(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被処理体が水平となる状態で高さ方向に所定間隔で保持された被処理体保持具を処理容器内に収容し、処理容器に設けられた加熱手段によって加熱することにより、被処理体について所定の熱処理を行う縦型熱処理装置において、
処理容器内には、被処理体の温度が当該被処理体の処理が行われるべき目標加熱温度となるよう加熱手段の発熱量を制御するに際して参照される制御対象温度を検出する温度制御用の温度検出器と、加熱手段の発熱量を補正するに際して参照される、目標加熱温度と実質的に一致する制御目標温度を検知する温度補正用の温度検出器とが設けられており、  温度補正用の温度検出器は、高さ方向に伸びる直管状の保護管本体部と、この保護管本体部より、互いに高さ方向に離間した状態で、各々、保護管本体部の管軸方向と直交する方向に伸びる複数の支管部とよりなる保護管を備え、各々の支管部には、熱電対が配設されてなり、
各々の支管部が、互いに異なる高さ位置の被処理体間に挿入された状態で配置されるよう設けられており、
温度補正用の温度検出器は、被処理体の熱処理を行うに際して、各々の支管部が被処理体間に存在しないよう、保護管本体部の管軸を中心に回動可能に設けられていることを特徴とする縦型熱処理装置。
【請求項２】
少なくとも温度補正用の温度検出器には、保護管の基端側部分に、保護管の全周にわたって形成された環状溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の縦型熱処理装置。
【請求項３】
少なくとも温度補正用の温度検出器は、保護管内が減圧状態とされていると共に、保護管の基端側部分が気密に封止されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦型熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、被処理体としての半導体ウエハに対して、酸化、拡散、成膜などの処理を行うために、各種の熱処理装置が用いられており、例えば複数の被処理体の熱処理を一度に行うことができるバッチ式の縦型熱処理装置が知られている。
【０００３】
このような縦型熱処理装置においては、複数の被処理体が高さ方向に所定間隔で載置された被処理体保持具を処理容器内に収容し、この処理容器の周囲に設けられた筒状ヒータによって、処理容器内に設けられた温度検出器により検出された温度データに基づいて設定された発熱量で加熱することにより、被処理体について所定の熱処理が行われる。
【０００４】
半導体ウエハに対して熱処理を行うに際しては、均一な膜質及び特性の良好な成膜等を達成するために、各々の半導体ウエハの面内の温度の均一性が高いことに加え、互いに異なる高さ位置に載置されている半導体ウエハ間での温度の均一性が高いことが要求されており、このような要求に対して、処理容器内を上下方向に複数の加熱領域（ゾーン）に区分し、各々の加熱領域に応じた発熱量で加熱することにより、被処理体の熱処理がなされている。
【０００５】
上記のような熱処理装置においては、温度検出器は、例えば石英ガラスよりなり、処理容器内を上方向に伸びる直管状の保護管と、この保護管内において処理容器の各々の加熱領域に対応する位置に配設された熱電対とにより構成されており、これにより、処理容器内の各々の加熱領域に対応した位置の温度が検出され、検出された温度データに基づいて筒状ヒータの発熱量が調整される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記の縦型熱処理装置においては、半導体ウエハと離れた位置で温度検出が行われるため、実際に温度検出器により検出される温度と半導体ウエハの温度との間には不可避的に誤差が生じ、その結果、筒状ヒータの温度制御を正確に行うことが困難である、という問題がある。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、被処理体の温度を高い忠実度で検出することができ、従って、被処理体について、所望の熱処理を安定的に行うことができる縦型熱処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の縦型熱処理装置は、複数の被処理体が水平となる状態で高さ方向に所定間隔で保持された被処理体保持具を処理容器内に収容し、処理容器に設けられた加熱手段によって加熱することにより、被処理体について所定の熱処理を行う縦型熱処理装置において、  処理容器内には、被処理体の温度が当該被処理体の処理が行われるべき目標加熱温度となるよう加熱手段の発熱量を制御するに際して参照される制御対象温度を検出する温度制御用の温度検出器と、加熱手段の発熱量を補正するに際して参照される、目標加熱温度と実質的に一致する制御目標温度を検知する温度補正用の温度検出器とが設けられており、  温度補正用の温度検出器は、高さ方向に伸びる直管状の保護管本体部と、この保護管本体部より、互いに高さ方向に離間した状態で、各々、保護管本体部の管軸方向と直交する方向に伸びる複数の支管部とよりなる保護管を備え、各々の支管部には、熱電対が配設されてなり、
各々の支管部が、互いに異なる高さ位置の被処理体間に挿入された状態で配置されるよう設けられており、
温度補正用の温度検出器は、被処理体の熱処理を行うに際して、各々の支管部が被処理体間に存在しないよう、保護管本体部の管軸を中心に回動可能に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
ここに、「実質的に一致する」とは、温度差が±０．５〜±１．０℃の範囲内にある状態をいう。
【００１３】
本発明の縦型熱処理装置においては、少なくとも温度補正用の温度検出器には、保護管の基端側部分に、保護管の全周にわたって形成された環状溝が形成されていることが好ましい。
また、少なくとも温度補正用の温度検出器は、保護管内が減圧状態とされていると共に、保護管の基端側部分が気密に封止された構成とすることができる。
【００１４】
【作用】
本発明によれば、熱処理が行われるべき被処理体について処理を行うに際して予め実施される目標発熱量取得操作において、被処理体間に配置される温度補正用の温度検出器によって被処理体の温度が高い忠実度で検出されるので、温度補正用の温度検出器による制御目標温度が被処理体を熱処理すべき目標加熱温度に実質的に一致させた状態において、温度補正用の温度検出器による制御目標温度と温度制御用の温度検出器による制御対象温度との温度差に応じて加熱手段の基準発熱量が補正されることにより、加熱手段の発熱量の制御を正確に行うことができる。
【００１５】
また、温度補正用の温度検出器が、熱電対が保護管内に配設された状態とされているので、被処理体に対する金属汚染やパーティクルなどを生じさせることなしに被処理体の温度を検出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図面を参照しながら、ＣＶＤ法により被処理体に対して成膜処理を行うための縦型熱処理装置を例に挙げて説明する。
図１は、本発明の縦型熱処理装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
この縦型熱処理装置においては、高さ方向（図１において、上下方向）に伸びるよう配置された、上端が開放されている直管状の内管１１Ａと、その周囲に所定の間隔を隔てて同心状に配置された、上端が閉塞されている外管１１Ｂとからなる二重管構造を有する処理容器（プロセスチューブ）１１を備えており、処理容器１１の下方空間は、後述する被処理体保持具としてのウエハボート１７に対して、被処理体である半導体ウエハの移載等が行われるローディングエリアＬとされている。
そして、内管１１Ａおよび外管１１Ｂは、いずれも耐熱性および耐食性に優れた材料、例えば高純度の石英ガラスにより形成されている。
【００１７】
この処理容器１１における外管１１Ｂの下端部には、上端にフランジ部分１２Ａを有する短円筒状のマニホールド１２が設けられており、当該フランジ部分１２Ａには、例えばＯリングなどのシール手段（図示せず）を介して外管１１Ｂの下端部に設けられた下端フランジ部分１１１がフランジ押え１３によって接合されて、処理容器１１の外管１１Ｂが固定された状態とされている。
処理容器１１における内管１１Ａは、外管１１Ｂの下端面より下方に延出して、マニホールド１２内に挿入された状態で、このマニホールド１２の内面に設けられた環状の内管支持部１４により支持されている。
【００１８】
この縦型熱処理装置の処理容器１１の縦断面において、マニホールド１２の一方の側壁には、処理容器１１内に処理ガスや不活性ガスを導入するためのガス供給配管１５が、当該マニホールド１２の側壁を気密に貫通して、内管１１Ａ内を上方に伸びるよう設けられており、このガス供給配管１５には、図示しないガス供給源が接続されている。
また、マニホールド１２の他方の側壁には、処理容器１１内を排気する排気部１６が設けられており、この排気部１６には、例えば真空ポンプおよび圧力制御機構を有する排気機構（図示せず）が接続され、これにより、処理容器１１内が所定の圧力に制御される。
【００１９】
処理容器１１の下方には、上下方向に駆動されて被処理体保持具であるウエハボート１７を処理容器１１内に搬入、搬出する昇降機構２１が設けられており、この昇降機構２１は、処理容器１１の下端開口１１Ｃを開閉する円板状の蓋体２０を備えている。
ウエハボート１７は、例えば高純度の石英ガラスよりなり、複数枚例えば１００〜１５０枚程度の半導体ウエハが水平となる状態で上下に所定間隔（ピッチ）、例えば５．２〜２０．８ｍｍで多段に載置される。
【００２０】
昇降機構２１における蓋体２０には、処理容器１１と平行に上方に伸びる柱状の支持部材２２が蓋体２０を貫通する状態で設けられており、この支持部材２２には、その上部にウエハボート１７が載置される円板状のボートサポート２２Ａが一体に設けられていると共に、蓋体２０の下部に設けられた回転駆動手段２３に接続されている。
また、蓋体２０の上部には、例えば石英よりなる保温筒２４が、支持部材２２が挿通された状態で設けられている。
【００２１】
処理容器１１の外側には、処理容器１１内に収容された半導体ウエハを所定の処理温度に加熱するための加熱手段としての筒状ヒータ３０が処理容器１１の周囲を取り囲む状態で設置されている。
筒状ヒータ３０には、線状の抵抗発熱体が内面に螺旋状または蛇行状に配設された円筒状の断熱材（図示せず）が設けられており、この抵抗発熱体は、後述する温度検出器４０により検出された半導体ウエハの温度データに基づいて、当該半導体ウエハが予め設定された温度状態となるよう供給すべき電力の大きさを制御する制御部３１に接続されている。
【００２２】
この筒状ヒータ３０は、処理容器１１内を高さ方向に複数、図示の例では３つの加熱領域（ゾーン）Ｚ１〜Ｚ３に分けて、各々の加熱領域について独立して温度制御が可能な状態、すなわちゾーン制御が可能な状態とされている。
【００２３】
処理容器１１の上方には、処理容器１１内におけるウエハボート１７と対向する状態で筒状ヒータ３０の上端面と平行に配置された面状ヒータ３２が設けられており、これにより、処理容器１１の上方からの放熱が有効に防止され、半導体ウエハをその面内において高い均一性で加熱処理することができる。
面状ヒータ３２は、例えば線状の抵抗発熱体が板状の基材上に配線されてなり、この抵抗発熱体は、制御部３１に接続されている。
【００２４】
この縦型熱処理装置の処理容器１１内には、半導体ウエハが目標加熱温度となるよう筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２の発熱量を制御するに際して参照される半導体ウエハの制御対象温度を検出する温度制御用の温度検出器４０（以下、単に「制御用温度検出器」という。）が配置されている。
具体的には、制御用温度検出器４０は、マニホールド１２の下部壁を気密に貫通する状態で、処理容器１１内における所定の位置に収容されたウエハボート１７と内管１１Ａとの間に形成される略環状の空間内を、内管１１Ａと平行に高さ方向に伸びるよう配置されており、内管１１Ａの上端面より延出する先端側部分が、処理容器１１の中心位置に向かってウエハボート１７に保持された半導体ウエハと平行に伸びる状態とされている。
【００２５】
制御用温度検出器４０は、図２にも示すように、例えば透明石英ガラスよりなり、先端側部分が水平方向（図２において右方向）に伸びるよう屈曲する全体が略Ｌ字状の保護管４１と、この保護管４１内において、面状ヒータ３２による加熱領域に対応する位置（例えば面状ヒータ３２の中心位置に相当する位置）および筒状ヒータ３０による加熱領域Ｚ１〜Ｚ３の各々に対応する位置に配設された複数（この実施例においては合計４つ）の熱電対４２とにより構成されている。
【００２６】
保護管４１は、その先端部分が閉じた状態とされていると共に、その基端側部分が、例えば接着剤などの封止材４５により封止されており、この封止部を介して、熱電対４２の金属素線が外部に引き出されている。そして、熱電対４２の金属素線は、補償導線を介して制御部３１の入力端子に接続されている。
保護管４１の基端側部分は、気密に封止されていてもよく、また、保護管４１内には、熱電対４２の酸化を防止するために、例えば窒素ガス（Ｎ2 ガス）などの不活性ガスが充填された構成とすることができる。
【００２７】
熱電対４２の各々の金属素線には、例えばアルミナセラミックスよりなる絶縁部材４４が金属素線が挿通された状態で設けられており、この絶縁部材４４は、長さが例えば３ｍｍ程度のスリーブ状のビーズ４４Ａの複数が互いに長さ方向に連なる状態で構成されている。なお、図２においては、便宜上、各々の絶縁部材を一の絶縁部材として示してある。
【００２８】
この縦型熱処理装置の処理容器１１内には、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２の基準発熱量を補正するに際して参照される、目標加熱温度と実質的に一致する半導体ウエハの制御目標温度を検出する温度補正用の温度検出器（以下、単に「補正用温度検出器」という。）５０が設けられている。
【００２９】
補正用温度検出器５０は、図３に示すように、先端側部分に水平方向（図２において右方向）に伸びる第１の支管部５３Ａを有する全体が略Ｌ字状の保護管本体部５２と、この保護管本体部５２より、第１の支管部５３Ａと互いに高さ方向に離間する状態で、各々、保護管本体部５２の管軸方向と直交する水平方向に伸びる複数（図示の例では２つ）の支管部５３Ｂ、５３Ｃとよりなる保護管５１を備え、各々の支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃの先端部には、熱電対５４が配設されている。
【００３０】
熱電対５４の金属素線の各々には、例えばアルミナセラミックスよりなる絶縁部材５６が金属素線が挿通された状態で設けられており、この絶縁部材５６は、長さが例えば３ｍｍ程度のスリーブ状のビーズ５６Ａの複数がその長さ方向に連なる状態で構成されている。なお、図３においては、便宜上、各々の絶縁部材を一の絶縁部材として示してある。
【００３１】
各々の支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃは、その先端部分が閉じた状態とされていると共に、保護管本体部５２の基端側部分が封止されており、この封止部を介して、熱電対５４の金属素線が外部に引き出されている。そして、熱電対５４の金属素線は、補償導線を介して制御部３１の入力端子に接続されている。
また、保護管本体部５２の基端側部分が気密に封止されていてもよく、保護管５１内には、熱電対４２の酸化を防止ために、例えば窒素ガス（Ｎ2 ガス）などの不活性ガスが充填された構成とすることもできる。
【００３２】
具体的には、図４に示すように、保護管５１の基端側部分においては、例えばセメントなどの封止材５７が保護管５１内に充填されて気密な封止構造が形成されており、保護管５１の端部に連続して外方に伸びる端部構造体６０が、絶縁部材５６が挿通された状態で設けられている。この端部構造体６０は、内面に熱収縮チューブ６２が設けられた例えば石英ガラスよりなる補助管６１内に、例えばテフロンよりなるスリーブ状絶縁部材６３が挿入されて構成されている。
また、保護管５１の基端側部分、具体的には、処理容器１１の内部に位置される個所と処理容器１１の外部に位置される個所との境界部分には、その全周にわたって環状溝５８が形成されており、この環状溝５８に、マニホールド１２の下部壁が嵌合された状態とされて、補正用温度検出器５０が処理容器１１内に配置される。
【００３３】
以上において、補正用温度検出器５０は、基本的に、半導体ウエハについて所定の熱処理を行うに際して予め実施される、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２の目標発熱量を設定する目標発熱量取得操作を行う場合に用いられるものであり、例えば、補正用温度検出器５０は、上方に伸びる保護管本体部５２の管軸を中心として回動自在とされており、目標発熱量取得操作を実施する場合には、保護管本体部５２の管軸を中心として回動されることにより、各々の支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃが、ウエハボート１７によって保持された対応する高さ位置の半導体ウエハ間に挿入された状態とされる。
【００３４】
各々の支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃは、互いに異なる高さ位置の半導体ウエハ間に挿入されるよう形成されていることが好ましく、さらに、熱電対５４が配設された先端部分が半導体ウエハの中心位置に相当する位置に達する状態とされていることが好ましい。
図示の例では、保護管５１の上端に連続して水平方向（図３において左方向）に伸びる第１の支管部５３Ａが、処理されるべき半導体ウエハのうち最上部に位置されるものの上部空間に、補正用温度検出器５０において最下位置に位置される第３の支管部５３Ｃが、処理されるべき半導体ウエハのうち最下部に位置されるものの上部空間に、第１の支管部５３Ａと第３の支管部５３Ｃとの間の高さレベルに位置される第２の支管部５３Ｂが、処理されるべき半導体ウエハのうち中央部に位置されるものの上部空間に、それぞれ配置されている。
【００３５】
次に、以上の構成からなる縦型熱処理装置において実施される半導体ウエハに対する熱処理について説明する。
先ず、ローディングエリアＬにおいて、半導体ウエハの移載が行われて半導体ウエハが保持された状態のウエハボート１７が、蓋体２０が最下位置にあるときのボートサポート２２Ａ上に載置された後、昇降機構２１により蓋体２０が上方向に駆動されてウエハボート１７が下端開口１１Ｃから処理容器１１内に搬入されると共に、蓋体２０により処理容器１１の下端開口１１Ｃが気密に閉塞された状態とされて、排気手段が作動されて処理容器１１内が所定の圧力、例えば６×１０-4Ｐａ程度に減圧される。ここに、例えばウエハボート１７における最上部および最下部の載置部には、模擬的な半導体ウエハ（ダミーウエハ）が載置される。
【００３６】
次いで、半導体ウエハを熱処理すべき、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２の目標発熱量を設定する目標発熱量取得操作が実行される。すなわち、補正用温度検出器５０が、その保護管本体部５２の管軸を中心として回動されて、各々の支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃが互いに異なる高さ位置の半導体ウエハ間に挿入された後、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２が、半導体ウエハが所定の目標加熱温度となるよう設定された基準発熱量で作動されて、制御用温度検出器４０により検出される制御対象温度が実質的に安定した状態になったときにおいて、補正用温度検出器５０による半導体ウエハの温度検知が行われると共に、制御用温度検出器４０による温度検知が引き続いて行われる。
ここに、「実質的に安定した状態」とは、制御用温度検出器４０による制御対象温度の変動幅が例えば±０．５〜±１．０℃の範囲内にある状態をいい、例えば、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２を作動させてから２時間以上経過したときには、通常、十分に安定した状態に達する。
【００３７】
そして、制御用温度検出器４０の各々の熱電対４２により検出された各制御対象温度および補正用温度検出器５０の各々の熱電対５４により検出された各制御目標温度が制御部３１に入力され、補正用温度検出器５０により検出される制御目標温度が、半導体ウエハを処理すべき目標加熱温度と実質的に一致している場合に、制御部３１において、各々対応した高さレベルにおける温度データが対比される。
一方、補正用温度検出器５０により検出される制御目標温度が半導体ウエハを処理すべき目標加熱温度と実質的に一致していない場合には、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２の基準発熱量が再設定されて上記の工程が繰り返して行われる。
【００３８】
そして、加熱領域Ｚ１に対応する位置に載置された半導体ウエハについて、補正用温度検出器５０による制御目標温度に対する制御用温度検出器４０による制御対象温度の温度差に応じて、筒状ヒータ３０による加熱領域Ｚ１に対する基準発熱量が面状ヒータ３２の発熱量を考慮して補正されて、加熱領域Ｚ１に対応する位置に載置された半導体ウエハに対して筒状ヒータ３０の目標発熱量が決定される。
以上のような操作が他の加熱領域Ｚ２、Ｚ３についても行われる。
【００３９】
補正用温度検出器５０が回動されて半導体ウエハ間に存在しない状態とされた後、回転駆動手段２３によりウエハボート１７が回転された状態で、ガス供給配管１５より処理容器１１内に適宜の処理ガスが導入されて、半導体ウエハに対して成膜処理が行われる。
【００４０】
而して、上記の縦型熱処理装置によれば、半導体ウエハについて熱処理を行うに際して予め実施される目標発熱量取得操作において、補正用温度検出器５０によって半導体ウエハの温度が高い忠実度で検出されるので、補正用温度検出器５０による制御目標温度が半導体ウエハを熱処理すべき目標加熱温度に実質的に一致させた状態において、補正用温度検出器５０による制御目標温度と制御用温度検出器４０による制御対象温度との温度差に応じて、基準発熱量を補正することにより、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２の発熱量を正確に制御することができ、従って、半導体ウエハについて、所望の熱処理を安定的に行うことができる。
【００４１】
また、制御用温度検出器４０による検知温度が安定した状態において、目標発熱量取得操作が実施されるので、補正用温度検出器５０による制御目標温度と、制御用温度検出器４０による制御対象温度との正確な温度差を確実に取得することができ、従って、筒状ヒータ３０および面状ヒータ３２の発熱量の制御を正確に行うことができる。
【００４２】
また、補正用温度検出器５０における各々の支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃが互いに異なる高さ位置の半導体ウエハ間に配置されるので、それぞれの高さ位置について独立して温度制御を行うことができ、従って、実際に半導体ウエハを熱処理する際には、半導体ウエハが配置される高さ位置にかかわらず、すべての半導体ウエハに対して、実質的に均一に、しかも所期の温度状態において、半導体ウエハについて熱処理を行うことができる。
さらに、熱電対５４、５４、５４が配設された支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃの先端部分が、半導体ウエハの中心位置に相当する位置に達する状態とされていることにより、実質的に半導体ウエハからの放射光のみを検出することができるので、確実に、半導体ウエハの温度を高い忠実度で検出することができる。
【００４３】
また、補正用温度検出器５０が、熱電対５４、５４、５４が支管部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ内に配設された状態、換言すれば、熱電対５４の金属素線等が処理容器１１内の雰囲気に曝露されていない状態とされているので、例えばパーティクルや半導体ウエハに対する金属汚染などが生じることを確実に防止することができる。これにより、半導体ウエハに直接的に熱電対を配設して半導体ウエハの温度を検出する構成のものであれば、目標発熱量を設定する操作の後の必要とされる石英治具の交換作業や洗浄処理が不要となり、半導体ウエハについて所望の熱処理を有利に実施することができる。
【００４４】
また、保護管５１の基端側部分に、その全周にわたる環状溝５８が形成されていることにより、この環状溝５８がマニホールド１２の側壁に嵌合された状態で処理容器１１内に配置されてストッパとして機能するので、処理容器１１内が減圧状態とされたときにも、補正用温度検出器５０が処理容器１１内に引き込まれることを確実に防止することができる。
【００４５】
以上においては、補正用温度検出器５０における保護管５１内が不活性ガス雰囲気とされているが、保護管内５１を減圧状態として、保護管５１の基端側部分において、気密に封止された構成とすることができる。
この場合には、処理容器１１内が減圧状態とされた際に、何らかの原因によって保護管５１が破損した場合であっても、その破片が処理容器１１内に飛散することを確実に防止することができる。
また、制御用温度検出器４０についても、同様の構成とすることができる。
【００４６】
＜実験例＞
以下、図１に示す構成の縦型熱処理装置による実験例について説明する。
ウエハ径が２００ｍｍの半導体ウエハ２５枚が１５．６ｍｍのピッチで上下方向に多段に載置されると共に、最上部および最下部に模擬的なダミーウエハが載置されたウエハボート（１７）を処理容器（１１）内に収容し、すべての半導体ウエハが８００℃（目標加熱温度）となるよう設定された基準発熱量で筒状ヒータ（３０）および面状ヒータ（３２）を作動させた。そして、加熱を開始してから２時間経過した後、制御用温度検出器（４０）および補正用温度検出器（５０）による温度検知を行ったところ、制御用温度検出器（４０）により検出された制御対象温度は８００℃、補正用温度検出器（５０）により検出された制御目標温度は８０３℃であった。
【００４７】
そして、制御対象温度が７９８℃となるよう、制御目標温度と制御対象温度との温度差３℃に応じて基準発熱量を補正して目標発熱量を設定し、設定された目標発熱量で筒状ヒータ（３０）および面状ヒータ（３２）を作動させたところ、補正用温度検出器（５０）により検出された制御目標温度が８００℃となり、すべての半導体ウエハについて所期の熱処理を行うことができた。温度安定時における半導体ウエハ、制御用温度検出器（４０）および補正用温度検出器（５０）の温度の経時的変化を示すグラフを図５に示す。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、補正用温度検出器における支管部の数、支管部が挿入される位置およびその他の構成は、特に制限されるものではなく、例えば、一度の処理において処理されるべき被処理体の数、大きさ（外径寸法）などに応じて適宜変更することができる。
また、上記の実施例においては、補正用温度検出器の支管部が筒状ヒータによる加熱領域の各々に対応した状態で配置される状態とされているが、筒状ヒータによる加熱領域に対応した位置に配置する必要はない。
【００４９】
保護管本体部の先端側部分および各々の支管部に配設される熱電対の数および位置についても、特に制限されるものではなく、例えば、一つの支管部に複数の熱電対が、支管部内において水平方向に互いに離間する状態で配設されていてもよい。
【００５０】
さらに、目標発熱量取得操作は、実際に処理すべき被処理体についてではなく、模擬的な被処理体（ダミーウエハ）について行われてもよい。
【００５１】
本発明は、成膜処理に限らず、例えば酸化処理、拡散処理、アニール処理等を行う熱処理装置に適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の縦型熱処理装置によれば、熱処理が行われるべき被処理体について処理を行うに際して予め実施される目標発熱量取得操作において、被処理体間に配置される温度補正用の温度検出器によって被処理体の温度が高い忠実度で検出されるので、温度補正用の温度検出器による制御目標温度を被処理体を熱処理すべき目標加熱温度に実質的に一致させた状態において、温度補正用の温度検出器による制御目標温度と温度制御用の温度検出器による制御対象温度との温度差に応じて加熱手段の基準発熱量が補正されることにより、加熱手段の発熱量の制御を正確に行うことができ、従って、被処理体について、所望の熱処理を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の縦型熱処理装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
【図２】制御用温度検出器の構成の一例を示す説明用断面図である。
【図３】補正用温度検出器の構成の一例を示す説明用断面図である。
【図４】図３に示す補正用温度検出器の封止構造の一例を示す説明用断面図である。
【図５】温度安定時における半導体ウエハ、制御用温度検出器および補正用温度検出器の温度の経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１１  処理容器（プロセスチューブ）
１１Ａ  内管
１１Ｂ  外管
１１Ｃ  下端開口
１１１  下端フランジ部分
１２  マニホールド
１２Ａ  フランジ部分
１３  フランジ押え
１４  内管支持部
１５  ガス供給配管
１６  排気部
１７  ウエハボート
２０  蓋体
２１  昇降機構
２２  支持部材
２２Ａ  ボートサポート
２３  回転駆動手段
２４  保温筒
３０  筒状ヒータ
３１  制御部
３２  面状ヒータ
４０  制御用温度検出器
４１  保護管
４２  熱電対
４４  絶縁部材
４４Ａ  ビーズ
４５  封止材
５０  補正用温度検出器
５１  保護管
５２  保護管本体部
５３Ａ〜５３Ｃ  支管部
５４  熱電対
５６  絶縁部材
５６Ａ  ビーズ
５７  封止材
５８  環状溝
６０  端部構造体
６１  補助管
６２  熱収縮チューブ
６３  スリーブ状絶縁部材
Ｌ  ローディングエリア
Ｚ１〜Ｚ３  加熱領域
【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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