(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、ことを特徴とする熱処理システム。
【請求項２】
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、ことを特徴とする熱処理システム。
【請求項３】
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、ことを特徴とする請求項１または２に記載の熱処理システム。
【請求項４】
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、ことを特徴とする熱処理方法。
【請求項５】
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、ことを特徴とする熱処理方法。
【請求項６】
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、ことを特徴とするプログラム。
【請求項７】
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、ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８３５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱処理装置の構造を示す図である。
【図２】反応管内のゾーンを示す図である。
【図３】図１の制御部の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る熱処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】判断処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】エリアを説明するための図である。
【図７】モニタウエハの位置情報による診断を説明するための図である。
【図８】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である。
【図９】温度センサとモニタウエハの影響度を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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）。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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）。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
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。
【符号の説明】
【００６２】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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