JP2010093182A - 半導体製造装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハ面内のバラツキ抑制および歩留まり向上を実現することができる半導体製造装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】情報収集部１０２は、複数枚の被処理ウェーハのそれぞれについて、処理前のウェーハ状態を取得する。また、処理済のウェーハに対するウェーハ状態の測定結果に基づいて、処理位置ごとに、処理によるウェーハ状態の変動量を取得する。加工結果レベル演算部１０４は、上記処理前のウェーハ状態と上記ウェーハ状態の変動量とに基づいて、被処理ウェーハが各処理位置においてそれぞれ処理された場合の処理後のウェーハ状態を、被処理ウェーハと処理位置の組み合わせごとに算出し、当該ウェーハ状態に対してレベル付けを行う。処理位置決定部１０５は、当該レベル付けの結果に基づいて、被処理ウェーハの中から処理を実施するウェーハを決定するとともに、当該ウェーハの処理を実施する処理位置を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造装置およびその制御方法に関し、特に、複数枚のウェーハに対して同時に処理を実施する熱処理炉を備える半導体製造装置およびその制御方法に関する。

半導体集積回路装置（以下、半導体装置という。）の製造工程で使用される製造装置（以下、半導体製造装置という。）として、一度に複数枚のウェーハを処理室に収容して、複数枚のウェーハを同時に処理するバッチ式の装置が知られている。この種の半導体製造装置は、例えば、酸化工程、成膜工程、拡散工程等の半導体装置の製造工程において広く使用されている。

近年、半導体装置のパターン寸法の微細化に伴い、バッチ式の半導体製造装置においても、制御性や再現性の向上が求められている。例えば、バッチ式半導体製造装置の１種である熱処理炉を備える半導体製造装置では、熱処理炉内部全体の温度を均一に制御することにより、熱処理炉内部に収容された各ウェーハに対する処理の制御性や再現性の向上が試みられている（例えば、特許文献１等参照。）。
特開２００６−２１０７６８号公報

上述の熱処理炉を備える半導体製造装置では、装置内部の温度分布を制御する温度パラメータを変更し、熱処理炉内部全体の温度を均一にする。これにより、熱処理炉内の全ての処理ウェーハの、膜厚、面内バラツキ（面内均一性）、その他の歩留まり低下要因（パーティクル等）等を制御している。すなわち、熱処理炉を備える半導体製造装置では、ウェーハ単位の膜厚、面内均一性、パーティクル等については考慮されていない。そのため、処理後の個々のウェーハでは、膜厚、面内均一性、パーティクル等を十分に抑制されない状況が発生し、特に、近年のパターンの微細化が進行した半導体装置では、歩留まり低下として顕在化するようになっている。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するために提案されたものであって、熱処理炉内の個々のウェーハ面内のバラツキ抑制および歩留まり向上を実現することができる半導体製造装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、複数枚のウェーハを同時に処理する熱処理炉を備える半導体製造装置を前提としている。そして、本発明に係る半導体製造装置は、情報収集部と、加工結果レベル演算部と、処理位置決定部と、装置制御部とを備える。情報収集部は、半導体製造装置内に格納されている複数枚の被処理ウェーハのそれぞれについて、当該半導体製造装置による処理が実施される前のウェーハ状態を取得する。また、情報収集部は、半導体製造装置により既に処理が実施されたウェーハに対するウェーハ状態の測定結果に基づいて、上記半導体製造装置において処理を実施した際の上記ウェーハ状態の変動量を、熱処理炉内の処理位置ごとに取得する。加工結果レベル演算部は、上記処理前のウェーハ状態と上記処理位置ごとに取得されたウェーハ状態の変動量とに基づいて、上記複数枚の被処理ウェーハが上記各処理位置においてそれぞれ処理された場合の処理後のウェーハ状態を、上記被処理ウェーハと上記処理位置の組み合わせごとに算出する。また、加工結果レベル演算部は、算出された処理後のウェーハ状態に基づいて、上記被処理ウェーハと上記処理位置の組み合わせに対してレベル付けを行う。処理位置決定部は、当該レベル付けの結果に基づいて、上記複数枚の被処理ウェーハの中から処理を実施するウェーハを決定するとともに、当該ウェーハの処理を実施する熱処理炉内の処理位置を決定する。装置制御部は、処理位置決定部の決定にしたがって、被処理ウェーハを熱処理炉内の処理位置に配置し、処理を実行する。

この半導体製造装置において、上記情報収集部は、一部の処理位置おいて処理が実施された複数のウェーハに対する測定結果から、当該一部の処理位置のそれぞれにおける変動量を取得する構成でもよい。この場合、加工結果演算部が、情報収集部により取得された変動量に基づいて、熱処理炉内の他の処理位置における変動量を算出する。なお、上記ウェーハ状態は、例えば、膜厚、当該膜厚の面内均一性およびパーティクル数とすることができる。

一方、他の観点では、本発明は、複数枚のウェーハを同時に処理する熱処理炉を備える半導体製造装置の制御方法を提供することができる。すなわち、本発明に係る半導体製造装置の制御方法では、まず、半導体製造装置内に格納されている複数枚の被処理ウェーハのそれぞれについて、当該半導体製造装置による加工が実施される前のウェーハ状態が取得される。また、当該半導体製造装置により既に処理が実施されたウェーハに対するウェーハ状態の測定結果に基づいて、上記半導体製造装置において処理を実施した際のウェーハ状態の変動量が、上記熱処理炉内の処理位置ごとに取得される。次いで、処理前のウェーハ状態と上記処理位置ごとに取得されたウェーハ状態の変動量とに基づいて、上記複数枚の被処理ウェーハが上記各処理位置においてそれぞれ処理された場合の処理後のウェーハ状態が、上記被処理ウェーハと上記処理位置の組み合わせごとに算出される。当該算出された処理後のウェーハ状態に基づいて、上記被処理ウェーハと上記処理位置の組み合わせに対してレベル付けが行われる。このレベル付けの結果に基づいて、上記複数枚の被処理ウェーハの中から処理を実施するウェーハが決定され、当該ウェーハの処理を実施する上記熱処理炉内の処理位置が決定される。そして、当該決定にしたがって、被処理ウェーハの処理が実施される。

本発明によれば、処理されたウェーハの膜厚、面内均一性、パーティクル等の測定結果と処理を行った処理位置の情報に基づいて処理結果が予測され、当該処理結果から、熱処理炉装置における被処理ウェーハおよび当該ウェーハの処理可能位置が決定される。その結果、ウェーハ面内のバラツキ防止と、歩留まり向上を実現できるとともに、処理枚数を最大化する配置を行うことで、装置の稼働率低下を最低限に抑えることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図表を参照しながら説明する。以下の実施形態では、熱処理炉を備える半導体製造装置の一種である熱処理炉装置の事例により本発明を具体化している。

図１は、本発明の一実施形態に係る熱処理炉装置および当該熱処理炉装置が配置される半導体装置の製造ラインを示す概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の熱処理炉装置１００は、複数の半導体製造装置を含む半導体製造ライン１１４に配置されている。当該半導体製造ライン１１４は、熱処理炉装置１００を含む複数の半導体製造装置の他に、ソーター１１７、搬送制御装置１１６、ロット保管棚１１８および上位ホストコンピュータ１１３を備える。ソーター１１７は、半導体製造ライン１１４に投入された各ロットの搬送順や、搬送先となる半導体製造装置を決定する。搬送制御部１１６は、ソーター１１７の決定にしたがって、半導体製造ライン１１４に配置された半導体製造装置間でのロット搬送を制御する。ロット保管棚１１８は、半導体製造ライン１１４に投入されたロットのうち、半導体製造装置に直ちに搬入することができないロット等を一時的に保管する。上位ホストコンピュータ１１３は、半導体製造ライン１１４に投入されたロットの進捗を管理する。なお、上位ホストコンピュータ１１３は、公知の生産実行システム（ＭＥＳ：Manufacturing Execution System）等であり、各半導体製造装置においてロットに対して実行された処理や検査の結果が格納されている。

熱処理炉装置１００を含む半導体製造装置、搬送制御装置１１６、ソーター１１７、ロット保管棚１１８、上位ホストコンピュータ１１３等の半導体製造ライン１１４に属する各装置は、ネットワーク回線１１９を解して相互に接続されており、データや動作指示といった情報の送受信を相互に行うことが可能となるよう構成されている。

一般に、半導体製造ライン１１４には、熱処理炉装置１００を含む半導体製造装置が複数台存在するが、図１では、熱処理炉装置１００と１の他の半導体製造装置１１５のみを記載し、それ以外の半導体製造装置の記載を省略している。

ここで、熱処理炉装置１００の具体的な構成について簡単に説明する。図２は、熱処理炉装置１００の要部構成を示す図である。なお、本実施形態の熱処理炉装置１００は、熱処理炉内で複数枚のウェーハに対して同時に成膜を行うバッチ式の成膜装置である。

図２に示すように、熱処理炉装置１００は、鉛直方向の軸心を有する円筒状の石英製あるいは炭化シリコン（ＳｉＣ）製のアウターチューブ３を備える。アウターチューブ３内部には、鉛直方向に軸心を有する円筒状の石英製のインナーチューブ２が収納されている。インナーチューブ２は両端が開放端になっており、下端がアウターチューブ３に支持されている。

アウターチューブ３は下端のみが開放端になっており、当該開放端を通じて複数のウェーハ１が搭載されたボート４が搬入出される。ボート４は、石英あるいはＳｉＣ等からなり、水平を保った状態で処理対象のウェーハを鉛直方向に一定の間隔で支持する。ボート４はアウターチューブ３の開放端を閉塞するキャップ（図示せず）に支持されており、キャップと一体になってアウターチューブ３から出し入れされる。なお、キャップおよびアウターチューブ３により気密された空間が熱処理炉を構成している。

インナーチューブ２下端より下方のアウターチューブ３の側面にはガス導入管８が接続されている。ガス導入管８によりインナーチューブ２内に導入されたプロセスガスやパージガスは、インナーチューブ２の内側を下端側から上端側へ流れ、インナーチューブ２の上端からアウターチューブ３とインナーチューブ２との間の空間を経由して真空ポンプ２２に接続された排気管２１に排出される。真空ポンプ２２の上流側には、排気管２１の排気能力を調整する圧力制御部１０が配置されている。圧力制御部１０は、圧力制御部１０とアウターチューブ３との間に配置された圧力測定部９により計測された圧力値が所定圧力となる状態に排気能力を調整する。圧力制御部１０は、例えば、バタフライバルブやガスバラスト等により構成することができる。

アウターチューブ３の外周には、熱処理炉内を加熱する環状の抵抗加熱ヒータ５が複数配置されている。なお、熱処理炉の加熱には、抵抗加熱ヒータに限らず、任意の熱源を使用することができる。ヒータ５は、アウターチューブ３に沿って複数個に分割されており、それぞれ独立して発熱量を制御可能になっている。なお、アウターチューブ３の外部（例えば、互いに隣接するヒータ５の間）には、アウターチューブ３に沿って複数個の外部熱電対７が配置されている。また、アウターチューブ３の内部（例えば、インナーチューブ２とボート４との間）には、先端が互いに異なる高さに設置された複数個の内部熱電対６が配置されている。

以上の構成において、ボート４がアウターチューブ３内にセットされると、アウターチューブ３内にガス導入管８からプロセスガスが導入されるとともに、真空ポンプ２２によりアウターチューブ３内の圧力が減圧され、一定圧力に維持される。このとき、アウターチューブ３内はヒータ５により一定温度に保持される。ヒータ５の発熱量は、例えば、内部熱電対６および外部熱電対７により計測された温度に基づいて、所定の目標温度となる状態に制御される。これにより、ボート４に搭載されたウェーハ１上にプロセスガスに応じた膜が成膜される。

また、ボート４には、製品が形成される製品ウェーハとともに、モニターウェーハが搭載される。モニターウェーハは、例えば、パターンが形成されていないウェーハである。モニターウェーハは、ボート４に、例えば、一定間隔をおいて製品ウェーハとともに搭載される。製品ウェーハがシリコン（Ｓｉ）基板である場合、ダミーウェーハには、例えば、ＳｉＣ基板やＳｉ基板を使用することができる。

以上の構成を有する本実施形態の熱処理炉装置１００は、図１に示すように、ウェーハ配置制御装置１０１を備える。ウェーハ配置制御装置１０１は、熱処理炉内で処理を実行する際に、当該装置に搬入されたロットに含まれる各ウェーハの中から、ボート４に搭載するウェーハと、当該ウェーハのボート４上での搭載位置（以下、単に処理位置という。）を決定する。

ウェーハ配置制御装置１０１は、情報収集部１０２、記憶部１０３、加工結果レベル演算部１０４、処理位置決定部１０５、装置制御部１０６を備える。

情報収集部１０２は、以下で詳述するように、熱処理炉装置１００の装置情報、熱処理炉装置１００内に格納されている装置内ロットのロット情報、被処理ウェーハの加工前測定データ、および熱処理炉装置１００での加工結果情報を収集する。情報収集部１０２は収集した情報を記憶部１０３に格納する。ここでは、熱処理炉装置１００の装置情報が装置状態情報テーブル１２１として格納され、装置内ロットのロット情報および被処理ウェーハの加工前測定データがウェーハ情報テーブル１２２として格納され、加工結果情報がポジション情報テーブル１２３として格納される。

加工結果レベル演算部１０４は、上記加工前測定データと処理結果情報とから、被処理ウェーハごとに、熱処理炉装置１００の各処理位置において処理を行った場合の加工出来栄えレベルを算出する。加工結果レベル演算部１０４は、算出した加工出来栄えレベルを、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４として記憶部１０３に格納する。

処理位置決定部１０５は、加工結果レベル演算部１０４により付与された加工出来栄えレベルに基づいて、熱処理炉装置１００内に搬入されている各ロットに含まれている各ウェーハの中から、ボート４に搭載するウェーハと、当該ウェーハの処理位置を決定し、処理位置決定テーブル１２７として記憶部１０３に格納する。装置制御部１０６は、処理位置決定テーブル１２７の内容にしたがって、ウェーハをボート４に搭載し、熱処理炉内で所定の処理（以下、適宜、加工という。）を実施する。

図３は、ウェーハ配置制御装置１０１が実行するウェーハ配置処理を示すフローチャートである。当該処理は、熱処理炉装置１００の制御を行うプログラムの一部として組み込まれており、処理炉内での処理が開始される前の所定のタイミングで開始される。

図３に示すように、まず初めに、情報収集部１０２は、熱処理炉装置１００において処理が実行可能であるか否かを判定するために、熱処理炉装置１００を構成する各モジュールの状態情報を収集する（図３ ステップＳ３０１）。モジュールとは、熱処理炉装置１００を構成するユニットであり、上記熱処理炉の他、例えば、ボート４に対してウェーハを搬入出する搬送ユニットや、処理後のウェーハに対して検査を実施する検査ユニット等が含まれる。ここでは、情報収集部１０２は装置制御部１０６通じて熱処理炉装置１００の装置情報を収集し、装置状態情報テーブル１２１を作成する。

図４は、当該装置状態情報テーブル１２１の一例を示す図である。図４に示すように、装置状態情報テーブル１２１は、熱処理炉装置１００が備える各モジュールを特定する情報であるモジュール名と、各モジュールの状態を特定する情報であるモジュール状態とを対応づけて記録している。図４では、３つのモジュール「ＥＱ１−０１」、「ＥＱ１−０２」、「ＥＱ１−０３」について収集されたモジュール状態を例示している。

モジュール状態には、例えば、「処理中」、「待機中」、「停止中」等の各モジュールの稼動状態を示す情報が記録される。ここで、「待機中」とは、当該モジュールは所定の処理を実行可能であるが、処理対象が存在しないため待機している状態を指す。また、「停止中」とは、当該モジュールが、異常やメンテナンス等により処理を実行できない状態を指す。

なお、特に限定されないが、図４の例では、装置状態情報テーブル１２１に、熱処理炉装置１００が全体として正常に動作しているか否かを示す情報である装置状態と、熱処理炉装置１００を特定する情報である装置名とが合わせて記録されている。装置状態には、上記モジュール状態と同様に、「処理中」、「待機中」、「停止中」等の熱処理炉装置１００の稼動状態を示す情報が記録される。当該装置状態は、各モジュールのモジュール状態に応じて決定される。例えば、各モジュールのモジュール状態のいずれかに「停止中」が含まれていれば、装置状態は「停止中」になる。また、全モジュールのモジュール状態が「待機中」であれば、装置状態は「待機中」になる。さらに、全モジュールのモジュール状態が「待機中」または「処理中」であれば、装置状態は「処理中」になる。

情報収集部１０２は装置状態情報テーブル１２１に基づいて、熱処理炉装置１００において処理が実行可能であるか否かを判定する（図３ ステップＳ３０２）。ここでは、装置状態情報テーブル１２１の装置状態が「停止中」でなければ、情報収集部１０２は、処理を実行可能と判断する。

処理を実行可能と判断した情報収集部１０２は、熱処理炉装置１００内に格納されている装置内ロットのロット情報を収集する（図３ ステップＳ３０２Ｙｅｓ、Ｓ３０３）。装置内ロットとは、熱処理炉装置１００に既に搬入され、熱処理炉装置１００で待機しているロットを指す。ここでは、情報収集部１０２が装置内ロット情報を収集し、ウェーハ情報テーブル１２２を作成する。なお、当該装置内ロット情報は、例えば、上位ホストコンピュータ１１３から取得することができる。また、ロット搬入時に、上位ホストコンピュータ１１３からロット情報が通知されている場合には、情報収集部１０２は当該情報を取得してもよい。

図５は、当該ウェーハ情報テーブル１２２の一例を示す図である。図５に示すように、ウェーハ情報テーブル１２２は、ポートＩＤと、キャリアＩＤと、スロットＩＤと、ロットＩＤと、ウェーハＩＤとを対応づけて記録している。

ポートＩＤは、熱処理炉装置１００が備える複数の搬入出ポートを特定する情報である。例えば、搬入出ポート数が４である場合、ポートＩＤとして「１」〜「４」の間の整数を使用することができる。ここでは、熱処理炉装置１００が備える搬入出ポート数が「ｇｍａｘ」であるとする。

キャリアＩＤは、搬入出ポートに搬入されたキャリアを特定する情報である。半導体製造ライン１１４で使用される各キャリアには、各キャリアを一意に識別可能なキャリアＩＤが付与されている。ここでは、説明のため、ポートＩＤが「ｇ」（ｇは、１〜ｇｍａｘの間の整数）である搬入出ポートに載置されたキャリアのキャリアＩＤを「Ｃａｒ（ｇ）」と表現する。

スロットＩＤは、キャリア内でウェーハが格納されているスロットを示す情報である。例えば、各キャリアが備えるスロット数が「２５」である場合、スロットＩＤとして「１」〜「２５」の間の整数を使用することができる。ここでは、各キャリアが備えるスロット数が「ｓｍａｘ」であるとする。

ロットＩＤは、搬入出ポートに搬入されたキャリアに格納されているロットを特定する情報である。半導体製造ライン１１４に投入された各ロットには、各ロットを一意に識別可能なロットＩＤが付与されている。ここでは、説明のため、ポートＩＤが「ｇ」（ｇは、１〜ｇｍａｘの間の整数）である搬入出ポートに載置されたキャリア「Ｃａｒ（ｇ）」において、スロットＩＤが「ｓ」（ｓは、１〜ｓｍａｘの間の整数）であるスロットに格納されたウェーハのロットＩＤを「ＬＯＴ（ｇ，ｓ）」と表現する。なお、１つのキャリアに格納された全ウェーハが同一ロットである場合、「ｇ」の値が同一であるロットＩＤ「ＬＯＴ（ｇ，ｓ）」は全て同一のデータになる。また、１つのキャリアに複数のロットが格納されている場合、「ｇ」の値が同一であるロットＩＤ「ＬＯＴ（ｇ，ｓ）」であっても、「ｓ」の値によりデータが異なることになる。

ウェーハＩＤは、各ロットに含まれるウェーハを特定する情報である。半導体製造ライン１１４に投入された各ウェーハには、各ウェーハを一意に識別可能なウェーハＩＤが付与されている。ここでは、説明のため、ポートＩＤが「ｇ」（ｇは、１〜ｇｍａｘの間の整数）である搬入出ポートに載置されたキャリア「Ｃａｒ（ｇ）」において、スロットＩＤが「ｓ」（ｓは、１〜ｓｍａｘの間の整数）であるスロットに格納されたウェーハのウェーハＩＤを「Ｗ（ｇ，ｓ）」と表現する。

続いて、情報収集部１０２は、熱処理炉装置１００に格納されている装置内ロットについて、加工前測定データを収集する（図３ ステップＳ３０４）。加工前測定データとは、熱処理炉装置１００において処理が実施される前の、装置内ロットに含まれる各ウェーハの状態を示す測定データである。本実施形態では、加工前測定データとして、膜厚、面内均一性、パーティクル数を収集している。ここで、膜厚は、ウェーハ上の所定位置における膜厚、あるいはウェーハ上の複数点における膜厚の平均値である。面内均一性は、ウェーハ上の複数点における膜厚である。パーティクル数は、ウェーハ上に存在する所定サイズ以上のパーティクルの数である。なお、本実施形態では、熱処理炉装置１００において、例えば酸化膜を成膜する。このため、本例の場合は、上記膜厚は自然酸化膜の膜厚に相当する。

当該加工前測定データは、熱処理炉装置１００において処理前に実測されてもよいが、ここでは、上記ウェーハ情報テーブル１２２に記録されたウェーハＩＤに基づいて、情報収集部１０２が上位ホストコンピュータ１１３に格納されたデータを読み出すようにしている。情報収集部１０２は収集した加工前測定データを上記ウェーハ情報テーブル１２２に付加する。

図６は、加工前測定データが付加されたウェーハ情報テーブル１２２の一例を示す図である。図６に示すように、図５に示したウェーハ情報テーブル１２２に記録されたウェーハのそれぞれについて、加工前測定データが対応づけて記録されている。図６に示すＤＷ（ｇ，ｓ，１）、ＤＷ（ｇ，ｓ，２）、ＤＷ（ｇ，ｓ，３）が、上述の３種類の加工前測定データを表現している。ここでは、引数「１」（ＤＷ（ｇ，ｓ，１））が膜厚に対応し、引数「２」（ＤＷ（ｇ，ｓ，２））が面内均一性に対応し、引数「３」（ＤＷ（ｇ，ｓ，３））がパーティクル数に対応する。また、本実施形態では、ウェーハ情報テーブル１２２に、そのロット（ウェーハ）が熱処理炉装置１００に搬入された時刻である投入時刻を合わせて記録している。当該投入時刻は、例えば、上位ホストコンピュータ１１３から取得可能である。図６では、ウェーハＩＤが「Ｗ（ｇ，ｓ）」であるウェーハの投入時刻を「Ｔ（Ｗ（ｇ，ｓ））」と表現している。

以上のようにして、加工前測定データを付加したウェーハ情報テーブル１２２の作成が完了すると、情報収集部１０２は加工結果情報を収集する（図３ ステップＳ３０５）。加工結果情報とは、上記ボート４上の各処理位置において処理を実施した場合のウェーハ状態の変動量を示す情報である。例えば、本実施形態のような成膜装置の場合、加工結果情報は、各処理位置で処理されたウェーハ上での成膜量や膜厚の面内均一性等の変動量である。本実施形態では、上述の３種類のデータ（膜厚、面内均一性、パーティクル数）を加工結果情報として収集している。

当該加工結果情報は、既に完了した直近の処理の結果、すなわち、当該直近の処理後に当該処理がなされたウェーハから取得された測定データに基づいて取得される。当該測定データは、ボート４に搭載された各ウェーハについて取得されてもよい。しかしながら、本実施形態では、装置スループットの増大を防止するため、上述のモニターウェーハに対して取得された測定データに基づいて加工結果演算部１０７がボート４の各処理位置での加工結果情報を算出する構成を採用している。なお、直近の処理とは、これから実施しようとする処理と同一の処理条件で実施された処理の内、直近に完了した処理を指す。加工結果演算部１０７は、算出した加工結果情報を、ポジション情報テーブル１２３として記憶部１０３に格納する。

図７は、当該ポジション情報テーブル１２３の一例を示す図である。図７に示すように、ポジション情報テーブル１２３は、処理位置を示す処置位置ＩＤと、各加工結果情報とを対応づけて記録している。上述のように、本実施形態では、モニターウェーハが搭載された処理位置の加工結果情報は、モニターウェーハの測定データとして直接得られる。そのため、図７の例では、ポジション情報テーブル１２３中に、対応するモニターウェーハを特定するモニターウェーハＩＤを合わせて記録している。ここでは、以下で詳述するように、ボート４が「ｉｍａｘ」枚のウェーハを搭載可能であり、「ｋｍａｘ」枚のモニターウェーハを搭載していた場合を例示している。

図７に示す「Ｅ（１，ｉ）」、「Ｅ（２，ｉ）」、「Ｅ（３，ｉ）」は、処理位置ＩＤが「ｉ」（ｉは１〜ｉｍａｘの間の整数）の処理位置における、上述の３種類の加工結果情報を表現している。ここでは、引数「１」（Ｅ（１，ｉ））が膜厚に対応し、引数「２」（Ｅ（２，ｉ））が面内均一性に対応し、引数「３」（Ｅ（３，ｉ））がパーティクル数に対応する。なお、加工結果情報Ｅ（１，ｉ）は、上記加工前測定データに対応するウェーハ上の位置における膜厚の増加量、あるいは上記加工前測定データに対応するウェーハ上の複数点における膜厚増加量の平均値である。加工結果情報Ｅ（２，ｉ）は、上記加工前測定データに対応するウェーハ上の複数点における膜厚増加量である。加工結果情報Ｅ（３，ｉ）は、ウェーハ上に存在する所定サイズ以上のパーティクル数の増加量である。各増加量の基準は熱処理炉装置１００での処理が実施される前の各測定対象の値になる。

図８は、当該ポジション情報テーブル１２３の作成処理を示すフローチャートである。ここでは、上述のように、ボート４は「ｉｍａｘ」枚のウェーハを搭載可能であり、「ｋｍａｘ」枚のモニターウェーハが搭載されていたものとして説明する。また、以下では、ボート４の各処理位置ＩＤ「ｉ」は、ボート４の各処理位置の下端側からの順番を指す。すなわち、ｉ＝１がボート４下端の処理位置を示し、ｉ＝ｉｍａｘがボート４上端の処理位置を示す。同様に、モニターウェーハＩＤ「ｋ」（ｋは１〜ｋｍａｘの間の整数）は、ボート４に搭載された各モニターウェーハの下端側からの順番を指す。したがって、モニターウェーハの処理位置Ｍ（ｋ）は、Ｍ（１）がボート４の最も下端側に搭載されたモニターウェーハの処理位置を示し、Ｍ（ｋｍａｘ）がボート４の最も上端側に搭載されたモニターウェーハの処理位置を示す。例えば、ボート４の下端側から３枚目のモニターウェーハ（モニターウェーハＩＤ「３」）が、ボート４の下端から２０番目の処置位置に搭載されていた場合、処理位置Ｍ（３）は、処理位置ＩＤが「２０」の処理位置になる。なお、本実施形態では、処理位置Ｍ（１）が処理位置ＩＤ「１」の処理位置になっており、処理位置Ｍ（ｋｍａｘ）が処理位置ＩＤ「ｉｍａｘ」の処理位置になっている。また、以下では、上述の加工結果情報Ｅ（１，ｉ）、Ｅ（２，ｉ）、Ｅ（３，ｉ）をＥ（ｈ，ｉ）（ｈは１〜３の整数）と表現している。

図８に示すように、当該処理が開始されると、まず、情報収集部１０２が、直近の処理が実施された各モニターウェーハのボート４上での処理位置情報Ｍ（ｋ）と、各モニターウェーハに対する測定により得られた測定データ「Ｅ（ｈ，Ｍ（ｋ））」を取得する（ステップＳ８０１）。情報収集部１０２は、取得した測定データをポジション情報テーブル１２３に記録する。これにより、モニターウェーハＩＤ「ｋ」が搭載されていたボート４の処理位置における加工結果情報が取得されることになる。したがって、図７において、モニターウェーハＩＤに記号「−」が記録されている処理位置には、モニターウェーハではなく製品ウェーハが搭載されていたことになる。なお、本実施形態では、熱処理炉装置１００が当該測定データを取得する検査ユニットを備える構成としているが、情報収集部１０２が熱処理炉装置１００外の検査装置から当該測定データを取得する構成であってもよい。

上記測定データの取得が完了すると、情報収集部１０２は、その旨を加工結果演算部１０７に通知する。当該通知を受けた加工結果演算部１０７は、各引数「ｈ」、「ｉ」、「ｋ」を初期値（ｈ＝１、ｉ＝１、ｋ＝１）にリセットする（ステップＳ８０２、Ｓ８０３、Ｓ８０４）。

次いで、加工結果演算部１０７は、引数「ｉ」がＭ（ｋ）以上、かつＭ（ｋ＋１）以下であるか否かを判定する（ステップＳ８０５）。そして、当該範囲内に引数「ｉ」が属する場合、加工結果演算部１０７は、処理位置Ｍ（ｋ）のモニターウェーハにより取得された加工結果情報Ｅ（ｈ，Ｍ（ｋ））と、処理位置Ｍ（ｋ＋１）のモニターウェーハにより取得された加工結果情報Ｅ（ｈ，Ｍ（ｋ＋１））とを用いた１次補間により、処理位置ＩＤ「ｉ」における加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）を算出する（ステップＳ８０５Ｙｅｓ、Ｓ８０６）。当該１次補間は、以下の式（１）を用いて行うことができる。

例えば、処理位置Ｍ（２）が、処理位置ＩＤ「１０」の処理位置である場合、ｉ＝１、ｋ＝１、ｈ＝１とすると、Ｍ（１）≦ｉ（＝１）≦Ｍ（２）を満足する。そして、式（１）により、加工結果情報Ｅ（１，１）が算出される。この場合、加工結果情報Ｅ（１，１）は、モニターウェーハＩＤ「１」のウェーハに対する測定により取得された加工結果情報Ｅ（１，Ｍ（１））に一致する。

加工結果演算部１０７は、式（１）により算出した加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）をポジション情報テーブル１２３に記録する（ステップＳ８０７）。加工結果演算部１０７は、引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」と異なる場合（ステップＳ８０８Ｎｏ）、引数「ｉ」を１だけ増大させて、ステップＳ８０５〜Ｓ８０８を実行する（ステップＳ８０９、Ｓ８０５）。

例えば、上述の例の場合、ｉ＝２、ｋ＝１、ｈ＝１となり、Ｍ（１）≦ｉ（＝２）≦Ｍ（２）を満足する。したがって、式（１）により、加工結果情報Ｅ（１，２）が算出され、加工結果情報Ｅ（１，２）がポジション情報テーブル１２３に記録される。

上述のようにして引数「ｉ」を増大させながらステップＳ８０５〜Ｓ８０８を繰り返し実行する過程で、Ｍ（ｋ）≦ｉ≦Ｍ（ｋ＋１）の条件を満足しなくなった場合、加工結果演算部１０７は、引数「ｋ」を１だけ増大させて、ステップＳ８０５〜Ｓ８０８を実行する（ステップＳ８０５Ｎｏ、Ｓ８１０）。

例えば、上述の例の場合、ｉ＝１１、ｋ＝１、ｈ＝１になると、Ｍ（１）≦ｉ（＝１１）≦Ｍ（２）を満足しなくなるため、引数「ｋ」が１だけ増大されてｉ＝１１、ｋ＝２、ｈ＝１となる。この場合、Ｍ（２）≦ｉ（＝１１）≦Ｍ（３）を満足するため、式（１）により、加工結果情報Ｅ（１，１１）が算出され、加工結果情報Ｅ（１，１１）がポジション情報テーブル１２３に記録される。

上述のようにして引数「ｉ」、「ｋ」を順次増大させながらステップＳ８０５〜Ｓ８０８を繰り返し実行する過程で、引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」に到達した場合、加工結果演算部１０７は、引数「ｈ」を１だけ増大させるとともに、引数「ｉ」、「ｋ」を初期化（ｉ＝１、ｋ＝１）して、ステップＳ８０５〜Ｓ８０８を実行する（ステップＳ８０８Ｙｅｓ、Ｓ８１１Ｎｏ、Ｓ８１２、Ｓ８０３）。

さらに、上述のようにして引数「ｉ」、「ｋ」、「ｈ」を順次更新しながらステップＳ８０５〜Ｓ８０８を繰り返し実行する過程で、引数「ｈ」が最大値（ここでは、ｈ＝３）に到達した場合、加工結果演算部１０７は処理を終了する（ステップＳ８０８Ｙｅｓ、Ｓ８１１Ｙｅｓ）。このとき、ポジション情報テーブル１２３には、全ての処理位置ＩＤ「ｉ」に対応する加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）が記録されていることになる。

なお、本実施形態では、特に好ましい形態として、モニターウェーハをボート４の上下端に配置し、加工結果演算部１０７が内挿法により加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）を算出する事例を説明している。しかしながら、加工結果演算部１０７は、必要に応じて直線外挿法により加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）を算出してもよい。また、加工結果演算部１０７は、１次補間に限らず、１次関数以外の関数を使用した補間（あるいは、補外）により加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）を算出してもよい。また、全ての加工結果情報を測定により取得する場合は、ポジション情報テーブル１２３は、情報収集部１０２が収集したデータのみで作成されることになる。したがって、この場合、加工結果演算部１０７は不要である。

以上のようにして、ポジション情報テーブル１２３の作成が完了すると、加工結果演算部１０７は、加工結果レベル演算部１０４にその旨を通知する。当該通知を受信した加工結果レベル演算部１０４は、ウェーハ情報テーブル１２２およびポジション情報テーブル１２３を用いて、被処理ウェーハごとに、熱処理炉装置１００の各処理位置において処理を行った場合の加工出来栄えレベルを算出する（図３ ステップＳ３０６）。加工結果レベル演算部１０４は、算出した加工出来栄えレベルを、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４として記憶部１０３に格納する。

図９は、当該加工出来栄えレベル情報テーブル１２４の一例を示す図である。図９に示すように、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４は、ポートＩＤと、キャリアＩＤと、スロットＩＤと、ロットＩＤと、ウェーハＩＤと、加工出来栄えレベルとを対応づけて記録している。加工出来栄えレベルとは、上記ボート４上の各処理位置において被処理ウェーハの加工を実施した場合に、その被処理ウェーハに対して得られる加工結果の予測値に対して、予め設定された基準にしたがって付与されたレベル（ランク）を指す。なお、本実施形態では、加工結果は、上述の３種類のデータ（膜厚、面内均一性、パーティクル数）である。

例えば、加工結果に対し、５段階のレベルが設定されている場合、「１」〜「５」の数値が付与される。ここでは、優れた加工結果（高品質）に大きい数値が付与され、劣った加工結果（低品質）に小さい数値が付与されるものとする。したがって、本実施形態の場合、膜厚がターゲット膜厚に近いほど、加工出来栄えレベルとして大きい数値が付与されることになる。また、面内均一性が高いほど、加工出来栄えレベルとして大きい数値が付与されることになる。さらに、パーティクル数が少ないほど、加工出来栄えレベルとして大きい数値が付与されることになる。なお、加工出来栄えレベルを付与するための基準は、評価対象の加工結果ごとに予め加工結果レベル演算部１０４に登録されている。

図９に示すＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，２）は、ウェーハＩＤ「Ｗ（ｇ，ｓ）」の被処理ウェーハを、処理位置ＩＤ「ｉ」（ｉは１〜ｉｍａｘの間の整数）において処理した場合に、得られる上述の３種類の加工結果に対する加工出来栄えレベルを表現している。なお、図９では、Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，１）およびＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，３）の記載、並びにＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，２）の一部の記載を記号「・」により省略している。ここでは、引数「１」（Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，１））が膜厚の加工出来栄えレベルに対応し、引数「２」（Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，２））が面内均一性の加工出来栄えレベルに対応し、引数「３」（Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，３））がパーティクル数の加工出来栄えレベルに対応する。

図１０は、加工結果レベル演算部１０４が実施する加工出来栄えレベル付与処理を示すフローチャートである。以下では、上述の加工前測定データＤＷ（ｇ，ｓ，１）、ＤＷ（ｇ，ｓ，２）、ＤＷ（ｇ，ｓ，３）をＤＷ（ｇ，ｓ，ｈ）（ｈは１〜３の整数）と表現し、上述の加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，１）、Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，２）、Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，３）をＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）と表現している。

図１０に示すように、当該処理が開始されると、加工結果レベル演算部１０４は、まず、各引数「ｈ」、「ｇ」、「ｓ」、「ｉ」を初期値（ｈ＝１、ｇ＝１、ｓ＝１、ｉ＝１、）にリセットする（ステップＳ１００１、Ｓ１００２、Ｓ１００３、Ｓ１００４）。

次いで、加工結果レベル演算部１０４は、記憶部１０３のウェーハ情報テーブル１２２から加工前測定データＤＷ（ｇ，ｓ，ｈ）を読み出すとともに、ポジション情報テーブル１２３から加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）を読み出す（ステップＳ１００５）。そして、加工結果レベル演算部１０４は、以下の式（２）にしたがって、加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）を決定する（ステップＳ１００６）。

式（２）において、関数Ｌｅｖｅｌ（ｘ）は、引数ｘと、予め設定されているレベル付与基準とを比較することにより、引数ｘの値に応じたレベルを出力する関数を示している。すなわち、加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）は、加工前測定データＤＷ（ｇ，ｓ，ｈ）と加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）との和の値に応じたレベルになる。例えば、加工前測定データＤＷ（ｇ，ｓ，ｈ）は、ウェーハＩＤが「Ｗ（ｇ，ｓ）」であるウェーハの加工前の各加工結果（膜厚、面内均一性、パーティクル数）である。また、加工結果情報Ｅ（ｈ，ｉ）は、処理位置ＩＤが「ｉ」である熱処理炉装置１００の処理位置においてウェーハを処理した場合の、各加工結果の増加量を示している。したがって、ＤＷ（ｇ，ｓ，ｈ）＋Ｅ（ｈ，ｉ）は、ウェーハＩＤが「Ｗ（ｇ，ｓ）」であるウェーハを、処理位置ＩＤが「ｉ」である処理位置において処理した場合の各加工結果の予測値になる。したがって、上記式（２）によれば、加工結果の予測値に応じた加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）が算出される。なお、本実施形態では、面内均一性を示すデータとして、ウェーハ上の複数点における膜厚を使用している。このため、本実施形態では、加工結果レベル演算部１０４は、面内均一性に対するレベル付けを実施する際には、例えば、（最大膜厚−最小膜厚）／平均膜厚等の演算を行い、当該演算結果とレベル付与基準とを比較するように構成されている。

加工結果レベル演算部１０４は、算出した加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）を、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４に記録する（ステップＳ１００７）。

例えば、ｇ＝１、ｓ＝１、ｉ＝１、ｈ＝１である場合、加工結果レベル演算部１０４は、加工前測定データＤＷ（１，１，１）と加工結果情報Ｅ（１，１）とを読み出し、これらの和を算出する。そして、算出値に応じた加工出来栄えレベルＬｖ（１，１，１，１）を決定し、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４の要素として記録する。

加工結果レベル演算部１０４は、引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」と異なる場合（ステップＳ１００８Ｎｏ）、引数「ｉ」を１だけ増大させて、ステップＳ１００５〜Ｓ１００８を実行する（ステップＳ１００９、Ｓ１００５）。

引数「ｉ」を増大させながらステップＳ１００５〜Ｓ１００８を繰り返し実行する過程で引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」に到達した場合、加工結果レベル演算部１０４は、引数「ｓ」を１だけ増大させるとともに、引数「ｉ」を初期化（ｉ＝１）して、ステップＳ１００５〜Ｓ１００８を実行する（ステップＳ１００８Ｙｅｓ、Ｓ１０１０Ｎｏ、Ｓ１０１１、Ｓ１００４）。

同様に、引数「ｉ」、「ｓ」を順次増大させながらステップＳ１００５〜Ｓ１００８を繰り返し実行する過程で引数「ｓ」が「ｓｍａｘ」に到達した場合、加工結果レベル演算部１０４は、引数「ｇ」を１だけ増大させるとともに、引数「ｉ」、「ｓ」を初期化（ｉ＝１、ｓ＝１）して、ステップＳ１００５〜Ｓ１００８を実行する（ステップＳ１００８Ｙｅｓ、Ｓ１０１０Ｙｅｓ、Ｓ１０１２Ｎｏ、Ｓ１０１３、Ｓ１００３）。

さらに、引数「ｉ」、「ｓ」、「ｇ」を順次増大させながらステップＳ１００５〜Ｓ１００８を繰り返し実行する過程で引数「ｇ」が「ｇｍａｘ」に到達した場合、加工結果レベル演算部１０４は、引数「ｈ」を１だけ増大させるとともに、引数「ｉ」、「ｓ」、「ｇ」を初期化（ｉ＝１、ｓ＝１、ｇ＝１）して、ステップＳ１００５〜Ｓ１００８を実行する（ステップＳ１００８Ｙｅｓ、Ｓ１０１０Ｙｅｓ、Ｓ１０１２Ｙｅｓ、Ｓ１０１４Ｎｏ、Ｓ１０１５、Ｓ１００２）。

そして、引数「ｉ」、「ｓ」、「ｇ」、「ｈ」を順次増大させながらステップＳ１００５〜Ｓ１００８を繰り返し実行する過程で引数「ｈ」が最大値（ここでは、ｈ＝３）に到達した場合、加工結果レベル演算部１０４は処理を終了する（ステップＳ１００８Ｙｅｓ、Ｓ１０１０Ｙｅｓ、Ｓ１０１２Ｙｅｓ、Ｓ１０１４Ｙｅｓ）。このとき、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４には、ウェーハＩＤ「Ｗ（ｇ、ｓ）」と処理位置ＩＤ「ｉ」との全組み合わせについて、対応する加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）が記録されていることになる。

以上のようにして加工結果レベル演算部１０４により付与された加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）を使用することにより、熱処理炉装置１００内に搬入されている各ロットに含まれている各ウェーハの中から、ボート４に搭載するウェーハと、当該ウェーハの処理位置を決定することができる。

ところで、本実施形態では、上述のように３種類の加工結果情報を使用しているため、加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）も当該３種類の加工結果情報のそれぞれに付与される。この場合、各加工結果情報を総合的に判断するための指標を設けると、ボート４に搭載するウェーハと、当該ウェーハの処理位置との決定が容易になる。そこで、本実施形態では、加工結果レベル演算部１０４が、さらに、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４に基づいて、加工出来栄えレベル評価テーブル１２５を作成する構成にしている。

図１１は、当該加工出来栄えレベル評価テーブル１２５の一例を示す図である。図１１に示すように、加工出来栄えレベル評価テーブル１２５は、ポートＩＤと、キャリアＩＤと、スロットＩＤと、ロットＩＤと、ウェーハＩＤと、加工出来栄え評価項目とを対応づけて記録している。加工出来栄え評価項目とは、加工出来栄えレベル情報テーブル１２４に記録されている加工結果別の加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）に基づいて所定の演算を行うことにより算出されるデータである。本実施形態では、加工出来栄え評価項目として、以下の式（３）で表現される出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）、以下の式（４）で表現される出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、以下の式（５）で表現される出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）が算出される。なお、図１１では、処理位置ＩＤが「ｉ」である出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）の一部のみを示し、他の記載を記号「・」により省略している。

上記式（３）から理解できるように、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）は、同一の引数「ｇ」、「ｓ」、「ｉ」を有する加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）の和である。出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）は、各加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）を総合的に判断する際の指標として使用することができる。本実施形態では、各加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，１）、Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，２）、Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，３）として優れたレベルが付与されているほど、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）は大きい値になる。

また、上記式（４）から理解できるように、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）は、同一の引数「ｇ」、「ｓ」、「ｉ」を有する加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）の最大値である。また、上記式（５）から理解できるように、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）は、同一の引数「ｇ」、「ｓ」、「ｉ」を有する加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）の最小値である。出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）は、各加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）の中で、最も優れた加工結果、あるいは、最も劣る加工結果を抽出したものである。したがって、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）が同一の値である場合に、優劣を判断する際の指標として使用することができる。本実施形態では、各加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，１）、Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，２）、Ｌｖ（ｇ，ｓ，ｉ，３）の中で最も優れた加工出来栄えレベルが出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）として抽出され、最も劣る加工出来栄えレベルが出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）として抽出される。

加工結果レベル演算部１０４は、以上のようにして算出した出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）を、加工出来栄えレベル評価テーブル１２５として記憶部１０３に記録する。

以上のようにして、加工出来栄えレベル評価テーブル１２５の作成が完了すると、加工結果レベル演算部１０４は、その旨を、処理位置決定部１０５へ通知する。当該通知を受信した処理位置決定部１０５は熱処理炉装置１００内に搬入されている各ロットに含まれている各ウェーハの中から、ボート４に搭載するウェーハと、当該ウェーハの処理位置を決定する（図３ ステップＳ３０７）。本実施形態では、処理位置決定部１０５は、記憶部１０３に格納された加工出来栄えレベル評価テーブル１２５に基づいて、処理位置が重ならず、かつ出来栄えレベルが高く、処理枚数が最大となるように、処理ウェーハと処理位置を決定する。なお、処理位置決定部１０５は、記憶部１０３に格納された加工出来栄えレベル情報テーブル１２４から、加工出来栄えレベルＬｖ（ｇ，ｓ，ｉ，ｈ）を取得し、上述の加工出来栄えレベル評価テーブル１２５を作成する演算とともに、以下の処理を実施してもよい。

図１２は、処理位置決定部１０５が実行する処理ウェーハ・処理位置決定処理を示すフローチャートである。

当該処理が開始すると、処理位置決定部１０５は、まず、加工出来栄えレベル評価テーブル１２５に記録されている各出来栄え評価項目のデータ（ここでは、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ））を、ポートＩＤ、キャリアＩＤ、スロットＩＤ、ロットＩＤ、ウェーハＩＤ、処理位置ＩＤおよび投入時刻と紐付けした状態で読み出す。本実施形態では、処理位置決定部１０５は、以下のようにしてデータ読み出しを行う。

まず、処理位置決定部１０５は、各引数「ｇ」、「ｓ」、「ｉ」を初期値（ｇ＝１、ｓ＝１、ｉ＝１）にリセットする（ステップＳ１２０１、Ｓ１２０２、Ｓ１２０３）。次いで、処理位置決定部１０５は、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）および投入時刻Ｔ（Ｗ（ｇ，ｓ））を読み出して、自身に記憶する（ステップＳ１２０４）。

処理位置決定部１０５は、引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」と異なる場合（ステップＳ１２０５Ｎｏ）、引数「ｉ」を１だけ増大させて、ステップＳ１２０４、Ｓ１２０５を実行する（ステップＳ１２０６、Ｓ１２０４）。引数「ｉ」を増大させながらステップＳ１２０４、Ｓ１２０５を繰り返し実行する過程で引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」に到達した場合、処理位置決定部１０５は、引数「ｓ」を１だけ増大させるとともに、引数「ｉ」を初期化（ｉ＝１）して、ステップＳ１２０４、Ｓ１２０５を実行する（ステップＳ１２０５Ｙｅｓ、Ｓ１２０７Ｎｏ、Ｓ１２０８、Ｓ１２０３）。

同様に、引数「ｉ」、「ｓ」を順次増大させながらステップＳ１２０４、Ｓ１２０５を繰り返し実行する過程で引数「ｓ」が「ｓｍａｘ」に到達した場合、処理位置決定部１０５は、引数「ｇ」を１だけ増大させるとともに、引数「ｉ」、「ｓ」を初期化（ｉ＝１、ｓ＝１）して、ステップＳ１２０４、Ｓ１２０５を実行する（ステップＳ１２０５Ｙｅｓ、Ｓ１２０７Ｙｅｓ、Ｓ１２０９Ｎｏ、Ｓ１２１０、Ｓ１２０２）。

さらに、引数「ｉ」、「ｓ」、「ｇ」を順次増大させながらステップＳ１２０４、Ｓ１２０５を繰り返し実行する過程で引数「ｇ」が「ｇｍａｘ」に到達した場合、処理位置決定部１０５はデータ読み出しを完了する（ステップＳ１２０５Ｙｅｓ、Ｓ１２０７Ｙｅｓ、Ｓ１２０９Ｙｅｓ）。

データ読み出しが完了すると、処理位置決定部１０５は取得した全データをソートする（ステップＳ１２０８）。このとき、ポートＩＤ、キャリアＩＤ、スロットＩＤ、ロットＩＤ、ウェーハＩＤ、処理位置ＩＤ、投入時刻、および出来栄え評価項目の対応関係は維持される。

ここでは、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）を第１優先ソートキーとし、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）を第２優先ソートキーとし、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）を第３優先ソートキーとし、投入時刻Ｔ（Ｗ（ｇ，ｓ））を第４優先ソートキーとしたデータソートが実行される。なお、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）については、処理位置決定部１０５は、レベルが高い順（品質が高い順）でソートを行う。また、投入時刻Ｔ（Ｗ（ｇ，ｓ））については、時刻が古い順でソートを行う。上述のように、本実施形態では優れた加工結果に大きな数値のレベルを付与しているため、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）については降順、投入時刻Ｔ（Ｗ（ｇ，ｓ））については昇順でソートが実行されることになる。

以上のソートが完了したときに、処理位置決定部１０５は、ポートＩＤ、キャリアＩＤ、スロットＩＤ、ロットＩＤ、ウェーハＩＤおよび処理位置ＩＤからなるデータ群が、出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）について降順で配列された処理位置選択テーブル１２６を保持していることになる。なお、当該処理位置選択テーブル１２６において、同一の出来栄え総合レベルＬｖＴｏｔａｌ（ｇ，ｓ，ｉ）を有する各データ群は、出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）について降順で配列されている。また、同一の出来栄え最高レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）を有する各データ群は、出来栄え最低レベルＬｖＭｉｎ（ｇ，ｓ，ｉ）について降順で配列されている。さらに、同一の出来栄え最低レベルＬｖＭａｘ（ｇ，ｓ，ｉ）を有する各データ群は、投入時刻Ｔ（Ｗ（ｇ，ｓ））について昇順で配列されている。

図１３は、処理位置選択テーブル１２６の一例を示す図である。図１３に示すように、処理位置選択テーブル１２６には、同一のウェーハＩＤを有するデータ群が、ボート４の処理位置の数（ｉｍａｘ）だけ含まれることになる。図１３では、説明のため、ウェーハＩＤが「Ｗ（ｇ，ｓ）」であるウェーハのデータのみを示しているが、現実には、全ウェーハのデータ全体に対して上述のソートが実行される。

処理位置選択テーブル１２６を作成した処理位置決定部１０５は、当該処理位置選択テーブル１２６に基づいて、各ロットに含まれている各ウェーハの中から、ボート４に搭載するウェーハと、当該ウェーハの処理位置を決定する。特に限定されないが、本実施形態では、処理位置決定部１０５は、決定した処理位置と当該処理位置で処理されるウェーハとを記録した処理位置決定テーブル１２７を記憶部１０３に作成する。

図１４は、当該処理位置決定テーブル１２７の一例を示す図である。図１４に示すように、処理位置決定テーブル１２７は、ポートＩＤと、キャリアＩＤと、スロットＩＤと、ロットＩＤと、ウェーハＩＤと、処理位置ＩＤとを対応づけて記録している。図１４の例では、決定された処理位置ＩＤにフラグ（丸印）が記録されている。なお、図１４の例では、ウェーハＩＤが「Ｗ（１，ｓｍａｘ）」であるウェーハは、選択されていないことになる。

本実施形態では、処理位置決定部１０５は、引数「ｉ」を初期化（ｉ＝１）し、処理位置選択テーブル１２６から当該引数「ｉ」に一致する処理位置ＩＤを有する最上位のウェーハＩＤを抽出する（ステップＳ１２０９、Ｓ１２１０）。そして、当該ウェーハＩＤを有するウェーハを処理位置ＩＤ「ｉ」の処理位置に搭載するウェーハに決定し、当該決定結果を処理位置決定テーブル１２７に記録する（ステップＳ１２１１Ｎｏ、Ｓ１２１２）。

処理位置決定部１０５は、引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」と異なる場合、引数「ｉ」を１だけ増大させて、その引数「ｉ」に一致する処理位置ＩＤを有する最上位のウェーハＩＤを抽出する（ステップＳ１２１３Ｎｏ、Ｓ１２１４、Ｓ１２１０）。このとき、抽出したウェーハＩＤが既に抽出されていた場合には、処理位置決定部１０５は、当該ウェーハＩＤを有するウェーハを処理位置ＩＤ「ｉ」の処理位置に搭載するウェーハに決定せずに除外して、処理位置選択テーブル１２６において当該引数「ｉ」に一致する処理位置ＩＤを有する次位のウェーハＩＤを抽出する（ステップＳ１２１１Ｙｅｓ、Ｓ１２１５、Ｓ１２１０）。そして、抽出したウェーハＩＤが未抽出であった場合に、そのウェーハＩＤを有するウェーハを処理位置ＩＤ「ｉ」の処理位置に搭載するウェーハに決定し、当該決定結果を処理位置決定テーブル１２７に記録する（ステップＳ１２１１Ｎｏ、Ｓ１２１２）。

引数「ｉ」を増大させながらステップＳ１２１０〜Ｓ１２１３を繰り返し実行する過程で引数「ｉ」が「ｉｍａｘ」に到達した場合、処理位置決定部１０５は処理を終了する（ステップＳ１２１３Ｙｅｓ）。このとき、処理位置決定テーブル１２７には、全処理位置ＩＤ「ｉ」について、いずれかのウェーハＩＤが対応づけられて記録されていることになる。

なお、ここでは装置内ロットに属するウェーハ数が熱処理炉の処理位置数（ｉｍａｘ）より大きいことを前提としているが、装置内ロットに属するウェーハ数が熱処理炉の処理位置数（ｉｍａｘ）より小さい場合には、装置内ロットに属する全ウェーハが抽出されたときに処理を停止すればよい。また、処理位置決定部１０５は、上述のようにして装置内ロット中から処理するウェーハを抽出する際に、半導体製造ライン１１４において許容される所定の範囲に出来栄え評価項目が属するウェーハのみを抽出する構成であってもよい。このような構成は、処理位置決定部１０５に当該所定範囲を示す閾値を予め登録しておくことにより実現可能である。当該構成では、処理位置決定テーブル１２７には、出来栄え評価項目が所定範囲内にある最大数のウェーハについて処理ウェーハと処理位置とが決定されることになる。また、この場合、出来栄え評価項目が所定範囲外であるウェーハを処理対象外として、ロットから除外する構成を採用してもよい。

以上のようにして、処理位置決定テーブル１２７の作成が完了すると、処理位置決定部１０５は、装置制御部１０６に処理位置決定テーブル１２７に従った処理の開始を指示する。当該指示を受信した装置制御部１０６は、当該指示にしたがって、ウェーハをボート４に搭載し、熱処理炉内で所定の処理を実施する（図３ ステップＳ３０８）。

なお、熱処理炉装置１００において処理が実行可能であるか否かを判定するステップＳ３０２において、情報収集部１０２が処理を実行不可能と判断すると、ウェーハ配置制御装置１０１はそのまま処理を終了する（図３ ステップＳ３０２Ｎｏ）。情報収集部１０２は、例えば、装置状態情報テーブル１２１の装置状態が「停止中」である場合に、処理を実行不可能と判断する。

以上説明したように、本発明によれば、処理されたウェーハの膜厚、面内均一性、パーティクル等の測定結果と処理を行った処理位置の情報に基づいて処理結果が予測され、当該処理結果から熱処理炉装置における被処理ウェーハおよび当該ウェーハの処理可能位置が決定される。その結果、ウェーハ面内のバラツキ防止と、歩留まり向上を実現できるとともに、処理枚数を最大化する配置を行うことで、装置の稼働率低下を最低限に抑えることが可能となる。

なお、以上で説明した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記実施形態では、装置内ロット情報収集後に加工前測定データを収集する構成を説明したが、直近の処理における加工前測定データの収集が可能であれば、加工前測定データを収集は、装置内ロット情報収集前あるいは装置内ロット情報収集と並行して実施されてもよい。

また、上述したウェーハ配置制御装置１０１において演算を実施する各部は、例えば、専用の演算回路や、プロセッサとＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリとを備えたハードウエア、および当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウエア等として実現することができる。

本発明は、複数枚のウェーハを同時に処理する熱処理炉を備える半導体製造装置において、ウェーハ面内のバラツキ防止と、歩留まり向上を実現することができるという効果を有し、半導体製造装置およびその制御方法として有用である。

本発明の一実施形態における半導体製造装置を示すブロック図 本発明の一実施形態における半導体製造装置を示す構成図 本発明の一実施形態におけるウェーハ配置処理を示すフローチャート 本発明の一実施形態における装置状態情報テーブルの一例を示す図 本発明の一実施形態におけるウェーハ情報テーブルの一例を示す図 本発明の一実施形態における加工前測定データが付加されたウェーハ情報テーブルの一例を示す図 本発明の一実施形態におけるポジション情報テーブルの一例を示す図 本発明の一実施形態におけるポジション情報テーブルの作成処理を示すフローチャート 本発明の一実施形態における加工出来栄えレベル情報テーブルの一例を示す図 本発明の一実施形態における加工出来栄えレベル付与処理を示すフローチャート 本発明の一実施形態における加工出来栄えレベル評価テーブルの一例を示す図 本発明の一実施形態における処理ウェーハ・処理位置決定処理を示すフローチャート 本発明の一実施形態における処理位置選択テーブルの一例を示す図 本発明の一実施形態における処理位置決定テーブルの一例を示す図

符号の説明

１００ 熱処理炉装置
１０１ ウェーハ配置制御装置
１０２ 情報収集部
１０３ 記憶部
１０４ 加工結果レベル演算部
１０５ 処理位置決定部
１０６ 装置制御部
１０７ 加工結果演算部
１１３ 上位ホストコンピュータ
１１４ 半導体製造ライン
１１５ 半導体製造装置
１１６ 搬送制御装置
１１７ ソーター
１１８ ロット格納棚
１１９ ネットワーク回線
１２１ 装置状態情報テーブル
１２２ ウェーハ情報テーブル
１２３ ポジション情報テーブル
１２４ 加工出来栄えレベル情報テーブル
１２５ 加工出来栄えレベル評価テーブル
１２６ 処理位置選択テーブル
１２７ 処理位置決定テーブル

Claims (6)

1. 複数枚のウェーハを同時に処理する熱処理炉を備える半導体製造装置において、
   前記半導体製造装置内に格納されている複数枚の被処理ウェーハのそれぞれについて、当該半導体製造装置による処理が実施される前のウェーハ状態を取得する手段と、
   当該半導体製造装置により既に処理が実施されたウェーハに対する前記ウェーハ状態の測定結果に基づいて、前記半導体製造装置において処理を実施した際の前記ウェーハ状態の変動量を、前記熱処理炉内の処理位置ごとに取得する手段と、
   前記処理前のウェーハ状態と前記処理位置ごとに取得されたウェーハ状態の変動量とに基づいて、前記複数枚の被処理ウェーハが前記各処理位置においてそれぞれ処理された場合の処理後のウェーハ状態を、前記被処理ウェーハと前記処理位置の組み合わせごとに算出する手段と、
   前記算出された処理後のウェーハ状態に基づいて、前記被処理ウェーハと前記処理位置の組み合わせに対してレベル付けを行う手段と、
   前記レベル付けの結果に基づいて、前記複数枚の被処理ウェーハの中から処理を実施するウェーハを決定するとともに、当該ウェーハの処理を実施する前記熱処理炉内の処理位置を決定する手段と、
   前記決定にしたがって、被処理ウェーハを処理位置に配置する手段と、
   を備えたことを特徴とする、半導体製造装置。
2. 前記ウェーハ状態の変動量を処理位置ごとに取得する手段が、
   一部の前記処理位置おいて処理が実施された複数のウェーハに対する前記測定結果から、当該一部の処理位置のそれぞれにおける前記変動量を取得する手段と、
   当該取得された変動量に基づいて、前記熱処理炉内の他の処理位置における前記変動量を算出する手段と、
   を備える、請求項１記載の半導体製造装置。
3. 前記ウェーハ状態が、膜厚、当該膜厚の面内均一性およびパーティクル数である、請求項１または２記載の半導体製造装置。
4. 複数枚のウェーハを同時に処理する熱処理炉を備える半導体製造装置の制御方法において、
   前記半導体製造装置内に格納されている複数枚の被処理ウェーハのそれぞれについて、当該半導体製造装置による加工が実施される前のウェーハ状態を取得する工程と、
   当該半導体製造装置により既に処理が実施されたウェーハに対する前記ウェーハ状態の測定結果に基づいて、前記半導体製造装置において処理を実施した際の前記ウェーハ状態の変動量を、前記熱処理炉内の処理位置ごとに取得する工程と、
   前記処理前のウェーハ状態と前記処理位置ごとに取得されたウェーハ状態の変動量とに基づいて、前記複数枚の被処理ウェーハが前記各処理位置においてそれぞれ処理された場合の処理後のウェーハ状態を、前記被処理ウェーハと前記処理位置の組み合わせごとに算出する工程と、
   前記算出された処理後のウェーハ状態に基づいて、前記被処理ウェーハと前記処理位置の組み合わせに対してレベル付けを行う工程と、
   前記レベル付けの結果に基づいて、前記複数枚の被処理ウェーハの中から処理を実施するウェーハを決定するとともに、当該ウェーハの処理を実施する前記熱処理炉内の処理位置を決定する工程と、
   前記決定にしたがって、被処理ウェーハの処理を実施する工程と、
   を有することを特徴とする、半導体製造装置の制御方法。
5. 前記ウェーハ状態の変動量を処理位置ごとに取得する工程が、
   一部の前記処理位置おいて処理が実施された複数のウェーハに対する前記測定結果から、当該一部の処理位置のそれぞれにおける前記変動量を取得する工程と、
   当該取得された変動量に基づいて、前記熱処理炉内の他の処理位置における前記変動量を算出する工程と、
   を有する、請求項４記載の半導体製造装置の制御方法。
6. 前記ウェーハ状態が、膜厚、当該膜厚の面内均一性およびパーティクル数である、請求項４または５記載の半導体製造装置の制御方法。

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