(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処理装置と、該複数の処理装置から分離して配置され、通信を介して接続された制御コンピュータとから構成される処理システムであって、
各処理装置は、
被処理体を処理する処理手段と、
前記被処理体を収容し加熱する加熱炉と、
温度を測定し、測定信号を出力する複数の温度センサと、
前記温度センサからの測定信号に基づいて被処理体の温度を予想するためのモデルと処理中の被処理体の所望の温度変化を定義するレシピとをそれぞれ表す制御データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている制御データに従って、前記モデルを用いて前記温度センサの測定信号から被処理体の温度を推定し、さらに、推定した温度に基づいて、被処理体の温度がレシピに従って変化するように前記処理手段を制御する制御手段と、
通信を介して前記制御コンピュータと通信する通信部と、
を備え、
前記制御コンピュータは、
制御データと処理結果とを含むデータを各前記処理装置と通信する通信手段と、
各前記処理装置により実行された被処理体の処理の結果に基づいて各処理装置用の制御データを校正する校正手段と、
モデル校正用レシピを処理装置に送信し、被処理体を前記モデル校正レシピに従って処理するように各前記処理装置を制御し、該被処理装置での処理結果に基づいて前記モデルを前記校正手段により校正する校正制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする処理システム。
【請求項２】
前記制御コンピュータは、
各前記処理装置の記憶手段に記憶されている制御データに対応する制御データを記憶するメモリ手段を備え、
前記校正制御手段は、
いずれかの処理装置の制御データの校正を行う際に、
前記メモリ手段に記憶されている制御データのうちから、対象となる処理装置の制御データを検索し、
対象となる処理装置によって実行された処理の結果に基づいて、検索した制御データを前記校正手段により校正し、
校正した制御データを自身の前記メモリ手段に格納し、
校正した制御データを対象となる処理装置に送信し、該処理装置の記憶手段に格納させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の処理システム。
【請求項３】
前記複数の処理装置による処理の結果を測定する測定手段を備え、
前記制御コンピュータは、前記測定手段と通信し、測定結果を取得する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の処理システム。
【請求項４】
前記校正手段は、処理の間の被処理体の実測温度に基づいて校正を行う、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の処理システム。
【請求項５】
各前記処理装置は、処理の終了を前記制御コンピュータに通知する手段を備え、
前記制御コンピュータの前記校正制御手段は、各前記処理装置からの通知に基づいて、各前記処理装置で実行された処理の回数をカウントし、各前記処理装置で所定の処理回数実行される毎に該処理装置の制御データを校正する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の処理システム。
【請求項６】
各前記処理装置は、前記制御コンピュータに所定の通知を行う手段を備え、
前記制御コンピュータの校正手段と校正制御手段は、各前記処理装置からの通知に応答して、前記モデルを校正するためのデータ処理を実行し、データ処理の結果を対応する処理装置に送信し、
各前記処理装置は、前記制御コンピュータからのデータ処理の結果を受信し、受信したデータ処理の結果に基づいて被処理体を処理する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の処理システム。
【請求項７】
被処理体の処理の結果を測定する測定手段を備え、
該測定手段による測定の結果は、伝送媒体を介して前記制御コンピュータに送信可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を処理する処理装置の制御システムと制御方法に関し、特に、多数の処理装置を一元管理可能な制御システムと制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハの表面に、成膜したり、ドーパントの拡散を行う等の様々な処理を行うために、半導体処理装置が使用されている。
従来、半導体処理装置は、スタンドアロン型が主流であり、プログラムや制御データが、装置内のコントローラに組み込まれており、そのメンテナンスも装置別に行われていた。
複数の処理装置をネットワークで接続し、制御用のコンピュータで複数の装置を制御することも行われているが、制御用コンピュータから各装置に指示を与えているのみである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、各処理装置が同様の構成を重複して備えることとなり、装置全体の負担が大きかった。
また、半導体製造装置は、定期的にメンテナンスする必要があるが、従来は、個々の装置を個別にメンテナンスする必要があった。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、複数の処理装置を効率よく制御することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の処理システムは、
複数の処理装置と、該複数の処理装置から分離して配置され、通信を介して接続された制御コンピュータとから構成される処理システムであって、
各処理装置は、
被処理体を処理する処理手段と、
前記被処理体を収容し加熱する加熱炉と、
温度を測定し、測定信号を出力する複数の温度センサと、
前記温度センサからの測定信号に基づいて被処理体の温度を予想するためのモデルと処理中の被処理体の所望の温度変化を定義するレシピとをそれぞれ表す制御データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている制御データに従って、前記モデルを用いて前記温度センサの測定信号から被処理体の温度を推定し、さらに、推定した温度に基づいて、被処理体の温度がレシピに従って変化するように前記処理手段を制御する制御手段と、
通信を介して前記制御コンピュータと通信する通信部と、
を備え、
前記制御コンピュータは、
制御データと処理結果とを含むデータを各前記処理装置と通信する通信手段と、
各前記処理装置により実行された被処理体の処理の結果に基づいて各処理装置用の制御データを校正する校正手段と、
モデル校正用レシピを処理装置に送信し、被処理体を前記モデル校正レシピに従って処理するように各前記処理装置を制御し、該被処理装置での処理結果に基づいて前記モデルを前記校正手段により校正する校正制御手段と、
を備える。
【０００６】
例えば、前記制御コンピュータは、各前記処理装置の記憶手段に記憶されている制御データに対応する制御データを記憶するメモリ手段を備え、前記校正制御手段は、いずれかの処理装置の制御データの校正を行う際に、前記メモリ手段に記憶されている制御データのうちから、対象となる処理装置の制御データを検索し、対象となる処理装置によって実行された処理の結果に基づいて、検索した制御データを前記校正手段により校正し、校正した制御データを自身の前記メモリ手段に格納し、校正した制御データを対象となる処理装置に送信し、該処理装置の記憶手段に格納させる。
【０００７】
例えば、前記複数の処理装置による処理の結果を測定する測定手段をさらに配置し、前記制御コンピュータは、前記測定手段と通信し、測定結果を取得してもよい。
【０００８】
前記校正手段は、例えば、処理の間の被処理体の実測温度に基づいて校正を行う。
【０００９】
例えば、各前記処理装置は、各前記処理装置は、処理の終了を前記制御コンピュータに通知する手段を備え、前記制御コンピュータの前記校正制御手段は、各前記処理装置からの通知に基づいて、各前記処理装置で実行された処理の回数をカウントし、各前記処理装置で所定の処理回数実行される毎に該処理装置の制御データを校正する。
【００１０】
例えば、各前記処理装置は、前記制御コンピュータに所定の通知を行う手段を備え、前記制御コンピュータの校正手段と校正制御手段は、各前記処理装置からの通知に応答して、前記モデルを校正するためのデータ処理を実行し、データ処理の結果を対応する処理装置に送信し、各前記処理装置は、前記制御コンピュータからのデータ処理の結果を受信し、受信したデータ処理の結果に基づいて被処理体を処理する。
【００１１】
例えば、被処理体の処理の結果を測定する測定手段を備え、該測定手段による測定の結果は、伝送媒体を介して前記制御コンピュータに送信可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る処理システム１について説明する。
図１に示すように、この実施の形態の処理システム１は、半導体処理システムであり、複数台の処理装置３と、複数台の測定装置５と、制御コンピュータ７と、これらを相互に接続するネットワーク（ＬＡＮ）９とから構成される。
【００１３】
処理装置３は、ｎ台のＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)装置３１（３１１〜３１ｎ）と、ｍ台の酸化装置３２（３２１〜３２ｍ）と、ｉ台の拡散装置３３（３３１〜３３ｉ）とを含む。
【００１４】
ｎ台のＣＶＤ装置３１（３１１〜３１ｎ）は、互いに実質的に同一の構成を有し、それぞれ、半導体ウエハなどの被処理体を収容し、被処理体上にＣＶＤによる成膜処理を行う。ｍ台の酸化装置３２（３２１〜３２ｍ）は、互いに実質的に同一の構成を有し、半導体ウエハなどの被処理体の表面領域を酸化する処理を行う。ｉ台の拡散装置３３（３３１〜３３ｉ）は、互いに実質的に同一の構成を有し、半導体ウエハなどの被処理体の表面領域に不純物を拡散（ドープ）する処理を行う。
【００１５】
測定装置５は、膜厚、濃度、等を測定するｊ台の測定装置５１〜５ｊから構成される。
【００１６】
処理装置３の一例として、ＣＶＤ装置３１の構成例を図２を参照して説明する。
ＣＶＤ装置３１は、バッチ式のものであり、図示するように、内管３０２ａと外管３０２ｂよりなる二重管構造の反応管３０２を備え、反応管３０２の下側には金属性の筒状のマニホールド３２１が設けられている。
【００１７】
反応管３０２内には、多数枚、例えば、１５０枚の被処理体を成すウエハＷが水平な状態で、上下に間隔をおいてウエハボート３２３に棚状に配置されている。このウエハボート３２３は蓋体３２４の上に保温筒３２５を介して保持されている。
【００１８】
反応管３０２の周囲には、５段構成のヒータ３３１〜３３５が配置されている。ヒータ３３１〜３３５には、電力コントローラ３３６〜３４０より、それぞれ独立して電力が供給され、独立に制御可能である。反応管３０２、マニホールド３２１、ヒータ３３１〜３３５により加熱炉が構成される。ヒータ３３１〜３３５により、反応管内は、図３に示すように５つのゾーンに分けられている。
【００１９】
また、図２に示すマニホールド３２１には、内管３０２ａ内にガスを供給する３本のガス供給管３４１，３４２，３４３が配置されている。各ガス供給管３４１，３４２，３４３には、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４４，３４５，３４６を介してジクロルシラン、アンモニア、窒素等の成膜用の処理ガス（原料ガス）及びキャリアガスがそれぞれ供給される。さらに、マニホールド３２１には、内管３０２ａと外管３０２ｂとの隙間から排気するように排気管３２７が接続されている。排気管３２７は、圧力調整装置３２８等を介して真空ポンプに接続されている。
【００２０】
内管３０２ａの内面には、垂直方向に一列に５つの温度センサ（熱電対）Ｓin1〜Ｓin5が配置されている。温度センサＳin1〜Ｓin5は、ウエハＷの金属汚染を防止するため、石英のパイプ（図示せず）等によりカバーされており、図３に示す５つのゾーンにそれぞれ配置されている。
【００２１】
外管３０２ｂの外面にも、垂直方向に一列に５つの温度センサＳout1〜Ｓout5が配置されている。温度センサＳout1〜Ｓout5も、図３に示す５つのゾーンにそれぞれ配置されている。
【００２２】
ＣＶＤ装置３１は、反応管３０２内の処理雰囲気の温度、ガス流量、圧力といった処理パラメータを制御するためのコントローラ４００を備えている。コントローラ４００は、温度センサＳin1〜Ｓin5とＳout1〜Ｓout5の出力信号を取り込み、ヒータ３３１〜３３５の電力コントローラ３３６〜３４０、圧力調整部３２８、マスフローコントローラ３４４〜３４６に制御信号を出力する。
【００２３】
コントローラ４００の構成の詳細を図４を参照して説明する。
図示するように、コントローラ４００は、制御部４１１と、記憶部４１２と、Ｉ／Ｏポート４１３と、操作パネル４１４と、通信部４１５と、から構成される。
【００２４】
記憶部４１２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ディスク記憶装置などから構成され、モデル記憶部４１２ａと、レシピ記憶部４１２ｂと、プログラム記憶部４１２ｃと、ワークエリア４１２ｄと、を備える。
モデル記憶部４１２ａは、温度センサＳin1〜Ｓin5及びＳout1〜Ｓout5の出力信号（測定温度）及び電力コントローラ３３６〜３４０への指示値（電力コントローラ３３６〜３４０がヒータ３３１〜３３５に供給する電力に対応する値）から、各ゾーンに載置されているウエハＷの温度を推定（計算）し、さらに、推定した温度を目標値に設定するためにヒータ３３１〜３３５に供給すべき電力を求めるモデル（数学モデル；高次・多次元関数）を記憶している。このモデルとしては、例えば、米国特許第５，５１７，５９４号公報に開示されたようなものを利用できる。
【００２５】
レシピ記憶部４１２ｂは、ＣＶＤ装置３１で実行される成膜処理の種類に応じて、制御手順を定めるレシピを記憶する。各レシピは図５（ａ）〜（ｃ）に例示するような温度レシピ（処理対象たるウエハＷが経るべき温度変化の目標値；温度目標軌道）を含んでいる。通常のバッチ式処理装置の場合、全ウエハＷについて１つの温度レシピが用意される。これに対し、この実施の形態においては、ウエハＷの面間及び面内で処理結果が均一になるように、図３に示すゾーン毎に予め調整された温度レシピが用意されている。
【００２６】
なお、図５（ａ）は、ウエハＷの温度を一定に維持しながら、成膜処理を実行するための温度レシピの例を示し、図５（ｂ）は、ウエハＷの温度を降下させながら、成膜処理を実行するための温度レシピの例を示し、図５（ｃ）は、ウエハＷの温度を上昇させながら、成膜処理を実行するための温度レシピの例を示す。図５（ａ）に示すレシピに従って、ウエハＷの温度を一定に維持しながら、成膜処理を実行することにより、ウエハＷの全面をほぼ一定の温度に維持した状態で成膜処理を行うことができる。また、図５（ｂ）に示すレシピに従って、ウエハＷの温度を降下させながら、成膜処理を実行することにより、周縁部より中心部の温度が高い状態で成膜処理を行うことができる。一方、図５（ｃ）に示すレシピに従って、ウエハＷの温度を上昇させながら、成膜処理を実行することにより、周縁部より中心部の温度が低い状態で成膜処理を行うことができる。
【００２７】
プログラム記憶部４１２ｃは、制御部４１１の動作・制御プログラム等を記憶する。
ワークエリア４１２ｄは、制御部４１１のワークエリアなどとして機能する。
【００２８】
Ｉ／Ｏポート４１３は、温度センサＳin1〜Ｓin5及びＳout1〜Ｓout5の測定信号を制御部４１１に供給すると共に、制御部４１１が出力する制御信号を電力コントローラ３３６〜３４０，マスフローコントローラ３４４〜３４６、圧力調整部３２８等へ出力する。また、Ｉ／Ｏポート４１３には、操作パネル４１４が接続されている。操作パネル４１４は、表示部と操作部とを備え、Ｉ／Ｏポート４１３を介して、制御部４１１の提供する画像を表示し、ユーザの指示を制御部４１１に供給する。
通信部４１５は、ＣＶＤ装置３１と制御コンピュータ７との間のＬＡＮ９を介した通信を行う。
【００２９】
制御部４１１は、プロセッサを備え、プログラム記憶部４１２ｃに記憶された動作・制御プログラムに従って動作する。具体的には、制御部４１１は、温度センサＳin1〜Ｓin5、Ｓout1〜Ｓout5の出力値及び電力コントローラ３３６〜３４０への指示値（ヒータ３３１〜３３５への供給電力に対応する値）を取り込んで、モデル記憶部４１２ａに記憶されたモデルに適用して、各ゾーンのウエハＷの温度を刻一刻と推定する。さらに、制御部４１１は、推定した温度がレシピ記憶部４１２ｂに記憶された温度レシピが指示する値に一致するように、電力コントローラ３３６〜３４０に供給電力を指示する。
【００３０】
また、制御部４１１は、マスフローコントローラ３４４〜３４６への指示、圧力調整部３２８への指示なども行い、原料ガスの供給の開始と停止、流量、反応管３０２内の圧力などをレシピに従って制御する。
【００３１】
図１の酸化装置３２及び拡散装置３３も、バッチ式のものであり、ＣＶＤ装置３１と同様に、温度センサの測定値に基づいてウエハＷの温度を推定し、推定したウエハ温度がレシピが規定する温度に一致するように、ヒータ類を制御し、所望のプロセスを実行する。
【００３２】
制御コンピュータ７は、処理装置３１〜３３及び測定装置５全体を管理する装置であり、各装置のラン回数の管理、モデルの更新（微調整）、レシピの更新などの制御処理を実行する。
【００３３】
制御コンピュータ７の構成例を図６を参照して説明する。
図示するように、制御コンピュータ７は、制御部７１と、通信部７２と、表示部７３と、入力部７４と、装置データベース（ＤＢ）７５と、記憶部７６と、から構成される。
【００３４】
通信部７２は、処理装置３１〜３３及び測定装置５との間のＬＡＮ９を介した通信を行う。
表示部７３は、この制御コンピュータの様々な情報をユーザに提供する。
入力部７４は、ユーザの指示やデータを制御部７１に入力する。
【００３５】
装置ＤＢ７５は、ハードディスク装置などから構成され、処理装置３１〜３３について、処理装置の種類別に、各装置を管理するために必要なデータが登録された管理テーブルを記憶する。管理テーブルは、例えば、ＣＶＤ装置３１の場合には、図７に示すように、装置ＩＤ、総処理回数（装置設置後の総処理実行回数）、モデル校正後処理回数（前回モデルを校正してからの処理回数）、モデル（その装置に現在格納されているモデル）、レシピ校正後処理回数（前回レシピを校正してからの処理回数）、レシピ（その装置に現在格納されているモデル）、設定膜厚（形成したい膜の厚さ）、等の情報を含む。また、ＣＶＤ装置３１に共通な基本モデル（同一仕様の装置に共通の基本的なモデル）と基本レシピ（同一仕様の装置で同一条件の成膜を行うための共通の基本的なレシピ）を記憶する。
【００３６】
記憶部７６は、制御部７１の動作プログラム等を記憶し、また、制御部７１のワークエリアとして機能する。
【００３７】
制御部７１は、記憶部７６に記憶された制御プログラムに従って動作し、処理システム１全体を管理する。特に、この実施の形態においては、制御部７１は、各処理装置３１〜３３の処理実行回数をカウントし、所定の処理回数毎に、適切な処理が実行されるように、各装置のモデルとレシピを校正（修正）する処理を行う。処理の具体的な内容については後述する。
【００３８】
次に、上記構成の処理システム１の動作を説明する。
この処理システム１を構成する各装置の設計段階等において、各処理装置３の構造と特性に基づいて、基本モデルが設計される。ただし、この基本モデルは、設計（仕様）が同一の装置に共通のモデルであり、各装置の実際の構造や動作使用環境のばらつきを反映していない。従って、この基本モデルをそのまま使用した場合には、モデルを使用して推定したウエハ温度と実施のウエハ温度との間にずれが生ずる場合が生ずる。
【００３９】
同様に、プロセスの設計段階等において、目的とする処理結果（目的とする膜厚、膜質、濃度等）を得るために各処理装置３が実行すべき処理過程（プロセス）を定義する基本レシピが設計される。ただし、基本レシピは、設計が同一でかつ同一の処理を行う装置に共通のレシピであり、各装置の構造や動作環境のばらつきを反映していない。従って、この基本レシピをそのまま使用した場合には、実際に製造される膜や層の成分、厚さ、濃度などにずれが生ずる。
【００４０】
そこで、処理システム１の導入時等において、推定したウエハ温度が実際のウエハ温度に一致し、かつ、目的とする処理結果が得られるように、図８に示すように、各処理装置３別に基本モデルと基本レシピとを順番に校正する（カスタマイズする）。
【００４１】
この校正処理を、ＣＶＤ装置３１を例に詳細に説明する。
まず、事前に、制御コンピュータ７の装置ＤＢ７５に、図７に示すように、各ＣＶＤ装置３１の装置ＩＤを登録し、そのＣＶＤ装置３１のモデル及びレシピとして、基本モデルと基本レシピを登録する。そして、総処理回数、モデル校正後処理回数、レシピ校正後処理回数に０をセットする。
【００４２】
次に、モデルを校正する手順を図９を参照して説明する。
制御コンピュータ７のオペレータは、ＣＶＤ装置３１の装置ＩＤとその種類を指定し、モデルの校正処理の開始を指示する。
【００４３】
この指示に応答し、制御部７１は、モデル校正用の専用のレシピを記憶部７６から読み出す（ステップＳ１１１）。
続いて、制御部７１は、モデルの校正処理を開始する指示と校正用レシピを、校正対象のＣＶＤ装置３１に送信する（ステップＳ１１２）。
校正対象のＣＶＤ装置３１は、制御コンピュータ７からの指示と校正用レシピとを受信し、受信した校正用レシピをレシピ記憶部４１２ｂに一時的に格納する（ステップＳ１１３）。
【００４４】
一方、処理担当者は、ウエハＷをカセットなどに収納して、ＣＶＤ装置３１の受入部にセットする。
ＣＶＤ装置３１の制御部４１１は、制御コンピュータ７からの指示に応答して、ウエハＷをウエハボート３２３に移載し、このウエハボート３２３を保温筒３２５上にセットする。
【００４５】
続いて、制御部４１１は、レシピ記憶部４１２ｂに記憶された校正用レシピに従って、プロセスを実行する（ステップＳ１１４）。具体的には、制御部４１１は、温度センサＳin1 〜Ｓin５及びＳout１〜Ｓout５の出力と各電力コントローラ３３６〜３４０への指示値を取り込み、モデル（初回は基本モデル）に基づいて、ゾーン別にウエハＷの温度を推定する。さらに、制御部４１１は、推定したウエハ温度が、校正用レシピが定義する温度に一致するように、各電力コントローラ３３６〜３４０への指示値を調整する。さらに、制御部４１１は、校正用レシピに従って、ガスを供給し、成膜処理を行う。
【００４６】
成膜処理が終了すると（ステップＳ１１５）、制御部４１１は、制御コンピュータ７に成膜処理終了を通知する（ステップＳ１１６）。制御コンピュータ７は、通知を受信し、測定装置５からの測定値の受信を待機する（ステップＳ１１７）。
【００４７】
処理担当者は、ＣＶＤ装置３１より処理済みのウエハＷを取り出す（ステップＳ１１８）。そして、各ゾーンのウエハＷを測定装置５にセットし（ステップＳ１１８）、ＣＶＤ装置３１の装置ＩＤを指定して、その膜厚を測定する。測定装置５は、装置ＩＤを付して、測定した膜厚を制御コンピュータ７に通知する（ステップＳ１１９）。
【００４８】
制御コンピュータ７の制御部７１は、通知された測定膜厚と校正用レシピが目的とする膜厚とを比較し、比較結果に基づいて、装置ＤＢ７５に登録されているそのＣＶＤ装置用のモデルを修正する（ステップＳ１２１）。具体的には、測定された膜厚が、目的とする膜厚よりも薄い場合には、推定温度を下げるように現在のモデルを修正し、測定された膜厚が、目的とする膜厚よりも厚い場合には、推定温度を上げるように、現在のモデルを修正する（カスタマイズする）。
【００４９】
このようにして、校正用レシピに従って処理を実行して得られた膜厚と目的とする膜厚とを比較し、その差に基づいて、適切な温度を推定するようにモデルを調整する。制御部７１は、校正したモデルを、装置ＤＢ７５のそのＣＶＤ装置３１の欄に登録すると共に校正対象のＣＶＤ装置３１に送信する（ステップＳ１２２）。ＣＶＤ装置３１は、校正されたモデルを受信し、これをモデル記憶部４１２ａに上書き保存する（ステップＳ１２３）。
【００５０】
制御コンピュータ７とＣＶＤ装置３１は、このような校正動作を所定回数繰り返すことにより、基本モデルを、個々の装置の個性を反映したものにチューニングする。
【００５１】
制御部７１は、形成された膜厚と予定膜厚との差が所定レベル以下となった場合、及び、校正処理を所定回数繰返した場合に、モデルの校正処理を終了し、レシピの校正（カスタマイズ）処理に移る。
【００５２】
次に、レシピの校正処理について図１０を参照して説明する。
制御コンピュータ７のオペレータは、校正対象装置を指定して、レシピ校正処理の開始を指定する。この指示に応答し、制御コンピュータ７の制御部７１は、校正対象のＣＶＤ装置３１に、指示を送信する（ステップＳ２１１）。
ＣＶＤ装置３１は、制御コンピュータ７からの指示を受信する（ステップＳ２１２）。
【００５３】
処理担当者は、ウエハＷをカセットなどに収納して、ＣＶＤ装置３１の受入部にセットする。ＣＶＤ装置３１は、ウエハＷをウエハボート３２３に移載して、このウエハボート３２３を保温筒３２５上にセットする。
【００５４】
続いて、ＣＶＤ装置３１はレシピ記憶部４１２ｂに記憶されたレシピ（初回は基本レシピ）に従って、プロセスを実行する（ステップＳ２１３）。具体的には、制御部４１１は、温度センサＳin1 〜Ｓin５及びＳout１〜Ｓout５の出力と各電力コントローラ３３６〜３４０への指示値を取り込み、モデルに基づいて、ゾーン別にウエハＷの温度を推定する。さらに、制御部４１１は、推定したウエハ温度が、レシピが定義する温度に一致するように、各電力コントローラ３３６〜３４０への指示値を調整する。さらに、制御部４１１は、レシピに従って、ガスを供給し、成膜処理を行う。
【００５５】
成膜処理が終了すると（ステップＳ２１４）、制御部４１１は、制御コンピュータ７に成膜処理終了を通知する（ステップＳ２１５）。制御コンピュータ７は、通知を受信し、その装置の測定結果の受信を待機する（ステップＳ２１６）。
【００５６】
一方、処理担当者は、ＣＶＤ装置３１より処理済みのウエハＷを取り出し、測定装置５にセットし、ＣＶＤ装置３１の装置ＩＤを入力する。なお、膜厚の測定は、５つのゾーンのそれぞれから抽出したウエハＷについて、例えば、図１１に示すように、それぞれ、９カ所の膜厚を測定する。
測定装置５は、入力されたＣＶＤ装置３１の装置ＩＤを付して、測定した膜厚を制御コンピュータ７に通知する（ステップＳ２１８）。
【００５７】
制御コンピュータ７の制御部７１は、測定値を受信し、これを記憶部７６に記憶する（ステップＳ２１９）
次に、制御部７１は、測定値に基づいてレシピを校正する処理を実行する（ステップＳ２２０）。なお、レシピの校正手法自体は、任意であるが、この実施の形態では、以下の校正処理を実行することとする。
【００５８】
まず、５つのゾーンから抽出したウエハＷに形成された膜の平均膜厚を求め、平均膜厚と目的とする膜厚とが一致するように、全ゾーンのレシピが規定する温度を調整する。例えば、平均膜厚が目的とする膜厚よりも小さい場合には、全ゾーンのレシピが規定する処理温度を高め（オフセットを大きくする）、平均膜厚が目的とする膜厚よりも大きい場合には、全ゾーンのレシピが規定する処理温度を低める（オフセットを小さくする）。
【００５９】
次に、ゾーン別に平均膜厚を求め、平均膜厚と目的とする膜厚とが一致するように、各ゾーンのレシピが規定する温度を調整する。例えば、あるゾーンのウエハＷに形成された膜の平均膜厚が目的とする膜厚よりも小さい場合には、レシピが規定する処理温度を高め、平均膜厚が目的とする膜厚よりも大きい場合には、そのゾーン用のレシピが規定する処理温度を低める。
【００６０】
次に、制御部は、各ゾーンのウエハＷ上に成膜された膜の膜厚のばらつきを調整する。
前述のように、図２に示す装置構成では、ウエハＷを昇温している間は、中心部の温度よりも周縁部の温度が高い。一方、ウエハＷを降温している間は、中心部の温度よりも周縁部の温度が低い。成膜処理の場合には、通常、他の条件が同一ならば、ウエハＷの温度が高い方が膜が成膜されやすく、厚い膜が形成される。
【００６１】
そこで、あるゾーンから抽出したウエハＷ上に成膜された膜が周縁部で厚く、中心部で薄い凹（カップ）型の場合には、今回の処理時よりも、ウエハＷの周縁部の温度を相対的に低くして成膜処理を行えば、厚さの均一な成膜が可能である。このようなウエハ温度を得るためには、レシピの成膜中（処理ガス供給中）の温度勾配（時間に対する温度の変化）を小さくするように（傾きαから正の値Δαを減算するように）、そのゾーン用のレシピを調整すればよい。例えば、図５（ａ）のレシピの場合には、処理ガス供給中の温度勾配を０から負の値に調整し、図５（ｂ）のレシピの場合には、処理ガス供給中の温度勾配を負の方向に大きくし、図５（ｃ）のレシピの場合には、処理ガス供給中の温度勾配を緩やかにするように、そのゾーン用のレシピを調整すればよい。逆に、あるゾーンから抽出したウエハＷ上の膜厚が周縁部で薄く、中心部で厚い凸（キャップ）型の場合には、今回の処理時よりも、ウエハＷの周縁部の温度を相対的に高く維持しながら成膜処理を行えば、より均一な厚さの成膜が可能である。このようなウエハ温度を得るためには、成膜中の温度勾配を大きくするように（傾きαから正の値Δαを加算するように）、そのゾーン用のレシピを調整する。
【００６２】
このようにして、制御部７１は、校正対象のＣＶＤ装置３１に現在格納されているレシピを校正する。制御部７１は、校正されたレシピを、装置ＤＢ７５の該当するＣＶＤ装置３１用のレシピ格納エリアに上書保存すると共に校正対象のＣＶＤ装置３１に送信する（ステップＳ２２１）。ＣＶＤ装置３１の制御部４１１は、校正されたレシピを受信し、これをレシピ記憶部４１２ｂに上書き保存する（Ｓ２２２）。
【００６３】
このようなレシピの校正動作を複数回繰り返して、全ＣＶＤ装置３１に共通の基本レシピを、個々の装置の特性を反映したものにチューニングすることができる。
【００６４】
制御部７１は、形成された膜厚と予定膜厚との差が所定レベル以下となった場合、及び、校正処理を所定回数繰返した場合に、レシピの校正処理を終了し、その旨を表示部７３からオペレータに報知し、ＬＡＮ９を介して校正が完了した処理装置３にも通知する。処理装置３は、操作パネル４１４にその旨を表示し、処理担当者に校正の終了を報知する。
以上で、初期設定時の校正処理が終了し、以後、通常の動作に移る。
【００６５】
なお、以上の校正処理は、複数の処理装置３について、並列的に実行される。
【００６６】
また、図１に示す処理システム１に、新たな処理装置３を追加した場合等には、追加した処理装置３についてのみ上述の校正処理を実行し、他の装置に通常の運転動作を行う。
【００６７】
（通常時の動作）
次に、各処理装置が通常の処理動作（運転動作）を行っている場合の処理システム１の動作を図１２を参照して説明する。
通常動作時、各処理装置の制御部４１１は、１回の処理プロセスが終了すると、制御コンピュータ７に、処理終了を通知する。
【００６８】
処理終了の通知に応答して、制御コンピュータ７の制御部７１は、装置ＤＢ７５の管理テーブル（図７）に記憶されている、その装置の総処理回数と、モデル校正後処理回数と、レシピ校正後処理回数とを＋１する（ステップＳ２１）。
続いて、制御部７１は、モデル校正後処理回数が、予め定められた所定値、例えば、１３に達したか否かを判別する（ステップＳ２２）。
【００６９】
達していると判別された場合、制御部７１は、その処理装置のモデルを校正する必要があることを判別し、表示部７３を介してオペレータにその旨を通知する。
【００７０】
以後の動作は、基本的に、図９に示した、初期設定時のモデル校正動作と同一であり、制御コンピュータ７は、校正対象の処理装置３の校正用レシピを記憶部７６から読み出し（ステップＳ１１１）、モデルの校正処理を開始すべき旨の指示と校正用レシピとを、校正対象の処理装置３に送信する（ステップＳ１１２）。
処理装置３は、制御コンピュータ７からの指示と校正用レシピを受信し、校正用レシピをレシピ記憶部４１２ｂに格納する（ステップＳ１１３）。続いて、校正対象の処理装置３は、レシピ記憶部４１２ｂに記憶された校正用レシピに従って、プロセスを実行する（ステップＳ１１４）。
【００７１】
成膜処理が終了すると（ステップＳ１１５）、制御部４１１は、制御コンピュータ７に成膜処理終了を通知する（ステップＳ１１６）。制御コンピュータ７は、通知を受信し、測定装置からの測定結果の受信を待機する（ステップＳ１１７）。
【００７２】
処理担当者は、処理済みのウエハＷを測定装置５にセットし、処理装置３の装置ＩＤを特定して、処理結果を測定する。測定装置５は、測定した膜厚と装置ＩＤとを制御コンピュータ７に送信する（ステップＳ１１９）。
【００７３】
制御コンピュータ７の制御部７１は、送信された膜厚を受信し（ステップＳ１２０）、モデルの校正処理を実行する（ステップＳ１２１）。制御部７１は、校正済したモデルを、装置ＤＢ７５上の管理テーブル内のその処理装置３用のモデルエリアに上書保存すると共に校正対象の処理装置３に送信する（ステップＳ１２２）。
【００７４】
処理装置３は、校正されたモデルを受信し、これをモデル記憶部４１２ａに上書き保存する。
【００７５】
以上処理が終了すると、制御コンピュータ７は、装置ＤＢ７５に記録されている管理テーブルのその装置用のモデル校正後処理回数の欄を０にリセットする（図１２，ステップＳ２４）。
【００７６】
次に、制御部７１は、管理テーブルに格納されているその装置のレシピ校正後処理回数が、所定値に達したか否かを判別する（ステップＳ２５）。
【００７７】
達していなければ、制御部７１は、そのまま、この処理終了通知に対応する処理を終了する。一方、達していると判別されると、制御部７１は、その処理装置３のレシピを校正する必要があることを判別し、表示部７３を介してオペレータにその旨を報知する。
【００７８】
以後の動作は、基本的に、図１０に示した、初期設定時のレシピ校正動作と同一であり、制御コンピュータ７の制御部７１は、レシピの校正処理を開始すべき旨の指示を、校正対象の処理装置３に送信する（ステップＳ２１１）。
処理装置３１は、制御コンピュータ７からの指示を受信し（ステップＳ２１２）、続いて、レシピ記憶部４１２ｂに記憶されている校正対象のレシピに従って、プロセスを実行する（ステップＳ２１３）。
【００７９】
プロセスが終了すると、制御部４１１は、制御コンピュータ７に成膜処理終了を通知する（ステップＳ２１４）。制御コンピュータは、通知を受信し、測定装置５からの測定結果の受信を待機する（ステップＳ２１６）。
【００８０】
処理担当者は、処理済みのウエハＷを測定装置５にセットし、処理装置３の装置ＩＤを特定して、処理結果を測定する。測定装置５は、測定した膜厚と装置ＩＤとを制御コンピュータ７に送信する（ステップＳ２１８）。なお、測定対象のウエハＷや測定点の位置や数は、初期設定時と同一である。
【００８１】
制御部７１は、管理テーブルから校正対象処理装置３の現在のレシピを読み出す。そして、測定値に従って、１）全ウエハＷの平均膜厚が目的とする膜厚に等しくなるように、全ゾーンのレシピを調整し、２）各ゾーンのウエハＷの平均膜厚が目的とする膜厚に等しくなるように、各ゾーンのレシピを調整し、３）ウエハＷ間及びウエハＷ内の膜厚のばらつきが小さくなるように、各ゾーンのレシピを調整する（ステップＳ２２０）。
【００８２】
このようにして、制御コンピュータ７は処理装置３のレシピを校正し、それを、装置ＤＢ７５に記録されている管理テーブルの該当する処理装置用のレシピ格納エリアに上書き保存すると共に校正対象の処理装置３に送信する（ステップＳ２２１）。
【００８３】
処理装置は、校正されたレシピを受信し、これをレシピ記憶部に格納する（Ｓ２２３）。
以上の校正処理が終了すると、制御コンピュータ７は、装置ＤＢ７５に記録されている管理テーブル上のその装置用のレシピ校正後処理回数の欄を０にリセットする（図１２，ステップＳ２７）。
【００８４】
以上説明したように、この実施の形態の処理システム１は、複数の処理装置３を制御コンピュータ７で集中的に管理する。従って、管理処理が従来に比較して大幅に効率化される。また、モデルの校正、レシピの校正などの処理負担の大きい部分を、制御コンピュータ７で負担することにより、各処理装置３のソフトウエア構成及びハードウエア構成を簡略化することが可能となる。さらに、前述のように、校正処理を行うことにより、プロセスを適切に実行し、適切な膜厚、膜質、濃度を得ることができる。
【００８５】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記実施の形態においては、プロセスを実行して、その処理結果を基づいてモデルを校正した。しかし、例えば、温度センサを組み込んだダミーウエハを各ゾーンに配置して、各ウエハの温度を直接求めて記録し、この実測温度とモデルを使用して推定した温度が一致するように、モデルを校正してもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態においては、所定回数の処理を行う度に、校正専用のプロセスを実行して、モデルとレシピを校正したが、通常の処理を実行しながら、モデル又はレシピを調整することも可能である。例えば、通常の処理を行う際に、ウエハの一部として、温度センサを組み込んだダミーウエハを各ゾーンに配置して、各ダミーウエハの温度を直接求めて記録し、制御コンピュータ７が、モデルを使用して推定した温度と実測温度が一致するようにモデルを校正し、次回の処理までに、処理装置３にセットするようにしてもよい。
また、例えば、通常の処理を実行し、処理済みのウエハの中から、各ゾーンのウエハＷをサンプルとして抽出し、サンプルウエハ上の膜厚や濃度を測定して、この測定値を用いて制御コンピュータ７がモデルを校正し、これを次回の処理開始までに、処理装置３にセットするようにしてもよい。この手法によれば、処理装置３を停止することなく、モデルやレシピを校正することが可能となる。
【００８７】
また、この発明は、モデルやレシピを校正する実施例に限定されず、機能が共通する複数の処理装置を配置する場合に広く適用可能である。
例えば、複数の処理装置に共通の演算処理機能や設定機能を制御コンピュータ７に配置しておき、図１３に示すように、処理担当者が、処理装置３の操作パネル４１４を操作して、何らかの情報を入力すると、その情報を装置ＩＤと共に制御コンピュータ７にＬＡＮ９を介して送信し（ステップＳ３１１）、制御コンピュータ７で入力情報の解析（ステップＳ３１２）や入力情報に基づく処理（例えば、設定の変更や演算処理）を行って（ステップＳ３１３）、処理結果を処理装置３に返信し、処理装置３の設定を変更したり、受信データを操作パネル４１４に表示したり、制御に利用したりしてもよい。このような構成によっても、各処理装置の構成を簡略化することが可能となる。また、処理担当者は、制御コンピュータを意識する必要がない。
【００８８】
上記実施の形態では、通信媒体としてＬＡＮ９を例示したが、通信手段の構成は任意であり、例えば、フレキシブルデスク、フラッシュメモリなどの記録媒体を介して装置間でデータや指示を伝達するようにしてもよい。
【００８９】
なお、上記実施の形態においては、被処理体として半導体ウエハを例示したが、被処理体は液晶表示素子やＰＤＰのガラス基板等でもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各処理装置の構成を簡略化し、集中管理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る処理システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示すＣＶＤ装置の構成例を示す図である。
【図３】反応管内のゾーン構成を示す図である。
【図４】図２に示す制御部の構成例を示す回路図である。
【図５】レシピの例を示す図である。
【図６】図１に示す制御コンピュータの構成例を示す図である。
【図７】図６の装置ＤＢに格納される管理テーブルの例を示す図である。
【図８】システムの初期導入時の校正手順を説明するための図である。
【図９】モデル校正処理を説明するための図である。
【図１０】レシピ校正処理を説明するための図である。
【図１１】ウエハ上の測定点を説明するための図である。
【図１２】制御コンピュータが、処理装置が処理を終了した際に出力する処理終了通知に応答して実行する処理を説明するための図である。
【図１３】処理システムの他の動作例を示す図である。
【符号の説明】
１  処理システム
３  処理装置
５  測定装置
７  制御コンピュータ
９  ＬＡＮ
【図１】
0004751538.tif 000002
【図２】
0004751538.tif 000003
【図３】
0004751538.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004751538.tif 000008
【図８】
0004751538.tif 000009
【図９】
0004751538.tif 000010
【図１０】
0004751538.tif 000011
【図１１】
0004751538.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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