特開 2023-18977 熱処理装置の制御方法、熱処理装置の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018977

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】熱処理装置の制御方法、熱処理装置の制御装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20230202BHJP

   H01L 21/22 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

H01L21/22 511A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021123396

(22)【出願日】2021-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】木下 盛善

【テーマコード（参考）】

5F045

【Ｆターム（参考）】

5F045AA06

5F045AA20

5F045DP19

5F045DP28

5F045DQ05

5F045EC02

5F045EK06

5F045EK22

5F045EM10

5F045EN05

(57)【要約】

【課題】ローディングエリアにおける酸素濃度の管理の精度の向上させる技術を提供する。
【解決手段】被処理体に熱処理を施すように構成された加熱炉と、前記被処理体を保持するボートを前記加熱炉に搬入する前又は搬出した後に収容するように構成されたローディングエリアと、を有する熱処理装置の制御装置による制御方法であって、前記加熱炉からの前記被処理体の搬出指示を受け付けて、前記ローディングエリア内の酸素濃度を検出し、前記酸素濃度が所定の閾値以上である場合に、アラームを出力する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理体に熱処理を施すように構成された加熱炉と、前記被処理体を保持するボートを前記加熱炉に搬入する前又は搬出した後に収容するように構成されたローディングエリアと、を有する熱処理装置の制御装置による制御方法であって、
前記加熱炉からの前記被処理体の搬出指示を受け付けて、前記ローディングエリア内の酸素濃度を検出し、
前記酸素濃度が所定の閾値以上である場合に、アラームを出力する、熱処理装置の制御方法。

【請求項2】

前記熱処理装置の有する表示操作部に対し、前記アラームに対応したメッセージと、前記アラームに対する対処を指示するための操作ボタンとを表示させる、請求項１記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項3】

前記被処理体の搬出指示は、前記表示操作部に対する操作に基づく指示、又は、前記被処理体に対する基板処理工程の手順を規定したレシピの基づく制御信号による指示である、請求項２記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項4】

前記表示操作部から、前記被処理体の搬出の再試行の指示を受け付けた場合、前記ローディングエリア内の酸素濃度を再度検出し、
前記表示操作部から、前記被処理体の搬出の停止の指示を受け付けた場合、前記機構の動作を停止させる、請求項３記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項5】

前記表示操作部から、前記被処理体の搬出の再試行の指示を受け付けた場合、前記ローディングエリアに不活性ガスを一定時間流入させた後に、前記ローディングエリア内の酸素濃度を再度検出し、
前記表示操作部から、前記被処理体の搬出の停止の指示を受け付けた場合、前記機構の動作を停止させる
請求項３記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項6】

前記レシピに基づき、前記被処理体の前記加熱炉からの搬出指示が行われる時刻を予測し、
前記予測された時刻における、前記ローディングエリア内の酸素濃度が前記所定の閾値未満となるように、前記予測された時刻より前に前記ローディングエリアに不活性ガスを流入させる、請求項３乃至５の何れか一項に記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項7】

前記被処理体の搬出指示は、前記制御装置と接続される操作ユニットに対する操作に基づく指示である、請求項１記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項8】

前記操作ユニットの有する表示部に対し、前記アラームに対応したメッセージと、前記アラームに対する対処を指示するための操作ボタンとを表示させ、
前記操作ボタンは、前記機構の動作を停止させるための操作ボタンを含む、請求項７記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項9】

前記被処理体の搬出指示を受け付けて、前記被処理体が、前記ローディングエリア内の酸素濃度に影響を受けやすい種類として設定された被処理体であるか否かを判定し、
前記ローディングエリア内の酸素濃度を検出する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の熱処理装置の制御方法。

【請求項10】

被処理体に熱処理を施すように構成された加熱炉と、前記被処理体を保持するボートを前記加熱炉に搬入する前又は搬出した後に収容するように構成されたローディングエリアと、を有する熱処理装置の制御装置であって、
前記加熱炉からの前記被処理体の搬出指示を受け付けて、前記ローディングエリア内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出部と、
前記酸素濃度が所定の閾値以上である場合に、アラームを出力するアラーム出力部と、を有する、熱処理装置の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱処理装置の制御方法、熱処理装置の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、半導体ウエハに対して熱処理を行う熱処理装置では、熱処理炉へ半導体ウエハを搬入出するためのローディングエリアを外気から遮断し、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気を形成し、半導体ウエハの酸化を阻止することが知られている（例えば特許文献１）。

【0003】

特許文献１では、熱処理炉へ搬入する前の未処理の半導体ウエハの酸化を防止するためにローディングエリアにおける酸素濃度の管理が行われる。しかしながら、処理後の半導体ウエハの酸化を防止するためにローディングエリアにおける酸素濃度の管理は行われていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－１７６０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、ローディングエリアにおける酸素濃度の管理の精度の向上させる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、被処理体に熱処理を施すように構成された加熱炉と、前記被処理体を保持するボートを前記加熱炉に搬入する前又は搬出した後に収容するように構成されたローディングエリアと、を有する熱処理装置の制御装置による制御方法であって、前記加熱炉からの前記被処理体の搬出指示を受け付けて、前記ローディングエリア内の酸素濃度を検出し、前記酸素濃度が所定の閾値以上である場合に、アラームを出力する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、ローディングエリアにおける酸素濃度の管理の精度の向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第一の実施形態の熱処理装置を概念的に示す図である。

【図2】第一の実施形態の熱処理装置の斜視図である。

【図3】第一の実施形態の加熱炉の周辺を説明する図である。

【図4】制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図5】第一の実施形態の制御装置の機能について説明する図である。

【図6】第一の実施形態の制御装置の処理を説明する第一のフローチャートである。

【図7】操作パネルの表示例を示す図である。

【図8】第一の実施形態の制御装置の処理を説明する第二のフローチャートである。

【図9】操作ユニットの表示部の表示例を示す図である。

【図10】第二の実施形態の制御装置の処理を説明するフローチャートである。

【図11】第三の実施形態の制御装置の機能について説明する図である。

【図12】第三の実施形態の制御装置の処理を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第一の実施形態）
以下に図面を参照して、第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態の熱処理装置を概念的に示す図である。

【0010】

本実施形態の熱処理装置２００は、装置本体２と、作業者が手で持ち運べることができる操作ユニット３と、を備えている。

【0011】

装置本体２は、搬送アームなどの駆動機構２１と、制御装置２２と、操作パネル２３と、コネクタ２４と、停止回路２５とを有する。

【0012】

制御装置２２は、熱処理装置２００の動作を制御するコンピュータであり、駆動機構２１を制御するコントロ－ラやプログラムなどを含む。操作パネル２３は、制御装置２２に対し、例えば、プログラムの起動開始指令などを与える表示操作部である。コネクタ２４は、装置本体２と、操作ユニット３とを接続する。停止回路２５は、駆動機構２１を緊急停止するための停止回路である。

【0013】

なお、図１の例では、制御装置２２は、熱処理装置２００の装置本体２が有するものとしたが、これに限定されない。制御装置２２は、熱処理装置２００の装置本体２の外部に設けられ、熱処理装置２００と制御装置２２と、操作ユニット３とを含むシステムとされてもよい。この場合、制御装置２２は、任意の通信手段で熱処理装置２００と接続され、熱処理装置２００を制御する。

【0014】

操作ユニット３は、操作ユニット本体３１とコネクタ３２とを備える。操作ユニット３は、コネクタ３２を装置本体２のコネクタ２４に接続することにより、操作パネル２３に代えて制御装置２２を介して駆動機構２１を制御できるようになる。また、操作ユニット本体３１は、表示部３３を有する。表示部３３には、制御装置２２によって各種の情報が表示されてよい。

【0015】

図２は、第一の実施形態の熱処理装置の斜視図であり、図３は、第一の実施形態の加熱炉の周辺を説明する図である。

【0016】

本実施形態の熱処理装置２００は、縦型熱処理装置であり、筐体４０、キャリア搬入出部４１、キャリア搬送機構４２、キャリアストッカ４３、受け渡しステ－ジ４４、ローディングエリア４５ａ、熱処理エリア４５ｂ、ウエハ搬送機構４６、ボートエレベータ４７、ウエハボート４８、加熱炉４９を有する。

【0017】

本実施形態における駆動機構２１とは、キャリア搬送機構４２、ウエハ搬送機構４６及びボートエレベータ４７に相当する。

【0018】

筐体４０は、熱処理装置２００の外装部をなすものであり、隔壁によって、ローディングエリア４５ａと、熱処理エリア４５ｂとに区画されている。

【0019】

また、ローディングエリア４５ａは、窒素ガスを導入することにより、例えば、酸素濃度が３０ｐｐｍ以下の窒素ガス雰囲気が形成された気密領域である。酸素濃度は、例えば、ローディングエリア４５ａ内に設けられた図示しない酸素濃度計により検出される。また、窒素ガスは、不活性ガスの一例であり、不活性ガスは、アルゴンガス等であってもよい。また、窒素ガス雰囲気は、不活性ガス雰囲気の一例である。

【0020】

ローディングエリア４５ａには、キャリア搬入出部４１、キャリア搬送機構４２、キャリアストッカ４３、受け渡しステ－ジ４４、ウエハ搬送機構４６、ボートエレベータ４７、ウエハボート４８が含まれる。

【0021】

熱処理エリア４５ｂには、半導体ウエハ等の被処理体に熱処理を施すための加熱炉４９
が設けられている。

【0022】

熱処理装置２００において、半導体ウエハＷを収納したキャリアＣは、キャリア搬入出部４１によってキャリア搬送機構４２まで搬入され、キャリア搬送機構４２により、例えば、キャリアストッカ４３に一旦保管される。半導体ウエハＷは、キャリアストッカ４３に保管された後、受け渡しステ－ジ４４に搬送される。以下の説明では、半導体ウエハを、ウエハと表現する場合がある。

【0023】

ウエハ搬送機構４６は、受け渡しステ－ジ４４上のキャリアＣ内からウエハＷを取り出し、ウエハボート４８へと移載させる。

【0024】

ウエハボート４８は、ボートエレベータ４７上に設けられる保持具であり、例えば１００枚のウエハＷを所定間隔で縦方向に保持する。ウエハボート４８は、ボートエレベータ４７により上昇し、加熱炉４９の底部の炉口から加熱炉４９内に搬入される。

【0025】

また、ウエハボート４８は、加熱炉４９において、ウエハボート４８上に載置されたウエハＷ（被処理体）に対して熱処理が施された後に、ボートエレベータ４７により下降し、加熱炉４９の底部の炉口からローディングエリア４５ａ内に搬出される。なお、半導体ウエハ（ウエハＷ）等の基板は被処理体の一例であり、熱処理装置２００により熱処理が施される対象である。

【0026】

次に、図３を参照して、加熱炉４９の周辺部位について説明する。本実施形態の加熱炉４は、例えば、反応管５１と、この反応管５１の周囲を囲むように設けられるヒータ５とを備える。

【0027】

反応管５１は、両端が開口している内管５１ａ及び上端が閉塞している外管５１ｂからなる、例えば石英製の二重管構造である。

【0028】

ヒータ５は、反応管５１内を上下に複数ゾーンに分割し、各ゾーン毎に別個の加熱制御を行うことができるように、例えば３段（ヒータ５ａ，５ｂ，５ｃ）に分割して設けられている。

【0029】

また、反応管５１は、内管５１ａ及び外管５１ｂ共々下部側を筒状のマニホールド５２により支持されており、このマニホールド５２には内管５１ａの内側の下部領域に供給口が開口するように複数のガス供給管５３（ここでは便宜上２本のみ図示）が設けられている。また、本実施形態では、内管５１ａと外管５１ｂとの間から排気するように、図示しない真空ポンプに一端側が接続された排気管５４が接続されている。

【0030】

図３の例では、内管５１ａ，外管５１ｂ及びマニホールド５２により反応容器が構成される。更に、マニホールド５２の下端開口部は、ボートエレベータ４７の上端部に設けられる蓋体５５により塞がれる。本実施形態では、この蓋体５５とウエハボート４８との間には、例えば図示しない駆動部により回転自在に構成される回転台５６と、この回転台５６に支持された保温ユニット５７とが介設されている。

【0031】

ウエハボート４８は、ボートエレベータ４７を用いて蓋体５５を上昇させることで加熱炉４９内へとロード（搬入）され、ウエハボート４８内に保持されたウエハＷに対して各種の基板処理が行われる。各種の基板処理が行われた後には、ボートエレベータ４７を用いて蓋体５５を下降させることで、ウエハボート４８は加熱炉４９内から下方のローディングエリア４５ａへとアンロード（搬出）される。

【0032】

以下の説明では、ウエハボート４８を加熱炉４９内へのロード（搬入）することをロード工程、ウエハボート４８を処理容器４内から下方のローディングエリアへとアンロード（搬出）することをアンロード工程と表現する場合がある。また、以下の説明では、ロード工程からアンロード工程までを、基板処理工程と表現する場合がある。

【0033】

本実施形態では、熱処理装置２００の制御装置２２は、ウエハボート４８のローディングエリア４５ａへのアンロードの指示を受け付けると、ウエハボート４８をアンロードする前に、ローディングエリア４５ａ内の酸素濃度を検出する。そして、制御装置２２は、検出された酸素濃度が所定の閾値以上である場合に、アラームを発報し、ウエハボート４８のアンロードを停止させ、その後に操作に応じて熱処理装置２００を制御する。

【0034】

熱処理装置２００では、ウエハボート４８を加熱炉４９内へロードする前にローディングエリアを外気から遮断し、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気を形成し、ローディングエリア４５ａ内の酸素濃度を検出してローディングエリア４５ａ内の雰囲気を管理する。これにより、ウエハＷの酸化を阻止する。しかしながら、ウエハボート４８を加熱炉４９内へロード後にウエハＷに対して熱処理が行われている間にローディングエリア４５ａ内の酸素濃度が変動する可能性がある。

【0035】

このため、本実施形態では、ウエハボート４８が加熱炉４９内にロードされて熱処理が行われている間に、ローディングエリア４５ａ内の環境が変化した場合に、この変化を検出し、通知することができる。

【0036】

より具体的には、本実施形態では、加熱炉４９内でウエハボート４８に対する熱処理が行われている間にローディングエリア４５ａ内の酸素濃度が上昇した場合であっても、その変化を検出し、通知することができる。したがって、本実施形態によれば、ローディングエリアにおける酸素濃度の管理の精度を向上させることができる。

【0037】

以下に、本実施形態の制御装置２２について説明する。図４は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0038】

制御装置２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、Ｉ／Ｏポート２０４、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０５を有し、それぞれがバスＢによって接続されている。

【0039】

ＣＰＵ２０１は、ＨＤＤ２０６等の記憶装置に格納されたモデルやレシピ等に基づき、制御装置２２の動作を制御する。

【0040】

ＲＯＭ２０２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク等により構成され、ＣＰＵ２０１の動作プログラム等を記憶する記憶媒体である。

【0041】

ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリア等として機能する。

【0042】

Ｉ／Ｏポート２０４は、温度、圧力、ガス流量等を検出するセンサの出力値を熱処理装置２００から取得し、ＣＰＵ２０１に供給する。また、Ｉ／Ｏポート２０４は、ＣＰＵ２０１が出力する制御信号を熱処理装置２００の各部へ出力する。また、Ｉ／Ｏポート２０４には、操作者が熱処理装置２００を操作する操作パネル２３が接続されている。

【0043】

なお、図４の例では、制御装置２２の外部に操作パネル２３が接続されるものとしたが、これに限定されない。操作パネル２３は、制御装置２２に内蔵されていてもよい。

【0044】

ＨＤＤ２０５は、補助記憶装置であり、基板処理工程の手順を規定した情報であるレシピや、後述する制御装置２２の機能を実現するプログラム等が格納されてもよい。

【0045】

次に、図５を参照して、本実施形態の制御装置２２の機能について説明する。図５は、第一の実施形態の制御装置の機能について説明する図である。

【0046】

本実施形態の制御装置２２は、レシピ記憶部２２０、レシピ読み出し部２２１、装置制御部２２２、装置状態判定部２２３、設定保持部２２４、酸素濃度取得部２２５、アラーム出力部２２６、表示制御部２２７、操作ユニット制御部２２８を有する。

【0047】

本実施形態のレシピ記憶部２２０は、レシピ２３０を格納する。レシピ２３０は、基板処理工程の手順を規定した情報である。具体的には、レシピ２３０は、熱処理装置２００への未処理のウエハＷのロードから、処理済みのウエハＷのアンロードまでの、温度変化、圧力変化、各種ガスの供給の開始及び停止のタイミング、各種ガスの供給量等を規定するものである。

【0048】

また、レシピ２３０に規定される基板処理工程は、複数の工程を含み、レシピ２３０では、基板処理工程に含まれる工程毎に、手順と、手順を実行するときの熱処理装置２００の条件と、が規定されている。基板処理工程に含まれる工程には、ガス供給工程、ロード工程、成膜工程、アンロード工程等が含まれる。熱処理装置２００の条件には、基板処理工程に含まれる熱処理における熱処理装置２００の条件を含む。

【0049】

レシピ読み出し部２２１は、レシピ記憶部２２０に格納されたレシピ２３０を読み出す。より具体的には、レシピ読み出し部２２１は、レシピ記憶部２２０に格納された複数のレシピ２３０からウエハＷに施すプロセスに応じたレシピ２３０を選択して読み出す。

【0050】

装置制御部２２２は、読み出されたレシピ２３０に規定された基板処理工程を実行する。以下の説明では、レシピ２３０に規定された基板処理工程を実行することを、レシピ２３０を実行する、と表現する場合がある。具体的には、装置制御部２２２は、レシピ２３０に基づき熱処理装置２００を制御する。

【0051】

装置状態判定部２２３は、装置制御部２２２により、熱処理装置２００に対して出力される制御信号等に応じて、熱処理装置２００の状態を判定する。具体的には、装置状態判定部２２３は、例えば、熱処理装置２００に対して、ボートエレベータ４７の動作が指示されているか否かを判定する。また、本実施形態の装置状態判定部２２３は、マニホールド５２の下端開口部が、蓋体５５により塞がれているか否かを判定する。

【0052】

設定保持部２２４は、アンロードを開始する前に、ローディングエリア４５ａの酸素濃度の検出を行う対象となるウエハの種類が設定される。言い換えれば、設定保持部２２４は、アンロードを開始するときのローディングエリア４５ａの酸素濃度の検出の対象となるウエハの種類を示す情報を保持する。

【0053】

本実施形態において、対象となるウエハとは、アンロード工程においてローディングエリア４５ａの酸素濃度が上昇していた場合に、酸化膜が生成される可能性が高いウエハである。具体的には、ウエハの種類には、例えば、製品として使用される製品ウエハや、モニタ（試行）に用いられるモニタウエハ、製品として使用されないダミーウエハ等があるが、本実施形態において、対象となるウエハとは、製品ウエハ及びモニタウエハである。ダミーウエハは対象となるウエハに含まなくてよい。

【0054】

本実施形態では、対象となるウエハの種類を示す情報は、予め熱処理装置２００の管理者等によって入力されてよい。

【0055】

酸素濃度取得部２２５は、ローディングエリア４５ａ内に設けられた酸素濃度計６０（図２参照）により検出された酸素濃度を取得する。

【0056】

アラーム出力部２２６は、酸素濃度取得部２２５により取得された酸素濃度が、所定の閾値以上であるか否か判定し、酸素濃度が所定の閾値以上であった場合に、アラーム信号を出力する。アラーム信号は、例えば、音声信号であってもよいし、操作パネル２３や操作ユニット３に対して、エラーを表示させるための信号であってもよい。

【0057】

また、本実施形態の所定の閾値は、熱処理装置２００の管理者等によって予め設定されてよい。本実施形態の所定の閾値は、例えば、３０［ｐｐｍ］であってもよい。

【0058】

表示制御部２２７は、アラーム出力部２２６からアラーム信号が出力された場合に、操作パネル２３又は操作ユニット３にエラーを表示させる。

【0059】

操作ユニット制御部２２８は、操作ユニット３から制御信号に応じて、熱処理装置２００の駆動機構２１の動作を制御する。また、操作ユニット制御部２２８は、アラーム出力部２２６から出力されたアラーム信号を操作ユニット３に表示させる。

【0060】

次に、図６を参照して、本実施形態の制御装置２２の処理について説明する。図６は、第一の実施形態の制御装置の処理を説明する第一のフローチャートである。

【0061】

図６では、アラーム出力部２２６により出力されるアラーム信号が、操作パネル２３に表示される場合の制御装置２２の処理を示している。

【0062】

本実施形態の制御装置２２は、装置制御部２２２により、ボートエレベータ４７の動作指示を受け付ける（ステップＳ６０１）。なお、図６の例では、ボートエレベータ４７の動作指示は、例えば、作業者による操作パネル２３に対する操作に基づく指示であってもよい。また、ボートエレベータ４７の動作指示は、実行中のレシピ２３０に基づく制御信号による指示であってもよい。

【0063】

続いて、制御装置２２は、装置状態判定部２２３により、受け付けた動作指示が、ウエハボート４８のアンロードの開始指示であるか否かを判定する（ステップＳ６０２）。言い換えれば、装置状態判定部２２３は、受け付けた動作指示が、加熱炉４９からのウエハＷの搬出指示であるか否かを判定する。

【0064】

ステップＳ６０２において、受け付けた動作指示が、アンロードの開始指示でない場合（Ｎｏ）、つまり、動作指示がボートエレベータ４７のロードの開始指示である場合、制御装置２２は、後述するステップＳ６１０へ進む。

【0065】

ステップＳ６０２において、受け付けた動作指示が、アンロードの開始指示である場合（Ｙｅｓ）、制御装置２２は、装置状態判定部２２３により、マニホールド５２の下端開口部が、蓋体５５により塞がれているか否かを判定する（ステップＳ６０３）。ステップＳ６０３において、マニホールド５２の下端開口部が、蓋体５５により塞がれていない場合（Ｎｏ）、制御装置２２は、後述するステップＳ６１０へ進む。

【0066】

ステップＳ６０３において、マニホールド５２の下端開口部が、蓋体５５により塞がれている場合（Ｙｅｓ）、制御装置２２は、装置状態判定部２２３により、設定保持部２２４を参照し、ウエハボート４８に載置されたウエハが、酸素濃度の検出の対象となる種類のウエハであるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。

【0067】

ステップＳ６０４において、載置されているウエハが、対象となるウエハでない場合（Ｎｏ）、制御装置２２は、後述するステップＳ６１０へ進む。

【0068】

ステップＳ６０４において、載置されているウエハが対象となるウエハである場合（Ｙｅｓ）、制御装置２２は、酸素濃度取得部２２５により、ローディングエリア４５ａ内の酸素濃度を取得し、取得した酸素濃度が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０５）。

【0069】

ステップＳ６０５において、酸素濃度が所定の閾値未満である場合（Ｎｏ）、制御装置２２は、後述するステップＳ６１０へ進む。

【0070】

ステップＳ６０５において、酸素濃度が所定の閾値以上である場合（Ｙｅｓ）、制御装置２２は、アラーム出力部２２６により、アラーム信号を出力させる（ステップＳ６０６）。言い換えれば、制御装置２２は、アラーム出力部２２６により、アラーム信号を操作パネル２３に出力し、表示制御部２２７により、操作パネル２３にエラーを表示させる。

【0071】

続いて、制御装置２２は、操作パネル２３から、アラームに対する対処を示す操作を受け付ける（ステップＳ６０７）。

【0072】

なお、本実施形態では、ステップＳ６０１において、ボートエレベータ４７の動作指示を受け付けたときに、ロード動作の場合には、ボートエレベータ４７を上昇させ、ウエハボート４８をロードする。アンロード動作の場合には、ボートエレベータ４７の動作を一時的に停止させてもよい。また、本実施形態では、アラーム信号が出力されてから、アラームに対する対処を示す操作を受け付けるまでの期間、ボートエレベータ４７の動作を一時的に停止させてもよい。

【0073】

ステップＳ６０７において、操作パネル２３から、ボートエレベータ４７の動作の停止を指示する操作を受け付けた場合、制御装置２２は、装置制御部２２２により、ボートエレベータ４７の動作を停止させ（ステップＳ６０８）、処理を終了する。

【0074】

ステップＳ６０７において、操作パネル２３から、再試行の指示を受け付けた場合、制御装置２２は、酸素濃度取得部２２５により、ローディングエリア４５ａの酸素濃度を再度検出して取得し（ステップＳ６０９）、ステップＳ６０５へ戻る。

【0075】

ステップＳ６０７において、操作パネル２３から、処理の続行の指示を受け付けた場合、制御装置２２は、ボートエレベータ４７の動作を再開させる（ステップＳ６１０）。

【0076】

このように、本実施形態では、アンロードの開始指示を受け付け、且つ、アンロードが開始される前に、ローディングエリア４５ａの酸素濃度を検出し、酸素濃度が所定の閾値以上である場合に、アラームを出力する。

【0077】

したがって、本実施形態では、ウエハＷが加熱炉４９にロードされ、熱処理が行われた後のアンロードが開始される前に、ローディングエリア４５ａの状態を作業者等に通知する。このため、本実施形態では、アンロードが開始される前に、作業者等により、アラームへの対処を行わせることができ、ローディングエリア４５ａの酸素濃度の管理の精度を向上させることができる。

【0078】

また、本実施形態では、酸素濃度の検出を行う前に、ウエハボート４８に載置されたウエハが、ローディングエリア４５ａの酸素濃度の上昇に影響を受ける種類のウエハであるか否かを判定する。そして、本実施形態では、ウエハボート４８に載置されたウエハが、ローディングエリア４５ａの酸素濃度の上昇に影響を受ける種類のウエハである場合に、酸素濃度の検出を行う。

【0079】

したがって、本実施形態では、例えば、ウエハボート４８に、酸素濃度の上昇に影響されないウエハ（ダミーのウエハ等）が載置されている場合には、迅速にアンロードを開始させることができる。

【0080】

次に、図７を参照して、本実施形態の操作パネル２３の表示例について説明する。図７は、操作パネルの表示例を示す図である。

【0081】

図７に示す画面２３１は、操作パネル２３に表示されたエラー画面の一例である。画面２３１は、例えば、図６のステップＳ６０７において、操作パネル２３に表示される。

【0082】

画面２３１は、表示欄２３２、操作ボタン２３３、２３４、２３５を含む。表示欄２３２には、ローディングエリア４５ａの酸素濃度が上昇していることを示すエラーメッセージ（アラーム）が表示されている。

【0083】

操作ボタン２３３、２３４、２３５は、表示欄２３２に表示されたエラーメッセージに対する対処を指示するための操作ボタンである。

【0084】

画面２３１において、操作ボタン２３３が操作されると、操作パネル２３は、制御装置２２に対して、再試行を指示する。また、画面２３１において、操作ボタン２３４が操作されると、操作パネル２３は、制御装置２２に対して、処理の続行を指示する。また、画面２３１において、操作ボタン２３５が操作されると、操作パネル２３は、制御装置２２に対して、ボートエレベータ４７の動作停止を指示する。

【0085】

次に、図８を参照して、アラーム出力部２２６から出力されたアラーム信号が、操作ユニット３にエラーを表示させる場合の制御装置２２の処理について説明する。

【0086】

図８は、第一の実施形態の制御装置の処理を説明する第二のフローチャートである。

【0087】

本実施形態の制御装置２２は、装置制御部２２２により、ボートエレベータ４７の動作指示を受け付ける（ステップＳ８０１）。図８の例では、ボートエレベータ４７の動作指示は、例えば、操作ユニット３に対する作業者の操作によって入力されてもよい。

【0088】

図８のステップＳ８０２からステップＳ８０５までの処理は、ステップＳ８０２、ステップＳ８０３、ステップＳ８０４のそれぞれの判定において、Ｎｏである場合にステップＳ８０９へ進むことを除き、図６のステップＳ６０２からステップＳ６０５までの処理と同様であるから、説明を省略する。

【0089】

ステップＳ８０５において、ローディングエリア４５ａの酸素濃度が所定の閾値未満である場合（Ｎｏ）、制御装置２２は、後述するステップＳ８０９へ進む。

【0090】

ステップＳ８０５において、ローディングエリア４５ａの酸素濃度が所定の閾値以上である場合（Ｙｅｓ）、制御装置２２は、アラーム出力部２２６によりアラーム信号を出力し、表示制御部２２７により、操作ユニット３の表示部３３にエラーと操作ボタンを表示させる（ステップＳ８０６）。

【0091】

続いて、制御装置２２は、装置制御部２２２により、操作ユニット３から操作を受け付ける（ステップＳ８０７）。

【0092】

ステップＳ８０７において、操作ユニット３からボートエレベータ４７の動作停止の操作を受け付けた場合、制御装置２２は、装置制御部２２２によりボートエレベータ４７の動作を停止させ（ステップＳ８０８）、処理を終了する。

【0093】

ステップＳ８０７において、操作ユニット３から、ボートエレベータ４７を下降させる操作（アンロードの開始指示）を受け付けた場合、制御装置２２は、装置制御部２２２により、ボートエレベータ４７の動作を再開させる（ステップＳ８０９）。

【0094】

以下に、図９を参照して、操作ユニット３の表示部３３の表示例について説明する。図９は、操作ユニットの表示部の表示例を示す図である。

【0095】

図９に示す画面３０１は、図８のステップＳ８０６において、操作ユニット３の表示部３３に表示される画面の一例を示す。

【0096】

画面３０１には、エラーメッセージ３０２と、操作ボタン３０３、３０４、３０５が表示されている。

【0097】

エラーメッセージ３０２は、ローディングエリア４５ａの酸素濃度が閾値以上となっていることを示すメッセージである。

【0098】

操作ボタン３０３は、ボートエレベータ４７の動作の停止を指示するための操作ボタンである。操作ボタン３０４は、ボートエレベータ４７の上昇（ロード）を指示するための操作ボタンである。操作ボタン３０５は、ボートエレベータ４７の下降（アンロード）を指示するための操作ボタンである。

【0099】

なお、表示部３３に画面３０１が表示される場合、熱処理装置２００は、マニホールド５２の下端開口部が、ボートエレベータ４７の上端部に設けられる蓋体５５により塞がれた状態である。このため、操作ボタン３０４は、選択不可の状態で表示されてもよい。また、その場合、操作ボタン３０４は、他の操作ボタン３０３、３０５の表示態様と異なる表示態様で表示させてもよい。このように表示させることで、作業者に対して、操作ボタン３０４の選択が不可であることを認識させることができる。

【0100】

本実施形態では、このように、作業者が操作ユニット３を用いて熱処理装置２００の操作を行っている場合であっても、アンロードの開始前のローディングエリア４５ａの酸素濃度の上昇を、操作ユニット３を介して作業者に通知することができる。

【0101】

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、制御装置が再試行の指示を受け付けたときの処理が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

【0102】

図１０は、第二の実施形態の制御装置の処理を説明するフローチャートである。図１０では、アラーム出力部２２６により出力されるアラーム信号が、操作パネル２３に表示される場合の制御装置２２の処理を示している。

【0103】

図１０のステップＳ１００１からステップＳ１００８までの処理は、図６のステップＳ６０１からステップＳ６０８までの処理と同様であるから、説明を省略する。

【0104】

図１０のステップＳ１００７において、操作パネル２３から、再試行の指示を受け付けた場合、制御装置２２は、装置制御部２２２により、ローディングエリア４５ａへ図示しないガス供給管から一定時間、窒素ガスを流入させ（ステップＳ１００９）、ステップＳ１００５へ戻る。

【0105】

以下に、ステップＳ１００９の処理について、具体的に説明する。

【0106】

本実施形態の熱処理装置２００のローディングエリア４５ａには、エアを導入するために設けられたバルブ（図示せず）と、窒素ガス排気管に接続された排気バルブ（図示せず）とが設けられている。

【0107】

本実施形態の制御装置２２は、装置制御部２２２により、これらのバルブを閉じ、窒素ガスを一定時間ローディングエリア４５ａ内に流入させる。

【0108】

本実施形態では、このように熱処理装置２００を制御することで、ローディングエリア４５ａ内の酸素濃度を下げることができる。

【0109】

なお、図１０の例では、ローディングエリア４５ａ内に窒素ガスを一定時間流入させた後に、酸素濃度を検出するものとしたが、これに限定されない。

【0110】

本実施形態では、例えば、制御装置２２が再試行の指示を受け付けた場合に、ローディングエリア４５ａ内の酸素濃度を監視しつつ、ローディングエリア４５ａに窒素ガスを流入させてもよい。

【0111】

この場合、制御装置２２は、一定量の窒素ガスをローディングエリア４５ａに流入させ、酸素濃度が所定の閾値となったとき、ローディングエリア４５ａに流入させる窒素ガスの量を一定量より少ない量とし、さらに一定の期間窒素ガスの供給を継続してもよい。

【0112】

本実施形態では、このように、アンロードの開始指示を受け付けた後であっても、ローディングエリア４５ａの酸素濃度を監視し、所定の閾値未満となるように管理することができる。したがって、本実施形態によれば、ローディングエリア４５ａにおける酸素濃度の管理の精度を向上させることができる。

【0113】

（第三の実施形態）
以下に図面を参照して、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、レシピの実行中において、アンロードの開始指示がなされる前に、ローディングエリア４５ａに予め窒素ガスを流入させる点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。

【0114】

図１１は、第三の実施形態の制御装置の機能について説明する図である。本実施形態の制御装置２２Ａは、レシピ記憶部２２０、レシピ読み出し部２２１、装置制御部２２２Ａ、装置状態判定部２２３、設定保持部２２４Ａ、酸素濃度取得部２２５、アラーム出力部２２６、表示制御部２２７、操作ユニット制御部２２８、アンロード時刻予測部２２９を有する。

【0115】

本実施形態の設定保持部２２４Ａは、ローディングエリア４５ａに対して窒素ガスの流入を開始する期間が設定されている。言い換えれば、設定保持部２２４は、ローディングエリア４５ａに対して窒素ガスを流入させる設定期間を示す情報が予め設定されている。

【0116】

本実施形態の設定期間は、ローディングエリア４５ａの酸素濃度が所定の閾値未満である窒素ガス雰囲気を形成するための期間である。ローディングエリア４５ａ内が十分な窒素ガスで充填されていれば、ローディングエリア４５ａの酸素濃度は所定の閾値未満になる。また、本実施形態の設定期間は、例えば、熱処理装置２００の状態等に応じて、熱処理装置２００の管理者等により、予め設定されて、設定保持部２２４Ａに格納されていてもよい。

【0117】

具体的には、設定期間は、例えば、ローディングエリア４５ａに大気が流入するようなメンテナンスやローディングエリア４５ａの故障等の可能性がある場合には、メンテナンス等を行われない場合と比較して、長い期間が設定期間とされてもよい。

【0118】

また、本実施形態では、レシピ２３０の実行が開始された後に、設定期間の設定を受け付けてもよいし、設定された設定期間の変更を受け付けてもよい。

【0119】

本実施形態のアンロード時刻予測部２２９は、レシピ読み出し部２２１がレシピ２３０を読み出して、装置制御部２２２がレシピ２３０に基づく熱処理装置２００の制御を開始してから、アンロードの開始が指示されるまでの時間を予測する。言い換えれば、アンロード時刻予測部２２９は、レシピ２３０の実行が開始されてから、アンロード工程が開始されるまでの時刻を予測する。

【0120】

本実施形態の装置制御部２２２Ａは、設定保持部２２４Ａを参照し、アンロード時刻予測部２２９により予測された時刻が、設定期間の終了時刻となるように、ローディングエリア４５ａへの窒素ガスの流入を開始させる。

【0121】

以下に、図１２を参照して、本実施形態の制御装置２２Ａの処理について説明する。図１２は、第三の実施形態の制御装置の処理を説明するフローチャートである。

【0122】

本実施形態の制御装置２２Ａは、レシピ読み出し部２２１により、商用電源２１０からレシピ２３０を読み出して、装置制御部２２２Ａによる熱処理装置２００の制御を開始する（ステップＳ１２０１）。

【0123】

続いて、制御装置２２Ａは、アンロード時刻予測部２２９により、基板処理工程において、アンロードの開始が指示される時刻を予測する（ステップＳ１２０２）。

【0124】

続いて、制御装置２２Ａは、装置制御部２２２Ａにより、窒素ガスの流入を開始する時刻となったか否かを判定する（ステップＳ１２０３）。具体的には、装置制御部２２２Ａは、ステップＳ１２０２で予測された時刻を、設定期間の終了時刻とした場合に、設定期間の開始時刻となったか否かを判定する。

【0125】

ステップＳ１２０３において、窒素ガスの流入を開始する時刻となっていない場合、制御装置２２Ａは、窒素ガスの流入を開始する時刻となるまで待機する。

【0126】

ステップＳ１２０３において、窒素ガスの流入を開始する時刻となった場合、制御装置２２Ａは、装置制御部２２２Ａにより、ローディングエリア４５ａへの窒素ガスの流入を開始し、設定期間の間、窒素ガスを流入させ（ステップＳ１２０４）、図６のステップＳ６０１へ進む。なお、このとき制御装置２２Ａは、ステップＳ１２０４の後に、図１０のステップＳ１００１へ進んでも良い。

【0127】

本実施形態では、このように、レシピ２３０の実行中において、アンロードの開始が指示される前に、ローディングエリア４５ａに窒素ガスを流入し、窒素ガス雰囲気を形成しておく。

【0128】

また、本実施形態では、さらに、アンロードの開始が指示された後も、ローディングエリア４５ａ内の酸素濃度が所定の閾値以上であるか否かを判定し、酸素濃度が所定の閾値以上であった場合には、アラーム信号を出力する。

【0129】

したがって、本実施形態では、アンロードが開始された後のローディングエリア４５ａの酸素濃度を所定の閾値未満となるように管理することができる。このため、本実施形態によれば、ローディングエリアにおける酸素濃度の管理の精度を向上させることができる。

【0130】

今回開示された実施形態に係る熱処理装置の制御方法、熱処理装置の制御装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0131】

２ 装置本体
３ 操作ユニット
２１ 駆動機構
２２、２２Ａ 制御装置
２３ 操作パネル
３１ 操作ユニット本体
３３ 表示部
４５ａ ローディングエリア
４５ｂ 熱処理エリア
４７ ボートエレベータ
４８ ウエハボート
４９ 加熱炉
２００ 熱処理装置
２２０ レシピ記憶部
２２１ レシピ読み出し部
２２２、２２２Ａ 装置制御部
２２３ 装置状態判定部
２２４、２２４Ａ 設定保持部
２２５ 酸素濃度取得部
２２６ アラーム出力部
２２７ 表示制御部
２２８ 操作ユニット制御部
２２９ アンロード時刻予測部
２３０ レシピ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】