(57)【要約】      （修正有）【課題】装置稼動率の向上に寄与することのできる基板処理装置および半導体装置の製造方法、温度制御方法を提供する。【解決手段】演算パラメータ算出器４５が、第一演算パラメータ設定器４２が反応容器に累積する膜厚に基づき決定した第一演算パラメータ補正値Ｐ１と、第二演算パラメータ設定器４３が補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値Ｐ２と、第三演算パラメータ設定器４４が前記補充基板の枚数に基づき決定した第三演算パラメータ補正値Ｐ３とを少なくとも用いて演算パラメータＨを算出し、少なくともこの算出された演算パラメータＨと、設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差とを用いて演算し該演算結果により加熱装置を制御しつつ、反応容器内に製品基板及び補充基板を収容して熱処理する。【選択図】図５
2010118605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも製品基板及び補充基板を収容する反応容器と、該反応容器内を加熱する加熱装置と、該加熱装置内の温度を検出する温度検出器と、設定温度と前記温度検出器の検出する温度との偏差及び少なくとも１つの演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記演算パラメータを決定する演算パラメータ設定器を有し、該演算パラメータ設定器は、前記反応容器に累積する膜厚に基づき第一演算パラメータ補正値を決定する第一演算パラメータ設定器と、前記補充基板に累積する膜厚に基づき第二演算パラメータ補正値を決定する第二演算パラメータ設定器と、前記補充基板の枚数に基づき第三演算パラメータ補正値を決定する第三演算パラメータ設定器と、少なくとも前記第一演算パラメータ補正値と第二演算パラメータ補正値と前記第三演算パラメータ補正値とを用いて前記演算パラメータを算出する演算パラメータ算出器と、を有する基板処理装置。
【請求項２】
少なくとも製品基板及び補充基板を収容する反応容器と、該反応容器内を加熱する加熱装置と、該加熱装置内の温度を検出する温度検出器と、設定温度と前記温度検出器の検出する温度との偏差及び少なくとも１つの演算パラメータとを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記演算パラメータを決定する演算パラメータ設定器を有し、該演算パラメータ設定器は、少なくとも補充基板に累積する膜厚に基づき演算パラメータ補正値を決定する補充基板用演算パラメータ設定器と、補充基板の枚数に基づき演算係数を決定する演算係数設定器と、少なくとも前記演算パラメータ補正値と前記演算係数を用いて前記演算パラメータを算出する演算パラメータ算出器と、を有する基板処理装置。
【請求項３】
演算パラメータ算出器が、第一演算パラメータ設定器が反応容器に累積する膜厚に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、第二演算パラメータ設定器が補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値と、第三演算パラメータ設定器が前記補充基板の枚数に基づき決定した第三演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、
少なくとも前記算出された演算パラメータと、設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差とを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項４】
演算パラメータ算出器が、補充基板用演算パラメータ設定器が補充基板に累積する膜厚に基づき決定した演算パラメータ補正値と、演算係数設定器が前記補充基板の枚数に基づき決定した演算係数とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、
設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項５】
演算パラメータ算出器が、反応容器に累積する膜の膜厚値に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値と、前記補充基板の枚数に基づき求めた第三演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出し、設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置および半導体装置の製造方法、温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板処理装置、半導体製造装置では、炉内の温度を適切な温度に維持し若しくは炉内を指定した温度変化に追従させる必要があるため、予め設定した目標温度の温度変化パターンに基づいて制御装置がヒータの制御を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】ＷＯ2006/070552号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では炉内の温度を適切な温度に維持もしくは炉内を指定した温度変化に追従させる必要があるため、予め設定した演算パラメータに基づいて制御装置が温度制御を行っている。しかし反応容器の内壁へ付着する膜の累積等を要因とした要因温度特性変化に対応できず、温度安定時間が遅延するという問題点があった。
【０００４】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、炉内温度特性の変化に対応し、熱処理時間の短縮および装置稼動率の向上に寄与することのできる基板処理装置および半導体装置の製造方法、温度制御方法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】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る基板処理装置は、少なくとも製品基板及び補充基板を収容する反応容器と、該反応容器内を加熱する加熱装置と、該加熱装置内の温度を検出する温度検出器と、設定温度と前記温度検出器の検出する温度との偏差及び少なくとも１つの演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記演算パラメータを決定する演算パラメータ設定器を有し、該演算パラメータ設定器は、前記反応容器に累積する膜厚に基づき第一演算パラメータ補正値を決定する第一演算パラメータ設定器と、前記補充基板に累積する膜厚に基づき第二演算パラメータ補正値を決定する第二演算パラメータ設定器と、前記補充基板の枚数に基づき第三演算パラメータ補正値を決定する第三演算パラメータ設定器と、少なくとも前記第一演算パラメータ補正値と第二演算パラメータ補正値と前記第三演算パラメータ補正値とを用いて前記演算パラメータを算出する演算パラメータ算出器と、を有する基板処理装置である。
又、本発明に係る半導体装置の製造方法は、演算パラメータ算出器が、第一演算パラメータ設定器が反応容器に累積する膜厚に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、第二演算パラメータ設定器が補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値と、第三演算パラメータ設定器が前記補充基板の枚数に基づき決定した第三演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、少なくとも前記算出された演算パラメータと、設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差とを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法である。
又、本発明に係る温度制御方法は、演算パラメータ算出器が、反応容器に累積する膜の膜厚値に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値と、前記補充基板の枚数に基づき求めた第三演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出し、設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する温度制御方法である。
【発明の効果】
【０００６】
以上に詳述したように本発明によれば、熱処理時間の短縮および装置稼動率の向上に寄与することのできる基板処理装置および半導体装置の製造方法、温度制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施の形態による熱処理装置における処理炉周辺の構成の詳細について説明するための縦断面図である。
【０００９】
図１に示されているように、処理炉２０２は加熱機構としてのヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース２５１に支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００１０】
ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応管としてのプロセスチューブ２０３が配設されている。プロセスチューブ２０３は内部反応管としてのインナーチューブ２０４と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ２０５とから構成されている。インナーチューブ２０４は、例えば石英（ＳｉＯ２ ）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料から構成されている。インナーチューブ２０４は、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。インナーチューブ２０４の筒中空部には処理室２０１が形成されている。処理室２０１は、基板としてのウエハ２００を後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。アウターチューブ２０５は、例えば石英または炭化シリコン等の耐熱性材料から構成されている。アウターチューブ２０５の内径がインナーチューブ２０４の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナーチューブ２０４と同心円状に設けられている。
【００１１】
アウターチューブ２０５の下方には、アウターチューブ２０５と同心円状にマニホールド２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えばステンレス等から構成され、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド２０９は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５に係合しており、これらを支持するように設けられている。なお、マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間にはシール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。マニホールド２０９がヒータベース２５１に支持されることにより、プロセスチューブ２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。プロセスチューブ２０３とマニホールド２０９により反応容器が形成される。
【００１２】
後述するシールキャップ２１９にはガス導入部としてのノズル２３０が処理室２０１内に連通するように接続されており、ノズル２３０にはガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２のノズル２３０との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）２４１を介して図示しない処理ガス供給源や不活性ガス供給源が接続されている。ＭＦＣ２４１には、ガス流量制御部１２２が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００１３】
マニホールド２０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５との隙間によって形成される筒状空間２５０の下端部に配置されており、筒状空間２５０に連通している。排気管２３１のマニホールド２０９との接続側と反対側である下流側には圧力検出器としての圧力センサ２４５および圧力調整装置２４２を介して真空ポンプ等の真空排気装置２４６が接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。圧力調整装置２４２および圧力センサ２４５には、圧力制御部１２３が電気的に接続されており、圧力制御部１２３は圧力センサ２４５により検出された圧力に基づいて圧力調整装置２４２により処理室２０１内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００１４】
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９はマニホールド２０９の下端に垂直方向下側から当接される。シールキャップ２１９は例えばステンレス等の金属から構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面にはマニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられる。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、ボートを回転させる回転機構２５４が設置されている。回転機構２５４の回転軸２５５はシールキャップ２１９を貫通して、後述するボート２１７に接続されており、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９はプロセスチューブ２０３の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ２２５によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を処理室２０１に対し搬入搬出することが可能となっている。回転機構２５４及びボートエレベータ２２５には、駆動制御部１２４が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００１５】
基板保持体としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料から構成され、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なおボート２１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料から構成される円板形状をした断熱部材としての断熱板２１６が水平姿勢で多段に複数枚配置されており、ヒータ２０７からの熱がマニホールド２０９側に伝わりにくくなるよう構成されている。
【００１６】
ヒータ２０７は、プロセスチューブ２０３内の温度をより高精度に制御するために複数の独立したゾーンを形成して、それぞれ独立して制御が可能なように構成されている。例えば、ヒータ２０７は、上部ゾーン（Ｕゾーン）、上部と中央部との間のゾーン（ＣＵゾーン）、中央部ゾーン（Ｃゾーン）、下部と中央部との間のゾーン（ＣＬゾーン）、下部ゾーン（Ｌゾーン）等のように分割されている。
【００１７】
プロセスチューブ２０３内には、プロセスチューブ２０３内の温度を検出するための温度検出器としての内部温度センサ２６３ａが設けられている。内部温度センサ２６３ａは、ヒータ２０７の複数のゾーンに対応するようにそれぞれのゾーンに応じた位置に検出点を有する。すなわち、内部温度センサ２６３ａには、検出点が複数設けられている。
【００１８】
ヒータ２０７には、ヒータ２０７に設けられた発熱体の温度を検出するための温度検出器としての外部温度センサ２６３ｂが設けられている。外部温度センサ２６３ｂは、ヒータ２０７の複数のゾーンに対応するようにそれぞれのゾーンに応じた位置に設けられている。すなわち、外部温度センサ２６３ｂは、複数設けられている。
【００１９】
内部温度センサ２６３ａ及び外部温度センサ２６３ｂ、ヒータ２０７の各制御ゾーンには、温度制御部１２１が電気的に接続されており、プロセスチューブ２０３内の温度を設定された温度にするよう内部温度センサ２６３ａ、外部温度センサ２６３ｂにより温度を検出し、温度制御部１２１によりヒータ１２１の出力を制御するように構成されている。すなわち、温度制御部１２１は、ヒータ２０７により構成される複数の加熱ゾーンに対する温度設定値と内部温度センサ２６３ａ、外部温度センサ２６３ｂからの検出値との偏差に基づいて、加熱ゾーン毎にヒータ２０７へのパワー制御信号が出力され、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるように所望のタイミングにて温度制御を行う。
【００２０】
尚、ここでは、内部温度センサ２６３ａはインナーチューブ２０４内に設置されるように構成されているが、内部温度センサ２６３ａはプロセスチューブ２０３内であれば、例えば、筒状空間２５０に配置しても良い。例えば、外部温度センサ２６３ａよりウエハ２００の近く、設置されるように構成されていれば良い。また、外部温度センサ２６３ｂはヒータ２０７に設置されるように構成されているが、外部温度センサ２６３ｂは内部温度センサ２６３ａよりヒータ２０７の発熱体側に近く配置されればよい。
【００２１】
ガス流量制御部１２２、圧力制御部１２３、駆動制御部１２４、温度制御部１２１は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部１２０に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部１２２、圧力制御部１２３、駆動制御部１２４、温度制御部１２１、主制御部１２０はコントローラ２４０として構成されている。
【００２２】
次に、上記構成に係る処理炉２０２を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ＣＶＤ法によりウエハ２００上に薄膜を形成する方法について説明する。尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２４０により制御される。
【００２３】
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）されると、図示しない炉口ゲートバルブ（蓋体）を退避させるこことによって、マニホールド２０９の下端の開口を開く。図１に示されているように、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７は、ボートエレベータ２２５によって持ち上げられて処理室２０１に搬入（ボートローディング）される。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００２４】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空排気装置２４６によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づき圧力調節器２４２が、フィードバック制御される。また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０７によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される。続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。
【００２５】
次いで、処理ガス供給源から供給され、ＭＦＣ２４１にて所望の流量となるように制御されたガスは、ガス供給管２３２を流通してノズル２３０から処理室２０１内に導入される。導入されたガスは処理室２０１内を上昇し、インナーチューブ２０４の上端開口から筒状空間２５０に流出して排気管２３１から排気される。ガスは処理室２０１内を通過する際にウエハ２００の表面と接触し、この際にノンプラズマ状態で熱ＣＶＤ反応によってウエハ２００の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。
【００２６】
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、処理室２０１内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される。
【００２７】
その後、ボートエレベータ２２５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ２００がボート２１７に保持された状態でマニホールド２０９の下端からプロセスチューブ２０３の外部に搬出（ボートアンローディング）される。その後、処理済ウエハ２００はボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）。
【００２８】
なお、一例まで、本実施の形態の処理炉にてウエハを処理する際の処理条件としては、例えば、リンドープシリコン膜の成膜においては、処理温度５００〜６５０℃、処理圧力１３．３〜１３３０Ｐａ、リン原子含有ガスとシリコン原子含有ガスを処理室内に供給する条件が例示され、それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウエハに処理がなされる。
【００２９】
図２にウエハ２００を処理室２０１で処理する際のボート２１７へのウエハ２００の載置状態を例示する。図２に示す通り、ボート３の上部より下部にかけて、上側サイドダミーウエハ（Ｓ．Ｄ）２００ａ、製品ウエハ（ＰＲＤ）２００ｂ、補充用ダミーウエハ（Ｆ．Ｄ、以下、単に補充ウエハともいう）２００ｃ、下側サイドダミーウエハ（Ｓ．Ｄ）２００ｄが載置されている。尚、上側サイドダミーウエハ（Ｓ．Ｄ）２００ａ、製品ウエハ（ＰＲＤ）２００ｂ、補充用ダミーウエハ（Ｆ．Ｄ）２００ｃ、下側サイドダミーウエハ（Ｓ．Ｄ）２００ｄそれぞれの間にはモニターウエハが載置されている。
【００３０】
補充用ダミーウエハ２００ｄは、処理すべき製品ウエハ２００ｂの枚数がボート２１７における製品ウエハ２００ｂの処理領域に載置可能な枚数より小さい場合に、製品ウエハ２００ｂを載置しない領域に載置する。これにより、熱処理条件をボート２１７における製品ウエハ２００ｂの処理領域に載置可能な枚数全てを載置したのとほぼ同じ処理条件下での処理が可能となり、製品ウエハ２００ｂへのウエハ面内膜厚均一性及びウエハ面間膜厚均一性、バッチ間膜厚均一性等を向上させる。
【００３１】
図３は、図１で説明した熱処理装置の温度制御部１２１の一部となる制御装置２６における機能ブロック図である。尚、温度制御部１２１は、前述の加熱ゾーンごとに、ヒータ２０７、内部温度センサ２６３ａ、外部温度センサ２６３ｂ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。
【００３２】
図３に示すように、制御装置２６は減算器２１、２４とＰＩＤ演算器２３、２５と演算パラメータ設定器２２から構成される。
【００３３】
減算器２１は上位コントローラＵｃで設定される設定値Ｓと制御量Ａを減算した結果を偏差Ｄとして算出し、ＰＩＤ演算器２３へ出力するものである。
減算器２４はＰＩＤ演算器２３で算出された結果Ｗと制御量Ｂを減算した結果を偏差Ｅとして算出し、ＰＩＤ演算器２５へ出力するものである。
【００３４】
次にＰＩＤ演算器２３,２５について、図４に沿って説明する。図４に示すように、ＰＩＤ演算器２３,２５は、加算器３０と積分演算３１と比例演算３２と微分演算３３とから構成される。
【００３５】
積分演算３１は偏差Ｉを入力し、偏差Ｉ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ＩをＩ(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（１）式に従って求められる。
【数１】
2010118605.tif 000003
【００３６】
比例演算器３２は偏差Ｉを入力し、予め設定されているパラメータＫpを乗じた値を比例値О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ＩをＩ(t)、そのときの比例値ОをО(t)で表すと、比例値Оは（２）式に従って求められる。
О(t) = Ｋp・Ｉ(t)   ‥‥‥‥  （２）
【００３７】
微分演算器３３は、偏差Ｉを入力し、偏差Ｉ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ＩをＩ(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（３）式に従って求められる。
Ｒ(t) = Ｋd・dＩ(t)/dt   ‥‥‥‥  （３）
【００３８】
加算器３０は積分値Ｎと比例値Оと微分値Ｒを入力し、それらの総和を算出し操作量Ｍを出力するものである。ある特定の時間tにおける偏差ＩをＩ(t)、そのときの操作量ＭをＭ(t)で表すとすると、前述した（１）式、（２）式、（３）式から操作量Ｍは（４）式に従って求められる。これらをＰＩＤ演算と呼ぶ。
【数２】
2010118605.tif 000004
【００３９】
次に図３に示す上位コントローラＵｃに接続され、ＰＩＤ演算器２３に演算パラメータＨを指示する演算パラメータ設定器２２について、図５に基づき説明する。
図５に示すように演算パラメータ設定器２２は、ＳｔｅｐＩＤ判定器４１、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算パラメータ設定器４４、演算パラメータ算出器４５によって構成される。演算パラメータ設定器２２は、ＰＩＤ演算器２３がＰＩＤ演算に使用する演算パラメータＨを決定する。
【００４０】
まず、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２について説明する。
Ｄｏｐｅｄ−ＰＯＬＹ膜やＳｉ３Ｎ４膜等特定の成膜処理を複数回バッチ実施し続けると、反応容器内、特にプロセスチューブ２０３の内壁に膜が累積していく。これにより、プロセスチューブ２０３の熱吸収率、反射率、透過率が変化し、仮にヒータ２０７に同じ操作量を与えたとしても反応容器内の温度上昇率が変化する。これら熱吸収率等が変化することで特に製品ウエハ２００ｂ、あるいは内部温度センサ２６３ａの温度検出具合に熱的影響を及ぼすことが多い。この問題を是正すべく、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２は、特に影響の大きいプロセスチューブ２０３に累積する膜の膜厚値を管理する。
反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２には、プロセスチューブ２０３に付着する付着物の反応管累積膜厚範囲と、該反応管累積膜厚範囲に対応する反応管演算パラメータ補正値とを設定及び記憶可能に構成されている。
反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２は、実際にプロセスチューブ２０３に付着する付着物の累積膜厚等上位コントローラＵｃから指示された反応管累積膜厚が、反応管累積膜厚演算パラメータ設定値４２に記憶された反応管累積膜厚範囲内のときに、演算パラメータを補正すべく、該反応管累積膜厚範囲に対応する反応管演算パラメータ補正値を選択し、演算パラメータ算出器４５に伝達する。
【００４１】
反応管に付着する付着物の反応管累積膜厚範囲と、該反応管累積膜厚範囲に対応する演算パラメータ補正値との関連付けは、オペレータの入力により、設定、変更することができる。
好ましくは、予め取得したデータや実験データ、統計データ等に基づいて、設定、変更すると良い。
好ましくは、反応管累積膜厚範囲を、異なる範囲で複数設定可能とし、それぞれに関連付けて演算パラメータ補正値を設定可能なように構成する。これにより、さらに正確な制御が可能になる。
好ましくは、前記反応管累積膜厚範囲を、異なる範囲で複数設定可能とし、該複数の反応管累積膜厚範囲それぞれに関連付けてヒータ２０７の複数ある制御ゾーンごとに反応管演算パラメータ補正値を設定可能なように構成する。これにより、さらに正確な制御が可能になる。
【００４２】
次に補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３について説明する。
Ｄｏｐｅｄ−ＰＯＬＹ膜やＳｉ３Ｎ４膜等特定の成膜処理を複数回バッチ実施し続けると、前述の反応管同様に補充ウエハ２００ｃにも膜累積が発生し、熱吸収率が変化することで特に製品ウエハ２００ｂや、内部温度センサ２６３ａの温度検出具合に熱的影響を及ぼす。
この問題を是正すべく、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３では、１回の成膜処理毎に補充ウエハ２００ｃへ累積する膜厚を管理する。
補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３には、補充ウエハ２００ｃに付着する付着物の補充ウエハ累積膜厚範囲と、該補充ウエハ累積膜厚範囲に対応する補充ウエハ演算パラメータ補正値とを設定及び記憶可能に構成されている。
補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３は、実際に補充ウエハ２００ｃに付着する付着物の累積膜厚等上位コントローラＵｃから指示された累積膜厚が、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３に記憶された補充ウエハ累積膜厚範囲内のときに、演算パラメータを補正すべく、該補充ウエハ累積膜厚範囲に対応する補充ウエハ演算パラメータ補正値を選択し、演算パラメータ算出器４５に伝達する。  
【００４３】
補充ウエハ２００ｃに付着する付着物の補充ウエハ累積膜厚範囲と、該補充ウエハ累積膜厚範囲に対応する補充ウエハ演算パラメータ補正値との関連付けは、オペレータの入力により、設定、変更することができる。
好ましくは、予め取得したデータや実験データ、統計データ等に基づいて、設定、変更すると良い。
また、複数の補充ウエハ２００ｃを用いて成膜処理する場合、補充ウエハ２００ｃごとに、使用回数や使用された成膜処理条件が異なる場合があり、この場合、補充ウエハ２００ｃごとに、堆積された膜厚が異なることになる。好ましくは、次回の基板処理に使用すべくボート２１７に載置された全ての補充ウエハ２００ｃの中から累積膜厚値が最大となる値を選択するようにすると良い。累積膜厚値の最大値の特定が難しい場合、好ましくは、上位コントローラＵｃ若しくは主制御部１２０で、補充ウエハ２００ｃごとに、使用回数や使用された成膜処理条件等の使用履歴や累積膜厚値を管理し、該管理された累積膜厚値の中から最大累積膜厚値を選択すると良い。これは、補充ウエハ２００ｃでは、累積膜厚値が多いほど温度上昇が大きくなるため、累積膜厚値の最大値を選択することにより、累積膜厚値の平均値を選択するのに比べて、処理室の設定温度に対するオーバーシュートが軽減されることになり、温度制御性の点で優れるためである。尚、処理室の設定温度に対するオーバーシュートの問題がない場合は、成膜処理に使用すべくボート２１７に載置された全ての補充ウエハ２００ｃの累積膜厚値の平均値を選択しても良い。
また、好ましくは、前記補充ウエハ累積膜厚範囲を、異なる範囲で複数設定可能とし、それぞれに関連付けて補充ウエハ演算パラメータ補正値を設定可能なように構成する。これにより、さらに正確な制御が可能になる。
さらに好ましくは、前記補充ウエハ累積膜厚範囲を、異なる範囲で複数設定可能とし、該複数の補充ウエハ累積膜厚範囲それぞれに関連付けてヒータ２０７の複数ある制御ゾーンごとに補充ウエハ演算パラメータ補正値を設定可能なように構成する。これにより、さらに正確な制御が可能になる。
【００４４】
次に補充ウエハ枚数演算係数設定器４４について説明する。
前述の通り、補充ウエハ２００ｃの累積膜厚は製品ウエハ２００ｂ、内部温度センサ２６３ａの温度検出具合に熱的影響を与えるが、補充ウエハ２００ｃの枚数によって影響の程度が変化することが考えられる。例えば前述の演算パラメータ補正値Ｙを検出したとしても補充ウエハが１枚だけの場合と５０枚ある場合では製品ウエハ２００ｂ、内部温度センサ２６３ａに対する熱的影響は大きく変化する。
【００４５】
そこで、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４では、次回の基板処理に使用すべくボート２１７に載置された全ての補充ウエハ２００ｃの枚数と、該補充ウエハ２００ｃの枚数に対応する補充ウエハ演算係数とを設定及び記憶可能に構成されている。
補充ウエハ枚数演算係数設定器４４は、次回の基板処理に使用すべくボート２１７に載置された全ての補充ウエハ２００ｃの枚数等、上位コントローラＵｃから指示された補充ウエハ２００ｃの枚数が、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４に記憶された補充ウエハ枚数範囲内のときに、補充ウエハ演算パラメータを補正すべく、該補充ウエハ枚数範囲に対応する補充ウエハ演算係数を選択し、演算パラメータ算出器４５に伝達する。
【００４６】
好ましくは、予め取得したデータや実験データ、統計データ等に基づいて、設定、変更すると良い。
好ましくは、前記補充ウエハ枚数範囲を、異なる範囲で複数設定可能とし、それぞれに関連付けて該補充ウエハ枚数範囲に対応する演算係数を設定可能なように構成する。これにより、さらに正確な制御が可能になる。
好ましくは、前記補充ウエハ枚数範囲を、異なる範囲で複数設定可能とし、該複数の補充ウエハ枚数範囲それぞれに関連付けてヒータ２０７の複数ある制御ゾーンごとに補充ウエハ演算パラメータ補正値を補正する演算係数を設定可能なように構成する。これにより、さらに正確な制御が可能になる。
【００４７】
次に演算パラメータ算出器４５について説明する。
演算パラメータ設定値４５では反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４それぞれから入力される反応管演算パラメータ補正値Ｐ１、補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２、補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３から演算パラメータ補正値Ｐを算出し、上位コントローラＵｃより指示される演算パラメータＦに反映させ、ＰＩＤ演算に使用する演算パラメータＨを決定する。ここで、演算パラメータＨは、例えば、上述したＫｐ（比例ゲイン）を例にすると、比例帯と呼ばれ、Ｋｐとの関係は、１００から演算パラメータＨを除算した値がＫｐとして表される。すなわち、（５）式に従って算出される。
【００４８】
Ｋｐ＝１００/Ｈ・・・・・・・（５）
【００４９】
演算パラメータＰは、（６）式に示されるように補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２と演算係数Ｐ３との乗算値と反応管演算パラメータ補正値Ｐ１と加算によって算出される。
ＰＩＤ演算に使用される演算パラメータＨは（７）式に従って算出される。Ｆは上位コントローラから入力されたＰ定数Ｆであり、（６）式にて算出された演算パラメータＰとＰ定数Ｆとの加算によって演算パラメータＨは算出される。
【００５０】
Ｐ = Ｐ１  +  Ｐ２・Ｐ３  ‥‥‥‥  （６）
【００５１】
Ｈ = Ｆ  +  Ｐ  ‥‥‥‥  （７）
【００５２】
次にステップＩＤ判定器４１について説明する。
プロセスレシピは、複数のステップから構成される。この複数のステップは、各々のステップ毎に、温度設定、圧力設定等を設定し、複数のステップを順次実行していくことで、成膜処理を行っていく。このステップ毎に、ステップＩＤを予め、主制御部１２０に登録しておく。そして、ステップＩＤのうち、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いるべきステップＩＤを、予め主制御部１２０若しくは制御装置２６に設定しておく。
【００５３】
ステップＩＤ判定器４１は、予め設定された特定のステップＩＤを実施しているか否かを判定する。
ステップＩＤ判定器４１が特定のステップＩＤであると判断した場合は、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いる。一方、ステップＩＤ判定器４１が特定のステップＩＤではないと判断した場合は、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いない。すなわち、ステップＩＤ判定器４１を設けることにより、ステップＩＤごとに、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いるか否かを設定可能としている。
特定のステップＩＤ実施時のみ反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を有効にすることで、例えば、膜累積が大きく影響しないステップ、またはウエハが処理室に無いステップにおいては、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いなくても、処理の再現性が確保できるため、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４をオフすることができる。
ステップＩＤ判定器４１を設けることによって、特定の膜が累積するようなプロセスに対してのみ反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を有効（オン）し、それ以外のプロセスでは、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を無効（オフ）することで、複雑な演算を用いることなく、累積膜厚の影響有無に関わらず再現性が確保できるため、一台の基板処理装置で異なる熱処理、成膜処理等、マルチなプロセスを実施することが可能となる。
【００５４】
すなわち、上位コントローラＵｃより取得したこれから実施するステップＩＤが設定されたステップＩＤと一致した場合、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を有効にし、前述した演算パラメータ算出処理を実行する。
ステップＩＤが一致しない場合は、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いず、上位コントローラＵｃから指示された演算パラメータＦでＰＩＤ演算を実施する。
【００５５】
次に図３、図５で示すブロック図に従って、主に制御装置２６及びヒータ２０７部分における作用について、説明する。
上位コントローラＵｃから制御装置２６内の減算器２１へ目標値Ｓが入力される。また、内部温度センサ２６３ａから検出された検出値に基づき、得られた制御量Ａが減算器２１へ入力される。減算器２１では目標値Ｓから制御量Ａを減算し、偏差Ｄを出力する。
また、上位コントローラＵｃから制御装置２６内の演算パラメータ設定器２２へステップＩＤとベースＰ定数Ｆが入力される。ベースＰ定数Ｆは、演算パラメータ設定器２２内の演算パラメータ算出器４５に入力される。ステップＩＤは、演算パラメータ設定器２２内のステップＩＤ判定器４１に入力される。
ステップＩＤ判定器４１では、入力されたステップＩＤが予め設定された特定のＩＤであるか否かの判断を行う。
【００５６】
ステップＩＤ判定器４１で特定のＩＤであると判断された場合には、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４が、それぞれ、反応管演算パラメータ補正値Ｐ１、補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２、補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３を決定する。
決定された反応管演算パラメータ補正値Ｐ１、補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２、補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３は演算パラメータ算出器４５に入力される。
演算パラメータ算出器４５では、ベースＰ定数Ｆと反応管演算パラメータ補正値Ｐ１、補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２、補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３と上述した（６）式（７）式の演算式により、演算パラメータＨを決定する。
演算パラメータＨは、上述した（５）式の演算式により、比例ゲインＫｐ１に変換され、ＰＩＤ演算器２１の比例ゲインＫｐが、比例ゲインＫｐ１に置き換えられる。
ＰＩＤ演算器２１では、比例ゲインＫｐ１に置き換えられたＰＩＤ演算式により、減算器２１から出力された偏差Ｄを用いてＰＩＤ演算を行い、操作量Ｘを決定する。この操作量Ｘは目標値Ｗに変換され、減算器２４へ入力される。また、外部温度センサ２６３ｂから検出された検出値に基づき、制御量Ｂが減算器２４に入力される。減算器２４では目標値Ｗから制御量Ｂを減算し、偏差Ｅを出力する。ＰＩＤ演算器２５では、減算器２４から出力された偏差Ｅを用いてＰＩＤ演算を行い、操作量Ｚを決定する。この操作量Ｚが制御装置２６から出力され、ヒータ２０７に入力される。そしてヒータ２０７から出力された制御量Ａ、Ｂは再び制御装置２６に帰還される。このように制御装置２６から出力される操作量Ｚを、目標値Ｓと制御量Ａとの偏差Ｄが零になるように時々刻々と変化させる。
【００５７】
一方、ステップＩＤ判定器４１で特定のＩＤでないと判断された場合には、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いない。反応管演算パラメータ補正値Ｐ１、補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２、補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３それぞれ零指令（Ｐ１＝０、Ｐ２＝０、Ｐ３＝０）を行い、ベースＰ定数Ｆを演算パラメータ算出器４５に入力される。また、ベースＰ定数Ｆが、演算パラメータ算出器４５に入力される。演算パラメータ算出器４５では、演算パラメータ算出器４５では、ベースＰ定数Ｆと反応管演算パラメータ補正値Ｐ１、補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２、補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３と上述した（６）式（７）式の演算式により、演算パラメータＨを決定する。すなわち、ベースＰ定数Ｆがそのまま、演算パラメータＨとして用いられることになる。
演算パラメータＨは、上述した（５）式の演算式により、比例ゲインＫｐ１に変換され、ＰＩＤ演算器２１の比例ゲインＫｐが、比例ゲインＫｐ１に置き換えられる。なお、比例ゲインＫｐ＝Ｋｐ１である場合、置き換えることなく、制御しても良い。
ＰＩＤ演算器２１では、比例ゲインＫｐ１に置き換えられたＰＩＤ演算式により、減算器２１から出力された偏差Ｄを用いてＰＩＤ演算を行い、操作量Ｘを決定する。この操作量Ｘは目標値Ｗに変換され、減算器２４へ入力される。また、外部温度センサ２６３ｂから検出された検出値に基づき、制御量Ｂが減算器２４に入力される。減算器２４では目標値Ｗから制御量Ｂを減算し、偏差Ｅを出力する。ＰＩＤ演算器２５では、減算器２４から出力された偏差Ｅを用いてＰＩＤ演算を行い、操作量Ｚを決定する。この操作量Ｚが制御装置２６から出力され、ヒータ２０７に入力される。そしてヒータ２０７から出力された制御量Ａ、Ｂは再び制御装置２６に帰還される。このように制御装置２６から出力される操作量Ｚを、目標値Ｓと制御量Ａとの偏差Ｄが零になるように時々刻々と変化させる。
【００５８】
（実験例）
図６は、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いずに、反応管内壁に付着した付着物の累積膜厚毎の基板を載置した状態でのボートを反応管内へ搬入する（以下、ボートロードという）際の製品ウエハが載置される領域であるＣゾーンに配置された内部温度センサが検出した温度波形グラフである。尚、比例帯Ｐ定数は５０％で固定し制御している。
尚、図６の左側縦軸を設定温度に対する温度偏差値（℃）、横軸を経過時間（ｍｉｎ）で示している。
Ｃゾーンにおける反応管内壁に付着した累積膜厚として、１．４マイクロメートル（Ｃ１．４μ）、１．７マイクロメートル（Ｃ１．７μ）、２．５マイクロメートル（Ｃ２．５μ）、３．０マイクロメートル（Ｃ３．０μ）、３．６マイクロメートル（Ｃ３．６μ）、４．８マイクロメートル（Ｃ４．８μ）、６．６マイクロメートル（Ｃ６．６μ）、７．８マイクロメートル（Ｃ７．８μ）時の内部温度センサ２６３ａが検出した温度波形を示す。ヒータ２０７の設定温度は５３０℃となっており、ボートアップステップを開始（０ｍｉｎ）から終了（６０ｍｉｎ）までの前記温度波形を示している。尚、１マイクロメートルを、換算すると１０００ナノメートルとなる。
【００５９】
ここで上述したボートアップステップにあわせて図６を説明する。
プロセスチューブ２０３の下端を閉塞していた図示しない蓋体を移動させることでプロセスチューブ２０３の下端を開く。この時、反応管の下端の開口から放熱するため、内部温度センサ２６３ａが検出する温度が下がり、また、ウエハ４ａを載置したボート４がプロセスチューブ２０３内に搬入されることでもウエハ４ａ及びボート４の熱吸収により温度が下がる（０〜７ｍｉｎ）。ボート４が反応管内に搬入され、再び、内部温度センサ２６３ａの検出する温度が上昇する（７〜２０ｍｉｎ）。その後、設定温度である５３０℃に安定するようにヒータ２０７を制御装置が制御する（２０〜６０ｍｉｎ）。
【００６０】
図７は、図６における５３０℃付近の温度波形を拡大したグラフである。
図７を見てわかるように、特に、ボートアップステップ開始後５０分経過するまで内部温度センサ２６３ａが検出する温度は設定温度からの誤差１℃以内に安定せず、また、累積する付着物の膜厚が増加するほど、内部温度センサ２６３ａの検出する温度が低下していることがわかる。
【００６１】
図８は、図７のボートロード後３０分経過後の内部温度センサ２６３ａが検出する温度とＣゾーンにおける反応管内壁に付着した付着物の累積膜厚との関係を示す図である。縦軸は設定温度に対する温度偏差値（℃）、横軸は膜厚（μｍ）である。図８からわかる通り、１．４μｍ以上３μｍ以下までは一定の第一の勾配で０．８℃程度まで温度低下している。３μｍより厚く７．８μｍ以下では、第一の勾配より小さい勾配でさらに０．２℃温度低下し、１．０℃程度で収束していることがわかる。
【００６２】
図９は、基板を載置した状態でのボートを反応管内へ搬入する（以下、ボートロードという）際の製品ウエハが載置される領域であるＣゾーンに配置された状況下において、ベースＰ定数に対し、Ｐ定数補正値を加えて、制御した時の内部温度センサ２６３ａが検出した温度波形グラフである。尚、反応管内壁に付着した付着物の累積膜厚０．８マイクロメートルで固定している。尚、図９は、左側縦軸を設定温度に対する温度偏差値（℃）、横軸を経過時間（ｍｉｎ）で示している。
【００６３】
図９を見てわかるように、ＣゾーンにおけるＰ定数として、５０％（Ｃ−Ｃ−０．８ｕ−Ｐ５０）、６０％（Ｃ−Ｃ−０．８ｕ−Ｐ６０）、７０％（Ｃ−Ｃ−０．８ｕ−Ｐ７０）、８０％（Ｃ−Ｃ−０．８ｕ−Ｐ８０）、９０％（Ｃ−Ｃ−０．８ｕ−Ｐ９０）、１００％（Ｃ−Ｃ−０．８ｕ−Ｐ１００）時の内部温度センサ２６３ａが検出した温度波形を示す。ヒータ２０７の設定温度は５３０℃となっており、ボートアップステップを開始（０ｍｉｎ）から終了（６０ｍｉｎ）までの前記温度波形を示している。
【００６４】
図１０は、図９における５３０℃付近の温度波形を拡大したグラフである。
図１０を見てわかるように、特に、ボートアップステップ開始後４０分経過で内部温度センサ２６３ａが検出する温度は設定温度からの誤差１℃以内に安定している。
【００６５】
図１１は、図１０のボートロード後３０分経過後の内部温度センサ２６３ａが検出する温度とＣゾーンにおけるＰ定数との関係を示す図である。縦軸は設定温度に対する温度偏差値（℃）、横軸は百分率（％）である。図１１からわかる通り、Ｐ定数を大きくすると、内部温度センサ２６３ａが検出する温度波形は、小さくなる。すなわち、Ｐ定数を大きくすると、処理室２０１の温度は低下する。逆説すると、Ｐ定数を小さくすると、内部温度センサ２６３ａが検出する温度波形は、大きくなる。Ｐ定数を小さくすると、処理室２０１の温度は上昇する。
具体的に図１１を見ると、Ｐ定数が５０％の時は、設定値に対し２．５℃大きく、Ｐ定数が９０の時は、設定値に対し０．５℃大きくなっていることがわかり、Ｐ定数が１０％増加すると、約０．５℃温度が低下し、Ｐ定数が１０％減少すると、約０．５℃温度が上昇することがわかる。
【００６６】
演算パラメータ値について、前述した図７、図８から反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２における補正値を算出した結果を、図１２に示す。
図１２ではベースとなるＰ定数ベースとなる定数Ｐを決定しておき、反応管内壁に付着した累積膜厚に対応して、Ｐの補正値を設定しておく。ここでは、ベースＰ定数を５０％として設定してある。なお、ベースＰ定数を５０％として設定した理由は、補正値を設定する際に、上下いずれにおいても変更量を最大にするためである。
図１１にて上述したように、演算パラメータＰ値１０％増加によって、０．５℃温度低下が起こるので、反応管内壁に付着した膜厚が０マイクロメートルより大きい値から１．５マイクロメートル未満では、補正値を２０％とする。１．５マイクロメートル以上から３.０マイクロメートル未満では、補正値を１０％とする。１.５マイクロメートル以上から３.０マイクロメートル未満では、補正値を０％とする。尚、３マイクロメートル以降は、 補正値０％とする。
これらをＣゾーンのみならず、ＣＵゾーン、ＣＬゾーンにおいても同様に補正値を設定し、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２に設定・記憶させる。尚、Ｕゾーン、Ｌゾーンで補正値が０％となっているのはＵゾーン、Ｌゾーンは、製品ウエハ載置範囲ではなく、補正する必要性に乏しいためであるが、Ｕゾーン、ＬゾーンにおいてもＣゾーン同様に補正値を設定しても良い。
【００６７】
図１３は、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いずに、補充ウエハに付着した付着物の累積膜厚毎の基板を載置した状態でのボートロード時の製品ウエハが載置される領域であるＣゾーンに配置された内部温度センサが検出した温度波形をグラフで示す。左側縦軸を設定温度に対する温度偏差値（℃）、横軸を経過時間（ｍｉｎ）で示す。Ｃゾーンにおける反応管内壁に付着した累積膜厚として、２００ナノメートル（Ｃ２００ｎ）、３６０ナノメートル（Ｃ３６０ｎ）、６１０ナノメートル（Ｃ６１０ｎ）、８２０ナノメートル（Ｃ８２０ｎ）、１２００ナノメートル（Ｃ１２００ｎ）時の内部温度センサ２６３ａが検出した温度波形を示す。ヒータ２０７の設定温度は５３０℃となっており、ボートアップステップを開始（０ｍｉｎ）から終了（６０ｍｉｎ）までの前記温度波形を示している。
【００６８】
図１４は、図１３における５３０℃付近の温度波形を拡大したグラフである。
図１４を見てわかるように、特に、ボートアップステップ開始後５５分経過するまで内部温度センサ２６３ａが検出する温度は設定温度からの誤差１℃以内に安定せず、また、累積する付着物の膜厚が増加するほど、内部温度センサ２６３ａの検出する温度が上昇していることがわかる。
【００６９】
図１５は、図１４のボートロード後３０分経過後の内部温度センサ２６３ａが検出する温度とＣゾーンにおける補充ウエハに付着した付着物の累積膜厚との関係を示す図である。縦軸は設定温度に対する温度偏差値（℃）、横軸は膜厚（μｍ）である。図１５を見てわかる通り、１２００ナノメートルまで一定の第一の勾配で−０．５℃程度まで温度上昇していることがわかる。
【００７０】
演算パラメータ値は、図１４、図１５から補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３における補正値を算出した結果を、図１６に示す。
図１６ではベースとなるＰ定数ベースとなる定数Ｐを決定しておき、補充ウエハに付着した累積膜厚に対応して、Ｐの補正値を設定しておく。ここでは、ベースＰ定数を５０％として設定してある。なお、ベースＰ定数を５０％として設定した理由は、補正値を設定する際に、上下いずれにおいても変更量を最大にするためである。
【００７１】
図１１にて上述したように、演算パラメータＰ値１０％増加によって、０．５℃温度低下が起こるので補充ウエハに付着した膜厚が０ナノメートルより大きい値から１５０ナノメートル未満では、補正値を０％とする。１５０ナノメートル以上から３００ナノメートル未満では、補正値を１０％とする。３００ナノメートル以上から５００ナノメートル未満では、補正値を２０％とする。５００ナノメートル以上から８００ナノメートル未満では、補正値を３０％とする。８００ナノメートル以上から１２００ナノメートル未満では、補正値を４０％とする。これらをＣゾーンのみならず、ＣＵゾーン、ＣＬゾーンにおいても同様に補正値を設定し、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３に設定・記憶させる。尚、Ｕゾーン、Ｌゾーンで補正値が０％となっているのはＵゾーン、Ｌゾーンは、製品ウエハ載置範囲ではなく、補正する必要性に乏しいためであるが、Ｕゾーン、ＬゾーンにおいてもＣゾーン同様に補正値を設定しても良い。
【００７２】
補充ウェハ枚数演算係数について、図１４、図１５から補充ウェハ枚数演算係数設定器４４における補充ウェハ枚数演算係数を算出した結果を、図１７に示す。ここで補充ウェハ枚数演算係数の単位は百分率％である。補充ウエハ枚数が１枚以上２５枚未満であれば、補正係数を０％とする。補充ウエハ枚数が２５枚以上５０枚未満であれば、補正係数を５０％とする。補充ウエハ枚数が５０枚以上７５枚未満であれば、補正係数を７５％とする。補充ウエハ枚数が７５枚以上１００枚未満であれば、補正係数を１００％とする。これらをＣゾーンのみならず、ＣＵゾーン、ＣＬゾーンにおいても同様に補正値を設定し、補充ウェハ枚数演算係数設定器４４に設定・記憶させる。尚、Ｕゾーン、Ｌゾーンで補正値が０％となっているのはＵゾーン、Ｌゾーンは、製品ウエハ載置範囲ではなく、補正する必要性に乏しいためであるが、Ｕゾーン、ＬゾーンにおいてもＣゾーン同様に補正値を設定しても良い。
【００７３】
また、補充ウエハ２００ｃは、ボート２１７上での製品ウエハ２００ｂを載置すべき箇所に製品ウエハ２００ｂを載置しない時に補充として設けられる補充のウエハのため、成膜処理プロセスの種類、１回で処理したい製品ウエハの枚数等様々な条件下において、処理時の枚数が異なりがちである。一方、補充ウエハの枚数が１枚程度増減したとしても熱的影響が大きく作用することもない。そのため、好ましくは、上述したように所定枚数範囲に対応する補正係数を設定するとより容易な制御を可能とすることができる。
【００７４】
なお、図１１の補充ウエハ枚数が５０枚と７５枚のときのＣＵゾーンにおける補正係数がＣゾーンとＣＬゾーンと異なるように設定されているのは、ボート２１７における製品ウエハ載置範囲のうち最下部（ボトム）位置から詰めて補充ウエハが載置されていると仮定しており、例えば、補充ウエハの枚数が７５枚の場合は、Ｃ、ＣＬゾーンでは７５％、ＣＵゾーンは５０％とし、周辺にある補充ウエハの枚数に応じて補正係数を異ならせるように設定する。
【００７５】
本実施の形態によれば、少なくとも以下の１つ以上の効果を有する。
（１）製品ウエハと異なり、サイドダミーウエハや補充ウエハは、複数回のバッチ処理に用いられるため、付着物が累積しやすい。特に補充ウエハは、サイドダミーウエハより製品ウエハの近傍に載置されるため、製品ウエハへの温度影響具合が大きくなる。本実施の形態を適用することにより、特に補充ウエハに付着した付着物の温度影響具合を反応管内の温度制御に反映することができ、ボート上の異なる位置に配置されるウエハへの処理（ウエハ間）を、均一な温度特性で行うことができ、より均一な膜厚、膜質を実現することができる。
（２）補充ウエハへ付着した付着物による製品ウエハへの温度影響具合は、補充ウエハの枚数に応じて異なる。本実施の形態を適用することにより、特に付着物のある補充ウエハの枚数による温度影響具合を反応管内の温度制御に反映することができ、ボート上の異なる位置に配置されるウエハへの処理（ウエハ間）を、均一な温度特性で行うことができ、より均一な膜厚、膜質を実現することができる。
（３）反応管内の温度特性への影響具合は、上述したように反応管内壁に付着した付着物と補充ウエハに付着した付着物とではその影響具合が異なる。本実施の形態を適用することにより、特に反応管内壁に付着した付着物と補充ウエハに付着した付着物とのそれぞれの温度影響具合を設定することで、設定された設定値に応じて、温度制御に反映させることができ、複数回繰り返される異なるウエハへの処理（バッチ間）を、均一な温度特性で行うことができ、より均一な膜厚、膜質を実現することができる。
（４）付着物が累積したことに伴う反応管内での熱吸収率、透過率、反射率の変化により、反応管内の温度特性が変化する。これらの付着物の累積による反応管内の温度特性の変化をヒータの設定温度を変更することで加熱具合を調整すると反応管内の温度が安定した際には、反応管内が設定温度で安定することになり、理想的にウエハ熱処理を行うべき、処理温度との間に偏差が生じてしまうため、バッチ間での膜厚や膜質に変化が生じてしまうが、演算に用いられる定数、例えばＰ定数を変化させることで、ウエハ熱処理する際の温度は、理想的にウエハ熱処理を行うべき、処理温度との間に偏差が生じさせることなく、ウエハへの熱処理を行うことができる。
（５）反応管内への付着物累積による温度安定性の悪化を軽減することができる。
（６）反応管内への付着物累積によるセルフクリーニング等のメンテナンス周期を遅らすことができ、熱処理装置の稼働率を向上させることができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
図１８に基づき、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態で、第１の実施形態と異なる点は、演算パラメータ設定器に反応管累積膜厚演算パラメータ設定器を設けていない点であり、その他については第１の実施形態と同様である。この場合、演算パラメータ設定器２２２は、図１８に示すように、ＳｔｅｐＩＤ判定器４１２、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３２、補充ウエハ枚数演算パラメータ設定器４４２、演算パラメータ算出器４５２によって構成される。
次に演算パラメータ算出器４５２について説明する。
演算パラメータ設定値４５２では補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３２、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４２それぞれから入力される補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２２、補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３２から演算パラメータ補正値ＰＡを算出し、上位コントローラＵｃ２より指示される演算パラメータＦ２に反映させ、ＰＩＤ演算に使用する演算パラメータＨ２を決定する。
【００７７】
演算パラメータＰは、（８）式に示されるように補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２２と演算係数Ｐ３２との乗算値によって算出される。
ＰＩＤ演算に使用される演算パラメータＨ２は（９）式に従って算出される。Ｆ２は上位コントローラから入力されたＰ定数Ｆ２であり、（８）式にて算出された演算パラメータＰＡとＰ定数Ｆ２との加算によって演算パラメータＨ２は算出される。
【００７８】
ＰＡ =Ｐ２２・Ｐ３２  ‥‥‥‥  （８）
【００７９】
Ｈ２ = Ｆ２  +  ＰＡ  ‥‥‥‥  （９）
【００８０】
本実施の形態によれば、第１の実施形態に比べて、反応管に付着した付着物による反応管内への温度影響具合を調整することはできないものの、その他の点では第１の実施形態と同等の効果を奏する。
【００８１】
（変形例）
上述した第２の実施形態では、成膜処理以外、すなわち膜が反応管内に累積しない熱処理に用いる熱処理装置、例えば、アニール装置においても、補演算パラメータ算出器４５２を用いても良い。この場合、例えば、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３２から出力される補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２２を熱処理回数に関わらず、見掛け上、補充ウエハ２００ｃに膜が堆積していることにして制御を行うと良い。具体的には、補充ウエハ演算パラメータ補正値Ｐ２２を、固定値、例えば、補正値０％とし、ベースＰ定数を５０％とする。換言すると、補充基板の有無により演算パラメータ補正値を決定することになる。一方、補充ウエハ枚数演算係数設定器４４２から出力される補充ウエハ枚数演算係数Ｐ３２は、上述した第２の実施形態同様に補充ウエハ２００ｃの枚数に応じて変化するように設定する。このように設定することにより、補充ウエハ２００ｃへの累積膜厚値や熱処理回数に関与せずとも、補充ウエハの熱容量、並びに補充ウエハの枚数による反応管内への熱影響を是正することができる。
【００８２】
（その他の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態における演算パラメータ設定器のうち、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器を設けていない形態を説明したが、例えば、第１の実施形態における演算パラメータ設定器のうち、反応管累積膜厚演算パラメータ設定器を設け、補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器、補充ウエハ枚数演算パラメータ設定器を設けないようにしても良い。この場合、補充ウエハに付着した付着物による反応管内への温度影響具合を調整することはできないものの、その他の点では第１の実施形態と同等の効果を奏する。
【００８３】
上述した実施の形態における演算パラメータ設定器は、特にＰＩＤ演算器２３で使用されるＰ演算パラメータに適用すると効果的である。これは累積膜厚による温度特性変化は特に熱吸収が大きく影響している為、温度過渡期に大きく現れ、逆に温度安定期には顕著には現れない。温度過渡期では設定値と内部温度センサ２６ａが示す値との温度偏差による比例動作が支配的である為、本発明をＰ演算パラメータの補正に適用することが有効である。
しかし、Ｉ動作あるいはＤ動作に本実施の形態を適用しても良く、一定の効果は見込める。
また、ＰＩＤ演算器２５で使用される演算パラメータに適用しても良く、一定の効果は見込める。
上述した実施の形態における演算パラメータ設定器は、ＰＩＤ演算器２３、ＰＩＤ演算器２５ともに用いる形態で説明したが、特にＰＩＤ演算器を２つ用いることなくいずれか一方を用いるようにしても適用可能である。また、ＰＩＤ演算器以外の演算器に適用することも可能である。
さらに内部温度センサと外部温度センサの二つを用いる形態にて、説明したが、いずれか一方のみの温度センサを設ける形態にも適用可能である。
また、上述した実施形態では、プロセスチューブ２０３はインナーチューブ２０４とアウターチューブ２５の二重管で形成インナーチューブ２０４を設けずにアウターチューブ２０５のみを設ける等一重管であっても良いし、三重管以上設けても良い。また、反応容器は、プロセスチューブ２０３とマニホールド２０９により形成されるように説明したが、プロセスチューブ２０３とマニホールド２０９を一体化して形成しても良い。
【００８４】
上述した上位コントローラＵｃ、Ｕｃ２は、基板処理装置外に個別に設けても良いし、主制御部１２０、温度制御部１２１内に設けても良い。
【００８５】
上述した実施の形態における補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３と補充ウエハ枚数演算係数設定器４４は、補充ウエハ２００ｃのみに適用されるように説明したが、上側サイドダミーウエハ２００ａ若しくは下側サイドダミーウエハ２００ｄ、または、上側サイドダミーウエハ２００ａ及び下側サイドダミーウエハ２００ｄに付着した付着物が補充ウエハ２００ｃ同様に製品ウエハ２００ｂへの温度影響具合が大きい場合、必要に応じて、補充ウエハ２００ｃのみならず、上側サイドダミーウエハ２００ａ若しくは下側サイドダミーウエハ２００ｄ、または、上側サイドダミーウエハ２００ａ及び下側サイドダミーウエハ２００ｄも補充ウエハ２００ｃと見立て、上側サイドダミーウエハ２００ａ若しくは下側サイドダミーウエハ２００ｄ、または、上側サイドダミーウエハ２００ａ及び下側サイドダミーウエハ２００ｄの枚数や累積膜厚値を補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３と補充ウエハ枚数演算係数設定器４４の制御対象としても良い。この場合、上側サイドダミーウエハ２００ａ若しくは下側サイドダミーウエハ２００ｄ、または、上側サイドダミーウエハ２００ａ及び下側サイドダミーウエハ２００ｄは、上述した実施の形態上、実質的に補充ウエハ２００ｃと同等となる。
【００８６】
上述した実施の形態におけるステップＩＤ判定器４１を設けなくても良い。この場合、予め設定されたステップＩＤに応じて反応管累積膜厚演算パラメータ設定器４２と補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器４３と補充ウエハ枚数演算係数設定器４４を用いるか否かを判定できなくなる分劣ることになるが、その他については、ステップＩＤ判定器４１を設ける場合と同等の効果を奏することができる。
【００８７】
また、上述のような構成の温度制御方法を、数回繰り返し実行することにより最適な操作量に自動調整するようにしてもよい。この他、上述のような構成の温度制御方法を、プログラム化し計算機上に実装するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００８８】
なお、上述の各実施の形態では、本発明を縦型装置に対して適用した例を示したが、これに限られるものではなく、枚葉装置、横型装置としての熱処理装置に対しても適用可能であることは言うまでもない。
【００８９】
本発明は少なくとも以下の実施形態を含む。
[付記１]
少なくとも製品基板及び補充基板を収容する反応容器と、該反応容器内を加熱する加熱装置と、該加熱装置内の温度を検出する温度検出器と、設定温度と前記温度検出器の検出する温度との偏差及び少なくとも１つの演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記演算パラメータを決定する演算パラメータ設定器を有し、該演算パラメータ設定器は、前記反応容器に累積する膜厚に基づき第一演算パラメータ補正値を決定する第一演算パラメータ設定器と、前記補充基板に累積する膜厚に基づき第二演算パラメータ補正値を決定する第二演算パラメータ設定器と、前記補充基板の枚数に基づき第三演算パラメータ補正値を決定する第三演算パラメータ設定器と、少なくとも前記第一演算パラメータ補正値と第二演算パラメータ補正値と前記第三演算パラメータ補正値とを用いて前記演算パラメータを算出する演算パラメータ算出器と、を有する基板処理装置。
[付記２]
前記制御装置は、ＰＩＤ演算器により前記演算結果を演算している付記１の基板処理装置。
[付記３]
前記設定温度は、前記反応容器に少なくとも前記製品基板及び補充基板を前記反応容器内に収容する際の前記反応容器内の温度である付記１の基板処理装置。
[付記４]
前記演算パラメータ算出器は、少なくとも前記第二演算パラメータ補正値と前記第三演算パラメータ補正値とを乗算して前記演算パラメータを算出する付記１の基板処理装置。
[付記５]
前記第一演算パラメータ設定器には、前記反応容器への累積膜厚の厚さに応じて複数の膜厚範囲に区分けされ、該複数の膜厚範囲それぞれに対応する補正値が予め設定されている付記１の基板処理装置。
[付記６]
前記第二演算パラメータ設定器には、前記補充基板への累積膜厚の厚さに応じて複数の膜厚範囲に区分けされ、該複数の膜厚範囲それぞれに対応する補正値が予め設定されている付記１の基板処理装置。
[付記７]
前記第三演算パラメータ設定器には、前記補充基板の枚数に応じて複数の枚数範囲に区分けされ、該複数の枚数範囲それぞれに対応する補正値が予め設定されている付記１の基板処理装置。
[付記８]
前記第一演算パラメータ設定器には、前記反応容器への累積膜厚の厚さに応じて複数の膜厚範囲に区分けされ、該複数の膜厚範囲それぞれに対応する補正値が、前記膜厚範囲が厚さの大きい範囲になるに従って、大きくなるように予め設定されている付記１の基板処理装置。
[付記９]
前記第二演算パラメータ設定器には、前記補充基板への累積膜厚の厚さに応じて複数の膜厚範囲に区分けされ、該複数の膜厚範囲それぞれに対応する補正値が、前記膜厚範囲が厚さの大きい範囲になるに従って、小さくなるように予め設定されている付記１の基板処理装置。
[付記１０]
前記第三演算パラメータ設定器には、前記補充基板の枚数に応じて複数の枚数範囲に区分けされ、該複数の枚数範囲それぞれに対応する補正値が、前記枚数範囲が大きい範囲になるに従って、大きくなるように予め設定されている付記１の基板処理装置。
[付記１１]
少なくとも製品基板及び補充基板を収容する反応容器と、該反応容器内を加熱する加熱装置と、該加熱装置の温度を検出する第一の温度検出器と、該第一の温度検出器より前記製品基板及び補充基板の近くに配置され前記反応容器内の温度を検出する第二の温度検出器と、設定温度と前記第二の温度検出器の検出する温度との第一偏差及び少なくとも１つの第一演算パラメータを用いて第一の演算を行い、該第一の演算結果と前記第一の温度検出器の検出する温度との第二偏差及び少なくとも１つの第二演算パラメータを用いて第二の演算を行い、該第二の演算結果により前記加熱装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記第一演算パラメータを決定する演算パラメータ設定器を有し、該演算パラメータ設定器は、前記反応容器に累積する膜厚に基づき第一演算パラメータ補正値を決定する第一演算パラメータ設定器と、前記補充基板に累積する膜厚に基づき第二演算パラメータ補正値を決定する第二演算パラメータ設定器と、前記補充基板の枚数に基づき第三演算パラメータ補正値を決定する第三演算パラメータ設定器と、少なくとも前記第一演算パラメータ補正値と第二演算パラメータ補正値と前記第三演算パラメータ補正値とを用いて前記第一演算パラメータを算出する演算パラメータ算出器と、を有する基板処理装置。
[付記１２]
少なくとも製品基板及び補充基板を収容する反応容器と、該反応容器内を加熱する加熱装置と、該加熱装置内の温度を検出する温度検出器と、設定温度と前記温度検出器の検出する温度との偏差及び少なくとも１つの演算パラメータとを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記演算パラメータを決定する演算パラメータ設定器を有し、該演算パラメータ設定器は、少なくとも補充基板に累積する膜厚に基づき演算パラメータ補正値を決定する補充基板用演算パラメータ設定器と、補充基板の枚数に基づき演算係数を決定する演算係数設定器と、少なくとも前記演算パラメータ補正値と前記演算係数を用いて前記演算パラメータを算出する演算パラメータ算出器と、を有する基板処理装置。
[付記１３]
少なくとも製品基板及び補充基板を収容する反応容器と、該反応容器内を加熱する加熱装置と、該加熱装置内の温度を検出する温度検出器と、設定温度と前記温度検出器の検出する温度との偏差及び少なくとも１つの演算パラメータとを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記演算パラメータを決定する演算パラメータ設定器を有し、該演算パラメータ設定器は、少なくとも補充基板の有無により演算パラメータ補正値を決定する補充基板用演算パラメータ設定器と、補充基板の枚数に基づき演算係数を決定する演算係数設定器と、少なくとも前記演算パラメータ補正値と前記演算係数を用いて前記演算パラメータを算出する演算パラメータ算出器と、を有する基板処理装置。
[付記１４]
演算パラメータ算出器が、第一演算パラメータ設定器が反応容器に累積する膜厚に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、第二演算パラメータ設定器が補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値と、第三演算パラメータ設定器が前記補充基板の枚数に基づき決定した第三演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、
少なくとも前記算出された演算パラメータと、設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差とを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
[付記１５]
演算パラメータ算出器が、補充基板用演算パラメータ設定器が補充基板に累積する膜厚に基づき決定した演算パラメータ補正値と、演算係数設定器が前記補充基板の枚数に基づき決定した演算係数とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、
設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
[付記１６]
演算パラメータ算出器が、補充基板用演算パラメータ設定器が補充基板の有無に基づき決定した演算パラメータ補正値と、演算係数設定器が前記補充基板の枚数に基づき決定した演算係数とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、
設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
[付記１７]
演算パラメータ算出器が、反応容器に累積する膜の膜厚値に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値と、前記補充基板の枚数に基づき求めた第三演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出し、設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御する温度制御方法。
[付記１８]
演算パラメータ算出器が、反応容器に累積する膜の膜厚値に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第二演算パラメータ補正値と、前記補充基板の枚数に基づき求めた第三演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、
設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
[付記１９]
演算パラメータ算出器が、補充基板に累積する膜厚に基づき決定した第一演算パラメータ補正値と、前記補充基板の枚数に基づき求めた第二演算パラメータ補正値とを少なくとも用いて演算パラメータを算出する工程と、
設定温度と温度検出器が加熱装置内の温度を検出する温度との偏差及び少なくとも前記算出された演算パラメータを用いて演算し該演算結果により前記加熱装置を制御しつつ、前記反応容器内に製品基板及び前記補充基板を収容し前記製品基板及び補充基板を熱処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１の実施の形態における熱処理装置の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。
【図２】第１の実施の形態における熱処理装置における処理室で基板を処理する際のボートへの基板の載置状態を例示した図である。
【図３】図１の熱処理装置の温度制御部の一部となる制御装置における機能ブロック図である。
【図４】ＰＩＤ演算器について、説明するための機能ブロック図である。
【図５】演算パラメータ設定器について、説明するための機能ブロック図である。
【図６】反応管への累積膜厚を変化させた際の、ボートロードの際の内部温度センサが検出した            温度波形グラフである。
【図７】図６における５３０℃付近の温度波形を拡大したグラフである。
【図８】図７のボートロード後３０分経過後の内部温度センサが検出する温度と反応管内壁に付着した付着物の累積膜厚との関係を示す図である。
【図９】Ｐ定数に補正値を加えて制御した時の内部温度センサが検出した温度波形グラフである。
【図１０】図９における５３０℃付近の温度波形を拡大したグラフである。
【図１１】図１０のボートロード後３０分経過後の内部温度センサが検出する温度とＰ定数との関係を示す図である。
【図１２】反応管累積膜厚演算パラメータ設定器における補正値を算出した結果等を示す表である。
【図１３】補充ウエハへの累積膜厚を変化させた際の、ボートロードの際の内部温度センサが検            出した温度波形をグラフである。
【図１４】図１３における５３０℃付近の温度波形を拡大したグラフである。
【図１５】図１４のボートロード後３０分経過後の内部温度センサが検出する温度と補充ウエハ              に付着した付着物の累積膜厚との関係を示す図である。
【図１６】補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器における補正値を算出した結果等を示す表である。
【図１７】補充ウェハ枚数演算係数設定器における補充ウェハ枚数演算係数を算出した結果等を            示す表である。
【図１８】第２の実施形態における演算パラメータ設定器について、説明するための機能ブロッ            ク図である。
【符号の説明】
【００９１】
２２  演算パラメータ設定器、４１  ＳｔｅｐＩＤ判定器、４２  反応管累積膜厚演算パラメータ設定器、４３  補充ウエハ累積膜厚演算パラメータ設定器、４４  補充ウエハ枚数演算パラメータ設定器、４５  演算パラメータ算出器、２６３ａ  内部温度センサ、２６３ｂ  外部温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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