(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に減圧雰囲気の処理室内で加熱処理を施す基板処理装置であって、
前記基板を保持し、前記処理室内で加熱される基板保持部と、
前記基板保持部から放射された放射熱線を前記処理室外へ透過させる透過部と、
前記透過部を透過した前記放射熱線を前記処理室外で計測する計測部と、
前記透過部の上面よりも外側に設けられ、前記透過部に向けて開口したガス導入口からガスを前記透過部に噴射して、前記処理室内に前記ガスを導入するガス導入部と、を備え、
前記ガスは、パージ用のガスであり、前記ガス導入部から前記ガスが導入される際に、前記処理室内が前記減圧雰囲気から大気圧に戻される
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板保持部は上面および底面を有し、
前記基板は前記基板保持部の前記上面側で支持され、
前記透過部は前記基板保持部の前記底面から放射された放射熱線を前記処理室外へ透過させ、前記透過部の上面が前記基板保持部の前記底面に対して平行となるように前記処理室の底部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記ガス導入口から噴出される前記ガスの噴出方向と、前記透過部の前記上面とのなす角度は、３０度から６０度の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記透過部は、前記ガス導入口に対して、前記ガスの噴出の下流側に位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記透過部は、前記基板保持部の前記底面の中心から放射された前記放射熱線を透過することを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ガス導入部は、前記処理室内において前記透過部と離間して設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記透過部は、前記透過部からもっとも近い前記基板保持部からの前記放射熱線を透過することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記透過部は、前記基板保持部から垂直に放射された前記放射熱線を前記計測部へ垂直に入射することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記透過部の上面には、遮蔽部材が設けられていないことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記透過部の上面と前記処理室の底部の上面とは高さが同じであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記加熱処理はランプヒータを用いて行われ、
前記ランプヒータは、放射した光が前記透過部に入射されないように、前記基板保持部の位置を基準に、前記透過部の位置に対して反対側の位置に設けられることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記処理室は、反応処理室の前室である予備加熱室であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記処理室は、ロードロック室であり、かつ反応処理室の前室である予備加熱室であり、かつ基板を搬出するアンロード室であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
基板を保持する基板保持部から放射された放射熱線を処理室外へ透過させる透過部を備えた基板処理装置で実行される基板の製造方法であって、
前記基板を前記処理室内に搬入する搬入ステップと、
前記基板保持部によって保持された前記基板に前記処理室内で加熱処理を施す加熱ステップと、
前記透過部の上面よりも外側に設けられ、前記透過部に向けて開口したガス導入口からガスを前記透過部に噴射して、前記処理室内に前記ガスを導入するガス導入ステップとを有し、
前記加熱ステップは、前記透過部を透過した前記放射熱線を前記処理室外で計測する計測ステップを含み、
前記ガスは、パージ用のガスであり、前記ガス導入ステップが実行される際に、前記処理室を大気圧に戻すパージ処理が実行される
ことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１５】
前記搬入ステップと前記加熱ステップとの間に実行され、前記処理室を減圧する減圧ステップを、更に有する請求項１４に記載の基板の製造方法。
【請求項１６】
前記搬入ステップ、前記計測ステップを含む前記加熱ステップ、前記パージ処理を含む前記ガス導入ステップは、繰り返し実行される請求項１４または１５に記載の基板の製造方法。
【請求項１７】
前記加熱処理が終了した後、前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップを更に有し、
前記ガス導入ステップは、前記搬出ステップの後に実行される請求項１４から１６のいずれか１項に記載の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱処理を行う基板処理装置および基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置である基板処理装置では、一般に減圧雰囲気の下で半導体基板（以下、単に「基板」という。）上に成膜またはエッチングといった表面処理が行われる。表面処理の工程では、通常、真空導入室、たとえばロードロック室において減圧雰囲気の下で基板に加熱処理が施される。加熱処理では、基板の温度制御が重要であるため、基板の温度の計測精度が重要となる。【０００３】
基板および基板を保持する基板ホルダの加熱方法としては、基板および基板ホルダに発熱体を直接接触させた方法、および輻射熱によって基板および基板ホルダが非接触で加熱される方法がある。基板および基板ホルダの加熱では、要求される加熱速度および加熱温度を実現するためにコストが安くて済むランプヒータを用いることが多い。この場合、特に加熱速度が考慮されると、ランプヒータと、基板の表面および基板ホルダの基板載置面である上面とが向かい合っている方が好ましい。基板の表面は被処理面であるため、基板の表面および基板ホルダの上面における基板が載置されていない部分はその表面の状態が大きく変化する。このため、基板の温度の計測では、基板ホルダの裏面側の温度が計測されて基板の温度を相対的に計測している。また、基板の温度の計測では、基板および基板ホルダが移動するものである場合、基板および基板ホルダに非接触の放射温度計が用いられることが多い。このため、基板処理装置は、減圧加熱処理室内に設けられ、上面に基板が載置される基板ホルダと、減圧加熱処理室の底側に設けられ、放射熱線を透過させる窓とを備え、減圧加熱処理室の外側で、たとえば放射温度計を用いて、基板ホルダから放射されて窓を透過した放射熱線の強度を計測する。放射熱線とは、物体から放射される赤外線および可視光線を総称したものである。放射熱線は輻射熱線とも呼ばれる。基板処理装置では、基板ホルダの温度を計測することにより、基板の温度を相対的に計測している。【０００４】
加熱処理が何度も繰り返されると、減圧加熱処理室において基板ホルダに付着した膜や減圧加熱処理室内のダストまたは基板の破片といった異物が、上述した放射熱線を透過させる窓上に付着および堆積する。放射熱線を透過させる窓上に異物が付着および堆積すると、当該異物によって基板ホルダからの放射熱線が遮られ、放射温度計を用いた温度計測が正しく行えないことが起こり得る。たとえば、特許文献１に記載の技術では、放射熱線透過性を有する窓上に遮蔽部材を設けることにより、物理的に異物が窓上に堆積しにくいようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３００４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、一度異物が上述した窓上に付着してしまうと、窓上に遮蔽部材が設けられているため当該遮蔽部材が当該異物の移動を阻害することになり、当該異物が窓上から取り除かれにくくなる。加熱処理を繰り返すことにより、当該取り除かれなかった異物が当該窓上に堆積し、当該異物によって基板ホルダからの放射熱線が遮られ、放射温度計を用いた温度計測が正しく行えなくなる。また、上記特許文献１の技術では、ガス導入口が遮蔽部材の近傍にあるため、ガス導入口から導入されたガスによって吹き飛ばされた異物の一部は当該遮蔽部材に跳ね返る。当該遮蔽部材に跳ね返った異物は当該遮蔽部材内に落下し、当該異物が上述した窓上に付着して堆積していくことになる。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、放射熱線を利用した温度計測が正しく行えなくなることを抑制することができる基板処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる基板処理装置は、基板に減圧雰囲気の処理室内で加熱処理を施す。基板処理装置は、基板を保持し、処理室内で加熱される基板保持部を備える。基板処理装置は、基板保持部から放射された放射熱線を処理室外へ透過させる透過部を備える。基板処理装置は、透過部を透過した放射熱線を処理室外で計測する計測部を備える。基板処理装置は、透過部の上面よりも外側に設けられ、透過部に向けて開口したガス導入口からガスを透過部に噴射して、処理室内にガスを導入するガス導入部を備える。ガスは、パージ用のガスであり、ガス導入部からガスが導入される際に、処理室内が減圧雰囲気から大気圧に戻される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる基板処理装置によれば、放射熱線を利用した温度計測が正しく行えなくなることを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる基板処理装置の構成を説明するための概略図
【図２】図１における減圧加熱処理室の一部の構成を詳細に説明するための拡大概略図
【図３】図１における減圧加熱処理室の透過窓を説明するための平面図
【図４】図１における減圧加熱処理室の基板ホルダと透過窓との位置関係を説明するための図
【図５】図１における減圧加熱処理室内で行われる処理のフローチャート
【図６】図１における減圧加熱処理室の透過窓の周辺の形状の変形例を説明するための図
【図７】図１における減圧加熱処理室の透過窓の周辺の形状の変形例を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる基板処理装置および基板の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態．
まず、本発明の実施の形態にかかる基板処理装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる基板処理装置の構成を説明するための概略図である。
【００１３】
図１に示すように、基板処理装置１０は、処理対象の基板Ｗおよび基板ホルダＨに減圧雰囲気の下で加熱処理を施す減圧加熱処理室２０と、減圧加熱処理室２０で加熱処理が施された基板Ｗ上に成膜またはエッチングといった表面処理を施す反応処理室３０と、反応処理室３０で表面処理が施された基板Ｗが搬出されるアンロード室４０とを備える。基板Ｗは、たとえば集積回路用の半導体ウエハまたは太陽電池を製造するためのウエハである。基板処理装置１０は、インライン方式の基板処理装置であってもよく、クラスタ方式の基板処理装置であってもよい。基板処理装置１０は、反応処理室３０およびアンロード室４０を備えているが、反応処理室３０およびアンロード室４０を備えずに、減圧加熱処理室２０の１つのチャンバで構成されてもよい。基板処理装置１０は、反応処理室３０を備えているが、反応処理室３０を備えずに、減圧加熱処理室２０およびアンロード室４０の２つのチャンバで構成されてもよい。基板処理装置１０は、アンロード室４０を備えているが、減圧加熱処理室２０にアンロード室４０の機能を持たせて、アンロード室４０を備えない構成であってもよい。この場合、反応処理室３０で表面処理が施された基板Ｗが減圧加熱処理室２０に搬出される。本実施の形態では、基板Ｗおよび基板ホルダＨは、図示しない、少なくとも１つの搬送アームによって移送される。
【００１４】
図１に示すように、減圧加熱処理室２０には、基板ホルダＨが搬入される。基板ホルダＨには、上面Ａ側に基板Ｗが載置される。基板ホルダＨは、基板保持部の一例である。本実施の形態では、減圧加熱処理室２０に基板ホルダＨが搬入されたが、減圧加熱処理室２０内に基板ホルダＨが設けられて、減圧加熱処理室２０に基板Ｗを搬入し、減圧加熱処理室２０に搬入された基板Ｗが基板ホルダＨに載置される構成であってもよい。この場合、基板ホルダＨは基板Ｗを載置する基板載置台である。
【００１５】
減圧加熱処理室２０には、基板ホルダＨに載置された基板Ｗおよび基板ホルダＨを加熱する加熱装置２１が設けられている。加熱装置２１は、基板Ｗを加熱することができる装置であればよい。本実施の形態では、加熱装置２１としてランプヒータを用いるのがよい。本実施の形態では、ランプヒータを用いて基板Ｗの加熱を行うのがよいが、シースヒータを用いて基板Ｗの加熱を行ってもよい。本実施の形態では、たとえば基板ホルダＨに載置される基板Ｗの温度を維持するために、減圧加熱処理室２０内で基板Ｗが載置されていない基板ホルダＨを加熱することも可能である。
【００１６】
減圧加熱処理室２０には、基板ホルダＨの下方であって減圧加熱処理室２０の底部２２に、透過窓２３が設けられている。基板ホルダＨは加熱装置２１により加熱され、基板ホルダＨの温度に応じた放射熱線を放射する。透過窓２３は、基板ホルダＨから放射された放射熱線のうちの基板ホルダＨの下方から放射された放射熱線を透過させる。透過窓２３の材質は、たとえばフッ化カルシウムまたはフッ化バリウムである。透過窓２３は、透過部である。
【００１７】
減圧加熱処理室２０には、減圧加熱処理室２０内に、たとえば窒素ガスまたはドライエアといったパージ用のガスを導入するガス導入装置２４が設けられている。ガス導入装置２４がパージ用のガスを減圧加熱処理室２０内に導入することにより、減圧加熱処理室２０内の圧力を大気圧に戻すことができる。ガス導入装置２４は、ガス導入部の一例である。
【００１８】
減圧加熱処理室２０の外部であって透過窓２３の下部には、透過窓２３を透過した放射熱線を計測する放射温度計２５が設けられている。放射温度計２５は、計測部の一例である。
【００１９】
図２は、図１における減圧加熱処理室２０の一部の構成を詳細に説明するための拡大概略図である。図３は、図１における減圧加熱処理室２０の透過窓２３を説明するための平面図である。図４は、図１における減圧加熱処理室２０の基板ホルダＨと透過窓２３との位置関係を説明するための図である。
【００２０】
図２に示すように、透過窓２３は、基板ホルダＨから放射された放射熱線Ｌのうち、図２中の下方に放射された放射熱線Ｌａを減圧加熱処理室２０の下方に透過させるように設けられている。
【００２１】
ガス導入装置２４の下流端であるガス導入口２４ａは、透過窓２３に向けて開口している。これにより、減圧加熱処理室２０内へ導入するパージ用のガスが透過窓２３に噴射される。ガス導入装置２４は、減圧加熱処理室２０の底部２２における透過窓２３の上面Ｂよりも外側に設けられる。これにより、基板ホルダＨから放射された放射熱線Ｌａの透過窓２３への入射がガス導入装置２４により遮られることがない。ガス導入装置２４は、図２に示すように、ガス導入口２４ａから導入するガスが透過窓２３の上面Ｂに対して角度αで噴射されるように設けられている。角度αは透過窓２３の上面Ｂと噴射方向のなす角度で定義される。角度αは、３０°から６０°の範囲であることが好ましい。角度αが、３０°から６０°の範囲であると基板ホルダＨから放射された放射熱線Ｌａがガス導入装置２４により遮られることを抑制することができる。角度αが、３０°から６０°の範囲であると導入されたガスによって吹き飛ばされた透過窓２３上の異物が透過窓２３上に戻ることを抑制することができる。角度αは、対象の異物のサイズ、ガス導入口２４ａから導入するガスの圧力、および減圧加熱処理室２０内の圧力のうちの少なくともいずれかを考慮して適宜調整するのが好ましい。角度αは、ガス導入口２４ａから導入するガスが透過窓２３の上面Ｂ全体に噴射されるように調整するのが好ましい。
【００２２】
図３に示すように、減圧加熱処理室２０の底部２２には、円柱形状の透過窓２３が設けられている。透過窓２３の直径は、たとえば１０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。減圧加熱処理室２０の底部２２には、透過窓２３の外周を囲うように窓枠２６が設けられている。
【００２３】
本実施の形態では、図４に示すように、減圧加熱処理室２０の底部２２の中心に透過窓２３が設けられるのが好ましい。本実施の形態では、図２および図４に示すように、透過窓２３は基板ホルダＨの底面Ｃの中心Ｄから放射された放射熱線Ｌａを透過するように設けられるのが好ましい。基板ホルダＨの温度の計測では、基板ホルダＨの中心を代表点として計測するのが好ましく、基板ホルダＨの底面Ｃの中心Ｄを代表点として計測するのが好ましいからである。透過窓２３が減圧加熱処理室２０の底部２２の中心から外れた位置に設けられ、透過窓２３が基板ホルダＨの底面Ｃの中心Ｄから外れた位置から放射された放射熱線Ｌを透過するように設けられていてもよい。基板ホルダＨの温度の計測では、基板ホルダＨの底面の中心から外れた位置を代表点として計測を行うことも可能だからである。
【００２４】
次に、図１における減圧加熱処理室２０内で行われる処理について説明する。図５は、図１における減圧加熱処理室２０内で行われる処理のフローチャートである。図５の処理は、減圧加熱処理室２０内において繰り返し行われる。
【００２５】
図５に示すように、まず、減圧加熱処理室２０内に基板ホルダＨが搬入される（ステップＳ１０１）。基板ホルダＨの上面Ａには、基板Ｗが載置されている。減圧加熱処理室２０内の圧力はたとえば大気圧である。
【００２６】
次いで、減圧加熱処理室２０内が図示しないポンプによって減圧排気される（ステップＳ１０２）。
【００２７】
次いで、減圧加熱処理室２０内で基板ホルダＨに載置された基板Ｗに加熱処理が施される（ステップＳ１０３）。加熱処理では、加熱装置２１が用いられる。加熱処理では、加熱装置２１によって基板Ｗおよび基板ホルダＨが加熱され、基板ホルダＨの底面Ｃの中心Ｄから放射された放射熱線Ｌａが透過窓２３を透過する。加熱処理では、放射温度計２５が、透過窓２３を透過した放射熱線Ｌａの強度を計測して、基板ホルダＨの温度を計測する。加熱処理では、基板ホルダＨの温度を計測することにより、基板Ｗの温度を相対的に計測して、基板Ｗの温度を制御する。たとえば、基板ホルダＨの温度から基板Ｗの温度を推定してもよい。加熱処理は、基板Ｗの温度が次の工程である表面処理に必要な温度に到達するまで行われる。加熱処理は、基板Ｗの温度が次の工程である表面処理に必要な温度に到達してから、基板Ｗの温度を一定時間維持するように行われてもよい。
【００２８】
次いで、基板Ｗの温度が次の工程である表面処理に必要な温度に到達すると、基板ホルダＨが減圧加熱処理室２０内から反応処理室３０内に移送される（ステップＳ１０４）。反応処理室３０内では、基板ホルダＨに載置された基板Ｗに成膜またはエッチングといった表面処理が施される。反応処理室３０内で、基板Ｗに表面処理が施されると、基板ホルダＨはアンロード室４０に搬出される。アンロード室４０では、アンロード室４０内の圧力が大気圧に戻されてから、基板Ｗがアンロード室４０内から基板処理装置１０の外へ取り出される。
【００２９】
基板ホルダＨを減圧加熱処理室２０内から反応処理室３０内へ移送した後、減圧加熱処理室２０内では、減圧加熱処理室２０内の圧力をたとえば大気圧に戻すために、ガス導入装置２４により減圧加熱処理室２０内にパージ用のガスが導入される（ステップＳ１０５）。その後に、本処理を終了する。
【００３０】
図５の処理によれば、ガス導入装置２４により減圧加熱処理室２０内にパージ用のガスが導入される（ステップＳ１０５）。図２に示すように、ガス導入装置２４のガス導入口２４ａは、導入するガスが透過窓２３に噴射されるように透過窓２３に向けて開口している。これにより、減圧加熱処理室２０内に導入されたガスによって、透過窓２３に付着した異物が吹き飛ばされる。減圧加熱処理室２０内へのガスの導入は減圧加熱処理室２０内で繰り返し行われるものであり、その都度透過窓２３に付着した異物が吹き飛ばされるため、透過窓２３に異物が堆積することが抑制される。よって、透過窓２３に堆積した異物が放射熱線Ｌａを遮ることを抑制することができるため、放射熱線を利用した温度計測が正しく行えなくなることを抑制することができる。
【００３１】
図５の処理によれば、減圧加熱処理室２０内が減圧排気されているため、減圧加熱処理室２０内が減圧排気されていない場合と比較して、ガス導入装置２４による減圧加熱処理室２０内へのパージ用のガスの導入において、減圧加熱処理室２０内の圧力とパージ用のガスの圧力との圧力差が大きくなる。このため、減圧加熱処理室２０内では、減圧加熱処理室２０内が減圧排気されていない場合と比較して、パージ用のガスの流れが速くなるため、容易に透過窓２３に付着した異物を吹き飛ばすことができる。
【００３２】
図５の処理によれば、減圧加熱処理室２０内が減圧排気されているため、減圧加熱処理室２０内が減圧排気されていない場合と比較して、ガス導入装置２４による減圧加熱処理室２０内へのパージ用のガスの導入において、ガスの導入時間が長くなる。これにより、減圧加熱処理室２０内が減圧排気されていない場合と比較して、基板処理装置１０の生産性を低下させることなく、より多くの異物を透過窓２３から吹き飛ばすことができる。
【００３３】
図５の処理によれば、減圧加熱処理室２０内を大気圧に戻す工程において、透過窓２３上に付着した異物を取り除いている。透過窓２３上に異物が付着しやすい工程は、減圧加熱処理室２０内で温度変化がある工程および基板ホルダＨを移動させる工程である。減圧加熱処理室２０内を大気圧に戻す工程は、減圧加熱処理室２０内の温度を低下させる工程を兼ねている。減圧加熱処理室２０内を大気圧に戻す工程は、減圧加熱処理室２０内の温度を上昇させる工程および基板ホルダＨを移動させる工程の後に行われる工程である。減圧加熱処理室２０内を大気圧に戻す工程では、透過窓２３上に多くの異物が付着しているため、透過窓２３上に付着した異物を効率的に取り除くことができる。本実施の形態では、減圧加熱処理室２０内を大気圧に戻す工程において、透過窓２３上に付着した異物を取り除いているが、たとえば、反応処理室３０内で基板Ｗに表面処理が施されている間において、減圧加熱処理室２０内でガス導入装置２４によりガスを導入して、透過窓２３上に付着した異物を取り除いてもよい。
【００３４】
本実施の形態では、図２に示すように、透過窓２３の上面Ｂ、すなわち基板ホルダＨ側の面と、窓枠２６の上面Ｆと、底部２２の上面Ｅとは高さが同じであることが最も好ましい。この場合、吹き飛ばされた異物が透過窓２３と窓枠２６との境界に留まることがないからである。図６に示すように、透過窓２３の周辺の形状は、透過窓２３の上面Ｂの高さが窓枠２６の上面Ｆの高さおよび底部２２の上面Ｅの高さと比較して高くなる凸型であってもよい。この場合においても、吹き飛ばされた異物が透過窓２３と窓枠２６との境界に留まることが抑制される。透過窓２３の周辺の形状が凸型である場合は、透過窓２３の上面Ｂの高さが窓枠２６の上面Ｆの高さおよび底部２２の上面Ｅの高さよりも０ｍｍから２ｍｍ程度高い形状であるのが好ましい。図７に示すように、透過窓２３の周辺の形状が、透過窓２３の上面Ｂの高さが窓枠２６の上面Ｆの高さおよび底部２２の上面Ｅの高さと比較して低くなる凹型であると、吹き飛ばされた異物が透過窓２３と窓枠２６との境界に留まることがある。この場合、ガス導入装置２４から導入するガスの流れを速くすることによって、異物が透過窓２３と窓枠２６との境界に留まらないようにすることが可能である。
【００３５】
本実施の形態では、図２に示すように、透過窓２３は上面Ｂが基板ホルダＨの底面Ｃに対して平行となるように減圧加熱処理室２０の底部２２に設けられるのが好ましい。異物は、主に基板ホルダＨの底面Ｃから落下して、透過窓２３上に付着するため、透過窓２３が計測対象物である基板ホルダＨの底面Ｃに対して、平行に設置されていると透過窓２３上に異物が付着しやすくなる。透過窓２３の上面Ｂが基板ホルダＨの底面Ｃに対して平行とならない場合は、重力および異物の吹き飛ばす方向によっては、異物が透過窓２３上のどこかの部分に偏って堆積してしまう。本実施の形態では、透過窓２３は上面Ｂが基板ホルダＨの底面Ｃに対して平行となるように減圧加熱処理室２０の底部２２に設けられているため、透過窓２３に異物が偏って堆積することを抑制することができ、より長期間の基板処理装置１０の使用においても異物の堆積を抑制できる。本実施の形態では、透過窓２３は上面Ｂが水平となるように減圧加熱処理室２０の底部２２に設けられるとさらに好ましい。本実施の形態では、透過窓２３は上面Ｂが基板ホルダＨの底面Ｃに対して平行となるように減圧加熱処理室２０の底部２２に設けられていたが、透過窓２３の上面Ｂが基板ホルダＨの底面Ｃに対して平行の場合に限定されるものではなく、たとえば基板処理装置１０の設置状況によって、透過窓２３の上面Ｂが基板ホルダＨの底面Ｃに対して平行でない場合であってもよい。
【００３６】
本実施の形態では、図２に示すように、透過窓２３は上面Ｂが基板ホルダＨの底面Ｃに対して平行となるように減圧加熱処理室２０の底部２２に設けられるのが好ましい。これにより、上述した特許文献１に記載の技術よりも、放射温度計２５に入射される放射熱線Ｌａの量を多くすることができるため、基板ホルダＨの温度の計測誤差を小さくすることができる。
【００３７】
本実施の形態では、減圧加熱処理室２０が真空の状態と大気圧の状態とを繰り返す真空導入室、たとえばロードロック室であるのが好ましい。この場合、減圧加熱処理室２０内を大気圧に戻す工程において、透過窓２３に付着した異物を取り除くことができるため、基板処理装置１０の生産性の低下を抑制できる。
【００３８】
本実施の形態では、図１に示すように、加熱装置２１が、基板ホルダＨの位置を基準に、透過窓２３の位置に対して反対側の位置に設けられる。本実施の形態では、加熱装置２１が放射した光、すなわち赤外線が透過窓２３に入射されないように、基板ホルダＨの位置を基準に、透過窓２３の位置に対して反対側の位置に設けられる。これにより、加熱装置２１から放射された赤外線が透過窓２３に入射されることがないため、加熱装置２１から放射された赤外線が透過窓２３に入射されて、放射温度計２５による基板ホルダＨの温度の計測精度が悪化することを抑制することができる。
【００３９】
本実施の形態では、基板ホルダＨは上面に基板Ｗを載置するものであったが、基板ホルダＨは基板Ｗを支持するものであればよい。
【００４０】
上述した本実施の形態では、減圧加熱処理室２０は、減圧加熱処理室２０内の圧力を大気圧から減圧するロードロック室としての機能と、基板Ｗの温度を成膜といった表面処理に必要な温度に近づけるための予備加熱を行う予備加熱室としての機能とを有する１つの処理室である。減圧加熱処理室２０をロードロック室と予備加熱室とを兼ねたものとすることにより、基板処理装置１０のコストおよびフットプリントを低減できる。なお、上記の例に限らず、ロードロック室と予備加熱室とが別に設けられていてもよい。ロードロック室と予備加熱室とが別に設けられ、減圧加熱処理室２０がロードロック室であった場合、ガス導入装置２４から供給するガスをパージガスとしても使用することができるため、減圧加熱処理室２０のコストを低減できる。ロードロック室と予備加熱室とが別に設けられ、減圧加熱処理室２０が予備加熱室であった場合、所望の温度に対する基板ホルダＨの温度の計測誤差を小さくすることができる。
【００４１】
上述した本実施の形態では、基板処理装置１０が、アンロード室４０を備えない場合、成膜といった表面処理が施された基板Ｗが、減圧加熱処理室２０へ搬送される。その際に、異物が透過窓２３に付着および堆積することが多いため、減圧加熱処理室２０がガス導入装置２４を備えていることによる異物除去の効果は大きい。
【００４２】
上述した本実施の形態では、基板ホルダＨの中心Ｄから放射された放射熱線Ｌａを計測することによる、温度の計測誤差を小さくするためには、図２に示すように、放射温度計２５の位置は基板ホルダＨに対して直下であることが好ましい。さらには、基板ホルダＨから垂直に放射された放射熱線Ｌａが放射温度計２５に垂直に入射されるように、基板ホルダＨと放射温度計２５とは対向していることが好ましい。
【００４３】
上述した本実施の形態では、図２に示すように、放射温度計２５は、基板ホルダＨの底面Ｃの直下に位置し、基板ホルダＨから垂直に放射された放射熱線Ｌａが放射温度計２５に垂直に入射されるように、減圧加熱処理室２０の底部２２および透過窓２３に設けられるのが好ましい。これにより、上述した特許文献１に記載の技術よりも、放射温度計２５に入射される放射熱線Ｌａの量を多くすることができるため、基板ホルダＨの温度の計測誤差を小さくすることができる。
【００４４】
上述した本実施の形態では、図２に示すように、ガス導入装置２４は、減圧加熱処理室２０内において透過窓２３の上面Ｂよりも外側に設けられる。これにより、基板ホルダＨから放射された放射熱線Ｌａの透過窓２３への入射がガス導入装置２４により遮られることがない。一方、上述した特許文献１に記載の技術では、遮蔽物内にガス導入装置の配管が設置されており、遮蔽物内で透過窓にむけてガスが照射される構成となる場合には、窓領域を基板に投影する投影領域に配管の口が存在することになると考えられる。この場合、配管が放射温度計２５に入射される放射熱線Ｌａを遮るため、基板ホルダＨの温度の計測誤差が本発明より大きくなる。
【００４５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略および変更することも可能である。
【００４６】
実施例．
基板処理装置１０を用いて、１０日間、連続して成膜処理を行った。成膜処理では、基板Ｗの温度を３８０℃に設定した。成膜処理の１回の処理は５分程度であった。基板処理装置１０では、基板Ｗの実際の温度を３８０℃±９℃の範囲で推移させることができた。
【００４７】
比較例．
上述した特許文献１に記載の装置を用いて、１０日間、連続して成膜処理の実験を行った。成膜処理では、基板Ｗの温度を３８０℃に設定した。成膜処理の１回の処理は５分程度であった。上述した特許文献１に記載の装置では、基板Ｗの実際の温度が３８０℃〜４２０℃の範囲で推移した。
【００４８】
実施例と比較例とを比較した結果、上述した特許文献１に記載の装置を用いた実験では、基板Ｗの実際の温度の平均値が４００℃となり、設定値である３８０℃から＋２０℃という大幅なずれが生じた。さらに、基板Ｗの実際の温度が３８０℃〜４２０℃の範囲で推移し、変動幅が４０℃となった。基板処理装置１０を用いた場合は、基板Ｗの実際の温度が３８０℃±９℃の範囲で推移し、変動幅は１８℃となり、比較例と比較して変動幅を２分の１程度に抑制することができた。基板処理装置１０では、基板Ｗの温度制御を適切に行うことができ、比較例と比較して、基板Ｗの温度のばらつきが抑制されていることが実証された。また、比較例では、実験終了後、窓上に異物の堆積が確認されたが、基板処理装置１０では透過窓２３の上面Ｂに異物は殆ど載っていなかった。
【符号の説明】
【００４９】
１０  基板処理装置、２０  減圧加熱処理室、２１  加熱装置、２２  底部、２３  透過窓、２４  ガス導入装置、２４ａ  ガス導入口、２５  放射温度計、２６  窓枠、３０  反応処理室、４０  アンロード室、Ｈ  基板ホルダ、Ｌ，Ｌａ  放射熱線、Ｗ  基板。
【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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