專利名稱：基板處理裝置、加熱裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板處理裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
已知一種基板處理裝置，在具有用于處理基板的處理室和對該
處理室進行加熱的加熱器單元的基板處理裝置中，具有以包圍上 述處理室的外側(cè)的方式敷設(shè)的發(fā)熱體；以包圍該發(fā)熱體的方式l丈i殳 的第 一反射體；以隔有空間地包圍該第 一反射體的外側(cè)的方式敷設(shè) 的第二反射體；對上述空間進行排氣的排氣管；向上述空間供給氣 體的供給管(專利文獻l)。
專利文獻l:日本特開2004 - 3U648號
但是，在以往的基板處理裝置中，存在要對處理室內(nèi)冷卻時耗 費時間的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供 一 種能夠在短時間內(nèi)冷卻處理室內(nèi)的基 板處理裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
本發(fā)明為基板處理裝置，具有對基板進行處理的處理室；設(shè) 在上述處理室的外周側(cè)并對上述處理室進行加熱的發(fā)熱體；設(shè)在上 述發(fā)熱體的外周側(cè)的環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁；與上述內(nèi)側(cè)壁的外周側(cè)之間形 成間隙地設(shè)置的環(huán)狀的外側(cè)壁；設(shè)在上述間隙中的被冷卻的環(huán)狀的 冷卻部件； -使上述冷卻部件在與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁的至少一
方接觸的接觸位置和與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁都不接觸的非接觸 位置之間移動的移動機構(gòu)；對至少上述移動機構(gòu)進行控制的控制部。 發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在短時間內(nèi)冷卻處理室內(nèi)的基板處 理裝置、加熱裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
圖1是表示本發(fā)明的第 一 實施方式的基板處理裝置的概要橫截 面圖。
圖2是放大地表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置的局 部的截面圖。
圖3表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有的水冷套， 圖3 (a)為表示水冷套的第一例的立體圖，圖3 (b)為表示水冷套 的第二例的立體圖。
圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有的移動 機構(gòu)的截面圖。
圖5放大地表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有的 移動機構(gòu)，圖5 (a)是放大地表示圖4中由虛線A包圍的部分的截面 圖，圖5 (b)是表示圖4中的B-B線截面的截面圖。
圖6是表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有的內(nèi)側(cè) 壁、外側(cè)壁以及水套主體的形狀的一例的截面圖。
圖7是表示本發(fā)明的第 一 實施方式的基板處理裝置具有的內(nèi)側(cè) 壁、外側(cè)壁以及水套主體的形狀的第 一 變形例的截面圖。
圖8是表示本發(fā)明的第 一 實施方式的基板處理裝置具有的內(nèi)側(cè) 壁、外側(cè)壁以及水套主體的形狀的第二變形例的截面圖。
圖9是表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有的內(nèi)側(cè) 壁、外側(cè)壁以及水套主體的形狀的第三變形例的截面圖。
圖10表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有外側(cè)壁的 變形例，圖10(a)為截面圖，圖10 (b)為從圖IO (a)的C-C線側(cè) 觀察的圖。
圖ll是表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有的控制 器的框圖。圖12是表示本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置具有的加熱 器發(fā)出的發(fā)熱溫度和峰值波長之間的關(guān)系的圖表。
圖13是表示由本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置處理的晶 片的熱特性的圖表。
圖14是表示本發(fā)明的第二實施方式的基板處理裝置的示意圖。
附圖標(biāo)記i兌明
1晶片
10基板處理裝置
12處理室
28溫度傳感器
34內(nèi)側(cè)壁
35夕卜側(cè)壁
36空間
39加熱器
60水冷套
62水冷裝置
64移動積』構(gòu)
66水套主體
68管
76支壽〈才幾構(gòu)
100控制器
102控制電路
具體實施例方式
下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
在圖1及圖2中示出了本發(fā)明的第一實施方式的基板處理裝置10。
基板處理裝置10構(gòu)成為間歇式縱形熱壁形氧化 擴散裝置。 基板處理裝置IO具有縱形的處理管11 ，縱形的處理管11以其中
7心線垂直的方式被縱向配置并固定地支承。處理管1 1采用石英
(Si02)并形成為上端封閉且下端開口的圓筒形狀。
由處理管11的圓筒狀的中空部形成對作為基板使用的晶片l進
行處理的處理室12。在處理室12中，對多個晶片l進行批量處理。另 外，在處理管11的下端部形成的開口部作為爐口13使用。晶片l通過 爐口 13在處理室12內(nèi)出入。
在處理管ll的外側(cè)，均熱管14以覆蓋處理管11的方式設(shè)置。均 熱管14例如由碳化硅形成，其上端封閉，下端開口，形成比處理管 ll直徑大的圓筒形狀。另外，在均熱管14上，在上端封閉壁上開設(shè) 有通氣孔14a。
在處理管11和均熱管14之間，通氣路15形成為圓環(huán)形狀，在通 氣路15中流通有作為冷卻介質(zhì)的例如清潔空氣。通氣路15內(nèi)的清潔 空氣從通氣孔14a排出。此外，也可以不設(shè)置通氣孔14a。
另外，基板處理裝置10具有框體16。框體16從重力方向下方對 處理管11以及均熱管14進行支承。
另外，基板處理裝置10具有排氣管17。排氣管17的一端部連接 在處理管ll的側(cè)壁的下端部。排氣管17的另一端部連接在排氣裝置 (未圖示)上。排氣裝置通過排氣，將處理室12保持成規(guī)定的壓力。
另外，基板處理裝置10具有氣體導(dǎo)入管18。氣體導(dǎo)入管18設(shè)在與 處理管11側(cè)壁的下端部的排氣管17不同的位置。
處理管11的下方設(shè)有密封蓋21。密封蓋21形成為圓板形狀，被 設(shè)置成通過舟皿升降機(未圖示)在處理管ll的中心線的延長線上 升降。
在密封蓋21的上方設(shè)有隔熱蓋22。隔熱蓋22用于對處理管11的 爐口13的附近進行隔熱，通過多根保持部件23，能夠?qū)⒍鄰埜魺岚?2 4以水平且中心相互對齊的狀態(tài)整齊排列地保持。
在隔熱蓋22的上方，形成為圓板形狀的副加熱器單元25與隔熱 蓋22同軸且水平地設(shè)置。在副加熱器單元25的上方垂直地立設(shè)舟皿 26 。舟皿26構(gòu)成為通過多根保持部件27將多張晶片1以水平且中心相互對齊的狀態(tài)整齊排列地保持。在密封蓋21中沿上下方向插有溫度 傳感器28,該溫度傳感器28作為檢測處理室12內(nèi)的溫度的溫度檢測 器使用。
在均熱管14的外側(cè)，加熱器單元30以整體地包圍均熱管14的方 式設(shè)置。加熱器單元30通過框體16被垂直地支承。另外，加熱器單 元30具有由薄鋼板等形成為圓筒形狀的殼體31，在殼體31的內(nèi)周面 上薄薄地內(nèi)襯有陶瓷纖維等隔熱件3 2 。
在隔熱件32的內(nèi)側(cè)以同心圓的方式設(shè)置有所謂"熱水瓶結(jié)構(gòu)" 的隔熱槽33。隔熱槽33具有內(nèi)側(cè)壁34和外側(cè)壁35。
內(nèi)側(cè)壁34作為在作為后述發(fā)熱體的加熱器39的外周側(cè)上設(shè)置的 環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁使用，呈直徑比均熱管14的外徑大的圓筒形狀。外側(cè) 壁35與內(nèi)側(cè)壁34呈同軸狀，外側(cè)壁35作為在其與內(nèi)側(cè)壁34的外周側(cè) 之間隔有空間3 6地設(shè)置的環(huán)狀的外側(cè)壁使用，呈直徑比內(nèi)側(cè)壁3 4大 的圓筒形狀。通過內(nèi)側(cè)壁34形成加熱空間420。
另外，內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的主體由金屬或陶資及絕緣體等具 有耐熱性的材料形成，主體的表面通過電解研磨等進行了鏡面精加 工。優(yōu)選地，在內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的主體的表面上覆蓋由氧化硅 (Si02)、氮化硅(SiN )或氧化硅(Si02)及氮化硅(SiN )的多層 鍍層形成的反射鍍膜，通過該反射鍍膜可以提高內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁 35的反射率。
內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的材質(zhì)優(yōu)選使用與后述的加熱器39相同的 材料。由此，能夠使內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的耐熱性、熱特性與作為 熱源的加熱器39相同。另外，在使內(nèi)側(cè)壁34與加熱器39為相同材料 的情況下，優(yōu)選使用用于防止內(nèi)側(cè)壁34和加熱器39之間通電的絕緣 件隔離內(nèi)側(cè)壁34和加熱器39。
空間36作為形成在內(nèi)側(cè)壁34的外周側(cè)和外側(cè)壁35的內(nèi)周側(cè)之間 的間隙，通過內(nèi)側(cè)壁3 4和外側(cè)壁3 5同心圓狀地配置而形成。
另外，在空間36的上下游端部分別連接有用于使冷卻介質(zhì)例如 氣態(tài)空氣(清潔空氣)或作為惰性氣體的氮氣流通的供給管37和排出管38。
優(yōu)選地，空間36可以作為氣密空間并作為空氣隔熱部使用。優(yōu) 選地，在空間3 6的例如上端部設(shè)有例如通過蓋等形成的開閉才幾構(gòu)， 通常情況下將蓋等關(guān)閉，使空間36成為封閉空間，在進行冷卻時， 由于空間36的內(nèi)壓和外壓的差，蓋等打開，空間36內(nèi)被冷卻。由此， 謀求冷卻速度的提高。
蓋等開閉機構(gòu)也可以接收來自驅(qū)動源的驅(qū)動傳遞而開閉的方 式。該情況下，可以與后述的移動機構(gòu)64兼用，可以切換使用移動 才幾構(gòu)64,還可以4吏用不同于移動才幾構(gòu)64的其他驅(qū)動源。
在內(nèi)側(cè)壁34的內(nèi)側(cè)設(shè)有作為用于加熱處理室12的發(fā)熱體4吏用的 加熱器39。加熱器39例如由硅化鉬(MoSi2)形成，其以包圍均熱管 14周圍的方式被設(shè)置成同心圓狀。加熱器39也可以使用金屬發(fā)熱材 料或碳代替硅化鉬(MoSi2)。
另外，加熱器39在垂直方向上被分隔成多個加熱器部。加熱器 39被分割的部分與溫度控制器(未圖示)連接，通過溫度控制器， 加熱器39的被分割的部分相互關(guān)聯(lián)或獨立地;故有序地控制。
另外，作為加熱器39，可以使用截面形狀為圓形或橢圓形的棒 狀的加熱器，或在平面上形成圖案的加熱器。另外，將加熱器39配 置得較密，從而只要增大加熱器的表面積，就能夠與增大的表面積 對應(yīng)地，以高速對晶片l進行加熱。另外，只要將放熱比其他部分大 的上部和下部所配置的加熱器39的密度設(shè)置得比其他部分所配置的 加熱器39的密度大，就能夠?qū)μ幚硎?2進行均勻地加熱。
用于使冷卻空氣41在隔熱槽33和均熱管14之間流通的冷卻空氣 通3各42以整體地包圍均熱管14的方式形成。
另外，在隔熱槽33的下端部連接有將冷卻空氣41向冷卻空氣通 路42供給的供氣管43,被供給到供氣管43的冷卻空氣41向冷卻空氣 通路42的全周擴散。
另外，在隔熱槽33的上端覆蓋有由隔熱件等形成的罩44，在罩 44的中央部開設(shè)有排氣口45，排氣路46連接在排氣口45上。在與排氣口45相對的位置上形成有副加熱器單元47。
在空間36內(nèi)設(shè)有作為冷卻部件的水冷套60。水冷套60例如作為 強制地被冷卻的環(huán)狀的冷卻部件使用，其與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35呈 同軸狀，并形成為圓筒形狀。
在水冷套60上安裝有用于對水冷套60進行水冷的水冷裝置62和 用于使水冷套60移動的移動機構(gòu)64。
移動^L構(gòu)6"吏水冷套60在與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的至少 一 方4妄 觸的接觸位置和與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的任何一方都不接觸的非接 觸位置之間移動。在圖1及圖2中示出了水冷套60處于與內(nèi)側(cè)壁34及 外側(cè)壁35非接觸位置的狀態(tài)。
在水冷套60與內(nèi)側(cè)壁34接觸時，由于水冷套60的溫度比內(nèi)側(cè)壁 34低，所以熱向水冷套60傳導(dǎo)，內(nèi)側(cè)壁34,皮冷卻。另外，當(dāng)水冷套 60與外側(cè)壁35接觸時，由于水冷套60的溫度比外側(cè)壁35低，熱向水 冷套60傳導(dǎo)，外側(cè)壁35一皮冷卻。
圖3 (a)示出了水冷套60的第一例。
如圖3(a)所示，水冷套60的第一例具有兩個水套主體66、 66。 水套主體66、 66分別形成為半圓筒形，兩個水套主體66、 66的兩端 部相互抵接，由此成為圓筒形狀。另外，在水套主體66、 66上分別 連接有前述的移動機構(gòu)64。
優(yōu)選地，在水冷套60與內(nèi)側(cè)壁34^妄觸的狀態(tài)下，水冷套60的兩 端部可以以相互抵接的方式形成。這樣，能夠?qū)εc外側(cè)壁35相比容 易變成高溫且容易對基板的溫度控制產(chǎn)生直接影響的內(nèi)側(cè)壁34均勻 地高效地進行冷卻。
在水套主體66、 66的與外側(cè)壁35 (參照圖l)相對的面上分別安 裝有管68、 68。管68具有沿水套主體66的長度方向的長度方向部分 68a和對相互鄰接的長度方向部分68a進行連結(jié)的連結(jié)部分68b。對于 管68、 68,向它們的各一端部側(cè)供給來自前述的水冷裝置62的水， 并使水從各另一端部側(cè)返回到水冷裝置62。
在圖3 (b)中示出了水冷套60的第二例。在前述的第一例中，水套主體66、 66分別具有半圓筒形，而在 該第二例中，水套主體66、 66被進一步上下分割配置。另外，在該 第二例中，管68具有沿水套主體66、 66的圓周方向的周方向部分68c 和對相互鄰接的周方向部68c進行連結(jié)的連結(jié)部68d。
此外，在第一例及第二例中，分別安裝在兩個水套主體66、 66 上的管68、 68沒有相互連結(jié)，但也可以使用可自由伸縮的軟管連結(jié) 兩個管68、 68，并構(gòu)成為能夠?qū)ɡ鋮s水。
另外，在第一例或第二例中，也可以將管68以螺旋狀巻繞水套 主體66的方式安裝。另外，在本實施方式中，為了冷卻內(nèi)側(cè)壁34、 外側(cè)壁35而使用水冷裝置62,并且，使用水作為在管68內(nèi)流通的冷 卻用的介質(zhì)，但也可以使用水以外的液體或氣體作為冷卻用的介質(zhì)， 對內(nèi)側(cè)壁34、外側(cè)壁35進行冷卻。但是，作為冷卻用的介質(zhì)，與氣 體相比更希望使用液體。若使用液體作為冷卻用的介質(zhì)，與使用氣 體的情況相比，能夠得到更高的冷卻效率。
另外，在第一例及第二例中，在水套主體66的外周側(cè)安裝管68, 但是，取而代之，也可以在水套主體66的內(nèi)周側(cè)安裝管68。另外， 優(yōu)選地，在水套主體66的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)兩側(cè)都安裝管68，能夠得
到更高的冷卻效果。
另外，取代在水套主體6 6的內(nèi)周側(cè)及外周側(cè)的至少 一 方安裝管 68的情況，也可以在水套主體66內(nèi)形成冷卻水等冷卻介質(zhì)流通的流 路。在水套主體66內(nèi)形成流路的情況下，例如，可以使水套主體66 兩層化(單元化)，并在兩層之間形成流路。
在安裝管68的情況下，有可能產(chǎn)生僅管68接觸外側(cè)壁35或內(nèi)側(cè) 壁34而水套主體66沒有接觸的可能性。對此，只要在水套主體66內(nèi) 形成冷卻水的流通流路，就能夠增大水套主體66與外側(cè)壁35、內(nèi)側(cè) 壁34之間的4妻觸面積。
在圖4及圖5中示出了移動機構(gòu)64。
移動機構(gòu)64具有作為使水套主體66移動的驅(qū)動源使用的空氣缸 70。空氣缸70具有固定在外側(cè)壁35上的氣缸主體72和安裝在氣缸主體72上的、以使從氣缸主體72的突出量發(fā)生變化的方式移動的移動 片74。另外，移動機構(gòu)64具有可移動地支承水套主體66的支承機構(gòu) 76。支承機構(gòu)76具有以相對于外側(cè)壁35能夠滑動地安裝的滑動部件 78,滑動部件78的端部連接在水套主體66上。
在如以上那樣構(gòu)成的移動機構(gòu)64中，通過驅(qū)動空氣缸70，在被 支承在滑動部件78上的狀態(tài)下，水冷套60在與內(nèi)側(cè)壁34接觸的位置、 與外側(cè)壁35接觸的位置和與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35都不接觸的位置之 間移動。
在本實施方式中，使用空氣缸70使水冷套60移動，但是，取代 使用空氣缸70的情況，例如也可以使用電動缸來使水冷套60移動。 另外，取代使用空氣缸70的情況，例如還可以使用馬達和滾珠螺桿 等使水冷套60移動。此時，不管是使用空氣缸的情況，還是使用馬 達和滾珠螺桿的情況，都與使用空氣缸70的情況同樣，優(yōu)選設(shè)置支 承機構(gòu)76。
另外，在本實施方式中，水冷套60具有兩個水套主體66、 66, 也可以具有三個以上水套主體66。
在圖6中說明了內(nèi)側(cè)壁34、外側(cè)壁35及水套主體66的形狀的一例。
水套主體66的內(nèi)側(cè)的面661的曲率，即，水套主體66的與內(nèi)側(cè)壁 34相對的面的曲率與內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340的曲率，即內(nèi)側(cè)壁34的 與水套主體66相對的面的曲率相同。因此，水套主體66的內(nèi)側(cè)的面 661能夠與內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340無間隙地才妄觸。
另外，水套主體66的外側(cè)的面660的曲率，即，水套主體66的與 外側(cè)壁35相對的面的曲率與外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351的曲率，即外側(cè) 壁35的與水套主體66相對的面的曲率相同。因此，例如，在將冷卻 水的流路埋入水套主體66內(nèi)形成的情況下，水套主體66的外側(cè)的面 660和外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351之間能夠無間隙地接觸。
圖7中說明了內(nèi)側(cè)壁34、外側(cè)壁35及水套主體66的形狀的第一變 形例。
13在本變形例中，與前述的實施例同樣地，水套主體66的內(nèi)側(cè)的 面661的曲率與內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340的曲率相同。因此，水套主 體66的內(nèi)側(cè)的面661能夠與內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340無間隙地接觸。
另外，水套主體66的外側(cè)的面660的曲率與水套主體66的內(nèi)側(cè)的 面661的曲率相同。因此，外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351的曲率比水套主 體66的外側(cè)的面660的曲率大，外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351和水套主體 66的外側(cè)的面660之間形成間隙。
因此，在本第一變形例中，在外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351上設(shè)置有 內(nèi)側(cè)的曲率與水套主體66的外側(cè)的面660相同的板80，而且，在該板 80和外側(cè)壁35之間設(shè)置有熱傳導(dǎo)用的連結(jié)部件80a、 80a,從而水套 主體66和板80沒有間隙地接觸，能夠促進熱傳導(dǎo)。
在圖8中，說明了內(nèi)側(cè)壁34、外側(cè)壁35及水套主體66的形狀的第 二變形例。
在本變形例中，與前述的例相同地，水套主體66的內(nèi)側(cè)的面661 的曲率與內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340的曲率相同。因此，水套主體66的 內(nèi)側(cè)的面661能夠與內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340沒有間隙地接觸。
另外，水套主體66的外側(cè)的面660的曲率與水套主體66的內(nèi)側(cè)的 面661的曲率相同，而且，外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351的曲率也變形為 與水套主體66的內(nèi)側(cè)的面661的曲率相同。因此，水套主體66的外側(cè) 的面660和外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351能夠沒有間隙地接觸。
在圖9中說明了內(nèi)側(cè)壁34、外側(cè)壁35及水套主體66的形狀的第三 變形例。
在本變形例中，與前述的例相同地，水套主體66的內(nèi)側(cè)的面661 的曲率與內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340的曲率相同。因此，水套主體66的 內(nèi)側(cè)的面661和內(nèi)側(cè)壁34的外側(cè)的面340能夠沒有間隙地接觸。
另外，水套主體66的外側(cè)的面660的曲率和水套主體66的內(nèi)側(cè)的 面661的曲率相同。因此，外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351的曲率比水套主 體66的外側(cè)的面660的曲率大，在外側(cè)壁35的內(nèi)側(cè)的面351和水套主 體66的外側(cè)的面660之間形成間隙d。而且，在本第三變形例中，配合在間隙d中的均熱塊82、 82例如 以規(guī)定的間隔安裝在外側(cè)壁3 5的內(nèi)側(cè)的面3 51上。 在圖10中示出了外側(cè)壁35的變形例。
在本變形例中，為了與在水套主體6 6的外周側(cè)安裝有管的樣式 的水冷套60相對應(yīng)，在外側(cè)壁35上形成凹部35a。在水冷套60以^接觸 外側(cè)壁35的方式移動時，安裝在水套主體66的與外側(cè)壁35相對的面 上的管68嵌入在凹部35a中。因此，不僅是水冷套60的管68與外側(cè)壁 35接觸，水冷套60也與外側(cè)壁35接觸。
在圖11中示出了基板處理裝置IO所具有的控制器100。
控制器100作為至少對移動機構(gòu)64進行控制的控制部使用，具有 控制電路102,來自溫度傳感器28的輸出被輸入到控制電路102,通 過控制電路102的輸出，至少對水冷裝置62、移動才幾構(gòu)64、加熱器39、 副加熱器單元25及副加熱器單元47進行控制。另外，在控制電路102 上安裝有作為操作機構(gòu)使用的操作面板104。
在如以上那樣構(gòu)成的基板處理裝置10中，根據(jù)是否處于使處理 室12內(nèi)的晶片l的處理溫度和處理室內(nèi)的溫度上升的升溫工序，或是 否處于使處理室內(nèi)的溫度穩(wěn)定在處理溫度并保持在規(guī)定的范圍內(nèi)而 對基板進行處理的處理工序，或是否處于使處理室內(nèi)的溫度下降的 降溫工序，通過控制器100進行相應(yīng)控制。另外，在控制器100進行 的控制中，考慮與加熱器39發(fā)出的熱的溫度相應(yīng)的波長的變化和晶 片l的熱特性。
在圖12中示出了加熱器39發(fā)出的發(fā)熱溫度和峰值波長之間的關(guān) 系。在圖12中，縱軸表示波長(pm),橫軸表示溫度(。C)。
另外，在圖13中，作為由硅構(gòu)成的晶片l的熱特性，示出了溫度 與晶片l反射熱的反射率及放射熱的放射率之間的關(guān)系。在圖13中， 縱軸表示晶片l放射熱的放射率和晶片l反射熱的反射率，橫軸表示 溫度(。C )。
如圖12所示，當(dāng)溫度在50。C以上且不足250。C左右的低溫區(qū)域 時，加熱器39等發(fā)出的熱的波長為4pm到6^im左右。而且，當(dāng)溫度在250。C以上且不足500。C的中溫區(qū)域時，以及當(dāng)溫度在500。C以上且 不足1050。C的高溫區(qū)域時，波長為2.2pm到4pm左右。
如圖13所示，晶片1在溫度為50。C以上且不足250。C左右的低溫 區(qū)域中，反射率高而放射率(吸收率)低。因此，在該溫度區(qū)域中， 熱^f艮難被晶片l吸收，晶片l難以被加熱。而在溫度成為250。C以上時， 可知晶片l吸收熱的比例隨著溫度上升而上升。
此外，晶片l最易吸收的峰值波長為0.9nm左右。另外，處理管 ll由石英(Si02)形成，為了吸收波長為4^im以上的熱，在波長為4pm 以上的熱中晶片l的溫度很難上升。
通過以上的加熱器39發(fā)出的紅外線的波長和溫度之間的關(guān)系以 及晶片l的熱特性可知，為了在低溫區(qū)域?qū)琹進行有效地加熱， 提高加熱器39自身的溫度，從而縮短發(fā)光波長是有效的。即，在加 熱器39的周邊的溫度和加熱器39的溫度之間設(shè)置溫度差，在使加熱
4jim左右，、晶片1變得容易吸收熱。而且，由于設(shè)置了力^熱器39周邊 溫度和加熱器39的溫度差，所以能夠有效地冷卻內(nèi)側(cè)壁34。另一方 面，在500。C以上的溫度區(qū)域中，若過度冷卻內(nèi)側(cè)壁34，則容易發(fā)生 加熱空間420被過度冷卻的問題，向加熱器提供的電力、冷卻介質(zhì)的 消耗量等能源效率惡化。
升溫工序的情況或處于處理工序的情況下，控制器100提高加熱器39 的輸出，并控制移動機構(gòu)64,從而使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸 的狀態(tài)。
即，在低溫區(qū)域中，若加熱器39發(fā)出的熱的峰值波長為4iim到 6pm,是難以;故晶片l吸收的波長，而且，由于波長為4(xm以上的紅 外線被由石英(Si02)構(gòu)成的處理管ll吸收，所以晶片l的溫度很難 上升。
因此，控制器10 0以使加熱器3 9發(fā)出的熱的峰值波長縮短的方式 提高加熱器39的輸出，并且，使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸的狀態(tài)，以便內(nèi)側(cè)壁34被冷卻。另外，通過使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34 接觸的狀態(tài)，很難發(fā)生溫度的過沖(overshoot,溫度比目標(biāo)溫度高 出的情況)，控制性提高的同時，使溫度穩(wěn)定的穩(wěn)定時間被縮短。 另外，在向處理室供給處理氣體從而對基板進行處理時，也能夠以 穩(wěn)定的溫度進行處理，膜厚均勻性及膜質(zhì)均勻性提高。
這里，產(chǎn)生溫度的過沖的起因是由于形成處理室12的處理管具 有一定的熱容量，由于來自該處理管的放熱，使對溫度變化的抑制 無效。作為對策，即使將作為反饋控制的PID控制的積分動作固定地 模式化地進行設(shè)定，也難以抑制過沖。對此，在本實施方式的基板 處理裝置10中，通過使水冷套60移動，能夠?qū)鋮s的狀態(tài)進行迅速 且細微的調(diào)整，能夠抑制溫度的過沖。
于降溫工序的情況下，為了縮短降低處理室12內(nèi)的溫度所需要的時 間即降溫時間，控制器100使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸的狀態(tài)。
處于升溫工序的情況下，為了進一步縮短熱的峰值波長，控制器100 提高加熱器39的輸出，并且使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸的狀態(tài)， 以虧更內(nèi)側(cè)壁34被冷卻。另外，通過使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸 的狀態(tài)，溫度的過沖很難發(fā)生，控制性提高。
這里，僅通過反饋控制即PID控制就能使難以防止的過沖很難發(fā) 生的理由為，通過使水冷套60移動，能夠?qū)鋮s的狀態(tài)進行迅速且 細微的調(diào)整。
處于處理工序的情況下，為了抑制伴隨溫度上升的向加熱器單元30 外部的放熱量的增大，控制器10(H吏水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè) 壁35都不4妄觸的狀態(tài)，使內(nèi)側(cè)壁34的冷卻停止。由此，由加熱器39 消耗的電力變少，能量效率提高。另外，例如，能夠進一步抑制無 塵室等設(shè)置有基板處理裝置10的位置的溫度上升，能夠抑制用于冷 卻該位置的能量消耗。
17此外，在溫度區(qū)域為中溫區(qū)域且處于處理工序的情況下，取代
使水冷套60與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35都不接觸的狀態(tài)，也可以使水冷 套60與外側(cè)壁35接觸。由此，由于向加熱器單元30外部的方丈熱量進 一步減少，由加熱器39消耗的電力減少，能量效率提高。另外，例 如，能夠進一步抑制無塵室等設(shè)置有基板處理裝置10的位置的溫度 上升，能夠抑制用于冷卻該位置的能量消耗。
另外，當(dāng)溫度區(qū)域為250。C以上且不足500。C的中溫區(qū)域中，且 處于降溫工序的情況下，為了使處理室12的溫度在短時間內(nèi)下降， 控制器100使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸的狀態(tài)。
另外，當(dāng)溫度區(qū)域為500。C以上且不足1050。C的高溫區(qū)域中，且 處于升溫工序的情況下，為了確保加熱器39的輸出，并且為了使處 理室12內(nèi)的溫度保持在高溫，控制器100使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34 及外側(cè)壁35都不接觸的狀態(tài)。由此，由加熱器39消耗的電力減少， 能量效率提高。另外，例如能夠抑制無塵室等設(shè)置有基板處理裝置 IO的位置的溫度上升，并能夠抑制用于冷卻該位置的能量消耗。
此外，f^代^使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35都不4妄觸的 狀態(tài)，也可以使水冷套60與外側(cè)壁35接觸。由此，由于能夠進一步 減少向加熱器單元30外部的^L熱量，由加熱器39消^>的電力減少， 能量效率提高。另外，例如能夠抑制無塵室等設(shè)置有基板處理裝置 IO的位置的溫度上升，并能夠抑制用于冷卻該位置的能量消耗。
另外，當(dāng)溫度區(qū)域為500。C以上且不足1050。C的高溫區(qū)域，且處 于處理工序的情況下，控制器100對移動機構(gòu)64進行控制，從而使水 冷套60成為與外側(cè)壁35接觸的狀態(tài)。通過使水冷套60與外側(cè)壁35接 觸，能夠抑制向基板處理裝置10外部放出的熱量，例如，能夠抑制 無塵室等設(shè)置有基板處理裝置10的場所的溫度上升，并能夠抑制用 于冷卻該場所的能量消耗。
另外，當(dāng)溫度區(qū)域為500。C以上且不足1050。C的高溫區(qū)域，且處 于降溫工序的情況下，為了使處理室12的溫度在短時間內(nèi)下降，控 制器1 OO使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸的狀態(tài)。此外，例如為了抑制o形環(huán)等耐熱溫度較低的部件的劣化，在如
本實施方式那樣的擴散爐中高溫區(qū)域的上限被定為1050。C左右，在 CVD爐中被定為850。C左右，但是，在解決了耐熱溫度較低的材料的 熱劣化的問題的情況下，也可以為1050 。C以上的溫度。
下面，對使用基板處理裝置10的、例如IC等半導(dǎo)體裝置的制造 方法進4亍i兌明。
由基板處理裝置10構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置的制造方法具有以下工 序通過移動機構(gòu)64使環(huán)狀的水冷套60向與內(nèi)側(cè)壁34接觸的接觸位 置移動的工序，該移動機構(gòu)64使環(huán)狀的水冷套60在與內(nèi)側(cè)壁34及外 側(cè)壁35的至少一方接觸的接觸位置和與內(nèi)側(cè)壁34和外側(cè)壁35都不接 觸的非接觸位置之間移動，所述環(huán)狀的水冷套6 0被設(shè)置在環(huán)狀的內(nèi) 側(cè)壁34和環(huán)狀的外側(cè)壁35之間，該環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁34設(shè)置于對處理室 12進行加熱的加熱器3 9的外周側(cè)，該環(huán)狀的外側(cè)壁3 5以與內(nèi)側(cè)壁34 之間形成間隙的方式設(shè)置在內(nèi)側(cè)壁34的外周側(cè)；和在處理室12中對 晶片l進行處理的工序。
以下，按照工序?qū)τ苫逄幚硌b置10構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置的制造 方法進行更具體的說明。此外，以下說明的各工序是通過控制器IOO 對基板處理裝置10的各部進行控制而實現(xiàn)的。
在制造半導(dǎo)體裝置時，首先，將多張晶片l以整齊排列的狀態(tài)保 持的舟皿26以多張晶片l成為在鉛直方向上并列狀態(tài)的方式被置于 密封蓋21之上。然后，舟皿26通過舟皿升降機(不圖示)被向上方 抬起，并被從處理管11的爐口13搬入處理室12 (舟皿裝載)，以被 支承在密封蓋21上的狀態(tài)下被設(shè)置在處理室12中。
然后，通過排氣管17進行排氣以使處理室12成為規(guī)定的壓力， 并通過加熱器39進行升溫以成為規(guī)定的溫度。
然后，在處理室12的壓力及溫度到達規(guī)定的值并穩(wěn)定后，處理 氣體經(jīng)由氣體導(dǎo)入管18以例如規(guī)定的流量被導(dǎo)入處理室12,對晶片1 進行所期望的處理。
然后，經(jīng)過規(guī)定的處理時間后，例如在停止處理氣體的導(dǎo)入后，氮氣等凈化氣體從氣體導(dǎo)入管18被導(dǎo)入處理室12，并且，處理室12 內(nèi)使用排氣管17排氣。另外，通過向處理管11和均熱管14之間的通 氣路15、均熱管14和隔熱槽33之間的冷卻空氣通路42及隔熱槽33的 空間36分別供給冷卻空氣41并使其流通，由此處理室12被冷卻。
然后，在處理室12的溫度下降到規(guī)定的溫度時，舟皿26通過處 于被支承在密封蓋21上的狀態(tài)的舟皿升降機(未圖示)，向下方移 動，并從處理室12的爐口 13被送出(舟皿卸載)。然后，通過重復(fù) 進行這些工序，能夠通過基板處理裝置10對晶片l進行所期望的處 理。
在以上說明的各工序中，至少乂人處理室12升溫的工序到處理室 12被冷卻的工序，水冷套60根據(jù)處理室12內(nèi)的溫度以配置在規(guī)定的 位置上的方式移動。以下，以處理室12內(nèi)的溫度區(qū)域為25。C以上且 不足250。C的情況為例，對水冷套60的動作(移動)進行說明。
水冷套60在處于提高加熱器39的輸出的工序，即處理室12被升 溫的工序(升溫工序)的情況下，或在處于使處理室12內(nèi)的溫度穩(wěn) 定并保持在規(guī)定的范圍內(nèi)而對晶片l進行處理的工序(處理工序)的 情況下，處于與內(nèi)側(cè)壁34接觸的狀態(tài)。在處理室12內(nèi)的溫度為25。C 以上且不足25(TC的溫度區(qū)域時，加熱器39發(fā)出的熱的峰值波長為 4(im到6jim,是很難被晶片l吸收的波長，而且，由于波長為4nm以上 的紅外線被由石英(Si02)構(gòu)成的處理管ll吸收，所以晶片l的溫度 很難上升。因此，為了縮短加熱器39發(fā)出的熱的峰值波長，水冷套 60成為與內(nèi)側(cè)壁34接觸的狀態(tài)，以便內(nèi)側(cè)壁34被冷卻。
另外，水冷套60在冷卻處理室12的工序中也處于與內(nèi)側(cè)壁34才妄 觸的狀態(tài)。由此，處理室12內(nèi)的溫度下降所需要的時間即降溫時間 #皮縮短。
在圖14中示意地示出了本發(fā)明的第二實施方式所使用的處理室12。
前述第一實施方式的基板處理裝置10構(gòu)成為以間歇式且以縱形 的方式對多張晶片l進行處理。對此，本第二實施方式的基板處理裝
20置10構(gòu)成為在處理室12內(nèi)對1張晶片l進行處理。
即，在本第二實施方式的基板處理裝置10中，在設(shè)置于處理室 12內(nèi)的基座84上載置一張晶片1，該晶片1通過從氣體導(dǎo)入管18導(dǎo)入 到處理室12內(nèi)的氣體被處理。
另外，在前述的第一實施方式的基板處理裝置10中，將加熱器 39、內(nèi)側(cè)壁34、水冷套60以及外側(cè)壁35形成為圓筒形狀。對此，在 本第二實施方式中，加熱器39、內(nèi)側(cè)壁34、水冷套60以及外側(cè)壁35 都形成為與晶片l相同的形狀的圓板形狀。
另外，在前述的第一實施方式的基板處理裝置10中，加熱器39、 內(nèi)側(cè)壁34、水冷套60以及外側(cè)壁35以同軸狀從內(nèi)側(cè)向外側(cè)配置。對 此，在本第二實施方式的基板處理裝置10中，加熱器39、內(nèi)側(cè)壁34、 水冷套60以及外側(cè)壁35在縱向上配置。即，在處理室12的上方和下 方，加熱器39、內(nèi)側(cè)壁34、水冷套60以及外側(cè)壁35分別4要照距處理 室12近的順序進行配置。
另外，在前述的第一實施方式的基板處理裝置10中，移動機構(gòu) 64使水冷套60在成為圓筒形狀的水冷套60的半徑方向上移動。對此， 在本第二實施方式的基板處理裝置10中，使水冷套60在上下方向上 移動。
即，移動機構(gòu)64通過使水冷套60上下移動，能夠使水冷套60在 與外側(cè)壁35^妄觸的位置、與內(nèi)側(cè)壁3W妻觸的位置和與外側(cè)壁35及內(nèi) 側(cè)壁34都不接觸的位置之間移動。此外，圖14中示出了水冷套60被 配置在與外側(cè)壁35及內(nèi)側(cè)壁34都不接觸的位置的狀態(tài)。
此外，以上說明以外的第二實施方式的基板處理裝置10的結(jié)構(gòu) 及控制與前述的第一實施方式的基板處理裝置10相同。
通過以上那樣構(gòu)成的第一實施方式的基板處理裝置10以及第二 實施方式的基板處理裝置IO,能夠進行膜質(zhì)、膜厚均勻性良好的晶 片l的處理。
即，作為熱傳遞的種類，存在傳導(dǎo)、傳遞(對流)、輻射三種 作用，例如，在50。C到250。C左右的低溫區(qū)域，在對晶片l進行處理時，若采用PID控制進行控制，尤其為了消除由于熱輻射導(dǎo)致的加熱效率惡化的弊端，以進行高速升溫，通過加熱器39等發(fā)熱體施加更多能量的方式進行控制。
該情況下，由于形成處理室12的處理管具有一定的熱容量，所以因來自該處理管的放熱，存在對溫度變化進行抑制無效的情況，在從升溫工序向穩(wěn)定化工序過渡時，產(chǎn)生溫度的過沖。這里，為了避免溫度的過沖，通過從設(shè)定值和實測值的偏差算出控制量的反饋控制即PID控制進行調(diào)整，以使不通過加熱器3 9等進行過大的加熱，例如，使溫度上升到200。C,并到穩(wěn)定下來需要較長的時間。
另外，即使從成為過大的加熱原因的、事先執(zhí)行了PID演算中的積分動作的溫度特性結(jié)果求出最佳值，并使用通過模式化設(shè)定而得到所要求的特性的控制方式，也可能產(chǎn)生輸出值完全為零的區(qū)間，產(chǎn)生不能進行溫度控制的情況。因此，在以往的技術(shù)中，很難良好地控制晶片l的熱過程，存在晶片l的膜質(zhì)、膜厚均勻性惡化的問題。
對此，通過第一實施方式的基板處理裝置10以及第二實施方式的基板處理裝置IO,能夠根據(jù)處理溫度、加熱溫度進行靈活地應(yīng)對，并且，能夠?qū)貏舆^程進行迅速且細微的調(diào)整，能夠進行膜質(zhì)、膜厚均勻性良好的晶片1的處理。
另外，第一實施方式的基板處理裝置10以及第二實施方式的基板處理裝置IO,相對于內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35作為其他部件設(shè)置了水冷套60,并具有移動機構(gòu)64，該移動機構(gòu)64以使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的某一個接觸的狀態(tài)或非接觸的狀態(tài)的方式使水冷套60移動。因此，例如在使通過管68中流動的冷卻水預(yù)先強制冷卻的水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的某一個接觸的狀態(tài)時，能夠通過固體之間的熱傳導(dǎo)作用更迅速地帶走在內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的某一個中蓄積的熱。
另一方面，例如，在以600。C等高溫對晶片l進行處理的情況下，若處理室12內(nèi)的溫度充分高，通過使水冷套60成為與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35的非接觸狀態(tài)，內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35就不會被水冷套60帶走熱，能夠在保持高溫的處理室12內(nèi)對晶片l進行處理。
這里，取代在第一實施方式的基板處理裝置10中，使水冷套60在與內(nèi)側(cè)壁34及外側(cè)壁35都不接觸的位置、與內(nèi)側(cè)壁34接觸的位置以及與外側(cè)壁35接觸的位置上移動的情況，或使取代水冷套60而設(shè)置的隔熱件上下移動，或使該隔熱件在處理室12的外周側(cè)旋轉(zhuǎn)，也能夠得到與第一實施方式相同的效果。
但是，即使使隔熱件上下移動，或使隔熱件在處理室12的外周側(cè)旋轉(zhuǎn)，由于隔熱件自身具有較大的熱容量，所以不能有效地帶走蓄積在隔熱件中的熱，其結(jié)果就是，使處理室12內(nèi)的溫度下降的時間變長。因此，例如，在溫度從規(guī)定的處理溫度下降到例如將晶片1從處理室12送出的溫度的情況下等，很難將降溫時的降溫速度(溫度下降率)增大到與第一實施方式的基板處理裝置10相同的程度。
本發(fā)明以權(quán)利要求書記載的事項作為特征，還包括以下附記的事項。
〔附記1〕
基板處理裝置具有對基板進行處理的處理室；設(shè)在上述處理室的外周側(cè)并對上述處理室進行加熱的發(fā)熱體；設(shè)在上述發(fā)熱體的外周側(cè)的環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁；與上述內(nèi)側(cè)壁的外周側(cè)之間形成間隙地i殳置的環(huán)狀的外側(cè)壁；設(shè)在上述間隙中的被冷卻的環(huán)狀的冷卻部件；使上述冷卻部件在與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁的至少一方接觸的接觸位置和與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁都不接觸的非接觸位置之間移動的移動機構(gòu)；至少控制上述移動機構(gòu)的控制部?！哺接?〕
在附記l記載的基板處理裝置中，上述冷卻部件的與上述內(nèi)側(cè)壁相對的面的曲率和上述內(nèi)側(cè)壁的與上述冷卻部件相對的面的曲率相等。
〔附記3〕
在附記1或2記載的基板處理裝置中，上述冷卻部件的與上述外側(cè)壁相對的面的曲率和上述外側(cè)壁的與上述冷卻部件相對的面的曲
23率相等。
〔附記4〕
基板處理裝置具有對基板進行處理的處理室；設(shè)在上述處理室的外側(cè)并對上述處理室進行加熱的發(fā)熱體；沒在上述發(fā)熱體的外側(cè)的內(nèi)側(cè)壁；與上述內(nèi)側(cè)壁的外側(cè)之間形成間隙地i殳置的外側(cè)壁；設(shè)在上述間隙中的^皮冷卻的冷卻部件；4吏上述冷卻部件在與上述內(nèi)側(cè)壁接觸的接觸位置和與上述外側(cè)壁接觸的接觸位置之間移動的移動才幾構(gòu)；至少對上述移動4幾構(gòu)進4亍控制的控制部?！哺接?〕
半導(dǎo)體裝置的制造方法具有以下工序通過移動機構(gòu)使環(huán)狀的冷卻部件向與環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁接觸的接觸位置移動的工序，上述環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置于對處理室進行加熱的加熱器的外周側(cè)，在上述內(nèi)側(cè)壁的外周側(cè)設(shè)置環(huán)狀的外側(cè)壁，上述冷卻部件被設(shè)置在上述內(nèi)側(cè)壁和上述外側(cè)壁之間的間隙中，該移動機構(gòu)使上述冷卻部件在與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁的至少一方接觸的接觸位置和與上述內(nèi)側(cè)壁和上述外側(cè)壁都不接觸的非接觸位置之間移動；和在上述處理室中對基板進行處理的工序?！哺接?〕
在附記1至4的任一項記載的基板處理裝置中，上述控制部根據(jù)上述處理室內(nèi)的溫度及該溫度的變化中的至少一方對上述移動機構(gòu)進行控制。
〔附記7〕
在附記1至4的任一項記載的基板處理裝置中，在上述處理室內(nèi)的基板的處理溫度被設(shè)定為25 °C以上且不足250°C時，上述控制部對上述移動機構(gòu)進行控制，以使上述冷卻部件與上述內(nèi)側(cè)壁接觸。〔附記8〕
在附記7記載的基板處理裝置中，在上述處理室內(nèi)的基板的處理溫度被設(shè)定為25。C以上且不足250。C時，在以下任何一個工序中，上述控制部對上述移動機構(gòu)進行控制，以使上述冷卻部件與上述內(nèi)側(cè)壁接觸，上述工序為使上述處理室內(nèi)的溫度上升的工序；使上述處理室內(nèi)的溫度穩(wěn)定在上升的溫度的工序；在上述處理室內(nèi)對基板進行處理的工序；以及使上述處理室內(nèi)的溫度下降的工序?！哺接?〕
在附記1至4的任一項記載的基板處理裝置中，在上述處理室內(nèi)
處理室內(nèi)的溫度上升的工序中，上述控制部對上述移動機構(gòu)進行控制，以使上述冷卻部件與上述內(nèi)側(cè)壁接觸?！哺接汭O〕
在附記1至4的任一項記載的基板處理裝置中，在上述處理室內(nèi)
處理室內(nèi)對基板進行處理的工序中，上述控制部對上述移動機構(gòu)進行控制，以使上述冷卻部件與上述外側(cè)壁接觸。〔附記ll〕
在附記1至4的任一項記載的基板處理裝置中，上述移動機構(gòu)使上述冷卻部件在垂直于上述內(nèi)側(cè)壁的與上述冷卻部件相對的面的方向上移動。
〔附記12〕
在附記1至4的任一項記載的基板處理裝置中，至少上述內(nèi)側(cè)壁由與上述發(fā)熱體相同的材質(zhì)構(gòu)成。〔附記13〕
在附記1至4任一項記載的基板處理裝置中，上述控制部以如下方式對上述移動機構(gòu)進行控制從而對基板進行處理，所述方式為在上述處理室內(nèi)的基板的處理溫度為預(yù)定的規(guī)定溫度以上的情況下，使上述冷卻部件與上述外側(cè)壁接觸，在上述處理室內(nèi)的處理溫度比上述規(guī)定溫度低的情況下，使上述冷卻部件與上述內(nèi)側(cè)壁接觸?！哺接?4〕
在附記1至4任一項記載的基板處理裝置中，上述控制部以如下方式對上述移動機構(gòu)進行控制，所述方式為根據(jù)在上述處理室內(nèi)
25的基板的處理溫度處于預(yù)先被確定范圍的多個溫度區(qū)域中的哪一個范圍內(nèi)，將上述冷卻部件配置在與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁都不接觸的位置、與上述內(nèi)側(cè)壁接觸的位置以及與上述外側(cè)壁接觸的位置中的某一個位置上。
〔附記15〕
在附記1至4任一項記載的基板處理裝置中，上述控制部以如下方式對上述移動機構(gòu)進行控制，所述方式為根據(jù)上述處理室內(nèi)的溫度的變動狀態(tài)以及上述處理室內(nèi)的基板的處理溫度處于預(yù)先被確定范圍的多個溫度區(qū)域中的哪一個范圍內(nèi)，將上述冷卻部件配置在與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁都不接觸的位置、與上述內(nèi)側(cè)壁接觸的位置以及與上述外側(cè)壁接觸的位置中的某一個位置上?！哺接?6〕
在附記1至4任一項記載的基板處理裝置中，在上述處理室內(nèi)的溫度變動狀態(tài)為上述處理室內(nèi)的溫度下降的溫度下降工序中，上述控制部對上述移動機構(gòu)進行控制，以使上述冷卻部件與上述內(nèi)側(cè)壁接觸。
〔附記17〕
加熱裝置具有設(shè)在處理室的外周側(cè)并對上述處理室進行加熱的發(fā)熱體；設(shè)在上述發(fā)熱體的外周側(cè)的環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁；與上述內(nèi)側(cè)壁的外周側(cè)之間形成間隙地設(shè)置的環(huán)狀的外側(cè)壁；設(shè)在上述間隙中的被冷卻的環(huán)狀的冷卻部件；使上述冷卻部件在與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁的至少某一方接觸的接觸位置和與上述內(nèi)側(cè)壁及上述外側(cè)壁都不接觸的非接觸位置之間移動的移動機構(gòu)?！哺接?8〕
在附記17記載的加熱裝置中，上述冷卻部件的與上述內(nèi)側(cè)壁相對的面的曲率和上述內(nèi)側(cè)壁的與上述冷卻部件相對的面的曲率相等。
〔附記19〕
在附記17或18記載的基板處理裝置中，上述冷卻部件的與上述外側(cè)壁相對的面的曲率和上述外側(cè)壁的與上述冷卻部件相對的面的曲率相等。
〔附記20〕
加熱裝置具有設(shè)在處理室的外側(cè)并對上述處理室進行加熱的發(fā)熱體；設(shè)在上述發(fā)熱體的外側(cè)的內(nèi)側(cè)壁；與上述內(nèi)側(cè)壁的外側(cè)之間形成間隙地設(shè)置的外側(cè)壁；^沒在上述間隙中的^皮冷卻的冷卻部件；使上述冷卻部件在與上述內(nèi)側(cè)壁接觸的接觸位置和與上述外側(cè)壁接觸的接觸位置之間移動的移動機構(gòu)?！哺接?1〕
半導(dǎo)體裝置的制造方法，使設(shè)在內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁之間的間隙中的冷卻部件通過移動機構(gòu)與上述內(nèi)側(cè)壁接觸，從而在上述處理室內(nèi)對基板進行處理，上述內(nèi)側(cè)壁設(shè)在對處理室進行加熱的發(fā)熱體的外側(cè)，上述外側(cè)壁i殳在上述內(nèi)側(cè)壁的外側(cè)。
工業(yè)實用性
如上所述，本發(fā)明能夠適用于對例如晶片等基板進行處理的基板處理裝置、加熱裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法。
權(quán)利要求
1.一種基板處理裝置，其特征在于，具有對基板進行處理的處理室；設(shè)在所述處理室的外周側(cè)并對所述處理室進行加熱的發(fā)熱體；設(shè)在所述發(fā)熱體的外周側(cè)的環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁；與所述內(nèi)側(cè)壁的外周側(cè)之間形成間隙地設(shè)置的環(huán)狀的外側(cè)壁；設(shè)在所述間隙中的被冷卻的環(huán)狀的冷卻部件；使所述冷卻部件在與所述內(nèi)側(cè)壁及所述外側(cè)壁的至少一方接觸的接觸位置和與所述內(nèi)側(cè)壁及所述外側(cè)壁都不接觸的非接觸位置之間移動的移動機構(gòu)；至少控制所述移動機構(gòu)的控制部。
2. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，所述冷卻 部件的與所述內(nèi)側(cè)壁相對的面的曲率和所述內(nèi)側(cè)壁的與所述冷卻部件相對的面的曲率相等。
3. 如權(quán)利要求2所述的基板處理裝置，其特征在于，所述冷卻 部件的與所述外側(cè)壁相對的面的曲率和所述外側(cè)壁的與所述冷卻部 件相對的面的曲率相等。
4. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，所述控制 部根據(jù)所述處理室內(nèi)的溫度及該溫度的變化中的至少 一 方對所述移 動機構(gòu)進行控制。
5. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，在所述處制部對所述移動機構(gòu)進行控制，以使所述冷卻部件與所述內(nèi)側(cè)壁接觸。
6. 如權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其特征在于，在所述處 理室內(nèi)的基^反的處理溫度被設(shè)定為2 5 。C以上且不足250 °C時，在以下 任何一個工序中，所述控制部對所述移動機構(gòu)進行控制，以使所述 冷卻部件與所述內(nèi)側(cè)壁接觸，所述工序為使所述處理室內(nèi)的溫度上升的工序；使所述處理室內(nèi)的溫度穩(wěn)定在上升的溫度的工序；在 所述處理室內(nèi)對基板進行處理的工序；以及使所述處理室內(nèi)的溫度 下降的工序。
7. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，在所述處使所述處理室內(nèi)的溫度上升的工序中，所述控制部對所述移動機構(gòu) 進行控制，以使所述冷卻部件與所述內(nèi)側(cè)壁接觸。
8. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，在所述處在所述處理室內(nèi)對基板進行處理的工序中，所述控制部對所述移動 機構(gòu)進行控制，以使所述冷卻部件與所述外側(cè)壁接觸。
9. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，所述移動 機構(gòu)使所述冷卻部件在垂直于所述內(nèi)側(cè)壁的與所述冷卻部件相對的 面的方向上移動。
10. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，至少所述 內(nèi)側(cè)壁由與所述發(fā)熱體相同的材質(zhì)構(gòu)成。
11. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，所述控制 部以如下方式對所述移動才幾構(gòu)進行控制而對基々反進行處理，所述方 式為在所述處理室內(nèi)的基板的處理溫度為預(yù)定的規(guī)定溫度以上的 情況下，使所述冷卻部件與所述外側(cè)壁接觸；在所述處理室內(nèi)的處 理溫度比所述規(guī)定溫度低的情況下，使所述冷卻部件與所述內(nèi)側(cè)壁 接觸。
12. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，所述控制 部以如下方式對所述移動機構(gòu)進行控制，所述方式為根據(jù)在所述 處理室內(nèi)的基板的處理溫度處于預(yù)先被確定范圍的多個溫度區(qū)域中 的哪一個范圍內(nèi)，相應(yīng)地將所述冷卻部件配置在與所述內(nèi)側(cè)壁及所 述外側(cè)壁都不接觸的位置、與所述內(nèi)側(cè)壁接觸的位置以及與所述外 側(cè)壁接觸的位置中的某一個位置上。
13. 如權(quán)利要求l所述的基板處理裝置，其特征在于，所述控制部以如下方式對所述移動機構(gòu)進行控制，所述方式為根據(jù)所述處 理室內(nèi)的溫度的變動狀態(tài)以及所述處理室內(nèi)的基板的處理溫度處于 預(yù)先被確定范圍的多個溫度區(qū)域中的哪一個范圍內(nèi)，相應(yīng)地將所述 冷卻部件配置在與所述內(nèi)側(cè)壁及所述外側(cè)壁都不接觸的位置、與所 述內(nèi)側(cè)壁接觸的位置以及與所述外側(cè)壁接觸的位置中的某一個位置 上。
14. 一種加熱裝置，其特征在于，具有設(shè)在處理室的外側(cè)并對所述處理室進行加熱的發(fā)熱體； 設(shè)在所述發(fā)熱體的外側(cè)的內(nèi)側(cè)壁； 與所述內(nèi)側(cè)壁的外側(cè)之間形成間隙地i殳置的外側(cè)壁； 設(shè)在所述間隙中的^皮冷卻的冷卻部件；使所述冷卻部件在與所述內(nèi)側(cè)壁接觸的接觸位置和與所述外側(cè) 壁接觸的接觸位置之間移動的移動機構(gòu)。
15. —種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有以下工序 通過移動機構(gòu)使環(huán)狀的冷卻部件向與環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁接觸的接觸位置 移動的工序，所述環(huán)狀的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置于對處理室進行加熱的加熱器的外周側(cè)，在所述內(nèi)側(cè)壁的外周側(cè)設(shè)置環(huán)狀的外側(cè)壁，所述冷卻部 件:帔設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)壁和所述外側(cè)壁之間的間隙中，所述移動機構(gòu) 使所述冷卻部件在與所述內(nèi)側(cè)壁及所述外側(cè)壁的至少一方接觸的接 觸位置和與所述內(nèi)側(cè)壁和所述外側(cè)壁都不接觸的非接觸位置之間移 動；和在所述處理室中對基板進行處理的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供基板處理裝置、加熱裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法，能夠在短時間內(nèi)冷卻處理室內(nèi)?；逄幚硌b置(10)具有對晶片(1)進行處理的處理室(12)；設(shè)在處理室(12)的外周側(cè)的加熱器(39)；設(shè)在加熱器(39)的外周側(cè)的內(nèi)側(cè)壁(34)；與內(nèi)側(cè)壁(34)之間形成空間(36)地設(shè)置的外側(cè)壁(35)；設(shè)在空間(36)中的被冷卻的水冷套(60)；使水冷套(60)在與內(nèi)側(cè)壁(34)及外側(cè)壁(35)的一方接觸的接觸位置和與內(nèi)側(cè)壁(34)及外側(cè)壁(35)都不接觸的非接觸位置之間移動的移動機構(gòu)(64)；對移動機構(gòu)(64)進行控制的控制器(100)。
文檔編號H01L21/00GK101645393SQ20091013693
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者島田真一 申請人:株式會社日立國際電氣