JPH0799481B2 - 半導体ウェハー処理方法及びその方法に用いられる処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、制御技術、さらにはフィードバック制御技
術に適用して有効な技術に関するもので、たとえば、ド
ライエッチングなどの半導体集積回路製造技術に利用し
て有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

たとえば、半導体集積回路の製造では、ドライエッチン
グやCVD（化学蒸着装置:chemicalvapor deposition）な
どのように、所定の雰囲気を提供する反応室を使っての
ウェハー処理が大きな比重を占める。このため、半導体
集積回路の製造方法あるいは製造装置にあっては、その
反応室内の雰囲気をいかに高精度かつ効率良く制御する
かが重要となる。

とくに最近では、たとえば日経マグロウヒル社刊行「日
経マイクロデバイス 1985年12月号（No.6）」185〜201
頁などに記載されているように、半導体集積回路の基材
となる半導体ウェハーが大径化してきたため、半導体ウ
ェハーを多数枚ずつまとめて反応室に入れて処理するバ
ッチ式よりも、ウェハーを１枚ずつ反応室に入れて処理
する枚葉式が、処理の高精度化、ウェハーのハンドリン
グの合理化、装置の小型化などの面で有利になってき
た。

ところが、枚葉式では、ウェハーを１枚ずつ反応室内に
入れて処理にかけるために、反応室内にて処理が行われ
る実処理時間よりも、ウェハーが反応室内に装填されて
から反応室内の雰囲気が所定の条件に達して実際の処理
が可能になるまでの待ち時間の方が長くかかってしま
い、このことが枚葉式の効率的な運用を妨げる大きな阻
害要因となっていた。

そこで、本発明者は、たとえば上述した枚葉式処理の効
率化をはかるための制御技術について検討した。以下
は、公知とされた技術ではないが、本発明者によって検
討された技術であり、その概要は次のとおりである。

第13図は、本発明者によって検討された制御技術を半導
体集積回路製造装置に適用した例を示す。

同図に示す半導体集積回路製造装置は反応性イオンによ
るドライエッチング装置として構成されている。この装
置は、被制御系１として、給気系および排気系を備えた
反応室11を有する。この反応室11内は、給気系によって
反応性ガス12が供給される一方、排気系によって真空排
気されるようになっている。排気系としては真空排気ポ
ンブ14が設けられている。この真空排気ポンプ14と反応
室11の間には圧力調節バルブ13が介在させられている。
このバルブ13の開度を操作することにより、反応室11内
の圧力が可変調節される。また、反応室11には、内部の
ガス12をイオン活性化するための高周波印加装置15が備
えられている。

上述した被制御系１とともに、圧力センサ２によって検
出された反応室11内の雰囲気圧力（制御量）を所定の目
標値Viにするための制御装置３が設けられている。この
制御装置３は、フィードバック制御装置31、サーボ駆動
装置32、およびポテンショメータ33などによって構成さ
れ、反応室11内の圧力値すなわち制御量Vfが目標値Viに
等しくなるように上記圧力調節バルブ13の開度を連続的
に可変操作する。

この場合、フィードバック制御装置31は減算器と出力増
幅器とによって構成され、制御量Vfと目標値Viとの差
（Vf−Vi）をゼロにするような制御出力すなわち操作量
Voxを出力する。サーボ駆動装置32は、ポテンショメー
タ33によって検出される圧力調節バルブ13の開度が上記
操作量Voxに追従するように、そのバルブ13をサーボ駆
動する。

ここで、上記制御装置３は、外部から与えられる制御開
始／停止指令Ｃによって、その動作の開始と停止が制御
されるようになっている。この指令Ｃは、反応室11内で
の処理を行う際に能動化（Ｃ＝１）される。この能動化
によって上述した制御が開始される。また、ウェハーの
入れ替えなどの段取り工程を行う際には非能動化（Ｃ＝
０）される。この非能動時には上記制御装置３による制
御が停止される。従って、多数のウェハーを１枚ずつ分
けて枚葉処理する場合には、上記指令Ｃは能動（Ｃ＝
１）と非能動（Ｃ＝０）を交互に繰り返す。

以上のようにして、多数の半導体ウェハーを１枚ずつ枚
葉処理することができる半導体集積回路製造装置が構成
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した技術には、次のような問題点の
あることが本発明者によってあきらかとされた。

すなわち、たとえば上述した半導体集積回路製造装置に
適用された制御技術では、被制御系１の制御量Vfをネガ
ティブ・フィードバック（負帰還）によって制御してい
た。このフィードバック制御は、その制御系が十分に安
定した定常状態のときにはそれほど問題はない。ところ
が、このフィードバック制御では、第14図に示すよう
に、そのフィードバック制御が開始された後のしばらく
の間は、制御系における伝達遅れあるいは慣性などによ
って操作量Voxが過剰あるいは過小になることがあり、
これによって制御量Vfが目標値Viを通り過ぎてしまうオ
ーバーシュート（＋Δ）と、このオーバーシュート＋Δ
を過剰に修正してしまうアンダーシュート（−Δ）とが
生じる不安定な状態が生じる。

このため、たとえば上述した半導体集積回路製造装置で
は、ウェハーを反応室11内に装填して制御を開始してか
ら、つまり指令Ｃが０から１になってから、反応室11内
の雰囲気状態が目標値Vi付近で安定化するまでの間に、
かなりの待ち時間tsを必要とする。この待ち時間tsの間
は、もちろん処理を行うことができない。従って、多数
の半導体ウェハーを１枚ずつ処理する枚葉式にあって
は、その待ち時間tsが全体の処理効率を低下させる大き
な阻害要因となる、ということが本発明者によって明ら
かとされた。

さらに、フィードバック制御では、その制御の開始時の
過剰操作によって制御量Vfが目標値Viを大きく越えるオ
ーバーシュート（＋Δ）が避けられないが、このオーバ
ーシュート（＋Δ）は、場合によってはいろいろな弊害
をもたらすことがある。たとえば、制御量Vfが温度であ
って、その温度を被処理体に許される最高温度ぎりぎり
の目標値Viに制御しようとする場合には、オーバーシュ
ート（＋Δ）によって、その被処理体に許容限度を越え
る温度が与えられてしまう。

本発明の目的は、制御が開始されてから制御系が安定す
るまでの待ち時間を短縮させることができるとともに、
操作量が過剰になることにより生じるオーバーシュート
を抑えられるようにした制御方法および装置に関する技
術を提供することにある。

また、その制御技術を利用することによって、多数の半
導体ウェハーを１枚ずつに分けて処理する枚葉式の半導
体集積回路製造処理の効率化を可能にする半導体ウェハ
ーの処理方法およびその処理装置に関する技術を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、フィードバック制御の開始に先立って、被制
御系の制御量を目標値付近で平衡させるような大きさの
操作量を一定時間だけ被制御系に与える、というもので
ある。

〔作用〕

上記した手段によれば、前もって与えられた操作量によ
って被制御系の制御量が目標値近くまで予備操作され
る。この後でフィードバック制御を行うと、制御量が既
に目標値近くまで粗方達して制御量と目標値との差が小
さくなっているので、フィードバック制御による操作量
が極端な過剰状態になることはない。これにより、制御
が開始されてから制御系が安定するまでの待ち時間を短
縮させるとともに、操作量が過剰になることにより生じ
るオーバーシュートを抑える、という目的が達成され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。

なお、各図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示
す。

第１図はこの発明による制御装置が適用された制御系の
一実施例を示す。

第１図に示す制御系は、被制御系１、センサー２、フィ
ードバック制御装置31、切換手段４、記憶装置としては
RAM（ランダム・アクセス・メモリ）53、およびタイマ
ー54などからなり、外部から与えられる制御開始／停止
指令Ｃによって全体の動作の開始／停止が指令されるよ
うに構成されている。

ここで、フィードバック制御装置３は、センサー２によ
って被制御系１からフィードバックされる制御量Vfが目
標値Viに等しくなるような操作量Vo1を出力する。

センサー２は、被制御系１における圧力（真空度）や温
度などの制御量Vfを検出する。

RAM53は、被制御系１の制御量Vfを目標値Viに収束・平
衡させ続けるような大きさの操作量Vo2を記憶する。こ
のRAM53の記憶操作量Vo2は、フィードバック制御装置３
による制御が安定な状態にあるときに、そのフィードバ
ック制御装置３から出力されている操作量Vo1（Vox）か
らサンプリングされるようになっている。この場合のサ
ンプリングのタイミングとしては、フィードバック制御
の状態がもっとも安定している時期が適当である。この
ような時期として、実施例の場合は、指令Ｃが１から０
に切り換わって制御動作が停止される直前のタイミング
を選ぶようにしている。

切換手段４は、フィードバック制御装置３から出力され
る操作量Vo1とRAM53から読み出される操作量Vo2のいず
れか一方を選択し、この選択された操作量Vox（Vo1ある
いはVo2）を被制御系１に与える。この切換手段４はタ
イマー制御手段によって切換制御される。このタイマー
制御手段はタイマー54によって構成される。

タイマー54は、制御開始／停止指令Ｃが能動（Ｃ＝１）
になったときに起動して一定時間tsを計時する。上記切
換手段４は、このタイマー54が起動されてから一定時間
tsを起動するまでＢ側すなわちフィードバック装置31の
制御出力（操作量Vo1）を選択し、その一定時間tsの計
時が終了するとＡ側すなわちRAM53の記憶出力（操作量V
o2）を選択して被制御系１に与えるように構成されてい
る。

次に、上述した制御装置によって実施される制御方法の
一実施例を説明する。

すなわち、第１図に示した制御装置では、被制御系１の
制御量Vfが目標値Viに等しくなるように被制御系１への
操作量Voxをフィードバック制御するとともに、このフ
ィードバック制御を開始する前に、上記制御量Vfが目標
値Viに収束して平衡するような一定の操作量Vo2を被制
御系１に所定時間ts与える予備工程を行う。

第３図は第１図に示した制御系にて実施される制御方法
の一実施例をフローチャートによって示す。

第３図のフローチャートにおいて、ステップS1では、外
部からの制御開始／停止指令Ｃが０から１になるのを待
機する。この指令Ｃが０から１になると、制御動作が開
始される。そして、先ず、ステップS2とS3によって、RA
M53に記憶された操作量Vo2が実際の操作量Voxとして被
制御系１に一定時間tsの間与えられる。一定時間tsが経
過すると、ステップS4とS5によって、フィードバック制
御による操作量Vo1が実際の操作量Voxとして被制御系１
に一定時間tsの間与えられるようになる。つまり、この
段階にてフィードバック制御が行われる。このフィード
バック制御状態は上記指令Ｃが０になるまで持続され
る。指令Ｃが１から０になると、ステップS6にて、現在
の操作量Voxすなわちこの場合はフィードバック制御出
力（操作量Vo1）がサンプリングされる。このサンプリ
ングされた操作量は、新たな記憶操作量Vo2としてRAM53
に格納される。このとき記憶された操作量Vo2は、次に
再開されるステップS2,S3にて使用される。ステップS6
の後は、ステップS7に進んで全体の制御動作が停止され
る。そして、ステップS1に戻って、指令Ｃが再度１にな
るのを待機する。

第４図は上述した技術によって実現される制御動作の一
例を波形チャートによって示す。

第４図に示すように、フィードバック制御の開始に先立
って、被制御系１の制御量Vfを目標値Vi付近で平衡させ
るような操作量Vo2を一定時間tsだけ被制御系１に与え
ると、これによって、被制御系１の制御量Vfが目標値Vi
近くまで予備操作される。この後でフィードバック制御
を行うと、制御量Vfが既に目標値Vi近くまで粗方達して
制御量Vfと目標値Viとの差が小さくなっているので、フ
ィードバック制御による操作量Vo1が極端に過剰あるい
は過小になることはない。Δｔは、上述した予備工程が
終わってから制御系が安定するまでの時間を示すが、こ
の時間Δｔは上述した予備工程によってきわめて短くす
ることができる。

以上のようにして、制御が開始されてから制御系が安定
するまでの待ち時間tsが短縮されるようになる。これと
ともに、操作量が過剰になることにより生じるオーバー
シュートも小さく抑えることができるようになる。

従って、たとえば上述した制御技術を枚葉式の半導体集
積回路製造技術に適用すれば、半導体ウェハーを１枚処
理するごとに生じる待ち時間tsを短くすることができ、
これによって全体の処理効率を大幅に高めることができ
るようになる。

第２図、第５図、第６図は、この発明による制御技術の
さらに好ましい実施例を示す。この場合、第２図はこの
発明による制御装置が適用された制御系の実施例を示
す。第５図は第２図に示した制御系にて実施される制御
方法の一実施例をフローチャートによって示す。そし
て、第６図はこの実施例の技術によって実現される制御
動作の一例を波形チャートによって示す。

前述した実施例の技術との相違点について説明すると、
この実施例の技術では、第５図のフローチャートにおけ
るステップS1とS2の間にステップS1−1,S1−２による前
置工程が新たに置かれている。このステップS1−1,S1−
２では、ステップS1による予備工程に先立って、制御量
Vfが目標値Viを大きく越える方向に収束して平衡するよ
うな過剰な操作量Vo3（Vo3＞＞Vo2）を被制御系１へ短
時間t2だけ与えることを行う。

このような方法を実施するために、第２図に示す制御系
では、第２のタイマー56、第２の切換手段41、および設
定手段57が新たに付加されている。これらは、あらかじ
め設定された過剰な操作量Vo3を、RAM53の記憶操作量Vo
2が被制御系１に与えられる前に、被制御系１へ一定時
間t2だけ与える第２のタイマー制御手段をなす。過剰な
操作量Vo3は設定手段57によって任意に設定される。こ
の場合、操作量Vo3と時間t2は、制御量Vfが目標値Viを
越えないように設定される。

これにより、第６図に示すように、制御量Vfは、指令Ｃ
が１になって制御が開始された後の最初のタイマー制御
時間t2の間にて、目標値Viに向かって急速に変化させら
れるようになる。この結果、制御が開始されてから制御
系が安定するまでの待ち時間tsがさらに短縮されるよう
になる。

従って、この実施例の制御技術をたとえば前述した枚葉
式の半導体集積回路製造技術に適用すれば、半導体ウェ
ハーを１枚処理するごとに生じる待ち時間tsをさらに短
くすることができ、これによって全体の処理効率を一層
高めることができるようになる。

第７図および第８図は以上説明した制御技術を半導体集
積回路の製造方法および製造装置に利用した実施例を示
す。

先ず、第７図は第１図に示した実施例の技術を利用した
半導体集積回路製造装置の一実施例を示す。

同図に示す半導体集積回路製造装置は反応性イオンによ
るドライエッチング装置として構成されている。この装
置は、被制御系１として、給気系および排気系を備えた
反応室11を有する。この反応室11内は、給気系によって
反応性ガス12が供給される一方、排気系によって真空排
気されるようになっている。排気系としては真空排気ポ
ンプ14が設けられている。この真空排気ポンプ14と反応
室11の間には圧力調節バルブ13が介在させられている。
このバルブ13の開度を操作することにより反応室11内の
圧力が可変調節される。また、反応室11には、内部のガ
ス12をイオン活性化するための高周波印加装置15が備え
られている。

上述した被制御系１とともに、圧力センサ２によって検
出された反応室11内の雰囲気圧力（制御量）を所定の目
標値Viにするための制御装置３が設けられている。この
制御装置３は、フィードバック制御装置31、サーボ駆動
装置32、ポテンショメータ33、切換手段４などととも
に、タイマー制御手段および操作量の記憶手段などを含
む制御ユニット５が設けられている。

フィードバック制御装置31は減算器と出力増幅器とによ
って構成され、制御量Vfと目標値Viとの差（Vf−Vi）を
ゼロにするような制御出力すなわち操作量Vo1を出力す
る。

サーボ駆動装置32は被制御系１の一部をなすものであっ
て、上記反応室11内の圧力（真空度）を可変するための
操作手段として機能する。このサーボ駆動装置32は、ポ
テンショメータ33によって検出される圧力調節バルブ13
の開度が上記操作量Voxに追従するように、そのバルブ1
3をサーボ駆動する。

制御ユニット５は、半導体集積回路化された汎用の情報
処理装置（CPU）51、システムROM（読出専用記憶装置）
52、RAM53、タイマー54、入出力ポート（I/O）55などに
よって構成される。この制御ユニット５は、システムRO
M52に書き込まれたプログラムによって、フィードバッ
ク制御装置31による制御が安定な平衡状態にあるときの
操作量Vo1が記憶する記憶手段と、制御開始から一定の
時間t1だけ上記フィードバック制御装置31による制御動
作を停止させてRAM53に記憶された操作量Vo2を上記操作
手段へ与えるタイマー制御手段とを形成する。

切換手段４は、フィードバック制御装置３から出力され
る操作量Vo1と制御ユニット５から出力される操作量Vo2
のいずれか一方を選択する。選択された操作量Vox（Vo1
あるいはVo2）は上記サーボ駆動装置32に与えられる。
この切換手段４は制御ユニット５によるタイマー制御手
段によって切換制御される。このタイマー制御手段は内
蔵タイマー54の計時時間t1に基づいて動作する。

さらに、上記制御装置３の全体は、外部から与えられる
制御開始／停止指令Ｃによって、その動作の開始と停止
が制御されるようになっている。この指令Ｃは、反応室
11内での処理を行う際に能動化（Ｃ＝１）される。この
能動化によって上述した制御が開始される。また、ウェ
ハーの入れ替えなどの段取り工程を行う際には非能動化
（Ｃ＝０）される。この非能動時には上記制御装置３に
よる制御が停止される。従って、多数のウェハーを１枚
ずつに分けて枚葉処理する場合には、上記指令Ｃは能動
（Ｃ＝１）と非能動（Ｃ＝０）を交互に繰り返す。

以上のようにして、多数の半導体ウェハーを１枚ずつ枚
葉処理することができる半導体集積回路製造装置が構成
されている。

第８図は、上述した半導体集積回路装置を使用すること
によって実施される半導体集積回路製造方法の一実施例
をフローチャートによって示す。

同図に示すように、この実施例の製造方法では、半導体
ウェハーを反応室内に装填する前工程（ステップS8）
と、反応室内の雰囲気をフィードバック制御しながら反
応室内の半導体ウェハーを処理する本工程（ステップS4
〜S7）と、処理の済んだ半導体ウェハーを反応室から取
り出す後工程（S8）とを順次繰り返しながら多数の半導
体ウェハーの処理を行う。

これとともに、上記本工程が終了する直前においてフィ
ードバック制御によって与えられている操作量を記憶す
るサンプリング工程（S6）と、次の本工程における雰囲
気のフィードバック制御が開始される前に、上記工程に
て記憶された操作量によって一定時間t1だけ雰囲気を操
作する予備工程（S2,S2−1,S3）とが行われる。

以上のような一連の工程によって、反応室11内の雰囲気
条件が安定化するまでの待ち時間tsが短縮されて、多数
の半導体ウェハーを１枚ずつ処理することが高効率に行
われるようになっている。

第９図はこの発明による制御技術が適用された半導体集
積回路装置のさらに好適な実施例を示す。

同図に示す半導体集積回路製造装置は第2,5,6図に示し
た制御技術を利用したものである。この半導体集積回路
製造装置は、第７図に示した構成に加えて、第２のタイ
マー制御手段が設けられている。この第２のタイマー手
段は、制御ユニット５に内蔵されたタイマー56によっ
て、あらかじめ設定された過剰な操作量Vo3を、上記RAM
53からの操作量Vo2が操作手段に与えられる前に、その
操作手段へ一定時間t2だけ与えるように構成されてい
る。その操作量Vo3はたとえばキー入力装置などの設定
手段57によって任意に設定される。この場合、操作量Vo
3と時間t2は、制御量Vfが確実に目標値Vi以下に留まる
ように設定する。

第10図は第９図に示した装置によって実施される半導体
集積回路製造方法の一実施例をフローチャートによって
示す。

第10図に示す実施例と第８図に示した実施例との相違点
について説明すると、第10図に示す実施例の方法では、
第８図のフローチャートにおけるステップS1とS2の間に
ステップS1−1,S1−２による前置工程が新たに置かれて
いる。このステップS1−1,S1−２では、ステップS1によ
る予備工程に先立って、制御量Vfが目標値Viを大きく越
える方向に収束して平衡するような過剰な操作量Vo3（V
o3＞＞Vo2）を被制御系１へ短時間t2だけ与えることを
行う。

これにより、制御量Vfは、指令Ｃが１になって制御が開
始された後の最初のタイマー制御時間t2の間にて、目標
値Viに向かって急速に変化させられるようになる。これ
によって、制御が開始されてから制御系が安定するまで
の待ち時間tsがさらに短縮されるようになる。従って、
この実施例の方法によれば、半導体ウェハーを１枚処理
するごとに生じる待ち時間tsをさらに短くすることがで
き、これによって全体の処理効率を一層高めることがで
きるようになる。

第11図はこの発明による制御技術を温度制御に適用した
実施例を示す。

第９図に示した半導体集積回路製造装置では反応室11内
の圧力（真空度）を制御するようにしていたが、ここで
は反応室11内の温度を制御するようにしている。第９図
に示したものとの相違点を示すと、反応室11内の温度を
操作する手段として、ヒータ13、パワー制御装置32、お
よびパワー電源14が使用されている。また、被制御系１
の制御量Vfを検出する手段として温度センサー２が使用
されている。

このように、この発明による制御技術は温度などの雰囲
気条件を制御する場合にも適用することができる。

また、第12図（ａ）（ｂ）に示すように、この発明によ
る制御技術は、圧力などの制御目標値Viを時間帯によっ
て段階的に変化させる多段ステップ制御にも適用するこ
とができる。

同図において、（ａ）はこの発明による制御技術が適用
された場合の動作例を、（ｂ）は適用されなかった場合
の動作例をそれぞれ互いに時間対応させた波形チャート
によって示す。

この場合は、目標値Vi（Vi1,Vi2,Vi3）が更新されるご
とに前述した予備工程および要すれば前述した前置工程
を行わせることにより、制御量Vfが更新された目標値Vi
（Vi1,Vi2,Vi3）に収束して安定するまでの待ち時間ts
をそれぞれ短縮することができるとともに、目標値Viが
更新されるごとに生じるオーバーシュートを小さく抑え
ることができる。

この多段ステップ制御は、もちろん前述した半導体集積
回路製造方法および製造装置に適用できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、上記RAM5
2の代わりに、ポテンショメータ33などを利用した機械
的な記憶手段を用いてもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるドライエッチングな
どの半導体集積回路製造技術に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、たとえば、
微生物の培養環境を制御する技術などにも適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、 （１） フィードバック制御の開始に先立って、被制御
系の制御量を目標値付近で平衡させるような操作量を一
定時間だけ被制御系に与えることにより、制御が開始さ
れてから制御系が安定するまでの待ち時間を短縮させ
る、という効果がある。

（２） また、制御操作量が過剰になることにより生じ
るオーバーシュートを抑える、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による制御技術が適用された制御装置
の第１実施例を示す図、 第２図はこの発明による制御技術が適用された制御装置
の第２実施例を示す図、 第３図は第１図に示した装置によって実施される制御方
法の第１実施例を示すフローチャート、 第４図は第１図に示した装置の動作例を示す波形チャー
ト、 第５図は第２図に示した装置によって実施される制御方
法の第２実施例を示すフローチャート、 第６図は第２図に示した装置の動作例を示す波形チャー
ト、 第７図は第１図に示した制御装置を使用して構成された
半導体集積回路製造装置の第１実施例を示す図、 第８図は第７図に示した装置によって実施される半導体
集積回路製造方法の第１実施例を示すフローチャート、 第９図は第２図に示した制御装置を使用して構成された
半導体集積回路製造装置の第２実施例を示す図、 第10図は第９図に示した装置によって実施される半導体
集積回路製造方法の第２実施例を示すフローチャート、 第11図はこの発明による制御技術が温度制御に適用され
た例を示す図、 第12図（ａ）（ｂ）はこの発明による制御技術を多段ス
テップ制御に適用した場合としなかった場合のそれぞれ
の動作例を示す波形チャート、 第13図はこの発明に先立って検討された半導体集積回路
製造装置の構成を示す図、 第14図は第13図に示した半導体集積回路製造装置の動作
例を示す波形チャートである。 １……被制御系、２……センサー、３……制御装置、31
……フィードバック制御装置、４……切換手段、53……
記憶装置（RAM）、54,56……タイマー、57……設定手
段、Vo1,Vo2,Vo3……操作量、Vf……制御量、Vi……目
標値、５……制御ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 博之 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会社 日立製作所高崎工場内 (56)参考文献 特開 昭53−101726（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−130529（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−11641（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウェハーを反応室内に装填する前工
   程と、反応室内の雰囲気をフィードバック制御しながら
   反応室内の半導体ウェハーを処理する本工程と、処理の
   済んだ半導体ウェハーを反応室から取り出す後工程とを
   順次繰り返しながら多数の半導体ウェハーの処理を行う
   半導体集積回路製造方法であって、上記本工程が終了す
   る直前においてフィードバック制御によって与えられて
   いる操作量を記憶するサンプリング工程と、前記反応室
   内での次の本工程における雰囲気のフィードバック制御
   が開始される前に、上記サンプリング工程にて記憶され
   た操作量によって一定時間だけ前記反応室内の雰囲気を
   操作する予備工程とを行うことを特徴とする半導体ウェ
   ハー処理方法。
2. 【請求項２】半導体ウェハーが挿入され、雰囲気圧力が
   フィードバック制御される反応室と、この反応室の圧力
   を調節する操作手段とを有する半導体集積回路製造装置
   であって、上記反応室の圧力が目標値に等しくなるよう
   な操作量を上記操作手段へ出力するフィードバック制御
   装置とともに、このフィードバック制御装置による制御
   が安定な平衡状態にあるときの操作量を記憶する記憶手
   段と、制御開始から一定の時間だけ上記フィードバック
   制御装置による制御操作を停止させて上記記憶手段に記
   憶された操作量を上記操作手段へ与えるタイマー制御手
   段とを備えたことを特徴とする半導体ウェハー処理装
   置。
3. 【請求項３】あらかじめ設定された操作量を、上記記憶
   装置の記憶操作量が操作手段に与えられる前に、その操
   作手段へ一定時間だけ与える第２のタイマー制御手段を
   備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半
   導体ウェハー処理装置。
4. 【請求項４】上記操作手段が、上記反応室の排気系に設
   けられた圧力調節バルブの開度をフィードバック制御す
   るサーボ駆動装置によって構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項または第３項記載の半導体ウ
   ェハー処理装置。