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(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】P2024046055
(43)【公開日】2024-04-03
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理システム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20240327BHJP
H01L 21/26 20060101ALI20240327BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 Z
H01L21/26 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022151212
(22)【出願日】2022-09-22
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】林 研次
(72)【発明者】
【氏名】中島 往馬
(57)【要約】
【課題】消耗品やメンテナンス部品について適正に期限管理が行われ、かつ、安全に消耗品の交換やメンテナンス部品のメンテナンスが行われる基板処理装置および基板処理システムを提供する。
【解決手段】基板処理装置１は、定期的な交換を要する消耗品と、定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベース３５と、メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベース３６と、を記憶する制御部３と、を備える。この基板処理装置１は、消耗品期限管理データベース３５でいずれかの消耗品が使用期限を超過している場合には、メンテナンス予定時期であっても、メンテナンス部品のメンテナンスが停止される。
【選択図】図９
【解決手段】基板処理装置１は、定期的な交換を要する消耗品と、定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベース３５と、メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベース３６と、を記憶する制御部３と、を備える。この基板処理装置１は、消耗品期限管理データベース３５でいずれかの消耗品が使用期限を超過している場合には、メンテナンス予定時期であっても、メンテナンス部品のメンテナンスが停止される。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理する基板処理装置であって、
定期的な交換を要する消耗品と、
定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、
前記消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベースと、前記メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベースと、を記憶する制御部と、を備え、
前記消耗品期限管理データベースでいずれかの前記消耗品が前記使用期限を超過している場合には、前記メンテナンス予定時期であっても、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理装置。
定期的な交換を要する消耗品と、
定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、
前記消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベースと、前記メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベースと、を記憶する制御部と、を備え、
前記消耗品期限管理データベースでいずれかの前記消耗品が前記使用期限を超過している場合には、前記メンテナンス予定時期であっても、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記使用期限の前の所定期間が交換準備期間として設定される、基板処理装置。
前記使用期限の前の所定期間が交換準備期間として設定される、基板処理装置。
【請求項3】
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記交換準備期間に、前記使用期限に近づいていることを知らせる警報を少なくとも１回発報する、基板処理装置。
前記交換準備期間に、前記使用期限に近づいていることを知らせる警報を少なくとも１回発報する、基板処理装置。
【請求項4】
請求項３に記載の基板処理装置において、
前記使用期限以降に、前記使用期限を超過したことを知らせる警報を発報する、基板処理装置。
前記使用期限以降に、前記使用期限を超過したことを知らせる警報を発報する、基板処理装置。
【請求項5】
請求項３または請求項４に記載の基板処理装置において、
前記警報を表示する表示部をさらに備える、基板処理装置。
前記警報を表示する表示部をさらに備える、基板処理装置。
【請求項6】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記メンテナンス部品の前記メンテナンス予定時期であっても、前記基板の処理中である場合には、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理装置。
前記メンテナンス部品の前記メンテナンス予定時期であっても、前記基板の処理中である場合には、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理装置。
【請求項7】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記メンテナンス時期管理データベースは、前記メンテナンス部品のメンテナンスに要するメンテナンス時間の情報をさらに有し、
前記メンテナンス部品の前記メンテナンス予定時期であっても、前記消耗品の前記使用期限までの時間が、前記メンテナンス時間よりも短い場合には、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理装置。
前記メンテナンス時期管理データベースは、前記メンテナンス部品のメンテナンスに要するメンテナンス時間の情報をさらに有し、
前記メンテナンス部品の前記メンテナンス予定時期であっても、前記消耗品の前記使用期限までの時間が、前記メンテナンス時間よりも短い場合には、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理装置。
【請求項8】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記消耗品の前記使用期限が超過した場合には、前記制御部は、当該基板処理装置の稼働を停止する、基板処理装置。
前記消耗品の前記使用期限が超過した場合には、前記制御部は、当該基板処理装置の稼働を停止する、基板処理装置。
【請求項9】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記消耗品の前記使用期限までの時間が、前記基板処理に要する基板処理時間よりも短い場合には、前記基板の当該基板処理装置への搬入が停止される、基板処理装置。
前記消耗品の前記使用期限までの時間が、前記基板処理に要する基板処理時間よりも短い場合には、前記基板の当該基板処理装置への搬入が停止される、基板処理装置。
【請求項10】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記消耗品の前記使用期限が、前記基板の処理が終了する予定時間よりも長く、前記基板が当該基板処理装置で処理中である場合には、前記基板の処理を完了させる、基板処理装置。
前記消耗品の前記使用期限が、前記基板の処理が終了する予定時間よりも長く、前記基板が当該基板処理装置で処理中である場合には、前記基板の処理を完了させる、基板処理装置。
【請求項11】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記基板に光を照射して前記基板を予備加熱する連続点灯ランプと、前記予備加熱の後に前記基板にフラッシュ光を照射して前記基板をフラッシュ加熱するフラッシュランプと、をさらに備え、
前記消耗品の前記使用期限が、前記基板の処理が終了する予定時間よりも短く、前記基板が当該基板処理装置でフラッシュ加熱前の処理中である場合には、前記基板の処理が停止され、前記基板が再利用されるために回収される、基板処理装置。
前記基板に光を照射して前記基板を予備加熱する連続点灯ランプと、前記予備加熱の後に前記基板にフラッシュ光を照射して前記基板をフラッシュ加熱するフラッシュランプと、をさらに備え、
前記消耗品の前記使用期限が、前記基板の処理が終了する予定時間よりも短く、前記基板が当該基板処理装置でフラッシュ加熱前の処理中である場合には、前記基板の処理が停止され、前記基板が再利用されるために回収される、基板処理装置。
【請求項12】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記消耗品期限管理データベースは、前記消耗品に関連する機器または物と、前記消耗品とを紐付けたデータベースであり、
前記消耗品が危険物に関連する場合には、前記危険物が当該基板処理装置の外部に排出された後、前記消耗品の交換が行われる、基板処理装置。
前記消耗品期限管理データベースは、前記消耗品に関連する機器または物と、前記消耗品とを紐付けたデータベースであり、
前記消耗品が危険物に関連する場合には、前記危険物が当該基板処理装置の外部に排出された後、前記消耗品の交換が行われる、基板処理装置。
【請求項13】
基板を処理する基板処理システムであって、
定期的な交換を要する消耗品と、定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、を備える基板処理装置と、
前記基板処理装置とリモートアクセス可能なクラウドサーバに記憶され、前記消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベースと、
前記基板処理装置とリモートアクセス可能なクラウドサーバに記憶され、前記メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベースと、を備え、
前記消耗品期限管理データベースでいずれかの前記消耗品が前記使用期限を超過している場合に、前記メンテナンス予定時期であっても、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理システム。
定期的な交換を要する消耗品と、定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、を備える基板処理装置と、
前記基板処理装置とリモートアクセス可能なクラウドサーバに記憶され、前記消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベースと、
前記基板処理装置とリモートアクセス可能なクラウドサーバに記憶され、前記メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベースと、を備え、
前記消耗品期限管理データベースでいずれかの前記消耗品が前記使用期限を超過している場合に、前記メンテナンス予定時期であっても、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止される、基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェハー等の薄板状精密電子基板（以下、単に「基板」と称する）を処理する基板処理装置および基板処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板を加熱する基板処理装置が利用される。このような基板処理装置において、極めて短時間で半導体ウェハーを加熱するフラッシュランプアニール（ＦＬＡ）が注目されている。フラッシュランプアニールは、キセノンフラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」とするときにはキセノンフラッシュランプを意味する）を使用して半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射することにより、半導体ウェハーの表面のみを極めて短時間（数ミリ秒以下）に昇温させる熱処理技術である。
【0003】
キセノンフラッシュランプの放射分光分布は紫外域から近赤外域であり、従来のハロゲンランプよりも波長が短く、シリコンの半導体ウェハーの基礎吸収帯とほぼ一致している。よって、キセノンフラッシュランプから半導体ウェハーにフラッシュ光を照射したときには、透過光が少なく半導体ウェハーを急速に昇温することが可能である。また、数ミリ秒以下の極めて短時間のフラッシュ光照射であれば、半導体ウェハーの表面近傍のみを選択的に昇温できることも判明している。
【0004】
このようなフラッシュランプアニールは、極短時間の加熱が必要とされる処理、例えば典型的には半導体ウェハーに注入された不純物の活性化に利用される。イオン注入法によって不純物が注入された半導体ウェハーの表面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射すれば、当該半導体ウェハーの表面を極短時間だけ活性化温度にまで昇温することができ、不純物を深く拡散させることなく、不純物活性化のみを実行することができるのである。
【0005】
一方、フラッシュランプアニールをアンモニア等の反応性ガスの雰囲気中にて行うことも試みられている。例えば、高誘電率ゲート絶縁膜（ｈｉｇｈ－ｋ膜）を形成した半導体ウェハーを収容したチャンバー内を減圧状態に維持しつつアンモニア雰囲気を形成し、当該半導体ウェハーに対してフラッシュ光を照射して加熱することにより、高誘電率ゲート絶縁膜の成膜後熱処理を行うことが開示されている。高誘電率ゲート絶縁膜は、ゲート絶縁膜の薄膜化の進展にともなってリーク電流が増大する問題を解決するために、ゲート電極に金属を用いたメタルゲート電極とともに新たな電界効果トランジスタのスタック構造として開発が進められているものである。
【0006】
ここで、アンモニアガスは、毒性も強く人体に悪影響である。また、アンモニアガスは可燃性を有する。このような危険性の高いアンモニア等の反応性ガスが利用される場合、アンモニアガスの関連機器が適正に稼働することが特に重要である。したがって、アンモニアガスの関連機器（例えば、アンモニアガス検出器）が使用期限を超過しないように交換されることが求められる。
【0007】
特許文献１に開示される基板処理装置では、メンテナンスを必要とする保守部品と当該保守部品についての監視データ上に設定された閾値とが比較される。そして、閾値を超えた場合には、アラート情報が表示部に表示される。このとき、閾値を超えた保持部品で構成されるモジュールの状態が、次動作実行待ち状態等のメンテナンス指定が可能な状態であれば、当該モジュールのみに対してメンテナンスが指示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】国際公開２０１６／１５７４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献１に記載の基板処理装置では、保守部品が閾値を超えないための対処法や閾値を超えた場合の対処法が開示されていない。このため、閾値を超えないための対処法や閾値を超えた場合の対処法は操作者の対応に依存する。
【0010】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、消耗品やメンテナンス部品について適正に期限管理が行われ、かつ、安全に消耗品の交換やメンテナンス部品のメンテナンスが行われる基板処理装置および基板処理システ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】
【0011】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、定期的な交換を要する消耗品と、定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、前記消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベースと、前記メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベースと、を記憶する制御部と、を備え、前記消耗品期限管理データベースでいずれかの前記消耗品が前記使用期限を超過している場合には、前記メンテナンス予定時期であっても、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止されることを特徴とする。
【0012】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記使用期限の前の所定期間が交換準備期間として設定されることを特徴とする。
【0013】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記交換準備期間に、前記使用期限に近づいていることを知らせる警報を少なくとも１回発報することを特徴とする。
【0014】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記使用期限以降に、前記使用期限を超過したことを知らせる警報を発報することを特徴とする。
【0015】
また、請求項５の発明は、請求項３または請求項４の発明において、前記警報を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする。
【0016】
また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記メンテナンス部品の前記メンテナンス予定時期であっても、前記基板の処理中である場合には、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止されることを特徴とする。
【0017】
また、請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記メンテナンス時期管理データベースは、前記メンテナンス部品のメンテナンスに要するメンテナンス時間の情報をさらに有し、前記メンテナンス部品の前記メンテナンス予定時期であっても、前記消耗品の前記使用期限までの時間が、前記メンテナンス時間よりも短い場合には、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止されることを特徴とする。
【0018】
また、請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記消耗品の前記使用期限が超過した場合には、前記制御部は、当該基板処理装置の稼働を停止することを特徴とする。
【0019】
また、請求項９の発明は、請求項１の発明において、前記消耗品の前記使用期限までの時間が、前記基板処理に要する基板処理時間よりも短い場合には、前記基板の当該基板処理装置への搬入が停止されることを特徴とする。
【0020】
また、請求項１０の発明は、請求項１の発明において、前記消耗品の前記使用期限が、前記基板の処理が終了する予定時間よりも長く、前記基板が当該基板処理装置で処理中である場合には、前記基板の処理を完了させることを特徴とする。
【0021】
また、請求項１１の発明は、請求項１に発明において、前記基板に光を照射して前記基板を予備加熱する連続点灯ランプと、前記予備加熱の後に前記基板にフラッシュ光を照射して前記基板をフラッシュ加熱するフラッシュランプと、をさらに備え、前記消耗品の前記使用期限が、前記基板の処理が終了する予定時間よりも短く、前記基板が当該基板処理装置でフラッシュ加熱前の処理中である場合には、前記基板の処理が停止され、前記基板が再利用されるために回収されることを特徴とする。
【0022】
また、請求項１２の発明は、請求項１の発明において、前記消耗品期限管理データベースは、前記消耗品に関連する機器または物と、前記消耗品とを紐付けたデータベースであり、前記消耗品が危険物に関連する場合には、前記危険物が当該基板処理装置の外部に排出された後、前記消耗品の交換が行われることを特徴とする。
【0023】
また、請求項１３の発明は、基板を処理する基板処理システムであって、定期的な交換を要する消耗品と、定期的なメンテナンスを要するメンテナンス部品と、を備える基板処理装置と、前記基板処理装置とリモートアクセス可能なクラウドサーバに記憶され、前記消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する消耗品期限管理データベースと、前記基板処理装置とリモートアクセス可能なクラウドサーバに記憶され、前記メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有するメンテナンス時期管理データベースと、を備え、前記消耗品期限管理データベースでいずれかの前記消耗品が前記使用期限を超過している場合に、前記メンテナンス予定時期であっても、前記メンテナンス部品のメンテナンスが停止されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0024】
請求項１ないし請求項１３の発明によれば、消耗品期限管理データベースでいずれかの消耗品が使用期限を超過している場合には、メンテナンス予定時期であっても、メンテナンス部品のメンテナンスが停止されることから、消耗品やメンテナンス部品について適正に期限管理が行われ、かつ、安全に消耗品の交換やメンテナンス部品のメンテナンスが行われる。
【0025】
請求項６の発明によれば、メンテナンス部品のメンテナンス予定時期であっても、基板の処理中である場合には、メンテナンス部品のメンテナンスが停止されることから、基板の処理を途中で中断させることなく、処理が適正に行われず廃棄される基板を低減できる。
【0026】
請求項７の発明によれば、メンテナンス部品のメンテナンス予定時期であっても、消耗品の使用期限までの時間が、メンテナンス時間よりも短い場合には、メンテナンス部品のメンテナンスが停止されることから、消耗品の使用期限後にメンテナンスが行われない。したがって、常に安全な状態でメンテナンス部品のメンテナンスが行われる。
【0027】
請求項８の発明によれば、消耗品の使用期限が超過した場合には、制御部は、当該基板処理装置の稼働を停止することから、常に安全な状態で基板処理装置が稼働される。
【0028】
請求項９の発明によれば、消耗品の使用期限までの時間が、基板処理に要する基板処理時間よりも短い場合には、基板の当該基板処理装置への搬入が停止されることから、基板処理中に消耗品の使用期限が超過することを回避できる。
【0029】
請求項１０の発明によれば、消耗品の前記使用期限までの時間が、前記基板の処理が終了する予定時間よりも長ければ、前記基板が当該基板処理装置で処理中である場合には、前記基板の処理を完了させることから、処理途中で終了して不良品となる基板を低減できる。
【0030】
請求項１１の発明によれば、消耗品の使用期限が、基板処理終了予定時間よりも短く、基板が当該基板処理装置でフラッシュ加熱前の処理中である場合には、基板の処理が停止され、基板が再利用されるために回収されることから、処理が適正に行われず廃棄される基板を低減できる。
【0031】
請求項１２の発明によれば、消耗品が危険物に関連する場合には、危険物が当該基板処理装置の外部に排出された後、消耗品の交換が行われることから、常に安全な状態で消耗品の交換が行われる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明に係る基板処理装置１の全体構成を示す斜視図である。
【図2】本発明に係る基板処理装置１を概略的に示す平面図である。
【図3】本実施の形態に関する基板処理装置１における熱処理部の構成を概略的に示す断面図である。
【図4】保持部の全体外観を示す斜視図である。
【図5】サセプタの平面図である。
【図6】移載機構の平面図である。
【図7】移載機構の側面図である。
【図8】複数のハロゲンランプＨＬの配置を示す平面図である。
【図9】制御部の構成を示すブロック図である。
【図10】消耗品期限管理データベースを示す図である。
【図11】メンテナンス時期管理データベースを示す図である。
【図12】本実施形態における基板処理装置のメンテナンス予定時期の調整のフロー図である。
【図13】本実施形態における基板処理装置のメンテナンス予定時期の調整のフロー図である。
【図14】本実施形態における基板処理装置のいずれかの消耗品が使用期限を超過する場合のフロー図である。
【図15】本実施形態における基板処理装置のいずれかの消耗品が交換準備期間に入った場合のフロー図である。
【図16】警報が発報されたときの表示部を示す図である。
【図17】警報が発報されたときの表示部を示す図である。
【図18】本実施形態における基板処理装置のいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合のフロー図である。
【図19】本実施形態における基板処理装置のいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合のフロー図である。
【図20】本実施形態における基板処理装置のいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合のフロー図である。
【図21】本実施形態における基板処理装置の消耗品の交換のために稼働が停止された場合のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。
【0034】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。
【0035】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【0036】
また、以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0037】
また、以下に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【0038】
また、以下に記載される説明における、相対的または絶対的な位置関係を示す表現、たとえば、「一方向に」、「一方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」または「同軸」などは、特に断らない限りは、その位置関係を厳密に示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において角度または距離が変位している場合を含むものとする。
【0039】
また、以下に記載される説明において、等しい状態であることを示す表現、たとえば、「同一」、「等しい」、「均一」または「均質」などは、特に断らない限りは、厳密に等しい状態であることを示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において差が生じている場合を含むものとする。
【0040】
また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置または方向を意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の位置または方向とは関係しないものである。
【0041】
また、以下に記載される説明において、「…の上面」または「…の下面」などと記載される場合、対象となる構成要素の上面自体または下面自体に加えて、対象となる構成要素の上面または下面に他の構成要素が形成された状態も含むものとする。すなわち、たとえば、「甲の上面に設けられる乙」と記載される場合、甲と乙との間に別の構成要素「丙」が介在することを妨げるものではない。
【0042】
＜第１実施形態＞
＜基板処理装置１の構成＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の全体構成を示す斜視図である。図２は、本発明に係る基板処理装置１を概略的に示す平面図である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
＜基板処理装置１の構成＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の全体構成を示す斜視図である。図２は、本発明に係る基板処理装置１を概略的に示す平面図である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
【0043】
図２に示すように、基板処理装置１は、例えば、基板としての円板形状の半導体ウェハーＷにフラッシュ光を照射して当該半導体ウェハーＷを加熱するフラッシュランプアニール装置である。処理対象となる半導体ウェハーＷのサイズや形状は特に限定されるものではないが、例えば、φ３００ｍｍまたはφ４５０ｍｍの円形である。基板処理装置１に搬入される前の半導体ウェハーＷにはゲート絶縁膜として高誘電率膜（ｈｉｇｈ－ｋ膜）が形成されており、基板処理装置１による加熱処理によって高誘電率膜の成膜後熱処理（ＰＤＡ：Ｐｏｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｎｎｅａｌ）が実行される。
【0044】
基板処理装置１は、例えば、未処理の半導体ウェハーＷを外部から装置内に搬入するとともに、処理済みの半導体ウェハーＷを装置外に搬出するためのインデクサ部１０１と、未処理の半導体ウェハーＷの位置決めを行うアライメント部２３０と、加熱処理後の半導体ウェハーＷの冷却を行う２つの冷却部１３０および冷却部１４０と、半導体ウェハーＷに加熱処理を施す熱処理部１６０と、冷却部１３０、冷却部１４０および熱処理部１６０に対して半導体ウェハーＷの受け渡しを行う搬送ロボット１５０とを備える。
【0045】
また、基板処理装置１は、上記の各処理部に設けられた動作機構および搬送ロボット１５０を制御する制御部３と、例えば警報を表示する表示部２とを備える。制御部３は、半導体ウェハーＷの加熱処理を進行させる。
【0046】
インデクサ部１０１は、複数のキャリアＣ（本実施の形態では２個）を並べて載置するロードポート１１０と、各キャリアＣから未処理の半導体ウェハーＷを取り出すとともに、各キャリアＣに処理済みの半導体ウェハーＷを収納する受渡ロボット１２０とを備えている。
【0047】
未処理の半導体ウェハーＷを収容するキャリアＣは、無人搬送車（ＡＧＶ、ＯＨＴ）などによって搬送されてロードポート１１０に載置されるとともに、処理済みの半導体ウェハーＷを収容するキャリアＣは、無人搬送車によってロードポート１１０から持ち去られる。
【0048】
また、ロードポート１１０においては、受渡ロボット１２０がキャリアＣに対して任意の半導体ウェハーＷの出し入れを行うことができるように、キャリアＣが昇降移動可能に構成されている。
【0049】
なお、キャリアＣの形態としては、半導体ウェハーＷを密閉空間に収納するｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ（ＦＯＵＰ）の他に、ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｉｎｔｅｒ ｆａｃｅ（ＳＭＩＦ）ポッド、または、収納された半導体ウェハーＷを外気に曝すｏｐｅｎ ｃａｓｓｅｔｔｅ（ＯＣ）であってもよい。
【0050】
受渡ロボット１２０によるキャリアＣに対する半導体ウェハーＷの出し入れは、ハンド１２１のスライド移動、および、キャリアＣの昇降移動によって行われる。また、受渡ロボット１２０と、アライメント部２３０または冷却部１３０（冷却部１４０）との半導体ウェハーＷの受け渡しは、ハンド１２１のスライド移動、および、受渡ロボット１２０の昇降動作によって行われる。
【0051】
アライメント部２３０は、Ｙ軸方向に沿ったインデクサ部１０１の側方に接続されて設けられている。アライメント部２３０は、半導体ウェハーＷを水平面内で回転させて加熱に適切な向きに向ける処理部である。アライメント部２３０は、アルミニウム合金製の筐体であるアライメントチャンバー２３１の内部に、半導体ウェハーＷを水平姿勢に支持して回転させる機構、および、半導体ウェハーＷの周縁部に形成されたノッチまたはオリフラなどを光学的に検出する機構などを設けて構成される。
【0052】
アライメント部２３０への半導体ウェハーＷの受け渡しは、受渡ロボット１２０によって行われる。受渡ロボット１２０からアライメントチャンバー２３１へは、半導体ウェハーＷの中心が所定の位置に位置するように半導体ウェハーＷが渡される。
【0053】
アライメント部２３０では、インデクサ部１０１から受け取った半導体ウェハーＷの中心部を回転中心として鉛直方向軸まわりで半導体ウェハーＷを回転させ、ノッチ等を光学的に検出することによって半導体ウェハーＷの向きを調整する。向き調整の終了した半導体ウェハーＷは、受渡ロボット１２０によってアライメントチャンバー２３１から取り出される。
【0054】
搬送ロボット１５０による半導体ウェハーＷの搬送空間として、搬送ロボット１５０を収容する搬送チャンバー１７０が設けられている。その搬送チャンバー１７０の三方に熱処理部１６０のチャンバー６、冷却部１３０の第１クールチャンバー１３１および冷却部１４０の第２クールチャンバー１４１が連通接続されている。
【0055】
基板処理装置１の主要部である熱処理部１６０は、予備加熱（アシスト加熱）を行った半導体ウェハーＷにキセノンフラッシュランプＦＬからの閃光（フラッシュ光）を照射してフラッシュ加熱処理を行う基板処理部である。この熱処理部１６０の構成についてはさらに後述する。
【0056】
２つの冷却部１３０および冷却部１４０は、概ね同様の構成を備える。冷却部１３０および冷却部１４０はそれぞれ、アルミニウム合金製の筐体である第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１の内部に、金属製の冷却プレートと、その上面に載置された石英板とを備える（いずれも図示省略）。当該冷却プレートは、ペルチェ素子または恒温水循環によって常温（約２３℃）に温調されている。
【0057】
熱処理部１６０においてフラッシュ加熱処理が施された半導体ウェハーＷは、第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１に搬入されて、当該石英板に載置されて冷却される。
【0058】
第１クールチャンバー１３１および第２クールチャンバー１４１はともに、インデクサ部１０１と搬送チャンバー１７０との間において、それらの双方に接続されている。
【0059】
第１クールチャンバー１３１および第２クールチャンバー１４１には、半導体ウェハーＷを搬入出するための２つの開口が形設されている。第１クールチャンバー１３１の２つの開口のうちインデクサ部１０１に接続される開口は、ゲートバルブ１８１によって開閉可能とされている。
【0060】
一方、第１クールチャンバー１３１の搬送チャンバー１７０に接続される開口は、ゲートバルブ１８３によって開閉可能とされている。すなわち、第１クールチャンバー１３１とインデクサ部１０１とはゲートバルブ１８１を介して接続され、第１クールチャンバー１３１と搬送チャンバー１７０とはゲートバルブ１８３を介して接続されている。
【0061】
インデクサ部１０１と第１クールチャンバー１３１との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ１８１が開放される。また、第１クールチャンバー１３１と搬送チャンバー１７０との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ１８３が開放される。ゲートバルブ１８１およびゲートバルブ１８３が閉鎖されているときには、第１クールチャンバー１３１の内部が密閉空間となる。
【0062】
また、第２クールチャンバー１４１の２つの開口のうちインデクサ部１０１に接続される開口はゲートバルブ１８２によって開閉可能とされている。一方、第２クールチャンバー１４１の搬送チャンバー１７０に接続される開口はゲートバルブ１８４によって開閉可能とされている。すなわち、第２クールチャンバー１４１とインデクサ部１０１とはゲートバルブ１８２を介して接続され、第２クールチャンバー１４１と搬送チャンバー１７０とはゲートバルブ１８４を介して接続されている。
【0063】
インデクサ部１０１と第２クールチャンバー１４１との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ１８２が開放される。また、第２クールチャンバー１４１と搬送チャンバー１７０との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ１８４が開放される。ゲートバルブ１８２およびゲートバルブ１８４が閉鎖されているときには、第２クールチャンバー１４１の内部が密閉空間となる。
【0064】
チャンバー６に隣接して設置された搬送チャンバー１７０に設けられた搬送ロボット１５０は、鉛直方向に沿った軸を中心に矢印１５０Ｒで示すように旋回可能とされる。搬送ロボット１５０は、複数のアームセグメントからなる２つのリンク機構を有し、それら２つのリンク機構の先端にはそれぞれ半導体ウェハーＷを保持する搬送ハンド１５１ａが設けられている。搬送ハンド１５１ａは、リンク機構によって水平方向に直線的にスライド移動可能とされている。また、搬送ロボット１５０は、２つのリンク機構が設けられるベースを昇降移動することによって、搬送ハンド１５１ａを昇降移動させる。
【0065】
搬送ロボット１５０が第１クールチャンバー１３１、第２クールチャンバー１４１または熱処理部１６０のチャンバー６を受け渡し相手として半導体ウェハーＷの受け渡し（出し入れ）を行う際には、まず、両搬送ハンド１５１ａが受け渡し相手と対向するように旋回し、その後（または旋回している間に）昇降移動していずれかの搬送ハンドが受け渡し相手と半導体ウェハーＷを受け渡しする高さに位置する。そして、搬送ハンド１５１ａを水平方向に直線的にスライド移動させて受け渡し相手と半導体ウェハーＷの受け渡しを行う。
【0066】
搬送ロボット１５０と受渡ロボット１２０との半導体ウェハーＷの受け渡しは冷却部１３０および冷却部１４０を介して行うことができる。すなわち、冷却部１３０の第１クールチャンバー１３１および冷却部１４０の第２クールチャンバー１４１は、搬送ロボット１５０と受渡ロボット１２０との間で半導体ウェハーＷを受け渡すためのパスとしても機能するものである。具体的には、搬送ロボット１５０または受渡ロボット１２０のうちの一方が第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１に渡した半導体ウェハーＷを他方が受け取ることによって半導体ウェハーＷの受け渡しが行われる。搬送ロボット１５０および受渡ロボット１２０によって半導体ウェハーＷをキャリアＣから熱処理部１６０にまで搬送する搬送機構が構成される。
【0067】
上述したように、第１クールチャンバー１３１および第２クールチャンバー１４１とインデクサ部１０１との間にはそれぞれゲートバルブ１８１またはゲートバルブ１８２が設けられている。また、搬送チャンバー１７０と第１クールチャンバー１３１および第２クールチャンバー１４１との間にはそれぞれゲートバルブ１８３またはゲートバルブ１８４が設けられている。さらに、搬送チャンバー１７０と熱処理部１６０のチャンバー６との間にはゲートバルブ１８５が設けられている。基板処理装置１内において半導体ウェハーＷが搬送される際には、適宜これらのゲートバルブが開閉される。
【0068】
図３は、本実施の形態に関する基板処理装置１における熱処理部１６０の構成を概略的に示す断面図である。
【0069】
図３に例が示されるように、熱処理部１６０は、基板としての円板形状の半導体ウェハーＷに対してフラッシュ光照射を行うことによって、その半導体ウェハーＷを加熱するフラッシュランプアニール装置である。
【0070】
処理対象となる半導体ウェハーＷのサイズは特に限定されるものではないが、たとえばφ３００ｍｍまたはφ４５０ｍｍである（本実施の形態ではφ３００ｍｍ）。
【0071】
熱処理部１６０は、半導体ウェハーＷを収容するチャンバー６と、複数のフラッシュランプＦＬを内蔵するフラッシュ加熱部５と、複数のハロゲンランプＨＬを内蔵するハロゲン加熱部４とを備える。チャンバー６の上側にフラッシュ加熱部５が設けられるとともに、下側にハロゲン加熱部４が設けられている。
【0072】
また、熱処理部１６０は、チャンバー６の内部に、半導体ウェハーＷを水平姿勢に保持する保持部７と、保持部７と装置外部との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う移載機構１０とを備える。
【0073】
さらに、熱処理部１６０は、ハロゲン加熱部４、フラッシュ加熱部５およびチャンバー６に設けられた各動作機構を制御して半導体ウェハーＷの熱処理を実行させる制御部３を備える。
【0074】
チャンバー６は、筒状のチャンバー側部６１の上下に石英製のチャンバー窓を装着して構成されている。チャンバー側部６１は上下が開口された概略筒形状を有しており、上側開口には上側チャンバー窓６３が装着されて閉塞され、下側開口には下側チャンバー窓６４が装着されて閉塞されている。
【0075】
チャンバー６の天井部を構成する上側チャンバー窓６３は、石英によって形成された円板形状部材であり、フラッシュ加熱部５から出射されたフラッシュ光をチャンバー６内に透過する石英窓として機能する。
【0076】
また、チャンバー６の床部を構成する下側チャンバー窓６４も、石英によって形成された円板形状部材であり、ハロゲン加熱部４からの光をチャンバー６内に透過する石英窓として機能する。
【0077】
また、チャンバー側部６１の内側の壁面の上部には反射リング６８が装着され、下部には反射リング６９が装着されている。反射リング６８および反射リング６９は、ともに円環状に形成されている。
【0078】
上側の反射リング６８は、チャンバー側部６１の上側から嵌め込むことによって装着される。一方、下側の反射リング６９は、チャンバー側部６１の下側から嵌め込んで図示省略のビスで留めることによって装着される。すなわち、反射リング６８および反射リング６９は、ともに着脱自在にチャンバー側部６１に装着されるものである。
【0079】
チャンバー６の内側空間、すなわち上側チャンバー窓６３、下側チャンバー窓６４、チャンバー側部６１、反射リング６８および反射リング６９によって囲まれる空間が熱処理空間６５として規定される。
【0080】
チャンバー側部６１に反射リング６８および反射リング６９が装着されることによって、チャンバー６の内壁面に凹部６２が形成される。すなわち、チャンバー側部６１の内壁面のうち反射リング６８および反射リング６９が装着されていない中央部分と、反射リング６８の下端面と、反射リング６９の上端面とで囲まれた凹部６２が形成される。
【0081】
凹部６２は、チャンバー６の内壁面に水平方向に沿って円環状に形成され、半導体ウェハーＷを保持する保持部７を囲繞する。チャンバー側部６１および反射リング６８および反射リング６９は、強度と耐熱性に優れた金属材料（たとえば、ステンレススチール）で形成されている。
【0082】
また、チャンバー側部６１には、チャンバー６に対して半導体ウェハーＷの搬入および搬出を行うための搬送開口部（炉口）６６が形設されている。搬送開口部６６は、ゲートバルブ１８５によって開閉可能とされている。搬送開口部６６は、凹部６２の外周面に連通接続されている。
【0083】
このため、ゲートバルブ１８５が搬送開口部６６を開放しているときには、搬送開口部６６から凹部６２を通過して熱処理空間６５への半導体ウェハーＷの搬入および熱処理空間６５からの半導体ウェハーＷの搬出を行うことができる。また、ゲートバルブ１８５が搬送開口部６６を閉鎖するとチャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間とされる。
【0084】
さらに、チャンバー６には、上部放射温度計２５および下部放射温度計２０の２つの放射温度計が設けられている。上部放射温度計２５はサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの斜め上方に設置されるとともに、下部放射温度計２０はサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの斜め下方に設けられている。チャンバー側部６１には、貫通孔６１ａおよび貫通孔６１ｂが穿設されている。貫通孔６１ａは、後述するサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの上面から放射された赤外光を上部放射温度計２５の赤外線センサー２９に導くための円筒状の孔である。貫通孔６１ｂは、半導体ウェハーＷの下面から放射された赤外光を下部放射温度計２０の赤外線センサー２４に導くための円筒状の孔である。貫通孔６１ａおよび貫通孔６１ｂは、それらの貫通方向の軸がサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの主面と交わるように、水平方向に対して傾斜して設けられている。
【0085】
赤外線センサー２９は、たとえば、量子型赤外線センサーなどである。また、赤外線センサー２４は、たとえば、焦電効果を利用する焦電センサー、ゼーベック効果を利用するサーモパイル、または、熱による半導体の抵抗変化を利用するボロメータなどの熱型赤外線センサーである。なお、本実施の形態では赤外線センサー２４はパイロメーターが採用される。
【0086】
貫通孔６１ａの熱処理空間６５に臨む側の端部には、上部放射温度計２５が測定可能な波長領域の赤外光を透過させるフッ化カルシウム材料からなる透明窓２６が装着されている。また、貫通孔６１ｂの熱処理空間６５に臨む側の端部には、下部放射温度計２０が測定可能な波長領域の赤外光を透過させるフッ化バリウム材料からなる透明窓２１が装着されている。
【0087】
また、チャンバー６の内壁上部には熱処理空間６５に処理ガスを供給するガス供給孔８１が形設されている。ガス供給孔８１は、凹部６２よりも上側位置に形設されており、反射リング６８に設けられていてもよい。ガス供給孔８１はチャンバー６の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間８２を介してガス供給管８３に連通接続されている。
【0088】
ガス供給管８３は処理ガス供給源８５に接続されている。なお、ガス供給管８３と処理ガス供給源８５との間には、フィルター９０が備えられている。フィルター９０は、チャンバー６内への不順物質の流入を防止する。また、ガス供給管８３の経路途中にはバルブ８４が介挿されている。バルブ８４が開放されると、処理ガス供給源８５から緩衝空間８２に処理ガスが送給される。熱処理部１６０のチャンバー６には、処理ガス供給源８５およびバルブ８４を含むガス供給部からアンモニア等の処理ガスが供給される（図３）。
【0089】
緩衝空間８２に流入した処理ガスは、ガス供給孔８１よりも流体抵抗の小さい緩衝空間８２内を拡がるように流れてガス供給孔８１から熱処理空間６５内へと供給される。処理ガスとしては、たとえば窒素（Ｎ２）等の不活性ガス、または、水素（Ｈ２）、アンモニア（ＮＨ３）等の反応性ガス、或いはそれらを混合した混合ガスを用いることができる（本実施の形態では窒素ガス）。
【0090】
一方、チャンバー６の内壁下部には熱処理空間６５内の気体を排気するガス排気孔８６が設けられている。ガス排気孔８６は、凹部６２よりも下側位置に形設されており、反射リング６９に設けられていてもよい。ガス排気孔８６はチャンバー６の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間８７を介してガス排気管８８に連通接続されている。ガス排気管８８は排気部１９０に接続されている。また、ガス排気管８８の経路途中にはバルブ８９が介挿されている。バルブ８９が開放されると、熱処理空間６５の気体がガス排気孔８６から緩衝空間８７を経てガス排気管８８へと排出される。
【0091】
なお、ガス供給孔８１およびガス排気孔８６は、チャンバー６の周方向に沿って複数設けられていてもよいし、スリット状のものであってもよい。また、処理ガス供給源８５および排気部１９０は、熱処理部１６０に設けられた機構であってもよいし、熱処理部１６０が設置される工場のユーティリティであってもよい。
【0092】
また、搬送開口部６６の先端にも熱処理空間６５内の気体を排出するガス排気管１９１が接続されている。ガス排気管１９１はバルブ１９２を介して排気部１９０に接続されている。バルブ１９２が開放されると、搬送開口部６６を介してチャンバー６内の気体がガス排気管１９１へと排出される。
【0093】
ガス排気管８８とガス排気管１９１とは、排気部１９０への経路の途中で合流する。ガス排気管８８とガス排気管１９１とが合流した部位と排気部１９０との間には排気ガス検知器１９３が設けられている。本実施形態の排気ガス検知器１９３は、電解液系を用いたアンモニアの検知器である。排気ガス検知器１９３は、ガス排気管８８およびガス排気管１９１を流れる気体に含まれるアンモニアを検知する。
【0094】
制御部３の制御下にて、排気部１９０を作動させつつ、バルブ８９，１９２を適宜に開閉することによって、チャンバー６からの排気を制御することができる。例えば、バルブ８９，１９２を開放した場合、チャンバー６の雰囲気がガス排気管１９１から排気部１９０に排出される。
【0095】
また、ガス排気管８８とガス排気管１９１とが合流した部位と排気部１９０との間には酸素濃度計１９４が設けられている。酸素濃度計１９４は、例えば安定化ジルコニアを用いたジルコニア式酸素濃度計である。安定化ジルコニアは、ジルコニア（ＺｒＯ２）に安定化剤としてのイットリア（Ｙ２Ｏ３）を添加したものであり、イオン伝導性に優れ、高温では固体電解質となる。高温（例えば、約７００℃）のジルコニア固体電解質の両側で酸素濃度に差があると、高酸素濃度側では還元反応によって酸素イオン（Ｏ２－）が生成し、その酸素イオンがジルコニア固体電解質内を移動して低酸素濃度側で酸化反応によって酸素（Ｏ２）となる。ジルコニア固体電解質の両側で生じる酸化・還元反応での電子の授受によって起電力が生じ、その起電力の大きさは酸素濃度差によって規定される。従って、高温のジルコニア固体電解質の片側に酸素濃度が既知の参照ガスを接触させつつ、その反対側に測定対象となるガスを接触させたときの起電力を測定することによって、当該測定対象となるガス中の酸素濃度を測定することができる。酸素濃度計１９４は、チャンバー６から取り込んだ気体中の酸素濃度をかかる原理を用いて測定することによって、チャンバー６内の酸素濃度を測定することができる。
【0096】
図４は、保持部７の全体外観を示す斜視図である。保持部７は、基台リング７１、連結部７２およびサセプタ７４を備えて構成される。基台リング７１、連結部７２およびサセプタ７４はいずれも石英で形成されている。すなわち、保持部７の全体が石英で形成されている。
【0097】
基台リング７１は、円環形状から一部が欠落した円弧形状の石英部材である。この欠落部分は、後述する移載機構１０の移載アーム１１と基台リング７１との干渉を防ぐために設けられている。基台リング７１は凹部６２の底面に載置されることによって、チャンバー６の壁面に支持されることとなる（図３を参照）。基台リング７１の上面に、その円環形状の周方向に沿って複数の連結部７２（本実施の形態では４個）が立設される。連結部７２も石英の部材であり、溶接によって基台リング７１に固着される。
【0098】
サセプタ７４は、基台リング７１に設けられた４個の連結部７２によって支持される。図５は、サセプタ７４の平面図である。
【0099】
サセプタ７４は、保持プレート７５、ガイドリング７６および複数の支持ピン７７を備える。保持プレート７５は、石英で形成された略円形の平板状部材である。保持プレート７５の直径は、半導体ウェハーＷの直径よりも大きい。すなわち、保持プレート７５は、半導体ウェハーＷよりも大きな平面サイズを有する。
【0100】
保持プレート７５の上面周縁部には、ガイドリング７６が設置されている。ガイドリング７６は、半導体ウェハーＷの直径よりも大きな内径を有する円環形状の部材である。たとえば、半導体ウェハーＷの直径がφ３００ｍｍの場合、ガイドリング７６の内径はφ３２０ｍｍである。
【0101】
ガイドリング７６の内周は、保持プレート７５から上方に向けて広くなるようなテーパ面とされている。ガイドリング７６は、保持プレート７５と同様の石英で形成される。
【0102】
ガイドリング７６は、保持プレート７５の上面に溶着するようにしてもよいし、別途加工したピンなどによって保持プレート７５に固定するようにしてもよい。或いは、保持プレート７５とガイドリング７６とを一体の部材として加工するようにしてもよい。
【0103】
保持プレート７５の上面のうちガイドリング７６よりも内側の領域が半導体ウェハーＷを保持する平面状の保持面７５ａとされる。保持プレート７５の保持面７５ａには、複数の支持ピン７７が設けられている。本実施の形態においては、保持面７５ａの外周円（ガイドリング７６の内周円）と同心円の周上に沿って３０°毎に合計１２個の支持ピン７７が環状に立設されている。
【0104】
１２個の支持ピン７７を配置した円の径（対向する支持ピン７７間の距離）は半導体ウェハーＷの径よりも小さく、半導体ウェハーＷの径がφ３００ｍｍであればφ２１０ｍｍ～φ２８０ｍｍである。支持ピン７７は、３本以上設けられる。それぞれの支持ピン７７は石英で形成されている。
【0105】
複数の支持ピン７７は、保持プレート７５の上面に溶接によって設けるようにしてもよいし、保持プレート７５と一体に加工するようにしてもよい。
【0106】
図４に戻り、基台リング７１に立設された４個の連結部７２とサセプタ７４の保持プレート７５の周縁部とが溶接によって固着される。すなわち、サセプタ７４と基台リング７１とは連結部７２によって固定的に連結されている。このような保持部７の基台リング７１がチャンバー６の壁面に支持されることによって、保持部７がチャンバー６に装着される。保持部７がチャンバー６に装着された状態においては、サセプタ７４の保持プレート７５は水平姿勢（法線が鉛直方向と一致する姿勢）となる。すなわち、保持プレート７５の保持面７５ａは水平面となる。
【0107】
チャンバー６に搬入された半導体ウェハーＷは、チャンバー６に装着された保持部７のサセプタ７４の上に水平姿勢で載置されて保持される。このとき、半導体ウェハーＷは保持プレート７５上に立設された１２個の支持ピン７７によって支持されてサセプタ７４に保持される。より厳密には、１２個の支持ピン７７の上端部が半導体ウェハーＷの下面に接触して当該半導体ウェハーを支持する。
【0108】
１２個の支持ピン７７の高さ（支持ピン７７の上端から保持プレート７５の保持面７５ａまでの距離）は均一であるため、１２個の支持ピン７７によって半導体ウェハーＷを水平姿勢に支持することができる。
【0109】
また、半導体ウェハーＷは複数の支持ピン７７によって保持プレート７５の保持面７５ａから所定の間隔を隔てて支持されることとなる。支持ピン７７の高さよりもガイドリング７６の厚さの方が大きい。従って、複数の支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの水平方向の位置ずれはガイドリング７６によって防止される。
【0110】
また、図４および図５に示されるように、サセプタ７４の保持プレート７５には、上下に貫通して開口部７８が形成されている。開口部７８は、下部放射温度計２０が半導体ウェハーＷの下面から放射される放射光（赤外光）を受光するために設けられている。すなわち、下部放射温度計２０が開口部７８およびチャンバー側部６１の貫通孔６１ｂに装着された透明窓２１を介して半導体ウェハーＷの下面から放射された光を受光して当該半導体ウェハーＷの温度を測定する。
【0111】
さらに、サセプタ７４の保持プレート７５には、後述する移載機構１０のリフトピン１２が半導体ウェハーＷの受け渡しのために貫通する４個の貫通孔７９が穿設されている。
【0112】
【0113】
それぞれの移載アーム１１には２本のリフトピン１２が立設されている。移載アーム１１およびリフトピン１２は石英で形成されている。各移載アーム１１は水平移動機構１３によって回動可能とされている。水平移動機構１３は、一対の移載アーム１１を保持部７に対して半導体ウェハーＷの移載を行う移載動作位置（図７の実線位置）と保持部７に保持された半導体ウェハーＷと平面視で重ならない退避位置（図７の二点鎖線位置）との間で水平移動させる。
【0114】
水平移動機構１３としては、個別のモータによって各移載アーム１１をそれぞれ回動させるものであってもよいし、リンク機構を用いて１個のモータによって一対の移載アーム１１を連動させて回動させるものであってもよい。
【0115】
また、一対の移載アーム１１は、昇降機構１４によって水平移動機構１３とともに昇降移動される。昇降機構１４が一対の移載アーム１１を移載動作位置において上昇させると、合計４本のリフトピン１２がサセプタ７４に穿設された貫通孔７９（図４および図５参照）を通過し、リフトピン１２の上端がサセプタ７４の上面から突き出る。一方、昇降機構１４が一対の移載アーム１１を移載動作位置において下降させてリフトピン１２を貫通孔７９から抜き取り、水平移動機構１３が一対の移載アーム１１を開くように移動させると各移載アーム１１が退避位置に移動する。
【0116】
一対の移載アーム１１の退避位置は、保持部７の基台リング７１の直上である。基台リング７１は凹部６２の底面に載置されているため、移載アーム１１の退避位置は凹部６２の内側となる。なお、移載機構１０の駆動部（水平移動機構１３および昇降機構１４）が設けられている部位の近傍にも図示省略の排気機構が設けられており、移載機構１０の駆動部周辺の雰囲気がチャンバー６の外部に排出されるように構成されている。
【0117】
図３に戻り、チャンバー６の上方に設けられたフラッシュ加熱部５は、筐体５１の内側に、複数本（本実施の形態では３０本）のフラッシュランプＦＬからなる光源と、その光源の上方を覆うように設けられたリフレクタ５２とを備えて構成される。
【0118】
また、フラッシュ加熱部５の筐体５１の底部にはランプ光放射窓５３が装着されている。フラッシュ加熱部５の床部を構成するランプ光放射窓５３は、石英によって形成された板状の石英窓である。フラッシュ加熱部５がチャンバー６の上方に設置されることにより、ランプ光放射窓５３が上側チャンバー窓６３と相対向することとなる。
【0119】
フラッシュランプＦＬはチャンバー６の上方からランプ光放射窓５３および上側チャンバー窓６３を介して熱処理空間６５にフラッシュ光を照射する。
【0120】
複数のフラッシュランプＦＬは、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように平面状に配列されている。よって、フラッシュランプＦＬの配列によって形成される平面も水平面である。
【0121】
フラッシュランプＦＬは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管（放電管）と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極とを備える。
【0122】
キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。
【0123】
このようなフラッシュランプＦＬにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリセカンドないし１００ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、ハロゲンランプＨＬの如き連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。すなわち、フラッシュランプＦＬは、１秒未満の極めて短い時間で瞬間的に発光するパルス発光ランプである。
【0124】
なお、フラッシュランプＦＬの発光時間は、フラッシュランプＦＬに電力供給を行うランプ電源のコイル定数によって調整することができる。
【0125】
また、リフレクタ５２は、複数のフラッシュランプＦＬの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ５２の基本的な機能は、複数のフラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光を熱処理空間６５の側に反射するというものである。リフレクタ５２はアルミニウム合金板で形成されており、その上面（フラッシュランプＦＬに臨む側の面）はブラスト処理により粗面化加工が施されている。
【0126】
チャンバー６の下方に設けられたハロゲン加熱部４は、筐体４１の内側に複数本（本実施の形態では４０本）のハロゲンランプＨＬを内蔵している。ハロゲン加熱部４は、複数のハロゲンランプＨＬによってチャンバー６の下方から下側チャンバー窓６４を介して熱処理空間６５への光照射を行って半導体ウェハーＷを加熱する。
【0127】
図８は、複数のハロゲンランプＨＬの配置を示す平面図である。４０本のハロゲンランプＨＬは上下２段に分けて配置されている。保持部７に近い上段に２０本のハロゲンランプＨＬが配設されるとともに、上段よりも保持部７から遠い下段にも２０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。
【0128】
各ハロゲンランプＨＬは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。上段、下段ともに２０本のハロゲンランプＨＬは、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように配列されている。よって、上段、下段ともにハロゲンランプＨＬの配列によって形成される平面は水平面である。
【0129】
また、図８に示されるように、上段、下段ともに保持部７に保持される半導体ウェハーＷの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域におけるハロゲンランプＨＬの配設密度が高くなっている。すなわち、上下段ともに、ランプ配列の中央部よりも周縁部の方がハロゲンランプＨＬの配設ピッチが短い。このため、ハロゲン加熱部４からの光照射による加熱時に温度低下が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部により多い光量の照射を行うことができる。
【0130】
また、上段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群と下段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群とが格子状に交差するように配列されている。すなわち、上段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向と下段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向とが互いに直交するように合計４０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。
【0131】
ハロゲンランプＨＬは、ガラス管内部に配設されたフィラメントに通電することでフィラメントを白熱化させて発光させるフィラメント方式の光源である。ガラス管の内部には、窒素やアルゴン等の不活性ガスにハロゲン元素（ヨウ素、臭素等）を微量導入した気体が封入されている。ハロゲン元素を導入することによって、フィラメントの折損を抑制しつつフィラメントの温度を高温に設定することが可能となる。
【0132】
したがって、ハロゲンランプＨＬは、通常の白熱電球に比べて寿命が長くかつ強い光を連続的に照射できるという特性を有する。すなわち、ハロゲンランプＨＬは少なくとも１秒以上連続して発光する連続点灯ランプである。また、ハロゲンランプＨＬは棒状ランプであるため長寿命であり、ハロゲンランプＨＬを水平方向に沿わせて配置することにより上方の半導体ウェハーＷへの放射効率が優れたものとなる。
【0133】
また、ハロゲン加熱部４の筐体４１内にも、２段のハロゲンランプＨＬの下側にリフレクタ４３が設けられている（図３）。リフレクタ４３は、複数のハロゲンランプＨＬから出射された光を熱処理空間６５の側に反射する。
【0134】
上記の構成以外にも熱処理部１６０は、半導体ウェハーＷの熱処理時にハロゲンランプＨＬおよびフラッシュランプＦＬから発生する熱エネルギーによるハロゲン加熱部４、フラッシュ加熱部５およびチャンバー６の過剰な温度上昇を防止するため、様々な冷却用の構造を備えている。例えば、チャンバー６の壁体には水冷管（図示省略）が設けられている。また、ハロゲン加熱部４およびフラッシュ加熱部５は、内部に気体流を形成して排熱する空冷構造とされている。また、上側チャンバー窓６３とランプ光放射窓５３との間隙にも空気が供給され、フラッシュ加熱部５および上側チャンバー窓６３を冷却する。
【0135】
図９は、制御部３の構成を示すブロック図である。制御部３は、基板処理装置１に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部３のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部３は、記憶部３１、演算部３２、判定部３３、および発報部３４を備えている。制御部３の演算部３２が所定の処理プログラムを実行することによって基板処理装置１における処理が進行する。記憶部３１は、例えば各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭであり、制御用ソフトウェアやデータなどを記憶する。また、記憶部３１は、消耗品期限管理データベース３５とメンテナンス時期管理データベース３６とを記憶する。消耗品期限管理データベース３５およびメンテナンス時期管理データベース３６についてはさらに後述する。演算部３２は、各種演算処理を行う。演算部３２は、更新部３７と、参照部３８と、時期監視部３９とを備える。更新部３７は、消耗品期限管理データベース３５やメンテナンス時期管理データベース３６のデータを書き換えて更新する。参照部３８は、消耗品期限管理データベース３５やメンテナンス時期管理データベース３６のデータを参照する。時期監視部３９は、消耗品期限管理データベース３５やメンテナンス時期管理データベース３６の期限や時期が超過していないか否かを監視する。判定部３３および発報部３４は、制御部３のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって実現される機能処理部である。判定部３３および発報部３４の処理内容についてはさらに後述する。なお、図１においては、インデクサ部１０１内に制御部３を示しているが、これに限定されるものではなく、制御部３は基板処理装置１内の任意の位置に配置することができる。なお、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリは、フラッシュメモリが集積されたＳＳＤ等でもよい。
【0136】
また、制御部３には表示部２、入力部８、スピーカー９、および各処理部１２０，１３０，１４０，１５０，１６０が接続されている。制御部３は、表示部２に種々の情報（例えば、消耗品期限管理データベースやメンテナンス時期管理データベースに基づく情報）を表示する。基板処理装置１のオペレータは、表示部２に表示された情報を確認しつつ、入力部８から種々のコマンドやパラメータを入力することができる。入力部８としては、例えばキーボードやマウスを用いることができる。表示部２としては、例えば液晶ディスプレイを用いることができる。本実施形態においては、表示部２および入力部８として、基板処理装置１の外壁に設けられた液晶のタッチパネルを採用して双方の機能を併せ持たせるようにしている（図１参照）。また、制御部３は、スピーカー９から音を出力することもできる。また使用期限以降に、前記使用期限を超過したことを知らせる警報を発報する。
【0137】
次に、本発明に係る基板処理装置１の熱処理部１６０の処理動作について説明する処理対象となる半導体ウェハーＷはイオン注入法により不純物（イオン）が添加された半導体基板である。その不純物の活性化が熱処理部１６０によるフラッシュ光照射加熱処理（アニール）により実行される。
【0138】
図１および図２に示すように、通常の半導体ウェハーＷを処理する場合には、まず、不純物が注入された未処理の半導体ウェハーＷがキャリアＣＡに複数枚収容された状態でインデクサ部１０１のロードポート１１０に載置される。そして、受渡ロボット１２０がキャリアＣＡから未処理の半導体ウェハーＷを１枚ずつ取り出し、アライメント部２３０のアライメントチャンバー２３１に搬入する。アライメントチャンバー２３１では、半導体ウェハーＷをその中心部を回転中心として水平面内にて鉛直方向軸まわりで回転させ、ノッチ等を光学的に検知することによって半導体ウェハーＷの向きを調整する。
【0139】
次に、搬送ロボット１５０がアライメントチャンバー２３１から向きの調整された半導体ウェハーＷを取り出し、搬送チャンバー１７０に搬出される。半導体ウェハーＷを取り出した搬送ロボット１５０は熱処理部１６０を向くように旋回する。続いて、ゲートバルブ１８５が熱処理部１６０と搬送チャンバー１７０との間を開放し、搬送ロボット１５０が未処理の半導体ウェハーＷを熱処理部１６０に搬入する。このときに、先行する加熱処理済みの半導体ウェハーＷが熱処理部１６０に存在している場合には、２つの搬送ハンド１５２のうちどちらか一方によって加熱処理後の半導体ウェハーＷを取り出してから未処理の半導体ウェハーＷを熱処理部１６０に搬入してウェハー入れ替えを行う。その後、ゲートバルブ１８５が熱処理部１６０と搬送チャンバー１７０との間を閉鎖する。
【0140】
熱処理部１６０に搬入された半導体ウェハーＷには、ハロゲンランプＨＬによって予備加熱が行われた後、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光照射によってフラッシュ加熱処理が行われる。このフラッシュ加熱処理により半導体ウェハーＷに注入された不純物の活性化が行われる。
【0141】
フラッシュ加熱処理が終了した後、ゲートバルブ１８５が熱処理部１６０と搬送チャンバー１７０との間を再び開放し、搬送ロボット１５０が熱処理部１６０からフラッシュ加熱処理後のダミーウェハーＲを搬送チャンバー１７０に搬出する。半導体ウェハーＷを取り出した搬送ロボット１５０は、熱処理部１６０から第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１に向くように旋回する。また、ゲートバルブ１８５が熱処理部１６０と搬送チャンバー１７０との間を閉鎖する。
【0142】
その後、搬送ロボット１５０が加熱処理後の半導体ウェハーＷを冷却部１３０の第１クールチャンバー１３１または冷却部１４０の第２クールチャンバー１４１に搬入する。第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１では、フラッシュ加熱処理後の半導体ウェハーＷの冷却処理が行われる。熱処理部１６０から搬出された時点での半導体ウェハーＷ全体の温度は比較的高温であるため、これを第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１にて常温近傍にまで冷却するのである。
【0143】
所定の冷却処理時間が経過した後、搬送ロボット１５０が冷却後の半導体ウェハーＷを第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１から搬出し、再び搬送チャンバー１７０に搬入する。搬送チャンバー１７０へ搬入された半導体ウェハーＷは、元のキャリアＣＡへと返却される。キャリアＣＡに所定枚数の処理済み半導体ウェハーＷが収容されると、そのキャリアＣＡはインデクサ部１０１のロードポート１１０から搬出される。
【0144】
熱処理部１６０における加熱処理について説明を続ける。熱処理部１６０への半導体ウェハーＷの搬入に先立って、給気のためのバルブ８４が開放されるとともに、排気用のバルブ８９，１９２が開放されて熱処理部１６０内に対する給排気が開始される。バルブ８４が開放されると、ガス供給孔８１から熱処理空間６５にアンモニアガス等の処理ガスが供給される。また、バルブ８９が開放されると、ガス排気孔８６から熱処理部１６０内の気体が排気される。これにより、熱処理部１６０内の熱処理空間６５の上部から供給された処理ガスが下方へと流れ、熱処理空間６５の下部から排気される。
【0145】
また、バルブ１９２が開放されることによって、搬送開口部６６からも熱処理部１６０内の気体が排気される。さらに、図示省略の排気機構によって移載機構１０の駆動部周辺の雰囲気も排気される。なお、熱処理部１６０における半導体ウェハーＷの熱処理時には処理ガスが熱処理空間６５に継続的に供給されており、その供給量は処理工程に応じて適宜変更される。
【0146】
続いて、ゲートバルブ１８５が開いて搬送開口部６６が開放され、搬送ロボット１５０により搬送開口部６６を介して処理対象となる半導体ウェハーＷが熱処理部１６０内の熱処理空間６５に搬入される。搬送ロボット１５０は、未処理の半導体ウェハーＷを保持する搬送ハンド１５２を保持部７の直上位置まで進出させて停止させる。そして、移載機構１０の一対の移載アーム１１が退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２が貫通孔７９を通ってサセプタ７４の保持プレート７５の上面から突き出て半導体ウェハーＷを受け取る。このとき、リフトピン１２は支持ピン７７の上端よりも上方にまで上昇する。
【0147】
未処理の半導体ウェハーＷがリフトピン１２に載置された後、搬送ロボット１５０が搬送ハンド１５２を熱処理空間６５から退出させ、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖される。そして、一対の移載アーム１１が下降することにより、半導体ウェハーＷは移載機構１０から保持部７のサセプタ７４に受け渡されて水平姿勢にて下方より保持される。半導体ウェハーＷは、保持プレート７５上に立設された複数の支持ピン７７によって支持されてサセプタ７４に保持される。また、半導体ウェハーＷは、パターン形成がなされて不純物が注入された表面を上面として保持部７に保持される。複数の支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの裏面（表面とは反対側の主面）と保持プレート７５の保持面７５ａとの間には所定の間隔が形成される。サセプタ７４の下方にまで下降した一対の移載アーム１１は水平移動機構１３によって退避位置、すなわち凹部６２の内側に退避する。
【0148】
半導体ウェハーＷが保持部７のサセプタ７４によって水平姿勢にて下方より保持された後、４０本のハロゲンランプＨＬが一斉に点灯して予備加熱（アシスト加熱）が開始される。ハロゲンランプＨＬから出射されたハロゲン光は、石英にて形成された下側チャンバー窓６４およびサセプタ７４を透過して半導体ウェハーＷの下面から照射される。ハロゲンランプＨＬからの光照射を受けることによって半導体ウェハーＷが予備加熱されて温度が上昇する。なお、移載機構１０の移載アーム１１は凹部６２の内側に退避しているため、ハロゲンランプＨＬによる加熱の障害となることは無い。
【0149】
ハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うときには、半導体ウェハーＷの温度が下部放射温度計２０によって測定されている。すなわち、サセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの下面から開口部７８を介して放射された赤外光を下部放射温度計２０が受光して昇温中のウェハー温度を測定する。測定された半導体ウェハーＷの温度は制御部３に伝達される。制御部３は、ハロゲンランプＨＬからの光照射によって昇温する半導体ウェハーＷの温度が所定の予備加熱温度Ｔ１に到達したか否かを監視しつつ、ハロゲンランプＨＬの出力を制御する。すなわち、制御部３は、下部放射温度計２０による測定値に基づいて、半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１となるようにハロゲンランプＨＬの出力をフィードバック制御する。予備加熱温度Ｔ１は、半導体ウェハーＷに添加された不純物が熱により拡散する恐れのない、６００℃ないし８００℃程度とされる（本実施の形態では７００℃）。
【0150】
半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達した後、制御部３は半導体ウェハーＷをその予備加熱温度Ｔ１に暫時維持する。具体的には、下部放射温度計２０によって測定される半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達した時点にて制御部３がハロゲンランプＨＬの出力を調整し、半導体ウェハーＷの温度をほぼ予備加熱温度Ｔ１に維持している。
【0151】
このようなハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うことによって、半導体ウェハーＷの全体を予備加熱温度Ｔ１に均一に昇温している。ハロゲンランプＨＬによる予備加熱の段階においては、より放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部の温度が中央部よりも低下する傾向にあるが、ハロゲン加熱部４におけるハロゲンランプＨＬの配設密度は、半導体ウェハーＷの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域の方が高くなっている。このため、放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部に照射される光量が多くなり、予備加熱段階における半導体ウェハーＷの面内温度分布を均一なものとすることができる。
【0152】
半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達して所定時間が経過した時点にてフラッシュランプＦＬが半導体ウェハーＷの表面にフラッシュ光照射を行う。このとき、フラッシュランプＦＬから放射されるフラッシュ光の一部は直接に熱処理部１６０内へと向かい、他の一部は一旦リフレクタ５２により反射されてから熱処理部１６０内へと向かい、これらのフラッシュ光の照射により半導体ウェハーＷのフラッシュ加熱が行われる。
【0153】
フラッシュ加熱は、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光（閃光）照射により行われるため、半導体ウェハーＷの表面温度を短時間で上昇することができる。すなわち、フラッシュランプＦＬから照射されるフラッシュ光は、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリセカンド以上１００ミリセカンド以下程度の極めて短く強い閃光である。そして、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光照射によりフラッシュ加熱される半導体ウェハーＷの表面温度は、瞬間的に１０００℃以上の処理温度Ｔ２まで上昇し、半導体ウェハーＷに注入された不純物が活性化された後、表面温度が急速に下降する。このように、フラッシュ加熱では半導体ウェハーＷの表面温度を極めて短時間で昇降することができるため、半導体ウェハーＷに注入された不純物の熱による拡散を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。なお、不純物の活性化に必要な時間はその熱拡散に必要な時間に比較して極めて短いため、０．１ミリセカンドないし１００ミリセカンド程度の拡散が生じない短時間であっても活性化は完了する。
【0154】
フラッシュ加熱処理が終了した後、所定時間経過後にハロゲンランプＨＬが消灯する。これにより、半導体ウェハーＷが予備加熱温度Ｔ１から急速に降温する。降温中の半導体ウェハーＷの温度は下部放射温度計２０によって測定され、その測定結果は制御部３に伝達される。制御部３は、下部放射温度計２０の測定結果より半導体ウェハーＷの温度が所定温度まで降温したか否かを監視する。そして、半導体ウェハーＷの温度が所定以下にまで降温した後、移載機構１０の一対の移載アーム１１が再び退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２がサセプタ７４の上面から突き出て熱処理後の半導体ウェハーＷをサセプタ７４から受け取る。続いて、ゲートバルブ１８５により閉鎖されていた搬送開口部６６が開放され、リフトピン１２上に載置された処理後の半導体ウェハーＷが搬送ロボット１５０の搬送ハンド１５２により搬出される。搬送ロボット１５０は、搬送ハンド１５２をリフトピン１２によって突き上げられた半導体ウェハーＷの直下位置にまで進出させて停止させる。そして、一対の移載アーム１１が下降することにより、フラッシュ加熱後の半導体ウェハーＷが搬送ハンド１５２に渡されて載置される。その後、搬送ロボット１５０が搬送ハンド１５２を熱処理部１６０から退出させて処理後の半導体ウェハーＷを搬出する。
【0155】
図１０は、消耗品期限管理データベース３５を示す図である。消耗品期限管理データベース３５は、消耗品の少なくとも使用期限の情報を有する。消耗品とは、あらかじめ使用期限が設定されている機器または物である。したがって、消耗品は定期的な交換を要する。本実施形態においては、消耗品期限管理データベース３５は、消耗品に関連する機器または物と、消耗品とを紐付けたデータベースである。例えば、上述のフィルター９０、排気ガス検知器１９３、酸素濃度計１９４等が、消耗品として消耗品期限管理データベース３５に格納される。そして、図１０に示すように、消耗品期限管理データベース３５には、例えば、消耗品を管理対象として、「管理品名」、管理対象の「使用期限」、管理対象の「交換準備期間」、管理対象の「最終交換日」、管理対象と「関連する危険物」、管理対象と「関連する危険物の排出処理方法」、等が格納される。なお、使用期限の前の所定期間が交換準備期間として設定される。交換準備期間は、例えば、発注されてから納品されるまでのリードタイムである。この交換準備期間は、リードタイムに対して消耗品の交換作業時間を加えた期間であっても良い。
【0156】
制御部３の判定部３３は、例えば、いずれかの消耗品が交換準備期間に入ったか否か、いずれかの消耗品が使用期限に近づいたか否か、いずれかの消耗品が使用期限を超過したか否か、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス時期に近づいたか否か、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス予定時期であるか否か、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス時期を超過したか否か、などの判定を行う。なお、メンテナンス部品とは、定期的なメンテナンスを要する部品である。メンテナンス部品としては、例えば、バルブ８４、バルブ８９、バルブ１９２等である。
【0157】
制御部３の発報部３４は、例えば、いずれかの消耗品が交換準備期間に入ったこと、いずれかの消耗品が使用期限に近づいたこと、使用期限以降にいずれかの消耗品が使用期限を超過したこと、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス時期に近づいたこと、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス予定時期であること、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス時期を超過したこと、などを知らせる警報を発報する。
【0158】
制御部３は、例えば上述のような発報部３４による発報を受けて、その旨（警報）を表示部２に表示する。例えば、制御部３の判定部３３がいずれかの消耗品が交換準備期間にあると判定すると、表示部２にその旨を表示する。これにより、操作者がどの消耗品が交換準備期間にあるかを把握することができる。したがって、使用期限になる前にスムーズに消耗品が発注されることができる。なお、表示部２の警報の表示とともに、スピーカー９から警報音が発されてもよい。
【0159】
また、いずれかの消耗品が使用期限を超過する場合には、基板処理装置１の内外の安全を確保するために、基板処理装置１自体を停止することが好ましい。したがって、いずれかの消耗品が使用期限を超過してから、消耗品を発注して消耗品を交換するのでは、基板処理装置１の停止の期間が長引いてしまう。これに対し、本実施形態においては、消耗品のリードタイムを考慮して消耗品がスムーズに発注されるので、消耗品の使用期限の超過による基板処理装置１の停止時間（ダウンタイム）の期間を低減できる。また、消耗品の交換作業の前に消耗品に関連する危険物が排出処理されていてもよい。この排出処理は、基板処理装置１に接続される配管からの危険物の排出処理が含まれてもよい。これは交換準備期間中に消耗品の発注と並行して行われることもできる。このように交換準備期間中に消耗品に関連する危険物が排出処理されていることにより、さらにダウンタイムの期間を低減できる。
【0160】
以上のように消耗品の交換作業が行われ、新たな消耗品の交換が行われた時点で、「使用期限」および「最終交換日」が書き換えられて更新される。この更新は、基板処理装置１により自動で行われても、操作者により入力部８から入力されて行われてもよい。基板処理装置１により更新が自動で行われる場合には、まず交換した日が「最終交換日」として更新される。そして、演算部３２で「最終交換日」と「使用可能年月」とから次回の「使用期限」が自動演算されて、「使用期限」が更新される。
【0161】
例えば、消耗品が排気ガス検知器１９３である場合、管理品名は「排気ガス検知器」であり、それに紐付けられる「使用期限」、「交換準備期間」、「最終交換日」、「関連する危険物」が、それぞれ消耗品期限管理データベース３５に格納される。具体的には、図１０に示すように、使用期限が２０２３年１０月１５日、交換準備期間が３０日、最終交換日（最後に交換した日）が２０ＸＸ年ＸＸ月ＸＸ日、関連する危険物がアンモニアガス、としてそれぞれ格納される。また、「関連する危険物の排出処理方法」も、消耗品期限管理データベース３５に格納される。
【0162】
図１１は、メンテナンス時期管理データベース３６を示す図である。メンテナンス時期管理データベース３６は、メンテナンス部品の少なくともメンテナンス予定時期の情報を有する。例えば、上述のバルブ８４，８９，１９２の情報が、メンテナンス部品としてメンテナンス時期管理データベース３６に格納される。そして、図１１に示すように、メンテナンス時期管理データベース３６は、例えば、メンテナンス部品を管理対象として、「管理品名」、管理対象の「メンテナンス予定時期」、管理対象の「メンテナンス周期」、管理対象の「最終メンテナンス日」、管理対象の「メンテナンス時の処理方法」、等の情報を有する。また、メンテナンス時期管理データベース３６は、メンテナンスに要するメンテナンス時間の情報として「メンテナンス時間」の情報をさらに有してもよい。新たにメンテナンスが行われた時点で、「メンテナンス予定時期」および「最終メンテナンス日」が書き換えられて更新される。この更新は、基板処理装置１により自動で行われても、操作者により入力部８から入力されて行われてもよい。基板処理装置１により更新が自動で行われる場合には、まずメンテナンスした日が「最終メンテナンス日」として更新される。そして、演算部３２で「最終メンテナンス日」と「メンテナンス周期」とから次回の「メンテナンス予定時期」が演算されて、「メンテナンス予定時期」が更新される。
【0163】
例えば、メンテナンス部品がバルブ８９である場合、管理品名は「バルブ（ＮＯ．１）」であり、それに紐付けられる「メンテナンス予定時期」、「メンテナンス周期」、「最終メンテナンス日」が、それぞれメンテナンス時期管理データベース３６に格納される。具体的には、図１１に示すように、メンテナンス予定時期が２０２２年１１月２８日、メンテナンス周期が１年、最終メンテナンス日（最後にメンテナンスした日）が２０ＸＸ年ＸＸ月ＸＸ日、としてそれぞれ格納される。また、「メンテナンス時の処理方法」についても、メンテナンス時期管理データベース３６に格納される。
【0164】
ここで、消耗品においては使用期限の管理が特に必要であると考えられる。これは、例えば消耗品が危険物（アンモニアガスやオゾンガス）と関連している場合に、消耗品の使用期限の超過により消耗品に不具合が生じて危険物が漏洩することがあり得るためである。そこで、本実施形態の基板処理装置１は、消耗品期限管理データベース３５でいずれかの消耗品が使用期限を超過している場合には、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス予定時期であっても、メンテナンス部品のメンテナンスが停止される。これにより、例えば、消耗品の使用期限の超過による消耗品の不具合に起因して危険物が漏洩する場合にも、メンテナンス時の操作者の安全が確保される。このとき、表示部２に消耗品の使用期限が超過している旨の表示がされてもよく、スピーカー９から警報音が発されてもよい。
【0165】
以上の本実施形態に係る基板処理装置１によれば、消耗品やメンテナンス部品について適正に期限管理が行われ、かつ、安全に消耗品の交換やメンテナンス部品のメンテナンスが行われる。
【0166】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第２実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは、メンテナンス予定時期の調整である。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第２実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは、メンテナンス予定時期の調整である。
【0167】
図１２は、本実施形態における基板処理装置１のメンテナンス予定時期の調整のフロー図である。
【0168】
図１２に示すとおり、本実施形態における基板処理装置１のメンテナンス予定時期の調整は、まず、メンテナンス時期管理データベース３６からいずれかのメンテナンス部品がメンテナンス予定時期を超過するか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。ステップＳ１の判定の結果、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス予定時期である場合には、基板処理装置１内で半導体ウェハーＷが処理されているか否かの判定が行われる（ステップＳ２）。
【0169】
ステップＳ２の判定で、半導体ウェハーＷが処理されていれば、半導体ウェハーＷの処理終了までメンテナンスが停止される。半導体ウェハーＷの処理の途中でメンテナンスが行われれば、半導体ウェハーＷが不良となる可能性があるからである。一方で、半導体ウェハーＷが処理されていなければ、半導体ウェハーＷのチャンバー内への搬入が停止される（ステップＳ３）。具体的には、受渡ロボット１２０がキャリアＣから未処理の半導体ウェハーＷを取り出さない。
【0170】
この状態で、メンテナンス予定時期に到達したメンテナンス部品のメンテナンスが行われる（ステップＳ４）。メンテナンス処理のフローはメンテナンス時期管理データベース３６にも格納されている。メンテナンス時期管理データベース３６に格納されたメンテナンス処理のフローが制御部３により読み込まれて、メンテナンスが行われる。
【0171】
ステップＳ４でメンテナンスが行われると、メンテナンス時期管理データベース３６に格納される「最終メンテナンス日」が書き換えられて更新される。そして、更新された「最終メンテナンス日」と「メンテナンス周期」とが演算されて、次回の「メンテナンス予定時期」が決定される。このように決定された「メンテナンス予定時期」がメンテナンス時期管理データベース３６で新たに更新される（ステップＳ５）。
【0172】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第３実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第３実施形態が第１実施形態と相違するのは、メンテナンス予定時期の調整である。本実施形態においては、メンテナンス部品のメンテナンス予定時期であっても、消耗品の使用期限までの時間が、メンテナンス時間よりも短い場合には、メンテナンス部品のメンテナンスが停止されるように制御される。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第３実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第３実施形態が第１実施形態と相違するのは、メンテナンス予定時期の調整である。本実施形態においては、メンテナンス部品のメンテナンス予定時期であっても、消耗品の使用期限までの時間が、メンテナンス時間よりも短い場合には、メンテナンス部品のメンテナンスが停止されるように制御される。
【0173】
図１３は、本実施形態における基板処理装置１のメンテナンス予定時期の調整のフロー図である。
【0174】
図１３に示すとおり、本実施形態における基板処理装置１のメンテナンス予定時期の調整は、まず、メンテナンス時期管理データベース３６からいずれかのメンテナンス部品がメンテナンス予定時期であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の判定の結果、いずれかのメンテナンス部品がメンテナンス予定時期である場合には、そのメンテナンス部品のメンテナンス時間（メンテナンスに要する時間）がいずれかの消耗品の使用期限までの時間よりも短いか否かが判定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の判定の結果、メンテナンス時間が使用期限までの時間よりも長ければ、メンテナンスは行われない。いずれかの消耗品の交換の後にメンテナンス部品のメンテナンスが行われる（ステップＳ１３）。仮に、メンテナンス時間が使用期限までの時間よりも長ければ、メンテナンスの途中で消耗品が使用期限を超過してしまうからである。
【0175】
一方で、ステップＳ１２の判定の結果、メンテナンス時間が使用期限までの時間と同じか短ければ、次に、基板処理装置１内で半導体ウェハーＷが処理されているか否かの判定が行われる（ステップＳ１４）。
【0176】
ステップＳ１４の判定で、半導体ウェハーＷが処理されていれば、メンテナンス予定時期であっても、メンテナンス部品のメンテナンスが停止される。メンテナンス部品のメンテナンスは、半導体ウェハーＷの処理終了まで停止される。半導体ウェハーＷの処理の途中でメンテナンスが行われれば、半導体ウェハーＷが不良となる可能性があるからである。
【0177】
一方で、半導体ウェハーＷが処理されていなければ、半導体ウェハーＷのチャンバー内への搬入が停止される（ステップＳ１５）。具体的には、受渡ロボット１２０がキャリアＣから未処理の半導体ウェハーＷを取り出さない。
【0178】
この状態で、メンテナンス予定時期に到達したメンテナンス部品のメンテナンスが行われる（ステップＳ１６）。メンテナンス処理のフローはメンテナンス時期管理データベース３６にも格納されている。メンテナンス時期管理データベース３６に格納されたメンテナンス処理のフローが制御部３により読み込まれて、メンテナンスが行われる。
【0179】
ステップＳ１６でメンテナンスが行われると、メンテナンス時期管理データベース３６に格納される「最終メンテナンス日」が書き換えられて更新される。そして、更新された「最終メンテナンス日」と「メンテナンス周期」とが演算されて、次回の「メンテナンス予定時期」が決定される。このように決定された「メンテナンス予定時期」がメンテナンス時期管理データベース３６で新たに更新される（ステップＳ１７）。
【0180】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第４実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第４実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品の使用期限が超過した場合の基板処理装置１の動作である。
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第４実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第４実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品の使用期限が超過した場合の基板処理装置１の動作である。
【0181】
図１４は、本実施形態における基板処理装置１のいずれかの消耗品が使用期限を超過する場合のフロー図である。
【0182】
図１４に示すとおり、本実施形態におけるいずれかの消耗品の使用期限が超過した場合の基板処理装置１の動作は、まず、制御部３が消耗品期限管理データベース３５を参照する（ステップＳ２１）。そして、ステップＳ２１において参照した消耗品期限管理データベース３５のうちから使用期限が超過している消耗品が存在するか否かの判定を行う（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判定の結果、いずれの消耗品も使用期限が超過していない場合には、基板処理装置１の稼働状態が続行される（ステップＳ２３）。なお、このときに基板処理装置１が停止している場合には、基板処理装置１を稼働させる。
【0183】
一方で、ステップＳ２２の判定の結果、いずれかの消耗品が使用期限を超過している場合には、制御部３は基板処理装置１の稼働を停止する（ステップＳ２４）。このとき、発報部３４が警報を発報し、表示部２がいずれかの消耗品の使用期限の超過の旨を表示してもよい。また、スピーカー９から警報音が発せられてもよい。そして、使用期限を超過している消耗品の交換が行われる（ステップＳ２５）。
【0184】
ステップＳ２５で消耗品の交換が行われると、消耗品期限管理データベース３５に格納される「最終交換日」が書き換えられて更新される。そして、更新された「最終交換日」と「使用可能年月」とが演算されて、次回の「使用期限」が決定される。このように決定された「使用期限」が、消耗品期限管理データベース３５で新たに更新される（ステップＳ２６）。そして、基板処理装置１の稼働が再開される（ステップＳ２７）。
【0185】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第５実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第５実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が交換準備期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態の基板処理装置１は、交換準備期間に、使用期限に近づいていることを知らせる警報を少なくとも１回発報する。
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第５実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第５実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が交換準備期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態の基板処理装置１は、交換準備期間に、使用期限に近づいていることを知らせる警報を少なくとも１回発報する。
【0186】
【0187】
図１５に示すとおり、本実施形態におけるいずれかの消耗品が交換準備期間に入った場合の基板処理装置１の動作は、まず、制御部３が消耗品期限管理データベース３５を参照する（ステップＳ３１）。そして、ステップＳ３１において参照した消耗品期限管理データベース３５のうちから交換準備期間に入っている消耗品が存在するか否かの判定を行う（ステップＳ３２）。ステップＳ３２の判定の結果、いずれの消耗品も交換準備期間に入っていない場合には、ステップＳ３１に戻り、制御部３が消耗品期限管理データベースの参照を継続する。
【0188】
一方で、ステップＳ３２の判定の結果、いずれかの消耗品が交換準備期間に入っている場合には、警報が発報される（ステップＳ３３）。警報は、表示部２にいずれかの消耗品の交換準備期間の突入の旨が表示されることにより行われてもよい。また、警報は、スピーカー９から警報音が発せられることにより行われてもよい。
【0189】
表示部２への表示は、図１６に示すように、画像により交換準備期間に突入した消耗品の位置が表示されてもよい。この位置の表示は、他の機器よりも目立つ表示態様で表示されてもよい。また、機器名、場所、状態、または使用期限が表示されてもよい。さらに、表示部２への表示は、図１７に示すように、少なくとも当該消耗品の交換準備期間が表されたテーブルが表示され、そのテーブル内において他の確認項目よりも当該消耗品の交換準備期間が目立つ表示態様で表示されてもよい。
【0190】
また、表示部２への表示とともに、スピーカー９から警報音が発せられてもよい。そして、交換準備期間に突入している消耗品の発注が行われる。納品の後速やかに当該消耗品の交換が行われる（ステップＳ３４）。
【0191】
当該消耗品の交換の完了が確認されなければ、再び警報が発報される（ステップＳ３３）。前回の警報と再度の警報との間隔は、所定間隔開いていることが好ましい。この所定間隔は、例えば１日や１週間などである。この所定間隔は操作者の任意で設定されることもできる。
【0192】
ステップＳ３４で消耗品の交換が行われると、消耗品期限管理データベース３５に格納される「最終交換日」が書き換えられて更新される。そして、更新された「最終交換日」と「使用可能年月」とが演算されて、次回の「使用期限」が決定される。このように決定された「使用期限」が、消耗品期限管理データベース３５で更新される（ステップＳ３５）。そして、基板処理装置１の稼働が再開される（ステップＳ３６）。
【0193】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。第６実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第６実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第６実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態における「使用期限前の任意の期間」とは、例えば、基板処理装置１において半導体ウェハーＷの処理に要する時間（半導体ウェハーＷの処理が終了する予定時間までの期間）のことである。なお、半導体ウェハーＷの処理に要する時間は、例えば、半導体ウェハーＷがチャンバー６内で処理される時間としても、基板処理装置１内で処理される時間としてもよい。本実施形態においては、消耗品の使用期限までの時間が、半導体ウェハーＷの処理に要する時間よりも短い場合には、半導体ウェハーＷの基板処理装置１への搬入が停止されるように制御される。一方で、消耗品の使用期限までの時間が、半導体ウェハーＷの処理に要する時間よりも長い場合で半導体ウェハーＷの基板処理装置１内での処理中の場合には、半導体ウェハーＷの処理を完了させる。
次に、本発明の第６実施形態について説明する。第６実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第６実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第６実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態における「使用期限前の任意の期間」とは、例えば、基板処理装置１において半導体ウェハーＷの処理に要する時間（半導体ウェハーＷの処理が終了する予定時間までの期間）のことである。なお、半導体ウェハーＷの処理に要する時間は、例えば、半導体ウェハーＷがチャンバー６内で処理される時間としても、基板処理装置１内で処理される時間としてもよい。本実施形態においては、消耗品の使用期限までの時間が、半導体ウェハーＷの処理に要する時間よりも短い場合には、半導体ウェハーＷの基板処理装置１への搬入が停止されるように制御される。一方で、消耗品の使用期限までの時間が、半導体ウェハーＷの処理に要する時間よりも長い場合で半導体ウェハーＷの基板処理装置１内での処理中の場合には、半導体ウェハーＷの処理を完了させる。
【0194】
図１８は、本実施形態における基板処理装置１のいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合のフロー図である。
【0195】
図１８に示すように、本実施形態においては、まず、制御部３が基板処理装置１において処理が予約された半導体ウェハーＷの処理の時間（以後、「基板処理時間」という。）を推定する（ステップＳ４１）。また、これとともに、半導体ウェハーＷの処理の終了する予定時間（以後、「基板処理終了予定時間」という。）も推定されても良い。次に、制御部３が消耗品期限管理データベース３５を参照する（ステップＳ４２）。そして、ステップＳ４２において参照した消耗品期限管理データベース３５のうちから使用期限が最も迫っている消耗品を確認する。そして、当該消耗品の使用期限までの時間が演算される。
【0196】
ステップＳ４１において推定された基板処理時間（基板処理終了予定時間までの期間）と、ステップＳ４２において演算された使用期限までの時間とが比較され、使用期限までの時間よりも基板処理時間（基板処理終了予定時間までの期間）の方が短いか否かが判定される（ステップＳ４３）。ステップＳ４３での判定の結果、基板処理時間（基板処理終了予定時間までの期間）の方が短い場合には、半導体ウェハーＷの処理が行われる（ステップＳ４４）。
【0197】
一方で、ステップＳ４３の判定の結果、基板処理時間（基板処理終了予定時間までの期間）よりも使用期限までの時間の方が短い場合には、半導体ウェハーＷの処理は行われない。そして、基板処理装置１の稼働が停止される（ステップＳ４５）。そして、使用期限が最も迫っている消耗品の交換が行われる（ステップＳ４６）。
【0198】
ステップＳ４６で消耗品の交換が行われると、消耗品期限管理データベース３５に格納される「最終交換日」が書き換えられて更新される。そして、更新された「最終交換日」と「使用可能年月」とが演算されて、次回の「使用期限」が決定される。このように決定された「使用期限」が、消耗品期限管理データベース３５で新たに更新される（ステップＳ４７）。そして、基板処理装置１の稼働が再開される（ステップＳ４８）。その後、予約されていた半導体ウェハーＷの処理が行われる（ステップＳ４４）。
【0199】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第７実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第７実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態における「使用期限前の任意の期間」とは、例えば、基板処理装置１において半導体ウェハーＷの処理に要する時間（基板処理時間）のことである。なお、半導体ウェハーＷの処理に要する時間は、例えば、半導体ウェハーＷが基板処理装置１内で処理される時間としてもよい。
次に、本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第７実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第７実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態における「使用期限前の任意の期間」とは、例えば、基板処理装置１において半導体ウェハーＷの処理に要する時間（基板処理時間）のことである。なお、半導体ウェハーＷの処理に要する時間は、例えば、半導体ウェハーＷが基板処理装置１内で処理される時間としてもよい。
【0200】
図１９は、本実施形態における基板処理装置１のいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合のフロー図である。
【0201】
図１９に示すように、本実施形態においては、まず、制御部３が消耗品期限管理データベース３５を参照する（ステップＳ５１）。そして、消耗品期限管理データベース３５のうちでいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入っているか否かが判定される（ステップＳ５２）。ステップＳ５２の判定の結果、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入っている場合には、基板処理装置１内への半導体ウェハーＷの搬入が停止される（ステップＳ５３）。一方で、ステップＳ５２の判定の結果、いずれの消耗品も使用期限前の任意の期間に入っていない場合には、基板処理装置１の稼働が続行される（ステップＳ５４）。
【0202】
ステップＳ５３で半導体ウェハーＷの搬入が停止された後、基板処理装置１内に未処理の半導体ウェハーＷがないか否かが判定される（ステップＳ５５）。ステップＳ５５の判定の結果、基板処理装置１内に未処理の半導体ウェハーＷがない場合には、基板処理装置１の稼働が停止される（ステップＳ５６）。一方で、ステップＳ５５の判定の結果、基板処理装置１内に半導体ウェハーＷがある場合には、基板処理装置１内の未処理の半導体ウェハーＷの処理が実行される（ステップＳ５７）。ステップＳ５７において、基板処理装置１内の全ての未処理の半導体ウェハーＷの処理が実行されると、基板処理装置１の稼働が停止される（ステップＳ５６）。
【0203】
ステップＳ５６で基板処理装置１の稼働が停止されると、使用期限前の任意の期間に入っている消耗品の交換が行われる（ステップＳ５８）。ステップＳ５８で消耗品の交換が行われると、消耗品期限管理データベース３５に格納される「最終交換日」が書き換えられて更新される。そして、更新された「最終交換日」と「使用可能年月」とが演算されて、次回の「使用期限」が決定される。このように決定された「使用期限」が、消耗品期限管理データベース３５で新たに更新される（ステップＳ５９）。そして、基板処理装置１の稼働が再開される（ステップＳ６０）。
【0204】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態について説明する。第８実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第８実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第８実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態における「使用期限前の任意の期間」は、例えば、半導体ウェハーＷの処理される時間であり、例えば、半導体ウェハーＷがチャンバー６内で加熱される時間である。ここで、半導体ウェハーＷがチャンバー６内で加熱される時間は、予備加熱およびフラッシュ加熱の両加熱処理を行う時間であってもよく、予備加熱処理を行う時間であってもよい。フラッシュ加熱は、通常１秒未満の極めて短い時間で瞬間的に行われる。このため、フラッシュ加熱の処理時間は問題とならないことが多い。
次に、本発明の第８実施形態について説明する。第８実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第８実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第８実施形態が第１実施形態と相違するのは、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態における「使用期限前の任意の期間」は、例えば、半導体ウェハーＷの処理される時間であり、例えば、半導体ウェハーＷがチャンバー６内で加熱される時間である。ここで、半導体ウェハーＷがチャンバー６内で加熱される時間は、予備加熱およびフラッシュ加熱の両加熱処理を行う時間であってもよく、予備加熱処理を行う時間であってもよい。フラッシュ加熱は、通常１秒未満の極めて短い時間で瞬間的に行われる。このため、フラッシュ加熱の処理時間は問題とならないことが多い。
【0205】
図２０は、本実施形態における基板処理装置１のいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入った場合のフロー図である。
【0206】
図２０に示すように、本実施形態においては、まず、制御部３が消耗品期限管理データベース３５を参照する（ステップＳ６１）。そして、消耗品期限管理データベース３５のうちでいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入っているか否かが判定される（ステップＳ６２）。ステップＳ６２の判定の結果、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入っている場合には、チャンバー６内で半導体ウェハーＷがフラッシュ加熱前の処理中（例えば、予備加熱処理中）であるか否かが判定される（ステップＳ６３）。ステップＳ６３の判定の結果、チャンバー６内で半導体ウェハーＷがフラッシュ加熱前の処理中（予備加熱処理中）である場合には、当該処理が停止される（ステップＳ６４）。そして、基板処理装置１内にある全ての半導体ウェハーＷがロードポート１１０に載置されるキャリアＣに回収される（ステップＳ６５）。なお、フラッシュ加熱前の処理中の半導体ウェハーＷはフラッシュ加熱されていないので、半導体ウェハーＷに注入された不純物が活性化していない状態である。このようにフラッシュ加熱前の半導体ウェハーＷは基板処理装置１において未処理の半導体ウェハーＷとして、引き続き処理可能である。したがって、フラッシュ加熱前の半導体ウェハーＷは、再利用されるためにロードポート１１０に回収される。フラッシュ加熱後の半導体ウェハーＷは、ロードポート１１０に載置されるキャリアＣに回収された後、フラッシュ加熱後の半導体ウェハーＷとして後の基板処理に搬送される。このようにフラッシュ加熱後とフラッシュ加熱前との半導体ウェハーＷに分けて処理することにより、予備加熱処理された半導体ウェハーＷであっても再利用されることが可能となる。つまり、廃棄処分となる半導体ウェハーＷの数を低減することが可能となる。
【0207】
一方で、ステップＳ６２の判定の結果、いずれの消耗品も使用期限前の任意の期間に入っていない場合には、基板処理装置１の稼働が続行される（ステップＳ６６）。また、ステップＳ６３の判定の結果、チャンバー６内で半導体ウェハーＷが予備加熱処理中ではない場合も、基板処理装置１の稼働が続行される（ステップＳ６６）。
【0208】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態について説明する。第９実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第９実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第９実施形態が第１実施形態と相違するのは、消耗品の交換のために基板処理装置１の稼働が停止された場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態においては、消耗品が危険物に関連する場合には、危険物が当該基板処理装置１の外部に排出された後、消耗品の交換が行われるように制御される。なお、本実施形態においては、交換される消耗品が危険物に関連する場合が想定される。危険物は、例えばアンモニアガスなどである。
次に、本発明の第９実施形態について説明する。第９実施形態の基板処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第９実施形態の基板処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第９実施形態が第１実施形態と相違するのは、消耗品の交換のために基板処理装置１の稼働が停止された場合の基板処理装置１の動作である。本実施形態においては、消耗品が危険物に関連する場合には、危険物が当該基板処理装置１の外部に排出された後、消耗品の交換が行われるように制御される。なお、本実施形態においては、交換される消耗品が危険物に関連する場合が想定される。危険物は、例えばアンモニアガスなどである。
【0209】
図２１は、本実施形態における基板処理装置１の消耗品の交換のために稼働が停止された場合のフロー図である。
【0210】
図２１に示すように、本実施形態においては、まず、制御部３が消耗品期限管理データベース３５を参照する（ステップＳ７１）。そして、消耗品期限管理データベース３５のうちでいずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入っているか否かが判定される（ステップＳ７２）。ステップＳ７２の判定の結果、いずれかの消耗品が使用期限前の任意の期間に入っている場合には、基板処理装置１内への半導体ウェハーＷの搬入が停止される（ステップＳ７３）。一方で、ステップＳ７２の判定の結果、いずれの消耗品も使用期限前の任意の期間に入っていない場合には、基板処理装置１の稼働が続行される（ステップＳ７４）。なお、ここでの説明では、使用期限前の任意の期間に入っている消耗品は、特に危険物に関連する。消耗品は、例えば、アンモニアガスに関連する消耗品である。
【0211】
ステップＳ７３で半導体ウェハーＷの搬入が停止された後、基板処理装置１内に未処理の半導体ウェハーＷがないか否かが判定される（ステップＳ７５）。ステップＳ７５の判定の結果、基板処理装置１内に未処理ステップの半導体ウェハーＷがない場合には、基板処理装置１の稼働が停止される（ステップＳ７６）。一方で、ステップＳ７５の判定の結果、基板処理装置１内に半導体ウェハーＷがある場合には、基板処理装置１内の未処理の半導体ウェハーＷの処理が実行される（ステップＳ７７）。ステップＳ７７において、基板処理装置１内の全ての未処理の半導体ウェハーＷの処理が実行されると、基板処理装置１の稼働が停止される（ステップＳ７６）。
【0212】
ステップＳ７６で基板処理装置１の稼働が停止されると、基板処理装置１内の危険物の自動排出が行われる（ステップＳ７８）。例えば、使用期限前の任意の期間に入っている消耗品が排気ガス検知器１９３（図３参照）である場合、排気ガス検知器１９３に関連する危険物はアンモニアガスである。したがって、アンモニアガスの自動排出が行われる。アンモニアガスの自動排出は、例えば、排気部１９０を作動させつつ、バルブ８９，１９２を開放することによって、チャンバー６からのアンモニアガスの排気が行われる。また、チャンバー６内だけでなく、基板処理装置１内から危険物が排出されることが好ましい。消耗品の交換のために操作される個所は、チャンバー６内だけでなく、基板処理装置１内に及ぶためである。
【0213】
ステップＳ７８で危険物の自動排出が行われると、使用期限前の任意の期間に入っている消耗品の交換が行われる（ステップＳ７９）。ステップＳ７９で消耗品の交換が行われると、消耗品期限管理データベース３５に格納される「最終交換日」が書き換えられて更新される。そして、更新された「最終交換日」と「使用可能年月」とが演算されて、次回の「使用期限」が決定される。このように決定された「使用期限」が、消耗品期限管理データベース３５で新たに更新される（ステップＳ８０）。そして、基板処理装置１の稼働が再開される（ステップＳ８１）。
【0214】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においてリーク判定のために設定されている各閾値は装置の構成や仕様に応じた適宜の値とすることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においてリーク判定のために設定されている各閾値は装置の構成や仕様に応じた適宜の値とすることができる。
【0215】
また、上記各実施形態においては、チャンバー６内にアンモニア雰囲気を形成していたが、チャンバー６内にアンモニア等の反応性ガスの雰囲気を形成しない場合（例えば、チャンバー６内が窒素雰囲気とされている場合）であっても、本発明に係る技術を適用することは可能である。もっとも、漏出すると有害な反応性ガスの雰囲気をチャンバー６内に形成する場合の方が本発明に係る技術を好適に適用することができる。
【0216】
また、上記実施形態においては、フラッシュ加熱部５に３０本のフラッシュランプＦＬを備えるようにしていたが、これに限定されるものではなく、フラッシュランプＦＬの本数は任意の数とすることができる。また、フラッシュランプＦＬはキセノンフラッシュランプに限定されるものではなく、クリプトンフラッシュランプであっても良い。また、ハロゲン加熱部４に備えるハロゲンランプＨＬの本数も４０本に限定されるものではなく、任意の数とすることができる。また、フラッシュ加熱部５やハロゲン加熱部４に代えて、ＬＥＤなどの光照射部を備えてもよい。
【0217】
また、上記実施形態においては、基板処理装置１の外壁に設けられた液晶のタッチパネルの表示部２が採用されているが、これに限定されない。表示部２として、例えば、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）の一種であるスマートグラス（例えば、「ＧＯＯＧＬＥ ＧＬＡＳＳ」（登録商標）や「ＨｏｌｏＬｅｎｓ」（登録商標）など）であってもよい。
【0218】
また、上記実施形態においては、制御部３が基板処理装置１内に配置される構成が採用されているが、これに限定されない。制御部の一部または全部の機能がクラウドサーバ上に存在し、通信によって処理結果のデータが転送される構成でもよい。例えば、基板処理装置とリモートアクセス可能なクラウドサーバに、消耗品期限管理データベースと、メンテナンス時期管理データベースとが記憶される構成であってもよい。
【0219】
また、基板処理装置１によって処理対象となる基板は半導体ウェハーに限定されるものではなく、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板や太陽電池用の基板であっても良い。
【0220】
また、本発明に係る技術は、熱処理装置のみならず、消耗品とメンテナンス部品とを備える装置であれば、他の装置に適用することも可能である。特に、消耗品に関連する機器または物と、消耗品とを紐付けたデータベースにより消耗品を管理する装置に適用することが可能である。さらに、消耗品が危険物に関連する装置に好適に適用することが可能である。例えば、危険物として、基板洗浄装置におけるＩＰＡ等の液体の有機溶剤、硫酸含有液やフッ酸含有液、ＣＶＤ装置におけるシランガス等が適用可能である。なお、消耗品であっても危険物に関連する消耗品でなければ、消耗品期限管理データベース３５に登録されることを要しない。
【符号の説明】
【0221】
１ 基板処理装置
２ 表示部
３ 制御部
４ ハロゲン加熱部
５ フラッシュ加熱部
６ チャンバー
７ 保持部
８ 入力部
９ スピーカー
１０ 移載機構
１１ 移載アーム
１２ リフトピン
１３ 水平移動機構
１４ 昇降機構
２０ 下部放射温度計
２１ 透明窓
２４ 赤外線センサー
２５ 上部放射温度計
２６ 透明窓
２９ 赤外線センサー
３１ 記憶部
３２ 演算部
３３ 判定部
３４ 発報部
３５ 消耗品期限管理データベース
３６ メンテナンス時期管理データベース
３７ 更新部
３８ 参照部
３９ 時期監視部
４１，５１ 筐体
４３，５２ リフレクタ
５３ ランプ光放射窓
６１ チャンバー側部
６１ａ，６１ｂ 貫通孔
６２ 凹部
６３ 上側チャンバー窓
６４ 下側チャンバー窓
６５ 熱処理空間
６６ 搬送開口部
６８，６９ 反射リング
７１ 基台リング
７２ 連結部
７４ サセプタ
７５ 保持プレート
７５ａ 保持面
７６ ガイドリング
７７ 支持ピン
７８ 開口部
７９ 貫通孔
８１ ガス供給孔
８２ 緩衝空間
８３ ガス供給管
８４，８９ バルブ
８５ 処理ガス供給源
８６ ガス排気孔
８７ 緩衝空間
８８ ガス排気管
９０ フィルター
１０１ インデクサ部
１１０ ロードポート
１２０ 受渡ロボット
１２１ ハンド
１３０ 冷却部
１３１ 第１クールチャンバー
１４０ 冷却部
１４１ 第２クールチャンバー
１５０ 搬送ロボット
１５０Ｒ 矢印
１５２ 搬送ハンド
１６０ 熱処理部
１７０ 搬送チャンバー
１８１，１８２，１８３，１８４，１８５ ゲートバルブ
１９０ 排気部
１９１ ガス排気管
１９２ バルブ
１９３ 排気ガス検知器
１９４ 酸素濃度計
２３０ アライメント部
２３１ アライメントチャンバー
Ｗ 半導体ウェハー
２ 表示部
３ 制御部
４ ハロゲン加熱部
５ フラッシュ加熱部
６ チャンバー
７ 保持部
８ 入力部
９ スピーカー
１０ 移載機構
１１ 移載アーム
１２ リフトピン
１３ 水平移動機構
１４ 昇降機構
２０ 下部放射温度計
２１ 透明窓
２４ 赤外線センサー
２５ 上部放射温度計
２６ 透明窓
２９ 赤外線センサー
３１ 記憶部
３２ 演算部
３３ 判定部
３４ 発報部
３５ 消耗品期限管理データベース
３６ メンテナンス時期管理データベース
３７ 更新部
３８ 参照部
３９ 時期監視部
４１，５１ 筐体
４３，５２ リフレクタ
５３ ランプ光放射窓
６１ チャンバー側部
６１ａ，６１ｂ 貫通孔
６２ 凹部
６３ 上側チャンバー窓
６４ 下側チャンバー窓
６５ 熱処理空間
６６ 搬送開口部
６８，６９ 反射リング
７１ 基台リング
７２ 連結部
７４ サセプタ
７５ 保持プレート
７５ａ 保持面
７６ ガイドリング
７７ 支持ピン
７８ 開口部
７９ 貫通孔
８１ ガス供給孔
８２ 緩衝空間
８３ ガス供給管
８４，８９ バルブ
８５ 処理ガス供給源
８６ ガス排気孔
８７ 緩衝空間
８８ ガス排気管
９０ フィルター
１０１ インデクサ部
１１０ ロードポート
１２０ 受渡ロボット
１２１ ハンド
１３０ 冷却部
１３１ 第１クールチャンバー
１４０ 冷却部
１４１ 第２クールチャンバー
１５０ 搬送ロボット
１５０Ｒ 矢印
１５２ 搬送ハンド
１６０ 熱処理部
１７０ 搬送チャンバー
１８１，１８２，１８３，１８４，１８５ ゲートバルブ
１９０ 排気部
１９１ ガス排気管
１９２ バルブ
１９３ 排気ガス検知器
１９４ 酸素濃度計
２３０ アライメント部
２３１ アライメントチャンバー
Ｗ 半導体ウェハー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】