JP3131102B2 - 半導体製造装置の管理方法 - Google Patents
半導体製造装置の管理方法Info
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- JP3131102B2 JP3131102B2 JP06235238A JP23523894A JP3131102B2 JP 3131102 B2 JP3131102 B2 JP 3131102B2 JP 06235238 A JP06235238 A JP 06235238A JP 23523894 A JP23523894 A JP 23523894A JP 3131102 B2 JP3131102 B2 JP 3131102B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハーに薄膜
を堆積する際の半導体製造装置の管理方法に関し、詳し
くは、例えば減圧ＣＶＤ装置内に設置された各半導体ウ
エハーに堆積される薄膜の膜厚のバラツキが最小となる
各ヒーターの設定温度を簡単に算出することができる半
導体製造装置の管理方法に関する。
を堆積する際の半導体製造装置の管理方法に関し、詳し
くは、例えば減圧ＣＶＤ装置内に設置された各半導体ウ
エハーに堆積される薄膜の膜厚のバラツキが最小となる
各ヒーターの設定温度を簡単に算出することができる半
導体製造装置の管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、ＣＶＤ法
は現在最も多用されている薄膜堆積技術である。一般的
に、ＣＶＤ法とは、半導体ウエハーの表面に均一に薄膜
材料となるガスを供給し、これを気相あるいは半導体基
板表面において、一定温度で一定時間化学反応させるこ
とにより、半導体基板の表面に所望の薄膜を堆積させる
方法で、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法などの種類がある。
は現在最も多用されている薄膜堆積技術である。一般的
に、ＣＶＤ法とは、半導体ウエハーの表面に均一に薄膜
材料となるガスを供給し、これを気相あるいは半導体基
板表面において、一定温度で一定時間化学反応させるこ
とにより、半導体基板の表面に所望の薄膜を堆積させる
方法で、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法などの種類がある。
【０００３】ここで、図２は減圧ＣＶＤ装置の一例の模
式図である。同図に示す減圧ＣＶＤ装置１０は、半導体
ウエハー１２を配置するチャンバー１４と、このチャン
バー１４の周囲に配置され、チャンバー１４の内部雰囲
気を加熱するヒーター１６と、チャンバー１４の内部を
減圧するポンプ１８と、チャンバー１４の内部に薄膜材
料となるガスを供給するガス供給部２０とから構成され
ている。
式図である。同図に示す減圧ＣＶＤ装置１０は、半導体
ウエハー１２を配置するチャンバー１４と、このチャン
バー１４の周囲に配置され、チャンバー１４の内部雰囲
気を加熱するヒーター１６と、チャンバー１４の内部を
減圧するポンプ１８と、チャンバー１４の内部に薄膜材
料となるガスを供給するガス供給部２０とから構成され
ている。
【０００４】図２に示すように、半導体ウエハー１２
は、互いに平行に所定間隙離隔されてチャンバー１４の
内部に配置される。また、ポンプ１８によりチャンバー
１４の内部が減圧され、ヒーター１６によりチャンバー
１４の内部雰囲気が加熱され、ガス供給部２０によりチ
ャンバー１４の内部に薄膜材料となるガスが供給され
る。即ち、チャンバー１４の内部を減圧高温状態にして
薄膜材料となるガスを供給することにより、半導体ウエ
ハー１２の間隙にも均一にガスを導入し、半導体基板表
面に薄膜を形成することができる。
は、互いに平行に所定間隙離隔されてチャンバー１４の
内部に配置される。また、ポンプ１８によりチャンバー
１４の内部が減圧され、ヒーター１６によりチャンバー
１４の内部雰囲気が加熱され、ガス供給部２０によりチ
ャンバー１４の内部に薄膜材料となるガスが供給され
る。即ち、チャンバー１４の内部を減圧高温状態にして
薄膜材料となるガスを供給することにより、半導体ウエ
ハー１２の間隙にも均一にガスを導入し、半導体基板表
面に薄膜を形成することができる。
【０００５】ところが、通常ヒーター１６は数カ所に分
割配置されているため、全てのヒーター１６を同一温度
に設定してチャンバー１４の内部雰囲気を加熱しても、
チャンバー１４の内部雰囲気は均一に加熱されない。即
ち、各半導体ウエハー１２の加熱温度も一定にならな
い。さらに、たとえ各半導体ウエハー１２の加熱温度が
一定になったとしても各半導体ウエハー１２で均一な膜
厚は得られない。なぜならガス供給口に近い半導体ウエ
ハーでは、膜の堆積に寄与するガス濃度が高く、従って
堆積速度は高くなるが、ガス供給口から離れるにつれて
膜の堆積に寄与するガス濃度が低くなり堆積速度は減少
するからである。結果として、各半導体ウエハー１２で
均一な膜厚が得られなくなる。このように、各半導体ウ
エハー１２に堆積される薄膜の膜厚にバラツキが生じて
しまうという問題点があった。これに対し、従来は各半
導体ウエハー１２に堆積される薄膜の膜厚を均一にする
ために、それぞれのヒーター１６の設定温度を変更して
いたが、その設定温度は、過去に薄膜を堆積した結果な
どから経験的に求めていた。
割配置されているため、全てのヒーター１６を同一温度
に設定してチャンバー１４の内部雰囲気を加熱しても、
チャンバー１４の内部雰囲気は均一に加熱されない。即
ち、各半導体ウエハー１２の加熱温度も一定にならな
い。さらに、たとえ各半導体ウエハー１２の加熱温度が
一定になったとしても各半導体ウエハー１２で均一な膜
厚は得られない。なぜならガス供給口に近い半導体ウエ
ハーでは、膜の堆積に寄与するガス濃度が高く、従って
堆積速度は高くなるが、ガス供給口から離れるにつれて
膜の堆積に寄与するガス濃度が低くなり堆積速度は減少
するからである。結果として、各半導体ウエハー１２で
均一な膜厚が得られなくなる。このように、各半導体ウ
エハー１２に堆積される薄膜の膜厚にバラツキが生じて
しまうという問題点があった。これに対し、従来は各半
導体ウエハー１２に堆積される薄膜の膜厚を均一にする
ために、それぞれのヒーター１６の設定温度を変更して
いたが、その設定温度は、過去に薄膜を堆積した結果な
どから経験的に求めていた。
【０００６】また、減圧ＣＶＤ装置では、例えばチュー
ブ交換等の定期的なメンテナンス作業が必要となるた
め、このメンテナンス作業を行う毎に、各半導体ウエハ
ー１２の間で堆積される薄膜の均一性や膜厚などを確認
するために、いわゆるテストデポ（薄膜の試験堆積）を
行う必要がある。しかし、上述するように、各ヒーター
１６の温度設定を経験的に求めているため、各半導体ウ
エハー１２の間で堆積される薄膜の均一性が極めて悪
く、バラツキが非常に大きいし、１回のテストデポでう
まく行かず、数回のテストデポを繰り返しやり直さなけ
ればならない。このため、工程を再開するまでの期間が
非常に長時間となってしまうという問題点があった。
ブ交換等の定期的なメンテナンス作業が必要となるた
め、このメンテナンス作業を行う毎に、各半導体ウエハ
ー１２の間で堆積される薄膜の均一性や膜厚などを確認
するために、いわゆるテストデポ（薄膜の試験堆積）を
行う必要がある。しかし、上述するように、各ヒーター
１６の温度設定を経験的に求めているため、各半導体ウ
エハー１２の間で堆積される薄膜の均一性が極めて悪
く、バラツキが非常に大きいし、１回のテストデポでう
まく行かず、数回のテストデポを繰り返しやり直さなけ
ればならない。このため、工程を再開するまでの期間が
非常に長時間となってしまうという問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、薄膜堆積
を開始する際に、１回のテストデポを行うだけで、その
結果からチャンバー内に配置された半導体ウエハーに膜
厚の均一な薄膜を堆積するための、全てのヒーターの設
定温度を簡単に算出することができ、即座に工程を再開
することができ、生産性を向上させることができる半導
体製造装置の管理方法を提供することにある。
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、薄膜堆積
を開始する際に、１回のテストデポを行うだけで、その
結果からチャンバー内に配置された半導体ウエハーに膜
厚の均一な薄膜を堆積するための、全てのヒーターの設
定温度を簡単に算出することができ、即座に工程を再開
することができ、生産性を向上させることができる半導
体製造装置の管理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも２枚の半導体ウエハーが配置
されたチャンバーと、このチャンバーの周囲に配置され
た少なくとも２つのヒーターとを備え、これらのヒータ
ーにより前記チャンバーの内部雰囲気を加熱して前記半
導体ウエハーを加熱し、前記半導体ウエハーに薄膜を堆
積させる半導体製造装置において、前記チャンバー内の
雰囲気温度を管理する方法であって、前記各ヒーター毎
に、単位温度当たりの、前記チャンバー内に配置される
全半導体ウエハーの平均膜厚からの、前記各半導体ウエ
ハーの膜厚のバラツキの変化量を予め算出しておき、薄
膜堆積工程を開始するに際し、モニターウエハーを用い
て薄膜の試験堆積を行い、この試験堆積における前記各
モニターウエハーの膜厚のバラツキを算出した後、この
バラツキを相殺する前記各ヒーターの設定温度を前記バ
ラツキの変化量を用いて算出することを特徴とする半導
体製造装置の管理方法を提供するものである。
に、本発明は、少なくとも２枚の半導体ウエハーが配置
されたチャンバーと、このチャンバーの周囲に配置され
た少なくとも２つのヒーターとを備え、これらのヒータ
ーにより前記チャンバーの内部雰囲気を加熱して前記半
導体ウエハーを加熱し、前記半導体ウエハーに薄膜を堆
積させる半導体製造装置において、前記チャンバー内の
雰囲気温度を管理する方法であって、前記各ヒーター毎
に、単位温度当たりの、前記チャンバー内に配置される
全半導体ウエハーの平均膜厚からの、前記各半導体ウエ
ハーの膜厚のバラツキの変化量を予め算出しておき、薄
膜堆積工程を開始するに際し、モニターウエハーを用い
て薄膜の試験堆積を行い、この試験堆積における前記各
モニターウエハーの膜厚のバラツキを算出した後、この
バラツキを相殺する前記各ヒーターの設定温度を前記バ
ラツキの変化量を用いて算出することを特徴とする半導
体製造装置の管理方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の作用】本発明の半導体製造装置の管理方法は、
チャンバー内に半導体ウエハーを配置し、例えばチャン
バー内を反応ガス雰囲気とした後、少なくとも２つのヒ
ーターを用いて加熱することにより、半導体ウエハーに
薄膜を堆積させる半導体製造装置において、ヒーター毎
に、単位温度当たりの、チャンバー内に配置された全て
の半導体ウエハーの平均膜厚からの、各半導体ウエハー
の膜厚のバラツキの変化量（以下、バラツキ変化量と記
述する）、即ち、あるヒーターの温度を単位温度変更し
た場合に、バラツキがどれだけ変化するかを予め求めて
おき、例えばメンテナンス等による工程中断後、薄膜堆
積を再開する際に、１回のテストデポにおける各半導体
ウエハーの膜厚のバラツキを算出し、バラツキ変化量に
基づいて、各ヒーターの設定温度を変更した場合のバラ
ツキ変化量を算出し、これらのヒーターの設定温度の組
み合わせの中から、各半導体ウエハーの膜厚のバラツキ
が最小となる設定温度を抽出するものである。
チャンバー内に半導体ウエハーを配置し、例えばチャン
バー内を反応ガス雰囲気とした後、少なくとも２つのヒ
ーターを用いて加熱することにより、半導体ウエハーに
薄膜を堆積させる半導体製造装置において、ヒーター毎
に、単位温度当たりの、チャンバー内に配置された全て
の半導体ウエハーの平均膜厚からの、各半導体ウエハー
の膜厚のバラツキの変化量（以下、バラツキ変化量と記
述する）、即ち、あるヒーターの温度を単位温度変更し
た場合に、バラツキがどれだけ変化するかを予め求めて
おき、例えばメンテナンス等による工程中断後、薄膜堆
積を再開する際に、１回のテストデポにおける各半導体
ウエハーの膜厚のバラツキを算出し、バラツキ変化量に
基づいて、各ヒーターの設定温度を変更した場合のバラ
ツキ変化量を算出し、これらのヒーターの設定温度の組
み合わせの中から、各半導体ウエハーの膜厚のバラツキ
が最小となる設定温度を抽出するものである。
【００１０】従って、本発明の半導体製造装置の管理方
法によれば、工程中断後、１回テストデポを行うことに
より、チャンバー内の半導体ウエハー間で膜厚の均一な
薄膜を堆積するための、全てのヒーターの設定温度を簡
単に算出することができ、即座に工程を再開することが
できるため、生産性を向上させることができる。
法によれば、工程中断後、１回テストデポを行うことに
より、チャンバー内の半導体ウエハー間で膜厚の均一な
薄膜を堆積するための、全てのヒーターの設定温度を簡
単に算出することができ、即座に工程を再開することが
できるため、生産性を向上させることができる。
【００１１】
【実施例】以下に、好適実施例に基づいて、本発明の半
導体製造装置の管理方法を詳細に説明する。
導体製造装置の管理方法を詳細に説明する。
【００１２】図１は、図２に示す減圧ＣＶＤ装置におい
て、本発明の半導体製造装置の管理方法におけるヒータ
ーとモニターウエハーとの位置関係を示す一実施例の線
図である。
て、本発明の半導体製造装置の管理方法におけるヒータ
ーとモニターウエハーとの位置関係を示す一実施例の線
図である。
【００１３】図１に示すように、ヒーターは、４か所に
分割配置されており、上から順番にアッパーヒーター、
センターアッパーヒーター、センターロウワーヒーター
およびロウワーヒーター（以下、それぞれヒーター
ＨU ，ヒーターＨCU，ヒーターＨ CLおよびヒーターＨL
と記述する）である。また、ヒーターの並びに沿うよう
に、５枚のモニターウエハーが、互いに平行に所定間隙
離隔するよう配置されており、上から順番にトップウエ
ハー、センタートップウエハー、センターセンターウエ
ハー、センターボトムウエハーおよびボトムウエハー
（以下、それぞれモニターウエハーＭT ，モニターウエ
ハーＭCT，モニターウエハーＭCC，モニターウエハーＭ
CBおよびモニターウエハーＭB と記述する）である。
分割配置されており、上から順番にアッパーヒーター、
センターアッパーヒーター、センターロウワーヒーター
およびロウワーヒーター（以下、それぞれヒーター
ＨU ，ヒーターＨCU，ヒーターＨ CLおよびヒーターＨL
と記述する）である。また、ヒーターの並びに沿うよう
に、５枚のモニターウエハーが、互いに平行に所定間隙
離隔するよう配置されており、上から順番にトップウエ
ハー、センタートップウエハー、センターセンターウエ
ハー、センターボトムウエハーおよびボトムウエハー
（以下、それぞれモニターウエハーＭT ，モニターウエ
ハーＭCT，モニターウエハーＭCC，モニターウエハーＭ
CBおよびモニターウエハーＭB と記述する）である。
【００１４】まず、本発明の半導体製造装置の管理方法
においては、各ヒーター毎に、単位温度当たりのバラツ
キ変化量を予め算出しておく必要がある。その詳細な算
出方法については後述し、ここでは、一実施例として、
上述する４か所に分割配置されたヒーターＨU ，ＨCU，
ＨCL，ＨL と、５枚のモニターウエハーＭT ，ＭCT，Ｍ
CC，ＭCB，ＭB とが、図１に示す位置関係に配置されて
いる場合に、予め算出しておいた１℃当たりのバラツキ
変化量と、薄膜堆積時間を算出するための平均膜厚変化
量の一例の具体的な数値を下記表１に示す。
においては、各ヒーター毎に、単位温度当たりのバラツ
キ変化量を予め算出しておく必要がある。その詳細な算
出方法については後述し、ここでは、一実施例として、
上述する４か所に分割配置されたヒーターＨU ，ＨCU，
ＨCL，ＨL と、５枚のモニターウエハーＭT ，ＭCT，Ｍ
CC，ＭCB，ＭB とが、図１に示す位置関係に配置されて
いる場合に、予め算出しておいた１℃当たりのバラツキ
変化量と、薄膜堆積時間を算出するための平均膜厚変化
量の一例の具体的な数値を下記表１に示す。
【００１５】但し、本発明の半導体製造装置の管理方法
においては、ヒーターの個数およびモニターウエハーの
枚数は限定されないし、これらの配列は縦列あるいは横
列のいずれであっても良く、その位置関係も特に限定さ
れない。
においては、ヒーターの個数およびモニターウエハーの
枚数は限定されないし、これらの配列は縦列あるいは横
列のいずれであっても良く、その位置関係も特に限定さ
れない。
【００１６】
【００１７】なお、全モニターウエハーの平均膜厚から
の各モニターウエハーの膜厚のバラツキは、下記式１に
より定義される。
の各モニターウエハーの膜厚のバラツキは、下記式１に
より定義される。
【数１】
【００１８】ここで、上記表１においては、ヒーターの
中でも最大のヒーターＨCUの設定温度は変化させないも
のとした。即ち、ヒーターＨCUによるバラツキ変化量は
全て０、かつ平均膜厚変化量も０である。これは、全て
のヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL の設定温度を変化さ
せると、設定温度の組み合わせが多くなるからであり、
また、ヒーターＨCUが最大のヒーターであるため、各モ
ニターウエハーの膜厚の変化量に大きな影響を与えてし
まうからである。但し、本発明の半導体製造装置の管理
方法においては、各ヒーターの設定温度を変化させる、
あるいは少なくとも１つ固定とするかは、さらに、どの
ヒーターを固定とするかは、特に限定されない。
中でも最大のヒーターＨCUの設定温度は変化させないも
のとした。即ち、ヒーターＨCUによるバラツキ変化量は
全て０、かつ平均膜厚変化量も０である。これは、全て
のヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL の設定温度を変化さ
せると、設定温度の組み合わせが多くなるからであり、
また、ヒーターＨCUが最大のヒーターであるため、各モ
ニターウエハーの膜厚の変化量に大きな影響を与えてし
まうからである。但し、本発明の半導体製造装置の管理
方法においては、各ヒーターの設定温度を変化させる、
あるいは少なくとも１つ固定とするかは、さらに、どの
ヒーターを固定とするかは、特に限定されない。
【００１９】また、上記表１において、バラツキ変化量
とは、全モニターウエハーの平均膜厚からの、各モニタ
ーウエハーの膜厚のバラツキの変化量を示すものであ
る。同様に、平均膜厚変化量とは、全モニターウエハー
の平均膜厚の変化量を示している。具体的に一例を述べ
れば、ヒーターＨU を１℃上昇させると、モニターウエ
ハーＭT は膜厚のバラツキが０．７７％増加し、以下同
様に、モニターウエハーＭCTは０．０３％減少し、モニ
ターウエハーＭCCは０．３１％減少し、モニターウエハ
ーＭCBは０．２７％減少し、モニターウエハーＭB は
０．１６％減少するとともに、全モニターウエハーの平
均膜厚は７．３Å増加する。
とは、全モニターウエハーの平均膜厚からの、各モニタ
ーウエハーの膜厚のバラツキの変化量を示すものであ
る。同様に、平均膜厚変化量とは、全モニターウエハー
の平均膜厚の変化量を示している。具体的に一例を述べ
れば、ヒーターＨU を１℃上昇させると、モニターウエ
ハーＭT は膜厚のバラツキが０．７７％増加し、以下同
様に、モニターウエハーＭCTは０．０３％減少し、モニ
ターウエハーＭCCは０．３１％減少し、モニターウエハ
ーＭCBは０．２７％減少し、モニターウエハーＭB は
０．１６％減少するとともに、全モニターウエハーの平
均膜厚は７．３Å増加する。
【００２０】次に、図２に示す減圧ＣＶＤ装置を用い
て、ヒーターおよびモニターウエハーを図１に示す位置
関係で、従来と同じ手法、即ち、過去の結果から経験的
に各ヒーターの温度設定を行い、所定時間テストデポを
行って各モニターウエハーに所定膜厚の薄膜を堆積した
後、まず、全モニターウエハーの平均膜厚を算出し、上
記式１により各モニターウエハーの膜厚のバラツキを算
出する。
て、ヒーターおよびモニターウエハーを図１に示す位置
関係で、従来と同じ手法、即ち、過去の結果から経験的
に各ヒーターの温度設定を行い、所定時間テストデポを
行って各モニターウエハーに所定膜厚の薄膜を堆積した
後、まず、全モニターウエハーの平均膜厚を算出し、上
記式１により各モニターウエハーの膜厚のバラツキを算
出する。
【００２１】ここで、ヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL
に、それぞれ６３０．０℃、６２１．５℃、６１０．５
℃、５９１．５℃の温度設定を行い、目標膜厚を４７５
０Åとして、テストデポ時間（薄膜堆積時間）を８０分
とした場合の各モニターウエハーの膜厚とそのバラツキ
を下記表２に示す。
に、それぞれ６３０．０℃、６２１．５℃、６１０．５
℃、５９１．５℃の温度設定を行い、目標膜厚を４７５
０Åとして、テストデポ時間（薄膜堆積時間）を８０分
とした場合の各モニターウエハーの膜厚とそのバラツキ
を下記表２に示す。
【００２２】
【００２３】上記表２に示したように、全モニターウエ
ハーの平均膜厚は４４７３Åであり、目標膜厚４７５０
Åよりも３００Å程度薄く堆積され、各モニターウエハ
ーの膜厚のバラツキ範囲は、±６％程度となり、チャン
バーの上下間で非常に膜厚の不均一な薄膜が堆積された
ことが判る。
ハーの平均膜厚は４４７３Åであり、目標膜厚４７５０
Åよりも３００Å程度薄く堆積され、各モニターウエハ
ーの膜厚のバラツキ範囲は、±６％程度となり、チャン
バーの上下間で非常に膜厚の不均一な薄膜が堆積された
ことが判る。
【００２４】続いて、上記表１を用いて、各モニターウ
エハーの膜厚のバラツキを最小にする各ヒーターの設定
温度を算出する。即ち、各ヒーターによる各モニターウ
エハーの膜厚のバラツキ変化量をマトリクスＤで表し、
テストデポ後の各モニターウエハーの膜厚のバラツキを
ベクトルＶで表し、このバラツキを最も相殺する設定温
度の変化量をベクトルＸで表すとすると、これらのマト
リクスＤ、ベクトルＶおよびベクトルＸは、それぞれ以
下のように表すことができる。
エハーの膜厚のバラツキを最小にする各ヒーターの設定
温度を算出する。即ち、各ヒーターによる各モニターウ
エハーの膜厚のバラツキ変化量をマトリクスＤで表し、
テストデポ後の各モニターウエハーの膜厚のバラツキを
ベクトルＶで表し、このバラツキを最も相殺する設定温
度の変化量をベクトルＸで表すとすると、これらのマト
リクスＤ、ベクトルＶおよびベクトルＸは、それぞれ以
下のように表すことができる。
【００２５】
【数２】
【００２６】ここで、マトリクスＤにおける膜厚のバラ
ツキ変化量ｄは、ヒーターＨU ，Ｈ CU，ＨCL，ＨL およ
びモニターウエハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB を示
す添字を有している。例えば、ｄUTはヒーターＨU によ
るモニターウエハーＭT の膜厚のバラツキ変化量を示す
ものである。同様に、ベクトルＶにおける膜厚のバラツ
キｖは、モニターウエハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，Ｍ
B を示す添字を有している。例えば、ｖT はモニターウ
エハーＭT の膜厚のバラツキを示すものである。また、
ベクトルＸにおける設定温度の変化量ｘおよびその具体
的な数値ΔＴは、ヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL を示
す添字を有している。例えば、ｘU およびΔＴU はヒー
ターＨU の設定温度の変化量を示すものである。
ツキ変化量ｄは、ヒーターＨU ，Ｈ CU，ＨCL，ＨL およ
びモニターウエハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB を示
す添字を有している。例えば、ｄUTはヒーターＨU によ
るモニターウエハーＭT の膜厚のバラツキ変化量を示す
ものである。同様に、ベクトルＶにおける膜厚のバラツ
キｖは、モニターウエハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，Ｍ
B を示す添字を有している。例えば、ｖT はモニターウ
エハーＭT の膜厚のバラツキを示すものである。また、
ベクトルＸにおける設定温度の変化量ｘおよびその具体
的な数値ΔＴは、ヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL を示
す添字を有している。例えば、ｘU およびΔＴU はヒー
ターＨU の設定温度の変化量を示すものである。
【００２７】上述するマトリクスＤ、ベクトルＶおよび
ベクトルＸにおいて、｜Ｖ＋Ｘ＊Ｄ｜（絶対値）が最小
となるベクトルＸを求めることにより、各モニターウエ
ハーの膜厚のバラツキを最小にする各ヒーターの設定温
度を算出することができる。なお、｜Ｖ＋Ｘ＊Ｄ｜（絶
対値）が最小となるベクトルＸを求める方法は特に制限
はなく、従来公知の方法を用いることができる。
ベクトルＸにおいて、｜Ｖ＋Ｘ＊Ｄ｜（絶対値）が最小
となるベクトルＸを求めることにより、各モニターウエ
ハーの膜厚のバラツキを最小にする各ヒーターの設定温
度を算出することができる。なお、｜Ｖ＋Ｘ＊Ｄ｜（絶
対値）が最小となるベクトルＸを求める方法は特に制限
はなく、従来公知の方法を用いることができる。
【００２８】例えば、コンピュータを利用して、各ヒー
ターの設定温度を０．１℃毎に±１０℃の範囲で変化さ
せ、上記表１を用いて、全てのヒーターの温度設定の組
み合わせ毎の、各モニターウエハーの膜厚のバラツキ変
化量を算出し、このバラツキ変化量が上記表２に示す各
モニターウエハーの膜厚のバラツキを最も相殺するよう
な設定温度を全ての算出結果の中から抽出することもで
きる。但し、ヒーターの設定温度を変化させる温度範囲
は特に限定されないが、各モニターウエハーの膜厚のバ
ラツキが設定温度の変化量に比例すると考えられる範囲
内であるのが良い。また、上述するように、各ヒーター
の設定温度を０．１℃毎に変化させても良いし、例えば
０．５℃毎、１℃毎であっても良い。
ターの設定温度を０．１℃毎に±１０℃の範囲で変化さ
せ、上記表１を用いて、全てのヒーターの温度設定の組
み合わせ毎の、各モニターウエハーの膜厚のバラツキ変
化量を算出し、このバラツキ変化量が上記表２に示す各
モニターウエハーの膜厚のバラツキを最も相殺するよう
な設定温度を全ての算出結果の中から抽出することもで
きる。但し、ヒーターの設定温度を変化させる温度範囲
は特に限定されないが、各モニターウエハーの膜厚のバ
ラツキが設定温度の変化量に比例すると考えられる範囲
内であるのが良い。また、上述するように、各ヒーター
の設定温度を０．１℃毎に変化させても良いし、例えば
０．５℃毎、１℃毎であっても良い。
【００２９】ここで、各ヒーターの設定温度を変化さ
せ、例えばコンピュータにより算出されたバラツキ変化
量の中で、上記表２に示す各モニターウエハーの膜厚の
バラツキを最も相殺するような設定温度が、例えばヒー
ターＨU の設定温度を０．１℃増加させ、以下同様に、
ヒーターＨCLを１．８℃減少させ、ヒーターＨL を５．
４℃減少させることであるとする。即ち、ヒーター
ＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL に、それぞれ６３０．１℃、６
２１．５℃、６０８．７℃、５８６．１℃の温度設定を
行った場合の、上記表１に基づいて算出された各モニタ
ーウエハーの推測バラツキ変化量と推測バラツキを下記
表３に示す。
せ、例えばコンピュータにより算出されたバラツキ変化
量の中で、上記表２に示す各モニターウエハーの膜厚の
バラツキを最も相殺するような設定温度が、例えばヒー
ターＨU の設定温度を０．１℃増加させ、以下同様に、
ヒーターＨCLを１．８℃減少させ、ヒーターＨL を５．
４℃減少させることであるとする。即ち、ヒーター
ＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL に、それぞれ６３０．１℃、６
２１．５℃、６０８．７℃、５８６．１℃の温度設定を
行った場合の、上記表１に基づいて算出された各モニタ
ーウエハーの推測バラツキ変化量と推測バラツキを下記
表３に示す。
【００３０】
【００３１】上述する推測バラツキ変化量および推測バ
ラツキは、例えばモニターウエハーＭT について具体的
な算出例を示すならば、 モニターウエハーＭT の推測バラツキ変化量 ＝( 0.77)*0.1+(-1.05)*(-1.8)+(-0.29)*(-0.54)= 3.53 モニターウエハーＭT の推測バラツキ ＝(-3.44)+( 3.53) ＝ 0.09 であり、以下、他のモニターウエハーＭCT，ＭCC，
ＭCB，ＭB についても同様に算出したものである。
ラツキは、例えばモニターウエハーＭT について具体的
な算出例を示すならば、 モニターウエハーＭT の推測バラツキ変化量 ＝( 0.77)*0.1+(-1.05)*(-1.8)+(-0.29)*(-0.54)= 3.53 モニターウエハーＭT の推測バラツキ ＝(-3.44)+( 3.53) ＝ 0.09 であり、以下、他のモニターウエハーＭCT，ＭCC，
ＭCB，ＭB についても同様に算出したものである。
【００３２】上記表３に示す結果から、上述する温度設
定を行えば、各モニターウエハーの膜厚のバラツキ範囲
は±０．３％程度となり、これは上述するテストデポ時
間（薄膜堆積時間）８０分で堆積される膜厚に換算すれ
ば、 平均堆積膜厚４４７３Å＊０．３％＝１３．４Å となり、各モニターウエハーの膜厚のバラツキは非常に
小さく、ほぼ均一な膜厚の薄膜を堆積することができる
と予測される。
定を行えば、各モニターウエハーの膜厚のバラツキ範囲
は±０．３％程度となり、これは上述するテストデポ時
間（薄膜堆積時間）８０分で堆積される膜厚に換算すれ
ば、 平均堆積膜厚４４７３Å＊０．３％＝１３．４Å となり、各モニターウエハーの膜厚のバラツキは非常に
小さく、ほぼ均一な膜厚の薄膜を堆積することができる
と予測される。
【００３３】次に、堆積される薄膜の膜厚を上述する目
標膜厚にするための薄膜堆積時間を算出する。例えば、
各ヒーターが所定温度に設定されている時、減圧ＣＶＤ
装置において堆積される全モニターウエハーの平均膜厚
が単純に薄膜堆積時間に比例すると考えれば、上述する
ように、目標膜厚を４７５０Å、テストデポの際の全モ
ニターウエハーの平均膜厚を４４３７Å、テストデポ時
間を８０分とすれば、目標膜厚４７５０Åに薄膜を堆積
するための薄膜堆積時間は、 （４７５０Å／４４３７Å）＊８０分＝８５分３９秒 として算出することができ、堆積される薄膜の膜厚を所
望膜厚とするための薄膜堆積時間を算出することができ
る。なお、他の要因も考慮して、さらに詳細に薄膜堆積
時間を算出しても良い。
標膜厚にするための薄膜堆積時間を算出する。例えば、
各ヒーターが所定温度に設定されている時、減圧ＣＶＤ
装置において堆積される全モニターウエハーの平均膜厚
が単純に薄膜堆積時間に比例すると考えれば、上述する
ように、目標膜厚を４７５０Å、テストデポの際の全モ
ニターウエハーの平均膜厚を４４３７Å、テストデポ時
間を８０分とすれば、目標膜厚４７５０Åに薄膜を堆積
するための薄膜堆積時間は、 （４７５０Å／４４３７Å）＊８０分＝８５分３９秒 として算出することができ、堆積される薄膜の膜厚を所
望膜厚とするための薄膜堆積時間を算出することができ
る。なお、他の要因も考慮して、さらに詳細に薄膜堆積
時間を算出しても良い。
【００３４】ここで、テストデポを行った際の設定温度
および設定時間に対して、上述する温度補正および時間
補正を施して、即ち、ヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL
に、それぞれ６３０．１℃、６２１．５℃、６０８．７
℃、５８６．１℃の温度設定を行い、薄膜堆積時間を８
５分３９秒として、図２に示す減圧ＣＶＤ装置を用い
て、ヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL およびモニターウ
エハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB を図１に示す位置
関係で、再度テストデポを行った場合の各モニターウエ
ハーの膜厚とそのバラツキを下記表４に示す。
および設定時間に対して、上述する温度補正および時間
補正を施して、即ち、ヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL
に、それぞれ６３０．１℃、６２１．５℃、６０８．７
℃、５８６．１℃の温度設定を行い、薄膜堆積時間を８
５分３９秒として、図２に示す減圧ＣＶＤ装置を用い
て、ヒーターＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL およびモニターウ
エハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB を図１に示す位置
関係で、再度テストデポを行った場合の各モニターウエ
ハーの膜厚とそのバラツキを下記表４に示す。
【００３５】
【００３６】上記表４に示したように、全モニターウエ
ハーの平均膜厚は４７９４Åであり、目標膜厚よりも５
０Å程度厚く堆積されたが、各モニターウエハーの膜厚
のバラツキ範囲は、±０．４％程度であり、チャンバー
の上下間で非常に膜厚の均一な薄膜を堆積することがで
きたことが判る。
ハーの平均膜厚は４７９４Åであり、目標膜厚よりも５
０Å程度厚く堆積されたが、各モニターウエハーの膜厚
のバラツキ範囲は、±０．４％程度であり、チャンバー
の上下間で非常に膜厚の均一な薄膜を堆積することがで
きたことが判る。
【００３７】このように、本発明の半導体製造装置の管
理方法においては、予め各ヒーター毎に、単位温度当た
りのバラツキ変化量を算出しておくことにより、例えば
減圧ＣＶＤ装置のメンテナンス後に、１回のテストデポ
を行い、その結果からチャンバー内に配置された半導体
ウエハーに、膜厚の均一な薄膜を堆積するための全ての
ヒーターの設定温度を簡単に算出することができるた
め、薄膜堆積の工程を素早く再開することができ、生産
性を向上させることができる。
理方法においては、予め各ヒーター毎に、単位温度当た
りのバラツキ変化量を算出しておくことにより、例えば
減圧ＣＶＤ装置のメンテナンス後に、１回のテストデポ
を行い、その結果からチャンバー内に配置された半導体
ウエハーに、膜厚の均一な薄膜を堆積するための全ての
ヒーターの設定温度を簡単に算出することができるた
め、薄膜堆積の工程を素早く再開することができ、生産
性を向上させることができる。
【００３８】なお、本発明の半導体製造装置の管理方法
においては、テストデポを行う際には、実際の製造工程
と略同一な環境、例えば減圧ＣＶＤ装置のチャンバーの
内部に配置される半導体ウエハーの枚数、すなわち、モ
ニターウエハーだけでなく、ダミーウエハーとして配置
する半導体ウエハーを含めた枚数を実際の製造工程時と
同じにしておき、かつ、ヒーターの設定温度、薄膜堆積
時間等を略同一にして行うのが好ましい。また、半導体
製造装置として減圧ＣＶＤ装置を例にとって説明した
が、これに限定されるものではなく、半導体製造装置の
チャンバー内に半導体ウエハーを配置し、これをヒータ
ーによりチャンバーの内部雰囲気を加熱して半導体ウエ
ハーを加熱し、半導体ウエハーに薄膜を堆積させるもの
であれば、どのような半導体製造装置であっても本発明
の半導体製造装置の管理方法を適用することができる。
においては、テストデポを行う際には、実際の製造工程
と略同一な環境、例えば減圧ＣＶＤ装置のチャンバーの
内部に配置される半導体ウエハーの枚数、すなわち、モ
ニターウエハーだけでなく、ダミーウエハーとして配置
する半導体ウエハーを含めた枚数を実際の製造工程時と
同じにしておき、かつ、ヒーターの設定温度、薄膜堆積
時間等を略同一にして行うのが好ましい。また、半導体
製造装置として減圧ＣＶＤ装置を例にとって説明した
が、これに限定されるものではなく、半導体製造装置の
チャンバー内に半導体ウエハーを配置し、これをヒータ
ーによりチャンバーの内部雰囲気を加熱して半導体ウエ
ハーを加熱し、半導体ウエハーに薄膜を堆積させるもの
であれば、どのような半導体製造装置であっても本発明
の半導体製造装置の管理方法を適用することができる。
【００３９】次に、各ヒーター毎に、単位温度当たりの
バラツキ変化量を算出する方法について説明する。な
お、以下に示す算出方法は、各モニターウエハーの薄膜
の堆積速度の変化量が、各ヒーターの設定温度の変化量
に比例するという前提に基づくものである。
バラツキ変化量を算出する方法について説明する。な
お、以下に示す算出方法は、各モニターウエハーの薄膜
の堆積速度の変化量が、各ヒーターの設定温度の変化量
に比例するという前提に基づくものである。
【００４０】下記表５に示すように、ヒーターＨU ，Ｈ
CU，ＨCL，ＨL に、それぞれＴ1 ℃、Ｔ2 ℃、Ｔ3 ℃お
よびＴ4 ℃の温度設定を行い、薄膜堆積時間をｔ分とし
て１回目のテストデポを行った場合に、各モニターウエ
ハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB に、それぞれａ
1 Å、ａ2 Å、ａ3 Å、ａ4 Åおよびａ5 Åの膜厚の薄
膜が堆積され、全モニターウエハーの平均膜厚がＡÅで
あったとする。同様に、ヒーターＨL の設定温度を（Ｔ
4 ＋Ｔ）℃に変更し、薄膜堆積時間をｔ分として２回目
のテストデポを行った場合に、各モニターウエハー
ＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB に、それぞれｂ1 Å、ｂ
2 Å、ｂ3 Å、ｂ4 Åおよびｂ5 Åの膜厚の薄膜が堆積
され、全モニターウエハーの平均膜厚がＢÅであったと
する。
CU，ＨCL，ＨL に、それぞれＴ1 ℃、Ｔ2 ℃、Ｔ3 ℃お
よびＴ4 ℃の温度設定を行い、薄膜堆積時間をｔ分とし
て１回目のテストデポを行った場合に、各モニターウエ
ハーＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB に、それぞれａ
1 Å、ａ2 Å、ａ3 Å、ａ4 Åおよびａ5 Åの膜厚の薄
膜が堆積され、全モニターウエハーの平均膜厚がＡÅで
あったとする。同様に、ヒーターＨL の設定温度を（Ｔ
4 ＋Ｔ）℃に変更し、薄膜堆積時間をｔ分として２回目
のテストデポを行った場合に、各モニターウエハー
ＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB に、それぞれｂ1 Å、ｂ
2 Å、ｂ3 Å、ｂ4 Åおよびｂ5 Åの膜厚の薄膜が堆積
され、全モニターウエハーの平均膜厚がＢÅであったと
する。
【００４１】
【００４２】まず、テストデポ１回目および２回目の各
モニターウエハーの膜厚のバラツキＳ１n およびＳ２n
（ここで、添字のｎはモニターウエハーＭT ，ＭCT，Ｍ
CC，ＭCB，ＭB に対応し、ｎ＝｛Ｔ，ＣＴ，ＣＣ，Ｃ
Ｂ，Ｂ｝とする）は、上記式１より、 Ｓ１n ＝（ａn −Ａ）／Ａ Ｓ２n ＝（ｂn −Ｂ）／Ｂ となる。また、単位温度当たりのバラツキ変化量ｑ
n は、 ｑn ＝（Ｓ２n −Ｓ１n ）／Ｔ となり、上記Ｓ１n およびＳ２n をｑn に代入すること
により、 ｑn ＝（（ｂn −Ｂ）／Ｂ−（ａn −Ａ）／Ａ）／Ｔ ＝（Ａｂn −Ｂａn ）／ＡＢＴ を得る。また、平均膜厚変化量は、次式で算出すること
ができる。 （Ｂ−Ａ）／Ｔ
モニターウエハーの膜厚のバラツキＳ１n およびＳ２n
（ここで、添字のｎはモニターウエハーＭT ，ＭCT，Ｍ
CC，ＭCB，ＭB に対応し、ｎ＝｛Ｔ，ＣＴ，ＣＣ，Ｃ
Ｂ，Ｂ｝とする）は、上記式１より、 Ｓ１n ＝（ａn −Ａ）／Ａ Ｓ２n ＝（ｂn −Ｂ）／Ｂ となる。また、単位温度当たりのバラツキ変化量ｑ
n は、 ｑn ＝（Ｓ２n −Ｓ１n ）／Ｔ となり、上記Ｓ１n およびＳ２n をｑn に代入すること
により、 ｑn ＝（（ｂn −Ｂ）／Ｂ−（ａn −Ａ）／Ａ）／Ｔ ＝（Ａｂn −Ｂａn ）／ＡＢＴ を得る。また、平均膜厚変化量は、次式で算出すること
ができる。 （Ｂ−Ａ）／Ｔ
【００４３】上述する算出方法により、ヒーターＨL の
バラツキ変化量を算出したように、他のヒーターＨU ，
ＨCU，ＨCLについても同様に２回のテストデポを行う
か、あるいは１回目のテストデポの全ヒーターの設定温
度を同一にしておけば、２回目のテストデポだけを行う
ことにより、バラツキ変化量および平均膜厚変化量を算
出することができる。なお、薄膜堆積時間は、目標膜厚
を堆積するために必要な時間、即ち、実際に製品となる
半導体ウエハーに、目標膜厚の薄膜を堆積させる際の時
間とほぼ等しいのが最も好ましい。また、バラツキ変化
量については、以下に示す別な方法を用いて、さらに詳
細に算出することもできる。
バラツキ変化量を算出したように、他のヒーターＨU ，
ＨCU，ＨCLについても同様に２回のテストデポを行う
か、あるいは１回目のテストデポの全ヒーターの設定温
度を同一にしておけば、２回目のテストデポだけを行う
ことにより、バラツキ変化量および平均膜厚変化量を算
出することができる。なお、薄膜堆積時間は、目標膜厚
を堆積するために必要な時間、即ち、実際に製品となる
半導体ウエハーに、目標膜厚の薄膜を堆積させる際の時
間とほぼ等しいのが最も好ましい。また、バラツキ変化
量については、以下に示す別な方法を用いて、さらに詳
細に算出することもできる。
【００４４】まず、テストデポ１回目の各モニターウエ
ハーの堆積速度ｄ１n および平均堆積速度ｄ１0 は、 ｄ１n ＝ａn ／ｔ ｄ１0 ＝Ａ／ｔ となる。同様に、テストデポ２回目の各モニターウエハ
ーの堆積速度ｄ２n および平均堆積速度ｄ２0 は、 ｄ２n ＝ｂn ／ｔ ｄ２0 ＝Ｂ／ｔ となる。従って、各モニターウエハーの１℃当たりの堆
積速度の変化量および全モニターウエハーの平均膜厚の
堆積速度の変化量は、 （ｄ２n −ｄ１n ）／Ｔ （ｄ２0 −ｄ１0 ）／Ｔ となる。
ハーの堆積速度ｄ１n および平均堆積速度ｄ１0 は、 ｄ１n ＝ａn ／ｔ ｄ１0 ＝Ａ／ｔ となる。同様に、テストデポ２回目の各モニターウエハ
ーの堆積速度ｄ２n および平均堆積速度ｄ２0 は、 ｄ２n ＝ｂn ／ｔ ｄ２0 ＝Ｂ／ｔ となる。従って、各モニターウエハーの１℃当たりの堆
積速度の変化量および全モニターウエハーの平均膜厚の
堆積速度の変化量は、 （ｄ２n −ｄ１n ）／Ｔ （ｄ２0 −ｄ１0 ）／Ｔ となる。
【００４５】ここで、テストデポ２回目の設定温度か
ら、さらにヒーターＨL の設定温度をＴc ℃変化させ、
テストデポ３回目を行うと仮定した場合を考え、テスト
デポ３回目の各モニターウエハーの膜厚のバラツキをテ
ストデポ１回目および２回目の結果から導き出す。
ら、さらにヒーターＨL の設定温度をＴc ℃変化させ、
テストデポ３回目を行うと仮定した場合を考え、テスト
デポ３回目の各モニターウエハーの膜厚のバラツキをテ
ストデポ１回目および２回目の結果から導き出す。
【００４６】まず、ヒーターＨL の設定温度がＴc ℃変
化することによる各モニターウエハーの堆積速度の変化
量は、 （ｄ２n −ｄ１n ）＊Ｔc ／Ｔ となる。従って、テストデポ３回目の各モニターウエハ
ーの堆積速度ｄ３n および平均堆積速度ｄ３0 は、 ｄ３n ＝ｄ２n ＋（ｄ２n −ｄ１n ）＊Ｔc ／Ｔ ｄ３0 ＝ｄ２0 ＋（ｄ２0 −ｄ１0 ）＊Ｔc ／Ｔ となる。
化することによる各モニターウエハーの堆積速度の変化
量は、 （ｄ２n −ｄ１n ）＊Ｔc ／Ｔ となる。従って、テストデポ３回目の各モニターウエハ
ーの堆積速度ｄ３n および平均堆積速度ｄ３0 は、 ｄ３n ＝ｄ２n ＋（ｄ２n −ｄ１n ）＊Ｔc ／Ｔ ｄ３0 ＝ｄ２0 ＋（ｄ２0 −ｄ１0 ）＊Ｔc ／Ｔ となる。
【００４７】一方、テストデポ３回目の各モニターウエ
ハーの堆積膜厚ｃn および平均膜厚Ｃは、 ｃn ＝ｄ３n ＊ｔ＝（ｄ２n ＋（ｄ２n −ｄ１n ）＊Ｔ
c ／Ｔ）＊ｔ Ｃ＝ｄ３0 ＊ｔ＝（ｄ２0 ＋（ｄ２0 −ｄ１0 ）＊Ｔc
／Ｔ）＊ｔ であるから、上記ｄ１n およびｄ１0 をｃn に代入する
ことにより、同様に、ｄ２n およびｄ２0 をＣに代入す
ることにより、 ｃn ＝ｂn ＋（ｂn −ａn ）＊Ｔc ／Ｔ Ｃ＝Ｂ＋（Ｂ−Ａ）＊Ｔc ／Ｔ となる。
ハーの堆積膜厚ｃn および平均膜厚Ｃは、 ｃn ＝ｄ３n ＊ｔ＝（ｄ２n ＋（ｄ２n −ｄ１n ）＊Ｔ
c ／Ｔ）＊ｔ Ｃ＝ｄ３0 ＊ｔ＝（ｄ２0 ＋（ｄ２0 −ｄ１0 ）＊Ｔc
／Ｔ）＊ｔ であるから、上記ｄ１n およびｄ１0 をｃn に代入する
ことにより、同様に、ｄ２n およびｄ２0 をＣに代入す
ることにより、 ｃn ＝ｂn ＋（ｂn −ａn ）＊Ｔc ／Ｔ Ｃ＝Ｂ＋（Ｂ−Ａ）＊Ｔc ／Ｔ となる。
【００４８】また、テストデポ３回目の各モニターウエ
ハーの膜厚のバラツキＳ３n は、 Ｓ３n ＝（ｃn −Ｃ）／Ｃ であるから、上記ｃn およびＣをＳ３n に代入すること
により、
ハーの膜厚のバラツキＳ３n は、 Ｓ３n ＝（ｃn −Ｃ）／Ｃ であるから、上記ｃn およびＣをＳ３n に代入すること
により、
【数３】 を得る。
【００４９】ここで、テストデポ３回目の各モニターウ
エハーの膜厚のバラツキＳ３n は、テストデポ２回目の
ヒーターＨL の設定温度Ｔ℃から、さらにＴc ℃変化さ
せた場合に得られる各モニターウエハーの膜厚のバラツ
キの推測値である。テストデポ３回目の各モニターウエ
ハーの膜厚のバラツキＳ３n は、温度Ｔc の変化に対し
て比例していないが、温度Ｔc が微小な範囲であれば次
の一次式で近似することができる。 Ｓ３n ＝ｐn ＋ｑn ＊Ｔc ・・・（式３）
エハーの膜厚のバラツキＳ３n は、テストデポ２回目の
ヒーターＨL の設定温度Ｔ℃から、さらにＴc ℃変化さ
せた場合に得られる各モニターウエハーの膜厚のバラツ
キの推測値である。テストデポ３回目の各モニターウエ
ハーの膜厚のバラツキＳ３n は、温度Ｔc の変化に対し
て比例していないが、温度Ｔc が微小な範囲であれば次
の一次式で近似することができる。 Ｓ３n ＝ｐn ＋ｑn ＊Ｔc ・・・（式３）
【００５０】即ち、上記式３において、Ｔc ＝０の時、
Ｓ３n ＝ｐn となるから、Ｔc ＝０を上記式２に代入す
ることにより、 ｐn ＝（ｂn −Ｂ）／Ｂ を得る。同様に、上記式３において、Ｔc ＝１の時、Ｓ
３n ＝ｐn ＋ｑn となるから、Ｔc ＝１および算出した
ｐn を上記式２に代入することにより、 ｑn ＝（Ａｂn −Ｂａn ）／（Ｂ2 Ｔ＋Ｂ2 −ＡＢ） を得ることができる。
Ｓ３n ＝ｐn となるから、Ｔc ＝０を上記式２に代入す
ることにより、 ｐn ＝（ｂn −Ｂ）／Ｂ を得る。同様に、上記式３において、Ｔc ＝１の時、Ｓ
３n ＝ｐn ＋ｑn となるから、Ｔc ＝１および算出した
ｐn を上記式２に代入することにより、 ｑn ＝（Ａｂn −Ｂａn ）／（Ｂ2 Ｔ＋Ｂ2 −ＡＢ） を得ることができる。
【００５１】上記ｐn はテストデポ膜厚に依存する各モ
ニターウエハーの定数であり、ｑnは設定温度の変化量
１℃当たりのバラツキ変化量を意味する。即ち、設定温
度の変化量が２℃である場合に、各モニターウエハーの
バラツキ変化量が２ｑn となることが期待できる。従っ
て、上記の式２を式３に近似して、ｐn およびｑn を算
出することにより、各ヒーター毎に、単位温度当たりの
バラツキ変化量を算出することができる。この方法によ
り算出したバラツキ変化量は、上述する設定温度の変化
範囲内において、２回のテストデポにおける設定温度の
変化量の近傍に依存しない、適切なバラツキ変化量を算
出することができるという利点がある。
ニターウエハーの定数であり、ｑnは設定温度の変化量
１℃当たりのバラツキ変化量を意味する。即ち、設定温
度の変化量が２℃である場合に、各モニターウエハーの
バラツキ変化量が２ｑn となることが期待できる。従っ
て、上記の式２を式３に近似して、ｐn およびｑn を算
出することにより、各ヒーター毎に、単位温度当たりの
バラツキ変化量を算出することができる。この方法によ
り算出したバラツキ変化量は、上述する設定温度の変化
範囲内において、２回のテストデポにおける設定温度の
変化量の近傍に依存しない、適切なバラツキ変化量を算
出することができるという利点がある。
【００５２】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の半導
体製造装置の管理方法は、チャンバー内に半導体ウエハ
ーを配置し、例えばチャンバー内を反応ガス雰囲気とし
た後、少なくとも２つのヒーターを用いて加熱すること
により、半導体ウエハーに薄膜を堆積させる半導体製造
装置において、ヒーター毎に、単位温度当たりの、各半
導体ウエハーの膜厚のバラツキ変化量を予め求めてお
き、薄膜堆積を開始する際に、１回のテストデポにおけ
る各半導体ウエハーの膜厚のバラツキを算出し、バラツ
キ変化量に基づいて、各ヒーターの設定温度を変更した
場合のバラツキ変化量を算出し、これらのヒーターの設
定温度の組み合わせの中から、各半導体ウエハーの膜厚
のバラツキが最小となる設定温度を抽出するものであ
る。従って、本発明の半導体製造装置の管理方法によれ
ば、薄膜堆積工程を開始する際に、１回テストデポを行
うことにより、チャンバー内の半導体ウエハー間で膜厚
の均一な薄膜を堆積するための、全てのヒーターの設定
温度を簡単に算出することができ、即座に工程を再開す
ることができるため、生産性を向上させることができ
る。
体製造装置の管理方法は、チャンバー内に半導体ウエハ
ーを配置し、例えばチャンバー内を反応ガス雰囲気とし
た後、少なくとも２つのヒーターを用いて加熱すること
により、半導体ウエハーに薄膜を堆積させる半導体製造
装置において、ヒーター毎に、単位温度当たりの、各半
導体ウエハーの膜厚のバラツキ変化量を予め求めてお
き、薄膜堆積を開始する際に、１回のテストデポにおけ
る各半導体ウエハーの膜厚のバラツキを算出し、バラツ
キ変化量に基づいて、各ヒーターの設定温度を変更した
場合のバラツキ変化量を算出し、これらのヒーターの設
定温度の組み合わせの中から、各半導体ウエハーの膜厚
のバラツキが最小となる設定温度を抽出するものであ
る。従って、本発明の半導体製造装置の管理方法によれ
ば、薄膜堆積工程を開始する際に、１回テストデポを行
うことにより、チャンバー内の半導体ウエハー間で膜厚
の均一な薄膜を堆積するための、全てのヒーターの設定
温度を簡単に算出することができ、即座に工程を再開す
ることができるため、生産性を向上させることができ
る。
【図１】 本発明の半導体製造装置の管理方法における
ヒーターとモニターウエハーとの位置関係を示す一実施
例の線図である。
ヒーターとモニターウエハーとの位置関係を示す一実施
例の線図である。
【図２】 減圧ＣＶＤ装置の一例の模式図である。
【符号の説明】 １０ 減圧ＣＶＤ装置 １２，ＭT ，ＭCT，ＭCC，ＭCB，ＭB 半導体ウエハー １４ チャンバー １６，ＨU ，ＨCU，ＨCL，ＨL ヒーター １８ ポンプ ２０ ガス供給部
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも２枚の半導体ウエハーが配置さ
れたチャンバーと、このチャンバーの周囲に配置された
少なくとも２つのヒーターとを備え、これらのヒーター
により前記チャンバーの内部雰囲気を加熱して前記半導
体ウエハーを加熱し、前記半導体ウエハーに薄膜を堆積
させる半導体製造装置において、前記チャンバー内の雰
囲気温度を管理する方法であって、予め、前記チャンバー内に複数枚の第１モニターウエハ
ーを配置して複数回の試験堆積を行い、各々の前記 ヒー
ター毎に、単位温度当たりの、前記チャンバー内に配置
される全ての第１モニターウエハーの平均膜厚からの、
前記第１モニターウエハーそれぞれの膜厚のバラツキの
変化量を予め算出しておき、 薄膜堆積工程を開始するに際し、複数枚の第２モニター
ウエハーを用いて薄膜の試験堆積を行い、この試験堆積
における各々の前記第２モニターウエハーの膜厚のバラ
ツキを算出した後、このバラツキを相殺する各々の前記
ヒーターの設定温度を前記単位温度当たりのバラツキの
変化量を用いて算出することを特徴とする半導体製造装
置の管理方法。 - 【請求項２】前記チャンバーは、前記少なくとも２つの
ヒーターの他に少なくとも１つのヒーターを備え、前記
単位温度当たりのバラツキの変化量を算出する際に、該
少なくとも１つのヒーターの設定温度を変化させないこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置の管理
方法。 - 【請求項３】前記少なくとも１つのヒーターは、前記チ
ャンバーに設置された全てのヒーターの中の最大のヒー
ターであることを特徴とする請求項２に記載の半導体製
造装置の管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06235238A JP3131102B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 半導体製造装置の管理方法 |
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