【事件の表示】
　特許第３２８１０１８号「熱処理方法」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２８１０１８号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３２８１０１８号の請求項１ないし４に係る発明についての出願は、平成４年１月２７日に特許出願され、平成１４年２月２２日にその特許権の設定登録がなされ、その後、雨山範子（以下、「申立人」という。）より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１６年３月２３日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１を
「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う、薄膜形成（ＣＶＤ）、酸化、ドーピング（熱拡散）またはアニールに適用される熱処理方法において、
　被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に一旦移動させ、次いで設定位置まで戻すことを特徴とする熱処理方法。」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項３を
「前記被処理体を接近位置に一旦５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の移動速度で移動させ、次いで設定位置まで戻す間、前記被処理体を接近位置において所定時間静止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱処理方法。」と訂正する。
訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項４を
「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定処理温度に対応する設定位置において９５０〜１２００℃で熱処理を行う熱処理方法において、
　前記被処理体を設定位置に移動させる際、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に、当該設定位置を越えて移動させる工程と、
　この接近位置において被処理体を所定時間静止させる工程と、
　前記接近位置から設定位置に被処理体を移動させる工程と
を備えたことを特徴とする熱処理方法。」と訂正する。
訂正事項ｄ
　明細書の段落【０００９】を
「【課題を解決するための手段】
　以上の目的を達成するため、本発明の熱処理方法は、一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う、薄膜形成（ＣＶＤ）、酸化、ドーピング（熱拡散）またはアニールに適用される熱処理方法において、被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に一旦移動させ、次いで設定位置まで戻すことを特徴とする。
　また、本発明の熱処理方法においては、前記設定位置は、設定処理温度に対応する位置であり、前記接近位置は、前記設定処理温度よりも高い温度に対応する位置であることが好ましく、前記被処理体を接近位置に一旦５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の移動速度で移動させ、次いで設定位置まで戻す間、前記被処理体を接近位置において所定時間静止させることをが好ましい。
　本発明の熱処理方法は、一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定処理温度に対応する設定位置において９５０〜１２００℃で熱処理を行う熱処理方法において、前記被処理体を設定位置に移動させる際、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に、当該設定位置を越えて移動させる工程と、この接近位置において被処理体を所定時間静止させる工程と、前記接近位置から設定位置に被処理体を移動させる工程とを備えたことを特徴とする。」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（２−１）訂正事項ａについて
　訂正事項ａは、当該熱処理方法について、「薄膜形成（ＣＶＤ）、酸化、ドーピング（熱拡散）またはアニールに適用される」と限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　そして、訂正前の明細書の段落【００２８】には、「以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明の熱処理方法は、薄膜形成（ＣＶＤ等）、酸化、ドーピング（熱拡散等）、アニール等の各種の熱処理に適用することができる。」と記載されているから、訂正事項ａは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてしたものであって、かつ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（２−２）訂正事項ｂについて
　訂正事項ｂは、被処理体を接近位置に一旦移動させる当該移動について、「５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の移動速度で」と技術的限定を付すものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　そして、訂正前の明細書の段落【００１９】には、「移動手段６は、半導体ウエハＷの熱処理を行うときは半導体ウエハＷを保持したウエハ保持具２を反応管１内に上昇させ、熱処理が終了したらウエハ保持具２を反応管１外に下降させるものである。
　熱処理を行うために半導体ウエハＷを加熱するときには、半導体ウエハＷの内部温度の上昇速度がその表面温度の上昇速度に比較して遅いので、図１のようにウエハ保持具２に保持された半導体ウエハＷを、図２のように移動手段６により反応管１の設定位置Ｌ１を越えた接近位置Ｌ２にまで急速に上昇させる。次いで、図３のように移動手段６により半導体ウエハＷが設定位置Ｌ１にまで戻される。
・・・
　ウエハ保持具２の移動距離は例えば３００〜６００ｍｍ程度であり、移動速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の急速とするのが好ましい。
　半導体ウエハＷの移動速度は、一定でもよいが、図４に示すように、最初は２５０ｍｍ／ｓｅｃ程度の高速とし、徐々に減速するのが好ましい。」と記載されているから、訂正事項ｂは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてしたものであって、かつ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（２−３）訂正事項ｃについて
　訂正事項ｃは、被処理体を設定位置において設定処理温度に対応する設定位置において熱処理を行う熱処理方法において、「９５０〜１２００℃で」熱処理を行うと技術的限定を付すものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　そして、訂正前の明細書の段落【００２２】には、「酸化拡散処理時は、ガス導入管７１から反応管１内にプロセスガスを導入し、加熱源３による輻射熱によって、反応管１の設定位置Ｌ１における温度を酸化拡散処理に必要な設定処理温度、例えば９５０〜１２００℃となるように制御する。」と記載されているから、訂正事項ｃは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてしたものであって、かつ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（２−４）訂正事項ｄについて
　訂正事項ｄは、明細書の段落【０００９】において、　
（訂正事項ｄ−１）
　「被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う熱処理方法において」を、「被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う、薄膜形成（ＣＶＤ）、酸化、ドーピング（熱拡散）またはアニールに適用される熱処理方法において」と、
（訂正事項ｄ−２）
　「前記被処理体を接近位置に一旦移動させ」を、「前記被処理体を接近位置に一旦５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の移動速度で移動させ」と、
（訂正事項ｄ−３）
　「設定処理温度に対応する設定位置において熱処理を行う」を、「設定処理温度に対応する設定位置において９５０〜１２００℃で熱処理を行う」とするものである。
　したがって、訂正事項ｄ−１ないし訂正事項ｄ−３は、それぞれ、請求項１、請求項３及び請求項４が訂正されたことに伴い特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るための訂正で、いずれも明りょうでない記載の釈明を目的としたものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてしたものであって、かつ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、本件訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについて
（１）異議申立理由の概要
　申立人は、証拠として甲第１号証（特公平１−４５９７５号公報）、及び甲第２号証（特開平２−１４５１４号公報）を提出し、特許第３２８１０１８号の請求項１，２，３，４に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到できるものであって、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、特許を取り消すべきものである旨主張している。
　
（２）異議申立てについての検討
（２−１）本件の請求項１に係る発明
　特許第３２８１０１８号の請求項１ないし４に係る発明は、上記のとおり訂正が認められたから、平成１６年３月２３日付けの上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし４に記載された以下のとおりのもの（以下、「本件発明１」ないし「本件発明４」という。）である。
【請求項１】　一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う、薄膜形成（ＣＶＤ）、酸化、ドーピング（熱拡散）またはアニールに適用される熱処理方法において、
　被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に一旦移動させ、次いで設定位置まで戻すことを特徴とする熱処理方法。
【請求項２】　前記設定位置は、設定処理温度に対応する位置であり、前記接近位置は、前記設定処理温度よりも高い温度に対応する位置であることを特徴とする請求項１に記載の熱処理方法。
【請求項３】　前記被処理体を接近位置に一旦５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の移動速度で移動させ、次いで設定位置まで戻す間、前記被処理体を接近位置において所定時間静止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱処理方法。
【請求項４】　一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定処理温度に対応する設定位置において９５０〜１２００℃で熱処理を行う熱処理方法において、
　前記被処理体を設定位置に移動させる際、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に、当該設定位置を越えて移動させる工程と、
　この接近位置において被処理体を所定時間静止させる工程と、
　前記接近位置から設定位置に被処理体を移動させる工程と
を備えたことを特徴とする熱処理方法。
　
（２−２）申立人が提出した甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明
（２−２−１）甲第１号証（特公平１−４５９７５号公報）には、以下の事項が記載されている。
「１　シリコンウエーハにフオトレジストを適用するのに用いられる溶媒をベークオフするか或いは該ウエーハを洗浄し又は清浄化するのに用いられる液体をベークオフするのに必要な種類の処理段階のために該ウエーハを加熱する方法であって、
(a) 平衡よりも高い実質的に一定の温度段階又は前記ウエーハが加熱されるべきベーキング段階において前記ウエーハの質量に比較してかなり大きな質量を有する熱板を維持する工程、
(b) 前記ウエーハを加熱サイクルの初めにおいて前記熱板に厳密に近接して位置づける工程、並びに
(c) 前記熱板に関して前記ウエーハの位置を変えて前記ウエーハと前記熱板との間の空隙の厚さを変化させ且つ前記熱板からの前記ウエーハの距離の関数として前記ウエーハの加熱を調整する工程
から成るところの方法。」（特許請求の範囲第１項）
　「本発明の重要な目的は、加熱サイクルにおけるすべての点でウエーハ温度の精密な制御を提供し且つベーキング動作に必要な全体の時間を最小にしながらウエーハが平衡又はベーキング温度まで上昇するように適応することもまた可能にする方法で、ウエーハをベーキングするために熱板を使用することである。」（第４頁第７欄第１７〜２３行）
　
（２−２−２）甲第２号証（特開平２−１４５１４号公報）には、以下の事項が記載されている。
　「半導体処理用炉であって、
　第１の参照軸に沿って伸延する第１の領域及び第２の領域を包囲する細長のプロセスチャンバと、
　適用された位置信号に応答して支持部材及び該支持部材を前記第１の参照軸に沿った第１の領域及び第２の領域間で選択的に移送する為の関連手段を具備する半導体ウエハー支持アセンブリと、
　前記第１の領域の温度を実質的に第１の温度に制御する為の第１の温度手段と、
　前記第２の領域の温度を実質的に第２の温度に制御する為の第２の温度手段と、
　前記位置信号を発生する為及び該位置信号を半導体ウエハー支持アセンブリに適用する為に、前記支持部材に近接する領域の所望温度を表す適用された制御信号に応答する手段を含む制御体と
　を包含し、
　前記支持部材は前記支持部材に近接する領域の温度がそこでの所望の温度に実質的に合致するようにして前記第１の参照軸に沿って位置決めされる前記半導体処理用炉。」（請求項１）
　「第１の参照軸に沿って傾斜する温度を第１の領域及び第２の領域間で制御して単調なものとする為の手段を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の半導体処理用炉。」（請求項２）
　「第１図には本発明に従う急熱炉２の概略図が示される。該急熱炉２は４つの主要部分、即ち加熱区分４、温度制御区分１０、プロセスチャンバ区分８及びウエハー装填／取外し区分１２である。…。急熱炉２は好ましくはプロセスチャンバ８内の等温領域を維持する為に好ましくは一定温度で運転される。
　単一のウエハー１４が、プロセスチャンバ８の下方開口７に位置付けられ好ましくは石英から成るウエハー支持体１６上に装填される。…ウエハー支持体１６全体は昇降機構２０にリンク結合され、その位置は好ましくは、ウエハー１４の下方に位置付けられたウエハー温度センサ２８及びサーボモータ３０によってフィードバック制御される。加熱及び冷却率はウエハー１４を加熱区分４内の適宜の高さに移動させることによって正確に制御される。」（第６頁右上欄第３行〜同頁左下欄第９行）
　「使用者が選択した持続時間、プロセスチャンバ８内の等温領域に配置された後、ウエハー１４は待期位置に降下される。ウエハー１４は冷却ガスジェット３６の補助の下に更に冷却され、最終的にウエハー装填／取外しアーム１３によってプロセスチャンバ８から除去される。
　温度の上昇及び降下速度は、従来装置の如く入力或は等温温度を変化させることによってではなく、プロセスチャンバ８内でのウエハー１４の位置によって制御される。このようにして温度の昇降速度を、従来からの炉及びRTPにおける過渡的な温度不均一特性を生じることなく極めて急速なものとし得る。」（第６頁右下欄第３〜１５行）
　
（２−３）対比・判断
（２−３−１）本件発明１について
　本件発明１と申立人が提出した甲第１号及び甲第２号証に記載の発明とを対比すると、甲第１号証及び甲第２号証には、本件発明１の構成要件である、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う熱処理方法であって、「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し」、熱処理を行う点について記載も示唆もされていない。
　さらに、甲第１号証及び甲第２号証には、本件発明１の構成要件の一部である、上記「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し」、熱処理を行う点に加え、この熱処理を行うにあたり、「被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に一旦移動させ、次いで設定位置まで戻す」点についても記載も示唆も当然にされていない。そして、本件発明１は、上記それぞれの点を備えることにより、以下の明細書記載の顕著な作用効果を奏するものである。
「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置した構造では、反応管の内部において、…
　しかるに、本発明では、被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置まで一旦移動させるので、被処理体の温度が設定処理温度に近い温度に迅速に到達する。次いで、被処理体を設定位置まで戻すと設定位置に対応する設定処理温度で直ちに安定するようになる。
　このように本発明は、被処理体を設定位置に到達させる際に、被処理体を加熱源に過剰に接近させて過剰の熱エネルギーを受けるようにすることにより、当該被処理体の温度を迅速に設定処理温度にまで到達させることができるようにしたものである。」（明細書段落【００１０】）
　したがって、本件発明１が甲第１号証及び甲第２号証に記載の発明から当業者が容易に発明をすることができたとはいえない。
　
（２−３−２）本件発明２，３について
　本件発明２，３は、本件発明１を更に限定するものであるから、上記本件発明１についての判断と同様な理由により、甲第１号証及び甲第２号証に記載の発明から当業者が容易に発明をすることができたとはいえない。
　
（２−３−３）本件発明４について
　本件発明４と申立人が提出した甲第１号及び甲第２号証に記載の発明とを対比すると、甲第１号証及び甲第２号証には、本件発明４の構成要件である、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定処理温度に対応する設定位置において熱処理を行う熱処理方法であって、「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し」、熱処理を行う点について記載も示唆もされていない。
　さらに、甲第１号証及び甲第２号証には、本件発明４の構成要件の一部である、上記「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し」、熱処理を行う点に加え、この熱処理を行うにあたり、「前記被処理体を設定位置に移動させる際、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に、当該接近位置を越えて移動させる工程と、
　この接近位置において被処理体を所定時間静止させる工程と、
　前記接近位置から設定位置に被処理体を移動させる工程と
を備え」る点についても記載も示唆も当然にされていない。そして、本件発明４は、上記それぞれの点を備えることにより、以下の明細書記載の顕著な作用効果を奏するものである。
「一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置した構造では、反応管の内部において、…
　しかるに、本発明では、被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置まで一旦移動させるので、被処理体の温度が設定処理温度に近い温度に迅速に到達する。次いで、被処理体を設定位置まで戻すと設定位置に対応する設定処理温度で直ちに安定するようになる。
　このように本発明は、被処理体を設定位置に到達させる際に、被処理体を加熱源に過剰に接近させて過剰の熱エネルギーを受けるようにすることにより、当該被処理体の温度を迅速に設定処理温度にまで到達させることができるようにしたものである。」（明細書段落【００１０】）
　したがって、本件発明４が甲第１号証及び甲第２号証に記載の発明から当業者が容易に発明をすることができたとはいえない。　
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては本件請求項１ないし４に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１ないし４に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件請求項１ないし４に係る発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の一部の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年５月２６日（２００４．５．２６）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
熱処理方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う
、薄膜形成（ＣＶＤ）、酸化、ドーピング（熱拡散）またはアニールに適用される
　被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に一旦移動させ、次いで設定位置まで戻すことを特徴とする熱処理方法。
　【請求項２】　前記設定位置は、設定処理温度に対応する位置であり、前記接近位置は、前記設定処理温度よりも高い温度に対応する位置であることを特徴とする請求項１に記載の熱処理方法。
　【請求項３】　前記被処理体を接近位置に一旦
５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の移動速度で
　【請求項４】　一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定処理温度に対応する設定位置において
９５０〜１２００℃で
　前記被処理体を設定位置に移動させる際、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置に、当該設定位置を越えて移動させる工程と、
　この接近位置において被処理体を所定時間静止させる工程と、
　前記接近位置から設定位置に被処理体を移動させる工程と
を備えたことを特徴とする熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、熱処理方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　例えば半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハの酸化拡散処理、ＣＶＤ処理等が行われる。
　特に、最近においては、０．４μｍから０．２μｍへと半導体デバイスのデザインルールの微細化が進み、また、半導体ウエハについても８インチから１２インチヘと大径化が進み、このような大面積の極薄膜形成技術に対応すべく急速熱処理装置の開発が緊急の課題となっている。
　【０００３】
　具体的に説明すると、半導体ウエハのプロセス処理では、サーマルバジェット（熱履歴）を小さくすることが必須の条件であり、例えば５０〜１００Åのドーピング処理、ゲート酸化膜やキャパシター絶縁膜の極薄膜形成においては、急速熱処理すなわち短時間で熱処理を行うことが不可欠である。
　また、例えばＰＮ接合を０．１μｍ以下と浅くして、低抵抗化を図り、任意形状表面への接合形成を可能にするためには、接合時の膜劣化や結晶欠陥の発生を防止する必要があるが、ＰＮ接合の活性領域が狭いために急速熱処理を行うことが必要である。
　【０００４】
　また、例えばＬＯＣＯＳ酸化膜の形成においては、隣接するＬＯＣＯＳ酸化膜の圧縮応力が熱サイクルによる相乗効果で拡大し、表面電位の変動、リーク電流、耐圧等の信頼性の低減が生じやすいが、これを防止するためには急速熱処理により熱サイクルを低減することが必要である。
　また、例えば高誘電体材料を使用してキャパシター絶縁膜を形成する場合には、メタルオキサイド（Ｔａ２Ｏ５等）、ポリイミド（パッシベーション膜）等の成膜を可能にするメタル成膜とドーピングができる複合プロセス処理が可能なシステムが必要とされるに至った。
　【０００５】
　そして、半導体ウエハの径が８インチから１２インチヘと大径化しつつある現状においては、半導体ウエハの中央部と周辺部との温度差を小さくして均一に急速熱処理ができ、半導体ウエハに生じやすいスリップ、歪、ソリの低減化を図り、半導体デバイスの製作上不都合が生じないようにする必要がある。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかし、従来の縦型のバッチ式熱処理装置においては、高純度石英製のウエハボートに積層収納された半導体ウエハを取り囲むように筒状の加熱源を配置して、半導体ウエハの周辺部から中央部に向かって加熱するようにしているため、半導体ウエハを急速に加熱しようとすると、半導体ウエハの中央部と周辺部との間に大きな温度勾配が生じて、均一な熱処理ができない問題があった。
　【０００７】
　このような事情から、本発明者は、一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行うことにより、半導体ウエハの面内温度の均一化を図る技術について鋭意研究を重ねてきたところ、この熱処理方法においても、半導体ウエハを反応管の出入口から設定位置にそのまま到達させただけでは、半導体ウエハの温度が設定処理温度になかなか達せず、設定処理温度で安定するまでに時間を要することが判明した。
　また、被処理体の熱処理中において設定位置における被処理体の実際の温度が設定処理温度からずれた場合には、加熱源による温度制御では、迅速に設定処理温度に戻すことが困難であることが判明した。
　【０００８】
　本発明の目的は、一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う熱処理方法において、被処理体の温度を迅速に設定処理温度にまで上昇させることができる熱処理方法を提供することにある。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　以上の目的を達成するため、本発明の熱処理方法は、一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定位置において熱処理を行う
、薄膜形成（ＣＶＤ）、酸化、ドーピング（熱拡散）またはアニールに適用される
　また、本発明の熱処理方法においては、前記設定位置は、設定処理温度に対応する位置であり、前記接近位置は、前記設定処理温度よりも高い温度に対応する位置であることが好ましく、前記被処理体を接近位置に一旦
５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の移動速度で
　本発明の熱処理方法は、一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置し、被処理体を反応管の出入口から進入させて設定処理温度に対応する設定位置において
９５０〜１２００℃で
　【００１０】
　【作用】
　一端に出入口を有する筒状の反応管の他端側に加熱源を配置した構造では、反応管の内部において、加熱源からの距離に応じた温度勾配が形成される。従って、被処理体を反応管の出入口から進入させると進入距離に応じて、すなわち加熱源に接近するに従って徐々に温度が上昇することになる。
　しかるに、本発明では、被処理体を設定位置に移動させる際に、当該設定位置よりも加熱源に近い接近位置まで一旦移動させるので、被処理体の温度が設定処理温度に近い温度に迅速に到達する。次いで、被処理体を設定位置まで戻すと設定位置に対応する設定処理温度で直ちに安定するようになる。
　このように本発明は、被処理体を設定位置に到達させる際に、被処理体を加熱源に過剰に接近させて過剰の熱エネルギーを受けるようにすることにより、当該被処理体の温度を迅速に設定処理温度にまで到達させることができるようにしたものである。
　また、被処理体の熱処理中において、被処理体の温度が設定処理温度からずれた場合には、被処理体の加熱源に対する位置を変化させるので、加熱源からの距離に応じた温度制御が可能となり、加熱源自体を温度制御するよりも迅速に設定処理温度に戻すことができる。
　【００１１】
　【実施例】
　以下、本発明の実施例を説明する。なお、以下の実施例は被処理体として半導体ウエハを使用した例であるが、本発明では、半導体ウエハに限定されることはなく、例えばＬＣＤ等のようにその他の被処理体を用いることもできる。
　【００１２】
〔実施例１〕
　本実施例では、半導体ウエハの酸化拡散処理を行う場合について説明する。
　本実施例においては、図１、図２、図３に示すように、一端に出入口１１を有する筒状の反応管１の他端側に加熱源３を配置し、半導体ウエハＷを反応管１の出入口１１から進入させて設定位置Ｌ１において熱処理を行う熱処理方法において、反応管１の下方に位置された半導体ウエハＷを設定位置Ｌ１に上昇移動させる際に、図２に示すように、当該設定位置Ｌ１よりも加熱源３に近い接近位置Ｌ２に一旦上昇移動させ、次いで、図３に示すように、下降移動させて設定位置Ｌ１まで戻す。
　【００１３】
　設定位置Ｌ１は、設定処理温度に対応する位置であり、接近位置Ｌ２は、この設定処理温度よりも高い温度に対応する位置である。
　設定位置Ｌ１と接近位置Ｌ２との間の距離は、例えば１０〜２０ｍｍ程度である。
　接近位置Ｌ２で静止させる時間は、例えば１〜３秒程度である。
　なお、半導体ウエハＷを上昇させる際には、あらかじめ予備加熱をしておくことが好ましい。
　なお、これらの図において、２はウエハ保持具、３１は均熱部材、４は断熱材、５は蓋部材、６は移動手段、６１はモータ、６２は駆動軸、６３は駆動アーム、６４は回転機構、６５は位置調整部材、６６はスプリング、７１はガス導入管、７２はガス排出管である。
　【００１４】
　反応管１は、耐熱性の高い材料、例えば高純度石英（ＳｉＯ２）等により形成され、上端が閉塞され、下端に出入口１１を有する筒状の形態を有している。
　【００１５】
　加熱源３は、反応管１の上端側において、当該反応管１内の設定位置Ｌ１に位置された半導体ウエハＷの処理面に対向するよう断熱材４の上部内壁に固定配置されている。
　この加熱源３は、面状の形態を有しており、例えば二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、鉄（Ｆｅ）とクロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）の合金線であるカンタル（商品名）線等の抵抗発熱体を面状に配置することにより構成することができる。
　例えば二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）は、単線として使用することができ、カンタル線はコイルとして使用することができる。特に、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）は約１８００℃の高温にも十分に耐えることができるので、酸化拡散装置用の材料としては好適である。
　【００１６】
　加熱源３の発熱面は、半導体ウエハＷの処理面と同様の形態、すなわち円形状であることが好ましい。また、加熱源３の外径は半導体ウエハＷの外径の２倍以上であることが好ましい。
　加熱源３の発熱面は、半導体ウエハＷと平行に配置されることが好ましい。また、加熱源３の発熱面は、全体が一様な平面であってもよいし、半導体ウエハＷの周辺部の放熱を考慮して、周辺部が半導体ウエハＷに接近する方向に湾曲していてもよい。
　【００１７】
　加熱源３と反応管１との間には、均熱部材３１が配置されている。この均熱部材３１は、加熱源３からの輻射熱を半導体ウエハＷの処理面に垂直に向かうようにするものである。この均熱部材３１は、例えば高純度炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のように汚染の少ない材料により構成することが好ましい。
　また、この均熱部材３１は、加熱源３が汚染の原因となる重金属を含む材料により構成されている場合に、当該重金属による汚染を有効に防止する役割をも果たす。
　【００１８】
　ウエハ保持具２は、半導体ウエハＷを保持するためのものであり、例えば高純度炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のように耐熱性が優れ、かつ、汚染の少ない材料により構成することが好ましい。特に、高純度炭化ケイ素（ＳｉＣ）は石英（ＳｉＯ２）よりも耐熱性が優れており、約１２００℃の高温にも十分に耐えることができるので、酸化拡散装置用の材料として好適なものである。
　【００１９】
　移動手段６は、半導体ウエハＷの熱処理を行うときは半導体ウエハＷを保持したウエハ保持具２を反応管１内に上昇させ、熱処理が終了したらウエハ保持具２を反応管１外に下降させるものである。
　熱処理を行うために半導体ウエハＷを加熱するときには、半導体ウエハＷの内部温度の上昇速度がその表面温度の上昇速度に比較して遅いので、図１のようにウエハ保持具２に保持された半導体ウエハＷを、図２のように移動手段６により反応管１の設定位置Ｌ１を越えた接近位置Ｌ２にまで急速に上昇させる。次いで、図３のように移動手段６により半導体ウエハＷが設定位置Ｌ１にまで戻される。
　熱処理後は、移動手段６によりウエハ保持具２に保持された半導体ウエハＷが反応管１の外部に急速に下降させられる。
　ウエハ保持具２の移動距離は例えば３００〜６００ｍｍ程度であり、移動速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の急速とするのが好ましい。
　半導体ウエハＷの移動速度は、一定でもよいが、図４に示すように、最初は２５０ｍｍ／ｓｅｃ程度の高速とし、徐々に減速するのが好ましい。
　【００２０】
　移動手段６の構成は、特に限定されないが、図１では、モータ６１と、駆動軸６２と、駆動アーム６３と、回転機構６４と、位置調整部材６５と、スプリング６６とにより構成されている。モータ６１は駆動軸６２に連結され、この駆動軸６２にはネジが設けられており、このネジを介して駆動アーム６３の一端と螺合されている。モータ６１が駆動軸６２を回転させると、この駆動軸６２に設けられたネジの作用により駆動アーム６３が上昇または下降移動し、この駆動アーム６３の移動に伴ってウエハ保持具２が上昇または下降移動する。
　位置調整部材６５およびスプリング６６により、蓋部材５が反応管１の出入口１１を塞いだ状態のまま、半導体ウエハＷの位置を設定位置Ｌ１と接近位置Ｌ２との間で可変調整できるようになっている。
　半導体ウエハＷの熱処理中は、回転機構６４により半導体ウエハＷがその中心を軸として回転移動されるようになっている。この回転機構は、例えばモータにより構成することができる。
　【００２１】
　断熱材４は、例えばアルミナセラミックスからなり、加熱源３を取囲むように配置されている。
　【００２２】
　反応管１には、ガス導入管７１およびガス排出管７２が接続され、これらによりプロセスガスの導入および排気が行われる。
　酸化拡散処理時は、ガス導入管７１から反応管１内にプロセスガスを導入し、加熱源３による輻射熱によって、反応管１の設定位置Ｌ１における温度を酸化拡散処理に必要な設定処理温度、例えば９５０〜１２００℃となるように制御する。
　半導体ウエハＷの昇降時は、加熱源３による輻射熱によって、反応管１の出入口側部分の温度を２００〜３００℃となるように制御する。
　【００２３】
　蓋部材５は、酸化拡散処理時に反応管１の出入口１１を塞いで気密に維持するためのものであり、半導体ウエハＷを反応管１内に出し入れするたびごとに開かれる。
　【００２４】
　本実施例の熱処理方法によれば、半導体ウエハＷを設定位置Ｌ１に移動させる際に、当該設定位置Ｌ１よりも加熱源３に近い接近位置Ｌ２まで一旦移動させるので、半導体ウエハＷの温度は設定処理温度に近い温度に迅速に到達し、次いで、半導体ウエハＷを設定位置Ｌ１まで戻すので、半導体ウエハＷの温度を迅速に設定位置Ｌ１に対応する設定処理温度で安定化することができる。
　【００２５】
〔実施例２〕
　本実施例では、図５に示した熱処理装置を用いて半導体ウエハの酸化拡散処理を行う場合について説明する。
　図５の熱処理装置は、移動手段６を外部雰囲気に配置し、ウエハ保持具２を蛇腹状の管体８１によって反応管１と同様の気密雰囲気に配置した構造のものである。６７は管体取付部材である。
　８２は処理予備室であり、この処理予備室８２の両側にはゲートバルブ８３Ａ，８３Ｂを介して真空予備室８４Ａ，８４Ｂが設けられている。これらの処理予備室および真空予備室を介して半導体ウエハＷの出し入れが行われる。
　蛇腹状の管体８１は、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなり、移動手段６によってウエハ保持具２が移動するとこれに伴って伸縮し、絶えずウエハ保持具２を気密雰囲気に維持するものである。
　このような熱処理装置においても、半導体ウエハＷを設定位置Ｌ１に移動させる際に、当該設定位置Ｌ１よりも加熱源３に近い接近位置Ｌ２まで一旦移動させ、次いで、設定位置Ｌ１まで戻すことにより、半導体ウエハＷの温度を迅速に設定処理温度で安定化することができる。
　【００２６】
〔実施例３〕
　本実施例では、図６に示した酸化拡散装置を用いて半導体ウエハの酸化拡散処理を行う場合について説明する。
　図６に示すように、下端に出入口１１を有する筒状の反応管１の上端側に加熱源３を配置し、半導体ウエハＷを反応管１の出入口１１から進入させて設定位置Ｌ１において熱処理を行う熱処理方法において、半導体ウエハＷの熱処理中において、設定位置Ｌ１における実際の処理温度が変化した場合には、半導体ウエハＷの加熱源３に対する位置を変化させて設定処理温度に一致させる。
　【００２７】
　半導体ウエハＷの温度変化は、例えば半導体ウエハＷの裏面側に熱電対等の温度センサー９１を当接させて検出する手段を採用することができる。この場合は、温度センサー９１の配線９２はウエハ保持具２の支柱２１内を通過させて外部に引き出すことができる。なお、半導体ウエハＷの温度を直接検出せず、半導体ウエハＷの近傍の温度を検出するようにしてもよい。さらに、放射温度計を用いて検出してもよい。
　半導体ウエハＷの温度検出信号は、移動手段６の制御部９３に伝達され、この移動手段６によりウエハ保持具２が上下に移動され、半導体ウエハＷの温度が設定処理温度となるようにフィードバック制御される。
　本実施例の熱処理方法によれば、半導体ウエハＷの熱処理中において、半導体ウエハＷの温度が設定処理温度からずれた場合には、半導体ウエハＷの加熱源３に対する位置を変化させるので、加熱源３からの距離に応じた温度制御が可能となり、加熱源３自体を温度制御するよりも迅速に設定処理温度に戻すことができる。
　【００２８】
　以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明の熱処理方法は、薄膜形成（ＣＶＤ等）、酸化、ドーピング（熱拡散等）、アニール等の各種の熱処理に適用することができる。
　また、被処理体としては、半導体ウエハに限定されず、ＬＣＤ等のその他の被処理体であってもよい。
　【００２９】
　【発明の効果】
　本発明の熱処理方法によれば、被処理体の温度を迅速に設定処理温度で安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の実施例１に係る熱処理方法の説明図であり、移動開始前の状態を表している。
　【図２】
　本発明の実施例１に係る熱処理方法の説明図であり、半導体ウエハが接近位置に到達した状態を表している。
　【図３】
　本発明の実施例１に係る熱処理方法の説明図であり、半導体ウエハが設定位置に戻された状態を表している。
　【図４】
　本発明の実施例１に係る熱処理方法において、半導体ウエハの移動速度と到達温度との関係を示すグラフである。
　【図５】
　本発明の実施例２に係る熱処理方法の説明図である。
　【図６】
　本発明の実施例３に係る熱処理方法の説明図である。
　【符号の説明】
　Ｗ　　半導体ウエハ　　　　　　　　　Ｌ１　設定位置
　Ｌ２　接近位置　　　　　　　　　　　１　　反応管
　１１　出入口　　　　　　　　　　　　２　　ウエハ保持具
　２１　支柱　　　　　　　　　　　　　３　　加熱源
　３１　均熱部材　　　　　　　　　　　４　　断熱材
　５　　蓋部材　　　　　　　　　　　　６　　移動手段
　６１　モータ　　　　　　　　　　　　６２　駆動軸
　６３　駆動アーム　　　　　　　　　　６４　回転機構
　６５　位置調整部材　　　　　　　　　６６　スプリング
　６７　管体取付部材　　　　　　　　　７１　ガス導入管
　７２　ガス排出管　　　　　　　　　　８１　蛇腹状の管体
　８２　処理予備室　　　　　　　　　　８３Ａ，８３Ｂ　ゲートバルブ
　８４Ａ，８４Ｂ　真空予備室　　　　　９１　温度センサー
　９２　配線　　　　　　　　　　　　　９３　制御部