(57)【要約】本発明は、基板を熱処理するためのサーマルデバイス及び方法に関する。サーマルデバイスは、基板に対して露出する表面を有するコンテナを含み、このコンテナは、さらに基板に対して露出する表面と熱源の間に配置される複数個のサーマルシールドと、熱源とからなる。複数個のサーマルシールドは、１つ以上のギャップを形成する所定の距離によって互いに離間しており、この所定の距離は、ギャップ内に残留するガスの平均自由行程に関連している。代わりに、所定の距離は可変させることもできる。１つ以上のギャップ内に残留するガスの圧力は、伝導性ガスと非伝導性ガスの各熱伝導率で切換わるように制御される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を選択的に加熱するために、この基板に対して露出する表面を有するコンテナを含むサーマルデバイスであって、
前記コンテナが、
熱源と、
前記基板に対して露出した表面と前記熱源との間に配置される複数のサーマルシールドとを含み、
前記サーマルシールドは、所定の距離によって互いに離間し、その間に１つ以上のギャップを形成しており、前記ギャップ内にガスが残留し、このガスの圧力制御によって、前記熱源から前記基板に到達することができる熱エネルギーの量を決定することを特徴とするサーマルデバイス。
【請求項２】
前記コンテナに連結されて作動するガス源と真空源とを更に含み、前記ガス源及び真空源は、第１、第２の圧力において、１つ以上のギャップ内で前記ガスを選択的に流すように動作可能であることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項３】
所定の距離は、調整されて、前記ガスの平均自由行程よりも小さいかまたはほぼ等しいことを特徴とする請求項２記載のサーマルデバイス。
【請求項４】
前記ガスは、熱伝導性ガスであって、前記第１圧力では、前記熱源から複数個のサーマルシールドを通って前記基板への熱伝導を防止するように作動可能であり、前記ガスは、前記第２圧力では、前記熱源から複数個のサーマルシールドを通って前記基板への熱伝導を可能にするように作動可能であることを特徴とする請求項３記載のサーマルデバイス。
【請求項５】
前記真空源は、１つ以上のギャップ内に残留するガスを第１圧力で、選択的に排気するように作動可能であることを特徴とする請求項３記載のサーマルデバイス。
【請求項６】
前記第１圧力は、０〜約５０トルの範囲であることを特徴とする請求項３記載のサーマルデバイス。
【請求項７】
前記第２圧力は、約５０〜７００トルの範囲であることを特徴とする請求項３記載のサーマルデバイス。
【請求項８】
１つ以上の真空源及びガス源を介して、前記第１、第２の圧力を制御可能なコントローラを更に含むことを特徴とする請求項３記載のサーマルデバイス。
【請求項９】
複数個の前記サーマルシールドを分離する前記所定の距離は、前記サーマルシールドの表面あらさによって決定されることを特徴とする請求項３記載のサーマルデバイス。
【請求項１０】
前記サーマルシールドの表面あらさは、約１〜５ミクロンの間であることを特徴とする請求項９記載のサーマルデバイス。
【請求項１１】
複数個の前記サーマルシールド間に分配された１つ以上のスペーサを更に含み、複数個の前記サーマルシールドを分離する前記所定の距離は、１つ以上のスペーサによって決定されることを特徴とする請求項３記載のサーマルデバイス。
【請求項１２】
さらにシーリングプレートを含み、このシーリングプレートは、外部環境から前記コンテナの内側部分を分離し、この内側部分は、熱源と複数個の前記サーマルシールドからなり、前記コンテナの表面が、前記基板に対して露出し、前記シーリングプレートの表面を構成することを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項１３】
前記シーリングプレートは、低放射率物質からなることを特徴とする請求項１２記載のサーマルデバイス。
【請求項１４】
低放射率は、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）またはモリブデンからなることを特徴とする請求項１３記載のサーマルデバイス。
【請求項１５】
複数個の各サーマルシールド間の前記所定の距離は、選択的に変えられることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項１６】
更にシーリングプレートを含み、該シーリングプレートは、外部環境から前記コンテナの内側部分を分離し、この内側部分は、熱源と複数個の前記サーマルシールドからなり、前記基板に露出したコンテナの表面は、前記シーリングプレートの表面で構成されていることを特徴とする請求項１５記載のサーマルデバイス。
【請求項１７】
前記シーリングプレートは、低放射率材料からなることを特徴とする請求項１６記載のサーマルデバイス。
【請求項１８】
低放射率は、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）またはモリブデンを含んでいることを特徴とする請求項１７記載のサーマルデバイス。
【請求項１９】
前記コンテナは、前記シーリングプレートと前記熱源との間に配置されるベローズをさらに含み、該ベローズは、前記熱源と前記シーリングプレートとの間の距離を選択的に変えることを可能にするように作動することを特徴とする請求項１６記載のサーマルデバイス。
【請求項２０】
複数個のサーマルシールドは、波形形状であり、前記サーマルシールドの各々は、複数の頂点を有し、この頂点間の波長が、複数個のサーマルシールドに関連した弾性率を与えることを特徴とする請求項１５記載のサーマルデバイス。
【請求項２１】
波形形状は、ほぼ正弦波を形成することを特徴とする請求項２０記載のサーマルデバイス。
【請求項２２】
波長は、約２．５ｃｍであることを特徴とする請求項２０記載のサーマルデバイス。
【請求項２３】
複数個の前記サーマルシールドは、前記コンテナの表面から見て互いに角度的にオフセットされ、前記サーマルシールドは、複数の頂点位置でのみ互いに接触して作動可能であり、この頂点により、前記サーマルシールドの各々に関連する複数の接触点を形成し、該接触点間の距離によって前記１つ以上のギャップを形成していることを特徴とする請求項２０記載のサーマルデバイス。
【請求項２４】
前記コンテナに連結して作動するガス源と真空源とを更に含み、前記ガス源及び真空源は、第１、第２の圧力において、１つ以上のギャップ内で前記ガスを選択的に流すように動作可能であり、複数個の前記サーマルシールドは、第１圧力では、所定の距離を減少するように作動可能となり、また、第２圧力では、前記所定の距離を増加するように作動可能となることを特徴とする請求項２０記載のサーマルデバイス。
【請求項２５】
外部環境は、第３圧力に関連していることを特徴とする請求項２４記載のサーマルデバイス。
【請求項２６】
前記第１圧力は、前記第３圧力よりわずかに低く、前記第２圧力は、前記第３圧力よりもわずかに高いことを特徴とする請求項２５記載のサーマルデバイス。
【請求項２７】
前記第１圧力は、前記第３圧力よりも約１〜５psiだけわずかに低く、また、前記第２圧力は、前記第３圧力よりも約１〜５psiだけわずかに高いことを特徴とする請求項２５記載のサーマルデバイス。
【請求項２８】
前記第３圧力は、約大気圧であることを特徴とする請求項２５記載のサーマルデバイス。
【請求項２９】
複数個のサーマルシールドの各々は、約５０ミクロンの厚さを有していることを特徴とする請求項１５記載のサーマルデバイス。
【請求項３０】
前記所定の距離は、約１〜１００ミクロンの範囲であることを特徴とする請求項１５記載のサーマルデバイス。
【請求項３１】
前記ガスは、ヘリウム、水素、アルゴンまたは窒素のうち１つ以上の物質を含んでいることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項３２】
前記熱源は、電気抵抗型ヒータであることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項３３】
前記熱源は、高拡散材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項３４】
前記高拡散材料は、基板に露出した表面に向けて熱を放射する異方性材料からなることを特徴とする請求項３３記載のサーマルデバイス。
【請求項３５】
前記高拡散材料は、タングステン、グラファイト、またはＳiＣのうち１つ以上を含むことを特徴とする請求項３３記載のサーマルデバイス。
【請求項３６】
複数個のサーマルシールドは、低放射率物質からなることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項３７】
前記低放射率物質は、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）またはモリブデンを含んでいることを特徴とする請求項３６記載のサーマルデバイス。
【請求項３８】
前記熱源は、この熱源に関連する熱容量を有し、該熱容量により、数ミリ秒の温度切換えを可能にすることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項３９】
前記コンテナが、１つ以上の絶縁体の層を含み、この層は、前記コンテナからの熱損失を抑えることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項４０】
複数個の前記サーマルシールドの各々は、複数個の穿孔を含み、前記ガスは、前記穿孔を通って流れるように作動可能であることを特徴とする請求項１記載のサーマルデバイス。
【請求項４１】
複数個のサーマルシールドの１つに設けた複数の穿孔は、少なくとも別のサーマルシールドの１つに設けた複数の穿孔からオフセットされていることを特徴とする請求項４０記載のサーマルデバイス。
【請求項４２】
基板を熱処理するための方法であって、
前記基板に露出した表面を有するコンテナを設け、前記コンテナが、前記熱源と前記基板に露出した表面との間に配置された複数個のサーマルシールドと前記熱源とを含み、前記サーマルシールドが、１つ以上のギャップ間に形成する所定の距離によって互いから離れており、さらに、
前記１つ以上のギャップ内に残留するガスの圧力を制御し、前記ガスの熱伝達係数が、１つ以上の前記ギャップ内の圧力に依存していることを特徴とする方法。
【請求項４３】
前記ガスは、第１、第２圧力の間で制御され、前記ガスは、第１圧力では、複数個のサーマルシールドを介して熱源からの熱エネルギーの状態を制限し、第２圧力では、複数個のサーマルシールドを介して熱源からの熱エネルギーを導入することを特徴とする請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
前記ガスの圧力を制御する工程は、第１圧力では、１つ以上のギャップ内からガスを排気し、また第２圧力では、前記ガスを１つ以上のギャップに流れる、各ステップを有することを特徴とする請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
前記所定の距離は、前記ガスの平均自由行程に関連して調整され、かつ前記ガスの熱伝達係数が前記所定の距離に無関係であることを特徴とする請求項４３記載の方法。
【請求項４６】
前記第１圧力は、約５０トルまたはそれ以下であり、前記第２圧力は、約１００トルまたはそれ以上であることを特徴とする請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
前記所定の距離は、変更可能であり、この所定の距離の変動は、ガス圧力に依存し、また前記ガスの熱伝達係数は、前記所定の距離に依存することを特徴とする請求項４３記載の方法。
【請求項４８】
前記第１圧力は、前記基板での圧力よりも低く、前記第２圧力は、前記基板での圧力よりも高いことを特徴とする請求項４７記載の方法。
【請求項４９】
前記基板での圧力は、約大気圧であることを特徴とする請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
前記熱源をほぼ一定の温度に維持することを更に含んでいる請求項４２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、半導体の温度処理システムに関し、特に、基板を急速の温度処理を行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板またはウエハの熱処理は、現代のマイクロエレクトロニクス装置を製造するために重要である。このような処理は、シリサイド形成、インプラントアニール、酸化、拡散ドライブイン、及び化学気相成長法（ＣＶＤ）を含み、従来の低温度の熱処理技術を用いて実行することができる。対照的に、いくつかのドーパント活性処理は、比較的短い持続時間の間に高温度で実行される。さらに、多くのマイクロエレクトロニクス回路は、１ミクロンより小さいサイズでかつ数百オングストロームより小さい接合深さを必要としている。処理中に、より大きい制御を与えるとともに、ドーパントの水平方向及び下方向への両方向の拡散に制限を与えるために、高温度処理の持続時間を短くすることが望ましい。
【０００３】
処理時間を短くするための１つの方法は、急速熱処理（ＲＴＰ）システム等の過熱処理装置を用いる。半導体ウエハの急速熱処理は、先端技術の大規模集積回路（ＶＬＳＩ）及び超大規模集積回路処理（ＵＬＳＩ）の電子デバイスのための製造技術を用いる。しかし、急速熱処理の熱量を獲得するためにいくつかの挑戦がある。例えば、ウエハ温度の急速な変化が、一般的に望ましく、温度変化の間、ウエハを横切る温度が均一であることが望ましい。
【０００４】
従来のＲＴＰシステム（例えば、温度配分(thermal budget)またはウエハが約９５０℃以上にあるとき）の重要な性能限界は、ウエハの加熱とウエハの冷却との間で急速に切換えることである。現在のＲＴＰシステムは、一般的に、ウエハを加熱するための加熱ランプまたは抵抗要素のいずれかを含む熱源を有している。加熱ランプは、ランプが迅速にオンオフできる利点を有するが、ウエハ表面を横切る温度状態が大きく変わることである。一方、抵抗要素は、ウエハ表面を横切る温度状態をより均一に供給することができるが、一般的にオンオフ動作が迅速でない。このように、抵抗要素型のシステムは、加熱動作の完了後、ウエハとヒータとの間に機械的なシールドを配置したり、あるいは、ウエハをヒータの近くに移動したり、ヒータから離したりする必要がある。
【０００５】
さらに、急速な熱処理（ＲＴＡ、またはスパイクアニーリングとも言う）は、加熱と冷却の切換えを必要とし、スパイク温度に達すると、非常に早くその切換を行わなければならない。半導体ウエハのスパイクアニーリングは、ウエハを温度処理システム内に挿入し、ウエハを高温度に急速に加熱し、そして、このウエハを常温に戻すために急速冷却する。
【０００６】
現在の技術に従って、理想的な熱源は、ウエハの温度を最大１０５０℃に急速に上昇させることができなければならない。そして、システムにエネルギーを加えることを終わらせる。これにより、ウエハを急速に冷却することができる。従って、１秒当たり２５０℃を越える比率の温度勾配が望ましい。そして、現在のＲＴＰ産業の予測では、近い将来、５００℃/sの高い比率を要求している。一般的なランプベースのシステムでは、ウエハ表面を横切る多数のランプによる温度状態を均一化と、熱伝達の放射特性によるウエハパターン作用の両方に影響を受ける。このパターニング作用は、ウエハ表面を横切る放射率の変化によって生じる。ここでは、パターン化されたポリシリコン、窒化物、及び酸化物が、異なる比率で放射性熱量を吸収し、素子レベルにマイクロ単位の温度勾配を生じる。
【０００７】
図１は、一般的に抵抗素子の熱源１０を説明するためのもので、この熱源は、ランプベースのシステムにおいて見られるパターン作用に関係するいくつかの問題が、被加熱ブロック２０を用いて基板１５を加熱することによって解決される。この熱源１０は、熱伝導を介して被加熱ブロック２０を加熱するための形状を有する抵抗性ヒータ２５を含んでいる。ここで、被加熱ブロックは、基板１５に関連した表面３０の位置で温度状態の均一性を達成する。基板１５は、リフト機構３５（一般的に多数のピン４０からなる）上に位置する。このリフト機構は、被加熱ブロック２０に近接する加熱位置４５と載置位置５０の間で基板を移動するように動作する。基板１５は、被加熱ブロック２０から熱伝達された放射性熱によって加熱され、また、熱源１０内に残留するガス(図示略)を介して伝導性または対流性によって熱を伝達することによって加熱される。
【０００８】
しかし、従来の熱源１０は、ＲＴＡ処理において得られる早い温度勾配比率を達成することを試みる時、いくつかの困難な問題を有する。例えば、基板が載置位置５０に配置されているときでさえ、被加熱ブロック２０は、基板１５に熱的エネルギーを移動させる続ける。一般的に、これは、放射の影響を受けるために、載置位置５０が被加熱ブロック２０から遠くに離れた位置にあるようにする必要がある。このような配置は、加熱位置４５と載置位置５０との間の移動時間が熱配分に対して加算されるので、最適ではない。このような放射を望まないとき、基板１５と被加熱ブロック２０との間にシールドを配置するであろう。この解法は、汚染物質が生じるかもしれない熱源１０内に別の可動部分を加えることを含むので、最適ではない。さらに、熱処理システム内にウエハを挿入することは、ウエハの配置のために必要とされる時間によりウエハを均一に加熱できないことを含めて他の問題を提起する。ウエハを均一に加熱できないことは、基板に機械的なストレスを強いることになり、否定的な影響を与え、或いはウエハを使用できなくさせる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それゆえ、ウエハを出し入れするための低い温度と、ウエハを急速に加熱するための高い温度との間で容易に切換えるとともに、ウエハに対して均一な温度を与えることができる熱源を必要としている。
【００１０】
以下の構成では、本発明のいくつかの実施形態を基本的に理解するために本発明の単純化した構成上の特徴を説明する。この構成上の特徴は、本発明の全体の構成を拡張するものではない。また、本発明の有用な構成要素または本発明を識別する要点を意図するものでもなく、また、本発明の範囲を正確に解説するものでもない。その目的は、後述する詳細な説明の序文として、単純化された形式で本発明のいくつかの概念を表現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、基板を処理するためのサーマルデバイスに向けられると共に、基板を熱処理するための方法にも向けられている。このサーマルデバイスは、基板を有効に加熱するために、迅速に、かつ均一な温度変化を与えるように動作可能である。これにより、熱処理制御を改善する。
【００１２】
本発明の１つの構成によれば、熱源及び複数のサーマルシールドを含むコンテナを開示する。たとえば、複数個のサーマルシールドは、１つ以上のギャップを形成する所定の距離によって互いに離間している。この所定の距離は、更に、１つ以上のギャップ内に残留するガスの平均自由行路に関連している。
【００１３】
本発明の別の構成によれば、複数個のサーマルシールドを分離する所定の距離は、即ち、複数のサーマルシールド間でガスを介した熱伝導が自由分子領域で許されるように寸法付けられている。１つの例では、複数個のサーマルシールドは、１つ以上の孔（パーフォレーション）を有し、この孔は、ガスが自由に流れることができるように動作可能である。この孔は、所定の距離よりも大きく、粘性領域においてガスが好都合に流れやすくしている。例えば、このガスは、あるガス源、あるいは処理室の雰囲気などの別のガス源から、１つ以上のギャップ内に導かれる。
【００１４】
本発明の他の例示的な構成によれば、複数個のサーマルシールドは、波形をしており、所定の距離は、選択的に変更可能である。１つの例では、所定の距離は、コンテナの内側部分と外部環境との間の圧力差に基づいて選択的に変更可能である。この圧力差は、複数個のサーマルシールドを互いに対して圧縮または拡張するように作動可能である。それゆえ、１つ以上のギャップに関連した所定の距離をそれぞれ減少または増加させる。所定の距離の増加は、粘性領域においてガスを介して熱伝導を容易にする。一方、所定の距離の減少は、粘性領域においてガスを介する熱伝導を制限する。
【００１５】
本発明の他の例示的な構成によれば、サーマルデバイスにおいて、基板を熱処理するための方法が開示され、熱処理システムは、複数個のサーマルシールドと熱源とをさらに含んでいる。この方法は、複数個のサーマルシールド間の所定の距離によって定められる１つ以上のギャップ内に、第１圧力でガスの供給を開始する工程を含み、ここで、１つ以上のギャップ内に残留するこのガスは非伝導性である。また、基板は、サーマルデバイス内に配置されて、基板の加熱が開始される。基板は、コンテナの表面に密接している。ガスは、第２圧力で１つ以上のギャップ内に導入される。複数個のサーマルシールド間で熱伝導が可能になり、そして、基板は、自由分子行程において、熱源から熱放射と熱伝導に晒される。代わりに、ガスが第２圧力で導入されるとき、所定の距離は増加し、基板は、粘性領域において、熱放射と熱伝導に晒される。第１圧力の供給が再び開始され、熱伝導が実質的に停止され、基板はサーマルデバイスから取り除かれる。
【００１６】
上述及び関連した目的を達成するために、本発明は、以下に十分に記載される特徴及び請求の範囲に記載の構成を含んでいる。次に続く記述及び添付の図面は、本発明の例示的な実施形態を詳細に説明するものである。これらの実施形態は、本発明の原理に使用される種々の方法のいくつかを示すものである。本発明の他の目的、利点、及び新規な特徴は、本発明の次の記述から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、急速熱処理（ＲＴＰ）システムを改良するいくつかの特徴を含むサーマルデバイス及び関連するシステムと方法に向けられている。このＲＴＰシステムに関連した温度状態における変動を減少させ、そして、このシステム内の処理制御を改善する。従って、本発明は、図面を参照して説明するものであるが、同一の参照番号は、全体にわたって同一の要素を表すために用いられる。これらの説明及び以下の記述は、本来的に例示のためのものであり、これに限定されるものではない。以下の記載において、説明のために、本発明の理解が完全となるように、多くの特定事項の詳細が述べられる。しかし、本発明は、当業者であれば、このような特定事項の説明がなくても実施可能である。
【００１８】
本発明は、基板を選択的に加熱するための圧力制御されたサーマルデバイスおよびその方法を提供することによって、従来技術の問題点が解決される。ここで、サーマルデバイスは、加熱モードと被加熱モードとの間で急速に切換えるように作動可能であり、また、基板を横切って伝達される熱的エネルギーが均一化される。図２は、本発明の１つの例示に従って、例示的な圧力制御されたサーマルデバイス１００を説明するものである。このサーマルデバイス１００は、基板を熱処理するための圧力制御された熱源１０６を形成するコンテナ１０５を含んでいる。このコンテナ１０５は、例えば、熱源１１５と複数のサーマルシールド（熱遮蔽材）１２０とを含み、ここで熱源１１５は、ジュール熱による熱量１２２（例えば熱エネルギー）を、基板ホルダー１２４上に載置される基板に与えるように操作可能である。本発明の例示的な構成によれば、熱源１１５は、サーマルブロック１３０内に埋設された電気抵抗型ヒータ１２５を含む。サーマルブロック１３０は、例えば、高拡散材料（例えば、タングステン、グラファイト、またはＳｉＣ）から成り、電気抵抗型ヒータ１２５からの熱エネルギーが、熱源１１５の表面を横切って均一に分散される。
【００１９】
本発明の別の例示的な構成によれば、熱源１１５の全熱容量（ＨＣ）は、基板の熱容量に対して大きい倍率を有するが、好ましくは小さく維持される（例えば、基板の全熱容量の約１０倍）。熱源は、等温状態に急速に達するように操作される。熱源１１５のＨＣは、例えば、熱源の全質量（ｍ熱源）およびこの熱源に関連した特定の熱（Ｃｐ熱源）の積として決定される。小さなＨＣを有する熱源１１５を設ける１つの利点は、小さい熱容量の熱源では、処理条件（例えば、速い切換時間）に従って熱源の温度を容易に変更することを可能にすることである。また代わりに、熱源１１５のＨＣは、緩やかに上昇することができ、この場合、切換時間は、ミリ秒の単位ではなく数分の単位である。サーマルブロック１３０は、例えば、他方向（垂直方向に）における熱エネルギーの流れを最大にするために、一方向（水平方向に）における熱エネルギーの流れを制限する異方性材料を含むことができる。
【００２０】
コンテナ１０５は、例えば、シーリングプレート１４０を含み、このシーリングプレートは、外部環境１５０からコンテナ１０５の内側部分１４５を遮断するように作動する。シーリングプレート１４０の表面１５２は、基板１１０に対して露出させたコンテナ１０５の表面１５５を形成する。シーリングプレート１４０は、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、またはモリブデン（Ｍｏ）等の低放射率材料からなる。シーリングプレートは、早い温度応答を可能にするために、好ましくは、低ＨＣ（即ち、シーリングプレートの質量にその特定の熱を乗算した積（ｍシーリンク゛プレート×Ｃｐシーリンク゛プレート）を有する。シーリングプレート１４０の表面１５２は、ＳｉＣ等の材料で被膜されており、この被膜材料は、ウエハ処理をする際にも対応できる（汚染を増進することがない。）
【００２１】
コンテナ１０５は、外部環境１５０に対して熱損失を抑えながら、熱源１１５から基板１１０に向けて直接温度エネルギーを伝達するように動作する。コンテナ１０５は、例えば、１つ以上の絶縁層１６０を含み、これらの絶縁層は、コンテナ１０５からの熱損失を抑える。１つ以上の絶縁層１６０は、例えば、ジルカー  ジルコニア社で製造される、ジルコニア  フェルトで構成することができる。
【００２２】
本発明の別の例示的な構成によれば、熱源１１５からの熱エネルギー１２２は、複数個のサーマルシールド１２０を介してコンテナ１０５の表面１５５に向かう。複数個のサーマルシールド１２０は、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、またはモリブデン（Ｍｏ）等の低放射率材料からなっている。この代わりに、複数個のサーマルシールド１２０は、１つ以上のより高い放射率を有する材料から構成することもでき、これらの材料は、デバイス１００に関連する動作範囲を調整するように動作する。本発明の例では、複数個のサーマルシールド１２０は、互いに密接して積層され、互いに対して複数個のサーマルシールドの動きが制限されている。サーマルシールド１２０の数及びその放射率は、急速熱処理（ＲＴＡ）利用において、特定の処理条件に一致するように調整できる。好ましくは、１０個以上のサーマルシールド１２０が、熱源１１５と基板１１０との間に配置される。更に、サーマルシールド１２０は、低ＨＣを有することができ、これにより、後述するように、急速温度応答を可能にする。
【００２３】
複数個のサーマルシールド１２０は、互いに、所定の距離Ｄだけ離れている。これにより、複数個のサーマルシールド１２０間に１つ以上のギャップを形成する。複数個のサーマルシールド１２０間の１つ以上のギャップ１６５を形成する所定の距離Ｄは、その間に存在する伝導性ガス(図示略)の平均自由行程に関連する。例えば、所定の距離Ｄは、伝導性ガス(図示略)の平均自由行程よりも少ないか等しい。１つ以上のギャップ１６５内に存在するこの伝導性ガス(図示略)は、複数個のサーマルシールドに対して不活性であり、このため、複数個のサーマルシールドに関連した放射率を変更しない、一組のガス（例えば、水素、窒素、アルゴン、またはヘリウム）から選択されることが望ましい。さらに、コンテナ１０５の容積は、以下で論じるように、ガスの急速な切換を可能にするために、コンテナ１０５内の伝導性ガス(図示略)の容積ができるだけ小さくなるように寸法を決めなければならない。伝導性ガス(図示略)は、例えば、コンテナの容積内がいつでも同じ圧力にあるので、サーマルシールド１２０とコンテナ１０５の内側部分１４５との間を自由に流れる。
【００２４】
本発明の１つの例示的な構成にしたがって、複数個のサーマルシールド１２０を分離する所定の距離Ｄは、複数個のサーマルシールドの表面あらさによって決定される。例えば、１〜５ミクロンの表面あらさが、１つ以上のギャップ１６５内に存在する伝導性ガス(図示略)の平均自由行程により少ないかまたはほぼ等しい所定の距離を与える。代わりに、１つ以上のスペーサ(図示略)が、複数個のサーマルシールド間に分配され、所定の距離が１つ以上のスペーサによって決定される複数個のサーマルシールドを分離することができる。
【００２５】
本発明のさらに他の例示的構成によれば、１つ以上のギャップ１６５内の伝導性ガス(図示略)の圧力制御によって、伝導性状態及び非伝導性状態の間で熱の伝わりやすさを示す熱伝導率を有効に切換える。例えば、圧力を約１トルから約１００トルに変化させることによって、熱伝達係数（ＨＴＣ）は、約２ｍＷ/ｃｍ2Ｃ以下の値から約４００ｍＷ/ｃｍ2Ｃ以上の値に制御することができる。さらに、１つ以上のギャップ１６５（例えば、数ミクロンより小さい）を確立する所定の距離Ｄによって、これらのギャップ内のガス容積が小さくなり、ガス伝導性は、自由分子領域においてなされ、熱伝導は、１つ以上のギャップに無関係で圧力に依存する。
【００２６】
さらに、自由分子領域におけるこのようなガスの伝送は、複数個のサーマルシールド１２０間でほぼ均一に作ることができる。小さいガス容積は、より早い応答時間（例えば、約１０ｍｓの単位で）を与えることができる。これによって、基板の加熱動作のオンオフを迅速にすることができる。
【００２７】
一般的に、所定の距離Ｄ間の伝導性ガスの熱伝達係数（ＨＴＣ）のふるまいは、３つの動作領域、即ち、粘性領域、分子領域、及び移行領域に分けることができる。この粘性領域では、このＨＴＣは、所定の距離Ｄと伝導性ガスの熱伝導率の関数であるが、１つ以上のギャップ１６５における伝導性ガスの圧力（以下で言及するギャップ圧力）については従属しない。自由分子領域では、このＨＴＣは、伝導性ガスのギャップ圧力および分子量の関数であるが、所定の距離Ｄについては従属しない。さらに、移行領域は、粘性領域と分子領域との間でスムーズな補間(interpolation)を特徴としている。本発明によって規定されるように、分子領域におけるガスを介する熱の伝達は、迅速に制御可能であり、かつ粘性領域を越える効率を得ることができる。
【００２８】
熱伝導性ガスの組成が変化しないならば、例えば、伝導性ガスとして窒素のみが用いられると、熱伝導率及び伝導性ガスの分子量は、一般的に一定である。この状況において、ＨＴＣのふるまいは、以下のように要約できる。粘性領域では、所定の距離Ｄは、ＨＴＣを制御し、分子領域では、ギャップ圧力がＨＴＣを制御し、そして移行領域では、所定の距離Ｄとギャップ圧力の両方がＨＴＣを制御する。
【００２９】
自由分子行程においてガスを介する熱の伝導率は、本発明によって規定するように、いくつかのユニークな利点を与える。例えば、伝導性ガスの平均自由行程のオーダーにおいて、１つ以上のギャップ１６５（例えば、所定の距離Ｄによって形成される）を維持することによって基板１１０間の加熱は、所定の距離Ｄには、無関係であり、その代わり、伝導性ガス圧力の関数となる。これにより、基板間に空間的な加熱が均一に加わる。さらに、所定の距離Ｄは、小さいので、これに関連する容積はもまた小さい。従って、伝導性ガス圧力を単純に変更することにより、基板１１０の加熱を迅速に達成することができる。こうして、本発明は、スパイクアニール温度が圧力を変えることによって達成されると、すぐ、基板１１０の加熱を急速に停止することを可能にする。
【００３０】
図５は、１ミクロンおよび２ミクロンの所定の距離で、窒素に対するギャップ圧力対ＨＴＣのふるまいを説明するグラフである。分子領域では、ＨＴＣは、主にギャップ圧力の関数であり、所定の距離Ｄが１ミクロンであるとき、または所定の距離Ｄが伝導性ガスの平均自由行程（ＭＦＰ）よりも小さいとき、ガスが約０〜２５０トルの範囲の圧力となる。粘性領域では、ＨＴＣは、主に所定の距離Ｄの関数であり、所定の距離Ｄが１ミクロンであるとき、または所定の距離Ｄが伝導性ガスの平均自由行程（ＭＦＰ）よりも大きいとき、ガス圧力が約５５０トルの範囲となる。これら２つの領域間において、移行領域が見られる。
【００３１】
図５は、さらに、伝導性ガスＨＴＣは、ギャップ圧力を調整することによって制御することができる。しかし、所定の距離Ｄは、より高い圧力でＨＴＣにおいて役立つ。例えば、上述した１ミクロンと比較して２ミクロンの所定の距離Ｄに対して、伝導性ガスの熱伝導率は、約２５０〜２７５トルで分子領域から粘性領域に移行し始める。それゆえ、所定の距離Ｄの均一性は、雰囲気圧力から実質的な真空圧力（例えば２０トル未満）に圧力を変えるときに関係する。しかし、実質的に真空圧力と約２５０トルの間で伝導性ガスの圧力を制御することによって、ＨＴＣは、１つ以上のギャップ１６５の所定の距離Ｄにおけるわずかな変動に関係なく、伝導性ガス圧力によって主に制御することができる。それゆえ、基板１１０間に加熱を均一させることができる。
【００３２】
従って、図２の圧力制御されたサーマルデバイスは、基板１１０に向けて熱エネルギーを多量と少量との間で与える急速切換えを行うために利用することができる。例えば、基板１１０の方向に向かう低熱流を与える低ＨＴＣは、コンテナ１０５に対して第１圧力Ｐ1（たとえば、２０トル未満）で高真空を加えることによって達成することができる。複数個のシールド間の伝導性ガスは、第１圧力Ｐ1での複数のシールド１２０間の熱伝導を制限し、さらに、コンテナ１０５の表面１５５での温度は、熱源１１５の表面１３５での温度よりもかなり低い。それゆえ、第１圧力Ｐ1では、熱源１１５から基板１１０への熱伝導は、主として放射を介して起こる。
【００３３】
同様に、基板１１０の方向に向かう高熱流に関連する大きいＨＴＣは、コンテナ１０５に対して第２圧力Ｐ2（たとえば、約１００〜２００トル）でわずかな真空を加えることによって達成することができる。伝導性ガスは、第２圧力Ｐ2で複数のシールド１２０間の１つ以上のギャップ１６５内に流れることを可能にする。第２圧力Ｐ2では、伝導性ガスは、熱伝導性であり、熱源１１５からの熱エネルギーが、複数のシールド１２０を介して伝導され、コンテナ１０５の表面１５５での温度は、熱源１１５の表面１３５での温度とほぼ同じである。
【００３４】
１つ以上のギャップ１６５内のガス圧力（たとえば、２０トル以下の第１圧力Ｐ1）の低い値では、熱源１１５の表面１３５からコンテナ１０５の表面１５５への熱伝達は、低放射率のサーマルシールド１２０の放射によって支配され、多数の低放射率のサーマルシールド１２０は、たとえば、比較的低ＨＴＣをもたらす。その結果、熱源１１５とコンテナ１０５の表面１５５との間で大きな温度差が、１つ以上のギャップ１６５内の低圧力で見ることができる。伝導性ガス圧力を増加させて、伝導性コンポーネントに熱放射を重ね合わせると、たとえば、ＨＴＣを３倍以上に増加させることができ、これにより、多量の熱流と、コンテナ１０５の表面１５５と熱源１１５との間の温度差を小さくすることを可能にする。一例として、１０個のサーマルシールド１２０が、１５００℃の熱源１１５の表面１３５とコンテナ１０５の表面１５５との間に位置する。１０個のサーマルシールドの各々は、約０．２の放射率を有する。
【００３５】
コンテナ１０５の表面１５５における温度は、第１圧力Ｐ1において約５００℃となるように計算されるのに対して、第２圧力Ｐ2では、コンテナ表面での温度が１５００℃より僅かに低い温度となる。それゆえ、ＨＴＣにおける大きな変化および基板１１０の温度は、ギャップ圧力（たとえば、０〜約３００トルの範囲内）を変えることによって単純に得られる。
【００３６】
本発明の他の例示的な構成によれば、複数個のサーマルシールド１２０の１つまたはそれ以上が穿孔を有しており、１つ以上のギャップ１６５内に残留する伝導性ガスが均一圧力に早く到達することができる。図６は、サーマルシールドの表面１７５に１つ以上の穿孔１７０を含む例示的なサーマルシールド１２０ａを図示している。１つ以上の穿孔１７０は、サーマルシールド１２０ａの全表面積と比較して小さく、この穿孔は、１つ以上のギャップ(図示略)内の熱エネルギーの自由分子行程の伝導に影響を与えない。１つ以上の穿孔１７０が均一な形状でかつ整列された方法で配置されているが、これらの穿孔の配列は他の形式も考えられる。また、このような形状、あるいは穿孔の配列または他の代替も本発明の範囲内において考えられる。
【００３７】
これらの穿孔１７０は、小さいが、粘性領域において、ガス流がこれらの穿孔を通過できるように十分大きい。粘性領域におけるガス流は、一定圧力に対する自由分子領域におけるガス流よりも約５０倍程度大きい。穿孔１７０を適当な大きさにすることによって、粘性領域におけるガス流は、冷却ガスを早く流すして、迅速な温度切換えを容易にすることができる。
【００３８】
本発明の別の例示的な構成によれば、図２の複数個のサーマルシールド１２０は、垂直方向に整列され、穿孔（たとえば、図６で示すように）は、１つのサーマルシールドから次のサーマルシールドへ互い食い違って積み重ねられている。複数のサーマルシールド１２０間の穿孔(図示略)を食い違って配置することは、穿孔(図示略)によって生じた温度の非均一性を平均化させる。それゆえ、自由分子領域における伝導ガスによる熱伝導が、穿孔によってかなり遅れることにはならない。
【００３９】
複数個のサーマルシールド１２０によって与えられる急速な温度切換えに加えて、コンテナ１０５の表面１５５から基板１１０への熱伝導は、ガス伝導を用いることによって高めることができる。ガス伝導は、基板１１０の表面１８０上に素子構造(図示略)によって生じる放射作用における変動に対して、サーマルデバイス１００の感度を減じる役割をする。たとえば、コンテナ１０５の表面１５５と基板１１０との間の熱エネルギーの伝達は、これらの間に残留する処理ガス(図示略)を介して可能になる。シーリングプレート１４０は、伝導性ガスの圧力が変化するときでも、コンテナ１０５の表面１５５において感知できる外部偏向を与えることがなく、１の放射視野角(radiation view factor)は、コンテナの表面によって与えられる。１の放射視野角は、ウエハの素子パターンによって生じた放射率の影響を除いて、均一な放射加熱を可能にする。しかし、コンテナ１０５の表面１５５と基板１１０との間にかなり大きなガス伝導があるために、小さいギャップ１８５が、コンテナの表面と基板１１０との間に必要とされる（たとえば、約０．１ｍｍ〜２ｃｍの間）。コンテナ１０５の表面が基板１１０に密接すると、評価できるレベルで処理ガス(図示略)を介して熱の対流および／または伝導を可能する。伝導および／または対流のモードに加えて、基板１１０に観測される温度の変化率が増加する。
【００４０】
本発明は、有利なことに、複数個のサーマルシールド１２０間の自由分子領域のガス伝導の迅速な切換えを与える。さらに、自由分子領域におけるガス伝導を確立することによって、基板１１０の加熱が主に圧力によって指示され、これにより、スパイクアニーリングに対する迅速で均一な傾斜率が可能になる。本発明の別の例示的な構成によれば、図２のサーマルデバイス１００は、真空源１９０とガス源１９５を有する。真空源１９０は、たとえば、コンテナ１０５から（ここでは、複数個のサーマルシールド１２０間の１つ以上のギャップ１６５から）伝導性ガス(図示略)を排気して、第１圧力Ｐ1（たとえば、１トル未満）となるように操作することができる。ガス源１９５は、コンテナ１０５（ここでは、複数個のサーマルシールド１２０間の１つ以上のギャップ）に伝導性ガス(図示略)を第２圧力Ｐ2（たとえば、大気圧から１トル未満の範囲に及ぶ過圧力）で供給するように作動可能である。この伝導性ガス(図示略)は、コンテナ１０５、熱源１１５、および複数個のサーマルシールドに対して不活性である。伝導性ガスによって占有されるコンテナ１０５の容積は、たとえば、低く保たれるのが望ましい。そして、低容積の供給ライン１９７及び自動弁１９８が、第１圧力と第２圧力との間で伝導性ガスの急速な切換えが与えられるように用いられる。
【００４１】
本発明の別の例示的な構成によれば、サーマルデバイス１００は、基板１１０（または冷却を必要とするいずれか）を冷却するのに用いることができ、熱源１１５は、基板（または冷却されるものが何であろうとも）よりも低温度に維持される。さらに、アイドル時間中、エネルギー保存が重要であるとき、コンテナ内の伝導性ガスの圧力は、たとえば、エネルギー浪費を最小限に抑えるために低圧力に維持される。
【００４２】
本発明の更に他の例示的な構成に従って、もう1つの例示的なサーマルデバイス２００が図３に示されている。ここで、コンテナ２０５内の複数個のサーマルシールド２２０間の所定の距離Ｄは、選択的に変更可能である。たとえば、複数個のサーマルシールド２２０は、コンテナ２０５の表面１５５にほぼ垂直の方向に互いに対して選択的に移動するように作動可能である。これにより、所定の距離Ｄを選択的に変える。たとえば、ベローズ２３５が、シーリングプレート１４０と熱源１３０との間に配置されている。このベローズは、シーリングプレートの表面１５２と熱源との間の距離２３７を選択的に変更することを可能にする。ベーローズは、更に、外部環境１５０からコンテナ２０５の内側部分１４５を分離する。別の例によれば、シーリングプレート１４０は、曲げることができるように可撓性の膜(図示略)からなる。
【００４３】
別の例によれば、複数個のサーマルシールド２２０は、波形形状であり、各サーマルシールドは、複数の頂点２２４を有し、この頂点間に波長をλを形成する。波長λは、複数個のサーマルシールド２２０に関連した弾性係数ｋに関係している。複数個のサーマルシールド２２０は、たとえば、ほぼ正弦波形状の波形であり、各サーマルシールドの波長λは、サーマルシールドの幅(図示略)よりも小さい。各サーマルシールド２２０の波長は、たとえば、約２．５ｃｍである。複数個のサーマルシールド２２０は、たとえば、表面１５５から見て、互いから角度的にオフセット（たとえば、約９０°）されている。複数個のサーマルシールドの２つ以上は、複数の頂点２２４で互いに接触するように作動可能であり、さらに、これらのサーマルシールドに関連して複数の接触点２２６を形成する。それゆえ、１つ以上のギャップ１６５（及び所定の距離Ｄ）は、複数の接触点２２６間に形成される。
【００４４】
複数のサーマルシールド２２０に関連して接触点を設けることにより、たとえば、複数のサーマルシールドを介する熱伝導による熱量を抑える。接触点２２６は、複数個のサーマルシールド２２０間に公平に分配することができ、接触点を介して如何なる熱伝導もほぼ公平に分配される。
【００４５】
複数個のサーマルシールドが所定の距離Ｄにおける変動による弾力性を与えるように、複数個のサーマルシールド２２０の組立てが選択される。さらに、複数個のサーマルシールド２２０の組立は、弾力性が約１５００℃の処理温度等の高い温度において維持されように選択される。たとえば、約１５００℃の処理温度で、約１００ミクロンの所定の距離Ｄにおける変動は、複数個のサーマルシールド２２０の弾力性に影響を与えない。好ましくは、複数個のサーマルシールド２２０は、たとえば、モリブデン等の材料からなる。この材料は、高い処理温度（たとえば、１５００℃付近）で高張力の特性（たとえば、弾性係数ｋに関係するファクター）を与える。
【００４６】
上述したように、１つ以上のギャップ１６５内のガス(図示略)を介する熱伝導は、ガスの圧力が大気圧（たとえば、７６０トル）またはそれ以上の圧力にあるときの粘性領域においてである。従って、熱源１３０から基板１１０にガス(図示略)を通って伝達される熱伝導は、この粘性領域における所定の距離Ｄに依存し、更に、上述したように図５のグラフに示すように、粘性領域内の圧力に関係しない。
【００４７】
しかし、図３の複数個サーマルシールド２２０は、図２のサーマルシールド１２０と異なり、互いに対して移動可能である。それゆえ、図３の複数個のサーマルシールド２２０間の所定の距離Ｄにおける変動を可能にする。所定の距離Ｄにおけるこのような変動は、４００トル以上の圧力でガスを介して熱伝導を変えるように動作可能である。
【００４８】
再び図３において、デバイス２００は、コンテナ２０５に連結されたガス源１９５と真空源１９０を含み、これらのガス源と真空源は、第１圧力Ｐ1と第２圧力Ｐ2で１つ以上のギャップ１６５内でガス(図示略)を選択的に流すように動作可能である。本発明の他の例示的な構成によれば、デバイス２００の複数個のサーマルシールド２２０は、互いに対して圧縮および拡張するように操作可能であり、このサーマルシールド２２０の圧縮・拡張は、たとえば、少なくとも部分的に、コンテナ２０５内の圧力（第１圧力Ｐ1と第２圧力Ｐ2）と、外部環境１５０に関連する第３圧力（たとえば、大気圧）と間の差圧に基づくものである。たとえば、第１圧力Ｐ1は、第３圧力Ｐ3よりも僅かに低く、この第１圧力Ｐ1と第３圧力Ｐ3との圧力差は、複数個のサーマルシールド２２０を互いに対して圧縮するように動作する。これにより、図４に図示するように、所定の距離Ｄを減少させる。同様に、第１圧力Ｐ1は、たとえば、第３圧力Ｐ3よりも僅かに高い圧力とし、第２圧力Ｐ2と第３圧力Ｐ3との間の圧力差は、複数個のサーマルシールド２２０を互いに対して広げるように動作する、これにより、図３に示すように、所定の距離Ｄを増加させる。
【００４９】
第１圧力Ｐ1と第２圧力Ｐ2は、たとえば、少なくとも部分的に、複数個のサーマルシールド２２０の弾性係数ｋに基づいて選択される。ここで、第１圧力Ｐ1と第２圧力Ｐ2は、複数個のサーマルシールドの弾力性に打勝つために、第３圧力Ｐ3と適当な圧力差を与えるように動作可能である。さらに、第１圧力Ｐ1と第２圧力Ｐ2は、所定の距離Ｄがかなり大きな量（約１ミクロンから約１００ミクロン）によって選択的に変えられるように選択される。
【００５０】
本発明の別の例示的な構成によれば、１つ以上のギャップ１６５内に残留するガスは、所定の距離Ｄの変動によって、それぞれの低い熱伝導状態と高い熱伝導状態の間で選択的に変えられる。たとえば、図４に示すように、小さい所定の距離Ｄ（約１ミクロンの距離）
では、粘性領域において、ガス(図示略)を介して低い熱伝導を与え、一方、図３に示すように、大きな所定の距離Ｄ（たとえば、約１００ミクロンより大きな距離）では、粘性領域において、ガスを介して高い熱伝導を与える。従って、第１圧力Ｐ1では、第３圧力Ｐ3が複数個のサーマルシールドを互いに圧縮するように加わり、所定の距離Ｄは、かなり小さい。そして、１つ以上のギャップ１６５内に残留するガスは、このように小さい所定の距離なので熱伝導が抑えられる。それゆえ、熱源１３５から基板１１０への熱伝導は、第１圧力Ｐ1によって大きく制限される。反対に、複数個のサーマルシールド２２０は、第２圧力Ｐ2で互いに対して拡張されるように動作可能である。第２圧力Ｐ2と第３圧力Ｐ3との間の圧力差は、複数個のサーマルシールドの弾性力に関係して、１つ以上のギャップ１６５を増加させる。これにより、熱源１３５から基板１１０に熱伝導を可能にする。
【００５１】
コンテナ２０５の内側部分の圧力を変えることによって、所定の距離Ｄ（および１つ以上のギャップ１６５内に残留するガスの熱伝導率）を選択的に変えるように操作できる複数個のサーマルシールド２２０を設けることは、次の利点を有する。即ち、粘性領域において、より高い圧力（たとえば、大気圧程度）が用いられる。それゆえ、図３及び図４のデバイス２００に対して高真空シール及び圧力容器を必要としない。
【００５２】
本発明は、また、基板を熱処理するための方法を提供する。例示的な方法は、一連の動作または事象として、ここに図示されかつ説明されているが、本発明は、このような動作または事象の説明された順序に制限されるものではなく、いくつかのステップが、異なる順序および／または他のステップと同時に起こる場合もあり、本発明に従って、ここで図示しかつ記載されたものとは異なるものであっても良い。さらに、本発明に従う方法を実現するために、必ずしも図示されていないステップを必要とすることもありえる。また、これらの方法は、ここで図示しかつ記載されたシステムおよび説明されていない他のシステムとも関連して実行することができる。
【００５３】
スパイク  アニール（Spike Anneal）
図７は、サーマルデバイスにおいて基板を熱処理するための例示的方法を説明する。この方法２００は、熱源と複数個のサーマルシールドを含むコンテナ内の熱伝導性ガスを第１圧力に設定することから始まる（工程２０５）。熱伝導性ガスの第１圧力は、たとえば、低ＨＴＣ及びコンテナ内の低熱流束とに対応する。複数個のサーマルシールド所定の距離で互いに分離されている。所定の距離は、所定の距離によって定まる１つ以上のギャップ内に残留する熱伝導性ガスノ平均自由行程に関係する。代わりに、所定の距離は、変動することもできる（たとえば、１ミクロンと１００ミクロンの間で）。工程２１０において、基板がサーマルデバイス内に挿入される。たとえば、この基板は、サーマルデバイス内で基板ホルダー（複数個のピン等）上に配置される。基板は、工程２１５において、コンテナの表面に近接して配置される。代わりに、工程２１５は、基板に近接するコンテナに配置することも含むが、コンテナに近接する基板の挿入及び配置は、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
【００５４】
工程２２０において、熱伝導性ガスの第２圧力は、コンテナ内の複数個のサーマルシールド間の高ＨＴＣと高熱流束に対応する。基板は、工程２２５において、熱源から熱伝導と放射によって加熱される。たとえば、基板は、基板の最大熱処理温度に到達するまで、加熱される。工程２３０では、第１圧力が再び開始され、熱源から基板への熱伝達が制限される。この基板は、工程２３５において載置位置に配置される。そして、工程２４０において、サーマルデバイスから取り除かれる。
【００５５】
本発明を好ましい実施形態または他の実施形態に対して図示して説明してきたが、この明細書と添付された図面とを読んで理解すると他の同業者にも同等の変更や修正ができるものと認識することができる。特に上述の構成要素（アセンブリ、装置、回路、システム等）によって実行される種々の機能に関して、そのような構成要素を説明するために使用される用語（「手段」に対する参照を含めて）は、他に表示されていなければ、たとえ開示された構成に構造的に同等でなくても本発明のここで図示された例示的実施においてその機能を果たすものであれば、説明された構成要素の特定された機能を実行する（即ち、機能的に同等である）いずれかの構成要素に相当するものと意図されている。
【００５６】
更に、本発明の特定の特徴が幾つかの実施形態のうちのただ一つに対して開示され得てきたようであるが、そのような特徴は、いずれかの或る又は特定の用途にとって望ましくかつ有利な他の実施形態における一つ以上の特徴と組み合わされ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来技術の熱源を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に従う分子の形態にお稀有例示的な温度処理システムを説明するための断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態に従う粘性形態における熱的伝導状態における例示的な温度処理システムを説明するための断面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態に従う非熱的伝導状態にある図３の熱処理システムを説明するための断面図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に従う熱伝達係数対圧力の関係を示すチャート図である。
【図６】本発明の別の例示に従う複数の孔を含む例示的な熱シールドを示す平面図である。
【図７】本発明の別の構成に従う、熱処理する基板のための例示的な方法を説明するためのチャート図である。
【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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【国際調査報告】
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