JPH0573326B2 - - Google Patents
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- JPH0573326B2 JPH0573326B2 JP62253556A JP25355687A JPH0573326B2 JP H0573326 B2 JPH0573326 B2 JP H0573326B2 JP 62253556 A JP62253556 A JP 62253556A JP 25355687 A JP25355687 A JP 25355687A JP H0573326 B2 JPH0573326 B2 JP H0573326B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体の気相成長装置に係り、特に
1回の気相成長を遂行するための複数のシーケン
スプロセスにおいて、各シーケンスプロセスに対
しそれぞれ必要とされるプロセスパラメータとし
て時間、ガスおよび温度に関する情報を1組にし
て備えるプロセスプログラムを単位として形成
し、オペレータがこのプロセスプログラムを単位
としてこれを対話形式により修正しながら実行で
きるよう構成した汎用性のある自動制御可能な半
導体気相成長装置に関する。
〔従来の技術〕
今日、半導体チツプの製造法として、半導体の
ウエハ上に気相成長を行う気相成長装置が多用さ
れるようになると共に、この種装置の運転につい
てその自動化が要求されるようになつた。現在使
用されている気相成長装置としては、反応炉内の
プロセス進行を指示するシーケンスプログラム
(以下プロセスプログラムと称する)をピンボー
ドスイツチ等によりシーケンスの進行を指定する
方式が一般的に採用されている。この場合、使用
ガスの流量の指定、炉内温度の指定については、
制御装置に取付けられている可変抵抗器をオペレ
ータが調節して設定するものであり、制御に際し
多くの熟練と経験を伴う判断要素が存在する。例
えば、第1図はのピンボードスイツチ方式により
反応炉内のプロセスの進行を制御するように構成
したシステムを示す。第1図において、ピンボー
ドスイツチの設定パネルA上にはプロセスプログ
ラムPPi(i=1〜17)毎にそれらの遂行される
順番にピンが挿入され、また各指定された順番の
プロセスプログラムのシーケンス時間が時、分、
秒の単位で設定できるようになつている。また、
リレーラダー回路Bには、シーケンスの順序すな
わちstep、、…、に対応してプロセスプ
ログラムPP2、PP3、PP1、PP4、PP6、
PP5、PP7の順にその内容を有効にするという
指令が与えられ、各指令のプロセスに対応する弁
装置等への制御信号が与えられるようになつてい
る。しかしながら、このピンボードスイツチ方式
による制御では、各プロセスシーケンスの時間を
設定できるのみであり、そのプロセスにおいて使
用されるガスの流量や炉内温度は別の制御対象
(可変抵抗器)で設定しなければならない。
また、第1図に示すピンボードスイツチ方式の
他に、汎用のシーケンスコントローラを使用する
制御方式も実施されているが、これらの制御方式
においても流量や温度を直接プログラムされたデ
ータによつて指定するものではなく、可変抵抗器
等の設定器を備えている。
このような観点から、オペレータの作業を可能
な限り少なくするため、ガス流量、温度および時
間の如きプロセスパラメータをコンピユータによ
るDDC方式で行う制御システムが提案されてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
今日、半導体の製造工程は、素材からチツプと
して完成するまで、他産業に比べて非常に多くの
工程を要し、気相成長工程はその一部である。
種々の工程は、チツプとして完成に至る関係にお
いて有機的に結合され、単独である1つの工程部
分を担当する装置を大幅に増設したりすること
は、製造工程やラインのバランスの点から困難で
ある。
また、今日における耐えざる半導体チツプの集
積度増大化の要求、精度向上の要求が厳しいた
め、半導体製造装置の技術開発においては、例え
ばCVD反応炉内での物理・化学的現象の解明、
新しい測定方法の開発等が複雑に影響しつつ進行
している。特に、気相成長装置の場合、膜厚等に
対するデータの修正や補正といつた作業が装置の
稼働状況の中で要求される。具体例を示せば次の
通りである。
バブラータンクの液量変化により、膜厚の成
長速度が変るため、オペレータは定期点検を行
うと共にソースガス流量またはシーケンス時間
の変更もしくは修正によつてこれに対応しなけ
ればならない。
ウエハ載置用のサセプタ全面に対し均一な温
度分布が保証されないと、膜厚分布、比抵抗分
布が悪くなるが、その原因としてサセプタ製造
時のバラツキ等があり、誘導加熱コイルのピツ
チ調整等により均熱調整を行わなければならな
い。特に、サセプタの新規交換に際し、既存の
プロセスプログラムを利用してサセプタを昇温
させる場合、ガスを排除して温度調整を行う操
作が必要であり、この操作は数回行うことによ
つて良好な均熱分布が得られる。また、均熱分
布が良好であつても、必ずしも良好な製品が得
られるとは限らないため、モニタウエハ(評価
用ウエハ)を投入して、一度膜付けを行い、そ
の結果バラツキが大きければ再度均熱調整、昇
温等のサイクルを繰返す。
気相成長プロセスの中で、ウエハに対する膜
厚および比抵抗の仕様が変更された場合、モニ
タウエハをサセプタ上に2、3枚に載置し、試
験プロセスを実行させて規格に合うための処理
条件を種々変化させながらこれを決定するプロ
セス技術者による評価作業とオペレータによる
データ修正作業が必要である。
ウエハ上に気相成長膜を生成させることは、
サセプタ上にも成長膜が生成され、この生成さ
れた膜がウエハに対し悪影響を及ぼす(オート
ドーピング)ので、この生成膜層を除去するこ
とが必要である。この場合、オペレータは反応
炉内のサセプタ上の膜の除去状態を監視し、そ
の除去具合が悪ければ制御の一時停止(シーケ
ンスホールド)を行つて膜の除去作業を継続さ
せる必要がある。なお、サセプタの寿命は、昇
温時間やサイクル数によつて著しく影響を受け
るため、サセプタを定期的に交換しなければな
らない。この場合、新たなサセプタは、反応炉
の前で温度を測定しながら徐々に出力を上昇さ
せ、温度衝撃を少なくする必要があり、このた
め予め定めた昇温プロセス中のパラメータをオ
ペレータが現場で修正する作業も必要となる。
しかしながら、従来のピンボードスイツチ方式
やシーケスコントローラを使用する制御方式で
は、前述したようにある一定の品質のチツプを製
造するに際して、半導体気相成長装置の運転には
ガス流量や温度条件に関して多くの条件設定の変
更を繰返し行う必要があるため、プロセスプログ
ラムの順番やそのシーケンス時間はプログラマブ
ルに設定してもガス流量や炉内温度については別
に設けた設定器(可変抵抗器等)でオペレータが
直接操作するようになつている。このことは、オ
ペレータの立場から見ると、安心して反応炉の操
作を遂行できるという利点はあるが、適正条件が
得られる場合の記録やこれらとシーケンス内容と
の関係を直ちに判別できないため、装置の運転に
際してオペレータの判断要素が制御操作の大部分
を占めている。
また、ガス流量、温度および時間等をプロセス
パラメータとして設定し、コンピユータによる
DDC方式で行う制御システムでは前述したよう
な条件設定の変更を行うにはプロセスプログラム
の内容を修正する必要があり、プロセスプログラ
ムの内容修正のためのプログラムをシーケンスプ
ログラムの一部として含むようにシステムプログ
ラムを構築しなければならない。しかしながら、
この種の制御システムでは、予め設定されたプロ
セスプログラムの実行が開始されると、途中で運
転停止を行うか1回の処理操作を完了するまでプ
ロセスプログラムの内容修正を行うことができな
い。このため、前述したような条件設定の変更を
簡便に行うことができないので、製品の歩留りが
低下するばかりでなく、装置の稼働率も低減する
という欠点を有する。
さらに、この種の半導体気相成長装置にあつて
は、通常複数の反応炉を備えたものを使用し、こ
れらの反応炉をそれぞれ順次サイクル運転するこ
とによつて、生産性の向上が図られる。しかしな
がら、この場合、各反応炉の1サイクル動作につ
いては、炉内の温度を所定温度に保持する加熱工
程に対し、その加熱の前後において炉内のガス雰
囲気を調整するための多くの処理時間を要し、特
に各反応炉毎に一連のプロセスプログラムで制御
する場合、次の反応炉の動作開始まで多大な時間
を要する難点がある。
そこで、本発明の目的は、1回の気相成長を遂
行するための複数のシーケンスプロセスにおい
て、各シーケンスプロセスに対しそれぞれ必要と
されるプロセスパラメータとしての時間、ガス、
温度に関する情報をプロセスプログラムとしてス
トアし、このプロセスプログラムを単位としてオ
ペレータがその内容を呼び出してこれを表示手段
に表示させ、各プロセスパラメータの修正を可能
としかつその内容をリアルタイムで実行可能とす
ると共に、複数の反応炉を順次サイクル動作させ
るに際し第1の反応炉の加熱終了と同時に第2の
反応炉の加熱開始を行えるように加熱工程の切換
タイミングを連続的に設定し、従つてこの加熱工
程の切換タイミングの前後において第1の反応炉
と第2の反応炉とはそれぞれ炉内のガス雰囲気調
整に関し一連のプロセスプログラムをパラレルに
実行し、複数の反応炉のサイクル運転を効率的に
実現することができる半導体気相成長装置を提供
するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る半導体気相成長装置は、シリコン
等の基板上に気相成長を行わしめる複数個の反応
炉と、前記各基板をそれぞれ加熱する手段と、気
相成長に必要な各種ガス源と前記各反応炉との間
を接続する管路網と、該管路網上に設けられ前記
各種ガスに対しその所望量を前記各反応炉に導く
ように前記管路網を形成せしめる弁装置とこの弁
装置のオン、オフないしはその開度を制御するた
めの信号および前記各加熱手段を制御する信号を
与える制御装置とからなる半導体気相成長装置に
おいて、
各反応炉に配置される基板に対しそれぞれ加熱
手段を配置すると共に、前記各加熱手段を共通の
加熱電力供給用の電源に選択的に接続する切換ス
イツチと前記各反応炉をそれぞれ起動させる起動
スイツチとを設け、
さらに前記制御装置は、
(a) 各反応炉でそれぞれ実行されるプロセスプロ
グラム群を有すると共に、
(b) 第1の反応炉の第1の起動スイツチが付勢さ
れた後に対応する第1のプロセスプログラム群
の加熱終了までの時間と、
(c) 前記第1の反応炉に続く第2の反応炉に対応
する第2のプロセスプログラム群のプロセス開
始から加熱開始指令までの時間と、および
(d) 前記第2の反応炉に対応する第2の起動スイ
ツチが付勢された時刻と
から、前記第1の反応炉への加熱電力供給終了後
に第2の反応炉への加熱電力供給が開始されるよ
うに、前記第2の反応炉のプロセスシーケンス開
始時刻を設定する演算部を設けることを特徴とす
る。
〔作用〕
本発明に係る半導体気相成長装置によれば、反
応炉における加熱とガスの供給とを行うに際し、
ガスの供給をその管路網に設けた弁装置のオン、
オフないしその開度により制御し、また加熱手段
を所定の信号で制御するよう構成し、この場合1
回の気相成長に係る実際の各シーケンスプロセス
に対応して必要とされるシーケンス時間とこのシ
ーケンス時間内において供給されるガスの種類お
よびその流量と炉内で実現すべき温度に関する情
報をそれぞれパラメータデータとしてストアして
プロセスプログラムを形成してこれらによりプロ
セスプログラム群を構築し、各プロセスプログラ
ムは任意に呼び出してこれを対話形式で修正可能
とすると共に直ちにこれを稼働中のプロセスにお
いて実行させることができるようシステム構成さ
れ、これにより実際の物理的・化学的過程での各
シーケンスプロセスの変化に対応した操作を円滑
に行うことができる。特に、本発明装置において
は、複数の反応炉を順次サイクル運転するに際
し、第1の反応炉の加熱終了に伴い第2の反応炉
の加熱開始を行うことができるように、第1の反
応炉に対するプロセスプログラム群と第2の反応
炉に対するプロセスプログラム群との各プロセス
プログラムの一部をパラレスに実行し得るように
構成することにより、加熱工程が各反応炉に対し
順次連続的にサイクル動作して、加熱電力の効率
的な利用とサイクル時間の短縮を図り、装置の稼
働率を向上することができる。
〔実施例〕
次に、本発明に係る半導体気相成長装置の実施
例につき第2図以下の添付図面を参照して説明す
る。
第2図は、本発明半導体気相成長装置の一実施
例を示す外観図である。第2図において、参照符
号11は高周波発生部、12,13は反応炉R
1,R2を備えた気相成長装置の本体である。参
照符号14は制御部であつて、各反応炉内へのガ
ス流量、各炉内温度等を制御し、また14は制御
部14の操作パネルであり、操作用キー入力部、
デイスプレイユニツト等を含む。その詳細を第5
図に示す。参照符号12A,13Aは反応炉R
1,R2の開閉等の操作を行うための操作盤であ
る。
第3図は、第2図に示した気相成長装置におけ
る操作の遂行される部分を説明する概念的なブロ
ツク図であつて、操作キー入力部14A−1、カ
セツト磁気テープ(CMT)または制御部14に
設けられている内部メモリ17に予めストアされ
ているプロセスプログラムが、処理部14−1に
与えられるようになつており、この場合入力され
たプロセスプログラムに応答して、機器駆動部1
6に設けられている弁装置等の開閉、その開度の
制御のための動作が行われるようになつている。
また、処理部14−1の処理の内容や同処理部
14−1への入力情報は、デイスプレイ14A−
2上に表示できるようになつている。第2図に対
応する装置本体12,13では、その反応路R
1,R2へ機器駆動部16によつて設定されたガ
スが流入されるようになつている。なお、上述の
機器駆動部16や必要な管路、弁類などは、第1
図に示すものと同様に各装置12,13の裏側底
部に配設されている。また、管路、弁類のレイア
ウトを示す管路網の詳細を第7図に示す。
第4図は、本発明実施例装置の制御システムの
ブロツク図の詳細である。同図において、参照符
号21は主計算機の中央処理ユニツトCPUであ
つて、このCUP21にはデータバス22、i/
oバス23が接続されている。データバス22に
は、各反応路R1またはR2において遂行される
一連のプロセスプログラム群を予め貯蔵してある
記憶部24、デイスプレイ装置CRT29に表示
すべき内容を一時的にストアするCRT、RAM2
5、さらに一時記憶部26および本システムを働
かせるための各処理プログラムをストアしている
記憶部27がそれぞれ接続されている。
前述の一時記憶部26には、本システムの稼働
中において使用されるデータ、例えばキーボード
31からの入力データとか、各種スイツチ類の
ON、OFF情報あるいはカセツトテープ等の外部
記憶媒体から与えられるプロセスプログラム群を
貯えることなどに用いられる。さらに、i/oバ
ス23にはCRTインタフエース28が接続され
ており、CRT29上に表示すべき内容をCRT2
9に与える。さらに、30,32は入力モジユー
ルであつて、それぞれキーボード31からの入力
データおよび圧力スイツチPSやリミツトスイツ
チLS等のスイツチから信号を一時記憶部26へ
取込むように作用する。
さらに、i/oバス23には出力モジユール3
4,36,38が接続されており、それぞれラン
プ、LED、弁等の出力部35、ガス弁類37、
リレー駆動部39に出力指令を与えるようになつ
ている。40はリレー駆動部39により駆動され
るモータおよび弁であつて、それぞれ反応R1,
R2内のサセプタの回転用のモータおよび炉の蓋
の開閉用シリンダ駆動用の弁である。
さらに、i/oバス23には、D/A変換モジ
ユール(DAM)41、A/D変換モジユール
(ADM)43が接続されており、DAM41は流
量制御弁MFC TiC、VC1を流れるガスの流量
を指定する制御電圧をアナログ量として与える。
また、ADM43は、フイードバツク信号とし
て各制御弁に流れている流量を検出する検出部か
らのアナログ信号を受けるようになつており、こ
れをデイジタル信号に変換するものである。46
は副中央処理装置であつて、カセツト磁気テープ
(CMT)51に記憶されているプロセスプログラ
ム群をインタフエース49を介して一時記憶部
(RAM)53へ転送して貯蔵する場合、あるい
はまたCMT51に対してRAM53にストアさ
れたプロセスプログラム群をそれへ書込むために
作動する。そして、このCPU46は記憶部ROM
52にストアされている処理プログラムに従つて
動作する。48は前述したROM52、RAM5
3とCPU46とを接続するデータバス、54は
インタフエース49および高速メモリデータ転送
部(HMT)50とCPU46と接続するi/oバ
スである。
一方、前述のi/oバス23にはもう1つの高
速メモリデータ転送部(HMT)45が配置され
ており、このHMT45とHMT50の間はデー
タハイウエイ47により接続されており、従つて
RAM53の内容をRAM26へあるいは逆に
RAM26の内容をRAM53へ高速でデータ転
送せしめるよう作用する。こうすることにより、
CMT51(あるいは磁気カード等)からプロセ
スプログラムの読出しやCMT51への同データ
の書込みに要する時間が、CPU21の演算処理
の速度を制限するという問題を回避できる。
勿論、要素46〜55の代りに、これらをi/
oバス23と接続される入出力モジユールを介し
てデータのやりとりを行わしめるようにしてもよ
い。また、ROM27示した処理プログラムの種
類としては、RAM26にストアしたプロセスプ
ログラム群(以下PPGと称する)を順次読出し、
これをCPU21でその各プロセスプログラム
(以下PPと称する)に対応するシーケンス命令に
デコードするよう次のような処理プログラムが使
用される。
CPU21を制御するための処理プログラム
すなわちプロセスプログラム処理プログラム
(PROCESS・C)
RAM26にストアされているPPGの内容を
修正するようにCPU21を制御する修正処理
プログラム(MODiFY)、
キーボード31を用いて必要データを入力し
て新規なPPGを生成するためのプロセスプロ
グラム生成処理プログラム(PROCESS)、
現在進行中のプロセスをCRT29へ表示さ
せるためのRUN処理プログラム、
PPGの中の任意のPP(i)を同他のPP(j)に変換
処理する処理プログラム(STEP)、
外部記憶媒体(例えばCMT51)へRAM
26にストアされているPPGをRAM53を介
して転送するための処理プログラム
(STORE)、
store機能と逆の作用を行わしめる処理プロ
グラム(SORT)、
RAM26にストアされているPPGを処理プ
ログラムPROCESS・Cにかける前にこれを確
認するための確認処理プログラム
(VERiFY)、
本システムの稼働中自己診断を行う処理プロ
グラム(DiAGNOSiS)、
1つのPPGの稼働中の経過時間をサービス
するためのプロセス、経過時間を算出する署プ
ログラム(USED TiME)、
各種のテスト機能を遂行せしめる処理プログ
ラム(TEST)
などが処理プログラムとしてROM27に貯蔵さ
れており、これらの1つを指定することにより、
CPU21はその各処理プログムに従つて必要な
演算機能を果すようになつている。
なお、第4図のROM27中の各処理プログラ
ムの作用の詳細は、後述のフローチヤートにより
説明する。
第5図は、第2図に示す制御装置のパネル操作
盤の正面図である。同図において、参照符号61
はデイスプレイ装置、62はカセツト磁気テープ
を装着するカセツトテープ装着部、63はキー入
力装置、64は温度制御部であり、64−1は炉
内温度、64−2は温度設定用スイツチである。
また、65はプロセスプログラム群PPGの種類
を表示している表示部である。エリア66には、
警報用のブザー66−1とアラームリセツト釦6
6−2が設けられている。データ入力エリア67
には、プログラムスタート押釦67−1、ガス選
択切換スイツチ67−2、反応炉選択パターン用
サムホイールスイツチ67−3、PPG選択指定
サムホイールスイツチ67−4がある。スイツチ
67−3は0→R1のみ、1→R2のみ、3→R
1+R2の如くである。67−5は押釦で、押釦
67−1と両方押されたとき有効となる。
エリア68において、68−1はスタートスイ
ツチを示しており、68−2はストツプスイツチ
であつて1つのPPGのシーケスプロセスを開始
させるための指令として用いられる。さらに、6
8−3は誘導加熱炉、69はその上段に反応の進
行中のプロセスの種類に関して順次該当する
LEDを点燈させるようになつている。各PPGは
1〜17のシーケンスプロセスの適宜な組合せか
らなつている。その下段にはアラーム表示用の各
LEDが設けられている。
第6図は、反応炉R1またはR2の断面詳細図
である。同図において、底板71の中央下方は炉
内で気相成長に供されるガスの導入口72が設け
られており、同ガスは底板71の中央から上方に
伸びる管路74内を上昇し頂部の排(噴)気孔7
3から排出されるようになつている。さらに、前
述の管路74の外周部には、その上部にてサセプ
タ75を、その頂部にて支承する回転部材76が
配置されており、同部材76は減速機付モータ7
7により回転されるようになつている。サセプタ
75の下方には、カバー78を隔てて誘導加熱用
コイル79が配置されている。また、80はコイ
ル79の重量支えを兼ねた絶縁板であつて、ボル
ト81により底板71の上方に固定される。さら
に、82,83は誘導加熱用コイル79の外部と
の接続継手部分である。同コイル内には高周波電
流による熱がコイル自体を損傷するのを防ぐた
め、内部に水を流すようにしてある。底板71に
向つている天井蓋90は、三層からなつており、
それぞれ内側から石英層84、第1ステンレス層
85、第2ステンレス層86からなつている。各
層84,85,86の間は空隙である。また、8
8はクランプ部材で、エアリシンダ装置89の励
起により天井蓋90のつば87を下方に押圧する
ようになつている。
天井蓋90には、サセプタ75および同75上
のウエハ91を観察するための観察窓92が取付
けられている。さらに、天井蓋90上にはウエハ
91、サセプタ75の温度を、石英層84を介し
て入つてくる光により検出すべきセンサTSを取
付けた温度検出窓93が設けられている。また、
94は天井蓋90と一体的に構成されたブラケツ
トであつて、図示しないシリンダのピストンと結
合され、上下に移動できるようになつている。そ
して、例えば、サセプタ75のウエハ91の取換
えの等の場合には、天井蓋90を上方へ移動させ
るようにしている。
第7図は、反応炉R1,R2に接続されるガス
の配管系統図である。同図において、反応炉R
1,R2に対し供給されるガスは、同図下方にお
いて左方よりN2、H2、DN、DPおよびHClの各ガ
スチヤンバ101,102,103,104,1
05として示される。また、106はバブリング
チヤバで、四塩化シリコンSiCl4またはSiHCl3の
液体が入つている。
チヤンバ101から上方へ延びる管路には圧力
スイツチPS1、常時開状態の弁1(以下同様
に常時開状態の弁には−を付してある)が設けら
れ、弁PV7に通じている。
同様に、チヤンバ102から上方へ延びる管路
には、圧力スイツチPS2、弁PV2が設けられ、
弁PV8に通じている。弁PV7とPV8の出口ポ
ートは、合流してそれぞれマスフロー弁MFC1
およびMFC2を介してPL1,PL2に接続され
ている。
管路PL1上には、さらにガス合流弁PV19,
PV20が反応路R1との間に設けられており、
管路PL1A,PL2Aにより供給されるガスを弁
PV19,PV20を励起せしめることにより混合
できるようになつている。
同様に、管路PL2上にはガス合流弁PV21,
PV22が反応炉R2との間に設けられており、
管路PL1A,PL2Aにり供給されるガスを弁
PL21,PL22を励起せしめることにより混合
できるようになつている。
チヤンバ106からは、2本の管路PL3A,
PL3Bが延設されており、弁VC1に接続されて
いる。同弁VC1のポートPOにはガスH2が入り、
同H2はポートP2を出て管路PL3A、弁PV3
Aを通つてバブリングチヤンバ106に入り、液
体のSiCl4中にて排出されてバブリングが行われ
る。従つて、チヤンバ106内の空間には、蒸気
化したSiCl4とH2の混合気体ができ、これが管路
PL3B上の弁PV3Bを通つて弁VC1の入力ポ
ートP3、出力ポートP1を通り管路PL6Aに
接続されている。ドーパントNガスのチヤンバ1
03から上方に延びる管路には、弁PV5を介し
てマスフロー弁MFC4、MFC5、MFC6が接
続されている。
同弁MFC4−6の入力側は、水素ガスH2の管
路PL5に弁PV9を介して接続されており、混合
されたガスが、出力側より管路PL1Aに供給可
能に接続されている。
同様な配管系統が、ドーパントPガスチヤバ1
04から上方へ延びる管路に対しても形成されて
いる。各弁PV23,PV24,MFC8,MFC
9,MFC10は、前述の各弁に対応しているこ
とは図面から理解されよう。
ガスHClのチヤンバ105から延びる管路上に
は、弁PV6A、マスフロー弁MFC7が設けら
れ、それぞれ合流弁PV20,PV22を混合ポー
トに入力されている。前記マスフロー弁MFC7
の上流側には、弁6を介して管路PL5が合
流されている。
第8図は、第3図のMASTER CPU21を含
む制御装置からマスフロー42に対する指令値電
圧が与えらえる様子を示しており、各D/A変換
器123を介して指令値電圧が与えられる。そし
て、同各マスフローに取付けた流量検出部からの
出力は、アナログマルチプレクサ122によつて
順次取出され、A/D変換器121によりデイジ
タル信号として前述の制御装置へ取込まれるよう
になつている。
第9図において、左欄の1〜17の番号は各プロ
セスプログラムに対応しており、その右側TiME
欄にはそのシーケンスの継続時間が分、秒を単位
として数値で示されている。
また、TiME欄の右側には、そのシーケンスで
使用されるガスの流量が記入されるようにした
GAS FLOW欄が設けられている。GAS FLOW
欄の右には、反応炉内の温度θ℃を指定する温度
設定欄が設けられている。
今、第7図の管路に対し、第9図の動作表が適
用された場合について説明する。第9図におい
て、プロセスプログラムPP1の内容はN2Purge
であつて、3分間N2をFN1/分の流量で供給
する。第7図のチヤンバ101からは、ガスN2
が弁1、弁PV7,MFC1を通り、さらにPV
19,PV20を通つて反応炉P1内に入り、そ
の排気口に至りパーシングが行われる。なお流量
FN1/分は、MFC1への電圧指令値として与
えらえる。プロセスプログラムPP2は、
H2Purgeであつて、3分間、FH2/分の流量
が設定される。ガスH2は、PV2,PV8,MFC
1,PV19,PV20を通つて反応炉R1に入
り、N2Purgeの場合と同様に排出される。
次のプロセスプログラムPP3(以下PPiとす
る)は、HEAT ON1であつて、反応炉R1に
対しガスH2の供給量はFH2/分とし、各弁の
状態は変えない。そして、誘導加熱炉を第1段階
のレベルに設定して、第1の設定温度θ1となる
ように3分間加熱する。
次いで、PP4でガスH2は、同じ流量のまま設
定温度θ2となるよう第2段階のレベルに設定し
て3分間加熱する。次に、PP5はHCl VENTで
ある。
設定内容は3分間で、H2がFH/分、HClが
FHCL/分の流量である。ガスHClは、弁PV
6A,MFC7を通りベントロへと流れる。HCl
FHCLl/分は、MFC7への指令電圧によつてそ
の流量が設定される。
次に、PP6はHCl ETCHであつて、3分間持
続される。そのため、PP5に対し合流弁PV20
でH2と合流し反応炉R1へ供給される。
次に、PP7で再び3分間H2Purgeとされる。
PP8は、HEAT DOWNで炉内をθ2℃からθ3
℃にする。3分間のPP8のプロセスが終ると、
気相成長の準備がほぼ整い、次いでPP9に移る。
PP9は、EPi VENT1であつて、3分間、H2は
FH/分、ドーパントガスDPをFDPc.c./分、
SiCl4をFS1g/分の割合で供給する。ガスH2は、
PV2→VC1→PV3→チヤンバ106に至つて、
同チヤンバ106からはガス状のSiCl4とH2との
混合気体がPV3→VC1に至り、管路PL6Aに
供給される。チヤンバ104からPV23,MFC
8,MFC9,MFC10を通つてドーパントガス
DPが供給されているので、このガスDPと管路PL
6Aに達しているH2+SiCl4とが合流し、ベント
VENTに排出される。
次いで、PP10となると、これはFPi DEPO
であつて、各ガスの流量はPP9と同様にPV19
がONとされる。これが3分間続く。従つて、管
路PL1Aの前述したガス(DP+H2+SiCl4)は
PV19が合流し、さらにPV20の主ポートを通
つて反応路R1に入り、サセプタ上のウエハにP
型半導体を気相成長させる。この場合の成長反応
は、下記のような水素還元の可逆反応で行われ
る。
SiCl4+2H2Si+4HCl
こうしてSiがウエハ上に蓄積されるのである。
ドーパントガスDPとしては通常ホスフイン
(Phosphine)PH3が使用される。
なお、N型半導体を形成するためのドーパント
ガスDNとしては、通常B2H6(Diborane)が用い
られる。PP10で3分間が経過すると、気相成
長が終了し、次いでPP11とされ、H2Purgeの
ためガスH2をFH2/分の流量で3分間供給す
る。
次いで、PP12,PP13,PP14は使用さ
れていないので、PP15に達するとHAET
OFFであつて誘電加熱用コイルへの電力供給を
カツトオフする。この場合が3分間とされるの
は、炉内温度の低下に要する時間を見込んでいる
からである。この間もH2をFH2/分の流量で
供給する。
PP16は、H2Purgeであつて、3分間持続さ
れる。次いで、PP17に移りN2PurgeでN2ガス
FN17/分が3分間持続される。
第9図においても、もにN型半導体の層を形成
するためドーパントがすDNを用いる場合には、
第7図のチヤンバ103からPV5,PV7,
MFC4,MFC5が有効となることは容易に理解
されよう。
また、第7図において、反応炉R1の変わりに
R2を使用する場合には、PV21,PV22が
PV19,PV20の変りに作動されることも容易
に理解されよう。
以上は、複数の反応炉R1,R2のそれぞれ具
体的構造とガスの配管系統並びにそのプロセスプ
ログラムの制御内容について、本発明装置の一実
施例を説明したものである。次に、本発明装置の
特徴事項である複数の反応炉を効率的に動作させ
るためのパラレル運転について説明する。
第10図は、反応炉R1とR2とをパラレル運
転する場合の動作説明図である。本発明における
反応炉のパラレル運転は、第6図に示す反応炉に
おいて、炉内を誘導加熱するに際し、反応炉R1
の加熱工程の終了と同時に反応炉R2の加熱工程
の開始となるように切換制御できるように、各反
応炉に対するプロセスプログラム群の一部におい
てプロセスプログラムのパラレルな実行を可能と
したものであり、これによつて加熱用電力の利用
を効率的に行うと供に各反応炉のサイクル動作の
短縮化を実現するものである。
第10図において、上段側には反応炉R1の炉
内温度θ℃と各プロセスプログラムPP(i)の推移
の関係を示すグラフが示されており、また、下段
側には反応炉R2に関する各プロセスプログラム
PP(i)の推移が示されている。同図で、反応炉R
1に関して起動スイツチS1が時刻t0でONさ
れると、プロセスプログラム群PPG1がスター
トし、図示のようにプロセスプログラムPP1,
PP2が終了すると、PP3に移り、誘導コイルが
ONされ、以後PP15まで反応炉R1は加熱状態
が続く。
反応炉R2側の誘導コイルへの電力の供給は、
R1側のPP15が終了したとき直ちにONされる
ようにしている。このために、炉R2に対するス
タートスイツチS2はS1スイツチがONされて
から時間T4だけ経過したときONにされている
とする。
今、S2スイツチONからプロセスプログラム
群PPG2の第1のプロセスプログラムPP1がス
タートするまでの時間をT3(R2)とし、さら
にPP1から同PP3がスタートするまでの時間を
T2(R2)とすると、パラレル運転において、
T1(R1)=T4(R2)+T3(R2)+T2(R2)
という関係を保つようにすることである。
S2スイツチの押される時刻は任意であるので
(一般には炉R2内へ気相成長反応させるべきウ
エハを載せるなどの準備作業が終了したときS2
スイツチをONにする。図示例では時刻t1とし
てある。)PPG2の実際のスタート時刻tSを予め
定めることは困難である。この問題を解決した方
法として、実際に第10図の如きパラレル運転を
するためには、第11図に示すように行うことが
できる。なお、第10図において、時間間隔T1
(R1),T2(R2)は既知であつて、予めプロ
グラムされている時間データである。
第11図において、レジスタ131には時間T
1とT2の差がストアされている。一方、カウン
タ132は毎秒ごとのパルス(秒係数パルス)を
S1スイツチONからS2スイツチONまでの間計数
する。133はもう1つのカウンタであつて、
S2スイツチONの時点でレジスタ131の値T1
−T2とカウンタ132の値T4との差T3をセ
ツトし、これがS2スイツチONとされた以後秒計
数パルスにより減算され、カウントアウトしたと
きPPG2が実際にスタートされるようになつて
いる。
また、他の方法としては、図示しないが、カウ
ンタを1つ設けT1を設定しておいて、S1スイ
ツチON以後秒計数パルスにより減算計数を行
い、S2スイツチONとなつた時点でT2を減算し
たものをさらに秒計数パルスにより減算すれば、
やはりこのカウンタが零となつたときにPPG2
の実際のスタート指令が与えられるようにしても
よい。
第12図には、本発明の処理プログラムの処置
対象となるプロセスプログラムPPと、一連の同
プロセスプログラムからなるプロセスプログラム
群PPGのデータ構造を同図イ,ロとして示す。
同図イには1つ分のプロセスプログラムの内容が
示されており、最初のメモリ領域にはプロセスの
シーケンス番号iがストアされる。次のメモリ領
域には、以下の各メモリ領域の合計のデータサイ
ズが示される。
データとしては、このプロセスシーケンスの継
続時間が分、秒の単位で示される。さらに、次の
メモリ領域には8ビツトのデータビツトコードが
ストアされる。その具体例を下方に示す。次のメ
モリ領域には、出力データのうち炉内温度が設定
されている。
さらに、次のメモリ領域にはガスH2の流量が
設定されている。今、出力データとして温度とガ
スH2が与えられている場合には、データビツト
コードは左端とその二つの右のビツト=1となつ
ている。第12図イは、1つのPP(i)の例である
が、出力データとして温度指定のない場合や各種
ガスを同時に複数種出力する場合は、それぞれ対
応するビツト=1とされ、出力データのメモリ領
域に順次出力しようとするガスの流量がストアさ
れるようになつている。
第12図ロには、第10図に示したパラレル運
転に対応したプロセスプログラム群PPG1,
PPG2のデータ構造が示されている。すなわち、
左側の反応炉R1に対応してPPG1が最初のメ
モリ領域にストアされている。
以下、パラレル運転時間T1、パラレル初期時
間T2が設定されている。このパラレル初期時間
T2は、第10図において、
PPG1ではPP1とPP2のシーケンス時間の和で
ある。パラレル初期時間T2の次からPP1,PP
2、…PP17までの各プロセスプログラムデー
タがストアされるようになつており、次いで、
END OF PROGRAMとなる。
第13図は、本システムのシステムプログラム
の処理過程をフローチヤートにて示す(ROM2
4の内容)。同図においてプログラムステツプス
タート後の第1のステツプ(以下ST1と称する)
では、第5図のスイツチ67−4の設定値、ある
いはキー入力部63からの入力、例えばS|
PROCESS.C、S|RUN、S|FETCH…などのキー
入力により指定された処理プログラム(第4図の
記憶部27にそのいくつかが記号で示されてい
る)に対応したフラグをRAM27内のフラグメ
モリにおいてセツトする。次いで、ST2において
プロセス制御フラグ(S|PROCESS.C、が入力さ
れていること)のフラグビツトをチエツクする。
ST2においてYESならば、ST3においてプロセス
を制御する。ST2においてNOならば、ST4へ移
行する。次いで、ST4において反応炉R1,R2
の各操作部スイツチ(例えば反応炉の開閉押釦や
モータの回転など)がONか否かチエツクされ、
ONであるとST5において対応するスイツチ内容
を実行する指令を与える。
ST4において、NOならば、ST6へ移行する。
ST6以下ST25までの各ステツプは、第4図の
ROM27中のMODiFYからTESTまでの各処理
プログラムに対応している。ST6〜ST25は通常
1つだけ選択され有効とされる。
第14図は、第13図のサブルーチンST3に対
応するプロセス制御の詳細を示すフローチヤート
である。ST3の具体的内容であることを示すた
め、各処理ステツプにST3を付してある。同図に
おいて、ST3−1で反応炉R1のスタートスイツ
チが押されているとST3−2に移り、ここでR1
に関係するプロセスプログラム群PPG1中の現
在作動しているプロセスプログラムPPiのシーケ
ンス残り時=0か否かをチエツクする。このシー
ケンス残り時間は、第22図に示す秒処理プログ
ラムのフローチヤートで示されるように、ある1
つのPPiのシーケンス時間をレジスタに取込んで
これを1秒ごとに減算し、この減算結果がシーケ
ンス残り時間となるのである。
さて、ST3−2においてシーケンス残り時間=
0となると、ST3−4において次のプロセスグラ
ムPPiが指定され、そのデータを取込む。次い
で、ST3−5において、新たに指定されたPPiの
シーケンス時間をセツトする。そして、これによ
り前述した秒処理プログラムが作動する。次い
で、ST3−6において出力データである指定され
たガスの流量、炉内温度に関するデータを出力せ
しめ、さらにST3−7において各種の弁に対し
ON、OFFの指令を与える。次ぎで、ST3−8に
おいて次のシーケンスセツトの準備として
i←i+1
にインクリメントされる。
なお、ST3−1でR1のスタートスイツイが
OFFのときはST3−3に移り、ここで反応炉R
2のスタートスイツチのON、OFFをチエツクす
る。ST3−3においてYESの場合には、さらに
ST3−9に移り、R2に関するプロセスプログラ
ム群PPG2のうちの現在有効なプロセスプログ
ラムのシーケンス残り時間が0か否かチエツクす
る。以下、ST3−10からST3−14までの各処理ス
テツプの内容はST3−4からST3−8までに対応
している。
ST3−2において、NOの場合には、合流点
を介してST3−3に移る。また、ST3−3、ST3
−9においてNOの場合は、直接ENDに至り、こ
のサブルーチンST3の処理を終える。第15図
は、第13図のサブルーチンST7の詳細を示すフ
ローチヤートである。修正操作にあたつては、S|
MCDiFYがキー入力されるとシステム側から
MODiFY BELL−JAR=
とメツセージが出される。反応炉R1,R2をR
1→L、R2→Rを入力する。ここにLは
LEFT、RはRiGHTの意味である。続いて、付
加情報として、修正後に形成されるプロセス名
(PPGi、EPiなど)、作成年月日、作成者などを
登録する。次に、プロセスパターンとして、どの
タイプのプロセスプログラムとして、どのタイプ
のプロセスプログラム群PPGを修正するのかを
入力する。
次に、システム側から次のメツセージが出さ
れ、それに必要な情報を入力し登録して1つのプ
ロセスプログラムPPを修正する。
ある1つのPPに対応したメツセージと、それ
を修正した状態を次に示す。
SEQUENCE=PP3
N2=50 45
TiME=300 230
この例では、ガスN2を50/分から45/分
へ、またその時間を3分00秒から2分30秒にそれ
ぞれ修正したことを示す。
第15図には、MODiFYの処理フローの詳細
が示されている。同図において、ST7−1におい
て修正したいプロセスプログラムPPiを入力す
る。ST7−2に移り、その入力されたPPiが対応
するPPGに属しているか否かをチエツクする。
ST7−2においてNOであると、ST7−3で修正
操作が終了か否かチエツクされ、YESならばサ
ブルーチンST7はENDとなる。また、ST7−3
においてNOならばオペレータへのアラーム指令
をST7−4で与える。ST7−2において、YESで
あると、ST7−5に移り、PPiの出力データのう
ち時間データ(シーケンス時間)が取出され表示
される。次いで、ST7−6に移り、時間データの
処理をしたい場合には、ST7−7で時間を前述の
ようい修正する。これにより、パラレル運転時間
が変更されなければならないので、ST7−8にお
いてその計算を行い、その結果をPPGのパラレ
ル運転時間のメモリエリアヘストアせしめる。次
いで、ST7−9、ST7−10に移り、温度データの
修正をしたい場合にはST7−11にて修正を行う。
さらに、ST7−12、ST7−13においてガス流量を
修正したい場合には、ST7−14にて修正を行う。
以下、当該PPG中の必要なプロセスプログラム
PPiを逐次指定して、修正を行うことができるよ
うになつている。
なお、MODiFY操作の終了をシステム側に知
らせるにはS|を入力する。
次に、第13図のサブルーチンST9について説
明する。PROCESSは実行したいプロセスプログ
ラム群を生成する処理機能である。S|PROCESS
と入力されると、システム側からメツセージが出
される。
PROCESS BELL−JAR=続いて、使用した
い反応炉R1,R2をキー入力する(LまたはR
もしくはL+Rを入力する)。入力終了により、
システム側に受付られれば良いが、誤つた入力を
するとエラーメツセージがシステムから出され、
再度上述のメツセージが表示され、再入力するな
どして対話形式により正しく入力されるようにし
ている。続いて、付加情報として、プロセス名、
作成年月日、作成者などをデイレクトリとして登
録する。
次にプロセスパターンとして、どのタイプのプ
ロセスを実行するのか入力する。Nタイプの気相
成長を行うのであれば、次の如き表示の入力とな
る。
PROCESS PATTERN=EPi N (1)
下線部が入力部である。このようにして各種の
情報が入力されると、次に実行すべきプロセスプ
ログラムPPの生成を行う。次いで、システム側
より次のメツセージが出され、これに対して必要
な情報を入力し、順次EPiNを構成するところの
プロセスを生成して完成させて行くのである。
SEQUENCE=PP1 (2)
N2=50 (3)
TiME=300 (4)
(2)はシーケンス名であり、(3)、(4)はそのシーケ
ンスに付随する必要な情報であり、(3)の場合は使
用ガスとしてN2ガスを使用し、その流量を50
(/分)として数値入力したものである。続く
(4)はそのシーケンスに要する実行時間を入力して
いる。第16図はS|RUNである。
S|RUNとキー入力されると、現在実行中のプ
ロセス(1つのプロセスプログラムに対応する)
の各状態変化の最新情報を表示せしめる。反応炉
R1またはR2において、プロセスが実行中であ
れば、例えば次のように表示される、
*RUN BELL−JAR=R1
SEQUENCE=EPi 1 DEPO
SET TiME=1234
××CURRENT DATA
TEMP=1200
H2=55
DN=10
SiCl4=22
TiME=59(減算)
(STOP TiME=××××(増加))
×RUN BELL−JAR=R2
SEQUENCE=N2 PURGE
SET TiME=300
××CURRENT DATA
N2=55
TiME=59
次に、1つのプロセスが終了しておれば、S|S|
S|の表示を行う。
上述した各表示内容は、以下に説明する第16
図のフローチヤートに示す手順の各処理ステツプ
によつて遂行される。以下、第16図の各処理ス
テツプを説明する。
先ず、ST11−1においてプロセスの実行中か
否かがチエツクされる。実行中でなければST11
−2に移り、プロセス終了(S|S|S|)を表示す
る。ST11−1において実行中であると、ST11−
3に移り実行中のシーケンスであるプロセスプロ
グラムPPiの名称を表示する。次いで、ST11−
4に移り実行中のシーケンスPPiのシーケンス時
間(SET TiME)を表示する。次に、ST11−5
においてシーケンス停止か否かをチエツクする。
YESであるとST11−7に移り、実行中のシーケ
ンスPPiの停止時間を積算表示する。このシーケ
ンス停止とは、オペレータが自動運転中に何らか
の異常等のためシーケンスの停止を指令すること
により生ずるものであり、正常な自動運転中はシ
ーケンス停止は生じないのが普通である。さて、
ST11−5においてNOであると、ST11−6に移
り実行中のシーケンスの経過時間TiMEを表示す
る、
次いで、ST11−8に移り実行シーケンスPPi
が温度管理しているか否かをチエツクする。
ST11−8においてYESならば、ST11−9に移り
現在の炉内測定温度を表示する。ST11−8にお
いてNOならば、ST11−10に移り、実行中のシ
ーケンスPPiがガス流量を管理しているか否かを
チエツクする。ST11−10においてYESならば、
ST11−11で現在の実流量を表示するST11−10に
おいてNOならば合流点に戻る。
次に、第4図の処理プログラムSTEPについて
説明する。この処理プログラムSTEPは、ある1
つのプロセスプログラム群PPGi中の各プロセス
プログラムPPiの順序変更を行うために用意され
ており、S|STEPとキー入力すると、
STEP BELL JAR=R1
と表示される、下線部は反応炉R1であることを
示しており、オペレータがキー入力する。続い
て、付加情報として、プロセスプログラム群の名
称、作成年月日、作成者等をデイレクトリとして
必要な事項を登録する。次いで、システム側から
プロセスパターンとしてどのタイプのPPGの順
次変更を行いたいのか質問される。この表示を次
に示す。
PROCESS PATERN=EPi N
下線部はオペレータの入力部であり、N型の気相
成長であることを示す。
次いで、システム側から以下に示すように、
EPiN(1つのプロセスプログラム群)中の各プ
ロセスプログラムPPiがSEQUENCEとして下記
のように順次示されるので、それに必要な情報を
等号の右辺側にキー入力せしめる。
SEQUENCE=PP1
SEQUENCE=PP2
SEQUENCE=PP9
SEQUENCE=PP4
〓 〓
SEQUENCE=PP17
STEPの終了のためにはS|を入力する。
第17図に、サブルーチンST13(第13図)の
詳細を示す。同図においてS|STEPが入力される
と、ST13−1においてSTEP用のメモリ領域を
確保する。次いで、ST13−2に移りシーケンス
番号iを入力する。次いで、ST13−3に移り、
ここでシーケンス番号iか否かをチエツクする。
ST13−3においてYESであれば、PPiのデー
タを確保されているメモリ領域に転送する。
ST13−3においてNOならば、ST13−5に移り
STEP終了か否かをチエツクする。YESならば
STEP終了(END)となり、NOならばST13−
6へ移り、存在しないシーケンス番号が有りとし
てオペレータに警告表示し、このSTEP処理を終
了することになる。
次に、第4図に示すROM27中のSTOREに
ついて説明する。処理プログラムSTOREは、生
成(PROCESS)あるいは修正(MODiFY)し
たプロセスプログラム群PPGを、本システムの
外部記憶媒体であるカセツト磁気テープあるいは
ミニフロツピーデイスク、バルブメモリ等へ移す
作用を行わせるものである。
第18図には、第13図のサブルーチンST15
の詳細なフローチヤートを示す。
同図において、ST15−1ではこれから外部記
憶媒体へ貯えようとするプロセスプログラム群
PPGkの先頭プロセスプログラム(PPi、i=1)
をセツトし、次いでST15−2で使用する外部記
憶媒体(CMT51)の初期値化を行い、同装置が
使用可能か否かをチエツクする。次ぎで、判定の
ステツプであるST15−3に移る。このステツプ
では、RAM26からすべてのPPiがRAM53へ
転送済か否かをチエツクする。YESならばRAM
26からRAM53へのデータ(1つのPPGkに
ついて)の転送が終了したことになり、次いで
ST15−4に移り、RAM53からCMT51への
データの転送がROM52のプログラムにより実
行される。CMT51への転送が終了すると、
ST15−5において終了をオペレータに伝える。
一方、ST15−3においてNOであれば、ST15−
6に移りPPiのデータをRA53へ転送する。
次いでST15−7に移り、異常の有無をチエツ
クして、YESならばST15−9において異常発生
オペレータに伝える。ST15−7においてNOな
らば、ST15−8に移り次のシーケンスであるPP
(i+1)を指定するようiをi+1にインクメ
ントする。ST15−8が終了すると、再びST15−
3に戻り、以下これを繰返す。第4図に示すシス
テムのブロツク図から判るように、STOREのプ
ロセスは、RAM26にストアされているPPGk
を、i/oバス23、高速メモリデータ転送部
(HMT)45、データハイウエイ47、HMT5
0、データバス48を通つてRAM53に一旦ス
トアさせる。そして、RAM53にストアされた
PPGkは、SUB −MASTER・CPU46・
ROM52によつてカセツトMTiFを介して外部
記憶媒体の1つであるカセツト磁気テープ51
(CMT)にストアせしめるものである。
次に、第4図の処理プログラムSORTについて
説明する。このSORTは、前述のSTOREとは逆
の作用をするものであつて、第4図で説明する
と、CMT51にストアされているPPGkをRAM
53を介してRAM26へ転送するように作用す
るものである。
SORTに対応する第13図のサブルーチン
ST17の詳細なフローチヤートを第19図に示す。
同図において、ST17−1ではこれからSORTし
たいある1つのプロセスプログラム群PPGkのス
トアされている外部記憶媒体を指定する。次い
で、ST17−2に移り、ST17−1において指定さ
れた外部記憶媒体CMT51にPPGkが現実にス
トアされているか否かをチエツクする。ST−2
においてPPGkが保管されていない場合には、
ST17−3に移り、保管されていないことをオペ
レータに伝える。ST17−2においてYESなら
ば、ST17−4に移り、CMT51からRAM53
へ1つのPPGkに関するデータを転送せしめる
(ROM52、CPU46によつて)。次いで、
ST17−5に移りCMT51からRAM53への転
送が終了したか否かをチエツクする。NOであれ
ばST17−4に戻る。YESならばST17−6に移
り、ここで各PPiのデータを主メモリである
RAM26へ転送する。
次いで、ST17−7にて異常の有無をチエツク
し、異常があればST17−8でオペレータにそれ
を伝える。
異常なければ、ST17−9に移り次のシーケン
スとしてPP(i+1)を設定するようiをインク
リメントさせる。次いで、ST17−10へ移り
RAM53からRAM26への転送が終了したか
否かをチエツクする。YESならばSORTの処理
が終了ということになりS|S|S|を表示する。また
ST17−10においてNOならばST17−6へ戻りこ
のループを繰返す。
次に、第4図のVERiFY処理プログラムにつ
いて説明する。この処理プログラムは、一旦
RAM26にストアされたプロセスプログラム無
得をCRT29に表示オペレータがそれを確認す
るために用いられる。
S| VERiFYと入力されると
VERiFY NAME=
とメツセージが出され、下線部にプロセス名を入
力することにより、該当プロセスプログラム群
PPGkの内容が出力される。表示出力の一例を示
すと次の如くである。
PROCESS NAME=N
N2 PURGF
TiME=1234
FLOW N2=55
H2 PURGE
〓
N2 PURGE
FLOW N2=55
こうして次のサービス(表示)を行い、シーケ
ンス最後のN2 PURGEの内容を出力し終了す
る。
第20図には、第13図のサブルーチンST19
の詳細なフローチヤートを示す。 同図におい
て、ST19−1では、今対象とされたPPGkの先
頭のプロセスプログラPPiをセツトする。次い
で、ST19−2に移りそのセツトされたPPiをセ
ツトする。次いで、ST19−2に移りそのセツト
されたPPiのシーケンス番号iをチエツクする。
iでなければST19−3に移り、VERiFYプログ
ラムの終了をチエツクする。終了していないなら
ば、ST19−4に移り存在しないシーケンス番号
が現われたものとしてオペレータに警告表示す
る。ST19−2においてYESならば、ST19−5に
移りPPiのデータ内の時間データ(シーケンス時
間)をCRT RAM25へと取り込む。次いで、
ST19−6に移りその時間データをCRT29に表
示する。次いで、ST19−7においてPPiデータ
の中で温度データの有無をチエツクし、有れば
ST19−8においてその温度データをCRT29に
表示せしめる。次いで、ST19−9においてPPi
のデータの中で使用ガスの流量データの有無をチ
エツクし、有ればST19−10において流量データ
をCRT29に表示せしめる。
次いで、ST19−11に移り、次のシーケンスPP
(i+1)のためにiをインクリメントし、合流
点に戻り、以下上述のST19−2〜ST19−11を
繰り返し実行する。
次に、第4図の処理プログラムDiAGNOSiOを
説明する。
S| DiAGNOSiSとキー入力されると、現時点
でのプロセスの異常についてその内容をサービス
する(Fault Message)。例えば次の如くである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor vapor phase growth apparatus, and in particular, in a plurality of sequence processes for performing one vapor phase growth, process parameters required for each sequence process are determined. A process program that includes a set of information regarding time, gas, and temperature is formed as a unit, and an operator can execute this process program as a unit while modifying it interactively.It is capable of general-purpose automatic control. The present invention relates to a semiconductor vapor phase growth apparatus. [Prior Art] Today, as a method for manufacturing semiconductor chips, vapor phase growth equipment that performs vapor phase growth on semiconductor wafers is increasingly used, and automation of the operation of this type of equipment is also required. It became. Currently used vapor phase growth apparatuses generally use a method in which a sequence program (hereinafter referred to as a process program) that instructs the progress of a process in a reactor is specified using a pinboard switch or the like. There is. In this case, regarding the specification of the flow rate of the gas used and the temperature inside the furnace,
The operator adjusts and sets the variable resistor attached to the control device, and the control requires a lot of skill and experience. For example, FIG. 1 shows a system configured to control the progress of a process within a reactor using a pinboard switch system. In FIG. 1, pins are inserted on the setting panel A of the pinboard switch in the order in which they are executed for each process program PPi (i=1 to 17), and the sequence of process programs in each designated order is inserted. Time is hours, minutes,
It can be set in units of seconds. Also,
Relay ladder circuit B has process programs PP2, PP3, PP1, PP4, PP6, corresponding to the sequence order, ie, steps,...
Commands to enable the contents of PP5 and PP7 are given in this order, and control signals are given to valve devices and the like corresponding to the processes of each command. However, with this pinboard switch control method, only the time for each process sequence can be set, and the gas flow rate and furnace temperature used in that process must be set using another control object (variable resistor). Must be. In addition to the pinboard switch method shown in Figure 1, control methods using general-purpose sequence controllers have also been implemented, but in these control methods, the flow rate and temperature are directly specified using programmed data. It is not equipped with a setting device such as a variable resistor. From this point of view, in order to reduce the operator's work as much as possible, control systems have been proposed in which process parameters such as gas flow rate, temperature, and time are controlled by a computer using a DDC method. [Problem to be solved by the invention] Today, the manufacturing process for semiconductors, from raw material to completion as a chip, requires many more steps than other industries, and the vapor phase growth process is just one of them. .
Various processes are organically combined in a relationship that leads to completion as a chip, and it is difficult to significantly increase the number of devices that handle one single process part from the standpoint of manufacturing process and line balance. be. In addition, due to today's unbearable demands for increasing the degree of integration of semiconductor chips and demands for improving accuracy, in the technological development of semiconductor manufacturing equipment, for example, elucidation of physical and chemical phenomena in CVD reactors,
The development of new measurement methods is progressing with complex effects. In particular, in the case of a vapor phase growth apparatus, work such as correction and correction of data regarding film thickness, etc. is required while the apparatus is in operation. A specific example is as follows. Changes in the liquid level in the bubbler tank change the growth rate of the film thickness, and the operator must perform periodic inspections and respond by changing or modifying the source gas flow rate or sequence time. If a uniform temperature distribution is not guaranteed over the entire surface of the susceptor used to place the wafer, the film thickness distribution and resistivity distribution will deteriorate, but this may be due to variations in the manufacturing process of the susceptor. Uniform heat adjustment must be performed. In particular, when replacing a new susceptor and increasing the temperature of the susceptor using an existing process program, it is necessary to remove gas and adjust the temperature. A uniform heat distribution can be obtained. In addition, even if the uniform heat distribution is good, it does not necessarily mean that a good product will be obtained, so a monitor wafer (evaluation wafer) is introduced and the film is applied once, and if there is a large variation in the results, the film is applied again. Repeat the cycle of soaking, adjusting and raising the temperature. If the film thickness and resistivity specifications for the wafer are changed during the vapor phase growth process, two or three monitor wafers are placed on the susceptor and a test process is executed to ensure that the specifications are met. This requires evaluation work by a process engineer to determine this while varying the conditions, and data correction work by an operator. Generating a vapor phase grown film on a wafer is
A grown film is also produced on the susceptor, and since this produced film has an adverse effect on the wafer (autodoping), it is necessary to remove this produced film layer. In this case, the operator must monitor the removal status of the film on the susceptor in the reactor, and if the removal is not in good condition, it is necessary to temporarily stop the control (sequence hold) and continue the film removal work. Note that the life of the susceptor is significantly affected by the heating time and the number of cycles, so the susceptor must be replaced periodically. In this case, the new susceptor needs to gradually increase its power while measuring the temperature in front of the reactor to reduce the temperature shock, and for this reason the predetermined parameters during the heating process can be adjusted on site by the operator. Correction work is also required. However, with conventional control systems that use pinboard switch systems or sequence controllers, as mentioned above, when manufacturing chips of a certain quality, there are many aspects to the operation of semiconductor vapor phase growth equipment, such as gas flow rates and temperature conditions. Because it is necessary to repeatedly change the condition settings, even if the order of the process program and its sequence time can be set programmably, the gas flow rate and furnace temperature cannot be changed by the operator using a separate setting device (variable resistor, etc.). It is designed to be operated directly. From an operator's perspective, this has the advantage of being able to operate the reactor with peace of mind; however, it is not possible to record when appropriate conditions are obtained or immediately determine the relationship between these and the sequence contents, so the equipment During operation, operator judgment factors account for most of the control operations. In addition, gas flow rate, temperature, time, etc. can be set as process parameters and
In a control system using the DDC method, it is necessary to modify the contents of the process program in order to change the condition settings as described above. You have to build a program. however,
In this type of control system, once execution of a preset process program is started, the contents of the process program cannot be modified until the operation is stopped midway or one processing operation is completed. For this reason, it is not possible to easily change the condition settings as described above, which has the drawback of not only lowering the yield of products but also lowering the operating rate of the apparatus. Furthermore, this type of semiconductor vapor phase growth apparatus is usually equipped with a plurality of reactors, and productivity can be improved by operating each of these reactors in a sequential cycle. . However, in this case, for one cycle of operation of each reactor, the heating process that maintains the temperature inside the furnace at a predetermined temperature requires a lot of processing time to adjust the gas atmosphere inside the furnace before and after the heating. In short, especially when each reactor is controlled by a series of process programs, there is a drawback that it takes a long time until the next reactor starts operating. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide process parameters such as time, gas, and
Temperature-related information is stored as a process program, and an operator calls up the contents of this process program as a unit and displays it on a display means, making it possible to modify each process parameter and to execute the contents in real time. When a plurality of reactors are sequentially operated in a cycle, the switching timing of the heating process is set continuously so that the heating of the second reactor can be started at the same time as the heating of the first reactor is completed, and therefore, the switching timing of the heating process is Before and after the switching timing, the first reactor and the second reactor each execute a series of process programs in parallel regarding gas atmosphere adjustment in the reactor, thereby efficiently realizing cycle operation of multiple reactors. An object of the present invention is to provide a semiconductor vapor phase growth apparatus that can perform semiconductor vapor phase growth. [Means for Solving the Problems] A semiconductor vapor phase growth apparatus according to the present invention includes a plurality of reactors for performing vapor phase growth on a substrate such as silicon, a means for heating each of the substrates, A network of pipes connecting various gas sources necessary for vapor phase growth and each of the reactors, and a network of pipes provided on the network of pipes to guide desired amounts of the various gases to each of the reactors. A semiconductor vapor phase growth apparatus comprising a valve device for forming the pipe network, a control device for providing a signal for controlling on/off or the degree of opening of the valve device, and a signal for controlling each of the heating means, A heating means is arranged for each substrate placed in each reactor, and a changeover switch selectively connects each of the heating means to a common power source for supplying heating power, and a start switch that starts each of the reactors, respectively. and further comprising: (a) a process program group to be executed in each reactor; (c) the time from the start of the process to the heating start command of the second process program group corresponding to the second reactor following the first reactor; , and (d) from the time when the second start switch corresponding to the second reactor is activated, the heating power to the second reactor is increased after the heating power supply to the first reactor is completed. The method is characterized in that a calculation unit is provided for setting a process sequence start time of the second reactor so that supply is started. [Function] According to the semiconductor vapor phase growth apparatus according to the present invention, when performing heating and gas supply in the reactor,
switching on of the valve arrangement in which the gas supply is installed in the pipe network;
The heating means is controlled by turning off or its opening degree, and the heating means is controlled by a predetermined signal.
Information regarding the required sequence time, the type and flow rate of gas to be supplied during this sequence time, and the temperature to be achieved in the furnace in accordance with each actual sequence process related to vapor phase growth. A group of process programs is constructed by storing them as data and forming process programs, and each process program can be called at will and modified interactively, and it can be immediately executed in a running process. The system is configured so that operations can be performed smoothly in response to changes in each sequence process in actual physical and chemical processes. In particular, in the apparatus of the present invention, when a plurality of reactors are sequentially operated in cycles, the first reactor is By configuring a part of the process program group for the second reactor and the process program group for the second reactor to be executed in parallel, the heating process is sequentially and continuously cycled for each reactor. This makes it possible to efficiently utilize heating power and shorten cycle time, thereby improving the operating rate of the device. [Example] Next, an example of the semiconductor vapor phase growth apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings starting from FIG. FIG. 2 is an external view showing an embodiment of the semiconductor vapor phase growth apparatus of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 11 is a high frequency generator, and 12 and 13 are reactor R.
1. This is the main body of a vapor phase growth apparatus equipped with R2. Reference numeral 14 is a control section, which controls the gas flow rate into each reactor, the temperature inside each reactor, etc., and 14 is an operation panel of the control section 14, which includes an operation key input section,
Including display units, etc. The details are in the 5th section.
As shown in the figure. Reference numbers 12A and 13A are reactor R
1. This is an operation panel for opening and closing R2. FIG. 3 is a conceptual block diagram illustrating the operations performed in the vapor phase growth apparatus shown in FIG. A process program previously stored in an internal memory 17 provided in the unit 14 is provided to the processing unit 14-1, and in this case, the device drive unit 1 is processed in response to the input process program.
Opening/closing of the valve device etc. provided at 6 and the operation for controlling the opening degree thereof are performed. Further, the contents of the processing of the processing section 14-1 and the input information to the processing section 14-1 are displayed on the display 14A-1.
It is now possible to display on 2. In the apparatus bodies 12 and 13 corresponding to FIG.
1 and R2, the gas set by the device drive section 16 is configured to flow into the gas. Note that the above-mentioned equipment drive unit 16, necessary pipes, valves, etc.
It is disposed at the bottom of the back side of each device 12, 13 in the same way as shown in the figure. Further, FIG. 7 shows details of the pipe network showing the layout of pipes and valves. FIG. 4 is a detailed block diagram of the control system of the apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 21 is a central processing unit CPU of the main computer, and this CPU 21 includes a data bus 22, an i/
o bus 23 is connected. The data bus 22 includes a storage unit 24 that stores in advance a series of process programs to be executed in each reaction path R1 or R2, a CRT that temporarily stores the contents to be displayed on a display device CRT 29, and a RAM 2.
5. Furthermore, a temporary storage section 26 and a storage section 27 storing various processing programs for operating this system are connected, respectively. The above-mentioned temporary storage unit 26 stores data used while the system is in operation, such as input data from the keyboard 31 and various switches.
It is used to store ON/OFF information or a group of process programs provided from an external storage medium such as a cassette tape. Furthermore, a CRT interface 28 is connected to the I/O bus 23, and the content to be displayed on the CRT 29 is transferred to the CRT 29.
Give to 9. Further, reference numerals 30 and 32 are input modules, which act to input data from the keyboard 31 and signals from switches such as the pressure switch PS and the limit switch LS into the temporary storage section 26, respectively. Furthermore, the output module 3 is connected to the I/O bus 23.
4, 36, and 38 are connected to output parts 35 such as lamps, LEDs, and valves, gas valves 37,
An output command is given to the relay drive unit 39. Reference numeral 40 denotes a motor and a valve driven by the relay drive section 39, which respectively react R1 and R1.
These are the motor for rotating the susceptor in R2 and the valve for driving the cylinder for opening and closing the furnace lid. Furthermore, a D/A conversion module (DAM) 41 and an A/D conversion module (ADM) 43 are connected to the I/O bus 23, and the DAM 41 controls the flow rate of gas flowing through the flow control valves MFC TiC and VC1. Give the specified control voltage as an analog quantity. Further, the ADM 43 receives an analog signal from a detection section that detects the flow rate flowing to each control valve as a feedback signal, and converts this into a digital signal. 46
is a sub-central processing unit, and is used when transferring a process program group stored on a cassette magnetic tape (CMT) 51 to a temporary storage unit (RAM) 53 via an interface 49 for storage, or when transferring it to a temporary storage unit (RAM) 53 for storage. On the other hand, it operates to write the process program group stored in the RAM 53 thereto. This CPU 46 is a storage ROM
It operates according to the processing program stored in 52. 48 is the ROM52 and RAM5 mentioned above.
3 is a data bus that connects the CPU 46, and 54 is an I/O bus that connects the interface 49 and a high speed memory data transfer unit (HMT) 50 with the CPU 46. On the other hand, another high-speed memory data transfer unit (HMT) 45 is arranged on the aforementioned I/O bus 23, and this HMT 45 and HMT 50 are connected by a data highway 47, so that
Transfer the contents of RAM53 to RAM26 or vice versa
It acts to transfer the contents of RAM 26 to RAM 53 at high speed. By doing this,
It is possible to avoid the problem that the time required to read a process program from the CMT 51 (or a magnetic card, etc.) and write the same data to the CMT 51 limits the speed of the arithmetic processing of the CPU 21. Of course, instead of elements 46-55, these can be used as i/
Data may be exchanged via an input/output module connected to the o bus 23. In addition, the types of processing programs shown in the ROM 27 include sequential reading of a process program group (hereinafter referred to as PPG) stored in the RAM 26;
The following processing program is used so that the CPU 21 decodes this into sequence instructions corresponding to each process program (hereinafter referred to as PP). A processing program for controlling the CPU 21, that is, a process program processing program (PROCESS・C) A modification processing program (MODiFY) that controls the CPU 21 to modify the contents of the PPG stored in the RAM 26, which uses the keyboard 31 to read the necessary data A process program generation processing program (PROCESS) for inputting and generating a new PPG, a RUN processing program for displaying the currently ongoing process on the CRT29, and an arbitrary PP(i) in the PPG. Processing program (STEP) that converts to PP(j), RAM to external storage medium (e.g. CMT51)
A processing program (STORE) for transferring the PPG stored in the RAM 26 via the RAM 53, a processing program (SORT) for performing the opposite operation to the store function, a processing program PROCESS・C for transferring the PPG stored in the RAM 26. A verification processing program (VERiFY) to confirm this before applying the system, a processing program (DiAGNOSiS) that performs self-diagnosis during operation of this system, a process for servicing the elapsed time during operation of one PPG, elapsed time A station program (USED TiME) that calculates , a processing program (TEST) that performs various test functions, etc. are stored in the ROM 27 as processing programs, and by specifying one of these,
The CPU 21 is designed to perform necessary arithmetic functions according to each processing program. The details of the operation of each processing program in the ROM 27 shown in FIG. 4 will be explained with reference to the flowchart described later. 5 is a front view of the panel operation panel of the control device shown in FIG. 2. FIG. In the figure, reference numeral 61
62 is a display device, 62 is a cassette tape mounting section for mounting a cassette magnetic tape, 63 is a key input device, 64 is a temperature control section, 64-1 is a furnace temperature, and 64-2 is a temperature setting switch.
Further, 65 is a display section that displays the type of process program group PPG. In area 66,
Alarm buzzer 66-1 and alarm reset button 6
6-2 is provided. Data input area 67
There are a program start push button 67-1, a gas selection switch 67-2, a reactor selection pattern thumbwheel switch 67-3, and a PPG selection designation thumbwheel switch 67-4. Switch 67-3 is 0→R1 only, 1→R2 only, 3→R
It is like 1+R2. Reference numeral 67-5 is a push button, which becomes effective when both push buttons 67-1 and 67-1 are pushed. In the area 68, 68-1 indicates a start switch, and 68-2 a stop switch, which is used as a command to start the sequence process of one PPG. Furthermore, 6
8-3 is an induction heating furnace, and 69 corresponds to the type of process in which the reaction is progressing in the upper row.
It is designed to turn on the LED. Each PPG consists of a suitable combination of 1 to 17 sequential processes. In the lower row are various alarm displays.
Equipped with LED. FIG. 6 is a detailed cross-sectional view of reactor R1 or R2. In the figure, an inlet 72 for gas used for vapor phase growth in the furnace is provided at the lower center of the bottom plate 71, and the gas rises in a conduit 74 extending upward from the center of the bottom plate 71 and reaches the top. Exhaust vent 7
It is designed to be discharged from 3 onwards. Furthermore, a rotary member 76 is disposed on the outer circumference of the above-mentioned conduit 74, and the rotary member 76 supports the susceptor 75 at its upper part and the rotary member 76 at its top.
It is designed to be rotated by 7. An induction heating coil 79 is arranged below the susceptor 75 with a cover 78 in between. Further, 80 is an insulating plate that also serves as a weight support for the coil 79, and is fixed above the bottom plate 71 with bolts 81. Further, 82 and 83 are joint portions for connecting the induction heating coil 79 to the outside. Water is allowed to flow inside the coil to prevent the heat generated by the high-frequency current from damaging the coil itself. The ceiling cover 90 facing the bottom plate 71 is made up of three layers.
Each of them consists of a quartz layer 84, a first stainless steel layer 85, and a second stainless steel layer 86 from the inside. There are gaps between each layer 84, 85, 86. Also, 8
Reference numeral 8 denotes a clamp member which presses the flange 87 of the ceiling cover 90 downward when the air cinder device 89 is excited. An observation window 92 for observing the susceptor 75 and the wafer 91 on the susceptor 75 is attached to the ceiling cover 90. Further, a temperature detection window 93 is provided on the ceiling cover 90 to which a sensor TS is attached to detect the temperature of the wafer 91 and the susceptor 75 using light entering through the quartz layer 84. Also,
Reference numeral 94 denotes a bracket integrally constructed with the ceiling cover 90, and is connected to a piston of a cylinder (not shown) so that it can move up and down. For example, when replacing the wafer 91 of the susceptor 75, the ceiling cover 90 is moved upward. FIG. 7 is a gas piping system diagram connected to reactors R1 and R2. In the same figure, reactor R
The gases supplied to 1 and R2 are N 2 , H 2 , D N , D P and HCl gas chambers 101 , 102 , 103 , 104 , 1 from the left in the lower part of the figure.
05. Further, 106 is a bubbling chamber containing a liquid of silicon tetrachloride SiCl 4 or SiHCl 3 . A pressure switch PS1 and a normally open valve 1 (hereinafter, a normally open valve is marked with a minus sign) are provided in a conduit extending upward from the chamber 101, and communicates with a valve PV7. Similarly, a pressure switch PS2 and a valve PV2 are provided in the pipe line extending upward from the chamber 102.
Leads to valve PV8. The outlet ports of valves PV7 and PV8 merge to form mass flow valve MFC1, respectively.
It is connected to PL1 and PL2 via MFC2. Further, on the pipe PL1, there is a gas merging valve PV19,
PV20 is provided between the reaction path R1,
Valve the gas supplied by pipes PL1A and PL2A
Mixing is possible by exciting PV19 and PV20. Similarly, on the pipe line PL2, there is a gas merging valve PV21,
PV22 is provided between the reactor R2,
Valve the gas supplied through pipes PL1A and PL2A.
Mixing is possible by exciting PL21 and PL22. From the chamber 106, two pipes PL3A,
PL3B is extended and connected to valve VC1. Gas H2 enters port PO of the same valve VC1,
H2 exits port P2 and connects to pipe PL3A and valve PV3.
It enters the bubbling chamber 106 through A and is discharged into liquid SiCl 4 to perform bubbling. Therefore, a gas mixture of vaporized SiCl 4 and H 2 is created in the space inside the chamber 106, and this gas flows through the pipe.
It is connected to the conduit PL6A through the input port P3 and output port P1 of the valve VC1 through the valve PV3B on PL3B. Dopant N gas chamber 1
Mass flow valves MFC4, MFC5, and MFC6 are connected to the conduit extending upward from 03 via valve PV5. The input side of the valve MFC4-6 is connected to a pipe line PL5 for hydrogen gas H2 via a valve PV9, and the mixed gas is connected to the pipe line PL1A from the output side so that it can be supplied. A similar piping system is used for dopant P gas chamber 1.
It is also formed for a conduit extending upward from 04. Each valve PV23, PV24, MFC8, MFC
9. It will be understood from the drawings that the MFC 10 corresponds to each of the above-mentioned valves. A valve PV6A and a mass flow valve MFC7 are provided on the pipe line extending from the gas HCl chamber 105, and the merging valves PV20 and PV22 are input to the mixing port, respectively. The mass flow valve MFC7
A pipe line PL5 is joined to the upstream side of the pipe via a valve 6. FIG. 8 shows how a command value voltage is given to the mass flow 42 from the control device including the MASTER CPU 21 shown in FIG. 3, and the command value voltage is given via each D/A converter 123. Outputs from the flow rate detectors attached to each mass flow are sequentially taken out by an analog multiplexer 122, and taken in as digital signals by an A/D converter 121 to the aforementioned control device. In Figure 9, the numbers 1 to 17 in the left column correspond to each process program, and the TiME
The column shows the duration of the sequence in minutes and seconds. Also, the flow rate of the gas used in the sequence is now written on the right side of the TiME column.
A GAS FLOW column is provided. GAS FLOW
A temperature setting column for specifying the temperature θ° C. inside the reactor is provided on the right side of the column. Now, a case where the operation table shown in FIG. 9 is applied to the pipe line shown in FIG. 7 will be described. In FIG. 9, the contents of process program PP1 are N 2 Purge
and supply N 2 for 3 minutes at a flow rate of FN1/min. From the chamber 101 in FIG .
passes through valve 1, valve PV7, MFC1, and then PV
19, enters the reactor P1 through the PV 20 and reaches its exhaust port where parsing is performed. Furthermore, the flow rate
FN1/min is given as a voltage command value to MFC1. Process program PP2 is
H 2 Purge, a flow rate of FH2/min is set for 3 minutes. Gas H2 is PV2, PV8, MFC
1, enters the reactor R1 through PV19 and PV20, and is discharged in the same way as in the case of N 2 Purge. The next process program PP3 (hereinafter referred to as PPi) is HEAT ON1, the amount of gas H2 supplied to the reactor R1 is FH2/min, and the state of each valve is not changed. Then, the induction heating furnace is set to the first stage level and heated for 3 minutes to reach the first set temperature θ1. Next, in PP4, the gas H 2 is heated at the second stage level so that the set temperature θ2 is maintained at the same flow rate for 3 minutes. Next, PP5 is HCl VENT. The settings are 3 minutes, H2 is FH/min, HCl is
The flow rate is FHCL/min. Gas HCl Valve PV
It flows through 6A and MFC7 to Ventoro. HCl
The flow rate of FHCL1/min is set by the command voltage to the MFC7. Next, PP6 is HCl ETCH and lasts for 3 minutes. Therefore, for PP5, the merge valve PV20
It joins with H 2 and is supplied to reactor R1. Next, H 2 Purge is performed again at PP7 for 3 minutes. PP8 changes the temperature inside the furnace from θ2℃ to θ3 with HEAT DOWN.
℃. After completing the 3 minute PP8 process,
Preparations for vapor phase growth are almost complete, and then proceed to PP9.
PP9 is EPi VENT1, 3 minutes, H2 is
FH/min, dopant gas D P FDPc.c./min,
Feed SiCl 4 at a rate of 1 g FS/min. Gas H2 is
PV2 → VC1 → PV3 → Chamber 106,
From the chamber 106, a gaseous mixture of SiCl 4 and H 2 flows from PV3 to VC1 and is supplied to the pipe PL6A. Chamber 104 to PV23, MFC
8. Dopant gas through MFC9 and MFC10
Since D P is supplied, this gas D P and the pipe PL
H 2 + SiCl 4 that has reached 6A merges and vents.
Ejected into VENT. Next, when it comes to PP10, this is FPi DEPO
The flow rate of each gas is PV19 as well as PP9.
is turned on. This continues for 3 minutes. Therefore, the aforementioned gas (D P + H 2 + SiCl 4 ) in pipe PL1A is
PV19 joins and further enters the reaction path R1 through the main port of PV20, and the P is delivered to the wafer on the susceptor.
A type semiconductor is grown in a vapor phase. The growth reaction in this case is performed by a reversible hydrogen reduction reaction as described below. SiCl 4 +2H 2 Si+4HCl This is how Si accumulates on the wafer.
Phosphine PH 3 is usually used as the dopant gas D P. Note that B 2 H 6 (Diborane) is usually used as the dopant gas D N for forming an N-type semiconductor. After 3 minutes have elapsed with PP10, the vapor phase growth is completed, and then with PP11, gas H 2 is supplied for H 2 purge at a flow rate of FH2/min for 3 minutes. Next, since PP12, PP13, and PP14 are not used, when PP15 is reached, HAET
OFF, cutting off the power supply to the dielectric heating coil. The reason why the time in this case is set to 3 minutes is to allow for the time required for the temperature inside the furnace to decrease. During this time, H2 is also supplied at a flow rate of FH2/min. PP16 is a H 2 Purge and lasts for 3 minutes. Next, move to PP17 and add N 2 gas with N 2 Purge.
FN17/min is maintained for 3 minutes. In FIG. 9, when a dopant is used to form an N -type semiconductor layer,
From chamber 103 in Figure 7, PV5, PV7,
It is easy to understand that MFC4 and MFC5 are effective. In addition, in Fig. 7, when reactor R2 is used instead of R1, PV21 and PV22 are
It will be easily understood that it can be operated in place of PV19 and PV20. The above describes one embodiment of the apparatus of the present invention with respect to the specific structure of each of the plurality of reactors R1 and R2, the gas piping system, and the control contents of the process program. Next, parallel operation for efficiently operating a plurality of reactors, which is a feature of the apparatus of the present invention, will be explained. FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation when the reactors R1 and R2 are operated in parallel. The parallel operation of the reactor in the present invention is performed in the reactor shown in FIG.
The process program can be executed in parallel in a part of the process program group for each reactor so that switching control can be performed so that the heating process of the reactor R2 starts at the same time as the heating process of the reactor R2 ends. This makes it possible to efficiently utilize heating power and shorten the cycle operation of each reactor. In FIG. 10, the upper side shows a graph showing the relationship between the furnace temperature θ°C of reactor R1 and the transition of each process program PP(i), and the lower side shows each graph related to reactor R2. process program
The transition of PP(i) is shown. In the same figure, reactor R
1, when the start switch S1 is turned on at time t0, the process program group PPG1 starts, and as shown in the figure, the process program group PP1,
When PP2 ends, it moves to PP3 and the induction coil is turned on.
The reactor R1 continues to be heated until PP15. The power supply to the induction coil on the reactor R2 side is as follows:
It is set to turn on immediately when PP15 on the R1 side ends. For this purpose, it is assumed that the start switch S2 for the furnace R2 is turned on when a time T4 has elapsed since the S1 switch was turned on. Now, let T3 (R2) be the time from when the S2 switch is turned on until the first process program PP1 of the process program group PPG2 starts, and further let T2 (R2) be the time from PP1 to the start of the same PP3. When driving, it is important to maintain the following relationship: T1 (R1) = T4 (R2) + T3 (R2) + T2 (R2). The S2 switch can be pressed at any time (generally, the S2 switch is pressed when the preparation work such as loading the wafer to be subjected to the vapor phase growth reaction into the furnace R2 is completed).
Turn on the switch. In the illustrated example, it is set as time t1. ) It is difficult to predetermine the actual start time t S of PPG2. As a method for solving this problem, in order to actually perform parallel operation as shown in FIG. 10, it can be performed as shown in FIG. 11. In addition, in FIG. 10, the time interval T1
(R1) and T2 (R2) are known and pre-programmed time data. In FIG. 11, the register 131 has a time T
The difference between 1 and T2 is stored. On the other hand, the counter 132 receives pulses every second (second coefficient pulses).
Count from S1 switch ON to S2 switch ON. 133 is another counter,
When the S2 switch is turned on, the value of register 131 is T1.
A difference T3 between -T2 and the value T4 of the counter 132 is set, and after the S2 switch is turned on, this is subtracted by the second counting pulse, and when the count is out, PPG2 is actually started. Another method, although not shown, is to provide one counter and set T1, perform subtraction counting using a second counting pulse after the S1 switch is turned on, and then subtract T2 when the S2 switch turns on. If we further subtract it by the seconds counting pulse, we get
After all, when this counter reaches zero, PPG2
An actual start command may be given. FIG. 12 shows the data structure of a process program PP to be treated by the processing program of the present invention and a process program group PPG consisting of a series of the same process programs as A and B in the figure.
Figure A shows the contents of one process program, and the sequence number i of the process is stored in the first memory area. The next memory area shows the total data size of each memory area below. The data indicates the duration of this process sequence in minutes and seconds. Furthermore, an 8-bit data bit code is stored in the next memory area. A specific example is shown below. In the next memory area, the furnace temperature among the output data is set. Furthermore, the flow rate of gas H 2 is set in the next memory area. Now, when temperature and gas H2 are given as output data, the data bit code is 1 at the left end and the two bits to its right. Figure 12A is an example of one PP(i), but when there is no temperature specified as output data or when multiple types of various gases are output at the same time, each corresponding bit is set to 1, and the output data is The flow rate of gas to be sequentially output is stored in the memory area. Figure 12B shows the process program group PPG1, which corresponds to the parallel operation shown in Figure 10.
The data structure of PPG2 is shown. That is,
PPG1 is stored in the first memory area corresponding to reactor R1 on the left side. Hereinafter, a parallel operation time T1 and a parallel initial time T2 are set. In FIG. 10, this parallel initial time T2 is the sum of the sequence times of PP1 and PP2 in PPG1. PP1, PP after parallel initial time T2
2. Each process program data up to PP17 is stored, and then...
It becomes END OF PROGRAM. Figure 13 is a flowchart showing the processing process of the system program of this system (ROM2
4). In the figure, the first step after the program step start (hereinafter referred to as ST1)
Now, the setting value of the switch 67-4 in FIG. 5 or the input from the key input section 63, for example, S|
PROCESS.C, S|RUN, S|FETCH... The flags corresponding to the specified processing programs (some of which are indicated by symbols in the storage section 27 in FIG. 4) are stored in the RAM 27. Set in flag memory. Next, in ST2, the flag bit of the process control flag (S|PROCESS.C) is checked.
If YES in ST2, the process is controlled in ST3. If NO in ST2, move to ST4. Next, in ST4, reactors R1 and R2
It is checked whether each operation switch (for example, the reactor opening/closing pushbutton, motor rotation, etc.) is ON or not.
If it is ON, a command to execute the corresponding switch contents is given in ST5. If NO in ST4, proceed to ST6.
Each step from ST6 to ST25 is shown in Figure 4.
It corresponds to each processing program from MODiFY to TEST in ROM27. Normally, only one of ST6 to ST25 is selected and made valid. FIG. 14 is a flowchart showing details of process control corresponding to subroutine ST3 in FIG. 13. ST3 is attached to each processing step to indicate the specific content of ST3. In the same figure, if the start switch of reactor R1 is pressed in ST3-1, the process moves to ST3-2, where R1
It is checked whether the sequence remaining time of the currently operating process program PPi in the process program group PPG1 related to the process program PPG1 is 0. The remaining sequence time is determined by a certain number of seconds, as shown in the flowchart of the seconds processing program shown in FIG.
The sequence time of one PPi is loaded into a register and subtracted every second, and the result of this subtraction becomes the remaining sequence time. Now, in ST3-2, the remaining sequence time =
When it becomes 0, the next process gram PPi is specified in ST3-4, and its data is taken in. Next, in ST3-5, the sequence time of the newly designated PPi is set. As a result, the second processing program described above is activated. Next, in ST3-6, output data such as the flow rate of the specified gas and the temperature in the furnace are outputted, and further in ST3-7, data on various valves are outputted.
Give ON and OFF commands. Next, in ST3-8, it is incremented to i←i+1 in preparation for the next sequence set. In addition, the start speed of R1 is ST3-1.
When it is OFF, move to ST3-3, where reactor R
Check whether the start switch in step 2 is ON or OFF. If YES in ST3-3, further
Moving to ST3-9, it is checked whether the remaining sequence time of the currently valid process program of the process program group PPG2 related to R2 is 0. Below, the contents of each processing step from ST3-10 to ST3-14 correspond to ST3-4 to ST3-8. If NO in ST3-2, the process moves to ST3-3 via the confluence point. Also, ST3-3, ST3
If NO at -9, the process directly goes to END and ends the processing of this subroutine ST3. FIG. 15 is a flowchart showing details of subroutine ST7 in FIG. 13. For correction operations, please refer to S|
When MCDiFY is keyed in, the system will issue a message saying MODiFY BELL-JAR=. Reactor R1, R2
Input 1→L, R2→R. Here L is
LEFT and R mean RiGHT. Next, as additional information, register the process name (PPGi, EPi, etc.) that will be formed after modification, creation date, creator, etc. Next, as a process pattern, input the type of process program and the type of process program group PPG to be modified. Next, the following message is issued from the system side, and the necessary information is entered and registered to modify one process program PP. The message corresponding to one PP and its modified state are shown below. SEQUENCE=PP3 N2=50 45 TiME=300 230 This example shows that the gas N2 was modified from 50/min to 45/min and the time was modified from 3 min 00 sec to 2 min 30 sec. FIG. 15 shows details of the MODiFY processing flow. In the figure, the process program PPi to be modified is input in ST7-1. Proceeding to ST7-2, it is checked whether the input PPi belongs to the corresponding PPG.
If NO in ST7-2, it is checked in ST7-3 whether the modification operation is finished, and if YES, the subroutine ST7 ends. Also, ST7-3
If the answer is NO, an alarm command is given to the operator in ST7-4. If YES in ST7-2, the process moves to ST7-5, where time data (sequence time) is extracted from the output data of PPi and displayed. Next, the process moves to ST7-6, and if it is desired to process time data, the time is corrected as described above in ST7-7. As a result, the parallel operation time must be changed, so the calculation is performed in ST7-8, and the result is stored in the parallel operation time memory area of the PPG. Next, the process moves to ST7-9 and ST7-10, and if the temperature data is desired to be corrected, the correction is performed in ST7-11.
Furthermore, if it is desired to modify the gas flow rate in ST7-12 and ST7-13, the modification is performed in ST7-14.
Below are the necessary process programs in the PPG
It is now possible to specify PPi sequentially and make corrections. Note that to notify the system that the MODiFY operation has ended, enter S|. Next, subroutine ST9 in FIG. 13 will be explained. PROCESS is a processing function that generates a group of process programs to be executed. S|PROCESS
When you enter , the system will send you a message. PROCESS BELL-JAR=Next, key in the reactor R1, R2 you want to use (L or R
Or enter L+R). Upon completion of input,
It would be fine if the system accepted it, but if you make an incorrect entry, an error message will be issued from the system.
The above-mentioned message is displayed again, and the user inputs the message again to ensure that it is entered correctly in an interactive manner. Next, as additional information, process name,
Register the creation date, creator, etc. as a directory. Next, input the type of process to be executed as a process pattern. If N type vapor phase growth is to be performed, the following display will be input. PROCESS PATTERN= EPi N (1) The underlined part is the input part. When various information is input in this way, a process program PP to be executed next is generated. Next, the system sends the following message, in response to which the necessary information is input, and the processes that configure EPiN are sequentially generated and completed. SEQUENCE= PP1 (2) N2= 50 (3) TiME= 300 (4) (2) is the sequence name, (3) and (4) are the necessary information attached to the sequence, and (3) If the gas used is N2 gas, its flow rate is 50
The value is entered as (/minute). Continue
(4) is inputting the execution time required for the sequence. FIG. 16 shows S|RUN. S|When RUN is entered, the currently running process (corresponding to one process program)
The latest information on each state change is displayed. If a process is running in reactor R1 or R2, the following will be displayed, for example: *RUN BELL-JAR=R1 SEQUENCE=EPi 1 DEPO SET TiME=1234 ××CURRENT DATA TEMP=1200 H2=55 DN=10 SiCl 4 =22 TiME=59 (subtraction) (STOP TiME=×××× (increase)) ×RUN BELL−JAR=R2 SEQUENCE=N2 PURGE SET TiME=300 ××CURRENT DATA N2=55 TiME=59 Next, if one process has finished, S|S|
Display S|. The above-mentioned display contents are shown in the 16th section explained below.
The processing is performed by each processing step of the procedure shown in the flowchart of the figure. Each processing step in FIG. 16 will be explained below. First, in ST11-1, it is checked whether a process is being executed. ST11 if not running
Moving to -2, process end (S|S|S|) is displayed. If it is being executed in ST11-1, ST11-
3, the name of the process program PPi, which is the sequence being executed, is displayed. Next, ST11−
Moving to step 4, the sequence time (SET TiME) of the sequence PPi being executed is displayed. Next, ST11-5
Check whether the sequence is stopped at .
If YES, the process moves to ST11-7, and the cumulative stop time of the sequence PPi being executed is displayed. This sequence stop occurs when an operator issues a command to stop the sequence due to some abnormality during automatic operation, and normally sequence stop does not occur during normal automatic operation. Now,
If NO in ST11-5, the process moves to ST11-6 and displays the elapsed time TiME of the sequence being executed.Then, the process moves to ST11-8 and displays the execution sequence PPi.
Check whether the temperature is controlled.
If YES in ST11-8, the process moves to ST11-9 and displays the current measured temperature inside the furnace. If NO in ST11-8, the process moves to ST11-10 and checks whether the sequence PPi being executed is managing the gas flow rate. If YES in ST11−10,
In ST11-11, the current actual flow rate is displayed.If NO in ST11-10, the flow returns to the confluence point. Next, the processing program STEP shown in FIG. 4 will be explained. This processing program STEP is 1
It is prepared to change the order of each process program PPi in the process program group PPGi, and when you key in S | STEP, STEP BELL JAR= R1 is displayed, and the underlined part is reactor R1. is shown and the operator enters the key. Next, as additional information, necessary items such as the name of the process program group, creation date, creator, etc. are registered as a directory. Next, the system side asks which type of PPG sequential change is desired as a process pattern. This display is shown below. PROCESS PATERN= EPi N The underlined part is the operator's input part and indicates N-type vapor phase growth. Then from the system side, as shown below,
Each process program PPi in EPiN (one process program group) is sequentially shown as a SEQUENCE as shown below, so enter the necessary information using the keys on the right side of the equal sign. SEQUENCE=PP1 SEQUENCE=PP2 SEQUENCE=PP9 SEQUENCE=PP4 〓 〓 SEQUENCE=PP17 To end STEP, input S|. FIG. 17 shows details of subroutine ST13 (FIG. 13). In the figure, when S|STEP is input, a memory area for STEP is secured in ST13-1. Next, the process moves to ST13-2 and the sequence number i is input. Next, move on to ST13-3,
Here, it is checked whether the sequence number is i. If YES in ST13-3, the data of PPi is transferred to the reserved memory area.
If NO in ST13-3, move to ST13-5.
Check whether STEP is completed. If YES
STEP ends (END), if NO, ST13−
6, a warning is displayed to the operator that a non-existing sequence number exists, and this STEP process is ended. Next, STORE in the ROM 27 shown in FIG. 4 will be explained. The processing program STORE is used to transfer the generated (PROCESS) or modified (MODiFY) process program group PPG to the external storage medium of this system, such as a cassette magnetic tape, mini-floppy disk, or valve memory. . Figure 18 shows the subroutine ST15 in Figure 13.
A detailed flowchart is shown. In the same figure, ST15-1 is a process program group that is about to be stored in an external storage medium.
PPGk head process program (PPi, i=1)
Then, in ST15-2, the external storage medium (CMT51) used is initialized, and it is checked whether the device can be used. Next, the process moves to ST15-3, which is a determination step. In this step, it is checked whether all PPi's from RAM26 have been transferred to RAM53. If YES, RAM
This means that the transfer of data (for one PPGk) from 26 to RAM 53 has been completed, and then
Moving to ST15-4, data transfer from the RAM 53 to the CMT 51 is executed by the program in the ROM 52. When the transfer to CMT51 is completed,
In ST15-5, the operator is informed of the end.
On the other hand, if NO in ST15-3, ST15-
Move to step 6 and transfer the PPi data to RA53. Next, the process moves to ST15-7, and the presence or absence of an abnormality is checked, and if YES, the abnormality occurrence operator is notified in ST15-9. If NO in ST15-7, move to ST15-8 and start the next sequence PP
Increment i to i+1 to specify (i+1). When ST15-8 is finished, ST15-8 is completed again.
Return to step 3 and repeat this. As can be seen from the system block diagram shown in Figure 4, the STORE process runs the PPGk
, I/O bus 23, high-speed memory data transfer unit (HMT) 45, data highway 47, HMT5
0, the data is temporarily stored in the RAM 53 via the data bus 48. And stored in RAM53
PPGk is SUB-MASTER・CPU46・
The cassette magnetic tape 51, which is one of the external storage media, is stored by the ROM 52 via the cassette MTiF.
(CMT). Next, the processing program SORT shown in FIG. 4 will be explained. This SORT has the opposite effect to the above-mentioned STORE, and to explain it in Figure 4, it stores PPGk stored in the CMT51 in the RAM.
53 to the RAM 26. The subroutine in Figure 13 corresponding to SORT
A detailed flowchart of ST17 is shown in Figure 19.
In the figure, in ST17-1, the external storage medium in which a certain process program group PPGk to be SORT is stored is specified. Next, the process moves to ST17-2, and it is checked whether PPGk is actually stored in the external storage medium CMT51 specified in ST17-1. ST-2
If PPGk is not stored in
Move to ST17-3 and inform the operator that it is not stored. If YES in ST17-2, move to ST17-4, and move from CMT51 to RAM53.
(by ROM 52 and CPU 46). Then,
Proceeding to ST17-5, it is checked whether the transfer from the CMT 51 to the RAM 53 has been completed. If NO, return to ST17-4. If YES, move to ST17-6, where the data of each PPi is stored in the main memory.
Transfer to RAM26. Next, the presence or absence of an abnormality is checked in ST17-7, and if any abnormality is found, it is notified to the operator in ST17-8. If there is no abnormality, the process moves to ST17-9 and i is incremented to set PP(i+1) as the next sequence. Next, move on to ST17−10
Check whether the transfer from RAM53 to RAM26 is completed. If YES, it means that the SORT process is finished, and S|S|S| is displayed. Also
If NO in ST17-10, the process returns to ST17-6 and this loop is repeated. Next, the VERiFY processing program shown in FIG. 4 will be explained. This processing program once
The process program information stored in the RAM 26 is displayed on the CRT 29 for the operator to confirm. S|When VERiFY is entered, VERiFY NAME= A message will be displayed, and by entering the process name in the underlined part, the corresponding process program group will be displayed.
The contents of PPGk are output. An example of the display output is as follows. PROCESS NAME=N N2 PURGF TiME=1234 FLOW N2=55 H2 PURGE 〓 N2 PURGE FLOW N2=55 In this way, the next service (display) is performed, the contents of N2 PURGE at the end of the sequence are output, and the process ends. Figure 20 shows the subroutine ST19 in Figure 13.
A detailed flowchart is shown. In the figure, in ST19-1, the first process program PPi of the current target PPGk is set. Next, the process moves to ST19-2 and the set PPi is set. Next, the process moves to ST19-2, and the sequence number i of the set PPi is checked.
If not, move to ST19-3 and check whether the VERiFY program is finished. If the process has not been completed, the process moves to ST19-4, where a warning is displayed to the operator regarding the appearance of a non-existing sequence number. If YES in ST19-2, the process moves to ST19-5 and takes in the time data (sequence time) in the data of PPi to the CRT RAM 25. Then,
Proceeding to ST19-6, the time data is displayed on the CRT29. Next, in ST19-7, check the presence or absence of temperature data in the PPi data, and if there is,
In ST19-8, the temperature data is displayed on the CRT29. Then, in ST19-9, PPi
The presence or absence of the flow rate data of the gas used is checked among the data, and if there is, the flow rate data is displayed on the CRT 29 in ST19-10. Next, move to ST19-11 and start the next sequence PP
Increment i for (i+1), return to the confluence point, and repeat ST19-2 to ST19-11 described above. Next, the processing program DiAGNOSiO shown in FIG. 4 will be explained. S|When DiAGNOSiS is entered, the contents of the current process abnormality are provided (Fault Message). For example, as follows.
【表】
〓 〓 〓
* FLOW ERROR N2 □□ □□
ここでA0はどの流量制御器であるかを示し、
A1は設定流量、A2は異常時の実流量である。
第21図1は、第13図のサブルーチンST21
の詳細を示すフローチヤートである。同図1にお
いて、ST21−1はエラー登録があるか否かをチ
エツクする。コノラー登録は、同図2の自己診断
用プログラムの遂行によりRAM26,55のエ
ラーコード登録領域(同図3)をチエツクするこ
とにより行われる。ST21−1においてエラー登
録があれば、ST21−2に移りエラー登録の数
(同図3のK)を取出し、次いでST21−3におい
て各エラーコードを取り、次いでST21−4にお
いて取出されたエラーコードを対応するフオルト
メツセージに変換してこれをCRT上に表示する。
次いで、ST21−5に移りエラー登録数を1つ
減じる。そして、ST21−6においてエラー登録
数(未表示エラー数)が零か否かチエツクし、零
でなければST21−3に戻る。また、零であれば
この処理プログラムは終了となる。
第21図2は、前述したPROCESS・C処理プ
ログラムの説明において説明を略したところの、
プロセス進行中における自己診断機能の詳細を示
すものであつて、ST21−10において異常状態の
有無がチエツクされる。このチエツクの項目に
は、温度、流量、各種弁装置への供給電圧などが
含まれる。ST21−10において異常有りの場合に
は、ST21−11に移り反応炉R1,R2あるいは
その周辺部の機器に関する異常状態を解除するた
めに必要な指令を与える。例えば、シーケンスの
進行自体を一時的に停止させることにより行う。
次いで、ST21−21においてアラームを表示し
てオペレータに警告を与える。そして、ST21−
13においてエラーコードをRAM26に対応する
メモリ領域に登録する。
次に、第4図のUSED TiMEの処理プログラ
ムについて説明する。
USED TiMEは、各反応炉R1,R2それぞ
れの現在までの使用時間をサービスするものであ
り、
S| USED TiME
とキー入力する。[Table] 〓 〓 〓
* FLOW ERROR N2 □□ □□
Here A0 indicates which flow controller,
A1 is the set flow rate, and A2 is the actual flow rate in the event of an abnormality. FIG. 21 1 shows the subroutine ST21 in FIG. 13.
This is a flowchart showing the details. In FIG. 1, ST21-1 checks whether there is any error registration. The controller registration is performed by checking the error code registration area (FIG. 3) of the RAMs 26 and 55 by executing the self-diagnosis program shown in FIG. 2. If there is an error registered in ST21-1, the process moves to ST21-2 and takes out the number of error registrations (K in Figure 3), then each error code is taken in ST21-3, and then the error code taken out in ST21-4. is converted into the corresponding fault message and displayed on the CRT. Next, the process moves to ST21-5 and the number of error registrations is decreased by one. Then, in ST21-6, it is checked whether the number of registered errors (the number of undisplayed errors) is zero, and if it is not zero, the process returns to ST21-3. Moreover, if it is zero, this processing program ends. 21. FIG. 21 shows the steps whose explanation was omitted in the explanation of the PROCESS/C processing program mentioned above.
This shows the details of the self-diagnosis function while the process is in progress, and the presence or absence of an abnormal state is checked in ST21-10. Items to be checked include temperature, flow rate, supply voltage to various valve devices, etc. If there is an abnormality in ST21-10, the process moves to ST21-11, and the necessary commands are given to release the abnormal state regarding the reactors R1, R2 or equipment in their surrounding areas. For example, this may be done by temporarily stopping the progression of the sequence itself. Next, in ST21-21, an alarm is displayed to give a warning to the operator. And ST21−
13, the error code is registered in the memory area corresponding to the RAM 26. Next, the processing program of USED TiME shown in FIG. 4 will be explained. USED TiME is a service that provides the usage time of each reactor R1 and R2 up to the present time, and the key input is S|USED TiME.
S| CR
NAME= CR
OPEN(Y、*N)= CR または CR
NO= CR
NO= CR
NO= CR EV5、10を開
NAME= CR
OPEN(Y、*N)= CR
NO= CR
NO= CR EV7を開
NAME=他機能呼び出し
MF機能
プロセス制御用のマスフロー・ペーパーライ
ザーコントローラを動作させるためのものであ
る。
NAME= CR
INPUT(Y、*N)=
入力動作を行いたいのか、出力動作を行ないた
いのか質問する。
入力動作の時は、 CR と入力する。
NO=マスフロー番号 CR
DATA=×× ××:データ量
NO=
順次番号指定で入力時点のデータが1分間の
みサービスされる。
終了はNO= CR である。
出力動作の時は、 CR または CR と入
力する。
NO=マスフロー番号 CR
DATA=流量 CR
NO=
順次番号指定で、流量を設定出来る。
終了は CR である。
〔example〕
S| TEST
NAME= CR
INPUT(Y、*N)= CR または CR
NO= CR
DATA= CR 15指定(MFC5)
NO= CR
DATA= CR 300c.c.指定
(MFC8)
NO= CR
NAME= CR
INPUT(Y、*N)= CR
NO= CR
DATA=××
1分間サービス(MFC5)
NO= CR
DATA=××
1分間サービス(MFC8)
NO= CR
NAME=
CRT機能
CRTデイスプレイユニツトに、キヤラクタ
ジエネレータの文字をすべてサービスし、1ペ
ージ分(80文字×25行)出力終了すると、ペー
ジのCLEARして終了する。
NAME= CR
文字サービス
NAME=他機能呼び出し
LAMP機能
操作盤R1,R2および制御装置パネル上の
ランプ、LED、BUZZERを順次点灯して行き、
すべての出力が終了すると、CLEARを行な
い、この回数を5回行なつた後この機能を終了
する。
NAME= CR
出力サービス
NAME=他の機能呼び出し
SOL機能
切換えSW、ダンパ、R1クランプ、R1ロ
ツク、R1シール、R1排気、R2クランプ、
R2ロツク、R2シール、R2排気に使用され
る電磁弁をON/OFFする。
NAME= CR
ON(Y、*N)=
バルブをON動作、OFF動作を行ないたいの
か質問する。
ON動作の時は CR を入力する。
OFF動作の時は CR または CR を入力
する。続いて
NO=バルブ番号 CR
により、指定したバルブのON/OFF動作を実
行する。
ATC機能
ATC機能が呼び出されると、システムとし
ては、自動的にローカル レベルに入る。この
機能の使い方としつては、昇温テスト、均熱テ
スト等に利用する。
NAME= CR
BELL−JAR=
使用するベルジヤはどちらか(R1,R2)
を質問する。以外の文字が入力されると、
すべてR2側を使用すると判断する。続いて、
ガスシステムは、N2パージラインに切換き、
ベルジヤは密閉される動作に入る。密閉される
と、排気バルブが開く。この時真空引きは、
N2パージなので行なわれない。すなわち、シ
ステムとしては、すべて選択されたベルジヤで
のプロセス実行が可能状態となる。
ただし、インターロツク上異常状態が発見さ
れれば、ATC機能をキヤンセルする。
第23は、第10図に示されるパラレル運転に
おける待ち時間の計算をさせる場合の詳細なフロ
ーチヤートであつて、第4図のROM24にスト
アらえているシステムプログラム内の1つのプロ
グラムである。同図のステツプST1Sにおいて
は、反応炉R1用のスタートスイツチがONか否
かをチエツクする。NOの場合はST7Sに移る。
YESの場合はST2Sに移り、ここでもう一方の反
応炉R2がすでにプロセス実行中か否かをチエツ
クする。既に実行中ならばサブルーチンSTS3に
移りR1の待ち時間を計算する。
一方、ST2SにおいてNOすなわちR2のスタ
ートスイツチがまだONされていなければ、
ST4Sに移りR1がプロセス実行中か否かを再度
チエツクし、既に実行中ならばST7Sへ移る。
ST4SにおいてNOであれば、ST5Sに移りR1プ
ロセスを実行せしめるためにプロセス制御フラグ
をセツトする。次いで、ST63におい、PPiすな
わちこれからR1において実行されるプロセスプ
ログラム群PPGの最初のプロセスプログラムPPi
のシーケンス時間を零にする。次いで、ST7Sに
移る。ステツプST7SからST12Sまでは、R2と
R1と置きかえることによつて、ST1S→ST7S、
ST2S→ST8S、ST3S→ST9S、ST4S→ST10S、
ST5S→ST11S、ST6S→ST12Sの如く、それぞ
れ処理の内容が対応している。
これまで第1図乃至第23図について説明した
が、以上の説明では反応炉R1またはR2は、誘
導加熱コイルを設けた構造として説明し、且つパ
ラレル運転時における加熱コイル電源の効果的使
用方法の一例をその中で説明した。しかし乍ら、
本発明による制御システムの適用に際しては、こ
のような誘導加熱方式に限定されるものではな
く、例えばランプ加熱方式(第24図)の場合に
も十分適用されるものである。
第24図には、ランプ加熱方式の反応炉の概略
構成を示している。同図において、201は反応
炉207内に導かれる各種ガスの供給部であつ
て、管炉202を通つて反応炉207内に矢印で
示すように導かれるようになつている。反応炉2
07内には、下方へ向けて径が大なるよう形成さ
れたサセプタ209が上方より回転可能に支持さ
れており、その外周面には気相成長を行わせる半
導体基板208が載置されている。そして、温度
センサ210からの信号は、ライン203を経て
温度コントローラ204に与えられるようになつ
ている。コントローラ204は、パワー変換部2
05に対し制御信号を与え、パワー変換部205
は炉207の外壁の周囲に配列されているランプ
206へ電力を供給し、従つてランプ206の発
する光が石英等で製作された外壁を貫通して半導
体基板208に達するようになつている。このラ
ンプ加熱方式の場合は、外壁を通してランプから
直接半導体基板208を加熱するものであり、ま
た消費電力も誘導コイル方式の場合に比して少な
いなどの点で特徴がある。このようなランプ加熱
方式による反応炉の複数台を、各種ガスのガス源
の接続することにより、各反応炉はその中で互い
に他の反応炉のプロセス状態に依存することな
く、独立にプロセスを遂行することが可能であ
る。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明に
よれば、シーケンスプロセスにおけるプロセスパ
ラメータとして、シーケンス時間、ガスの種類と
その流量、温度条件をプロセスプログラムの単位
として設定し、これらのプロセスプログラムを適
宜組合せて1回の気相成長に対応したプロセスプ
ログラム群を作成して装置の自動運動を可能とし
たものであるから、従来のピンボードスイツチ方
式や汎用のシーケンスプログラマを使用した制御
方式に比べてガス流量を温度条件の設定について
のオペレータの手作業および判断要素を著しく低
減し、作業性の優れた装置を提供することができ
る。
また、本発明装置においては、オペレータの要
求によりプロセスプログラムを単位毎に呼び出し
てこれを表示手段に表示させ、各プロセスパラメ
ータの修正を可能とすると共にその内容をリアル
タイムで実行可能であるから、現実に要求されて
いる各種の操作を実際の物理的・化学的条件に適
合させたシーケンスプロセスとして対応すること
ができ、しかもその内容を直ちに把握することが
できる。
特に、本発明装置においては、複数の反応炉を
順次サイクル運転するに際し、第1の反応炉の加
熱終了に伴い第2の反応炉の加熱開始を行うこと
ができるように、第1の反応炉に対するプロセス
プログラム群と第2の反応炉に対するプロセスプ
ログラム群との各プロセスプログラムの一部をパ
ラレルに実行し得るように構成することにより、
加熱工程が各反応炉に対し順次連続的にサイクル
動作して加熱電力の効率的な利用と共にサイクル
時間の短縮を図り、半導体気相成長装置の効率的
な運転を達成することができる。
従つて、本発明装置によれば、最適な製造工程
の準備段階におけるプロセスパラメータの条件設
定の変更をプログラマブルにしかも迅速に達成す
るこができると共に、複数の反応炉の連続的かつ
効率的なサイクル運転を実現することができるの
で、品質の安定した製品の歩留りが向上するばか
りでなく、装置の稼働率も増大し、従来のコンピ
ユータを使用したDDC方式による制御システム
の問題点を全て克服し、極めて制御性能率並びに
生産性の優れた半導体気相成長装置を提供するこ
とができる。
S | CR NAME= CR OPEN (Y, *N) = CR or CR NO= CR NO= CR NO= CR EV5, 10 Open NAME= CR OPEN (Y, *N) = CR NO= CR NO= CR EV7 Open NAME=Call other functions MF function This is for operating the mass flow/paper riser controller for process control. NAME = CR INPUT (Y, *N) = Asks whether you want to perform an input operation or an output operation. For input operation, enter CR. NO = Mass flow number CR DATA = ×× ××: Data amount NO = Data at the time of input is serviced for only one minute with sequential number specification. Termination is NO=CR. For output operation, enter CR or CR. NO=Mass flow number CR DATA=Flow rate CR NO= Flow rate can be set by sequentially specifying the number. The end is CR. [example] S | TEST NAME= CR INPUT (Y, *N) = CR or CR NO= CR DATA= CR 15 specification (MFC5) NO= CR DATA= CR 300c.c. specification (MFC8) NO= CR NAME= CR INPUT (Y, *N) = CR NO = CR DATA = × × 1 minute service (MFC5) NO = CR DATA = × × 1 minute service (MFC8) NO = CR NAME = CRT function Add character to CRT display unit. When all the characters in the generator have been serviced and output for one page (80 characters x 25 lines) has been completed, the page is cleared and the process ends. NAME=CR Character service NAME=Call other functions LAMP function Turn on the lamps, LEDs, and BUZZER on the operation panels R1 and R2 and the control device panel in sequence.
When all output is finished, perform CLEAR, repeat this process 5 times, and then end this function. NAME= CR Output service NAME=Call other functions SOL function Switching SW, damper, R1 clamp, R1 lock, R1 seal, R1 exhaust, R2 clamp,
Turn on/off the solenoid valves used for R2 lock, R2 seal, and R2 exhaust. NAME = CR ON (Y, *N) = Ask whether you want to turn the valve ON or OFF. Input CR for ON operation. For OFF operation, input CR or CR. Next, NO=valve number CR executes the ON/OFF operation of the specified valve. ATC Function When the ATC function is called, the system automatically enters the local level. This function is used for temperature rise tests, soaking tests, etc. NAME= CR BELL-JAR= Which bell jar to use (R1, R2)
Ask a question. If a character other than
It is decided that the R2 side will be used in all cases. continue,
Gas system switched to N2 purge line;
The Belgear begins its sealing action. Once sealed, the exhaust valve opens. At this time, the vacuum is
Not performed because it is an N2 purge. In other words, the system is in a state where it is possible to execute processes on all selected bell gears. However, if an abnormal state is detected in the interlock, the ATC function will be canceled. 23 is a detailed flowchart for calculating the waiting time in the parallel operation shown in FIG. 10, and is one of the system programs stored in the ROM 24 of FIG. 4. In step ST1S in the figure, it is checked whether the start switch for reactor R1 is ON. If NO, move to ST7S.
If YES, the process moves to ST2S, where it is checked whether the other reactor R2 is already in process. If it is already being executed, the process moves to subroutine STS3 and calculates the waiting time of R1. On the other hand, if NO at ST2S, that is, the R2 start switch is not turned on yet,
The process moves to ST4S and checks again whether R1 is executing the process. If it is already running, the process moves to ST7S.
If NO in ST4S, the process moves to ST5S and sets a process control flag to execute the R1 process. Next, in ST63, PPi, that is, the first process program PPi of the process program group PPG to be executed in R1 from now on.
Set the sequence time to zero. Next, move on to ST7S. From steps ST7S to ST12S, by replacing R2 and R1, ST1S→ST7S,
ST2S→ST8S, ST3S→ST9S, ST4S→ST10S,
The processing contents correspond to each other, such as ST5S→ST11S and ST6S→ST12S. Up to now, we have explained Figs. 1 to 23, but in the above explanation, the reactor R1 or R2 has been explained as having a structure equipped with an induction heating coil, and we have explained how to effectively use the heating coil power supply during parallel operation. An example was explained therein. However,
Application of the control system according to the present invention is not limited to such an induction heating method, but can also be applied to, for example, a lamp heating method (FIG. 24). FIG. 24 shows a schematic configuration of a lamp heating type reactor. In the figure, reference numeral 201 is a supply section for various gases introduced into the reactor 207, which are introduced into the reactor 207 through a tube furnace 202 as shown by arrows. Reactor 2
A susceptor 209 is rotatably supported from above within the susceptor 209 and has a diameter increasing downward, and a semiconductor substrate 208 on which vapor phase growth is to be performed is placed on the outer peripheral surface of the susceptor 209. . A signal from the temperature sensor 210 is then given to a temperature controller 204 via a line 203. The controller 204 is the power converter 2
05 to provide a control signal to the power converter 205.
supplies power to the lamps 206 arranged around the outer wall of the furnace 207, so that the light emitted by the lamps 206 passes through the outer wall made of quartz or the like and reaches the semiconductor substrate 208. This lamp heating method heats the semiconductor substrate 208 directly from the lamp through the outer wall, and is also characterized in that it consumes less power than the induction coil method. By connecting multiple reactors using the lamp heating method to various gas sources, each reactor can perform processes independently without depending on the process status of the other reactors. It is possible to accomplish this. [Effects of the Invention] As is clear from the embodiments described above, according to the present invention, sequence time, gas type and flow rate, and temperature conditions are set as process parameters in a sequence process, and these are set as units of a process program. This method enables automatic movement of the equipment by appropriately combining the process programs of Compared to the control method, it is possible to significantly reduce the operator's manual work and decision making in setting the gas flow rate and temperature conditions, thereby providing an apparatus with excellent workability. Furthermore, in the apparatus of the present invention, the process program can be called up unit by unit according to the operator's request and displayed on the display means, making it possible to modify each process parameter and executing the contents in real time. It is possible to respond to the various operations required by the system as a sequence process adapted to actual physical and chemical conditions, and the contents can be grasped immediately. In particular, in the apparatus of the present invention, when a plurality of reactors are sequentially operated in cycles, the first reactor is By configuring so that a part of each process program of the process program group for the second reactor and the process program group for the second reactor can be executed in parallel,
The heating process is sequentially and continuously cycled for each reactor, making efficient use of heating power and shortening the cycle time, thereby achieving efficient operation of the semiconductor vapor phase growth apparatus. Therefore, according to the apparatus of the present invention, it is possible to programmably and quickly change the condition settings of process parameters in the preparatory stage of the optimal manufacturing process, and also to continuously and efficiently cycle multiple reactors. This not only improves the yield of products with stable quality, but also increases the operating rate of the equipment, and overcomes all the problems of conventional computer-based DDC control systems. A semiconductor vapor phase growth apparatus with extremely excellent control performance and productivity can be provided.
第1図は従来の気相成長制御装置の作用を説明
する図、第2図は本発明の一実施例装置の概略構
成図、第3図は第2図の制御系における制御情報
の流れを説明するブロツク図、第4図は本発明に
よる気相成長制御システムのブロツク構成図、第
5図は第2図の制御装置のパネル正面詳細図、第
6図は誘導コイル内蔵の反応炉要部断面図、第7
図は第6図に示される反応炉と各種のガス供給源
との間を接続する管路網の系統図、第8図は流量
制御器と制御装置との間に設けられるガス流量を
検出するマスフロメータとその周辺部との関係を
示す系統図、第9図は管路網内の流量等を示す動
作表のフオーマツト図、第10図は反応炉R1,
R2をパラレル運転する場合のタイムチヤート、
第11図はパラレル運転時の時間演算部のブロツ
ク図、第12図イ,ロはプロセスプログラム及び
プロセスプログラム群のデータ構造を説明するフ
オーマツト図、第13図は本システムのシステム
プラグラムの処理過程を示すフローチヤート、第
14図は第13図のサブルーチンST3の詳細フロ
ーチヤート、第15図は第13図のサブルーチン
ST7の詳細フローチヤート、第16図は第13図
のサブルーチンST10の詳細フローチヤート、第
17図は第13図のサブルーチンST13の詳細フ
ローチヤート、第18図は第13図のサブルーチ
ンST15の詳細フローチヤート、第19図は第1
3図のサブルーチンST17の詳細フローチヤート、
第20図は第13図のサブルーチンST19の詳細
フローチヤート、第21図は第13図のサブルー
チンST21の詳細フローチヤート、第22図は第
13図のサブルーチンST23に関連した秒処理プ
ログラムのフローチヤート、第23図は待ち時間
計算のフローチヤート、第24図はランプ加熱方
式の反応炉の要部構成図である。
11……高周波発生部、12,13……反応
炉、14……制御部、16……機器駆動部、21
……CPU、22……データバス、23……i/
Oバス、24……記憶部、25……CRT RAM、
26……一時記憶部、27……ROM、28,4
9……インタフエース、29……CRT、30,
32……入力モジユール、31……キーボード、
34,36……出力モジユール、35……出力
部、37……ガス弁類、39……リレー駆動部、
40……モータおよび弁、41……D/A変換モ
ジユール、43……A/D変換モジユール、46
……CPU、47……データハイウエイ、48…
…データバス、45,50……高速メモリデータ
転送部、51……磁気テープ、52……ROM、
53……RAM、54……i/Oバス、61……
デイスプレイ装置、62……カセツトテープ装着
部、63……キー入力装置、64……温度制御
部、67……データ入力エリア、71……底板、
72……ガス導入口、73……排気孔、74……
管路、75……サセプタ、76……回転部材、7
7……モータ、78……カバー、79……誘導加
熱用コイル、80……絶縁板、81……ボルト、
82,83……接続継手部、84……石英層、8
5……第1ステンレス層、86……第2ステンレ
ス層、87……つば、88……クランプ部材、9
0……天井蓋、91……ウエハ、92……観察
窓、93……温度検出窓、101,102,10
3,104,105……ガスチヤンバ、106…
…バブリングチヤンバ、121……A/D変換
器、122……アナログマルチプレクサ、123
……D/A変換器、131……レジスタ、13
2,133……カウンタ。
Fig. 1 is a diagram explaining the operation of a conventional vapor phase growth control device, Fig. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the device of the present invention, and Fig. 3 shows the flow of control information in the control system of Fig. 2. 4 is a block diagram of the vapor phase growth control system according to the present invention, FIG. 5 is a detailed front view of the panel of the control device shown in FIG. 2, and FIG. 6 is a main part of the reactor with a built-in induction coil. Cross section, 7th
The figure is a system diagram of the pipeline network connecting the reactor shown in Figure 6 and various gas supply sources, and Figure 8 is a system diagram of the pipe network connecting the reactor shown in Figure 6 and various gas supply sources. A system diagram showing the relationship between the mass flow meter and its surroundings, FIG. 9 is a format diagram of an operation table showing flow rates in the pipe network, and FIG.
Time chart when running R2 in parallel,
Figure 11 is a block diagram of the time calculation section during parallel operation, Figures 12A and 12B are format diagrams explaining the data structure of a process program and a group of process programs, and Figure 13 shows the processing process of the system program of this system. 14 is a detailed flowchart of subroutine ST3 in FIG. 13, and FIG. 15 is a subroutine in FIG. 13.
A detailed flowchart of ST7, FIG. 16 is a detailed flowchart of subroutine ST10 in FIG. 13, FIG. 17 is a detailed flowchart of subroutine ST13 in FIG. 13, and FIG. 18 is a detailed flowchart of subroutine ST15 in FIG. 13. , Figure 19 is the first
Detailed flowchart of subroutine ST17 in Figure 3,
20 is a detailed flowchart of subroutine ST19 in FIG. 13, FIG. 21 is a detailed flowchart of subroutine ST21 in FIG. 13, and FIG. 22 is a flowchart of a seconds processing program related to subroutine ST23 in FIG. 13. FIG. 23 is a flowchart for calculating waiting time, and FIG. 24 is a diagram showing the main part of a lamp heating type reactor. 11... High frequency generation section, 12, 13... Reactor, 14... Control section, 16... Equipment drive section, 21
...CPU, 22...Data bus, 23...i/
O bus, 24...Storage section, 25...CRT RAM,
26...Temporary storage unit, 27...ROM, 28,4
9...Interface, 29...CRT, 30,
32...Input module, 31...Keyboard,
34, 36... Output module, 35... Output section, 37... Gas valves, 39... Relay drive section,
40...Motor and valve, 41...D/A conversion module, 43...A/D conversion module, 46
...CPU, 47...Data highway, 48...
...data bus, 45, 50...high-speed memory data transfer unit, 51...magnetic tape, 52...ROM,
53...RAM, 54...i/O bus, 61...
Display device, 62...Cassette tape mounting section, 63...Key input device, 64...Temperature control section, 67...Data input area, 71...Bottom plate,
72...Gas inlet, 73...Exhaust hole, 74...
Pipe line, 75... Susceptor, 76... Rotating member, 7
7... Motor, 78... Cover, 79... Induction heating coil, 80... Insulating plate, 81... Bolt,
82, 83... Connection joint portion, 84... Quartz layer, 8
5...First stainless steel layer, 86...Second stainless steel layer, 87...Brim, 88...Clamp member, 9
0...Ceiling cover, 91...Wafer, 92...Observation window, 93...Temperature detection window, 101, 102, 10
3,104,105...Gustyamba, 106...
... Bubbling chamber, 121 ... A/D converter, 122 ... Analog multiplexer, 123
...D/A converter, 131 ...Register, 13
2,133...Counter.
Claims (1)
複数個の反応炉と、前記各基板をそれぞれ加熱す
る手段と、気相成長に必要な各種ガス源と前記各
反応炉との間を接続する管路網と、該管路網上に
設けられ前記各種ガスに対しその所望量を前記各
反応炉に導くよう前記管路網を形成せしめる弁装
置とこの弁装置のオン、オフないしはその開度を
制御するための信号および前記各加熱手段を制御
する信号を与える制御装置とからなる半導体気相
成長装置において、 各反応炉に配置される基板に対しそれぞれ加熱
手段を配置すると共に、前記各加熱手段を共通の
加熱電力供給用の電源に選択的に接続する切換ス
イツチと前記各反応炉をそれぞれ起動させる起動
スイツチとを設け、 さらに前記制御装置は、 (a) 各反応炉でそれぞれ実行されるプロセスプロ
グラム群を有すると共に、 (b) 第1の反応炉の第1の起動スイツチが付勢さ
れた後に対応する第1のプロセスプログラム群
の加熱終了までの時間と、 (c) 前記第1の反応炉に続く第2の反応炉に対応
する第2のプロセスプログラム群のプロセス開
始から加熱開始指令までの時間と、および (d) 前記第2の反応炉に対応する第2の起動スイ
ツチが付勢された時刻と から、前記第1の反応炉への加熱電力供給終了後
に第2の反応炉への加熱電力供給が開始されるよ
うに、前記第2の反応炉のプロセスシーケンス開
始時刻を設定する演算部を設けることを特徴とす
る半導体気相成長装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の半導体気相成長
装置において、 前記演算部は、 (e) 第1の反応炉に対応する第1のプロセスプロ
グラム群の各プロセス開始から加熱終了までの
実行時間を設定するカウンタを設け、 (f) 前記プロセスの開始と同時に前記カウンタの
内容を一定時間毎に減算するようにし、 (g) 第2の起動スイツチの付勢に応答して前記カ
ウンタの値から第2の反応炉に対応する第2の
プロセスプログラム群中のプロセス開始より加
熱開始指令までの時間を差し引き、 (h) その残りの時間だけさらに減算が行われた際
に前記第2のプロセスプログラム群の実行開始
を指令する よう設定してなる半導体気相成長装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の半導体気相成長
装置において、 前記演算部は、 (i) 第1の反応炉に対応する第1のプロセスプロ
グラム群の実行開始に際し、その開始から加熱
終了に至る所要時間T1より次の第2の反応炉
に対応する第2のプロセスプログラム群のプロ
セス開始より加熱開始指令までの時間T2を差
し引いた値T1−T2を設定するカウンタを設け、 (j) 前記第1のプロセスプログラム群の実行開始
後に前記カウンタの値を一定時間毎に減算し、 (k) カウンタの値が零となつた時に第2のプロセ
スプログラム群の実行開始を指令するよう設定
してなる半導体気相成長装置。[Scope of Claims] 1. A plurality of reactors for performing vapor phase growth on substrates such as silicon, means for heating each of the substrates, various gas sources necessary for vapor phase growth, and each of the reactors. a network of pipes connected to each other; a valve device provided on the network to form the network so as to guide desired amounts of the various gases to each reactor; and an on/off switch for the valve device. In a semiconductor vapor phase growth apparatus, the heating means is arranged for each substrate placed in each reactor, in a semiconductor vapor phase growth apparatus comprising a signal for controlling off or opening thereof and a control device for giving a signal for controlling each of the heating means. At the same time, a changeover switch for selectively connecting each of the heating means to a common power source for supplying heating power, and a start switch for starting each of the reaction furnaces, respectively; (b) the time from when the first start switch of the first reactor is energized to the end of heating of the corresponding first process program group; c) the time from the start of the process to the heating start command of the second process program group corresponding to the second reactor following the first reactor, and (d) the time from the start of the process to the heating start command corresponding to the second reactor From the time when the start switch No. 2 is activated, the heating power supply to the second reaction furnace is started after the heating power supply to the first reaction furnace ends. A semiconductor vapor phase growth apparatus characterized by comprising a calculation section for setting a process sequence start time. 2. In the semiconductor vapor phase growth apparatus according to claim 1, the calculation unit (e) calculates the execution time from the start of each process to the end of heating of the first process program group corresponding to the first reactor. (f) at the same time as the process starts, the contents of the counter are decremented at regular time intervals; and (g) the value of the counter is decremented from the value of the counter in response to activation of the second start switch. subtract the time from the start of the process to the heating start command in the second process program group corresponding to the second reactor, and (h) when the remaining time is further subtracted, the second process program A semiconductor vapor phase growth apparatus configured to command the start of execution of a group. 3. In the semiconductor vapor phase growth apparatus according to claim 1, the calculation section (i) when starting execution of the first process program group corresponding to the first reactor, performs the following steps from the start to the end of heating. A counter is provided to set a value T 1 −T 2 obtained by subtracting the time T 2 from the start of the process of the second process program group corresponding to the next second reactor to the heating start command from the time required T 1 to reach the heating start command, (j) Decrease the value of the counter at regular intervals after the first process program group starts executing, and (k) instruct the start of execution of the second process program group when the counter value becomes zero. A semiconductor vapor phase growth apparatus configured as follows.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25355687A JPS63126216A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Semiconductor vapor growth device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25355687A JPS63126216A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Semiconductor vapor growth device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57011997A Division JPS58128728A (en) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | Semiconductor vapor growth apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63126216A JPS63126216A (en) | 1988-05-30 |
JPH0573326B2 true JPH0573326B2 (en) | 1993-10-14 |
Family
ID=17253008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP25355687A Granted JPS63126216A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Semiconductor vapor growth device |
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JP (1) | JPS63126216A (en) |
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1987
- 1987-10-09 JP JP25355687A patent/JPS63126216A/en active Granted
Non-Patent Citations (1)
Title |
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