特許 6566897 制御装置、基板処理システム、基板処理方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6566897

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】制御装置、基板処理システム、基板処理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20190819BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20190819BHJP

   C23C 16/52 20060101ALI20190819BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20190819BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   C23C16/44 Z

   C23C16/52

   H01L21/205

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-53872(P2016-53872)

(22)【出願日】2016年3月17日

(65)【公開番号】特開2017-168726(P2017-168726A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2018年8月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】竹永 裕一

(72)【発明者】

【氏名】笠井 隆人

(72)【発明者】

【氏名】永田 洋三

【審査官】 長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０６９７８１８９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００８−２１８７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０９０７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６７００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９１８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１６７６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０３−２１／２０８、２１／３０２、

２１／３０６−２１／３２、２１／３６３−２１／３６８、

２１／４６１、２１／４６５−２１／４７５、

２１／６４−２１／６６、２１／８６、

Ｃ２３Ｃ １４／００−１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に所定の膜を成膜する基板処理装置の動作及び前記所定の膜の特性を測定する複数の測定装置の動作を制御する制御装置であって、
前記複数の測定装置のそれぞれに割り当てられる前記測定装置を特定する情報と前記測定装置の個体差との関係を表す個体差情報を記憶する個体差情報記憶部と、
前記所定の膜の特性の測定を行った前記測定装置を特定する情報と、前記個体差情報記憶部に記憶された前記個体差情報と、に基づいて、前記測定装置により測定された前記所定の膜の特性の測定値を補正する制御部と、
プロセス種別及び個体差補正の実行の有無を含む情報の入力を受け付ける操作部と、
を有し、
前記制御部は、前記操作部により入力された前記プロセス種別及び前記個体差補正の実行の有無に基づいて、前記測定装置により測定される前記所定の膜の特性の測定値を補正するか否かを判定する、
制御装置。

【請求項2】

前記所定の膜を成膜する条件が前記所定の膜の特性に与える影響を表すプロセスモデルを記憶するモデル記憶部を更に有し、
前記制御部は、補正された前記測定値と、前記モデル記憶部に記憶された前記プロセスモデルと、に基づいて、前記所定の膜を成膜する条件を算出する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記所定の膜の特性は、膜厚であり、
前記制御部は、前記基板に成膜する前記所定の膜の目標膜厚に基づいて、前記測定装置により測定される前記所定の膜の特性の測定値を補正するか否かを判定する、
請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

基板に所定の膜を成膜する基板処理装置と、
前記所定の膜の特性を測定する複数の測定装置と、
前記基板処理装置の動作及び前記複数の測定装置の動作を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記複数の測定装置のそれぞれに割り当てられる前記測定装置を特定する情報と前記測定装置の個体差との関係を表す個体差情報を記憶する個体差情報記憶部と、
前記所定の膜の特性の測定を行った前記測定装置を特定する情報と、前記個体差情報記憶部に記憶された前記個体差情報と、に基づいて、前記測定装置により測定された前記所定の膜の特性の測定値を補正する制御部と、
プロセス種別及び個体差補正の実行の有無を含む情報の入力を受け付ける操作部と、
を有し、
前記制御部は、前記操作部により入力された前記プロセス種別及び前記個体差補正の実行の有無に基づいて、前記測定装置により測定される前記所定の膜の特性の測定値を補正するか否かを判定する、基板処理システム。

【請求項5】

基板に所定の膜を成膜するステップと、
前記所定の膜の特性を測定するステップと、
前記所定の膜の特性の測定を行った測定装置を特定する情報と、前記測定装置を特定する情報と前記測定装置の個体差との関係を表す個体差情報と、に基づいて、前記測定装置により測定された前記所定の膜の特性の測定値を補正するステップと、
プロセス種別及び個体差補正の実行の有無を含む情報の入力を受け付けるステップと、
前記入力された前記プロセス種別及び前記個体差補正の実行の有無に基づいて、前記測定装置により測定される前記所定の膜の特性の測定値を補正するか否かを判定するステップと、
を有する、基板処理方法。

【請求項6】

請求項５に記載の基板処理方法をコンピュータに実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、基板処理システム、基板処理方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造においては、半導体ウエハ（ウエハ）等の基板に所望の特性を有する膜を成膜する場合、所望の特性を有する膜が得られる最適な成膜条件を予め算出し、算出した最適な成膜条件を用いて基板に成膜が行われる。最適な成膜条件を算出する場合、半導体製造装置や半導体プロセスに関する知識や経験が必要であり、容易に最適な成膜条件を算出できない場合がある。

【0003】

従来、最適な成膜条件を算出するシステムとして、操作者が目標膜厚を入力するだけで、制御部が目標膜厚に近づく最適温度を算出する熱処理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、制御部が膜厚測定器で測定した膜厚データを参照し、最適な成膜条件を算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２０７２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、半導体装置を製造する工場においては、基板に成膜される膜の膜厚を測定する際、必ずしも同一の膜厚測定器が用いられるとは限らず、工場に設置された複数の膜厚測定器のうち任意の膜厚測定器が用いられる場合がある。このような場合、膜厚測定器の個体差の影響を受けて、測定される膜厚にばらつきが生じる。

【0006】

このように測定される膜厚にばらつきが生じると、上記のシステムでは、最適な成膜条件を算出できない場合がある。

【0007】

そこで、一側面では、本発明は、測定装置の個体差の影響を低減することが可能な制御装置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】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る制御装置は、基板に所定の膜を成膜する基板処理装置の動作及び前記所定の膜の特性を測定する複数の測定装置の動作を制御する制御装置であって、前記複数の測定装置のそれぞれに割り当てられる前記測定装置を特定する情報と前記測定装置の個体差との関係を表す個体差情報を記憶する個体差情報記憶部と、前記所定の膜の特性の測定を行った前記測定装置を特定する情報と、前記個体差情報記憶部に記憶された前記個体差情報と、に基づいて、前記測定装置により測定された前記所定の膜の特性の測定値を補正する制御部と、プロセス種別及び個体差補正の実行の有無を含む情報の入力を受け付ける操作部と、を有し、前記制御部は、前記操作部により入力された前記プロセス種別及び前記個体差補正の実行の有無に基づいて、前記測定装置により測定される前記所定の膜の特性の測定値を補正するか否かを判定する。

【発明の効果】

【0009】

開示の制御装置によれば、測定装置の個体差の影響を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態の基板処理装置の一例を示す概略構成図

【図2】本実施形態の制御装置の一例を示す概略構成図

【図3】測定器ＩＤと個体差との関係の一例を表すテーブル

【図4】本実施形態の制御装置の動作の一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

【0012】

（基板処理装置）
本実施形態の基板処理装置について説明する。本実施形態の基板処理装置は、基板の一例としての半導体ウエハ（以下「ウエハ」という。）が垂直方向に所定の間隔をおいて複数枚保持された基板保持具を収容可能であり、複数枚のウエハに対して同時に成膜処理を行うことが可能な装置である。

【0013】

以下、図１に基づき説明する。図１は、本実施形態の基板処理装置の一例を示す概略構成図である。

【0014】

図１に示されるように、基板処理装置は、長手方向が垂直方向である略円筒形の処理容器４を有する。処理容器４は、円筒体の内筒６と、内筒６の外側に同心的に配置された天井を有する外筒８とを備える２重管構造を有する。内筒６及び外筒８は、例えば石英等の耐熱性材料により形成されている。

【0015】

内筒６及び外筒８は、ステンレス鋼等により形成されるマニホールド１０によって、その下端部が保持されている。マニホールド１０は、例えば図示しないベースプレートに固定されている。なお、マニホールド１０は、内筒６及び外筒８と共に略円筒形の内部空間を形成しているため、処理容器４の一部を形成しているものとする。即ち、処理容器４は、例えば石英等の耐熱性材料により形成される内筒６及び外筒８と、ステンレス鋼等により形成されるマニホールド１０とを備え、マニホールド１０は、内筒６及び外筒８を下方から保持するように処理容器４の側面下部に設けられている。

【0016】

マニホールド１０は、処理容器４内に、成膜処理に用いられる成膜ガス等の処理ガス、パージ処理に用いられるパージガス等の各種ガスを導入するガス導入部２０を有する。図１では、ガス導入部２０が１つ設けられる形態を示しているが、これに限定されず、使用するガスの種類等に応じて、ガス導入部２０が複数設けられていてもよい。

【0017】

成膜ガスの種類としては、特に限定されず、成膜する膜の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば、ウエハＷにポリシリコン膜を成膜する場合、成膜ガスとしては、例えばモノシラン（ＳｉＨ_４）を含むガスを用いることができる。

【0018】

パージガスの種類としては特に限定されず、例えば窒素（Ｎ_２）ガス等の不活性ガスを用いることができる。

【0019】

ガス導入部２０には、各種ガスを処理容器４内に導入するための導入配管２２が接続される。なお、導入配管２２には、ガス流量を調整するためのマスフローコントローラ等の流量調整部２４や図示しないバルブ等が介設されている。

【0020】

また、マニホールド１０は、処理容器４内を排気するガス排気部３０を有する。ガス排気部３０には、処理容器４内を減圧制御可能な真空ポンプ３２、開度可変弁３４等を含む排気配管３６が接続されている。

【0021】

マニホールド１０の下端部には、炉口４０が形成されており、炉口４０には、例えばステンレス鋼等により形成される円盤状の蓋体４２が設けられている。蓋体４２は、例えばボートエレベータとして機能する昇降機構４４により昇降可能に設けられており、炉口４０を気密に封止可能に構成されている。

【0022】

蓋体４２の上には、例えば石英製の保温筒４６が設置されている。保温筒４６の上には、例えば５０枚から１７５枚程度のウエハＷを水平状態で所定の間隔で多段に保持する、例えば石英製のウエハボート４８が載置されている。

【0023】

ウエハボート４８は、昇降機構４４を用いて蓋体４２を上昇させることで処理容器４内へとロード（搬入）され、ウエハボート４８内に保持されたウエハＷに対して各種の成膜処理が行われる。各種の成膜処理が行われた後には、昇降機構４４を用いて蓋体４２を下降させることで、ウエハボート４８は処理容器４内から下方のローディングエリアへとアンロード（搬出）される。

【0024】

処理容器４の外周側には、処理容器４を所定の温度に加熱制御可能な、例えば円筒形状のヒータ６０が設けられている。

【0025】

ヒータ６０は、複数のゾーンに分割されており、鉛直方向上側から下側に向かって、ヒータ６０ａ〜６０ｅが設けられている。ヒータ６０ａ〜６０ｅは、それぞれ電力制御機６２ａ〜６２ｅによって独立して発熱量を制御できるように構成される。また、内筒６の内壁及び／又は外筒８の外壁には、ヒータ６０ａ〜６０ｅに対応して、図示しない温度センサが設置されている。以下、ヒータ６０ａ〜６０ｅが設けられているゾーンを、それぞれゾーン１〜５と称する。なお、図１では、ヒータ６０が５つのゾーンに分割されている形態を示しているが、これに限定されず、例えば鉛直方向上側から下側に向かって、４つ以下のゾーンに分割されていてもよく、６つ以上のゾーンに分割されていてもよい。また、ヒータ６０は、複数のゾーンに分割されていなくてもよい。

【0026】

ウエハボート４８に載置された複数枚のウエハＷは、１つのバッチを構成し、１つのバッチ単位で各種の成膜処理が行われる。また、ウエハボート４８に載置されるウエハＷの少なくとも１枚以上は、モニタウエハであることが好ましい。また、モニタウエハは分割されるヒータ６０ａ〜６０ｅのそれぞれに対応して配置されることが好ましい。

【0027】

また、本実施形態の基板処理装置は、装置全体の動作を制御するためのコンピュータ等の制御装置１００を有する。制御装置１００は、有線、無線等の通信手段によって、ホストコンピュータ５００に接続されており、基板処理装置は基板処理システムを構成している。基板処理システムは、基板処理装置を用いて成膜される膜の膜厚を測定する複数の膜厚測定器２００を含んでいてもよい。膜厚測定器２００は、有線、無線等の通信手段によって、ホストコンピュータ５００に接続されている。なお、膜厚測定器２００は測定装置の一例であり、図１においては、一例として３つの膜厚測定器２００ａ、２００ｂ、２００ｃを示している。

【0028】

（制御装置）
本実施形態の制御装置１００について、図２に基づき説明する。図２は、本実施形態の制御装置の一例を示す概略構成図である。

【0029】

図２に示されるように、制御装置１００は、モデル記憶部１０２と、レシピ記憶部１０４と、個体差情報記憶部１０５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０６と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０８と、Ｉ／Ｏポート１１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１２と、これらを相互に接続するバス１１４とを有する。

【0030】

モデル記憶部１０２には、例えばプロセスモデル、熱モデルが記憶されている。

【0031】

プロセスモデルは、成膜条件が成膜結果に与える影響を表すモデルであり、例えば温度−膜厚モデル、時間−膜厚モデル、圧力−膜厚モデル、ガス流量−膜厚モデルが挙げられる。温度−膜厚モデルは、ウエハＷの温度が成膜された膜の膜厚に与える影響を表すモデルである。時間−膜厚モデルは、成膜時間が成膜された膜の膜厚に与える影響を表すモデルである。圧力−膜厚モデルは、処理容器４内の圧力が成膜された膜の膜厚に与える影響を表すモデルである。ガス流量−膜厚モデルは、成膜ガスの流量が成膜された膜の膜厚に与える影響を表すモデルである。

【0032】

また、他のプロセスモデルとしては、例えばウエハＷの温度、成膜時間、処理容器４内の圧力、成膜ガスの流量等の成膜条件が、成膜された膜の膜厚とは異なる他の特性、例えば不純物濃度、シート抵抗、反射率等に与える影響を表すモデルが挙げられる。

【0033】

なお、モデル記憶部１０２には、前述したプロセスモデルのうちの一部が記憶されていてもよく、すべてが記憶されていてもよい。

【0034】

前述のプロセスモデルのほか、モデル記憶部１０２は熱モデルを記憶する。

【0035】

熱モデルは、例えば処理容器４内の温度が、温度−膜厚モデル等のウエハＷの温度が成膜結果に与える影響を表すモデルにより算出される温度となるように、ヒータ６０の設定温度を決定する際に参照されるモデルである。

【0036】

また、これらのモデルは、成膜条件や基板処理装置の状態によってデフォルト（既定）値が最適でない場合も考えられるため、ソフトウェアに拡張カルマンフィルタ等を付加して学習機能を搭載することにより、モデルの学習を行うものであってもよい。

【0037】

レシピ記憶部１０４には、基板処理装置で行われる成膜処理の種類に応じて制御手順を定めるプロセス用レシピが記憶されている。プロセス用レシピは、オペレータ（操作者）が実際に行う成膜処理ごとに用意されるレシピである。プロセス用レシピは、例えば基板処理装置へのウエハＷの搬入から、処理済みのウエハＷの搬出までの、温度変化、圧力変化、各種ガスの供給の開始及び停止のタイミング、各種ガスの供給量等の成膜条件を規定するものである。

【0038】

個体差情報記憶部１０５には、複数の膜厚測定器２００のそれぞれに割り当てられる膜厚測定器２００を特定する情報（以下「測定器ＩＤ」という。）と膜厚測定器２００の個体差との関係を表す個体差情報が記憶されている。

【0039】

図３を参照して、個体差情報について説明する。図３は測定器ＩＤと個体差との関係の一例を表すテーブルであり、膜厚測定器２００の測定器ＩＤごとに膜厚の個体差（ｎｍ）が対応付けされている。図３では、測定器ＩＤが「Ａ」の膜厚測定器２００ａを基準とした場合の測定器ＩＤと個体差との関係を示している。

【0040】

図３に示されるように、基準とする測定器ＩＤが「Ａ」の膜厚測定器２００ａの個体差は０ｎｍであり、測定器ＩＤが「Ｂ」の膜厚測定器２００ｂの個体差は＋０．０１ｎｍであり、測定器ＩＤが「Ｃ」の膜厚測定器２００ｃの個体差は−０．０２ｎｍである。即ち、図３に示すテーブルでは、同一の所定の膜を測定する場合、測定器ＩＤが「Ｂ」の膜厚測定器２００ｂでは、測定器ＩＤが「Ａ」の膜厚測定器２００ａよりも０．０１ｎｍだけを厚めに測定される。また、同一の所定の膜を測定する場合、測定器ＩＤが「Ｃ」の膜厚測定器２００ｃでは、測定器ＩＤが「Ａ」の膜厚測定器２００ａよりも０．０２ｎｍだけ薄めに測定される。

【0041】

なお、個体差情報の一例として、測定器ＩＤが「Ａ」の膜厚測定器２００ａを基準とした場合の測定器ＩＤと個体差との関係を示すテーブルについて説明したが、これに限定されない。例えば、測定器ＩＤが「Ｂ」の膜厚測定器２００ｂを基準としてもよく、測定器ＩＤが「Ｃ」の膜厚測定器２００ｃを基準としてもよい。また、例えば測定器ＩＤが「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」の膜厚測定器２００ａ、２００ｂ、２００ｃとは別に用意された膜厚測定器２００を基準としてもよい。

【0042】

また、個体差情報記憶部１０５は、例えばプロセス種別、目標膜厚ごとに予め複数のテーブルを記憶していてもよい。

【0043】

ＲＯＭ１０６は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク等により構成され、ＣＰＵ１１２の動作プログラム等を記憶する記憶媒体である。

【0044】

ＲＡＭ１０８は、ＣＰＵ１１２のワークエリア等として機能する。

【0045】

Ｉ／Ｏポート１１０は、温度、圧力、ガス流量等の成膜条件に関する測定信号をＣＰＵ１１２に供給する。また、Ｉ／Ｏポート１１０は、ＣＰＵ１１２が出力する制御信号を各部（電力制御機６２、開度可変弁３４の図示しないコントローラ、流量調整部２４等）へ出力する。また、Ｉ／Ｏポート１１０には、操作者が基板処理装置を操作する操作パネル１１６が接続されている。

【0046】

ＣＰＵ１１２は、ＲＯＭ１０６に記憶された動作プログラムを実行し、操作パネル１１６からの指示に従って、レシピ記憶部１０４に記憶されているプロセス用レシピに沿って、基板処理装置の動作を制御する。

【0047】

また、ＣＰＵ１１２は、モデル記憶部１０２に記憶されているプロセスモデルに基づいて、最適な成膜条件を算出する。この際、線形計画法や２次計画法等の最適化アルゴリズムを利用して、読み出したプロセス用レシピに記憶された所望の膜の特性等に基づき、ウエハＷの面内均一性、ウエハＷ間の面間均一性を満たすような成膜条件を算出する。

【0048】

また、ＣＰＵ１１２は、モデル記憶部１０２に記憶されている熱モデルに基づいて、プロセスモデルにより算出されるウエハＷの温度となるように、ヒータ６０の設定温度を決定する。

【0049】

また、ＣＰＵ１１２は、個体差情報記憶部１０５に記憶されている個体差情報に基づいて、膜厚測定器２００により測定された所定の膜の特性を補正する。

【0050】

バス１１４は、各部の間で情報を伝達する。

【0051】

ところで、半導体装置を製造する工場においては、ウエハＷに成膜される膜の膜厚を測定する際、必ずしも同一の膜厚測定器２００が用いられるとは限らず、工場に設置された複数の膜厚測定器２００のうち任意の膜厚測定器２００が用いられる場合がある。このような場合、膜厚測定器２００の個体差の影響を受けて、測定される膜厚にばらつきが生じ、最適な成膜条件を算出できない場合がある。特に、例えば膜厚を０．０１ｎｍ単位で調整することが求められるプロセスでは、膜厚測定器２００の個体差の影響により、最適な成膜条件を算出することが困難である。

【0052】

そこで、本実施形態では、制御装置１００が、所定の膜の特性の測定を行った膜厚測定器２００の測定器ＩＤと個体差情報記憶部１０５に記憶された個体差情報とに基づいて、膜厚測定器２００により測定された所定の膜の特性の測定値を補正する。これにより、膜厚測定器２００の個体差の影響を低減することができる。その結果、膜厚測定器２００の個体差の影響がある場合であっても、安定的にプロセス制御を行うことができる。

【0053】

次に、膜厚測定器２００の個体差の影響を低減することが可能な制御装置１００の動作（調整処理）について、ウエハＷ上にポリシリコン膜を成膜する場合を例に挙げて説明する。

【0054】

以下、図４に基づき説明する。図４は、本実施形態の制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【0055】

本実施形態の調整処理は、成膜処理を行う前のセットアップの段階で行ってもよく、成膜処理と同時に行ってもよい。また、調整処理においては、操作者は、操作パネル１１６を操作して、プロセス種別（例えば、ＳｉＨ_４ガスを用いたポリシリコン膜の成膜）を選択すると共に、成膜するポリシリコン膜の膜厚（目標膜厚）をゾーンごとに入力する。また、操作者は、操作パネル１１６を操作して、膜厚測定器２００の個体差補正を実行するか否かの情報を入力することもできる。

【0056】

プロセス種別等の必要な情報が入力され、開始指令を受信すると、ＣＰＵ１１２は、入力されたプロセス種別に対応するプロセス用レシピをレシピ記憶部１０４から読み出す（ステップＳ１）。

【0057】

次に、ウエハＷ上にポリシリコン膜を成膜する（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ１１２は、蓋体４２を下降させ、少なくとも各ゾーンにウエハＷを搭載したウエハボート４８を蓋体４２上に配置する。続いて、ＣＰＵ１１２は、蓋体４２を上昇させ、ウエハボート４８を処理容器４内に搬入する。続いて、ＣＰＵ１１２は、レシピ記憶部１０４から読み出したプロセス用レシピに従って、流量調整部２４、開度可変弁３４、電力制御機６２ａ〜６２ｅ等を制御して、ウエハＷ上にポリシリコン膜を成膜する。

【0058】

ポリシリコン膜の成膜が終了すると、ＣＰＵ１１２は、蓋体４２を下降させ、ポリシリコン膜が成膜されたウエハＷを搬出させる。ホストコンピュータ５００は、搬出されたウエハＷを膜厚測定器２００に搬送させ、ポリシリコン膜の膜厚を測定させる（ステップＳ３）。膜厚測定器２００は、ポリシリコン膜の膜厚を測定すると、測定器ＩＤと膜厚の測定値（膜厚測定結果）を、ホストコンピュータ５００を介してＣＰＵ１１２に送信する。なお、操作者が操作パネル１１６を操作して、測定器ＩＤと膜厚の測定値とを入力してもよい。

【0059】

測定器ＩＤと膜厚の測定値とをＣＰＵ１１２が受信すると（ステップＳ４）、ＣＰＵ１１２は、膜厚測定器２００の個体差補正が必要であるか否かを判定する（ステップＳ５）。膜厚測定器２００の個体差補正が必要であるか否かの判定は、例えばプロセス種別、目標膜厚、個体差補正の実行の有無によって行われる。

【0060】

具体的には、例えばプロセス種別が「熱酸化」、「ＣＶＤ−Ｐｏｌｙ」、「ＣＶＤ−ＳｉＮ」、「ＡＬＤ−ＳｉＮ」であり、かつ、個体差補正の実行の有無が「有」である場合、ＣＰＵ１１２は、膜厚測定器２００の個体差補正が必要であると判定する。なお、「熱酸化」とは、熱酸化によりシリコン酸化膜を成膜するプロセスを表す。「ＣＶＤ−Ｐｏｌｙ」はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によりポリシリコン膜を成膜するプロセスを表し、「ＣＶＤ−ＳｉＮ」はＣＶＤによりシリコン窒化膜を成膜するプロセスを表す。また、「ＡＬＤ−ＳｉＮ」はＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）によりシリコン窒化膜を成膜するプロセスを表す。

【0061】

また、例えば目標膜厚が所定の膜厚以下である薄膜プロセスである場合、ＣＰＵ１１２は、膜厚測定器２００の個体差補正が必要であると判定する。所定の膜厚は、膜厚測定器２００の個体差の影響が問題となる膜厚とすることができ、例えば膜厚測定器２００の種類、分解能に応じて定めることができる。

【0062】

ＣＰＵ１１２は、ステップＳ５において膜厚測定器２００の個体差補正が必要であると判定した場合、膜厚の測定値を補正する（ステップＳ６）。具体的には、ＣＰＵ１１２は、ステップＳ４において受信した測定器ＩＤと、個体差情報記憶部１０５に記憶された測定器ＩＤと個体差との関係を表すテーブル（図３参照）とに基づいて、膜厚の測定値を補正する。ＣＰＵ１１２は、例えばステップＳ４で受信した測定器ＩＤが「Ｂ」である場合、個体差情報記憶部１０５に記憶された測定器ＩＤと個体差との関係を表すテーブルに基づいて、ステップＳ４で受信した膜厚から０．０１を減算した値を補正後の膜厚として算出する。なお、ＣＰＵ１１２は、ステップＳ５において膜厚測定器２００の個体差補正が必要ではないと判定した場合、膜厚の測定値を補正することなくステップＳ７へ進む。

【0063】

続いて、ＣＰＵ１１２は、ポリシリコン膜の膜厚の測定値が目標膜厚の許容範囲内の膜厚であるか否かを判定する（ステップＳ７）。なお、ポリシリコン膜の膜厚の測定値とは、個体差補正が行われた場合には、補正後のポリシリコン膜の膜厚の測定値を意味し、個体差補正が行われていない場合には、ステップＳ４で受信したポリシリコン膜の膜厚の測定値を意味する。また、許容範囲内とは、入力された目標膜厚から許容可能な所定の範囲内に含まれていることを意味し、例えば入力された目標膜厚から±１％以内の場合をいう。

【0064】

ＣＰＵ１１２は、ステップＳ７においてポリシリコン膜の膜厚が目標膜厚の許容範囲内の膜厚であると判定した場合、調整処理を終了する。ＣＰＵ１１２は、ステップＳ７においてポリシリコン膜の膜厚が目標膜厚の許容範囲内の膜厚ではないと判定した場合、レシピ最適化計算を実行する（ステップＳ８）。レシピ最適化計算では、例えばモデル記憶部１０２に記憶されているプロセスモデルから、最適化アルゴリズムを利用して目標膜厚となるような各ゾーンにおけるウエハＷの温度及び成膜時間を算出する。また、モデル記憶部１０２に記憶されている熱モデルに基づいて、プロセスモデルにより算出されるウエハＷの温度となるように、ヒータ６０ａ〜６０ｅの設定温度を算出する。

【0065】

続いて、ＣＰＵ１１２は、読み出したプロセス用レシピのヒータ６０ａ〜６０ｅの設定温度及び成膜時間を、ステップＳ８で算出したヒータ６０ａ〜６０ｅの設定温度及び成膜時間に更新し（ステップＳ９）、ステップＳ２へ戻る。プロセス用レシピの更新は、既存のプロセス用レシピを上書きするものであってもよく、既存のプロセス用レシピとは別に新たなプロセス用レシピを作成するものであってもよい。

【0066】

なお、このような調整処理が終了すると、ＣＰＵ１１２は、ウエハＷ上にポリシリコン膜を成膜する成膜処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１１２は、昇降機構４４により蓋体４２を下降させ、ウエハＷを搭載したウエハボート４８を蓋体４２上に配置する。続いて、ＣＰＵ１１２は、昇降機構４４により蓋体４２を上昇させ、ウエハボート４８を処理容器４内に搬入する。続いて、ＣＰＵ１１２は、レシピ記憶部１０４から読み出したプロセス用レシピに従って、流量調整部２４、開度可変弁３４、電力制御機６２ａ〜６２ｅ等を制御して、ウエハＷ上にポリシリコン膜を成膜する。

【0067】

以上に説明したように、本実施形態では、制御装置１００が、所定の膜の特性の測定を行った膜厚測定器２００の測定器ＩＤと個体差情報記憶部１０５に記憶された個体差情報とに基づいて、膜厚測定器２００により測定された所定の膜の特性の測定値を補正する。これにより、膜厚測定器２００の個体差の影響を低減することができる。その結果、膜厚測定器２００の個体差の影響がある場合であっても、安定的にプロセス制御を行うことができる。

【0068】

以上、制御装置、基板処理システム、基板処理方法及びプログラムを上記実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

【0069】

本実施形態では、ウエハボート４８に載置された多数枚のウエハＷにより１つのバッチを構成し、１つのバッチ単位で成膜処理を行うバッチ式の装置を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えばホルダ上に載置した複数のウエハＷに対して一括して成膜処理を行うセミバッチ式の装置であってもよく、一枚ずつ成膜処理を行う枚葉式の装置であってもよい。

【0070】

また、本実施形態では、測定装置の一例として膜厚測定器２００を例に挙げて説明したが、これに限定されず、成膜された膜の膜厚とは異なる他の特性、例えば不純物濃度、シート抵抗、反射率等を測定する測定器であってもよい。

【0071】

また、本実施形態では、基板処理装置の動作を制御する制御装置１００が調整処理を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば複数の装置を一元管理する制御装置（群コントローラ）やホストコンピュータ５００で行ってもよい。

【0072】

また、本実施形態では、個体差補正の結果をレシピ最適化計算に利用する形態について説明したが、これに限定されない。例えば個体差補正の結果を装置異常検出及び分類（ＦＤＣ：Fault Detection & Classification）、統計的プロセス管理（ＳＰＣ：Statistical Process Control）等の装置の健康状態の診断に利用してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１００ 制御装置
１０２ モデル記憶部
１０４ レシピ記憶部
１０５ 個体差情報記憶部
１０６ ＲＯＭ
１０８ ＲＡＭ
１１０ Ｉ／Ｏポート
１１２ ＣＰＵ
１１４ バス
１１６ 操作パネル
２００ 膜厚測定器
Ｗ ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】