TWI439165B - 加熱線之壽命預測方法、加熱裝置、儲存媒體及加熱線之壽命預測系統 - Google Patents

Description

加熱線之壽命預測方法、加熱裝置、儲存媒體及加熱線之壽命預測系統

本發明係關於一種加熱線之壽命預測方法、加熱裝置、儲存媒體及加熱線之壽命預測系統。

相關申請案之交叉參考

此申請案係基於2007年4月17日申請的先前日本專利申請案第2007－108639號，其全部內容係以引用形式併入本文。

作為一類型半導體製造裝置，已知一種垂直型加熱裝置，其中係以一批次來處理一或多個半導體晶圓(以下稱為"一或多個晶圓")。例如，此裝置包括一垂直型反應容器，其構成一處理室，該處理室在其底端具有一傳送埠；一圓柱形絕熱部件，其係提供以環繞該反應容器；及一加熱器，其係由一電阻加熱部件所組成，該電阻加熱部件係提供於該絕熱部件之一內壁表面周圍。該裝置係經組態使得可經由該傳送埠將多片晶圓載入該反應容器內，同時以一架狀方式由一晶圓保持工具來保持其。在此裝置中，藉由使用該加熱器加熱該反應容器內部直至一預定溫度，可提供氧化、膜形成等程式至該等晶圓。作為該電阻加熱部件，可使用一由(例如)一鐵鉭碳合金等所組成之加熱線，且該加熱線係形成(例如)一線圈，其纏繞於該反應容器周圍。

如上述，在藉由使用該加熱線加熱該等晶圓來提供一氧 化程序、退火、基於化學汽相沈積(CVD)之膜形成或基於分子層沈積(MLD)之膜形成(其中在一分子位準控制一預定膜之一層之生長)等至該等晶圓時，在一更高溫度(例如大約900℃)下調整該反應容器之內部。同時，當載入該等晶圓於該反應容器內或從中載出時，在一相對較低溫度(例如大約650℃)下調整該反應容器之內部，用以抑制在各晶圓表面上的一自然氧化膜生長或類似原因。因為該加熱線時常經歷如此嚴苛的環境，使得其反覆進入更高及更低溫度狀態，其有時會在一更短時間週期內切斷，具體視處理條件而定。

一旦在加熱程序期間發生加熱線切斷，在批次中所包含之所有晶圓便將會視為廢品(或不良品)，從而增加損失成本並浪費加熱程序所花費之時間。因此，用於預測加熱線壽命(例如用於預測一切斷時間)之一技術對於節省晶圓生產成本及提高良率相當重要。

過去，已相對於加熱線壽命預測提出各種技術。例如，在下面所列之專利文件1中，論述用於預測切斷時間之技術，其中先監控加熱線之一電阻值，然後基於該電阻值之一轉變來預測切斷時間。此外，在下面所列之專利文件2中，說明用於預測加熱線切斷之另一方案，其中先針對各應用(即晶圓載入、加熱程序及晶圓載出)來測量在穩定溫度的一時間週期期間(或在一穩定溫度時間段期間)供應至加熱線之電功率，接著描繪各應用之標準偏差之一轉變。

專利文件1：TOKUKAIHEI第5－28839號，KOHO 專利文件2：TOKUKAI第2002－352938號，KOHO

當然，在開始供應電功率至加熱線之後，反應容器內部無法立即到達一預定溫度。即，溫度將會在開始供應電功率之後逐漸升高，直至其到達該預定溫度。在此情況下，供應至加熱線之電功率將會在溫度到達該預定溫度之後比在溫度升高的時間段期間更加穩定。據此，過去，如上述，加熱線之電性資料(例如電阻值或電功率)係一直在加熱線到達該預定溫度之後在所謂穩定溫度時間週期期間加以收集，以便根據在該穩定溫度時間週期期間所獲得之電性資料來判斷加熱線之劣化或惡化之條件。

儘管在該穩定溫度週期期間的電性資料將會在加熱線切斷時展示明顯更大的變化，但不論加熱線之劣化條件如何，其直至其完全切斷才會展現如此大的變化。因此，尤其在加熱線實際切斷之前預測切斷之情況下，在某程度上偵測在不存在加熱線劣化之情況與劣化正進行中之情況之間的一差異相當困難，從而使得難以適當地預測加熱線壽命。

如上所述，若無法適當預測加熱線壽命，則接近其壽命終點之加熱線將會在加熱程序期間突然切斷而預先偵測不到處於此類狀態下。此外，存在仍未需要替換之加熱線會被預測為正接近其壽命終點之加熱線之風險，故還存在會使用另一加熱線來實際替換此類正常加熱線之可能性。

即便可預測加熱線壽命，但若一預測時間點正好在其壽命終點之前，則此類預測仍將會太晚而無法準備一新加熱 線來加以替換及/或使得難以為替換預先準備一維護排程。因此，存在必須停止加熱裝置相當長時間之一風險，如此會劣化加熱裝置之工作比。據此，較佳的係可在一可能較早時間點來預測加熱線之切斷。

本發明係鑒於上述問題而作出，因此此發明之一目標係提供加熱線之壽命預測方法等，其可在用於加熱裝置之加熱線切斷之前預先預測壽命時更適當且在一更早時間週期內預測加熱線壽命。

本發明係一種用於一加熱裝置之一加熱線之壽命預測方法，該加熱裝置係調適用以升高放置於一處理室內之一待處理基板之溫度直至一預設加熱溫度，同時藉由供應電功率至該加熱線來控制該溫度，以及調適用以在該溫度升高至該預設加熱溫度之後對該基板執行一加熱程序，該方法包含以下步驟：在一溫度上升時間週期期間，偵測供應至該加熱線之電功率量值之一最大值，該溫度上升時間週期係提供用於升高該溫度直至該預設加熱溫度；及在判斷該電功率量值最大值超過一預設臨限值時執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

吾人頃發現，若各加熱線仍未切斷，則當向其供應電功率時，在溫度在到達一預定溫度之前仍在上升並變化之溫度上升週期期間比在其已經到達該預定溫度之後的穩定溫度週期期間更可能出現各加熱線之一切斷徵兆。此外，在該溫度上升週期期間，可更明顯地看見在該等加熱線之任 一者係劣化之情況與其任一者均未劣化之情況之間的差異。因此，此發明係經組態用以藉由利用在該溫度上升週期期間所獲得之資料來在加熱線切斷之前預測其壽命。依據此發明，藉由在該溫度上升週期期間偵測供應至加熱線之電功率量值最大值並接著基於所偵測資料來預測加熱器壽命，可比在藉由習知構件進行預測時更適當地預測加熱器壽命。此外，由於在該溫度上升週期期間比在該穩定溫度週期期間更有可能在一更早週期內看見加熱線切斷徵兆，故可比藉由習知構件預測時在一更早週期內預測加熱線壽命。

或者，本發明係一種用於一加熱裝置之一加熱線之壽命預測方法，該加熱裝置係調適用以升高放置於一處理室內之一待處理基板之溫度直至一預設加熱溫度，同時藉由供應電功率至該加熱線來控制該溫度，以及調適用以在溫度升高至該預設加熱溫度之後對該基板執行一加熱程序，該方法包含以下步驟：獲得指示在一溫度上升時間週期期間供應至該加熱線之電功率量值之一最大值的一指數，該溫度上升時間週期係提供用於升高該溫度直至該預設加熱溫度；及在判斷該電功率量值最大值超過一預設臨限值時執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

依據此發明，指示供應至該加熱線之電功率量值之指數係在可能看見該加熱線切斷徵兆之溫度上升週期期間來獲得，然後基於所獲得指數來預測該加熱線之壽命。因此， 可比藉由習知構件進行預測時更適當地預測該加熱線之壽命。

或者，本發明係一種用於一加熱裝置之一加熱線之壽命預測方法，該加熱裝置係調適用以升高放置於一處理室內之一待處理基板之溫度直至一預設加熱溫度，同時藉由供應電功率至該加熱線來控制該溫度，以及調適用以在該溫度升高至該預設加熱溫度之後對該基板執行一加熱程序，該方法包含以下步驟：在一溫度上升週期期間，偵測供應至該加熱線之電功率量值之一最大值，該溫度上升週期係提供用於升高該溫度直至該預設加熱溫度，以及獲得指示該電功率振幅量值的一指數；及在判斷該電功率量值最大值相對於該電功率量值超過一預設臨限值時以及在判斷指示該電功率振幅量值之指數相對於該電功率振幅超過一預定臨限值時執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

或者，本發明係一種加熱裝置，其包含：一處理室，其係經組態用以升高一待處理基板之溫度直至一預設溫度，以及經組態用以對該基板執行一加熱程序；一加熱線，其係提供於該處理室外並調適用以基於供應自一電源之電功率量值來產生熱量直至一溫度；及一控制單元，其係調適用以控制供應自該電源之電功率，以便使用該加熱線來執行溫度控制，其中該控制單元在提供用於升高該溫度直至一加熱溫度之一溫度上升週期期間，偵測供應至該加熱線之電功率量值之一最大值，獲得指示該電功率振幅量值的 一指數，並在判斷該電功率量值最大值相對於該電功率量值超過一預定臨限值且指示該電功率振幅量值之該指數相對於該電功率振幅超過一預設臨限值時，執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

或者，本發明係一種電腦可讀取儲存媒體，其係用於在其內儲存一程式用於執行一種用於一加熱裝置之一加熱線之壽命預測方法，該加熱裝置係調適用以升高放置於一處理室內之一待處理基板之溫度直至一預設加熱溫度，同時藉由供應電功率至該加熱線來控制該溫度，以及調適用以在該溫度升高至該預設加熱溫度之後對該基板執行一加熱程序，其中該程式係經組態用以驅動一電腦以執行以下步驟：在提供用於升高該溫度直至該預設加熱溫度之一溫度上升週期期間，偵測供應至該加熱線之電功率量值之一最大值以及獲得指示該電功率振幅量值的一指數；及在判斷該電功率量值最大值相對於該電功率量值超過一預設臨限值時以及在判斷指示該電功率振幅量值之該指數相對於該電功率振幅超過一預定臨限值時，執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

或者，本發明係一種用於預測一加熱線之壽命之壽命預測系統，該系統包括一加熱裝置與一資料處理器，該加熱裝置係調適用以升高放置於一處理室內之一待處理基板直至一預設加熱溫度，同時藉由供應電功率至該加熱線來控制該溫度，以及調適用以在該溫度升高至該預設加熱溫度之後提供一加熱程序至該基板，且該加熱裝置與該資料處 理器係經由一網路而相互連接，其中該加熱裝置係經組態用以在提供用於升高該溫度至該預設加熱溫度之一溫度上升週期期間，收集供應至該加熱線之電功率之資料並經由該網路傳輸該電功率資料至該資料處理器，且其中該資料處理器係經組態用以在接收該電功率資料之後，在判斷該電功率量值之一最大值超過一預設臨限值時執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

依據此發明相關之壽命預測方法、加熱裝置、儲存媒體或加熱線壽命預測系統，如上所述，先測量在可能出現加熱線切斷徵兆之溫度上升週期期間供應至加熱線之電功率，接著基於所測量電功率之最大值與振幅量值來預測加熱線壽命。因此，可適當地預測加熱線壽命。

此外，由於可基於分別指示該電功率之最大值與振幅量值的該二指數，從各種角度執行加熱線之壽命預測，故可在一更早週期且更適當地預測加熱線壽命。

該等臨限值可對應於該加熱程序之該等條件來預先設定。例如，各臨限值可對應於該加熱溫度與用於該溫度上升週期所需之時間來加以設定。替代性或此外，其可對應於在該溫度上升週期期間的一溫度上升速率來預先設定。藉由以此方式來設定各臨限值，可更適當地判斷加熱線之劣化狀態。

作為指示該電功率振幅量值的指數，可使用該電功率之最大值與最小值之殘差平方和。若如此，則該電功率振幅量值可作為一數值來操作，如此可更適當地預測加熱線壽 命。

或者，本發明係一種用於一加熱裝置之複數個加熱線之壽命預測方法，該加熱裝置係調適用以升高放置於一處理室內之一待處理基板之溫度直至一預設加熱溫度，同時藉由供應電功率至該複數個加熱線來控制該溫度，以及調適用以在該溫度升高至該預設加熱溫度之後對該基板執行一加熱程序，該方法包含以下步驟：每次重複該加熱程序時，在提供用於升高該溫度直至該預設加熱溫度之一溫度上升週期期間，收集供應至各加熱線之電功率之資料；及當一分佈中心與作為一測量目標的該等加熱線之電功率資料之間的馬氏(Mahalanobis)距離超過一預設臨限值時執行一警報程序，其係用於給出相對於該複數個加熱線之壽命正接近終點之一通知，該分佈中心係基於該複數個加熱線均在一正常狀態下時所獲得之複數個電功率資料分佈來預先獲得。

作為該等加熱線全部處於一正常狀態下的時間，較佳的係運用(例如)無任何加熱線劣化的一時間，例如在該裝置或系統內最近附著或替換該等加熱線的一時間。然而，還可能係以低於一預定頻率之頻率使用加熱線的一時間，該預定頻率係定義為在加熱器切斷之徵兆出現之前的頻率。

或者，本發明係一種加熱裝置，其包含：一處理室，其具有複數個加熱區並經組態用以升高一待處理基板之溫度直至一預設溫度，以及經組態用以對該基板執行一加熱程序；複數個加熱線，各對應於各加熱區並調適用以基於分 別供應自複數個電源之電功率量值來產生熱量直至一溫度；及一控制單元，其係調適用以控制供應自各電源之電功率，以便使用各加熱線來執行溫度控制，其中每次重複該加熱程序時，該控制單元在提供用於升高該溫度直至該預設加熱溫度之一溫度上升週期期間，收集供應至各加熱線之電功率之資料，並在一分佈中心與作為一測量目標的該等加熱線之電功率資料之間的馬氏距離超過一預設臨限值時，執行一警報程序，其係用於給出相對於該複數個加熱線之壽命正接近終點之一通知，該分佈中心係基於該複數個加熱線全部在一正常狀態時所獲得之複數個電功率資料分佈來預先獲得。

依據此發明相關之壽命預測方法及加熱裝置，即便在其內提供該複數個加熱線，仍可基於藉由測量在能看見各加熱線切斷徵兆的該溫度上升週期期間提供至各加熱線之電功率所獲得之資料來預測該等加熱線之壽命。因而，可比藉由習知構件預測時更適當地預測各加熱線之壽命。

藉由使用馬氏距離用於各加熱線之壽命預測，可適當判斷所測量電功率資料是否獲得自該複數個加熱線，包括正接近其壽命終點的加熱線。此外，即使進一步增加該等加熱線之數目，仍可適當預測該些加熱線之壽命。

在此情況下，可使用包括分別指示供應至各加熱線之電功率之最大值與該電功率振幅量值的該等指數之資料。使用此類資料，可適當地判斷是否存在各加熱線之切斷徵兆。

依據此具體實施例，在由於該等加熱線所引起之一加熱區域係沿該處理室之一縱向方向來劃分成複數個加熱區域，其中各加熱線位於各加熱區內之情況以及由於該等加熱線所引起之加熱區域係沿該待處理基板之多個面來劃分成該複數個加熱區，其中各加熱線係位於各加熱區內之情況下，還可在一更早週期內且更適當地預測該複數個加熱線之壽命。

或者，本發明係一種用於一加熱裝置之複數個加熱線之壽命預測方法，該加熱裝置包括一處理室，在該處理室內反覆執行一步驟，其係透過提供於該處理室處的一基板傳送埠，載入保持複數個待處理基板的一基板保持工具；一步驟，其係藉由使用提供於該處理室外的該複數個加熱線來升高在該處理室內的溫度；一步驟，其對該等待處理基板執行一加熱處理；及一步驟，其係透過該基板傳送埠來載出該基板保持工具，該方法包含以下步驟：相對於在一基板載入步驟期間在透過該基板傳送埠載入該基板保持工具時最靠近該基板傳送埠定位之加熱線收集一最大溫度值之資料；及觀察在該基板載入步驟期間最靠近該基板傳送埠定位之加熱線之最大溫度值資料；接著在判斷該最大值高於一預定溫度時，執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

或者，本發明係一種加熱裝置，其包含：一處理室，其具有一基板傳送埠並經組態用以升高複數個待處理基板之溫度直至一預設溫度，以及經組態用以對該等基板執行一 加熱程序；一基板保持工具，其係經組態用以相對於提供於該處理室處的該基板傳送埠視需要地載入及載出，並調適用以保持該複數個待處理基板；複數個加熱線，其係提供於該處理室外；及一控制單元，其係調適用以控制該等加熱線之一熱量產生數量，以便控制在該處理室內的溫度，其中該控制單元相對於在一基板載入步驟期間在透過該基板傳送埠載入該基板保持工具時最靠近該基板傳送埠定位之加熱線收集一最大溫度值之資料，觀察在該基板載入步驟期間該加熱線之最大溫度值資料，並在判斷該最大值高於一預定溫度時，執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

依據此發明相關之壽命預測方法及加熱裝置，如上述，由於係在用於該等待處理基板之載入週期期間收集加熱器之溫度資料，在該載入週期期間比在該穩定溫度週期期間更可能看見該等加熱線之切斷徵兆，以便基於所收集溫度資料之最大值來判斷是否存在該等加熱線之切斷徵兆，故可在一更早週期內進行該判斷。因為最靠近該基板傳送埠之加熱線之溫度變化應由於用於在該基板載入週期期間載入該基板保持工具的該基板傳送埠之各開啟操作而更大，故比較其他加熱線，最靠近該基板傳送埠之加熱線之切斷徵兆更可能出現。據此，在此發明中，收集此類加熱線之溫度資料，以便基於所收集溫度資料之最大值來判斷是否存在加熱線之切斷徵兆。因此，可在一更早週期內且更適當地進行判斷。

或者，本發明係一種用於一加熱裝置之複數個加熱線之壽命預測方法，該加熱裝置包括一處理室，在該處理室中反覆執行以下步驟：透過提供於該處理室處的一基板傳送埠來載入保持複數個待處理基板的一基板保持工具；藉由使用提供於該處理室外的該複數個加熱線來升高在該處理室內的溫度；對該等待處理基板執行一加熱處理；及透過該基板傳送埠來載出該基板保持工具；該方法包含以下步驟：相對於在一基板載入步驟期間在透過該基板傳送埠載入該基板保持工具時最靠近該基板傳送埠定位之加熱線收集一最大溫度值之資料；及觀察在該基板載入步驟期間最靠近該基板傳送埠定位之加熱線之最大溫度值資料；接著在判斷該最大值高於一預定溫度偏移以及判斷在該偏移之後處於一降低趨勢時，執行一警報程序，其係用於給出加熱線正接近其壽命終點之一通知。

或者，本發明係一種加熱裝置，其包含：一處理室，其具有一基板傳送埠並經組態用以升高複數個待處理基板之溫度直至一預設溫度，以及經組態用以對該等基板執行一加熱程序；一基板保持工具，其係經組態用以相對於提供於該處理室處的該基板傳送埠視需要地載入及載出，並調適用以保持該複數個待處理基板；複數個加熱線，其係提供於該處理室外；及一控制單元，其係調適用以控制該等加熱線之一熱量產生數量，以便控制在該處理室內的溫度，其中該控制單元在一基板載入步驟期間，收集在透過該基板傳送埠載入該基板保持工具時相對於最靠近該基板 傳送埠定位之加熱線之一最大溫度值之資料，觀察在該基板載入步驟期間該加熱線之最大溫度值資料，並在判斷該最大值高於一預定溫度，接著處於一降低趨勢時，執行一警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。

依據此發明相關之壽命預測方法及加熱裝置，如上述，由於係判斷在該基板載入週期期間加熱線最大溫度值是否高於該預定溫度而偏移，以及該加熱線正接近其壽命終點之通知係在判斷在該偏移之後該最大值處於一下降趨勢時給出，故可在一更適當週期內執行壽命預測。例如，在其將會在其溫度最大值偏移之後切斷之前可執行該等加熱處理之一相當大次數的加熱線情況下，可在一適當週期內給出加熱線正接近其壽命終點之通知而不在一過早週期內預測其壽命終點。

在此情況下，可在該基板載入週期期間加熱器最大溫度值高於該預定溫度而偏移的一時間點執行一通知程序，其係用於給出存在該加熱線之一切斷徵兆。若如此，則可在給出加熱線正接近其壽命終點之通知之前給出存在加熱線切斷徵兆之通知。因此，可在一更早階段進行準備替換該等加熱線及類似程序。

在根據每次載入該基板保持工具時所收集之最大值資料來判斷在該基板載入週期期間加熱線最大溫度值是否在一下降趨勢之情況下，可基於加熱線最大值連續下降超過一預定次數或以上的一事件來進行該判斷。在此情況下，例 如，先從每次載入該基板保持工具所收集之最大值資料來獲得在該基板載入週期期間加熱線最大溫度值之變化數量之一平均值。接著，若該最大值之所獲得變化數量平均值連續降低超過該預定次數或以上，則判斷該最大值處於一下降趨勢。因此，可精確掌握加熱線最大溫度值之下降趨勢。

如上述，依據本發明，藉由在用於加熱裝置之加熱線切斷之前預先預測加熱線壽命時利用在可能出現加熱線切斷徵兆之週期(例如該溫度上升週期、用於該等待處理基板之載入週期等)所獲得之資料，可比藉由習知構件進行預測時更適當地預測加熱線壽命。

下文，將參考附圖來詳細說明此發明之較佳具體實施例。在本文所提供之說明及圖式中，具有實質相同功能及構造之組件係分別指定為相同參考數字，故省略該等元件之解釋重複。

(第一具體實施例相關的加熱裝置)

首先，將參考該等圖式來說明一垂直型加熱裝置(以下也簡稱為"一加熱裝置")100，可向其施加依據此發明之第一具體實施例之加熱線壽命預測。圖1係顯示垂直型加熱裝置100之一般構造之一縱向斷面，而圖2係顯示提供於加熱裝置100內之電功率系統之一般構造之一方塊圖。

例如，如圖1所示，加熱裝置100包括一處理室122，其係經組態用以提供一加熱程序至晶圓W。處理室122係由 一反應容器110與一歧管112所組成。反應容器110具有一雙容器結構，包括分別由石英形成的一內容器110a與一外容器110b。在反應容器110之下，提供金屬管狀歧管112。內容器110a在其頂部具有一開口並由歧管112來加以支撐。外容器110b具有一天花板，並在其底端氣密性地接合至歧管112之一頂端。

在反應容器110內，多片(例如150片)晶圓W(即待處理基板)係在一晶舟114(即一晶圓保持工具(或基板保持工具))內以一架狀方式配置，使得個別晶圓W係水平定向，在垂直方向上具有一預定間隙提供於其間。晶舟114係經由一絕熱座(或絕熱部件)118來保持在一蓋子116上。

蓋子116係固定於一晶舟升降機120上，該晶舟升降機係調適用以相對於反應容器110來載入及載出晶舟114，並在其上限位置時用以關閉由反應容器110與歧管112所組成之處理室122之一基板傳送埠之一底端開口123。

在反應室122之底端開口123附近，提供一擋板(未顯示)，用於在從處理室122中載出經過熱處理之晶舟114時遮蔽底端開口123。

在反應容器110附近，提供一加熱器130。加熱器130包括(例如)五級配置的加熱線132A至132E，如圖1及2所示。即，一包括加熱器130之加熱區域係沿反應容器110之一縱向方向(或垂直方向)劃分成複數個(在此具體實施例中即五個)加熱區，且各加熱線132A至132E係位於各加熱區內。

各加熱線132A至132E係由一電阻加熱部件所組成，該 電阻加熱部件係由(例如)一鐵鉭碳合金等所形成並纏繞於反應容器110周圍以便形成一線圈狀形狀。或者，加熱器130可藉由纏繞該等加熱線132A至132E於反應容器110之一外圓周以便形成一波狀形狀來提供。

電源134A至134E係分別連接至該等加熱線132A至132E，使得電功率可分別從各電源134A至134E獨立地供應至各加熱線132A至132E。因而，各加熱線132A至132E可產生熱量，具體視供應至其的電功率量值或數量而定。

至反應容器110之一外壁，定位外部溫度感測器136(或136A至136E)，各調適用以為在垂直方向(或縱向方向)上配置的各加熱區偵測各加熱線132A至132E之溫度。此外，至內容器110a之一內壁，提供內部溫度感測器138，各調適用以為在垂直方向(或縱向方向)上所配置之各加熱區偵測在各加熱線132A至132E所加熱之反應容器110內的一大氣溫度。外部溫度感測器136與內部溫度感測器138包括(例如)一熱耦。一控制單元200係經組態用以獲得個別溫度感測器136、138所偵測之溫度偵測值作為用於各加熱區之溫度資料(溫度資訊)，以便基於所偵測溫度資料與預設溫度資料二者來控制一熱量產生數量，同時控制供應至各加熱線132A至132E之電功率。

依此方式，依據此具體實施例相關之加熱器130，可在劃分成五個加熱區時加熱處理室122之內部。因此，在加熱程序期間在處理室122內的溫度可保持均勻，藉此提供加熱程序至所有晶圓W而無溫度分佈不均。

至歧管112，連接複數個氣體供應管，用於從個別處理氣體源(未顯示)分別供應處理氣體，例如二氯矽甲烷、氨、氮氣等。在圖1中，為了促進理解，顯示三個氣體供應管140A至140C。至各氣體供應管140A至140C，提供一流速控制器142A至142C，例如一質量流量控制器(MFC)，用於控制各氣體之一流速。

此外，一排氣構件152係經由一排氣管150與歧管112相連接。藉由此排氣構件152，在反應容器110內的大氣可透過在內容器110a與外容器110b之間的一間隙來加以釋放，藉此控制反應容器110內的壓力。排氣構件152包括各種閥(例如組合閥、蝴蝶閥等)與一真空幫浦。還預期可提供一壓力感測器至排氣管15，使得可藉由視需要地偵測處理室122內的壓力來提供回授控制至排氣構件152。

作為壓力感測器，較佳的係使用較少受外部空氣壓力變化影響的一絕對壓力型感測器，同時還可運用一壓差型感測器。

提供於加熱裝置100內的控制單元200用以控制反應容器110內的各種處理參數，例如處理大氣溫度、氣體流速、壓力等。例如，控制單元200藉由基於分別發送自該等外部溫度感測器136及內部溫度感測器138之溫度資料控制各電源134A至134E來控制供應至各加熱線132A至132E之電功率。依此方式，控制單元200可升高處理室122內的溫度直至一預定加熱溫度，以便在加熱溫度下提供加熱程序至該等晶圓W。

此外，控制單元200可測量供應至各加熱線132A至132E之電功率。例如，如下所述，控制單元200在一預定時間週期期間收集從各電源134A至134E供應至各加熱線132A至132E之電功率資料，以便基於該資料來預測各加熱線132A至132E之壽命。

(控制單元之構造範例)

接著，將參考該等圖式來說明控制單元200之一特定構造範例。圖3係顯示控制單元200之特定構造範例之一方塊圖。如圖3所示，控制單元200包括一中央處理單元(CPU)210，其構成該控制單元之一主體；一唯讀記憶體(ROM)220，在其內儲存用於控制各組件之一程式(例如用於該等晶圓W之一處理程式)與電功率資料相關之一操作程式(稍後說明)等；一隨機存取記憶體(RAM)230，其具有用於CPU 210所執行之各種資料程序的記憶體區域；一時脈構件240，其係由用於計時之一計數器等所組成；一顯示構件250，其係由用於顯示一操作螢幕或可選螢幕的一液晶顯示器等所組成；一輸入/輸出構件260，其可執行各種資料之輸入操作(包括由一操作者輸入及/或編輯程序配方)以及各種資料之輸出操作(包括輸出該等程序配方及/或程序日誌至一預定儲存媒體)；一警報構件270，其係由一警報器(例如一蜂鳴器)等所組成；及一儲存構件280，其係由一硬碟(HDD)或記憶體所組成，該硬碟或記憶體係調適用以在其內儲存用於藉由使用CPU 210來控制各組件之程式(例如用於該等晶圓W之處理程式)與用於加熱器壽命預測的一 操作程式及/或資料(稍後說明)。

此外，除了上述單元及構件外，儘管在圖式中未顯示，但控制單元200包括(例如)一輸入/輸出埠(或I/O埠)，其係調適用以輸入各感測器信號並輸出各控制信號。例如，至該輸入/輸出埠，分別連接該等外部溫度感測器136(或136A至136E)與該等內部溫度感測器138。需要時，控制單元200經由該輸入/輸出埠從各溫度感測器136(或136A至136E)及138接收一信號。此外，用於個別加熱線132A至132E之電源134A至134E係分別連接至該輸入/輸出埠，使得控制單元200可在需要時經由該輸入/輸出埠來輸出一控制信號至各電源134A至134E。

CPU 210、ROM 220、RAM 230、時脈構件240、顯示構件250、輸入/輸出構件260、警報構件270、儲存構件280、輸入/輸出埠等係經由匯流排線202(例如控制匯流排、系統匯流排、資料匯流排等)來彼此連接。

在儲存構件280內儲存(例如)電功率資料282、溫度資料284、操作結果資料286等。溫度資料284包括(例如)獲得自該等外部溫度感測器136與內部溫度感測器138之偵測溫度資料與預先為各加熱區所設定之預設溫度資料。電功率資料282包括從各電源134A至134E供應至各加熱線132A至132E之電功率之資料。所供應電功率對應於諸如藉由附著一瓦特計至各電源134A至134E所偵測之實際供應電功率(或電功率波形)。操作資料286包括(例如)來自藉由使用電功率資料282與溫度資料284由CPU 210所執行之一預定操 作之所得資料。更明確而言，分別用於依據此具體實施例之加熱線壽命預測程序並稍後說明的電功率資料282之最大值及殘差平方和與溫度資料284之最大值可稱作操作資料286。稍後將會說明操作資料286之細節。

(加熱裝置之一個特定操作範例)

現在，將參考該等圖式論述此具體實施例相關之加熱裝置100之一特定操作範例。加熱裝置100係經組態用以反覆執行一系列步驟以用於在控制單元200之控制下每次(即藉由該裝置之一應用)對多片晶圓W提供加熱程序。圖4係顯示對於加熱裝置100之一應用所執行之各步驟在一處理室內預設溫度資料之一變量曲線。

如圖4所示，在從時間t0至時間t1的一晶圓載入週期(或基板載入週期)期間，執行載入多片晶圓W至處理室122內之一步驟(或載入步驟)。明確而言，控制單元200操作該擋板(未顯示)以從關閉處理室122之底端開口123之一狀態開啟，並致動晶舟升降機120以升高蓋子116，以便將保持(例如)150片晶圓W之晶舟114與絕熱座118載入處理室122內。其後，藉由使用蓋子116來再次關閉處理室122之底端開口123。在此載入週期期間，在處理室122內的預設溫度係(例如)650℃。

其後，處理室122之內部係由排氣構件152來加以抽空，以便控制在一預定壓力下。此時，執行在處理室122內的控制壓力是否保持恆定之壓力檢查。若判斷壓力無任何異常，則藉由引入一惰性氣體(例如氮氣)至處理室122內，同 時控制各流速控制器142A至142C來淨化處理室122之內部。

接著，在從時間t1至t2之一溫度上升週期期間，執行用於升高處理室122內溫度之一溫度上升步驟，接著在從時間t2至t3之一加熱週期期間，執行一預定加熱步驟。更明確而言，從時間t1起，控制單元200藉由使用一控制信號來控制各電源134A至134E，以便供應預定電功率至各加熱線132A至132E，從而加熱處理室122之內部。其後，在時間t2，此時處理室122之內部到達一預定加熱溫度(例如900℃)，控制單元200使氣體源供應一預定處理氣體至處理室122內，同時控制各流速控制器142A至142C，以便提供加熱程序(諸如藉由真空CVD方法之一膜形成程序)至該等晶圓W，直至時間t3。對應於從t1至t2之溫度上升週期之時間係設定在(例如)25分鐘。在此情況下，在該溫度上升週期期間在處理室122內溫度之升高速率(即一溫度上升速率)係(例如)每分鐘10℃。

一旦完成用於在各晶圓W上形成一預定膜之加熱程序，便在從時間t3至t4之一溫度降低週期期間執行用於降低處理室122內溫度的一溫度降低步驟。明確而言，取代該處理氣體，在時間t3引入一惰性氣體至處理室122內，以便淨化處理室122內部。同時，停止從各電源134A至134E供應電功率至各加熱線132A至132E。因此，逐漸降低處理室122之溫度。

隨後，在從時間t4至t5之晶圓載出週期(或基板載出週 期)期間，執行從反應容器110載出晶舟114之一載出步驟(或卸載步驟)。明確而言，一旦在處理室122內的溫度係減少至(例如)650℃，便控制在處理室122內的壓力以返回至在時間t4的大氣壓力。其後，降低蓋子116，然後從處理室122中載出放置於晶舟114內的複數個晶圓W。接著，再次藉由關閉該擋板(未顯示)來關閉處理室122之底端開口123。

依此方式，由於加熱裝置100所引起之步驟系列(用於一應用)將會在時間t5完成，此時結束用於從處理室122中載出該複數個晶圓W之步驟。在完全執行從時間t0至t5之步驟系列之後，加熱裝置100將會藉由一應用來執行下一系列步驟(即晶圓W載入步驟、加熱步驟及晶圓W載出步驟)。其後，加熱裝置100將會以相同方式重複由該步驟系列所組成之各應用。

在藉由使用加熱裝置100重複各由上述步驟系列所組成之該等應用之情況下，處理室122之內部分須在用於載入及載出該等晶圓W之相對較低溫度(例如650°)及用於提供加熱程序至該等晶圓W之相對較高溫度(例如900℃)下加以交替控制。因此，各加熱線132A至132E將反覆進入更高及更低溫度狀態，如此其可能在一更短時間週期內突然切斷，具體視加熱程序之該等條件而定。

若該等加熱線132A至132E之任一者係在加熱程序期間切斷，則該加熱程序對於包含於批次內的該等晶圓W變得不充分，如此包含於批次內的所有晶圓將會視為廢品，從 而增加損失成本並浪費加熱程序所花費之時間。

因此，此具體實施例相關之加熱裝置100係經組態用以執行各加熱線132A至132E之壽命預測程序，以便避免此類事件，即加熱線132A至132E在加熱程序期間突然切斷。

即，在此具體實施例中加熱線壽命預測程序中，運用在更可能出現各加熱線132A至132E之一切斷徵兆之一時間週期(例如該溫度上升週期等)期間所獲得之資料，而不是運用在該穩定溫度週期期間所獲得之資料。此原因係如下。若各加熱線132A至132E係仍未切斷，則當向其供應電功率時，在(例如)到達該預定溫度之前溫度仍在上升並變化的該溫度上升週期期間比在其已經到達預定溫度之後的該穩定溫度週期期間更可能出現各加熱線132A至132E之一切斷徵兆。此外，在該溫度上升週期期間，可更容易地掌握在該等加熱線132A至132之任一者劣化之情況與其任一者均未劣化之情況之間的差異。

由於藉由利用比在該穩定溫度週期期間更可能看見加熱線切斷徵兆之週期期間所獲得之資料進行各加熱線132A至132E之此類壽命預測，故可比上述習知預測方法更適當地預測加熱器壽命。此外，由於切斷徵兆可能傾向於在該溫度上升週期比在該穩定溫度週期期間在一更早週期內出現，可比習知在一更早週期內執行加熱線壽命之預測。此可提供一良好的維護排程用於加熱裝置100以準備及替換(例如)用於各加熱線132A至132E之零件。

(第一具體實施例中的加熱線壽命預測)

接著，將說明在第一具體實施例中的加熱線壽命預測。在此情況下，將藉助範例方式來論述藉由利用處理室122內溫度從(例如)650℃升高直至加熱溫度(例如900℃)之溫度上升週期(從t1至t2，例如25分鐘)期間供應至加熱線132A至132E之電功率資料來預測在加熱裝置100之各加熱線132A至132E之壽命。更明確而言，各加熱線132A至132E之壽命係(例如)藉由收集從各電源134A至134E供應至各加熱線132A至132E之電功率資料(下文又簡稱為"供應電功率")，接著分析所收集電功率資料來預測各加熱線132A至132E之壽命。

圖5係顯示該第一具體實施例相關之加熱線壽命預測程序(下文又簡稱為"壽命預測程序")之一特定範例。圖5所示流程圖中所述之加熱線壽命預測程序係針對加熱裝置100之一應用(或批次)，由控制單元200基於一預定程式來加以執行。

首先，在一步驟S110內，收集從各電源134A至134E供應至各加熱線132A至132E之電功率資料。在此情況下，收集針對處理裝置100之一應用在從t1至t2之溫度上升週期期間所獲得之電功率資料，接著將所收集資料儲存於儲存構件280內，作為電功率資料282。

現在，將參考該等圖式，相對於在前述溫度上升週期期間所獲得之電功率資料來論述在加熱線劣化發展中之情況與加熱線未劣化而在一正常條件下之情況之間的比較。在 基於在該溫度上升週期期間所獲得之電功率資料來執行壽命預測之情況下，可以相同方式預測所有加熱線132A至132E之壽命。因此，下面將藉助範例方式說明僅預測位於最上部之加熱線132A之壽命之情況。

圖6A及6B係分別顯示在該溫度上升週期期間從電源134A供應至加熱線132A以便在一預定加熱溫度下調整處理室122A內部之電功率之波形之圖表。圖6A係顯示供應至因為劣化而接近其壽命終點之加熱線132A之電功率波形的一圖表，而圖6B係顯示供應至仍未劣化而在一正常狀態下之加熱線之電功率之一波形的一圖表。在圖6A及6B中，垂直軸指定供應至加熱線132A之電功率值，而水平軸表達供應電功率至加熱線132A之時間。此外，在圖6A及6B中，電源132A可供應至加熱線132A之最大電功率(下文稱為"額定功率")係表達為100%，而零瓦特(0 W)係表達為0%。

從圖6A與圖6B之比較中，發現電功率之最大值與振幅隨著加熱線132A之劣化進行而變得更大。此原因係如下。若加熱線132A係劣化，則無法在一預定週期內調整處理室122之內部至預定加熱溫度，除非從電源134向其供應過大電功率。在圖6A所示之一範例中，電源134A即時供應額定功率至加熱線132A以便在設定作為溫度上升週期之一時間週期內調整處理室122之內部至預定加熱溫度。

由於加熱線132A之劣化，用於使一交流分量消失並穩定電功率波形所需之時間會變得更長。此原因係如下。若加 熱線132A係劣化，則無法在設定為溫度上升週期之週期內調整處理室122之內部至預定加熱溫度，除非從電源134A持續一過長時間供應不適當更大電功率至加熱線132A。

注意此類電功率特性，在此具體實施例中，吾人利用其變成一數字形式用於加熱器132A之壽命預測程序。在此情況下，上述顯示加熱線132A劣化之該等特性(例如供應電功率之最大值與振幅量值)將顯著地出現於在該溫度上升週期期間所觀察的電功率波形中。反之，在從t2至t3之加熱程序中，即在該穩定溫度週期期間，因為交流分量已經從供應電功率波形中消失，故難以精確地偵測供應電功率之最大值與振幅量值。

因此，此具體實施例相關之控制單元200執行各種操作程序以用於藉由使用所收集電功率資料來計算供應至(例如)加熱線132A之電功率之最大值與振幅量值，以便在步驟S110在該溫度上升週期期間收集供應至加熱線132A之電功率資料之後，將上述電功率波形特性變成數值。

術語"供應電功率之振幅量值"意指在該溫度上升週期期間供應電功率之振幅和量值而非即時供應電功率之振幅量值。因而，隨著構成在該溫度上升週期期間供應電功率之交流分量之各波之振幅越大，隨著該交流電流分量將會消失之時間點越多延遲，且隨著用於穩定供應電功率所必需之時間變得越長，供應電功率之振幅便會越大。

作為各種操作程序，在圖5所示之壽命預測程序中，在一步驟S120中，基於所收集電功率資料獲得在該溫度上升 週期期間供應電功率之最大值與振幅量值。在該等獲得值中，供應電功率之最大值係在圖6A所示範例中計算為電源134A之額定功率，而其係在圖6B所示之範例中計算為額定功率之80%。接著將依此方式所計算之該些最大值儲存於儲存構件280內作為操作結果資料286。

由於每次加熱裝置100執行一應用(或批次程序)，均實施步驟120以計算供應電功率之最大值，故可掌握相對於在該溫度上升週期期間供應電功率之最大值對於各應用(或批次程序)之一轉變。

圖7顯示相對於在該溫度上升週期期間供應電功率之最大值對於各應用次數之轉變。如圖7所示，隨著加熱裝置100之應用次數增加並到達一特定值，供應電功率之最大值會突然增加。此現象可視為加熱線132A之一切斷徵兆。實際上，在圖7所示之一範例中，加熱線132A係在供應電功率之最大值突然增加之後在一第八個應用期間切斷。

在此具體實施例中，為了判斷供應電功率之最大值之此突然增加，提供一臨限值至供應電功率之最大值。因為供應電功率之最大值具有更高機率使其隨加熱條件而變化，故較佳的係將加熱條件考量在內來設定該臨限值。例如，在處理室122內的溫度在25分鐘的溫度上升週期期間從650℃升高至900℃之加熱條件下，該臨限值係設定在(例如)"94%"。

在步驟S120，除了供應電功率之最大值外，還獲得指示振幅量值的一指數。在此具體實施例中，例如，供應電功 率之最大值與最小值之殘差平方和係計算為該指示振幅量值之指數，藉此基於所計算殘差平方和來判斷供應電功率之振幅量值。

現在，將參考該等圖式來說明一種計算供應電功率之最大值與最小值之殘差平方和之方法之一特定範例。圖8係放大並顯示在該溫度上升週期期間供應電功率之波形之一部分之一圖式。首先，控制單元200相對於該波形之極限值(即最大值與最小值)301、302、...、307、...、，藉由使用(例如)最小平方方法來獲得一迴歸線300。

接著，控制單元200在該溫度上升週期期間，在迴歸線300與該等個別極限值301、302、...、307、...之間的差異(或殘差)ε_i (i＝1、2、...、7、...)，接著計算該等個別殘差之平方之總和，即殘差平方和。依此方式所獲得之殘差平方和隨著供應電功率量值越大而變得越大。依此方式，由於該殘差平方和指示對應於供應電功率之振幅量值的一值，故可基於該殘差平方和來判斷供應電功率之振幅量值。此外，如上所述，由於在該溫度上升週期期間供應電功率之振幅隨著加熱線132A劣化而變大，故該殘差平方和之值可用作用於適當判斷加熱線132A之劣化條件的指數。接著，將如上述計算的供應電功率之殘差平方和儲存於儲存構件280內作為操作結果資料286。

每次加熱裝置執行應用(或批次程序)，控制單元200將會藉由實施步驟S120來計算供應電功率之振幅量值，即殘差平方和。因此，可掌握在該溫度上升週期期間供應電功 率之殘差平方和針對各應用之轉變。

在此具體實施例中，如圖6A及6B所示，供應電功率係基於額定功率為100%由百分比來加以表述，且該等殘差與該殘差平方和係也藉由使用以百分比表述的供應電功率數值來加以計算。然而，由於該殘差平方和只需反映供應電功率之振幅量值，故以(例如)瓦特(W)所表示之供應電功率之值可能還直接用於計算該等殘差與該殘差平方和。

圖9顯示相對於在該溫度上升週期期間供應電功率之殘差平方和針對各應用次數之轉變。如圖9所示，隨著加熱裝置100之應用次數增加並到達一特定值，供應電功率之殘差平方和會突然增加。此現象可視為加熱線132A之切斷徵兆。實際上，在圖9所示之一範例中，加熱線132A係在供應電功率之殘差平方和突然增加之後在一第五個應用期間切斷。

在此具體實施例中，為了識別供應電功率之殘差平方和突然增加，提供一臨限值至供應電功率之殘差平方和。因為類似於供應電功率之最大值，該殘差平方和具有更高機率使其隨加熱條件而變化，故較佳的係將該加熱條件考量在內來設定該臨限值。例如，在處理室122內的溫度在25分鐘的從t1至t2之溫度上升週期期間從650℃升至900℃(加熱溫度)之加熱條件下，此臨限值係設定在(例如)"700000 a.u.(任意單位)"。

其後，在一步驟S130，判斷供應電功率之最大值與殘差平方和是否大於該等個別臨限值。若供應電功率之最大值 與殘差平方和之至少任一者不大於該臨限值，則加熱線132A將會視為不具有任何切斷徵兆並正常的一加熱線，因此將會結束用於此應用(或批次程序)之壽命預測程序。

對比之下，在步驟S130中，若供應電功率之最大值大於其臨限值以及該電功率之殘差平方和超過其臨限值，則將會判斷加熱線132A具有一切斷徵兆並判斷正接近其壽命終點。由此，在一步驟S140執行一壽命警報程序，其係用於給出加熱線正接近其壽命終點之一通知。更明確而言，作為用於加熱線之壽命警報程序，例如，係驅動警報構件270(諸如一蜂鳴器等)，或另外在顯示構件250等上顯示加熱線132A正在靠近其壽命終點之一訊息。其後，在此應用(或批次程序)中用於加熱線之壽命預測程序將會結束。

依據此壽命警報程序，加熱裝置100之一操作者可準備替換(例如)加熱線132A自身之零件或包括加熱線132A之整個加熱器130，並為處理裝置100內的替換工作進行維護排程。該第一具體實施例係設計用以為加熱線132A獲得一早期壽命預測。因而，依據此具體實施例，加熱線132A不會在該壽命預測程序之後立即切斷。實際上，發現加熱線132A將會在該警報程序已運作之後在加熱程序進一步執行五至八次之後切斷。據此，由於可許多次執行用於維護並準備替換零件之一程序，操作者可為加熱裝置100實施順利的維護工作。

如上所述，依據該第一具體實施例，分別計算在該溫度上升週期期間供應電功率之最大值與殘差平方和，以便預 測加熱線132A之壽命。因為在該溫度上升週期期間供應電功率變化大於在該加熱週期(或該穩定溫度週期)期間的供應電功率，故加熱線132A之切斷徵兆將會同時顯著地出現於在該溫度上升週期供應電功率之最大值與殘差平方和中。此外，在該第一具體實施例中，該等臨限值係對應於該等加熱條件而分別設定用於供應電功率之最大值與殘差平方和。因而，使用該第一具體實施例相關之壽命預測程序，可比上述習知方法在一更早週期內且更適當地預測加熱線132A之壽命。

此外，在該第一具體實施例中，加熱線132A之壽命可基於兩個指數，即供應電功率之最大值與殘差平方和，從各種角度來加以預測。據此，可獲得高度可靠的預測結果。

此外，在該第一具體實施例中，在供應電功率之最大值超過其臨限值以及供應電性值之殘差平方和大於其臨限值時，將會判斷加熱線132A具有切斷徵兆。然而，取代運用此類判斷準則，例如，可在該最大值與該殘差平方和之至少任一者大於其臨限值時判斷加熱線132A具有切斷徵兆。當運用後者判斷準則時，可在一更早階段內判斷加熱線132A之劣化，藉此更安全地避免加熱線132A之突然及/或無意切斷。

在該第一具體實施例中，如圖5所示，在步驟S120先計算供應電功率之最大值與殘差平方和，接著在步驟S130中執行在該等個別計算值與該等臨限值之間的比較判斷。然而，此發明不限於此次序或程序。例如，可先執行在計算 供應電功率之最大值所獲得之值與其臨限值之間的比較性判斷，接著可實施在計算供應電功率之殘差平方和所獲得之值與其臨限值之間的比較性判斷。反之，可先執行在供應電功率之殘差平方和計算結果與其臨限值之間的比較性判斷，接著可實施在供應電功率之最大值計算結構與其臨限值之間的比較性判斷。

此外，如上述，在該第一具體實施例中，加熱線132A之壽命係基於兩個指數(即供應電功率之最大值與殘差平方和)來加以預測。然而，取決於該加熱條件，可僅基於該兩個指數之一來預測加熱線132A之壽命。例如，在使得一目標溫度係相對較高且一相對較短時間係設定為該溫度上升週期之加熱條件下，即便加熱線132A仍未劣化，供應電功率之最大值仍可能在該溫度上升週期期間傾向於100%。因此，即使在此條件下獲得供應電功率之最大值，仍可能難以判斷加熱線132A之劣化。據此，在此加熱條件下，較佳的係僅基於在該溫度上升週期供應電功率之振幅量值來預測加熱線132A之壽命。

如上述，複數個加熱線132A至132E係提供至該第一具體實施例相關之加熱裝置100，雖然至此已說明預測僅其中加熱線132A之壽命。然而，也對於其他加熱線132B至132E，可以與加熱線132A情況相同的方式來獨立地預測壽命。

更明確而言，控制單元200收集用於各加熱線132A至132E的溫度上升週期期間供應電功率之資料，接著獲得供 應電功率之最大值與殘差平方和。其後，控制單元200為各加熱線132A至132E判斷該最大值與該殘差平方和，以便預測各加熱線132A至132E之壽命。

依此方式，當判斷用於各加熱線132A至132E之供應電功率之最大值與殘差平方和之該等條件時，較佳的係使用分別設定用於各加熱線132A至132E之臨限值。

例如，對於通常供應有接近該額定功率之電功率以便在一更短時間內在一更高溫度下調整處理室122內溫度的加熱線，較佳的係設定用於調整供應電功率之最大值之臨限值於靠近該額定功率之一值下。類似地，對於通常供應由具有更大振幅之電功率的加熱線，較佳的係設定用於判斷所供應電功率之殘差平方和之臨限值於一相對較大值下。

在控制單元200預測該等加熱線132A至132E之至少一者接近壽命終點的情況下，可替換僅該或該等預測加熱線或另外整個加熱器130。

如上所述，在具有複數個加熱線132A至132E之加熱裝置100中，可分別藉由設定分別對應於用於各加熱線132A至132E之加熱條件之該等臨限值來在一更早時間週期內且更高精度地預測該等加熱線132A至132E之任一者之壽命。

在該第一具體實施例相關之加熱線壽命預測程序中，已論述由於運用所謂單變數分析之資料分析來預測各加熱線壽命之情況，其中各加熱線132A至132E之壽命係基於供應電功率之最大值來加以預測，或另外各加熱線132A至 132E之壽命係基於供應電功率之振幅量值來加以預測。然而，該壽命預測程序不限於此方法。例如，整個加熱器130之壽命還可根據所謂多變數分析之一結果來加以預測，其中該等個別加熱線132A至132E之供應電功率之最大值與殘差平方和係共同分析為變數。

(第二具體實施例中的加熱線壽命預測)

接著，將說明在本發明之第二具體實施例中的加熱線壽命預測。在本說明書中，將藉助範例方式來論述基於該多變數分析來執行加熱線壽命預測。明確而言，在預測由(例如)五個加熱線132A至132E所組成之加熱器130之情況下，基於藉由在一特定加熱程序中在該溫度上升週期期間測量供應至該等個別加熱線132A至132E之電功率(例如電功率之最大值與殘差平方和)所獲得之電功率資料內所包括之資料之多變數分析(例如十個變數)之結果來判斷是否存在該等加熱線132A至132E之至少一加熱線之切斷徵兆。此判別式分析運用一種(例如)所謂馬氏距離(MD)技術。

"馬氏距離"意指在仍未劣化之一正常條件下(或在一穩定狀態下)，相對於(例如)該或該等加熱線，在複數個值之一分佈中心與一特定待區別值之間的一分離或差異程度。依據此判別式分析，為該待區別值獲得馬氏距離，且若所獲得距離超過一預定臨限值，則可得出判斷，即該等加熱線132A至132E之任一者中存在劣化。

在加熱裝置100內執行用於複數個晶圓W之加熱程序之 應用(或批次程序)之前，由控制單元200預先獲得用於獲得上述馬氏距離之一值(下文又稱為"一MD值")的一MD模型(或模型等式)。更明確而言，控制單元200預先從用於在一正常條件下供應電功率至各加熱線132A至132E之各電源134A至134E收集電功率資料，基於各電功率資料來計算最大值與殘差平方和，然後藉由使用計算結果來準備用於計算馬氏距離的MD模型，接著儲存該MD模型於儲存構件280內。在實際應用處理裝置100時，控制單元200藉由使用該MD模型來獲得該MD值，以便基於該MD值來為各加熱線執行壽命預測。作為各用於準備該MD模型之該等正常加熱線，較佳的係使用(例如)正好在替換之後的加熱線，同時可使用以低於一預定頻率之頻率使用之加熱線，該預定頻率係定義為在加熱器切斷徵兆出現之前的頻率。

(加熱線壽命預測程序之特定範例)

下文，將說明該第二具體實施例相關之加熱線壽命預測程序之一特定範例。在此加熱線壽命預測程序中，將藉助範例方式說明一範例，其中如上述，該MD值係藉由使用已預先準備的MD模型來獲得，以便基於該MD值來執行加熱線壽命預測。圖10係顯示該第二具體實施例相關之壽命預測程序之一特定範例之一流程圖。該第二具體實施例相關之壽命預測程序係每次提供用於該加熱程序之應用(或批次程序)至加熱裝置100內的複數個晶圓W時基於一預定程式由控制單元200來加以執行。

首先，在一步驟S210內，控制單元210收集從各電源 134A至134E供應至各加熱線132A至132E之電功率資料。此時，控制單元210收集電功率資料，其指示在加熱裝置100之一應用之整個週期中在至少從t1至t2之溫度上升週期期間從各電源134A至134E供應至各加熱線132A至132E之電功率。接著儲存所收集電功率資料282於儲存構件280內。

其後，在一步驟S220中，基於所收集電功率資料，為各加熱線132A至132E獲得在該溫度上升期間供應電功率之最大值與殘差平方和。

用於計算該最大值與殘差平方和之方法係與該第一具體實施例之步驟S120中所論述者相同。接著，儲存供應電功率之計算最大值與殘差平方和於儲存構件280內(例如)作為操作結果資料286。

隨後，在一步驟S230，讀取在儲存構件280內儲存作為操作結果資料286之各加熱線132A至132E之供應電功率之最大值與殘差平方和，以便藉由分析該些十個值來獲得馬氏距離值(即MD值)。

在此情況下，例如，如圖11所示，控制單元200輸入十個值(即在步驟S220所計算之個別加熱線132A至132E之供應電功率之最大值312A至312E與殘差平方和314A至314E)至預先準備好的MD模型310。因此，可獲得對應於該十個待區別變數之MD值316，即該等個別加熱線132A至132E之供應電功率之最大值與殘差平方和。

圖12顯示相對於對應於在該溫度上升週期期間該等個別 加熱線132A至132E之供應電功率之最大值與殘差平方和的MD值316對於各應用次數之一轉變。如圖12所示，隨著加熱裝置100之應用次數增加並到達一特定值，MD值316會突然增加。此現象可視為該等加熱線132A至132E之任一者之切斷徵兆。實際上，在圖12所示之一範例中，該等加熱線132A至132E之任一者係在MD值316突然增加之後在一第八個應用期間切斷。

在此具體實施例中，為了判斷MD值316之此類突然增加，提供一臨限值至該MD值作為一判斷準則。因為該MD值具有更高機率使其如同在該第一具體實施例中供應電功率之最大值及/或殘差平方和而取決於加熱條件變化，故較佳的係將加熱條件考量在內來設定該臨限值。例如，在處理室122內的溫度在25分鐘溫度上升週期期間從650℃升高至900℃之加熱條件下，該臨限值係設定在(例如)"5"。

其後，在一步驟S240判斷該MD值是否超過該臨限值。若該MD值不大於該臨限值，則判斷所有加熱線132A至132E不具有任何切斷徵兆並視為正常者。因而，在此應用中加熱線壽命預測程序將會結束。

相反，若該MD值超過該臨限值，則可得出判斷，在該等加熱線132A至132E之任一者中存在劣化。因而，在一步驟S250執行壽命警報程序，其係用於給出該等加熱線之任一者正接近壽命終點之通知。更明確而言，作為加熱線壽命警報程序，例如，係致動警報構件270(諸如一蜂鳴器等)，或另外在顯示構件250上顯示加熱器132A正在靠近其 壽命終點之一訊息。其後，控制單元200將會在此應用(或批次程序)中提供用於該加熱線之壽命預測程序。

使用此類壽命警報程序，加熱裝置100之一操作者可準備替換(例如)整個加熱器130之零件並為加熱裝置100內的替換安排維護排程。該第二具體實施例係設計用以為加熱線130獲得一早期壽命預測。因而，依據此具體實施例，所有加熱線132A至132E均不會在該壽命警報程序之後立即切斷。實際上，發現該等加熱線之任一者將會在實施該警報程序之後在進一步執行加熱程序(例如)五至八次之後切斷。據此，由於可多次執行用於維護並準備替換零件之一程序，操作者可為加熱裝置100實施順利的維護工作。

如上所述，依據該第二具體實施例，藉由利用可能看見該等加熱線132A至132E之切斷徵兆之溫度上升週期之資料，可比習知更適當且在一更早週期內預測整個加熱器130之壽命。此外，依據該第二具體實施例，一旦準備好MD模型310，便可僅藉由將該溫度上升週期期間該等個別加熱線132A至132E之供應電功率之該等最大值312A至312E與該等殘差平方和314A至314E輸入至MD模型310來促進進一步獲得用於預測加熱器130之壽命之指數(例如該MD值)。因此，可基於該指數來適當預測加熱器130之壽命。

由於複數個加熱線132A至132E係在加熱器130中彼此相鄰定位，故當一特定加熱線之劣化或惡化進行中時，某影響將會強加於供應至相鄰劣化加熱線之該等加熱線之電功 率。例如，當加熱線132B之劣化發生時，便無法控制對應於加熱線132B之加熱區之溫度。在此情況下，將會致動相鄰加熱線132A及132C以補償加熱線132B之功能惡化。因而，該等個別加熱線132A及132C之供應電功率之最大值與殘差平方和將會分別大於在一正常條件下(或在一穩定狀態下)的該等最大值與殘差平方和，即便其未實質劣化。

據此，在該複數個加熱線132A至132E係彼此相鄰配置之情況下，可在係藉由使用該等個別加熱線132A至132E之最大值與殘差平和作為該分析之該等變數來為該複數個加熱線132A至132E每次共同實施該多變數分析的依據該第二具體實施例之壽命預測程序中，比在該第一具體實施例中如上述為該複數個加熱線132A至132E個別地實施單變數分析之壽命預測程序中，更適當地執行整個加熱器130之壽命預測。

雖然在該第二具體實施例中，已論述一情況，其中實施使用該五個加熱線132A至132E之最大值與殘差平方和作為分析用的十個變數之多變數分析，以便從該多變數分析所獲得之結果來預測整個加熱器130之壽命，但用於預測之方式不限於此態樣。

例如，MD模型310可能準備用於各加熱線132A至132E，以便分析兩個變數，即在該溫度上升週期期間各加熱線132A至132E之供應電功率之最大值與殘差平方和，因而獲得用於各加熱線132A至132E之MD值。在此情況 下，可為各加熱線132A至132E預測壽命。若可在加熱器130內個別替換各加熱線132A至132E，則較佳的係單獨預測各加熱線132A至132E之壽命。

雖然在該等第一及第二具體實施例中，已論述一情況，其中本發明相關之加熱線壽命預測係應用於調適用以提供批次程序至複數個晶圓W並如圖1所示之垂直型加熱裝置100，但該應用不限於此態樣，本文所述之壽命預測可應用於各種類型的加熱裝置。

(另一加熱裝置構造範例)

接著，將參考該等圖式來說明可應用此發明之上述具體實施例相關之加熱線壽命預測之另一加熱裝置構造範例。圖13至15分別顯示可應用本發明之一片饋送型加熱裝置之示意性構造。

首先，將參考該等圖式，說明片饋送型加熱裝置400，其具有複數個加熱區，各沿並相對於晶圓W而分派。圖13係顯示垂直型加熱裝置400之一般構造之一範例的一縱向斷面，而圖14係顯示提供於圖13所示加熱裝置400內之一加熱器440之組態的一平面圖。依據包括此類複數個加熱區之加熱裝置400，可獲得晶圓W之平面內溫度之一更高均勻性。例如，此類型加熱裝置適用於用於具有一更大直徑大小之晶圓W的一加熱程序。

如圖13所示，加熱裝置400包括一處理容器402，其係由(例如)石英所形成並具有(例如)一矩形形狀。在處理室402之一側壁內，形成用於引入晶圓W至該容器內的一開口 404。一凸緣部分406係提供於開口404之周邊。

從在處理容器402內的一底部部分，由石英所形成之複數個突出物408向上延伸，同時沿一圓形配置。藉由從開口404前進一保持晶圓之載具臂之一拾取進入處理容器402內，接著向該等突出物408降低其，晶圓W之後面之周邊將會接觸各突出物408之一末梢端。因而，可在該等突出物408上支撐晶圓W。

在處理容器402中，用於供應一預定處理氣體至處理容器402內之一氣體供應源410係經由一氣體供應管412連接至與開口404相對的一側壁。此外，(例如)用於排出處理容器402內一大氣之一排氣構件414係經由一排氣管416來連接至與開口404相對的側壁。

一冷卻板420係提供至開口404之一端面，使得其可接觸凸緣部分406。在冷卻板420中，提供用於透過其流動冷卻水之一冷卻水通道422，以便冷卻提供於冷卻板420與凸緣部分406之間的一密封部分424，例如一O形環。冷卻板420係經由螺栓432等來扣住並固定至一外殼430，其係由(例如)鋁所形成並環繞處理容器402外部。因而，凸緣部分406係也因定至外殼430之一末端部分。一閘閥434係提供至開口404，該閘閥係經組態用以在載入及載出晶圓W後氣密性地開啟並關閉。

一加熱器440係提供至處理容器402之一外壁，該加熱器係調適用以加熱載入處理容器402內的晶圓W。加熱器440包括加熱線442A至442C，各由一電阻加熱材料所組成， 該電阻加熱材料係連線以纏繞於處理容器402之外壁周圍。

如圖14所示，電源444A至444C係分別與該等加熱線442A至442C相連接，使得可依據來自一用於控制加熱裝置400自身之整個操作之控制單元450之一控制信號，從各電源444A至444C獨立地供應電功率至各加熱線442A至442C。因此，各加熱線442A至442C可對應供應電功率來產生熱量。

如圖13所示，溫度感測器446A至446B係對應於各加熱區而提供至處理容器402之外壁。各溫度感測器446A至446C係由(例如)一熱耦組成。該等溫度感測器還可對應於各加熱區而提供至處理容器402之一內壁。因而，控制單元450可藉由使用各溫度感測器446A至446C為各加熱區獲得溫度資訊。

使用此類加熱器440，可分別對應於其內所劃分的三個區來加熱處理容器402之內部。因此，在加熱程序期間在處理容器402內的溫度可保持均勻，如此提供加熱程序至晶圓W而無其平面內溫度不均。

控制單元450收集從各電源444A至444C供應至各加熱線442A至442C之電功率之資料，以便以與該第一及第二具體實施例中相同的方式，基於所收集電功率資料來預測各加熱線442A至442C之壽命。

接著，將參考該等圖式來說明作為調適以使用一單一加熱線來提供加熱程序至晶圓W之片饋送型加熱裝置的一電 漿CVD裝置500。圖15係顯示電漿CVD裝置500之一般構造之一範例之一縱向斷面。

如圖15所示，電漿CVD裝置500包括氣密構造的一大致圓柱形處理室.510。處理室510係經組態用以在其內包含晶圓W，使得可藉由使用一電漿CVD方法提供一膜形成程序至晶圓W，該電漿CVD方法係調適用於在晶圓W上形成一膜，例如一TiN(即氣化鈦)膜。

一晶圓台520係位於處理室510內，該晶圓台係調適用以在其上水平支撐晶圓W。晶圓台520包括一台主體522，其上放置晶圓W；一圓柱形柱524，其係調適用以支撐台主體522；及一蓋子526，其係調適用以覆蓋台主體522與柱524。台主體522、柱524及蓋子526係分別由一不可能被有機酸腐蝕並具有更高抗熱性的材料(例如石英)所形成。

晶圓台520包括一晶圓支撐機構(未顯示)，其係調適以支撐並視需要地升高並降低晶圓W，以便從一載體機構(未顯示)接收晶圓W以及傳送其至該載體機構。該晶圓支撐機構包括(例如)三個晶圓支撐接針(升降接針)，各經組態用以經由形成於台主體522內的通孔而從其一表面突出及縮入。

一蓮蓬頭540係經由一絕緣部件518而提供至處理室510之一天花板壁512。蓮蓬頭540係由一上級方塊部件542、一中間級方塊部件544與一下級方塊部件546所組成。

在下級方塊部件546中，交替形成用於注入一第一處理氣體的第一氣體注入埠550與用於注入一第二處理氣體的 第二氣體注入埠552。在上級方塊部件542之一頂面內，分別形成用於引入該第一處理氣體的一第一氣體引入埠554與用於引入該第二處理氣體的一第二氣體引入埠556。

在上級方塊部件542內，分別形成多個第一上級氣體通道558，各在從第一氣體引入埠554分支之後水平並垂直延伸；及多個第二上級通道560，各在從第二氣體引入埠556分支之後水平並垂直延伸。在中間級方塊部件544內，分別形成多個第一中間級氣體通道562，各水平及垂直延伸，同時與各第一上級氣體通道558連通；及多個第二中間級通道560，各水平及垂直延伸，同時與各第二上級氣體通道560連通。此外，各第一中間級氣體通道562係與各第一氣體注入埠550連通，而各第二中間級氣體通道564係與各第二氣體注入埠552連通。

此外，電漿CVD裝置500包括一氣體供應構件570。氣體供應構件570包括一第一氣體供應源572與一第二氣體供應源574。第一氣體供應源572包括(例如)一C1F₃ 氣體供應源，其係用於供應一C1F₃ 氣體；一TiCl₄ 氣體供應源，其係用於供應一氣體TiCl₄ ；一N₂ 氣體供應源，其係用於供應一N₂ 氣體等。第二氣體供應源574包括(例如)另一N₂ 氣體供應源；一NH₃ 氣體供應源，其係用於供應一NH₃ 氣體等。

第一氣體供應源572係經由一第二氣體供應線576來連接形成於蓮蓬頭540之上級方塊部件542內的第一氣體引入埠554，而第二氣體供應源574係經由一第二氣體供應線578來連接形成於蓮蓬頭540之上級方塊部件542內的第二氣體 引入埠556。第一氣體供應線576與第二氣體供應線578係分別具有(例如)一閥及/或質量流量控制器(未顯示)，用於致動各氣體之一流量之控制。

使用此組態，當從第一氣體供應源572供應一氣體(例如ClF₃ 氣體)時，該ClF3氣體係經由蓮蓬頭540之第一氣體供應線576與第一氣體引入埠554而引入蓮蓬頭540內，接著經由第一上級氣體通道558與第一中間級氣體通道562到達第一氣體注入埠550，然後注入處理室510內。類似地，當從第二氣體供應源574供應一氣體(例如N₂ 氣體)時，該N₂ 氣體係經由蓮蓬頭540之第二氣體供應線578與第二氣體引入埠556而引入蓮蓬頭540內，接著經由第二上級氣體通道560與第二中間級氣體通道564到達第二氣體注入埠560，然後注入處理室510內。

此具體實施例相關之蓮蓬頭540係一後混合型，即供應自第一氣體供應源527之氣體與供應自第二氣體供應源574之氣體係獨立地注入處理室510內。因此，應瞭解，兩種氣體可在一程序期間同時注入處理室510內，同時其還可交替地供應，或另外還可能僅供應其中之一。此外，預期還可取代後混合型蓮蓬頭540來使用前混合型蓮蓬頭。

至蓮蓬頭540，經由一匹配電路580連接一高頻電源582。當從高頻電源582供應高頻電源至蓮蓬頭582時，經由蓮蓬頭540供應至處理室510內的處理氣體會變成電漿，藉此在晶圓W上形成一預定膜。

一圓形開口514a係形成於處理室510之一底部壁514之一 中心部分內，而一向下突出排氣室590係連接底部壁514，使其覆蓋開口514a。一排氣構件594係經由一排氣管592來連接至排氣室590之一側壁。致動排氣管594後，可抽空處理室510之內壁至一預定程度的真空。

至處理室510之一側壁516，提供一傳送埠516a，其係用於相對於處理室510載入並載出晶圓W；及一閘閥534，其係調適用以開啟及關閉傳送埠516a。

在構成晶圓台520之台主體522中，嵌入由一電阻加熱材料所組成之加熱線528。一電源530係連接加熱線528，使得加熱線528可依據來自一調適用以控制電漿CVD裝置500之整個操作之控制單元536之一控制信號，回應從電源530供應至其的電功率來產生熱量。

此外，一溫度感測器538係嵌入於台主體522內。溫度感測器538係由(例如)一熱耦組成。控制單元536可藉由使用溫度感測器538來獲得台主體522之溫度資訊，包括晶圓W之溫度資訊。

控制單元536收集從電源530供應至加熱線528之電功率之資料，以便基於該收集電功率資料來預測加熱線528之壽命。因而，依據此具體實施例，即使在使用該片饋送型加熱裝置而不使用該垂直型加熱裝置之情況下，仍可適當地預測用於加熱程序之加熱線壽命。

如上所聲明，在該等第一及第二具體實施例中，已藉助範例方式論述藉由使用在該溫度上升週期期間的電性資料來預測加熱線壽命之情況。此係因為若加熱線仍未切斷， 則比在該穩定溫度週期期間，加熱線切斷徵兆更可能出現於在該溫度上升週期(例如圖4所示之時間t1至t2)期間所獲得之電性資料內。在此情況下，該溫度上升週期係提供用以升高在該加熱裝置內的溫度直至在晶圓載入該裝置內之後適合於加熱程序的一預定溫度。然而，該壽命預測程序不限於此類方法。例如，還可使用比在該穩定溫度週期期間可能出現加熱線切斷徵兆之其他週期期間所獲得之資料。

例如，也在使用在載入該或該等晶圓W於處理室內之載入週期(例如圖4所示之時間t0至t1)期間所獲得之資料的情況下，比在該穩定溫度週期期間，更可能看見加熱線切斷徵兆。據此，還可基於晶圓W之載入週期來預測加熱線壽命。相對於藉助一第三具體實施例相關之一特定範例，下面將詳細說明藉由利用在晶圓W之載入週期期間所獲得之資料進行此類加熱線壽命預測。

(依據第三具體實施例之加熱線壽命預測)

其後，將說明依據該第三具體實施例之加熱線壽命預測。相對於此具體實施例，將會論述一情況，其中藉由使用(例如)圖1所示之垂直型加熱裝置100，基於在晶圓W載入週期期間所獲得之加熱線溫度資料來預測加熱線壽命。如上所述，晶圓W載入週期係用作比該穩定溫度週期期間更可能出現加熱線切斷徵兆之週期。更明確而言，晶圓W載入週期實質對應於載入保持複數個晶圓W之晶舟114於處理室122內的一週期(或裝載週期)。

例如，在圖4所示用於該等晶圓W之從t0至t1之載入週期期間，覆蓋處理室122之底端開口123之擋板(未顯示)係開啟一次以致動載入晶舟114於處理室122內，接著在載入晶舟114於處理室114內之後再次藉由蓋子116來關閉處理室122。因而，在處理室122內在底端開口123附近的溫度將會較大地變化。因此，為了保持處理室122內的溫度恆定，應增加要供應至加熱線之電功率，從而呈現更可能出現的加熱線切斷徵兆。此外，如上所述，溫度變化隨時更靠近底端開口123移動而變得更大。據此，供應至最靠近底端開口123定位之最低加熱線132E之電功率應最大。因此，加熱線132E之溫度變化還將會更顯著，如此使得更易於偵測切斷徵兆。

現在，相對於上述最下部定位加熱線132E之溫度及加熱線132E所加熱之處理室122內大氣溫度，將參考該等圖式來說明在包括如圖4所示之晶圓W載入週期之步驟系列(應用)內的一轉變。圖16A係顯示在圖4所示之各步驟中在處理室122內大氣溫度轉變之一變量曲線，且更明確而言，其顯示位於處理室122內最下部之內部溫度感測器138E所偵測之溫度之一圖表。圖16B係顯示在圖4所示之各步驟中位於最下部加熱線132E之溫度轉變之一變量曲線，且更明確而言，其顯示位於處理室122內最下部之內部溫度感測器136E所偵測之溫度之一圖表。

在圖16A及16B中，在各圖表內僅顯示用於執行圖4所示個別步驟之該等週期之晶圓載入週期t0至t1、加熱週期t2 至t3與t3後的溫度降低週期，且省略該晶圓載出週期。在各圖16A、16B中一細線所描述之圖表顯示因為其正好在替換之後故仍未劣化且在一正常條件下的加熱線132E之資料，而一粗線顯示處於一劣化實質進行中狀態之加熱線132E之溫度資料之一變量曲線。

如圖16A、16B所示，在從t0至t1的晶圓載入週期中，覆蓋處理室122之底端開口123之擋板(未顯示)係在時間t0開啟，接著晶舟114向上升起並載入處理室122內。此時，在底端開口123附近處理室122之內部空間與處理室122之外部空間係相互連通。因而，如圖16A所示，處理室122之溫度由於具有一相對較低溫度之外部空間之溫度影響而突然降低。

因此，為了保持處理室122內的溫度在一預設溫度(例如650℃)下，如圖16B所示，控制從電源134E供應至(例如)加熱線132E之電功率，如此突然升高加熱線132E之溫度。同時，雖然還控制其他加熱線132A至132D之電功率，但供應至最靠近處理室122之底端開啟123且其溫度降低最為顯著之加熱線132E之電功率將會係(例如)額定功率(或最大電功率)。因而，其變得遠大約供應至其他加熱線132A至132E之電功率。

依此方式，由於控制供應至(例如)加熱線132之電功率明顯更大，故一旦晶舟114完全進入處理室122內且蓋子116關閉底端開口123，在處理室122內的溫度便會突然上升並回復至該預設溫度。

其後，當在處理室122內的溫度回復至(例如)650℃時，如圖16A所示，其係在從t1至t2之溫度上升週期期間升高直至加熱溫度(例如900℃)。隨後，在處理室122內的溫度將會在從t2至t3之加熱週期期間保持在加熱溫度下，同時提供加熱程序至該等晶圓W。其後，當完成加熱程序時，在處理室122內的溫度係在時間t3之後的溫度降低週期期間再次降低直至650℃。接著，在該晶圓載出週期期間執行該等晶圓W之載出步驟，從而結束該步驟系列(應用)。

在圖16A、16B所示之個別溫度變化中，比較在從t0至t1之晶圓載入週期期間正常加熱線132E之溫度變化(在圖表中描述為細線)與劣化中加熱線132E之溫度變化(在圖表中描述為粗線)時，發現雖然顯示一些溫度降低數量與上升時序變化，但在處理室122內幾乎沒有任何溫度變化(或內部溫度感測器138E所偵測之溫度變化)，如圖16A所示。此係因為，當加熱線132E劣化時，比較在正常條件下的回應能力，其回應能力將會惡化，如比較在正常條件下者，溫度降低最多的時序也將會延遲。然而，由於可由其他加熱線132A至132D來補償此類時序延遲，在處理室122內的溫度變化中無法清楚看見該劣化的影響。

相反，當觀察在圖16B所示之從t0至t1之晶圓載入週期期間加熱線132E之溫度變化(或外部溫度感測器136E所偵測之溫度變化)時，發現比較正常加熱線132E之溫度變化(圖表中由細線描述)，劣化中加熱線132E之溫度變化(在圖表中由粗線描述)傾向於超過一預定溫度範圍(在圖16B中 大約50℃)。此係因為，外部溫度感測器136E所偵測之溫度變化係由由於加熱線132E所引起的一熱量產生條件來直接反映，從而顯著地展現一劣化狀態。據此，由於在晶圓W載入週期期間偵測加熱線132E之溫度資料偏移趨勢或趨勢，可判斷加熱線之劣化。

如上所述，在該晶圓載入週期期間，最大電功率(例如額定功率(或最高電功率))係臨時供應至加熱線132E，故將不會對各晶圓載入週期重複此操作。因此，加熱線132E將比其他加熱線132A至132E在一更早週期內劣化之機率明顯更高。據此，藉由利用在晶圓W載入週期期間更可能劣化之加熱線132E之溫度資料，可在一更早週期內且更適當地實施壽命預測。

因此，在該第三具體實施例中，用於該或該等加熱線之壽命預測係藉由使用在該等晶圓W之載入週期期間加熱線132E之溫度資料(或由外部溫度感測器136E所偵測之溫度資料)來加以實施，如同該溫度上升週期，在該載入週期中更可能看見切斷徵兆。更明確而言，藉由觀察針對各應用在該等晶圓W之載入週期(t0至t1)期間外部溫度感測器136E所偵測之溫度資料最大值(即在圖16B中由箭頭所指定之各值)之轉變以及藉由偵測該最大值之偏移趨勢，可在該等晶圓W之載入週期期間偵測加熱線132E之整個溫度資料偏移趨勢，藉此判斷是否存在加熱線132E之切斷徵兆。

(加熱線壽命預測程序之特定範例)

現在，將參考該等圖式來說明上述使用加熱線132E之溫 度資料(或外部溫度感測器136E所偵測之溫度資料)之第三具體實施例相關之加熱線壽命預測之一特定範例。圖17係顯示該第三具體實施例相關之加熱線壽命預測程序之一特定範例之一流程圖。該第三具體實施例相關之此壽命預測程序係每次在加熱裝置100內實施用於複數個晶圓W之加熱程序應用(或批次程序)時基於一預定程式由控制單元200來加以執行。

首先，在一步驟S310中，從外部溫度感測器136E中收集加熱線溫度資料。此時，在加熱裝置100之一應用過程中，至少在整個週期之從t0至t1載入週期期間，從外部溫度感測器136E收集溫度資料。接著，儲存所收集溫度資料於儲存構件280內。

隨後，在一步驟S320，獲得在所收集溫度資料中在該等晶圓W之載入週期期間外部溫度感測器136E所偵測之溫度資料之最大值(下文還稱為"溫度資料最大值")。例如，在圖16B所示之範例中，在加熱線132E仍未劣化之情況下(即在該圖表中細線所描述之情況)該溫度資料最大值係大約830℃。相反，在加熱線132E正在劣化之情況下(即在圖表中由粗線所描述之情況)，該溫度資料最大值係大約910℃。該些溫度資料最大值係分別儲存於儲存構件280作為操作結果資料286。

依此方式，每次實施在加熱裝置100之應用(或批次程序)中載入複數個晶圓W於處理室122內之程序，控制單元200執行步驟S320，以便在該載入週期期間計算該溫度資 料最大值。因此，相對於在該載入週期期間的溫度資料最大值，可掌握用於各應用之轉變。

圖18顯示在該載入週期期間該溫度資料最大值與針對加熱裝置100之各應用次數之轉變。如圖18所示，隨著加熱裝置100之應用次數增加並到達一特定值，該溫度資料最大值會偏移至更高一位準的一值。此偏移可視為加熱線132E之切斷徵兆。實際上，在圖18所示之一範例中，加熱線132A係在該溫度資料最大值偏移至更高一位準的值之後在一第161個應用期間切斷。

因此，在一下一步驟S330中判斷該最大溫度值是否偏移。更明確而言，先設定該溫度資料最大值之一臨限值，接著基於該臨限值來判斷該溫度資料最大值是否偏移。若在加熱線132E中不存在任何劣化且若在該載入週期期間在該處理室內不存在任何預設值(例如650℃)變化，則該溫度資料最大值將會對於每一應用實質恆定。在圖18所示之範例中，基於一參考值850℃，在加熱線132E中不存在任何劣化之情況下該溫度資料最大值係在一±10℃範圍內。據此，將大約±10℃之變化考量在內，該溫度資料最大值之臨限值係設定高於該參考值(例如)30℃。例如，在該參考值係850℃之情況下，該臨限值係設定在880℃。作為該參考值，例如，當加熱線132E正好在替換之後且在一正常狀態下時，可使用藉由取樣數個溫度資料最大值所獲得之一平均值。

不是如上述使用此類固定參考值，可更新該參考值以獲 得在各應用中所偵測之最大值。在此情況下，偵測在一特定次數應用中所偵測之溫度資料最大值從先前次數應用中所偵測之溫度資料最大值之上升方式，以便基於該上升數量是否超過一預定臨限值來判斷溫度資料最大值之一偏移現象存在或不存在。

此外，在該第三具體實施例中，若在一特定次數應用中所偵測之溫度資料最大值超過該臨限值，則判斷該溫度資料最大值實質偏移，然後儲存此判斷結果於儲存構件280內。接著，在後續應用中，甚至在所偵測溫度資料最大值未到達該臨限值之情況下，在步驟S330，也將會判斷此類溫度資料最大值偏移。

在此情況下，例如，在儲存構件280內儲存偏移判斷資料(例如由一旗標等表述為"0"或"1"之資料)，以便基於該偏移判斷資料值來判斷偏移存在或不存在。更明確而言，當判斷該溫度資料最大值不偏移時，該偏移資料係儲存為"0"，而當判斷該溫度資料最大值偏移時，儲存為"1"。例如，當加熱器130變成一新加熱器時，資料"1"將會回復至"0"。在此情況下，若在步驟S330，該偏移判斷資料已決定為"1"，則將會判斷在後續應用中所偵測之溫度資料最大值偏移，即便其不到達該臨限值。

依此方式，在步驟S330，一旦判斷該溫度資料最大值是否偏移過且判斷其未曾偏移過，則會判斷加熱線132E不具有切斷正在而判斷為正常。接著，該壽命預測程序結束。

相反，在步驟S330，若判斷該溫度資料最大值偏移，則 判斷加熱線132E具有切斷徵兆，然後在一步驟S400執行該壽命警報程序，其係用於給出該加熱線正接近其壽命終點之一通知。更明確而言，作為該加熱線壽命警報程序，例如，係驅動警報構件270(諸如一蜂鳴器等)，或另外在顯示構件250上顯示該加熱器正在靠近其壽命終點之一訊息。其後，用於此應用(或批次程序)中加熱線壽命預測程序將會結束。

依此方式，在圖18所示之壽命預測程序中，藉由利用在該等晶圓W之載入週期期間所獲得之資料，在該週期期間比在該穩定溫度週期期間更可能看見切斷徵兆，可比習知更適當地預測在該載入週期期間溫度變化最大的加熱線132E之壽命。此外，可比在該穩定溫度週期期間在一明顯更早週期內看見切斷徵兆，如此可比習知在進一步更早週期內預測壽命。因而，可許多次進行準備替換各加熱線132A至132E之零件及用於為加熱裝置100替換之維護排程。

如同更可能顯示圖18所示之溫度變化趨勢之加熱線132E，可在加熱線132E在該晶圓載入週期期間其溫度資料最大值偏移之後實際切斷之前執行一明顯次數的應用(即在此具體實施例中大約160次)。因此，若僅定義在該等晶圓W之載入週期期間溫度資料最大值偏移作為壽命預測判斷準則，則有時可能過早執行該壽命警報程序。

因而，發明者還研究可視為圖18所示溫度變化判斷准測之其他特徵。由此，發現該溫度資料最大值傾向於在偏移 之前展現一恆定轉變，而在轉變之後，其傾向於隨著加熱線132E更接近壽命終點而降低。據此，若可偵測到此類溫度資料最大值之一下降趨勢，則可適當地預測加熱線132E之壽命終點。實際上，在圖18所示之一範例中，加熱線132E係在該溫度資料最大值展現此類降低趨勢之後在一第80個應用期間切斷。

因此，在預測此類加熱線132E之壽命之情況下，作為用於判斷壽命預測之準則或多個準則，較佳的係不僅在該等晶圓W之載入週期期間溫度資料最大值偏移上提供判斷，而且還應在可在偏移之後偵測之溫度資料最大值之下降趨勢存在或不存在上進行判斷。即，在該溫度資料最大值超過該臨限值之後，進一步觀察在各應用中所偵測之溫度資料最大值之變化趨勢，接著基於該觀察結果來預測加熱線132E之壽命。

明確而言，如圖19所示，當在步驟S330判斷該溫度資料最大值已經偏移時，僅判斷存在加熱線132E之切斷徵兆。接著，在一步驟S340執行一加熱線壽命通知程序，之後在步驟S400執行該加熱線壽命警報程序。即，在該加熱線壽命通知程序中，在顯示構件250上顯示一通知或指示(例如警告)，其作為一準備階段展現存在切斷徵兆，其中加熱線132E實際到達其壽命終點。依此方式，若加熱線132E之切斷徵兆可在一更早週期內覺察到並在顯示器250上指示變化趨勢，則提供相當多時間用於準備替換零件及/或維護排程，藉此實現該等加熱線之有效率替換。

其後，在一步驟S350判斷溫度資料最大值之下降趨勢存在或不存在。例如，計算在各應用中所偵測之溫度資料最大值變化數量之一平均值。由此，若繪製該等變化數量之各計算平均所獲得之一平均線降低，則判斷溫度資料最大值正處於一下降趨勢。更明確而言，一旦在一特定應用中偵測到該溫度資料最大值，便藉由使用該特定應用之最大值與正好在該特定應用之前在二或三次應用中已獲得之最大值，將會獲得該等最大值之變化數量之平均值。在此情況下，若該等最大值之變化數量之平均值繼續降低超過在一預定次數或以上，則判斷該溫度資料最大值處於下降趨勢。藉由依此方式獲得變化數量平均值，甚至在諸如臨時升高或降低該溫度資料最大值之一情況下，仍可掌握該溫度資料最大值之整體下降趨勢。

掌握此類溫度下降趨勢不限於此態樣。例如，若在一特定應用中所偵測之溫度資料最大值低於正好在該特定應用之前應用中所偵測之溫度資料最大值且若此類溫度下降趨勢繼續超過一預定應用次數(例如八次或更多)，則可判斷該溫度資料最大值處於下降趨勢。

依此方式，在步驟S350判斷該溫度資料最大值之下降低傾向存在或不存在。由此，若該溫度資料最大值不處於下降趨勢，則雖然看見加熱線132E之切斷徵兆，但存在切斷將會突然或不久後發生之機率較低。因此，在此應用中加熱線壽命預測程序將會結束。

反之，若判斷該溫度資料最大值處於下降趨勢，則存在 加熱線132E之切斷徵兆以及存在切斷將會突然或不久後發生之可能性。因此，在步驟S400，將會執行該加熱線警報程序。更明確而言，如同在圖18所示步驟S400之情況下，係致動警報構件270(諸如一蜂鳴器等)，或另外在顯示構件250上顯示該加熱線正在靠近其壽命終點之一訊息或指示。其後，在此應用(或批次程序)中加熱線壽命預測程序將會結束。

如上所述，依據該第三具體實施例，藉由在該等晶圓W之載入週期期間偵測外部溫度感測器136E所偵測之溫度資料之該等最大值(即在圖16B中由一箭頭所指定之各值)，在該載入週期期間比在該穩定溫度週期期間更可能看見切斷徵兆，可基於該等偵測值來預測加熱線132E之壽命。因為比較在該加熱週期期間所偵測之溫度資料，在該載入週期期間所偵測之溫度資料傾向於展現一更大變化，故可在該載入週期期間所偵測之溫度資料中看見加熱線132E之一更顯著切斷徵兆。因而，依據該第三具體實施例相關之壽命預測程序，可比習知在一更早週期內且更適當地預測加熱線132E之壽命。

此外，在該第三具體實施例中，加熱線132E之壽命係藉由使用基於溫度資料最大值是否偏移直至一特定更高值之判斷準則以及藉由使用基於溫度資料最大值是否在偏移之後展現下降趨勢之判斷準則來加以預測。據此，可更適當地執行加熱線132E之壽命預測。應瞭解，例如，在加熱線溫度變化可在溫度資料最大值偏移之後的一相對較短週期 內直接展現切斷的此類情況下，可執行加熱線132E之壽命預測程序而不觀察溫度資料最大值之下降趨勢，如圖17所示。

替代性或此外，可視需要地選擇運用僅基於該溫度資料最大值偏移之判斷標準之壽命預測程序(圖17所示)與運用基於該溫度資料最大值偏移之後溫度資料最大值下降趨勢存在或不存在之判斷準則之壽命預測程序(圖19所示)之任一者。在此情況下，例如，用於選擇該些壽命預測程序之選項可添加至在該加熱裝置內的各種選項集內，使得操作者可藉由經由輸入/輸出構件之一輸入操作來選擇此類選項。

(第四具體實施例相關之加熱線壽命預測系統)

接著，將參考該等圖式來說明第四具體實施例相關之加熱線壽命預測系統。圖20係顯示可用作此具體實施例相關之壽命預測系統之一處理系統之一般構造之一方塊圖。如圖20所示，該處理系統係由加熱裝置100、一資料處理器600及一網路700(例如一區域網路(LAN))所組成，該網路係調適用以電性連接該些裝置。

例如，如圖20所示之資料處理器600係由以下所組成：一CPU 610；一ROM 620，其係調適用以儲存CPU 610執行一程序所必需之資料；一RAM 630，其具有用於CPU 610所執行之各種資料程序之記憶體區域等；一計數器構件640，其係由調適用以計時之一計數器等所組成；一顯示構件650，其係由調適用以顯示一操作螢幕或可選螢幕之 一液晶顯示器等所組成；及一輸入/輸出構件660，其可執行由操作者輸入各種資料及輸出各種資料至一預定儲存媒體等。

此外，資料處理器600包括一通信構件670，其係調適用以經由網路700來傳送資料至加熱裝置100等；及一儲存構件680，例如一硬碟(HDD)等，其係調適用以儲存CPU 610所執行之各種程式(例如用於計算壓力資料等之操作程式)及/或其他資料。此類資料處理器600係由(例如)一電腦所組成。

CPU 610、ROM 620、RAM 630、時脈構件640、顯示構件650、輸入/輸出構件660、通信構件670、儲存構件680係經由匯流排線602(例如控制匯流排、系統匯流排、資料匯流排等)來相互連接。

在藉由使用資料處理器600來執行加熱線壽命預測之情況下，會在儲存構件680內儲存(例如)關於從包括於加熱裝置100內之各電源134A至134E供應至各加熱線132A至132E之電功率之電功率資料682、獲得自外部溫度感測器136與內部溫度感測器138之溫度資料684及藉由CPU 610使用電功率資料682與溫度資料684執行預定計算所獲得之操作結果資料686。操作結果資料686包括(例如)電功率資料682之最大值及殘差平方和與溫度資料684之最大值。應注意，在藉由使用資料處理器600來執行加熱線壽命預測程序之情況下，不需要儲存操作結果資料286至加熱裝置100之控制單元200內。

控制單元200藉由使用與該等匯流排線202相連接之一通信構件(未顯示)經由網路700來傳送資料至資料處理器600。由網路700所引起之此類資料通信係基於一通信協定(例如TCP/IP)來執行。

至網路700，可單獨連接一主機電腦，其係調適用以集中控制複數個真空處理裝置，包括與網路700相連接的加熱裝置100。

在具有此類構造之第四具體實施例相關之加熱線壽命預測系統中，資料處理器600將會隨同加熱裝置100之控制單元200一起執行類似於前述第一至第三具體實施例之加熱線壽命預測程序。

更明確而言，加熱裝置100之控制單元200執行一電功率資料收集程序(對應於步驟S110或S210)與一溫度資料收集程序(對應於步驟S310)，並經由網路700傳輸所收集電功率資料及/或溫度資料至資料處理器600。資料處理器600－接著儲存所接收電功率資料與溫度資料至儲存構件680內。此外，資料處理器600藉由使用所儲存電功率資料與溫度資料來執行一程序，其類似於該第一至第三具體實施例中加熱裝置100之控制單元200所執行之加熱線壽命預測程序(對應於圖5所示之步驟S120至S140、圖10所示之步驟S220至S250、圖17所示之步驟S320至S330及S400或圖19所示之步驟S320至S350及S400)，以便估計各家熱線132A至132E之壽命。

在此情況下，在該加熱線警報程序中(例如在步驟 S140、S250或S400中)，可由資料處理器600來實施加熱線正接近其壽命終點之通知，或另外該通知可透出加熱裝置100來加以給出。此外，如上所述，在該加熱線壽命通知程序中(例如在步驟S340中)，可由資料處理器600來通知加熱線切斷徵兆，或另外可透過加熱裝置100來給出可看見加熱線切斷徵兆之通知。

例如，在藉由使用資料處理器600通知加熱線正接近其壽命終點及/或通知可看見切斷徵兆之情況下，可由資料處理器600之顯示構件650來顯示此類通知，或另外可致動該警報構件，例如一蜂鳴器(未顯示)等。或者，在藉由使用加熱裝置100來通知加熱線正接近其壽命終點及/或通知存在加熱線切斷徵兆之情況下，資料處理器600可經由網路700傳輸加熱線預測結果(例如在步驟S130、S240、S330或S350中所獲得之判斷結果)至加熱裝置100，以便驅動加熱裝置100以藉由使用顯示構件250來執行顯示程序或致動警報構件270，例如一蜂鳴器等。因此，操作者可獲得關於加熱裝置100之各加熱線132A至132E之壽命之資訊。

依此方式，依據此具體實施例，加熱裝置100之控制單元200僅收集該電功率資料與溫度資料，而該加熱器壽命預測程序係實質由資料處理器600來加以執行。據此，可明顯減少強加在該加熱裝置之控制單元200上的負載。

應瞭解，網路700可提供僅用於加熱裝置100之連接，或另外可用於複數個加熱裝置之連接，包括加熱裝置100。替代性或此外，其他種類的裝置(諸如一電漿蝕刻裝置、 一濺鍍裝置等)可與此系統相連接。而且，不僅調適用以在一真空大氣下執行一程序之處理裝置，而且調適用以在一大氣壓力下執行該程序之處理裝置(例如一膜厚度測量裝置)均可與此系統相連接。

此外或替代性地，資料處理器600可設計成(例如)一高級群組控制器(下文稱為"一AGC")，以便藉由使用此AGC來執行提供於各加熱裝置內的加熱線壽命預測。除了上述用於各加熱線壽命預測之功能外，該AGC可經組態用以執行用於加熱裝置100及/或其他處理裝置之配方(或程序條件等)之集中控制及/或用於各裝置之程序控制。此外或替代性地，該AGC可經組態用以執行用於獲得自各處理器之程序資料之一分析及/或統計程序、用於該程序資料及/或該分析及/或統計程序結果之集中監控，還執行用於反映該等分析及/或統計程序結果於該等配方上之一程序。此AGC可由一單一電腦所組成，或可由複數個電腦所組成。此外，該AGC可設計用以分離用於一伺服器之功能與用於一客戶端之該等功能。

依此方式，藉由使用資料處理器600來為複數個加熱裝置中的各加熱線共同執行壽命預測，可容易地指定加熱線正接近其壽命終點，從而提高維護效率。由此，可在一更短時間內重新啟動各加熱裝置之操作。

上面在該等第一至第四具體實施例中所詳細說明之本發明還可藉由提供一媒體(例如儲存媒體等)，其在其內儲存用於實現該些具體實施例之前述功能之一軟體程式至相關 系統或裝置，並藉由使用該系統或裝置之電腦(或CPU及/或MPU)讀取並執行該媒體內所儲存之媒體(例如儲存媒體等)來加以實現。

在此情況下，上述各具體實施例之各功能將會藉由讀取自該媒體(例如儲存媒體等)之程式自身來實現，因而在其內儲存該程式之媒體(例如儲存媒體等)還可視為構成本發明者。作為用於提供該程式之媒體(例如儲存媒體等)，可提及(例如)Floppy碟、硬碟、光碟、光磁碟、CD－ROM、CD－R、CD－RW、DVD－ROM、DVD－RAM、DVD－RW、DVD＋RW、磁帶、非揮發性記憶卡、ROM等。各程式還可藉由經由該網路下載其至該媒體內來提供至該儲存媒體。

應瞭解，本發明不僅包括各具體實施例之各功能係藉由執行該電腦所讀取之各程式來實現之情況，還包括實際程式之一部分或全部係基於該程式之指示由正操作用於該電腦之一OS等來加以執行，使得可由該等程式來實現上述具體實施例之各功能。

此外，此發明還包括由該媒體(例如該儲存媒體等)所讀出之程式係寫入提供於一插入一電腦內之擴展板及/或一與該電腦相連接之擴展單元內之一記憶體內，接著由提供於該擴展板或擴展單元內之CPU等來執行實際程式之一部分或全部，使得可由該等程式來實現上述具體實施例之各功能的情況。

如上所述，雖然已參考該等圖式說明此發明之較佳具體實施例，但本發明不限於該些態樣，顯然習知此項技術者 現在將會想到許多變化及修改而不脫離本發明，且應明白此類變化及修改也在所聲明發明之範疇內。

雖然在上述第一至第四具體實施例中已論述本發明應用於調適用於提供加熱程序至該等晶圓之加熱裝置之情況，但應用不限於此態樣。例如，此發明還可應用於具有處理室之一裝置，該處理室內部可控制至一真空狀態下，例如調適用以提供一蝕刻程序至晶圓之電漿處理裝置、調適用以提供一膜形成程式至晶圓之電漿CVD裝置、濺鍍裝置等。此外，本發明還可應用於調適用於處理除晶圓外基板之其他基板處理裝置，包括FPD(平板顯示器)、用於光罩等之遮罩標線片等，以及其可應用於MEMS(微機電系統)製造裝置。

產業應用性

本發明可應用於用於製造半導體等之加熱裝置加熱線壽命預測方法、加熱裝置、儲存媒體及加熱線壽命預測裝置。

100‧‧‧垂直型加熱裝置

110‧‧‧反應容器

110a‧‧‧內容器

110b‧‧‧外容器

112‧‧‧歧管

114‧‧‧晶舟

116‧‧‧蓋子

118‧‧‧絕熱座

120‧‧‧晶舟升降機

122‧‧‧處理室

123‧‧‧底端開口

130‧‧‧加熱器

132A‧‧‧加熱線

132B‧‧‧加熱線

132C‧‧‧加熱線

132D‧‧‧加熱線

132E‧‧‧加熱線

134A‧‧‧電源

134B‧‧‧電源

134C‧‧‧電源

134D‧‧‧電源

134E‧‧‧電源

136‧‧‧外部溫度感測器

136A‧‧‧外部溫度感測器

136E‧‧‧外部溫度感測器

138‧‧‧內部溫度感測器

138E‧‧‧內部溫度感測器

140A‧‧‧氣體供應管

140B‧‧‧氣體供應管

140C‧‧‧氣體供應管

142A‧‧‧流速控制器

142B‧‧‧流速控制器

142C‧‧‧流速控制器

150‧‧‧排氣管

152‧‧‧排氣構件

200‧‧‧控制單元

202‧‧‧匯流排線

210‧‧‧中央處理單元(CPU)

220‧‧‧唯讀記憶體(ROM)

230‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)

240‧‧‧時脈構件

250‧‧‧顯示構件

260‧‧‧輸入/輸出構件

270‧‧‧警報構件

280‧‧‧儲存構件

282‧‧‧電功率資料

284‧‧‧溫度資料

286‧‧‧操作結果資料

300‧‧‧迴歸線

301‧‧‧極限值

302‧‧‧極限值

303‧‧‧極限值

304‧‧‧極限值

305‧‧‧極限值

306‧‧‧極限值

307‧‧‧極限值

310‧‧‧MD模型

312A‧‧‧最大值

312B‧‧‧最大值

312C‧‧‧最大值

314A‧‧‧殘差平方和

314B‧‧‧殘差平方和

314C‧‧‧殘差平方和

316‧‧‧MD值

400‧‧‧片饋送型加熱裝置

402‧‧‧處理容器

404‧‧‧開口

406‧‧‧凸緣部分

408‧‧‧突出物

410‧‧‧加熱裝置/氣體供應源

412‧‧‧氣體供應管

414‧‧‧排氣構件

416‧‧‧排氣管

420‧‧‧冷卻板

422‧‧‧冷卻水通道

424‧‧‧密封部分

430‧‧‧外殼

432‧‧‧螺栓

434‧‧‧閘閥

440‧‧‧加熱器

442A‧‧‧加熱線

442B‧‧‧加熱線

442C‧‧‧加熱線

444A‧‧‧電源

444B‧‧‧電源

444C‧‧‧電源

446A‧‧‧溫度感測器

446B‧‧‧溫度感測器

446C‧‧‧溫度感測器

446D‧‧‧溫度感測器

446E‧‧‧溫度感測器

450‧‧‧控制單元

500‧‧‧電漿CVD裝置

510‧‧‧一般圓柱形處理室

512‧‧‧天花板壁

514‧‧‧底部壁

514a‧‧‧圓形開口

516‧‧‧側壁

516a‧‧‧傳送埠

518‧‧‧絕緣部件

520‧‧‧晶圓台

522‧‧‧台主體

524‧‧‧圓柱形柱

526‧‧‧蓋子

528‧‧‧加熱線

530‧‧‧電源

534‧‧‧閘閥

535‧‧‧控制單元

536‧‧‧控制單元

538‧‧‧溫度感測器

540‧‧‧蓮蓬頭

542‧‧‧上級方塊部件

544‧‧‧中間級方塊部件

546‧‧‧下級方塊部件

550‧‧‧第一氣體注入埠

552‧‧‧第二氣體注入埠

554‧‧‧第一氣體引入埠

556‧‧‧第二氣體引入埠

558‧‧‧第一上級氣體通道

560‧‧‧第二上級通道

562‧‧‧第一中間級氣體通道

564‧‧‧第二中間級氣體通道

570‧‧‧氣體供應構件

572‧‧‧第一氣體供應源

574‧‧‧第二氣體供應源

576‧‧‧第二氣體供應線

578‧‧‧第二氣體供應線

580‧‧‧匹配電路

582‧‧‧高頻電源

590‧‧‧向下突出排氣室

592‧‧‧排氣管

594‧‧‧排氣構件

600‧‧‧資料處理器

602‧‧‧匯流排線

610‧‧‧CPU

620‧‧‧ROM

630‧‧‧RAM

640‧‧‧計數器構件

650‧‧‧顯示構件

660‧‧‧輸入/輸出構件

670‧‧‧通信構件

680‧‧‧儲存構件

682‧‧‧電功率資料

684‧‧‧溫度資料

686‧‧‧操作結果資料

700‧‧‧網路

W‧‧‧晶圓

圖1係顯示本發明之一第一具體實施例相關之一垂直型加熱裝置之一般構造範例之一縱向斷面。

圖2係顯示提供於該第一具體實施例相關之加熱裝置內之一電源系統之一般構造之一方塊圖。

圖3係顯示該第一具體實施例相關之加熱裝置之一控制單元之一般構造之一方塊圖。

圖4係顯示對於該第一具體實施例相關之加熱裝置所執 行之各步驟在一處理室內之預設溫度資料之一變量曲線。

圖5係顯示該第一具體實施例相關之一加熱線壽命預測程序之一特定範例之一流程圖。

圖6A係顯示在一溫度上升週期期間供應至正接近其壽命終點之加熱線之電功率之一波形之一圖表。

圖6B係顯示在該溫度上升週期期間供應至仍未劣化加熱線之電功率之一波形之一圖表。

圖7係顯示相對於在該溫度上升週期期間供應至加熱線之電功率之最大值對於各應用次數之一轉變之一圖表。

圖8係放大並顯示在該溫度上升週期期間供應至加熱線之電功率之一部分波形之一圖表。

圖9係顯示相對於在該溫度上升週期期間供應至加熱線之電功率之一殘差平方和對於各應用次數之一轉變之一圖表。

圖10係顯示本發明之一第二具體實施例相關之加熱線壽命預測程序之一特定範例之一流程圖。

圖11係顯示用於在該第二具體實施例相關之壽命預測程序中獲得一MD值之一程序之一圖解。

圖12係顯示相對於在該溫度上升週期期間供應至所有加熱線之供應電功率之最大值與殘差平方和之MD值對於應用次數之一轉變之一圖表。

圖13係顯示可應用本發明之另一垂直型加熱裝置之一般構造範例之一縱向斷面。

圖14係顯示提供於圖13所示加熱裝置內之一加熱器之一 構造範例之一平面圖。

圖15係顯示可應用本發明之另一垂直型加熱裝置之一般構造範例之一縱向斷面。

圖16A係顯示在由圖1所示加熱裝置所執行之各步驟中在處理室內的一溫度轉變，該溫度係藉由位於最靠近處理室之一底端開口之一位置內的一內部溫度感測器來加以偵測。

圖16B係顯示在由圖1所示加熱裝置所執行之各步驟中加熱線之一溫度轉變之一變量曲線，該溫度係藉由位於最靠近處理室之一底端開口之一位置內的一外部溫度感測器來加以偵測。

圖17係顯示本發明之一第三具體實施例相關之壽命預測程序之一特定範例之一流程圖。

圖18係顯示相對於在一晶圓載入週期期間所偵測之溫度資料最大值對於各應用次數之一轉變之一圖表。

圖19係顯示本發明之第三具體實施例相關之壽命預測程序之一變化之一流程圖。

圖20係顯示本發明之一第四具體實施例相關之一處理系統之構造之一方塊圖。

100‧‧‧垂直型加熱裝置

110‧‧‧反應容器

110a‧‧‧內容器

110b‧‧‧外容器

112‧‧‧歧管

114‧‧‧晶舟

116‧‧‧蓋子

118‧‧‧絕熱座

120‧‧‧晶舟升降機

122‧‧‧處理室

123‧‧‧底端開口

130‧‧‧加熱器

132A‧‧‧加熱線

132B‧‧‧加熱線

132C‧‧‧加熱線

132D‧‧‧加熱線

132E‧‧‧加熱線

134A‧‧‧電源

134B‧‧‧電源

134C‧‧‧電源

134D‧‧‧電源

134E‧‧‧電源

136‧‧‧外部溫度感測器

136E‧‧‧外部溫度感測器

138‧‧‧內部溫度感測器

138E‧‧‧內部溫度感測器

140A‧‧‧氣體供應管

140B‧‧‧氣體供應管

140C‧‧‧氣體供應管

142A‧‧‧流速控制器

142B‧‧‧流速控制器

142C‧‧‧流速控制器

150‧‧‧排氣管

152‧‧‧排氣構件

200‧‧‧控制單元

W‧‧‧晶圓

Claims (12)

1. 一種加熱線壽命預測方法，其係預測加熱裝置之加熱線之壽命，該加熱裝置重複執行以下應用：供應電功率至該加熱線而控制溫度，藉此對放置於處理室內之待處理基板以預設加熱溫度進行加熱程序，該方法包含以下步驟：對上述應用之每一者，在對該待處理基板進行加熱程序前而逐漸升高至該加熱溫度之溫度上升週期期間內，針對對該加熱線以振幅方式供應之電功率波形，獲得該溫度上升週期期間內之最大值及振幅和；及當該最大值及該振幅和超過各預設臨限值時，判斷為該加熱線存在切斷徵兆而執行警報程序。
2. 如請求項1之加熱線壽命預測方法，其中該臨限值係取決於該加熱程序之條件來預先加以設定。
3. 如請求項2加熱線壽命預測方法，其中該臨限值係取決於該加熱程序溫度與該溫度上升週期之時間來預先加以設定。
4. 如請求項2之加熱線壽命預測方法，其中該臨限值係取決於在該溫度上升週期期間的溫度上升速率來預先加以設定。
5. 如請求項1至4中任一項之加熱線壽命預測方法，其中該振幅和係該電功率之最大值與最小值之殘差平方和。
6. 一種加熱線壽命預測方法，其係預測加熱裝置之加熱線之壽命，該加熱裝置重複執行以下應用：供應電功率至 複數個加熱線而控制溫度，藉此對放置於處理室內之待處理基板以預設加熱溫度進行加熱程序，該方法包含以下步驟：對上述應用之每一者，在進行該加熱程序前而升高至該加熱溫度之溫度上升週期期間內，針對對該各加熱線以振幅方式供應之電功率波形，收集包含該溫度上升週期期間內之最大值及振幅和之電功率資料；獲得上述收集之複數之電功率資料中該複數個加熱線全部正常時之該複數之電功率資料之分佈，計算該分佈之中心；及當判斷為計算出該中心時所用之該電功率資料以外之電功率資料與該中心的馬氏距離超過預定臨限值時，執行警報程序，其通知偵測與該中心比較之電功率資料時之該複數個加熱線相關之壽命正接近終點。
7. 如請求項6之加熱線壽命預測方法，其中該等加熱線的加熱區域係沿該處理室之縱向方向劃分成複數個加熱區，且其中該各加熱線係分別位於該各加熱區內。
8. 如請求項7之加熱線壽命預測方法，其中該等加熱線的加熱區域係沿該待處理基板之面來劃分成複數個加熱區，且其中該各加熱線係分別位於該各加熱區內。
9. 一種加熱裝置，其重複執行以下應用：對放置於處理室內之待處理基板以預設加熱溫度進行加熱程序；且該加熱裝置包含：加熱線，其係以基於供應自電源之電功率大小之溫度 而發熱；及控制單元，其係控制供應自該電源之該電功率，以便使用該加熱線來執行溫度控制，其中該控制單元係：對上述應用之每一者，在對該待處理基板進行加熱程序前而逐漸升高至該加熱溫度之溫度上升週期期間內，針對對該加熱線以振幅方式供應之電功率波形，獲得該溫度上升週期期間內之最大值及振幅和；及當該最大值及該振幅和超過各預設臨限值時，判斷為該加熱線存在切斷徵兆而執行警報程序。
10. 一種加熱裝置，其對放置於包括複數個加熱區之處理室內之待處理基板以預設加熱溫度進行加熱程序；且該加熱裝置包含：複數個加熱線，其等對應於上述各加熱區並以基於分別供應自複數個電源之電功率大小之溫度來發熱；及控制單元，其係控制供應自上述各電源之電功率，以便使用上述各加熱線來執行溫度控制，其中該控制單元係：對上述應用之每一者，在進行各加熱程序前而逐漸升高至該加熱溫度之溫度上升週期期間內，針對對上述各加熱線以振幅方式供應之電功率波形，收集包含該溫度上升週期期間內之最大值及振幅和之電功率資料；獲得該收集之複數之電功率資料中該複數個加熱線全部正常時之該複數之電功率資料之分佈，計算該分佈之中心；及當判斷為計算出該中心時所用之該電功率資料以外之電功率資料與該中心的馬氏距離超 過預設臨限值時，執行警報程序，其通知偵測與該中心比較之電功率資料時之該複數個加熱線相關之壽命正接近終點。
11. 一種電腦可讀取儲存媒體，其係在其內儲存程式，該程式用於執行預測加熱裝置之加熱線之壽命的方法，該加熱裝置重複執行以下應用：供應電功率至該加熱線而控制溫度，藉此對放置於處理室內之待處理基板以預設加熱溫度進行加熱程序，其中該程式用於使電腦執行以下步驟：對上述應用之每一者，在對該待處理基板進行加熱程序前而逐漸升高至該加熱溫度之溫度上升週期期間內，針對對該加熱線以振幅方式供應之電功率波形，獲得該溫度上升週期期間內之最大值及振幅和；及在該最大值及該振幅和超過各預設臨限值時，判斷為該加熱線存在切斷徵兆而執行警報程序。
12. 一種加熱線之壽命預測系統，其係以網路來相互連接加熱裝置與資料處理器而預測加熱線之壽命者，該加熱裝置重複執行以下應用：供應電功率至該加熱線而控制溫度，藉此對放置於處理室內之待處理基板以預設加熱溫度進行加熱程序；其中該加熱裝置係：對上述各應用之每一者，在對該待處理基板進行加熱程序前而逐漸升高至該加熱溫度之溫度上升週期期間內，針對對該加熱線以振幅方式供應之電功率波形，收集包含該溫度上升週期期間內之最大 值及振幅和之電功率資料；經由該網路來傳輸該電功率資料至該資料處理器，其中該資料處理器在接收到該電功率資料之後，當該最大值及該振幅和超過各預設臨限值時，判斷為該加熱線存在切斷徵兆而執行警報程序。