(57)【要約】  【課題】  急速熱処理装置の温度制御性を改善することによってデバイスの歩留まりを飛躍的に向上させる。  【解決手段】  基板１００を急速熱処理する急速熱処理装置は、基板１００を支持する基板支持機１０２と、急速熱処理中の基板１００の温度を測定する複数の光学的高温測定器１０５とを有している。複数の光学的高温測定器１０５は、少なくとも基板１００の中央部及び端部のそれぞれに基板１００に直接接しないように設置されている。基板１００を急速熱処理することによって、基板１００におけるスリップ発生量又は酸化膜厚等の温度依存量を取得した後、該温度依存量に基づいて、各光学的高温測定器１０５の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を急速熱処理する急速熱処理装置であって、
前記基板を支持する基板支持機を備え、
前記基板支持機が酸化耐性を有することを特徴とする急速熱処理装置。
【請求項２】
前記基板支持機は、前記基板を構成する元素を含むことを特徴とする請求項１に記載の急速熱処理装置。
【請求項３】
前記基板を構成する元素は珪素であることを特徴とする請求項１に記載の急速熱処理装置。
【請求項４】
前記基板支持機は、その構成部材が窒化、酸化又は酸窒化されることにより前記酸化耐性を付与されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の急速熱処理装置。
【請求項５】
前記基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみが前記酸化耐性を付与されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の急速熱処理装置。
【請求項６】
請求項４に記載の急速熱処理装置の製造方法であって、
前記基板支持機の構成部材の窒化、酸化又は酸窒化を、前記急速熱処理装置又は他の急速熱処理装置を用いて実施することを特徴とする急速熱処理装置の製造方法。
【請求項７】
基板を急速熱処理する急速熱処理装置において前記基板の温度を調整するための温度調整方法であって、
前記急速熱処理装置は、前記基板を支持する基板支持機と、急速熱処理中の前記基板の温度を測定する複数の光学的高温測定器とを有し、
前記複数の光学的高温測定器は、少なくとも前記基板の中央部及び端部のそれぞれに前記基板に直接接しないように設置され、
前記基板を急速熱処理することによって温度依存量を取得する工程と、
取得された前記温度依存量に基づいて、前記複数の光学的高温測定器のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器毎に独立に補正する工程とを備えていることを特徴とする温度調整方法。
【請求項８】
前記温度依存量は、前記基板におけるすべり発生量であることを特徴とする請求項７に記載の温度調整方法。
【請求項９】
前記温度依存量は、前記基板を急速熱処理することによって形成される膜の厚さであることを特徴とする請求項７に記載の温度調整方法。
【請求項１０】
前記温度ズレを補正する工程は、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂ（但し、Ａは、前記基板の半径の１０％の幅を持つ前記基板の外周領域における複数の箇所で測定された前記膜の厚さの平均値であり、Ｂは、前記基板のうち前記外周領域よりも内側の領域における複数の箇所で測定された前記膜の厚さの平均値である）を満足するように前記温度ズレを補正する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の温度調整方法。
【請求項１１】
前記温度依存量を取得する工程は、前記基板を減圧状態で急速熱処理する工程を含むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の温度調整方法。
【請求項１２】
前記膜は酸化膜であり、
前記温度依存量を取得する工程は、前記基板を減圧状態で急速熱処理する工程を含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の温度調整方法。
【請求項１３】
前記急速熱処理装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の急速熱処理装置であって、前記基板支持機が酸化耐性を有することを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を急速熱処理する急速熱処理装置、その製造方法、及び急速熱処理装置における基板の温度調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の微細化及び高集積化が急速に進んでいると共に、基板（ウェハ）の大口径化が進展している。これに伴い、複数の基板を同時に処理する従来のバッチ処理方式からシングルウェハ処理方式への移行も進んできている。
【０００３】
一方、基板の熱処理工程ではサーマルバジェット（熱履歴）の低減や浅接合形成の要求に応じて、急速熱処理（Rapid Thermal Processing：ＲＴＰ）が普及してきている。
【０００４】
図２１は、従来のシングルウェハ方式の急速熱処理装置の概略構成を示す図である。
【０００５】
図２１に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１において、基板１０の端部（エッジ）は環状の基板支持機２によって保持されている。基板支持機２は回転機構３を介して処理チャンバー１の底部に設置されている。処理チャンバー１の上部には加熱機構４が設けられていると共に、処理チャンバー１における基板１０の下側には基板１０と直接接しないように光学的高温測定器５が設けられている。加熱機構４及び光学的高温測定器５は、処理チャンバー１の外側に設けられた制御システム６によって制御される。尚、処理チャンバー１における基板１０の下側には、光学的高温測定器５による温度測定の精度を向上させるため、反射板７が設けられている。
【０００６】
シングルウェハ方式の急速熱処理においては、通常、数十℃/sec〜数百℃/secの高い昇温率で基板のみを加熱するため、処理時間そのものも数秒〜数百秒程度と、従来の電気炉等を用いた熱処理の場合と比べて飛躍的に短くなる。このため、温度制御が十分になされていない場合には、熱処理時に基板１０の面内における温度差が大きくなるので、基板１０に反りが生じたり、又は、図２２に示すように、基板１０の周縁部にすべり（スリップ）１１を生じたりする。その結果、場合によっては基板割れ等の問題が生じるので、製品の歩留が著しく低下してしまう。また、このような傾向は、基板が大口径化すればするほど顕著になる。
【０００７】
ところで、前述したように、急速熱処理装置においては、温度測定のために光学的高温測定器（パイロメーター）が広く使われている。光学的高温測定器は、「一定の温度状態にある物体は、特定のスペクトルと強度とを有する輻射を発する」という性質を利用した温度測定器であって、物体から放射される輻射を測定することによって物体の温度を決定（推定）している。ここで、輻射を利用していることから容易に想像されるとおり、光学的高温測定器は物体の放射率の影響を大きく受けるため、急速熱処理に伴って物体の放射率が変化することは、光学的高温測定器による測定温度にズレを生じさせる大きな要因となる。
【０００８】
それに対して、複数の光学的高温測定器により基板面内の温度を複数点で逐次測定すると共に、熱処理機構における各光学的高温測定器（つまり測定対象の基板各部）と対応する各熱処理系（サブシステム）の温度コントロールを独立に行なう急速熱処理装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１０ー１７３０３２（第６頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、従来の急速熱処理装置において、基板エッジを支持する基板支持機が設けられており、且つ基板エッジ付近の温度を測定するための光学的高温測定器が設置されている場合、該光学的高温測定器が、図２３に示すように、基板１０のみならず基板支持機２からの熱放射の影響も受けてしまう。言い換えると、温度差は、基板１０の面内のみならず、基板１０のエッジと基板支持機２との間にも生じてしまう。その結果、光学的高温測定器が基板温度を正確に測定できないまま、不正確な測定温度が熱処理機構に伝達されてしまう。また、熱処理を重ねるごとに基板支持機の放射率が変動する等の場合には、光学的高温測定器において、基板支持機からの影響に起因して基板温度が熱処理ごとに徐々に変化しているように計測されるため、熱処理機構を含む温度制御システムに経時変化する温度情報が与えられてしまう場合がある。
【００１０】
一方、製品の歩留りを著しく低下させるスリップ発生等の抑制のためには、基板エッジにおける高精度な温度制御が非常に重要であるが、前述のように基板支持機からの影響等に起因して正確な温度測定が行なえない場合、基板エッジにおける高精度な温度制御を行なうことは非常に困難な課題となる。
【００１１】
本発明は、以上に述べた従来の問題点を解決するものであって、急速熱処理装置の温度制御性を改善することによってデバイスの歩留まりを飛躍的に向上させることができる優れた急速熱処理装置、その製造方法及び温度調整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】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明に係る急速熱処理装置は、基板を急速熱処理する急速熱処理装置であって、基板を支持する基板支持機を備え、基板支持機が酸化耐性を有する。
【００１３】
本発明の急速熱処理装置によると、基板支持機が酸化耐性を有するため、比較的高温の処理又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中での処理においても、基板支持機が酸化又は酸窒化されにくくなるので、前記の各処理中における基板支持機の放射率の変化を抑制できる。このため、基板エッジの近傍に設置された光学的高温測定器においても、基板支持機からの影響に起因して基板温度が経時変化しているように計測される事態を回避できる。すなわち、熱処理機構を含む温度制御システムに基板エッジ近傍の温度を正確に伝達することができる。従って、基板エッジ近傍の温度制御性が向上するため、基板のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【００１４】
本発明の急速熱処理装置において、基板支持機は、基板を構成する元素、例えば珪素を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明の急速熱処理装置において、基板支持機は、その構成部材が窒化、酸化又は酸窒化されることにより酸化耐性を付与されていることが好ましい。
【００１６】
このようにすると、基板支持機に酸化耐性を確実に付与することができる。
【００１７】
本発明の急速熱処理装置において、基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみが酸化耐性を付与されていることが好ましい。
【００１８】
このようにすると、急速熱処理による基板支持機の放射率の変化を確実に抑制できるため、基板エッジ近傍の温度が経時変化することなく正確に測定できるので、基板エッジ近傍に対する熱処理が経時変化することはない。
【００１９】
また、基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露されない部分が、基板支持機の本来の材質の特性を有するため、基板支持機に酸化耐性を付与する前後において基板支持機の熱放射特性はほとんど変化しない。このため、例えば基板支持機に酸化耐性を付与する前に該基板支持機を用いて急速熱処理装置の温度状態（設定条件等）を調整していた場合でも、その調整された温度状態をほとんど補正することなく活用することができる。
【００２０】
また、基板支持機とそれを支える機構（例えばチャンバー底部に取り付けられた回転機構等）との接続部分における熱の散逸特性も、基板支持機に酸化耐性を付与する前後においてほとんど不変であるため、急速熱処理装置の冷却効率が本来の状態に保たれる。
【００２１】
さらには、基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみが酸化耐性を付与されていることによって、次のような効果が得られる。例えば、基板支持機を支える機構が回転機構であって、基板支持機が回転機構と連動している場合、基板支持機と回転機構とが接する部分においては適正な摩擦係数が保たれている必要がある。すなわち、該部分での摩擦係数が十分ではない場合、回転機構が回転しても基板支持機がその上をすべってしまい、基板支持機つまり基板の正常な回転を実現できない。それに加えて、基板支持機と回転機構との接点（接線）で、すべりによる機械研磨状態（こすれ）が生じる結果、該接点（接線）がパーティクル等の発生源となる可能性がある。このように、基板支持機が回転機構（基板支持機を支える機構）と接する部分の摩擦係数は、回転の慣性（遠心力）に耐えうるほどに十分大きい必要があり、通常は、本来の基板支持機（酸化耐性を付与されていない基板支持機）はこの要求に合致するように設計されている。一方、この接続部分に酸化耐性を付与することによって該部分の摩擦係数が変化すれば、課題を解決することができても、新たな副作用（パーティクル発生等）を生じかねない。しかしながら、基板支持機において、基板支持機を支える機構との接点（接線）を含む、急速熱処理時に雰囲気に暴露されない領域については酸化耐性を付与せずに、本来の基板支持機の表面状態を保っておくことによって、新たな副作用を発生させることなく、課題を解決することができる。
【００２２】
本発明に係る急速熱処理装置の製造方法は、窒化、酸化又は酸窒化によって基板支持機に酸化耐性を付与する場合における本発明の急速熱処理装置の製造方法であって、基板支持機の構成部材の窒化、酸化又は酸窒化を、前記急速熱処理装置又は他の急速熱処理装置を用いて実施する。
【００２３】
本発明の急速熱処理装置の製造方法によると、本発明の急速熱処理装置又は他の急速熱処理装置を用いて基板支持機の構成部材の窒化、酸化又は酸窒化を実施するため、基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露されると予想される部分（つまり基板温度の経時変化を引き起こす考えられる部分）のみに酸化耐性を付与することができる。従って、基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみが酸化耐性を付与されている場合の前述の各効果が得られる。
【００２４】
本発明に係る温度調整方法は、基板を急速熱処理する急速熱処理装置において基板の温度を調整するための温度調整方法であって、急速熱処理装置は、基板を支持する基板支持機と、急速熱処理中の基板の温度を測定する複数の光学的高温測定器とを有し、複数の光学的高温測定器は、少なくとも基板の中央部及び端部のそれぞれに基板に直接接しないように設置され、基板を急速熱処理することによって温度依存量を取得する工程と、取得された温度依存量に基づいて、複数の光学的高温測定器のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器毎に独立に補正する工程とを備えている。
【００２５】
本発明の温度調整方法によると、基板を急速熱処理することによって温度依存量を取得した後、該温度依存量に基づいて、各光学的高温測定器の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。すなわち、基板面内における温度依存量の差が温度ズレに相当することを利用して、温度依存量が所望の温度と対応する値になるように、各光学的高温測定器の測定温度を補正することができる。このため、基板面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することが可能になる。従って、基板エッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【００２６】
本発明の温度調整方法において、温度依存量が、基板におけるすべり発生量であると、前述の効果が確実に得られる。
【００２７】
本発明の温度調整方法において、温度依存量が、基板を急速熱処理することによって形成される膜の厚さであると、前述の効果が確実に得られる。この場合、温度ズレを補正する工程は、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂ（但し、Ａは、基板の半径の１０％の幅を持つ基板の外周領域における複数の箇所で測定された膜の厚さの平均値であり、Ｂは、基板のうち外周領域よりも内側の領域における複数の箇所で測定された膜の厚さの平均値である）を満足するように温度ズレを補正する工程を含んでいてもよい。
【００２８】
本発明の温度調整方法において、温度依存量を取得する工程は、基板を減圧状態で急速熱処理する工程を含むことが好ましい。
【００２９】
このようにすると、次のような効果が得られる。すなわち、減圧状態での処理の場合、常圧での処理の場合と比べて、急速熱処理後の冷却効率が悪いため、基板及び基板支持機の放熱効率が著しく低下する。これによって、基板支持機は十分冷却されないままに次の基板の処理に用いられるので、基板支持機と基板エッジとの間の温度差が大きくなりやすく、その結果、スリップが発生しやすくなるという問題点が生じる。それに対して、温度ズレの補正のための温度依存量の取得を、実際の処理と同じ減圧状態で実施することによって、温度補正の精度を飛躍的に向上させることができる結果、前記の問題点つまりスリップの発生を防止できる。
【００３０】
本発明の温度調整方法において、温度依存量が、基板を急速熱処理することによって形成される膜の厚さである場合、該膜は酸化膜であり、温度依存量を取得する工程は、基板を減圧状態で急速熱処理する工程を含むことが好ましい。
【００３１】
このようにすると、次のような効果が得られる。すなわち、減圧状態での処理の場合、常圧での処理の場合と比べて、急速熱処理後の冷却効率が悪いため、基板及び基板支持機の放熱効率が著しく低下する。これによって、基板支持機は十分冷却されないままに次の基板の処理に用いられるので、基板支持機と基板エッジとの間の温度差が大きくなりやすく、その結果、スリップが発生しやすくなるという問題点が生じる。それに対して、温度ズレの補正のための温度依存量（つまり酸化膜厚）の取得を、実際の処理と同じ減圧状態で実施することによって、温度補正の精度を飛躍的に向上させることができる結果、前記の問題点つまりスリップの発生を防止できる。
【００３２】
本発明の温度調整方法において、急速熱処理装置は本発明の急速熱処理装置であって、基板支持機が酸化耐性を有していてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、急速熱処理装置の基板支持機が酸化耐性を有するため、比較的高温の処理又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中での処理においても、基板支持機が酸化又は酸窒化されにくくなるので、前記の各処理中における基板支持機の放射率の変化を抑制できる。このため、熱処理機構を含む温度制御システムに基板エッジ近傍の温度を正確に伝達することができるので、基板エッジ近傍の温度制御性が向上する結果、基板のスリップ等を抑制でき、それによりデバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【００３４】
また、本発明によると、基板を急速熱処理することによって温度依存量を取得した後、該温度依存量に基づいて、急速熱処理装置の各光学的高温測定器の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。このため、温度依存量が所望の温度と対応する値になるように、各光学的高温測定器の測定温度を補正できるので、基板面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することが可能になる。従って、基板エッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板のスリップ等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る急速熱処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る急速熱処理装置の概略構成を示す図であり、図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【００３７】
図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【００３８】
本実施形態において、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【００３９】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【００４０】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板支持機１０２は酸化耐性（酸化されない又は酸化されにくい性質）を有している。具体的には、図１（ｂ）に示すように、基板支持機１０２は、酸化耐性を持つ部分１０８によって全面を覆われている。このため、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合にも、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合にも、これらの処理によって基板支持機１０２が酸化又は酸窒化されにくくなるので、従来の基板支持機２の場合と異なり、基板支持機１０２の特性の変化、特に放射率の変化は無視できる程度に小さくなる。従って、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において基板支持機１０２の温度が経時変化しているように測定されることなく、経時変化のない正確な測定温度が制御システム１０６に伝達されるので、基板１００のエッジ近傍の熱処理が経時変化することを防止できる。すなわち、基板１００のエッジ近傍の温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【００４１】
尚、本実施形態において、基板支持機１０２への酸化耐性の付与は、例えばシリコンよりなる基板支持機１０２の表面部を予め厚く酸化又は酸窒化することにより行なわれる。或いは、基板支持機１０２の表面に、酸化耐性を持つ部分１０８となる厚い酸化膜（例えばシリコン酸化膜）又は酸窒化膜（例えばシリコン酸窒化膜）を堆積することによって、基板支持機１０２に酸化耐性を付与してもよい。厚い酸化膜又は酸窒化膜によって基板支持機１０２に酸化耐性を付与することができる理由は次の通りである。すなわち、急速熱処理による酸化又は酸窒化は、厚い酸化膜又は厚い酸窒化膜をほとんど変化させることがないので、厚い酸化膜又は厚い酸窒化膜によって覆われた基板支持機における急速熱処理中の放射率の変化も無視できる程度に小さくなるからである。
【００４２】
また、本実施形態において、基板支持機１０２の全面を、酸化耐性を持つ部分１０８（例えば厚い酸化膜）によって覆ったが、これに代えて、基板支持機１０２の表面側のみを、正確には、基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみを、酸化耐性を持つ部分１０８によって覆ってもよい。言い換えると、基板支持機１０２の裏面側、正確には、基板支持機１０２における基板１００と基板支持機１０２と回転機構１０３とによって囲まれた空間に面している部分は、酸化耐性を持つ部分１０８によって覆われていなくてもよい。
【００４３】
また、本実施形態において、基板支持機１０２の表面部を予め厚く酸化又は酸窒化することにより基板支持機１０２に酸化耐性を付与する場合、例えば急速熱処理装置（図１（ａ）に示す急速熱処理装置でもよい）を用いて、水素と酸素とを含む雰囲気（例えば水素と酸素との混合雰囲気又は水素と酸素と窒素との混合雰囲気）中で基板支持機１０２の表面部を酸化又は酸窒化させてもよい。このとき、酸化又は酸窒化を１３００Ｐａ程度の減圧下で行なってもよい。
【００４４】
また、本実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【００４５】
また、本実施形態の急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。このとき、急速熱処理を１３００Ｐａ程度の減圧下で行なってもよい。
【００４６】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【００４７】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【００４８】
また、本実施形態において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、棚部１０２ａを持つ基板支持機１０２の平面形状のバリエーションを示している。また、図４は、図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｃ）のそれぞれにおけるＡ−Ａ線の概略断面構成を示している。
【００４９】
また、本実施形態において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【００５０】
また、本実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【００５１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る急速熱処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００５２】
第２の実施形態に係る急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【００５３】
本実施形態において、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【００５４】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【００５５】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板支持機１０２は酸化耐性を有している。
【００５６】
図５は、第２の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【００５７】
具体的には、本実施形態の基板支持機１０２は例えばシリコンを主成分としており、該基板支持機１０２の表面部のシリコンを窒化して強固なＳｉ−Ｎ結合を形成することにより、図５に示すように、基板支持機１０２は、酸化耐性を持つ部分（窒化部分）１０９によって全面を覆われている。
【００５８】
このため、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合にも、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合にも、これらの処理によって基板支持機１０２が酸化又は酸窒化されにくくなるので、基板支持機１０２の特性の変化、特に放射率の変化は無視できる程度に小さくなる。従って、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において基板支持機１０２の温度が経時変化しているように測定されることなく、経時変化のない正確な測定温度が制御システム１０６に伝達されるので、基板１００のエッジ近傍の熱処理が経時変化することを防止できる。すなわち、基板１００のエッジ近傍の温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【００５９】
尚、本実施形態において、基板支持機１０２の全面を、窒化部分１０９によって覆ったが、これに代えて、基板支持機１０２の表面側のみを、正確には、基板支持機における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみを窒化部分１０９によって覆ってもよい。言い換えると、基板支持機１０２の裏面側、正確には、基板支持機１０２における基板１００と基板支持機１０２と回転機構１０３とによって囲まれた空間に面している部分は、窒化部分１０９によって覆われていなくてもよい。
【００６０】
また、本実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【００６１】
また、本実施形態の急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。このとき、急速熱処理を１３００Ｐａ程度の減圧下で行なってもよい。
【００６２】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【００６３】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【００６４】
また、本実施形態において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。
【００６５】
また、本実施形態において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【００６６】
また、本実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【００６７】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る急速熱処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００６８】
第３の実施形態に係る急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処置対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【００６９】
本実施形態において、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【００７０】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【００７１】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板支持機１０２は酸化耐性を有している。
【００７２】
図６は、第３の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【００７３】
具体的には、本実施形態においては、基板１００は、主要構成元素をシリコンとする基板、例えばシリコンウェハ等であると共に、基板支持機１０２は、基板を構成する元素つまりシリコンを含む材料（例えばＳｉＣ又は多結晶シリコン等）を主成分としている。また、例えば基板支持機１０２の表面部を窒化することにより、図６に示すように、基板支持機１０２は、酸化耐性を持つ部分（シリコン窒化部分）１１０によって全面を覆われている。
【００７４】
このため、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合にも、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合にも、これらの処理によって基板支持機１０２が酸化又は酸窒化されにくくなるので、基板支持機１０２の特性の変化、特に放射率の変化は無視できる程度に小さくなる。従って、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において基板支持機１０２の温度が経時変化しているように測定されることなく、経時変化のない正確な測定温度が制御システム１０６に伝達されるので、基板１００のエッジ近傍の熱処理が経時変化することを防止できる。すなわち、基板１００のエッジ近傍の温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【００７５】
尚、本実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【００７６】
また、本実施形態の急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。このとき、急速熱処理を１３００Ｐａ程度の減圧下で行なってもよい。
【００７７】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【００７８】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【００７９】
また、本実施形態において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。
【００８０】
また、本実施形態において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【００８１】
また、本実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【００８２】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態に係る急速熱処理装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００８３】
第４の実施形態に係る急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【００８４】
本実施形態において、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【００８５】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【００８６】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の基板支持機１０２において、急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみが酸化耐性を有する。
【００８７】
図７は、第４の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【００８８】
具体的には、本実施形態の基板支持機１０２は例えばシリコンを主成分としており、実際の処理に使用する急速熱処理装置（本実施形態の急速熱処理装置）を用いて、又はそれと同等の他の急速熱処理装置を用いて（この場合、基板支持機１０２は本実施形態の急速熱処理装置から一旦取り外されることになる）、基板支持機１０２の表面部は窒化されている。これにより、図７に示すように、基板支持機１０２における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分（正確には、基板支持機１０２における酸化処理又は酸窒化処理等の雰囲気にさらされて経時変化が予想される部分）のみが、酸化耐性を持つ部分（窒化部分）１０９によって覆われる。
【００８９】
このため、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合にも、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合にも、これらの処理によって、基板支持機１０２における窒化部分１０９によって覆われている部分（基板支持機１０２における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分）が酸化又は酸窒化されにくくなるので、基板支持機１０２の特性の変化、特に放射率の変化は無視できる程度に小さくなる。従って、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において基板支持機１０２の温度が経時変化しているように測定されることなく、経時変化のない正確な測定温度が制御システム１０６に伝達されるので、基板１００のエッジ近傍の熱処理が経時変化することを防止できる。すなわち、基板１００のエッジ近傍の温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【００９０】
また、本実施形態によると、基板支持機１０２における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみが酸化耐性を有することによって、次のような効果が得られる。
【００９１】
すなわち、基板支持機１０２における急速熱処理時に雰囲気に暴露されない部分が、基板支持機１０２の本来の材質の特性を有するため、基板支持機１０２に酸化耐性を付与する前後において基板支持機１０２の熱放射特性はほとんど変化しない。このため、例えば基板支持機１０２に酸化耐性を付与する前に該基板支持機１０２を用いて急速熱処理装置の温度状態（設定条件等）を調整していた場合でも、その調整された温度状態をほとんど補正することなく活用することができる。また、基板支持機１０２とそれを支える機構（具体的には回転機構１０３）との接続部分における熱の散逸特性も、基板支持機１０２に酸化耐性を付与する前後においてほとんど不変であるため、急速熱処理装置の冷却効率が本来の状態に保たれる。
【００９２】
さらには、基板支持機１０２における急速熱処理時に雰囲気に暴露される部分のみが酸化耐性を付与されていることによって、次のような効果が得られる。本実施形態のように、基板支持機１０２を支える機構が回転機構１０３であって、基板支持機１０２が回転機構１０３と連動している場合、基板支持機１０２と回転機構１０３とが接する部分においては適正な摩擦係数が保たれている必要がある。すなわち、該部分での摩擦係数が十分ではない場合、回転機構１０３が回転しても基板支持機１０２がその上をすべってしまい、基板支持機１０２つまり基板１００の正常な回転を実現できない。それに加えて、基板支持機１０２と回転機構１０３との接点（接線）で、すべりによる機械研磨状態（こすれ）が生じる結果、該接点（接線）がパーティクル等の発生源となる可能性がある。このように、基板支持機１０２が回転機構１０３（基板支持機を支える機構）と接する部分の摩擦係数は、回転の慣性（遠心力）に耐えうるほどに十分大きい必要があり、通常は、本来の基板支持機１０２（酸化耐性を付与されていない基板支持機１０２）はこの要求に合致するように設計されている。一方、この接続部分に酸化耐性を付与することによって該部分の摩擦係数が変化すれば、課題を解決することができても、新たな副作用（パーティクル発生等）を生じかねない。しかしながら、基板支持機１０２において、基板支持機１０２を支える機構（回転機構１０３）との接点（接線）を含む、急速熱処理時に雰囲気に暴露されない領域（つまり基板支持機１０２における窒化部分１０９によって覆われていない部分）については酸化耐性を付与せずに、本来の基板支持機１０２の表面状態を保っておくことによって、新たな副作用を発生させることなく、課題を解決することができる。
【００９３】
尚、本実施形態において、急速熱処理装置を用いて実施される基板支持機１０２の窒化は、例えばＮＨ3 、ＮＯ又はＮ2 Ｏのうちの少なくとも１つを含む雰囲気中で実施されてもよい。具体的には、例えばＮＯ雰囲気中において１１００℃程度で数分〜数十分の処理を１回又は数回繰り返すことにより、基板支持機１０２の表面は窒化され、それによって基板支持機１０２に酸化耐性が付与される。
【００９４】
また、本実施形態において、急速熱処理装置を用いて基板支持機１０２を窒化したが、これに代えて、急速熱処理装置を用いて基板支持機１０２を酸化又は酸窒化しても、基板支持機１０２に酸化耐性が付与され、それによって本実施形態と同様の効果が得られる。
【００９５】
また、本実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【００９６】
また、本実施形態の急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。このとき、急速熱処理を１３００Ｐａ程度の減圧下で行なってもよい。
【００９７】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【００９８】
また、本実施形態の急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【００９９】
また、本実施形態において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。
【０１００】
また、本実施形態において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【０１０２】
（第５の実施形態）
以下、本発明の第５の実施形態に係る温度調整方法、具体的には、基板を急速熱処理する急速熱処理装置において基板の温度を調整するための温度調整方法について図面を参照しながら説明する。
【０１０３】
第５の実施形態に係る温度調整方法を実施する急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【０１０４】
ここで、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されていると共に、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００の中央部に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【０１０５】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【０１０６】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板１００を急速熱処理することによって温度依存量を取得した後、該温度依存量に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１０７】
図８（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の特徴を説明するための図であり、図９は本実施形態の温度調整方法のフローチャートである。
【０１０８】
具体的には、まず、ステップＳ１０１において、基板１００に対して温度依存処理（急速熱処理）を実施し、それにより、ステップＳ１０２において、急速熱処理の処理温度に依存して変化する基板１００の物理量、つまり温度依存量を各温度（光学的高温測定器１０５の測定値）について測定する。温度依存量は例えばシート抵抗であってもよい。或いは、温度依存量として、基板１００上に堆積された金属膜の処理温度に対する相変化量（例えば相転位温度）等を利用してもよい。
【０１０９】
尚、温度依存量の測定においては、基板１００の面内における一定の箇所を指定して該箇所で測定した温度依存量を、該箇所と対応する光学的高温測定器１０５の測定温度と、加熱機構１０４における該箇所の熱処理に寄与する部分とに対応させてもよい。或いは、基板１００の面内における複数点で測定した物理量の平均値を算出し、該平均値を、前記の複数点と対応する全ての光学的高温測定器１０５の測定温度の平均値と、加熱機構１０４における前記の複数点の熱処理に寄与する全ての部分とに対応させてもよい。
【０１１０】
次に、ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で測定された温度依存量に基づいて、温度依存量（基板１００の物理量）と温度（光学的高温測定器１０５の測定値）との対応関係を作成する。
【０１１１】
ところで、温度依存量は温度によって一義的に決まるので、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１００の面内で温度依存量に差がある場合、それは温度ズレ（温度差）に相当する。本実施形態では、この温度依存量の差と温度ズレとの関係を利用して、温度依存量が所望の温度と対応する値になるように、各光学的高温測定器１０５の測定温度を補正する。
【０１１２】
具体的には、ステップＳ１０４において、急速熱処理中の基板１００の面内における複数点で温度依存量を測定する。続いて、ステップＳ１０５において、前記の複数点で測定された温度依存量の差と、ステップＳ１０３で作成した対応関係（温度依存量と温度との対応関係）とに基づいて、前記の複数点の間の温度ズレ（各点と対応する光学的高温測定器１０５の測定値の間のズレ）を算出する。次に、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０５で算出された温度ズレに基づいて、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）を補正する。このとき、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。続いて、ステップＳ１０７において、基板１００に対して急速熱処理（図１（ａ）に示す急速熱処理装置による本来の急速熱処理）を実施する。このとき、ステップＳ１０８において、基板支持機１０２の特性（特に放射率）が経時変化するため、ステップＳ１０９において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）も経時変化する。そこで、本実施形態では、ステップＳ１０４からステップＳ１０９までを定期的に実施し、それによって、基板１００の面内における各部分と対応する温度依存量の差に基づいて温度ズレを算出して温度補正を実施する。これにより、基板支持機１０２の放射率等の経時変化に起因して、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において温度ズレの経時変化が生じることを防止することができる。
【０１１３】
以上に説明したように、第５の実施形態によると、基板１００を急速熱処理することによって温度依存量を取得した後、該温度依存量に基づいて、各光学的高温測定器１０５の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。すなわち、基板１００の面内における温度依存量の差が温度ズレに相当することを利用して、温度依存量が所望の温度と対応する値になるように、各光学的高温測定器１０５の測定温度を補正することができる。このため、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することが可能になる。従って、基板１００のエッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【０１１４】
尚、第５の実施形態において、ステップＳ１０１及びＳ１０４を、基板１００と同等のダミー基板を用いて行なってもよい。
【０１１５】
また、第５の実施形態の温度補正は、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５に対してのみ実施してもよいし、又は所定の数の若しくは全ての光学的高温測定器１０５に対して実施してもよい。
【０１１６】
また、第５の実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【０１１７】
また、第５の実施形態において、例えば図１（ａ）に示す急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。
【０１１８】
また、第５の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【０１１９】
また、第５の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【０１２０】
また、第５の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。また、基板支持機１０２として、酸化耐性を有する基板支持機、つまり第１〜第４の実施形態のいずれかの基板支持機１０２を用いてもよい。
【０１２１】
また、第５の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【０１２２】
また、第５の実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【０１２３】
（第６の実施形態）
以下、本発明の第６の実施形態に係る温度調整方法、具体的には、基板を急速熱処理する急速熱処理装置において基板の温度を調整するための温度調整方法について図面を参照しながら説明する。
【０１２４】
第６の実施形態に係る温度調整方法を実施する急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【０１２５】
ここで、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されていると共に、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００の中央部に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【０１２６】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【０１２７】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板１００を急速熱処理することによって温度依存量（急速熱処理の処理温度によって変化する基板１００の物理量）、具体的には基板１００におけるすべり（スリップ）発生量を測定した後、該スリップ発生量に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。ここで、スリップ発生量として、長さが数ミリ以上のスリップの数、又は確認できる全てのスリップの数を用いてもよい。或いは、発生したスリップのうち最も長いスリップの長さ等を用いてもよい。また、本実施形態においては、急速熱処理の温度の指標として、基板１００のエッジ近傍に設置されている光学的高温測定器１０５の温度ズレを補正するための温度補正量（ΔＴ）を採用する。以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１２８】
図１０は、温度補正量ΔＴを変化させた場合におけるスリップ発生量を示す。図１０に示すように、温度補正量ΔＴがプラス方向に増加するにつれて（基板１００のエッジ近傍に設置されている光学的高温測定器１０５の測定値を高く補正するにつれて）スリップ発生量が急激に増加している。逆に、温度補正量ΔＴをマイナス方向に増加させても（基板１００のエッジ近傍に設置されている光学的高温測定器１０５の測定値を低く補正しても）スリップは発生しない。本実施形態は、図１０に示す温度補正量ΔＴとスリップ発生量との関係に基づいて、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを求め、該温度補正量ΔＴを用いて、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の温度（測定値）を補正する。すなわち、本実施形態では、スリップの発生しない温度補正量ΔＴによって、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレが均一化されると考える。
【０１２９】
図１１は本実施形態の温度調整方法のフローチャートである。
【０１３０】
まず、ステップＳ２０１において、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の温度補正量ΔＴをプラス方向及びマイナス方向のそれぞれに変化させながら基板１００に対して熱処理を行なう。これにより、基板１００におけるエッジ近傍と中央部との間に温度差が生じて基板１００にスリップが発生するので、基板１００のスリップ発生量を温度依存量として測定する。
【０１３１】
次に、ステップＳ２０２において、ステップＳ２０１で測定されたスリップ発生量と温度補正量ΔＴとの対応関係を作成し、該対応関係に基づいて、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを求める。
【０１３２】
次に、ステップＳ２０３において、ステップＳ２０２で求められた、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを用いて、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）を補正する。すなわち、スリップ発生量と温度補正量ΔＴとの対応関係に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。
【０１３３】
続いて、ステップＳ２０４において、基板１００に対して急速熱処理（図１（ａ）に示す急速熱処理装置による本来の急速熱処理）を実施する。このとき、ステップＳ２０５において、基板支持機１０２の特性（特に放射率）が経時変化するため、ステップＳ２０６において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）も経時変化する。そこで、本実施形態では、ステップＳ２０１からステップＳ２０６までを定期的に実施し、それによって、温度補正量ΔＴと対応する基板１００のスリップ発生量を測定し、該測定結果から求められる、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを用いて温度補正を実施する。これにより、基板支持機１０２の放射率等の経時変化に起因して、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において温度ズレの経時変化が生じることを防止することができる。
【０１３４】
以上に説明したように、第６の実施形態によると、基板１００を急速熱処理することによって基板１００のスリップ発生量を取得した後、該スリップ発生量に基づいて、各光学的高温測定器１０５の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。すなわち、温度補正量ΔＴと対応する基板１００のスリップ発生量を測定し、該測定結果から求められる、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを用いて、各光学的高温測定器１０５の測定温度を補正することができる。このため、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することが可能になる。従って、基板１００のエッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【０１３５】
尚、第６の実施形態において、ステップＳ２０１を、基板１００と同等のダミー基板を用いて行なってもよい。
【０１３６】
また、第６の実施形態の温度補正は、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５に対してのみ実施してもよいし、又は所定の数の若しくは全ての光学的高温測定器１０５に対して実施してもよい。
【０１３７】
また、第６の実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【０１３８】
また、第６の実施形態において、例えば図１（ａ）に示す急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。
【０１３９】
また、第６の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【０１４０】
また、第６の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【０１４１】
また、第６の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。また、基板支持機１０２として、酸化耐性を有する基板支持機、つまり第１〜第４の実施形態のいずれかの基板支持機１０２を用いてもよい。
【０１４２】
また、第６の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【０１４３】
また、第６の実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【０１４４】
（第７の実施形態）
以下、本発明の第７の実施形態に係る温度調整方法、具体的には、基板を急速熱処理する急速熱処理装置において基板の温度を調整するための温度調整方法について図面を参照しながら説明する。
【０１４５】
第７の実施形態に係る温度調整方法を実施する急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【０１４６】
ここで、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されていると共に、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００の中央部に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【０１４７】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【０１４８】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板１００を急速熱処理することによって温度依存量（急速熱処理の処理温度によって変化する基板１００の物理量）、具体的には、酸化により基板１００に形成される酸化膜の厚さを測定した後、該酸化膜厚に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。ここで、基板１００が例えばシリコンよりなる場合、前記の酸化膜厚は、シリコンの熱酸化膜（ＳｉＯ2 膜）の厚さである。以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１４９】
図１２（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の特徴を説明するための図であり、図１３は本実施形態の温度調整方法のフローチャートである。
【０１５０】
具体的には、まず、ステップＳ３０１において、基板１００に対して酸化処理（急速熱処理）を実施し、それにより、ステップＳ３０２において、各温度（光学的高温測定器１０５の測定値）に対する酸化膜厚を測定する。ここで、前記の酸化処理は、例えば数十秒〜数分程度に亘る１０００℃程度の処理であってもよい。
【０１５１】
次に、ステップＳ３０３において、ステップＳ３０２で測定された酸化膜厚に基づいて、酸化膜厚と温度（光学的高温測定器１０５の測定値）との対応関係を作成する。
【０１５２】
ところで、酸化膜厚は温度によって一義的に決まるので、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１００の面内で酸化膜厚に差がある場合、それは温度ズレ（温度差）に相当する。本実施形態では、この酸化膜厚の差と温度ズレとの関係を利用して、酸化膜厚が所望の温度と対応する値になるように各光学的高温測定器１０５の測定温度を補正する。
【０１５３】
具体的には、ステップＳ３０４において、急速熱処理中の基板１００の面内における複数点で酸化膜厚を測定する。続いて、ステップＳ３０５において、前記の複数点で測定された酸化膜厚の差と、ステップＳ３０３で作成した対応関係（酸化膜厚と温度との対応関係）とに基づいて、前記の複数点の間の温度ズレ（各点と対応する光学的高温測定器１０５の測定値の間のズレ）を算出する。次に、ステップＳ３０６において、ステップＳ３０５で算出された温度ズレに基づいて、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）を補正する。このとき、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。続いて、ステップＳ３０７において、基板１００に対して急速熱処理（図１（ａ）に示す急速熱処理装置による本来の急速熱処理）を実施する。このとき、ステップＳ３０８において、基板支持機１０２の特性（特に放射率）が経時変化するため、ステップＳ３０９において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）も経時変化する。そこで、本実施形態では、ステップＳ３０４からステップＳ３０９までを定期的に実施し、それによって、基板１００の面内における各部分と対応する酸化膜厚の差に基づいて温度ズレを算出して温度補正を実施する。これにより、基板支持機１０２の放射率等の経時変化に起因して、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において温度ズレの経時変化が生じることを防止することができる。
【０１５４】
以上に説明したように、第７の実施形態によると、基板１００を急速熱処理することによって酸化膜厚を取得した後、該酸化膜厚に基づいて、各光学的高温測定器１０５の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。すなわち、基板１００の面内における酸化膜厚の差が温度ズレに相当することを利用して、酸化膜厚が所望の温度と対応する値になるように、各光学的高温測定器１０５の測定温度を補正することができる。このため、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することが可能になる。従って、基板１００のエッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【０１５５】
尚、第７の実施形態において、ステップＳ３０１及びＳ３０４を、基板１００と同等のダミー基板を用いて行なってもよい。
【０１５６】
また、第７の実施形態の温度補正は、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５に対してのみ実施してもよいし、又は所定の数の若しくは全ての光学的高温測定器１０５に対して実施してもよい。
【０１５７】
また、第７の実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【０１５８】
また、第７の実施形態において、例えば図１（ａ）に示す急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。
【０１５９】
また、第７の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【０１６０】
また、第７の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【０１６１】
また、第７の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。また、基板支持機１０２として、酸化耐性を有する基板支持機、つまり第１〜第４の実施形態のいずれかの基板支持機１０２を用いてもよい。
【０１６２】
また、第７の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【０１６３】
また、第７の実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【０１６４】
（第８の実施形態）
以下、本発明の第８の実施形態に係る温度調整方法、具体的には、基板を急速熱処理する急速熱処理装置において基板の温度を調整するための温度調整方法について図面を参照しながら説明する。
【０１６５】
第８の実施形態に係る温度調整方法を実施する急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【０１６６】
ここで、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されていると共に、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００の中央部に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【０１６７】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【０１６８】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板１００を急速熱処理することによって温度依存量（急速熱処理の処理温度によって変化する基板１００の物理量）、具体的には、酸化により基板１００に形成される酸化膜の厚さを測定した後、該酸化膜厚に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。ここで、基板１００が例えばシリコンよりなる場合、前記の酸化膜厚は、シリコンの熱酸化膜（ＳｉＯ2 膜）の厚さである。以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１６９】
図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の特徴を説明するための図であり、図１６は本実施形態の温度調整方法のフローチャートである。
【０１７０】
具体的には、まず、ステップＳ４０１において、急速熱処理中の基板１００の面内における複数点で酸化膜厚を測定する。
【０１７１】
次に、ステップＳ４０２において、基板１００の半径（ｒ）の１０％の幅を持つ基板１００の外周領域（領域ａ）における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値Ａと、基板１００のうち前記の外周領域よりも内側の領域（領域ｂ）における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値Ｂとを求める（図１４（ｂ）参照）。尚、酸化膜厚の測定は、例えば図１５（ａ）に示すように、基板１００の主面上において十字状に配置された９点（領域ａに４点、領域ｂに５点）について、領域ａの４点での測定値の平均をＡとし、領域ｂの５点での測定値の平均をＢとしてもよい。また、例えば図１５（ｂ）に示すように、基板１００の主面上における直径方向に配置された９点（領域ａに２点、領域ｂに７点）について、領域ａの２点での測定値の平均をＡとし、領域ｂの７点での測定値の平均をＢとしてもよい。或いは、例えば図１５（ｃ）に示すように、基板１００の主面上において同心円状に配置された４９点（領域ａに２４点、領域ｂに２５点）について、領域ａの２４点での測定値の平均をＡとし、領域ｂの２５点での測定値の平均をＢとしてもよい。
【０１７２】
次に、ステップＳ４０３において、ステップＳ４０２で求められたＡとＢとを比較して、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂを満足するように、温度ズレ（光学的高温測定器１０５の測定値のズレ）を補正する（図１４（ａ）参照：尚、図１４（ａ）及び（ｂ）では簡単のため領域ａでの測定点を１点としている）。すなわち、例えばＢがＡよりも小さい場合には、ＢがＡよりも大きくなるような温度ズレの補正を、Ｂに影響を与える光学的高温測定器１０５に実施する。或いは、ＡがＢよりも小さく且つ０．４×Ｂよりも大きくなるような温度ズレの補正を、Ａに影響を与える光学的高温測定器１０５に実施してもよい。これにより、ステップＳ４０４において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）が補正される。尚、各光学的高温測定器１０５の温度ズレはそれぞれ独立に補正される。
【０１７３】
続いて、ステップＳ４０５において、基板１００に対して急速熱処理（図１（ａ）に示す急速熱処理装置による本来の急速熱処理）を実施する。このとき、ステップＳ４０６において、基板支持機１０２の特性（特に放射率）が経時変化するため、ステップＳ４０７において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）も経時変化する。そこで、本実施形態では、ステップＳ４０１からステップＳ４０７までを定期的に実施し、それによって、各光学的高温測定器１０５に対して温度補正を実施する。これにより、基板支持機１０２の放射率等の経時変化に起因して、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において温度ズレの経時変化が生じることを防止することができる。
【０１７４】
以上に説明したように、第８の実施形態によると、基板１００を急速熱処理することによって酸化膜厚を取得した後、該酸化膜厚に基づいて、各光学的高温測定器１０５の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。具体的には、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂ（Ａは、基板１００の半径（ｒ）の１０％の幅を持つ基板１００の外周領域における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値であり、Ｂは、基板１００のうち前記の外周領域よりも内側の領域における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値である）を満足するように、温度ズレ（光学的高温測定器１０５の測定値のズレ）を補正する。このため、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することが可能になる。従って、基板１００のエッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【０１７５】
尚、第８の実施形態において、ステップＳ４０１を、基板１００と同等のダミー基板を用いて行なってもよい。
【０１７６】
また、第８の実施形態の温度補正は、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５に対してのみ実施してもよいし、又は所定の数の若しくは全ての光学的高温測定器１０５に対して実施してもよい。
【０１７７】
また、第８の実施形態において、酸化膜厚の平均値Ａの算出対象となる基板１００の外周領域（領域ａ）と、酸化膜厚の平均値Ｂの算出対象となる基板１００の内側の領域（領域ｂ）との境界を、基板１００のエッジから半径（ｒ）の１０％だけ内側に入った位置に設定したが、該境界の位置は特に限定されるものではない。
【０１７８】
また、第８の実施形態において、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂを満足するように温度ズレの補正を行なったが、このとき、Ａの下限（本実施形態では０．４×Ｂ）はＢよりも小さい値ならば特に限定されるものではない。
【０１７９】
また、第８の実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【０１８０】
また、第８の実施形態において、例えば図１（ａ）に示す急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。
【０１８１】
また、第８の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【０１８２】
また、第８の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【０１８３】
また、第８の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。また、基板支持機１０２として、酸化耐性を有する基板支持機、つまり第１〜第４の実施形態のいずれかの基板支持機１０２を用いてもよい。
【０１８４】
また、第８の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【０１８５】
また、第８の実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【０１８６】
（第９の実施形態）
以下、本発明の第９の実施形態に係る温度調整方法、具体的には、基板を急速熱処理する急速熱処理装置において基板の温度を調整するための温度調整方法について図面を参照しながら説明する。
【０１８７】
第９の実施形態に係る温度調整方法を実施する急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【０１８８】
ここで、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されていると共に、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００の中央部に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【０１８９】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【０１９０】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板１００を急速熱処理することによって温度依存量（急速熱処理の処理温度によって変化する基板１００の物理量）、具体的には基板１００におけるすべり（スリップ）発生量を測定した後、該スリップ発生量に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。ここで、スリップ発生量として、長さが数ミリ以上のスリップの数、又は確認できる全てのスリップの数を用いてもよい。或いは、発生したスリップのうち最も長いスリップの長さ等を用いてもよい。また、本実施形態においては、急速熱処理の温度の指標として、基板１００のエッジ近傍に設置されている光学的高温測定器１０５の温度ズレを補正するための温度補正量（ΔＴ）を採用する。以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１９１】
図１７は、温度補正量ΔＴを変化させた場合におけるスリップ発生量を示す。図１７に示すように、温度補正量ΔＴがプラス方向に増加するにつれて（基板１００のエッジ近傍に設置されている光学的高温測定器１０５の測定値を高く補正するにつれて）スリップ発生量が急激に増加している。逆に、温度補正量ΔＴをマイナス方向に増加させても（基板１００のエッジ近傍に設置されている光学的高温測定器１０５の測定値を低く補正しても）スリップは発生しない。本実施形態は、図１７に示す温度補正量ΔＴとスリップ発生量との関係に基づいて、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを求め、該温度補正量ΔＴを用いて、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の温度（測定値）を補正する。すなわち、本実施形態では、スリップの発生しない温度補正量ΔＴによって、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレが均一化されると考える。
【０１９２】
図１８は本実施形態の温度調整方法のフローチャートである。
【０１９３】
まず、ステップＳ５０１において、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の温度補正量ΔＴをプラス方向及びマイナス方向のそれぞれに変化させながら基板１００に対して熱処理を行なう。これにより、基板１００におけるエッジ近傍と中央部との間に温度差が生じて基板１００にスリップが発生するので、基板１００のスリップ発生量を温度依存量として測定する。尚、本実施形態では、スリップ発生量を測定するための急速熱処理を減圧状態（例えば１３００Ｐａ程度）で行なう。これによって次のような効果が得られる。すなわち、減圧状態での処理の場合、常圧での処理の場合と比べて、急速熱処理後の冷却効率が悪いため、基板１００及び基板支持機１０２の放熱効率が著しく低下する。これによって、基板支持機１０２は十分冷却されないままに次の基板１００の処理に用いられるので、基板支持機１０２と基板１００のエッジとの間の温度差が大きくなりやすく、その結果、スリップが発生しやすくなるという問題点が生じる。それに対して、本実施形態では、温度ズレの補正のための温度依存量（基板１００のスリップ発生量）の取得を、実際の処理と同じ減圧状態で実施することによって、温度補正の精度を飛躍的に向上させることができる結果、前記の問題点つまりスリップの発生を防止できる。
【０１９４】
次に、ステップＳ５０２において、ステップＳ２０１で測定されたスリップ発生量と温度補正量ΔＴとの対応関係を作成し、該対応関係に基づいて、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを求める。
【０１９５】
次に、ステップＳ５０３において、ステップＳ５０２で求められた、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを用いて、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）を補正する。すなわち、スリップ発生量と温度補正量ΔＴとの対応関係に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。
【０１９６】
続いて、ステップＳ５０４において、基板１００に対して急速熱処理（図１（ａ）に示す急速熱処理装置による本来の急速熱処理）を減圧状態で実施する。このとき、ステップＳ５０５において、基板支持機１０２の特性（特に放射率）が経時変化するため、ステップＳ５０６において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）も経時変化する。そこで、本実施形態では、ステップＳ５０１からステップＳ５０６までを定期的に実施し、それによって、温度補正量ΔＴと対応する基板１００のスリップ発生量を測定し、該測定結果から求められる、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを用いて温度補正を実施する。これにより、基板支持機１０２の放射率等の経時変化に起因して、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において温度ズレの経時変化が生じることを防止することができる。
【０１９７】
以上に説明したように、第９の実施形態によると、基板１００を急速熱処理することによって基板１００のスリップ発生量を取得した後、該スリップ発生量に基づいて、各光学的高温測定器１０５の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。すなわち、温度補正量ΔＴと対応する基板１００のスリップ発生量を測定し、該測定結果から求められる、スリップの発生しない温度補正量ΔＴを用いて、各光学的高温測定器１０５の測定温度を補正することができる。このため、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することが可能になる。従って、基板１００のエッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【０１９８】
また、第９の実施形態によると、温度依存量であるスリップ発生量を測定するための急速熱処理を減圧状態で行なうため、温度補正の精度を飛躍的に向上させることができるので、スリップの発生等をより確実に防止できる。
【０１９９】
尚、第９の実施形態において、ステップＳ５０１を基板１００と同等のダミー基板を用いて行なってもよい。
【０２００】
また、第９の実施形態の温度補正は、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５に対してのみ実施してもよいし、又は所定の数の若しくは全ての光学的高温測定器１０５に対して実施してもよい。
【０２０１】
また、第９の実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【０２０２】
また、第９の実施形態において、例えば図１（ａ）に示す急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。
【０２０３】
また、第９の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【０２０４】
また、第９の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【０２０５】
また、第９の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。また、基板支持機１０２として、酸化耐性を有する基板支持機、つまり第１〜第４の実施形態のいずれかの基板支持機１０２を用いてもよい。
【０２０６】
また、第９の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【０２０７】
また、第９の実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を、該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【０２０８】
（第１０の実施形態）
以下、本発明の第１０の実施形態に係る温度調整方法、具体的には、基板を急速熱処理する急速熱処理装置において基板の温度を調整するための温度調整方法について図面を参照しながら説明する。
【０２０９】
第１０の実施形態に係る温度調整方法を実施する急速熱処理装置の全体構成は、図１（ａ）に示す第１の実施形態と同様である。すなわち、図１（ａ）に示す急速熱処理装置の処理チャンバー１０１において、処理対象の基板１００の端部（エッジ）は環状の基板支持機１０２によって保持されている。基板支持機１０２は回転機構１０３を介して処理チャンバー１０１の底部に設置されている。処理チャンバー１０１の上部には加熱機構１０４が設けられていると共に、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には基板１００と直接接しないように複数の光学的高温測定器１０５が設けられている。加熱機構１０４及び光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１の外側に設けられた制御システム１０６によって制御される。尚、処理チャンバー１０１における基板１００の下側には、光学的高温測定器１０５による温度測定の精度を向上させるために反射板１０７が設けられている。
【０２１０】
ここで、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００のエッジ近傍に設置されていると共に、複数の光学的高温測定器１０５のうちの少なくとも１つは基板１００の中央部に設置されている。また、各光学的高温測定器１０５は、基板１００における対応する部分（つまり対向する部分）の温度制御に関連している。
【０２１１】
ところで、図２１に示す従来の急速熱処理装置による急速熱処理時には、基板１０及び基板支持機２は、処理雰囲気（処理チャンバー内の雰囲気）及び加熱機構４からの熱を受けながら処理される。すなわち、熱処理によって基板１０に対して酸化処理又は酸窒化処理を行なう場合、基板支持機２に対しても同時に酸化処理又は酸窒化処理が行なわれることになる。このとき、酸化処理又は酸窒化処理が７００℃〜９００℃程度の比較的低温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の弱い雰囲気中で処理が行なわれる場合、このような処理による基板支持機２の変化、特に基板支持機２の放射率の変化は小さい。しかしながら、酸化処理又は酸窒化処理が９５０℃以上の比較的高温で行なわれる場合、又は酸化力若しくは酸窒化力の比較的強い雰囲気中で処理が行なわれる場合、これらの処理によって基板支持機２が酸化又は酸窒化されることにより、基板支持機２の特性、特に放射率が変化する。これにより、基板１０のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器５が、基板支持機２の放射率の変化を温度の変化と誤認してしまう。その結果、光学的高温測定器５において、基板１０のエッジ近傍の温度が経時的に変化しているように測定され、該測定温度が制御システム６に伝達されてしまうので、基板１０の実際の温度は変化していないにも関わらず、基板１０のエッジ近傍に対する熱処理も経時変化してしまう。
【０２１２】
それに対して、本実施形態の特徴として、図１（ａ）に示す急速熱処理装置において、基板１００を減圧状態で急速熱処理することによって温度依存量（急速熱処理の処理温度によって変化する基板１００の物理量）、具体的には、減圧状態（例えば１３００Ｐａ）での酸化により基板１００に形成される酸化膜の厚さを測定した後、該酸化膜厚に基づいて、複数の光学的高温測定器１０５のそれぞれの温度ズレを該各光学的高温測定器１０５毎に独立に補正する。ここで、基板１００が例えばシリコンよりなる場合、前記の酸化膜厚は、シリコンの熱酸化膜（ＳｉＯ2 膜）の厚さである。以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０２１３】
図１９（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の特徴を説明するための図であり、図２０は本実施形態の温度調整方法のフローチャートである。
【０２１４】
酸化膜厚は温度によって一義的に決まるので、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１００の面内で酸化膜厚に差がある場合、それは温度ズレ（温度差）に相当する。本実施形態では、この酸化膜厚の差と温度ズレとの関係を利用して、各光学的高温測定器１０５の測定温度を補正する。
【０２１５】
具体的には、まず、ステップＳ６０１において、減圧状態で急速熱処理中の基板１００の面内における複数点で酸化膜厚を測定する。ここで、基板１００の急速熱処理を、水素を含まない酸化性雰囲気中で行なうことにより、基板１００を酸化させて酸化膜を形成する。その理由は、酸素と水素とを含む雰囲気中における減圧状態での酸化では、圧力を変化させるだけで、酸化膜厚のウェハ面内分布がいかようにも変化してしまうので、温度のみによって酸化膜厚が一意に決まらないからである。また、ステップＳ６０１で急速熱処理を減圧状態で行なうことにより、次のような効果が得られる。すなわち、減圧状態での処理の場合、常圧での処理の場合と比べて、急速熱処理後の冷却効率が悪いため、基板１００及び基板支持機１０２の放熱効率が著しく低下する。これによって、基板支持機１０２は十分冷却されないままに次の基板１００の処理に用いられるので、基板支持機１０２と基板１００のエッジとの間の温度差が大きくなりやすく、その結果、スリップが発生しやすくなるという問題点が生じる。それに対して、本実施形態では、温度ズレの補正のための温度依存量（酸化膜厚）の取得を、実際の処理と同じ減圧状態で実施することによって、温度補正の精度を飛躍的に向上させることができる結果、前記の問題点つまりスリップの発生を防止できる。
【０２１６】
次に、ステップＳ６０２において、基板１００の半径（ｒ）の１０％の幅を持つ基板１００の外周領域（領域ａ）における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値Ａと、基板１００のうち前記の外周領域よりも内側の領域（領域ｂ）における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値Ｂとを求める（第８の実施形態の図１４（ｂ）参照）。尚、酸化膜厚の測定は、基板１００の主面上において十字状に配置された９点（領域ａに４点、領域ｂに５点）について、領域ａの４点での測定値の平均をＡとし、領域ｂの５点での測定値の平均をＢとしてもよい（第８の実施形態の図１５（ａ）参照）。また、基板１００の主面上における直径方向に配置された９点（領域ａに２点、領域ｂに７点）について、領域ａの２点での測定値の平均をＡとし、領域ｂの７点での測定値の平均をＢとしてもよい（第８の実施形態の図１５（ｂ）参照）。或いは、基板１００の主面上において同心円状に配置された４９点（領域ａに２４点、領域ｂに２５点）について、領域ａの２４点での測定値の平均をＡとし、領域ｂの２５点での測定値の平均をＢとしてもよい（第８の実施形態の図１５（ｃ）参照）。
【０２１７】
次に、ステップＳ６０３において、ステップＳ６０２で求められたＡとＢとを比較して、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂを満足するように、温度ズレ（光学的高温測定器１０５の測定値のズレ）を補正する（第８の実施形態の図１４（ａ）参照）。すなわち、例えばＢがＡよりも小さい場合には、ＢがＡよりも大きくなるような温度ズレの補正を、Ｂに影響を与える光学的高温測定器１０５に実施する。或いは、ＡがＢよりも小さく且つ０．４×Ｂよりも大きくなるような温度ズレの補正を、Ａに影響を与える光学的高温測定器１０５に実施してもよい。これにより、ステップＳ６０４において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）が補正される。尚、各光学的高温測定器１０５の温度ズレはそれぞれ独立に補正される。
【０２１８】
続いて、ステップＳ６０５において、基板１００に対して急速熱処理（図１（ａ）に示す急速熱処理装置による本来の急速熱処理）を減圧状態で実施する。このとき、ステップＳ６０６において、基板支持機１０２の特性（特に放射率）が経時変化するため、ステップＳ６０７において、基板１００の面内における複数点の温度（光学的高温測定器１０５の測定値）も経時変化する。そこで、本実施形態では、ステップＳ６０１からステップＳ６０７までを定期的に実施し、それによって、各光学的高温測定器１０５に対して温度補正を実施する。これにより、基板支持機１０２の放射率等の経時変化に起因して、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５において温度ズレの経時変化が生じることを防止することができる。
【０２１９】
以上に説明したように、第１０の実施形態によると、基板１００を急速熱処理することによって酸化膜厚を取得した後、該酸化膜厚に基づいて、各光学的高温測定器１０５の温度ズレをそれぞれ独立に補正する。具体的には、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂ（Ａは、基板１００の半径（ｒ）の１０％の幅を持つ基板１００の外周領域における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値であり、Ｂは、基板１００のうち前記の外周領域よりも内側の領域における任意の複数の箇所で測定された酸化膜厚の平均値である）を満足するように、温度ズレ（光学的高温測定器１０５の測定値のズレ）を補正する。このため、基板１００の面内における急速熱処理による温度ズレを高精度に均一化することができる。従って、基板１００のエッジ近傍においても温度制御性が向上するため、基板１００のすべり（スリップ）等を抑制できるので、デバイスの歩留りを飛躍的に向上させることができる。
【０２２０】
また、第１０の実施形態によると、温度依存量である酸化膜厚を測定するための急速熱処理を減圧状態で行なうため、温度補正の精度を飛躍的に向上させることができるので、スリップの発生等をより確実に防止できる。
【０２２１】
尚、第１０の実施形態において、ステップＳ６０１を、基板１００と同等のダミー基板を用いて行なってもよい。
【０２２２】
また、第１０の実施形態の温度補正は、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５に対してのみ実施してもよいし、又は所定の数の若しくは全ての光学的高温測定器１０５に対して実施してもよい。
【０２２３】
また、第１０の実施形態において、酸化膜厚の平均値Ａの算出対象となる基板１００の外周領域（領域ａ）と、酸化膜厚の平均値Ｂの算出対象となる基板１００の内側の領域（領域ｂ）との境界を、基板１００のエッジから半径（ｒ）の１０％だけ内側に入った位置に設定したが、該境界の位置は特に限定されるものではない。
【０２２４】
また、第１０の実施形態において、０．４×Ｂ＜Ａ＜Ｂを満足するように温度ズレの補正を行なったが、このとき、Ａの下限（本実施形態では０．４×Ｂ）はＢよりも小さい値ならば特に限定されるものではない。
【０２２５】
また、第１０の実施形態において、酸化膜厚に基づく温度補正方法として第８の実施形態の方法（外周領域における酸化膜厚の測定値の平均Ａと、内側領域における酸化膜厚の測定値の平均Ｂとを用いる方法）を用いたが、これに代えて、酸化膜厚に基づく温度補正方法として第６の実施形態の方法（図１３参照）を用いてもよい。
【０２２６】
また、第１０の実施形態において、基板１００の形状は特に限定されるものではないが、例えば円盤状であってもよい。
【０２２７】
また、第１０の実施形態において、例えば図１（ａ）に示す急速熱処理装置を用いて実施する急速熱処理は、例えば、酸素雰囲気中若しくは窒素雰囲気中での処理であってもよいし、少なくとも水素と酸素とを含む雰囲気（例えば酸素と水素との混合雰囲気又は酸素と水素と窒素との混合雰囲気）中での酸化処理であってもよいし、又は窒素を含む酸化性雰囲気（例えばＮＯ又はＮ2 Ｏ等を含む雰囲気）中での処理であってもよい。
【０２２８】
また、第１０の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４において、ランプ加熱方式を用いてもよい。このとき、基板１００をその上面側からのみ加熱する片面加熱方式を用いてもよいし、又は基板１００をその両面から加熱する両面加熱方式を用いてもよい。また、加熱ランプとして、複数のハロゲンランプを組み合わせたものを用いてもよい。具体的には、複数のハロゲンランプが、基板１００の上側（及び基板１００の下側）の複数の領域（ゾーン）にそれぞれ配置されていると共に、各ゾーン毎にハロゲンランプと対応する光学的高温測定器１０５が設けられ、該ハロゲンランプが、対応する光学的高温測定器１０５の測定温度に基づいて制御されていてもよい。例えば、基板１００のエッジ近傍に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００のエッジ近傍のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。また、基板１００の中央部に設置された光学的高温測定器１０５の測定温度が制御システム１０６を介して、基板１００の中央部のゾーンに配置された加熱ランプのパワー設定に反映される。
【０２２９】
また、第１０の実施形態で用いる急速熱処理装置の加熱機構１０４においてランプ加熱方式を用いる場合、基板１００と加熱ランプとの間に、ランプからの光等を透過する１つ又は複数の仕切りを設けてもよい。このとき、仕切りは石英又は石英を含む材料から構成されていてもよい。
【０２３０】
また、第１０の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２の平面形状は特に限定されるものではないが、例えば円環状であってもよい。また、基板支持機１０２は、基板１００を保持するための棚を備えていてもよい。また、基板支持機１０２として、酸化耐性を有する基板支持機、つまり第１〜第４の実施形態のいずれかの基板支持機１０２を用いてもよい。
【０２３１】
また、第１０の実施形態で用いる急速熱処理装置において、基板支持機１０２は回転機構１０３上に設置されていたが、これに代えて、基板支持機１０２が他の駆動機構上に設置されていてもよい。
【０２３２】
また、第１０の実施形態において、光学的高温測定器１０５は、処理チャンバー１０１における基板１００の下側に基板１００と直接接触しないように設置されていてもよい。また、基板１００つまりウェハを回転させずに熱処理を行なう場合には、基板１００と接触するように光学的高温測定器を設けてもよい。また、基板１００のエッジ近傍に光学的高温測定器１０５を設置する場合、該光学的高温測定器１０５を、例えば基板１００におけるエッジから５ｍｍ程度内側に離れた位置に設置してもよい。具体的には、基板１００が半径１００ｍｍのウェハである場合、光学的高温測定器１０５を該ウェハにおける中心から９５ｍｍ程度離れた位置に設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２３３】
本発明は、基板を急速熱処理する急速熱処理装置、その製造方法、及び急速熱処理装置における基板の温度調整方法に関し、半導体装置等の電子デバイスの製造に適用した場合に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２３４】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る急速熱処理装置の概略構成を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１〜第４の実施形態に係る急速熱処理装置の基板支持機が棚部を持つ場合の平面形状のバリエーションを示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１〜第４の実施形態に係る急速熱処理装置の基板支持機が棚部を持つ場合の平面形状のバリエーションを示す図である。
【図４】図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｃ）のそれぞれにおけるＡ−Ａ線の概略断面構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る急速熱処理装置における基板支持機の断面構成を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第５の実施形態に係る温度調整方法の特徴を説明するための図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る温度調整方法において温度補正量ΔＴを変化させた場合におけるスリップ発生量を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第７の実施形態に係る温度調整方法の特徴を説明するための図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第８の実施形態に係る温度調整方法の特徴を説明するための図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第８の実施形態に係る温度調整方法の特徴を説明するための図である。
【図１６】本発明の第８の実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。
【図１７】本発明の第９の実施形態に係る温度調整方法において温度補正量ΔＴを変化させた場合におけるスリップ発生量を示す図である。
【図１８】本発明の第９の実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１０の実施形態に係る温度調整方法の特徴を説明するための図である。
【図２０】本発明の第１０の実施形態に係る温度調整方法のフローチャートである。
【図２１】従来のシングルウェハ方式の急速熱処理装置の概略構成を示す図である。
【図２２】従来のシングルウェハ方式の急速熱処理において基板の周縁部にスリップが生じている様子を示す図である。
【図２３】従来のシングルウェハ方式の急速熱処理装置における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２３５】
１００  基板
１０１  処理チャンバー
１０２  基板支持機
１０２ａ  棚部
１０３  回転機構
１０４  加熱機構
１０５  光学的高温測定器
１０６  制御システム
１０７  反射板
１０８  酸化耐性を持つ部分
１０９  窒化部分
１１０  シリコン窒化部分
【図１】
2005174986.tif 000003
【図２】
2005174986.tif 000004
【図３】
2005174986.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005174986.tif 000007
【図６】
2005174986.tif 000008
【図７】
2005174986.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005174986.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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