KR20180085690A - Substrate processing apparatus, temperature control method, and temperature control program - Google Patents

Substrate processing apparatus, temperature control method, and temperature control program Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a substrate processing apparatus, a temperature control method, and a temperature control program, which can control temperature of a heater in each division area so that critical measurements at a measurement point of a substrate satisfy predetermined conditions. An arrangement stand includes a substrate, an arrangement surface on which one side or both sides of a ring member arranged to surround the substrate are arranged, and heaters mounted in division areas, which are formed by division of the arrangement surface, to adjust temperature. A calculation unit calculates target temperature of the heater in the division area where a threshold value of a measured point satisfies predetermined conditions, using a forecasting model to forecast an influence of temperature of the heater in the division area according to distances between division areas except the division area having the measured point, using the threshold value at the predetermined measured point of a substrate and temperature of the heater in each division area as parameters. The heater control unit controls the heaters of the division areas to reach the target temperature calculated by the calculation unit.

Description

기판 처리 장치, 온도 제어 방법 및 온도 제어 프로그램{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, TEMPERATURE CONTROL METHOD, AND TEMPERATURE CONTROL PROGRAM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a substrate processing apparatus, a temperature control method, and a temperature control program,

본 발명의 여러 가지의 측면 및 실시형태는 기판 처리 장치, 온도 제어 방법 및 온도 제어 프로그램에 관한 것이다.Various aspects and embodiments of the present invention relate to a substrate processing apparatus, a temperature control method, and a temperature control program.

반도체 기술 세대가 진행됨에 따라, 웨이퍼 등의 기판은 직경이 증대하고 있다. 한편, 트랜지스터는 소형화되는 경향이 있다. 이 때문에, 기판 처리에는, 보다 높은 정밀도가 요구되고 있다.As semiconductor technology generations continue, the diameter of substrates such as wafers is increasing. On the other hand, the transistor tends to be miniaturized. For this reason, higher precision is required for the substrate processing.

기판 처리에 관한 정밀도 중 하나로, 기판 내의 임계 치수의 균일성이 있다. 기판 처리에서는, 기판의 온도에 따라 처리의 진행이 변화한다. 그래서, 기판 처리 장치에는, 기판의 온도 제어를 보다 고도로 행하기 위해, 배치대의 기판을 배치하는 배치면을 복수의 분할 영역으로 분할하고, 각 분할 영역 각각에 히터를 설치하여, 기판의 미리 정해진 위치의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족시키도록 각 분할 영역의 온도를 조정하는 것이 있다. 예컨대, 배치면의 각 분할 영역의 제어 파라미터와 기판의 미리 정해진 위치의 예상 온도와의 관계를 기술하는 행렬에 기초하여, 각 분할 영역에 대한 히터의 설정값을 구하고 있다(예컨대, 하기 특허문헌 1 참조).One of the accuracy with respect to the substrate processing is the uniformity of the critical dimension in the substrate. In the substrate processing, the progress of the processing changes depending on the temperature of the substrate. Therefore, in the substrate processing apparatus, in order to control the temperature of the substrate more highly, the arrangement surface on which the substrate of the substrate is placed is divided into a plurality of divided regions, and a heater is provided in each of the divided regions, The temperature of each of the divided regions is adjusted so that the critical dimension of the divided regions satisfies a predetermined condition. For example, a set value of a heater for each of the divided areas is obtained based on a matrix describing a relationship between a control parameter of each divided area of the placement surface and a predicted temperature of a predetermined position of the substrate (see, for example, Patent Document 1 Reference).

일본 특허 공개 제2016-178316호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-178316

그런데, 배치대의 배치면을 복수의 분할 영역으로 나누어 각 분할 영역의 온도를 조정하는 경우, 각 분할 영역의 인접하는 분할 영역과의 경계 부근은, 인접하는 분할 영역의 영향을 받아 온도가 변화한다. 이 때문에, 종래의 기술에서는, 각 분할 영역의 인접하는 분할 영역과의 경계 부근의 온도가 예상 온도가 되지 않아, 경계 부근에서 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족시키도록 제어할 수 없는 경우가 있다. 이 결과, 종래의 기술에서는, 기판 내의 임계 치수의 균일성을 정밀도 좋게 제어할 수 없다.In the case where the placement surface of the placement table is divided into a plurality of divided regions and the temperature of each divided region is adjusted, the vicinity of the boundary with the adjacent divided regions of the respective divided regions is influenced by the adjacent divided regions and the temperature changes. For this reason, in the conventional technique, the temperature near the boundary with the adjacent divided region of each divided region does not reach the expected temperature, and the critical dimension may not be controlled so as to satisfy the predetermined condition in the vicinity of the boundary. As a result, in the conventional technique, the uniformity of the critical dimension in the substrate can not be precisely controlled.

또한, 기판 처리 장치는, 기판의 주변 영역에도 히터가 설치되는 경우가 있다. 이러한 구성의 경우, 기판 처리 장치는, 주변 영역의 히터의 영향을 받아, 기판의 외연부 부근에서 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족하도록 제어할 수 없는 경우가 있다.Further, in the substrate processing apparatus, a heater may be provided in a peripheral region of the substrate. In such a configuration, the substrate processing apparatus may be influenced by the heater in the peripheral region, and the critical dimension in the vicinity of the outer edge portion of the substrate may not be controlled so as to satisfy the predetermined condition.

개시하는 기판 처리 장치는, 하나의 실시양태에 있어서, 배치대와, 산출부와, 히터 제어부를 갖는다. 배치대는, 기판 및 이 기판을 둘러싸도록 배치되는 링 부재 중 한쪽 또는 양쪽을 배치하는 배치면이 마련되고, 배치면을 분할한 각 분할 영역에 온도를 조정할 수 있는 히터가 각각 설치되어 있다. 산출부는, 배치면에 배치된 기판에 미리 정해진 기판 처리를 행하였을 때의 기판의 미리 정해진 측정점에서의 임계 치수를, 각 분할 영역의 히터의 온도를 파라미터로 하여, 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역 이외의 다른 분할 영역 사이의 거리에 따른 다른 분할 영역의 히터의 온도의 영향을 가미해서 예측하는 예측 모델을 이용하여, 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 히터의 목표 온도를 산출한다. 히터 제어부는, 배치면에 배치된 기판에 대하여 기판 처리를 행할 때에, 각 분할 영역의 히터가 산출부에 의해 산출된 목표 온도가 되도록 제어한다.The disclosed substrate processing apparatus, in one embodiment, has a placement stand, a calculation section, and a heater control section. The placement stage is provided with a placement surface on which one or both of the substrate and the ring member arranged to surround the substrate are provided, and a heater capable of adjusting the temperature is provided on each of the divided regions where the placement surface is divided. The calculating unit calculates the critical dimension at a predetermined measurement point of the substrate when the substrate disposed on the placement surface is subjected to the predetermined substrate processing by using the temperature of the heater of each divided region as a parameter, The target temperature of the heater of each of the divided regions satisfying the predetermined condition of the critical dimension of the measurement point is calculated by using the predictive model that predicts the effect of the temperature of the heater of the other divided regions according to the distance between the other divided regions, . The heater control unit controls the heater of each of the divided regions to be the target temperature calculated by the calculating unit when performing the substrate processing on the substrate disposed on the placement surface.

개시하는 기판 처리 장치의 일 양태에 따르면, 기판의 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족시키도록 각 분할 영역의 히터의 온도를 제어할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.According to one aspect of the disclosed substrate processing apparatus, the temperature of the heater of each of the divided regions can be controlled so that the critical dimension of the measurement point of the substrate satisfies a predetermined condition.

도 1은 일 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 배치대를 나타내는 평면도이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 제어하는 제어부의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 온도 분포의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 분할 영역의 관계를 설명하는 도면이다.
도 7은 오차의 제곱합과 레인지의 관계의 일례를 설명하는 도면이다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 온도 제어 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 제2 실시형태에 따른 온도 제어 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 11은 제3 실시형태에 따른 제1 배치대 및 제2 배치대를 도시하는 평면도이다.
도 12는 제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 제어하는 제어부의 개략적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 13은 웨이퍼 상의 CD의 최대점과 최소점을 모식적으로 도시하는 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing system according to an embodiment.
2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment.
3 is a plan view showing a placement stand according to one embodiment.
4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit for controlling the substrate processing apparatus according to one embodiment.
5 is a view showing an example of the temperature distribution.
Fig. 6 is a diagram for explaining the relationship of the divided areas.
7 is a view for explaining an example of the relationship between the square sum of the error and the range.
8 is a flowchart showing an example of the flow of the temperature control method according to the first embodiment.
9 is a flowchart showing an example of the flow of the temperature control method according to the second embodiment.
10 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to the third embodiment.
11 is a plan view showing a first placement table and a second placement table according to the third embodiment.
12 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit for controlling the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment.
13 is a diagram schematically showing a maximum point and a minimum point of a CD on a wafer.

이하, 도면을 참조하여 본원이 개시하는 기판 처리 장치, 온도 제어 방법 및 온도 제어 프로그램의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다. 또한, 본 실시형태에 의해 개시하는 발명이 한정되는 것은 아니다. 각 실시형태는, 처리 내용과 모순되지 않는 범위에서 적절하게 조합하는 것이 가능하다.Hereinafter, embodiments of the substrate processing apparatus, the temperature control method, and the temperature control program disclosed by the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals. In addition, the invention disclosed by this embodiment is not limited. Each embodiment can be appropriately combined in a range that does not contradict with the processing contents.

(제1 실시형태)(First Embodiment)

[기판 처리 시스템의 구성][Configuration of substrate processing system]

처음에, 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성에 대해서 설명한다. 기판 처리 시스템은, 웨이퍼 등의 기판에 대하여 미리 정해진 기판 처리를 행하는 시스템이다. 본 실시형태에서는, 기판에 대하여, 기판 처리로서, 플라즈마 에칭을 행하는 경우를 예로 설명한다. 도 1은 일 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성도이다. 기판 처리 시스템(1)은 기판 처리 장치(10)와, 계측 장치(11)를 갖는다. 기판 처리 장치(10)와 계측 장치(11) 사이는 네트워크(N)를 통해 서로 통신 가능하게 접속된다. 네트워크(N)에는, 유선 또는 무선을 막론하고, LAN(Local Area Network)이나 VPN(Virtual Private Network) 등의 임의의 종류의 통신망을 채용할 수 있다.First, the schematic configuration of the substrate processing system according to the embodiment will be described. The substrate processing system is a system that performs predetermined substrate processing on a substrate such as a wafer. In the present embodiment, a case where plasma etching is performed as a substrate processing on a substrate will be described as an example. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing system according to an embodiment. The substrate processing system 1 has a substrate processing apparatus 10 and a measuring apparatus 11. The substrate processing apparatus 10 and the measuring apparatus 11 are communicably connected to each other via a network N. [ Any type of communication network such as a LAN (Local Area Network) or a VPN (Virtual Private Network) can be employed for the network N, whether wired or wireless.

기판 처리 장치(10)는 기판에 대하여 미리 정해진 기판 처리를 행하는 장치이다. 본 실시형태에서는, 기판 처리 장치(10)는 기판으로서 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 칭함)에 대하여 플라즈마 에칭을 행한다.The substrate processing apparatus 10 is a device for performing predetermined substrate processing on a substrate. In the present embodiment, the substrate processing apparatus 10 performs plasma etching on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as " wafer ") as a substrate.

계측 장치(11)는 기판 처리 장치(10)에 의해 기판 처리가 행해진 기판의 미리 정해진 위치를 측정점으로 하여, 측정점에서의 임계 치수(Critical Dimension)를 계측하는 장치이다. 본 실시형태에서는, 계측 장치(11)는 임계 치수로서, 측정점에서의 패턴의 폭을 계측한다. 이하에서는, 임계 치수를 「CD」라고도 칭한다. CD를 계측하는 측정점은 웨이퍼의 상이한 위치에 복수개 마련되어 있다. 계측 장치(11)는 각 측정점에서 각각 패턴의 폭을 계측한다. 계측 장치(11)는, 기판의 결함을 검사하는 검사 장치여도 좋다. 계측 장치(11)는 계측된 각 측정점의 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다.The measurement apparatus 11 is a device for measuring a critical dimension at a measurement point, with a predetermined position of the substrate subjected to the substrate processing performed by the substrate processing apparatus 10 as a measurement point. In the present embodiment, the measuring apparatus 11 measures the width of a pattern at a measurement point as a critical dimension. Hereinafter, the critical dimension is also referred to as " CD ". A plurality of measurement points for measuring CD are provided at different positions on the wafer. The measuring device 11 measures the width of each pattern at each measuring point. The measurement apparatus 11 may be an inspection apparatus for inspecting defects of a substrate. The measuring device 11 transmits the CD data of each of the measured measurement points to the substrate processing apparatus 10.

기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼를 배치하는 배치면이 복수의 분할 영역으로 분할되어 있고, 계측 장치(11)로부터 수신된 각 측정점의 CD의 데이터에 기초하여, 웨이퍼의 각 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족시키도록 각 분할 영역의 온도를 조정하는 제어를 행한다.In the substrate processing apparatus 10, the placement surface on which the wafer is placed is divided into a plurality of divided areas, and based on the data of the CD of each measurement point received from the measuring device 11, Control is performed to adjust the temperature of each of the divided regions so as to satisfy a predetermined condition.

[기판 처리 장치의 구성][Configuration of Substrate Processing Apparatus]

다음에, 기판 처리 장치(10)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2에는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)의 종단면의 구조가 개략적으로 나타나 있다. 도 2에 나타내는 기판 처리 장치(10)는 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 에칭 장치이다. 이 기판 처리 장치(10)는 대략 원통형의 처리 용기(12)를 구비한다. 처리 용기(12)는, 예컨대 알루미늄으로 구성되어 있다. 또한, 처리 용기(12)의 표면은 양극 산화 처리가 실시되어 있다.Next, the configuration of the substrate processing apparatus 10 will be described. 2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment. 2 schematically shows the structure of the longitudinal section of the substrate processing apparatus 10 according to the embodiment. The substrate processing apparatus 10 shown in Fig. 2 is a capacitively coupled parallel flat plate plasma etching apparatus. The substrate processing apparatus 10 includes a substantially cylindrical processing vessel 12. The processing vessel 12 is made of, for example, aluminum. The surface of the processing vessel 12 is anodized.

처리 용기(12) 내에는, 배치대(16)가 마련되어 있다. 배치대(16)는 지지 부재(18) 및 베이스(20)를 포함한다. 지지 부재(18)의 상면은, 기판 처리의 대상이 되는 기판이 배치되는 배치면으로 되어 있다. 본 실시형태에서는, 플라즈마 에칭의 처리 대상이 되는 웨이퍼(W)가 지지 부재(18)의 상면에 배치된다. 베이스(20)는 대략 원반 형상을 가지며, 그 주요부는 예컨대 알루미늄이라고 하는 도전성 금속으로 구성되어 있다. 이 베이스(20)는 하부 전극을 구성한다. 베이스(20)는 지지부(14)에 의해 지지되어 있다. 지지부(14)는 처리 용기(12)의 바닥부로부터 연장되는 원통형의 부재이다.In the processing vessel 12, a placement table 16 is provided. The placement table 16 includes a support member 18 and a base 20. The upper surface of the support member 18 is a placement surface on which the substrate to be subjected to the substrate processing is disposed. In the present embodiment, the wafer W to be subjected to the plasma etching is disposed on the upper surface of the support member 18. The base 20 has a substantially disc shape, and its main part is made of a conductive metal such as aluminum. The base 20 constitutes a lower electrode. The base (20) is supported by a support (14). The support portion 14 is a cylindrical member extending from the bottom of the processing vessel 12. [

베이스(20)에는, 정합기(MU1)를 통해 제1 고주파 전원(HFS)이 전기적으로 접속되어 있다. 제1 고주파 전원(HFS)은 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 발생시키는 전원이며, 27∼100 ㎒의 주파수, 일례에 있어서는 40 ㎒의 고주파 전력을 발생시킨다. 정합기(MU1)는 제1 고주파 전원(HFS)의 출력 임피던스와 부하측[베이스(20)측]의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖는다.The base 20 is electrically connected to the first high frequency power source HFS through the matching unit MU1. The first high frequency power source (HFS) is a power source for generating high frequency power for generating plasma, and generates a high frequency power of 27 to 100 MHz, for example, 40 MHz. The matching unit MU1 has a circuit for matching the output impedance of the first high frequency power supply HFS with the input impedance of the load side (base 20 side).

또한, 베이스(20)에는, 정합기(MU2)를 통해 제2 고주파 전원(LFS)이 전기적으로 접속되어 있다. 제2 고주파 전원(LFS)은 웨이퍼(W)에 이온을 인입하기 위한 고주파 전력(고주파 바이어스 전력)을 발생시켜, 그 고주파 바이어스 전력을 베이스(20)에 공급한다. 고주파 바이어스 전력의 주파수는 400 ㎑∼13.56 ㎒의 범위 내의 주파수이고, 일례에 있어서는 3 ㎒이다. 정합기(MU2)는 제2 고주파 전원(LFS)의 출력 임피던스와 부하측[베이스(20)측]의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖는다.Further, the base 20 is electrically connected to the second high frequency power source LFS through the matching unit MU2. The second high frequency power source LFS generates a high frequency power (high frequency bias power) for drawing ions into the wafer W and supplies the high frequency bias power to the base 20. The frequency of the high frequency bias power is a frequency within the range of 400 kHz to 13.56 MHz, and in one example it is 3 MHz. The matching unit MU2 has a circuit for matching the output impedance of the second high frequency power source LFS with the input impedance of the load side (base 20 side).

베이스(20) 상에는, 지지 부재(18)가 마련되어 있다. 일 실시형태에 있어서는, 지지 부재(18)는 정전 척이다. 지지 부재(18)는, 쿨롱력 등의 정전력에 의해 웨이퍼(W)를 흡착하고, 그 웨이퍼(W)를 유지한다. 지지 부재(18)는, 세라믹제의 본체부 내에 정전 흡착용의 전극(E1)을 갖는다. 전극(E1)에는, 스위치(SW1)를 통해 직류 전원(22)이 전기적으로 접속되어 있다.On the base 20, a support member 18 is provided. In one embodiment, the support member 18 is an electrostatic chuck. The support member 18 sucks the wafer W by electrostatic force such as Coulomb force and holds the wafer W. [ The support member 18 has an electrode E1 for electrostatic attraction in a body portion made of ceramic. A DC power supply 22 is electrically connected to the electrode E1 through a switch SW1.

베이스(20)의 상면의 위, 또 지지 부재(18)의 주위에는, 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 링 부재가 배치된다. 예컨대, 베이스(20)의 상면의 위, 또 지지 부재(18)의 주위에는, 링 부재로서 포커스 링(FR)이 설치되어 있다. 포커스 링(FR)은, 플라즈마 처리의 균일성을 향상시키기 위해서 설치되어 있다. 포커스 링(FR)은, 실행하여야 할 플라즈마 처리에 따라서 적절하게 선택되는 재료로 구성되어 있으며, 예컨대, 실리콘 또는 석영으로 구성될 수 있다. A ring member is disposed on the upper surface of the base 20 and around the support member 18 so as to surround the wafer W. For example, a focus ring FR is provided as a ring member on the upper surface of the base 20 and around the support member 18. The focus ring FR is provided to improve the uniformity of plasma processing. The focus ring FR is made of a material suitably selected according to a plasma treatment to be performed, and may be made of, for example, silicon or quartz.

베이스(20)의 내부에는, 냉매 유로(24)가 형성되어 있다. 냉매 유로(24)에는, 처리 용기(12)의 외부에 마련된 칠러 유닛으로부터 배관(26a)을 통해 냉매가 공급된다. 냉매 유로(24)에 공급된 냉매는, 배관(26b)을 통해 칠러 유닛으로 되돌아가도록 되어 있다. 또한, 이 베이스(20) 및 지지 부재(18)를 포함하는 배치대(16)의 상세에 대해서는 후술한다.A coolant passage (24) is formed in the base (20). Refrigerant is supplied to the refrigerant passage (24) from the chiller unit provided outside the processing vessel (12) through the pipe (26a). The refrigerant supplied to the refrigerant passage 24 is returned to the chiller unit through the pipe 26b. Details of the placement table 16 including the base 20 and the support member 18 will be described later.

처리 용기(12) 내에는, 상부 전극(30)이 마련되어 있다. 이 상부 전극(30)은 배치대(16)의 상방에 있어서, 베이스(20)와 대향 배치되어 있고, 베이스(20)와 상부 전극(30)은 서로 대략 평행하게 설치되어 있다.In the processing vessel 12, an upper electrode 30 is provided. The upper electrode 30 is arranged to face the base 20 at a position above the stage 16 and the base 20 and the upper electrode 30 are provided substantially parallel to each other.

상부 전극(30)은 절연성 차폐 부재(32)를 통해, 처리 용기(12)의 상부에 지지되어 있다. 상부 전극(30)은 전극판(34) 및 전극 지지체(36)를 포함할 수 있다. 전극판(34)은 처리 공간(S)에 면해 있고, 복수의 가스 토출 구멍(34a)을 제공하고 있다. 이 전극판(34)은 줄열(Joule heat)이 적은 저저항의 도전체 또는 반도체로 구성될 수 있다.The upper electrode 30 is supported on the upper portion of the processing vessel 12 through the insulating shielding member 32. The upper electrode 30 may include an electrode plate 34 and an electrode support 36. The electrode plate 34 faces the processing space S and provides a plurality of gas discharge holes 34a. The electrode plate 34 may be made of a low-resistance conductor or a semiconductor with little joule heat.

전극 지지체(36)는 전극판(34)을 착탈 가능하게 지지하는 것이며, 예컨대 알루미늄이라고 하는 도전성 재료로 구성될 수 있다. 이 전극 지지체(36)는 수냉 구조를 가질 수 있다. 전극 지지체(36)의 내부에는, 가스 확산실(36a)이 마련되어 있다. 이 가스 확산실(36a)에서는, 가스 토출 구멍(34a)에 연통하는 복수의 가스 통류 구멍(36b)이 하방으로 연장되어 있다. 또한, 전극 지지체(36)에는 가스 확산실(36a)에 처리 가스를 유도하는 가스 도입구(36c)가 형성되어 있고, 이 가스 도입구(36c)에는, 가스 공급관(38)이 접속되어 있다.The electrode support 36 detachably supports the electrode plate 34 and may be made of a conductive material such as aluminum. The electrode support 36 may have a water-cooling structure. A gas diffusion chamber (36a) is provided in the electrode support (36). In the gas diffusion chamber 36a, a plurality of gas communication holes 36b communicating with the gas discharge holes 34a extend downward. A gas introduction port 36c for introducing a process gas into the gas diffusion chamber 36a is formed in the electrode support 36. A gas supply pipe 38 is connected to the gas introduction port 36c.

가스 공급관(38)에는, 밸브군(42) 및 유량 제어기군(44)을 통해 가스 소스군(40)이 접속되어 있다. 밸브군(42)은 복수의 개폐 밸브를 가지며, 유량 제어기군(44)은 매스 플로우 컨트롤러라고 하는 복수의 유량 제어기를 갖는다. 또한, 가스 소스군(40)은 플라즈마 처리에 필요한 복수종의 가스용 가스 소스를 갖는다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스는 대응하는 개폐 밸브 및 대응하는 매스 플로우 컨트롤러를 통해 가스 공급관(38)에 접속되어 있다.A gas source group 40 is connected to the gas supply pipe 38 through a valve group 42 and a flow controller group 44. The valve group 42 has a plurality of open / close valves, and the flow controller group 44 has a plurality of flow controllers called mass flow controllers. Further, the gas source group 40 has a plurality of kinds of gas sources for gas necessary for plasma processing. A plurality of gas sources of the gas source group 40 are connected to the gas supply pipe 38 through corresponding opening / closing valves and corresponding mass flow controllers.

기판 처리 장치(10)에서는, 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스 중 선택된 하나 이상의 가스 소스로부터의 하나 이상의 가스가 가스 공급관(38)에 공급된다. 가스 공급관(38)에 공급된 가스는 가스 확산실(36a)에 도달하여, 가스 통류 구멍(36b) 및 가스 토출 구멍(34a)을 통해 처리 공간(S)에 토출된다.In the substrate processing apparatus 10, one or more gases from one or more gas sources selected from a plurality of gas sources of the gas source group 40 are supplied to the gas supply pipe 38. The gas supplied to the gas supply pipe 38 reaches the gas diffusion chamber 36a and is discharged to the process space S through the gas flow hole 36b and the gas discharge hole 34a.

또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는, 접지 도체(12a)를 더 구비할 수 있다. 접지 도체(12a)는, 대략 원통형의 접지 도체이고, 처리 용기(12)의 측벽으로부터 상부 전극(30)의 높이 위치보다 상방으로 연장되도록 마련되어 있다.Further, as shown in Fig. 2, the substrate processing apparatus 10 may further include a grounding conductor 12a. The grounding conductor 12a is a substantially cylindrical grounding conductor and is provided so as to extend upward from the side wall of the processing vessel 12 above the height position of the upper electrode 30. [

또한, 기판 처리 장치(10)에서는, 처리 용기(12)의 내벽을 따라 디포지션 실드(46)가 착탈 가능하게 마련되어 있다. 또한, 디포지션 실드(46)는, 지지부(14)의 외주에도 마련되어 있다. 디포지션 실드(46)는, 처리 용기(12)에 에칭 부생물(디포지션)이 부착하는 것을 방지하는 것으로, 알루미늄재에 Y2O3 등의 세라믹스를 피복함으로써 구성될 수 있다.In the substrate processing apparatus 10, a deposition shield 46 is detachably provided along the inner wall of the processing vessel 12. Further, the deposition shield 46 is also provided on the outer periphery of the support portion 14. The deposition shield 46 prevents deposition of etching by-products on the processing vessel 12 and can be formed by coating an aluminum material with ceramics such as Y 2 O 3.

처리 용기(12)의 바닥부측에서는, 지지부(14)와 처리 용기(12)의 내벽 사이에 배기 플레이트(48)가 마련되어 있다. 배기 플레이트(48)는, 예컨대 알루미늄재에 Y2O3 등의 세라믹스를 피복함으로써 구성될 수 있다. 이 배기 플레이트(48)의 하방에 있어서 처리 용기(12)에는, 배기구(12e)가 마련되어 있다. 배기구(12e)에는, 배기관(52)을 통해 배기 장치(50)가 접속되어 있다. 배기 장치(50)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 가지고 있어, 처리 용기(12) 내부를 원하는 진공도까지 감압할 수 있다. 또한, 처리 용기(12)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입출구(12g)가 마련되어 있고, 이 반입출구(12g)는 게이트 밸브(54)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.An exhaust plate 48 is provided between the support portion 14 and the inner wall of the processing vessel 12 on the bottom side of the processing vessel 12. The exhaust plate 48 may be constituted by, for example, coating an aluminum material with ceramics such as Y2O3. An exhaust port 12e is provided in the processing container 12 below the exhaust plate 48. [ An exhaust device 50 is connected to the exhaust port 12e through an exhaust pipe 52. [ The exhaust device 50 has a vacuum pump such as a turbo molecular pump and can decompress the inside of the processing container 12 to a desired degree of vacuum. A loading / unloading port 12g of the wafer W is provided on the side wall of the processing container 12, and the loading / unloading port 12g is opened / closed by a gate valve 54. [

상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 장치(10)는, 제어부(100)에 의해, 그 동작이 통괄적으로 제어된다. 이 제어부(100)는, 예컨대, 컴퓨터이며, 기판 처리 장치(10)의 각 부를 제어한다. 기판 처리 장치(10)는, 제어부(100)에 의해, 그 동작이 통괄적으로 제어된다.In the substrate processing apparatus 10 constructed as described above, the operation of the substrate processing apparatus 10 is controlled by the control unit 100 in a general manner. The control unit 100 is, for example, a computer and controls each unit of the substrate processing apparatus 10. [ The operation of the substrate processing apparatus 10 is controlled by the control section 100 in a general manner.

[배치대의 구성][Configuration of batch unit]

다음에, 배치대(16)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3은 일 실시형태에 따른 배치대를 나타내는 평면도이다. 전술한 바와 같이 배치대(16)는 지지 부재(18) 및 베이스(20)를 갖는다. 지지 부재(18)는 세라믹제의 본체부(18m)를 갖는다. 본체부(18m)는 대략 원반 형상을 갖는다. 본체부(18m)는 배치 영역(18a) 및 외주 영역(18b)을 제공하고 있다. 배치 영역(18a)은 평면에서 볼 때에 대략 원형의 영역이다. 이 배치 영역(18a)의 상면 상에는, 웨이퍼(W)가 배치된다. 또한, 배치 영역(18a)의 직경은 웨이퍼(W)와 대략 동일한 직경이거나, 혹은, 웨이퍼(W)의 직경보다 약간 작게 되어 있다. 외주 영역(18b)은 이 배치 영역(18a)을 둘러싸는 영역이며, 대략 환형으로 연장되어 있다. 일 실시형태에서는, 외주 영역(18b)의 상면은 배치 영역(18a)의 상면보다 낮은 위치에 있다.Next, the placement table 16 will be described in detail. 3 is a plan view showing a placement stand according to one embodiment. As described above, the placement table 16 has a support member 18 and a base 20. The supporting member 18 has a body portion 18m made of ceramic. The body portion 18m has a substantially disk shape. The body portion 18m provides the arrangement region 18a and the peripheral region 18b. The placement area 18a is an approximately circular area when viewed in plan view. A wafer W is disposed on the upper surface of the disposition region 18a. The diameter of the arrangement area 18a is approximately the same as the diameter of the wafer W or slightly smaller than the diameter of the wafer W. [ The outer circumferential region 18b surrounds the placement region 18a and extends in a substantially annular shape. In one embodiment, the upper surface of the peripheral region 18b is located lower than the upper surface of the placement region 18a.

전술한 바와 같이, 일 실시형태에서는, 지지 부재(18)는 정전 척이다. 이 실시형태의 지지 부재(18)는 배치 영역(18a) 내에 정전 흡착용의 전극(E1)을 갖는다. 이 전극(E1)은 전술한 바와 같이, 스위치(SW1)를 통해 직류 전원(22)에 접속되어 있다.As described above, in one embodiment, the support member 18 is an electrostatic chuck. The support member 18 of this embodiment has the electrode E1 for electrostatic adsorption in the arrangement region 18a. The electrode E1 is connected to the DC power supply 22 through the switch SW1 as described above.

또한, 배치 영역(18a) 내에, 또 전극(E1)의 하방에는, 복수의 히터(HT)가 설치되어 있다. 일 실시형태에서는, 배치 영역(18a)은, 복수의 분할 영역으로 분할되고, 각각의 분할 영역에 히터(HT)가 설치되어 있다. 예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같이, 배치 영역(18a)의 중앙의 원형 영역 내 및 그 원형 영역을 둘러싸는 동심형의 복수의 환형 영역에, 복수의 히터(HT)가 설치되어 있다. 또한, 복수의 환형 영역의 각각에 있어서는, 복수의 히터(HT)가 둘레 방향으로 배열되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 분할 영역의 분할 방법은 일례이며, 이것에 한정되지 않는다. 배치 영역(18a)은 보다 많은 분할 영역으로 분할하여도 좋다. 예컨대, 배치 영역(18a)은, 외주에 가까울수록, 각도폭이 작고, 직경 방향의 폭이 좁은 분할 영역으로 분할하여도 좋다. 히터(HT)는, 베이스(20)의 외주 부분에 마련된 도시하지 않는 배선을 통해, 도 2에 나타내는, 히터 전원(HP)에 개별로 접속되어 있다. 각 히터(HT)에는, 히터 전원(HP)으로부터 개별로 조정된 전력이 공급된다. 이에 의해, 각 히터(HT)가 발하는 열이 개별로 제어되고, 배치 영역(18a) 내의 복수의 분할 영역의 온도가 개별로 조정된다. 웨이퍼(W)의 CD를 계측하는 측정점은, 히터(HT)가 설치된 분할 영역에 적어도 하나 마련되어 있다.A plurality of heaters HT are provided in the arrangement region 18a and below the electrodes E1. In one embodiment, the placement area 18a is divided into a plurality of divided areas, and a heater HT is provided in each of the divided areas. For example, as shown in Fig. 3, a plurality of heaters (HT) are provided in a circular area at the center of the arrangement area 18a and in a plurality of concentric annular areas surrounding the circular area. Further, in each of the plurality of annular regions, a plurality of heaters HT are arranged in the circumferential direction. The division method of the division area shown in Fig. 3 is an example, and the division method is not limited to this. The arrangement area 18a may be divided into more divided areas. For example, the arrangement region 18a may be divided into a divided region having a smaller angular width and a narrower diameter in the radial direction, as it is closer to the outer periphery. The heater HT is individually connected to the heater power source HP shown in Fig. 2 via a wiring (not shown) provided on the outer peripheral portion of the base 20. [ To each of the heaters HT, individually regulated electric power is supplied from the heater power HP. Thereby, the heat generated by each heater HT is individually controlled, and the temperatures of the plurality of divided regions in the placement region 18a are individually adjusted. At least one measurement point for measuring the CD of the wafer W is provided in the divided region provided with the heater HT.

[제어부의 구성][Configuration of control unit]

다음에, 제어부(100)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 4는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 제어하는 제어부의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 제어부(100)는 통신 인터페이스(101)와, 프로세스 컨트롤러(102)와, 사용자 인터페이스(103)와, 기억부(104)가 마련되어 있다.Next, the control unit 100 will be described in detail. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit for controlling the substrate processing apparatus according to one embodiment. The control unit 100 is provided with a communication interface 101, a process controller 102, a user interface 103 and a storage unit 104. [

통신 인터페이스(101)는, 네트워크(N)를 통해 계측 장치(11)와 통신 가능하게 되어, 계측 장치(11)와 각종의 데이터를 송수신한다. 예컨대, 통신 인터페이스(101)는 계측 장치(11)로부터 송신된 CD의 데이터를 수신한다.The communication interface 101 is capable of communicating with the measurement apparatus 11 via the network N and transmits and receives various kinds of data to and from the measurement apparatus 11. [ For example, the communication interface 101 receives the data of the CD transmitted from the measuring device 11.

프로세스 컨트롤러(102)는 CPU(Central Processing Unit)를 구비하여 기판 처리 장치(10)의 각 부를 제어한다.The process controller 102 includes a CPU (Central Processing Unit) to control each section of the substrate processing apparatus 10. [

사용자 인터페이스(103)는, 공정 관리자가 기판 처리 장치(10)를 관리하기 위해 커맨드의 입력 조작을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(10)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 구성되어 있다.The user interface 103 is constituted by a keyboard for performing a command input operation for managing the substrate processing apparatus 10 by the process manager or a display for visualizing and displaying the operating status of the substrate processing apparatus 10. [

기억부(104)에는, 기판 처리 장치(10)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(102)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램(소프트웨어)이나, 처리 조건 데이터 등이 기억된 레시피가 저장되어 있다. 또한, 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피는, 컴퓨터로 판독 가능한 컴퓨터 기록 매체(예컨대, 하드 디스크, DVD 등의 광 디스크, 플렉시블 디스크, 반도체 메모리 등) 등에 저장된 상태의 것을 이용하거나, 혹은, 다른 장치로부터, 예컨대 전용 회선을 통해 수시 전송받아 온라인으로 이용하거나 하는 것도 가능하다.The storage unit 104 stores a control program (software) for realizing various processes executed by the substrate processing apparatus 10 under the control of the process controller 102 and a recipe in which process condition data and the like are stored. Recipes such as control programs and processing condition data may be stored in a computer-readable recording medium (e.g., an optical disk such as a hard disk, a DVD, a flexible disk, a semiconductor memory, etc.) It is also possible to transmit the data from the device through a dedicated line, for example, and use it online.

프로세스 컨트롤러(102)는 프로그램이나 데이터를 저장하기 위한 내부 메모리를 가지며, 기억부(104)에 기억된 제어 프로그램을 읽어내어, 읽어낸 제어 프로그램의 처리를 실행한다. 프로세스 컨트롤러(102)는 제어 프로그램이 동작함으로써 각종 처리부로서 기능한다. 예컨대, 프로세스 컨트롤러(102)는 생성부(102a)와, 산출부(102b)와, 플라즈마 제어부(102c)와, 히터 제어부(102d)의 기능을 갖는다. 또한, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)에서는, 프로세스 컨트롤러(102)가, 생성부(102a), 산출부(102b), 플라즈마 제어부(102c) 및 히터 제어부(102d)의 기능을 갖는 경우를 예로 설명하지만, 생성부(102a), 산출부(102b), 플라즈마 제어부(102c) 및 히터 제어부(102d)의 기능을 복수의 컨트롤러로 분산하여 실현하여도 좋다.The process controller 102 has an internal memory for storing a program or data, reads the control program stored in the storage unit 104, and executes processing of the read control program. The process controller 102 functions as various processing sections by operating the control program. For example, the process controller 102 has functions of a generating section 102a, a calculating section 102b, a plasma controlling section 102c, and a heater controlling section 102d. In the substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment, when the process controller 102 has the functions of the generating unit 102a, the calculating unit 102b, the plasma controlling unit 102c, and the heater controlling unit 102d The function of the generating unit 102a, the calculating unit 102b, the plasma controlling unit 102c, and the heater controlling unit 102d may be realized by dispersing the functions of a plurality of controllers.

그런데, 플라즈마 에칭 등의 기판 처리에서는, 웨이퍼(W) 전체면에서의 CD의 레인지(CD의 최대값과 CD의 최소값의 차)가 작고, 또한, CD의 평균값이 목표값에 가까운 것이 요구되고 있다. 한편, 기판 처리에서는, 웨이퍼(W)의 온도에 따라 처리의 진행이 변화한다. 예컨대, 플라즈마 에칭에서는, 웨이퍼(W)의 온도에 따라 에칭의 진행 속도가 변화한다. 그래서, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)에서는, 각 히터(HT)의 온도를 파라미터로 하여, 웨이퍼(W)의 미리 정해진 측정점에서의 임계 치수를 예측하는 예측 모델을 이용하여, 웨이퍼(W)의 전체면의 CD의 레인지가 보다 작은 상황 및 CD의 평균값이 목표값에 가까운 상황을 실현한다.However, in the substrate processing such as the plasma etching, it is required that the range of the CD (the difference between the maximum value of the CD and the minimum value of the CD) on the entire surface of the wafer W is small and the average value of the CD is close to the target value . On the other hand, in the substrate processing, the progress of the processing changes according to the temperature of the wafer W. For example, in the plasma etching, the advancing rate of the etching changes according to the temperature of the wafer W. Thus, in the substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment, the temperature of each heater HT is used as a parameter, and a predictive model for predicting the critical dimension at a predetermined measurement point of the wafer W is used to measure the temperature of the wafer W W) and a situation in which the average value of the CD is close to the target value.

여기서, 예측 모델에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는, 측정점의 임계 치수를 각 히터(HT)의 온도의 1차 함수로 모델화한 예측 모델에 대해서 설명한다.Here, the prediction model will be described. In the present embodiment, a prediction model obtained by modeling the critical dimension of the measurement point as a linear function of the temperature of each heater HT will be described.

각 분할 영역의 인접하는 분할 영역과의 경계 부근은 인접하는 분할 영역의 영향도 받아 온도가 변화한다. 측정점에 대한 인접하는 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 영향을 가미한 경우, 각 측정점의 온도는 히터(HT)의 온도(T)를 파라미터로 하여 이하의 식 (1)과 같이 나타낼 수 있다.The vicinity of the boundary between adjacent divided regions of each divided region is influenced by the adjacent divided region and the temperature changes. When the influence of the temperature of the heater (HT) in the adjoining divided region with respect to the measuring point is taken into consideration, the temperature of each measuring point can be expressed by the following equation (1) with the temperature (T) of the heater (HT) as a parameter.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, i는 측정점을 포함하는 히터(HT)가 설치된 분할 영역의 번호이다. j는 히터(HT)가 설치된 분할 영역에 포함되는 측정점의 번호이다. Ti는 번호 i의 분할 영역의 온도를 나타낸다. δTi,j는 번호 i의 분할 영역 내의 측정점(j)의 온도와 Ti의 온도차를 나타낸다. 이 온도차는 인접한 분할 영역으로부터의 열의 영향에 의해 생긴다. δTi,j는 측정점의 인접하는 분할 영역으로부터의 거리에 의해서도 변화한다.Here, i is the number of the divided region where the heater (HT) including the measurement point is installed. j is the number of the measurement point included in the divided region where the heater HT is installed. T i represents the temperature of the divided region of the number i. δT i, j represents the temperature difference of the measurement point (j) and the temperature T i in the divided area of the number i. This temperature difference is caused by the influence of heat from the adjacent divided regions. DELTA T i, j also changes depending on the distance from the adjacent division area of the measurement point.

δTi,j는 다음과 같이 구한다. 인접하는 2개의 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 변경한 상태로서, 적외선 서모그래피에 의해 분할 영역의 온도 분포를 계측한다. 분할 영역의 온도 분포는, 사전에 적어도 1회 구해 두면 좋다. 또한, 분할 영역의 온도 분포는, 기판 처리 장치(10)를 이용하여 계측할 필요는 없고, 배치대(16)와 동일한 구성으로 한 계측용의 배치대를 이용하여 계측하여도 좋다. 예컨대, 배치대(16)와 동일한 부품에 의한 계측용의 배치대를 이용하여 계측하여도 좋다. 도 5는 온도 분포의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 배치대(16)는, 웨이퍼(W)를 배치하는 배치 영역(18a)이 분할 영역(19a, 19b, 19c, 19d)으로 분할되어 있다. 도 5의 (A)에는 내측의 분할 영역(19a)과 분할 영역(19b, 19c, 19d)에서 히터(HT)의 온도를 변경한 경우의 적외선 서모그래피의 화상이 나타나 있다. 도 5의 (B)에는 분할 영역(19a, 19b)의 경계를 제로로 하여, 경계로부터의 거리(d)에 대한 온도의 변화를 나타낸 그래프가 나타나 있다. 도 5의 (B)의 예에서는, 분할 영역(19a)의 온도가 29.5℃로 되고, 분할 영역(19b, 19c)의 온도가 34℃로 되어 있다. 도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 분할 영역(19b)의 분할 영역(19a)과의 경계 부근의 온도는, 분할 영역(19a)의 영향을 받아 34℃가 되지 않고, 분할 영역(19a)으로부터의 거리에 의해서도 온도가 변화한다.δT i, j is obtained as follows. The temperature distribution of the divided regions is measured by infrared thermography in a state where the temperature of the heater (HT) of the adjacent two divided regions is changed. The temperature distribution of the divided regions may be obtained at least once in advance. The temperature distribution of the divided regions is not necessarily measured by using the substrate processing apparatus 10, but may be measured using a placement stage for measurement having the same configuration as that of the stage 16. For example, measurement may be performed using a placement table for measurement using the same component as the placement table 16. 5 is a view showing an example of the temperature distribution. 5, the arrangement region 18a in which the wafers W are arranged is divided into the divided regions 19a, 19b, 19c and 19d. 5A shows an infrared thermography image when the temperature of the heater HT is changed in the inner divided region 19a and the divided regions 19b, 19c, and 19d. FIG. 5B shows a graph showing the change in temperature with respect to the distance d from the boundary, with the boundary of the divided regions 19a and 19b being zero. In the example of Fig. 5B, the temperature of the divided region 19a is 29.5 deg. C and the temperature of the divided regions 19b and 19c is 34 deg. The temperature in the vicinity of the boundary between the divided region 19b and the divided region 19a is not influenced by the divided region 19a to reach 34 deg. The temperature also varies depending on the distance from the gas supply pipe.

예컨대, 인접하는 2개의 분할 영역(19)을 분할 영역(19-1), 분할 영역(19-2)으로 하여, 분할 영역(19-1)의 온도를 T1-1로 하고, 분할 영역(19-2)의 온도를 T2-1로 한 경우, 분할 영역(19-2)의 경계로부터의 거리 d의 위치의 온도(T)는 이하의 식 (2)과 같이 근사식으로 나타낼 수 있다.For example, the two adjoining divided regions 19 may be divided into a divided region 19-1 and a divided region 19-2, the temperature of the divided region 19-1 may be T 1-1 , 19-2 is T 2-1 , the temperature T at the position of the distance d from the boundary of the divided region 19-2 can be represented by an approximate expression as shown in the following equation (2) .

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, λ는 온도의 변화의 그래프를 근사하기 위한 정수이다. 예컨대, 도 5의 (B)의 온도의 변화의 그래프를 근사하는 경우, λ는 7.2 ㎜가 된다.Here, [lambda] is an integer for approximating a graph of temperature change. For example, when the graph of the change in temperature in Fig. 5B is approximated,? Is 7.2 mm.

식 (1)은, δTi,j를 식 (2)로 나타낸 경우, 이하의 식 (3)과 같이 나타낼 수 있다.Expression (1) can be expressed by the following expression (3) when? T i, j is expressed by Expression (2).

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, k는 i번째의 분할 영역에 인접하는 분할 영역의 번호이다. di,j,k는 i번째의 분할 영역의 j번째의 측정점에 대한 인접하는 k번째의 분할 영역으로부터의 거리이다. 측정점의 위치는, 사전에 정해져 있기 때문에, di,j,k는 각각 사전에 구할 수 있다. λi,j,k는 i번째의 분할 영역의 j번째의 측정점에 대한 인접하는 k번째의 분할 영역의 영향을 나타내는 정수이다. 인접하는 분할 영역의 영향을 같은 것으로 하는 경우, λi,j,k는 전부 동일한 값으로 하여도 좋다. 예컨대, 도 5의 (B)의 측정 결과를 이용하는 경우, λi,j,k는 전부 7.2 ㎜가 된다.Here, k is the number of the divided area adjacent to the i-th divided area. d i, j, k is the distance from the adjacent k-th divided region to the j-th measurement point of the i-th divided region. Since the position of the measurement point is determined in advance, d i, j, and k can be obtained in advance, respectively. lambda i, j, k is an integer representing the influence of the adjacent k-th divided region to the j-th measurement point of the i-th divided region. In the case where the influence of adjacent divided areas is the same, all of [lambda] i, j, k may be the same value. For example, when the measurement result of FIG. 5 (B) is used,? I, j, k are all 7.2 mm.

도 6은 분할 영역의 관계를 설명하는 도면이다. 도 6에서는, 분할 영역(19l∼19t)이 나타나 있다. 분할 영역(19p)에는, 분할 영역(19l∼19o, 19s)이 인접하고 있다. 또한, 분할 영역(19p)에는, 측정점(21)이 포함되어 있다. 분할 영역(19p)의 번호를 i로 한 경우, 분할 영역(19l∼19o, 19s)의 번호가 k가 된다. 또한, di,j,k는 도 6에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같은 측정점(21)과 분할 영역(19l∼19o, 19s) 사이의 거리가 된다.Fig. 6 is a diagram for explaining the relationship of the divided areas. In Fig. 6, divided areas 19l to 19t are shown. The divided areas 19l to 19o and 19s are adjacent to the divided area 19p. In the divided region 19p, a measurement point 21 is included. When the number of the divided area 19p is i, the number of the divided areas 19l to 19o and 19s is k. D i, j, k is the distance between the measuring point 21 and the divided areas 19 1 to 19 o, 19 s as indicated by the arrow in FIG.

다음에, 예측 모델의 생성에 이용하는 데이터를 얻기 위해, 기판 처리 장치(10)는 각 히터(HT)를 제어해서, 각 분할 영역의 온도를 수(數)수준으로 나누어, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 각 웨이퍼(W)에 대하여 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는 각 히터(HT)를 3가지 이상의 온도로 제어해서, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 일례로서, 기판 처리 장치(10)는 각 히터(HT)를 50℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는 각 히터(HT)를 55℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는 각 히터(HT)를 45℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시한다. 또한, 예측 모델의 생성에 이용하는 데이터를 얻을 때, 각 분할 영역의 온도는 모든 분할 영역에서 반드시 공통되지 않아도 좋다. 즉, 일부의 분할 영역은 다른 분할 영역과 온도가 상이하여도 좋다. 예컨대, 배치 영역(18a)의 중앙 부근의 분할 영역과 배치 영역(18a)의 외주 부근의 분할 영역에서 온도가 상이하여도 좋다.Next, in order to obtain data used for generation of a predictive model, the substrate processing apparatus 10 controls each of the heaters HT, divides the temperature of each of the divided regions into several levels, W are exchanged to perform plasma etching actually performed for each wafer W individually. For example, the substrate processing apparatus 10 controls each of the heaters HT to three or more temperatures, exchanges the wafers W at the respective temperatures, and individually performs the plasma etching actually performed. As an example, the substrate processing apparatus 10 performs plasma etching on the wafer W by setting each heater HT at 50 占 폚. Further, the substrate processing apparatus 10 performs plasma etching on the wafer W with each heater HT at 55 占 폚. Further, the substrate processing apparatus 10 performs plasma etching on the wafer W by setting each heater HT at 45 占 폚. Further, when obtaining the data used for generation of the predictive model, the temperature of each divided region need not always be common in all the divided regions. That is, some of the divided regions may have different temperatures from those of the other divided regions. For example, the temperature may be different between the divided region near the center of the placement region 18a and the divided region near the outer periphery of the placement region 18a.

각 온도에서 플라즈마 에칭이 실시된 각 웨이퍼(W)는 각각 계측 장치(11)에 반송된다. 계측 장치(11)는 반송된 각 웨이퍼(W)에 대해서, 미리 정해진 위치를 측정점으로 하여, 측정점의 CD를 계측한다. 예컨대, 계측 장치(11)는 각 히터(HT)를 45℃, 50℃, 55℃의 3개의 온도로 하여 플라즈마 에칭이 실시된 각 웨이퍼(W)의 각 측정점의 CD를 계측한다. 계측 장치(11)는 계측된 각 측정점의 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다.Each of the wafers W subjected to the plasma etching at each temperature is conveyed to the measuring device 11. The measurement apparatus 11 measures the CD of the measurement point with respect to each of the transferred wafers W, using a predetermined position as a measurement point. For example, the measuring device 11 measures the CD of each measurement point of each wafer W subjected to the plasma etching, with each of the heaters HT having three temperatures of 45 deg. C, 50 deg. C and 55 deg. The measuring device 11 transmits the CD data of each of the measured measurement points to the substrate processing apparatus 10.

각 히터(HT)의 온도(T)의 1차 함수로 측정점의 CD를 예측하는 경우, 각 측정점의 CD는, 히터(HT)의 온도(T)를 파라미터로 하여 이하의 식 (4-1)과 같이 나타낼 수 있다.The CD of each measurement point is calculated by the following equation (4-1) using the temperature T of the heater HT as a parameter, when CD of the measurement point is predicted by a linear function of the temperature T of each heater HT: As shown in Fig.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, i는 측정점을 포함하는 히터(HT)가 설치된 분할 영역의 번호이다. 예컨대, 히터(HT)가 설치된 분할 영역에는 순차 번호 i를 부여한다. j는 히터(HT)가 설치된 분할 영역에 포함되는 측정점의 번호이다. 예컨대, 히터(HT)가 설치된 분할 영역마다, 측정점에는, 순차 번호 j를 부여한다. CDi,j는, 번호 i의 분할 영역에 포함되는 번호 j의 측정점의 CD의 값을 나타낸다. Ti는 번호 i의 분할 영역의 온도를 나타낸다. Ti,j는 번호 i의 분할 영역의 번호 j의 측정점의 온도를 나타낸다. A11_ i,j는 번호 i의 분할 영역에 포함되는 번호 j의 측정점의 CD의 값을 온도(Ti,j)로부터 구하기 위한 일차 함수의 계수이다. Ti_a는, CD를 계측한 3개 이상의 번호 i의 분할 영역의 온도의 평균 온도를 나타낸다. 예컨대, 45℃, 50℃, 55℃의 3개의 온도에서 CD를 계측한 경우, Ti _a는 50℃가 된다. Ti,j _a는 번호 i의 분할 영역의 번호 j의 측정점의 CD를 계측한 3개 이상의 온도의 평균 온도를 나타낸다. A10_ i,j는 번호 i의 분할 영역에 포함되는 번호 j의 측정점의 3개 이상의 온도에서 각각 측정된 CD의 평균값을 나타낸다. Here, i is the number of the divided region where the heater (HT) including the measurement point is installed. For example, the sequential number i is assigned to the divided area where the heater HT is installed. j is the number of the measurement point included in the divided region where the heater HT is installed. For example, the sequential number j is assigned to the measurement point for each divided region where the heater HT is installed. CD i, j represents the CD value of the measurement point of the number j included in the divided area of the number i. T i represents the temperature of the divided region of the number i. T i, j represents the temperature of the measurement point of the number j of the divided area of the number i. A 11_i , j is a coefficient of a linear function for obtaining the CD value of the measurement point number j included in the divided area of the number i from the temperature (T i, j ). T i_a represents the average temperature of the temperature of the divided regions of three or more number i measured by CD. For example, when measuring the CD at 45 ℃, 50 ℃, 3 of the 55 ℃ temperature, T i is the _a 50 ℃. T i, j _a represents the average temperature of three or more temperatures measured at CD of the measurement point number j of the partition i of the number i. A 10_ i, j represents the average value of the CD measured at three or more temperatures of the measurement point of the number j included in the divided area of the number i.

식 (4-1)은, 식 (4-2)와 같이 나타내고, 온도(τl)를 이하의 식 (5-2)와 같이 나타내며, ai,j,l을 이하의 식 (5-3)과 같이 나타낸 경우, 이하의 식 (5-1)과 같이 나타낼 수 있다.The temperature (? 1 ) is expressed by the following equation (5-2), and a i, j, 1 is expressed by the following equation (5-3) ), It can be expressed as the following equation (5-1).

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, l은 히터(HT)가 설치된 분할 영역의 번호이다. 예컨대, 히터(HT)가 설치된 분할 영역이 20개 있는 경우, l=1∼20이 된다.Here, l is the number of the divided area where the heater HT is installed. For example, when there are 20 divided regions in which the heater HT is installed, l = 1 to 20.

예측 모델을 생성하는 경우, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT)를 제어하여, 각 분할 영역의 온도를 수(數)수준으로 나누어, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT)를 3개 이상의 온도로 제어해서, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 일례로서, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT)를 50℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭 처리를 실시한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT)를 55℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭 처리를 실시한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT)를 45℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭 처리를 실시한다.The substrate processing apparatus 10 controls each heater HT to divide the temperature of each divided region into several levels and exchanges the wafers W at respective temperatures, The plasma etching actually carried out is carried out individually. For example, the substrate processing apparatus 10 controls each of the heaters HT to three or more temperatures, exchanges the wafers W at respective temperatures, and individually performs the plasma etching actually performed. As an example, the substrate processing apparatus 10 performs a plasma etching treatment on the wafer W with each heater HT at 50 占 폚. The substrate processing apparatus 10 also applies plasma etching treatment to the wafer W with each heater HT at 55 占 폚. The substrate processing apparatus 10 also applies plasma etching treatment to the wafer W with each heater HT at 45 占 폚.

그리고, 각 온도에서 플라즈마 에칭 처리가 실시된 각 웨이퍼(W)를 각각 계측 장치(11)로 이동시켜, 웨이퍼(W)의 미리 정해진 위치를 측정점으로 하여, 계측 장치(11)에서 측정점의 CD를 계측한다. 즉, 각 히터(HT)를 45℃, 50℃, 55℃의 3개의 온도로 하여 플라즈마 에칭 처리가 실시된 각 웨이퍼(W)의 각 측정점의 CD를 계측한다. 계측 장치(11)는 계측된 각 측정점의 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다.Each of the wafers W subjected to the plasma etching treatment at each temperature is moved to the measuring device 11 so that the predetermined position of the wafer W is used as a measuring point and the measuring device 11 measures the CD . That is, the CD of each measurement point of each wafer W subjected to the plasma etching treatment is measured by setting each heater HT to three temperatures of 45 占 폚, 50 占 폚 and 55 占 폚. The measuring device 11 transmits the CD data of each of the measured measurement points to the substrate processing apparatus 10.

생성부(102a)는 수신된 CD의 데이터로부터 예측 모델을 생성한다. 예컨대, 생성부(102a)는 계측 장치(11)로부터 수신된, 각 히터(HT)를 45℃, 50℃, 55℃의 3개의 온도로 하여 플라즈마 에칭 처리가 실시된 각 웨이퍼(W)의 측정점의 CD의 데이터에 기초해서, 각 측정점의 CD와 각 히터(HT)의 온도를 이용하여, 피팅을 행하여 계수(A11_ i,j)의 값을 구한다.The generation unit 102a generates a prediction model from the data of the received CD. For example, the generating unit 102a calculates the temperature of each of the heaters HT, which are received from the measuring device 11, at three temperatures of 45 DEG C, 50 DEG C, and 55 DEG C, (A 11 - i, j ) is obtained by performing fitting using the CD of each measurement point and the temperature of each heater (HT) based on the data of the CD of the measurement point.

계수(A11_ i,j)의 값이 구해지면, 전술한 식 (5-3)으로부터 계수(ai,j,l)가 구해지고, 전술한 식 (5-1)을 이용하여, 온도(τl)로부터 CDi,j를 산출할 수 있다.When the value of the coefficient A 11_i , j is found, the coefficient a i, j, l is obtained from the above-mentioned equation (5-3) from l τ) it can be calculated by the CD i, j.

생성부(102a)는 구한 계수(A11_ i,j)의 값을 식 (5-3)에 대입하여, 계수(ai,j,l)를 구하고, 예측 모델로서, 구한 계수(ai,j,l)를 대입한 식 (5-1)을 생성한다.The generating unit 102a substitutes the obtained value of the coefficient A 11_i , j into the equation (5-3) to obtain the coefficient a i, j, l , j, l ) is substituted into the equation (5-1).

산출부(102b)는 생성부(102a)에 의해 생성된 예측 모델을 이용하여, 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족시키는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 예컨대, 산출부(102b)는 예측 모델을 이용하여, 목표값(μ)에 대한 각 측정점의 CD의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT) 온도를 산출한다.The calculating unit 102b calculates the target temperature of the heater HT of each of the divided regions that satisfy the predetermined condition of the CD of the measurement point by using the prediction model generated by the generating unit 102a. For example, the calculating unit 102b calculates the heater (HT) temperature of each divided region where the sum of squares of CD error of each measurement point with respect to the target value mu is minimized by using the prediction model.

오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT) 온도의 산출 방법을 구체적으로 설명한다.A method of calculating the heater (HT) temperature of each of the divided regions where the sum of squares of the errors becomes minimum will be described in detail.

전술한 식 (5-1)은 이하의 식 (6)과 같이 나타낼 수 있다.The above-described equation (5-1) can be expressed by the following equation (6).

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, m은 측정점을 식별하는 번호이다. 예컨대, 측정점이 400개 있는 경우, m은 1∼400까지 있다. 식 (5-1)에서는, 측정점에 대하여, 분할 영역마다, 차례로 번호를 부여하지만, 식 (6)에서는, 모든 분할 영역의 측정점에 대하여, 차례로 번호 m을 부여한다. n은 히터(HT)가 설치된 분할 영역의 번호이다. CDm은 CDi,j에 대응하고, 번호 m의 측정점의 CD를 나타낸다. τn은 τl에 대응하고, 번호 n의 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 나타낸다. am,n은 ai,j,l에 대응하고, 계수를 나타낸다. A10_m은 A10_ i,j에 대응하고, 번호 m의 측정점의 3개 이상의 온도에서 각각 측정된 CD의 평균값을 나타낸다.Here, m is a number for identifying a measurement point. For example, when there are 400 measurement points, m ranges from 1 to 400. In the equation (5-1), the number is sequentially assigned to each measurement area with respect to each divided area. In the equation (6), the number m is assigned to the measurement points of all the divided areas in order. and n is the number of the divided area where the heater HT is installed. CD m corresponds to CD i, j and represents CD of the measurement point of number m. τ n corresponds to τ l and represents the temperature of the heater (HT) in the divided area of the number n. a m, n corresponds to a i, j, l and represents a coefficient. A 10_m correspond to A 10_ i, j, and indicates the average value of each measured in CD 3 or more temperature measuring points of the number m.

플라즈마 에칭 등의 기판 처리에서는, 웨이퍼(W) 전체면에서의 CD의 레인지가 작고, 또한, CD의 평균값이 목표 치수로 된 목표값에 가까운 것이 바람직하다. 그래서, 모든 측정점에 대하여, CDm이 거의 목표값[μ(CDm≒μ)]이 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 T* n으로 한다. 전술한 식 (5-2)로부터, τ* n은 이하의 식 (7)의 관계가 있는 것으로 한다.In the substrate processing such as plasma etching, it is preferable that the range of the CD on the entire surface of the wafer W is small and the average value of CD is close to the target value of the target dimension. Therefore, for all the measurement points, the temperature of the heater HT in each of the divided regions where CD m is almost the target value [mu (CD m ? Mu)] is T * n . From the above-described equation (5-2), it is assumed that τ * n has the relationship of the following equation (7).

Figure pat00007
Figure pat00007

각 측정점의 CD에는, 기판 처리 이전의 각 측정점의 CD의 변동이나, 기판 처리의 영향 등에 의해, 목표값(μ)에 대하여 오차가 있는 경우가 있다. 이 때문에, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 τ* n으로 한 경우의 각 측정점의 CDm은 이하의 식 (8)과 같이 나타낼 수 있다.There may be an error in the CD of each measurement point with respect to the target value mu due to variations in the CD of each measurement point before the substrate processing and influences of the substrate processing. Therefore, CD m of each measurement point in the case where the temperature of the heater HT in each of the divided regions is set to τ * n can be expressed by the following equation (8).

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, εm은 번호 m의 측정점에 있어서의 목표값(μ)에 대한 CD의 오차이다.Here, epsilon m is an error of the CD with respect to the target value (mu) at the measurement point of the number m.

식 (8)로부터, 각 측정점의 오차의 제곱합은, 이하의 식 (9)와 같이 나타낼 수 있다.From equation (8), the sum of squares of the error of each measurement point can be expressed by the following equation (9).

Figure pat00009
Figure pat00009

식 (9)에 나타내는 오차의 제곱합이 최소가 되는 점은, 극소값이 되는 점이다. 극소값에서는, 식 (9)가 이하의 식 (10-1)을 만족하고, 식 (10-1) 내지 식 (10-2)를 만족한다.The point at which the square sum of the errors shown in the equation (9) becomes minimum is a point that becomes a minimum value. In the minimum value, the equation (9) satisfies the following equation (10-1) and satisfies the equations (10-1) to (10-2).

Figure pat00010
Figure pat00010

식 (10-2)는, xl,n을 식 (11-2)로 나타내고, yl을 식 (11-3)으로 나타낸 경우, 이하의 식 (11-1)과 같이 나타낼 수 있다. 예컨대, 측정점이 400개 있는 경우, 식 (11-2) 및 식 (11-3)에서는, m을 1∼400으로 한 총합을 구한다.Expression (10-2) can be expressed by the following Expression (11-1) when x l, n is expressed by Expression (11-2) and y l is expressed by Expression (11-3). For example, when there are 400 measurement points, in the equations (11-2) and (11-3), the total is obtained by setting m to 1 to 400. [

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, l은 히터(HT)가 설치된 분할 영역의 번호이다. 예컨대, 히터(HT)가 설치된 분할 영역이 20개 있는 경우, l=1∼20이 된다.Here, l is the number of the divided area where the heater HT is installed. For example, when there are 20 divided regions in which the heater HT is installed, l = 1 to 20.

이 식 (11-1)은 이하의 식 (12)와 같이 행렬 계산으로서 나타낼 수 있다.This equation (11-1) can be represented as a matrix calculation as shown in the following equation (12).

Figure pat00012
Figure pat00012

식 (12)에 나타내는 행렬은, 역행열을 구함으로써, 이하의 식 (13)의 행렬로 변환할 수 있다.The matrix shown in Expression (12) can be converted into a matrix of the following Expression (13) by obtaining a retrograde sequence.

Figure pat00013
Figure pat00013

행렬의 xl,n은 am,l 및 am,l에 대응하는 ai,j,l을 식 (11-2)에 대입함으로써 산출할 수 있다. 행렬의 yl도 am,l에 대응하는 ai,j,l, A10_m에 대응하는 A10_ i,j를 식 (11-3)에 대입함으로써 산출할 수 있다. Xl, n of the matrix can be calculated by substituting ai, j, l corresponding to a m, l and a m , l into equation (11-2). Y matrix of Figure l can be calculated by substituting the A 10_ i, j corresponding to a i, j, l, A 10_m corresponding to m a, l in the formula (11-3).

산출부(102b)는, 식 (13)의 행렬을 풀어서, 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 산출한다.The calculation unit 102b solves the matrix of the equation (13) to calculate the temperature (? * N ) of the heater (HT) in each of the divided areas where the square sum of the errors becomes minimum.

그런데, 오차의 제곱합이 최소가 되어도, CD의 레인지는, 작지 않은 경우가 있다. 도 7은 오차의 제곱합과 레인지의 관계의 일례를 설명하는 도면이다. 도 7의 횡축은 측정점의 번호이다. 도 7의 종축은 측정점에서의 CD이다. 각 측정점에서의 오차는, 목표값(μ)과 CD의 차이다. 오차의 제곱합을 최소로 하는 경우, 각 측정점에서의 오차가 전체적으로 작아지면 좋다. 이 때문에, 예컨대, 도 7의 나타내는 바와 같이, 하나의 측정점에서 목표값(μ)에 대하여 오차가 커도, 다른 다수의 측정점에서 목표값(μ)에 대하여 오차가 작은 경우, 오차의 제곱합은 작아진다. 한편, CD의 레인지는 CD의 최대값과 CD의 최소값의 차이다. 도 7의 예의 경우, CD의 레인지는 작은 것이 아니다.Incidentally, even if the square sum of the errors is minimized, the CD range may not be small. 7 is a view for explaining an example of the relationship between the square sum of the error and the range. The abscissa in Fig. 7 is the number of the measurement point. The vertical axis in Fig. 7 is the CD at the measurement point. The error at each measurement point is the difference between the target value (μ) and CD. When the square sum of the errors is minimized, the error at each measurement point may be reduced as a whole. Therefore, for example, as shown in Fig. 7, even if the error is large with respect to the target value mu at one measurement point, if the error is small with respect to the target value mu at many other measurement points, the square sum of the errors becomes small . On the other hand, the range of the CD is the difference between the maximum value of the CD and the minimum value of the CD. 7, the range of the CD is not small.

그러나, CD의 레인지와, 오차의 분산에는, 강한 정(正)의 상관 관계가 있다. CD의 레인지가 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도는, 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)의 주변에 있다고 생각된다.However, there is a strong positive correlation between the range of the CD and the dispersion of the error. It is considered that the temperature of the heater HT in each divided region where the range of the CD becomes minimum is around the temperature τ * n of the heater HT of each divided region in which the square sum of the errors is minimum.

그래서, 산출부(102b)는, 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(Tn)를 변화시켜, 각 측정점의 CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 예컨대, 산출부(102b)는, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 히터(HT)의 온도를 개별로 플러스와 마이너스로 미리 정해진 온도만큼 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하고, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합을 특정한다. 미리 정해진 온도는, 고정값이어도 좋고, 처리 조건에 따라 변화하여도 좋고, 외부 장치로부터 설정 가능하게 하여도 좋다. 본 실시형태에서는, 미리 정해진 온도를 1도로 한다. 산출부(102b)는 특정된 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합에 대해서, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도에 대하여, 개별로 난수를 더한 값을 초기값으로 해서, 예컨대, GRG법(Generalized Reduced Gradient method)을 이용하여, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 또한, 산출부(102b)는 특정된 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합에 대해서, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 미리 정해진 온도보다 작은 온도폭으로 랜덤, 또는, 미리 정해진 규칙으로 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하는 것을 반복하여, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출하여도 좋다.Therefore, the calculating unit 102b calculates the temperature (T n ) of the heater HT of each of the divided regions with reference to the temperature (? * N ) of the heater (HT) of each of the divided regions where the square sum of the errors becomes minimum ) Is changed to calculate the target temperature of the heater (HT) of each divided region where the CD range of each measurement point becomes the smallest. For example, the calculating unit 102b changes the temperature of the heater HT individually by plus or minus a predetermined temperature, with the temperature (? * N ) of the heater (HT) of each divided region as a reference, The CD of the measurement point is calculated and the combination of the temperatures of the heaters HT in the respective divided areas where the CD range is the smallest is specified. The predetermined temperature may be a fixed value, may be changed according to processing conditions, or may be set by an external device. In the present embodiment, the predetermined temperature is 1 degree. The calculation unit 102b calculates the temperature of the heater HT of each divided region by adding a random number to the temperature of each divided region as the initial value, The target temperature of the heater HT in each of the divided regions where the CD range is the smallest is calculated by using the Generalized Reduced Gradient method (GRG method). The calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT of each of the divided regions at random by a temperature width smaller than a predetermined temperature, The target temperature of the heater HT of each divided region where the range of the CD is the smallest may be calculated by repeating the calculation of the CD of each measurement point by changing to the rule.

플라즈마 제어부(102c)는, 기판 처리 장치(10)의 각 부를 제어하여, 플라즈마 처리를 제어한다. 예컨대, 플라즈마 제어부(102c)는, 실시하는 플라즈마 에칭에 따른 레시피 등을 기억부(104)로부터 읽어내고, 읽어낸 레시피 등에 기초하여, 기판 처리 장치(10)의 각 부를 제어한다.The plasma control section 102c controls each section of the substrate processing apparatus 10 to control the plasma processing. For example, the plasma control section 102c reads a recipe or the like based on the plasma etching to be performed from the storage section 104, and controls each section of the substrate processing apparatus 10 based on the read recipe or the like.

히터 제어부(102d)는, 플라즈마 제어부(102c)의 제어에 의해, 배치대(16)의 배치 영역(18a)에 배치한 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행할 때에, 각 분할 영역의 히터(HT)가 산출부(102b)에 의해 산출된 목표 온도가 되도록 제어한다. 예컨대, 히터 제어부(102d)는, 각 히터(HT)에, 각각의 목표 온도에 따른 전력이 공급되도록 히터 전원(HP)을 제어한다.The heater control unit 102d controls the plasma of the wafer W placed in the placement region 18a of the placement table 16 under the control of the plasma control unit 102c so that the heater Is the target temperature calculated by the calculation unit 102b. For example, the heater control unit 102d controls the heater power HP so that electric power corresponding to each target temperature is supplied to each heater HT.

플라즈마 에칭이 실시된 웨이퍼(W)는 계측 장치(11)에 반송된다. 계측 장치(11)는, 반송된 웨이퍼(W)의 측정점의 CD를 계측하고, 계측된 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다.The wafer W subjected to the plasma etching is returned to the measuring device 11. The measuring apparatus 11 measures the CD of the measurement point of the transferred wafer W and transmits the measured data of the CD to the substrate processing apparatus 10. [

산출부(102b)는 계측 장치(11)로부터 수신된 CD의 데이터로부터 CD의 레인지가 허용 범위 이내인지 판정하고, CD의 레인지가 허용 범위 이내가 아닌 경우, 예측 모델의 보정을 행한다. 예컨대, 산출부(102b)는, 각 측정점의 CD-목표값(μ)의 값을, 각각의 예측 모델의 각 측정점의 함수에 더하여, 재차, 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 산출한다. 그리고, 산출부(102b)는, 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(Tn)를 변화시켜, 각 측정점의 CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)에서는, 산출된 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도에서 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시한 결과, 웨이퍼(W)의 측정점의 CD의 레인지가 허용값 이내가 아닌 경우, 예측 모델을 재생성한다.The calculation unit 102b determines whether the range of the CD is within the permissible range from the data of the CD received from the measurement apparatus 11. If the range of the CD is not within the allowable range, the predictive model is corrected. For example, the calculation unit 102b adds the value of the CD-target value (mu) of each measurement point to the function of each measurement point of each predictive model, and adds the value of the CD- It calculates a temperature (τ * n) of HT). The calculating unit 102b calculates the temperature T n of the heater HT of each of the divided regions based on the temperature τ * n of the heater HT of each of the divided regions where the square sum of the errors is minimum, ) Is changed to calculate the target temperature of the heater (HT) of each divided region where the CD range of each measurement point becomes the smallest. In the substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment, plasma etching is performed on the wafer W at the target temperature of the heater HT in each of the divided areas so that the CD range of the measurement point of the wafer W is If it is not within the permissible value, the prediction model is regenerated.

[온도 제어의 흐름][Flow of temperature control]

다음에, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 이용한 온도 제어 방법에 대해서 설명한다. 도 8은 제1 실시형태에 따른 온도 제어 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다.Next, a temperature control method using the substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment will be described. 8 is a flowchart showing an example of the flow of the temperature control method according to the first embodiment.

생성부(102a)는 에러 플래그(EF)를 0으로 초기화한다(단계 S10). 생성부(102a)는 각 히터(HT)의 온도를 파라미터로 하여, 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역에 인접하는 분할 영역 사이의 거리에 따른 인접하는 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 영향을 가미해서, 측정점의 온도를 예측하는 함수를 구한다(단계 S11). 본 실시형태에서는, 생성부(102a)는 각 히터(HT)의 온도(T)의 1차 함수로 측정점의 CD를 예측하는 함수를 구한다. 예컨대, 생성부(102a)는 식 (5-1), 식 (5-2), 식 (5-3)을 구한다.The generation unit 102a initializes the error flag EF to 0 (step S10). The generating unit 102a calculates the influence of the temperature of the heater HT of the adjacent divisional area according to the distance between the measurement point and the divisional area adjacent to the divisional area including the measurement point as the parameter of the temperature of each heater HT A function for predicting the temperature of the measurement point is obtained (step S11). In this embodiment, the generating unit 102a obtains a function for predicting the CD of the measurement point with a linear function of the temperature T of each heater HT. For example, the generating unit 102a obtains equations (5-1), (5-2), and (5-3).

생성부(102a)는, 각 분할 영역의 히터(HT)를 수(數)수준으로 나누어 플라즈마 에칭을 행한 웨이퍼(W)의 측정점의 CD를 각각 측정한 데이터를 취득한다(단계 S12). 예컨대, 기판 처리 장치(10)는 각 히터(HT)를 제어해서, 각 분할 영역의 온도를 수(數)수준으로 나누어, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 각 온도에서 플라즈마 에칭 처리가 실시된 각 웨이퍼(W)를 각각 계측 장치(11)로 이동시켜, 웨이퍼(W)의 미리 정해진 위치를 측정점으로 하여, 계측 장치(11)에서 측정점의 CD를 계측한다. 계측 장치(11)는 계측된 각 측정점의 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다. 생성부(102a)는 계측 장치(11)로부터 계측된 각 측정점의 CD의 데이터를 수신함으로써, 각 분할 영역의 히터(HT)를 수(數)수준으로 나누어 플라즈마 에칭을 행한 웨이퍼(W)의 측정점의 CD를 각각 측정한 데이터를 취득한다.The generating unit 102a divides the heater HT of each of the divided areas into a number of levels and acquires data of each of the measurement points CD of the wafer W subjected to the plasma etching (step S12). For example, the substrate processing apparatus 10 controls the respective heaters HT, divides the temperature of each divided region into several levels, exchanges the wafers W at respective temperatures, and performs actual plasma etching It is performed separately. Each of the wafers W subjected to the plasma etching treatment at each temperature is moved to the measuring device 11 and the CD of the measuring point is measured by the measuring device 11 with the predetermined position of the wafer W as the measuring point . The measuring device 11 transmits the CD data of each of the measured measurement points to the substrate processing apparatus 10. The generating unit 102a receives the CD data of each measurement point measured by the measuring device 11 and divides the heater HT of each of the divided areas into a number of levels to obtain a measurement point of the wafer W subjected to the plasma etching The data of each of the CDs of the CD is obtained.

생성부(102a)는 취득된 데이터로부터 예측 모델을 생성한다(단계 S13). 예컨대, 생성부(102a)는 구한 함수에 대하여, 측정된 각 측정점의 CD와 각 히터(HT)의 온도를 이용해서 피팅을 행하여, 각 히터(HT)의 온도로부터 측정점의 CD를 예측하는 함수를 예측 모델로서 구한다.The generation unit 102a generates a prediction model from the acquired data (step S13). For example, the generating unit 102a performs a fitting operation using the CD of each measured point and the temperature of each heater (HT) with respect to the obtained function, and predicts the CD of the measuring point from the temperature of each heater (HT) As a predictive model.

산출부(102b)는 카운터(i)를 1로 초기화한다(단계 S14). 그리고, 산출부(102b)는 생성된 예측 모델을 이용하여, 목표값(μ)에 대한 각 측정점의 CD의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 산출한다(단계 S15).The calculation unit 102b initializes the counter i to 1 (step S14). The calculating unit 102b calculates the temperature τ * n of the heater HT of each of the divided regions where the sum of squares of the CD errors of the respective measurement points with respect to the target value (μ) (Step S15).

산출부(102b)는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 히터(HT)의 온도를 개별로 플러스와 마이너스로 미리 정해진 온도(예컨대, 1도)만큼 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하고, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합을 특정한다(단계 S16).Calculating section (102b) is on the basis of the temperature (τ * n) of the heater (HT) of the divided regions, respectively, a heater (HT) temperature for as long as a separate pre-determined by a plus and minus temperatures (e. G., FIG. 1) of The CD of each measurement point is changed and the combination of the temperatures of the heaters HT in the respective divided areas where the CD range is the smallest is specified (step S16).

산출부(102b)는 특정된 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도에 대하여, 개별로 난수를 구하여 가산한다(단계 S17). 산출부(102b)는 난수를 가산한 값을 초기값으로 하여, 예컨대, GRG법에 따라, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 산출한다(단계 S18).The calculating unit 102b obtains and adds random numbers individually to the temperatures of the heaters HT of the specified divided areas (step S17). The calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT in each of the divided areas where the range of the CD is the smallest according to the GRG method, using the value obtained by adding the random number as an initial value (step S18).

산출부(102b)는, 각 분할 영역의 히터(HT)를 산출한 온도로 한 경우의 각 측정점의 CD의 평균값을 구하여, CD의 평균값이 요구되는 스펙의 상한 미만인지를 판정한다(단계 S19). CD의 평균값이 요구되는 스펙의 상한 미만이 아닌 경우(단계 S19: No), 산출부(102b)는 목표값(μ)으로부터 미리 정해진 값을 감산한다(단계 S20).The calculating unit 102b calculates an average value of CDs at each measurement point in the case where the temperature of the heater HT in each of the divided areas is calculated and determines whether the average value of CD is less than the upper limit of the required specification (step S19) . If the average value of the CD is not less than the upper limit of the required specification (step S19: No), the calculating unit 102b subtracts a predetermined value from the target value mu (step S20).

한편, CD의 평균값이 요구되는 스펙의 상한 미만인 경우(단계 S19: Yes), 산출부(102b)는 CD의 평균값이 요구되는 스펙의 하한보다 큰지를 판정한다(단계 S21). CD의 평균값이 요구되는 스펙의 하한 이하인 경우(단계 S21: No), 산출부(102b)는 목표값(μ)에 미리 정해진 값을 가산한다(단계 S22).On the other hand, if the average value of the CD is less than the upper limit of the required specification (step S19: Yes), the calculating unit 102b determines whether the average value of the CD is larger than the lower limit of the required specification (step S21). If the average value of the CD is equal to or less than the lower limit of the required specification (step S21: No), the calculating unit 102b adds a predetermined value to the target value mu (step S22).

한편, CD의 평균값이 요구되는 스펙의 하한보다 큰 경우(단계 S21: Yes), 산출부(102b)는 CD의 평균값, CD의 레인지 및 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 데이터를 보존한다(단계 S23).On the other hand, if the average value of the CD is larger than the lower limit of the required specification (step S21: Yes), the calculating unit 102b stores the average value of the CD, the CD range and the temperature data of the heater HT of each divided area (Step S23).

산출부(102b)는 카운터(i)가 미리 정해진 처리 횟수(N)보다 작은지의 여부를 판정한다(단계 S24). 카운터(i)가 미리 정해진 처리 횟수(N)보다 작은 경우(단계 S24: Yes), 산출부(102b)는 카운터(i)에 1을 가산하고(단계 S25), 전술한 단계 S15로 이행한다.The calculating unit 102b determines whether or not the counter i is smaller than the predetermined number of processing N (step S24). If the counter i is smaller than the predetermined number N of processing times (step S24: Yes), the calculating unit 102b adds 1 to the counter i (step S25), and then proceeds to step S15 described above.

카운터(i)가 미리 정해진 처리 횟수(N) 이상인 경우(단계 S24: No), 산출부(102b)는 보존된 데이터 중에서, CD의 레인지가 가장 작은 데이터의 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 목표 온도로 채용한다(단계 S26).When the counter i is equal to or larger than the predetermined number of processing times N (step S24: No), the calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT of each divided area of the data having the smallest CD range, (Step S26).

히터 제어부(102d)는 배치대(16)의 배치 영역(18a)에 배치된 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행할 때에, 각 분할 영역의 히터(HT)가 채용한 목표 온도가 되도록 제어한다(단계 S27).The heater control unit 102d controls the wafer W placed in the placement area 18a of the placement table 16 to be the target temperature adopted by the heater HT in each of the divided areas Step S27).

플라즈마 에칭이 실시된 웨이퍼(W)는 계측 장치(11)에 반송된다. 계측 장치(11)는, 반송된 웨이퍼(W)의 측정점의 CD를 계측하고, 계측된 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다.The wafer W subjected to the plasma etching is returned to the measuring device 11. The measuring apparatus 11 measures the CD of the measurement point of the transferred wafer W and transmits the measured data of the CD to the substrate processing apparatus 10. [

산출부(102b)는 계측 장치(11)로부터 수신된 CD의 데이터로부터 CD의 레인지가 허용 범위 이내인지 판정한다(단계 S28). CD의 레인지가 허용 범위 이내가 아닌 경우(단계 S28: No), 산출부(102b)는, 에러 플래그(EF)가 0인지 판정한다(단계 S29). 에러 플래그(EF)가 0인 경우(단계 S29: Yes), 생성부(102a)는 예측 모델 생성용 데이터로서, 측정된 CD와 히터(HT)의 온도의 데이터를 추가하고(단계 S30), 재차 단계 S13으로 이행하여, 측정된 CD와 히터(HT)의 온도의 데이터와, 단계 S12에서 취득된 데이터로부터 예측 모델을 재생성한다.The calculating unit 102b determines whether the range of the CD is within the allowable range from the data of the CD received from the measuring apparatus 11 (step S28). If the range of the CD is not within the permissible range (step S28: No), the calculating unit 102b judges whether the error flag EF is 0 (step S29). If the error flag EF is 0 (step S29: Yes), the generating unit 102a adds the data of the temperature of the measured CD and the heater HT as the data for generating the predictive model (step S30) The flow advances to step S13 to regenerate the prediction model from the measured data of the temperature of the CD and the heater HT and the data acquired in step S12.

한편, CD의 레인지가 허용 범위 이내인 경우(단계 S28: Yes), 산출부(102b)는 에러 플래그(EF)를 0으로 초기화한다(단계 S31). 그리고, 산출부(102b)는 미리 정해진 기간의 처리 대기를 행한다(단계 S32). 미리 정해진 기간은, 예컨대, 미리 정해진 매수의 웨이퍼(W)의 플라즈마 에칭이 행해지는 기간으로 하여도 좋고, 일정 시간 경과하는 기간으로 하여도 좋다.On the other hand, if the CD range is within the permissible range (step S28: Yes), the calculating unit 102b initializes the error flag EF to 0 (step S31). Then, the calculating unit 102b waits for a predetermined period of time (step S32). The predetermined period may be, for example, a period during which plasma etching of a predetermined number of wafers W is performed, or a period of time that elapses for a predetermined period of time.

기판 처리 장치(10)는, 미리 정해진 기간 동안, 각 분할 영역의 히터(HT)가 채용한 목표 온도가 되도록 제어하여 웨이퍼(W)의 플라즈마 에칭을 행한다.The substrate processing apparatus 10 performs plasma etching of the wafer W by controlling the temperature to be a target temperature adopted by the heater HT of each divided region for a predetermined period.

산출부(102b)는 미리 정해진 기간 후에, 계측 장치(11)로부터 수신된 CD의 데이터로부터 CD의 레인지가 허용 범위 이내인지 판정한다(단계 S33). CD의 레인지가 허용 범위 이내인 경우(단계 S33: Yes), 재차 단계 S32로 이행하여 미리 정해진 기간의 처리 대기를 행한다.The calculating unit 102b determines whether the range of the CD is within the permissible range from the data of the CD received from the measuring apparatus 11 after a predetermined period (step S33). If the range of the CD is within the permissible range (step S33: Yes), the process returns to step S32 to wait for a predetermined period of time.

한편, CD의 레인지가 허용 범위 이내가 아닌 경우(단계 S33: No), 산출부(102b)는 에러 플래그(EF)에 1을 세트한다(단계 S34). 산출부(102b)는, 예측 모델의 보정을 행한다(단계 S35). 예컨대, 산출부(102b)는, 각 측정점의 CD-목표값(μ)의 값을, 각각의 예측 모델의 각 측정점의 함수에 더하는 보정을 행한다. 그리고, 산출부(102b)는 재차 단계 S14로 이행하여, 재차, 목표 온도를 산출한다.On the other hand, if the range of the CD is not within the permissible range (step S33: No), the calculating section 102b sets 1 to the error flag EF (step S34). The calculating unit 102b corrects the prediction model (step S35). For example, the calculation unit 102b corrects the value of the CD-target value (mu) of each measurement point to a function of each measurement point of each prediction model. Then, the calculating unit 102b moves again to step S14, and calculates the target temperature again.

한편, 에러 플래그(EF)가 0이 아닌 경우는(단계 S29: No), 보정된 예측 모델이라도 CD의 레인지가 허용 범위가 되지 않는 경우이다. 이 경우, 생성부(102a)는 취득된 데이터로부터 적절한 예측 모델을 생성할 수 없기 때문에, 에러를 출력하고(단계 S36), 처리를 종료한다. 예컨대, 생성부(102a)는, 각 분할 영역의 히터(HT)를 수(數)수준으로 나누어 플라즈마 에칭을 행한 웨이퍼(W)의 측정점의 데이터를 다시 취득해 주십시오라고 하는 메시지를 사용자 인터페이스(103)에 출력하고, 처리를 종료한다.On the other hand, when the error flag EF is not 0 (step S29: No), the range of the CD does not fall within the permissible range even in the corrected prediction model. In this case, since the generation unit 102a can not generate an appropriate prediction model from the acquired data, an error is output (step S36), and the process ends. For example, the generating unit 102a generates a message to divide the heater (HT) of each of the divided regions into several levels and acquire the data of the measurement point of the wafer W subjected to the plasma etching, to the user interface 103 ), And ends the processing.

에러가 출력된 경우, 공정 관리자는 기판 처리 장치(10)의 각 히터(HT)를 제어해서, 각 분할 영역의 온도를 수(數)수준으로 나누어, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하고, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시하여, 예측 모델 생성용 데이터를 재차 취득한 후, 본 실시형태에 따른 온도 제어 방법을 실시한다.When an error is output, the process manager controls each of the heaters HT of the substrate processing apparatus 10, divides the temperature of each of the divided regions into several levels, exchanges the wafers W at the respective temperatures , The actual plasma etching is carried out individually to obtain the predictive model generation data again, and then the temperature control method according to the present embodiment is carried out.

이와 같이, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 배치대(16)의 배치면에 배치된 웨이퍼(W)에 플라즈마 에칭을 행하였을 때의 웨이퍼(W)의 미리 정해진 측정점에서의 CD를, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 파라미터로 하여, 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역에 인접하는 분할 영역 사이의 거리에 따른 인접하는 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 영향을 가미해서 예측하는 예측 모델을 이용하여, 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족시키는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 기판 처리 장치(10)는 배치면에 배치된 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행할 때에, 각 분할 영역의 히터(HT)가 목표 온도가 되도록 제어한다. 이에 의해, 기판 처리 장치(10)는 웨이퍼(W)의 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족시키도록 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 제어할 수 있다.As described above, the substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment is configured to perform the plasma etching on the wafer W placed on the placement surface of the placement table 16 at a predetermined measurement point of the wafer W The influence of the temperature of the heater (HT) of the adjoining divided region according to the distance between the measuring point and the divided region adjacent to the divided region including the measuring point is set as the temperature of the heater (HT) The target temperature of the heater (HT) in each of the divided regions satisfying the predetermined condition of the CD of the measurement point is calculated by using the predictive model predicted by adding. The substrate processing apparatus 10 controls the heater HT of each of the divided regions to be the target temperature when plasma etching is performed on the wafer W placed on the placement surface. Thereby, the substrate processing apparatus 10 can control the temperature of the heater HT of each of the divided areas so that the CD of the measurement point of the wafer W satisfies a predetermined condition.

또한, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)는 예측 모델을 이용하여, 목표 치수에 대한 각 측정점의 CD의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 산출한다. 기판 처리 장치(10)는 산출된 각 분할 영역의 온도를 각각 기준으로 하여 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 변화시켜, 각 측정점의 CD의 최대값과 최소값의 차가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터의 목표 온도를 산출한다. 이에 의해, 기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼(W)의 CD의 균일성이 높아지는 히터(HT)의 온도를 정밀도 좋게 산출할 수 있다.Further, the substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment calculates the temperature of the heater (HT) in each of the divided regions where the square sum of the error of CD at each measurement point with respect to the target dimension becomes minimum using the predictive model . The substrate processing apparatus 10 changes the temperature of the heater HT of each divided area based on the calculated temperature of each divided area as a reference and sets each divided area having the smallest difference between the maximum value and the minimum value of CD at each measuring point The target temperature of the heater of the heater is calculated. Thereby, the substrate processing apparatus 10 can accurately calculate the temperature of the heater HT in which the uniformity of CD of the wafer W is high.

또한, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 각 분할 영역의 히터(HT)를 3개 이상의 온도로 제어하여 웨이퍼(W)에 플라즈마 에칭을 행하였을 때의 측정점의 CD를 각각 측정한 데이터로부터 예측 모델을 생성한다. 기판 처리 장치(10)는 생성된 예측 모델을 이용하여, 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족시키는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 이에 의해, 기판 처리 장치(10)는, 측정점에서의 CD를 정밀도 좋게 예측할 수 있는 예측 모델을 생성할 수 있다.The substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment measures the CD of the measurement point when plasma etching is performed on the wafer W by controlling the heater HT of each of the divided regions to three or more temperatures A prediction model is generated from one piece of data. Using the generated prediction model, the substrate processing apparatus 10 calculates the target temperature of the heater (HT) in each of the divided regions satisfying the predetermined condition of the CD of the measurement point. Thereby, the substrate processing apparatus 10 can generate a prediction model capable of precisely predicting the CD at the measurement point.

(제2 실시형태)(Second Embodiment)

다음에, 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1) 및 기판 처리 장치(10)는, 도 1 내지 도 4에 나타내는 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1) 및 기판 처리 장치(10)의 구성과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.Next, a second embodiment will be described. The substrate processing system 1 and the substrate processing apparatus 10 according to the second embodiment are similar to those of the substrate processing system 1 and the substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment shown in Figs. The description is omitted.

다음에, 제2 실시형태에 따른 예측 모델에 대해서 설명한다. 각 히터(HT)의 온도(T)와 측정점의 CD에는, 이하의 식 (14)의 관계가 있다.Next, a prediction model according to the second embodiment will be described. The relationship between the temperature T of each heater HT and the CD of the measurement point is given by the following equation (14).

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서, A'는 히터의 절대 온도의 역수의 지수 함수의 계수이다. B'는 활성화 에너지이고, CD의 경우는 물리 흡착 에너지 정도의 크기이다. 구체적으로는 B'≒0.25[eV]×1.7E4[K/eV]=4.3E3K 정도가 된다.Here, A 'is the coefficient of the exponential function of the reciprocal of the absolute temperature of the heater. B 'is the activation energy, and in the case of CD, it is about the magnitude of the physical adsorption energy. Specifically, B '? 0.25 [eV] x 1.7E4 [K / eV] = 4.3E3K or so.

CD는 식 (14) 내지 식 (15)와 같이 나타낼 수 있다.The CD can be expressed by the following equations (14) to (15).

Figure pat00015
Figure pat00015

여기서, CD0은 CD의 정수항이다.Where CD 0 is the integer term of the CD.

식 (15)의 exp(B'/T)는, 이하의 식 (16-1)과 같이 CD를 계측한 3개 이상의 온도의 평균 온도(Ta)와의 차분(τ)으로 온도(T)를 나타낸 경우, 이하의 식 (16-2)와 같이 나타낼 수 있다.Equation 15 in the exp (B '/ T) is the temperature (T) as a difference (τ) between the average temperature of the at least three temperature by measuring the CD by the following formula (16-1) (T a) In the case shown, it can be expressed by the following expression (16-2).

Figure pat00016
Figure pat00016

식 (16-2)는 이하의 식 (17-2)와 같이 x를 나타낸 경우, 이하의 식 (17-1)과 같이 나타낼 수 있다.The expression (16-2) can be expressed as the following expression (17-1) when x is expressed as the following expression (17-2).

Figure pat00017
Figure pat00017

식 (17-1)은, 이하의 식 (18-1)과 같이 근사할 수 있고, 식 (18-2)와 같이 나타낼 수 있다.The equation (17-1) can be approximated as the following equation (18-1), and can be expressed as the equation (18-2).

Figure pat00018
Figure pat00018

예컨대, 평균 온도(Ta)=300[K]이고, τ=10[K]인 경우, 예컨대, 식 (18-2)의 x의 1차 항은 0.47이 되고, x의 2차 항은 0.11이 되고, 3차 항은 0.02가 되어, x의 차수가 클수록 값이 작아진다.For example, when the average temperature (T a) = 300 [K ] is, τ = 10 [K], for example, the first term of the expression x 18-2 becomes 0.47, the second term of the x is 0.11 , The third term is 0.02, and the larger the degree of x, the smaller the value.

예컨대, 식 (18-2)는 x의 2차 항까지 근사한 경우, 이하의 식 (19)와 같이 나타낼 수 있다.For example, when the equation (18-2) approximates to the second term of x, it can be expressed by the following equation (19).

Figure pat00019
Figure pat00019

따라서, 식 (15)는 exp(B'/T)에 식 (19)를 이용한 경우, 이하의 식 (20)과 같이 나타낼 수 있다.Therefore, Equation (15) can be expressed as Equation (20) below when Equation (19) is used for exp (B '/ T).

Figure pat00020
Figure pat00020

또한, 보다 정밀도를 요구하는 경우는, exp(B'/T)에 식 (18-2)의 2차보다 큰 항까지 이용하여 근사하여도 좋다. 또한, exp(B'/T)로서 지수 함수를 그대로 이용하여도 좋다.Further, when more precision is required, it may be approximated to exp (B '/ T) by using up to the second-order term of the equation (18-2). The exponential function may be used as it is as exp (B '/ T).

식 (20)은 A20을 이하의 식 (21-2)와 같이 나타내고, A21을 이하의 식 (21-3)과 같이 나타내고, A22를 이하의 식 (21-4)와 같이 나타낸 경우, 이하의 식 (21-1)과 같이 나타낼 수 있다.Expression (20) shows that A 20 is expressed by the following expression (21-2), A 21 is represented by the following expression (21-3), A 22 is expressed by the following expression (21-4) , The following equation (21-1) can be expressed.

Figure pat00021
Figure pat00021

식 (21-1)에 나타내는 바와 같이, CD는 평균 온도(Ta)의 근처에서는, τ의 2차 함수로 근사할 수 있다.As shown in Equation (21-1), CD is in the vicinity of the average temperature (T a), it can be approximated by a quadratic function of τ.

식 (21-1)은 히터(HT)가 설치된 각 분할 영역의 각 측정점의 CDi,j의 식으로서 나타내는 경우, 이하의 식 (22)와 같이 나타낼 수 있다.Expression (21-1) can be expressed by the following expression (22) when it is expressed as an expression of CD i, j of each measurement point of each divided region in which the heater HT is installed.

Figure pat00022
Figure pat00022

여기서, i는 측정점을 포함하는 히터(HT)가 설치된 분할 영역의 번호이다. j는 히터(HT)가 설치된 분할 영역에 포함되는 측정점의 번호이다.Here, i is the number of the divided region where the heater (HT) including the measurement point is installed. j is the number of the measurement point included in the divided region where the heater HT is installed.

생성부(102a)는 수신된 CD의 데이터로부터, 측정점의 CD를 히터(HT)의 온도의 1차 함수로 모델화한 제1 예측 모델을 생성한다. 예컨대, 생성부(102a)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 계측 장치(11)로부터 수신된, 각 히터(HT)를 45℃, 50℃, 55℃의 3개의 온도로서 플라즈마 에칭 처리가 실시된 각 웨이퍼(W)의 측정점의 CD의 데이터에 기초하여, 각 측정점의 CD와 각 히터(HT)의 온도를 이용해 피팅을 행하여, 제1 예측 모델로서, 각 히터(HT)의 온도(T)의 1차 함수로 측정점의 CD를 예측하는 함수를 구한다. 예컨대, 생성부(102a)는 제1 예측 모델로서, 식 (5-1), 식 (5-2), 식 (5-3)을 구한다.The generation unit 102a generates a first prediction model obtained by modeling the CD of the measurement point as a linear function of the temperature of the heater HT from the data of the received CD. For example, as in the first embodiment, the generating unit 102a may be configured so that each of the heaters HT received from the measuring apparatus 11 is subjected to a plasma etching process at three temperatures of 45 deg. C, 50 deg. C, and 55 deg. Fitting is performed using the CD of each measurement point and the temperature of each heater HT based on the data of the CD at the measurement point of each wafer W and the temperature T of each heater HT Find a function that predicts the CD of the measurement point with a linear function. For example, the generating unit 102a obtains the equations (5-1), (5-2), and (5-3) as the first prediction model.

또한, 생성부(102a)는 수신된 CD의 데이터로부터, 측정점의 CD를 히터(HT)의 온도의 2차 이상의 함수, 또는, 히터의 절대 온도의 역수의 지수 함수와 정수의 합으로 모델화한 제2 예측 모델을 생성한다. 예컨대, 생성부(102a)는 계측 장치(11)로부터 수신된, 각 히터(HT)를 45℃, 50℃, 55℃의 3개의 온도로 하여 플라즈마 에칭 처리가 실시된 각 웨이퍼(W)의 측정점의 CD의 데이터에 기초하여, 각 측정점의 CD와 각 히터(HT)의 온도를 이용해 피팅을 행하여 계수(A20_ i,j, A21_ i,j, A22_i,j)의 값을 구한다.Further, the generating unit 102a generates CD from the data of the received CD, which is obtained by modeling the CD of the measurement point as a function of a second order or higher of the temperature of the heater HT or a sum of an exponential function and an integer of the reciprocal of the absolute temperature of the heater 2 prediction model. For example, the generating unit 102a calculates the temperature of each of the heaters HT, which are received from the measuring device 11, at three temperatures of 45 DEG C, 50 DEG C, and 55 DEG C, on the basis of data of the CD, with a CD and a temperature of each heater (HT) of each measurement point is obtained by performing the fitting the values of the coefficients (a 20_ i, j, a 21_ i, j, a 22_i, j).

계수(A20_ i,j, A21_ i,j, A22_ i,j)가 구해지면, 전술한 식 (16-1)과 전술한 식 (22)로부터, 온도(Tl)에서의 CDi,j를 산출할 수 있다.Coefficient (A 20_ i, j, A 21_ i, j, A 22_ i, j) is obtained when, in the CD i from the above-mentioned formula (16-1) as the above-described formula (22), temperature (T l) , j can be calculated.

또한, 생성부(102a)는 보다 정밀도를 요구하는 경우는, exp(B'/T)에 식 (18-2)의 2차보다 큰 항까지 이용해서 근사한 식을 이용해 피팅을 행하여 제2 예측 모델을 생성하여도 좋다. 또한, 생성부(102a)는 exp(B'/T)로서 지수 함수를 그대로 이용해서, 피팅을 행하여 제2 예측 모델을 생성하여도 좋다.If more precise is required, the generating unit 102a may use fitting to exp (B '/ T) by using an approximate expression by using up to a term greater than the second order of the equation (18-2) May be generated. The generating unit 102a may generate the second prediction model by performing fitting using exponential function as exp (B '/ T) as it is.

산출부(102b)는 생성부(102a)에 의해 생성된 제1 예측 모델 및 제2 예측 모델을 이용하여, 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족시키는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 예컨대, 산출부(102b)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 예측 모델을 이용하여, 목표값(μ)에 대한 각 측정점의 CD의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 산출한다.The calculating unit 102b calculates the target temperature of the heater HT of each of the divided regions satisfying the predetermined condition by using the first predictive model and the second predictive model generated by the generating unit 102a, . For example, as in the first embodiment, the calculating unit 102b calculates the heater (HT) of each of the divided regions where the square sum of the error of the CD of each measurement point with respect to the target value (mu) ) temperature (τ * n) of the calculated.

그리고, 산출부(102b)는 산출된 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 각각 기준으로 하여 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 변화시켜, 제2 예측 모델을 이용해서 각 측정점의 임계 치수의 최대값과 최소값의 차가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터의 목표 온도를 산출한다. 예컨대, 산출부(102b)는, 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(Tn)를 변화시켜, 전술한 식 (3)과 식 (22)를 이용해서, 각 측정점의 CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 예컨대, 산출부(102b)는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 히터(HT)의 온도를 개별로 플러스와 마이너스로 미리 정해진 온도만큼 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하고, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합을 특정한다. 그리고, 산출부(102b)는 특정된 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합에 대해서, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도에 개별로 난수를 더한 값을 초기값으로 해서, 예컨대 GRG법을 이용하여, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 또한, 산출부(102b)는 특정된 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합에 대해서, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 미리 정해진 온도보다 작은 온도폭으로 랜덤, 또는, 미리 정해진 규칙으로 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하는 것을 반복하여, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출하여도 좋다.The calculating unit 102b changes the temperature of the heater HT of each divided region based on the calculated temperature of the heater HT of each divided region as a reference and calculates the critical value of each measuring point using the second predictive model The target temperature of the heater of each of the divided areas where the difference between the maximum value and the minimum value of the dimension becomes the smallest is calculated. For example, the calculating unit 102b calculates the temperature (T n ) of the heater HT of each of the divided regions with reference to the temperature (? * N ) of the heater (HT) of each divided region where the square sum of the errors becomes minimum And the target temperature of the heater HT in each of the divided regions where the CD range of each measurement point is the smallest is calculated by using the above-described Expressions (3) and (22). For example, the calculating unit 102b may change the temperature of the heater HT individually by plus or minus a predetermined temperature while using the temperature (? * N ) of the heater (HT) of each divided region as a reference, And specifies the combination of the temperatures of the heaters HT in the respective divided areas where the CD range is the smallest. The calculation unit 102b calculates the temperature of the heater HT of each of the divided regions by using a value obtained by adding the random number to the temperature of the heater HT of each divided region as the initial value, Method is used to calculate the target temperature of the heater HT of each divided region where the range of the CD is the smallest. The calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT of each of the divided regions at random by a temperature width smaller than a predetermined temperature, The target temperature of the heater HT of each divided region where the range of the CD is the smallest may be calculated by repeating the calculation of the CD of each measurement point by changing to the rule.

[온도 제어의 흐름][Flow of temperature control]

다음에, 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 이용한 온도 제어 방법에 대해서 설명한다. 도 9는 제2 실시형태에 따른 온도 제어 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 제2 실시형태에 따른 온도 제어 방법은, 도 8에 나타낸 제1 실시형태에 따른 온도 제어 방법과 일부의 처리가 동일하기 때문에, 동일한 처리에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하며, 주로 다른 처리의 부분에 대해서 설명한다.Next, a temperature control method using the substrate processing apparatus 10 according to the second embodiment will be described. 9 is a flowchart showing an example of the flow of the temperature control method according to the second embodiment. The temperature control method according to the second embodiment is the same as the temperature control method according to the first embodiment shown in Fig. 8, and therefore, the same processes are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Section.

생성부(102a)는 취득된 데이터로부터 측정점의 CD를 히터(HT)의 온도의 1차 함수로 모델화한 제1 예측 모델 및 측정점의 CD를 히터(HT)의 온도의 2차 이상의 함수, 또는, 히터의 절대 온도의 역수의 지수 함수와 정수의 합으로 모델화한 제2 예측 모델을 생성한다(단계 S13a). 예컨대, 생성부(102a)는 구한 함수에 대하여, 측정된 각 측정점의 CD와 각 히터(HT)의 온도를 이용해 피팅을 행하여, 각 히터(HT)의 온도(T)의 1차 함수로 측정점의 CD를 예측하는 함수와, 각 히터(HT)의 온도(T)의 2차 함수로 측정점의 CD를 예측하는 함수를 각각 구한다.The generation unit 102a generates a first prediction model obtained by modeling the CD of the measurement point as a linear function of the temperature of the heater HT from the acquired data and a CD of the measurement point as a function of the second or higher order of the temperature of the heater HT, And generates a second prediction model that is modeled by an exponential function of the reciprocal of the absolute temperature of the heater and an integer (step S13a). For example, the generating unit 102a performs fitting using the CD of each measured point and the temperature of each heater (HT) with respect to the obtained function, and calculates a linear function of the temperature (T) of each heater A function for predicting the CD and a function for predicting the CD of the measurement point as a quadratic function of the temperature (T) of each heater (HT) are respectively obtained.

산출부(102b)는 생성된 제1 예측 모델을 이용하여, 목표값(μ)에 대한 각 측정점의 CD의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 산출한다(단계 S15a).The calculating unit 102b calculates the temperature (τ * n ) of the heater (HT) of each of the divided regions where the square sum of the error of the CD of each measurement point with respect to the target value (μ) (Step S15a).

산출부(102b)는 산출된 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 제2 예측 모델을 이용해서, 히터(HT)의 온도를 개별로 플러스와 마이너스로 미리 정해진 온도(예컨대, 1도)만큼 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하고, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도의 조합을 특정한다(단계 S16a).The calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT individually by using the second prediction model with the temperature (? * N ) of the heater (HT) The CD of each measurement point is calculated by changing the temperature by a predetermined temperature (for example, 1 degree), and the combination of the temperatures of the heaters HT of the respective divided areas where the CD range is the smallest is specified (step S16a).

산출부(102b)는 난수를 가산한 값을 초기값으로 해서, 제2 예측 모델을 이용하여, 예컨대 GRG법에 따라, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 산출한다(단계 S18a).The calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT of each divided area in which the range of the CD is the smallest using the second prediction model, for example, according to the GRG method, with the value obtained by adding the random number as an initial value (Step S18a).

이와 같이, 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 측정점의 CD를 히터(HT)의 온도의 1차 함수로 모델화한 제1 예측 모델을 생성한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는, 측정점의 CD를 히터(HT)의 온도의 2차의 함수로 모델화한 제2 예측 모델을 생성한다. 제2 예측 모델은, 2차의 함수로 모델화하였기 때문에, 제1 예측 모델보다 정밀도 좋게 CD를 예측할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 제1 예측 모델을 이용하여 CD의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 산출한다. 제2 예측 모델로서는 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 산출할 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 기판 처리 장치(10)는 제1 예측 모델을 이용하여 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 산출한다. 기판 처리 장치(10)는 산출된 각 분할 영역의 온도를 각각 기준으로 하여 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를 변화시켜, 제2 예측 모델을 이용해서 각 측정점의 CD의 최대값과 최소값의 차가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출한다. 이에 의해, 기판 처리 장치(10)는 제1 예측 모델을 이용하여 히터(HT)의 목표 온도를 산출한 경우보다, 웨이퍼(W)의 CD의 균일성이 높아지는 히터(HT)의 온도를 정밀도 좋게 산출할 수 있다.Thus, the substrate processing apparatus 10 according to the second embodiment generates the first predictive model in which the CD at the measurement point is modeled as a linear function of the temperature of the heater HT. Further, the substrate processing apparatus 10 generates a second prediction model in which the CD of the measurement point is modeled as a function of the second order of the temperature of the heater HT. Since the second prediction model is modeled by a second order function, the CD can be predicted more precisely than the first prediction model. The substrate processing apparatus 10 calculates the temperature of the heater (HT) in each of the divided regions where the square sum of the error of the CD becomes minimum using the first prediction model. As the second predictive model, the temperature of the heater (HT) in each of the divided regions where the square sum of the errors becomes minimum may not be calculated. Therefore, the substrate processing apparatus 10 calculates the temperature of the heater HT in each of the divided regions where the square sum of the errors becomes minimum using the first prediction model. The substrate processing apparatus 10 changes the temperature of the heater HT of each divided area based on the calculated temperature of each divided area as a reference and calculates the maximum value and the minimum value of the CD of each measurement point And calculates the target temperature of the heater (HT) in each divided region where the difference becomes the smallest. Thereby, the substrate processing apparatus 10 can accurately determine the temperature of the heater HT, in which the uniformity of the CD of the wafer W is higher, than when the target temperature of the heater HT is calculated using the first prediction model Can be calculated.

(제3 실시형태)(Third Embodiment)

다음에, 제3 실시형태에 관해서 설명한다. 제3 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시하는 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. Next, a third embodiment will be described. The substrate processing system 1 according to the third embodiment is the same as the configuration of the substrate processing system 1 according to the first embodiment and the second embodiment shown in Fig. 1, and a description thereof will be omitted.

제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)의 구성에 관해서 설명한다. 도 10은 제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 도 2에 도시한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)와 일부가 같은 구성이기 때문에, 동일한 부분에 관해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 주로 다른 부분에 관해서 설명한다. The structure of the substrate processing apparatus 10 according to the third embodiment will be described. 10 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to the third embodiment. Since the substrate processing apparatus according to the third embodiment has the same configuration as the substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment and the second embodiment shown in Fig. 2, the same reference numerals are given to the same parts Description thereof will be omitted and mainly different parts will be described.

기판 처리 장치(10)는, 처리 용기(12) 내에, 제1 배치대(116)가 마련되어 있다. 제1 배치대(116)는, 상면이 웨이퍼(W)와 같은 정도 사이즈의 대략 원반 형상으로 형성된다. 제1 배치대(116)는, 도 2에 도시한 배치대(16)에 대응하며, 지지 부재(18) 및 베이스(20)를 포함한다.The substrate processing apparatus 10 is provided with a first placement stage 116 in a processing vessel 12. [ The upper surface of the first placement table 116 is formed in a substantially disc-like shape having the same size as the wafer W. [ The first placement table 116 corresponds to the placement table 16 shown in FIG. 2, and includes a support member 18 and a base 20.

또한, 기판 처리 장치(10)는, 제1 배치대(116)의 외주면을 따라서 주위에 제2 배치대(120)가 마련되어 있다. 제2 배치대(120)는, 내경이 제1 배치대(116)의 외경보다도 소정 사이즈 큰 원통형으로 형성되고, 제1 배치대(116)와 축을 같게 하여 배치되어 있다. 제2 배치대(120)는, 상측의 면이 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 배치되는 링 부재가 배치되는 배치면(120a)으로 되어 있다. 본 실시형태에서는, 링 부재로서 환상의 포커스 링(FR)이 배치면(120a)에 배치된다. In the substrate processing apparatus 10, the second placement table 120 is provided around the outer periphery of the first placement table 116. The second placement table 120 is formed in a cylindrical shape whose inner diameter is larger than the outer diameter of the first placement table 116 by a predetermined size and is disposed so as to be flush with the first placement table 116. The second placement table 120 is a placement surface 120a on which a ring member arranged on the upper surface surrounds the wafer W. [ In the present embodiment, an annular focus ring FR as a ring member is disposed on the placement surface 120a.

제2 배치대(120)는 베이스(121)와 포커스 링 히터(122)를 포함한다. 베이스(121)는, 예컨대 표면에 양극 산화 피막이 형성된 알루미늄 등으로 구성되어 있다. 베이스(121)는 지지대(4)에 지지되어 있다. 포커스 링 히터(122)는 베이스(121)에 지지되어 있다. 포커스 링 히터(122)는, 상면이 평탄한 환상의 형상으로 되고, 그 상면은 포커스 링(FR)이 배치되는 배치면(120a)으로 되어 있다. 포커스 링 히터(122)는 히터(HT2) 및 절연체(123)를 갖고 있다. 히터(HT2)는 절연체(123)의 내부에 설치되며, 절연체(123)에 내포되어 있다. The second placement table 120 includes a base 121 and a focus ring heater 122. The base 121 is made of, for example, aluminum on the surface of which an anodized film is formed. The base 121 is supported by a support 4. The focus ring heater 122 is supported on the base 121. The focus ring heater 122 has an annular shape whose upper surface is flat and the upper surface thereof is a placement surface 120a on which the focus ring FR is disposed. The focus ring heater 122 has a heater HT2 and an insulator 123. [ The heater HT2 is provided inside the insulator 123 and is contained in the insulator 123. [

도 11은 제3 실시형태에 따른 제1 배치대 및 제2 배치대를 도시하는 평면도이다. 전술한 바와 같이 제1 배치대(116)는, 상면이 웨이퍼(W)와 같은 정도 사이즈의 대략 원반 형상으로 형성되며, 배치 영역(18a)을 제공하고 있다. 배치 영역(18a)은, 평면에서 봤을 때 대략 원형의 영역이다. 이 배치 영역(18a)의 상면 위에는 웨이퍼(W)가 배치된다. 제2 배치대(120)는, 제1 배치대(116)를 둘러싸도록 대략 원통 형상으로 형성되며, 외주 영역(18b)을 제공한다. 외주 영역(18b)은, 평면에서 봤을 때 원환형의 영역이다. 이 외주 영역(18b)의 상면 위에는 포커스 링(FR)이 배치된다. 11 is a plan view showing a first placement table and a second placement table according to the third embodiment. As described above, the first placement table 116 is formed in a substantially disk-like shape with an upper surface of the same size as the wafer W, and provides the placement area 18a. The placement area 18a is an approximately circular area in plan view. A wafer W is disposed on the upper surface of the disposition region 18a. The second placement table 120 is formed in a substantially cylindrical shape so as to surround the first placement table 116 and provides an outer peripheral area 18b. The outer circumferential region 18b is an annular region in plan view. A focus ring FR is disposed on the upper surface of the outer peripheral region 18b.

배치 영역(18a)은, 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 마찬가지로, 복수의 분할 영역으로 분할되고, 각각의 분할 영역에 히터(HT1)가 설치되어 있다. 히터(HT1)는, 도 2에 도시한 히터(HT)에 대응한다.The placement area 18a is divided into a plurality of divided areas, and a heater HT1 is provided in each of the divided areas as in the first and second embodiments. The heater HT1 corresponds to the heater HT shown in Fig.

외주 영역(18b)도 복수의 분할 영역으로 분할되어, 각각의 분할 영역에 히터(HT2)가 설치되어 있다. 예컨대, 도 11에 도시한 바와 같이, 외주 영역(18b)은, 둘레 방향으로 복수의 분할 영역으로 분할되어, 각각의 분할 영역에 히터(HT2)가 설치되어 있다. 여기서, 도 3에 도시하는 분할 영역의 분할 수법은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 외주 영역(18b)은 더 많은 분할 영역으로 분할하여도 좋다. 예컨대, 외주 영역(18b)은, 외주에 가까울수록 각도 폭이 작고, 직경 방향의 폭이 좁은 분할 영역으로 분할하여도 좋다. The outer peripheral region 18b is also divided into a plurality of divided regions, and a heater HT2 is provided in each of the divided regions. For example, as shown in Fig. 11, the outer circumferential region 18b is divided into a plurality of divided regions in the circumferential direction, and a heater HT2 is provided in each of the divided regions. Here, the dividing method of the divided area shown in Fig. 3 is an example, and the present invention is not limited to this. The outer circumferential region 18b may be divided into more divided regions. For example, the outer circumferential region 18b may be divided into a divided region having a narrow angular width and a narrower diameter in the radial direction as the outer circumferential region is closer to the outer periphery.

히터(HT1) 및 히터(HT2)는, 도시되지 않는 배선을 통해, 도 11에 도시하는 히터 전원(HP)에 개별로 접속되어 있다. 각 히터(HT1) 및 각 히터(HT2)에는 히터 전원(HP)으로부터 개별로 조정된 전력이 공급된다. The heater HT1 and the heater HT2 are individually connected to the heater power HP shown in Fig. 11 through wiring (not shown). Each heater (HT1) and each heater (HT2) is supplied with individually regulated power from the heater power supply (HP).

상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 장치(10)는, 제어부(100)에 의해서 그 동작이 통괄적으로 제어된다. 제어부(100)는, 도 4에 도시한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 따른 제어부(100)와 같은 구성으로 되어 있고, 통신 인터페이스(101)와, 프로세스 컨트롤러(102)와, 사용자 인터페이스(103)와, 기억부(104)가 마련되어 있다. In the substrate processing apparatus 10 configured as described above, the operation of the substrate processing apparatus 10 is controlled by the control section 100 in a general manner. The control unit 100 has the same configuration as that of the control unit 100 according to the first and second embodiments shown in Fig. 4 and includes a communication interface 101, a process controller 102, a user interface 103, and a storage unit 104 are provided.

프로세스 컨트롤러(102)는, 제어 프로그램이 동작함으로써 각종 처리부로서 기능한다. 예컨대, 프로세스 컨트롤러(102)는, 생성부(102a)와, 산출부(102b)와, 플라즈마 제어부(102c)와, 히터 제어부(102d)의 기능을 갖는다. The process controller 102 functions as various processing units by operating the control program. For example, the process controller 102 has functions of a generating section 102a, a calculating section 102b, a plasma controlling section 102c, and a heater controlling section 102d.

그런데, 플라즈마 에칭 등의 기판 처리에서는, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)와 같이 제2 배치대(120)에 히터(HT2)를 설치하여 포커스 링(FR)의 온도를 제어한 경우, 히터(HT2)의 온도에 의해서도 웨이퍼(W)의 외주 부근의 처리의 진행이 변화한다. 예컨대, 플라즈마 에칭에서는, 히터(HT2)의 온도를 높게 한 경우, 포커스 링(FR)의 온도가 상승한다. 그리고, 플라즈마 에칭에서는, 포커스 링(FR)의 온도가 상승하면, 포커스 링(FR)의 상부 부근에서 플라즈마가 소비되어 웨이퍼(W)의 외주 부근의 플라즈마의 농도가 저하함에 따라, 웨이퍼(W)의 외주 부근의 에칭의 진행이 저하하는 현상이 발생한다. When the temperature of the focus ring FR is controlled by providing the heater HT2 in the second stage 120 as in the case of the substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment in the substrate processing such as the plasma etching, The progress of the process in the vicinity of the periphery of the wafer W changes also by the temperature of the heater HT2. For example, in the plasma etching, when the temperature of the heater HT2 is increased, the temperature of the focus ring FR is raised. In plasma etching, when the temperature of the focus ring FR rises, the plasma is consumed near the upper portion of the focus ring FR, and as the concentration of the plasma around the periphery of the wafer W lowers, The progress of the etching in the vicinity of the outer periphery of the wafer W is lowered.

이와 같이, 플라즈마 에칭에서는, 웨이퍼(W)의 온도가 높아지면 에칭의 진행이 빠르게 되지만, 포커스 링(FR)의 온도를 높게 하면, 반대로 웨이퍼(W)의 외주 부근의 에칭의 진행이 저하한다. As described above, in the plasma etching, the etching progresses faster when the temperature of the wafer W becomes higher. However, when the temperature of the focus ring FR is increased, the progress of the etching around the periphery of the wafer W decreases.

그래서, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)에서는, 각 히터(HT1) 및 각 히터(HT2)의 온도를 파라미터로 하여, 웨이퍼(W) 전면(全面)의 CD의 레인지가 보다 작고, 그리고 CD의 평균값이 목표값에 가까운 상황을 실현한다. Thus, in the substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment, the range of the CD on the entire surface of the wafer W is smaller and the temperature of the surface of the wafer W is smaller, Thereby realizing a situation in which the average value of the CD is close to the target value.

여기서, 예측 모델에 관해서 설명한다. 히터(HT1), 히터(HT2)의 온도의 영향을 가미한 경우, 측정점의 CD는 이하의 식 (23)의 관계가 있다. Here, the prediction model will be described. When the influence of the temperature of the heater HT1 and the temperature of the heater HT2 is taken into account, the CD of the measurement point has the following relation (23).

Figure pat00023
Figure pat00023

여기서, CD0는 히터(HT1)의 온도(T)로부터 측정점의 CD를 예측하는 항(모델 부분)이다. CD0의 예측에 이용하는 식으로서는 전술한 식 (5-1)이 대응한다. TFR는 포커스 링(FR) 부분의 히터(HT2)의 온도이다. ∂CD/∂TFR·△TFR는 CD에 대한 포커스 링(FR) 부분의 히터(HT2)의 온도의 영향을 예측하는 항(모델 부분)이다. Here, CD 0 is a term (model part) for predicting the CD of the measurement point from the temperature T of the heater HT 1. The equation (5-1) described above corresponds to the equation used for predicting CD 0 . T FR is the temperature of the heater HT2 of the focus ring (FR) portion. ∂CD / ∂T FR · △ T FR is wherein (model section) to predict the effect of the temperature of the focus ring (FR) heater (HT2) of the portion of the CD.

다른 분할 영역의 히터(HT1)의 온도의 영향을 가미하면, CD는 측정점의 온도(T)가 CD를 계측한 3개 이상의 온도의 평균 온도(Ta)의 부근인 경우, 전술한 바와 같이, 식 (21-1)에 나타낸 바와 같이, τ의 이차 함수로 근사할 수 있다. 그래서, 또한 히터(HT2)의 온도의 영향을 가미하면, CD는, 측정점의 온도(T)가 CD를 계측한 3개 이상의 온도의 평균 온도(Ta)의 부근이고, 히터(HT2)의 온도(TFR)가 CD를 계측한 히터(HT2)의 평균 온도(TFR _a)의 부근인 경우, 이하의 식 (24-1)과 같이, τ 및 ξ을 이용하여 일차 함수로 근사할 수 있다. 또한, CD는, 이하의 식 (24-2)와 같이, τ 및 ξ을 이용하여 이차 함수로 근사할 수 있다. When the influence of the temperature of the heater HT1 in the other divided region is considered, CD is a temperature at which the temperature T of the measurement point is in the vicinity of the average temperature T a of three or more temperatures measured by CD, Can be approximated by a quadratic function of? As shown in equation (21-1). Therefore, when the influence of the temperature of the heater HT2 is taken into account, the CD is determined such that the temperature T of the measurement point is near the average temperature T a of three or more temperatures measured by CD, (T FR) that can be when the vicinity of the average temperature (T FR _a) of a heater (HT2), a CD measurement, as shown by the following formula (24-1), using the τ, and ξ approximated by a linear function . Further, the CD can be approximated by a quadratic function using? And? As shown in the following equation (24-2).

Figure pat00024
Figure pat00024

여기서, τ는, 전술한 식 (16-1)에 나타낸 바와 같이, 측정점의 온도(T)의 평균 온도(Ta)와의 차분이다. ξ는, CD를 계측했을 때의 히터(HT2)의 온도(TFR)를 평균 온도(TFR _a)와의 차분으로 나타낸 온도이며, ξ= TFR-TFR _ a이다. Wherein, τ is a difference between the average temperature (T a) of the temperature (T) of the measuring points as described in the above-mentioned formula (16-1). ξ is a temperature showing the temperature (T FR) of the heater (HT2) when measured by the CD difference between the average temperature (T FR _a), a ξ = T FR FR _ -T a.

식 (24-1)은 일차 함수로 근사한 모델이다. 식 (24-1)의 우측 변의 1항 및 2항은, 전술한 식 (4-1)의 우측 변의 식이며, 히터(HT1)의 온도(τ)로부터 측정점의 CD를 예측하는 항이다. A10, A11은 계수이다. 식 (24-1)의 우측 변의 3항은, 히터(HT2)의 온도(ξ)로부터 CD에의 영향을 예측하는 항이다. F11은 계수이다. Equation (24-1) is a model approximated by a linear function. Items 1 and 2 on the right side of the equation (24-1) are those on the right side of the equation (4-1) described above and are terms for predicting the CD of the measuring point from the temperature τ of the heater HT1. A 10 and A 11 are coefficients. The term 3 in the right side of the equation (24-1) is a term for predicting the effect on the CD from the temperature (ξ) of the heater HT2. F 11 is a coefficient.

식 (24-2)는 이차 함수로 근사한 모델이다. 식 (24-2)의 우측 변의 1항 내지 3항은, 전술한 식 (21-1)의 우측 변의 식이며, 히터(HT1)의 온도(τ)로부터 측정점의 CD를 예측하는 항이다. 식 (24-2)의 우측 변의 4항부터 5항은, 히터(HT2)의 온도(ξ)로부터 CD에의 영향을 예측하는 항이다. F21, F22는 계수이다. Equation (24-2) is a quadratic approximate model. Items 1 to 3 on the right side of the equation (24-2) are the equations on the right side of the equation (21-1) described above and are terms for predicting the CD of the measuring point from the temperature? Of the heater HT1. Items 4 to 5 on the right side of the equation (24-2) are terms for predicting the effect on the CD from the temperature (ξ) of the heater HT2. F 21 and F 22 are coefficients.

식 (24-2)는 각 분할 영역의 각 측정점의 CD를 구하는 식으로서 각각 개별적으로 얻어진다. Expression (24-2) is obtained by obtaining CD of each measurement point of each divided area individually.

본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)에서는, 예측 모델의 생성에 이용하는 데이터를 얻기 위해서, 각 히터(HT1), 히터(HT2)를 제어하여, 각 분할 영역의 온도를 수(數)수준으로 나누고, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 각 웨이퍼(W)에 대하여 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT2)의 온도를 일정하게 하여, 각 히터(HT1)를 3개 이상의 온도로 제어하고, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 일례로서, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT1)를 50℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT1)를 55℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT1)를 45℃로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 실시한다. 또한, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT1)의 온도를 일정하게 하고, 각 히터(HT2)를 2개 이상의 온도로 제어하여, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하고, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. The substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment controls each of the heaters HT1 and HT2 to obtain data used for generation of a predictive model and sets the temperature of each of the divided regions to a number level And the wafers W are exchanged at the respective temperatures to perform the plasma etching actually performed for each wafer W individually. For example, the substrate processing apparatus 10 controls each heater HT1 to three or more temperatures while keeping the temperature of each heater HT2 constant, exchanges the wafer W at each temperature, The plasma etching is performed separately. As an example, the substrate processing apparatus 10 performs plasma etching on the wafer W with each heater HT1 at 50 占 폚. The substrate processing apparatus 10 also applies plasma etching to the wafer W with each heater HT1 at 55 占 폚. The substrate processing apparatus 10 also applies plasma etching to the wafer W with each heater HT1 at 45 占 폚. The substrate processing apparatus 10 also controls the temperature of each of the heaters HT1 to be equal to or more than two to control the temperatures of the respective heaters HT2 to exchange the wafers W at the respective temperatures, The plasma etching is performed separately.

각 온도에서 플라즈마 에칭이 실시된 각 웨이퍼(W)는, 각각 계측 장치(11)에 반송된다. 계측 장치(11)는, 반송된 각 웨이퍼(W)에 관해서 미리 정해진 위치를 측정점으로 하여 측정점의 CD를 계측한다. 계측 장치(11)는, 계측한 각 측정점의 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다. Each of the wafers W subjected to the plasma etching at each temperature is conveyed to the measuring device 11. The measuring device 11 measures the CD of the measurement point with the position determined in advance for each of the transferred wafers W as a measurement point. The measuring apparatus 11 transmits the CD data of the measured measurement points to the substrate processing apparatus 10.

이에 따라, 측정점마다 이하의 식 (25)에 나타내는 바와 같이, τ, τ2, ξ, ξ2, 측정점의 CD의 값을 대응시킨 데이터를 얻을 수 있다. As a result, data in which τ, τ 2 , ξ, ξ 2 , and the CD value of the measurement point correspond are obtained for each measurement point as shown in the following equation (25).

Figure pat00025
Figure pat00025

여기서, n은 예측 모델의 생성에 이용하는 데이터를 얻기 위해서, 플라즈마 에칭을 행한 웨이퍼(W)의 장수이다. τn은, n번째 장의 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행하였을 때의 측정점이 마련된 분할 영역의 히터(HT1)의 온도(τ)이다. ξn은 n번째 장의 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행하였을 때의 히터(HT2)의 온도(ξ)이다. CDn은 n번째 장의 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행하였을 때의 측정점의 CD의 값이다. Here, n is the number of wafers W subjected to plasma etching in order to obtain data used for generation of a predictive model. τ n is the temperature (τ) of the heater (HT1) in the divided region provided with the measurement point when the plasma etching is performed on the wafer (W) in the nth column. ξ n is the temperature (ξ) of the heater (HT2) when plasma etching is performed on the wafer (W) in the nth column. CD n is the value of the CD at the measurement point when plasma etching is performed on the nth wafer W.

생성부(102a)는, 수신한 CD의 데이터로부터, 측정점의 CD를 히터(HT1), 히터(HT2)의 온도의 일차 함수로 모델화한 제1 예측 모델을 생성한다. 예컨대, 생성부(102a)는, 각 측정점의 CD와 각 히터(HT1), 히터(HT2)의 온도를 이용하여, 식 (24-1)에 대하여 피팅을 행하여 계수(A10, A11, F11)의 값을 구하고, 구한 계수(A10, A11, F11)를 식 (24-1)에 대입하고, 제1 예측 모델로서, 히터(HT1)의 온도(τ) 및 히터(HT2)의 온도(ξ)의 일차 함수로 측정점의 CD를 예측하는 함수를 구한다. 예컨대, 생성부(102a)는 제1 예측 모델로서 식 (24-1)을 구한다. The generation unit 102a generates a first prediction model obtained by modeling the CD of the measurement point as a linear function of the temperatures of the heater HT1 and the heater HT2 from the data of the received CD. For example, the generation unit (102a), using a CD, and the temperature of each heater (HT1), a heater (HT2) for each measurement point, by performing the fitting with respect to the formula (24-1), the coefficient (A 10, A 11, F 11 ) and substituting the obtained coefficients A 10 , A 11 and F 11 into the equation (24-1) and calculating the temperature τ of the heater HT1 and the heater HT2 as the first prediction model, The function of predicting the CD of the measurement point is obtained by a linear function of the temperature (?) For example, the generation unit 102a obtains the equation (24-1) as the first prediction model.

또한, 생성부(102a)는, 수신한 CD의 데이터로부터, 측정점의 CD를 히터(HT1), 히터(HT2)의 이차 함수로 모델화한 제2 예측 모델을 생성한다. 예컨대, 생성부(102a)는, 측정점마다, 식 (25)에 나타낸 각 웨이퍼(W)의 측정점의 CD의 데이터에 기초해서, 측정점의 CD와 각 히터(HT1), 히터(HT2)의 온도를 이용하여, 전술한 식 (24-2)에 대하여 피팅을 행하여 계수(A20, A21, A22, F21, F22)의 값을 구한다. 예컨대, 생성부(102a)는, 피팅을 행하여, 잔차 평방합이 최소인 계수(A20, A21, A22, F21, F22)의 값을 구한다. The generating unit 102a generates a second prediction model obtained by modeling CD of the measurement point with the quadratic function of the heater HT1 and the heater HT2 from the data of the received CD. For example, the generating unit 102a may calculate the CD of the measurement point and the temperatures of the respective heaters HT1 and HT2 based on the data of the CD of the measurement points of the wafers W shown in the equation (25) utilized, by performing the fitting with respect to the above-described formula (24-2), the coefficient (a 20, a 21, a 22, F 21, F 22) obtains the value of the. For example, the generation unit (102a) is subjected to the fitting, the residual square sum is smallest coefficient (A 20, A 21, A 22, F 21, F 22) obtains the value of the.

예컨대, Sik, Ski를 이하의 식 (26-1)과 같이 정의하고, SiCD를 이하의 식 (26-2)와 같이 정의하고, Si1를 이하의 식 (26-3)과 같이 나타내고, xi2를 이하의 식 (26-4)로 하고, xi3를 이하의 식 (26-5)로 하고, xi4를 이하의 식 (26-6)으로 한다. For example, S ik and S ki are defined as the following equation (26-1), S iCD is defined as the following equation (26-2), S i1 is defined as the following equation , X i2 is the following expression (26-4), x i3 is the following expression (26-5), and x i4 is the following expression (26-6).

Figure pat00026
Figure pat00026

여기서, x￣i는 xi의 평균값이다. x￣K는 xK의 평균값이다. CD￣는 CD의 평균값이다. Here, x¯ i is the average value of x i. x¯ K is the average value of x K. CD is the average value of the CD.

잔차 평방합이 최소일 때는, 이하의 식 (27-1)∼식 (27-5)의 관계를 만족한다. When the sum of the residual squares is minimum, the following relations (27-1) to (27-5) are satisfied.

Figure pat00027
Figure pat00027

이 식 (27-2)∼식(27-5)는, 행렬을 이용한 경우, 식 (28)과 같이 변환할 수 있다. These equations (27-2) to (27-5) can be transformed as in equation (28) when a matrix is used.

Figure pat00028
Figure pat00028

생성부(102a)는, 전술한 식 (25)을 이용하여, 식 (26-1)-식 (26-6)으로부터 j=1∼4, k=1∼4에 관해서 Sik와 SjCD를 각각 구하고, 식 (28)에 대입하여 계수(A21, A22, F21, F22)의 값을 구한다. The generating unit 102a generates S ik and S jCD with respect to j = 1 to 4 and k = 1 to 4 from the equation (26-1) - (26-6) using the above-described equation (25) And the values of the coefficients A 21 , A 22 , F 21 , and F 22 are obtained by substituting them into the equation (28).

생성부(102a)는, 구한 계수(A21, A22, F21, F22)와, τ의 평균값(τ￣), τ2의 평균값(τ￣2), ξ의 평균값(ξ￣), ξ2의 평균값(ξ￣2)을 식 (27-1)에 대입하여, 계수(A20)의 값을 구한다. Generator (102a), the calculated coefficients (A 21, A 22, F 21, F 22) , and a mean value of τ (τ¯), the average value of τ 2 (τ¯ 2), the average value of ξ (ξ¯), Substitute the mean value (ξ¯ 2 ) of ξ 2 into the equation (27-1) to obtain the value of the coefficient (A 20 ).

그리고, 생성부(102a)는, 구한 계수(A20, A21, A22, F21, F22)를 식 (24-2)에 대입함으로써, 제2 예측 모델을 생성한다. Then, the generation unit (102a) generates a by substituting the calculated coefficients (A 20, A 21, A 22, F 21, F 22), the equation (24-2), the second prediction model.

산출부(102b)는, 생성부(102a)에 의해 생성된 제1 예측 모델 및 제2 예측 모델을 이용하여, 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 히터(HT1), 히터(HT2)의 목표 온도를 산출한다. The calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT1 and the heater of each of the divided regions that satisfy the predetermined condition by using the first predictive model and the second predictive model generated by the generating unit 102a, HT2.

예컨대, 산출부(102b)는, 제2 실시형태와 마찬가지로, 제1 예측 모델을 이용하여, 목표값(μ)에 대한 각 측정점의 CD의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT1)의 온도(τ* n) 및 히터(HT2)의 온도(ξ* n)를 산출한다. For example, similarly to the second embodiment, the calculating unit 102b calculates the difference between the target value (μ) and the target value (μ) ) temperature (τ * n), and calculates the temperature of the (ξ * n) of the heater (HT2).

그리고, 산출부(102b)는, 산출된 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도를 각각 기준으로 하여 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도를 변화시키고, 제2 예측 모델을 이용하여 각 측정점의 임계 치수의 최대값과 최소값의 차가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 목표 온도를 산출한다. 예컨대, 산출부(102b)는, 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 히터(HT1)의 온도(τ* n) 및 히터(HT2)의 온도(ξ* n)를 각각 기준으로 하여, 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도를 변화시키고, 전술한 식 (24-2)을 이용하여, 각 측정점의 CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 목표 온도를 산출한다. 예컨대, 산출부(102b)는, 각 분할 영역의 히터(HT1)의 온도(τ* n)를 각각 기준으로 하여, 히터(HT1)의 온도를 개별로 플러스와 마이너스로 소정의 온도만큼 변화시키고, 또한, 히터(HT2)의 온도(ξ)를, ξ* n을 기준으로 하여 플러스와 마이너스로 소정의 온도만큼 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하여, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도의 조합을 특정한다. 그리고, 산출부(102b)는, 특정한 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도의 조합에 관해서, 각 분할 영역의 히터(HT1)의 온도에 개별로 난수를 더한 값을 초기값으로 하여, 예컨대, GRG법을 이용하여, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 목표 온도를 산출한다. 또, 산출부(102b)는, 특정한 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도의 조합에 관해서, 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도를 소정의 온도보다도 작은 온도 폭으로 랜덤하게 또는 소정의 규칙으로 변화시켜 각 측정점의 CD를 산출하는 것을 반복하여, CD의 레인지가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 목표 온도를 산출하여도 좋다. The calculating unit 102b changes the temperatures of the heater HT1 and the heater HT2 in the respective divided regions based on the calculated temperatures of the heater HT1 and the heater HT2 of the divided areas, The target temperatures of the heater (HT1) and the heater (HT2) in each of the divided regions where the difference between the maximum value and the minimum value of the critical dimension of each measurement point becomes the smallest are calculated using the second prediction model. For example, the calculating section (102b) is the temperature (ξ * n) of the heater temperature (τ * n) of (HT1) and a heater (HT2) of each partition is the sum of the squares of the error is minimized in each of reference, each The temperature of the heater HT1 and the heater HT2 in the divided region is changed and the heater HT1 and the heater HT2 in each of the divided regions where the CD range of each measurement point becomes the smallest are obtained by using the above- (HT2). For example, the calculating unit 102b changes the temperature of the heater HT1 individually by plus or minus a predetermined temperature, with the temperature (? * N ) of the heater (HT1) of each divided region as a reference, It is also possible to calculate the CD of each measurement point by changing the temperature (?) Of the heater (HT2) by a predetermined temperature in the positive and negative directions with reference to? * N as a reference, (HT1) and the temperature of the heater (HT2). The calculation unit 102b calculates a value obtained by adding a random number to the temperature of the heater HT1 in each of the divided regions with respect to the combination of the temperatures of the heater HT1 and the heater HT2 in each of the specific divided regions, , The target temperatures of the heater HT1 and the heater HT2 in each of the divided regions where the CD range is the smallest are calculated using, for example, the GRG method. The calculating unit 102b calculates the temperature of the heater HT1 and the heater HT2 in each of the divided regions with respect to the combination of the temperatures of the heater HT1 and the heater HT2 in the specific divided regions, The target temperature of the heater HT1 and the heater HT2 in each of the divided regions where the range of the CD is the smallest is calculated by repeating the calculation of the CD of each measurement point by changing the temperature range to a small temperature width randomly or by a predetermined rule It is also good.

히터 제어부(102d)는, 플라즈마 제어부(102c)의 제어에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행할 때에, 히터(HT1) 및 히터(HT2)가 산출부(102b)에 의해 산출된 목표 온도가 되도록 제어한다. 예컨대, 히터 제어부(102d)는, 각 히터(HT1) 및 각 히터(HT2)에, 각각의 목표 온도에 따른 전력이 공급되도록 히터 전원(HP)을 제어한다. The heater control unit 102d controls the heater HT1 and the heater HT2 based on the target temperature Tm calculated by the calculation unit 102b when plasma etching is performed on the wafer W under the control of the plasma control unit 102c, . For example, the heater control unit 102d controls the heater power HP so that electric power corresponding to each target temperature is supplied to each heater HT1 and each heater HT2.

이와 같이, 제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼(W) 및 이 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 배치되는 포커스 링(FR)을 배치하는 배치면이 마련되고, 배치면을 분할한 각 분할 영역에 온도를 조정할 수 있는 히터(HT1, HT2)가 각각 설치된 배치대(제1 배치대(116), 제2 배치대(120))를 갖는다. 기판 처리 장치(10)는, 배치면에 배치된 웨이퍼(W)에 미리 정해진 기판 처리를 행하였을 때의 웨이퍼(W)의 미리 정해진 측정점에서의 임계 치수를, 각 분할 영역의 히터(HT1, HT2)의 온도를 파라미터로 하여, 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역 이외의 다른 분할 영역 사이의 거리에 따른 다른 분할 영역의 히터(HT1, HT2)의 온도의 영향을 가미해서 예측하는 예측 모델을 이용하여, 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 히터(HT1, HT2)의 목표 온도를 산출한다. 기판 처리 장치(10)는, 배치면에 배치된 웨이퍼(W)에 대하여 기판 처리를 행할 때에, 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)가, 산출된 목표 온도가 되도록 제어한다. 이에 따라, 기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼(W)의 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족하도록 각 분할 영역의 히터(HT1) 및 히터(HT2)의 온도를 제어할 수 있다. Thus, in the substrate processing apparatus 10 according to the third embodiment, the wafer W and the placement surface for disposing the focus ring FR arranged to surround the wafer W are provided, (First placement table 116 and second placement table 120) in which heaters HT1 and HT2 capable of adjusting the temperature are respectively installed in each of the divided regions. The substrate processing apparatus 10 determines the critical dimension at a predetermined measurement point of the wafer W when a predetermined substrate processing is performed on the wafer W placed on the placement surface by using the heaters HT1 and HT2 By using the temperature of the heater (HT1, HT2) of the other divided regions according to the distance between the measurement point and the divided regions other than the divided region including the measured point, , And the target temperatures of the heaters (HT1, HT2) of the respective divided regions whose critical dimension of the measurement point satisfies a predetermined condition are calculated. The substrate processing apparatus 10 controls the heater HT1 and the heater HT2 in each of the divided regions to be the calculated target temperature when the substrate W is placed on the wafer W placed on the placement surface. Thereby, the substrate processing apparatus 10 can control the temperatures of the heater HT1 and the heater HT2 in the respective divided regions so that the CD of the measurement point of the wafer W satisfies a predetermined condition.

(제4 실시형태)(Fourth Embodiment)

다음에, 제4 실시형태에 관해서 설명한다. 제4 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1) 및 기판 처리 장치(10)는, 도 1 내지 도 3, 도 10, 도 11에 도시한 제1 실시형태 내지 제3 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1) 및 기판 처리 장치(10)의 구성과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또 이하에서는, 도 1 내지 도 3에 도시한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)의 구성을 이용하여 제4 실시형태를 설명하지만, 도 10, 도 11에 도시한 제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)의 구성에 제4 실시형태를 적용하여도 좋다. Next, the fourth embodiment will be described. The substrate processing system 1 and the substrate processing apparatus 10 according to the fourth embodiment are the same as the substrate processing system 1 according to the first to third embodiments shown in Figs. 1 to 3, 10, and 11 1) and the substrate processing apparatus 10, a description thereof will be omitted. In the following, the fourth embodiment will be described by using the configuration of the substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment and the second embodiment shown in Figs. 1 to 3. However, as shown in Figs. 10 and 11 The fourth embodiment may be applied to the configuration of the substrate processing apparatus 10 according to the third embodiment.

도 12는 제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 제어하는 제어부의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다. 제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 제어하는 제어부(100)는, 도 4에 도시한 제1 실시형태 내지 제3 실시형태에 따른 제어부(100)와 일부가 같은 구성이기 때문에, 동일한 부분에 관해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 주로 다른 부분에 관해서 설명한다. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit for controlling the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment. Since the control section 100 for controlling the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment is partially identical in configuration to the control section 100 according to the first to third embodiments shown in Fig. 4, Are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted and mainly different parts will be described.

제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 제어하는 제어부(100)의 프로세스 컨트롤러(102)는 배치 제어부(102e)의 기능을 더 갖는다. The process controller 102 of the control section 100 that controls the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment further has the function of the arrangement control section 102e.

여기서, 전술한 바와 같이, 플라즈마 에칭 등의 기판 처리에서는, 웨이퍼(W) 전면(全面)에서의 CD의 레인지가 작을 것이 요구되고 있다. CD의 레인지는 CD의 최대값과 CD의 최소값의 차이다. As described above, in the substrate processing such as the plasma etching, it is required that the range of the CD on the entire surface of the wafer W is small. The range of the CD is the difference between the maximum value of the CD and the minimum value of the CD.

기판 처리 장치(10)에서는, 각 분할 영역의 히터(HT)의 온도를, 산출부(102b)에 의해 산출된 목표 온도로 하여, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행한다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 각 측정점의 CD의 레인지가 가장 작아진다. In the substrate processing apparatus 10, the wafer W is subjected to plasma etching with the temperature of the heater HT in each divided region being the target temperature calculated by the calculating section 102b. As a result, the CD range of each measurement point of the wafer W becomes the smallest.

그런데, 웨이퍼(W)의 측정점의 CD가 최대가 되는 최대점과 CD가 최소가 되는 최소점이 동일한 분할 영역 내에 위치하는 경우가 있다. Incidentally, there is a case where the maximum point where the CD of the measurement point of the wafer W becomes the maximum and the minimum point where the CD becomes the minimum are located in the same divided area.

도 13은 웨이퍼 상의 CD의 최대점과 최소점을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 13(A)에는, 웨이퍼(W) 상에서 측정점의 CD가 최대가 되는 최대점(P1)과 CD가 최소가 되는 최소점(P2)이 도시되어 있다. 또한, 도 13(A)에는, 배치대(16)의 웨이퍼(W)가 배치되는 배치 영역(18a)이 모식적으로 도시되어 있다. 배치 영역(18a)은, 복수의 분할 영역으로 분할되고, 각각의 분할 영역에 히터(HT)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 배치 영역(18a)은, 중앙의 원형 영역(150) 및 이 원형 영역을 둘러싸는 4개의 환상 영역(151)의 5개의 분할 영역으로 분할되어 있다. 즉, 배치대(16)는, 배치 영역(18a)을 분할한 각 분할 영역 중 적어도 일부(환상 영역(151))가 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라서 마련되어 있다. 각 분할 영역(원형 영역(150) 및 환상 영역(151))은 각각에 히터(HT)가 설치되어 있다. 13 is a diagram schematically showing a maximum point and a minimum point of a CD on a wafer. 13 (A) shows the maximum point P1 at which the CD of the measurement point becomes the maximum point and the minimum point P2 at which the CD becomes minimum on the wafer W. In FIG. Fig. 13 (A) schematically shows an arrangement region 18a in which the wafer W of the placement table 16 is arranged. The placement area 18a is divided into a plurality of divided areas, and a heater HT is provided in each of the divided areas. In this embodiment, the arrangement region 18a is divided into five divided regions of a central circular region 150 and four annular regions 151 surrounding the circular region. That is, at least one part (annular area 151) of each of the divided areas in which the arrangement area 18a is divided is provided along the circumferential direction of the wafer W. Each of the divided regions (the circular region 150 and the annular region 151) is provided with a heater HT.

도 13(A)에 도시하는 웨이퍼(W)를 배치 영역(18a)에 배치한 경우, 도 13(B)에 도시한 바와 같이, 최대점(P1)과 최소점(P2)은 동일한 분할 영역 내에 위치한다. 도 13(B)의 예에서는, 최대점(P1)과 최소점(P2)은 동일한 환상 영역(151) 내에 위치한다. 측정점의 CD는 히터(HT)의 온도에 따라서 변화한다. 그러나, 최대점(P1)과 최소점(P2)이 동일한 분할 영역 내에 위치하는 경우, 최대점(P1) 및 최소점(P2)의 CD는, 동일한 히터(HT)에 의해서 온도 제어되기 때문에, 히터(HT)의 온도 변화에 따라서 마찬가지로 변화한다. 이 때문에, CD의 레인지를 보다 작게 하기가 어려운 상태가 된다. When the wafer W shown in FIG. 13A is arranged in the arrangement region 18a, the maximum point P1 and the minimum point P2 are located within the same divided region as shown in FIG. 13 (B) Located. In the example of Fig. 13B, the maximum point P1 and the minimum point P2 are located in the same annular area 151. The CD of the measurement point changes according to the temperature of the heater HT. However, when the maximum point P1 and the minimum point P2 are located in the same divided area, the CD of the maximum point P1 and the minimum point P2 is temperature-controlled by the same heater HT, (HT). Therefore, it becomes difficult to make the CD range smaller.

이러한 경우, 도 13(C)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 회전시켜 배치 영역(18a)에 배치하면, 최대점(P1)과 최소점(P2)을 별도의 분할 영역에 배치할 수 있다. 도 13(C)의 예에서는, 최대점(P1)과 최소점(P2)을 별도의 환상 영역(151)에 배치할 수 있다. 이와 같이 최대점(P1)과 최소점(P2)을 별도의 분할 영역에 배치한 경우, 별도의 히터(HT)에 의해서 온도 제어할 수 있기 때문에, CD의 레인지를 보다 작게 하는 것이 가능하게 된다. In this case, as shown in Fig. 13 (C), when the wafer W is rotated and arranged in the arrangement region 18a, the maximum point P1 and the minimum point P2 can be arranged in separate division regions have. In the example of Fig. 13 (C), the maximum point P1 and the minimum point P2 can be arranged in a separate annular area 151. Fig. In the case where the maximum point P1 and the minimum point P2 are arranged in separate divisional areas as described above, the temperature can be controlled by the separate heater HT, so that the CD range can be further reduced.

그래서, 배치 제어부(102e)는, 생성부(102a)에 의해 생성된 예측 모델을 이용하여, 각 히터(HT)의 목표 온도로 한 경우의 각 측정점의 CD를 산출한다. 또, 측정점의 CD는, 실제로 플라즈마 에칭을 행하여 계측 장치(11)에 의해 계측된 값을 이용하여도 좋다. Thus, the placement control section 102e calculates the CD of each measurement point in the case where the target temperature of each heater HT is set to the predicted model generated by the generation section 102a. The CD measured at the measurement point may be a value measured by the measurement apparatus 11 after actually performing the plasma etching.

배치 제어부(102e)는, 각 측정점의 CD 중, CD가 최대가 되는 최대점과 CD가 최소가 되는 최소점을 특정한다. 배치 제어부(102e)는, 최대점과 최소점이 동일한 분할 영역 내에 위치하는지를 판정한다. 예컨대, 배치 제어부(102e)는, 최대점과 최소점이 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라서 마련된 동일한 분할 영역 내에 위치하는지를 판정한다. 배치 제어부(102e)는, 판정 결과, 최대점과 최소점이 동일한 분할 영역 내에 위치하는 경우, 최대점과 최소점이 상이한 분할 영역에 위치하도록 배치면에 대한 웨이퍼(W)의 배치를 제어한다. 예컨대, 배치 제어부(102e)는, 최대점과 최소점이 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라서 마련된 동일한 분할 영역 내에 위치하는 경우, 최대점과 최소점이 상이한 분할 영역에 위치하도록 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 회전시키는 제어를 행한다. 예컨대, 배치 제어부(102e)는, 최대점과 최소점의 중간 위치가 분할 영역의 경계에 위치하도록 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 회전시키는 제어를 행한다. 예컨대, 배치 제어부(102e)는, 웨이퍼(W)를 기판 처리 장치(10)에 반송하는 반송계에 있어서, 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 회전시키도록 제어한다. 반송계에는, 기판 처리 장치(10)보다도 앞에, 얼라인먼트 장치나 로봇 아암이 설치되어 있다. 얼라인먼트 장치는, 수평의 회전 스테이지가 설치되어, 웨이퍼(W) 등의 회전 위치의 조정 등 각종 얼라인먼트의 조정이 가능하게 되어 있다. 로봇 아암은, 웨이퍼(W)를 유지하여 반송계의 각 장치에 웨이퍼(W)를 반송한다. 예컨대, 배치 제어부(102e)는, 얼라인먼트 장치나 로봇 아암에 대하여 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 회전시키는 제어 정보를 송신하여, 최대점과 최소점의 중간 위치가 분할 영역의 경계에 위치하도록 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 회전시키는 제어를 행한다. The placement control section 102e specifies the maximum point at which the CD becomes the maximum and the minimum point at which the CD becomes minimum among the CDs at the respective measurement points. The placement control section 102e determines whether the maximum point and the minimum point are located in the same partition area. For example, the placement control section 102e determines whether the maximum point and the minimum point are located in the same divided area provided along the circumferential direction of the wafer W. [ The placement control section 102e controls the placement of the wafers W relative to the placement surface so that the maximum point and the minimum point are located in the divided regions where the maximum point and the minimum point are located in the same divided region. For example, when the maximum point and the minimum point are located in the same divided region provided along the circumferential direction of the wafer W, the placement control section 102e sets the wafer W in the circumferential direction As shown in Fig. For example, the placement control section 102e performs control to rotate the wafer W in the circumferential direction so that the intermediate position between the maximum point and the minimum point is located at the boundary of the divided region. For example, the placement control section 102e controls the wafer W to rotate in the circumferential direction in the transfer system for transferring the wafer W to the substrate processing apparatus 10. [ The transfer system is provided with an alignment device or a robot arm in front of the substrate processing apparatus 10. The alignment apparatus is provided with a horizontal rotation stage, and various alignments such as adjustment of the rotational position of the wafer W and the like can be adjusted. The robot arm holds the wafer W and carries the wafer W to each device of the transfer system. For example, the placement control section 102e transmits control information for rotating the wafer W in the circumferential direction with respect to the alignment device or the robot arm so that the wafer W is positioned so that the intermediate position between the maximum point and the minimum point is located at the boundary of the divided region W in the circumferential direction.

기판 처리 장치(10)는, 이와 같이 배치면에 대한 웨이퍼(W)의 배치를 변경한 경우, 예측 모델을 재생성하여도 좋다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는, 각 히터(HT)를 제어하여, 각 분할 영역의 온도를 수(數)수준으로 나누고, 각각의 온도에서 웨이퍼(W)를 교환하여, 실제로 실시하는 플라즈마 에칭을 개별로 실시한다. 각 온도에서 플라즈마 에칭 처리가 실시된 각 웨이퍼(W)를 각각 계측 장치(11)로 이동시키고, 웨이퍼(W)의 미리 정해진 위치를 측정점으로 하여, 계측 장치(11)로 측정점의 CD를 계측한다. 계측 장치(11)는, 계측한 각 측정점의 CD의 데이터를 기판 처리 장치(10)에 송신한다. 생성부(102a)는, 수신한 CD의 데이터로부터 예측 모델을 재생성한다. 산출부(102b)는, 생성부(102a)에 의해 생성된 예측 모델을 이용하여, 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출하여도 좋다. The substrate processing apparatus 10 may regenerate the prediction model when the arrangement of the wafers W with respect to the arrangement surface is changed as described above. For example, the substrate processing apparatus 10 controls each heater HT to divide the temperature of each divided region into a number of levels, exchanges the wafer W at each temperature, Respectively. Each of the wafers W subjected to the plasma etching treatment at each temperature is moved to the measuring device 11 and the CD at the measuring point is measured by the measuring device 11 using the predetermined position of the wafer W as the measuring point . The measuring apparatus 11 transmits the CD data of the measured measurement points to the substrate processing apparatus 10. The generation unit 102a regenerates the prediction model from the received data of the CD. The calculating unit 102b may calculate the target temperature of the heater HT of each of the divided regions whose CD of the measurement point satisfies a predetermined condition by using the predictive model generated by the generating unit 102a.

또한, 온도 변화에 대한 CD의 변화를 나타내는 변화 특성 데이터를 얻는 경우, 기판 처리 장치(10)는, 배치면에 대한 웨이퍼(W)의 배치를 변경하기 전의 예측 모델을 이용하여, 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출하여도 좋다. 예컨대, 산출부(102b)는, 웨이퍼(W)를 회전시킨 회전 각도에 기초하여 각 측정점에 각각 대응하는 히터(HT)를 특정한다. 산출부(102b)는, 측정점마다, 변화 특성 데이터에 기초하여, 웨이퍼(W)의 배치를 변경하기 전의 히터(HT)의 온도와 변경 후의 히터(HT)의 온도의 차에 따라서 CD의 값을 보정하도록 예측 모델을 보정한다. 산출부(102b)는, 보정한 예측 모델을 이용하여, 측정점의 CD가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 히터(HT)의 목표 온도를 산출하여도 좋다. In the case of obtaining the variation characteristic data representing the change of the CD with respect to the temperature change, the substrate processing apparatus 10 uses the prediction model before changing the arrangement of the wafers W with respect to the placement surface, The target temperature of the heater HT may be calculated. For example, the calculating unit 102b specifies the heater HT corresponding to each measurement point based on the rotation angle of the wafer W rotated. The calculating unit 102b calculates the value of the CD in accordance with the difference between the temperature of the heater HT before the arrangement of the wafers W is changed and the temperature of the heater HT after the change, And corrects the prediction model to correct it. The calculating unit 102b may calculate the target temperature of the heater (HT) in each of the divided regions that satisfy the predetermined condition of the CD of the measurement point, using the corrected prediction model.

이와 같이, 제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼(W)의 측정점의 CD가 최대가 되는 최대점과 CD가 최소가 되는 최소점이 동일한 분할 영역 내에 위치하는 경우, 최대점과 상기 최소점이 상이한 분할 영역에 위치하도록 배치면에 대한 웨이퍼(W)의 배치를 제어한다. 이에 따라, 기판 처리 장치(10)는, CD가 최대가 된 최대점과 CD가 최소가 된 최소점을 별도의 히터(HT)에 의해서 온도 제어할 수 있기 때문에, CD의 레인지를 보다 작게 하는 것이 가능하게 된다.As described above, in the substrate processing apparatus 10 according to the fourth embodiment, when the maximum point at which the CD of the measurement point of the wafer W reaches the maximum and the minimum point at which the CD becomes minimum are located in the same divided area, The arrangement of the wafers W with respect to the placement surface is controlled so that the minimum points are located in different divided regions. Accordingly, the substrate processing apparatus 10 can temperature-control the maximum point at which the CD is maximized and the minimum point at which the CD is minimized by means of a separate heater HT, so that the range of the CD is made smaller .

이상, 실시형태를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에만 한정되지 않는다. 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 부가하는 것이 가능한 것이 당업자에게는 분명하다. 또한, 그와 같은 변경 또는 개량을 부가한 형태도, 청구범위의 기재로부터 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 분명하다.While the present invention has been described with reference to the embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiments. It is apparent that such modifications or additions may be included in the technical scope of the present invention from the description of the claims.

예컨대, 상기 실시형태에서는, 기판으로서 반도체 웨이퍼에 기판 처리를 행하는 경우를 예로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 기판은 온도에 의해 기판 처리의 진행에 영향을 받는 것이면 어느 것이라도 좋다.For example, in the above-described embodiment, the case where the substrate is treated as a substrate is described as an example, but the present invention is not limited thereto. The substrate may be any as long as it is affected by the progress of the substrate processing by the temperature.

또한, 상기 실시형태에서는, 기판 처리로서 플라즈마 에칭을 행하는 경우를 예로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 기판 처리는 온도에 의해 처리의 진행에 영향을 받는 것이면 어느 것이라도 좋다.In the above embodiment, the plasma etching is performed as the substrate processing, but the present invention is not limited thereto. The substrate treatment may be any as long as it is affected by the progress of the treatment by the temperature.

또한, 상기한 제3 실시형태에서는, 배치대를, 웨이퍼(W)를 배치하는 제1 배치대(116)와 포커스 링(FR)을 배치하는 제2 배치대(120)로 나눈 경우를 예로 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 배치대를 하나로 구성하고, 웨이퍼(W)와 포커스 링(FR)을 동일 평면으로 된 배치면에 배치하여도 좋다.In the third embodiment described above, an example in which the placement stand is divided into a first placement stand 116 for placing the wafer W and a second placement stand 120 for placing the focus ring FR is described as an example However, the present invention is not limited to this. And the wafer W and the focus ring FR may be arranged on the same plane.

또한, 상기한 제3 실시형태에서는, 링 부재로서 포커스 링(FR)을 배치한 경우를 예로 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 링 부재는, 예컨대, 석영 등의 절연성 재료로 구성되며, 절연이나 배치면의 보호를 위해서 설치된 절연체 링이라도 좋다. 또한, 링 부재는 포커스 링(FR) 및 절연체 링이라도 좋다. 이 경우, 예컨대 절연체 링은 포커스 링(FR)을 둘러싸도록 배치된다.In the above-described third embodiment, the case where the focus ring FR is disposed as the ring member has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The ring member may be an insulator ring made of an insulating material such as quartz or the like and provided for the purpose of protecting the insulation or the arrangement surface. The ring member may be a focus ring FR and an insulator ring. In this case, for example, the insulator ring is arranged so as to surround the focus ring FR.

또한, 상기한 제1 실시형태 내지 제4 실시형태에서는, 산출부(102b)가, 각 측정점의 임계 치수의 최대값과 최소값의 차가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터의 목표 온도를 산출하는 경우를 예로 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 산출부(102b)는, 각 측정점의 임계 치수의 편차의 제곱합이 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터의 목표 온도를 산출하여도 좋다.In the first to fourth embodiments described above, the calculation unit 102b calculates the target temperature of the heater in each of the divided regions where the difference between the maximum value and the minimum value of the critical dimension of each measurement point is the smallest However, the present invention is not limited to this. The calculating unit 102b may calculate the target temperature of the heater of each of the divided areas where the sum of squares of the deviation of the critical dimension of each measuring point becomes the smallest.

1 기판 처리 시스템 10 기판 처리 장치
16 배치대 18 지지 부재
18a 배치 영역 18b 외주 영역
18m 본체부 20 베이스
100 제어부 102 프로세스 컨트롤러
102a 생성부 102b 산출부
102c 플라즈마 제어부 102d 히터 제어부
116 제1 배치대 120 제2 배치대
HT, HT1, HT2 히터1 substrate processing system 10 substrate processing apparatus
16 arrangement stand 18 support member
18a positioning area 18b outer peripheral area
18m body 20 base
100 controller 102 process controller
102a generating unit 102b calculating unit
102c plasma controller 102d heater controller
116 first batch 120 second batch
HT, HT1, HT2 Heater

Claims (12)

기판 및 이 기판을 둘러싸도록 배치되는 링 부재 중 한쪽 또는 양쪽을 배치하는 배치면이 마련되고, 상기 배치면을 분할한 각 분할 영역에 온도를 조정할 수 있는 히터가 각각 설치된 배치대와,
상기 배치면에 배치된 상기 기판에 미리 정해진 기판 처리를 행하였을 때의 상기 기판의 미리 정해진 측정점에서의 임계 치수를, 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 파라미터로 하여, 상기 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역 이외의 다른 분할 영역 사이의 거리에 따른 상기 다른 분할 영역의 상기 히터의 온도의 영향을 가미해서 예측하는 예측 모델을 이용하여, 상기 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 상기 히터의 목표 온도를 산출하는 산출부와,
상기 배치면에 배치된 상기 기판에 대하여 기판 처리를 행할 때에, 각 분할 영역의 상기 히터가 산출부에 의해 산출된 목표 온도가 되도록 제어하는 히터 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A placement stage provided with a substrate and a ring member disposed to surround the substrate and provided with a placement surface on which one or both of the placement surface and the ring member are placed,
Wherein a critical dimension at a predetermined measurement point of the substrate when a predetermined substrate processing is performed on the substrate disposed on the placement surface is set to a value including the measurement point and the measurement point By using a predictive model for predicting the influence of the temperature of the heater of the other divided region in accordance with the distance between the divided regions other than the divided region by using a predictive model, the critical dimension of the measurement point satisfying the predetermined condition A calculating unit for calculating a target temperature of the heater,
A heater control section for controlling the heater in each of the divided areas to be a target temperature calculated by the calculating section when performing the substrate processing on the substrate disposed on the placement surface,
The substrate processing apparatus comprising: 제1항에 있어서, 상기 산출부는, 상기 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역에 인접하는 분할 영역 사이의 거리에 따른 인접하는 분할 영역의 상기 히터의 온도의 영향을 가미해서 예측하는 예측 모델을 이용하여, 상기 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 상기 히터의 목표 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the calculating unit calculates a difference between the measured point and a divided region adjacent to the divided region including the measured point by using a predictive model for predicting the influence of the temperature of the heater in an adjacent divided region And the target temperature of the heater in each of the divided regions satisfying a predetermined condition of the critical dimension of the measurement point is calculated. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정점은 기판에 복수 개 정해지고,
상기 산출부는, 상기 예측 모델을 이용하여, 목표 치수에 대한 각 측정점의 임계 치수의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 산출하고, 산출된 각 분할 영역의 온도를 각각 기준으로 하여 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 변화시켜, 각 측정점의 임계 치수의 최대값과 최소값의 차, 또는 각 측정점의 임계 치수의 편차의 제곱합이 가장 작아지는 각 분할 영역의 상기 히터의 목표 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The apparatus according to claim 1 or 2, wherein a plurality of measurement points are defined on the substrate,
Wherein the calculating unit calculates the temperature of the heater in each of the divided regions where the square sum of the error of the critical dimension of each measurement point with respect to the target dimension is the minimum using the prediction model, The temperature of the heater in each of the divided regions is changed so that the difference between the maximum value and the minimum value of the critical dimension of each measuring point or the difference in critical dimension of each measuring point becomes the smallest, To the substrate processing apparatus. 제3항에 있어서, 상기 산출부는, 산출된 각 분할 영역의 온도를 각각 기준으로 하여 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 변화시켜, 각 측정점의 임계 치수의 평균값이 미리 정해진 스펙의 범위 내에서, 각 측정점의 임계 치수의 최대값과 최소값의 차, 또는 각 측정점의 임계 치수의 편차의 제곱합이 가장 작아지는 각 분할 영역의 상기 히터의 목표 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The apparatus according to claim 3, wherein the calculating unit changes the temperature of the heater in each of the divided areas based on the calculated temperatures of the respective divided areas, and determines whether the average value of the critical dimensions of each measuring point falls within a predetermined specification range, And the target temperature of the heater in each of the divided regions where the difference between the maximum value and the minimum value of the critical dimension of each measurement point or the difference in critical dimension of each measurement point becomes the smallest. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 분할 영역의 상기 히터를 3개 이상의 온도로 제어하여 상기 기판에 상기 기판 처리를 행하였을 때의 상기 측정점의 임계 치수를 각각 측정한 데이터로부터 상기 예측 모델을 생성하는 생성부를 더 포함하고,
상기 산출부는, 상기 생성부에 의해 생성된 상기 예측 모델을 이용하여, 상기 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족시키는 각 분할 영역의 상기 히터의 목표 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature of the heater in each of the divided regions is controlled to three or more temperatures, and the critical dimension of the measurement point when the substrate is subjected to the substrate processing is measured, And a generating unit for generating a signal,
Wherein the calculation unit calculates the target temperature of the heater in each of the divided regions that satisfy the predetermined condition of the critical dimension of the measurement point by using the prediction model generated by the generation unit. 제5항에 있어서, 상기 생성부는, 상기 측정점의 임계 치수를 상기 히터의 온도의 일차 함수로 모델화한 제1 예측 모델 및 상기 측정점의 임계 치수를 상기 히터의 온도의 이차 이상의 함수, 또는, 히터의 절대 온도의 역수의 지수 함수와 정수의 합으로 모델화한 제2 예측 모델을 생성하고,
상기 산출부는, 상기 제1 예측 모델을 이용하여 임계 치수의 오차의 제곱합이 최소가 되는 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 산출하고, 산출된 각 분할 영역의 온도를 각각 기준으로 하여 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 변화시켜, 상기 제2 예측 모델을 이용하여 각 측정점의 임계 치수의 최대값과 최소값의 차가 가장 작아지는 각 분할 영역의 히터의 목표 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the generation unit comprises: a first predictive model obtained by modeling a critical dimension of the measurement point as a linear function of the temperature of the heater; and a second predictive model modeling a critical dimension of the measurement point as a function of a temperature difference of the heater, A second prediction model which is modeled by a sum of an exponential function and an integer of inverse of absolute temperature is generated,
Wherein the calculating unit calculates the temperature of the heater in each of the divided regions in which the square sum of the error of the critical dimension is minimized by using the first prediction model, Wherein the temperature of the heater is varied to calculate a target temperature of the heater in each of the divided regions where the difference between the maximum value and the minimum value of the critical dimension of each measurement point becomes the smallest using the second prediction model. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 처리는 플라즈마 에칭이고,
상기 임계 치수는 에칭의 패턴의 폭으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The method of claim 1 or 2, wherein the substrate processing is a plasma etching,
Wherein the critical dimension is a width of a pattern of etching. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 링 부재는 포커스 링, 인슐레이터 링 중 한쪽 또는 양쪽으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the ring member is formed of one or both of a focus ring and an insulator ring. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판의 상기 측정점의 임계 치수가 최대가 되는 최대점과 임계 치수가 최소가 되는 최소점이 같은 분할 영역 내에 위치하는 경우, 상기 최대점과 상기 최소점이 상이한 분할 영역에 위치하도록, 상기 배치면에 대한 상기 기판의 배치를 제어하는 배치 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein when a minimum point at which the critical dimension of the measurement point of the substrate is maximized and a minimum point at which the critical dimension is minimum are located within the same partition area, Further comprising an arrangement control section for controlling an arrangement of the substrate with respect to the disposition surface so as to be located in the region. 제9항에 있어서, 상기 기판은, 원반형으로 되고,
상기 배치대는, 상기 배치면을 분할한 각 분할 영역 중 적어도 일부가 상기 기판의 둘레 방향을 따라 마련되고,
상기 배치 제어부는, 상기 최대점과 상기 최소점이, 상기 기판의 둘레 방향을 따라서 마련된 같은 분할 영역 내에 위치하는 경우, 상기 최대점과 상기 최소점이 상이한 분할 영역에 위치하도록 상기 기판을 둘레 방향으로 회전시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein the substrate has a disk shape,
At least a part of each of the divided areas in which the placement surface is divided is provided along the circumferential direction of the substrate,
Wherein when the maximum point and the minimum point are located in the same divided region provided along the circumferential direction of the substrate, the placement control section rotates the substrate in the circumferential direction so that the maximum point and the minimum point are located in different divided regions Wherein the control unit controls the substrate processing apparatus. 기판 및 이 기판을 둘러싸도록 배치되는 링 부재 중 한쪽 또는 양쪽을 배치하는 배치면이 마련되고, 상기 배치면을 분할한 각 분할 영역에 온도를 조정할 수 있는 히터가 각각 설치된 배치대의 상기 배치면에 배치된 상기 기판에 미리 정해진 기판 처리를 행하였을 때의 상기 기판의 미리 정해진 측정점에서의 임계 치수를, 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 파라미터로 하여, 상기 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역 이외의 다른 분할 영역 사이의 거리에 따른 상기 다른 분할 영역의 상기 히터의 온도의 영향을 가미해서 예측하는 예측 모델을 이용하여, 상기 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 상기 히터의 목표 온도를 산출하고,
상기 배치면에 배치된 상기 기판에 대하여 기판 처리를 행할 때에, 각 분할 영역의 상기 히터가 산출된 목표 온도가 되도록 제어하는
처리를 컴퓨터가 실행하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: arranging a substrate and a ring member disposed to surround the substrate; and arranging the arrangement surface on each of the divided areas in which the temperature is adjustable The critical dimension at a predetermined measurement point of the substrate when the predetermined substrate processing is performed on the substrate is set as the parameter of the temperature of the heater in each of the divided areas as a parameter, A predictive model for predicting the influence of the temperature of the heater in the other divided regions depending on the distance between the divided regions is used so that the critical dimension of the measuring point is set to a target temperature of the heater in each of the divided regions satisfying a predetermined condition Lt; / RTI >
And controls the heater in each of the divided regions to be the calculated target temperature when performing the substrate processing on the substrate disposed on the placement surface
And the processing is executed by the computer. 기판 및 이 기판을 둘러싸도록 배치되는 링 부재 중 한쪽 또는 양쪽을 배치하는 배치면이 마련되고, 상기 배치면을 분할한 각 분할 영역에 온도를 조정할 수 있는 히터가 각각 설치된 배치대의 상기 배치면에 배치된 상기 기판에 미리 정해진 기판 처리를 행하였을 때의 상기 기판의 미리 정해진 측정점에서의 임계 치수를, 각 분할 영역의 상기 히터의 온도를 파라미터로 하여, 상기 측정점과 이 측정점을 포함한 분할 영역 이외의 다른 분할 영역 사이의 거리에 따른 상기 다른 분할 영역의 상기 히터의 온도의 영향을 가미해서 예측하는 예측 모델을 이용하여, 상기 측정점의 임계 치수가 미리 정해진 조건을 만족하는 각 분할 영역의 상기 히터의 목표 온도를 산출하고,
상기 배치면에 배치된 상기 기판에 대하여 기판 처리를 행할 때에, 각 분할 영역의 상기 히터가 산출된 목표 온도가 되도록 제어하는
처리를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 매체에 저장된 온도 제어 프로그램.A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: arranging a substrate and a ring member disposed to surround the substrate; and arranging the arrangement surface on each of the divided areas in which the temperature is adjustable The critical dimension at a predetermined measurement point of the substrate when the predetermined substrate processing is performed on the substrate is set as the parameter of the temperature of the heater in each of the divided areas as a parameter, A predictive model for predicting the influence of the temperature of the heater in the other divided regions according to the distance between the divided regions is used so that the critical dimension of the measuring point is set to a target temperature of the heater in each of the divided regions satisfying a predetermined condition Lt; / RTI >
And controls the heater in each of the divided regions to be the calculated target temperature when performing the substrate processing on the substrate disposed on the placement surface
The program causing the computer to execute the process.
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