(57)【要約】【課題】電圧供給側の急激な電圧変動が発生しても、低コストで熱処理炉のヒータ出力の変動幅を制御して熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制できる熱処理炉のヒータ出力制御方法、ヒータ出力制御装置及びそのヒータ出力制御装置を具備した抵抗加熱式熱処理炉を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも、熱処理炉内の温度を検出する温度センサと、熱処理炉のヒータ出力を調整する温度コントローラと、熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じた補正値を算出し、該補正値を前記温度コントローラに出力するフィードバック手段とを具備し、半導体ウェーハを熱処理する際に、温度コントローラが温度センサで検出した温度及びフィードバック手段から出力された補正値に従ってヒータ出力を調整することによって、供給電圧の変動に伴うヒータ出力の変動幅を制御する熱処理炉のヒータ出力制御装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗加熱式のヒータで炉内を加熱する熱処理炉に半導体ウェーハを保持して熱処理する際の前記熱処理炉のヒータ出力制御方法において、
少なくとも、前記熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じて前記熱処理炉のヒータ出力を補正して前記供給電圧の変動に伴う前記ヒータ出力の変動幅を制御することを特徴とする熱処理炉のヒータ出力制御方法。
【請求項２】
前記ヒータ出力の変動幅の制御を、該ヒータ出力の変動幅が±２．４％／分以内となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉のヒータ出力制御方法。
【請求項３】
前記供給電圧の変動に応じて行う前記熱処理炉のヒータ出力の補正を、前記供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱処理炉のヒータ出力制御方法。
【請求項４】
前記半導体ウェーハとしてシリコン単結晶ウェーハを用い、該半導体ウェーハを熱処理する際の温度を１１７０℃以上、１２００℃以下とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の熱処理炉のヒータ出力制御方法。
【請求項５】
抵抗加熱式のヒータで炉内を加熱して半導体ウェーハを熱処理する熱処理炉のヒータ出力制御装置において、
少なくとも、前記熱処理炉内の温度を検出する温度センサと、前記熱処理炉のヒータ出力を調整する温度コントローラと、前記熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じた補正値を算出し、該補正値を前記温度コントローラに出力するフィードバック手段とを具備し、
前記半導体ウェーハを熱処理する際に、前記温度コントローラが前記温度センサで検出した温度及び前記フィードバック手段から出力された補正値に従って前記ヒータ出力を調整することによって、前記供給電圧の変動に伴う前記ヒータ出力の変動幅を制御するものであることを特徴とする熱処理炉のヒータ出力制御装置。
【請求項６】
前記フィードバック手段は、前記検出したヒータへの供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に、前記ヒータ出力の変動幅を±２．４％／分以内に制御可能な前記補正値を算出するものであることを特徴とする請求項５に記載の熱処理炉のヒータ出力制御装置。
【請求項７】
少なくとも、炉内を加熱する抵抗加熱式のヒータと、該ヒータの出力を制御する請求項５又は請求項６に記載のヒータ出力制御装置を具備した抵抗加熱式熱処理炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハに熱処理を施すための抵抗加熱式熱処理炉のヒータ出力制御方法、ヒータ出力制御装置及びそのヒータ出力制御装置を具備した抵抗加熱式熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハの製造プロセスや半導体デバイス製造プロセスにおいて、例えばシリコン単結晶ウェーハのような半導体ウェーハを抵抗加熱式熱処理炉で１１００℃以上の高温で熱処理する工程がある。このような高温の熱処理工程では、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生し易いという問題がある。
【０００３】
特に、熱処理温度が１１５０℃より高い熱処理が必要とされる場合には、スリップ転位の発生が顕著になりやすい。このスリップ転位の発生を抑制するため、熱処理温度、熱処理時間、昇降温レートなどの熱処理条件を検討したり、半導体ウェーハを支持する支持具の材料や形状を工夫したりするなどして最適化が図られている。
【０００４】
しかしながら、例えば、１１７０℃〜１２００℃程度の高温で数時間の熱処理が必要とされる場合には、上記の条件を最適化しても、スリップ転位の発生による不良率が数％程度は発生してしまう。高々数％程度の不良率であっても、これを半減できれば、近年の直径３００ｍｍ以上の高価なシリコン単結晶ウェーハを大量処理する際には大きなコスト低減効果が得られるため、たとえ１％であってもその不良率を低減することが大きな課題となっている。
【０００５】
上記したような熱処理工程における熱処理温度を制御する方法として、熱処理炉内に設置した熱電対等の温度センサで炉内の温度を検出し、その検出した温度を熱処理炉のヒータ出力にフィードバックすることによって、熱処理炉の温度を所定温度に制御する方法が一般的に知られている。
【０００６】
例えば、炉内温度を常に安定な状態に保つのに必要なファジールールを予め用意し、温度センサの検出結果を入力としてファジー推論を行い、その推論結果を炉内温度を調節するための信号として出力するファジー推論部を具備した半導体製造装置用電気炉の温度制御装置が開示されている（特許文献１参照）。
【０００７】
図２は、従来の一般的な抵抗加熱式熱処理炉の一例を示した概略図である。図２に示すように、抵抗加熱式熱処理炉１２０は、反応炉１０２及びその反応炉１０２の周囲を取り囲むように配設されたヒータ１０１を有している。そして、反応炉１０２内に熱処理が施される半導体ウェーハ１１０が保持される。この熱処理炉１２０の温度制御は以下のようにして行われる。すなわち、ヒータ１０１の側面には炉内の温度を検出するための熱電対１０５が設けられ、この熱電対１０５で検出した温度が温度コントローラ１０６に送られる。温度コントローラ１０６はこの熱電対１０５から送られた温度と予め設定された温度との差を検知し、その差を補正するための信号を信号変換器１０７に送る。その補正信号が信号変換器１０７で電力制御信号に変換され、ヒータ電力制御器１０３を介してヒータ制御電流１０９としてヒータ１０１に供給されるという流れで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−７７１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような温度制御装置では、炉内の温度が変化してからその変化を検知して制御を行うため、例えば、半導体ウェーハを高温で熱処理中に外乱等の影響により商用電源である電圧供給側（工場側）の急激な電圧変動が生じた場合には、熱処理炉の温度が急激に変化した後に温度制御が機能することになってしまう。すなわち、温度制御が機能する前の熱処理炉の温度の急激な変化が熱処理ウェーハのスリップ耐性を超えるものであった場合には、スリップ転位の発生は避けられない。
【００１０】
一方、このような電圧供給側の急激な電圧変動が発生しても、供給する電圧を一定に保つ対策として、ＣＶＣＦ装置を設置する方法がある。ＣＶＣＦ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ−Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｓｔａｎｔ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とは、交流電源から供給された交流電力を、一旦全て直流電力に変換し、その直流電力を再び交流電力に変換することにより、安定した振幅及び周波数の交流電圧を負荷装置に供給する方法であるが、大掛かりで高価な設備を設置する必要がある。
【００１１】
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、ＣＶＣＦ装置のような高価な装置を設置せずに、電圧供給側の急激な電圧変動が発生しても、低コストで熱処理炉のヒータ出力の変動幅を制御して熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制できる熱処理炉のヒータ出力制御方法、ヒータ出力制御装置及びそのヒータ出力制御装置を具備した抵抗加熱式熱処理炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明によれば、抵抗加熱式のヒータで炉内を加熱する熱処理炉に半導体ウェーハを保持して熱処理する際の前記熱処理炉のヒータ出力制御方法において、少なくとも、前記熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じて前記熱処理炉のヒータ出力を補正して前記供給電圧の変動に伴う前記ヒータ出力の変動幅を制御することを特徴とする熱処理炉のヒータ出力制御方法が提供される。
【００１３】
このように、少なくとも、前記熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じて前記熱処理炉のヒータ出力を補正して前記供給電圧の変動に伴う前記ヒータ出力の変動幅を制御すれば、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制することができる。その結果、製品歩留りを向上することができる。
【００１４】
このとき、前記ヒータ出力の変動幅の制御を、該ヒータ出力の変動幅が±２．４％／分以内となるように制御することが好ましい。
このように、前記ヒータ出力の変動幅の制御を、該ヒータ出力の変動幅が±２．４％／分以内となるように制御すれば、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのをより確実に抑制することができる。
【００１５】
またこのとき、前記供給電圧の変動に応じて行う前記熱処理炉のヒータ出力の補正を、前記供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に行うことができる。
熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのは供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合であるので、供給電圧の変動に応じて行う熱処理炉のヒータ出力の補正を、供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に行うようにすれば、より効率的なヒータ出力制御方法となる。
【００１６】
またこのとき、前記半導体ウェーハとしてシリコン単結晶ウェーハを用い、該半導体ウェーハを熱処理する際の温度を１１７０℃以上、１２００℃以下とすることができる。
このように、前記半導体ウェーハとしてシリコン単結晶ウェーハを用い、該半導体ウェーハを熱処理する際の温度をスリップ転位が発生し易い１１７０℃以上、１２００℃以下とした熱処理を行う場合においても、本発明を適用して、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、抵抗加熱式のヒータで炉内を加熱して半導体ウェーハを熱処理する熱処理炉のヒータ出力制御装置において、少なくとも、前記熱処理炉内の温度を検出する温度センサと、前記熱処理炉のヒータ出力を調整する温度コントローラと、前記熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じた補正値を算出し、該補正値を前記温度コントローラに出力するフィードバック手段とを具備し、前記半導体ウェーハを熱処理する際に、前記温度コントローラが前記温度センサで検出した温度及び前記フィードバック手段から出力された補正値に従って前記ヒータ出力を調整することによって、前記供給電圧の変動に伴う前記ヒータ出力の変動幅を制御するものであることを特徴とする熱処理炉のヒータ出力制御装置が提供される。
【００１８】
このように、少なくとも、前記熱処理炉内の温度を検出する温度センサと、前記熱処理炉のヒータ出力を調整する温度コントローラと、前記熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じた補正値を算出し、該補正値を前記温度コントローラに出力するフィードバック手段とを具備し、前記半導体ウェーハを熱処理する際に、前記温度コントローラが前記温度センサで検出した温度及び前記フィードバック手段から出力された補正値に従って前記ヒータ出力を調整することによって、前記供給電圧の変動に伴う前記ヒータ出力の変動幅を制御するものとすれば、半導体ウェーハを熱処理する際に、半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制することができ、製品歩留りを向上することができるものとなる。
【００１９】
このとき、前記フィードバック手段は、前記検出したヒータへの供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に、前記ヒータ出力の変動幅を±２．４％／分以内に制御可能な前記補正値を算出するものであることが好ましい。
このように、前記フィードバック手段が、前記検出したヒータへの供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に、前記ヒータ出力の変動幅を±２．４％／分以内に制御可能な前記補正値を算出するものであれば、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのをより確実に抑制することができるものとなる。
【００２０】
また、本発明によれば、少なくとも、炉内を加熱する抵抗加熱式のヒータと、該ヒータの出力を制御する上記した本発明のヒータ出力制御装置を具備した抵抗加熱式熱処理炉が提供される。
このように、少なくとも、炉内を加熱する抵抗加熱式のヒータと、該ヒータの出力を制御する上記した本発明のヒータ出力制御装置を具備した抵抗加熱式熱処理炉であれば、半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制しつつ、熱処理を行うことができる熱処理炉となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、抵抗加熱式のヒータで炉内を加熱して半導体ウェーハを熱処理する熱処理炉のヒータ出力制御装置において、少なくとも、前記熱処理炉内の温度を検出する温度センサと、前記熱処理炉のヒータ出力を調整する温度コントローラと、前記熱処理炉のヒータへの供給電圧の変動を検出し、該供給電圧の変動に応じた補正値を算出し、該補正値を前記温度コントローラに出力するフィードバック手段とを具備し、前記半導体ウェーハを熱処理する際に、前記温度コントローラが前記温度センサで検出した温度及び前記フィードバック手段から出力された補正値に従って前記ヒータ出力を調整することによって、前記供給電圧の変動に伴う前記ヒータ出力の変動幅を制御するので、半導体ウェーハを熱処理する際に、半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制することができ、製品歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る熱処理炉及びそのヒータ出力制御装置の一例を示した概略図である。
【図２】従来の熱処理炉の一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
従来、半導体ウェーハの製造プロセスや半導体デバイス製造プロセスにおいて、例えばシリコン単結晶ウェーハ等の半導体ウェーハを抵抗加熱式熱処理炉で１１００℃以上の高温で熱処理する際に発生し易いスリップ転位を抑制するため、熱処理温度、熱処理時間、昇降温レートなどの熱処理条件を検討したり、半導体ウェーハを支持する支持具の材料や形状を工夫したりするなどして最適化が図られていたが十分ではなく、さらなる改善が求められていた。
【００２４】
そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。そして、従来全く検討されていなかった電圧供給側（工場側）から熱処理炉への供給電圧に着目し、この供給電圧の変動とスリップ転位の発生との関係について実験及び考察を行ったところ、半導体ウェーハの熱処理中に供給電圧が急激に変動するとヒータ出力も急激に変動し、半導体ウェーハにその電圧変動に起因したスリップ転位が発生することが分かった。
【００２５】
表１は、図２に示すような従来の熱処理炉を用いて、直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウェーハを熱処理した際に、熱処理炉への供給電圧の変動が熱処理炉のヒータ出力の変動に及ぼす影響と、スリップ転位の発生状況を調査した実験結果を示すものである。ここで熱処理の温度は１２００℃とした。また、スリップ転位の発生状況の評価は、ＪｅｎａＷａｖｅ社製の弾性応力測定装置（ＳＩＲＤ：ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）を用いて行った。
【００２６】
具体的には、まず、アルゴン雰囲気下、１２００℃、１時間の熱処理条件で熱処理を行った直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウェーハのスリップ検査を行い、良品及び不良品と判定されたサンプルウェーハについて、それぞれＳＩＲＤを用いてスリップ強度を数値化し、良品は平均０．１３、不良品は平均０．２４との測定値を得た（スリップ強度の単位は任意単位）。そして、この数値化したスリップ強度を基準として、測定したスリップ強度が０．２４以上の場合にスリップ転位が発生と判断した。
【００２７】
尚、表１の「７０％制御」及び「６０％制御」とはヒータの最大出力に対する出力の比率を示しており、例えば、７０％制御の場合には熱処理中のヒータの出力を最大出力の７０％以下に制御して熱処理を行った。
表１に示すように、供給電圧の変動が大きくなるとスリップ転位が発生することが分かる。また、スリップ転位が抑制されるのはヒータの出力変動幅が±２．４％／分以内の場合であることが分かる。すなわち、ヒータ出力の変動幅が±２．４％／分を超える急激な変動がスリップ転位の原因となっていることが分かる。また、ヒータの出力変動が±２．４％／分以内になるのは、７０％制御の場合は供給電圧の変動が±１％／分以内に限られるのに対し、６０％制御の場合は、±２％／分以内に広げることが可能であることが分かる。
【００２８】
以上の結果から、本発明者等は、電圧供給側からの供給電圧の変動に応じて熱処理炉のヒータ出力を補正することによって熱処理炉のヒータ出力の変動幅を所定の範囲内に制御して熱処理を行えば、効果的にスリップ転位の発生を抑制することができると考え本発明を完成させた。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
図１は、本発明の抵抗加熱式熱処理炉及びそのヒータ出力制御装置の一例を示した概略図である。図１に示すように、抵抗加熱式熱処理炉２０は、反応炉２内を加熱する抵抗加熱式のヒータ１と、そのヒータ１の出力を制御するヒータ出力制御装置２１を具備している。
ヒータ１は、反応炉２の周囲を取り囲むように配設されている。また、ヒータ１への電圧の供給は、例えば工場側の商用電源などの電圧供給側からヒータ電源ライン４を介して行われる。そして、このヒータ電源ライン４から電圧が供給されることによって、ヒータ制御電流９がヒータ電力制御器３を介してヒータ１に供給され、加熱が行われる。
【００３１】
このようにヒータ１によって反応炉２内を所望の温度に加熱し、反応炉２内に保持された半導体ウェーハ１０の熱処理を行うようになっている。
また、ヒータ出力制御装置２１は熱処理炉２０内の温度を検出する、例えば熱電対のような温度センサ５と、熱処理炉２０のヒータ１の出力を調整する温度コントローラ６と、フィードバック手段８とを具備している。
【００３２】
このフィードバック手段８は、ヒータ電源ライン４におけるヒータ１への供給電圧の変動を検出することができるようになっている。そして、この検出した供給電圧の変動に応じた補正値を補正演算することによって算出し、この算出した補正値を温度コントローラ６に出力するようになっている。
また、温度コントローラ６は予め設定された温度と温度センサ５で検出した熱処理炉２０内の温度の差を検知して、この差がなくなるようにヒータ出力を調整することができるようになっている。
【００３３】
本発明の抵抗加熱式熱処理炉では、図１に示すように、このようなヒータ出力制御装置２１、ヒータ１等を１つのゾーンとし、このゾーンを複数配置するように構成することもできるが、特にこれに限定されることはない。例えば、図１に示す熱処理炉２０では、５つのゾーンによって構成された例を示すものであるが、１つのゾーンで構成されたものであっても良い。
【００３４】
そして、ヒータ出力制御装置２１は、反応炉２内に保持された半導体ウェーハ１０を熱処理する際に、以下のようにしてヒータ出力制御を行うものとなっている。
まず、温度センサ５によって熱処理炉２０内の温度を検出する。この温度の検出信号が温度コントローラ６に送られ、温度コントローラ６は設定温度との差を検知し、その差をなくすための補正を行う。
【００３５】
また、フィードバック手段８によって、ヒータ電源ライン４におけるヒータ１への供給電圧の変動を検出して供給電圧の変動に応じた補正値を算出し、この補正値を温度コントローラ６に出力する。すなわち、この補正値に従って供給電圧の変動に伴うヒータ出力の変動幅の制御が行われる。
このように、温度コントローラ６は、温度センサ５で検出した熱処理炉２０内の温度及びフィードバック手段８から出力された補正値に従ってヒータ出力を調整するための補正信号を信号変換器７に送る。その補正信号が信号変換器７で電力制御信号に変換され、ヒータ電力制御器３を介してヒータ制御電流９としてヒータ１に供給される。
【００３６】
以上のようにして、ヒータ出力制御装置２１は供給電圧の変動に伴うヒータ出力の変動幅を抑制できるようになっている。
このようなヒータ出力制御装置２１及びこれを具備した熱処理炉２０を用いて熱処理を行えば、たとえ半導体ウェーハの熱処理中に電圧供給側での供給電圧が急激に変動したとしても、その供給電圧の変動に伴うヒータ出力の変動幅を制御して、熱処理炉内の温度の変動を抑制でき、半導体ウェーハにその電圧変動に起因したスリップ転位が発生するのを抑制することができる。その結果、製品歩留りを向上することができる。
また、このようなヒータ出力制御装置２１及びこれを具備した熱処理炉では、特に高価な装置を用いる必要もなく、低コストで構成することができる。
【００３７】
このとき、フィードバック手段８は、ヒータ電源ライン４において検出したヒータ１への供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に、ヒータ出力の変動幅を±２．４％／分以内に制御可能な補正値を算出するものであることが好ましい。
上述したように、表１に示す本発明者等の実験結果から、ヒータ出力の変動幅が±２．４％／分以内の場合にはスリップ転位が抑制され、ヒータ１への供給電圧の変動幅が±１％／分以内の場合にはスリップ転位が発生しないことが分かっている。すなわち、フィードバック手段８が、検出したヒータ１への供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に、ヒータ出力の変動幅を±２．４％／分以内に制御可能な補正値を算出するものであれば、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのをより確実に効率的に抑制することができるものとなる。
【００３８】
次に、本発明の熱処理炉のヒータ出力制御方法について説明する。
ここでは、図１に示すような熱処理炉２０及びヒータ出力制御２１を用いた場合について説明する。
まず、準備として、熱処理炉２０内に熱処理を行う半導体ウェーハ１０を保持する。
次に、抵抗加熱式のヒータ１で炉内を所望の温度に加熱し、半導体ウェーハ１０の熱処理を行う。ここで、炉内を所望の温度に保つために、所望の温度を予め設定しておき、この設定温度と温度センサ５によって検出した熱処理炉２０内の温度の差を検知して熱処理炉２０内の温度が設定温度となるようにヒータ出力を調整するように制御することができる。
【００３９】
また、この熱処理を行う際に、フィードバック手段８によって、ヒータ電源ライン４におけるヒータ１への供給電圧の変動を検出し、この検出した供給電圧の変動に応じた補正値を算出し、この補正値によってヒータ出力を補正して供給電圧の変動に伴うヒータ出力の変動幅を制御する。
【００４０】
このようにしてヒータ出力制御を行って熱処理をすれば、たとえ半導体ウェーハの熱処理中に電圧供給側での供給電圧が急激に変動したとしても、供給電圧の変動に伴うヒータ出力の変動幅を抑制するように制御して、熱処理炉内の温度の変動を抑制でき、熱処理する半導体ウェーハにその電圧変動に起因したスリップ転位が発生するのを抑制することができる。その結果、製品歩留りを向上することができる。また、このような方法であれば高価な装置を用いる必要もなく、低コストで実施できる。
【００４１】
このとき、ヒータ出力の変動幅の制御を、該ヒータ出力の変動幅が±２．４％／分以内となるように制御することが好ましい。
このように、ヒータ出力の変動幅の制御を、該ヒータ出力の変動幅が±２．４％／分以内となるように制御すれば、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのをより確実に抑制することができる。
【００４２】
またこのとき、供給電圧の変動に応じて行う熱処理炉のヒータ出力の補正を、供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に行うことができる。
表１に示すように、供給電圧の変動幅が±１％／分以内の場合には、熱処理する半導体ウェーハに電圧変動に起因したスリップ転位が発生しないので、供給電圧の変動に応じて行う熱処理炉のヒータ出力の補正を、供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に行うようにすれば、より効率的なヒータ出力制御方法となる。
【００４３】
さらにこのとき、ヒータの出力をその最大出力の６０％以下に制御するようにし、供給電圧の変動に応じて行う熱処理炉のヒータ出力の補正を、供給電圧の変動幅が±２％／分を超える場合に行うようにしても良く、この場合にも、表１に示すように、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制することができる。ただし、このようなヒータ出力の上限の制御は、特に行わなくても良く、任意である。
【００４４】
その他の熱処理の温度、時間などの条件は従来と同様にすることができる。例えば、半導体ウェーハとしてシリコン単結晶ウェーハを用い、該半導体ウェーハを熱処理する際の温度を１１７０℃以上、１２００℃以下とすることができる。
このような半導体ウェーハとしてシリコン単結晶ウェーハを用い、該半導体ウェーハを熱処理する際の温度を１１７０℃以上、１２００℃以下としたスリップ転位の発生率が高くなる条件下での熱処理においても、本発明を適用して、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制することができる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
（実施例）
図１に示すような本発明の抵抗加熱式熱処理炉及びヒータ出力制御装置を用い、本発明のヒータ出力制御方法に従って、直径３００ｍｍの結晶方位＜１００＞のシリコン単結晶ウェーハの熱処理を行った。熱処理の条件は、熱処理温度を１２００℃、熱処理雰囲気を１００％アルゴン、熱処理時間を１時間とした。また、供給電圧の変動幅が±１％／分を超える場合に、ヒータ出力の変動幅を±２．４％／分以内に制御するようにした。そして、１ロットを７５枚のウェーハとして、２０ロット分のウェーハを熱処理し、スリップ不良の発生率を評価した。
【００４７】
その結果を表２に示す。表２に示すように、スリップ不良の発生率の平均値は１．１枚／ロットであり、後述する比較例の２．４枚／ロットと比べ改善されていることが分かった。
このように、本発明の抵抗加熱式熱処理炉、そのヒータ出力制御装置及びヒータ出力制御方法を用いて熱処理することによって、熱処理する半導体ウェーハにスリップ転位が発生するのを抑制することができ、製品歩留りを向上できることが確認できた。
【００４８】
（比較例）
図２に示すような、本発明のヒータ出力制御装置を具備しない従来の熱処理炉を用いた以外、実施例と同様な条件でシリコン単結晶ウェーハの熱処理を行い、実施例と同様な評価をした。
その結果を表２に示す。表２に示すように、スリップ不良の発生率の平均値は２．４枚／ロットと実施例に比べ悪化していることが分かる。
【００４９】
【表２】
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【００５０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５１】
１…ヒータ、  ２…反応炉、  ３…ヒータ電力制御器、  ４…ヒータ電源ライン、
５…温度センサ、  ６…温度コントローラ、  ７…信号変換器、
８…フィードバック手段、  ９…ヒータ制御電流、１０…半導体ウェーハ、
２０…熱処理炉、  ２１…ヒータ出力制御装置。
【図１】
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【図２】
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