(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に設けられた回転テーブルの表面に複数の基板を載置し、回転テーブルを回転させながら複数の基板に熱処理を行う熱処理装置における温度測定方法であって、
前記回転テーブルの表面に室温（２０℃）における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍ以下である製造履歴が異なる複数の低抵抗シリコンウエハを載置する載置ステップと、
前記複数の低抵抗シリコンウエハが載置された前記回転テーブルを回転させる回転ステップと、
前記回転テーブルが回転している状態で、前記複数の低抵抗シリコンウエハの各々の表面から放射される赤外線を検出することで前記低抵抗シリコンウエハの温度を測定する測定ステップと
を含み、
前記複数の低抵抗シリコンウエハの抵抗率は同じである、
温度測定方法。
【請求項２】
前記測定ステップは、前記回転テーブルの径方向に沿った方向の複数の領域における温度を測定する、
請求項１に記載の温度測定方法。
【請求項３】
前記低抵抗シリコンウエハは、不純物として三価元素又は五価元素が添加されたシリコンウエハである、
請求項１又は２に記載の温度測定方法。
【請求項４】
前記測定ステップは、前記低抵抗シリコンウエハの温度をヒータにより加熱した状態で、前記低抵抗シリコンウエハの温度を測定する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、処理容器内に設けられた回転テーブルの回転方向に複数の基板である半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という。）が載置される熱処理装置が知られている。この熱処理装置は、回転テーブルの径方向に沿って設けられ、処理ガスを供給するガス供給部と、回転テーブルの下部に設けられ、ウエハを加熱するヒータとを備える。そして、ガス供給部によるガスの吐出及びヒータによるウエハの加熱を行いながら、回転テーブルを回転させることでウエハに成膜処理が行われる。
【０００３】
この熱処理装置では、ウエハが適切な温度に加熱されているかを確認するための温度測定が行われる。温度測定の方法としては、熱電対を備えた温度測定用ウエハを回転テーブルに載置した後、ヒータの温度を上昇させて、温度測定用ウエハの温度を熱電対により測定する。この方法では、温度測定用ウエハに熱電対が接続されているため、回転テーブルを回転させた状態で温度測定を行うことができない。
【０００４】
そこで、処理容器内に設けられた回転テーブルが回転している状態で回転テーブルの一面側を、径方向に沿って繰り返し走査して複数のスポット領域の温度を測定する放射温度測定部を備えた温度測定装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この温度測定装置では、回転テーブルにＳｉＣ（炭化シリコン）により構成されたウエハ（以下、「ＳｉＣウエハ」という。）を載置し、ＳｉＣウエハの表面から放射される赤外線を検出することで、温度測定が行われる。
【０００５】
また、従来、放射温度測定部により温度を測定する際のターゲットとしては、ＳｉＣ以外にも、シリコン、石英等が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２４８６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の装置では、処理容器内の温度が安定した状態で、回転テーブルに載置された複数のＳｉＣウエハの温度を測定した場合であっても、複数のＳｉＣウエハの各々が異なる温度を示し、正確な温度測定が困難であるという課題があった。これは、複数のＳｉＣウエハの各々が異なるインゴットから製造されている等、ウエハの製造履歴が異なる場合、ウエハ毎の放射率にバラツキが生じるためであると考えられる。
【０００８】
また、放射温度測定部により温度を測定する際のターゲットとしてシリコンを用いる場合、低温領域（例えば、２００℃〜４００℃の範囲）における詳細な温度測定が困難である。これは、低温領域においてシリコンが赤外線を透過するためである。また、ＳｉＣ及び石英は、シリコンとは熱容量や熱挙動が異なるため、シリコンに代えてＳｉＣ及び石英を用いてシリコンの温度を推定することは困難であった。
【０００９】
そこで、上記課題に鑑み、製造履歴が異なるウエハを用いる場合であっても、高い精度でウエハの温度を測定することが可能な温度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、一実施形態において、温度測定方法は、処理容器内に設けられた回転テーブルの表面に複数の基板を載置し、回転テーブルを回転させながら複数の基板に熱処理を行う熱処理装置における温度測定方法であって、前記回転テーブルの表面に室温（２０℃）における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍ以下である製造履歴が異なる複数の低抵抗シリコンウエハを載置する載置ステップと、前記複数の低抵抗シリコンウエハが載置された前記回転テーブルを回転させる回転ステップと、前記回転テーブルが回転している状態で、前記複数の低抵抗シリコンウエハの各々の表面から放射される赤外線を検出することで前記低抵抗シリコンウエハの温度を測定する測定ステップとを含み、前記複数の低抵抗シリコンウエハの抵抗率は同じである。
【発明の効果】
【００１１】
本実施形態によれば、高い精度でウエハの温度を測定することが可能な温度測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る熱処理装置の概略斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る熱処理装置の概略平面図である。
【図４】第１実施形態に係る熱処理装置における温度測定部を説明する一部断面図である。
【図５】放射温度測定部の動作を説明する図である。
【図６】回転テーブルと温度測定領域との関係を説明する図である。
【図７】第２実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。
【図８】第３実施形態に係る熱処理装置の一例を示す概略縦断面図である。
【図９】第３実施形態に係る熱処理装置の他の例を示す概略縦断面図である。
【図１０】第４実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。
【図１１】第５実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。
【図１２】実施例１における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。
【図１３】実施例２における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。
【図１４】実施例３における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。
【図１５】実施例４における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。
【図１６】比較例１における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。
【図１７】比較例２における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１４】
本実施形態の温度測定方法は、対象物から放射される赤外線を検出して温度を測定する放射温度測定部により、半導体製造装置における処理容器内の温度を測定する温度測定方法であって、放射温度測定部により温度を測定する対象物として、室温（２０℃）における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍ以下である低抵抗シリコンウエハを使用するものである。これにより、低温領域（例えば、２００℃〜４００℃の範囲）においても高い精度で処理容器内の温度を測定することができる。また、低抵抗シリコンウエハでは、ウエハ毎の放射率のバラツキが小さいため、ウエハの製造履歴が異なる場合であっても、高い精度で処理容器内の温度を測定することができる。
【００１５】
以下では、本実施形態の温度測定方法を半導体製造装置の一例である熱処理装置に適用する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、他の各種の半導体製造装置に適用可能である。
【００１６】
〔第１実施形態〕
第１実施形態では、処理容器内に設けられた回転テーブルの回転方向に沿って載置される複数のウエハに対し、互いに反応する複数の反応ガスを供給することにより、ウエハに成膜処理を行うセミバッチ式の熱処理装置における温度測定方法について説明する。
【００１７】
（熱処理装置の構成）
【００１８】
図１は、第１実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。図２は、第１実施形態に係る熱処理装置の概略斜視図である。図３は、第１実施形態に係る熱処理装置の概略平面図である。
【００１９】
本実施形態の熱処理装置１は、概ね円形状の扁平な処理容器１１と、処理容器１１内に水平に設けられた円板状の回転テーブル１２とを備えている。処理容器１１は大気雰囲気に設けられ、天板１３と、処理容器１１の側壁及び底部をなす容器本体１４とにより構成されている。図１中１１ａは、処理容器１１内を気密に保つためのシール部材であり、１４ａは容器本体１４の中央部を塞ぐカバーである。図１中１２ａは回転駆動機構であり、回転テーブル１２を周方向に回転させる。
【００２０】
回転テーブル１２の表面には、回転テーブル１２の回転方向に沿って５つの凹部１６が形成されている。図中１７は搬送口である。図３中１８は搬送口１７を開閉自在なシャッタである（図２では省略している）。搬送口１７から搬送機構２ＡがウエハＷを保持した状態で処理容器１１内に進入すると、搬送口１７に臨む位置における凹部１６の孔１６ａから回転テーブル１２上に不図示の昇降ピンが突出してウエハＷを突き上げ、凹部１６と搬送機構２Ａとの間でウエハＷが受け渡される。
【００２１】
このような搬送機構２Ａ、昇降ピン及び回転テーブル１２による一連の動作が繰り返されて、各凹部１６にウエハＷが受け渡される。処理容器１１からウエハＷが搬出される時には、昇降ピンが凹部１６内のウエハＷを突き上げ、搬送機構２Ａが突き上げられたウエハＷを受け取り、処理容器１１の外に搬出する。
【００２２】
回転テーブル１２上には、各々回転テーブル１２の外周から中心へ向かって伸びる棒状の第１の反応ガスノズル２１、分離ガスノズル２２、第２の反応ガスノズル２３及び分離ガスノズル２４が、この順で周方向に配設されている。これらのガスノズル２１〜２４は下方に開口部を備え、回転テーブル１２の径に沿って各々ガスを供給する。第１の反応ガスノズル２１はＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン）ガスを、第２の反応ガスノズル２３はＯ３（オゾン）ガスを各々吐出する。分離ガスノズル２２、２４はＮ２（窒素）ガスを吐出する。
【００２３】
処理容器１１の天板１３は、下方に突出する扇状の２つの突状部２５を備え、突状部２５は周方向に間隔をおいて形成されている。分離ガスノズル２２、２４は、各々突状部２５にめり込むと共に、突状部２５を周方向に分割するように設けられている。第１の反応ガスノズル２１及び第２の反応ガスノズル２３は、各突状部２５から離れて設けられている。
【００２４】
各凹部１６にウエハＷが載置されると、容器本体１４の底面において突状部２５の下方の分離領域Ｄ１と分離領域Ｄ２との間の領域から回転テーブル１２の径方向外側へ向かった位置に開口した排気口２６から排気されて、処理容器１１内が真空雰囲気になる。そして、回転テーブル１２が回転すると共に、回転テーブル１２の下方に設けられるヒータ２０により回転テーブル１２を介してウエハＷが例えば７６０℃に加熱される。図３中の矢印２７は回転テーブル１２の回転方向を示している。
【００２５】
続いて、各ガスノズル２１〜２４からガスが供給され、ウエハＷは第１の反応ガスノズル２１の下方の第１の処理領域Ｐ１と第２の反応ガスノズル２３の下方の第２の処理領域Ｐ２とを交互に通過する。これにより、ウエハＷにＢＴＢＡＳガスが吸着し、次いでＯ３ガスが吸着してＢＴＢＡＳ分子が酸化されて酸化シリコンの分子層が１層あるいは複数層形成される。こうして酸化シリコンの分子層が順次積層されて所定膜厚のシリコン酸化膜が成膜される。
【００２６】
この成膜処理時に分離ガスノズル２２、２４から分離領域Ｄ１、Ｄ２に供給されたＮ２ガスが、分離領域Ｄ１、Ｄ２を周方向に広がり、回転テーブル１２上でＢＴＢＡＳガスとＯ３ガスとが混合されることを抑制する。また、余剰のＢＴＢＡＳガス及びＯ３ガスを、排気口２６へ押し流す。また、この成膜処理時には、回転テーブル１２の中心部領域上の空間２８にＮ２ガスが供給される。天板１３において、リング状に下方に突出した突出部２９の下方を介して、このＮ２ガスが回転テーブル１２の径方向外側に供給され、中心部領域ＣでのＢＴＢＡＳガスとＯ３ガスとの混合が防がれる。図３では矢印により成膜処理時の各ガスの流れを示している。また、図示は省略しているが、カバー１４ａ内及び回転テーブル１２の裏面側にもＮ２ガスが供給され、反応ガスがパージされるようになっている。
【００２７】
続いて、天板１３及び回転テーブル１２の縦断側面を拡大して示す図４も参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係る熱処理装置における温度測定部を説明する一部断面図である。具体的には、図４は、第１の反応ガスノズル２１が設けられる第１の処理領域Ｐ１と、第１の処理領域Ｐ１の回転方向上流側に隣り合う分離領域Ｄ２との間の断面を示している。
【００２８】
天板１３には、図３に鎖線で示す位置に、回転テーブル１２の径方向に伸びたスリット３１が開口しており、このスリット３１の上下を覆うように下側窓３２、上側窓３３が設けられている。これら下側窓３２、上側窓３３は回転テーブル１２の表面側から放射される赤外線を透過させて、後述の放射温度測定部３による温度測定ができるように例えばサファイアにより構成されている。なお、回転テーブル１２の表面側とはウエハＷの表面側も含む。
【００２９】
スリット３１の上方には非接触温度計の一例である放射温度測定部３が設けられている。図４中の回転テーブル１２の表面から放射温度測定部３の下端までの高さＨは、例えば５００ｍｍである。この放射温度測定部３は、回転テーブル１２の温度測定領域から放射される赤外線を後述の検出部３０１に導き、検出部３０１がその赤外線の量に応じた温度測定値を取得する。従って、この温度測定値は取得された箇所の温度により異なり、取得された温度測定値は、順次後述の制御部５に送信される。
【００３０】
次に、放射温度測定部３について、図５を参照しながら説明する。図５は、放射温度測定部の動作を説明する図である。
【００３１】
図５に示すように、放射温度測定部３は、５０Ｈｚで回転するサーボモータからなる回転体３０２を備えている。この回転体３０２は平面視において三角形状に構成され、回転体３０２の３つの各側面は反射面３０３〜３０５として構成されている。図５に示すように、回転体３０２が回転軸３０６の周りに回転することで、ウエハＷを含む回転テーブル１２における温度測定領域４０の赤外線を、図中矢印で示すように反射面３０３〜３０５のいずれかで反射させて検出部３０１に導くと共に温度測定領域４０の位置を回転テーブル１２の径方向に移動させてスキャン（走査）する。
【００３２】
検出部３０１は１つの反射面から連続して所定回数（例えば１２８回）赤外線を取り込むことにより、回転テーブル１２の径方向の所定箇所（例えば１２８箇所）の温度を検出できるように構成されている。そして、回転体３０２の回転により反射面３０３〜３０５が順次赤外線の光路上に位置することによりスキャンは回転テーブル１２の内側から外側方向へ向けて繰り返し行うことができ、このスキャン速度は１５０Ｈｚである。すなわち、放射温度測定部３は、１秒間に１５０回のスキャンを行うことができる。また、温度測定領域４０はその径が５ｍｍのスポットである。スキャンは、回転テーブル１２においてウエハＷが載置される凹部１６よりも更に内側の位置から、回転テーブル１２の外周端に至る範囲で行われる。なお、図４中の鎖線３４、３５は回転テーブル１２の最も内周側、最も外周側に各々移動した温度測定領域４０から放射温度測定部３に向かう赤外線を示している。
【００３３】
放射温度測定部３によるスキャンは、回転テーブル１２が回転している状態で行われる。回転テーブル１２の回転速度は、この例では２４０回転／分である。図６は、回転テーブル１２と温度測定領域４０との関係を示した平面図である。なお、図中４１は、回転テーブル１２が回転している状態で、回転テーブル１２の内側から外側へ向かってｎ回目（ｎは整数）にスキャンを行ったときの温度測定領域４０の列（スキャンライン）を示している。図中４２はｎ＋１回目（ｎは整数）にスキャンを行ったときのスキャンラインを示している。回転テーブル１２の回転により、回転テーブル１２の回転中心Ｐを中心として、スキャンライン４１、４２は回転テーブル１２の回転速度に応じた角度θ１だけ中心角が互いにずれる。このように回転テーブル１２を回転させながらスキャンを繰り返すことで、回転テーブル１２の多数の位置の温度測定値を順次取得する。
【００３４】
また、熱処理装置１には、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部５が設けられている。この制御部５のメモリ内には、後述の温度測定を行うためのプログラムが格納されている。このプログラムは、装置の各種動作を実行するようにステップ群が組まれており、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスク等の記憶媒体から制御部５内にインストールされる。
【００３５】
（温度測定方法）
本実施形態の熱処理装置１における温度測定方法の一例について説明する。
【００３６】
本実施形態の温度測定方法は、前述した熱処理装置における温度測定方法であって、回転テーブルの表面に室温（２０℃）における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍ以下である複数の低抵抗シリコンウエハを載置する載置ステップと、複数の低抵抗シリコンウエハが載置された回転テーブルを回転させる回転ステップと、回転テーブルが回転している状態で、複数の低抵抗シリコンウエハの各々の表面から放射される赤外線を検出することで低抵抗シリコンウエハの温度を測定する測定ステップとを含む。
【００３７】
以下、各々のステップについて説明する。
【００３８】
載置ステップは、回転テーブル１２の表面に室温における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍ以下である複数の低抵抗シリコンウエハを載置するステップである。
【００３９】
具体的には、まず、搬送口１７に設けられたシャッタ１８を開き、処理容器１１の外部から搬送機構２Ａにより搬送口１７を介して低抵抗シリコンウエハを回転テーブル１２の凹部１６内に受け渡す。この受け渡しは、凹部１６が搬送口１７に臨む位置に停止したときに凹部１６の底面の貫通孔を介して処理容器１１の底部側から不図示の昇降ピンが昇降することにより行われる。このような低抵抗シリコンウエハの受け渡しを、回転テーブル１２を間欠的に回転させて行い、回転テーブル１２の５つの凹部１６内に各々低抵抗シリコンウエハを載置する。
【００４０】
回転ステップは、複数の低抵抗シリコンウエハが載置された回転テーブル１２を回転させるステップである。
【００４１】
具体的には、回転テーブル１２の５つの凹部１６内に各々低抵抗シリコンウエハが載置された後、シャッタ１８を閉じ、排気口２６に接続された不図示の真空ポンプにより処理容器１１内を引き切りの状態にする。次いで、分離ガスノズル２２、２４から分離ガスであるＮ２ガスを所定流量で吐出し、回転テーブル１２の中心部領域上の空間２８にＮ２ガスを所定流量で供給する。これに伴い、排気口２６に接続された不図示の圧力調整手段により処理容器１１内を予め設定した圧力（例えば、ウエハＷに熱処理を行うときと同様の圧力）に調整する。次いで、回転テーブル１２を時計回りに回転させながらヒータ２０により低抵抗シリコンウエハを例えば所定温度（例えば７６０℃）に加熱する。
【００４２】
測定ステップは、回転テーブル１２が回転している状態で、複数の低抵抗シリコンウエハの各々の表面から放射される赤外線を検出することで低抵抗シリコンウエハの温度を測定するステップである。
【００４３】
具体的には、回転テーブル１２が回転している状態で、放射温度測定部３の回転体３０２を回転軸３０６の周りに回転することで、低抵抗シリコンウエハを含む回転テーブル１２における温度測定領域４０の赤外線を、反射面３０３〜３０５のいずれかで反射させて検出部３０１に導くと共に温度測定領域４０の位置を回転テーブル１２の径方向に移動させてスキャンする。このとき、検出部３０１により１つの反射面から連続して所定回数（例えば１２８回）赤外線を取り込むことにより、回転テーブル１２の径方向の所定箇所（例えば１２８箇所）の温度を検出する。このように、回転テーブル１２を回転させながら放射温度測定部３によるスキャンを繰り返すことで、回転テーブル１２に載置された複数の低抵抗シリコンウエハの各々の表面から放射される赤外線を検出し、複数の低抵抗シリコンウエハの温度を順次測定する。
【００４４】
なお、第１実施形態では、放射温度測定部３が温度測定領域４０の位置を回転テーブル１２の径方向に移動させてスキャンすることで温度を測定する形態について説明したが、これに限定されない。例えば、放射温度測定部３が温度測定領域４０の位置を回転テーブル１２の径方向に移動させることなく、回転テーブル１２の径方向の任意の１点の温度を測定する形態であってもよい。また、放射温度測定部３としては、公知の赤外線放射温度計、熱画像計測装置（サーモグラフィ）を用いてもよい。
【００４５】
〔第２実施形態〕
第２実施形態では、ウエハボートに載置された多数枚のウエハにより１つのバッチを構成し、バッチ単位で処理容器内において成膜処理を行うバッチ式の熱処理装置における温度測定方法について説明する。
【００４６】
（熱処理装置の構成）
図７は、第２実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。
【００４７】
図７に示すように、第２実施形態の熱処理装置は、長手方向が鉛直方向である略円筒形の処理容器１０４を有する。処理容器１０４は、円筒体の内筒１０６と、内筒１０６の外側に同心的に配置された天井を有する外筒１０８とを備える２重管構造を有する。内筒１０６及び外筒１０８は、例えば石英等の耐熱性材料により形成されている。
【００４８】
内筒１０６及び外筒１０８は、ステンレス鋼等により形成されるマニホールド１１０によって、その下端部が保持されている。マニホールド１１０は、例えば図示しないベースプレートに固定されている。なお、マニホールド１１０は、内筒１０６及び外筒１０８と共に略円筒形の内部空間を形成しているため、処理容器１０４の一部を形成しているものとする。即ち、処理容器１０４は、例えば石英等の耐熱性材料により形成される内筒１０６及び外筒１０８と、ステンレス鋼等により形成されるマニホールド１１０とを備え、マニホールド１１０は、内筒１０６及び外筒１０８を下方から保持するように処理容器１０４の側面下部に設けられている。
【００４９】
マニホールド１１０は、処理容器１０４内に、成膜処理に用いられる成膜ガス、添加ガス等の処理ガス、パージ処理に用いられるパージガス等の各種ガスを導入するガス導入部１２０を有する。図７では、ガス導入部１２０が１つ設けられる形態を示しているが、これに限定されず、使用するガスの種類等に応じて、ガス導入部１２０が複数設けられていてもよい。
【００５０】
処理ガスの種類としては、特に限定されず、成膜する膜の種類等に応じて適宜選択することができる。パージガスの種類としては特に限定されず、例えば窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを用いることができる。
【００５１】
ガス導入部１２０には、各種ガスを処理容器１０４内に導入するための導入配管１２２が接続される。なお、導入配管１２２には、ガス流量を調整するためのマスフローコントローラ等の流量調整部１２４や図示しないバルブ等が介設されている。
【００５２】
また、マニホールド１１０は、処理容器１０４内を排気するガス排気部１３０を有する。ガス排気部１３０には、処理容器１０４内を減圧制御可能な真空ポンプ１３２、開度可変弁１３４等を含む排気配管１３６が接続されている。
【００５３】
マニホールド１１０の下端部には、炉口１４０が形成されており、炉口１４０には、例えばステンレス鋼等により形成される円盤状の蓋体１４２が設けられている。蓋体１４２は、例えばボートエレベータとして機能する昇降機構１４４により昇降可能に設けられており、炉口１４０を気密に封止可能に構成されている。
【００５４】
蓋体１４２の上には、例えば石英製の保温筒１４６が設置されている。保温筒１４６の上には、例えば５０枚から１７５枚程度のウエハＷを水平状態で所定の間隔で多段に保持する、例えば石英製のウエハボート１４８が載置されている。ウエハボート１４８は、蓋体１４２に設けられている図示しない回転機構により保温筒１４６を介して回転可能に構成されている。
【００５５】
ウエハボート１４８は、昇降機構１４４を用いて蓋体１４２を上昇させることで処理容器１０４内へと搬入され、ウエハボート１４８内に保持されたウエハＷに対して各種の成膜処理が行われる。各種の成膜処理が行われた後には、昇降機構１４４を用いて蓋体１４２を下降させることで、ウエハボート１４８は処理容器１０４内から下方のローディングエリアへと搬出される。ウエハボート１４８に載置された多数枚のウエハＷは１つのバッチを構成し、バッチ単位で各種の成膜処理が行われる。
【００５６】
処理容器１０４の外周側には、処理容器１０４を所定の温度に加熱制御可能な、例えば円筒形状のヒータ１６０が設けられている。ヒータ１６０は、７つのゾーンに分割されており、鉛直方向の上側から下側に向かって、ヒータ１６０ａ〜１６０ｇが設けられている。ヒータ１６０ａ〜１６０ｇは、それぞれ電力制御機１６２ａ〜１６２ｇによって独立して発熱量を制御できるように構成される。また、内筒１０６の内壁及び／又は外筒１０８の外壁には、ヒータ１６０ａ〜１６０ｇに対応して、図示しない温度センサが設置されている。なお、図７では、ヒータ１６０が７つのゾーンに分割されている場合を示しているが、ヒータ１６０のゾーンの分割数はこれに限定されず、例えば６つ以下であってもよく、８つ以上であってもよい。また、ヒータ１６０は、複数のゾーンに分割されていなくてもよい。
【００５７】
処理容器１０４の上方には非接触温度計の一例である放射温度測定部３Ａが設けられている。放射温度測定部３Ａは、ウエハボート１４８内に保持される低抵抗シリコンウエハから放射される赤外線を検出することにより、低抵抗シリコンウエハの温度を測定する。放射温度測定部３Ａとしては、例えば第１実施形態で説明した放射温度測定部３と同様の構成であってもよく、公知の赤外線放射温度計、サーモグラフィであってもよい。
【００５８】
熱処理装置には、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１９０が設けられている。制御部１９０のメモリ内には、温度測定を行うためのプログラムが格納されている。プログラムは、装置の各種動作を実行するようにステップ群が組まれており、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスク等の記憶媒体から制御部１９０内にインストールされる。
【００５９】
また、制御部１９０は、放射温度測定部３Ａにより測定された低抵抗シリコンウエハの温度に基づいて、ヒータ１６０をフィードバック制御してもよい。なお、低抵抗シリコンウエハが設けられる位置の温度と、処理容器１０４内の温度との差が大きい場合には、低抵抗シリコンウエハの温度を補正し、補正された温度に基づいて、ヒータ１６０をフィードバック制御してもよい。
【００６０】
（温度測定方法）
第２実施形態の熱処理装置における温度測定方法の一例について説明する。
【００６１】
第２実施形態の温度測定方法は、前述した熱処理装置における温度測定方法であって、載置ステップと、搬入ステップと、回転ステップと、測定ステップとを含む。
【００６２】
以下、各々のステップについて説明する。
【００６３】
載置ステップでは、ウエハボート１４８内に室温（２０℃）における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍ以下である低抵抗シリコンウエハを載置する。ウエハボート１４８内における低抵抗シリコンウエハを載置する位置は、ウエハボート１４８の最上段の位置（図７の位置Ａ１）であることが好ましい。これにより、ウエハボート１４８内の他の位置に製品ウエハ、ダミーウエハ等を保持した状態であっても、放射温度測定部３Ａにより低抵抗シリコンウエハから放射される赤外線を検出できる。なお、低抵抗シリコンウエハを載置する位置については、放射温度測定部３Ａが低抵抗シリコンウエハから放射される赤外線を検出可能な位置であれば、他の位置であってもよい。
【００６４】
搬入ステップでは、低抵抗シリコンウエハが載置されたウエハボート１４８を処理容器１０４内に搬入する。
【００６５】
回転ステップでは、回転機構により処理容器１０４内に搬入されたウエハボート１４８を回転させ、ヒータ１６０により低抵抗シリコンウエハを所定温度に加熱する。
【００６６】
測定ステップでは、ウエハボート１４８が回転している状態で、放射温度測定部３Ａにより低抵抗シリコンウエハの表面から放射される赤外線を検出することで低抵抗シリコンウエハの温度を測定する。
【００６７】
〔第３実施形態〕
第３実施形態では、ウエハボートに載置された多数枚のウエハによりに１つのバッチを構成し、バッチ単位で処理容器内において成膜処理を行うバッチ式の熱処理装置における処理容器内の温度を測定する温度測定方法の他の例について説明する。
【００６８】
第３実施形態の熱処理装置は、放射温度測定部が処理容器の下方に設けられている点で、第２実施形態の熱処理装置と異なる。なお、その他の構成については、第２実施形態の熱処理装置と同様とすることができる。
【００６９】
図８は、第３実施形態に係る熱処理装置の一例を示す概略縦断面図である。
【００７０】
図８に示すように、放射温度測定部３Ｂは、処理容器１０４の下方、例えば昇降機構１４４の上面に取り付けられている。蓋体１４２には、放射温度測定部３Ｂが設けられている位置と対応する位置に、スリット１５０が開口しており、スリット１５０の上下を覆うように下側窓１５２、上側窓１５４が設けられている。下側窓１５２、上側窓１５４は低抵抗シリコンウエハの表面から放射される赤外線を透過させて、放射温度測定部３Ｂによる温度測定ができるように例えばサファイアにより構成されている。
【００７１】
本実施形態のように放射温度測定部３Ｂが処理容器１０４の下方に設けられている場合、低抵抗シリコンウエハを載置する位置は、ウエハボート１４８の最下段の位置（図８の位置Ａ２）であることが好ましい。これにより、ウエハボート１４８内の他の位置に製品ウエハ、ダミーウエハ等を保持した状態であっても、放射温度測定部３Ｂにより低抵抗シリコンウエハから放射される赤外線を検出できる。なお、低抵抗シリコンウエハを載置する位置については、放射温度測定部３Ｂが低抵抗シリコンウエハから放射される赤外線を検出可能な位置であれば、他の位置であってもよい。
【００７２】
図９は、第３実施形態に係る熱処理装置の他の例を示す概略縦断面図である。
【００７３】
図９に示すように、放射温度測定部３Ｃは、処理容器１０４の下方、例えば昇降機構１４４の上面に取り付けられている。放射温度測定部３Ｃの上方には、蓋体１４２の下方から蓋体１４２を貫通して処理容器１０４の内部に差し込まれ、その先端部がウエハボート１４８の外周側に配置された管状部材１５６が設けられている。管状部材１５６は、赤外線を伝送する伝送路として機能するものである。
【００７４】
本実施形態のように放射温度測定部３Ｃが処理容器１０４の下方に設けられ、管状部材１５６が設けられている場合、低抵抗シリコンウエハを載置する位置は、管状部材１５６の内部における先端部の近傍（図９の位置Ａ３）であることが好ましい。このとき、低抵抗シリコンウエハは、管状部材１５６の内部に収容可能な大きさに加工されて管状部材１５６の内部における先端部に取り付けられている。なお、管状部材１５６を複数設け、複数の管状部材１５６の各々に対応して放射温度測定部３Ｃを複数設けてもよい。この場合、管状部材１５６の先端部の位置が鉛直方向において異なるように設けられることが好ましい。これにより、鉛直方向の異なる位置における温度を測定できる。
【００７５】
〔第４実施形態〕
第４実施形態では、ウエハボートに載置された多数枚のウエハによりに１つのバッチを構成し、バッチ単位で処理容器内において成膜処理を行うバッチ式の熱処理装置における処理容器内の温度を測定する温度測定方法の他の例について説明する。
【００７６】
第４実施形態の熱処理装置は、放射温度測定部が処理容器の側方に設けられている点で、第２実施形態の熱処理装置と異なる。なお、その他の構成については、第２実施形態の熱処理装置と同様とすることができる。
【００７７】
図１０は、第４実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。
【００７８】
図１０に示すように、放射温度測定部３Ｄは、処理容器１０４の側方に設けられている。具体的には、複数の放射温度測定部３Ｄ−ａ〜３Ｄ−ｇが、それぞれヒータ１６０ａ〜１６０ｇの外部からヒータ１６０ａ〜１６０ｇを貫通するように処理容器１０４に向かって差し込まれ、その先端部（温度検知部）が外筒１０８の外壁の近傍に配置されている。なお、放射温度測定部３Ｄは１つであってもよい。
【００７９】
本実施形態のように放射温度測定部３Ｄの先端部が外筒１０８の外壁の近傍に配置される場合、低抵抗シリコンウエハを載置する位置は、外筒１０８の外壁における放射温度測定部３Ｄが設けられた位置と対応する位置であることが好ましい。即ち、図１０に示すように、低抵抗シリコンウエハは、放射温度測定部３Ｄ−ａ〜３Ｄ−ｇが設けられた位置と対応する位置Ａ４−ａ〜Ａ４−ｇに取り付けられることが好ましい。これにより、鉛直方向の異なる位置における温度を測定できる。低抵抗シリコンウエハを外筒１０８の外壁に取り付ける方法は特に限定されず、例えば低抵抗シリコンウエハをホルダに保持させた状態で外筒１０８の外壁に取り付けることができる。なお、低抵抗シリコンウエハを載置する位置は、ウエハボート１４８内における放射温度測定部３Ｄが設けられた位置と対応する位置であってもよい。
【００８０】
〔第５実施形態〕
第５実施形態では、ウエハボートに載置された多数枚のウエハによりに１つのバッチを構成し、バッチ単位で処理容器内において成膜処理を行うバッチ式の熱処理装置における処理容器内の温度を測定する温度測定方法の他の例について説明する。
【００８１】
第５実施形態の熱処理装置は、放射温度測定部の先端部（温度検知部）が処理容器の内部に設けられている点で、第２実施形態の熱処理装置と異なる。なお、その他の構成については、第２実施形態の熱処理装置と同様とすることができる。
【００８２】
図１１は、第５実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。
【００８３】
図１１に示すように、放射温度測定部３Ｅは、その先端部が処理容器１０４の内部に設けられている。具体的には、放射温度測定部３Ｅは、蓋体１４２の下方から蓋体１４２を貫通して処理容器１０４の内部に差し込まれ、その先端部がウエハボート１４８の最下段の位置の近傍に配置された光ファイバ部３Ｅ１を有する。放射温度測定部３Ｅは、光ファイバ部３Ｅ１の先端部から入射した赤外線を検出可能に構成されている。
【００８４】
本実施形態のように放射温度測定部３Ｅの先端部がウエハボート１４８の最下段の位置の近傍に配置されている場合、低抵抗シリコンウエハを載置する位置は、ウエハボート１４８の最下段の位置（図１０の位置Ａ５）であることが好ましい。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例において本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定して解釈されるものではない。
【００８６】
［実施例１］
実施例１では、前述した第１実施形態の温度測定方法により温度測定を行った。なお、本実施例では、回転テーブル１２の回転方向に沿って６つの凹部１６（Ｓｌｏｔ１、Ｓｌｏｔ２、Ｓｌｏｔ３、Ｓｌｏｔ４、Ｓｌｏｔ５、Ｓｌｏｔ６）が形成された回転テーブル１２を用いた。
【００８７】
まず、回転テーブル１２の６つの凹部１６の各々に低抵抗シリコンウエハを載置した。本実施例では、低抵抗シリコンウエハとして、Ｂ（ボロン）が不純物として添加され、室温における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍ未満である６枚のＰ型のシリコンウエハを用いた。また、６枚のシリコンウエハは、異なるインゴットから製造されたものを用いた。
【００８８】
次いで、複数の低抵抗シリコンウエハが載置された回転テーブル１２を回転させながらヒータ２０により低抵抗シリコンウエハを加熱した。本実施例では、回転テーブル１２を２０ｒｐｍの回転速度で時計回りに回転させ、ヒータ２０の設定温度を７６０℃にして低抵抗シリコンウエハの加熱を行った。
【００８９】
次いで、処理容器１１内の温度が安定した状態で、６枚の低抵抗シリコンウエハの各々の表面から放射される赤外線を検出することで６枚の低抵抗シリコンウエハの温度を測定した。
【００９０】
図１２は、実施例１における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。図１２のグラフにおいて、横軸は回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離（ｍｍ）であり、縦軸は温度（℃）である。また、低抵抗シリコンウエハが載置された範囲（ウエハ範囲）は、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が１６０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下の範囲である。
【００９１】
具体的には、図１２には、回転テーブル１２の６つの凹部１６の各々に低抵抗シリコンウエハを載置したときの回転テーブル１２の径方向における６枚の低抵抗シリコンウエハの温度分布を示している。なお、図中、実線、点線、破線、一点鎖線、長破線及び二点鎖線は、各々、Ｓｌｏｔ１、Ｓｌｏｔ２、Ｓｌｏｔ３、Ｓｌｏｔ４、Ｓｌｏｔ５及びＳｌｏｔ６に載置された低抵抗シリコンウエハの回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離と温度との関係を示している。
【００９２】
図１２に示すように、６枚の低抵抗シリコンウエハは、回転テーブル１２の径方向におけるいずれの位置においても、ほとんど同じ温度であり、最も温度差が大きい位置（図中、約４２０ｍｍの位置）でもその温度差は、１．２℃であった。
【００９３】
［実施例２］
実施例２では、ヒータ２０の設定温度を６２０℃にして低抵抗シリコンウエハの加熱を行った点以外は、実施例１と同様の温度測定方法により温度測定を行った。
【００９４】
図１３は、実施例２における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。図１３のグラフにおいて、横軸は回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離（ｍｍ）であり、縦軸は温度（℃）である。また、低抵抗シリコンウエハが載置された範囲は、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が１６０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下の範囲である。
【００９５】
具体的には、図１３には、回転テーブル１２の６つの凹部１６の各々に低抵抗シリコンウエハを載置したときの回転テーブル１２の径方向における６枚の低抵抗シリコンウエハの温度分布を示している。なお、図中、実線、点線、破線、一点鎖線、長破線及び二点鎖線は、各々、Ｓｌｏｔ１、Ｓｌｏｔ２、Ｓｌｏｔ３、Ｓｌｏｔ４、Ｓｌｏｔ５及びＳｌｏｔ６に載置された低抵抗シリコンウエハの回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離と温度との関係を示している。
【００９６】
図１３に示すように、６枚の低抵抗シリコンウエハは、回転テーブル１２の径方向におけるいずれの位置においても、ほとんど同じ温度であり、最も温度差が大きい位置（図中、４２０ｍｍの位置）でもその温度差は、０．９℃であった。
【００９７】
［実施例３］
実施例３では、ヒータ２０の設定温度を１５５℃にして低抵抗シリコンウエハの加熱を行った点以外は、実施例１と同様の温度測定方法により温度測定を行った。
【００９８】
図１４は、実施例３における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。図１４のグラフにおいて、横軸は回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離（ｍｍ）であり、縦軸は温度（℃）である。また、低抵抗シリコンウエハが載置された範囲は、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が１６０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下の範囲である。
【００９９】
具体的には、図１４には、回転テーブル１２の６つの凹部１６の各々に低抵抗シリコンウエハを載置したときの回転テーブル１２の径方向における６枚の低抵抗シリコンウエハの温度分布を示している。なお、図中、実線、点線、破線、一点鎖線、長破線及び二点鎖線は、各々、Ｓｌｏｔ１、Ｓｌｏｔ２、Ｓｌｏｔ３、Ｓｌｏｔ４、Ｓｌｏｔ５及びＳｌｏｔ６に載置された低抵抗シリコンウエハの回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離と温度との関係を示している。
【０１００】
図１４に示すように、６枚の低抵抗シリコンウエハは、回転テーブル１２の径方向におけるいずれの位置においても、ほとんど同じ温度であり、最も温度差が大きい位置（図中、約３４０ｍｍの位置）でもその温度差は、０．５℃であった。
【０１０１】
［実施例４］
実施例４では、低抵抗シリコンウエハとして、Ｓｂ（アンチモン）が不純物として添加され、室温における抵抗率が０．０２Ω・ｃｍである６枚のＮ型のシリコンウエハを用いた点以外は、実施例３と同様の温度測定方法により温度測定を行った。なお、６枚のシリコンウエハは、異なるインゴットから製造されたものを用いた。
【０１０２】
図１５は、実施例４における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。図１４のグラフにおいて、横軸は回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離（ｍｍ）であり、縦軸は温度（℃）である。また、低抵抗シリコンウエハが載置された範囲は、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が１６０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下の範囲である。
【０１０３】
具体的には、図１５には、回転テーブル１２の６つの凹部１６の各々に低抵抗シリコンウエハを載置したときの回転テーブル１２の径方向における６枚の低抵抗シリコンウエハの温度分布を示している。なお、図中、実線、点線、破線、一点鎖線、長破線及び二点鎖線は、各々、Ｓｌｏｔ１、Ｓｌｏｔ２、Ｓｌｏｔ３、Ｓｌｏｔ４、Ｓｌｏｔ５及びＳｌｏｔ６に載置された低抵抗シリコンウエハの回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離と温度との関係を示している。
【０１０４】
図１５に示すように、６枚の低抵抗シリコンウエハは、回転テーブル１２の径方向におけるいずれの位置においても、ほとんど同じ温度であり、最も温度差が大きい位置（図中、約４４０ｍｍの位置）でもその温度差は、０．７℃であった。
【０１０５】
また、図１５に示すように、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が３７０ｍｍの位置（図中）において、図１４では見られなかった温度の変動が確認された。これは、Ｓｂを不純物として添加した低抵抗シリコンウエハは、低温で僅かに赤外線を透過するため、低抵抗シリコンウエハの下部に配置された昇降ピン、ヒータ２０等から放射される赤外線が僅かに低抵抗シリコンウエハを透過して放射温度測定部３に入射するためと考えられる。
【０１０６】
［比較例１］
比較例１では、低抵抗シリコンウエハの代わりに、ＳｉＣウエハを用いた点以外は実施例２と同様の温度測定方法により温度測定を行った。なお、６枚のＳｉＣウエハは、異なるインゴットから製造されたものを用いた。
【０１０７】
図１６は、比較例１における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。図１６のグラフにおいて、横軸は回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離（ｍｍ）であり、縦軸は温度（℃）である。また、ＳｉＣウエハが載置された範囲は、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が１６０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下の範囲である。
【０１０８】
具体的には、図１６には、回転テーブル１２の６つの凹部１６の各々にＳｉＣウエハを載置したときの回転テーブル１２の径方向における６枚のＳｉＣウエハの温度分布を示している。なお、図中、実線、点線、破線、一点鎖線、長破線及び二点鎖線は、各々、Ｓｌｏｔ１、Ｓｌｏｔ２、Ｓｌｏｔ３、Ｓｌｏｔ４、Ｓｌｏｔ５及びＳｌｏｔ６に載置されたＳｉＣウエハの回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離と温度との関係を示している。
【０１０９】
図１６に示すように、回転テーブル１２の径方向のほとんどすべての位置において、６枚のＳｉＣウエハにより測定された温度差が大きく、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が４２０ｍｍの位置では、その温度差は１２℃であった。この温度差は、実施例２の０．９℃と比較して１０倍以上大きい値であった。
【０１１０】
［比較例２］
比較例２では、低抵抗シリコンウエハの代わりに、高抵抗シリコンウエハを用いた点以外は実施例３と同様の温度測定方法により温度測定を行った。高抵抗シリコンウエハとしては、Ｂが添加され、室温における抵抗率が１Ω・ｃｍ以上５０Ω・ｃｍ以下である６枚のＰ型のシリコンウエハを用いた。なお、６枚のシリコンウエハは、異なるインゴットから製造されたものを用いた。
【０１１１】
図１７は、比較例２における回転テーブルの径方向の位置と温度との関係を示すグラフである。図１７のグラフにおいて、横軸は回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離（ｍｍ）であり、縦軸は温度（℃）である。また、高抵抗シリコンウエハが載置された範囲は、回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離が１６０ｍｍ以上４６０ｍｍ以下の範囲である。
【０１１２】
具体的には、図１７には、回転テーブル１２の６つの凹部１６の各々に高抵抗シリコンウエハを載置したときの回転テーブル１２の径方向における６枚の高抵抗シリコンウエハの温度分布を示している。なお、図中、実線、点線、破線、一点鎖線、長破線及び二点鎖線は、各々、Ｓｌｏｔ１、Ｓｌｏｔ２、Ｓｌｏｔ３、Ｓｌｏｔ４、Ｓｌｏｔ５及びＳｌｏｔ６に載置された高抵抗シリコンウエハの回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離と温度との関係を示している。
【０１１３】
図１７に示すように、高抵抗シリコンウエハを用いた場合、回転テーブル１２の径方向のほとんどすべての位置において、ヒータ２０の設定温度（１５５℃）に対し、測定される温度が全体的に低くなることが確認された。これは、高抵抗シリコンウエハは、低温で赤外線を放射しないため、高抵抗シリコンウエハから放射され放射温度測定部３に入射する赤外線量が少ないためと考えられる。また、図１７に示すように回転テーブル１２の回転中心Ｐからの距離によって、測定される温度が大きく異なることが確認された。これは、高抵抗シリコンウエハは、低温では赤外線を透過するため、高抵抗シリコンウエハの下部に配置された昇降ピン、ヒータ２０等から放射される赤外線が高抵抗シリコンウエハを透過して放射温度測定部３に入射するためと考えられる。
【０１１４】
以上に説明した実施例２及び比較例１の結果並びに実施例３、実施例４及び比較例２の結果により、十分に低い抵抗率を有する低抵抗シリコンウエハを用いることで、異なるインゴットから製造されたウエハを用いた場合であっても、複数のウエハの各々によって測定される温度のばらつきを抑制可能であることが確認できた。すなわち、製造履歴が異なるウエハを用いる場合であっても、高い精度でウエハの温度を測定することができる。
【０１１５】
また、実施例１〜３の結果により、低温（例えば１５５℃）から高温（例えば７６０℃）に至る温度範囲において、複数のウエハの各々によって測定される温度のばらつきを抑制可能であることが確認できた。すなわち、低温から高温に至る温度範囲において、高い精度でウエハの温度を測定することができる。
【０１１６】
以上に説明したように、本実施形態の温度測定方法及び熱処理装置によれば、製造履歴が異なるウエハを用いる場合であっても、高い精度でウエハの温度を測定することができる。
【０１１７】
なお、上記の各実施形態において、ウエハは基板の一例であり、ウエハボートは基板保持具の一例である。
【０１１８】
以上、温度測定方法及び熱処理装置を実施例によって説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【０１１９】
上記の各実施形態では、低抵抗シリコンウエハとして、Ｂが不純物として添加されたＰ型のシリコンウエハ、Ｓｂが不純物として添加されたＮ型のシリコンウエハについて説明したが、本発明はこれに限定されない。低抵抗シリコンウエハとしては、不純物として三価元素又は五価元素が添加されたシリコンウエハであればよい。三価元素としては、例えばＡｌ（アルミニウム）を用いることができ、五価元素としては、例えばＰ（リン）、Ａｓ（ヒ素）を用いることができる。
【０１２０】
また、上記の第２実施形態から第５実施形態では、放射温度測定部が設けられる位置等が異なる場合について説明したが、本発明は第２実施形態から第５実施形態の構成に限定されず、これらの実施形態の放射温度測定部を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１    熱処理装置
３    放射温度測定部
５    制御部
１１  処理容器
１２  回転テーブル
Ｗ    ウエハ
【図１】
0006625005.tif 000002
【図２】
0006625005.tif 000003
【図３】
0006625005.tif 000004
【図４】
0006625005.tif 000005
【図５】
0006625005.tif 000006
【図６】
0006625005.tif 000007
【図７】
0006625005.tif 000008
【図８】
0006625005.tif 000009
【図９】
0006625005.tif 000010
【図１０】
0006625005.tif 000011
【図１１】
0006625005.tif 000012
【図１２】
0006625005.tif 000013
【図１３】
0006625005.tif 000014
【図１４】
0006625005.tif 000015
【図１５】
0006625005.tif 000016
【図１６】
0006625005.tif 000017
【図１７】
0006625005.tif 000018