[发明专利]加热器线材寿命预测法和处理系统、热处理装置、记录介质

说明书

本专利申请享受2007年4月17日提出的日本专利申请的特愿2007-108639的权利。该在先申请中的所有公开内容被引用为本说明书的一部分。 

技术领域

本发明涉及加热器线材的寿命预测方法、热处理装置、记录介质以及加热器线材的寿命预测处理系统。 

背景技术

作为半导体制造装置的一种，已知有对半导体基板(以下，称为“晶片”)进行批量处理的立式热处理装置。该装置例如具有：在下端设置有搬出搬入口的构成处理室的立式的反应管；以包围该反应管的方式设置的筒状的绝热体；和由沿该绝热体的内壁面设置的电阻发热体构成的加热器，将多枚晶片以隔板状保持在晶片保持架上并经由搬出搬入口搬入反应管内，利用加热器将反应管内加热至预定的热处理温度，从而对晶片进行氧化处理、成膜处理等。作为电阻发热体例如使用铁-钽-碳合金等的加热器线材，加热器线材例如卷在反应管上成为线圈状。 

使用这样的加热器线材加热晶片，对该晶片进行氧化处理、退火处理、CVD(Chemical Vapor Deposition)成膜处理、或者以分子层级别使预定的膜叠层生长的MLD(Molecular Layer Deposition)成膜处理等时，将反应管内调节到例如900℃左右的高温，另一方面，在将晶片搬入反应管内或从反应管内搬出时，基于为了抑制晶片表面的自然氧化膜的生长等原因，将反应管内调节至例如650℃左右的低温。这样，由于加热器线材处于重复高温和低温的状态这种苛刻的环境下，所以根据处理条件，存在短期间内断线的情况。 

如果在热处理中发生断线，则包含在该批次中的晶片被全部作为废料(不良品)处理，因此损失成本变大，并且热处理所花费的时间 被浪费。因此，预测加热器线材的寿命、例如预测断线的时期的技术对于抑制晶片的制造成本、提高成品率非常重要。 

一直以来，关于加热器线材的寿命预测技术，提出有各种各样的方案。例如，在下述专利文献1中记载有：监视加热器线材的电阻值，根据其变化而预测断线时期的技术。另外，在下述专利文献2中记载有：在每次运用(晶片的搬入、热处理、搬出)中，对温度稳定时的向加热器线材供给的电力进行测定，把握各次运用的标准偏差的变化，由此预测加热器线材的断线的方法。 

但是，在开始向加热器线材供给电力后反应管内并不立刻成为预定的温度，而是在开始供给电力后温度逐渐升高，达到预定的温度。在这种情况下，与温度上升期间相比，在温度到达预定的温度后供向加热器线材的电力比较稳定。因此，一直以来，如上所述在加热器线材到达预定的温度后的所谓温度稳定时期收集加热器线材的电阻值、电力值等电数据，根据该温度稳定时期的电数据判断加热器线材的劣化状况。 

但是，温度稳定时期的电数据在加热器线材断线时虽然大幅度变化，但是在加热器线材断线之前，不论加热器线材的劣化状况如何，也没有大幅度变化。因此，特别在加热器线材断线之前对该断线事先进行预测的情况下，因为难以检测出加热器线材没有劣化的状态与存在劣化的状态之间的差异，所以存在难以准确地预测加热器线材的寿命的问题。 

如上所述，如果不能准确地预测加热器线材的寿命，则存在不能事先检测出寿命将结束的加热器线材，在加热处理中该加热器线材突然断线，或对没有必要更换的加热器线材预测为寿命将结束并更换该加热器线材的问题。 

此外，例如即使能够预测到加热器线材的寿命，如果实现预测的时期在其寿命即将结束之时，作为更换部件的加热器线材也来不及在断线时期进行配置，或者用于更换加热器线材的热处理装置的维护的日程不能事先确定，所以存在使热处理装置长时间停止，而使热处理装置的运转效率下降的问题。因此，优选能够尽量早期预测加热器线材的断线。 

专利文献1：日本特开平5-258839号公报 

专利文献2：日本特开2002-352938号公报 

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在用于热处理装置的加热器线材断线之前对其寿命进行事先预测时，能够更准确且早期地预测加热器线材的寿命的加热器线材的寿命预测方法等。