專利名稱：熱處理方法及熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱處理方法及熱處理裝置，詳細(xì)的說(shuō)，本發(fā)明涉及在用于同時(shí)地進(jìn)行多個(gè)被處理體的熱處理的批量式熱處理裝置中所實(shí)施的熱處理方法及熱處理裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的制造工藝中，為了相對(duì)于例如半導(dǎo)體晶片等的被處理體進(jìn)行氧化、擴(kuò)散、成膜等的熱處理而使用各種熱處理裝置，對(duì)于例如多個(gè)的被處理體，能夠同時(shí)地進(jìn)行其熱處理的批量式的立式熱處理裝置已被公知。
在這種立式熱處理裝置中，保持有多張半導(dǎo)體晶片且作為被處理體保持件的晶片舟收容在反應(yīng)容器內(nèi)的狀態(tài)中，其中多張半導(dǎo)體晶片以水平狀態(tài)并沿上下方向以規(guī)定間隔(節(jié)距)得到保持，反應(yīng)容器內(nèi)為規(guī)定的減壓氣氛，將規(guī)定的處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)，并且利用加熱機(jī)構(gòu)而加熱到規(guī)定的處理溫度，進(jìn)行目標(biāo)熱處理。
晶片舟如果是在例如滿載狀態(tài)下能夠處理100張制品晶片的晶片舟，形成有例如120個(gè)部位左右的被處理體保持部并形成下述載置狀態(tài)，即在位于應(yīng)載置應(yīng)進(jìn)行目標(biāo)處理的半導(dǎo)體晶片(以下，稱為“制品晶片”)的制品晶片載置區(qū)域的全部被處理體保持部上都載置了制品晶片的狀態(tài)(滿載狀態(tài))，并且在位于制品晶片載置區(qū)域的上部及下部的被處理體保持部上，在各載置了多張用于穩(wěn)定地進(jìn)行熱處理的側(cè)晶片的狀態(tài)下，進(jìn)行規(guī)定的熱處理。
近年來(lái)，因?yàn)閷?duì)多種多樣的半導(dǎo)體裝置提出了需求，所以要求對(duì)少量多品種的半導(dǎo)體晶片進(jìn)行熱處理的情況也不少見。例如，在使用能夠處理100張的半導(dǎo)體晶片的晶片舟的情況下，有時(shí)將比晶片舟能夠處理的最大數(shù)量少的、例如50張或25張的制品晶片保持在晶片舟上并進(jìn)行熱處理。
在這樣的情況下，將相對(duì)于最大能夠處理數(shù)量不足的數(shù)量的模擬半導(dǎo)體晶片載置于要成為空狀態(tài)的被處理體保持部上，在外觀上，使晶體舟為滿載狀態(tài)，在與制品晶片為滿載狀態(tài)時(shí)的處理?xiàng)l件相同的條件下進(jìn)行熱處理。
通常，用于補(bǔ)充制品晶片載置區(qū)域中的空狀態(tài)的被處理體保持部的模擬半導(dǎo)體晶片與要進(jìn)行目標(biāo)處理的半導(dǎo)體晶片為相同的材質(zhì)，例如由硅制成，雖然在多次的處理中每次都進(jìn)行洗凈等并反復(fù)使用，但因?yàn)樽罱K進(jìn)行廢棄處理，所以成為使運(yùn)行成本增加的原因，因而，具有難于有效地進(jìn)行規(guī)定的熱處理的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于上述問(wèn)題而提出，其目的在于提供一種熱處理裝置及熱處理方法在熱處理比被處理體保持件中的被處理體的最大能夠處理數(shù)少的數(shù)量的被處理體的情況下，能夠減少所使用的模擬被處理體的數(shù)量，而且能夠?qū)Ρ惶幚眢w以高的面內(nèi)均勻性及面間均勻性穩(wěn)定地進(jìn)行規(guī)定的熱處理。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其使用移載機(jī)構(gòu)來(lái)將多個(gè)被處理體移載到被處理體保持件的保持部中，將移載被處理體后的被處理體保持件搬入反應(yīng)容器內(nèi)，在反應(yīng)容器內(nèi)對(duì)被處理體進(jìn)行熱處理，其特征在于，具備以下工序基于要處理的被處理體數(shù)量，來(lái)確定被處理體保持件內(nèi)的被處理體的載置模式的工序；基于該被處理體的載置模式，通過(guò)移載機(jī)構(gòu)向被處理體保持件內(nèi)移載被處理體的工序。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，在確定被處理體保持件中的被處理體的載置模式時(shí)，基于包含被處理體數(shù)量范圍的1個(gè)或2個(gè)以上的被處理體數(shù)量范圍，來(lái)指定要處理的被處理體的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍，對(duì)應(yīng)于該已指定的被處理體數(shù)量范圍來(lái)確定載置模式。其中，1個(gè)或2個(gè)以上的被處理體數(shù)量范圍被設(shè)定為使比被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)少的基準(zhǔn)數(shù)量為最大值。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，在對(duì)應(yīng)于被處理體數(shù)量范圍的載置模式中，在相互鄰接載置的被處理體之間，存在至少一個(gè)部位以上的被設(shè)為空狀態(tài)的保持部，其中，被處理體數(shù)量范圍以比被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)的一半少的數(shù)量為最大值。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，在處理比被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量少的數(shù)量的被處理體的載置模式中，載置包括模擬被處理體的被處理體，所述模擬被處理體的數(shù)量為相對(duì)該基準(zhǔn)數(shù)量所不足的數(shù)量。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，具備被處理體保持件，其具有保持被處理體的保持部，并被搬入反應(yīng)容器內(nèi)；加熱機(jī)構(gòu)，設(shè)在反應(yīng)容器外周；移載機(jī)構(gòu)，將被處理體向被處理體保持件移載；控制裝置，基于要處理的被處理體的數(shù)量，來(lái)確定被處理體保持件內(nèi)的被處理體的載置模式，并基于該載置模式來(lái)控制移載機(jī)構(gòu)和加熱機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置具有被處理體數(shù)量范圍、以及對(duì)應(yīng)于該被處理體數(shù)量范圍的載置模式，其中，所述被處理體數(shù)量范圍包含以被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)少的基準(zhǔn)數(shù)量為最大值的被處理體數(shù)量范圍，控制裝置選定與要處理的被處理體的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍相對(duì)應(yīng)的載置模式。
本發(fā)明的熱處理方法，其特征在于，在對(duì)應(yīng)于被處理體數(shù)量范圍的載置模式中，在相互鄰接載置的被處理體之間，存在至少一個(gè)部位以上的被設(shè)為空狀態(tài)的保持部，其中，所述被處理體數(shù)量范圍以比被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)的一半少的數(shù)量為最大值。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置具備模式存儲(chǔ)部，包括要處理的被處理體的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍和對(duì)應(yīng)于該被處理體數(shù)量范圍的載置模式；處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部，包括對(duì)應(yīng)于載置模式的處理?xiàng)l件；中央演算處理裝置，基于被處理體的數(shù)量，從模式存儲(chǔ)部選定載置模式并通過(guò)該已選定的載置模式來(lái)從處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部讀出處理?xiàng)l件；移載機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部，以按照被選擇的載置模式來(lái)載置包含模擬被處理體的被處理體的方式來(lái)控制移載機(jī)構(gòu)；加熱機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部，以通過(guò)由中央運(yùn)算處理裝置讀出的處理?xiàng)l件來(lái)對(duì)被處理體進(jìn)行熱處理的方式，來(lái)控制加熱機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，還具備算出相對(duì)于被選擇的載置模式中的基準(zhǔn)數(shù)量不足的被處理體的數(shù)量、并設(shè)定要使用的模擬被處理體的數(shù)量的模擬被處理體使用數(shù)量設(shè)定部。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置中的加熱機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部，具有以下功能以熱處理氣氛被劃分為多個(gè)加熱區(qū)域的反應(yīng)容器內(nèi)的各個(gè)加熱區(qū)域被加熱到對(duì)應(yīng)于該加熱區(qū)域設(shè)定的處理溫度的方式來(lái)控制加熱機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，在處理比被處理體保持件中的最大能夠處理數(shù)少的數(shù)量的被處理體的情況下，按照對(duì)應(yīng)要處理的被處理體而設(shè)定的載置模式，設(shè)定與各個(gè)載置模式對(duì)應(yīng)的處理?xiàng)l件。因此，只要使用為了實(shí)現(xiàn)忠實(shí)于已選定的載置模式的載置狀態(tài)而需要的數(shù)量的模擬被處理體即可，所以能夠減少要使用的模擬被處理體的數(shù)量。因此，能夠降低運(yùn)行成本，從而能夠有效地對(duì)被處理體進(jìn)行規(guī)定的熱處理。而且，通過(guò)實(shí)現(xiàn)忠實(shí)于已選定的載置模式的載置狀態(tài)，基本上能夠?qū)⒏鱾€(gè)的被處理體在其面內(nèi)以高的均勻性(面內(nèi)均勻性)進(jìn)行處理。而且在載置于相互不同位置的被處理體之間也能夠以高的均勻性(面間均勻性)來(lái)進(jìn)行處理。
此外，因?yàn)榛谝M(jìn)行目標(biāo)熱處理的被處理體的數(shù)量來(lái)選定相對(duì)于被處理體保持件的被處理體的載置模式，并能夠自動(dòng)地調(diào)整成與已選定的載置模式相對(duì)應(yīng)的處理?xiàng)l件，所以能夠極容易地進(jìn)行被處理體相對(duì)于被處理體保持件的載置狀態(tài)及處理?xiàng)l件的設(shè)定。
進(jìn)而，在處理屬于同一被處理體數(shù)量范圍的數(shù)量的被處理體時(shí)，因?yàn)檫x定共同的載置模式，所以在被處理體數(shù)量范圍中，即使在變更要處理的被處理體的數(shù)量的情況下，也能夠使用相對(duì)于該被處理體數(shù)量范圍中的最大數(shù)量所不足的數(shù)量的模擬被處理體。因此，能夠不變更處理?xiàng)l件地進(jìn)行規(guī)定的熱處理。
特別是，在對(duì)應(yīng)以比被處理體保持件中的被處理體的最大能夠處理數(shù)的一半少的數(shù)量為最大值的被處理體數(shù)量范圍的載置模式中，在處理比該載置模式中的基準(zhǔn)數(shù)量少的數(shù)量的被處理體時(shí)，以在相互鄰接配置的被處理體之間、存在至少一個(gè)部位以上被設(shè)定為空狀態(tài)的被處理體保持部的狀態(tài)下，均勻地被載置。由此相對(duì)于全部的被處理體，能夠使例如處理溫度、處理氣體的氣體濃度及其它處理?xiàng)l件實(shí)質(zhì)上均勻，能夠?qū)⒏鱾€(gè)的被處理體在其面內(nèi)以高的均勻性進(jìn)行處理。而且即使在載置于相互不同位置的被處理體之間也能夠以高的均勻性進(jìn)行處理。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，在確定被處理體保持件中的被處理體的載置模式時(shí)，從預(yù)先存儲(chǔ)了多個(gè)保持件中的被處理體的載置模式的布局存儲(chǔ)部中，基于要處理的被處理體的數(shù)量來(lái)選擇載置模式。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，布局存儲(chǔ)部存儲(chǔ)包括填充被處理體的區(qū)域和填充被處理體后的空置區(qū)域的載置模式。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，還具備以下工序?qū)σ堰x擇的載置模式中的要填充的被處理體的數(shù)量和要處理的被處理體的數(shù)量進(jìn)行比較，基于該比較結(jié)果來(lái)算出向填充被處理體的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充的模擬被處理體的補(bǔ)充張數(shù)。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，在被處理體的移載工序中，按照已選擇的載置模式，通過(guò)移載機(jī)構(gòu)將要處理的被處理體和計(jì)算出來(lái)的補(bǔ)充張數(shù)的模擬被處理體移載到被處理體保持件上。
本發(fā)明是一種熱處理方法，其特征在于，還具備參照存儲(chǔ)了多個(gè)投料量的投料量表格，基于要處理的被處理體的數(shù)量來(lái)確定投料量的工序，選擇載置模式的工序是參照布局存儲(chǔ)部、來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于被確定的投料量的載置模式的選擇的。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置具備布局存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)了多個(gè)被處理體保持件內(nèi)的被處理體的載置模式；布局選擇機(jī)構(gòu)，從存儲(chǔ)在該布局存儲(chǔ)部中的多個(gè)載置模式中選擇對(duì)應(yīng)于要處理的被處理體的張數(shù)的載置模式；移載控制部，基于用布局選擇機(jī)構(gòu)選擇的載置模式來(lái)控制移載機(jī)構(gòu)，并使被處理體移載到保持件上。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，布局存儲(chǔ)部存儲(chǔ)包括填充被處理體的區(qū)域和填充被處理體后的空置區(qū)域的載置模式。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具有補(bǔ)充張數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)，其對(duì)要處理的被處理體的張數(shù)和由選擇后的載置模式所確定的被處理體的填充張數(shù)進(jìn)行比較，基于該比較結(jié)果來(lái)算出向填充被處理體的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充的模擬被處理體的補(bǔ)充張數(shù)。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具備投料量表格存儲(chǔ)部，其包含多個(gè)投料量，存儲(chǔ)1批所處理的被處理體的張數(shù)與投料量的關(guān)系，布局選擇機(jī)構(gòu)通過(guò)參照所述投料量表格存儲(chǔ)部，來(lái)確定1批所要處理的被處理體的張數(shù)所屬的投料量，并參照布局存儲(chǔ)部來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于該投料量的載置模式的選擇。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具備對(duì)已存儲(chǔ)了熱處理的參數(shù)和處理步驟的多個(gè)處理?xiàng)l件進(jìn)行存儲(chǔ)的處理方法存儲(chǔ)部；從該處理方法存儲(chǔ)部來(lái)選擇處理?xiàng)l件的機(jī)構(gòu)，各處理方法的參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)備有與各投料量相對(duì)應(yīng)的值。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，所述處理方法至少存儲(chǔ)部存儲(chǔ)反應(yīng)容器內(nèi)的溫度和氣體流量來(lái)作為參數(shù)。
本發(fā)明是一種熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具備布局方法選擇機(jī)構(gòu)，被機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)全批量模式的布局方法及靈活的批量模式的布局方法，并且選擇全批量模式的布局方法和靈活的批量模式的布局方法的任一個(gè)，所述全批量模式的布局方法不拘泥于1批所要處理的被處理體的張數(shù)，在被處理體保持件上滿載被處理體地進(jìn)行熱處理；所述靈活的批量模式的布局方法基于對(duì)應(yīng)1批所要處理的被處理體的張數(shù)的配置布局來(lái)將被處理體移載到保持件上并進(jìn)行熱處理，控制裝置在通過(guò)布局方法選擇機(jī)構(gòu)而選擇了靈活的批量模式時(shí)，通過(guò)布局選擇機(jī)構(gòu)來(lái)選擇載置模式。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過(guò)預(yù)先準(zhǔn)備例如投料量不同的多個(gè)載置模式，能夠降低偽基板的使用頻率，還能夠減少每一次的處理所需的基板的移載時(shí)間。此外能夠使載置模式的選擇、算出相對(duì)于已選擇的載置模式中所產(chǎn)生的要補(bǔ)充的空間的基板的補(bǔ)充張數(shù)、制品基板及需要時(shí)的偽基板的移載，這一連串的動(dòng)作自動(dòng)化，由此產(chǎn)生了以下優(yōu)點(diǎn)能夠謀求生產(chǎn)量的提高，且減輕作業(yè)者的負(fù)擔(dān)。
此外，利用這樣的構(gòu)成，能夠容易且快速地選擇抑制了偽基板的使用張數(shù)的配置布局，能夠增高上述效果。
利用這樣的構(gòu)成，不拘泥于所處理的制品晶片張數(shù)的多少，能夠準(zhǔn)備一直均勻地進(jìn)行處理的處理方法。能夠預(yù)先設(shè)定例如處理容器內(nèi)的溫度、壓力或氣體流量等作為上述參數(shù)。


圖1是表示本發(fā)明的熱處理裝置的第1實(shí)施方式中的構(gòu)成的概略的說(shuō)明用剖視圖。
圖2是表示圖1所示的熱處理裝置中的移載裝置的動(dòng)作狀態(tài)與晶片舟的關(guān)系的說(shuō)明用立體圖。
圖3是表示半導(dǎo)體晶片相對(duì)于晶片舟的載置模式的一例的說(shuō)明圖。
圖4是表示本發(fā)明的熱處理裝置中的控制裝置的一例的構(gòu)成的概略的方框圖。
圖5是表示本發(fā)明的熱處理裝置的第2實(shí)施方式的整體構(gòu)成的立體圖。
圖6是表示加熱爐周邊的縱剖視圖。
圖7是表示各裝置與控制部的連接狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖8是用于說(shuō)明控制部的構(gòu)成的方框圖。
圖9是表示前述控制部中的處理方法存儲(chǔ)部的構(gòu)成的說(shuō)明圖。
圖10是表示存放在前述控制部中的布局存儲(chǔ)部?jī)?nèi)的配置布局的一例的說(shuō)明圖。
圖11是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的作用的工序圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施方式以下，對(duì)于本發(fā)明，一邊參照附圖，一邊以通過(guò)例如CVD法的熱處理而相對(duì)于被處理體進(jìn)行成膜處理的立式熱處理裝置為例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明的立式熱處理裝置的一例的構(gòu)成的概略的說(shuō)明用剖視圖。
在該立式熱處理裝置中，備有反應(yīng)容器(處理管)11，該反應(yīng)容器具有由在高度方向(在圖1中為上下方向)上延伸地配置且上端開放的直管狀的內(nèi)管11A、和以在該內(nèi)管11A的周圍形成筒狀空間11C的方式有規(guī)定間隔地同心狀配置且上端閉塞的外管11B構(gòu)成的雙重管式構(gòu)造，反應(yīng)容器11的下方空間相對(duì)于作為后述的被處理體保持件的晶片舟17，是進(jìn)行被處理體的半導(dǎo)體晶片PW的移載等的裝載區(qū)域。
內(nèi)管11A及外管11B都利用耐熱性及耐腐蝕性優(yōu)良的材料、例如高純度的石英玻璃而形成。
在該反應(yīng)容器11中的外管11B的下端部上設(shè)有歧管12，該歧管12在上端具有凸緣部分12A且為短圓筒狀，在該凸緣部分12A上經(jīng)由例如O型環(huán)等的密封機(jī)構(gòu)(未圖示)而與設(shè)于外管11B的下端部上的下端凸緣部分111接合，反應(yīng)容器11的外管11B處于被氣密地固定的狀態(tài)。
反應(yīng)容器11中的內(nèi)管11A比外管11B的下端面更向下方延伸，在插入歧管12內(nèi)的狀態(tài)下，通過(guò)設(shè)于該歧管12的內(nèi)表面上的環(huán)狀的內(nèi)管支承部14而得到支承。
在該立式熱處理裝置的反應(yīng)容器11的縱剖面中，在歧管12的一個(gè)側(cè)壁上，用于將成膜用氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器11內(nèi)的氣體供給配管15A及用于導(dǎo)入惰性氣體的氣體供給配管15B氣密地貫通該歧管12的側(cè)壁，以在內(nèi)管11A內(nèi)向上方延伸的方式設(shè)置，各個(gè)氣體供給配管15A、15B上連接有氣體供給機(jī)構(gòu)(在圖4中為15)。
此外，在歧管12的另一個(gè)側(cè)壁上，將反應(yīng)容器11內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣管16在內(nèi)管11A與外管11B之間與筒狀空間11C連通地設(shè)置，在該排氣管16上連接具有例如真空泵及壓力控制機(jī)構(gòu)的排氣機(jī)構(gòu)(未圖示)，由此，反應(yīng)容器11內(nèi)被控制在規(guī)定的壓力。
在反應(yīng)容器11的下方，設(shè)有在上下方向上得到驅(qū)動(dòng)并將晶片舟17在反應(yīng)容器11內(nèi)搬入、搬出的升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)備有開閉反應(yīng)容器11的下端開口11D的圓板狀的蓋體20。
在蓋體20的下部，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23，并且該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23以其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸23A氣密地貫通蓋體20的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸23A與保溫筒(絕熱體)24的下表面連接。
在反應(yīng)容器11的外側(cè)，設(shè)置有作為用于加熱收容在反應(yīng)容器11內(nèi)且要進(jìn)行目標(biāo)熱處理的半導(dǎo)體晶片(以下，稱為“制品晶片PW”)的加熱機(jī)構(gòu)的筒狀加熱器25，并且該加熱器25以圍住反應(yīng)容器11的周圍的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。
在筒狀加熱器25上設(shè)有線狀的電阻發(fā)熱體在內(nèi)表面上螺旋狀或蛇行狀地配設(shè)的圓筒狀的絕熱件(未圖示)，該電阻發(fā)熱體與控制要供給的電力大小的控制裝置40連接，以使制品晶片PW處于預(yù)先設(shè)定的溫度狀態(tài)。
例如圖1所示，該筒狀加熱器25將反應(yīng)容器11內(nèi)沿高度方向分成多個(gè)，在圖示的例中分成5個(gè)加熱區(qū)域(區(qū)段)Z1～Z5，各個(gè)加熱區(qū)域Z1～Z5處于可獨(dú)立地控制溫度的狀態(tài)，即處于可控制區(qū)段的狀態(tài)。
晶片舟17由例如高純度的石英玻璃構(gòu)成，如圖2所示，例如由被處理體保持用槽所構(gòu)成的被處理體保持部17B形成在支柱17A上，以使多張例如100～150張左右的圓板狀的制品晶片PW在處于水平的狀態(tài)下以規(guī)定間隔(節(jié)距)被上下多級(jí)地保持，在蓋體20位于最下位置的狀態(tài)下，多張的制品晶片PW利用移載裝置30而移載到按照載置模式(以下，稱為“基準(zhǔn)載置模式”)規(guī)定的被處理體保持部上，該載置模式根據(jù)晶片數(shù)量來(lái)設(shè)定。
移載裝置30上下地升降移動(dòng)，并且備有設(shè)置成能夠圍繞上下延伸的旋轉(zhuǎn)軸31轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方形移載頭32，在該移載頭32上，例如1～5張的薄板叉狀的支承臂33在移載頭32的長(zhǎng)度方向上能夠進(jìn)退地設(shè)置著。
移載裝置30的動(dòng)作狀態(tài)，具體地說(shuō)，移載頭32在上下方向及旋轉(zhuǎn)方向上的移動(dòng)、以及支承臂33的進(jìn)退動(dòng)作通過(guò)后述的控制裝置40來(lái)控制。
晶片舟17的制品晶片PW的基準(zhǔn)載置模式對(duì)應(yīng)以比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能夠處理數(shù)量少的基準(zhǔn)數(shù)量為最大值而設(shè)定的1個(gè)或2個(gè)以上的被處理體數(shù)量范圍來(lái)設(shè)定，選定與要進(jìn)行目標(biāo)處理的制品晶片PW數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)載置模式。在這里，雖然基準(zhǔn)數(shù)量的設(shè)定方法沒有特別的限制，但從以指定的間隔均勻地配置制品晶片PW的觀點(diǎn)出發(fā)，數(shù)量?jī)?yōu)選地設(shè)定為晶片舟17中的最大能夠處理數(shù)1/n(n是2以上的整數(shù))。
在基準(zhǔn)載置模式中，規(guī)定了要載置被處理體數(shù)量范圍中最大的基準(zhǔn)數(shù)量的制品晶片PW的被處理體保持部的位置。
制品晶片PW的基準(zhǔn)載置模式大致區(qū)別為以下3類(1)是被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量與晶片舟17中的制品晶片PW的最大能夠處理數(shù)量相同的情況，(2)是被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能夠處理數(shù)量的一半少的情況，(3)是被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能夠處理數(shù)量的一半多的情況。
在(2)的情況下的載置模式中，在相互鄰接載置的制品晶片PW之間，在至少一個(gè)部位以上的空狀態(tài)下的被處理體保持部存在的狀態(tài)下，各個(gè)制品晶片PW處于均勻地載置的狀態(tài)。
具體地說(shuō)，在例如一次的熱處理中能夠處理100張的制品晶片PW的晶片舟17中，如圖3所示，能夠設(shè)定例如4個(gè)的基準(zhǔn)載置模式、即制品晶片PW的被處理體數(shù)量范圍設(shè)定為1～25張的基準(zhǔn)載置模式L25、制品晶片PW的被處理體數(shù)量范圍設(shè)定為26～50張的基準(zhǔn)載置模式L50、制品晶片PW的被處理體數(shù)量范圍設(shè)定為51～75張的基準(zhǔn)載置模式L75、及制品晶片PW的被處理體數(shù)量范圍設(shè)定為76～100張的基準(zhǔn)載置模式L100。
在各個(gè)的基準(zhǔn)載置模式L25、L50、L75、L100中，用于進(jìn)行制品晶片PW的溫度補(bǔ)償?shù)鹊陌雽?dǎo)體晶片(以下，稱為‘側(cè)晶片SW’)都分別以規(guī)定張數(shù)載置在位于要載置制品晶片PW的制品晶片載置區(qū)域R的上部及下部的各被處理體保持部上。
基準(zhǔn)載置模式L100在晶片舟17的制品晶片載置區(qū)域R中的全部被處理體保持部17B上載置制品晶片PW，并且在位于制品晶片載置區(qū)域R的上部及下部的被處理體保持部上各載置例如7張側(cè)晶片SW。
在對(duì)應(yīng)將被處理體數(shù)量范圍設(shè)定為晶片舟17的制品晶片PW的最大能夠處理數(shù)(100張)的1/4的數(shù)量(25張)來(lái)作為基準(zhǔn)數(shù)量的的基準(zhǔn)載置模式L25中，與在相互鄰接載置的制品晶片PW之間、存在連續(xù)的2個(gè)為空狀態(tài)的部位的被處理體保持部的狀態(tài)相比，即與基準(zhǔn)載置模式L100的情況相比，在關(guān)于制品晶片PW的晶片節(jié)距為3倍大小的狀態(tài)下，均勻地載置制品晶片PW。同時(shí)，在位于晶片舟17的制品晶片載置區(qū)域R的上部及下部的被處理體保持部17B上、以與基準(zhǔn)載置模式L100的情況相比，在關(guān)于側(cè)晶片SW的晶片節(jié)距為例如2倍大小的狀態(tài)，各載置例如7張側(cè)晶片SW。
在對(duì)比被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量(25張)少的數(shù)量的制品晶片PW進(jìn)行處理的情況下，使相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)量不足的數(shù)量的模擬被處理體(以下，稱為“偽晶片”)與制品晶片PW一起載置，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)忠實(shí)于基準(zhǔn)載置模式L25的載置狀態(tài)。
在對(duì)應(yīng)將被處理體數(shù)量范圍設(shè)定為晶片舟17的制品晶片PW的最大能夠處理數(shù)(100張)的1/2的數(shù)量(50張)來(lái)作為基準(zhǔn)數(shù)量的基準(zhǔn)載置模式L50中，與在相互鄰接載置的制品晶片PW之間、存在1個(gè)為空狀態(tài)的部位的被處理體保持部的狀態(tài)相比，即與基準(zhǔn)載置模式L100的情況相比，在關(guān)于制品晶片PW的晶片節(jié)距為2倍大小的狀態(tài)下，制品晶片PW均勻地配置。同時(shí)，在位于制品晶片載置區(qū)域R的上部及下部的被處理體保持部17B上，以與基準(zhǔn)載置模式L100相同大小的節(jié)距而各載置例如4張側(cè)晶片SW。
在對(duì)比被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量(50張)少的數(shù)量的制品晶片PW進(jìn)行處理的情況下，使相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)量不足的數(shù)量的模擬的偽晶片與制品晶片PW一起載置。
基準(zhǔn)載置模式L75在制品晶片PW的節(jié)距大小與基準(zhǔn)載置模式L100的情況相同、制品晶片PW相對(duì)于處理氣體的流動(dòng)方向而在靠近上流側(cè)的狀態(tài)下(在圖示的例中為靠近下方的狀態(tài))被保持，并且將側(cè)晶片SW在位于制品晶片配置區(qū)域R的上部及下部的被處理體保持部上各載置例如7張。
在對(duì)比被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量(75張)少的數(shù)量的制品晶片PW進(jìn)行處理的情況下，使相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)量不足的數(shù)量的模擬的偽晶片與制品晶片PW一起載置。
在各個(gè)的基準(zhǔn)載置模式L25、L50、L75、L100中，在位于制品晶片載置區(qū)域R的任意的被處理體保持部17B的多個(gè)部位、例如對(duì)應(yīng)反應(yīng)容器11中的各個(gè)加熱區(qū)域Z1～Z5的特定部位上所載置的半導(dǎo)體晶片(例如未處理的半導(dǎo)體晶片)被設(shè)定作為監(jiān)控晶片MW以確認(rèn)處理結(jié)果，進(jìn)而，在基準(zhǔn)模式L75中，在形成于晶片舟17中的制品晶片配置區(qū)域R的上方的空白區(qū)域上載置例如1張的監(jiān)控晶片MW。
如圖4所示，上述的立式熱處理裝置的控制裝置40備有被輸入來(lái)自用于檢測(cè)要處理的制品晶片PW的數(shù)量的制品晶片數(shù)量檢測(cè)部35的制品晶片數(shù)量信息的制品晶片數(shù)量輸入部41；中央演算處理裝置(CPU)44，其基于被輸入到該制品晶片數(shù)量輸入部41中的制品晶片數(shù)量信息，指定識(shí)別的制品晶片的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍，從載置模式存儲(chǔ)部42選擇對(duì)應(yīng)該指定的被處理體數(shù)量范圍而設(shè)定的基準(zhǔn)載置模式，并且從處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部43讀出對(duì)應(yīng)被選擇的基準(zhǔn)載置模式而設(shè)定的處理?xiàng)l件；對(duì)被選擇的基準(zhǔn)載置模式中的基準(zhǔn)數(shù)量與要處理的制品晶片PW的數(shù)量?jī)烧哌M(jìn)行對(duì)比，設(shè)定要使用的偽晶片的數(shù)量的偽晶片使用數(shù)量設(shè)定部45；以按照被選擇的基準(zhǔn)載置模式來(lái)載置制品晶片PW及偽晶片的方式控制移載裝置30的動(dòng)作狀態(tài)的移載裝置動(dòng)作控制部46；以在讀出的處理?xiàng)l件下進(jìn)行制品晶片PW的熱處理的方式對(duì)要供給筒狀加熱器25的電量進(jìn)行控制的加熱機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部47；以及對(duì)氣體供給機(jī)構(gòu)15的動(dòng)作狀態(tài)進(jìn)行控制并調(diào)整處理氣體供給量的氣體供給機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部48。
在以上的構(gòu)成所得的立式熱處理裝置中，如以下詳細(xì)的說(shuō)明所述，制品晶片PW按照對(duì)應(yīng)其數(shù)量自動(dòng)確定的基準(zhǔn)載置模式而載置于規(guī)定的晶片舟17的被處理體保持部上，在對(duì)應(yīng)所選擇的基準(zhǔn)載置模式而設(shè)定的特定的處理?xiàng)l件下相對(duì)于制品晶片PW進(jìn)行規(guī)定的成膜處理。
即，利用制品晶片數(shù)量檢測(cè)部35自動(dòng)地識(shí)別要進(jìn)行目標(biāo)成膜處理的制品晶片PW的數(shù)量，從而將其輸入到控制裝置40的制品晶片數(shù)量輸入部41中，由此利用CPU44來(lái)從載置模式存儲(chǔ)部42選擇所識(shí)別的制品晶片PW的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍所對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)載置模式，移載裝置30在通過(guò)移載裝置控制部46來(lái)控制移載頭32的上下方向及旋轉(zhuǎn)方向的移動(dòng)、以及支承臂33的進(jìn)退動(dòng)作的狀態(tài)下動(dòng)作，以使各個(gè)制品晶片PW在按照選擇的基準(zhǔn)載置模式而規(guī)定的被處理體保持部17B上，從例如上方位置依次載置，進(jìn)行制品晶片PW相對(duì)于晶片舟17的移載。
在這里，利用偽晶片使用數(shù)量設(shè)定部45來(lái)對(duì)識(shí)別的制品晶片PW的數(shù)量與所選擇的基準(zhǔn)載置模式中的基準(zhǔn)數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，在識(shí)別的制品晶片PW的數(shù)量比該數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量少的情況下，偽晶片載置在要載置選擇的基準(zhǔn)配置模式中所規(guī)定的、制品晶片PW的被處理體保持部中成為空狀態(tài)的部位上，形成忠實(shí)于該基準(zhǔn)載置模式的載置狀態(tài)。
蓋體20通過(guò)升降機(jī)構(gòu)被向上驅(qū)動(dòng)，并且晶片舟17從下端開口11D被搬入反應(yīng)容器11內(nèi)，并且在通過(guò)蓋體20而使反應(yīng)容器11的下端開口11D成為氣密地閉塞狀態(tài)之后，排氣機(jī)構(gòu)動(dòng)作將反應(yīng)容器11內(nèi)減壓到規(guī)定的壓力，并且筒狀加熱器25動(dòng)作將制品晶片PW 熱到規(guī)定的處理溫度，從氣體供給配管15A向反應(yīng)容器11內(nèi)導(dǎo)入適宜的成膜用氣體，相對(duì)于制品晶片PW進(jìn)行成膜處理。
在上述的立式熱處理裝置中，將要處理制品晶片PW的處理?xiàng)l件、例如各個(gè)加熱區(qū)域Z1～Z5中的設(shè)定溫度(溫度曲線圖)按照每個(gè)基準(zhǔn)載置模式設(shè)定并存放在處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部43中，通過(guò)CPU44從載置模式存儲(chǔ)部42中選擇對(duì)應(yīng)已識(shí)別的制品晶片PW的數(shù)量的基準(zhǔn)載置模式，并且通過(guò)CPU44從處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部43中選擇對(duì)應(yīng)已選擇的基準(zhǔn)載置模式的溫度曲線圖。
筒狀加熱器25的動(dòng)作，具體地說(shuō)，基于已確定的溫度曲線圖并通過(guò)加熱機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部47來(lái)控制要供給到筒狀加熱器25的電量，將反應(yīng)容器11中的各個(gè)加熱區(qū)域Z1～Z5加熱到規(guī)定的處理溫度，并且通過(guò)氣體供給機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部48來(lái)控制要供給到反應(yīng)容器11內(nèi)的處理氣體的供給量，供給成膜用氣體以使反應(yīng)容器11內(nèi)處于規(guī)定的氣體濃度，相對(duì)于制品晶片PW進(jìn)行成膜處理。
例如，在基準(zhǔn)數(shù)量(25張)的制品晶片PW按照基準(zhǔn)載置模式L25而載置在晶片舟17上的狀態(tài)下，在載置于晶片舟17中的全部被處理體保持部17B上的滿載狀態(tài)(基準(zhǔn)模式L100)下的各個(gè)加熱區(qū)域Z1～Z5的設(shè)定溫度(以下，也稱為“基準(zhǔn)溫度曲線圖”)下暫時(shí)進(jìn)行熱處理，基于關(guān)于制品晶片PW的處理結(jié)果，調(diào)整基準(zhǔn)溫度曲線圖，由此取得對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)載置模式L25的溫度曲線圖，與基準(zhǔn)載置模式L125對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)在控制裝置40中的處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部43中。
此外，對(duì)于與基準(zhǔn)模式L50、L75對(duì)應(yīng)的溫度曲線圖，也與上述同樣地取得。
根據(jù)以上所述的熱處理方法，在處理比晶片舟17中的最大能夠處理數(shù)少的數(shù)量的制品晶片PW的情況下，如現(xiàn)有技術(shù)的熱處理方法所述，使用多個(gè)偽晶片，不需要利用晶片舟17處于滿載狀態(tài)時(shí)的處理?xiàng)l件，只要使用為了實(shí)現(xiàn)忠實(shí)于已選定的基準(zhǔn)載置模式的載置狀態(tài)而需要的數(shù)量、即不是相對(duì)于晶片舟17的最大能夠處理數(shù)不足的數(shù)量而是相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)量不足的數(shù)量的偽晶片即可，所以能夠減少要使用的偽晶片的數(shù)量。
通過(guò)實(shí)現(xiàn)忠實(shí)于已選定的基準(zhǔn)載置模式的載置狀態(tài)，根據(jù)該基準(zhǔn)載置模式而設(shè)定的處理?xiàng)l件依照實(shí)際進(jìn)行的成膜處理的處理結(jié)果而設(shè)定，所以能夠相對(duì)于全部的制品晶片PW實(shí)質(zhì)上均勻地進(jìn)行成膜處理，因而，能夠?qū)⒏鱾€(gè)的制品晶片PW在其面內(nèi)以高的均勻性進(jìn)行規(guī)定的成膜處理，而且對(duì)各個(gè)加熱區(qū)域獨(dú)立地進(jìn)行溫度控制，由此即使在載置于相互不同的高度位置上的制品晶片PW之間也能夠以高的均勻性進(jìn)行規(guī)定的成膜熱處理。
特別是，在對(duì)應(yīng)以比晶片舟17中的制品晶片PW的最大能夠處理數(shù)的一半少的數(shù)量為最大值的被處理體數(shù)量范圍的基準(zhǔn)載置模式L25、L50中，各個(gè)制品晶片PW以指定的間隔、例如晶片節(jié)距為3倍大小或2倍大小來(lái)均勻地載置，由此相對(duì)于全部的制品晶片PW，能夠使例如處理溫度、處理氣體的氣體濃度及其它處理?xiàng)l件實(shí)質(zhì)上均勻，能夠?qū)⒏鱾€(gè)的制品晶片PW在其面內(nèi)以高的均勻性進(jìn)行處理，而且即使在載置于相互不同位置的制品晶片PW之間也能夠以高的均勻性進(jìn)行處理。
因而，根據(jù)上述的熱處理方法，在要使用的偽晶片的數(shù)量少的狀態(tài)下，能夠相對(duì)于制品晶片PW穩(wěn)定地進(jìn)行規(guī)定的成膜處理，其結(jié)果，能夠降低運(yùn)行成本，能夠有效地進(jìn)行規(guī)定的成膜處理。
而且，因?yàn)榫?7中的制品晶片PW的基準(zhǔn)載置模式對(duì)應(yīng)要處理的制品晶片PW的數(shù)量而選定，并自動(dòng)地對(duì)調(diào)整為與已選定的基準(zhǔn)載置模式相對(duì)應(yīng)的處理?xiàng)l件，所以能夠極容易地進(jìn)行制品晶片PW相對(duì)于晶片舟17的載置狀態(tài)及處理?xiàng)l件的設(shè)定，能夠謀求作業(yè)效率的提高。
此外，在處理屬于同一被處理體數(shù)量范圍的數(shù)量的制品晶片PW時(shí)，因?yàn)檫x定共用的載置模式，所以在同一被處理體數(shù)量范圍內(nèi)，即使在變更要處理的制品晶片PW的數(shù)量的情況下，也能夠通過(guò)使用相對(duì)于該被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量不足的數(shù)量的偽晶片，不變更處理?xiàng)l件地進(jìn)行規(guī)定的熱處理。
因而，根據(jù)上述的立式熱處理裝置，因?yàn)閷?shí)施以上那樣的熱處理方法，所以在處理比晶片舟17中的最大能夠處理數(shù)少的數(shù)量的制品晶片PW的情況下，即使要使用的偽晶片的數(shù)量處于少的狀態(tài)，也能夠相對(duì)于全部的制品晶片PW，以高的面內(nèi)均勻性及高的面間均勻性而穩(wěn)定地進(jìn)行規(guī)定的成膜處理，而且能夠有效地進(jìn)行規(guī)定的成膜處理。
以上，雖然對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于上述的方式，能夠施加以下所示的種種變形。
(1)基準(zhǔn)載置模式的數(shù)量沒有特別的限制，能夠適宜變更。
(2)在處理比關(guān)于基準(zhǔn)配置模式的基準(zhǔn)數(shù)量少的數(shù)量的被處理體的情況下，只要是按照基準(zhǔn)模式規(guī)定的被處理體保持部，則要進(jìn)行目標(biāo)處理的被處理體載置在任何部位都可以。
(3)本發(fā)明不局限于立式熱處理裝置，也能夠適用于臥式熱處理裝置，即反應(yīng)容器以在水平方向上延伸的方式配置，被處理體以垂直的狀態(tài)沿水平方向排列地被保持，在此狀態(tài)下收容在反應(yīng)容器內(nèi)。
(4)并不限于作為被處理體保持件的晶片舟的最大能夠處理數(shù)為100張的裝置。
以下，雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明不受其限制。
<參考實(shí)驗(yàn)例>
相對(duì)于能夠載置100張的制品晶片的晶片舟17，在按照?qǐng)D3所示的基準(zhǔn)載置模式L100而載置100張制品晶片PW的狀態(tài)(滿載狀態(tài))下，將晶片舟17搬入反應(yīng)容器11內(nèi)，在制品晶片的目標(biāo)加熱溫度(處理溫度)被設(shè)定在760℃的對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)載置模式L100的處理?xiàng)l件下進(jìn)行以150nm厚度為目標(biāo)值的氮化硅膜(SiN膜)的成膜處理。在這種情況下，能夠使各個(gè)制品晶片PW在如下范圍內(nèi)成膜，即其面內(nèi)的膜厚的均勻性(面內(nèi)均勻性)為±2.0％的范圍、位于從晶片舟17的下方開始第8個(gè)的被處理體保持部上的半導(dǎo)體晶片(圖3中最下方位置的監(jiān)控晶片MW)及位于從晶片舟17的下方開始第112個(gè)被處理體保持部上的半導(dǎo)體晶片(圖3中最上方位置的監(jiān)控晶片MW)兩者之間的膜厚的均勻性(面間均勻性)為±0.5％的范圍。
實(shí)驗(yàn)例1使用能夠載置100張制品晶片的晶片舟17，按照?qǐng)D3所示的基準(zhǔn)載置模式L25，從位于制品晶片載置區(qū)域R的下方的被處理體保持部依次載置20張制品晶片PW，在5個(gè)處于空狀態(tài)的要截置制品晶片的部位的被處理體保持部上載置了偽晶片。在該狀態(tài)下，將晶片舟17搬入反應(yīng)容器11內(nèi)，在制品晶片的目標(biāo)加熱溫度(處理溫度)被設(shè)定在760℃的對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)載置模式L25的處理?xiàng)l件下進(jìn)行以150nm的厚度為目標(biāo)值的氮化硅膜(SiN膜)的成膜處理。在這種情況下，能夠使各個(gè)制品晶片PW在如下范圍內(nèi)成膜，即其面內(nèi)的膜厚的均勻性(面內(nèi)均勻性)為±1.0％的范圍、位于從晶片舟17的下方開始第17個(gè)被處理體保持部上的半導(dǎo)體晶片(圖3中最下方位置的監(jiān)控晶片MW)及位于從晶片舟17的下方開始第104個(gè)被處理體保持部上的半導(dǎo)體晶片(圖3中最上方位置的監(jiān)控晶片MW)兩者之間的膜厚的均勻性(面間均勻性)為±0.5％的范圍。
如上所述，確認(rèn)了按照對(duì)應(yīng)要處理的制品晶片PW的數(shù)量而選定的基準(zhǔn)載置模式L25來(lái)載置制品晶片PW，在對(duì)應(yīng)該基準(zhǔn)載置模式L25設(shè)定的處理?xiàng)l件下進(jìn)行成膜處理，由此即使要使用的偽晶片的數(shù)量處于少的狀態(tài)，也能夠相對(duì)于全部的制品晶片PW，以高的面內(nèi)均勻性及高的面間均勻性而穩(wěn)定地進(jìn)行成膜處理。
根據(jù)本發(fā)明的熱處理方法，在處理比被處理體保持件的最大能夠處理數(shù)少的數(shù)量的被處理體的情況下，因?yàn)榘凑諏?duì)應(yīng)要處理的被處理體的數(shù)量而設(shè)定的每個(gè)載置模式，來(lái)設(shè)定對(duì)應(yīng)各個(gè)載置模式的處理?xiàng)l件，所以使用為了實(shí)現(xiàn)忠實(shí)于選定的載置模式的載置狀態(tài)所需要的數(shù)量的模擬被處理體。因此，能夠降低要使用的模擬被處理體的數(shù)量，從而能夠降低運(yùn)行成本，因而能夠有效地對(duì)被處理體進(jìn)行規(guī)定的熱處理。而且，通過(guò)實(shí)現(xiàn)忠實(shí)于選定的載置模式的載置狀態(tài)，基本上能夠在其面內(nèi)以高的均勻性(面內(nèi)均勻性)來(lái)處理各個(gè)被處理體，且在載置于相互不同位置的被處理體之間也能夠以高的均勻性(面間均勻性)來(lái)進(jìn)行處理。
根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置，因?yàn)榭煽康貙?shí)行上述那樣的熱處理方法，所以在處理比被處理體保持件的最大能夠處理數(shù)少的數(shù)量的被處理體的情況下，即使要使用的模擬被處理體的數(shù)量處于少的狀態(tài)，也能夠以高的面內(nèi)均勻性對(duì)被處理體進(jìn)行處理。此外，能夠以高的面間均勻性來(lái)進(jìn)行處理，因而能夠有效地進(jìn)行規(guī)定的熱處理。
第2實(shí)施方式以下，以進(jìn)行成膜處理的裝置為例，對(duì)本發(fā)明的立式熱處理裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖5及圖6表示本實(shí)施方式的立式熱處理裝置的整體外觀，在圖5中，120是形成裝置的外裝部的筐體，121是載體運(yùn)送部，122是載體搬送機(jī)構(gòu)，123是載體儲(chǔ)料器，124是交接臺(tái)，構(gòu)成為，收納了成為被處理體的半導(dǎo)體晶片(以下稱為晶片)W(在圖5中省略)的載體C被搬入到運(yùn)送部121中，通過(guò)載體搬送機(jī)構(gòu)122而暫時(shí)保管在例如載體儲(chǔ)料器123中之后，搬送到交接臺(tái)124。此外，圖中的103是形成設(shè)于晶片裝載室125內(nèi)的移載機(jī)構(gòu)的晶片搬送機(jī)構(gòu)103，詳細(xì)地將在后面闡述，其構(gòu)成為從交接臺(tái)124上的載體C內(nèi)取出晶片W，向具有設(shè)于舟升降機(jī)126上的保持部127a的晶片舟(保持件)127進(jìn)行移載。此外，晶片舟127的構(gòu)成為通過(guò)舟升降機(jī)126上升，被搬入到加熱爐104內(nèi)。
在這里，使用圖6對(duì)加熱爐104的周邊部位詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。如該圖所示，加熱爐104的構(gòu)成為，備有由例如兩端開口的內(nèi)管141a及上端閉塞的外管141b構(gòu)成的例如石英制成的雙重管式構(gòu)造的反應(yīng)管141、以包圍該反應(yīng)管141的周圍的方式設(shè)置的例如電阻加熱體構(gòu)成的加熱器105。加熱器105以將反應(yīng)管141的熱處理氣氛上下地分割成多個(gè)、并可按照各個(gè)區(qū)段單獨(dú)地進(jìn)行加熱控制的方式，分割成例如3級(jí)(加熱器105a、105b、105c)地設(shè)置。
此外，反應(yīng)管141中的內(nèi)管141a及外管141b的下部側(cè)都由筒狀的歧管142支承，在該歧管142上，以供給口在內(nèi)管141a的內(nèi)側(cè)的下部區(qū)域開口的方式設(shè)置有多根氣體供給管143(在這里為了方便僅示出2根)，并且以從內(nèi)管141a與外管141b之間排氣的方式連接有排氣管144，該排氣管144的一端側(cè)連接在未圖示的真空泵上。在該例中，利用內(nèi)管141a、外管141b及歧管142構(gòu)成反應(yīng)容器。進(jìn)而，歧管142的下端開口部構(gòu)成為通過(guò)設(shè)于已述的舟升降機(jī)126的上端部的蓋體145而被堵住，在該蓋體145與晶片舟127之間，夾裝有通過(guò)例如未圖示的驅(qū)動(dòng)部而旋轉(zhuǎn)自如地構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)臺(tái)146、由該旋轉(zhuǎn)臺(tái)146支承的保溫組件147。
接著，一邊參照?qǐng)D7一邊對(duì)本實(shí)施方式的上述構(gòu)成要素與控制系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，控制部106的構(gòu)成為經(jīng)由加熱器控制器151(151a、151b、151c)而與各加熱器105(105a、105b、105c)連接，一并進(jìn)行構(gòu)成熱處理氣氛的各區(qū)段的溫度控制，并且另一方面構(gòu)成為，也與移載控制器131連接，并經(jīng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)132還進(jìn)行晶片搬送機(jī)構(gòu)103的驅(qū)動(dòng)控制。若舉一例子，能夠?qū)⒎胖迷诮唤优_(tái)124上的載體C內(nèi)的制品晶片或偽晶片按照規(guī)定的配置布局而移載到晶片舟127上，并且能夠?qū)訜崞?05(105a、105b、105c)進(jìn)行加熱控制，該加熱器105要進(jìn)行與該配置布局對(duì)應(yīng)的熱處理，且與前述移載狀況連動(dòng)。以下，一邊參照?qǐng)D8～圖10一邊對(duì)控制部106的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
如圖8所示，移載控制器131及加熱器控制器151(151a、151b、151c)的構(gòu)成為按照來(lái)自控制部106內(nèi)的CPU161的控制信號(hào)而進(jìn)行對(duì)各控制對(duì)象的控制。此外，在控制部106內(nèi)，在總線160上分別連接有輸入部162及計(jì)數(shù)器163。輸入部162用于進(jìn)行后述的處理方法、布局方法等的選擇輸入、或參數(shù)等的輸入，通過(guò)例如設(shè)于裝置前表面上的觸摸屏或鍵操作部而構(gòu)成。計(jì)數(shù)器163基于來(lái)自未圖示的映像傳感器的信號(hào)而對(duì)載體運(yùn)送部121上的載體C內(nèi)的制品晶片的張數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，前述映像傳感器由例如設(shè)于圖5所示的載體運(yùn)送部121上的反射型光電傳感器等構(gòu)成。因?yàn)榭刂撇?06掌握著將哪個(gè)載體C放置在載體儲(chǔ)料器123內(nèi)的哪個(gè)位置，以及在哪個(gè)時(shí)刻進(jìn)行熱處理，所以若在搬入到載體運(yùn)送部121中的時(shí)刻對(duì)各載體C內(nèi)的制品晶片的張數(shù)先進(jìn)行計(jì)數(shù)，則能夠掌握在各批量處理中被熱處理的制品晶片的張數(shù)。但實(shí)際上，因?yàn)閺那肮ば虻目刂撇炕驈纳衔挥?jì)算機(jī)將裝了幾張的制品晶片的哪個(gè)載體C搬入立式熱處理裝置的信息送出，所以即使不通過(guò)映像傳感器進(jìn)行晶片的計(jì)數(shù)，也能夠掌握各載體C內(nèi)的晶片的張數(shù)，但為了小心起見，預(yù)先計(jì)數(shù)并使用該數(shù)據(jù)使可靠性高。
進(jìn)而，雖然在總線160上連接有用于存放在控制部106內(nèi)通過(guò)CPU161而適當(dāng)參照的各種數(shù)據(jù)及程序的存儲(chǔ)部(存儲(chǔ)器)，但在這里，為了便于說(shuō)明而按照用途使其方框化來(lái)進(jìn)行表示。在圖中，164是處理方法存儲(chǔ)部，165是布局方法存儲(chǔ)部，166是投料量表格存儲(chǔ)部，167是布局存儲(chǔ)部，168是偽晶片計(jì)算程序。
在對(duì)于這些各方框詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，首先在處理方法存儲(chǔ)部164中存放多個(gè)(A1～An)記錄了熱處理的參數(shù)及處理步驟的處理方法(處理?xiàng)l件)，在各處理方法中記錄有以下數(shù)據(jù)在例如圖9所示地待機(jī)時(shí)、裝載時(shí)(運(yùn)送時(shí))、溫度穩(wěn)定時(shí)的溫度目標(biāo)值(TA、TB、TC)與壓力目標(biāo)值(PA、PB、PC)以及規(guī)定流量(FA、FB、FC)、或升溫速度TD及降溫速度TE，以及在處理時(shí)按照各加熱器105(105a、105b、105c)而單獨(dú)設(shè)定的溫度目標(biāo)值(T1、T2、T3)及壓力目標(biāo)值P1、構(gòu)成處理氣體的氣體1及氣體2的規(guī)定流量(F1、F2)等。
進(jìn)而，盡管后面進(jìn)行詳述，但在本實(shí)施方式中，載置于晶片舟上的制品晶片的張數(shù)經(jīng)常不限于最大張數(shù)，也有時(shí)在剩余有空置區(qū)域的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理。因此，在各處理方法中記錄上述的例如處理中的上中下級(jí)的溫度目標(biāo)值(T1、T2、T3)作為滿載時(shí)的溫度目標(biāo)值(基礎(chǔ)溫度)，以使在晶片滿載時(shí)和非滿載時(shí)能夠進(jìn)行同等的處理，除此之外也記錄例如上級(jí)、中級(jí)、下級(jí)的各級(jí)溫度補(bǔ)正值，該溫度補(bǔ)正值用于對(duì)應(yīng)制品晶片的張數(shù)來(lái)增減前述基礎(chǔ)溫度。另外，在圖9中，作為代表，記載了例如處理時(shí)上級(jí)的溫度補(bǔ)正值ΔT(ΔTa～ΔTe)。此外，也記錄了此時(shí)的流量補(bǔ)正值ΔF(ΔFa～ΔFe)。
在本實(shí)施方式中，在選擇后述的靈活的批量模式并進(jìn)行處理時(shí)，將制品晶片的張數(shù)按25張劃分并設(shè)定L25(1張～25張)、L50(26張～50張)......L150(126張～150張)，對(duì)每個(gè)投料量進(jìn)行設(shè)定，在例如L25中設(shè)定ΔTa、在L50中設(shè)定ΔTb、......在L150中設(shè)定ΔTe。從而在例如選擇L25時(shí)，將ΔTa加在基礎(chǔ)溫度T1上而得到溫度目標(biāo)值TF(未圖示)。此外，在選擇后述的全批量模式時(shí)，直接以例如基礎(chǔ)溫度T1作為溫度目標(biāo)值TF也可以，或另外準(zhǔn)備補(bǔ)正值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)正也可以。
在這里，再次回到圖8，對(duì)于其它的方框繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明，布局方法存儲(chǔ)部165與CPU161及輸入部162共同構(gòu)成布局方法選擇部，記錄有用于進(jìn)行模式選擇的各種方法，前述模式包括是否如上所述地在晶片舟127上滿載制品晶片并進(jìn)行處理；此外在滿載地進(jìn)行時(shí)，在上下方向的哪一方將制品晶片裝入(上裝入、下裝入)晶片舟127，或從中央開始在上下方向上均等地裝入(中裝入)，在剩余的區(qū)域進(jìn)行偽晶片(模擬的被處理體)的移載。例如記錄在方法B1中的靈活的批量模式是在處理晶片舟127中的例如不夠滿載部分張數(shù)的制品晶片時(shí)，在晶片舟127上以殘留有不夠滿載晶片的空置區(qū)域的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理的模式(參照?qǐng)D10所示的L100、L75、L50及L25)。記錄在方法B2及B3中的全批量模式是不管上述的制品晶片的張數(shù)為幾張，都補(bǔ)充偽晶片使得一直在晶片舟127滿載的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理的模式，在晶片舟127上不設(shè)置空置區(qū)域。
投料量表格存儲(chǔ)部166及布局存儲(chǔ)部167是在上述的布局方法存儲(chǔ)部165中，存儲(chǔ)選擇例如方法B1(靈活的批量模式)時(shí)所參照的數(shù)據(jù)的部位。投料量表格存儲(chǔ)部166記錄與晶片張數(shù)的范圍及投料量對(duì)應(yīng)的表格，以便能夠?qū)?yīng)要處理的制品晶片的張數(shù)來(lái)判斷用哪個(gè)投料量。如處理方法An中的溫度補(bǔ)正值的說(shuō)明項(xiàng)所述，在這里按照每25張?jiān)O(shè)定為多個(gè)投料量L25～L150，將各投料量的每個(gè)晶片的配置布局(載置模式)存儲(chǔ)在布局存儲(chǔ)部167中。
圖10表示存儲(chǔ)在布局存儲(chǔ)部167中的每個(gè)前述投料量中的晶片舟127內(nèi)的晶片的配置布局(載置模式)，在這里除了表示滿載時(shí)的L150之外，表示以上裝入的方式來(lái)載置晶片。圖中斜線所示的區(qū)域是移載制品晶片PW的部位，每一個(gè)方框最多可載置25張的制品晶片。在載置制品晶片的區(qū)段的上下端的區(qū)域上載置有偽晶片DW，該偽晶片的目的在于在熱處理時(shí)，抑制在端部附近和在中央部對(duì)制品晶片PW的處理狀況產(chǎn)生的差異。在偽晶片DW中含有所謂的側(cè)偽晶片或外偽晶片，在例如上端一側(cè)其張數(shù)為1～4張，在下端一側(cè)為1～11張。此外構(gòu)成為，在例如制品晶片PW的區(qū)域之間以及偽晶片DW與制品晶片PW的區(qū)域之間分別載置有1張的試驗(yàn)用的監(jiān)控晶片MW。
此外，雖然在圖10中為了便于作圖而都用斜線表示了制品晶片PW的區(qū)域，但因?yàn)楦髋渲貌季秩缟纤龅貙?duì)應(yīng)例如每25張劃分的投料量而設(shè)置，所以即使在制品晶片PW的區(qū)域內(nèi)也不限于全部由制品晶片PW填埋。因此在例如制品晶片PW的區(qū)域內(nèi)未填充制品晶片PW時(shí)，在該制品晶片PW的區(qū)域的要補(bǔ)充的空間中補(bǔ)充偽晶片并進(jìn)行熱處理。在這種情況下的制品晶片PW的區(qū)域內(nèi)的制品晶片及偽晶片的排列規(guī)則附加并記錄在例如各配置布局中。在排列規(guī)則中存儲(chǔ)有以下步驟在例如制品晶片PW的區(qū)域內(nèi)首先從上方進(jìn)行制品晶片的移載，其后向產(chǎn)生于后下方側(cè)的要補(bǔ)充的空間移載偽晶片并進(jìn)行補(bǔ)充。
此處，先對(duì)配置布局(載置模式)與已述的處理方法(處理?xiàng)l件)的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。如前所述，存儲(chǔ)在處理方法內(nèi)的溫度目標(biāo)值例如圖9的T1～T3所示，相對(duì)于各加熱器105(105a、105b、105c)單獨(dú)設(shè)置。在靈活的批量模式下進(jìn)行熱處理時(shí)的各個(gè)輸出比根據(jù)配置制品晶片的位置而變化，所以對(duì)于處理方法內(nèi)的溫度補(bǔ)正值，僅準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)配置布局的形狀(輪廓)的數(shù)量。若舉具體例子加以說(shuō)明時(shí)，雖然對(duì)于例如L25在圖10中示出了上裝入配置的布局，但除此之外若準(zhǔn)備例如中裝入、下裝入的2種配置布局，則溫度補(bǔ)正值ΔTa(參照?qǐng)D9)對(duì)應(yīng)各配置布局而準(zhǔn)備為3種(ΔTa1、ΔTa2、ΔTa3)。若更詳細(xì)的說(shuō)，如上所述，因?yàn)楦鳒囟妊a(bǔ)正值含有對(duì)應(yīng)加熱器105(105a、105b、105c)的3個(gè)參數(shù)，所以在一個(gè)處理方法中含有5(投料量的數(shù)量)×3(配置布局的數(shù)量)×3(加熱器的分割數(shù))＝45個(gè)與溫度補(bǔ)正相關(guān)的參數(shù)。
偽晶片算出程序168是與CPU161一同構(gòu)成補(bǔ)充張數(shù)算出機(jī)構(gòu)的方框，用于在確定了例如每一批所使用的制品晶片的張數(shù)與對(duì)應(yīng)該張數(shù)而選擇的投料量之后，算出各個(gè)的差，確定向該投料量?jī)?nèi)所產(chǎn)生的要補(bǔ)充的空間要補(bǔ)充的偽晶片的張數(shù)。
接著，一邊參照?qǐng)D11所示的工序圖，一邊對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。最初，如步驟S1所示，進(jìn)行處理方法的選擇，該處理方法與對(duì)制品晶片進(jìn)行熱處理的內(nèi)容對(duì)應(yīng)，接著，在步驟S2，進(jìn)行布局方法的選擇。雖然布局方法如前所述地大致區(qū)分為全批量模式與靈活的批量模式，但在這里選擇的布局方法若是全批量模式則進(jìn)入步驟S3，若是靈活的批量模式則進(jìn)入步驟S4，之后以各自的流程進(jìn)行處理工序。
在全批量模式中，例如圖8所示的方法B2以后所記載的那樣，按照在所謂上裝入、下裝入的各方法中所記載的移載步驟，移載機(jī)構(gòu)3首先向晶片舟127進(jìn)行制品晶片的移載，其后在晶片舟127的剩余區(qū)域上進(jìn)行偽晶片的補(bǔ)充，預(yù)先使晶片舟127一直處于滿載狀態(tài)。在使晶片舟127為滿載的狀態(tài)下，按照步驟S1中選擇的處理方法來(lái)進(jìn)行熱處理。全批量模式雖然用于例如進(jìn)行維修的情況，但在處理中使用也可以。
另一方面，在步驟S2選擇的布局方法為靈活的批量模式時(shí)，在步驟S4進(jìn)行對(duì)應(yīng)制品晶片的張數(shù)的適當(dāng)?shù)耐读狭康倪x擇?；诶缋糜?jì)數(shù)器163得到的制品晶片的張數(shù)計(jì)數(shù)值，或基于從前工序的控制部或上位計(jì)算機(jī)送出的與各載體內(nèi)的制品晶片的張數(shù)值相關(guān)的信息，參照投料量表格進(jìn)行投料量的確定，看之后要進(jìn)行熱處理的1批的制品晶片的張數(shù)是否適合例如L25～L150內(nèi)的哪一投料量。具體地說(shuō)，若例如前述張數(shù)計(jì)數(shù)值為40，則如圖8所示地因?yàn)樵?6～50之間，投料量確定為L(zhǎng)50。
以下，使用該計(jì)數(shù)值及投料量來(lái)繼續(xù)說(shuō)明時(shí)，在步驟S5，進(jìn)行與投料量L50對(duì)應(yīng)的配置布局的選擇，其后算出要在投料量?jī)?nèi)補(bǔ)充幾張的偽晶片(步驟S6)。需要補(bǔ)充的偽晶片張數(shù)的算出是利用對(duì)應(yīng)投料量的制品晶片PW的配置區(qū)域的張數(shù)(制品基板的填充張數(shù))與已掌握的制品晶片PW的張數(shù)的差而求得，因此在這里為50-40＝10張，移載機(jī)構(gòu)103基于來(lái)自移載控制器131的控制信號(hào)，根據(jù)對(duì)應(yīng)L50的前述布局，將40張的制品晶片及10張的偽晶片向晶片舟127內(nèi)的區(qū)域PW(參照?qǐng)D10)進(jìn)行移載(步驟S7)。
此時(shí)，在確定制品晶片PW的區(qū)域內(nèi)的制品晶片PW與偽晶片DW的配置位置(順序)時(shí)，參照附加并存儲(chǔ)在例如L50的配置布局中的配置規(guī)則，基于該配置規(guī)則將制品晶片及偽晶片分別向規(guī)定的位置移載后，監(jiān)控晶片MW移載到監(jiān)控晶片MW的區(qū)域，偽晶片DW移載到偽晶片DW的區(qū)域。另外，如圖10所示，例如L50中的監(jiān)控晶片MW的張數(shù)為3張，在上端側(cè)填充4張偽晶片DW(側(cè)偽晶片)，在下端側(cè)填充11張偽晶片(上側(cè)外偽晶片2張、下側(cè)側(cè)偽晶片9張)，這樣結(jié)束共計(jì)68張的移載之后，使舟升降機(jī)126上升，將晶片舟127搬入反應(yīng)管141內(nèi)。
在步驟S8，基于已選擇完的處理方法使升溫到規(guī)定的溫度。此時(shí)，對(duì)于存儲(chǔ)在處理方法中的各種溫度設(shè)定值，進(jìn)行對(duì)應(yīng)于已選擇的投料量和制品晶片的配置布局的補(bǔ)正，該制品晶片的配置布局對(duì)應(yīng)于該投料量，其后，用相關(guān)補(bǔ)正值進(jìn)行加熱。舉出具體例子來(lái)說(shuō)明補(bǔ)正值的算出，例如加熱器105(105a、105b、105c)的各自的溫度目標(biāo)值為T1、T2、T3，若由投料量L50選擇的配置布局所對(duì)應(yīng)的溫度補(bǔ)正值為ΔTb(ΔL1、ΔL2、ΔL3)，則處理溫度在加熱器105a中為T1+ΔL1、在加熱器105b中為T2+ΔL2、在加熱器105c中為T3+ΔL3。各加熱器105(105a、105b、105c)在前述處理溫度下穩(wěn)定時(shí)，向反應(yīng)容器內(nèi)以規(guī)定的流量供給規(guī)定的處理氣體，并且進(jìn)行排氣以使達(dá)到規(guī)定的壓力，在這樣的狀態(tài)下，通過(guò)維持加熱狀態(tài)來(lái)進(jìn)行對(duì)晶片的熱處理即成膜處理。
根據(jù)到目前為止所述的上述實(shí)施方式，在靈活的批量模式下，因?yàn)楦鶕?jù)對(duì)應(yīng)1批的制品晶片的張數(shù)的投料量來(lái)進(jìn)行熱處理，與通常在滿載狀態(tài)下進(jìn)行熱處理的全批量模式的情況相比，偽晶片的使用頻率變低，晶片的移載所需要的時(shí)間也變短。因?yàn)槟軌蜃詣?dòng)地進(jìn)行對(duì)應(yīng)制品晶片的張數(shù)的配置布局的選擇；在該配置布局中產(chǎn)生要補(bǔ)充的空間(不足部分)時(shí)，進(jìn)入該要補(bǔ)充的空間內(nèi)的晶片張數(shù)的算出；利用晶片搬送機(jī)構(gòu)移載制品晶片及前述算出張數(shù)部分的偽晶片的移載這一連串的動(dòng)作，所以作業(yè)者的負(fù)擔(dān)變小，并且處理量提高。
此外，在上述實(shí)施方式中，構(gòu)成為，按照各配置布局而準(zhǔn)備了謀求最優(yōu)化的處理方法，以使不會(huì)產(chǎn)生制品晶片的各個(gè)配置布局的差，所以每一批所使用的制品晶片的張數(shù)無(wú)論怎樣增減，使用者都能夠得到均勻性高的制品組。
進(jìn)而，在上述實(shí)施方式中，開始批量處理之前，能夠不拘泥于制品晶片的張數(shù)而選擇在晶片舟127上滿載晶片進(jìn)行處理的全批量模式與對(duì)應(yīng)1批處理的制品晶片的張數(shù)而晶片舟127上移載的晶片的張數(shù)變化的靈活的批量模式，所以能夠運(yùn)用靈活的裝置。此外，在例如維修時(shí)等所使用的全批量模式下，具有能夠省去靈活的批量模式所需要的幾個(gè)工序、快速地開始處理的優(yōu)點(diǎn)。
此外，對(duì)于處理方法與配置布局(或投料量)的關(guān)系，在本實(shí)施方式中，雖然僅記載了處理時(shí)的溫度目標(biāo)值的補(bǔ)正，但也可對(duì)應(yīng)例如配置布局或投料量的大小而使處理時(shí)的處理容器內(nèi)的壓力或處理氣體流量或升溫速度等變化。
進(jìn)而，因?yàn)楸緦?shí)施方式在可自由選擇配置布局方面有意義，所以偽晶片的配置位置不限定于制品晶片的上下端，例如可除了上下端之外，將偽晶片的區(qū)域還設(shè)在中央部。不配置監(jiān)控晶片也可以。進(jìn)而，本實(shí)施方式不限于成膜處理，也可適用于進(jìn)行例如氧化處理或雜質(zhì)的擴(kuò)散處理的熱處理裝置、即所謂的氧化·擴(kuò)散爐。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于基板進(jìn)行批量式熱處理時(shí)，不拘泥于一批中所處理的基板張數(shù)的多少，能夠進(jìn)行均勻性高的處理，此外作業(yè)者的負(fù)擔(dān)減輕，也能夠謀求處理量的提高。
權(quán)利要求
1.一種熱處理方法，其使用移載機(jī)構(gòu)來(lái)將多個(gè)被處理體移載到被處理體保持件的保持部上，將移載有被處理體的被處理體保持件搬入反應(yīng)容器內(nèi)，在反應(yīng)容器內(nèi)對(duì)被處理體進(jìn)行熱處理，其特征在于，具備以下工序基于要處理的被處理體數(shù)量，來(lái)確定被處理體保持件內(nèi)的被處理體的載置模式的工序；基于該被處理體的載置模式，通過(guò)移載機(jī)構(gòu)向被處理體保持件內(nèi)移載被處理體的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的熱處理方法，其特征在于，在確定被處理體保持件中的被處理體的載置模式時(shí)，基于包含下述被處理體數(shù)量范圍的1個(gè)或2個(gè)以上的被處理體數(shù)量范圍，即，該被處理體數(shù)量范圍被設(shè)定為使比被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)少的基準(zhǔn)數(shù)量為最大值，來(lái)指定要處理的被處理體的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍，對(duì)應(yīng)于該已指定的被處理體數(shù)量范圍來(lái)確定載置模式。
3.如權(quán)利要求2所述的熱處理方法，其特征在于，在對(duì)應(yīng)于下述被處理體數(shù)量范圍的載置模式中，即，該被處理體數(shù)量范圍以比被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)的一半少的數(shù)量為最大值，在相互鄰接載置的被處理體之間，存在至少一個(gè)部位以上的被設(shè)為空狀態(tài)的保持部。
4.如權(quán)利要求2所述的熱處理方法，其特征在于，在處理比被處理體數(shù)量范圍中的基準(zhǔn)數(shù)量少的數(shù)量的被處理體的載置模式中，載置包括相對(duì)該基準(zhǔn)數(shù)量所不足的數(shù)量的模擬被處理體的被處理體。
5.如權(quán)利要求1所述的熱處理方法，其特征在于，在確定被處理體保持件中的被處理體的載置模式時(shí)，從預(yù)先存儲(chǔ)了多個(gè)保持件中的被處理體的載置模式的布局存儲(chǔ)部中，基于要處理的被處理體的數(shù)量來(lái)選擇載置模式。
6.如權(quán)利要求5所述的熱處理方法，其特征在于，布局存儲(chǔ)部存儲(chǔ)包括填充被處理體的區(qū)域和填充了被處理體后的空置區(qū)域的載置模式。
7.如權(quán)利要求6所述的熱處理方法，其特征在于，還具備以下工序?qū)σ堰x擇的載置模式中的要填充的被處理體的數(shù)量和要處理的被處理體的數(shù)量進(jìn)行比較，基于該比較結(jié)果來(lái)計(jì)算出向填充被處理體的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充的模擬被處理體的補(bǔ)充張數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的熱處理方法，其特征在于，在被處理體的移載工序中，按照已選擇的載置模式，通過(guò)移載機(jī)構(gòu)將要處理的被處理體和計(jì)算出來(lái)的補(bǔ)充張數(shù)的模擬被處理體移載到被處理體保持件上。
9.如權(quán)利要求5所述的熱處理方法，其特征在于，還具備參照存儲(chǔ)了多個(gè)投料量的投料量表格，基于要處理的被處理體的數(shù)量來(lái)確定投料量的工序，選擇載置模式的工序，是參照布局存儲(chǔ)部，來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于被確定的投料量的載置模式的選擇的。
10.一種熱處理裝置，其特征在于，具備保持件，其具有保持被處理體的保持部，并被搬入反應(yīng)容器內(nèi)；設(shè)在反應(yīng)容器外周的加熱機(jī)構(gòu)；將被處理體向被處理體保持件移載的移載機(jī)構(gòu)；控制裝置，其基于要處理的被處理體的數(shù)量，來(lái)確定被處理體保持件內(nèi)的被處理體的載置模式，并基于該載置模式來(lái)控制移載機(jī)構(gòu)和加熱機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置包括被處理體數(shù)量范圍、以及對(duì)應(yīng)于該被處理體數(shù)量范圍的載置模式，其中，所述被處理體數(shù)量范圍包含以比被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)少的基準(zhǔn)數(shù)量為最大值的被處理體數(shù)量范圍，控制裝置選定與要處理的被處理體的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍相對(duì)應(yīng)的載置模式。
12.如權(quán)利要求11所述的熱處理裝置，其特征在于，在對(duì)應(yīng)于被處理體數(shù)量范圍的載置模式中，在相互鄰接載置的被處理體之間，存在至少一個(gè)部位以上的被設(shè)為空狀態(tài)的保持部，其中，所述被處理體數(shù)量范圍以比被處理體保持件中的被處理體的最大處理可能數(shù)的一半少的數(shù)量為最大值。
13.如權(quán)利要求11所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置具備模式存儲(chǔ)部，其包括要處理的被處理體的數(shù)量所屬的被處理數(shù)量范圍和對(duì)應(yīng)于該被處理體數(shù)量范圍的載置模式；處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部，其包括對(duì)應(yīng)于載置模式的處理?xiàng)l件；中央演算處理裝置，其基于被處理體的數(shù)量從模式存儲(chǔ)部選定載置模式并通過(guò)該被選定的載置模式來(lái)從處理?xiàng)l件存儲(chǔ)部讀出處理?xiàng)l件；移載機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部，其以按照被選擇的載置模式來(lái)載置包含模擬被處理體的被處理體的方式來(lái)控制移載機(jī)構(gòu)；加熱機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制部，以通過(guò)由中央演算處理裝置讀出的處理?xiàng)l件來(lái)對(duì)被處理體進(jìn)行熱處理的方式來(lái)控制加熱機(jī)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的熱處理裝置，其特征在于，還具備算出相對(duì)于被選擇的載置模式中的基準(zhǔn)數(shù)量所不足的被處理體的數(shù)量、并設(shè)定要使用的模擬被處理體的數(shù)量的模擬被處理體使用數(shù)量設(shè)定部。
15.如權(quán)利要求13所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置中的加熱手段動(dòng)作控制部，具有以下功能以熱處理氣氛被劃分為多個(gè)加熱區(qū)域的反應(yīng)容器內(nèi)的各個(gè)加熱區(qū)域被加熱到對(duì)應(yīng)于該加熱區(qū)域所設(shè)定的處理溫度的方式來(lái)控制加熱機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置具備布局存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)了多個(gè)被處理體保持件內(nèi)的被處理體的載置模式；布局選擇機(jī)構(gòu)，從存儲(chǔ)在該布局存儲(chǔ)部中的多個(gè)載置模式中選擇對(duì)應(yīng)于要處理的被處理體的張數(shù)的載置模式；移載控制部，基于由布局選擇機(jī)構(gòu)所選擇的載置模式來(lái)控制移載機(jī)構(gòu)，并使被處理體移載到保持件上。
17.如權(quán)利要求16所述的熱處理裝置，其特征在于，布局存儲(chǔ)部存儲(chǔ)包括填充被處理體的區(qū)域和填充了被處理體后的空置區(qū)域的載置模式。
18.如權(quán)利要求17所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具有對(duì)要處理的被處理體的張數(shù)和由已選擇的載置模式所確定的被處理體的填充張數(shù)進(jìn)行比較、基于該比較結(jié)果來(lái)算出向填充被處理體的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充的模擬被處理體的補(bǔ)充張數(shù)的補(bǔ)充張數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求16所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具備包括多個(gè)投料量、并存儲(chǔ)了1批中所處理的被處理體的張數(shù)與投料量的關(guān)系的投料量表格存儲(chǔ)部，布局選擇機(jī)構(gòu)，通過(guò)參照所述投料量表格存儲(chǔ)部，來(lái)確定1批中要處理的被處理體的張數(shù)所屬的投料量，并參照布局存儲(chǔ)部來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于該投料量的載置模式的選擇。
20.如權(quán)利要求19所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具備對(duì)已存儲(chǔ)了熱處理的參數(shù)和處理步驟的多個(gè)處理?xiàng)l件進(jìn)行存儲(chǔ)的處理方法存儲(chǔ)部；從該處理方法存儲(chǔ)部來(lái)選擇處理?xiàng)l件的機(jī)構(gòu)，各處理方法的參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)備有與各投料量相對(duì)應(yīng)的值。
21.如權(quán)利要求20所述的熱處理裝置，其特征在于，所述處理方法存儲(chǔ)部至少存儲(chǔ)反應(yīng)容器內(nèi)的溫度和氣體流量作為參數(shù)。
22.如權(quán)利要求16所述的熱處理裝置，其特征在于，控制裝置還具備布局方法選擇機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)全批量模式的布局方法及靈活的批量模式的布局方法，并且選擇全批量模式的布局方法和靈活的批量模式的布局方法的任一個(gè)，所述全批量模式的布局方法不拘泥于1批中所要處理的被處理體的張數(shù)，在被處理體保持件上滿載被處理體地進(jìn)行熱處理；所述靈活的批量模式的布局方法基于對(duì)應(yīng)1批所要處理的被處理體的張數(shù)的配置布局來(lái)將被處理體移載到保持件上并進(jìn)行熱處理，控制裝置在通過(guò)布局方法選擇機(jī)構(gòu)而選擇了靈活的批量模式時(shí)，通過(guò)布局選擇機(jī)構(gòu)來(lái)選擇載置模式。
全文摘要
一種熱處理方法，在對(duì)比被處理體保持件的最大能夠處理數(shù)少的數(shù)量的被處理體進(jìn)行熱處理的情況下，從以比被處理體保持件的最大能夠處理數(shù)少的基準(zhǔn)數(shù)量為最大值而設(shè)定的1個(gè)或2個(gè)以上的被處理體數(shù)量范圍，指定要處理的被處理體的數(shù)量所屬的被處理體數(shù)量范圍。按照對(duì)應(yīng)該指定的被處理體數(shù)量范圍而設(shè)定的載置模式來(lái)載置被處理體。按照對(duì)應(yīng)該載置模式而預(yù)先設(shè)定的處理?xiàng)l件來(lái)進(jìn)行熱處理。熱處理裝置備有用于實(shí)行上述熱處理方法的控制裝置而成。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1565050SQ0281992
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2002年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月8日
發(fā)明者坂本浩一, 竹永裕一, 橫田隆, 川村和廣 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社