JP2003031516A - 加熱装置及び加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数ある温度測定手段の測定誤差を吸収する
ことができる加熱装置及び加熱方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、所定部位用の加熱手段によっ
て加熱されている、薄板状加熱対象物の所定部位、又
は、その保持体の所定部位の温度を複数の温度測定手段
がそれぞれ測定し、その測定出力に基づいて、所定部位
用の複数の温度制御手段がそれぞれ温度制御する加熱装
置及び方法に関する。そして、各加熱手段に供給される
電力を検出し、この検出結果を、少なくとも一部の温度
制御手段の温度制御に反映させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄板状加熱対象物
を加熱する加熱装置及び加熱方法に関し、特に、半導体
ウェーハの面内温度分布を常に一定に保つように加熱処
理する半導体処理装置及び方法に適用して好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと
呼ぶ）の処理工程の中には、ウェーハに対する熱処理
（加熱）を要する工程も多く、そのような工程用の半導
体処理装置は加熱装置を有している。

【０００３】例えば、エピタキシャル成長装置（成長
炉）では、赤外線ランプ等を用いたウェーハの加熱装置
（熱処理装置）を有し、ウェーハ膜厚分布及び比抵抗分
布の適正化や、ウェーハの温度分布に起因するスリップ
等の結晶欠陥制御のために、ウェーハの面内温度分布を
コントロールする必要がある。

【０００４】従来、ウェーハの面内温度分布をコントロ
ールするために、複数の温度測定手段（以下、適宜、測
温手段と呼ぶ）と複数の加熱手段を有する半導体製造装
置（特開平５−２９１１６９号公報）が開発され、それ
ぞれの測温手段で測定された温度に基づき、それぞれの
加熱手段をそれぞれの専用の温度制御手段によってコン
トロールする方法が用いられてきた。

【０００５】図１は、熱処理装置を有する代表的な装置
（例えばエピタキシャル成長装置）における測温点の例
を模式的に示した説明図である。

【０００６】図１において、ウェーハ１は円盤状のサセ
プタ２に保持され、このサセプタ２は円環状のサセプタ
リング３に保持され、その結果、加熱対象のウェーハ１
がチャンバ４内の所定位置に位置するようになされてい
る。例えばエピタキシャル成長装置であれば、反応ガス
５がチャンバ４内に導入、導出され、反応ガス５は導入
口から導出口へほぼ直線的な流路で流れる。

【０００７】図１の例では、ウェーハ１の中心を通る法
線方向が、サセプタ２の裏面と交わっている位置が中心
部測温手段５Ｃによる測温点となっている。また、反応
ガスの導入口に近いサセプタリング３の位置が前部測温
手段５Ｆによる測温点となっており、反応ガスの導出口
に近いサセプタリング３の位置が後部測温手段５Ｂによ
る測温点となっており、位置５Ｆ及び５Ｂは、ウェーハ
１の中心から見て角度的に１８０度だけ隔たっている。
位置５Ｆ及び５Ｂからそれぞれ角度的に±９０度だけ隔
たっているサセプタリング３の位置が側部測温手段５Ｓ
による測温点となっている。

【０００８】各測温手段５Ｃ、５Ｆ、５Ｂ、５Ｓからの
出力は、図２に示すように、対応する温度制御手段６
Ｃ、６Ｆ、６Ｂ、６Ｓに与えられ、各温度制御手段６
Ｃ、６Ｆ、６Ｂ、６Ｓは、温度測定出力に基づいて、対
応する加熱手段としてのランプ７Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓ
を制御する。すなわち、このような熱処理装置では、予
めウェーハ各部に対して、望ましい温度プロフィール
（指令温度変化）に従う値を与え、それぞれの部位が指
令された温度プロフィールとなるように、加熱手段とし
てのランプ７Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓを制御する。

【０００９】なお、図１及び図２は、各測温手段５Ｃ、
５Ｆ、５Ｂ、５Ｓが熱電対の場合を意図して記載してい
る。

【００１０】また、特開平６−２６０４２６号公報に開
示されているように、代表部位の温度プロフィールに対
して、他の部位の温度差が一定になるように制御する手
法も既に提案されている。

【００１１】上述した制御方法は、いずれも複数の測温
手段の出力に基づき、個別に加熱手段を制御するもので
あった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数あ
る温度測定手段毎に独立した制御系をもつ熱処理装置に
おいて、その温度測定手段の１個が何らかの原因で測定
を正確に行わなくなった場合、ウェーハの面内温度分布
が大きく変化するという問題が生じていた。

【００１３】このような温度測定手段が正確に測定しな
くなる現象は、次のように日常的に発生し得る。

【００１４】１． 温度測定手段５に熱電対式の温度計
を使用した場合熱電対式の温度計は、接触式温度計であ
るため、熱電対の先端と被測定物（温度測定対象物）の
接触状態がわずかに変化すると、図３で示すように、計
測温度が大きく変化する。

【００１５】２． 温度測定手段５に放射温度計を使用
した場合放射温度計でウェーハ温度を測定する場合は、
チャンバ４を構成している石英ガラスなどを通しての測
温となる。このとき、熱処理中にチャンバ４に導入する
反応ガスによっては、石英ガラス面に分子が付着し、結
果として温度測定用波長の放射光に対する透過率が低下
し、測定温度が変化する。

【００１６】このように、複数個の温度計の一つでも不
正確な温度を測定すると、その測定点の実際の温度でな
く、測定温度を設定値（指令値）に維持しようと温度制
御手段が働き、ウェーハ面内の一部が設定値以上に加熱
され始める。この加熱は、加熱対象部位だけでなく、他
の部位へも影響を及ぼし、結果として、ウェーハの面内
温度分布が所望するものと異なり、比抵抗分布や膜厚分
布の悪化、更には、スリップなどの品質欠陥を生じる原
因の一つとなっていた。

【００１７】ここで、温度測定手段による温度計測が正
常に行われるように調整し、上記問題を回避することも
可能であるが、一般的には、加熱装置を含む装置（例え
ばエピタキシャル成長装置）の操業開始の早い時期か
ら、温度測定に誤差が生じるため、その調整のために、
加熱装置を停止することは、生産性の観点から現実的で
はない。

【００１８】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、複数ある温度測定手段の測定誤差を吸収するこ
とができる加熱装置及び加熱方法を提供しようとしたも
のである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第１の本発明は、薄板状加熱対象物の所定部位、又
は、上記薄板状加熱対象物の保持体の所定部位の温度を
測定する複数の温度測定手段と、上記各温度測定手段の
それぞれに対応付けて設けられ、上記薄板状加熱対象物
の担当領域を加熱する複数の加熱手段と、対応する上記
温度測定手段の出力に基づいて、対応する上記加熱手段
による加熱を制御する複数の温度制御手段とを備えた加
熱装置において、上記各加熱手段に供給される電力を検
出する供給電力検出手段と、少なくとも一部の上記温度
制御手段の温度制御に、上記供給電力検出手段の検出結
果を反映させる制御動作修正手段とを有することを特徴
とする。

【００２０】ここで、上記制御動作修正手段が、少なく
とも一部の上記温度制御手段に入力される、その温度制
御手段に対応した上記温度測定手段からの測定温度を、
上記供給電力検出手段の検出結果に基づき、修正して入
力させることが好ましい。

【００２１】また、第２の本発明は、所定部位用の加熱
手段によって加熱されている、薄板状加熱対象物の所定
部位、又は、上記薄板状加熱対象物の保持体の所定部位
の温度を複数の温度測定手段がそれぞれ測定し、その測
定出力に基づいて、所定部位用の複数の温度制御手段が
それぞれ温度制御する加熱方法において、上記各加熱手
段に供給される電力を検出し、この検出結果を、少なく
とも一部の上記温度制御手段の温度制御に反映させるこ
とを特徴とする。

【００２２】ここで、少なくとも一部の上記温度制御手
段に入力される、その温度制御手段に対応した上記温度
測定手段からの測定温度を、検出された供給電力に応じ
て修正して温度制御に反映させることが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】（Ａ）各実施形態に共通する温度
制御の考え方 本発明による加熱装置及び加熱方法に係る後述する各実
施形態は、薄板状加熱対象物を加熱する少なくとも一部
の加熱手段への電力供給量を、各加熱手段による加熱温
度の制御に利用しようとしたものである。

【００２４】以下ではまず、少なくとも一部の加熱手段
への電力供給量を、各加熱手段による加熱温度の制御に
利用できることを説明する。なお、以下では、熱電対で
なる測温手段が図２に示すように配置されており、薄板
状加熱対象物としてのウェーハを加熱するとして説明を
行う。また、ウェーハの温度を直接測定している訳では
ないが、間接的にウェーハの温度を測定しており、測定
の意図はウェーハであるので、測定した温度をウェーハ
温度と表現する。

【００２５】まず、被測定物（２、３）と熱電対（５
Ｃ、５Ｆ、５Ｂ、５Ｓ）とが熱的に十分結合し、正確な
ウェーハ中心部温度ｔ_Ｃ、ウェーハ前部温度ｔ_Ｆ、ウェ
ーハ後部温度ｔ_Ｂ、ウェーハ側部温度ｔ_Ｓが測定されて
いるとする（以下同様に、Ｃ、Ｆ、Ｂ、Ｓはそれぞれ、
ウェーハ中心部、前部、後部、側部を表す）。このとき
の目標温度がＴ_Ｃ、Ｔ_Ｆ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_Ｓであるとすれば、
各制御手段（ここではＰＩ制御を行う制御手段とする）
６Ｃ、６Ｆ、６Ｂ、６Ｓはそれぞれ、（１）式〜（４）
式に従う電力変更指令ΔＰ_Ｃ、ΔＰ_Ｆ、ΔＰ_Ｂ、ΔＰ_Ｓ
を、対応する加熱手段７Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓに指令す
る。

【００２６】

【数１】 その結果、制御後のウェーハ各部の温度ｔ_Ｃｎ、
ｔ_Ｆｎ、ｔ_Ｂｎ、ｔ_Ｓｎは、加熱手段７Ｃ、７Ｆ、７
Ｂ、７Ｓに供給される電力から温度の変換関数をｇとし
た場合に、次の（５）式〜（８）式で表される温度にな
る。

【００２７】

【数２】 ここで、比例ゲインや積分ゲインなどの制御ゲインが適
切であれば、時間の経過と共に、各部の温度ｔ_Ｃｎ、ｔ
_Ｆｎ、ｔ_Ｂｎ、ｔ_Ｓｎは、目標温度Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｆ、Ｔ_Ｂ、
Ｔ_Ｓに収束していくことになる。

【００２８】しかしながら、熱電対の接触状態などが悪
化し、例えば、前部の温度がΔεだけ低く計測される
と、上述した（２）式より、電力指令値ΔＰ_Ｆεが、温
度が正しく計測された場合での本来の電力指令値ΔＰ_Ｆ
より、（９）式に示すように、誤差温度Δεに対して制
御ゲインが反映された値ΔΔＰ_Ｆεだけ高く出力され
る。

【００２９】

【数３】 その結果、前部の温度がこの電力分ΔΔＰ_Ｆεだけ余分
に温度が上昇するのみならず、上述した（５）式〜
（８）式から明らかなように、この誤差電力指令値ΔΔ
Ｐ_Ｆεが各部位に対しても影響を及ぼし、各部位の温度
も、その影響程度に応じて上昇しようとする。

【００３０】しかしながら、各部位はそれぞれ温度制御
をしているため、結果として、前部以外の加熱手段への
供給電力は、前部からの影響分に応じて電力供給量を下
げることになる。

【００３１】このように、見かけ上の温度測定値には、
何の変化もないにもかかわらず、加熱手段７Ｃ、７Ｆ、
７Ｂ、７Ｓへの供給電力が変化し、ウェーハ面内の温度
分布が異なっていることが、従来大きな問題となってい
た。

【００３２】図４（Ａ）は、全ての操業条件を等しくし
て熱処理（エピタキシャル成長）した場合の加熱手段７
Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓへの供給電力（中心部供給電力と
の差で表示）の変化を示している。このように、全く同
じ条件の操業で、かつ、図４（Ｂ）に示すように、各部
位の見かけの計測温度（温度が高いため、中心部温度と
の差で表示）が一定であるにも拘わらず、ウェーハ前部
を加熱する加熱手段（ランプ）７Ｃへの供給電力が上昇
していることが分かる。なお、図４においては、ウェー
ハワンカセットの処理を１バッチと定義しており、以
下、同様である。

【００３３】これは、図１のウェーハ前部を測定する熱
電対（５Ｆ）と被測定点との接触状態が、操業を繰り返
しているうちに悪化し、温度を低く計測した結果、上述
したように、前部温度制御手段６Ｆが設定値通りの温度
になるように加熱するために、加熱手段７Ｆへの供給電
力を増加したためである。この前部の加熱手段７Ｆへの
供給電力の増加は、側部などの温度上昇も伴うため、側
部の温度制御手段６Ｓなどが、設定温度を維持しようと
するために、側部加熱手段７Ｓなどへの電力供給量を低
下することにつながっている。

【００３４】図５は、エピタキシャル成長後のウェーハ
１における中央部膜厚に対する外周部膜厚の差を示した
図である。図５の、、は、図４の、、の矢
印部分で製造されたウェーハであり、図４（Ｂ）に示す
ように、測温手段５Ｃ、５Ｆ、５Ｂ、５Ｓの出力が一定
であっても、図５で示すように外周部膜厚が厚くなって
いることを示している。なお、測温手段（熱電対）５Ｆ
による測定温度は、熱電対５Ｆと被測定物との接触が不
十分なため、見かけ上の測定温度となっている。

【００３５】このような膜厚分布は、反応ガスの供給部
近傍（前部）の温度が、前部の加熱手段７Ｆへの供給電
力の増加により上昇したために、エピタキシャル成長が
外周部でより促進された結果と考えられる。

【００３６】以上のような現象を抑制するために発明者
らは研究を続け、同一品種（同一ウェーハ）、同一操業
中の定常状態では、加熱手段への供給電力は、大きく変
化しないことに注目し、後述する各実施形態に至った。

【００３７】すなわち、各加熱手段への定常状態の平均
電力供給量と、基準となる加熱手段への定常状態の平均
電力供給量との差が常に一定になるように、平均電力差
を学習し、この学習結果を、各加熱手段への温度制御に
反映させることとした。

【００３８】（Ｂ）第１の実施形態 以下、本発明による加熱装置及び加熱方法の第１の実施
形態を図面を参照しながら説明する。

【００３９】第１の実施形態の加熱装置及び加熱方法
は、各加熱手段への定常状態の平均電力供給量と、基準
となる加熱手段への定常状態の平均電力供給量との差が
常に一定になるように、平均電力差を学習し、この学習
結果に基づき、各温度測定手段の出力を修正して温度制
御に反映させるものである。

【００４０】以下、エピタキシャル成長装置（エピタキ
シャル成長炉）に適用された加熱装置及び加熱方法とし
て、第１の実施形態を説明する。

【００４１】図６は、第１の実施形態の加熱装置の機能
的構成を示すブロック図であり、上述した図１、図２と
の同一、対応部分には、同一、対応符号を付して示して
いる。

【００４２】図６において、第１の実施形態の加熱装置
１０は、各部位の温度測定手段（測温手段）５Ｃ、５
Ｆ、５Ｂ、５Ｓ、各部位の温度制御手段６Ｃ、６Ｆ、６
Ｂ、６Ｓ、各部位の加熱手段７Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓな
どの従来と同様な構成に加えて、供給電力検出手段１１
Ｃ、１１Ｆ、１１Ｂ、１１Ｓ、温度補正手段８及び学習
手段９を有している。

【００４３】なお、図６では示していないが、薄板状加
熱対象物（ウェーハ）が存在している。また、側部加熱
手段７Ｓは、図２に示したように、２個存在している。

【００４４】新たに設けられた学習手段９は、各加熱手
段へ供給される電力を検出する供給電力検出手段１１
Ｃ、１１Ｆ、１１Ｂ、１１Ｓを介して供給電力量が入力
されており、定常状態の平均電力供給量と、基準となる
加熱手段への定常状態の平均電力供給量との差が常に一
定になるように平均電力差を学習するものである。

【００４５】また、新たに設けられた温度補正手段８
は、学習手段９による学習結果に応じて、各温度測定手
段からの測定温度を補正して、各温度制御手段に与える
ものである。

【００４６】次に、学習手段９の学習処理は、図７のフ
ローチャートをも参照しながら説明する。なお、以下で
は、ウェーハ中心部を基準部位としている。また、図７
は、操業１回での処理を示しており、パラメータＩは操
業毎に１インクメントするものである。

【００４７】まず、加熱手段（赤外線ランプ）７Ｃ、７
Ｆ、７Ｂ、７Ｓを交換した後のＮ回の操業における定常
状態の各部平均電力差を記憶、保持する（ステップＳ
１、Ｓ２）。

【００４８】ここでは、中心部電力との差ΔＰ
_{Ｆ−Ｃｉｎｉ}、ΔＰ_{Ｂ−Ｃｉｎｉ}、ΔＰ
_{Ｓ− Ｃｉｎｉ}を、（１０）式〜（１２）式を用いて計算
する。

【００４９】

【数４】 Ｎバッチ後、Ｋバッチ中の定常状態の平均電力差ΔＰ
_Ｆ−Ｃ、ΔＰ_Ｂ−Ｃ、ΔＰ_Ｓ−Ｃを（１３）式〜（１
５）式を用いて計算する（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４）。

【００５０】

【数５】 その後、（１０）式〜（１５）式で計算した平均電力差
を用い、（１７）式、（１９）式、（２１）式を用い
て、電力学習量を、Ｎバッチ後、Ｋバッチ終了毎に計算
する（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５）。この電力学習量が、温度測
定手段の測定誤差に起因する影響分となるため、この電
力学習量に基づいて、基準となる温度測定手段以外（こ
こでは、中央部温度測定手段５Ｃ以外）の温度の補正温
度を求める（Ｓ６）。

【００５１】以上のようにして学習手段９が得た補正温
度分だけ、温度補正手段８が、（１６）式、（１８）
式、（２０）式に示すように、温度測定手段５Ｆ、５
Ｂ、５Ｓからの測定温度ｔ_Ｆ、ｔ_Ｂ、ｔ_Ｓを補正し、補
正して得た温度ｔ_Ｆｉｎ、ｔ_{Ｂｉ ｎ}、ｔ_Ｓｉｎを温度制
御手段７Ｆ、７Ｂ、７Ｓに与える。なお、基準となる中
央部温度測定手段５Ｃの測定温度ｔ_Ｃはそのまま温度制
御手段７Ｃに与えられる。

【００５２】

【数６】 以上のように計算された温度を制御入力とすることによ
り、温度測定手段の測定誤差を吸収しながら各部位を所
定の温度プロフィールに制御することが可能となるた
め、常に一定のウェーハ温度分布を維持することが可能
となる。

【００５３】以下、具体例で実際の制御内容などを説明
する。温度測定手段として熱電対を用いて、サセプタ中
央部（中央部）、ガス入り側のサセプタリング温度（前
部）、ガス排気側のサセプタリングの温度（後部）、ウ
ェーハ中心から見てガス入り側のサセプタリング温度測
定位置と９０度異なる位置（側部）の温度を測定し、そ
れぞれの測定値に基づきそれぞれの汎用温度コントロー
ラを用いてそれぞれの部位周辺を加熱する加熱手段を制
御する気層エピタキシャル成長炉における熱処理装置
（加熱装置）の例で説明する（図２参照）。

【００５４】この熱処理装置の前部測定用の熱電対は、
ガス出側より熱電対を挿入するため、熱電対と被測定点
との接触状態が悪化しやすい。このため、操業を継続す
るにしたがって、熱電対が被測定点から離れていき、測
定温度が低くなることが懸念されていた。これを裏付け
るように、一定温度に制御しようとすると、前部に供給
される電力が増加していくことがわかった（図４参
照）。

【００５５】そこで、このようなエピタキシャル成長炉
に、第１の実施形態を適用した結果を図８に示す。ここ
では、中央部温度測定手段を基準とし、前部温度測定手
段の出力のみを学習した。

【００５６】ここで、初期平均電力差は、熱電対交換後
１０バッチ（（１０）式のＮ＝１０）で計算し、学習
は、２０バッチ（（１３）式のＫ＝２０）毎に実施し
た。また、学習係数（（１７）式のα）は０．３とし
た。この結果、（１７）式で示す前部電力の学習量は、
図８（Ｂ）のように変化し、この学習量に応じて、（１
６）式を適用することで、図８（Ａ）で示すように、定
常部の電力変化がほとんどない操業が実現できた。この
結果の膜厚分布の変化を調査したところ、図９に示すよ
うに、長期にわたりほぼ一定のウェーハを製造すること
ができた。

【００５７】以上のように、第１の実施形態によれば、
加熱手段への供給電力を利用して、測定温度を補正して
温度制御に供するようにしたので、複数ある温度測定手
段の測定誤差を吸収することができる加熱装置及び加熱
方法を提供することができる。

【００５８】（Ｃ）第２の実施形態 次に、本発明による加熱装置及び加熱方法の第２の実施
形態を図面を参照しながら説明する。

【００５９】第２の実施形態の加熱装置及び加熱方法
は、各加熱手段への定常状態の平均電力供給量と、基準
となる加熱手段への定常状態の平均電力供給量との差が
常に一定になるように、平均電力差を学習し、この学習
結果に基づき、指令温度を修正して温度制御に反映させ
るものである。

【００６０】図１０は、第２の実施形態の加熱装置の機
能的構成を示すブロック図であり、上述した図６との同
一、対応部分には、同一、対応符号を付して示してい
る。

【００６１】図１０において、第２の実施形態の加熱装
置１０Ａは、各部位の温度測定手段（測温手段）５Ｃ、
５Ｆ、５Ｂ、５Ｓ、各部位の温度制御手段６Ｃ、６Ｆ、
６Ｂ、６Ｓ、各部位の加熱手段７Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓ
などの従来と同様な構成に加えて、供給電力検出手段１
１Ｃ、１１Ｆ、１１Ｂ、１１Ｓ、指令温度補正手段８Ａ
及び学習手段９Ａを有している。

【００６２】学習手段９Ａは、第１の実施形態の学習手
段９と同様に、加熱手段７Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓへの供
給電力量の関係を学習するものである。

【００６３】この第２の実施形態の場合、学習結果は、
指令温度補正手段８Ａに与えられる。指令温度補正手段
８Ａは、この学習結果に応じ、温度制御手段６Ｃ、６
Ｆ、６Ｂ、６Ｓへ与える指令温度を補正し、温度制御に
供給電力量の関係を反映させる。

【００６４】第２の実施形態によれば、加熱手段への供
給電力を利用して、指令温度を補正して温度制御に供す
るようにしたので、複数ある温度測定手段の測定誤差を
吸収することができる加熱装置及び加熱方法を提供する
ことができる。

【００６５】（Ｄ）他の実施形態 上記各実施形態では、加熱手段の数が５個のものを示し
たが、これに限定されるものではなく、また、加熱手段
に対応付けて温度測定点を決定すれば良い。なお、図２
とは異なり、２個の側部用加熱手段（ランプ）毎に、温
度測定手段や温度制御手段を設けても良い。

【００６６】さらに、上記各実施形態では、中央部の供
給電力量を基準に、各部の供給電力量の関係を捉えたも
のを示したが、基準部位は中央部に限定されず、任意の
位置に選定しても良い。また、基準部位が複数存在して
いても良い。

【００６７】さらにまた、加熱対象は半導体ウェーハに
限定されず、薄板状のものであれば良い。また、温度制
御方法も、ＰＩ制御に限定されるものではなく、ＰＩＤ
制御などであっても良い。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、実操業
中に起こりうる温度測定のわずかな誤差を吸収すること
により、継続して薄板状加熱対象物の面内温度分布を一
定に維持することができる。その結果、熱処理後の薄板
状加熱対象物の品質を良好なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加熱装置の温度測定手段（測温手段）の設置位
置例の説明図である。

【図２】加熱装置の一般的な独立制御構成例を示す説明
図である。

【図３】熱電対設置間隔（測定点からずれ長さ）と温度
差との関係を示す説明図である。

【図４】各部加熱手段への供給電力の変化と各部の実績
温度を示す説明図である。

【図５】膜厚分布の経時変化（熱電対交換からの経時変
化）を示す説明図である。

【図６】第１の実施形態の加熱装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】第１の実施形態の学習手段の処理を示すフロー
チャートである。

【図８】第１の実施形態の電力学習値の推移と加熱手段
への供給電力推移を示す説明図である。

【図９】第１の実施形態の適用後の膜厚分布推移を示す
説明図である。

【図１０】第２の実施形態の加熱装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１…半導体ウェーハ、 ２…サセプタ、 ３…サセプタリング、 ５Ｃ、５Ｆ、５Ｂ、５Ｓ…温度測定手段（測温手段）、 ６Ｃ、６Ｆ、６Ｂ、６Ｓ…温度制御手段、 ７Ｃ、７Ｆ、７Ｂ、７Ｓ…加熱手段（赤外線ランプ）、 ８…温度補正手段、 ８Ａ…指令温度補正手段、 ９、９Ａ…学習手段、 １０、１０Ａ…加熱装置、 １１Ｃ、１１Ｆ、１１Ｂ、１１Ｓ…供給電力検出手段。

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Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板状加熱対象物の所定部位、又は、上
   記薄板状加熱対象物の保持体の所定部位の温度を測定す
   る複数の温度測定手段と、上記各温度測定手段のそれぞ
   れに対応付けて設けられ、上記薄板状加熱対象物の担当
   領域を加熱する複数の加熱手段と、対応する上記温度測
   定手段の出力に基づいて、対応する上記加熱手段による
   加熱を制御する複数の温度制御手段とを備えた加熱装置
   において、 上記各加熱手段に供給される電力を検出する供給電力検
   出手段と、 少なくとも一部の上記温度制御手段の温度制御に、上記
   供給電力検出手段の検出結果を反映させる制御動作修正
   手段とを有することを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 上記制御動作修正手段は、少なくとも一
   部の上記温度制御手段に入力される、その温度制御手段
   に対応した上記温度測定手段からの測定温度を、上記供
   給電力検出手段の検出結果に基づき、修正して入力させ
   ることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
3. 【請求項３】 所定部位用の加熱手段によって加熱され
   ている、薄板状加熱対象物の所定部位、又は、上記薄板
   状加熱対象物の保持体の所定部位の温度を複数の温度測
   定手段がそれぞれ測定し、その測定出力に基づいて、所
   定部位用の複数の温度制御手段がそれぞれ温度制御する
   加熱方法において、 上記各加熱手段に供給される電力を検出し、この検出結
   果を、少なくとも一部の上記温度制御手段の温度制御に
   反映させることを特徴とする加熱方法。
4. 【請求項４】 少なくとも一部の上記温度制御手段に入
   力される、その温度制御手段に対応した上記温度測定手
   段からの測定温度を、検出された供給電力の関係に応じ
   て修正して温度制御に反映させることを特徴とする請求
   項３に記載の加熱方法。