JP2002299328A - 熱処理方法及び熱処理装置 - Google Patents
熱処理方法及び熱処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理容器内の反射率の変化に対応させて設定
温度を変化させることにより、熱処理の再現性を向上さ
せることが可能な熱処理方法を提供する。 【解決手段】 内部の反射率が被処理体Ｗの処理枚数に
従って経時変化するような処理容器１４内にて加熱媒体
上に被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段５０に
より加熱することにより前記被処理体を加熱して所定の
熱処理を施すようにした熱処理方法において、前記被処
理体を所定枚数処理する毎に前記反射率の経時変化の変
動量を求める工程と、前記反射率の経時変化の変動量に
応じて前記加熱媒体の設定温度を変更するように制御す
る工程とを有する。これにより、処理容器内の反射率の
変化に対応させて設定温度を変化させることにより、熱
処理の再現性を向上させる。
温度を変化させることにより、熱処理の再現性を向上さ
せることが可能な熱処理方法を提供する。 【解決手段】 内部の反射率が被処理体Ｗの処理枚数に
従って経時変化するような処理容器１４内にて加熱媒体
上に被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段５０に
より加熱することにより前記被処理体を加熱して所定の
熱処理を施すようにした熱処理方法において、前記被処
理体を所定枚数処理する毎に前記反射率の経時変化の変
動量を求める工程と、前記反射率の経時変化の変動量に
応じて前記加熱媒体の設定温度を変更するように制御す
る工程とを有する。これにより、処理容器内の反射率の
変化に対応させて設定温度を変化させることにより、熱
処理の再現性を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶パネル等に対して１枚ずつ成膜やアニール等の熱処理
を施す熱処理方法及び熱処理装置に関する。
晶パネル等に対して１枚ずつ成膜やアニール等の熱処理
を施す熱処理方法及び熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するに
は、半導体ウエハ等の基板に、成膜処理、エッチング処
理、酸化拡散処理、アニール改質処理等の各種の熱処理
を繰り返し行って、所望する集積回路を形成するように
なっている。このような熱処理を行う枚葉式の熱処理装
置の一例を説明する。図６は従来の熱処理装置の一例を
示す概略構成図である。この熱処理装置は、真空引き可
能になされた処理容器２を有しており、この内部に、半
導体ウエハＷを載置する載置台４を設けていると共に、
処理容器２の天井部に処理ガスを導入するためのシャワ
ーヘッド部６を設けている。そして、処理容器２の底部
の下方に加熱手段としての複数の加熱ランプ８を設け、
この加熱ランプ８から放射される熱線を、底部に設けた
例えば石英製の透過窓９を介して載置台４に照射するこ
とにより、ウエハＷを加熱昇温させ、所定の温度にて所
望の熱処理を行うようになっている。そして、上記載置
台４には、温度計測手段として例えば熱電対１０を設け
ており、この熱電対１０で測定された温度に基づいて温
度制御部１１は上記加熱ランプ８への供給電力をコント
ロールして、載置台４の温度が常に所定のプロセス温度
を維持するようになっている。
は、半導体ウエハ等の基板に、成膜処理、エッチング処
理、酸化拡散処理、アニール改質処理等の各種の熱処理
を繰り返し行って、所望する集積回路を形成するように
なっている。このような熱処理を行う枚葉式の熱処理装
置の一例を説明する。図６は従来の熱処理装置の一例を
示す概略構成図である。この熱処理装置は、真空引き可
能になされた処理容器２を有しており、この内部に、半
導体ウエハＷを載置する載置台４を設けていると共に、
処理容器２の天井部に処理ガスを導入するためのシャワ
ーヘッド部６を設けている。そして、処理容器２の底部
の下方に加熱手段としての複数の加熱ランプ８を設け、
この加熱ランプ８から放射される熱線を、底部に設けた
例えば石英製の透過窓９を介して載置台４に照射するこ
とにより、ウエハＷを加熱昇温させ、所定の温度にて所
望の熱処理を行うようになっている。そして、上記載置
台４には、温度計測手段として例えば熱電対１０を設け
ており、この熱電対１０で測定された温度に基づいて温
度制御部１１は上記加熱ランプ８への供給電力をコント
ロールして、載置台４の温度が常に所定のプロセス温度
を維持するようになっている。
【０００３】このように、載置台４を加熱することによ
って、この上面に載置されているウエハＷを間接的に加
熱することになる。この場合、ウエハＷと載置台４の間
には僅かな熱抵抗が存在することから両者間には僅かに
温度差が生じることは避けられず、その温度差分を見込
んで上述のように載置台４の温度を制御する。
って、この上面に載置されているウエハＷを間接的に加
熱することになる。この場合、ウエハＷと載置台４の間
には僅かな熱抵抗が存在することから両者間には僅かに
温度差が生じることは避けられず、その温度差分を見込
んで上述のように載置台４の温度を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体ウエ
ハＷの熱処理枚数を重ねる程、処理容器２の内壁面やシ
ャワーヘッド部６の表面等に、熱処理に伴って発生する
堆積物が僅かずつではあるが付着することは避けられな
い。特に、上記熱処理がＣＶＤ等の成膜処理の場合に
は、不要な薄膜や反応副生成物等が僅かずつ付着する傾
向にある。このため、処理容器２内の熱的環境、具体的
には反射率が少しずつ変化し、ウエハの処理枚数が増加
する毎に経時変化してしまう。この経時変化は、堆積す
る膜種により、反射率が増加する場合もあるし、或いは
減少する場合もある。このように、処理容器２の内壁面
や、特にシャワーヘッド部６の表面の反射率が変化する
と、これがウエハＷのプロセス温度に悪影響を与えてし
まい、例えば載置台４の温度を精度良く一定に維持して
いるにもかかわらず、ウエハＷの処理枚数が増加するに
伴って、ウエハ温度が変化してしまって、熱処理（膜
厚）の再現性が低下する、といった問題があった。
ハＷの熱処理枚数を重ねる程、処理容器２の内壁面やシ
ャワーヘッド部６の表面等に、熱処理に伴って発生する
堆積物が僅かずつではあるが付着することは避けられな
い。特に、上記熱処理がＣＶＤ等の成膜処理の場合に
は、不要な薄膜や反応副生成物等が僅かずつ付着する傾
向にある。このため、処理容器２内の熱的環境、具体的
には反射率が少しずつ変化し、ウエハの処理枚数が増加
する毎に経時変化してしまう。この経時変化は、堆積す
る膜種により、反射率が増加する場合もあるし、或いは
減少する場合もある。このように、処理容器２の内壁面
や、特にシャワーヘッド部６の表面の反射率が変化する
と、これがウエハＷのプロセス温度に悪影響を与えてし
まい、例えば載置台４の温度を精度良く一定に維持して
いるにもかかわらず、ウエハＷの処理枚数が増加するに
伴って、ウエハ温度が変化してしまって、熱処理（膜
厚）の再現性が低下する、といった問題があった。
【０００５】例えば図７はウエハ処理枚数の増加に伴っ
てシャワーヘッド部６の反射率が低下する時の投入電力
とウエハ温度（膜厚）との関係を模式的に示すグラフで
ある。図７（Ａ）に示すように、載置台４の設定温度は
一定となるように制御されており、このような状況下
で、ウエハの処理枚数が増加するに従って反射率が低下
することからウエハＷの放熱量が増加し、そのために、
この放熱量の増加分を補うべく、図７（Ｂ）に示すよう
に加熱ランプ８への投入電力（供給電力）は少しずつ、
例えば角度α程度の傾きで直線的に増加する傾向とな
る。
てシャワーヘッド部６の反射率が低下する時の投入電力
とウエハ温度（膜厚）との関係を模式的に示すグラフで
ある。図７（Ａ）に示すように、載置台４の設定温度は
一定となるように制御されており、このような状況下
で、ウエハの処理枚数が増加するに従って反射率が低下
することからウエハＷの放熱量が増加し、そのために、
この放熱量の増加分を補うべく、図７（Ｂ）に示すよう
に加熱ランプ８への投入電力（供給電力）は少しずつ、
例えば角度α程度の傾きで直線的に増加する傾向とな
る。
【０００６】しかしながら、実際には上記投入電力の増
加分以上にウエハからの放熱量が多くなっており、この
結果、載置台４の温度は図７（Ａ）に示すように一定に
維持されているにもかかわらず、図７（Ｃ）に示すよう
にウエハＷの実際の温度は、処理枚数を重ねる毎に少し
ずつ低下してしまい、この結果、膜厚も少しずつ薄くな
って再現性が劣化してしまう、といった問題があった。
図８は載置台の温度を一定に設定して半導体ウエハを実
際に３５０枚連続処理した時の加熱ランプへの投入電力
と膜厚の平均値との関係を示すグラフである。ここでは
載置台の温度を４８０℃に一定に設定しており、ウエハ
の枚数処理が進む程に投入電力は次第に増加しているに
もかかわらず、膜厚の平均値は次第に低下している。こ
の時の膜厚の低下量は８Å程度（１３〜１５％）にも達
し、特性上好ましくない。
加分以上にウエハからの放熱量が多くなっており、この
結果、載置台４の温度は図７（Ａ）に示すように一定に
維持されているにもかかわらず、図７（Ｃ）に示すよう
にウエハＷの実際の温度は、処理枚数を重ねる毎に少し
ずつ低下してしまい、この結果、膜厚も少しずつ薄くな
って再現性が劣化してしまう、といった問題があった。
図８は載置台の温度を一定に設定して半導体ウエハを実
際に３５０枚連続処理した時の加熱ランプへの投入電力
と膜厚の平均値との関係を示すグラフである。ここでは
載置台の温度を４８０℃に一定に設定しており、ウエハ
の枚数処理が進む程に投入電力は次第に増加しているに
もかかわらず、膜厚の平均値は次第に低下している。こ
の時の膜厚の低下量は８Å程度（１３〜１５％）にも達
し、特性上好ましくない。
【０００７】これに対して、放射温度計等を用いて、直
接的にウエハ温度を求め、この測定値に基づいてウエハ
温度を制御することも行われているが、この場合には、
放射温度計の測定用透過窓の表面にもウエハ処理枚数の
増加によって不要な堆積膜が付着することは避けられ
ず、従って、この不要な堆積膜に影響されてウエハ温度
を正確に測れなくなる、といった問題がある。本発明
は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決す
べく創案されたものである。本発明の目的は、処理容器
内の反射率の変化に対応させて設定温度を変化させるこ
とにより、熱処理の再現性を向上させることが可能な熱
処理方法及び熱処理装置を提供することにある。
接的にウエハ温度を求め、この測定値に基づいてウエハ
温度を制御することも行われているが、この場合には、
放射温度計の測定用透過窓の表面にもウエハ処理枚数の
増加によって不要な堆積膜が付着することは避けられ
ず、従って、この不要な堆積膜に影響されてウエハ温度
を正確に測れなくなる、といった問題がある。本発明
は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決す
べく創案されたものである。本発明の目的は、処理容器
内の反射率の変化に対応させて設定温度を変化させるこ
とにより、熱処理の再現性を向上させることが可能な熱
処理方法及び熱処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、処理容器
内の反射率の経時変化に対応させて半導体ウエハを載置
する載置台の設定温度を変更することにより、上記反射
率の経時変化を補償することができる、という知見を得
ることにより、本発明に至ったものである。請求項１に
規定する発明は、内部の反射率が被処理体の処理枚数に
従って経時変化するような処理容器内にて加熱媒体上に
被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱
することにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を
施すようにした熱処理方法において、前記被処理体を所
定枚数処理する毎に前記反射率の経時変化の変動量を求
める工程と、前記反射率の経時変化の変動量に応じて前
記加熱媒体の設定温度を変更するように制御する工程と
を有することを特徴とする熱処理方法である。このよう
に、被処理体を所定枚数処理する毎に処理容器内の反射
率の変動量を求めてこれに応じて加熱媒体、例えば被処
理体を載置する載置台の設定温度を変更するようにして
いるので、これにより反射率の経時変化の変動量を補償
することができ、被処理体に対する熱処理の再現性を向
上させることが可能となる。
内の反射率の経時変化に対応させて半導体ウエハを載置
する載置台の設定温度を変更することにより、上記反射
率の経時変化を補償することができる、という知見を得
ることにより、本発明に至ったものである。請求項１に
規定する発明は、内部の反射率が被処理体の処理枚数に
従って経時変化するような処理容器内にて加熱媒体上に
被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱
することにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を
施すようにした熱処理方法において、前記被処理体を所
定枚数処理する毎に前記反射率の経時変化の変動量を求
める工程と、前記反射率の経時変化の変動量に応じて前
記加熱媒体の設定温度を変更するように制御する工程と
を有することを特徴とする熱処理方法である。このよう
に、被処理体を所定枚数処理する毎に処理容器内の反射
率の変動量を求めてこれに応じて加熱媒体、例えば被処
理体を載置する載置台の設定温度を変更するようにして
いるので、これにより反射率の経時変化の変動量を補償
することができ、被処理体に対する熱処理の再現性を向
上させることが可能となる。
【０００９】この場合、例えば請求項２に規定するよう
に、前記反射率の経時変化の変動量は、基準電力と前記
加熱媒体の設定温度を初期設定温度に設定して前記被処
理体に前記所定の熱処理を施した時に前記加熱手段へ投
入した当入電力との電力変動比率を得ることにより間接
的に求める。また、例えば請求項３に規定するように、
前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動量を
求めてから次に、経時変化の変動量を求めるまでは同一
になされる。或いは、例えば請求項４に規定するよう
に、前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動
量を求めた時の結果と、前々回に経時変化の変動量を求
めた時の結果とに基づいて、次に、経時変化の変動量を
求めるまで変更する。これによれば、経時変化の変動量
を求める操作と操作の間においても設定温度を細かく変
更制御でき、被処理体に対する熱処理の再現性を一層向
上させることが可能となる。
に、前記反射率の経時変化の変動量は、基準電力と前記
加熱媒体の設定温度を初期設定温度に設定して前記被処
理体に前記所定の熱処理を施した時に前記加熱手段へ投
入した当入電力との電力変動比率を得ることにより間接
的に求める。また、例えば請求項３に規定するように、
前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動量を
求めてから次に、経時変化の変動量を求めるまでは同一
になされる。或いは、例えば請求項４に規定するよう
に、前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動
量を求めた時の結果と、前々回に経時変化の変動量を求
めた時の結果とに基づいて、次に、経時変化の変動量を
求めるまで変更する。これによれば、経時変化の変動量
を求める操作と操作の間においても設定温度を細かく変
更制御でき、被処理体に対する熱処理の再現性を一層向
上させることが可能となる。
【００１０】また、例えば請求項５に規定するように、
前記加熱媒体は、載置台である。また、例えば請求項６
に規定するように、前記所定の熱処理は、前記被処理体
の表面に薄膜を堆積させる成膜処理である。請求項７
は、上記方法発明を行う装置発明を規定したものであ
り、すなわち、内部の反射率が被処理体の処理枚数に従
って経時変化するような処理容器内にて載置台上に被処
理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱する
ことにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施す
ようにした熱処理方法において、前記載置台の設定温度
を、前記被処理体を所定枚数処理する毎に前記反射率の
経時変化の変動量に応じて変更するように制御する温度
制御部を備えたことを特徴とする熱処理装置である。
前記加熱媒体は、載置台である。また、例えば請求項６
に規定するように、前記所定の熱処理は、前記被処理体
の表面に薄膜を堆積させる成膜処理である。請求項７
は、上記方法発明を行う装置発明を規定したものであ
り、すなわち、内部の反射率が被処理体の処理枚数に従
って経時変化するような処理容器内にて載置台上に被処
理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱する
ことにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施す
ようにした熱処理方法において、前記載置台の設定温度
を、前記被処理体を所定枚数処理する毎に前記反射率の
経時変化の変動量に応じて変更するように制御する温度
制御部を備えたことを特徴とする熱処理装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る熱処理方法
及び熱処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。図１は本発明に係る熱処理装置を示す断面構成図、
図２は本発明方法の概略を説明するための説明図、図３
は処理容器内の反射率の経時変化を説明するための説明
図である。ここでは熱処理装置として枚葉式の成膜装置
を例にとって説明する。図示するようにこの成膜装置１
２は、例えば断面が略円筒形状のアルミニウム製の処理
容器１４を有している。この処理容器１４内の天井部に
は流量制御された処理ガスとして例えば各種の成膜ガス
を導入するためのシャワーヘッド部１６がＯリング等の
シール部材１７を介して設けられており、この下面に設
けた多数のガス噴射口１８から処理空間Ｓに向けて成膜
ガスを噴射するようになっている。
及び熱処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。図１は本発明に係る熱処理装置を示す断面構成図、
図２は本発明方法の概略を説明するための説明図、図３
は処理容器内の反射率の経時変化を説明するための説明
図である。ここでは熱処理装置として枚葉式の成膜装置
を例にとって説明する。図示するようにこの成膜装置１
２は、例えば断面が略円筒形状のアルミニウム製の処理
容器１４を有している。この処理容器１４内の天井部に
は流量制御された処理ガスとして例えば各種の成膜ガス
を導入するためのシャワーヘッド部１６がＯリング等の
シール部材１７を介して設けられており、この下面に設
けた多数のガス噴射口１８から処理空間Ｓに向けて成膜
ガスを噴射するようになっている。
【００１２】この処理容器１４内には、処理容器底部よ
り起立させた円筒状のリフレクタ２０上に、例えばＬ字
状の３本の保持部材２２（図１では２本のみ記す）を介
して被処理体としての半導体ウエハＷを載置するための
加熱媒体としての載置台２４が設けられている。このリ
フレクタ２０はアルミニウムで構成されており、保持部
材２２は、熱線透過性の材料、例えば石英により構成さ
れており、また、載置台２４は、厚さ１ｍｍ程度の例え
ばカーボン素材、ＡｌＮなどのセラミック等により構成
されている。この載置台２４の下方には、複数本、例え
ば３本のＬ字状のリフタピン２６（図示例では２本のみ
記す）が上方へ起立させて設けられており、このリフタ
ピン２６の基部は、上記リフレクタ２０に形成した縦長
挿通孔（図示せず）を挿通して、リング部材２８に共通
に接続されている。そして、このリング部材２８を処理
容器底部に貫通して設けられた押し上げ棒３０により上
下動させることにより、上記リフタピン２６を載置台２
４に貫通させて設けたリフタピン孔３２に挿通させてウ
エハＷを持ち上げ得るようになっている。
り起立させた円筒状のリフレクタ２０上に、例えばＬ字
状の３本の保持部材２２（図１では２本のみ記す）を介
して被処理体としての半導体ウエハＷを載置するための
加熱媒体としての載置台２４が設けられている。このリ
フレクタ２０はアルミニウムで構成されており、保持部
材２２は、熱線透過性の材料、例えば石英により構成さ
れており、また、載置台２４は、厚さ１ｍｍ程度の例え
ばカーボン素材、ＡｌＮなどのセラミック等により構成
されている。この載置台２４の下方には、複数本、例え
ば３本のＬ字状のリフタピン２６（図示例では２本のみ
記す）が上方へ起立させて設けられており、このリフタ
ピン２６の基部は、上記リフレクタ２０に形成した縦長
挿通孔（図示せず）を挿通して、リング部材２８に共通
に接続されている。そして、このリング部材２８を処理
容器底部に貫通して設けられた押し上げ棒３０により上
下動させることにより、上記リフタピン２６を載置台２
４に貫通させて設けたリフタピン孔３２に挿通させてウ
エハＷを持ち上げ得るようになっている。
【００１３】上記押し上げ棒３０の容器底部の貫通部に
は、処理容器１４において内部の気密状態を保持するた
めに伸縮可能なベローズ３４が介設され、この押し上げ
棒３０の下端はアクチュエータ３６に接続されている。
また、処理容器１４の底部の周縁部には、排気口３８が
設けられ、この排気口３８には図示しない真空ポンプに
接続された排気通路４０が接続されており、処理容器１
４内を所定の真空度に維持し得るようになっている。ま
た、処理容器１４の側壁には、ウエハを搬出入する際に
開閉されるゲートバルブ４２が設けられる。
は、処理容器１４において内部の気密状態を保持するた
めに伸縮可能なベローズ３４が介設され、この押し上げ
棒３０の下端はアクチュエータ３６に接続されている。
また、処理容器１４の底部の周縁部には、排気口３８が
設けられ、この排気口３８には図示しない真空ポンプに
接続された排気通路４０が接続されており、処理容器１
４内を所定の真空度に維持し得るようになっている。ま
た、処理容器１４の側壁には、ウエハを搬出入する際に
開閉されるゲートバルブ４２が設けられる。
【００１４】また、載置台２４の直下の処理容器底部に
は、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓４４がＯリン
グ等のシール部材４６を介して気密に設けられており、
この下方には、透過窓４４を囲むように箱状の加熱室４
８が設けられている。この加熱室４８内には加熱手段と
して例えば複数の加熱ランプ５０が反射鏡も兼ねる回転
台５２に取り付けられており、この回転台５２は、回転
軸を介して加熱室４８の底部に設けた回転モータ５４に
より回転される。従って、この加熱ランプ５０より放出
された熱線は、透過窓４４を透過して載置台２４の下面
を照射してこれを加熱し、更にこの載置台２４上のウエ
ハＷを間接的に加熱し得るようになっている。そして、
上記加熱ランプ５０は、これに電力を供給するための電
力供給手段５６に接続され、この電力供給手段５６は、
例えばマイクロコンピュータ等よりなる温度制御部５８
により制御される。
は、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓４４がＯリン
グ等のシール部材４６を介して気密に設けられており、
この下方には、透過窓４４を囲むように箱状の加熱室４
８が設けられている。この加熱室４８内には加熱手段と
して例えば複数の加熱ランプ５０が反射鏡も兼ねる回転
台５２に取り付けられており、この回転台５２は、回転
軸を介して加熱室４８の底部に設けた回転モータ５４に
より回転される。従って、この加熱ランプ５０より放出
された熱線は、透過窓４４を透過して載置台２４の下面
を照射してこれを加熱し、更にこの載置台２４上のウエ
ハＷを間接的に加熱し得るようになっている。そして、
上記加熱ランプ５０は、これに電力を供給するための電
力供給手段５６に接続され、この電力供給手段５６は、
例えばマイクロコンピュータ等よりなる温度制御部５８
により制御される。
【００１５】一方、上記載置台２４の裏面側には、この
部分の温度を測定するために温度測定手段として例えば
熱電対６０が設けられており、この測定値を上記温度制
御部５８へ供給するようになっている。図示例では理解
を容易にするために、１つの熱電対しか設けていない
が、実際には、例えば同心円状のゾーン毎に熱電対を配
置し、そして、ゾーン毎に上記加熱ランプ５０を対応さ
せて個別に制御し得るようになっている。そして、上記
温度制御部５８は、ウエハＷの処理枚数が増加すること
によって処理容器１４内の反射率が経時的に変化する
と、これに応じて上記載置台２４の設定温度を徐々に変
更するような制御動作を行うように設定されている。
部分の温度を測定するために温度測定手段として例えば
熱電対６０が設けられており、この測定値を上記温度制
御部５８へ供給するようになっている。図示例では理解
を容易にするために、１つの熱電対しか設けていない
が、実際には、例えば同心円状のゾーン毎に熱電対を配
置し、そして、ゾーン毎に上記加熱ランプ５０を対応さ
せて個別に制御し得るようになっている。そして、上記
温度制御部５８は、ウエハＷの処理枚数が増加すること
によって処理容器１４内の反射率が経時的に変化する
と、これに応じて上記載置台２４の設定温度を徐々に変
更するような制御動作を行うように設定されている。
【００１６】次に、以上のように構成された装置を用い
て行われる本発明方法について説明する。まず、処理容
器１４の側壁に設けたゲートバルブ４２を開いて図示し
ない搬送アームにより処理容器１４内にウエハＷを搬入
し、リフタピン２６を押し上げることによりウエハＷを
リフタピン２６側に受け渡す。そして、リフタピン２６
を、押し上げ棒３０を下げることによって降下させ、ウ
エハＷを載置台２４上に載置する。
て行われる本発明方法について説明する。まず、処理容
器１４の側壁に設けたゲートバルブ４２を開いて図示し
ない搬送アームにより処理容器１４内にウエハＷを搬入
し、リフタピン２６を押し上げることによりウエハＷを
リフタピン２６側に受け渡す。そして、リフタピン２６
を、押し上げ棒３０を下げることによって降下させ、ウ
エハＷを載置台２４上に載置する。
【００１７】次に、図示しない処理ガス源から処理ガス
として所定の成膜ガス等をシャワーヘッド部１６へ所定
量ずつ供給して、これを下面のガス噴射孔１８から処理
容器１４内へ略均等に供給する。これと同時に、排気口
３８から内部雰囲気を吸引排気することにより処理容器
１４内を所定の真空度、例えば６００Ｐａ程度に設定
し、且つ載置台２４の下方に位置する加熱手段の各加熱
ランプ５０を回転させながら駆動し、熱エネルギを放射
する。放射された熱線は、透過窓４４を透過した後、載
置台２４の裏面を照射してこれを加熱する。この載置台
２４は、前述のように１ｍｍ程度と非常に薄いことから
迅速に加熱され、従って、この上に載置してあるウエハ
Ｗを迅速に所定の温度まで加熱することができる。供給
された成膜ガスは所定の化学反応を生じ、薄膜がウエハ
表面の全面に堆積して形成されることになる。
として所定の成膜ガス等をシャワーヘッド部１６へ所定
量ずつ供給して、これを下面のガス噴射孔１８から処理
容器１４内へ略均等に供給する。これと同時に、排気口
３８から内部雰囲気を吸引排気することにより処理容器
１４内を所定の真空度、例えば６００Ｐａ程度に設定
し、且つ載置台２４の下方に位置する加熱手段の各加熱
ランプ５０を回転させながら駆動し、熱エネルギを放射
する。放射された熱線は、透過窓４４を透過した後、載
置台２４の裏面を照射してこれを加熱する。この載置台
２４は、前述のように１ｍｍ程度と非常に薄いことから
迅速に加熱され、従って、この上に載置してあるウエハ
Ｗを迅速に所定の温度まで加熱することができる。供給
された成膜ガスは所定の化学反応を生じ、薄膜がウエハ
表面の全面に堆積して形成されることになる。
【００１８】この時のウエハＷの温度は、このウエハＷ
の温度を直接測定することはできないので、このウエハ
Ｗを直接的に載置している載置台２４の温度を熱電対６
０で直接的に測定し、この測定値を上記温度制御部５８
へフィードバックしており、この温度制御部５８は、載
置台２４の設定温度が、上記フィードバック値と一致す
るように加熱ランプ５０への投入電力を制御することに
なる。ここで、ウエハＷの処理枚数が増加して行くと、
前述したように処理容器１４の内壁面やシャワーヘッド
部１６の表面（下面）等に不要な付着膜や反応副生成物
が付着してその反射率が経時的に変動して行くことにな
る。この反射率の変動は、付着する膜種や反応副生成物
によって、処理容器１４内の初期状態（例えばクリーニ
ング直後）から増加する場合もあるし、或いは逆に低下
する場合もある。
の温度を直接測定することはできないので、このウエハ
Ｗを直接的に載置している載置台２４の温度を熱電対６
０で直接的に測定し、この測定値を上記温度制御部５８
へフィードバックしており、この温度制御部５８は、載
置台２４の設定温度が、上記フィードバック値と一致す
るように加熱ランプ５０への投入電力を制御することに
なる。ここで、ウエハＷの処理枚数が増加して行くと、
前述したように処理容器１４の内壁面やシャワーヘッド
部１６の表面（下面）等に不要な付着膜や反応副生成物
が付着してその反射率が経時的に変動して行くことにな
る。この反射率の変動は、付着する膜種や反応副生成物
によって、処理容器１４内の初期状態（例えばクリーニ
ング直後）から増加する場合もあるし、或いは逆に低下
する場合もある。
【００１９】ここで、反射率が経時的に低下する場合を
例にとって説明すると、従来の成膜方法では図７を参照
して説明したように、ウエハの処理枚数に関係なく載置
台の設定温度を一定に維持していた結果（図７（Ａ）参
照）、ウエハからシャワーヘッド部への放熱量が増加し
てもその増加分を補償しきれずに、図７（Ｃ）に示すよ
うにウエハ温度及び膜厚が次第に低下する傾向にあっ
た。しかしながら、本発明方法では、図２（Ａ）に示す
ようにウエハ処理枚数が増加するに従って、温度制御部
５８は、載置台２４の設定温度を順次増加させるように
制御を行う。この設定温度は、図２（Ａ）に示すように
ウエハをある所定の枚数、例えば２５枚処理する事にス
テップ状に増加させてもよいし、或いはウエハを１枚処
理する毎に順次連続的に直線状に増加させるようにして
もよい。
例にとって説明すると、従来の成膜方法では図７を参照
して説明したように、ウエハの処理枚数に関係なく載置
台の設定温度を一定に維持していた結果（図７（Ａ）参
照）、ウエハからシャワーヘッド部への放熱量が増加し
てもその増加分を補償しきれずに、図７（Ｃ）に示すよ
うにウエハ温度及び膜厚が次第に低下する傾向にあっ
た。しかしながら、本発明方法では、図２（Ａ）に示す
ようにウエハ処理枚数が増加するに従って、温度制御部
５８は、載置台２４の設定温度を順次増加させるように
制御を行う。この設定温度は、図２（Ａ）に示すように
ウエハをある所定の枚数、例えば２５枚処理する事にス
テップ状に増加させてもよいし、或いはウエハを１枚処
理する毎に順次連続的に直線状に増加させるようにして
もよい。
【００２０】このように、載置台２４の設定温度を順次
増加させると、これに従って、図２（Ｂ）に示す直線の
ように加熱ランプ５０への投入電力も順次増加して行
く。この時の投入電力の増加の程度を示す傾斜角度β
は、図７（Ｂ）中の傾斜角度αよりも大きくなってい
る。この結果、図２（Ｃ）に示すように、処理容器１４
内の反射率が低下しているにもかかわらず、反射率の経
時変化を補償してウエハ温度は略一定に保たれて、膜厚
は略均一となり、熱処理の再現性を大幅に向上させるこ
とが可能となる。ここで温度制御部５８が、載置台２４
の設定温度を変更する時の手順について説明する。本発
明方法では、被処理体を所定枚数処理する毎に前記反射
率の経時変化の変動量を求める工程と、反射率の経時変
化の変動量に応じて前記加熱媒体の設定温度を変更する
ように制御する工程とを行う。
増加させると、これに従って、図２（Ｂ）に示す直線の
ように加熱ランプ５０への投入電力も順次増加して行
く。この時の投入電力の増加の程度を示す傾斜角度β
は、図７（Ｂ）中の傾斜角度αよりも大きくなってい
る。この結果、図２（Ｃ）に示すように、処理容器１４
内の反射率が低下しているにもかかわらず、反射率の経
時変化を補償してウエハ温度は略一定に保たれて、膜厚
は略均一となり、熱処理の再現性を大幅に向上させるこ
とが可能となる。ここで温度制御部５８が、載置台２４
の設定温度を変更する時の手順について説明する。本発
明方法では、被処理体を所定枚数処理する毎に前記反射
率の経時変化の変動量を求める工程と、反射率の経時変
化の変動量に応じて前記加熱媒体の設定温度を変更する
ように制御する工程とを行う。
【００２１】すなわち、まず、ある特定の処理、例えば
タンタル酸化膜の成膜処理に関しては、処理容器１４内
のクリーニング直後に成膜処理を行う時の載置台２４の
初期設定温度は予め定められており、また、載置台２４
の温度とウエハＷの実際の温度との温度差の変動分と、
加熱ランプ５０への投入電力の変動量との比率、すなわ
ち温度変動比率を予め定める。そして、設定温度Ｔｓを
求める下記式１に示すような関係式を作成して温度制御
部５８へ記憶しておく。 Ｔｓ＝Ｔｏ＋Ａ・ΔＰ … （１） ここでＴｏは初期設定温度、Ａは温度変動比率、ΔＰは
加熱ランプ（加熱手段）へ投入した投入電力の基準電力
に対する電力変動比率である。そして、ウエハを所定枚
数、例えば２５枚処理する毎に、例えばダミーウエハを
用いて反射率の経時変化の変動量を求め、次に、この求
めた反射率の変動量に応じて載置台２４の設定温度を変
更するように温度制御部５８は制御を行う。また、この
場合、ダミーウエハを用いなくて通常の製品ウエハのデ
ポジション前、温度リカバリー時間に初期温度を設定
し、経時変化（電力変動）をモニターし、載置台の設定
温度を変更後、ウエハ温度が安定するのを待ってデポジ
ションを開始してもよい。これによれば、ダミーウエハ
は不要となる。
タンタル酸化膜の成膜処理に関しては、処理容器１４内
のクリーニング直後に成膜処理を行う時の載置台２４の
初期設定温度は予め定められており、また、載置台２４
の温度とウエハＷの実際の温度との温度差の変動分と、
加熱ランプ５０への投入電力の変動量との比率、すなわ
ち温度変動比率を予め定める。そして、設定温度Ｔｓを
求める下記式１に示すような関係式を作成して温度制御
部５８へ記憶しておく。 Ｔｓ＝Ｔｏ＋Ａ・ΔＰ … （１） ここでＴｏは初期設定温度、Ａは温度変動比率、ΔＰは
加熱ランプ（加熱手段）へ投入した投入電力の基準電力
に対する電力変動比率である。そして、ウエハを所定枚
数、例えば２５枚処理する毎に、例えばダミーウエハを
用いて反射率の経時変化の変動量を求め、次に、この求
めた反射率の変動量に応じて載置台２４の設定温度を変
更するように温度制御部５８は制御を行う。また、この
場合、ダミーウエハを用いなくて通常の製品ウエハのデ
ポジション前、温度リカバリー時間に初期温度を設定
し、経時変化（電力変動）をモニターし、載置台の設定
温度を変更後、ウエハ温度が安定するのを待ってデポジ
ションを開始してもよい。これによれば、ダミーウエハ
は不要となる。
【００２２】ここで、図３を参照して上記式１の求め方
と、その運用について説明する。図３において、左半分
は装置の組み立て直後、或いは処理容器１４内のクリー
ニング直後の状態、すなわち初期状態を示しており、右
半分はウエハを適当な枚数だけ成膜処理した時の状態を
示しており、右半分の図ではシャワーヘッド部１６の表
面には、不要な堆積膜６２、例えばタンタル酸化膜が付
着しており、例えばこのシャワーヘッド部１６の下面の
反射率が上記初期状態の時よりも低下しているものとす
る。まず、初期状態において、載置台２４の初期設定温
度Ｔｏを例えば４８０℃に設定して熱処理を行った時、
その時のウエハＷの実際の温度を例えば放射温度計等に
より計測する。ここではウエハＷの温度を仮に４５０℃
とし、載置台２４との間に３０℃の温度差があり、加熱
ランプ５０への投入電力（基準電力）は５０％であった
とする。
と、その運用について説明する。図３において、左半分
は装置の組み立て直後、或いは処理容器１４内のクリー
ニング直後の状態、すなわち初期状態を示しており、右
半分はウエハを適当な枚数だけ成膜処理した時の状態を
示しており、右半分の図ではシャワーヘッド部１６の表
面には、不要な堆積膜６２、例えばタンタル酸化膜が付
着しており、例えばこのシャワーヘッド部１６の下面の
反射率が上記初期状態の時よりも低下しているものとす
る。まず、初期状態において、載置台２４の初期設定温
度Ｔｏを例えば４８０℃に設定して熱処理を行った時、
その時のウエハＷの実際の温度を例えば放射温度計等に
より計測する。ここではウエハＷの温度を仮に４５０℃
とし、載置台２４との間に３０℃の温度差があり、加熱
ランプ５０への投入電力（基準電力）は５０％であった
とする。
【００２３】次に、ウエハＷを適当枚数だけ成膜処理し
てシャワーヘッド部１６の下面に不要な堆積膜６２を付
着させ、この状態で載置台２４の温度を初期設定温度Ｔ
ｏ、すなわち４８０℃に設定して熱処理（成膜処理）を
行う。この時、前述したように、シャワーヘッド部１６
の下面の反射率が低下している分だけウエハＷの放熱量
が多くなっているので、載置台２４の温度が４８０℃に
維持されているにもかかわらず、ウエハＷの実際の温度
は４４７℃となっており、初期状態の時と比較して３℃
低下している。尚、このウエハＷの温度も放射温度計で
測定すればよい。この時、ウエハＷの温度低下分を不十
分ながら補うべく加熱ランプ５０への投入電力は僅か
に、例えば２％増加して５２％となっている。
てシャワーヘッド部１６の下面に不要な堆積膜６２を付
着させ、この状態で載置台２４の温度を初期設定温度Ｔ
ｏ、すなわち４８０℃に設定して熱処理（成膜処理）を
行う。この時、前述したように、シャワーヘッド部１６
の下面の反射率が低下している分だけウエハＷの放熱量
が多くなっているので、載置台２４の温度が４８０℃に
維持されているにもかかわらず、ウエハＷの実際の温度
は４４７℃となっており、初期状態の時と比較して３℃
低下している。尚、このウエハＷの温度も放射温度計で
測定すればよい。この時、ウエハＷの温度低下分を不十
分ながら補うべく加熱ランプ５０への投入電力は僅か
に、例えば２％増加して５２％となっている。
【００２４】さて、上述のような結果を予め得たなら
ば、このタンタル酸化膜を成膜する時の上記式１の設定
温度Ｔｓは下記の式２のように定まる。 Ｔｓ＝４８０℃＋１．５・ΔＰ … （２） すなわち、前述のうに、温度変動比率Ａは、載置台２４
の温度、例えば４８０℃とウエハＷの実際の温度との温
度差の変動分と、加熱ランプ５０への投入電力の変動分
との比率で定義される。ここで、上記温度差の変動分
は”（４８０℃−４４７℃）−（４８０℃−４５０
℃）”より、３℃となる。また、加熱ランプ５０への投
入電力の変動分は”５２％−５０％”より２％となる。
ここで両者の比率Ａをとると”３℃／２％＝１．５”と
なる。
ば、このタンタル酸化膜を成膜する時の上記式１の設定
温度Ｔｓは下記の式２のように定まる。 Ｔｓ＝４８０℃＋１．５・ΔＰ … （２） すなわち、前述のうに、温度変動比率Ａは、載置台２４
の温度、例えば４８０℃とウエハＷの実際の温度との温
度差の変動分と、加熱ランプ５０への投入電力の変動分
との比率で定義される。ここで、上記温度差の変動分
は”（４８０℃−４４７℃）−（４８０℃−４５０
℃）”より、３℃となる。また、加熱ランプ５０への投
入電力の変動分は”５２％−５０％”より２％となる。
ここで両者の比率Ａをとると”３℃／２％＝１．５”と
なる。
【００２５】このようにして、例えばタンタル酸化膜を
成膜する時の設定温度Ｔｓを求める式が上記した式２の
ように定まることになる。ここで求めた式２や基準電力
（初期状態における投入電力）等は、マイクロコンピュ
ータ等よりなる温度制御部５８へ予め記憶されている。
さて、このような温度制御部５８を用いて、実際にタン
タル酸化膜の成膜処理を行う場合、ウエハを所定の枚
数、例えば２５枚処理する毎に設定温度を見直すため
に、ウエハを２５枚成膜処理したならば、次はダミーウ
エハを用い、載置台２４を初期設定温度（４８０℃）に
設定して成膜処理を行い、その時の反射率の経時変化の
変動量を求める。この変動量は、加熱ランプ５０への投
入電力の変動量に対応するので、基準電力に対するこの
時の投入電力の電力変動比率ΔＰを求め、これを前記式
２へ代入することにより、新たな設定温度Ｔｓを求める
ことができる。例えば投入電力が５０．２７％となっ
て、投入電力の電力変動比率ΔＰが”０．２７”（＝５
０．２７−５０）となると、設定温度Ｔｓは４８０．４
℃（＝４８０℃＋１．５×０．２７）となる。そして、
次のウエハ２５枚の連続処理の間は、この新たな設定温
度Ｔｓ（＝４８０．４℃）に基づいて載置台２４の温度
を制御することになる。
成膜する時の設定温度Ｔｓを求める式が上記した式２の
ように定まることになる。ここで求めた式２や基準電力
（初期状態における投入電力）等は、マイクロコンピュ
ータ等よりなる温度制御部５８へ予め記憶されている。
さて、このような温度制御部５８を用いて、実際にタン
タル酸化膜の成膜処理を行う場合、ウエハを所定の枚
数、例えば２５枚処理する毎に設定温度を見直すため
に、ウエハを２５枚成膜処理したならば、次はダミーウ
エハを用い、載置台２４を初期設定温度（４８０℃）に
設定して成膜処理を行い、その時の反射率の経時変化の
変動量を求める。この変動量は、加熱ランプ５０への投
入電力の変動量に対応するので、基準電力に対するこの
時の投入電力の電力変動比率ΔＰを求め、これを前記式
２へ代入することにより、新たな設定温度Ｔｓを求める
ことができる。例えば投入電力が５０．２７％となっ
て、投入電力の電力変動比率ΔＰが”０．２７”（＝５
０．２７−５０）となると、設定温度Ｔｓは４８０．４
℃（＝４８０℃＋１．５×０．２７）となる。そして、
次のウエハ２５枚の連続処理の間は、この新たな設定温
度Ｔｓ（＝４８０．４℃）に基づいて載置台２４の温度
を制御することになる。
【００２６】以後、同様にして、例えばウエハを２５枚
処理する毎に上記したような設定温度Ｔｓの変更操作を
繰り返し行って行くことになる。図４は本発明方法を適
用して２００枚の半導体ウエハに対して連続してタンタ
ル酸化膜の成膜処理を施した時の膜厚の変化を示すグラ
フ、図５は本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエ
ハに対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した
時の投入電力の変化を示すグラフである。ここでは半導
体ウエハを連続して２５枚処理する毎に、前述したよう
にダミーウエハを用いた設定温度Ｔｓの変更操作を行っ
ている。これによれば、載置台２４の設定温度Ｔｓは、
４８０℃を初期設定温度としてウエハを２５枚処理する
毎に略０．４℃ずつ増加している。全体を通して、堆積
膜の膜厚の変動は非常に少なく、膜厚の変動率は、例え
ば図８に示す従来方法の場合が±６．９％であるのに対
して、図４に示す本発明方法では略２．１４％まで大幅
に減少しており、従って、成膜処理の再現性を大幅に向
上できることが判明した。また、図５にも示すように、
設定温度Ｔｓを略０．４℃ずつ上げるに従って、投入電
力も少しずつ増加している。尚、一般的に処理容器１４
内は、定期的に或いは不定期的に内部に付着した不要な
膜を除去するクリーニング処理を行うが、このクリーニ
ングの直後は処理容器内は初期状態に戻る。
処理する毎に上記したような設定温度Ｔｓの変更操作を
繰り返し行って行くことになる。図４は本発明方法を適
用して２００枚の半導体ウエハに対して連続してタンタ
ル酸化膜の成膜処理を施した時の膜厚の変化を示すグラ
フ、図５は本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエ
ハに対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した
時の投入電力の変化を示すグラフである。ここでは半導
体ウエハを連続して２５枚処理する毎に、前述したよう
にダミーウエハを用いた設定温度Ｔｓの変更操作を行っ
ている。これによれば、載置台２４の設定温度Ｔｓは、
４８０℃を初期設定温度としてウエハを２５枚処理する
毎に略０．４℃ずつ増加している。全体を通して、堆積
膜の膜厚の変動は非常に少なく、膜厚の変動率は、例え
ば図８に示す従来方法の場合が±６．９％であるのに対
して、図４に示す本発明方法では略２．１４％まで大幅
に減少しており、従って、成膜処理の再現性を大幅に向
上できることが判明した。また、図５にも示すように、
設定温度Ｔｓを略０．４℃ずつ上げるに従って、投入電
力も少しずつ増加している。尚、一般的に処理容器１４
内は、定期的に或いは不定期的に内部に付着した不要な
膜を除去するクリーニング処理を行うが、このクリーニ
ングの直後は処理容器内は初期状態に戻る。
【００２７】上記実施例では、ウエハを２５枚処理する
毎に載置台２４の設定温度Ｔｓを変更するようにした
が、これに限定されず、１枚処理する毎、或いは枚数、
例えば５枚処理する毎に設定温度Ｔｓを変更するように
してもよい。また、ここではウエハを連続して、例えば
２５枚処理する時は、その間の設定温度Ｔｓを同一に設
定しているが、これに限定されず、この２５枚処理する
間でも、ウエハを一枚処理する毎に、或いは数枚処理す
る毎に設定温度Ｔｓを僅かずつ変更するようにしてもよ
い。この場合には、前回に経時変化の変動量を求めた時
の結果、すなわち前回の設定温度Ｔｓ−１と、前々回に
経時変化の変動量を求めた時の結果、すなわち前々回の
設定温度Ｔｓ−２との間の変動分の変動比率でもってそ
の時の設定温度Ｔｓを順次変更するようにすればよい。
毎に載置台２４の設定温度Ｔｓを変更するようにした
が、これに限定されず、１枚処理する毎、或いは枚数、
例えば５枚処理する毎に設定温度Ｔｓを変更するように
してもよい。また、ここではウエハを連続して、例えば
２５枚処理する時は、その間の設定温度Ｔｓを同一に設
定しているが、これに限定されず、この２５枚処理する
間でも、ウエハを一枚処理する毎に、或いは数枚処理す
る毎に設定温度Ｔｓを僅かずつ変更するようにしてもよ
い。この場合には、前回に経時変化の変動量を求めた時
の結果、すなわち前回の設定温度Ｔｓ−１と、前々回に
経時変化の変動量を求めた時の結果、すなわち前々回の
設定温度Ｔｓ−２との間の変動分の変動比率でもってそ
の時の設定温度Ｔｓを順次変更するようにすればよい。
【００２８】また、前記式１における初期設定温度Ｔ
ｏ、温度変動比率Ａは、堆積する膜種によって異なるの
は勿論である。また、堆積する膜種によっては、本実施
例で説明したタンタル酸化膜のように、初期状態に対し
て反射率が低下して行く薄膜、例えばシリコン膜、ポリ
シリコン膜、ＳｉＯ２ 膜等もあれば、逆に反射率が増
加して行く薄膜、例えばタングステン膜、アルミニウム
膜、チタン膜、銅膜等の金属薄膜が存在し、本発明は、
これらに全て適用することができる。更に、ここでは加
熱手段として加熱ランプ５０を用いた場合を例にとって
説明したが、これに限定されず、載置台に埋め込んだ抵
抗加熱ヒータを用いてもよいのは勿論である。また、本
発明では成膜処理を例にとって説明したが、他の熱処
理、例えばエッチング処理、スパッタ処理、酸化拡散処
理、アニール改質処理等にも本発明を適用することがで
きる。また、本実施例では、被処理体として半導体ウエ
ハを例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ
基板、ガラス基板等にも適用できるのは勿論である。
ｏ、温度変動比率Ａは、堆積する膜種によって異なるの
は勿論である。また、堆積する膜種によっては、本実施
例で説明したタンタル酸化膜のように、初期状態に対し
て反射率が低下して行く薄膜、例えばシリコン膜、ポリ
シリコン膜、ＳｉＯ２ 膜等もあれば、逆に反射率が増
加して行く薄膜、例えばタングステン膜、アルミニウム
膜、チタン膜、銅膜等の金属薄膜が存在し、本発明は、
これらに全て適用することができる。更に、ここでは加
熱手段として加熱ランプ５０を用いた場合を例にとって
説明したが、これに限定されず、載置台に埋め込んだ抵
抗加熱ヒータを用いてもよいのは勿論である。また、本
発明では成膜処理を例にとって説明したが、他の熱処
理、例えばエッチング処理、スパッタ処理、酸化拡散処
理、アニール改質処理等にも本発明を適用することがで
きる。また、本実施例では、被処理体として半導体ウエ
ハを例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ
基板、ガラス基板等にも適用できるのは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理方
法及び熱処理装置によれば、次のように優れた作用効果
を発揮することができる。請求項１〜３、５〜７に係る
発明によれば、被処理体を所定枚数処理する毎に処理容
器内の反射率の変動量を求めてこれに応じて加熱媒体、
例えば被処理体を載置する載置台の設定温度を変更する
ようにしているので、これにより反射率の経時変化の変
動量を補償することができ、被処理体に対する熱処理の
再現性を向上させることができる。請求項４に係る発明
によれば、経時変化の変動量を求める操作と操作の間に
おいても設定温度を細かく変更制御でき、被処理体に対
する熱処理の再現性を一層向上させることができる。
法及び熱処理装置によれば、次のように優れた作用効果
を発揮することができる。請求項１〜３、５〜７に係る
発明によれば、被処理体を所定枚数処理する毎に処理容
器内の反射率の変動量を求めてこれに応じて加熱媒体、
例えば被処理体を載置する載置台の設定温度を変更する
ようにしているので、これにより反射率の経時変化の変
動量を補償することができ、被処理体に対する熱処理の
再現性を向上させることができる。請求項４に係る発明
によれば、経時変化の変動量を求める操作と操作の間に
おいても設定温度を細かく変更制御でき、被処理体に対
する熱処理の再現性を一層向上させることができる。
【図１】本発明に係る熱処理装置を示す断面構成図であ
る。
る。
【図２】本発明方法の概略を説明するための説明図であ
る。
る。
【図３】処理容器内の反射率の経時変化を説明するため
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエハ
に対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時
の膜厚の変化を示すグラフである。
に対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時
の膜厚の変化を示すグラフである。
【図５】本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエハ
に対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時
の投入電力の変化を示すグラフである。
に対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時
の投入電力の変化を示すグラフである。
【図６】従来の熱処理装置の一例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図７】ウエハ処理枚数の増加に伴ってシャワーヘッド
部の反射率が低下する時の投入電力とウエハ温度（膜
厚）との関係を模式的に示すグラフである。
部の反射率が低下する時の投入電力とウエハ温度（膜
厚）との関係を模式的に示すグラフである。
【図８】載置台の温度を一定に設定して半導体ウエハを
実際に３５０枚連続処理した時の加熱ランプへの投入電
力と膜厚の平均値との関係を示すグラフである。
実際に３５０枚連続処理した時の加熱ランプへの投入電
力と膜厚の平均値との関係を示すグラフである。
１２ 成膜装置（熱処理装置） １４ 処理容器 １６ シャワーヘッド部 ２４ 載置台（加熱媒体） ４４ 透過窓 ５０ 加熱ランプ（加熱手段） ５８ 温度制御部 ６０ 熱電対（温度測定手段） Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K029 AA06 AA24 DA08 EA00 EA08 EA09 4K030 CA04 CA12 HA13 JA10 JA16 KA24 KA41 5F045 AB31 AF19 BB03 DP03 DQ10 EB02 EB03 EC03 EF05 EK09 EK14 EK21 EK27 EM02 EM09 EM10 EN04 GB05 GB11
Claims (7)
- 【請求項１】 内部の反射率が被処理体の処理枚数に従
って経時変化するような処理容器内にて加熱媒体上に被
処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱す
ることにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施
すようにした熱処理方法において、 前記被処理体を所定枚数処理する毎に前記反射率の経時
変化の変動量を求める工程と、 前記反射率の経時変化の変動量に応じて前記加熱媒体の
設定温度を変更するように制御する工程とを有すること
を特徴とする熱処理方法。 - 【請求項２】 前記反射率の経時変化の変動量は、基準
電力と前記加熱媒体の設定温度を初期設定温度に設定し
て前記被処理体に前記所定の熱処理を施した時に前記加
熱手段へ投入した当入電力との電力変動比率を得ること
により間接的に求めることを特徴とする請求項１記載の
熱処理方法。 - 【請求項３】 前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時
変化の変動量を求めてから次に、経時変化の変動量を求
めるまでは同一になされることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の熱処理方法。 - 【請求項４】 前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時
変化の変動量を求めた時の結果と、前々回に経時変化の
変動量を求めた時の結果とに基づいて、次に、経時変化
の変動量を求めるまで変更するように制御することを特
徴とする請求項１または２記載の熱処理方法。 - 【請求項５】 前記加熱媒体は、載置台であることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理方
法。 - 【請求項６】 前記所定の熱処理は、前記被処理体の表
面に薄膜を堆積させる成膜処理であることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理方法。 - 【請求項７】 内部の反射率が被処理体の処理枚数に従
って経時変化するような処理容器内にて載置台上に被処
理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱する
ことにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施す
ようにした熱処理方法において、 前記載置台の設定温度を、前記被処理体を所定枚数処理
する毎に前記反射率の経時変化の変動量に応じて変更す
るように制御する温度制御部を備えたことを特徴とする
熱処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102417A JP4806856B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 熱処理方法及び熱処理装置 |
| PCT/JP2002/001251 WO2002082522A1 (fr) | 2001-03-30 | 2002-02-14 | Procede de traitement d'une plaquette unique et systeme de traitement d'un semi-conducteur |
| KR1020037008783A KR100692706B1 (ko) | 2001-03-30 | 2002-02-14 | 반도체 처리용 매엽식 처리 방법 및 장치 |
| US10/473,449 US6924231B2 (en) | 2001-03-30 | 2002-02-14 | Single wafer processing method and system for processing semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102417A JP4806856B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 熱処理方法及び熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002299328A true JP2002299328A (ja) | 2002-10-11 |
| JP4806856B2 JP4806856B2 (ja) | 2011-11-02 |
Family
ID=18955617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001102417A Expired - Lifetime JP4806856B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 熱処理方法及び熱処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6924231B2 (ja) |
| JP (1) | JP4806856B2 (ja) |
| KR (1) | KR100692706B1 (ja) |
| WO (1) | WO2002082522A1 (ja) |
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| KR101310778B1 (ko) * | 2010-07-15 | 2013-09-25 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | 반도체 소자의 열적 평준화 방법 |
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| JP2017168781A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 信越半導体株式会社 | 気相エッチング方法及びエピタキシャル基板の製造方法 |
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| WO2020252112A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | Mattson Technology, Inc. | Thermal processing system with transmission switch plate |
| WO2021193149A1 (ja) * | 2020-03-25 | 2021-09-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板の処理方法及び基板処理装置 |
| WO2023128565A1 (ko) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 주식회사 비아트론 | 에피택셜 공정용 반도체 제조 장치 |
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| KR101440307B1 (ko) * | 2012-09-17 | 2014-09-18 | 주식회사 유진테크 | 기판처리장치 |
| TWI600792B (zh) | 2013-11-26 | 2017-10-01 | 應用材料股份有限公司 | 用於減少快速熱處理的污染之影響的設備 |
| CN111463143B (zh) * | 2019-01-22 | 2023-03-24 | 北京屹唐半导体科技股份有限公司 | 半导体设备腔室、用于腔室的系统和沉积物状态控制方法 |
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| JP2923008B2 (ja) | 1989-12-11 | 1999-07-26 | 株式会社日立製作所 | 成膜方法及び成膜装置 |
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-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001102417A patent/JP4806856B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-02-14 KR KR1020037008783A patent/KR100692706B1/ko active IP Right Grant
- 2002-02-14 WO PCT/JP2002/001251 patent/WO2002082522A1/ja active Application Filing
- 2002-02-14 US US10/473,449 patent/US6924231B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| JP4806856B2 (ja) | 2011-11-02 |
| WO2002082522A1 (fr) | 2002-10-17 |
| KR100692706B1 (ko) | 2007-03-09 |
| KR20030086588A (ko) | 2003-11-10 |
| US6924231B2 (en) | 2005-08-02 |
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