特開 2024-140711 情報処理装置及び補正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140711

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】情報処理装置及び補正方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20241003BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20241003BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20241003BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 C

H05H1/46 A

C23C16/44 B

H01L21/302 101G

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023052012

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【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】山崎 翔太

【テーマコード（参考）】

2G084

4K030

5F004

5F045

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084AA05

2G084CC04

2G084CC12

2G084CC13

2G084CC15

2G084CC16

2G084CC33

2G084DD55

2G084FF07

4K030FA01

4K030HA01

4K030KA16

4K030KA41

5F004AA01

5F004BA04

5F004BB18

5F004BB19

5F004CA08

5F004CA09

5F045AA08

5F045AA15

5F045AD01

5F045AE01

5F045BB02

5F045BB03

5F045BB04

5F045DP19

5F045DP28

5F045DQ05

5F045EE17

5F045EF03

5F045EF09

5F045EH12

5F045EK06

5F045GB11

5F045GB13

5F045GB17

(57)【要約】

【課題】基板上の複数の測定点における基板処理結果を自動で補正する。
【解決手段】基板上の複数の測定点の位置情報と、前記複数の測定点のそれぞれにおける基板処理の結果を示す複数の測定値と、を入力する入力部と、入力した複数の前記測定点の位置情報から選択された複数の前記測定点のそれぞれの基板処理の結果を推定した複数の推定値を、局所線形回帰法を用いて算出する算出部と、選択された複数の前記測定点のそれぞれの前記測定値と前記推定値との差分の絶対値が予め設定された閾値から外れる測定点の前記測定値を外れ値と判定する判定部と、前記外れ値と判定された測定点の前記測定値を補正する補正部と、を有する情報処理装置が提供される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上の複数の測定点の位置情報と、前記複数の測定点のそれぞれにおける基板処理の結果を示す複数の測定値と、を入力する入力部と、
入力した複数の前記測定点の位置情報から選択された複数の前記測定点のそれぞれの基板処理の結果を推定した複数の推定値を、局所線形回帰法を用いて算出する算出部と、
選択された複数の前記測定点のそれぞれの前記測定値と前記推定値との差分の絶対値が予め設定された閾値から外れる測定点の前記測定値を外れ値と判定する判定部と、
前記外れ値と判定された測定点の前記測定値を補正する補正部と、
を有する情報処理装置。

【請求項2】

前記補正部は、前記外れ値と判定された測定点の前記測定値を当該測定点の前記推定値に置き換えることにより、前記測定値を補正する、
請求項１記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記算出部は、前記測定値と前記推定値との差分の絶対値が前記閾値から外れる測定点を除き、選択された複数の前記測定点のそれぞれの基板処理の結果を推定した複数の推定値を再計算し、
前記判定部は、前記閾値から外れる測定点を除き、選択された複数の前記測定点のそれぞれの前記測定値と再計算した前記推定値との差分の絶対値を用いて前記外れ値の判定を行う、
請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記算出部は、予めパラメータに設定された回数、前記推定値の再計算を繰り返し、
前記判定部は、前記パラメータに設定された回数、前記外れ値の判定を繰り返す、
請求項３に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記算出部は、前記外れ値と判定される測定点がなくなるまで前記推定値の再計算を繰り返し、
前記判定部は、前記外れ値と判定される測定点がなくなるまで、前記外れ値の判定を繰り返す、
請求項３に記載の情報処理装置。

【請求項6】

補正した前記測定値を含む複数の測定点の前記測定値に基づき、前記基板処理の手順を設定したレシピを最適化するレシピ最適化部を有する、
請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記測定値は、前記基板上に成膜された膜厚又は膜の屈折率である、
請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項8】

情報処理装置が実行する補正方法であって、
基板上の複数の測定点の位置情報と、前記複数の測定点のそれぞれにおける基板処理の結果を示す複数の測定値と、を入力するステップと、
入力した複数の前記測定点の位置情報から選択された複数の前記測定点のそれぞれの基板処理の結果を推定した複数の推定値を、局所線形回帰法を用いて算出するステップと、
選択された複数の前記測定点のそれぞれの前記測定値と前記推定値との差分の絶対値が予め設定された閾値から外れる測定点の前記測定値を外れ値と判定するステップと、
前記外れ値と判定された測定点の前記測定値を補正するステップと、
を有する補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、情報処理装置及び補正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板処理装置では、基板に対して成膜、エッチングなどの基板処理を施す。基板上に成膜された膜厚等の基板処理の結果は、膜厚計等の測定器によって測定される。その測定値は基板処理時に使用されるプロセス条件を定義したレシピの最適化に使用される。例えば、特許文献１は、基板上に成膜される膜厚の測定結果から特異点を検出し、その特異点の膜厚の測定結果を補正する技術を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－９１８２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、基板上の複数の測定点における基板処理結果を自動で補正する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一の態様によれば、基板上の複数の測定点の位置情報と、前記複数の測定点のそれぞれにおける基板処理の結果を示す複数の測定値と、を入力する入力部と、入力した複数の前記測定点の位置情報から選択された複数の前記測定点のそれぞれの基板処理の結果を推定した複数の推定値を、局所線形回帰法を用いて算出する算出部と、選択された複数の前記測定点のそれぞれの前記測定値と前記推定値との差分の絶対値が予め設定された閾値から外れる測定点の前記測定値を外れ値と判定する判定部と、前記外れ値と判定された測定点の前記測定値を補正する補正部とを有する情報処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0006】

一の側面によれば、基板上の複数の測定点における基板処理結果を自動で補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面模式図。

【図2】実施形態に係る情報処理システムの一例を示す構成図。

【図3】実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図。

【図4】実施形態に係る情報処理装置の機能構成の一例を示す図。

【図5】実施形態に係る補正方法の一例を示すフローチャート。

【図6】実施形態に係る外れ値の判定方法の一例を示すフローチャート。

【図7】実施形態に係る補正方法の結果の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0009】

［基板処理装置］
まず、実施形態に係る基板処理装置１０について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る基板処理装置１０を示す図である。基板処理装置１０は、複数のウェハ２を処理容器１１に収容し、複数のウェハに膜を成膜する。

【0010】

基板処理装置１０は、複数枚のウェハ２を処理するバッチ式の縦型熱処理装置である。ただし、基板処理装置１０は、バッチ式の熱処理装置に限らない。例えば、基板処理装置１０は、ウェハを一枚ずつ処理する枚葉式の装置であってもよい。また、基板処理装置１０は、数枚の基板を一括処理するセミバッチ式の装置であってもよい。セミバッチ式の装置は、回転テーブルの回転中心線の周りに配置した複数枚のウェハを、回転テーブルと共に回転させ、異なるガスが供給される複数の領域を順番に通過させる装置でもよい。また、基板処理装置１０は、成膜装置に限らず、エッチング装置やスパッタ装置等、基板を処理可能な装置であってよい。

【0011】

基板処理装置１０は、ウェハ２を収容し、ウェハ２が処理される空間を内部に形成する処理容器１１と、処理容器１１の下端の開口を気密に塞ぐ蓋体２０と、ウェハ２を保持する基板保持具３０とを有する。ウェハ２は、例えば半導体基板（単に基板ともいう。）であって、より詳細には例えばシリコンウェハである。基板保持具３０は、ウェハボートとも呼ばれる。

【0012】

処理容器１１は、下端が開放された有天井の円筒形状の処理容器の本体１２を有する。処理容器の本体１２は、例えば石英により形成される。処理容器の本体１２の下端には、フランジ部１３が形成される。また、処理容器１１は、例えば円筒形状のマニホールド１４を有する。マニホールド１４は、例えばステンレス鋼により形成される。マニホールド１４の上端にはフランジ部１５が形成され、そのフランジ部１５には処理容器の本体１２のフランジ部１３が設置される。フランジ部１５とフランジ部１３との間には、Ｏリング等のシール部材１６が配置される。

【0013】

蓋体２０は、マニホールド１４の下端の開口に、Ｏリング等のシール部材２１を介して気密に取り付けられる。蓋体２０は、例えばステンレス鋼により形成される。蓋体２０の中央部には、蓋体２０を鉛直方向に貫通する貫通穴が形成される。その貫通穴には、回転軸２４が配置される。蓋体２０と回転軸２４の隙間は、磁性流体シール部２３によってシールされる。回転軸２４の下端部は、昇降部２５のアーム２６に回転自在に支持される。回転軸２４の上端部には、回転プレート２７が設けられる。回転プレート２７上には、保温台２８を介して基板保持具３０が設置される。

【0014】

基板保持具３０は、複数枚のウェハ２を鉛直方向に間隔をおいて保持する。複数枚のウェハ２は、それぞれ、水平に保持される。基板保持具３０は、例えば石英（ＳｉＯ_２）または炭化珪素（ＳｉＣ）により形成される。昇降部２５を上昇させると、蓋体２０および基板保持具３０が上昇し、基板保持具３０が処理容器１１の内部に搬入され、処理容器１１の下端の開口が蓋体２０で密閉される。また、昇降部２５を下降させると、蓋体２０および基板保持具３０が下降し、基板保持具３０が処理容器１１の外部に搬出される。また、回転軸２４を回転させると、回転プレート２７と共に基板保持具３０が回転する。

【0015】

基板処理装置１０は、３本のガス供給管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを有する。ガス供給管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、例えば石英（ＳｉＯ_２）により形成される。ガス供給管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、処理容器１１の内部にガスを供給する。ガスの種類については後述する。なお、１本のガス供給管が１種類又は複数種類のガスを順番に吐出してもよい。また、複数本のガス供給管が同じ種類のガスを吐出してもよい。

【0016】

ガス供給管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、マニホールド１４を水平に貫通する水平管４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃと、処理容器１１の内部に鉛直に配置される鉛直管４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃを有する。鉛直管４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは、鉛直方向に間隔をおいて複数の給気口４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを有する。水平管４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃに供給された各種ガスは、鉛直管４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃに送られ、複数の給気口４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃから水平に吐出される。鉛直管４１Ｃは、プラズマボックス１９内に配置されている。鉛直管４１Ａ、４１Ｂは、処理容器１１内に配置されている。

【0017】

基板処理装置１０は、排気管４５を有する。排気管４５は、図示しない排気装置に接続される。排気装置は、真空ポンプを含み、処理容器１１の内部を排気する。処理容器１１の内部を排気すべく、処理容器の本体１２には排気口１８が形成される。その排気口１８は、給気口４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃと対向するように配置される。給気口４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃから水平に吐出されたガスは、排気口１８を通った後、排気管４５から排気される。排気装置は、処理容器１１の内部のガスを吸引して除害装置に送る。除害装置は、排気ガスの有害成分を除去したうえで排気ガスを大気に放出する。

【0018】

基板処理装置１０は、更に加熱部６０を有する。加熱部６０は、処理容器１１の外部に配置され、処理容器１１の外側から処理容器１１の内部を加熱する。例えば、加熱部６０は、処理容器の本体１２を取り囲むように円筒形状に形成される。加熱部６０は、例えば電気ヒータで構成される。加熱部６０は、処理容器１１の内部を加熱することにより、処理容器１１内に供給されるガスの処理能力を向上させる。

【0019】

処理容器の本体１２の周方向の一部には開口部１７が形成される。その開口部１７を囲むように、プラズマボックス１９が処理容器１１の側面に形成される。プラズマボックス１９は、処理容器の本体１２から径方向外方に突き出すように形成され、例えば鉛直方向視でＵ字状に形成される。

【0020】

プラズマボックス１９を挟むように一対の電極対が配置される。電極対は、プラズマボックス１９の外側に対面して設置した一対の並行電極である。電極対は、鉛直管４１Ｃと同様に、互いに対向して鉛直方向に細長く形成される。電極対は、整合器を介してＲＦ電源に接続され、ＲＦ電源から高周波電圧を印加される。

【0021】

図１に示すように、基板処理装置１０は、制御装置１００を有する。制御装置１００は、種々の基板処理工程を基板処理装置１０に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御装置１００は、種々の基板処理工程を実行するように基板処理装置１０の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御装置１００の一部又は全てが基板処理装置１０に含まれてもよい。制御装置１００は、処理部、記憶部及び通信インターフェースを含んでもよい。制御装置１００は、例えばコンピュータにより実現される。処理部は、記憶部からレシピ及びプログラムを読み出し、読み出されたレシピ及びプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。レシピ及びプログラムは、予め記憶部に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。媒体は、コンピュータに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェースに接続されている通信回線であってもよい。処理部はＣＰＵであってもよい。記憶部は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等であってもよい。通信インターフェースは、ＬＡＮ等の通信ネットワークを介して基板処理装置１０や情報処理装置２００（図２参照）との間で通信してもよい。

【0022】

［情報処理システム］
次に、情報処理システム１について、図２を参照しながら説明する。図２は、実施形態に係る情報処理システム１の一例の構成図である。情報処理システム１は、基板処理装置１０、情報処理装置２００、測定器２２０、レシピ最適化装置２３０及びリモート端末２４０を有し、これらの機器が、インターネットやＬＡＮなどの通信ネットワークＮを介してデータ通信可能に接続されている。基板処理装置１０は、図１を用いて説明したように、複数のウェハ２が載置された基板保持具３０を処理容器１１内に搬入して複数のウェハ２上に成膜を行う。測定器２２０は、基板処理装置１０で成膜されたウェハ２のうち、モニターウェハの測定点の膜厚を測定する。測定器２２０により測定された、モニターウェハの測定点の膜厚測定値は、自動的に又は作業者の操作に従い情報処理装置２００に入力される。モニターウェハの測定点の数及び測定点の座標は、予めパラメータに設定されている。以下では、測定器２２０が測定する測定値は膜厚であることを前提に説明するが、基板処理結果を示す測定値は膜厚に限らない。

【0023】

情報処理装置２００は、入力されたモニターウェハ上の複数の測定点の座標と、複数の測定点のそれぞれにおける複数の膜厚測定値に基づき、各測定点における基板処理結果の膜厚を推定した膜厚推定値を、局所線形回帰法を用いて算出する。そして、情報処理装置２００は、膜厚の測定値と推定値との差分の絶対値に基づき、測定値の外れ値を判定し、外れ値と判定された測定点の測定値を補正する。

【0024】

情報処理装置２００は、補正した測定値を含む複数の測定点の測定値を出力する。レシピ最適化装置２３０は、補正した測定値を含む複数の測定点の測定値に基づき、基板処理の手順を設定したレシピを最適化する。最適化されたレシピは、レシピ最適化装置２３０から制御装置１００に送信される。制御装置１００は、最適化されたレシピに基づき基板処理装置１０を制御する。最適化されたレシピにより、基板処理装置１０が実行するウェハ２の成膜処理をより目標の成膜に近づけるように制御できる。

【0025】

使用するレシピの最適化を行う際、情報処理装置２００は、例えば膜厚等といった基板処理結果を示す測定値を入力することが多い。レシピ最適化装置２３０は、測定値を入力し、その測定値が示す基板処理結果を目標値に近づけるために、圧力、温度等のレシピの設定値の最適化を行う。

【0026】

その際、適切なレシピの最適化を行うためには、入力した測定値に含まれる外れ値の除去及び補間が重要である。外れ値とは、基板処理結果の許容値を逸脱した測定値である。従来、膜厚等の測定値が外れ値か否かは、ユーザが測定器２２０から得られた測定値を目視で確認して判定していた。例えば、ユーザが測定器２２０から得られたウェハ２内の５０点の測定点の膜厚測定値の面内マップを可視化して確認したり、膜厚のＧＯＦ（Goodness-of-Fit）が著しく低い測定値がないかを確認したりして外れ値の判定を行っていた。なお、ＧＯＦは、膜厚測定器のエリプソメータのモデルにどのくらいフィットしているかの指標である。

【0027】

外れ値の補正（補間）方法としては、ユーザが外れ値となる測定値の周囲の測定点の測定値を使って線形補間を行うことが考えられる。しかしながら、測定値が外れ値であるかの判定及びその補間をユーザの手作業で行うと、確認すべき測定値の数が増えるほどユーザの負荷が増える。また、客観的な外れ値の判定基準がなく、ユーザによってさまざまな判定基準で外れ値の判定を行うため、入力した膜厚等の測定値に含まれる外れ値の除去及び補間の精度が低下する。

【0028】

そこで、本実施形態に係る情報処理装置２００は、外れ値の判定及び外れ値と判定された測定値の補間をユーザが介在することなく自動で実施する。情報処理装置２００は、外れ値の判定基準を、例えば数値などの客観的な手段で指定し、パラメータの設定値として予め記憶しておく。これにより、ユーザの負荷を低減でき、かつ、客観的な外れ値の判定基準を採用することにより外れ値の除去及び補間の精度を高めることができる。

【0029】

また、情報処理装置２００が測定値の外れ値の判定、外れ値の除去及び補間に使用する膜厚等の測定値の入力データは、測定点の位置情報と、測定点における膜厚等の測定値だけでよく、入力データの制約が少ない。また、情報処理装置２００は、測定値の外れ値の判定、外れ値の除去及び補間を、基板処理装置１０やプロセス種別に依らず実施できる。

【0030】

膜厚測定値、測定点の座標等の入力データは、制御装置１００の装置画面から入力してもよいし、リモート端末２４０や測定器２２０から情報処理装置２００へ送信されるようにしてもよい。

【0031】

なお、図２の情報処理システムは一例であって、情報処理装置２００と制御装置１００とは一体化されて基板処理装置１０に内蔵されていてもよく、基板処理装置１０とは別体に設けられてもよい。また、通信ネットワークＮに接続される基板処理装置１０、情報処理装置２００、測定器２２０、レシピ最適化装置２３０、リモート端末２４０の数は一つに限らず、二つ以上であってよい。

【0032】

［ハードウェア構成］
情報処理装置２００は例えば図３に示すハードウェア構成のコンピュータにより実現される。図３は実施形態に係る情報処理装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置２００は、例えばコンピュータから構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１３を有する。また、情報処理装置２００は、Ｉ／Ｏポート２１４、操作パネル２１５、ＨＤＤ２１６（Hard Disk Drive）を有する。各部はバスＢによって接続されている。

【0033】

ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２やＨＤＤ２１６などの記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ２１３上に読み出し、処理を実行することで、情報処理装置２００全体の制御や機能を実現する演算装置である。

【0034】

ＲＯＭ２１２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、ＣＰＵ２１１が使用するプログラムを記憶する記憶媒体である。ＲＡＭ２１３は、ＣＰＵ２１１のワークエリア等として機能する。ＣＰＵ２１１が使用するプログラムには、外れ値を判定するプログラム、外れ値と判定された測定値を補正するプログラムが含まれる。

【0035】

Ｉ／Ｏポート２１４は、測定器２２０が測定した膜厚等の測定値を取得し、ＣＰＵ２１１に送信する。また、Ｉ／Ｏポート２１４には、ユーザが情報処理装置２００を操作する操作パネル２１５が接続されている。

【0036】

ＨＤＤ２１６は補助記憶装置であり、プログラム等が格納されてもよい。また、ＨＤＤ２１６には、測定器２２０が計測したデータのログ情報が格納されてもよい。

【0037】

［機能構成］
次に、情報処理装置２００の機能構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、実施形態に係る情報処理装置２００の機能構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置２００は、入力部２０１、算出部２０２、外れ値判定部２０３、補正部２０４及び出力部２０５を有する。情報処理装置２００は、レシピ最適化部２１０を有してもよい。

【0038】

入力部２０１は、基板上の複数の測定点の位置情報と、複数の測定点のそれぞれにおける基板処理の結果を示す複数の測定値と、を入力する。パラメータは、例えば、情報処理装置２００又は制御装置１００の記憶部に記憶されている。パラメータに設定される各種の設定値は、適正値に自動更新され得るが、ユーザが設定してもよい。パラメータに設定される設定値は、局所線形回帰法に用いる測定点の個数、外れ値の判定基準を示す閾値、後述するループ処理の繰り返し回数等が挙げられる。測定点の位置情報は、予め定められ、情報処理装置２００又は制御装置１００の記憶部に記憶されている。

【0039】

入力部２０１は、基板上に５０個の測定点が設けられている場合、５０個の測定点の位置情報と、各測定点に応じた５０個の基板処理結果の測定値を入力する。

【0040】

算出部２０２は、入力した複数の測定点の位置情報から、パラメータに設定された個数の測定点を選択し、選択した測定点のそれぞれの基板処理結果を推定した複数の推定値を、局所線形回帰法を用いて算出する。以下では、局所線形回帰法の一例としてＬＯＥＳＳ（locally estimated scatterplot smoothing）を使用する例に挙げて説明する。ただし、局所線形回帰法はＬＯＥＳＳに限定されず、ＬＯＷＥＳＳ（locally weighted scatterplot smoothing）やその他の局所線形回帰法を使用してもよい。ＬＯＥＳＳは、対象となる測定点から距離が近い所定個の測定点の測定値を使って、対象となる測定点の測定値を２次曲面でフィッティングして平滑化する。ＬＯＷＥＳＳは、対象となる測定点から距離が近い所定個の測定点の測定値を使って、対象測定点の測定値を平面でフィッティングして平滑化する。測定点が少ない場合は、ＬＯＥＳＳの代わりにＬＯＷＥＳＳを使うことができる。

【0041】

外れ値判定部２０３は、選択された所定個の測定値と推定値とに基づき、所定個の測定点のそれぞれにおける測定値と推定値との差分の絶対値が、予め設定された閾値から外れる測定点の測定値を外れ値と判定する。外れ値判定部２０３は判定部の一例である。閾値は、予めパラメータに設定されている。

【0042】

補正部２０４は、外れ値と判定された測定点の測定値を補正する。補正部２０４は、外れ値と判定された測定点の測定値を当該測定点の推定値に置き換えることにより、測定値を補正してもよい。

【0043】

算出部２０２は、測定値と推定値との差分の絶対値が前記閾値から外れる測定点を除き、残りの選択された複数の測定点（所定個の測定点）のそれぞれの基板処理の結果を推定した複数の推定値を再計算してもよい。外れ値判定部２０３は、閾値から外れる測定点を除き、選択された複数の測定点のそれぞれの測定値と再計算した推定値との差分の絶対値を用いて外れ値の判定を行ってもよい。補正部２０４は、判定の結果、外れ値と判定された測定点の測定値を再補正してもよい。

【0044】

算出部２０２は、予めパラメータに設定された回数、推定値の再計算を繰り返し、外れ値判定部２０３は、予めパラメータに設定された回数、外れ値の判定を繰り返し行ってもよい。算出部２０２は、外れ値と判定される測定点がなくなるまで推定値の再計算を繰り返し、外れ値判定部２０３は、外れ値と判定される測定点がなくなるまで、外れ値の判定を繰り返し行ってもよい。

【0045】

出力部２０５は、測定点の位置情報及び補正した測定値を含む複数の測定点の測定値を出力する。出力される複数の測定点の測定値は、外れ値が除去及び補間されている。これらの出力データは、通信ネットワークＮを介してレシピ最適化装置２３０に入力される。

【0046】

レシピ最適化装置２３０は、補正した測定値を含む複数の測定点の測定値に基づき、基板処理の手順を設定したレシピを最適化する。情報処理装置２００は、レシピ最適化部２１０を有し、レシピ最適化部２１０が、補正した測定値を含む複数の測定点の測定値に基づきレシピを最適化してもよい。この場合、情報処理システム１は、レシピ最適化装置２３０を含まなくてもよい。

【0047】

制御装置１００が、レシピ最適化装置２３０の機能を有してもよい。この場合、出力部２０５から出力された上記出力データは、通信ネットワークＮを介して制御装置１００に入力され、制御装置１００が補正した測定値を含む複数の測定点の測定値に基づきレシピを最適化する。制御装置１００は、レシピ最適化装置２３０、レシピ最適化部２１０又は制御装置１００にて最適化されたレシピに基づき、基板処理装置１０の基板処理を制御する。

【0048】

入力部２０１及び出力部２０５は、例えば、操作パネル２１５及びＩ／Ｏポート２１４により実現される。算出部２０２、外れ値判定部２０３、補正部２０４、レシピ最適化部２１０は、例えば、ＣＰＵ２１１により実現される。なお、情報処理装置２００は、図示しない記憶部を有し、記憶部は、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、ＨＤＤ２１６により実現される。

【0049】

［補正方法］
図５及び図６を参照しながら、実施形態に係る補正方法及び外れ値の判定方法の一例を説明する。図５は、実施形態に係る補正方法の一例を示すフローチャートである。図６は、実施形態に係る外れ値の判定方法の一例を示すフローチャートである。実施形態に係る補正方法及び外れ値の判定方法は、情報処理装置２００により実行され、測定値の外れ値の判定及び補間を行う。

【0050】

図５の補正方法では、ステップＳ１において、入力部２０１は、複数の測定点における基板処理結果である測定値と、複数の測定点の位置情報とを入力する。本例では、入力部２０１は、複数の測定点における基板処理結果として、５０個の測定点における膜厚測定値を入力し、複数の測定点の位置情報として、５０個の測定点の座標（Ｘ，Ｙ）を入力する。

【0051】

次に、ステップＳ２において、外れ値判定部２０３は、局所線形回帰法の平滑化アルゴリズムを用いて、入力した５０の測定点の膜厚測定値のうちから外れ値を判定する。なお、外れ値判定の詳細については、図６を使用して後述する。

【0052】

次に、ステップＳ３において、補正部２０４は、外れ値と判定された測定点の膜厚測定値を、当該測定点の膜厚推定値に置き換えることにより、測定値を補正する。なお、各測定点の膜厚推定値の算出については、図６を使用して後述する。

【0053】

次に、ステップＳ４において、出力部２０５は、外れ値の除去及び補間が行われた補正後のデータである、複数の測定点における補正後の測定値を含む複数の測定値と、複数の測定点の位置情報とを出力する。本例では、出力部２０５は、複数の測定点における補正後の基板処理結果として５０の測定点における補正後の膜厚測定値を含む膜厚測定値を出力し、複数の測定点の位置情報として、５０個の測定点の座標（Ｘ，Ｙ）を出力する。出力データは、レシピの最適化に使用される。

【0054】

［外れ値の判定方法］
外れ値の判定方法について、図６を参照しながら説明する。図６は、図５のステップＳ２の処理の一例を詳述したフローチャートである。なお、外れ値の判定方法で使用するループ処理の繰り返し回数（設定回数）、外れ値の判定基準を示す閾値、平滑化対象の測定点を含むフィッティング（外れ値の平滑化）に使用する測定点の個数は、パラメータの設定値を使用する。本例では、フィッティング（外れ値の平滑化）に使用する測定点の個数は１５とするが、これに限らない。

【0055】

まず、ステップＳ２１において、算出部２０２は、重み値を初期化する。重み値は、測定点の数だけあり、算出部２０２は、すべての測定点の重み値を正の値に初期化する。重み値は外れ値の判定に使用される。重み値が０の場合、その測定点の測定値は外れ値であると判定される。重み値が正の値の場合、その測定点の測定値は外れ値ではないと判定される。

【0056】

次に、ステップＳ２２において、算出部２０２は、平滑化対象の測定点を含むその周囲の１５の測定点における膜厚推定値を、局所線形回帰法を用いて算出する。次に、ステップＳ２３において、算出部２０２は、膜厚測定値と膜厚推定値との差分の絶対値を算出し、外れ値の判定基準である閾値と比較する。膜厚測定値と膜厚推定値との差分の絶対値が閾値以下のとき、その測定点の重み値は正の値になる。膜厚測定値と膜厚推定値との差分の絶対値が閾値よりも大きいとき、その測定点の重み値は０になる。重み値が０の場合、その測定点は、平滑化に使用する１５の測定点から除外される。また、後述するステップＳ２５において、重み値が０の測定点の測定値は外れ値として除外される。

【0057】

次に、ステップＳ２４において、算出部２０２は、ループ処理（ステップＳ２２～Ｓ２３）を設定回数繰り返したかを判定する。算出部２０２は、ループ処理を設定回数繰り返していないと判定すると、ステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２～Ｓ２３のループ処理を繰り返す。

【0058】

ステップＳ２２に戻ると、算出部２０２は、入力した複数の測定点の位置情報から選択された１５個の測定点のうち、重み値が０の測定点を除いた測定点の膜厚測定値に基づき、局所線形回帰法を用いて各測定点における膜厚推定値を再計算する。

【0059】

次に、ステップＳ２３において、算出部２０２は、膜厚測定値と、再計算された膜厚推定値との差分の絶対値が閾値以下のとき、その測定点の重み値を正の値にし、その差分の絶対値が閾値よりも大きいとき、その測定点の重み値を０に設定する。

【0060】

ステップＳ２２～Ｓ２３のループ処理を繰り返すことにより、重み値が０の測定点が増え、外れ値が除外されて測定値の精度が向上する。また、ループ処理の回数が増えるほど、各測定点の重み値がより適正値に収束する。選択された１５の測定点から外れ値を除外して２次曲面でフィッティングすることにより、ループ処理完了時、最も良いフィッティング結果であったときの平滑化対象の測定点の膜厚を膜厚推定値として得ることができる。

【0061】

ステップＳ２４において、算出部２０２は、ループ処理が予め定められた設定回数繰り返したと判定すると、ループ処理を終了し、ステップＳ２５に進む。なお、ステップＳ２２～Ｓ２３のループ処理では、入力した複数の測定点のすべての測定点を平滑化対象として、平滑化対象の測定点とその周囲の所定個の測定点の測定値及び推定値を用いて、すべての測定点についての２次曲面フィッティングを行う。

【0062】

ステップＳ２５において、外れ値判定部２０３は、入力した複数の測定点のすべての測定点の重み値のうち、重み値が０の測定点の測定値を外れ値と判定し、本処理を終了する。

【0063】

以上、情報処理装置２００が実行する外れ値判定方法を含む補正方法について説明した。本補正方法は、基板上の複数の測定点の位置情報と、複数の測定点のそれぞれにおける基板処理結果を示す測定値と、を入力するステップと、入力した複数の測定点の位置情報から選択された複数の測定点における基板処理結果を推定した複数の推定値を、局所線形回帰法を用いて算出するステップと、選択された複数の測定点のそれぞれの測定値と推定値との差分の絶対値が予め設定された閾値から外れる測定点の測定値を外れ値と判定するステップと、外れ値と判定された測定点の測定値を補正するステップと、を有する。

【0064】

［画面表示例］
図７は、実施形態に係る補正方法の結果の一例を示す図である。図７（ａ）は、実施形態に係る補正方法を行う前の、ウェハ２上の複数の測定点Ｐ１、Ｐ２、・・・Ｐ１０・・・で測定された測定値による膜厚分布を示す。図７（ａ）の測定点Ｐ１０の測定値は、外れ値である。

【0065】

図７（ｂ）は、実施形態に係る補正方法を行い、外れ値と判定された測定点Ｐ１０の測定値の除外及び補間後の、すなわち、外れ値と判定された測定点Ｐ１０の測定値を推定値に置換した後のウェハ２上の膜厚分布を示す。

【0066】

図７（ｂ）では、測定点Ｐ１０の外れ値が除外され、測定点Ｐ１０の膜厚が平滑化されている。実施形態に係る補正方法では、外れ値を外れ値の測定点の周囲の複数の測定点の膜厚測定値によりフィッティングする。これにより、測定点Ｐ１０の外れ値に対してより実体に合った補間ができている。

【0067】

図７（ａ）（ｂ）に示す画像は、例えば、基板処理装置１０又は制御装置１００の画面上に表示され、ユーザが確認することができる。このように、外れ値の除去及び補間前後の結果を示す画像を表示することにより、ユーザは、複数の測定点のうち外れ値が一か所あった場合、他の測定点の結果から明らかに外れていることを画面上の表示から直感的に知ることができる。また、ユーザは、外れ値が補間されたときに平滑化対象が他の測定点の結果（測定値）により近づいていることを画面上の表示から直感的に知ることができる。

【0068】

［効果の例］
以上に説明したように、本実施形態に係る補正方法によれば、基板上の複数の測定点における基板処理結果（測定値）を自動で補正することができる。つまり、ユーザが介在することなく、パラメータに設定された各種の設定値を使用して、基板処理結果の外れ値の除去及び補間を自動で実施できる。

【0069】

本実施形態に係る補正方法は、成膜結果の一例として膜厚を膜厚計で測る、ＲＩを反射率計で測る等、基板処理結果を各種の測定器で測ることができ、測った結果の測定値が分布を持っているものに適用できる。

【0070】

本実施形態に係る補正方法によれば、外れ値の除去及び補間後の出力データを使用して、レシピの最適化を行うことができる。レシピの最適化の一例としては、ヒータの温度設定値、成膜時間、ガス流量、ＡＰＣ開度（圧力制御）等が挙げられる。ただし、これに限定されず、出力データは、基板処理結果に影響を与えるプロセス条件の最適化に使用可能である。なお、レシピの最適化は、基板処理装置１０の評価時及び量産時のいずれにおいても基板処理毎に自動で行ってよい。

【0071】

また、本実施形態に係る補正方法では、測定点の配置に制約はなく、例えば、図７に示すように測定点が同心円状に位置付けられていなくてもよい。また、外れ値の除去及び補間の測定対象は、膜厚に限られず、ＲＩ（屈折率）等でもよい。また、測定対象は、基板処理装置１０がエッチング装置の場合、エッチング形状の傾き（チルト角度）、又はＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）等でもよい。

【0072】

本実施形態に係る補正方法では、各測定点の重み値により外れ値の判定を行う。各測定点の重み値はその測定点の膜厚推定値等から決まるため、近傍の測定点との膜厚測定値の差が標準偏差未満の場合でも外れ値の検出が可能である。また、本実施形態に係る補正方法では、基板処理結果が正規分布に従っている等の制約を有しない。

【0073】

以上に説明したように、本実施形態の補正方法によれば、基板上の複数の測定点における基板処理結果を自動で補正することができる。

【0074】

今回開示された実施形態に係る補正方法及び補正方法を実施可能な情報処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

【0075】

本開示の基板処理装置は、Atomic Layer Deposition(ALD)装置、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のいずれのタイプの装置でも適用可能である。

【0076】

また、本開示の基板処理装置は、プラズマを用いて基板を処理する装置に限らず、プラズマを用いずに基板を処理する装置であってもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 情報処理システム
２ ウェハ
１０ 基板処理装置
１１ 処理容器
３０ 基板保持具
１００ 制御装置
２００ 情報処理装置
２０１ 入力部
２０２ 算出部
２０３ 外れ値判定部
２０４ 補正部
２０５ 出力部
２３０ レシピ最適化装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】