When carrying out heat treatment of a wafer (substrate) by a heat treatment apparatus, the wafer is initially transferred into a process chamber so as to be held by a substrate supporting member. Subsequently, a process gas is supplied to a space on the wafer surface side within the process chamber, and an oxygen-containing gas is supplied to a closed space on the back side of wafer. Also, while the wafer is rotated, a plurality of heating lamps are lit. Then, the temperature of the wafer rises and, when it reaches a predetermined temperature, an oxidized film SiO2 is formed on the back face of the wafer. Consequently, the external diffusion from the back face of the wafer such as the sublimation of SiO or occurrence of phosphorus is reduced. Therefore, the stability in temperature measurement can be maintained.  
열처리 장치에 의해 웨이퍼(기판)의 열처리를 행하는 경우, 우선 웨이퍼를 처리 챔버 내부로 반송하여 기판 지지부재에 놓는다. 이어서 처리 챔버 내부의 웨이퍼 표면측 공간에 프로세스 가스를 공급하고, 웨이퍼 이면측 폐공간에 산소 함유 가스를 공급한다. 또한 웨이퍼를 회전시킴과 동시에, 복수의 가열 램프를 점화시킨다. 그리하면, 웨이퍼의 온도가 올라가고, 소정 온도에 도달하면 웨이퍼 이면에 산화막(SiO2 )이 형성된다. 이에 의해 SiO의 승화나 인 등의 발생이라고 하는 웨이퍼 이면에서의 외부 확산이 저하된다. 따라서 온도 측정의 안정성을 유지할 수 있다.