WO2007066404A1 - 半導体製造装置、その制御システムおよびその制御方法 - Google Patents

半導体製造装置、その制御システムおよびその制御方法 Download PDF

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Kazuhiro Miwa
Kazuhiro Watanabe
Akito Mifune
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/048—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators using a predictor

Definitions

  • each process is performed using multiple lamellas, which are conductor processing conditions.
  • the target lam- er which is a physical, optical or electrical measured lam, is within the target range.
  • the steps of obtaining the lamella of the above-mentioned theory are executed, and while the above-mentioned theory is executed, the above-mentioned de-expression and the lamella are used to execute the above-mentioned theory.
  • the modified lamellae which is a part of the number of lamellae of the conductors performed by the conductor arrangement, based on the Calculating the threshold value, Use a puff Ki values of, the step of continuously executing the management, a control method of a semiconductor location with.
  • Ming while the processing is performed in the semiconductor device, the value of the target parameter is calculated and the value of the parameter after the processing parameter is continuously changed. This can reduce the influence of dispersion of the target lamella due to the phenomenon and provide a method of controlling the conductor that makes it easy to keep the target lamella within the target area.
  • the step of calculating the lamella change value includes the step of calculating the lamella change value so that the above-mentioned value becomes the lamella change value. can do. According to this composition, the target lamella can be brought closer to the target value.
  • the step of calculating the threshold value of the lamella is the step of calculating the threshold value of the lamella when the above-mentioned is prescribed.
  • the method may further include the step of calculating the threshold value of the lamella. According to this composition, it is better to keep the target lamella within the target.
  • a step of acquiring the target lamella, and the step of acquiring the lamella and the step of calculating the de-expression can be performed again. According to this composition, it is possible to prevent the target parameter from deviating from the target range with the passage of time due to the cause of lung cancer.
  • step 0100 the step of calculating the de-expression calculates the number of lamellas that are the lamellas of the number, excludes the lamellas of which the lamella is equal to or more than a predetermined value, and obtains two lamellas. Step, calculate the number of relations with the 2 lams and the number of relations, and make a predetermined number of 2 lams into 3 lams from the number of relations, the 3 lams relation with the 2 lams Calculating the number, and making a predetermined number of 2 lams into 4 lams from the relation number,
  • the lamella may be configured such that the above process is an interval. According to this composition, the target lamella can be easily controlled within the target range.
  • the lamella may be a semiconductor device formed in the claw. According to this structure, it becomes easy to directly hold the conductor arrangement in the target area.
  • a processing section which acquires a plurality of lamellas, which are processing conditions when the processing section performs processing, and the processing section.
  • the above-mentioned number of lamellas are used, and the target lamella, which is the lamera measured from the above-mentioned u, is obtained.
  • a de-expression unit that calculates a de-expression that describes selected lamellas that are some or all of the above-mentioned lamellas, and the above-mentioned while executing the above-mentioned process in the above-mentioned processing unit.
  • Get the lamella 2 Lameta while executing the above process, use the above de-expression and the lamella, calculate the lamella of the above process, and execute the above process.
  • a change lammeter for calculating the change value of the change lamella which is a part of the lamella of the number of the above-mentioned processes performed by the above-mentioned science department, is provided, and
  • the processing unit uses the updated value of the lamella and controls the semiconductor device that continuously executes the processing. Is Temu. According to the description, it is possible to provide a conductor-positioned stem that makes it easy to hold the target lamella in the target enclosure.
  • the processing unit is a semiconductor device that uses the threshold value of the lamella and continuously executes the processing. According to the description, it is possible to provide a conductor arrangement that makes it easy to keep the target lamella in the target area.
  • the value between the plurality of lamellas, which is the processing condition for processing the semiconductor device is calculated, and The number of relations with the target lamella, which is the lamella measured after performing the above-mentioned processing with the above-mentioned lamella, using the above-mentioned lamella and the above-mentioned conductor arrangement. Then, the step of setting a predetermined number of 2 lams to 3 lams from the correlation coefficient is calculated, the number of relations with the 3 lams and the 2 lams is calculated, and the predetermined number is calculated from the relations.
  • 017 is a block diagram of the stem of the semiconductor device according to the embodiment.
  • 2 2 is a chart showing the method of controlling the semiconductor device according to the implementation 3 3 is a diagram showing the time variation of the amount of etching.
  • 4 4 is a chart showing the method of controlling the semiconductor device according to the second embodiment.
  • 5 5 is a check diagram of the stem of the semiconductor device according to the third and fourth embodiments.
  • FIG. 6 6 is a char indicating the method of controlling the semiconductor device according to the third embodiment 7 7 is a char indicating the method of controlling the semiconductor device according to the fourth embodiment Figure 8 8 is a diagram against the prediction using the De-formula generated in the semiconductor device control method according to Embodiment 4.
  • 0099 is an example of a system and a control method of a semiconductor device having a semiconductor device as a semiconductor device, a metal device as a metal device, and a target laser device.
  • the hatching is a hatching device
  • the stitching amount is the stitching amount of separation S (S a o e c soa o).
  • the latching which is the lamella used in the de-expression, is the C-bias applied to the electrode of the tee, the e-ku when wooking the woofer, and the force-touching path capacitor and between the tees.
  • the 002 is a block diagram of the stem of the semiconductor device according to the embodiment.
  • the touching process is performed by the processing unit 2 and the processing unit 2 to obtain a touching parameter that is the processing condition of the touching process. It has a control unit 2 and arithmetic units 6 and 22.
  • the calculation part 6 is the prediction calculation 7 and the
  • the lamella 4 sets the computing lamella to the arithmetic unit 3.
  • the de-expression is input from the arithmetic unit 3 to the arithmetic unit 6 and stored in 22.
  • the stitching controller 5 measures the amount of stitching performed by the stitching. For example, by measuring the difference between the area that is touched and the area that is not touched,
  • the stitching controller 5 sets the stitching amount in the computing device 3. Note that the processing amount may be measured immediately after the processing unit 2 has performed the etching processing, and may be performed after another processing is performed on another semiconductor device.
  • the arithmetic unit 3 is, for example, a computer, Have 55.
  • the computing device 3 stores in the storage device 55 the touching parameters and the touching amounts input from the touching and touching constant device 5. As will be described later, the computing device 3 calculates the composition from the latching parameters and the latching and outputs it to the computing unit 6 of the latching unit.
  • the lamella 4 gets the touching lamella (step 4).
  • the touching lamella should include the lamella used in the de-expression to be described later.
  • the lamella 4 outputs the touching ration and the touching lamella to the arithmetic unit 3.
  • the computing device 3 stores the touching parameter in the storage device 55 in association with the signal.
  • the stitching controller 5 measures the amount of touching that is performed by the touching processing unit 2 (step S6).
  • the latching controller 5 measures the latching amount and outputs the latching amount to the arithmetic unit 3.
  • the computing device 3 stores the amount of stitching in the storage device 55 in association with the signal.
  • the arithmetic unit 3 determines to calculate the de-expression (step S7). If es, the
  • Step S 2 If o, return to step S 2.
  • the arithmetic unit 3 can determine to calculate the de-expression based on the number of latching parameters and the number of latching processes for which the latching amount was acquired. Steps S 2 to S 7 form a pre-lamellar step S.
  • step 8 the arithmetic unit 3 uses the ching parameter and the amount of tuning stored in the storage device 55, and calculates a de-expression that describes the amount of tuning in terms of the parameter (step S8).
  • the calculation of degeneration, the number of explanations of the touching lamella, and the amount of touching are used as the target variables.
  • the arithmetic unit 3 outputs the de-expression to the arithmetic unit 6 of the hatching.
  • the arithmetic unit 6 stores the de-expression in the memory 22.
  • De ceremony Is, for example, the amount of hatching expressed by the of the touching parameter.
  • the tuning parameter By substituting the tuning parameter into the equation, it is possible to obtain a prediction of the amount of etching obtained as the result of that etching.
  • the etching processing section 2 starts the etching processing (step S22).
  • the lamella 4 obtains the lamching lam from the math section 2 that performs the math, and outputs the math lam to the calculation 7 of the calculation section 6 (step,
  • Calculation 7 is output to prediction parameter 8.
  • the lamella 8 acquires the target value of the amount of etching from the memory 22. From the predictions and target values obtained from calculation 7, calculate the etching interval so that the amount of etching will be the target value (step S28.
  • Lamator 8 outputs the target etching interval to control 2. 2 is lame Based on the calculated touching in step 8, the touching interval during the touching is changed, and the touching is applied to the processing unit 2 (step,
  • steps S22 to S3 constitute step c2, and are performed while the processing unit 2 is etching the same.
  • 002 3 shows the time of the etching amount. It is a fixed value that measures the amount of touching, a white parameter, and a prediction that predicts the amount of touch using the de-type. With reference to 3, the measured value of the amount of touching varies depending on the range. Therefore, based on the past fixed value, the interval between the stitches is calculated and the stitching is performed.
  • the amount of sotting varies depending on the variation of the changes. On the other hand, if the amount of displacement and the amount of latching touching are predicted, the variation in the change will be small.
  • the lamella 4 (lamella) obtains the number of quotient laminating lamellas for sotting.
  • the touch controller 5 (lammeter) is Acquires the touching amount, which is the lamella of the touching process performed by the meter.
  • the calculation unit 3 (the calculation unit describes the acquired number of touching parameters as the target variables, the number and the touching amount as the target variables, and the line and the touching amount as part of the multiple touching parameters. Or calculate the de-expression described by all the parameters C-ias, e-cue, capacitors of the touching path and the touching (lamer), that is, the arithmetic unit 3 uses multiple lamellas and target lamellas. Line, calculate the de-expression.
  • the lamella 4 (two lamellas) is the C ias, e of the touching position that the touching device is performing while the processing unit 2 is executing the touching process. , Get the capacitor (lametta) of the touching road.
  • the prediction calculation 7 uses the formula and the obtained selection lamella while executing the switching theory and calculates the prediction of the amount of etching obtained by executing the etching theory. To do.
  • the lamella (lamta) is set so that the amount of stitching reaches the target value based on the predictions made while performing the latching process. Calculate the threshold value of the touching (lamda), which is the logical touching lamella.
  • processing unit 2 changes the etching (lamella) of the etching process being executed, changes it between intervals, and continues to execute the etching process.
  • the etching interval so that the target value of the amount of pre-etching is reached as in step 28. As a result, the amount of You can kick. Further, as in steps S28 and S3, the changed lamella that is the lamella for changing the condition in the ramming lamella during the tampering process can be set as the latching time which is the latching process. It is possible to easily control the amount of stitching by changing the stitching interval and performing the stitching process, without changing the stitching parameter of the change.
  • the calculation units 6 and 22 of the hatching may be included in the arithmetic unit 3 and the storage unit 55, respectively.
  • 00322 is an example of calculating the composition for each step 52 in addition to the implementation. 2 of the semiconductor device stem
  • FIG. 4 is a diagram showing how the stem of Example 2 controls. 2 In the same way, pre-lamellar step (step S), de-calculation (step S8) and step, step S2).
  • the lamella 4 outputs to the arithmetic unit 3 together with the number of the touched lamella obtained in step S2, which was processed (step 6).
  • the computing device 3 stores the touching parameter in the storage device 55 together with the identification number.
  • the stitching controller 5 measures the amount of stitching of the shoe and outputs the amount of stitching together with the signal to the computing device 3 (step 62).
  • the computing device 3 stores the amount of stitching in the storage device 55 together with the identification number. Measurement of the amount of touching It can be done for all or by sampling.
  • the arithmetic unit 3 determines to calculate the de-expression (step 64).
  • the computing device 3 determines whether to calculate the de-expression based on, for example, the number of times that the etching performed the etching process or the de-expression. If o in step S64, the arithmetic unit 3 determines in step 66 to end. If es in step 66, end. In the case of o, the process proceeds to step, and the processing unit 2 performs the next hatching process.
  • the latching parameters and amount to be used for output should be calculated in advance in step S. In addition to the acquired latching parameters and amount, it is possible to retrieve the acquired latching parameters and amount. In addition, it is also possible to calculate the equation for the amount of touching parameters and the amount of touching for the past fixed time period or the number of touching times.
  • the amount of etching that is output by the 003 formula may differ from the actual determined etching over time. This is because the lamellas outside the selected touching lamellas affect the lamellas of other semiconductor devices. Therefore, in the second embodiment, as in step S62, the switching amount obtained in step S62 is acquired (step S62), and after step and step S62 are performed several times, the de-expression is calculated in step S62. Repeat 8 As a result, the latest de-expression can be calculated on a regular basis, and that de-expression can be changed between the tasks. Therefore, it is possible to suppress that the amount of etching is not surrounded by the target with the passage of time due to the cause of the change.
  • 003353 is an example of a semiconductor device as a semiconductor device, a touch device as a semiconductor device, a touch device as a semiconductor device, and a semiconductor device as a target laser device.
  • Figure 5 is a schematic diagram of the stem of the semiconductor device according to Example 3. The cock in the ching is the same as the actual one, and will be explained.
  • a tester 52 which measures the semiconductor device, is used instead of the measuring device 5 of.
  • the arithmetic unit 3 has 32 inputs, 55 CP 4 storage and 36 outputs.
  • step S6 of 2 the tester 52 inspects in place of the actual stitching controller and outputs a non-defective product to the arithmetic unit 3.
  • Computing device 3 calculates the de-expression (step 8).
  • the processing unit 2 of the touching starts the touching processing of (step S 4).
  • the lamella 4 obtains the lam- ching lam that performs touching processing, and outputs the lam-ching lam to the calculation 7 of the calculation unit 6 (step S42).
  • step S42 the calculation 7 obtains the de-expression from the memory 22 and calculates the de-expression using the de-expression and the touching parameter (step 44).
  • Calculation 7 is used as the predictive parameter 8.
  • the lamella 8 obtains the non-defective box from the memory 22. If it is es, the lamella 8 judges whether the non-defective product is a non-defective product (step S46). If the etching process is completed, the process ends. If o, use the de-expression and calculate the further value of the lamella to be changed (lamta) so that a good product will be the target (step 48). Change the value of 2 so that it becomes the value that was output. Change the value of the lamella and continue the processing of the processing section 2 (step S5). Calculates the modified value of the changed parameter so that the prediction is the standard value within the range of the good product when the good product is a predetermined value. Then, the processing unit 2 continuously executes the latching process with the changed value of the changed parameter.
  • control 2 requires complicated control. In this way, if it is difficult to control the lamella that is changed during the etching process, it is preferable to change the lamella when the quality of the non-defective product is the prescribed one, as in Implementation 3. As a result, it is possible to reduce the possibility that the changed lamella will not be changed and the changed lamella will be unstable.
  • 00384 is an example of calculating the de-expression of Step 8 from execution to execution 3, and the de-expression of the de-expression of the semiconductor device formed as a semiconductor, the etching process as a target, and the semiconductor device formed as a target parameter.
  • the latching is a device for latching the racket's cage (the gate and the gate), and when the racket of the semi-conductor device is formed on the top of the racket, it is inspected by the tester 52. It is.
  • the touching lamella used in the de-type is the C bias applied to the partial electrode of the The lower electrode force, the upper electrode force, which is the force from the partial electrodes, and the upper electrode power supply value, which is the large potential of the force supplied to the upper electrode.
  • the 004 arithmetic unit 3 uses 7 charts to calculate the de-expression.
  • the arithmetic unit 3 calculates the de-expression using 73 lams as the touching lams.
  • the touching lamimeter and the tester 52 measured when the touching is stored in the storage device 55.
  • the CP 4 acquires 73 touching parameters from the memory device 55 when multiple touches are processed. Let this touching lamella be the lamella.
  • C P4 calculates the polynomial between the 73 th lamellas (step 7). That is, it calculates the number of divisions between the lamellas. A large number of 72 is obtained for each lamella.
  • CP 4 excludes the lamellas having the above-mentioned mul- tiple number even if the number is 72, and sets it to 2 lamellas. In other words, the lamellas with a predetermined value or more are excluded and set to 2 lamellas (step S72).
  • the CP 4 acquires a non-defective product from the storage device 55.
  • CP 4 calculates the correlation coefficient by using 2 lams as the number of explanations and non-defective as the target variable. That is, the number of relations with 2 lams good products is calculated (step 4). The number of relations for 2 lamellas is given.
  • CP 4 extracts the 2 lammes with the largest number of relations with non-defective products and sets them to 3 lamellas (step 76). Of the two lamellas, C-ias has the highest correlation coefficient of 633. Therefore, Cias is extracted and made into 3 lams.
  • the 3 lamellas can be set to a predetermined number of 2 lamellas from the correlation coefficient.
  • CP 4 calculates the number of relations with C ias, which is 3 lams, as the objective variable and 2 lams outside C ias, which is the explanation number. That is, the number of relations with 3 lamellas and 2 lamellas is calculated (step 78). 3 for 2 lams The number of partial relations of the number of lamellas is given.
  • CP 4 is output as 4 lams of the upper electrode of the upper electrode, which is 2 lamellas of 3 from the relational number, and the upper electrode of the lower electrode (step 8).
  • the number of 4 lamellas is 3, but the number of relations can be set to a predetermined number of 4 lamellas.
  • CP 4 is a 3-meter C-ias and a 4-meter upper electrode feed potential large value, a lower electrode, the number of explanations of the upper electrode, and a non-defective item as an objective function. That is, step S82) with 3 and 4 lame target lame.
  • P 4 is a de-expression described by non-defective C-ias, upper electrode feed potential value, lower electrode and upper electrode radiation.
  • R 23 is the upper electrode
  • Pea is the upper electrode power supply maximum value.
  • the weight of this De-formation was 84.
  • 004 48 is the value calculated by the fixed (constant value) de-expression with respect to the calculated de-expression. This de-expression shows that good products can be accurately measured.
  • it is possible to calculate a de-expression capable of producing a good product.
  • the de-calculating method according to Embodiment 4 can be used to predict the target lamella from the treated lamella outside the stem of the conductor arrangement as in Embodiments 3 to 3.
  • the etching process is used as the semiconductor and the processing is an example, but the process can be applied to other semiconductor devices. For example, using the above
  • the present invention can be applied to heat treatment, ion treatment, heat treatment using heat treatment equipment, exposure equipment, and development equipment. it can.
  • the target lamella is an example of a good quality ratio, it can be set to another lamella.
  • the target lam- eter such as the hatched area, cross-section, film quality, film quality, film quality, resistance, capacitance, and transistor property.

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Abstract

本発明は、半導体製造装置を用いウェハに処理を行う際の処理条件である複数の処理パラメータ、ウェハから計測される目標パラメータを取得し（Ｓ１４、Ｓ１６）、複数の処理パラメータおよび目標パラメータを用い多変量解析を行い、目標パラメータを処理パラメータで記述するモデル式を算出し（Ｓ１８）、半導体製造装置において処理を実行している間に、モデル式を用い、処理を実行しているウェハの目標パラメータの予測値を算出し（Ｓ２６）、予測値に基づき、処理の処理パラメータを変更し（Ｓ２８）、処理を継続する（Ｓ３０）半導体製造装置、その制御システムおよびその制御方法である。

Description

明 細 書
半導体製造装置、その制御システムおよびその制御方法
技術分野
[0001] 本発明は、半導体製造装置、その制御システムおよびその制御方法に関する。
背景技術
[0002] 半導体装置の製造は、多数の半導体製造装置を用い、半導体基板であるゥ ハに 多数のステップの処理を行う。このような処理としては、例えば、ウェハ上への薄膜形 成処理、ウェハまたはウェハ上の薄膜のエッチング処理、不純物の導入処理、熱処 理、露光現像処理等がある。それぞれのウェハ処理を行う半導体製造装置は処理条 件である複数の処理パラメータを用い、ウェハに処理を行う。処理したウェハは、ゥェ ハから物理的、光学的または電気的に計測されるパラメータである目標パラメータが 目標の範囲内であることが求められる。ウェハの目標パラメータを目標の範囲内に維 持することにより、半導体装置の良品率を維持することができ、製造コストを低減させ ることがでさる。
[0003] 特許文献 1には、監視対象機器またはその周辺設備の多数の特性を検出し、その 特性を重回帰分析を行い、回帰係数が所定の正常範囲内にあるか否かを判断し、 正常範囲内にない場合は機器に異常が発生したと判断する異常監視方法が開示さ れている。
特許文献 1：特開平 6—4789号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 目標パラメータを目標の範囲とする方法として、ウェハを処理する前に処理されたゥ エノ、から計測された目標パラメータに基づき、半導体製造装置の処理パラメータの一 部を変更する方法がある。しかし、処理パラメータはショートレンジのバラツキを有して おり、このような手法を用いても、目標とする目標パラメータが得られるとは限らない。 1つの処理を行うための半導体製造装置の処理パラメータは例えば 10〜： LOO程度あ る。そのため、目標パラメータを目標の範囲に維持することは、大きな困難を伴う。 [0005] 本発明は、上記課題に鑑み、半導体製造装置を用い処理したウェハの目標パラメ ータを目標の範囲に維持することが可能な半導体製造装置、その制御システムおよ びその制御方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明は、半導体製造装置を用いウェハに処理を行う際の処理条件である複数の 処理パラメータを取得するステップと、前記複数の処理パラメータで前記処理を行つ たウエノ、から計測されるパラメータである目標パラメータを取得するステップと、前記 複数の処理パラメータおよび前記目標パラメータを用い多変量解析を行 ヽ、前記目 標パラメータを前記複数の処理パラメータのうち一部または全部の処理パラメータで ある選択パラメータで記述するモデル式を算出するステップと、前記半導体製造装置 にお 、て前記処理を実行して 、る間に前記実行して 、る処理の選択パラメータを取 得するステップと、前記処理を実行している間に、前記モデル式および前記選択パラ メータを用い、前記処理を実行しているウェハの前記目標パラメータの予測値を算出 するステップと、前記処理を実行している間に、前記予測値に基づき、前記半導体製 造装置の実行している前記処理の前記複数の処理パラメータの一部である変更パラ メータの変更すべき値を算出するステップと、前記変更パラメータの前記変更すべき 値を用い、前記処理を継続して実行するステップと、を有する半導体製造装置の制 御方法である。本発明によれば、半導体製造装置において処理を行っている間に、 目標パラメータの予測値を算出し、処理パラメータのうちの変更パラメータの値を変 更し処理を «I続する。これにより、ショートレンジの変動要因による目標パラメータの ばらつきの影響を小さくし、 目標パラメータを目標の範囲に維持することが容易な半 導体装置の制御方法を提供することができる。
[0007] 上記構成において、前記変更パラメータの変更すべき値を算出するステップは、前 記予測値が前記目標パラメータの目標値になるように、前記変更パラメータの前記変 更すべき値を算出するステップを含む構成とすることができる。この構成によれば、 目 標パラメータをより目標値に近づけることができる。
[0008] 上記構成において、前記変更パラメータの変更すべき値を算出するステップは、前 記予測値が所定の範囲外の場合、前記予測値が前記目標パラメータの目標値にな るように、前記変更パラメータの前記変更すべき値を算出するステップを含む構成と することができる。この構成によれば、 目標パラメータを目標の範囲に維持すことがよ り容易となる。
[0009] 上記構成において、前記処理を継続して行うステップで前記処理を行ったウェハか ら目標パラメータを取得するステップを有し、前記目標パラメータを取得するステップ 後、前記モデル式を算出するステップを再度行う構成とすることができる。この構成に よれば、ロングレンジの変動要因により時間経過とともに目標パラメータが目標の範 囲から外れることを抑制することができる。
[0010] 上記構成にぉ 、て、前記モデル式を算出するステップは、前記複数の処理パラメ ータである第 1パラメータ間の多重共線性を算出し、前記第 1パラメータのうち多重共 線性が所定値以上のパラメータを除外し、第 2パラメータとするステップと、前記第 2 パラメータと前記目標パラメータとの相関係数を算出し、前記相関係数の大きい方か ら所定数の前記第 2パラメータを第 3パラメータとするステップと、前記第 3パラメータ と前記第 2パラメータとの偏相関係数を算出し、前記偏相関係数の大きい方から所定 数の第 2パラメータを第 4パラメータとするステップと、前記第 3パラメータおよび前記 第 4パラメータと前記目標パラメータとの重回帰分析を行 ヽ、前記目標パラメータを前 記第 3パラメータおよび前記第 4パラメータで記述するモデル式を算出するステップと 、を含む構成とすることができる。この構成〖こよれば、 目標パラメータを精度良く算出 可能なモデル式を用いることができ、 目標パラメータを目標の範囲に維持することが より容易となる。
[0011] 上記構成において、前記変更パラメータは前記処理を行う時間である構成とするこ とができる。この構成によれば、簡単に目標パラメータを目標の範囲に制御すること ができる。
[0012] 上記構成において、前記目標パラメータは、前記ウェハに形成された半導体装置 の良品率である構成とすることができる。この構成によれば、直接半導体装置の良品 率を目標の範囲に維持することが容易となる。
[0013] 本発明は、ウェハに処理を行う処理部と、前記処理部がウェハの処理を行う際の処 理条件である複数の処理パラメータを取得する第 1パラメータ取得部と、前記処理部 にお 、て前記複数の処理パラメータを用い前記処理を行った前記ウェハから計測さ れるパラメータである目標パラメータを取得する目標パラメータ取得部と、前記複数の 処理パラメータおよび前記目標パラメータを用い多変量解析を行 ヽ、前記目標パラメ ータを前記複数の処理パラメータのうち一部または全部のパラメータである選択パラ メータで記述するモデル式を算出するモデル式演算部と、前記処理部にお!、て前記 処理を実行している間に前記選択パラメータを取得する第 2パラメータ取得部と、前 記処理を実行している間に、前記モデル式および前記選択パラメータを用い、前記 処理を実行しているウェハの前記目標パラメータの予測値を算出する予測値算出部 と、前記処理を実行している間に、前記予測値に基づき、前記処理部の実行してい る前記処理の前記複数の処理パラメータの一部である変更パラメータの変更すべき 値を算出する変更パラメータ算出部と、を具備し、前記処理部は、前記変更パラメ一 タの前記変更すべき値を用い、前記処理を継続して実行する半導体製造装置の制 御システムである。本発明によれば、 目標パラメータを目標の範囲に維持することが 容易な半導体製造装置の制御システムを提供することができる。
[0014] 本発明は、ウェハに処理を行う処理部と、前記処理を行っている間に、前記ウェハ の前記処理を行う処理条件である複数の処理パラメータのうち一部または全部のパ ラメータである選択パラメータを取得する第 2パラメータ取得部と、前記処理を実行し ている間に、前記処理部において前記処理を行った前記ウェハから計測されるパラメ ータである目標パラメータを前記選択パラメータで記述するモデル式、および前記選 択パラメータを用い、前記処理を実行して 、るウェハの前記目標パラメータの予測値 を算出する予測値算出部と、前記処理を実行している間に、前記予測値に基づき、 前記処理部の実行している前記処理の前記複数の処理パラメータの一部である変 更パラメータの変更すべき値を算出する変更パラメータ算出部と、を具備し、前記処 理部は、前記変更パラメータの前記変更すべき値を用い、前記処理を継続して実行 する半導体製造装置である。本発明によれば、 目標パラメータを目標の範囲に維持 することが容易な半導体製造装置を提供することができる。
[0015] 本発明は、半導体製造装置を用いウェハに処理を行う際の処理条件である複数の 第 1パラメータ間の多重共線性を算出し、前記第 1パラメータのうち多重共線性が所 定値以上のパラメータを除外し、第 2パラメータとするステップと、前記第 2パラメータ と前記半導体製造装置を用い前記第 1パラメータで前記処理を行ったウェハから計 測されるパラメータである目標パラメータとの相関係数を算出し、相関係数の大きい 方から所定数の前記第 2パラメータを第 3パラメータとするステップと、前記第 3パラメ ータと前記第 2パラメータとの偏相関係数を算出し、前記偏相関係数の大きい方力も 所定数の第 2パラメータを第 4パラメータとするステップと、前記第 3パラメータおよび 前記第 4パラメータと前記目標パラメータとの重回帰分析を行!ヽ、前記目標パラメ一 タを前記第 3パラメータおよび前記第 4パラメータで記述するモデル式を算出するス テツプと、を有する半導体製造装置の制御方法である。本発明によれば、処理パラメ ータから目標パラメータを精度よく算出することが可能なモデル式を算出することが できる。
発明の効果
[0016] 本発明によれば、半導体製造装置を用い処理したウェハの目標パラメータを目標 の範囲に維持することが可能な半導体製造装置、その制御システムおよびその制御 方法を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]図 1は実施例 1に係る半導体製造装置の制御システムのブロック図である。
[図 2]図 2は実施例 1に係る半導体製造装置の制御方法を示すフローチャートである
[図 3]図 3はエッチング量の時間変化を示す図である。
[図 4]図 4は実施例 2に係る半導体製造装置の制御方法を示すフローチャートである
[図 5]図 5は実施例 3および実施例 4に係る半導体製造装置の制御システムのブロッ ク図である。
[図 6]図 6は実施例 3に係る半導体製造装置の制御方法を示すフローチャートである [図 7]図 7は実施例 4に係る半導体製造装置の制御方法を示すフローチャートである [図 8]図 8は実施例 4に係る半導体製造装置の制御方法で算出したモデル式を用い て予測した良品率のウェハに対して示した図である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、図面を用い本発明に係る実施例について説明する。
実施例 1
[0019] 実施例 1は、半導体製造装置としてエッチング装置、ウェハに行う処理としてエッチ ング処理、 目標パラメータとしてエッチング量とした半導体製造装置の制御システム および制御方法の例である。実施例 1においては、エッチング装置 10はシリコン基板 をエッチングするエッチング装置であり、エッチング量は、シリコン基板をエッチングし 素子分離を行う STI (Shallow Trench Isolation)のトレンチ量である。モデル式 に用いる処理パラメータであるエッチングパラメータは、エッチング装置 10の下部電 極に加わる DCバイアス、ウェハをチャックする際の Heリーク量、 RF電力のマッチング 回路のコンデンサ値およびエッチング時間である。
[0020] 図 1は実施例 1に係る半導体製造装置の制御システムのブロック図である。エッチ ング装置 10は、ウェハにエッチング処理を行う処理部 12、処理部 12で行うエツチン グ処理の処理条件であるエッチングパラメータを取得するパラメータ取得部 14、処理 部 12で行うエッチング処理のエッチングパラメータを制御する制御部 20、演算部 16 および記憶部 22を有する。演算部 16は予測値算出部 17およびパラメータ算出部 1 8を有する。パラメータ取得部 14は、エッチングパラメータを演算装置 30に出力する 。演算装置 30よりモデル式が演算部 16に入力し記憶部 22に格納される。
[0021] エッチング量測定装置 50は、エッチング装置 10においてエッチング処理を行った ウエノ、からエッチング量を計測する。エッチング量測定装置 50は、例えばウェハ内で エッチングを行った領域とエッチングを行わない領域の段差を測定することにより、ェ ツチング量を測定する。その後、エッチング量測定装置 50はエッチング量を演算装 置 30に出力する。なお、エッチング量の計測は、処理部 12がウェハにエッチング処 理を行った後すぐに行う場合、他の半導体製造装置において他の処理を施された後 行う場合がある。
[0022] 演算装置 30は例えばコンピュータであり、ハードディスクや光記憶媒体等の記憶装 置 55を有する。演算装置 30は、エッチング装置 10およびエッチング量測定装置 50 力も入力したエッチングパラメータおよびエッチング量を記憶装置 55に格納する。演 算装置 30は後述するように、エッチングパラメータおよびエッチング量よりモデル式 を算出し、エッチング装置の演算部 16に出力する。
[0023] 図 1および図 2を用い実施例 1に係る半導体製造装置の制御システムの半導体製 造装置の制御方法を説明する。まずエッチング装置 10の処理部 12がウェハをエッチ ング処理する (ステップ S 12)。パラメータ取得部 14がエッチングパラメータを取得す る (ステップ S 14)。エッチングパラメータは後述するモデル式に用いるパラメータを含 んでいればよい。パラメータ取得部 14は、エッチング処理を行ったウェハの認識符号 およびエッチングパラメータを演算装置 30に出力する。演算装置 30はエッチングパ ラメータをウェハの識別符号と関連付けて記憶装置 55に格納する。エッチング量測 定装置 50は、エッチング装置 10の処理部 12でエッチング処理されたウェハのエッチ ング量を測定する (ステップ S 16)。エッチング量測定装置 50は、エッチング量を測定 したウェハの識別符号およびエッチング量を演算装置 30に出力する。演算装置 30 は、エッチング量をウェハの識別符号と関連付けて記憶装置 55に格納する。
[0024] 演算装置 30はモデル式を算出するか判断する (ステップ S 17)。 Yesの場合、ステ ップ S22〖こ進む。 Noの場合、ステップ S12〖こ戻る。モデル式の算出には、数 10回以 上のエッチング処理を行ったエッチングパラメータおよびエッチング量を用いることが 好ましい。よって、演算装置 30は、エッチングパラメータおよびエッチング量を取得し たエッチング処理の回数より、モデル式を算出する力判断することができる。ステップ S 12から S 17は事前パラメータ取得ステップ S 10を構成する。
[0025] ステップ S18において、演算装置 30は、記憶装置 55に格納されたエッチングパラ メータおよびエッチング量を用い、エッチング量をエッチングパラメータで記述するモ デル式を算出する (ステップ S 18)。モデル式の算出は、エッチングパラメータを説明 変数、エッチング量を目的変数とし、多変量解析を行うことにより行う。多変量解析と しては、重回帰分析法、主成分回帰法、 PLS (Partial Least Squares Regressi on)回帰法等を用いることができる。演算装置 30は、モデル式をエッチング装置 10 の演算部 16に出力する。演算部 16は、モデル式を記憶部 22に格納する。モデル式 は、例えば、エッチング量をエッチングパラメータの 1次式で表したものである。エッチ ングパラメータをモデル式に代入すれば、そのエッチング処理の結果で得られるエツ チング量の予測値を得ることができる。
[0026] エッチング装置 10の処理部 12がウェハのエッチング処理を開始する（ステップ S22 ) oノ ラメータ取得部 14はエッチング処理を行っている処理部 12よりエッチングパラメ ータを取得し、エッチングパラメータを演算部 16の予測値算出部 17に出力する (ステ ップ S24)。予測値算出部 17はモデル式を記憶部 22から取得し、モデル式およびェ ツチングパラメータを用い、エッチング量の予測値を算出する (ステップ S26)。予測 値算出部 17は予測値をパラメータ算出部 18に出力する。パラメータ算出部 18は、 記憶部 22からエッチング量の目標値を取得する。予測値算出部 17から取得した予 測値と目標値とから、エッチング量が目標値となるようにエッチング時間を算出する（ ステップ S28)。パラメータ算出部 18は目標とするエッチング時間を制御部 20に出力 する。制御部 20はパラメータ算出部 18の計算したエッチング時間に基づき、エッチ ング処理中のエッチング時間を変更し、処理部 12にエッチング処理を行わせる (ステ ップ S30)。エッチング処理が終了する。このように、ステップ S22力も S30は、ウェハ 処理ステップ S20を構成し、処理部 12が同一のウェハをエッチングしている間に行わ れる。
[0027] 図 3は、エッチング量の時間変化を示している。黒丸はエッチング量を測定した測 定値、白丸はエッチングパラメータおよびモデル式を用いエッチング量を予測した予 測値である。図 3を参照に、エッチング量の測定値はショートレンジでばらついている 。そのため、過去の測定値に基づき、エッチング時間を計算しエッチングを行うと、ェ ツチング量はショートレンジのばらつきの影響でばらついてしまう。一方、モデル式お よびエッチングパラメータ力 エッチング量を予測した場合、ショートレンジのばらつき が小さくなる。
[0028] 実施例 1に係る半導体製造装置の制御システムおいては、ステップ S14のように、 ノ ラメータ取得部 14(第 1パラメータ取得部)は、エッチング装置 10を用い複数のエツ チングパラメータ (処理パラメータ)を取得する。ステップ S16のように、エッチング量測 定装置 50 (目標パラメータ取得部）は、エッチング装置を用い複数のエッチングパラ メータでエッチング処理を行ったウェハの目標パラメータであるエッチング量を取得 する。ステップ S18のように、演算装置 30 (モデル式演算部）は、取得した複数のエツ チングパラメータを説明変数、エッチング量を目的変数とし、多変量解析を行い、エツ チング量を複数のエッチングパラメータのうち一部または全部のパラメータである DC ノ ィァス、 Heリーク量、マッチング回路のコンデンサ値およびエッチング時間（選択 ノ ラメータ）で記述するモデル式を算出する。つまり、演算装置 30は複数の処理パラ メータおよび目標パラメータを用い多変量解析を行 、、モデル式を算出する。
[0029] ステップ S24のように、ノ ラメータ取得部 14(第 2パラメータ取得部)は、エッチング装 置 10にお 、て、処理部 12がエッチング処理を実行して 、る間にエッチング装置の実 行しているエッチング処理の DCバイアス、 Heリーク量、マッチング回路のコンデンサ 値 (選択パラメータ）を取得する。ステップ S26のように、予測値算出部 17は、エッチ ング処理を実行している間に、モデル式および取得した選択パラメータを用い、エツ チング処理を実行することにより得られるウェハのエッチング量の予測値を算出する。 ステップ S28のように、パラメータ算出部 18 (変更パラメータ算出部）は、エッチング処 理を実行している間に、算出された予測値に基づき、エッチング量が目標値となるよ うに、エッチング装置の実行しているエッチング処理のエッチングパラメータの 1つで あるエッチング時間（変更パラメータ）の変更すべき値を算出する。ステップ S30のよ うに、処理部 12は、実行しているエッチング処理のエッチング時間（変更パラメータ） を変更すべきエッチング時間に変更し、エッチング処理を継続して実行する。
[0030] このように、予め取得したエッチング装置のエッチングパラメータとエッチング量を用 い、エッチング量をエッチングパラメータで記述するモデル式を算出しておく。そして 、エッチング処理を行っている間に、そのエッチング処理のエッチングパラメータを取 得し、エッチング量の予測値を算出し、その予測値力 エッチング時間を算出する。 実行しているエッチング処理のエッチング時間を算出したエッチング時間に変更しェ ツチング処理を行う。このような方法により、図 3のように、ショートレンジのエッチング 量のばらつきの影響を小さくし、エッチング量を目標の範囲に収めることができる。
[0031] ステップ S28のように、エッチング量の予測値がエッチング量の目標値になるように 、エッチング時間を算出することが好ましい。これにより、エッチング量をより目標値に 近づけることができる。また、ステップ S28および S30のよう〖こ、エッチング処理中に エッチングパラメータの中で条件を変更するパラメータである変更パラメータをエッチ ング処理を行う時間であるエッチング時間とすることができる。エッチング時間を変更 してエッチング処理を行いことにより、変更の難しいエッチングパラメータを変更する ことなく、簡単にエッチング量を制御することができる。なお、エッチング装置 10の演 算部 16および記憶部 22はそれぞれ演算装置 30および記憶装置 55に含まれていて も良い。
実施例 2
[0032] 実施例 2は実施例 1に加え、ウェハ処理ステップ S20を複数行う毎に、モデル式の 算出を行う例である。実施例 2係る半導体製造装置の制御システムの構成図は図 1と 同じであり、同じ構成要素は同じ符号を付し説明を省略する。図 4は実施例 2の制御 システムが行う制御方法を示した図である。実施例 1の図 2と同様に、事前パラメータ 取得ステップ（ステップ S10)、モデル式の算出（ステップ S18)およびウェハ処理ステ ップ (ステップ S20)を行う。パラメータ取得部 14は、ウェハ処理ステップ S20で取得し たエッチングパラメータをエッチング処理したウェハの識別符号とともに演算装置 30 に出力する (ステップ S60)。演算装置 30は、エッチングパラメータを識別符号ととも に記憶装置 55に格納する。エッチング量測定装置 50は、ウェハのエッチング量を測 定し、エッチング量をウェハの識別符号とともに演算装置 30に出力する (ステップ S6 2)。演算装置 30は、エッチング量を識別符号とともに記憶装置 55に格納する。エツ チング量の測定は全てのウェハに対して行ってもよいが、抜き取りで行ってもよい。
[0033] 演算装置 30はモデル式を算出する力判断する（ステップ S64)。演算装置 30は、 例えば、エッチング装置 10がエッチング処理を行った回数や前回モデル式を算出し て力もの期間に基づき、モデル式を算出するかを判断する。ステップ S64で Noの場 合、ステップ S66において、演算装置 30は、終了するかを判断する。ステップ S66で Yesの場合終了する。 Noの場合、ステップ S20に進み、処理部 12は、次のウェハの エッチング処理を行う、ステップ S64で Yesの場合、ステップ S 18に進み、演算装置 3 0は再度モデル式を算出する。なお、再度モデル式を算出する場合、算出に用いる エッチングパラメータおよびエッチング量は、事前パラメータ取得ステップ S 10におい て取得されたエッチングパラメータおよびエッチング量にカ卩え、その後取得したエツ チングパラメータおよびエッチング量を用い算出することができる。また、過去の一定 期間や過去の一定エッチング処理回数分のエッチングパラメータおよびエッチング 量を用いモデル式を算出することもできる。
[0034] モデル式で算出したエッチング量は、時間経過とともに実際に測定したエッチング 量と異なってくることがある。選択されたエッチングパラメータ以外のパラメータの変化 や、他の半導体製造装置のパラメータの変化が影響するためである。そこで、実施例 2では、ステップ S62のように、ステップ S 20でエッチング処理を行ったウェハのエッチ ング量を取得し (ステップ S62)、ステップ S 20およびステップ S62を複数回行った後 、モデル式を算出するステップ S 18を再度行う。これにより、定期的に最新のモデル 式を算出し、そのモデル式を用いエッチング時間を変更できる。よって、ロングレンジ の変動要因により時間経過とともにエッチング量が目標の範囲力もずれてくることを 抑帘 Uすることができる。
実施例 3
[0035] 実施例 3は、半導体製造装置としてエッチング装置、ウェハに行う処理としてエッチ ング処理、 目標パラメータとしてウェハに形成された半導体装置の良品率とした半導 体製造装置の制御システムおよび制御方法の例である。図 5は実施例 3に係る半導 体製造装置の制御システムのブロック図である。エッチング装置 10内のブロックは実 施例 1の図 1と同じであり説明を省略する。図 1のエッチング量測定装置 50の代わり に半導体装置の良品率を測定するテスター 52が用いられる。演算装置 30は、入力 部 32、記憶装置 55、 CPU40、出力部 36を有している。
[0036] 図 6を用い実施例 3に係る半導体製造装置の制御方法を説明する。事前パラメータ 取得ステップ S10は実施例 1の図 2と同様に行う。ここで、図 2のステップ S16は、実 施例 1のエッチング量測定装置の代わりにテスター 52がウェハの良品率を検査し、 良品率を演算装置 30に出力する。演算装置 30がモデル式を算出する (ステップ S1 8)。エッチング装置 10の処理部 12がウェハのエッチング処理を開始する（ステップ S 40)。パラメータ取得部 14はエッチング処理を行っているエッチングパラメータを取 得し、エッチングパラメータを演算部 16の予測値算出部 17に出力する (ステップ S42 ) o予測値算出部 17はモデル式を記憶部 22から取得し、モデル式およびエッチング ノ ラメータを用い、ウェハの良品率の予測値を算出する (ステップ S44)。予測値算出 部 17は予測値をパラメータ算出部 18に出力する。パラメータ算出部 18は、記憶部 2 2から良品率の目標範囲を取得する。パラメータ算出部 18は、良品率の予測値が良 品率の目標範囲かを判断する (ステップ S46)。 Yesの場合、エッチング処理が終了 すれば、そのまま終了する。 Noの場合、モデル式を用い、良品率が目標内となるよう に、エッチングパラメータのうち変更するパラメータ (変更パラメータ）の変更する値を 算出する (ステップ S48)。制御部 20は算出した値になるように変更パラメータの値を 変更し、処理部 12にウェハのエッチング処理を継続し実行させる (ステップ S50)。
[0037] 実施例 3においては、ステップ S46のように、パラメータ算出部 18は、良品率の予 測値が所定の範囲外の場合、予測値が良品率の目標範囲内の目標値になるように 、変更パラメータの変更すべき値を算出する。そして、処理部 12は変更パラメータの 値を変更すべき値に変更した変更パラメータでエッチング処理を継続して実行する。 変更パラメータが制御部 20にお 、て直接制御できるエッチングパラメータではな ヽ 場合、制御部 20は複雑な制御が必要となる。このように、エッチング処理中に変更さ れるパラメータの制御が難しい場合は、実施例 3のように、良品率の予測値が所定の 範囲外の場合にパラメータを変更することが好ましい。これにより、変更パラメータを 毎エッチング処理毎に変更することがなぐ変更パラメータの制御が不安定なために ミスする可能性を低くすることができる。
実施例 4
[0038] 実施例 4は、実施例 1から実施例 3のステップ S18のモデル式を算出する例であり、 半導体製造装置としてエッチング装置、ウェハに行う処理としてエッチング処理、 目 標パラメータとしてウェハに形成された半導体装置の良品率としたモデル式の算出方 法の例である。エッチング装置 10はフラッシュメモリのスタックゲート（ポリシリコンから なるフローティングゲートおよびコントロールゲート）をエッチングする装置であり、半 導体装置の良品率は、フラッシュメモリをウェハ上に形成した後、テスター 52でフラシ ュメモリを検査したときの良品率である。モデル式に用いるエッチングパラメータは、 エッチング装置 10の下部電極に加わる DCバイアス、 RF電力の下部電極および上 部電極からの反射電力である下部電極反射電力、上部電極反射電力、上部電極に 供給される RF電力の最大電位である上部電極供給電位最大値である。
[0039] 半導体製造装置の制御システムは実施例 3の図 5に示したシステムを用いる。図 5 を参照に、 CPU40では、多重共線性処理 42、相関分析処理 44、偏相関分析処理 46および重回帰分析処理 48を行う。
[0040] 演算装置 30が行うモデル式の算出について図 7のフローチャートを用い説明する。
実施例 4においては、演算装置 30はエッチングパラメータとして 73個のパラメータを 用いモデル式を算出する。図 7のフローの前に、エッチング装置 10がウェハをエッチ ング処理した際のエッチングパラメータおよびテスター 52が計測したウェハの良品率 が記憶装置 55に格納されている。まず、 CPU40は、記憶装置 55から複数のウェハ をエッチング処理した際の 73個のエッチングパラメータを取得する。このエッチング ノラメータを第 1パラメータとする。 CUP40は、 73個の第 1パラメータ間の多重共線 性を算出する (ステップ S70)。すなわち、各第 1パラメータ間の分散拡大係数を演算 する。各第 1パラメータに対しそれぞれ 72個の分散拡大係数が得られる。 CPU40は 、 72個の分散拡大係数のうち 1個でも 10以上の分散拡大係数を有する第 1パラメ一 タを除外し第 2パラメータとする。すなわち、第 1パラメータのうち多重共線性が所定 値以上のパラメータを除外し第 2パラメータとする (ステップ S72)。
[0041] 次に、 CPU40は、記憶装置 55から良品率を取得する。 CPU40は、第 2パラメータ を説明変数、良品率を目的変数とし相関分析を行い相関係数を算出する。すなわち 、各第 2パラメータと良品率との相関係数を算出する (ステップ S74)。各第 2パラメ一 タに対し 1つの相関係数が算出される。 CPU40は、良品率との相関係数の最も大き い第 2パラメータを抽出し第 3パラメータとする (ステップ S76)。第 2パラメータの中で は、 DCバイアスが相関係数 0. 633で最も大きい。そこで DCバイアスを抽出し第 3パ ラメータとする。第 3パラメータは、 1つでなくとも相関係数の大きい方力 所定数の第 2ノラメータとすることができる。
[0042] CPU40は、第 3パラメータである DCバイアスを目的変数、 DCバイアス以外の各第
2パラメータを説明変数とし偏相関係数を算出する。すなわち、第 3パラメータと第 2 ノ メータとの偏相関係数を算出する (ステップ S78)。各第 2パラメータに対し第 3パ ラメータの数の偏相関係数が算出される。 CPU40は、偏相関係数の大きい方から 3 つの第 2パラメータである上部電極供給電位最大値、下部電極の電力反射、上部電 極の電力反射を第 4パラメータとして抽出する (ステップ S80)。第 4パラメータは 3つ でなくとも、偏相関係数の大きい方力も所定数の第 4パラメータとすることができる。
[0043] CPU40は、第 3パラメータである DCバイアスおよび第 4パラメータである上部電極 供給電位最大値、下部電極の電力反射、上部電極の電力反射を説明変数、良品率 を目的関数として重回帰分析を行う (ステップ S82)。すなわち、第 3パラメータおよび 第 4パラメータと目標パラメータとの重回帰分析を行う（ステップ S82)。その結果、 CP U40は、良品率を DCバイアス、上部電極供給電位最大値、下部電極の電力反射お よび、上部電極の電力反射で記述するモデル式として、
Y=0. 80 X DC- 1. 69 XRR13 +4. 48 XRR23— 0. 12 X Peak+457. 89 を算出した。ここで、 Yは良品率、 DCは DCノ ィァス、 RR13は下部電極の電力反射 、 RR23は上部電極の電力反射、 Peakは上部電極供給電位最大値である。このモ デル式の重相関係数は 0. 84であった。
[0044] 図 8は、モデル式を算出したゥヱハに対する測定した良品率 (測定値）とモデル式で 計算した良品率 (予測値)である。このモデル式により、良品率が精度良く予測できる ことがわかる。このように、実施例 4によれば、良品率を精度良く算出することが可能 なモデル式を算出することができる。実施例 4に係るモデル式の算出方法を実施例 1 力も実施例 3のステップ S18のモデル式の算出に用いることにより、目標パラメータの 予測値の算出精度が高くなる、よって、目標パラメータを目標の範囲に維持すること 力 り容易となる。また、実施例 4に係るモデル式の算出方法は、実施例 1から実施 例 3のような半導体製造装置の制御システム以外にも目標パラメータを処理パラメ一 タカも予測する場合に使用することができる。
[0045] 実施例 1から実施例 4においては、半導体製造装置としてエッチング装置、処理と してエッチング処理の例であつたが、本発明は、その他の半導体製造装置で行う処 理に適用することもできる。例えば、薄膜形成装置を用いたウェハ上への薄膜形成処 理、イオン注入機を用いたイオン注入等の不純物の導入処理、熱処理装置を用いた 熱処理、露光装置、現像装置を用いた露光現像処理等に本発明を適用することが できる。また、 目標パラメータとしてエッチング量、良品率の例であった力 本発明は 、その他のパラメータとすることもできる。例えば、エッチングシフト量、断面形状、薄 膜の膜厚、ウェハの反り量、寸法、薄膜の膜質、抵抗値、容量値、トランジスタ特性を 目標ノ ラメータとすることちでさる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳述した力 本発明は係る特定の実施例 に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内に おいて、種々の変形 '変更が可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 半導体製造装置を用いウェハに処理を行う際の処理条件である複数の処理パラメ ータを取得するステップと、
前記複数の処理パラメータで前記処理を行ったウェハから計測されるパラメータで ある目標パラメータを取得するステップと、
前記複数の処理パラメータおよび前記目標パラメータを用い多変量解析を行 ヽ、 前記目標パラメータを前記複数の処理パラメータのうち一部または全部の処理パラメ ータである選択パラメータで記述するモデル式を算出するステップと、
前記半導体製造装置にお ヽて前記処理を実行して 1ヽる間に前記実行して ヽる処 理の選択パラメータを取得するステップと、
前記処理を実行している間に、前記モデル式および前記選択パラメータを用い、前 記処理を実行して 、るウェハの前記目標パラメータの予測値を算出するステップと、 前記処理を実行している間に、前記予測値に基づき、前記半導体製造装置の実行 している前記処理の前記複数の処理パラメータの一部である変更パラメータの変更 すべき値を算出するステップと、
前記変更パラメータの前記変更すべき値を用い、前記処理を継続して実行するス テツプと、を有する半導体製造装置の制御方法。
[2] 前記変更パラメータの変更すべき値を算出するステップは、前記予測値が前記目 標パラメータの目標値になるように、前記変更パラメータの前記変更すべき値を算出 するステップを含む請求項 1記載の半導体製造装置の制御方法。
[3] 前記変更パラメータの変更すべき値を算出するステップは、前記予測値が所定の 範囲外の場合、前記予測値が前記目標パラメータの目標値になるように、前記変更 パラメータの前記変更すべき値を算出するステップを含む請求項 1記載の半導体製 造装置の制御方法。
[4] 前記処理を継続して行うステップで前記処理を行ったウェハから目標パラメータを 取得するステップを有し、
前記目標パラメータを取得するステップ後、前記モデル式を算出するステップを再 度行う請求項 1から 3のいずれか一項記載の半導体製造装置の制御方法。
[5] 前記モデル式を算出するステップは、
前記複数の処理パラメータである第 1パラメータ間の多重共線性を算出し、前記第 1パラメータのうち多重共線性が所定値以上のパラメータを除外し、第 2パラメータと するステップと、
前記第 2パラメータと前記目標パラメータとの相関係数を算出し、前記相関係数の 大きい方力 所定数の前記第 2パラメータを第 3パラメータとするステップと、 前記第 3パラメータと前記第 2パラメータとの偏相関係数を算出し、前記偏相関係数 の大きい方力 所定数の第 2パラメータを第 4パラメータとするステップと、
前記第 3パラメータおよび前記第 4パラメータと前記目標パラメータとの重回帰分析 を行!、、前記目標パラメータを前記第 3パラメータおよび前記第 4パラメータで記述す るモデル式を算出するステップと、を含む請求項 1から 4のいずれか一項記載の半導 体製造装置の制御方法。
[6] 前記変更パラメータは前記処理を行う時間である請求項 1から 5の 、ずれか一項記 載の半導体製造装置の制御方法。
[7] 前記目標パラメータは、前記ウェハに形成された半導体装置の良品率である請求 項 1から 6のいずれか一項記載の半導体製造装置の制御方法。
[8] ウェハに処理を行う処理部と、
前記処理部がウェハの処理を行う際の処理条件である複数の処理パラメータを取 得する第 1パラメータ取得部と、
前記処理部にお!、て前記複数の処理パラメータを用い前記処理を行った前記ゥェ ノ、から計測されるパラメータである目標パラメータを取得する目標パラメータ取得部と 前記複数の処理パラメータおよび前記目標パラメータを用い多変量解析を行 ヽ、 前記目標パラメータを前記複数の処理パラメータのうち一部または全部のパラメータ である選択パラメータで記述するモデル式を算出するモデル式演算部と、
前記処理部にお 、て前記処理を実行して 、る間に前記選択パラメータを取得する 第 2パラメータ取得部と、
前記処理を実行している間に、前記モデル式および前記選択パラメータを用い、前 記処理を実行しているウェハの前記目標パラメータの予測値を算出する予測値算出 部と、
前記処理を実行している間に、前記予測値に基づき、前記処理部の実行している 前記処理の前記複数の処理パラメータの一部である変更パラメータの変更すべき値 を算出する変更パラメータ算出部と、を具備し、
前記処理部は、前記変更パラメータの前記変更すべき値を用い、前記処理を継続 して実行する半導体製造装置の制御システム。
[9] ウェハに処理を行う処理部と、
前記処理を行っている間に、前記ウェハの前記処理を行う処理条件である複数の 処理パラメータのうち一部または全部のパラメータである選択パラメータを取得する 第 2パラメータ取得部と、
前記処理を実行して！/ヽる間に、前記処理部にお！ヽて前記処理を行った前記ウェハ 力も計測されるノ メータである目標パラメータを前記選択パラメータで記述するモ デル式、および前記選択パラメータを用い、前記処理を実行しているウェハの前記目 標パラメータの予測値を算出する予測値算出部と、
前記処理を実行している間に、前記予測値に基づき、前記処理部の実行している 前記処理の前記複数の処理パラメータの一部である変更パラメータの変更すべき値 を算出する変更パラメータ算出部と、を具備し、
前記処理部は、前記変更パラメータの前記変更すべき値を用い、前記処理を継続 して実行する半導体製造装置。
[10] 半導体製造装置を用いウェハに処理を行う際の処理条件である複数の第 1パラメ ータ間の多重共線性を算出し、前記第 1パラメータのうち多重共線性が所定値以上 のパラメータを除外し、第 2パラメータとするステップと、
前記第 2パラメータと前記半導体製造装置を用い前記第 1パラメータで前記処理を 行ったウェハから計測されるパラメータである目標パラメータとの相関係数を算出し、 相関係数の大きい方力 所定数の前記第 2パラメータを第 3パラメータとするステップ と、
前記第 3パラメータと前記第 2パラメータとの偏相関係数を算出し、前記偏相関係数 の大きい方力 所定数の第 2パラメータを第 4パラメータとするステップと、 前記第 3パラメータおよび前記第 4パラメータと前記目標パラメータとの重回帰分析 を行!、、前記目標パラメータを前記第 3パラメータおよび前記第 4パラメータで記述す るモデル式を算出するステップと、を有する半導体製造装置の制御方法。
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