(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ウェハを１つずつ熱処理する第１チャンバと、
（ｂ）前記第１チャンバから１つずつ移送されるウェハを受け取り保持するペデスタルを有し、該ペデスタル上に保持した１つのウェハを、ウェハ全体に亘る温度を均等にしながら冷却する第２チャンバと、
（ｃ）前記第２チャンバから前記１つのウェハを受け取り、複数のウェハを収容するカセットに順次収容する温度制御された第１ウェハ・ハンドラと、
（ｄ）前記カセットを受け取り、該カセット内に前記複数のウェハを収容したままバッチ式に熱処理する第３チャンバとを備えるウェハ処理システム。
【請求項２】
前記第３チャンバが、ＬＰＣＶＤ炉である、請求項１に記載のウェハ処理システム。
【請求項３】
前記第１チャンバから１つずつウェハを前記第２チャンバの前記ペデスタルに移送する温度制御された第２ウェハ・ハンドラを備える、請求項１に記載のウェハ処理システム。
【請求項４】
前記カセットが、ローディング・チャンバ内において前記第２チャンバからの前記ウェハを順次受け取り、前記カセットが前記ローディング・チャンバから前記第３チャンバに移動される、請求項１に記載のウェハ処理システム。
【請求項５】
前記第１ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を一定に維持する、請求項１に記載のウェハ処理システム。
【請求項６】
前記第１ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を変化させる、請求項１に記載のウェハ処理システム。
【請求項７】
前記第２チャンバが、１０℃／秒乃至１００℃／秒で冷却する、請求項１に記載のウェハ処理システム。
【請求項８】
（ａ）ウェハを１つずつ還元環境で熱処理する第１チャンバと、
（ｂ）前記第１チャンバから１つずつ移送されるウェハを受け取り保持するペデスタルを有し、該ペデスタル上に保持した１つのウェハを、ウェハ全体に亘る温度を均等にしながら冷却する第２チャンバと、
（ｃ）前記第２チャンバから前記１つのウェハを受け取り、複数のウェハを収容するカセットに順次収容する温度制御された第１ウェハ・ハンドラと、
（ｄ）前記カセットを受け取り、該カセット内に前記複数のウェハを収容したままバッチ式に熱処理する第３チャンバとを備えるウェハ処理システム。
【請求項９】
前記第３チャンバが、ＬＰＣＶＤ炉である、請求項８に記載のウェハ処理システム。
【請求項１０】
前記第１チャンバから１つずつウェハを前記第２チャンバの前記ペデスタルに移送する温度制御された第２ウェハ・ハンドラを備える、請求項８に記載のウェハ処理システム。
【請求項１１】
前記カセットが、ローディング・チャンバ内において前記第２チャンバからの前記ウェハを順次受け取り、前記カセットが前記ローディング・チャンバから前記第３チャンバに移動される、請求項８に記載のウェハ処理システム。
【請求項１２】
前記第１ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を一定に維持する、請求項８に記載のウェハ処理システム。
【請求項１３】
前記第１ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を変化させる、請求項８に記載のウェハ処理システム。
【請求項１４】
前記第２チャンバが、１０℃／秒乃至１００℃／秒で冷却する、請求項８に記載のウェハ処理システム。
【請求項１５】
（ａ）複数のウェハを収容したカセットを受け取り、該カセット内に複数のウェハを収容したままバッチ式に熱処理する第１チャンバと、
（ｂ）前記第１チャンバに前記複数のウェハを収容したカセットを挿入し、前記バッチ式の熱処理終了後に前記カセットを取り出すローディング・チャンバと、
（ｃ）前記バッチ式の熱処理終了後に、前記ローディング・チャンバ内の前記カセットから１つずつウェハを取り出す温度制御された第１ウェハ・ハンドラと、
（ｄ）前記第１ウェハ・ハンドラから１つずつ移送されるウェハを受け取り保持するペデスタルを有し、該ペデスタル上に保持した１つのウェハを、ウェハ全体に亘る温度を均等にしながら冷却する第２チャンバと、
（ｅ）ウェハを１つずつ熱処理する第３チャンバと、
（ｆ）前記第２チャンバから１つのウェハを取り出し、前記第３チャンバに移送する第２ウェハ・ハンドラとを備えるウェハ処理システム。
【請求項１６】
前記第１チャンバが、ＬＰＣＶＤ炉である、請求項１５に記載のウェハ処理システム。
【請求項１７】
前記第１ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を一定に維持する、請求項１５に記載のウェハ処理システム。
【請求項１８】
前記第１ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を変化させる、請求項１５に記載のウェハ処理システム。
【請求項１９】
前記第２チャンバが、１０℃／秒乃至１００℃／秒で冷却する、請求項１５に記載のウェハ処理システム。
【請求項２０】
（ａ）ウェハを１つずつ熱処理する第１チャンバと、
（ｂ）複数のウェハを収容するカセット及び該カセットを取り囲む恒温チャンバを有するローディング・チャンバと、
（ｃ）前記第１チャンバから１つのウェハを取り出し、前記ローディング・チャンバの前記カセットに順次収容する温度制御されたウェハ・ハンドラと、
（ｄ）前記カセットを受け取り、該カセット内に前記複数のウェハを収容したままバッチ式に熱処理する第２チャンバとを備え、
（ｅ）前記ローディング・チャンバの前記恒温チャンバが、前記カセットを出し入れするための頂部を有し、前記複数のウェハを収容している前記カセットを前記頂部を通して前記第２チャンバに移動し、該第２チャンバが、前記カセット内に前記複数のウェハを収容したままバッチ式に熱処理することを特徴とするウェハ処理システム。
【請求項２１】
前記第２チャンバが、ＬＰＣＶＤ炉である、請求項２０に記載のウェハ処理システム。
【請求項２２】
前記ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を一定に維持する、請求項２０に記載のウェハ処理システム。
【請求項２３】
前記ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を変化させる、請求項２０に記載のウェハ処理システム。
【請求項２４】
（ａ）ウェハを１つずつ処理する第１チャンバであって、前記ウェハの温度を昇温又は降温する第１チャンバと、
（ｂ）複数のウェハを収容するカセット及び該カセットを取り囲む恒温チャンバを有するローディング・チャンバと、
（ｃ）前記第１チャンバから１つのウェハを取り出し、前記ローディング・チャンバの前記カセットに順次収容する温度制御されたウェハ・ハンドラと、
（ｄ）前記カセットを受け取り、該カセット内に前記複数のウェハを収容したままバッチ式に熱処理する第２チャンバとを備え、
（イ）前記第１チャンバが１つのウェハの温度を前記第２チャンバの熱処理の温度まで昇温し、
（ロ）該温度が昇温されたウェハを前記第１チャンバから１つずつ前記ウェハ・ハンドラにより前記カセットに収容し、
（ハ）前記カセット内に複数のウェハが収容されると、前記ローディング・チャンバの前記恒温チャンバ内の前記カセットを前記第２チャンバに移動して前記カセット内に前記複数のウェハを収容したままバッチ式に熱処理し、
（ニ）前記熱処理後に、前記カセットを前記ローディング・チャンバに戻し、
（ホ）前記ウェハ・ハンドラにより、前記カセットから１つのウェハを取り出して前記第１チャンバに移送し、
（ヘ）前記第１チャンバが、前記１つのウェハの温度を降温することを特徴とするウェハ処理システム。
【請求項２５】
前記第２チャンバが、アニール処理する、請求項２４に記載のウェハ処理システム。
【請求項２６】
前記ウェハ・ハンドラが、前記１つのウェハの温度を一定に維持する、請求項２４に記載のウェハ処理システム。
【請求項２７】
前記第１チャンバが、２秒乃至６０秒で昇温する、請求項２４に記載のウェハ処理システム。
【請求項２８】
前記第１チャンバが、１０秒乃至２４０秒で降温する、請求項２４に記載のウェハ処理システム。
【請求項２９】
（ａ）ウェハを１つずつ熱処理する第１チャンバのペデスタル上に１つのウェハを載置し、還元環境でウェハを急速加熱してウェハから酸化膜を除去するステップと、
（ｂ）前記ペデスタルから前記１つのウェハを取り出し、第２チャンバの恒温チャンバに包囲されたカセット内に前記１つのウェハを収容して不活性または還元環境に置くステップと、
（ｃ）前記カセットに希望の枚数のウェハが格納されたら、そこに格納されたウェハの熱処理を行うステップと、
（ｄ）前記カセットから１つずつウェハを取り出し、ウェハの温度に一致するように予熱されたペデスタル上で各ウェハを不活性または還元環境に置くステップと、
（ｅ）前記ウェハを急速に冷却するステップと
を含む、ウェハ処理の方法。
【請求項３０】
前記ステップ（ａ）において、ウェハの前記急速加熱が、２秒〜６０秒の間の範囲にわたって最高１１００℃までの温度になるように行われる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ステップ（ｅ）において、前記ウェハが１０秒〜２４０秒の間で１１００℃から１００℃まで冷却される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記ステップ（ｅ）において、ウェハの急速冷却が１０℃／秒ないし１００℃／秒の間の率で行われる、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造におけるウェハの処理に関する。さらに詳しくは、それは、半導体製造ラインでウェハを移送するときの望ましくない自然酸化膜の成長を除去するための装置および方法に関する。また、加熱または冷却ステップ中のウェハ・スリップ防止にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路および類似物などの半導体デバイスの製造は、シリコン・ウェハを種々の異なる装置を使用して多数のプロセス・ステップにさらすことを含む。ウェハが塵粒、特に化学反応物のような望ましくない影響、または温度および湿度の望ましくない限界値にさらされないことを確実にするために、非常な注意が要求される。したがって、ウェハは一般的に箱の中に入れて、制御された雰囲気を持つクリーンルーム環境でそれぞれの異なる装置に移送される。
【０００３】
半導体製造中のシリコン・ウェハの処理におけるより厄介な問題の１つは、ウェハが処理装置間を移送される間にウェハ表面上の望ましくない酸化膜が成長することである。プロセス・ステップの多くでは、純粋シリコン表面が要求される。しかし、そのような表面が空気にさらされると、自然酸化膜層がその上に必然的に形成される。
【０００４】
この問題は現在、酸化膜の無いウェハ表面を必要とする加工ステップの直前に、還元環境での乾式熱工程または湿式化学浸漬のいずれかにウェハをさらすことによって取り扱われる。しかし、乾式熱還元の場合、プロセスは一般的に約１０００℃以上の温度で行われる。
【０００５】
残念ながら、そのように長時間の高温にさらすことによって、結果的に、シリコン内または上に形成される構造の過剰拡散が生じることがあり、最新技術のデバイスで望まれる浅い接合の形成を妨げる。他の場合、次のプロセスがＬＰＣＶＤ炉内の堆積またはアニールであるときには、酸化膜還元ステップを実行し、次いで空気にウェハをさらすことなくＬＰＣＶＤ炉へウェハを移送する方法は現在無い。したがって、移送ステップ中に、空気への暴露時間の量に比例する厚さの酸化膜層が形成される。
【０００６】
相応じて、湿式表面洗浄の場合、自然酸化膜の形成を防止するために、湿式プロセスと、クリーン表面を必要とするその後の加工ステップとの間に時間ウィンドウを割り込ませなければならない。
【０００７】
湿式加工に関連付けられる別の問題は、「ウェハ・スリップ」と呼ばれる。これは、ウェハに充分に大きい温度勾配が発生したときの結晶面のずれである。ＬＰＣＶＤおよび酸化／アニール炉はバッチ・システムであるので、アクティブ・クロスウェハ温度制御が行われない。１バッチのウェハの加熱ステップ中、熱はウェハのバッチの外側に配置された加熱コイルから流れるので、ウェハの中心部より前にウェハの外縁が加熱される。同様に、冷却中は、ウェハの外縁が中心部より前に冷却する。一様でない加熱または冷却は熱応力をもたらし、熱応力の大きさが充分である場合には、ウェハ・スリップを誘発するおそれがある。したがって、バッチ装置は、温度のランプ・アップまたはランプ・ダウンが行われる温度変化率が高過ぎると、ウェハ・スリップを誘発することがある。特定の枚葉式急速熱処理ツール（ＲＴＰ）は、温度ランプ・アップおよびランプ・ダウン中にクロスウェハ温度制御を行うことによって、この問題を扱う。場合によっては、これはより均等な加熱または冷却をもたらす、ウェハの背面全体に接触するサーマル・チャックにより達成される。代替的に、個別ランプまたはランプ群を制御して、より均等なクロスウェハ加熱または冷却を行うことができる。しかし上述の通り、ＲＴＰツールは、長いアニール、堆積、または酸化など非常に長い高温プロセス・ステップを必要とするプロセスの場合、ウェハ・スループットを大幅に低下するおそれのある枚葉式ツールである。
【０００８】
エドワーズらに発行された米国特許第５，３８０，６８２号および第５，２５９，８８１号（「エドワーズ特許」）は、バッチ内の全てのウェハを予熱するウェハ・バッチ予熱モジュールを有するウェハ処理クラスタ・ツールを開示する。予熱が完了すると、ウェハはロードロックを介して１つずつ移送される。次いで急速熱アニール・ステーションでウェハを高温に加熱する。
【０００９】
ヨコカワへの米国特許第５，２７１，７３２号（「７３２特許」）は、ロードロック・チャンバを含み、かつ環境内での処理ガスの流動を見込んだウェハの熱処理装置を開示する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、半導体製造におけるウェハの処理に関し、特に、半導体製造ラインでウェハを移送するときに望ましくない自然酸化膜の成長を除去し、特定のプロセスの加熱または冷却ステップ中のウェハ・スリップを防止するための装置および方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
これは、本発明では、バッチ・モードでは定温で、枚葉式処理モードでは上昇温度で処理することによって達成される。一実施形態では、急速熱洗浄プロセスは、バッチ式酸化、堆積、またはアニール・プロセスと組み合わされる。
【００１２】
したがって、本発明の第１態様は、第１高温処理チャンバおよび第２高温処理チャンバを含むマルチチャンバ・ツールである。このツールはまた、第１高温処理チャンバから第２高温処理チャンバへウェハを移送するための温度制御ウェハ・ハンドラをも含む。
【００１３】
本発明の第２態様は、枚葉式処理用の第１チャンバおよびバッチ処理用の第２チャンバを含むウェハ処理用システムである。このツールはまた、ウェハを第１チャンバから第２チャンバへ移動するためのウェハ・ハンドラ・システムをも含む。
【００１４】
本発明の第３態様は、複数のウェハを第１昇温でバッチ処理するためのバッチ処理用フィクスチャを備えたウェハ処理ツールである。ウェハ・バッチは、バッチ処理用フィクスチャ内で昇温から冷却されない。このツールはまた、最初にウェハを第１昇温から加熱することなく、ウェハ・バッチのウェハを急速に冷却するための第１枚葉式処理装置をも含む。枚葉式処理装置は、冷却中にウェハ全体で均等な温度を維持するためにチャックを含む。
【００１５】
本発明の第４態様は、複数のウェハを第１昇温でバッチ処理するためのバッチ処理用フィクスチャを含むウェハ処理ツールである。ウェハ・バッチは、バッチ処理用フィクスチャ内で実質的に温度が上昇されない。ツールはまた、ウェハ・バッチのウェハの温度を第１昇温から急速に上昇させるための枚葉式処理装置をも含む。枚葉式処理装置はまた、昇温中にウェハ全体で均等な温度を維持するためにチャックをも含む。
【００１６】
本発明の第５態様は、ウェハを処理する方法である。この方法は、ウェハを第１昇温でバッチ処理するために、バッチ処理用フィクスチャ内に１バッチのウェハを提供するステップを含む。次のステップは、バッチの１つのウェハを枚葉式処理装置に移すことである。次のステップはこのウェハを急速に冷却することであり、冷却中、このウェハ全体で均等な温度が維持される。バッチ処理ステップと急速冷却ステップとの間に急速加熱ステップは無い。
【００１７】
本発明の第６態様は、ウェハを処理する方法である。この方法は、ウェハを第１昇温でバッチ処理するためにバッチ処理用フィクスチャ内に１バッチのウェハを提供するステップを含む。バッチ・ウェハは、バッチ処理用フィクスチャ内で実質的に温度を上昇されない。次にバッチの１つのウェハが、昇温から温度を上昇させるために、枚葉式処理装置に移される。次のステップは、このウェハの温度を第１昇温から急速に上昇することであり、昇温中、このウェハ全体で均等な温度が維持される。
【００１８】
本発明の第７態様は、ウェハを処理する方法である。この方法は、最初にウェハをペデスタル上に載置し、還元環境でウェハを急速に加熱してウェハから酸化膜を除去し、次いでウェハをペデスタルから取り出し、ウェハを恒温チャンバに包囲されたカセット内で不活性または還元環境に置き、次いでカセットに格納されたウェハが希望する枚数になったら、そこに格納されたウェハを熱処理し、次いでカセットからウェハを取り出し、ウェハの温度に一致するように予熱したペデスタル上でウェハを不活性または還元環境に置き、次いで最後にウェハを急速冷却するステップを含む。
【００１９】
本発明の第８態様は、ウェハを処理する方法である。この方法は、各ウェハを一度に１つずつペデスタル上に載置し、そのウェハを還元環境で急速に加熱してウェハから酸化膜を除去するステップを含む。次に、各ウェハを不活性または還元環境で一度に１つずつ、所定の温度に冷却する。次いで、各ウェハを一度に１つずつ、不活性または還元環境に配置されたカセットに移送して、カセット内の各ウェハが実質的に同一温度であるようにする。次いで、カセット内でウェハを熱処理する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、半導体製造におけるウェハの処理に関し、特に、半導体製造ライン内でウェハを移送するときに望ましくない自然酸化膜の成長および／またはウェハ・スリップを減少または除去するための装置および方法に関する。一般的に、本発明は、一度に単一のウェハを加熱して、スリップを回避しながら加熱を高速化する。本発明の一態様では、ウェハを昇温で処理するためにその温度にひとまとめにバッチ処理する。次いでウェハを分離し、一度に１つずつ冷却して、スリップを回避しながら冷却を高速化する。こうして、発明は、枚葉式処理およびバッチ処理の利点を提供する。例えば本発明は、枚葉式温度上昇によって可能になる非常に高速の加熱および冷却のため、各ウェハが経験する熱履歴の削減を可能にする。
【００２１】
代替的に、枚葉式処理は、加熱ステップよりスリップを発生しやすい冷却ステップにだけ必要とすることができる。別の代替例では、枚葉式加熱ステップは、エミッタ接点などのウェハ接点における熱酸化膜を減少するために、水素アニールなどのバッチ処理ステップの前に、枚葉式処理ステップを含むことができる。
【００２２】
図１に関連して、本発明の第１実施形態は、複数のウェハ１６を保持することができるカセット１４を有する第１ローディング・チャンバ１２を備えたインライン・ウェハ処理装置１０である。ローディング・チャンバ１２の隣は、高温処理を実行するためのＲＴＰチャンバ２０である。請求の範囲を含めてここで使用する場合の「高温処理」は、限定の趣旨なく、水素アニール、酸化薄膜の成長、高Ｋ誘電体（例えば酸化ジルコニウム）を含む誘電体の堆積、シリコン上の窒化膜の成長、金属の堆積、半導体材料の堆積、およびケイ化膜の成長を含む。チャンバ２０はチャンバ１２に対して選択的に開口し、単一ウェハ１６を保持するためのペデスタル２４を有する。ウェハ１６がペデスタル上に載置されたときにそれを放射熱で加熱するために、加熱ランプの配列などの加熱装置２２も、チャンバ２０内でペデスタル２４の隣に装備される。実行される高温処理によって、チャンバ２０内の雰囲気は、ウェハ１６の酸化を防止するために不活性ガスを含むことができる。不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム、および窒素を含む。大気圧システムの場合、不活性ガス中の酸素は、基盤との酸素反応を防止するために、１０ｐｐｍ未満の濃度としなければならない。分子線エピタキシャル成長などの超高真空システムの場合、酸素濃度はさらに低く、５ｐｐｂの範囲にする必要があるかもしれない。還元雰囲気は、酸化を回避するためにも使用できる。還元雰囲気は、水素、一酸化炭素、またはその他の周知の還元成分を含むことができる。
【００２３】
チャンバ２０の隣は、チャンバ２０に選択的に開口し、かつ単一ウェハ１６を保持するためのペデスタル３４を有する冷却チャンバ３０である。必ずしも必要ではないが、一般的に、チャンバ３０内の雰囲気は、ウェハ１６の酸化を防止するために不活性または還元ガスを含む。
【００２４】
チャンバ３０の隣は、チャンバ３０に選択的に開口し、複数のウェハ１６を保持するためのカセット４４を有する第２ローディング・チャンバ４０である。カセット４４は石英または炭化ケイ素で形成することが好ましい。必ずしも必要ではないが、一般的に、チャンバ４０内の雰囲気は、カセット４４内に格納されたウェハ１６の酸化を防止するために、不活性または還元ガスを含む。
【００２５】
引き続き図１に関連して、装置１０はさらに、高温処理を実行するために、ＬＰＣＶＤチャンバなどの熱処理チャンバ５０を含む。チャンバ５０は第２ロード・チャンバ４０に選択的に開口し、第２ロード・チャンバの上隣に配置される。熱処理チャンバ５０は、チャンバ４０からカセット４４を受け取るように配置される。カセット・リフタ４６は、このカセットを熱処理チャンバ５０へ上昇させ、かつ処理後にチャンバ４０へカセットを戻すために、カセット４４を支持する。熱処理チャンバ５０は、参照によってここに組み込む米国特許第４，６９９，８０５号および第５，６５３，８１０号に記載するような、当技術分野で周知のＬＰＣＶＤチャンバの１つであることが好ましい。
【００２６】
チャンバ４０のチャンバ３０から反対側の隣は、チャンバ４０に選択的に開口し、複数のウェハ１６を保持するためのカセット７４を有するアンローディング・チャンバ７０である。
【００２７】
装置１０はまた、ウェハ・ハンドラ制御装置８６に電子的に接続されたウェハ・ハンドラ８０〜８３をも含む。ウェハ・ハンドラ８０はウェハをカセット１４とペデスタル２４との間で移送し、ウェハ・ハンドラ８１はウェハをペデスタル２４とペデスタル３４との間で移送し、ウェハ・ハンドラ８２はウェハをペデスタル３４とカセット４４との間で移送し、ウェハ・ハンドラ８３はウェハをカセット４４とカセット７４との間で移送する。ウェハ・ハンドラ８０〜８３が作動する環境の温度は、ウェハの温度が希望により一定に維持されるかまたは選択された温度変化プロフィルに従って変化するように、移送されるウェハ１６の温度を制御するために、ランプ・ヒータ、抵抗ヒータ、またはその他の加熱装置によって制御される。それに加えて、または代替的に、ウェハ・ハンドラ８０〜８３は、ウェハの温度変化が選択された温度変化プロフィルに従って発生するように移送中のウェハ１６の温度を制御するために、抵抗加熱素子またはその他の熱源をそれらのウェハ支持構造内またはその隣に含むことができる。
【００２８】
第１モードでは、装置１０は次の通り作動する。最初に、ウェハ１６はチャンバ１２内のカセット１４に装填される。次いでウェハ・ハンドラ８０がウェハ１６をカセット１４から、チャンバ２０に配置されたペデスタル２４に移送する。このウェハ１６は次いで、高温処理操作の実行に関連して、急速に加熱される。この高温処理操作は例えば、ウェハを還元環境で加熱することによって、ウェハから酸化膜を除去することを含むことができる。場合によっては、還元環境に水素を含ませ、ウェハの水素プリベークがを行われるように、ウェハを８００℃〜１２００℃の温度まで急速に加熱することが望ましいかもしれない。次いでウェハ・ハンドラ８１が作動し、ウェハ１６をペデスタル２４からチャンバ３０に配置されたペデスタル３４に移送する。そこでウェハは、ウェハ全体にわたってできるだけ均等な冷却を達成するために設計された冷却方法に従って、ウェハを冷却させる。一般的に、この冷却は１０℃〜１００℃／秒の速度で実行され、この速度は冷却処理中のウェハ温度の変化の関数として変化させることができる。このウェハ１６が適切な（つまり所定の）温度（例えば２００℃）まで冷却されると、ウェハ・ハンドラ８２が作動して、ウェハをカセット４４に移送する。上記プロセスは、カセット１４内の残りのウェハに対して、その中の全てのウェハがカセット４４に移送されるまで繰り返される。このようにして、カセット４４に存在する全てのウェハ１６が、同じ加熱および冷却サイクルを受けており、同じ温度になっている。この低温は、チャンバ２０のペデスタル２４から高温のカセット４４へウェハ１６を直接装填させ、結果的にカセット４４の一端のウェハが他端のものと異なる温度になる場合とは対照的である。この種の温度差は結果的に異なるＬＰＣＶＤまたは熱処理パラメータを引き起こし、ウェハの処理に不均一性を発生させる。
【００２９】
カセット４４が完全に装填されると、カセットはカセット・リフタ４６を介して熱処理チャンバ５０内に上昇し、熱処理（例えばＣＶＤプロセス）が実行される。次いでカセット・リフタ４６はカセット４４をチャンバ４０に下降させる。次いでウェハ・ハンドラ８３は、その中の処理済みのウェハ１６を、装置１０から取り出すために作動しアンローディング・チャンバ７０内のカセット７４に移送する。
【００３０】
第２操作モードでは、ウェハ１６は、装置１０内を逆順に移送される（すなわち、図１で矢印によって示された方向とは逆の方向）。この第２操作モードでは、上述の第１モードの場合と同様に、処理チャンバ間のウェハ１６の移動中に、ウェハ・ハンドラ８０〜８３を加熱したり、ウェハ・ハンドラが作動する環境の温度を制御することが、全てのウェハが実質的に同一温度変化を受けることにさらに貢献する。
【００３１】
今から図２を参照しながら、本発明によるインライン・ウェハ処理装置１２０の第２実施形態について説明する。装置１２０は、チャンバ３０およびウェハ・ハンドラ８２が存在しないことを除いては、上述の装置１０と同一要素を含む。さらに、チャンバ４０は、カセット４４を取り囲む恒温チャンバ１２４を含む。これは、カセット４４内のウェハ１６を、例えば約５００℃から１１００℃の間の一定温度に維持するように設計されている。恒温チャンバ１２４が存在する結果、チャンバ４０内で高温処理を実行することができる。恒温チャンバ１２４は頂部１２５、およびウェハ・ハンドラ８１および８３がカセット４４から出し入れされるウェハ１６を移送することができるように配置されたアパーチャ１２８および１３０を備えた側壁１２６を有する。チャンバ１２４は、側壁１２６内の加熱素子、それと接触している熱塊、その中の高温ガス流、またはそれらの組合せのいずれかによって加熱される。特に本発明のこの実施形態に関しては、ウェハ・ハンドラ８１が、そのウェハ支持構造内またはそれに隣接して、抵抗加熱素子（図示せず）またはその他の加熱装置を含むことが望ましい。これらの加熱装置は、ウェハ全体の均等な温度を維持しながらウェハ１６をＲＴＰチャンバ２０から恒温チャンバ１２４に移送することを可能にする。それらは、実質的に定温または制御された温度変化率のいずれかでの移送を可能にする。いずれの場合も、ウェハ全体の空間温度変化率は零に維持される。同様に、ウェハ全体の均等な温度を維持しながら移送中にウェハ１６の温度を維持または温度変化を制御するために、ウェハ・ハンドラ８３に抵抗加熱素子またはその他の加熱装置を設けることが望ましいかもしれない。
【００３２】
したがって、装置１２０では、別個のチャンバ内での冷却ステージを介さずに、チャンバ２０のペデスタル２４からカセット４４にウェハ１６を装填することができる。カセット４４にウェハ１６が装填されると、恒温チャンバ１２４が取り出され（または代替的に頂部１２５が取り外されるか開口され）、カセット４４がカセット・リフタ４６によってチャンバ５０内に上昇する。次いで、ウェハのＣＶＤ処理が開始される。その後、カセット・リフタ４６はカセット４４をチャンバ４０に下降する。次いでウェハ・ハンドラ８３が作動し、その中の処理済みウェハ１６を、装置１０に関連して上述した通り、装置１０から取り出すためにアンローディング・チャンバ７０内のカセット７４に移送する。
【００３３】
今、図３を参照すると、その中の曲線１４０は、酸化還元ステップからＬＰＣＶＤプロセスまでのウェハの処理の従来技術の温度サイクルを示す。曲線１４０は、ＲＴＰステップと堆積ステップとの間で温度がいかに劇的に低下するかを示す。追加的な温度上昇はウェハ処理時間およびウェハの熱応力を増加するので、これは望ましくない。さらに、従来技術では多くの場合、ウェハが表面洗浄ＲＴＰステップから熱処理（ＬＰＣＶＤ）炉ステップへ移送されるときに、クリーン・ルームの空気にさらされる。それらは空気にさらされるので、再び自然酸化膜が成長し、自然酸化膜除去における洗浄プロセスの利点が著しく低下する。
【００３４】
今、図４を参照すると、曲線１４６は、酸化還元ステップからＬＰＣＶＤプロセスまで、本発明のシステムを使用してウェハを処理する場合の温度サイクルを示す。曲線１４６に示す温度サイクルは、ＲＴＰステップと堆積ステップとの間の温度低下の大きさおよび率に、図３の曲線１４０の場合とは大きな差があることを表す。さらに、曲線１４６では、処理間の温度が同一中間温度に維持され、それによりこれらの処理間の温度変化が低下する。これは、処理時間（つまりバッチ処理のウェハの温度までのソーク・タイム）を削減し、２つの処理ステップ間で発生するウェハ・スリップの潜在的可能性を除去する。
【００３５】
今から図５に関連して、本発明による第１クラスタ型ウェハ処理装置２００について説明する。装置２００は、次の相違点を除いては、装置１０および１２０に関連して上述したのと同じ要素を含む。チャンバ１２、２０ａ、２０ｂ、３０、４０および５０は、好ましくは多角形（例えばチャンバ２０４は六角形として示されているが、他の形状を使用することもできる）であってそれらに選択的に開口するセントラル・チャンバ２０４の側面に隣接して配置される。解説のためにのみ、ロード・チャンバ４０は熱処理チャンバ５０よりわずかに大きく図示されている。チャンバ２０ａおよび２０ｂは、図１の装置１０に関連して上述したＲＴＰチャンバと同様のチャンバ２０である。チャンバ１２はまたロード／アンロード・チャンバとしても役立ち、カセット１４および７４の両方を含み、装置１０および１２０のチャンバ７０のような別個のアンロード・チャンバの必要性が排除される。
【００３６】
装置２００はさらにバッファ・チャンバ２０６を含み、これはカセット４４ａおよび４４ｂを含み、枚葉式ＲＴＰチャンバ２０ａおよび２０ｂから来るウェハを格納する。バッファ・チャンバ２０６が充分に充填されてウェハ１６の満載状態が形成されると、ウェハはロード・チャンバ４０内にロードされる。次いでウェハ１６は、熱処理チャンバ５０に移送される。代替的に、ウェハ１６は個々にバッファ・チャンバ２０６からロード・チャンバ４０にロードすることもできる。さらに、別個のウェハ・ハンドラ８０〜８３を持つのではなく、装置２００は、チャンバ２０４内の様々なペデスタルとカセットとの間でウェハを取り扱い、かつ移送することができる単一のウェハ・ハンドラ２１０を含む。
【００３７】
したがって、引き続き図５に関連して、装置２００は、上述の装置１０と同様の方法で作動する。特に装置２００に関しては、最初にウェハ１６がロード／アンロード・ロードロック（図示せず）を介してチャンバ１２にロードされる。これにより大気をポンプで排出し、実行されるプロセスに適した不活性ガス（窒素またはアルゴン）を充填することが可能になる。次にウェハ１６は、界面還元／酸化プロセスのために、一度に１枚ずつＲＴＰチャンバ２０ａおよび２０ｂに移される。２つ以上のＲＴＰチャンバを持つことにより、ＲＴＰのスループットを熱処理チャンバ５０のスループットに一致させることができる。
【００３８】
次にウェハ１６は冷却のために、ＲＴＰチャンバ２０ａおよび２０ｂから冷却チャンバ３０に移される。次いでウェハ１６は、冷却チャンバ３０からバッファ・チャンバ２０６内のカセット４４ａおよび４４ｂに移される。後者は一般的に、ＬＰＣＶＤチャンバ５０を満杯にするだけの充分な数のウェハが集まるまで、ウェハ１６が装填される。その後、ウェハ１６はロード・チャンバ４０に移される。代替的に、ウェハ１６は個々に、または全数より少ない枚数単位で、ロード・チャンバ４０に移すことができる。次いで、ロード・チャンバ４０内に存在するウェハ１６は、熱処理チャンバ５０に移され、ＬＰＣＶＤプロセスが実行される。
【００３９】
ＬＰＣＶＤまたはその他の熱処理後、ウェハ１６は再びバッファ・チャンバ２０６に格納することができる。次いで、ウェハ１６はバッファ・チャンバ２０６から、アンローディングのためにチャンバ１２に移される。代替的に、ウェハ１６は、ロード・チャンバ４０からチャンバ１２に直接移すこともできる。
【００４０】
今から図６ないし図８に関連して、本発明による第２クラスタ型ウェハ処理装置３００について説明する。装置３００は、好ましくは多角形（例えばチャンバ３０４は方形として図示されているが、他の形状を使用することもできる）であるセントラル・チャンバ３０４を含み、その周囲に、カセット１４および７４を含むロード／アンロード・チャンバ１２と、ヒータ・ユニット２２およびペデスタル２４を含むＲＴＰチャンバ２０と、カセット４４、カセット・リフタ４６、およびカセット４４を包囲するチャンバ１２４を含むチャンバ４０（図７）が配置されている。チャンバ４０の上には、装置１０に関連して上述したように、チャンバ４０に対して選択的に開口するチャンバ５０がある。チャンバ１２、２０および４０は、チャンバ３０４に対して選択的に開口する。装置３００内で様々なペデスタルとカセットとの間でウェハ１６を取り扱いかつ移送することができる単一ウェハ・ハンドラ３１０が、チャンバ３０４に装備される。
【００４１】
引き続き図６ないし図８に関連して、装置３００は、上述の装置２００と同様のやり方で作動する。ウェハ１６は、チャンバ１２に配置されたカセット１４内に装填される。次いでウェハ・ハンドラ３１０はウェハ１６を、チャンバ２０内に位置するペデスタル２４に移送する。このウェハ１６は次に加熱され、ウェハ・ハンドラ３１０によって取り出されて、チャンバ４０にあるカセット４４内に載置される。カセット１４内の全てのウェハ１６がカセット４４に移送されるまで、このプロセスが繰り返される。
【００４２】
カセット４４にウェハ１６が装填されると、チャンバ１２４は取り出され（または代替的に、図示するように頂部１２５が取り外されるか開口され）、カセット４４はカセット・リフタ４６によりチャンバ５０内に上昇し、ウェハの熱またはＣＶＤ処理が開始される。次いでカセット・リフタ４６はカセット４４をチャンバ４０に下降させる。次いでウェハ・ハンドラ３１０が作動し、その中の処理済みウェハ１６を、装置１２０に関連して上述した通り、装置１０から取り出すためにチャンバ１２内のカセット７４に移送する。
【００４３】
上述した本発明の実施形態は、シリコン・ウェハの表面上の自然酸化膜層の形成を減少または除去するように設計されている。しかし、本発明はまた、炉チャンバおよびＲＴＰチャンバが一般的に減圧で使用されない高温アニール／酸化炉に関連付けられるウェハ・スリップをも解消する。例えば、１１００℃で２０分のアニールを含むウェハ処理の場合、今日の装置は、ウェハ全体の温度の均等性を維持してウェハ・スリップを防止するために、炉チャンバ内で低速昇温を必要とする。低速昇温は、バッチ内のウェハの縁と中心部との間に大きな温度差が生じるのを防止する。この低速昇温の後に２０分のアニールが続き、その後に同様の降温が続く。
【００４４】
再び図２および装置１２０に関連して、本発明の方法について今から説明する。ウェハ１６はペデスタル２４に搬送され、ウェハ温度がチャンバ２０内で処理温度にまで急速昇温される。そのようなウェハを単独で加熱するときにはウェハ全体の温度を注意深く制御することができるので、２〜６０秒の昇温時間が可能である。ウェハ１６はそのように加熱した後、ウェハ・ハンドラ８１によってペデスタル２４から取り出され、恒温チャンバ１２４によって包囲されたカセット４４内に載置される。好ましい実施形態では、ウェハ・ハンドラ８１は、カセット４４に移送中のウェハ１６の温度を制御するために加熱される。
【００４５】
アニールすることを希望する全てのウェハ１６がカセット４４に装填されると、恒温チャンバ１２４が開口するか取り出され、カセットがカセット・リフタ４６によりチャンバ５０内に上昇し、アニールが実行され、カセットは下降してチャンバ４０内に戻る。このとき、ウェハ・ハンドラ８１は、ウェハ・バッチに対してアニール時間を一致させるために先入れ／先出し方式でウェハ１６を取り出し、今度は高温（例えば１１００℃）のウェハを受け入れるように加熱されたペデスタル２４に各ウェハを移送する。次にウェハ温度は、高速で、例えば１０〜２４０秒で、引出し温度（例えば１００℃）まで降温される。このようにして、ウェハ・スリップは回避され、ウェハの熱履歴消費の著しい低下が可能になり、温度昇降（ランピング）ステップを劇的に短縮することにより、システムのスループットが増加する。
【００４６】
本発明の上述の全ての実施形態において、チャンバ２０、チャンバ３０、またはチャンバ１２４などのいずれかの特定のチャンバの２つ以上を利用して、枚葉式処理のスループットをチャンバ５０のスループットに一致させることができる。また、複数のチャンバを使用して、ＲＴＰチャンバ２０／恒温チャンバ１２４の１つステップでカセット（例えば図５のカセット４４ａ）をロードしながら、第２セットで完了したカセット（例えば図５のカセット４４ｂ）をアンロードすることができる。
【００４７】
本発明を好ましい実施形態および実施例に関連して説明したが、それはそのように限定されないことを理解されたい。それどころか、変形例、変化例、および等価物は全て、請求項で規定する本発明の精神および範囲内に含まれることを意図している。
【００４８】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００４９】
（１）ａ）第１高温処理チャンバと、
ｂ）第２高温処理チャンバと、
ｃ）ウェハを前記第１高温処理チャンバから前記第２高温処理チャンバへ移送するための、温度制御されたウェハ・ハンドラと
を含むマルチチャンバ・ツール。
（２）前記第１チャンバが複数のウェハをバッチ処理するためのものである、上記（１）に記載のツール。
（３）前記第２チャンバが単一ウェハを制御可能に冷却するためのものである、上記（１）に記載のツール。
（４）前記第１チャンバから前記第２チャンバへの移送中に前記ウェハの温度を制御するように前記ハンドラが加熱される、上記（１）に記載のツール。
（５）前記温度制御されるウェハ・ハンドラがウェハを前記第１高温処理チャンバから前記第２高温処理チャンバへの移送中に実質的に一定温度に維持する、上記（３）に記載のツール。
（６）前記温度制御されるウェハ・ハンドラが前記第１高温処理チャンバから前記第２高温処理チャンバへの移送中にウェハの温度を変化させる、上記（３）に記載のツール。
（７）前記第２チャンバが前記ウェハを１０℃〜１００℃／秒の範囲の率でウェハを冷却する、上記（１）に記載のツール。
（８）単一ウェハを冷却するための複数の第２チャンバをさらに含む、上記（１）に記載のツール。
（９）ＲＴＰチャンバをさらに含む、上記（１）に記載のツール。
（１０）単一ウェハを加熱するために第３チャンバをさらに含む、上記（１）に記載のツール。
（１１）ａ）枚葉式処理用の第１チャンバと、
ｂ）バッチ処理用の第２チャンバと、
ｃ）ウェハを前記第１チャンバから前記第２チャンバへ移すためのウェハ・ハンドラ・システムと
を含むウェハ処理用システム。
（１２）前記第１チャンバと前記第２チャンバとの間に不活性環境がある、上記（１１）に記載のシステム。
（１３）前記第１チャンバが高温処理を実行するために使用される、上記（１１）に記載のシステム。
（１４）前記第１チャンバが、単一ウェハを保持するためのペデスタルと、前記単一ウェハを実質的に均等かつ急速に加熱するように配置されたヒータ・ユニットとを含むＲＴＰチャンバである。上記（１３）に記載のシステム。
（１５）前記ＲＴＰチャンバに隣接して配置され、それに対して選択的に開口し、前記単一ウェハを保持するためのペデスタルを含む冷却チャンバをさらに含む、上記（１４）に記載のシステム。
（１６）前記ウェハ・ハンドラ・システムが、１つまたは複数のウェハを保持するためのカセットを有する第１ロード・チャンバを含む、上記（１１）に記載のシステム。
（１７）前記装置が、前記ＲＴＰチャンバに隣接して配置され、それに対して選択的に開口し、前記単一ウェハを保持するためのペデスタルを含む冷却チャンバをさらに含み、前記第１ロード・チャンバが前記冷却チャンバに隣接して配置され、それに対して選択的に開口される、上記（１６）に記載のシステム。
（１８）前記第１ロード・チャンバが前記ＲＴＰチャンバに隣接して配置され、それに対して選択的に開口する、上記（１６）に記載のシステム。
（１９）前記第２チャンバが、前記ロード・チャンバに隣接して配置され、前記カセットを受け取って前記カセット内でウェハの熱処理を実行するように配置された熱処理チャンバを含む、上記（１６）に記載のシステム。
（２０）前記熱処理チャンバがＬＰＣＶＤ炉を含む、上記（１９）に記載のシステム。
（２１）前記第２チャンバが、誘電体材料、金属、半導体材料、およびケイ化物から成る群から選択された材料の堆積に使用される、上記（１６）に記載のシステム。
（２２）前記ウェハ・ハンドラ・システムが第１ウェハ・ハンドラを含み、前記第１ウェハ・ハンドラが、前記ウェハ・ハンドラによって支持されるウェハの温度を制御するように加熱される、上記（１１）に記載のシステム。
（２３）前記カセットを包囲する恒温チャンバをさらに含む、上記（１１）に記載のシステム。
（２４）前記恒温チャンバが、前記カセットを前記恒温チャンバを通して前記熱処理チャンバへ移送することができるように、開口可能または取外し可能な頂部を有する、上記（２１）に記載のシステム。
（２５）前記恒温チャンバが側壁を含み、（ａ）前記側壁と接触している加熱素子および（ｂ）前記恒温チャンバ内の高温ガスの流動の少なくとも１つによって加熱される、上記（２１）に記載のシステム。
（２６）前記第１チャンバおよび前記第２チャンバがセントラル・チャンバに隣接し、それに対して選択的に開口する、上記（１１）に記載のシステム。
（２７）セントラル・チャンバに隣接して配置され、それに対して選択的に開口し、前記単一ウェハを保持するためのペデスタルを含む冷却チャンバをさらに含む、上記（２６）に記載のシステム。
（２８）前記セントラル・チャンバに隣接して配置され、それに対して選択的に開口し、１つまたは複数のウェハを保持するための第１カセットを有する第１ロード・チャンバをさらに含む、上記（２６）に記載のシステム。
（２９）前記セントラル・チャンバが複数の側辺を備えた多角形であり、第１ＲＴＰチャンバ、冷却チャンバ、第１ロード・チャンバ、およびＬＰＣＶＤチャンバがそれぞれ前記複数の側辺の１辺に沿って配置された、上記（２６）に記載のシステム。
（３０）前記セントラル・チャンバに隣接し、それに対して選択的に開口する第２ＲＴＰチャンバをさらに含む、上記（２９）に記載のシステム。
（３１）前記第１および前記第２チャンバが不活性または還元環境を有し、前記セントラル・チャンバが不活性または還元環境を含む、上記（３０）に記載のシステム。
（３２）前記セントラル・チャンバに配置されたウェハ・ハンドラをさらに含む、上記（２６）に記載のシステム。
（３３）前記ウェハ・ハンドラが、ウェハ移送中にウェハ温度の変化を制御できるように加熱されるウェハ支持構造を含む、上記（２６）に記載のシステム。
（３４）ａ）複数のウェハを第１昇温でバッチ処理するためのバッチ処理用フィクスチャであって、前記バッチ処理用フィクスチャ内で前記バッチのウェハが前記昇温から冷却されないようにした前記バッチ処理用フィクスチャと、
ｂ）前記ウェハ・バッチのウェハを、初めにウェハを加熱することなく、前記第１昇温から急速に冷却するための第１枚葉式処理装置であって、冷却中、ウェハ全体を均等な温度に維持するチャックを含む前記第１枚葉式処理装置と
を含むウェハ処理ツール。
（３５）ｃ）前記バッチのウェハを前記第１昇温に急速に加熱するための第２枚葉式処理装置であって、加熱中、ウェハ全体の均等な温度が維持されるようにした前記第２枚葉式処理装置と、
ｄ）前記昇温バッチ処理のために、前記第２枚葉式処理装置から前記バッチ処理用フィクスチャへウェハを移送するための装置と
をさらに含む、上記（３４）に記載のウェハ処理ツール。
（３６）前記枚葉式冷却装置が少なくとも２５℃／秒の率で単一ウェハの急速冷却が可能である、上記（３４）に記載のウェハ処理ツール。
（３７）複数の前記枚葉式冷却装置をさらに含む、上記（３６）に記載のウェハ処理ツール。
（３８）ａ）複数のウェハを第１昇温でバッチ処理するためのバッチ処理用フィクスチャであって、前記バッチ処理用フィクスチャ内で前記バッチのウェハが実質的に昇温されないようにした前記バッチ処理用フィクスチャと、
ｂ）前記ウェハ・バッチのウェハを前記第１昇温から急速に昇温させるための枚葉式処理装置であって、前記昇温中、ウェハ全体を均等な温度に維持するチャックを含む前記枚葉式処理装置と
を含むウェハ処理ツール。
（３９）ａ）第１昇温でウェハをバッチ処理するために、バッチ処理フィクスチャ内に１バッチのウェハを提供するステップと、
ｂ）前記バッチの１つのウェハを枚葉式処理装置に移すステップと、
ｃ）前記ウェハを急速に冷却するステップであって、冷却中、ウェハ全体の均等な温度が維持される前記ステップと
を含み、前記バッチ処理ステップと前記急速冷却ステップとの間に急速加熱ステップがない、ウェハ処理の方法。
（４０）前記ステップ（ａ）の前に、前記バッチの１つのウェハを枚葉式処理装置内で前記第１昇温まで急速に加熱するステップであって、加熱中はウェハ全体の均等な温度が維持され、昇温バッチ処理のためのバッチ処理用フィクスチャにウェハを移送するステップをさらに含む、上記（３９）に記載の方法。
（４１）前記枚葉式冷却が少なくとも２５℃／秒の率である、上記（３９）に記載の方法。
（４２）複数の前記枚葉式冷却装置をさらに含む、上記（３９）に記載の方法。
（４３）ａ）第１昇温でウェハをバッチ処理するために、バッチ処理フィクスチャ内に１バッチのウェハを提供するステップであって、前記ウェハ・バッチが、前記バッチ処理フィクスチャ内で実質的に昇温されないステップと、
ｂ）前記バッチの１つのウェハを前記昇温から温度を上昇されるための枚葉式処理装置に移すステップと、
ｃ）前記ウェハの温度を前記第１昇温から急速に変化させるステップであって、この変化中、ウェハ全体の均等な温度が維持される前記ステップと
を含む、ウェハ処理の方法。
（４４）ａ）ウェハをペデスタル上に載置し、還元環境でウェハを急速加熱してウェハから酸化膜を除去するステップと、
ｂ）前記ペデスタルからウェハを取り出し、ウェハを恒温チャンバに包囲されたカセット内で不活性または還元環境に置くステップと、
ｃ）前記カセットに希望の枚数のウェハが格納されたら、そこに格納されたウェハの熱処理を行うステップと、
ｄ）前記カセットからウェハを取り出し、ウェハの温度に一致するように予熱されたペデスタル上で各ウェハを不活性または還元環境に置くステップと、
ｅ）ウェハを急速に冷却するステップと
を含む、ウェハ処理の方法。
（４５）前記ステップ（ａ）において、ウェハの前記急速加熱が、２〜６０秒の間の範囲にわたって最高１１００℃までの温度になるように行われる、上記（４４）に記載の方法。
（４６）前記ステップ（ｅ）において、前記ウェハが１０から２４０秒の間で約１１００℃から約１００℃まで冷却される、上記（４４）に記載の方法。
（４７）前記ステップ（ｅ）において、ウェハの急速冷却が約１０℃／秒ないし１００℃／秒の間の率で行われる、上記（４４）に記載の方法。
（４８）ａ）ウェハを一度に１枚ずつペデスタル上に載置し、還元環境でウェハを急速加熱してウェハから酸化膜を除去するステップと、
ｂ）不活性または還元環境で各ウェハを一度に１枚ずつ所定の温度まで冷却するステップと、
ｃ）不活性または還元環境に配置されたカセットに各ウェハを一度に１枚ずつ移送して、前記カセット内の各ウェハが実質的に同一温度になるようにするステップと、
ｄ）前記カセット内でウェハを熱処理するステップと
を含む、ウェハ上の自然酸化膜の形成を低減またはなくすためのウェハ処理の方法。
（４９）前記ステップ（ｄ）の後で、前記カセットからウェハを取り出し、前記ウェハをアンロード・チャンバに格納するステップをさらに含む、上記（４８）に記載の方法。
（５０）前記還元環境が水素を含み、前記ウェハを８００℃〜１２００℃の温度に急速加熱してウェハの水素プリベークを行う、上記（４８）に記載の方法。
（５１）前記ステップ（ｂ）の前記所定の温度が少なくとも６００℃あり、前記ステップ（ｄ）の前記熱処理が少なくとも６００℃である、上記（４８）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１インライン・ウェハ処理装置の略側面図である。
【図２】本発明の第２インライン・ウェハ処理装置の略側面図である。
【図３】酸化膜除去ステップからＬＰＣＶＤステップまでの従来技術のウェハ処理の場合のウェハ温度対時間の温度分布グラフである。
【図４】本発明の装置および方法を使用した酸化膜除去ステップからＬＰＣＶＤステップまでのウェハ処理の場合のウェハ処理対時間の温度分布グラフである。
【図５】本発明の第１クラスタ型ウェハ処理装置の略平面図である。
【図６】本発明の第２クラスタ型ウェハ処理装置の略平面図である。
【図７】図６の第２クラスタ型ウェハ処理装置の線６−６に沿って切った断面図である。
【図８】図６の第２クラスタ型ウェハ処理装置の線７−７に沿って切った断面図である。
【符号の説明】
１０  インライン・ウェハ処理装置
１２  ローディング・チャンバ
１４  カセット
１６  ウェハ
２０  ＲＴＰチャンバ
２２  加熱装置
３０  冷却チャンバ
２４  ペデスタル
３４  ペデスタル
４０  第２ロード・チャンバ
４４  カセット
５０  熱処理チャンバ
７０  アンローディング・チャンバ
７４  カセット
８０  ウェハ・ハンドラ
８１  ウェハ・ハンドラ
８２  ウェハ・ハンドラ
８３  ウェハ・ハンドラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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