JP4796574B2 - 基板処理装置の制御装置および基板処理装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は，レシピにしたがって基板処理装置を制御する制御装置および制御プログラムに関する。

従来から，プラズマの作用により基板に成膜やエッチングなどの所望の処理を施す基板処理装置が知られている。この処理は，制御装置が，基板を処理するためのレシピ（以下，プロセスレシピと称呼する。）に基づいて基板処理装置を制御することにより実行される（たとえば，特許文献１を参照。）。この処理に用いられるプロセスレシピは，基板を処理するためのプロセス条件（たとえば，温度，ガス流量，ＲＦ出力）を示したデータが時系列で定義されているものであり，一の製品プロセスに対して１つのプロセスレシピが必要である。

従来においては，ハードウエアの性能上，一の基板処理装置にて単一のプロセスしか実行されなかったため，プロセスレシピも一の基板処理装置に対して１つ用意されていればよかった。これに対応して，基板を処理する前に基板処理装置内を最適な状態にするためのレシピ（以下，プレレシピと称呼する。）も一の基板処理装置に対して１つ用意されていればよかった。

ところが，近年においては，ハードウエアの性能が向上したため，一の基板処理装置にて複数種類のプロセスが実行可能になっている。たとえば、成膜装置においては、従来のＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)プロセスに加えて、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）プロセスが併用可能になっている。ＡＬＤでは，複数種類の原料ガスが基板上に到達する前に反応してしまわないように，原料ガスの供給を随時切り替えながら一種類ずつ交互に供給することにより，従来の成膜処理に比べ，低いプロセス温度で非常に薄い膜を基板上に形成することができる。具体的には，プロセスレシピに設定される温度は，従来の成膜処理では６５０℃程度の高温であるのに対し，ＡＬＤを用いた成膜処理では４５０℃程度の低温となる。

このようにして，プロセスレシピに設定される温度がプロセスの種類によって大きく異なると，プレレシピにて定義されるガス流量やＲＦ出力等のデータを，プロセスレシピの温度変化とは連続性のない最適値に設定し直す必要があることが，これまでの各種プロセスの実験から解明されている。そして，このようにプレレシピのデータをプロセス毎に最適化することにより，基板を処理する前の基板処理装置内をプロセスに応じて良好な状態に保つことができ，この結果，基板に最適なプラズマ処理を施すことができる。

特開平９−１２９５２９号公報

しかしながら，基板処理装置にて実行されるプロセスの種類が変わる度に，オペレータが手作業でプレレシピのデータを最適値に登録し直さなければならないとすると，その登録に相当な時間がかかり効率的でないばかりか，登録の際に入力ミスがあった場合には，入力ミスしたレシピにしたがって基板処理装置が制御されるため，最適なプロセス結果が得られず，基板に良好なプラズマ処理を施すことができなくなる。さらに，今後の更なるハードウエアの進歩に対しても柔軟に対応できるように基板処理装置を自動制御するシステムを構築することにより，高額な基板処理装置の商品的価値を効果的に高めることができる。

そこで，本発明は，各種プロセスに応じて柔軟に基板処理装置を制御する制御装置および制御プログラムを提供する。

すなわち，上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，基板処理装置の制御手順を示したデータを含むプレレシピにしたがって前記基板処理装置を制御し，被処理基板の処理手順を示したデータを含むプロセスレシピにしたがって前記基板処理装置に搬入された被処理基板を処理する制御装置が提供される。

この制御装置は，１または２以上のプロセスレシピを記憶する第１の記憶部と，前記各プロセスレシピに含まれる特定のデータに応じて前記基板処理装置の制御手順を変えることができるように，各プロセスレシピに対応付けて複数種類のプレレシピをそれぞれ記憶する第２の記憶部と，処理の対象となる１または２以上の被処理基板に用いられるレシピの指定に応じて，前記第１の記憶部に記憶された複数のプロセスレシピの中から前記指定されたレシピに対応するプロセスレシピを特定する特定部と，前記特定されたプロセスレシピに含まれるデータの中から前記特定のデータを取得する取得部と，前記特定されたプロセスレシピに対応付けて前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記取得された特定のデータに対応したプレレシピを１つ選択する選択部と，を備えている。

これによれば，第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中からプロセスレシピの特定のデータに対応してプレレシピが１つ選択される。これにより，基板処理装置で実行されるプロセスの種類が変わる度に，オペレータが手作業にてプレレシピのデータを最適値に登録し直す必要がなくなり効率的であるのみならず，登録の際の入力ミスを防ぐことができる。この結果，最適化されたプレレシピにしたがって基板処理装置内をプロセスに応じた最適な状態に保つことができる。これにより，良好な状態に保たれた基板処理装置内にてプロセスレシピにしたがって被処理基板に最適な処理を施すことができる。

前記取得部は，前記特定されたプロセスレシピに含まれる温度に関するデータである温度データを前記特定のデータとして取得してもよい。プロセスレシピから取得される温度データの一例としては，ステージヒータ設定温度，シャワーヒータ温度等が挙げられる。さらに，ステージヒータ設定温度は，ステージヒータの外縁側の設定温度であってもよく，ステージヒータの中心側の設定温度であってもよい。また，特定のデータは，温度に関するデータに限られず，たとえば，圧力データ，ガス流量データ，プラズマ印加電力データであってもよい。

前記第２の記憶部は，前記基板処理装置を制御する温度に応じて異なる制御手順を示した複数種類のプレレシピを各プロセスレシピに対応付けて記憶し，前記選択部は，前記取得された温度データと所与の閾値とを比較し，比較した結果に基づいて前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記取得された温度データに対応したプレレシピを選択するようにしてもよい。

より具体的には，前記第２の記憶部は，前記基板処理装置を制御する温度に対応した高温用プレレシピ，中温用プレレシピおよび低温用プレレシピを各プロセスレシピに対応付けてそれぞれ記憶し，前記選択部は，前記取得された温度データと，高温と中温とを区別するための第１の閾値と，を比較し，比較した結果，前記温度データが第１の閾値以上の場合には，前記第２の記憶部に記憶された高温用プレレシピを選択し，前記温度データが第１の閾値より小さい場合には，さらに，前記温度データと，中温と低温とを区別するための第２の閾値と，を比較し，比較した結果，前記温度データが第２の閾値以上の場合には，前記第２の記憶部に記憶された中温用プレレシピを選択し，前記温度データが第２の閾値より小さい場合には，前記第２の記憶部に記憶された低温用プレレシピを選択するようにしてもよい。

これまでの各種プロセスの実験から，プロセスレシピに設定されている温度が４５０℃，５５０℃，６５０℃というように，プロセスの種類によって大きく異なってくると，プレレシピにて定義されるガス流量やＲＦ出力等のデータを，プロセスレシピの温度変化とは連続性のない最適値に設定し直す必要があることが解明されている。これに対して，本発明によれば，第２の記憶部に記憶された高温用プレレシピ，中温用プレレシピおよび低温用プレレシピの中からプロセスレシピにて定義された温度データに対応したプレレシピが１つ選択される。このようにして選択されたプレレシピは，プロセス毎に最適化されたデータを持っている。これにより，選択されたプレレシピにしたがって最適なプロセス結果を得ることができる。この結果，各種製品プロセスに合わせてプロセスレシピとプレレシピとを一対一にリンクさせて保有していなくても，各種製品プロセスに応じて柔軟に基板処理装置を制御することができる。

前記処理の対象となる１または２以上の被処理基板は，複数の被処理基板を含むロットの識別情報または被処理基板の識別情報の少なくともいずれかの指定を受けることにより特定されてもよい。

前記特定部は，第１のロットの識別情報の指定および第１のロットに用いられる第１のレシピの指定および第２のロットの識別情報の指定および第２のロットに用いられる第２のレシピの指定に応じて，前記第１の記憶部に記憶された複数のプロセスレシピの中から前記指定された第１のレシピおよび第２のレシピに対応する第１のプロセスレシピおよび第２のプロセスレシピをそれぞれ特定し，前記取得部は，前記特定された第１のプロセスレシピおよび第２のプロセスレシピに含まれるデータの中から前記温度に関する第１の温度データおよび第２の温度データをそれぞれ取得し，前記選択部は，前記第１の温度データと第２の温度データとが異なる場合，前記第１のロットおよび第２のロットの処理前にプレレシピにより前記基板処理装置をそれぞれ制御するために，前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記第１のプロセスレシピおよび第２のプロセスレシピに対応したプレレシピを１つずつ選択するようにしてもよい。

これにより，異なるプロセス温度（温度データ）のロットを連続実行する場合であっても，基板処理前（すなわち，連続実行する第１のロットの基板処理前および第２のロットの基板処理前）に，基板処理装置内は，第１のプロセスレシピおよび第２のプロセスレシピに対応してそれぞれ選択されたプレレシピにしたがってそれぞれのプロセスに最適な状態に整えられる。この結果，連続実行すべきロット毎に，各ロットに属する基板に最適な処理を施すことができる。

前記基板処理装置の制御装置であって，さらに，前記選択部により選択されたプレレシピに含まれる温度に関するデータと前記取得部により取得された温度データとの違いの程度を求め，求められた違いの程度に応じて前記選択されたプレレシピに含まれる所定のデータを補正する補正部を備えていてもよい。

これによれば，予め定められた所定のルールに基づいて，プレレシピに含まれる所定のデータが補正される。これにより，製品プロセス毎の温度データの大きな違い（１００℃程度）に対しては，複数種類のプレレシピから製品プロセス（プロセスレシピの温度データ）に応じて最適なプレレシピを選択することにより対応するとともに，プロセスレシピの温度データと選択されたプレレシピの温度データとのわずかな違い（数℃〜数１０℃程度）に対しては，選択されたプレレシピを補正することにより対応することができる。このように，プレレシピのデータを選択および補正という２段階で最適化することにより，基板処理装置内の状態をさらに製品プロセスに応じてきめ細やかに整えることができる。この結果，非常に良好な状態に整えられた基板処理装置内にて，被処理基板に均一かつ良好な処理を施すことができる。なお，プロセスレシピの温度データと選択されたプレレシピの温度データとの違いの程度は，それらの温度データの差分やプロセスレシピの温度データに対するプレレシピの温度データの比率などによっても求めることができる。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板処理装置の制御手順を示したデータを含むプレレシピにしたがって前記基板処理装置を制御し，被処理基板の処理手順を示したデータを含むプロセスレシピにしたがって前記基板処理装置に搬入された被処理基板を処理することをコンピュータに実行させる制御プログラムであって，１または２以上のプロセスレシピを第１の記憶部に記憶する処理と，前記各プロセスレシピに含まれる特定のデータに応じて前記基板処理装置の制御手順を変えることができるように，各プロセスレシピに対応付けて複数種類のプレレシピを第２の記憶部にそれぞれ記憶する処理と，処理の対象となる１または２以上の被処理基板に用いられるレシピの指定に応じて，前記第１の記憶部に記憶された複数のプロセスレシピの中から前記指定されたレシピに対応するプロセスレシピを特定する処理と，前記特定されたプロセスレシピに含まれるデータの中から前記特定のデータを取得する処理と，前記特定されたプロセスレシピに対応付けて前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記取得された特定のデータに対応したプレレシピを１つ選択する処理と，をコンピュータに実行させる基板処理装置の制御プログラムが提供される。

これによれば，第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中からプロセスレシピにて定義された特定のデータに対応したプレレシピが１つ選択される。これにより，基板処理装置で実行されるプロセスの種類が変わる度に，オペレータが手作業にてプレレシピのデータを登録し直す必要がなくなり効率的であるだけでなく，登録の際の入力ミスを防ぐことができる。この結果，最適値をもつプレレシピにしたがって基板処理装置内をプロセスに応じて最適な状態に保つことができ，この結果，非常に良好な環境でプロセスレシピにしたがって被処理基板に最適な処理を施すことができる。

また，このようにして基板処理装置というハードウエアをソフトウエアを用いて自動制御することにより（すなわち，ハードウエアとソフトウエアとを協業させることにより）今後の更なるハードウエアの進歩に対しても自動的に柔軟に対応することができる。この結果，高額な基板処理装置の商品的価値をさらに高めることができる。

以上説明したように本発明によれば，各種プロセスに対して柔軟に基板処理装置を制御することができる。

本発明の各実施形態にかかる基板処理システムを示す図である。 各実施形態にかかるＥＣのハードウエア構成図である。 各実施形態にかかる基板処理システムのハードウエア構成図である。 各実施形態にかかる各ＰＭの縦断面図である。 第１実施形態にかかるＥＣの機能構成図である。 プロセスレシピに含まれるデータの一部を例示した図である。 各実施形態にて実行される成膜処理ルーチンを示したフローチャートである。 各実施形態にて実行されるプレレシピ自動選択処理ルーチンを示したフローチャートである。 第１実施形態にて実行されるレシピ実行処理ルーチンを示したフローチャートである。 第２実施形態にかかるＥＣの機能構成図である。 第２実施形態にて実行されるレシピ実行処理ルーチンを示したフローチャートである。 プレレシピを補正するルールの一部を例示した図である。

符号の説明

１００ ホストコンピュータ
２００ ＥＣ
３００ 制御コントローラ
４００ ＰＭ
２５０ 入力部
２５５ａ 第１の記憶部
２５５ｂ 第２の記憶部
２６０ プロセスレシピ特定部
２６５ ステージ温度取得部
２７０ プレレシピ選択部
２７５ レシピ実行部
２８０ 通信部
２８５ 出力部
２９０ 補正部
ＰＭ プロセスモジュール

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，同一の構成及び機能を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。

なお，本明細書中１Ｔｏｒｒは（１０１３２５／７６０）Ｐａ，１ｓｃｃｍは（１０^−６／６０）ｍ^３／ｓｅｃとする。

（第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態にかかる制御装置を用いた基板処理システムについて，図１を参照しながら説明する。なお，本実施形態では，基板にＴｉ膜（または，ＴｉＮ膜）を形成する処理を例に挙げて説明する。

（基板処理システム）
基板処理システム１０は，ホストコンピュータ１００，マスタコントローラ（以下，ＥＣ２００（ＥＣ（Equipment controller）と称呼する），ｎ個の制御コントローラ（制御コントローラ３００ａ〜３００ｎ）およびｎ個のＰＭ（プロセスモジュール）（ＰＭ４００ａ〜４００ｎ）を有している。ホストコンピュータ１００とＥＣ２００とは，インターネットなどのネットワーク５００により接続されている。また，ＥＣ２００と制御コントローラとは，ＬＡＮ（Local
Area Network）などのネットワーク６００により接続されている。

ホストコンピュータ１００は，データ管理など基板処理システム１０全体を管理する。ＥＣ２００は，基板の成膜処理を制御するために使用されるレシピ（プロセスレシピおよびプレレシピ）を保存し，レシピにしたがって制御コントローラ３００ａ〜３００ｎに成膜処理を制御する指令を送信したり，使用されたレシピの履歴を保存するなどの管理を行う。

制御コントローラ３００ａ〜３００ｎは，ＥＣ２００から送信された指令に基づいてＰＭ４００ａ〜４００ｎをそれぞれ制御し，各ＰＭ４００ａ〜４００ｎは，その制御に基づいて搬入されたウエハＷを成膜処理する。処理デ−タ（たとえば，温度，圧力およびガス流量などの経時変化）は，制御コントローラ３００ａ〜３００ｎからＥＣ２００を介してホストコンピュータ１００に送信される。

つぎに，ＥＣ２００およびＰＭ４００のハードウエア構成について，図２，３を参照しながらそれぞれ説明する。なお，ホストコンピュータ１００および制御コントローラ３００のハードウエア構成については図示していないが，ＥＣ２００と同様な構成である。

（ＥＣのハードウエア構成）
図２に示したように，ＥＣ２００は，ＲＯＭ２０５，ＲＡＭ２１０，ＣＰＵ２１５，バス２２０，内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）２２５および外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）２３０を有している。

ＲＯＭ２０５には，ＥＣ２００にて実行される基本的なプログラムや，異常時に起動するプログラム，プロセスレシピ，プレレシピ等が記録されている。ＲＡＭ２１０には，各種プログラムやデータが蓄積されている。ＲＯＭ２０５およびＲＡＭ２１０は，記憶装置の一例であり，ＥＥＰＲＯＭ，光ディスク，光磁気ディスクなどの記憶装置であってもよい。

ＣＰＵ２１５は，プロセスレシピやプレレシピにしたがって基板の成膜処理を制御する。バス２２０は，ＲＯＭ２０５，ＲＡＭ２１０，ＣＰＵ２１５，内部インタフェース２２５および外部インタフェース２３０の各デバイス間で情報をやりとりする経路である。

内部インタフェース２２５は，オペレータの操作によりキーボード７０５やタッチパネル７１０から成膜処理に関するデータを入力し，必要なデータをモニタ７１５やスピーカ７２０に出力するようになっている。外部インタフェース２３０は，ネットワーク５００に接続されたホストコンピュータ１００とデータを送受信するとともに，ネットワーク６００に接続された各制御コントローラ３００とデータを送受信するようになっている。

（ＰＭのハードウエア構成）
図３に示したように，基板処理システム１０は，ウエハＷを搬入出させる搬送システムＨとウエハＷに対して成膜処理を行う処理システムＳとを有している。搬送システムＨと処理システムＳとは，ロードロック室４０５（ロードロック室４０５ａ，４０５ｂ）を介して連結されている。

搬送システムＨは，カセットステージ４１０と搬送ステージ４２０を有している。カセットステージ４１０には，容器載置台４１０ａが設けられていて，容器載置台４１０ａには，３つのカセット容器４１０ｂ１〜４１０ｂ３が載置されている。各カセット容器４１０ｂは，たとえば，最大で２５枚のウエハＷを多段に収容することができる。

搬送ステージ４２０には，その中心にて搬送方向に沿って延びる案内レール４２０ａが設けられている。案内レール４２０ａには，ウエハＷを搬送する２本の搬送アーム４２０ｂ１，４２０ｂ２が，磁気駆動により案内レール４２０ａをスライド移動するように支持されている。搬送アーム４２０ｂ１，４２０ｂ２は，屈伸および旋回可能な多関節状の搬送アーム本体４２０ｂ１１，４２０ｂ２１と搬送アーム本体４２０ｂ１の先端に取り付けたフォーク４２０ｂ１２，４２０ｂ２２とをそれぞれ有しており，フォーク４２０ｂ１２，４２０ｂ２２上にウエハＷを保持するようになっている。

搬送ステージ４２０の一端には，ウエハＷの位置決めを行う位置合わせ機構４２０ｃが設けられている。位置合わせ機構４２０ｃは，ウエハＷを載置した状態で回転台４２０ｃ１を回転させながら，光学センサ４２０ｃ２によりウエハＷの周縁部の状態を検出することにより，ウエハＷの位置を合わせるようになっている。

２つのロードロック室４０５ａ，４０５ｂには，その内部にてウエハＷを載置する載置台４０５ａ１，４０５ｂ１がそれぞれ設けられているとともに，その両端にて気密に開閉可能なゲートバルブ４０５ａ２，４０５ａ３，４０５ｂ２，４０５ｂ３がそれぞれ設けられている。かかる構成により，搬送システムは，ウエハＷを，カセット容器４１０ｂ１〜４１０ｂ３とロードロック室４０５ａ，４０５ｂと位置合わせ機構４２０ｃとの間で搬送するようになっている。

一方，処理システムＳには，移載室４３０および４つのプロセスモジュールＰＭ１〜ＰＭ４（ＰＭ：Process Module，基板処理装置に相当）が設けられている。移載室４３０は，気密に開閉可能なゲートバルブ４４０ａ〜４４０ｄを介してＰＭ１〜ＰＭ４とそれぞれ接合されている。移載室４３０には，屈伸および旋回可能なアーム４３０ａが設けられている。

ＰＭ１〜ＰＭ４には，ウエハを載置するサセプタ４５０ａ〜４５０ｄがそれぞれ設けられている。移載室４３０およびＰＭ１〜ＰＭ４の室内は，所望の程度までそれぞれ真空引きされている。かかる構成により，処理システムは，アーム４３０ａを用いてウエハＷをロードロック室４０５から移載室４３０を経由して各ＰＭに搬入し，各サセプタ４５０に載置された状態で成膜処理した後，再び，移載室４３０を経由してロードロック室４０５へ搬出するようになっている。

なお，本実施形態では，ウエハＷは，ＰＭ１またはＰＭ３に搬入されてＴｉ膜処理され，その後，ＰＭ２またはＰＭ４に搬入されてＴｉＮ膜処理される。しかし，ＰＭ１〜ＰＭ４は，このような成膜処理の他，拡散処理，エッチング処理，アッシング処理，スパッタリング処理等の各種処理を行うことができる。

また，ＰＭ１〜ＰＭ４は，それぞれが一台で高温（６５０℃程度）での成膜処理，中温（５５０℃程度）での成膜処理，低温（４５０℃程度）での成膜処理を実行することができる。低温での成膜処理としては，たとえば，ＡＬＤ，ＬＴＴｉ（Low Temperature Ti）が挙げられる。また，中温での成膜処理としては，たとえば，ＳＪ（Shallow Junction）条件が挙げられ，高温での成膜処理としては，たとえば，従来から行われていた既存の成膜処理が挙げられる。

（各ＰＭの内部構成）
つぎに，各ＰＭの内部構成について，図４に示したＰＭの縦断面図を参照しながら説明する。ＰＭは，気密に構成された略円筒状のチャンバＣを有していて，その内部には，前述したようにウエハＷを載置するサセプタ４５０が設けられている。サセプタ４５０は，たとえばＡｌＮなどのセラミックスで構成され，円筒状の支持部材４５１により支持されている。

サセプタ４５０には，その外縁部にてウエハＷをガイドするとともにプラズマをフォーカシングするガイドリング４５２が設けられている。また，サセプタ４５０には，その内部にてステージヒータ４５４が埋め込まれている。ステージヒータ４５４には，チャンバＣの外部にて交流電源４５６が接続されていて，交流電源４５６から出力された交流電圧によりステージヒータ４５４をプロセスレシピに定義されたステージヒータ設定温度に保持することにより，ウエハＷを所定の温度にするようになっている。

チャンバＣの天井壁部４５８ａには，絶縁部材４５９を介してシャワーヘッド４６０が設けられている。このシャワーヘッド４６０は，上段ブロック体４６０ａ，中段ブロック体４６０ｂおよび下段ブロック体４６０ｃから構成されている。

上段ブロック体４６０ａには，ガス通路４６０ａ１とガス通路４６０ａ２とが形成されている。中段ブロック体４６０ｂには，ガス通路４６０ａ１と連通されたガス通路４６０ｂ１，および，ガス通路４６０ａ２と連通されたガス通路４６０ｂ２が形成されている。下段ブロック４６０ｃには，ガス通路４６０ｂ１およびガス通路４６０ｂ２にそれぞれ連通した噴射孔４６０ｃ１および噴射孔４６０ｃ２が交互に複数形成されている。シャワーヘッド４６０には，ガスライン４６５ａ，４６５ｂを介してガス供給機構４７０が接続されている。

ガス供給機構４７０は，ガス供給源４７０ａ〜４７０ｅ，複数のバルブ４７２，複数のマスフローコントローラ４７４，複数のバルブ４７６およびバルブ４７８から構成されていて，各バルブ４７２，４７６，４７８の開閉を制御することにより，各ガス供給源から処理ガスを選択的にチャンバＣ内に供給するようになっている。また，各マスフローコントローラ４７４は，それぞれが供給する処理ガスの流量を制御することにより処理ガスを所望の濃度に調整するようになっている。

ガス供給源のうち，ＣｌＦ_３ガス供給源４７０ａは，クリーニングガスであるＣｌＦ_３ガスを供給し，ＴｉＣｌ_４ガス供給源４７０ｂは，Ｔｉ膜形成のためにＴｉが含有されたＴｉＣｌ_４ガスを供給し，Ａｒ供給源４７０ｃは，プラズマ励起ガスであるＡｒガスを供給する。また，Ｈ_２供給源４７０ｄは，還元ガスであるＨ_２ガスを供給し，ＮＨ_３ガス供給源４７０ｅは，Ｔｉ膜を窒化するためにＮが含有されたＮＨ_３ガスを供給する。

ＣｌＦ_３ガス供給源４７０ａ，ＴｉＣｌ_４ガス供給源４７０ｂおよびＡｒ供給源４７０ｃには，前述したガスライン４６５ａが接続されている。Ｈ_２供給源４７０ｄおよびＮＨ_３ガス供給源４７０ｅには，ガスライン４６５ｂが接続されている。さらに，ＴｉＣｌ_４ガス供給源４７０ｂには，ガスライン４６５ｃを介して排気装置４８０が接続されている。

シャワーヘッド４６０には，整合器４９０を介して高周波電源４９２が接続されている。一方，サセプタ４５０には，シャワーヘッド４６０の対向電極として電極４９４が埋設されている。電極４９４には，整合器４９６を介して高周波電極４９８が接続されていて，高周波電源４９８から電極４９４に高周波電力が供給されることによりバイアス電圧が生成される。

チャンバＣには，その底部壁面４５８ｂにて排気管４９９が設けられていて，排気管４９９には，真空ポンプを含む排気装置４８０が接続されている。排気装置４８０は，排気管４９９を介してチャンバＣ内のガスを排気することによりチャンバＣ内を所定の真空度まで減圧するようになっている。

かかる構成により，高周波電源４９２からシャワーヘッド４６０に供給された高周波電力によって，ガス供給機構４７０からシャワーヘッド４６０を介してチャンバＣに供給された処理ガスがプラズマ化され，そのプラズマによりウエハＷが成膜処理される。たとえば，ＰＭ１にてＴｉ膜が形成される場合には，ウエハＷが搬送された後、ＴｉＣｌ_４ガス供給源４７０ｂから供給されたＴｉＣｌ_４ガスがＡｒガスにキャリアされて，ガスライン４６５ａ，ガス通路４６０ａ１，４６０ｂ１を通って噴射孔４６０ｃ１からチャンバＣ内に噴射される。一方，Ｈ_２供給源４７０ｄから供給されたＨ_２ガスは，ガスライン４６５ｂ，ガス通路４６０ａ２，４６０ｂ２を通って噴射孔４６０ｃ２からチャンバＣ内に噴射される。このようにして，ＴｉＣｌ_４ガスとＨ_２ガスとは，まったく独立してチャンバＣに供給され，チャンバＣ内に供給された後に混合されながら高周波電力によりプラズマ化され，これにより，ウエハＷにＴｉ膜（ＴｉＳｉ_２膜）が形成される。

このようにしてＴｉ膜が形成されたウエハＷは，さらに，必要に応じてＰＭ２に搬送され，その表面を窒化する処理を施される。この場合，Ａｒガスは，ガスライン４６５ａ，ガス通路４６０ａ１，４６０ｂ１を通って複数の噴射孔４６０ｃ１からチャンバＣ内に噴射され，ＮＨ_３ガスおよびＨ_２ガスは，ガスライン４６５ｂ，ガス通路４６０ａ２，４６０ｂ２を通って複数の噴射孔４６０ｃ２からチャンバＣ内に噴射される。供給されたガスは高周波電力によりプラズマ化され，これにより，ウエハＷが窒化処理（ＴｉＮ膜形成処理）される。なお，所定枚数のウエハＷが成膜された後は，ＣｌＦ_３ガスをチャンバＣ内に供給することにより，チャンバＣ内がクリーニングされる。

（ＥＣの機能構成）
つぎに，ＥＣ２００の各機能について，各機能をブロックにて示した図５を参照しながら説明する。ＥＣ２００は，入力部２５０，第１の記憶部２５５ａ，第２の記憶部２５５ｂ，プロセスレシピ特定部２６０，ステージ温度取得部２６５，プレレシピ選択部２７０，レシピ実行部２７５，通信部２８０および出力部２８５の各ブロックにより示される機能を有している。

ロットスタートのボタンが押される前に，オペレータが，たとえば，キーボード７０５やタッチパネル７１０を用いて，１または２以上のロットＩＤ（ロットＮｏ）およびウエハＷの各ＰＭへの搬送手順と搬送先のＰＭでそれぞれ実行するプロセスレシピ名の組み合わせであるシステムレシピを入力すると，入力部２５０はこれを取り込む。

ここで，入力部２５０により取り込まれる成膜処理の対象を特定する情報は，ロットＩＤに限られず，たとえば，ウエハＷ毎に予め定められたウエハＩＤ（ウエハＮｏ）により特定することもできる。すなわち，成膜処理の対象は，ロットＩＤの識別情報またはウエハＷの識別情報の少なくともいずれかの指定を受けることにより特定することができる。同様に，プロセスレシピを識別する情報は，プロセスレシピ名に限られず，たとえば，プロセスレシピ毎に予め登録されたプロセスレシピＮｏを入力することにより特定することもできる。また、システムレシピを予め作成しておき、ロット開始時にはシステムレシピ名を指定するようにしても良い。

第１の記憶部２５５ａには，ＰＭ１〜ＰＭ４にてそれぞれ実行されるプロセスレシピＰＭ１〜ＰＭ４がそれぞれ１若しくは複数記憶されている。プロセスレシピは，システムレシピの１部であって，ウエハＷの処理手順を時系列に示したデータを有するテーブルである。プロセスレシピＰＭ１の内容の一部を図６に例示したように，たとえば，プロセスレシピＰＭ１には，図４のステージヒータ４５４の設定温度を６４０℃に固定してＴｉ膜を形成する処理手順が示されている。

ステップ項目および時間にて示されるように，プロセスレシピＰＭ１では，まず，ＳＴＥＰ１を１０秒，つぎに，ＳＴＥＰ２を５秒，ＳＴＥＰ３を５秒・・・というように，ウエハＷの処理手順をステップ毎に時系列に定義する。たとえば，プロセスレシピＰＭ１によれば，ＰＭ１内は，最初の１０秒間（ＳＴＥＰ１）は，圧力が２（Ｔｏｒｒ），Ｈ_２ガスの流量が２０（ｓｃｃｍ）に制御され，つぎの５秒間（ＳＴＥＰ２）は，圧力が５（Ｔｏｒｒ），ＴｉＣｌ_４ガスの流量が２０（ｓｃｃｍ），Ｈ_２ガスの流量が２０（ｓｃｃｍ）に制御され，つぎの５秒間（ＳＴＥＰ３）は，圧力が０（Ｔｏｒｒ），Ａｒガスの流量が１０００（ｓｃｃｍ）に制御され，・・・というように，ウエハＷの処理手順を示したデータがステップ毎に詳細に示されている。これにより，ＰＭ１に搬入されたウエハＷは，プロセスレシピＰＭ１の処理手順にしたがって処理される。

なお，第１の記憶部２５５ａは，プロセスレシピ名とその名前に一致するプロセスレシピとをリンクさせるリンク情報（図示せず）を保持している。たとえば，第１の記憶部２５５ａは，各名称に対応したプロセスレシピが格納されたアドレスをリンク情報として各名称に対応させて記憶していてもよい。

第２の記憶部２５５ｂには，プロセスレシピに含まれる特定のデータに応じてＰＭの制御手順を変えることができるように，複数種類のプレレシピが各プロセスレシピに対応付けられてそれぞれ記憶されている。具体的には，第２の記憶部２５５ｂには，高温プロセス用のレシピ（高温用プレレシピ），中温プロセス用のレシピ（中温用プレレシピ），および，低温プロセス用のレシピ（低温用プレレシピ）が各プロセスレシピに対応付けてそれぞれ記憶されている。たとえば，プロセスレシピＰＭ１に関しては，プロセスレシピＰＭ１に含まれるステージヒータ設定温度（温度データとも称呼する）に対応して，プレレシピＰＭ１−Ｈ（高温用プレレシピ），プレレシピＰＭ１−Ｍ（中温用プレレシピ）およびプレレシピＰＭ１−Ｌ（低温用プレレシピ）が記憶されている。プロセスレシピＰＭ２〜ＰＭ４に対しても同様に３種類のプレレシピがそれぞれ記憶されている。

プレレシピは，ウエハＷを処理する前のＰＭの制御手順を示したデータを有したテーブルである。プレレシピは，ウエハＷを処理する前にＰＭ内を最適な状態にするために用いられる。なお，第２の記憶部２５５ｂは，プロセスレシピ名とその名前に一致する３種類のプレレシピとをリンクさせるリンク情報（図示せず）を保持している。また，実際には，第１の記憶部２５５ａおよび第２の記憶部２５５ｂに記憶されたデータは，図２のＲＯＭ２０５やＲＡＭ２１０，あるいは，図示しない他のメモリに保存されている。

プロセスレシピ特定部２６０（特定部に相当）は，入力部２５０により入力されたロットＩＤおよびレシピ名に応じて，第１の記憶部２５５ａに記憶された複数のプロセスレシピの中から，リンク情報に基づきオペレータにより指定されたレシピ名に対応するプロセスレシピを特定する。たとえば，レシピ名として「ＰＭ１」が入力された場合，プロセスレシピ特定部２６０は，リンク情報を用いて「ＰＭ１」に対応したレシピ（プロセスレシピＰＭ１）が格納されたアドレスを取得し，これにより，プロセスレシピＰＭ１を特定する。

ステージ温度取得部２６５（取得部に相当）は，プロセスレシピ特定部２６０により特定されたプロセスレシピに含まれるデータの中から特定のデータとしてステージヒータ設定温度（温度データ）を取得する。なお，プロセスレシピから取得される温度データは，ステージヒータ設定温度に限られず，たとえば，シャワーヒータ温度（すなわち，シャワーヘッド４６０に設けられたヒータの温度）等であってもよい。さらに，ステージヒータ４５４は，面内温度勾配をつけられるようになっているので，ステージヒータ設定温度は，ステージヒータ４５４の外縁側の設定温度であってもよく，ステージヒータ４５４の中心側の設定温度であってもよい。また，特定のデータは，温度に関するデータに限られず，たとえば，圧力データ，ガス流量データ，プラズマ印加電力データであってもよい。

プレレシピ選択部２７０（選択部に相当）は，プロセスレシピ特定部２６０により特定されたプロセスレシピに対応付けて第２の記憶部２５５ｂに記憶された３種類のプレレシピの中から，ステージ温度取得部２６５により取得された温度データに対応したプレレシピを１つ選択する。

レシピ実行部２７５は，プレレシピ選択部２７０により選択されたプレレシピにしたがって，ウエハ処理前にＰＭを制御した後，プロセスレシピ特定部２６０により特定されたプロセスレシピにしたがって，ＰＭ内に搬入されたウエハＷ上の成膜処理を制御する。

通信部２８０は，レシピ実行部２７５から上記成膜処理制御のための指令を受けると，これに応じてＰＭを制御するための制御信号を制御コントローラ３００に送信する。これにより，ウエハＷは，プレレシピにしたがってウエハ処理前に制御されたＰＭにてプロセスレシピにしたがって成膜処理される。

出力部２８５は，成膜処理実行中に，レシピベリファイエラー（パラメータに設定されているレシピが実行不可能）などの不具合が生じたとき，その不具合を示した警告文をモニタ７１５に表示するとともにアラーム音をスピーカ７２０に出力する。

なお，以上に説明したＥＣ２００の各機能は，実際には，ＣＰＵ２１５がこれらの機能を実現する処理手順を記述したプログラムを実行することにより，または，各機能を実現するための図示しないＩＣ等を制御することにより達成されるようにしてもよい。たとえば，本実施形態では，プロセスレシピ特定部２６０，ステージ温度取得部２６５，プレレシピ選択部２７０，レシピ実行部２７５の各機能は，ＣＰＵ２１５がこれらの機能を実現する処理手順を記述したプログラムを実行することにより達成される。

（ＥＣの動作）
つぎに，ＥＣの動作について，図７〜図９を参照しながら説明する。図７は，ＥＣ２００が実行する成膜制御処理（メインルーチン）を示したフローチャートである。図８は，図７のメインルーチンにて呼び出されるプレレシピ自動選択処理（サブルーチン）を示したフローチャートである。図９は，図７のメインルーチンにて呼び出されるレシピ実行処理（サブルーチン）を示したフローチャートである。

なお，成膜制御処理を開始する前に，必要な装置パラメータが予め設定されている。その１つとして，低温／中温切替温度Ｔｌ，中温／高温切替温度Ｔｈがある。低温／中温切替温度Ｔｌは，第２の記憶部２５５ｂに記憶された３種類のプレレシピのうち，低温用プレレシピと中温用プレレシピとのいずれを選択するかを判定するときに使われる。中温／高温切替温度Ｔｈは，中温用プレレシピと高温用プレレシピとのいずれを選択するかを判定するときに使われる。よって，本実施形態における「高温」とは，中温／高温切替温度Ｔｈ以上の温度をいい，「中温」とは，中温／高温切替温度Ｔｈより低い温度であって低温／中温切替温度Ｔｌ以上の温度をいい，「低温」とは，低温／中温切替温度Ｔｌより低い温度をいう。

本実施形態では，低温／中温切替温度Ｔｌ＝５００℃，中温／高温切替温度Ｔｈ＝６００℃と定義する。しかし，低温／中温切替温度Ｔｌ，中温／高温切替温度Ｔｈは，４５０℃≦低温／中温切替温度Ｔｌ＜５５０℃，５５０℃≦中温／高温切替温度Ｔｈ≦６５０℃の範囲であればいずれの値であってもよい。

また，成膜制御処理を開始する前に，プレレシピ自動選択機能の設定値が，「有効」または「無効」に定められている。この値は，ユーザが基板処理システム１０の運用を開始する前に（通常，基板処理システム１０の出荷時までに）定められるが，基板処理システム１０の運用を開始した後に，ユーザが設定し直すこともできる。また，本実施形態では，プレレシピ自動選択機能の設定値が「有効」の場合について，ＥＣ２００の動作を以下に説明するが，プレレシピ自動選択機能の設定値が「無効」の場合，３種類のプレレシピから最適なプレレシピを選択する処理は行われず，ＰＭは，既存のプレレシピにしたがって従来通り制御される。

また，直前に処理したロッドに用いられたステージヒータ設定温度Ｔｐを保存するための変数であるＴｐoldにも，初期設定として「０」が設定されている。

また，成膜制御処理を開始する前に，オペレータにより成膜処理の対象となるロットＩＤおよびレシピ名が指定されている。複数ロットを連続的に処理する場合には，複数のロットＩＤおよび各ロットＩＤに応じたレシピ名が指定されている。

（成膜制御処理）
このようにしてオペレータにより，成膜処理の対象となるロットＩＤおよびレシピ名が指定された後（複数ロットを連続的に処理する場合には，複数のロットＩＤおよび各ロットに適用するレシピ名がそれぞれ指定された後），オペレータがロットスタートボタンを「ＯＮ」すると，図７のステップ７００から成膜制御処理が開始され，ステップ７０５に進んで，プロセスレシピ特定部２６０は，第１の記憶部２５５ａに記憶されたリンク情報を利用して，第１の記憶部２５５ａに記憶されたプロセスレシピからオペレータにより指定された（すなわち，入力部２５０により入力された）レシピ名に応じたプロセスレシピを特定する。

つぎに，ステップ７１０に進んで，ステージ温度取得部２６５は，特定されたプロセスレシピ内のデータからステージヒータ設定温度Ｔｐを取得する。ついで，ステップ７１５に進み，プレレシピ選択部２７０は，プレレシピ自動選択処理を実行する。

（プレレシピ自動選択処理）
プレレシピ自動選択処理は，図８のステップ８００から開始され，ステップ８０５に進んで，プレレシピ選択部２７０は，ステージヒータ設定温度Ｔｐが中温／高温切替温度Ｔｈ以上であるか否かを判定する。高温の成膜処理が実行される場合，プレレシピ選択部２７０は，ステップ８０５にて「ＹＥＳ」と判定し，ステップ８１０に進んで，第２の記憶部２５５ｂに記憶されたリンク情報を利用して，特定されたプロセスレシピに対応して第２の記憶部２５５ｂに記憶された３種類のプレレシピのうち，高温用プレレシピを選択し，ステップ８９５に進んで本処理を終了する。

一方，中温の成膜処理が実行される場合，プレレシピ選択部２７０は，ステップ８０５にて「ＮＯ」と判定し，ステップ８１５に進んで，ステージヒータ設定温度Ｔｐが低温／中温切替温度Ｔｌ以上であるか否かを判定する。中温の成膜処理が実行される場合，プレレシピ選択部２７０は，ステップ８１５にて「ＹＥＳ」と判定し，ステップ８２０に進んで，特定されたプロセスレシピに応じて第２の記憶部２５５ｂに記憶された３種類のプレレシピのうち，中温用プレレシピを選択し，ステップ８９５に進んで本処理を終了する。

一方，低温の成膜処理が実行される場合，プレレシピ選択部２７０は，ステップ８１５にて「ＮＯ」と判定し，ステップ８２５に進んで，特定されたプロセスレシピに対応して第２の記憶部２５５ｂに記憶された３種類のプレレシピのうち，低温用プレレシピを選択し，ステップ８９５に進んで本処理を終了する。

このようにしてプレレシピ自動選択処理を実行後，図７のステップ７２０に戻って，レシピ実行処理（ウエハＷの成膜処理）の制御が実行される。

（レシピ実行処理）
具体的には，図９に示したステップ９００からレシピ実行処理が開始され，ステップ９０５に進んで，レシピ実行部２７５は，プレレシピが選択されているか否かを判定する。プレレシピが選択されていると判定された場合には，ステップ９１０に進んで，レシピ実行部２７５は，ステージヒータ設定温度Ｔｐが，直前の成膜処理に適用されたステージヒータ設定温度Ｔｐoldに等しく，かつ，ステージヒータ設定温度Ｔｐoldが「０」でないか否かを判定する。

この時点では，ステージヒータ設定温度Ｔｐoldには「０」が設定されている。そこで，レシピ実行部２７５は，ステップ９１０にて「ＮＯ」と判定し，ステップ９１５に進んで，選択されたプレレシピが実在するか（すなわち，第２の記憶部２５５ｂに記憶されているか）否かを判定する。

選択されたプレレシピが実在する場合，ステップ９２０に進んで，レシピ実行部２７５は，レシピベリファイエラーか否かをチェックする。レシピベリファイエラーで無いと判定した場合，ステップ９２５に進んで，レシピ実行部２７５は，選択されたプレレシピに示された手順にしたがってＰＭを制御する。

その後，ステップ９３０に進んで，レシピ実行部２７５は，指定された該当ロットＩＤに属するウエハＷを一枚ずつ搬送するように制御する。ついで，ステップ９３５に進んで，レシピ実行部２７５は，特定されたプロセスレシピに応じてＰＭ内に搬送されたウエハＷを一枚ずつ成膜処理し，ステップ９９５に進んで本処理を終了する。このようにして最適なプレレシピを選択することにより，良好な状態に整えられたＰＭ内にて，均一かつ良質なＴｉ膜（またはＴｉＮ膜）がウエハＷ上に形成される。

一方，ステップ９０５にて，プレレシピが選択されていないと判定された場合には，選択されたプレレシピにしたがってＰＭ内を制御することなく，直ちにステップ９３０に進んで該当ウエハＷをＰＭ内に搬送し，ステップ９３５に進んで成膜処理し，ステップ９９５に進んで本処理を終了する。ステージヒータ設定温度Ｔｐが，直前の成膜処理に適用されたステージヒータ設定温度Ｔｐoldに等しい（かつＴｐold≠０）場合にも，同様に，選択されたプレレシピにしたがってＰＭ内を制御することなく，ステップ９３０以降の処理が実行されるが，これについては後述する。

また，ステップ９１５にて選択されたプレレシピが実在しないと判定された場合，または，ステップ９２０にてレシピベリファイエラーと判定された場合には，ステップ９４０に進み，出力部２８５が，モニタ７１５に異常を示すメッセージを表示するとともにスピーカ７２０に警告音を発した後，ステップ９９５に進み本処理を終了する。

このようにしてオペレータにより指定されたロットＩＤに含まれる２５枚のウエハＷの成膜処理が終了すると，図７のステップ７２５に進み，プロセスレシピ特定部２６０は，連続実行すべきロットが指定されているか否かを判定する。オペレータにより単一のロットＩＤが指定されている場合，プロセスレシピ特定部２６０は，ステップ７２５にて「ＮＯ」と判定し，ステップ７９５に進んで本処理を終了する。

（ロットの連続処理）
一方，オペレータにより複数のロットＩＤが指定されている場合，プロセスレシピ特定部２６０は，ステップ７２５にて「ＹＥＳ」と判定し，ステップ７３０に進んで，ステージヒータ設定温度Ｔｐをステージヒータ設定温度Ｔｐoldに保存する。

つぎに，ステップ７３５に進んで，プロセスレシピ特定部２６０は，指定されたレシピ名に応じて，つぎに連続処理されるロットＩＤを処理するためのプロセスレシピを特定する。ついで，ステップ７４０に進んで，ステージ温度取得部２６５は，特定されたプロセスレシピから新たなステージヒータ設定温度Ｔｐを取得し，ステップ７４５に進んで，取得されたステージヒータ設定温度Ｔｐが，直前の成膜処理に適用されたステージヒータ設定温度Ｔｐoldに等しいか否かを判定する。

ステージヒータ設定温度が，直前の成膜処理時の設定温度と変わらない場合には，ステージ温度取得部２６５は，ステップ７４５にて「ＹＥＳ」と判定して，ステップ７２０に戻り，レシピ実行部２７５は，再びレシピ実行処理（ウエハＷの成膜処理）を制御する。

（連続ロットのレシピ実行処理：ステージヒータ設定温度が同じ場合）
具体的には，図９に示したステップ９００からレシピ実行処理が開始され，ステップ９０５にて，レシピ実行部２７５は，プレレシピが選択されているか否かを判定する。プレレシピが選択されていると判定された場合には，ステップ９１０に進んで，レシピ実行部２７５は，ステージヒータ設定温度Ｔｐが，直前の成膜処理に適用されたステージヒータ設定温度Ｔｐoldに等しく，かつ，ステージヒータ設定温度Ｔｐoldが「０」でないか否かを判定する。

この時点では，ステージヒータ設定温度Ｔｐは直前の成膜処理の設定温度Ｔｐoldに等しい（かつＴｐold≠０）ので，レシピ実行部２７５は，ステップ９１０にて「ＹＥＳ」と判定し，ステップ９３０に進んで，プレレシピにしたがってＰＭ内を制御することなく，指定された該当ロットＩＤに属するウエハＷを一枚ずつ搬送するように制御し，ステップ９３５に進んで，プロセスレシピにしたがって連続実行すべきロットに属するウエハＷを前述したように一枚ずつ成膜処理する。

（連続ロットのレシピ実行処理：ステージヒータ設定温度が異なる場合）
一方，ステージヒータ設定温度Ｔｐが，直前の成膜処理時の設定温度Ｔｐoldと異なる場合には，ステージ温度取得部２６５は，図７のステップ７４５にて「ＮＯ」と判定して，ステップ７１５まで戻り，プレレシピ選択部２７０は，ステップ７１５にて，新たにプレレシピを選択し直し，ステップ７２０に進んで，レシピ実行部２７５は，再びレシピ実行処理（ウエハＷの成膜処理）を制御する。

この時点では，ステージヒータ設定温度Ｔｐが，直前の成膜処理時の設定温度Ｔｐoldと異なる。そこで，レシピ実行部２７５は，図９のステップ９０５に続くステップ９１０にて「ＮＯ」と判定し，ステップ９１５，９２０に続くステップ９２５にてプレレシピにしたがってＰＭ内を制御した後，ステップ９３０に進んで，指定された該当ロットＩＤに属するウエハＷを一枚ずつ搬送するように制御し，ステップ９３５に進んで，プロセスレシピにしたがって，連続実行すべきロットに属するウエハＷを前述したように一枚ずつ成膜処理する。

これにより，異なるプロセス温度（ステージヒータ設定温度）のロットを連続実行する場合であっても，ＰＭ内は，成膜処理前に（すなわち，連続実行するロットとロットの間にて），新たに選択されたプレレシピにしたがって新たな成膜処理に最適な状態に整えられる。この結果，連続実行すべきロット毎に，ウエハＷに最適な成膜処理を施すことができる。

これまでに行われてきた各種製品プロセスの実験では，異なる製品プロセスによってプロセスレシピに定義された温度データが大きく異なると，プレレシピにて定義されるガス流量やＲＦ出力等のデータをプロセスレシピに定義された温度データの変化の度合いとは連続性のない最適値に設定し直す必要があることが解明されている。すなわち，プロセスの種類に応じて設定温度に大きな変化が生じる場合，ガス流量やＲＦ出力など，プレレシピの内容自体が大きく異なってくる。

しかしながら，実行するプロセスの種類が変わる度に，オペレータが手作業でプレレシピのデータを最適値に登録し直さなければならないとすると，その登録に相当な時間がかかり効率的でないばかりか，登録の際に入力ミスがあった場合には，入力ミスしたプレレシピにしたがって基板処理システム１０の各ＰＭが制御されるため，最適なプロセス結果が得られず，ウエハＷに最適な成膜処理を施すことができなくなる。

さらに，ＰＭ自体（ハードウエア）とＰＭを制御するソフトウエアとの協業により，将来的なハードウエアの進歩に対しても柔軟に対応できるようにＰＭを自動制御するシステムを構築することにより，高額なＰＭの商品的価値を高める意義は大きい。

そこで，以上に説明したように，本実施形態にかかる基板処理システム１０によれば，プロセスレシピは，製品プロセスに対して一対一に設けられているのに対して，プレレシピは，プロセスレシピ（すなわち，製品プロセス）に対して一対一に設けられておらず，たとえば，プロセスレシピの特定データ（たとえば，温度データ）に対して，高温，中温，低温用のプレレシピからプレレシピを１つ選択できるように，プロセスレシピに対して複数種類のプレレシピが設けられている。

そして，プロセスレシピの特定データに対応するようにプレレシピを選択することにより，本実施形態にかかる基板処理システム１０では，ウエハＷを処理する前にＰＭ内をプロセスに応じて最適な状態に保つことができ，この結果，ウエハＷにより均一かつ良質な膜を形成することができる。

なお，低温／中温切替温度Ｔｌと中温／高温切替温度Ｔｈとが同じ温度，もしくは，低温／中温切替温度Ｔｌが中温／高温切替温度Ｔｈよりも高い温度に設定されている場合であっても，プレレシピ選択部２７０は，図８に示したステップの順番に基づいてプレレシピを選択するようにしてもよい。

また，プロセスレシピには，図６に示したように，ステージヒータ設定温度をレシピ内で一定の値に固定するレシピ固定項目にて指定する方法と，レシピステップ毎に指定する方法とがある。ステージヒータ設定温度が固定項目にて指定されている場合，前述したように，ステージ温度取得部２６５は，固定項目に示されたステージヒータ設定温度を温度データとして取得する。一方，ステージヒータ設定温度がレシピステップ毎に指定されている場合，ステージ温度取得部２６５は，プロセスレシピの１ステップ目に示されたステージヒータ設定温度を温度データとして取得してもよい。さらに，ステージヒータ設定温度の設定に際してロット開始時に変更可能なバリアブルパラメータを設定した場合には，ステージ温度取得部２６５は，ロット開始時にオペレータにより指定されたバリアブルパラメータの設定温度を温度データとして取得してもよい。

また，図９のステップ９４０にてアラームが発生した場合には，レシピ実行処理は終了するため，処理中のロットの処理を中断してから，再度，そのロットに属するウエハＷの成膜処理を開始する必要がある。

また，上述した成膜処理時の処理デ−タ（たとえば，温度，圧力およびガス流量などの経時変化）は，各制御コントローラ３００ａ〜３００ｎからＥＣ２００を介してホストコンピュータ１００に送信される。

（第２実施形態）
つぎに，第２実施形態にかかる基板処理システム１０について説明する。第２実施形態にかかる基板処理システム１０は，選択したプレレシピの所定のデータを補正する点で，このような補正の機能を有しない第１実施形態にかかる基板処理システム１０と機能上相違する。よって，この相違点を中心に本実施形態にかかる基板処理システム１０について説明する。

（ＥＣの機能構成）
ＥＣ２００の機能について，図１０を参照しながら説明する。ＥＣ２００は，第１実施形態にかかるＥＣ２００の各ブロックにより示される機能に加え，補正部２９０のブロックにより示される機能を有している。

補正部２９０は，プレレシピに含まれる温度に関するデータとプロセスレシピから取得された温度データ（ステージヒータ設定温度）との違いの程度を求め，求められた違いの程度に応じてプレレシピに含まれる所定のデータを補正する。なお，補正部２９０の機能は，ＣＰＵ２１５がこれらの機能を実現する処理手順を記述したプログラムを実行することにより達成されてもよい。

（ＥＣの動作）
つぎに，ＥＣの動作について，図１１を参照しながら説明する。図１１は，図７のメインルーチンにて呼び出されるレシピ実行処理を示したフローチャートである。なお，本実施形態においても，第１実施形態と同様に，図７のステップ７００から成膜制御処理が開始され，ステップ７０５，７１０に続くステップ７１５にて，プレレシピ自動選択処理が実行され（図８参照），プロセスレシピから取得した温度データに応じて最適なプレレシピが選択される。その後，ステップ７２０に進んで，以下に説明する補正処理を含んだレシピ実行処理が行われ，ステップ７２５〜７４５を経て，適宜，ステップ７１５〜７４５の処理が繰り返された後，ステップ７９５に進んで本処理を終了する。

（レシピ実行処理）
まず，図１１のステップ１１００から本実施形態のレシピ実行処理が開始されると，レシピ実行部２７５は，ステップ９０５〜ステップ９２０にて，選択されたプレレシピに関する各種エラー判定処理（ステップ９０５，９１５，９２０）および設定温度に関する判定処理（ステップ９１０）を実行し，所定のエラーなどが存在しない場合，ステップ９２０にて「ＮＯ」と判定され，ステップ１１０５に進んで，補正部２９０は，選択されたプレレシピを予め定められたルールに基づき補正する。

たとえば，図１２に示したルールが予め定められている場合，まず，補正部２９０は，プロセスレシピにて定義されたステージヒータ設定温度から選択されたプレレシピに定義されたヒータ温度の差分を温度差ｄｉｆとして求める。つぎに，補正部２９０は，選択されたプレレシピに含まれる所定のデータを補正する。具体的には，たとえば，補正部２９０は，プレレシピに定義されたＴｉＣｌ_４ガス流量をＴｉＣｌ_４ガス流量×温度差ｄｉｆ／１００だけ変化させるように補正する。補正部２９０は，他の所定のプロセス条件についても，ルールに基づいて補正する。

ついで，ステップ１１１０に進んで，レシピ実行部２７５は，補正されたプレレシピに示された手順にしたがってＰＭを制御する。その後，ステップ９３０，ステップ９３５にて，レシピ実行部２７５は，ＰＭ内に搬送されたウエハＷをプロセスレシピに示された手順にしたがって一枚ずつ成膜処理し，ステップ１１９５に進んで本処理を終了する。このようにしてプレレシピを、続いて実行するプロセスレシピに対して最適なデータに補正することにより，より良好な状態に整えられたＰＭ内にて，より均一かつ良質なＴｉ膜（またはＴｉＮ膜）がウエハＷ上に形成される。

なお，プロセスレシピの温度データと選択されたプレレシピの温度データとの違いの程度は，それらの温度データの差分に限られず，たとえば，プロセスレシピの温度データに対するプレレシピの温度データの比率によっても求めることができる。

以上に説明したように，本実施形態にかかる基板処理システム１０によれば，プレレシピに含まれる所定のデータが，所定のルールに基づいて補正される。これにより，第１実施形態にも示したように，製品プロセスに応じたステージヒータ設定温度の大きなばらつきに対しては，複数種類のプレレシピから製品プロセス（プロセスレシピ）に応じて最適なプレレシピを選択することにより対応するとともに，同種のプロセスにおけるステージヒータ設定温度のわずかなばらつきに対しては，本実施形態に示したように，選択されたプレレシピを補正することにより対応することができる。このように，プレレシピのデータを選択および補正という２段階で最適化することにより，ＰＭ内の状態をさらに製品プロセスに応じてきめ細やかに整えることができる。この結果，非常に良好な状態に整えられたＰＭ内にて，より均一かつ良質な成膜処理をウエハＷに施すことができる。

以上の説明では，プロセスレシピ特定部２６０，ステージ温度取得部２６５，プレレシピ選択部２７０，レシピ実行部２７５，補正部２９０の各機能は，ＥＣ２００のＣＰＵ２１５が図７〜図９および図１１に示された各ステップを実行することにより達成された。しかし，各制御コントローラ３００がＣＰＵを有している場合，図７〜図９および図１１に示された各ステップをＥＣ２００および制御コントローラ３００のいずれかで分担して実行するようにしてもよい。たとえば，図７に示した各ステップのうち，ステップ７０５，７２０，７２５，７４５は，ＥＣ２００側で処理し，ステップ７１０，ステップ７１５，ステップ７３０〜７４０は，制御コントローラ３００側で処理するようにしてもよい。

したがって，本発明に係る制御装置の機能は，ＥＣ２００または制御コントローラ３００の少なくともいずれかにより達成される。また，このようにＥＣ２００および制御コントローラ３００にて処理の負荷を分散させることにより，よりスムーズに成膜処理を制御することができる。

上記実施形態において，各部の動作はお互いに関連しており，互いの関連を考慮しながら，一連の動作として置き換えることができる。また，上記各部の動作を，各部の処理と置き換えることにより，プログラムの実施形態とすることができる。また，プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させることにより，プログラムの実施形態をプログラムに記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施形態とすることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また，本発明にかかる（ＰＭを構成する）基板処理装置は，マイクロ波プラズマ処理装置，誘導結合型プラズマ処理装置および容量結合型プラズマ処理装置のいずれであってもよい。

また，本発明にかかる基板処理装置では，成膜処理に限られず，熱拡散処理，エッチング処理，アッシング処理，スパッタリング処理等のあらゆる基板処理が実行可能である。

本発明は，各種プロセスに対して柔軟に基板処理装置を制御することが可能な基板処理装置の制御装置に適用可能である。

Claims (8)

1. 基板処理装置の制御手順を示したデータを含むプレレシピにしたがって前記基板処理装置を制御し，被処理基板の処理手順を示したデータを含むプロセスレシピにしたがって前記基板処理装置に搬入された被処理基板を処理する制御装置であって，
   １または２以上のプロセスレシピを記憶する第１の記憶部と，
   前記各プロセスレシピに含まれる特定のデータに応じて前記基板処理装置の制御手順を変えることができるように，各プロセスレシピに対応付けて複数種類のプレレシピをそれぞれ記憶する第２の記憶部と，
   処理の対象となる１または２以上の被処理基板に用いられるレシピの指定に応じて，前記第１の記憶部に記憶された複数のプロセスレシピの中から前記指定されたレシピに対応するプロセスレシピを特定する特定部と，
   前記特定されたプロセスレシピに含まれるデータの中から前記特定のデータを取得する取得部と，
   前記特定されたプロセスレシピに対応付けて前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記取得された特定のデータに対応したプレレシピを１つ選択する選択部と，
   前記選択部により選択されたプレレシピにしたがって基板処理前に前記基板処理装置を制御した後，前記特定部により特定されたプロセスレシピにしたがって前記基板処理装置内に搬入された基板上の成膜処理を制御するレシピ実行部と，を備える基板処理装置の制御装置。
2. 前記取得部は，前記特定されたプロセスレシピに含まれる温度に関するデータである温度データを前記特定のデータとして取得する請求項１に記載された基板処理装置の制御装置。
3. 前記第２の記憶部は，前記基板処理装置を制御する温度に応じて異なる制御手順を示した複数種類のプレレシピを各プロセスレシピに対応付けて記憶し，
   前記選択部は，前記取得された温度データと所与の閾値とを比較し，比較した結果に基づいて前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記取得された温度データに対応したプレレシピを選択する請求項２に記載された基板処理装置の制御装置。
4. 前記第２の記憶部は，前記基板処理装置を制御する温度に対応した高温用プレレシピ，中温用プレレシピおよび低温用プレレシピを各プロセスレシピに対応付けてそれぞれ記憶し，
   前記選択部は，前記取得された温度データと，高温と中温とを区別するための第１の閾値と，を比較し，比較した結果，前記温度データが第１の閾値以上の場合には，前記第２の記憶部に記憶された高温用プレレシピを選択し，前記温度データが第１の閾値より小さい場合には，さらに，前記温度データと，中温と低温とを区別するための第２の閾値と，を比較し，比較した結果，前記温度データが第２の閾値以上の場合には，前記第２の記憶部に記憶された中温用プレレシピを選択し，前記温度データが第２の閾値より小さい場合には，前記第２の記憶部に記憶された低温用プレレシピを選択する請求項３に記載された基板処理装置の制御装置。
5. 前記処理の対象となる１または２以上の被処理基板は，複数の被処理基板を含むロットの識別情報または被処理基板の識別情報の少なくともいずれかの指定を受けることにより特定される請求項１に記載された基板処理装置の制御装置。
6. 前記特定部は，第１のロットの識別情報の指定および第１のロットに用いられる第１のレシピの指定および第２のロットの識別情報の指定および第２のロットに用いられる第２のレシピの指定に応じて，前記第１の記憶部に記憶された複数のプロセスレシピの中から前記指定された第１のレシピおよび第２のレシピに対応する第１のプロセスレシピおよび第２のプロセスレシピをそれぞれ特定し，
   前記取得部は，前記特定された第１のプロセスレシピおよび第２のプロセスレシピに含まれるデータの中から温度に関する第１の温度データおよび第２の温度データをそれぞれ取得し，
   前記選択部は，前記第１の温度データと第２の温度データとが異なる場合，前記第１のロットおよび第２のロットの処理前にプレレシピにより前記基板処理装置をそれぞれ制御するために，前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記第１のプロセスレシピおよび第２のプロセスレシピに対応したプレレシピを１つずつ選択する請求項１に記載された基板処理装置の制御装置。
7. 前記基板処理装置の制御装置であって，さらに，
   前記選択部により選択されたプレレシピに含まれる温度に関するデータと前記取得部により取得された温度データとの違いの程度を求め，求められた違いの程度に応じて前記選択されたプレレシピに含まれる所定のデータを補正する補正部を備える請求項２に記載された基板処理装置の制御装置。
8. 基板処理装置の制御手順を示したデータを含むプレレシピにしたがって前記基板処理装置を制御し，被処理基板の処理手順を示したデータを含むプロセスレシピにしたがって前記基板処理装置に搬入された被処理基板を処理することをコンピュータに実行させる制御プログラムであって，
   １または２以上のプロセスレシピを第１の記憶部に記憶する処理と，
   前記各プロセスレシピに含まれる特定のデータに応じて前記基板処理装置の制御手順を変えることができるように，各プロセスレシピに対応付けて複数種類のプレレシピを第２の記憶部にそれぞれ記憶する処理と，
   処理の対象となる１または２以上の被処理基板に用いられるレシピの指定に応じて，前記第１の記憶部に記憶された複数のプロセスレシピの中から前記指定されたレシピに対応するプロセスレシピを特定する処理と，
   前記特定されたプロセスレシピに含まれるデータの中から前記特定のデータを取得する処理と，
   前記特定されたプロセスレシピに対応付けて前記第２の記憶部に記憶された複数種類のプレレシピの中から前記取得された特定のデータに対応したプレレシピを１つ選択する処理と，
   前記選択されたプレレシピにしたがって基板処理前に前記基板処理装置を制御した後，前記特定されたプロセスレシピにしたがって前記基板処理装置内に搬入された基板上の成膜処理を制御する処理と，をコンピュータに実行させる基板処理装置の制御プログラム。

Images