JP6335128B2 - Heat treatment system, heat treatment method, and program - Google Patents
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本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を熱処理する熱処理システム、熱処理方法、及び、プログラムに関し、特に、被処理体を多数枚一括して熱処理するバッチ式の熱処理システム、熱処理方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to a heat treatment system, a heat treatment method, and a program for heat-treating an object to be processed such as a semiconductor wafer, and more particularly, a batch-type heat treatment system, a heat treatment method, and a program for collectively heat-treating a plurality of objects to be processed. About.
半導体装置の製造工程では、多数枚の被処理体、例えば、半導体ウエハの成膜処理、酸化処理あるいは拡散処理などを一括して行うバッチ式の熱処理システムが用いられている。バッチ式の熱処理システムでは、効率的に半導体ウエハを処理することが可能であるが、多数枚の半導体ウエハの熱処理の均一性を確保することは困難である。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a batch-type heat treatment system is used that collectively performs film formation processing, oxidation processing, diffusion processing, or the like on a large number of objects to be processed, for example, semiconductor wafers. A batch type heat treatment system can efficiently process semiconductor wafers, but it is difficult to ensure the uniformity of heat treatment of a large number of semiconductor wafers.
このような問題を解決するため、例えば、特許文献１には、ヒータ室内に取り込まれる外気の温度が一定になるように外気の温度を自動的に調整する熱処理装置が提案されている。 In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 proposes a heat treatment apparatus that automatically adjusts the temperature of the outside air so that the temperature of the outside air taken into the heater chamber becomes constant.
ところで、近年、精度向上のため、調整手段（ゾーン）の数を増やした熱処理システムが提案されている。しかし、このような処理システムでは、ゾーンの数と制御対象（例えば、モニタウエハ）との数とが異なることから、モニタウエハの移載枚数や移載位置が不適切な状態、例えば、モニタウエハが存在しないゾーンが生じてしまうと、かえって熱処理結果の精度低下を招いてしまうという問題がある。 By the way, in recent years, a heat treatment system with an increased number of adjusting means (zones) has been proposed in order to improve accuracy. However, in such a processing system, since the number of zones and the number of objects to be controlled (for example, monitor wafers) are different, the number of monitor wafers to be transferred and the transfer position are inappropriate, for example, monitor wafers If a zone that does not exist is generated, there is a problem that the accuracy of the heat treatment result is lowered.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、熱処理結果の精度低下を防止することができる熱処理システム、熱処理方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said actual condition, and it aims at providing the heat processing system, the heat processing method, and program which can prevent the precision fall of the heat processing result.
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる熱処理システムは、
複数枚の被処理体および複数枚のモニタ被処理体を収容した処理室内を区分けした複数のゾーン毎に加熱可能な加熱手段により前記被処理体を熱処理するバッチ式の熱処理システムであって、
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段と、
を備え、
前記判別手段は、前記被処理体および前記モニタ被処理体を収容する収容部の高さ情報と、前記モニタ被処理体の収容位置と、前記複数のゾーンとに基づいて、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるか否かを判別し、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるときには前記モニタ被処理体の位置が妥当でないと判別する、ことを特徴とする。
本発明の第２の観点にかかる熱処理システムは、
複数枚の被処理体および複数枚のモニタ被処理体を収容した処理室内を区分けした複数のゾーン毎に加熱可能な加熱手段により前記被処理体を熱処理するバッチ式の熱処理システムであって、
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段と、
前記ゾーンの温度変化と、前記モニタ被処理体の温度変化との関係を示す熱処理変化モデルを記憶する熱処理変化モデル記憶手段と、
を備え、
前記判別手段は、前記熱処理変化モデル記憶手段に記憶された熱処理変化モデルに基づいて、各ゾーンにおいて前記モニタ被処理体の温度変化を算出し、算出した温度変化が閾値以上であるか否かを判別し、全てのゾーンにおいて算出した温度変化が閾値以上であるとき、前記モニタ被処理体の位置が妥当であると判別する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a heat treatment system according to the first aspect of the present invention comprises:
A plurality of batch type heat treatment system for heat-treating the object to be processed by the object to be processed and a plurality of monitors workpiece plurality of heatable heating means for each zone that partition the housing the processing chamber, and
A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn When,
Equipped with a,
The determination unit is configured to monitor the monitor target object based on height information of a storage unit that stores the target object and the monitor target object, a storage position of the monitor target object, and the plurality of zones. It is determined whether or not there is a zone in which no monitor object exists, and when there is a zone in which no monitor target object exists, it is determined that the position of the monitor target object is not valid. .
The heat treatment system according to the second aspect of the present invention is:
A batch-type heat treatment system that heats the object to be treated by heating means that can be heated for each of a plurality of zones that divide a processing chamber containing a plurality of objects to be processed and a plurality of monitor objects to be processed,
A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn When,
A heat treatment change model storage means for storing a heat treatment change model indicating a relationship between a temperature change of the zone and a temperature change of the monitor object;
With
The determination means calculates a temperature change of the monitor object in each zone based on the heat treatment change model stored in the heat treatment change model storage means, and determines whether the calculated temperature change is equal to or greater than a threshold value. When the temperature change calculated in all zones is equal to or greater than a threshold value, it is determined that the position of the monitor object is valid.
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、プロセス性能、生産性の高いモニタ被処理体の位置に関する推奨レイアウト情報を作成し、該作成した推奨レイアウト情報を前記表示手段に表示させる推奨レイアウト情報作成手段をさらに備えることが好ましい。 When the determination means determines that the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is not valid, the recommended layout information regarding the position of the monitor target object with high process performance and productivity is created and the created It is preferable to further comprise recommended layout information creating means for displaying recommended layout information on the display means.
本発明の第３の観点にかかる熱処理方法は、
複数枚の被処理体および複数枚のモニタ被処理体を収容した処理室内を区分けした複数のゾーン毎に加熱可能な加熱手段により前記被処理体を熱処理するバッチ式の熱処理方法であって、
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別工程と、
前記判別工程により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告工程と、
を備え、
前記判別工程では、前記被処理体および前記モニタ被処理体を収容する収容部の高さ情報と、前記モニタ被処理体の収容位置と、前記複数のゾーンとに基づいて、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるか否かを判別し、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるときには前記モニタ被処理体の位置が妥当でないと判別する、ことを特徴とする。
本発明の第４の観点にかかる熱処理方法は、
複数枚の被処理体および複数枚のモニタ被処理体を収容した処理室内を区分けした複数のゾーン毎に加熱可能な加熱手段により前記被処理体を熱処理するバッチ式の熱処理方法であって、
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別工程と、
前記判別工程により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告工程と、
前記ゾーンの温度変化と、前記モニタ被処理体の温度変化との関係を示す熱処理変化モデルを記憶する熱処理変化モデル記憶工程と、
を備え、
前記判別工程では、前記熱処理変化モデル記憶工程で記憶された熱処理変化モデルに基づいて、各ゾーンにおいて前記モニタ被処理体の温度変化を算出し、算出した温度変化が閾値以上であるか否かを判別し、全てのゾーンにおいて算出した温度変化が閾値以上であるとき、前記モニタ被処理体の位置が妥当であると判別する、ことを特徴とする。
The heat treatment method according to the third aspect of the present invention is:
Wherein a heat treatment method of a batch type of heat-treating the object to be processed by the plurality of the object and a plurality of monitors workpiece plurality of zones heatable heating means each time the partition the inside accommodating the treatment chamber to,
A determination step of determining whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
A warning step of displaying and displaying information on the fact that the position of the monitor object to be processed is not valid if it is determined by the determination step that the position of the monitor object to be processed contained in the processing chamber is not valid When,
Equipped with a,
In the determining step, the monitor target object is based on height information of a storage part for storing the target object and the monitor target object, a storage position of the monitor target object, and the plurality of zones. It is determined whether or not there is a zone in which no monitor object exists, and when there is a zone in which no monitor target object exists, it is determined that the position of the monitor target object is not valid. .
The heat treatment method according to the fourth aspect of the present invention is:
A batch-type heat treatment method in which the object to be treated is heat treated by a heating means that can be heated for each of a plurality of zones in which a plurality of objects to be treated and a plurality of monitor objects to be treated are accommodated.
A determination step of determining whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
A warning step of displaying and displaying information on the fact that the position of the monitor object to be processed is not valid if it is determined by the determination step that the position of the monitor object to be processed contained in the processing chamber is not valid When,
A heat treatment change model storing step for storing a heat treatment change model indicating a relationship between a temperature change of the zone and a temperature change of the monitor object;
With
In the determining step, based on the heat treatment change model stored in the heat treatment change model storage step, a temperature change of the monitor object is calculated in each zone, and whether or not the calculated temperature change is equal to or greater than a threshold value. When the temperature change calculated in all zones is equal to or greater than a threshold value, it is determined that the position of the monitor object is valid.
本発明の第５の観点にかかるプログラムは、
複数枚の被処理体および複数枚のモニタ被処理体を収容した処理室内を区分けした複数のゾーン毎に加熱可能な加熱手段により前記被処理体を熱処理するバッチ式の熱処理システムとして機能させるプログラムであって、
コンピュータを、
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段、
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段、
として機能させ、
前記判別手段は、前記被処理体および前記モニタ被処理体を収容する収容部の高さ情報と、前記モニタ被処理体の収容位置と、前記複数のゾーンとに基づいて、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるか否かを判別し、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるときには前記モニタ被処理体の位置が妥当でないと判別する、ことを特徴とする。
本発明の第６の観点にかかるプログラムは、
複数枚の被処理体および複数枚のモニタ被処理体を収容した処理室内を区分けした複数のゾーン毎に加熱可能な加熱手段により前記被処理体を熱処理するバッチ式の熱処理システムとして機能させるプログラムであって、
コンピュータを、
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段、
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段、
前記ゾーンの温度変化と、前記モニタ被処理体の温度変化との関係を示す熱処理変化モデルを記憶する熱処理変化モデル記憶手段、
として機能させ、
前記判別手段は、前記熱処理変化モデル記憶手段に記憶された熱処理変化モデルに基づいて、各ゾーンにおいて前記モニタ被処理体の温度変化を算出し、算出した温度変化が閾値以上であるか否かを判別し、全てのゾーンにおいて算出した温度変化が閾値以上であるとき、前記モニタ被処理体の位置が妥当であると判別する、ことを特徴とする。
The program according to the fifth aspect of the present invention is:
A plurality of programs to function as a thermal processing system of batch-type heat treating the workpiece by the workpiece and a plurality of monitors workpiece plurality of heatable heating means for each zone that partition the housing the processing chamber to Because
Computer
A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn ,
To function as,
The determination unit is configured to monitor the monitor target object based on height information of a storage unit that stores the target object and the monitor target object, a storage position of the monitor target object, and the plurality of zones. It is determined whether or not there is a zone in which no monitor object exists, and when there is a zone in which no monitor target object exists, it is determined that the position of the monitor target object is not valid. .
The program according to the sixth aspect of the present invention is:
A program that functions as a batch-type heat treatment system that heats the objects to be treated by heating means that can be heated for each of a plurality of zones that divide a processing chamber containing a plurality of objects to be processed and a plurality of monitor objects to be processed. There,
Computer
A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn ,
A heat treatment change model storage means for storing a heat treatment change model indicating a relationship between a temperature change of the zone and a temperature change of the monitor object;
Function as
The determination means calculates a temperature change of the monitor object in each zone based on the heat treatment change model stored in the heat treatment change model storage means, and determines whether the calculated temperature change is equal to or greater than a threshold value. When the temperature change calculated in all zones is equal to or greater than a threshold value, it is determined that the position of the monitor object is valid.
本発明によれば、熱処理結果の精度低下を防止することができる熱処理システム、熱処理方法、及び、プログラムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat processing system, the heat processing method, and program which can prevent the precision fall of the heat processing result can be provided.
以下、本発明の熱処理システム、熱処理方法、及び、プログラムを、図１に示すバッチ式の縦型の熱処理装置に適用した場合を例に本実施の形態を説明する。また、本実施の形態では、成膜用ガスとして、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）と一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）とを用いて、半導体ウエハにＳｉＯ２膜を形成する場合を例に本発明を説明する。 The present embodiment will be described below by taking as an example the case where the heat treatment system, heat treatment method, and program of the present invention are applied to the batch type vertical heat treatment apparatus shown in FIG. In this embodiment mode, an example of forming a SiO 2 film on a semiconductor wafer by using dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) and dinitrogen monoxide (N 2 O) as a film forming gas is taken as an example. The present invention will be described.
図１に示すように、本実施の形態の熱処理装置１は、略円筒状で有天井の反応管２を備えている。反応管２は、その長手方向が垂直方向に向くように配置されている。反応管２は、耐熱及び耐腐食性に優れた材料、例えば、石英により形成されている。 As shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus 1 of the present embodiment includes a reaction tube 2 having a substantially cylindrical shape and a ceiling. The reaction tube 2 is arranged so that its longitudinal direction is in the vertical direction. The reaction tube 2 is made of a material excellent in heat resistance and corrosion resistance, for example, quartz.
反応管２の下側には、略円筒状のマニホールド３が設けられている。マニホールド３は、その上端が反応管２の下端と気密に接合されている。マニホールド３には、反応管２内のガスを排気するための排気管４が気密に接続されている。排気管４には、バルブ、真空ポンプなどからなる圧力調整部５が設けられており、反応管２内を所望の圧力（真空度）に調整する。 A substantially cylindrical manifold 3 is provided below the reaction tube 2. The upper end of the manifold 3 is airtightly joined to the lower end of the reaction tube 2. An exhaust pipe 4 for exhausting the gas in the reaction tube 2 is airtightly connected to the manifold 3. The exhaust pipe 4 is provided with a pressure adjusting unit 5 including a valve, a vacuum pump, and the like, and the inside of the reaction pipe 2 is adjusted to a desired pressure (degree of vacuum).
マニホールド３（反応管２）の下方には、蓋体６が配置されている。蓋体６は、ボートエレベータ７により上下動可能に構成され、ボートエレベータ７により蓋体６が上昇するとマニホールド３（反応管２）の下方側（炉口部分）が閉鎖され、ボートエレベータ７により蓋体６が下降すると反応管２の下方側（炉口部分）が開口されるように配置されている。 A lid 6 is disposed below the manifold 3 (reaction tube 2). The lid body 6 is configured to be movable up and down by the boat elevator 7. When the lid body 6 is raised by the boat elevator 7, the lower side (furnace port portion) of the manifold 3 (reaction tube 2) is closed. It arrange | positions so that the lower side (furnace port part) of the reaction tube 2 may be opened when the body 6 descends.
蓋体６の上部には、保温筒（断熱体）８を介して、ウエハボート９が設けられている。ウエハボート９は、被処理体、例えば、半導体ウエハＷを収容（保持）するウエハ保持具であり、本実施の形態では、半導体ウエハＷが垂直方向に所定の間隔をおいて複数枚、例えば、１５０枚収容可能に構成されている。そして、ウエハボート９に半導体ウエハＷを収容し、ボートエレベータ７により蓋体６を上昇させることにより、半導体ウエハＷが反応管２内にロードされる。 A wafer boat 9 is provided above the lid 6 via a heat insulating cylinder (heat insulator) 8. The wafer boat 9 is a wafer holder that accommodates (holds) an object to be processed, for example, a semiconductor wafer W. In the present embodiment, a plurality of semiconductor wafers W, for example, at a predetermined interval in the vertical direction, for example, It is configured to accommodate 150 sheets. Then, the semiconductor wafer W is accommodated in the wafer boat 9 and the lid 6 is raised by the boat elevator 7, whereby the semiconductor wafer W is loaded into the reaction tube 2.
反応管２の周囲には、反応管２を取り囲むように、例えば、抵抗発熱体からなるヒータ部１０が設けられている。このヒータ部１０により反応管２の内部が所定の温度に加熱され、この結果、半導体ウエハＷが所定の温度に加熱される。ヒータ部１０は、例えば、７段に配置されたヒータ１１ａ〜１１ｇから構成され、ヒータ１１ａ〜１１ｇには、それぞれ電力コントローラ１２ａ〜１２ｇが接続されている。このため、この電力コントローラ１２ａ〜１２ｇにそれぞれ独立して電力を供給することにより、ヒータ１１ａ〜１１ｇをそれぞれ独立に所望の温度に加熱することができる。このように、反応管２内は、このヒータ１１ａ〜１１ｇにより、図２に示すような７つのゾーンに区分されている。例えば、反応管２内のＴＯＰ（ＺＯＮＥ１）を加熱する場合には、電力コントローラ１２ａを制御してヒータ１１ａを所望の温度に加熱する。反応管２内のＣＥＮＴＥＲ（ＣＴＲ（ＺＯＮＥ４））を加熱する場合には、電力コントローラ１２ｄを制御してヒータ１１ｄを所望の温度に加熱する。反応管２内のＢＯＴＴＯＭ（ＢＴＭ（ＺＯＮＥ７））を加熱する場合には、電力コントローラ１２ｇを制御してヒータ１１ｇを所望の温度に加熱する。また、反応管２の各ゾーンには、温度センサ１３（１３ａ〜１３ｇ）が配置されている。温度センサ１３ａ〜１３ｇは、配置されたゾーンの温度を測定する。 Around the reaction tube 2, for example, a heater unit 10 made of a resistance heating element is provided so as to surround the reaction tube 2. The heater 10 heats the inside of the reaction tube 2 to a predetermined temperature, and as a result, the semiconductor wafer W is heated to a predetermined temperature. The heater unit 10 includes, for example, heaters 11a to 11g arranged in seven stages, and power controllers 12a to 12g are connected to the heaters 11a to 11g, respectively. For this reason, the heaters 11a to 11g can be independently heated to desired temperatures by supplying power to the power controllers 12a to 12g independently. Thus, the reaction tube 2 is divided into seven zones as shown in FIG. 2 by the heaters 11a to 11g. For example, when TOP (ZONE 1) in the reaction tube 2 is heated, the power controller 12a is controlled to heat the heater 11a to a desired temperature. When heating CENTER (CTR (ZONE4)) in the reaction tube 2, the power controller 12d is controlled to heat the heater 11d to a desired temperature. When heating BOTTOM (BTM (ZONE 7)) in the reaction tube 2, the power controller 12g is controlled to heat the heater 11g to a desired temperature. In each zone of the reaction tube 2, temperature sensors 13 (13a to 13g) are arranged. The temperature sensors 13a to 13g measure the temperature of the arranged zone.
また、マニホールド３には、反応管２内に処理ガスを供給する複数の処理ガス供給管が設けられている。なお、図１では、マニホールド３に処理ガスを供給する３つの処理ガス供給管２１〜２３を図示している。処理ガス供給管２１は、マニホールド３の側方からウエハボート９の上部付近（ＺＯＮＥ１）まで延びるように形成されている。処理ガス供給管２２は、マニホールド３の側方からウエハボート９の中央付近（ＺＯＮＥ４）まで延びるように形成されている。処理ガス供給管２３は、マニホールド３の側方からウエハボート９の下部付近（ＺＯＮＥ７）まで延びるように形成されている。 The manifold 3 is provided with a plurality of processing gas supply pipes for supplying a processing gas into the reaction tube 2. In FIG. 1, three process gas supply pipes 21 to 23 that supply process gas to the manifold 3 are illustrated. The processing gas supply pipe 21 is formed so as to extend from the side of the manifold 3 to the vicinity of the upper portion of the wafer boat 9 (ZONE 1). The processing gas supply pipe 22 is formed so as to extend from the side of the manifold 3 to the vicinity of the center of the wafer boat 9 (ZONE 4). The processing gas supply pipe 23 is formed so as to extend from the side of the manifold 3 to the vicinity of the lower portion of the wafer boat 9 (ZONE 7).
各処理ガス供給管２１〜２３には、それぞれ、流量調整部２４〜２６が設けられている。流量調整部２４〜２６は、処理ガス供給管２１〜２３内を流れる処理ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）などから構成されている。このため、処理ガス供給管２１〜２３から供給される処理ガスは、流量調整部２４〜２６により所望の流量に調整されて、それぞれ反応管２内に供給される。 The process gas supply pipes 21 to 23 are provided with flow rate adjusting units 24 to 26, respectively. The flow rate adjusting units 24 to 26 are configured by a mass flow controller (MFC) or the like for adjusting the flow rate of the processing gas flowing in the processing gas supply pipes 21 to 23. For this reason, the processing gas supplied from the processing gas supply pipes 21 to 23 is adjusted to a desired flow rate by the flow rate adjusting units 24 to 26 and supplied to the reaction pipe 2 respectively.
また、熱処理装置１は、反応管２内のガス流量、圧力、処理雰囲気の温度といった処理パラメータを制御するための制御部（コントローラ）５０を備えている。制御部５０は、流量調整部２４〜２６、圧力調整部５、ヒータ１１ａ〜１１ｇの電力コントローラ１２ａ〜１２ｇ等に制御信号を出力する。図３に制御部５０の構成を示す。 Further, the heat treatment apparatus 1 includes a control unit (controller) 50 for controlling processing parameters such as a gas flow rate in the reaction tube 2, a pressure, and a processing atmosphere temperature. The control unit 50 outputs control signals to the flow rate adjusting units 24 to 26, the pressure adjusting unit 5, the power controllers 12a to 12g of the heaters 11a to 11g, and the like. FIG. 3 shows the configuration of the control unit 50.
図３に示すように、制御部５０は、モデル記憶部５１と、レシピ記憶部５２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５４と、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）ポート５５と、ＣＰＵ５６（Central Processing Unit)と、これらを相互に接続するバス５７と、から構成されている。 As shown in FIG. 3, the control unit 50 includes a model storage unit 51, a recipe storage unit 52, a ROM (Read Only Memory) 53, a RAM (Random Access Memory) 54, and an I / O (Input / Output Port). ) Port 55, a CPU 56 (Central Processing Unit), and a bus 57 for interconnecting them.
モデル記憶部５１には、形成されるＳｉＯ２膜の膜厚変化と半導体ウエハＷの温度との関係を示すプロセスモデル、および、半導体ウエハＷの温度と温度センサ１３ａ〜１３ｇにより計測された温度との関係を示す熱モデルが記憶されている。プロセスモデルは、所定ＺＯＮＥの半導体ウエハＷの温度を１℃上げたとき、半導体ウエハＷに形成されるＳｉＯ２膜の膜厚がどれだけ変化するかを示している。熱モデルは、所定ＺＯＮＥの温度センサ１３の温度が１℃上がったとき、各ＺＯＮＥの半導体ウエハＷの温度がどれだけ変化するかを示している。 The model storage unit 51 includes a process model indicating the relationship between the change in the thickness of the formed SiO 2 film and the temperature of the semiconductor wafer W, and the temperature of the semiconductor wafer W and the temperature measured by the temperature sensors 13a to 13g. A thermal model indicating the relationship is stored. The process model indicates how much the film thickness of the SiO 2 film formed on the semiconductor wafer W changes when the temperature of the semiconductor wafer W of a predetermined ZONE is raised by 1 ° C. The thermal model indicates how much the temperature of the semiconductor wafer W of each ZONE changes when the temperature of the temperature sensor 13 of the predetermined ZONE increases by 1 ° C.
なお、これらのモデルは、プロセス条件や装置の状態によってデフォルトの数値が最適でない場合も考えられることから、ソフトウエアに拡張カルマンフィルターなどを付加して学習機能を搭載することにより、モデルの学習を行うものであってもよい。このカルマンフィルターによる学習機能については、例えば、米国特許第５ ，９９１，５２５号公報などに開示されている手法を利用することができる。 Note that these models may have default values that are not optimal depending on the process conditions and the state of the equipment.Therefore, the model can be learned by adding an extended Kalman filter to the software and incorporating a learning function. You may do it. For the learning function using the Kalman filter, for example, a technique disclosed in US Pat. No. 5,991,525 can be used.
また、モデル記憶部５１には、装置図面情報が記憶されている。装置図面情報は、温度センサ１３ａ〜１３ｇ（各ゾーン）の高さ情報、ウエハボート９内の半導体ウエハＷまたはモニタウエハを収容する各収納部（スロット）の高さ情報などが記憶されている。 The model storage unit 51 stores device drawing information. As the apparatus drawing information, height information of the temperature sensors 13a to 13g (each zone), height information of each storage section (slot) for storing the semiconductor wafer W or the monitor wafer in the wafer boat 9 and the like are stored.
レシピ記憶部５２には、この熱処理装置１で実行される成膜処理の種類に応じて、制御手順を定めるプロセス用レシピが記憶されている。プロセス用レシピは、ユーザが実際に行う処理（プロセス）毎に用意されるレシピであり、反応管２への半導体ウエハＷのロードから、処理済みの半導体ウエハＷをアンロードするまでの温度、時間、ガス流量等を規定する。具体的には、各部の温度の変化、反応管２内の圧力変化、ガスの供給の開始及び停止のタイミング、供給量などを規定する。 The recipe storage unit 52 stores a process recipe for determining a control procedure in accordance with the type of film forming process executed by the heat treatment apparatus 1. The process recipe is a recipe prepared for each process (process) actually performed by the user. The temperature and time from the loading of the semiconductor wafer W to the reaction tube 2 until the unloaded semiconductor wafer W is unloaded. Stipulate the gas flow rate, etc. Specifically, the temperature change of each part, the pressure change in the reaction tube 2, the start and stop timings of gas supply, the supply amount, etc. are defined.
ＲＯＭ５３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスクなどから構成され、ＣＰＵ５６の動作プログラムなどを記憶する記録媒体である。
ＲＡＭ５４は、ＣＰＵ５６のワークエリアなどとして機能する。
The ROM 53 is a recording medium that includes an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), a flash memory, a hard disk, and the like, and stores an operation program of the CPU 56 and the like.
The RAM 54 functions as a work area for the CPU 56.
Ｉ／Ｏポート５５は、温度、圧力、ガスの流量に関する測定信号をＣＰＵ５６に供給すると共に、ＣＰＵ５６が出力する制御信号を各部（圧力調整部５、ヒータ１１ａ〜１１ｇの電力コントローラ１２ａ〜１２ｇ、流量調整部２４〜２６等）へ出力する。また、Ｉ／Ｏポート５５には、操作者が熱処理装置１を操作する操作パネル５８が接続されている。 The I / O port 55 supplies measurement signals related to temperature, pressure, and gas flow rate to the CPU 56, and outputs control signals output from the CPU 56 to the respective units (the pressure adjusting unit 5, the power controllers 12a to 12g of the heaters 11a to 11g, the flow rate). Output to the adjusting units 24-26 and the like). The I / O port 55 is connected to an operation panel 58 on which an operator operates the heat treatment apparatus 1.
ＣＰＵ５６は、制御部５０の中枢を構成し、ＲＯＭ５３に記憶された動作プログラムを実行し、操作パネル５８らの指示に従って、レシピ記憶部５２に記憶されているプロセス用レシピに沿って、熱処理装置１の動作を制御する。また、ＣＰＵ５６は、操作者が移載したモニタウエハの位置の妥当性を判断する。
バス５７は、各部の間で情報を伝達する。
The CPU 56 constitutes the center of the control unit 50, executes an operation program stored in the ROM 53, and follows the process recipe stored in the recipe storage unit 52 in accordance with instructions from the operation panel 58 and the like. To control the operation. Further, the CPU 56 determines the validity of the position of the monitor wafer transferred by the operator.
The bus 57 transmits information between the units.
次に、以上のように構成された熱処理装置１を用い、操作者が移載したモニタウエハの位置妥当性の判断を含む、熱処理方法について説明する。なお、モニタウエハの位置妥当性の判断については種々の方法を用いることが可能であるが、本例では、モニタウエハの位置情報に基づいて、モニタウエハの位置の妥当性を判断する場合を例に説明する。図４は、本発明の熱処理方法（熱処理）を説明するためのフローチャートである。 Next, a heat treatment method using the heat treatment apparatus 1 configured as described above and including determination of the position validity of the monitor wafer transferred by the operator will be described. Various methods can be used to determine the validity of the position of the monitor wafer. In this example, the validity of the position of the monitor wafer is determined based on the position information of the monitor wafer. Explained. FIG. 4 is a flowchart for explaining the heat treatment method (heat treatment) of the present invention.
まず、操作者は、操作パネル５８を操作して、調整処理で実行するプロセス種別等の必要な情報を入力する。具体的には、操作者は、熱処理で実施する熱処理装置と、プロセス種類、本例では、ジクロロシランと一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）とのＳｉＯ２膜の成膜（ＤＣＳ−ＨＴＯ）とを選択するとともに、ターゲットとなるＳｉＯ２膜の膜厚を、例えば、ゾーンごとに入力する。また、操作者は、操作パネル５８を操作して、モニタウエハの収納位置を指定する。本例では、モニタウエハの収納位置の指定は、モニタウエハの収納位置に関する情報であるレイアウト情報を編集することにより行う。 First, the operator operates the operation panel 58 and inputs necessary information such as a process type to be executed in the adjustment process. Specifically, the operator performs the heat treatment apparatus to be performed by heat treatment, the process type, in this example, the formation of a SiO 2 film (DCS-HTO) of dichlorosilane and dinitrogen monoxide (N 2 O), and In addition, the thickness of the target SiO 2 film is input for each zone, for example. Further, the operator operates the operation panel 58 to designate the monitor wafer storage position. In this example, the monitor wafer storage position is designated by editing layout information that is information relating to the monitor wafer storage position.
制御部５０（ＣＰＵ５６）は、プロセス種別等の必要な情報が入力されると、レイアウト情報が編集されたか否かを判別する（ステップＳ１）。ＣＰＵ５６は、レイアウト情報が編集されたと判別すると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、モニタウエハの位置妥当性の判断する判断処理を実行する（ステップＳ２）。以下、判断処理について説明する。図５は、判断処理を説明するためのフローチャートである。 When necessary information such as a process type is input, the control unit 50 (CPU 56) determines whether the layout information has been edited (step S1). When determining that the layout information has been edited (step S1; Yes), the CPU 56 executes a determination process for determining the position validity of the monitor wafer (step S2). Hereinafter, the determination process will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the determination process.
まず、ＣＰＵ５６は、モデル記憶部５１に記憶された装置図面情報の収納部の高さ情報と、指定されたモニタウエハの収納位置とから、モニタウエハの高さ情報を特定する（ステップＳ２１）。次に、ＣＰＵ５６は、モデル記憶部５１に記憶された装置図面情報の温度センサ１３ａ〜１３ｇの高さ情報から各ゾーンの高さ情報を特定する（ステップＳ２２）。例えば、図６に示すように、隣接する温度センサ１３ａと温度センサ１３ｂの中間値を閾値として、ゾーン１の高さ情報を特定する。 First, the CPU 56 specifies the height information of the monitor wafer from the height information of the storage unit of the apparatus drawing information stored in the model storage unit 51 and the specified monitor wafer storage position (step S21). Next, CPU56 specifies the height information of each zone from the height information of the temperature sensors 13a-13g of the apparatus drawing information memorize | stored in the model memory | storage part 51 (step S22). For example, as illustrated in FIG. 6, the height information of the zone 1 is specified using an intermediate value between the adjacent temperature sensors 13 a and 13 b as a threshold value.
続いて、ＣＰＵ５６は、モニタウエハの位置が妥当であるか否かを判断する。すなわち、ＣＰＵ５６は、モニタウエハが１枚も存在しないゾーンがあるか否かを判別する（ステップＳ２３）。例えば、図７（ａ）に示すように、各ゾーンに少なくとも１枚のモニタウエハＭＷが存在している場合、ＣＰＵ５６は、モニタウエハＭＷの位置が妥当であると判別し（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、この判断処理を終了する。 Subsequently, the CPU 56 determines whether or not the position of the monitor wafer is appropriate. That is, the CPU 56 determines whether or not there is a zone in which no monitor wafer exists (step S23). For example, as shown in FIG. 7A, when at least one monitor wafer MW exists in each zone, the CPU 56 determines that the position of the monitor wafer MW is valid (step S23: Yes). This determination process is terminated.
例えば、図７（ｂ）に示すように、少なくとも１枚のモニタウエハＭＷが存在していないゾーンがある場合、ＣＰＵ５６は、モニタウエハＭＷの位置が妥当でないと判別し（ステップＳ２３：Ｎｏ）、プロセス性能、生産性の高いモニタウエハＭＷの位置（例えば、モニタウエハの移載時間が最も短くなる位置）に関する情報である推奨レイアウト情報を作成し（ステップＳ２４）、この判断処理を終了する。 For example, as shown in FIG. 7B, when there is a zone in which at least one monitor wafer MW does not exist, the CPU 56 determines that the position of the monitor wafer MW is not valid (step S23: No). Recommended layout information, which is information relating to the position of the monitor wafer MW with high process performance and high productivity (for example, the position where the transfer time of the monitor wafer is shortest), is created (step S24), and this determination process ends.
次に、ＣＰＵ５６は、ステップＳ２の判断処理において、モニタウエハの位置が妥当であると判断したか否かを判別する（ステップＳ３）。ＣＰＵ５６は、ステップＳ２の判断処理において、モニタウエハの位置が妥当であると判断した場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。 Next, the CPU 56 determines whether or not it is determined that the position of the monitor wafer is appropriate in the determination process of step S2 (step S3). If the CPU 56 determines that the position of the monitor wafer is valid in the determination process of step S2 (step S3: Yes), the process proceeds to step S5.
ＣＰＵ５６は、ステップＳ２の判断処理において、モニタウエハの位置が妥当でないと判断した場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、操作パネル５８に「モニタウエハの位置が妥当でない」旨の警告メッセージ、その理由、および、ステップＳ２４で作成した推奨レイアウト情報を表示させる（ステップＳ４）。 If the CPU 56 determines that the position of the monitor wafer is not valid in the determination process of step S2 (step S3: No), the operation panel 58 displays a warning message “The position of the monitor wafer is not valid” and the reason. The recommended layout information created in step S24 is displayed (step S4).
また、ＣＰＵ５６は、操作パネル５８に、再度編集を行う「再編集」、編集した条件で実行する「編集設定で実行」、および、表示された推奨レイアウト情報で実行する「推奨設定を採用」を表示し（ステップＳ５）、操作者にいずれの操作を実行するかを選択させる。操作者は、操作パネル５８を操作して、「再編集」、「編集設定で実行」、および、「推奨設定を採用」の中から希望する操作を選択する。 Further, the CPU 56 includes “re-edit” for editing again, “execute with edit settings” executed with the edited conditions, and “adopt recommended settings” executed with the displayed recommended layout information on the operation panel 58. Display (step S5), and let the operator select which operation to execute. The operator operates the operation panel 58 to select a desired operation from “re-edit”, “execute with edit settings”, and “adopt recommended settings”.
次に、ＣＰＵ５６は、「再編集」、「編集設定で実行」、および、「推奨設定を採用」の中からどれが選択されたかを判別する（ステップＳ６）。ＣＰＵ５６は、「再編集」が選択されたと判別すると（ステップＳ６：再編集）、ステップＳ１に戻る。これにより、操作者は、操作パネル５８を操作して、モニタウエハの収納位置を指定することができる。 Next, the CPU 56 determines which one is selected from “re-edit”, “execute with edit settings”, and “adopt recommended settings” (step S6). If the CPU 56 determines that “re-editing” has been selected (step S6: re-editing), the CPU 56 returns to step S1. As a result, the operator can operate the operation panel 58 to specify the storage position of the monitor wafer.
ＣＰＵ５６は、「推奨設定を採用」が選択されたかを判別すると（ステップＳ６：推奨設定を採用）、推奨レイアウト情報をプロセス用レシピに保存する（ステップＳ７）。また、ＣＰＵ５６は、「編集設定で実行」が選択されたかを判別すると（ステップＳ６：編集設定で実行）、操作者が指定したモニタウエハの収納位置（レイアウト）をプロセス用レシピに保存する（ステップＳ８）。そして、ＣＰＵ５６は、ステップＳ７、または、ステップＳ８で保存したプロセス用レシピの条件で成膜処理を実行する（ステップＳ９）。 When determining that “adopt recommended setting” is selected (step S6: adopt recommended setting), the CPU 56 stores the recommended layout information in the process recipe (step S7). Further, when determining that “execute with edit setting” is selected (step S6: execute with edit setting), the CPU 56 stores the storage position (layout) of the monitor wafer specified by the operator in the process recipe (step S6). S8). Then, the CPU 56 executes the film forming process under the process recipe conditions stored in step S7 or step S8 (step S9).
具体的には、ＣＰＵ５６は、ボートエレベータ７（蓋体６）を降下させ、少なくとも各ＺＯＮＥに半導体ウエハＷ（モニタウエハ）を搭載したウエハボート９を蓋体６上に配置する。次に、ＣＰＵ５６は、ボートエレベータ７（蓋体６）を上昇して、ウエハボート９（半導体ウエハＷ）を反応管２内にロードする。そして、ＣＰＵ５６は、保存したプロセス条件が記載されたプロセス用レシピに従って、圧力調整部５、ヒータ１１ａ〜１１ｇの電力コントローラ１２ａ〜１２ｇ、流量調整部２４〜２６等を制御して、半導体ウエハＷにＳｉＯ２膜を成膜する。 Specifically, the CPU 56 lowers the boat elevator 7 (lid body 6), and arranges the wafer boat 9 on which the semiconductor wafer W (monitor wafer) is mounted on at least each ZONE on the lid body 6. Next, the CPU 56 raises the boat elevator 7 (lid 6) and loads the wafer boat 9 (semiconductor wafer W) into the reaction tube 2. Then, the CPU 56 controls the pressure adjusting unit 5, the power controllers 12 a to 12 g of the heaters 11 a to 11 g, the flow rate adjusting units 24 to 26, and the like according to the process recipe in which the stored process conditions are described, so that the semiconductor wafer W is formed. A SiO 2 film is formed.
ＣＰＵ５６は、成膜処理が終了すると、成膜されたＳｉＯ２膜の膜厚を測定する（ステップＳ１０）。例えば、ＣＰＵ５６は、ボートエレベータ７（蓋体６）を降下させ、ＳｉＯ２膜が成膜された半導体ウエハＷをアンロードし、半導体ウエハＷを、例えば、図示しない測定装置に搬送し、半導体ウエハＷに成膜されたＳｉＯ２膜の膜厚を測定させる。測定装置では、半導体ウエハＷに成膜されたＳｉＯ２膜の膜厚を測定すると、例えば、測定したＳｉＯ２膜の膜厚データを熱処理装置１（ＣＰＵ５６）に送信する。ＣＰＵ５６は、測定されたＳｉＯ２膜の膜厚データを受信することにより、成膜されたＳｉＯ２膜の膜厚を特定する。なお、操作者が操作パネル５８を操作して、測定結果を入力してもよい。 When the film forming process is finished, the CPU 56 measures the film thickness of the formed SiO 2 film (step S10). For example, the CPU 56 lowers the boat elevator 7 (the lid body 6), unloads the semiconductor wafer W on which the SiO 2 film is formed, transports the semiconductor wafer W to, for example, a measuring device (not shown), and the semiconductor wafer The thickness of the SiO 2 film formed on W is measured. In the measuring apparatus, when the thickness of the SiO 2 film formed on the semiconductor wafer W is measured, for example, the measured thickness data of the SiO 2 film is transmitted to the heat treatment apparatus 1 (CPU 56). CPU56 by receiving the film thickness data of the measured SiO 2 film, to identify the thickness of the formed SiO 2 film. Note that the operator may input the measurement result by operating the operation panel 58.
ＣＰＵ５６は、成膜されたＳｉＯ２膜の膜厚が測定されると、測定された膜厚が許容範囲内か否かを判別する（ステップＳ１１）。許容範囲内とは、入力された目標膜厚から許容可能な所定の範囲内に含まれていることをいい、例えば、入力された目標膜厚から±１％以内の場合をいう。ＣＰＵ５６は、測定した膜厚が許容範囲内であると判別すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、この処理を終了する。 When the film thickness of the formed SiO 2 film is measured, the CPU 56 determines whether or not the measured film thickness is within an allowable range (step S11). The term “within the allowable range” means that it is included within a predetermined range allowable from the input target film thickness. For example, it is within ± 1% from the input target film thickness. When determining that the measured film thickness is within the allowable range (step S11; Yes), the CPU 56 ends this process.
ＣＰＵ５６は、測定した膜厚が許容範囲内でないと判別すると（ステップＳ１１；Ｎｏ）、モデル記憶部５１に記憶されたプロセスモデルおよび熱モデルに基づいて、成膜される膜厚が最も目標膜厚に近づく温度（最適温度）を算出し、算出した最適温度をプロセス用レシピに保存（ステップＳ１２）した後、ステップＳ９に戻る。なお、最適温度の算出は、この最適化計算に限定されるものではなく、例えば、マニュアルで調整してもよい。これにより、操作者は、操作パネル５８を操作して、許容範囲内の膜厚を成膜可能なモニタウエハの収納位置を指定することができる。 If the CPU 56 determines that the measured film thickness is not within the allowable range (step S11; No), the film thickness to be formed is the most target film thickness based on the process model and the thermal model stored in the model storage unit 51. After calculating the temperature approaching (optimum temperature) and storing the calculated optimal temperature in the process recipe (step S12), the process returns to step S9. The calculation of the optimum temperature is not limited to this optimization calculation, and may be adjusted manually, for example. As a result, the operator can operate the operation panel 58 to designate the monitor wafer storage position where the film thickness within the allowable range can be formed.
以上説明したように、本実施の形態によれば、モニタウエハの位置が妥当であるか否かを判断し、モニタウエハの位置が妥当でないと判断した場合には、操作パネル５８に警告メッセージ、および、その理由を表示しているので、モニタウエハの移載枚数や移載位置が不適切であることに起因する熱処理結果の精度低下を防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is determined whether or not the position of the monitor wafer is valid. If it is determined that the position of the monitor wafer is not valid, a warning message is displayed on the operation panel 58; Further, since the reason is displayed, it is possible to prevent a decrease in accuracy of the heat treatment result due to an inappropriate number of monitor wafers to be transferred and a transfer position.
また、本実施の形態によれば、モニタウエハの位置が妥当でないと判断した場合には、推奨レイアウト情報を作成し、操作パネル５８に推奨レイアウト情報を表示しているので、モニタウエハの移載枚数や移載位置を容易に修正することができる。 Also, according to the present embodiment, when it is determined that the position of the monitor wafer is not valid, recommended layout information is created and the recommended layout information is displayed on the operation panel 58. The number and transfer position can be easily corrected.
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な他の実施の形態について説明する。 In addition, this invention is not restricted to said embodiment, A various deformation | transformation and application are possible. Hereinafter, other embodiments applicable to the present invention will be described.
上記実施の形態では、各ゾーンの高さ情報の特定において、隣接する温度センサ１３の中間値を閾値として、各ゾーンの高さ情報を特定した場合を例に本発明を説明したが、例えば、隣接する温度センサ１３間を任意の割合で分割してもよく、間隔の中間値を閾値としなくてもよい。また、各エリアが重なり合っていてもよく、各エリア間に空白の領域があってもよい。 In the above-described embodiment, the present invention has been described with reference to the case where the height information of each zone is specified using the intermediate value of the adjacent temperature sensor 13 as a threshold value in the specification of the height information of each zone. The adjacent temperature sensors 13 may be divided at an arbitrary ratio, and the intermediate value of the interval may not be used as the threshold value. Further, the areas may overlap with each other, and there may be a blank area between the areas.
上記実施の形態では、モニタウエハの位置妥当性について、モニタウエハの位置情報に基づいて、モニタウエハの位置の妥当性を判断する場合を例に本発明を説明したが、例えば、温度センサ１３とモニタウエハの影響度の大きさにより診断してもよい。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case of determining the validity of the position of the monitor wafer based on the position information of the monitor wafer as an example of the position validity of the monitor wafer. Diagnosis may be made based on the magnitude of the influence of the monitor wafer.
温度センサ１３とモニタウエハの影響度は、例えば、温度センサ１３の温度が１℃上がったとき、各モニタウエハの温度の変化量（影響度）の最大値が閾値以上か否かにより判断してもよい。図８に他の実施の形態の判断処理を説明するためのフローチャートを示す。 The degree of influence between the temperature sensor 13 and the monitor wafer is determined, for example, based on whether or not the maximum value of the amount of change (influence degree) of the temperature of each monitor wafer is equal to or greater than a threshold when the temperature of the temperature sensor 13 increases by 1 ° C. Also good. FIG. 8 is a flowchart for explaining the determination processing of another embodiment.
まず、ＣＰＵ５６は、モデル記憶部５１に記憶された熱モデルと、指定されたモニタウエハの収納位置（例えば、スロット番号５、３１、５７、８３、１０９）とから、温度センサ１３の温度が１℃上がったとき、各モニタウエハの温度の変化量を算定する（ステップＳ３１）。 First, the CPU 56 determines that the temperature of the temperature sensor 13 is 1 from the thermal model stored in the model storage unit 51 and the specified monitor wafer storage position (for example, slot numbers 5, 31, 57, 83, 109). When the temperature is raised, the amount of change in the temperature of each monitor wafer is calculated (step S31).
次に、ＣＰＵ５６は、ゾーン毎のモニタウエハの温度の変化量の最大値が閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ３２）。例えば、図９（ａ）に示すように、全てのゾーンのモニタウエハの温度の変化量の最大値が閾値以上である場合、ＣＰＵ５６は、モニタウエハの位置が妥当であると判別し（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、この判断処理を終了する。一方、図９（ｂ）に示すように、ゾーン１のモニタウエハの温度の変化量の最大値が閾値以上ではない場合、ＣＰＵ５６は、モニタウエハの位置が妥当でないと判別し（ステップＳ３２：Ｎｏ）、推奨レイアウト情報を作成し（ステップＳ３３）、この判断処理を終了する。このように、温度センサ１３とモニタウエハの影響度の大きさによってもモニタウエハの位置妥当性を判断することができる。 Next, the CPU 56 determines whether or not the maximum value of the change amount of the monitor wafer temperature for each zone is equal to or greater than a threshold value (step S32). For example, as shown in FIG. 9A, when the maximum value of the change in temperature of the monitor wafers in all zones is equal to or greater than the threshold, the CPU 56 determines that the position of the monitor wafer is valid (step S32). : Yes), this determination process is terminated. On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the maximum value of the change in the temperature of the monitor wafer in zone 1 is not equal to or greater than the threshold, the CPU 56 determines that the position of the monitor wafer is not valid (step S32: No). ), Recommended layout information is created (step S33), and the determination process is terminated. Thus, the position validity of the monitor wafer can be determined also by the magnitude of the influence of the temperature sensor 13 and the monitor wafer.
上記実施の形態では、ジクロロシランと一酸化二窒素とを用いてＳｉＯ２膜を形成する場合を例に本発明を説明したが、例えば、ジクロロシランとアンモニア（ＮＨ３）とを用いたＳｉＮ膜の成膜にも本発明を適用可能である。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking as an example the case where a SiO 2 film is formed using dichlorosilane and dinitrogen monoxide. For example, a SiN film using dichlorosilane and ammonia (NH 3 ). The present invention can also be applied to the film formation.
上記実施の形態では、ＳｉＯ２膜を形成する場合を例に本発明を説明したが、処理の種類は任意であり、他種類の膜を形成するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、酸化装置などの様々なバッチ式の熱処理装置に適用可能である。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case of forming a SiO 2 film as an example. However, the type of treatment is arbitrary, and a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, an oxidation apparatus, or the like that forms other types of films is used. It can be applied to various batch type heat treatment apparatuses.
上記実施の形態では、ヒータの段数（ゾーンの数）が７段の場合を例に本発明を説明したが、６段以下であっても、８段以上であってもよい。また。各ゾーンから抽出する半導体ウエハＷの数などは任意に設定可能である。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case where the number of heater stages (zone number) is 7 as an example, but it may be 6 stages or less, or 8 stages or more. Also. The number of semiconductor wafers W extracted from each zone can be arbitrarily set.
上記実施の形態では、単管構造のバッチ式熱処理装置の場合を例に本発明を説明したが、例えば、反応管２が内管と外管とから構成された二重管構造のバッチ式縦型熱処理装置に本発明を適用することも可能である。また、本発明は、半導体ウエハの処理に限定されるものではなく、例えば、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板、ガラス基板、ＰＤＰ（Liquid Crystal Display）基板などの処理にも適用可能である。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case of a batch type heat treatment apparatus having a single pipe structure as an example. For example, a batch type vertical type having a double pipe structure in which the reaction tube 2 is composed of an inner pipe and an outer pipe. It is also possible to apply the present invention to a mold heat treatment apparatus. The present invention is not limited to the processing of semiconductor wafers, and can be applied to processing of, for example, an FPD (Flat Panel Display) substrate, a glass substrate, a PDP (Liquid Crystal Display) substrate, and the like.
本発明の実施の形態にかかる制御部５０は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、汎用コンピュータに、上述の処理を実行するためのプログラムを格納した記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）など）から当該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する制御部５０を構成することができる。 The control unit 50 according to the embodiment of the present invention can be realized using a normal computer system, not a dedicated system. For example, the above-described processing is executed by installing the program from a recording medium (such as a flexible disk or a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)) storing the program for executing the above-described processing in a general-purpose computer. The control unit 50 can be configured.
そして、これらのプログラムを供給するための手段は任意である。上述のように所定の記録媒体を介して供給できる他、例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システムなどを介して供給してもよい。この場合、例えば、通信ネットワークの掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）に当該プログラムを掲示し、これをネットワークを介して搬送波に重畳して提供してもよい。そして、このように提供されたプログラムを起動し、ＯＳ（Operating System）の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。 The means for supplying these programs is arbitrary. In addition to being able to be supplied via a predetermined recording medium as described above, for example, it may be supplied via a communication line, a communication network, a communication system, or the like. In this case, for example, the program may be posted on a bulletin board (BBS: Bulletin Board System) of a communication network and provided by superimposing it on a carrier wave via the network. Then, the above-described processing can be executed by starting the program thus provided and executing it in the same manner as other application programs under the control of an OS (Operating System).
本発明は半導体ウエハ等の被処理体を熱処理する熱処理システムに有用である。 The present invention is useful for a heat treatment system for heat treating an object to be processed such as a semiconductor wafer.
１ 熱処理装置
２ 反応管
３ マニホールド
６ 蓋体
９ ウエハボート
１０ ヒータ部
１１ａ〜１１ｇ ヒータ
１２ａ〜１２ｇ 電力コントローラ
２１〜２３ 処理ガス供給管
２４〜２６ 流量調整部
５０ 制御部
５１ モデル記憶部
５２ レシピ記憶部
５３ ＲＯＭ
５４ ＲＡＭ
５６ ＣＰＵ
Ｗ 半導体ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat processing apparatus 2 Reaction tube 3 Manifold 6 Lid body 9 Wafer boat 10 Heater part 11a-11g Heater 12a-12g Power controller 21-23 Process gas supply pipe 24-26 Flow volume adjustment part 50 Control part 51 Model storage part 52 Recipe storage part 53 ROM
54 RAM
56 CPU
W Semiconductor wafer
Claims (7)
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段と、
を備え、
前記判別手段は、前記被処理体および前記モニタ被処理体を収容する収容部の高さ情報と、前記モニタ被処理体の収容位置と、前記複数のゾーンとに基づいて、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるか否かを判別し、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるときには前記モニタ被処理体の位置が妥当でないと判別する、ことを特徴とする熱処理システム。 A plurality of batch type heat treatment system for heat-treating the object to be processed by the object to be processed and a plurality of monitors workpiece plurality of heatable heating means for each zone that partition the housing the processing chamber, and
A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn When,
Equipped with a,
The determination unit is configured to monitor the monitor target object based on height information of a storage unit that stores the target object and the monitor target object, a storage position of the monitor target object, and the plurality of zones. It is determined whether or not there is a zone in which no monitor object exists, and when there is a zone in which no monitor target object exists, it is determined that the position of the monitor target object is not valid. Heat treatment system.
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段と、
前記ゾーンの温度変化と、前記モニタ被処理体の温度変化との関係を示す熱処理変化モデルを記憶する熱処理変化モデル記憶手段と、
を備え、
前記判別手段は、前記熱処理変化モデル記憶手段に記憶された熱処理変化モデルに基づいて、各ゾーンにおいて前記モニタ被処理体の温度変化を算出し、算出した温度変化が閾値以上であるか否かを判別し、全てのゾーンにおいて算出した温度変化が閾値以上であるとき、前記モニタ被処理体の位置が妥当であると判別する、ことを特徴とする熱処理システム。 A batch-type heat treatment system that heats the object to be treated by heating means that can be heated for each of a plurality of zones that divide a processing chamber containing a plurality of objects to be processed and a plurality of monitor objects to be processed,
A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn When,
A heat treatment change model storage means for storing a heat treatment change model indicating a relationship between a temperature change of the zone and a temperature change of the monitor object;
With
The determination means calculates a temperature change of the monitor object in each zone based on the heat treatment change model stored in the heat treatment change model storage means, and determines whether the calculated temperature change is equal to or greater than a threshold value. when discriminated, the temperature change calculated in all zones is equal to or more than the threshold, the thermal processing system the position of the monitor target object is determined to be valid, characterized in that.
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別工程と、
前記判別工程により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告工程と、
を備え、
前記判別工程では、前記被処理体および前記モニタ被処理体を収容する収容部の高さ情報と、前記モニタ被処理体の収容位置と、前記複数のゾーンとに基づいて、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるか否かを判別し、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるときには前記モニタ被処理体の位置が妥当でないと判別する、ことを特徴とする熱処理方法。 Wherein a heat treatment method of a batch type of heat-treating the object to be processed by the plurality of the object and a plurality of monitors workpiece plurality of zones heatable heating means each time the partition the inside accommodating the treatment chamber to,
A determination step of determining whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
A warning step of displaying and displaying information on the fact that the position of the monitor object to be processed is not valid if it is determined by the determination step that the position of the monitor object to be processed contained in the processing chamber is not valid When,
Equipped with a,
In the determining step, the monitor target object is based on height information of a storage part for storing the target object and the monitor target object, a storage position of the monitor target object, and the plurality of zones. It is determined whether or not there is a zone in which no monitor object exists, and when there is a zone in which no monitor target object exists, it is determined that the position of the monitor target object is not valid. Heat treatment method.
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別工程と、A determination step of determining whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
前記判別工程により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告工程と、A warning step of displaying and displaying information on the fact that the position of the monitor object to be processed is not valid if it is determined by the determination step that the position of the monitor object to be processed contained in the processing chamber is not valid When,
前記ゾーンの温度変化と、前記モニタ被処理体の温度変化との関係を示す熱処理変化モデルを記憶する熱処理変化モデル記憶工程と、A heat treatment change model storing step for storing a heat treatment change model indicating a relationship between a temperature change of the zone and a temperature change of the monitor object;
を備え、With
前記判別工程では、前記熱処理変化モデル記憶工程で記憶された熱処理変化モデルに基づいて、各ゾーンにおいて前記モニタ被処理体の温度変化を算出し、算出した温度変化が閾値以上であるか否かを判別し、全てのゾーンにおいて算出した温度変化が閾値以上であるとき、前記モニタ被処理体の位置が妥当であると判別する、ことを特徴とする熱処理方法。In the determining step, based on the heat treatment change model stored in the heat treatment change model storage step, a temperature change of the monitor object is calculated in each zone, and whether or not the calculated temperature change is equal to or greater than a threshold value. A heat treatment method, characterized in that when the temperature change calculated in all zones is equal to or greater than a threshold value, it is determined that the position of the monitor object is valid.
コンピュータを、
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段、
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段、
として機能させ、
前記判別手段は、前記被処理体および前記モニタ被処理体を収容する収容部の高さ情報と、前記モニタ被処理体の収容位置と、前記複数のゾーンとに基づいて、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるか否かを判別し、前記モニタ被処理体が１枚も存在しないゾーンがあるときには前記モニタ被処理体の位置が妥当でないと判別する、ことを特徴とするプログラム。 A plurality of programs to function as a thermal processing system of batch-type heat treating the workpiece by the workpiece and a plurality of monitors workpiece plurality of heatable heating means for each zone that partition the housing the processing chamber to Because
Computer
A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn ,
To function as,
The determination unit is configured to monitor the monitor target object based on height information of a storage unit that stores the target object and the monitor target object, a storage position of the monitor target object, and the plurality of zones. It is determined whether or not there is a zone in which no monitor object exists, and when there is a zone in which no monitor target object exists, it is determined that the position of the monitor target object is not valid. program.
コンピュータを、Computer
前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当であるか否かを判別する判別手段、A discriminating means for discriminating whether or not the position of the monitor target object accommodated in the processing chamber is appropriate;
前記判別手段により前記処理室内に収容されたモニタ被処理体の位置が妥当でないと判別されると、前記モニタ被処理体の位置が妥当でない旨の情報を表示手段に表示させて警告する警告手段、If the determination means determines that the position of the monitor object to be processed accommodated in the processing chamber is not valid, the warning means for displaying the information indicating that the position of the monitor object to be processed is not valid on the display means to warn ,
前記ゾーンの温度変化と、前記モニタ被処理体の温度変化との関係を示す熱処理変化モデルを記憶する熱処理変化モデル記憶手段、A heat treatment change model storage means for storing a heat treatment change model indicating a relationship between a temperature change of the zone and a temperature change of the monitor object;
として機能させ、Function as
前記判別手段は、前記熱処理変化モデル記憶手段に記憶された熱処理変化モデルに基づいて、各ゾーンにおいて前記モニタ被処理体の温度変化を算出し、算出した温度変化が閾値以上であるか否かを判別し、全てのゾーンにおいて算出した温度変化が閾値以上であるとき、前記モニタ被処理体の位置が妥当であると判別する、ことを特徴とするプログラム。The determination means calculates a temperature change of the monitor object in each zone based on the heat treatment change model stored in the heat treatment change model storage means, and determines whether the calculated temperature change is equal to or greater than a threshold value. A program for discriminating and determining that the position of the monitored object is valid when the temperature change calculated in all zones is equal to or greater than a threshold value.
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