JP2000243702A

JP2000243702A - 半導体製造装置

Info

Publication number: JP2000243702A
Application number: JP11043179A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nakano; 稔中野; Masaaki Ueno; 正昭上野
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: JP4522507B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体製造においては、加熱炉内の温度条件
が極めて重要であるが、加熱炉内の温度が所望プロファ
イルではない場合、これに対処する手段が何ら講じられ
ていなかった。この発明の課題は、前記課題を解決する
装置の提供にある。【解決手段】加熱部５を備えた加熱炉内にウェハ７を
収納し、加熱炉内を所定の温度に加熱してウェハ７に処
理を施す半導体製造装置において、加熱炉内の温度を任
意の時点でその実測温度に維持することのできる手段を
備えた半導体製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、加熱炉を備えた
ＣＶＤ装置等の半導体製造装置に関し、とくに加熱炉の
温度制御の可能な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＣＶＤ装置等の半導体製造装置
にあっては、加熱炉にシリコンウェハ等の基板を収容
し、加熱炉内を所定の温度に加熱しつつ反応ガスを供給
して、基板上に薄膜を形成する。半導体製造において
は、加熱炉内の温度条件が極めて重要であり、この温度
制御の精度が品質に大きく影響する。しかしながら従来
は、加熱炉内の温度が所望の温度プロファイルではない
場合に、これに対処する手段が何ら講じられていなかっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、
（Ａ）オペレータが誤った温度設定をおこなった後に、
オペレータがその状態に気づいた時、一旦その状態に温
度を保持させる機構を有する半導体製造装置の提供にあ
る。なお、以下の記述において、半導体製造装置の加熱
炉の温度を任意の時点でその実測温度に維持すること
を、「実測温度ＨＯＬＤ」という。

【０００４】また別の目的は、（Ｂ）オペレータが、温
度実測値の異常に気づいた時、その状態を保持させるの
に使用できる半導体製造装置の提供にある。また別の目
的は、（Ｃ）温度過渡状態において、ある時点における
温度実測値を温度設定値に設定することにより、過渡温
度特性の調査を可能にすることのできる半導体製造装置
の提供にある。また別の目的は、（Ｄ）レシピ設定中
に、温度を保持する温度イベントを設定できる半導体製
造装置の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）は、次の構成によって達成
することができる。すなわちこの発明は、加熱炉内に処
理対象の基板を収納し、前記加熱炉内を所定の温度に加
熱して前記基板に処理を施す半導体製造装置において、
前記加熱炉内の温度を任意の時点でその実測温度に維持
することのできる手段を備えたことを特徴とする半導体
製造装置を提供するものである。

【０００６】またこの発明は、半導体製造装置を操作す
るオペレータの指示により実測温度を維持する前記の半
導体製造装置を提供するものである。

【０００７】またこの発明は、実測温度の維持が、レシ
ピ中のイベントに設定可能とされている前記の半導体製
造装置を提供するものである。

【０００８】（Ａ）の目的を達成する利点について説明
する。オペレータが誤った温度設定を行った後に、それ
に気付いて、例えば、元の温度設定値に実測温度を回復
させようとした時に、操作に手間取って時間を取られる
ことが想定される。その場合、操作に手間取って時間を
取られている間も、誤った温度設定値で加熱炉内は温度
制御されているわけで、例えば、＋５０℃、−５０℃の
温度上昇や、温度降下を引き起こしてしまい、その後元
の温度設定値に実測温度を回復させようとした時に、例
えば、３０分〜６０分もの無駄な時間を浪費してしま
う。オペレータが誤った温度設定を行ったと気付いた時
点で一旦実測温度ＨＯＬＤできる仕組みが在れば、その
機能を利用し、無駄な温度上昇や、温度降下を防止する
事ができる。

【０００９】（Ｂ）の目的を達成する利点について説明
する。何らかの要因により、温度実測値がオペレータの
意図しない状態であった時、その時点で一旦実測温度Ｈ
ＯＬＤできる仕組みが在れば、その機能を利用し、原因
の追求に役立てることができるし、また、安全上も有効
に働くことになる。例えば、半導体製造装置部品に異常
があって、設定温度になっていない場合には、実測温度
ＨＯＬＤすることはできない。このような場合には、加
熱炉内の温度グラフを観察して、半導体製造装置部品の
異常を確かめることができる。これとは別に、実測温度
ＨＯＬＤがなされている場合には、オペレータの操作ミ
スか、あるいはソフトバグの可能性が考えられる。

【００１０】（Ｃ）の目的を達成する利点について説明
する。例えば、ウェハのボートＵＰ時間（冷ウェハ挿入
時間）が２０分要する場合、一定の時間経過後に、一旦
実測温度ＨＯＬＤすれば、加熱炉における各温度制御ゾ
ーンの温度特性を観察できるようになる。得られた温度
特性をもとに、より良い温度制御アルゴリズムを開発す
ることができる。図２１は、加熱炉における各温度制御
ゾーンの温度特性の一例を説明するための図である。図
２１によれば、加熱炉内の温度が８００℃に上昇し、ボ
ートＵＰすると、約１００℃の温度降下が生じ、加熱炉
内は７００℃となる。そしてボートＵＰ後、一定時間経
過後に実測温度ＨＯＬＤした場合に（ＨＯＬＤ１〜ＨＯ
ＬＤ５）、温度のオーバーシュート量と、整定時間（ボ
ートＵＰ完了から温度安定するまでの時間）との関係を
把握することができ、加熱炉の温度特性を観察すること
ができる。なお、図２１に示したように、ボートＵＰ後
にＨＯＬＤ１〜ＨＯＬＤ５を行っても、ある程度の温度
降下は避けられず、図２１では加熱炉内がいずれも７０
０℃まで温度降下している。

【００１１】（Ｄ）の目的を達成する利点について説明
する。レシピ設定中に、一旦実測温度ＨＯＬＤできるイ
ベント設定が行えれば、例えば、アラーム機能と組み合
わせて、オペレータが期待しない温度実測値になった時
に、一旦実測温度ＨＯＬＤし、アラームブザーを鳴らす
ことができる。これとは別の利点として、ボートＵＰに
おける温度リカバリー時に、例えば、ボートＵＰ開始
後、５分後に温度実測値ＨＯＬＤを１分間実行し、温度
ランピングを、元の温度（例えば、８００℃）まで昇温
速度例えば５℃／分のように設定することにより、温度
設定するまでの時間を短縮することもできる。

【００１２】図２２は、ボートＵＰ時の温度過渡期にお
ける実測温度ＨＯＬＤの効果を説明するための図であ
る。図２２によれば、曲線４６は、この発明の装置の一
例であり、加熱炉内が８００℃に達してからボートＵＰ
開始すると、５分間温度降下し、その後１分間実測温度
ＨＯＬＤし、昇温速度５℃／分に設定し８００℃まで加
熱炉内の温度を回復させる。この発明の装置に一例によ
れば、曲線４６に示したように迅速に加熱炉内の温度が
８００℃に回復している。

【００１３】これに対し、実測温度ＨＯＬＤや昇温動作
を全く行わない曲線４７では、整定時間、すなわちボー
トＵＰ完了から温度安定するまでの時間が長く、しかも
温度の変化の度合いも大きい。また、実測温度ＨＯＬＤ
を行わず、ボートＵＰ開始５分後に昇温速度５℃／分に
設定した場合（曲線４８）は、曲線４７より優れた整定
時間を示しているものの、この発明の装置のそれよりも
劣っている。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は実施の形態における半導体
製造装置を示す全体構成図である。図１において、加熱
部（ヒータ）５内には、筒状の反応管８が立設され、こ
の反応管８内に加熱物保持部であるボート６が複数の加
熱物であるウェハ７を搭載して挿入されている。

【００１５】ヒータ５の外周側壁には、ヒータ５内を上
部よりＵゾーン、ＣＵゾーン、ＣＬゾーン、Ｌゾーンの
４ゾーンに分けて各ゾーンを加熱する発熱部１１、１
２、１３、１４が設けられ、また、各発熱部に対向する
加熱部５の外周側壁には、各ゾーンの温度を検出するＵ
ゾーンの温度検出熱電対１、ＣＵゾーンの温度検出熱電
対２、ＣＬゾーンの温度検出熱電対３、Ｌゾーンの温度
検出熱電対４が設けられている。ボート６は、その下部
にキャップ９が設けられ、このキャップ端部がエレベー
タ１０に支持されている。

【００１６】発熱部１１、１２、１３、１４には、それ
ぞれ電力ケーブル１５、１６、１７、１８が図示しない
電源よりブレーカ２３を介して接続されている。各電力
ケーブル１５、１６、１７、１８には、それぞれ電力制
御用のサイリスタ１９、２０、２１、２２が設けられて
いる。これらサイリスタ１９〜２２は温度調節器２５の
出力側に接続されている。温度調節器２５の入力側には
熱電対１〜４の出力部が接続されている。また、温度調
節器２５は上位コントローラ２６に接続されている。

【００１７】以上の構成において、温度調節器２５は熱
電対１〜４から温度を読み取り、制御演算を行い、ヒー
タ出力値を決定し、サイリスタ１９〜２２を制御し、こ
れにより、電力ケーブル１５〜１８により供給される各
ゾーンのヒータ１１〜１４への電力供給を制御する。ウ
ェハ７はボート６によって保持され、エレベータ１０に
よって反応管８内に挿入される。キャップ９は熱保持の
為に使われる。上位コントローラ２６は、温度調節器２
５及び、その他の図示しないガスコントローラ、メカコ
ントローラ、圧力コントローラ等を通信接続し、プロセ
スイベント制御を行う。

【００１８】上位コントローラ２６は、後で詳述する
が、温度調節器２５が温度制御に使用する、温度ＰＩＤ
テーブルの作成機能を持ち、温度ＰＩＤテーブルを温度
調節器２５にダウンロードする。上位コントローラ２６
はイベント制御によって、温度ＰＩＤテーブルの中のＰ
ＩＤテーブル番号を指定する。温度調節器２５は、上位
コントローラ２６からダウンロードされた温度ＰＩＤテ
ーブルの中の、指定されたＰＩＤテーブル番号のＰＩＤ
定数を使って、ＰＩＤ制御演算を行い、炉内温度を制御
する。

【００１９】図２は温度調節器の詳細を示すブロック図
である。温度調節器２５は、ＣＰＵ２５０、メモリ（プ
ログラム用）２５１、メモリ（ワーク用）２５２、ＡＤ
コンバータ（熱電対用）２５３、ＭＵＸ（マルチプレク
サ熱電対用）２５４、上位コントローラ２６との通信に
使う通信制御ユニット２５６より構成され、サイリスタ
点弧パルス、インターロック信号を必要に応じて発生さ
せる。

【００２０】温度調節器２５は、ＰＢ、Ｉ、Ｄを定数と
して、次に示すＰＩＤ演算を行う。偏差＝設定温度値−実測温度値ＰＩＤ出力値＝Ｐ出力値＋Ｉ出力値＋Ｄ出力値Ｐ出力値＝１００×偏差÷ＰＢＩ出力値＝１００÷ＰＢ÷Ｉ×偏差時間積分値Ｄ出力値＝１００÷ＰＢ×Ｄ×偏差時間微分値

【００２１】図３は上位コントローラの詳細を示すブロ
ック図である。上位コントローラ２６は、ＣＰＵ２６
０、メモリ（プログラム用）２６１、メモリ（ワーク
用）２６２、外部記憶ユニット２６３、表示制御ユニッ
ト２６４、表示機器２６５、通信制御ユニット２６６よ
り構成され、インターロック信号を必要に応じて発生さ
せる。

【００２２】上位コントローラ２６は、温度調節器２５
が温度制御に使用する温度ＰＩＤテーブルの作成機能を
持ち、温度ＰＩＤテーブルを温度調節器２５にダウンロ
ードする。また、上位コントローラ２６はレシピのイベ
ント制御によって、温度設定値を指定する。あるいは、
マニュアル操作により、温度設定値を指定する。あるい
は、実測温度ＨＯＬＤキー押下のみで、温度設定値を指
定する。

【００２３】上述のように、本発明の目的の一つは、
（Ａ）オペレータが誤った温度設定をおこなった後に、
オペレータがその状態に気づいた時、一旦その状態に温
度を保持させる機構を有する半導体製造装置の提供にあ
る。

【００２４】（Ａ）の目的を達成する利点は、オペレー
タが誤った温度設定をおこなった後に、それに気づい
て、例えば、元の温度設定値に、実測温度を回復させよ
うとした時に、操作に手間取って時間をとられる事が想
定される。その場合、操作に手間取って時間を取られて
いる間も、誤った温度設定値で温度制御されているわけ
で、例えば、＋５０℃、−５０℃の温度上昇や、温度降
下を引き起こしてしまい、その後、元の温度設定値に実
測温度を回復させようとした時に、例えば、３０分〜６
０分もの無駄な時間を浪費してしまう。オペレータが気
づいた時点で、一旦実測温度ＨＯＬＤできる仕組みが在
れば、その機能を利用し、無駄な温度上昇や温度降下を
防止する事ができる。

【００２５】図４は、オペレータが期待するランプダウ
ン温度履歴を示す図である。図４によれば、温度設定値
２７と温度実測値２８とがほぼ一致しており理想的な曲
線を描いている。

【００２６】図５は、オペレータが期待しなかった温度
履歴を示す図である。図５によれば温度設定値２９に示
すようにオペレータが誤ったランプダウン指示を行い
（５００℃設定のみ、５℃／分降下設定忘れ）、温度実
測値３０も５００℃まで降下している。

【００２７】図６は、オペレータが誤設定に気付いて、
元の温度設定に戻したときの温度履歴を示す図である。
温度設定値３１に示されるように、ある時点で誤ったラ
ンプダウン指示を行い温度設定値３１が８００℃から５
００℃に変更されている。誤設定に気付いた後、温度設
定値３１を８００℃に変更しているが、温度実測値３２
は設定値の８００℃になるまでの回復時間が長くなって
いる。

【００２８】図７は、オペレータが誤設定に気付いて、
ＨＯＬＤ設定後、元の温度設定に戻したときの温度履歴
を示す図である。図７の例では、誤って、温度設定値３
３で示すように５００℃設定のみでランプレート５℃／
分を設定し忘れ、途中で気づき、すぐに、後述の図１２
に示すオペレータ画面中の実測温度ＨＯＬＤボタンを押
し、その後、マニュアルボタンを押して、８００℃温度
設定値を含むマニュアル設定項目をすべて入力し、設定
する事により、温度回復させた例である。実測温度ＨＯ
ＬＤの機能の効果で、温度実測値３４に示されるよう
に、無駄な温度降下を防いでいる。なお、ＨＯＬＤ設定
時点までの温度実測値３５は、温度実測値３４と同じ線
上にある。

【００２９】すなわち実測温度ＨＯＬＤの動作をしなか
った場合は、温度実測値３５に示されるよいうに、８０
０℃に再設定したとしても、温度安定までに長い時間が
かかっているが、実測温度ＨＯＬＤの動作をした場合
は、同じタイミングで８００℃に設定したとしても、温
度下降が少なかった分、温度安定するまでの時間も大き
く短縮されている。

【００３０】また本発明の別の目的は、（Ｂ）オペレー
タが、温度実測値の異常に気づいた時、その状態を保持
させるのに使用できる半導体製造装置の提供にある。
（Ｂ）の目的を達成する利点は、何らかの要因により、
温度実測値がオペレータの意図しない状態であった時、
その時点で一旦実測温度ＨＯＬＤできる仕組みが在れ
ば、その機能を利用し、原因の追求に役立てることがで
きるし、また、安全上も有効に働くことになる。すなわ
ち、半導体製造装置部品に異常があって、設定温度にな
っていない場合には、実測温度ＨＯＬＤすることはでき
ない。このような場合には、加熱炉内の温度グラフを観
察して、半導体製造装置部品の異常を確かめることがで
きる。これとは別に、実測温度ＨＯＬＤがなされている
場合には、オペレータの操作ミスか、あるいはソフトバ
グの可能性が考えられる。

【００３１】図８は、オペレータが異常温度状態に気付
いて、実測温度ＨＯＬＤしたときの温度実測値を示す図
である。図８では、オペレータが８００℃に温度設定
後、意図しない温度上昇（破線３６）または温度低下
（破線３７）が生じた場合、ある時点で実測温度ＨＯＬ
Ｄすれば（ＨＯＬＤ設定）、実測温度ＨＯＬＤされてい
る間は、急激な温度の上昇または低下が生じることな
く、その原因の追求に時間を費やすことができる。

【００３２】本発明の別の目的は、（Ｃ）温度過渡状態
において、ある時点における温度実測値を温度設定値に
設定することにより、過渡温度特性の調査を可能にする
ことのできる半導体製造装置の提供にある。（Ｃ）の目
的を達成する利点は、例えば、ウェハのボートＵＰ時間
が２０分要するとすると、途中１０分経過後に、一旦実
測温度ＨＯＬＤすれば、加熱炉における各温度制御ゾー
ンの温度特性を観察できるようになる。得られた温度特
性をもとに、より良い温度制御アルゴリズムを開発する
ことができることである。

【００３３】図９は、実測温度ＨＯＬＤの設定による、
温度特性の調査の結果を示す図である。図９によれば、
温度設定値３８に示すように設定温度を８００℃にし、
ボートＵＰしたときには、温度実測値３９のように当然
の如く加熱炉内温度は低下するが、ある時点でＨＯＬＤ
設定すると、温度実測値４０に示されるように加熱炉内
の温度プロファイルを把握することができ、これをもと
にしてより良い温度制御アルゴリズムを開発することが
できる。

【００３４】また本発明の別の目的は、（Ｄ）レシピ設
定中に、温度を保持する温度イベントを設定できる半導
体製造装置の提供にある。（Ｄ）の目的を達成する利点
は、レシピ設定中に、一旦実測温度ＨＯＬＤできるイベ
ント設定が行えれば、例えば、アラーム機能と組み合わ
せて、オペレータが期待しない温度実測値になった時
に、一旦実測温度ＨＯＬＤし、アラームブザーを鳴らす
ことができる。

【００３５】ボートＵＰにおける温度リカバリー時に、
例えば、ボートＵＰ開始後、５分後に温度実測値ＨＯＬ
Ｄを１分間実行し、温度ランピングを、元の温度、例え
ば、８００℃、５℃／分のように設定する事により、温
度設定するまでの時間を短縮することもできる。

【００３６】図１０は、レシピ中のアラームイベントし
てのＨＯＬＤ設定を説明するための図である。図１０に
よれば、プロセスレシピＲＵＮした後、オペレータの期
待しない温度実測値４１、４２になったときに、温度ア
ラーム上限または温度アラーム下限時にＨＯＬＤ設定さ
れ、その間は、急激な温度の上昇または低下が生じるこ
となく、その原因の追求に時間を費やすことができる。

【００３７】図１１は、実測温度ＨＯＬＤ機能使用時の
関連図を示す。プロセスレシピ１０１には、１０２に示
すように温度イベント「１」、温度イベント「２」、温
度イベント「３」、温度イベント「４」が定義してあ
り、例えば温度イベント「１」では、各ゾーン毎の温度
設定値を定義し、温度イベント「３」では実測温度ＨＯ
ＬＤを定義しており、例えばこれらはオペレータ画面の
キー１００の押下により操作することができる。

【００３８】また、オペレータ画面のマニュアルキー１
０３押下により、マニュアル温度設定において１０４に
示すように各ゾーン毎の温度設定値を定義することもで
きる。さらに、オペレータ画面のマニュアル実測温度Ｈ
ＯＬＤキー１０５押下により、マニュアル温度設定にお
いて１０６に示すように実測温度ＨＯＬＤを定義するこ
ともできる。

【００３９】アラームテーブル１０７は、温度設定値＋
上限を超えた時、或いは、温度設定値−下限を下回った
時のアラーム処理として、実測温度ＨＯＬＤを定義でき
ることを示している。実測温度ＨＯＬＤ機能を果たす為
に、温度調節器２５により測定された温度実測値２５７
が温調アップロードされ内部メモリー１０８内に蓄積さ
れる。なお、１０９に示すようにアラームテーブル限界
値を超えた時、あるいは直接の実測温度ＨＯＬＤ指定の
時、温度実測値は温度設定値に設定される。

【００４０】次にアップロードされた温度実測値は、内
部メモリーの温度設定値１１０に格納する。そして、こ
の温度設定値を、通信回線を通じて温度調節器２５に温
調ダウンロードする。温度調節器２５は、この温度設定
値を使い、ＰＩＤ演算制御を行う。温度調節器２５が熱
電対より得た温度実測値は、通信回線を通して上位コン
トローラ２６に送られ、温度実測値として内部メモリー
内に更新蓄積される。

【００４１】図１２は、上位コントローラのオペレータ
画面を示す図である。画面エリアは、システム状態エリ
ア４３、選択状態表示エリア４４、コマンド操作エリア
４５に分割され、システム状態エリア４３には、主とし
て、アラーム状態を表示し、選択状態表示エリア４４に
は、コマンド操作によって選択された、温度状態などを
表示する。コマンド操作エリア４５には、レシピＲＵＮ
４５１や、マニュアル４５２等の操作ボタンが配置され
る。

【００４２】図１３は、上位コントローラのオペレータ
画面を示す別の図である。画面エリアは、システム状態
エリア４３、選択状態表示エリア４４、コマンド操作エ
リア４５に分割され、システム状態エリア４３には、主
として、アラーム状態を表示の他に、緊急の操作ボタン
４３１が配置される。選択状態表示エリア４４には、コ
マンド操作によって選択された、温度状態などを表示す
る。コマンド操作エリア４５には、レシピＲＵＮ４５１
や、マニュアル４５２等の操作ボタンが配置される。緊
急ボタン４３１を押下すると、緊急時に処理すべきコマ
ンドボタンを並べたサブメニューが表示される。サブメ
ニュー中には、温度実測値ＨＯＬＤボタン４３２が配置
される。通常、よく使用されるコマンド操作エリアに、
緊急ボタン４３１がある事により、誤操作が懸念される
為、別の領域、例えば、システム状態エリア４３の末端
部等に配置されるのが望ましい。

【００４３】図１４は、上位コントローラのイベント切
り替え監視処理フローチャートであり、図１１の説明を
フローチャート化したものである。まず、ステップＳ１
において、イベント切り替え監視処理が開始されると、
ステップＳ２に進み、ここでレシピ温度切り替え時間指
示があるか否かを判定する。指示があった場合は、ステ
ップＳ３に進み、ここで実測温度ＨＯＬＤ指定があるか
否かを判定する。指定がある場合は、ステップＳ４に進
み実測温度ＨＯＬＤがセットされる。指定がなかった場
合は、ステップＳ５に進み温度設定値が設定される。

【００４４】次にステップＳ６に進み、マニュアル温度
イベント切り替えを行うか否かを判定し、切り替えする
と判定された場合はステップＳ７に進み、ここでも実測
温度ＨＯＬＤ指定があるか否かを判定する。指定がある
場合は、ステップＳ８に進み実測温度ＨＯＬＤがセット
される。指定がなかった場合は、ステップＳ９に進み温
度設定値が設定される。次にステップＳ１０に進み温度
アラーム監視処理が行われ、ステップＳ１１で処理を終
了する。

【００４５】図１５は、上位コントローラの温度アラー
ム監視処理フローチャートであり、図１１の説明をフロ
ーチャート化したものである。まず、ステップＳ１２に
おいて、温度アラーム監視処理が開始されると、ステッ
プＳ１３に進み、ここで温度実測値が温度設定値＋上限
値を超えるか否かを判定する。温度実測値が温度設定値
＋上限値を超える場合は、ステップＳ１４に進み、アラ
ーム処理が実測温度ＨＯＬＤか否かを判定し、そのよう
に設定されている場合にはステップＳ１５において実測
温度ＨＯＬＤ処理が行われ、ステップＳ１６において処
理を終了する。

【００４６】一方、ステップＳ１３で温度実測値が温度
設定値＋上限値を超えないと判定された場合は、ステッ
プＳ１７に進み、温度実測値が温度設定値−下限値を下
回るか否かを判定する。下回ると判定された場合は、ス
テップＳ１４に進み、下回らないと判定された場合はス
テップＳ１６に進んで処理を終了する。

【００４７】図１６は、上位コントローラの温度実測値
ＨＯＬＤ処理フローチャートであり、図１１の説明をフ
ローチャート化したものである。まず、ステップＳ１９
において、実測温度ＨＯＬＤ処理が開始されると、ステ
ップＳ２０に進み、ここで各チャンネルの実測温度を、
各チャンネルの設定温度にセットする。次にステップＳ
２１で設定温度を通信回線を通して温度調節器に送り、
ステップＳ２２で処理を終了する。

【００４８】図１７は、温度調節器の電文受信割り込み
フローチャートである。上位コントローラから受信した
設定温度電文を、内部メモリのテーブルにセットする。
ステップＳ２３において、通信電文受信処理が開始され
ると、ステップＳ２４において、受信電文が設定温度で
あるか否かが判定され、設定温度であった場合は、ステ
ップＳ２５において、設定温度を内部メモリに格納し、
ステップＳ２６で処理を終了する。なお、ステップＳ２
４において、受信電文が設定温度ではないと判定された
場合は、ステップＳ２６に進み処理を終了する。

【００４９】図１８は、温度調節器のメイン処理フロー
チャートである。この処理は、電源ＯＦＦするまで、永
久ループルーチンである。ステップＳ２７で温度調節器
の処理が開示されると、ステップＳ２８において内部メ
モリ格納の温度設定値を用い、制御演算を行い、ヒータ
出力値を算出する。次にステップＳ２９において制御演
算結果のヒータ出力値に対応した、サイリスタゲートパ
ルス信号が出され、ステップＳ３０において、温度を検
知して、検知した温度を上位コントローラに通知し、以
降同じ処理が繰り返される。

【００５０】図１９は、上位コントローラの電文受信割
り込みフローチャートである。内部メモリに、各ゾーン
の受信した温度実測値をセットする。ステップＳ３１に
おいて、上位コントローラの電文受信処理が開始される
と、ステップＳ３２において、受信電文が温度であるか
否かが判定され、温度であった場合は、ステップＳ３３
において、受信した温度実測値を内部メモリにセット
し、ステップＳ３４で処理を終了する。なお、ステップ
Ｓ３２において、受信電文が温度ではないと判定された
場合は、ステップＳ３４に進み処理を終了する。

【００５１】図２０は、上位コントローラのメイン処理
フローチャートである。この処理は、電源ＯＦＦするま
で、永久ループルーチンである。ステップＳ３５で上位
コントローラの処理が開示されると、ステップＳ３６に
おいてイベント切り替え監視処理が開始され、以降同じ
処理が繰り返される。

【００５２】

【発明の効果】この発明によれば、加熱炉内に処理対象
の基板を収納し、前記加熱炉内を所定の温度に加熱して
前記基板に処理を施す半導体製造装置において、前記加
熱炉内の温度を任意の時点でその実測温度に維持（実測
温度ＨＯＬＤ）することのできる手段を備えているの
で、オペレータが誤った温度設定を行った場合でも、無
駄な温度上昇や、温度降下を防止する事ができる。

【００５３】またこの発明によれば、前記の半導体製造
装置においてオペレータの指示により実測温度ＨＯＬＤ
が可能であるので、何らかの要因により、温度実測値が
オペレータの意図しない状態であった時、その原因の追
求が容易であり、また、歩留まりの向上にも役立つ。さ
らに加熱炉における各温度制御ゾーンの温度特性を観察
できるようになり、得られた温度特性をもとに、より良
い温度制御アルゴリズムを開発することができる。

【００５４】さらにこの発明のよれば、前記の半導体製
造装置において、実測温度の維持が、レシピ中のイベン
トに設定可能とされているので、例えば、アラーム機能
と組み合わせて、オペレータが期待しない温度実測値に
なった時に、一旦実測温度ＨＯＬＤし、アラームブザー
を鳴らすことができ、さらに、ボートＵＰによる温度降
下を迅速に回復することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態における半導体製造装置を示す全体
構成図である。

【図２】温度調節器の詳細を示すブロック図である。

【図３】上位コントローラの詳細を示すブロック図であ
る。

【図４】オペレータが期待するランプダウン温度履歴を
示す図である。

【図５】オペレータが期待しなかった温度履歴を示す図
である。

【図６】オペレータが誤設定に気付いて、元の温度設定
に戻したときの温度履歴を示す図である。

【図７】オペレータが誤設定に気付いて、ＨＯＬＤ設定
後、元の温度設定に戻したときの温度履歴を示す図であ
る。

【図８】オペレータが異常温度状態に気付いて、実測温
度ＨＯＬＤしたときの温度実測値を示す図である。

【図９】実測温度ＨＯＬＤの設定による、温度特性の調
査の結果を示す図である。

【図１０】レシピ中のアラームイベントしてのＨＯＬＤ
設定を説明するための図である。

【図１１】実測温度ＨＯＬＤ機能使用時の関連図であ
る。

【図１２】上位コントローラのオペレータ画面を示す図
である。

【図１３】上位コントローラのオペレータ画面を示す別
の図である。

【図１４】上位コントローラのイベント切り替え監視処
理フローチャートである。

【図１５】上位コントローラの温度アラーム監視処理フ
ローチャートである。

【図１６】上位コントローラの温度実測値ＨＯＬＤ処理
フローチャートである。

【図１７】温度調節器の電文受信割り込みフローチャー
トである。

【図１８】温度調節器のメインフ処理ローチャートであ
る。

【図１９】上位コントローラの電文受信割り込みフロー
チャートである。

【図２０】上位コントローラのメイン処理フローチャー
トである。

【図２１】加熱炉における各温度制御ゾーンの温度特性
の一例を説明するための図である。

【図２２】ボートＵＰ時の温度過渡期における実測温度
ＨＯＬＤの効果を説明するための図である。

【符号の説明】

１，２，３，４熱電対５加熱部（ヒータ）６ボート７ウェハ８反応管１１，１２，１３，１４発熱部１９，２０，２１，２２サイリスタ２５温度調節器２６上位コントローラ４３システム状態表示エリア４４選択状態表示エリア４５コマンド操作エリア１０１プロセスレシピ１０２温度イベント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱炉内に処理対象の基板を収納し、前
記加熱炉内を所定の温度に加熱して前記基板に処理を施
す半導体製造装置において、前記加熱炉内の温度を任意
の時点でその実測温度に維持することのできる手段を備
えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】半導体製造装置を操作するオペレータの
指示により実測温度を維持する請求項１に記載の半導体
製造装置。
【請求項３】実測温度の維持が、レシピ中のイベント
に設定可能とされている請求項１に記載の半導体製造装
置。