TWI742278B - 基板處理裝置及記錄了程式的記憶媒介 - Google Patents

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Abstract

本發明加強基板處理裝置之處理程式(recipe)生成功能。本發明之基板處理裝置係用於處理基板，且具備：設定裝置，其係設定包含前述基板處理裝置之動作條件的複數個處理程式項目；及處理程式生成裝置，其係取得複數個處理程式模型，分析前述複數個處理程式模型而生成處理程式，該複數個處理程式模型係藉由改變前述複數個處理程式項目之值，進行實驗或模擬求出前述基板之處理結果而得，前述處理程式生成裝置以基於前述處理程式之前述基板之處理結果的計算值滿足指定條件之方式，組合前述複數個處理程式模型之一部分或全部而生成前述處理程式。

Description

基板處理裝置及記錄了程式的記憶媒介
本發明係關於一種基板處理裝置、及記錄用於使電腦執行處理程式(處理程式：recipe)製作處理之程式的記憶媒介。
半導體元件係經過許多製造程序而製造。隨著用於控制製造程序之要件困難，程序處理(研磨、清洗等)、搬送、檢查、評估程序等一連串程序使用的處理程式生成也更為複雜。
例如，一般而言，研磨基板之裝置習知有使安裝了研磨具之研磨頭對基板傾斜移動同時研磨的裝置。使該研磨頭之角度按照指定圖案反覆變化同時研磨基板時，過去之動作處理程式無法均勻地研磨基板。因此，本案申請人如日本特開2010-260140號公報(專利文獻1)所示地，提出一種可生成針對此種裝置之研磨處理程式的研磨裝置。
另外，研磨基板之裝置還有如日本特開2014-150178號公報(專利文獻2)所示之使安裝了研磨帶之研磨頭對基板平行移動同時研磨的用於研磨基板背面之裝置。但是，過去並未提出用於生成此種裝置中之研磨頭的動作處理程式之裝置。
另外，習知有使基板保持於上方環形轉盤並按壓於研磨墊，供給包含研磨粒之漿液同時使其相對移動來進行研磨的CMP裝置。本案申請人過去曾提出適用於此種CMP裝置之處理程式生成方法(日本特開2015-211133號公報(專利文獻3))。但是，該CMP裝置之處理程式無法適用於背面研磨裝置。此因，背面研磨裝置之研磨粒在研磨帶側，只能在工作台上供給沖洗水(rinse water)，以及為了獲得希望之面內均勻性，需要以低轉數(低旋轉速度)花費長時間作處理等，而程序與CMP裝置完全不同。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-260140號公報
[專利文獻2]日本特開2014-150178號公報
[專利文獻3]日本特開2015-211133號公報
本發明之目的為解決上述問題之至少一部分。
本發明之一態樣提供一種用於處理基板之基板處理裝置，該基板處理裝置具備：設定裝置，其係設定包含前述基板處理裝置之動作條件的複數個處理程式項目；及處理程式生成裝置，其係取得複數個處理程式模型，分析前述複數個處理程式模型而生成處理程式，該複數個處理程式模型係藉由改變前述 複數個處理程式項目之值，以實驗或模擬求出前述基板之處理結果而得，前述處理程式生成裝置以基於前述處理程式之前述基板之處理結果的計算值滿足指定條件之方式，組合前述複數個處理程式模型之一部分或全部而生成前述處理程式。
組合複數個處理程式模型之一部分或全部，並以基板處理結果滿足指定條件之方式，可自動生成處理程式。藉此，可自動進行組合複數個處理程式模型之一部分或全部的複雜處理，並可生成精度高之處理程式。
1:研磨裝置
1A:鍍覆裝置
2:裝載埠
3:搬送機器人
4:晶圓站
5:搬送機器人
6:研磨單元
6a:旋轉台
7:研磨頭
8:定心裝載機
9:研磨單元
9a:基板保持部
10:研磨頭
11:頭支臂
12:晶圓站
13:搖擺傳輸機
14:反轉機
15:線性傳輸機
16、17、18:清洗單元
19:乾燥單元
20、20A:控制器
21、21A:通信裝置
201、201A:CPU
202、202A:記憶體
22:膜厚測定部
22A:膜厚測定裝置
30:PC
30A、33A、35A、37A:CPU
30B、33B、35B、37B:記憶體
31:通信裝置
32:通信裝置
33:資料保存PC
34:通信裝置
35:PC
36:雲端
37:主電腦
第一圖係顯示一種實施形態之研磨裝置的俯視圖。
第二圖係每個頭轉數之研磨量之輪廓(profile)的模擬結果。
第三圖係處理程式生成方法之模式圖。
第四圖係說明半徑方向之輪廓的說明圖。
第五圖係模擬之模型生成例。
第六圖係處理程式生成例。
第七圖係處理程式生成的流程圖(之一)。
第八圖係處理程式生成的流程圖(之二)。
第九圖係說明統計方法之模型生成的說明圖。
第十圖係已知膜厚分布時之模型生成例。
第十一圖係在遠距電腦中進行處理程式生成時的說明圖。
以下之說明中，基板處理裝置係對基板實施某些處理之任意的處理裝置。基板係以基板處理裝置處理之任意的被處理體。基板例如包含半導體基板、玻璃基板、液晶基板、印刷電路基板(印刷基板)。此外，基板亦可係磁性記錄媒介、磁性記錄感測器、反射鏡、光學元件及微小機械元件、或是局部製作的積體電路。此外，基板之形狀不限定於圓形狀，例如亦可為四角形狀。此處，基板係以圓形狀之半導體晶圓為例作說明。處理例如包括研磨、鍍覆、蝕刻、成膜。
(基板處理裝置之構成)
第一圖係顯示本發明一種實施形態之研磨裝置1的俯視圖。該研磨裝置1係基板處理裝置之一例，且研磨被研磨體或研磨對象物之基板。此處，作為基板處理裝置之研磨裝置1係以研磨半導體晶圓(以下簡稱為晶圓)時為例作說明。
研磨裝置1具備：複數個裝載埠2、研磨單元6、9、清洗單元16、17、18、及乾燥單元19。此處，係說明在研磨裝置1中設置2台研磨單元6、9的情況，不過亦可設置1台或3台以上之研磨單元。此外，研磨單元6、9亦可為同類型之研磨單元，亦可為一部分研磨單元不同之類型的研磨單元。
各裝載埠2中收容複數個晶圓。裝載埠2例如係FOUP(前開式晶圓傳送盒(Front-Opening Unified Pod))。鄰接於裝載埠2設有搬送機器人3。搬送機器人3將晶圓從裝載埠2搬送至晶圓站4。晶圓站4具備：第一站、反轉機、及第二站，且係從上起依序配置第一站、反轉機、及第二站。來自搬送機器人3之晶圓 裝載於第一站。在晶圓站4與研磨單元6、9之間配置有搬送機器人5。搬送機器人5將晶圓從晶圓站4之第一站搬送至研磨單元6。
研磨單元6使用於斜角(bevel)部(及背面外周區域)的研磨。研磨單元6具備：裝載晶圓並藉由無圖示之馬達等使其旋轉的旋轉台6a；安裝研磨帶等研磨具之研磨頭7；及將晶圓在旋轉台6a上對準中心而裝載的定心裝載機8。旋轉台6a上以背面向下的狀態裝載晶圓。旋轉台6a之直徑比晶圓的直徑小，晶圓背面外周區域超出旋轉台6a外側。研磨單元6邊使晶圓旋轉，邊使研磨頭7對晶圓之斜角部傾斜移動同時按壓來進行研磨。此外，亦可在研磨單元6中邊使晶圓旋轉，邊將研磨頭7從下方按壓於晶圓背面外周區域來進行研磨。此外，研磨中係從無圖示之噴嘴供給研磨液(例如純水)至晶圓表面及背面。以研磨單元6研磨處理晶圓後，搬送機器人5將晶圓搬送至晶圓站4的反轉機。反轉機將晶圓表面與背面反轉後，將晶圓送交第二站。第二站具備升降機構，並在上升位置從反轉機接收晶圓，在下降位置交接晶圓。搬送機器人5在第二站之下降位置取出晶圓，並搬送至研磨單元9。
研磨單元9例如使用於晶圓整個背面(或是除去外周區域的整個背面)之研磨。研磨單元9具備：保持晶圓而使其旋轉之基板保持部9a；及在晶圓之背面按壓研磨帶等之研磨具的研磨頭10。晶圓以背面向上的狀態設置。藉由無圖示之馬達旋轉基板保持部9a而旋轉晶圓。研磨頭10係藉由頭支臂11支撐。頭支臂11固定於與無圖示之馬達等驅動機連結的搖動軸，搖動軸藉由驅動機旋轉而使頭支臂11搖動。藉由該搖動改變頭支臂11之旋轉角，來調整研磨頭10對晶圓之位置(頭位置)。此外，研磨頭10藉由頭支臂11中內建之旋轉機構(無圖示)而旋轉。在將研磨頭10按壓於晶圓背面的狀態下，藉由旋轉研磨頭10及晶圓使兩 者相對移動來研磨整個晶圓背面。此外，在研磨中從無圖示之噴嘴供給研磨液(例如純水)至晶圓背面。
以研磨單元9研磨處理結束的晶圓藉由搬送機器人5裝載於晶圓站12上。裝載於晶圓站12上之晶圓藉由搖擺傳輸機13搬送至反轉機14，表面與背面藉由反轉機14而反轉。反轉後之晶圓藉由線性傳輸機15搬送至清洗單元16，並在清洗單元16、17、18中依序清洗。本例中，清洗單元16、17係軋輥海綿，且係摩擦清洗晶圓兩面之軋輥摩擦型清洗單元，而清洗單元18係筆型刷子，且係摩擦清洗晶圓之筆型清洗單元。晶圓在清洗單元16、17、18間之移動，係藉由線性傳輸機15進行。以清洗單元16、17、18清洗結束後的晶圓搬送至乾燥單元19，並在乾燥單元19中乾燥。乾燥單元19例如係自旋沖洗乾燥機(Spin Rinse Dryer：SRD)，且使晶圓高速旋轉而乾燥。乾燥後之晶圓係藉由搬送機器人3搬送至裝載埠2。
此外，亦可設置膜厚測定部22，該膜厚測定部22具有測定研磨處理前後之晶圓膜厚的膜厚測定裝置22A。膜厚測定裝置22A例如可為光學性測定膜厚之感測器。
包含如以上構成之研磨裝置1的研磨處理系統具有以控制上述各部之方式而構成的控制器20。一個例子為控制器20係構成研磨裝置1的1個元件。控制器20亦可配置於研磨裝置1之內部，亦可鄰接於研磨裝置1而配置。控制器20具有：儲存各種設定資料及各種程式的記憶體202；及執行記憶體202之程式的CPU201。構成記憶體202之記憶媒介可包含ROM、RAM、硬碟、CD-ROM、DVD-ROM、軟碟等任意記憶媒介的1個或複數個。記憶體202儲存之程式例如包含：在研磨單元6、9中進行研磨處理之控制的程式；藉由搬送機器人、傳輸機等搬送裝置進行搬送控制的程式；及生成、更新後述之處理程式的程式。此外， 控制器20構成可與統籌控制研磨裝置1及其他相關裝置之無圖示的上層控制器通信，並可在與上層控制器具有的資料庫之間進行資料交換。
(處理程式生成)
其次，說明自動生成在研磨裝置1之研磨單元9中最適合整個背面研磨處理後的研磨輪廓之處理程式的處理。處理程式包含基板處理裝置之處理條件的組合。處理條件中包含基板處理裝置之各部的動作條件。本實施形態之處理程式包含研磨處理條件的組合。此外，本實施形態係以設定研磨單元9之研磨處理的處理程式時為例作說明。
第二圖顯示研磨頭10每個頭轉數之研磨量(輪廓)的模擬結果之例。第三圖係本實施形態之處理程式生成方法的模式圖。第四圖係說明半徑方向之輪廓的說明圖。第五圖係藉由模擬生成處理程式模型之例。第六圖係組合處理程式模型之處理程式的生成例。另外，進行以下處理程式生成處理之處理程式生成裝置由研磨裝置1的控制器20來實現。其他例係進行處理程式生成處理之處理程式生成裝置的一部分或全部，由控制器20以外之CPU(CPU及此處執行之作為程式組合的控制部)、ASIC、PLC等針對特定用途之積體電路等的專用硬體或此等之組合而構成。
如第三圖所示，步驟(Step)1係設定處理程式項目，並藉由模擬求出研磨處理後之膜厚分布(研磨量的輪廓)。處理程式項目例如藉由受理來自使用者之輸入、選擇而設定。本實施形態之處理程式項目(處理條件項目)為使用頭轉數、晶圓轉數、頭位置、處理時間。頭轉數係研磨頭10之旋轉速度，且以每分鐘之轉數(rpm)來表示，晶圓轉數係藉由旋轉台旋轉之晶圓的旋轉速度，並以每分鐘之轉數(rpm)來表示。本實施形態之晶圓轉數為105rpm。頭位置係研磨 頭10對晶圓中心位置之位置，例如藉由頭支臂11之回轉角度作調整。處理時間係研磨處理之時間。
步驟1係使處理時間以外之處理程式各項目的值變化，並藉由模擬求出研磨處理後之研磨量的輪廓。此處，係顯示藉由模擬求出研磨量的輪廓之例，不過，亦可藉由實驗求出研磨量的輪廓。另外，藉由實驗求出研磨量之輪廓時，亦可藉由控制器20依序變更處理程式項目，藉由所設定之處理程式項目實際進行晶圓的研磨，來自動求出研磨後之研磨量的輪廓。另外，研磨前晶圓之膜厚分布係一定(例如80μm)，亦可從該一定之膜厚值減去各位置的研磨量，來求出研磨後之膜厚分布。此時，可取代研磨量之輪廓，而使用研磨後的膜厚分布。
模擬結果例如第二圖所示，頭之各轉數作為研磨量的輪廓來表示。圖中，橫軸係晶圓之半徑方向位置，縱軸顯示研磨量(μm)。晶圓半徑方向之位置係第四圖所示之將晶圓的中心位置為基準之位置。第四圖例如i=1係30mm之點、i=2係60mm之點、i=3係90mm之點、i=4係120mm之點、i=5係150mm之點。晶圓半徑方向之位置不限定於第四圖例示之位置，而可設定為連續之位置。第二圖係顯示使頭轉數變化時研磨量之輪廓，而步驟1係求出使頭轉數、晶圓轉數、頭位置、處理時間之組合變化時研磨量的輪廓。但是，由於研磨量與處理時間成正比而變化，因此將處理時間設為一定的單位時間(例如10秒)，求出使頭轉數、晶圓轉數、頭位置之組合變化時的研磨量之輪廓。另外，此處之處理程式項目係使用頭轉數、晶圓轉數、頭位置，不過亦可省略此等項目之一部分，亦可追加其他項目。
步驟2係依據步驟1之模擬結果生成處理程式模型。第五圖係例示案例01~05之5個處理程式模型。處理時間係單位時間(10秒)且為一定，使頭 位置、晶圓轉數、頭轉數變化，求出第二圖中例示之研磨量的輪廓。處理程式模型至少包含：處理程式項目(頭位置、晶圓轉數、頭轉數、處理時間)；與處理結果(研磨量之輪廓或膜厚分布)。
另外，第五圖之例係包含依據研磨量之輪廓算出研磨處理後之晶圓膜厚分布的面內均勻性(%)之結果。面內均勻性可利用以下公式1算出。
(公式1)面內均勻性=(研磨量之分散σ)/(研磨量之平均值Ave)×100(%)
例如，模型案例01的處理程式項目之值，面內均勻性為53%。但是，作為各處理程式模型之資料，面內均勻性並非必要。
其次，步驟3係以研磨處理後之晶圓面內均勻性在規定值以下的條件(限制條件、指定條件)下，藉由GRG(廣義化簡化梯度法(Generalized Reduced Gradient method))分析複數個處理程式模型(第五圖之案例01-05)，求出處理程式作為複數個處理程式模型的一部分或全部的組合。規定值例如可為10%。該分析係獲得作為複數個處理程式模型之一部分或全部組合的處理程式，並且獲得藉由該處理程式之研磨量輪廓的計算值。本實施形態係從研磨量之輪廓的計算值算出面內均勻性，判定面內均勻性是否滿足指定條件。面內均勻性滿足指定條件時採用該處理程式。面內均勻性不滿足指定條件時，如後述追加處理程式模型，使用追加後之複數個處理程式模型(步驟2所求出之處理程式模型、及追加的處理程式模型)，再度藉由GRG求出處理程式，並計算研磨量輪廓、面內均勻性。反覆進行該處理，生成面內均勻性滿足指定條件之處理程式。另外，此處希望之研磨後的輪廓係採用面內均勻性在規定值以下的條件，不過亦可使用其他條件。
GRG係稱為廣義化簡化梯度法的方法，且係將以線性規劃問題所處理之簡化梯度法廣義化成非線性規劃問題的方法。GRG可使用可獲得之軟體函式庫等。以步驟3求出處理程式之結果顯示於第六圖。本例係藉由以處理步驟1、2、3依序執行處理程式模型之案例01、02、04的組合，而達成研磨處理後之面內均勻性為10%以下。第六圖之組合的面內均勻性成為9.8%。另外，此處不選擇模型案例03、05。如此，也有不使用全部處理程式模型的情況，為了滿足限制條件，而選擇處理程式模型之序號及組合。另外，此處係說明藉由GRG進行分析的情況，不過亦可藉由機械學習來進行分析。
第七圖及第八圖顯示本實施形態之處理程式生成處理的流程圖。該流程例如可藉由研磨裝置1之控制器20及其他電腦來執行。
步驟S10係採用藉由模擬或實驗所製作之類似的處理程式模型(例如第五圖之案例01-05)。處理程式模型在處理程式項目中將處理時間以單位時間設為一定，並使頭位置、晶圓位置、頭轉數以如第五圖所示之值的組合而變化，並藉由進行模擬或實驗而求出研磨量之輪廓者。處理程式模型包含此等處理程式項目及研磨量之輪廓的組合(例如第五圖之案例01-05)。處理程式模型可藉由研磨裝置1中之控制器20等執行模擬而求出。
步驟S20係在研磨處理後之晶圓的面內均勻性在規定值以下之條件(指定條件)下，藉由GRG分析複數個處理程式模型，組合複數個處理程式模型之一部分或全部而求出處理程式。另外，除了GRG之外，亦可藉由機械學習求出複數個處理程式模型之一部分或全部的組合。
步驟S30係生成藉由GRG所求出之處理程式模型的組合作為處理程式。該處理程式中包含：處理程式模型之組合、及藉由該組合而獲得之研磨量輪廓的計算值。
步驟S40係從藉由GRG所求出之處理程式獲得的研磨量輪廓算出面內均勻性，並判定面內均勻性是否在目標範圍內(是否滿足指定條件)。
在步驟S40中判定面內均勻性在目標範圍內時，採用現在之處理程式，並結束處理程式生成處理。另外，步驟S40判定為面內均勻性不在目標範圍內時，在步驟S50中進行處理。
步驟S50係藉由插補各處理程式項目之值而追加(插補)處理程式模型。例如在頭轉數為11rpm(案例01)與頭轉數為41rpm(案例02)情況下，係插補頭轉數26rpm(其他處理程式項目不變更)。可進行此種插補時(步驟S60為是(YES))在步驟S70中進行處理。
步驟S70係判定是否需要短時間生成處理程式模型。需要短時間生成處理程式模型時，在步驟S80中進行處理。另外，不需要短時間生成處理程式模型時，在步驟S90中進行處理。
步驟S80係藉由統計性處理來生成追加之處理程式模型。並將所生成之處理程式模型追加到既有的處理程式模型中。例如生成案例01與案例02間之頭轉數為26rpm時的處理程式模型。統計性處理例如第九圖所示，係利用下述(公式2)之多元迴歸式求出處理10秒鐘時任一點的研磨量Y2。
(公式2) Y2=a1‧x1+a2‧x2+a3‧x3
x1：頭轉數，x2：晶圓轉數，x3：頭位置
另外，各係數a1~a3係預先從模擬所計算的結果取得。使用公式2求出研磨量之輪廓。
其他的統計性處理還有：1)神經網路深層學習、2)決策樹等，藉由此等方法亦可生成處理程式模型(插補之處理程式模型)。
步驟S90係藉由模擬來生成追加的處理程式模型。並將所生成之處理程式模型追加到既有的處理程式模型中。例如與步驟S10之模擬同樣地生成案例01與案例02間之頭轉數為26rpm時的處理程式模型。
在步驟S60中判定為無法插補時(步驟S60為否(No))，在步驟S100中，判斷為找不到滿足指定條件之處理程式模型的組合的解，並結束處理程式生成流程。
在步驟S80或S90中，生成追加的處理程式模型後，在步驟S20中進行處理，使用追加了在步驟S80或S90所生成之處理程式模型的複數個處理程式模型，在面內均勻性在規定值以下的條件(指定條件)下，藉由GRG或機械學習來分析複數個處理程式模型，並藉由複數個處理程式模型之一部分或全部的組合而生成處理程式(步驟S20、S30)。而後，從所生成基於處理程式的研磨量輪廓算出面內均勻性，當面內均勻性滿足指定條件時(步驟S40為是)，確定處理程式並結束處理程式生成流程。另外，從研磨量之輪廓算出的面內均勻性不滿足指定條件時(步驟S40為否)，反覆進行上述步驟S50以後的處理。
上述係製作包含研磨量輪廓之處理程式模型。另外，當知道研磨前之晶圓的膜厚分布(輪廓)時，生成從膜厚分布減去以模擬獲得之研磨量的輪廓之模型。第十圖顯示研磨前之晶圓的膜厚分布在半徑方向之各位置r=0.5(15mm)、r=1.0(30mm)、r=1.5(45mm)分別已知為70μm、80μm、60μm時之例。 此時，以處理程式之模型案例01的條件(頭位置=70mm，晶圓轉數=105rpm，頭轉數=11rpm，處理時間=10秒)所模擬的結果，在各半徑方向位置r=0.5,1.0,1.5之研磨量(μm)分別為50μm、40μm、30μm。結果，瞭解研磨後之膜厚在各半徑方向位置r=0.5,1.0,1.5上，分別為20μm、40μm、30μm。另外，案例01以外之其他模型案例中亦同樣地可求出研磨處理後的膜厚分布。並從包含如此獲得之膜厚分布的處理程式模型，與第七圖及第八圖之流程同樣地，藉由GRG求出面內均勻性在目標範圍內之處理程式模型的組合作為處理程式。此時，因為考慮研磨處理前之晶圓的膜厚分布，所以可使處理程式之精度更加提高。
另外，晶圓之膜厚分布可從設置於研磨裝置之膜厚測定器、搬入研磨裝置前之檢查結果(鍍覆裝置等其他晶圓處理裝置中的膜厚測定結果、其他檢查裝置中之膜厚測定結果)取得。在研磨裝置1中設置膜厚測定部22(第一圖)時，可藉由膜厚測定裝置22A求出膜厚分布。
(變形例1)
上述基板處理裝置係以在背面研磨用之研磨裝置1中生成處理程式為例，不過本發明亦可適用於包含CMP裝置之其他基板處理裝置生成處理程式。例如，鍍覆裝置情況下，鍍覆處理之處理程式項目可選擇陽極遮罩直徑、調節板直徑、電流密度、處理時間。但是，此等處理程式項目中亦可省略一部分，亦可在此等中進一步追加處理程式項目。CMP裝置情況下，研磨之處理程式項目可選擇頭之位置、晶圓轉數、頭轉數、頭氣囊壓、漿液(slurry)流量、漿液供給位置、旋轉台之轉數、拋光單元之轉數、上方環形轉盤按壓負載、扣圈(retainer)按壓負載、處理時間。但是，此等處理程式項目中亦可省略一部分，亦可在此等中進一步追加處理程式項目。
(變形例2)
第十一圖係在遠距電腦中進行處理程式生成時的說明圖。該圖係顯示在半導體製造工廠內，設置作為基板處理裝置的研磨裝置1及鍍覆裝置1A之例。此外，設置有可以有線或無線而與研磨裝置1及鍍覆裝置1A通信而構成的電腦(PC)30。PC30以有線或無線而與保存基板處理裝置之各種處理資料的資料保存PC33連接。本實施形態係研磨裝置1之控制器20具備可無線通信的通信裝置21，鍍覆裝置1A之控制器20A具備可無線通信之通信裝置21A。PC30具備：可與通信裝置21、21A無線通信之通信裝置31；及可與連接於雲端36之通信裝置34通信的通信裝置32。另外，通信裝置31與通信裝置32亦可共用同一個通信裝置。連接於雲端36之通信裝置34在半導體製造工廠外之例如遠離的場所。雲端36經由PC35連接於主電腦37。主電腦37係運算處理能力比半導體工廠內之電腦高的電腦，例如係計算能力大之伺服器或超級電腦。
控制器20A具有：儲存各種設定資料及各種程式之記憶體202A；及執行記憶體202A之程式的CPU201A。PC30、資料保存PC33、PC35、主電腦37亦同樣地具有：儲存各種設定資料及各種程式的記憶體30B、33B、35B、37B；及執行記憶體之程式的CPU30A、33A、35A、37A。
此種構成例如係生成基板處理裝置1、1A之處理程式模型時，可以主電腦37進行處理負荷大之模擬計算。從基板處理裝置1、1A側將包含處理程式項目之資料經由PC30、雲端36而傳送至主電腦37。主電腦37依據處理程式項目進行模擬，計算研磨量之輪廓，並可將處理程式模型之計算結果(例如第五圖之案例01-05)的資料經由雲端36、PC30送回基板處理裝置1、1A側。由於此種構成可以計算能力高之主電腦進行處理負擔大的計算，因此可減輕基板處理裝 置側之處理負擔，並可縮短計算時間。另外，亦可以除了生成處理程式模型之外再加上(或是亦可以取代生成處理程式模型)，以主電腦37進行組合複數個處理程式模型之一部分或全部來生成處理程式的處理(例如，GRG、機械學習之分析)，並由基板處理裝置1、1A進行分析結果與實際資料的比較。
(變形例3)
此外，生成處理程式後，亦可隨時監視基板處理裝置之處理結果，而隨時更新處理程式。例如，藉由膜厚測定裝置實際測定經基板處理裝置處理後之晶圓的膜厚分布，在從膜厚分布計算之面內均勻性超出目標範圍時，以及面內均勻性有超出目標範圍的傾向時這兩種情況至少其中之一種情況，可自動進行處理程式之更新。處理程式之更新可藉由處理程式模型之插補、處理程式模型之刪除、處理程式模型之新增的至少1個處理來進行。
此外，亦可取代處理後之晶圓的膜厚分布監視，或是除此之外再加上，隨時監視處理後之晶圓上的微粒子量(particle)。此時，在基板處理裝置內部或外部設置微粒子計數器，藉由微粒子計數器測定處理後之晶圓上的微粒子量。在微粒子量之測定值超出目標範圍時、以及微粒子量有超出目標範圍之傾向時這兩種情況至少其中之一種情況，可自動進行處理程式的更新。
從上述實施形態至少可掌握以下之技術性思想。
[1]形態1提供一種基板處理裝置，係用於處理基板，且具備：設定裝置，其係設定包含前述基板處理裝置之動作條件的複數個處理程式項目；及處理程式生成裝置，其係取得複數個處理程式模型，分析前述複數個處理程式模型而生成處理程式，該複數個處理程式模型係藉由改變前述複數個處理程式項目之值，以實驗或模擬求出前述基板之處理結果而得，前述處理程式生成裝置以基於前 述處理程式之前述基板之處理結果的計算值滿足指定條件之方式，組合前述複數個處理程式模型之一部分或全部而生成前述處理程式。
採用形態1時，組合複數個處理程式模型之一部分或全部，並以基板處理結果滿足指定條件之方式，可自動生成處理程式。藉此，可自動進行組合複數個處理程式模型之一部分或全部的複雜處理，並可生成精度高之處理程式。
[2]形態2如形態1之基板處理裝置，其中進一步具備模型生成裝置，其係藉由模擬或實驗而生成前述複數個處理程式模型。
採用形態2時，可自動生成複數個處理程式模型。
[3]形態3如形態1或2之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置使用複數個處理程式模型而生成處理程式，基於該處理程式之處理結果不滿足前述指定條件時，追加處理程式模型，並組合追加後之複數個處理程式模型的一部分或全部來生成新的處理程式。
採用形態3時，依據初期準備之處理程式模型進行分析，無法獲得滿足指定條件之處理結果時，由於係追加處理程式模型再度進行分析，因此可生成滿足指定條件之處理程式的可能性高。
[4]形態4如形態3之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係追加與1個處理程式模型的至少1個處理程式項目之值、及其他處理程式模型之前述至少1個處理程式項目的值之間的值對應之處理程式模型。
採用形態4時，由於係在已經設定之處理程式項目的值之間插補，因此容易求出追加的處理程式模型。
[5]形態5如形態3之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係藉由模擬而生成前述追加的處理程式模型。
採用形態5時，可藉由模擬生成精度佳之處理程式模型。
[6]形態6如形態3之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係藉由統計性方法生成前述追加的處理程式模型。
採用形態6時，可藉由統計性方法以更短時間生成處理程式模型。
[7]形態7如形態1至形態6中任何一種形態之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係藉由廣義化簡化梯度法(GRG)分析前述複數個處理程式模型。另外，除GRG之外，亦可藉由機械學習之分析來分析複數個處理程式模型。
採用形態7時，無須生成專用之分析程式，而係可利用可獲得之GRG的軟體，自動生成處理程式。
[8]形態8如形態1至形態7中任何一種形態之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置隨時監視前述基板處理裝置處理前述基板的實際的處理結果，當前述處理結果不滿足前述指定條件時，更新前述處理程式。
採用形態8時，由於隨時監視基板處理裝置處理基板之處理結果，來更新處理程式，因此可將處理程式始終維持在良好狀態，並可將基板處理結果維持在良好狀態。
[9]形態9如形態1之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置經由通信線路連接於外部之電腦，而取得前述電腦所生成之前述複數個處理程式模型。
採用形態9時，藉由外部電腦生成處理程式模型，可減輕基板處理裝置中之處理負擔。此外，利用處理能力高之外部電腦時，可減少生成處理程式模型需要之時間。另外，亦可以除了生成處理程式模型之外再加上(或是亦可以取代生 成處理程式模型)，外部電腦進行分析複數個處理程式模型之處理(例如，GRG、機械學習之分析)，並由基板處理裝置進行分析結果與實際資料的比較。
[10]形態10如形態1至形態9中任何一種形態之基板處理裝置，其中前述指定條件係藉由前述處理程式而處理之基板的面內均勻性須在指定範圍內。
採用形態10時，可以獲得希望範圍之面內均勻性的方式生成處理程式。
[11]形態11如形態8之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置隨時監視前述基板上之微粒子量，並在前述微粒子量不滿足指定條件時，更新前述處理程式。
採用形態11時，由於隨時監視基板上之微粒子量來更新處理程式，因此可將處理程式始終維持在良好狀態。
[12]形態12如形態1至形態11中任何一種形態之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置係具有研磨頭之研磨裝置，且前述複數個處理程式項目包含：前述研磨頭之轉數、前述基板之轉數、前述研磨頭之位置、及處理時間，前述處理結果係處理後之基板的研磨量輪廓或膜厚分布。
採用形態12時，可以在研磨基板整個背面的背面研磨裝置中獲得希望之處理結果的方式，生成處理程式。
[13]形態13如形態12之基板處理裝置，其中前述複數個處理程式模型係變更前述處理時間以外的前述處理程式項目之值的組合而生成。
採用形態13時，由於係將處理時間設定為一定之單位時間，並變更其他處理程式項目之值而生成複數個處理程式模型，因此可效率佳地生成處理程式模 型。例如可藉由依需要選擇1個或複數個同一個處理程式模型，而實質地採用處理時間不同的處理程式模型。
[14]形態14提供一種基板處理方法，係處理基板之方法，保持前述基板，處理所保持之前述基板，前述基板之處理係預先設定包含基板處理裝置之動作條件的複數個處理程式項目，取得複數個處理程式模型，分析所取得之該複數個處理程式模型，前述複數個處理程式模型係藉由改變所設定的前述複數個處理程式項目之值，進行實驗或模擬而求出前述基板之處理結果而得，藉由前述基板之處理，以前述基板之處理結果的計算值滿足指定條件之方式，組合前述複數個處理程式模型之一部分或全部而生成處理程式，並以前述所生成之處理程式進行前述基板的處理。
採用形態14時，係組合複數個處理程式模型之一部分或全部，以基板處理結果滿足指定條件之方式，可自動生成處理程式。藉此，可自動進行組合複數個處理程式模型之一部分或全部的複雜處理，並可生成精度高的處理程式。
[15]形態15如形態14之方法，其中使用指定數量之複數個處理程式模型求出處理程式，基於前述處理程式之前述基板之處理結果的計算值不滿足前述指定條件時，追加處理程式模型，並組合追加後之複數個處理程式模型的一部分或全部而求出新的處理程式。
採用形態15時，可達到與前述形態3同樣之作用效果。
[16]形態16如形態15之方法，其中藉由統計性方法生成前述追加之處理程式模型。
採用形態16時，可達到與前述形態6同樣之作用效果。
[17]形態17如形態14至形態16中任何一種形態之方法，其中係藉由廣義化簡化梯度法(GRG)分析前述複數個處理程式模型。
採用形態17時，可達到與前述形態7同樣之作用效果。
[18]形態18如形態14至形態17中任何一種形態之方法，其中隨時監視前述基板處理裝置處理前述基板之實際的處理結果，在前述處理結果不滿足前述指定條件時，更新前述處理程式。
採用形態18時，可達到與前述形態8同樣之作用效果。
[19]形態19如形態14之方法，其中前述基板處理裝置經由通信線路而連接於外部之電腦，前述電腦生成前述複數個處理程式模型，前述基板處理裝置經由前述通信線路而從前述電腦取得前述複數個處理程式模型。
採用形態19時，可達到與前述形態9同樣之作用效果。
[20]形態20提供一種記憶媒介，係儲存有使電腦用於執行以下動作之程式：設定包含基板處理裝置之動作條件的複數個處理程式項目；取得複數個處理程式模型，該複數個處理程式模型係藉由改變前述複數個處理程式項目之值，進行實驗或模擬求出前述基板之處理結果而得；及分析前述複數個處理程式模型而生成處理程式，且以基於前述處理程式之前述基板之處理結果的計算值滿足指定條件之方式，組合前述複數個處理程式模型之一部分或全部而生成處理程式。記憶媒介例如係非暫時性電腦可讀取之記憶媒介。
以上係依據一些例子說明本發明之實施形態，不過上述本發明之實施形態係為了容易理解本發明者，而並非限定本發明者。本發明在不脫離其旨趣範圍內可變更及改良，並且本發明當然包含其均等物。此外，在可解決上述問 題之至少一部分的範圍，或是達到效果之至少一部分的範圍內，申請專利範圍及說明書所記載之各元件可任意組合或省略。
本申請案依據2017年5月18日提出之日本專利申請編號2017-099141而主張優先權。包含2017年5月18日提出之日本專利申請編號2017-099141之說明書、申請專利範圍及發明摘要的全部揭示內容，係以參照之方式全部納入本申請案。
包含日本特開2010-261040號公報(專利文獻1)、日本特開2014-150178號公報(專利文獻2)、及日本特開2015-211133號公報(專利文獻3)之說明書、申請專利範圍、發明摘要之全部揭示內容，以參照之方式全部納入本申請案。

Claims (13)

  1. 一種基板處理裝置，係用於處理基板，且具備：設定裝置，其係設定包含前述基板處理裝置之動作條件的複數個處理程式項目；及處理程式生成裝置，其係取得複數個處理程式模型，分析前述複數個處理程式模型而生成處理程式，該複數個處理程式模型係藉由改變前述複數個處理程式項目之值，並以實驗或模擬求出前述基板之處理結果而得，前述處理程式生成裝置以基於前述處理程式之前述基板之處理結果的計算值滿足指定條件之方式，組合前述複數個處理程式模型之一部分或全部而生成前述處理程式，其中前述處理程式生成裝置使用複數個處理程式模型而求出處理程式，基於該處理程式之前述基板之處理結果的計算值不滿足前述指定條件時，追加處理程式模型，並組合追加後之複數個處理程式模型的一部分或全部來求出新的處理程式。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中進一步具備模型生成裝置，其係藉由模擬或實驗而生成前述複數個處理程式模型。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係追加與1個處理程式模型的至少1個處理程式項目之值、及其他處理程式模型之前述至少1個處理程式項目的值之間的值對應之處理程式模型。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係藉由模擬而生成前述追加的處理程式模型。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係藉由統計性方法生成前述追加的處理程式模型。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置係藉由廣義化簡化梯度法(GRG)分析前述複數個處理程式模型。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置隨時監視前述基板處理裝置處理前述基板的實際的處理結果，當前述處理結果不滿足前述指定條件時，更新前述處理程式。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置經由通信線路連接於外部之電腦，而取得前述電腦所生成之前述複數個處理程式模型。
  9. 如申請專利範圍第1、2及8項中任一項所述之基板處理裝置，其中前述指定條件係藉由前述處理程式而處理之基板的面內均勻性須在指定範圍內。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之基板處理裝置，其中前述處理程式生成裝置隨時監視前述基板上之微粒子量，並在前述微粒子量不滿足指定條件時，更新前述處理程式。
  11. 如申請專利範圍第1、2及8項中任一項所述之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置係具有研磨頭之研磨裝置，且前述複數個處理程式項目包含：前述研磨頭之轉數、前述基板之轉數、前述研磨頭之位置、及處理時間，前述處理結果係處理後之基板的研磨量輪廓或膜厚分布。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之基板處理裝置，其中前述複數個處理程式模型係變更前述處理時間以外的前述處理程式項目之值的組合而生成。
  13. 一種記憶媒介，係儲存有使電腦用於執行以下動作之程式：設定包含基板處理裝置之動作條件的複數個處理程式項目；取得複數個處理程式模型，該複數個處理程式模型係藉由改變前述複數個處理程式項目之值，進行實驗或模擬求出前述基板之處理結果而得；及分析前述複數個處理程式模型而生成處理程式，且以基於前述處理程式之前述基板之處理結果的計算值滿足指定條件之方式，組合前述複數個處理程式模型之一部分或全部而生成處理程式，其中係使用複數個處理程式模型而求出處理程式，基於該處理程式之前述基板之處理結果的計算值不滿足前述指定條件時，追加處理程式模型，並組合追加後之複數個處理程式模型的一部分或全部來求出新的處理程式。
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