JP6578101B2 - Processing system and processing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を処理する処理システム及び処理方法に関し、特に、被処理体を多数枚一括して処理するバッチ式の処理システム及び処理方法に関する。 The present invention relates to a processing system and process how to process the object to be processed such as a semiconductor wafer, in particular, relates to a processing system and how to process the batch to be processed collectively large number of object to be processed.
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処理システムが用いられている。バッチ式の処理システムでは、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処理の均一性を確保することは困難である。 In a manufacturing process of a semiconductor device, a batch type processing 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 processing system can efficiently process semiconductor wafers, but it is difficult to ensure the uniformity of processing 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,
ところで、このような処理システムでは、精度向上のため、学習機能を搭載したものがある。しかし、学習機能を搭載した処理システムを使用する際には、使用者が、過去の処理条件、処理結果に関する情報が蓄積された学習履歴ファイルを選択しなければならず、使用者が学習履歴ファイルを選択する作業が必要になり、使いづらい(手間がかかる)という問題がある。また、使用者が学習履歴ファイルの選択を誤ると、計算結果が誤ったものとなり、処理結果の精度が低下してしまうという問題がある。 By the way, some of such processing systems are equipped with a learning function to improve accuracy. However, when using a processing system equipped with a learning function, the user must select a learning history file in which information on past processing conditions and processing results is accumulated. There is a problem that it is difficult to use (and takes time). In addition, if the user selects the learning history file incorrectly, there is a problem that the calculation result is incorrect and the accuracy of the processing result is lowered.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、精度良く、使いやすい処理システム及び処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and an object thereof is to provide a high precision, easy-to-use processing system and how to process.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点にかかる処理システムは、
処理室内に収容された被処理体の処理内容に応じた処理条件を記憶する処理条件記憶手段と、
前記処理条件の変化と処理結果の変化との関係を示す処理変化モデルを記憶する処理変化モデル記憶手段と、
それぞれが処理条件を示す学習履歴ファイルを記憶する学習履歴ファイル記憶手段と、
前記被処理体の目標とする処理結果に関する情報を受信する目標処理結果受信手段と、
前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件に従って、処理室内に収容された被処理体に処理を施す処理手段と、
前記処理手段による処理終了後、この処理のプロセスログを取得し、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを、前記学習履歴ファイル記憶手段から読み出す学習履歴ファイル読み出し手段と、
前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件と、前記学習履歴ファイル読み出し手段により読み出された学習履歴ファイルと、前記処理変化モデル記憶手段に記憶された処理変化モデルと、に基づいて、前記目標とする処理結果に近づく処理条件を算出する処理条件算出手段と、
前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件を前記処理条件算出手段により算出された処理条件に更新する処理条件更新手段と、
を備え、
前記学習履歴ファイル記憶手段は、前記処理条件算出手段により算出された処理条件を示す学習履歴ファイルを記憶し、
前記処理手段は、前記処理条件更新手段により更新された処理条件に従って、前記被処理体に処理を再度施す、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a processing system according to a first aspect of the present invention includes:
A processing condition storage means for storing processing conditions corresponding to the processing content of the object to be processed contained in the processing chamber;
A processing change model storage means for storing a processing change model showing a relationship between a change in the change processing result of the processing conditions,
Learning history file storage means for storing a learning history file each indicating a processing condition;
Target process result receiving means for receiving information on the target process result of the object to be processed;
Processing means for processing a target object accommodated in a processing chamber according to the processing conditions stored in the processing condition storage means;
After the processing by the processing unit is completed, a process log of this processing is obtained, and a learning history file reading unit that reads from the learning history file storage unit a learning history file in which processing conditions that at least partially match the process log is stored When,
And remembers the processing conditions prior Symbol processing condition storage means, a learning history file read by the learning history file reading means, and processing the change model that is stored in the processing variation model storing means, based on, Processing condition calculation means for calculating processing conditions approaching the target processing result;
A processing condition update unit that updates the processing conditions stored in the pre-Symbol processing condition storage means to the processing condition calculated by the processing condition calculation means,
With
The learning history file storage means stores a learning history file indicating the processing conditions calculated by the processing condition calculation means,
The processing means re-processes the object to be processed according to the processing condition updated by the processing condition update means .
前記処理システムは、前記処理手段による処理の結果に関する情報を受信する処理結果受信手段と、 The processing system includes a processing result receiving unit that receives information related to a processing result by the processing unit;
前記処理結果受信手段で受信した処理結果が、前記目標処理結果受信手段により受信された目標とする処理結果に関する情報が示す結果の許容範囲内か否かを判別する判別手段と、をさらに備え、 A determination unit that determines whether the processing result received by the processing result receiving unit is within an allowable range of the result indicated by the information related to the target processing result received by the target processing result receiving unit;
前記処理条件算出手段は、前記判別手段により許容範囲内でないと判別された場合に、前記目標とする処理結果に近い処理結果が得られる処理条件を算出してもよい。 The processing condition calculation unit may calculate a processing condition that provides a processing result close to the target processing result when the determination unit determines that it is not within the allowable range.
例えば、前記処理内容は成膜処理であり、前記処理結果は前記被処理体に形成された薄膜の膜厚または膜中不純物濃度である。 For example, the processing content is a film forming process, and the processing result is a film thickness or an impurity concentration in the film formed on the object to be processed.
例えば、前記学習履歴ファイル読み出し手段は、前記処理手段による処理のプロセスログを取得し、 For example, the learning history file reading unit acquires a process log of processing by the processing unit,
プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを自動的に読み出す手段、又は、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを列挙し、使用者の選択に従って、1つの学習履歴ファイルを読み出す手段、を備える。 A means for automatically reading out learning history files in which processing conditions that at least partially match the process log are stored, or enumeration and use of learning history files in which processing conditions that at least partially match the process log are stored Means for reading one learning history file according to the selection of the person.
例えば、 For example,
前記処理容器内は、複数のゾーンに区分されており、 The inside of the processing container is divided into a plurality of zones,
前記処理条件記憶手段は、ゾーン別に処理条件を記憶し、 The processing condition storage means stores processing conditions for each zone,
前記処理変化モデル記憶手段は、ゾーン別に処理変化モデルを記憶し、 The process change model storage means stores a process change model for each zone,
前記学習履歴ファイル記憶手段は、ゾーン別に学習履歴ファイルを記憶し、 The learning history file storage means stores a learning history file for each zone,
前記目標処理結果受信手段は、ゾーン別に、処理結果に関する情報を受信し、 The target processing result receiving means receives information on processing results for each zone,
前記処理手段は、ゾーン別に、処理条件に従って処理を施し、 The processing means performs processing according to processing conditions for each zone,
前記学習履歴ファイル読み出し手段は、ゾーン別に、プロセスログを取得し、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを読み出し、 The learning history file reading means acquires a process log for each zone, reads a learning history file in which processing conditions that at least partially match the process log are stored,
前記処理条件算出手段は、ゾーン別に、目標とする処理結果に近づく処理条件を算出し、 The processing condition calculation means calculates a processing condition that approaches a target processing result for each zone,
前記処理条件更新手段は、ゾーン別に、前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件を算出された処理条件に更新し、 The processing condition update unit updates the processing condition stored in the processing condition storage unit to the calculated processing condition for each zone,
前記学習履歴ファイル記憶手段は、ゾーン別に、処理条件を示す学習履歴ファイルを記憶し、 The learning history file storage means stores a learning history file indicating processing conditions for each zone,
前記処理手段は、ゾーン別に、更新された処理条件に従って処理を再度施す。 The processing means performs the processing again according to the updated processing conditions for each zone.
本発明の第2の観点にかかる処理方法は、
処理室内に収容された被処理体の処理内容に応じた処理条件を記憶する処理条件記憶工程と、
前記処理条件の変化と処理結果の変化との関係を示す処理変化モデルを記憶する処理変化モデル記憶工程と、
それぞれが処理条件を示す複数の学習履歴ファイルを記憶する学習履歴ファイル記憶工程と、
前記被処理体の目標とする処理結果に関する情報を受信する目標処理結果受信工程と、
前記処理条件記憶工程で記憶された処理条件に従って、処理室内に収容された被処理体に処理を施す処理工程と、
前記処理工程の処理終了後、前記処理工程における処理のプロセスログを取得し、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件を示す学習履歴ファイルを前記学習履歴ファイル記憶工程で記憶した複数の学習履歴ファイルのうちから読み出す読み出し工程と、
前記処理条件記憶工程で記憶された処理条件と、前記読み出し工程で読み出された学習履歴ファイルと、前記処理変化モデル記憶工程で記憶された処理変化モデルと、に基づいて、前記目標とする処理結果に近づく処理条件を算出する処理条件算出工程と、
前記処理条件算出工程により算出された処理条件に関する学習履歴ファイルを追加して記憶する学習履歴ファイル記憶工程と、
前記処理条件記憶工程により記憶された処理条件を前記処理条件算出工程により算出された処理条件に更新する処理条件更新工程と、
前記処理条件更新工程で更新された処理条件に従って、処理室内に収容された被処理体に処理を再度施す処理工程と、
を備える、ことを特徴とする。
The processing method according to the second aspect of the present invention is:
A processing condition storage step for storing processing conditions according to the processing content of the object to be processed contained in the processing chamber;
A processing change model storage step of storing the process change model showing a relationship between a change in the change processing result of the processing conditions,
A learning history file storage step for storing a plurality of learning history files each indicating a processing condition;
A target process result receiving step for receiving information on a target process result of the object to be processed;
In accordance with the processing conditions stored in the processing condition storage step, a processing step for processing the object to be processed contained in the processing chamber;
After the processing of the processing step is completed, a process log of the processing in the processing step is acquired, and a plurality of learning histories storing learning history files indicating processing conditions that at least partially match the process log in the learning history file storage step A reading process of reading from the file;
And processing conditions stored in the previous SL processing condition storing step, a learning history file read by said reading step, the stored processed change model in the processing changes the model storage step, based on, and the target A processing condition calculation step for calculating a processing condition approaching the processing result;
A learning history file storing step of adding and storing a learning history file related to the processing condition calculated by the processing condition calculating step;
A processing condition update step for updating the processing condition stored by the processing condition storage step to the processing condition calculated by the processing condition calculation step;
In accordance with the processing conditions updated in the processing condition update step, a processing step of performing processing again on the target object accommodated in the processing chamber;
Ru provided with, characterized in that.
本発明によれば、精度良く、使いやすい処理システム及び処理方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a high precision, easy-to-use processing system and how to process.
以下、本発明の処理システム、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。 Hereinafter, the present embodiment will be described taking as an example the case where the processing system, the processing method, and the 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
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
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
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
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、5段に配置されたヒータ11〜15から構成され、ヒータ11〜15には、それぞれ電力コントローラ16〜20が接続されている。このため、この電力コントローラ16〜20にそれぞれ独立して電力を供給することにより、ヒータ11〜15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11〜15により、図2に示すような5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16を制御してヒータ11を所望の温度に加熱する。反応管2内のCENTER(CTR(ZONE3))を加熱する場合には、電力コントローラ18を制御してヒータ13を所望の温度に加熱する。反応管2内のBOTTOM(BTM(ZONE5))を加熱する場合には、電力コントローラ20を制御してヒータ15を所望の温度に加熱する。
Around the
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(ZONE3)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(ZONE5)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
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
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11〜15の電力コントローラ16〜20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
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、学習履歴ファイル記憶部53と、ROM(Read Only Memory)54と、RAM(Random Access Memory)55と、I/O(Input/Output Port)ポート56と、CPU57(Central Processing Unit)と、これらを相互に接続するバス58と、から構成されている。
As shown in FIG. 3, the
モデル記憶部51には、ヒータの温度の変化と形成されるSiO2膜の膜厚変化との関係を示す膜厚変化モデルが記憶されている。図4に膜厚変化モデルの一例を示す。図4に示すように、膜厚変化モデルは、所定ZONEの温度を1℃上げたとき、各ZONE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。例えば、図4に示すように、電力コントローラ16を制御してヒータ11を加熱することによりZONE1の温度設定値を1℃上げると、ZONE1に形成されるSiO2膜の膜厚が2nm増加し、ZONE2に形成されるSiO2膜の膜厚が0.7nm減少し、ZONE3に形成されるSiO2膜の膜厚が0.8nm増加し、ZONE4に形成されるSiO2膜の膜厚が0.05nm減少する。
The
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
学習履歴ファイル記憶部53には、作成された学習履歴ファイルが記憶されている。学習履歴ファイルには、例えば、調整処理により算出された日時、プロセス条件(温度、時間、ガス流量等)などが記憶されている。調整処理において学習履歴ファイルを使用することにより、処理の精度が向上する。
The learning history
ROM54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、CPU57の動作プログラムなどを記憶する記録媒体である。
RAM55は、CPU57のワークエリアなどとして機能する。
The
The
I/Oポート56は、温度、圧力、ガスの流量に関する測定信号をCPU57に供給すると共に、CPU57が出力する制御信号を各部(圧力調整部5、ヒータ11〜15の電力コントローラ16〜20、流量調整部24〜26等)へ出力する。また、I/Oポート56には、操作者が熱処理装置1を操作する操作パネル59が接続されている。
The I /
CPU57は、制御部50の中枢を構成し、ROM54に記憶された動作プログラムを実行し、操作パネル59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。
The
CPU57は、モデル記憶部51に記憶されている膜厚変化モデルと、形成されたSiO2膜の膜厚とに基づいて、目標膜厚が形成される反応管2内の各ZONE(ZONE1〜5)に配置されたヒータ11〜15の設定温度を算出する。
Based on the film thickness change model stored in the
また、CPU57は、学習履歴ファイル記憶部53に記憶された学習履歴ファイルの中から、処理に使用する学習履歴ファイルを特定する。本例では、プロセス条件(温度、時間、ガス流量等)が記憶されたプロセスログと一致するプロセス条件が記憶された学習履歴ファイルを学習履歴ファイル記憶部53から特定する。なお、処理に使用する学習履歴ファイルの特定は、例えば、レシピ記憶部52に記憶されたプロセス用レシピの中から操作者がプロセス用レシピを指定することにより、CPU57が、指定されたプロセス用レシピのプロセス条件と一致するプロセス条件が記憶された学習履歴ファイルを学習履歴ファイル記憶部53から特定してもよい。
バス58は、各部の間で情報を伝達する。
In addition, the
The
次に、以上のように構成された熱処理装置1を用いて反応管2内(ZONE1〜5)のプロセス条件を調整する調整方法を含む熱処理方法(熱処理)について説明する。なお、調整処理は、膜厚が最も目標膜厚に近づくプロセス条件(本例では温度)を算出するものである。図5は、本例の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 (heat treatment) including an adjustment method for adjusting the process conditions in the reaction tube 2 (
まず、操作者は、操作パネル59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、調整処理で実施する処理装置と、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(目標膜厚)を、例えば、ゾーンごとに入力する。
First, the operator operates the
制御部50(CPU57)は、プロセス種別等の必要な情報が入力されたか否かを判別する(ステップS1)。CPU57は、必要な情報が入力されていると判別すると(ステップS1;Yes)、入力されたプロセス種別に対応するプロセス用レシピをレシピ記憶部52から読み出す(ステップS2)。プロセス用レシピには、反応管2内の圧力、温度などのプロセス条件が記憶されている。例えば、プロセス用レシピには、反応管2内のZONE1〜5の温度が記憶されている。
The control unit 50 (CPU 57) determines whether necessary information such as a process type has been input (step S1). When the
次に、CPU57は、読み出したプロセス用レシピのプロセス条件で成膜処理を実行する(ステップS3)。具体的には、CPU57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(モニターウエハ)を搭載したウエハボート9を蓋体6上に配置する。次に、CPU57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、CPU57は、更新したプロセス条件が記載されたレシピに従って、圧力調整部5、ヒータ11〜15の電力コントローラ16〜20、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。
Next, the
CPU57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S4)。例えば、CPU57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(CPU57)に送信する。CPU57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59を操作して、測定結果を入力してもよい。
When the film forming process is completed, the
CPU57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S5)。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。
When the film thickness of the formed SiO 2 film is measured, the
CPU57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S5;No)、膜厚測定結果に該当するプロセスログを読み出し(ステップS6)、プロセスログに記憶されたプロセス条件(温度)と一致するプロセス条件が記憶された学習履歴ファイルを学習履歴ファイル記憶部53から特定する(ステップS7)。
If the
ここで、操作者が学習履歴ファイルを特定する作業が不要になり、手間がかかるという問題がなくなる。また、操作者が学習履歴ファイルの選択を誤るという人為的ミスをなくすことができ、処理結果の精度が低下してしまうという問題がなくなる。このため、精度良く、使いやすい処理を行うことができる。 Here, there is no need for the operator to specify the learning history file, and there is no need for trouble. Further, it is possible to eliminate the human error that the operator makes a mistake in selecting the learning history file, and the problem that the accuracy of the processing result is reduced is eliminated. For this reason, it is possible to perform processing that is accurate and easy to use.
続いて、CPU57は、読み出したプロセス用レシピと、特定した学習履歴ファイルと、モデル記憶部51に記憶された膜厚変化モデルとに基づいて、入力した目標膜厚に最も近づく温度等のプロセス条件を算出する(ステップS8)。なお、このプロセス条件の算出方法としては、種々の方法を用いることができ、例えば、米国特許第5 ,991,525号公報などに開示されているカルマンフィルターによる学習機能による手法を利用することができる。
Subsequently, based on the read process recipe, the specified learning history file, and the film thickness change model stored in the
次に、CPU57は、算出した新しいプロセス条件を記憶する新たな学習履歴ファイルを作成し、学習履歴ファイル記憶部53に登録する(ステップS9)。また、CPU57は、算出したプロセス条件(温度)でプロセス用レシピを更新する(ステップS10)。そして、CPU57は、登録したプロセス条件(温度)で成膜処理を実行する(ステップS3)。
Next, the
CPU57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S5;Yes)、所定の処理(成膜)が終了したか否かを判別する(ステップS11)。CPU57は、成膜が終了していないと判別すると(ステップS11;No)、引き続き、成膜処理を実行する(ステップS3)。CPU57は、成膜が終了したと判別すると(ステップS11;Yes)、この処理を終了する。
When determining that the measured film thickness is within the allowable range (step S5; Yes), the
以上説明したように、本実施の形態によれば、読み出したプロセス用レシピとプロセス条件が同一の学習履歴ファイルを学習履歴ファイル記憶部53から読み出し、調整処理で使用する学習履歴ファイルを特定しているので、操作者が学習履歴ファイルを特定する作業が不要になり、手間がかかるという問題がなくなる。さらに、操作者が学習履歴ファイルの選択を誤るという人為的ミスをなくすことができ、処理結果の精度が低下してしまうという問題がなくなる。このため、精度良く、使いやすい処理を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the learning history file having the same process conditions as the read process recipe is read from the learning history
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、プロセス用レシピとプロセス条件が同一の学習履歴ファイルを特定した場合を例に本発明を説明したが、例えば、プロセス条件のうち、温度等の少なくとも一部が同一の学習履歴ファイルを列挙し、操作者が列挙された学習履歴ファイルの中から選択するようにしてもよい。この場合にも、操作者の学習履歴ファイルの特定に手間がかかるという問題がなくなる。 In the above-described embodiment, the present invention has been described by taking an example in which a learning history file having the same process condition as the process recipe is specified. However, for example, a learning history in which at least a part of the process condition has the same temperature or the like. The files may be enumerated and the operator may select from the enumerated learning history files. Also in this case, there is no problem that it takes time to specify the learning history file of the operator.
また、上記実施の形態では、学習履歴ファイル記憶部53に記憶された学習履歴ファイルの中から特定する場合を例に本発明を説明したが、例えば、ネットワークで接続された別のサーバやコンピュータの中から学習履歴ファイルを特定できるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the present invention has been described by taking the case where the learning history file is stored in the learning history
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熱処理装置に適用可能である。 In the above-described embodiment, the present invention has been described by taking the case of forming a SiO 2 film as an example. It can be applied to various heat treatment apparatuses.
上記実施の形態では、目標とする処理結果について、SiO2膜の膜厚を例に本発明を説明したが、例えば、SiO2膜膜中に含まれる不純物濃度(膜中不純物濃度)であってもよい。この場合、モデル記憶部51には、ヒータの温度の変化と形成されるSiO2膜の膜中不純物濃度の変化との関係を示す変化モデルが記憶されている。
In the above-described embodiment, the present invention has been described with respect to the target processing result by taking the thickness of the SiO 2 film as an example. For example, the impurity concentration contained in the SiO 2 film (impurity concentration in the film) Also good. In this case, the
上記実施の形態では、ヒータの段数(ゾーンの数)が5段の場合を例に本発明を説明したが、4段以下であっても、6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 (the number of zones) is five as an example, but it may be four stages or less, or may be six 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、枚葉式の処理装置に本発明を適用することも可能である。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(Plasma Display Panel)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
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
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, 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処理する処理システムに有用である。 The present invention is useful for a processing system for processing 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
11〜15 ヒータ
16〜20 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 学習履歴ファイル記憶部
54 ROM
55 RAM
57 CPU
W 半導体ウエハ
DESCRIPTION OF
55 RAM
57 CPU
W Semiconductor wafer
Claims (6)
前記処理条件の変化と処理結果の変化との関係を示す処理変化モデルを記憶する処理変化モデル記憶手段と、
それぞれが処理条件を示す学習履歴ファイルを記憶する学習履歴ファイル記憶手段と、
前記被処理体の目標とする処理結果に関する情報を受信する目標処理結果受信手段と、
前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件に従って、処理室内に収容された被処理体に処理を施す処理手段と、
前記処理手段による処理終了後、この処理のプロセスログを取得し、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを、前記学習履歴ファイル記憶手段から読み出す学習履歴ファイル読み出し手段と、
前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件と、前記学習履歴ファイル読み出し手段により読み出された学習履歴ファイルと、前記処理変化モデル記憶手段に記憶された処理変化モデルと、に基づいて、前記目標とする処理結果に近づく処理条件を算出する処理条件算出手段と、
前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件を前記処理条件算出手段により算出された処理条件に更新する処理条件更新手段と、
を備え、
前記学習履歴ファイル記憶手段は、前記処理条件算出手段により算出された処理条件を示す学習履歴ファイルを記憶し、
前記処理手段は、前記処理条件更新手段により更新された処理条件に従って、前記被処理体に処理を再度施す、ことを特徴とする処理システム。 A processing condition storage means for storing processing conditions corresponding to the processing content of the object to be processed contained in the processing chamber;
A process change model storage means for storing a process change model indicating a relationship between a change in the process condition and a change in the process result;
Learning history file storage means for storing a learning history file each indicating a processing condition;
Target process result receiving means for receiving information on the target process result of the object to be processed;
Processing means for processing a target object accommodated in a processing chamber according to the processing conditions stored in the processing condition storage means;
After the processing by the processing unit is completed, a process log of this processing is obtained, and a learning history file reading unit that reads from the learning history file storage unit a learning history file in which processing conditions that at least partially match the process log is stored When,
Based on the processing conditions stored in the processing condition storage means, the learning history file read by the learning history file reading means, and the processing change model stored in the processing change model storage means, the target Processing condition calculation means for calculating a processing condition approaching the processing result, and
Processing condition update means for updating the processing condition stored in the processing condition storage means to the processing condition calculated by the processing condition calculation means;
With
The learning history file storage means stores a learning history file indicating the processing conditions calculated by the processing condition calculation means,
The processing system, wherein the processing means performs the process again on the object to be processed according to the processing condition updated by the processing condition update means.
前記処理結果受信手段で受信した処理結果が、前記目標処理結果受信手段により受信された目標とする処理結果に関する情報が示す結果の許容範囲内か否かを判別する判別手段と、をさらに備え、
前記処理条件算出手段は、前記判別手段により許容範囲内でないと判別された場合に、前記目標とする処理結果に近い処理結果が得られる処理条件を算出する、ことを特徴とする請求項1に記載の処理システム。 Processing result receiving means for receiving information on the result of processing by the processing means;
A determination unit that determines whether the processing result received by the processing result receiving unit is within an allowable range of the result indicated by the information related to the target processing result received by the target processing result receiving unit;
2. The processing condition calculating unit according to claim 1, wherein when the determining unit determines that the processing condition is not within an allowable range, the processing condition calculating unit calculates a processing condition that provides a processing result close to the target processing result. The processing system described.
前記処理結果は前記被処理体に形成された薄膜の膜厚または膜中不純物濃度である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の処理システム。 The content of the process is a film forming process,
The processing system according to claim 1, wherein the processing result is a film thickness or an impurity concentration in a thin film formed on the object to be processed.
プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを自動的に読み出す手段、又は、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを列挙し、使用者の選択に従って、1つの学習履歴ファイルを読み出す手段、を備える、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の処理システム。 The learning history file reading means acquires a process log of processing by the processing means,
A means for automatically reading out learning history files in which processing conditions that at least partially match the process log are stored, or enumeration and use of learning history files in which processing conditions that at least partially match the process log are stored 4. The processing system according to claim 1, further comprising: a unit that reads one learning history file according to a user's selection. 5.
前記処理条件記憶手段は、ゾーン別に処理条件を記憶し、
前記処理変化モデル記憶手段は、ゾーン別に処理変化モデルを記憶し、
前記学習履歴ファイル記憶手段は、ゾーン別に学習履歴ファイルを記憶し、
前記目標処理結果受信手段は、ゾーン別に、処理結果に関する情報を受信し、
前記処理手段は、ゾーン別に、処理条件に従って処理を施し、
前記学習履歴ファイル読み出し手段は、ゾーン別に、プロセスログを取得し、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件が記憶された学習履歴ファイルを読み出し、
前記処理条件算出手段は、ゾーン別に、目標とする処理結果に近づく処理条件を算出し、
前記処理条件更新手段は、ゾーン別に、前記処理条件記憶手段に記憶された処理条件を算出された処理条件に更新し、
前記学習履歴ファイル記憶手段は、ゾーン別に、処理条件を示す学習履歴ファイルを記憶し、
前記処理手段は、ゾーン別に、更新された処理条件に従って処理を再度施す、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の処理システム。 The processing chamber is divided into a plurality of zones,
The processing condition storage means stores processing conditions for each zone,
The process change model storage means stores a process change model for each zone,
The learning history file storage means stores a learning history file for each zone,
The target processing result receiving means receives information on processing results for each zone,
The processing means performs processing according to processing conditions for each zone,
The learning history file reading means acquires a process log for each zone, reads a learning history file in which processing conditions that at least partially match the process log are stored,
The processing condition calculation means calculates a processing condition that approaches a target processing result for each zone,
The processing condition update unit updates the processing condition stored in the processing condition storage unit to the calculated processing condition for each zone,
The learning history file storage means stores a learning history file indicating processing conditions for each zone,
The processing system according to claim 1, wherein the processing unit performs processing again according to the updated processing condition for each zone.
前記処理条件の変化と処理結果の変化との関係を示す処理変化モデルを記憶する処理変化モデル記憶工程と、
それぞれが処理条件を示す複数の学習履歴ファイルを記憶する学習履歴ファイル記憶工程と、
前記被処理体の目標とする処理結果に関する情報を受信する目標処理結果受信工程と、
前記処理条件記憶工程で記憶された処理条件に従って、処理室内に収容された被処理体に処理を施す処理工程と、
前記処理工程の処理終了後、前記処理工程における処理のプロセスログを取得し、プロセスログに少なくとも一部が一致する処理条件を示す学習履歴ファイルを前記学習履歴ファイル記憶工程で記憶した複数の学習履歴ファイルのうちから読み出す読み出し工程と、
前記処理条件記憶工程で記憶された処理条件と、前記読み出し工程で読み出された学習履歴ファイルと、前記処理変化モデル記憶工程で記憶された処理変化モデルと、に基づいて、前記目標とする処理結果に近づく処理条件を算出する処理条件算出工程と、
前記処理条件算出工程により算出された処理条件に関する学習履歴ファイルを追加して記憶する学習履歴ファイル記憶工程と、
前記処理条件記憶工程により記憶された処理条件を前記処理条件算出工程により算出された処理条件に更新する処理条件更新工程と、
前記処理条件更新工程で更新された処理条件に従って、処理室内に収容された被処理体に処理を再度施す処理工程と、
を備える、ことを特徴とする処理方法。 A processing condition storage step for storing processing conditions according to the processing content of the object to be processed contained in the processing chamber;
A process change model storage step for storing a process change model indicating a relationship between a change in the process condition and a change in the process result;
A learning history file storage step for storing a plurality of learning history files each indicating a processing condition;
A target process result receiving step for receiving information on a target process result of the object to be processed;
In accordance with the processing conditions stored in the processing condition storage step, a processing step for processing the object to be processed contained in the processing chamber;
After the processing of the processing step is completed, a process log of the processing in the processing step is acquired, and a plurality of learning histories storing learning history files indicating processing conditions that at least partially match the process log in the learning history file storage step A reading process of reading from the file;
The target processing based on the processing conditions stored in the processing condition storage step, the learning history file read out in the reading step, and the processing change model stored in the processing change model storage step A processing condition calculation step for calculating a processing condition approaching the result;
A learning history file storing step of adding and storing a learning history file related to the processing condition calculated by the processing condition calculating step;
A processing condition update step for updating the processing condition stored by the processing condition storage step to the processing condition calculated by the processing condition calculation step;
In accordance with the processing conditions updated in the processing condition update step, a processing step of performing processing again on the target object accommodated in the processing chamber;
A processing method characterized by comprising:
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