(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のサセプタに載置された基板を一度に加熱する際に，各基板の面内温度の均一性を制御できる熱処理装置を提供する。【解決手段】複数のウエハＷに対して所定の処理を施す反応管１０４と，ウエハＷを載置する載置面をそれぞれ有し，導電性材料からなる複数のサセプタ１１２と，各サセプタ１１２を，その載置面に垂直な方向に間隔を空けて配列して反応管１０４内で支持する回転自在な石英ボート１１０と，処理室１０２の側壁に設けられ，各サセプタ１１２の載置面に平行な方向に交流磁場を形成して各サセプタ１１２を誘導加熱する一対の電磁石１２０，１３０からなる磁場形成部と，この磁場形成部によって形成される交流磁場を制御する制御部２００とを備える。【選択図】図１
2010059490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板に対して所定の処理を施す処理室と，
前記基板を載置する載置面をそれぞれ有し，導電性材料からなる複数のサセプタと，
前記各サセプタを，その載置面に垂直な方向に間隔を空けて配列して前記処理室内で支持する回転自在なサセプタ支持部と，
前記処理室の側壁に設けられ，前記各サセプタの載置面に平行な方向に交流磁場を形成して前記各サセプタを誘導加熱する磁場形成部と，
前記磁場形成部によって形成される交流磁場を制御する制御部と，
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記磁場形成部は，２つの磁極を有するコアに誘導コイルが巻回された一対の電磁石と，これら各電磁石の誘導コイルに独立して交流電流を印加する交流電源と，からなり，
前記各電磁石は，前記処理室の側壁のうちの対向する一対の側壁にそれぞれ設け，一方の電磁石の２つの磁極面と他方の電磁石の２つの磁極面とがそれぞれ前記各サセプタの周縁部を挟んで対向するように離間して配置し，
前記制御部は，前記交流電源を制御して前記各電磁石の誘導コイルに印加する交流電流を独立して制御することを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記磁場形成部は，２つの磁極を有するコアに誘導コイルが巻回された一対の電磁石と，これら各電磁石の誘導コイルに独立して交流電流を印加する交流電源と，からなり，
前記各電磁石は，前記処理室の側壁のうちの対向する一対の側壁に跨るようにそれぞれ設け，前記各電磁石の２つの磁極面がそれぞれ前記各サセプタの周縁部を挟んで対向するように離間して配置し，
前記制御部は，前記交流電源を制御して前記各電磁石の誘導コイルに印加する交流電流を独立して制御することを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記制御部は，前記一対の電磁石に前記各交流電源から同位相の交流電流を供給させる制御と，前記一対の電磁石に前記各交流電源から逆位相の交流電流を印加させる制御とを切り換えることにより，前記サセプタの面内の温度分布を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記磁場形成部を，前記サセプタ及び前記基板の配列方向に沿って複数段配列したことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記制御部は，前記各磁場形成部の交流電源を独立して制御することを特徴とする請求項５に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記サセプタはグラファイトで構成し，前記処理室の側壁は非鉄金属材料で構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記処理室の側壁はアルミニウム系非鉄金属材料で構成したことを特徴とする請求項７に記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記各電磁石のコアは，セラミック系材料で構成したことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１０】
前記各電磁石のコアは，フェライト系セラミックで構成したことを特徴とする請求項９に記載の熱処理装置。
【請求項１１】
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と，
前記処理室内を真空排気する排気機構と，を備え，
前記処理室は，金属膜が成膜された前記各基板に対して行う熱処理又は前記各基板上に金属膜を成膜する熱処理を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，基板例えば半導体ウエハやガラス基板などに所定の熱処理を施す熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路を製造する場合には，基板表面にシリコン膜やシリコン酸化膜等の各種の成膜処理，酸化処理など各種の熱処理が施される。これらの熱処理を行う場合，複数枚の半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ）とも称する）を配置して一度に熱処理できる所謂バッチ式の熱処理装置が用いられることが多い。
【０００３】
バッチ式の熱処理装置としては，多数のウエハを収納した反応管を電気炉で加熱する電気炉方式（ホットウォール方式）が主に用いられている。ところが，電気炉方式では，炉全体の熱容量が大きいためウエハの温度を昇降温するのに多くの時間を必要とし，生産性が大きく低下する問題があった。
【０００４】
その他，高周波誘導加熱方式を利用してウエハを加熱するタイプのものもある（例えば特許文献１，２参照）。このタイプの熱処理装置は一般に，反応管の外側に巻回した誘導コイルを備え，この誘導コイルに高周波電流を供給して，反応管内に配置した導電性のサセプタを誘導加熱し，サセプタに載せたウエハを熱伝導により間接的に加熱する。これによれば反応管を直接加熱する必要がないため，サセプタの熱容量を小さくすることで電気炉方式と比べてウエハ温度の高速な昇降温が可能になる。また，ウエハ温度とは独立して反応管の壁の温度を制御することができるので，いわゆるコールドウォール方式の熱処理装置を構成することも可能になる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−６４２８号公報
【特許文献２】特開昭６１−９１９２０号公報
【特許文献３】特開２００３−１７４２６号公報
【特許文献４】特開２００３−６８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，上述したコールドウォール方式による熱処理装置などで熱容量が小さいサセプタを複数配置して高周波誘導加熱を行うと，サセプタとその周囲（反応管の内壁など）との温度差によりサセプタ面内や複数のサセプタ間の温度均一性が崩れ，複数のウエハ間の温度の均一性のみならず，各ウエハの面内温度の均一性も悪化するというコールドウォール方式の本質的な問題が顕在化してしまう。
【０００７】
これらのうち，複数のウエハ間の温度均一性を改善する方法としては，例えば特許文献３には複数の誘導コイルを反応管の長手方向に配置し，誘導コイルを個別に電力制御することでウエハ間の温度均一性を制御するものが開示されており，特許文献４にはウエハ並びの両端を誘導加熱されたダミーの加熱板で挟む方法が開示されている。
【０００８】
ところが，各ウエハの面内温度を制御する方法はいずれの従来技術にも開示されておらず，複数枚のウエハを一度に処理するバッチ式の熱処理装置においてはウエハ面内の温度の均一性を制御する方法は未だ知られていない。
【０００９】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，複数のサセプタにそれぞれ載置された基板を一度に加熱する際に，各基板の面内温度を制御できる熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数の基板に対して所定の処理を施す処理室と，前記基板を載置する載置面をそれぞれ有し，導電性材料からなる複数のサセプタと，前記各サセプタを，その載置面に垂直な方向に間隔を空けて配列して前記処理室内で支持する回転自在なサセプタ支持部と，前記処理室の側壁に設けられ，前記各サセプタの載置面に平行な方向に交流磁場を形成して前記各サセプタを誘導加熱する磁場形成部と，前記磁場形成部によって形成される交流磁場を制御する制御部と，を備えることを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１１】
このような本発明によれば，サセプタ支持部により各サセプタとともに各基板を回転させながら，磁場形成部によって各サセプタの基板載置面に平行な方向，すなわち基板表面に平行な方向に磁場を発生させることができる。これによれば，制御部によって磁場形成部により形成される各サセプタに平行な方向の交流磁場を制御することで，各サセプタの面内温度を制御することが可能となる。これにより，各サセプタに載置された各基板の面内温度を制御できる。
【００１２】
また，サセプタを比抵抗の大きい導電性材料で構成し，例えば処理室の側壁をサセプタよりも比抵抗の小さい材料で構成することで，サセプタのみを選択的に誘導加熱することができるので，この側壁の温度を他の加熱手段を用いてウエハ温度とは独立に制御することも可能である。しかも，この場合にサセプタとその周囲との温度差が生じたとしても，各サセプタの面内温度を制御することで各ウエハの面内温度の均一性を良好に保持することができる。
【００１３】
また，上記磁場形成部は，２つの磁極を有するコアに誘導コイルが巻回された一対の電磁石と，これら各電磁石の誘導コイルに独立して交流電流を印加する交流電源と，からなり，前記各電磁石は，前記処理室の側壁のうちの対向する一対の側壁にそれぞれ設け，一方の電磁石の２つの磁極面と他方の電磁石の２つの磁極面とがそれぞれ前記各サセプタの周縁部を挟んで対向するように離間して配置し，前記制御部は，前記交流電源を制御して前記各電磁石の誘導コイルに印加する交流電流を独立して制御することが好ましい。これによれば，各電磁石の誘導コイルに供給する交流電流の位相に応じてサセプタの中心部で磁束を弱め合ったり，強め合ったりするように磁束の方向を変えることができる。これにより，サセプタの中心部に対する周縁部の誘導電流及びこれに伴う発熱量の大きさを制御できるので，サセプタ面内温度の制御と共にこれに載置された各基板の面内温度を制御することができる。
【００１４】
また，上記磁場形成部は，２つの磁極を有するコアに誘導コイルが巻回された一対の電磁石と，これら各電磁石の誘導コイルに独立して交流電流を印加する交流電源と，からなり，前記各電磁石は，前記処理室の側壁のうちの対向する一対の側壁に跨るようにそれぞれ設け，前記各電磁石の２つの磁極面がそれぞれ前記各サセプタの周縁部を挟んで対向するように離間して配置し，前記制御部は，前記交流電源を制御して前記各電磁石の誘導コイルに印加する交流電流を独立して制御するようにしてもよい。これによっても，各電磁石の誘導コイルに供給する交流電流の位相に応じてサセプタの中心部で磁束を弱め合ったり，強め合ったりするように磁束の方向を変えることができる。これにより，サセプタの中心部に対する周縁部の誘導電流及びこれに伴う発熱量の大きさを制御できるので，サセプタ面内温度の制御と共にこれに載置された各基板の面内温度を制御することができる。
【００１５】
また，上記制御部は，前記一対の電磁石に前記各交流電源から同位相の交流電流を供給させる制御と，前記一対の電磁石に前記各交流電源から逆位相の交流電流を印加させる制御とを切り換えることにより，前記サセプタの面内の温度分布を制御するようにしてもよい。これによれば，一対の電磁石に同位相の交流電流を供給させると，サセプタの中央部で磁束が弱め合うので，中央部に対して周縁部の温度が高くなるように制御できる。これに対して，一対の電磁石に逆位相の交流電流を供給させると，サセプタの中央部で磁束が強め合うので，中央部に対して周縁部の温度が低くなるように制御できる。これらの制御を時間によって切り換えることにより，サセプタの面内温度分布を自由に変えることができ，これに載置された基板の面内温度分布をより細かく制御することができる。
【００１６】
また，上記磁場形成部を，前記サセプタ及び前記基板の配列方向に沿って複数段配列するようにしてもよい。これにより，各磁場形成部の一対の電磁石を，各段ごとに独立して制御することにより，サセプタの面内温度分布とともにサセプタ及び基板の配列方向に沿った温度分布も制御できる。
【００１７】
また，前記サセプタは比抵抗が大きい導電性材料（例えばグラファイト）で構成し，前記処理室の側壁は一般的に比抵抗の小さい非鉄金属材料（例えばアルミニウム）で構成するようにしてもよい。これにより，処理室の側壁はほとんど誘導加熱されず，サセプタのみを選択的に誘導加熱することができる。また，上記各電磁石のコアは，セラミック系材料で構成することが好ましく，またフェライト系セラミックで構成することがより好ましい。これによれば，コア自体が発熱することを防止できるので，このコアにより処理室の側壁が加熱されることも防止できる。
【００１８】
また，上記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と，前記処理室内を真空排気する排気機構とをさらに備え，前記処理室は例えば金属膜が成膜された前記各基板に対して行う熱処理又は前記各基板上に金属膜を成膜する熱処理を行う。このような本発明によれば，磁場形成部によって各サセプタの載置面に平行な方向に，すなわち基板表面に対して平行な方向に磁場を発生させるので，サセプタの厚みに対して極めて薄い金属膜にはほとんど磁束が透過しない。このため，金属膜が成膜された前記各基板に対して行う熱処理又は前記各基板上に金属膜を成膜する熱処理を行う場合であっても，その金属膜が誘導加熱されることを防止できるので，その影響を受けることなく，各サセプタからの熱伝導のみによって各基板の面内温度を制御できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば，複数のサセプタにそれぞれ載置された基板を一度に加熱する際に，各サセプタの載置面に平行な方向に交流磁場を形成して各サセプタを誘導加熱することにより，各サセプタの面内温度分布を可変とし，これに載置された各基板の面内温度分布を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
（基板処理装置の構成例）
先ず，本発明の実施形態にかかる基板処理システムに適用される基板処理装置について説明する。ここでは，基板処理装置を被処理基板としての例えば半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」ともいう）を多数枚一度に熱処理できるバッチ式の縦型熱処理装置（以下，単に「熱処理装置」という）として構成した場合について図面を参照しながら説明する。図１は，熱処理装置の構成例を示す断面図であり，図２は熱処理装置の外観構成の概略を示す斜視図であり，反応管の天井部及び下部を水平面で切断したものである。
【００２２】
熱処理装置１００は，図１に示すようにウエハＷに対してプロセス処理を行うための処理室１０２を備える。処理室１０２は，下端が開口した角筒状の反応管１０４とその反応管１０４の下端に連設した角筒状のマニホールド１０６により構成される。反応管１０４は，有天井に形成され，下端がマニホールド１０６の上端に気密に接合されている。マニホールド１０６の下端の開口端は，蓋体１１４が開閉自在に設けられている。
【００２３】
蓋体１１４上には，反応管１０４内で，ウエハＷの載置面を有するサセプタ１１２を複数支持するサセプタ支持部としての石英ボート１１０が設けられている。蓋体１１４は，石英ボート１１０を反応管１０４内に搬入，搬出するためのボートエレベータ１１８の上に搭載されており，上限位置にあるときには反応管１０４の開口部がマニホールド１０６とで構成される処理室１０２の下端開口部を閉塞する役割を有するものである。
【００２４】
石英ボート１１０には，複数のサセプタ１１２が水平な状態でその載置面に垂直な方向（ここでは上下方向）に所定の間隔をおいて棚状に配置されている。ウエハＷは各サセプタ１１２の載置面（上面）に１枚ずつ載置される。
【００２５】
石英ボート１１０は，筒状の断熱体１１６を介して蓋体１１４に垂直軸周りに回転自在に保持されている。具体的には例えば断熱体１１６の下方に図示しないモータを接続する。これにより，モータを駆動して石英ボート１１０を回転させることで各サセプタ１１２を垂直軸周りにウエハＷとともに一斉に回転させることができる。
【００２６】
なお，このようなサセプタ１１２には，図示しないカセット容器に収容されたウエハＷが図示しない移載装置によって移載されるようになっている。そして，石英ボート１１０をボートエレベータ１１８で反応管１０４内に搬入してウエハＷの処理を行う。その後，ウエハＷの処理が終了すると，石英ボート１１０をボートエレベータ１１８で反応管１０４から搬出して，サセプタ１１２上のウエハＷを上記移載装置によって上記カセット容器に戻す。
【００２７】
また，各サセプタ１１２には例えば熱電対などの温度センサを設け，これらの温度センサによって各サセプタ１１２の温度を後述する制御部２００で検出できるようにしてもよい。これにより，各サセプタ１１２の温度に応じて各誘導コイル１２４，１３４に供給する交流電流の大きさをコントロールできる。
【００２８】
反応管１０４の側壁には，反応管１０４内の各サセプタ１１２を誘導加熱するための水平磁場を形成する一対の電磁石１２０，１３０により構成される磁場形成部が複数設けられている。各磁場形成部は，反応管１０４の長手方向に沿って複数段に並べて設けられている。図１，図２に示すように各磁場形成部はそれぞれ，一対の電磁石１２０，１３０を有し，数枚（例えば２枚〜５枚）のサセプタ１１２を挟んで対向するように配置されている。図１，図２では５つの磁場形成部を反応管１０４の上下方向に並べて配置した場合の具体例である。
【００２９】
なお，磁場形成部の段数は，図１，図２に示すものに限られるものではなく，反応管１０４の縦方向のサイズや縦方向に配置するウエハの枚数に合わせて決定される。
【００３０】
各磁場形成部を構成する電磁石１２０，１３０はそれぞれ，２つの磁極を有するＵ字状のコア１２２，１３２に誘導コイル１２４，１３４を巻き付けて構成される。各誘導コイル１２４，１３４には，交流電源１２６，１３６から所定の交流電流が供給されるようになっている。各交流電源１２６，１３６は制御部２００に接続されている。
【００３１】
制御部２００は各交流電源１２６，１３６を制御することにより，各誘導コイル１２４，１３４に供給する交流電流（例えば大きさや位相）を独立して制御することができる。これにより，反応管１０４内に発生する水平磁場の大きさや方向をコントロールすることができる。なお，電磁石１２０，１３０の構成及びこれにより形成される水平磁場についての詳細は後述する。
【００３２】
上記マニホールド１０６には，例えば四塩化チタン（ＴｉＣｌ４），アンモニア（ＮＨ３），アルゴン（Ａｒ）ガスなどを処理室１０２内に供給するガス供給部としての複数のガス供給管１４０ａ，１４０ｂが設けられている。各ガス供給管１４０ａ，１４０ｂには，ガス流量を調整するためのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）などの流量調整部１４２ａ，１４２ｂが備えられている。なお，図１では，２種類のガスをそれぞれガス供給管１４０ａ，１４０ｂから独立して供給する場合を例に挙げたが，ガス供給部の構成は図１に示すものに限られるものではない。例えば３つ以上のガス供給配管を設け，３種類以上のガスを独立して供給できるようにしてもよい。
【００３３】
マニホールド１０６には，反応管１０４内を排気する排気管１５０を介して真空ポンプ１５４などの排気機構が接続されている。例えば排気管１５０には，反応管１０４内の圧力を調整する圧力調整部１５２が設けられている。圧力調整部１５２は，例えばコンビネーションバルブ，バタフライバルブ，及びバルブ駆動部などで構成される。
【００３４】
また，排気管１５０には，処理室１０２内の圧力を検出して，圧力調整部１５２をフィードバック制御するための圧力センサ１５１が設けられている。圧力センサ１５１としては，外気圧の変化の影響を受けにくい静電容量型真空計（キャパシタンスマノメータ）を用いることが好ましい。
【００３５】
熱処理装置１００の各部は，制御部２００によって制御されるようになっている。制御部２００は，例えば成膜すべき薄膜の種類，膜厚などに応じて，設定圧力，ヒータ設定温度，ガス流量などの処理条件からなる処理レシピデータに基づいて各部を制御する。また，制御部２００は，例えば圧力センサ１５１から圧力検出信号を取り込み，これらの検出信号に基づいて圧力調整部１５２，流量調整部１４２ａ，１４２ｂ等を制御する。
【００３６】
（制御部の構成例）
このような制御部２００の構成例を図面を参照しながら説明する。図３は制御部２００の構成例を示すブロック図である。制御部２００は，例えば図３に示すようにＣＰＵ（中央処理装置）２１０，ＣＰＵ２１０が行う各種処理のために使用されるメモリ２２０，操作画面や選択画面などを表示する液晶ディスプレイなどで構成される表示手段２３０，オペレータによる種々のデータの入力及び所定の記憶媒体への各種データの出力など各種操作を行うための操作パネルやキーボードなどからなる入出力手段２４０，ネットワークなどを介してのデータのやり取りを行うための通信手段２５０を備える。
【００３７】
その他，制御部２００は，熱処理装置１００の各部を制御するための各種コントローラ２６０，ＣＰＵ２１０が実行する各種プログラムやプログラムの実行に必要なデータを記憶するハードディスク（ＨＤＤ）などで構成される記憶手段２７０などを備える。ＣＰＵ２１０は，これらプログラムやデータを必要に応じて記憶手段２７０から読み出して使用する。
【００３８】
各種コントローラ２６０としては例えば熱処理装置１００からの指令に応じて，交流電源１２６，１３６等を制御して各サセプタ１１２の温度を制御する温度コントローラ，反応管１０４内の圧力制御を行う圧力コントローラなどが挙げられる。
【００３９】
記憶手段２７０には，例えば成膜すべき薄膜の種類，膜厚などに応じて，設定圧力，サセプタ１１２の設定温度，ガス流量などの処理条件からなる複数の処理レシピを有する処理レシピデータ（処理条件データ）２７２などが記憶される。熱処理装置１００では，例えば成膜すべき薄膜の種類，膜厚などに応じて対応する処理レシピを処理レシピデータ２７２から読み出して，その処理レシピに基づいてウエハＷの成膜処理を実行する。
【００４０】
例えば反応管１０４内の各ウエハＷに対して成膜処理を実行する際には，サセプタ１１２を所定の設定温度に調整してウエハＷを加熱する。このようにウエハＷを加熱する際には，電磁石１２０，１３０の誘導コイル１２４，１３４にそれぞれ所定の交流電流を供給することにより，反応管１０４内に水平磁場を発生させて各サセプタ１１２を誘導加熱する。このとき，反応管１０４内でウエハボート１１０によって各サセプタ１１２とともに各ウエハＷを回転させることにより，各ウエハＷをその面内の周方向に偏りがないように均一に加熱できる。
【００４１】
（磁場形成部の具体的構成）
以下，このような磁場形成部について図面を参照しながらより詳細に説明する。図４は，図２に示す１つの磁場形成部を構成する一対の電磁石が設けられた部分を取り出して拡大した斜視図である。なお，図４ではサセプタ１１２及びウエハＷを省略している。図４に示すように，一方の電磁石１２０は，２つの磁極１２７，１２８と，これらを繋ぐ中間部１２９とを一体で構成した強磁性体からなるコア（磁心）１２２を有し，中間部１２９に誘導コイル１２４を巻回してなる。
【００４２】
また，他方の電磁石１３０も電磁石１２０と同様に，２つの磁極１３７，１３８と，これらを繋ぐ中間部１３９とを一体で構成した強磁性体からなるコア１３２を有し，中間部１３９に誘導コイル１３４を巻回してなる。このようなコア１２２，１３２はそれぞれ，例えば図４に示すようにＵ字状（又はコ字状）に形成される。
【００４３】
これら電磁石１２０，１３０は，反応管１０４の側壁のうちの対向する一対の側壁にそれぞれ設けられ，一方の電磁石１２０の２つの磁極面（磁極１２７，１２８の端面）１２７Ａ，１２８Ａと他方の電磁石１３０の２つの磁極面（磁極１３８，１３７の端面）１３８Ａ，１３７Ａとがそれぞれ各サセプタ１１２の周縁部を挟んで対向するように離間して配置される。
【００４４】
具体的には例えば反応管１０４の側壁に形成した孔に電磁石１２０と電磁石１３０のそれぞれの両端部を嵌挿させて，電磁石１２０の磁極面１２７Ａが電磁石１３０の磁極面１３８Ａと対向するとともに，電磁石１２０の磁極面１２８Ａが電磁石１３０の磁極面１３７Ａと対向するように配置する。なお，各コア１２２，１３２は，コア自体の発熱を抑えるため，例えばセラミック系材料で構成することが好ましく，またフェライト系セラミックで構成することがより好ましい。
【００４５】
このように一対の電磁石１２０，１３０を配置することにより，後述するように電磁石１２０，１３０に供給する交流電流の位相に応じて各磁極面１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａに発生する磁束の向きを変化させることができる。
【００４６】
なお，各磁極面１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａは反応管１０４の側壁の内面に面一になるように構成することで，反応管１０４内に露出させるようにしてもよい。この場合，反応管１０４内に露出する各磁極面１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａには耐腐食性対策として例えばＡｌ２Ｏ３をコーティングすることが好ましい。なお，各磁極面１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａは，必ずしも反応管１０４内に直接露出するように配置しなくてもよい。例えば反応管１０４の側壁の各孔に，各磁極面１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａからの磁束（磁力線）を透過する絶縁体の窓（図示しない）を設け，この窓を介して各磁極面１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａが上記のように対向するように配置してもよい。これにより，各磁極面１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａを反応管１０４内に直接露出しないように配置することができる。
【００４７】
（磁場形成部によって形成される水平磁場）
次に，磁場形成部を構成する図４に示す電磁石１２０，１３０により形成される水平磁場について図面を参照しながら説明する。図５，図６は，磁場形成部により形成される水平磁場を模式的に表した作用説明図であって，図４に示す電磁石１２０，１３０を上方から見たものである。図５は，電磁石１２０，１３０に同位相の交流電流を供給した場合に形成される水平磁場のある瞬間を模式的に表したものである。図６は，電磁石１２０，１３０に逆位相の交流電流を供給した場合に形成される水平磁場のある瞬間を模式的に表したものである。
【００４８】
図５に示すように一方の電磁石１２０の誘導コイル１２４に交流電源１２６から供給する交流電流ＩＡを基準として，これと同じ大きさで同位相の交流電流ＩＡを他方の電磁石１３０の誘導コイル１３４に供給する。すると，図５に示すようにある瞬間では，一方の電磁石１２０の磁極１２７，１２８はそれぞれＮ極，Ｓ極となり，他方の電磁石１３０の磁極１３７，１３８もそれぞれＮ極，Ｓ極となる。
【００４９】
これにより，一方の電磁石１２０の磁極面１２７Ａ，１２８Ａと他方の電磁石１３０の磁極面１３７Ａ，１３８Ａには水平方向の磁束が発生するので，サセプタ１１２に水平な磁場が形成される。しかも，この場合の磁束はウエハＷの中央部で弱め合うので，発生する水平磁場も周縁部に比して中央部が弱くなる。
【００５０】
例えば図５に示す瞬間において，電磁石１２０ではＮ極である磁極面１２７Ａから出た磁束ＧＡ１はＳ極である磁極面１２８Ａへと向かい，電磁石１３０ではＮ極である磁極面１３７Ａから出た磁束ＧＡ２はＳ極である磁極面１３８Ａへと向かう。これらの磁束ＧＡ１，ＧＡ２はサセプタ１１２の中央部（ウエハＷの中央部）も通るものの，中央部では各磁束ＧＡ１，ＧＡ２は反対方向になるのでそれぞれ弱め合うことになる。このため，磁束ＧＡ１，ＧＡ２による水平磁場はサセプタ１１２の中央部よりも周縁部（ウエハＷの周縁部）の方が強くなる。
【００５１】
また，電磁石１２０と電磁石１３０との間でも，Ｎ極である磁極面１２７Ａから出た磁束ＧＡ３はＳ極である磁極面１３８Ａへと向かい，Ｎ極である磁極面１３７Ａから出た磁束ＧＡ４はＳ極である磁極面１２８Ａへと向かう。これらの磁束ＧＡ３，ＧＡ４はサセプタ１１２の中央部も通るものの，中央部では各磁束ＧＡ３，ＧＡ４は反対方向になるのでそれぞれ弱め合うことになる。このため，磁束ＧＡ３，ＧＡ４による水平磁場についてもサセプタ１１２の中央部よりも周縁部の方が強くなる。
【００５２】
ここでは，電磁石１２０，１３０に同位相の交流電流ＩＡを供給するので，各磁極１２７，１２８，１３７，１３８は同様のタイミングでＳ極とＮ極が入れ替わる。このため，別の瞬間では各磁束ＧＡ１〜ＧＡ４の向きが図５に示す場合と逆になるだけなので，各磁束ＧＡ１〜ＧＡ４はサセプタ１１２の中央部では常に弱め合うことになる。従って，サセプタ１１２の周縁部の磁場は中央部よりも常に強くなる。
【００５３】
これにより，例えばウエハＷに成膜処理を施す場合に，ウエハＷの周縁部の成膜レートを中央部よりも高めることができる。サセプタ１１２の周囲温度（例えば反応管１０４の側壁の温度）が低いためにサセプタ１１２の周縁部の温度が中央部に比して低下する傾向がある場合においても，電磁石１２０，１３０に同位相の交流電流を供給することにより，サセプタ１１２の周縁部に発生する熱量を中央部よりも多くすることができる。このように，周囲温度の影響を受けて低下し易いサセプタ１１２の周縁部に，中央部よりも多くの熱量を発生させることができるので，サセプタ１１２全体として中央部と周縁部との温度を均一にすることができる。これにより，ウエハＷの温度の面内均一性を向上させることができる。
【００５４】
これに対して，図６に示すように一方の電磁石１２０の誘導コイル１２４に交流電源１２６から供給する交流電流ＩＡを基準として，これと同じ大きさで逆位相の交流電流ＩＢを他方の電磁石１３０の誘導コイル１３４に供給する。すると，図６に示すようにある瞬間では，一方の電磁石１２０の磁極１２７，１２８はそれぞれＮ極，Ｓ極となるが，他方の電磁石１３０の磁極１３７，１３８はそれぞれＳ極，Ｎ極となる。
【００５５】
これにより，一方の電磁石１２０の磁極面１２７Ａ，１２８Ａと他方の電磁石１３０の磁極面１３７Ａ，１３８Ａには水平方向の磁束が発生するので，サセプタ１１２に水平な磁場が形成される。しかも，この場合の磁束はウエハＷの中央部で強め合うので，発生する水平磁場も中央部を強めることができる。
【００５６】
例えば図６に示す瞬間において，電磁石１２０ではＮ極である磁極面１２７Ａから出た磁束ＧＢ１はＳ極である磁極面１２８Ａへと向かい，電磁石１３０ではＮ極である磁極面１３８Ａから出た磁束ＧＢ２はＳ極である磁極面１３７Ａへと向かう。これらの磁束ＧＢ１，ＧＢ２はサセプタ１１２の中央部も通るものの，中央部では各磁束ＧＢ１，ＧＢ２は同方向になるのでそれぞれ強め合うことになる。このため，磁束ＧＢ１，ＧＢ２による水平磁場は中央部を強めることができる。
【００５７】
ここでは，電磁石１２０，１３０に逆位相の交流電流ＩＡ，ＩＢを供給するので，この場合の各磁極１２７，１２８，１３７，１３８も同様のタイミングでＳ極とＮ極が入れ替わる。このため，別の瞬間では各磁束ＧＢ１，ＧＢ２の向きが図６に示す場合と逆になるだけなので，各磁束ＧＢ１，ＧＢ２はサセプタ１１２の中央部は常に強め合うことになる。従って，サセプタ１１２の中央部の磁場は周縁部に比して図５に示す場合よりも強くなる。これにより，ウエハＷの中央部の発熱量を増やし中央部の温度を高めることができる。
【００５８】
このように，図６に示す電磁石１２０，１３０によれば，これらに供給する交流電流を同位相から逆位相又は逆位相から同位相に時分割で切り換え，同位相と逆位相の時間の比率を変えることにより，サセプタ１１２の面内温度分布を自由に変えることができる。
【００５９】
（熱処理装置を利用したウエハ処理の具体例）
次に，本実施形態にかかる熱処理装置１００を用いて行うウエハＷの処理の具体例について説明する。ここでは，原料ガスとしてＴｉ化合物の液体原料（例えばＴｉＣｌ４）を気化器にて気化させたものを用いて，ウエハＷ上に金属膜としてのＴｉＮ膜を形成する場合を例に挙げる。なお，原料ガスとともに窒化ガスとしてＮＨ３ガスを用いる。
【００６０】
先ず，初期ステップとして図示しないカセット容器から複数枚のウエハＷが各サセプタ１１２に移載された石英ボート１１０を反応管１０４内に搬入する。続いて，反応管１０４内に希釈ガスとしてＡｒガスを導入しながら真空引きして反応管１０４内を所定の圧力（例えば１Ｔｏｒｒ）を保持しつつ，各電磁石１２０，１３０に交流電流を供給して水平磁場を発生させて各サセプタ１１２を誘導加熱する。これにより，各ウエハＷを所定の温度（例えば３５０℃）まで加熱して保持する。次いで反応管１０４内を成膜時の圧力（例えば０．３Ｔｏｒｒ）に制御する。
【００６１】
この状態で成膜ステップを行う。すなわち，反応管１０４内に原料ガスを所定時間（例えば数秒〜十数秒）導入した後に所定時間（例えば数秒〜十数秒）だけ反応管１０４内を真空引き又はＡｒガスによりパージする第１ステップと，反応管１０４内に窒化ガスを所定時間（例えば数秒〜十数秒）導入した後に所定時間（例えば数秒〜十数秒）だけ反応管１０４内を真空引き又はＡｒガスによりパージする第２ステップとを複数回（例えば２００回）繰り返す。
【００６２】
その後は，終了ステップとして例えば反応管１０４内にＡｒガスを導入しながら真空引きを行い，各電磁石１２０，１３０への交流電流の供給を停止する。そして，反応管１０４から石英ボート１１０を搬出し，各ウエハＷを図示しないカセット容器に戻して一連の処理を終了する。これにより，各ウエハＷには，金属膜としてのＴｉＮ膜が１０ｎｍ程度の膜厚で形成される。
【００６３】
このような成膜処理において，本実施形態にかかる熱処理装置１００では，各サセプタ１１２を誘導加熱する際に，石英ボート１１０により各サセプタ１１２とともにウエハを回転させながら，各磁場形成部の一対の電磁石１２０，１３０によって水平磁場，すなわち各サセプタ１１２のウエハ載置面に平行な方向（ウエハ表面に平行な方向）の磁場，を発生させることができる。
【００６４】
これによれば，制御部２００によって各誘導コイル１２４，１３４に供給する交流電流の大きさや位相を制御することで，各磁場形成部の電磁石１２０，１３０により形成される交流磁場を制御できるので，各サセプタ１１２の面内の誘導電流及びこれに伴う発熱量を制御できる。したがって各サセプタ１１２の面内温度を制御できると共に各サセプタ１１２に載置された各ウエハＷの面内温度を制御できる。
【００６５】
また，各磁場形成部は，サセプタ１１２を挟み込むように水平に対向して配置された一対の電磁石１２０，１３０で構成することにより，各電磁石１２０，１３０の誘導コイル１２４，１３４に供給する交流電流を独立して制御することで，各交流電流の位相に応じてサセプタ１１２の中心部で磁束を弱め合ったり，強め合ったりするように磁束の方向を変えることができる。これにより，サセプタ１１２の中心部に対する周縁部の誘導電流の大きさを制御できるので，各交流電流の位相を時分割制御することによりサセプタ１１２の面内温度を自由に変えることができる。
【００６６】
なお，処理室１０２の側壁，すなわち反応管１０４の側壁はサセプタ１１２よりも比抵抗（電気抵抗率）が小さい材料で構成することにより，サセプタ１１２のみを選択的に誘導加熱することができる。これによれば，コールドウォール方式のバッチ式熱処理装置のように，反応管１０４の側壁温度をウエハ温度とは独立して制御することも可能である。しかも，この場合にサセプタ１１２とその周囲との温度差が生じたとしても，各サセプタ１１２の面内温度を制御することで各ウエハの面内温度の均一性を良好に保持することができる。
【００６７】
ところで，ウエハＷ上に上述したような金属膜の薄膜を形成する際には，ウエハＷ上の金属膜にも磁束が透過することにより誘導加熱されてしまう虞がある。金属膜の温度上昇が大きいとサセプタ１１２からの熱伝導によるウエハＷの温度制御ができなくなってしまう。金属などの導電性材料に発生する誘導起電力は導電性材料を透過する磁束の時間変化率に比例し，この透過磁束は磁場に直交する導電性材料の面積に比例する。このため，例えば上述した従来のように熱処理装置を反応管の外側に誘導コイルを巻回して反応管内の上下方向に磁束が透過するように構成した場合には，ウエハＷ上の金属膜を上下方向に磁束が透過する面積も非常に広くなる。従って，この場合には，ウエハＷ上の金属膜が誘導加熱される場合の温度上昇は無視できず，ウエハＷの温度に直接影響を与えることになる。
【００６８】
これに対して，本実施形態ではサセプタ１１２の載置面に平行な方向に，すなわちウエハＷの面に対して平行な水平方向に磁場を発生させるので，サセプタ１１２の厚み（例えば１〜１０ｍｍ程度）に対して，１０〜１００ｎｍと極めて薄い金属膜にはほとんど磁束が透過しない。このため，ウエハＷ上の金属膜には誘導起電力は発生せず，この金属膜が誘導加熱されることはない。これにより，ウエハＷの温度はサセプタ１１２の温度に確実に応答してウエハＷ上に金属膜の薄膜を形成する場合でも，良好な成膜処理を行うことができる。
【００６９】
また，導電性材料の誘導加熱による発熱量は，導電性材料の比抵抗の平方根に比例する。従って，透過する磁束が一定であっても，導電性材料の比抵抗が大きいほど誘導加熱による発熱量は大きくなり，導電性材料の比抵抗が小さいほど誘導加熱による発熱量も小さくなる。従って，導電性材料を適切に選択することによって誘導加熱による発熱量を調整することもできる。
【００７０】
この点，本実施形態のように磁場形成部によりサセプタ１１２に対して水平磁場を形成する場合には，その磁束はサセプタ１１２のみならず，磁束の一部は漏れ磁束となって反応管１０４の側壁にも到達する。反応管１０４の側壁を比抵抗が比較的大きい金属材料（例えば鉄，ステンレス，ニッケルなど）で構成すると，漏れ磁束によって反応管１０４の側壁まで誘導加熱されてしまう。反応管１０４の側壁が加熱されると，他の加熱手段を用いて反応管の壁の温度をウエハ温度と独立に温度制御することが困難になる。
【００７１】
これに対して，本実施形態においては，サセプタ１１２の比抵抗が反応管１０４の側壁の比抵抗よりも十分大きくなるように，サセプタ１１２と反応管１０４の側壁との材料を選択することによって，反応管１０４の側壁を加熱せずにサセプタ１１２のみを選択的に誘導加熱させることができる。従って，サセプタ１１２を比抵抗が大きな材料例えばグラファイト，アモルファスカーボン，ＳｉＣなどの導電性材料で構成するとともに，反応管１０４の側壁については比抵抗が十分小さい材料例えばアルミニウムなどの非鉄金属材料で構成することが好ましい。これにより，漏れ磁束によって反応管１０４の側壁まで加熱されることを防止できるので，これによる不具合を防止できる。
【００７２】
（磁場形成部の変形例）
次に，本実施形態における磁場形成部の変形例について図７を参照しながら説明する。図７は，図４に対応するものであり，一対の電磁石が設けられた部分を取り出して拡大した斜視図である。なお，図７ではサセプタ１１２及びウエハＷを省略している。図７に示す磁場形成部において，一方の電磁石１６０は２つの磁極１６７，１６８と，これらを繋ぐ中間部１６９とを一体で構成した強磁性体からなるコア１６２を有し，中間部１６９に誘導コイル１６４を巻回してなる。
【００７３】
また，他方の電磁石１７０も電磁石１６０と同様に，２つの磁極１７７，１７８と，これらを繋ぐ中間部１７９とを一体で構成した強磁性体からなるコア１７２を有し，中間部１７９に誘導コイル１７４を巻回してなる。このようなコア１６２，１７２はそれぞれ，例えば図７に示すようにＣ字状に形成される。
【００７４】
これら電磁石１６０，１７０は，反応管１０４の側壁のうちの対向する一対の側壁に跨るようにそれぞれ設けられ，電磁石１６０の２つの磁極面（磁極１６７，１６８の端面）１６７Ａ，１６８Ａが各サセプタ１１２の周縁部を挟んで対向するように離間して配置されるとともに，電磁石１７０の２つの磁極面（磁極１７７，１７８の端面）１７７Ａ，１７８Ａが各サセプタ１１２の周縁部を挟んで対向するように離間して配置される。
【００７５】
具体的には例えば電磁石１６０の磁極面１６７Ａが磁極面１６８Ａと対向するとともに，電磁石１７０の磁極面１７８Ａと磁極面１７７Ａとが対向する。なお，図７に示す磁極面１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａの位置関係はそれぞれ，図４に示す磁極面１２８Ａ，１３７Ａ，１２７Ａ，１３８Ａの関係と同様である。なお，各コア１６２，１７２は，コア自体の発熱を抑えるため，例えばセラミック系材料で構成することが好ましく，またフェライト系セラミックで構成することがより好ましい。
【００７６】
このように一対の電磁石１６０，１７０を配置することによっても，後述するように電磁石１６０，１７０に供給する交流電流の位相に応じて各磁極面１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａに発生する磁束の向きを変化させることができる。
【００７７】
なお，各磁極面１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａは反応管１０４の側壁の内面に面一になるように構成することで，反応管１０４内に露出させるようにしてもよい。この場合，反応管１０４内に露出する各磁極面１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａには耐腐食性対策として例えばＡｌ２Ｏ３をコーティングすることが好ましい。その他，例えば反応管１０４の側壁の各孔に，各磁極面１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａからの磁束（磁力線）を透過する絶縁体の窓（図示しない）を設け，この窓を介して各磁極面１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａが上記のように対向するように配置してもよい。これにより，各磁極面１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａを反応管１０４内に直接露出しないように配置することができるので，腐食を防止できる。
【００７８】
（変形例による磁場形成部によって形成される水平磁場）
次に，磁場形成部を構成する図７に示す電磁石１６０，１７０により形成される水平磁場について図面を参照しながら説明する。図８，図９は，磁場形成部により形成される水平磁場を模式的に表した作用説明図であって，図７に示す電磁石１６０，１７０を上方から見たものである。図８は，電磁石１６０，１７０に同位相の交流電流を供給した場合に形成される水平磁場のある瞬間を模式的に表したものであり，図５の場合に対応する。図９は，電磁石１６０，１７０に逆位相の交流電流を供給した場合に形成される水平磁場のある瞬間を模式的に表したものであり，図６の場合に対応する。
【００７９】
図８に示すように一方の電磁石１６０の誘導コイル１６４に交流電源１６６から供給する交流電流ＩＡを基準として，これと同じ大きさで同位相の交流電流ＩＡを他方の電磁石１７０の誘導コイル１７４に供給する。すると，図８に示すようにある瞬間では，一方の電磁石１６０の磁極１６７，１６８はそれぞれＮ極，Ｓ極となり，他方の電磁石１７０の磁極１７７，１７８もそれぞれＮ極，Ｓ極となる。
【００８０】
これにより，一方の電磁石１６０の磁極面１６７Ａ，１６８Ａと他方の電磁石１７０の磁極面１７７Ａ，１７８Ａには水平方向の磁束が発生するので，サセプタ１１２に水平な磁場が形成される。しかも，この場合の磁束は図５に示す場合と同様にウエハＷの中央部で弱め合うので，発生する水平磁場も周縁部に比して中央部が弱くなる。
【００８１】
例えば図８に示す瞬間において，電磁石１６０と電磁石１７０との間には，Ｎ極である磁極面１６７Ａから出た磁束ＧＡ１はＳ極である磁極面１７８Ａへと向かい，Ｎ極である磁極面１７７Ａから出た磁束ＧＡ２はＳ極である磁極面１６８Ａへと向かう。これらの磁束ＧＡ１，ＧＡ２はサセプタ１１２の中央部も通るものの，中央部では各磁束ＧＢ１，ＧＢ２は反対方向になるのでそれぞれ弱め合うことになる。このため，磁束ＧＢ１，ＧＢ２による水平磁場はサセプタ１１２の中央部よりも周縁部の方が強くなる。
【００８２】
また，電磁石１６０ではＮ極である磁極面１６７Ａから出た磁束ＧＡ３はＳ極である磁極面１６８Ａへと向かい，電磁石１７０ではＮ極である磁極面１７７Ａから出た磁束ＧＡ４はＳ極である磁極面１７８Ａへと向かう。これらの磁束ＧＡ３，ＧＡ４はサセプタ１１２の中央部（ウエハＷの中央部）も通るものの，中央部では各磁束ＧＡ３，ＧＡ４は反対方向になるのでそれぞれ弱め合うことになる。このため，磁束ＧＡ３，ＧＡ４による水平磁場についてもサセプタ１１２の中央部よりも周縁部（ウエハＷの周縁部）の方が強くなる。
【００８３】
ここでは，電磁石１６０，１７０に同位相の交流電流ＩＡを供給するので，各磁極１６７，１６８，１７７，１７８は同様のタイミングでＳ極とＮ極が入れ替わる。このため，別の瞬間では各磁束ＧＡ１〜ＧＡ４の向きが図８に示す場合と逆になるだけなので，各磁束ＧＡ１〜ＧＡ４はサセプタ１１２の中央部では常に弱め合うことになる。従って，サセプタ１１２の周縁部の磁場は中央部よりも常に強くなる。
【００８４】
これにより，例えばウエハＷに成膜処理を施す場合に，ウエハＷの周縁部の成膜レートを中央部よりも高めることができる。サセプタの周囲温度（例えば反応管１０４の側壁の温度）が低いためにサセプタ１１２の周縁部の温度が中央部に比して低下する傾向がある場合においても，電磁石１６０，１７０に同位相の交流電流を供給することにより，サセプタ１１２の周縁部に発生する熱量を中央部よりも多くすることができる。これにより，サセプタ１１２全体として中央部と周縁部との温度を均一にすることができるので，ウエハＷの温度の面内均一性を向上させることができる。
【００８５】
これに対して，図９に示すように一方の電磁石１６０の誘導コイル１６４に交流電源１６６から供給する交流電流ＩＡを基準として，これと同じ大きさで逆位相の交流電流ＩＢを他方の電磁石１７０の誘導コイル１７４に交流電源１７６から供給する。すると，図９に示すようにある瞬間では，一方の電磁石１６０の磁極１６７，１６８はそれぞれＮ極，Ｓ極となるが，他方の電磁石１７０の磁極１７７，１７８はそれぞれＳ極，Ｎ極となる。
【００８６】
これにより，一方の電磁石１６０の磁極面１６７Ａ，１６８Ａと他方の電磁石１７０の磁極面１７７Ａ，１７８Ａには水平方向の磁束が発生するので，サセプタ１１２に水平な磁場が形成される。しかも，この場合の磁束はウエハＷの中央部で強め合うので，発生する水平磁場も中央部を強めることができる。
【００８７】
例えば図９に示す瞬間において，電磁石１６０ではＮ極である磁極面１６７Ａから出た磁束ＧＢ１はＳ極である磁極面１６８Ａへと向かい，電磁石１７０ではＮ極である磁極面１７８Ａから出た磁束ＧＢ２はＳ極である磁極面１７７Ａへと向かう。これらの磁束ＧＢ１，ＧＢ２はサセプタ１１２の中央部も通るものの，中央部では各磁束ＧＢ１，ＧＢ２は同方向になるのでそれぞれ強め合うことになる。このため，磁束ＧＢ１，ＧＢ２による水平磁場は中央部を強めることができる。
【００８８】
ここでは，電磁石１６０，１７０に逆位相の交流電流ＩＡ，ＩＢを供給するので，この場合の各磁極１６７，１６８，１７７，１７８も同様のタイミングでＳ極とＮ極が入れ替わる。このため，別の瞬間では各磁束ＧＢ１，ＧＢ２の向きが図９に示す場合と逆になるだけなので，各磁束ＧＢ１，ＧＢ２はサセプタ１１２の中央部は常に強め合うことになる。従って，サセプタ１１２の中央部の磁場は周縁部に比して図８に示す場合よりも強くなる。これにより，ウエハＷの中央部の発熱量を増加し，中央部の温度を高めることができる。
【００８９】
このように，図７に示す電磁石１６０，１７０によっても，これらに供給する交流電流を同位相から逆位相又は逆位相から同位相に時分割で切り換え同位相と逆位相の時間の比率を変えることにより，図４に示す磁場形成部と同様に，サセプタ１１２の面内温度分布を自由に変えることができる。
【００９０】
なお，図７に示す一対の電磁石１６０，１７０についても，図２に示す場合と同様に複数段（例えば５段）に並べて設けるようにしてもよい。この場合，例えば図１０に示すように，各段の電磁石１６０のコア１６２を縦方向に繋げて反応管１０４の天井を跨ぐように構成するとともに，電磁石１７０のコア１７２を縦方向に繋げて反応管１０４の天井を跨ぐように構成してもよい。
【００９１】
この場合には，図１１，図１２に示すように，電磁石１６０ではコア１６２の各磁極１６７，１６８に誘導コイル１６４を巻回して，各誘導コイル１６４に交流電源１６６を接続するとともに，電磁石１７０ではコア１７２の各磁極１７７，１７８に誘導コイル１７４を巻回して，各誘導コイル１７４に交流電源１７６を接続するようにしてもよい。
【００９２】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は，基板例えば半導体ウエハやガラス基板などに所定の処理を施す基板処理装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態にかかる熱処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す熱処理装置の外観構成の概略を示す斜視図である。
【図３】図１に示す制御部の構成例を示すブロック図である。
【図４】図２に示す一対の電磁石が設けられた部分を取り出して拡大した一部断面斜視図である。
【図５】図４に示す一対の電磁石により形成される水平磁場を模式的に表した作用説明図であり，各電磁石に同位相の交流電流を供給した場合である。
【図６】図４に示す一対の電磁石により形成される水平磁場を模式的に表した作用説明図であり，各電磁石に逆位相の交流電流を供給した場合である。
【図７】本実施形態における磁場形成部の変形例の概略構成を示す一部断面斜視図である。
【図８】図７に示す一対の電磁石により形成される水平磁場を模式的に表した作用説明図であり，各電磁石に同位相の交流電流を供給した場合である。
【図９】図７に示す一対の電磁石により形成される水平磁場を模式的に表した作用説明図であり，各電磁石に逆位相の交流電流を供給した場合である。
【図１０】図７に示す磁場形成部の他の構成例の概略を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す磁場形成部の一方の電磁石を説明するための図である。
【図１２】図１０に示す磁場形成部の他方の電磁石を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９５】
１００      熱処理装置
１０２      処理室
１０４      反応管
１０６      マニホールド
１１０      石英ボート
１１２      サセプタ
１１４      蓋体
１１６      断熱体
１１８      ボートエレベータ
１２０，１３０      電磁石
１２２，１３２      コア
１２４，１３４      誘導コイル
１２６，１３６      交流電源
１２７，１２８，１３７，１３８      磁極
１２７Ａ，１２８Ａ，１３７Ａ，１３８Ａ      磁極面
１２９，１３９      中間部
１４０ａ，１４０ｂ      ガス供給管
１４２ａ，１４２ｂ      流量調整部
１５０      排気管
１５１      圧力センサ
１５２      圧力調整部
１５４      真空ポンプ
１６０，１７０      電磁石
１６２，１７２      コア
１６４，１７４      誘導コイル
１６６，１７６      交流電源
１６７，１６８，１７７，１７８      磁極
１６７Ａ，１６８Ａ，１７７Ａ，１７８Ａ      磁極面
１６９，１７９      中間部
２００      制御部
２１０      ＣＰＵ
２２０      メモリ
２３０      表示手段
２４０      入出力手段
２５０      通信手段
２６０      各種コントローラ
２７０      記憶手段
２７２      処理レシピデータ
Ｗ        ウエハ
【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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