JPH07147257A

JPH07147257A - 熱処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH07147257A
Application number: JP6148484A
Authority: JP
Inventors: Wataru Okase; 亘大加瀬
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】昇温時に被処理体にスリップ、歪みを生じさ
れることなく、被処理体の面内の温度均一性を改善する
こと。【構成】縦型プロセスチューブ上方に、面状発熱源２
０が設けられている。この縦型プロセスチューブ１２内
の処理位置Ｐ２に向けて、被処理体Ｗを搭載して昇降す
るホルダー３０が設けられている。このホルダー３０
は、縦型プロセスチューブ１２の下方の受け渡し室５６
内の受け渡し位置Ｐ１において、隣接するロードロック
室５２，５４との間でウエハＷの受け渡しを行なう。ホ
ルダー３０は、受け渡し位置Ｐ１と処理位置Ｐ２との間
の中間停止位置Ｐ３にて一旦停止し、面状発熱源２０か
らの輻射熱により、被処理体が最も吸熱効率の高い温度
例えば４００〜６００℃にて、被処理体Ｗを予備加熱す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縦型プロセスチューブ
内で被処理体を熱処理する熱処理方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
半導体ウェハ、ＬＣＤ基板などの製造においては、酸
化、拡散、アニール、ＣＶＤなどの処理を行なうため
に、各種の熱処理装置が使用される。これらの熱処理装
置においては、例えばプロセスの高精度化を達成するこ
と、被処理体の面内の温度分布の均一性を向上させるこ
と、また熱処理の効率を高めることなどが大きな技術課
題となっている。

【０００３】ところで、近年、半導体プロセスはより微
細化が進み、これとともに、ウェハの口径も８インチ〜
１２インチ等へと、より大口径化が進んでいる。また、
ウエハに限らずＬＣＤ（液晶表示）基板などの大型基板
を処理する必要もある。このような比較的大面積の被処
理体を高精度に処理するには、被処理体の面内での処理
特性を均一にする必要があり、このために、特に被処理
体面内の温度分布の均一化が要求されている。

【０００４】このような被処理体の大口径化に伴い、実
際の処理を行なう場合には、次のような問題があった。

【０００５】すなわち、被処理体の中心部と比較して、
その周辺部のほうが放熱量が大きいために、大面積の被
処理体ほど、その中央部と周辺部との温度差が大きく、
処理の面内均一性が悪化してしまう。

【０００６】また、この種の熱処理装置では、高速処理
によりスループットを向上させることが望まれている。
このため、例えば被処理体をプロセス温度に至るまで高
速昇温させると、被処理体に生じるスリップ、歪みが生
じてしまう。また、被処理体の温度上昇速度が速いと、
上述した被処理体の中央部とその周辺部との温度差も大
きくなってしまう。

【０００７】また、このように被処理体面内の温度の均
一化を達成するには、被処理体の温度を正確に測定する
必要がある。しかし、従来は例えば熱電対を被処理体に
接触させて温度測定を行っていたので、正確な温度測定
が不可能であった。

【０００８】この理由一つとしては、熱電対の配線を介
して被処理体の温度が下がってしまうからである。ま
た、この温度測定は、被処理体を加熱する熱源と、この
被処理体温度を測定する熱電対との位置関係に大きな影
響を受ける。例えば、被処理体よりも熱源に近い側に熱
電対が位置すると、被処理体温度よりも測定温度は高く
なり、逆に熱電対の位置が遠いと測定温度は低くなる。
さらに加えて、例えばＣＶＤ等の成膜装置の場合には、
プロセスチューブ、或いは熱電対に成膜されるので、こ
の膜により入射熱線が遮られ、正確な温度測定ばかり
か、被処理体を所定のプロセス温度に維持することも出
来なくなる。

【０００９】そこで、本発明の目的とするところは、昇
温時に被処理体にスリップ、歪みを生じさせること無
く、しかも被処理体の面内の温度均一性を改善すること
で、処理の面内均一性を向上させることができる熱処理
方法及び装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、被処理体の温度を正
確に測定し、被処理体の処理品質を向上することができ
る熱処理方法及び装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】請求項１記載の
発明は、被処理体の搬入出用の下端開口を有し、処理位
置に配置される被処理体を加熱する熱源を上方に備えて
いる縦型プロセスチューブと、水平に支持した状態の前
記被処理体を、前記開口から前記プロセスチューブ内に
搬入して前記処理位置に設定する上方停止位置と、前記
開口より下方に前記被処理体を搬出して受け渡し位置に
設定する下方停止位置と、の間を上下動可能な被処理体
用ホルダーと、を有する熱処理装置において熱処理する
にあたり、前記被処理体用ホルダーを上昇駆動させて、
前記上方停止位置と前記下限停止位置との間の中間位置
にて停止し、前記熱源により前記被処理体を予備加熱す
る工程を設けたことを特徴とする。

【００１２】請求項１の発明では、被処理体用ホルダー
は、被処理体の処理位置に向けて上昇移動される途中の
中間位置で停止され、被処理体の予備加熱を行うように
なっている。このため、被処理体の急激な温度上昇を抑
えることができるので、被処理体のスリップや反り等の
不具合を解消することができる。また、被処理体の面内
の温度差が大きくならない状態で、均一に予備加熱する
ことができる。また、通常、被処理体の処理位置での加
熱温度即ちプロセス温度は７００°Ｃ以上となるが、予
備加熱が行われる中間位置として、被処理体の熱の吸収
率が最も良好に行なわれる温度（例えば４００〜６００
°Ｃ）が得られる位置に設定できる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、前記予備加熱工程は、前記被処理体用ホルダーが前
記上方停止位置と下方停止位置との間で異なる複数の中
間位置にて停止されて実施されることを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明では、予備加熱が複数
の停止位置にて実施され、被処理体の加熱を段階的に行
うことで、プロセス温度が高い場合にも、急激な温度上
昇を防止できる。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
おいて、前記受け渡し位置に設定された前記被処理体の
上方領域を開閉するシャッター部材と、前記被処理体用
ホルダーの前記下方停止位置の側方に、ゲートバルブを
介して連結されたロードロック室と、を設け、前記シャ
ッター部材を閉鎖状態として、前記下方停止位置に停止
された前記被処理体用ホルダーに、前記ロードロック室
から前記被処理体を受け渡す工程と、その後前記シャッ
ター部材を開放する工程と、をさらに設けたことを特徴
とする。

【００１６】請求項３記載の発明では、被処理体がホル
ダーに受け渡された後に、シャッターが開放される。し
たがって、被処理体の受け渡し雰囲気の温度が過度に上
昇することがない。

【００１７】請求項４の発明は、請求項３において、前
記被処理体用ホルダーの上昇移動により、前記被処理体
が前記シャッター部材の上方に移動した後、前記シャッ
ター部材を閉鎖する工程を有することを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明では、被処理体の上昇
移動後にシャッター部材が閉鎖されるので、その後、被
処理体をロードロック室に受け渡す際の雰囲気の温度も
過度に上昇することがない。

【００１９】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れかにおいて、前記被処理体用ホルダーは、予備加熱さ
れた前記被処理体の裏面側の複数ヵ所に設けられた温度
センサでの測定温度の温度差が所定値以下になったとき
に、前記中間位置より上方に再上昇移動されることを特
徴とする。

【００２０】こうすると、熱源と直接対向しない被処理
体の裏面側の温度を複数ヵ所で測定することで、面内温
度を比較的正確に測定でき、また、面内温度差が少なく
なった状態まで予備加熱を行うことができる。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１乃至４のいず
れかにおいて、前記被処理体用ホルダーは、予備加熱さ
れた前記被処理体の表面側に設けられた第１の温度セン
サでの測定温度と、予備加熱された前記被処理体の裏面
側に設けられた第２の温度センサでの測定温度と、の温
度差が所定値以下になったときに、前記中間位置より上
方に再上昇移動されることを特徴とする。

【００２２】第１の温度センサは、熱源と対向する被処
理体表面側の温度を測定するので、これはほぼ予備加熱
の上限温度に対応する。被処理体の裏面側の第２の温度
センサは、予備加熱された結果の被処理体温度を反映し
ており、第１，第２の温度センサの温度差が所定値以下
となった際に、被処理体が充分に予備加熱されたと判断
できる。

【００２３】請求項７に記載の熱処理装置は、被処理体
の搬入出用の下端開口を有し、処理位置に配置される被
処理体を加熱する熱源を上方に備えている縦型プロセス
チューブと、水平に支持した状態の前記被処理体を、前
記開口から前記プロセスチューブ内に搬入して前記処理
位置に設定する上下動可能な被処理体用ホルダーと、前
記ホルダーに固定され、前記被処理体が前記加熱源と対
面するの表面側の温度を前記被処理体と非接触で測定す
る第１の温度センサと、前記ホルダーに固定され、前記
被処理体の裏面側の温度を前記被処理体と非接触で測定
する第２の温度センサと、前記第１，第２の温度センサ
の出力に基づいて、前記被処理体の温度を検出する温度
検出手段と、を有することを特徴とする。

【００２４】請求項７の発明では、縦型プロセスチュー
ブの上方に熱源が配置され、被処理体よりもこの熱源に
近い位置である被処理体表面側に配置した第１の温度セ
ンサと、被処理体よりも熱源から遠い位置である被処理
体裏面側の第２の温度センサにより、それぞれ被処理体
と非接触にて温度を測定している。この２種類の測定温
度には相関があるため、これらに基づいて被処理体の温
度を正確に検出できる。

【００２５】請求項８に記載の発明は、請求項７におい
て、前記温度検出手段の出力に基づいて、前記被処理体
用ホルダーを移動制御する制御手段を、さらに設けたこ
とを特徴とする。

【００２６】被処理体の温度は、熱源からの距離と相関
があり、前記温度検出手段での温度に基づいて、被処理
体用ホルダーを移動制御して上記距離を変更すること
で、被処理体を所望のプロセス温度などに設定できる。

【００２７】請求項９に記載の熱処理装置は、請求項８
において、前記縦型プロセスチューブは前記被処理体を
成膜処理するものであり、前記第１，第２の温度センサ
は、温度測定子とそれを覆う保護管とを含み、前記制御
手段は、前記プロセスチューブ又は保護管への成膜に起
因して前記第１，第２の温度センサでの測定温度が低下
した際には、前記被処理体用ホルダーの停止位置を制御
して、前記加熱源に近接する方向に補正された前記処理
位置に前記被処理体を設定することを特徴とする。

【００２８】成膜処理回数に応じて、縦型プロセスチュ
ーブ及び熱電対の保護管に付着する膜厚が増えるので、
第１，第２の温度センサでの測定温度が低下し、実際に
被処理体の温度も低下する。そこで、被処理体の処理位
置を熱源に近接する方向に補正して、所望のプロセス温
度等を確保できるようにしている。

【００２９】

【実施例】以下、図１乃至図１２に示す実施例によって
本発明の詳細を説明する。

【００３０】図１は、本発明による熱処理方法が適用さ
れる熱処理装置の全体構成を示す断面図である。

【００３１】熱処理装置には、熱処理部１０、被処理体
搬入出部５０およびシャッター駆動部６０が設けられて
いる。

【００３２】熱処理部１０は、例えば半導体ウエハやＬ
ＣＤ等の被処理体Ｗに対して各種の熱処理を行なうため
の部分であり、プロセスチューブ１２を備えている。プ
ロセスチューブ１２は、下端開口を有する円筒状部材で
あり、一例として透明石英によって形成されている。そ
して、プロセスチューブ１２の内壁面のうち、被処理体
Ｗの処理部領域に対面する内壁面は、アルミナ（Ａｌ3
Ｏ2 ）等を用いて耐熱処理されている。

【００３３】プロセスチューブ１２の内部には、外部か
らプロセスガスを供給するための給気パイプ１４が配置
されている。この給気パイプ１４は、プロセスチューブ
１２の内部空間で上端部に開口を有し、その開口に至る
途中、つまり、被処理体Ｗの熱処理位置（Ｐ２）よりも
下方には、図２に示すように、内部にガス通路を有する
予熱部１４Ａが形成されている。この予熱部１４Ａは、
被処理体Ｗの熱処理位置の下方の雰囲気熱を吸熱するこ
とにより、外部から供給されて一旦貯溜されるプロセス
ガスを加熱したうえで、処理部上方の空間に噴出させる
ようになっている。従って、プロセスガスは、噴出され
るまでの間に処理温度に近い状態を設定されているの
で、反応処理のための温度に達するまでの時間が短縮さ
れることになる。

【００３４】また、被処理体Ｗの処理面の裏側に相当す
る位置の下方は、予熱部１４Ａによって雰囲気熱を吸収
されることで、被処理体Ｗの処理面（表面）とその裏側
空間との間で、被処理体Ｗの面内均一性を設定するため
の温度勾配が得られる温度に設定される。なお、この給
気パイプ１４の予熱部１４Ａ内の構造としては、周方向
に沿って複数配置された放熱フィン（図示されず）を設
けてもよい。これによって、熱処理部１０からの熱をプ
ロセスガスに対して効率良く伝達することができる。

【００３５】さらに、プロセスチューブ１２の下端開口
近傍には、給気パイプ１４から供給されたプロセスガス
を排気するための排気パイプ２６が設けられ、これらパ
イプの組合せにより、プロセスチューブ１２内に導入さ
れたプロセスガスに適当な流れを生じさせて、被処理体
Ｗの表面に形成される薄膜の均一化等を行なえるように
なっている。なお、プロセスガスと接触する給気および
排気パイプ１４、２８は、例えば石英等で覆われ、重金
属汚染対策が施されている。

【００３６】一方、プロセスチューブ１２の周囲には、
例えば、アルミナセラミックス等からなる断熱材１６が
設けられている。この断熱材１６は、例えば、その外周
に配置されているガラスウールあるいは石綿からなる断
熱材１７の内部に設けられている。

【００３７】断熱材１７の外壁面には、インナーシェル
１８Ａとアウタシェル１８Ｂとで形成された水冷ジャケ
ットからなる水冷機構１８が設けられ、熱処理部１０と
外部との間での熱隔離が行なわれている。これによっ
て、熱処理部１０内で高温熱処理を行なっている場合
に、外部での操作の安全を確保することができる。

【００３８】さらに、プロセスチューブ１２の上方に
は、面状発熱源２０が設けられている。この面状発熱源
２０は、例えば、二硅化モリブデン（ＭｏＳｉ2 ）、ま
たは、鉄（Ｆｅ）とクロム（Ｃｒ）とアルミニューム
（Ａｌ）との合金線であるカンタル（商品名）線等の抵
抗発熱体を、断熱材１６の上部内壁面に配置することで
構成されている。二硅化モリブデンは、１８００°Ｃの
高温にも充分耐えることができる。このような面状発熱
源２０は、例えば、二硅化モリブデンの単線からなる抵
抗発熱線を螺旋状に配置して構成することも可能であ
る。さらに、この面状発熱源２０の発熱面は、被処理体
Ｗの外径の２倍以上であることが、熱効率の点から有効
である。

【００３９】ところで、プロセスチューブ１２と面状発
熱源２０との間には、面状発熱源２０からの熱を被処理
体Ｗに対して均一に与えるための均熱部材２２が配置さ
れている。この均熱部材２２は、例えば、炭化硅素（Ｓ
ｉＣ）等の汚染度が比較的低く耐熱性が良好な材質が選
択され、プロセスチューブ１２の上壁と面状発熱源２０
との間の領域およびプロセスチューブ１２の周壁を囲む
領域とにかけて配置されている。このような均熱部材２
２を設けることにより、面状発熱源２０に発熱ムラが発
生した場合でも、この発熱ムラを解消して熱処理のため
の温度分布を均一化することができる。また、一般に、
被処理体Ｗの面内においては、被処理体Ｗの中心部より
も周縁部の方が放熱量が多くなりがちであり、これによ
って、被処理体Ｗの面内での温度分布が不均一になりや
すいが、均熱部材２２を被処理体Ｗの周縁部に対向させ
ることによって、周縁部への熱輻射を増やすことがで
き、熱処理特性の均一性を高めることができる。しか
も、炭化硅素等の耐熱性が良好でかつ、汚染度が低い材
質を用いることによって、プロセスチューブ１２の処理
空間を発熱源から隔離することができるので、発熱源が
汚染の原因となる重金属を含む材料により構成されてい
る場合であっても、重金属による汚染を有効に防止する
ことができる。

【００４０】このような熱処理部１０には、この処理部
１０に対して被処理体Ｗを移送するための被処理体用ホ
ルダー３０が設けられている。

【００４１】被処理体用ホルダー３０は、その上端に被
処理体Ｗの載置部３０Ａを備えている。載置部３０Ａ
は、図３に示すように、被処理体用ホルダー３０の上端
部から斜上方に伸びた少なくとも３本の上端閉塞部を有
する石英細管３１で構成され、被処理体Ｗの下面周縁部
を３点支持するようになっている。

【００４２】また、載置部３０Ａには、側部から斜め上
方に張り出した少なくとも３本の支柱３０Ｂが設けら
れ、これら支柱３０Ｂに溶着された被処理体Ｗとほぼ同
じ大きさの環状部材３０Ｃが設けられているとともに、
この環状部材３０Ｃの少なくとも３ヵ所に被処理体Ｗの
位置決め部材３０Ｄが設けられている。これにより、被
処理体Ｗの載置部３０Ａでは、位置決め部材３０Ｄによ
り被処理体Ｗを案内して所定位置にて保持するようにな
っている。

【００４３】一方、載置部３０Ａの上端からは、端部が
閉塞された石英細管からなる熱電対保護管１００が配置
されており、その先端部が被処理体Ｗの裏面における中
心部および周縁部（図示されず）に対向させてある。こ
のような熱電対保護管１００の先端内部には、図４に示
すように、第２の温度センサである熱電対１０２が封入
されており、被処理体Ｗの裏面側の温度を検出できるよ
うになっている。この熱電対１０２は、図４において裏
面中央に位置しているように示されているが、中央だけ
でなく、面内での温度を検知するために周縁部を含めた
複数箇所に配置されている。

【００４４】また、載置部３０Ａの上端からは、石英細
管からなる熱電対保護管１０４がさらに配置されてい
る。この熱電対保護管１０４は、載置部３０Ａの上端か
ら位置決め部材３０Ｄを跨いだ側面視形状が横向きのＵ
字状をなし、その先端が被処理体Ｗの表面中央部近傍に
位置している。この熱電対保護管１０４も先のものと同
様に、その内部に第１の温度センサである熱電対１０６
が封入されており、被処理体Ｗの表面側の温度を検知す
ることができるようになっている。この場合の表面側の
温度とは、面状発熱源２０からの直接輻射熱を受けた場
合に得られる温度をいう。

【００４５】前記した各熱電対１０２、１０６は、被処
理体用ホルダー３０内を通過して図１に示す温度測定装
置２００に接続されている、この温度測定装置２００
は、データやプログラムを蓄積しているメモリ２０２に
接続されている。また、温度測定装置２００は、面状発
熱源２０の温度管理を行う温度コントローラ２０４に接
続されている。さらに、温度測定装置２００の出力側に
は、制御装置２０６が接続されており、この制御装置２
０６は、被処理体用ホルダー３０の昇降駆動機構４４、
第１，第２のシャッター６２，６４に接続されている。

【００４６】温度測定装置２００では、被処理体Ｗの表
面温度および周辺雰囲気温度、さらには裏面温度をそれ
ぞれ測定した結果に応じて、面状発熱源２０の発熱量の
制御および被処理体用ホルダー３０の駆動制御が設定さ
れるようになっている。

【００４７】ここで、被処理体用ホルダー３０の昇降駆
動制御について、図１を参照して説明する。同図におい
て、ホルダー３０の下限位置Ｐ１は、ホルダー３０に対
して被処理体Ｗが受け渡される位置である。ホルダー３
０の上限位置Ｐ２は、被処理体Ｗの処理位置を示してい
る。この各位置Ｐ１およびＰ２の中間位置Ｐ３にて、被
処理体用ホルダー３０は、その上昇途中にて一旦停止
し、ここで被処理体Ｗが面状発熱源２０により予備加熱
される。

【００４８】被処理体用ホルダー３０の中間停止位置Ｐ
３は、被処理体Ｗの表面側に位置する熱電対１０６によ
って検出される周辺雰囲気温度が、４００乃至６００度
Ｃに達する位置に設定されることが好ましい。このよう
な温度は、被処理体Ｗが処理位置に達した際に最も熱吸
収率が高まる温度である。この位置での予備加熱後、被
処理体Ｗの裏面における複数箇所での温度が表面温度に
対してある程度の許容範囲内にある場合、処理位置Ｐ２
への上昇が行われる。

【００４９】これにより、被処理体Ｗは、処理位置Ｐ２
に到達するまでの途中の段階で、前記した表面温度に達
する位置Ｐ３で一旦停止し、処理位置Ｐ２に移行する前
に予備加熱されることになる。このため、温度測定装置
２００では、まず、被処理体Ｗの表面およびその周辺雰
囲気温度が前記した温度に達しているかどうかを、第１
の温度センサ（熱電対１０６）の出力に基づいて判別す
ることで被処理体Ｗの停止位置を割出し、この温度に達
している場合の裏面側での複数箇所での温度差が所定範
囲内であるかを複数の第２の温度センサ（熱電対１０
２）の出力に基づいて判別することにより、停止時間つ
まり、予備加熱時間を設定することができる。

【００５０】上述した温度測定装置２００からの情報に
基づくホルダー３０の昇降駆動制御は、中間停止位置Ｐ
３の位置設定および位置Ｐ３での停止時間（予備加熱時
間）の初期設定のためのティーチングにのみ用いること
ができる。この場合、温度測定装置２００からの情報に
基づき設定された中間停止位置Ｐ３の位置情報および予
備加熱時間に関する時間情報は、制御装置２０６に接続
されたメモリ２０８内に格納される。その後、被処理体
Ｗを連続処理する際には、制御装置２０６がメモリ２０
８より上述の位置情報および時間情報を読出し、ホルダ
ー３０の昇降駆動制御を行なうことができる。

【００５１】一方、被処理体用ホルダー３０の軸方向他
端には、図４に示すように、遮熱部材３０Ｅが設けられ
ている。この遮熱部材３０Ｅはフランジによって構成さ
れ、この端部の下方に位置する冷却ロッド３２に連結さ
れている。遮熱部材３０Ｅは、被処理体用ホルダー３０
の載置部３０Ａが熱処理部１０内での被処理体Ｗの処理
位置に設定されているとき、その下方を覆って後述する
被処理体搬入出部５０に対する熱輻射を遮断するための
ものである。

【００５２】そして、冷却ロッド３２は、遮熱部材３０
Ｅを冷却するためのものである。このため、冷却ロッド
３２は金属製のもので形成され、内部には、図４に示す
ように、水冷ジャケット３２Ａが形成されている。な
お、図４中の符号１０５は、熱電対１０２、１０６から
のリード線を示している。

【００５３】ところで、このような被処理体用ホルダー
３０および冷却ロッド３２には、昇降および回転するた
めの駆動機構４０が設けられているが、この機構につい
ては、後で詳しく説明する。

【００５４】また、被処理体搬入出部５０は、プロセス
チューブ１２の下端開口の下方に位置する気密室で構成
され、主に、大気に対して気密状態を保ちながら被処理
体用ホルダー３０との間で被処理体Ｗを搬入出する箇所
である。

【００５５】このため、被処理体搬入出部５０には、図
１及び図５に示すように、第１、第２のロードロック室
５２、５４と、これらロードロック室５２、５４からの
被処理体Ｗをプロセスチューブ１２に受渡すための受渡
し室５６がそれぞれ配置されている。そして、第１、第
２のロードロック室５２、５４は、ともに同じ構成とさ
れ、第１のロードロック室５２に関して説明すると、第
１、第２のゲートバルブ５２Ａ、５２Ｂ、伸縮・昇降お
よび回転可能な搬送アーム５２Ｃ、ガス導入孔５２Ｄ、
ガス排出孔５２Ｅを備えている。

【００５６】また、第２のロードロック室５４は、第
１、第２のゲートバルブ５４Ａ、５４Ｂ、伸縮・昇降お
よび回転可能な搬送アーム５４Ｃ、ガス導入孔５４Ｄ、
ガス排出孔５４Ｅをそれぞれ備えている。

【００５７】ゲートバルブ５２Ａ、５２Ｂ、５４Ａ、５
４Ｂは、装置外部とロードロック室５２、５４との間で
あるいはロードロック室５２、５４と受渡し室５６との
間で被処理体Ｗを搬入出する際に開き、気密状態を保持
する場合に閉じるという開閉機能を備えている。

【００５８】搬送アーム５２Ｃ、５４Ｃは、例えば多関
節を有するアームにより構成され、装置外部からロード
ロック室５２、５４へ、あるいは、ロードロック室５
２、５４から受渡し室５６へと被処理体Ｗを搬入出する
機能を備えている。

【００５９】ガス導入孔５２Ｄ、５４Ｄは、ロードロッ
ク室５２および５４を、例えばＮ2ガスによりパージす
るためのものであり、また、ガス排出孔５２Ｅ、５４Ｅ
は、ロードロック室５２、５４を真空引きするためのも
のである。

【００６０】そして、この被処理体搬入で部５０の近傍
には、図１に示すように、シャッター駆動部６０が設け
られている。

【００６１】すなわち、シャッター駆動部６０は、プロ
セスチューブ１２の下端開口の下方で縦軸方向に沿って
複数設けられた遮熱用の第１のシャッター６２、第２の
シャッター６４を備えている。この遮熱用の第１、第２
のシャッター６２、６４は、被処理体搬入出部５０をは
さんで縦軸方向両側に配置され、シリンダ等の駆動部材
６６により相反する方向に移動することで開閉可能なシ
ャッター板６２Ａ、６２Ｂおよび６４Ａ、６４Ｂを備え
ている。

【００６２】前記各シャッター板は、ともに、水冷ジャ
ケットが内部に形成された断熱構造のものである。これ
らシャッター板のうち、受け渡し位置Ｐ１の上方に位置
する第１のシャッター６２におけるシャッター板６２
Ａ、６２Ｂは、図６に示すように、対向面がＬ字状に形
成されて重なり合うように構成されている。これは、対
向面同士が密着した際に、プロセスチューブ１２からの
輻射熱線の通過を遮断して、気密室の下方の温度が上昇
するのを防止するためである。もちろん、各シャッター
板６２Ａ，６２Ｂには、冷却ロッド３２を挿通させる孔
が形成されている。

【００６３】また、シャッター板６２Ａ、６２Ｂは、図
７（Ａ），（Ｂ）に示すように、その板厚方向で互いに
オーバラップさせることもできる。なお、同図（Ａ）は
第１のシャッター６２の開放状態を示し、同図（Ｂ）は
その閉鎖状態を示している。同図（Ａ）に示すように、
各シャッター板６２Ａ，６２Ｂの対向端面側には、それ
ぞれ半円状の切り欠け部Ｃが形成されている。この第１
のシャッター６２が閉鎖状態に設定された際にも、半円
状の切り欠け部６２Ｃ内を、冷却ロッド３２が通過でき
るようになっている。

【００６４】なお、第２のシャッター６４も、第１のシ
ャッター６２と同様に構成することができる。被処理体
Ｗが受け渡し位置Ｐ１に設定された際に、その下方から
の熱輻射を防止する技術的意義は下記の通りである。す
なわち、被処理体Ｗがその受け渡し位置Ｐ１に設定され
ると、処理中に加熱されていた遮熱部材３０Ｅが第２の
シャッター６４の下方位置に配置される。そこで、この
第２のシャッター６４を第１のシャッター６２と同様に
密閉構造としておくことで、遮熱部材３０Ｅからの熱輻
射を防止することができる。なお、この各シャッター６
２，６４の駆動は、制御装置２０６により制御されてい
る。

【００６５】以上の構成により、受け渡し室５６と、第
１，第２のロードロック室５２，５４との間での被処理
体Ｗの受け渡しを、ほぼ常温雰囲気にて行なうことがで
きる。

【００６６】一方、本実施例では、この第１、第２のシ
ャッター６２、６４が位置する気密室に被処理体Ｗの冷
却構造が設けられている。すなわち、図示しないが、被
処理体搬入出部５０に被処理体用ホルダー３０が位置し
た時の載置部３０Ａと対向する側方には、被処理体Ｗの
面と平行して冷却用気体を噴射することができるノズル
が被処理体Ｗの周方向に沿って複数配置されている。ま
た、被処理体Ｗの中心位置を境にしてノズルと対向する
位置には、排気口が設けてある。これにより、第１、第
２のシャッター６２、６４に挟まれた位置に向けて被処
理体用ホルダー３０が熱処理部１０から退避し、被処理
体搬入出部５０に位置した時には、ノズルからの冷却気
体によって被処理体が冷やされ、常温雰囲気下における
被処理体Ｗの搬出が行なえる。

【００６７】また、被処理体Ｗへの冷却構造としては、
第１のシャッター６２を用いることができる。すなわ
ち、この場合には、熱処理部１０から退避した被処理体
用ホルダー３０の上面に位置する載置部３０Ａと第１の
シャッター６２との間の隙間を小さくして極力接近する
位置に配置する。これにより、第１のシャッター６２か
らの冷気を被処理体Ｗに接触させて被処理体Ｗを冷却す
ることが可能である。

【００６８】ところで、前記した被処理体用ホルダー３
０および冷却ロッド３２の駆動機構４０は、次のような
構成となっている。

【００６９】すなわち、図１において、駆動機構４０
は、被処理体用ホルダ３０と一体にされている冷却ロッ
ド３２の軸方向端部に連結された昇降アーム４２を備え
ている。この昇降アーム４２は、例えば、ボールネジと
ナットとを組み合わせた昇降機構４４によって昇降させ
ることができる。そして、昇降アーム４２内には、例え
ば、歯車を介した回転機構が設けられており、この回転
機構は、被処理体用ホルダー３０が熱処理部１０に対し
て搬入出されるときに少なくとも１回転以上の回転を、
そして、被処理体用ホルダー３０が熱処理部１０から退
避して被処理体Ｗを第１のシャッター６２の下方に位置
する冷却気体を噴射する噴射ノズルに対向させたときに
は、例えば、６０ｒｐｍ程度の回転を行なわせるように
なっている。

【００７０】また、このとき、昇降機構４４は、被処理
体Ｗを噴射ノズルに対して僅かなストロークを以って上
下動させるようになっている。このような昇降機構４４
の動作は、ある位置に被処理体用ホルダー３０を固定し
た場合、噴射ノズルからの冷却気体の接触が良好に行な
われなくなるのを防止するためである。なお、被処理体
用ホルダー３０の昇降動作の際の気密性を確保するため
に、気密室と被処理体用ホルダー３０との間には、磁性
流体を用いたシール構造４６（図１参照）あるいは図示
しないベローズ構造が設けられている。

【００７１】そして、被処理体用ホルダー３０は、熱処
理時に必要な回転数を以って回転するようになっている
が、熱処理部１０への搬入時および搬出時においても、
少なくとも１回転以上の回転を行ないながら移動する駆
動制御が行なわれる。このような搬入出時での回転は、
面状発熱源２０からの輻射熱の供給およびプロセスガス
との接触を均一化することにより、熱処理前後での被処
理体Ｗの面内均一性を確保するために実行される。

【００７２】次に作用について説明する。

【００７３】被処理体Ｗの熱処理を行なう場合には、被
処理体Ｗが被処理体搬入出部５０に搬入される。すなわ
ち、この場合を第２のロードロック室５４を対象として
説明すると次のとおりである。なお、図１２は、被処理
体用ホルダー３０の各位置における温度の変化を示す線
図であり、横軸は時間を、そして縦軸は各位置での温度
を示している。なお、図１２中、符号ＨＰは、被処理体
用ホルダー３０に被処理体を受け渡す位置Ｐ１を示すホ
ームポジションである。符号ＩＰは、被処理体Ｗの受け
渡しが終了して第１のシャッター６２側に近接した上昇
位置で被処理体Ｗが一次予備加熱を受けるイニシャルポ
ジションを意味している。また、符号ＣＰは、被処理体
Ｗが二次予備加熱を受ける上述の中間停止位置Ｐ３を示
し、さらに符号ＰＰは処理位置Ｐ１を示している。

【００７４】（１）まず、被処理体Ｗを搬入する場合、
第２のロードロック室５４内をガス導入孔５４Ｄによる
Ｎ2 パージすることにより、予め、大気圧と同圧に設定
しておく。外気とロードロック室５４内とを同圧にすれ
ば、ゲートバルブ５４Ｂが開いたときに、気体の急激な
流れ込みによる塵や埃等の浸入飛散を防ぐことができ
る。次にゲートバルブ５４Ｂ（図５参照）を開いて被処
理体Ｗをロードロック室５４内に搬入する。その後、ゲ
ートバルブ５４Ｂが閉じられ、ガス排気孔５４Ｅによっ
て真空引きが実行される。この場合には、受渡し室５６
も同様に、予め真空引きされている。さらに、プロセス
チューブ１２、第１、第２のシャッター６２、６４の間
の空間も真空引きすることによりロードロック室５４と
同圧にしておく。このような被処理体用ホルダー３０へ
の被処理体Ｗの受け渡しの際には、第１，第２のシャッ
ター６２，６４は閉じた状態にある。

【００７５】一方、ロードロック室５４内の搬送アーム
５４Ｃにより、被処理体Ｗが受渡し室５６に搬送される
と、予め、被処理体用ホルダー３０の載置部３０Ａが搬
送アーム５４Ｃの搬送経路上に位置されているので、図
１に示す受け渡し位置Ｐ１にて被処理体Ｗの受け渡しが
行なわれる。このとき、図８に示すように、遮熱部材３
０Ｅの保有温度が低下していれば、第２のシャッター６
４は開放してもよいが、第１のシャッター６２は閉じら
れている。これにより、面状発熱源２０から遮熱され、
ロード時での被処理体搬入出部５０が過熱状態になるの
が防止される。また、このとき、図１２における符号Ｈ
Ｐで示すように、被処理体Ｗの温度の上昇はない。

【００７６】（２）被処理体Ｗの受渡しが完了すると、
被処理体用ホルダー３０が駆動機構４０によりわずかに
上昇され（図９参照）、かつ回転が開始される。そし
て、第１のシャッター６２が開放されることにより、面
状発熱源２０からの輻射熱が直接被処理体Ｗの表面に照
射されて、イニシャルポジションＩＰにて一次的な予備
加熱が行われる状態となる。図１２に示すように、この
場合の被処理体Ｗの温度は、面状発熱源２０からの距離
が比較的遠いことが原因してさほど急激な上昇はなく、
面内での均一な温度上昇が得られる。

【００７７】（３）第１のシャッター６２が開放されて
いる段階で被処理体用ホルダー３０は、上昇して中間停
止位置Ｐ３（図１２の位置ＣＰ）に向け移動する。そし
て、図１０に示すように、面状発熱源２０により近付い
た位置にて、二次的な予備加熱が行われる。この二次的
な加熱により、図１２に示すように被処理体Ｗの温度が
例えば４００〜６００℃まで上昇する。そして、二次的
な加熱は、上述したように被処理体Ｗの裏面での温度分
布が所定温度で均一になるまで維持される。その後、被
処理体用ホルダー３０が再上昇処理位置Ｐ２に向け上昇
させられる。

【００７８】（４）図１１に示すように、処理位置Ｐ２
（図１２のＰP ）に達した被処理体Ｗは、先に実行され
た二次的な加熱によって熱の吸収率が最も良好な状態に
設定されているので、図１２に示すように、処理位置Ｐ
２に近付くに従い処理温度に接近し、処理温度に達する
までの時間が短くされる。

【００７９】しかも、常温からの急激な温度上昇ではな
いので、被処理体Ｗのスリップや反りを起こすことなく
処理温度に達することができる。

【００８０】なお、第１のシャッター６２は、被処理体
用ホルダー３０が該シャッター６２の上方まで移動した
後の段階で閉じ、上方から入射してくる熱線による被処
理体搬入出部５０の温度上昇を阻止する。

【００８１】上述した二次的な予備加熱の工程では、一
次予備加熱による温度から熱吸収率が最も良好となる温
度分布が得られるまで加熱するようになっているが、二
次的な予備加熱の工程をさらに段階的に実行することも
可能であり、この場合には、各段階での設定温度に達す
るまでの時間をさらに短縮することができる。また、一
次予備加熱を省略することもできる。

【００８２】一方、熱処理終了時点では、前述した処理
位置への移動とは逆に、図１２に示すように、被処理体
搬入出部５０に至る前に予備冷却が行われ、所定温度、
この場合には、常温に近い温度に達してから被処理体用
ホルダー３０が被処理体搬入出部５０内に下降移動し、
第１のシャッター６２が閉じられる。これにより、被処
理体搬入出部５０の温度が上昇するのを防止された状態
で被処理体Ｗの受け渡しが行われる。

【００８３】次に、図３に示す構造の被処理体用ホルダ
ー３０を用いて、適正なプロセス温度にて被処理体Ｗを
熱処理する方法について説明する。なお、下記に示す方
法は、図１に示す熱処理装置にても実施できるが、この
方法が実施される他の熱処理装置の例を図１３に示す。

【００８４】同図において、この熱処理装置が図１に示
す構造と相違する点の１つとしては、縦型プロセスチュ
ーブ１２がアウタチューブ１２Ａとその内側に配置され
るインナーチューブ１２Ｂとで構成されている点であ
る。他の相違点は、第１，第２のシャッター３００，３
０２が共に、受け渡し室５６の上方に配置されている点
である。なお、図１３に示す部材のうち、図１に示す部
材と同一機能を有する部材については、同一符号を付し
その詳細な説明を省略する。この図１３に示す熱処理装
置も、縦型プロセスチューブ１２の上方に面状発熱源２
０を備えており、この面状発熱源２０に対して、被処理
体Ｗをそのホルダー３０により昇降移動させることで処
理位置に設定しており、基本的構造は図１に示すものと
同一である。

【００８５】図１３に示す熱処理装置においては、面状
発熱源２０は、ウエハＷを例えば１０００℃のプロセス
温度に維持するように、その加熱条件が設定されてい
る。そして、ウエハＷを保持したホルダー３０は、昇降
機構４０により、受け渡し室５６から上昇され、面状発
熱源２０から距離Ｌだけ離れた処理位置に停止される。

【００８６】ウエハＷの温度は、その停止後から約１０
秒経過することで、１０００℃のプロセス温度まで昇温
される。このとき、面状発熱源２０に近い側の熱電対１
０６は、例えば１０２０℃を検出する。一方、面状発熱
源２０よりも離れた位置の熱電対１０２は、例えば９８
０℃を検出する。ここで、温度測定装置２００に接続さ
れたメモリ２０２内には、上述した２つの熱電対１０
２，１０６より得られた２種の温度データに基づいてウ
エハＷの実際の温度を検出するための基準データが格納
されている。この基準データとしては、例えばウエハＷ
の処理位置を複数種の条件に設定しておき、そのときの
ウエハＷの実測温度（例えば熱電対を直接接触させて測
定しておく）と、このときのウエハＷの上下の２つの熱
電対１０２，１０６での実測温度とを挙げることができ
る。本実施例では、温度測定装置２００は、２つの熱電
対１０２，１０６にて計測された温度（１０２０℃およ
び９８０℃）と、上述したメモリ２００内に格納された
基準データとに基づいて、例えば直線補間によりウエハ
Ｗの実際の温度を検出する。

【００８７】同様に、ウエハＷのプロセス温度を９００
℃に設定するには、ホルダー３０を昇降機構４０により
下降させ、熱電対１０２，１０６の測定温度を、温度測
定装置２００に入力させる。そして、温度測定装置２０
０では、例えば熱電対１０６が９２０℃、他の熱電対１
０２が８８０℃を検出したとき、上述した直線補間によ
りウエハＷの実際の温度が９００℃であると検出するこ
とができる。

【００８８】なお、熱電対１０２，１０６とウエハＷの
温度との関係は、直線比例関係に限らず、他の相関も考
えられる。この相関は、熱電対１０２，１０６とウエハ
との距離によっても変わるし、あるいは面状発熱源２０
の形状または大きさ等によっても変化する。また、面状
発熱源２０とウエハＷとの間の距離Ｌによっても上記相
関に影響が生ずる。そこで、メモリ２０２内に格納され
る基準データとしては、予め実測されたウエハの温度
と、熱電対１０２，１０６の温度とを、種々のプロセス
温度条件下にて計測して記憶させておくことが好まし
い。

【００８９】次に、図１３の熱処理装置を用いて、成膜
プロセスを実施する場合の作用について説明する。ウエ
ハＷが所定の成膜温度例えば、９００℃に設定されたと
き、ガス導入口１４から成膜ガスが所定量供給される。
これにより、ウエハＷへの成膜が開始される。

【００９０】このとき、９００℃近くに加熱された部材
であって、成膜ガスと接触する部材にもウエハＷと同様
に成膜されるおそれがある。例えば、縦型プロセスチュ
ーブの１２の内面、あるいは熱電対保護管１００，１０
４の外壁面にもウエハＷと同様に、図１４に示すように
符号３１０にて図示した成膜がなされる。また、この各
部材１２，１００，１０４に付着する膜厚の厚さは、縦
型プロセスチューブ１２内にて繰り返し実施される成膜
プロセスの回数に応じて厚くなる。

【００９１】このように、各部材１２，１００，１０４
への成膜量が厚くなると、面状発熱源２０の発熱量は一
定であっても、ウエハＷへ到達する熱量の一部が、成膜
された膜により吸収され、ウエハＷの実際の加熱温度が
低下してしまう。

【００９２】そこで、この様な場合に対処するため、各
種のプロセス温度ごとに、上述した各部材１，１００，
１０４に付着する膜厚が種々変化した場合の、ウエハＷ
の実際の温度と、その上下の２つの熱電対１０２，１０
６での測定温度とを、補正データとしてメモリ２０２に
記憶させておくとよい。また各部材１２，１００，１０
４への成膜量の厚さは、プロセス開始時から経時した装
置の稼動時間と相関があるため、各測定温度と稼動時間
との関係をメモリ２０２に記憶させておくとよい。こう
すると、現在の稼動時間に関するデータと熱電対１０
２，１０６にて得られた温度測定データと、予めメモリ
２０２内に格納された補正データとに基づいて、予め把
握された相関関係に従って、例えば直線補間することに
よって、ウエハｗの実際の温度を検出することができ
る。これにより、縦型プロセスチューブ１２または熱電
対保護管１００，１０４への成膜に起因して、熱電対１
０２，１０６での測定温度が低下した場合にも、ウエハ
Ｗの正確な温度を検出することができる。また、温度測
定装置２００の出力を入力する制御装置２０６は、上述
した測定によりウエハＷの実際の温度がプロセス温度よ
りも低い場合には、昇降機構４４を駆動制御すること
で、ウエハＷを面状発熱源２０により近接する位置に補
正させている。この結果、上述した成膜等に起因してウ
エハＷに入射する熱線量が低下し、実際のプロセス温度
が得られない場合にも、速やかにウエハＷの処理位置を
補正して、同一温度条件下でのプロセスを実行をできる
ようにすることができる。

【００９３】なお、本発明は、前記実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変形実施する
ことが可能である。

【００９４】例えば、本発明が対象とする被処理体は、
半導体ウエハ以外にも例えば、ＬＣＤ等であっても良
い。さらに、本発明が適用される熱処理装置としては、
ＣＶＤ装置以外にも、例えば、酸化、拡散、アニールに
適用される装置を対象とすることもできる。

【００９５】

【発明の効果】請求項１の発明では、加熱源に対して処
理位置よりも離れた中間停止位置にて、被処理体を予備
加熱しているため、被処理体の急激な温度上昇を抑え、
被処理体のスリップ、そり等を防止し、さらに被処理体
の面内温度の均一性を向上させることができる。

【００９６】請求項２の発明によれば、複数の中間停止
位置にて予備加熱を段階的に行なうことで、プロセス温
度が高い場合にも、被処理体の急激な温度上昇を防止で
きる。

【００９７】請求項３の発明によれば、被処理体をホル
ダーに受け渡す間にわたってシャッターが閉鎖され、そ
の後開放されるので、被処理体の受け渡し雰囲気の温度
を過度に上昇することがなく、ほぼ常温雰囲気での受け
渡しを実施することができる。

【００９８】請求項４の発明によれば、被処理体が受け
渡し位置から上方に移動した後にシャッター部材が速や
かに閉鎖されるので、次回の受け渡し時にもその雰囲気
温度が過度に上昇することがない。

【００９９】請求項５の発明によれば、予備加熱される
被処理体の温度を、熱源からの直接熱輻射の影響のない
被処理体裏面側で行ない、かつ裏面側の複数箇所にて温
度センサにより測定を行なっているので、被処理体の面
内温度の均一性が確保された後に、処理位置に向けての
上昇を行なうことができる。

【０１００】請求項６の発明によれば、被処理体の裏面
側で計測された第２の温度センサでの測定温度が、被処
理体の表面側に設けられた第１の温度センサでの測定温
度に近付いた後に、被処理体が再上昇されるので、被処
理体を予め設定した予備加熱温度まで正確に昇温するこ
とができる。

【０１０１】請求項７の発明では、被処理体の温度を、
その上方および下方に設けた第１，第２の温度センサで
の測定温度を、予め把握された両者の相関に基づいて補
正することで正確に検出することができ、しかも被処理
体と非接触での温度計測を行なうことができる。

【０１０２】請求項８の発明によれば、上述した被処理
体の精度の高い温度に基づいて、加熱源と被処理体のと
の距離を変更することで、予め定められたプロセス温度
にて被処理体を熱処理することができる。

【０１０３】請求項９の発明によれば、プロセスチュー
ブおよび熱電対保護管に付着する膜によって温度センサ
での測定温度および被処理体の加熱温度が低下した場合
にも、被処理体の処理位置を的確に補正して、適正なプ
ロセス温度での処理を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す熱処理装置の全体構成を
説明するための断面図である。

【図２】図１に示した熱処理装置に用いられる給気パイ
プの構造を示す斜視図である。

【図３】図１に示した被処理体用ホルダーでの温度検出
部の構造を示す断面図である。

【図４】図１に示した装置における被処理体用ホルダー
の一部を示す断面図である。

【図５】図１に示した装置における被処理体搬入出部の
構造を示す模式的な平面図である。

【図６】図１に示した装置における第１のシャッターの
閉鎖を示す断面図である。

【図７】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ図６とは異なる第１
のシャッターの開放、閉鎖状態を示す平面図である。

【図８】図１に示した装置での被処理体の受け渡し工程
を示す模式図である。

【図９】図１に示した装置での一次予備加熱工程を示す
模式図である。

【図１０】図１に示した装置での二次予備加熱工程を示
す模式図である。

【図１１】図１に示した装置によって得られる動作のさ
らに別の態様を示す模式図である。

【図１２】図８及至図１１に示した動作における被処理
体の位置と温度関係とを説明するための特性図である。

【図１３】熱処理装置の変形例を示す概略断面図であ
る。

【図１４】熱電対保護管に成膜した状態を説明するため
のホルダーの概略説明図である。

【符号の簡単な説明】

１０処理部１２プロセスチューブ１４給気パイプ１４Ａ予熱部３０被処理体用ホルダー３０Ａ載置部５０気密室で構成された被処理体搬入出部６０シャッター駆動部６２第１のシャッター６４第２のシャッター１０２、１０６熱電対２００温度測定装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体の搬入出用の下端開口を有し、
処理位置に配置される被処理体を加熱する熱源を上方に
備えている縦型プロセスチューブと、水平に支持した状態の前記被処理体を、前記開口から前
記プロセスチューブ内に搬入して前記処理位置に設定す
る上方停止位置と、前記開口より下方に前記被処理体を
搬出して受け渡し位置に設定する下方停止位置と、の間
を上下動可能な被処理体用ホルダーと、を有する熱処理装置において熱処理するにあたり、前記被処理体用ホルダーを上昇駆動させて、前記上方停
止位置と前記下限停止位置との間の中間位置にて停止
し、前記熱源により前記被処理体を予備加熱する工程を
設けたことを特徴とする熱処理方法。
【請求項２】請求項１において、前記予備加熱工程は、前記被処理体用ホルダーが前記上
方停止位置と下方停止位置との間で異なる複数の中間位
置にて停止されて実施されることを特徴とする熱処理方
法。
【請求項３】請求項１又は２において、前記受け渡し位置に設定された前記被処理体の上方領域
を開閉するシャッター部材と、前記被処理体用ホルダーの前記下方停止位置の側方に、
ゲートバルブを介して連結されたロードロック室と、を設け、前記シャッター部材を閉鎖状態として、前記下方停止位
置に停止された前記被処理体用ホルダーに、前記ロード
ロック室から前記被処理体を受け渡す工程と、その後前記シャッター部材を開放する工程と、をさらに設けたことを特徴とする熱処理方法。
【請求項４】請求項３において、前記被処理体用ホルダーの上昇移動により、前記被処理
体が前記シャッター部材の上方に移動した後、前記シャ
ッター部材を閉鎖する工程を有することを特徴とする熱
処理方法。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記被処理体用ホルダーは、予備加熱される前記被処理
体の裏面側の複数ヵ所に設けられた温度センサでの測定
温度の温度差が所定値以下になったときに、前記中間位
置より上方に再上昇移動されることを特徴とする熱処理
方法。
【請求項６】請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記被処理体用ホルダーは、予備加熱される前記被処理
体の表面側に設けられた第１の温度センサでの測定温度
と、予備加熱される前記被処理体の裏面側に設けられた
第２の温度センサでの測定温度と、の温度差が所定値以
下になったときに、前記中間位置より上方に再上昇移動
されることを特徴とする熱処理方法。
【請求項７】被処理体の搬入出用の下端開口を有し、
処理位置に配置される被処理体を加熱する熱源を上方に
備えている縦型プロセスチューブと、水平に支持した状態の前記被処理体を、前記開口から前
記プロセスチューブ内に搬入して前記処理位置に設定す
る上下動可能な被処理体用ホルダーと、前記ホルダーに固定され、前記被処理体が前記加熱源と
対面するの表面側の温度を前記被処理体と非接触で測定
する第１の温度センサと、前記ホルダーに固定され、前記被処理体の裏面側の温度
を前記被処理体と非接触で測定する第２の温度センサ
と、前記第１，第２の温度センサの出力に基づいて、前記被
処理体の温度を検出する温度検出手段と、を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項８】請求項７において、前記温度検出手段の出力に基づいて、前記被処理体用ホ
ルダーを移動制御する制御手段をさらに設けたことを特
徴とする熱処理装置。
【請求項９】請求項８において、前記縦型プロセスチューブは前記被処理体を成膜処理す
るものであり、前記第１，第２の温度センサは、温度測定子とそれを覆
う保護管とを含み、前記制御手段は、前記プロセスチューブ又は保護管への
成膜に起因して前記第１，第２の温度センサでの測定温
度が低下した際には、前記被処理体用ホルダーの停止位
置を制御して、前記加熱源に近接する方向に補正された
前記処理位置に前記被処理体を設定することを特徴とす
る熱処理装置。