JPWO2006035879A1 - 熱処理装置及び基板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

板状部材からなる支持部に基板を支持する際に発生する滑りを少なくすることができる熱処理装置及び基板の製造方法を提供する。支持具３０は、基板５４と接触する支持部５８と、この支持部５８を支持する本体部５７とを有する。支持部５８は、基板５４の周縁部分とは接触しないように基板５４を支持する板状部材からなり、支持部５８の基板載置面には、基板５４と接触することなく外部に連通する非接触部７０が設けられている。この非接触部の外部と連通する部分の開口総面積を基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下である。

Description

本発明は、半導体ウエハやガラス基板等を熱処理するための熱処理装置および半導体ウエハやガラス等の基板を製造する基板の製造方法に関する。
従来、縦型熱処理装置における支持具は、上下一対の端板と、両端板間に架設されて垂直に配設された例えば３本の保持部材と、この３本の保持部材に長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開口するよう刻設された多数の保持溝とを備えており、３本の保持部材の保持溝間に基板を挿入することにより、複数枚の基板を水平且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて保持するように構成されている。ところが、このような構成の支持具においては、基板の全重量は３箇所の保持溝だけで支えられていることになるため、基板に熱ストレスが急激に加わった際に、基板と保持溝との接触面間の引張応力や自重応力の関係から結晶欠陥（スリップ）が発生したり、基板が反るという問題点がある。
この問題を解決する方法として、特許文献１に記載された発明が挙げられる。ここでは、支持具は本体部と、この本体部に設けられ、前記基板と接触する支持部とを有し、この支持部は、表面の面積が基板平坦面の面積よりも小さく、厚さが前記基板の厚さよりも厚いシリコン製の板状部材から構成する（以下、プレート構造支持具という。）ことで、基板の全重量を分散して、引張応力や自重応力を緩和し、スリップの発生を抑制している。
国際公開ＷＯ２００４／０３００７３号パンフレット
しかしながら、前記のプレート構造支持具においてはスリップの抑制には十分効果が確認できるものの、装置ロボット（基板移載機）による自動移載を実施すると処理基板を板状部材上に載せると同時に処理基板が滑り、規定位置（自動で処理基板を取り出せる位置）から逸脱してしまうという問題が発生した。
この原因は、処理基板と板状部材との間に存在する空気の抜けが遅いために、基板を置くことにより空気が圧縮され、その圧縮空気の処理基板を押す力と、処理基板の自重が均衡するため発生すると考えられる。
また、本発明者が実験したところ、前記したプレート構造支持具においてのスリップの抑制効果は、ウエハ間の距離が比較的大きい（ピッチが広い）場合には認められても、ピッチを狭めるに従って、その効果が薄れるという現象を見出した。
図１４はその実験結果を示している。図１４によれば、ピッチ比率が小さくなるに従って、スリップの発生状況が悪化しているのが分かる。
この原因は、ピッチが狭くなると、同じ長さのボートに収容できるプレート（支持部）の枚数が増加し、そのことにより、反応炉内のボート、プレートを合わせた熱容量が増加することにあると、考えられる。
すなわち、熱容量が増加することで、同じ昇温（降温）レートでの炉内温度変化であっても、ボート、プレート自体の温度変化の追従性が悪化するために、ウエハとプレートとの接触部はプレートの温度に近く、接触しない部分は炉内の温度変化に比較的追従するという現象が起こる。
その結果、処理ウエハの面内の温度分布は、次のようになる。
すなわち、プレートの熱容量が小さいときには面内偏差が小さいものの、プレートの熱容量が大きい場合には面内偏差が大きくなる。
この処理ウエハ面内の局所的な温度差は、面内に局所的な熱ストレスを加えることになり、その結果、スリップが入り易くなる。
なお、熱容量（ｈeat capacity）とは、物体の温度を単位温度だけ上昇させるのに要する熱量である。一様な物体では、熱容量は比熱（Ｊ／Ｋ・ｇ）と質量（ｇ）の積で与えられるので、この場合の熱容量の単位は（Ｊ／Ｋ）となる。
また、プレート構造ボートのウエハ間のピッチが一定で、炉内のプレートの枚数が同じ場合には、ある熱処理シーケンスにおいてスリップが皆無であれば、プレートの熱容量をさらに小さくすることで、温度制御に対するボート、プレートの追従性がよくなる。
このため、それまでの熱処理シーケンスの温度変化レートを大きくしても、スリップが発生しない状況を実現でき、その結果、１バッチの処理時間すなわちスループットを増加することが可能となる。
本発明は、上記問題点を解消し、板状部材からなる支持部に基板を支持する際に発生する滑りを確実に防止するとともに、支持部の低熱容量化によってスリップフリーを実現し、また、スループットを向上させることができる熱処理装置および基板の製造方法を提供することを目的としている。
本発明の第１の特徴とするところは、基板を処理する反応容器と、前記反応容器内で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、前記支持具は、基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の２５％以上９４％以下とした熱処理装置にある。
好ましくは、前記非接触部分は、少なくとも基板載置面の中央部に設けられる。
また、好ましくは、さらに基板を前記支持具に移載する基板移載機を有し、この基板移載機は基板の周縁部分を支持するように構成される。
また、好ましくは、前記板状部材の熱容量を６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下とする。また、好ましくは、前記非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の５０％以上８３％以下とする。また、好ましくは、前記支持部は円板状であり、その直径が基板の直径の６３％以上７０％以下である。また、好ましくは、前記支持部は円板状であり、その直径が１９０〜２１０ｍｍであり、基板の直径が３００ｍｍである。また、好ましくは、前記支持具は複数枚の基板を略水平姿勢で間隔をもって複数段に支持するように構成される。また、好ましくは、前記本体部はＳｉＣからなり、前記支持部はＳｉまたはＳｉＣからなる。また、好ましくは、前記支持部の表面にはＳｉＯ２、ＳｉＣまたはＳｉ３Ｎ４からなる層が形成されている。また、好ましくは、前記熱処理とは１３００℃以上の温度で行われる処理である。
本発明の第２の特徴とするところは、基板を処理する反応容器と、前記反応容器内で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、前記支持具は基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は基板の周縁部とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この板状部材の熱容量を６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下とした熱処理装置にある。
本発明の第３の特徴とするところは、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の２５％以上９４％以下とした支持部に対して基板を移載する工程と、前記支持部により支持した基板を反応容器内に搬入する工程と、前記支持部により支持した熱処理後の基板を前記反応容器より搬出する工程と、を有する基板の製造方法にある。
本発明の第４の特徴とするところは、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、熱容量を６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下とした支持部により基板を支持する工程と、前記反応容器内で前記支持部により支持した基板を熱処理する工程と、前記支持部により支持した熱処理後の基板を前記反応容器より搬出する工程と、を有することを特徴とする基板の製造方法にある。
本発明の第５の特徴とするところは、基板を処理する反応炉と、前記反応炉内で基板を支持する支持具とを有する熱処理装置であって、前記支持具は、基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の外部と連通する部分の開口総面積を基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下とした熱処理装置にある。
好ましくは、前記非接触部は、貫通孔及び溝の少なくとも一方から構成されている。また、好ましくは、前記非接触部は、少なくも基板載置面の中央部に設けられる。さらに好ましくは基板載置面の中央部に基板と同心円状に設けられる。前記非接触部は少なくとも１つ以上設ければよく、複数設けるようにしてもよい。なお、１つだけ設ける場合は、基板載置面の中央部に設けるのがよい。好ましくは、支持部は、支持部の基板載置面の総面積が基板平坦面の１０％以上、７０％以下である。また、好ましくは、支持部は円板状であり、その直径が基板外径の１／３以上、５／６以下である。また、好ましくは、支持部は円板状であり、その直径が１００ｍｍ以上、２５０ｍｍ以下である。好ましくは、支持具は、複数枚の基板を略水平状態で隙間をもって複数段に支持するよう構成される。また、好ましくは、熱処理装置は、さらに基板を前記支持具に移載する基板移載機を有し、この基板移載機は基板の周縁部分を支持するように構成される。さらに好ましくは、前記基板移載機は、基板の周縁部分を支持するＵ字状型のツィーザを有する。また、好ましくは、前記基板移載機は、基板の周縁部分を支持した状態で、基板を支持部上方に挿入して下降させることにより、基板を支持部上に載置するよう構成される。
本発明の第６の特徴とするところは、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の外部と連通する部分の開口総面積を基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下とした支持部により基板を支持する工程と、前記支持部により支持した基板を反応炉内に搬入する工程と、前記反応炉内で前記支持部により支持した基板を熱処理する工程と、前記支持部により支持した熱処理後の基板を反応炉より搬出する工程と、を有する基板の製造方法にある。
本発明の第７の特徴とするところは、基板を処理する反応炉と、前記反応炉内で基板を支持する支持具とを有する熱処理装置であって、前記支持具は前記基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は前記基板の周縁部とは接触しないように前記基板を支持する板状部材からなり、この板状部材の熱容量は６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下に設定されている熱処理装置にある。
本発明の第８の特徴とするところは、基板の周縁部とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、この板状部材の熱容量が６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下に設定されている支持部により、基板を支持するステップと、前記支持部により支持した前記基板を反応炉内に搬入するステップと、前記反応炉内において前記支持部により支持した前記基板を熱処理するステップと、前記支持部により支持した熱処理後の前記基板を前記反応炉から搬出するステップと、を有する基板の製造方法にある。
好ましくは、前記板状部材の熱容量が６３Ｊ／Ｋ以上９６Ｊ／Ｋ以下に設定されている。また、好ましくは、前記板状部材の熱容量が６６Ｊ／Ｋ以上９１Ｊ／Ｋ以下に設定されている。また、好ましくは、前記板状部材の熱容量が７０Ｊ／Ｋ以上８４Ｊ／Ｋ以下に設定されている。また、好ましくは、前記板状部材の基板載置面の外周縁より内側には、前記基板と接触しない非接触部が設けられている。また、好ましくは、前記非接触部は前記基板と同心円状に設けられている。また、好ましくは、前記非接触部は貫通孔またはザグリから構成されている。また、好ましくは、前記非接触部の面積は前記板状部材の基板載置面全体の面積の５０％以上８３％以下に設定されている。また、好ましくは、前記非接触部の面積は前記板状部材の基板載置面全体の面積の５５％以上８１％以下に設定されている。また、好ましくは、前記非接触部の面積は前記板状部材の基板載置面全体の面積の５８％以上７８％以下に設定されている.また、好ましくは、前記非接触部の面積は前記板状部材の基板載置面全体の面積の６４％以上７５％以下に設定されている。また、好ましくは、前記板状部材の直径は前記基板の直径の６３％以上７０％以下に設定されている。また、好ましくは、前記基板の直径が３００ｍｍであり、前記板状部材の直径が１９０〜２１０ｍｍである。また、好ましくは、前記板状部材の少なくとも前記基板と接触する部分の表面粗さＲａが、１μｍ〜１０００μｍに設定されている。また、好ましくは、前記支持具は複数枚の基板を略水平姿勢で隙間をもって複数段に支持するように構成されている。また、好ましくは、前記本体部は炭化珪素からなり、前記支持部はシリコンまたは炭化珪素からなることを特徴とする。また、好ましくは、前記支持部の表面には酸化珪素または炭化珪素または窒化珪素からなる層が形成されている。また、好ましくは、前記熱処理とは１３００℃以上の温度で実施される処理である。
本発明の第１の特徴とするところによれば、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材の基板載置面に基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部を設け、この非接触部の面積を板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の２５％以上９４％以下としたので、基板を板状部材に載置する際に非接触部を介して基板と板状部材との間に存在する空気を抜くことができ、それにより、板状部材からなる支持部に基板を載置する際に発生する滑りを確実に防止することができる。本発明の第２の特徴とするところによれば、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材の基板載置面に基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部を設け、板状部材の熱容量を６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下としたので、スリップ率を実用範囲内に収めることができる。
本発明の第１の実施形態に係る熱処理装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に用いた反応炉を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に用いた支持具を示し、図３（ａ）は平面断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第１の実施形態に用いた支持具及びツィーザを示し、図４（ａ）はツィーザと基板とを支持具に挿入した状態を示す平面断面図、図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図４（ｃ）はツィーザを示す平面図である。 本発明者が行った実験で用いた種々のタイプの支持部を示す平面図である。 貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積９４％以下とする理由を説明するための支持部の平面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示し、図７（ａ）は第１の変形例の平面図と側面図、図７（ｂ）は第２の変形例の平面図と側面図である。 本発明の第１の実施形態の周縁非支持タイプと周縁支持タイプとを比較した説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第１の形態を示す図で、（ａ）は平面断面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第２の形態を示す図で、（ａ）は平面断面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第２の形態の変形例を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第３の形態を示す断面図である。 スリップ発生率比の支持部熱容量依存性を示す図である。 基板間の距離（ピッチ）の違いによるスリップ発生状況を示す図である。 ウエハを３点で支持する場合の作用を説明するためのものであり、（ａ）は模式的な平面図、（ｂ）はウエハの変形を示すグラフ、（ｃ）はウエハ面内の典型的位置での最大主応力を示すグラフである。 ウエハを４点で支持する場合の作用を説明するためのものであり、（ａ）は模式的な平面図、（ｂ）はウエハの変形を示すグラフ、（ｃ）はウエハ面内の典型的位置での最大主応力を示すグラフである。 ウエハを板状部材で支持する場合の作用を説明するためのものであり、（ａ）は模式的な平面図、（ｂ）はウエハの変形を示すグラフ、（ｃ）はウエハ面内の典型的位置での最大主応力を示すグラフである。 （ａ）は貫通孔がない板状部材によるウエハ支持方法を示す正面断面図、（ｂ）はウエハの周縁部をリングによって支持するウエハ支持方法を示す正面断面図である。 板状部材の熱容量および質量とスリップフリー率との関係を示すグラフである。 ウエハと板状部材との見かけの接触面積とスリップフリー率との関係を示すグラフである。 板状部材の非接触部割合が増加するのに追従してスリップフリー率が増加する理由を説明するためのものであり、（ａ）は模式図、（ｂ）はグラフである。
符号の説明
１０ 熱処理装置
２６ 基板移載機
３０ 支持具
３２ ツィーザ
４０ 反応炉
５４ 基板
５７ 本体部
５８ 支持部
７０ 非接触部
７２ 貫通孔
７４ アーム部
８２ 溝
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態に係る熱処理装置１０を示す。この熱処理装置１０は、バッチ式縦型熱処理装置であり、主要部が配置される筺体１２を有する。この筺体１２の正面側には、ポッドステージ１４が接続されており、このポッドステージ１４にポッド１６が搬送される。ポッド１６には、例えば２５枚の基板が収納され、図示しない蓋が閉じられた状態でポッドステージ１４にセットされる。
筺体１２内の正面側であって、ポッドステージ１４に対向する位置には、ポッド搬送装置１８が配置されている。また、このポッド搬送装置１８の近傍には、ポッド棚２０、ポッドオープナ２２及び基板枚数検知器２４が配置されている。ポッド棚２０はポッドオープナ２２の上方に配置され、基板枚数検知器２４はポッドオープナ２２に隣接して配置される。ポッド搬送装置１８は、ポッドステージ１４とポッド棚２０とポッドオープナ２２との間でポッド１６を搬送する。ポッドオープナ２２は、ポッド１６の蓋を開けるものであり、この蓋が開けられたポッド１６内の基板枚数が基板枚数検知器２４により検知される。
さらに、筺体１２内には、基板移載機２６と、ノッチアライナ２８と、後述する反応容器４３内で基板を指示する支持具として用いられる基板支持具（ボート）３０とが配置されている。基板移載機２６は、例えば５枚の基板を取り出すことができるアーム（ツイーザ）３２を有し、このアーム３２を動かすことにより、ポッドオープナ２２の位置に置かれたポッド、ノッチアライナ２８及び基板支持具３０間で基板を搬送する。ノッチアライナ２８は、基板に形成されたノッチまたはオリフラを検出して基板のノッチまたはオリフラを一定の位置に揃えるものである。
さらに、筺体１２内の背面側上部には反応炉４０が配置されている。この反応炉４０内に、複数枚の基板を装填した基板支持具３０が搬入され熱処理が行われる。
図２に反応炉４０の一例を示す。この反応炉４０は、炭化珪素（ＳｉＣ）製の反応管４２を有する。この反応管４２は、上端部が閉塞され下端部が開放された円筒形状をしており、開放された下端部はフランジ状に形成されている。この反応管４２の下方には反応管４２を支持するよう石英製のアダプタ４４が配置される。このアダプタ４４は上端部と下端部が開放された円筒形状をしており、開放された上端部と下端部はフランジ状に形成されている。アダプタ４４の上端部フランジの上面に反応管４２の下端部フランジの下面が当接している。反応管４２とアダプタ４４とにより基板を処理する反応容器４３が形成される。また、反応容器４３のうち、アダプタ４４を除いた反応管４２の周囲には、ヒータ４６が配置されている。
反応管４２とアダプタ４４とにより形成される反応容器４４の下部は、基板支持具３０を挿入するために開放され、この開放部分（炉口部）は炉口シールキャップ４８がＯリングを挟んでアダプタ４４の下端部フランジの下面に当接することにより密閉されるようにしてある。炉口シールキャップ４８は基板支持具３０を支持し、基板支持具３０と共に昇降可能に設けられている。炉口シールキャップ４８と基板支持具３０との間には、石英製の第１の断熱部材５２と、この第１の断熱部材５２の上部に配置された炭化珪素（ＳｉＣ）製の第２の断熱部材５０とが設けられている。基板支持具３０は、多数枚の、例えば２５〜１００枚の基板５４を略水平状態で隙間をもって多数段に支持し、反応管４２内に装填される。
１２００°Ｃ以上の高温での処理を可能とするため、反応管４２は炭化珪素（ＳｉＣ）製としてある。このＳｉＣ製の反応管４２を炉口部まで延ばし、この炉口部をＯリングを介して炉口シールキャップでシールする構造とすると、ＳｉＣ製の反応管を介して伝達された熱によりシール部まで高温となり、シール材料であるＯリングを溶かしてしまうおそれがある。Ｏリングを溶かさないようＳｉＣ製の反応管４２のシール部を冷却すると、ＳｉＣ製の反応管４２が温度差による熱膨張差により破損してしまう。そこで、反応容器４３のうちヒータ４６による加熱領域をＳｉＣ製の反応管４２で構成し、ヒータ４６による加熱領域から外れた部分を石英製のアダプタ４４で構成することで、ＳｉＣ製の反応管からの熱の伝達を和らげ、Ｏリングを溶かすことなく、また反応管を破損することなく炉口部をシールすることが可能となる。また、ＳｉＣ製の反応管４２と石英製のアダプタ４４とのシールは、双方の面精度を良くすれば、ＳｉＣ製の反応管４２はヒータ４６の加熱領域に配置されているため温度差が発生せず、等方的に熱膨張する。よって、ＳｉＣ製の反応管４２下端部のフランジ部分は平面を保つことができ、アダプタ４４との間に隙間ができないので、ＳｉＣ製の反応管４２を石英製のアダプタ４４に載せるだけでシール性を確保することができる。
アダプタ４４には、アダプタ４４と一体にガス供給口５６とガス排気口５９とが設けられている。ガス供給口５６にはガス導入管６０が、ガス排気口５９には排気管６２がそれぞれ接続されている。アダプタ４４の円周方向における厚さは、同方向における反応管４２に厚さよりも厚く、また、同方向における後述するノズル６６の厚さよりも厚い。また、アダプタ４４の内壁は反応管４２の内壁よりも内側にあり（突出しており）、アダプタ４４の側壁部（肉厚部）には、ガス供給口５６と連通し、垂直方向に向かうガス導入経路６４が設けられ、その上部にはノズル取付孔が上方に開口するように設けられている。このノズル取付孔は、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上端部フランジ側の上面に開口しており、ガス供給口５６およびガス導入経路６４と連通している。このノズル取付孔にはノズル６６が挿入され固定されている。すなわち、反応管４２内部におけるアダプタ４４の反応管４２の内壁よりも内側に突出した部分の上面にノズル６６が接続され、このアダプタ４４の上面にノズル６６が支持されることとなる。この構成により、ノズル接続部は熱で変形しにくく、また破損しにくい。また、ノズル６６とアダプタ４４の組立て、解体が容易になるというメリットもある。ガス導入管６０からガス供給口５６に導入された処理ガスは、アダプタ４４の側壁部に設けられたガス導入経路６４、ノズル６６を介して反応管４２内に供給される。なお、ノズル６６は、反応管４２の内壁に沿って基板配列領域の上端よりも上方（基板支持具３０の上端よりも上方）まで延びるように構成される。
次に上述したように構成された熱処理装置１０の作用について説明する。
まず、ポッドステージ１４に複数枚の基板を収容したポッド１６がセットされると、ポッド搬送装置１８によりポッド１６をポッドステージ１４からポッド棚２０へ搬送し、このポッド棚２０にストックする。次に、ポッド搬送装置１８により、このポッド棚２０にストックされたポッド１６をポッドオープナ２２に搬送してセットし、このポッドオープナ２２によりポッド１６の蓋を開き、基板枚数検知器２４によりポッド１６に収容されている基板の枚数を検知する。
次に、基板移載機２６により、ポッドオープナ２２の位置にあるポッド１６から基板を取り出し、ノッチアライナ２８に移載する。このノッチアライナ２８においては、基板を回転させながら、ノッチを検出し、検出した情報に基づいて複数枚の基板のノッチを同じ位置に整列させる。次に、基板移載機２６により、ノッチアライナ２８から基板を取り出し、基板支持具３０に移載する。
このようにして、１バッチ分の基板を基板支持具３０に移載すると、例えば６００°Ｃ程度の温度に設定された反応炉４０内（反応容器４３内）に複数枚の基板５４を装填した基板支持具３０を装入し、炉口シールキャップ４８により反応炉４０内を密閉する。次に、炉内温度を熱処理温度まで昇温させて、ガス導入管６０からガス導入口５６、アダプタ４４側壁部に設けられたガス導入経路６４、及びノズル６６を介して反応管４２内に処理ガスを導入する。処理ガスには、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、ジクロロエチレン（Ｃ２Ｈ２Ｃｌ２、略称ＤＣＥ）等が含まれる。基板５４を熱処理する際、基板５４は例えば１２００°Ｃ程度以上の温度に加熱される。
基板５４の熱処理が終了すると、例えば炉内温度を６００°Ｃ程度の温度に降温した後、熱処理後の基板５４を支持した基板支持具３０を反応炉４０からアンロードし、基板支持具３０に支持された全ての基板５４が冷えるまで、基板支持具３０を所定位置で待機させる。次に、待機させた基板支持具３０の基板５４が所定温度まで冷却されると、基板移載機２６により、基板支持具３０から基板５４を取り出し、ポッドオープナ２２にセットされている空のポッド１６に搬送して収容する。次に、ポッド搬送装置１８により、基板５４が収容されたポッド１６をポッド棚２０、またはポッドステージ１４に搬送して完了する。
次に、第１の実施形態に係る熱処理装置１０が有する上記支持具３０について詳述する。
図３に支持具３０の概略図を示す。図３（ａ）は平面断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
支持具３０は、基板５４と接触する支持部５８と、この支持部５８を支持する本体部５７とから構成されている。本体部５７は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）又はシリコンを含浸させた炭化珪素からなり、円板状の上板６１（図１に示す）、同じく円板状の下板６３（図１に示す）、及び上板６１と下板６３とを接続する例えば３本の支柱６５、６５、６５と、該支柱６５、６５、６５から延びる支持片６７、６７、６７とを有する。支柱６５、６５、６５は、互いに９０度ずつ隔てて配置され、ツィーザ３２が挿入される側に１８０度隔てて２本、ツィーザ３２の反挿入側に１本配置されている。支持片６７、６７、６７は、支柱６５、６５、６５から水平方向に延びている。この支持片６７、６７、６７は、垂直方向に一定間隔てて支柱６５、６５、６５に多数形成され、該多数の支持片６７、６７、６７のそれぞれに、プレート状の支持部５８が支持されている。この支持部５８の上面には基板５４の下面が接触するように基板５４が支持される。すなわち、本体部５７は、複数の支持部５８を水平姿勢で間隔をもって多段に支持するように構成され、この構成により複数枚の基板５４は水平姿勢で間隔をもって多段に支持されることとなる。
支持部５８は、例えば単結晶シリコン（Ｓｉ）、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）等のシリコン（Ｓｉ）製、または炭化珪素（ＳｉＣ）製であり、基板５４の周縁部とは接触しないように基板５４を支持する板状部材からなり円板状（円柱状）に形成されている。
支持部５８の直径は、基板５４の直径より小さい。即ち、支持部５８の上面は、基板５４の下面である平坦面の面積より小さな面積を有し、基板５４は、該基板５４の周縁を残して（基板周縁部とは接触することなく）支持部５８に支持される。基板５４の直径は例えば３００ｍｍであり、この場合、支持部５８の直径は３００ｍｍ未満であり、１００ｍｍ〜２５０ｍｍ程度（基板の直径の１/３〜５/６程度）が好ましく、さらには１９０ｍｍ〜２１０ｍｍ（基板の直径の６３％〜７０％）が好ましい。
また、この支持部５８の厚さは、基板５４の厚さよりも厚く形成されている。基板５４の厚さは、例えば７００μｍであり、したがって、支持部５８の厚さは、７００μｍを越えており、１０ｍｍまでは可能であり、少なくとも基板５４の厚さの２倍以上、例えば３ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。また、この支持部５８の厚さは、支持片６７、６７、６７の厚さよりも厚くなっている。支持部５８の厚さをこのような厚さとすることにより、支持部５８の剛性を大きくすることができ、基板搬入時、搬出時、昇温、降温時、熱処理時等における温度変化に対する支持部５８の変形を抑制することができる。これにより支持部５８の変形に起因する基板５４へのスリップ発生を防止することができる。また、支持部５８の材質を基板５４と同じ材質であるシリコン製、即ち、シリコン製の基板５４と同じ熱膨張率や硬度を持つ材質としたので、温度変化に対する基板５４と支持部５８との熱膨張、熱収縮の差をなくすことができ、また、基板５４と支持部５８との接触点で応力が発生してもその応力を開放し易くなるので、基板５４に傷が発生しにくくなる。これにより基板５４と支持部５８との熱膨張率の差や硬度の差に起因する基板５４へのスリップ発生を防止することができる。
支持部５８の上面（基板載置面）には、熱処理による支持部５８と基板５４との接着を防止するための接着防止層が形成されている。この接着防止層は、例えばシリコン表面を処理することにより、又はＣＶＤ等によりシリコン表面上に堆積（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）することにより形成したシリコン窒化膜（ＳｉＮ）、炭化珪素膜（ＳｉＣ）、酸化珪素膜（ＳｉＯ２）、ガラス状炭素、微結晶ダイヤモンド等、耐熱性及び耐磨耗性に優れた材料から構成される。
また、支持部５８の基板載置面には、基板５４と接触することなく外部に連通する少なくとも一つの非接触部７０が設けられている。この非接触部７０は少なくとも基板載置面の中央部に設けられるもであり、この実施形態においては、非接触部７０は貫通孔７２から構成されている。貫通孔７２は、支持部５８の中央部に設けられており、基板５４と同心円状であって基板５４の同心円を断面とする円筒として形成されている。この貫通孔７２の一端は支持部５８の基板載置面に開口し、他端は支持部５８の下面に開口して外部と連通するようになっている。非接触部の面積に相当する、外部と連通する貫通孔７２の開口面積は、板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積である、基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下としている。貫通孔７２は、一つに限られることなく複数設けることができ、例えば中央の貫通孔７２の周囲に複数設けることができる。また、貫通孔７２は、基板載置面の中央には設けることなく、それ以外の部分に複数設けるようにしてもよい。この場合、外部と連通する複数の貫通孔７２の総開口面積が基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下となるようにする。なお、貫通孔７２の開口総面積とは、各貫通孔７２の開口面積の総和であり、また、基板載置面の総面積とは、貫通孔７２の開口総面積と貫通孔７２が開口していない部分の面積との総和をいう。このように貫通孔７２の総開口面積を規定する理由については後述する。
次にツィーザ３２、支持具３０及び基板５４の関係並びにツィーザ３２の動作に関わる作用を図４に基づいて説明する。
図４（ａ）はツィーザ３２と基板５４とを支持具３０に挿入した状態を示す平面断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図４（ｃ）はツィーザ３２を示す平面図である。ツィーザ３２はＵ字型であり、２つのアーム部７４、７４がツィーザ本体７６から平行に延びて構成されている。２つのアーム部７４、７４間の内端距離ｄ１は、支持部５８の直径ｄ３よりも大きく、且つ基板５４の直径ｄ４より小さい。また、２つのアーム部７４、７４の外端距離ｄ２は、基板５４の直径ｄ４と等しいかやや大きく、且つツィーザ挿入側の２本の支柱６５、６５の内端距離ｄ５よりも小さい。基板５４の直径ｄ４は、支持部５８の直径ｄ３よりも大きく、ツィーザ挿入側の２本の支柱６５、６５の内端距離ｄ５よりも小さい。また、アーム部７４、７４の厚さｔ１は、支持部５８の厚さｔ２よりも小さい。
アーム部７４、７４の内端距離ｄ１が基板５４の直径ｄ４よりも小さいので、アーム部７４、７４で基板５４の周縁部分を支持することができる。すなわち、基板移載機は、基板の周縁部分を支持するように構成されるものであり、この基板移載機で基板５４を支持具３０に移載するには、まず基板５４の周縁部分をアーム部７４、７４で支持し、次に基板５４を支持した状態でツィーザ３２のアーム部７４，７４を支持具３０内に挿入する。このとき、アーム部７４、７４の外端距離ｄ２及び基板５４の直径ｄ４がツィーザ挿入側の２本の支柱６５、６５の内端距離ｄ５よりも小さいので、基板５４及びアーム部７４、７４をツィーザ挿入側の２本の支柱６５、６５間に挿入することができる。ここで、基板５４が支持部５８から浮いた（離間した）状態となるようにアーム部７４、７４の上下位置が基板移載機により制御されており、基板５４が支持部５８の基板載置面から所定距離上方の位置で、且つ支持部５８の同心円位置で停止する。図４（ｂ）ではこの状態が示されている。次に基板５４が支持部５８に対して浮いた状態から所定の移載速度をもってツィーザ３２を下降させる。移載速度（ツィーザ下降速度）は１〜５ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは３〜４ｍｍ／ｓｅｃである。アーム部７４，７４の内端距離ｄ１が支持部５８の直径ｄ３よりも大きく、基板５４の直径ｄ４が支持部５８の直径ｄ３よりも大きく、アーム部７４、７４の厚さｔ１が支持部５８の厚さｔ２よりも小さいので、ツィーザ３２を下降させると、基板５４が支持部５８の基板載置面に載置される。このとき、基板５４の裏面と支持部５８の基板載置面との間にある空気が基板５４を下降させることにより圧縮されるが、この圧縮された空気は貫通孔７２を介して外部（支持部５８の下面側外部）に抜け、基板５４が支持部５８の基板載置面上をすべるのを防止することができる。移載速度を１〜５ｍｍ／ｓｅｃにしている場合に基板５４と支持部５８との間の空気を十分排出して、基板５４の滑りを防止するには、貫通孔７２の総開口面積が基板載置面の総面積の２５％以上必要である。
なお、上記実施形態のように貫通孔７２を形成することなく、ツィーザ３２の降下をゆっくり実施（支持部５８に基板５４が接した状態で５ｓｅｃ程度静止する等）すれば基板５４の滑りは解消できるが、生産の際には基板５４の移載時間を極小にしたい要求があることや、２枚以上（例えば５枚）同時に移載する際には、その複数の基板５４を同時に支持部５８に接触させるための各ツィーザ３２間の間隔、角度の微調整が必要となるという意味で現実的ではない。したがって、上記実施形態のように貫通孔７２を形成することは生産性や複数枚同時移載におけ各ツィーザの微調整の困難性やツィーザの加工精度の点からも好ましい。
基板５４が支持部５８の基板載置面に載置された後は、アーム部７４、７４が基板５４と支持片６７、６７との間の位置で停止するようツィーザ３２の上下位置を基板移載機により制御し、この停止位置から水平方向にツィーザ３２を移動させ（引き抜き）、１枚又は複数枚の基板５４の移載を完了する。そして、このような動作を次々と繰り返すことにより多数枚の基板５４を支持具３０に移載する。
次に外部と連通する少なくとも１つの貫通孔７２の総開口面積を基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下とする理由について説明する。
まず下限値を２５％とする理由は次の通りである。
本発明者は、支持部（板状部材）の直径を２００ｍｍ、厚さを６ｍｍ〜７ｍｍに固定した条件で支持部に対して図５（ａ）〜（ｄ）に示すような種々のタイプの貫通孔を形成し、これらの支持部に対して基板としての１２インチシリコンウェハ（直径３００ｍｍのシリコンウエハ）を自動移載する実験を行い、それぞれの場合において、基板に滑りが生じるか否かを調査した。この結果を表１に示す。なお、表１の多孔とは、図５（ａ）に示すように、支持部５８に貫通孔７２を規則的に多数形成したタイプである。表１の４つの孔とは、図５（ｂ）に示すように、貫通孔７２の中心が支持部５８の同心円上に位置するように合計４つの貫通孔７２を形成したタイプである。表１の３つの孔とは、図５（ｃ）に示すように、貫通孔７２の中心が支持部５８の同心円上に位置するように合計３つの貫通孔７２を形成したタイプである。表１の１つの孔（リング）とは、図５（ｄ）に示すように、支持部５８の中心に１つの孔を形成してリング状にしたタイプである。なお、移載速度は３〜４ｍｍ／ｓｅｃとした。
Figure 2006035879
 表１に示すように貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の２．６％以上とすれば、基板の滑りは、ほぼ生じなくなるものの、２５％よりも小さい場合、滑りを生じることもあり、滑りを確実に防止することはできない。これは、基板載置時において基板裏面と支持部基板載置面との間の空気が十分排出されず、基板載置により圧縮された空気が基板を押す力を十分抑制できないからと考えられる。基板と支持部との間の空気を十分排出し、圧縮された空気が基板を押す力を十分抑制して、基板の滑りを確実に防止するためには、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の２５％以上とする必要がある。
次に上限値を９４％とする理由は次の通りである。
貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の９０％より大きくすると、基板の滑りは確実に防止できるものの、支持部の基板と接触する部分の幅が非常に狭くなり、マシニング加工により貫通孔を形成する場合、その部分が破損したりするため、加工が難しくなる。本実施形態のように支持部を円板状とする場合、図６（ａ）に示すように、基板と接触する部分の幅の加工限界は５ｍｍ程度（このとき貫通孔開口の総面積は基板載置面の総面積の９０％）であり、それより小さくすると加工時に破損するおそれがある。なお、レーザ等による加工の場合、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の９０％よりも大きくできる（ただし、コストアップとなる）が、９４％よりも大きくすると反応炉への基板搬入時、搬出時、基板昇温、降温時、熱処理時等における温度変動により支持部５８が変形し、スリップを発生させる原因となる。本実施形態のように支持部５８を円板状とした場合、図６（ｂ）に示すように、基板と接触する部分の幅の熱変動時における強度限界は３ｍｍ程度（このとき貫通孔開口の総面積は基板載置面の総面積の９４％）であり、それより小さくすると熱変動時に変形するおそれがある。即ち、マシニング加工による加工限界を考慮すると、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の９０％以下とする必要があり、温度変動時における支持部５８の強度限界を考慮すると、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の９４％以下とする必要がある。
以上のことから、基板載置時における基板の滑りを確実に防止すると共に、温度変動時における支持部の変形を防止するには、貫通孔の総面積を、基板載置面の総面積の少なくとも２５％以上、９４％以下とする必要がある。なお、貫通孔開口の総面積をこのような範囲とすれば、熱処理による基板と支持部との張り付きも防止することができる。なお、貫通孔の総面積を基板載置面の総面積の６５％以下とすると支持部５８の剛性をより高めることができ、支持部５８自体が殆ど変形しなくなるので好ましい。
次に、第１の実施形態に係る熱処理装置１０が有する支持部５８の変形例を、図７に基づいて説明する。
図７（ａ）は第１の変形例における支持部５８の平面図と側面図を示している。この第１の変形例においては、基板に接触しない部分である非接触部７０が溝８２として構成されている。溝８２は支持部５８の基板載置面上に形成され、それぞれ交わる半径方向のものと同心円上のものとからなる。半径方向の溝８２の一端が支持部５８の側面に開口し、該支持部５８の側面で外部に連通している。この第１の変形例においては、溝８２が基板載置面に開口する総面積を基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下とすればよい。
図７（ｂ）は第２の変形例における支持部５８の平面図と側面図を示している。この第２の変形例においては、非接触部７０は、貫通孔７２と溝８２とが組み合わされて構成されている。即ち、溝８２は支持部５８の中心に形成された貫通孔７２の周囲に形成されていると共に、基板載置面上で同心円上に複数形成され、これらの溝８２に複数の貫通孔７２が所定間隔を隔てて形成されており、貫通孔７２の一端が溝８２内に開口し、他端が支持部５８の下面に開口して外部と連通するようになっている。この第２の変形例においては、溝８２が基板載置面に開口する総面積を基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下とすればよい。
ところで、支持部には円環状（平面Ｃ状、平面○状）支持板のように、基板の周縁部分を支持し、基板の中央部分とは接触しないタイプのものがある（以下、周縁支持タイプという）。本実施形態における支持部は、このタイプとは異なり、基板の中央部分を支持し、基板の周縁部分とは接触しないタイプのものである（以下、周縁非支持タイプという）。以下、本実施形態における周縁非支持タイプの支持部に対して基板を移載する場合と、周縁支持タイプの支持部に対して基板を移載する場合との相違点を図８を参照して説明する。図８（ａ）は、ツィーザにより基板を支持した状態を示し、図８（ｂ）はツィーザを下降させて基板が支持部に接触した状態を示し、図８（ｃ）は、ツィーザをさらに下降させて基板を支持部により支持した状態を示す。なお、基板の反りは理解しやすくするため大げさに記載してある。
１）基板搬送時における基板支持の仕方、基板の撓み方
図８（ａ）に示すように、本発明の実施形態における周縁非支持タイプの支持部においては、基板搬送時にはツィーザ３２により基板５４の周縁部を支持するので、基板の自重により基板中央部が周縁部よりも下方に撓む。これに対し、周縁支持タイプの支持部においては、ツィーザにより基板中央部を支持するので、基板の自重により基板周縁部が中央部よりも下方に撓む。
２）基板載置時における基板と支持部との接触の仕方（支持部に貫通孔が形成されていない場合）、基板支持の仕方、基板の撓み方
図８（ｂ）に示すように、本発明の実施形態における周縁非支持タイプにおいては、基板載置時にはまず基板中心部が支持部中心部と接触し、ツィーザ３２の下降と共に徐々に中心部の外側と接触し、ツィーザ３２により基板周縁部を、支持部５８により基板中央部を支持するようになる。基板５４の撓み方はツィーザ３２の下降と共に搬送時と逆転することとなる。これに対し、周縁支持タイプの支持部においては、まず基板エッジ部が支持部周縁部と接触し、ツィーザの下降と共に徐々にその内側と接触し、ツィーザにより基板中央部を、支持部により基板周縁部を支持するようになる。基板の撓み方はツィーザ３２の下降と共に搬送時と逆転することとなる。
３）基板支持時における基板支持の仕方、基板の撓み方
図８（ｃ）に示すように、本実施形態における周縁非支持タイプの支持部においては、基板支持時には支持部５８が基板５４の中央部を支持し、基板５４の周縁部分とは非接触であるので、基板の自重により、基板周縁部が基板中央部よりも下方に撓む。これに対し、周縁支持タイプの支持部においては、支持部が基板周縁部分を支持し、基板中央部とは非接触であるので、基板の自重により基板中央部が基板周縁部よりも下方に撓む。
４）滑り量（滑りの度合い）
本実施形態における周縁非支持タイプの支持部においては、貫通孔が形成されていない場合の基板の支持部に対する滑り量が４乃至５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるのに対し、周縁支持タイプの支持部においては、３ｍｍ〜５ｍｍ程度である。したがって、本実施形態における周縁非支持タイプにおいては、基板の支持部に対する滑りの度合いが比較的大きいのに対し、周縁支持タイプの支持部では比較的小さい。
以上述べたように、本発明の第１の実施形態における周縁非支持タイプの支持部と周縁支持タイプの支持部とは、（ａ）基板搬送時、（ｂ）基板載置時、（ｃ）基板支持時における基板の支持の仕方（支持箇所）、基板の撓み方が異なり、（ｂ）基板載置時における基板の支持部との接触の仕方も異なる。これらのことから、（ｂ）基板載置時における基板裏面と支持部上面（基板載置面）との間の空気の抜け方、基板載置により圧縮された空気が基板を押す力も異なり、基板の滑り量（滑る度合い）も異なる。
即ち、本発明の第１の実施形態のような周縁非支持タイプの支持部と周縁支持タイプの支持部とでは、支持部上での基板の滑り方が異なる。それゆえ、滑りを生じさせなくする貫通孔開口の総面積の臨界値も異なる。例えば本発明の第１の実施形態のような周縁非支持タイプの支持部においては、前述したように、滑りを確実に生じさせなくするには貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の少なくとも２５％以上とする必要があるのに対し、周縁支持タイプの支持部においては、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の０．５％程度とすれば滑りは生じなくなるものと考えられる。
このように本発明の第１の実施形態は、基板の周縁部とは接触しないタイプの支持部に対して基板を載置する場合特有の、基板の滑りを防止する貫通孔開口の総面積の臨界値を見出したものである。
以下、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。
第２の実施形態における熱処理装置１０および反応炉４０の全体の構成は、図１、図２に基づいて説明した先述の第１の実施形態における熱処理装置１０および反応炉４０の構成と同様である。また、第２の実施形態における支持具３０の全体構成は、支持部５８に設けられるザグリ５８ａや、貫通孔５８ｂの大きさ以外は第１の実施形態における支持具３０と同様である。ここでは主に第１の実施形態とは異なる部分について説明する。
図９乃至１２には、第２の実施形態における支持具３０が示されている。
支持部５８には、図９乃至図１２に示すように、支持部５８自体の熱容量を低減するために、少なくとも一つのザグリ（ｓｐｏｔ ｆａｃｉｎｇ）５８ａもしくは貫通孔５８ｂが設けられる。
次に、第２の実施形態に係る熱処理装置１０が備える支持部５８の第１の形態について図９を用いて説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、第１の形態における支持具３０の一部の平面断面図と、そのＣ−Ｃ線断面図である。
図９に示すように、支持部５８の裏面（下面）における支持片６７、６７、６７の先端部よりも内側の部分には、支持部５８と同心円状にザグリ（凹部）５８ａが設けられている。すなわち、ザグリ５８ａの内径は、３個の支持片６７、６７、６７の先端が構成する円形の直径以下に設定されている。
ザグリ５８ａの深さは支持部５８の厚さの半分程度に設定されている。ザグリ５８ａは、支持部５８の基板５４との接触面に及ばない範囲に設けるのが好ましい。
ザグリ５８ａは、この例のように支持部５８と同心円状に１つ設けるようにしてもよいし、複数設けるようにしてもよい。
このように支持部５８にザグリ５８ａを設けることで、支持部５８自体の低熱容量化を実現でき、基板間の距離が比較的小さい（ピッチが狭い）場合であってもスリップを抑制でき、また、温度変動レートを大きくした場合であってもスリップが発生しない状況を実現できる。
すなわち、スリップフリーを実現しつつ一度に処理する基板の枚数を増やすことができる。また、処理時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる。
次に、第２の実施形態に係る熱処理装置１０が備える支持部５８の第２の形態について、図１０、図１１を用いて説明する。
図１０（ａ）、（ｂ）は、第２の形態における支持具３０の一部の平面断面図と、そのＤ−Ｄ線断面図である。
図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第２の形態における支持部５８の変形例の平面図である。
図１０に示すように、支持部５８における支持片６７、６７、６７の先端部よりも内側の部分には、少なくとも一つの貫通孔５８ｂが支持部５８と同心円状に設けられている。
貫通孔５８ｂは図１０に示すように支持部５８と同心円状に１つ設けるようにしてもよいし、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数設けるようにしてもよい。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ貫通孔５８ｂを３つ設けた例、４つ設けた例、９つ設けた例を示している。
なお、支持部５８の加工の簡便さのためには、基板５４に接触しない非接触部である貫通孔５８ｂは、支持部５８の外周から２〜５ｍｍ以上を除外した内側に配置することがよい。すなわち、貫通孔５８ｂを図１１（ｃ）に想像線で示された円形の内側に配置すると、支持部５８への加工は容易になる。なお、第１の実施形態で述べたように、温度変動時における支持部の強度限界を考慮すると貫通孔５８ｂは、支持部５８の外周から３ｍｍ以上を除外した内側に配置する必要がある。
このように支持部５８に貫通孔５８ｂを設けることで、支持部５８自体の低熱容量化を実現でき、基板間の距離が比較的小さい（ピッチが狭い）場合であってもスリップを抑制でき、また、温度変動レートを大きくした場合であってもスリップが発生しない状況を実現できる。
すなわち、スリップフリーを実現しつつ一度に処理する基板の枚数を増やすことができる。また、処理時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる。
次に、第２の実施形態に係る熱処理装置１０が備える支持部５８の第３の形態について図１２を用いて説明する。
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、第３の形態における支持部５８の変形例の断面図である。
図１２（ａ）〜（ｅ）は貫通孔５８ｂとザグリ５８ａとを併用した例である。
図１２（ａ）は支持部５８の中央部に貫通孔５８ｂを基板と同心円状に設けると共に、支持部５８裏面の周縁部以外の部分にザグリ５８ａを設けた例を示している。
図１２（ｂ）は支持部５８の中央部に貫通孔５８ｂを基板と同心円状に設けると共に、支持部５８裏面の外周部にザグリ５８ａを設けた例を示している。
図１２（ｃ）は支持部５８の中央部に貫通孔５８ｂを基板と同心円状に設けると共に、支持部５８裏面の外周部と中央部の両方にザグリ５８ａを設けた例を示している。
図１２（ｄ）は支持部５８の中央部に貫通孔５８ｂを基板と同心円状に設けると共に、支持部５８側面にザグリ５８ａを設けた例を示している。
図１２（ｅ）は支持部５８の中央部に貫通孔５８ｂを基板と同心円状に設けると共に、支持部５８上面の外周部以外の部分にザグリ５８ａを設けた例を示している。
図１２（ａ）〜（ｅ）の例においては、支持部５８の高さ方向の幅（厚み）が残るために、支持部５８の強度を維持しつつ、支持部５８の熱容量を低減することができる。
なお、これらの例を組み合わせるようにしてもよい。
このように支持部５８に貫通孔５８ｂを設けると共に、ザグリ５８ａを設けるようにしても、支持部５８自体の低熱容量化を実現でき、基板間の距離が比較的小さい（ピッチが狭い）場合であってもスリップを抑制でき、また、温度変動レートを大きくした場合であってもスリップが発生しない状況を実現できる。
すなわち、スリップフリーを実現しつつ一度に処理する基板の枚数を増やすことができる。また、処理時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる。
次に、第１の形態、第２の形態の手法を取り入れた支持部５８でのスリップ評価結果について説明する。
図１３は前述の第１の形態、第２の形態の手法を取り入れて作成した支持部５８で基板５４を支持した場合のスリップ発生率評価の結果を示している。熱処理シーケンスは種々のもので検討したため、比率で示している。
このスリップ発生率評価の結果によれば、熱容量を低減することで、スリップの発生率を低減できることが確認される。さらに、熱容量を低減する手法として、前述の第１の形態、第２の形態は適切であると言える。
次に、本発明の主な特徴である支持部（板状部材）の熱容量の値とスリップフリー率との関係および支持部（板状部材）の非接触部の面積の値とスリップフリー率との関係について説明する。
まず、前提として、縦型熱処理装置におけるウエハでのスリップの発生原因について検討する。
ウエハに作用する次の応力は、スリップの発生原因になることが知られている。
（１）支持されたウエハの自重によるウエハの変形（曲がり）に起因する変形応力。
（２）支持されたウエハの支持点（接触点）でのウエハの自重に起因する圧縮応力。
（３）ウエハ面内の温度差に起因する熱応力。
さらに、次の力がスリップの発生原因になることが発明者等によって究明された。
（４）ウエハの接触点での摩擦力および凝着力に起因する応力。
したがって、スリップの発生を防止するためには、これら（１）〜（４）の応力を低減する必要がある。すなわち、次のウエハ支持方法を究明する必要がある。
Ａ．ウエハの変形が最も少ないウエハ支持方法。
Ｂ．ウエハ面内温度差がつきにくいウエハ支持方法。
Ｃ．接触点での摩擦力および凝着力が最小となるウエハ支持方法。
ここで、以下に挙げる支持部に関する物理的な定数は、前記（１）〜（４）のスリップ発生原因にそれぞれ関連すると考えられる。
1) ウエハ支持方法；（１）、（２）、（３）
2) 支持部の熱容量；（３）
3) ウエハと支持部との接触面積；（２）、（４）
4) 支持部の表面粗さ（接触部）；（４）
［前記1)のウエハ支持方法について］
従来のウエハ支持方法としては、例えば図１５（ａ）に示されたウエハを３点で支持する方法（以下、３点支持という。）や、図１６（ａ）に示されたウエハを４点で支持する方法（以下、４点支持という。）や、図１７（ａ）に示されたウエハをリング部材（以下、リングという。）で支持する方法（以下、リング支持という。）等が、挙げられる。
これらのウエハ支持方法についてウエハの変形およびウエハ面内の典型的な位置での最大主応力をシミュレーションによって計算した結果は、図１５（ｂ）（ｃ）、図１６（ｂ）（ｃ）および図１７（ｂ）（ｃ）の通りである。
図１５（ｂ）および図１６（ｂ）によれば、３点支持および４点支持の場合には、ウエハの周方向について隣合う二つ（一対）の支持点間での変形量が大きく、この部分でウエハが垂れることがわかる。
それに伴って、図１５（ｃ）および図１６（ｃ）から明らかなように、３点支持および４点支持の場合には、支持点位置でのウエハ表面の最大主応力が、１ＭＰａ以上と大きくなっている。
これに対して、リング支持の場合には、ウエハの周方向についての支持の特異点が存在しないので、図１７（ｂ）に示されているように、３点支持および４点支持の場合よりも変形量が小さく、また、図１７（ｃ）に示されているように、最大主応力も小さい。
特に、図１７（ｃ）によれば、ウエハ中心部での最大応力は、支持点半径すなわちリング外径の半径Ｒ（図１７（ａ）参照）が９５〜１０５ｍｍ程度の場合に極小となることが確認できる。
また、図１７（ｃ）によれば、支持点での応力も３点支持および４点支持の場合よりも小さくなることが確認できる。
以上のことから、外径が１９０〜２１０ｍｍ程度のリングによるウエハ支持方法が、ウエハの変形が最も少ない支持方法であるということになる。
なお、図１８（ａ）に示された外径が１９０〜２１０ｍｍ程度の貫通孔がない板状部材（以下、プレートという。）５８Ａによるウエハ支持方法も、外径が１９０〜２１０ｍｍ程度のリングによるウエハ支持方法と同様に、ウエハの変形が最も少ない支持方法と言える。
ところで、類似のウエハ支持方法として、図１８（ｂ）に示されているように、ウエハ５４の周縁部をリング５８Ｂによって支持するウエハ支持方法がある。すなわち、このウエハ支持方法におけるリング５８Ｂの外径はウエハ５４の外径よりも大きく、このリング５８Ｂの内径（貫通孔の口径）はウエハ５４の外径よりも小さい。
しかし、このリング５８Ｂによるウエハ支持方法の場合には、ウエハ５４の中心部での垂れ量が大きくなるために、ウエハ裏面（下面）での最大主応力は、図１７に示された外径が１９０〜２１０ｍｍ程度のリング支持の場合における最大主応力をはるかに超える値になる。つまり、ウエハ５４の変形という観点においては、外径が１９０〜２１０ｍｍ程度のリングによりウエハを支持する場合と、ウエハの周縁部をリングにより支持する場合とでは全く異なる変形を呈することになる。
ウエハの自重によるウエハの変形に起因する変形応力（前記スリップ発生原因（１））が、スリップの主たる発生原因になっている場合には、スリップはウエハ面内における応力が最大の位置において発生すると考えられる。
すなわち、外径が１９０〜２１０ｍｍ程度のリングによるウエハ支持方法においては、支持部の表面でスリップが発生し、ウエハ周縁部に接触するリング５８Ｂによるウエハ支持方法においては支持部表面ではなく、ウエハ５４の中心部でスリップが発生することとなる。すなわち、外径が１９０〜２１０ｍｍ程度のリングとウエハ周縁部に接触するリング５８Ｂでは、スリップ発生箇所も全く異なることとなる。
したがって、本発明は、外径がウエハ外径よりも小さい板状部材、その中でも外径が１９０〜２１０ｍｍ程度の板状部材、特に、リングによるウエハ支持方法を前提として、以下に述べる所定のスリップフリー率を達成できる熱容量および非接触部の面積の値を究明したものである。
［前記2)の支持部の熱容量について］
ウエハ面内に温度差があると、それに起因した熱応力（前記スリップ発生原因（３））が発生するために、スリップの発生原因になる。これは、ウエハを搬入する温度から処理する温度までの温度変化のレート（昇温レート）を上げると、スリップが発生し易くなる現象からも、推察することができる。
ところで、温度変化のレートが一定の場合であっても、昇温時においては熱容量の大きな物は温まり難く、熱容量の小さな物は温まり易い。また、降温時においては、熱容量の大きな物は冷え難く、熱容量の小さな物は冷え易い。
したがって、昇温時においてはウエハを支持する板状部材（プレートおよびリング）の熱容量が大きい場合には、板状部材は温まり難くなり、その結果、板状部材に支持されるウエハは、板状部材との接触位置に近い部分ほど温まり難くなる。
また、降温時においてはウエハを支持する板状部材（プレートおよびリング）の熱容量が大きい場合には板状部材は冷え難くなり、その結果、板状部材に支持されるウエハは、板状部材との接触位置に近い部分ほど冷え難くなる。
また、縦型バッチ式熱処理装置の反応炉においては、ヒータがウエハの外側に位置することから、炉内が昇温する際にはウエハの周縁部が高温度領域になり、炉内が降温する際にはウエハの中心部が高温度領域になる。
このことから、ウエハ周縁部に接触する図１８（ｂ）に示されたリングによってウエハを支持する場合には、リングの熱容量の効果によって昇降温時のウエハ面内の温度差を緩和することができる。
これに対して、外径が１９０〜２１０ｍｍ程度のリングやプレート等の板状部材によってウエハを支持する場合には、昇温時はウエハのエッジから板状部材の周縁部までは容易に温まるが、それより半径の小さい方向（内部）へは板状部材も温める必要があるために、この部位での温度差が大きくなり易い。
したがって、リングによってウエハを周縁部で支持する場合には、その熱容量の検討は熱衝撃を緩和する効果があるために、比較的に安易でよい。
しかし、本発明に係る板状部材のようにウエハ面内部（外周より内側）でウエハを支持する場合には、その熱容量を極力低減させる必要がある。
そこで、本発明者は、ウエハの外周部とは接触することなく、ウエハの外周部よりも内側で、ウエハを板状部材によって支持する場合に、板状部材の熱容量をどの程度低減すれば、ウエハにスリップが発生しなくなるかを実験的に検証した。
図１９はその結果を示している。
実験には、板状部材として厚みが６〜７ｍｍ、外径が２００ｍｍ（表面側エッジにＲ面取り部を有するので、接触部の外径は２００ｍｍ以下になっている。）の中央に貫通孔を有するリングを使用し、リング内径（貫通孔の口径）を変化させることにより、リングの質量すなわち熱容量を変化させたサンプルを使用した。すなわち、厚みおよび外径が同一であって貫通孔のない板状部材（プレート）すなわち内径が零であるリングの質量を基準（１００％）として、質量が４０％のサンプル、質量が３２％のサンプル、質量が３１％のサンプル、質量が２６％のサンプル、質量が１９％のサンプルを使用した。
実験の条件は次の通りである。
ウエハの直径は３００ｍｍ、ウエハのピッチ（ウエハ間の距離）は１３〜１４ｍｍ、一度に処理するウエハの枚数は４０〜５０枚、処理温度は１３００℃以上の温度である１３００〜１４００℃とした。
また、各サンプルは同時に実験炉内に設置し、それぞれを炉内の温度が均一な領域に設置した。
図１９において、下側の横軸には、貫通孔のない板状部材（プレート）の質量に対するサンプルの質量の割合が取られており、上側の横軸には、下側横軸に対応する熱容量が取られている。
縦軸はスリップフリー率を示している。スリップフリー率は、スリップが観察されなかったウエハの枚数をトータル処理枚数で割った百分率を示している。
図１９の結果によれば、リングの熱容量が１００Ｊ／Ｋ（プレートに対するリングの質量の割合で３２％）以下であれば、４０％のスリップフリー率が得られることが明らかになった。
すなわち、ウエハ面内の温度差に起因する熱応力（前記スリップ発生原因（３））が発生させるスリップは、リング（板状部材）の熱容量が１００Ｊ／Ｋ以下であれば、影響が少ないと判断することができる。
図１９において、リングの熱容量をさらに減少させた場合に、スリップフリー率は極大値を示した後に、減少している。これは、次に述べる板状部材の接触面積の効果によるものと考えられる。
なお、図１９の結果によれば、次の点も明らかになる。
リングの熱容量が６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下（リングのプレートに対する質量の割合が１８％以上３１％以下）の場合には、５０％以上のスリップフリー率が得られる。 リングの熱容量が６３Ｊ／Ｋ以上９６Ｊ／Ｋ以下（リングのプレートに対する質量の割合が１９％以上２９％以下）の場合には、６０％以上のスリップフリー率が得られる。
リングの熱容量が６６Ｊ／Ｋ以上９１Ｊ／Ｋ以下（リングのプレートに対する質量の割合が２０％以上２８％以下）の場合には、７０％以上のスリップフリー率が得られる。
リングの熱容量が７０Ｊ／Ｋ以上８４Ｊ／Ｋ以下（リングのプレートに対する質量の割合が２１％以上２６％以下）の場合には、８０％以上のスリップフリー率が得られる。
なお、スリップフリー率は実用上、少なくとも５０％以上とする必要があり、それより低いと実用上好ましくない。
ちなみに、前述の３点支持や４点支持の場合において、前述の実験と同様な条件、すなわち、ウエハの直径３００ｍｍ、ウエハのピッチ１３〜１４ｍｍ、一度に処理するウエハの枚数４０〜５０枚、処理温度１３００〜１４００℃として、ウエハに対して熱処理を行う実験を行ったところ、ウエハにスリップが発生しないことはなくスリップフリー率は０％であった。
［前記3)のウエハと支持部との接触面積および前記4)の支持部の表面粗さについて］
前述したように、ウエハと板状部材とが熱膨張率の差または温度差等によって支持面に平行な方向へ相対変形（熱膨張等）する際には、凝着部に剪断応力が発生し、これがスリップの発生原因の一つになる。ここで、その理由を簡単に説明する。
摩擦の一般的な概論としては、見かけの接触面積と真実の接触面積とは異なる。また、真実の接触面積は荷重および接触物の物性が同一であれば、見かけの接触面積によらず一定である。このことから、見かけの接触面積が小さくなれば、ウエハまたはウエハを支持する支持部の微視的な突起部において、食い込み量は増大することになる。
それは、支持されたウエハの支持点（接触点）でのウエハの自重に起因する圧縮応力（前記スリップ発生原因（２））を増大することになるとともに、接触点での摩擦力および凝着力（前記スリップ発生原因（４））の変化をもたらすことになる。
以上のウエハと板状部材との見かけの接触面積とスリップフリー率との関係について、本発明者は実験的に検証した。
図２０はその結果を示している。
実験には、板状部材として厚みが６〜７ｍｍ、外径が２００ｍｍ（表面側エッジにＲ面取り部を有するので、接触部の外径は２００ｍｍ以下になっている。）の中央に貫通孔を有するリングを使用し、リングの内径（貫通孔の口径）を変化させることにより、リングのウエハ載置面内におけるウエハとの非接触部の面積を変化させたサンプルを使用した。すなわち、厚みおよび外径が同一であって貫通孔のない板状部材（プレート）のウエハ載置面の面積を基準（０％）として、非接触部の面積が２５％のサンプル、非接触部の面積が３５％のサンプル、非接触部の面積が５０％のサンプル、非接触部の面積が６５％のサンプル、非接触部の面積が８０％のサンプルを使用した。
実験の条件は次の通りである。
ウエハの直径は３００ｍｍ、ウエハのピッチ（ウエハ間の距離）は１３〜１４ｍｍ、一度に処理するウエハの枚数は４０〜５０枚、処理温度は１３００〜１４００℃とした。
また、各サンプルは同時に実験炉内に設置し、それぞれを炉内の温度が均一な領域に設置した。
図２０において、横軸には非接触部割合（プレートのウエハ載置面の面積に対するサンプルのウエハ載置面内におけるウエハとの非接触部の面積の割合）が取られており、百分率で示されている。
縦軸は各サンプルでのスリップフリー率を示している。
図２０の結果によれば、スリップフリー率は非接触部割合が大きくなるにつれて上昇し、ある程度上昇した所で低下することがわかる。
また、図２０によれば、次の点も明らかになる。
非接触部割合を５０％以上８３％以下に設定することにより、５０％以上のスリップフリー率を達成することができる。
非接触部割合を５５％以上８０％以下に設定することにより、６０％以上のスリップフリー率を達成することができる。
非接触部割合を５８％以上７８％以下に設定することにより、７０％以上のスリップフリー率を達成することができる。
非接触部割合を６４％以上７５％以下に設定することにより、８０％以上のスリップフリー率を達成することができる。
なお、上述のように、スリップフリー率は実用上、少なくとも５０％以上とする必要があり、それより低いと実用上好ましくない。
ところで、第１の実施形態における基板の滑りを防止するための非接触部割合の範囲は２５％以上９４％以下であった。すなわち、実用上要求されるスリップフリー率を達成するための非接触部割合の範囲は、基板の滑りを防止するための非接触部割合の範囲内に含まれる。つまり、非接触部割合を５０％以上８３％以下に設定することにより、実用上要求されるスリップフリー率を達成できるだけでなく、基板の支持部への自動移載時における基板の滑りを防止することも可能となり、異なる課題を同時に解決できることが判明した。
次に、板状部材の非接触部割合が増加するのに追従してスリップフリー率が向上する理由を、図２１を使用して説明する。
図２１（ｂ）の縦軸に示されたウエハと板状部材との接触点での摩擦力（凝着力を含む。）が極小となる範囲は、図２１（ａ）に示された接触部球の半径Ｒに依存しており、図２１（ａ）に示された挟角θが減少することにより、摩擦力が極小となる範囲がより広くなっている。
すなわち、現実の板状部材の表面粗さＲａが一定の場合には、見かけの接触面積を減少させると、ウエハを支持する微視的な点の数が減少するために、真実の接触面積一定の概念から食い込み量が大きくなる。
つまり、図２１における挟角θが減少することになり、結局、板状部材の表面粗さＲａが最適な範囲すなわち摩擦力が極小となる範囲に入る可能性が高くなる。
なお、本発明における板状部材でウエハを支持する場合の表面粗さＲａの摩擦力が極小となる範囲は、１μｍ〜１０００μｍであることが確認できている。
一方、板状部材の非接触部割合を増加させて行くと、食い込み量はさらに大きくなる。この場合には、摩擦力よりも支持点（接触点）でのウエハ自重に起因する圧縮応力（前記スリップ発生原因（２））が大きくなるために、スリップフリー率が減少するものと、考えられる。
なお、本発明は先述の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々に変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、上記各実施形態の説明にあっては、熱処理装置として、複数の基板を熱処理するバッチ式のものを用いたが、これに限定するものではなく、枚葉式のものであってもよい。
また、例えば、本発明の熱処理装置は、基板の製造方法にも適用することができる。
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの一種であるＳＩＭＯＸ（Separation by Implanted Oxygen）ウエハの製造方法の一工程に、本発明の熱処理装置を適用する例について説明する。
まず、イオン注入装置等により、単結晶シリコンウエハ内へ酸素イオンをイオン注入する。
その後、酸素イオンが注入されたウエハを上記実施形態の熱処理装置を用いて、例えば、Ａｒ、Ｏ２雰囲気の下で、１３００℃〜１４００℃、例えば１３５０℃以上の高温でアニールする。
これらの処理により、ウエハ内部にＳｉＯ２層が形成された（ＳｉＯ２層が埋め込まれた）ＳＩＭＯＸウエハが作製される。
また、ＳＩＭＯＸウエハの他、水素アニールウエハやＡｒアニールウエハの製造方法の一工程に、本発明の熱処理装置を適用することも可能である。
この場合、ウエハを本発明の熱処理装置を用いて、水素雰囲気中もしくはＡｒ雰囲気中で１２００℃程度以上の高温でアニールすることとなる。これにより、ＩＣ（集積回路）が作られるウエハ表面層の結晶欠陥を低減することができ、結晶の完全性を高めることができる。
また、この他、エピタキシャルウエハの製造方法の一工程に、本発明の熱処理装置を適用することも可能である。
以上のような基板の製造工程の一工程として高温アニール処理を行う場合であっても、本発明の熱処理装置を用いることにより、板状部材からなる支持部に基板を支持する際に発生する滑りを確実に防止することができることに加えて、スリップフリー率を向上させることができる。
本発明の熱処理装置は、半導体装置（デバイス）の製造方法・製造工程にも適用することも可能である。
特に、比較的高い温度で行う熱処理工程、例えば、ウェット酸化、ドライ酸化、水素燃焼酸化（パイロジェニック酸化）、ＨＣｌ酸化等の熱酸化工程や、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等の不純物（ドーパント）を半導体薄膜に拡散する熱拡散工程等に適用するのが好ましい。
このような半導体デバイスの製造方法の一工程としての熱処理工程を行う場合においても、本発明の熱処理装置を用いることにより、板状部材からなる支持部に基板を支持する際に発生する滑りを確実に防止することができるに加えて、スリップフリー率を向上させることができる。
また、以上で説明をした各実施形態や各実施形態の変形例は、適宜組み合わせて用いることが可能である。
本発明は、基板を支持具に支持した状態で熱処理する基板の製造方法において、板状部材からなる支持部に基板を支持する際に発生する滑りを確実に防止する必要があるものに利用することができる。

Claims (14)

  1. 基板を処理する反応容器と、
    前記反応容器内で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、
    前記支持具は、基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は、基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の２５％以上９４％以下とした熱処理装置。
  2. 請求項１記載の熱処理装置において、前記非接触部分は、少なくとも基板載置面の中央部に設けられる熱処理装置。
  3. 請求項１記載の熱処理装置において、さらに基板を前記支持具に移載する基板移載機を有し、この基板移載機は基板の周縁部分を支持するように構成される熱処理装置。
  4. 請求項１記載の熱処理装置において、前記板状部材の熱容量を６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下とした熱処理装置。
  5. 請求項４記載の熱処理装置において、前記非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の５０％以上８３％以下とした熱処理装置。
  6. 請求項４記載の熱処理装置において、前記支持部は円板状であり、その直径が基板の直径の６３％以上７０％以下である熱処理装置。
  7. 請求項４記載の熱処理装置において、前記支持部は円板状であり、その直径が１９０〜２１０ｍｍであり、基板の直径が３００ｍｍである熱処理装置。
  8. 請求項４記載の熱処理装置において、前記支持具は複数枚の基板を略水平姿勢で間隔をもって複数段に支持するように構成される熱処理装置。
  9. 請求項４記載の熱処理装置において、前記本体部はＳｉＣからなり、前記支持部はＳｉまたはＳｉＣからなる熱処理装置。
  10. 請求項４記載の熱処理装置において、前記支持部の表面にはＳｉＯ２、ＳｉＣまたはＳｉ３Ｎ４からなる層が形成されている熱処理装置。
  11. 請求項４記載の熱処理装置において、前記熱処理とは１３００℃以上の温度で行われる処理である熱処理装置。
  12. 基板を処理する反応容器と、
    前記反応容器内で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、
    前記支持具は基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は基板の周縁部とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この板状部材の熱容量を６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下とした熱処理装置。
  13. 基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の２５％以上９４％以下とした支持部に対して基板を移載する工程と、
    前記支持部により支持した基板を反応容器内に搬入する工程と、
    前記支持部により支持した熱処理後の基板を前記反応容器より搬出する工程と、
    を有する基板の製造方法。
  14. 基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、熱容量を６１Ｊ／Ｋ以上１０３Ｊ／Ｋ以下とした支持部により基板を支持する工程と、
    前記反応容器内で前記支持部により支持した基板を熱処理する工程と、
    前記支持部により支持した熱処理後の基板を前記反応容器より搬出する工程と、
    を有する基板の製造方法。
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