CN1298028C - 热处理方法及热处理装置 - Google Patents

Abstract

一种热处理方法，在对比被处理体保持件的最大能够处理数少的数量的被处理体进行热处理的情况下，从以比被处理体保持件的最大能够处理数少的基准数量为最大值而设定的1个或2个以上的被处理体数量范围，指定要处理的被处理体的数量所属的被处理体数量范围。按照对应该指定的被处理体数量范围而设定的载置模式来载置被处理体。按照对应该载置模式而预先设定的处理条件来进行热处理。热处理装置备有用于实行上述热处理方法的控制装置而成。

Description

热处理方法及热处理装置

技术领域

本发明涉及热处理方法及热处理装置，详细的说，本发明涉及在用于同时地进行多个被处理体的热处理的批量式热处理装置中所实施的热处理方法及热处理装置。

背景技术

在半导体装置的制造工艺中，为了相对于例如半导体晶片等的被处理体进行氧化、扩散、成膜等的热处理而使用各种热处理装置，对于例如多个的被处理体，能够同时地进行其热处理的批量式的立式热处理装置已被公知。

在这种立式热处理装置中，保持有多张半导体晶片且作为被处理体保持件的晶片舟收容在反应容器内的状态中，其中多张半导体晶片以水平状态并沿上下方向以规定间隔(节距)得到保持，反应容器内为规定的减压气氛，将规定的处理气体导入反应容器内，并且利用加热机构而加热到规定的处理温度，进行目标热处理。

晶片舟如果是在例如满载状态下能够处理100张制品晶片的晶片舟，形成有例如120个部位左右的被处理体保持部并形成下述载置状态，即在位于应载置应进行目标处理的半导体晶片(以下，称为“制品晶片”)的制品晶片载置区域的全部被处理体保持部上都载置了制品晶片的状态(满载状态)，并且在位于制品晶片载置区域的上部及下部的被处理体保持部上，在各载置了多张用于稳定地进行热处理的侧晶片的状态下，进行规定的热处理。

近年来，因为对多种多样的半导体装置提出了需求，所以要求对少量多品种的半导体晶片进行热处理的情况也不少见。例如，在使用能够处理100张的半导体晶片的晶片舟的情况下，有时将比晶片舟能够处理的最大数量少的、例如50张或25张的制品晶片保持在晶片舟上并进行热处理。

在这样的情况下，将相对于最大能够处理数量不足的数量的模拟半导体晶片载置于要成为空状态的被处理体保持部上，在外观上，使晶体舟为满载状态，在与制品晶片为满载状态时的处理条件相同的条件下进行热处理。

通常，用于补充制品晶片载置区域中的空状态的被处理体保持部的模拟半导体晶片与要进行目标处理的半导体晶片为相同的材质，例如由硅制成，虽然在多次的处理中每次都进行洗净等并反复使用，但因为最终进行废弃处理，所以成为使运行成本增加的原因，因而，具有难于有效地进行规定的热处理的问题。

发明内容

本发明基于上述问题而提出，其目的在于提供一种热处理装置及热处理方法：在热处理比被处理体保持件中的被处理体的最大能够处理数少的数量的被处理体的情况下，能够减少所使用的模拟被处理体的数量，而且能够对被处理体以高的面内均匀性及面间均匀性稳定地进行规定的热处理。

本发明是一种热处理方法，其使用移载机构来将多个被处理体移载到被处理体保持件的保持部中，将移载被处理体后的被处理体保持件搬入反应容器内，在反应容器内对被处理体进行热处理，其特征在于，具备以下工序：基于要处理的被处理体数量，来确定被处理体保持件内的被处理体的载置模式的工序；基于该被处理体的载置模式，通过移载机构向被处理体保持件内移载被处理体的工序。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，在确定被处理体保持件中的被处理体的载置模式时，基于包含被处理体数量范围的1个或2个以上的被处理体数量范围，来指定要处理的被处理体的数量所属的被处理体数量范围，对应于该已指定的被处理体数量范围来确定载置模式。其中，1个或2个以上的被处理体数量范围被设定为使比被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数少的基准数量为最大值。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，在对应于被处理体数量范围的载置模式中，在相互邻接载置的被处理体之间，存在至少一个部位以上的被设为空状态的保持部，其中，被处理体数量范围以比被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数的一半少的数量为最大值。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，在处理比被处理体数量范围中的基准数量少的数量的被处理体的载置模式中，载置包括模拟被处理体的被处理体，所述模拟被处理体的数量为相对该基准数量所不足的数量。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，具备：被处理体保持件，其具有保持被处理体的保持部，并被搬入反应容器内；加热机构，设在反应容器外周；移载机构，将被处理体向被处理体保持件移载；控制装置，基于要处理的被处理体的数量，来确定被处理体保持件内的被处理体的载置模式，并基于该载置模式来控制移载机构和加热机构。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置具有：被处理体数量范围、以及对应于该被处理体数量范围的载置模式，其中，所述被处理体数量范围包含以被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数少的基准数量为最大值的被处理体数量范围，控制装置选定与要处理的被处理体的数量所属的被处理体数量范围相对应的载置模式。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置具备：模式存储部，包括要处理的被处理体的数量所属的被处理体数量范围和对应于该被处理体数量范围的载置模式；处理条件存储部，包括对应于载置模式的处理条件；中央演算处理装置，基于被处理体的数量，从模式存储部选定载置模式并通过该已选定的载置模式来从处理条件存储部读出处理条件；移载机构动作控制部，以按照被选择的载置模式来载置包含模拟被处理体的被处理体的方式来控制移载机构；加热机构动作控制部，以通过由中央运算处理装置读出的处理条件来对被处理体进行热处理的方式，来控制加热机构。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，还具备：算出相对于被选择的载置模式中的基准数量不足的被处理体的数量、并设定要使用的模拟被处理体的数量的模拟被处理体使用数量设定部。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置中的加热机构动作控制部，具有以下功能：以热处理气氛被划分为多个加热区域的反应容器内的各个加热区域被加热到对应于该加热区域设定的处理温度的方式来控制加热机构。

根据本发明，在处理比被处理体保持件中的最大能够处理数少的数量的被处理体的情况下，按照对应要处理的被处理体而设定的载置模式，设定与各个载置模式对应的处理条件。因此，只要使用为了实现忠实于已选定的载置模式的载置状态而需要的数量的模拟被处理体即可，所以能够减少要使用的模拟被处理体的数量。因此，能够降低运行成本，从而能够有效地对被处理体进行规定的热处理。而且，通过实现忠实于已选定的载置模式的载置状态，基本上能够将各个的被处理体在其面内以高的均匀性(面内均匀性)进行处理。而且在载置于相互不同位置的被处理体之间也能够以高的均匀性(面间均匀性)来进行处理。

此外，因为基于要进行目标热处理的被处理体的数量来选定相对于被处理体保持件的被处理体的载置模式，并能够自动地调整成与已选定的载置模式相对应的处理条件，所以能够极容易地进行被处理体相对于被处理体保持件的载置状态及处理条件的设定。

进而，在处理属于同一被处理体数量范围的数量的被处理体时，因为选定共同的载置模式，所以在被处理体数量范围中，即使在变更要处理的被处理体的数量的情况下，也能够使用相对于该被处理体数量范围中的最大数量所不足的数量的模拟被处理体。因此，能够不变更处理条件地进行规定的热处理。

特别是，在对应以比被处理体保持件中的被处理体的最大能够处理数的一半少的数量为最大值的被处理体数量范围的载置模式中，在处理比该载置模式中的基准数量少的数量的被处理体时，以在相互邻接配置的被处理体之间、存在至少一个部位以上被设定为空状态的被处理体保持部的状态下，均匀地被载置。由此相对于全部的被处理体，能够使例如处理温度、处理气体的气体浓度及其它处理条件实质上均匀，能够将各个的被处理体在其面内以高的均匀性进行处理。而且即使在载置于相互不同位置的被处理体之间也能够以高的均匀性进行处理。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，在确定被处理体保持件中的被处理体的载置模式时，从预先存储了多个保持件中的被处理体的载置模式的布局存储部中，基于要处理的被处理体的数量来选择载置模式。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，布局存储部存储包括填充被处理体的区域和填充被处理体后的空置区域的载置模式。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，还具备以下工序：对已选择的载置模式中的要填充的被处理体的数量和要处理的被处理体的数量进行比较，基于该比较结果来算出向填充被处理体的区域进行补充的模拟被处理体的补充张数。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，在被处理体的移载工序中，按照已选择的载置模式，通过移载机构将要处理的被处理体和计算出来的补充张数的模拟被处理体移载到被处理体保持件上。

本发明是一种热处理方法，其特征在于，还具备参照存储了多个投料量的投料量表格，基于要处理的被处理体的数量来确定投料量的工序，选择载置模式的工序是参照布局存储部、来进行对应于被确定的投料量的载置模式的选择的。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置具备：布局存储部，存储了多个被处理体保持件内的被处理体的载置模式；布局选择机构，从存储在该布局存储部中的多个载置模式中选择对应于要处理的被处理体的张数的载置模式；移载控制部，基于用布局选择机构选择的载置模式来控制移载机构，并使被处理体移载到保持件上。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，布局存储部存储包括填充被处理体的区域和填充被处理体后的空置区域的载置模式。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置还具有：补充张数计算机构，其对要处理的被处理体的张数和由选择后的载置模式所确定的被处理体的填充张数进行比较，基于该比较结果来算出向填充被处理体的区域进行补充的模拟被处理体的补充张数。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置还具备投料量表格存储部，其包含多个投料量，存储1批所处理的被处理体的张数与投料量的关系，布局选择机构通过参照所述投料量表格存储部，来确定1批所要处理的被处理体的张数所属的投料量，并参照布局存储部来进行对应于该投料量的载置模式的选择。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置还具备：对已存储了热处理的参数和处理步骤的多个处理条件进行存储的处理方法存储部；从该处理方法存储部来选择处理条件的机构，各处理方法的参数中的至少一个参数备有与各投料量相对应的值。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，所述处理方法至少存储部存储反应容器内的温度和气体流量来作为参数。

本发明是一种热处理装置，其特征在于，控制装置还具备布局方法选择机构，被机构存储全批量模式的布局方法及灵活的批量模式的布局方法，并且选择全批量模式的布局方法和灵活的批量模式的布局方法的任一个，所述全批量模式的布局方法不拘泥于1批所要处理的被处理体的张数，在被处理体保持件上满载被处理体地进行热处理；所述灵活的批量模式的布局方法基于对应1批所要处理的被处理体的张数的配置布局来将被处理体移载到保持件上并进行热处理，控制装置在通过布局方法选择机构而选择了灵活的批量模式时，通过布局选择机构来选择载置模式。

根据这样的构成，通过预先准备例如投料量不同的多个载置模式，能够降低伪基板的使用频率，还能够减少每一次的处理所需的基板的移载时间。此外能够使载置模式的选择、算出相对于已选择的载置模式中所产生的要补充的空间的基板的补充张数、制品基板及需要时的伪基板的移载，这一连串的动作自动化，由此产生了以下优点：能够谋求生产量的提高，且减轻作业者的负担。

此外，利用这样的构成，能够容易且快速地选择抑制了伪基板的使用张数的配置布局，能够增高上述效果。

利用这样的构成，不拘泥于所处理的制品晶片张数的多少，能够准备一直均匀地进行处理的处理方法。能够预先设定例如处理容器内的温度、压力或气体流量等作为上述参数。

附图说明

图1是表示本发明的热处理装置的第1实施方式中的构成的概略的说明用剖视图。

图2是表示图1所示的热处理装置中的移载装置的动作状态与晶片舟的关系的说明用立体图。

图3是表示半导体晶片相对于晶片舟的载置模式的一例的说明图。

图4是表示本发明的热处理装置中的控制装置的一例的构成的概略的方框图。

图5是表示本发明的热处理装置的第2实施方式的整体构成的立体图。

图6是表示加热炉周边的纵剖视图。

图7是表示各装置与控制部的连接状态的说明图。

图8是用于说明控制部的构成的方框图。

图9是表示前述控制部中的处理方法存储部的构成的说明图。

图10是表示存放在前述控制部中的布局存储部内的配置布局的一例的说明图。

图11是用于说明本实施方式的作用的工序图。

具体实施方式

第一实施方式

以下，对于本发明，一边参照附图，一边以通过例如CVD法的热处理而相对于被处理体进行成膜处理的立式热处理装置为例进行说明。

图1是表示本发明的立式热处理装置的一例的构成的概略的说明用剖视图。

在该立式热处理装置中，备有反应容器(处理管)11，该反应容器具有由在高度方向(在图1中为上下方向)上延伸地配置且上端开放的直管状的内管11A、和以在该内管11A的周围形成筒状空间11C的方式有规定间隔地同心状配置且上端闭塞的外管11B构成的双重管式构造，反应容器11的下方空间相对于作为后述的被处理体保持件的晶片舟17，是进行被处理体的半导体晶片PW的移载等的装载区域。

内管11A及外管11B都利用耐热性及耐腐蚀性优良的材料、例如高纯度的石英玻璃而形成。

在该反应容器11中的外管11B的下端部上设有歧管12，该歧管12在上端具有凸缘部分12A且为短圆筒状，在该凸缘部分12A上经由例如O型环等的密封机构(未图示)而与设于外管11B的下端部上的下端凸缘部分111接合，反应容器11的外管11B处于被气密地固定的状态。

反应容器11中的内管11A比外管11B的下端面更向下方延伸，在插入歧管12内的状态下，通过设于该歧管12的内表面上的环状的内管支承部14而得到支承。

在该立式热处理装置的反应容器11的纵剖面中，在歧管12的一个侧壁上，用于将成膜用气体导入反应容器11内的气体供给配管15A及用于导入惰性气体的气体供给配管15B气密地贯通该歧管12的侧壁，以在内管11A内向上方延伸的方式设置，各个气体供给配管15A、15B上连接有气体供给机构(在图4中为15)。

此外，在歧管12的另一个侧壁上，将反应容器11内进行排气的排气管16在内管11A与外管11B之间与筒状空间11C连通地设置，在该排气管16上连接具有例如真空泵及压力控制机构的排气机构(未图示)，由此，反应容器11内被控制在规定的压力。

在反应容器11的下方，设有在上下方向上得到驱动并将晶片舟17在反应容器11内搬入、搬出的升降机构，该升降机构备有开闭反应容器11的下端开口11D的圆板状的盖体20。

在盖体20的下部，设置有旋转驱动机构23，并且该旋转驱动机构23以其旋转驱动轴23A气密地贯通盖体20的状态进行设置，该旋转驱动轴23A与保温筒(绝热体)24的下表面连接。

在反应容器11的外侧，设置有作为用于加热收容在反应容器11内且要进行目标热处理的半导体晶片(以下，称为“制品晶片PW”)的加热机构的筒状加热器25，并且该加热器25以围住反应容器11的周围的状态进行设置。

在筒状加热器25上设有线状的电阻发热体在内表面上螺旋状或蛇行状地配设的圆筒状的绝热件(未图示)，该电阻发热体与控制要供给的电力大小的控制装置40连接，以使制品晶片PW处于预先设定的温度状态。

例如图1所示，该筒状加热器25将反应容器11内沿高度方向分成多个，在图示的例中分成5个加热区域(区段)Z1～Z5，各个加热区域Z1～Z5处于可独立地控制温度的状态，即处于可控制区段的状态。

晶片舟17由例如高纯度的石英玻璃构成，如图2所示，例如由被处理体保持用槽所构成的被处理体保持部17B形成在支柱17A上，以使多张例如100～150张左右的圆板状的制品晶片PW在处于水平的状态下以规定间隔(节距)被上下多级地保持，在盖体20位于最下位置的状态下，多张的制品晶片PW利用移载装置30而移载到按照载置模式(以下，称为“基准载置模式”)规定的被处理体保持部上，该载置模式根据晶片数量来设定。

移载装置30上下地升降移动，并且备有设置成能够围绕上下延伸的旋转轴31转动的细长的长方形移载头32，在该移载头32上，例如1～5张的薄板叉状的支承臂33在移载头32的长度方向上能够进退地设置着。

移载装置30的动作状态，具体地说，移载头32在上下方向及旋转方向上的移动、以及支承臂33的进退动作通过后述的控制装置40来控制。

晶片舟17的制品晶片PW的基准载置模式对应以比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能够处理数量少的基准数量为最大值而设定的1个或2个以上的被处理体数量范围来设定，选定与要进行目标处理的制品晶片PW数量所属的被处理体数量范围对应的基准载置模式。在这里，虽然基准数量的设定方法没有特别的限制，但从以指定的间隔均匀地配置制品晶片PW的观点出发，数量优选地设定为晶片舟17中的最大能够处理数1/n(n是2以上的整数)。

在基准载置模式中，规定了要载置被处理体数量范围中最大的基准数量的制品晶片PW的被处理体保持部的位置。

制品晶片PW的基准载置模式大致区别为以下3类：(1)是被处理体数量范围中的基准数量与晶片舟17中的制品晶片PW的最大能够处理数量相同的情况，(2)是被处理体数量范围中的基准数量比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能够处理数量的一半少的情况，(3)是被处理体数量范围中的基准数量比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能够处理数量的一半多的情况。

在(2)的情况下的载置模式中，在相互邻接载置的制品晶片PW之间，在至少一个部位以上的空状态下的被处理体保持部存在的状态下，各个制品晶片PW处于均匀地载置的状态。

具体地说，在例如一次的热处理中能够处理100张的制品晶片PW的晶片舟17中，如图3所示，能够设定例如4个的基准载置模式、即制品晶片PW的被处理体数量范围设定为1～25张的基准载置模式L25、制品晶片PW的被处理体数量范围设定为26～50张的基准载置模式L50、制品晶片PW的被处理体数量范围设定为51～75张的基准载置模式L75、及制品晶片PW的被处理体数量范围设定为76～100张的基准载置模式L100。

在各个的基准载置模式L25、L50、L75、L100中，用于进行制品晶片PW的温度补偿等的半导体晶片(以下，称为‘侧晶片SW’)都分别以规定张数载置在位于要载置制品晶片PW的制品晶片载置区域R的上部及下部的各被处理体保持部上。

基准载置模式L100在晶片舟17的制品晶片载置区域R中的全部被处理体保持部17B上载置制品晶片PW，并且在位于制品晶片载置区域R的上部及下部的被处理体保持部上各载置例如7张侧晶片SW。

在对应将被处理体数量范围设定为晶片舟17的制品晶片PW的最大能够处理数(100张)的1/4的数量(25张)来作为基准数量的的基准载置模式L25中，与在相互邻接载置的制品晶片PW之间、存在连续的2个为空状态的部位的被处理体保持部的状态相比，即与基准载置模式L100的情况相比，在关于制品晶片PW的晶片节距为3倍大小的状态下，均匀地载置制品晶片PW。同时，在位于晶片舟17的制品晶片载置区域R的上部及下部的被处理体保持部17B上、以与基准载置模式L100的情况相比，在关于侧晶片SW的晶片节距为例如2倍大小的状态，各载置例如7张侧晶片SW。

在对比被处理体数量范围中的基准数量(25张)少的数量的制品晶片PW进行处理的情况下，使相对于基准数量不足的数量的模拟被处理体(以下，称为“伪晶片”)与制品晶片PW一起载置，由此，能够实现忠实于基准载置模式L25的载置状态。

在对应将被处理体数量范围设定为晶片舟17的制品晶片PW的最大能够处理数(100张)的1/2的数量(50张)来作为基准数量的基准载置模式L 50中，与在相互邻接载置的制品晶片PW之间、存在1个为空状态的部位的被处理体保持部的状态相比，即与基准载置模式L100的情况相比，在关于制品晶片PW的晶片节距为2倍大小的状态下，制品晶片PW均匀地配置。同时，在位于制品晶片载置区域R的上部及下部的被处理体保持部17B上，以与基准载置模式L100相同大小的节距而各载置例如4张侧晶片SW。

在对比被处理体数量范围中的基准数量(50张)少的数量的制品晶片PW进行处理的情况下，使相对于基准数量不足的数量的模拟的伪晶片与制品晶片PW一起载置。

基准载置模式L75在制品晶片PW的节距大小与基准载置模式L100的情况相同、制品晶片PW相对于处理气体的流动方向而在靠近上流侧的状态下(在图示的例中为靠近下方的状态)被保持，并且将侧晶片SW在位于制品晶片配置区域R的上部及下部的被处理体保持部上各载置例如7张。

在对比被处理体数量范围中的基准数量(75张)少的数量的制品晶片PW进行处理的情况下，使相对于基准数量不足的数量的模拟的伪晶片与制品晶片PW一起载置。

在各个的基准载置模式L25、L50、L75、L100中，在位于制品晶片载置区域R的任意的被处理体保持部17B的多个部位、例如对应反应容器11中的各个加热区域Z1～Z5的特定部位上所载置的半导体晶片(例如未处理的半导体晶片)被设定作为监控晶片MW以确认处理结果，进而，在基准模式L75中，在形成于晶片舟17中的制品晶片配置区域R的上方的空白区域上载置例如1张的监控晶片MW。

如图4所示，上述的立式热处理装置的控制装置40备有：被输入来自用于检测要处理的制品晶片PW的数量的制品晶片数量检测部35的制品晶片数量信息的制品晶片数量输入部41；中央演算处理装置(CPU)44，其基于被输入到该制品晶片数量输入部41中的制品晶片数量信息，指定识别的制品晶片的数量所属的被处理体数量范围，从载置模式存储部42选择对应该指定的被处理体数量范围而设定的基准载置模式，并且从处理条件存储部43读出对应被选择的基准载置模式而设定的处理条件；对被选择的基准载置模式中的基准数量与要处理的制品晶片PW的数量两者进行对比，设定要使用的伪晶片的数量的伪晶片使用数量设定部45；以按照被选择的基准载置模式来载置制品晶片PW及伪晶片的方式控制移载装置30的动作状态的移载装置动作控制部46；以在读出的处理条件下进行制品晶片PW的热处理的方式对要供给筒状加热器25的电量进行控制的加热机构动作控制部47；以及对气体供给机构15的动作状态进行控制并调整处理气体供给量的气体供给机构动作控制部48。

在以上的构成所得的立式热处理装置中，如以下详细的说明所述，制品晶片PW按照对应其数量自动确定的基准载置模式而载置于规定的晶片舟17的被处理体保持部上，在对应所选择的基准载置模式而设定的特定的处理条件下相对于制品晶片PW进行规定的成膜处理。

即，利用制品晶片数量检测部35自动地识别要进行目标成膜处理的制品晶片PW的数量，从而将其输入到控制装置40的制品晶片数量输入部41中，由此利用CPU44来从载置模式存储部42选择所识别的制品晶片PW的数量所属的被处理体数量范围所对应的基准载置模式，移载装置30在通过移载装置控制部46来控制移载头32的上下方向及旋转方向的移动、以及支承臂33的进退动作的状态下动作，以使各个制品晶片PW在按照选择的基准载置模式而规定的被处理体保持部17B上，从例如上方位置依次载置，进行制品晶片PW相对于晶片舟17的移载。

在这里，利用伪晶片使用数量设定部45来对识别的制品晶片PW的数量与所选择的基准载置模式中的基准数量进行对比，在识别的制品晶片PW的数量比该数量所属的被处理体数量范围中的基准数量少的情况下，伪晶片载置在要载置选择的基准配置模式中所规定的、制品晶片PW的被处理体保持部中成为空状态的部位上，形成忠实于该基准载置模式的载置状态。

盖体20通过升降机构被向上驱动，并且晶片舟17从下端开口11D被搬入反应容器11内，并且在通过盖体20而使反应容器11的下端开口11D成为气密地闭塞状态之后，排气机构动作将反应容器11内减压到规定的压力，并且筒状加热器25动作将制品晶片PW  热到规定的处理温度，从气体供给配管15A向反应容器11内导入适宜的成膜用气体，相对于制品晶片PW进行成膜处理。

在上述的立式热处理装置中，将要处理制品晶片PW的处理条件、例如各个加热区域Z1～Z5中的设定温度(温度曲线图)按照每个基准载置模式设定并存放在处理条件存储部43中，通过CPU44从载置模式存储部42中选择对应已识别的制品晶片PW的数量的基准载置模式，并且通过CPU44从处理条件存储部43中选择对应已选择的基准载置模式的温度曲线图。

筒状加热器25的动作，具体地说，基于已确定的温度曲线图并通过加热机构动作控制部47来控制要供给到筒状加热器25的电量，将反应容器11中的各个加热区域Z1～Z5加热到规定的处理温度，并且通过气体供给机构动作控制部48来控制要供给到反应容器11内的处理气体的供给量，供给成膜用气体以使反应容器11内处于规定的气体浓度，相对于制品晶片PW进行成膜处理。

例如，在基准数量(25张)的制品晶片PW按照基准载置模式L25而载置在晶片舟17上的状态下，在载置于晶片舟17中的全部被处理体保持部17B上的满载状态(基准模式L100)下的各个加热区域Z1～Z5的设定温度(以下，也称为“基准温度曲线图”)下暂时进行热处理，基于关于制品晶片PW的处理结果，调整基准温度曲线图，由此取得对应基准载置模式L25的温度曲线图，与基准载置模式L125对应地存储在控制装置40中的处理条件存储部43中。

此外，对于与基准模式L50、L75对应的温度曲线图，也与上述同样地取得。

根据以上所述的热处理方法，在处理比晶片舟17中的最大能够处理数少的数量的制品晶片PW的情况下，如现有技术的热处理方法所述，使用多个伪晶片，不需要利用晶片舟17处于满载状态时的处理条件，只要使用为了实现忠实于已选定的基准载置模式的载置状态而需要的数量、即不是相对于晶片舟17的最大能够处理数不足的数量而是相对于基准数量不足的数量的伪晶片即可，所以能够减少要使用的伪晶片的数量。

通过实现忠实于已选定的基准载置模式的载置状态，根据该基准载置模式而设定的处理条件依照实际进行的成膜处理的处理结果而设定，所以能够相对于全部的制品晶片PW实质上均匀地进行成膜处理，因而，能够将各个的制品晶片PW在其面内以高的均匀性进行规定的成膜处理，而且对各个加热区域独立地进行温度控制，由此即使在载置于相互不同的高度位置上的制品晶片PW之间也能够以高的均匀性进行规定的成膜热处理。

特别是，在对应以比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能够处理数的一半少的数量为最大值的被处理体数量范围的基准载置模式L25、L50中，各个制品晶片PW以指定的间隔、例如晶片节距为3倍大小或2倍大小来均匀地载置，由此相对于全部的制品晶片PW，能够使例如处理温度、处理气体的气体浓度及其它处理条件实质上均匀，能够将各个的制品晶片PW在其面内以高的均匀性进行处理，而且即使在载置于相互不同位置的制品晶片PW之间也能够以高的均匀性进行处理。

因而，根据上述的热处理方法，在要使用的伪晶片的数量少的状态下，能够相对于制品晶片PW稳定地进行规定的成膜处理，其结果，能够降低运行成本，能够有效地进行规定的成膜处理。

而且，因为晶片舟17中的制品晶片PW的基准载置模式对应要处理的制品晶片PW的数量而选定，并自动地对调整为与已选定的基准载置模式相对应的处理条件，所以能够极容易地进行制品晶片PW相对于晶片舟17的载置状态及处理条件的设定，能够谋求作业效率的提高。

此外，在处理属于同一被处理体数量范围的数量的制品晶片PW时，因为选定共用的载置模式，所以在同一被处理体数量范围内，即使在变更要处理的制品晶片PW的数量的情况下，也能够通过使用相对于该被处理体数量范围中的基准数量不足的数量的伪晶片，不变更处理条件地进行规定的热处理。

因而，根据上述的立式热处理装置，因为实施以上那样的热处理方法，所以在处理比晶片舟17中的最大能够处理数少的数量的制品晶片PW的情况下，即使要使用的伪晶片的数量处于少的状态，也能够相对于全部的制品晶片PW，以高的面内均匀性及高的面间均匀性而稳定地进行规定的成膜处理，而且能够有效地进行规定的成膜处理。

以上，虽然对于本发明的实施方式进行了说明，但本发明不局限于上述的方式，能够施加以下所示的种种变形。

(1)基准载置模式的数量没有特别的限制，能够适宜变更。

(2)在处理比关于基准配置模式的基准数量少的数量的被处理体的情况下，只要是按照基准模式规定的被处理体保持部，则要进行目标处理的被处理体载置在任何部位都可以。

(3)本发明不局限于立式热处理装置，也能够适用于卧式热处理装置，即反应容器以在水平方向上延伸的方式配置，被处理体以垂直的状态沿水平方向排列地被保持，在此状态下收容在反应容器内。

(4)并不限于作为被处理体保持件的晶片舟的最大能够处理数为100张的装置。

以下，虽然对本发明的实验例进行说明，但本发明不受其限制。

<参考实验例>

相对于能够载置100张的制品晶片的晶片舟17，在按照图3所示的基准载置模式L100而载置100张制品晶片PW的状态(满载状态)下，将晶片舟17搬入反应容器11内，在制品晶片的目标加热温度(处理温度)被设定在760℃的对应于基准载置模式L100的处理条件下进行以150nm厚度为目标值的氮化硅膜(SiN膜)的成膜处理。在这种情况下，能够使各个制品晶片PW在如下范围内成膜，即：其面内的膜厚的均匀性(面内均匀性)为±2.0％的范围、位于从晶片舟17的下方开始第8个的被处理体保持部上的半导体晶片(图3中最下方位置的监控晶片MW)及位于从晶片舟17的下方开始第112个被处理体保持部上的半导体晶片(图3中最上方位置的监控晶片MW)两者之间的膜厚的均匀性(面间均匀性)为±0.5％的范围。

实验例1

使用能够载置100张制品晶片的晶片舟17，按照图3所示的基准载置模式L25，从位于制品晶片载置区域R的下方的被处理体保持部依次载置20张制品晶片PW，在5个处于空状态的要截置制品晶片的部位的被处理体保持部上载置了伪晶片。在该状态下，将晶片舟17搬入反应容器11内，在制品晶片的目标加热温度(处理温度)被设定在760℃的对应于基准载置模式L25的处理条件下进行以150nm的厚度为目标值的氮化硅膜(SiN膜)的成膜处理。在这种情况下，能够使各个制品晶片PW在如下范围内成膜，即：其面内的膜厚的均匀性(面内均匀性)为±1.0％的范围、位于从晶片舟17的下方开始第17个被处理体保持部上的半导体晶片(图3中最下方位置的监控晶片MW)及位于从晶片舟17的下方开始第104个被处理体保持部上的半导体晶片(图3中最上方位置的监控晶片MW)两者之间的膜厚的均匀性(面间均匀性)为±0.5％的范围。

如上所述，确认了按照对应要处理的制品晶片PW的数量而选定的基准载置模式L25来载置制品晶片PW，在对应该基准载置模式L25设定的处理条件下进行成膜处理，由此即使要使用的伪晶片的数量处于少的状态，也能够相对于全部的制品晶片PW，以高的面内均匀性及高的面间均匀性而稳定地进行成膜处理。

根据本发明的热处理方法，在处理比被处理体保持件的最大能够处理数少的数量的被处理体的情况下，因为按照对应要处理的被处理体的数量而设定的每个载置模式，来设定对应各个载置模式的处理条件，所以使用为了实现忠实于选定的载置模式的载置状态所需要的数量的模拟被处理体。因此，能够降低要使用的模拟被处理体的数量，从而能够降低运行成本，因而能够有效地对被处理体进行规定的热处理。而且，通过实现忠实于选定的载置模式的载置状态，基本上能够在其面内以高的均匀性(面内均匀性)来处理各个被处理体，且在载置于相互不同位置的被处理体之间也能够以高的均匀性(面间均匀性)来进行处理。

根据本发明的热处理装置，因为可靠地实行上述那样的热处理方法，所以在处理比被处理体保持件的最大能够处理数少的数量的被处理体的情况下，即使要使用的模拟被处理体的数量处于少的状态，也能够以高的面内均匀性对被处理体进行处理。此外，能够以高的面间均匀性来进行处理，因而能够有效地进行规定的热处理。

第2实施方式

以下，以进行成膜处理的装置为例，对本发明的立式热处理装置的实施方式进行说明。图5及图6表示本实施方式的立式热处理装置的整体外观，在图5中，120是形成装置的外装部的筐体，121是载体运送部，122是载体搬送机构，123是载体储料器，124是交接台，构成为，收纳了成为被处理体的半导体晶片(以下称为晶片)W(在图5中省略)的载体C被搬入到运送部121中，通过载体搬送机构122而暂时保管在例如载体储料器123中之后，搬送到交接台124。此外，图中的103是形成设于晶片装载室125内的移载机构的晶片搬送机构103，详细地将在后面阐述，其构成为：从交接台124上的载体C内取出晶片W，向具有设于舟升降机126上的保持部127a的晶片舟(保持件)127进行移载。此外，晶片舟127的构成为：通过舟升降机126上升，被搬入到加热炉104内。

在这里，使用图6对加热炉104的周边部位详细地进行说明。如该图所示，加热炉104的构成为，备有：由例如两端开口的内管141a及上端闭塞的外管141b构成的例如石英制成的双重管式构造的反应管141、以包围该反应管141的周围的方式设置的例如电阻加热体构成的加热器105。加热器105以将反应管141的热处理气氛上下地分割成多个、并可按照各个区段单独地进行加热控制的方式，分割成例如3级(加热器105a、105b、105c)地设置。

此外，反应管141中的内管141a及外管141b的下部侧都由筒状的歧管142支承，在该歧管142上，以供给口在内管141a的内侧的下部区域开口的方式设置有多根气体供给管143(在这里为了方便仅示出2根)，并且以从内管141a与外管141b之间排气的方式连接有排气管144，该排气管144的一端侧连接在未图示的真空泵上。在该例中，利用内管141a、外管141b及歧管142构成反应容器。进而，歧管142的下端开口部构成为：通过设于已述的舟升降机126的上端部的盖体145而被堵住，在该盖体145与晶片舟127之间，夹装有：通过例如未图示的驱动部而旋转自如地构成的旋转台146、由该旋转台146支承的保温组件147。

接着，一边参照图7一边对本实施方式的上述构成要素与控制系统的关系进行说明，控制部106的构成为：经由加热器控制器151(151a、151b、151c)而与各加热器105(105a、105b、105c)连接，一并进行构成热处理气氛的各区段的温度控制，并且另一方面构成为，也与移载控制器131连接，并经由驱动机构132还进行晶片搬送机构103的驱动控制。若举一例子，能够将放置在交接台124上的载体C内的制品晶片或伪晶片按照规定的配置布局而移载到晶片舟127上，并且能够对加热器105(105a、105b、105c)进行加热控制，该加热器105要进行与该配置布局对应的热处理，且与前述移载状况连动。以下，一边参照图8～图10一边对控制部106的构成进行说明。

如图8所示，移载控制器131及加热器控制器151(151a、151b、151c)的构成为：按照来自控制部106内的CPU161的控制信号而进行对各控制对象的控制。此外，在控制部106内，在总线160上分别连接有输入部162及计数器163。输入部162用于进行后述的处理方法、布局方法等的选择输入、或参数等的输入，通过例如设于装置前表面上的触摸屏或键操作部而构成。计数器163基于来自未图示的映像传感器的信号而对载体运送部121上的载体C内的制品晶片的张数进行计数，前述映像传感器由例如设于图5所示的载体运送部121上的反射型光电传感器等构成。因为控制部106掌握着将哪个载体C放置在载体储料器123内的哪个位置，以及在哪个时刻进行热处理，所以若在搬入到载体运送部121中的时刻对各载体C内的制品晶片的张数先进行计数，则能够掌握在各批量处理中被热处理的制品晶片的张数。但实际上，因为从前工序的控制部或从上位计算机将装了几张的制品晶片的哪个载体C搬入立式热处理装置的信息送出，所以即使不通过映像传感器进行晶片的计数，也能够掌握各载体C内的晶片的张数，但为了小心起见，预先计数并使用该数据使可靠性高。

进而，虽然在总线160上连接有用于存放在控制部106内通过CPU161而适当参照的各种数据及程序的存储部(存储器)，但在这里，为了便于说明而按照用途使其方框化来进行表示。在图中，164是处理方法存储部，165是布局方法存储部，166是投料量表格存储部，167是布局存储部，168是伪晶片计算程序。

在对于这些各方框详细地进行说明时，首先在处理方法存储部164中存放多个(A1～An)记录了热处理的参数及处理步骤的处理方法(处理条件)，在各处理方法中记录有以下数据：在例如图9所示地待机时、装载时(运送时)、温度稳定时的温度目标值(TA、TB、TC)与压力目标值(PA、PB、PC)以及规定流量(FA、FB、FC)、或升温速度TD及降温速度TE，以及在处理时按照各加热器105(105a、105b、105c)而单独设定的温度目标值(T1、T2、T3)及压力目标值P1、构成处理气体的气体1及气体2的规定流量(F1、F2)等。

进而，尽管后面进行详述，但在本实施方式中，载置于晶片舟上的制品晶片的张数经常不限于最大张数，也有时在剩余有空置区域的状态下进行热处理。因此，在各处理方法中记录上述的例如处理中的上中下级的温度目标值(T1、T2、T3)作为满载时的温度目标值(基础温度)，以使在晶片满载时和非满载时能够进行同等的处理，除此之外也记录例如上级、中级、下级的各级温度补正值，该温度补正值用于对应制品晶片的张数来增减前述基础温度。另外，在图9中，作为代表，记载了例如处理时上级的温度补正值ΔT(ΔTa～ΔTe)。此外，也记录了此时的流量补正值ΔF(ΔFa～ΔFe)。

在本实施方式中，在选择后述的灵活的批量模式并进行处理时，将制品晶片的张数按25张划分并设定L25(1张～25张)、L50(26张～50张)……L150(126张～150张)，对每个投料量进行设定，在例如L25中设定ΔTa、在L50中设定ΔTb、……在L150中设定ΔTe。从而在例如选择L25时，将ΔTa加在基础温度T1上而得到温度目标值TF(未图示)。此外，在选择后述的全批量模式时，直接以例如基础温度T1作为温度目标值TF也可以，或另外准备补正值来进行补正也可以。

在这里，再次回到图8，对于其它的方框继续进行说明，布局方法存储部165与CPU161及输入部162共同构成布局方法选择部，记录有用于进行模式选择的各种方法，前述模式包括：是否如上所述地在晶片舟127上满载制品晶片并进行处理；此外在满载地进行时，在上下方向的哪一方将制品晶片装入(上装入、下装入)晶片舟127，或从中央开始在上下方向上均等地装入(中装入)，在剩余的区域进行伪晶片(模拟的被处理体)的移载。例如记录在方法B1中的灵活的批量模式是在处理晶片舟127中的例如不够满载部分张数的制品晶片时，在晶片舟127上以残留有不够满载晶片的空置区域的状态下进行热处理的模式(参照图10所示的L100、L75、L50及L25)。记录在方法B2及B3中的全批量模式是不管上述的制品晶片的张数为几张，都补充伪晶片使得一直在晶片舟127满载的状态下进行热处理的模式，在晶片舟127上不设置空置区域。

投料量表格存储部166及布局存储部167是在上述的布局方法存储部165中，存储选择例如方法B1(灵活的批量模式)时所参照的数据的部位。投料量表格存储部166记录与晶片张数的范围及投料量对应的表格，以便能够对应要处理的制品晶片的张数来判断用哪个投料量。如处理方法An中的温度补正值的说明项所述，在这里按照每25张设定为多个投料量L25～L150，将各投料量的每个晶片的配置布局(载置模式)存储在布局存储部167中。

图10表示存储在布局存储部167中的每个前述投料量中的晶片舟127内的晶片的配置布局(载置模式)，在这里除了表示满载时的L150之外，表示以上装入的方式来载置晶片。图中斜线所示的区域是移载制品晶片PW的部位，每一个方框最多可载置25张的制品晶片。在载置制品晶片的区段的上下端的区域上载置有伪晶片DW，该伪晶片的目的在于：在热处理时，抑制在端部附近和在中央部对制品晶片PW的处理状况产生的差异。在伪晶片DW中含有所谓的侧伪晶片或外伪晶片，在例如上端一侧其张数为1～4张，在下端一侧为1～11张。此外构成为，在例如制品晶片PW的区域之间以及伪晶片DW与制品晶片PW的区域之间分别载置有1张的试验用的监控晶片MW。

此外，虽然在图10中为了便于作图而都用斜线表示了制品晶片PW的区域，但因为各配置布局如上所述地对应例如每25张划分的投料量而设置，所以即使在制品晶片PW的区域内也不限于全部由制品晶片PW填埋。因此在例如制品晶片PW的区域内未填充制品晶片PW时，在该制品晶片PW的区域的要补充的空间中补充伪晶片并进行热处理。在这种情况下的制品晶片PW的区域内的制品晶片及伪晶片的排列规则附加并记录在例如各配置布局中。在排列规则中存储有以下步骤：在例如制品晶片PW的区域内首先从上方进行制品晶片的移载，其后向产生于后下方侧的要补充的空间移载伪晶片并进行补充。

此处，先对配置布局(载置模式)与已述的处理方法(处理条件)的关系进行说明。如前所述，存储在处理方法内的温度目标值例如图9的T1～T3所示，相对于各加热器105(105a、105b、105c)单独设置。在灵活的批量模式下进行热处理时的各个输出比根据配置制品晶片的位置而变化，所以对于处理方法内的温度补正值，仅准备对应配置布局的形状(轮廓)的数量。若举具体例子加以说明时，虽然对于例如L25在图10中示出了上装入配置的布局，但除此之外若准备例如中装入、下装入的2种配置布局，则温度补正值ΔTa(参照图9)对应各配置布局而准备为3种(ΔTa1、ΔTa2、ΔTa3)。若更详细的说，如上所述，因为各温度补正值含有对应加热器105(105a、105b、105c)的3个参数，所以在一个处理方法中含有5(投料量的数量)×3(配置布局的数量)×3(加热器的分割数)＝45个与温度补正相关的参数。

伪晶片算出程序168是与CPU161一同构成补充张数算出机构的方框，用于在确定了例如每一批所使用的制品晶片的张数与对应该张数而选择的投料量之后，算出各个的差，确定向该投料量内所产生的要补充的空间要补充的伪晶片的张数。

接着，一边参照图11所示的工序图，一边对本实施方式的作用进行说明。最初，如步骤S1所示，进行处理方法的选择，该处理方法与对制品晶片进行热处理的内容对应，接着，在步骤S2，进行布局方法的选择。虽然布局方法如前所述地大致区分为全批量模式与灵活的批量模式，但在这里选择的布局方法若是全批量模式则进入步骤S3，若是灵活的批量模式则进入步骤S4，之后以各自的流程进行处理工序。

在全批量模式中，例如图8所示的方法B2以后所记载的那样，按照在所谓上装入、下装入的各方法中所记载的移载步骤，移载机构3首先向晶片舟127进行制品晶片的移载，其后在晶片舟127的剩余区域上进行伪晶片的补充，预先使晶片舟127一直处于满载状态。在使晶片舟127为满载的状态下，按照步骤S1中选择的处理方法来进行热处理。全批量模式虽然用于例如进行维修的情况，但在处理中使用也可以。

另一方面，在步骤S2选择的布局方法为灵活的批量模式时，在步骤S4进行对应制品晶片的张数的适当的投料量的选择。基于例如利用计数器163得到的制品晶片的张数计数值，或基于从前工序的控制部或上位计算机送出的与各载体内的制品晶片的张数值相关的信息，参照投料量表格进行投料量的确定，看之后要进行热处理的1批的制品晶片的张数是否适合例如L25～L150内的哪一投料量。具体地说，若例如前述张数计数值为40，则如图8所示地因为在26～50之间，投料量确定为L50。

以下，使用该计数值及投料量来继续说明时，在步骤S5，进行与投料量L50对应的配置布局的选择，其后算出要在投料量内补充几张的伪晶片(步骤S6)。需要补充的伪晶片张数的算出是利用对应投料量的制品晶片PW的配置区域的张数(制品基板的填充张数)与已掌握的制品晶片PW的张数的差而求得，因此在这里为50-40＝10张，移载机构103基于来自移载控制器131的控制信号，根据对应L50的前述布局，将40张的制品晶片及10张的伪晶片向晶片舟127内的区域PW(参照图10)进行移载(步骤S7)。

此时，在确定制品晶片PW的区域内的制品晶片PW与伪晶片DW的配置位置(顺序)时，参照附加并存储在例如L50的配置布局中的配置规则，基于该配置规则将制品晶片及伪晶片分别向规定的位置移载后，监控晶片MW移载到监控晶片MW的区域，伪晶片DW移载到伪晶片DW的区域。另外，如图10所示，例如L50中的监控晶片MW的张数为3张，在上端侧填充4张伪晶片DW(侧伪晶片)，在下端侧填充11张伪晶片(上侧外伪晶片2张、下侧侧伪晶片9张)，这样结束共计68张的移载之后，使舟升降机126上升，将晶片舟127搬入反应管141内。

在步骤S8，基于已选择完的处理方法使升温到规定的温度。此时，对于存储在处理方法中的各种温度设定值，进行对应于已选择的投料量和制品晶片的配置布局的补正，该制品晶片的配置布局对应于该投料量，其后，用相关补正值进行加热。举出具体例子来说明补正值的算出，例如加热器105(105a、105b、105c)的各自的温度目标值为T1、T2、T3，若由投料量L50选择的配置布局所对应的温度补正值为ΔTb(ΔL1、ΔL2、ΔL3)，则处理温度在加热器105a中为T1+ΔL1、在加热器105b中为T2+ΔL2、在加热器105c中为T3+ΔL3。各加热器105(105a、105b、105c)在前述处理温度下稳定时，向反应容器内以规定的流量供给规定的处理气体，并且进行排气以使达到规定的压力，在这样的状态下，通过维持加热状态来进行对晶片的热处理即成膜处理。

根据到目前为止所述的上述实施方式，在灵活的批量模式下，因为根据对应1批的制品晶片的张数的投料量来进行热处理，与通常在满载状态下进行热处理的全批量模式的情况相比，伪晶片的使用频率变低，晶片的移载所需要的时间也变短。因为能够自动地进行：对应制品晶片的张数的配置布局的选择；在该配置布局中产生要补充的空间(不足部分)时，进入该要补充的空间内的晶片张数的算出；利用晶片搬送机构移载制品晶片及前述算出张数部分的伪晶片的移载这一连串的动作，所以作业者的负担变小，并且处理量提高。

此外，在上述实施方式中，构成为，按照各配置布局而准备了谋求最优化的处理方法，以使不会产生制品晶片的各个配置布局的差，所以每一批所使用的制品晶片的张数无论怎样增减，使用者都能够得到均匀性高的制品组。

进而，在上述实施方式中，开始批量处理之前，能够不拘泥于制品晶片的张数而选择在晶片舟127上满载晶片进行处理的全批量模式与对应1批处理的制品晶片的张数而晶片舟127上移载的晶片的张数变化的灵活的批量模式，所以能够运用灵活的装置。此外，在例如维修时等所使用的全批量模式下，具有能够省去灵活的批量模式所需要的几个工序、快速地开始处理的优点。

此外，对于处理方法与配置布局(或投料量)的关系，在本实施方式中，虽然仅记载了处理时的温度目标值的补正，但也可对应例如配置布局或投料量的大小而使处理时的处理容器内的压力或处理气体流量或升温速度等变化。

进而，因为本实施方式在可自由选择配置布局方面有意义，所以伪晶片的配置位置不限定于制品晶片的上下端，例如可除了上下端之外，将伪晶片的区域还设在中央部。不配置监控晶片也可以。进而，本实施方式不限于成膜处理，也可适用于进行例如氧化处理或杂质的扩散处理的热处理装置、即所谓的氧化·扩散炉。

如上所述，根据本发明，相对于基板进行批量式热处理时，不拘泥于一批中所处理的基板张数的多少，能够进行均匀性高的处理，此外作业者的负担减轻，也能够谋求处理量的提高。

Claims (21)

1.一种热处理方法，其使用移载机构来将多个被处理体移载到被处理体保持件的保持部上，将移载有被处理体的被处理体保持件搬入反应容器内，在反应容器内对被处理体进行热处理，其特征在于，具备以下工序：

基于要处理的被处理体数量，来确定被处理体保持件内的被处理体的载置模式的工序；

基于该被处理体的载置模式，通过移载机构向被处理体保持件内移载被处理体的工序；

在确定被处理体保持件中的被处理体的载置模式时，基于下述被处理体数量范围，即，设定成与被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数相等的基准数量为最大值的被处理体数量范围，或者设定成比被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数少的基准数量为最大值的被处理体数量范围，来指定要处理的被处理体的数量所属的被处理体数量范围，对应于该已指定的被处理体数量范围来确定载置模式。

2.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，在对应于下述被处理体数量范围的载置模式中，即，该被处理体数量范围以比被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数的一半少的数量为最大值，在相互邻接载置的被处理体之间，存在至少一个部位以上的被设为空状态的保持部。

3.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，在处理比被处理体数量范围中的基准数量少的数量的被处理体的载置模式中，载置相对该基准数量所不足的数量的模拟被处理体或监控用被处理体。

4.如权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，在确定被处理体保持件中的被处理体的载置模式时，从预先存储了多个保持件中的被处理体的载置模式的布局存储部中，基于要处理的被处理体的数量来选择载置模式。

5.如权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，布局存储部存储包括填充被处理体的区域和填充了被处理体后的空置区域的载置模式。

6.如权利要求5所述的热处理方法，其特征在于，还具备以下工序：对已选择的载置模式中的要填充的被处理体的数量和要处理的被处理体的数量进行比较，基于该比较结果来计算出向填充被处理体的区域进行补充的模拟被处理体的补充张数。

7.如权利要求6所述的热处理方法，其特征在于，在被处理体的移载工序中，按照已选择的载置模式，通过移载机构将要处理的被处理体和计算出来的补充张数的模拟被处理体移载到被处理体保持件上。

8.如权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，还具备参照存储了多个投料量的投料量表格，基于要处理的被处理体的数量来确定投料量的工序，

选择载置模式的工序，其参照布局存储部，来进行与被确定的投料量相对应的载置模式的选择。

9.一种热处理装置，其特征在于，具备：

保持件，其具有保持被处理体的保持部，并被搬入反应容器内；

设在反应容器外周的加热机构；

将被处理体向被处理体保持件移载的移载机构；

控制装置，其基于要处理的被处理体的数量，来确定被处理体保持件内的被处理体的载置模式，并基于该载置模式来控制移载机构和加热机构。

10.如权利要求9所述的热处理装置，其特征在于，控制装置包括：载置模式存储部和CPU，载置模式存储部存储被处理体数量范围和与该被处理体数量范围相对应的载置模式，其中被处理体数量范围是以与被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数相等的基准数量为最大值的被处理体数量范围、或者被设定成比被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数少的基准数量为最大值的被处理体数量范围，CPU选定与要处理的被处理体的数量所属的被处理体数量范围相对应的载置模式。

11.如权利要求10所述的热处理装置，其特征在于，在对应于被处理体数量范围的载置模式中，在相互邻接载置的被处理体之间，存在至少一个部位以上的被设为空状态的保持部，其中，所述被处理体数量范围以比被处理体保持件中的被处理体的最大可能处理数的一半少的数量为最大值。

12.如权利要求10所述的热处理装置，其特征在于，控制装置具备：模式存储部，其包括要处理的被处理体的数量所属的被处理体数量范围和对应于该被处理体数量范围的载置模式；处理条件存储部，其包括对应于载置模式的处理条件；中央演算处理装置，其基于被处理体的数量从模式存储部选定载置模式并通过该被选定的载置模式来从处理条件存储部读出处理条件；移载机构动作控制部，其按照被选择的载置模式来载置包含模拟被处理体的方式来控制移载机构；加热机构动作控制部，以通过由中央演算处理装置读出的处理条件来对被处理体进行热处理的方式来控制加热机构。

13.如权利要求12所述的热处理装置，其特征在于，还具备：算出相对于被选择的载置模式中的基准数量所不足的被处理体的数量、并设定要使用的模拟被处理体的数量的模拟被处理体使用数量设定部。

14.如权利要求12所述的热处理装置，其特征在于，控制装置中的加热机构动作控制部，具有以下功能：以热处理气氛被划分为多个加热区域的反应容器内的各个加热区域被加热到对应于该加热区域所设定的处理温度的方式来控制加热机构。

15.如权利要求9所述的热处理装置，其特征在于，控制装置具备：布局存储部，存储了多个被处理体保持件内的被处理体的载置模式；布局选择机构，从存储在该布局存储部中的多个载置模式中选择对应于要处理的被处理体的张数的载置模式；移载控制部，基于由布局选择机构所选择的载置模式来控制移载机构，并使被处理体移载到保持件上。

16.如权利要求15所述的热处理装置，其特征在于，布局存储部存储包括填充被处理体的区域和填充了被处理体后的空置区域的载置模式。

17.如权利要求16所述的热处理装置，其特征在于，控制装置还具有：对要处理的被处理体的张数和由已选择的载置模式所确定的被处理体的填充张数进行比较、基于该比较结果来算出向填充被处理体的区域进行补充的模拟被处理体的补充张数的补充张数计算机构。

18.如权利要求15所述的热处理装置，其特征在于，控制装置还具备：包括多个投料量、并存储了1批中所处理的被处理体的张数与投料量的关系的投料量表格存储部，

布局选择机构，通过参照所述投料量表格存储部，来确定1批中要处理的被处理体的张数所属的投料量，并参照布局存储部来进行对应于该投料量的载置模式的选择。

19.如权利要求18所述的热处理装置，其特征在于，控制装置还具备：对已存储了热处理的参数和处理步骤的多个处理条件进行存储的处理方法存储部；从该处理方法存储部来选择处理条件的机构，

各处理方法的参数中的至少一个参数备有与各投料量相对应的值。

20.如权利要求19所述的热处理装置，其特征在于，所述处理方法存储部至少存储反应容器内的温度和气体流量作为参数。

21.如权利要求15所述的热处理装置，其特征在于，控制装置还具备布局方法选择机构，该机构存储全批量模式的布局方法及灵活的批量模式的布局方法，并且选择全批量模式的布局方法和灵活的批量模式的布局方法的任一个，所述全批量模式的布局方法不拘泥于1批中所要处理的被处理体的张数，在被处理体保持件上满载被处理体地进行热处理；所述灵活的批量模式的布局方法基于对应1批所要处理的被处理体的张数的配置布局来将被处理体移载到保持件上并进行热处理，

控制装置在通过布局方法选择机构而选择了灵活的批量模式时，通过布局选择机构来选择载置模式。

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