(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の反射率が被処理体の処理枚数に従って経時変化するような処理容器内にて加熱媒体上に被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱することにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施すようにした熱処理方法において、
前記被処理体に対して前記所定の熱処理を所定枚数処理する毎に前記反射率の経時変化の変動量を求める工程と、
前記反射率の経時変化の変動量に応じて前記加熱媒体の設定温度を変更するように制御する工程とを有することを特徴とする熱処理方法。
【請求項２】
前記反射率の経時変化の変動量は、前記加熱手段に投入される基準電力と、前記加熱媒体の設定温度を初期設定温度に設定して前記被処理体に前記所定の熱処理を施した時に前記加熱手段へ投入した投入電力と、の電力変動比率を得ることにより間接的に求めることを特徴とする請求項１記載の熱処理方法。
【請求項３】
前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動量を求めてから次に、経時変化の変動量を求めるまでは同一になされることを特徴とする請求項１または２記載の熱処理方法。
【請求項４】
前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動量を求めた時の結果と、前々回に経時変化の変動量を求めた時の結果とに基づいて、次に、経時変化の変動量を求めるまで変更するように制御することを特徴とする請求項１または２記載の熱処理方法。
【請求項５】
前記加熱媒体は、載置台であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の熱処理方法。
【請求項６】
前記所定の熱処理は、前記被処理体の表面に薄膜を堆積させる成膜処理であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の熱処理方法。
【請求項７】
内部の反射率が被処理体の処理枚数に従って経時変化するような処理容器内にて載置台上に被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱することにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施すようにした熱処理装置において、
前記加熱媒体の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段の測定値に基づいて請求項１乃至６のいずれか一項に記載の熱処理方法を実行するように制御する温度制御部と、
を備えたことを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶パネル等に対して１枚ずつ成膜やアニール等の熱処理を施す熱処理方法及び熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体集積回路を製造するには、半導体ウエハ等の基板に、成膜処理、エッチング処理、酸化拡散処理、アニール改質処理等の各種の熱処理を繰り返し行って、所望する集積回路を形成するようになっている。
このような熱処理を行う枚葉式の熱処理装置の一例を説明する。図６は従来の熱処理装置の一例を示す概略構成図である。
この熱処理装置は、真空引き可能になされた処理容器２を有しており、この内部に、半導体ウエハＷを載置する載置台４を設けていると共に、処理容器２の天井部に処理ガスを導入するためのシャワーヘッド部６を設けている。そして、処理容器２の底部の下方に加熱手段としての複数の加熱ランプ８を設け、この加熱ランプ８から放射される熱線を、底部に設けた例えば石英製の透過窓９を介して載置台４に照射することにより、ウエハＷを加熱昇温させ、所定の温度にて所望の熱処理を行うようになっている。そして、上記載置台４には、温度計測手段として例えば熱電対１０を設けており、この熱電対１０で測定された温度に基づいて温度制御部１１は上記加熱ランプ８への供給電力をコントロールして、載置台４の温度が常に所定のプロセス温度を維持するようになっている。
【０００３】
このように、載置台４を加熱することによって、この上面に載置されているウエハＷを間接的に加熱することになる。この場合、ウエハＷと載置台４の間には僅かな熱抵抗が存在することから両者間には僅かに温度差が生じることは避けられず、その温度差分を見込んで上述のように載置台４の温度を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体ウエハＷの熱処理枚数を重ねる程、処理容器２の内壁面やシャワーヘッド部６の表面等に、熱処理に伴って発生する堆積物が僅かずつではあるが付着することは避けられない。特に、上記熱処理がＣＶＤ等の成膜処理の場合には、不要な薄膜や反応副生成物等が僅かずつ付着する傾向にある。このため、処理容器２内の熱的環境、具体的には反射率が少しずつ変化し、ウエハの処理枚数が増加する毎に経時変化してしまう。この経時変化は、堆積する膜種により、反射率が増加する場合もあるし、或いは減少する場合もある。
このように、処理容器２の内壁面や、特にシャワーヘッド部６の表面の反射率が変化すると、これがウエハＷのプロセス温度に悪影響を与えてしまい、例えば載置台４の温度を精度良く一定に維持しているにもかかわらず、ウエハＷの処理枚数が増加するに伴って、ウエハ温度が変化してしまって、熱処理（膜厚）の再現性が低下する、といった問題があった。
【０００５】
例えば図７はウエハ処理枚数の増加に伴ってシャワーヘッド部６の反射率が低下する時の投入電力とウエハ温度（膜厚）との関係を模式的に示すグラフである。図７（Ａ）に示すように、載置台４の設定温度は一定となるように制御されており、このような状況下で、ウエハの処理枚数が増加するに従って反射率が低下することからウエハＷの放熱量が増加し、そのために、この放熱量の増加分を補うべく、図７（Ｂ）に示すように加熱ランプ８への投入電力（供給電力）は少しずつ、例えば角度α程度の傾きで直線的に増加する傾向となる。
【０００６】
しかしながら、実際には上記投入電力の増加分以上にウエハからの放熱量が多くなっており、この結果、載置台４の温度は図７（Ａ）に示すように一定に維持されているにもかかわらず、図７（Ｃ）に示すようにウエハＷの実際の温度は、処理枚数を重ねる毎に少しずつ低下してしまい、この結果、膜厚も少しずつ薄くなって再現性が劣化してしまう、といった問題があった。
図８は載置台の温度を一定に設定して半導体ウエハを実際に３５０枚連続処理した時の加熱ランプへの投入電力と膜厚の平均値との関係を示すグラフである。ここでは載置台の温度を４８０℃に一定に設定しており、ウエハの枚数処理が進む程に投入電力は次第に増加しているにもかかわらず、膜厚の平均値は次第に低下している。この時の膜厚の低下量は８Å程度（１３〜１５％）にも達し、特性上好ましくない。
【０００７】
これに対して、放射温度計等を用いて、直接的にウエハ温度を求め、この測定値に基づいてウエハ温度を制御することも行われているが、この場合には、放射温度計の測定用透過窓の表面にもウエハ処理枚数の増加によって不要な堆積膜が付着することは避けられず、従って、この不要な堆積膜に影響されてウエハ温度を正確に測れなくなる、といった問題がある。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、処理容器内の反射率の変化に対応させて設定温度を変化させることにより、熱処理の再現性を向上させることが可能な熱処理方法及び熱処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、処理容器内の反射率の経時変化に対応させて半導体ウエハを載置する載置台の設定温度を変更することにより、上記反射率の経時変化を補償することができる、という知見を得ることにより、本発明に至ったものである。
請求項１に規定する発明は、内部の反射率が被処理体の処理枚数に従って経時変化するような処理容器内にて加熱媒体上に被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱することにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施すようにした熱処理方法において、前記被処理体に対して前記所定の熱処理を所定枚数処理する毎に前記反射率の経時変化の変動量を求める工程と、前記反射率の経時変化の変動量に応じて前記加熱媒体の設定温度を変更するように制御する工程とを有することを特徴とする熱処理方法である。
このように、被処理体を所定枚数処理する毎に処理容器内の反射率の変動量を求めてこれに応じて加熱媒体、例えば被処理体を載置する載置台の設定温度を変更するようにしているので、これにより反射率の経時変化の変動量を補償することができ、被処理体に対する熱処理の再現性を向上させることが可能となる。
【０００９】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記反射率の経時変化の変動量は、前記加熱手段に投入される基準電力と、前記加熱媒体の設定温度を初期設定温度に設定して前記被処理体に前記所定の熱処理を施した時に前記加熱手段へ投入した投入電力と、の電力変動比率を得ることにより間接的に求める。
また、例えば請求項３に規定するように、前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動量を求めてから次に、経時変化の変動量を求めるまでは同一になされる。
或いは、例えば請求項４に規定するように、前記加熱媒体の設定温度は、前回に経時変化の変動量を求めた時の結果と、前々回に経時変化の変動量を求めた時の結果とに基づいて、次に、経時変化の変動量を求めるまで変更する。
これによれば、経時変化の変動量を求める操作と操作の間においても設定温度を細かく変更制御でき、被処理体に対する熱処理の再現性を一層向上させることが可能となる。
【００１０】
また、例えば請求項５に規定するように、前記加熱媒体は、載置台である。
また、例えば請求項６に規定するように、前記所定の熱処理は、前記被処理体の表面に薄膜を堆積させる成膜処理である。
請求項７は、上記方法発明を行う装置発明を規定したものであり、すなわち、内部の反射率が被処理体の処理枚数に従って経時変化するような処理容器内にて載置台上に被処理体を載置し、前記加熱媒体を加熱手段により加熱することにより前記被処理体を加熱して所定の熱処理を施すようにした熱処理装置において、前記加熱媒体の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段の測定値に基づいて請求項１乃至６のいずれか一項に記載の熱処理方法を実行するように制御する温度制御部と、を備えたことを特徴とする熱処理装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る熱処理方法及び熱処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る熱処理装置を示す断面構成図、図２は本発明方法の概略を説明するための説明図、図３は処理容器内の反射率の経時変化を説明するための説明図である。ここでは熱処理装置として枚葉式の成膜装置を例にとって説明する。図示するようにこの成膜装置１２は、例えば断面が略円筒形状のアルミニウム製の処理容器１４を有している。この処理容器１４内の天井部には流量制御された処理ガスとして例えば各種の成膜ガスを導入するためのシャワーヘッド部１６がＯリング等のシール部材１７を介して設けられており、この下面に設けた多数のガス噴射口１８から処理空間Ｓに向けて成膜ガスを噴射するようになっている。
【００１２】
この処理容器１４内には、処理容器底部より起立させた円筒状のリフレクタ２０上に、例えばＬ字状の３本の保持部材２２（図１では２本のみ記す）を介して被処理体としての半導体ウエハＷを載置するための加熱媒体としての載置台２４が設けられている。このリフレクタ２０はアルミニウムで構成されており、保持部材２２は、熱線透過性の材料、例えば石英により構成されており、また、載置台２４は、厚さ１ｍｍ程度の例えばカーボン素材、ＡｌＮなどのセラミック等により構成されている。
この載置台２４の下方には、複数本、例えば３本のＬ字状のリフタピン２６（図示例では２本のみ記す）が上方へ起立させて設けられており、このリフタピン２６の基部は、上記リフレクタ２０に形成した縦長挿通孔（図示せず）を挿通して、リング部材２８に共通に接続されている。そして、このリング部材２８を処理容器底部に貫通して設けられた押し上げ棒３０により上下動させることにより、上記リフタピン２６を載置台２４に貫通させて設けたリフタピン孔３２に挿通させてウエハＷを持ち上げ得るようになっている。
【００１３】
上記押し上げ棒３０の容器底部の貫通部には、処理容器１４において内部の気密状態を保持するために伸縮可能なベローズ３４が介設され、この押し上げ棒３０の下端はアクチュエータ３６に接続されている。
また、処理容器１４の底部の周縁部には、排気口３８が設けられ、この排気口３８には図示しない真空ポンプに接続された排気通路４０が接続されており、処理容器１４内を所定の真空度に維持し得るようになっている。また、処理容器１４の側壁には、ウエハを搬出入する際に開閉されるゲートバルブ４２が設けられる。
【００１４】
また、載置台２４の直下の処理容器底部には、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓４４がＯリング等のシール部材４６を介して気密に設けられており、この下方には、透過窓４４を囲むように箱状の加熱室４８が設けられている。この加熱室４８内には加熱手段として例えば複数の加熱ランプ５０が反射鏡も兼ねる回転台５２に取り付けられており、この回転台５２は、回転軸を介して加熱室４８の底部に設けた回転モータ５４により回転される。従って、この加熱ランプ５０より放出された熱線は、透過窓４４を透過して載置台２４の下面を照射してこれを加熱し、更にこの載置台２４上のウエハＷを間接的に加熱し得るようになっている。
そして、上記加熱ランプ５０は、これに電力を供給するための電力供給手段５６に接続され、この電力供給手段５６は、例えばマイクロコンピュータ等よりなる温度制御部５８により制御される。
【００１５】
一方、上記載置台２４の裏面側には、この部分の温度を測定するために温度測定手段として例えば熱電対６０が設けられており、この測定値を上記温度制御部５８へ供給するようになっている。図示例では理解を容易にするために、１つの熱電対しか設けていないが、実際には、例えば同心円状のゾーン毎に熱電対を配置し、そして、ゾーン毎に上記加熱ランプ５０を対応させて個別に制御し得るようになっている。
そして、上記温度制御部５８は、ウエハＷの処理枚数が増加することによって処理容器１４内の反射率が経時的に変化すると、これに応じて上記載置台２４の設定温度を徐々に変更するような制御動作を行うように設定されている。
【００１６】
次に、以上のように構成された装置を用いて行われる本発明方法について説明する。
まず、処理容器１４の側壁に設けたゲートバルブ４２を開いて図示しない搬送アームにより処理容器１４内にウエハＷを搬入し、リフタピン２６を押し上げることによりウエハＷをリフタピン２６側に受け渡す。そして、リフタピン２６を、押し上げ棒３０を下げることによって降下させ、ウエハＷを載置台２４上に載置する。
【００１７】
次に、図示しない処理ガス源から処理ガスとして所定の成膜ガス等をシャワーヘッド部１６へ所定量ずつ供給して、これを下面のガス噴射孔１８から処理容器１４内へ略均等に供給する。これと同時に、排気口３８から内部雰囲気を吸引排気することにより処理容器１４内を所定の真空度、例えば６００Ｐａ程度に設定し、且つ載置台２４の下方に位置する加熱手段の各加熱ランプ５０を回転させながら駆動し、熱エネルギを放射する。
放射された熱線は、透過窓４４を透過した後、載置台２４の裏面を照射してこれを加熱する。この載置台２４は、前述のように１ｍｍ程度と非常に薄いことから迅速に加熱され、従って、この上に載置してあるウエハＷを迅速に所定の温度まで加熱することができる。供給された成膜ガスは所定の化学反応を生じ、薄膜がウエハ表面の全面に堆積して形成されることになる。
【００１８】
この時のウエハＷの温度は、このウエハＷの温度を直接測定することはできないので、このウエハＷを直接的に載置している載置台２４の温度を熱電対６０で直接的に測定し、この測定値を上記温度制御部５８へフィードバックしており、この温度制御部５８は、載置台２４の設定温度が、上記フィードバック値と一致するように加熱ランプ５０への投入電力を制御することになる。
ここで、ウエハＷの処理枚数が増加して行くと、前述したように処理容器１４の内壁面やシャワーヘッド部１６の表面（下面）等に不要な付着膜や反応副生成物が付着してその反射率が経時的に変動して行くことになる。この反射率の変動は、付着する膜種や反応副生成物によって、処理容器１４内の初期状態（例えばクリーニング直後）から増加する場合もあるし、或いは逆に低下する場合もある。
【００１９】
ここで、反射率が経時的に低下する場合を例にとって説明すると、従来の成膜方法では図７を参照して説明したように、ウエハの処理枚数に関係なく載置台の設定温度を一定に維持していた結果（図７（Ａ）参照）、ウエハからシャワーヘッド部への放熱量が増加してもその増加分を補償しきれずに、図７（Ｃ）に示すようにウエハ温度及び膜厚が次第に低下する傾向にあった。
しかしながら、本発明方法では、図２（Ａ）に示すようにウエハ処理枚数が増加するに従って、温度制御部５８は、載置台２４の設定温度を順次増加させるように制御を行う。この設定温度は、図２（Ａ）に示すようにウエハをある所定の枚数、例えば２５枚処理する事にステップ状に増加させてもよいし、或いはウエハを１枚処理する毎に順次連続的に直線状に増加させるようにしてもよい。
【００２０】
このように、載置台２４の設定温度を順次増加させると、これに従って、図２（Ｂ）に示す直線のように加熱ランプ５０への投入電力も順次増加して行く。この時の投入電力の増加の程度を示す傾斜角度βは、図７（Ｂ）中の傾斜角度αよりも大きくなっている。この結果、図２（Ｃ）に示すように、処理容器１４内の反射率が低下しているにもかかわらず、反射率の経時変化を補償してウエハ温度は略一定に保たれて、膜厚は略均一となり、熱処理の再現性を大幅に向上させることが可能となる。
ここで温度制御部５８が、載置台２４の設定温度を変更する時の手順について説明する。
本発明方法では、被処理体を所定枚数処理する毎に前記反射率の経時変化の変動量を求める工程と、反射率の経時変化の変動量に応じて前記加熱媒体の設定温度を変更するように制御する工程とを行う。
【００２１】
すなわち、まず、ある特定の処理、例えばタンタル酸化膜の成膜処理に関しては、処理容器１４内のクリーニング直後に成膜処理を行う時の載置台２４の初期設定温度は予め定められており、また、載置台２４の温度とウエハＷの実際の温度との温度差の変動分と、加熱ランプ５０への投入電力の変動量との比率、すなわち温度変動比率を予め定める。そして、設定温度Ｔｓを求める下記式１に示すような関係式を作成して温度制御部５８へ記憶しておく。
Ｔｓ＝Ｔｏ＋Ａ・ΔＰ      …    （１）
ここでＴｏは初期設定温度、Ａは温度変動比率、ΔＰは加熱ランプ（加熱手段）へ投入した投入電力の基準電力に対する電力変動比率である。
そして、ウエハを所定枚数、例えば２５枚処理する毎に、例えばダミーウエハを用いて反射率の経時変化の変動量を求め、次に、この求めた反射率の変動量に応じて載置台２４の設定温度を変更するように温度制御部５８は制御を行う。
また、この場合、ダミーウエハを用いなくて通常の製品ウエハのデポジション前、温度リカバリー時間に初期温度を設定し、経時変化（電力変動）をモニターし、載置台の設定温度を変更後、ウエハ温度が安定するのを待ってデポジションを開始してもよい。これによれば、ダミーウエハは不要となる。
【００２２】
ここで、図３を参照して上記式１の求め方と、その運用について説明する。
図３において、左半分は装置の組み立て直後、或いは処理容器１４内のクリーニング直後の状態、すなわち初期状態を示しており、右半分はウエハを適当な枚数だけ成膜処理した時の状態を示しており、右半分の図ではシャワーヘッド部１６の表面には、不要な堆積膜６２、例えばタンタル酸化膜が付着しており、例えばこのシャワーヘッド部１６の下面の反射率が上記初期状態の時よりも低下しているものとする。
まず、初期状態において、載置台２４の初期設定温度Ｔｏを例えば４８０℃に設定して熱処理を行った時、その時のウエハＷの実際の温度を例えば放射温度計等により計測する。ここではウエハＷの温度を仮に４５０℃とし、載置台２４との間に３０℃の温度差があり、加熱ランプ５０への投入電力（基準電力）は５０％であったとする。
【００２３】
次に、ウエハＷを適当枚数だけ成膜処理してシャワーヘッド部１６の下面に不要な堆積膜６２を付着させ、この状態で載置台２４の温度を初期設定温度Ｔｏ、すなわち４８０℃に設定して熱処理（成膜処理）を行う。この時、前述したように、シャワーヘッド部１６の下面の反射率が低下している分だけウエハＷの放熱量が多くなっているので、載置台２４の温度が４８０℃に維持されているにもかかわらず、ウエハＷの実際の温度は４４７℃となっており、初期状態の時と比較して３℃低下している。尚、このウエハＷの温度も放射温度計で測定すればよい。
この時、ウエハＷの温度低下分を不十分ながら補うべく加熱ランプ５０への投入電力は僅かに、例えば２％増加して５２％となっている。
【００２４】
さて、上述のような結果を予め得たならば、このタンタル酸化膜を成膜する時の上記式１の設定温度Ｔｓは下記の式２のように定まる。
Ｔｓ＝４８０℃＋１．５・ΔＰ      …    （２）
すなわち、前述のうに、温度変動比率Ａは、載置台２４の温度、例えば４８０℃とウエハＷの実際の温度との温度差の変動分と、加熱ランプ５０への投入電力の変動分との比率で定義される。ここで、上記温度差の変動分は”（４８０℃−４４７℃）−（４８０℃−４５０℃）”より、３℃となる。
また、加熱ランプ５０への投入電力の変動分は”５２％−５０％”より２％となる。
ここで両者の比率Ａをとると”３℃／２％＝１．５”となる。
【００２５】
このようにして、例えばタンタル酸化膜を成膜する時の設定温度Ｔｓを求める式が上記した式２のように定まることになる。
ここで求めた式２や基準電力（初期状態における投入電力）等は、マイクロコンピュータ等よりなる温度制御部５８へ予め記憶されている。
さて、このような温度制御部５８を用いて、実際にタンタル酸化膜の成膜処理を行う場合、ウエハを所定の枚数、例えば２５枚処理する毎に設定温度を見直すために、ウエハを２５枚成膜処理したならば、次はダミーウエハを用い、載置台２４を初期設定温度（４８０℃）に設定して成膜処理を行い、その時の反射率の経時変化の変動量を求める。この変動量は、加熱ランプ５０への投入電力の変動量に対応するので、基準電力に対するこの時の投入電力の電力変動比率ΔＰを求め、これを前記式２へ代入することにより、新たな設定温度Ｔｓを求めることができる。
例えば投入電力が５０．２７％となって、投入電力の電力変動比率ΔＰが”０．２７”（＝５０．２７−５０）となると、設定温度Ｔｓは４８０．４℃（＝４８０℃＋１．５×０．２７）となる。そして、次のウエハ２５枚の連続処理の間は、この新たな設定温度Ｔｓ（＝４８０．４℃）に基づいて載置台２４の温度を制御することになる。
【００２６】
以後、同様にして、例えばウエハを２５枚処理する毎に上記したような設定温度Ｔｓの変更操作を繰り返し行って行くことになる。
図４は本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエハに対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時の膜厚の変化を示すグラフ、図５は本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエハに対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時の投入電力の変化を示すグラフである。
ここでは半導体ウエハを連続して２５枚処理する毎に、前述したようにダミーウエハを用いた設定温度Ｔｓの変更操作を行っている。これによれば、載置台２４の設定温度Ｔｓは、４８０℃を初期設定温度としてウエハを２５枚処理する毎に略０．４℃ずつ増加している。全体を通して、堆積膜の膜厚の変動は非常に少なく、膜厚の変動率は、例えば図８に示す従来方法の場合が±６．９％であるのに対して、図４に示す本発明方法では略２．１４％まで大幅に減少しており、従って、成膜処理の再現性を大幅に向上できることが判明した。
また、図５にも示すように、設定温度Ｔｓを略０．４℃ずつ上げるに従って、投入電力も少しずつ増加している。
尚、一般的に処理容器１４内は、定期的に或いは不定期的に内部に付着した不要な膜を除去するクリーニング処理を行うが、このクリーニングの直後は処理容器内は初期状態に戻る。
【００２７】
上記実施例では、ウエハを２５枚処理する毎に載置台２４の設定温度Ｔｓを変更するようにしたが、これに限定されず、１枚処理する毎、或いは枚数、例えば５枚処理する毎に設定温度Ｔｓを変更するようにしてもよい。
また、ここではウエハを連続して、例えば２５枚処理する時は、その間の設定温度Ｔｓを同一に設定しているが、これに限定されず、この２５枚処理する間でも、ウエハを一枚処理する毎に、或いは数枚処理する毎に設定温度Ｔｓを僅かずつ変更するようにしてもよい。この場合には、前回に経時変化の変動量を求めた時の結果、すなわち前回の設定温度Ｔｓ−１と、前々回に経時変化の変動量を求めた時の結果、すなわち前々回の設定温度Ｔｓ−２との間の変動分の変動比率でもってその時の設定温度Ｔｓを順次変更するようにすればよい。
【００２８】
また、前記式１における初期設定温度Ｔｏ、温度変動比率Ａは、堆積する膜種によって異なるのは勿論である。
また、堆積する膜種によっては、本実施例で説明したタンタル酸化膜のように、初期状態に対して反射率が低下して行く薄膜、例えばシリコン膜、ポリシリコン膜、ＳｉＯ２ 膜等もあれば、逆に反射率が増加して行く薄膜、例えばタングステン膜、アルミニウム膜、チタン膜、銅膜等の金属薄膜が存在し、本発明は、これらに全て適用することができる。
更に、ここでは加熱手段として加熱ランプ５０を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、載置台に埋め込んだ抵抗加熱ヒータを用いてもよいのは勿論である。
また、本発明では成膜処理を例にとって説明したが、他の熱処理、例えばエッチング処理、スパッタ処理、酸化拡散処理、アニール改質処理等にも本発明を適用することができる。
また、本実施例では、被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等にも適用できるのは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱処理方法及び熱処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１〜３、５〜７に係る発明によれば、被処理体を所定枚数処理する毎に処理容器内の反射率の変動量を求めてこれに応じて加熱媒体、例えば被処理体を載置する載置台の設定温度を変更するようにしているので、これにより反射率の経時変化の変動量を補償することができ、被処理体に対する熱処理の再現性を向上させることができる。
請求項４に係る発明によれば、経時変化の変動量を求める操作と操作の間においても設定温度を細かく変更制御でき、被処理体に対する熱処理の再現性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱処理装置を示す断面構成図である。
【図２】本発明方法の概略を説明するための説明図である。
【図３】処理容器内の反射率の経時変化を説明するための説明図である。
【図４】本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエハに対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時の膜厚の変化を示すグラフである。
【図５】本発明方法を適用して２００枚の半導体ウエハに対して連続してタンタル酸化膜の成膜処理を施した時の投入電力の変化を示すグラフである。
【図６】従来の熱処理装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】ウエハ処理枚数の増加に伴ってシャワーヘッド部の反射率が低下する時の投入電力とウエハ温度（膜厚）との関係を模式的に示すグラフである。
【図８】載置台の温度を一定に設定して半導体ウエハを実際に３５０枚連続処理した時の加熱ランプへの投入電力と膜厚の平均値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１２  成膜装置（熱処理装置）
１４  処理容器
１６  シャワーヘッド部
２４  載置台（加熱媒体）
４４  透過窓
５０  加熱ランプ（加熱手段）
５８  温度制御部
６０  熱電対（温度測定手段）
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
0004806856.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004806856.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004806856.tif 000006
【図６】
0004806856.tif 000007
【図７】
0004806856.tif 000008
【図８】
0004806856.tif 000009