專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置，特別是經(jīng)化 學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD )處理的半導(dǎo)體裝置 的制造方法及襯底處理裝置，并且涉及以減少制造過程中產(chǎn)生的微粒 為目的的半導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體裝置的工序中，在晶圓等被處理襯底上利用化學(xué)氣 相沉積(CVD)法進(jìn)行成膜處理。
上述成膜處理例如如下進(jìn)行。即，將規(guī)定片數(shù)的晶圓裝入舟皿中。 將裝入舟皿中的晶圓裝載(load)到反應(yīng)爐內(nèi)。對(duì)反應(yīng)爐內(nèi)部進(jìn)行真 空排氣，然后向反應(yīng)爐內(nèi)導(dǎo)入反應(yīng)氣體，在晶圓上進(jìn)行成膜處理。
成膜處理結(jié)束后，將反應(yīng)爐內(nèi)恢復(fù)大氣壓狀態(tài)，卸載舟皿。將舟 皿完全從爐內(nèi)卸載，在該狀態(tài)下冷卻舟皿。與此同時(shí)，降低反應(yīng)爐內(nèi) 的溫度，進(jìn)行氣體清洗(減壓氮?dú)鈨艋?。由此增大附著在反應(yīng)爐內(nèi) 壁上的堆積膜的應(yīng)力，使堆積膜發(fā)生龜裂，龜裂發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的微粒通 過氣體清洗而排出(參見日本公開公報(bào)-特開2000-306904號(hào))。

發(fā)明內(nèi)容
此種情況下，在已經(jīng)將處理過的襯底從反應(yīng)爐內(nèi)卸載的狀態(tài)下，降 低爐內(nèi)溫度，例如，以自然空氣冷卻的降溫速率(N3。C/min)將爐內(nèi)溫 度從成膜溫度經(jīng)數(shù)十分鐘、例如50分鐘左右降至15(TC左右。但是， 3°C/min左右的降溫速率使堆積膜產(chǎn)生強(qiáng)制龜裂(由堆積膜和石英反應(yīng)
斷裂強(qiáng)度)所導(dǎo)致的^龜裂),由其產(chǎn)1的顆粒排出效率降低，特別是在cp300mm晶圓的處理中，累積膜厚超過1.2iim時(shí)，顆粒大量地產(chǎn)生，尤 其是(p300mm晶圓的處理中，顆粒減少效果極低。而且，由于自然空氣 冷卻的溫度下降(—3°C/min)過程需要50分鐘左右的時(shí)間，因此存在 襯底處理裝置(半導(dǎo)體制造裝置)的運(yùn)轉(zhuǎn)率下降、生產(chǎn)率惡化的問題。
本發(fā)明的主要目的是提供顆粒減少效果優(yōu)異、可以改善生產(chǎn)率的半 導(dǎo)體裝置的制造方法及襯底處理裝置。
本發(fā)明的一種方案是提供半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該 方法包4舌以下工序
將襯底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的工序；
在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述襯底上進(jìn)行成膜的工序；
將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載的工序；
卸載所述村底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下強(qiáng)制冷卻 所述反應(yīng)爐內(nèi)的工序。
本發(fā)明的其他方案是提供半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該 方法包括以下工序
將襯底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的工序；
在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述村底上進(jìn)行成膜的工序；
將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載的工序；
卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，將爐內(nèi) 溫度降至比成膜溫度低的溫度，同時(shí)，在大氣壓狀態(tài)下氣體清洗所述爐 內(nèi)的工序。
本發(fā)明的其他方案是提供半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該 方法包括以下工序
將襯底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的工序；
在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述襯底上進(jìn)行成膜的工序；
將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載的工序；
卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，將爐內(nèi) 溫度降至比成膜溫度低的溫度，同時(shí)，向所述爐內(nèi)供給氣體，并使用與 在所述成膜工序中使用的排氣通路不同的排氣通路進(jìn)行排氣的工序。本發(fā)明的其他方案是提供半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該
方法包括以下工序
將襯底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的工序；
在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述襯底上進(jìn)行成膜的工序；
將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載的工序；
卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，將爐內(nèi) 溫度升高至比成膜溫度高的溫度，然后再降至比所述成膜溫度低的溫度 的工序。
本發(fā)明的其他方案是提供村底處理裝置，其特征在于，該裝置具有 以下部件
對(duì)襯底進(jìn)行成膜的反應(yīng)爐；
向所述反應(yīng)爐內(nèi)供給成膜氣體的成膜氣體供給通路；
向所述反應(yīng)爐內(nèi)供給清洗用氣體的清洗用氣體供給通路；
排出所述反應(yīng)爐內(nèi)氣體的排氣通路；
置；' 、'、' ；' ；' '"''
強(qiáng)制冷卻所述反應(yīng)爐內(nèi)的強(qiáng)制冷卻裝置；
控制裝置，所述控制裝置控制所述強(qiáng)制冷卻裝置，在從所述反應(yīng)爐 中卸載襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，強(qiáng)制冷卻所述 反應(yīng)爐內(nèi)。


圖1是表示為說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中的襯底處理裝置的縱剖面簡(jiǎn)圖。
圖2是表示為說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中的襯底處理裝置的縱剖面簡(jiǎn)圖。
圖3表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中的晶圓處理流程圖。
圖4表示本發(fā)明第1實(shí)施例中實(shí)施LTP時(shí)的溫度下降幅度與顆粒的關(guān)系。
10圖5表示本發(fā)明第2實(shí)施例中實(shí)施LTP時(shí)的溫度下降速率與顆粒的關(guān)系。
圖6表示本發(fā)明第3實(shí)施例中實(shí)施LTP時(shí)的累積膜厚與顆粒的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
驟冷機(jī)構(gòu)的加熱器以大于或等于10°C/min、優(yōu)選大于或等于20°C/min 的降溫速率快速驟冷反應(yīng)爐內(nèi)，使在半導(dǎo)體制造過程中在反應(yīng)爐內(nèi)形成 的堆積膜強(qiáng)制發(fā)生龜裂，然后利用大氣壓氣體清洗強(qiáng)制排出龜裂發(fā)生時(shí) 產(chǎn)生的微粒，減少微粒對(duì)晶圓的附著，由此減少反應(yīng)爐的清洗頻率，從 而改善生產(chǎn)率。
下面，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。首先參照?qǐng)D1、圖2 說明作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中進(jìn)行CVD成膜處理的襯底處理裝置 的半導(dǎo)體制造裝置。圖1、圖2所示的半導(dǎo)體制造裝置是熱壁型批處理 式豎式半導(dǎo)體制造裝置。
圖1表示將承載了晶圓10的舟皿9裝載到反應(yīng)爐1內(nèi)，然后用爐口 密封蓋12密封爐口凸緣2下面的開口部的狀態(tài)，圖2表示將承載了晶 圓10的舟亞9從反應(yīng)爐1卸載移至傳輸室11 ，然后用爐口閘門閥13密 封爐口凸緣2下面的開口部的狀態(tài)。
反應(yīng)爐1是熱壁型反應(yīng)爐，由以下部分構(gòu)成金屬制爐口凸緣2， 在爐口凸緣2上氣密設(shè)置的石英外管3,在石英外管3內(nèi)同軸設(shè)置的石 英內(nèi)管4，在石英外管3的外側(cè)圍繞石英外管3地設(shè)置的加熱器5等。
被覆石英外管3和加熱器5地設(shè)置強(qiáng)制冷卻機(jī)構(gòu)40。強(qiáng)制冷卻機(jī)構(gòu) 40由以下部分構(gòu)成被覆石英外管3和加熱器5地設(shè)置的絕熱外殼41, 與絕熱外殼41內(nèi)部空間連通地設(shè)置的供給通路42,通過絕熱外殼41頂 部的排氣孔44與絕熱外殼41內(nèi)部空間連通地設(shè)置的排氣通路43。供給 通路42中設(shè)置了導(dǎo)入鼓風(fēng)機(jī)45和閘門46。排氣通路43中設(shè)置了閘門 47、散熱器48和排氣鼓風(fēng)機(jī)49。
向反應(yīng)爐1內(nèi)部導(dǎo)入反應(yīng)氣的氣體導(dǎo)入通路6、 7連通，同時(shí)連通排氣通路30。氣體導(dǎo)入通路6、 7與爐口凸緣2的低于石英內(nèi)管4下端的 部分連接。排氣通路30與爐口凸緣2的低于石英外管3的下端且高于 石英內(nèi)管4下端的部分連接。排氣通路30包括以下部分與真空泵等 排氣裝置8連通的主排氣通路31、從主排氣通路31分支而設(shè)置的高流 速排氣(HFV: High Flow Vent)通路32、從主排氣通路31分支而設(shè)置 的低流速排風(fēng)通路(圖中未示出)、從主排氣通路31分支而設(shè)置的防 止過度加壓通路33以及氮?dú)鈱?dǎo)入通路34。在主排氣通路31與高流速排 氣通路32的分支點(diǎn)的下游側(cè)設(shè)置了作為主閥的APC閥。低流速排氣通 路上設(shè)置了上述APC閥，使其作為旁路。
高流速排氣通路32與建筑物附帶設(shè)備的排氣設(shè)備連通。高流速排氣 通路32設(shè)定了大于主排氣通路31、低流速排氣通路(圖中未示出)、 防止過度加壓通路33的排氣流量，在大氣壓下能排放大流量的氣體。 高流速排氣通路32的內(nèi)徑小于主排氣通路31的內(nèi)徑，大于低流速排氣 通路(圖中未示出)、防止過度加壓通路33的內(nèi)徑。高流速排氣通路 32設(shè)有閥35，通過切換閥35和APC閥，可以使排氣路線在主排氣通路 31和高流速排氣通路32之間切換。
防止過度加壓通路33設(shè)有閥36及單向閥37，當(dāng)主排氣通路31，即， 反應(yīng)爐l內(nèi)高于大氣壓時(shí)，單向閥37打開，主排氣通路31內(nèi)的環(huán)境氣 體通過單向閥37排出，由此防止主排氣通路31，即，反應(yīng)爐l內(nèi)變成 高于大氣壓的過度加壓狀態(tài)。
在反應(yīng)爐1下方的襯底傳輸室11內(nèi)設(shè)置了作為舟皿傳輸(升降)裝 置的舟皿升降機(jī)15,升降舟皿9，將舟亞9裝載到反應(yīng)爐1內(nèi)或從中卸 載。將作為被處理襯底的晶圓10在舟皿內(nèi)以水平姿勢(shì)、彼此具有一定 間隔地填裝多段。舟皿9例如可以由石英制成。
如圖1所示，將舟皿9裝載到反應(yīng)爐1內(nèi)，用爐口密封蓋12密封爐 口凸緣2的下端開口部位的狀態(tài)下，爐口閘門閥13待避在待避位置14。 如圖2所示，將舟皿9從反應(yīng)爐1卸載移至傳輸室11時(shí)，用爐口閘門 閥13密封爐口凸緣2的下端開口部位。
通過控制裝置20可以控制加熱器5的加熱、強(qiáng)制冷卻裝置40的冷卻、氣體導(dǎo)入通路6、 7的氣體導(dǎo)入、閥門切換的排氣通路選擇、排氣 通路的排氣等。
下面，參照?qǐng)D1至圖3對(duì)作為半導(dǎo)體裝置制造工序的一個(gè)工序的使 用上述裝置利用CVD法對(duì)半導(dǎo)體硅晶圓進(jìn)行成膜處理的方法進(jìn)行說明。 另外，在下面的說明中，構(gòu)成本裝置的各部分的運(yùn)轉(zhuǎn)由控制裝置20控制。
如上所述，在反應(yīng)爐1的下方是襯底傳輸室11，在舟皿9下降至襯 底傳輸室11內(nèi)的狀態(tài)下，通過圖中未示出的襯底傳輸機(jī)向舟皿9中填 裝規(guī)定片數(shù)的晶圓10 (裝載晶圓)。在該狀態(tài)下，使反應(yīng)爐1內(nèi)的環(huán)境 氣體保持在大氣壓下，在向舟皿9填裝晶圓IO的同時(shí)向反應(yīng)爐1內(nèi)導(dǎo) 入惰性氣體，例如氮?dú)?。另外，此時(shí)反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度設(shè)定在600。C。
接下來，利用舟皿升降機(jī)15升高舟皿9，將舟皿9裝載到溫度設(shè)定 為60(TC的反應(yīng)爐1中(放置舟皿)。將舟皿9裝載到反應(yīng)爐1中后， 通過低流速排氣通路并利用排氣裝置8緩慢地對(duì)反應(yīng)爐1的內(nèi)部進(jìn)行真 空排氣(慢速抽真空，Slow Pump)。當(dāng)反應(yīng)爐1內(nèi)的壓力降至規(guī)定的 壓力，打開APC閥，通過主排氣通路31并利用排氣裝置8對(duì)反應(yīng)爐1 的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣，使其達(dá)到規(guī)定的壓力。
使反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度從600。C升溫至73(TC 80(rC,例如760。C的成 膜溫度(升溫，RampUp)、晶圓溫度達(dá)到成膜溫度并穩(wěn)定時(shí)(預(yù)熱， Pre Heat),利用氣體導(dǎo)入通路6、 7向反應(yīng)爐1內(nèi)導(dǎo)入反應(yīng)氣，對(duì)晶圓 10實(shí)施成膜處理(Depo)。例如，在晶圓10上形成Si3NJI (氮化硅 膜，以下稱為SiN)的情況下，使用DCS (二氯硅烷(SiH2Cl2))、氨 氣等氣體。此時(shí)，反應(yīng)爐1內(nèi)保持730。C 80(TC的成膜溫度。
成膜處理結(jié)束后，通過邊向反應(yīng)爐1內(nèi)導(dǎo)入惰性氣體(例如，氮?dú)? 邊排氣來氣體清洗反應(yīng)爐1內(nèi)部，除去殘留氣體(凈化，Purge)。然后， 關(guān)閉主閥，保持惰性氣體的導(dǎo)入，從而使反應(yīng)爐1內(nèi)部恢復(fù)大氣壓狀態(tài) (恢復(fù)大氣壓，Back Fill)。接下來，利用舟皿升降機(jī)將舟皿9承載的 成膜后的晶圓IO從反應(yīng)爐1內(nèi)降下，卸載在襯底傳輸室11內(nèi)(卸載舟 皿)c另夕卜，在舟皿9卸載前爐內(nèi)溫度從760。C降至700。C,這是為了提高 舟皿卸載速度。即，將舟皿卸載時(shí)反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度設(shè)定為低于成膜溫 度(760°C )的溫度(700°C ),能使舟皿卸載時(shí)晶圓面內(nèi)的溫度差變小， 晶圓的彎曲量也變小。在這種狀態(tài)下，對(duì)晶圓不產(chǎn)生不良影響，在某種 程度上能夠加快舟皿卸載。而且，為了緩和舟皿卸載時(shí)對(duì)周圍部件的熱 影響，也需要稍微降低溫度。
卸載后，用爐口閘門閥13氣密密封反應(yīng)爐的開口 (舟皿出入口)， 即，爐口凸緣2的開口 (參見圖2)。然后，在襯底傳輸室ll內(nèi)冷卻成 膜處理后的晶圓10 (冷卻晶圓)。襯底傳輸室11內(nèi)的晶圓10冷卻后， 利用圖中未示出的襯底傳輸機(jī)將晶圓10從舟皿9中卸載(卸載晶圓， W/F Discharge)。
上述晶圓IO的冷卻(Wafer Cool)、卸載(W/F Discharge)同時(shí)進(jìn) 行，在大氣壓狀態(tài)下，使用惰性氣體對(duì)氣密密封的反應(yīng)爐1內(nèi)進(jìn)行氣體 清洗。例如，進(jìn)行氮?dú)鈨艋＿M(jìn)行凈化時(shí)，優(yōu)選利用氣體導(dǎo)入通路6、 7 以大于或等于20L/min的大流量向反應(yīng)爐1內(nèi)供給氮?dú)?，同時(shí)通過從主 排氣通路31分支而設(shè)置的高流速排氣通路32排氣。此種情況下，需要 打開閥35,關(guān)閉主閥。
在上述大氣壓狀態(tài)下的爐內(nèi)凈化的同時(shí)利用強(qiáng)制冷卻機(jī)構(gòu)40以大 于自然空氣冷卻時(shí)的降溫速率(^3。C/min)的降溫速率降低(下降)反 應(yīng)爐1內(nèi)的溫度，使?fàn)t內(nèi)溫度急劇變化。這使得附著在反應(yīng)爐1內(nèi)的堆 積膜的應(yīng)力比自然空氣冷卻時(shí)增大，積極地產(chǎn)生熱應(yīng)力，使堆積膜發(fā)生 強(qiáng)于自然空氣冷卻的強(qiáng)制龜裂。利用大氣壓狀態(tài)的爐內(nèi)凈化將龜裂產(chǎn)生 的飛散微粒強(qiáng)制且有效地排出反應(yīng)爐外。利用強(qiáng)制冷卻機(jī)構(gòu)40降低爐 內(nèi)溫度時(shí)，開放閘門46、 47,利用排氣鼓風(fēng)機(jī)49排出絕熱外殼41內(nèi)的 高溫環(huán)境氣體，同時(shí)利用導(dǎo)入鼓風(fēng)機(jī)45向絕熱外殼41內(nèi)導(dǎo)入空氣或氮 氣等冷卻介質(zhì)。
降溫速率至少大于或等于10°C/min，優(yōu)選大于或等于20°C/min。爐 內(nèi)溫度的下降設(shè)定為使反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度至少降至成膜溫度的1/2( 50% ) 或1/2 (50%)以下的溫度。即，溫度降低幅度(量)至少是成膜溫度的
141/2 (50%)或1/2 (50%)以上。例如，成膜溫度為730 800。C時(shí)，設(shè)定 為將反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度從800。C降至400。C。
另外，也可以在降低反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度之前，先將反應(yīng)爐1內(nèi)的溫 度升高至高于成膜溫度的溫度，然后再降至低于成膜溫度的溫度。圖3 的情況下，舟亞卸載后先以40°C/min的升溫速率將反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度升 高至高于舟皿卸載時(shí)的爐內(nèi)溫度(700°C)、且高于成膜溫度(760°C) 的溫度(800°C )，然后以20°C/min的降溫速率降低至低于成膜溫度的 溫度(400°C)。如上所述，如果在降低爐內(nèi)溫度之前，先使其升高， 則不必使降溫終點(diǎn)溫度低至某種程度即可增大溫度下降幅度(溫度差)， 由此能縮短溫度下降后的升溫時(shí)間。
如上所述，爐內(nèi)溫度下降前的升高是為了不必使降溫終點(diǎn)溫度低至 某種程度即可增大溫度差(溫度下降幅度)。此操作也可以省略，但省 略該操作的情況下，溫度差(溫度下降幅度)變小，顆粒減少效果降低。 為了不降低顆粒減少效果而使溫度差(溫度下降幅度)增大，需要將降 溫終點(diǎn)溫度降至更低，由此導(dǎo)致降溫后的升溫時(shí)間變長(zhǎng)、生產(chǎn)率變差。
另夕卜，由于降低爐內(nèi)溫度之前的溫度升高還會(huì)使?fàn)t內(nèi)溫度急劇變化， 因此使附著在爐內(nèi)的堆積膜發(fā)生某種程度的龜裂。但是，根據(jù)理論計(jì)算， 爐內(nèi)溫度降低時(shí)，石英(爐壁)和堆積膜之間的應(yīng)力差變大，從而產(chǎn)生 更強(qiáng)的龜裂。
另外，在進(jìn)行不經(jīng)強(qiáng)制冷卻(快速驟冷)而是將爐內(nèi)溫度從800°C 慢慢降至400°C,同時(shí)進(jìn)行凈化的實(shí)驗(yàn)時(shí)，附著在爐內(nèi)的堆積膜基本不 發(fā)生龜裂，效果不充分。即，只通過增大溫度差(溫度下降幅度)并不 能得到充分的效果。要得到充分的效果，需要(1)溫度差(溫度下降 幅度)和(2)溫度下降速度二者都增大。
對(duì)于與爐內(nèi)的強(qiáng)制冷卻同時(shí)進(jìn)行的使用惰性氣體對(duì)反應(yīng)爐l內(nèi)進(jìn)行
的氣體清洗，與在減壓狀態(tài)下進(jìn)行氣體清洗的情形比較，在大氣壓狀態(tài) 下進(jìn)行氣體清洗的情形具有顆粒除去效果大的優(yōu)點(diǎn)。這可以說是因?yàn)榕c 減壓狀態(tài)比較，大氣壓狀態(tài)下運(yùn)送雜質(zhì)的分子、原子多，運(yùn)送雜質(zhì)的能
量變大。另外，如果利用渦輪分子泵等真空泵在減壓下排出氮?dú)夥肿?，則由 于氮?dú)夥肿臃稚⒌卮嬖谟诘獨(dú)饬髦?，氮?dú)夥肿拥钠骄杂尚谐套兇?，?此即使提高氮?dú)獾牧魉?，也難以使顆粒變成分子流排出。受熱作布朗運(yùn) 動(dòng)的顆粒不被氮?dú)夥肿幼钃醯匾蛑亓Χ湎碌母怕矢摺?br> 與此相反，如果在大氣壓狀態(tài)下排氣，則氣體流速即使降至例如
10cm/分鐘的程度，也由于氮?dú)夥肿用芗卮嬖谟跉怏w流中，與顆粒撞 擊，所以容易將顆粒排出。而且，在爐內(nèi)，氮?dú)饬鞯娘L(fēng)從導(dǎo)入側(cè)吹向排 氣側(cè)，以使顆粒與風(fēng)一起被吹出爐外。
實(shí)際上在進(jìn)行于減壓狀態(tài)下進(jìn)行氣體清洗、于大氣壓狀態(tài)下進(jìn)行氣 體清洗的比較實(shí)驗(yàn)時(shí)，大氣壓下進(jìn)行時(shí)的顆粒除去效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于減壓下 進(jìn)行的效果。
另外，減壓凈化的情況下，凈化后需要進(jìn)行使?fàn)t內(nèi)恢復(fù)大氣壓的工 序，從而消耗時(shí)間，而大氣壓凈化時(shí)不需要該工序，從而具有縮短時(shí)間 的優(yōu)點(diǎn)。
減壓凈化時(shí)，在排氣系統(tǒng)或其周圍附著的副產(chǎn)物升華，在爐內(nèi)形成 逆流，而大氣壓凈化時(shí)不出現(xiàn)上述問題。
另外，在只強(qiáng)制冷卻爐內(nèi)而不進(jìn)行凈化時(shí)，產(chǎn)生的顆粒落到爐口閘 門閥13上。在進(jìn)行接下來的成膜時(shí)，落在爐口閘門閥13上的顆粒以保 持在爐口閘門閥13上的狀態(tài)退到待避位置14。即，進(jìn)行接下來的成膜 時(shí)，能使?fàn)t內(nèi)處于不存在顆粒的狀態(tài)，從而不影響接下來的處理。另夕卜， 在爐口閘門閥13上面i殳置了溝槽(凹部)，由該溝槽容納落下來的顆 粒，從而在爐口閘門閥13退到待避位置14時(shí)能防止顆粒的脫落。另夕卜， 在待避位置14設(shè)置了顆粒除去機(jī)構(gòu)(吸引裝置等)，在爐口間門閥13 待避期間能除去爐口閘門閥上的顆粒。
如上所述，在從反應(yīng)爐1卸載晶圓10,并將反應(yīng)爐1氣密密封的狀 態(tài)下，將反應(yīng)爐1內(nèi)的溫度至少以大于或等于10°C/min、優(yōu)選大于或等 于20°C/min的降溫速率降低成膜溫度的1/2或1/2以上，同時(shí)在大氣壓 狀態(tài)下用惰性氣體清洗反應(yīng)爐1內(nèi)部，以上一系列操作是通過控制裝置 20控制加熱器5或強(qiáng)制冷卻裝置40、氣體供給系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等進(jìn)行的。將如上所述地進(jìn)行的爐內(nèi)凈化稱為低溫凈化或LTP (Low Temperature Purge)。
在LTP中爐內(nèi)溫度降低前的升溫時(shí)的優(yōu)選升溫速率為大于或等于 3°C/min,較優(yōu)選10~100°C/min，進(jìn)一步優(yōu)選30 100°C/min。而且，爐 內(nèi)溫度降低時(shí)的優(yōu)選降溫速率為大于或等于3°C/min，較優(yōu)選 10 100°C/min,進(jìn)一步優(yōu)選20~100°C/min。
在襯底傳輸室11內(nèi)，完成將晶圓10從舟皿9中卸載的操作后，將 規(guī)定片數(shù)的下一批晶圓10利用襯底傳輸機(jī)填裝到舟皿9中(晶圓填裝)。 與此同時(shí)，將爐內(nèi)溫度升至備用溫度，例如600。C。將晶圓IO填裝到舟 皿9中后，通過舟i升降機(jī)15升高舟皿9，將舟皿9裝載到反應(yīng)爐1內(nèi) (裝載舟皿)，繼續(xù)進(jìn)行下一批的處理。
在LTP后、裝載舟皿前，將爐內(nèi)溫度從400。C升溫至600。C是為了 縮短下 一 次成膜中裝載舟皿后的爐內(nèi)升溫時(shí)間，從而縮短總的成膜時(shí) 間。假設(shè)LTP后將爐內(nèi)溫度保持在LTP的下降終點(diǎn)溫度400°C,在下一 次成膜時(shí)，在400。C進(jìn)行舟皿裝載，然后將爐內(nèi)溫度從40(TC升溫至 760°C，需要升溫360。C,升溫時(shí)間延長(zhǎng)。如果LTP后將爐內(nèi)溫度升高 至600°C,并保持在此溫度，那么在下一次成膜時(shí)，在600。C進(jìn)行舟亞 裝載，然后將爐內(nèi)溫度從600。C升溫至76(TC,僅需升溫160。C,能縮短 升溫時(shí)間。另外，如果舟皿裝載時(shí)的爐內(nèi)溫度過高，則會(huì)出現(xiàn)晶圓跳躍 的問題，考慮到該問題，而將爐內(nèi)溫度保持在600。C。
在上述晶圓處理中，舟皿卸載后，在氣密密封反應(yīng)爐1的狀態(tài)下(反 應(yīng)爐1內(nèi)沒有晶圓IO的狀態(tài))，大氣壓狀態(tài)下氮?dú)鈨艋磻?yīng)爐1，并在 大氣壓狀態(tài)下排氣。同時(shí)利用強(qiáng)制冷卻結(jié)構(gòu)40以大于或等于20°C/min 的降溫速率將爐內(nèi)溫度從80(TC降低(下降)至400°C。通過上述溫度 降低處理，使反應(yīng)爐1內(nèi)表面附著的反應(yīng)副產(chǎn)物堆積膜的應(yīng)力大于自然 空氣冷卻(降溫速率—3°C/min)時(shí)的應(yīng)力，積極地產(chǎn)生熱應(yīng)力，使堆積 膜發(fā)生強(qiáng)于自然空氣冷卻的強(qiáng)制龜裂。而且，通過在大氣壓下氣體清洗 反應(yīng)爐1內(nèi)部，因發(fā)生龜裂而飛散的微粒被強(qiáng)制且有效地排出反應(yīng)爐1 外。成膜時(shí)的爐內(nèi)溫度比LTP的降溫終點(diǎn)溫度(400°C)高數(shù)百度，經(jīng) 一次降溫處理(400°C)后的堆積膜由于應(yīng)力緩和，因此能避免在下一 批處理的SiN成膜時(shí)發(fā)生龜裂。而且，如果溫度升高，則所述堆積膜的 應(yīng)力減小，成膜處理時(shí)的堆積膜的應(yīng)力處于降低狀態(tài)，因此成膜處理時(shí) 新龜裂發(fā)生的可能性進(jìn)一步降低。
預(yù)先使堆積膜發(fā)生龜裂，使伴隨龜裂的微粒在舟皿裝載前被強(qiáng)制排 放到反應(yīng)爐l外，由此可以在沒有微粒的狀態(tài)下進(jìn)行晶圓處理。另外， 由于能夠有效地除去堆積膜產(chǎn)生的顆粒，因此反應(yīng)爐1的清洗可以在堆 積膜脫落前進(jìn)行。而且，利用本發(fā)明能大幅度延長(zhǎng)至堆積膜脫落狀態(tài)的 時(shí)間，因此能大幅度(至堆積膜的厚度為25pm)延長(zhǎng)反應(yīng)爐1的清洗 時(shí)間的間隔。
由于SiC與SiN的熱膨脹率4妄近，因此SiC與SiN之間基本不產(chǎn)生 應(yīng)力差。因此，在外管3或內(nèi)管4等反應(yīng)管由SiC制成時(shí)，基本不能期 待LTP的效果。與此相反，由于Si02 (石英)與SiN的熱膨脹率差大， 因此Si02與SiN之間的應(yīng)力差變大。即，在使用石英制的反應(yīng)管進(jìn)行 SiN膜的成膜時(shí)，LTP變得特別有效。
實(shí)施例1
下面，作為第1實(shí)施例，說明為研究LTP中降溫幅度與產(chǎn)生的顆粒 的關(guān)系而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
利用上述實(shí)施方案中的晶圓處理方法在cp300mm的>5圭晶圓上形成 SiN膜，特別是形成1次成膜的膜厚大于或等于1500A的Si3NJI。反 應(yīng)氣可以使用DCS (SiH2Cl2)、氨氣，成膜處理溫度為730°C~800°C。 LTP中的降溫速率固定為20°C/min。按300。C、 400°C、 800。C這樣3種 情況改變降溫幅度，分別進(jìn)行處理，測(cè)定各種情況下處理后的顆粒數(shù)。
上述測(cè)定結(jié)果(LTP中降溫幅度和顆粒的關(guān)系)如圖4所示。橫軸 表示LTP的降溫幅度(°C ),縱軸表示附著在晶圓上的0.13pm或0.13[im 以上的顆粒數(shù)(個(gè)/晶圓)。圖中，T表示TOP (頂部)的晶圓，B表示 BOTTOM (底部)的晶圓。由圖4可知，降溫幅度為300。C時(shí)，顆粒數(shù) 為60 70個(gè)左右，而降溫幅度大于或等于40(TC時(shí)，顆粒數(shù)小于或等于40個(gè)。即，相對(duì)成膜溫度730。C 800。C，如果降溫幅度大于或等于 400°C (成膜溫度的50%),則能大幅度(至少小于或等于40個(gè))降低
顆粒數(shù)。
實(shí)施例2
下面，作為第2實(shí)施例，說明為研究LTP中降溫速率與產(chǎn)生的顆粒 的關(guān)系而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
利用上述實(shí)施方案中的晶圓處理方法在cp300mm的硅晶圓上形成 SiN膜，特別是形成1次成膜的膜厚大于或等于1500A的SisN4膜。反 應(yīng)氣使用DCS (SiH2Cl2)、氨氣，成膜處理溫度為730。C 800。C。 LTP 中的降溫幅度固定為400°C。按0。C/min、 4°C/min、 20°C/min這樣3種 情況改變降溫速率，分別進(jìn)行處理，測(cè)定各種情況下處理后的顆粒數(shù)。
上述測(cè)定結(jié)果(LTP中降溫速率和顆粒的關(guān)系)如圖5所示。橫軸 表示LTP的降溫速率(°C/min)，縱軸表示附著在晶圓上的0.13pm或 0.13|im以上的顆粒數(shù)(個(gè)/晶圓)。圖中，T表示TOP (頂部)的晶圓， B表示BOTTOM (底部)的晶圓。由圖5可知，降溫速率為0°C/min時(shí) (即，未降溫的情形)，顆粒數(shù)在TOP為460個(gè)左右，在BOTTOM為 60個(gè)左右。降溫速率為4°C/min時(shí)，顆粒數(shù)在TOP為大于或等于100 個(gè)，在BOTTOM為70個(gè)左右。而降溫速率為20°C/min時(shí)，顆粒數(shù)在 TOP、 BOTTOM都小于或等于30個(gè)。即，如果使LTP中的降溫速率大 于或等于20°C/min，則能大幅度(至少小于或等于30個(gè))減少顆粒數(shù)。 另外，在其他實(shí)驗(yàn)中，可以確認(rèn)如果降溫速率至少大于或等于10°C/min， 那么與自然空氣冷卻的情形比較，能大幅度減少顆粒數(shù)。
實(shí)施例3
下面，作為第3實(shí)施例，說明為研究實(shí)施LTP時(shí)的累積膜厚與顆粒 的關(guān)系而進(jìn)行的連續(xù)成膜實(shí)驗(yàn)。
利用上述實(shí)施方案中的晶圓處理方法在cp300mm的硅晶圓上形成 SiN膜，特別是形成1次成膜的膜厚大于或等于1500A( 150nm)的Si3N4 膜。反應(yīng)氣使用DCS (SiH2Cl2)、氨氣，成膜處理溫度為730°C~800°C。 LTP中的降溫幅度固定為400°C，降溫速率固定為20°C/min。由于晶圓冷卻時(shí)間為15分鐘，晶圓回收時(shí)間為15分鐘，所以為了不降低生產(chǎn)率， 在該合計(jì)時(shí)間(30分鐘)內(nèi)，與上述操作同時(shí)進(jìn)行LTP。在本實(shí)施例中， LTP總時(shí)間為30分鐘(降溫前的升溫時(shí)間為10分鐘、降溫時(shí)間為20 分鐘)。在該條件下，對(duì)晶圓進(jìn)行連續(xù)批處理，測(cè)定每一批處理后晶圓 上附著的顆粒數(shù)。
上述測(cè)定結(jié)果(累積膜厚與顆粒的關(guān)系)如圖6所示。橫軸表示連 續(xù)批處理的次數(shù)(RunNo.)，左側(cè)的縱軸表示晶圓上附著的0.13pm或 0.13|imi以上的顆粒數(shù)(個(gè)/晶圓)，右側(cè)的縱軸表示累積膜厚(nm)。 圖中，TOP表示頂部的晶圓，BOTTOM表示底部的晶圓。另外，棒圖 表示顆粒數(shù)，曲線圖表示累積膜厚。由圖6可知，進(jìn)行到RunNo.ll9(第 119次的批處理)，即，直至累積膜厚為23pm (23000nm)時(shí)，顆粒數(shù) 小于或等于50個(gè)。另外，本發(fā)明人進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)了在累積膜 厚超過25fim (25000nm)的狀態(tài)下，顆粒數(shù)也是小于或等于50個(gè)。
不實(shí)施本發(fā)明的情況下，累積(堆積)膜厚超過lpm ( 1000nm)時(shí)， 顆粒數(shù)急劇增加，達(dá)到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過200個(gè)的數(shù)值。但是，如果實(shí)施本發(fā)明， 則即使在累積膜厚超過25(im (25000nm)的狀態(tài)下，顆粒數(shù)仍小于或等 于50個(gè)。本實(shí)施例的情況下，1次批處理中堆積的膜厚為0.15(im U50nm),所以，對(duì)于可將顆粒數(shù)抑制在小于或等于50個(gè)進(jìn)行成膜的 連續(xù)批處理次數(shù)，現(xiàn)有例為7次左右，實(shí)施本發(fā)明時(shí)達(dá)到167次左右。 即，利用本發(fā)明能大幅度延長(zhǎng)反應(yīng)爐清洗(cleaning)時(shí)間的間隔，大幅 度降低反應(yīng)爐的清洗頻率。
通過引用包括說明書、權(quán)利要求書、附圖及摘要的2003年9月19 曰申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2003-327358號(hào)中公開的全部?jī)?nèi)容，將其包 括在本申請(qǐng)內(nèi)。
以上示出并說明了各種典型的實(shí)施方案，但本發(fā)明并不限于上述實(shí) 施方案。所以，本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求進(jìn)行限定。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)以上說明，利用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，能發(fā)揮以下優(yōu)異的效 果能在成膜處理前使反應(yīng)爐內(nèi)生成的堆積膜強(qiáng)制發(fā)生龜裂，并排出伴隨龜裂產(chǎn)生的微粒，由此能抑制成膜處理時(shí)微粒的產(chǎn)生，進(jìn)行高質(zhì)量的
成膜處理；而且，由于可以在堆積膜脫落前實(shí)施反應(yīng)爐的清洗，因此延 長(zhǎng)了清洗時(shí)間的間隔，提高保養(yǎng)性，同時(shí)提高運(yùn)轉(zhuǎn)率；與以往相比不延 長(zhǎng)處理時(shí)間等。
所以，本發(fā)明特別適用于具有利用CVD法的成膜工序的半導(dǎo)體裝 置制造方法及適合實(shí)施上述成膜工序的村底處理裝置。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該方法包括以下工序?qū)⒁r底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的工序；在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述襯底上進(jìn)行成膜的工序；將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載的工序；卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體的工序。
2、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 在向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體 的工序中，排出所述反應(yīng)爐外部的高溫氣氛氣體，同時(shí)向所述反應(yīng)爐 外部流入冷卻介質(zhì)。
3、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 在向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體 的工序中，通過向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)來將所述反應(yīng)爐內(nèi)驟 冷，通過向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體來對(duì)所述反應(yīng)爐內(nèi)部實(shí)施氣體清 洗。
4、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 在向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體 的工序中，通過向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)，^使所述反應(yīng)爐內(nèi)驟 冷，強(qiáng)制地使形成在所述反應(yīng)爐內(nèi)的堆積膜發(fā)生龜裂，通過向所述反 應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體，對(duì)所述反應(yīng)爐內(nèi)部實(shí)施氣體清洗，將在發(fā)生所述 龜裂時(shí)產(chǎn)生的顆粒排出至所述反應(yīng)爐外。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在 于，將所述反應(yīng)爐內(nèi)驟冷時(shí)的降溫速率為10~ 100°C/min。
6、 如權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在 于，將所述反應(yīng)爐內(nèi)驟冷時(shí)的降溫速率為10~ 100°C/min,溫度降低 幅度為成膜溫度的1/2或1/2以上。
7、 如權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在 于，將所述反應(yīng)爐內(nèi)驟冷時(shí)的降溫速率為10~ 100°C/min,溫度降低 幅度為40(TC或400以上。
8、 如權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在 于，將所述反應(yīng)爐內(nèi)驟冷時(shí)的降溫速率為10~ 100°C/min，溫度降低 幅度為成膜溫度的1/2或1/2以上，將所述反應(yīng)爐內(nèi)部實(shí)施氣體清洗 時(shí)的所述反應(yīng)爐內(nèi)的壓力為大氣壓。
9、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 所述冷卻介質(zhì)為空氣或惰性氣體。
10、 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該方法包括以下 工序?qū)⒁r底裝載到石英制的反應(yīng)管內(nèi)的工序；在所述反應(yīng)管內(nèi)，在所述村底上形成氮化硅膜的工序；將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)管內(nèi)卸載的工序；卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)管內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，向所 述反應(yīng)管外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)管內(nèi)部流入惰性氣體的 工序。
11、 如權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 在向所述反應(yīng)管外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)管內(nèi)部流入惰性 氣體的工序中，通過向所述反應(yīng)管外部流入冷卻介質(zhì)，將所述反應(yīng)管 內(nèi)驟冷，通過向所述反應(yīng)管內(nèi)部流入惰性氣體，將所述反應(yīng)管內(nèi)部實(shí) 施氣體清洗。
12、 如權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 在向所述反應(yīng)管外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)管內(nèi)部流入惰性 氣體的工序中，通過向所述反應(yīng)管外部流入冷卻介質(zhì)，將所述反應(yīng)管 內(nèi)驟冷，強(qiáng)制地使形成在所述反應(yīng)管內(nèi)的堆積膜發(fā)生龜裂，通過向所 述反應(yīng)管內(nèi)部流入惰性氣體，將所述反應(yīng)管內(nèi)部實(shí)施氣體清洗，將在 發(fā)生所述龜裂時(shí)產(chǎn)生的顆粒排出至所述反應(yīng)管外。
13、 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該方法包括以下工序?qū)⒁r底裝載到支撐體上的工序；在支撐在所述支撐體上的狀態(tài)下將所述襯底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的 工序；在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述支撐體上支撐所述襯底的狀態(tài)下，在所 述襯底上進(jìn)行成膜的工序；在支撐在所述支撐體上的狀態(tài)下將成膜后的所述襯底從所述反 應(yīng)爐內(nèi)卸載的工序；將成膜后的所迷襯底從所述支撐體上取下的工序；將隨后處理的襯底裝載在所述支撐體上的工序；將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒 有所述襯底的狀態(tài)下，向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反 應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體的工序。
14、 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法包括以下工序?qū)⒁r底裝載到支撐體上的工序；在支撐在所述支撐體上的狀態(tài)下將所述襯底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的 工序；在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述支撐體上支撐所述襯底的狀態(tài)下，在所 述襯底上進(jìn)行成膜的工序；在支撐在所述支撐體上的狀態(tài)下將成膜后的所述村底從所述反 應(yīng)爐內(nèi)卸載的工序；將成膜后的所述襯底從所述支撐體上取下的工序；將隨后處理的襯底裝載在所述支撐體上的工序；將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒 有所述襯底的狀態(tài)下，向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反 應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體的工序，其特征在于，向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐 內(nèi)部流入氣體的工序與將所述成膜后的所述襯底從所述支撐體上取 下的工序和/或?qū)⑺鲭S后處理的襯底裝載到所述支撐體上的工序并行進(jìn)行。
15、 如權(quán)利要求13或14所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，在向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入 氣體的工序中，通過向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)來將所述反應(yīng)爐 內(nèi)驟冷，通過向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體來對(duì)所述反應(yīng)爐內(nèi)部實(shí)施氣體清洗。
16、 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，該方法包括以下 工序?qū)⒁r底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的第1工序； 在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述村底上進(jìn)行成膜的第2工序； 將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載的第3工序； 卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，向所 述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體的第4工序；反復(fù)進(jìn)行所述第1至第4工序后，對(duì)所述反應(yīng)爐內(nèi)實(shí)施清洗的工序。
17、 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法包括以下工序 將襯底裝載到反應(yīng)爐內(nèi)的第1工序；在所述反應(yīng)爐內(nèi)，在所述襯底上進(jìn)行成膜的第2工序； 將成膜后的所述襯底從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載的第3工序； 卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，向所 述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體的第4工序；反復(fù)進(jìn)行所述第l至第4工序后，對(duì)所述反應(yīng)爐內(nèi)實(shí)施清洗的工序，其特征在于，在進(jìn)行對(duì)所述反應(yīng)爐內(nèi)實(shí)施清洗的工序后，再次反 復(fù)進(jìn)行所述第1至第4工序。
18、 如權(quán)利要求15或16所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征 在于，在所述第4工序中，通過向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)，將 所述反應(yīng)爐內(nèi)驟冷，通過向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入氣體，將所述反應(yīng)爐
19、 一種襯底處理裝置，其特征在于，該裝置具有以下部件 對(duì)襯底進(jìn)行成膜的反應(yīng)爐；向所述反應(yīng)爐內(nèi)供給成膜氣體的成膜氣體供給通路； 向所述反應(yīng)爐內(nèi)供給清洗用氣體的清洗用氣體供給通路； 排出所述反應(yīng)爐內(nèi)氣體的排氣通路；傳輸裝置；向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)的驟冷才幾構(gòu)；控制所述驟冷機(jī)構(gòu)和所述清洗用氣體供給通路的控制裝置，在從 所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài) 下，向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入清洗 用氣體。
20、 一種襯底處理裝置，其特征在于，該裝置具有以下部件 對(duì)襯底進(jìn)行氮化硅膜的成膜的石英制反應(yīng)管；加熱所述反應(yīng)管內(nèi)的加熱器； 向所述反應(yīng)管內(nèi)供給成膜氣體的成膜氣體供給通路； 向所述反應(yīng)管內(nèi)供給清洗用氣體的清洗用氣體供給通路； 排出所述反應(yīng)管內(nèi)氣體的排氣通路；將所述襯底裝載到所述反應(yīng)管內(nèi)/從所述反應(yīng)管內(nèi)卸載所述襯底的 傳輸裝置；向所述反應(yīng)管外部流入冷卻介質(zhì)的驟冷機(jī)構(gòu)；控制所述驟冷機(jī)構(gòu)和所述清洗用氣體供給通路的控制裝置，在從 所述反應(yīng)管內(nèi)卸載所述襯底后，在所述反應(yīng)管內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài) 下，向所述反應(yīng)管外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí)向所述反應(yīng)管內(nèi)部流入清洗 用氣體。
21、 一種襯底處理裝置，其特征在于，該裝置具有以下部件 對(duì)襯底進(jìn)行成膜的反應(yīng)爐；在所述反應(yīng)爐內(nèi)支撐襯底的支撐體；向所述反應(yīng)爐內(nèi)供給成膜氣體的成膜氣體供給通路；向所述反應(yīng)爐內(nèi)供給清洗用氣體的清洗用氣體供給通路； 排出所述反應(yīng)爐內(nèi)氣體的排氣通路；在支撐在所述支撐體上的狀態(tài)下，將所述襯底裝載到所述反應(yīng)爐內(nèi)/ 從所述反應(yīng)爐內(nèi)卸載所述襯底的傳輸裝置；向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)的驟冷才幾構(gòu)；控制所述驟冷機(jī)構(gòu)和所述清洗用氣體供給通路的控制裝置，在支 撐在所述支撐體上的狀態(tài)下從所述反應(yīng)爐卸載所述襯底后，在所述反 應(yīng)爐內(nèi)沒有所述襯底的狀態(tài)下，向所述反應(yīng)爐外部流入冷卻介質(zhì)同時(shí) 向所述反應(yīng)爐內(nèi)部流入清洗用氣體。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法包括以下工序在反應(yīng)爐1內(nèi)，在襯底10上進(jìn)行成膜的工序；將成膜后的襯底10從反應(yīng)爐1中卸載后，在反應(yīng)爐1內(nèi)沒有襯底10的狀態(tài)下，將反應(yīng)爐1內(nèi)部的工序驟冷。與自然空氣冷卻比較，使反應(yīng)爐1內(nèi)部附著的堆積膜的應(yīng)力增大，積極地產(chǎn)生熱應(yīng)力，使堆積膜發(fā)生強(qiáng)于自然空氣冷卻的強(qiáng)制龜裂。因發(fā)生龜裂而飛散的微粒通過大氣壓狀態(tài)下的爐內(nèi)凈化被強(qiáng)制且有效地排放到反應(yīng)爐外。
文檔編號(hào)H01L21/31GK101429649SQ200810182318
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者壽崎健一, 杰 王 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立國際電氣