能を示す項目は、流量精度、応答性、制御性、耐久性、および、経年性のうち、１つまたは複数の項目である。その結果、流量制御器の性能をプラズマ処理装置１００の性能に反映することができる。
また、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、流量制御器の性能を示す項目を用いた性能の経年変化の関数に基づいて、流量制御器の性能を示す項目が閾値以下になるまでの期間を算出する。その結果、流量制御器に対するメンテナンスを行う時期を求められる。従って、製造ラインにおけるウエハの損失を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、期間の終了タイミングをアラームで報知する。その結果、流量制御器に対するメンテナンスを行う時期を報知することができる。
また、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１００は、期間の終了タイミングに、流量制御器の補正を行う。その結果、引き続きプラズマ処理装置１００での処理を実行することができる。
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形体で省略、置換、変更されてもよい。
また、上記した実施形態では、性能算出方法として、経年変化を計測し、装置性能項目が閾値以下となった場合にアラームを出力する場合におけるフィードバック処理を説明したが、これに限定されない。例えば、プラズマ処理装置１００の製造時点における予測値である第３性能値を出力する性能算出方法とすることで、プラズマ処理装置１００の出荷検査等に第３性能値を活用するようにしてもよい。
１００ プラズマ処理装置
１０２ 処理室
１１０ 下部電極
１２０ 上部電極
１２２ シールドリング
１２４ ガス導入口
１２６ 拡散室
１２８ ガス供給孔
１３０ 電力供給装置
１３２ 第１高周波電源
１３３ 第１整合器
１３４ 第２高周波電源
１３５ 第２整合器
１４０ 排気装置
１４２ 排気口
１５０ 制御装置
１５１ 通信部
１５２ 表示部
１５３ 操作部
１６０ 記憶部
１６１ 出荷検査データ記憶部
１６２ 第１係数記憶部
１６３ 第１性能値記憶部
１６４ 第２係数記憶部
１６５ 第２性能値記憶部
１６６ 実績値記憶部
１６７ 第３性能値記憶部
１６８ 初期実測値記憶部
１６９ 第１差分記憶部
１７０ 経年実測値記憶部
１７１ 第２差分記憶部
１７２ 第３差分記憶部
１７３ 第４性能値記憶部
１８０ 制御部
１８１ 取得部
１８２ 第１算出部
１８３ 第２算出部
１８４ 第３算出部
１８５ 差分算出部
１８６ 予測部
１８７ 出力制御部
２００ ガス供給系
２１０Ａ〜２１０Ｄ ガス供給源
２１２Ａ〜２１２Ｄ ガス供給路
２１４ 共通ガス供給路
２１６ 開閉バルブ
２２０Ａ〜２２０Ｄ 上流側開閉バルブ
２３０Ａ〜２３０Ｄ マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２４０Ａ〜２４０Ｄ 下流側開閉バルブ
Ｇ ゲートバルブ
Ｗ ウエハ

Claims (11)

  1. 複数の流量制御器の出荷検査データを取得する工程と、
    取得した前記出荷検査データと、前記流量制御器の性能を示す項目ごとの第１の係数とに基づいて、前記流量制御器ごとの性能を偏差値で表す第１の性能値を算出する工程と、
    算出した前記第１の性能値と、前記流量制御器を用いる処理装置の性能を示す項目ごとの第２の係数とに基づいて、前記処理装置の性能を偏差値で表す第２の性能値を算出する工程と、
    を有する性能算出方法。
  2. さらに、算出した第２の性能値と、前記処理装置の性能に関する過去の実績値とに基づいて、前記処理装置の性能を予測した第３の性能値を算出する工程、
    を有する請求項１に記載の性能算出方法。
  3. 前記取得する工程は、前記処理装置の性能の初期実測値を取得し、
    さらに、前記第３の性能値と、取得した前記初期実測値との第１の差分を算出する工程と、
    算出した前記第１の差分を、前記第１の係数と、前記第２の係数とに反映させる工程と、
    を有する請求項２に記載の性能算出方法。
  4. 前記取得する工程は、前記処理装置の性能の一定期間経過後の実測値を取得し、
    前記差分を算出する工程は、前記初期実測値に基づく前記一定期間経過後の第１の予測値と、取得した前記一定期間経過後の実測値との第２の差分を算出する、
    請求項３に記載の性能算出方法。
  5. さらに、前記一定期間経過後の実測値に基づく、さらに一定期間経過後の第２の予測値を予測し、予測した前記第２の予測値と、前記第２の性能値とに基づいて、第３の差分を予測する工程と、
    予測した前記第２の予測値と、前記第３の差分とに基づいて、第４の性能値を予測する工程と、
    を有する請求項４に記載の性能算出方法。
  6. 前記出荷検査データは、温度ズレ、圧力値ズレ、制御バルブ調整、ゼロ点アラーム、外部リークチェック、内部リークチェック、および、流量補正・検査の各項目のうち、１つまたは複数の項目を有する、
    請求項１〜５のいずれか１つに記載の性能算出方法。
  7. 前記流量制御器の性能を示す項目は、流量精度、応答性、制御性、耐久性、および、経年性のうち、１つまたは複数の項目である、
    請求項１〜６のいずれか１つに記載の性能算出方法。
  8. さらに、前記流量制御器の性能を示す項目を用いた性能の経年変化の関数に基づいて、前記流量制御器の性能を示す項目が閾値以下になるまでの期間を算出する工程、
    を有する請求項５に記載の性能算出方法。
  9. さらに、前記期間の終了タイミングをアラームで報知する工程、
    を有する請求項８に記載の性能算出方法。
  10. さらに、前記期間の終了タイミングに、前記流量制御器の補正を行う工程、
    を有する請求項８に記載の性能算出方法。
  11. 複数の流量制御器の出荷検査データを取得する取得部と、
    取得した前記出荷検査データと、前記流量制御器の性能を示す項目ごとの第１の係数とに基づいて、前記流量制御器ごとの性能を偏差値で表す第１の性能値を算出する第１算出部と、
    算出した前記第１の性能値と、前記流量制御器を用いる処理装置の性能を示す項目ごとの第２の係数とに基づいて、前記処理装置の性能を偏差値で表す第２の性能値を算出する第２算出部と、
    を有する処理装置。
JP2019128718A 2019-07-10 2019-07-10 性能算出方法および処理装置 Active JP7270489B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019128718A JP7270489B2 (ja) 2019-07-10 2019-07-10 性能算出方法および処理装置
TW109121835A TWI856123B (zh) 2019-07-10 2020-06-29 性能計算方法及處理裝置
KR1020200079731A KR20210007854A (ko) 2019-07-10 2020-06-30 성능 산출 방법 및 처리 장치
CN202010636740.XA CN112216587A (zh) 2019-07-10 2020-07-03 性能计算方法和处理装置
US16/922,579 US12046454B2 (en) 2019-07-10 2020-07-07 Performance calculation method and processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019128718A JP7270489B2 (ja) 2019-07-10 2019-07-10 性能算出方法および処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021015855A true JP2021015855A (ja) 2021-02-12
JP7270489B2 JP7270489B2 (ja) 2023-05-10

Family

ID=74059084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019128718A Active JP7270489B2 (ja) 2019-07-10 2019-07-10 性能算出方法および処理装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12046454B2 (ja)
JP (1) JP7270489B2 (ja)
KR (1) KR20210007854A (ja)
CN (1) CN112216587A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240146649A (ko) 2023-03-29 2024-10-08 주식회사 히타치하이테크 제조 장치 및 그 운전 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7511501B2 (ja) * 2021-02-10 2024-07-05 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び監視装置
JP2023105636A (ja) * 2022-01-19 2023-07-31 東京エレクトロン株式会社 ガス供給システム、プラズマ処理装置及びガス供給方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10232714A (ja) * 1997-02-18 1998-09-02 Kokusai Electric Co Ltd 流量制御装置の診断装置
JP2002082722A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Hitachi Metals Ltd 質量流量制御装置
JP2003031456A (ja) * 2001-07-19 2003-01-31 Hitachi Ltd 半導体製造方法及び半導体製造装置
JP2007214406A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Hitachi Metals Ltd 流量検定機能付質量流量制御装置を搭載した半導体製造装置
CN102394211A (zh) * 2011-11-24 2012-03-28 上海华力微电子有限公司 钨生长控制设备及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4502590B2 (ja) * 2002-11-15 2010-07-14 株式会社ルネサステクノロジ 半導体製造装置
JP4448335B2 (ja) * 2004-01-08 2010-04-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US20080103788A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-01 The Boeing Company System, method and program product for predicting commercial off-the-shelf equipment reliability
US8185217B2 (en) * 2008-01-31 2012-05-22 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Robust adaptive model predictive controller with tuning to compensate for model mismatch
TWI470388B (zh) * 2009-11-05 2015-01-21 Horiba Stec Co 質量流量控制器
KR101668483B1 (ko) * 2009-12-11 2016-10-21 가부시키가이샤 호리바 에스텍 매스플로우 컨트롤러
JP5723678B2 (ja) 2011-05-31 2015-05-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びそのガス供給方法
JP2014032488A (ja) * 2012-08-02 2014-02-20 Denso Corp 制御装置の出荷検査方法
US9146563B2 (en) * 2013-03-01 2015-09-29 Hitachi Metals, Ltd. Mass flow controller and method for improved performance across fluid types
JP2016086040A (ja) * 2014-10-23 2016-05-19 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置の出力検査方法及び半導体製造装置
JP6542738B2 (ja) * 2016-10-12 2019-07-10 ファナック株式会社 対象物の出荷時検査情報と稼働時アラーム情報の相関関係を学習する機械学習装置および機械学習方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10232714A (ja) * 1997-02-18 1998-09-02 Kokusai Electric Co Ltd 流量制御装置の診断装置
JP2002082722A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Hitachi Metals Ltd 質量流量制御装置
JP2003031456A (ja) * 2001-07-19 2003-01-31 Hitachi Ltd 半導体製造方法及び半導体製造装置
JP2007214406A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Hitachi Metals Ltd 流量検定機能付質量流量制御装置を搭載した半導体製造装置
CN102394211A (zh) * 2011-11-24 2012-03-28 上海华力微电子有限公司 钨生长控制设备及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240146649A (ko) 2023-03-29 2024-10-08 주식회사 히타치하이테크 제조 장치 및 그 운전 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP7270489B2 (ja) 2023-05-10
TW202107307A (zh) 2021-02-16
US12046454B2 (en) 2024-07-23
KR20210007854A (ko) 2021-01-20
CN112216587A (zh) 2021-01-12
US20210013012A1 (en) 2021-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12046454B2 (en) Performance calculation method and processing apparatus
JP6912540B2 (ja) プロセスチャンバに結合された流量コントローラをモニタする方法
KR100709360B1 (ko) 플라즈마처리장치 및 처리방법
JP4502590B2 (ja) 半導体製造装置
CN103930971B (zh) 用于流量控制器的原位校正的方法
JP2019537240A5 (ja)
CN108140588B (zh) 用于半导体设备的匹配腔室性能的方法
CN102473631B (zh) 用于等离子体处理工具原位工艺监控和控制的方法和装置
JP5334787B2 (ja) プラズマ処理装置
KR20060026902A (ko) 부식 처리를 위한 피드포워드, 피드백 웨이퍼 대 웨이퍼제어 방법
EP1907908A2 (en) Self-correcting multivariate analysis for use in monitoring dynamic parameters in process environments
KR20180065003A (ko) 챔버 매칭 및 모니터링을 위한 방법 및 시스템
US20190139796A1 (en) Monitoring apparatus and semiconductor manufacturing apparatus including the same
JP2002270581A (ja) プラズマ処理装置及び処理方法
TWI836282B (zh) 用以偵測和校正實時產品基板的強化處理和硬體架構
US9666417B2 (en) Plasma processing apparatus and method for monitoring plasma processing apparatus
JP2009188384A (ja) 製造工程の監視システム及び監視方法
TWI856123B (zh) 性能計算方法及處理裝置
JPH10312952A (ja) 基板処理装置
JP2010171336A (ja) 半導体製造装置及び半導体素子の製造方法
TWI760827B (zh) 電漿處理裝置及電漿處理裝置的運轉方法
JP2021002295A (ja) 異常検知装置、異常検知システム、及び異常検知方法
US11940785B2 (en) Method for predicting maintenance for components used in substrate treatments, and predictive maintenance device
US20240355653A1 (en) Program, Information Processing Method, Information Processing Device and Model Generation Method
JP2009130267A (ja) プラズマ反応炉処理システムにおけるプロセスガス濃度の制御方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220404

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7270489

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150