(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板に対し、第１の成膜プロセスおよび第２の成膜プロセスを実施する基板処理装置であって、
被処理基板を収容し、真空排気可能なチャンバーと、
前記チャンバー内に前記第１の成膜プロセスおよび前記第２の成膜プロセスのための処理ガスおよび前記チャンバー内を清浄化するクリーニング処理を行うためのクリーニングガスを供給するガス供給機構と、
前記チャンバー内を排気する排気機構と、
前記チャンバー内での処理を制御する制御部と
を具備し、
前記基板処理装置は、前記第１の成膜プロセスおよび前記第２の成膜プロセスの間に行われるプロセス間コンディショニング処理と、前記チャンバーで行われた前記第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値を基準として行われる枚数／膜厚基準のコンディショニング処理とを含むコンディショニング処理が実施可能であり、かつ各コンディショニング処理は前記クリーニングガスを用いて前記チャンバー内を清浄化するクリーニング処理、および該クリーニング処理後に、前記チャンバー内に所定の膜を堆積させるプリコート処理を含み、
前記制御部は、
前記チャンバー内で前記第１の成膜プロセスを実施するステップと、
前記チャンバー内で先行して行なわれた前記第１の成膜プロセスの情報を記憶部に保存するステップと、
前記チャンバー内で行なわれた前記第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が、前記枚数／膜厚基準のコンディショニング処理を実行する契機として予め規定された設定値に到達したか否かを判断するステップと、
前記設定値に到達していないと判断した場合に、前記記憶部から前記第１の成膜プロセスの情報を取得するステップと、
前記第１の成膜プロセスの後に前記チャンバー内で実施予定の後続の前記第２の成膜プロセスの内容について規定されたプロセスレシピから、前記第２の成膜プロセスの情報を取得するステップと、
取得された前記第１の成膜プロセスの情報および前記第２の成膜プロセスの情報に基づき、前記第１の成膜プロセスと前記第２の成膜プロセスの間に前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かを決定するステップと、
前記プロセス間コンディショニング処理を行うことが決定された際に、前記第２の成膜プロセスに先立って、プロセス間コンディショニング処理を実施するステップと、
前記プロセス間コンディショニング処理を実施した後に前記第２の成膜プロセスを実施するステップと、
前記チャンバー内で行なわれた第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達したか否かを判断するステップにおいて、前記処理枚数または前記成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達している場合に、前記第１の成膜プロセスに応じて定められた枚数／膜厚基準のコンディショニング処理のうち、前記クリーニング処理のみを実施し、前記プリコート処理は実施しないようにするステップと
を含む処理が行われるように制御する、基板処理装置。
【請求項２】
前記プロセス間コンディショニング処理の前記プリコート処理の内容は、前記第２の成膜プロセスに応じて定められている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かは、各プロセスの種類に基づき類似のプロセスグループ毎に予め割り当てられたプロセスグループ番号に基づいて、前記プロセス間コンディショニング処理の要否について規定されたテーブルを参照することにより決定される、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
被処理基板に対し、第１の成膜プロセスおよび第２の成膜プロセスを実施する基板処理装置のチャンバー内において該チャンバー内環境を整えるコンディショニング処理を行なうか否かを決定するコンディショニング要否決定方法であって、
前記コンディショニング処理は、前記第１の成膜プロセスおよび前記第２の成膜プロセスの間に行われるプロセス間コンディショニング処理と、前記チャンバーで行われた前記第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値を基準として行われる枚数／膜厚基準のコンディショニング処理とが併用され、かつ各コンディショニング処理はクリーニングガスを用いて前記チャンバー内を清浄化するクリーニング処理、および該クリーニング処理後に、前記チャンバー内に所定の膜を堆積させるプリコート処理を含み、
前記コンディショニング要否決定方法は、
前記チャンバー内で先行して行なわれた第１の成膜プロセスの情報を記憶部に保存するステップと、
前記チャンバー内で行なわれた第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が、前記枚数／膜厚基準のコンディショニング処理を実行する契機として予め規定された設定値に到達したか否かを判断するステップと、
前記設定値に到達していないと判断した場合に、前記記憶部から前記第１の成膜プロセスの情報を取得するステップと、
前記第１の成膜プロセスの後に前記チャンバー内で実施予定の後続の第２の成膜プロセスの内容について規定されたプロセスレシピから、前記第２の成膜プロセスの情報を取得するステップと、
取得された前記第１の成膜プロセスの情報および前記第２の成膜プロセスの情報に基づき、前記第１の成膜プロセスと前記第２の成膜プロセスの間に前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かを決定するステップと、
を含み、
前記チャンバー内で行なわれた第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達したか否かを判断するステップにおいて、前記処理枚数または前記成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達していると判断した場合に、前記第１の成膜プロセスに応じて定められた枚数／膜厚基準のコンディショニング処理のうち、前記クリーニング処理のみを実施し、前記プリコート処理は実施しない、コンディショニング要否決定方法。
【請求項５】
前記プロセス間コンディショニング処理の前記プリコート処理の内容は、前記第２の成膜プロセスに応じて定められている、請求項４に記載のコンディショニング要否決定方法。
【請求項６】
前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かは、各プロセスの種類に基づき類似のプロセスグループ毎に予め割り当てられたプロセスグループ番号に基づいて、前記プロセス間コンディショニング処理の要否について規定されたテーブルを参照することにより決定される、請求項４または請求項５に記載のコンディショニング要否決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理基板に対し成膜などの処理を行なう基板処理装置およびコンディショニング要否決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の製造工程においては、被処理基板である半導体ウエハ表面に配線パターンを形成したり、配線間のコンタクト用の凹部を埋め込んだりするために、例えばＷ（タングステン）、ＷＳｉ（タングステンシリサイド）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（チタンナイトライド）、ＴｉＳｉ（チタンシリサイド）、Ｃｕ（銅）、Ｔａ２Ｏ５（タンタルオキサイド）等の金属や金属化合物を堆積させて薄膜を形成することが行なわれている。【０００３】
例えば、タングステン含有ガスとしてＷＦ６ガスを用いるタングステン膜の成膜プロセスにおいて、スループットを向上させ、タングステン膜の埋め込み性を改善させるべく、初期タングステン膜形成工程では還元ガスとしてＳｉＨ４ガス、Ｓｉ２Ｈ６ガス、Ｂ２Ｈ６ガスのいずれかを用い、パッシベーションタングステン膜形成工程および主タングステン膜形成工程では還元ガスとしてＨ２ガスに切替える成膜方法が提案されている（例えば、特開２００４−２７３７６４号公報）。【０００４】
上記特開２００４−２７３７６４号公報に開示された成膜方法においては、要求される膜の特性に合わせて初期タングステン膜形成工程における還元ガスをＳｉＨ４ガス、Ｓｉ２Ｈ６ガス、Ｂ２Ｈ６ガスの中から選択することが望ましく、このような場合には、ウエハ毎に異なる種類のプロセスが一つの成膜チャンバー内で連続して実行されることになる。このように、一つの成膜装置のチャンバー内で異種プロセスを連続実行する場合には、先行プロセスで使用した残留ガスやチャンバー内に付着した堆積物が後続のプロセスに悪影響を与えることがあるため、先行プロセスと後続プロセスとの間にクリーニングを実行することが好ましい。また、クリーニングを実施した後は、後続プロセスの１枚目のウエハと２枚目以降のウエハとで処理条件を揃える目的で、チャンバー内に薄膜を堆積させるプリコート処理が行なわれる。このようなクリーニングやプリコートを含め、チャンバー内の環境を整備する処理をコンディショニング処理といい、先行プロセスと後続プロセスとの間に実行されるコンディショニング処理をプロセス間コンディショニングという。【０００５】
従来、プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かの判断は、工程管理者に委ねられている。このため、工程管理者が判断を誤り、例えば本来コンディショニング処理を行なうべきであるにもかかわらずそれらを実施しなかった場合には、後続プロセスに悪影響が生じることとなる。また、逆に、コンディショニング処理が不要であるにも拘わらず、それらを実施する場合には、成膜プロセス全体のスループットを低下させてしまうことになる。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、同一のチャンバー内で異種プロセスを実施する場合に、プロセス間コンディショニングを行なうか否かを的確に判断することができる基板処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、このようなプロセス間コンディショニングを行なうか否かを的確に判断することができるコンディショニング要否決定方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、被処理基板に対し、第１の成膜プロセスおよび第２の成膜プロセスを実施する基板処理装置であって、被処理基板を収容し、真空排気可能なチャンバーと、前記チャンバー内に前記第１の成膜プロセスおよび前記第２の成膜プロセスのための処理ガスおよび前記チャンバー内を清浄化するクリーニング処理を行うためのクリーニングガスを供給するガス供給機構と、前記チャンバー内を排気する排気機構と、前記チャンバー内での処理を制御する制御部とを具備し、前記基板処理装置は、前記第１の成膜プロセスおよび前記第２の成膜プロセスの間に行われるプロセス間コンディショニング処理と、前記チャンバーで行われた前記第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値を基準として行われる枚数／膜厚基準のコンディショニング処理とを含むコンディショニング処理が実施可能であり、かつ各コンディショニング処理は前記クリーニングガスを用いて前記チャンバー内を清浄化するクリーニング処理、および該クリーニング処理後に、前記チャンバー内に所定の膜を堆積させるプリコート処理を含み、前記制御部は、前記チャンバー内で前記第１の成膜プロセスを実施するステップと、前記チャンバー内で先行して行なわれた前記第１の成膜プロセスの情報を記憶部に保存するステップと、前記チャンバー内で行なわれた前記第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が、前記枚数／膜厚基準のコンディショニング処理を実行する契機として予め規定された設定値に到達したか否かを判断するステップと、前記設定値に到達していないと判断した場合に、前記記憶部から前記第１の成膜プロセスの情報を取得するステップと、前記第１の成膜プロセスの後に前記チャンバー内で実施予定の後続の前記第２の成膜プロセスの内容について規定されたプロセスレシピから、前記第２の成膜プロセスの情報を取得するステップと、取得された前記第１の成膜プロセスの情報および前記第２の成膜プロセスの情報に基づき、前記第１の成膜プロセスと前記第２の成膜プロセスの間に前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かを決定するステップと、前記プロセス間コンディショニング処理を行うことが決定された際に、前記第２の成膜プロセスに先立って、プロセス間コンディショニング処理を実施するステップと、前記プロセス間コンディショニング処理を実施した後に前記第２の成膜プロセスを実施するステップと、前記チャンバー内で行なわれた第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達したか否かを判断するステップにおいて、前記処理枚数または前記成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達している場合に、前記第１の成膜プロセスに応じて定められた枚数／膜厚基準のコンディショニング処理のうち、前記クリーニング処理のみを実施し、前記プリコート処理は実施しないようにするステップとを含む処理が行われるように制御する基板処理装置が提供される。
【０００８】
上記第１の観点において、前記プロセス間コンディショニング処理の前記プリコート処理の内容は、前記第２の成膜プロセスに応じて定められるようにすることができる。
【０００９】
また、前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かは、各プロセスの種類に基づき類似のプロセスグループ毎に予め割り当てられたプロセスグループ番号に基づいて、前記プロセス間コンディショニング処理の要否について規定されたテーブルを参照することにより決定されるようにすることができる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、被処理基板に対し、第１の成膜プロセスおよび第２の成膜プロセスを実施する基板処理装置のチャンバー内において該チャンバー内環境を整えるコンディショニング処理を行なうか否かを決定するコンディショニング要否決定方法であって、前記コンディショニング処理は、前記第１の成膜プロセスおよび前記第２の成膜プロセスの間に行われるプロセス間コンディショニング処理と、前記チャンバーで行われた前記第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値を基準として行われる枚数／膜厚基準のコンディショニング処理とが併用され、かつ各コンディショニング処理はクリーニングガスを用いて前記チャンバー内を清浄化するクリーニング処理、および該クリーニング処理後に、前記チャンバー内に所定の膜を堆積させるプリコート処理を含み、前記コンディショニング要否決定方法は、前記チャンバー内で先行して行なわれた第１の成膜プロセスの情報を記憶部に保存するステップと、前記チャンバー内で行なわれた第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が、前記枚数／膜厚基準のコンディショニング処理を実行する契機として予め規定された設定値に到達したか否かを判断するステップと、前記設定値に到達していないと判断した場合に、前記記憶部から前記第１の成膜プロセスの情報を取得するステップと、前記第１の成膜プロセスの後に前記チャンバー内で実施予定の後続の第２の成膜プロセスの内容について規定されたプロセスレシピから、前記第２の成膜プロセスの情報を取得するステップと、取得された前記第１の成膜プロセスの情報および前記第２の成膜プロセスの情報に基づき、前記第１の成膜プロセスと前記第２の成膜プロセスの間に前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かを決定するステップと、を含み、前記チャンバー内で行なわれた第１の成膜プロセスにおける被処理基板の処理枚数または成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達したか否かを判断するステップにおいて、前記処理枚数または前記成膜膜厚の累積値が前記設定値に到達していると判断した場合に、前記第１の成膜プロセスに応じて定められた枚数／膜厚基準のコンディショニング処理のうち、前記クリーニング処理のみを実施し、前記プリコート処理は実施しない、コンディショニング要否決定方法が提供される。
【００１６】
上記第２の観点において、前記プロセス間コンディショニング処理の前記プリコート処理の内容は、前記第２の成膜プロセスに応じて定められるようにすることができる。
【００１７】
また、前記プロセス間コンディショニング処理を行なうか否かは、各プロセスの種類に基づき類似のプロセスグループ毎に予め割り当てられたプロセスグループ番号に基づいて、前記プロセス間コンディショニング処理の要否について規定されたテーブルを参照することにより決定されるようにすることができる。
【００１８】
本発明によれば、先行するプロセスと後続のプロセスとが異種プロセスである場合でも、基板処理装置のチャンバー内を最適なコンディションに維持した状態で後続のプロセスを実施できる。しかも、先行プロセスと後続プロセスの種類に応じて自動的にプロセス間コンディショニングの要否を決定できることから、工程管理者の作業負担を軽減できるとともに、判断ミス等による後続プロセスへの悪影響を極力回避でき、成膜プロセスの信頼性を高めることができる。
【００１９】
また、先行プロセスと後続プロセスの組合せにより、プロセス間コンディショニングを行なわずに後続プロセスを実施できる場合には、プロセス間コンディショニングは「不要」との判断が自動的になされることから、不必要なプロセス間コンディショニングを実施することが回避され、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明方法を実施可能なマルチチャンバータイプの成膜システムを示す概略構成図。
【図２】成膜システムにおける制御系の説明に供する図面。
【図３】成膜装置の概略構成を示す断面図。
【図４Ａ】成膜処理におけるガスの切替えタイミングを示す図。
【図４Ｂ】成膜処理におけるガスの切替えタイミングを示す図。
【図５】第１実施形態に係るコンディショニング要否決定方法における処理手順の概要を示すフローチャート。
【図６】プロセス間コンディショニングテーブルの概要を説明する図。
【図７】第２実施形態にかかるコンディショニング要否決定方法における処理手順の概要を示すフローチャート。
【図８】ウエハ間コンディショニングの手順を示す工程図。
【図９】ウエハ間コンディショニングとプロセス間コンディショニングが重複して行なわれる場合の手順を示す工程図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるマルチチャンバータイプの成膜システムを示す概略構成図である。【００２２】
図１に示すように、この成膜システム１００は、ウエハＷ上に例えばタングステン膜を成膜するための合計４つの成膜装置（ＰＭ）１，２，３，４を有しており、これら成膜装置１，２，３，４は、六角形をなすウエハ搬送室（ＴＭ）５の４つの辺にそれぞれ対応して設けられている。なお、成膜装置１〜４は、それぞれ同じ構造を有している。また、ウエハ搬送室５の他の２つの辺にはそれぞれロードロック室（ＬＬＭ）６，７が設けられている。これらロードロック室６，７のウエハ搬送室５と反対側にはウエハ搬入出室８が設けられており、ウエハ搬入出室８のロードロック室６，７と反対側にはウエハＷを収容可能な３つのフープ（ＦＯＵＰ）Ｆを取り付けるポート９，１０，１１が設けられている。【００２３】
成膜装置１〜４およびロードロック室６，７は、図１に示すように、ウエハ搬送室５の各辺にゲートバルブＧを介して接続され、これらは各ゲートバルブＧを開放することによりウエハ搬送室５と連通され、各ゲートバルブＧを閉じることによりウエハ搬送室５から遮断される。また、ロードロック室６，７のウエハ搬入出室８に接続される部分にもゲートバルブＧが設けられており、ロードロック室６，７は、ゲートバルブＧを開放することによりウエハ搬入出室８に連通され、これらを閉じることによりウエハ搬入出室８から遮断される。【００２４】
ウエハ搬送室５内には、成膜装置１〜４、およびロードロック室６，７に対して、被処理体であるウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送装置１２が設けられている。このウエハ搬送装置１２は、ウエハ搬送室５の略中央に配設されており、回転および伸縮可能な回転・伸縮部１３の先端にウエハＷを保持する２つのブレード１４ａ，１４ｂを有しており、これら２つのブレード１４ａ，１４ｂは互いに反対方向を向くように回転・伸縮部１３に取り付けられている。なお、このウエハ搬送室５内は所定の真空度に保持されるようになっている。【００２５】
ウエハ搬入出室８の天井部にはＨＥＰＡフィルタ（図示せず）が設けられており、このＨＥＰＡフィルタを通過した清浄な空気がウエハ搬入出室８内にダウンフロー状態で供給され、大気圧の清浄空気雰囲気でウエハＷの搬入出が行われるようになっている。また、ウエハ搬入出室８のフープＦ取り付け用の３つのポート９，１０，１１にはそれぞれシャッター（図示せず）が設けられており、これらポート９，１０，１１にウエハＷを収容したフープＦまたは空のフープＦが直接取り付けられ、取り付けられた際にシャッターが外れて外気の侵入を防止しつつウエハ搬入出室８と連通するようになっている。また、ウエハ搬入出室８の側面にはアライメントチャンバ１５が設けられており、そこでウエハＷのアライメントが行われる。【００２６】
ウエハ搬入出室８内には、フープＦに対するウエハＷの搬入出およびロードロック室６，７に対するウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送装置１６が設けられている。このウエハ搬送装置１６は、多関節アーム構造を有しており、フープＦの配列方向に沿ってレール１８上を走行可能であり、その先端のハンド１７上にウエハＷを載せてその搬送を行うようになっている。【００２７】
このような成膜システム１００においては、まず、大気圧の清浄空気雰囲気に保持されたウエハ搬入出室８内のウエハ搬送装置１６により、いずれかのフープＦからウエハＷを一枚取り出してアライメントチャンバ１５に搬入し、ウエハＷの位置合わせを行う。次いで、ウエハＷをロードロック室６，７のいずれかに搬入し、そのロードロック室内を真空引きした後、ウエハ搬送室５内のウエハ搬送装置１２によりそのロードロック室内のウエハＷを取り出し、ウエハＷを成膜装置１〜４のいずれかに装入する。そして、成膜装置１〜４内のいずれかで例えばタングステン膜などの成膜処理を行う。その後、成膜後のウエハＷをウエハ搬送装置１２によりロードロック室６，７のいずれかに搬入し、その中を大気圧に戻した後、ウエハ搬入出室８内のウエハ搬送装置１６によりロードロック室内のウエハＷを取り出し、フープＦのいずれかに収容する。このような動作を１ロットのウエハＷに対して行うことにより、１ロットの処理が終了する。【００２８】
成膜システム１００におけるシステム全体の制御や、成膜装置１〜４におけるプロセス条件等の制御は、制御部１９によって行われる。図２に成膜システム１００における制御系の構成例を示す。制御部１９は、ＣＰＵ（コンピュータ）を備えたコントローラ１０１と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０２と、記憶部１０３を具備している。この制御部１９は、成膜システム１００における各エンドデバイス例えば各成膜装置１〜４、ウエハ搬送室５、ロードロック室６，７との間で各種の信号やデータの交換が可能なように接続され、これらを統括して制御する。なお、制御部１９は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して成膜システム１００が設置されている工場全体の製造工程を管理する図示しないＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）にも接続されている。そして、前記ＭＥＳは制御部１９と連携して成膜システム１００にて行なわれる各工程のリアルタイム情報を管理すると共に、工場全体の負荷等を考慮して各工程に関する判断を行う。【００２９】
また、各エンドデバイスには、それぞれ個別の制御部としてモジュールコントローラ（ＭＣ）が設けられている。例えば成膜装置１〜４のモジュールコントローラ１ａ〜４ａは、各成膜装置１〜４で行なわれたプロセス履歴などを含むプロセス情報などを保存するためのメモリ６０と、各成膜装置１〜４で行なわれるプロセス毎のウエハ処理枚数をカウントする枚数カウンタ６１とを有している。【００３０】
制御部１９のコントローラ１０１は、インターフェース１０２および記憶部１０３との間で各種の信号やデータの交換が可能なように接続されている。また、コントローラ１０１は、各エンドデバイスのモジュールコントローラ１ａ〜７ａに個別に制御信号を送出することにより、各モジュールコントローラ１ａ〜７ａを介して、各エンドデバイスにおける所定の処理例えば成膜装置１〜４内において成膜処理やコンディショニング処理などが行なわれるように制御する。【００３１】
また、コントローラ１０１は、成膜システム１００における各成膜装置１〜４に個別に配備されたモジュールコントローラ１ａ〜４ａのメモリ６０に蓄積された種々のプロセス情報例えばその成膜装置でどのようなプロセスが実施されたかというプロセス履歴や、枚数カウンタ６１によりカウントされたウエハＷの処理枚数（枚数カウント値）などの情報をデータ信号として受取り、これらを参照して例えば前記成膜装置１〜４において適切に成膜処理やコンディショニング処理が行なわれるように制御する。【００３２】
インターフェース１０２は、工程管理者が成膜システム１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや成膜システム１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を具備している。【００３３】
記憶部１０３には、成膜システム１００で実行される各種処理をコントローラ１０１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記憶されたレシピなどが保存されている。そのようなレシピとしては、例えばウエハ搬送室５内のウエハ搬送装置１２によるウエハＷの搬送先や搬送順序などに関する搬送レシピ、各成膜装置１〜４において成膜処理などを行なうための具体的なガス種、その流量、処理圧力、処理温度などが規定されたプロセスレシピ、各成膜装置１〜４においてコンディショニング処理の一つとして行なわれるプリコート処理などに関するプロローグレシピ、同様にコンディショニング処理の一つとして行なわれるクリーニング処理などに関するエピローグレシピなどが含まれる。【００３４】
また、記憶部１０３には、後述するように各成膜装置１〜４に関するプロセス間コンディショニングの要否をコントローラ１０１が判断する際に使用されるプロセス間コンディショニングテーブル（図６参照）なども保存されている。【００３５】
上記のような構成の制御部１９は、必要に応じて、インターフェース１０２からの指示等にて任意のレシピ、例えば搬送レシピ、プロセスレシピ、プロローグレシピ、エピローグレシピ等を記憶部１０３から呼び出し、必要に応じてこれらのレシピを組み合わせてコントローラ１０１に実行させることで、コントローラ１０１の制御下で、成膜システム１００での所望の処理が行われる。【００３６】
前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されている。記憶媒体としては、例えばハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、フラッシュメモリのような半導体メモリ等を挙げることができる。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。【００３７】
次に、成膜システム１００おける成膜装置１〜４のうち、成膜装置１を代表例に挙げ、その構成について説明を行なう。図３は、成膜装置１をタングステン膜の成膜プロセスに使用する場合の概略断面図である。この成膜装置１は、例えば略円筒形状をしたアルミニウム製のチャンバー２０を有している。このチャンバー２０内の天井部には、例えば各種の成膜ガスやキャリアガス等を導入するためのシャワーヘッド２１が設けられている。シャワーヘッド２１の中央部には、ガス導入部２２が形成されており、このガス導入部２２は、ガス供給管２３を介してガス供給部２４に接続されている。【００３８】
ガス供給部２４は、例えばタングステン膜の成膜原料であるＷＦ６ガスを供給するＷＦ６ガス供給源２５、還元ガスであるＳｉＨ４ガスを供給するＳｉＨ４ガス供給源２６、同Ｂ２Ｈ６ガスを供給するＢ２Ｈ６ガス供給源２７、同Ｈ２ガスを供給するＨ２ガス供給源２８、キャリアガスを供給するキャリアガス供給源２９およびクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給源３０を備えている。各ガス供給源に接続する各々のガスライン２３ａには、開閉バルブ３１，３１の間にマスフローコントローラ３２が設けられており、供給されるガスの切替えや流量等の制御が出来るように構成されている。【００３９】
シャワーヘッド２１の下面には、多数のガス噴射口３３が設けられており、そこから処理空間Ｓに向けて成膜ガスやクリーニングガスを噴射できるようになっている。また、シャワーヘッド２１内部の空所２１ａには、複数の拡散孔３４を有する拡散板３５が配備されており、シャワーヘッド２１内に導入されたガスの拡散を促進できるようになっている。【００４０】
チャンバー２０内には、ウエハＷを載置するための載置台３６が設けられている。この載置台３６は、チャンバー２０の底部に立設された円筒状のリフレクタ３７上に、例えばＬ字状の３本の保持部材３８（２本のみ図示）を介して設置されている。載置台３６の下方には、複数本例えば３本のＬ字状のリフタピン３９（２本のみ図示）が起立状態で配備されている。各リフタピン３９はリフレクタ３７に形成された挿通孔（図示せず）を挿通して、その基端部においてリング部材４０に支持されている。リング部材４０は、チャンバー２０の底部に貫通して設けられた連結棒４１を介して昇降駆動部４２に連結されている。そして、リング部材４０を連結棒４１によって上下に変位させることにより、各リフタピン３９が載置台３６に形成された貫通孔３６ａを介して載置台３６の上面に対して突没自在に上下動できるように構成されている。なお、チャンバー２０の底部の貫通孔２０ａに貫通配備された連結棒４１の周囲には、伸縮可能なベローズ４３が配備され、チャンバー２０において内部の気密状態を保持できるようになっている。【００４１】
また、チャンバー２０の底部の周縁部には、複数の排気口４４が設けられている。各排気口４４は、排気管４５を介して図示しない真空ポンプに接続されており、チャンバー内を所定の真空度まで真空引きできるようになっている。また、チャンバー２０の側壁には、ウエハＷを搬出入する際に通過させる搬送用開口２０ｂが設けられており、この搬送用開口２０ｂには、ゲートバルブＧが配備されている。【００４２】
また、載置台３６の下方には、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓４６が図示しないＯリング等のシール部材を介して気密に設けられている。また、透過窓４６の下方には、箱形の加熱室４７が設けられている。この加熱室４７内には、加熱手段として例えば複数の加熱ランプ４８が配備されている。各加熱ランプ４８は、反射鏡としての機能も併有する回転台４９に取り付けられており、この回転台４９は、回転軸５０を介して加熱室４７の底部に設けられたモータ５１により回転可能に構成されている。加熱ランプ４８より放射された熱は、透過窓４６を透過して厚みの薄い載置台３６の下面に到達し、これを加熱し、更にこの載置台３６上のウエハＷを間接的に加熱できるようになっている。【００４３】
また、チャンバー２０の底部の排気口４４に接続された排気管４５には、チャンバー内の状態を検知する検知手段５２が設けられている。この検知手段５２としては、例えば、排気管４５に配備されたＡＰＣ弁（自動圧力調節弁；図示省略）の弁開度をモニターする弁開度監視装置を挙げることができる。この場合、検知手段５２としての弁開度監視装置は、チャンバー内堆積物の分解反応により発生するガス量の変化に伴う前記弁開度の変化量を検出するもので、これにより、チャンバー内の堆積物の残量を検知することができる。また、検知手段５２の別の例として、前記排気管４５を通過する排気ガス中のパーティクル数を計測するパーティクルカウンタ（図示省略）を挙げることができる。この場合、検知手段５２としてのパーティクルカウンタは、排気ガス中のパーティクル数の計測結果に基づいてチャンバー内の堆積物の量を検知することができる。【００４４】
次に、以上のように構成された成膜装置１を用いて行われるタングステン膜の成膜プロセスについて説明する。まず、チャンバー２０の側壁に配備したゲートバルブＧを開き、搬送用開口２０ｂを介してウエハ搬送室５からウエハ搬送装置１２によってチャンバー２０内にウエハＷを搬入するとともに、昇降駆動部４２を駆動させてリング部材４０を上昇させることによってリフタピン３９を載置台３６よりも突出させてウエハＷを受け取る。次に、昇降駆動部４２を駆動させてリング部材４０を下降させることによってリフタピン３９を下降させ、ウエハＷを載置台３６上に載置する。このウエハＷの表面には予め凹部が形成され、該凹部の内面には、下地膜としてＴｉ／ＴｉＮ膜のようなバリヤ層が成膜されているものとする。【００４５】
次に、処理ガスとして所定の成膜ガス、キャリアガス等をガス供給部２４から所定のタイミング（後述）でシャワーヘッド２１へ所定量ずつ供給し、シャワーヘッド下面のガス噴射口３３からチャンバー２０内におけるウエハＷの上方の処理空間Ｓへ略均等に供給する。また、排気口４４からチャンバー２０内を吸引排気することにより、チャンバー２０内を所定の圧力にまで減圧する。そして、載置台３６の下方の加熱ランプ４８の電源を入れる。【００４６】
加熱ランプ４８から放出された熱は、透過窓４６を透過して載置台３６の裏面を加熱する。載置台３６は、例えば厚さ１ｍｍ程度と薄く形成されているため、その上に載置されたウエハＷに速やかに熱が伝導し、ウエハＷを迅速に所定温度まで加熱できるようになっている。そして、チャンバー２０内に供給された成膜ガスに所定の化学反応が生じ、タングステンの薄膜がウエハＷの上面全体に堆積させられる。
成膜プロセスの終了後、ゲートバルブＧを開き、搬送用開口２０ｂを介してチャンバー２０からウエハＷが搬出される。【００４７】
次に、図４Ａ、４Ｂを参照しながら成膜装置１〜４を用いるタングステン薄膜の成膜における各ガスの供給のタイミングについて簡単に説明する。ここで例示する成膜プロセスは、初期タングステン膜形成工程８０と、パッシベーションタングステン膜形成工程８１と、主タングステン膜形成工程８２とを含んでいる。【００４８】
図４Ａは、タングステン含有ガスとしてＷＦ６ガスを用い、還元ガスとしてジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスおよび水素（Ｈ２）ガスを用いる成膜プロセスの例であり、図４Ｂは、タングステン含有ガスとしてＷＦ６ガスを用い、還元ガスとしてシラン（ＳｉＨ４）ガスおよび水素（Ｈ２）ガスを用いる成膜プロセスの例である。以下に説明する初期タングステン膜形成工程８０、パッシベーションタングステン膜形成工程８１及び主タングステン膜形成工程８２は、同一チャンバー内で順次行われる。【００４９】
図４Ａにおいて、まず、初期タングステン膜形成工程８０では、還元ガスであるＢ２Ｈ６ガスを供給する還元ガス供給工程９０と、タングステン含有ガスであるＷＦ６ガスを供給するタングステンガス供給工程９１と、これらの間に実施されるパージ工程９２とを、交互に複数回繰り返し行う。すなわち、Ｂ２Ｈ６ガスの供給とＷＦ６ガスの供給を交互に繰り返し行い、それらの間にパージ工程９２を介在させることにより、初期タングステン膜を形成する。還元ガス供給工程９０とタングステンガス供給工程９１では、キャリアガスとして不活性ガス例えばＡｒガス等を継続して流す。パージ工程９２では、チャンバー内にキャリアガスと同様に不活性ガス例えばＡｒガス、Ｎ２ガス等を供給しつつ真空引きが行なわれる。この不活性ガスは、初期タングステン膜形成工程８０を通じて継続して供給される。初期タングステン膜形成工程８０では、ある還元ガス供給工程９０から次の還元ガス供給工程９０の開始までの期間を１サイクルとしたとき、複数サイクルを実施できるが、そのサイクル数は特に限定されるものではない。なお、初期タングステン膜形成工程８０の最後は、還元ガス供給工程９０で終了する。【００５０】
初期タングステン膜を形成した後は、還元ガスとしてＢ２Ｈ６ガスに代えてＨ２ガスを用い、このＨ２ガスとＷＦ６ガスをチャンバー内に同時に供給してパッシベーションタングステン膜を形成するパッシベーションタングステン膜形成工程８１を行う。このパッシベーションタングステン膜形成工程８１では、ＷＦ６ガスの流量を徐々に増加させていくことが好ましい。なお、ここでもキャリアガスとして不活性ガス例えばＡｒガス、Ｎ２ガス等を継続して流す。このパッシベーションタングステン膜形成工程８１により、初期タングステン膜上にパッシベーションタングステン膜が形成される。【００５１】
パッシベーションタングステン膜形成工程８１が終了した後は、ＷＦ６ガスの流量を増加した状態に維持し、Ｈ２ガスの流量を減らして主タングステン膜形成工程８２を継続して行う。ここでもキャリアガスとして不活性ガス例えばＡｒガス、Ｎ２ガス等を継続して流す。このようにして所定の時間の主タングステン膜形成工程８２を行って、例えばウエハＷに形成された凹部を主タングステン膜で完全に埋め込む。この時のプロセス圧力およびプロセス温度は、パッシベーションタングステン膜形成工程８１が終了した時点から実質的に変動させず、それぞれ一定に保つことが好ましい。【００５２】
図４Ｂの成膜プロセスは、初期タングステン膜形成工程８０の還元ガス供給工程９０において、還元ガスであるＢ２Ｈ６ガスに替えてＳｉＨ４ガスを使用する以外は、図４Ａについて説明した内容と同様の手順で実施できるので、同じ工程には同一の符号を付して説明を省略する。【００５３】
なお、上記例では、還元ガスとしてジボラン（Ｂ２Ｈ６）とシラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）を用いたが、これらに代えて、例えばジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）、ホスフィン（ＰＨ３）等を用い、これらを適宜組み合わせてもよい。また、タングステン含有ガスとしては、ＷＦ６ガスに限定されず、有機金属化合物のタングステンソースガスを用いてもよい。【００５４】
このようなタングステン膜の成膜プロセスでは、初期タングステン膜形成工程８０と、パッシベーションタングステン膜形成工程８１と、主タングステン膜形成工程８２の３工程を途中で還元ガスの種類と供給タイミングを変化させながら同一のチャンバー内で連続的に行う。そして、仮に図４Ａに例示した成膜プロセスと、図４Ｂに例示した成膜プロセスを同一のチャンバー内で引き続き実施する場合、初期タングステン膜形成工程８０で使用する還元ガス（Ｂ２Ｈ６またはＳｉＨ４）の種類が異なることから、図４Ａの成膜プロセスに対し、図４Ｂの成膜プロセスは異種プロセスとなる。そして、このような異種プロセスを連続実行する際には、例えば先行プロセスである図４Ａの成膜プロセスで使用したＢ２Ｈ６またはその分解物のホウ素（Ｂ）がチャンバー内に残留すると、後続プロセスである図４Ｂの成膜プロセスに悪影響を与えるおそれがある。このため、先行プロセスである図４Ａの成膜プロセスと、後続プロセスである図４Ｂの成膜プロセスとの間で必要に応じてプロセス間コンディショニングを実施することが好ましい。本発明では、このプロセス間コンディショニングを行なうか否かの判断を自動的に行なう。【００５５】
次に、このコンディショニング要否決定方法に関して具体例を挙げて説明を行なう。【００５６】
＜第１実施形態＞
図５は、タングステン薄膜の成膜に好適に適用可能なコンディショニング要否決定方法の基本的な手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、先行のプロセスを「プロセスＡ」、後続のプロセスを「プロセスＢ」とする。なお、図５におけるプロセスＡとプロセスＢは、成膜システム１００の成膜装置１〜４のいずれか一つ（同一チャンバー内）において実施される。以下では、成膜装置１で実施する場合を例に挙げて説明する。【００５７】
まず、成膜装置１において、任意のプロセスＡを実施する（ステップＳ１）。プロセス間コンディショニングは、先行するプロセスと、後続のプロセスの間に実施するものであるため、図５では、先行プロセスであるプロセスＡを実施している状態から記載している。なお、成膜装置１において既にプロセスＡの全ての処理が終了し、アイドル状態となっていてもよい。【００５８】
次に、ステップＳ２では、制御部１９のコントローラ１０１によって、成膜装置１においてプロセスＡが終了したか否か、かつ、次ロットが開始されたか否か、が判断される。ここで、プロセスＡが終了と判断されるのは、例えばプロセスＡに関するロットの最後のウエハＷが成膜装置１から搬出されたとの信号が成膜装置１のモジュールコントローラ１ａから制御部１９のコントローラ１０１に送られた場合や、インターフェース１０２からプロセスＡの終了（中断を含む）の指示が入力された場合などである。また、次ロットが開始された、と判断されるのは、例えばインターフェース１０２から次ロット（プロセスＢ）の開始指示が入力された場合などである。【００５９】
一方、ステップＳ２でプロセスＡが終了しない（Ｎｏ）と判断された場合には、成膜装置１でプロセスＡの処理が継続される。また、例えばプロセスＡは終了したが、成膜装置１がアイドル状態であり、ステップＳ２で次ロットは開始されない（Ｎｏ）と判断された場合には、次ロットが開始されるまでアイドル状態が継続される。【００６０】
ステップＳ２で、「プロセスＡが終了、かつ次ロットが開始」（Ｙｅｓ）と判断された場合、次のステップＳ３では、制御部１９のコントローラ１０１が、先行プロセスＡのプロセス情報を取得する。このプロセス情報は、前記のように成膜装置１のモジュールコントローラ１ａのメモリ６０に保存されており、これをコントローラ１０１が読み込むことにより取得できる。ここで、「プロセス情報」は、先行プロセス（プロセスＡ）の成膜ガス種や成膜温度等の詳細な内容である必要はなく、先行プロセス毎あるいは先行プロセスを含むプロセスグループ毎に個別に割り当てられた識別記号例えばプロセスグループ番号などであってもよい。【００６１】
次に、コントローラ１０１は、後続プロセスＢのプロセス情報を取得する（ステップＳ４）。後続プロセスのプロセス情報は、コントローラ１０１が、制御部１９の記憶部１０３に保存されたプロセスＢのプロセスレシピを読み込むことにより取得できる。この「後続プロセスの情報」についても、例えば後続プロセス毎あるいは後続プロセスを含むプロセスグループ毎に個別に割り当てられた識別記号例えばプロセスグループ番号などを用いることができる。【００６２】
次いで、コントローラ１０１は、取得した先行プロセスの情報および後続プロセスの情報を元に、記憶部１０３に保存されたプロセス間コンディショニングテーブルを参照する（ステップＳ５）。ここで使用されるプロセス間コンディショニングテーブルの一例を図６に示す。プロセス間コンディショニングテーブル２００は、プロセスの種類（例えば使用する原料ガスの種類や成膜温度など）に基づき類似のプロセスを予めいくつかのグループに分類した上で、先行プロセスグループのプロセスグループ番号と後続プロセスグループのプロセスグループ番号の組合せのマトリックスとして構成されている。このようなプロセスグループ番号のマトリックスは、先行プロセスと後続プロセスにおいてそれぞれ使用されるガスの種類や成膜温度などに基づいて、先行プロセスの残留雰囲気や堆積物、温度などが後続プロセスへ影響を及ぼすか否かを考慮して作成されている。【００６３】
コントローラ１０１は、プロセス間コンディショニングテーブル２００を参照した結果を元に、プロセス間コンディショニングの要否を判断する（ステップＳ６）。図６に示すプロセス間コンディショニングテーブル２００では、各プロセスグループに割り当てられたそれぞれ固有のプロセスグループ番号に従い、先行プロセスと後続プロセスのプロセスグループ番号を照合することによって、プロセス間コンディショニングの要否を決定することができる。プロセス間コンディショニングテーブル２００のうち、「要」はプロセス間コンディショニングが必要であることを意味し、「不要」はプロセス間コンディショニングが不要であることを意味する。例えば先行プロセスであるプロセスＡおよび後続プロセスであるプロセスＢが共に「プロセスグループ番号１」に属する場合には、図６を参照すると、プロセス間コンディショニングは「不要」と判断される。また、例えば先行するプロセスＡが「プロセスグループ番号１」に属し、後続のプロセスＢが「プロセスグループ番号３」に属する場合には、図６からプロセス間コンディショニングが「要」（必要）と判断される。なお、プロセス間コンディショニングテーブルの形式や内容は、特に限定されるものではない。例えば、図６のようなプロセスグループ毎ではなく、個々のプロセス毎にマトリックスを作製し、プロセス間コンディショニングの要否を規定した表を用いることもできる。【００６４】
ステップＳ６でプロセス間コンディショニングが必要（Ｙｅｓ）と判断された場合には、コントローラ１０１から成膜装置１のモジュールコントローラ１ａに制御信号を送出することにより、チャンバー内のプロセス間コンディショングが実行される（ステップＳ７）。このプロセス間コンディショニングは、例えば、成膜装置１のチャンバー内のドライクリーニング、該ドライクリーニング後のプリコートのほか、チャンバー内の温度調節、サイクルパージ処理、ベーキング処理など、チャンバー内環境を整える種々の処理、およびそれらの組合せにより実施できる。例えば、プロセス間コンディショニングとしてドライクリーニングを実施する場合には、チャンバー内を加熱した状態で、クリーニングガスとして例えばＣｌＦ３などのハロゲン系ガスを導入することにより、当該ガスのエッチング作用により、チャンバー内の堆積物等を除去することができる。また、プロセス間コンディショニングとしてプリコートを実施する場合には、プリコート時の成膜温度を後続プロセスの内容に応じて例えば３５０〜５００℃程度に設定して実施することができる。なお、プロセス間コンディショニングは、チャンバー内にダミーウエハＷｄを搬入し、載置台３６に載置した状態で行なうことも可能である。【００６５】
ステップＳ７で行なわれるプロセス間コンディショニングについては、全てのプロセス間に一律に適用可能な内容に設定することも可能であるが、先行プロセスもしくは後続プロセスに適合した個別の内容のプロセス間コンディショニングを実施することが好ましく、後続プロセスの内容に適合したプロセス間コンディショニングを行なうことがより好ましい。この場合、例えば、前記プロセス間コンディショニングテーブル２００の一要素としてプロセス間コンディショニングの内容を規定しておくこともできる。また、後述する実施形態のように、後続プロセスに付随してその最初に行なわれるプロローグレシピ中に規定されたプリコート処理や、後続プロセスの最後に行なわれるエピローグレシピ中に規定されたクリーニング処理を実行することもできる。このような後続プロセスにおけるプロローグレシピやエピローグレシピは、後続プロセス毎あるいは後続プロセスを含むプロセスグループ毎に予め設定しておくことができる。このように、後続プロセスを基準にプロセス間コンディショニングの内容を設定することにより、先行プロセスの内容がどのようなものでも後続プロセスへの影響を極力排除することできる。【００６６】
ステップＳ７のプロセス間コンディショニングが終了した後は、コントローラ１０１から成膜装置１に制御信号を送出することにより、引き続き同一のチャンバー２０でウエハＷ搬入後、後続プロセスであるプロセスＢが実施される（ステップＳ８）。この際、成膜装置１のチャンバー内はプロセス間コンディショニングによって先行プロセスの影響が排除されているので、良好な環境でプロセスＢを実施できる。【００６７】
一方、ステップＳ６でプロセス間コンディショニングは不要（Ｎｏ）と判断された場合には、プロセスＡとプロセスＢは類似のプロセスであり、そのままプロセスＢを実行しても後続プロセスへの影響はないことから、プロセス間コンディショニングは実行されず、コントローラ１０１の制御によりステップＳ８で後続プロセスであるプロセスＢが実施される。【００６８】
以上のステップＳ１〜ステップＳ８の処理によって、先行するプロセスＡと後続のプロセスＢとが異種プロセスである場合でも、チャンバー内を最適なコンディションに維持した状態で後続のプロセスＢを実施できる。しかも、先行プロセスと後続プロセスの種類（プロセスグループ）に応じて自動的にプロセス間コンディショニングの要否を決定できることから、工程管理者の作業負担を軽減できるとともに、判断ミス等による後続プロセスへの悪影響を極力回避でき、成膜プロセスの信頼性を高めることができる。【００６９】
また、先行プロセスと後続プロセスの組合せによっては、プロセス間コンディショニングを行なわずに後続プロセスを実施できる場合があり、このような場合には、ステップＳ６でプロセス間コンディショニング不要（Ｎｏ）との判断が自動的になされることから、不必要なプロセス間コンディショニングの実施が回避され、スループットの向上を図ることができる。【００７０】
また、本実施形態では、プロセス間コンディショニングの要否の判断（ステップＳ６）を、プロセスの種類（例えば使用する原料ガスの種類や成膜温度など）に基づき予めグループ分けされた先行プロセスグループと後続プロセスグループのプロセスグループ番号によって簡単に対応付けされたプロセス間コンディショニングテーブル２００を参照して行なう構成としたことにより、コントローラ１０１のＣＰＵへの演算処理の負荷が極めて小さく、迅速かつ確実な判断を行なうことができる。【００７１】
次に、本発明のプロセス間コンディショニングと枚数／膜厚コンディショニングと併用した場合の実施形態について、図７および図８を参照しながら説明を行なう。ここで、「枚数／膜厚コンディショニング」とは、例えば成膜装置１のチャンバー内でのウエハＷの処理枚数が設定値に達した時点、あるいはチャンバー内での成膜処理によりウエハＷ上に形成された薄膜の累積膜厚が設定値に達した時点で行なわれるコンディショニングである。例えば、成膜装置１内で同種のプロセスを複数枚のウエハＷに対して実施する場合、処理枚数が増加するに伴い成膜装置１のチャンバー内に堆積物が蓄積していく。このような堆積物が一定量以上蓄積すると、その一部が剥がれてパーティクルを発生させたり、チャンバー内のガスの流れや熱分布に影響を与えたりすることによって、プロセスに悪影響を与える。このため、同種のプロセスを実施している途中でも、ウエハＷの処理枚数や形成された薄膜の累積膜厚を基準にチャンバー内のコンディショニングが行なわれる。【００７２】
上記のような枚数／膜厚コンディショニングと、プロセス間コンディショニングの両方を実施する設定がなされている場合において、例えば、枚数／膜厚コンディショニングとプロセス切替えのタイミングとが重なった場合には、二種のコンディショニングが連続して行なわれることになる。スループット向上の観点からは、クリーニングやプリコートを繰り返し行なうことは無駄であり、二種のコンディショニングの調整を図ることが好ましい。しかし、かかる判断を工程管理者が行なうとすれば、二種のプロセス間および二種のコンディショニング間での調整が必要になることから、煩雑さが増し、判断ミスが生じやすい。このため、以下に説明する第２実施形態では、プロセス間コンディショニングと枚数／膜厚コンディショニングとの調整を自動的に行なうようにした。【００７３】
＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態にかかるコンディショニング要否決定方法の基本的な手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態では、枚数／膜厚コンディショニングの一例として、成膜システム１００の各成膜装置１〜４のそれぞれにおける処理枚数が予め定められた設定値に達した場合に、次のウエハＷの処理が開始される前に自動的にコンディショニングを行なうウエハ間コンディショニングと、前記プロセス間コンディショニングとの両方の機能が有効に設定されている場合を例に挙げて説明する。本実施形態においても、先行のプロセスを「プロセスＡ」、後続のプロセスを「プロセスＢ」とする。図７におけるプロセスＡとプロセスＢは、同一チャンバー内において実施されるので、ここでは成膜装置１で実施する場合を例に挙げる。
なお、本実施形態では、プロセス間コンディショニングの処理内容として、「プロセス間クリーニング」と「プロセス間プリコート」が設定されており、また、ウエハ間コンディショニングの処理内容として、「ウエハ間クリーニング」と「ウエハ間プリコート」が設定されているものとする。【００７４】
まず、成膜装置１において、任意のプロセスＡを実施する（ステップＳ１１）。このプロセスＡでのウエハ処理枚数は、成膜装置１のモジュールコントローラ１ａに備えられた枚数カウンタ６１に、枚数カウント値として保存される。枚数カウンタ６１は、成膜装置１において１枚のウエハＷの処理が完了する度に、枚数カウント値を１つずつインクリメントしていく。同様に、成膜装置２〜４のモジュールコントローラ２ａ〜４ａにも、各成膜装置２〜４における枚数カウント値が保存されており、コントローラ１０１によって成膜システム１００全体のウエハ処理枚数の情報がリアルタイムに把握できるように構成されている。【００７５】
次に、例えば、プロセスＡに関するあるウエハＷの処理が終了した旨の信号をコントローラ１０１が受け取ると、ステップＳ１２では、ウエハ間コンディショニングの要否を決定するため、成膜装置１におけるウエハ処理枚数が設定枚数に到達したか否かを判断する。この判断は、制御部１９のコントローラ１０１が、成膜装置１のモジュールコントローラ１ａの枚数カウンタ６１でカウントされた枚数カウント値を参照することにより行なわれる。【００７６】
ステップＳ１２で成膜装置１における処理枚数が設定枚数に達していない（Ｎｏ）と判断された場合には、ウエハ間コンディショニングは行なわず、ステップＳ１３で、制御部１９のコントローラ１０１により先行プロセスＡのプロセス情報例えばプロセスＡのプロセスグループ番号を取得する。このプロセス情報は、前記のように各成膜装置１のモジュールコントローラ１ａのメモリ６０に保存されており、これをコントローラ１０１が読み込むことにより取得できる。【００７７】
次に、コントローラ１０１は、後続プロセスＢのプロセス情報例えば後続プロセスＢのプロセスグループ番号を取得する（ステップＳ１４）。後続プロセスＢのプロセス情報は、コントローラ１０１が、制御部１９の記憶部１０３に保存されたプロセスＢのプロセスレシピを読み込むことにより取得できる。【００７８】
次いで、コントローラ１０１は、取得した先行プロセスＡのプロセス情報および後続プロセスＢのプロセス情報を元に、記憶部１０３に保存されたプロセス間クリーニングテーブル（図示省略）を参照する（ステップＳ１５）。ここで使用されるプロセス間クリーニングテーブルは、図６に示したプロセス間コンディショニングテーブルと同様の構成で、先行プロセスと後続プロセスの間のプロセス間クリーニングの要否についてのみ規定したテーブルである。本実施形態では、プロセス間コンディショニングとしてプロセス間クリーニングとプロセス間プリコートを含むため、「プロセス間コンディショニングテーブル」としてプロセス間クリーニングに関する要否のみを規定したものを用いることとした。【００７９】
次に、コントローラ１０１は、前記プロセス間クリーニングテーブルを参照した結果を元に、プロセス間クリーニングの要否を判断する（ステップＳ１６）。このステップＳ１６でプロセス間クリーニングが必要（Ｙｅｓ）と判断された場合には、コントローラ１０１から成膜装置１に制御信号を送出することにより、チャンバー内のプロセス間クリーニングが実行される（ステップＳ１７）。この際に行なわれるプロセス間クリーニングの内容としては、後続プロセスであるプロセスＢのエピローグレシピが選択される。従って、プロセスＡがどのような内容であっても、プロセスＢに影響が生じないようにチャンバー内をクリーニングできる。なお、ステップＳ１７のプロセス間クリーニングが実施されると、成膜装置１のモジュールコントローラ１ａの枚数カウンタ６１における枚数カウント値はゼロにリセットされる。【００８０】
一方、ステップＳ１２で成膜装置１における処理枚数が設定枚数に到達した（Ｙｅｓ）と判断された場合は、ステップＳ１８で、チャンバー内のウエハ間クリーニングが実行される。この際に行なわれるウエハ間クリーニングは、プロセスＡのエピローグレシピが選択される。このステップＳ１２とステップＳ１８は、ウエハＷの処理の終了をトリガとするウエハ間クリーニングを行なう場合の通常の処理手順である。つまり、ウエハ間クリーニングは、「ウエハＷの処理が終了、かつ成膜装置１での処理枚数が設定値に達した場合」に実施される。なお、ステップＳ１８でウエハ間クリーニングが実施されると、成膜装置１のモジュールコントローラ１ａの枚数カウンタ６１における枚数カウント値はゼロにリセットされる。【００８１】
ステップＳ１７のプロセス間クリーニングが終了した後、またはステップＳ１８のウエハ間クリーニングが終了した後は、ステップＳ１９で、チャンバー内のプロセス間プリコートが行なわれる。このプロセス間プリコートとしては、後続プロセスであるプロセスＢのプロローグレシピが選択される。これにより、プロセスＢの実施に適合したプリコート処理が施され、成膜装置１のチャンバー内の環境整備が図られる。【００８２】
本実施形態では、前記のようにウエハ間コンディショニングとして、ウエハ間クリーニングとウエハ間プリコートが設定されている。このような場合、通常の処理手順に従うと、例えば図８に示すように、プロセスＡのエピローグレシピに規定されたウエハ間クリーニングの次に、同じプロセスＡのプロローグレシピに規定されたウエハ間プリコートが行なわれる。従って、図７の処理手順においても、本来ならばステップＳ１８のウエハ間クリーニングの後のプリコートは、終了したプロセス（プロセスＡ）のプロローグレシピに規定されたウエハ間プリコートが実施されるはずである。【００８３】
しかし、仮にステップＳ１８のウエハ間クリーニングの後で、先行プロセスであるプロセスＡのプロローグレシピに規定されたウエハ間プリコートを実施してしまうと、後続のプロセスＢを行なう前に、後続のプロセスＢに適合したプロセス間コンディショニングを行なうことが必要になってしまう。【００８４】
すなわち、図９に示すように、プロセスＡのエピローグレシピに規定されたウエハ間クリーニングの次に、同じプロセスＡのプロローグレシピに規定されたウエハ間プリコートを実施した場合には、さらに、プロセスＢのエピローグレシピに規定されたプロセス間クリーニングを行なった後、プロセスＢのプロローグレシピに規定されたプロセス間プリコートを実施しなければならず、クリーニングとプリコートが２回ずつ繰り返されることになる。【００８５】
そこで、本実施形態では、プロセスＡのエピローグレシピに規定されたステップＳ１８のウエハ間クリーニングの後で、プロセスＡのプロローグレシピに規定されたウエハ間プリコートは行なわず（スキップし）、プロセスＢのプロローグレシピに規定されたプロセス間プリコート（ステップＳ１９）を行なうようにした。これにより、枚数／膜厚コンディショニングとプロセス切替えのタイミングとが重なった場合に、クリーニングとプリコートが繰り返されることを回避し、スループットの低下を回避している。【００８６】
ステップＳ１９でチャンバー内のプロセス間プリコートを行なった後は、コントローラ１０１から成膜装置１に制御信号を送出することにより、ステップＳ２０で、引き続き同一のチャンバー内で後続プロセスであるプロセスＢが実行される。この際、成膜装置１のチャンバー内はコンディショニング（クリーニングおよびプリコート）によって先行プロセスの影響が排除されているので、良好な環境でプロセスＢを実行することができる。【００８７】
一方、ステップＳ１６でプロセス間クリーニングは不要（Ｎｏ）と判断された場合には、プロセスＡとプロセスＢは類似のプロセスであり、そのままプロセスＢを実行しても後続プロセスへの影響はないと考えられることから、ステップＳ１７のプロセス間クリーニングと、ステップＳ１９のプロセス間プリコートはスキップし、ステップＳ２０でプロセスＢが実施される。【００８８】
以上のステップＳ１１〜ステップＳ２０の処理によって、先行するプロセスＡと後続のプロセスＢが異種プロセスである場合は、チャンバー内環境を最適なコンディションに維持した状態で後続のプロセスＢを実施できる。また、先行するプロセスＡと後続のプロセスＢが類似のプロセスである場合は、チャンバー内のコンディショニングを行なわないことから、不必要なコンディショニングを実施することが回避され、スループットの向上を図ることができる。しかも、先行プロセスと後続プロセスの種類（プロセスグループ）に応じて自動的にプロセス間コンディショニングの要否を決定できることから、工程管理者の作業負担を軽減できるとともに、判断ミス等による後続プロセスへの悪影響を極力回避でき、成膜プロセスの信頼性を高めることができる。【００８９】
さらに、上記実施形態では、プロセスの切替えタイミングで枚数／膜厚コンディショニングが行なわれた場合、すなわち、ステップＳ１８でプロセスＡに付随するウエハ間クリーニングを実施した場合には、プロセス間クリーニングの判断のための処理（ステップ１３〜ステップＳ１６）と、ステップＳ１７のプロセス間クリーニングは行なわず、次にプロセスＢのプリコートが行なわれる。また、ウエハ間コンディショニングとしてウエハ間クリーニングとウエハ間プリコートがセットで設定されていても、プロセスＡに付随するウエハ間プリコートは行なわない。このように、枚数／膜厚コンディショニングとプロセス間コンディショニングとの自動調整が図られるので、クリーニングやプリコートの繰り返しを避けることが可能であり、スループットを向上させることができる。【００９０】
なお、図７に示す第２実施形態では、枚数／膜厚コンディショニングの一例として、チャンバー内における処理枚数が設定枚数に到達した場合にコンディショニングを行なうウエハ間コンディショニングを例に挙げて説明したが、あるロットの終了をトリガとして各成膜装置のチャンバー内における処理枚数が設定枚数に到達した場合にコンディショニングを行なうロット終了時コンディショニングが設定されている場合についても、図７と同様の手順でプロセス間コンディショニングと枚数基準コンディショニングの調整を図ることができる。【００９１】
また、成膜装置１における処理枚数ではなく、成膜された薄膜の累積膜厚を基準としてコンディショニングを行なう膜厚コンディショニングの設定がなされている場合においては、前記ステップＳ１２の判断を「設定枚数」に替えて「設定膜厚」により行なうことにより、図７と同様の手順で実施できる。【００９２】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、被処理基板としては、半導体ウエハに限らず例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等のガラス基板、セラミックス基板など他のものであってもよく、また、基板上に他の層を形成したものであってもよい。【００９３】
また、上記実施形態では、先行プロセスとして初期タングステン膜形成工程８０、後続プロセスとしてパッシベーションタングステン膜形成工程８１（および主タングステン膜形成工程８２）を含む成膜プロセスを例に挙げたが、例えば同一チャンバー内で異なる種類のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；化学気相堆積）プロセスを実施する場合などにも、本発明を適用することができる。
また、本発明は成膜装置に限らず、同じチャンバー内で異なるプロセスを行なう各種の処理装置、例えば熱処理装置、プラズマ処理装置、エッチング装置、アッシング装置、スパッタ装置、洗浄装置などにも適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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