JP4891987B2 - 温度調整方法 - Google Patents
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Description
前記加熱制御部により、前記第一の温度検出手段による検出温度が第一の温度設定条件で積分演算、微分演算および比例演算を行って得られた第一の出力制御パターンに基づき制御する際の、前記第二の温度検出手段により検出される検出温度の昇温開始時から最大温度時までの間の熱量を求め、該熱量の中から前記比例演算による出力分を差し引いた熱量を用いて第二の出力制御パターンを求める工程と、
次回に温度制御する際の第二の温度設定条件が前記第一の温度設定条件のうち少なくとも一つの条件が異なる場合には、前記第二の出力制御パターンを用いて前記異なる条件の部分を修正する修正工程とを有する温度調整方法が提供される。
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態による熱処理装置について説明するための機能ブロック図、図2は同装置における反応管周辺の構成の詳細について説明するための図である。
本実施の形態による熱処理装置は、処理炉91および主制御部7を備えてなる構成となっている。なお、図1では主制御部7について温度制御部71のみを抜き出して表示している。
処理炉91は、ヒータ(加熱手段)1、石英キャップ1a、ヒータ熱電対2、カスケード熱電対(温度検出手段)3、ボート4、反応管5、均熱管6、排気管8、ボートエレベータ9、ベース10、ガス供給管11、マスフローコントローラ(MFC)12、圧力調節器(APC)13、圧力センサ14、Oリング15、シールキャップ16、回転軸17、導入口18および排気口19を備えている。
次に、処理炉91における酸化、拡散処理方法の一例を説明する。まず、ボートエレベータ9によりボート4を下降させる。ボート4は、複数枚のウエハ4aを保持する。次いで、ヒータ1により加熱しながら、反応管5内の温度を所定の温度にする。ガス供給管11に接続されたMFC12により予め反応管5内を不活性ガスで充填しておき、ボートエレベータ9により、ボート4を上昇させて反応管5内に移し、反応管5の内部温度を所定の処理温度に維持する。反応管5内を所定の圧力に保った後、回転軸17により、ボート4及びボート4上に保持されているウエハ4aを回転させる。同時にガス供給管11から処理用のガスを供給若しくは水分発生器から水蒸気を供給する。供給されたガスは、反応管5を下降し、ウエハ4aに対して均等に供給される。
次に、図1に示す温度制御部71について説明する。なお、温度制御部71は、前述の加熱ゾーンごとに、ヒータ1、カスケード熱電対3、ヒータ熱電対2それぞれに応じて制御するが、以下の説明では、特別説明のない限り、そのうちの1つの加熱ゾーンに対しての説明であるものとする。
図3に示すように、PID演算器23は、加算器30、積分演算器31、比例演算器32および微分演算器33とから構成される。積分演算器31は、偏差Fを入力とし、偏差Fを時間積分演算(I演算)した結果に予め設定されているパラメータKiを乗じた値を積分値Nとして出力するものである。ある特定の時間tにおける偏差FをF(t)、そのときの積分値NをN(t)で表すとすると、積分値Nは式(1)に従って求められる。なお、式(1)において、∫F(u)duの積分範囲は0からtの間である。
N(t) = Ki・∫F(u)du ・・・(1)
比例演算器32は、偏差Fを入力とし、予め設定されているパラメータKpを乗じた(P演算)値を比例値Oとして出力するものである。ある特定時間tにおける偏差FをF(t)、そのときの比例値OをO(t)で表すと、比例値Oは式(2)に従って求められる。
О(t) = Kp・F(t) ・・・(2)
微分演算器33は、偏差Fを入力とし、偏差Fを時間微分演算(D演算)した結果に予め設定されているパラメータKdを乗じた値を微分値Rとして出力するものである。ある特定の時間tにおける偏差FをF(t)、そのときの微分値RをR(t)で表すとすると、微分値Rは式(3)に従って求められる。
R(t) = Kd・dF(t)/dt ・・・(3)
加算器30は、積分値N、比例値Oおよび微分値Rを入力とし、これらの総和を算出して操作量Xを出力するものである。ある特定の時間tにおける偏差FをF(t)、そのときの操作量XをX(t)で表すとすると、前述した式(1)、式(2)、式(3)から操作量Xは式(4)に従って求められ、このようなPID演算器23における演算処理をPID演算と呼ぶ。なお、式(4)において、∫F(u)duの積分範囲は0からtの間である。
X(t) = Kp・F(t) + Ki・∫F(u)du + Kd・dF(t)/dt ・・・(4)
つまり図1、図2で示すように、主制御部7における温度制御部71に対して、上位コントローラUcからの目標値(目標温度)Scおよびカスケード熱電対3からの制御量(検出温度)Aが入力され、温度制御部71内の減算器21では目標値(目標温度)Scから制御量Aを減算した偏差Fが出力される。PID演算器23では、偏差Fを用いてPID演算が行われ、操作量Xが決定される。この操作量Xは目標値Xに変換され、この目標値X’とヒータ熱電対2からの制御量(検出温度)Bが減算器25に入力され、減算器25では目標値X’から制御量Bを減算した偏差Eが出力される。PID演算器26では偏差Eを用いてPID演算され、温度制御部71の出力として操作量Zが出力され、ヒータ1に入力される。そしてヒータ1から出力された制御量A、Bは再び温度制御部71に帰還される。このように温度制御部71から出力される操作量Zを、目標値Scと制御量Aとの偏差Fが零になるように時々刻々と変化させている。このような制御方式をPID制御と呼ぶ。
続いて、PIDC演算器について図4に基づいて説明する。
N(t) = Ki・∫F(u)du ・・・(5)
ここで、積分出力パターンとは、積分演算分の代わりに、予め積分演算分の出力値を過程に合わせて設定するものであり、積分パターン出力器45および46は、予め設定されている出力パターンに基づいて、積分パターン値Jを出力するものである。
図5は、積分出力パターンを例示する図である。上位コントローラUcでは、温度制御を行う際の複数のステップ(Step1〜Step4)毎に出力値C、レート(Rate)、時間timeを設定することができる。あるステップをIステップ目とすると、前ステップの出力値C(I−1)からレートRate(I)で出力値C(I)に向かって変化させ、出力値C(I)到達後は出力値はC(I)のまま出力を続ける。Iステップ開始後、時間time(I)経過時点で次ステップI+1ステップ目に移行する。ある特定の時間tにおける積分パターン値JをJ(t)とする。
W(t) = J(t) + Ki・∫F(u)du ・・・(6)
比例演算器42は偏差Fを入力とし、予め設定されているパラメータKpを乗じた(P演算)値を比例値Oとして出力するものである。ある特定時間tにおける偏差FをF(t)、そのときの比例値OをO(t)で表すと、比例値Oは式(7)に従って求められる。
О(t) = Kp・F(t) ・・・(7)
微分演算器43は、偏差Fを入力とし、偏差Fを時間微分演算(D演算)した結果に予め設定されているパラメータKdを乗じた値を微分値Rとして出力するものである。
ある特定の時間tにおける偏差FをF(t)、そのときの微分値RをR(t)で表すとすると、微分値Rは式(8)に従って求められる。
R(t) = Kd・dF(t)/dt ・・・(8)
X(t) = W(t) + Kp・F(t) + Kd・dF(t)/dt ・・・(9a)
X(t) = J(t) + Kp・F(t) + Kd・dF(t)/dt ・・・(9b)
つまり図1で示すように、温度制御部71に対して、上位コントローラUcからの目標値Scおよびカスケード熱電対3からの制御量Aが入力されると、温度制御部71内の減算器21では目標値Scから制御量Aを減算した偏差Fが出力される。切替え器22によりPIDC演算器24に偏差Fが入力されたとき、PIDC演算器24では、偏差Fと予め設定された積分パターン積分値と比例微分演算器等を用いて、操作量Xが決定される。この操作量Xは目標値X’に変換され、この目標値X’とヒータ熱電対2からの制御量Bが減算器25に入力され、減算器25では目標値X’から制御量Bを減算した偏差Eが出力される。PID演算器26では偏差Eを用いてPID演算され、温度制御部71の出力として操作量Zが出力され、ヒータ1に入力される。そしてヒータ1から出力された制御量Aおよび制御量Bは、再び温度制御部71に帰還される。このように温度制御部71から出力される操作量Zを、目標値Scと制御量Aとの偏差Fが零になるように時々刻々と変化させている。このような制御方式をPIDC制御と呼ぶ。
次に、Powerパターン出力器27について説明する。
具体的には、例えば図6に示すように、ある特定の時間t1はある一定の操作量Z1を出力し、t1経過後、ある特定の時間t2の間はある一定の操作量Z2を出力する。このとき、操作量Z1から操作量Z2に移行する際に予め設定された傾き(操作量/時間)によってランピングさせることも可能である。このように予め時間と操作量と傾きによって作られるパターンに基づいて操作量を決定し、出力する制御方式をPower制御と呼ぶ。
図7は、本実施の形態による温度調整方法について説明するためのフローチャートである。ここでは、初期温度Sから目標温度S’にランプアップさせ安定工程に至るまでの場合について述べる。なお、ここでランプアップとは、立ち上げ(ramp−up)、すなわち昇温工程を意味する。
B1 = ∫e(t)dt ・・・(10)
また温度調整評価時間A1中全域で目標温度S’の温度で安定していると仮定し、目標温度S’安定時の操作量dのみを出力したと仮定した場合の温度調整評価時間A1中の総熱量を安定熱量C1[%*min]とするとC1は以下の式(11)で求められる。
C1 = d*A1 ・・・(11)
式(10)および式(11)から求めたB1、C1を用いて、以下の式(12)で求められる熱量を昇温熱量D1[%*min]とする。
D1 = B1 − C1 ・・・(12)
ここで、昇温熱量について説明する。初期温度から所望の目標温度S’に昇温し始めてから安定するまでのPID演算によって求められた熱量には、目標温度S’で安定保持するために必要な熱量と、目標温度まで設定値に追従しつつ昇温するために必要な熱量の2種類の熱量が含まれている。
F’ = ∫g(t)dt − S’*(c−b) ・・・(13)
次に図10の斜線部に示すように評価開始から目標温度S’安定時間cの間の温度総和を求める。これを温度総和GとするとGは以下の式(14)で求められる。なお、式(14)において、∫g(t)dtの積分範囲は0からcの間である。
G = ∫g(t)dt − S*c ・・・(14)
次に、オーバーシュート温度比率H[百分率]を求める。これは、図10に示すような温度総和Gに対するオーバーシュート温度総和F’の割合である。よって以下の式(15)で求められる。
H = F’/G ・・・(15)
このオーバーシュート温度比率H分が、昇温熱量D1にひそむオーバーシュート要因の熱量の比率である。よって昇温熱量D1からオーバーシュート温度比率H分だけ削減することにより昇温熱量D1に反映させることで、オーバーシュートを抑制し、炉内を理想的な温度に素早く安定させることができる。オーバーシュート温度比率Hを削減後の昇温熱量をD1’とするとD1’は以下の式(16)で求められる。
D1’ = D1*(1−H) ・・・(16)
そして、上述のようにして求めたa、d、D1’を用いてPower出力パターン(第一の出力制御パターンに相当)を求め(第二の工程)、Power制御を行う(第三の工程)。すなわち、第一の工程におけるヒータの制御においてカスケード熱電対により検出される検出温度に基づき、ヒータを制御するための操作量をパターン化し第一の出力制御パターンを求め、当該第一の出力制御パターンに基づいてヒータの制御を行う。
E0 = (D1’/T1) + d ・・・(17)
E1 = d ・・・(18)
T1 = (S’− S)/h ・・・(19)
T2 = a − T1 ・・・(20)
ここで、E0は昇温熱量D1’を一定の出力量として、D1’を、初期温度Sから目標温度S’に到達させる時間T1の時間で割り、目標温度安定時の操作量d(%)を加えたもの(すなわち、T1のときの操作量)である。また、Sは初期温度を示す。
Q = ∫L(t)dt−k(0)・j ・・・(21)
このQをヒータ温度最大時点jまでの時間で割ることで、評価開始からj時点までQと面積(熱量)が同じでヒータ温度が一定の値Mを求めることができる。
(底辺j、高さMの長方形の面積(熱量) = Qの面積(熱量))
M = Q/j ・・・(22)
このMを2倍すると、Qの面積(熱量)と等しい底辺j高さM*2の三角形を求めることができる。この三角形の高さと傾きとk(0)・jを用いることにより、ヒータ熱電対が示すP動作分を除いたヒータ熱電対の示す温度(以下、ヒータ熱電対温度ともいう)による熱量と同じ熱量となる適切な積分出力パターンである。
L(t)[℃]
=(ヒータ波形 − P動作出力分)
= k(t)−[P定数Kp*(目標温度S’−POWER制御時のカスケード温度m(t))] ・・・(23)
式(21)および式(22)より
V[℃] = (∫L(t)dt/j)×2 ・・・(24)
T[℃/min] = (V−k(0))/j ・・・(25)
U[℃/min] = (k(n)−V)/(a−j) ・・・(26)
以上のような式から積分出力パターンを作成し、PIDC制御を行う(S15)。なお、式(24)において、∫L(t)dtの積分範囲は0からjの間である。
さらに本実施の形態における熱処理装置は、前述の積分出力パターンでPIDC制御を実施してもオーバーシュート、アンダーシュートが大きい場合、あるいは加熱ゾーン間での偏差が大きく改善する必要がある場合にはこれらを調整する機能を備える。例えば、積分出力パターンを用いることによって、過剰な積分演算値は除外されるが、一方、その影響により、昇温するタイミングが遅くなり、比例演算値等が余計に大きくなってしまうことがある。そのため、これらを調整する必要がある場合が出てくる。
W1 = Kp・p ・・・(27)
つまりこのP出力W1分が余分な出力であり、ステップ1とステップ2の切替え点で偏差pとなって表れていると考えられる。
V’ = V −W1 ・・・(28)
T’[℃/min] = (V’− k(0))/ j ・・・(29)
U’[℃/min] = (k(n) − V’)/(a − j) ・・・(30)
《ゾーン間偏差の改善調整》
図15に示すように温度調整が適切であっても加熱ゾーン毎に操作量を作成、調整しているため、目標温度安定まで早いゾーンと遅いゾーンが発生してしまい、これがゾーン間偏差となり場合によっては膜厚に影響を与えることがある。
ここでTは前述のステップ1の傾きT[℃/min]である。
a’ = a + dev_t ・・・(31)
k(0)’ = k(0) + T・dev_t ・・・(32)
以上のように、積分出力パターンを時間偏差dev_t分遅くすることによって目標温度安定が早いゾーンを遅くすることができる。
ここまで述べてきた図7のフローチャートに示されている温度制御調整方法によって温度制御調整することにより、温度制御調整作業は、簡素化される。しかし、この温度制御調整方法を使用し、温度制御調整が完了していたとしても、その後、別の温度設定条件にて、基板の処理を行う必要が生じる場合が往々にしてある。この別の温度設定条件にて、温度制御調整作業をするうえでも図7のフローチャートに示されている温度制御調整方法によって、温度制御調整することが精度良く温度制御し、オーバーシュート量を抑制できる有効な方法ではあるものの、例えば、温度設定条件中、基板処理時の処理室内の処理温度(目標温度)のみが予め温度制御調整が完了している温度設定条件と異なる場合や、基板処理時の処理室内の処理温度(目標温度)へ昇温する際の昇温ランプレート(昇温レートともいう)のみが予め温度制御調整が完了している温度設定条件と異なる場合等、温度設定条件のうち一つないし二つの温度設定条件のみが予め温度制御調整が完了している温度設定条件と異なる場合には、前述の図7のフローチャートに示される温度制御調整方法の始めから実行するのでは、始めから温度制御調整方法を実行する分、時間を費やすこととなってしまい、必ずしも有効な方法であるとはいえない。
このような次回に求める温度設定条件のうち一つないし二つの温度設定条件のみが予め温度制御調整が完了している温度設定条件と異なる場合には、予め温度制御調整が完了している調整されたものに、異なる温度設定条件の部分を修正することで、次回に求める温度設定条件での温度制御調整を完了させることが、調整時間を短縮しつつ簡易的に近似な温度制御調整ができる有効な手段といえる。
具体的には、異なる温度設定条件の部分を修正する際には、前述の図7のフローチャートに示される温度制御調整方法では、積分出力パターンを求めることとなるが、昇温時において、この積分出力パターンは、積分演算器の代わりに出力するため、温度設定条件が異なる場合には、それに従って、積分出力パターンを修正することで次回に求める温度設定条件での温度制御調整を完了させる(第五の工程)。
以下に、所望の温度から目標温度まで到達するまでの温度勾配すなわち昇温ランプレートのみを変更する場合を説明する。
昇温時のランプレートだけが異なる条件、すなわち昇温開始温度と目標温度とは同じ200℃、400℃とし、200℃から400℃までのランプレート20℃/minだけが異なる温度設定条件bで次回に温度制御したい場合、上記温度設定条件aで求めた積分出力パターンを利用して温度調整をする。
また積分出力パターンにおいても、昇温する際に昇温するのに最も寄与するのはステップ1の時間となるが、温度設定条件aにおいて調整したステップ1時間である為、温度設定条件bにおいてはステップ1時間が短く、操作量が不足していると考えられる。
そこで、図17に示すように、温度設定条件aと温度設定条件bのランプレートによる温度過渡期の時間のズレ(ランプレート変更による時間のズレ)から、ステップ1の時間を調整する。
time_tuning_1 = temp_diff * (ramp_a − ramp_b) / (ramp_a * ramp_b) ・・・ (33)
temp_diff = 400[℃] − 200[℃] = 200[℃]
time_tuning_1 = 200[℃] * (50[℃/min] − 20[℃/min]) / (20[℃/min] * 50[℃/min]) = 6[min]
time1_b = time1_a + time_tuning_1 ・・・(34)
time1_b = time1_a + 6[min]
このようにランプレートの差異による操作量パターン調整を実施することによって、温度設定条件aとbのように近い温度設定条件の温度調整に要する時間を短縮することができる。
なお、ランプレートが小さくなる場合を例に挙げて説明したが、ランプレートが大きくなる場合も同様に修正することにより、適用可能である。
次に昇温時の昇温後目標温度だけが異なる条件、例えば昇温開始温度から目標温度までのランプレートは同じ50℃/minとし、同じ昇温開始温度200℃からの目標温度350℃だけが異なる温度設定条件cで次回に温度制御したい場合も同様に、上記温度設定条件aで調整が終了した制御テーブルを利用して自動温度調整を実施する場合について説明する。
これは、温度設定条件cは温度設定条件aと比べて目標温度が低くなったことにより温度過渡期が短くなり、その結果最速で安定する時点Step2とStep3切替時点が早くなった為である。
また安定期であるStep2、Step3の操作量は目標温度安定時のヒータ温度であるが、温度設定条件aにおける安定時ヒータ温度は温度設定条件cにおける安定時ヒータ温度に比べて温度設定条件cの目標温度が温度設定条件aに比べて低い為、操作量が過剰であると考えられる。
具体的には、
temp_diff_a = 400[℃] − 200[℃] = 200[℃]
temp_diff_c = 350[℃] − 200[℃] = 150[℃]
time_tuning_2 = (150[℃] − 200[℃]) / 50[℃/min] = −1[min]
具体的には、
time1_c = time1_a + (−1)[min]
具体的には、
temp_diff_a = 400[℃] − 200[℃] = 200[℃]
temp_diff_c = 350[℃] − 200[℃] = 150[℃]
temp_tuning_2 = (150[℃] − 200[℃]) = −50[℃]
具体的には、
C1_c = C1_a + (−50)[℃]
温度設定条件aで調整した操作量パターンのStep2操作量をC2_a、Step3操作量をC3_a、温度設定条件cで本発明の実施の形態を適用し調整した操作量パターンのStep2操作量をC2_c、Step3操作量をC3_cとするとC2_c、C3_cは下式(39)(40)で求められる。
C2_c = C2_a + temp_tuning_2 ・・・(39)
C3_c = C3_a + temp_tuning_2 ・・・(40)
なお、ランプレートが小さくなる場合を例に挙げて説明したが、ランプレートが大きくなる場合も同様に修正することにより、適用可能である。
上述した各実施の形態によれば、温度設定条件の変更、あるいは多くの温度設定条件の調整に対応して迅速かつ確実に温度調整作業を行う事ができ、時間、費用を削減することができる。
2 ヒータ熱電対
3 カスケード熱電対
7 主制御部
71 温度制御部
91 処理炉
Claims (20)
- 基板を処理する処理室内を加熱する加熱手段と、
該加熱手段を制御する加熱制御部と、
前記処理室内の温度を検出する第一および第二の温度検出手段とを備え、
前記第一の温度検出手段は前記第二の温度検出手段よりも前記基板に近い位置に配置され、
前記第二の温度検出手段は前記第一の温度検出手段よりも前記加熱手段に近い位置に配置される熱処理装置における温度調整方法であって、
前記加熱制御部により、前記第一の温度検出手段による検出温度が第一の温度設定条件で積分演算、微分演算および比例演算を行って得られた第一の出力制御パターンに基づき制御する際の、前記第二の温度検出手段により検出される検出温度の昇温開始時から最大温度時までの間の熱量を求め、該熱量の中から前記比例演算による出力分を差し引いた熱量を用いて第二の出力制御パターンを求める工程と、
次回に温度制御する際の第二の温度設定条件が前記第一の温度設定条件のうち少なくとも一つの条件が異なる場合には、前記第二の出力制御パターンを用いて前記異なる条件の部分を修正する修正工程とを有する温度調整方法。 - 前記修正工程は、次回に温度制御する際の第二の温度設定条件が、前記第一の温度設定条件のうち一つないし二つの条件が異なる場合には、前記第二の出力制御パターンを用いて、前記異なる条件の部分を修正する工程である請求項1記載の温度調整方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件は、目標温度値である請求項2記載の温度調整方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件は、温度勾配値である請求項2記載の温度調整方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件が目標温度値である場合に、前記第一の温度設定条件における第一の目標温度値を、第二の目標温度値に修正するとともに前記第二の温度設定条件での第二の目標温度値に対応するよう前記第二の出力制御パターンの温度勾配を修正する修正工程である請求項2記載の温度調整方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件が温度勾配値である場合に、前記第一の温度設定条件における第一の温度勾配値を、第二の温度勾配値に修正する修正工程である請求項2記載の温度調整方法。
- 基板を処理する処理室内を加熱する加熱手段と、
該加熱手段を制御する加熱制御部と、
前記処理室内の温度を検出する第一および第二の温度検出手段とを備え、
前記第一の温度検出手段は前記第二の温度検出手段よりも前記基板に近い位置に配置され、
前記第二の温度検出手段は前記第一の温度検出手段よりも前記加熱手段に近い位置に配置される熱処理装置であって、
前記加熱制御部は、前記第一の温度検出手段による検出温度が第一の温度設定条件で積分演算、微分演算および比例演算を行って得られた第一の出力制御パターンに基づき制御する際の、前記第二の温度検出手段により検出される検出温度の昇温開始時から最大温度時までの間の熱量を求め、該熱量の中から前記比例演算による出力分を差し引いた熱量を用いて第二の出力制御パターンを求め、
次回に温度制御する際の第二の温度設定条件が前記第一の温度設定条件のうち少なくとも一つの条件が異なる場合には、前記第二の出力制御パターンを用いて前記異なる条件の部分を修正する熱処理装置。 - 前記加熱制御部は、次回に温度制御する際の第二の温度設定条件が、前記第一の温度設定条件のうち一つないし二つの条件が異なる場合には、前記第二の出力制御パターンを用いて、前記異なる条件の部分を修正する請求項7記載の熱処理装置。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件は、目標温度値である請求項8記載の熱処理装置。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件は、温度勾配値である請求項8記載の熱処理装置。
- 前記加熱制御部は、前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件が目標温度値である場合に、前記第一の温度設定条件における第一の目標温度値を、第二の目標温度値に修正するとともに前記第二の温度設定条件での第二の目標温度値に対応するよう前記第二の出力制御パターンの温度勾配を修正する請求項8記載の熱処理装置。
- 前記加熱制御部は、前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件が温度勾配値である場合に、前記第一の温度設定条件における第一の温度勾配値を、第二の温度勾配値に修正する請求項8記載の熱処理装置。
- 基板を処理する処理室内を加熱する加熱手段と、
該加熱手段を制御する加熱制御部と、
前記処理室内の温度を検出する第一および第二の温度検出手段とを備え、
前記第一の温度検出手段は前記第二の温度検出手段よりも前記基板に近い位置に配置され、
前記第二の温度検出手段は前記第一の温度検出手段よりも前記加熱手段に近い位置に配置される熱処理装置における半導体装置の製造方法であって、
前記加熱制御部により、前記第一の温度検出手段による検出温度が第一の温度設定条件で積分演算、微分演算および比例演算を行って得られた第一の出力制御パターンに基つき制御する際の、前記第二の温度検出手段により検出される検出温度の昇温開始時から最大温度時までの間の熱量を求め、該熱量の中から前記比例演算による出力分を差し引いた熱量を用いて第二の出力制御パターンを求める工程と、
次回に温度制御する際の第二の温度設定条件が前記第一の温度設定条件のうち少なくとも一つの条件が異なる場合には、前記第二の出力制御パターンを用いて前記異なる条件の部分を修正する修正工程と前記加熱制御部が前記修正された前記第二の出力制御パターンを用いて前記加熱手段を制御しつつ前記処理室内に搬入された基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。 - 前記修正工程は、次回に温度制御する際の第二の温度設定条件が、前記第一の温度設定条件のうちーつないし二つの条件が異なる場合には、前記第二の出力制御パターンを用いて、前記異なる条件の部分を修正する工程である請求項13の半導体装置の製造方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件は、目標温度値である請求項14の半導体装置の製造方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件は、温度勾配値である請求項14の半導体装置の製造方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件が目標温度値である場合に、前記第一の温度設定条件における第一の目標温度値を、第二の目標温度値に修正するとともに前記第二の温度設定条件での第二の目標温度値に対応するよう前記第二の出力制御パターンの温度勾配を修正する修正工程である請求項14の半導体装置の製造方法。
- 前記異なる条件のうちの少なくとも1つの条件が温度勾配値である場合に、前記第一の温度設定条件における第一の温度勾配値を、第二の温度勾配値に修正する修正工程である請求項14の半導体装置の製造方法。
- 請求項1記載の熱処理装置における温度調整方法を用いて処理する半導体装置の製造方法であって、前記加熱制御部が前記修正された前記第二の出力制御パターンを用いて前記加熱手段を制御しつつ前記処理室内に搬入された基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
- 請求項2記載の熱処理装置における温度調整方法を用いて処理する半導体装置の製造方法であって、前記加熱制御部が前記修正された前記第二の出力制御パターンを用いて前記加熱手段を制御しつつ前記処理室内に搬入された基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
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