JPH07201695A - 半導体処理装置の電源瞬間停電の保護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 処理工程中の電源瞬停による半導体不良を少
くし，処理作業を削減する。 【構成】 予め設定した第１の所定時間Ｔ１以内の瞬停
は無視し，第２の所定時間Ｔ２〜Ｔ３の瞬停には処理中
の半導体を不良品としての処置を行い，第１と第２の所
定時間Ｔ１〜Ｔ２の中間時間の瞬停に対しては第１の設
定工程中においてはこの瞬停を無視して第２の設定工程
中においては処理中の半導体を不良品としての処理を行
い，Ｔ３以降の工程においては瞬停時間プラス一定時間
前の所定工程に戻して再スタ−トする。０．５秒以内の
瞬停は無視したり，予め設定した処理工程における略
０．５秒以上の瞬停には処理中の半導体を不良品として
の処理を行う等の各種の変形が考えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，半導体処理装置の電
源が瞬間停電（以下瞬停と略称する，また，瞬間停電と
は言えない長期停電も瞬停の用語のもとに統一して説明
する）保護方法に係り，特に，瞬停によって処理中の半
導体が不良になる恐れを少なくできる効率の良い半導体
処理装置の電源瞬停の保護方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体処理装置における熱処理機能の構
成例を図１０に示している。図１０は熱処理炉の概念を
模式的に示したもので，同図において，１は熱処理炉，
２は熱処理炉１に装填したボ−トに搭載した被処理材で
ある半導体ウェハ−である。３は熱処理炉１の加熱用電
気ヒ−タ（以下ヒ−タと略称する）である。熱処理炉１
内部の雰囲気ガスの交換機能，半導体ウェハ−を積載し
たボ−トの昇降機構，それらの制御機能等の詳細図示は
省略している。ヒ−タ３には，所定の交流電源ＡＣか
ら，所定の電圧に変換する変圧器４および熱処理炉内部
温度を制御するためのトライアック等のスイッチング素
子によって構成したスイッチング機能５を経由して接続
されている。一般に交流電源ＡＣは３相交流電源が使用
されるが，図には簡略化して単相で示している。熱処理
炉内部の温度は温度センサ６で検出されて，この半導体
処理装置の温度制御機能７に入力する。温度制御機能７
においては，この温度制御機能７の上位機能の，シ−ケ
ンサ等を装備した制御装置９に設けた設定機能に設定さ
れ，またはこの制御装置９によって指定される設定温度
と比較し，偏差温度を補正するように，この温度制御機
能７に予め設定された機能に従ってスイッチング機能５
を制御する信号を出力する。スイッチング機能５を制御
する信号は増幅機能８でスイッチング機能５を構成する
半導体スイッチング素子の機能に適切な信号レベルに増
幅され，スイッチング機能５を作動する。従って，変圧
器４から供給される交流電力はこのスイッチング機能５
によって平均電流値が制御されてヒ−タ３に供給され
る。従って，熱処理炉１に装填された全ての被処理材料
の半導体ウェハ−２は所定の処理時間中は図の半導体ウ
ェハ−２の側部に付記するように６５０度±０．５度に
維持される。

【０００３】熱処理炉１は，例えば図１１に示すような
タイムスケジュ−ルで制御される。図１１は横軸に時間
経過を示していて（Ａ）は縦軸に熱処理炉内部温度の設
定温度を示している。設定温度は全て摂氏で示してい
る。また，（Ｂ）は所定のタイミングにおける熱処理炉
内部の雰囲気ガスの種類を示している。図１１におい
て，被処理材料の半導体ウェハ−２が装填されると，当
初熱処理炉内部温度は４００度に設定され，また図示し
ない処理機能によって炉内部の雰囲気は所定流量で流れ
るＮ₂（窒素）ガスに交換される。この第１の処理工程
において第１の前処理が行われる。電源投入３０分後に
５００度まで上げられて第２の処理工程である第２前処
理工程になる。さらに，電源投入４０分後に熱処理温度
６５０度まで上げられ，また，図示しない処理機能によ
って炉内部の雰囲気はＮ₂ガスから所定流量のＳｉＨ
₄（モノシラン）ガスに交換される。即ち，第３の処理
工程である本処理が実行される。本処理の工程では前述
したように熱処理炉の内部温度は±０．５度以内に維持
されるように制御される。第３の処理工程の所定の熱処
理時間が完了し電源投入１００分後に第４の処理工程で
ある第１の後工程に入って設定温度を５００度に下げ，
図示しない処理機能によって炉内部の雰囲気はＳｉＨ₄
ガスから所定流量のＮ₂ガスに交換される。さらに，電
源投入１１０分後に第５の処理工程である第２の後処理
工程に入って設定温度を４００度に下げ，１４０分後に
はすべての処理工程が完了して設定温度を常温に戻すと
ともに図示しない処理機能によって炉内部の雰囲気はＮ
₂ガスから外気に交換される。この後，被処理材料の半
導体ウェハ−２の温度が所定温度まで下がると図示しな
い機構によって半導体ウェハ−２を熱処理炉１から外部
に取り出す。

【０００４】前述の図１０おいて交流電源ＡＣの送電回
路には良く知られるように安全のために回路遮断器等
（図示せず）が挿入されている。回路遮断器（図示せ
ず）は例えば負荷回路に異常が発生すると，一時解放さ
れて再投入される。回路遮断器（図示せず）が再投入さ
れ回路異常が復帰していないと，再度上述の動作が繰り
返され，所定時間後にも復帰されないと，回路遮断器
（図示せず）は解放状態になる。

【０００５】ところで，上述したように回路に異常が発
生した時の回路遮断器の動作その他の原因で半導体熱処
理装置の電源が遮断されると，処理完了後に半導体処理
が不良になっているのを知ってそれまでの工程時間と材
料を無駄にするという問題があった。また，瞬停が検出
された場合は，そのまま継続するか，熱処理を停止して
被処理材料を不良品として所定の処理を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上述したよ
うな処理動作で，熱処理完了後に瞬停による不良品を発
見するのは非常に無駄である。また，近時，従来以上に
高度化された半導体製品の必要性能に対応して，熱処理
の精度をより向上させることが必要になってきている。
即ち，上述のような判定処理であると，優れた製品が得
られなくて歩留まりを悪くするという問題があった。ま
た，一般に処理工場においては多数の半導体処理装置が
併設されているので，瞬停発生後における作業員の迅速
な作業が必要であり，そのための作業要員の確保や教育
が必要であった。本発明は従来のものの上記課題（問題
点）を解決し，熱処理の処理条件と瞬停時間等に対応
し，また，瞬停時の工程条件にも対応して瞬停時の処理
動作を適切に設定し，この設定内容に基づく運転を自動
的に実行することによって瞬停による歩留まりの向上を
図るとともに作業員に関する要望事項を削減することが
できる半導体処理装置の電源瞬停（瞬間停電）の保護方
法を提供することを目的（課題）とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明に基づく半導体製造装置の電源瞬停の保護方
法においては，この処理装置に予め設定した制御条件に
おいて，この処理装置と被処理半導体等の条件に対応し
て予め設定した第１の所定時間以内の瞬停は無視して第
２の所定時間より大なる瞬停には処理中の半導体を不良
品としての処理を行い，この第１の所定時間と第２の所
定時間の中間時間の瞬停に対しては，この処理装置と被
処理半導体等の条件に対応して予め設定した第１の設定
工程中においてはこの瞬停を無視して第２の設定工程中
においては処理中の半導体を不良品としての処理を行
い，上記の設定工程以外の工程においてはこの処理装置
と被処理半導体および処理工程の進度等の条件に対応し
て瞬停時間プラス一定時間前の所定の工程に戻して再ス
タ−トするようにした。また，この処理装置に予め設定
した温度制御条件において，略０．５秒以内の瞬停は無
視するようにした。また，この処理装置と被処理半導体
等の条件に対応して予め設定した処理工程において略
０．５秒以上の瞬停があれば，処理中の被処理半導体を
不良品としての処理を行うようにした。また，この処理
装置に予め設定した温度制御条件において，処理装置と
被処理半導体等の条件に対応して予め設定した処理工程
に入る前の所定工程において，予め設定した時間以内の
瞬停があれば，処理装置と被処理半導体および瞬停発生
時刻等予め設定した条件に対応して予め設定した瞬停時
間プラス一定時間前の所定の工程に戻して再スタ−トす
るようにした。この予め設定した時間以内の瞬停は略５
秒以内であるのが望ましい。また，この処理装置と被処
理半導体等の条件に対応して予め設定した処理工程以降
の所定工程における略５秒以内の瞬停は無視するように
した。また，略５秒以上の瞬停があれば，処理中の半導
体を不良品としての処理を行うようにした。

【０００８】

【作用】本発明は，上述のような方法にしたので，熱処
理に影響しないタイミングまたは／および熱処理に影響
しない短時間の瞬停にはそのままその熱処理を続行し，
熱処理の工程をやり直すことが可能な場合は，可能な条
件に戻して再スタ−トができ，または処理時間が延長で
きる。また，熱処理に影響するタイミングまたは／およ
び熱処理に影響する長時間の停電（瞬停）の場合は処理
中の被処理材料を直に不良品としての処理が実行され
る。従って，作業員の瞬停対応作業を必要としないで最
も有効で経済的な作動が実行でき熱処理工程の歩留まり
が向上される。従って，瞬停後の処理を実行する作業員
確保の必要性がなくなった。上述の保護方法はこの処理
装置と被処理半導体等の条件に対応して適切に個別に実
行できる。即ち，略０．５秒以内の瞬停は無視すること
によって瞬停の影響をゼロにできる。また，所定工程に
おいて略０．５秒以上の瞬停があれば処理中の被処理半
導体を不良品としての処置を行うことによって瞬停以降
の工程が無駄にならない。また，予め設定した処理工程
に入る前の所定工程における予め設定した時間以内の瞬
停に対して，処理装置と被処理半導体および瞬停発生時
刻等予め設定した条件に対応して予め設定した瞬停時間
プラス一定時間前の所定工程に戻して再スタ−トするよ
うにすれば，瞬停の影響を除くことができる最短時間の
処置でその熱処理が完成される。この予め設定した時間
以内の瞬停は，略５秒以内にすることによって大半の場
合の瞬停による被処理半導体の不良品発生を防除でき
る。また，この処理装置と被処理半導体等の条件に対応
して予め設定した処理工程以降の所定工程における略５
秒以内の瞬停は無視することによって瞬停の影響をゼロ
にできる。また，略５秒以上の瞬停があれば処理中の半
導体を不良品としての処置を行うことによって瞬停以降
の工程が無駄にならない。

【０００９】

【実施例】本発明を適用する半導体処理装置における熱
処理機能の構成例を図１に示している。図１において，
従来の技術と対応し，これと同一または相当の要素機能
については，図１０と同一の符号を使用している。図１
は熱処理炉の概念を模式的に示したもので，１は熱処理
炉，２は熱処理炉１に装填したボ−トに搭載した被処理
材である半導体ウェハ−である。３は熱処理炉１の加熱
用（電気）ヒ−タであって，熱処理炉内部の雰囲気ガス
の交換機能，半導体ウェハ−を積載したボ−トの昇降機
構および周辺機器とそれらの制御機能等の詳細図示は省
略している。ヒ−タ３には，所定の交流電源ＡＣから，
所定の電圧に変換する変圧器４および熱処理炉内部温度
を制御するためのトライアック等のスイッチング素子に
よって構成したスイッチング機能５を経由して接続され
ている。一般に交流電源ＡＣは３相交流電源が使用され
るが，図には簡略化して単相で示し，ヒ−タとの接続回
路も概念的に記している。熱処理炉１内部の温度は温度
センサ６で検出されこの半導体処理装置の温度制御機能
７に入力する。温度制御機能７においては，シ−ケンサ
等を装備した上位の制御装置１０に設けた設定機能に設
定され，または処理工程の進度にともなってこの制御装
置１０が指定する設定温度と比較し，偏差温度を補正す
るように，この温度制御機能７に予め設定された機能に
従ってスイッチング機能５を制御する信号を出力する。
スイッチング機能５を制御する信号は増幅機能８でスイ
ッチング機能５を構成する半導体スイッチング素子の機
能に適切な信号レベルに増幅され，スイッチング機能５
を作動する。従って，変圧器４から供給される交流電力
はこのスイッチング機能５によって平均電流値が制御さ
れてヒ−タ３に供給される。交流電源ＡＣには停電検出
機能１１が接続され，停電検出機能１１の出力は前述し
た制御装置１０に入力している。

【００１０】熱処理炉１は，制御装置１０によって，例
えば図２に示すようなタイムスケジュ−ルで作動する。
図２（Ａ）は横軸に時間経過，縦軸に熱処理炉内部温度
の設定温度を示している。設定温度は全て摂氏で示して
いる。図２（Ｂ）は横軸に示す時間経過，即ち処理工程
に対応する雰囲気ガスの種類を示している。制御装置１
０には予め熱処理すべき被処理材の条件等に対応して図
２（Ａ）に示すように，処理温度τ１，τ２，τ３およ
び処理時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を設定する。
図２（Ａ）において，τ０は現在の環境温度，Ｔ０は熱
処理の開始時刻即ち０分を示している。図２（Ｂ）に示
すＴ０も同様に熱処理の開始時刻即ち０分を示してい
る。また，制御装置１０に熱処理炉内の雰囲気ガスを交
換するタイミング，例えば，図２（Ｂ）に示すＴ２，Ｔ
３，Ｔ５とその各ガス充満時の流量等を設定する。

【００１１】図１において，図示しない被処理材料装填
機能によって被処理材料の半導体ウェハ−を搭載したボ
−トが熱処理炉１の所定位置に装填されると（図１に示
す符号２），制御装置１０に予め設定した，例えば，図
２に示すタイムスケジュ−ルを実行する処理シ−ケンス
によって自動的に熱処理工程が実行される（時刻Ｔ
０）。図２（Ｂ）に示すタイムスケジュ−ルにおいて，
熱処理炉１内部の雰囲気は大気からＮ₂（窒素）ガスに
交換され，Ｎ₂ガスは所定の流量に制御される。また，
図２（Ａ）に示すタイムスケジュ−ルにおいて，熱処理
炉１の内部温度がτ１度に設定され，温度制御機能７は
温度センサ６によって検出された熱処理炉内部温度を設
定温度のτ１度になるようにヒ−タ３に供給すべき電流
を制御する信号を出力する。即ち，この熱処理の第１の
工程である前第１処理工程が開始される。従って，温度
制御機能７からの出力信号によって，スイッチング機能
５は熱処理炉１の内部温度が設定温度のτ１度よりも十
分に低い間は解放状態を継続し，熱処理炉１の内部温度
が設定温度のτ１度に接近すると断続の頻度を変化さ
せ，熱処理炉１の内部温度と設定温度であるτ１度との
関係が予め設定された第１の所定条件になると，完全に
電流を遮断する。スイッチング機能５は熱処理炉１の内
部温度が低下して予め設定された第２の所定条件以下に
なると，熱処理炉１の内部温度と設定温度のτ１度との
偏差温度に対応して断続して熱処理炉１の内部温度を前
述した第１の所定条件まで上昇させる。

【００１２】電源投入Ｔ１分後に，この熱処理の第２の
工程である前第２処理工程に移って設定温度はτ２度に
上げられ上述と同様に温度制御機能７によって熱処理炉
１の内部温度が制御される。電源投入Ｔ２分後に，この
熱処理の第３の工程である本処理工程に移って設定温度
は本処理温度であるτ３度にあげられる。同時に熱処理
炉１の雰囲気はＮ₂ガスからＳｉＨ₄（モノシラン）ガス
に交換して充満され，ＳｉＨ₄ガスは所定流量に制御さ
れる。温度制御機能７は熱処理炉１の内部温度をτ３±
０．５度に維持するように作動する。予め設定した所定
の第３の処理工程が完了し，第４の工程である後第１処
理工程になって，電源投入Ｔ３分後に設定温度をτ２度
に下げるとともに図示しない処理機能によって熱処理炉
１内部の雰囲気はＳｉＨ₄ガスから所定流量のＮ₂ガスに
交換される。熱処理炉内部の温度は，予めこの熱処理炉
に構成された放熱機能によって降下する。さらに，第５
の工程である後第２処理工程になって電源投入Ｔ４分後
に設定温度をτ１度に下げ，第５の工程が完了して，即
ちこの熱処理のすべての工程が完了して，熱処理開始Ｔ
５分後には設定温度を常温に戻すとともに図示しない処
理機能によって炉内部の雰囲気はＮ₂ガスから外気に交
換される。この後，被処理材料である半導体ウェハ−２
の温度が所定温度まで下がると図示しない機構によって
ボ−ト（図示せず）を降下させ，半導体ウェハ−２をボ
−ト（図示せず）から降ろして熱処理炉１の外部に取り
出す。

【００１３】図２によって示した熱処理のタイムスケジ
ュ−ルは１例であって，熱処理のタイムスケジュ−ルは
熱処理装置の条件と被処理材の処理条件に対応して任意
適切に設定し実行される。

【００１４】次に，図２を参照して前述した処理工程中
に瞬停（電源の瞬間停電）が発生した時の制御装置の働
きを図３ないし図８によって説明する。

【００１５】実施例１：図３において，この半導体処理
装置が運転をスタ−トして，第１の所定時間であるｔ１
秒，例えば，０．５秒以内の瞬停があるとこの瞬停を無
視し，瞬停完了後にこの熱処理を再スタ−トして設定通
りの熱処理を継続する。瞬停がｔ１秒以上で第２の所定
時間であるｔ２秒以内，例えば５秒以内であって，この
瞬停が図２によって前述したタイムスケジュ−ルにおけ
るＴ１分以内，即ち，第１の設定工程である第１の工程
の前第１処理工程中の場合は瞬停を無視し，瞬停完了後
にこの熱処理を再スタ−トして設定通りの熱処理を継続
する。瞬停がｔ１秒以上ｔ２秒以内であって，この瞬停
が図２によって前述したタイムスケジュ−ルにおけるＴ
１分以降でＴ２分以内，即ち，第２の工程である前第２
処理工程中の場合は，この処理装置における処理条件等
に対応して予め設定した瞬停時間プラス一定時間前であ
るこの熱処理工程の所定のタイミング，例えば第１の工
程のスタ−ト点または第２の工程のスタ−ト点等に戻し
て再スタ−トする。または第２の工程中の瞬停発生前の
予め設定したタイミングに戻す，即ち第２の工程の処理
時間を実質的に延長させる。瞬停がｔ１秒以上ｔ２秒以
内であって，この瞬停が図２に示したタイムスケジュ−
ルのＴ２分以降でＴ３分以内，即ち，第２の設定工程で
ある第３の工程の本処理工程中の場合はこの熱処理工程
を停止させて被処理半導体を不良品とし，図示しない機
構によってボ−ト（図示せず）を降下させボ−ト（図示
せず）から半導体ウェハ−２を降ろして熱処理炉１の外
部に取り出し所定の排出処理を行う。瞬停がｔ１秒以上
ｔ２秒以内であって，この瞬停が図２によって前述した
タイムスケジュ−ルにおけるＴ３分以降，即ち，第４ま
たは第５の工程である後処理工程中の場合はこの瞬停を
無視し，瞬停完了後にこの熱処理を再スタ−トして設定
通りの熱処理を継続する。瞬停がｔ２秒以上，例えば５
秒以上継続すると，熱処理工程のどの状態であってもこ
の熱処理工程を停止させて被処理半導体を不良品とし，
図示しない機構によってボ−ト（図示せず）を降下させ
ボ−ト（図示せず）から半導体ウェハ−２を降ろして熱
処理炉１の外部に取り出し所定の排出処理を行う。

【００１６】実施例２：図４において，この半導体処理
装置が運転をスタ−トして，第１の所定時間であるｔ１
秒，例えば，０．５秒以内の瞬停があると，この瞬停を
無視し，瞬停完了後に，この熱処理を再スタ−トして設
定通りの熱処理を継続する。瞬停がｔ１秒以上で第２の
所定時間であるｔ２秒以内，例えば５秒以内であって，
この瞬停が図２に示したタイムスケジュ−ルにおける設
定温度τ１度の状態，即ち，第１の設定工程である第１
の工程の前第１処理工程中に発生すると瞬停を無視し，
瞬停完了後にこの熱処理を再スタ−トして設定通りの熱
処理を継続する。瞬停がｔ１秒以上ｔ２秒以内であっ
て，この瞬停が図２によって前述したタイムスケジュ−
ルにおける設定温度τ２度の状態であってＴ２分以内の
場合，即ち第２の工程である前第２処理工程中の場合
は，この処理装置における処理条件等に対応して予め設
定した瞬停時間プラス一定時間前であるこの熱処理工程
の所定のタイミング，例えば第１の工程のスタ−ト点ま
たは第２の工程のスタ−ト点等に戻して再スタ−トす
る。または第２の工程中の瞬停発生前の予め設定したタ
イミングに戻す，即ち第２の工程の処理時間を実質的に
延長させる。瞬停がｔ１秒以上ｔ２秒以内であって，こ
の瞬停が図２によって前述したタイムスケジュ−ルにお
ける設定温度τ２度の状態であってＴ２分以降即ちＴ３
分以降の第４または第５の工程である後工程の場合は瞬
停を無視し，瞬停完了後にこの熱処理を再スタ−トして
設定通りの熱処理を継続する。瞬停がｔ１秒以上ｔ２秒
以内であって，この瞬停が図２によって前述したタイム
スケジュ−ルにおける設定温度がτ１度でもτ２度でも
ない，即ち第２の設定工程である第３の工程の本処理工
程に対するτ３度の設定温度中に発生すると，この熱処
理工程を停止させて被処理半導体を不良品とし，図示し
ない機構によってボ−ト（図示せず）を降下させボ−ト
（図示せず）から半導体ウェハ−２を降ろして熱処理炉
１の外部に取り出し所定の排出処理を行う。また，瞬停
がｔ２秒以上，例えば，５秒以上継続すると，熱処理工
程のどの状態であってもこの熱処理工程を停止させて被
処理半導体を不良品とし，図示しない機構によってボ−
ト（図示せず）を降下させボ−ト（図示せず）から半導
体ウェハ−２を降ろして熱処理炉１の外部に取り出し所
定の排出処理を行う。

【００１７】実施例１，実施例２はいずれも，図２によ
って前述したタイムスケジュ−ルの条件に対応したもの
であって，第１，第２の瞬停継続時間，第１，第２の設
定工程の設定等を含めて，瞬停の対応処理は熱処理の進
捗状況および被処理半導体の条件等の熱処理の条件に対
応して適切に設定すれば良いのは当然である。例えば，
処理工程の条件に対応して瞬停時間に対する処理内容
を，瞬停時間の時間条件を上述の設定工程の設定例より
も詳細に分割して対応させるようにする等適切に設定す
れば良く，また，処理工程によって条件設定をするので
はなく，熱処理炉内の計測デ−タと予め理解されている
被処理半導体の処理内容の進行状態等に対応して，判定
ステップを細分化し，その判定条件に対応してそのまま
継続，戻し，停止の各処理を設定すれば良い。上述し
た，戻し処理も，瞬停継続時間や瞬停発生タイミング等
に対応して設定される上述した判定条件に対応し，瞬停
時間プラス一定時間前であるこの熱処理工程の所定のタ
イミングを前述したように選択して設定すれば良い。

【００１８】実施例３：次に，図５ないし図９を参照し
て実施例３を説明する。図５ないし図９は瞬停時の処理
内容を決定するための判定に使用する事項を記してい
る。図５は被処理半導体の処理時の重量を示すもので，
横軸は被処理材の装填重量を基準以下，軽量，中量，フ
ルの４段階で示し，縦軸は横軸に対応する処理炉内の実
態を基本状態を１とするファミリ関数で示している。図
６は瞬停の継続時間を示すもので，横軸は停電の継続時
間を微時間，短時間，長時間の３段階で示し，縦軸は横
軸に対応する処理炉内の実態を基本状態を１とするファ
ミリ関数で示している。図６の（Ａ）と（Ｂ）とは異な
ったファミリ関数の設定例を示している。微時間の基準
値は前述した実施例においては，ｔ１，例えば０．５秒
とｔ２，例えば５秒の２段階で分類しているが，本実施
例では３段階に分類している。図７は瞬停の発生タイミ
ングにおける設定温度に対応する炉内温度状況を判定す
るためのタイムフロ−図で，時間経過に伴う図２に示し
たτ１，τ２，τ３の設定温度切り替えタイミングを横
軸にとっており，縦軸には各設定温度に対応する炉内温
度を設定温度に等しい温度を１とするファミリ関数で示
している。図８は瞬停の発生タイミングにおける炉内雰
囲気の設定ガスに対応する炉内ガス状況を判定するため
のタイムフロ−図で，時間経過に伴う図２に示した
Ｎ₂，ＳｉＨ₄の雰囲気ガス切り替えタイミングを横軸に
とっており，縦軸には各雰囲気ガスに対応する炉内ガス
状況を所定のガスで充満されている状態を１とするファ
ミリ関数で示している。図９は瞬停の発生タイミングに
おける被処理半導体の反応進捗状況を判定するためのタ
イムフロ−図で，本処理工程（前の実施例等で説明した
第３の工程）内の被処理半導体の反応進捗状況と，各処
理工程の進捗度を同一図に記しており，時間経過に伴
う，前の実施例で詳細説明した第１の工程である前第１
処理工程，第２の工程である前第２処理工程，第３の工
程である本処理工程，第４の工程である後第１処理工
程，第５の工程である後第２処理工程の切り替えタイミ
ングを横軸にとり，縦軸には各工程の進捗度を点線で記
し，本処理工程における処理反応の進捗度を未から完ま
での４段階に分割して各段階の基準状態を１とするファ
ミリ関数を実線で示している。

【００１９】この熱処理炉の条件，被処理半導体の条
件，処理仕様の条件等に対応して，図５ないし図９に示
す条件（図６は（Ａ）か（Ｂ）のいずれか）のいずれ
か，または全て，またはその他必要条件を含めて使用し
たファジイ推論によって得られた結果の重心を求め，別
に定めるこの重心位置に対応する処理判定基準に従って
この熱処理炉の瞬停以降の処理を実行する。この処理判
定基準には，前の実施例同様，瞬停を無視してそのまま
処理を続行するタイミング，即ち，瞬停時間プラス一定
時間前であるこの熱処理工程の所定のタイミング，例え
ば全工程のスタ−ト点または進行中の工程のスタ−ト点
等に戻して再スタ−トする。または進行中の工程におけ
る瞬停発生前の予め設定したタイミングに戻す，即ち，
進行中の工程の処理時間を実質的に延長させる，被処理
半導体を不良品として処理にする等の指示を適切に設定
しておけば良い。上述したファミリ関数の設定内容は１
例を示したものであって，瞬停の対応処理は，半導体処
理装置の機能と熱処理のタイムスケジュ−ル，および被
処理半導体の条件と処理仕様等に対応して適切に設定す
れば良いことは当然である。

【００２０】実施例４：上述した実施例１および実施例
２の決定論的処理と実施例３に示したファジイ推論処理
を組み合わせる。例えば，前述した本処理における反応
進捗状況の所定条件例えば本処理完了まではファジイ推
論処理を行い，上述の所定条件以降，例えば，本処理実
行後の後処理工程にはいると決定論的処理を実行する。

【００２１】上述の説明は本発明の技術思想を実現する
ための基本手法を示したものであって，種々応用改変す
ることができることは当然である。例えば，処理内容の
判定条件が単純な場合は実施例３におけるファジイ推論
処理に換えてアナログ処理と判定機能を合成させた手段
を使用しても良い。また，第１，第２の瞬停継続時間の
設定とその瞬停時間に対応する処理事項を，本発明を適
用する半導体処理装置の機能，半導体処理装置の制御装
置の構成と制御方式，被処理半導体の材質条件と寸法，
半導体処理装置のこの被処理半導体に対する処理内容な
らびに被処理特性等の基本条件と，瞬停発生時刻におけ
る被処理材の反応進捗状況，被処理半導体の処理量と処
理の仕様条件および処理炉のキャパシイとの関係，同一
処理中における瞬停の発生回数目等の状況等に対応して
適切に必要条件を選択して判定条件に使用して設定して
おけば良い。また処理事項も，第１，第２の設定工程の
設定とも対応し，瞬停を無視して設定通りの処理を実行
する，瞬停発生タイミングの一定時間前に戻す，即ち処
理のスタ−ト時点に戻って設定処理の最初から処理を実
行する，その処理工程のスタ−ト時点に戻しその処理工
程を繰り返し実行する，その処理時間を瞬停時間プラス
一定時間（条件によってはゼロ）延長する，即ち処理時
間を一定時間延長する，処理を停止して被処理半導体を
所定の不良処理する等の指示を適切に設定すれば良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記のような方法にしたので，
次のような優れた効果を有する。 瞬停の継続時間，発生タイミングに対応して，状況に
最適な処理時間および被処理半導体の無駄防止が自動的
に実行され，熱処理作業工程の保護が図れる。 熱処理工程の進捗内容と制限条件に対応する適切な作
業が選択され実行されるので，製品の歩留まりが向上さ
れる。従って，被処理半導体の不良処理を防止して材料
の保護が図れる。 複数台の半導体処理装置が並列運転される場合にも影
響しない。 作業員が緊急修正作業にかかる必要がないので，要員
の削減が図れる。 本発明の保護方法はこの処理装置と被処理半導体等の
条件に対応して適切に個別に設定し実行できる。 (1)略０．５秒以内の瞬停は無視することによって瞬停
の影響をゼロにできる。 (2)所定工程において略０．５秒以上の瞬停があれば処
理中の被処理半導体を不良品としての処置を行うように
すれば，瞬停以降の工程が無駄にならない。 (3)予め設定した処理工程に入る前の所定工程における
予め設定した時間以内の瞬停に対して，処理装置と被処
理半導体および瞬停発生時刻等予め設定した条件に対応
して予め設定した瞬停時間プラス一定時間前の所定工程
に戻して再スタ−トするようにすれば，瞬停の影響を除
くことができる最短時間の処置でその熱処理が完成され
る。 (4)上述の予め設定した時間以内の瞬停は略５秒以内に
することによって，被処理半導体の不良品発生防除の可
能性の高い処理が実行できる。 (5)この処理装置と被処理半導体等の条件に対応して予
め設定した処理工程以降の所定工程における略５秒以内
の瞬停は無視することによって，瞬停の影響をゼロにで
きる。 (6)略５秒以上の瞬停があれば処理中の半導体を不良品
としての処置を行うようにすれば，瞬停以降の工程が無
駄にならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく半導体処理装置の電源瞬間停電
の保護方法を適用する半導体処理装置の制御機能の構成
例である。

【図２】図１に示す半導体処理装置における制御条件設
定例を示すタイムスケジュ−ル図であって，同図（Ａ）
は温度設定状態を示し，同図（Ｂ）は雰囲気ガスの交換
状況を示している。

【図３】図２に示す制御条件設定例を示すタイムスケジ
ュ−ルを参照し，本発明に基づく瞬停（瞬間停電）時の
実施例１における処理動作を示す処理フロ−例図であ
る。

【図４】図２に示す制御条件設定例を示すタイムスケジ
ュ−ルを参照し，本発明に基づく瞬停（瞬間停電）時の
実施例２における処理動作を示す処理フロ−例図であ
る。

【図５】実施例３を説明する被処理材の装填重量（処理
重量）に対するファミリ関数を示すファミリ関数設定例
図である。

【図６】実施例３を説明する停電（瞬停）時間に対する
ファミリ関数設定例図であって，同図（Ａ）と同図
（Ｂ）は夫々別の設定例を示している。

【図７】実施例３を説明する熱処理炉内の図２に示した
設定タイムスケジュ−ルにおける設定温度に対応する熱
処理炉内温度に対するファミリ関数変化を示す概略タイ
ムフロ−図である。

【図８】実施例３を説明する熱処理炉内の図２に示した
設定タイムスケジュ−ルにおける設定雰囲気ガスに対応
する熱処理炉内雰囲気に対するファミリ関数変化を示す
概略タイムフロ−図である。

【図９】実施例３を説明する瞬停の発生タイミングにお
ける被処理半導体の反応進捗状況を判定するためのタイ
ムフロ−図である。

【図１０】本発明を適用する半導体処理装置の従来の制
御機能の構成例である。

【図１１】図１０に示す半導体処理装置における制御条
件設定例を示すタイムスケジュ−ル図であって，同図
（Ａ）は温度設定状態を示し，同図（Ｂ）は雰囲気ガス
の交換状況を示している。

【符号の説明】

１：熱処理炉 ２：被処理半導体 ３：ヒ−タ ４：変圧器 ５：スイッチング機能 ６：温度センサ ７：温度制御機能 １０：制御装置 １１：停電検出機能

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の雰囲気中で所定の加熱工程による
   熱処理を行う半導体処理装置において，当該処理装置に
   予め設定した制御条件において，当該処理装置と被処理
   半導体等の条件に対応して予め設定した第１の所定時間
   以内の瞬間停電は無視し，当該処理装置と被処理半導体
   等の条件に対応して予め設定した第２の所定時間より大
   なる瞬間停電には処理中の半導体を不良品としての処理
   を行い，前記第１の所定時間と第２の所定時間の中間時
   間の瞬間停電に対しては当該処理装置と被処理半導体等
   の条件に対応して予め設定した第１の設定工程中におい
   てはこの瞬間停電を無視し，当該処理装置と被処理半導
   体等の条件に対応して予め設定した第２の設定工程中に
   おいては処理中の半導体を不良品としての処理を行い，
   上記の設定工程以外の工程においては当該処理装置と被
   処理半導体および処理工程の進度等の条件に対応して瞬
   間停電時間プラス一定時間前の所定の工程に戻して再ス
   タ−トするようにしたことを特徴とする半導体製造装置
   の電源瞬間停電の保護方法。
2. 【請求項２】 所定の雰囲気中で所定の加熱工程による
   熱処理を行う半導体処理装置において，当該処理装置に
   予め設定した温度制御条件において，略０．５秒以内の
   瞬間停電は無視するようにしたことを特徴とする半導体
   製造装置の電源瞬間停電の保護方法。
3. 【請求項３】 所定の雰囲気中で所定の加熱工程による
   熱処理を行う半導体処理装置において，当該処理装置と
   被処理半導体等の条件に対応して予め設定した処理工程
   において略０．５秒以上の瞬間停電があれば，処理中の
   半導体を不良品としての処置を行うようにしたことを特
   徴とする半導体製造装置の電源瞬間停電の保護方法。
4. 【請求項４】 所定の雰囲気中で所定の加熱工程による
   熱処理を行う半導体処理装置において，当該処理装置に
   予め設定した温度制御条件において，当該処理装置と被
   処理半導体等の条件に対応して予め設定した処理工程に
   入る前の所定工程において，予め設定した時間以内の瞬
   間停電があれば当該処理装置と被処理半導体および瞬間
   停電発生時の工程条件等予め設定した条件に対応して予
   め設定した瞬間停電時間プラス一定時間前の所定の工程
   に戻して再スタ−トするようにしたことを特徴とする半
   導体製造装置の電源瞬間停電の保護方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の予め設定した時間以内の
   瞬間停電は略５秒以内である半導体製造装置の電源瞬間
   停電の保護方法。
6. 【請求項６】 所定の雰囲気中で所定の加熱工程による
   熱処理を行う半導体処理装置において，当該処理装置と
   被処理半導体等の条件に対応して予め設定した処理工程
   以降の所定工程における略５秒以内の瞬間停電は無視す
   るようにしたことを特徴とする半導体製造装置の電源瞬
   間停電保護方法。
7. 【請求項７】 所定の雰囲気中で所定の加熱工程による
   熱処理を行う半導体処理装置において，略５秒以上の瞬
   間停電があれば，処理中の半導体を不良品としての処理
   を行うようにしたことを特徴とする半導体製造装置の電
   源瞬間停電の保護方法。