(57)【要約】【課題】  炉装置の操業中の温度上昇速度から従業員を解放し、かつ炉装置を停止させたりＰＭサイクルになるまで待つ必要なく炉装置をモニターする方法を提供する。【解決手段】  炉装置に特定の電力値に電力供給し、炉装置の温度上昇速度を記録し、温度上昇速度を所定のしきい値と比較して上昇速度がしきい値未満の場合には炉装置を交換する。【選択図】図２
2006125829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉装置に特定の電力値に電力供給し、炉装置の温度上昇速度を記録し、温度上昇速度を所定のしきい値と比較して上昇速度が所定のしきい値未満の場合には炉装置を交換することを特徴とする炉装置のモニター方法。
【請求項２】
特定の電力値が実質的に１００％であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
炉装置の加熱コイルが金属抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
炉装置が少なくとも水晶材と複数の加熱コイルを有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
加熱コイルが水晶材の外面を囲繞していることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
加熱コイルが複数の加熱領域を形成していることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
所定のしきい値が１５℃／ＭＩＮであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
炉装置が縦型および横型炉装置から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は炉装置のモニター方法に関するものであり、特に炉装置の交換の要否をモニターする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体技術製造工場においては、加熱用の炉装置が非常に重要で必要な装置である。炉装置は主として水晶材から構成されており、高温・高圧に耐えることが可能である。炉装置はシリコンウエファーの周囲に放出させるべく赤外線照射、熱対流および熱伝導の法則を採用しており、全体が熱的バランスに達して、シリコンウエファーの温度を精密に制御し、多量のシリコンウエファーを同時に加熱できる。炉装置は明らかに従来からのバッチ処理に適しており、製造時間とコストを低減できるという利点がある。
【０００３】
従来から炉装置には横型と縦型があり、酸化プロセスや拡散プロセスや焼結プロセスや焼きなましプロセス、低圧化学蒸着プロセスに利用されている。半導体技術における最も重要なゲート酸化層の熱酸化プロセスは炉装置の使用を必要としている。
【０００４】
１９９０年代に導入された縦型炉装置はクリーン室の必要スペースを低減し、自動プロセスの作業を改善しており、これが横型との主たる相違である。
【０００５】
縦型炉装置は５個の主要なパーツを有しており、処理室、ウエファー移送システム、ガス分散システム、出発システムおよび温度制御システムがそれである。
【０００６】
図１に示す従来の縦型炉装置の構造において、縦型炉装置１は少なくとも水晶材１１と加熱コイル１２とを有している。加熱コイル１２は一種の金属抵抗であって、水晶材１１の外面を囲繞して均一に加熱されるべき領域に影響を与えている。
【０００７】
一定期間使用した後、加熱コイル１２は変形して、次第に抵抗値を増大する。しかし同じ電力が印加されている条件下では、オームの法則によると電力は抵抗値に逆比例し、炉装置の温度傾斜速度は減少するが、抵抗値は増加する。そして炉装置は次第に非効率となる。
【０００８】
一般に、炉装置を交換すべきか否かの決定方法においては加熱コイル１２の変形の度合いを観察する。しかし加熱コイル１２は炉装置の内部に配置されており、通常の方法で加熱コイル１２の状態は観察できない。炉装置が停止されたときまたは予防保全サイクル（ＰＭサイクル）のときのみ、加熱コイル１２の状態を視認することができ、ついで炉装置を新しいものと交換すべきか否かが決定される。
【０００９】
しかし視認することによる決定は誤りがあることが想像される。しかも不正確な決定が通常起きる。加えて、実務上、加熱コイル１２が異なる電圧と電流で使用されるときには、加熱コイル１２の寿命を判定するのは難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
予防保全サイクル（ＰＭサイクル）に従って加熱コイル１２の検査が行なわれると、加熱コイル１２の効率はすでに不充分となっているか、加熱コイル１２の変形もあまりに大きくなってしまい、炉装置が急に停止することがある。反対に炉装置が頻繁に交換されると全体の操業コストが増加する。
【００１１】
したがって、炉装置が交換されるべきか否かまたは炉装置を停止させる必要があるかを効率よく決定するモニター方法を開発するのが望ましい。
【００１２】
この発明の目的は、炉装置の操業中の温度上昇速度から従業員を解放し、かつ炉装置を停止させたりＰＭサイクルになるまで待つ必要なしに炉装置を交換すべきか否かを決定する炉装置をモニターする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このためこの発明の方法においては、炉装置に特定の電力値に電力供給し、炉装置の温度上昇速度を記録し、温度上昇速度を所定のしきい値と比較して上昇速度がしきい値未満の場合には炉装置を交換することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のモニター方法によれば炉装置の温度の上昇速度を安定に保持し不要なコストの無駄を予防できる。
【００１５】
一実施例においては、特定の電力値は実質的に１００％である。
【００１６】
他の実施例においては、加熱コイルは金属抵抗である。
【００１７】
他の実施例においては、炉装置は少なくとも１個の水晶材と複数の加熱コイルとを有している。
【００１８】
他の実施例においては、加熱コイルは水晶材の外面を囲繞している。
【００１９】
他の実施例においては、加熱コイルは複数の加熱領域を形成している。
【００２０】
他の実施例においては、所定のしきい値は１５℃／ＭＩＮである。
【００２１】
他の実施例においては、炉装置は縦型炉装置と横型炉装置から選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明のモニター方法は炉装置の温度の上昇速度をモニターして炉装置の交換の要否を決定して、炉装置の効率を増加しかつコストの低減を図るものである。
【００２３】
図２に示すこの発明の好ましき一実施例のステップのフローチャートにおいて、まずステップＳ１において炉装置は特定の電力値、好ましくは１００％で電力供給し、炉装置は全速で加熱される。
【００２４】
ついでステップＳ２において、温度記録装置を用いて炉装置の温度の上昇速度を℃／ＭＩＮ単位で記録する。
【００２５】
ステップＳ３において、炉装置の温度の上昇速度を所定のしきい値と比較する。炉装置の温度の上昇速度が所定のしきい値より小さい場合には、炉装置の抵抗があまりに小さくなりそれ以上使用できないものと見なす。
【００２６】
ステップＳ４において、炉装置を交換する。
【００２７】
該実施例において、所定のしきい値は経験に基づいて決定される。より詳しくは、下記のステップにより決定する。
【００２８】
まず２〜３年に一度全速で加熱されている炉装置を毎日または２〜３日に１回チェックして、温度の上昇速度を記録する。
【００２９】
ついで時間と温度上昇速度の関係を示す曲線をプロットする。爾後特定の値を炉装置の交換要否の決定のための所定のしきい値として定める。
【００３０】
使用後は加熱コイルは変形して段々と抵抗値を増加させる。しかし同じ電力供給の条件下では、オームの法則により、電力は抵抗値に逆比例する。温度傾斜速度は低減され、抵抗値は増加して、炉装置は段々と非効率的となる。
【００３１】
炉装置が新しいものと交換されると、温度の上昇速度は明らかに長時間上昇する。例えば、所定のしきい値が１５℃／ＭＩＮにセットされると、１６℃／ＭＩＮ近くで温度の上昇速度は徐々に下がり、作業員は炉装置により注意を払わなければならなくなる。
【００３２】
一端温度上昇速度が１５℃／ＭＩＮ以下になったら、炉装置の加熱コイルが許容値を超える抵抗値となって炉装置を新しいものに交換する最適の時になったことを意味している。
【００３３】
この発明のモニター方法は温度記録装置を用いて炉装置の温度の上昇速度を記録して、モニターを使って記録結果を表示して、作業員はいつでもまたは定期的に温度上昇速度をチェックして、炉装置の交換の要否を決定する。
【００３４】
したがって、炉装置をチェックするために炉装置を停止させる必要はなく、炉装置を視認する必要もないのである。加えて、モニター方法は炉装置の急激な作動停止を招くことを防止し、不要なコストをも防止しているのである。
【００３５】
一実施例においては、縦型炉装置１は少なくとも水晶材１１と複数の加熱コイル１２とを有している。加熱コイル１２は一種の金属抵抗であって、水晶材１１の外面を囲繞して、均一に加熱されるべき加熱領域に影響を与えている。加熱領域の数は３〜９個であるのが望ましい。
【００３６】
加えて、所定のしきい値は炉装置によって異なる。東京エレクトロン社のＴＥＬ  ＩＷ−６Ｄ縦型炉装置の場合のしきい値は１５℃／ＭＩＮである。ステップＳ１における特定の電力値は１００％に限定されるものではない。
【００３７】
以上に代えて、炉装置を定常で不動の速度で加熱して、２〜３年に１回毎日または２〜３日に１回チェックして、温度上昇速度を記録することもできる。ついで曲線をプロットして、時間と炉装置の温度上昇速度との関係を表示する。爾後曲線に応じて適宜な所定のしきい値を決定する。
【００３８】
加えて、温度記録装置により記録された値を他の半導体技術製造のレシピに組み込んで、炉装置を定期的にチェックできるようにする。
【００３９】
この発明は炉装置のモニター方法を提供するもので、これにより炉装置操業中の温度の上昇速度を獲得して、炉装置を停止させたりＰＭサイクルが必要となるまで待つことなしに、炉装置交換の要否を決定できる。さらに温度上昇速度を安定に保ちコストの浪費を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
この発明の交換方法は広く半導体製造分野において応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来の縦型炉装置の構造を示す斜視図である。
【図２】この発明の方法のステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１  ：炉装置
１１：水晶材
１２：加熱コイル
【図１】
2006125829.tif 000003
【図２】
2006125829.tif 000004