(57)【要約】【課題】  同一のプロセス条件下においては被処理体の温度が目標温度であるプロセス温度に到達するまでの昇温時間を一定に維持することが可能な熱処理装置を提供する。【解決手段】  被処理体５に対して熱処理を行う枚葉式の熱処理装置において、被処理体を収容できる処理容器４と、被処理体の裏面と接触して被処理体を支持する支持部１０と、処理容器内に所定のガスを導入するガス供給手段１４と、処理容器内の雰囲気を排気する排気手段１６と、処理容器の外側に設けられて被処理体を加熱する加熱手段３０と、加熱手段へ電力を供給する電力供給源３３と、支持部に設けられた温度検出手段４０と、温度検出手段からの検出値に基づいて支持部に被処理体を支持させた直後の前記支持部の降温レートを求め、該降温レートが所定の基準値を維持するように電力供給源の出力電力を制御する電力制御手段３４と、を備える。【選択図】  図１
2006114638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に対して熱処理を行う枚葉式の熱処理装置において、
前記被処理体を収容できる処理容器と、
前記被処理体の裏面と接触して前記被処理体を支持する支持部と、
前記処理容器内に所定のガスを導入するガス供給手段と、
前記処理容器内の雰囲気を排気する排気手段と、
前記処理容器の外側に設けられて前記被処理体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段へ電力を供給する電力供給源と、
前記支持部に設けられた温度検出手段と、
前記温度検出手段からの検出値に基づいて前記支持部に前記被処理体を支持させた直後の前記支持部の降温レートを求め、該降温レートが所定の基準値を維持するように前記電力供給源の出力電力を制御する電力制御手段と、
を備えたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記支持部は、前記被処理体を支持する直前は所定のプロセス温度になされてい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】
前記支持部は、前記処理容器内の底部より起立された耐熱性材料よりなる支持突起であることを特徴とする請求項１または２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記温度検出手段は、前記支持突起内に設けられた熱電対よりなることを特徴とする請求項３記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記所定の基準値は、前記被処理体の異なる態様毎に設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記被処理体の態様を入力する態様入力手段を有することを特徴とする請求項５記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記被処理体の異なる態様は、前記被処理体の反射率が異なる状態であることを特徴とする請求項５または６記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記被処理体の異なる態様は、前記被処理体の表面の膜種が異なる状態、或いは注入イオンが異なる状態であることを特徴とする請求項５または６記載の熱処理装置。
【請求項９】
処理容器内の支持部に被処理体の裏面を当接させて該被処理体を支持し、前記被処理体を加熱手段により加熱して該被処理体に所定の熱処理を施すようにした熱処理方法において、
予め所定の温度になされた前記支持部に前記被処理体を支持させた直後の前記支持部の降温レートが予め定められた所定の基準値を維持するように前記加熱手段への供給電力を制御するようにしたことを特徴とする熱処理方法。
【請求項１０】
前記所定の基準値は、前記被処理体の異なる態様毎に設定されることを特徴とする請求項９記載の熱処理方法。
【請求項１１】
処理容器内の支持部に被処理体の裏面を当接させて該被処理体を支持し、前記被処理体を加熱手段により加熱して該被処理体に所定の熱処理を施すようにした熱処理における昇温レートの算出方法において、
予め所定の温度になされた前記支持部に前記被処理体を支持させた直後の前記支持部の降温レートを求める工程と、
前記降温レートと予め求められた降温−昇温相関関係とに基づいて前記昇温レートを求める工程と、よりなることを特徴とする熱処理方法。
【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対して所定の熱処理を施すための枚葉式の熱処理装置、熱処理方法及び昇温レートの算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路の製造工程においては、半導体ウエハの表面に配線パターンやホール穴埋めや層間絶縁膜の形成のために、各種の成膜、例えばＷ，ＷＳｉ，Ｔｉ，ＴｉＮ，ＴｉＳｉ，ＳｉＯ２ 等の成膜熱処理が繰り返し施される。また、この成膜熱処理の他にも、エッチング処理、酸化拡散処理、アッシング処理等の各種の熱処理も行なわれる。
この場合、歩留り等を向上させるためには、各種の熱処理をウエハ面内に亘って均一に施すことが必要であり、このためには、プロセス圧力、処理ガスの流量、プロセス温度等を精度良く管理してコントロールしなければならず、とりわけ温度の管理が重要である。この種の熱処理装置として例えば強力な加熱ランプや強力な抵抗加熱手段を用いて半導体ウエハを急速に加熱昇温して所定の熱処理を行うようにした枚葉式の熱処理装置が知られている（特許文献１、２）。具体的には、例えば強力な抵抗加熱手段を用いた熱処理装置では、予め所定の温度、例えばプロセス温度に昇温維持された処理容器内へ半導体ウエハを搬入し、これを室温からプロセス温度まで昇温させ、これと同時に必要なガスを処理容器内へ導入しつつ所定のプロセス圧力を維持し、熱処理を行うことになる。
【０００３】
ところで、同じプロセス条件で半導体ウエハを熱処理した場合には、常に同じ熱処理状態を一定に維持すること、すなわち再現性を高く維持することが必要である。このため、上述したように同一のプロセス条件では半導体ウエハの温度を目標とするプロセス温度、すなわち目標温度に精度良く維持することは特に重要であるが、この外にも室温の半導体ウエハが目標温度に到達するまでの昇温時間も重要な要素である。その理由は、この昇温時間が変動すると、同じ熱処理を施したはずの複数の半導体ウエハ間で熱履歴が異なってしまい、製品化された半導体集積回路の電気特性にバラツキ等が生ずる原因となってしまうからである。
この昇温時間を求めるには、一般的にはウエハに熱電対を取り付けてこれを熱処理装置内へ設置し、実際の熱処理時と同様な処理を行ってその時の昇温時間を測定するようにしている。この場合、ウエハに堆積させる膜種等が異なる場合、すなわちウエハの放射率が異なる場合には、昇温時間も異なるので放射率の異なる分だけウエハを準備し、各ウエハ毎に上記のような昇温時間の測定を行っていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２９３７２３号公報
【特許文献２】特開平６−３２３９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実際の熱処理時には同じ熱処理用のプログラム（レシピ）を用いているにもかかわらず、熱処理装置の経年変化等によって室温の半導体ウエハが目標温度に到達するまでの昇温時間が変動する場合が生ずる不都合があった。
また一般的には同じ構造の熱処理装置にあっては、同じレシピでその動作を制御するが、熱処理装置間の個体差によって上記昇温時が変動する、という不都合もあった。
更には、前述のように膜種等が異なる毎、すなわちウエハの放射率が異なる毎に熱電対を設けて昇温時間を測定するには、測定コストや時間が非常にかかり、また測定のために熱処理装置自体も開放する必要からパーティクル対策上好ましくない、といった問題もあった。
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。
本発明の第１の目的は、同一のプロセス条件下においては被処理体の温度が目標温度であるプロセス温度に到達するまでの昇温時間を一定に維持することが可能な熱処理装置及び熱処理方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、放射率の異なる多数の被処理体を用いることなく放射率の異なる被処理体のプロセス温度までの昇温レートを迅速に且つ簡単に求めることができる昇温レートの算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、半導体ウエハの昇温時の熱移動について鋭意研究した結果、プロセス温度に維持されている処理容器内の支持部に室温の半導体ウエハを支持させた際に、この直後に僅かな時間だけ載置台側から支持部を介してウエハ側に熱移動が生ずるので支持部の温度が低下するが、この時の支持部の降温レートはウエハの昇温レートと１対１の関係になるので、この降温レートに基づいて加熱手段を制御することにより、ウエハの昇温レートを制御できる、という知見を得ることにより本発明に至ったものである。
【０００７】
請求項１に係る発明は、被処理体に対して熱処理を行う枚葉式の熱処理装置において、前記被処理体を収容できる処理容器と、前記被処理体の裏面と接触して前記被処理体を支持する支持部と、前記処理容器内に所定のガスを導入するガス供給手段と、前記処理容器内の雰囲気を排気する排気手段と、前記処理容器の外側に設けられて前記被処理体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段へ電力を供給する電力供給源と、前記支持部に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段からの検出値に基づいて前記支持部に前記被処理体を支持させた直後の前記支持部の降温レートを求め、該降温レートが所定の基準値を維持するように前記電力供給源の出力電力を制御する電力制御手段と、を備えたことを特徴とする熱処理装置である。
【０００８】
このように、被処理体を支持する支持部に設けた温度検出手段の検出値に基づいて、支持部に被処理体を支持させた直後の支持部の降温レートが所定の基準値を維持するように加熱手段への電力供給を制御するようにしたので、同一のプロセス条件下においては被処理体の温度が目標温度であるプロセス温度に到達するまでの昇温時間を一定に維持することができる。この結果、被処理体に対する熱処理の再現性を高く維持することが可能となる。
【０００９】
この場合、請求項２に規定するように、前記支持部は、前記被処理体を支持する直前は所定のプロセス温度になされている。
また例えば請求項３に規定するように、前記支持部は、前記処理容器内の底部より起立された耐熱性材料よりなる支持突起である。
また例えば請求項４に規定するように、前記温度検出手段は、前記支持突起内に設けられた熱電対よりなる。
また例えば請求項５に規定するように、前記所定の基準値は、前記被処理体の異なる態様毎に設定される。
【００１０】
また例えば請求項６に規定するように、前記被処理体の態様を入力する態様入力手段を有する。
また例えば請求項７に規定するように、前記被処理体の異なる態様は、前記被処理体の反射率が異なる状態である。
また例えば請求項８に規定するように、前記被処理体の異なる態様は、前記被処理体の表面の膜種が異なる状態、或いは注入イオンが異なる状態である。
請求項９に係る発明は、処理容器内の支持部に被処理体の裏面を当接させて該被処理体を支持し、前記被処理体を加熱手段により加熱して該被処理体に所定の熱処理を施すようにした熱処理方法において、予め所定の温度になされた前記支持部に前記被処理体を支持させた直後の前記支持部の降温レートが予め定められた所定の基準値を維持するように前記加熱手段への供給電力を制御するようにしたことを特徴とする熱処理方法である。
【００１１】
この場合、例えば請求項１０に規定するように、前記所定の基準値は、前記被処理体の異なる態様毎に設定される。
請求項１１に係る発明は、処理容器内の支持部に被処理体の裏面を当接させて該被処理体を支持し、前記被処理体を加熱手段により加熱して該被処理体に所定の熱処理を施すようにした熱処理における昇温レートの算出方法において、予め所定の温度になされた前記支持部に前記被処理体を支持させた直後の前記支持部の降温レートを求める工程と、前記降温レートと予め求められた降温−昇温相関関係とに基づいて前記昇温レートを求める工程と、よりなることを特徴とする熱処理方法である。
これによれば、放射率の異なる多数の被処理体を用いることなく放射率の異なる被処理体のプロセス温度までの昇温レートを迅速に且つ簡単に求めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の熱処理装置、熱処理方法及び昇温レートの算出方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１〜１０に係る発明によれば、被処理体を支持する支持部に設けた温度検出手段の検出値に基づいて、支持部に被処理体を支持させた直後の支持部の降温レートが所定の基準値を維持するように加熱手段への電力供給を制御するようにしたので、同一のプロセス条件下においては被処理体の温度が目標温度であるプロセス温度に到達するまでの昇温時間を一定に維持することができる。この結果、被処理体に対する熱処理の再現性を高く維持することができる。
請求項１１に係る発明によれば、放射率の異なる多数の被処理体を用いることなく放射率の異なる被処理体のプロセス温度までの昇温レートを迅速に且つ簡単に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る熱処理装置、熱処理方法及び昇温レートの算出方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る枚葉式の熱処理装置の一例を示す断面構成図、図２は図１に示す装置の加熱手段を示す平面図である。
まず、図１及び図２に示すように、この熱処理装置２は、例えば石英製の矩形状になされた処理容器４を有している。この処理容器４の一側には、被処理体として例えば半導体ウエハ５を導入するための開口６が形成されており、この開口６の周辺部にはフランジ部８が形成されている。この処理容器４内の底部には、容器内に導入されたウエハ５を支持するための支持部１０として例えば石英製の支持突起１２が円周状に複数個起立させて設けられており、この支持突起１２によりウエハ５の裏面周辺部と接触して支持するようになっている。
【００１４】
また、この処理容器４内に侵入してくる図示しない、移載用ピックと上記支持突起１２とが干渉しないようになされており、このピックを上記支持突起１２間に挿入させたまま移載用ピックを昇降させることによりウエハ５の移載を行う。
またこの処理容器４の一側端部には、この中へ必要な所定のガスを導入するためのガス供給手段としてのガス供給口１４が設けられると共に、このガス供給口１４の取り付け位置の反対側である後述する冷却プレート２０側にはこの処理容器４内の雰囲気を排気するための排気手段としての排気口１６が設けられている。この排気口１６からは例えば工場排気によって雰囲気が排気される。このようにガス供給口１４と排気口１６とを処理容器４の互いに反対側に設けることにより、処理容器４内のガスの流れを層流状態にできるようになっている。
またこの処理容器４の開口６の端面には、上記フランジ部８と接するようにして間にＯリング等のシール部材１８を介在させて冷却プレート２０が設けられている。そして、この冷却プレート２０内には、冷却水を流す冷却水路２２が設けられており、上記シール部材１８を冷却するようになっている。この冷却プレート２０は、上記処理容器４の外側を囲む例えばアルミニウム製のケーシング２４にボルト２６等により締め付け固定されており、この際、ケーシング２４の端部で上記処理容器４のフランジ部８も固定し得るようになっている。
【００１５】
そして、この開口６に臨む部分には、ウエハＷの搬出入時に気密に開閉されるゲートバルブ２８が設けられている。またこの処理容器４の直ぐ外側には、例えばＳｉＣよりなる熱拡散板２９を介してこれを囲むようにして上記ウエハ５を加熱するための加熱手段３０が設けられている。具体的には、この加熱手段３０は、この処理容器４の上面側及び下面側にそれぞれ略全面に亘って設けたカンタル線よりなる抵抗加熱ヒータ３２により形成される。各抵抗加熱ヒータ３２は電力を供給する電力供給源３３に接続されている。尚、上記抵抗加熱ヒータ３２を処理容器４の外側の側面側にも設けるようにしてもよい。この抵抗加熱ヒータ３２は、複数の加熱ゾーン、すなわちここでは３つの加熱ゾーン３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに分割されており、例えばマイクロコンピュータ等よりなる電力制御手段３４により各加熱ゾーン３２Ａ〜３２Ｃ毎に投入する電力を制御し得るようになっている。またこの電力制御手段３４により後述するように上記支持部１０の降温レートを制御できるようになっている。ここでは上記３つの加熱ゾーンは、前方加熱ゾーン３２Ａ、中央加熱ゾーン３２Ｂ、後方加熱ゾーン３２Ｃよりなる。また各加熱ゾーン３２Ａ〜３２Ｃ毎に熱電対３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃが設けられており、この検出温度を上記電力制御手段３４へ入力できるようになっている。
【００１６】
そして、上記支持部１０に本発明の特徴とする温度検出手段４０が設けられており、この検出値を上記電力制御手段３４へ入力できるようになっている。具体的には、この温度検出手段４０は例えば熱電対４０Ａにより形成されており、ウエハＷの裏面側に接近させて設けられている。この熱電対４０Ａは、例えば石英よりなる支持突起１２内に埋め込むようにしてもよいし、或いは、この支持突起１２内を中空状態にしてこの中に収容するようにしてもよく、いずれにしても、ウエハ５を支持部１０に支持させた直後の支持部１０、或いはこの近傍の温度を精度良く検出できるような状態で取り付けられる。
そして、上記温度検出手段４０からの検出値を入力する電力制御手段３４では、所定の温度に加熱されている上記支持部１０に室温のウエハ５を支持させた直後のこの支持部１０の降温レートを求め、この降温レートが所定の基準値を維持するように上記電力供給源３３の出力電力を制御し得るようになっている。
またこの電力制御手段３４には、必要に応じて半導体ウエハ５の態様、例えばウエハ表面にどのような膜種がどのような厚さで堆積されているか等に関する情報を入力する態様入力手段４２が接続されている。更には、上記加熱手段３０とこの外側を囲むケーシング２４との間には断熱材４４が介在されている。
【００１７】
次に、以上のように構成された熱処理装置を用いて行われる本発明方法について説明する。
まず、被処理体である半導体ウエハ５の一般的な熱処理の流れについて説明する。実施すべき熱処理のプログラム、すなわちレシピ等は予めこの装置全体の動作を制御するコンピュータよりなる制御部に入力されており、ここでは例えばこの制御部は電力制御手段３４が兼ねるものとする。
この電力制御手段３４は、予め電力供給源３３を駆動して加熱手段３０に電力を供給し、抵抗加熱ヒータ３２により処理容器４を予め所定の温度、例えば熱処理のプロセス温度に昇温して維持させている。この温度制御は、各加熱ゾーン３２Ａ〜３２Ｃに配置された熱電対３６Ａ〜３６Ｃからの検出値に基づいて個別にフィードバック制御されている。
【００１８】
そして、上記したように処理容器４を所定の温度に維持した状態で、ゲートバルブ２８を開いて一定の温度になされた例えば室温の半導体ウエハ５を処理容器４内へ搬入し、これを支持部１０の支持突起１２上に載置して支持させる。尚、この熱処理装置を設置しているクリーンルーム内の室温は、一定の温度、例えば２４℃程度に常時維持されている。
上述のように、支持突起１２上に載置されたウエハＷは、処理容器４側からの輻射により、或いは支持突起１２を介して熱伝導等により室温から急激にプロセス温度まで昇温される。そして、ガス供給口１４より必要な所定のガスを処理容器４内へ供給しつつこの処理容器４内を所定のプロセス圧力に維持し、所定の時間だけ熱処理が行われることになる。
【００１９】
さて、上述したような熱処理工程において、熱処理中にウエハ５の温度を所定のプロセス温度に維持することは重要であるが、熱履歴等を管理する上から、或いは熱処理の再現性を高くする上からウエハ温度を室温からプロセス温度まで到達させるまでの昇温時間、すなわち昇温レートを管理することも同様に重要である。この場合、従来装置にあっては、装置の経年変化等によりこの昇温時間、すなわち昇温レートが変動する場合があったが、本発明においてはウエハ５が昇温中においては支持突起１２に設けた熱電対４０Ａによりこの支持突起１２の降温レートをモニタしており、この降温レートが予め定めた所定の基準値を維持するように電力制御手段３４は、供給電力を細かく制御することになる。すなわち、室温のウエハ５を支持突起１２上に載置すると、ウエハ５の温度は直ちに急激に上昇して行くが、プロセス温度に維持されていた支持突起１２及び周辺の処理容器４からは熱伝導や熱輻射により一時的に熱が奪われて僅かな時間だけ温度降下し、その後に、昇温に転ずることになる。この温度降下する時の支持突起１２の降温レートは、ウエハ５自体のこの時の昇温レートと１対１の相関関係があるので、この降温レートを制御することにより間接的に昇温レートも所望の値に制御することができる。換言すれば、降温レートが所定の値（基準値）になるように供給電力を制御すれば、その時のウエハ５自体の昇温レートも一定に維持することが可能となる。
【００２０】
尚、この降温レートの基準値は、例えば当該熱処理を最初に行った時の降温レートを基準値とすればよく、また、オペレータにより任意の時の降温レートを基準値として設定することもできる。また、この降温レートは、ウエハ５の態様により、すなわち反射率が異なる場合には、降温レートも異なるので、必要に応じてその態様を態様入力手段４２により入力する。ここで異なる態様とは、搬入時のウエハの表面の膜種が異なったり（膜が形成されていない場合も含む）、或いはウエハ表面の注入イオンが異なったりする場合等、すなわち放射率が異なる場合を全て含むものとする。
【００２１】
ここでウエハ搬入時の降温レートとウエハ自体の昇温レートとの関係について詳しく説明する。
図３は半導体ウエハの支持部モニタＴＣ温度とウエハＴＣ温度との関係を示すグラフ、図４は半導体ウエハの態様（放射率）に対するウエハＴＣの昇温レートと支持部モニタＴＣの降温レートとの関係を示すグラフである。尚、ここで”ＴＣ”とは熱電対を示す。
まず、図３に示すように、ここでは表面に薄膜等が何ら形成されていない未処理のウエハ、すなわちベアウエハを用いている。温度測定に際しては、ウエハ自体の表面や熱電対”ＴＣ”を取り付けてウエハＴＣ温度として直接的に測定している。この測定値は曲線Ａで示され、左側の縦軸で表されている。また支持部１０に設けた熱電対４０Ａの測定値は曲線Ｂで示され、右側の縦軸で表されている。尚、ウエハの設定温度は９５０℃であり、室温は２２℃である。また、ウエハ温度が設定温度の９５％（＝９０２．５℃）に達した時に設定温度に到達したものとみなしている。
【００２２】
この図から明らかなように、曲線Ａに示すように、室温のウエハを処理容器４内へ搬入して載置させると、このウエハ温度は急激に上昇し、略２８ｓｅｃを要して目標温度（９０２．５℃）に達している。
これに対して、曲線Ｂに示すように、支持部モニタＴＣの温度は、ウエハを搬入して載置すると、一時的に温度が低下し、温度がボトムＰ１に達した後は次第に上昇してきている。この時の昇温レートは”（９０２．５−２２）／２８＝３１．４℃／ｓｅｃ”である。このように支持部１０の温度が一時的に低下する理由は、前述したように室温のウエハ５が支持部１０や処理容器４側から熱を奪うからである。この時の降温レートは、略２１ｓｅｃ間で５６℃の温度低下を生じているので”−２．６７℃／ｓｅｃ”である。
このように、ベアウエハを用いてプロセス温度を９５０℃に設定した場合には、降温レートは”−２．６７℃／ｓｅｃ”となることが理解できる。
【００２３】
さて、上述の現象を踏まえた上で、ベアウエハの他に、ウエハ表面にＳｉＮ膜が形成されているウエハ及びウエハ表面にポリシリコン（Ｐｏｌｙ）膜が形成されているウエハについても同様な実験を行い、且つ設定温度についても８００〜１１００℃の範囲内で種々変更した。この時求めたウエハＴＣの昇温レート及び支持部モニタＴＣ（熱電対４０Ａ）の降温レートを図４に示す。尚、図４中の点Ａ１が図３中の曲線Ａの昇温レートを示し、点Ｂ１が図３中の曲線Ｂの降温レートを示す。
図４に示すグラフから明らかなように、ベアウエハ、ＳｉＮウエハ、Ｐｏｌｙウエハのようにウエハの態様が異なると、すなわち放射率が異なると、それに対応して昇温レートも異なり、また設定温度が異なるとそれに対応して昇温レートが異なっている。そして、各ウエハの昇温レートは態様毎にそれぞれ略直線的に変化している。
【００２４】
一方、上記昇温レートに対して、それぞれの降温レートも対応しており、この場合にも各ウエハの降温レートは態様毎にそれぞれ略直線的に変化している。
このように、ウエハ表面の膜種が異なる毎に、換言すれば放射率が異なる毎に、また設定温度が異なる毎に、その時の支持部モニタＴＣの降温レートは一義的に定まることが確認できた。従って、室温のウエハ５を支持部１０に支持させた直後の僅かな時間に関して上記特定の降温レートを維持するように加熱手段３０への供給電力量を制御するようにすれば、所定の態様のウエハ５の昇温レートを常に一定になるように制御することができ、また設定温度までの到達時間も一定に維持することができ、ウエハに対する熱処理の再現性を高く維持することができる。この場合、ウエハ５に対する設定温度やウエハの態様はレシピに予め組み込んでもよいし、ウエハの態様については前述したように態様入力手段４２により入力するようにしてもよい。
【００２５】
また各ウエハ態様に対する降温レートの基準値は、各ウエハ態様について、例えば１回目の処理を行った時の各降温レートを基準値として用いればよい。
また上記熱処理装置と同じ構造の別の熱処理装置に対して同じレシピ（プログラム）を用いて熱処理を行うに際しても、上述のようにして降温レートを管理することによって、装置間の個体差に関係無く熱処理の再現性を高く維持することが可能となる。
更に図４に示す各点について、支持部モニタＴＣの降温レートとウエハＴＣの昇温レートとの関係をグラフ化すると、図５に表されるような関係となる。すなわち、横軸に支持部モニタＴＣの降温レート（Ｘ）を取り、縦軸にウエハＴＣの昇温レート（Ｙ）を取って両者の関係を見ると、図５に示すような直線の式”Ｙ＝−１３．５７５Ｘ−６．１０５４”として降温−昇温相関関係を表すことができる。この時の相関係数Ｒ２ は”０．９７９３”であり、非常に高い相関関係が存在することが判明した。すなわち、支持部モニタＴＣの降温レートとウエハＴＣの昇温レートとの間には、ウエハの設定温度に関係なく、上記式で示す直線的な降温−昇温相関関係が存在することになる。
【００２６】
従って、図５中においては、全体で”２４”ポイントについて降温レートと昇温レートとを測定して求めているが、最低でもある程度距離が離れた”２”ポイントについて降温レートと昇温レートとを測定して求めるだけで、上記直線の式で表される降温−昇温相関関係を求めることができる。尚、この降温−昇温相関関係の精度を上げるためには測定ポイントを多くすればよい。
また図５に示す降温−昇温相関関係が求まれば、ある放射率（ウエハ態様）のウエハについて昇温レートを求めたい場合、当該放射率のウエハに対して所定の熱処理を行ってその時の支持部モニタＴＣ（熱電対４０Ａ）の降温レートを求めればよく、この降温レートと上記図５に示すグラフとによりその時のウエハの昇温レートを簡単に求めることができる。
従って、従来方法にあっては、膜種等が異なるウエハ、すなわち放射率の異なるウエハの昇温レートを求める場合には、膜種等が異なるウエハ毎にウエハ表面に熱電対を接続してその昇温レートを求めるようにしていたが、本発明によれば、そのような測定コストがかかり、且つ煩雑な時間のかかる操作を行わなくて済み、上述のように放射率の異なるウエハの昇温レートを迅速且つ簡単に求めることができる。
【００２７】
従って、このプログラム（レシピ）を他の同種の熱処理装置、或いは異種の熱処理装置、例えばランプ加熱式の熱処理装置等へ移植する際にも、このプログラムの移植操作を容易に行うことができる。
尚、上記実施例において示された数値、或いは膜種の例は、単に一例を示したに過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。
また被処理体としては半導体ウエハに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等についても本発明を適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る枚葉式の熱処理装置の一例を示す断面構成図である。
【図２】図１に示す装置の加熱手段を示す平面図である。
【図３】半導体ウエハの支持部モニタＴＣ温度とウエハＴＣ温度との関係を示すグラフである。
【図４】半導体ウエハの態様（放射率）に対するウエハＴＣの昇温レートと支持部モニタＴＣの降温レートとの関係を示すグラフである。
【図５】図４に示す各点について支持部モニタＴＣの降温レートとウエハＴＣの昇温レートとの関係をグラフ化した図である。
【符号の説明】
【００２９】
２  熱処理装置
４  処理容器
５  被処理体（半導体ウエハ）
１０    支持部
１２    支持突起
１４  ガス供給口（ガス供給手段）
１６  排気口（排気手段）
３０  加熱手段
３２  抵抗加熱ヒータ
３３  電力供給源
３４  電力制御手段
４０  温度検出手段
４０Ａ  熱電対
４２  態様入力手段
【図１】
2006114638.tif 000003
【図２】
2006114638.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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