专利名称：热处理装置和热处理方法
技术领域：
本发明涉及对半导体圆片等被处理体实施规定的热处理和化学/物理处理的热处理装置和热处理方法。
背景技术：
一般情况下，为制造半导体集成电路，要对由硅衬底等所形成的半导体圆片，进行成膜处理、刻蚀处理、氧化处理、扩散处理、改质处理等各种热处理。在用纵型的所谓分批式的热处理装置进行这些热处理的情况下，首先，从能容纳多枚半导体圆片，例如25枚左右的盒中，将半导体圆片移送到纵型的圆片舟内，并将其多级支撑。这种圆片舟，例如，最多能放置150枚圆片。另外，为了使气体流动均匀或调整高度方向的温度曲线图，必要时，在规定的位置上，支撑与制品圆片不同的伪圆片。
这样，在多级支撑各种圆片的状态下，将圆片舟，从下方搬入(加载)到可以抽真空的处理容器内，并使处理容器维持气密封。然后，执行预先做成的流程程序，根据上述流程程序，控制处理气体的流量、流程压力、流程温度等各种流程条件，实施规定的热处理。
在这种情况下，热处理之前，根据处理的种类、处理时的制品圆片的枚数等，应事先指定有关圆片布局(配置状态)的布局程序，该程序是关于在圆片舟中，圆片应如何被支撑、伪圆片放置在哪个位置上、在盒内被支撑的圆片存在有空位的情况下，圆片舟移送时，在其空位上是否插入伪圆片、或者将其空位空着的圆片的布局(配置状态)的布局程序。另外，当然，还应事先指定，与应执行的热处理相应的流程程序。
上述的以往热处理装置，操作员必须输入特定布局程序的记号和特定流程程序的记号的2种记号，尤其是在各自记号种类多的情况下，将存在输入的记号产生错误的问题。
发明内容
本发明是针对这种问题而进行的，其目的在于提供用简便的操作就能对布局程序和流程程序的组合进行选择的热处理装置和热处理方法。
本发明热处理装置的特征在于具备处理容器；被处理体舟，其被配置在处理容器内、在规定位置多级放置多枚被处理体；布局存储部，其包含使上述多枚被处理体以不同的布局状态放置到上述被处理体舟上的、并且各自具有特定的布局识别记号的多个布局程序；流程存储部，其包含为对上述被处理体实施不同的热处理，各自流程条件不同的、并且各自具有特定的流程识别记号的多个流程程序；作业处方存储部，其包含从与上述多个布局程序的各个分别相对应的布局识别记号和与上述多个流程程序的各个分别相对应的流程识别记号中，选择任意的布局识别记号和流程识别记号，按照应执行的顺序，将它们按时间序列排列的、并且各自具有特定作业识别记号的多个作业处方；控制单元，其控制执行通过由外部输入的上述作业识别记号所对应的作业处方而特定的上述布局程序和上述流程程序。
这样，操作员只需要例如从输入操作部输入所希望的作业识别记号，就能分别从布局存储部和流程存储部读出以该作业识别记号所特定的布局程序和流程程序，并以作业处方所表示的时间序列的顺序依次执行，因此只需要对作业识别记号进行选择，就能选择各种布局程序和流程程序的组合，而且还能抑制输入错误的发生。
本发明热处理装置的特征在于上述作业处方存储部包含具有1个或多个流程识别记号的作业处方。
本发明热处理装置的特征在于上述作业处方存储部包含具有1个或多个布局识别记号的作业处方。
本发明热处理装置的特征在于上述处理容器是下端开放的纵型处理容器。
本发明热处理装置的特征在于由输入操作部向控制单元输入作业识别记号。
本发明的热处理方法，是将被处理体舟支撑的被处理体导入到处理容器内，实施规定的热处理的热处理方法，其特征在于包括将以相互不同的布局状态放置上述被处理体的、并且各自具有特定的布局识别记号的多个布局程序预先存储到布局存储部的工序；将用于热处理的流程条件分别不同的、并且各自具有特定的流程识别记号的多个流程程序预先存储到流程存储部的工序；将从上述多个布局程序的各自相对应的布局识别记号和上述多个流程程序的各自相对应的流程识别记号中选择任意的布局识别记号和流程识别记号，并按应执行的顺序，将它们按时间序列排列的、并且各自具有特定的作业识别记号的多个作业处方预先存储到作业处方存储部的工序；以基于通过使由外部输入的作业识别记号所对应的作业处方而特定的上述布局程序的布局状态，将被处理体放置到被处理体舟导入到处理容器内，并以基于通过上述作业处方而特定的流程程序的流程条件，对被处理体进行热处理。
图1是表示有关本发明的热氧化装置一例的构成图；图2是表示本发明热处理装置的控制系统的框图；图3是表示流程存储部内的存储内容的附图；图4是表示布局存储部内的存储内容的附图；图5是表示作业处方存储部内的存储内容的附图；图6是表示被放置到圆片舟的圆片布局状态的附图。
实施方式下面，基于添加的图，对有关本发明的热处理装置和热处理方法的实施例，予以详述。
图1是表示有关本发明的热氧化装置一例的构成图；图2是表示本发明热处理装置的控制系统的框图；图3是表示流程存储部内的存储内容的附图；图4是表示布局存储部内的存储内容的附图；图5是表示作业处方存储部内的存储内容的附图；图6是表示被装置到圆片舟中的圆片布局状态的附图。
该热处理装置22，具有由内筒24和外筒26所构成的石英制的、双重管结构的、纵型规定长度的处理容器28。在上述内筒24内的处理空间S中，放置作为用于支撑被处理体的被处理体舟的、石英制的圆片舟30，在该圆片舟30中，以规定的间距多级保持作为被处理体的半导体圆片W。另外，在该圆片舟30中，如后述那样还保持伪圆片等。
为了使该处理容器28的下方开闭而设有盖32，并设有穿过磁性流体密封34的旋转轴36。在该旋转轴36的上端设有旋转台38，在该旋转台38上设置保温筒40，在该保温筒40上放置上述圆片舟30。上述旋转轴36被安装在可升降的舟升降机42的支架44上，可以和上述盖l2或圆片舟30等一起升降，圆片舟30可从其下方对处理容器28插入或脱离，另外，也可以使圆片舟30不旋转，而使其为固定状态。
上述处理容器28的下端开口部连接有例如不锈钢制的歧管46，在该歧管46，用于向处理容器28导入各种所需要的气体的在图示例中的3个气体喷嘴48A、48B、48C穿通设置。然后，各气体喷嘴48A～48C分别与气体供给系统50A、50B、50C相连接，并且在各气体供给系统50A～50C设置控制气体流量的例如质量流量调节器那样的流量控制器52A、52B、52C。这里设置了3个气体喷嘴48A～48C，当然可以根据需要增减气体喷嘴的数量。
另外，由上述各气体喷嘴48A～48C供给的各种气体，在内筒24内的处理空间S即圆片的容纳区域上升后，在顶部向下方折回，然后，流入内筒24和外筒26之间的间隙内被排出。另外，在外筒26的底部侧壁，设有排气口54，该排气口54与在排气路56上设置有压力控制阀58和真空泵60的真空排气系统62相连接，把处理容器28内抽真空。
另外，在处理容器28的外围，设置有绝热层64，在其内侧设置有作为加热手段的加热器66，将位于内侧的圆片W加热到规定的温度。
这里，处理容器28的整体大小，例如当应进行热处理的圆片W的大小为8英寸，圆片舟30保持的圆片枚数为150枚(制品圆片130枚左右，伪圆片20枚左右)时，则内筒24的直径约为260～270mm，外筒26的直径约为275～285mm，处理容器28的高度约为1280mm。
图1中，符号68是将盖32和歧管46之间的间隙密封的O形环等的密封件，符号70是将歧管46和外筒26下端部之间的间隙密封的O形环等的密封件。
另外，在上述处理容器28的下方，设置用于对上述圆片舟30移送圆片W或从其取出的圆片移送机构82。该圆片移送机构82，具有利用滚珠螺杆可以上下方向移动的移送杆84，在该移送杆84上，设置可以沿着该移送杆84滑行移动和旋转移动的叉头86。从该叉头86延出多根、图示例中为5根的叉88，由该叉88，对圆片舟30一次可以移送最多5杖的圆片W等。
下面，参照图2对该热处理装置的控制系统进行说明。
图2中，热处理装置的控制系统具有计算机中央运算部等的控制单元2。在从该控制单元2延伸出的总线4上，分别连接有控制热处理装置的加热器66等的加热器控制部6；对使圆片舟30上下移动即加载·卸载的舟升降机42和圆片舟30控制圆片移送·取出的圆片移送机构82等的机械部控制部8；对控制处理气体的供给·流量的流量控制器52A～52C等进行控制的气体控制部10；对控制处理容器28内的压力的压力控制阀58等进行控制的压力控制部12；存储有为了进行各种不同流程的多个流程程序的流程存储部14；存储为实现对圆片舟30的圆片配置的各种布局状态而执行的多个布局程序的布局存储部16；存储将上述布局程序的布局识别记号和流程程序的流程识别记号分别组合并按应执行的顺序进行时间系列排列的多个作业处方的作业处方存储部72。另外，上述流程存储部14、布局存储部16以及作业处方存储部72，被形成在同一辅助存储部例如硬盘74内。
另外，在该总线4上，还连接由触盘或键盘等构成的输入操作部18和控制该装置整体工作的控制单元2。另外，也有各种控制指令从主机20侧输入的情况。上述各控制部是代表例，实际上在上述总线2上还连接有各种控制部。
在此，对上述各存储部14、16、72的各存储内容进行说明。
首先，流程存储部14，如图3中示出的那样存储有用于实际执行热处理(流程)的各种流程程序和用于识别它们的流程识别记号。在图3，共存储有m个(m正整数)流程程序，分别附加有P1～Pm的程序识别记号。例如，流程程序1是进行成膜处理1的程序，流程程序2是进行成膜处理2的程序，流程程序3是进行成膜处理3的程序，流程程序4是进行检验处理的程序，流程程序5是进行干燥处理的程序，流程程序6是进行清洗处理的程序。
在上述各流程程序中，还附加有所使用的气体种类、气体流量、流程温度、流程压力、流程时间等的各种流程条件。上述成膜处理1～3例如是进行使各个不同种类的膜沉积在圆片上的处理。上述检验处理特别是在实际进行成膜处理等之前，检验加热器66、流量控制器52A～52C、压力控制阀58等是否正常工作的处理。
上述干燥处理，例如是在清洗处理之后等所进行的处理，实际上是在将膜沉积在圆片上之前，向处理容器28内流入成膜用的气体，使相同种类的膜附着在处理容器28的内面等上，而使处理容器28内的环境达到稳定化的处理。
上述清洁处理，是除去附着在处理容器28内面和圆片舟30表面上的多余膜的处理。
这里所示的热处理种类，只不过仅举1例，还可进行其它的，例如氧化扩散处理、刻蚀处理、改质处理、退火处理等各种热处理。
布局存储部16，还如图4和图6所示，存储有用于实现将圆片移送到圆片舟30时规定的布局状态的各种布局程序和对其进行识别的布局识别记号。图4中，共存储有n个(n正整数)布局程序，分别附加有L1～Ln布局识别记号。上述各布局程序，各自如实现相互不同的布局状态那样，将圆片放置到圆片舟30上。
例如，布局程序1是实现如图6(A)所示的布局1的放置状态的程序。图6(A)所示的布局1的放置状态是在圆片舟30的上下端放置多枚、在图示例中各自5枚的伪圆片DW，而在中央部放置制品圆片W，把它称之为中装。布局程序2，是用来实现如图6(B)所示的布局2的放置状态的程序，其放置状态是在圆片舟30的下端侧放置多枚在图示例中是10枚的伪圆片DW，由此，在上方以上装状态放置所有制品圆片W，把它称之为上装。
布局程序3，是用来实现如图6(C)所示的布局3的放置状态的程序，其放置状态是在圆片舟30的上端侧放置多枚在图示例中是10枚的伪圆片DW，由此，以下装状态放置所有制品圆片W，把它称之为下装。
布局程序4是用来实现如图6(D)所示的布局4的放置状态的程序，它表示图6(A)所示的中装状态的变形。也就是，在搬送来圆片的例如容纳25枚的盒内，通常不一定满载圆片，也有部分漏掉，呈所谓豁牙状态的情况，在这种情况下，其豁牙部分保持原状态(不装圆片)，并以这种状态，将所有圆片移送到圆片舟30。从而，如图6(D)所示，在圆片舟30上，产生部分未放置圆片的豁牙部80，把这种放置状态称之为中装变形1。
另外，布局程序5，是用来实现如图6(E)所示的布局5的放置状态的程序，是在图6(D)所示的豁牙部80放置伪圆片DW。把这种放置状态称之为中装变形2。
上述各放置状态，只不过仅是一例，在此布局存储部16还存储用于实现各种不同的放置状态的多个布局程序。
作为本发明特征的作业处方存储部72，如图5所示，存储有从上述布局识别记号和上述流程识别记号中，选择任意的布局识别记号和流程识别记号，并按照应执行的顺序，将它们进行时间序列排列的多个作业处方。
在图5中，共存储有h(h正整数)个作业处方，分别附加有J1～Jh作业识别记号。例如，作业识别记号J1的作业处方为“L1→P1”，意味着按这个顺序进行圆片放置和流程。这些作业处方，也可各自每选择一个或多个图3所示的流程程序和图4所示的布局程序，并按所希望的时间系列的顺序组合起来，与作业识别记号一起存储到上述作业处方存储部72。
接着，对使用上述那样被构成的本发明热处理装置所进行的本发明的方法进行说明。
首先，操作员事先要判明想要执行的圆片的布局状态和应执行的流程，因此，要由图2所示的输入操作部18输入与其组合相对应的作业识别记号。在这种情况下，也有操作员从主机20侧输入该作业识别记号的情况。
这样，控制单元2从作业处方存储部7 2读出与被输入的作业识别记号相对应的作业处方，并解析其内容。其解析结果，控制单元2以在作业处方中被特定的顺序，分别依次执行布局程序或流程程序。
例如，在操作员输入了作业识别记号“J1”的情况下，该作业处方以“L1→P1”为内容，所以，圆片移送机构82驱动，如图6(A)所示的布局1那样，将制品圆片W和伪圆片DW移送到圆片舟30，然后，使该圆片舟30上升，向处理容器28内加载圆片，执行流程程序1。另外，有关圆片的移送，该圆片移送机构82以下同样工作。
同样，在输入了作业识别记号“J2”的情况下，作业处方以“L2→P3”为内容，所以，如图6(B)所示的布局2那样，向圆片舟30移送制品圆片W和伪圆片DW，执行流程程序3。
同样，在输入了作业识别记号“J3”的情况下，作业处方以“L3→P1→P2→P3”为内容，所以，如图6(C)所示的布局3那样，向圆片舟30移送制品圆片W和伪圆片DW，依次执行流程程序1，流程程序2和流程程序3。这样，连续执行数次例如3次流程程序的处理方式，被用于依次形成例如氧化膜·氮化膜·氧化膜的叠层结构那样的多层膜结构。
同样，在输入了作业识别记号“J4”的情况下，作业处方以“P4→L2→P2→P1”为内容，所以在处理容器28内空着的状态下，执行流程程序4即检验处理，确认热处理装置的各构成部件是否正常工作，如能确认正常工作，则如图6(B)所示的布局2那样，向圆片舟30移送制品圆片W和伪圆片DW，依次执行流程程序2和流程程序1。
同样，在输入了作业识别记号“J5”的情况下，作业处方以“L4→P3→P6”为内容，所以，如图6(D)所示的布局4那样，向圆片舟30移送制品圆片W和伪圆片DW，依次执行流程程序3和流程程序6即清洗处理。这时，在执行清洗处理即流程程序6之前，当然要降下圆片舟30进行卸载，将圆片W从处理容器28中取出。
另外，同样，在输入了作业识别记号“J6”的情况下，作业处方以“L1→P1→L2→P3”为内容，所以，首先如图6(A)所示的布局1那样，将制品圆片W和伪圆片DW移送到圆片舟30后，执行流程程序1。接着，当该流程程序1执行完后，将圆片舟30卸下，并从处理容器28中取出圆片，再如图6(B)所示的布局2那样，通过替换相同的制品圆片W，而改变布局，接着执行流程程序2。
如以上那样，对于相同的制品圆片W也可以按不同的布局实施不同的流程。
这样，利用本发明，操作员只输入1个作业识别记号，则可以选择一个或者多个所希望的作业处方，以所希望的圆片布局状态实施所希望的流程。
另外，因仅仅输入一个作业识别记号，所以与现有的方法相比，还可以抑制输入错误的发生。
在本实施例中，举出了双重管结构的热处理装置进行说明，但是，如果是分批式的热处理装置的话，则其结构没有特别的限定，单管结构的热处理装置、由处理容器的底部导入气体，从顶部排出气体那样结构的热处理装置、或者与此相反，从处理容器的顶部导入气体，从底部排出气体那样结构的热处理装置等，也可以适用本发明。另外，本发明不仅可适用于纵型热处理装置，也可适用于横式热处理装置。
另外，作为被处理体，不仅只限于半导体圆片，还可以用于LCD衬底、玻璃衬底等。
如上所述，利用本发明的热处理装置和热处理方法，能发挥下述的出色作用效果。
操作员，例如只从输入操作部，输入所希望的作业识别记号，就能分别从布局存储部和流程存储部读出由该作业识别记号所特定的布局程序和流程程序，按作业处方所表示的时间系列的顺序依次执行这些程序，从而只选择作业识别记号，就可以选择各种布局程序和流程程序的组合，而且还可以抑制输入错误的发生。
权利要求
1.一种热处理装置，其特征在于具有处理容器；被处理体舟，其被配置在处理容器内、在规定位置多级放置多枚被处理体；布局存储部，其包含使上述多枚被处理体以不同的布局状态放置到上述被处理体舟上的、并且各自具有特定的布局识别记号的多个布局程序；流程存储部，其包含为对上述被处理体实施不同的热处理，各自流程条件不同的、并且各自具有特定的流程识别记号的多个流程程序；作业处方存储部，其包含从与上述多个布局程序的各个分别相对应的布局识别记号和与上述多个流程程序的各个分别相对应的流程识别记号中，选择任意的布局识别记号和流程识别记号，按照应执行的顺序，将它们按时间序列排列的、并且各自具有特定作业识别记号的多个作业处方；控制单元，其控制执行通过由外部输入的上述作业识别记号所对应的作业处方而特定的上述布局程序和上述流程程序。
2.权利要求1中记载的热处理装置，其特征在于上述作业处方存储部包含具有1个或多个流程识别记号的作业处方。
3.权利要求1中记载的热处理装置，其特征在于上述作业处方存储部包含具有1个或多个布局识别记号的作业处方。
4.权利要求1中记载的热处理装置，其特征在于上述处理容器是下端开放式的纵型处理容器。
5.权利要求1中记载的热处理装置，其特征在于作业识别记号是由输入操作部输入到控制单元的。
6.一种热处理方法，其是将被处理体舟所支撑的被处理体导入到处理容器内，实施规定的热处理的热处理方法，其特征在于包括将以相互不同的布局状态放置上述被处理体的、并且各自具有特定的布局识别记号的多个布局程序预先存储到布局存储部的工序；将用于热处理的流程条件分别不同的、并且各自具有特定的流程识别记号的多个流程程序预先存储到流程存储部的工序；将从上述多个布局程序的各自相对应的布局识别记号和上述多个流程程序的各自相对应的流程识别记号中选择任意的布局识别记号和流程识别记号，并按应执行的顺序，将它们按时间序列排列的、并且各自具有特定的作业识别记号的多个作业处方预先存储到作业处方存储部的工序；以基于通过使由外部输入的作业识别记号所对应的作业处方而特定的上述布局程序的布局状态，将被处理体放置到被处理体舟导入到处理容器内，并以基于通过上述作业处方而特定的流程程序的流程条件，对被处理体进行热处理。
全文摘要
热处理装置具有处理容器28和被放置到处理容器28内、多级支撑被处理体W的被处理体舟30。当操作员比如从输入操作部18输入所希望的作业识别记号J1～Jh时，则通过利用该作业识别记号所特定的作业处方，分别从布局存储部16和流程存储部14读出布局程序和流程程序，并按作业处方所表示的时间序列的顺序依次执行这些程序。由此，只选择作业识别记号就可以选择各种布局程序和流程程序的组合。
文档编号H01L21/205GK1488162SQ02802802
公开日2004年4月7日 申请日期2002年9月4日 优先权日2001年9月4日
发明者高桥彰, 川村和广, 广 申请人:东京毅力科创株式会社