(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、前記ＡＰＣを用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置を備えるプラズマ処理装置において、
前記解析装置は、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分に基づいて前記差分が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、前記ＡＰＣを用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置に接続されたプラズマ処理装置において、
前記解析装置は、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分に基づいて前記差分が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項1または請求項２に記載のプラズマ処理装置において、
前記パラメータは、複数であることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、前記ＡＰＣを用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置を備えるプラズマ処理装置において、
前記解析装置は、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記第一の回帰式の残差と前記第二の回帰式の残差の重み付き和を求め、
前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分と前記重み付き和に基づいて前記差分と前記重み付き和が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、前記ＡＰＣを用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置に接続されたプラズマ処理装置において、
前記解析装置は、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記第一の回帰式の残差と前記第二の回帰式の残差の重み付き和を求め、
前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分と前記重み付き和に基づいて前記差分と前記重み付き和が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、前記ＡＰＣを用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置を備えるプラズマ処理装置において、
前記解析装置は、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することによって得られた前記第二の発光強度により前記第二の回帰式の残差の二乗平均値を除した値である推定誤差を前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分に加算し、
前記推定誤差が加算された前記差分に基づいて前記推定誤差が加算された前記差分が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、前記ＡＰＣを用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置に接続されたプラズマ処理装置において、
前記解析装置は、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することによって得られた前記第二の発光強度により前記第二の回帰式の残差の二乗平均値を除した値である推定誤差を前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分に加算し、
前記推定誤差が加算された前記差分に基づいて前記推定誤差が加算された前記差分が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料に前記プラズマ処理を施し、前記ＡＰＣに用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置を備えるプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法において、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分に基づいて前記差分が所定値より小さくなる前記組み合わせを求め、
求められた前記組み合わせを適用した前記ＡＰＣを用いて前記試料を前記プラズマ処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項９】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御に用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析装置において、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分に基づいて前記差分が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とする解析装置。
【請求項１０】
フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御に用いるための、発光波長と前記発光波長の時間区間と前記プラズマ処理用のパラメータの組み合わせを求める解析方法において、
前記プラズマ処理の経時変化データを用いて第一の発光強度と第一のプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、
前記パラメータを変更することにより得られた第二の発光強度および第二のプラズマ処理結果を用いて前記第二の発光強度と前記第二のプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、
前記第一の回帰式の傾きと前記第二の回帰式の傾きの差分に基づいて前記差分が所定値より小さくなる前記組み合わせを求めることを特徴とする解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを用いて半導体のウェハを加工するプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法並びに解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ上に形成される半導体装置などの微細形状を得るために、物質を電離した状態（プラズマ状態）にし、その物質の作用（ウェハ表面における反応）によりウェハ上の物質を取り去るエッチング処理が行われる。
【０００３】
半導体装置の微細形状の幅や深さなどの寸法や、エッチング装置が微細形状を加工する際の加工速度（エッチレート）を以下ではエッチング結果と呼ぶ。エッチング装置では、同一のエッチング処理条件（以下、レシピと呼ぶ）で処理を行っても様々な外乱やプラズマ状態の経時変化により同一のエッチング結果を得ることは困難になっている。
そのため、エッチング結果を安定化させるためにエッチング装置には、エッチング中に計測された装置のモニタデータを用いてレシピを変更する制御技術（Advanced Process Control：ＡＰＣ）が適用されている。モニタデータには、エッチング処理中のプラズマの発光やウェハ表面の反射光などを分光器で計測した分光計測データが用いられる。
分光計測データを用いてレシピを調整する方法として、特許文献１、特許文献２に記載されている方法が知られている。
【０００４】
特許文献１には、分光計測データを含む装置のモニタデータのうちエッチング結果との相関の高いデータ項目を用い、当該データ項目におけるモニタデータの値と目標値との偏差を用いて、レシピを調整する方法が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、分光計測データのうちエッチング結果と相関の高いデータ項目（波長や時間区間）における分光計測データ値を用いてエッチング結果を予測し、予測結果を用いてレシピを調整する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１０５９２３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１、特許文献２に示す方法はともに、ＡＰＣに用いるデータ項目（分光計測データの波長や時間区間）を分光計測データとエッチング結果の相関のみを用いて決定しており、レシピ変更による相関関係の変化を考慮していない。変更するレシピ項目によってはプラズマの発光やウェハの表面状態が変化するため、当該データ項目における分光計測データとエッチング結果との相関関係も変化する可能性がある。ＡＰＣでは、レシピが変更された状態の分光計測データを用いてレシピの変更を繰返すため、レシピが変更された状態でも、ＡＰＣに用いるデータ項目の分光計測データとエッチング結果との間には安定した相関関係が必要とされる。
【０００８】
そこで本発明は、レシピを変更しても相関関係の変化が小さい変更レシピ項目とデータ項目（分光計測データの波長と時間区間）の組合せを特定するプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法並びに解析方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、ＡＰＣに用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータ（レシピ）の組み合わせを求める解析装置を備えるプラズマ処理装置において、解析装置は、プラズマ処理の経時変化データから発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、パラメータを変更することにより発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、第一の回帰式の相関係数と、第一の回帰式の傾きと第二の回帰式の傾きの差分と、に基づいてＡＰＣに用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求めるようにした。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明では、フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、ＡＰＣに用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求める解析装置に接続されたプラズマ処理装置において、解析装置は、プラズマ処理の経時変化データから発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、パラメータを変更することにより発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、第一の回帰式の相関係数と、第一の回帰式の傾きと第二の回帰式の傾きの差分と、に基づいてＡＰＣに用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求めるようにした。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明では、フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を施し、ＡＰＣに用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求める解析装置を備えるプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法において、解析装置は、プラズマ処理の経時変化データから発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、パラメータを変更することにより発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、第一の回帰式の相関係数と、第一の回帰式の傾きと第二の回帰式の傾きの差分と、に基づいてＡＰＣに用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求め、解析装置により求められた発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを適用したＡＰＣを用いて試料にプラズマ処理を行うようにした。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明では、フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御に用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求める解析装置において、プラズマ処理の経時変化データから発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、パラメータを変更することにより発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、第一の回帰式の相関係数と、第一の回帰式の傾きと第二の回帰式の傾きの差分と、に基づいて制御に用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求めるようにした。
更に、上記目的を達成するために、本発明では、フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御に用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求める解析方法において、プラズマ処理の経時変化データから発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第一の回帰式を求め、パラメータを変更することにより発光強度とプラズマ処理結果の相関関係を示す第二の回帰式を求め、第一の回帰式の相関係数と、第一の回帰式の傾きと第二の回帰式の傾きの差分と、に基づいて制御に用いるために適した、発光波長と発光波長の時間区間とプラズマ処理用パラメータの組み合わせを求めるようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レシピ変更時でも分光計測データとエッチング結果の相関関係の変化が小さい分光計測データの波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せを特定でき、エッチング結果の安定化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエッチング装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るエッチング装置のエッチング部の概略の構成を示すブロック図である。
【図３】分光計測データの例を説明するグラフである。
【図４】本発明の一実施の形態に係るＡＰＣ設定データのテーブル例を示す表である。
【図５】レシピを変更する制御（ＡＰＣ）の例を説明するフロー図である。
【図６】発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係の例を示す散布図である。
【図７Ａ】ＡＰＣ実行時の発光強度モニタ値の推移の例を示す図である。
【図７Ｂ】ＡＰＣ実行時のエッチング結果の推移の例を示す図である。
【図８Ａ】レシピ一定時の発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係の例を示す散布図である。
【図８Ｂ】レシピ変更時の発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係の例を示す散布図である。
【図９Ａ】レシピ一定時とレシピ変更時で相関関係の変化が小さい場合の、レシピ一定時の発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係の例を示す散布図である。
【図９Ｂ】レシピ一定時とレシピ変更時で相関関係の変化が小さい場合の、レシピ変更時の発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係の例を示す散布図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係るレシピ一定時エッチング結果データのテーブル例を示す表である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係るレシピ一定時分光計測データのテーブル例を示す表である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係るレシピ変更時エッチング結果データのテーブル例を示す表である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係るレシピ変更時レシピデータのテーブル例を示す表である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係るレシピ変更時分光計測データのテーブル例を示す表である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係るＡＰＣ設定データ候補のテーブル例を示す表である。
【図１６】本発明の一実施の形態に係る装置管理者の作業手順を示すフロー図である。
【図１７】本発明の一実施の形態に係る演算部の解析処理手順を示すフロー図である。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る発光強度モニタ値データのテーブル例を示す表である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る発光強度モニタ値データにレシピ変更時のデータを格納したときのテーブル例を示す表である。
【図２０】発光強度モニタ値とエッチング結果の間の回帰式の例を示す散布図である。
【図２１Ａ】回帰式の係数の推定精度が高い場合の例を示す散布図である。
【図２１Ｂ】回帰式の係数の推定精度が低い場合の例を示す散布図である。
【図２２Ａ】レシピ一定時の発光強度モニタ値の推移の例を示す図である。
【図２２Ｂ】レシピ一定時のエッチング結果の推移の例を示す図である。
【図２３】本発明の一実施の形態に係る解析処理の入力画面の正面図である。
【図２４】本発明の一実施の形態に係る解析処理結果を表示する画面の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、エッチング処理などを行うプラズマ処理装置及びプラズマ処理装置並びに解析方法において、エッチング処理の際に得られる複数の波長及び時間における発光強度を示す分光計測データとエッチング結果を取得し、分光計測データの波長と時間区間および変更可能なレシピ項目の複数の異なる組合せについて、各々の波長と時間区間の組合せについてレシピ一定時の発光強度の平均値とエッチング結果の間の回帰式と、レシピ変更時の発光強度の平均値とエッチング結果の間の回帰式とを比較し、２つの回帰式の係数の差に基づいてＡＰＣに用いる分光計測データの波長と時間区間および変更するレシピ項目の組合せを特定するようにしたものであり、またこれをエッチングなどのプラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に適用したものである。
【００１６】
すなわち、本発明では、プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置並びに解析方法において以下の（１）（２）（３）の処理を行うようにした。
（１）分光器で計測した分光計測データの発光波長帯域を示す波長と、分光計測データが計測された時間を示す時間区間と、変更するレシピ項目との組合せを作成する。
（２）この作成したそれぞれの波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せについて、レシピ一定時のデータを用いて、分光計測データの当該波長と時間区間における値とエッチング結果の相対関係を示す回帰式１と、当該レシピ項目を変更した時の分光計測データの当該波長と時間区間における値とエッチング結果の相対関係を示す回帰式２とを作成する。
（３）前記波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せについて、それぞれ前記回帰式１の係数と前記回帰式２の係数との差分を算出し、組合せの中で前記差分の小さいものをＡＰＣに用いる波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せとして提示する。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明ではエッチング処理を行うプラズマ処理方法において、前記（１）（２）（３）の処理を行い、前記処理で提示した波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せのうち波長と時間区間を用いて分光計測データの当該波長と時間区間における値である発光強度モニタ値を算出し、当該発光強度モニタ値と当該発光強度モニタ値の目標値との差分に従って前記処理で特定した変更レシピ項目の値を変更するようにした。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明ではエッチング処理を行うプラズマ処理装置において、前記（１）（２）（３）の処理を行い、前記処理で提示した波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せのうち波長と時間区間を用いて分光計測データの当該波長と時間区間における値である発光強度モニタ値を算出し、当該発光強度モニタ値と当該発光強度モニタ値の目標値との差分に従って前期処理で特定した変更レシピ項目の値を変更するようにした。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
[エッチング装置]  
本実施例におけるプラズマ処理装置の例として、エッチング装置の場合について説明する。本実施例におけるエッチング装置１は、図１の構成図に示すように、エッチング部１０と解析部２０と入力部３０と出力部３１と通信インタフェース部（通信ＩＦ部）３２とを有しこれらはバス３３を介して相互に接続されている。
【００２１】
エッチング部１０はプラズマ加工部１１と分光器１２と制御部１３と記憶部１４とインタフェース部（ＩＦ部）１１０とを備える。プラズマ加工部１１はプラズマを発生させてウェハを加工し、分光器１２はエッチング処理が行われる間にプラズマの発光データやウェハ表面で反射光である分光計測データを取得する。分光計測データはＩＦ部１１０及び２１０を介して解析部２０の有する記憶部２２に格納される。制御部１３はプラズマ加工部１１での処理を制御する。記憶部１４は制御部１３のレシピを変更する制御（ＡＰＣ）に用いる波長、時間区間、変更レシピ項目を記憶するＡＰＣ設定データ記憶領域１５を備えている。エッチング部１０の詳細を後述の図２にて説明する。また制御部１３のＡＰＣの処理の詳細についても後述する。
【００２２】
解析部２０は、フィードバック制御またはフィードフォワード制御によりプラズマ処理の変動を抑制する制御であるＡＰＣに用いる波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せを特定する処理を行う。解析部２０は、データを分析する演算部２１と、記憶部２２、インタフェース部（ＩＦ部）２１０を備えている。
【００２３】
記憶部２２は、レシピを一定にしてエッチング処理を行ったときのエッチング結果を記憶するレシピ一定時エッチング結果記憶領域２３と、レシピを一定にしてエッチング処理を行ったときにエッチング処理中に得られた分光器の計測値を記憶するレシピ一定時分光計測データ記憶領域２４と、レシピを変更してエッチング処理を行ったときのエッチング結果を記憶するレシピ変更時エッチング結果データ記憶領域２５と、レシピを変更してエッチング処理を行ったときのレシピの設定値を記憶するレシピ変更時レシピデータ記憶領域２６と、レシピを変更してエッチング処理を行ったときにエッチング処理中に得られた分光器の計測値を記憶するレシピ変更時分光計測データ記憶領域２７と、ＡＰＣに用いる波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せの候補とその評価結果を記憶するＡＰＣ設定データ候補記憶領域２８とを備えている。
【００２４】
演算部２１は、記憶部２２のレシピ一定時エッチング結果記憶領域２３に記憶されたエッチング結果データと、レシピ一定時分光計測データ記憶領域２４に記憶された分光計測データと、レシピ変更時エッチング結果データ記憶領域２５に記憶されたエッチング結果データと、レシピ変更時分光計測データ記憶領域２７に記憶された分光計測データとを用いて、波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せごとに、レシピ一定時の発光強度とエッチング結果の間の回帰式と、レシピ変更時の発光強度とエッチング結果の間の回帰式とを比較し、２つの回帰式の係数の差に基づいてＡＰＣに用いる分光計測データの波長と時間区間および変更するレシピ項目の組合せを特定する処理を行う。演算部２１の行う解析処理の詳細については、後述する。
【００２５】
入力部３０は、ユーザ操作による情報入力を受け付ける例えばマウスやキーボード等である。出力部３１は、ユーザに対して情報を出力するディスプレイやプリンタ等である。通信ＩＦ部３２は、バス３３や外部ネットワーク等を介して他の装置（エッチング結果を計測する検査装置等とも接続可能である）やシステム（既存の生産管理システム等とも接続可能である）と接続し情報送受信を行うためのインタフェースである。バス３３は、各部（１０，２０，３０，３１，３２）を連結する。各部のＩＦ部（１１０，２１０等）は、バス３３を介して情報送受信を行うためのインタフェースである。なお、解析部２０を解析装置として独立させて、エッチング部１０からなるエッチング装置にＩＦ部２１０を介して接続される形態としても良い。
【００２６】
[エッチング部]  
エッチング部１０はプラズマ加工部１１と分光器１２と制御部１３と記憶部１４とＩＦ部１１０とを備えている。プラズマ加工部１１は、図２に示すように、図示していない真空排気手段で内部を真空に排気されるチャンバ１１１と、図示していない電源により高周波電力が印加されて真空に排気されたチャンバ１１１の内部にプラズマを発生させる１対の電極１１２ａ及び１１２ｂと、チャンバ１１１の内部を外側から観察する窓１１５と、真空に排気されたチャンバ１１１の内部にウェハ１１４をエッチング処理するためのエッチングガスを供給するガス供給部１１７とを備えている。なおガス供給部１１７は、複数の種類のガス（ＣＦ４、ＣＨＦ3、Ａｒ等）をそれぞれ流量を制御して供給することが可能となっている。
【００２７】
このような構成において、制御部１３からの指示によってプラズマ加工部１１は、ウェハ１１４をチャンバ１１１の内部に格納してチャンバ１１１の内部を図示していない排気手段で真空に排気した状態で、ガス供給器１１７からエッチングガスを供給し、図示していない電源により電極１１２ａ及び１１２ｂに高周波電力を印加することによって、電極１１２ａと１１２ｂとの間で高周波放電を発生させてエッチングガスをプラズマ化させる。プラズマ化したガス１１３をウェハ１１４に衝突させることでウェハ１１４を加工する。
【００２８】
プラズマ化したガス１１３は、ガス供給器１１７から供給されたエッチングガスに含まれるエレメントやウェハ１１４から加工の過程で発生したエレメントを含んでおり、プラズマ化したガス１１３に含まれているエレメントに応じた波長の光１１６を発生させる。発生した光１１６は窓１１５を通して分光器１２にて計測され、ＩＦ部１１０を介して解析部２０の記憶部２２のレシピ一定時分光計測データ記憶領域２４に記憶される。なお、図示していない外部光源を用いてチャンバ１１１の壁面やウェハ１１４に光を照射し、分光器１２でその反射光を計測するようにしても良い。
【００２９】
制御部１３は、プラズマ加工部１１への指示に加えて、後述のレシピ変更制御（ＡＰＣ）に示す、分光器１２で計測された分光計測データを入力としてレシピを変更する処理を行う。
【００３０】
記憶部１４のＡＰＣ設定データ記憶領域１５には、制御部１３がＡＰＣで用いるデータが記憶される。
【００３１】
図４は、ＡＰＣ設定データ記憶領域１５の例であるＡＰＣ設定データテーブル１５ａを示す。本テーブルは、波長１欄１５ｂ、時間区間１欄１５ｃ、波長２欄１５ｄ、時間区間２欄１５ｅ、変更レシピ項目欄１５ｆ、等の各フィールドを有する。
波長１欄１５ｂには、発光強度の平均値を算出する分光計測データの波長を特定する情報が格納される。
時間区間１欄１５ｃには、発光強度の平均値を算出する分光計測データの時間区間を特定する情報が格納される。
波長２欄１５ｄには、発光強度の平均値を算出する分光計測データの波長を特定する情報が格納される。
時間区間２欄１５ｅには、発光強度の平均値を算出する分光計測データの時間区間を特定する情報が格納される。
変更レシピ項目欄１５ｆには、ＡＰＣで変更するレシピの項目（ガスの流量等）を特定する情報が格納される。
【００３２】
エッチング処理の終了後には、処理されたウェハ１１４はチャンバ１１１から取り出されて別の装置（検査装置など）に搬送され、また新たな別のウェハ１１４がエッチング部１０に格納され、エッチング処理が行われる。処理されたウェハ１１４は、別の装置（検査装置など）にてエッチング処理の結果として得られるパターンの形状の寸法などが計測される。この形状の寸法などはエッチング結果データとして、記憶部２２のエッチング結果データ記憶領域２３に記憶される。
【００３３】
[分光計測データ]  
図３に分光器１２にて計測されたプラズマ発光の分光計測データの例として波形信号３０１を示す。分光計測データの波形信号３０１は、波長と時間の２次元の要素を持ち、各波長、各時間についてそれぞれ計測された発光強度の値を表している。各波長、各時間についてそれぞれ計測された発光強度の値は、その分光計測データが計測されたウェハのＩＤと共に、後述の分光計測データ記憶領域２４に格納される。
【００３４】
[レシピ変更制御（ＡＰＣ）]  
図５に制御部１３にて行われるＡＰＣの処理の例を示す。  
ＡＰＣを実行するように設定されている場合にウェハのエッチング処理が完了すると、制御部１３は、記憶部１４のＡＰＣ設定データ記憶領域１５に記憶されている波長、時間区間、変更レシピ項目の情報を呼び出す（Ｓ１０１）。なお、ＡＰＣの処理の例では、複数のウェハについてＡＰＣ設定データ記憶領域１５に記憶されている波長、時間区間、変更レシピ項目を用いて順次処理を行うが、最初のウェハについては、予め設定された条件を用いる。
【００３５】
次に、ＡＰＣ設定データテーブル１５ａの分光計測データの波長１欄１５ｂと時間区間１欄１５ｃに格納された波長と時間区間の組合せに基づいてレシピ設定時分光計測データ記憶領域２４に記憶された波形信号３０１から算出された発光強度の平均値を、分光計測データの波長２欄１５ｄと時間区間２欄１５ｅに格納された波長と時間区間の組合せに基づいてレシピ設定時分光計測データ記憶領域２４に記憶された波形信号３０１から算出された発光強度の平均値で除した値を算出する（Ｓ１０２）。この発光強度の平均値を別の発光強度の平均値で除した値を、以降では発光強度モニタ値と呼ぶ。なお、波長１欄１５ｂと時間区間１欄１５ｃに格納された波長と時間区間の組合せに基づいてレシピ設定時分光計測データ記憶領域２４に記憶された波形信号３０１から算出された発光強度の平均値をそのまま発光強度モニタ値としてもよい。また、波長１欄１５ｂと時間区間１欄１５ｃに格納された波長と時間区間の組合せにおける波長と時間区間の組合せに基づいてレシピ設定時分光計測データ記憶領域２４に記憶された波形信号３０１から抽出された発光強度の最大値や中央値を発光強度モニタ値としてもよい。
【００３６】
次に、制御部１３は、Ｓ１０２で算出した発光強度モニタ値と装置管理者によって設定された発光強度モニタ値の目標値との差分を算出する（Ｓ１０３）。
【００３７】
さらに制御部１３は、Ｓ１０３で算出した発光強度モニタ値と発光強度モニタ値の目標値との差分に従って、レシピの変更量、例えばガス供給器１１１７から供給するエッチングガスの流量（ガス流量）を算出する（Ｓ１０４）。ここで変更するレシピ項目は、変更レシピ項目１５ｆに格納されたレシピ項目である。
【００３８】
Ｓ１０４にて行うレシピ変更量の算出処理の例を図５の右側のＡ１０１のグラフに示す。Ａ１０１は、横軸にレシピ設定値を縦軸に発光強度モニタ値を取り、各ウェハの値（Ａ１０２）をプロットした散布図である。Ａ１０１に示した例では、レシピ設定値と発光強度モニタ値との間に相関があることがわかる。直線Ａ１０３は、複数の点Ａ１０２から作成した発光強度モニタ値とレシピ設定値との関係を示す回帰直線であり、例えば複数の点Ａ１０２の各点からの距離の二乗和が最小となるように直線Ａ１０３が引かれる。また、Ａ１０１のグラフにおけるｅｉ１はＳ１０２で算出した発光強度モニタ値を、ｅｉｔは発光強度モニタ値の目標値を示している。
【００３９】
Ｓ１０４の処理では、Ａ１０３の回帰直線を用いて、図中の点線に示すように発光強度モニタ値（ｅｉ１）および発光強度モニタ値の目標値（ｅｉｔ）の差分から、変更レシピ項目１５ｆに格納されたレシピ項目のレシピ変更量（ｄｒｃ）を算出する。制御部１３は、次のウェハについては、この算出したレシピ変更量だけレシピを変更してエッチング処理を行う。このレシピ変更により、発光強度モニタ値は目標値（ｅｉｔ）に近づく方向に動く。
【００４０】
次に、図６、図７Ａ、図７Ｂを用いて、発光強度モニタ値とエッチング結果の制御の例を説明する。
【００４１】
図６は、横軸に発光強度モニタ値を縦軸にエッチング結果を取り、各ウェハの値（Ａ２０１）をプロットした散布図である。本図に示すように、発光強度モニタ値とエッチング結果の間に相関がある場合には、発光強度モニタ値（例えばｅｉ１）を目標値（ｅｉｔ）に近づけるように制御すれば、エッチング結果（例えばｅｒ１）も目標値（ｅｒ１）に近づけることができる。この性質を利用することで、経時変化や外乱によって発光強度モニタ値、エッチング結果が目標値から外れた場合であっても、ＡＰＣによって発光強度モニタ値を目標値（ｅｉｔ）に近づくように制御すれば、エッチング結果も目標値（ｅｒｔ）に近づくように制御することができる。
【００４２】
ＡＰＣを行ってエッチング処理したときの発光強度モニタ値とエッチング結果の推移を図７Ａ、図７Ｂに示す。図７Ａ、図７Ｂの各点（Ａ３０１，Ａ４０１）はエッチング処理したウェハごとの発光強度モニタ値とエッチング結果を示しており、それぞれ目標値（ｅｉｔ、ｅｒｔ）の周りに収束していることが分かる。
【００４３】
しかしながらレシピ一定時に経時変化によって発生した発光強度モニタ値とエッチング結果の変化の間の相関関係と、レシピ変更時にレシピの変更によって発生した発光強度モニタ値とエッチング結果の変化の間の相関関係との傾向が異なる場合には、エッチング結果を目標値の周りに収束させるための制御が困難になることがある。その理由を図８Ａ、図８Ｂを用いて説明する。
【００４４】
図８Ａは、横軸に発光強度モニタ値を縦軸にエッチング結果を取り、レシピが一定のときの各ウェハの値（Ａ５０１）をプロットした散布図である。後述の図２２Ａは、レシピ一定時のウェハごとの発光強度モニタ値をプロットした図である。発行強度モニタ値が経時変化をしていることがわかる。図２２Ｂは、レシピ一定時のウェハごとのエッチング結果をプロットした図である。これも経時変化をしていることがわかる。図８Ａは、図２２Ａ、図２２Ｂのように発光強度モニタ値とエッチング結果が経時変化したときの両者の関係を表している。直線Ａ５０２は、複数の点Ａ５０１から作成した発光強度モニタ値とエッチング結果との相関関係を示す回帰直線であり、例えば複数の点Ａ５０１の各点からの距離の二乗和が最小となるように直線Ａ５０２が引かれる。
【００４５】
図８Ｂは、横軸に発光強度モニタ値を、縦軸にエッチング結果を取り、レシピを変更した時の各ウェハの値（Ａ６０１）をプロットした散布図である。図８Ｂは、ＡＰＣを実行する前に実験などで収集したデータから作成される。レシピの変更によって発光強度モニタ値とエッチング結果が変化したときの両者の関係を表しており、直線Ａ６０３は、レシピ変更による発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係を示す回帰直線である。Ａ６０２は発光強度モニタ値の目標値（ｅｉｔ）とエッチング結果の目標値（ｅｒｔ）を示している。直線Ａ５０２’は、図８Ａで説明したレシピ一定時の回帰直線（Ａ５０２）を本散布図上に記載したものである。
【００４６】
レシピ一定時に経時変化によって発光強度モニタ値とエッチング結果がそれぞれｅｉ１，ｅｒ１に変化したときに、発光強度モニタ値（ｅｉ１）が目標値（ｅｉｔ）に一致するようにレシピを変更すると、エッチング結果（ｅｒ１）は直線Ａ６０３に平行な直線Ａ６０３’に従って変化し制御時のエッチング結果はｅｒ２になる。直線Ａ６０３’とＡ５０２’の間の傾きの差が小さければ小さいほど、エッチング結果の目標値（ｅｒｔ）と、発光を目標値に一致させたときのエッチング結果（ｅｒ２）との差が小さくなるため、ＡＰＣを行う際には、図９Ａ、図９Ｂに示すようにレシピ一定時とレシピ変更時で発光強度モニタ値とエッチング結果が同一の傾きを有する相関関係を有する(回帰直線の傾きが同じ)ことが必要となる。
【００４７】
なお、ここまでは発光強度を一定に制御するＡＰＣについての有効性を述べたが、発光強度を一定に制御せずに発光強度を用いてエッチング結果を予測し、エッチング結果の予測値に従ってレシピを制御する場合であっても、レシピ一定時における発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係を示す回帰直線（Ａ５０２）とレシピ変更時における発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係を示す回帰直線（Ａ６０３）の傾きの差が小さいことが望まれる。これは、２つの回帰直線の傾き及び切片の差が小さければ、レシピ一定時とレシピ変更時で同一の回帰直線を用いてエッチング結果を予測でき、少ない計算量で安定してエッチング結果を予測できるためである。
【００４８】
[解析部]  
図１に示した記憶部２２のレシピ一定時エッチング結果データ記憶領域２３および、レシピ一定時分光計測データ記憶領域２４には、予め指定された基準となるレシピを変更せずにエッチング処理を行ったときの情報が格納される。
【００４９】
図１０はレシピ一定時エッチング結果データ記憶領域２３の例であるレシピ一定時エッチング結果データテーブル２３ａを示す。本テーブルは、ウェハＩＤ欄２３ｂ、エッチング結果欄２３ｃ、等の各フィールドを有する。
【００５０】
ウェハＩＤ欄２３ｂには、ウェハ１１４を特定する情報が格納される。ウェハＩＤ欄２３ｂに格納される値は、後述する分光計測データテーブル２４ａのウェハＩＤ欄２４ｂに格納された値と対応付けられており、それぞれのウェハをエッチングする際に得られた分光計測データとエッチング結果とを対応付けられるようになっている。
【００５１】
エッチング結果欄２３ｃには、エッチング結果を特定する情報が格納される。例えば、エッチング処理後にエッチング装置１に接続された検査装置などを用いて、ウェハＩＤ欄２３ｂにて特定されるウェハ１１４の表面形状を計測した結果（例えば、測長ＳＥＭで計測したウェハ１１４上に形成されたパターンの寸法、パターン間の寸法など）が格納される。ウェハ毎に表面形状の寸法情報が、通信ＩＦ部３２を介してエッチング結果データ記憶領域２３に格納される。
【００５２】
図１１は、レシピ一定時分光計測データ記憶領域２４の例であるレシピ一定時分光計測データテーブル２４ａを示す。本テーブルは、ウェハＩＤ欄２４ｂと、波長欄２４ｃ、時間欄２４ｄ、発光強度欄２４ｅ、等の各フィールドを有する。なお、本テーブルは分光計測データが計測されたウェハの数だけ存在する。
【００５３】
ウェハＩＤ欄２４ｂには、ウェハ１１４を特定する情報が格納される。ウェハＩＤ欄２４ｂに格納される値は、前述の図１０を用いて説明したレシピ一定時エッチング結果データテーブル２３ａのウェハＩＤ欄２３ｂに格納される値と対応付けられている。
【００５４】
発光強度欄２４ｅには、波長欄２４ｃの各波長、時間欄２４ｄの各時間についてそれぞれ計測された発光強度の値が格納される。
【００５５】
図１に示した記憶部２２のレシピ変更時エッチング結果データ記憶領域２５、レシピ変更時レシピデータ記憶領域２６、レシピ変更時分光計測データ２７には、予め指定された基準となるレシピを一部変更してエッチング処理を行ったときの情報が格納される。
図１２は、レシピ変更時エッチング結果データ記憶領域２５の例であるレシピ変更時エッチング結果データテーブル２５ａを示す。本テーブルは、ウェハＩＤ欄２５ｂ、エッチング結果欄２５ｃ、等の各フィールドを有する。
【００５６】
ウェハＩＤ欄２５ｂには、ウェハ１１４を特定する情報が格納される。ウェハＩＤ欄２５ｂに格納される値は、後述するレシピ変更時レシピデータテーブル２６ａのウェハＩＤ欄２６ｂに格納された値および分光計測データテーブル２７ａのウェハＩＤ欄２７ｂに格納された値と対応付けられており、それぞれのウェハをエッチングするときのレシピの変更量とエッチングする際に得られた分光計測データとエッチング結果とを対応付けられるようになっている。
【００５７】
エッチング結果欄２５ｃには、エッチング結果を特定する情報が格納される。例えば、エッチング処理後にエッチング装置１に接続された検査装置などを用いて、ウェハＩＤ欄２５ｂにて特定されるウェハ１１４の表面形状を計測した結果（例えば、測長ＳＥＭで計測したウェハ１１４上に形成されたパターンの寸法、パターン間の寸法など）が格納される。ここに格納される情報は、レシピ一定時エッチング結果データ２３ａのエッチング結果欄２３ｃと同一もしくは比較可能なウェハ上の箇所を計測した結果が格納される。例えば、エッチング結果欄２３ｃにウェハ中央部のパターン間の寸法が格納される場合には、エッチング結果欄２５ｃにもウェハ中央部のパターン間の寸法が格納される。
【００５８】
図１３は、レシピ変更時レシピデータ記憶領域２６の例であるレシピ変更時レシピデータテーブル２６ａを示す。本テーブルは、ウェハＩＤ欄２６ｂ、レシピ変更量欄２６ｃ、等の各フィールドを有する。
【００５９】
ウェハＩＤ欄２６ｂには、ウェハ１１４を特定する情報が格納される。ウェハＩＤ欄２６ｂに格納される値は、前述の図１２を用いて説明したレシピ変更時エッチング結果データテーブル２５ａのウェハＩＤ欄２５ｂに格納される値と、後述のレシピ変更時分光計測データテーブル２７ａのウェハＩＤ欄２７ｂに格納される値に対応付けられている。
【００６０】
レシピ変更量欄２６ｃには、ウェハＩＤ欄２６ｂで特定されるウェハをエッチング処理したときに、基準となるレシピから変更した量がレシピの項目（例えばガス種類ごとの流量）ごとに格納される。なお、図１３には、レシピ変更量２６ｃとしてガス流量の例を示したが、これだけに限らず、処理室内の圧力や処理時間、電極１１２ａ又は１１２ｂへの印加電力などのレシピ情報を一緒に格納するようにしてもよい。
【００６１】
図１４は、レシピ変更時分光計測データ記憶領域２７の例であるレシピ変更時分光計測データテーブル２７ａを示す。本テーブルは、ウェハＩＤ欄２７ｂと、波長欄２７ｃ、時間欄２７ｄ、発光強度欄２７ｅ、等の各フィールドを有する。なお、本テーブルは分光計測データが計測されたウェハの数だけ存在する。
【００６２】
ウェハＩＤ欄２７ｂには、ウェハ１１４を特定する情報が格納される。ウェハＩＤ欄２７ｂに格納される値は、前述の図１２を用いて説明したレシピ変更時エッチング結果データテーブル２５ａのウェハＩＤ欄２５ｂに格納される値と、図１３を用いて説明したレシピ変更時レシピデータテーブル２６ａのウェハＩＤ欄２６ｂに格納される値に対応付けられている。
【００６３】
発光強度欄２７ｅには、波長欄２７ｃの各波長、時間欄２７ｄの各時間についてそれぞれ計測された発光強度の値が格納される。
【００６４】
図１に示した記憶部２２のＡＰＣ設定データ候補記憶領域２８には、記憶部１４のＡＰＣ設定データ記憶領域１５に格納するＡＰＣ設定データの候補となる情報と、各候補の評価結果の情報が格納される。
【００６５】
図１５は、ＡＰＣ設定データ候補記憶領域２８の例であるＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａを示す。本テーブルは、ＩＤ欄２８ｂ、ＡＰＣ設定候補欄２８１、評価結果欄２８２を備えて構成されている。そして、ＡＰＣ設定候補欄２８１はモニタ１欄２８１ａとモニタ２欄２８１ｂ、変更レシピ項目欄２８ｇがあり、モニタ１欄２８１ａは波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、またモニタ２欄２８１ｂは波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆ、等の各フィールドを有する。また、評価結果欄２８２には、レシピ一定時残差欄２８ｈ、レシピ変更時残差欄２８ｉ、モデル差欄２８ｊ、総合評価値欄２８ｋ、等の各フィールドを有する。
【００６６】
各フィールドには、後述する解析処理にて情報が格納される。
【００６７】
ＩＤ欄２８ｂには、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆ、変更レシピ項目欄２８ｇに格納されたデータの組合せを特定する情報が格納される。
波長１欄２８ｃには、ＡＰＣに用いる波長の候補を特定する情報が格納される。後述の説明のために、ここで波長１欄２８ｃの行ｉに格納された値をＷＬ１と呼ぶ。
時間区間１欄２８ｄには、ＡＰＣに用いる時間区間の候補を特定する情報が格納される。時間区間１欄２８ｄに格納された情報は、波長１欄２８ｃに格納された情報と対応付く情報である。後述の説明のために、ここで時間区間１欄２８ｄの行ｉに格納された値をＷＬＴ１と呼ぶ。
波長２欄２８ｅには、ＡＰＣに用いる波長の候補を特定する情報が格納される。後述の説明のために、ここで波長２欄２８ｅの行ｉに格納された値をＷＬ２と呼ぶ。
時間区間２欄２８ｆには、ＡＰＣに用いる時間区間の候補を特定する情報が格納される。時間区間２欄２８ｆに格納された情報は、波長２欄２８ｅに格納された情報と対応付く情報である。後述の説明のために、ここで時間区間２欄２８ｆの行ｉに格納された値をＷＬＴ２と呼ぶ。
【００６８】
変更レシピ項目欄２８ｇには、ＡＰＣに用いるレシピ項目の候補を特定する情報が格納される。後述の説明のために、ここで変更レシピ項目欄２８ｇの行ｉに格納された値をＲｃｐと呼ぶ。
【００６９】
各行の値はＡＰＣの設定値の組合せを示している。つまり、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆに格納された値を用い、図１１に示した分光計測データテーブル２４ａにおける波長欄２４ｃの波長ＷＬ１の時間欄２４ｄの時間区間ＷＬＴ１における発光強度の平均値を、波長欄２４ｃの波長ＷＬ２の時間欄２４ｄの時間区間ＷＬＴ２における発光強度の平均値で除した値を発光強度モニタ値と定義して、この発光強度モニタ値を用いて変更レシピ項目欄２８ｇの行ｉに格納された変更レシピ項目Ｒｃｐで指定されたレシピ項目を変更することを表している。
【００７０】
なお、図１４に示した分光計測データテーブル２７ａにおける波長欄２７ｃの波長ＷＬ１の時間欄２７ｄの時間区間ＷＬＴ１における発光強度の平均値を、波長欄２７ｃの波長ＷＬ２の時間欄２７ｄの時間区間ＷＬＴ２における発光強度の平均値で除した値も、同様に発光強度モニタ値と定義される。
【００７１】
レシピ一定時残差欄２８ｈには、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆに格納された値と図１１の分光計測データテーブル２４ａの値で算出した発光強度モニタ値を用いたときの、レシピ一定時のデータにおける発光強度モニタ値とエッチング結果の相関の強さを特定する情報が格納される。本実施例では、値が小さいほど相関が強いことを表す。
【００７２】
レシピ変更時残差欄２８ｉには、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆに格納された値と図１４の分光計測データテーブル２７ａで算出した発光強度モニタ値を用いたときの、レシピ変更時のデータにおける発光強度モニタ値とエッチング結果の相関の強さを特定する情報が格納される。本実施例では、値が小さいほど相関が強いことを表す。
【００７３】
モデル差欄２８ｊには、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆに格納された値と図１１の分光計測データテーブル２４ａの値で算出した発光強度モニタ値を用いたときの発光強度モニタ値とエッチング結果の間の関係を表す関数と、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆに格納された値と図１４の分光計測データテーブル２７ａで算出した発光強度モニタ値を用いたときの発光強度モニタ値とエッチング結果の間の関係を表す関数、との差の大きさを特定する情報が格納される。本実施例では、値が小さいほど前述の２つの関数の間の差が小さいことを表す。
【００７４】
総合評価値欄２８ｋには、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆ、変更レシピ項目欄２８ｇに格納された波長、時間区間、レシピの組合せがＡＰＣに適している度合いを示す情報が格納される。本実施例では、レシピ一定時残差欄２８ｈ、レシピ変更時残差欄２８ｉ、モデル差欄２８ｊの当該行に格納された値の重みつき和が格納される。この総合評価値欄２８ｋの値が比較して小さい組合せが装置管理者に提示され、ＡＰＣに適用される。
【００７５】
[解析部２０の解析処理]  
本実施例による解析処理の方法は、プラズマを用いて半導体ウェハをエッチング処理する半導体エッチング処理において、ＡＰＣに用いる分光計測データの波長、時間区間およびレシピ項目の組合せを特定する解析方法である。
【００７６】
本実施例による解析処理の方法は、ＡＰＣに用いる波長、時間区間、レシピ項目の候補それぞれについて、レシピが一定の時の発光強度モニタ値とエッチング結果との相関の強さと、レシピを変更した時の発光強度モニタ値とエッチング結果との相関の強さと、レシピが一定の時の発光強度モニタ値とエッチング結果と相関関係とレシピを変更した時の発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係との差分と、を評価し、ＡＰＣに適した波長、時間区間、レシピ項目の組合せを特定する。
【００７７】
なお本解析処理の方法は、波長と時間区間とレシピの組合せを特定する場合だけでなく、ＡＰＣに用いる波長を特定する場合、ＡＰＣに用いる時間区間を特定する場合、ＡＰＣに用いるレシピを特定する場合にも、それぞれ利用できる。例えば、任意の要素（例えば時間区間やレシピ）を予め１つの候補に定めておくことで、残りの要素（例えば波長）についてＡＰＣに用いるものを特定することができる。
【００７８】
以下に、本実施例による解析処理の方法を、具体的に説明する。  
生産工程でエッチング装置１を用いて複数のウェハを順次エッチング処理する前の段階として、エッチング装置１を扱う装置管理者が、ＡＰＣに用いる波長と時間区間とレシピ項目の組合せを決定するために、解析部２０において解析処理を実行する。
ＡＰＣに適した波長と時間区間とレシピ項目の組合せは、エッチング処理の対象である半導体ウェハ表面上の膜の構成などによって変化するため、エッチング処理の立上げ時には、適宜、本解析処理を実行することが必要になる。本解析処理により決定したエッチング処理の条件を用いて、生産工程（量産工程）においてエッチング装置１を用いて複数のウェハが順次エッチング処理される。
【００７９】
解析部２０において解析処理を実行する際の装置管理者の作業手順を、図１６に示す。
【００８０】
装置管理者は、まず基準となるレシピに固定して複数のウェハに対して順次エッチング処理を行い、分光計測データとエッチング結果のデータを収集する（Ｓ２０１）。これによって、図１０に示したようなレシピ一定時エッチング結果データテーブル２３ａおよび図１１に示したようなレシピ一定時分光計測データテーブル２４ａにデータが格納される。
【００８１】
次に装置管理者は、レシピを変更して複数のウェハに対して順次エッチング処理を行い、分光計測データとエッチング結果のデータを収集する（Ｓ２０２）。ここでは、例えば装置管理者の指定したガス種類の流量を変更する。変更量は、装置管理者が指定してもよいし、予め定められた変化量だけ自動でガス流量を変更してもよい。また、本実施例では、一度に基準となるレシピから変更するレシピ項目は１つのみとするが、複数のレシピ項目を変更してデータを収集してもよい。またレシピの変更は、エッチング処理の後半のガス流量を変更するというように、エッチング処理の特定の時間のレシピを変更しても良い。これによって、図１２に示したようなレシピ変更時エッチング結果データテーブル２５ａ、図１３に示したようなレシピ変更時レシピデータテーブル２６ａおよび図１４に示したようなレシピ一定時分光計測データテーブル２７ａにデータが格納される。
【００８２】
次に装置管理者は、図２３の入力画面にて波長と時間区間と変更レシピ項目の各候補の情報を入力し（Ｓ２０３）、解析処理を開始させる（Ｓ２０４）。
【００８３】
波長候補としては、例えば２０１ｎｍ、２１１ｎｍのように特定の数値幅の波長や、Ｓｉの発光を示す波長である２５１ｎｍ、Ａｒの発光を示す波長である６７５ｎｍなど、エッチング処理に関わる元素の発光を示す波長が入力される。時間区間の候補としては、エッチング処理の後半の時間区間（５１−１００）やエッチング処理の全時間区間（１−１００）など、エッチング処理の時間を示す情報が入力される。変更レシピ項目の候補としては、前述のＳ２０２のエッチング処理で変更したレシピ項目の情報が格納される。
【００８４】
装置管理者が、解析処理の実行を指示すると解析部２０は解析処理を行う。装置管理者は、解析部２０の解析結果を利用してＡＰＣの設定を行い、エッチング処理を行う（Ｓ２０５）。
【００８５】
次に、解析部２０において実行される解析処理の流れを、図１７を用いて説明する。  
図２３に示すような表示画面Ｄ１００上で解析処理の実行を指示するボタンＤ１０６上で図示していないカーソルがクリックされると、解析部２０は解析処理を行う。はじめに、表示画面Ｄ１００上で入力された波長候補、時間区間候補、変更レシピ項目候補の情報を用いて波長候補Ｄ１０１，Ｄ１０３、時間区間候補Ｄ１０２，Ｄ１０４、変更レシピ項目候補Ｄ１０５の組合せを作成し、図１５に示したＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａに格納する（Ｓ３０１）。次に、Ｓ３０１で作成した波長候補Ｄ１０１，Ｄ１０３、時間区間候補Ｄ１０２，Ｄ１０４、変更レシピ項目候補Ｄ１０５の組合せのうち、波長候補Ｄ１０１，Ｄ１０３と時間区間候補Ｄ１０２，Ｄ１０４の情報を用いて、レシピ一定時データを用いて発光強度モニタ値を算出し（Ｓ３０２）、レシピ一定の時の発光強度とエッチング結果の間の相関の強さを示す情報として発光強度モニタ値とエッチング結果の間の回帰式(回帰直線)の残差を算出する（Ｓ３０３）。さらに発光強度モニタ値とエッチング結果の間の回帰式(回帰直線)の係数を算出する（Ｓ３０４）。
【００８６】
次にＳ３０１で作成した波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せにある変更レシピ項目候補Ｄ１０５を変更した時のデータを用いて、この組合せの波長と時間区間におけるレシピ変更時の発光強度モニタ値を算出する（Ｓ３０５）。この算出した発光強度モニタ値とレシピ変更時のエッチング結果の間の相関の強さを示す情報として、発光強度モニタ値とエッチング結果の間の回帰式の(回帰直線)残差を算出する（Ｓ３０６）。さらに発光強度モニタ値とエッチング結果の間の回帰式(回帰直線)の係数を算出し（Ｓ３０７）、回帰式(回帰直線)の係数の推定誤差を算出する（Ｓ３０８）。
【００８７】
この処理Ｓ３０４、Ｓ３０７、Ｓ３０８で算出された回帰式(回帰直線)の係数と係数の推定誤差から、レシピ一定時の発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係と、レシピ変更時の発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係との差を示す情報として、回帰式(回帰直線)の係数差が算出される（Ｓ３０９）。
【００８８】
そして、処理Ｓ３０３、Ｓ３０６で算出された回帰式(回帰直線)の残差と、Ｓ３０９で算出された回帰式(回帰直線)の係数差から波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せのＡＰＣに適切している度合いを示す総合評価値２８ｋが算出される（Ｓ３１０）。
【００８９】
波長候補Ｄ１０１，Ｄ１０３、時間区間候補Ｄ１０２，Ｄ１０４、変更レシピ項目候補Ｄ１０５の全ての組合せについてＳ３０２からＳ３１０の処理を行い、処理が完了した場合には（Ｓ３１１でＹｅｓの場合）、総合評価値２８ｋの小さい波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せをＡＰＣに用いる波長、時間区間、変更レシピ項目として装置管理者に提示する（Ｓ３１２）。
【００９０】
次に、各ステップの詳細を説明する。  
（Ｓ３０１）：演算部２１は、図２３に示す表示画面Ｄ１００上で波長１入力欄Ｄ１０１と時間区間１入力欄Ｄ１０２に入力された複数の波長候補と時間区間の候補と、波長２入力欄Ｄ１０３と時間区間２入力欄Ｄ１０４に入力された複数の波長候補と時間区間の候補と、変更レシピ項目候補入力欄Ｄ１０５に入力された変更レシピ項目の候補とを用いて、２つの波長と２つの時間区間と変更レシピ項目の組合せを複数作成し、波長と時間区間と変更レシピ項目の各組合せをそれぞれ図１５に示したＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、時間区間２欄２８ｆ、変更レシピ項目欄２８ｇに格納する。格納する組合せは、例えば、入力欄Ｄ１０１、Ｄ１０２、Ｄ１０３、Ｄ１０４、Ｄ１０５に入力された全ての波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せであっても良い。また演算部２１は、ＩＤ欄２８ｂにも第１行から順に番号を付ける。
【００９１】
演算部２１は、ＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの各行に格納された波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せについて、それぞれＳ３０２からＳ３１０の処理を行う。以降では、処理の対象となっている行を当該行と呼ぶ。
（Ｓ３０２）：演算部２１は、図１８に示すような、ウェハＩＤ欄２９ｂ、発光強度モニタ値欄２９ｃ、エッチング結果欄２９ｄを備えた発光強度モニタ値データテーブル２９ａを作成する。
【００９２】
発光強度モニタ値データテーブル２９ａのウェハＩＤ欄２９ｂはデータを取得したウェハを示す情報、例えば図１０に示したレシピ一定時エッチング結果テーブル２３ａのウェハＩＤ欄２３ｂに格納された情報が格納される。
【００９３】
発光強度モニタ値欄２９ｃには、次に示す第１の発光強度平均値を第２の発光強度平均値で除した発光強度モニタ値が格納される。第１の発光強度平均値は、図１１に示したレシピ一定時分光計測データテーブル２４ａの発光強度欄２４ｅにて、図１５のＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの波長１欄２８ｃの当該行に格納された波長にて特定される列で、かつ、時間区間１欄２８ｄで特定される時間の行に格納された値の平均値である。第２の発光強度平均値は、レシピ一定時分光計測データテーブル２４ａの発光強度欄２４ｅにおいて、ＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの波長２欄２８ｅの当該行に格納された波長にて特定される列で、かつ、時間区間２欄２８ｆで特定される時間の行に格納された値の平均値である。
【００９４】
図１８の発光強度モニタ値データテーブル２９ａのエッチング結果欄２９ｄは、レシピ一定時エッチング結果テーブル２３ａのエッチング結果欄２３ｃに格納された情報が格納される。
【００９５】
（Ｓ３０３）演算部２１は、発光強度モニタ値データテーブル２９ａに格納された情報と、以下の式（数１）〜（数５）を用いて、レシピ一定時のデータにおける発光強度モニタ値とエッチング結果の相関の強さを示す情報である、回帰式の残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ1）を算出する。
【００９６】
【数１】
0006310866.tif 000002
【００９７】
【数２】
0006310866.tif 000003
【００９８】
【数３】
0006310866.tif 000004
【００９９】
【数４】
0006310866.tif 000005
【０１００】
【数５】
0006310866.tif 000006
【０１０１】
上記した式において、ｘｉは図１８の発光強度モニタ値データテーブル２９ａの発光強度モニタ値欄２９ｃの第ｉ列に格納された値を示している。ｙｉは発光強度モニタ値欄２９ｃの第ｉ列に格納された値を示している。ｎは発光強度モニタ値データテーブル２９ａの列数を示している。Σ記号は、発光強度モニタ値データテーブル２９ａの全ての列についての和をとることを示している。
【０１０２】
算出した値の意味を、図２０を用いて説明する。図２０に示すグラフは、図１８の発光強度モニタ値データテーブル２９ａにおいて、ウェハＩＤ２９ｂごとに発光強度モニタ値欄２９ｃに格納された値と、エッチング結果欄２９ｄに格納された値とに基づいてプロットした散布図である。
【０１０３】
図２０のＡ６０１などの各点は、発光強度モニタ値データテーブル２９ａの発光強度モニタ値２９ｃの欄の各列に格納された値を示しており、発光強度モニタ欄２９ｃに格納された値を横軸にとり、エッチング結果欄２９ｄに格納された値を縦軸にしてプロットした点である。
【０１０４】
（数１）にて算出した値（Ｘ11）は、図２０にプロットした点の横軸方向（発光強度モニタ値）のばらつきを、（数２）にて算出した値（Ｘ12）は、図２０にプロットした点の縦軸方向（エッチング結果）のばらつきを表している。（数３）にて算出した値（Ｘ13）は、図２０にプロットした点の縦軸方向と横軸方向の偏差積和であり、プロットした点が縦軸方向に大きな値をとるときに横軸方向にも大きな値をとる値である。
【０１０５】
図２０の直線Ａ６０２は、各点からの距離の二乗和の平均が最小となる直線（回帰式）を示している。（数５）にて算出した第１の残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ1）は、各点と直線との距離（残差）の二乗の平均値を示している。
【０１０６】
レシピ一定時のデータにおいて、発光強度モニタ値とエッチング結果との相関が強いほど残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ1）の値は小さくなる。（数５）にて算出した第１の残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ1）は、図１５に示したＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの当該行の波長と時間区間の組合せの良し悪しを評価する情報として、レシピ一定時残差欄２８ｈの当該行に格納される。
【０１０７】
なお、ここで算出した残差二乗平均値以外の値であっても、発光強度モニタ値とエッチング結果の間の相関の強さを表す値であれば他の値を用いてもよい。たとえば、発光強度モニタ値とエッチング結果の間の相関係数の絶対値の逆数や相関係数の二乗の逆数などであってもよい。
【０１０８】
（Ｓ３０４）：演算部２１は、レシピ一定時のデータについて発光強度モニタ値とエッチング結果の間の回帰式(回帰直線)の傾きを、発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係の方向を示す情報として算出する。
演算部２１は、前述の式（数１）、（数３）、（数４）と図１８の発光強度モニタ値データテーブル２９ａの発光強度モニタ欄２９ｃとエッチング結果欄２９ｄに格納された値を用いて、（数４）の左辺の変数（ａ1）を算出する。この変数（ａ1）は図２０の直線Ａ６０２の傾きを示している。演算部２１は、この算出した傾き（ａ１）を後述の処理Ｓ３１０で利用する。
（Ｓ３０５）：演算部２１は、レシピ変更時のデータを用いて図１８に示した発光強度モニタ値データテーブル２９ａに相当するデータテーブルを作成する。その一例として、図１９に、レシピ変更時のデータを用いた時の発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａを示す。
【０１０９】
図１５に示したＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの変更レシピ項目欄２８ｇの当該行に格納された値をＲｃｐとする。図１９に示した発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａには、エッチング結果および分光計測データが計測された各ウェハのうち、Ｒｃｐで特定するレシピ項目が変更されたウェハの値が格納される。
ウェハＩＤ欄２９−２ｂはデータを取得したウェハを示す情報として、例えば図１０に示したレシピ変更時エッチング結果テーブル２３ａのウェハＩＤ欄２３ｂに格納された情報のうち、図１３のレシピ変更時レシピデータテーブル２６ａに示したレシピ変更量欄２６ｃのＲｃｐに相当するレシピ項目の値が０ではないウェハの値が格納される。
【０１１０】
発光強度モニタ値欄２９−２ｃには、次に示す第３の発光強度平均値を第４の発光強度平均値で除した発光強度モニタ値が格納される。第３の発光強度平均値は、図１４に示したレシピ変更時分光計測データテーブル２７ａの発光強度欄２７ｅにて、図１５のＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの波長１欄２８ｃの当該行に格納された波長にて特定される列で、かつ、時間区間１欄２８ｄで特定される時間の行に格納された値の平均値である。第４の発光強度平均値は、レシピ変更時分光計測データテーブル２７ａの発光強度欄２７ｅにおいて、ＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの波長２欄２８ｅの当該行に格納された波長にて特定される列で、かつ、時間区間２欄２８ｆで特定される時間の行に格納された値の平均値である。この平均値のうち、Ｒｃｐで特定するレシピ項目が変更されたウェハの値が格納される。
【０１１１】
図１９の発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａのエッチング結果欄２９−２ｄは、図１２に示したレシピ変更時エッチング結果テーブル２５ａのエッチング結果欄２５ｃに格納された情報のうち、図１３のレシピ変更量欄２６ｃのＲｃｐに相当するレシピ項目の値が０ではないウェハの値が格納される。
【０１１２】
（Ｓ３０６）：演算部２１は、図１９の発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａに格納された情報を式（数１）〜（数５）に代入した式である以下の式（数６）〜（数１０）を用いて、レシピ変更時のデータにおける発光強度モニタ値とエッチング結果の相関の強さを示す情報である、回帰式の残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ2）を算出する。
【０１１３】
【数６】
0006310866.tif 000007
【０１１４】
【数７】
0006310866.tif 000008
【０１１５】
【数８】
0006310866.tif 000009
【０１１６】
【数９】
0006310866.tif 000010
【０１１７】
【数１０】
0006310866.tif 000011
【０１１８】
上記した式において、ｘ’ｉは図１９の発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａの発光強度モニタ値欄２９−２ｃの第ｉ列に格納された値を示している。ｙ’ｉは発光強度モニタ値欄２９−２ｃの第ｉ列に格納された値を示している。ｎ’は発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａの列数を示している。Σ記号は、発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａの全ての列についての和をとることを示している。
【０１１９】
（数１０）にて算出した第２の残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ2）は、（数５）と同様に直線との回帰式の距離（残差）の二乗の平均値を示している。
レシピ変更時のデータにおいて、発光強度モニタ値とエッチング結果との相関が強いほど第２の残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ２）の値は小さくなる。算出した第２の残差二乗平均値（ＡｖｅＳｅ２）は、当該行の波長と時間区間の組合せの良し悪しを評価する情報として、図１５に示したＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａのレシピ変更時残差欄２８ｉの当該行に格納される。
【０１２０】
なお、ここで算出した残差二乗平均値以外の値であっても、発光強度モニタ値とエッチング結果の間の相関の強さを表す値であれば、他の値を用いてもよい。たとえば、発光強度モニタ値とエッチング結果の間の相関係数の絶対値の逆数や相関係数の二乗の逆数などであってもよい。
【０１２１】
（Ｓ３０７）：演算部２１は、レシピ変更時のデータについて発光強度モニタ値とエッチング結果の間の回帰式(回帰直線)の傾きを、発光強度モニタ値とエッチング結果の相関関係の方向を示す情報として算出する。
演算部２１は、前述の式（数６）、（数８）、（数９）と図１９の発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａの発光強度モニタ欄２９−２ｃとエッチング結果欄２９−２ｄに格納された値を用いて、（数９）の左辺の変数（ａ2）を算出する。この変数（ａ2）はレシピ変更時のデータから作成した回帰式(回帰直線)の傾きを示している。
【０１２２】
（Ｓ３０８）：演算部２１は、レシピ変更時のデータから作成した回帰式(回帰直線)の傾きの推定誤差を示す情報を、以下の式（数１１）を用いて算出する。
【０１２３】
【数１１】
0006310866.tif 000012
【０１２４】
算出した値の意味を図２１Ａ、図２１Ｂを用いて説明する。図２１Ａ、図２１Ｂに示すグラフは、図１９の発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａにおいて、ウェハＩＤ２９−２ｂごとに発光強度モニタ値欄２９−２ｃに格納された値と、エッチング結果欄２９−２ｄに格納された値とに基づいてプロットした散布図である。
【０１２５】
図２１Ａ、図２１ＢのＡ７０１、Ａ８０１などの各点は、図１９の発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａの発光強度モニタ値２９−２ｃの欄の各列に格納された値を示しており、発光強度モニタ欄２９−２ｃに格納された値を横軸にとり、エッチング結果欄２９−２ｄに格納された値を縦軸にしてプロットした点である。直線Ａ７０２、Ａ８０２は、各点からの距離の二乗和の平均が最小となる直線（回帰式）を示している。点Ａ７０３、Ａ８０３は、（検査装置からのデータ転送ミスなどにより）発光強度モニタ値データテーブル２９−２ａから欠損していたデータを示しており、直線Ａ７０４、Ａ８０４はＡ７０１、Ａ８０１の各点にそれぞれ点Ａ７０３、Ａ８０３を追加して作成した回帰式となっている。
【０１２６】
直線Ａ７０４はＡ８０４に比べて、元の直線Ａ７０２からの変化(傾きの変化)が小さいことがわかる。図２１Ａに示す散布図の方が図２１Ｂに示す散布図よりも横軸方向のばらつき（Ｘ11）が大きく、この場合の方がデータの欠損等の影響を受けずに傾きを推定することが出来る。（数１１）に示す傾きの推定誤差（Δａ2）は、横軸方向のばらつき（Ｘ’11）が大きいほど値が小さく、傾きの推定誤差が小さいことを示す値である。
【０１２７】
（Ｓ３０９）：演算部２１は、(数４)及び(数９)で求めた傾きを示す変数（ａ1）（ａ2）および(数１１)で求めた傾きの推定誤差を示す変数（Δａ2）を用いて、レシピ一定時の相関関係の方向とレシピ変更時の相関関係の方向の差を評価する値を、以下の式（数１２）を用いて算出する。
【０１２８】
【数１２】
0006310866.tif 000013
【０１２９】
（数１２）は、レシピ一定時の回帰式の傾きとレシピ変更時の回帰式の傾きの差が大きい場合や、傾きの推定誤差が大きい場合には、左辺に示す傾き差の評価値（Ｅa）が大きな値をとることを示す。また右辺のΔeiは、図２２Ａに示すレシピ一定時の発光強度モニタ値における発光強度モニタ値の制御目標値ｅｉｔと発光強度モニタ値の最小値ｅｉｍｉｎの差分を示している。これは、制御目標値との差分が大きいほど、レシピの変更量が大きくなり傾き差の寄与度が大きくなることを示している。
なお、レシピ一定時のデータについても回帰式の傾きの推定誤差を算出し、（数１２）の括弧内に加えても良い。また、Δa2を定数倍（1.5倍、2倍等）しても良い。またΔei2の代わりにレシピ一定時の発光強度モニタ値のばらつきである（Ｘ11）を用いても良い。
演算部２１は、(数１２)で求めた傾き差の評価値（Ｅa）を、図１５に示したＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａのモデル差欄２８ｊの当該行に格納する。
（Ｓ３１０）：演算部２１は、波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せのＡＰＣに適している度合いを示す値を、以下の式（数１３）を用いて算出する。
【０１３０】
【数１３】
0006310866.tif 000014
【０１３１】
（数１３）の右辺第１項はレシピ一定時の相関の強さを評価する項であり、第２項はレシピ変更時の相関の強さを評価する項であり、第３項はレシピ一定時のレシピ変更時の相関の傾向の差を評価する項である。係数α1、α2、α3は装置管理者等が決定する各項の重み係数である。この(数１３)で算出した評価値（Ｅall）が小さい場合の波長、時間区間、レシピの組合せは、レシピ一定時、レシピ変更時で相関が強く、レシピ一定時、レシピ変更時で相関の方向が変わらない組合せであることを表している。
【０１３２】
演算部２１は、算出した評価値（Ｅall）を、図１５に示したＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの総合評価値欄２８ｋの当該行に格納する。
【０１３３】
（Ｓ３１１）：演算部２１は、全ての波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せについて総合評価値（Ｅall）の算出が完了した場合には処理Ｓ３１２に進み、処理が完了していない場合には処理Ｓ３０２に戻り、次の波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せについて処理を行う。
【０１３４】
（Ｓ３１２）：演算装置２１は解析処理の結果として、図１５のＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａに格納された値と、散布図に関するデータを画面上に出力して処理を終了する。演算部２１が操作者に提示する出力部３１の出力画面の一例を図２４に示す。
【０１３５】
図２４に示した出力画面Ｄ２００には、図１５のＡＰＣ設定データ候補テーブル２８ａの総合評価値欄２８ｋに格納された値が小さい順に、波長１欄２８ｃ、時間区間１欄２８ｄ、波長２欄２８ｅ、波長２欄２８ｆ、変更レシピ項目欄２８ｇ、総合評価値欄２８ｋ欄の各行に格納された値をＤ２０１の表として表示する。
【０１３６】
また総合評価値欄２８ｋの値が最小となる波長と時間区間と変更レシピ項目の組合せについては、当該波長と当該時間区間を用いて発光強度モニタ値を算出したときの、レシピ一定時のデータにおける発光強度モニタ値とエッチング結果の散布図をＤ２０２に表示する。また、同様に、当該変更レシピ項目の値が変更されたレシピ変更時のデータにおける発光強度モニタ値とエッチング結果の散布図をＤ２０３に表示する。
【０１３７】
装置管理者は、図２４に示す出力画面Ｄ２００を確認することで、ＡＰＣに用いる波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せを把握することが出来る。
【０１３８】
この図２４に示した表Ｄ２０１の総合評価値２４０７が一番小さく、総合評価値順位２４０１が１位の波長２４０２，２４０４、時間区間２４０３，２４０５、変更レシピ項目の組合せ２４０６は、図４に示したＡＰＣ設定データテーブル１５ａの各欄に格納される。装置管理者が画面Ｄ２００上でＡＰＣ実行ボタンＤ２０４に図示していないカーソルを合わせクリックして順位１位の組合せでＡＰＣ実行を承認すると、エッチング部１０は、このＡＰＣ設定データテーブル１５ａに格納されたデータを用いて、制御部１３でプラズマ加工部１１を制御してウェハ１１４に対して順次エッチング加工を行う。
【０１３９】
以上説明したように、本実施の形態のエッチング装置１（解析部２０）が実行する解析方法を用いることによって、多数の波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せの中から、ＡＰＣに用いる波長、時間区間、変更レシピ項目の組合せを把握することができる。
【０１４０】
本実施例によれば、分光計測データから発光強度モニタ値を算出する波長や時間区間を適切に決定することができるようになった。また、複数のレシピ項目の中からＡＰＣで変更するレシピ項目を適切に決定することが出来るようになった。これにより、レシピ変更時でも発光強度モニタ値とエッチング結果の間に、レシピ変更時でも傾向が変わらない安定した相関関係が得られるようになり、エッチング結果を高精度に制御することができるようになった。
【０１４１】
以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１・・・エッチング装置    １０・・・エッチング部    １１・・・プラズマ加工部    １２・・・分光器    １３・・・制御部    １４・・・記憶部    １５・・・ＡＰＣ設定データ記憶領域    １１０・・・ＩＦ部    ２０・・・解析部    ２１・・・演算部    ２２・・・記憶部    ２３・・・レシピ一定時エッチング結果データ記憶領域    ２４・・・レシピ一定時分光計測データ記憶領域    ２５・・・レシピ変更時エッチング結果データ記憶領域    ２６・・・レシピ変更時レシピデータ記憶領域    ２７・・・レシピ変更時分光計測データ記憶領域    ２８・・・ＡＰＣ設定データ候補記憶領域    ２１０・・・ＩＦ部    ３０・・・入力部    ３１・・・出力部    ３２・・・通信ＩＦ部    ３３・・・バス。
【図１】
0006310866.tif 000015
【図２】
0006310866.tif 000016
【図３】
0006310866.tif 000017
【図４】
0006310866.tif 000018
【図５】
0006310866.tif 000019
【図６】
0006310866.tif 000020
【図７Ａ】
0006310866.tif 000021
【図７Ｂ】
0006310866.tif 000022
【図８Ａ】
0006310866.tif 000023
【図８Ｂ】
0006310866.tif 000024
【図９Ａ】
0006310866.tif 000025
【図９Ｂ】
0006310866.tif 000026
【図１０】
0006310866.tif 000027
【図１１】
0006310866.tif 000028
【図１２】
0006310866.tif 000029
【図１３】
0006310866.tif 000030
【図１４】
0006310866.tif 000031
【図１５】
0006310866.tif 000032
【図１６】
0006310866.tif 000033
【図１７】
0006310866.tif 000034
【図１８】
0006310866.tif 000035
【図１９】
0006310866.tif 000036
【図２０】
0006310866.tif 000037
【図２１Ａ】
0006310866.tif 000038
【図２１Ｂ】
0006310866.tif 000039
【図２２Ａ】
0006310866.tif 000040
【図２２Ｂ】
0006310866.tif 000041
【図２３】
0006310866.tif 000042
【図２４】
0006310866.tif 000043