CN101266471A - 热处理系统、热处理方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够容易地调整处理温度的热处理系统、热处理方法和程序。热处理系统的温度计算用计算机(4)具有装置DB(42)。在装置DB(42)中，针对各热处理装置，按该热处理装置内部的每一温度(处理温度)存储有表示附着在装置内部的附着物的累积膜厚与温度修正量之间的关系的温度修正表。根据该温度修正表、处理温度、和累积膜厚确定温度修正量，然后根据确定的温度修正量计算最佳值。

Description

热处理系统、热处理方法和程序
相关申请的参考
本申请要求于2007年3月1日提出的日本专利申请2007-051494的优先权。并引用该申请的全部公开内容作为本说明书的一部分。
技术领域
本发明涉及一种对半导体晶片等被处理体进行热处理的热处理系统、热处理方法和程序。
背景技术
在半导体器件的制造工序中，使用对被处理体例如半导体晶片进行成膜处理等的热处理系统。在热处理系统中，例如根据需要成膜的薄膜的种类、膜厚等，决定处理温度、处理压力、气体流量等处理条件，并准备写入有这些处理条件的处理方案。然后，通过选择与薄膜的种类和膜厚对应的处理方案，根据预定的处理条件进行成膜处理等。
但是，在热处理系统中，即便最初适当地进行处理，但由于多次重复处理操作而导致在炉内壁面上附着附着物，当该附着物的累积膜厚变厚时，即使按相同处理温度进行控制，炉内温度也会下降。这样，当对半导体晶片进行热处理的处理温度下降并超出处理条件时，批次间的均匀性就会下降，或不能在半导体晶片上形成所希望的膜厚的薄膜。
作为解决上述问题的技术，例如，在日本特开2003-109906号公报中提出有一种半导体制造装置，该半导体制造装置根据累积膜厚与膜生成所需温度的关系进行温度控制，能够提高批次间的均匀性。
在日本特开2003-109906号公报中，对于炉内的5个区域的每一个，以累积膜厚为Aμm时提高设定温度B℃的方式，决定累积膜厚与温度修正值的关系，根据此关系进行炉内的各区域的温度控制。但是，即使通过此温度控制也难以将炉内的温度控制在指定的处理温度，热处理系统的操作者根据经验和直觉进行温度调整。因此，需要一种热处理系统和热处理方法，即使是没有关于热处理系统、工艺的知识和经验的操作者，也能够容易地调整处理温度。
专利文献1：日本特开2003-109906号公报
发明内容
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于，提供一种能够容易地调整处理温度且能够对被处理体进行适当的热处理的热处理系统、热处理方法和程序。
为了实现上述目的，本发明提供一种热处理系统，该热处理系统的特征在于，包括：热处理单元，其具有收纳被处理体的处理室，并对上述处理室内的上述被处理体进行热处理；热处理条件存储单元，其按照上述被处理体的热处理的内容，存储包括上述处理室内的热处理温度的热处理条件；热处理控制单元，其根据存储在上述热处理条件存储单元中的热处理条件，控制对上述处理室内的上述被处理体进行热处理的热处理单元；热处理次数存储单元，其存储上述热处理单元的热处理的次数；温度修正表存储单元，其存储温度修正表，该温度修正表表示上述热处理温度、随着上述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚、和修正由于上述附着物的附着而引起的上述处理室内的温度误差的温度修正值之间的关系；和最佳值计算单元，其在上述热处理单元根据上述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据上述热处理次数存储单元确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、存储在上述热处理条件存储单元中的热处理温度、和存储在上述温度修正表存储单元中的温度修正表，计算出上述处理室内的温度的最佳值，其中，上述热处理控制单元，将上述热处理条件存储单元内的上述热处理温度变更为通过上述最佳值计算单元计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对上述被处理体进行热处理。
本发明提供一种热处理系统，该热处理系统的特征在于，包括：热处理单元，其具有收纳被处理体的处理室并对上述处理室内的上述被处理体进行热处理；热处理条件存储单元，其按照上述被处理体的热处理的内容，存储包括上述处理室内的热处理温度的热处理条件；热处理控制单元，其根据存储在上述热处理条件存储单元中的热处理条件，控制对上述处理室内的上述被处理体进行热处理的热处理单元；热处理次数存储单元，其存储上述热处理单元的热处理的次数；模型存储单元，其存储表示随着上述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚与上述被处理体的温度变化之间的关系的模型；和最佳值计算单元，其在上述热处理单元根据上述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据上述热处理次数存储单元确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、和存储在上述模型存储单元中的模型，计算出上述处理室内的温度的最佳值，其中，上述热处理控制单元将上述热处理条件存储单元内的上述热处理温度变更为通过上述最佳值计算单元计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对上述被处理体进行热处理。
上述模型，例如按每个与上述被处理体的热处理的内容对应的热处理条件而作成，并存储在上述模型存储单元中。上述模型，例如根据在附着有上述累积膜厚的附着物的状态下通过上述热处理单元进行热处理的处理结果而作成。
本发明的热处理系统还包括温度模型信息存储单元，其存储温度模型信息，该温度模型信息表示对上述处理室进行加热的多个加热部与收纳在处于被该多个加热部加热的状态的上述处理室内的被处理体的温度之间的关系，其中，上述热处理控制单元也可以控制上述加热部，使得上述处理室内的被处理体为与最佳值对应的温度。
上述处理室能够划分为多个区域，上述多个加热部也可以对应上述各区域而配置。上述最佳值计算单元，也可以根据在模型作成后通过上述热处理单元进行热处理的处理结果，对存储在上述模型存储单元中的模型加以校正。
上述热处理控制单元，也可以将存储在上述热处理条件存储单元中的热处理温度更新为上述最佳值。上述处理室能够划分为多个区域，上述热处理条件存储单元也可以存储每一上述区域的热处理温度。
在上述热处理条件存储单元中，存储有指定上述最佳值计算单元的最佳值的计算的热处理条件，上述最佳值计算单元也可以在上述热处理单元根据指定上述最佳值的计算的热处理条件对被处理体进行热处理的情况下，计算上述最佳值。上述最佳值计算单元也可以在上述累积膜厚成为规定厚度以上时计算上述最佳值。
也可以设置多个热处理装置，上述最佳值计算单元经由通信单元与上述多个热处理装置连接，上述最佳值计算单元经由上述通信单元向对应的热处理装置发送计算出的最佳值。
本发明提供一种热处理方法，该热处理方法为通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法，其特征在于，包括：热处理条件存储工序，其按照上述被处理体的热处理的内容，存储包括上述处理室内的热处理温度的热处理条件；热处理控制工序，其根据在上述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对上述处理室内的上述被处理体进行热处理的热处理单元；热处理次数存储工序，其存储上述热处理工序的热处理的次数；温度修正表存储工序，其存储表示上述热处理温度、随着上述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚、和修正由于上述附着物的附着而引起的上述处理室内的温度误差的温度修正值之间的关系的温度修正表；和最佳值计算工序，在上述热处理工序中根据上述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据在上述热处理次数存储工序中存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、在上述热处理条件存储工序中存储的热处理温度、和在上述温度修正表存储工序中存储的温度修正表，计算出上述处理室内的温度的最佳值，其中，在上述热处理控制工序中，将上述热处理条件的上述热处理温度变更为在上述最佳值计算工序中计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对上述被处理体进行热处理。
本发明提供一种热处理方法，该热处理方法为通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法，其特征在于，包括：热处理条件存储工序，其按照上述被处理体的热处理的内容，存储包括上述处理室内的热处理温度的热处理条件；热处理控制工序，其根据在上述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对上述处理室内的上述被处理体进行热处理的热处理单元；热处理次数存储工序，其存储上述热处理工序的热处理的次数；模型存储工序，其存储表示随着上述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚与上述被处理体的温度变化之间的关系的模型；最佳值计算工序，在上述热处理工序中根据上述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据通过上述热处理次数存储工序存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、和在上述模型存储工序中存储的模型，计算出上述处理室内的温度的最佳值，其中，在上述热处理控制工序中，将上述热处理条件的上述热处理温度变更为在上述最佳值计算工序计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对上述被处理体进行热处理。
本发明提供一种程序，该程序为在通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法中使用且在计算机上运行的计算机程序，其特征在于：上述热处理方法包括：热处理条件存储工序，其按照上述被处理体的热处理的内容，存储包括上述处理室内的热处理温度的热处理条件；热处理控制工序，其根据在上述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对上述处理室内的上述被处理体进行热处理的热处理单元；热处理次数存储工序，其存储上述热处理工序的热处理的次数；温度修正表存储工序，其存储表示上述热处理温度、随着上述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚、和修正由于上述附着物的附着而引起的上述处理室内的温度误差的温度修正值之间的关系的温度修正表；和最佳值计算工序，在上述热处理工序中根据上述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据在上述热处理次数存储工序中存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、在上述热处理条件存储工序中存储的热处理温度、和在上述温度修正表存储工序中存储的温度修正表，计算出上述处理室内的温度的最佳值，其中，在上述热处理控制工序中，将上述热处理条件的上述热处理温度变更为在上述最佳值计算工序中计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对上述被处理体进行热处理。
本发明提供一种程序，该程序为在通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法中使用且在计算机上运行的计算机程序，其特征在于：上述热处理方法包括：热处理条件存储工序，其按照上述被处理体的热处理的内容，存储包括上述处理室内的热处理温度的热处理条件；热处理控制工序，其根据在上述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对上述处理室内的上述被处理体进行热处理的热处理单元；热处理次数存储工序，其存储上述热处理工序的热处理的次数；模型存储工序，其存储表示随着上述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚与上述被处理体的温度变化之间的关系的模型；和最佳值计算工序，在上述热处理工序中根据上述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据通过上述热处理次数存储工序存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、和在上述模型存储工序中存储的模型，计算出上述处理室内的温度的最佳值，其中，在上述热处理控制工序中，将上述热处理条件的上述热处理温度变更为在上述最佳值计算工序计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对上述被处理体进行热处理。
根据本发明，能够提供一种能够容易地调整处理温度的热处理系统、热处理方法和程序。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的热处理系统的结构的图。
图2是表示图1的热处理装置的结构的图。
图3是表示反应管内的区域的图。
图4是表示图2的控制部的结构例的框图。
图5是表示图1的主计算机的结构的图。
图6是表示图1的温度计算用计算机的结构的图。
图7是表示温度修正表的一例的图。
图8是说明热处理方法的图。
图9是用于说明图8的最佳值计算处理的流程图。
图10是表示第二实施方式的温度计算用计算机的结构的图。
图11是表示图10的记录信息存储部的一例的图。
图12是用于说明模型制作处理的流程图。
图13A、图13B是用于说明模型制作处理的图。
图14是用于说明模型校正处理的流程图。
图15是用于说明最佳值计算处理的流程图。
图16A、图16B是表示处理次数与膜厚及累积膜厚的关系的曲线图。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面，对本发明的热处理系统、热处理方法和程序加以说明。
如图1所示，本实施方式的热处理系统1包括多台热处理装置2(21～2n：热处理单元)、主计算机3、温度计算用计算机4、和将它们相互连接的网络5、6。并且，热处理系统1，例如还可以具有对通过热处理装置2在被处理体上形成的薄膜的膜厚、温度等进行测量的测量装置。
在本发明的热处理装置2中，包括各种热处理装置，例如有：进行在被处理体上形成薄膜的处理的成膜装置、进行对被处理体的表面区域进行氧化的氧化处理的氧化装置、和在被处理体的表面区域进行扩散杂质(掺杂)的处理的扩散装置。下面，作为热处理装置2的一例，以图2所示的批式的立式热处理装置的情形为例进行说明。并且，在本实施方式中，作为对被处理体的处理，以成膜处理为例对本发明进行说明。
如图2所示，热处理装置2具有大致圆筒状的反应管11(处理室)。反应管11以其长度方向朝向垂直方向的方式配置。反应管11由耐热性和耐腐蚀性优良的材料例如石英形成。
在反应管11的上侧密封连接有用于排出反应管11内的气体的排气管12。排气管12上设置有由阀、真空泵等构成的压力调整部13，通过该压力调整部能够将反应管11内调整到所希望的压力(真空度)。
在反应管11的下侧设置有大致圆筒状的歧管(manifold)14。歧管14的上端与反应管11的下端密封接合。
在歧管14(反应管11)的下方配置有盖体15。盖体15以下述方式配置，其构成为借助舟升降机16能够上下移动，当通过舟升降机16使盖体15上升时，封闭歧管14(反应管11)的下侧(炉口部分)，当通过舟升降机16使盖体15下降时，敞开反应管11的下侧(炉口部分)。
在盖体15的上部，隔着保温筒(隔热体)17设置有晶舟18。晶舟18是用于收纳(保持)被处理体例如半导体晶片W的晶片保持器具，在本实施方式中，构成为在垂直方向上以规定的间隔能够收纳多片例如150片半导体晶片W。然后，在晶舟18中收纳半导体晶片W，通过舟升降机16使盖体15上升，由此，将半导体晶片W装入反应管11内。
在反应管11的周围以包围反应管11的方式设置有例如由电阻发热元件构成的加热器部19。利用此加热器部19能够将反应管11的内部加热至规定的温度，其结果是能够将半导体晶片W加热至规定的温度。
加热器部19，例如具有5段配置的加热器191～195，由电力控制器196～200分别独立地向各加热器191～195提供电力，并能够独立地对其进行控制。这样，如图3所示，反应管11内被加热器191～195划分为5个区域(ZONE 1～5)。
此外，在歧管14上设置有向反应管11内供给气体的多个气体供给管。在本实施方式中，设置有3根气体供给管20～22。通过由用于调整各自的气体流量的质量流量控制器(MFC)等构成的流量调整部23～25，向各气体供给管20～22供给成膜用的原料气体和载气。
在反应管11的内壁沿垂直方向成一列地配置有未图示的5个温度传感器(热电偶)。为了防止半导体晶片W的金属污染，该温度传感器被石英制的管等覆盖，分别配置在图3所示的各区域中。
热处理装置2具有用于控制反应管11内的处理气氛的温度、气体流量、压力这样的处理参数的控制部50。控制部50获取未图示的温度传感器、压力传感器等的输出信号，向加热器191～195的电力控制器196～200、压力调整部13、流量调整部23～25输出控制信号。图4表示控制部50的结构。
如图4所示，控制部50包括处理方案存储部51、ROM 52、RAM53、I/O端口54、CPU 55、通信部56、和将它们相互连接的总线57。
在处理方案存储部51(热处理条件存储单元)中，按照在该热处理装置中执行的成膜处理的种类存储有决定控制顺序的处理用处理方案(热处理条件)。处理用处理方案是在操作者(操作人员)实际进行的每一处理(process)中准备的处理方案，规定从向反应管11装入半导体晶片W到卸载处理完毕的半导体晶片W整个过程中的各部的温度的变化、反应管11内的压力变化、气体的供给的开始及停止的定时和供给量等。根据此处理方案能够确定该热处理的设定膜厚、和装置各部的设定温度。而且，在常规的批式热处理装置的情况下，对于所有半导体晶片W准备1个温度处理方案，而在本实施方式中，准备有对图3所示的每一区域预定的温度处理方案，以使半导体晶片W的处理结果变得均匀。
此外，在该处理用处理方案中包括最佳值计算处理方案(指定最佳值计算单元的最佳值的计算的热处理条件)，该最佳值计算处理方案针对装置各部的设定温度，在后述的热处理方法中计算最佳的温度(最佳值)，令此计算出的值作为设定温度。因此，在根据最佳值计算处理方案进行热处理的情况下，在后述的热处理方法中，计算出装置各部的设定温度的最佳值，该最佳值成为设定温度。
ROM 52由EEPROM、闪速存储器(flash memory)、硬盘等构成，是存储CPU 55的运行程序等的存储介质。RAM 53作为CPU 55的工作区域而发挥作用。在RAM53(热处理次数存储单元)中例如存储在该热处理装置中的处理执行次数。根据该处理执行次数和存储在处理方案存储部51中的设定膜厚能够确定附着在热处理装置2的装置内部的附着物的累积膜厚。
I/O端口54在向CPU55提供与温度、压力、气体的流量相关的测量信号的同时，向各部(电力控制器196～200、流量调整部23～25、压力调整部13)输出CPU55输出的控制信号。并且，在I/O端口54上连接有操作者操作热处理装置2的操作面板58。
CPU(Central Processing Unit：中央处理器)55(热处理控制单元)构成控制部50的中枢，执行存储在ROM52中的运行程序，根据来自操作面板58的指示，按存储在处理方案存储部51中的处理用处理方案控制热处理装置2的动作。
通信部56通过热处理装置2、与主计算机3、以及温度计算用计算机4之间的LAN5、6(通信单元)进行通信。总线57在各部之间传输信息。
主计算机3是管理所有热处理装置21～2n的装置，执行对各热处理装置21～2n指示进行热处理的执行等的处理。图5表示主计算机3的结构例。
如图5所示，主计算机3包括通信部31、显示部32、输入部33、装置数据库(DB)34、存储部35和控制部36。
通信部31经由与热处理装置21～2n之间的LAN5进行通信。显示部32向操作者提供主计算机3的各种各样的信息。输入部33向控制部36输入操作者的指示、数据。
装置DB34由硬盘装置等构成，针对热处理装置21～2n，按处理装置的种类存储登记有为了管理各装置所必需的数据的管理表。在管理表中，例如对与本系统连接的每一热处理装置2存储有装置ID、处理方案等。装置ID是与本系统连接的热处理装置2的识别信息。处理方案是指目前保存在该热处理装置2中的处理方案。
存储部35存储控制部36的运行程序等，还作为控制部36的工作区域而发挥作用。控制部36根据存储在存储部35的控制程序而运行，管理整个主计算机3。
温度计算用计算机4执行计算处理温度的处理，以使热处理装置21～2n分别按每一规定的累积膜厚(处理次数)执行适当的处理。图6表示温度计算用计算机4的结构例。
如图6所示，温度计算用计算机4具有通信部41、装置数据库(DB)42、存储部43、和控制部44。
通信部41经由与热处理装置21～2n之间的LAN6进行通信。
装置DB42(温度修正表存储单元)由硬盘装置等构成，针对每个热处理装置21～2n，存储与该热处理装置2内部的温度(处理温度)对应的、表示附着在装置内部的附着物的累积膜厚与温度修正量的关系的温度修正表。温度修正表例如如图7所示，将热处理装置2内部的温度设定为规定温度，针对每一区域确定有当在装置内部附着有规定的累积膜厚的附着物时的温度修正量。而且，当处理温度及累积膜厚与温度修正表中所确定的值不同时，能够通过插入而应对。
存储部43存储控制部44的运行程序等，还作为控制部44的工作区域而发挥作用。控制部44根据存储在存储部43中的控制程序而运行。并且，控制部44(最佳值计算单元)以能够按照各热处理装置21～2n的处理执行次数执行适当的处理的方式，进行计算最佳的处理温度的后述的最佳值计算处理。
网络5、6在各部之间传输信息。
接着，参照图8的流程图，对使用上述结构的热处理系统1的热处理方法进行说明。
首先，当热处理系统1的操作者操作主计算机3的输入部33，并指定处理的内容(例如，对半导体晶片W进行××次(△△片)成膜处理，形成○○nm厚的氧化膜)以及进行处理的热处理装置2时，主计算机3的控制部36向指定的热处理装置2发送执行指定的热处理的内容的信息，指示进行热处理(步骤S1)。
接收到执行热处理的内容的信息(接收到指示)的热处理装置2的CPU55，根据接收到的内容，从存储在处理方案存储部51中的处理用处理方案中读出用于热处理的处理方案(步骤S2)。接着，CPU55判断读出的处理方案是否为最佳值计算处理方案(步骤S3)。CPU55在读出的处理方案不是最佳值计算处理方案时(步骤S3：No)，进入步骤S9。
CPU55，在读出的处理方案是最佳值计算处理方案时(步骤S3：Yes)，向温度计算用计算机4发送处理方案所示的信息、现在的累积膜厚等进行最佳值的计算所需的信息，指示温度计算用计算机4进行最佳值的计算(步骤S4)。
温度计算用计算机4的控制部44如果接收到计算最佳值所需的信息，则根据接收到的信息和温度修正表，对每一区域执行计算最佳值的最佳值计算处理(步骤S5)。图9是用于说明最佳值计算处理的流程表。
首先，控制部44根据发送的热处理装置2的信息确定温度修正表(步骤S21)。接着，控制部44根据接收的信息确定热处理装置2内的温度(处理温度)和累积膜厚(步骤S22)。接着，控制部44按每一个区域判断确定的处理温度、累积膜厚的值是否为确定的温度修正表的处理温度、累积膜厚的值(步骤S23)。当在温度修正表中有值时(步骤S23：Yes)，控制部44就从温度修正表中抽出温度修正量(步骤S24)。当在温度修正表中没有值时(步骤S23：No)，控制部44就使用此值附近的多个值进行插入并计算出温度修正量(步骤S25)。然后，合计此温度修正量和根据接收的处理方案所示的信息而确定的初始温度，计算出各区域的最佳值(步骤S26)，然后结束该处理。
控制部44一旦求得区域1～5的最佳值，就将与求得的区域1～5的最佳值相关的信息发送给热处理装置2(步骤S6)。
热处理装置2的CPU55判断接收的最佳值与现在的值(其中，第一次为初始值)是否一致(步骤S7)。当两者一致时(步骤S7：Yes)，CPU55就进入步骤S9。当两者不一致时(步骤S7：No)，CPU55(热处理控制单元)就将现在的值变更为接收到的最佳值，并更新处理方案(步骤S8)。
然后，CPU55根据处理方案，执行热处理(成膜处理)(步骤S9)。具体而言，CPU55使得，在晶舟18中收纳半导体晶片W，通过舟升降机16使盖体15上升，然后将半导体晶片W装入热处理装置2(反应管11)内。CPU55控制电力控制器196～200，使得热处理装置2的各区域1～5的温度成为处理方案所规定的温度。并且，CPU55控制流量调整部23～25、和压力调整部13，使得供向热处理装置2的处理气体的流量、和热处理装置2内的压力成为处理用处理方案所规定的流量和压力。然后，一旦在半导体晶片W上形成规定厚度的薄膜，就通过舟升降机16使盖体15下降，并从热处理装置2卸载半导体晶片W。
接着，CPU55判断1次的处理工艺(处理方案)是否已经结束(步骤S10)。当判断处理方案已经结束时(步骤S10：Yes)，CPU55就将存储在RAM53中的处理执行次数“+1”(步骤S11)。接着，CPU55判断是否执行了从主计算机3接收的执行热处理的内容的信息所规定的处理次数(步骤S12)。当没有执行规定的处理次数时(步骤S12：No)，CPU55返回步骤S3，执行热处理。当执行了规定的处理次数时(步骤S12：Yes)，CPU55就结束此处理。
如上所述，根据本实施方式，因为使用温度修正表计算最佳值，并根据计算出的最佳值进行热处理，所以即使是没有有关热处理系统、工艺的知识和经验的操作者，也能够容易地调整处理温度。
另外，根据本实施方式，因为利用温度计算用计算机4计算最佳值，所以不需使各热处理装置2的软件结构和硬件结构复杂，就能够容易地调整处理温度。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，以使用温度修正表计算最佳值的情况为例对本发明进行了说明。在第二实施方式中，制作、校正表示累积膜厚与半导体晶片W的温度变化的关系的模型，以使用此模型计算最佳值的情况为例对本发明进行说明。
因此，在第二实施方式中，温度计算用计算机的结构与第一实施方式的温度计算用计算机4不同。下面以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。
如图10所示，本实施方式的温度计算用计算机4具有通信部41、存储部43、控制部44、模型存储部45、记录(log)信息存储部46和温度模型信息存储部47。
通信部41与第一实施方式相同，经由与热处理装置21～2n之间的LAN6进行通信。存储部43与第一实施方式相同，存储控制部44的运行程序等，并且，作为控制部44的工作区域而发挥作用。
模型存储部45(模型存储单元)存储表示附着在装置内部的附着物的累积膜厚与半导体晶片W的温度变化之间的关系的模型。在模型存储部45中，针对热处理装置21～2n的各装置，存储有按该热处理的每一种类制作的多个模型。该模型根据存储在记录信息存储部46中的记录信息而被制作。其中，关于此模型的制作、校正，在后面叙述。
记录信息存储部46存储有关过去执行的热处理条件及结果的记录信息。在记录信息存储部46中，例如如图11所示，存储有热处理的种类、处理中使用的热处理装置、累积膜厚、处理温度、每一区域的设定温度、在半导体晶片W上形成的膜的膜厚等。
温度模型信息存储部47(温度模型信息存储单元)存储有关热处理装置2的各加热器191～195(加热部)的温度变化与收纳在各区域中的半导体晶片W的温度变化的关系的信息。例如，存储有当加热器191的设定温度提高1℃时，收纳在区域1中的半导体晶片W的温度就上升○○℃，而收纳在区域2中的半导体晶片W的温度就上升××℃这样的关系。
控制部44根据存储在存储部43中的控制程序而运行。并且，控制部44以能够按照各热处理装置21～2n的处理执行次数执行适当的处理的方式，执行计算最佳的处理温度的后述的最佳值计算处理等，。
接着，对存储在模型存储部45中的模型制作方法(处理)进行说明。在本实施方式中，以使用热处理装置21的SiN膜的成膜处理中的模型制作处理为例进行说明。图12是用于说明模型制作处理的流程图。
首先，温度计算用计算机4的控制部44，如图13A所示，从存储在记录信息存储部46中的记录信息中，将使用热处理装置21的SiN膜的成膜处理中的累积膜厚数据和在半导体晶片W上形成的膜的膜厚数据对应抽取出来(步骤S31)。接着，如图13B的膜厚变化所示，控制部44将该对应抽取的累积膜厚数据和膜厚数据(累积膜厚数据-膜厚数据)变换为累积膜厚数据-膜厚变化数据(步骤S32)。
接着，控制部44从存储在记录信息存储部46中的记录信息中抽取出SiN膜的成膜处理的处理温度、处理时间数据(步骤S33)。接着，控制部44根据抽出的处理温度、处理时间数据求取活性化能量，计算工艺灵敏度(步骤S34)。其中，处理温度也可以按形成的膜、处理气体的每个种类预先确定。
工艺灵敏度是指半导体晶片W的温度偏移1℃时的膜厚变化，能够用下式表示。
工艺灵敏度(％)＝(Ea)/(K×T2)
在此，Ea是活性化能量，由热处理的温度及时间决定。K是玻耳兹曼系数(1.38049×10-23(J/mole·K))，T是绝对温度。
接着，控制部44使用计算出的工艺灵敏度，将累积膜厚数据-膜厚变化数据变换为累积膜厚数据-晶片温度变化数据(步骤S35)。例如，本实施方式的SiN膜的成膜处理中的晶片温度变化，如图13A的温度变化所示，当晶片的温度下降1℃时，膜厚就变薄1nm。
接着，控制部44使用规定的近似法例如最小二乘法，如图13B所示，制作表示累积膜厚-晶片温度变化的关系的模型(步骤S36)，然后结束该处理。
接着，对存储在模型存储部45中的模型的模型校正方法(处理)进行说明。模型校正处理是，在进行新的热处理且该热处理的记录信息存储在记录信息存储部46的情况下，对存储在模型存储部45中的对应的模型进行校正的处理。图14是用于说明模型校正处理的流程图。
控制部44判断在记录信息存储部46中是否存储有新的记录信息(步骤S41)。当存储有新的记录信息时(步骤S41：Yes)，控制部44执行上述的模型制作处理的步骤S31～步骤S35的处理。然后，控制部44根据累积膜厚和模型计算所需的晶片温度的修正量，如图13B的虚线所示那样校正模型(步骤S42)，然后结束该处理。
接着，对使用上述那样的结构的本实施方式的热处理系统1的热处理方法进行说明。其中，除温度计算用计算机4的控制部44执行的最佳值计算处理外，与第一实施方式的热处理方法相同，因此，下面对控制部44执行的最佳值计算处理进行说明。图15是用于说明最佳值计算处理的流程图。
首先，控制部44根据发送的热处理装置2和接收到的信息的处理的种类，抽出存储在模型存储部45中的模型(步骤S51)。接着，控制部44根据接收到的信息确定累积膜厚(步骤S52)。接着，控制部44根据抽出的模型和确定的累积膜厚，计算晶片的温度变化量(步骤S53)。然后，控制部44根据计算出的晶片的温度变化量，计算晶片的温度修正量(步骤S54)。
接着，控制部44以仅变化计算出的收纳在热处理装置2内的半导体晶片W的温度的温度修正量的方式，计算各区域的最佳值(步骤S55)。具体而言，控制部44使用与存储在温度模型信息存储部47中的加热器191～195的温度变化、和收纳于各区域的半导体晶片W的温度变化的关系相关的信息，计算热处理装置2的加热器191～195的设定温度，即各区域的最佳值。然后，结束该处理。
为了确认使用本实施方式的热处理方法后的效果，在图16B中表示热处理的处理次数与成膜的膜厚、累积膜厚的关系。并且，为了比较，在图16B中表示未使用本实施方式的热处理方法的情况。而且，在图16A、图16B中，在累积膜厚达到1.5μm的时刻进行热处理装置2的清洁。
如图16A、图16B所示，通过使用本实施方式的热处理方法，能够确认到在半导体晶片W上形成的膜厚的偏差变小的情况。
如上所述，根据本实施方式，使用存储在模型存储部45中的模型和累积膜厚计算各区域的最佳值，然后根据计算出的最佳值进行热处理，因此能够进行更适当的热处理。并且，即使是没有关于热处理系统、工艺的知识和经验的操作者，也能够容易地调整处理温度。
另外，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形、应用。下面，对能够应用于本发明的其它实施方式进行说明。
在上述实施方式中，以主计算机3和温度计算用计算机4通过网路5、6与多个热处理装置2连接的情况为例对本发明进行了说明，例如也可以将存储在温度计算用计算机4中的装置DB42存储在主计算机3中，由主计算机3进行温度计算用计算机4的处理。
在上述实施方式中，以用于热处理的处理方案为最佳值计算处理方案时进行最佳值计算处理的情况为例对本发明进行了说明，例如也可以在累积膜厚成为规定的厚度以上时进行最佳值计算处理。而且，也可以经常进行最佳值计算处理。
在上述实施方式中，在第一实施方式中虽然以使用表示处理温度、累积膜厚、和温度修正量的关系的温度修正表的情况为例对本发明进行了说明，但温度修正表也可以是能够应对其它的工艺条件的变更的形式。
在上述实施方式中，在第二实施方式中虽然以利用最小二乘法制作模型的情况为例对本发明进行了说明，但本发明不限于此，例如也可以用空间内插法制作查找表(LOOKUP表)形式的模型。
在上述实施方式中，在第二实施方式中，虽然以根据存储在温度模型信息存储部47中的信息计算各区域的最佳值的情况为例对本发明进行了说明，但也可以进一步决定最佳制约条件如限定温度调整的范围、设定优先变更的区域等，然后根据该条件计算各区域的最佳值。
在上述实施方式中，虽然以计算各区域的最佳值，然后根据该最佳值进行温度调整的情况为例对本发明进行了说明，还可以进一步与各种调整方法组合。
此外，在上述各实施方式中，虽然以单管结构的批式热处理装置的情况为例对本发明进行了说明，但是，例如，也可以将本发明应用于反应管11由内管和外管构成的二重管结构的批式的立式热处理装置。而且，单片式的热处理装置同样也能够适用。
此外，加热器的段数(区域的数量)、从各区域抽出的测试晶片(monitor wafer)的数量等可以任意设定。并且，也可以不划分多个区域。
此外，本发明不限于半导体晶片的处理，例如也能够应用于半导体基板、PDP基板的处理等。
本发明的实施方式中的控制部44等不限于专用的系统，使用常规的计算机系统也能够实现。例如，通过从存储有用于执行上述热处理方法的程序的记录介质(软盘、CD-ROM等)向通用的计算机中安装有关程序，能够构成执行上述处理的控制部44等。
而且，用于提供这些程序的单元是任意的。如上所述，除能够通过如上所述的规定的记录介质提供外，例如还可以通过通信线路、通信网络、通信系统等提供。在此情况下，例如，可以在通信网络的公告板系统(BBS)中公布有关程序，通过网络将其与载波重叠而加以提供。然后，睹动这样提供的程序，在操作系统(OS)的控制下，与其它的应用程序相同地加以执行，由此，能够执行上述的处理。

Claims (16)

1.一种热处理系统，其特征在于，包括：
热处理单元，其具有收纳被处理体的处理室，并对所述处理室内的所述被处理体进行热处理；
热处理条件存储单元，其按照所述被处理体的热处理的内容，存储包括所述处理室内的热处理温度的热处理条件；
热处理控制单元，其根据存储在所述热处理条件存储单元中的热处理条件，控制对所述处理室内的所述被处理体进行热处理的热处理单元；
热处理次数存储单元，其存储所述热处理单元的热处理的次数；
温度修正表存储单元，其存储温度修正表，该温度修正表表示所述热处理温度、随着所述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚、和修正由于所述附着物的附着而引起的所述处理室内的温度误差的温度修正值之间的关系；和
最佳值计算单元，其在所述热处理单元根据所述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据所述热处理次数存储单元确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、存储在所述热处理条件存储单元中的热处理温度、和存储在所述温度修正表存储单元中的温度修正表，计算出所述处理室内的温度的最佳值，其中，
所述热处理控制单元，将所述热处理条件存储单元内的所述热处理温度变更为通过所述最佳值计算单元计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对所述被处理体进行热处理。
2.一种热处理系统，其特征在于，包括：
热处理单元，其具有收纳被处理体的处理室并对所述处理室内的所述被处理体进行热处理；
热处理条件存储单元，其按照所述被处理体的热处理的内容，存储包括所述处理室内的热处理温度的热处理条件；
热处理控制单元，其根据存储在所述热处理条件存储单元中的热处理条件，控制对所述处理室内的所述被处理体进行热处理的热处理单元；
热处理次数存储单元，其存储所述热处理单元的热处理的次数；
模型存储单元，其存储表示随着所述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚与所述被处理体的温度变化之间的关系的模型；和
最佳值计算单元，其在所述热处理单元根据所述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据所述热处理次数存储单元确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、和存储在所述模型存储单元中的模型，计算出所述处理室内的温度的最佳值，
其中，
所述热处理控制单元将所述热处理条件存储单元内的所述热处理温度变更为通过所述最佳值计算单元计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对所述被处理体进行热处理。
3.根据权利要求2所述的热处理系统，其特征在于：
所述模型，按每个与所述被处理体的热处理的内容对应的热处理条件而作成，并存储在所述模型存储单元中。
4.根据权利要求2所述的热处理系统，其特征在于：
所述模型，根据在附着有所述累积膜厚的附着物的状态下通过所述热处理单元进行热处理的处理结果而作成。
5.根据权利要求2所述的热处理系统，其特征在于，还包括：
温度模型信息存储单元，其存储温度模型信息，该温度模型信息表示对所述处理室进行加热的多个加热部与收纳在处于被该多个加热部加热的状态的所述处理室内的被处理体的温度之间的关系，其中，
所述热处理控制单元控制所述加热部，使得所述处理室内的被处理体为与最佳值对应的温度。
6.根据权利要求5所述的热处理系统，其特征在于，
所述处理室能够划分为多个区域，
所述多个加热部对应所述各区域而配置。
7.根据权利要求2所述的热处理系统，其特征在于：
所述最佳值计算单元，根据在该模型作成后通过所述热处理单元进行热处理的处理结果，对存储在所述模型存储单元中的模型加以校正。
8.根据权利要求1所述的热处理系统，其特征在于：
所述热处理控制单元，将存储在所述热处理条件存储单元中的热处理温度更新为所述最佳值。
9.根据权利要求1所述的热处理系统，其特征在于：
所述处理室能够划分为多个区域，所述热处理条件存储单元存储每一所述区域的热处理温度。
10.根据权利要求1所述的热处理系统，其特征在于：
在所述热处理条件存储单元中，存储有指定所述最佳值计算单元的最佳值的计算的热处理条件，所述最佳值计算单元，在所述热处理单元根据指定所述最佳值的计算的热处理条件对被处理体进行热处理的情况下，计算所述最佳值。
11.根据权利要求1所述的热处理系统，其特征在于：
在所述累积膜厚成为规定厚度以上时，所述最佳值计算单元计算所述最佳值。
12.根据权利要求1所述的热处理系统，其特征在于：
设置有多个热处理装置，所述最佳值计算单元经由通信单元与所述多个热处理装置连接，所述最佳值计算单元经由所述通信单元向对应的热处理装置发送计算出的最佳值。
13.一种热处理方法，其为通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法，其特征在于，包括：
热处理条件存储工序，其按照所述被处理体的热处理的内容，存储包括所述处理室内的热处理温度的热处理条件；
热处理控制工序，其根据在所述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对所述处理室内的所述被处理体进行热处理的热处理单元；
热处理次数存储工序，其存储所述热处理工序的热处理的次数；
温度修正表存储工序，其存储表示所述热处理温度、随着所述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚、和修正由于所述附着物的附着而引起的所述处理室内的温度误差的温度修正值之间的关系的温度修正表；和
最佳值计算工序，在所述热处理工序中根据所述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据在所述热处理次数存储工序中存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、在所述热处理条件存储工序中存储的热处理温度、和在所述温度修正表存储工序中存储的温度修正表，计算出所述处理室内的温度的最佳值，其中，
在所述热处理控制工序中，将所述热处理条件的所述热处理温度变更为在所述最佳值计算工序中计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对所述被处理体进行热处理。
14.一种热处理方法，其为通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法，其特征在于，包括：
热处理条件存储工序，其按照所述被处理体的热处理的内容，存储包括所述处理室内的热处理温度的热处理条件；
热处理控制工序，其根据在所述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对所述处理室内的所述被处理体进行热处理的热处理单元；
热处理次数存储工序，其存储所述热处理工序的热处理的次数；
模型存储工序，其存储表示随着所述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚与所述被处理体的温度变化之间的关系的模型；和
最佳值计算工序，在所述热处理工序中根据所述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据通过所述热处理次数存储工序存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、和在所述模型存储工序中存储的模型，计算出所述处理室内的温度的最佳值，其中，
在所述热处理控制工序中，将所述热处理条件的所述热处理温度变更为在所述最佳值计算工序计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对所述被处理体进行热处理。
15.一种程序，其为在通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法中使用且在计算机上运行的计算机程序，其特征在于：
所述热处理方法包括：
热处理条件存储工序，其按照所述被处理体的热处理的内容，存储包括所述处理室内的热处理温度的热处理条件；
热处理控制工序，其根据在所述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对所述处理室内的所述被处理体进行热处理的热处理单元；
热处理次数存储工序，其存储所述热处理工序的热处理的次数；
温度修正表存储工序，其存储表示所述热处理温度、随着所述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚、和修正由于所述附着物的附着而引起的所述处理室内的温度误差的温度修正值之间的关系的温度修正表；和
最佳值计算工序，在所述热处理工序中根据所述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据在所述热处理次数存储工序中存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、在所述热处理条件存储工序中存储的热处理温度、和在所述温度修正表存储工序中存储的温度修正表，计算出所述处理室内的温度的最佳值，其中，
在所述热处理控制工序中，将所述热处理条件的所述热处理温度变更为在所述最佳值计算工序中计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对所述被处理体进行热处理。
16.一种程序，其为在通过热处理单元对收纳在处理室内的被处理体进行热处理的热处理方法中使用且在计算机上运行的计算机程序，其特征在于：
所述热处理方法包括：
热处理条件存储工序，其按照所述被处理体的热处理的内容，存储包括所述处理室内的热处理温度的热处理条件；
热处理控制工序，其根据在所述热处理条件存储工序存储的热处理条件，控制对所述处理室内的所述被处理体进行热处理的热处理单元；
热处理次数存储工序，其存储所述热处理工序的热处理的次数；
模型存储工序，其存储表示随着所述热处理而附着在装置内部的附着物的累积膜厚与所述被处理体的温度变化之间的关系的模型；和
最佳值计算工序，在所述热处理工序中根据所述热处理条件对被处理体进行热处理时，根据通过所述热处理次数存储工序存储的处理次数确定现在的附着物的累积膜厚，然后根据该确定的累积膜厚、和在所述模型存储工序中存储的模型，计算出所述处理室内的温度的最佳值，其中，
在所述热处理控制工序中，将所述热处理条件的所述热处理温度变更为在所述最佳值计算工序计算出的最佳值，使得在变更后的热处理温度下对所述被处理体进行热处理。
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