(57)【要約】【課題】  処理容器内でのマイクロ波の挙動に大きな影響を与えずに、被処理体の冷却を効率良く行うことが可能なマイクロ波処理装置を提供する。【解決手段】  マイクロ波処理装置１の処理容器２の天井部１１、側壁部１２及び底部１３の内壁面には、熱吸収層５０が設けられている。この熱吸収層５０は、天井部１１及び底部１３の内壁面において、少なくともウエハＷと対向する領域に設けておくことが好ましい。熱吸収層５０は、ウエハＷと対向する部材よりも放射率が高く、マイクロ波が透過する際にマイクロ波の損失が少ない材質、例えば、使用されるマイクロ波の周波数における誘電正接（ｔａｎδ）が１０−３以下であり、かつ誘電率が３以下の材質によって構成することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上壁、底壁及び側壁を有し、被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内で被処理体に当接してこれを支持する支持部材と、
前記被処理体を処理するためのマイクロ波を生成して前記処理容器内に導入するマイクロ波導入装置と、
前記処理容器内で前記支持部材によって支持された状態の被処理体と対向する部材の壁面に設けられており、マイクロ波を透過し、かつ前記被処理体と対向する部材よりも放射率の高い材質によって形成されている熱吸収層と、
を備えたマイクロ波処理装置。
【請求項２】
前記熱吸収層が、合成樹脂またはアルマイト皮膜によって形成されている請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項３】
前記合成樹脂が、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン及びポリエチレンからなる群より選ばれる１種又は２種以上である請求項２に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項４】
前記熱吸収層が、前記マイクロ波の周波数における誘電正接が１０−３以下であり、かつ誘電率が３以下の材質により形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項５】
前記熱吸収層の厚みが、０．０５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下の範囲内である請求項１から４のいずれか１項に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項６】
前記熱吸収層が、前記被処理体と対向する部材において、少なくとも被処理体と対向する領域に設けられている請求項１から５のいずれか１項に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項７】
前記被処理体と対向する部材が、前記上壁である請求項６に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項８】
前記被処理体と対向する部材が、前記上壁及び前記底壁の両方である請求項６に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項９】
前記被処理体と対向する部材として、複数のガス孔を有して前記処理容器内にガスを導入するガス導入部材をさらに備えている請求項６に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項１０】
前記熱吸収層が、さらに前記側壁の内壁面に設けられている請求項１から９のいずれか１項に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項１１】
前記被処理体と対向する部材の壁面が、鏡面加工されている請求項１から１０のいずれか１項に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のマイクロ波処理装置の前記処理容器内で、被処理体に前記マイクロ波を照射するマイクロ波処理方法。
【請求項１３】
前記マイクロ波処理装置は、さらに、前記支持部材に支持された被処理体を回転させる回転機構を備えており、被処理体を回転させながら前記マイクロ波の照射を行う請求項１２に記載のマイクロ波処理方法。
【請求項１４】
前記マイクロ波処理装置は、さらに、前記支持部材に支持された被処理体の高さ位置を変位させる昇降機構を備えており、前記被処理体の高さ位置を、第１の高さ位置と、該第１の高さ位置とは異なる第２の高さ位置に変位させて前記マイクロ波の照射を行う請求項１２又は１３に記載のマイクロ波処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を処理容器に導入して被処理体に対して所定の処理を行うマイクロ波処理装置、及び該マイクロ波処理装置において被処理体に対してマイクロ波の照射を行うマイクロ波処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体ウエハなどの基板に対して熱処理を施す装置として、マイクロ波を使用する装置が提案されている。マイクロ波による熱処理は、内部加熱、局所加熱、選択加熱が可能であることから、従来のランプ加熱方式や抵抗加熱方式のアニール装置に比べてプロセスメリットが大きいことが知られている。例えば、マイクロ波加熱を利用してドーピング原子の活性化を行う場合、マイクロ波がドーピング原子に直接作用することから、余剰加熱が起こらず、拡散層の拡がりを抑制できるという利点がある。また、マイクロ波照射による加熱は、従来のランプ加熱方式や抵抗加熱方式に比べ、比較的に低温でのアニール処理が可能であり、サーマルバジェットの増大を抑えることができるという利点もある。しかしながら、基板全体の温度をマイクロ波の出力だけで制御することは困難であり、過剰な温度上昇が生じないように、マイクロ波による加熱と冷却とのバランスを考慮したアニール処理が必要と考えられている。
【０００３】
マイクロ波照射によって加熱途中、もしくは加熱された基板を、マイクロ波処理装置の処理容器内で冷却するためには、処理容器内へ冷却ガスを導入するガス冷却方式が考えられる。しかし、ガス冷却方式の場合、冷却ガスの流量に対する冷却効率は、処理容器内の容量に大きく依存する。従って、ガス冷却方式において、基板の冷却効率を向上させる最も有効な手段は、マイクロ波処理装置の処理容器内の容積を縮小することである。しかし、マイクロ波処理装置では、処理容器の形状や寸法が電磁界分布に影響を与えるため、冷却効率を優先して処理容器の容積や形状について設計変更を行うことは現実的ではない。また、冷却ガスによる基板の冷却効率は、ガス流量や処理容器内での気流によって変動しやすいため、基板の面内で均一、かつ安定的な冷却効果を得ることが難しい。
【０００４】
処理容器内で基板を冷却する際の冷却効率を改善するために、処理空間に面するカバーの内面に黒色酸化皮膜による熱吸収層を設け、基板からの輻射熱を吸収させるように構成した基板冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１）。しかし、特許文献１の基板冷却装置は、基板を冷却するための冷却専用装置であり、基板に対してマイクロ波処理を行うことは考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７９２５号公報（例えば、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マイクロ波は、波長が数十ミリと長く、しかも、処理容器内で定在波を形成しやすいという特徴を有している。そのため、基板をマイクロ波で処理するマイクロ波処理装置において、マイクロ波の性質を考慮せずに、処理容器内に基板の冷却効率を向上させるための熱吸収層を設けた場合、基板の面内で電磁界の強弱に分布が生じ、加熱温度の不均一が生じる結果となる。
【０００７】
本発明の目的は、処理容器内でのマイクロ波の挙動に大きな影響を与えずに、被処理体の冷却を効率良く行うことが可能なマイクロ波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】
【０００８】
本発明のマイクロ波処理装置は、
上壁、底壁及び側壁を有し、被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内で被処理体に当接してこれを支持する支持部材と、
前記被処理体を処理するためのマイクロ波を生成して前記処理容器内に導入するマイクロ波導入装置と、
前記処理容器内で前記支持部材によって支持された状態の被処理体と対向する部材の壁面に設けられており、マイクロ波を透過し、かつ前記被処理体と対向する部材よりも放射率の高い材質によって形成されている熱吸収層と、
を備えている。
【０００９】
本発明のマイクロ波処理装置は、前記熱吸収層が、合成樹脂またはアルマイト皮膜によって形成されていてもよい。この場合、前記合成樹脂が、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン及びポリエチレンからなる群より選ばれる１種又は２種以上であってもよい。
【００１０】
本発明のマイクロ波処理装置は、前記熱吸収層が、前記マイクロ波の周波数における誘電正接が１０−３以下であり、かつ誘電率が３以下の材質により形成されていてもよい。
【００１１】
本発明のマイクロ波処理装置は、前記熱吸収層の厚みが、０．０５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下の範囲内であってもよい。
【００１２】
本発明のマイクロ波処理装置は、前記熱吸収層が、前記被処理体と対向する部材において、少なくとも被処理体と対向する領域に設けられていてもよい。この場合、前記被処理体と対向する部材が、前記上壁であってもよいし、前記上壁及び前記底壁の両方であってもよい。
【００１３】
本発明のマイクロ波処理装置は、前記被処理体と対向する部材として、複数のガス孔を有して前記処理容器内にガスを導入するガス導入部材をさらに備えていてもよい。
【００１４】
本発明のマイクロ波処理装置は、前記熱吸収層が、さらに前記側壁の内壁面に設けられていてもよい。
【００１５】
本発明のマイクロ波処理装置は、前記被処理体と対向する部材の壁面が、鏡面加工されていてもよい。
【００１６】
本発明のマイクロ波処理方法は、上記いずれかのマイクロ波処理装置の前記処理容器内で、被処理体に前記マイクロ波を照射する。
【００１７】
本発明のマイクロ波処理方法において、前記マイクロ波処理装置は、さらに、前記支持部材に支持された被処理体を回転させる回転機構を備えていてもよく、被処理体を回転させながら前記マイクロ波の照射を行ってもよい。
【００１８】
本発明のマイクロ波処理方法において、前記マイクロ波処理装置は、さらに、前記支持部材に支持された被処理体の高さ位置を変位させる昇降機構を備えていてもよく、前記被処理体の高さ位置を、第１の高さ位置と、該第１の高さ位置とは異なる第２の高さ位置に変位させて前記マイクロ波の照射を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のマイクロ波処理装置では、処理容器内でのマイクロ波の挙動に大きな影響を与えずに、被処理体の冷却を効率良く行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマイクロ波処理装置の概略の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波導入装置の高電圧電源部の概略の構成を示す説明図である。
【図３】図１に示した処理容器の天井部の上面を示す平面図である。
【図４】図１に示した処理容器の天井部と熱吸収層を示す拡大断面図である。
【図５】図１に示した処理容器の天井部と熱吸収層の別の例を示す拡大断面図である。
【図６】熱吸収層として硬質アルマイト皮膜を設けた変形例における半導体ウエハの温度の測定結果を示すグラフである。
【図７】図１に示した制御部の構成を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るマイクロ波処理装置の概略の構成を示す断面図である。
【図９】熱吸収層の放射率を変化させた場合のウエハの冷却効果をシミュレーションした結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るマイクロ波処理装置の概略の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るマイクロ波処理装置の概略の構成を示す断面図である。本実施の形態に係るマイクロ波処理装置１は、連続する複数の動作を伴って、例えば半導体デバイス製造用の半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と記す。）Ｗに対して、マイクロ波を照射してアニール処理を施す装置である。
【００２３】
マイクロ波処理装置１は、被処理体であるウエハＷを収容する処理容器２と、処理容器２内にマイクロ波を導入するマイクロ波導入装置３と、処理容器２内においてウエハＷを支持する支持装置４と、処理容器２内にガスを供給するガス供給機構５と、処理容器２内を減圧排気する排気装置６と、これらマイクロ波処理装置１の各構成部を制御する制御部８とを備えている。
【００２４】
＜処理容器＞
処理容器２は、マイクロ波を反射する金属材料によって形成されている。処理容器２を形成する材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等が用いられる。
【００２５】
処理容器２は、上壁としての板状の天井部１１および底壁としての底部１３と、天井部１１と底部１３とを連結する角筒状の側壁部１２と、天井部１１を上下に貫通するように設けられた複数のマイクロ波導入ポート１０と、側壁部１２に設けられた搬入出口１２ａと、底部１３に設けられた排気口１３ａとを有している。なお、側壁部１２は円筒状であってもよい。搬入出口１２ａは、処理容器２に隣接する図示しない搬送室との間でウエハＷの搬入出を行うためものである。処理容器２と図示しない搬送室との間には、ゲートバルブＧＶが設けられている。ゲートバルブＧＶは、搬入出口１２ａを開閉する機能を有し、閉状態で処理容器２を気密にシールすると共に、開状態で処理容器２と図示しない搬送室との間でウエハＷの移送を可能にする。
【００２６】
＜支持装置＞
支持装置４は、処理容器２の底部１３のほぼ中央を貫通して処理容器２の外部まで延びる管状のシャフト１４と、シャフト１４の上端付近においてほぼ水平方向に放射状に設けられた複数のアーム部１５と、各アーム部１５に着脱可能に装着された支持部材としての複数の支持ピン１６とを有している。さらに、支持装置４は、シャフト１４を回転させる回転駆動部１７と、シャフト１４を上下に変位させる昇降駆動部１８と、シャフト１４を支持するとともに、回転駆動部１７と昇降駆動部１８とを連結する可動連結部１９と、を有している。回転駆動部１７、昇降駆動部１８及び可動連結部１９は、処理容器２の外部に設けられている。なお、処理容器２内を真空状態にする場合は、シャフト１４が底部１３を貫通する部分の周囲に、例えばベローズなどのシール機構２０を設けることができる。
【００２７】
複数（本実施の形態では３本）の支持ピン１６は、処理容器２内においてウエハＷの裏面に当接してウエハＷを支持する。複数の支持ピン１６は、その上端部がウエハＷの周方向に並ぶように配置されている。各支持ピン１６は、棒状のアーム部１５に着脱可能に装着されている。複数の支持ピン１６およびアーム部１５は、誘電体材料によって形成されている。複数の支持ピン１６およびアーム部１５を形成する誘電体材料としては、例えば、石英、セラミックス等を用いることができる。なお、支持ピン１６の本数は、ウエハＷを安定して支持できれば３本に限らない。
【００２８】
支持装置４において、シャフト１４、アーム部１５、回転駆動部１７及び可動連結部１９は、支持ピン１６に支持されたウエハＷを水平方向に回転運動させる回転機構を構成している。複数の支持ピン１６及びアーム部１５は、回転駆動部１７を駆動させることによって、シャフト１４を回転中心にして回転し、各支持ピン１６を水平方向に円運動（公転）させる。また、支持装置４において、シャフト１４、アーム部１５、昇降駆動部１８及び可動連結部１９は、支持ピン１６に支持されたウエハＷの高さ位置を調節する高さ位置調節機構を構成している。複数の支持ピン１６及びアーム部１５は、昇降駆動部１８を駆動させることによって、シャフト１４とともに、上下方向に昇降変位するように構成されている。なお、マイクロ波処理装置１において、回転駆動部１７、昇降駆動部１８及び可動連結部１９は任意の構成であり、これらを設けなくてもよい。
【００２９】
回転駆動部１７は、シャフト１４を回転させ得るものであれば、特に制限はなく、例えば図示しないモータ等を備えていてもよい。昇降駆動部１８は、シャフト１４及び可動連結部１９を昇降変位させ得るものであれば、特に制限はなく、例えば図示しないボールねじ等を備えていてもよい。回転駆動部１７と昇降駆動部１８は一体の機構であってもよく、可動連結部１９を有しない構成であってもよい。なお、ウエハＷを水平方向に回転させる回転機構及びウエハＷの高さ位置を調節する高さ位置調節機構は、それらの目的を実現できれば、他の構成であってもよい。
【００３０】
＜排気機構＞
排気装置６は、例えば、ドライポンプ等の真空ポンプを有している。マイクロ波処理装置１は、更に、排気口１３ａと排気装置６とを接続する排気管２１と、排気管２１の途中に設けられた圧力調整バルブ２２と、を備えている。排気装置６の真空ポンプを作動させることにより、処理容器２の内部空間が減圧排気される。なお、マイクロ波処理装置１は、大気圧での処理も可能であり、その場合は、真空ポンプは不要である。排気装置６としてドライポンプ等の真空ポンプを用いる替わりに、マイクロ波処理装置１が設置される施設に設けられた排気設備を用いることも可能である。
【００３１】
＜ガス供給機構＞
マイクロ波処理装置１は、更に、処理容器２内にガスを供給するガス供給機構５を備えている。ガス供給機構５は、図示しないガス供給源を備えたガス供給装置５ａと、ガス供給装置５ａに接続され、処理容器２内に処理ガスを導入する複数の配管２３（１本のみ図示）と、を備えている。複数の配管２３は、処理容器２の側壁部１２に接続されている。ガス供給機構５は、更に、配管２３の途中に設けられたマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４および一つ又は複数の開閉バルブ２５（一つのみ図示）を備えている。処理容器２内に供給されるガスの流量等は、マスフローコントローラ２４および開閉バルブ２５によって制御される。
【００３２】
ガス供給装置５ａは、複数の配管２３を介して、処理ガスまたは冷却ガスとして、例えば、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｏ２、Ｈ２等のガスを処理容器２内へサイドフロー方式で供給できるように構成されている。なお、処理容器２内へのガスの供給は、例えばウエハＷに対向する位置（例えば、天井部１１）にガス供給手段を設けて行ってもよい。また、ガス供給装置５ａの代りに、マイクロ波処理装置１の構成には含まれない外部のガス供給装置を使用してもよい。
【００３３】
＜温度計測部＞
マイクロ波処理装置１は、更に、ウエハＷの表面温度を測定する図示しない複数の放射温度計と、これらの放射温度計に接続された温度計測部２７とを備えている。
【００３４】
＜マイクロ波放射空間＞
本実施の形態のマイクロ波処理装置１では、処理容器２内にマイクロ波放射空間Ｓが形成されている。このマイクロ波放射空間Ｓには、天井部１１に設けられた複数のマイクロ波導入ポート１０からマイクロ波が放射される。処理容器２の天井部１１、側壁部１２及び底部１３は、いずれも金属材料によって形成されているため、マイクロ波を反射し、マイクロ波放射空間Ｓ内に散乱させる。
【００３５】
＜マイクロ波導入装置＞
次に、図１、図２及び図３を参照して、マイクロ波導入装置３の構成について説明する。図２は、マイクロ波導入装置３の高電圧電源部の概略の構成を示す説明図である。図３は、図１に示した処理容器２の天井部１１の上面を示す平面図である。
【００３６】
マイクロ波導入装置３は、処理容器２の上部に設けられ、処理容器２内に電磁波（マイクロ波）を導入するマイクロ波導入手段として機能する。図１に示したように、マイクロ波導入装置３は、マイクロ波を処理容器２に導入する複数のマイクロ波ユニット３０と、複数のマイクロ波ユニット３０に接続された高電圧電源部４０とを備えている。
【００３７】
（マイクロ波ユニット）
本実施の形態では、複数のマイクロ波ユニット３０の構成は全て同一である。各マイクロ波ユニット３０は、ウエハＷを処理するためのマイクロ波を生成するマグネトロン３１と、マグネトロン３１において生成されたマイクロ波を処理容器２に伝送する導波管３２と、マイクロ波導入ポート１０を塞ぐように天井部１１に固定された透過窓３３とを有している。マグネトロン３１は、本発明におけるマイクロ波源に対応する。
【００３８】
図３に示したように、本実施の形態では、処理容器２は、天井部１１において全体として略十字形をなすように周方向に等間隔に配置された４つのマイクロ波導入ポート１０を有している。各マイクロ波導入ポート１０は、長辺と短辺とを有する平面視矩形をなしている。各マイクロ波導入ポート１０の大きさや、長辺と短辺の比は、マイクロ波導入ポート１０毎に異なっていてもよいが、ウエハＷに対するアニール処理の均一性を高めるとともに制御性をよくする観点から、４つのマイクロ波導入ポート１０のすべてが同じ大きさ及び形状であることが好ましい。なお、本実施の形態では、各マイクロ波導入ポート１０にそれぞれマイクロ波ユニット３０が接続されている。つまり、マイクロ波ユニット３０の数は４つである。
【００３９】
マグネトロン３１は、高電圧電源部４０によって供給される高電圧が印加される陽極および陰極（いずれも図示省略）を有している。また、マグネトロン３１としては、種々の周波数のマイクロ波を発振することができるものを用いることができる。マグネトロン３１によって生成されるマイクロ波は、被処理体の処理毎に最適な周波数を選択し、例えばアニール処理においては、２．４５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ等の高い周波数のマイクロ波であることが好ましく、５．８ＧＨｚのマイクロ波であることが特に好ましい。
【００４０】
導波管３２は、断面が矩形且つ角筒状の形状を有し、処理容器２の天井部１１の上面から上方に延びている。マグネトロン３１は、導波管３２の上端部の近傍に接続されている。導波管３２の下端部は、透過窓３３の上面に接している。マグネトロン３１において生成されたマイクロ波は、導波管３２および透過窓３３を介して処理容器２内に導入される。
【００４１】
透過窓３３は、誘電体材料によって形成されている。透過窓３３の材料としては、例えば、石英、セラミックス等を用いることができる。透過窓３３と天井部１１との間は、図示しないシール部材によって気密にシールされている。透過窓３３の下面から支持ピン１６に支持されたウエハＷの表面までの距離は、ウエハＷへマイクロ波が直接放射されることを抑制する観点から、例えば２５ｍｍ以上とすることが好ましく、２５〜５０ｍｍの範囲内で可変に調節することがより好ましい。
【００４２】
マイクロ波ユニット３０は、更に、導波管３２の途中に設けられたサーキュレータ３４、検出器３５およびチューナ３６と、サーキュレータ３４に接続されたダミーロード３７とを有している。サーキュレータ３４、検出器３５およびチューナ３６は、導波管３２の上端部側からこの順に設けられている。サーキュレータ３４およびダミーロード３７は、処理容器２からの反射波を分離するアイソレータを構成する。すなわち、サーキュレータ３４は、処理容器２からの反射波をダミーロード３７に導き、ダミーロード３７は、サーキュレータ３４によって導かれた反射波を熱に変換する。
【００４３】
検出器３５は、導波管３２における処理容器２からの反射波を検出するためのものである。検出器３５は、例えばインピーダンスモニタ、具体的には、導波管３２における定在波の電界を検出する定在波モニタによって構成されている。定在波モニタは、例えば、導波管３２の内部空間に突出する３本のピンによって構成することができる。定在波モニタによって定在波の電界の場所、位相および強さを検出することにより、処理容器２からの反射波を検出することができる。また、検出器３５は、進行波と反射波を検出することが可能な方向性結合器によって構成されていてもよい。
【００４４】
チューナ３６は、マグネトロン３１と処理容器２との間のインピーダンスを整合する機能を有している。チューナ３６によるインピーダンス整合は、検出器３５における反射波の検出結果に基づいて行われる。チューナ３６は、例えば、導波管３２の内部空間に出し入れすることができるように設けられた導体板（図示省略）によって構成することができる。この場合、導体板の、導波管３２の内部空間への突出量を制御することにより、反射波の電力量を調整して、マグネトロン３１と処理容器２との間のインピーダンスを調整することができる。
【００４５】
（高電圧電源部）
高電圧電源部４０は、マグネトロン３１に対してマイクロ波を生成するための高電圧を供給する。図２に示したように、高電圧電源部４０は、商用電源に接続されたＡＣ−ＤＣ変換回路４１と、ＡＣ−ＤＣ変換回路４１に接続されたスイッチング回路４２と、スイッチング回路４２の動作を制御するスイッチングコントローラ４３と、スイッチング回路４２に接続された昇圧トランス４４と、昇圧トランス４４に接続された整流回路４５とを有している。マグネトロン３１は、整流回路４５を介して昇圧トランス４４に接続されている。
【００４６】
ＡＣ−ＤＣ変換回路４１は、商用電源からの交流（例えば、三相２００Ｖの交流）を整流して所定の波形の直流に変換する回路である。スイッチング回路４２は、ＡＣ−ＤＣ変換回路４１によって変換された直流をオン・オフ制御する回路である。スイッチング回路４２では、スイッチングコントローラ４３によってフェーズシフト型のＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御またはＰＡＭ（Pulse  Amplitude  Modulation）制御が行われて、パルス状の電圧波形が生成される。昇圧トランス４４は、スイッチング回路４２から出力された電圧波形を所定の大きさに昇圧するものである。整流回路４５は、昇圧トランス４４によって昇圧された電圧を整流してマグネトロン３１に供給する回路である。
【００４７】
［熱吸収層］
処理容器２の天井部１１、側壁部１２及び底部１３の内壁面には、熱吸収層５０が設けられている。熱吸収層５０は、ウエハＷの冷却効率を高めるため、少なくとも、処理容器２内で支持装置４の支持ピン１６によって支持された状態のウエハＷと対向する部材の壁面に設けることが好ましい。ここで「ウエハＷと対向する」とは、ウエハＷの上面又は下面に対して向き合う意味である。本実施の形態のマイクロ波処理装置１において、支持装置４の支持ピン１６によって支持された状態のウエハＷと対向する部材は、ウエハＷより上方でウエハＷの上面と対向する天井部１１及びウエハＷより下方でウエハＷの下面と対向する底部１３である。従って、熱吸収層５０は、天井部１１及び底部１３の内壁面に形成すればよいが、本実施の形態では、さらに側壁部１２の内壁面にも熱吸収層５０を設けている。
【００４８】
また、ウエハＷの面内で均等な冷却促進効果を得る観点から、熱吸収層５０は、ウエハＷと対向する部材において、少なくともウエハＷと対向する領域に設けておくことが好ましい。ここで「ウエハＷと対向する領域」とは、例えば、天井部１１の内壁面に、支持装置４の支持ピン１６によって支持された状態のウエハＷの輪郭を投影した場合に、その投影された領域を意味する。また、「ウエハＷと対向する領域」は、例えば、底部１３の内壁面に、支持装置４の支持ピン１６によって支持された状態のウエハＷの輪郭を投影した場合に、その投影された領域を意味する。なお、本実施の形態のマイクロ波処理装置１では、天井部１１に複数のマイクロ波導入ポート１０が形成されているため、これらのマイクロ波導入ポート１０を除外した天井部１１の内壁面の全面に熱吸収層５０を形成している。また、本実施の形態のマイクロ波処理装置１では、底部１３には、排気口１３ａが設けられており、また、底部１３にはシャフト１４が貫通しているため、排気口１３ａ及びシャフト１４の装着部位を除いた底部１３の内壁面の全面に熱吸収層５０を形成している。
【００４９】
熱吸収層５０は、例えば１００℃程度までの耐熱性を有し、かつ、ウエハＷと対向する部材よりも放射率の高い材質によって形成することが好ましい。処理容器２は、上記のとおり、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属で構成されている。従って、熱吸収層５０は、これらの金属よりも放射率が高い材質によって構成することが好ましい。
【００５０】
また、熱吸収層５０は、マイクロ波を透過しやすく、マイクロ波が透過する際にマイクロ波の損失が少ない材質によって構成することが好ましい。熱吸収層５０におけるマイクロ波の損失が大きいと、熱吸収層５０によってマイクロ波が消費されてしまうことから、マイクロ波処理装置１でウエハＷへのアニール処理を行う場合に、ウエハＷの加熱効率が低下する。従って、熱吸収層５０は、例えば、マイクロ波の周波数である５．８ＧＨｚにおける誘電正接（ｔａｎδ）が１０−３以下であり、かつ誘電率が３以下の材質により形成することが好ましい。誘電正接及び誘電率が上記範囲内であれば、熱吸収層５０におけるマイクロ波の損失を極力抑制して処理容器２内でのマイクロ波の挙動に影響を与えずに、ウエハＷの加熱効率の低下を回避できる。
【００５１】
熱吸収層５０に使用される、耐熱性を有し、処理容器２を構成する金属よりも放射率が高く、かつ、マイクロ波の損失が少ない材質として、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン等の合成樹脂を挙げることができる。また、特にフッ素樹脂は、マイクロ波の周波数である５．８ＧＨｚにおける誘電正接が１０−３以下であり、かつ誘電率が３以下であるため、アニール処理時のマイクロ波の損失を抑えながら、冷却時にはウエハＷから効率のよい抜熱が可能となるので好ましい。このような低誘電正接及び低誘電率のフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）などを挙げることができる。例えば、処理容器２の一般的材料であるアルミニウムの放射率が０．０９であるのに対し、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の放射率は、厚みが０．２ｍｍの場合０．６８程度であることから、アルミニウム粗面よりも大きな熱吸収が期待できる。
【００５２】
図４及び図５は、熱吸収層５０が形成された天井部１１の拡大断面図である。熱吸収層５０は、図４に示したように、天井部１１の内壁面１１ａに直接設けることができる。このように、天井部１１の内壁面１１ａに直接熱吸収層５０を設ける場合は、内壁面１１ａと熱吸収層５０との接着性を確保するため、内壁面１１ａの表面を粗化させておくことが好ましい。
【００５３】
また、図５に示したように、天井部１１の内壁面１１ａに、バインダー層５１を介して熱吸収層５０を設けることもできる。バインダー層５１としては、例えばポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂系接着剤を用いることができる。このように、天井部１１の内壁面１１ａにバインダー層５１を介して熱吸収層５０を設ける場合は、マイクロ波の反射効率を高めるため、内壁面１１ａを鏡面加工しておくことが好ましい。
【００５４】
熱吸収層５０の厚みは、放射率にも影響を与えるため、その材質に応じて設定することができる。例えば、天井部１１の内壁面１１ａに熱吸収層５０を直接設ける場合（図４参照）、熱吸収層５０の材質がフッ素樹脂であれば、熱吸収層５０の厚みＴは、マイクロ波の損失を最小限に抑えながら、熱吸収層５０の放射率を高めてウエハＷの冷却効率を向上させる観点から、例えば０．０５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下の範囲内が好ましく、例えば０．０８ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲内がより好ましい。
【００５５】
また、バインダー層５１を介して天井部１１の内壁面１１ａに熱吸収層５０を間接的に設ける場合（図５参照）、熱吸収層５０の材質がフッ素樹脂であれば、熱吸収層５０とバインダー層５１の合計厚みＴ１は、マイクロ波の損失を最小限に抑えながら、熱吸収層５０の放射率を高めてウエハＷの冷却効率を向上させる観点から、例えば０．０１ｍｍ以上０．０１５ｍｍ以下の範囲内が好ましく、例えば０．０１ｍｍ以上０．０１３ｍｍ以下の範囲内がより好ましい。
【００５６】
また、本実施の形態の変形例として、アルミニウムで構成された処理容器２の内壁面にアルマイト処理（陽極酸化処理）を施して得られるアルマイト皮膜、特に、硬質アルマイト皮膜（放射率０．６程度）を熱吸収層５０とすることもできる。硬質アルマイト皮膜は、マイクロ波の周波数である５．８ＧＨｚにおける誘電正接（ｔａｎδ）が約０．００１であり、誘電率が約８である。熱吸収層５０としての硬質アルマイト皮膜の厚みは、マイクロ波の損失を最小限に抑えながら、熱吸収層５０の放射率を高めてウエハＷの冷却効率を向上させる観点から、例えば３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内が好ましく、例えば５０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内がより好ましい。図６は、天井部１１の内壁面１１ａに、熱吸収層５０として厚さ５０μｍの硬質アルマイト層を設けた処理容器２内にマイクロ波を供給してウエハＷの温度を測定した実験結果を示すグラフである。図６では、比較のため、アルミニウム表面についての実験結果も併記した。図６における向かって左側の縦軸はウエハＷの温度を示し、向かって右側の縦軸は、硬質アルマイト層を設けた場合のアルミニウム表面に対する降下温度を示している。図６の横軸はマイクロ波パワーであり、この実験では、６００Ｗから４０００Ｗの間でマイクロ波を供給した。図６から、熱吸収層５０として硬質アルマイト皮膜を形成することにより、ウエハＷの冷却が効率良く行なえていることが理解できる。
【００５７】
なお、図４及び図５は、天井部１１に熱吸収層５０を設ける場合を例に挙げたが、側壁部１２、底部１３等の内壁面に熱吸収層５０を設ける場合も、天井部１１と同様である。
【００５８】
＜制御部＞
マイクロ波処理装置１の各構成部は、それぞれ制御部８に接続されて、制御部８によって制御される。制御部８は、典型的にはコンピュータである。図７は、図１に示した制御部８の構成を示す説明図である。図７に示した例では、制御部８は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ８１と、このプロセスコントローラ８１に接続されたユーザーインターフェース８２および記憶部８３とを備えている。
【００５９】
プロセスコントローラ８１は、マイクロ波処理装置１において、例えば温度、圧力、ガス流量、マイクロ波出力、ウエハＷの回転速度等のプロセス条件に関係する各構成部（例えば、マイクロ波導入装置３、支持装置４、ガス供給装置５ａ、排気装置６、温度計測部２７等）を統括して制御する制御手段である。
【００６０】
ユーザーインターフェース８２は、工程管理者がマイクロ波処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやタッチパネル、マイクロ波処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有している。
【００６１】
記憶部８３には、マイクロ波処理装置１で実行される各種処理をプロセスコントローラ８１の制御によって実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や、処理条件データ等が記録されたレシピ等が保存されている。プロセスコントローラ８１は、ユーザーインターフェース８２からの指示等、必要に応じて、任意の制御プログラムやレシピを記憶部８３から呼び出して実行する。これにより、プロセスコントローラ８１による制御下で、マイクロ波処理装置１の処理容器２内において所望の処理が行われる。
【００６２】
上記の制御プログラムおよびレシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用することができる。また、上記のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用することも可能である。
【００６３】
［処理手順］
次に、マイクロ波処理装置１においてウエハＷに対してアニール処理を施す際の処理の手順について説明する。まず、例えばユーザーインターフェース８２から、マイクロ波処理装置１においてアニール処理を行うように、プロセスコントローラ８１に指令が入力される。次に、プロセスコントローラ８１は、この指令を受けて、記憶部８３またはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に保存されたレシピを読み出す。次に、レシピに基づく条件によってアニール処理が実行されるように、プロセスコントローラ８１からマイクロ波処理装置１の各エンドデバイス（例えば、マイクロ波導入装置３、支持装置４、ガス供給装置５ａ、排気装置６等）に制御信号が送出される。
【００６４】
次に、ゲートバルブＧＶが開状態にされて、図示しない搬送装置によって、ウエハＷが、ゲートバルブＧＶおよび搬入出口１２ａを通って処理容器２内に搬入され、複数の支持ピン１６の上に載置される。複数の支持ピン１６は、昇降駆動部１８を駆動させることによって、シャフト１４、アーム部１５とともに、上下方向に昇降し、ウエハＷが所定の高さにセットされる。この高さで、回転駆動部１７を駆動させることによって、ウエハＷを、水平方向に所定の速度で回転させる。なお、ウエハＷの回転は、連続的でなく、非連続的であってもよい。次に、ゲートバルブＧＶが閉状態にされて、必要な場合は排気装置６によって、処理容器２内が減圧排気される。次に、ガス供給装置５ａによって、所定の流量の処理ガスが処理容器２内に導入される。処理容器２の内部空間は、排気量およびガス供給量を調整することによって、所定の圧力に調整される。
【００６５】
次に、高電圧電源部４０からマグネトロン３１に対して電圧を印加してマイクロ波を生成する。マグネトロン３１において生成されたマイクロ波は、導波管３２を伝搬し、次に、透過窓３３を透過して、処理容器２内において回転するウエハＷの上方のマイクロ波放射空間Ｓに導入される。本実施の形態では、複数のマグネトロン３１において順次マイクロ波を生成し、各マイクロ波導入ポート１０から交互にマイクロ波を処理容器２内に導入する。なお、複数のマグネトロン３１において同時に複数のマイクロ波を生成させ、各マイクロ波導入ポート１０から同時にマイクロ波を処理容器２内に導入するようにしてもよい。
【００６６】
処理容器２に導入されたマイクロ波は、回転するウエハＷに照射されて、ジュール加熱、磁性加熱、誘導加熱等の電磁波加熱により、ウエハＷが迅速に加熱される。その結果、ウエハＷに対してアニール処理が施される。アニール処理の間は、処理容器２の天井部１１、側壁部１２及び底部１３の内壁面に設けられた熱吸収層５０がウエハＷからの輻射熱を効率良く吸収することによって抜熱し、ウエハＷの過剰な温度上昇を抑制し、加熱と冷却とのバランスを考慮したプロセスが可能になる。
【００６７】
また、アニール処理の間に、支持装置４によって、ウエハＷを水平方向回転させてもよいし、さらにウエハＷの高さ位置を変化させてもよい。アニール処理の間にウエハＷを回転させたり、ウエハＷの高さ位置を変位させたりすることによって、ウエハＷに照射されるマイクロ波の偏りを少なくし、ウエハＷ面内の加熱温度を均一化することができる。例えば、アニール処理の間、支持装置４によってウエハＷを回転させることによって、ウエハＷの面内における温度分布を均等にしながら冷却を行うことができる。本実施の形態のマイクロ波処理装置１では、天井部１１に複数のマイクロ波導入ポート１０を有しており、この部分には熱吸収層５０を設けることができないため、ウエハＷを回転させることは、ウエハＷの面内での均一な冷却という観点からも有効である。また、アニール処理の間、支持装置４によってウエハＷの高さ位置を変化させることによって、熱吸収層５０による冷却効率を調節することも可能である。例えば、アニール処理の間、通常の高さ位置とは異なる冷却位置までウエハＷを上昇させることによって、ウエハＷからの抜熱量を増加させることができる。このようなウエハＷの高さ位置の調節は、例えば、天井部１１のみに熱吸収層５０を設ける場合にも有効である。
【００６８】
プロセスコントローラ８１からマイクロ波処理装置１の各エンドデバイスにアニール処理を終了させる制御信号が送出されると、マイクロ波の生成が停止されると共に、ウエハＷの回転が停止し、処理ガスの供給が停止されて、ウエハＷに対するアニール処理が終了する。
【００６９】
さらに、アニール処理の終了後、ウエハＷを支持ピン１６上に保持した状態でウエハＷの冷却処理を行うことも可能である。処理容器２の天井部１１、側壁部１２及び底部１３の内壁面に設けられた熱吸収層５０は、ウエハＷからの輻射熱を効率良く吸収することによって抜熱し、ウエハＷの冷却を促進することができる。
【００７０】
また、冷却処理の間は、支持装置４によってウエハＷを回転させることによって、ウエハＷの面内における温度分布を均等にしながら冷却を行うことができる。
【００７１】
さらに、冷却処理の間は、支持装置４によってウエハＷの高さ位置を変化させてもよい。例えば、アニール処理の際の高さ位置とは異なる上記冷却位置までウエハＷを上昇させることによって、ウエハＷからの抜熱量を増加させることができる。
【００７２】
また、冷却処理の間、ウエハＷの冷却を促すため、必要に応じてガス供給装置５ａから処理容器２内へ冷却用ガスを導入してもよい。
【００７３】
所定時間のアニール処理又は冷却処理が終了した後、ゲートバルブＧＶが開状態にされて、支持装置４によってウエハＷの高さ位置を調整した後、図示しない搬送装置によって、ウエハＷが搬出される。
【００７４】
マイクロ波処理装置１は、例えば半導体デバイスの作製工程において、拡散層に注入されたドーピング原子の活性化を行うためのアニール処理などの目的で好ましく利用できる。
【００７５】
以上のように、本実施の形態のマイクロ波処理装置１は、ウエハＷに対してマイクロ波を照射してアニール処理をしながら、あるいはアニール処理後、処理容器２内でウエハＷの冷却処理を行うことが可能である。冷却処理の際は、処理容器２の内壁面に設けられた熱吸収層５０によってウエハＷからの熱を奪い、速やかに降温させることができる。特に、ウエハＷの温度が高温であるほど、抜熱量が大きく、効率の良い冷却が可能である。
【００７６】
また、熱吸収層５０を少なくともウエハＷと対向する領域に設けておくことによってウエハＷの面内で均等な冷却促進効果が得られるため、ウエハＷ面内での熱分布による反りの発生などを防止しながら冷却時間を短縮できる。
【００７７】
また、処理容器２の容積が大きい程、熱吸収層５０の表面積を大きくできるため、冷却ガスを用いる場合に比べて、処理容器２が大型化しても優れた冷却効果を維持できる。
【００７８】
以上のように、マイクロ波処理装置１では、アニール処理をしたウエハＷの次工程への移行を速やかに行うことが可能であり、複数枚のウエハＷを入れ替えて処理する場合のスループットを高めることができる。
【００７９】
なお、図１のマイクロ波処理装置１では、処理容器２の天井部１１、側壁部１２及び底部１３の内壁面に熱吸収層５０を設けたが、天井部１１の内壁面１１ａのみに熱吸収層５０を設けてもよい。
【００８０】
［第２の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施の形態のマイクロ波処理装置について説明する。図８は、本実施の形態に係るマイクロ波処理装置１Ａの概略の構成を示す断面図である。本実施の形態に係るマイクロ波処理装置１Ａは、連続する複数の動作を伴って、例えばウエハＷに対して、マイクロ波を照射してアニール処理を施す装置である。以下の説明では、第１の実施の形態のマイクロ波処理装置１との相違点を中心に説明し、図８において、第１の実施の形態のマイクロ波処理装置１と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８１】
本実施の形態のマイクロ波処理装置１Ａは、ガス導入部材としてのシャワーヘッド６０を備えている。シャワーヘッド６０は、処理容器２内にガスを導入する。シャワーヘッド６０は、ウエハＷに対向するように、天井部１１に装着されている。シャワーヘッド６０は、複数のガス孔６０ａと、これら複数のガス孔６０ａに連通するガス拡散室６０ｂとを有している。ガス拡散室６０ｂは、配管２３に接続されている。更に、配管２３の途中には、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４および一つ又は複数の開閉バルブ２５（一つのみ図示）が設けられている。処理容器２内に供給されるガスの流量等は、マスフローコントローラ２４および開閉バルブ２５によって制御される。
【００８２】
また、本実施の形態のマイクロ波処理装置１Ａは、天井部１１及び底部１３を冷却する冷却機構を設けている。すなわち、マイクロ波処理装置１Ａは、冷媒供給装置７０と、この冷媒供給装置７０からの冷媒を供給する供給用配管７１，７２と、冷媒を循環させる循環用配管７３，７４を有している。供給用配管７１には、バルブ７５が設けられている。供給用配管７２には、バルブ７６が設けられている。また、図示は省略するが、循環用配管７３，７４は、それぞれ冷媒供給装置７０に接続されている。
【００８３】
また、天井部１１には、冷媒を通流させる流路１１ｂが設けられている。供給用配管７１は、この流路１１ｂに接続されている。流路１１ｂは、循環用配管７３を介して冷媒を冷媒供給装置７０へ循環させる。
【００８４】
また、底部１３には、冷媒を通流させる流路１３ｂが設けられている。供給用配管７２は、この流路１３ｂに接続されている。流路１３ｂは、循環用配管７４を介して冷媒を冷媒供給装置７０へ循環させる。
【００８５】
以上の構成によって、マイクロ波処理装置１Ａでは、冷媒供給装置７０からの冷媒を、供給用配管７１、天井部１１内の流路１１ｂ及び循環用配管７３を介して循環させることができる。また、マイクロ波処理装置１Ａでは、冷媒供給装置７０からの冷媒を、供給用配管７２、底部１３内の流路１３ｂ及び循環用配管７４を介して循環させることができる。冷媒供給装置７０から流路１１ｂ，１３ｂへ供給する冷媒としては、特に制限はなく、例えば水、フッ素系冷媒などを用いることができる。なお、冷媒として水を用いる場合、循環用配管７３，７４を介して冷媒供給装置７０へ循環させずに廃棄してもよい。
【００８６】
マイクロ波処理装置１Ａでは、シャワーヘッド６０の下面、処理容器２の側壁部１２及び底部１３の内壁面に、熱吸収層５０が設けられている。熱吸収層５０は、ウエハＷの冷却効率を高めるため、少なくとも、処理容器２内で支持装置４の支持ピン１６によって支持された状態のウエハＷと対向する部材の壁面に設けることが好ましい。本実施の形態のマイクロ波処理装置１Ａにおいて、支持装置４の支持ピン１６によって支持された状態のウエハＷと対向する部材は、ウエハＷより上方でウエハＷ上面と対向するシャワーヘッド６０及びウエハＷより下方でウエハＷの下面と対向する底部１３である。従って、熱吸収層５０は、シャワーヘッド６０及び底部１３の内壁面に形成すればよいが、本実施の形態では、さらに側壁部１２の内壁面にも熱吸収層５０を設けている。
【００８７】
また、熱吸収層５０は、ウエハＷと対向する部材において、少なくともウエハＷと対向する領域に設けておくことが好ましい。本実施の形態のマイクロ波処理装置１Ａでは、シャワーヘッド６０に複数のガス孔６０ａが形成されているため、このガス孔６０ａを除外したシャワーヘッド６０の壁面の全面に熱吸収層５０を形成している。底部１３の熱吸収層５０については、第１の実施の形態と同様である。
【００８８】
マイクロ波処理装置１Ａにおけるマイクロ波処理及び冷却処理の手順は、天井部１１の流路１１ｂ及び底部１３の流路１３ｂへ冷媒を供給しながら、シャワーヘッド６０を用いてガス供給を行う点以外は、第１の実施の形態に準じて行うことができる。マイクロ波処理装置１Ａでは、冷媒供給装置７０から冷媒を天井部１１の流路１１ｂへ供給することによって、天井部１１及びシャワーヘッド６０を冷却することができる。従って、シャワーヘッド６０の下面に形成した熱吸収層５０によるウエハＷの冷却効率を高めることができる。また、マイクロ波処理装置１Ａでは、冷媒供給装置７０から冷媒を底部１３の流路１３ｂへ供給することによって、底部１３を冷却することができる。従って、底部１３の下面に形成した熱吸収層５０によるウエハＷの冷却効率を高めることができる。
【００８９】
なお、マイクロ波処理装置１Ａでは、ガス導入部材としてのシャワーヘッド６０を天井部１１に嵌め込んだ状態で装着しているが、例えば、シャワーヘッドを、独立した部材として、天井部１１から離間させて配置する構成としてもよい。
【００９０】
本実施の形態のマイクロ波処理装置１Ａにおける他の構成及び効果は、第１の実施の形態のマイクロ波処理装置１と同様であるので説明を省略する。なお、本実施の形態においても熱吸収層５０としてアルマイト皮膜を用いることができる。
【００９１】
［シミュレーション試験］
次に、図９を参照しながら、本発明の効果を確認したシミュレーション試験の結果について説明する。第１の実施の形態（図１）と同様の構成のマイクロ波処理装置１において、熱吸収層５０の放射率を変化させた場合のウエハＷの冷却効果をシミュレーションした。このシミュレーションでは、一定熱量をウエハＷに連続で導入しながら、処理容器２の材質として汎用されているアルミニウム素面の放射率０．０９を基準に、処理容器２内面の放射率を０．２、０．５、０．７、及び１に変化させた場合のウエハＷの温度を算出した。シミュレーションにおけるウエハＷへの入力熱量は、２２５０Ｗ、処理容器２の容積は８Ｌ、ウエハＷは３００ｍｍ径とした。なお、ウエハＷの温度は、安定した時点の温度とした。
【００９２】
シミュレーション試験の結果を図９に示した。図９から、処理容器２の内壁面の放射率を上げることによって、ウエハＷの温度が低下しており、冷却効果が向上することが確認された。従って、処理容器２の内壁面に熱吸収層５０を設けた場合でも、同様に、ウエハＷの降温を促進する効果が期待できる。
【００９３】
また、熱吸収層５０を少なくともウエハＷと対向する領域に設けておくことによってウエハＷの面内で均等な冷却促進効果が得られるため、ウエハＷ面内での熱分布による反りの発生などを防止しながら冷却時間を短縮できる。特に、ウエハＷの温度が高温であるほど、抜熱量が大きく、効率の良い冷却が可能である。
【００９４】
また、処理容器２の容積が大きい程、熱吸収層５０の表面積を大きくできるため、冷却ガスを用いる場合に比べて、処理容器２が大型化しても優れた冷却効果を維持できる。
【００９５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明のマイクロ波処理装置は、半導体ウエハを被処理体とする場合に限らず、例えば太陽電池パネルの基板やフラットパネルディスプレイ用基板を被処理体とするマイクロ波処理装置にも適用できる。
【００９６】
また、上記実施の形態のマイクロ波処理装置１，１Ａは、アニール処理を目的とするものであるが、例えばエッチング装置、アッシング装置、成膜装置などにおいてウエハＷが加熱されるプロセスを行う場合にも、同様に本発明を適用できる。
【００９７】
また、マイクロ波処理装置におけるマイクロ波ユニット３０の数（マグネトロン３１の数）やマイクロ波導入ポート１０の数は、上記実施の形態で説明した数に限られない。
【符号の説明】
【００９８】
１…マイクロ波処理装置、２…処理容器、３…マイクロ波導入装置、４…支持装置、５…ガス供給機構、５ａ…ガス供給装置、６…排気装置、８…制御部、１０…マイクロ波導入ポート、１１…天井部、１２…側壁部、１２ａ…搬入出口、１３…底部、１３ａ…排気口、１４…シャフト、１５…アーム部、１６…支持ピン、１７…回転駆動部、１８…昇降駆動部、１９…可動連結部、２１…排気管、２２…圧力調整バルブ、２３…配管、３０…マイクロ波ユニット、３１…マグネトロン、３２…導波管、３３…透過窓、３４…サーキュレータ、３５…検出器、３６…チューナ、３７…ダミーロード、４０…高電圧電源部、ＧＶ…ゲートバルブ、Ｓ…マイクロ波放射空間、Ｗ…半導体ウエハ。
【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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