JP5165878B2 - 基板処理装置の制御装置、制御方法および制御プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、基板に所定の処理を施す基板処理装置の制御装置、制御方法および制御プログラムを記憶した記憶媒体に関し、より詳細には、同一基板処理装置におけるフィードフォワード制御の適正化に関する。

複数枚の基板に連続して所望の処理を施す際、処理中に生成される反応生成物が基板処理装置の内壁に徐々に付着するなどの理由により、基板処理装置内の雰囲気は徐々に変化していく。その変化に対応しながら常に精度良く基板処理を遂行するため、フィードフォワード制御およびフィードバック制御が従来から提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）。

フィードバック制御では、たとえば、基板をエッチング処理する場合、その処理の前後における基板表面の状態を測定器に測定させ、測定させた処理前後の基板表面の状態から実際に削れた量が目標値からどれだけずれていたかを求め、求められたずれ量から、たとえばエッチング量／時間などのフィードバック値（以下、ＦＢ（Feed Back）値ともいう。）を算出し、算出されたフィードバック値を用いて目標値を更新する。このようにして、目標値は、現状の基板処理装置内の雰囲気の変化を反映するために常に最適化される。

フィードフォワード制御では、フィードバック制御により求められた最新の目標値を制御値として、この制御値に基づいて基板に所定の処理を施す。たとえば、目標値がエッチング量／時間である場合、基板処理装置内の雰囲気が徐々に変化しても、それに応じたエッチング量／時間にしたがって基板は良好に処理される。

特開２００４−２０７７０３号公報

しかし、従来、同一の基板処理装置内にて実行される別のプロセスにおいて同一の目標値を共有することはできなかった。たとえば、同一の基板処理装置内にて実行されるプロセスが第１プロセスから第２プロセスに変わっても、第１プロセスの実行時に基板処理装置内の雰囲気の変化を反映するように常に最適化されていた目標値を、第２プロセス実行時に用いることはできず、第２プロセス用の目標値を別途用いてフィードバック制御しなければならなかった。

一方、近年、ＩＣチップの小型化および消費電力の低減などの厳しい要求に応じて、さらなる微細加工を実現するためのプロセスが多く提案されている。このようなプロセスにおいては、従来のプロセスと比較してより緻密な制御が必要とされる。このため、従来のように、同一の基板処理装置内にて実行されるが第１プロセスから第２プロセスに変わった場合、同一の目標値を共有することができないと、第１プロセス実行時に装置内の雰囲気が変わったにもかかわらず、目標値が、この変化に応じた値となっていないので、特に、第２プロセスの実行当初において処理が劣化し、基板処理後の完成品が、製品としての価値をなさない場合も生じていた。

そこで、本発明は、フィードフォワード制御時の制御値となる目標値を適正化する基板処理装置の制御装置、制御方法および制御プログラムを記憶した記憶媒体を提供する。

すなわち、上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板に所定の処理を施す基板処理装置を制御する制御装置であって、異なる処理手順が示された複数のレシピと、基板に上記所定の処理を施すときの制御値となる所定の目標値と、を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された複数のレシピのうち、第１のレシピに示された処理手順にしたがって上記基板処理装置により処理される基板の処理前および処理後の処理状態を測定器に測定させ、測定させた情報を受信する通信部と、上記通信部により受信された測定情報のうち、今回処理された基板の処理前および処理後の測定情報に基づいて、上記今回処理された基板の処理前および処理後の処理状態に応じたフィードバック値を算出する演算部と、上記演算部により算出されたフィードバック値により上記記憶部に記憶された上記所定の目標値を更新する更新部と、上記基板処理装置と同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを上記記憶部に記憶された第１のレシピから、第１のレシピとは異なる第２のレシピに変更するレシピ調整部と、上記算出されたフィードバック値により上記更新部により更新された所定の目標値を引き続き用いて、上記レシピ調整部により変更された第２のレシピに示された処理手順にしたがって上記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御するプロセス実行制御部とを備える基板処理装置の制御装置が提供される。

ここで、上記所定の目標値の一例としては、基板の処理時間（たとえば、エッチング量／時間）、基板処理装置内の圧力、基板処理装置に投入されるパワー、基板処理装置の所定位置（たとえば、上部電極、下部電極、ステージ、装置の側壁）の温度、上記基板処理装置に供給される複数ガスの混合比、基板処理装置に供給されるガスの流量等、プロセス条件となるパラメータが挙げられる。

これによれば、同一基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピが、第１のレシピから第２のレシピに変更された場合であっても、第１のレシピ実行時に基板処理装置内の雰囲気に応じて常に更新（フィードバック）されてきた目標値を引き続き用いながら、第２のレシピに示された処理手順にしたがって同一基板処理装置にて基板がフィードフォワード制御される。

これにより、レシピが変わることによって同一基板処理装置内にて異なるプロセスが実行される場合でも、その基板処理装置内の雰囲気の変化を反映した目標値に基づき、変更後のプロセスの実行当初から同一基板処理装置内に搬送される基板を精度良く処理することができる。特に、微細加工が要求されるプロセスであっても、その加工処理を劣化させることなく基板を精度良く処理することができる。この結果、製品の歩留まりを上げることにより、生産性の向上および生産コストの低減を実現することができる。

上記記憶部は、フィードフォワード制御を実行するための処理手順が示されたフィードフォワードプランを複数記憶し、各フィードフォワードプランには上記更新された所定の目標値がそれぞれ内包され、上記プロセス実行制御部は、上記記憶部に記憶された複数のフィードフォワードプランのいずれも利用することができるものとしてもよい。

これによれば、複数のフィードフォワードプランに対してアクセス権を有することにより、複数のフィードフォワードプランに内包されたいずれの目標値も異なるプロセスの実行時に利用することができる。これにより、同一基板処理装置において処理されるプロセスが変わっても基板処理装置内の雰囲気の変化を反映した目標値を引き続き利用することができるとともに、他の各フィードフォワードプランに内包された目標値も選択的に利用することができる。

上記レシピ調整部は、上記同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを上記第１のレシピから上記第２のレシピに変更したときであっても、上記フィードフォワードプランは変更せずに同一のプランを選択し、上記プロセス実行制御部は、上記選択された同一のフィードフォワードプランに内包される上記更新された所定の目標値を引き続き用いて上記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御してもよい。

これによれば、レシピを第１のレシピから第２のレシピに変更したときであっても、フィードフォワードプランは変更せずに同一のプランが選択される。これにより、上記選択された同一のフィードフォワードプランに内包される目標値を引き続き用いて上記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御することができる。この結果、基板処理装置内の雰囲気の変化を反映した目標値を引き続き用いることにより、変更後のプロセスの実行当初から同一基板処理装置内に搬送される基板を精度良く処理することができる。

上記記憶部は、上記更新された所定の目標値を複数記憶し、上記プロセス実行制御部は、上記記憶部に記憶された上記複数の更新された所定の目標値のいずれも利用することができるものとしてもよい。

これによれば、プロセス実行制御部は、複数の目標値に対してアクセス権を有する。すなわち、プロセス実行制御部は、複数種類のプロセス実行時に複数の目標値のいずれも利用することができる。これにより、同一基板処理装置において処理されるプロセスが変わっても、その基板処理装置内の雰囲気の変化を反映した目標値を引き続き利用することができるとともに、他の目標値も選択的に利用することができる。

上記レシピ調整部は、上記同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを上記第１のレシピから上記第２のレシピに変更したときであっても、上記更新された所定の目標値は変更せずに同一の上記更新された所定の目標値を選択し、上記プロセス実行制御部は、上記選択された同一の目標値を引き続き用いて上記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御してもよい。

これによれば、レシピを第１のレシピから第２のレシピに変更したときであっても、目標値は変更せずに同一の目標値が選択される。これにより、上記選択された同一の目標値を引き続き用いて上記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御することができる。この結果、基板処理装置内の雰囲気の変化を反映した目標値を引き続き用いることにより、変更後のプロセスの実行当初から同一基板処理装置内に搬送される基板を精度良く処理することができる。

上記プロセス実行制御部は、上記更新された所定の目標値を上記第２のレシピに示された処理手順に応じて最適化し、最適化された目標値を用いて、上記第２のレシピに示された処理手順にしたがって上記基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御してもよい。

これによれば、特に、目標値がフィードフォワードプランに内包されていない場合、これから実行するプロセスに合わせて目標値を最適化することにより、さらに、変更後のプロセスの実行当初から同一基板処理装置内に搬送される基板を精度良く処理することができる。

上記制御装置は、上記基板処理装置を複数制御し、上記記憶部は、各基板処理装置に関連付けて基板処理装置毎に上記更新された所定の目標値をそれぞれ記憶し、上記レシピ調整部は、上記記憶部に記憶された上記複数の更新された所定の目標値のうち、つぎに処理される基板が搬入される基板処理装置に関連付けられて記憶された、上記更新された所定の目標値を選択し、上記プロセス実行制御部は、上記選択された目標値に基づき上記基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御してもよい。

これによれば、たとえば、工場内の各エリアに設けられた複数の基板処理装置は、制御装置により個別独立して制御される。この結果、フィードバック制御時、基板処理装置毎にその基板処理装置内の雰囲気を反映した目標値を引き続き用いることにより、変更後のプロセスの実行当初から各基板処理装置内にて基板を精度良く処理することができる。

なお、上記所定の処理は、エッチング処理であってもよい。また、他の例としては、成膜処理、アッシング処理、スパッタリング処理が挙げられる。

また、上記受信される測定情報は、基板のクリティカルディメンジョン（ＣＤ：Critical Dimension、臨海寸法）、エッチングレート、成膜速度の少なくともいずれかを算出するための情報であってもよい。なお、ＣＤとは、エッチング前のマスク寸法に対するエッチング後のパターン寸法のシフト量をいう。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基板に所定の処理を施す基板処理装置を制御する制御方法であって、異なる処理手順が示された複数のレシピと、基板に上記所定の処理を施すときの制御値となる所定の目標値と、を記憶部に記憶し、上記記憶部に記憶された複数のレシピのうち、第１のレシピに示された処理手順にしたがって上記基板処理装置により処理される基板の処理前および処理後の処理状態を測定器に測定させ、測定させた情報を受信し、上記受信された測定情報のうち、今回処理された基板の処理前および処理後の測定情報に基づいて、上記今回処理された基板の処理前および処理後の処理状態に応じたフィードバック値を算出し、上記算出されたフィードバック値により上記記憶部に記憶された上記所定の目標値を更新し、上記基板処理装置と同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを上記記憶部に記憶された第１のレシピから、第１のレシピとは異なる第２のレシピに変更し、上記算出されたフィードバック値により更新された所定の目標値を引き続き用いて、上記変更された第２のレシピに示された処理手順にしたがって上記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する基板処理装置の制御方法が提供される。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基板に所定の処理を施す基板処理装置の制御をコンピュータに実行させる制御プログラムを記憶した記憶媒体であって、異なる処理手順が示された複数のレシピと、基板に上記所定の処理を施すときの制御値となる所定の目標値と、を記憶部に記憶する処理と、上記記憶部に記憶された複数のレシピのうち、第１のレシピに示された処理手順にしたがって上記基板処理装置により処理される基板の処理前および処理後の処理状態を測定器に測定させ、測定させた情報を受信する処理と、上記受信された測定情報のうち、今回処理された基板の処理前および処理後の測定情報に基づいて、上記今回処理された基板の処理前および処理後の処理状態に応じたフィードバック値を算出する処理と、上記算出されたフィードバック値により上記記憶部に記憶された上記所定の目標値を更新する処理と、上記基板処理装置と同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを上記記憶部に記憶された第１のレシピから、第１のレシピとは異なる第２のレシピに変更する処理と、上記算出されたフィードバック値により更新された所定の目標値を引き続き用いて、上記変更された第２のレシピに示された処理手順にしたがって上記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する処理とをコンピュータに実行させる基板処理装置の制御プログラムを記憶した記憶媒体が提供される。

これらによれば、同一基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピが、第１のレシピから第２のレシピに変更された場合であっても、同一の目標値を引き続き用いることにより、同一基板処理装置内にて異なるプロセスが実行される場合でも、その基板処理装置内の雰囲気の変化を反映した目標値に基づき基板を精度良く処理することができる。

以上説明したように、本発明によれば、フィードフォワード制御時の制御値となる目標値を適正化することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の構成及び機能を有する構成要素については、同一符号を付することにより、重複説明を省略する。なお、本明細書中１Ｔｏｒｒは（１０１３２５／７６０）Ｐａ、１ｓｃｃｍは（１０^−６／６０）ｍ^３／ｓｅｃとする。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態にかかる基板処理システムについて、図１を参照しながらその概要を説明する。なお、本実施形態では、基板処理システムを用いてシリコンウエハ（以下、ウエハと称呼する。）をエッチング処理する例を挙げて説明する。

（基板処理システム）
基板処理システム１０は、ホストコンピュータ１００、装置コントローラ（以下、ＥＣ（Equipment Controller）２００と称呼する）、５つのマシーンコントローラ３００ａ〜３００ｅ（以下、ＭＣ（Machine Controller）３００とも称呼する）、２つのプロセスモジュール４００ａ、４００ｂ（以下、ＰＭ（Process Module）４００とも称呼する）、２つのロードロックモジュール５００ａ、５００ｂ（以下、ＬＬＭ（Load Lock Module）５００と称呼する）、１つの測定器（以下、ＩＭＭ（Integrated Metrology Module）６００と称呼する）、管理サーバ７００およびプロセス調整コントローラ（以下、ＴＬ（Tool Level）８００と称呼する）を有している。

ホストコンピュータ１００とＥＣ２００との間および管理サーバ７００とＴＬ８００との間は、顧客側ＬＡＮ（Local Area Network）９００ａ、９００ｂによりそれぞれ接続されている。さらに、管理サーバ７００は、ＰＣ１０００などの情報処理機器と接続され、オペレータによりアクセス可能な状態になっている。

ＥＣ２００、ＭＣ３００ａ〜３００ｅ、ＰＭ４００ａ、４００ｂ、ＬＬＭ５００ａ、５００ｂ、ＩＭＭ６００は、工場内の所定エリアＱに設けられている。ＴＬ８００とＥＣ２００との間およびＥＣ２００と５つのＭＣ３００との間は、工場内ＬＡＮによりそれぞれ接続されている。各ＭＣ３００とＰＭ４００ａ、４００ｂ、ＬＬＭ５００ａ、５００ｂ、ＩＭＭ６００との間も、同様に工場内ＬＡＮにより接続されている。

ホストコンピュータ１００は、データ管理など基板処理システム１０全体を管理する。ＥＣ２００は、基板をエッチング処理するために使用するプロセスレシピを保持し、そのプロセスレシピにしたがってＰＭ４００ａ、４００ｂにて基板に所望のエッチング処理が施されるように各ＭＣ３００に指示信号を送信したり、使用されたプロセスレシピの履歴管理などを行う。

ＭＣ３００ａ〜３００ｄは、ＥＣ２００から送信された指示信号に基づいてＰＭ４００ａ、４００ｂおよびＬＬＭ５００ａ、５００ｂをそれぞれ制御することにより、ウエハＷの搬送制御とともに、ＰＭ４００ａ、４００ｂにてプロセスレシピにしたがったエッチング処理が実行されるように制御する。プロセス条件の変化（たとえば、温度、圧力およびガス流量などの経時変化）を示すデータは、ＭＣ３００ａ〜３００ｄからＥＣ２００を介してホストコンピュータ１００に送信される。

ＩＭＭ６００は、エッチング処理前のウエハの表面の状態およびエッチング処理後のウエハの表面の処理状態を測定する。測定データは、ＭＣ３００ｅからＥＣ２００を介してＴＬ８００に送信される。なお、ウエハの表面の処理状態を測定する方法については後述する。

管理サーバ７００は、オペレータの操作によりＰＣ１０００から送信されたデータに基づいて、各装置の動作条件を設定したストラテジを生成する。すなわち、管理サーバ７００は、エリアＱ内に設置された各ＰＭ４００を制御するためのシステムレシピの内容を保持したストラテジを生成する。また、管理サーバ７００は、オペレータの操作によりフィードバック制御を遂行するためフィードバックプランおよびフィードフォワード制御を遂行するためフィードフォワードプランを生成する。

ＴＬ８００は、管理サーバ７００にて生成されたストラテジを保存する。ＴＬ８００は、フィードバックプランに基づきＩＭＭ６００により測定された測定情報に基づいて処理前ＣＤ値（ＣＤｂ）および処理後ＣＤ値（ＣＤａ）を算出し、各ＣＤ値を用いてフィードバック値を算出するとともに、ＥＷＭＡ（Exponentially weighted moving average）；指数重み付き移動平均）を用いて、今回および今回より前に算出されたフィードバック値からフィードフォワード制御時の制御値となる目標値を算出する（フィードバック制御）。ＴＬ８００は、また、フィードフォワードプランに基づき、フィードバック制御時に算出された目標値にしたがい、つぎにＰＭ４００に搬入されるウエハへのエッチング処理を制御する（フィードフォワード制御）。

（ＰＭ、ＬＬＭ、ＩＭＭのハードウエア構成）
つぎに、工場内の所定エリアＱに設置されているＰＭ４００、ＬＬＭ５００、ＩＭＭ６００のハードウエア構成について、図２および図３を参照しながら説明する。工場内の所定エリアＱには、図２に示したように、第１のプロセスシップＱ１、第２のプロセスシップＱ２、搬送ユニットＱ３、位置合わせ機構Ｑ４およびカセットステージＱ５が設置されている。

第１のプロセスシップＱ１は、ＰＭ４００ａおよびＬＬＭ５００ａを有している。第２のプロセスシップＱ２は、第１のプロセスシップＱ１と平行に配設されていて、ＰＭ４００ｂ、ＬＬＭ５００ｂを有している。ＰＭ４００ａ、４００ｂは、プラズマを用いてウエハに所定の処理（たとえば、エッチング処理）を施す。ＰＭ４００は、基板に所定の処理を施す基板処理装置に相当する。ＴＬ８００は、その基板処理装置を制御する制御装置の一例である。なお、ＰＭ４００の内部構成の詳細については後述する。

ＬＬＭ５００ａ、５００ｂは、両端に設けられた気密に開閉可能なゲートバルブＶの開閉により真空状態にあるＰＭ４００ａ、４００ｂと大気中の搬送ユニットＱ３との間でウエハを搬送する。

搬送ユニットＱ３は、矩形の搬送室であり、第１のプロセスシップＱ１および第２のプロセスシップＱ２と接続されている。搬送ユニットＱ３には搬送アームＡｒｍが設けられていて、搬送アームＡｒｍを用いてウエハを第１のプロセスシップＱ１または第２のプロセスシップＱ２に搬送する。

搬送ユニットＱ３の一端には、ウエハの位置決めを行う位置合わせ機構Ｑ４が設けられている。位置合わせ機構Ｑ４は、ウエハを載置した状態で回転台Ｑ４ａを回転させながら、光学センサＱ４ｂによりウエハの周縁部の状態を検出することにより、ウエハの位置を合わせるようになっている。

搬送ユニットＱ３の他端には、ＩＭＭ６００が設けられている。ＩＭＭ６００は、図５の下部に示したように、光学部６０５を有している。光学部６０５は、発光器６０５ａ、偏光子６０５ｂ、検光子６０５ｃおよび受光器６０５ｄを有している。

発光器６０５ａは、白色光をウエハＷに向けて出力し、偏光子６０５ｂは、出力された白色光を直線偏光に変換した後、ステージＳに載置されたウエハＷに照射する。検光子６０５ｃは、ウエハＷを反射した楕円偏光のうち、特定の偏向角度をもつ偏向のみを透過させる。受光器６０５ｄは、たとえば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等から構成され、検光子６０５ｃを透過した偏光を受光し、受光した偏光を電気信号に変換し、変換した電気信号をＭＣ３００ｅに出力する。ＭＣ３００ｅに出力された電気信号は、ＥＣ２００を介してＴＬ８００に送信される。

再び図２に戻ると、搬送ユニットＱ３の側面には、カセットステージＱ５が設けられている。カセットステージＱ５には、３つのカセット容器ＬＰ１〜ＬＰ３が載置されている。各カセット容器ＬＰには、たとえば、最大で２５枚のウエハが多段に収容される。

かかる構成により、搬送ユニットＱ３は、カセットステージＱ５、位置合わせ機構Ｑ４、ＩＭＭ６００およびプロセスシップＱ１、Ｑ２との間でウエハを搬送する。

（ＰＭの内部構成）
つぎに、図３に模式的に示したＰＭ４００の縦断面図を参照しながら、ＰＭ４００の内部構成について説明する。

ＰＭ４００は、天井部の略中央部および底部の略中央部が開口された角筒形状の処理容器Ｃを有している。処理容器Ｃは、たとえば、表面が陽極酸化処理されたアルミニウムにより構成されている。

処理容器Ｃの内部には、その上方にて上部電極４０５が設けられている。上部電極４０５は、処理容器Ｃの上部の開口周縁に設けられた絶縁材４１０により処理容器Ｃに対して電気的に分離されている。上部電極４０５には、整合回路４１５を介して高周波電源４２０が接続されている。整合回路４１５には、その周囲にてマッチングボックス４２５が設けられていて、整合回路４１５の接地筐体となっている。

上部電極４０５には、また、ガスライン４３０を介して処理ガス供給部４３５が接続されていて、処理ガス供給部４３５から供給される所望のガスを複数のガス噴射孔Ａから処理容器Ｃ内に噴射する。このようにして、上部電極４０５は、ガスシャワーヘッドとしても機能するようになっている。上部電極４０５には、温度センサ４４０が設けられている。温度センサ４４０は、処理容器内の温度として上部電極４０５の温度を検出する。

処理容器Ｃの内部には、その下方にて下部電極４４５が設けられている。下部電極４４５は、ウエハＷを載置するサセプタとしても機能する。下部電極４４５は、絶縁材４５０を介して設けられた支持体４５５により支持されている。これにより、下部電極４４５は、処理容器Ｃに対して電気的に分離されている。

処理容器Ｃの底面に設けられた開口の外周近傍には、ベローズ４６０の一端が装着されている。ベローズ４６０の他端には、昇降プレート４６５が固着されている。かかる構成により、処理容器Ｃの底面の開口部は、ベローズ４６０および昇降プレート４６５によって密閉されている。また、下部電極４４５は、ウエハＷを載置する位置を処理プロセスに応じた高さに調整するために、ベローズ４６０および昇降プレート４６５と一体となって昇降する。

下部電極４４５は、導電路４７０、インピーダンス調整部４７５を介して昇降プレート４６５に接続されている。上部電極４０５および下部電極４４５は、カソード電極およびアノード電極に相当する。処理容器内部は、排気機構４８０によって所望の真空度まで減圧される。かかる構成により、ゲートバルブ４８５の開閉によって処理容器Ｃの気密を保ちながらウエハＷが処理容器Ｃの内部に搬送された状態にて、処理容器内部に供給されたガスが印加された高周波電力によりプラズマ化され、生成されたプラズマの作用によりウエハＷに所望のエッチングが施される。

（ＥＣ、ＭＣ、ＴＬのハードウエア構成）
つぎに、ＴＬ８００のハードウエア構成について、図４を参照しながら説明する。なお、ＥＣ２００、ＭＣ３００、管理サーバ７００およびホストコンピュータ１００のハードウエア構成はＴＬ８００と同様であるためここでは説明を省略する。

図４に示したように、ＴＬ８００は、ＲＯＭ８０５、ＲＡＭ８１０、ＣＰＵ８１５、バス８２０、内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）８２５および外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）８３０を有している。

ＲＯＭ８０５には、ＴＬ８００にて実行される基本的なプログラムや、異常時に起動するプログラム、各種レシピ等が記録されている。ＲＡＭ８１０には、各種プログラムやデータが蓄積されている。なお、ＲＯＭ８０５およびＲＡＭ８１０は、記憶装置の一例であり、ＥＥＰＲＯＭ、光ディスク、光磁気ディスクなどの記憶装置であってもよい。

ＣＰＵ８１５は、各種レシピにしたがって基板の処理を制御する。バス８２０は、ＲＯＭ８０５、ＲＡＭ８１０、ＣＰＵ８１５、内部インタフェース８２５および外部インタフェース８３０の各デバイス間でデータをやりとりする経路である。

内部インタフェース８２５は、データを入力し、必要なデータを図示しないモニタやスピーカ等に出力するようになっている。外部インタフェース８３０は、ＬＡＮ等のネットワークにより接続されている機器との間でデータを送受信するようになっている。

（ＴＬの機能構成）
つぎに、ＴＬ８００の各機能をブロックにて示した図５を参照しながら説明する。ＴＬ８００は、記憶部８５０、通信部８５５、データベース８６０、演算部８６５、更新部８７０、レシピ調整部８７５およびプロセス実行制御部８８０の各ブロックにより示される機能を有している。

図６に示したように、記憶部８５０には、各種プロセスを実行するための動作条件が設定された複数のストラテジ（ここでは、ストラテジＡおよびストラテジＢ）、フィードフォワード制御の処理手順が示された複数のフィードフォワードプラン（ここでは、フィードフォワードプランＡおよびフィードフォワードプランＢ）、フィードバック制御の処理手順が示された複数のフィードバックプラン（ここでは、フィードバックプランＡおよびフィードバックプランＢ）が記憶されている。記憶部８５０は、管理サーバ７００との通信が確立した時点および新たなストラテジまたは各種プランが利用可能になった時点で、管理サーバ７００から送られてくるストラテジまたは各種プランを記憶する。また、記憶部８５０は、記憶していたストラテジまたは各種プランのいずれかが利用不可能になった時点で、該当ストラテジまたは該当各種プランを削除する。

各ストラテジには、システムレシピの内容および各ストラテジにて指定するプラン名が保持されている。システムレシピは、ウエハＷをエッチング処理するための手順を示している。プラン名としては、フィードフォワードプラン名とフィードバックプラン名とを有している。フィードフォワードプラン名は、フィードフォワードプランを識別するための情報の一例であり、フィードバックプラン名は、フィードバックプランを識別するための情報の一例であり、例えば、プラン名の替わりに識別コードが記載されていてもよい。

ここでは、ストラテジＡには、システムレシピＡの内容が保持されるとともに、プラン名としてフィードフォワードプランＡ、フィードバックプランＡが設定されている。また、たとえば、ストラテジＢには、システムレシピＢの内容が保持されるとともに、プラン名としてフィードフォワードプランＢ、フィードバックプランＢが設定されている。

システムレシピＡ、Ｂには、ストラテジＡ、ＢにおけるウエハＷの搬送ルートおよび対象プロセスレシピのリンク情報が格納されている。たとえば、システムレシピＡは、搬送ルートに基づき、ウエハＷは、ＩＭＭ（１）（＝ＩＭＭ６００）に搬送され、つぎにＰＭ１（＝ＰＭ４００ａ）に搬送され、最後に再びＩＭＭ（１（＝ＩＭＭ６００））に搬送されることを指示する。また、システムレシピＡは、対象プロセスレシピのリンク情報に基づき、リンクされているプロセスレシピ（たとえば、図７に示したプロセスレシピＡ）の処理手順にしたがってウエハＷを処理すること指示する。

フィードフォワードプランＡ、Ｂの処理手順を示したデータおよびフィードバックプランＡ、Ｂの処理手順を示したデータは、各ストラテジとリンクしておらず、別個独立して個々に記憶されている。

フィードフォワードプランＡ、Ｂには、ウエハＷにエッチング処理を施すときの制御値となる目標値ｆ（ｆａ、ｆｂ）が内包されている。すなわち、フィードフォワードプランＡ、Ｂに内包された目標値ｆ（ｆａ、ｆｂ）は、フィードバックプランＡ、Ｂにより更新（フィードバック）された最新の目標値を示す。本実施形態では、目標値ｆの一例として、エッチング量／時間が用いられる。

通信部８５５は、上述したようにＩＭＭ６００にて測定され、電気信号に変換されたウエハ表面の処理状態を示す測定情報をＭＣ３００ｅ、ＥＣ２００を介して受信する。具体的には、システムレシピにて指示された搬送ルートに基づき、ウエハＷがＩＭＭ６００に搬送されるたびに測定され、変換される電気信号を測定情報として受信する。したがって、搬送ルートがＩＭＭ（１）−ＰＭ１−ＩＭＭ（１）の場合、通信部８５５は、各ウエハＷについて、ＰＭ１によりエッチング処理される前のウエハの状態を測定情報として受信するとともに、ＰＭ１によりエッチング処理された後のウエハの状態を測定情報として受信する。通信部８５５により受信された測定情報は、データベース８６０に保存され、蓄積される。

演算部８６５は、通信部８５５により受信され、データベース８６０に蓄積された測定情報のうち、今回処理されるエッチング処理前後の測定情報に基づいて今回処理されたウエハＷの処理状態に応じたフィードバック値ｆ_ｘを算出する。また、演算部８６５は、今回以前に算出されたフィードバック値ｆ_ｘ−１・・・ｆ_１のいずれかに対する今回算出されたフィードバック値の変化値ΔＦＢを算出する。なお、本実施形態では、今回以前に算出されたフィードバック値ｆ_ｘ−１のいずれかの値として前回算出されたフィードバック値ｆ_ｘ−１を用いる。

フィードバック値ｆ_ｘを算出するために、まず、演算部８６５は、エッチング処理前の測定情報から処理前のＣＤ値（図９ＡのＣＤｂ）を算出し、エッチング処理後の測定情報から処理後のＣＤ値（図９ＧのＣＤａ）を算出する。

具体的には、演算部８６５は、測定情報に含まれる入射光と反射光との位相差Δおよび振幅の変位ψから、次の式に基づいてエリプソメトリ法によりウエハＷの表面の構造を判別し、ＣＤ値を算出する。

位相差Δ＝（Ｗｐ−Ｗｓ）_反射光−（Ｗｐ−Ｗｓ）_入射光
ただし、Ｗｐは、入射光または反射光のｐ成分波の位相であり、Ｗｓは、入射光または反射光のｓ成分波の位相である。

振幅の変位ψ＝ｔａｎ^−１[Ｒｐ／Ｒｓ]、Ｒｐ＝（Ｉ_反射光／Ｉ_入射光）ｐ、Ｒｓ＝（Ｉ_反射光／Ｉ_入射光）ｓ
ただし、Ｉｐは、入射光または反射光のｐ成分波の強度であり、Ｉｓは、入射光または反射光のｓ成分波の強度であり、Ｒｐは、ｐ成分波の反射率であり、Ｒｓは、ｓ成分波の反射率である。

演算部８６５は、このようにして判別されたウエハＷの表面の構造から、処理前後のＣＤ値を求め、求められたＣＤ値から実際に削れた量が目標値からどれだけずれていたかを算出し、算出したずれ量から最適なエッチング量／時間をフィードバック値として算出する。

更新部８７０は、演算部８６５により算出されたフィードバック値により目標値を更新する。目標値の算出には、平均を取る期間を徐々にずらしてその期間のフィードバック値の平均をとる方法（移動平均）のうち、指数重み付き移動平均（ＥＷＭＡ）が用いられる。このＥＷＭＡは、過去のフィードバック値よりも最近のフィードバック値を重要視するような重みを与えて指数平滑化する方法である。すなわち、更新部８７０は、ＥＷＭＡにより今回のフィードバック値を含むある期間のフィードバック値群に所定の重み付けをしてその平均を取ることにより目標値を算出する。

レシピ調整部８７５は、同一のＰＭ４００において実行される処理手順を示したレシピを記憶部８５０に記憶された一のレシピから他のレシピに変更する。たとえば、レシピ調整部８７５は、ＰＭ４００ａの制御に用いるストラテジを図６のストラテジＡからストラテジＢに変更することにより、ＰＭ４００ａにおいて実行される処理手順を示したレシピをプロセスレシピＡからプロセスレシピＢに変更する。

レシピ調整部８７５は、同一のＰＭ４００ａにおいて実行される処理手順を示したレシピをプロセスレシピＡからプロセスレシピＢに変更したときであっても、フィードフォワードプランは変更せずに同一のプラン（すなわち、フィードフォワードプランＡ）を選択する。

なお、レシピ調整部８７５は、同一のＰＭ４００ａにおいて実行される処理手順を示したレシピをプロセスレシピＡからプロセスレシピＢに変更したとき、フィードフォワードプランを変更することも可能である。

ここでは、ストラテジＡ、Ｂのフィードフォワードプラン名にて共通してフィードフォワードプランＡを指定することにより、レシピが変更された場合であっても、同一のフィードフォワードプランが自動的に選択されるようになっている。ただし、レシピ調整部８７５によるプラン選択方法は、このように、レシピが変更される前に用いられていたフィードフォワードプランをレシピが変更された後も引き続き自動選択する場合に限られず、たとえば、レシピ調整部８７５の制御により、利用可能な複数のフィードフォワードプラン名を図１のＰＣ１０００の画面上に表示させ、オペレータに同一プランを選択させることにより実現するようにしてもよい。

プロセス実行制御部８８０は、指定されたストラテジに設定されているシステムレシピ内のプロセスレシピに定義された手順に基づき、指定されたＰＭ４００内でウエハＷに対してエッチング処理を実行する。このエッチング処理では、目標値を制御値として、目標値（エッチング量／時間）から目標となるエッチング量を達成できる時間だけ、ウエハＷに対してエッチング処理が施される。

プロセス実行制御部８８０は、記憶部８５０に記憶された複数のフィードフォワードプランに対するアクセス権を有している。よって、プロセス実行制御部８８０は、レシピ調整部８７５により選択されたフィードフォワードプランのデータにアクセスすることができ、これにより、アクセス先のデータを使用することができる。このようにして、プロセス実行制御部８８０は、選択されたフィードフォワードプランのデータに含まれる目標値を使用して基板をフィードフォワード制御する。

以上に説明した各部の機能によれば、演算部８６５および更新部８７０の機能により、フィードバック制御が実行される。すなわち、演算部８６５および更新部８７０の機能により、今回算出されたフィードバック値に基づいてフィードフォワード制御時の制御値となる目標値が更新（フィードバック）される。

また、プロセス実行制御部８８０の機能により、フィードフォワード制御が実行される。すなわち、プロセス実行制御部８８０の機能により、更新された目標値にしたがい、つぎにＰＭ４００に搬入されるウエハＷへのエッチング処理が制御される。

なお、以上に説明したＴＬ８００の各部の機能は、実際には、図４のＣＰＵ８１５がこれらの機能を実現する処理手順を記述したプログラム（レシピを含む）を記憶したＲＯＭ８０５やＲＡＭ８１０などの記憶媒体からプログラム読み出し、プログラムを解釈して実行することにより達成される。たとえば、本実施形態では、演算部８６５、更新部８７０、レシピ調整部８７５およびプロセス実行制御部８８０の各機能は、実際には、ＣＰＵ８１５がこれらの機能を実現する処理手順を記述したプログラムを実行することにより達成される。

（トリミング処理）
ＦＦ／ＦＢ制御処理について説明する前に、本実施形態にて実行されるトリミング処理について説明する。トリミング処理は、ウエハＷ上により細かく配線する場合に有効である。すなわち、通常、ウエハＷに所定のパターンを形成する場合、露光工程および現像工程の技術的限界により、０．０７μｍ程度以下の線幅のマスク層を形成することは困難である。しかし、予めマスク層の線幅を本来形成した幅よりも広く設定しておき、この縁幅をエッチング工程により狭くする（すなわち、トリミングする）ことにより、マスク層の露光工程および現像工程においてマスク層の線幅を無理に狭くすることなく、線幅の狭い配線を形成することができる。

図８Ａ〜図８Ｅは、図２に示したシステムをさらに簡略かつ模式化した図を用いてウエハＷの搬送ルートを段階的に示した図である。また、図９Ａ〜図９Ｇは、ポリシリコン（Poly-Si）により形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。

オペレータが、ロット投入に際し、図６のストラテジＡを特定した場合、ストラテジＡのシステムレシピＡによれば、搬送ルートはＩＭＭ（１）−ＰＭ１−ＩＭＭ（１）（＝ＩＭＭ６００−ＰＭ４００ａ−ＩＭＭ６００）である。そこで、図８Ａに示したように、プロセス実行制御部８８０は、最初に、アームＡｒｍを用いて該当ウエハＷ（ｎ）をＬＰから取り出して把持し、搬送ユニットＱ３を搬送してＩＭＭ６００のステージＳに載置する。

載置されたウエハＷ（ｎ）は、図９Ａに示したように、基板９００上に、Ｈigh−ｋ層９０５、ポリシリコンにより形成されたゲート電極９１０、有機系反射防止膜９１５が順に積層され、有機系反射防止膜９１５の上にパターン化されたフォトレジスト膜９２０が形成されている。

ＩＭＭ６００は、図５に示した光学部６０５を用いて、図９Ａに示したウエハＷ（ｎ）の表面の形状を測定し、測定情報を通信部８５５に向けて送信する。通信部８５５は、測定情報を受信し、データベース８６０に保存する。演算部８６５は、データベース８６０に保存された測定情報を用いて、上述したエリプソメトリ法に基づき、ウエハＷ（ｎ）の表面の構造を判別し、エッチング前のＣＤ値（図９ＡのＣＤｂ）を算出する。たとえば、エッチング前のＣＤ値（ＣＤｂ）が１２０ｎｍだとする。目標値のＣＤが１００ｎｍの場合、プロセス実行制御部８８０は、さらに２０ｎｍエッチングが必要であると判断する。

ＩＭＭ６００によるウエハ処理前の測定後、図８Ｂに示したように、プロセス実行制御部８８０は、ウエハＷ（ｎ）をシステムレシピの搬送ルートにしたがってＰＭ４００ａ（ＰＭ１）に搬送し、プロセスレシピＡにしたがってウエハＷ（ｎ）をエッチングする。

このとき、プロセス実行制御部８８０は、ストラテジＡにて指示されたフィードフォワードプランＡに内包された目標値ｆａを用いてＰＭ４００ａに搬入されたウエハＷ（ｎ）をフィードフォワード制御する。

その結果、図９Ｂに示したように、ゲート電極９１０および有機系反射防止膜９１５が削られる。つぎに、図９Ｃに示したように、プロセス実行制御部８８０は、プロセスレシピＡにしたがって、アッシング等によりフォトレジスト膜９２０および有機系反射防止膜９１５を取り除く。

その後、プロセス実行制御部８８０は、図９Ｄのトリミング処理を実行する。すなわち、反応性ガスを等方向に噴射させることにより、露出したゲート電極９１０の表面が反応性ガスと反応し、これにより形成された反応層９１０ａを除去した結果、図９Ｅに示したように、ゲート電極９１０の線幅は狭くなる。このようにして、このトリミング処理を繰り返す（図９Ｆおよび図９Ｇ）ことにより、ゲート電極９１０の線幅をプロセスレシピＡにしたがって所定の幅まで狭くする。

たとえば、先程、さらに２０ｎｍエッチングが必要と判断されていることから、プロセス実行制御部８８０は、目標値ｆａ（２０ｎｍ／３０秒＝エッチング量／時間）に基づき２０ｎｍエッチングするには３０秒エッチングすることが必要であると予測する。そこで、エッチングガスとしてよく知られたＣｌ_２、ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＣＦ_４、ＳＦ_６の少なくとも１つを含む混合ガスにて、３０秒間、ウエハＷ（ｎ）をエッチングする。

以上に説明した一連のプラズマ処理をウエハＷ（ｎ）に施した後、プロセス実行制御部８８０は、システムレシピＡの搬送ルートに基づき、図８Ｃに示したように、ウエハＷ（ｎ）を再びＩＭＭ６００に搬送する。ＩＭＭ６００は、再び、光学部６０５を用いて、図９Ｇに示したウエハＷ（ｎ）の表面の形状を測定し、測定情報を通信部８５５に向けて送信する。通信部８５５は、測定情報を受信し、データベース８６０に保存する。演算部８６５は、データベース８６０に保存された測定情報を用いて、上述したエリプソメトリ法に基づき、ウエハＷ（ｎ）の表面の構造を判別し、エッチング後のＣＤ値（図９ＧのＣＤａ）を算出する。

たとえば、エッチング後のＣＤ値（ＣＤａ）が、９０ｎｍだとする。この結果、更新部８７０は、３０秒間のエッチングで３０ｎｍエッチングされたと判定する。そこで、更新部８７０は、最新の目標値ｆ（フィードバック値）を２０ｎｍ／３０秒から３０ｎｍ／３０秒に更新（フィードバック）する。その後、図８Ｄに示したように、プロセス実行制御部８８０は、処理済のウエハＷ（ｎ）をふたたびＬＰに戻す。

つぎのウエハＷ（ｎ＋１）を搬出する前に、レシピ調整部８７５は、記憶部８５０に記憶された複数のストラテジのうち、ストラテジＢを選択することにより、ＰＭ４００ａ（同一のＰＭ４００）において実行される処理手順を示したプロセスレシピをプロセスレシピＡからプロセスレシピＢに変更する。このとき、上述したようにストラテジＢにはフィードフォワードプランＡが指定されている。これにより、プロセス実行制御部８８０は、プロセスが変更されても、フィードフォワードプランＡに内包された目標値ｆａを変更せずに引き続き使用することができる。

つぎに搬出されたウエハＷ（ｎ＋１）については、まず、ＩＭＭ６００にて処理前のウエハ状態が測定された後、図８Ｅに示したように、ＰＭ４００ａに搬送される。ＰＭ４００ａでは、ウエハＷ（ｎ＋１）に施されるプロセスがプロセスレシピＢに変更されているが、フィードフォワード制御には、引き続き目標値ｆａが用いられる。

この結果、レシピが変わることによって同一のＰＭ４００内にて異なるプロセスが実行される場合でも、そのＰＭ４００内の雰囲気の変化を反映した目標値を引き続き用いて、変更後のプロセスの実行当初から同一ＰＭ４００内に搬送されるウエハＷを精度良く処理することができる。特に、微細加工が要求されるプロセスであっても、その加工処理を劣化させることなくウエハＷを精度良く処理することができる。この結果、製品の歩留まりを上げることにより、生産性の向上および生産コストの低減を実現することができる。

（プランの共有化）
より具体的に説明すると、フィードバック制御では、たとえば、ウエハＷをエッチング処理する場合、上述したように、その処理の前後におけるウエハＷ表面の状態をＩＭＭ６００に測定させ、測定させた処理前後のウエハＷ表面の状態から実際に削れた量が目標値ｆからどれだけずれていたかを求め、求められたずれ量から、たとえばエッチング量／時間などのフィードバック値（以下、ＦＢ（Feed Back）値ともいう。）を算出し、算出されたフィードバック値を用いて目標値ｆを更新する。このようにして、図１９に示したように、ＰＭ４００のクリーニング後、目標値ｆ（図１９では目標値ｆａ）は、現状のＰＭ４００内の雰囲気の変化を反映するように常に最適化される。

フィードフォワード制御では、フィードバック制御により求められた最新の目標値ｆを制御値として、この制御値に基づいてウエハＷにエッチング処理を施す。たとえば、目標値ｆがエッチング量／時間である場合、ＰＭ４００の内壁等に反応生成物が堆積していくことにより、ＰＭ４００内の雰囲気が徐々に変化しても、それに応じたエッチング量／時間を制御することによりウエハＷは良好に処理される。

しかし、従来、同一のＰＭ４００内にて実行される別のプロセスにおいて同一の目標値を共有することはできなかった。たとえば、図２０に示したように、従来、各プランと各ストラテジとは１対１に対応して記憶部８５０に記憶されていた。このため、ストラテジＡとストラテジＢとは、別々に異なる目標値ｆａ、ｆｂを有し、目標値ｆを共有することはできなかった。

この結果、図１９に示したように、レシピ調整部８７５が、ストラテジの選択をストラテジＡからストラテジＢに変更することにより、同一ＰＭ４００内にて実行される処理手順をシステムレシピＡにて指定されたプロセスレシピＡからシステムレシピＢにて指定されたプロセスレシピＢに変更した場合（すなわち、ＰＭ４００内にて実行されるプロセスをプロセスＡからプロセスＢに変更）、プロセス実行制御部８８０は、フィードフォワードプランＢに内包された目標値ｆｂを用いてフィードフォワード制御していた。

このとき、目標値ｆｂは、たとえば、プロセス条件に応じた初期値に設定されていて、プロセスＡの実行時にＰＭ４００の内壁等に反応生成物が堆積等していくことによりＰＭ４００内の雰囲気が徐々に変化していても、これを反映していない。そして、その後、複数枚のウエハＷにプロセスＢを実行していく度に、フィードバックプランＢに示された処理手順に基づいてフィードバック値が算出され、これにより目標値ｆｂが更新（フィードバック）される。このようにして、目標値ｆｂは、ＰＭ４００内の雰囲気を反映した理想値に近似した値に急激に上昇し、その後、安定した状態を保ちながら、ＰＭ４００内の雰囲気の変化を反映して徐々に変化する（図１９のグラフ参照）。

しかしながら、プロセスＡ，Ｂが、微細加工のプロセスである場合、従来のプロセスと比較してより緻密な制御が必要とされるところ、プロセス変更当初、目標値ｆｂが急激に変動している間、ＰＭ４００内部の雰囲気を反映していない目標値を用いてウエハＷがフィードフォワード制御されるため、ウエハＷへのエッチングが足りなかったり、または削りすぎたりとエッチング処理が劣化する。これにより、エッチング処理後の完成品が、製品としての価値をなさず、歩留まりが悪くなる。この結果、生産性が低くなり、生産コストが高くなる。

一方、本実施形態にかかるＴＬ８００によれば、図６の記憶部８５０に示したように、各プランと各ストラテジとは１対１にリンク付けられて記憶されているわけではない。よって、図１０に示したように、ストラテジＡ、Ｂは、フィードフォワードプランＡ、Ｂを共有して使用する（リンク付ける）ことができる。

すなわち、レシピ調整部８７５は、同一のＰＭ４００において実行される処理手順を示したレシピを第１のレシピ（たとえば、プロセスレシピＡ）から第２のレシピ（たとえば、プロセスレシピＢ）に変更したときであっても、フィードフォワードプランは変更せずに同一のフィードフォワードプランプランＡを選択することができる。

プロセス実行制御部８８０は、記憶部８５０に記憶された複数のフィードフォワードプランＡ，Ｂに対するアクセス権を有する。換言すれば、プロセス実行制御部８８０は、記憶部８５０に記憶された複数のフィードフォワードプランのいずれも利用することができる。このようにして、同一ＰＭ４００内でプロセスが変更されても、フィードフォワードプランを共有化することによって、そのプランに内包される目標値を共有することができる。

この結果、図１１のグラフに示したように、プロセス実行制御部８８０は、プロセス変更後においても、レシピ調整部８７５により選択されたフィードフォワードプランＡに内包される目標値ｆａを引き続き用いることにより、同一のＰＭ４００に搬入されたウエハＷをＰＭ４００内の雰囲気の変化に応じて精度良くフィードフォワード制御することができる。

このようにして、プロセス変更当初からＰＭ４００内部の雰囲気を反映した目標値ｆａを用いてウエハＷをフィードフォワード制御することにより、ウエハＷへのエッチングが足りなかったり、または削りすぎたりとエッチング処理が劣化することを防ぐことができる。これにより、微細加工のプロセスであっても、ウエハＷは精度良くエッチングされるため歩留まりが良くなり、この結果、生産性を高く維持することができるとともに、生産コストを低く抑えることができる。

（第２実施形態）
つぎに、第２実施形態にかかる基板処理システム１０について説明する。第２実施形態では、記憶部８５０に記憶された目標値ｆが、フィードフォワードプランに内包されておらず、フィードフォワードプランとは別に保持されている点で、目標値ｆがフィードフォワードプランに内包されている第１実施形態と相違する。よって、この相違点を中心に本実施形態にかかる基板処理システム１０について説明する。

第２実施形態にかかる記憶部８５０（図１２）と第１実施形態にかかる記憶部８５０（図６）とを比較するとわかるように、第２実施形態にかかる記憶部８５０では、目標値ｆが、フィードフォワードプランに内包されておらず、各フィードフォワードプランにリンクされていない状態で、フィードフォワードプランとは別に保持されている。ここでは、目標値ｆ１〜ｆｎは、ＰＭ１〜ＰＭｎ内の雰囲気をそれぞれ反映した値であることから、各ＰＭ４００に関連付けてＰＭ４００毎に記憶されている。

本実施形態にかかる記憶部８５０によれば、各目標値と各ストラテジとは１対１にリンク付けられて記憶されているわけではない。よって、図１３に示したように、ストラテジＡ、Ｂは、目標値ｆ１〜ｆｎを共有して使用する（リンク付ける）ことができる。

すなわち、レシピ調整部８７５は、同一のＰＭ１において実行される処理手順を示したレシピをプロセスレシピＡからプロセスレシピＢに変更したときであっても、記憶部８５０にてＰＭ１（つぎに処理されるウエハＷが搬入されるＰＭ）に関連付けられて記憶された目標値ｆ１を引き続き選択する。

プロセス実行制御部８８０は、記憶部８５０に記憶された目標値ｆ１〜ｆｎのいずれに対してもアクセス権を有する。換言すれば、プロセス実行制御部８８０は、記憶部８５０に記憶された複数の目標値のいずれも利用することができる。このようにして、同一ＰＭ４００内でプロセスが変更されても、目標値を共有することができる。

この結果、図１４のグラフに示したように、プロセス実行制御部８８０は、プロセス変更後においても、レシピ調整部８７５により選択された目標値ｆ１を引き続き用いることにより、同一のＰＭ４００に搬入されたウエハＷをＰＭ４００内の雰囲気の変化に応じて精度良くフィードフォワード制御することができる。

このようにして、プロセス変更当初からＰＭ４００内部の雰囲気を反映した目標値ｆ１を用いてウエハＷをフィードフォワード制御することにより、ウエハＷへのエッチングが足りなかったり、または削りすぎたりとエッチング処理が劣化することを防ぐことができる。これにより、微細加工のプロセスであっても、ウエハＷは精度良くエッチングされるため歩留まりが良くなり、この結果、生産性を高く維持することができるとともに、生産コストを低く抑えることができる。

さらに、本実施形態の場合には、フィードフォワードプランと目標値ｆとが一対一に対応していない。よって、図１４のストラテジＡに示したように、レシピ調整部８７５が、プロセスＡ実行時、目標値ｆ１、フィードフォワードプランＡ、フィードバックプランＡを選択し、レシピ調整部８７５が、プロセスＢ実行時、目標値ｆ１、フィードフォワードプランＢ、フィードバックプランＢを選択することができる。

たとえば、図１５に示したように、プロセスＢのエッチングレートがプロセスＡのエッチングレート−αであるとき、上述したように各目標値および各プランを選択することより、フィードフォワードプランＢ内では、目標値ｆ１−αをレシピパラメータ（たとえば、エッチング処理時間ｔ）の最適化された目標値Ｆとすることができる。換言すれば、本実施形態では、目標値とフィードフォワードプランとを別々に選択することにより、プロセスに合わせて目標値を最適化することができ、最適化された目標値に基づきプロセスに合致した状態にて、さらに精度良くフィードフォワード制御することができる。

以上に説明したように、各実施形態によれば、フィードフォワード制御時の制御値となる目標値を適正化することができる。

なお、通信部８５５により受信される測定情報は、ウエハＷのクリティカルディメンジョン（ＣＤ）に限られず、エッチングレートや成膜速度であってもよい。

また、所定の目標値は、プロセス条件となるパラメータであればよく、その一例としては、基板の処理時間、圧力、パワー、上記基板処理装置の所定位置の温度、複数種類のガスの混合比、ガスの流量が挙げられる。

なお、ＰＭ４００内は、定期的にクリーニングされる。このため、クリーニング後に再びＰＭ４００内に搬入されたウエハＷにエッチング処理を施す場合には、プロセス条件に基づき予め定められた目標値の初期値を用いて、再びウエハＷがフィードフォワード制御される。

（エリアＱ内における各装置の配置の変形例１）
また、工場内の所定エリアＱにおける各装置の配置は、図２に示した配置に限られず、たとえば、図１６に示した配置であってもよい。図１６では、エリアＱには、カセットチャンバ（Ｃ／Ｃ）４００ｕ１、４００ｕ２、トランスファチャンバ（Ｔ／Ｃ）４００ｕ３、プリアライメント（Ｐ／Ａ）４００ｕ４、プロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）（＝ＰＭ）４００ｕ５、４００ｕ６が配置されている。

カセットチャンバ４００ｕ１、４００ｕ２には、処理前の製品基板（ウエハＷ）および処理済の製品基板が収容されるとともに、ダミー処理用の非製品基板が、カセットの最下段にたとえば３枚収容されている。プリアライメント４００ｕ４は、ウエハＷの位置決めを行う。

トランスファチャンバ４００ｕ３には、屈伸および旋回可能な多関節状のアーム４００ｕ３１が設けられている。アーム４００ｕ３１は、アーム４００ｕ３１の先端に設けられたフォーク４００ｕ３２上にウエハＷを保持し、適宜屈伸および旋回しながらカセットチャンバ４００ｕ１、４００ｕ２とプリアライメント４００ｕ４とプロセスチャンバ４００ｕ５、４００ｕ６との間でウエハＷを搬送するようになっている。

このような配置の各装置を制御する場合においても、図示しないＩＭＭにより測定された測定情報に基づいて、ＦＢ値調整処理を含んだフィードバック制御およびフィードフォワード制御が実行される。

（エリアＱ内における各装置の配置の変形例２）
さらに、工場内の所定エリアＱにおける各装置の配置は、たとえば、図１７に示した配置であってもよい。所定エリアＱ内には、ウエハＷを搬送する搬送システムＨとウエハＷに対して成膜処理またはエッチング処理等の基板処理を行う処理システムＳとが配置されている。搬送システムＨと処理システムＳとは、ロードロック室（ＬＬＭ：Load Lock Module）４００ｔ１、４００ｔ２を介して連結されている。

搬送システムＨは、カセットステージ４００Ｈ１と搬送ステージ４００Ｈ２とを有している。カセットステージ４００Ｈ１には、容器載置台Ｈ１ａが設けられていて、容器載置台Ｈ１ａには、４つのカセット容器Ｈ１ｂ１〜Ｈ１ｂ４が載置されている。各カセット容器Ｈ１ｂは、処理前の製品基板（ウエハＷ）、処理済の製品基板およびダミー処理用の非製品基板を多段に収容することができる。

搬送ステージ４２０には、屈伸および旋回可能な２本の搬送アームＨ２ａ１、Ｈ２ａ２が、磁気駆動によりスライド移動するように支持されている。搬送アームＨ２ａ１、Ｈ２ａ２は、先端に取り付けられたフォーク上にウエハＷを保持するようになっている。

搬送ステージ４００Ｈ２の一端には、ウエハＷの位置決めを行う位置合わせ機構Ｈ２ｂが設けられている。位置合わせ機構Ｈ２ｂは、ウエハＷを載置した状態で回転台Ｈ２ｂ１を回転させながら、光学センサＨ２ｂ２によりウエハＷの周縁部の状態を検出することにより、ウエハＷの位置を合わせるようになっている。

ロードロック室４００ｔ１、４００ｔ２には、その内部にてウエハＷを載置する載置台がそれぞれ設けられているとともに、その両端にて気密に開閉可能なゲートバルブｔ１ａ、ｔ１ｂ、ｔ１ｃ、ｔ１ｄがそれぞれ設けられている。かかる構成により、搬送システムＨは、カセット容器Ｈ１ｂ１〜Ｈ１ｂ３とロードロック室４００ｔ１、４００ｔ２と位置合わせ機構Ｈ２ｂとの間でウエハＷを搬送するようになっている。

処理システムＳには、トランスファチャンバ（Ｔ／Ｃ）４００ｔ３および６つのプロセスチャンバ（Ｐ／Ｃ）４００ｓ１〜４００ｓ６（＝ＰＭ１〜ＰＭ６）が設けられている。トランスファチャンバ４００ｔ３は、気密に開閉可能なゲートバルブｓ１ａ〜ｓ１ｆを介してプロセスチャンバ４００ｓ１〜４００ｓ６とそれぞれ接合されている。トランスファチャンバ４００ｔ３には、屈伸および旋回可能なアームＳａが設けられている。

かかる構成により、処理システムは、アームＳａを用いてウエハＷをロードロック室４００ｔ１、４００ｔ２からトランスファチャンバ４００ｔ３を経由してプロセスチャンバ４００ｓ１〜４００ｓ６に搬入し、ウエハＷに対してエッチング処理などのプロセスが施された後、再び、トランスファチャンバ４００ｔ３を経由してロードロック室４００ｔ１、４００ｔ２へ搬出するようになっている。

このような配置の各装置を制御する場合においても、上述したように図示しないＩＭＭにより測定された測定情報に基づいて、ＦＢ値調整処理を含んだフィードバック制御およびフィードフォワード制御が実行される。

（ＰＭの内部構成の変形例）
さらに、ＰＭの内部構成の変形例として、たとえば、図１８の縦断面図に示したように、ＰＭ４００は構成されていてもよい。

図１８のＰＭ４００は、気密に構成された略円筒状の処理容器ＣＰを備えており、処理容器ＣＰの内部には、前述したようにウエハＷを載置するサセプタ１４００が設けられている。処理容器ＣＰ内には、ウエハＷを処理する処理室Ｕが形成されている。サセプタ１４００の内部には、ステージヒータ１４００ａおよび下部電極１４００ｂが埋め込まれている。ステージヒータ１４００ａには、処理容器ＣＰの外部に設けられた交流電源１４０５が接続されていて、交流電源１４０５から出力された交流電圧によりウエハＷを所定の温度に保持するようになっている。サセプタ１４００の外縁部には、ウエハＷをガイドするとともにプラズマをフォーカシングするガイドリング１４１０が設けられている。サセプタ１４００は、円筒状の支持部材１４１５により支持されている。

処理容器ＣＰの天井部には、絶縁部材１４２０を介してシャワーヘッド１４２５が設けられている。シャワーヘッド１４２５は、上段ブロック体１４２５ａ、中段ブロック体１４２５ｂおよび下段ブロック体１４２５ｃから構成されている。各ブロック体１４２５ａ、１４２５ｂ、１４２５ｃに形成された２系統のガス通路は、下段ブロック１４２５ｃに交互に形成された噴射孔Ａおよび噴射孔Ｂとそれぞれ連通している。

ガス供給機構１４３０は、各種ガスを選択的に処理容器ＣＰ内に供給する。すなわち、ガス供給機構１４３０は、所定のガスを選択的にガスライン１４３５ａに通し、噴射孔Ａから処理容器ＣＰ内に供給する。また、ガス供給機構１４３０は、所定のガスを選択的にガスライン１４３５ｂに通し、噴射孔Ｂから処理容器ＣＰ内に供給する。

シャワーヘッド１４２５には、整合器１４４０を介して高周波電源１４４５が接続されている。一方、シャワーヘッド１４２５の対向電極としてサセプタ１４００内部に設けられた下部電極１４００ｂには、整合器１４５５を介して高周波電極１４６０が接続されていて、高周波電源１４６０から出力された高周波電力により下部電極１４００ａに所定のバイアス電圧を印加するようになっている。処理容器ＣＰ内は、排気管１４６５に連通する図示しない排気機構により所定の真空度に保持されるようになっている。

かかる構成により、ガス供給機構１４３０からシャワーヘッド１４２５を介して処理容器ＣＰに噴射されたガスは、高周波電源１４４５からシャワーヘッド１４２５に供給された高周波電力によりプラズマ化され、そのプラズマによりウエハＷに所望の薄膜が形成される。

以上に説明した変形例１，２にかかる各装置の配置および変形例にかかるＰＭ４００の内部構成によっても、同一のＰＭ４００内において実行されるプロセスが変更された後もそのＰＭ４００の雰囲気の変化を反映した目標値を引き続き用いることにより、ウエハＷを精度良く処理することができる。

上記実施形態において、各部の動作はお互いに関連しており、互いの関連を考慮しながら、一連の動作として置き換えることができ、これにより、基板処理装置の制御装置の実施形態を、基板処理装置の制御方法の実施形態とすることができる。また、上記各部の動作を、各部の処理と置き換えることにより、基板処理装置の制御方法の実施形態を、基板処理装置の制御プログラムの実施形態とすることができる。また、基板処理装置の制御プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させることにより、基板処理装置の制御プログラムの実施形態をプログラムに記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施形態とすることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

たとえば、本発明にかかる基板処理装置は、マイクロ波プラズマ基板処理装置、誘導結合型プラズマ基板処理装置および容量結合型プラズマ基板処理装置のいずれであってもよい。

また、本発明にかかる基板処理装置としては、エッチング装置、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法）装置、コータデベロッパ、洗浄装置、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）装置、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理気相成長法）装置、露光装置、イオンインプランタなどがある。

また、本発明にかかる基板処理装置では、成膜処理に限られず、熱拡散処理、エッチング処理、アッシング処理、スパッタリング処理等の基板処理が実行可能である。

本発明にかかる制御装置は、ＴＬ８００のみにより具現化されてもよいし、ＴＬ８００とＥＣ２００とＭＣ３００とから具現化されていてもよい。

本発明の第１および第２実施形態にかかる基板処理システムを示す図である。 同実施形態にかかる工場エリアＱ内の各装置の配置図である。 同実施形態にかかるＰＭの縦断面を模式的に示した図である。 同実施形態にかかるＴＬ等のハードウエア構成図である。 同実施形態にかかるＴＬの機能構成図である。 第１実施形態にかかる記憶部に保存されているデータの一部を例示した図である。 プロセスレシピに含まれるデータの一部を例示した図である。 ウエハＷの搬送ルートを段階的に示した図である。 ウエハＷの搬送ルートを段階的に示した図である。 ウエハＷの搬送ルートを段階的に示した図である。 ウエハＷの搬送ルートを段階的に示した図である。 ウエハＷの搬送ルートを段階的に示した図である。 ポリシリコンにより形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。 ポリシリコンにより形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。 ポリシリコンにより形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。 ポリシリコンにより形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。 ポリシリコンにより形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。 ポリシリコンにより形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。 ポリシリコンにより形成されたゲート電極のトリミング処理を段階的に示した図である。 第１実施形態における各データの関係を模式的に示した図である。 第１実施形態におけるプロセス変更前後の目標値の推移を示した図である。 第２実施形態にかかる記憶部に保存されているデータの一部を例示した図である。 第２実施形態における各データの関係を模式的に示した図である。 第２実施形態におけるプロセス変更前後の目標値の推移を示した図である。 異なるプロセスによってエッチングレートが異なることを示した図である。 工場エリアＱ内の各装置の配置図の他の一例である。 工場エリアＱ内の各装置の配置図の他の一例である。 ＰＭの他の内部構成の縦断面を模式的に示した図である。 プロセス変更前後の目標値の推移を示した関連図である。 各データの関係を模式的に示した関連図である。

符号の説明

１００ ホストコンピュータ
２００ ＥＣ
３００、３００ａ〜３００ｅ ＭＣ
４００、４００ａ、４００ｂ ＰＭ
６００ ＩＭＭ
６０５ 光学部
７００ 管理サーバ
８００ ＴＬ
８５０ 記憶部
８５５ 通信部
８６０ データベース
８６５ 演算部
８７０ 更新部
８７５ レシピ調整部
８８０ プロセス実行制御部
ｆ，ｆａ、ｆｂ、ｆ１〜ｆｎ 目標値

Claims (13)

1. 基板に所定の処理を施す基板処理装置を制御する制御装置であって、
   異なる処理手順が示された複数のレシピと、基板に前記所定の処理を施すときの制御値となる所定の目標値と、を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された複数のレシピのうち、第１のレシピに示された処理手順にしたがって前記基板処理装置により処理される基板の処理前および処理後の処理状態を測定器に測定させ、測定させた情報を受信する通信部と、
   前記通信部により受信された測定情報のうち、今回処理された基板の処理前および処理後の測定情報に基づいて、前記今回処理された基板の処理前および処理後の処理状態に応じたフィードバック値を算出する演算部と、
   前記演算部により算出されたフィードバック値により前記記憶部に記憶された前記所定の目標値を更新する更新部と、
   前記基板処理装置と同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを前記記憶部に記憶された第１のレシピから、第１のレシピとは異なる第２のレシピに変更するレシピ調整部と、
   前記算出されたフィードバック値により前記更新部により更新された所定の目標値を引き続き用いて、前記レシピ調整部により変更された第２のレシピに示された処理手順にしたがって前記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御するプロセス実行制御部とを備える基板処理装置の制御装置。
2. 前記記憶部は、
   フィードフォワード制御を実行するための処理手順が示されたフィードフォワードプランを複数記憶し、各フィードフォワードプランには前記更新された所定の目標値がそれぞれ内包され、
   前記プロセス実行制御部は、
   前記記憶部に記憶された複数のフィードフォワードプランのいずれも利用することができる請求項１に記載された基板処理装置の制御装置。
3. 前記レシピ調整部は、
   前記同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを前記第１のレシピから前記第２のレシピに変更したときであっても、前記フィードフォワードプランは変更せずに同一のプランを選択し、
   前記プロセス実行制御部は、
   前記選択された同一のフィードフォワードプランに内包される前記更新された所定の目標値を引き続き用いて前記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する請求項２に記載された基板処理装置の制御装置。
4. 前記記憶部は、前記更新された所定の目標値を複数記憶し、
   前記プロセス実行制御部は、
   前記記憶部に記憶された前記複数の更新された所定の目標値のいずれも利用することができる請求項１に記載された基板処理装置の制御装置。
5. 前記レシピ調整部は、
   前記同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを前記第１のレシピから前記第２のレシピに変更したときであっても、前記更新された所定の目標値は変更せずに同一の前記更新された所定の目標値を選択し、
   前記プロセス実行制御部は、
   前記選択された同一の目標値を引き続き用いて前記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する請求項４に記載された基板処理装置の制御装置。
6. 前記プロセス実行制御部は、
   前記更新された所定の目標値を前記第２のレシピに示された処理手順に応じて最適化し、最適化された目標値を用いて、前記第２のレシピに示された処理手順にしたがって前記基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する請求項１〜５のいずれかに記載された基板処理装置の制御装置。
7. 前記制御装置は、前記基板処理装置を複数制御し、
   前記記憶部は、
   各基板処理装置に関連付けて基板処理装置毎に前記更新された所定の目標値をそれぞれ記憶し、
   前記レシピ調整部は、
   前記記憶部に記憶された前記複数の更新された所定の目標値のうち、つぎに処理される基板が搬入される基板処理装置に関連付けられて記憶された、前記更新された所定の目標値を選択し、
   前記プロセス実行制御部は、
   前記選択された目標値に基づき前記基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する請求項４〜６のいずれかに記載された基板処理装置の制御装置。
8. 前記受信される測定情報は、基板のクリティカルディメンジョン（ＣＤ）、エッチングレート、成膜速度の少なくともいずれかを算出するための情報である請求項１〜７のいずれかに記載された基板処理装置の制御装置。
9. 前記所定の目標値は、プロセス条件となるパラメータである請求項１〜８のいずれかに記載された基板処理装置の制御装置。
10. 前記プロセス条件となるパラメータは、
    基板の処理時間、圧力、パワー、前記基板処理装置の所定位置の温度、複数種類のガスの混合比、ガスの流量の少なくともいずれかである請求項９に記載された基板処理装置の制御装置。
11. 前記所定の処理は、エッチング処理である請求項１〜１０のいずれかに記載された基板処理装置の制御装置。
12. 基板に所定の処理を施す基板処理装置を制御する制御方法であって、
    異なる処理手順が示された複数のレシピと、基板に前記所定の処理を施すときの制御値となる所定の目標値と、を記憶部に記憶し、
    前記記憶部に記憶された複数のレシピのうち、第１のレシピに示された処理手順にしたがって前記基板処理装置により処理される基板の処理前および処理後の処理状態を測定器に測定させ、測定させた情報を受信し、
    前記受信された測定情報のうち、今回処理された基板の処理前および処理後の測定情報に基づいて、前記今回処理された基板の処理前および処理後の処理状態に応じたフィードバック値を算出し、
    前記算出されたフィードバック値により前記記憶部に記憶された前記所定の目標値を更新し、
    前記基板処理装置と同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを前記記憶部に記憶された第１のレシピから、第１のレシピとは異なる第２のレシピに変更し、
    前記算出されたフィードバック値により更新された所定の目標値を引き続き用いて、前記変更された第２のレシピに示された処理手順にしたがって前記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する基板処理装置の制御方法。
13. 基板に所定の処理を施す基板処理装置の制御をコンピュータに実行させる制御プログラムを記憶した記憶媒体であって、
    異なる処理手順が示された複数のレシピと、基板に前記所定の処理を施すときの制御値となる所定の目標値と、を記憶部に記憶する処理と、
    前記記憶部に記憶された複数のレシピのうち、第１のレシピに示された処理手順にしたがって前記基板処理装置により処理される基板の処理前および処理後の処理状態を測定器に測定させ、測定させた情報を受信する処理と、
    前記受信された測定情報のうち、今回処理された基板の処理前および処理後の測定情報に基づいて、前記今回処理された基板の処理前および処理後の処理状態に応じたフィードバック値を算出する処理と、
    前記算出されたフィードバック値により前記記憶部に記憶された前記所定の目標値を更新する処理と、
    前記基板処理装置と同一の基板処理装置において実行される処理手順を示したレシピを前記記憶部に記憶された第１のレシピから、第１のレシピとは異なる第２のレシピに変更する処理と、
    前記算出されたフィードバック値により更新された所定の目標値を引き続き用いて、前記変更された第２のレシピに示された処理手順にしたがって前記同一の基板処理装置に搬入された基板をフィードフォワード制御する処理とをコンピュータに実行させる基板処理装置の制御プログラムを記憶した記憶媒体。

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