热处理装置、热处理装置的温度调整方法和程序的制作方法

专利名称：热处理装置、热处理装置的温度调整方法和程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及对半导体晶片等被处理体进行热处理的热处理装置、 热处理装置的温度调整方法和程序。
背景技术：
在半导体装置的制造工序中，能够使用进行被处理体例如半导体 晶片的成膜处理等的热处理装置。在该热处理装置中，例如，对应于 需要成膜的薄膜的种类、膜厚等，预备写入了处理温度、处理压力、 气体流量等处理条件的方案，通过选择该方案，基于预先规定的处理 条件进行热处理。
但是，即使进行了基于上述处理条件的热处理，例如，在供给成 膜气体的喷嘴附近，由于其温度容易降低，存在成膜气体无法变为充 分活性状态的情况。如上所述，成膜气体无法变为充分的活性状态， 对于半导体晶片的贴膜恶化，例如，在半导体晶片形成的薄膜的膜厚 均匀性发生恶化。
为了解决相关问题，例如，在专利文献1中，提出了将成膜气体 向处理容器内供给之前通过预热装置进行预热，能够提高在半导体晶 片形成的薄膜的膜厚均匀性的成膜方法和成膜装置。
专利文献1:日本特开2003-209099号公报
但是，即使使用上述的装置，进行基于预先规定的处理条件的热 处理，由于装置的个体差别的影响、处理的半导体晶片的类别不同， 存在半导体晶片上形成的薄膜的膜厚均匀性恶化的情况。为此，装置 的操作员基于经验和感觉对加热器和预热装置的温度进行调整，确保 在半导体晶片的表面成膜的薄膜的膜厚均匀性。
如上所述，在成膜处理中，不具有与热处理装置和工艺相关的知 识和经验的操作员，难以确保在半导体晶片形成的薄膜的膜厚均匀性。 为此，需要能够简易地进行温度调整，从而使即使上述操作员也能够确保在半导体晶片形成的薄膜的膜厚均匀性的热处理装置。

发明内容
本发明基于上述情况，其目的在于提供一种能够简易地进行温 度调整的热处理装置、热处理装置的温度调整方法和程序。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于，具备容纳多 个被处理体的处理室内；对该处理室内加热的加热单元；向上述处理 室内供给处理气体的处理气体供给单元；将由上述处理气体供给单元 供给的处理气体供给至上述处理室内前对处理气体进行加热的预热单 元；存储包含由上述加热单元加热的处理室内的温度、由上述预热单 元加热的处理气体的温度、处理的面内均匀性、处理的面间均匀性， 并且与处理内容对应的处理条件的处理条件存储单元；在上述处理条 件存储单元存储的处理条件下处理上述被处理体的处理单元；对上述 处理单元处理后的处理结果是否满足存储在上述处理条件存储单元的 处理的面内均匀性进行判别，当判别为不满足该面内均匀性时，计算 使由上述预热单元加热的处理气体的温度满足该面内均匀性时的温 度，将上述处理条件存储单元存储的处理条件的由预热单元加热的处 理气体的温度变更为上述计算的处理气体的温度，在变更后的处理条 件下处理上述被处理体而调整处理气体的温度的处理气体温度调整单 元；对上述处理单元处理后的处理结果是否满足存储在上述处理条件 存储单元的处理的面间均匀性进行判别，当判别为不满足该面间均匀 性时，计算使由上述加热单元加热的处理室内的温度满足该面间均匀 性时的温度，在将上述处理条件存储单元存储的处理条件的由加热单 元加热后的处理室内的温度变更为上述计算处理室内的温度的处理条 件下处理上述被处理体而调整处理室内的温度的处理室温度调整单 元。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于上述处理室温 度调整单元，当由上述处理气体温度调整单元调整处理气体的温度时， 在调整该处理气体的温度的处理条件下通过上述处理单元基于处理后 的处理结果判别是否满足处理的面间均匀性。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于上述处理内容为成膜处理。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于上述处理室被 划分为多个区域，上述加热单元能够针对上述处理室内的每个区域设 定温度。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于: 该热处理装置具备容纳多个被处理体的处理室，对该处理室内加热的 加热单元，向上述处理室内供给处理气体的处理气体供给单元，将由 上述处理气体供给单元供给的处理气体供给至上述处理室内前对处理 气体进行加热的预热单元，存储包含由上述加热单元加热的处理室内 的温度、由上述预热单元加热的处理气体的温度、处理的面内均匀性、 处理的面间均匀性，并且与处理内容对应的处理条件的处理条件存储 单元，在上述处理条件存储单元存储的处理条件下处理上述被处理体 的处理单元；该热处理装置的温度调整方法具备，包含对由上述处理 单元处理的处理结果是否满足存储在上述处理条件存储单元的处理的 面内均匀性进行判别的工序，和当判定为不满足该面内均匀性时，计 算由上述预热单元加热的处理气体的温度满足该面内均匀性时的温 度，将上述处理条件存储单元存储的处理条件的由预热单元加热后的 处理气体的温度变更为上述计算的处理气体的温度，在变更后的处理 条件下处理上述被处理体而调整处理气体的温度的工序的处理气体温 度调整工序；包含对由上述处理单元处理后的处理结果是否满足存储 在上述处理条件存储单元的处理的面间均匀性进行判别的工序，当判 别为不满足该面间均匀性时，计算由上述加热单元加热的处理室内的 温度满足该面间均匀性时的温度，在将存储在上述处理条件存储单元 的处理条件的由加热单元加热的处理室内的温度变更为上述计算的处 理室内的温度的处理条件下处理上述被处理体并调整处理室内的温度 的工序的处理室温度调整工序；在进行上述处理气体温度调整工序和 上述处理室温度调整工序中一个工序之后再进行另一个工序。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于 在进行上述处理气体温度调整工序之后进行上述处理室温度调整工 序。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于
10上述处理内容为成膜处理。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于: 上述处理室被划分为多个区域，上述加热单元能够针对上述处理室内 的每个区域设定温度，上述处理室温度调整工序针对上述处理室内的 每个区域调整温度。
本申请发明提供了一种计算机程序，其特征在于用于在计算机 进行热处理装置的温度调整方法，温度调整方法中的热处理装置为具 备容纳多个被处理体的处理室，对该处理室内加热的加热单元，向上 述处理室内供给处理气体的处理气体供给单元，将由上述处理气体供 给单元供给的处理气体供给至上述处理室内前对处理气体进行加热的 预热单元，存储包含由上述加热单元加热的处理室内的温度、由上述 预热单元加热的处理气体的温度、处理的面内均匀性、处理的面间均 匀性，并且与处理内容相应的处理条件的处理条件存储单元，在上述 处理条件存储单元存储的处理条件下处理上述被处理体的处理单元； 其具备，包含对由上述处理单元处理的处理结果是否满足存储在上述 处理条件存储单元的处理的面内均匀性进行判别的工序，当判定为不 满足该面内均匀性时，计算由上述预热单元加热的处理气体的温度满 足该面内均匀性时的温度，将上述处理条件存储单元存储的处理条件 的由预热单元加热后的处理气体的温度变更为上述计算的处理气体的 温度，在变更后的处理条件下处理上述被处理体并调整处理气体的温 度的工序的处理气体温度调整工序；包含对由上述处理单元处理后的 处理结果是否满足存储在上述处理条件存储单元的处理的面间均匀性 进行判别的工序，当判别为不满足该面间均匀性时，计算由上述加热 单元加热的处理室内的温度满足该面间均匀性时的温度，在将存储在 上述处理条件存储单元的处理条件的由加热单元加热的处理室内的温 度变更为上述计算的处理室内的温度的处理条件下处理上述被处理体 而调整处理室内的温度的工序的处理室温度调整工序，在进行上述处 理气体温度调整工序和上述处理室温度调整工序中一个工序之后再进 行另一个工序。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于，具备容纳多 个被处理体的处理室内；对该处理室加热的加热单元；向上述处理室内供给处理气体的多个处理气体供给单元；分别设置在上述多个处理 气体供给单元、将由该处理气体供给单元供给的处理气体供给至上述 处理室内前对处理气体进行加热的多个预热单元；存储包含由上述加 热单元加热的处理室内的温度、由上述多个预热单元加热的处理气体 的各自的温度、处理的面内均匀性、处理的面间均匀性，并且与处理 内容对应的处理条件的处理条件存储单元；在上述处理条件存储单元 存储的处理条件下处理上述被处理体的处理单元；对由上述处理单元 处理的处理结果是否满足存储在上述处理条件存储单元的处理的面内 均匀性和面间均匀性进行判别，当判别为不满足任何一种时，分别计 算上述多个预热单元加热的处理气体的温度满足该面内均匀性和面间 均匀性时的温度，将上述处理条件存储单元存储的处理条件的由预热 单元加热的处理气体的温度分别变更为上述计算的处理气体的温度， 在变更后的处理条件下处理上述被处理体而调整处理气体的温度的处 理气体温度调整单元。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于上述处理内容 为成膜处理。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于在存储在上述 处理条件存储单元的处理条件中，包含与成膜的薄膜的平均膜厚相关 的条件，上述处理气体温度调整单元，当判别为上述处理单元处理的 处理结果不满足上述平均膜厚相关的条件时，计算上述多个预热单元 加热的处理气体的温度满足上述面内均匀性、面间均匀性和上述平均 膜厚相关的条件时的温度，将上述处理条件存储单元存储的处理条件 的由预热单元加热的处理气体各自的温度变更为上述计算的处理气体 的温度，在变更后的处理条件下处理上述被处理体而调整处理气体的 温度。
本申请发明提供了一种热处理装置，其特征在于上述处理室被 划分为多个区域，上述加热单元能够针对上述处理室内的每个区域设 定温度。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于 温度调整方法中的热处理装置的为，具备容纳多个被处理体的处理室， 对该处理室内加热的加热单元，向上述处理室内供给处理气体的多个处理气体供给单元，分别设置在上述多个处理气体供给单元、将该处 理气体供给单元供给的处理气体供给至上述处理室内前对处理气体进 行加热的多个预热单元，存储包含由上述加热单元加热的处理室内的 温度、由上述多个预热单元加热的处理气体各自的温度、处理的面内 均匀性、处理的面间均匀性，并且与处理内容对应的处理条件的处理 条件存储单元，在上述处理条件存储单元存储的处理条件下处理上述
被处理体的处理单元；该热处理装置的温度调整方法具备，对由上述 处理单元处理的处理结果是否满足存储在上述处理条件存储单元的处 理的面内均匀性和面间均匀性进行判别的判别工序，当判别为不满足 上述任何一种时，分别计算上述多个预热单元加热的处理气体的温度 满足该面内均匀性和面间均匀性时的温度，将上述处理条件存储单元 存储的处理条件的由预热单元加热的处理气体的温度分别变更为上述 计算的处理气体的温度，在变更后的处理条件下处理上述被处理体而 调整处理气体的温度的处理气体温度调整工序。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于 上述处理内容为成膜处理。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于 在存储在上述处理条件存储单元的处理条件中，包含有成膜的薄膜的 平均膜厚相关的条件，在上述判别工序中，进而对由上述处理单元处 理的处理结果是否满足上述平均膜厚相关的条件进行判别，当判别为 在处理气体温度调整工序中不满足与平均膜厚相关的条件时，分别计 算由上述多个预热单元加热的处理气体的温度满足上述面内均匀性、 上述面间均匀性和上述平均膜厚相关的条件时的温度，将上述处理条 件存储单元存储的处理条件的由预热单元加热的处理气体的温度分别 变更为上述计算的处理气体的温度，在变更后的处理条件下处理上述 被处理体而调整处理气体的温度。
本申请发明提供了一种热处理装置的温度调整方法，其特征在于 上述处理室被划分为多个区域，上述加热单元能够针对上述处理室内 的每一个区域设定温度。
本申请发明提供了一种计算机程序，其特征在于用于在计算机 上进行热处理装置的温度调整方法，温度调整方法中的热处理装置，具备容纳多个被处理体的处理室，对该处理室内加热的加热单元，向 上述处理室内供给处理气体的多个处理气体供给单元，分别设置在上 述多个处理气体供给单元、将由该处理气体供给单元供给的处理气体 供给至上述处理室内前对处理气体进行加热的多个预热单元，存储包 含由上述加热单元加热的处理室内的温度、由上述多个预热单元加热 的处理气体各自的温度、处理的面内均匀性、处理的面间均匀性，并 且与处理内容对应的处理条件的处理条件存储单元，在上述处理条件
存储单元存储的处理条件下处理上述被处理体的处理单元；该调整方 法具备对由上述处理单元处理的处理结果是否满足存储在上述处理条 件存储单元的处理的面内均匀性和面间均匀性进行判别的判别工序， 和当判别为不满足上述任何一种时，分别计算上述多个预热单元加热 的处理气体的温度满足该面内均匀性和面间均匀性时的温度，将上述 处理条件存储单元存储的处理条件的由预热单元加热的处理气体的温 度分别变更为上述计算的处理气体的温度，在变更后的处理条件下处 理上述被处理体而调整处理气体的温度的处理气体温度调整工序。 根据本发明，能够简易地进行温度调整。


图1是表示本发明的第一实施方式相关的热处理装置的结构的图。 图2是表示图1的控制部的结构例的图。 图3是表示反应管内的区域的图。
图4是表示预热部的温度和各半导体晶片的膜厚的关系的图。
图5是用于说明温度调整处理的流程图。
图6 (a)、 (b)、 (c)是表示工艺用方案的一例的图。
图7是表示测定的Si02膜的膜厚数据的一例的图。
图8是用于说明膜厚数据的加工的图。
图9是表示加工的膜厚数据的一例的图。
图IO是用于说明预热部的温度调整的图。
图11是用于说明加热器的温度变化量的图。
图12是用于说明加热器的温度调整的图。
图13是表示本发明的第二实施方式相关的热处理装置的结构的
14图。
图14是表示预热部的温度和各半导体晶片的膜厚的关系的图。
图15是用于说明温度调整处理的流程图。
图16 (a)、 (b)、 (c)是表示工艺用方案的一例的图。
图17是表示测定的Si02的膜的膜厚数据的一例的图。
图18是表示加工的膜厚数据的一例的图。
图19 (a)、 (b)、 (c)是用于说明预热部的温度调整的图。
具体实施例方式
第一实施方式
以下，以使用图1所示的批量式(A:y^式)的纵型的热处理装 置为例说明本发明的热处理装置、热处理装置的温度调整方法和程序。 此外，在本实施方式中，以作为成膜用气体使用二氯硅烷(SiH2Cl2) 和一氧化二氮(N20)在半导体晶片形成Si02膜的情况为例说明本发 明。
如图1所示，本实施方式的热处理装置1具备大致圆筒状具有顶 棚的反应管(处理室)2。反应管2，其长度方向配置为面向垂直方向。 反应管2由高耐热和耐腐蚀性的材料、例如石英形成。
在反应管2的下侧，设置有大致圆筒状的歧管3。歧管3，其上端 与反应管2的下端密封连接。在歧管3，密封连接有用于对反应管2 内的气体排气的排气管4。在排气管4，设置有由阀、真空泵等组成的 压力调整部5，将反应管2内调整为需要的压力(真空度)。
在歧管3 (反应管2)的下方，配置有盖体6。盖体6构成为，能 够通过容器升降机(求一卜工^《一夕)上下移动，当盖体6通过容 器升降机7上升时歧管3 (反应管2)的下方侧(炉口部分)被关闭， 当盖体6通过容器升降机7下降时反应管2的下方侧(炉口部分)打 开。
在盖体6的上部，经由保温筒(绝热体)8，设置有晶片容器9。 晶片容器9为容纳(保持)被处理体例如半导体晶片W的晶片保持器 具，在本实施方式中，半导体晶片W构成为沿垂直方向在指定的间隔 能够容纳多枚例如150枚。在晶片容器9容纳半导体晶片W，通过容器升降机7使盖体6上升，由此将晶片W装载在反应管2内。
在反应管2的周围，将反应管2包围地设置有例如由电阻发热体组成的加热部10。由该加热部10将反应管2的内部加热至指定的温度，其结果，半导体晶片W被加热至指定的温度。加热部10例如由配置为5级的加热器11 15构成，在加热器11 15，分别连接有电力控制器16 20。为此，通过向该电力控制器16 20分别独立供给电力，能够将加热器11 15分别独立地加热至需要的温度。如上所述，在反应管2内，由该加热器11 15，划分为后述的图3所示的五个区域。
此外，在歧管3，设置有向反应管2内供给处理气体的处理气体供给管21。在处理气体供给管21，设置有流量调整部22和预热部23。流量调整部22由用于调整处理气体的流量的质量流量控制器(MFC)等构成。预热器23，例如，形成为在与处理气体供给管21连接的石英容器的外部缠绕加热器等的结构。为此，由处理气体供给管21供给的处理气体，根据流量调整部22调整为需要的流量，通过预热部23加热至需要的温度，并供给至反应管2内。
此外，热处理装置1具备用于控制反应管2内的气体流量、压力、处理气氛的温度这样的处理参数的控制部(控制器)50。控制部50向流量调整部22、压力调整部5、电力控制器16 20等输出控制信号。图2表示了控制部50的结构。
如图2所示，控制部50由模型(千f》)存储部51、方案(^iz匕°)存储部52、 ROM53、 RAM54、 1/0端口 55、 CPU56和将它们相互连接的总线57构成。
在模型存储部51，存储有计算加热器11 15的温度、预热部23的温度所需要的模型。具体来说，在模型存储部51，存储有表示加热器11 15的温度和半导体晶片W的膜厚的关系的模型、表示预热部23的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型。此外，对于上述模型在后面详细叙述。
在方案存储部52，对应于该热处理装置进行的成膜处理的种类，存储有规定控制顺序的工艺用方案。工艺用方案是准备的用户每次实际进行处理(工艺)的方案，规定了从向反应管2装载半导体晶片W至卸载处理结束后的半导体晶片W为止的各部分的温度变化、反应管
162内的压力变化、气体供给开始和停止的时间以及供给量等。此外，在工艺用方案中，存储有成膜的薄膜的面内均匀性(面内膜厚差)、面间均匀性(面间膜厚差)、平均膜厚相关的限制条件。
ROM53由EEPROM、闪存、硬盘等构成，是存储CPU56的动作程序等的存储介质。
RAM54作为CPU56的工作区发挥作用。
1/0端口 55向CPU56供给相关于温度、压力、气体流量的测定信号，并将CPU56输出的控制信号向各部分(电力控制器16 20、流量调整部22、压力调整部5)输出。此外，在I/0端口55，连接有操作员操作热处理装置1的操作面板58。
CPU (Central Processing Unit) 56，构成控制部50的中枢，执行在ROM53存储的动作程序，根据操作面板58的指示，根据存储在方案存储部52的工艺用方案，控制热处理装置1的动作。
此外，CPU56，基于存储在模型存储部51的模型、半导体晶片W的膜厚数据和需要的半导体晶片W的膜厚，计算加热器11 15的温度和预热部23的温度。而后，向电力控制器16 20等输出控制信号，从而使上述温度加热器11 15和预热部23的温度变为计算的温度。此外，CPU56将存储在对应的方案存储部52的加热器11 15和预热器23的温度更新为计算的温度。
总线57在各部分之间传达信息。
而后，对于存储在模型存储部51的模型进行说明。如上所述，在模型存储部51，存储有表示加热器11 15的温度和半导体晶片W的膜厚的关系的模型、表示预热部23的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型。
作为表示加热器11 15的温度和半导体晶片W的膜厚的关系的模型，在本实施方式中，存储有加热器11 15的温度和半导体晶片W的膜厚的关系式(后述的关系式(2))。该关系式是表示当加热器的温度改变rc时，半导体晶片W的膜厚变化多少的关系式。
一般，CVD (Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)等成膜处
理中的反应速度(成膜速度)由以下的关系式(1)表示。V=AXexp-Ea/kT……式(1)在此，V表示反应速度(成膜速度)，A表示频度因子，Ea表示活性化能量，k表示玻尔兹曼常数，T表示绝对温度。此外，活性化能量Ea根据成膜工艺的种类决定，在本示例的反应中，为1.8 (ev)。
将该反应式(1 )在温度T进行偏微分，能够获得以下的反应式(2)。
dThickness/dt=thicknessXEa/kT2 ......式(2)
该式(2)的{dThickness/dt}表示温度和膜厚的关系，为加热器
ii i5的温度变化rc时的膜厚变化量。根据该式(2)，计算用于将
半导体晶片W的膜厚变为需要的膜厚的加热器11 15的温度。
表示预热部23的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型，
是表示当预热部23的温度变化rc时，各半导体晶片W的膜厚变化多
少的模型。图4表示了该模型的一例。
一般，预热部23的温度较高时容易成膜。该倾向也影响到在半导体晶片W的中心和端部形成的薄膜的膜厚。进而，根据半导体晶片W的收容位置(ZONE)也会影响到半导体晶片W形成的薄膜的膜厚。因此，在该模型中，如图4所示，表示预热部23的温度由400'C、 500。C、 60(TC和70(TC上升rC时的薄膜的膜厚变化量。此外，在该模型中，表示了半导体晶片W的中心(中心Ctr)和距离中心150mm的位置(边缘Edge)形成的薄膜的膜厚变化量。进而，在该模型中，针对每个容纳在ZONE1 5的半导体晶片W (槽(7口、乂卜))，表示在半导体晶片W形成的膜厚的变化量。此外，预热部23的温度，例如为550'C时的上述温度之外的情况下，能够通过将膜厚变化量的数据加权平均而使用该模型。
在该模型制作中，固定预热部23的温度以外的条件，使预热部23的温度变化，对于形成的薄膜，测定中心和边缘形成的薄膜的膜厚，计算每rC对应的膜厚变化量。例如，预热部23的温度为70(TC的情况，对于使预热部23的温度为695""C和705。C而形成的薄膜，测定在中心和边缘形成的薄膜的膜厚，通过将两者的差(膜厚变化量)除以
io rc)，计算每rc相应的膜厚变化量。
此外，表示预热部23的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型和表示加热器11 15和半导体晶片W的膜厚的关系的模型，只要能够表示能够对加热器11 15和预热部23调整温度并且能够表示将上述温度变化rc时各半导体晶片w的膜厚变化多少即可，从而即可，也能够使用此外的各种模型。
此外，上述模型，由于考虑到因工艺条件和装置状态导致缺省的数值非最佳的情况，也可以在计算温度的软件上附加扩展卡尔曼(力滤波等，搭载学习功能，进行膜厚-温度模型学习。对于该卡
尔曼滤波的学习功能，例如，能够使用美国专利第5991525号公报等公开的方法。
而后，使用如上所述构成的热处理装置1，对于调整加热器11 15和预热部23的温度的温度调整方法(温度调整处理)进行说明。该温度调整处理可以在进行成膜处理之前的建立(ir:y卜7:y7。)阶段进行，也可以在成膜处理同时进行。图5是用于说明温度调整处理的流程图。
操作员操作操作面板58，在选择工艺类别、本例中为二氯硅烷和一氧化二氮(N20)的Si()2膜的成膜(DCS-HTO)的同时，输入作为
对象的Si02膜的膜厚。
此外，如果存在成膜的限制条件，操作员也可以操作操作面板58，输入限制条件。作为限制条件，例如，存在工艺时间(例如20 30分)、预热部23和加热器11 15的温度的范围(例如600 800°C)、作为目标的面内均匀性(面内膜厚差)、面间均匀性(面间膜厚差)、平均膜厚等。
控制部50 (CPU56)首先对是否输入了工艺类别等进行判别(步骤S1)。当CPU56判别输入了需要的信息时(步骤S1; Yes)，由方案存储部52读出与输入的工艺类别对应的工艺用方案(步骤S2)。在工艺用方案中，如图6所示，存储有使用二氯硅垸和一氧化二氮的一般
的sicy莫的工艺条件等。
而后，CPU56使容器升降机7 (盖体6)降下，至少在各区域1 5在盖体6上配置搭载了半导体晶片W (监测晶片)的晶片容器9。而后，CPU56使容器升降机7 (盖体6)上升，将晶片容器9 (监测晶片)载入反应管2内。而后，CPU56根据由方案存储部52读出的方案，控制电力控制器16 20、流量调整部22、压力调整部5等，在监测晶片将Si02膜成膜(步骤S3)。当成膜处理结束时，CPU56使容器升降机7 (盖体6)降下，将Si02膜成膜的监测晶片卸载，将该监测晶片搬运至例如未图示的测定装置，测定在监测晶片成膜的Si02膜的膜厚(步骤S4)。在测定装置
中，测定在各监测晶片形成的Si02膜的膜厚后，将测定的Si02膜的膜
厚数据发送至热处理装置1 (CPU56)。
CPU56接收了测定的Si02膜的膜厚数据后，对该膜厚数据进行加工(步骤S5)。这是由于测定的Si02膜的膜厚数据，如图7所示，多达半导体晶片W的中心的1点和端部一侧的8点合计的9点。在本实施方式中，对于测定的Si02膜的膜厚数据，在半导体晶片W的中心和端部的合计2点上加工数据。
具体来说，通过最小二乘法计算获取膜厚数据的晶片面内的膜厚分布曲线。即，将在半导体晶片W形成的膜厚Y，以离半导体晶片W的中心的距离X的二次函数(Y=aX2+b)表示，通过由接收的膜厚数据求得a、 b，如图8所述计算近似曲线。
而后，由计算的近似曲线，对于各槽，计算半导体晶片W的中心(Ctr)的膜厚dO和距离半导体晶片W的中心150mm (Edge)的膜厚dl。由此，将图7所示的膜厚数据，加工为图9所示的中心(Ctr) 1点和端部(Edge) 1点合计2点组成的膜厚数据。
而后，CPU56对是否满足读出的方案中存储的面内均匀性(面内均匀性OK)进行判别(步骤S6)。具体来说，CPU56对加工的膜厚数据的端部(Edge)和中心(Ctr)的膜厚差是否小于存储在方案中的面内膜厚差进行判别。当判别为不满足面内均匀性时(步骤S6; No)，CPU56计算(调整)预热部23的温度(步骤S7)。
对于预热部23的温度的计算，使用线性规划法和二次规划法等最佳算法，计算使所有点的膜厚的偏差比存储在读出的方案的面内均匀性更小并且为最小的温度。具体来说，如图10所示，计算使所有槽的面内膜厚差小于存储在读出的方案中的面内膜厚差并且减小最多的预热部23的温度。即，计算该预热部23的温度时，不需要考虑各槽的膜厚、后述的面间均匀性和平均膜厚，例如，各槽的膜厚也可以相当薄。此外，对于上述状况，如后所述，能够通过调整加热器11 15的温度进行改善。而后，CPU56将读出的方案的预热部23的温度更新为计算的温度(步骤S8)，返回步骤S3。
当CPU56判别满足面内均匀性时(步骤S6; Yes)，对是否满足存储在读出的方案中的面间均匀性和平均膜厚(面间均匀性、平均膜厚OK)进行判别(步骤S9)。当CPU56判别为不满足面间均匀性和平均膜厚时(步骤S9; No)，计算(调整)加热器11 15的温度(步骤SIO)。
对于加热器11 15的温度的计算，求得与作为目标的膜厚的差值，使用存储在模型存储部51的关系式(2)计算用于消除该差值的加热器的温度变化量。将作为本示例的工艺条件的温度78(TC、膜厚5nm、活性化能量1.8eV等代入存储在模型存储部51的关系式(2)后，将加热器ll 15的温度变化rC时的膜厚变化量为0.1 (nmTC)。例如，槽115的情况下，如图11所示，其Ctr为2.57nm， Edge为3.07nm，其平均量为2.82nm。由于对于目标的5nm，存在2.18nm的差值，加热器15的温度变化量为，2.18 (nm) /0.1 (nm/°C) 二21.8厂C。因此，如图12所示，通过使加热器15的温度比以往高21.8厂C，成为751.8。C，能够使膜厚变为5nm。
通过相同的顺序，求得加热器11 14的温度变化量，计算加热器11 14的温度。而后，CPU56将读出的方案的加热器11 15的温度，如图12所示，更新为计算的温度(步骤S8)，返回步骤S3。当CPU56判别为满足面间均匀性和平均膜厚时(步骤S9; Yes)，结束该处理。
如上所述，根据本实施方式，仅通过输入工艺类别、作为对象的薄膜的膜厚，就能够调整加热器11 15和预热部23的温度，确保在半导体晶片W的表面成膜的Si02膜的膜厚均匀性。由此，即使是没有与热处理装置和工艺相关的知识和经验的操作员也能够简易地进行温度调整。
此外，根据本实施方式，对在半导体晶片W形成的Si02膜的面内均匀性通过预热部23的温度进行调整，对于面间均匀性和膜厚(平均膜厚)通过加热器11 15的温度进行调整。由此，不同时进行加热器11 15和预热部23的温度调整，能够减少外部扰乱，进行较为稳定的调整。
此外，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形和应用。以下，对于本发明能够使用的其他的实施方式进行说明。在上述实施方式中，以调整预热部23的温度后再调整加热器11 15的温度为例说明了本发明，但也可以分别进行预热部23的温度调整和加热器11 15的温度调整，例如，也可以调整加热器11 15的温度后再调整预热部23的温度。
在上述实施方式中，以加工测定的Si02膜的膜厚数据的情况为例说明了本发明，但也可以不加工测定的SiOj莫的膜厚数据，调整预热部23和加热器11 15的温度。
在上述实施方式中，以形成Si02膜用的热处理装置为例说明了本发明，但处理的种类任意，能够使用形成其他种类的膜的CVD装置、氧化装置等各种批量式热处理装置。
在上述实施方式中，以调整由成膜处理形成的膜的膜厚的情况为例说明了本发明，也能够用于杂质扩散处理中的扩散浓度或者扩散深度、蚀刻率、反射率、埋入特性、台阶覆盖(力A^:y^)等各种处理结果的适当化。
在上述实施方式中，以单管结构的批量式热处理装置的情况为例说明了本发明，但本发明也能够使用例如反应管2由内管和外管组成的双重管结构的批量式纵型热处理装置。此外，加热器的级数(区域数)和由各区域抽出的监测晶片的数量等能够任意设定。此外，本发明不限定于半导体晶片的处理，还能够使用FPD基板、玻璃基板、PDP基板等处理。
本发明的实施方式相关的控制部50，能够不依靠专用系统而只用通常的计算机程序实现。例如，能够在通用计算机上，通过由存放有用于进行上述处理的程序的存储介质(软盘、CD-ROM等)安装该程序，构成进行上述处理的控制部50。
此外，用于供给上述程序的方法可以为任意方法。如上所述能够经由指定的存储介质供给之外，还可以经由通信线路、通信网络、通信系统等供给。在此情况下，例如，在通信网络的告示牌(BBS)发布该程序，将其经由网络与载波重叠提供。而后，启动上述提供的程序，在OS的控制下，通过与其他应用程序相同地执行，能够进行上述处理。
第二实施方式以下，以本发明的热处理装置、热处理装置的温度调整方法和程序适用于图13所示的使用批量式的纵型的热处理装置的情况为例说明本实施方式。此外，在本实施方式中，作为成膜用气体，使用二氯硅
垸(SiH2Cl2)和一氧化二氮(N20)，以在半导体晶片形成Si02膜为例说明本发明。
如图13所示，本实施方式的热处理装置1，具备大致圆筒状具有顶棚的反应管(处理室)2。反应管2，其长度方向配置为面向垂直方向。反应管2由高耐热和耐腐蚀性的材料例如石英形成。
在反应管2的下侧，设置有大致圆筒状的歧管3。歧管3，其上端和反应管2的下端密闭连接。在歧管3，密闭连接有用于对反应管2内的气体排气的排气管4。在排气管4，设置有阀、真空泵等组成的压力调整部5，将反应管2内调整为希望的压力(真空度)。
在歧管3 (反应管2)的下方，配置有盖体6。盖体6构成为能够通过容器升降机7上下移动，配置为当盖体6通过容器升降机7上升时，歧管3 (反应管2)的下方侧(炉口部分)被关闭，当盖体6通过容器升降机7下降时，反应管2的下方侧(炉口部分)被打开。
在盖体6的上部，经由保温筒(绝热体8)，设置有晶片容器9。晶片容器9为容纳(保持)被处理体例如半导体晶片W的晶片保持器具，在本实施方式中，构成为能够沿垂直方向在指定的间隔容纳多枚半导体晶片W、例如150枚。通过在晶片容器9容纳半导体晶片W，使盖体6通过容器升降机7上升，将半导体晶片W装载至反应管2内。
在反应管2的周围，包围反应管2地，设置有例如由电阻发热体组成的加热部10。通过该加热部10将反应管2的内部加热至指定的温度，其结果，半导体晶片W被加热至指定的温度。加热部IO例如由配置为5级的加热器11 15构成，在加热器11 15，分别连接有电力控制器16 20。由此，通过向该电力控制器16 20分别独立地供给电力，能够将加热器11 15分别独立地加热至需要的温度。如上所述，反应管2内由该加热器11 15如后述图3所示划分为5个区域。
此外，在歧管3，设置有向反应管2内供给处理气体的多个处理气体供给管。在本实施方式中，在歧管3设置有3个处理气体供给管21a 23a。处理气体供给管21a由歧管3的侧方向晶片容器9的上部(TOP)附近延伸形成。处理气体供给管22a由歧管3的侧方向晶片容器9的中央(CTR)附近延伸形成。处理气体供给管23a，由歧管3的侧方向向晶片容器9的下部(BTM)附近延伸形成。
在各处理气体供给管21a 23a，分别设置有流量调整部24a 26a和预热部27a 29a。流量调整部24a 26a由用于调整处理气体供给管21a 23a流过的处理气体的流量的质量流量控制器(MFC)等构成。预热部27a 29a例如形成为在与处理气体供给管21a 23a连接的石英容器的外部缠绕加热器等的结构。此外，预热部27a 29a分别连接有未图示的电力控制器。而后，通过向上述电力控制器分别独立地供给电力，能够将预热部27a 29a分别独立地加热至需要的温度。由此，由处理气体供给管21a 23a供给的处理气体，通过流量调整部24a 26a调整为需要的流量，由预热部27a 29a加热为需要的温度，分别供给至反应管2内。
此外，热处理装置1具备用于控制反应管2内的气体流量、压力、处理气氛的温度这样的处理参数的控制部(控制器)50。控制部50向流量调整部24a 26a、预热部27a 29a的电力控制器、压力调整部5、加热器11 15的电力控制器16 20等输出控制信号。图2是表示控制部50的结构的图。
如图2所示，控制部50由模型存储部51、方案存储部52、ROM53、RAM54、 1/0端口55、 CPU56和将它们相互连接的总线57构成。
在模型存储部51，存储有计算预热部27a 29a的温度所需要的模型。具体来说，存储有表示预热部27a 29a的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型。此外，对于该模型在后面详细叙述。
在方案存储部52，对应于该热处理装置1进行的成膜处理的种类，存储有规定控制顺序的工艺用方案。工艺用方案是为用户每次实际进行处理(工艺)而准备的方案，规定了从向反应管2装载半导体晶片W至卸载处理结束的半导体晶片W位置的各部分的温度变化、反应管2内的压力变化、气体开始供给和停止供给的时间、供给量等。此外，在工艺用方案中，存储有由该成膜处理成膜的薄膜的面内均匀性(面内膜厚差)、面间均匀性(面间膜厚差)、平均膜厚相关的制约条件。
ROM53由EEPROM、闪存、硬盘等构成，是存储CPU56的动作
24程序等的存储介质。
RAM54作为CPU56的工作区发挥功能。
I/O端口 55将相关与温度、压力、气体流量的测定信号供给至CPU56，并且将CPU56输出的控制信号向各部分(压力调整部5、加热器11 15的电力控制器16 20、流量调整部24a 26a、预热部27a 29a的电力控制器等)。此外，在1/0端口55，连接有操作员操作热处理装置1的操作面板58。
CPU (Central Processing Unit) 56构成控制部50的中枢，执行存储在ROM53的动作程序，根据来自操作面板58的指示，通过存储在方案存储部52的工艺用方案，控制热处理装置1的动作。
此外，CPU56基于存储在模型存储部51的模型和半导体晶片W的膜厚数据以及需要的半导体晶片W的膜厚，计算预热部27a 29a的温度。而后，对电力控制器等输出控制信号，调整预热部27a 29a的温度使其变为计算的温度。此外，CPU56将存储在对应的方案存储部52的预热部27a 29a的温度更新为计算的温度。
总线57在各部分之间传达信息。
而后，对于存储在模型存储部51的模型进行说明。如上所述，在模型存储部51，存储有表示预热部27a 29a的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型。表示该预热部27a 29a的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型是表示将预热部27a 29a的各自的温度变化1'C时，各半导体晶片W的膜厚变化多少的模型。图14表示了该模型的一例。
一般来说，升高预热部27a 29a的温度较容易成膜。该倾向对于半导体晶片W的中心和端部形成的薄膜的膜厚也有影响。进而，由于半导体晶片W的容纳位置(ZONE)也会影响到在半导体晶片W形成的薄膜的膜厚。由此，在该模型中，如图14所示，表示了对于预热部27a 29a，分别将其温度由400°C、 500°C、 600°C、 700。C上升1'C时的薄膜的膜厚变化量。此外，在该模型中，表示了半导体晶片W的中心(中心Ctr)和距离中心150mm (边缘Edge)的位置形成的薄膜的膜厚变化量。进而，在该模型中，针对每个容纳在ZONE1 5的半导体晶片W (槽)，表示在半导体晶片W的形成的膜厚的变化量。此外，预热部27a 29a的温度，例如为550'C这样的上述温度之外的情况下，通过对膜厚变化量的数据加权平均而能够使用模型。
在制作该模型时，固定预热部27a 29a的温度以外的条件，改变预热部27a 29a的任意一个的温度，对于形成的薄膜测定中心和边缘
形成的薄膜的膜厚，计算每rc对应的膜厚变化量。例如，当预热部
29a的温度为700。C的情况下，对于预热部29a的温度在695'C和705"C形成的薄膜，测定中心和边缘形成的薄膜的膜厚，通过将两者的差
(膜厚变化量)除以io rc)，计算每rc相应的膜厚变化量。
此外，表示预热部27a 29a的温度和各半导体晶片W的膜厚的关系的模型，只要能够表示能够对预热部27a 29a调整温度并且能够表
示将上述温度变化rc时各半导体晶片W的膜厚如何变化即可，也能
够使用此外的各种模型。
此外，考虑到该模型由于需要考虑因工艺条件和装置状态导致缺省的数值非最佳的情况，也可以在计算温度的软件上附加扩展卡尔曼滤波等，搭载学习功能，进行膜厚-温度模型的学习。对于该卡尔曼滤波的学习功能，例如，能够使用美国专利第5991525号公报等公开的方法。
而后，使用如上所述构成的热处理装置1，对于预热部27a 29a的温度的温度调整方法(温度调整处理)进行说明。该温度调整处理，可以在进行成膜处理之前的建立阶段进行，也可以与成膜处理同时进行。图15是用于说明温度调整处理的流程图。
操作员操作操作面板58，选择工艺类别、本例中为二氯硅垸和一氧化二氮(N20)的Si02膜的成膜(DCS-HTO)，并且输入作为对象的SiOj莫的膜厚。
此外，如果存在成膜的限制条件，操作员也可以操作操作面板58，输入限制条件。作为限制条件，例如，存在工艺时间(例如20 30分)、预热部27a 29a的温度的范围(例如600 800°C )、作为目标的面内均匀性(面内膜厚差)、面间均匀性(面间膜厚差)、平均膜厚等。
首先，控制部50 (CPU56)对是否输入了工艺类别等进行判别(步骤S1)。当CPU56判别为输入了需要的信息时(步骤S1; Yes)，由存储部52读出与输入的工艺类别对应的工艺用方案(步骤S2)。在工艺用方案中，如图16所示，存储有使用二氯硅烷和一氧化二氮的一般的
Si02膜的工艺条件等。
而后，CPU56使容器升降机7 (盖体6)降下，在盖体6上配置至 少在各ZONEl 5搭载半导体晶片W (监测晶片)的晶片容器9。而 后，CPU使容器升降机7 (盖体6)上升，在反应管2内装载晶片容器 9 (监测晶片)。而后，CPU56根据由方案存储部52读出的方案，控制 压力调整部5、加热器11 15的电力控制器16 20、流量调整部24a 26a、预热部27a 29a的电力控制器等，在监测晶片将&02膜成膜(步 骤S3)。
当成膜处理结束时，CPU56使容器升降机7 (盖体6)降下，将 Si02膜成膜的监测晶片卸载，将该监测晶片搬运至例如未图示的测定 装置，测定在监测晶片成膜的Si02膜的膜厚(步骤S4)。在测定装置
中，当测定在各监测晶片形成的Si02膜的膜厚后，将测定的Si02膜的
膜厚数据发送至热处理装置1 (CPU56)。
CPU56接收了测定的Si02膜的膜厚数据后，对该膜厚数据进行加 工(步骤S5)。这是由于测定的Si02膜的膜厚数据，如图17所示，多 达半导体晶片W的中心的1点和端部侧的8点合计的9点。在本实施 方式中，对于测定的Si02膜的膜厚数据，在半导体晶片W的中心和端 部的合计2点加工数据。
具体来说，通过最小二乘法计算获得膜厚数据的晶片面内的膜厚 分布曲线，由计算的膜厚分布曲线对半导体晶片W的中心和端部的膜 厚数据进行加工。即，将在半导体晶片W形成的膜厚Y，作为距离半 导体晶片W的中心的距离X的二次函数(Y=aX2+b)表示，通过接 收的膜厚数据求得a、 b，计算如图8所述的近似曲线。而后，由计算 的近似曲线，对于各槽，计算半导体晶片W的中心(Ctr)的膜厚d0， 和距离半导体晶片W的中心150mm (Edge)位置的膜厚dl。由此， 如图17所示的膜厚数据被加工为图18所示的中心(Ctr) 1点和端部 (Edge) 1点合计的2点的膜厚数据。
而后，CPU56对加工后的膜厚数据是否满足存储在读出的方案中 的面内均匀性、面间均匀性和平均膜厚相关的限制条件进行判别(步 骤S6)。例如，在判别是否满足面内均匀性时，CPU56对加工后的膜
27厚数据的端部(Edge)和中心(Ctr)的膜厚差是否小于存储在方案中 的面内膜厚差进行判别。在判别是否满足面间均匀性时，CPU56对区 域l (槽ll)和区域5 (槽115)的加工后的膜厚数据的平均膜厚(端 部和中心的平均膜厚)是否小于存储在方案中的面间膜厚差进行判别。 在判别是否满足平均膜厚时，CPU56对加工后的膜厚数据的平均膜厚 是否小于存储在方案中的平均膜厚的条件进行判别。
当CPU56判别不满足面内均匀性、面间均匀性、平均膜厚相关的 限制条件中任意一种时(步骤S6; No)，计算(调整)预热部27a 29a 的温度(步骤S7)。
预热部27a 29a的温度计算中，使用线性规划法和二次规划法等 最佳算法，分别计算满足存储在读出的方案的面内均匀性、面间均匀 性、平均膜厚相关的制约条件并且所有点的膜厚的偏差最小的温度。 例如，如图19所示，对于各槽的中心和端部求得与目标的膜厚的差， 由如图14所示的表示预热部27a 29a的温度和各半导体晶片W的膜 厚的关系的模型，在满足面内均匀性、面间均匀性、平均膜厚相关的 限制条件的同时，使用最佳算法计算与目标的膜厚差最小的预热部 27a 29a的各自的温度。
而后，CPU56更新为计算读出的方案的预热部27a 29a的温度的 温度(步骤S8)，返回步骤S3。当CPU56判别满足相关面内均匀性、 面间均匀性和平均膜厚的制约条件时(步骤S6; Yes)，结束该处理。
如上所述，根据本实施方式，仅通过输入工艺类别、作为对象的 薄膜的膜厚，就能够调整预热部27a 29a各自的温度，确保在半导体 晶片W的表面成膜的Si02膜的膜厚均匀性。由此，即使是不具有与热 处理装置和工艺相关知识、经验的操作员也能够简易地进行温度调整。
此外，本发明不限于上述实施方式，还能够进行各种变形、应用。 以下，对于本发明能够适用的其他实施方式进行说明。
在上述实施方式中，以当不满足相关面内均匀性、面间均匀性和 平均膜厚的限制条件的任意一种的情况下调整预热部27a 29a的温度 的情况为例说明本发明，但也可以当不满足相关面内均匀性和面间均 匀性的限制条件的任意一种的情况下调整预热部27a 29a的温度。在 此情况下，对于平均膜厚，通过变化工艺时间进行调整，由此能够确保在半导体晶片W的表面成膜的Si02膜的膜厚均匀性。
在上述实施方式中，以在热处理装置1设置3个预热部27a 29a 的情况为例说明本发明，但预热部的数量也可以为2个或者4个以上， 能够任意设定。此外，加热器的级数(区域的数量)和由各区域抽出 的监测晶片的数量等能够任意设定。
在上述实施方式中，以对测定的Si02膜的膜厚数据加工的情况为 例说明本发明，但也可以不加工测定的Si02膜的膜厚数据，调整预热 部27 29的温度。
在上述实施方式中，以使用二氯硅垸和一氧化二氮的Si02膜的成 膜处理的情况为例说明本发明，但也可以使用二氯硅烷和氨的SiN膜 的成膜。
在上述实施方式中，以Si02膜的成膜处理的情况为例说明本发明，
但处理的可以为任意种类，能够使用形成其他种类的膜的CVD装置、 氧化装置等各种批量式的热处理装置。
此外，在上述实施方式中，以调整成膜处理形成的膜的膜厚的情 况为例说明本发明，但也能够用于例如杂质扩散处理中的扩散浓度或 者扩散深度、蚀刻率、反射率、埋入特性、台阶覆盖等各种处理结果 的适当化。
在上述实施方式中，以单管结构的批量式热处理装置的情况为例 说明了本发明，但本发明也能够使用例如反应管2由内管和外管组成 的双重管结构的批量式纵型热处理装置。此外，本发明不限定于半导 体晶片的处理，还能够适用于FPD基板、玻璃基板、PDP基板等处理。
本发明的实施方式相关的控制部50，能够不依靠专用系统，只用 通常的计算机程序实现。例如，能够在通用计算机上，通过存放有用 于执行上述处理的程序的存储介质(软盘、CD-ROM等)安装该程序， 由此构成进行上述处理的控制部50。
此外，用于供给上述程序的方法可以为任意方法。如上所述能够 经由指定的存储介质供给之外，还可以经由通信线路、通信网络、通 信系统等供给。在此情况下，例如，在通信网络的告示牌(BBS)发 布该程序，将其经由网络与载波重叠提供。而后，启动上述提供的程 序，在OS的控制下，通过与其他应用程序相同地进行，能够进行上述
29处理。
本发明对热处理装置的温度调整有效(
权利要求
1.一种热处理装置，其特征在于，具备容纳多个被处理体的处理室内；对该处理室内加热的加热单元；向所述处理室内供给处理气体的处理气体供给单元；在将由所述处理气体供给单元供给的处理气体供给至所述处理室内前对处理气体进行加热的预热单元；存储与处理内容相应的处理条件的处理条件存储单元，其中所述处理条件包含由所述加热单元加热的处理室内的温度、由所述预热单元加热的处理气体的温度、处理的面内均匀性、处理的面间均匀性；在所述处理条件存储单元存储的处理条件下处理所述被处理体的处理单元；对由所述处理单元处理后的处理结果是否满足存储在所述处理条件存储单元的处理的面内均匀性进行判别，当判别为不满足该面内均匀性时，计算使由所述预热单元加热的处理气体的温度满足该面内均匀性的温度，将所述处理条件存储单元存储的处理条件中的由预热单元加热的处理气体的温度变更为所述计算的处理气体的温度，在变更后的处理条件下处理所述被处理体而调整处理气体的温度的处理气体温度调整单元；对由所述处理单元处理后的处理结果是否满足存储在所述处理条件存储单元的处理的面间均匀性进行判别，当判别为不满足该面间均匀性时，计算使由所述加热单元加热的处理室内的温度满足该面间均匀性时的温度，在将所述处理条件存储单元存储的处理条件中的由加热单元加热的处理室内的温度变更为所述计算的处理室内的温度的处理条件下，处理所述被处理体而调整处理室内的温度的处理室温度调整单元。
2.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于-所述处理室温度调整单元，当由所述处理气体温度调整了单元调 整处理气体的温度时，基于在调整该处理气体的温度的处理条件下通过所述处理单元处理后的处理结果判别是否满足处理的面间均匀性。
3. 如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于-所述处理内容为成膜处理。
4. 如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于 所述处理室被划分为多个区域；所述加热单元能够针对所述处理室内的每个区域设定温度。
5. —种热处理装置的温度调整方法，其特征在于 该温度调整方法中的热处理装置具备容纳多个被处理体的处理室，对该处理室内加热的加热单元，向所述处理室内供给处理气体的 处理气体供给单元，在将由所述处理气体供给单元供给的处理气体供 给至所述处理室内前对处理气体进行加热的预热单元，存储包含由所 述加热单元加热的处理室内的温度、由所述预热单元加热的处理气体 的温度、处理的面内均匀性、处理的面间均匀性的、与处理内容相应 的处理条件的处理条件存储单元，在所述处理条件存储单元存储的处 理条件下处理所述被处理体的处理单元，该热处理装置的温度调整方法具备包含对由所述处理单元处理 的处理结果是否满足存储在所述处理条件存储单元的处理的面内均匀 性进行判别的工序，和当判定为不满足该面内均匀性时，计算由所述 预热单元加热的处理气体的温度满足该面内均匀性时的温度，将由所 述处理条件存储单元存储的处理条件中的由预热单元加热的处理气体 的温度变更为所述计算的处理气体的温度，在变更后的处理条件下处 理上述被处理体而调整处理气体的温度的工序的处理气体温度调整工 序；包含对由所述处理单元处理后的处理结果是否满足存储在所述处 理条件存储单元的处理的面间均匀性进行判别的工序，和当判别为不 满足该面间均匀性时，计算由所述加热单元加热的处理室内的温度满 足该面间均匀性时的温度，在将存储在所述处理条件存储单元的处理 条件中的由加热单元加热的处理室内的温度变更为所述计算的处理室内的温度的处理条件下处理所述被处理体而调整处理室内的温度的工 序的处理室温度调整工序，在进行所述处理气体温度调整工序和所述处理室温度调整工序中 一个工序之后再进行另一个工序。
6. 如权利要求5所述的热处理装置的温度调整方法，其特征在于: 进行所述处理气体温度调整工序之后再进行所述处理室温度调整工序。
7. 如权利要求5或者6所述的热处理装置的温度调整方法，其特征在于所述处理内容为成膜处理。
8. 如权利要求5所述的热处理装置的温度调整方法，其特征在于所述处理室被划分为多个区域，所述加热单元能够针对所述处理室内的每个区域设定温度；在所述处理室温度调整工序中，针对所述处理室内的每个区域调 整温度。
9. 一种热处理装置，其特征在于，具备 容纳多个被处理体的处理室内； 对该处理室加热的加热单元；向所述处理室内供给处理气体的多个处理气体供给单元； 分别设置在所述多个处理气体供给单元中、在将由该处理气体供给单元供给的处理气体供给至所述处理室内前对处理气体进行加热的多个预热单元；存储包含由所述加热单元加热的处理室内的温度、由所述多个预 热单元加热的处理气体的各自的温度、处理的面内均匀性、处理的面 间均匀性的、与处理内容相应的处理条件的处理条件存储单元；在所述处理条件存储单元存储的处理条件下处理所述被处理体的 处理单元；对由所述处理单元处理的处理结果是否满足存储在所述处理条件 存储单元的处理的面内均匀性和面间均匀性进行判别，当判别为不满 足任意一个时，分别计算所述多个预热单元加热的处理气体的温度满 足该面内均匀性和面间均匀性时的温度，将所述处理条件存储单元存 储的处理条件中的由预热单元加热的处理气体的温度分别变更为所述 计算的处理气体的温度，在变更后的处理条件下处理所述被处理体而 调整处理气体的温度的处理气体温度调整单元。
10. 如权利要求9所述的热处理装置，其特征在于 所述处理内容为成膜处理。
11. 如权利要求10所述的热处理装置，其特征在于 在存储在所述处理条件存储单元的处理条件中，包含关于成膜的薄膜的平均膜厚的条件；所述处理气体温度调整单元，当判别为所述处理单元处理的处理 结果不满足所述关于平均膜厚的条件时，计算所述多个预热单元加热 的处理气体的温度满足所述面内均匀性、所述面间均匀性和所述关于 平均膜厚的条件时的温度，将所述处理条件存储单元存储的处理条件 中的由预热单元加热的处理气体各自的温度变更为所述计算的处理气 体的温度，在变更后的处理条件下处理所述被处理体而调整处理气体 的温度。
12. 如权利要求9所述的热处理装置，其特征在于 所述处理室被划分为多个区域；所述加热单元能够针对所述处理室内的每个区域设定温度。
13. —种热处理装置的温度调整方法，其特征在于-该温度调整方法中的热处理装置为，具备容纳多个被处理体的处理室，对该处理室内加热的加热单元，向所述处理室内供给处理气体 的多个处理气体供给单元，分别设置在所述多个处理气体供给单元中、 在将该处理气体供给单元供给的处理气体供给至所述处理室内前对处理气体进行加热的多个预热单元，存储包含由所述加热单元加热的处 理室内的温度、由所述多个预热单元加热的处理气体各自的温度、处 理的面内均匀性、处理的面间均匀性的、与处理内容对应的处理条件 的处理条件存储单元，在所述处理条件存储单元存储的处理条件下处 理所述被处理体的处理单元，该热处理装置的温度调整方法具备，对由所述处理单元处理的处 理结果是否满足存储在所述处理条件存储单元的处理的面内均匀性和 面间均匀性进行判别的判别工序，和当判别为不满足所述任意一个时， 分别计算所述多个预热单元加热的处理气体的温度满足该面内均匀性 和面间均匀性时的温度，将所述处理条件存储单元存储的处理条件中 的由预热单元加热的处理气体的温度分别变更为所述计算的处理气体 的温度，在变更后的处理条件下处理所述被处理体而调整处理气体的 温度的处理气体温度调整工序。
14. 如权利要求13所述的热处理装置的温度调整方法，其特征在于所述处理内容为成膜处理。
15. 如权利要求14所述的热处理装置的温度调整方法，其特征在于在存储在所述处理条件存储单元的处理条件中，包含关于成膜的 薄膜的平均膜厚的条件，在所述判别工序中，进而对由所述处理单元处理的处理结果是否 满足所述关于平均膜厚的条件进行判别，并且当判别为在处理气体温 度调整工序中不满足所述关于平均膜厚的条件时，分别计算由所述多 个预热单元加热的处理气体的温度满足所述面内均匀性、所述面间均 匀性和所述关于平均膜厚的条件的温度，将所述处理条件存储单元存 储的处理条件的由预热单元加热的处理气体的温度分别变更为所述计 算的处理气体的温度，在变更后的处理条件下处理所述被处理体而调 整处理气体的温度。
16.如权利要求13所述的热处理装置的温度调整方法，其特征在于所述处理室被划分为多个区域，所述加热单元能够针对所述处理 室内的每个区域设定温度。
全文摘要
本发明提供了一种能够简易地进行温度调整的热处理装置、热处理装置的温度调整方法和程序。热处理装置1的控制部50，在半导体晶片W上将SiO₂膜成膜，判别SiO₂膜是否满足面内均匀性。当控制部50判别为不满足面内均匀性时，计算满足面内均匀性时的预热部23的温度。控制部50在变更为计算的预热部23的温度的处理条件下在半导体晶片W将SiO₂膜成膜，进行预热部23的温度调整。此外，当控制部50判别为满足面内均匀性时，对于面间均匀性也以相同的顺序进行加热器11～15的温度调整。
文档编号H01L21/00GK101540275SQ200910128449
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年3月17日
发明者上西雅彦, 山口达也, 王文凌, 竹永裕一 申请人:东京毅力科创株式会社