專利名稱：加熱器線材壽命預(yù)測法和處理系統(tǒng)、熱處理裝置、記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱器線材的壽命預(yù)測方法、熱處理裝置、記錄介質(zhì) 以及加熱器線材的壽命預(yù)測處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體制造裝置的一種，已知有對半導(dǎo)體基板(以下，稱為"晶片")進(jìn)行批量處理的立式熱處理裝置。該裝置例如具有在下端 設(shè)置有搬出搬入口的構(gòu)成處理室的立式的反應(yīng)管；以包圍該反應(yīng)管的 方式設(shè)置的筒狀的絕熱體；和由沿該絕熱體的內(nèi)壁面設(shè)置的電阻發(fā)熱 體構(gòu)成的加熱器，將多枚晶片以隔板狀保持在晶片保持架上并經(jīng)由搬 出搬入口搬入反應(yīng)管內(nèi)，利用加熱器將反應(yīng)管內(nèi)加熱至預(yù)定的熱處理 溫度，從而對晶片進(jìn)行氧化處理、成膜處理等。作為電阻發(fā)熱體例如 使用鐵-鉭-碳合金等的加熱器線材，加熱器線材例如巻在反應(yīng)管上成為 線圈狀。使用這樣的加熱器線材加熱晶片，對該晶片進(jìn)行氧化處理、退火 處理、CVD (Chemical Vapor Deposition)成膜處理、或者以分子層級 別使預(yù)定的膜疊層生長的MLD (Molecular Layer Deposition)成膜處理 等時，將反應(yīng)管內(nèi)調(diào)節(jié)到例如90(TC左右的高溫，另一方面，在將晶片 搬入反應(yīng)管內(nèi)或從反應(yīng)管內(nèi)搬出時，基于為了抑制晶片表面的自然氧 化膜的生長等原因，將反應(yīng)管內(nèi)調(diào)節(jié)至例如65(TC左右的低溫。這樣， 由于加熱器線材處于重復(fù)高溫和低溫的狀態(tài)這種苛刻的環(huán)境下，所以 根據(jù)處理?xiàng)l件，存在短期間內(nèi)斷線的情況。如果在熱處理中發(fā)生斷線，則包含在該批次中的晶片被全部作為 廢料(不良品)處理，因此損失成本變大，并且熱處理所花費(fèi)的時間被浪費(fèi)。因此，預(yù)測加熱器線材的壽命、例如預(yù)測斷線的時期的技術(shù) 對于抑制晶片的制造成本、提高成品率非常重要。一直以來，關(guān)于加熱器線材的壽命預(yù)測技術(shù)，提出有各種各樣的 方案。例如，在下述專利文獻(xiàn)1中記載有監(jiān)視加熱器線材的電阻值， 根據(jù)其變化而預(yù)測斷線時期的技術(shù)。另外，在下述專利文獻(xiàn)2中記載 有在每次運(yùn)用(晶片的搬入、熱處理、搬出)中，對溫度穩(wěn)定時的 向加熱器線材供給的電力進(jìn)行測定，把握各次運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)偏差的變化， 由此預(yù)測加熱器線材的斷線的方法。但是，在開始向加熱器線材供給電力后反應(yīng)管內(nèi)并不立刻成為預(yù) 定的溫度，而是在開始供給電力后溫度逐漸升高，達(dá)到預(yù)定的溫度。 在這種情況下，與溫度上升期間相比，在溫度到達(dá)預(yù)定的溫度后供向 加熱器線材的電力比較穩(wěn)定。因此， 一直以來，如上所述在加熱器線 材到達(dá)預(yù)定的溫度后的所謂溫度穩(wěn)定時期收集加熱器線材的電阻值、 電力值等電數(shù)據(jù)，根據(jù)該溫度穩(wěn)定時期的電數(shù)據(jù)判斷加熱器線材的劣 化狀況。但是，溫度穩(wěn)定時期的電數(shù)據(jù)在加熱器線材斷線時雖然大幅度變 化，但是在加熱器線材斷線之前，不論加熱器線材的劣化狀況如何， 也沒有大幅度變化。因此，特別在加熱器線材斷線之前對該斷線事先 進(jìn)行預(yù)測的情況下，因?yàn)殡y以檢測出加熱器線材沒有劣化的狀態(tài)與存 在劣化的狀態(tài)之間的差異，所以存在難以準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材的壽 命的問題。如上所述，如果不能準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材的壽命，則存在不能 事先檢測出壽命將結(jié)束的加熱器線材，在加熱處理中該加熱器線材突 然斷線，或?qū)]有必要更換的加熱器線材預(yù)測為壽命將結(jié)束并更換該 加熱器線材的問題。此外，例如即使能夠預(yù)測到加熱器線材的壽命，如果實(shí)現(xiàn)預(yù)測的 時期在其壽命即將結(jié)束之時，作為更換部件的加熱器線材也來不及在 斷線時期進(jìn)行配置，或者用于更換加熱器線材的熱處理裝置的維護(hù)的 日程不能事先確定，所以存在使熱處理裝置長時間停止，而使熱處理 裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)效率下降的問題。因此，優(yōu)選能夠盡量早期預(yù)測加熱器線 材的斷線。專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-258839號公報 專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-352938號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種在用于熱 處理裝置的加熱器線材斷線之前對其壽命進(jìn)行事先預(yù)測時，能夠更準(zhǔn) 確且早期地預(yù)測加熱器線材的壽命的加熱器線材的壽命預(yù)測方法等。本發(fā)明為一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的 加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向加熱器線材 供給電力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù) 先設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括對上升到上述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的 供向上述加熱器線材的電力的大小的最大值進(jìn)行檢測的工序；和當(dāng)判斷上述電力的大小的最大值超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，進(jìn)行通知上述加 熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在加熱器線材還沒有斷線的情況下，在向加熱器 線材供給電力時，與到達(dá)預(yù)定的溫度后的溫度穩(wěn)定時期相比，在到達(dá) 預(yù)定的溫度之前溫度上升變化的升溫期間更容易顯現(xiàn)加熱器線材的斷 線的征兆，在加熱器線材的斷線之前容易識別其已經(jīng)劣化的狀況和沒 有劣化的狀況的差異。本發(fā)明為利用該升溫期間的數(shù)據(jù)，在加熱器線 材斷線前對加熱器線材的壽命加以預(yù)測的方法。根據(jù)本發(fā)明，在這樣 的升溫期間，檢測出供向加熱器線材的電力大小的最大值，以此為基 礎(chǔ)預(yù)測加熱器線材的壽命，由此，比現(xiàn)有技術(shù)更能夠準(zhǔn)確地預(yù)測加熱 器線材的壽命。并且，因?yàn)楸绕饻囟确€(wěn)定期間，在升溫期間更容易在 早期顯現(xiàn)加熱器線材的斷線的征兆，所以能夠比現(xiàn)有技術(shù)更早期地預(yù) 測加熱器線材的壽命。本發(fā)明為一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的 加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向加熱器線材 供給電力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù) 先設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù) 測方法的特征在于，包括求取表示上升到上述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向上述加熱器線材的電力的振幅的大小的指標(biāo)的工序；和當(dāng) 判斷表示上述電力的振幅的大小的指標(biāo)超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，進(jìn)行 通知上述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。根據(jù)本發(fā)明，在加熱器線材的斷線的征兆容易顯現(xiàn)的升溫期間求 取表示供向加熱器線材的電力的振幅的大小的指標(biāo)，以此為基礎(chǔ)預(yù)測 加熱器線材的壽命。由此，比現(xiàn)有技術(shù)能夠更早期地預(yù)測加熱器線材 的壽命。本發(fā)明為一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的 加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向加熱器線材 供給電力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù) 先設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù) 測方法的特征在于，包括對上升到上述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的 供向上述加熱器線材的電力的大小的最大值進(jìn)行檢測，并且求取表示 上述電力的振幅的大小的指標(biāo)的工序；和當(dāng)判斷上述電力的大小的最 大值超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的大小的閾值，并且表示上述電力的振 幅的大小的指標(biāo)超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的振幅的閾值時，進(jìn)行通知 上述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。本發(fā)明為一種熱處理裝置，其特征在于，包括對于被處理基板， 使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，并進(jìn)行熱處理的處理室；設(shè)置在處理室外側(cè)，且以與從電源供給的電力的大小相應(yīng)的溫度發(fā)熱的加熱器線材；和控制來自所述電源的供給電力來進(jìn)行所述加熱器線材的溫 度控制的控制部，上述控制部，在上升到上述熱處理溫度的升溫期間 內(nèi)對供向上述加熱器線材的電力的大小的最大值進(jìn)行檢測，并且求取 表示上述電力的振幅的大小的指標(biāo)，當(dāng)判斷上述電力的大小的最大值 超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的大小的閾值，并且表示上述電力的振幅的 大小的指標(biāo)超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的振幅的閾值時，進(jìn)行通知上述 加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理。本發(fā)明為一種計算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)，其為記錄用于執(zhí)行對 熱處理裝置的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法的程序的記錄介質(zhì)， 該熱處理裝置通過向加熱器線材供給電力進(jìn)行溫度控制，使配置在處 理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該計算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)的特征在于記錄有用于使計算 機(jī)執(zhí)行下述工序的程序，即，對上升到所述熱處理溫度的升溫期間內(nèi) 的供向所述加熱器線材的電力的大小的最大值進(jìn)行檢測，并且求取表 示所述電力的振幅的大小的指標(biāo)的工序；和當(dāng)判斷所述電力的大小的 最大值超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的大小的閾值，并且表示所述電力的 振幅的大小的指標(biāo)超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的振幅的閾值時，進(jìn)行通 知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。本發(fā)明為一種加熱器線材的壽命預(yù)測處理系統(tǒng)，包括通過向加 熱器線材供給電力進(jìn)行溫度控制，對于被處理基板，使其升溫到預(yù)先 設(shè)定的熱處理溫度，然后進(jìn)行熱處理的熱處理裝置；和數(shù)據(jù)處理裝置， 并通過網(wǎng)絡(luò)連接熱處理裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，對所述加熱器線材的壽 命進(jìn)行預(yù)測，其特征在于，所述熱處理裝置，對上升到所述熱處理溫 度的升溫期間內(nèi)的供向所述加熱器線材的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并將該 數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置接收到所 述電力數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷該電力數(shù)據(jù)的大小的最大值超過預(yù)先設(shè)定的閾值 時，就進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的壽命預(yù)測方法、熱處理裝置、記錄介質(zhì)、 或者加熱器線材的壽命預(yù)測處理系統(tǒng)，因?yàn)樵诩訜崞骶€材的壽命的征 兆容易顯現(xiàn)的升溫期間測定供向加熱器線材的電力，根據(jù)該測定的電 力的最大值和振幅的大小預(yù)測加熱器線材的壽命，所以能夠準(zhǔn)確地預(yù) 測加熱器線材的壽命。并且，根據(jù)電力的大小的最大值和表示振幅的 大小的指標(biāo)這兩方面，能夠從更多角度的觀點(diǎn)進(jìn)行加熱器線材的壽命 的預(yù)測，所以能夠在更早的時期且更準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材的壽命。此外，能夠根據(jù)上述熱處理的條件預(yù)先設(shè)定上升閾值。例如，上 述閾值，能夠根據(jù)上述熱處理溫度和上述升溫期間的時間預(yù)先設(shè)定， 或者，根據(jù)升溫期間的升溫率預(yù)先設(shè)定。如果這樣設(shè)定閾值，則能夠 更準(zhǔn)確地判斷加熱器線材的劣化狀況。作為表示上述電力的振幅的大小的指標(biāo)，可以使用上述電力的極 小值和極大值的殘差平方和。這樣，因?yàn)槟軌驅(qū)㈦娏Φ恼穹拇笮?shù) 字化并加以處理，所以能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材的壽命。本發(fā)明為一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向加熱器線材 供給電力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù) 先設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù) 測方法的特征在于，包括在每次重復(fù)進(jìn)行上述熱處理時，對上升到 上述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向上述各個加熱器線材的電力數(shù)據(jù) 進(jìn)行收集的工序；和當(dāng)判斷根據(jù)上述多個加熱器線材均正常時的上述 多個電力數(shù)據(jù)的分布求得的分布的中心、與測定對象的加熱器線材的電力數(shù)據(jù)的馬氏(mahalanobis)距離超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，進(jìn)行通 知測定與上述中心比較過的電力數(shù)據(jù)時的上述加熱器線材的壽命將結(jié) 束的警報處理的工序。其中，所謂加熱器線材正常時，雖然優(yōu)選為例如如安裝熱器線材 時或更換熱器線材時等那樣加熱器線材沒有劣化的時期，但也可以為 如加熱器線材斷線的征兆顯現(xiàn)之前等那樣的預(yù)定的使用頻率以下的時 期。本發(fā)明為一種熱處理裝置，其具有對于被處理基板，使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，進(jìn)行熱處理，并且具有多個加熱區(qū)(zone) 的處理室；分配在上述各個加熱區(qū)且以與從多個電源分別供給的電力 的大小相應(yīng)的溫度發(fā)熱的多個加熱器線材；和控制來自上述各個電源 的供給電力并進(jìn)行上述各個加熱器線材的溫度控制的控制部，該熱處 理裝置的特征在于上述控制部，在每次重復(fù)進(jìn)行上述熱處理時，對 上升到上述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向上述各個加熱器線材的電 力數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，當(dāng)判斷根據(jù)上述多個加熱器線材均正常時的上述多 個電力數(shù)據(jù)的分布求得的分布的中心、與測定對象的加熱器線材的電 力數(shù)據(jù)的馬氏距離超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，進(jìn)行通知對與所述中心比 較過的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行測定時的所述多個加熱器線材的壽命將結(jié)束的警 報處理的工序。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的壽命預(yù)測方法或者熱處理裝置，加熱器 線材即使有多根，也根據(jù)在各個加熱器線材的斷線的征兆容易顯現(xiàn)的 升溫期間測定供向各個加熱器線材的電力而得到的電力數(shù)據(jù)預(yù)測加熱 器線材的壽命。因此，能夠比現(xiàn)有技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材的壽此外，通過在各個加熱器線材的壽命預(yù)測中應(yīng)用馬氏距離，能夠 準(zhǔn)確地判斷測定的電力數(shù)據(jù)是否為從包括壽命將結(jié)束的加熱器線材的 多個加熱器線材獲得的。并且，即使加熱器線材的根數(shù)變多，也能夠 簡單且準(zhǔn)確地預(yù)測它們的壽命。在這種情況下，作為上述電力數(shù)據(jù)，能夠使用包括供向上述各個 加熱器線材的電力的大小的最大值和表示上述電力的振幅的大小的指 標(biāo)的數(shù)據(jù)。如果是這樣的數(shù)據(jù)，則能夠準(zhǔn)確地判斷是否存在各個加熱 器線材的壽命將結(jié)束的征兆。此外，根據(jù)本發(fā)明，在上述加熱器線材的加熱區(qū)域沿上述處理室 的縱方向劃分為多個加熱區(qū)，且在上述各個加熱區(qū)分別配置有上述各 個加熱器線材的情況下，或者在上述加熱器線材的加熱區(qū)域沿上述被 處理基板的面方向劃分為多個加熱區(qū)，且在上述各個加熱區(qū)分別配置 有上述各個加熱器線材的情況下，也能夠早期并準(zhǔn)確地預(yù)測多個加熱 器線材的壽命。本發(fā)明為一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的 加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置重復(fù)進(jìn)行以下工序， 即，將保持有多個被處理基板的基板保持架從設(shè)置在處理室上的基板 搬出搬入口搬入的工序；利用配置在上述處理室的外側(cè)的多個加熱器線材使所述處理室內(nèi)升溫的工序；對所述被處理基板實(shí)施預(yù)定的熱處 理的工序；和從基板搬出搬入口搬出上述基板保持架的工序，該加熱 器線材的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括收集在基板搬入期間內(nèi)的 從上述基板搬出搬入口搬入上述基板保持架時的從距離上述基板搬出 搬入口最近的加熱器線材檢測出的溫度的最大值的數(shù)據(jù)的工序；和對 上述基板搬入期間內(nèi)的距離該基板搬出搬入口最近的加熱器線材的溫 度的最大值的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值為預(yù)定溫度以上時，進(jìn) 行通知上述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。本發(fā)明為一種熱處理裝置，其特征在于，包括對于多個被處理 基板，使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，進(jìn)行熱處理，并且具有基 板搬出搬入口的處理室；以能夠從設(shè)置在上述處理室上的基板搬出搬 入口自由地搬出搬入的方式設(shè)置的、保持上述多個被處理基板的基板 保持架；配置在所述處理室的外側(cè)的多個加熱器線材；和通過控制上述加熱器線材的發(fā)熱量而控制上述處理室內(nèi)的溫度的控制部，上述控 制部，收集在基板搬入期間內(nèi)從上述基板搬出搬入口搬入上述基板保 持架時的從距離上述基板搬出搬入口最近的加熱器線材檢測出的溫度 的最大值的數(shù)據(jù)，對上述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材的溫度的最大 值的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值為預(yù)定溫度以上時，進(jìn)行通知上 述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理。根據(jù)這樣的本發(fā)明的壽命預(yù)測方法或熱處理裝置，在與溫度穩(wěn)定 時相比，加熱器線材的壽命的征兆更容易顯現(xiàn)的被處理基板的搬入期 間，收集加熱器線材的溫度的數(shù)據(jù)，根據(jù)該收集的溫度數(shù)據(jù)的最大值 判斷是否有加熱器線材的壽命的征兆，因此能夠在更早的時期進(jìn)行該 判斷。此外，在基板搬入期間，因?yàn)樵诎崛牖灞３旨軙r基板搬出搬 入口打開，所以距離該基板搬出搬入口最近的加熱器線材檢的溫度變 化變大，其壽命的征兆也比其他的加熱器線材容易更明顯地顯現(xiàn)。在 本發(fā)明中，收集這樣的加熱器線材的溫度的數(shù)據(jù)，根據(jù)該收集的溫度 數(shù)據(jù)的最大值判斷是否有加熱器線材的壽命的征兆，因此，能夠在更 早的時期且更準(zhǔn)確地進(jìn)行該判斷。本發(fā)明為一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的 加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置重復(fù)進(jìn)行以下工序， 即，將保持有多個被處理基板的基板保持架從設(shè)置在處理室上的基板 搬出搬入口搬入的工序；利用配置在上述處理室的外側(cè)的多個加熱器線材使所述處理室內(nèi)升溫的工序；對所述被處理基板實(shí)施預(yù)定的熱處 理的工序；和從基板搬出搬入口搬出上述基板保持架的工序，該加熱 器線材的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括收集在基板搬入期間內(nèi)的從上述基板搬出搬入口搬入上述基板保持架時的從距離上述基板搬出搬入口最近的加熱器線材檢測出的溫度的最大值的數(shù)據(jù)的工序；和對 上述基板搬入期間內(nèi)的距離該基板搬出搬入口最近的加熱器線材的溫 度的最大值的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值較高地移位到預(yù)定溫度 以上、且判斷其后為下降趨勢時，進(jìn)行通知上述加熱器線材的壽命將 結(jié)束的警報處理的工序。本發(fā)明為一種熱處理裝置，其特征在于，包括對于多個被處理 基板，使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，進(jìn)行熱處理，并且具有基板搬出搬入口的處理室；以能夠從設(shè)置在上述處理室上的基板搬出搬 入口自由地搬出搬入的方式設(shè)置的、保持上述多個被處理基板的基板 保持架；配置在所述處理室的外側(cè)的多個加熱器線材；和通過控制上 述加熱器線材的發(fā)熱量而控制上述處理室內(nèi)的溫度的控制部，上述控 制部，收集在基板搬入期間內(nèi)從上述基板搬出搬入口搬入上述基板保 持架時的從距離上述基板搬出搬入口最近的加熱器線材檢測出的溫度 的最大值的數(shù)據(jù)，對上述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材的溫度的最大 值的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值為預(yù)定溫度以上、且判斷其后為 下降趨勢時，進(jìn)行通知上述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理。根據(jù)這樣的本發(fā)明的壽命預(yù)測方法或熱處理裝置，在不僅判斷基 板搬入期間內(nèi)的加熱器線材溫度的最大值偏移高出預(yù)定溫度以上，而 且判斷其后為下降趨勢時，通知加熱器線材的壽命將結(jié)束，由此能夠 在更準(zhǔn)確的時期進(jìn)行壽命預(yù)測。例如，在從加熱器線材的溫度的最大 值偏移開始到斷線為止能夠進(jìn)行相當(dāng)次數(shù)的熱處理的加熱器線材的情 況下，不會使預(yù)測加熱器線材的壽命的時期過早，而能夠在準(zhǔn)確的時 期通知加熱器線材的壽命將結(jié)束的情況。在這種情況下，也可以在上述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材溫度 的最大值偏移高出預(yù)定溫度以上的時刻，進(jìn)行通知存在所述加熱器線 材的斷線征兆的情況的處理。這樣，因?yàn)樵谕ㄖ訜崞骶€材的壽命將 近之前，能夠通知存在加熱器線材的斷線征兆的情況，所以能夠在更 早的階段進(jìn)行加熱器線材的更換的準(zhǔn)備等。此外，也可以在根據(jù)每次搬入上述基板保持架時收集的、上述基 板搬入期間內(nèi)的加熱器線材溫度的最大值的數(shù)據(jù)，判斷該最大值為下 降趨勢時，以該加熱器線材溫度的最大值連續(xù)下降預(yù)定次數(shù)以上的狀 態(tài)為基準(zhǔn)進(jìn)行判斷。在這種情況下，例如根據(jù)每次搬入基板保持架時 收集的、上述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材溫度的最大值的數(shù)據(jù)求取 最大值的移動平均值，當(dāng)該移動平均值連續(xù)下降預(yù)定次數(shù)時判斷上述 最大值處于下降趨勢。由此，能夠正確地把握加熱器線材溫度的最大 值的下降趨勢。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在用于熱處理裝置的加熱器線材斷線前 事先預(yù)測其壽命時，通過利用加熱器線材的斷線的征兆容易顯現(xiàn)的期間(例如，升溫期間、被處理基板的搬入期間等)的數(shù)據(jù)，能夠比現(xiàn) 有技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材的壽命。


圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的立式熱處理裝置的概略構(gòu)成 示例的縱截面圖。
圖2為表示本實(shí)施方式的熱處理裝置具有的電力系統(tǒng)的概略構(gòu)成 示例的框圖。
圖3為表示本實(shí)施方式的熱處理裝置的控制部的概略構(gòu)成示例的框圖。
圖4為表示由本實(shí)施方式的熱處理裝置進(jìn)行的各個工序中的處理 室內(nèi)的設(shè)定溫度數(shù)據(jù)的特性圖。
圖5為表示本實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測處理的具體示例的 流程圖。
圖6A為表示在升溫期間向產(chǎn)生劣化且壽命將結(jié)束的加熱器線材 供給的電力的波形的圖表。
圖6B為表示在升溫期間向沒有劣化的加熱器線材供給的電力的 波形的圖表。
圖7為表示在升溫期間向加熱器線材供給的電力的最大值基于運(yùn) 用次數(shù)的變化的圖表。
圖8為對在升溫期間向加熱器線材供給的電力的波形的一部分進(jìn) 行放大表示的圖。
圖9為表示在升溫期間向加熱器線材供給的電力的殘差平方和基 于運(yùn)用次數(shù)的變化的圖表。
圖10為表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理的具體示例的 流程圖。
圖11為表示獲得該實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理的MD值的過程的說 明圖。
圖12為表示在升溫期間向所有的加熱器線材供給的電力的最大值 以及殘差平方和的MD值基于運(yùn)用次數(shù)的變化的圖表。
圖13為表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的其他的熱處理裝置的構(gòu)成示例的縱截面圖。
圖14為表示圖13所示的熱處理裝置所具有的加熱器的構(gòu)成示例 的俯視圖。
圖15為表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的又一熱處理裝置的構(gòu)成示例的縱截 面圖。
圖16A為表示在利用圖1所示的熱處理裝置進(jìn)行的各個工序中，
由配置在最接近處理室的下端開口部的位置的內(nèi)部溫度傳感器檢測出 的處理室內(nèi)溫度的變化的特性曲線圖。
圖16B為表示在利用圖1所示的熱處理裝置進(jìn)行的各個工序中， 由配置在最接近處理室的下端開口部的位置的外部溫度傳感器檢測出 的加熱器線材溫度的變化的特性曲線圖。
圖17為表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理的具體示例的 流程圖。
圖18為表示在晶片的搬入期間檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值基于運(yùn) 用次數(shù)的變化的圖表。
圖19為表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理的變形例的流 程圖。
圖20為表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。其 中，在本說明書和附圖中，對于實(shí)質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要 素付與相同的符號，省略重復(fù)說明。 (第一實(shí)施方式的熱處理裝置)
首先，參照附圖對能夠應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的加熱器線材 壽命預(yù)測的立式熱處理裝置(以下，簡稱為"熱處理裝置")100進(jìn)行 說明。圖1是表示熱處理裝置100的概略結(jié)構(gòu)的縱截面圖，圖2是表 示熱處理裝置100具有的電力系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
熱處理裝置100，例如如圖1所示，具有用于對晶片W進(jìn)行熱處 理的熱處理室122。處理室122由反應(yīng)管110和集管(manifold) 112 構(gòu)成。反應(yīng)管110由以石英制作的內(nèi)管l]Oa和外管110b構(gòu)成的二重管結(jié)構(gòu)構(gòu)成，在反應(yīng)管110的下側(cè)設(shè)置有金屬制的筒狀的集管112。內(nèi)管 110a在其上端具有開口部，且被支撐在集管112上。外管110b形成為 帶頂壁狀，下端與集管112的上端氣密地結(jié)合。
在反應(yīng)管110內(nèi)，多枚例如150枚作為被處理基板的晶片W在水 平的狀態(tài)下以上下隔開預(yù)定的間隔在作為晶片保持架(基板保持架) 的晶片架114上配置擱板狀。該晶片架114借助保溫筒(絕熱體)118 被保持在蓋體116的上面。
蓋體116搭載在用于將晶片架114搬入反應(yīng)管110內(nèi)或從該反應(yīng) 管110內(nèi)搬出的晶片架升降機(jī)120的上面，當(dāng)處于上限位置時，發(fā)揮 堵塞由反應(yīng)管110和集管11.2構(gòu)成的處理室122的作為基板搬出搬入 口的下端開口部123的作用。
另外，在處理室122的下端開口部123的附近，設(shè)置有在將熱處 理后的晶片架114從處理室122搬出時遮蔽下端開口部123的關(guān)閉部 件(shutter)(未圖示)。
在反應(yīng)管110的周圍，設(shè)置有加熱器130。如圖1和圖2所示，加 熱器130例如由配置成5段的加熱器線材132A 132E構(gòu)成。即，加熱 器130的加熱區(qū)域沿反應(yīng)管110的縱方向(垂直方向)分為多個(這 里為5個)加熱區(qū)(zone)，在各個加熱區(qū)分別配置有各加熱器線材 132A 132E。
各加 熱器線材132A 132E例如由鐵-鉭-碳合金等的電阻發(fā)熱體構(gòu) 成，在反應(yīng)管110的外周巻裝成線圈狀。另外，也可以將各個加熱器 線材132A 132E沿反應(yīng)管110的外周巻裝成波形的方式構(gòu)成加熱器 130。
在各個加熱器線材132A 132E上連接有電源134A 134E，根據(jù) 來自控制部200的控制信號，從各個電源134A 134E獨(dú)立地向各加熱 器線材132A 132E供給電力。各加熱器線材132A 132E根據(jù)供給的 電力的大小而發(fā)熱。
在反應(yīng)管110的外壁上，在垂直方向(縱方向)的每個加熱區(qū)配 置有用于檢測各個加熱器線材132A 132E的溫度的外部溫度傳感器 136 (136A 136E)。在內(nèi)管110a的內(nèi)壁上，在垂直方向(縱方向)的 每個加熱區(qū)配置有對各加熱器線材132A 132E所加熱的反應(yīng)管110內(nèi)的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測的內(nèi)部溫度傳感器138。外部溫度傳感器136
和內(nèi)部溫度傳感器138例如由熱電偶構(gòu)成?？刂撇?00構(gòu)成為，在每 個加熱區(qū)作為溫度數(shù)據(jù)(溫度信息)取得由各個溫度傳感器136、 138 檢測出的溫度檢測值，根據(jù)這些檢測溫度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定溫度 數(shù)據(jù)控制供給各個加熱器線材132A 132E的電力值，從而控制發(fā)熱
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的加熱器130，因?yàn)槟軌蚍殖?個加熱 區(qū)對處理室122內(nèi)進(jìn)行加熱，所以能夠均勻地保持熱處理過程中的處 理室122內(nèi)的溫度，能夠沒有溫度偏差地對所有的晶片W進(jìn)行熱處理。
在集管112上，連接有用于從各個處理氣體源(未圖示)向處理 室122內(nèi)供給例如二氯硅垸、氨、氮?dú)獾忍幚須怏w的多個氣體供給管。 在圖1中，為了容易理解，表示有3條氣體供給管140A 140C。在各 個氣體供給管140A ]40C上安裝有用于調(diào)整氣體流量的質(zhì)量流量控 制器(MFC)等流量調(diào)整部142A 142C。
另外，在集管112上借助排氣管150連接有排氣單元152。利用該 排氣單元152，能夠從內(nèi)管110a與外管110b的間隙之間對反應(yīng)管110 內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行排氣，能夠調(diào)整反應(yīng)管110內(nèi)的壓力。該排氣單元152 例如由組合閥、蝶形閥等各種閥與真空泵構(gòu)成。另外，也可以在排氣 管150中設(shè)置用于檢測處理室122內(nèi)的壓力、反饋控制排氣單元152 的壓力傳感器。作為壓力傳感器，雖然優(yōu)選使用不易受外氣壓的變化 的影響的絕對壓型，但是也可以使用差壓型。
此外，熱處理裝置100具有用于控制反應(yīng)管110內(nèi)的處理環(huán)境的 溫度、氣體流量、壓力等處理參數(shù)的控制部200。例如，控制部200 根據(jù)來自外部溫度傳感器136和內(nèi)部溫度傳感器138的溫度數(shù)據(jù)，控 制各個電源134A 134E來調(diào)整供向各個加熱器線材132A 132E的電 力。這樣，控制部200使處理室122內(nèi)的溫度上升至熱處理溫度，能 夠在該熱處理溫度對晶片W進(jìn)行熱處理。
此外，控制部200能夠測定供向各個加熱器線材132A 132E的電 力值。例如，控制部200收集在后述的預(yù)定的期間通過各個電源134A 134E向各個加熱器線材132A 132E供給的電力的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù) 據(jù)預(yù)測各個加熱器線材132A 132E的壽命。(控制部的構(gòu)成示例) 接著，參照附圖對上述控制部200的具體的構(gòu)成示例加以說明。
圖3是表示控制部200的具體的構(gòu)成示例的框圖。如圖3所示，控制 部200具有構(gòu)成控制部主體的CPU (Central Processing Unit) 210; 存儲有CPU210控制各部用的程序(例如晶片W的處理程序)或后述 的電力數(shù)據(jù)的演算程序等的ROM (Read Only Memory) 220;設(shè)置有 CPU210進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理所使用的存儲器區(qū)域等的RAM (Random Access Memory) 230;由對時間進(jìn)行計時的計數(shù)器等構(gòu)成的計時單元 240;由顯示操作畫面或選擇畫面等的液晶顯示器等構(gòu)成的顯示單元 250、能夠由操作人員進(jìn)行處理方案的輸入或編輯等各種數(shù)據(jù)的輸入以 及向預(yù)定的存儲介質(zhì)進(jìn)行處理方案或處理記錄的輸出等各種數(shù)據(jù)的輸 出的輸入輸出單元260;由警報器(例如蜂鳴器)等構(gòu)成的通知單元 270;和存儲CPU210控制各部用的程序(例如晶片W的熱處理程序) 或后述的加熱器線材壽命預(yù)測的演算程序或數(shù)據(jù)的硬盤(HDD)或存 儲器等的存儲單元280。
此外，除上述以外，雖然沒有圖示，但控制部200還具有例如用 于進(jìn)行傳感器信號的輸入或控制信號的輸出的輸入輸出端口 (I/O端 口 )。在輸入輸出端口上連接有例如上述的外部溫度傳感器136( 136A 136E)和內(nèi)部溫度傳感器138?？刂撇?00根據(jù)需要，經(jīng)由輸入輸出端 口輸入來自各個溫度傳感器136 (136A 136E)、 138的信號。并且， 在輸入輸出端口上連接有各個加熱器線材132A 132E的電源134A 134E，控制部200根據(jù)需要經(jīng)由輸入輸出端口向電源134A 134E輸 出控制信號。
這些CPU210、 ROM220、 RAM230、計時單元240、顯示單元250、 輸入輸出單元260、通知單元270、存儲單元280、輸入輸出端口等通 過控制總線、系統(tǒng)總線、數(shù)據(jù)總線等總線202電連接。
在上述存儲單元280中，存儲有例如電力數(shù)據(jù)282、溫度數(shù)據(jù)284、 演算結(jié)果數(shù)據(jù)286等。在溫度數(shù)據(jù)284中包括例如從外部溫度傳感器 136和內(nèi)部溫度傳感器138獲得的檢測溫度數(shù)據(jù)、預(yù)先對每個加熱區(qū)設(shè) 定的設(shè)定溫度數(shù)據(jù)。在電力數(shù)據(jù)282中，包括由各個電源134A 134E 向各個加熱器線材132A 132E供給的電力的數(shù)據(jù)。作為該供給電力，為例如各個電源134A 134E上安裝功率計而檢測出的實(shí)際的供給電 力(電力波形)。在演算結(jié)果數(shù)據(jù)286中，包括例如CPU210利用上述 電力數(shù)據(jù)282或溫度數(shù)據(jù)284進(jìn)行預(yù)定的演算最終得到的數(shù)據(jù)。具體 而言，列舉有在后述的本實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測處理中使用 的電力數(shù)據(jù)282的最大值、殘差平方和、和溫度數(shù)據(jù)284的最大值等。 關(guān)于這樣的演算結(jié)果數(shù)據(jù)286的詳細(xì)情況在后面敘述。 (熱處理裝置的動作的具體示例)
在此，參照附圖對本實(shí)施方式的熱處理裝置100的動作的具體示 例加以說明。在該熱處理裝置100中，通過控制部200的控制，在一 次的運(yùn)用中重復(fù)進(jìn)行用于對多枚晶片W進(jìn)行一次熱處理的一系列的工 序。圖4為表示利用熱處理裝置100在一次的運(yùn)用中進(jìn)行的各個工序 的處理室122內(nèi)的設(shè)定溫度數(shù)據(jù)的特性圖。
如圖4所示，首先，在從時刻tO至tl的晶片搬入期間(基板搬入 期間)，進(jìn)行將多枚晶片W搬入處理室122內(nèi)的工序(裝載工序)。具 體而言，控制部200打開遮蔽處理室122的下端開口部123的未圖示 的關(guān)閉部件，通過晶片架升降機(jī)120使蓋體116上升，將保持有例如 150枚晶片W的晶片架114和保溫筒118搬入處理室122內(nèi)，利用蓋 體116堵塞處理室122的下端開口部123。在該搬入期間，使處理室 122內(nèi)的設(shè)定溫度例如為650°C。
然后，通過利用排氣單元152對處理室122內(nèi)進(jìn)行排氣，將處理 室122內(nèi)調(diào)整到預(yù)定的壓力。這時進(jìn)行壓力確認(rèn)處理，確認(rèn)已被調(diào)整 的處理室122內(nèi)的壓力是否有被維持，當(dāng)判斷沒有壓力異常時，控制 流量調(diào)整部142A 142C向處理室122內(nèi)導(dǎo)入惰性氣體例如氮?dú)鈴亩?對處理室122內(nèi)進(jìn)行清洗。
接著，在時刻tl t2的升溫期間進(jìn)行使處理室122內(nèi)升溫的升溫 工序，在時刻t2 t3的熱處理期間進(jìn)行預(yù)定的熱處理工序。具體而言， 從時刻tl開始，控制部200通過控制信號控制電源134A 134E對各 個加熱器線材132A 132E供給預(yù)定的電力，從而對處理室122內(nèi)加熱。 然后，當(dāng)在時刻t2處理室122內(nèi)達(dá)到熱處理溫度例如90(TC時、控制 部200控制流量調(diào)整部142A 142C，向處理室122內(nèi)供給預(yù)定的處理 氣體， 一直到時刻t3為止進(jìn)行對晶片W的熱處理例如基于減壓CVD法的成膜處理。另外，將該升溫期間tl t2的時間設(shè)定為例如25分鐘。
在這種情況下，升溫期間的處理室122內(nèi)的溫度上升率(升溫率)例 如為每分鐘10°C。
接著，如果在各個晶片w上形成預(yù)定的膜的熱處理結(jié)束，則在時
刻t3 t4的降溫期間進(jìn)行使處理室122內(nèi)降溫的降溫工序。具體而言， 在時刻t3向處理室122內(nèi)不導(dǎo)入處理氣體，而導(dǎo)入惰性氣體，對處理 室122內(nèi)進(jìn)行清洗。并且，停止從各個電源134A 134E向各個加熱器 線材132A 132E供給電力。由此，處理室122內(nèi)的溫度逐漸下降。
接著，在時刻t4 t5的晶片搬出期間(基板搬出期間)進(jìn)行將晶 片架114從反應(yīng)管110搬出的搬出工序(卸載工序)。具體而言，在處 理室122內(nèi)降溫到例如650。C時，在時刻t4調(diào)整處理室122內(nèi)的壓力， 使其恢復(fù)到大氣壓，并使蓋體116下降，將配置在晶片架114中的多 枚晶片W從處理室122搬出，關(guān)上未圖示的關(guān)閉部件，遮蔽處理室122 的下端開口部123。
這樣，在完成從處理室122內(nèi)搬出多枚晶片W的t5時刻，熱處理 裝置100的一系列的工序(一次運(yùn)用)即完成。熱處理裝置100在進(jìn) 行了從時刻t0到t5為止的一系列的工序之后，進(jìn)行由后續(xù)的一系列的 工序構(gòu)成的運(yùn)用(晶片W的搬入、熱處理、晶片W的搬出)。以后， 同樣地反復(fù)進(jìn)行由一系列的工序構(gòu)成的運(yùn)用。
但是，如果通過熱處理裝置100反復(fù)進(jìn)行如上所述的由一系列的 工序構(gòu)成的運(yùn)用，則處理室122內(nèi)被交替調(diào)整為用于搬入-搬出晶片W 的相對的低溫(例如650°C)和對晶片W進(jìn)行熱處理的高溫(例如900 °C)。因此，各個加熱器線材132A 132E反復(fù)成為高溫與低溫的狀態(tài)， 可能會由于熱處理?xiàng)l件而在短期間內(nèi)突然斷線。
如果任何一個加熱器線材132A 132E在熱處理中斷線，則對該包 含在批次中的晶片W的熱處理不充分，這些晶片W全部成為不良品， 所以損失成本變大，并且熱處理所花費(fèi)的時間也被浪費(fèi)。
因此，在本實(shí)施方式的熱處理裝置100中，為了避免在熱處理中 各個加熱器線材132A 132E突然斷線的事態(tài)，進(jìn)行預(yù)測各個加熱器線 材132A 132E的壽命的處理。
在本實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測處理中，使用比溫度穩(wěn)定期更容易出現(xiàn)加熱器線材132A 132E的斷線的征兆的期間(例如升溫期 間等)的數(shù)據(jù)。這是因?yàn)椋诟鱾€加熱器線材132A 132E還沒有斷線 的情況下，在向它們供給電力時，與到達(dá)預(yù)定的溫度后的溫度穩(wěn)定時 相比，在到達(dá)例如預(yù)定的溫度之前使溫度變化上升的升溫期間，更容 易出現(xiàn)各個加熱器線材132A 132E的斷線的征兆，容易分清楚在斷線 前各個加熱器線材132A 132E劣化的情況與沒有劣化的情況的差異。 利用這樣的比溫度穩(wěn)定時更容易出現(xiàn)加熱器線材的斷線征兆的期 間的數(shù)據(jù)，能夠預(yù)測各個加熱器線材132A 132E的壽命，由此，能夠 比現(xiàn)有技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測壽命。并且，與溫度穩(wěn)定時相比，升溫期間 更容易在的較早的時期顯現(xiàn)斷線的征兆，所以能夠比現(xiàn)有技術(shù)在更早 的時期預(yù)測壽命。由此，例如能夠有充裕的時間準(zhǔn)備各個加熱器線材 132A 132E的更換部件，并能夠確定用于更換的熱處理裝置100的維 護(hù)曰程。
(第一實(shí)施方式的加熱器線材的壽命預(yù)測)
接著，對第一實(shí)施方式的加熱器線材的壽命預(yù)測加以說明。在此， 例舉使用在處理室122內(nèi)升溫至熱處理溫度的升溫期間供向各個加熱 器線材132A 132E的電力數(shù)據(jù)對熱處理裝置100的各個加熱器線材 132A 132E的壽命進(jìn)行預(yù)測的情況。具體而言，收集例如通過各個電 源134A 134E向各個加熱器線材132A 132E供給的電力(以下，簡 稱為"供給電力")的數(shù)據(jù)，通過分析該收集的電力數(shù)據(jù)而預(yù)測各個加 熱器線材132A 132E的壽命。
圖5為表示第一實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測處理(以下，簡 稱為"壽命預(yù)測處理")的具體示例的流程圖。圖5所示的流程圖的加 熱器線材壽命預(yù)測處理，在在熱處理裝置100上每進(jìn)行一次運(yùn)用(批 量處理)時，由控制部200根據(jù)預(yù)定的程序執(zhí)行。
首先，在步驟S110中，收集由各個電源134A 134E向各個加熱 器線材132A 132E供給的電力的數(shù)據(jù)。在此，收集熱處理裝置100 的一次運(yùn)用的升溫期間tl t2的電力的數(shù)據(jù)，并將它們作為電力數(shù)據(jù) 282存儲至存儲單元280。
在此，針對上述升溫期間的電力數(shù)據(jù)，參照附圖，比較加熱器線 材已有劣化的情況與還沒有劣化的正常的情況進(jìn)行說明。另外，在根據(jù)升溫期間的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行壽命預(yù)測時，因?yàn)閷Ω鱾€加熱器線材
132A 132E的壽命均能夠同樣地進(jìn)行預(yù)測，所以在下面，例舉配置在 最上側(cè)的加熱器線材132A的壽命的情況加以說明。
圖6A和圖6B是表示為了將處理室122內(nèi)調(diào)整至預(yù)定的熱處理溫 度而在升溫期間通過電源134A向加熱器線材132A供給電力的波形的 圖表。其中，圖6A表示向己劣化且壽命將結(jié)束的加熱器線材132A供 給的電力的波形，圖6B表示向還沒有劣化的正常的加熱器線材132A 供給的電力的波形。在圖6A和圖6B中，縱軸表示供向加熱器線材132A 的電力值，橫軸表示向加熱器線材132A供給電力的時間。并且，在圖 6A和圖6B中，以電源134A能夠向加熱器線材132A供給的最大電力 (以下，稱為"額定電力")為100%、 0W為0%表示各個電力波形。
比較圖6A和圖6B可知，如果加熱器線材132A有劣化，則電力 的最大值和振幅變大。這是因以下原因而產(chǎn)生的趨勢，即，當(dāng)加熱器 線材132A劣化時，如果不從電源134A供給更大的電力，則在預(yù)定的 時間內(nèi)不能將處理室122內(nèi)調(diào)整到預(yù)定的熱處理溫度。在圖6A所示的 示例中，電源134A瞬間向加熱器線材132A供給額定電力，以在設(shè)定 為升溫期間的時間內(nèi)使處理室122被調(diào)整至預(yù)定的處理溫度。
此外，隨著加熱器線材132A劣化，從供給電力消除交流成分直至 穩(wěn)定的時間變長。這是因以下原因而產(chǎn)生的趨勢，即，當(dāng)加熱器線材 132A劣化時，如果不從電源134A更長時間地供給更大的電力，則在 設(shè)定為升溫期間的時間內(nèi)不能將處理室122內(nèi)調(diào)整到預(yù)定的熱處理溫
在本實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理中，著眼于這樣的電力波形的特征， 將該特征數(shù)值化并應(yīng)用于加熱器線材132A的壽命預(yù)測。在這種情況 下，上述那樣的表示加熱器線材132A的劣化的電力波形的特征，例如 供給電力的最大值或振幅的大小等在升溫期間的電力波形中顯著地顯 現(xiàn)。與此相對，在作為溫度穩(wěn)定時的熱處理期間t2 t3中，因?yàn)橐呀?jīng) 從供給電力的波形消除交流成分，所以難以正確地檢測出供給電力的 最大值或振幅。
因此，本實(shí)施方式的控制部200在步驟S110收集在升溫期間供給 加熱器線材132A的電力的數(shù)據(jù)后，為了對上述那樣的電力波形的特征進(jìn)行數(shù)值化，使用收集的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行求取例如供向加熱器線材132A 的供給電力的最大值或振幅的大小等的各種演算。
其中，這里，所謂"供給電力的振幅的大小"不是瞬間的供給電 力的振幅的大小，而是升溫期間的供給電力的振幅和的大小。因此， 構(gòu)成升溫期間的供給電力的交流成分的波一個一個的振幅較大，并且， 交流成分的消除時期延遲，到供給電力穩(wěn)定為止的時間越長，則供給 電力的振幅越變大。
作為這樣的各種演算處理，在圖5所示的壽命預(yù)測處理中，在歩
驟S120，根據(jù)收集的電力數(shù)據(jù)，求取升溫期間的供給電力的最大值和 振幅的大小。其中，關(guān)于供給電力的最大值，在圖6A所示的例子中， 電源134A的額定電力被作為最大值算出，在圖6B所示的例子中，額 定電力的80%被作為最大值算出。這樣算出的供給電力的最大值作為 演算結(jié)果數(shù)據(jù)286被存儲在存儲單元280中。
另外，因?yàn)闊崽幚硌b置100每執(zhí)行1次的運(yùn)用(批量處理)就執(zhí) 行步驟S120算出供給電力的最大值，所以關(guān)于升溫期間的供給電力的 最大值，能夠把握每次運(yùn)用(批量處理)的變化。
在此，在圖7中表示關(guān)于升溫期間的供給電力的最大值的每個運(yùn) 用次數(shù)的變化。如圖7所示，熱處理裝置100的運(yùn)用次數(shù)不斷增加， 當(dāng)達(dá)到某個次數(shù)時，供給電力的最大值就急劇增加。能夠?qū)⒋俗鳛榧?熱器線材132A的斷線的預(yù)兆而加以捕捉。實(shí)際上，在圖7所示的例子 中，在供給電力的最大值急劇增加后，在第八次的運(yùn)用中加熱器線材 132A就斷線。
在本實(shí)施方式中，為了判斷供給電力的最大值的急劇的增加，對 供給電力的最大值設(shè)定有閾值。因?yàn)楣┙o電力的最大值按照熱處理?xiàng)l 件變化的可能性很高，所以對于上述閾值也優(yōu)選按照熱處理?xiàng)l件進(jìn)行 設(shè)定。例如，在25分鐘的升溫期間內(nèi)使處理室122內(nèi)的溫度從65(TC 上升至900。C的熱處理?xiàng)l件下，閾值例如被設(shè)定為94%。
在上述步驟S120中，與上述的供給電力的最大值一起還求取表示 其振幅大小的指標(biāo)。在此，作為表示振幅的大小的指標(biāo)，例如計算供 給電力的極小值與極大值的殘差平方和，根據(jù)該殘差平方和判斷供給 電力的振幅的大小。參照附圖對這樣的供給電力的極小值與極大值的殘差平方和的算 出方法的具體示例進(jìn)行說明。圖8放大表示升溫期間的供給電力的波 形的一部分。首先，控制部200對于該波形的極值(極大值與極小值)
301、 302、…、307、…，例如使用最小平方法求取回歸直線300。
接著，求取回歸直線300與升溫期間的各個極值301、 302、…、 307、…的差(殘差)e; (i=l、 2、…、7、…)，進(jìn)一歩求出各個殘差 的平方的總和即殘差平方和。這樣求得的殘差平方和顯示出供給電力 的振幅越大而越大的值。如上所述，因?yàn)闅埐钇椒胶捅硎九c供給電力 的振幅的大小相應(yīng)的值，所以能夠根據(jù)殘差平方和判斷供給電力的振 幅的大小。并且如上所述，因?yàn)槿绻訜崞骶€材132A劣化則升溫期間 的供給電力的振幅變大，所以能夠使用殘差平方和的值作為用于準(zhǔn)確 地判斷加熱器線材132A的劣化狀況的指標(biāo)。這樣算出的供給電力的殘 差平方和被作為演算結(jié)果數(shù)據(jù)286存儲于存儲單元280中。
控制部200在熱處理裝置100每次進(jìn)行運(yùn)用(批量處理)時執(zhí)行 步驟S120算出供給電力的振幅的大小、即參差平方和。由此，能夠?qū)?升溫期間的供給電力的殘差平方和，把握每次運(yùn)用的變化。
另外，在本實(shí)施方式中，如圖6A和圖6B所示，供給電力被以使 額定電力為100%時的百分率表示，關(guān)于殘差和殘差平方和，使用以該 百分率表示的供給電力的數(shù)值算出。但是，因?yàn)闅埐钇椒胶偷闹抵灰?能夠反映供給電力的振幅的大小即可，所以在每次算出殘差和殘差平 方和時，也可以原樣使用例如以W (瓦特)表示的供給電力的值。
在此，在圖9中表示關(guān)于升溫期間的供給電力的殘差平方和的根 據(jù)運(yùn)用次數(shù)的變化。如圖9所示，熱處理裝置100的運(yùn)用次數(shù)不斷增 多，當(dāng)達(dá)到某個次數(shù)時，供給電力的殘差平方和急劇增加。能夠?qū)⒋?作為加熱器線材132A的斷線的預(yù)兆而加以捕捉。實(shí)際上，在圖9所示 的例子中，在供給電力的殘差平方和急劇增加后，在第五次的運(yùn)用中 加熱器線桐'132A就斷線。
在本實(shí)施方式中，為了識別供給電力的殘差平方和的急劇的增加， 對供給電力的殘差平方和設(shè)定有閾值。因?yàn)楣┙o電力的殘差平方和也 與上述的供給電力的最大值同樣，按照熱處理?xiàng)l件變化的可能性很高， 所以對于上述閾值也優(yōu)根據(jù)熱處理?xiàng)l件進(jìn)行設(shè)定。例如，在25分鐘的升溫期間內(nèi)使處理室122內(nèi)的溫度從65(TC上升至90(TC的熱處理?xiàng)l件 下，閾值被設(shè)定為例如"700000a.u. (arbitraryunit)"。
然后，在步驟S130中，判定供給電力的最大值與殘差平方和是否 超過了各自的閾值。在此，如果供給電力的最大值與殘差平方和中的 至少任何一項(xiàng)沒有超過閾值，則判斷加熱器線材132A沒有斷線的征兆 為正常，并結(jié)束該次運(yùn)用(批量處理)的壽命預(yù)測處理。
與此相對，在歩驟S130當(dāng)供給電力的最大值超過閾值，并且供給 電力的殘差平方和超過閾值時，就判斷加熱器線材132A存在斷線的征 兆，其壽命將結(jié)束，在步驟S140進(jìn)行通知加熱器線材的壽命將結(jié)束的 警報處理。具體而言，作為加熱器線材的壽命警報處理，例如驅(qū)動蜂 鳴器等通知單元270或在顯示器等的顯示單元250中進(jìn)行加熱器線材 的壽命將結(jié)束的內(nèi)容的顯示。然后，結(jié)束該次運(yùn)用(批量處理)的加 熱器線材132A的壽命預(yù)測處理。
熱處理裝置100的操作人員能夠根據(jù)該壽命警報，進(jìn)行例如加熱 器線材132A或包括該加熱器線材132A的整個加熱器130的更換部件 的籌備，并且確定用于該更換的熱處理裝置100的維護(hù)日程。第一實(shí) 施方式能夠早期預(yù)測加熱器線材132A的壽命，加熱器線材132A不會 在壽命警報之后不久即斷線，而會在執(zhí)行例如5 8次的熱處理后加熱 器線材132A開始發(fā)生斷線。因此，因?yàn)槟軌蚓哂谐湓５臅r間進(jìn)行更換 部件的籌備、維護(hù)的計劃，所以操作人員能夠順利地進(jìn)行熱處理裝置 100的維護(hù)作業(yè)。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施方式，計算升溫期間的供給電力的最大 值與殘差平方和，根據(jù)這些計算結(jié)果預(yù)測加熱器線材132A的壽命。因 為升溫期間的供給電力與熱處理期間(溫度穩(wěn)定期間)的供給電力相 比，其變動變大，所以在升溫期間的供給電力的最大值與殘差平方和 中顯著地出現(xiàn)加熱器線材132A的斷線的征兆。并且，在第一實(shí)施方式 中，根據(jù)熱處理?xiàng)l件，設(shè)定供給電力的最大值與殘差平方和的各自的 閾值。因此，根據(jù)第一實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理，能夠在更早的時期, 比現(xiàn)有技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材132A的壽命。
而且，在第一實(shí)施方式中，根據(jù)供給電力的最大值與殘差平方和 這兩個指標(biāo)多角度地預(yù)測加熱器線材132A的壽命。所以，能夠獲得可靠性較高的預(yù)測結(jié)果。
在第一實(shí)施方式中，當(dāng)供給電力的最大值超過閾值，并且供給電 力的殘差平方和超過閾值時，就判斷加熱器線材132A存在斷線的征 兆。也可以取代這樣的判斷基準(zhǔn)，例如當(dāng)最大值與殘差平方和中的至
少一個超過其閾值時，判斷加熱器線材132A存在斷線的征兆。如果采 用后者的判斷基準(zhǔn)，則能夠更早地判斷加熱器線材132A的劣化，因此 能夠更可靠地避免在熱處理中加熱器線材132A突然斷線的情況。
在第一實(shí)施方式中，如圖5所示，在步驟S120先計算供給電力的 最大值與殘差平方和，然后在步驟S130進(jìn)行各自與閾值的比較判定。 本發(fā)明并不限定于該處理的順序。例如，也可以計算供給電力的最大 值進(jìn)行該計算結(jié)果與閾值的比較判定，然后計算該供給電力的殘差平 方和進(jìn)行該計算結(jié)果與閾值的比較判定。相反，也可以計算該供給電 力的殘差平方和進(jìn)行該計算結(jié)果與閾值的比較判定，然后計算供給電 力的最大值進(jìn)行該計算結(jié)果與閾值的比較判定。
另外，如上所述，在第一實(shí)施方式中，根據(jù)供給電力的最大值與 殘差平方和這兩個指標(biāo)預(yù)測加熱器線材132A的壽命。但是，例如根據(jù) 熱處理?xiàng)l件，也可以只根據(jù)上述兩個指標(biāo)中的一個預(yù)測加熱器線材 132A的壽命。例如，在目標(biāo)溫度較高且升溫期間被設(shè)定為較短時間這 樣的熱處理?xiàng)l件下，加熱器線材132A即使沒有劣化，在升溫期間供給 電力的最大值也成為100%,并且即使求得這時的供給電力的最大值， 也難以判定加熱器線材132A的劣化。因此，在這樣的熱處理?xiàng)l件下， 優(yōu)選僅根據(jù)供給電力的振幅的大小預(yù)測加熱器線材132A的壽命。
另外，如上所述，在第一實(shí)施方式的熱處理裝置100中，設(shè)置有 多個加熱器線材132A 132E，到目前為止，對其中的加熱器線材132A 進(jìn)行了說明。對于其他的加熱器線材132B 132E，也能夠與加熱器線 材132A同樣地個別地預(yù)測壽命。
具體而言，控制部200針對每個加熱器線材132A 132E收集升溫 期間的供給電力的數(shù)據(jù)，求取供給電力的最大值與殘差平方和。然后， 控制部200對于每個加熱器線材132A 132E判定供給電力的最大值與 殘差平方和，預(yù)測各個加熱器線材132A 132E的壽命。
如上所述,在對多個加熱器線材132A 132E分別判定其供給電力的最大值與殘差平方和時，優(yōu)選使用對每個加熱器線材132A 132E
設(shè)定的閾值。
例如，對于為了在短時間內(nèi)將處理室122內(nèi)的溫度調(diào)整至高溫度
而通常被供給接近額定電力的加熱器線材，作為用于判定供給電力的 最大值的閾值優(yōu)選設(shè)定接近額定電力的值。同樣地，對于通常被供給 振幅較大的電力的加熱器線材，作為用于判定供給電力的殘差平方和 的閾值優(yōu)選設(shè)定較大的值。
另外，當(dāng)控制部200預(yù)測加熱器線材132A 132E中的至少一個的 壽命將結(jié)束時，僅更換該加熱器線材或整個加熱器130。
如上所述，在具有多個加熱器線材132A 132E的熱處理裝置100 中，通過對每個加熱器線材132A 132E設(shè)定與熱處理?xiàng)l件相應(yīng)的閾 值，對于任一個加熱器線材132A 132E，均能夠在更早的時期高精度 地預(yù)測各自的壽命。
另外，在上述第一實(shí)施方式的加熱器線材的壽命預(yù)測處理中，對 通過使用根據(jù)供給電力的最大值預(yù)測加熱器線材132A 132E的壽命， 或者根據(jù)供給電力的振幅的大小預(yù)測加熱器線材132A 132E的壽命 這樣的單變量分析的方法的數(shù)據(jù)分析來進(jìn)行預(yù)測的情況進(jìn)行了說明， 但并不一定限定于此。例如，也可以將加熱器線材132A 132E各自的 供給電力的最大值與殘差平方和作為變量，匯集所有這些變量進(jìn)行分 析，根據(jù)該多變量分析的結(jié)果預(yù)測整個加熱器130的壽命。 (第二實(shí)施方式的加熱器線材的壽命預(yù)測)
接著，對本發(fā)明的第二實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測進(jìn)行說明。 在此，例舉通過多變量分析進(jìn)行加熱器線材的壽命預(yù)測的情況的示例。 具體而言，為了預(yù)測例如由5根加熱器線材132A 132E構(gòu)成的加熱器 130的壽命，對測定某一熱處理的升溫期間中供給各個加熱器線材 132A 132E的電力而獲得的電力數(shù)據(jù)中所包含的數(shù)據(jù)、例如電力的最 大值與殘差平方和(IO個變量)進(jìn)行多變量分析，根據(jù)該分析結(jié)果判 別加熱器線材132A 132E中的至少一個是否有斷線的征兆。在該判別 分析中，例如使用馬氏(mahalanobis)距離(MD)的方法。
這里，所謂馬氏距離例如表示對于還沒有劣化的正常時(常規(guī)時) 的加熱器線材的多個變量的分布的中心與判別對象的變量的分離的程度。由此，求取判別對象的變量的馬氏距離，當(dāng)其超過預(yù)定的閾值時、
能夠判斷加熱器線材132A 132E中的某一個存在劣化。
用于求取上述那樣的馬氏距離的值(以下，也稱為"MD值")的 MD模型(模型式)在熱處理裝置100中進(jìn)行對多個晶片W的熱處理 的運(yùn)用(批量處理)之前通過控制部200求得。具體而言，控制部200 預(yù)先從向正常的加熱器線材132A 132E供給電力的各個電源134A 134E收集電力數(shù)據(jù)，根據(jù)各個電力數(shù)據(jù)算出最大值與殘差平方和，使 用該算出結(jié)果制作用于算出馬氏距離的MD模型，并將其存儲在存儲 單元280中。然后，在實(shí)際的熱處理裝置100的運(yùn)用中，使用該MD 模型求取MD值，根據(jù)該MD值進(jìn)行加熱器線材的壽命預(yù)測。其中， 作為用于制作MD模型的正常的加熱器線材，例如雖然優(yōu)選更換后不 久的加熱器線材，但也可以是顯現(xiàn)加熱器斷線的征兆之前的預(yù)定的使 用頻率以下的加熱器線桐'。
(加熱器線材的壽命預(yù)測處理的具體示例子)
以下，參照附圖對第二實(shí)施方式的加熱器線材的壽命預(yù)測處理的 具體示例加以說明。這里，例舉在加熱器線材的壽命預(yù)測處理中，如 上所述，使用事先制作的MD模型求取MD值，并根據(jù)該MD值進(jìn)行 加熱器線材的壽命預(yù)測的情況。圖IO是表示第二實(shí)施方式的壽命預(yù)測 處理的具體示例的流程圖。第二實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理，在熱處理 裝置100中在每次進(jìn)行對于多個晶片W的熱處理的運(yùn)用(批量處理) 時，根據(jù)預(yù)定的程序通過控制部200被執(zhí)行。
首先，在步驟S210中收集通過各個電源134A 134E供給各個加 熱器線材132A 132E的電力數(shù)據(jù)。這時，控制部200在熱處理裝置 100的1次的運(yùn)用的整個期間中的至少升溫期間tl t2收集表示電源 134A 134E供給各個加熱器線材132A 132E的電力的電力數(shù)據(jù)。該 收集的電力數(shù)據(jù)282被存儲在存儲單元280中。
接著，根據(jù)在步驟S220收集的電力數(shù)據(jù)，對于每個加熱器線材 132A 132E求取升溫期間的供給電力的最大值與殘差平方和。該最大 值與殘差平方和的計算方法，與第一實(shí)施方式的步驟S120相同。然后， 將算出的供給電力的最大值與殘差平方和例如作為演算結(jié)果數(shù)據(jù)286 存儲在存儲單元280中。接著，在步驟S230中，讀出作為演算結(jié)果數(shù)據(jù)286存儲在在存儲 單元2S0中的各個加熱器線材132A 132E的供給電力的最大值與殘差 平方和，然后對這10個變量進(jìn)行分析求出馬氏距離的值(MD值)。
在此情況下，例如如圖11所示，控制部200在事先制作的上述 MD模型310中輸入上述10個變量即在步驟S220算出的各個加熱器 線材132A 132E的供給電力的最大值312A 312E與殘差平方和 314A 314E。由此，能夠獲得判別對象的10個變量即加熱器線材 132A 132E的供給電力的最大值與殘差平方和的MD值316。
在此，在圖12中表示關(guān)于升溫期間的加熱器線材132A 132E的 供給電力的最大值與殘差平方和的MD值316根據(jù)運(yùn)用次數(shù)的變化。 如圖12所示，熱處理裝置100的運(yùn)用次數(shù)不斷增加，當(dāng)達(dá)到某個次數(shù) 時，MD值316就急劇增加。能夠?qū)⒋俗鳛榧訜崞骶€材132A 132E中 的任一個斷線的預(yù)兆而加以捕捉。實(shí)際上，在圖12所示的例子中，在 MD值316急劇增加后，在第八次的運(yùn)用中加熱器線材132A 132E中 的一個就斷線。
在本實(shí)施方式中，為了判斷MD值急劇增加，作為其判斷基準(zhǔn)對 該MD值設(shè)定有閾值。MD值也與第一實(shí)施方式中的供給電力的最大 值或殘差平方和同樣，根據(jù)熱處理?xiàng)l件變化的可能性很高，所以對于 其閾值也優(yōu)選根據(jù)熱處理?xiàng)l件進(jìn)行設(shè)定。例如，在25分鐘的升溫期間 使處理室122內(nèi)的溫度從65(TC上升至90(TC的熱處理?xiàng)l件下，閾值例 如被設(shè)定為"5"。
然后，在步驟S240中對MD值是否已超過閾值進(jìn)行判定。在此， 如果MD值沒有超過閾值，則判斷所有的加熱器線材132A 132E均 沒有斷線的征兆為正常，結(jié)束該運(yùn)用的加熱器線材的壽命預(yù)測處理。
與此相對，當(dāng)上述MD值超過閾值時，則判定加熱器線材132A 132E中的某一個存在斷線的征兆且壽命將結(jié)束，在步驟S250中進(jìn)行 通知加熱器線材的壽命將結(jié)束的壽命警報的處理。具體而言，作為加 熱器線材的壽命警報處理，驅(qū)動例如蜂鳴器等通知單元270，或在顯示 器等的顯示單元250中進(jìn)行加熱器線材132A的壽命將結(jié)束的內(nèi)容的顯 示。然后，控制部200結(jié)束該次運(yùn)用(批量處理)的加熱器線材的壽 命預(yù)測處理。熱處理裝置100的操作人員根據(jù)該壽命警報，進(jìn)行例如整個加熱 器130的更換部件的籌備，并且確定用于該更換的熱處理裝置100的 維護(hù)日程。第二實(shí)施方式能夠早期預(yù)測加熱器線材130的壽命，加熱
器線材132A 132E中的哪一個都不會在壽命警報之后不久即斷線，而 會在進(jìn)一步執(zhí)行例如5 8次的熱處理后加熱器線材132A 132E中的 某一個開始發(fā)生斷線。因此，因?yàn)榫哂谐湓５臅r間進(jìn)行更換部件的籌 備、維護(hù)的計劃，所以操作人員能夠順利地進(jìn)行熱處理裝置100的維 護(hù)作業(yè)。
如上所述，根據(jù)第二實(shí)施方式，通過利用加熱器線材132A 132E 的斷線的征兆容易顯現(xiàn)的升溫期間的數(shù)據(jù)，能夠在更早的時期，比現(xiàn) 有技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測整個加熱器130的壽命。并且，根據(jù)第二實(shí)施方 式， 一旦制成MD模型310，然后只需向該MD模型310中輸入升溫 期間的各個加熱器線材132A 132E的供給電力的最大值312A 312E、與殘差平方和314A 314E，就能夠簡單地獲得用于預(yù)測加熱器 130的壽命的指標(biāo)(例如MD值)。并且，能夠根據(jù)該指標(biāo)準(zhǔn)確地預(yù)測 加熱器130的壽命。
另外，因?yàn)樵诩訜崞?30中多個加熱器線材132A 132E鄰接配置， 所以如果任一個加熱器線材發(fā)生劣化，則會在某種程度上影響與他鄰 接的加熱器線材的供給電力。例如，如果在加熱器線材132B中發(fā)生劣 化，則不能恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整與該加熱器線材132B對應(yīng)的加熱區(qū)的溫度。在 此情況下，鄰接的加熱器線材132A和加熱器線材132C補(bǔ)充劣化的加 熱器線材132B的功能下降的部分。因此，即使加熱器線材132A和加 熱器線材132C沒有劣化，加熱器線材132A和加熱器線材132C的供 給電力的最大值與殘差平方和也有可能比正常時(常規(guī)時)大。
因此，在多個加熱器線材132A 132E鄰接配置的情況下，與如第 一實(shí)施方式那樣個別地對多個加熱器線材132A 132E進(jìn)行單變量分 析的壽命預(yù)測處理相比，將各個加熱器線材132A 132E的供給電力的 最大值與殘差平方和作為變量匯集多個加熱器線材132A 132E —次 進(jìn)行多變量分析的第二實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理更能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行加 熱器130的壽命預(yù)測。
另夕卜，在第二實(shí)施方式中，雖然對將5根加熱器線材132A 132E的所有的供給電力的最大值與殘差平方和作為io個變量，根據(jù)對這些 變量進(jìn)行多變量分析的結(jié)果預(yù)測整個加熱器130的壽命的情況進(jìn)行了 說明，但并不一定限定于此。
例如，也可以對于每個加熱器線材132A 132E制作MD模型310， 然后對升溫期間的各個加熱器線材132A 132E的供給電力的最大值 與殘差平方和這2個變量進(jìn)行分析，對于每個加熱器線材132A 132E 均獲得MD值。在此情況下，能夠?qū)γ總€加熱器線材132A 132E進(jìn) 行其壽命的預(yù)測。在加熱器130中，在能夠個別地更換各個加熱器線 材132A 132E的情況下，優(yōu)選如上所述那樣預(yù)測加熱器線材132A 132E各自的壽命。
此外，在上述第一、第二實(shí)施方式中，雖然對將本發(fā)明的加熱器 線材壽命預(yù)測應(yīng)用于圖1所示的對多個晶片W進(jìn)行批量處理的立式熱 處理裝置100中的情況進(jìn)行了說明，但并不一定限定于此，也能夠應(yīng) 用于各種各樣的熱處理裝置中。
(處理裝置的其他的構(gòu)成示例)
在此，參照附圖對能夠應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的加熱器線材壽命 預(yù)測的熱處理裝置的其他的構(gòu)成示例加以說明。圖13 圖15表示能夠 應(yīng)用本發(fā)明的單片式的熱處理裝置的概略結(jié)構(gòu)。
首先，參照附圖對具有在晶片W的平面方向劃分的多個加熱區(qū)的 單片式熱處理裝置400進(jìn)行說明。圖13為表示該熱處理裝置400的概 略結(jié)構(gòu)的縱截面圖。圖14為表示圖13的熱處理裝置400具有的加熱 器440的形狀的俯視圖。根據(jù)這樣的具有多個加熱區(qū)的熱處理裝置 400，對于晶片W的面內(nèi)溫度能夠獲得更高的均勻性。例如，這種類 型應(yīng)用于對大口徑的晶片W的熱處理。
如圖13所示，熱處理裝置400例如具有石英制的矩形狀的處理容 器402。在該處理容器402的一側(cè)，形成有用于導(dǎo)入晶片W的開口部 404，在該開口部404的周邊形成有凸緣部406。
在處理容器402內(nèi)的底部，以圓周狀設(shè)置有多個石英制的突起部 408。保持有晶片W的搬送臂的拾取部從開口部404進(jìn)入處理容器402 內(nèi)，然后下降，由此，晶片W的背面周邊部與這些突起部408的頂端 抵接，由此支撐晶片W。此外，處理容器402在開口部404的相對側(cè)，經(jīng)由氣體供給管412 連接有向處理容器402中供給預(yù)定的處理氣體的氣體供給源410，并且 經(jīng)由排氣管416連接有用于對處理容器402內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行例如真空排 氣的排氣單元414。
在上述開口部404的端面，以與凸緣部406相接的方式設(shè)置有冷 卻板420。在該冷卻板420內(nèi)，設(shè)置有用于流通冷卻水的冷卻水通路 422，對介于冷卻板420與凸緣部406之間的O形環(huán)等密封部件424進(jìn) 行冷卻。并且，冷卻板420通過螺拴432等擰緊固定在包圍處理容器 402的外側(cè)的例如鋁制的殼體430上，由此，將凸緣406也固定在殼體 430的端部上。另外，在開口部404設(shè)置有在晶片W的搬入搬出時氣 密地開閉的閘閥434。
在處理容器402的外壁上設(shè)置有用于加熱被搬入的晶片W的加熱 器440。該加熱器440具有由以纏繞在處理容器402的外壁的周圍的方 式配線的電阻發(fā)熱體構(gòu)成的加熱器線材442A 442C。
如圖14所示，在各個加熱器線材442A 442C上連接有電源 444A 444C，根據(jù)來自控制熱處理裝置400整體的動作的控制部450 的控制信號，從各個電源444A 444C對各個加熱器線材442A 442C 獨(dú)立地供給電力，各個加熱器線材442A 442C按照供給電力發(fā)熱。
如圖13所示，在處理容器402的外壁上在各個加熱區(qū)配置有溫度 傳感器446A 446C。溫度傳感器446A 446C例如由熱電偶構(gòu)成。進(jìn) 一步，也可以在處理容器402的內(nèi)壁上在各個加熱區(qū)配置溫度傳感器。 控制部450使用各個溫度傳感器446A 446C能夠取得每個加熱區(qū)的 溫度信息。
使用該加熱器440，能夠?qū)⑻幚砣萜?02內(nèi)分成3個區(qū)進(jìn)行加熱。 由此，能夠均勻地保持熱處理中的處理容器402內(nèi)的溫度，能夠以面 內(nèi)的溫度沒有偏差的方式對晶片W進(jìn)行熱處理。
控制部450收集由各個電源444A 444C向各個加熱器線材 442A 442C供給的電力的數(shù)據(jù)，能夠與上述第一、第二實(shí)施方式相同 地根據(jù)該收集的電力數(shù)據(jù)預(yù)測各個加熱器線材442A 442C的壽命。
下面，參照附圖對作為通過單一加熱器線材對晶片W進(jìn)行熱處理 的單片式的熱處理裝置的等離子體CVD裝置500進(jìn)行說明。圖15是表示該等離子體CVD裝置500的概略結(jié)構(gòu)的縱截面圖。
如圖15所示，等離子體CVD裝置500具有氣密地構(gòu)成的大致圓 筒狀的處理室510，其構(gòu)成為，在該處理室510中收納晶片W，能夠 通過例如形成TiN (氮化鈦)膜的等離子體CVD法對晶片W實(shí)施成 膜處理。
在處理室510中配置有用于水平地支撐晶片W的晶片載置臺520。 晶片載置臺520由載置晶片W的載置臺主體522、支撐該載置臺主體 522的圓筒狀的支柱524、以及覆蓋載置臺主體522與支柱524的蓋部 件526構(gòu)成。這些載置臺主體522、支柱524、以及蓋部件526由難以 被有機(jī)酸腐蝕且耐熱性也高的材料例如石英構(gòu)成。
另外，晶片載置臺520為了從搬送機(jī)構(gòu)(未圖示)接收晶片W或 將晶片W交給搬送機(jī)構(gòu)，具有能夠支撐晶片W并使其升降的晶片支 撐機(jī)構(gòu)(未圖示)。該晶片支撐機(jī)構(gòu)例如具有3根晶片支撐銷(升降銷)， 各個晶片支撐銷穿過形成在載置臺主體522上的貫通孔、以相對其表 面突出或沒入的方式動作。
在處理室510的頂壁512上，隔著絕緣部件518設(shè)置有噴淋頭540。 該噴淋頭540由上層塊體542、中層塊體544、和下層塊體546構(gòu)成。
在下層塊體546中交替形成有噴出第一處理氣體的第一氣體噴出 孔550、和噴出第二處理氣體的第二氣體噴出孔552。在上層塊體542 的上表面形成有導(dǎo)入第一處理氣體的第一氣體導(dǎo)入口 554、和導(dǎo)入第二 處理氣體的第二氣體導(dǎo)入口 556。
在上層塊體542的內(nèi)部，形成有從第一氣體導(dǎo)入口 554分叉并向 水平方向和垂直方向延伸的多個第一上層氣體流路558、和從第二氣體 導(dǎo)入口 556分叉并向水平方向和垂直方向延伸的多個第二上層氣體流 路560。并且，在中層塊體544的內(nèi)部形成有與各個第一上層氣體流路 558連通并向水平方向和垂直方向延伸的多個第一中層氣體流路562、 和與各個第二上層氣體流路560連通并向水平方向和垂直方向延伸的 多個第二中層氣體流路564。另外，各個第一中層氣體流路562與第一 氣體噴出孔550連通，各個第二中層氣體流路564與第二氣體噴出孔 552連通。
此外，等離子體CVD裝置500具有氣體供給單元570。該氣體供給單元570具有第一氣體供給源572和第二氣體供給源574。第一氣體 供給源572包括例如供給C1F3氣體的C1F3氣體供給源、供給TiCl/氣 體的TiCU氣體供給源、供給N2氣體的N2氣體供給源。并且第二氣體 供給源574包括例如另一個N2氣體供給源、和供給NH3氣體的NH3
氣體供給源。
第一氣體供給源572經(jīng)由第一氣體供給線路576與形成于噴淋頭 540的上層塊體542的第一氣體導(dǎo)入口 554連接，第二氣體供給源574 經(jīng)由第二氣體供給線路578與形成于噴淋頭540的上層塊體542的第 二氣體導(dǎo)入口 556連接。第一氣體供給線路576與第二氣體供給線路 578例如分別設(shè)置有未圖示的閥或質(zhì)量流量控制器，能夠調(diào)整氣體流
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如果從第一氣體供給源572送出例如C1F3氣體， 則該C1F3氣體經(jīng)由第一氣體供給線路576和噴淋頭540的第一氣體導(dǎo) 入口 554被導(dǎo)入噴淋頭540內(nèi)，進(jìn)一步經(jīng)由第一上層氣體流路558和 第一中層氣體流路562到達(dá)第一氣體噴出孔550，被從這里噴入處理室 510內(nèi)。同樣，如果從第二氣體供給源574送出例如N2氣體，則該N2 氣體經(jīng)由第二氣體供給線路578和噴淋頭540的第二氣體導(dǎo)入口 556 被導(dǎo)入噴淋頭540內(nèi)，進(jìn)一步經(jīng)由第二上層氣體流路560和第二中層 氣體流路564到達(dá)第二氣體噴出孔552，被從這里噴入處理室510內(nèi)。
其中，本實(shí)施方式的噴淋頭540為將來自第一氣體供給源572的 氣體和來自第二氣體供給源574的氣體獨(dú)立地供向處理室510內(nèi)的后 混合型。因此，在處理中當(dāng)然能夠同時向處理室510內(nèi)供給2種氣體， 也可以交替供給這2種氣體，并且也能夠僅供給一種氣體。另外，也 可以采用預(yù)混型的噴淋頭代替噴淋頭540。
在噴淋頭540上經(jīng)由匹配器580連接有高頻電源582。通過從該高 頻電源582向噴淋頭540供給高頻電力，使通過噴淋頭540供向處理 室510內(nèi)的處理氣體等離子體化，能夠在晶片W上形成預(yù)定的膜。
在處理室510的底壁514的中央部形成有圓形的開口部514a，在 底壁514上以覆蓋該開口部514a的方式連接有向下方突出的排氣室 590。在排氣室590的側(cè)壁上借助排氣管592連接有排氣單元594。通 過使該排氣單元594動作，能夠?qū)⑻幚硎?10內(nèi)減壓至預(yù)定的真空度。在處理室510的側(cè)壁516上，設(shè)置有用于對處理室510內(nèi)進(jìn)行晶 片W的搬入搬出的搬出搬入口 516a、和開閉該搬出搬入口 516a的閘 閥534。
另外，在構(gòu)成上述晶片載置臺520的載置臺主體522中埋入有由 電阻發(fā)熱體構(gòu)成的加熱器線材528。在該加熱器線材528上連接有電源 530，根據(jù)來自對等離子體CVD裝置500整體的動作進(jìn)行控制的控制 部536的控制信號，從電源530對加熱器線桐'528供給電力，加熱器 線材528按照供給電力發(fā)熱。
另外，在載置臺主體522中埋入有溫度傳感器538。該溫度傳感器 538例如由熱電偶構(gòu)成。控制部536利用溫度傳感器538能夠取得載置 臺主體522的溫度信息，進(jìn)而取得晶片W的溫度信息。
控制部536收集通過電源530供向加熱器線材528的電力的數(shù)據(jù)， 與上述第一、第二實(shí)施方式相同，能夠根據(jù)該收集的電力數(shù)據(jù)預(yù)測加 熱器線材528的壽命。這樣，根據(jù)本發(fā)明，不僅對于立式熱處理裝置， 即使是單片式的熱處理裝置，也能夠準(zhǔn)確地預(yù)測應(yīng)用于該熱處理的加 熱器線材的壽命。
如上所述，在第一 第二實(shí)施方式中，雖然以下述情況為例進(jìn)行 了說明，即，當(dāng)加熱器線材還沒有斷線吋，著眼于在晶片搬入后用于 使其升溫至預(yù)定的熱處理溫度的升溫期間(例如圖4所示的時刻t1 t2)的電數(shù)據(jù)相比溫度穩(wěn)定時更容易顯現(xiàn)加熱器線材的斷線的征兆的情 況，該用該升溫期間的電數(shù)據(jù)預(yù)測加熱器線材的壽命，但并不限定于 此，也可以使用比溫度穩(wěn)定時更容易顯現(xiàn)加熱器線材的斷線的征兆的 其他的期間的數(shù)據(jù)。
例如，即使關(guān)于將晶片W搬入處理室內(nèi)的搬入期間(例如圖4所 示的時刻tO tl)的數(shù)據(jù)，也比溫度穩(wěn)定時更容易顯現(xiàn)加熱器線材的斷 線征兆。因此，也可以根據(jù)該晶片W的搬入期間預(yù)測加熱器線材的壽 命。另外，關(guān)于使用這樣的晶片W的搬入期間的數(shù)據(jù)的加熱器線材的 壽命預(yù)測，在以下的第三實(shí)施方式中例舉具體示例進(jìn)行詳細(xì)敘述。 (第三實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測)
以下，對本發(fā)明的第三實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測進(jìn)行說明。 在此，例如例舉圖1所示那樣的立式熱處理裝置100為例，對蝦述情況進(jìn)行說明，即，作為比溫度穩(wěn)定時更容易顯現(xiàn)加熱器線材的斷線征 兆的期間，選擇晶片W的搬入期間、即將保持有多個晶片W的晶片 架114搬入處理室122內(nèi)的期間(裝載時)，利用該期間的加熱器線材 的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。
例如在圖4所示那樣的晶片W的搬入期間t0 tl中，先打開遮蔽 處理室122的下端開口部123的未圖示的關(guān)閉部件，晶片架114被搬 入后通過蓋體116再次關(guān)閉，所以在該搬入期間，處理室122內(nèi)的下 端開口部123附近的溫度大幅度變化。因此，為了將處理室122內(nèi)的 溫度保持恒定，供向加熱器線材的電力也變大，所以加熱器線材的斷 線的征兆容易顯現(xiàn)。在這種情況下，如上所述，因?yàn)橄露碎_口部123 附近的處理室122內(nèi)的溫度變化變大，所以供向配置在其附近的最下 側(cè)的加熱器線材132E的電力也變?yōu)樽畲?，因?yàn)樵摷訜崞骶€材132E的 溫度變化也變大，所以容易檢測出斷線的征兆。
在此，對于上述的配置在最下側(cè)的加熱器線材132E的溫度、和被 該加熱器線材132E加熱的處理室122內(nèi)的環(huán)境的溫度，參照附圖對在 包括圖4所示的晶片W的搬入期間的一系列的工序(運(yùn)用)中的變化 進(jìn)行說明。圖]6A為表示在圖4所示的各個工序中處理室]22內(nèi)的環(huán) 境溫度的變化的圖，具體而言，將由配置在處理室122的最下側(cè)的內(nèi) 部溫度傳感器138E檢測出的溫度的變化制成圖表。圖16B為表示在圖 4所示的各個工序中配置在最下側(cè)的加熱器線材132E的溫度的變化的 圖，具體而言，將由配置在處理室122的最下側(cè)的外部溫度傳感器136E 檢測出的溫度的變化圖表。
另外，在圖16A、圖16B中，將進(jìn)行圖4所示的各個工序期間中 的晶片搬入期間tO tl、升溫期間tl t2、熱處理期間t2 t3、直到降 溫期間t3之后表示在圖表中，省略晶片搬出期間。圖16A、圖16B中 的細(xì)線的圖表表示針對剛更換不久的還沒有劣化的正常的加熱器線材 132E的溫度數(shù)據(jù)的特性。粗線的圖表表示產(chǎn)生劣化的加熱器線材132E 的溫度數(shù)據(jù)的特性。
如圖16A、圖16B所示，首先在晶片搬入期間tO tl中，從時刻 t0開始打開遮蔽處理室122的下端開口部123的未圖示的關(guān)閉部件， 使晶片架114上升，搬入到處理室122內(nèi)。這時，因?yàn)樘幚硎?22的內(nèi)部的空間與下端開口部123附近的處理室122的外部空間連通，所
以，如圖16A所示，處理室122內(nèi)的溫度受到相對溫度較低的外部空
間的氣氛的影響而急劇下降。
因此，為了將處理室122內(nèi)的溫度保持在設(shè)定溫度(例如650°C)， 例如如圖16B所示那樣，調(diào)整從電源134E供向加熱器線材132E的電 力，使加熱器線材132E的溫度急劇上升。這時，供向其他的加熱器線 材132A 132D的電力雖然也被調(diào)整，但是，供向與溫度下降最顯著 的處理室122的下端開口部123最接近的加熱器線材132E的電力例如 為額定電力(最大電力)，與其他的加熱器線材132A 132D相比變得 非常大。
如上所述，因?yàn)槔缫宰兇蟮姆绞秸{(diào)整供向加熱器線材132E的電 力，所以一旦晶片架114完全地進(jìn)入處理室122，且通過蓋體116蓋住 下端開口部123，則處理室122內(nèi)的溫度急劇恢復(fù)。
然后，如圖16A所示，如果處理室122內(nèi)的溫度返回到例如650 °C，則在升溫期間tl t2—直升溫至熱處理溫度(例如90(TC)。然后， 處理室122內(nèi)的溫度在熱處理期間t2 t3被維持在熱處理溫度，并對 晶片W進(jìn)行熱處理。如果晶片W的熱處理結(jié)束，在處理室122內(nèi)的 溫度在降溫期間t3以后再次下降至例如650°C。以后，在晶片搬出期 間進(jìn)行晶片W的搬出工序，結(jié)束一系列的工序(運(yùn)用)。
在此，如果對在圖16A、圖16B的各個溫度變化中的晶片搬入期 間tO tl時的正常的加熱器線材132E的溫度變化(細(xì)線圖表)與產(chǎn)生 劣化的加熱器線材132E的溫度變化(粗細(xì)圖表)進(jìn)行比較，則對于圖 16A所示的處理室122內(nèi)的溫度變化(由內(nèi)部溫度傳感器138E檢測出 的溫度檢測值的變化)，雖然能夠看出溫度的下降幅度和轉(zhuǎn)為上升的時 間點(diǎn)等多少有些差異，但是基本上不變。這是因?yàn)?，如果加熱器線材 132E劣化，則與正常的時候相比應(yīng)答性變壞，所以溫度下降最低的時 刻與正常時相比雖然延遲，但是因?yàn)槠渌募訜崞骶€材132A 132D 補(bǔ)充其劣化的部分，所以其劣化的影響并不顯著的顯現(xiàn)在處理室122 內(nèi)的溫度變化中。
與此相對，關(guān)于圖16B所示的晶片搬入期間t0 tl的加熱器線材 132E的溫度變化(外部溫度傳感器136E檢測出的溫度檢測值的變化)，可知，在產(chǎn)生劣化的加熱器線材132E的溫度變化(粗線圖表)時，與
正常的加熱器線材132E的溫度變化(細(xì)線圖表)相比，可以看出其存 在偏移預(yù)定的溫度(在圖16B中為約5(TC)以上的趨勢。這是因?yàn)椋?外部溫度傳感器136E檢測出的溫度檢測值的變化直接反映加熱器線材 132E的發(fā)熱狀態(tài)，所以其劣化情況顯著地顯現(xiàn)。因此，通過對晶片W 的搬入期間的加熱器線材132E的溫度數(shù)據(jù)的偏移趨勢進(jìn)行檢測，能夠 判定劣化。
此外，如上所述，在晶片W的搬入期間t0 tl，向加熱器線材132E 暫時供給較大的電力例如額定電力(最大電力)，在每個晶片W的搬 入期間重復(fù)該操作。因此，加熱器線材132E比其他的加熱器線材 132A 132D早期產(chǎn)生劣化的可能性較高。因此，通過使用在晶片W 的搬入期間最容易劣化的加熱器線材132E的溫度數(shù)據(jù)，能夠更早且準(zhǔn) 確地進(jìn)行壽命預(yù)測。
因此，在第三實(shí)施方式中，使用與升溫期間同樣地容易顯現(xiàn)斷線 的征兆的晶片W的搬入期間的加熱器線材132E的溫度數(shù)據(jù)(由外部 溫度傳感器]36E檢測出的溫度數(shù)據(jù))對加熱器線材壽命進(jìn)行預(yù)測。具 體而言，例如，在各個運(yùn)用中的晶片W的搬入期間(t0 tl)監(jiān)視由 外部溫度傳感器136E檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值(圖16B所示的箭頭 的值)的變化，通過檢測出該最大值的偏移趨勢，檢測出晶片W的搬 入期間的加熱器線材132E的溫度數(shù)據(jù)的整體的偏移趨勢，由此，能夠 判斷是否存在加熱器線材132E的斷線的征兆。 (加熱器線材的壽命預(yù)測的具體示例)
在此，參照附圖，對使用上述那樣的加熱器線材132E的溫度數(shù)據(jù) (由外部溫度傳感器136E檢測出的溫度數(shù)據(jù))的第三實(shí)施方式的加熱 器線材壽命預(yù)測的具體示例進(jìn)行說明。圖17是表示第三實(shí)施方式的加 熱器線材壽命預(yù)測處理的具體示例的流程圖。第三實(shí)施方式的壽命預(yù) 測處理，在熱處理裝置100中在每次進(jìn)行對多個晶片W的熱處理的運(yùn) 用(批式處理)時，根據(jù)預(yù)定的程序通過控制部200而被執(zhí)行。
首先，在歩驟S310中，從外部溫度傳感器136E收集加熱器線材 132E的溫度數(shù)據(jù)。這時，在熱處理裝置100的1次的運(yùn)用的全部期間 中至少在搬入期間t0 tl從外部溫度傳感器136E收集溫度數(shù)據(jù)。該被收集的溫度數(shù)據(jù)284被存儲在存儲單元280中。
在后續(xù)的步驟S320中，從收集的溫度數(shù)據(jù)中求取在晶片W的搬 入期間由外部溫度傳感器136E檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值(以下，簡 稱為"溫度數(shù)據(jù)的最大值")。例如在圖16B所示的例子中，當(dāng)加熱器 線桐-132E沒有劣化時(細(xì)線圖表)，溫度數(shù)據(jù)的最大值大約為830°C。 與此相對，當(dāng)加熱器線材132E產(chǎn)生劣化時(粗細(xì)圖表)，溫度數(shù)據(jù)的 最大值大約為910°C 。該溫度數(shù)據(jù)的最大值作為演算結(jié)果數(shù)據(jù)286被存 儲在存儲單元280中。
這樣，控制部200通過熱處理裝置100的運(yùn)用(批量處理)，在每 次將多個晶片W搬入處理室122時，執(zhí)行步驟S320，算出搬入期間的 溫度數(shù)據(jù)的最大值。由此，能夠把握搬入期間的溫度數(shù)據(jù)的最大值的 每次運(yùn)用的變化。
在此，在圖18中表示搬入期間的溫度數(shù)據(jù)的最大值與根據(jù)熱處理 裝置100的運(yùn)用次數(shù)的變化。如圖18所示，熱處理裝置100的運(yùn)用次 數(shù)不斷增加，當(dāng)達(dá)到某個次數(shù)時，溫度數(shù)據(jù)的最大值就偏移到高出一 個級別的值。能夠?qū)⒋俗鳛榧訜崞骶€材132E的斷線的預(yù)兆而加以捕捉。 實(shí)際上，在圖18所示的例子中，在溫度數(shù)據(jù)的最大值偏移到更高的值 后，在第161次的運(yùn)用中加熱器線材132E就斷線。
因此，在后續(xù)的步驟S330中判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值是否偏移。具 體而言，設(shè)定溫度數(shù)據(jù)的最大值的閾值，根據(jù)該閾值判斷溫度數(shù)據(jù)的 最大值是否偏移。如果加熱器線材132E沒有劣化且在搬入期間的處理 室122內(nèi)的溫度的設(shè)定值(例如65(TC)處沒有變化，則在每次的運(yùn)用 中溫度數(shù)據(jù)的最大值幾乎為恒定的值。在圖18所示的例子中，以850 。C為基準(zhǔn)值，加熱器線材132E沒有劣化的情況下的溫度數(shù)據(jù)的最大值 在其士1(TC左右的范圍內(nèi)。因此，考慮士1(TC左右的偏差，將溫度數(shù) 據(jù)的最大值的閾值設(shè)定為例如比基準(zhǔn)值高30'C的值。例如，當(dāng)基準(zhǔn)值 為85(TC時，令閾值為88(TC。作為該基準(zhǔn)值，例如也可以在加熱器線 材132E在更換之后不久為正常的狀態(tài)時，對溫度數(shù)據(jù)的最大值進(jìn)行數(shù) 個取樣，然后使用其平均值。
另外，除上述方法以外，也可以不固定基準(zhǔn)值，而利用在每次的 運(yùn)用中檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值更新基準(zhǔn)值。在這種情況下，對在某次運(yùn)用中檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值比在上次運(yùn)用中檢測出的溫度 數(shù)據(jù)的最大值上升了多少進(jìn)行檢測，根據(jù)該上升幅度是否超過了預(yù)定 的閾值而判定有無溫度數(shù)據(jù)的最大值的偏移現(xiàn)象。
此外，在第三實(shí)施方式中，如果在某次運(yùn)用中檢測出的溫度數(shù)據(jù) 的最大值超過閾值，則判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值已偏移，并將該判斷結(jié) 果存儲在存儲單元280中。然后，在其后的運(yùn)用中，即使檢測出的溫
度數(shù)據(jù)的最大值沒有達(dá)到閾值，在步驟S330中也判斷溫度數(shù)據(jù)的最大
值偏移。
在這種情況下，例如也可以在存儲單元280中存儲已經(jīng)偏移判定 數(shù)據(jù)(例如由符號"0"或"1"構(gòu)成的數(shù)據(jù))，使用該已經(jīng)偏移判定數(shù) 據(jù)的值進(jìn)行判斷。具體而言，當(dāng)判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值沒有偏移時令 已經(jīng)偏移判定數(shù)據(jù)的值為"0"，當(dāng)判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值己經(jīng)偏移時 令已經(jīng)偏移判定數(shù)據(jù)的值為"1"，并將它們加以保存，當(dāng)加熱器130 被更換時返回"0"。在此情況下，在歩驟S330中如果已經(jīng)偏移判定數(shù) 據(jù)的值已經(jīng)為"1"，則檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值即使沒有達(dá)到閾值 也判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值已經(jīng)偏移。
如上所述，在步驟S330中判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值是否已經(jīng)偏移， 當(dāng)判斷沒有偏移時，則判斷在加熱器線材132E中沒有斷線的征兆為正 常，于是結(jié)束壽命預(yù)測處理。
與此相對，當(dāng)在步驟S330中判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值已經(jīng)偏移時， 則判斷在加熱器線材132E中存在斷線的征兆，在步驟S400中進(jìn)行通 知加熱器線材的壽命將結(jié)束的壽命警報的處理。具體而言，作為加熱 器線材的壽命警報處理，例如驅(qū)動蜂鳴器等通知單元270，或者在顯示 器等顯示單元250中進(jìn)行加熱器線材的壽命將結(jié)束的內(nèi)容的顯示。然 后，結(jié)束該次運(yùn)用(批式處理)的加熱器線材的壽命預(yù)測處理。
這樣，在圖18所示的壽命預(yù)測處理中，利用比溫度穩(wěn)定時更容易 顯現(xiàn)斷線的征兆的晶片W的搬入期間的數(shù)據(jù)，對在該搬入期間溫度變 化大的加熱器線材132E的壽命進(jìn)行預(yù)測，由此，能夠比現(xiàn)有技術(shù)更準(zhǔn) 確地預(yù)測壽命。并且，因?yàn)榕c溫度穩(wěn)定時相比容易在更早的時期顯現(xiàn) 斷線的征兆，所以能夠比現(xiàn)有技術(shù)在更早的時期預(yù)測壽命。由此，例 如能夠具有充裕的時間準(zhǔn)備各個加熱器線材132A 132E的更換部件，并能夠確定用于更換的熱處理裝置100的維護(hù)日程。
如圖18所示的顯現(xiàn)溫度變化的趨勢的加熱器線材132E那樣，從
晶片w的搬入期間的溫度數(shù)據(jù)的最大值開始偏移到實(shí)際斷線為止，還 能夠進(jìn)行相當(dāng)次數(shù)的運(yùn)用(這里為160次左右)，因此，如果僅將晶片 w的搬入期間的溫度數(shù)據(jù)的最大值已經(jīng)偏移的狀態(tài)作為壽命預(yù)測的判
斷基準(zhǔn)，則在時期上會過早進(jìn)行壽命預(yù)測警報。
因此，本發(fā)明者經(jīng)過對在圖18所示那樣的溫度變化中其他的能夠
作為判斷基準(zhǔn)的趨勢進(jìn)行探討研究，發(fā)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的最大值在偏移
之前存在幾乎恒定地變化的趨勢，與此相對，溫度數(shù)據(jù)的最大值在偏
移后，存在隨著加熱器線材132E接近其壽命而不斷下降的趨勢。如果 能夠檢測出這樣的溫度數(shù)據(jù)的最大值的下降趨勢，就能夠準(zhǔn)確地預(yù)測 加熱器線材132E的壽命時期。實(shí)際上，在圖18所示的例子中，在溫 度數(shù)據(jù)的最大值顯示出下降趨勢后，在第80次的運(yùn)用中加熱器線材 132E斷線。
因此，當(dāng)對這樣的加熱器線材132E的壽命進(jìn)行預(yù)測時，優(yōu)選不僅 將晶片W的搬入期間的溫度數(shù)據(jù)的最大值已經(jīng)偏移的狀態(tài)作為判斷基 準(zhǔn)，而且還將在其后溫度數(shù)據(jù)的最大值是否處于下降趨勢作為判斷基 準(zhǔn)。因此，當(dāng)溫度數(shù)據(jù)的最大值超過閾值后，進(jìn)一步監(jiān)視在每次的運(yùn) 用中檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值的變動趨勢，根據(jù)該監(jiān)視結(jié)果預(yù)測加 熱器線材132E的壽命。
具體而言，如圖19所示，在步驟S330中當(dāng)判斷溫度數(shù)據(jù)的最大 值出現(xiàn)偏移時，雖然判斷加熱器線材132E存在斷線的征兆，但是在步 驟S400進(jìn)行加熱器線材壽命警報處理之前，在步驟S340中進(jìn)行加熱 器線材壽命的通知處理。具體而言，例如在顯示器等顯示單元250中， 作為加熱器線材132E的壽命的前階段進(jìn)行存在斷線的征兆的內(nèi)容的顯 示(警告waming)。如果能夠這樣早期地探測到加熱器線材132E的 斷線的征兆，并在顯示單元250中顯示該內(nèi)容，則能夠有充裕的時間 準(zhǔn)備更換部件、制定維護(hù)日程，從而能夠高效地更換加熱器線材。
然后，在步驟S350中判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值是否存在下降趨勢。 例如計算在每次的運(yùn)用中檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值的移動平均，如 果通過對各個移動平均進(jìn)行繪圖而得到的移動平均線下降，則判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值存在下降趨勢。具體而言，如果在每次的運(yùn)用中檢測 出溫度數(shù)據(jù)的最大值，則使用該最大值和在之前的2次或3次的運(yùn)用 中檢測出的各個溫度數(shù)據(jù)的最大值求取移動平均值。然后，當(dāng)該移動 平均值連續(xù)下降預(yù)定次數(shù)以上時，則判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值存在下降 趨勢。通過這樣求取移動平均，即使在溫度數(shù)據(jù)的最大值暫時上升或 下降的情況下，也能夠把握溫度數(shù)據(jù)的最大值的整體的下降趨勢。
另外，并不限定于此，例如當(dāng)在各個運(yùn)用中檢測出的溫度數(shù)據(jù)的 最大值比在之前的運(yùn)用中檢測出的溫度數(shù)據(jù)的最大值小，并且這種情 況連續(xù)預(yù)定的運(yùn)用次數(shù)(例如8次以上)時，也可以判斷溫度數(shù)據(jù)的 最大值存在下降趨勢。
這樣，在步驟S350中判定溫度數(shù)據(jù)的最大值是否存在下降趨勢， 如果溫度數(shù)據(jù)的最大值是沒有下降趨勢，則加熱器線材132E雖然存在 斷線的征兆，但是不久就斷線的可能性較低，所以結(jié)束該運(yùn)用的加熱 器線材的壽命預(yù)測處理。
與此相對，當(dāng)判斷溫度數(shù)據(jù)的最大值存在下降趨勢時，則加熱器 線材132E存在斷線的征兆并且不久就斷線的可能性較高，因此在歩驟 S400進(jìn)行加熱器線材壽命警報處理。具體而言，例如與圖18所示的步 驟S400的情況同樣地例如驅(qū)動蜂鳴器等通知單元270，或者在顯示器 等顯示單元250中進(jìn)行加熱器線材的壽命將結(jié)束的內(nèi)容的顯示。然后， 結(jié)束該次運(yùn)用(批量處理)的加熱器線材的壽命預(yù)測處理。
如上所述，根據(jù)第三實(shí)施方式，對比溫度穩(wěn)定時容易顯現(xiàn)斷線的 征兆、且在晶片W的搬入期間由外部溫度傳感器136E檢測出的溫度 數(shù)據(jù)的最大值(圖16B中的箭頭處的值)進(jìn)行檢測，根據(jù)該檢測值預(yù) 測加熱器線材132E的壽命。在該搬入期間檢測出的溫度數(shù)據(jù)與在熱處 理期間檢測出的溫度數(shù)據(jù)相比，其變動較大，所以在搬入期間檢測出 的溫度數(shù)據(jù)中顯著地顯現(xiàn)加熱器線材132E的斷線的征兆。因此，根據(jù) 第三實(shí)施方式的壽命預(yù)測處理，能夠在更早的時期，比現(xiàn)有技術(shù)更準(zhǔn) 確地預(yù)測加熱器線材132E的壽命。
進(jìn)一步，在第三實(shí)施方式中，在溫度數(shù)據(jù)的最大值是否已偏移到 高的值這個判斷基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，利用其后溫度數(shù)據(jù)的最大值是否已成 為下降趨勢這個判斷基準(zhǔn)來預(yù)測加熱器線材132E的壽命。因此，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材132E的壽命。另外，例如在對溫度數(shù)據(jù)的最 大值從開始偏移至斷線為止的期間較短的溫度變化進(jìn)行表示的情況 下，如圖17所示，也可以不監(jiān)視溫度數(shù)據(jù)的最大值的下降趨勢而進(jìn)行
加熱器線材132E的壽命預(yù)測處理。
另外，也可以從僅以溫度數(shù)據(jù)的最大值偏移為判斷基準(zhǔn)的圖17所
示那樣的壽命預(yù)測處理、和除了溫度數(shù)據(jù)的最大值偏移外還以其后溫
度數(shù)據(jù)的最大值是否己成為下降趨勢為判斷基準(zhǔn)的圖19所示的壽命預(yù) 測處理中選擇任意一個加以執(zhí)行。在此情況下，例如也可以在熱處理 裝置的各種設(shè)定項(xiàng)目中設(shè)置選擇壽命預(yù)測處理的項(xiàng)目，操作人員能夠 從輸入輸出單元260進(jìn)行輸入操作而加以選擇。 (第四實(shí)施方式的加熱器線材壽命預(yù)測系統(tǒng))接著，參照附圖對本發(fā)明的第四實(shí)施方式的加熱器線材的壽命預(yù) 測處理系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖20為表示能夠應(yīng)用為本實(shí)施方式的壽命預(yù)測 處理系統(tǒng)的處理系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。如圖20所示，處理系統(tǒng)由熱 處理裝置100、數(shù)據(jù)處理裝置600、和將它們電連接的例如LAN (Local Area Network:局域網(wǎng))等網(wǎng)絡(luò)700構(gòu)成。
數(shù)據(jù)處理裝置600，例如如圖20所示，包括CPU610;為了 CPU610 進(jìn)行處理而存儲必要的數(shù)據(jù)的ROM620;設(shè)置有用于CPU610進(jìn)行各 種數(shù)據(jù)處理的存儲器區(qū)等的RAM630;由對時間進(jìn)行計時的計時器等 構(gòu)成的計時單元640;由顯示操作畫面或選擇畫面等的液晶顯示器等構(gòu) 成的顯示單元650;和操作人員能夠進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的輸入以及向預(yù)定的 存儲介質(zhì)輸出各種數(shù)據(jù)等的輸入輸出單元660。
另外，數(shù)據(jù)處理裝置600具有用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)700與熱處理裝置 100等進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換的通信單元670;和存儲CPU610執(zhí)行的程序(例 如壓力數(shù)據(jù)的演算程序)的各種程序或數(shù)據(jù)等的硬盤(HDD)等的存 儲單元680。這樣的數(shù)據(jù)處理裝置600例如由計算機(jī)構(gòu)成。
這些CPU610、 ROM620、 RAM630、計時單元640、顯示單元650、 輸入輸出單元660、通信單元670、和存儲單元680通過控制總線、系 統(tǒng)總線、數(shù)據(jù)總線等的總線線路602電連接。
此外，當(dāng)在數(shù)據(jù)處理裝置600中進(jìn)行加熱器線材的壽命預(yù)測處理 時，在上述存儲單元680中例如存儲以下數(shù)據(jù)有關(guān)由設(shè)置在熱處理裝置100中的各個電源134A 134E向各個加熱器線材132A 132E供 給的電力的電力數(shù)據(jù)682;從外部溫度傳感器136與內(nèi)部溫度傳感器 138獲得的溫度數(shù)據(jù)684;和CPU610使用上述電力數(shù)據(jù)682、溫度數(shù) 據(jù)684進(jìn)行預(yù)定的演算后得到的演算結(jié)果數(shù)據(jù)686。演算結(jié)果數(shù)據(jù)686 例如包括電力數(shù)據(jù)682的最大值、殘差平方和、以及溫度數(shù)據(jù)684的 最大值。另外，當(dāng)在數(shù)據(jù)處理裝置600中進(jìn)行加熱器線材的壽命預(yù)測 處理時，就沒有必要在熱處理裝置100的控制部200中存儲演算結(jié)果 數(shù)據(jù)286。
另外，熱處理裝置100的控制部200通過連接在總線線路202上 的未圖示的通信單元，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)700與上述數(shù)據(jù)處理裝置600等進(jìn)行 數(shù)據(jù)的交換。例如根據(jù)TCP/IP等通信協(xié)議進(jìn)行這種經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)700的數(shù) 據(jù)通信。
另外，在網(wǎng)絡(luò)700上，也可以另行連接用于集中管理包括與該網(wǎng) 絡(luò)700連接的熱處理裝置100的多個真空處理裝置的主機(jī)。
在具有這樣的結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施方式的加熱器線材的壽命預(yù)測處理 系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理裝置600與熱處理裝置100中的控制部200協(xié)作執(zhí) 行與上述第一 第三實(shí)施方式相同的加熱器線材的壽命預(yù)測處理。
具體而言，例如，熱處理裝置100的控制部200執(zhí)行電力數(shù)據(jù)收 集處理(步驟SllO、 S210)、溫度數(shù)據(jù)收集處理(步驟S310)，經(jīng)由網(wǎng) 絡(luò)700向數(shù)據(jù)處理裝置600發(fā)送收集的電力數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處 理裝置600將接收到的電力數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)存儲于存儲單元680。然 后，數(shù)據(jù)處理裝置600使用存儲的電力數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)，執(zhí)行與在第 一 第三實(shí)施方式中熱處理裝置100的控制部200進(jìn)行的加熱器線材 的壽命預(yù)測處理(圖5所示的步驟S120 S140，或圖10所示的歩驟 S220 S250，或圖17所示的步驟S320 S330以及S400，或圖19所 示的步驟S320 S350以及步驟S400)相同的處理，預(yù)測加熱器線材 132A 132E的壽命。
在此情況下，在加熱器線材的壽命警報處理(例如步驟S140、S250、 S400)中，既可以利用數(shù)據(jù)處理裝置600通知加熱器線材的壽命將結(jié) 朿，也可以通過熱處理裝置100通知加熱器線材的壽命將結(jié)束。與上 述相同，在加熱器線材的壽命通知處理(例如歩驟S340)中，既可以利用數(shù)據(jù)處理裝置600通知存在加熱器線材的斷線征兆，也可以通過 熱處理裝置100通知存在加熱器線材的斷線征兆。
例如當(dāng)在數(shù)據(jù)處理裝置600 —側(cè)通知加熱器線材的壽命將結(jié)束或 存在斷線征兆時，在數(shù)據(jù)處理裝置600的顯示單元650中進(jìn)行顯示， 或驅(qū)動未圖示的蜂鳴器等通知單元。另外，當(dāng)在熱處理裝置100 —側(cè) 通知加熱器線材的壽命將結(jié)束或存在斷線征兆時，數(shù)據(jù)處理裝置600 將加熱器線材的預(yù)測結(jié)果(例如步驟S130、 S240、 S330、 S350的判斷 結(jié)果)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)700向熱處理裝置100發(fā)送，使熱處理裝置100在顯 示單元250中進(jìn)行顯示或驅(qū)動蜂鳴器等通知單元270。由此，操作人員 能夠知道熱處理裝置100的加熱器線材132A 132E的壽命。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，熱處理裝置100的控制部200僅收集電 力數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)，加熱器線材的壽命預(yù)測處理實(shí)質(zhì)上由數(shù)據(jù)處理裝 置600進(jìn)行。因此，能夠減輕熱處理裝置100的控制部200的負(fù)擔(dān)。
另外，在上述網(wǎng)絡(luò)700上，既可以僅連接熱處理裝置100，也可以 連接多個其他的熱處理裝置。另外，也可以連接等離子體蝕刻裝置、 濺射裝置等其他種類的裝置。而且，不僅可以連接在真空環(huán)境中進(jìn)行 處理的處理裝置還可以連接例如膜厚測定器等那樣在大氣環(huán)境中進(jìn)行 處理的處理裝置。
另外，也可以將數(shù)據(jù)處理裝置600構(gòu)成為例如高級組控制器 (advanced group controller)(以下，簡稱為"AGC")，通過該AGC對 配置在各個熱處理裝置中的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測。其中，AGC 除了具有上述加熱器線材的壽命預(yù)測功能外，還可以進(jìn)行熱處理裝置 IOO和其他的處理裝置的處理方案(工藝條件值)的集中管理、或基于 該處理方案的各個處理裝置的處理控制，并且還能夠以從各個處理裝 置得到的處理數(shù)據(jù)為對象，進(jìn)行分析處理、統(tǒng)計處理、工藝數(shù)據(jù)及其 分析/統(tǒng)計結(jié)果的集中監(jiān)視處理，甚至還可以進(jìn)行使分析/統(tǒng)計結(jié)果反映 于處理方案的處理等。AGC既可以由1臺計算機(jī)構(gòu)成，也可以由多臺 計算機(jī)構(gòu)成。并且，也可以分開構(gòu)成為服務(wù)器和客戶機(jī)(cilent)而使 其功能分散。
這樣，通過在數(shù)據(jù)處理裝置600集中進(jìn)行多個熱處理裝置的加熱 器線材的壽命預(yù)測，能夠容易地確定出壽命將結(jié)束的加熱器線材，能夠高效地進(jìn)行其維護(hù)。結(jié)果是能夠在短時間內(nèi)重新開始各個熱處理裝 置的運(yùn)行。
通過上述第一 第四實(shí)施方式詳細(xì)說明的本發(fā)明，也可以通過以 下方式達(dá)成，即，將存儲有實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能的軟件的程序的 存儲介質(zhì)等介質(zhì)供給至系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的計算機(jī)(或者為 CPU、 MPU)讀出存儲在存儲介質(zhì)等介質(zhì)中的程序而加以執(zhí)行。
在此情況下，從存儲介質(zhì)等介質(zhì)讀出的程序本身就能夠?qū)崿F(xiàn)上述 實(shí)施方式的功能，存儲有該程序的存儲介質(zhì)等介質(zhì)即構(gòu)成本發(fā)明。作 為用于供給程序的存儲介質(zhì)等介質(zhì)，例如能夠列舉軟盤(注冊商標(biāo))、
硬盤、光盤、光磁盤、CD-ROM、 CD-R、 CD-RW、 DVD-ROM 、 DVD-RAM、 DVD-RW、 DVD+RW、磁帶、非易失性存儲卡、ROM等。并且，也 能夠經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載程序而將其提供給介質(zhì)。
另外，本發(fā)明不僅包括通過執(zhí)行計算機(jī)讀出的程序而實(shí)現(xiàn)上述實(shí) 施方式的功能的情況，還包括根據(jù)該程序的指示，在計算機(jī)上運(yùn)行的 OS (operating system:操作系統(tǒng))等進(jìn)行實(shí)際的處理的一部分或全部， 通過該處理實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能的情況。
而且，本發(fā)明還包括從存儲介質(zhì)等介質(zhì)讀出的程序在被寫入插 入在計算機(jī)上的功能擴(kuò)張板或與計算機(jī)連接的功能擴(kuò)張單元所具有的 存儲器后，根據(jù)該程序的指示，該功能擴(kuò)張板、功能擴(kuò)張單元所具有 的CPU等進(jìn)行實(shí)際的處理的一部分或全部，通過該處理實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施 方式的功能的情況。
以上，雖然參照附圖對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本 發(fā)明并不限定于上述示例。如果是本領(lǐng)域技術(shù)人員，很明顯能夠在專 利權(quán)利項(xiàng)的范圍所記載的范疇內(nèi)想到各種變形例或修正例，即使這些 也被認(rèn)為當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)的范圍。
例如，在第一 第四實(shí)施方式中，雖然對將本發(fā)明應(yīng)用于對晶片 進(jìn)行熱處理的熱處理裝置中的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于 此，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于處理室被調(diào)整為真空狀態(tài)的裝置，例如對 晶片進(jìn)行蝕刻處理的等離子體處理裝置、對晶片進(jìn)行成膜處理的例如 等離子體CVD裝置、濺射裝置等。進(jìn)一歩，本發(fā)明還能夠應(yīng)用于對晶 片以外的例如FPD (flatpanel display:平板顯示器)、光掩膜用的掩膜刻線(mask reticle)等的基板進(jìn)行處理的其他的基板處理裝置或MEMS (mirco electro mechanical system: 1敫機(jī)電系統(tǒng),支術(shù))先'j造裝置。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠應(yīng)用于在半導(dǎo)體制造等中使用的熱處理裝置的加熱器 線材的壽命預(yù)測方法、熱處理裝置、存儲介質(zhì)、和加熱器線材的壽命 預(yù)測處理系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向加熱器線材供給電力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括對上升到所述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向所述加熱器線材的電力的大小的最大值進(jìn)行檢測的工序；和當(dāng)判斷所述電力的大小的最大值超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。
2. —種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向加熱器線材供給電 力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù)先設(shè)定 的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括求取表示上升到所述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向所述加熱器 線材的電力的振幅的大小的指標(biāo)的工序；和當(dāng)判斷表示所述電力的振幅的大小的指標(biāo)超過預(yù)先設(shè)定的閾值 時，進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。
3. —種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向加熱器線材供給電 力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù)先設(shè)定 的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括對上升到所述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向所述加熱器線材的 電力的大小的最大值進(jìn)行檢測，并且求取表示所述電力的振幅的大小 的指標(biāo)的工序；和當(dāng)判斷所述電力的大小的最大值超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的大小的閾值，并且表示所述電力的振幅的大小的指標(biāo)超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于 電力的振幅的閾值時，進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報 處理的工序。
4. 如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方 法，其特征在于根據(jù)所述熱處理?xiàng)l件預(yù)先設(shè)定所述閾值。
5. 如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方 法，其特征在于根據(jù)所述熱處理溫度和所述升溫期間的時間預(yù)先設(shè)定所述閾值。
6. 如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方 法，其特征在于根據(jù)所述升溫期間的升溫率預(yù)先設(shè)定所述閾值。
7. 如權(quán)利要求2或3所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其特征在于表示所述電力的振幅的大小的指標(biāo)為所述電力的極小值與極大值 的殘差平方和。
8. —種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置通過向多個加熱器線材供 給電力進(jìn)行溫度控制，而使配置在處理室內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù)先 設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理，該加熱器線材的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括在每次重復(fù)進(jìn)行所述熱處理時，對上升到所述熱處理溫度的升溫 期間內(nèi)的供向所述各個加熱器線材的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的工序；禾口當(dāng)判斷根據(jù)所述多個加熱器線材均正常時的所述多個電力數(shù)據(jù)的 分布預(yù)先求得的分布的中心、與測定對象的加熱器線材的電力數(shù)據(jù)的 馬氏距離超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，進(jìn)行通知對與所述中心比較過的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行測定時的所述多個加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工序。
9. 如權(quán)利要求8所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其特征在于 所述電力數(shù)據(jù)為包括供向所述各個加熱器線材的電力的大小的最大值和表示所述電力的振幅的大小的指標(biāo)的數(shù)據(jù)。
10. 如權(quán)利要求8所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其特征在于所述加熱器線材的加熱區(qū)域沿所述處理室的縱方向被劃分為多個 加熱區(qū)，在所述各加熱區(qū)分別配置有所述各加熱器線材。
11. 如權(quán)利要求8所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其特征在于所述加熱器線材的加熱區(qū)域沿所述被處理基板的面方向被劃分為 多個加熱區(qū)，在所述各加熱區(qū)分別配置有所述各加熱器線材。
12. —種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的加熱 器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置重復(fù)進(jìn)行以下工序，艮口， 將保持有多個被處理基板的基板保持架從設(shè)置于處理室的基板搬出搬 入口搬入的工序；利用配置在所述處理室的外側(cè)的多個加熱器線材使 所述處理室內(nèi)升溫的工序；對所述被處理基板實(shí)施預(yù)定的熱處理的工 序；和從基板搬出搬入口搬出所述基板保持架的工序，該加熱器線材 的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括收集在基板搬入期間內(nèi)的從所述基板搬出搬入口搬入所述基板保 持架時的對距離所述基板搬出搬入口最近的加熱器線材所檢測出的溫 度的最大值的數(shù)據(jù)的工序；和對所述基板搬入期間內(nèi)的距離該基板搬出搬入口最近的加熱器線 材溫度的最大值數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值高出預(yù)定溫度以上時， 進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)朿的警報處理的工序。
13. —種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其為對熱處理裝置的加熱 器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法，該熱處理裝置重復(fù)進(jìn)行以下工序，艮P， 將保持有多個被處理基板的基板保持架從設(shè)置于處理室的基板搬出搬 入口搬入的工序；利用配置在所述處理室的外側(cè)的多個加熱器線材使 所述處理室內(nèi)升溫的工序；對所述被處理基板實(shí)施預(yù)定的熱處理的工 序；和從基板搬出搬入口搬出所述基板保持架的工序，該加熱器線材 的壽命預(yù)測方法的特征在于，包括收集在基板搬入期間內(nèi)的從所述基板搬出搬入口搬入所述基板保 持架時的對距離所述基板搬出搬入口最近的加熱器線材所檢測出的溫 度的最大值的數(shù)據(jù)的工序；和對所述基板搬入期間內(nèi)的距離該基板搬出搬入口最近的加熱器線 材的溫度的最大值的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值偏移高出預(yù)定溫 度以上、且判斷之后處于下降趨勢時，進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽 命將結(jié)束的警報處理的工序。
14. 如權(quán)利要求13所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其特征在于在所述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材溫度的最大值偏移高出預(yù)定 溫度以上的時刻，進(jìn)行通知存在所述加熱器線材的斷線征兆的情況的 報知處理。
15. 如權(quán)利要求14所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其特征在于在根據(jù)每次搬入所述基板保持架時收集的、所述基板搬入期間內(nèi) 的加熱器線材溫度的最大值的數(shù)據(jù)，判斷該最大值為下降趨勢時，以 該加熱器線材溫度的最大值連續(xù)下降預(yù)定次數(shù)以上的狀態(tài)為基準(zhǔn)進(jìn)行 判斷。
16. 如權(quán)利要求14所述的加熱器線材的壽命預(yù)測方法，其特征在 根據(jù)每次搬入基板保持架時收集的、所述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材溫度的最大值的數(shù)據(jù)，求取最大值的移動平均值，當(dāng)該移動平 均值連續(xù)下降預(yù)定次數(shù)時判斷所述最大值處于下降趨勢。
17. —種熱處理裝置，其特征在于，包括對于被處理基板，使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，并進(jìn)行熱 處理的處理室；設(shè)置在處理室外側(cè)，且以與從電源供給的電力的大小相應(yīng)的溫度 發(fā)熱的加熱器線材；和控制來自所述電源的供給電力來進(jìn)行所述加熱器線材的溫度控制 的控制部，其中，所述控制部，對在上升到所述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)供向所述 加熱器線材的電力的大小的最大值進(jìn)行檢測，并且求取表示所述電力 的振幅的大小的指標(biāo)，當(dāng)判斷出所述電力的大小的最大值超過預(yù)先設(shè) 定的關(guān)于電力的大小的閾值，并且表示所述電力的振幅的大小的指標(biāo) 超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的振幅的閾值時，進(jìn)行通知所述加熱器線材 的壽命將結(jié)束的警報處理。
18. —種熱處理裝置，其特征在于，包括對于被處理基板，使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，進(jìn)行熱處 理，并且具有多個加熱區(qū)的處理室；分配在所述各個加熱區(qū)且以與從多個電源分別供給的電力的大小相應(yīng)的溫度發(fā)熱的多個加熱器線材；和控制來自所述各個電源的供給電力來進(jìn)行所述各個加熱器線材的 溫度控制的控制部，其中，所述控制部，在每次重復(fù)進(jìn)行所述熱處理時，對上升到所述熱處 理溫度的升溫期間內(nèi)的供向所述各個加熱器線材的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行收 集，當(dāng)判斷出根據(jù)所述多個加熱器線材均正常時的所述多個電力數(shù)據(jù) 的分布求得的分布的中心、與測定對象的加熱器線材的電力數(shù)據(jù)的馬 氏距離超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，進(jìn)行通知對與所述中心比較過的電力 數(shù)據(jù)進(jìn)行測定時的所述多個加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理的工 序。
19. 一種熱處理裝置，其特征在于，包括對于多個被處理基板，使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，進(jìn)行 熱處理，并且具有基板搬出搬入口的處理室；以能夠從設(shè)置于所述處理室的基板搬出搬入口自由地搬出搬入的 方式設(shè)置的、保持所述多個被處理基板的基板保持架；配置在所述處 理室的外側(cè)的多個加熱器線材；禾口通過控制所述加熱器線材的發(fā)熱量而控制所述處理室內(nèi)的溫度的 控制部，其中，所述控制部，在基板搬入期間內(nèi)收集從所述基板搬出搬入口搬入 所述基板保持架時的對距離所述基板搬出搬入口最近的加熱器線材所 檢測出的溫度的最大值的數(shù)據(jù)，對所述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材 的溫度的最大值數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值高出預(yù)定溫度以上時， 進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報處理。
20. —種熱處理裝置，其特征在于，包括對于多個被處理基板，使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，進(jìn)行熱處理，并且具有基板搬出搬入口的處理室；以能夠從設(shè)置于所述處理室的基板搬出搬入口自由地搬出搬入的 方式設(shè)置的、保持所述多個被處理基板的基板保持架；配置在所述處 理室的外側(cè)的多個加熱器線材；和通過控制所述加熱器線材的發(fā)熱量而控制所述處理室內(nèi)的溫度的 控制部，其中，所述控制部，在基板搬入期間內(nèi)收集從所述基板搬出搬入口搬入 所述基板保持架時的對距離所述基板搬出搬入口最近的加熱器線材所 檢測出的溫度的最大值的數(shù)據(jù)，對所述基板搬入期間內(nèi)的加熱器線材 溫度的最大值數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)判斷該最大值高出預(yù)定溫度以上、且 判斷其后處于下降趨勢時，進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的 警報處理。
21. —種計算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)，其為記錄用于執(zhí)行對熱處 理裝置的加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測的方法的程序的記錄介質(zhì)，該熱處理裝置通過向加熱器線材供給電力進(jìn)行溫度控制，使配置在處理室 內(nèi)的被處理基板升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，然后對其進(jìn)行熱處理， 該計算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)的特征在于記錄有用于使計算機(jī)執(zhí)行下述工序的程序，即，對上升到所述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向所述加熱器線材的 電力的大小的最大值進(jìn)行檢測，并且求取表示所述電力的振幅的大小 的指標(biāo)的工序；和當(dāng)判斷所述電力的大小的最大值超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于電力的大小 的閾值，并且表示所述電力的振幅的大小的指標(biāo)超過預(yù)先設(shè)定的關(guān)于 電力的振幅的閾值時，進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽命將結(jié)束的警報 處理的工序。
22. —種加熱器線材的壽命預(yù)測處理系統(tǒng)，其包括通過向加熱 器線材供給電力進(jìn)行溫度控制，對于配置在處理室內(nèi)的被處理基板， 使其升溫到預(yù)先設(shè)定的熱處理溫度，然后進(jìn)行熱處理的熱處理裝置；和數(shù)據(jù)處理裝置，并通過網(wǎng)絡(luò)連接熱處理裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，對所 述加熱器線材的壽命進(jìn)行預(yù)測，其特征在于，所述熱處理裝置，對上升到所述熱處理溫度的升溫期間內(nèi)的供向 所述加熱器線材的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并將該電力數(shù)據(jù)通過所述網(wǎng)絡(luò) 發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置接收到所述電力數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷該電力數(shù)據(jù)的大 小的最大值超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，就進(jìn)行通知所述加熱器線材的壽 命將結(jié)束的警報處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加熱器線材的壽命預(yù)測方法，在應(yīng)用于熱處理裝置的加熱器線材斷線之前對其壽命事先進(jìn)行預(yù)測時，通過利用加熱器線材的斷線的征兆容易顯現(xiàn)的期間(例如升溫期間)的數(shù)據(jù)，能夠比現(xiàn)有技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測加熱器線材的壽命。在對晶片進(jìn)行熱處理之前，在向加熱器線材供給電力直至使其升溫至熱處理溫度的升溫期間，對供向加熱器線材的電力的大小的最大值進(jìn)行檢測，并且求取表示電力的振幅的大小的指標(biāo)，當(dāng)這些電力的大小和表示電力的振幅的大小的指標(biāo)超過各自的閾值時通知加熱器線材的壽命將結(jié)束。
文檔編號H05B3/00GK101291551SQ200810091489
公開日2008年10月22日 申請日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者寺澤伸俊, 小山典昭, 小幡穣 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社