(57)【要約】【課題】処理容器の下部に粉体や液状の堆積物が付着することを抑制することが可能な熱処理装置を提供する。【解決手段】周囲に加熱手段５６が設けられた縦型の処理容器４内にその下方から上方に向けて不活性ガスを流しつつ保持手段に保持された複数枚の被処理体Ｗに対して熱処理を施すようにした熱処理装置２において、不活性ガスを供給するガス供給系６０は、不活性ガスを流す不活性ガス流路６２と、不活性ガス流路に設けられて不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部６８と、不活性ガス加熱部に設けられた第１の温度測定手段７０と、第１の温度測定手段の測定値に基づいて不活性ガス加熱部を制御する温度制御部５９とを備える。これにより、処理容器の下部に粉体や液状の堆積物が付着することを抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に加熱手段が設けられた縦型の処理容器内にその下方から上方に向けて不活性ガスを流しつつ保持手段に保持された複数枚の被処理体に対して熱処理を施すようにした熱処理装置において、
前記不活性ガスを供給するガス供給系は、
前記不活性ガスを流す不活性ガス流路と、
前記不活性ガス流路に設けられて前記不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部と、
前記不活性ガス加熱部に設けられた第１の温度測定手段と、
前記第１の温度測定手段の測定値に基づいて前記不活性ガス加熱部を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。
【請求項２】
前記ガス供給系は、
前記不活性ガス加熱部と前記処理容器との間に位置する前記不活性ガス流路に沿って設けられた保温ヒータ部と、
前記保温ヒータ部に設けられた第２の温度測定手段とを有し、
前記温度制御部は、前記第２の温度測定手段の測定値に基づいて前記保温ヒータ部を制御することを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記処理容器内へ導入された前記不活性ガスを加熱するために前記処理容器の下端部にその周方向に沿って設けられた容器下部加熱手段と、
前記容器下部加熱手段に設けられた第３の温度測定手段とを有し、
前記温度制御部は、前記第３の温度測定手段の測定値に基づいて前記容器下部加熱手段を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記処理容器の下端の開口部を密閉する蓋部に設けられた蓋部ヒータ部と、
前記蓋部ヒータ部に設けられた第４の温度測定手段とを有し、
前記温度測定部は、前記第４の温度測定手段の測定値に基づいて前記蓋部ヒータ部を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記温度制御部は、前記熱処理の途中でプロセス温度の設定値が変化した場合には、前記設定値の変化に追従させて制御対象の温度を変化させるように制御す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装置。
【請求項６】
前記温度制御部は、前記加熱手段の温度を制御する主温度制御部と兼用されてい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装置。
【請求項７】
前記熱処理は、前記被処理体の表面に形成されているフォトレジストを焼き締める焼き締め処理であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項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、半導体ウエハ等の被処理体に塗布されたフォトレジストの焼き締め処理等の熱処理を行う熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路を製造するためにはシリコン基板等よりなる半導体ウエハに対して、成膜処理、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング処理、酸化処理、拡散処理、改質処理等の各種の処理が行なわれる。上記フォトリソグラフィ技術においては、シリコン基板等の半導体ウエハに対してフォトレジストを塗布し、このフォトレジストを焼き締めた後に、フォトマスクを通して紫外線等を照射して露光することによりマスクパターンをフォトレジストに転写し、これを現像することによってレジストパターンを形成するようになっている。
【０００３】
上記フォトレジストは、例えば感光剤、樹脂、溶媒等の混合液体よりなり、半導体ウエハに対するフォトレジストの塗布後は、このフォトレジストの塗布された半導体ウエハに対してプリベークやポストベークを施すことにより、フォトレジスト中の水分や揮発成分を蒸発させて上記フォトレジストの薄膜を上述のように焼き締めることになる。
【０００４】
ここで、特に上記ポストベークとして焼き締め処理する場合の熱処理装置としては、一度に複数枚を焼き締め処理することができることから縦型の熱処理装置が用いられる傾向にある（例えば特許文献１）。
【０００５】
この熱処理装置では、縦型の円筒体状の処理容器内にフォトレジストの塗布されたプリベーク済みの複数枚の半導体ウエハを多段に支持させた状態でこの処理容器内にＮ２ ガス等の不活性ガスを多量に供給しつつヒータで加熱する。そして、この加熱によりフォトレジストから発生する水分や揮発成分をＮ２ ガスと共に排出してこのフォトレジストを焼き締めるようになっている。この場合、例えば処理容器の底部側に上記Ｎ２ ガスを導入し、このＮ２ ガスを処理容器内の下方より上方へ流しつつ揮発成分を随伴させて排出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００８／０１６１４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記した処理容器の下部の領域は、ヒータ熱が伝わり難く、しかも放熱量も多いためにコールドスポット状態の低温領域となり易い。そして、焼き締め時には純粋な揮発成分のみならず、感光剤成分を含む気化ガスも発生する場合があるため、これが処理容器の下部の低温領域に接触すると、上記気化ガスが冷却されてこの部分にパーティクルの原因となる粉体や液状の堆積物となって付着する、といった問題があった。例えば上記フォトレジストとしてポリイミド樹脂を用いた場合には、上記低温領域にカーボンを含んだタール状の液体が付着する現象が生じていた。
【０００８】
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。本発明は、処理容器の下部に粉体や液状の堆積物が付着することを抑制することが可能な熱処理装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、周囲に加熱手段が設けられた縦型の処理容器内にその下方から上方に向けて不活性ガスを流しつつ保持手段に保持された複数枚の被処理体に対して熱処理を施すようにした熱処理装置において、前記不活性ガスを供給するガス供給系は、前記不活性ガスを流す不活性ガス流路と、前記不活性ガス流路に設けられて前記不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部と、前記不活性ガス加熱部に設けられた第１の温度測定手段と、前記第１の温度測定手段の測定値に基づいて前記不活性ガス加熱部を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。
【００１０】
これにより、処理容器内へ導入される不活性ガスを予め加熱するようにしたので、処理容器の下部に粉体や液状の堆積物が付着することを抑制することが可能となる。
【００１１】
特に、請求項５に係る発明によれば、前記熱処理の途中でプロセス温度の設定値が変化した場合には、前記設定値の変化に追従させて制御対象の温度を変化させるように制御するようにしているので、処理容器内の下部に位置されている被処理体が過度に低い温度で、或いは過度に高い温度で熱処理されることがなくなり、処理容器内の全て被処理体の熱履歴を均一化することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱処理装置によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
処理容器内へ導入される不活性ガスを予め加熱するようにしたので、処理容器の下部に粉体や液状の堆積物が付着することを抑制することができる。
特に請求項５に係る発明によれば、熱処理の途中でプロセス温度の設定値が変化した場合には、設定値の変化に追従させて制御対象の温度を変化させるように制御するようにしているので、処理容器内の下部に位置されている被処理体が過度に低い温度で、或いは過度に高い温度で熱処理されることがなくなり、処理容器内の全て被処理体の熱履歴を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る熱処理装置の一例を示す構成図である。
【図２】熱処理装置内の保温手段の一例を示す断面図である。
【図３】焼き締め処理中の途中でプロセス温度を変化させる必要のあるフォトレジストに対する熱処理装置のプロセス温度の変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る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の一例を示す構成図、図２は熱処理装置内の保温手段の一例を示す断面図である。
【００１５】
図示するように、この熱処理装置２は、下端が開口された筒体状になされたバッチ式の縦長の処理容器４を有している。この処理容器４は、例えば耐熱性の高い石英により円筒体状に成形されており、その下端部にはフランジ部６が形成されている。この処理容器４の天井部には上方へ突出された排気室８が形成されている。この排気室８からは、例えば石英製の排気管１０が延びており、この排気管１０は処理容器８の外壁に沿って下方に延在されて、処理容器４の下部で水平方向へ屈曲されている。そして、この排気管１０には、排気系１２が接続されており、処理容器４内の雰囲気を排気できるようになっている。
【００１６】
上記排気系１２は、上記排気管１０の先端部に接続された例えばステンレススチール製の排気流路１４を有している。この排気流路１４には、その上流側から下流側に向けて圧力調整弁１６、排気ポンプ１８及び障害装置２０が順次介設されている。上記圧力調整弁１６の制御により処理容器４内の圧力を調整できるようになっている。また、上記排気ポンプ１８としては、例えばエゼクタを用いることができ、プロセス圧力が常圧に近い場合には、この排気ポンプ１８を省略することができる。上記障害装置２０では、排気ガス中に含まれる有害物質を除去できるようになっている。
【００１７】
また処理容器４の下端の開口部からは、複数枚の被処理体としての半導体ウエハＷを保持する保持手段としてのウエハボート２２が昇降可能に挿脱自在（ロード及びアンロード）になされている。このウエハボート２２の全体は、例えば石英により形成されている。具体的には、このウエハボート２２は、天板２４と底板２６とを有し、両者間に複数本、例えば４本の支柱２８（図１では２本のみ記す）が掛け渡されている。
【００１８】
各支柱２８には、所定のピッチで支持溝（図示せず）が形成されており、この支持溝にウエハＷの周縁部を支持させることによって複数枚のウエハＷを多段に保持できるようになっている。そして、このウエハボート２２の横方向の一側よりウエハＷの搬入搬出を行うことができるようになっている。このウエハボート２２には、例えば直径が３００ｍｍのウエハＷを５０〜１５０枚程度保持できるようになっている。
【００１９】
このウエハボート２２は、石英製の保温手段３０を介してテーブル３２上に載置されており、このテーブル３２は、処理容器４の下端開口部を開閉する蓋部３４を貫通する回転軸３６の上端部に取り付けられている。そして、この回転軸３６の上記蓋部３４に対する貫通部には、例えば磁性流体シール３８が介設され、この回転軸３６を気密にシールしつつ回転可能に支持している。また、蓋部３４の周辺部と処理容器４のフランジ部６との間には、例えばＯリング等よりなるシール部材４０が介設されており、処理容器４内のシール性を保持している。
【００２０】
そして、この蓋部３４には、これを加熱する蓋部ヒータ部４２が設けられている。そして、この蓋部ヒータ部４２には、例えば熱電対よりなる第４の温度測定手段４３が設けられており、この温度を測定できるようになっている。上記した回転軸３６は、例えばボートエレベータ等の昇降機構４４に支持されたアーム４６の先端に取り付けられており、ウエハボート２２及び蓋部３４等を一体的に昇降できるようになされている。
【００２１】
また上記保温手段３０は、上述のように全体が石英で形成されている。図２に示すように、この保温手段３０は、円形リング状の天板４８と円板状の底板５０とを有し、これらの両者間に複数本、例えば４本の支柱５２（図２では２本のみ記す）を掛け渡して形成されている。そして、この支柱５２の途中に複数の円形リング状のフィン５４が所定のピッチで設けられている。
【００２２】
この保温手段３０の部分に後述する容器下部加熱手段からの熱を蓄熱してウエハボート２２の下端部の領域の温度が過度に低下しないように保温している。ここでは、保温手段３０とウエハボート２２とを別体として形成しているが、両者を石英により一体成形したものも用いることができる。また、この保温手段３０として石英により円筒体状に成形することにより保温筒として形成されたものも用いることができる。
【００２３】
そして、上記処理容器４の側部及び天井部には、これを取り囲むようにしてカーボンワイヤ製のヒータを有する円筒体状の加熱手段５６が設けられており、この内側に位置する上記半導体ウエハＷを加熱し得るようになっている。この加熱手段５６は、ウエハの収容領域に対応させて複数、図示例では５つの加熱ゾーン５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅに区分されて、各加熱ゾーン５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅに例えば熱電対よりなる容器用温度測定手段５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄ、５８Ｅがそれぞれ設けられている。上記容器用温度測定手段５８Ａ〜５８Ｅの各測定値は、主温度制御部５９へ入力するようになっており、各加熱ゾーン毎にフィードバックで温度制御ができるようになっている。
【００２４】
そして、上記処理容器４には、この中に熱処理に必要なガスを供給するための本発明の特徴とするガス供給系６０が処理容器４の下端部側に接続させて設けられている。このガス供給系６０は、不活性ガスとして例えばＮ２ ガスを流す不活性ガス流路６２を有している。この不活性ガス流路６２には、その上流側から下流側に向けてマスフローコントローラのような流量制御器６４、開閉弁６６及び流れる不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部６８が順次介設される。
【００２５】
この不活性ガス加熱部６８は、加熱ヒータ７０を有しており、この中で不活性ガスであるＮ２ ガスを所定の温度まで加熱して昇温し得るようになっている。このＮ２ ガスの加熱温度は、例えばプロセス温度と同じ程度の温度に設定するのが好ましい。また、この不活性ガス加熱部６８には、例えば熱電対よりなる第１の温度測定手段７２が設けられており、ここでの測定値を温度制御部７４へ伝達してフィードバック制御できるようになっている。そして、この不活性ガス流路６２の最下流側は、処理容器４の下端部の側壁を貫通して設けられるガスノズル７６に接続されており、処理容器４内の下部にＮ２ ガスを導入できるようになっている。
【００２６】
このガスノズル７６がガス導入部を形成することになり、ガスノズル７６のガス噴射孔７８を保温手段３０の下部に臨ませた状態となっている。そして、上記不活性ガス加熱部６８と上記処理容器４、すなわち上記ガスノズル７６との間に位置する上記不活性ガス流路６２には、この不活性ガス流路６２に沿って例えばテープヒータ等よりなる保温ヒータ部８０が設けられており、不活性ガス流路６２に流れる加熱されたＮ２ ガスを保温するようになっている。
【００２７】
この結果、上記処理容器４内の下部には、例えばプロセス温度程度まで加熱されたＮ２ ガスを導入し得るようになっている。また、上記保温ヒータ部８０には、例えば熱電対よりなる第２の温度測定手段８２が設けられており、ここでの測定値を上記温度制御部７４へ送ってフィードバック制御で温度コントロールを行うようになっている。
【００２８】
また、処理容器４の下端部には、その周方向に沿って容器下部加熱手段８４が設けられており、処理容器４内に導入された不活性ガスであるＮ２ ガスを加熱すると共にここに位置される保温手段３０を加熱するようになっている。この容器下部加熱手段８４は、例えば抵抗加熱ヒータよりなり、上記保温手段３０の側方に対応させて配置されており、この保温手段３０の高さ方向のほぼ全体をカバーできるように処理容器４の外周面に沿って帯状に設けられている。
【００２９】
そして、この容器下部加熱手段８４には、例えば熱電対よりなる第３の温度測定手段８６が設けられており、ここでの測定値を上記温度制御部７４へ送ってフィードバック制御で温度コントロールを行うようになっている。この容器下部加熱手段８４の温度は、例えばプロセス温度とほぼ同じ温度に設定されている。尚、上記温度制御部７４と主温度制御部５９とを別体で設けないで、これらを一体化してマイクロコンピュータ等により構成してもよい。
【００３０】
図１に戻って、この熱処理装置には、ガスの供給量、プロセス温度、プロセス圧力等を制御したり、この熱処理装置の全体の動作を制御するために例えばマイクロコンピュータ等よりなる装置制御部９０が設けられている。この装置制御部９０は、この熱処理装置２の動作を制御する時に用いるプログラムを記憶するために記憶媒体９２を有している。
【００３１】
この記憶媒体９２は、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ハードディスク、フラッシュメモリ或いはＤＶＤ等よりなる。また図示されていないが、専用回線を用いてユーザインタフェースを介して各種指示、プログラム等を装置制御部９０へ入力するようにしてもよい。また、上記主温度制御部５９及び温度制御部７４は、装置制御部９０の支配下で動作する。
【００３２】
次に、上述のように構成された熱処理装置２を用いて行われる熱処理について説明する。以下に説明する各動作は、前述したようにコンピュータよりなる装置制御部８０の制御のもとに行われる。
【００３３】
実際の処理では、まず、ウエハボート２２に例えばシリコン基板よりなる未処理の半導体ウエハＷが多段に支持されており、この状態で予め例えば１００℃程度に予熱されている処理容器４内にその下方より搬入されて密閉状態で収容されている。この半導体ウエハＷの直径は、例えば３００ｍｍであり、ここでは５０〜１５０枚程度収容される。この半導体ウエハＷの表面には、フォトレジストが塗布されており、前処理工程で例えばプリベーク処理等がなされている。
【００３４】
上記処理容器４内の雰囲気は、この熱処理中は排気系１２によって常時排気されて圧力調整されている。また、半導体ウエハＷは、ウエハボート２２を回転することによって熱処理中は所定の回転数で回転されている。そして、ガス供給系６０により処理容器４の下端部のガスノズル７６から不活性ガスであるＮ２ ガスが処理容器４内へ導入されると同時に加熱手段５６への供給電力が増加されて処理容器４及びウエハＷの温度を昇温してプロセス温度、例えば１５０〜２５０℃程度に維持する。このプロセス温度にてウエハＷの表面のレジストは焼き締め処理される。すなわち、このフォトレジストに含まれていた水分や溶媒等が気化して固められて行くことになる。この時のプロセス圧力は、例えば常圧〜５００Ｔｏｒｒ程度の範囲内である。
【００３５】
この時に発生した水分や溶媒等は、処理容器４の下端部のガスノズル７６から導入されたＮ２ ガスが処理容器４内をその下方より上方に向けて流れて行く時にこのＮ２ ガスに随伴されて搬送されて行く。そして、水分や溶媒等が含まれたＮ２ ガスは処理容器４の天井部に到達し、排気室８から処理容器４の外へ排出されて、更に排気管１０及び排気系１２の排気流路１４を介して流れて行く。
【００３６】
ここで、従来の熱処理装置にあっては、処理容器内の下部にほぼ常温のＮ２ ガスが導入されてこの下部領域に温度の低いコールドスポットが発生するので、この下部領域に位置する例えば保温筒の表面等にフォトレジストの感光剤成分を含む気化ガスが凝縮してなる粉体や液状の堆積物が付着していたが、本発明ではこの堆積物の発生を抑制することが可能となる。すなわち、ガス供給系６０の不活性ガス流路６２を流れてきたＮ２ ガスは、このガス流路６２の途中に設けられた不活性ガス加熱部６８により予め所定の温度、例えばプロセス温度とほぼ同じ温度、或いはそれよりも少し低い温度に予め加熱されてガスノズル７６の先端のガス噴射孔７８より処理容器４内に導入される。
【００３７】
このように、Ｎ２ ガスは予め加熱された状態となってある程度の温度以上に昇温されているので、コールドスポットの発生が抑制されて、保温手段３０のフィン５４や支柱５２や処理容器４の下端部の内壁面に堆積物が付着することを抑制することができる。
【００３８】
従って、堆積物に起因して生ずるパーティクルの発生を抑制することができるのみならず、ウェット洗浄等のメンテナンス周期も長くすることができる。特に、堆積物の付着を完全に防止できるようになれば、メンテナンス自体を不要にすることができる。また不活性ガス加熱部６８よりも下流側の不活性ガス流路６２には、保温ヒータ部８０を設けて流れるＮ２ ガスを保温しているので、不活性ガス加熱部６８で加熱したＮ２ ガスを、その温度を低下させることなく処理容器４内へ導入することができる。
【００３９】
また、処理容器４の下端部の蓋部３４は蓋部ヒータ部４２により加熱されているので、この蓋部３４の表面に堆積物が付着することも防止することができる。更に、処理容器４の下端部に設けた容器下部加熱手段８４によってガスノズル７６から導入された直後のＮ２ ガスを加熱することができるのみならず、同時に処理容器４の下端部の側壁及びこの内側に位置する保温手段３０も加熱することができるので、この点からもコールドスポットの発生を抑制し、堆積物が付着することも抑制することができる。この場合のＮ２ ガスの流量は、処理容器４の容量にもよるが、例えば１０〜２０リットル／ｍｉｎ程度である。
【００４０】
この熱処理中においては、加熱手段５６の各加熱ゾーン５６Ａ〜５６Ｅに設けた各容器用温度測定手段５８Ａ〜５８Ｅの各測定値は、主温度制御部５９へ伝えられ、上記各加熱ゾーン５６Ａ〜５６Ｅに対応するヒータが制御対象となってフィードバック制御され、各加熱ゾーン５６Ａ〜５６Ｅ毎に温度制御されて所定の温度に維持される。
【００４１】
また同様に、第１〜第４の温度測定手段７２、８２、８６、４３の各測定値は温度制御部７４へ伝えられ、制御対象である不活性ガス加熱部６８、保温ヒータ部８０、容器下部加熱手段８４及び蓋部ヒータ部４２がそれぞれフィードバック制御されて所定の温度に維持される。
【００４２】
以上のように、本発明によれば、処理容器４内へ導入される不活性ガス（例えばＮ２ ガス）を予め加熱するようにしたので、処理容器４の下部に粉体や液状の堆積物が付着することを抑制することができる。ここでプロセス温度が熱処理期間中を通じて一定である場合には、上記加熱手段５６の各加熱ゾーン５６Ａ〜５６Ｅは、それぞれ対応する一定の温度を維持するように制御される。また、温度制御部７４の制御対象である不活性ガス加熱部６８、保温ヒータ部８０、容器下部加熱手段８４及び蓋部ヒータ部４２も、それぞれ対応する一定の温度を維持するように制御されることになる。
【００４３】
これに対して、フォトレジストの種類によっては、熱処理で焼き締め処理中の途中でプロセス温度を変化させることが必要な場合もある。例えばこのようなフォトレジストの一例として焼き締め処理の最初は例えば１５０℃の温度でＴ１期間処理し、その後に例えば２５０℃の温度でＴ２期間処理することが必要な場合もある。
【００４４】
図３はこのような焼き締め処理中の途中でプロセス温度を変化させる必要のあるフォトレジストに対する熱処理装置のプロセス温度の変化の一例を示す図である。図示するように、処理容器の温度（プロセス温度）は、予熱時には１００℃に維持し、フォトレジストの焼き締め処理時には最初は１５０℃の設定値でＴ１期間熱処理し、その後は昇温して２５０℃の設定値でＴ２期間熱処理し、熱処理の終了後は降温して予熱温度の１００℃に再度維持するような温度プロファイルとなっている。
【００４５】
このような温度プロファイルのレシピで熱処理する場合には、主温度制御部５９の制御対象である加熱手段５６を上記各設定値になるように制御すると同時に、温度制御部７４は制御対象である不活性ガス加熱部６８、保温ヒータ部８０、容器下部加熱手段８４及び蓋部ヒータ部４２をそれぞれ設定値の変化に追従させ温度を変化させるように制御する。例えば上記不活性ガス加熱部６８、保温ヒータ部８０、容器下部加熱手段８４及び蓋部ヒータ部４２の各温度を、最初のＴ１期間では１５０℃に維持し、後のＴ２期間では２５０℃を維持するように制御する。図３に示す熱処理時の温度設定は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。
【００４６】
これによれば、プロセス温度を段階的に変化させる必要があるフォトレジストの塗布された半導体ウエハを焼き締め処理する場合にも、その変化した設定値に追従して対応した温度のＮ２ ガスを処理容器４内へ導入することができるので、ウエハボート２２の下部に保持された半導体ウエハＷが設定値よりも低い温度のＮ２ ガスに晒されたりすることがなくなり、或いは設定値よりも高い温度のＮ２ ガスに晒されたりすることがなくなり、処理容器４内の全ての半導体ウエハＷに対する熱処理の履歴を同一にすることができる。
【００４７】
すなわち、熱処理の途中でプロセス温度の設定値が変化した場合には、設定値の変化に追従させて制御対象の温度を変化させるように制御するようにしているので、処理容器４内の下部に位置されている被処理体が過度に低い温度で、或いは過度に高い温度で熱処理されることがなくなり、処理容器４内の全て被処理体の熱履歴を均一化することができる。
【００４８】
尚、上記実施例としては、不活性ガス加熱部６８の他に蓋部ヒータ部４２、保温ヒータ部８０及び容器下部加熱手段８４も設けた場合を例にとって説明したが、これらの蓋部ヒータ部４２、保温ヒータ部８０及び容器下部加熱手段８４は必要に応じて設ければよく、上記不活性ガス加熱部６８によるＮ２ ガスの加熱が十分の場合には、蓋部ヒータ部４２、保温ヒータ部８０及び容器下部加熱手段８４の全部、或いは一部を省略するようにしてもよい。
【００４９】
上記各実施例では、不活性ガスとしてＮ２ ガス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、ＡｒやＨｅ等の希ガスを用いてもよい。また、ここ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、この半導体ウエハにはシリコン基板やＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの化合物半導体基板も含まれ、更にはこれらの基板に限定されず、液晶表示装置に用いるガラス基板やセラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
２  熱処理装置
４  処理容器
１２  排気系
２２  ウエハボート（保持手段）
３０  保温手段
３４  蓋部
４２  蓋部ヒータ部
４３  第４の温度測定手段
５６  加熱手段
５６Ａ〜５６Ｅ  加熱ゾーン
５８Ａ〜５８Ｅ  容器用温度測定手段
５９  温度制御部
６０  ガス供給系
６２  不活性ガス流路
６８  不活性ガス加熱部
７０  加熱ヒータ
７２  第１の温度測定手段
７４  温度制御部
７６  ガスノズル
８０  保温ヒータ部
８２  第２の温度測定手段
８４  容器下部加熱手段
８６  第３の温度測定手段
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
2014003203.tif 000003
【図２】
2014003203.tif 000004
【図３】
2014003203.tif 000005