TW201619724A - 電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題係提供於適用APC等製程控制的裝置，具備可得到安定的處理結果之製程控制技術的電漿處理裝置。 本發明之解決手段係使用藉由反饋控制或前饋控制來抑制電漿處理的變動之控制，對單數或者複數試料的集合體之批(lot)，施以電漿處理的電漿處理裝置，其特徵為具備：根據在被施行電漿處理之批亦即第一批之前，從被電漿處理之批亦即第二批的電漿處理後起算直到前述第一批之電漿處理開始為止的時間亦即等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，進行使進行電漿處理的處理室內的狀態回復之電漿處理的前述第一批之處理室內回復條件予以適切化的控制的電漿處理控制裝置。

Description

電漿處理裝置
本發明係關於電漿處理裝置，特別是藉由電漿進行電漿蝕刻的電漿處理裝置。
在乾式蝕刻裝置，由於晶圓與蝕刻氣體之反應產物在處理室內壁堆積、處理室相關構件之溫度變化或構件的消耗等，導致處理室內環境會與處理履歷一起改變。近年來，伴隨著裝置的細微化，蝕刻製程的邊際(margin)變小，這樣的處理室內的環境變動對於製程處理結果多少會造成影響。又，此環境變動不限於乾式蝕刻裝置，利用其他電漿進行處理的電漿處理裝置也發生相同情況。
為了解決前述課題，廣泛地適用被稱為Advanced Process Control(先進製程控制，以下稱為APC)的製程控制技術。APC，係以製程處理中的監測值或處理結果為根據，反饋控制或前饋控制下一批或者晶圓的配方(處理條件)，以抑制製程的變動而得到安定的處理結果。特別是對每一晶圓處理進行補正配方的控制之控 制，也被稱為Run-to-Run控制或者Wafer-to-Wafer控制，以下也包含這些控制統稱為APC。
為了實現APC已知有專利文獻1所記載的技術。於此文獻，記載著針對於僅藉著監視製程並無法把握的處理環境的變化，藉由使用對每一配方適用一律的補償(offset)量(長期偏移量、短期偏移量)，以抑制加工結果的經時變動。
此外，亦有抑制製程變動的影響，以得到安定的加工結果之專利文獻2記載的技術。於此文獻，作為使用於前饋控制之處理條件的作成的補償值，記載著經過時間越長權重係數設越大。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2011-82441號公報
〔專利文獻2〕日本特開2011-3712號公報
為了使對製品晶圓的乾式蝕刻處理安定化，進行著每一批進行的蝕刻或者電漿清潔、在製品處理間進行的原地(in-situ)清潔、分批結束時進行的批次後清潔等地安定化處理。此安定化處理的配方係以使清潔處理室的條件或者以馴化放電使處理室安定化的條件等來構成， 擔負著於每一批次重設處理室內環境條件的任務。
但是，前一批處理結束，下一批被搬送至處理室直到電漿處理開始為止的時間(以下稱為等待時間)，處理室內為未產生電漿的狀態，與在電漿處理中被升溫的處理室內零件的溫度一起隨時間而降低。因此，處理室內的零件溫度，會改變其後的製程中的沉積量的增減等、電漿反應，對於處理結果也會造成較大的影響。進而，隨著過去處理的配方不同對於處理室內壁的沉積量會產生差異，對於其後實行的蝕刻處理會造成影響。
亦即，直到該批處理開始為止的等待時間或是過去處理的配方的不同導致蝕刻等地安定化處理的效果產生差異，結果，對於其後處理的製品晶圓也會造成影響，而無法得到安定的處理結果。相反地，只要可以把因為等待時間或過去被處理的配方的不同導致蝕刻等安定化處理的配方(處理條件)予以適切化的話，就可以抑制安定化處理的效果的差異，可以實現安定的生產。
例如，隨著過去的處理履歷不同，而補正蝕刻處理的升溫步驟的蝕刻時間，或者補正電漿清潔步驟的清潔用的氣體流量，藉以安定處理室內環境，使以後被處理的製品晶圓的處理結果也變得安定。或者是，不在蝕刻處理，而是隨著等待時間或者過去被處理的配方的不同而直接補正其後被處理的製品晶圓的配方，也可以使製品晶圓的處理結果安定化。
在專利文獻1，於各該配方可以適用一律的補 償量，但是無法對應於隨著過去處理的配方的不同而改變的處理環境(處理室內氛圍)的變動。處理室內的零件溫度決定製程氣體或反應產物於處理室內沉積的量，結果會有影響到製程處理結果的變動的情形。
例如，於前次處理的配方產生電漿的電漿源電力很大的場合，處理室內零件會被充分加熱。亦即，直到下次處理為止即使多少有處理室之等待時間，零件溫度也不會大幅下降，對該處理的影響很小。但是，前次處理的配方的電漿源電力很小的場合，處理室內零件沒有被充分加熱，在前述場合並不會成為問題的處理室的等待時間也會對於該處理造成很大的影響。
此外，作為其他例，於過去處理的配方，對處理室內壁的沉積量很多的氣體化學之處理，以及相反地在電漿清潔處理室內壁的方向發揮作用之氣體化學之處理，同樣地對於該處理造成的影響會大幅不同。
此外，在專利文獻2，雖然採用隨著處理經過時間而改變的權重係數，但是並未設想到隨著過去處理的處理條件的不同而改變的處理環境。總之，即使處理經過時間相同，也無法對應於隨著過去處理的配方的不同而產生的處理室內氛圍的變化。進而，因為在處理室的等待時間或處理所使用的氣體種類、流量等導致處理室內氛圍的改變，僅僅藉著隨處理經過時間而改變的權重係數並無法對應的情形相當多。
因此，在本發明，提供於適用APC等製程控 制的裝置，具備可得到安定的處理結果之製程控制技術的電漿處理裝置。
本發明係使用藉由反饋控制或前饋控制來抑制電漿處理的變動之控制，對單數或者複數試料的集合體之批(lot)，施以電漿處理的電漿處理裝置，其特徵為具備：根據在被施行電漿處理之批亦即第一批之前，從被電漿處理之批亦即第二批的電漿處理後起算直到前述第一批之電漿處理開始為止的時間亦即等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，進行使進行電漿處理的處理室內的狀態回復之電漿處理的前述第一批之處理室內回復條件予以適切化的控制的電漿處理控制裝置。
此外，本發明係使用藉由反饋控制或前饋控制來抑制電漿處理的變動之控制，對單數或者複數試料的集合體之批(lot)，施以電漿處理的電漿處理裝置，其特徵為具備：根據在被施行電漿處理之批亦即第一批之前，從被電漿處理之批亦即第二批的電漿處理後起算直到前述第一批之電漿處理開始為止的時間亦即等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，進行使前述第一批之電漿處理條件予以適切化的控制的電漿處理控制裝置。
進而，本發明係使用藉由反饋控制或前饋控制來抑制電漿處理的變動之控制，對單數或者複數試料的集合體之批(lot)，施以電漿處理的電漿處理系統，其特 徵為：根據在被施行電漿處理之批亦即第一批之前，從被電漿處理之批亦即第二批的電漿處理後起算直到前述第一批之電漿處理開始為止的時間亦即等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，進行使進行電漿處理的處理室內的狀態回復之電漿處理的前述第一批之處理室內回復條件予以適切化的控制。
本發明具備以上的構成，因此本發明於適用APC等製程控制的裝置，可以得到安定的處理結果。
108‧‧‧監測值取得單元
110‧‧‧第一補正量算出單元
112‧‧‧配方履歷係數取得單元
113‧‧‧處理履歷資料庫
115‧‧‧晶圓履歷係數取得單元
117‧‧‧履歷係數算出單元
119‧‧‧第二補正量算出單元
306‧‧‧APC裝置
圖1係顯示在電漿處理適用本發明的場合之控制系統的概念之圖。
圖2係顯示實施例1之履歷係數的算出方法之圖。
圖3係顯示將本發明適用於電漿蝕刻裝置的控制系統的場合之構成之圖。
圖4係顯示相關於本發明的電漿處理的流程圖。
圖5係顯示實施例2之控制系統的概念之圖。
圖6係顯示等待時間與補正量的相關關係(控制模型)之圖。
以下，使用圖式同時說明本發明之各實施型態。
[實施例1]
圖1係顯示在半導體製造生產線之電漿蝕刻製程適用本發明的場合之電漿蝕刻製程控制的實施型態之圖。控制對象批(lot)101，係指從此進行處理的APC之適用對象之批。此外，作為批處理，包含複數枚製品晶圓102的電漿處理以及供製品晶圓之進行前處理之用的老化處理(Aging)103。又，批是指製品晶圓102之1枚或者複數製品晶圓102的集合體。
此外，作為構成批(lot)的處理，除了前述以外還有在製品晶圓處理間實行的原地(in-situ)清潔處理，製品批處理結束之後執行的批後清潔等。於這些各電漿處理分別決定被稱為配方的裝置的電漿處理條件。
此外，構成批的各處理的順序或每一處理的參數也被決定，在本實施例，首先被實行前處理之蝕刻處理103，接著製品晶圓102被處理，其後，該批所含有的所有製品晶圓被反覆處理。如此，電漿處理的順序或每一電漿處理的參數等被決定的條件於各個被處理的批被決定，在本實施例，將此條件稱為序列配方。又，在本實施例將此序列配方，利用於供控制對象批或者過去處理的批之識別，但利用每一電漿處理的配方亦可。
在本實施例，把控制對象批101的序列配方 設為A。接著，補正配方的對象，係在製品晶圓處理之前使處理室安定化之用而實行的老化處理103。又，在本實施例，把老化處理作為配方補正的對象，但是亦有把製品晶圓作為對象的場合，或是其他安定化處理(原地(in-situ)清潔、批後清潔等)為對象的場合。總之，本發明，把使製品晶圓102被電漿處理的處理室內的狀態予以回復的電漿處理作為配方補正的對象。
此外，以該裝置進行電漿處理之批之中也存在不適用APC之批，在該場合不進行在本實施例說明的處理。接著，其後控制對象批被處理時再度適用在本實施例說明的電漿處理。批104、105、106、107係以該處理室在過去被處理之批，批104，為控制對象批101之前被電漿處理之批，批105，為批104之前被電漿處理之批，批106，為批105之前被電漿處理之批，批107，為批106之前被電漿處理之批。
蝕刻處理103，係為了使處理複數枚製品晶圓102之前使該處理室內的狀態(環境)回復(安定化)之用而實行的電漿處理。等待時間監視單元之監視值取得單元108，取得過去被處理之批104在處理室結束電漿處理的時間點起直到本次的控制對象批101之電漿處理開始為止的時間做為監視值。以下，將此稱為等待時間109。於第一補正量算出單元110，等待時間與特定的配方項目的補正量之相關關係預先被收容做為控制模型。
在此所謂特定配方項目的補正量，例如，係 於老化處理103，使處理室內的溫度由使其上升的目的下執行的升溫步驟之從步驟時間的中心條件改變的變更量等。此控制模型之例顯示於圖6。等待時間601與配方項目補正量602，例如，與老化處理之特定步驟的時間之相關關係以控制模型603表示。總之，等待時間109被取得時，由控制模型603決定由配方項目的中心條件補正的補正量111。如此，第一補正量算出單元110由取得的等待時間109使用對應的控制模型計算配方補正量111。
把計算出的配方補正量111適用於老化處理103的配方亦可，但是配方補正量111考慮到等待時間109的影響，但是沒有考慮到過去被處理之批的影響。在此，配方履歷係數取得單元112，由處理履歷資料庫113取得控制對象批101之前被處理之批104的序列配方(A)。於配方履歷係數取得單元112，配方履歷係數表於控制對象之各序列配方，或者這些之各群組預先被收容複數個。
接著，於此表除了過去被處理的序列配方以外被設定有配方履歷係數(R)。在本實施例，控制對象批之序列配方為A，配合此之配方履歷係數表121被選擇。接著，使用配方履歷係數表121，作為對序列配方(A)之配方履歷係數(R)114得到0.4。
又，對該處理造成影響的，不限於在其之前被處理之批而已。要拿多少過去處理之批作為對象是由對控制對象批101之影響度來決定。在本實施例，以過去處 理之批104、105、106、107為對象。亦即，與前述同樣作為對過去被處理之批105的序列配方(D)之配方履歷係數(R)114得到「-1」，作為對批106的配方履歷係數(R)114得到「1」，作為對批107之配方履歷係數(R)114得到「0.4」。
如此，配方履歷係數114，係對各序列配方決定的補正係數，係把過去處理的電漿處理條件對於該電漿處理造成什麼程度的影響予以數值化者。例如，於構成前次電漿處理之批的序列配方之配方，在電漿源電力很大的場合，處理室內的零件溫度上升，即使對處理室的等待時間多少有影響，對於該處理之影響也是很小的。
但是，前次電漿處理的配方，在電漿源電力很小的場合，處理室內的零件的溫度沒有大幅改變，在前述場合並不會成為問題的處理室的等待時間會對於該處理造成很大的影響。作為其他例，例如，於過去電漿處理的配方，對處理室內壁的沉積量很多的氣體化學之電漿處理，以及相反地在清潔處理室內壁的方向發揮作用之氣體化學之電漿處理，同樣地對於該電漿處理造成的影響會大幅不同。
在此，作為電漿處理履歷把對該電漿處理造成影響的配方項目之值，由配方間的相對差異與對電漿處理的影響度來數值化，將彼作為係數來表示者為配方履歷係數114。
又，於相同的序列配方，也會隨著裝置的參 數設定不同而有未加入老化處理的場合等，序列多少會被改變，所以配方履歷係數114也會隨這些不同而改變。總之，老化處理加入的場合與未加入的場合對於該電漿處理的影響度會不同，所以配方履歷係數114也變得不同。因此，將這樣的不同設定於配方履歷係數取得單元112。
晶圓履歷係數取得單元115，對於從現在直到過去的某次電漿處理為止之晶圓處理枚數設定晶圓履歷係數，晶圓履歷係數表，係於每一控制對象之序列配方，或者每一這些之群育先收容入數個。在本實施例，控制對象批101之序列配方為A，被適用於此者為晶圓履歷係數表122。此外，要適用到過去的電漿處理之何處為止之晶圓履歷係數要考慮對控制對象批之影響度而依此表來決定。
本實施例之晶圓履歷係數(W)116，參照晶圓履歷係數表122，由現在起算過去處理第1~25枚之電漿處理為止為「0.1」，第26~50枚之電漿處理為「0.02」，第51~75枚之電漿處理為「0.01」，第76~100枚之電漿處理為「0.005」，第101枚以後適用「0」。此外，在本實施例，控制對象批101之前被電漿處理者，為晶圓處理枚數25枚之批104，晶片處理枚數25枚之批105，晶圓處理枚數為25枚之批106，晶圓處理枚數為25枚之批107，配合於各別的處理枚數適用晶圓履歷係數(W)。
又，通常，接近於現在的電漿處理，對於控制對象批之影響度很高，所以晶圓履歷係數變大，隨著距 離現在越遠其影響度變小，晶圓履歷係數也變小。此外，與本實施例不同，把晶圓履歷係數表以指數函數那樣的數學式來指定亦可。履歷係數算出單元117，取得由配方履歷係數取得單元112輸出的配方履歷係數，與由晶圓履歷係數取得單元115輸出的晶圓履歷係數，使用其算出履歷係數118。圖2係針對履歷係數118的計算方法使用表予以說明之圖。
履歷係數算出單元117，搭載著記憶部，由取得的資訊如表201那樣把資料展開於記憶部。在展開的表201，與序列配方資訊之行202對應，展開配方履歷係數(R)之行204，對應於晶圓處理枚數之行203展開晶圓履歷係數(W)之行205。對展開之各列算出配方履歷係數(R)與晶圓履歷係數(W)之積(R×W)206。接著，此積的總和(SUM(R×W))成為履歷係數118。
第二補正量算出單元119，由算出的配方補正量111與算出的履歷係數118之積算出第二補正量亦即調整後配方補正量120。接著，算出的調整後配方補正量120被適用於控制對象批101之老化處理103的配方。或者是，第二補正量算出單元119亦可由預先收容的配方群選擇接近於算出的調整後配方補正量120的其他配方。接著，被選擇的配方，被適用於控制對象批101之老化處理103。
以上，前述處理每次進行以下的控制對象批處理時被反覆進行，執行每次電漿處理之APC。圖3係顯 示把圖1與圖2所示之相關於本發明的控制的實施型態適用於電漿蝕刻裝置的控制系統的場合的構成之圖。
被電漿蝕刻處理的試料亦即晶圓301被搬送至處理室302，設置於處理室302內之載置台。接著，於此處理室內產生供電漿蝕刻處理之用的電漿，執行電漿處理。此時，致動器303依照由控制裝置304指示的配方控制處理室302。又，於致動器，有產生電漿的電漿產生用高頻電源或是控制氣體流量的質量流量控制器，對晶圓301供給高頻電力之高頻電源等。
製程監視器305，係供檢測處理室302內的種種環境狀態之用的檢測手段。在本實施例，與圖1之監視值取得單元108同樣，取得由前次之電漿處理之結束時間點值到此次電漿處理開始為止的等待時間109，將此值作為監視值307往APC裝置306送訊。
電漿處理控制裝置亦即APC裝置306，在圖1所示的構成之中具備：第一補正量算出單元110，配方履歷係數取得單元112，處理履歷資料庫113，晶圓履歷係數取得單元115，履歷係數算出單元117，第二補正量算出單元119。此外，具有供進行這些處理之用的記憶部、演算部、輸入部、顯示部等被搭載於一般的電腦的機能。進而，APC裝置306，亦可具備算出在配方補正量111與履歷係數118之積亦即調整後配方補正量120反映控制對象批101的電漿處理內容之第三補正量亦即進一步調整後配方補正量124(未圖示)之第三補正量算出單元 125(未圖示)。
APC裝置306，根據由製程監視器305送訊的訊號(監視值)307與由控制裝置304送訊的相關於該電漿處理的資訊(被電漿處理之批之配方資訊或處理履歷資訊)308而補正從此被電漿處理的配方之值(調整後配方補正量)120。接著，進行以此調整後配方補正量120補正控制裝置304指示的配方309之動作。
又，在圖3，顯示把APC裝置306附加於電漿蝕刻裝置的構成，但其被組入控制裝置304的內部地構成亦可，或者是與半導體製造裝置分別構成，被組入管理統合裝置的系統，例如被組入稱為Manufacturing Execution System(製造執行系統，簡稱MES)的系統內亦可。
圖4係顯示將本發明適用於圖1之電漿蝕刻處理的場合之控制的實施型態之流程圖。
於最初的步驟401，監視值取得單元108取得從過去被處理之批104之處理結束的時間點值到控制對象批101被處理之前為止的時間做為監視值(等待時間)。接著，在步驟402由第一補正量算出單元110在步驟401取得的監視值算出第一補正量亦即配方補正量。接著，在步驟403晶圓履歷係數取得單元115取得預先被收容於控制對象的每一序列配方，或者各個這些群之晶圓履歷係數表，判斷是否達到應該參照的過去的處理履歷數。未達到的話移動至步驟404，到達的話移動至步驟406。
接著，在步驟404配方履歷係數取得單元112由處理履歷資料庫113取得在控制對象批之前被處理之批之序列配方資訊，取得而保持對應於從預先收容的配方履歷係數表121所取得的序列配方之配方履歷係數114。接著，在步驟405晶圓履歷係數取得單元115由處理履歷資料庫113取得在控制對象批之前被處理之批之各個處理的晶圓處理枚數，取得而保持對應於從預先收容的晶圓履歷表122所取得的晶圓處理枚數之晶圓履歷係數116。
接著在步驟406履歷係數算出單元117使用在步驟404保持的配方履歷係數114與在步驟405保持的晶圓履歷係數116算出履歷係數118。接著在步驟407，第二補正量算出單元119，由在步驟402算出的配方補正量111與在步驟406算出的履歷係數118之積算出第二補正量亦即調整後配方補正量120。
接著，於步驟408，針對配方的決定方法在補正控制對象晶圓之電漿處理的配方之特定項目的場合往步驟409移動，不是補正配方而是由預先收容的配方群選擇其他配方的場合往步驟410移動。
接著，在步驟409，在步驟407算出的調整後配方補正量120被適用作為控制對象晶圓的電漿處理的配方的補正量。於步驟410，猶豫先登錄的配方群選擇接近於步驟407算出的調整後配方補正量120的配方，選擇的配方被適用於控制對象晶圓的電漿處理。
以上之各步驟於每次控制對象批之控制對象 處理被反覆執行，執行相關於本發明的APC。此外，於本實施例，監視值取得單元108，說明了把等待時間109取得作為監視值之例，但作為本發明，監視值取得單元108，亦可取得過去被電漿處理的製品晶圓的電漿處理中之電漿發光資料作為監視值。
在本實施例，針對把控制對象配方作為老化處理的配方的場合予以說明，但作為本發明，亦可把控制對象配方作為製品晶圓的電漿處理用的配方。以下，說明此場合之實施型態。
〔實施例2〕
圖5係顯示把圖1之控制對象改變為製品晶圓的電漿處理條件而適用本發明的場合之控制之實施型態。參照圖5，以下僅顯示由實施例1有所變更者。又，於圖5，對於與圖1具有相同符號的構成而進行相同動作者省略說明。
控制對象批501，以老化處理502與複數之製品處理503、504構成。如前所述，在控制對象批501之中在實施例1以老化處理為控制對象，但是在本實施例以製品晶圓處理條件為控制對象。此外，批505，係以該處理是在批501之前使用序列配方(A)而被電漿處理之批，在本實施例，僅以控制對象批501之前一個被電漿處理之批505為電漿處理履歷的對象。
監視值取得單元108，取得從批501之電漿處 理前之批505的製程處理結束之時間點起直到在控制對象批501最初被處理的老化處理502開始為止的時間作為等待時間109。於第一補正量算出單元110，等待時間與製品晶圓處理503用的配方之控制模型被預先收容。等待時間與製品晶圓處理之配方項目，例如與特定步驟之氣體流量之相關關係被收容作為控制模型。總之，等待時間109被取得時，使用控制模型決定由配方項目之第一補正量亦即補正量111。
配方履歷係數取得單元112，由處理履歷資料庫113取得控制對象批501之前被處理之批505的序列配方(A)。配方履歷係數表，於控制對象之各序列配方，或者這些之各群組預先被收容複數個。接著，於此表除了過去被處理的序列配方以外被設定有配方履歷係數(R)。在本實施例，控制對象批之序列配方為C，配合此之配方履歷係數表506被選擇。此外，過去被處理之批505的序列配方成為A，由配方履歷係數表506對序列配方(A)之配方履歷係數(R)114成為「0.4」。
晶圓履歷係數取得單元115，於本實施例，控制對象批501之序列配方成為C，晶圓履歷係數表507被選擇。本實施例之晶圓履歷係數(W)116，參照晶圓履歷係數表507，由現在起算過去之電漿處理第1~25枚之電漿處理為止為「0.1」，第26枚以後之電漿處理適用「0」。總之，僅有過去被電漿處理的25枚分(1批)之電漿處理被採用作為過去的履歷。
此外，本實施例之履歷係數118的算出也以與圖2所示的方法同樣地算出而決定。除了前述以外，進行了在實施例1所說明的控制，於本實施例也於前述以下的控制對象批之每次電漿處理被反覆進行，執行每次電漿處理之APC。
以上，本發明係如實施例1及實施例2所說明者，因此根據因為過去的電漿處理履歷而變動的處理室內的處理環境可以決定配方，可以得到安定的所期望的電漿處理性能。此外，前述之各實施例，針對電漿蝕刻裝置之例進行了說明，但可以全盤適用於利用電漿進行處理的電漿灰化裝置或者電漿化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)裝置等電漿處理裝置。
又，本發明不限定於前述之各實施例，也包含種種變形例。例如，前述實施例，為了使本發明易於了解而進行了詳細的說明，但並不限定於具備先前說明的全部構成。此外，把一方之實施例的構成的一部分置換為其他實施例的構成亦為可能，此外，在一方實施例的構成加上其他實施例的構成亦為可能。進而，針對各實施例的構成的一部分，進行其他構成的追加、削除、置換是可能的。
101‧‧‧控制對象批
102‧‧‧晶圓
103‧‧‧老化處理
104、105、106、107‧‧‧批
108‧‧‧監測值取得單元
109‧‧‧等待時間
110‧‧‧第一補正量算出單元
111‧‧‧配方補正量
112‧‧‧配方履歷係數取得單元
113‧‧‧處理履歷資料庫
113‧‧‧處理履歷資料庫
114‧‧‧配方履歷係數(R)
115‧‧‧晶圓履歷係數取得單元
116‧‧‧晶圓履歷係數(W)
117‧‧‧履歷係數算出單元
118‧‧‧履歷係數
119‧‧‧第二補正量算出單元
120‧‧‧調整後配方補正量
121‧‧‧序列配方
122‧‧‧晶圓履歷表

Claims (15)

  1. 一種電漿處理裝置，係使用藉由反饋控制或前饋控制來抑制電漿處理的變動之控制，對單數或者複數試料的集合體之批(lot)，施以電漿處理的電漿處理裝置，其特徵為具備：根據在被施行電漿處理之批亦即第一批之前，從被電漿處理之批亦即第二批的電漿處理後起算直到前述第一批之電漿處理開始為止的時間亦即等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，進行使進行電漿處理的處理室內的狀態回復之電漿處理的前述第一批之處理室內回復條件予以適切化的控制的電漿處理控制裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理控制裝置，係根據前述等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，藉由補正前述第一批的預先設定的處理室內回復條件而使前述第一批的處理室內回復條件適切化。
  3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理控制裝置，係根據前述等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，藉由從預先保存的複數處理室內回復條件來選擇而使前述第一批的處理室內回復條件適切化。
  4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理控制裝置，係根據前述等待時間與前述第二批的電漿處理內容進而包括前述第一批的電漿處理內 容，來適切化前述第一批的處理室內回復條件。
  5. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理內容，為前述第二批的電漿處理條件。
  6. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中前述第二批，為被施以不同的電漿處理之複數批。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置，其中進而具備：使用監視前述等待時間的等待時間監視單元、藉由前述等待時間監視單元監視的等待時間、預先取得的顯示等待時間與電漿處理條件之補正量的相關關係之控制模型來算出電漿處理條件之第一補正量的第一補正量算出單元，以及使用前述第一補正量與前述第二批的電漿處理條件的履歷係數與相關於前述第二批的試料數之履歷係數來算出第二補正量的第二補正量算出單元，前述電漿處理控制裝置，把前述第一批之預先設定的處理室內回復條件補正前述第二補正量份，前述電漿處理條件之履歷係數，係表示對於前述電漿處理的變動之前述第二批的電漿處理內容之影響程度之值，相關於前述試料數的履歷係數，係表示對於前述電漿處理的變動之前述第二批的試料數之影響程度之值。
  8. 一種電漿處理裝置，係使用藉由反饋控制或前饋控制來抑制電漿處理的變動之控制，對單數或者複數試料的集合體之批(lot)，施以電漿處理的電漿處理裝置，其特徵為具備：根據在被施行電漿處理之批亦即第一批之前，從被電 漿處理之批亦即第二批的電漿處理後起算直到前述第一批之電漿處理開始為止的時間亦即等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，進行使前述第一批之電漿處理條件予以適切化的控制的電漿處理控制裝置。
  9. 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理控制裝置，係根據前述等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，藉由補正前述第一批的預先設定的處理室內回復條件而使前述第一批的電漿處理條件適切化。
  10. 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理控制裝置，係根據前述等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，藉由從預先保存的複數電漿處理條件來選擇而使前述第一批的電漿處理條件適切化。
  11. 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理控制裝置，係根據前述等待時間與前述第二批的電漿處理內容進而包括前述第一批的電漿處理內容，來適切化前述第一批的電漿處理條件。
  12. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置，其中前述電漿處理內容，為前述第二批的電漿處理條件。
  13. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置，其中前述第二批，為被施以不同的電漿處理之複數批。
  14. 如申請專利範圍第13項之電漿處理裝置，其中進而具備：使用監視前述等待時間的等待時間監視單元、藉由前述等待時間監視單元監視的等待時間、預先取 得的顯示等待時間與電漿處理條件之補正量的相關關係之控制模型來算出電漿處理條件之第一補正量的第一補正量算出單元，以及使用前述第一補正量與前述第二批的電漿處理條件的履歷係數與相關於前述第二批的試料數之履歷係數來算出第二補正量的第二補正量算出單元，前述電漿處理控制裝置，把前述第一批之預先設定的電漿處理條件補正前述第二補正量份，前述電漿處理條件之履歷係數，係表示對於前述電漿處理的變動之前述第二批的電漿處理內容之影響程度之值，相關於前述試料數的履歷係數，係表示對於前述電漿處理的變動之前述第二批的試料數之影響程度之值。
  15. 一種電漿處理系統，係使用藉由反饋控制或前饋控制來抑制電漿處理的變動之控制，對單數或者複數試料的集合體之批(lot)，施以電漿處理的電漿處理系統，其特徵為：根據在被施行電漿處理之批亦即第一批之前，從被電漿處理之批亦即第二批的電漿處理後起算直到前述第一批之電漿處理開始為止的時間亦即等待時間與至少前述第二批的電漿處理內容，進行使進行電漿處理的處理室內的狀態回復之電漿處理的前述第一批之處理室內回復條件予以適切化的控制。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7080065B2 (ja) * 2018-02-08 2022-06-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス データ処理方法、データ処理装置、データ処理システム、およびデータ処理プログラム
CN112585727B (zh) * 2019-07-30 2023-09-29 株式会社日立高新技术 装置诊断装置、等离子体处理装置以及装置诊断方法
CN113498546B (zh) * 2020-02-03 2024-04-12 株式会社日立高新技术 等离子处理装置以及等离子处理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3708031B2 (ja) * 2001-06-29 2005-10-19 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置および処理方法
JP2005038976A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Hitachi High-Technologies Corp 最適エッチングパラメタ自動設定システムおよびエッチング出来ばえ評価システム
JP4490704B2 (ja) * 2004-02-27 2010-06-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理方法
JP5220447B2 (ja) * 2008-03-17 2013-06-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理システムの洗浄方法、記憶媒体及び基板処理システム
JP2010219198A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP5279627B2 (ja) 2009-06-18 2013-09-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び記憶媒体
JP5334787B2 (ja) 2009-10-09 2013-11-06 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
JP5530794B2 (ja) * 2010-04-28 2014-06-25 株式会社日立ハイテクノロジーズ 真空処理装置及びプラズマ処理方法
JP5712741B2 (ja) * 2011-03-31 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
JP5813389B2 (ja) * 2011-06-24 2015-11-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理時間設定方法及び記憶媒体
JP5779482B2 (ja) * 2011-11-15 2015-09-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP5753866B2 (ja) * 2013-03-11 2015-07-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理方法

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