本申請主張2016年03月28日申請的日本申請?zhí)卦傅?016-063220號的優(yōu)先權(quán)，并在此引用該公開的全部內(nèi)容。

本公開涉及控制裝置、基板處理系統(tǒng)、基板處理方法以及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體裝置的制造中，在半導(dǎo)體晶圓(晶圓)等基板上形成具有規(guī)定的特性的膜的情況下，預(yù)先計(jì)算能夠得到具有規(guī)定的特性的膜的最佳成膜條件，利用計(jì)算出的最佳成膜條件來在基板上進(jìn)行成膜。在計(jì)算最佳成膜條件的情況下，需要與半導(dǎo)體制造裝置、半導(dǎo)體工藝相關(guān)的知識、經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)無法容易地計(jì)算最佳成膜條件。

以往，作為計(jì)算最佳成膜條件的系統(tǒng)，已知一種操作者僅輸入目標(biāo)膜厚就由控制部計(jì)算接近目標(biāo)膜厚的最佳溫度的熱處理系統(tǒng)(例如，參照日本特開2013-207256號)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的一個(gè)方式所涉及的控制裝置是一種對在基板上形成第一膜之后形成第二膜來形成層疊膜的基板處理裝置的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制裝置，其具有：制程存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)成膜條件，該成膜條件包括形成所述第一膜的第一成膜條件和形成所述第二膜的第二成膜條件；模型存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)工藝模型，該工藝模型包括表示所述第一成膜條件對所述第一膜的特性產(chǎn)生的影響的第一工藝模型和表示所述第二成膜條件對所述第二膜的特性產(chǎn)生的影響的第二工藝模型；以及控制部，其基于包括利用所述制程存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第一成膜條件和所述第二成膜條件形成的所述第一膜和所述第二膜的所述層疊膜的特性的測定值和所述模型存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第二工藝模型來調(diào)整所述第二成膜條件，基于利用所述第一成膜條件和調(diào)整后的所述第二成膜條件形成所述層疊膜的情況下的預(yù)測的所述層疊膜的特性的預(yù)測值來判定是否要調(diào)整所述第一成膜條件。

上述簡述僅用于說明，在任何方式中均不是企圖限制本發(fā)明。除了上述說明方式、實(shí)施例以及特征以外，通過參照附圖和以下的詳細(xì)說明也能夠明確追加的方式、實(shí)施例以及特征。

附圖說明

圖1是表示本實(shí)施方式的基板處理裝置的一例的概要結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示本實(shí)施方式的控制裝置的一例的概要結(jié)構(gòu)圖。

圖3是用于說明本實(shí)施方式的基板處理系統(tǒng)的動(dòng)作的一例的流程圖

圖4是用于說明層疊膜的預(yù)測膜厚與層疊膜的目標(biāo)膜厚的關(guān)系的圖。

圖5是用于說明計(jì)算d-poly膜的目標(biāo)膜厚的方法的圖。

具體實(shí)施方式

在以下的詳細(xì)說明中，參照形成說明書的一部分的所附附圖。詳細(xì)說明、附圖以及權(quán)利要求所記載的說明的實(shí)施例并非企圖限制本發(fā)明。能夠不脫離此處示出的本公開的思想或范圍地使用其它實(shí)施例或進(jìn)行其它變形。

在半導(dǎo)體裝置的制造中，有時(shí)在同一處理容器內(nèi)以使成膜氣體的種類等成膜條件不同的方式來進(jìn)行連續(xù)成膜，由此在基板上形成將多個(gè)膜層疊而成的層疊膜。在這種層疊膜中，例如構(gòu)成層疊膜的各個(gè)膜的折射率的差異小，因此難以在層疊后的狀態(tài)下測定各個(gè)膜的膜厚。

在這種層疊膜中計(jì)算最佳成膜條件的情況下，首先在基板上形成第一膜，使用所形成的第一膜的特性的測定值來調(diào)整第一膜的成膜條件。接著，在第一膜上形成第二膜，使用所形成的層疊膜的特性的測定值來調(diào)整第二膜的成膜條件。這樣，調(diào)整層疊膜的成膜條件的過程復(fù)雜，因此難以容易地調(diào)整層疊膜的成膜條件。

另外，在未充分地進(jìn)行第一膜的成膜條件的調(diào)整就在第一膜上形成了第二膜的情況下，有時(shí)無論怎樣調(diào)整第二膜的成膜條件都無法獲得具有作為目標(biāo)的規(guī)定的特性的層疊膜。另外，在形成層疊膜之前判斷將第一膜的成膜條件預(yù)先調(diào)整至獲得何種程度的特性才好并非易事。

因此，一方面，本公開的目的在于提供一種能夠容易地調(diào)整層疊膜的成膜條件的控制裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開的一個(gè)方式所涉及的控制裝置是一種對在基板上形成第一膜之后形成第二膜來形成層疊膜的基板處理裝置的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制裝置，其具有：制程存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)成膜條件，該成膜條件包括形成所述第一膜的第一成膜條件和形成所述第二膜的第二成膜條件；模型存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)工藝模型，該工藝模型包括表示所述第一成膜條件對所述第一膜的特性產(chǎn)生的影響的第一工藝模型和表示所述第二成膜條件對所述第二膜的特性產(chǎn)生的影響的第二工藝模型；以及控制部，其基于包括利用所述制程存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第一成膜條件和所述第二成膜條件形成的所述第一膜和所述第二膜的所述層疊膜的特性的測定值和所述模型存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第二工藝模型來調(diào)整所述第二成膜條件，基于利用所述第一成膜條件和調(diào)整后的所述第二成膜條件形成所述層疊膜的情況下的預(yù)測的所述層疊膜的特性的預(yù)測值來判定是否要調(diào)整所述第一成膜條件。

在上述控制裝置中，在所述層疊膜的特性的預(yù)測值不滿足作為目標(biāo)的所述層疊膜的特性的情況下，所述控制部判定為要調(diào)整所述第一成膜條件。

在上述控制裝置中，所述控制部在判定為要調(diào)整所述第一成膜條件的情況下，通知需要調(diào)整所述第一成膜條件。

在上述控制裝置中，所述控制部在判定為要調(diào)整所述第一成膜條件的情況下，基于包括利用所述制程存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第一成膜條件和所述第二成膜條件形成的所述第一膜和所述第二膜的所述層疊膜的特性的測定值和所述模型存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第一工藝模型來調(diào)整所述第一成膜條件，使得所述層疊膜的特性的預(yù)測值與所述層疊膜的特性的目標(biāo)值一致。

在上述控制裝置中，所述控制部在判定為要調(diào)整所述第一成膜條件的情況下，控制所述基板處理裝置的動(dòng)作，使得利用調(diào)整后的所述第一成膜條件和調(diào)整后的所述第二成膜條件來形成所述層疊膜。

在上述控制裝置中，所述層疊膜是在所述基板處理裝置中連續(xù)地形成的膜。

在上述控制裝置中，所述第一膜和所述第二膜是包含同一元素的膜。

在上述控制裝置中，所述層疊膜的特性是膜厚。

在上述控制裝置中，所述層疊膜的特性是雜質(zhì)濃度。

本公開的一個(gè)方式所涉及的基板處理系統(tǒng)具有：基板處理裝置，其在基板上形成第一膜之后形成第二膜來形成層疊膜；以及控制裝置，其控制所述基板處理裝置的動(dòng)作，其中，所述控制裝置具有：制程存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)成膜條件，該成膜條件包括形成所述第一膜的第一成膜條件和形成所述第二膜的第二成膜條件；模型存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)工藝模型，該工藝模型包括表示所述第一成膜條件對所述第一膜的特性產(chǎn)生的影響的第一工藝模型和表示所述第二成膜條件對所述第二膜的特性產(chǎn)生的影響的第二工藝模型；以及控制部，其基于包括利用所述制程存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第一成膜條件和所述第二成膜條件形成的所述第一膜和所述第二膜的所述層疊膜的特性的測定值和所述模型存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述第二工藝模型來調(diào)整所述第二成膜條件，基于利用所述第一成膜條件和調(diào)整后的所述第二成膜條件形成所述層疊膜的情況下的預(yù)測的所述層疊膜的特性的預(yù)測值來判定是否要調(diào)整所述第一成膜條件。

本公開的一個(gè)方式所涉及的基板處理方法包括以下工序：成膜工序，包括在基板上利用第一成膜條件形成第一膜的第一成膜工序和利用第二成膜條件在所述第一膜上形成第二膜的第二成膜工序；測定工序，測定在所述成膜工序中形成的包括所述第一膜和所述第二膜的層疊膜的特性；調(diào)整工序，基于在所述測定工序中測定出的所述層疊膜的特性的測定值和表示所述第二成膜條件對所述第二膜的特性產(chǎn)生的影響的第二工藝模型來調(diào)整所述第二成膜條件；以及判定工序，基于利用所述第一成膜條件和在所述調(diào)整工序中調(diào)整后的所述第二成膜條件形成所述層疊膜的情況下的預(yù)測的所述層疊膜的特性的預(yù)測值來判定是否要調(diào)整所述第一成膜條件。

在上述基板處理方法中，所述成膜工序包括對所述第一膜進(jìn)行規(guī)定的處理的處理工序，在所述第一成膜工序之后且所述第二成膜工序之前進(jìn)行所述處理工序。

在上述基板處理方法中，所述規(guī)定的處理包括對所述第一膜進(jìn)行蝕刻的蝕刻處理。

本公開的一個(gè)方式所涉及的存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述基板處理方法的程序。

根據(jù)公開的控制裝置，能夠容易地調(diào)整層疊膜的成膜條件。

下面，參照附圖來說明用于實(shí)施本公開的方式。此外，在本說明書和附圖中，通過對實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)附加相同的附圖標(biāo)記來省略重復(fù)的說明。

(基板處理裝置)

對本實(shí)施方式的基板處理裝置進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的基板處理裝置是如下一種間歇式的裝置：能夠?qū)⒁栽诖怪狈较蛏细糸_規(guī)定的間隔的方式保持有多片作為基板的一例的半導(dǎo)體晶圓(以下稱為“晶圓”)的基板保持器具收容在處理容器中，并針對多片晶圓同時(shí)形成膜。

圖1是表示本實(shí)施方式的基板處理裝置的一例的概要結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，基板處理裝置具有長邊方向是垂直方向的大致圓筒形的處理容器4。處理容器4具有具備圓筒體的內(nèi)筒6和外筒8的雙層管構(gòu)造，其中，該外筒8同心地配置在內(nèi)筒6的外側(cè)且具有頂棚。內(nèi)筒6和外筒8例如由石英等耐熱性材料形成。

內(nèi)筒6和外筒8的下端部利用由不銹鋼等形成的岐管10來保持。岐管10例如被固定于未圖示的底板。此外，岐管10與內(nèi)筒6和外筒8一起形成大致圓筒形的內(nèi)部空間，因此認(rèn)為該岐管10形成了處理容器4的一部分。即，處理容器4具備例如由石英等耐熱性材料形成的內(nèi)筒6和外筒8以及由不銹鋼等形成的岐管10，岐管10以從下方保持內(nèi)筒6和外筒8的方式設(shè)置在處理容器4的側(cè)面下部。

岐管10具有向處理容器4內(nèi)導(dǎo)入用于成膜處理的成膜氣體、添加氣體等處理氣體、用于吹掃處理的吹掃氣體等各種氣體的氣體導(dǎo)入部20。在圖1中示出了設(shè)置一個(gè)氣體導(dǎo)入部20的方式，但并不限定于此，也可以根據(jù)所使用的氣體的種類等來設(shè)置多個(gè)氣體導(dǎo)入部20。

作為處理氣體的種類，并未特別地限定，能夠根據(jù)要形成的膜的種類等來適當(dāng)選擇。例如在形成添加了磷(p)的多晶硅膜(以下稱為“d-poly膜”)的情況下，作為成膜氣體能夠使用甲硅烷氣體(sih4氣體)、作為添加氣體能夠使用磷化氫氣體(ph3氣體)。另外，例如在形成非晶硅膜(以下稱為“a-si膜”。)的情況下，作為成膜氣體能夠使用sih4氣體。

作為吹掃氣體的種類，并未特別地限定，例如能夠使用氮(n2)氣等惰性氣體。

用于向處理容器4內(nèi)導(dǎo)入各種氣體的導(dǎo)入配管22連接于氣體導(dǎo)入部20。此外，在導(dǎo)入配管22中插入設(shè)置有用于調(diào)整氣體流量的質(zhì)量流量控制器等流量調(diào)整部24、未圖示的閥等。

另外，岐管10具有將處理容器4內(nèi)排氣的氣體排放部30。氣體排放部30連接有排氣配管36，該排氣配管36包括能夠?qū)μ幚砣萜?內(nèi)進(jìn)行減壓控制的真空泵32、開度可變閥34等。

在岐管10的下端部形成有爐口40，在爐口40處設(shè)置有例如由不銹鋼等形成的圓盤狀的蓋體42。蓋體42被設(shè)置為能夠利用例如作為晶舟升降機(jī)發(fā)揮功能的升降機(jī)構(gòu)44進(jìn)行升降，且構(gòu)成為能夠氣密性地密封爐口40。

在蓋體42上例如設(shè)置有石英制的保溫筒46。在保溫筒46上例如載置有石英制的晶舟48，例如將50片到175片左右的晶圓w以水平狀態(tài)且以規(guī)定的間隔多級地保持在該石英制的晶舟48上。

通過利用升降機(jī)構(gòu)44使蓋體42上升來向處理容器4內(nèi)裝載(搬入)晶舟48，并對晶舟48內(nèi)保持的晶圓w進(jìn)行各種成膜處理。在進(jìn)行了各種成膜處理之后利用升降機(jī)構(gòu)44使蓋體42下降，由此晶舟48從處理容器4內(nèi)被卸載(搬出)到下方的裝載區(qū)域。

在處理容器4的外周側(cè)設(shè)置有能夠?qū)⑻幚砣萜?加熱控制為規(guī)定的溫度的例如圓筒形狀的加熱器60。

加熱器60被分割為多個(gè)區(qū)帶，從鉛垂方向上側(cè)朝向下側(cè)設(shè)置有加熱器60a～60g。加熱器60a～60g構(gòu)成為能夠分別利用電力控制設(shè)備62a～62g來獨(dú)立地控制發(fā)熱量。另外，在內(nèi)筒6的內(nèi)壁和/或外筒8的外壁與加熱器60a～60g相對應(yīng)地設(shè)置有未圖示的溫度傳感器。以下，將設(shè)置有加熱器60a～60g的區(qū)帶分別稱為區(qū)帶1～7。此外，在圖1中示出了加熱器60被分割為七個(gè)區(qū)帶的方式，但并不限定于此，例如從鉛垂方向上側(cè)朝向下側(cè)既可以被分割為六個(gè)以下的區(qū)帶，也可以被分割為八個(gè)以上的區(qū)帶。另外，加熱器60還可以不被分割為多個(gè)區(qū)帶。

晶舟48上載置的多片晶圓w構(gòu)成一個(gè)批次，以一個(gè)批次為單位進(jìn)行各種成膜處理。另外，優(yōu)選的是，晶舟48上載置的晶圓w中的至少一片以上的晶圓是監(jiān)測晶圓。另外，監(jiān)測晶圓優(yōu)選與分割出的加熱器60a～60g各加熱器對應(yīng)地配置。

另外，本實(shí)施方式的基板處理裝置具有用于控制裝置整體的動(dòng)作的計(jì)算機(jī)等控制裝置100?？刂蒲b置100通過有線或無線等通信方式與主計(jì)算機(jī)連接，基板處理裝置構(gòu)成了基板處理系統(tǒng)。

(控制裝置)

基于圖2來說明本實(shí)施方式的控制裝置100。圖2是表示本實(shí)施方式的控制裝置的一例的概要結(jié)構(gòu)圖。

如圖2所示，控制裝置100具有模型存儲(chǔ)部102、制程存儲(chǔ)部104、rom106、ram108、i/o端口110、cpu112以及將它們互相連接的總線114。

在模型存儲(chǔ)部102中例如存儲(chǔ)有工藝模型、熱模型。

工藝模型是表示膜厚等成膜條件對成膜結(jié)果產(chǎn)生的影響的模型，例如能夠列舉溫度-膜厚模型、時(shí)間-膜厚模型、壓力-膜厚模型、氣體流量-膜厚模型。溫度-膜厚模型是表示晶圓w的溫度對所形成的膜的膜厚產(chǎn)生的影響的模型。時(shí)間-膜厚模型是表示成膜時(shí)間對所形成的膜的膜厚產(chǎn)生的影響的模型。壓力-膜厚模型是表示處理容器4內(nèi)的壓力對所形成的膜的膜厚產(chǎn)生的影響的模型。氣體流量-膜厚模型是表示成膜氣體的流量對所形成的膜的膜厚產(chǎn)生的影響的模型。

另外，作為其它工藝模型，例如能夠列舉表示晶圓w的溫度、成膜時(shí)間、處理容器4內(nèi)的壓力、成膜氣體的流量等成膜條件對所形成的膜的雜質(zhì)濃度、薄層電阻、反射率等膜質(zhì)產(chǎn)生的影響的模型。

按膜的種類來準(zhǔn)備工藝模型。

此外，在模型存儲(chǔ)部102中既可以存儲(chǔ)有上述工藝模型中的一部分，也可以存儲(chǔ)有全部工藝模型。

除了上述工藝模型以外，模型存儲(chǔ)部102還存儲(chǔ)有熱模型。

熱模型是表示晶圓w的溫度與加熱器60的設(shè)定溫度的關(guān)系的模型，是在決定加熱器60的設(shè)定溫度以使晶圓w的溫度成為根據(jù)溫度-膜厚模型等工藝模型計(jì)算出的晶圓w的溫度時(shí)所參照的模型。

另外，關(guān)于這些模型，還考慮根據(jù)成膜條件、基板處理裝置的狀態(tài)不同而默認(rèn)(既定)值并非最佳的情況，因此也可以對軟件附加擴(kuò)展卡爾曼濾波器等來裝載學(xué)習(xí)功能，由此進(jìn)行模型的學(xué)習(xí)。

在制程存儲(chǔ)部104中存儲(chǔ)有根據(jù)由基板處理裝置進(jìn)行的成膜處理的種類來決定控制過程的工藝用制程。工藝用制程是操作人員(操作者)按實(shí)際進(jìn)行的每個(gè)成膜處理而準(zhǔn)備的制程。工藝用制程例如規(guī)定從向基板處理裝置搬入晶圓w起到搬出已處理完的晶圓w為止的溫度變化、壓力變化、各種氣體的供給的開始和停止的定時(shí)、各種氣體的供給量等成膜條件。

rom106是由eeprom(electricallyerasableprogrammablerom：電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、快閃存儲(chǔ)器、硬盤等構(gòu)成，用于存儲(chǔ)cpu112的動(dòng)作程序等的存儲(chǔ)介質(zhì)。

ram108作為cpu112的工作區(qū)等來發(fā)揮功能。

i/o端口110將與溫度、壓力、氣體流量等成膜條件有關(guān)的測定信號供給到cpu112。另外，i/o端口110將由cpu112輸出的控制信號輸出到各部(電力控制設(shè)備62、開度可變閥34的未圖示的控制器、流量調(diào)整部24等)。另外，i/o端口110處連接有用于操作者操作基板處理裝置的操作面板116。

cpu112執(zhí)行rom106中存儲(chǔ)的動(dòng)作程序，按照來自操作面板116的指示并按照制程存儲(chǔ)部104中存儲(chǔ)的工藝用制程來控制基板處理裝置的動(dòng)作。

另外，cpu112基于模型存儲(chǔ)部102中存儲(chǔ)的工藝模型來計(jì)算最佳成膜條件。此時(shí)，利用線性計(jì)劃法、二次計(jì)劃法等優(yōu)化算法，并基于讀出的工藝用制程中存儲(chǔ)的規(guī)定的膜厚、膜質(zhì)、蝕刻量等來計(jì)算滿足晶圓w的面內(nèi)均勻性、晶圓w間的面間均勻性那樣的成膜條件。

另外，cpu112基于模型存儲(chǔ)部102中存儲(chǔ)的熱模型來決定加熱器60的設(shè)定溫度，以使晶圓w的溫度成為根據(jù)工藝模型計(jì)算出的晶圓w的溫度。

總線114在各部之間傳遞信息。

另外，在半導(dǎo)體裝置的制造中存在以下情況：在同一處理容器內(nèi)以使成膜氣體的種類等成膜條件不同的方式來進(jìn)行連續(xù)成膜，由此在晶圓w上形成將多個(gè)膜層疊而成的層疊膜。在這種層疊膜中，構(gòu)成層疊膜的各個(gè)膜的特性(例如，折射率)的差異小，因此難以在層疊后的狀態(tài)下測定各個(gè)膜的特性(例如，膜厚)。

例如，在第一膜上形成包含與第一膜相同的元素的第二膜而得到的層疊膜的情況下，第一膜的特性與第二膜的特性間的差異小。因此，難以在層疊后的狀態(tài)下分開地測定第一膜的特性和第二膜的特性。

另外，例如在形成第一膜后進(jìn)行了蝕刻處理等規(guī)定的處理之后，利用與形成第一膜的條件相同的條件在被處理后的第一膜上形成第二膜而得到的層疊膜的情況下，第一膜的特性與第二膜的特性沒有差異。因此，難以在層疊后的狀態(tài)下分開地測定第一膜的特性和第二膜的特性。

在這種層疊膜中計(jì)算最佳成膜條件的情況下，首先在基板上形成第一膜，使用所形成的第一膜的特性的測定值來調(diào)整第一膜的成膜條件(以下稱為“第一成膜條件”)。接著，在第一膜上形成第二膜，使用所形成的層疊膜的特性的測定值來調(diào)整第二膜的成膜條件(以下稱為“第二成膜條件”)。這樣，調(diào)整層疊膜的成膜條件的過程復(fù)雜，調(diào)整層疊膜的成膜條件并非易事。

另外，在未充分地進(jìn)行第一膜的成膜條件的調(diào)整就在第一膜上形成了第二膜的情況下，有時(shí)無論怎樣調(diào)整第二膜的成膜條件都無法獲得具有作為目標(biāo)的規(guī)定的特性的層疊膜。另外，在形成層疊膜之前判斷將第一膜的成膜條件預(yù)先調(diào)整至獲得何種程度的特性才好并非易事。

因此，在本實(shí)施方式中，控制裝置100首先基于在第一膜上形成第二膜而得到的層疊膜的特性的測定值和模型存儲(chǔ)部102中存儲(chǔ)的表示第二成膜條件對第二膜的特性產(chǎn)生的影響的工藝模型來調(diào)整第二成膜條件。接著，控制裝置100基于利用調(diào)整后的第二成膜條件形成層疊膜的情況下預(yù)測的層疊膜的特性的預(yù)測值來判定是否要調(diào)整第一成膜條件。由此，即使是與半導(dǎo)體制造裝置、半導(dǎo)體工藝相關(guān)的知識、經(jīng)驗(yàn)少的操作者，也能夠容易地調(diào)整層疊膜的成膜條件。

接著，對本實(shí)施方式的控制裝置100的動(dòng)作(調(diào)整處理)進(jìn)行說明。以下，列舉在晶圓w上形成d-poly膜之后形成a-si膜來形成層疊膜的情況為例來進(jìn)行說明。d-poly膜是第一膜的一例，a-si膜是第二膜的一例。

圖3是用于說明本實(shí)施方式的基板處理系統(tǒng)的動(dòng)作的一例的流程圖。

本實(shí)施方式的調(diào)整處理既可以在進(jìn)行成膜處理之前的安裝階段進(jìn)行，也可以與成膜處理同時(shí)進(jìn)行。另外，在調(diào)整處理中，操作者對操作面板116進(jìn)行操作來按每個(gè)區(qū)帶選擇工藝類型(例如，d-poly膜與a-si膜的層疊膜的形成)，并且按每個(gè)區(qū)帶輸入要形成的層疊膜的膜厚的目標(biāo)值(目標(biāo)膜厚)。

當(dāng)被輸入工藝類型等必要的信息并接收到開始指令時(shí)，cpu112從制程存儲(chǔ)部104讀出與被輸入的工藝類型對應(yīng)的工藝用制程(步驟s1)。

接著，在晶圓w上形成d-poly膜與a-si膜的層疊膜(步驟s2：成膜工序)。具體地說，cpu112使蓋體42下降，至少將在各區(qū)帶內(nèi)裝載有晶圓w的晶舟48配置在蓋體42上。接著，cpu112使蓋體42上升來將晶舟48搬入處理容器4內(nèi)。接著，cpu112按照從制程存儲(chǔ)部104讀出的工藝用制程來控制流量調(diào)整部24、開度可變閥34、電力控制設(shè)備62a～62g等，從而在晶圓w上形成按d-poly膜、a-si膜的順序?qū)盈B而成的層疊膜。向晶圓w供給sih4氣體和ph3氣體的混合氣體，并利用氣相化學(xué)反應(yīng)使膜層疊，由此形成d-poly膜。向形成有d-poly膜的晶圓w供給sih4氣體，并利用氣相化學(xué)反應(yīng)使膜層疊，由此形成a-si膜。此外，也可以在形成d-poly膜之后對d-poly膜進(jìn)行蝕刻處理等規(guī)定的處理，之后形成a-si膜。

在形成層疊膜之后，cpu112使蓋體42下降并搬出形成有層疊膜的晶圓w。主計(jì)算機(jī)使被搬出的晶圓w輸送到未圖示的膜厚測定器，來測定層疊膜的膜厚(步驟s3：測定工序)。當(dāng)測定出層疊膜的膜厚時(shí)，膜厚測定器將測定出的膜厚經(jīng)由主計(jì)算機(jī)發(fā)送到cpu112。此外，操作者也可以對操作面板116進(jìn)行操作來輸入由膜厚測定器測定出的膜厚。

當(dāng)cpu112接收到所測定出的層疊膜的膜厚時(shí)(步驟s4)，cpu112判定層疊膜的膜厚是否為層疊膜的目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚(步驟s5)。允許范圍內(nèi)是指包含在根據(jù)已輸入的層疊膜的目標(biāo)膜厚能夠允許的規(guī)定的范圍內(nèi)，例如是指在已輸入的層疊膜的目標(biāo)膜厚的±1％以內(nèi)的情況。

cpu112在步驟s5中判定為層疊膜的膜厚是層疊膜的目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚的情況下，結(jié)束調(diào)整處理。cpu112在步驟s5中判定為層疊膜的膜厚不是層疊膜的目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚的情況下，執(zhí)行a-si膜的制程優(yōu)化計(jì)算(步驟s6：調(diào)整工序)。在制程優(yōu)化計(jì)算中，基于在步驟s4中接收到的層疊膜的膜厚和模型存儲(chǔ)部102中存儲(chǔ)的表示a-si膜的成膜條件對a-si膜的特性產(chǎn)生的影響的工藝模型來優(yōu)化晶圓w的溫度、成膜時(shí)間等a-si膜的成膜條件。此時(shí)，利用線性計(jì)劃法、二次計(jì)劃法等優(yōu)化算法來計(jì)算層疊膜的膜厚成為目標(biāo)膜厚那樣的各區(qū)帶內(nèi)的晶圓w的溫度、成膜時(shí)間等a-si膜的成膜條件。另外，基于模型存儲(chǔ)部102中存儲(chǔ)的熱模型來計(jì)算加熱器60a～60g的設(shè)定溫度，以使晶圓w的溫度成為根據(jù)表示a-si膜的成膜條件對a-si膜的特性產(chǎn)生的影響的工藝模型計(jì)算出的晶圓w的溫度。另外，在a-si膜的制程優(yōu)化計(jì)算中，更為優(yōu)選的是至少測定一次d-poly膜單體的膜厚，掌握測定出的d-poly膜單體的膜厚的狀態(tài)來用于計(jì)算。此外，a-si膜的成膜條件是第二成膜條件的一例，表示a-si膜的成膜條件對a-si膜的特性產(chǎn)生的影響的工藝模型是第二工藝模型的一例。

接著，cpu112判定利用制程存儲(chǔ)部104中存儲(chǔ)的d-poly膜的成膜條件和在步驟s6中計(jì)算出的a-si膜的成膜條件來形成層疊膜的情況下預(yù)測的膜厚(以下稱為“預(yù)測膜厚”)是否為層疊膜的目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚(步驟s7：判定工序)。此時(shí)，在針對多片晶圓w計(jì)算出層疊膜的預(yù)測膜厚的情況下，能夠基于至少一片晶圓w上的層疊膜的預(yù)測膜厚是否為層疊膜的目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚來進(jìn)行判定。另外，也可以基于多片晶圓w上的層疊膜的預(yù)測膜厚的偏差(面間均勻性)是否為層疊膜的目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚來進(jìn)行判定。此外，d-poly膜的成膜條件是第一成膜條件的一例。

圖4是用于說明層疊膜的預(yù)測膜厚與層疊膜的目標(biāo)膜厚的關(guān)系的圖。在圖4中示出了每個(gè)區(qū)帶的層疊膜的預(yù)測膜厚與層疊膜的目標(biāo)膜厚的關(guān)系，圖4中用粗虛線表示層疊膜的預(yù)測膜厚，用細(xì)虛線表示層疊膜的目標(biāo)膜厚。

在圖4的例子中，在所有區(qū)帶(區(qū)帶1～7)中，層疊膜的預(yù)測膜厚均不是層疊膜的目標(biāo)膜厚(100nm)的允許范圍(±1nm)內(nèi)的膜厚，因此cpu112判定為層疊膜的預(yù)測膜厚不是層疊膜的目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚。

另一方面，與圖4的例子不同，在cpu112在步驟s7中判定為層疊膜的預(yù)測膜厚是目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚的情況下，更新在步驟s1中讀出的工藝用制程(步驟s8)。具體地說，cpu112將在步驟s1中讀出的工藝用制程的a-si膜的成膜條件更新為在步驟s6中計(jì)算出的成膜條件。在更新工藝用制程之后，返回到步驟s2。關(guān)于工藝用制程的更新，既可以覆蓋現(xiàn)有的工藝用制程，也可以制作與現(xiàn)有的工藝用制程不同的新的工藝用制程。

cpu112在步驟s7中判定為層疊膜的預(yù)測膜厚不是目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚的情況下，通知需要調(diào)整d-poly膜的成膜條件(步驟s9)。例如，cpu112在操作面板116上顯示需要調(diào)整d-poly膜的成膜條件的內(nèi)容。

接著，cpu112計(jì)算在執(zhí)行d-poly膜的制程優(yōu)化計(jì)算時(shí)使用的d-poly膜的目標(biāo)膜厚(步驟s10)。在d-poly膜的目標(biāo)膜厚的計(jì)算中，計(jì)算d-poly膜的目標(biāo)膜厚以使層疊膜的預(yù)測膜厚與層疊膜的目標(biāo)膜厚一致。具體地說，能夠基于下述式(1)和式(2)來計(jì)算d-poly膜的目標(biāo)膜厚。

(d-poly膜的目標(biāo)膜厚)＝(d-poly膜的膜厚的測定值)+(膜厚調(diào)整量)(1)

(膜厚調(diào)整量)＝(層疊膜的目標(biāo)膜厚)-(層疊膜的預(yù)測膜厚)(2)

圖5是用于說明計(jì)算d-poly膜的目標(biāo)膜厚的方法的圖。在圖5中示出了每個(gè)區(qū)帶的層疊膜的預(yù)測膜厚、層疊膜的目標(biāo)膜厚、d-poly膜的膜厚的測定值以及d-poly膜的目標(biāo)膜厚。圖5中用粗虛線表示層疊膜的預(yù)測膜厚，用細(xì)虛線表示層疊膜的目標(biāo)膜厚，用細(xì)實(shí)線表示d-poly膜的膜厚的測定值，用細(xì)虛線表示d-poly膜的目標(biāo)膜厚。

如圖5所示，例如區(qū)帶1內(nèi)的層疊膜的預(yù)測膜厚(102nm)為比層疊膜的目標(biāo)膜厚(100nm)厚2nm的膜厚。即，基于式(2)，膜厚調(diào)整量為-2nm。由此，能夠基于式(1)對d-poly膜的膜厚的測定值(86nm)加上膜厚調(diào)整量(-2nm)來計(jì)算出d-poly膜的目標(biāo)膜厚為84nm。

接著，cpu112執(zhí)行d-poly膜的制程優(yōu)化計(jì)算(步驟s11)。在制程優(yōu)化計(jì)算中，基于在步驟s4中接收到的層疊膜的膜厚和模型存儲(chǔ)部102中存儲(chǔ)的表示d-poly膜的成膜條件對成膜結(jié)果產(chǎn)生的影響的工藝模型來優(yōu)化d-poly膜的成膜條件。此時(shí)，利用線性計(jì)劃法、二次計(jì)劃法等優(yōu)化算法來計(jì)算d-poly膜的膜厚為在步驟s10中計(jì)算出的d-poly膜的目標(biāo)膜厚那樣的各區(qū)帶內(nèi)的晶圓w的溫度、成膜時(shí)間等d-poly膜的成膜條件。此外，在調(diào)整處理之前利用制程存儲(chǔ)部104中存儲(chǔ)的d-poly膜的成膜條件來形成d-poly膜(單膜)并測定所形成的d-poly膜的膜厚的情況下，也可以使用d-poly膜的膜厚來替代在步驟s4中接收到的層疊膜的膜厚。此外，表示d-poly膜的成膜條件對成膜結(jié)果產(chǎn)生的影響的工藝模型是第一工藝模型的一例。

接著，cpu112更新在步驟s1中讀出的工藝用制程(步驟s8)。具體地說，cpu112將在步驟s1中讀出的工藝用制程的d-poly膜的成膜條件更新為在步驟s11中計(jì)算出的d-poly膜的成膜條件。另外，cpu112將在步驟s1中讀出的工藝用制程的a-si膜的成膜條件更新為在步驟s6中計(jì)算出的a-si膜的成膜條件。在更新工藝用制程之后，返回到步驟s2。關(guān)于工藝用制程的更新，既可以覆蓋現(xiàn)有的工藝用制程，也可以制作與現(xiàn)有的工藝用制程不同的新的工藝用制程。

根據(jù)以上內(nèi)容，能夠調(diào)整層疊膜的成膜條件。此外，該調(diào)整處理是一例，例如在cpu112在步驟s7中判定為層疊膜的預(yù)測膜厚不是目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚的情況下，也可以不進(jìn)行步驟s9就進(jìn)行步驟s10和步驟s11。另外，例如在cpu112在步驟s7中判定為層疊膜的預(yù)測膜厚不是目標(biāo)膜厚的允許范圍內(nèi)的膜厚的情況下，也可以僅在步驟s9中通知需要調(diào)整d-poly膜的成膜條件。在該情況下，也可以中斷處理，直到由操作者進(jìn)行繼續(xù)處理的操作為止。

如以上所說明過的那樣，在本實(shí)施方式中，控制裝置100首先基于在d-poly膜上形成a-si膜而得到的層疊膜的特性的測定值和模型存儲(chǔ)部102中存儲(chǔ)的表示a-si膜的成膜條件對a-si膜的特性產(chǎn)生的影響的工藝模型來調(diào)整a-si膜的成膜條件。接著，控制裝置100基于利用調(diào)整后的a-si膜的成膜條件來形成層疊膜的情況下預(yù)測的層疊膜的特性的預(yù)測值來判定是否要調(diào)整d-poly膜的成膜條件。由此，即使是與半導(dǎo)體制造裝置、半導(dǎo)體工藝相關(guān)的知識、經(jīng)驗(yàn)少的操作者，也能夠容易地調(diào)整層疊膜的成膜條件。另外，能夠縮短直到計(jì)算出層疊膜的最佳成膜條件為止所需要的時(shí)間。

以上，通過上述實(shí)施方式說明了控制裝置、基板處理系統(tǒng)、基板處理方法以及存儲(chǔ)介質(zhì)，但本公開并不限定于上述實(shí)施方式，在本公開的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形和改良。

在本實(shí)施方式中，列舉利用sih4氣體和ph3氣體的混合氣體來形成添加了磷的多晶硅膜的情況為例進(jìn)行了說明，但成膜氣體并不限定于sih4氣體，例如也可以是乙硅烷氣體(si2h6氣體)。另外，所添加的雜質(zhì)并不限定于磷，例如也可以是硼(b)。

另外，在本實(shí)施方式中，列舉利用sih4氣體來形成a-si膜的情況為例進(jìn)行了說明，但成膜氣體并不限定于sih4氣體，也可以是能夠形成a-si膜的其它成膜氣體。

另外，在本實(shí)施方式中，列舉形成d-poly膜與a-si膜的層疊膜的情況為例進(jìn)行了說明，但層疊膜并不限定于此。作為層疊膜，優(yōu)選為難以在層疊后的狀態(tài)下測定各個(gè)膜的特性的膜，例如能夠列舉由包含同一元素的膜形成的層疊膜。具體地說，層疊膜既可以是成膜條件不同的兩個(gè)多晶硅膜，也可以是成膜條件不同的兩個(gè)a-si膜。另外，形成層疊膜的方法未被特別地限定，例如既可以是化學(xué)氣相沉積(cvd：chemicalvapordeposition)，也可以是原子層沉積(ald：atomiclayerdeposition)。

另外，在本實(shí)施方式中，列舉由兩個(gè)膜形成的層疊膜為例進(jìn)行了說明，但層疊膜并不限定于此。作為層疊膜，也可以是由三個(gè)以上的膜形成的膜。

另外，在本實(shí)施方式中，列舉通過制程優(yōu)化計(jì)算來調(diào)整加熱器60的設(shè)定溫度和成膜時(shí)間的情況為例進(jìn)行了說明，但也可以僅調(diào)整加熱器60的設(shè)定溫度，或僅調(diào)整成膜時(shí)間。另外，還可以調(diào)整從其它成膜條件例如成膜氣體的流量、成膜氣體的供給時(shí)間、處理容器4內(nèi)的壓力、吹掃氣體的供給時(shí)間、晶舟48的轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)速)中選擇的一個(gè)成膜條件。還可以同時(shí)調(diào)整從這些成膜條件中選擇的多個(gè)成膜條件。

另外，在本實(shí)施方式中，列舉形成具有規(guī)定的膜厚的層疊膜的情況為例進(jìn)行了說明，但層疊膜的特性并不限定于此，例如也可以是層疊膜的雜質(zhì)濃度、薄層電阻、反射率、蝕刻耐性等其它特性。在該情況下，使用表示晶圓w的溫度、成膜時(shí)間、處理容器4內(nèi)的壓力、成膜氣體的流量等成膜條件對所形成的膜的雜質(zhì)濃度、薄層電阻、反射率等膜質(zhì)產(chǎn)生的影響的工藝模型即可。

另外，在本實(shí)施方式中，列舉由晶舟上載置的多片晶圓w構(gòu)成一個(gè)批次，以一個(gè)批次為單位進(jìn)行成膜處理的間歇式的裝置為例進(jìn)行了說明，但并不限定于此。例如也可以是對保持件上載置的多片晶圓w統(tǒng)一進(jìn)行成膜處理的半間歇式的裝置，還可以是一片一片地進(jìn)行成膜處理的單片式的裝置。

另外，在本實(shí)施方式中，列舉由控制基板處理裝置的動(dòng)作的控制裝置100進(jìn)行調(diào)整處理的情況為例進(jìn)行了說明，但并不限定于此，例如也可以由對多個(gè)裝置進(jìn)行統(tǒng)一管理的控制裝置(群控制器)、主計(jì)算機(jī)來進(jìn)行調(diào)整處理。

根據(jù)上述內(nèi)容，本公開的各種實(shí)施例是為了說明而被記載的，另外，能夠理解的是，能夠不脫離本公開的范圍和思想地進(jìn)行各種變形。因而，在此公開的各種實(shí)施例并非用于限制由各權(quán)利要求指定的本質(zhì)的范圍和思想。