(57)【要約】  【課題】基板に熱処理を施す際に、スリップ転位欠陥の発生を防止できる基板の製造方法を提供することを目的としている。  【解決手段】基板４８を反応炉３４内に搬入する搬入工程と、基板温度を処理温度まで昇温させる昇温工程と、基板４８を処理温度で熱処理する熱処理工程と、基板温度を処理温度から処理温度よりも低い温度まで降温する降温工程と、反応炉３４内から基板を搬出する搬出工程とを有し、昇温工程または降温工程の途中に基板温度を降下させる降下工程を少なくとも２回以上設けた。【選択図】図４
2006080294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理室内に搬入する搬入工程と、
基板温度を処理温度まで昇温させる昇温工程と、
基板を処理温度で熱処理する熱処理工程と、
基板温度を処理温度から処理温度よりも低い温度まで降温させる降温工程と、
基板を処理室内より搬出する搬出工程とを有する基板の製造方法であって、
前記昇温工程の途中に基板温度を降下させる降下工程を少なくとも２回以上有することを特徴とする基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば縦型熱処理炉を用いて、複数枚のシリコン単結晶ウエハ等の基板を熱処理する場合、炭化珪素製等の基板支持体（ボート）が用いられている。この基板支持体には、例えば３点で基板を支持する支持溝が設けられている。
【０００３】
この場合、１０００℃程度以上の温度で熱処理すると、支持溝付近で、基板にスリップ転位欠陥が発生し、これがスリップラインになるという問題があった。スリップラインが発生すると、基板の平坦度が低下する。このため、ＬＳＩ製造工程における重要な工程の一つであるリソグラフィ工程で、マスク合わせずれ（焦点ずれ又は変形によるマスク合わせずれ）が生じ、所望パターンを有するＬＳＩの製造が困難であるという問題が発生していた。
【０００４】
このような問題を解決する手段として、処理温度が高温になるほど昇降温速度を遅くすることにより、シリコンウエハの高温熱処理時の結晶欠陥の発生を防止するものが公知となっている（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４５９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように昇降温速度を遅くする方法では、効果が十分でなく、場合によってはスリップが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、基板に熱処理を施す際に、スリップ転位欠陥の発生を防止できる基板の製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、基板を処理室内に搬入する搬入工程と、基板温度を処理温度まで昇温させる昇温工程と、基板を処理温度で熱処理する熱処理工程と、基板温度を処理温度から処理温度よりも低い温度まで降温させる降温工程と、基板を処理室内より搬出する搬出工程とを有する基板の製造方法であって、前記昇温工程の途中に基板温度を降下させる降下工程を少なくとも２回以上有する基板の製造方法にある。
【０００９】
好ましくは、降下工程は、８００℃以上１０５０℃以下、さらには９００℃以上１０００℃以下の温度範囲で行われる。また、好ましくは、１回目の降下工程と２回目以降の降下工程の降下開始温度および降下終了温度、または降下開始温度若しくは降下終了温度は同一にする。また、好ましくは、１回目の降下工程と２回目以降の降下工程の温度降下幅は同一にする。また、好ましくは、２回目以降の降下工程は１回目の降下工程と比較し、温度降下レートが小さくなるようにする。また、好ましくは、２回目以降の降下工程は１回目の降下工程と比較し、温度降下幅が小さくなるようにする。また、好ましくは、支持具は基板よりも厚いシリコン製のホルダまたはリング、またはＳｉＣ製のホルダまたはリングから構成される。さらに、本発明における熱処理は、好ましくは１２００℃以上、さらには１３５０℃以上の高温で行われる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高温熱処理において、スリップが発生せず高品質の基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０が示されている。この熱処理装置１０は、例えば縦型であり、主要部が配置された筐体１２を有する。この筐体１２には、ポッドステージ１４が接続されており、このポッドステージ１４にポッド１６が搬送される。ポッド１６は、例えば２５枚の基板が収納され、図示しない蓋が閉じられた状態でポッドステージ１４にセットされる。
【００１２】
筐体１２において、ポッドステージ１４に対向する位置には、ポッド搬送装置１８が配置されている。また、このポッド搬送装置１８の近傍には、ポッド棚２０、ポッドオープナ２２及び基板枚数検知２４が配置されている。ポッド搬送装置１８は、ポッドステージ１４とポッド棚２０とポッドオープナ２２との間でポッド１６を搬送する。ポッドオープナ２２は、ポッド１６の蓋を開けるものであり、この蓋が開けられたポッド１６内の基板枚数が基板枚数検知器２４により検知される。
【００１３】
さらに、筐体１２内には、基板移載機２６、ノッチアライナ２８及び基板支持体３０（ボード）が配置されている。基板移載機２６は、例えば５枚の基板を取り出すことができるアーム３２を有し、このアーム３２を動かすことにより、ポッドオープナ２２の位置に置かれたポッド、ノッチアライナ２８及び基板支持体３０間で基板を搬送する。ノッチアライナ２８は、基板に形成されたノッチまたはオリフラを検出して基板のノッチまたはオリフラを一定の位置に揃えるものである。
【００１４】
図２において、反応炉３４が示されている。この反応炉３４は、ＳｉＣ製の反応管３６を有する。この反応管３６は、上部が密閉された円筒状に形成され、下部がフランジ状に形成されている。この反応管３６の下部には石英製のアダプタ３８が配置され、このアダプタ３８により反応管３６が支持されている。また、アダプタ３８を除いた反応管３６の周囲には、ヒータ４０が配置されている。前述した基板支持体３０は反応管３６内に挿入される。反応管３６の下方は、基板支持体３０を挿入するために開放され、この開放部分は炉口シールキャップ４２と基板支持体３０との間には、石英製の第１のキャップ４４と、この第１のキャップ４４の上部に配置されたＳｉＣ製の第２のキャップ４６とが介在されている。基板支持体３０は、多数枚の基板４８を略水平状態で隙間をもって多数段に支持し、反応管３６内に装填される。
【００１５】
１２００℃以上の高温で処理を可能とするため、反応管３６はＳｉＣ製としてある。このＳｉＣ製の反応管３６を炉口部まで延ばし、ＳｉＣでシールする構造とすると、ＳｉＣによりシール部まで高温となり、シール材料であるＯリングを溶かしてしまうおそれがある。Ｏリングを溶かさないようＳｉＣ製の反応管４２のシール部を冷却すると、ＳｉＣ製の反応管３６が温度差による熱膨張差により破損してしまう。そこで、ヒータ４０による加熱領域をＳｉＣとし、ヒータ４０による加熱領域から外れた部分に石英製のアダプタ３８を設けることで、炉口部のシールは可能となる。また、ＳｉＣ製の反応管３６と石英製のアダプタ３８とのシールは、双方の面精度を良くすれば、ＳｉＣ製の反応管３６はヒータ４０の加熱領域に配置されているため温度差が発生せず、等方的に熱膨張する。よって、ＳｉＣ製の反応管３６のフランジ部分は平面を保つことができ、アダプタ３８との間に隙間ができないので、ＳｉＣ製の反応管３６を石英製のアダプタ３８に載せるだけでシール性を確保することができる。
【００１６】
アダプタ３８には、該アダプタ３８と一体にガス供給口５０とガス排気口５２とが形成されている。ガス供給口５０にはガス導入管５４が、ガス排気口５２には排気管５６がそれぞれ接続されている。
【００１７】
アダプタ３８の内部には垂直方向に向かうガス導入経路が設けられ、その上部にはノズル取付孔５８が上方に開口するように形成されている。このノズル取付孔５８は、ガス供給口５０とガス導入経路を介して接続されている。また、このノズル取付孔５８にはノズル６０が挿入固定されている。すなわち、アダプタ３８の上面にノズル６０が接続されることとなる。この構成により、ノズル接続部は熱で変形しにくく、また破壊されにくい。また、ノズル６０とアダプタ３８の組立て、解体が容易になるというメリットもある。ガス導入管５４からガス供給口５０に導入されたガスは、ノズル６０を介して反応管３６内に供給される。
【００１８】
ノズル６０は、反応管３６の内壁に沿って基板配列領域の上方（基板支持体３０の上方）まで延びるように構成されている。このノズル６０は、例えば内径が１０ｍｍ、長さが１００ｍｍである。
なお、この実施形態においては、ノズル６０は１本であるが、これに限定されるものではなく、複数本設けるようにしてよく、少なくとも１本あればよいものである。
【００１９】
次に基板支持体に３０について説明する。
図３において基板支持体３０は、本体部６２と、この本体部６２に設けられた支持部６４とから構成されている。本体部６２は、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）、シリコン（Ｓｉ）（単結晶又は多結晶）又は石英（ＳｉＯ２）からなる。例えば３本又は４本の支柱６６には、支柱６６の垂直方向で等間隔に爪部６８がそれぞれ多数形成されている。この爪部６８は、基板支持体３０の内側へ向けて水平に延びており、この爪部６８に支持部６４が載置支持されている。
【００２０】
支持部６４は、例えばシリコン又はＳｉＣからなる。例えば基板の厚さよりも厚い板状部材、例えば円板状に形成された部材から構成され、この支持部６４上に基板４８が接触載置されるようになっている。なお、この実施形態においては、支持部６４は円板状に形成されているが、他の形状をもつ板状、リング状又は円板状であってもよく、１つ又は複数の溝又は孔が形成されていてもよい。
【００２１】
次に上述したように構成された熱処理装置１０の作用について説明する。
まず、ポッドステージ１４に複数枚の基板を収容したポッド１６がセットされると、ポッド搬送装置１８によりポッド１６をポッドステージ１４からポッド棚２０へ搬送し、このポッド棚２０にストックする。次に、ポッド搬送装置１８によりポッド１６をポッドステージ１４からポッド棚２０へ搬送し、このポッド棚２０にストックする。次に、ポッド搬送装置１８により、このポッド棚２０にストックされたポッド１６をポッドオープナ２２に搬送してセットし、このポッドオープナ２２によりポッド１６の蓋を開き、基板枚数検知器２４によりポッド１６に収容されている基板の枚数を検知する。
【００２２】
次に、基板移載機２６により、ポッドオープナ２２の位置にあるポッド１６から基板を取り出し、ノッチアライナ２８に移載する。このノッチアライナ２８においては、基板を回転させながら、ノッチを検出し、検出した情報に基づいて複数枚の基板のノッチを同じ位置に整列させる。次に、基板移載機２６により、ノッチアライナ２８から基板を取り出し、基板支持体３０に移載する。
【００２３】
このようにして、１バッチ分の基板を基板支持体３０に移載すると、例えば６００℃程度の温度に設定された反応炉３４内に複数枚の基板を装填した基板支持体３０を装入し、炉口シールキャップ４２により反応管３６内を密閉する。次に炉内温度を熱処理温度まで上昇させて、ガス導入管５４からガス供給口５０及びノズル６０を介して反応管３６内に処理ガスを導入する。処理ガスには、窒素、アルゴン、水素、酸素等が含まれる。基板を熱処理する際、基板は例えば１０００℃程度以上の温度に加熱される。なお、この間、図示しない熱電対により反応管３６内の温度をモニタしながら、予め設定された昇温シーケンス、熱処理シーケンスに従って基板の熱処理を実施する。昇温シーケンス、熱処理シーケンスの制御は図示しない制御手段（コントローラ）により行う。
【００２４】
基板の熱処理が終了すると、例えば炉内温度を６００℃程度の温度に降温した後、基板支持体３０を反応炉３４からアンロードし、基板支持体３０に支持された全ての基板が冷えるまで、基板支持体３０を所定位置で待機させる。なお、炉内温度降温の際も、図示しない熱電対により反応管３６内の温度をモニタしながら、予め設定された降温シーケンスに従って降温を実施する。降温シーケンスの制御は図示しない制御手段（コントローラ）により行う。次に、待機させた基板支持体３０の基板が所定温度まで冷却されると、基板移載機２６により、基板支持体３０から基板を取り出し、ポッドオープナ２２にセットされている空のポッド１６に搬送して収容する。次に、ポッド搬送装置１８により、基板が収容されたポッド１６をポッド棚２０に搬送し、さらにポッドステージ１４に搬送して完了する。
【００２５】
本実施の形態では、上記昇温シーケンスの途中に少なくとも２回以上温度を降下させるステップを設けたシーケンスにより、ウエハを熱処理するようにした。なお、このシーケンスの制御は図示しない制御手段（コントローラ）により行うようにした。
【００２６】
図４乃至図７に、本実施形態における第一〜第四の温度シーケンス例を示す。何れの温度シーケンス例も、６００℃の温度に設定された反応炉内に、複数枚の基板を略水平状態で隙間をもって複数段に装填した基板支持体を装入（ロード）し、その後、炉内温度を１２００℃程度の熱処理温度まで昇温（昇温工程）させて、基板温度が処理温度に達したら処理ガスを導入して基板を熱処理（熱処理工程）し、熱処理終了後、炉内温度を熱処理から６００℃程度の温度に降温（降温工程）し、その後、基板支持体を反応炉から搬出（アンロード）している。以下、これらの温度シーケンス例について詳述する。
【００２７】
図４に本実施形態における第一の温度シーケンス例を示す。このシーケンス例の場合、基板温度を処理温度まで昇温させる昇温工程の途中に、基板温度を降温する降下工程を２回以上設け、１回目と２回目以降の温度降下幅を同一となるようにしている。図４の場合、１０００℃付近において、基板温度を降温する降下工程を２回設けている。具体的には、１０００℃付近の温度に到達したところで、基板温度を降温する降下工程を設け、９００℃付近まで降温させる（１回目の降下工程）。再度１０００℃付近の温度に到達したところで、再び９００℃付近まで降温させる（２回目の降下工程）。図４の例では、降下工程における降下開始温度は１回目及び２回目とも１０００℃付近であり、また、降下終了温度は１回目及び２回目とも９００℃付近である。即ち、降下工程における温度降下幅は１回目及び２回目とも同一である。このように、基板温度を降温する降下工程は、昇温工程の途中に少なくとも２回以上設け、温度降下幅は１回目と２回目以降を同一であるようにしている。
このような温度シーケンスとすれば、昇温工程の途中でウエハの面内温度分布を変化させることができ、これによりウエハの形状（変形の仕方）を変化させることができる。このため、ウエハと支持部との接触部分が温度変化に応じて刻々と変化し、ウエハと支持部との溶着を防止することができる。昇温時にはウエハと支持部との間の何ヶ所かで溶着が起こるが、降下工程による降温が始まると、ウエハの形状が自動的に変形し、早い段階でウエハと支持部との融着点が切り離され応力が開放される。即ち、ウエハと支持部とのウエハ支持点での応力が増大するのを防止することができ、転位やこの転位に続くスリップラインの発生を防止することができる。なお、このとき、一度の降下工程だけでは応力が十分開放されない（融着点を十分に切り離すことができない）ことがあるため、降下工程は複数回、即ち少なくとも２回以上行うのが好ましい。
【００２８】
図５に本実施形態における第二の温度シーケンス例を示す。このシーケンス例の場合、基板温度を処理温度まで昇温させる昇温工程の途中に、基板温度を降温する降下工程を２回以上設け、１回目より２回目以降の温度降下幅を小さくしている。図５の場合、１０００℃付近において、基板温度を降温する降下工程を２回設けている。具体的には、１０００℃付近の温度に到達したところで、基板温度を降温する降下工程を設け、８００℃付近まで降温させる（１回目の降下工程）。再度１０００℃付近の温度に到達したところで、９５０℃付近まで降温させる（２回目の降下工程）。図５の例では、降下工程における降下開始温度は１回目及び２回目とも１０００℃付近である。但し、降下終了温度においては、１回目は８００℃付近、２回目は９５０℃付近となっている。即ち、降下工程における温度降下幅は、１回目より２回目の方が小さくなっている。このように、基板温度を降温する降下工程は、昇温工程の途中に２回以上設け、温度降下幅は１回目より２回目以降を小さくしている。
このような温度シーケンスとすれば、昇温工程の途中でウエハの面内温度分布を変化させることができ、これによりウエハの形状（変形の仕方）を変化させることができる。このため、ウエハと支持部との接触部分が温度変化に応じて刻々と変化し、ウエハと支持部との溶着を防止することができる。昇温時にはウエハと支持部との間の何ヶ所かで溶着が起こるが、降下工程による降温が始まると、ウエハの形状が自動的に変形し、早い段階でウエハと支持部との融着点が切り離され応力が開放される。即ち、ウエハと支持部とのウエハ支持点での応力が増大するのを防止することができ、転位やこの転位に続くスリップラインの発生を防止することができる。なお、このとき、一度の降下工程だけでは応力が十分開放されない（融着点を十分に切り離すことができない）ことがあるため、降下工程は複数回、即ち少なくとも２回以上行うのが好ましい。また、降下工程における温度降下幅を、１回目と２回目以降とで異ならせるようにすると、１回目と２回目以降とで、ウエハの面内温度分布の変化の仕方（度合い）を変えることができ、これによりウエハの形状（変形の仕方）を１回目と２回目以降とで変化させることができる。このようにウエハの形状（変形の仕方）を変化させることで、ウエハと支持部との接触点での応力を開放しやすくすることができる。
【００２９】
図６に本実施形態における第三の温度シーケンス例を示す。このシーケンス例の場合、基板温度を処理温度まで昇温させる昇温工程の途中に、基板温度を降温する降下工程を２回以上設け、１回目より２回目以降の温度降下レートを小さくしている。図６の場合、１０００℃付近において、基板温度を降温する降下工程を２回設けている。具体的には、１０００℃付近の温度に到達したところで、基板温度を降温する降下工程を設け、９００℃付近まで降温させる（１回目の降下工程）。再度１０００℃付近の温度に到達したところで、９００℃付近まで降温させる（２回目の降下工程）。このとき、１回目の降下工程の降温レートより２回目の降下工程の降温レートを小さくしている。即ち、１回目の降下工程よりも２回目の降下工程の方が、ゆっくりと温度降下するようにしている。このように、基板温度を降温する降下工程は、昇温工程の途中に２回以上設け、温度降下レートは１回目より２回目以降を小さくしている。
このような温度シーケンスとすれば、昇温工程の途中でウエハの面内温度分布を変化させることができ、これによりウエハの形状（変形の仕方）を変化させることができる。このため、ウエハと支持部との接触部分が温度変化に応じて刻々と変化し、ウエハと支持部との溶着を防止することができる。昇温時にはウエハと支持部との間の何ヶ所かで溶着が起こるが、降下工程による降温が始まると、ウエハの形状が自動的に変形し、早い段階でウエハと支持部との融着点が切り離され応力が開放される。即ち、ウエハと支持部とのウエハ支持点での応力が増大するのを防止することができ、転位やこの転位に続くスリップラインの発生を防止することができる。なお、このとき、一度の降下工程だけでは応力が十分開放されない（融着点を十分に切り離すことができない）ことがあるため、降下工程は複数回、即ち少なくとも２回以上行うのが好ましい。また、降下工程における温度降下レートを、１回目と２回目以降とで異ならせるようにすると、１回目と２回目以降とで、ウエハの面内温度分布の変化の仕方（度合い）を変えることができ、これによりウエハの形状（変形の仕方）を１回目と２回目以降とで変化させることができる。このようにウエハの形状（変形の仕方）を変化させることで、ウエハと支持部との接触点での応力を開放しやすくすることができる。
【００３０】
図７に本実施形態における第四の温度シーケンス例を示す。このシーケンス例の場合、基板温度を処理温度まで昇温させる昇温工程の途中に、基板温度を降温する降下工程を２回以上設け、１回目と２回目以降の温度降下幅を同一となるようにしている。図７の場合、１０００℃付近において、基板温度を降温する降下工程を３回設けている。具体的には、１０００℃付近の温度に到達したところで、基板温度を降温する降下工程を設け、９００℃付近まで降温させる（１回目の降下工程）。再度１０００℃付近の温度に到達したところで、再び９００℃付近まで降温させる（２回目の降下工程）。再度１０００℃付近の温度に到達したところで、再び９００℃付近まで降温させる（３回目の降下工程）。図７の例では、降下工程における降下開始温度は１回目，２回目及び３回目とも１０００℃付近であり、また、降下終了温度は１回目，２回目及び３回目とも９００℃付近である。即ち、降下工程における温度降下幅は１回目，２回目及び３回目とも同一である。このように、基板温度を降温する降下工程は、昇温工程の途中に少なくとも２回以上設け、温度降下幅は１回目と２回目以降を同一であるようにしている。
このような温度シーケンスとすれば、昇温工程の途中でウエハの面内温度分布を変化させることができ、これによりウエハの形状（変形の仕方）を変化させることができる。このため、ウエハと支持部との接触部分が温度変化に応じて刻々と変化し、ウエハと支持部との溶着を防止することができる。昇温時にはウエハと支持部との間の何ヶ所かで溶着が起こるが、降下工程による降温が始まると、ウエハの形状が自動的に変形し、早い段階でウエハと支持部との融着点が切り離され応力が開放される。即ち、ウエハと支持部とのウエハ支持点での応力が増大するのを防止することができ、転位やこの転位に続くスリップラインの発生を防止することができる。なお、このとき、一度の降下工程だけでは応力が十分開放されない（融着点を十分に切り離すことができない）ことがあるため、降下工程は複数回、即ち少なくとも２回以上行うのが好ましい。
【００３１】
なお、上述した昇温工程の途中に基板温度を降温する降下工程を少なくとも２回以上設け、１回目と２回目以降の温度降下幅を同一とする工程、１回目より２回目以降の温度降下幅を小さくする工程、１回目より２回目以降の温度降下レートを小さくする工程は、それぞれ単独で行うようにしてもよいし、これらの工程から選択されたいずれかの工程を組み合わせて行うようにしてもよい。また、これらの工程から選択されたいずれかの工程を温度が高くなる程短い間隔で行うようにしてもよい。なお、上述した昇温工程の途中に行う降下工程は、温度の高い領域で行えば熱応答性が良いため短時間で行えるが、あまり高い温度で行うと降下工程自体がスリップを発生させる原因となることが考えられる。これを考慮すると、降下工程は、好ましくは８００℃以上１０５０℃以下、さらには９００℃以上１０００℃以下の温度範囲で行う。
【００３２】
また、上述した熱処理工程においては、基板を基板よりも厚いシリコン製の板状部材で支持した状態で熱処理するようにしてもよいし、基板をＳｉＣ製のホルダで支持した状態で熱処理するようにしてもよいし、基板を基板中心を含む４点以上または５点以上の支持部で支持した状態で熱処理するようにしてもよい。
【００３３】
基板を基板よりも厚いシリコン製の板状部材（支持部）で支持した状態で熱処理する場合、シリコン製の板状部材は、例えば基板と同心円状の円柱状に形成され、この上面に基板の下面が接触して基板を載置支持する。なお、板状部材の形状は、円柱状である必要はなく、楕円柱や多角柱として構成することもできる。
【００３４】
この板状部材の径は、基板の径より小さく、即ち、板状部材の上面は、基板の下面である平坦面の面積より小さな面積を有し、基板は、該基板の周縁を残して板状部材に支持される。基板は例えば直径が３００ｍｍであり、したがって、板状部材の直径は３００ｍｍ未満であり、１００ｍｍ〜２５０ｍｍ程度（基板外径の１/３〜５/６程度）が好ましい。
【００３５】
また、この板状部材の円柱軸方向の厚さは、基板の厚さよりも厚く形成されている。基板の厚さは、例えば７００μｍであり、したがって、板状部材の厚さは、７００μｍを超えており、１０ｍｍまでは可能であり、少なくとも基板の厚さの２倍以上、例えば３ｍｍ〜１０ｍｍが好ましく、更に３ｍｍ〜６ｍｍが好ましく、更には４ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。板状部材の厚さをこのような厚さとしたので、板状部材の剛性を大きくすることができ、基板搬入時、昇温、降温時、熱処理時、基板搬出時等おける温度変化に対する板状部材の変形を抑制することができる。これにより板状部材の変形に起因する基板スリップ発生を防止することができる。
【００３６】
また、板状部材の材質を基板と同じ材質であるシリコン製、即ち、シリコン製の基板と同じ熱膨張率や硬度を持つ素材としたので、温度変化に対する基板と板状部材との熱膨張、熱収縮の差をなくすことができ、また、基板と板状部材との接触点で応力が発生してもその応力を開放し易くなるので、基板に傷が発生しにくくなる。これにより基板と板状部材との熱膨張率の差や硬度の差に起因する基板へのスリップ発生を防止することができる。なお、上記説明では、板状部材の直径（面積）が基板よりも小さい場合について説明したが、基板直径よりも板状部材直径を大きくすることもできる。この場合は、板状部材の剛性を確保するため、板状部材の厚さをさらに厚くする必要がある。
【００３７】
なお、上記実施形態及び実施例の説明にあっては、熱処理装置として、複数の基板を熱処理するバッチ式のものを用いたが、これに限定するものではなく、枚葉式のものであってよい。
【００３８】
本発明に係る熱処理装置は、基板の製造工程にも適用することができる。
【００３９】
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの一種であるＳＩＭＯＸ（Separation by Implanted Oxygen）ウエハの製造工程の一工程に本発明の熱処理装置を適用する例について説明する。
【００４０】
まずイオン注入装置等により単結晶シリコンウエハ内へ酸素イオンをイオン注入する。その後、酸素イオンが注入されたウエハを上記実施形態の熱処理装置を用いて、例えばＡｒ、Ｏ２雰囲気のもと、１３００℃〜１４００℃、例えば１３５０℃以上の高温でアニールする。これらの処理により、ウエハ内部にＳｉＯ２層が形成された（ＳｉＯ２層が埋め込まれた）ＳＩＭＯＸウエハが製作される。
【００４１】
また、ＳＩＭＯＸウエハの他、水素アニールウエハの製造工程の一工程に本発明の熱処理装置を適用することも可能である。この場合、ウエハを本発明の熱処理装置を用いて、水素雰囲気中で１２００℃程度以上の高温でアニールすることとなる。これによりＩＣ（集積回路）が作られるウエハ表面層の結晶欠陥を低減することができ、結晶の安全性を高めることができる。
【００４２】
また、この他、エピタキシャルウエハの製造工程の一工程に本発明の熱処理装置を適用することも可能である。
【００４３】
以上のような基板の製造工程の一工程として行う高温アニール処理を行う場合であっても、本発明に係る熱処理方法を用いることにより、基板のスリップの発生を防止することができる。
【００４４】
本発明に係る熱処理装置は、半導体装置の製造工程にも適用することも可能である。
特に、比較的高い温度で行う熱処理工程、例えば、ウエット酸化、ドライ酸化、水素燃焼酸化（パイロジェニック酸化）、ＨＣｌ酸化等の熱酸化工程や、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等の不純物（ドーパント）を半導体薄膜に拡散する熱拡散工程等に適用するのが好ましい。
【００４５】
このような半導体デバイスの製造工程の一工程としての熱処理を行う場合においても、本発明に係る熱処理装置を用いることにより、スリップの発生を防止することができる。
【００４６】
以上のように、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を特徴とするが、さらに次のような実施形態が含まれる。
基板を処理する処理室と、処理室内で基板を支持する支持具と、処理室内の基板を加熱するヒータと、基板温度を処理温度まで昇温させる途中に基板温度を少なくとも２回以上降下させるようヒータを制御する制御手段とを有する熱処理装置。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る熱処理装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る熱処理装置に用いた反応炉を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る熱処理装置に用いた基板支持体を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る第一の温度シーケンス例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第二の温度シーケンス例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第三の温度シーケンス例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第四の温度シーケンス例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    熱処理装置
３０    基板支持体
４０    反応炉
４６    ヒータ
【図１】
2006080294.tif 000003
【図２】
2006080294.tif 000004
【図３】
2006080294.tif 000005
【図４】
2006080294.tif 000006
【図５】
2006080294.tif 000007
【図６】
2006080294.tif 000008
【図７】
2006080294.tif 000009