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JP2012253222A - Method of predicting service life of resistance heating type heater, and thermal processing device - Google Patents

Method of predicting service life of resistance heating type heater, and thermal processing device Download PDF

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JP2012253222A
JP2012253222A JP2011125270A JP2011125270A JP2012253222A JP 2012253222 A JP2012253222 A JP 2012253222A JP 2011125270 A JP2011125270 A JP 2011125270A JP 2011125270 A JP2011125270 A JP 2011125270A JP 2012253222 A JP2012253222 A JP 2012253222A
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JP
Japan
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temperature
resistance heating
heater
life
heating heater
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011125270A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Ueno
正昭 上野
Tetsuya Kosugi
哲也 小杉
Hitoshi Murata
等 村田
Masashi Sugishita
雅士 杉下
Akira Hayashida
晃 林田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To predict a service life of a resistance heating type heater accurately at optional timing.SOLUTION: Service life predicting information showing a relation between the service life of the resistance heating type heater and an integration value obtained by integrating a temperature of the resistance heating type heater with energization time of the resistance heating type heater is preliminarily obtained by using a heater of the same type as the resistance heating type heater. After starting the energization of the resistance heating type heater, the temperature of the resistance heating type heater is detected by a temperature sensor, the temperature of the resistance heating type heater after start of the energization is integrated with the energization time, and the integration value of the temperature and the service life predicting information are compared to predict the service life of the resistance heating type heater.

Description

本発明は、抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法及び熱処理装置に関する。   The present invention relates to a life prediction method and a heat treatment apparatus for a resistance heater.

ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造装置として、処理室内に搬入されたシリコンウエハ等の基板を抵抗加熱式ヒータにより加熱して処理する熱処理装置が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。なお、抵抗加熱式ヒータは、加熱を繰り返すことで除々に劣化して断線してしまう。熱処理中の不測の断線を防ぐため、抵抗加熱式ヒータの寿命を予測し、寿命が近づいたら交換する必要がある。   2. Description of the Related Art As a manufacturing apparatus for a semiconductor device such as a DRAM, a heat treatment apparatus that heats and processes a substrate such as a silicon wafer carried into a processing chamber with a resistance heating heater is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Note that the resistance heater is gradually deteriorated and disconnected by repeated heating. In order to prevent unexpected disconnection during heat treatment, it is necessary to predict the life of the resistance heater and replace it when the life is near.

抵抗加熱式ヒータの寿命は、以下のような方法で予測できる。すなわち、抵抗加熱式ヒータは、高温で昇降温を繰り返すことで塑性変形による伸びが生じ、電気抵抗値が増加するという特性を有している。そのため、抵抗加熱式ヒータを流れる電流と印加電圧とを測定して電気抵抗値の変化を監視すれば、寿命を予測できる。また、抵抗加熱式ヒータの電気抵抗値が増加した場合、印加する電圧が一定であれば電流が減少して発熱量が低下することとなる。一定温度で安定させるには、減少した発熱量を補うために電圧を増加させる必要がある。従って、一定温度で安定させるための印加電圧の変化を監視すれば、寿命を予測できる。   The lifetime of the resistance heating heater can be predicted by the following method. That is, the resistance heating type heater has a characteristic that elongation due to plastic deformation occurs by repeatedly raising and lowering the temperature at a high temperature, and the electrical resistance value increases. Therefore, the lifetime can be predicted by measuring the current flowing through the resistance heater and the applied voltage and monitoring the change in the electrical resistance value. Further, when the electric resistance value of the resistance heating type heater is increased, if the applied voltage is constant, the current is decreased and the heat generation amount is decreased. To stabilize at a constant temperature, it is necessary to increase the voltage to compensate for the reduced calorific value. Therefore, the lifetime can be predicted by monitoring the change in applied voltage for stabilization at a constant temperature.

特開平１０−１２５４４７号公報JP-A-10-125447 特開平１１−５４２４４号公報JP-A-11-54244 特開２０００−２２３４２７号公報JP 2000-223427 A

しかしながら、抵抗加熱式ヒータの素線は、温度によって電気抵抗値が変化する金属等から形成されている。そのため、電気抵抗値の増加量を監視することにより抵抗加熱式ヒータの寿命を予測する方法では、寿命を正確に予測することは困難であった。また、印加電圧の増加量を監視することにより抵抗加熱式ヒータの寿命を予測する方法では、抵抗加熱式ヒータの温度を一定温度に保つ工程を実施する際にしか判定を行うことが出来ず、寿命予測を任意のタイミングで行うことは困難であった。   However, the element wire of the resistance heating type heater is formed of a metal or the like whose electric resistance value changes with temperature. For this reason, it has been difficult to accurately predict the life of the resistance heating heater by monitoring the amount of increase in the electrical resistance value. Further, in the method of predicting the lifetime of the resistance heating heater by monitoring the increase amount of the applied voltage, the determination can be made only when the process of maintaining the temperature of the resistance heating heater at a constant temperature is performed, It was difficult to predict the life at an arbitrary timing.

本発明は、抵抗加熱式ヒータの寿命予測を正確かつ任意のタイミングで行えるようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to enable accurate and arbitrary timing prediction of the resistance heating type heater.

本発明の一態様によれば、
抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法であって、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分した積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を、前記抵抗加熱式ヒータと同型のヒータを用いて予め取得しておき、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記抵抗加熱式ヒータの温度を温度センサにより検出し、通電開始後からの前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分し、前記温度の積分値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測する抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法が提供される。 According to one aspect of the invention,
A method for predicting the life of a resistance heater,
The life determination information indicating the relationship between the integral value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater with the energization time and the life of the resistance heating heater is acquired in advance using a heater of the same type as the resistance heating heater. Every
After the energization of the resistance heating heater is started, the temperature of the resistance heating heater is detected by a temperature sensor, the temperature of the resistance heating heater after the energization is started is integrated with the energization time, and the integrated value of the temperature And a life prediction method for the resistance heating heater that predicts the life of the resistance heating heater by comparing the life determination information with the life determination information.

本発明の他の態様によれば、
抵抗加熱式ヒータと、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサに接続される制御部と、を備える熱処理装置であって、
前記制御部は、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分した積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を読み出し可能に保持しており、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記抵抗加熱式ヒータの温度を前記温度センサから受信し、通電開始後からの前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分し、前記温度の積分値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測するよう構成されている熱処理装置が提供される。 According to another aspect of the invention,
A resistance heating heater,
A temperature sensor for detecting the temperature of the resistance heating heater;
A heat treatment apparatus comprising a control unit connected to the temperature sensor,
The controller is
Life-determining information indicating the relationship between the integral value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater with the energization time and the life of the resistance heating heater is readable and held.
After the energization of the resistance heating heater is started, the temperature of the resistance heating heater is received from the temperature sensor, the temperature of the resistance heating heater after the energization is started is integrated by the energization time, and the temperature integration is performed. A heat treatment apparatus configured to predict the life of the resistance heating heater by comparing the value and the life determination information is provided.

本発明によれば、抵抗加熱式ヒータの寿命予測を正確かつ任意のタイミングで行えるようになる。   According to the present invention, the life prediction of the resistance heating heater can be accurately performed at an arbitrary timing.

本発明の第１の実施形態に係る熱処理装置が備える処理炉の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the processing furnace with which the heat processing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第１の実施形態に係る熱処理装置が備えるコントローラの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the controller with which the heat processing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の実施例に係る抵抗加熱式ヒータの寿命予測工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the lifetime prediction process of the resistance heating type heater which concerns on the Example of this invention. ヒータ温度とヒータ供給電力との関係を例示するグラフ図である。It is a graph which illustrates the relationship between heater temperature and heater supply electric power. 寿命率とヒータ温度との関係を例示するグラフ図である。It is a graph which illustrates the relationship between a lifetime and heater temperature. 寿命率及び発熱指数とヒータ温度との関係を例示するグラフ図である。It is a graph which illustrates the relationship between a lifetime rate, a heat_generation | fever index | exponent, and heater temperature. 温度係数（抵抗温度係数）とヒータ温度との関係を例示するグラフ図である。It is a graph which illustrates the relationship between a temperature coefficient (resistance temperature coefficient) and heater temperature. 温度係数の逆数（温度係数補正値）と素線温度との関係を例示するグラフ図である。It is a graph which illustrates the relationship between the reciprocal number of a temperature coefficient (temperature coefficient correction value), and strand temperature. 本発明の第１の実施形態に係るヒータユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the heater unit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る抵抗加熱式ヒータの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the resistance heating type heater which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る素線の形状を例示する概略図である。It is the schematic which illustrates the shape of the strand which concerns on the 1st Embodiment of this invention.

＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る熱処理装置が備える処理炉２０２の縦断面図である。また、図２は、本実施形態に係る熱処理装置が備えるコントローラ２８０の概略構成図である。 <First Embodiment of the Present Invention>
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a processing furnace 202 provided in the heat treatment apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the controller 280 provided in the heat treatment apparatus according to the present embodiment.

（１）熱処理装置の構成
まず、本実施形態に係る熱処理装置の構成について説明する。本実施形態に係る熱処理装置は、一例として、処理室内に収容された複数枚の基板を加熱し、基板上に薄膜を形成するバッチ式縦型熱処理装置（基板処理装置）として構成されている。 (1) Configuration of Heat Treatment Apparatus First, the configuration of the heat treatment apparatus according to the present embodiment will be described. As an example, the heat treatment apparatus according to this embodiment is configured as a batch type vertical heat treatment apparatus (substrate treatment apparatus) that heats a plurality of substrates accommodated in a processing chamber and forms a thin film on the substrate.

（処理炉の構成）
図１に示す通り、本実施形態に係る処理炉２０２は、処理管としてのプロセスチューブ２０３を備えている。プロセスチューブ２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成され
ている。処理室２０１内には、基板としてのウエハ２００を、基板支持部材としての後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に積層させた状態で収容可能に構成されている。 (Processing furnace configuration)
As shown in FIG. 1, the processing furnace 202 according to the present embodiment includes a process tube 203 as a processing tube. The process tube 203 is made of a heat-resistant material such as quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC), and has a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened. The processing chamber 201 is configured so that wafers 200 as substrates can be accommodated in a state of being stacked in multiple stages in a vertical posture in a horizontal posture by a boat 217 described later as a substrate support member.

プロセスチューブ２０３の下方には、プロセスチューブ２０３の下端開口（炉口）を気密に閉塞可能な真空気密板（炉口蓋体）としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、プロセスチューブ２０３の下端と当接する図示しないＯリングがシール部材として設けられている。シールキャップ２１９の下方には、ボート回転機構２６７が設置されている。ボート回転機構２６７の回転軸は、シールキャップ２１９を鉛直方向に貫通してボート２１７を下方から支持している。ボート回転機構２６７を作動させることで、処理室２０１内でボート２１７を回転可能なように構成されている。また、シールキャップ２１９は、プロセスチューブ２０３の外部に配置された図示しない昇降機構によって垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート２１７を処理室２０１内外に搬送可能なように構成されている。   Below the process tube 203, a seal cap 219 is provided as a vacuum hermetic plate (furnace port lid) capable of airtightly closing the lower end opening (furnace port) of the process tube 203. The seal cap 219 is made of a metal such as stainless steel and has a disk shape. On the upper surface of the seal cap 219, an O-ring (not shown) that comes into contact with the lower end of the process tube 203 is provided as a seal member. A boat rotation mechanism 267 is installed below the seal cap 219. The rotation shaft of the boat rotation mechanism 267 passes through the seal cap 219 in the vertical direction and supports the boat 217 from below. By operating the boat rotation mechanism 267, the boat 217 can be rotated in the processing chamber 201. Further, the seal cap 219 is configured to be lifted and lowered in the vertical direction by a lifting mechanism (not shown) disposed outside the process tube 203. By moving the seal cap 219 up and down, the boat 217 can be transferred into and out of the processing chamber 201.

基板支持部材としてのボート２１７は、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させ、多段に支持するように構成されている。ボート２１７は、複数本（例えば４本）の支柱と、支柱を立設させる底板と、支柱を上部から支持する天板と、を備えている。支柱には、ウエハ２００を下方から支持する支持部材が、所定の間隔でそれぞれ配列している。ボート２１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱材料からなる断熱筒２１７ａが設けられており、ヒータユニット２０７からの熱をシールキャップ２１９側に伝え難くするように構成されている。   The boat 217 as a substrate support member is configured to align a plurality of wafers 200 in a horizontal posture and in a state where their centers are aligned with each other and to support them in multiple stages. The boat 217 includes a plurality of columns (for example, four columns), a bottom plate on which the columns are erected, and a top plate that supports the columns from above. Support members for supporting the wafer 200 from below are arranged on the columns at predetermined intervals. A heat insulating cylinder 217a made of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide is provided at the lower part of the boat 217, and is configured to make it difficult to transfer heat from the heater unit 207 to the seal cap 219 side.

プロセスチューブ２０３の側方下部には、処理室２０１内に所定の処理ガスを供給するガス供給管２３８の下流端が接続されている。プロセスチューブ２０３とガス供給管２３８との接続箇所には、ガス供給口が形成されている。ガス供給管２３８には、上流側から順に、処理ガス供給源、流量制御コントローラ、開閉バルブ（いずれも図示しない）が設けられている。開閉バルブを開閉することで、流量制御コントローラにより流量制御された処理ガスの処理室２０１内への供給を制御できるように構成されている。   A downstream end of a gas supply pipe 238 that supplies a predetermined processing gas into the processing chamber 201 is connected to a lower side portion of the process tube 203. A gas supply port is formed at a connection point between the process tube 203 and the gas supply pipe 238. The gas supply pipe 238 is provided with a processing gas supply source, a flow rate controller, and an open / close valve (all not shown) in order from the upstream side. By opening and closing the opening / closing valve, the supply of the processing gas whose flow rate is controlled by the flow rate controller into the processing chamber 201 can be controlled.

プロセスチューブ２０３の側方下部であって、ボート２１７を挟んでガス供給口と対向する位置には、排気管２３１の上流端が接続されている。プロセスチューブ２０３と排気管２３１との接続箇所には、排気口が形成されている。排気管２３１には、上流側から順に、圧力センサ、圧力調整器、真空排気装置（いずれも図示しない）が設けられている。なお、圧力調整器は、弁を開閉することで処理室２０１内の真空排気を開始或いは停止させることができ、弁開度を調整することで処理室２０１内の圧力を調整することができるよう構成された開閉弁（ＡＰＣバルブ）である。   The upstream end of the exhaust pipe 231 is connected to the side lower part of the process tube 203 at a position facing the gas supply port across the boat 217. An exhaust port is formed at a connection portion between the process tube 203 and the exhaust pipe 231. The exhaust pipe 231 is provided with a pressure sensor, a pressure regulator, and a vacuum exhaust device (all not shown) in order from the upstream side. The pressure regulator can start or stop evacuation in the processing chamber 201 by opening and closing the valve, and can adjust the pressure in the processing chamber 201 by adjusting the valve opening. It is a configured on-off valve (APC valve).

（ヒータユニットの構成）
プロセスチューブ２０３の外側には、プロセスチューブ２０３内（処理室２０１内）を加熱する加熱装置としてのヒータユニット２０７が、プロセスチューブ２０３を囲うように設けられている。ヒータユニット２０７は、発熱体としての複数の抵抗加熱式ヒータ２０７ａと、各抵抗加熱式ヒータ２０７ａを保持する円筒状の断熱体２０７ｆと、を備えている。 (Configuration of heater unit)
Outside the process tube 203, a heater unit 207 as a heating device for heating the inside of the process tube 203 (inside the processing chamber 201) is provided so as to surround the process tube 203. The heater unit 207 includes a plurality of resistance heating heaters 207a serving as heating elements, and a cylindrical heat insulator 207f that holds the resistance heating heaters 207a.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａは、図１及び図９に示すように、鉛直方向に少なくとも１つ以上設けられている。また、図１では図示を省略しているが、抵抗加熱式ヒータ２０７ａは、それぞれプロセスチューブ２０３を囲うように環状に設けられている。抵抗加熱式ヒ
ータ２０７ａは、図１０に示すように、環状に構成された発熱体である素線（ヒータ素線）２０７ｒと、素線２０７ｒの両端部に設けられた一対の給電部２０７ｔと、をそれぞれ備えている。一対の給電部２０７ｔが設けられた素線２０７ｒの両端部は、接触することなく近接して固定されており、電気的には非接触の状態となっている。すなわち、素線２０７ｒは完全な円形ではなく、Ｃ字状に構成されている。素線２０７ｒを構成する材料としては、例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ等のＣｒ合金、ＭｏＳｉ２等のＭｏ合金、Ｎｉ合金、Ｗ合金、Ｔａ合金等の各種金属材料の他、ＳｉＣ等の抵抗発熱材料を用いることが可能であり、その形状は、図１１（ａ）に示すような線状材料であっても良く、（ｂ）に示すような板状材料であっても良い。一対の給電部２０７ｔは、断熱体２０７ｆの側壁部を貫通して固定されている。一対の給電部２０７ｔは、金属などの導電性材料により構成されている。一対の給電部２０７ｔを介して素線２０７ｒの一端から他端に向けて電流を流すことで、素線２０７ｒが加熱されてプロセスチューブ２０３内（処理室２０１内）が昇温されるように構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 9, at least one resistance heater 207a is provided in the vertical direction. Although not shown in FIG. 1, the resistance heating heater 207 a is provided in an annular shape so as to surround the process tube 203. As shown in FIG. 10, the resistance heating heater 207 a includes a strand (heater strand) 207 r that is a ring-shaped heating element, and a pair of power feeding portions 207 t provided at both ends of the strand 207 r, Each is equipped. Both end portions of the wire 207r provided with the pair of power feeding portions 207t are fixed in close proximity without contact, and are in an electrically non-contact state. That is, the strand 207r is not a complete circle but is formed in a C shape. As a material constituting the strand 207r, for example, a Cr alloy such as Fe—Cr—Al, a Mo alloy such as MoSi 2 , various metal materials such as a Ni alloy, a W alloy, and a Ta alloy, and a resistance heating material such as SiC The shape may be a linear material as shown in FIG. 11 (a) or a plate-like material as shown in (b). The pair of power feeding portions 207t are fixed so as to penetrate the side wall portions of the heat insulator 207f. The pair of power feeding units 207t is made of a conductive material such as metal. It is configured such that a current is passed from one end of the strand 207r to the other end via the pair of power supply units 207t, whereby the strand 207r is heated and the temperature in the process tube 203 (inside the processing chamber 201) is increased. Has been.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａを保持する断熱体２０７ｆは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの外周を囲うように設けられており、ヒータ台２０７ｇにより下方から支持されている。断熱体２０７ｆは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や石英（ＳｉＯ２）等の断熱材料により形成された環状の断熱材が複数積み上げられることで構成されており、下端が開口し上端が閉塞した円筒形状に形成されている。係る構成により、応力が加わったときの破損を抑制したり、メンテナンス性を向上させたりすることが可能となる。なお、断熱体２０７ｆは一体成形されていてもよい。 The heat insulator 207f holding the resistance heating heater 207a is provided so as to surround the outer periphery of the resistance heating heater 207a, and is supported from below by the heater base 207g. The heat insulator 207f is configured by stacking a plurality of annular heat insulating materials formed of a heat insulating material such as alumina (Al 2 O 3 ) or quartz (SiO 2 ), and a cylinder whose lower end is open and whose upper end is closed. It is formed into a shape. With such a configuration, it is possible to suppress breakage when stress is applied or to improve maintainability. The heat insulator 207f may be integrally formed.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａが備える一対の給電部２０７ｔには、電力線２０７ｅを介して、ヒータコントローラ２８１ｂの出力端子が接続されている。ヒータコントローラ２８１ｂには、例えば交流電源として構成された電源装置２０９と、後述する温度コントローラ２８０ｂと、が接続されている。ヒータコントローラ２８１ｂは、電源装置２０９からの電力供給を受け、温度コントローラ２８０ｂからの制御信号に基づいて、抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの電力供給を制御するように構成されている。   An output terminal of the heater controller 281b is connected to the pair of power feeding units 207t provided in the resistance heating heater 207a through a power line 207e. For example, a power supply device 209 configured as an AC power supply and a temperature controller 280b described later are connected to the heater controller 281b. The heater controller 281b is configured to receive power supplied from the power supply device 209 and control power supply to the resistance heating heater 207a based on a control signal from the temperature controller 280b.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａを流れる電流値、及び抵抗加熱式ヒータ２０７ａに印加される電圧値は、電力線２０７ｅに設けられた電流計２０７ｃ及び電圧計２０７ｄによってそれぞれ測定可能に構成されている。電流計２０７ｃによって測定された交流電流信号は、ＣＴ変換器２９２ｃによって直流信号に変換され、温度コントローラ２８０ｂに送信されるように構成されている。また、電圧計２０７ｄによって測定された交流電圧信号は、ＰＴ変換器２９２ｄによって直流信号に変換され、温度コントローラ２８０ｂに送信されるように構成されている。   The current value flowing through the resistance heating heater 207a and the voltage value applied to the resistance heating heater 207a can be measured by an ammeter 207c and a voltmeter 207d provided on the power line 207e, respectively. The alternating current signal measured by the ammeter 207c is converted into a direct current signal by the CT converter 292c and transmitted to the temperature controller 280b. The AC voltage signal measured by the voltmeter 207d is converted into a DC signal by the PT converter 292d and transmitted to the temperature controller 280b.

ヒータユニット２０７は、抵抗加熱式ヒータ２０７ａのそれぞれに対応するように、外部温度センサ２９２ａを１つ以上備えている。外部温度センサ２９２ａは、断熱体２０７ｆの内壁に配設されている。また、処理室２０１内には、外部温度センサ２９２ａとそれぞれ対応する位置に、内部温度センサ２９２ｂが１つ以上配設されている。外部温度センサ２９２ａ及び内部温度センサ２９２ｂは、温度コントローラ２８０ｂにそれぞれ接続されている。   The heater unit 207 includes one or more external temperature sensors 292a so as to correspond to the resistance heating heaters 207a. The external temperature sensor 292a is disposed on the inner wall of the heat insulator 207f. In the processing chamber 201, one or more internal temperature sensors 292b are disposed at positions corresponding to the external temperature sensors 292a. The external temperature sensor 292a and the internal temperature sensor 292b are connected to the temperature controller 280b, respectively.

（コントローラの構成）
本実施形態に係る熱処理装置は、制御部としてのコントローラ２８０を備えている。図２に示すように、コントローラ２８０は、操作制御部２８０ｅ、圧力コントローラ２８０ａ、温度コントローラ２８０ｂ、ガス供給コントローラ２８０ｃ及び駆動コントローラ２８０ｄを備えている。これらは、例えばＬＡＮ回線や調歩同期回線等により接続されており、相互にデータ交換可能なように構成されている。 (Configuration of controller)
The heat treatment apparatus according to this embodiment includes a controller 280 as a control unit. As shown in FIG. 2, the controller 280 includes an operation control unit 280e, a pressure controller 280a, a temperature controller 280b, a gas supply controller 280c, and a drive controller 280d. These are connected by, for example, a LAN line or an asynchronous line, and are configured to exchange data with each other.

操作制御部２８０ｅは、操作コマンドや各種設定情報の入力の受け付けたり、入力された情報を保存したりする等、オペレータとのユーザインタフェースを提供すると共に、レシピに基づく熱処理装置の自動運転を制御する等、熱処理装置の動作を制御するように構成されている。   The operation control unit 280e provides a user interface with the operator, such as accepting input of operation commands and various setting information, and storing input information, and controls automatic operation of the heat treatment apparatus based on the recipe. The operation of the heat treatment apparatus is controlled.

圧力コントローラ２８０ａは、排気管２３１に設けられた圧力センサ、圧力調整器、真空排気装置（いずれも図示しない）にそれぞれ接続されている。圧力コントローラ２８０ａは、真空排気装置を作動させつつ、圧力センサにより検出された圧力情報に基づき圧力調整器の開度を調整することで、処理室２０１内の圧力を所定の圧力（真空度）に真空排気し得るように構成されている。   The pressure controller 280a is connected to a pressure sensor, a pressure regulator, and a vacuum exhaust device (all not shown) provided in the exhaust pipe 231. The pressure controller 280a adjusts the opening of the pressure regulator based on the pressure information detected by the pressure sensor while operating the vacuum evacuation device, thereby adjusting the pressure in the processing chamber 201 to a predetermined pressure (degree of vacuum). It is configured to be evacuated.

温度コントローラ２８０ｂは、上述したように、ヒータコントローラ２８１ｂ、外部温度センサ２９２ａ、内部温度センサ２９２ｂ、ＣＴ変換器２９２ｃ及びＰＴ変換器２９２ｄにそれぞれ接続されている。   As described above, the temperature controller 280b is connected to the heater controller 281b, the external temperature sensor 292a, the internal temperature sensor 292b, the CT converter 292c, and the PT converter 292d.

温度コントローラ２８０ｂは、外部温度センサ２９２ａ及び内部温度センサ２９２ｂにより検出された温度情報に基づき抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの供給電力を調整することで、処理室２０１内の圧力を所定の温度に調整し得るように構成されている。具体的には、温度コントローラ２８０ｂは、操作制御部２８０ｅから目標温度を受信すると共に、外部温度センサ２９２ａ及び内部温度センサ２９２ｂにより検出された温度情報に基づき現在温度を算出し、目標温度と内部温度センサ２９２ｂの現在温度とが一致するようＰＩＤ演算等を行って制御量としてのヒータ出力値を算出した後、ヒータコントローラ２８１ｂにヒータ出力値を出力するように構成されている。ヒータコントローラ２８１ｂは、温度コントローラ２８０ｂからヒータ出力値を受け取った後、出力値の演算を行って、抵抗加熱式ヒータ２０７ａへ所定量の電力を出力するように構成されている。なお、ヒータコントローラ２８１ｂは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａ毎に供給電力を独立して調整することで、処理室２０１内の温度分布を所望の分布とすることが出来るように構成されている。   The temperature controller 280b adjusts the pressure in the processing chamber 201 to a predetermined temperature by adjusting the power supplied to the resistance heater 207a based on the temperature information detected by the external temperature sensor 292a and the internal temperature sensor 292b. Configured to get. Specifically, the temperature controller 280b receives the target temperature from the operation control unit 280e, calculates the current temperature based on the temperature information detected by the external temperature sensor 292a and the internal temperature sensor 292b, and sets the target temperature and the internal temperature. A heater output value as a control amount is calculated by performing PID calculation or the like so that the current temperature of the sensor 292b matches, and then the heater output value is output to the heater controller 281b. The heater controller 281b is configured to calculate the output value after receiving the heater output value from the temperature controller 280b, and output a predetermined amount of power to the resistance heating heater 207a. The heater controller 281b is configured so that the temperature distribution in the processing chamber 201 can be set to a desired distribution by independently adjusting the supply power for each resistance heating heater 207a.

また、温度コントローラ２８０ｂは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを流れる電流値及び抵抗加熱式ヒータ２０７ａに印加される電圧値をＣＴ変換器２９２ｃ及びＰＴ変換器２９２ｄから受信し、これに基づいて、抵抗加熱式ヒータ２０７ａに供給されている電力や、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの電気抵抗値を算出可能なように構成されている。   Further, the temperature controller 280b receives the current value flowing through the resistance heating heater 207a and the voltage value applied to the resistance heating heater 207a from the CT converter 292c and the PT converter 292d, and based on this, the resistance heating type The electric power supplied to the heater 207a and the electric resistance value of the resistance heating heater 207a can be calculated.

また、温度コントローラ２８０ｂは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を通電時間で積分した積分値と、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命との関係を示す「寿命判定用情報」を、読み出し可能に保持している。そして、抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの通電開始後は、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を、内部温度センサ２９２ｂ又は外部温度センサ２９２ａの少なくともいずれかを用いて検出し、通電開始後からの抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を通電時間で積分し、得られた温度の積分値と「寿命判定用情報」とを比較して抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測するように構成されている。「寿命判定用情報」の内容や、温度コントローラ２８０ｂによる寿命予測動作については後述する。   In addition, the temperature controller 280b holds “integration value information” indicating the relationship between the integral value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater 207a with the energization time and the life of the resistance heating heater 207a in a readable manner. Yes. Then, after the energization of the resistance heating heater 207a is started, the temperature of the resistance heating heater 207a is detected using at least one of the internal temperature sensor 292b and the external temperature sensor 292a, and the resistance heating type after the start of energization is detected. The temperature of the heater 207a is integrated with the energization time, and the integrated value of the obtained temperature is compared with the “life determination information” to predict the lifetime of the resistance heating heater 207a. The contents of “life determination information” and the life prediction operation by the temperature controller 280b will be described later.

ガス供給コントローラ２８０ｃは、ガス供給管２３８に設けられた流量制御コントローラ、開閉バルブ（いずれも図示しない）にそれぞれ接続されている。ガス供給コントローラ２８０ｃは、開閉バルブを開閉することで、流量制御コントローラにより流量制御された処理ガスの処理室２０１内への供給を制御するように構成されている。   The gas supply controller 280c is connected to a flow rate controller and an open / close valve (both not shown) provided in the gas supply pipe 238, respectively. The gas supply controller 280c is configured to control the supply of the processing gas whose flow rate is controlled by the flow rate controller to the processing chamber 201 by opening and closing the opening / closing valve.

駆動コントローラ２８０ｄは、ボート回転機構２６７や、シールキャップ２１９を昇降させる昇降機構（図示しない）等にそれぞれ接続されている。駆動コントローラ２８０ｄ
は、操作制御部２８０ｅからの指令に基づき、ボート回転機構２６７の回転動作や、昇降機構（図示しない）の昇降動作をそれぞれ制御するように構成されている。 The drive controller 280d is connected to a boat rotation mechanism 267, an elevating mechanism (not shown) that elevates and lowers the seal cap 219, and the like. Drive controller 280d
Is configured to control the rotation operation of the boat rotation mechanism 267 and the elevation operation of the elevation mechanism (not shown) based on a command from the operation control unit 280e.

（２）基板処理工程
次に、半導体装置の製造工程の一工程として、上述の熱処理装置により実施されるウエハ２００上への成膜工程（基板処理工程）について説明する。以下の説明において、熱処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ２８０により制御される。 (2) Substrate Processing Step Next, a film forming step (substrate processing step) on the wafer 200 performed by the above-described heat treatment apparatus will be described as one step of the semiconductor device manufacturing process. In the following description, the operation of each part constituting the heat treatment apparatus is controlled by the controller 280.

（ウエハ搬入工程（Ｓ１））
まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に装填（ウエハチャージ）する。そして、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７を、図示しない昇降機構によって上昇させて処理室２０１内に搬入（ボートロード）する。この状態で、シールキャップ２１９は図示しないＯリングを介してプロセスチューブ２０３の下端をシールした状態となる。なお、処理室２０１内にボート２１７を搬入する時には、パージガスとしてのＮ２ガス等の不活性ガスを、ガス供給管２３８から処理室２０１内に供給し続けることが好ましい。 (Wafer loading step (S1))
First, a plurality of wafers 200 are loaded into the boat 217 (wafer charge). Then, as shown in FIG. 1, the boat 217 supporting the plurality of wafers 200 is lifted by a lifting mechanism (not shown) and loaded into the processing chamber 201 (boat loading). In this state, the seal cap 219 seals the lower end of the process tube 203 via an O-ring (not shown). Note that when the boat 217 is carried into the processing chamber 201, it is preferable to continue supplying an inert gas such as N 2 gas as a purge gas from the gas supply pipe 238 into the processing chamber 201.

（成膜工程（Ｓ２））
処理室２０１内が所定の圧力（成膜圧力）となるように、排気管２３１に設けられた図示しない真空排気装置によって真空排気する。この際、処理室２０１内の圧力を排気管２３１に設けられた図示しない圧力センサで測定し、この測定した圧力情報に基づき、排気管２３１に設けられた圧力調整器の開度をフィードバック制御する（圧力調整）。 (Film formation process (S2))
The processing chamber 201 is evacuated by a vacuum evacuation device (not shown) provided in the exhaust pipe 231 so that the inside of the processing chamber 201 becomes a predetermined pressure (film formation pressure). At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by a pressure sensor (not shown) provided in the exhaust pipe 231, and the opening degree of the pressure regulator provided in the exhaust pipe 231 is feedback controlled based on the measured pressure information. (Pressure adjustment).

ボート回転機構２６７を作動させてウエハ２００の回転を開始させる。そして、処理ガスとしての成膜ガスを、ガス供給管２３８から処理室２０１内に供給する。処理室２０１内に供給された成膜ガスは、ボート２１７上の各ウエハ２００面上をそれぞれ通過した後、排気管２３１から排気される（ガス供給）。なお、成膜ガスは、一種のガスを供給する場合に限らず、複数種の処理ガスを同時或いは交互に供給するようにしてもよい。また、成膜ガスを供給する際には、キャリアガス或いは希釈ガスとしてのＮ２ガス等の不活性ガスを、ガス供給管２３８から処理室２０１内に同時に供給するようにしてもよい。 The boat rotation mechanism 267 is operated to start the rotation of the wafer 200. Then, a film forming gas as a processing gas is supplied from the gas supply pipe 238 into the processing chamber 201. The film forming gas supplied into the processing chamber 201 passes through the surface of each wafer 200 on the boat 217 and is then exhausted from the exhaust pipe 231 (gas supply). Note that the film forming gas is not limited to supplying one kind of gas, and a plurality of kinds of processing gases may be supplied simultaneously or alternately. In addition, when supplying the film forming gas, an inert gas such as N 2 gas as a carrier gas or a dilution gas may be simultaneously supplied into the processing chamber 201 from the gas supply pipe 238.

処理室２０１内が所定の温度（成膜温度）となるように、ヒータユニット２０７によって加熱する。この際、外部温度センサ２９２ａ及び内部温度センサ２９２ｂが検出した温度情報に基づき、ヒータユニット２０７への通電具合をフィードバック制御する（温度調整）。また、抵抗加熱式ヒータ２０７ａ毎に供給電力を独立して調整することで、処理室２０１内の温度分布を所望の分布に調整する。   Heating is performed by the heater unit 207 so that the inside of the processing chamber 201 becomes a predetermined temperature (film formation temperature). At this time, feedback control of the power supply to the heater unit 207 is performed based on the temperature information detected by the external temperature sensor 292a and the internal temperature sensor 292b (temperature adjustment). Moreover, the temperature distribution in the processing chamber 201 is adjusted to a desired distribution by independently adjusting the supply power for each resistance heating heater 207a.

所定の圧力、所定の温度となった処理室２０１内に成膜ガスが供給され続けることで、加熱されたウエハ２００面上において所定の成膜処理が進行する。この状態を所定時間保つことによって所定の膜厚の薄膜がウエハ２００上に形成されたら、ヒータユニット２０７による加熱、ガス供給管２３８による成膜ガスの供給をそれぞれ中止する。その後、パージガスとしてのＮ２ガス等の不活性ガスを、ガス供給管２３８から処理室２０１内に供給し続け、処理室２０１内をパージする。処理室２０１内が不活性ガスによってパージされたら、圧力調整器の開度を調節することで、処理室２０１内の圧力を例えば大気圧に復帰させる。 By continuing to supply the film forming gas into the processing chamber 201 at a predetermined pressure and a predetermined temperature, a predetermined film forming process proceeds on the heated wafer 200 surface. When a thin film having a predetermined film thickness is formed on the wafer 200 by maintaining this state for a predetermined time, heating by the heater unit 207 and supply of the film forming gas by the gas supply pipe 238 are stopped. Thereafter, an inert gas such as N 2 gas as a purge gas is continuously supplied from the gas supply pipe 238 into the processing chamber 201 to purge the inside of the processing chamber 201. When the inside of the processing chamber 201 is purged with an inert gas, the pressure in the processing chamber 201 is returned to, for example, atmospheric pressure by adjusting the opening of the pressure regulator.

（ウエハ搬出工程（Ｓ３））
その後、図示しない昇降機構によりシールキャップ２１９を下降させ、プロセスチューブ２０３の下端を開口させると共に、処理済のウエハ２００を支持したボート２１７を処理室２０１内から搬出（ボートアンロード）する。その後、処理済のウエハ２００をボー
ト２１７より取り出す（ウエハディスチャージ）。 (Wafer unloading step (S3))
Thereafter, the seal cap 219 is lowered by an elevating mechanism (not shown), the lower end of the process tube 203 is opened, and the boat 217 supporting the processed wafer 200 is unloaded from the processing chamber 201 (boat unloading). Thereafter, the processed wafer 200 is taken out from the boat 217 (wafer discharge).

（３）ヒータの寿命予測動作
上述の基板処理工程を繰り返すと、抵抗加熱式ヒータ２０７ａは徐々に劣化して断線してしまう。基板処理中の不測の断線を防ぐため、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測し、寿命が近づいたら抵抗加熱式ヒータ２０７ａを交換する必要がある。 (3) Life prediction operation of heater When the above-described substrate processing step is repeated, the resistance heating heater 207a gradually deteriorates and breaks. In order to prevent unexpected disconnection during substrate processing, it is necessary to predict the lifetime of the resistance heating heater 207a and replace the resistance heating heater 207a when the lifetime is approaching.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命は、以下のような方法で予測できる。すなわち、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの素線２０７ｒは、高温で昇降温を繰り返すことで塑性変形による伸びが生じ、電気抵抗値が増加するという特性を有している。そのため、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを流れる電流と印加電圧とを測定して電気抵抗値の変化を監視すれば、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測できる。また、抵抗加熱式ヒータ２０７ａのの素線２０７ｒの電気抵抗値が増加した場合、印加する電圧が一定であれば電流が減少して発熱量が低下することとなる。一定温度で安定させるには、減少した発熱量を補うために電圧を増加させる必要があるため、一定温度で安定させるための印加電圧の変化を監視すれば、寿命を予測できる。   The lifetime of the resistance heater 207a can be predicted by the following method. That is, the wire 207r of the resistance heating heater 207a has a characteristic that an elongation due to plastic deformation occurs by repeatedly raising and lowering the temperature at a high temperature, and the electric resistance value increases. Therefore, the lifetime of the resistance heating heater 207a can be predicted by measuring the current flowing through the resistance heating heater 207a and the applied voltage and monitoring the change in the electrical resistance value. Further, when the electric resistance value of the wire 207r of the resistance heating heater 207a increases, if the applied voltage is constant, the current decreases and the heat generation amount decreases. In order to stabilize at a constant temperature, it is necessary to increase the voltage to compensate for the reduced calorific value. Therefore, the lifetime can be predicted by monitoring the change in the applied voltage for stabilization at a constant temperature.

しかしながら、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの素線２０７ｒは、温度によって電気抵抗値が変化する金属等から形成されている。そのため、電気抵抗値の増加量を監視することによって抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測する方法では、寿命を正確に予測することは困難であった。また、印加電圧の増加量を監視することによって抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測する方法では、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を一定温度に保つ工程を実施する際にしか判定を行うことが出来ず、寿命予測を任意のタイミングで行うことは困難であった。   However, the wire 207r of the resistance heating heater 207a is formed of a metal or the like whose electric resistance value changes with temperature. For this reason, it is difficult to accurately predict the life of the resistance heating heater 207a by predicting the life of the resistance heating heater 207a by monitoring the increase in the electrical resistance value. Further, in the method of predicting the lifetime of the resistance heating heater 207a by monitoring the increase amount of the applied voltage, the determination can be made only when the process of maintaining the temperature of the resistance heating heater 207a at a constant temperature is performed. Therefore, it was difficult to predict the lifetime at an arbitrary timing.

これに対し本実施形態では、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を通電時間で積分した積分値と抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命との関係を示す「寿命判定用情報」を、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータを用いて予め取得しておき、抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの通電開始後は、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を、内部温度センサ２９２ｂ又は外部温度センサ２９２ａの少なくともいずれかを用いて検出し、通電開始後からの抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を通電時間で積分し、温度の積分値と寿命判定用情報とを比較して抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測する寿命予測工程を任意のタイミングで行うことで、これらの課題を解決するようにしている。   On the other hand, in this embodiment, “life determination information” indicating the relationship between the integrated value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater 207a with the energization time and the life of the resistance heating heater 207a is referred to as the resistance heating heater 207a. Obtained in advance using the same type of heater, and after energization of the resistance heating heater 207a is started, the temperature of the resistance heating heater 207a is detected using at least one of the internal temperature sensor 292b and the external temperature sensor 292a. The temperature of the resistance heating heater 207a after the start of energization is integrated with the energization time, and the life prediction process for predicting the life of the resistance heating heater 207a by comparing the integrated value of the temperature with the information for life determination is optional. By doing this at the timing, these problems are solved.

以下に、本実施形態に係る寿命予測工程について詳しく説明する。   The life prediction process according to this embodiment will be described in detail below.

上述の「寿命判定用情報」に含まれる“温度を通電時間で積分した積分値”とは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータの温度を、通電時間（すなわち加熱時間）で積分したものである。例えば、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータを１０００℃で２０００時間通電加熱したら、上述の積分値は２×１０６（＝１０００℃×２０００時間）等となる。また、同型のヒータを１２００℃で１０００時間加熱したら、上述の積分値は１．２×１０６（＝１２００℃×１０００時間）等となる。また、同型のヒータを１０００℃で１０００時間加熱した後、さらに１２００℃で５００時間加熱したら、上述の積分値は１．６×１０６（＝１０００℃×１０００時間＋１２００℃×５００時間）等となる。 The “integrated value obtained by integrating the temperature with the energization time” included in the above “life determination information” is obtained by integrating the temperature of the heater of the same type as the resistance heating heater 207a with the energization time (that is, the heating time). is there. For example, if a heater of the same type as the resistance heating type heater 207a is energized and heated at 1000 ° C. for 2000 hours, the above-mentioned integral value becomes 2 × 10 6 (= 1000 ° C. × 2000 hours). Further, if the heater of the same type is heated at 1200 ° C. for 1000 hours, the above integrated value becomes 1.2 × 10 6 (= 1200 ° C. × 1000 hours) or the like. Further, after heating the same type of heater at 1000 ° C. for 1000 hours and further heating at 1200 ° C. for 500 hours, the above integrated value is 1.6 × 10 6 (= 1000 ° C. × 1000 hours + 1200 ° C. × 500 hours), etc. Become.

「寿命判定用情報」には、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータが寿命に至る（例えば断線するか、断線が近い）までの温度の積分値、すなわち、寿命に至るまでの温度の積分値の許容値（最大値）が記載されている。例えば、「寿命判定用情報」には、“抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータは、温度の積分値が１．５×１０６に達したら寿命となる（例えば断線するか、断線が間近である）”旨の情報が記載されている。なお、こ
の「寿命判定用情報」は、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータに対して通電耐久試験を行うこと等により、予め取得することができる。取得された「寿命判定用情報」は、温度コントローラ２８０ｂが備える外部記憶装置等に読み出し可能に保持されている。 In the “life determination information”, the integrated value of the temperature until the heater of the same type as that of the resistance heating heater 207a reaches the end of its life (for example, disconnection or near disconnection), that is, the integrated value of the temperature until the end of the life An allowable value (maximum value) is described. For example, in the “life determination information”, “a heater of the same type as the resistance heating type heater 207a reaches the end of its life when the integrated value of the temperature reaches 1.5 × 10 6 (for example, disconnection or disconnection is near Yes) ”is written. The “life determination information” can be acquired in advance by conducting an energization durability test on a heater of the same type as the resistance heater 207a. The acquired “life determination information” is readable and stored in an external storage device or the like provided in the temperature controller 280b.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの通電開始後、温度コントローラ２８０ｂは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を、内部温度センサ２９２ｂ又は外部温度センサ２９２ａの少なくともいずれかを用いて検出する。このとき、温度コントローラ２８０ｂは、通電開始後の抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度として、例えば外部温度センサ２９２ａが検出した温度をそのまま用いることができる。また例えば、内部温度センサ２９２ｂが検出した温度と外部温度センサ２９２ａが検出した温度との両方を用いて所定の演算方法により推定した温度を用いることもできる。また例えば、内部温度センサ２９２ｂが検出した処理室２０１内温度と抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの供給電力とを用いて所定の演算方法により推定した温度を用いることもできる。さらには、素線２０７ｒの断面積や、プロセスチューブ２０３、ボート２１７、ウエハ２００の熱容量や、断熱体２０７ｆの断熱効率等の種々のパラメータをさらに考慮し、所定の演算方法により推定した温度を用いることもできる。   After the energization of the resistance heater 207a is started, the temperature controller 280b detects the temperature of the resistance heater 207a using at least one of the internal temperature sensor 292b and the external temperature sensor 292a. At this time, the temperature controller 280b can use, for example, the temperature detected by the external temperature sensor 292a as the temperature of the resistance heating heater 207a after the start of energization. Further, for example, a temperature estimated by a predetermined calculation method using both the temperature detected by the internal temperature sensor 292b and the temperature detected by the external temperature sensor 292a can be used. Further, for example, a temperature estimated by a predetermined calculation method using the temperature in the processing chamber 201 detected by the internal temperature sensor 292b and the power supplied to the resistance heating heater 207a can be used. Furthermore, the temperature estimated by a predetermined calculation method is used in consideration of various parameters such as the cross-sectional area of the wire 207r, the heat capacity of the process tube 203, the boat 217, and the wafer 200 and the heat insulation efficiency of the heat insulator 207f. You can also

抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を検出したら、温度コントローラ２８０ｂは、通電開始後からの抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を通電時間で積分する。例えば、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを１０００℃で１００時間加熱している場合、温度の積分値を０．１×１０６（＝１０００℃×１００時間）等と算定する。また、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを１０００℃で１０００時間加熱した後、更に１２００℃で１００時間加熱している場合、上述の温度の積分値を０．２２×１０６（＝１０００℃×１００時間＋１２００℃×１００時間）等と算定する。算定した積分値は、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度履歴として、上述の外部記憶装置等に読み出し可能に保持しておく。 When the temperature of the resistance heating heater 207a is detected, the temperature controller 280b integrates the temperature of the resistance heating heater 207a after the start of energization with the energization time. For example, when the resistance heater 207a is heated at 1000 ° C. for 100 hours, the integrated value of temperature is calculated to be 0.1 × 10 6 (= 1000 ° C. × 100 hours) or the like. When the resistance heater 207a is heated at 1000 ° C. for 1000 hours and then further heated at 1200 ° C. for 100 hours, the integral value of the above temperature is 0.22 × 10 6 (= 1000 ° C. × 100 hours + 1200). ℃ × 100 hours). The calculated integrated value is stored as a temperature history of the resistance heating heater 207a so as to be readable in the above-described external storage device or the like.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を積分したら、温度コントローラ２８０ｂは、得られた「温度の積分値」と上述の「寿命判定用情報」とを比較し、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測（判定）する。例えば、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの「温度の積分値」が「寿命判定用情報」に記載されている積分値（許容値、最大値）以下である場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達していない（まだ使用できる）」旨の判定を行う。また、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの「温度の積分値」が「寿命判定用情報」に記載されている積分値（許容値、最大値）を超えている場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達した（交換が必要である）」旨の判定を行う。   After integrating the temperature of the resistance heating heater 207a, the temperature controller 280b compares the obtained “integrated value of temperature” with the above “life determination information” to predict (determination) the life of the resistance heating heater 207a. ) For example, when the “integral value of temperature” of the resistance heating heater 207a is equal to or less than the integral value (allowable value, maximum value) described in the “life determination information”, “the resistance heating heater 207a has a lifetime. Is not reached (can still be used) ". Further, when the “integral value of temperature” of the resistance heating heater 207a exceeds the integral value (allowable value, maximum value) described in the “life determination information”, the “resistance heating heater 207a It is determined that the service life has been reached (replacement is necessary).

上述の一連の予測工程は、コントローラ２８０が備えるタイマ装置のタイムアウト等をトリガとし、所定の周期（例えば１時間間隔、或いは基板処理工程を実施する度）で自動的に行われるようにしてもよく、更には、操作制御部２８０ｅへのコマンド入力をトリガとして任意のタイミングで行われるようにしてもよい。また、判定結果は、上述の外部記憶装置等に読み出し可能に保持されると共に、操作制御部２８０ｅが備えるモニタ装置等に表示されるものとし、例えば「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達した」旨の判定がなされた場合には、モニタ装置等にアラームが表示されたり、オペレータにメール等が送信されるようにしてもよい。   The above-described series of prediction steps may be automatically performed at a predetermined cycle (for example, every 1 hour or every time a substrate processing step is performed) with a timeout of a timer device provided in the controller 280 as a trigger. Furthermore, it may be performed at an arbitrary timing using a command input to the operation control unit 280e as a trigger. The determination result is stored in the above-described external storage device so as to be readable, and is displayed on a monitor device provided in the operation control unit 280e. For example, “the resistance heater 207a has reached the end of its life” When the determination is made, an alarm may be displayed on the monitor device or an e-mail may be transmitted to the operator.

（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。 (4) Effects according to the present embodiment According to the present embodiment, the following one or more effects are achieved.

（ａ）本実施形態によれば、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を通電時間で積分した積分値と抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命との関係を示す「寿命判定用情報」を、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータを用いて予め取得しておき、抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの通電開始後は、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を、内部温度センサ２９２ｂ又は外部
温度センサ２９２ａの少なくともいずれかを用いて検出し、通電開始後からの抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を通電時間で積分し、温度の積分値と寿命判定用情報とを比較して抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測するようにしている。これにより、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの素線２０７ｒが温度によって電気抵抗値が変化する金属等から形成されていたとしても、寿命を正確に予測することが可能となる。 (A) According to the present embodiment, “life determination information” indicating the relationship between the integrated value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater 207a with the energization time and the life of the resistance heating heater 207a is used as the resistance heating heater. 207a is acquired in advance using the same type of heater as 207a. After energization of the resistance heating heater 207a is started, the temperature of the resistance heating heater 207a is set to at least one of the internal temperature sensor 292b and the external temperature sensor 292a. The temperature of the resistance heating heater 207a after the start of energization is integrated by the energization time, and the life of the resistance heating heater 207a is predicted by comparing the integrated value of the temperature with the information for life determination. Yes. Thereby, even if the wire 207r of the resistance heating heater 207a is formed of a metal or the like whose electric resistance value changes depending on the temperature, the lifetime can be accurately predicted.

（ｂ）また、本実施形態によれば、上述の予測工程を、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの温度を一定温度に保つ工程を実施する際に限らず、任意のタイミングで、必要に応じてリアルタイムで行うことが可能となる。これにより、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命をより高頻度で予測することが可能となる。 (B) Further, according to the present embodiment, the above-described prediction step is not limited to the step of maintaining the temperature of the resistance heating heater 207a at a constant temperature, but at any timing and in real time as necessary. Can be done. This makes it possible to predict the life of the resistance heating heater 207a more frequently.

（ｃ）このように、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命予測を正確かつ任意のタイミングで行えるようになることから、基板処理中の不測の抵抗加熱式ヒータ２０７ａの断線をより確実に回避できるようになる。処理対象のウエハ２００をスクラップにする危険性を低下させることが可能となる。 (C) As described above, since the life prediction of the resistance heating heater 207a can be accurately performed at an arbitrary timing, it is possible to more reliably avoid unexpected disconnection of the resistance heating heater 207a during substrate processing. Become. The risk of scraping the wafer 200 to be processed can be reduced.

＜本発明の第２の実施形態＞
本発明は、素線２０７ｒが被覆体により被覆されていない抵抗加熱式ヒータに限らず、素線２０７ｒが被覆体に覆われた、いわゆるシーズ型（鞘型）の抵抗加熱式ヒータ２０７ａに対しても好適に適用可能である。以下に、詳しく説明する。 <Second Embodiment of the Present Invention>
The present invention is not limited to the resistance heating heater in which the wire 207r is not covered with the covering, but to a so-called sheathed (sheath type) resistance heating heater 207a in which the wire 207r is covered with the covering. Can also be suitably applied. This will be described in detail below.

本実施形態においては、被覆された素線２０７ｒの温度を通電時間で積分した積分値と抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命との関係を示す「寿命判定用情報」を、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータを用いて予め取得しておく。なお、この「寿命判定用情報」も、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のシーズ型ヒータに対して通電耐久試験を行うこと等により、予め取得することができる。取得された「寿命判定用情報」は、温度コントローラ２８０ｂが備える外部記憶装置等に読み出し可能に保持されている。   In the present embodiment, “life determination information” indicating the relationship between the integrated value obtained by integrating the temperature of the coated wire 207r with the energization time and the lifetime of the resistance heating heater 207a is the same type as that of the resistance heating heater 207a. Obtained in advance using a heater. This “life determination information” can also be acquired in advance by conducting an energization durability test on a sheathed heater of the same type as the resistance heating heater 207a. The acquired “life determination information” is readable and stored in an external storage device or the like provided in the temperature controller 280b.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの通電開始後、温度コントローラ２８０ｂは、被覆体の外側の温度を、例えば外部温度センサ２９２ａにより検出する。さらに、温度コントローラ２８０ｂは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを流れる電流値及び抵抗加熱式ヒータ２０７ａに印加される電圧値をＣＴ変換器２９２ｃ及びＰＴ変換器２９２ｄから受信し、これに基づいて、抵抗加熱式ヒータ２０７ａに供給されている電力、すなわち素線２０７ｒの消費電力を算出する。そして、温度コントローラ２８０ｂは、取得した被覆体の外側の温度及び算出した素線２０７ｒの消費電力から、素線２０７ｒの推定温度を算出する。   After the energization of the resistance heating heater 207a is started, the temperature controller 280b detects the temperature outside the covering by, for example, the external temperature sensor 292a. Furthermore, the temperature controller 280b receives the current value flowing through the resistance heating heater 207a and the voltage value applied to the resistance heating heater 207a from the CT converter 292c and the PT converter 292d, and based on this, the resistance heating type The power supplied to the heater 207a, that is, the power consumption of the wire 207r is calculated. Then, the temperature controller 280b calculates the estimated temperature of the strand 207r from the acquired temperature outside the covering and the calculated power consumption of the strand 207r.

素線２０７ｒの推定温度を算出したら、温度コントローラ２８０ｂは、通電開始後からの素線２０７ｒの推定温度を通電時間で積分する。係る積分は上述の実施形態と同様であり、例えば、素線２０７ｒを推定温度１０００℃で１００時間加熱している場合、温度の積分値を０．１×１０６（＝１０００℃×１００時間）等と算定する。また、素線２０７ｒを推定温度１０００℃で１０００時間加熱した後、更に推定温度１２００℃で１００時間加熱している場合、上述の温度の積分値を０．２２×１０６（＝１０００℃×１００時間＋１２００℃×１００時間）等と算定する。算定した積分値は、素線２０７ｒの温度履歴として、上述の外部記憶装置等に読み出し可能に保持しておく。 After calculating the estimated temperature of the strand 207r, the temperature controller 280b integrates the estimated temperature of the strand 207r after the start of energization with the energization time. Such integration is the same as in the above-described embodiment. For example, when the wire 207r is heated at an estimated temperature of 1000 ° C. for 100 hours, the integrated value of the temperature is 0.1 × 10 6 (= 1000 ° C. × 100 hours). Etc. Further, when the strand 207r is heated at an estimated temperature of 1000 ° C. for 1000 hours and then further heated at an estimated temperature of 1200 ° C. for 100 hours, the integral value of the above-mentioned temperature is 0.22 × 10 6 (= 1000 ° C. × 100 Time + 1200 ° C. × 100 hours). The calculated integrated value is stored as a temperature history of the wire 207r so that it can be read out in the above-described external storage device or the like.

素線２０７ｒの温度を積分したら、温度コントローラ２８０ｂは、上述の実施形態と同様に、得られた「温度の積分値」と上述の「寿命判定用情報」とを比較し、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測（判定）する。例えば、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの「温度の積分値」が「寿命判定用情報」に記載されている積分値（許容値、最大値）以下である場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達していない（まだ使用できる）」旨の判
定を行う。また、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの「温度の積分値」が「寿命判定用情報」に記載されている積分値（許容値、最大値）を超えている場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達した（交換が必要である）」旨の判定を行う。 When the temperature of the wire 207r is integrated, the temperature controller 280b compares the obtained “integrated value of temperature” with the above-mentioned “life determination information” in the same manner as in the above-described embodiment, and the resistance heating heater 207a. Predict (determine) the lifetime of For example, when the “integral value of temperature” of the resistance heating heater 207a is equal to or less than the integral value (allowable value, maximum value) described in the “life determination information”, “the resistance heating heater 207a has a lifetime. Is not reached (can still be used) ". Further, when the “integral value of temperature” of the resistance heating heater 207a exceeds the integral value (allowable value, maximum value) described in the “life determination information”, the “resistance heating heater 207a It is determined that the service life has been reached (replacement is necessary).

本実施形態によっても上述の実施形態と同様の効果を奏する。また、素線２０７ｒが被覆体に覆われたシーズ型（鞘型）の抵抗加熱式ヒータ２０７ａに対して、素線２０７ｒの温度をより正確に推定することから、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命をより正確に判定できるようになる。   Also according to the present embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained. Further, since the temperature of the wire 207r is estimated more accurately with respect to the sheathed (sheath type) resistance heating heater 207a in which the wire 207r is covered with a covering, the life of the resistance heating heater 207a is increased. It becomes possible to judge more accurately.

＜本発明の第３の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態に限定されない。すなわち、通電開始後からの素線２０７ｒの寿命率を、素線２０７ｒの推定温度及び「寿命判定用情報」を用いて線形累積損傷則（マイナー則）により算出することで、より正確な判定を行うことが可能である。以下に、詳しく説明する。 <Third Embodiment of the Present Invention>
The present invention is not limited to the above-described embodiment. That is, the life rate of the wire 207r after the start of energization is calculated by the linear cumulative damage law (minor law) using the estimated temperature of the wire 207r and the “life judgment information”, so that a more accurate judgment can be made. Is possible. This will be described in detail below.

本実施形態においても、被覆された素線２０７ｒの温度を通電時間で積分した積分値と抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命との関係を示す「寿命判定用情報」を、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータを用いて予め取得しておく。   Also in the present embodiment, “life determination information” indicating the relationship between the integrated value obtained by integrating the temperature of the coated wire 207r with the energization time and the life of the resistance heating heater 207a is the same type as that of the resistance heating heater 207a. Obtained in advance using a heater.

但し、本実施形態に係る「寿命判定用情報」は、積分値と寿命との関係を“温度帯毎に複数示す”点が、上述の実施形態と異なる。すなわち、素線２０７ｒの素材や形状によっては、寿命に至るまでの温度の積分値の許容値（最大値）は、温度帯によって異なることがある。例えば、高温で用いた場合、寿命に至るまでの温度の積分値の許容値（最大値）は、低温で用いた場合よりも小さくなることが多い。そこで、本実施形態に係る「寿命判定用情報」では、寿命に至るまでの温度の積分値の許容値（最大値）を、温度帯によってそれぞれ複数示している。例えば、本実施形態に係る「寿命判定用情報」には、“抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータは、８００℃で加熱した場合には温度の積分値が３．２×１０６に達したら寿命となり（すなわち許容加熱時間は４０００時間であり）、１０００℃で加熱した場合には温度の積分値が２×１０６に達したら寿命となり（すなわち許容加熱時間は２０００時間であり）、１２００℃で加熱した場合には温度の積分値が１．２×１０６に達したら寿命となる（すなわち許容加熱時間は１０００時間である）”旨の情報が記載されている。 However, the “life determination information” according to the present embodiment is different from the above-described embodiment in that the relationship between the integrated value and the lifetime is “shown in plural for each temperature zone”. That is, depending on the material and shape of the wire 207r, the allowable value (maximum value) of the integrated value of the temperature until the end of its life may vary depending on the temperature zone. For example, when used at a high temperature, the allowable value (maximum value) of the integrated value of the temperature until the end of its life is often smaller than when used at a low temperature. Therefore, in the “life determination information” according to the present embodiment, a plurality of allowable values (maximum values) of integral values of temperatures up to the end of the lifetime are indicated by temperature zones. For example, in the “life determination information” according to the present embodiment, “a heater of the same type as the resistance heating type heater 207a has a temperature integrated value of 3.2 × 10 6 when heated at 800 ° C. Life (ie, the allowable heating time is 4000 hours), and when heated at 1000 ° C., the life is reached when the integrated value of the temperature reaches 2 × 10 6 (ie, the allowable heating time is 2000 hours), 1200 ° C. In the case of heating, the life is reached when the integrated value of the temperature reaches 1.2 × 10 6 (that is, the allowable heating time is 1000 hours).

この「寿命判定用情報」も、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のシーズ型ヒータに複数の温度帯で通電耐久試験を行うこと等により、予め取得することができる。取得された「寿命判定用情報」は、温度コントローラ２８０ｂが備える外部記憶装置等に読み出し可能に保持されている。   This “life determination information” can also be acquired in advance by conducting an energization durability test in a plurality of temperature zones on a sheathed heater of the same type as the resistance heating heater 207a. The acquired “life determination information” is readable and stored in an external storage device or the like provided in the temperature controller 280b.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの通電開始後、温度コントローラ２８０ｂは、素線２０７ｒの温度を、上述の実施形態と同様の手法によって推定する。例えば、温度コントローラ２８０ｂは、被覆体の外側の温度を外部温度センサ２９２ａにより検出し、さらに、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを流れる電流値及び抵抗加熱式ヒータ２０７ａに印加される電圧値をＣＴ変換器２９２ｃ及びＰＴ変換器２９２ｄから受信し、これに基づいて素線２０７ｒの消費電力を算出し、取得した被覆体の外側の温度及び算出した素線２０７ｒの消費電力から、素線２０７ｒの推定温度を算出する。   After the energization of the resistance heater 207a is started, the temperature controller 280b estimates the temperature of the wire 207r by the same method as in the above-described embodiment. For example, the temperature controller 280b detects the temperature outside the covering by the external temperature sensor 292a, and further calculates the current value flowing through the resistance heating heater 207a and the voltage value applied to the resistance heating heater 207a to the CT converter 292c. And the PT converter 292d, and based on this, the power consumption of the wire 207r is calculated, and the estimated temperature of the wire 207r is calculated from the acquired outside temperature of the covering and the calculated power consumption of the wire 207r. To do.

素線２０７ｒの推定温度を算出したら、温度コントローラ２８０ｂは、通電開始後からの素線２０７ｒの「寿命率」を、算出した推定温度及び上述の「寿命判定用情報」を用いて線形累積損傷則（マイナー則）により算出する。例えば、素線２０７ｒを推定温度１０００℃で５００時間加熱した後、推定温度１２００℃で２００時間加熱している場合には
、５００／２０００（＝１０００℃での許容加熱時間）＋２００／１０００（＝１２００℃での許容加熱時間）＝０．４５を、寿命率として算出する。 After calculating the estimated temperature of the wire 207r, the temperature controller 280b uses the calculated estimated temperature and the above-mentioned “life determination information” to calculate the “life rate” of the wire 207r after the start of energization. Calculated by (minor rule). For example, when the strand 207r is heated at an estimated temperature of 1000 ° C. for 500 hours and then heated at an estimated temperature of 1200 ° C. for 200 hours, 500/2000 (= allowable heating time at 1000 ° C.) + 200/1000 (= The allowable heating time at 1200 ° C.) = 0.45 is calculated as the life rate.

そして、温度コントローラ２８０ｂは、算出した寿命率を元に抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を判定する。例えば、算出した「寿命率」が所定値（例えば１．０）未満である場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達していない（まだ使用できる）」旨の判定を行う。また、「寿命率」が所定値（例えば１．０）以上である場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達した（交換が必要である）」旨の判定を行う。   Then, the temperature controller 280b determines the life of the resistance heating heater 207a based on the calculated life rate. For example, if the calculated “life rate” is less than a predetermined value (for example, 1.0), it is determined that “the resistance heating heater 207a has not reached its life (can still be used)”. If the “life rate” is equal to or greater than a predetermined value (eg, 1.0), it is determined that “the resistance heating heater 207a has reached the end of life (replacement is necessary)”.

本実施形態によっても上述の実施形態と同様の効果を奏する。また、素線２０７ｒの素材や形状によっては、寿命に至るまでの温度の積分値の許容値（最大値）は温度帯によって異なることがあるが、本実施形態によれば、係る特性を考慮した判定を行うため、より正確な判定を行うことが出来る。特に、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを複数の温度帯で用いる場合には、本実施形態による効果が顕著に得られる。   Also according to this embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained. In addition, depending on the material and shape of the wire 207r, the allowable value (maximum value) of the integrated value of the temperature until the end of its life may vary depending on the temperature range, but according to the present embodiment, such characteristics are considered. Since the determination is performed, more accurate determination can be performed. In particular, when the resistance heating heater 207a is used in a plurality of temperature zones, the effect of this embodiment is remarkably obtained.

＜本発明の第４の実施形態＞
上述の実施形態に係る予測方法は、それぞれ単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。更には、素線２０７ｒの電気抵抗値を寿命予測に用いる以下の予測方法を組み合わせて用いてもよい。複数の予測結果をＡＮＤ又はＯＲ条件で用いることにより、寿命予測の信頼性をさらに向上させることが可能となる。以下に、電気抵抗値を寿命予測に用いる方法について詳しく述べる。 <Fourth Embodiment of the Present Invention>
The prediction methods according to the above-described embodiments may be used alone or in combination. Furthermore, you may use combining the following prediction methods which use the electrical resistance value of the strand 207r for lifetime prediction. The reliability of life prediction can be further improved by using a plurality of prediction results under AND or OR conditions. Hereinafter, a method of using the electrical resistance value for the life prediction will be described in detail.

素線２０７ｒの電気抵抗値を寿命予測に用いるには、被覆された素線２０７ｒの電気抵抗値と抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命との関係を示す「寿命判定用情報」を、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータを用いて予め取得しておく。本実施形態に係る「寿命判定用情報」には、例えば、“抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータは、電気抵抗率が１．５×１０６Ωに達したら寿命となる（例えば断線するか、断線が間近である）”旨の情報が記載されている。なお、この「寿命判定用情報」は、抵抗加熱式ヒータ２０７ａと同型のヒータに対して通電耐久試験を行うこと等により、予め取得することができる。取得された「寿命判定用情報」は、温度コントローラ２８０ｂが備える外部記憶装置等に読み出し可能に保持されている。 In order to use the electric resistance value of the wire 207r for life prediction, “life determination information” indicating the relationship between the electric resistance value of the covered wire 207r and the life of the resistance heating heater 207a is used as the resistance heating heater. Obtained in advance using a heater of the same type as 207a. In the “life determination information” according to the present embodiment, for example, “a heater of the same type as the resistance heating type heater 207a reaches the end of its life when the electric resistivity reaches 1.5 × 10 6 Ω (for example, is it disconnected? , "The disconnection is imminent." The “life determination information” can be acquired in advance by conducting an energization durability test on a heater of the same type as the resistance heater 207a. The acquired “life determination information” is readable and stored in an external storage device or the like provided in the temperature controller 280b.

抵抗加熱式ヒータ２０７ａへの通電開始後、温度コントローラ２８０ｂは、抵抗加熱式ヒータ２０７ａを流れる電流値及び抵抗加熱式ヒータ２０７ａに印加される電圧値をＣＴ変換器２９２ｃ及びＰＴ変換器２９２ｄから受信し、これに基づいて、素線２０７ｒの電気抵抗値を算出する。   After the energization of the resistance heating heater 207a is started, the temperature controller 280b receives the current value flowing through the resistance heating heater 207a and the voltage value applied to the resistance heating heater 207a from the CT converter 292c and the PT converter 292d. Based on this, the electric resistance value of the wire 207r is calculated.

素線２０７ｒの電気抵抗値を算出したら、温度コントローラ２８０ｂは、得られた電気抵抗値と上述の「寿命判定用情報」とを比較し、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの寿命を予測（判定）する。例えば、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの電気抵抗値が「寿命判定用情報」に記載されている電気抵抗値（許容値、最大値）以下である場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達していない（まだ使用できる）」旨の判定を行う。また、抵抗加熱式ヒータ２０７ａの電気抵抗値が「寿命判定用情報」に記載されている積分値（許容値、最大値）を超えている場合には、「抵抗加熱式ヒータ２０７ａは寿命に達した（交換が必要である）」旨の判定を行う。   After calculating the electrical resistance value of the strand 207r, the temperature controller 280b compares the obtained electrical resistance value with the above-mentioned “life determination information”, and predicts (determines) the lifetime of the resistance heating heater 207a. For example, if the electric resistance value of the resistance heating heater 207a is equal to or less than the electric resistance value (allowable value, maximum value) described in the “life determination information”, “the resistance heating heater 207a has reached the end of its life. “Not yet (can still be used)”. Further, when the electric resistance value of the resistance heating heater 207a exceeds the integral value (allowable value, maximum value) described in the “life determination information”, “the resistance heating heater 207a has reached the end of its life”. Is determined (replacement is necessary).

本実施例では、抵抗加熱式ヒータ（以下、単にヒータとも呼ぶ）の温度の積分値を算出し、係る積分値を用いて寿命を判定している。その後、ヒータの電気抵抗値を算出し、係る電気抵抗値を用いて寿命を再度判定している。図３は、本実施例にかかる寿命予測工程
を説明するフロー図である。 In this embodiment, the integral value of the temperature of the resistance heating heater (hereinafter also simply referred to as a heater) is calculated, and the lifetime is determined using the integral value. Thereafter, the electric resistance value of the heater is calculated, and the lifetime is determined again using the electric resistance value. FIG. 3 is a flowchart for explaining the life prediction process according to the present embodiment.

通電開始後、ヒータのヒータ温度（素線温度）を推定する（Ｓ１０）。ヒータ温度は、ヒータへの供給電力（以下、ヒータ供給電力とも呼ぶ）、素線の断面積、処理室内温度（以下、炉内温度とも呼ぶ）を用いて推定する。自然開放された抵抗加熱式ヒータに関するヒータ供給電力とヒータ温度との関係、及びその近似曲線を図４に示す。図４の横軸はヒータ電力（Ｗ／ｃｍ２）を、縦軸はヒータ温度（℃）をそれぞれ示している。また、図４の◆印は直径φ８ｍｍのヒータのヒータ温度の実測値を、点線は近似曲線（関数φとしている）をそれぞれ示している。実際のヒータは、その内部に反応管やウエハが設けられ、外部に断熱体が配置されており、自然開放ではない。そのため、ヒータ温度上昇分のヒータ電力（以下、ヒータ上昇電力とする）は、ヒータへの供給電力から処理室内の温度維持のための電力（以下、安定時電力とする）を差し引いたもののうち、その１／３程度が寄与するものとして算出した。 After energization is started, the heater temperature (wire temperature) of the heater is estimated (S10). The heater temperature is estimated using the power supplied to the heater (hereinafter also referred to as heater power supply), the cross-sectional area of the wire, and the temperature in the processing chamber (hereinafter also referred to as the furnace temperature). FIG. 4 shows the relationship between the heater power supply and the heater temperature and the approximate curve for the resistance heating heater that is naturally opened. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the heater power (W / cm 2 ), and the vertical axis indicates the heater temperature (° C.). Also, the ♦ marks in FIG. 4 indicate the measured values of the heater temperature of the heater having a diameter of φ8 mm, and the dotted line indicates the approximate curve (function φ). An actual heater is provided with a reaction tube and a wafer inside, and a heat insulator is arranged outside, so that it is not naturally open. Therefore, the heater power for the heater temperature rise (hereinafter referred to as heater rise power) is obtained by subtracting the power for maintaining the temperature in the processing chamber (hereinafter referred to as stable power) from the power supplied to the heater. It was calculated that about one third of the contribution.

ヒータ上昇電力＝（ヒータ供給電力−安定時電力（炉内温度との関数より算出））／３（Ｗ／ｃｍ２）
ヒータ温度＝ヒータ上昇温度（ヒータ上昇電力との関数より算出）＋炉内温度（℃） Heater rising power = (heater supply power−stable power (calculated from a function with furnace temperature)) / 3 (W / cm 2 )
Heater temperature = Heater rising temperature (calculated from a function of heater rising power) + Furnace temperature (° C)

そして、ヒータ温度の積分値（発熱指数積分値、発熱使用量とも呼ぶ）、及び抵抗加熱式ヒータの寿命率を算出する（Ｓ２０）。なお、発熱指数の時間積分は、ヒータでの寿命上の発熱使用量を示している。図５は、寿命率とヒータ温度との関係を例示するグラフ図である。図５の横軸はヒータ温度（℃）を、縦軸は寿命率（任意単位）をそれぞれ示している。図５においては、ヒータ温度（素線温度）を１２００℃としたのときの寿命率を基準（すなわち１）とし、他の温度での寿命率を相対値で示している。図５の◆印は寿命率の実測値を、点線は近似曲線（関数寿命率としている）をそれぞれ示している。   Then, an integrated value of the heater temperature (also referred to as an exothermic index integrated value, also referred to as an amount of heat generation) and a life rate of the resistance heating heater are calculated (S20). The time integral of the heat generation index indicates the amount of heat generation over the life of the heater. FIG. 5 is a graph illustrating the relationship between the life rate and the heater temperature. The horizontal axis in FIG. 5 represents the heater temperature (° C.), and the vertical axis represents the life rate (arbitrary unit). In FIG. 5, the life rate when the heater temperature (wire temperature) is 1200 ° C. is used as a reference (that is, 1), and the life rate at other temperatures is shown as a relative value. In FIG. 5, ♦ indicates an actually measured value of the life rate, and a dotted line indicates an approximate curve (function life rate).

そして、上述の関数寿命率の逆数、つまり、各温度での発熱を１２００℃相当の発熱に換算した値を発熱指数として算出する。図６は、寿命率及び発熱指数とヒータ温度との関係を例示するグラフ図である。図６の横軸はヒータ温度（℃）を、左側の縦軸は寿命率（任意単位）を、右側の縦軸は発熱指数（任意単位）をそれぞれ示している。図６の作成に用いた関係式は以下の通りである。なお、発熱指数の時間積分は、抵抗加熱ヒータでの寿命上の発熱使用量を示している。   Then, a reciprocal of the above-described function life rate, that is, a value obtained by converting heat generation at each temperature into heat generation equivalent to 1200 ° C. is calculated as a heat generation index. FIG. 6 is a graph illustrating the relationship between the life rate, the heat generation index, and the heater temperature. The horizontal axis in FIG. 6 represents the heater temperature (° C.), the left vertical axis represents the life rate (arbitrary unit), and the right vertical axis represents the heat generation index (arbitrary unit). The relational expression used for creating FIG. 6 is as follows. The time integral of the heat generation index indicates the amount of heat generation over the life of the resistance heater.

発熱指数＝１／寿命率（ヒータ温度と寿命との関数より算出）
発熱指数積分値＝Σ（発熱指数／時間） Heat generation index = 1 / life rate (calculated from the function of heater temperature and life)
Fever index integrated value = Σ (Fever index / hour)

そして、積分値を用いた寿命判定を行う（Ｓ３０）。ここでは、事前の評価試験により決定された断線に至るまでの発熱使用量の寿命限界値と、得られた発熱指数積分値（現在の値）とを比較する。限界値を超えていた場合（「Ｙｅｓ」の場合）には、寿命に至ったものと判定して第１アラームフラグの値を１にセットする（Ｓ４０）。また、限界値を超えていなかった場合（「Ｎｏ」の場合）には、寿命に至っていないものと判定して第１アラームフラグの操作を行わない。   Then, the life is determined using the integrated value (S30). Here, the life limit value of the amount of heat generation until the disconnection determined by the preliminary evaluation test is compared with the obtained heat generation index integral value (current value). When the limit value is exceeded (in the case of “Yes”), it is determined that the life has been reached and the value of the first alarm flag is set to 1 (S40). When the limit value is not exceeded (in the case of “No”), it is determined that the life has not been reached and the first alarm flag is not operated.

そして、温度によって可変する抵抗加熱式ヒータの電気抵抗率を、温度補正を行いながら算出する（Ｓ５０）。以下、補正された電気抵抗率を温度補正抵抗率とも呼ぶ。電気抵抗率は、印加電圧及び電流から以下のように算出する。なお、印加電圧及び電流は常時計測するが、値が小さいと誤差が大きくなるため、電気抵抗率の算出は、ヒータ電力が定格の１０％以上（電流換算で３０％以上）の時に行う。   Then, the electrical resistivity of the resistance heating heater that varies depending on the temperature is calculated while performing temperature correction (S50). Hereinafter, the corrected electrical resistivity is also referred to as a temperature correction resistivity. The electrical resistivity is calculated from the applied voltage and current as follows. The applied voltage and current are always measured, but since the error increases when the value is small, the electrical resistivity is calculated when the heater power is 10% or more of the rating (30% or more in terms of current).

電気抵抗率（Ω）＝印加電圧（Ｖ）／電流（Ａ）   Electrical resistivity (Ω) = Applied voltage (V) / Current (A)

電気抵抗率は、冷間抵抗率と熱間抵抗率とで値が異なるが、リアルタイム計測を行うため、熱間抵抗値を温度補正する。熱間抵抗率は、温度上昇によって値が上昇する特性がある。図７は、温度係数（抵抗温度係数）とヒータ温度との関係を例示するグラフ図である。図７の横軸はヒータ温度（℃）を、縦軸は温度係数（任意単位）をそれぞれ示している。図７の◆印は温度係数の実測値を、点線は近似曲線（温度係数関数としている）をそれぞれ示している。   The electrical resistivity has a different value between the cold resistivity and the hot resistivity, but in order to perform real-time measurement, the temperature of the hot resistivity is corrected. The hot resistivity has a characteristic that the value increases as the temperature rises. FIG. 7 is a graph illustrating the relationship between the temperature coefficient (resistance temperature coefficient) and the heater temperature. In FIG. 7, the horizontal axis represents the heater temperature (° C.), and the vertical axis represents the temperature coefficient (arbitrary unit). In FIG. 7, ♦ indicates an actual measurement value of the temperature coefficient, and a dotted line indicates an approximate curve (which is a temperature coefficient function).

関数化して逆数を温度係数補正値として掛けることにより、温度補正抵抗値を算出することができる。図８は、温度係数の逆数（温度係数補正値）と素線温度との関係を例示するグラフ図である。図８の横軸はヒータ温度（℃）を、左側の縦軸は温度係数（任意単位）を、右側の縦軸はその逆数をそれぞれ示している。図８の作成に用いた関係式は以下の通りである。   The temperature correction resistance value can be calculated by functionalizing and multiplying the inverse as the temperature coefficient correction value. FIG. 8 is a graph illustrating the relationship between the reciprocal of the temperature coefficient (temperature coefficient correction value) and the wire temperature. The horizontal axis in FIG. 8 indicates the heater temperature (° C.), the left vertical axis indicates the temperature coefficient (arbitrary unit), and the right vertical axis indicates the reciprocal thereof. The relational expression used for creating FIG. 8 is as follows.

温度係数補正値＝１／抵抗温度係数（ヒータ温度と寿命との関数より算出）
温度補正抵抗値＝抵抗測定値×温度係数補正値 Temperature coefficient correction value = 1 / resistance temperature coefficient (calculated from a function of heater temperature and life)
Temperature correction resistance value = resistance measurement value x temperature coefficient correction value

そして、電気抵抗値を用いた寿命判定を行う（Ｓ６０）。ここでは、事前の評価試験により、所定の昇温速度を満足するヒータ電力の最低値を算出し、ヒータ定格電圧時に、最低出力地となる限界抵抗値を求めておき、限界抵抗値と、現在の温度補正抵抗値とを比較する。   Then, a life determination using the electrical resistance value is performed (S60). Here, the minimum value of the heater power that satisfies the specified rate of temperature increase is calculated by a preliminary evaluation test, and the limit resistance value that becomes the minimum output area at the heater rated voltage is obtained. Is compared with the temperature correction resistance value.

限界抵抗値＝最低出力値／ヒータ定格電圧   Limit resistance value = minimum output value / heater rated voltage

ヒータ発熱使用量の増加に伴い電気抵抗値が増加し、限界抵抗値を超えた場合（「Ｙｅｓ」の場合）に、は所定の昇温速度を満足することができず、寿命に達したものと判定することができる。係る場合、第２アラームフラグの値を１にセットする（Ｓ７０）。また、限界値を超えていなかった場合（「Ｎｏ」の場合）には、寿命に至っていないものと判定して、第２アラームフラグの操作を行わない。   When the electric resistance value increases with the increase in the amount of heat generated by the heater and exceeds the limit resistance value (in the case of "Yes"), the specified temperature increase rate cannot be satisfied and the life has been reached Can be determined. In such a case, the value of the second alarm flag is set to 1 (S70). When the limit value is not exceeded (in the case of “No”), it is determined that the life has not been reached, and the second alarm flag is not operated.

その後、２段階の寿命判定の結果として、第１アラームフラグ及び第２アラームフラグの値を操作制御部にそれぞれ送信する。操作制御部は、受信したフラグの値をＡＮＤ又はＯＲ条件で処理し、次の基板処理工程を行うべきか否かを判断する。   Thereafter, the values of the first alarm flag and the second alarm flag are respectively transmitted to the operation control unit as a result of the two-stage life determination. The operation control unit processes the received flag value under an AND or OR condition, and determines whether or not the next substrate processing step should be performed.

＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 <Other Embodiments of the Present Invention>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can change variously in the range which does not deviate from the summary.

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。 <Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.

（付記１）
抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法であって、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分した積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を、前記抵抗加熱式ヒータと同型のヒータを用いて予め取得しておき、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記抵抗加熱式ヒータの温度を温度センサにより検出し、通電開始後からの前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分し、前記温度の積分値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測する抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法。 (Appendix 1)
A method for predicting the life of a resistance heater,
The life determination information indicating the relationship between the integral value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater with the energization time and the life of the resistance heating heater is acquired in advance using a heater of the same type as the resistance heating heater. Every
After the energization of the resistance heating heater is started, the temperature of the resistance heating heater is detected by a temperature sensor, the temperature of the resistance heating heater after the energization is started is integrated with the energization time, and the integrated value of the temperature And a life prediction method for the resistance heating heater that predicts the life of the resistance heating heater by comparing the life judgment information with the life determination information.

（付記２）
被覆体により被覆された素線を有する抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法であって、
前記素線の温度の積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を、前記抵抗加熱式ヒータと同型のヒータを用いて予め取得しておき、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記被覆体の外側の温度を温度センサにより検出し、前記素線を流れる電流及び前記素線へ印加される電圧を電流計及び電圧計によりそれぞれ検出して前記素線の消費電力を算出し、前記被覆体の外側の温度及び前記素線の消費電力から前記素線の推定温度を算出し、通電開始後からの前記素線の推定温度を通電時間で積分し、前記推定温度の積分値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測する抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法。 (Appendix 2)
A method for predicting the lifetime of a resistance heating heater having a strand covered with a covering,
Life presumption information indicating the relationship between the integral value of the temperature of the wire and the life of the resistance heating heater is acquired in advance using a heater of the same type as the resistance heating heater,
After the energization of the resistance heater is started, the temperature outside the covering is detected by a temperature sensor, and the current flowing through the wire and the voltage applied to the wire are detected by an ammeter and a voltmeter, respectively. The power consumption of the strand is calculated, the estimated temperature of the strand is calculated from the temperature outside the covering and the power consumption of the strand, and the estimated temperature of the strand after energization is energized. A life prediction method for a resistance heating heater that integrates with time and compares the estimated temperature integrated value with the life determination information to predict the life of the resistance heating heater.

（付記３）
被覆体により被覆された素線を有する抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法であって、
前記素線の温度の積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を温度帯毎に複数示す寿命判定用情報を、前記抵抗加熱式ヒータと同型のヒータを用いて予め取得しておき、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記被覆体の外側の温度を温度センサにより検出し、前記素線を流れる電流及び前記素線へ印加される電圧を電流計及び電圧計によりそれぞれ検出して前記素線の消費電力を算出し、検出された前記温度及び算出した前記消費電力から前記素線の推定温度を算出し、通電開始後からの前記素線の寿命率を前記推定温度及び前記寿命判定用情報を用いて線形累積損傷則（マイナー則）により算出し、前記寿命率が所定値に達したときに前記抵抗加熱式ヒータの寿命が近づいたと判定する抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法。 (Appendix 3)
A method for predicting the lifetime of a resistance heating heater having a strand covered with a covering,
The life determination information indicating a plurality of relationships between the integral value of the temperature of the wire and the life of the resistance heating heater for each temperature zone is acquired in advance using a heater of the same type as the resistance heating heater,
After the energization of the resistance heater is started, the temperature outside the covering is detected by a temperature sensor, and the current flowing through the wire and the voltage applied to the wire are detected by an ammeter and a voltmeter, respectively. Calculating the power consumption of the strand, calculating the estimated temperature of the strand from the detected temperature and the calculated power consumption, and calculating the life rate of the strand after the start of energization as the estimated temperature and The life prediction of the resistance heating heater is calculated by the linear cumulative damage rule (minor law) using the life determination information and determines that the life of the resistance heating heater is approaching when the life rate reaches a predetermined value. Method.

（付記４）
前記素線の電気抵抗値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を、前記抵抗加熱式ヒータと同型のヒータを用いて予め取得しておき、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記素線を流れる電流及び前記素線へ印加される電圧を電流計及び電圧計によりそれぞれ検出して前記素線の電気抵抗値を算出し、算出した前記電気抵抗値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測する付記１から付記３に記載の抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法。 (Appendix 4)
The life determination information indicating the relationship between the electrical resistance value of the wire and the life of the resistance heating heater is acquired in advance using a heater of the same type as the resistance heating heater,
After the energization of the resistance heater is started, a current flowing through the wire and a voltage applied to the wire are detected by an ammeter and a voltmeter, respectively, and an electric resistance value of the wire is calculated and calculated. 4. The method for predicting the life of the resistance heating heater according to appendix 1 to appendix 3, wherein the lifetime of the resistance heating heater is predicted by comparing the electrical resistance value and the life determination information.

（付記５）
抵抗加熱式ヒータを用いて被処理体へ加熱処理を行う熱処理方法であって、
付記１から付記４のいずれかに記載の寿命予測方法により前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測し、前記抵抗加熱式ヒータの寿命が近づいたと判定されたとき次回の加熱処理を中止する熱処理方法。 (Appendix 5)
A heat treatment method for performing a heat treatment on an object to be processed using a resistance heating heater,
A heat treatment method for predicting a life of the resistance heating heater by the life prediction method according to any one of appendix 1 to appendix 4, and stopping the next heat treatment when it is determined that the life of the resistance heating heater is approaching.

（付記６）
抵抗加熱式ヒータと、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサに接続される制御部と、を備える熱処理装置であって、
前記制御部は、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分した積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を読み出し可能に保持しており、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記抵抗加熱式ヒータの温度を前記温度センサから受信し、通電開始後からの前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分し、前記温度の積分値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測するよう構成されている熱処理装置。 (Appendix 6)
A resistance heating heater,
A temperature sensor for detecting the temperature of the resistance heating heater;
A heat treatment apparatus comprising a control unit connected to the temperature sensor,
The controller is
Life-determining information indicating the relationship between the integral value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater with the energization time and the life of the resistance heating heater is readable and held.
After the energization of the resistance heating heater is started, the temperature of the resistance heating heater is received from the temperature sensor, the temperature of the resistance heating heater after the energization is started is integrated by the energization time, and the temperature integration is performed. The heat processing apparatus comprised so that the lifetime of the said resistance heating type heater might be estimated by comparing a value and the said information for lifetime determination.

（付記７）
被覆体により被覆された素線を有する抵抗加熱式ヒータと、
前記被覆体の外側の温度を検出する温度センサと、
前記素線を流れる電流を測定する電流計と、
前記素線へ印加される電圧を測定する電圧計と、
前記温度センサ、前記電流計及び前記電圧計に接続される制御部と、を備える熱処理装置であって、
前記制御部は、
前記素線の温度の積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を読み出し可能に保持しており、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記被覆体の外側の温度を前記温度センサから受信し、前記素線を流れる電流及び前記素線へ印加される電圧を前記電流計及び前記電圧計からそれぞれ受信して前記素線の消費電力を算出し、前記被覆体の外側の温度及び前記素線の消費電力から前記素線の推定温度を算定し、通電開始後からの前記素線の推定温度を通電時間で積分し、前記推定温度の積分値と前記寿命判定用情報とを用いて前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測するよう構成されている熱処理装置。 (Appendix 7)
A resistance heating heater having a strand covered with a covering;
A temperature sensor for detecting a temperature outside the covering;
An ammeter for measuring a current flowing through the wire;
A voltmeter for measuring a voltage applied to the strand;
A control unit connected to the temperature sensor, the ammeter and the voltmeter, and a heat treatment apparatus comprising:
The controller is
The life determination information indicating the relationship between the integral value of the temperature of the wire and the life of the resistance heating heater is readable and held.
After energization of the resistance heating heater is started, the temperature outside the covering is received from the temperature sensor, and the current flowing through the wire and the voltage applied to the wire are measured by the ammeter and the voltmeter. And calculating the power consumption of the strands, calculating the estimated temperature of the strands from the temperature outside the covering and the power consumption of the strands, and estimating the strands after the start of energization A heat treatment apparatus configured to integrate the temperature with the energization time and predict the life of the resistance heating heater using the integrated value of the estimated temperature and the life determination information.

（付記８）
被覆体により被覆された素線を有する抵抗加熱式ヒータと、
前記被覆体の外側の温度を検出する温度センサと、
前記素線を流れる電流を測定する電流計と、
前記素線へ印加される電圧を測定する電圧計と、
前記温度センサ、前記電流計及び前記電圧計に接続される制御部と、を備える熱処理装置であって、
前記制御部は、
前記素線の温度の積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を温度帯毎に複数示す寿命判定用情報を読み出し可能に保持しており、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記被覆体の外側の温度を前記温度センサから受信し、前記素線を流れる電流及び前記素線へ印加される電圧を前記電流計及び前記電圧計からそれぞれ受信して前記素線の消費電力を算出し、前記被覆体の外側の温度及び前記素線の消費電力から前記素線の推定温度を算定し、通電開始後からの前記抵抗加熱式ヒータの寿命率を前記推定温度及び前記寿命判定用情報を用いて線形累積損傷則により算出し、前記寿命率が所定値に達したときに前記抵抗加熱式ヒータの寿命が近づいたと判定するよう構成されている熱処理装置。 (Appendix 8)
A resistance heating heater having a strand covered with a covering;
A temperature sensor for detecting a temperature outside the covering;
An ammeter for measuring a current flowing through the wire;
A voltmeter for measuring a voltage applied to the strand;
A control unit connected to the temperature sensor, the ammeter and the voltmeter, and a heat treatment apparatus comprising:
The controller is
The life determination information indicating a plurality of the relationship between the integral value of the temperature of the wire and the life of the resistance heating heater for each temperature zone is readable and held.
After energization of the resistance heating heater is started, the temperature outside the covering is received from the temperature sensor, and the current flowing through the wire and the voltage applied to the wire are measured by the ammeter and the voltmeter. And calculating the power consumption of the strands, calculating the estimated temperature of the strands from the temperature outside the covering and the power consumption of the strands, and the resistance heating heater after the start of energization The life rate of the resistance heating heater is calculated by a linear cumulative damage rule using the estimated temperature and the life determination information, and when the life rate reaches a predetermined value, it is determined that the life of the resistance heater is approaching. Heat treatment equipment.

（付記９）
好ましくは、
前記制御部は、
前記素線の電気抵抗値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を読み出し可能に保持しており、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記素線を流れる電流及び前記素線へ印加される電圧を前記電流計及び前記電圧計からそれぞれ受信して前記素線のの電気抵抗値を算出し、算出した前記電気抵抗値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測するよう構成されている付記６から付記８のいずれかに記載の熱処理装置。 (Appendix 9)
Preferably,
The controller is
The life determination information indicating the relationship between the electrical resistance value of the element wire and the life of the resistance heating heater is readable and held.
After the energization of the resistance heater is started, the electric resistance value of the element wire is calculated by receiving the current flowing through the element wire and the voltage applied to the element wire from the ammeter and the voltmeter, respectively. Then, the heat treatment apparatus according to any one of appendix 6 to appendix 8, configured to predict the lifetime of the resistance heater by comparing the calculated electrical resistance value and the lifetime determination information.

２００ ウエハ
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２０３ プロセスチューブ
２０７ ヒータユニット
２０７ａ 抵抗加熱式ヒータ
２０７ｆ 断熱体
２０７ｒ 素線
２９２ａ 外部温度センサ
２９２ｂ 内部温度センサ 200 Wafer 201 Processing chamber 202 Processing furnace 203 Process tube 207 Heater unit 207a Resistance heating heater 207f Heat insulator 207r Wire 292a External temperature sensor 292b Internal temperature sensor

Claims (2)

抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法であって、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分した積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を、前記抵抗加熱式ヒータと同型のヒータを用いて予め取得しておき、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記抵抗加熱式ヒータの温度を温度センサにより検出し、通電開始後からの前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分し、前記温度の積分値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測する
ことを特徴とする抵抗加熱式ヒータの寿命予測方法。 A method for predicting the life of a resistance heater,
The life determination information indicating the relationship between the integral value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater with the energization time and the life of the resistance heating heater is acquired in advance using a heater of the same type as the resistance heating heater. Every
After the energization of the resistance heating heater is started, the temperature of the resistance heating heater is detected by a temperature sensor, the temperature of the resistance heating heater after the energization is started is integrated with the energization time, and the integrated value of the temperature The life prediction method of the resistance heating heater is characterized in that the life of the resistance heating heater is predicted by comparing the life judgment information with the life determination information. 抵抗加熱式ヒータと、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサに接続される制御部と、を備える熱処理装置であって、
前記制御部は、
前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分した積分値と前記抵抗加熱式ヒータの寿命との関係を示す寿命判定用情報を読み出し可能に保持しており、
前記抵抗加熱式ヒータへの通電開始後は、前記抵抗加熱式ヒータの温度を前記温度センサから受信し、通電開始後からの前記抵抗加熱式ヒータの温度を通電時間で積分し、前記温度の積分値と前記寿命判定用情報とを比較して前記抵抗加熱式ヒータの寿命を予測するよう構成されている
ことを特徴とする熱処理装置。 A resistance heating heater,
A temperature sensor for detecting the temperature of the resistance heating heater;
A heat treatment apparatus comprising a control unit connected to the temperature sensor,
The controller is
Life-determining information indicating the relationship between the integral value obtained by integrating the temperature of the resistance heating heater with the energization time and the life of the resistance heating heater is readable and held.
After the energization of the resistance heating heater is started, the temperature of the resistance heating heater is received from the temperature sensor, the temperature of the resistance heating heater after the energization is started is integrated by the energization time, and the temperature integration is performed. A heat treatment apparatus configured to predict a life of the resistance heater by comparing a value with the life determination information.
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