专利名称：处理装置的多变量解析模型式作成方法、处理装置用的多变量解析方法、处理装置的控制 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及处理装置的多变量解析模型式作成方法、处理装置用的多变量解析方法，处理装置的控制装置和处理装置的控制系统。
背景技术：
在半导体制造工序中使用各种处理装置。在半导体晶片和玻璃基板等被处理体的成膜工序和蚀刻工序中，广泛使用等离子体处理装置等处理装置。各个处理装置分别具有相对于被处理体的固有的处理特性。因此，可监视每个装置的处理特性或者预测处理特性，进行晶片的最佳处理。
例如，在特开平6-132251号公报中提出了等离子体蚀刻装置的蚀刻监视器。在这种情况下，研究先前蚀刻的处理结果(均匀性、尺寸精度、形状或底膜的选择性等)和等离子体的分光分析结果、处理条件(压力、气体流量、偏置电压等)的变动状况等的关系，通过预先以这些关系作为数据库进行存储，则不需要直接检查晶片，可以间接地监视处理结果。在所监测的处理结果对于检查条件不合格的情况下，将该信息送至蚀刻装置，修正处理条件，或者中止处理，同时将该情况通报给管理者。
在特开平10-125660号公报中提出了等离子体处理装置的处理监测方法。在这种情况下，在处理前利用试用晶片，作成使反映等离子体状态的电气信号和等离子体处理特性关联的模型式，将处理实际晶片时得到的电气信号的检测值，代入模型式中，预测和诊断等离子体的状态。
另外，在特开平11-87323号公报中提出了利用半导体晶片处理系统的多个参数、监视处理的方法和装置。在这种情况下，分析多个处理参数，对这些参数进行统计性地相互联系，从而检测处理特性或系统特性的变化。作为多个处理参数来说，可以使用发光、环境参数(反应腔室内的压力和温度等)。RF功率参数(反射功率、调谐电压等)和系统参数(特定的系统结构和控制电压)。
然而，在现有技术的情况下，由于利用多变量解析等统计方法分析各种测定数据，作成模型式，利用该模型式，掌握和监视处理装置的状态和处理特性，所以例如有附设于各个处理装置的传感器间的个体差异等、在每个处理装置的处理特性方面存在差异的情况下，即使在一个处理装置上作成模型式，但该模型式不能在同一种的其它处理装置中使用，而必需对于每个处理装置，取出各种测定数据，作成其适合的模型式，这样，在作成模型式时需要很多的手续和时间，这是一个问题。另外，在处理条件改变的情况下，也必需对每个处理条件取出各种测定数据，作成其适合的模型式。这样，在模型式的作成方面，需要很多手续和时间，也是一个问题。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是要提供一种即使每个处理装置的处理特性和处理条件有差别，如果在一个处理装置上作成模型式，则可将该模型式在同一种类的其它处理装置上使用，可以减少对每个处理装置作成模型式时的手续和负担，另外，不需对每个处理装置重新作成模型式，可以评价各个处理装置的装置状态的处理装置的多变量解析模型式作成方法、和处理装置用的多变量解析方法。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明的第一个观点，提供了一种处理装置的多变量解析模型式作成方法，利用多变量解析，作成评价处理装置的装置状态或预测处理结果时的多变量解析模型式，其特征在于包括下述工序第一工序，利用多变量解析对于各处理装置中的每一个求出在多个处理装置中分别根据第一设定数据进行动作时由所述各处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据的相关关系；第二工序，当以所述各处理装置之中的一个作为基准处理装置时，利用多变量解析，求出在该基准处理装置中根据新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第二设定数据的相关关系；和第三工序，根据所述第一工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系、所述第一工序中求出的所述基准处理装置中的相关关系和所述第二工序中求出的所述基准处理装置中的所述相关关系，求出所述基准处理装置以外的其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系，根据这样求出的相关关系，作出评价所述其它处理装置的装置状态或预测处理结果的多变量解析模型式。
为了解决上述问题，根据本发明的第二个观点，提供了一种处理装置用的多变量解析方法，它是利用多变量解析评价处理装置的装置状态或预测处理结果时的多变量解析方法，其特征在于包括下述工序第一工序，利用多变量解析对于各处理装置中的每一个求出在多个处理装置中分别根据第一设定数据进行动作时由所述各处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据的相关关系；第二工序，当以所述各处理装置之中的一个作为基准处理装置时，利用多变量解析，求出在该基准处理装置中根据新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第二设定数据的相关关系；和第三工序，根据所述第一工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系、所述第一工序中求出的所述基准处理装置中的相关关系和所述第二工序中求出的所述基准处理装置中的所述相关关系，求出所述基准处理装置以外的其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系，根据这样求出的相关关系，作出评价所述其它处理装置的装置状态或预测处理结果的多变量解析模型式。
另外，在上述第一个观点和第二个观点的发明中，所述第三工序，根据相对于所述第一工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系的所述其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系、和相对于所述第一工序中求出的所述基准处理装置中的相关关系的所述第二工序中求出的所述基准处理装置中的所述相关关系的比例关系，求出所述其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系也可以。另外，所述多变量解析例如可以利用部分最小二乘方法(PLS法)进行。
另外，在上述第一个观点和第二观点的发明中，处理装置可以是等离子体处理装置。此时，所述设定数据使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数也可以。
另外，在上述第二个观点的发明中，上述多变量解析模型式是由上述第三工序中求出的上述其它处理装置中的相关关系和上述第二设定数据算出的检测数据和上述第二设定数据的相关关系式。
为发解决上述问题，根据本发明的第三个观点，提供了一种处理装置的控制装置，它是设置在处理被处理体的处理装置中，根据规定的设定数据，进行所述处理装置的控制，其特征在于它连接于将所述处理装置和至少作为基准的处理装置和主装置连接在一起的网络上，设置有可以进行数据交换的发送接收部件，利用所述发送接收部件，经由所述网络，将基于第一设定数据进行动作时由所述处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据发送至所述主装置中，利用所述发送接收部件，经由所述网络，从所述主装置中接收基于所发送的数据由所述主装置利用多变量解析求出的所述第一设定数据和所述检测数据的相关关系，利用所述发送接收部件，经由所述网络，将新的第二设定数据发送至主装置，利用所述发送接收部件，经由所述网络，从所述主装置中接收基于所发送的数据由所述主装置求出的所述第二设定数据和基于该第二设定数据的检测数据的相关关系；根据从所述主装置接收的所述第二设定数据的相关关系，作成多变量解析模型式，根据该多变量解析模型式，评价所述处理装置的装置状态或预测处理结果，根据其结果，控制所述处理装置。
另外，在上述第三个观点的发明中，上述检测数据算出部件，利用上述发送接收部件，经由上述网络，接收在上述其它处理装置中进行规定的加工处理时用于作成评价装置状态或预测处理结果的多变量解析模型式的上述其它处理装置的设定数据，由所接收的上述设定数据和上述处理装置的上述相关关系，计算在与上述其它处理装置的上述规定的加工处理相同的条件下使上述处理装置进行动作时的上述处理装置的检测数据也可以。
另外，在上述第三个观点的发明中，上述其它处理装置的设定数据，也可以使用在上述规定的加工处理前由多变量解析求出的上述其它处理装置的设定数据和基于该设定数据进行动作时的由上述其它处理装置的多个传感器检测的检测数据的相关关系、和使上述其它处理装置进行上述规定的加工处理时的由上述其它处理装置的多个传感器检测的检测数据来进行计算。
另外，在上述第三个观点的发明中，所述处理装置中的所述第二设定数据的相关关系，基于下述相关关系由所述主装置来算出，这些相关关系是由所述主装置利用多变量解析求出的所述处理装置中的所述第一设定数据的相关关系；由所述主装置利用多变量解析求出的所述基准处理装置基于第一设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据的相关关系；由所述主装置利用多变量解析求出的所述基准处理装置基于新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和第二设定数据的相关关系。
另外，在上述第三个观点的发明中，处理装置可以是等离子体处理装置。此时，所述设定数据使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数也可以。另外，上述多变量解析可利用部分最小二乘方法进行。另外，上述处理装置可以是等离子体处理装置。
为了解决上述问题，根据本发明的第四个观点，提供了一种处理装置的控制系统，其具有基于规定的设定数据对处理被处理体的处理装置进行控制的控制装置，其特征在于其具有通过发送接收部件与网络连接的多个上述处理装置、和与所述网络连接的主装置，
所述主装置，当经由所述网络从所述多个处理装置中接收在多个处理装置中分别基于第一设定数据进行动作时由所述各处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据时，利用多变量解析对于所述各处理装置的每一个求出所接收的所述第一设定数据和所述检测数据的相关关系，并经由所述网络，将所求出的相关关系发送至对应的处理装置中，所述主装置，当经由所述网络从所述基准处理装置中接收在所述各处理装之中的作为基准的处理装置基于新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第二设定数据时，利用多变量解析求出所接收的所述第一设定数据和所述检测检测数据的相关关系，并经由所述网络，将所求出的相关关系发送至所述基准处理装置中，所述主装置，当经由所述网络从所述基准处理装置以外的其它处理装置中接收所述第二设定数据时，根据由所述多变量解析求出的所述其它处理装置中的所述第一设定数据的所述相关关系、由所述多变量解析求出的所述基准处理装置中的所述第一设定数据的所述相关关系和由所述多变量解析求出的所述基准处理装置中的所述第二设定数据的所述相关关系，求出所接收的所述第二设定数据和基于该第二设定数据的检测数据的相关关系，并经由所述网络，将所求出的相关关系发送至所述其它处理装置中，所述其它处理装置，根据从所述主装置中接收的所述第二设定数据的相关关系，作成多变量解析模型式，根据该多变量解析模型式评价所述处理装置的装置状态或预测处理结果，根据其结果，控制所述处理装置。
另外，在上述第4个观点的发明中，处理装置可以是等离子体处理装置。此时，所述设定数据可以使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据可以使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数。另外，所述多变量解析可利用部分最小二乘方法进行。另外，所述处理装置可以是等离子体处理装置。
图1是表示本发明的第一实施方式的等离子体处理装置的大概结构的剖面图。
图2是表示图1所示的等离子体处理装置的多变量解析部件的一个例子的框图。
图3是表示本发明的第二实施方式的处理装置控制系统的结构的框图。
图4是说明本实施方式的处理装置控制系统的模型式作成时的动作流程的图。
图5是说明本实施方式的处理装置控制系统的模型式作成时的动作流程的图，它是图4的继续。
图6是说明本实施方式的处理装置控制系统的模型式作成时的动作流程的图，它是图5的继续。
图7是说明利用本实施方式的处理装置控制系统的模型式进行控制时的动作流程的图。
具体实施例方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的装置的优选实施方式。在本说明书和附图中，具有实质上相同的功能结构的构成元件，用相同的符号表示，省略其重复说明。
首先，参照图1、图2说明本发明的第一实施方式的等离子体处理装置。如图1所示，本实施方式的等离子体处理装置100具有铝制的处理室(腔室)101；配置在该处理量101内的下部电极102；通过绝缘件102A支承的可以升降的铝制的支承体103；和，配置在该支承体103上方并且兼作供给处理气体的上部电极的喷头(以下根据需要称为“上部电极”)104。
上述处理室101的上部作成小直径的上室101A，下部则作成大直径的下室101B。上室101A由偶极子环磁体105包围。该偶极子环磁体105是将多个各向异性的扇形体柱状磁体容纳在由环状磁性体构成的壳体内而形成的，在上室101A内作为全体形成向着一个方向一样的水平磁场。在下室101B的上部作出搬出搬入晶片W用的出入口，在该出入口上安装闸阀106。
高频电源107通过匹配器107A与下部电极102连接，将13.56MHz的高频电力P从该高频电源107施加在下部电极102上，在上室101A内，在与上部电极104之间形成垂直方向的电场。该高频电力P通过与高频电源107和匹配器107A之间连接的电力计107B检测。该高频电力P为可控制的参数，在本实施方式中，与后述的气体流量、电极间距离等可控制的参数一起，将高频电力P定义为控制参数。另外，由于控制参数是可以在等离子体处理装置中设定的参数，又可称为设定数据。
在上述匹配器107A的下部电极102一侧(高频电压的输出侧)安装电气测量器(例如VI测头)107C，利用经由该电气测量器107C施加在下部电极102上的高频电力P，基于在上室101A内产生的等离子体的基波和高次谐波的高频电压V、高频电流I、电压波形和电流波形之间的相位差φ作为电气数据来检测。这些电气数据与后述的光学数据一起，为可以监视的反映等离子体状态的参数，在本实施方式中，定义为等离子体反映参数。另外，由于等离子体反映参数是可以利用电气测量器107C检测的数据，所以又可称为检测数据。
上述匹配器107A内部装有二个可变电容器C1、C2、电容器C和线圈L，通过可变电容器C1、C2取得阻抗匹配。匹配状态下的可变电容器C1、C2的容量和由上述匹配器107A内的测定器(图中没有示出)测定的高频电压Vpp，与后述的APC(自动压力控制器，Automaticpressure controller)开度等一起，是表示处理时的装置状态的参数。在本实施方式中，将表示装置状态的可变电容器C1、C2的容量、高频电压Vpp和APC的开度分别定义为装置状态参数。另外，由于装置状态参数是不可控制的参数，是可以检测的数据，所以也称为检测数据。
在上述下部电极102的上面上配置静电吸盘108。直流电源109与该静电吸盘108的电极板108A连接。因此，在高真空下，通过从直流电源109，将高电压施加在电极板108A上，利用静电吸盘108可静电吸附住晶片W。在该下部电极102的外周上，配置聚焦环110，将在上室101A内产生的等离子体集中在晶片W上。另外，安装在支承体103上部的排气环111配置在聚焦环110的下侧。在该排气环111的全周边上，以在圆周方向等间隔作出多个孔，通过这些孔，将上室101A内的气体排至下室101B。
上述支承体103通过滚珠丝杠机构112和波纹管113，可在上室101A和下室101B间升降。因此，在将晶片W供给至下部电极102上的情况下，下部电极102可通过支承体103下降至下室101B，打开闸阀106，通过图中没有示出的搬送机构，将晶片W供给至下部电极102上。下部电极102和上部电极104之间的电极间距离是可以设定为规定值的参数，如上所述，可作为控制参数。
在支承体103内部形成与冷媒管路114连接的冷媒流路103A，使冷媒通过冷媒管路114，在冷媒流路103A内循环，将晶片W调整至规定温度。在支承体103、绝缘件102A、下部电极102和静电吸盘108上分别作出气体流路103B，将He气作为背侧气体以规定压力从气体导入机构115通过气体管路115A供给至静电吸盘108和晶片W之间的细小间隙中。通过He气，提高静电吸盘108和晶片W之间的热传导性。另外，116为波纹管罩。
在上述喷头104的上面上形成气体导入部104A。处理气体供给系统118通过管路117与该气体导入部104A连接。处理气体供给系统118具有Ar气体供给源118A、CO气体供给源118B、C4F8气体供给源118C和O2气体供给源118D。这些气体供给源118A、118B、118C、118D，通过阀118E、118F、118G、118H及质量流量控制器118I、118J、118K、118L，将各气体以规定的设定流量供给至喷头104，在其内部调整成为具有规定的配合比的混合气体。各种气体的流量可以由质量流量控制器118I、118J、118K、118L控制，并且是可检测的参数，如上所述，可作为控制参数。
在上述喷头104的整个下面上，均等地配置多个孔104B，将混合气体作为处理气体，通过这些孔104B，从喷头104供给至上室101A内。排气管101C与下室101B的下部的排气孔连接，通过由与该排气管101C连接的真空泵等构成的排气系统119，将气体排至处理室101内，保持规定的气体压力。在排气管101C上设置APC阀101D，可根据处理室101内的气体压力自动地调节开度。该开度是表示装置状态的装置状态参数，是不可控制的参数。
在上述处理室101的侧壁上设有检测窗121，在处理室101的侧壁的外侧上，设有分光器(以下称为“光学测量器”)120，它可通过上述检测窗121，以多波长来检测处理室101内的等离子体发光。根据利用该光学测量器120得出的特定波长的光学数据，监视等离子体状态，检测等离子体处理的终点。该光学数据，与根据由高频电力P产生的等离子体的电气数据一起，构成反映等离子体状态的等离子体反映参数。
其次，参照附图，说明设在上述等离子体处理装置100上的多变量解析部件。等离子体处理装置100具有图2所示的多变量解析部件200。该多变量解析部件200具有存储多变量解析程序的多变量解析程序存储部件201；控制参数测量器221；间歇地采样由等离子体反映参数测量器222及装置状态参数测量器223输出的检测信号的控制参数信号采样部件202；等离子体反映参数信号采样部件203及装置状态参数信号采样装置204。另外，还具有存储将多个等离子体反映参数(电气数据和光学数据)、与装置状态关联的多个装置状态参数及多个控制参数相联系起来的模型式等的分析结果和解析时所需数据的解析数据存储部件205；通过模型式、结合目的对控制参数、等离子体反映参数及装量状态参数进行计算的运算部件206；根据从运算部件206输出的计算信号、结合目的对控制参数、多个等离子体反映参数及装置状态参数进行预测、诊断、控制的预测诊断控制部件207。
另外，根据控制参数，控制等离子体处理装置100的处理装置控制部件225、警报器226及显示部件224分别与多变量解析部件200连接。处理装置控制部件225，根据从预测诊断控制部件207发出的信号，继续或中断晶片W的处理。如后所述，警报器226及显示部件224的目的是，根据从预测诊断控制部件207发出的信号，结合目的来报告控制参数、多个等离子体反映参数及装置状态参数中的任何一个的异常。解析数据存储部件205存储与上述各个参数相关的数据和它们的加工数据(多变量解析中使用的加工数据)。图2所示的控制参数测量器221、等离子体反映参数测量器222、装置状态参数测量器223表示分别将流量检测器、光学测量器、高频电压Vpp测量器等多个控制参数测量器、多个等离子体反映参数的测量器、多个装置状态参数的测量器汇集为一个。
在此，说明本发明的原理。例如将等离子体处理装置100A看作是作成新的模型式时的基准的处理装置，将等离子体处理装置100B看作是该基准处理装置以外的处理装置。在等离子体处理装置100A、100B之间只有很小的由制造上的偏差造成的个体差。另外，由于上述电气测量器107C、光学测量器120等传感器上也有因制造差引起的在每一个等离子体处理装置中产生的个体差异，所以即使在同一种等离子体处理装置中使用同一种传感器，也得不到相同的检测数据。因此，即使是在同一种等离子体处理装置中，也需要对每一个等离子体处理装置作成多变量解析模型式。不能将一个多变量解析模型式挪用作其它同一种等离子体处理装置的多变量解析模型式。
然而，在本实施方式中，即使有等离子体处理装置100A、100B之间制造上的个体差异和多个传感器之间的个体差异，但对等离子体处理装置100A作成的多变量解析模型式，可以挪用于另一个等离子体处理装置100B中。在本实施方式中，使用部分最小二乘方法(以下称为“PLS(Partial Least Squares)”)作为多变量解析的一种方法，作成等离子体处理装置100A、100B各自的多变量解析模型式，找出装置间的个体差异，然后作成吸收该个体差异的模型式。PLS法的详细情况刊登在“JOURNAL OF CHEMOMETRICS，Vol.2(pp.211-228)(1998)”中。
在等离子体处理装置100A、100B中，以多个控制参数(设定数据)作为目的变数，以多个等离体反映参数(包含电气的数据和光学的数据的检测数据)作为说明变数，作成使以目的变数作为成分的矩阵X和以说明变数作为成分的矩阵Y关联的下式(1)表示的回归式(以下，简称为“模型式”)(第一工序)。
利用等离子体处理装置100A、100B各自的运算部件206，使用作为多变量解析的一种方法的PLS法，分别根据实验得出的说明变数和目的变数，算出模型式的回归矩阵Ka、Kb，如上所述，将这些模型式存储在解析数据存储部件205中。另外，在下式(1)、(2)的模型式中，Ka、Kb分别是模型式的回归矩阵，a表示等离子体处理装置100A，b表示等离子体处理装置100B。
Xa＝KaYa… (1)Xb＝KbYb… (2)即使矩阵X、Y分别有多个说明变数和目的变数，如果有各自的少数实测值，则PLS法可以求出矩阵X和矩阵Y的关系式。而且，即使是由少的实测值得出的关系式，但稳定性和可靠性高是PLS法的特征。当实测成为说明变数和目的变数的各数据时，变动控制参数，检测控制参数，利用多个传感器检测等离子体反映参数。
在这种情况下，当变动控制参数(高频电力、腔室内压力、处理气体流量等)的范围狭小时，如下式(3)所示，可以用线性式近似控制参数，当变动参数的范围大时，如下式(4)所示，可以作为将2次方、3次方及1次与2次交叉项相加的非线性式近似控制参数。
这种控制参数，在等离子体处理装置100A和等离子体处理装置100B中，使用相同的范围、相同值的控制参数。在求回归矩阵Ka、Kb的情况下，由于可以利用本申请人在特愿2001-398608号说明书中提出的与PLS法相同的运算顺序求出，这里省略该运算顺序的说明。等离子体处理装置100A和等离子体处理装置100B之间的个体差异及各自的传感器之间的个体差异，分别成为上式(1)、式(2)的回归矩阵Ka、Kb之差。
X＝[x1，x2，…，xn] …(3)X＝[x1，x2，…，xn1(x1)2，(x2)2，…，(Xn)2，(x1)3，(x2)3，…，(xn)3，x1x2，x1x3，…，xn-1xn，(x1)2x2，(x1)2x3…(xn-1)2xn]…(4)
然而，在利用PLS法求上述模型式的情况下，要通过预先利用晶片的练习集的实验，测量多个说明变数和多个目的变数。因此，准备18块晶片(TH-OXSi)作为练习集。另外，TH-OX Si是形成热氧化膜的晶片。在这种情况下，可以利用实验计划法，有效地设定控制参数(设定数据)，用最小限度的实验来完成。
在等离子体处理装置100A中，在以标准值为中心的规定范围内，对每一个练习晶片，变动作为目的变数的控制参数，对练习晶片进行蚀刻处理。当蚀刻处理时，对于各练习晶片，每隔多次测量处理气体的各气体的流量、腔室内的压力等控制参数、电气数据及光学数据等的等离子体反映参数，通过运算部件206，算出这些控制参数、等离子体反映参数的平均值。使用控制参数的平均值作为设定数据，使用等离子体反映参数作为检测数据。
变动控制参数的范围，在进行蚀刻处理时，设想为控制参数最大限度变动的范围，使控制参数在这个设想范围内变动。在本实施方式中，使用高频电力、腔室内压力、上下两电极102、104间的间隙尺寸和各处理气体(Ar气、CO气、C4F8气和O2气)的流量作为控制参数(设定数据)，各控制参数的标准值根据蚀刻对象不同而不同。即使在等离子体处理装置100B中，以与等离子体处理装置100A相同要领，在相同的控制参数(设定数据)下，进行实验，得出控制参数(设定数据)和等离子体反映参数(检测数据)。
具体地说，在以标准值为中心，在下述表1所示的级1和级2的范围内，变动每一个练习晶片，设定控制参数，进行各练习晶片的蚀刻处理。在处理各练习晶片的期间，通过电气测量器107C，测量基于等离子体的高频电压(从基波至4倍波)V、高频电流(从基波至4倍波)I、相位差φ等电气数据作为检测数据，同时，通过光学测量器120，测量200～950nm波长范围的发光光谱强度(光学数据)，作为检测数据，利用这些检测数据(电气数据和光学数据)作为等离子体反映参数。另外，同时利用控制参数测量器221，测量下述表1所示的各控制参数。
表1
当处理练习晶片时，设定上述各控制参数作为热氧化膜的标准值，在标准值下预先处理5块仿真晶片，使等离子体处理装置100A、100B稳定化。接着，在等离子体处理装置100A、100B中进行18块练习晶片的蚀刻处理。这时，在等离子体处理装置100A中，如下表2所示，对于每一个练习晶片，在上述级1和上述级2的范围内变动上述各控制参数、即处理气体(Ar、CO、C4F8、O2)流量、腔室内的压力和高频电力，处理各练习晶片。
接着，对于各练习晶片，由各自的测量器得到多个电气数据和多个光学数据。将这些数据作为实测值存储在解析数据存储部件205中。在运算部件206中，算出多个控制参数各自的实测值的平均值、多个等离子体反映参数(电气数据、光学数据)各自的实测值的平均值，将这些平均值作为目的变数及说明变数，存储在解析数据存储部件205中。接着，在运算部件206中，使用PLS法，根据这些运算数据求出上式(1)的模型式的回归矩阵Ka(第一工序)。
另外，在等离子体处理装置100B中，也与等离子体处理装置100A同样，如下表2所示，变动控制参数，算出各参数的实测值的平均值，使用这些平均值作为目的变数及说明变数，求出上述(2)式的模型式的回归矩阵Kb(第一工序)。在下述表2中，L1～L18表示练习晶片的号码。
表2
在求出回归矩阵Ka、Kb后，使用等离子体处理装置100A，在下述表3所示的新的处理条件下，如表3所示，从标准值改变处理气体流量等控制参数，处理20块测试晶片(TH-OX Si)。分别利用传感器检测这时的等离子体反映参数及装置状态参数。这时，如表3所示，将多个控制参数设定为处理条件的标准值，使等离子体处理装置运转，将5块裸硅晶片作为仿真晶片。在处理室101内流动，使等离子体处理装置稳定化。
表3
即，在将处理室101内的上下电极102、104的间隙设定为35mm后，当开始等离子体处理装置的运转时，通过滚珠丝杠机构112，支承体103下降至处理室101的下室101B，同时闸阀106打开，从出入口，将仿真晶片搬入，放置在下部电极102上。当晶片W搬入后，关闭闸阀106，同时排气系统119工作，将处理室101内维持规定的真空度。通过排气，APC阀101D的开度可随排气量变化自动调整。这时，从气体导入机构115将He气作为背气来供给，提高晶片W和下部电极、具体地说是静电吸盘108和晶片W间的热传导性，以提高晶片W的冷却效率。
从处理气体供给系统118，分别以300sccm、50sccm、10sccm及8sccm的流量供给Ar气、CO气、C4F8气及O2气。这时，由于将处理室101内的处理气体压力设定为100mTorr，所以APC阀101D的开度，与处理气体供给量和排气量相适应，自动地调整。在这种状态下，当从高频电源107施加2000W的高频电力时，与偶极子环磁体105的作用相辅相成，产生磁控管放电，生成处理气体的等离子体。开始，由于是裸硅晶片，不进行蚀刻处理。在对裸硅晶片进行规定时间(例如1分钟)处理后，进行与搬入时相反的操作，将处理后的晶片W从处理室101内搬出，在同一条件下，处理至后续的第5块仿真晶片。
在经过仿真晶片的处理，使等离子体处理装置稳定化后，处理测试晶片。对于最初的测试晶片(作为晶片来说是第6块)，进行以控制参数作为标准值的蚀刻处理。在进行该处理期间，通过电气测量器107C和光学测量器120，多次测量电气数据和光学数据作为检测数据，将这些测量值存储在图中没有示出的存储部件中。再根据这些测量值，利用运算部件206算出平均值。
在处理第二块测试晶片时，将高频电力的设定值从1500W改变至1980W，其它的控制参数为上述的标准值，进行蚀刻处理。这期间，与最初的测试晶片同样，在测量电气数据和光学数据作为检测数据后，分别算出平均值。
在处理第三块以后的测试晶片时，如表3所示，改变并设定各控制参数，对各测试晶片进行蚀刻处理，对于各测试晶片，测量等离子体反映参数(电气数据、光学数据)作为检测数据，分别算出其平均值。
由这种控制参数的平均值的矩阵Xa′和等离子体反映参数的平均值的矩阵Ya′，与上述(1)的模型式同样，作成下述(5)所示的新的模型式(第二工序)。
Xa′＝Ka′Ya′ …(5)其次，在使等离子体处理装置100B与等离子体处理装置100A相同条件下改变控制参数的情况下，对于等离子体处理装置100B来说，即使不像等离子体处理装置100A那样进行实验，也可挪用等离子体处理装置100A的上述(5)所示的模型式。即，在等离子体处理装置100B中，在与等离子体处理装置100A相同的条件下，改变控制参数，在等离子体处理装置100B中的目的变数的矩阵Xb′中，下述(6)式成立。在此，在等离子体处理装置100B的目的变数为矩阵为Xb′的情况下，上述(2)的模型式成为下述(7)式的模型式。
从上述(1)式及下述(5)式所示的等离子体处理装置100A的模型式和上述(2)式及下述(7)式所示的等离子体处理装置100B的模型式的关系，可得出如下述(8)式所示的模型式。即，因为在等离子体处理装置100A中的回归矩阵Ka、新的回归矩阵Ka′和等离子体处理装置100B中的回归矩阵Kb、新的回归矩阵Kb′之间，比例关系(Kb′/Ka′＝Kb/Ka)成立，因此Kb′＝Ka′Kb/Ka。在下述(7)式的Kb′中，使用这个关系，可得到下述(8)式。
Xb′＝Xa′…(6)Xb′＝Kb′Yb′…(7)Xb′＝(Ka′Kb/Ka)Yb′ …(8)因此，在矩阵Xb′中，改变控制参数的新的处理条件下，关于等离子体处理装置100A，如果求出模型式(5)，则从预先求出的等离子体处理装置100A的模型式(1)和等离子体处理装置100B的模型式(2)和上述模型式(7)，可以作成(8)式所示的涉及等离子体处理装置100B的新的模型式(第三工序)。
即，通过求出与涉及在新的处理条件下检测的等离子体处理装置100A的控制参数的平均值(设定数据)的矩阵Xa′和等离子体反映参数的平均值(检测数据)的矩阵Ya′有关联的回归矩阵Ka′，则可以作成等离子体处理装置100B的新的模型式(8)，可以利用新的模型式(8)评价等离子体处理装置100B的装置状态。这意味着，如果根据实验，作成涉及等离子体处理装置100A的上述模型式(5)，则对于等离子体处理装置100B来说，即使改变而不进行实验，也可以作成上述(8)式作为等离子体处理装置100B的新的模型式。
将这些作成的新的模型式(8)存储在等离子体处理装置100B的解析数据存储部件205中也可以。这样，在等离子体处理装置100B的通常运转进行晶片处理时，当从多个等离子体反映参数的各自的平均值(检测数据)预测计算多个控制参数的值时，可以利用从解析数据存储部件205中取出的新的模型式(8)。
在这种情况下，利用预测诊断控制部件207比较所预测的控制参数的值(所预测的设定数据)和实际上在等离子体处理装置100B中设定的设定数据的变动允许范围。在判断为异常的情况下，利用处理装置控制部件225停止等离子体处理装置100B，同时由显示部件224、警报器226报告异常。
如上所述，在本实施方式中，具有第一工序、第二工序和第三工序。第一工序是，利用多变量解析对于各等离子体处理装置100A、100B中的每一个求出在等离子体处理装置100A、100B中分别根据第一设定数据(例如控制参数)进行动作时由各等离子体处理装置100A、100B的多个传感器检出的检测数据(例如等离子体反映参数)和第一设定数据的相关关系((1)式中的Ka、(2)式中的Kb)。第二工序是，利用多变量解析求出在各等离子体处理装置100A、100B之中的作为基准处理装置的等离子体处理装置100A中根据新的第二设定数据(例如变动控制参数的范围与第一设定数据不同的新的设定数据)进行动作时由等离子体处理装置100A的多个传感器检出的数据和第二设定数据的相关关系((5)式中的Ka′)。第三工序是，根据第一工序中求出的等离子体处理装置100B中的相关关系Kb、第一工序中求出的等离子体处理装置100A中的相关关系Ka和第二工序中求出的等离子体处理装置100A中的相关关系Ka′，求出作为基准处理装置以外的其它处理装置的等离子体处理装置100B中的第二设定数据和检测数据的相关关系((8)式中的Kb′)，再根据这样求出的相关关系Kb′，作成评价等离子体处理装置100B的装置状态或预测处理结果的多变量解析模型式((8)式)。
因此，对于因新的处理条件产生的新的设定数据来说，在作为基准的等离子体处理装置100A中，如果对晶片进行等离子体处理的实验，作成模型式(5)，则挪用等离子体处理装置100A的新的模型式(5)，也可以作成针对作为基准的处理装置以外的处理装置例如等离子体装置100B的新的模型式(8)。因此，就等离子体处理装置100B来说，由于作成新的模型式，即使不用新的设定数据进行实验，也可以作成新的模型式(8)。由此，可以大幅度地减轻涉及等离子体处理装置100B的模型式作成的负荷。
另外，在本实施方式中，第三工序，根据相对于第一工序中求出的等离子体处理装置100B中的相关关系Kb的第二设定数据和检测数据的相关关系Kb′与相对于第一工序中求出的等离子体处理装置100A中的相关关系Ka的第二工序中求出的相关关系Ka′的比例关系，求出等离子体处理装置100B中的第二设定数据与检测数据的相关关系Kb′。由此，不需利用多变量解析，就可以简单地算出等离子体处理装置100B中的相关关系Kb′。
另外，在本实施方式中，使可以控制等离子体状态的多个控制参数和反映等离子体状态的多个等离子体反映参数相关联，作成多变量解析模型式。具体地说，利用等离子体处理装置100A、100B，在以设定数据(控制参数等)为目的变数的同时，以检测数据(等离子体反映参数等)为说明变数，作成多变量解析模型式(1)、(2)。而且，在新的设定数据中，如果对于等离子体处理装置100A作成多变量解析模型式(5)，使用相关关系Kb′和设定数据Xb′，算出等离子体处理装置100B的检测数据(等离子体反映参数、装置状态参数等)，对于等离子体处理装置100B，可以作成新的设定数据的多变量解析模型式(8)。
另外，由于利用PLS法作成多变量解析模型式，所以即使实验数少，也可以高精度地预测和评价上述各参数。另外，通过以等离子体处理装置100B的预测值作为主成分进行分析，可以综合地评价等离子体处理装置100B的运转状态。
另外，由于使用PLS法进行求设定数据和检测数据的相关关系的多变量解析，以少的数据，进行高精度的多变量解析，可以作成多变量解析模型式。
其次，参照附图，说明本发明的第二实施方式。图3是表示本实施方式的控制系统的全体的大致结构的框图。这个控制系统300通过网络320将主装置310、多个等离子体处理装置100A、…、100N连接起来而构成。由于等离子体处理装置100A、…、100N分别与图1所示的结构相同，省略其详细的说明。另外，等离子体处理装置100A、…、100N分别具有如图2所示的多变量解析部件200。在本实施方式中，图2所示的多变量解析部件200、处理装置控制部件225和图3所示的发送接收部件150起作为处理装置的控制装置的作用。
主装置310，至少具有进行各种运算的运算部件312、存储上述PLS法等的多变量解析程序的多变量解析程序存储部件314、存储解析结果和解析所需的数据的解析数据存储部件316和通过上述网络320进行与各等离子体处理装置100A、…、100N的数据交换的发送接收部件318。上述主装置310可以由半导体线制造工厂的主计算机构成，也可以由与该主计算机连接的个人计算机构成。
等离子体处理装置100A、…、100N还分别具有在各等离子体处理装置100A、…、100N和主装置310之间或者各等离子体处理装置100A、…、100N之间进行各种数据的发送接收的发送接收部件150A、…、150N、用于输入控制参数(设定数据)等各种数据的输入部件152A、…、152N。上述发送接收部件150A、…、150N分别与图2所示的多变量解析部件200连接，可以与各等离子体处理装置100A、…、100N的多变量解析部件200进行数据交换。
作为上述网络320来说，可将主装置310和各等离子体处理装置100A、…、100N等连接在一起，可以进行双方向通讯，典型的可举出因特网等公众回路网。作为网络320来说，除了上述公众回路网以外，WAN(宽域网络，Wide Area Network)、LAN(局域网络，LocalArea Network)、IP-VPN(因特网协议-虚拟私人网络，InternetProtocol-Virtual Private Network)等封闭回路网也可以。另外，与网络320的连接媒体可以是FDDI(纤维分布数据界面，Fiber Distributed DataInterface)等产生的光纤电缆、以太网(Ethernet)的同轴电缆或扭转对电缆或IEEE802.11b等的无线等，不论有线还是无线，卫星网络等也可以。
在各等离子体处理装置100在所希望的处理条件下进行蚀刻处理时，为了作成用于评价装置状态的新的模型式，通过发送接收部件150，将必要的数据从主装置310送至所希望的等离子体处理装置100，这样可减轻利用该等离子体处理装置100的多变量解析部件200作成模型式时的负担。而且，利用等离子体处理装置的100进行实际的晶片处理时的由各检测数据得出的新的模型式，评价装置状态，根据其结果，基于来自预测诊断控制部件207的指示，利用处理装置控制部件225来控制等离子体处理装置100。
其次，利用
这种控制系统300的处理。作为控制系统300的处理来说，可举出如第一实施方式所述那样，在等离子体处理装置100B中挪用在等离子体处理装置100A中作成的新的模型，作成针对等离子体处理装置100B的新的模型的情况。
图4～图6表示作成等离子体处理装置100B的新的模型时的处理的动作流程。更详细地说，图4～图6表示以等离子体处理装置100A作为基准处理装置，以等离子体处理装置100B、…、100N作为基准处理装置以外的处理装置时的主装置、基准处理装置、基准处理装置以外的处理装置的动作流程。在图4～图6中，作为基准处理装置以外的处理装置，以等离子体处理装置100B的处理为代表进行了记载。对于等离子体处理装置100C、…、100N，即使作成新的模型式时，也进行与等离子体处理装置100B同样的动作。
首先，如图4所示，求各等离子体处理装置100A、…、100N的回归矩阵Ka、…、Kn。以下，说明具体的处理。
作为基准处理装置的等离子体处理装置100A，当从输入部件152A输入用于求回归矩阵Ka的设定数据(例如控制参数)进行设定时，在步骤S110中，根据该设定数据处理晶片W，取得检测数据(例如等离子体反映参数)，将这些设定数据、检测数据，通过网络320输送至主装置310。
另一方面，作为基准处理装置以外的处理装置的例如等离子体处理装置100B，当从输入部件152B输入用于求回归矩阵Kb的设定数据(例如控制参数)进行设定时，在步聚S510中，根据该设定数据处理晶片W，取得检测数据(例如等离子体反映参数)，将这些设定数据、检测数据，通过网络320，输送至主装置310。
主装置310，在步聚S210中，从各等离子体处理装置100A、…、100N接收设定数据、检测数据，存储在解析数据存储部件316中。其次，在步聚S220中，利用运算部件312求出所接收的设定数据的每块晶片的平均值，将这些值作为目的变数Xa、…、Xn，存储在解析数据存储部件316中，同时利用运算部件312求出所接收的检测数据的每块晶片的平均值，将这些值作为说明变数Ya、…、Yn，存储在解析数据存储部件316中。
接着，在步聚S230中，主装置310根据来自多变量解析程序存储部件314的PLS法的程序，与上述第1个实施方式同样，利用运算部件312由设定数据(目的变数)Xa、…、Xn和检测数据(说明变数)Ya、…、Yn，求出各等离子体处理装置100A、…、100N中的回归矩阵Ka、…、Kn，存储在解析数据存储部件316中。其次，在步聚S240中，将这些设定数据Xa、…、Xn、检测数据Ya、…、Yn、回归矩阵Ka、…、Kn，通过网络320，输送至各等离子体处理装置100A、…、100N中。
作为基准处理装置的等离子体处理装置100A，在步聚S120中，从主装置310接收设定数据Xa、检测数据Ya、和回归矩阵Ka，作为上述(1)式所示的模型式存储。另外，作为基准处理装置以外的处理装置的等离子体处理装置100B，在步聚S520中，从主装置310接收设定数据Xb、检测数据Yb、回归矩阵Kb，作为上述(2)式所示的模型式存储。
其次，如图5所示，作成作为基准处理装置的等离子体处理装置100A的新的模型。以下说明具体的处理。
等离子体处理装置100A，当从输入部件152A输入用于求回归矩阵Ka′的新的设定数据(例如控制参数)进行设定时，在步聚S130中，根据该设定数据处理晶片W，取得新的检测数据(例如等离子体反映参数)，将这些新的设定数据、新的检测数据，通过网络320，输送至主装置310中。
主装置310，在步聚S310中，从作为基准处理装置的等离子体处理装置100A，接收新的设定数据、新的检测数据，存储在解析数据存储部件316中。其次，在步聚S320中，利用运算部件312，求出所接收的新的设定数据的每块晶片的平均值，将这些值作为说明变数Xa′、…、Xn′，存储在解析数据存储部件316中，同时，利用运算部件312，求出所接收的新的检测数据的每块晶片的平均值，以这些值作为目的变数Ya′、…、Yn′，存储在解析数据存储部件316中。
接着，在步聚S330中，在装置310根据来自多变量解析程序存储部件314的PLS法的程序，与上述第一实施方式同样，利用运算部件312由新的设定数据(目的变数)Xa′、新的检测数据(说明变数)Ya′，求出各等离子体处理装置100A的回归矩阵Ka′，存储在解析数据存储部件316中。其次，在步聚S340中，将这些新的设定数据Xa′、新的检测数据Ya′、新的回归矩阵Ka′，通过网络320，输送至各等离子体处理装置100A中。
作为基准处理装置的等离子体处理装置100A，在步聚S140中，从主装置310接收设定数据Xa′、检测数据Ya′、和回归矩阵Ka′，作为新的模型式存储。
其次，如图6所示，求作为基准处理以外的处理装置的等离子体处理装置100B的模型式。由于根据基准处理装置的新的模型式求基准处理装置以外的处理装置的新的模型式，因此在基准处理装置以外的处理装置中，没有必要对晶片重新进行等离子体处理。以下说明具体的处理。
等离子体处理装置100B，在步聚S530中，当从输入部件152B输入用于求回归矩阵Kb′的设定数据与(与用于求回归矩阵Ka′的设定数据相同的设定数据)时，通过网络320，将该设定数据送至主装置310中。
主装置310，在步聚S410中，从作为基准处理装置以外的处理装置的等离子体处理装置100B，接收新的设定数据，存储在解析数据存储部件316中，利用运算部件312求出所接收的新的设定数据的每块晶片的平均值，将这些值作为设定数据(说明变数)Xb′、…、Xn′，存储在解析数据存储部件316中。
接着，主装置310，在步聚S420中，由基准处理装置以外的处理装置的回归矩阵(Kb、…、Kn)、新的回归矩阵(Kb′、…、Kn′)、基准处理装置的回归矩阵(Ka)、和基准处理装置的新的回归矩阵(Ka′)的比例关系(Kb′/Ka′＝Kb/Ka)，利用运算部件312分别求出新的回归矩阵(Kb′、…、Kn′)。例如利用Kb′＝Ka′·Kb/Ka求出等离子体处理装置100B中的(7)式所示的新的回归矩阵Kb′。这样，当求基准处理装置以外的处理装置的新的回归矩阵时，不需要重新进行PLS法等的多变量解析处理，可以简单地求出。
其次，主装置310，在步骤S430中，根据上述(7)式所示的模型式，由新的设定数据(Xb′、…、Xn′)、新的回归矩阵(Kb′、…、Kn′)算出新的检测数据(Yb′、…、Yn′)，存储在解析数据存储部件316中，将这些新的设定数据(Xb′、…、Xn′)、新的回归矩阵(Kb′、…、Kn′)、新的检测数据(Yb′、…、Yn′)，通过网络320，分别送至对应的等离子体处理装置100B、…、100N中。
例如，在等离子体处理装置100B中，在步聚S540中，从主装置310接收新的设定数据(Xb′、…、Xn′)、新的回归矩阵(Kb′、…、Kn′)、新的检测数据(Yb′、…、Yn′)，作为上述(8)式所示的新的模型式存储，这样，在基准装置以外的处理装置中，可以作成分别与处理装置适合的新的模型式。
其次，参照
根据这样得出的新的模型式、评价装置状态时的控制系统的处理。图7表示根据分别作成的新的模型式评价各等离子体处理装置的装置状态时的主装置的动作流程和各等离子体处理装置的动作流程。
首先，在某等离子体处理装置100中，在步聚S610中，当输入针对设定数据的标准条件的允许变动范围时，存储该允许变动范围。该允许变动范围是判定装置状态是正常或异常所使用的阈值，例如，改变用于作成新的模型式的设定数据例如控制参数时的各控制参数本对于标准值的最大值和最小值的范围。
接着，上述等离子体处理装置100，在步聚S620中，当利用输入部件152输入实际处理晶片用的设定数据(标准条件例如为表1所示的标准值)时，根据该设定数据，对晶片W进等离子体处理，在每个晶片W上取得所测量的设定数据和检测数据，将这些设定数据、检测数据，通过网络320，送至主装置310中。
主装置310，在步骤S710中，从上述等离子体处理装置100中，对每块晶片接收设定数据、检测数据，存储在解析数据存储部件316中。求出各自的平均值，作为设定数据(目的变数)X′、检测数据(说明变数)Y′、存储在解析数据存储部件316中。接着，主装置310，在步骤S720中，将设定数据X′、检测数据Y′送至上述等离子体处理装置100中。
等离子体处理装置100，在步骤S630中，接收设定数据X′、检测数据Y′，将这些数据作为实际的设定数据Xobs′和实际的检测数据Yobs′，存储在解析数据存储部件205中。其次，在步骤S640中，在上述(8)式所示的新的模型式中，利用实际的检测数据Yobs′，算出预测设定数据Xpre′，存储在解析数据存储部件205中。
接着，在步骤S650中，根据预测设定数据Xpre′相对于实际的设定数据Xobs′是否在允许变动范围内，而判定上述等离子体处理装置100是正常或异常。例如，如果预测设定数据Xobs′相对于实际的设定数据Xpre′在允许变动范围内，则判断为正常，如果超过允许变动范围，则判断为异常。在判断为异常的情况下，在步骤S660中，例如由处理装置的控制部件225停止上述等离子体处理装置100，同时，利用显示装置224、警报器226，报告异常。
这样，主装置310，根据来自各等离子体处理装置的数据，求出平均值，并进行多变量解析处理，因此，可以大幅度地减轻各等离子体处理装置的计算处理负担。另外，由于在各等离子体处理装置中，不需要暂时存储进行等离子体处理时得到的大量设定数据和检测数据等，也不需要多变量解析程序，因此可以不要存储部件。由此，各等离子体处理装置的结构可以简单，可以抑制制造成本。
在第二实施方式中，虽然利用各等离子体处理装置一侧的新的模型式判断装置状态的情况。但不是仅限于此，由于新的模型式也存储在主装置310中，所以在主装置310一侧判定各等离子体处理装置100A、…、100N的装置状态也可以。在这种情况下，当判定为异常时，将异常判定信息发送至各等离子体处理装置100A、…、100N中也可以。根据异常判断信息，由例如处理装置控制部件225停止各等离子体处理装置100A、…、100N，利用显示部件224、警报器226报告异常也可以。这样，在主装置310中可以集中监视各等离子体处理装置的装置状态。
以上，参照
了本发明的优选实施方式，但本发明不是仅限于这些例子，这是不用说的。本领域技术人员可在权利要求书所述范围内，进行各种变更或修正，但这些当然都属于本发明的技术范围。
例如，作为上述第一和第二实施方式中的设定数据来说，如利用第二实施方式中的新的模型式判定装置状态时那样，利用在等离子体处理晶片时由控制参数测量器221测量的设定数据也可以，另外，利用由输入部件152输入的设定数据也可以。在这种情况下，当所有的设定数据可用控制参数测量器221测量时，利用由控制参数测量器221测量的设定数据也可以，但在设定数据中包含不能由控制参数测量器221测量的量时，利用输入的设定数据是有效的。
另外，在上述实施方式的多变量解析中，虽然不使用装置状态参数，但可以将装置状态参数作为目的变数或说明变数来使用。另外，在上述实施方式中，在构筑模型式时，虽然利用高频电力、处理气体流量、电极间间隙和腔室内压力作为目的变数的控制参数，但如果是可以控制的参数，则不是仅限于这些。
另外，作为装置状态参数，虽然使用可变电容器容量、高频电压、APC开度，但如果是表示装置状态参数的可测量的参数，则不是仅限于这些。另外，虽然作为反映等离子体状态的反映等离子体反映参数使用了基于等离子体的电气数据及光学数据，但如果是反映等离子体状态的参数，则不是仅限于这些。另外，虽然作为电气数据使用了基波及高次谐波(至4倍波)的高频电压、高频电流，但不是仅限于这些。
而且，利用从测量装入等离子体处理装置内的晶片加工的部件(例如スキヤトロメトリ)输出的输出数据作为检测数据也可以。具体地说，利用在晶片上形成的膜的膜厚、蚀刻晶片上的被处理膜时的削去量和其面内均匀性等特征值作为检测数据也可以。另外，在本实施方式中，求每个晶片上等离子体反映参数的数据平均值，使用该平均值预测每块晶片上控制参数和装置状态参数，但利用一块晶片处理中的实时等离子体反映参数，也可以实时预测控制参数及装置状态参数。
另外，在上述实施方式中，使用有磁场平行平板型等离子体处理装置，但只要是具有控制参数和等离子体反映参数和/或装置状态参数的装置，就可以采用本发明。
根据以上详述的本发明，可以提供一种处理装置的多变量解析模型式作成方法及处理装置用的多变量解析方法，即使每个处理装置有处理特性或处理条件的差异，如果对于一个处理装置作成模型式，则可将该模型式用在同种类的其它处理装置中，不需要对每个处理装置重新作成模型式，可以减轻模型式作成的负荷。
产业上的可利用性本发明例如可以适用于等离子体处理装置等处理装置的多变量解析模型式作成方法、处理装置用的多变量解析方法、处理装置的控制装置、处理装置的控制系统中。
权利要求
1.一种处理装置的多变量解析模型式作成方法，利用多变量解析，作成评价处理装置的装置状态或预测处理结果时的多变量解析模型式，其特征在于包括下述工序第一工序，利用多变量解析对于各处理装置中的每一个求出在多个处理装置中分别根据第一设定数据进行动作时由所述各处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据的相关关系；第二工序，当以所述各处理装置之中的一个作为基准处理装置时，利用多变量解析，求出在该基准处理装置中根据新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第二设定数据的相关关系；和第三工序，根据所述第一工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系、所述第一工序中求出的所述基准处理装置中的相关关系和所述第二工序中求出的所述基准处理装置中的所述相关关系，求出所述基准处理装置以外的其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系，根据这样求出的相关关系，作出评价所述其它处理装置的装置状态或预测处理结果的多变量解析模型式。
2.如权利要求1所述的处理装置的多变量解析模型式作成方法，其特征在于所述第三工序包括根据相对于所述第一工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系的所述其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系、和相对于所述第一工序中求出的所述基准处理装置中的相关关系的所述第二工序中求出的所述基准处理装置中的所述相关关系的比例关系，求出所述其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系的工序。
3.如权利要求1所述的处理装置的多变量解析模型式作成方法，其特征在于所述多变量解析利用部分最小二乘方法进行。
4.如权利要求1所述的处理装置的多变量解析模型式作成方法，其特征在于所述各处理装置是等离子体处理装置。
5.如权利要求1所述的处理装置的多变量解析模型式作成方法，其特征在于所述各处理装置是等离子体处理装置，所述设定数据使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数。
6.一种处理装置用的多变量解析方法，它是利用多变量解析评价处理装置的装置状态或预测处理结果时的多变量解析方法，其特征在于包括下述工序第一工序，利用多变量解析对于各处理装置中的每一个求出在多个处理装置中分别根据第一设定数据进行动作时由所述各处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据的相关关系；第二工序，当以所述各处理装置之中的一个作为基准处理装置时，利用多变量解析，求出在该基准处理装置中根据新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第二设定数据的相关关系；和第三工序，根据所述第一工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系、所述第一工序中求出的所述基准处理装置中的相关关系和所述第二工序中求出的所述基准处理装置中的所述相关关系，求出所述基准处理装置以外的其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系，根据这样求出的相关关系，作出评价所述其它处理装置的装置状态或预测处理结果的多变量解析模型式。
7.如权利要求6所述的处理装置用的多变量解析方法，其特征在于所述第三工序包括根据相对于所述第一工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系的所述其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系、和相对于所述第一工序中求出的所述基准处理装置中的相关关系的所述第二工序中求出的所述基准处理装置中的所述相关关系的比例关系，求出所述其它处理装置中的所述第二设定数据和检测数据的相关关系的工序。
8.如权利要求6所述的处理装置用的多变量解析方法，其特征在于所述多变量解析利用部分最小二乘方法进行。
9.如权利要求6所述的处理装置用的多变量解析方法，其特征在于所述各处理装置是等离子体处理装置。
10.如权利要求6所述的处理装置用的多变量解析方法，其特征在于所述各处理装置是等离子体处理装置，所述设定数据使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数。
11.如权利要求6所述的处理装置用的多变量解析方法，其特征在于所述各处理装置是等离子体处理装置，所述设定数据使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数，所述多变量解析模型式是由所述第三工序中求出的所述其它处理装置中的相关关系和所述第二设定数值算出的检测数据和所述第二设定数据的相关关系式。
12.一种处理装置的控制装置，它是设置在处理被处理体的处理装置中，根据规定的设定数据，进行所述处理装置的控制，其特征在于它连接于将所述处理装置和至少作为基准的处理装置和主装置连接在一起的网络上，设置有可以进行数据交换的发送接收部件，利用所述发送接收部件，经由所述网络，将基于第一设定数据进行动作时由所述处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据发送至所述主装置中，利用所述发送接收部件，经由所述网络，从所述主装置中接收基于所发送的数据由所述主装置利用多变量解析求出的所述第一设定数据和所述检测数据的相关关系，利用所述发送接收部件，经由所述网络，将新的第二设定数据发送至主装置，利用所述发送接收部件，经由所述网络，从所述主装置中接收基于所发送的数据由所述主装置求出的所述第二设定数据和基于该第二设定数据的检测数据的相关关系；根据从所述主装置接收的所述第二设定数据的相关关系，作成多变量解析模型式，根据该多变量解析模型式，评价所述处理装置的装置状态或预测处理结果，根据其结果，控制所述处理装置。
13.如权利要求12所述的处理装置的控制装置，其特征在于所述处理装置中的所述第二设定数据的相关关系，基于下述相关关系由所述主装置来算出，这些相关关系是由所述主装置利用多变量解析求出的所述处理装置中的所述第一设定数据的相关关系；由所述主装置利用多变量解析求出的所述基准处理装置基于第一设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据的相关关系；由所述主装置利用多变量解析求出的所述基准处理装置基于新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和第二设定数据的相关关系。
14.如权利要求13所述的处理装置的控制装置，其特征在于所述多变量解析利用部分最小二乘方法进行。
15.如权利要求12所述的处理装置的检测装置，其特征在于所述处理装置是等离子体处理装置。
16.如权利要求12所述的处理装置的控制装置，其特征在于所述各处理装置是等离子体处理装置，所述设定数据使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数。
17.一种处理装置的控制系统，其具有基于规定的设定数据对处理被处理体的处理装置进行控制的控制装置，其特征在于其具有通过发送接收部件与网络连接的多个所述处理装置、和与所述网络连接的主装置，所述主装置，当经由所述网络从所述多个处理装置中接收在多个处理装置中分别基于第一设定数据进行动作时由所述各处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第一设定数据时，利用多变量解析对于所述各处理装置的每一个求出所接收的所述第一设定数据和所述检测数据的相关关系，并经由所述网络，将所求出的相关关系发送至对应的处理装置中，所述主装置，当经由所述网络从所述基准处理装置中接收在所述各处理装之中的作为基准的处理装置基于新的第二设定数据进行动作时由所述基准处理装置的多个传感器检测的检测数据和所述第二设定数据时，利用多变量解析求出所接收的所述第一设定数据和所述检测检测数据的相关关系，并经由所述网络，将所求出的相关关系发送至所述基准处理装置中，所述主装置，当经由所述网络从所述基准处理装置以外的其它处理装置中接收所述第二设定数据时，根据由所述多变量解析求出的所述其它处理装置中的所述第一设定数据的所述相关关系、由所述多变量解析求出的所述基准处理装置中的所述第一设定数据的所述相关关系和由所述多变量解析求出的所述基准处理装置中的所述第二设定数据的所述相关关系，求出所接收的所述第二设定数据和基于该第二设定数据的检测数据的相关关系，并经由所述网络，将所求出的相关关系发送至所述其它处理装置中，所述其它处理装置，根据从所述主装置中接收的所述第二设定数据的相关关系，作成多变量解析模型式，根据该多变量解析模型式评价所述处理装置的装置状态或预测处理结果，根据其结果，控制所述处理装置。
18.如权利要求17所述的处理装置的控制系统，其特征在于所述多变量解析利用部分最小二乘方法进行。
19.如权利要求17所述的处理装置的控制系统，其特征在于所述处理装置是等离子体处理装置。
20.如权利要求17所述的处理装置的控制系统，其特征在于所述各处理装置是等离子体处理装置，所述设定数据使用可控制等离子体状态的多个控制参数，同时，所述检测数据使用选自反映等离子体状态的多个等离子体反映参数、与装置状态关联的多个装置状态参数、反映处理加工的参数中的至少一个或二个以上的参数。
全文摘要
在本发明中，对于作为基准的等离子体处理装置100A和与之同种类的等离子体处理装置100B，分别对利用第一设定数据进行动作时由各自的多个传感器检测的检测数据进行多变量解析，作成多变量解析模型式后，使用利用新的第二设定数据进行动作时由等离子体处理装置100A的多个传感器检测的检测数据，作成多变量解析模型式，使用该新的第二设定数据的等离子体处理装置100A的多变量解析模型式和等离子体处理装置100B的多变量解析模型式，作成与新的第二设定数据相对应的等离子体处理装置100B的多变量解析模型式。由此，即使在每个处理装置中存在处理特性差异时，也可以将对于一个处理装置而作成的模型式直接用在同种类的其它处理装置中，不需要对每个处理装置都取各种测定数据作成相应模型式。由此，可减轻模型式作成时的手续和时间。
文档编号H01J37/32GK1659690SQ0381308
公开日2005年8月24日 申请日期2003年6月5日 优先权日2002年6月5日
发明者友安昌幸, 王斌, 田中秀树 申请人:东京毅力科创株式会社