(57)【要約】【課題】急速にウエハを昇降温することが可能な熱処理装置を提供する。【解決手段】ウエハ１１６と平行な上面を有する下部ヒータ１０１を処理室１１０に水平に固定する。その上方にウエハ１１６と平行な下面を有する上部ヒータ１０２を対向配置する。そして、上部ヒータ１０２と下部ヒータ１０１との間でウエハ１１６を保持するウエハリフト部１０６を設ける。また、ウエハリフト部１０６を上下に駆動させる第１の駆動機構１０７と、上部ヒータ１０２を上下に駆動させる第２の駆動機構１０９を設ける。予め加熱した上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１でウエハ１１６をほぼ同時に接触加熱することで急速に昇温することができる。そして、熱処理後は直ちにウエハ１１６を上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１から離すことができるので、急速に降温することができる。【選択図】図１
2005123284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハと平行な上面を有する下部ヒータと、
前記下部ヒータの上方に対向配置され、前記ウエハと平行な下面を有する上部ヒータと、
前記上部ヒータと前記下部ヒータとの間で前記ウエハを保持する保持機構と、
前記保持機構を上下に駆動させる第１の駆動機構と、
前記上部ヒータと前記下部ヒータの少なくとも一方を上下に駆動させる第２の駆動機構と、
を備える半導体製造装置。
【請求項２】
前記第１の駆動機構を備えず、前記第２の駆動機構は前記上部ヒータと前記下部ヒータの両方を上下に駆動させることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記上部ヒータの前記下面と前記下部ヒータの前記上面の少なくとも一方に前記ウエハを収容する溝部を備える請求項１又は請求項２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記上部ヒータ及び前記下部ヒータを温度制御する温度コントローラーと、
前記溝部に連通するガス導入口に直接に接続されたガス制御系と、
前記上部ヒータ、前記下部ヒータ及び前記保持機構を囲う処理室と、
前記処理室内を真空排気する排気系と、
をさらに備える請求項３に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記ガスが不活性ガス、酸化性ガス又は熱ＣＶＤ反応が可能なガスの何れかであることを特徴とする請求項４に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置を製造する半導体製造装置に関し、特にウエハの熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高集積化はいわゆるスケーリング則に従って行われてきた。そして、スケーリング則に従いＭＯＳトランジスタの拡散層は、深さが浅く、かつ拡散層とシリコン基板の境界で不純物濃度が急峻に変化する不純物プロファイルが要求されている。拡散層の形成は、Ｂ（ボロン）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）等の不純物イオンをシリコン基板に注入することにより行われる。不純物イオンの注入はイオン注入装置によって行われ、注入エネルギー等を最適化することで深さが浅く、かつ急峻な不純物プロファイルの拡散層を形成できる。
【０００３】
しかし、イオン注入直後の拡散層は非晶質状態にあるので、活性化アニールと呼ばれる熱処理により、再結晶化と共に不純物イオンを格子位置へ置換しなければならない。活性化アニールを十分に行うためには、一般に９００℃以上の高温アニールが必要である。この時、不純物の再拡散が活性化アニールの処理中のみならず、昇温や降温時にも起こり、深さが浅くかつ急峻な不純物プロファイルの拡散層を維持することが困難になる。
【０００４】
従って、急峻な不純物プロファイルを維持するためには、短時間で所望の熱処理温度に達し、かつ熱処理後には急速に降温することで昇温や降温時の不純物の再拡散を抑制する必要がある。すなわち、全体の熱処理時間を短くすることが必要となる。
【０００５】
昇降温速度の速い熱処理装置の一つとして、ランプ加熱方式の熱処理装置がある。この熱処理装置は熱源としてウエハに対向して配置された複数のランプ加熱手段を備えている。ランプ加熱手段としては、ハロゲンランプを用いランプからの光をウエハに照射して加熱する。
【０００６】
しかし、この熱処理装置ではウエハの昇温速度はランプ加熱手段の昇温性能によって制限される。また、複数のランプ加熱手段は性能にばらつきがあり、ランプ加熱手段の配置場所によってウエハに与える熱量も異なる。従って、配置場所ごとに出力を調整する必要があり、ウエハ全体の温度を均一に保つように制御するのが困難となる。また、ウエハの処理温度は、ウエハ裏面側に配置された放射温度計により間接的にのみ知りえるので、実際の処理温度を監視するのも難しい。さらに、複雑な構成のためメンテナンス性も劣り、電気消費量が多く運転コストを上昇させていた。
【０００７】
特許文献１から３には、ヒータを備えた試料台と、その上方に対向配置され、上下駆動可能かつヒータを備えた転写板とにより構成された薄膜形成装置の発明が開示されている。この構成により、加熱された試料台と転写板とでウエハを直接挟み込むことで、ウエハに薄膜を転写することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１８９５６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１３５６２３号公報
【特許文献３】特開２００１−１３５６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の薄膜形成装置の構成を熱処理装置に利用しようとすると、熱処理後もウエハは試料台上に置かれるので、ウエハの降温速度は試料台の降温性能に制限され熱処理時間が長くなる。さらに、熱処理中も処理室内の雰囲気を制御する必要があるため、一定の窒素や酸素等の処理ガスを流し続けねばならず、処理ガスの消費量が多くなり運転コストの増加を招くという問題がある。
【００１０】
また、半導体装置の製造工程には、熱処理を伴う工程である成膜工程が存在する。成膜工程において、成膜速度の向上は、スループットを高めて生産性を向上するとともに、熱処理時間を短縮することにもなる。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、昇降温性能や成膜速度の向上により熱処理時間を短縮することにある。また、本発明の別の課題は、処理ガスの消費量を最小限にする熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る半導体製造装置においては、ウエハと平行な上面を有する下部ヒータと、前記下部ヒータの上方に対向配置され、前記ウエハと平行な下面を有する上部ヒータと、前記上部ヒータと前記下部ヒータとの間で前記ウエハを保持する保持機構と、前記保持機構を上下に駆動させる第１の駆動機構と、前記上部ヒータと前記下部ヒータの少なくとも一方を上下に駆動させる第２の駆動機構とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明に係る半導体製造装置は、ウエハと平行な上面を有する下部ヒータと、前記下部ヒータの上方に対向配置され、上記ウエハと平行な下面を有する上部ヒータと、前記上部ヒータと前記下部ヒータとの間で前記ウエハを保持する保持機構と、前記保持機構を上下に駆動させる第１の駆動機構と、前記上部ヒータと前記下部ヒータの少なくとも一方を上下に駆動させる第２の駆動機構とを備えているので、予め加熱した上部ヒータ及び下部ヒータでウエハをほぼ同時に接触加熱することで急速に昇温が可能となっている。そして、熱処理後は直ちにウエハを上部ヒータ及び下部ヒータから離すことができるので、急速に降温することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る半導体製造装置を示す図である。処理室１１０の内部に、ウエハ１１６と平行な上面を有する下部ヒータ１０１が設置されている。下部ヒータ１０１は処理室１１０に支持体（図示せず）によって水平に固定されている。また、下部ヒータ１０１の下方には、ウエハ１１６を上部ヒータ１０２と下部ヒータ１０１の間に保持するための保持機構としてウエハリフト部１０６が配置されている。ウエハリフト部１０６は、下部ヒータ１０１に対して平行に配置される板部１０３と、板部１０３の上面に形成された複数のウエハリフトピン１０４と、板部１０３の下面に設けられた支柱１０５から構成されている。
【００１５】
ウエハリフトピン１０４は棒状の形状で、長手方向の長さは下部ヒータ１０１の厚みより長く、板部１０３の面に対して垂直に形成されている。そして、例えば４つの同一の長さを持つウエハリフトピン１０４が、板部１０３の上面の中心から等距離で、板部１０３の中心を中心とする正方形の各頂点に対応する位置に、かつウエハ１１６を安定的に保持するためウエハ面内に収まるような範囲に配置されている。すなわち、ウエハリフトピン１０４上にウエハ１１６を水平に保持できるように配置されている。
【００１６】
下部ヒータ１０１にはウエハリフトピン１０４の配置箇所に合わせて垂直に穴が開けられており、ウエハリフトピン１０４が下部ヒータ１０１を貫通するようになっている。支柱１０５の下端部は処理室１１０の底面に設置された第１の駆動機構１０７に接続されている。そして、第１の駆動機構１０７は支柱１０５を上下に駆動することが可能な機構を有している。従って、ウエハリフト部１０６は第１の駆動機構１０７により上下に駆動することができる。
【００１７】
下部ヒータ１０１の上方に下部ヒータ１０１に対向してウエハ１１６と平行な下面を有する上部ヒータ１０２が配置されている。上面には支柱１０８が設けられている。支柱１０８の上端部は処理室１１０に設置された第２の駆動機構１０９に接続されている。
【００１８】
そして、第２の駆動機構１０９は支柱１０８を上下に駆動することができる機構を備えている。従って、上部ヒータ１０２は支柱１０８を介して上下に駆動できるようになっている。また、処理目的に応じた出力を与えるためのコントローラ１１５が上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１に接続されている。
【００１９】
処理室１１０には、窒素や酸素等の処理ガスを導入するため、処理ガスの流量を制御するマスフローコントローラ（Ｍａｓｓ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１１及びバルブ１１２等からなるガス制御系１１３が設けられている。そして、処理室１１０内の窒素や酸素等の処理ガス、ウエハ１１６の熱処理時に生じた生成物等の排気ガスを処理室１１０外に排気するための真空ポンプ（図示せず）等からなる排気系１１４が設けられている。さらに、処理室１１０内の雰囲気は、処理室１１０に設けられた圧力計等（図示せず）により監視され制御されている。
【００２０】
また、処理室１１０にはウエハ１１６を処理室内に搬入または搬出するための搬送口（図示せず）が設けられており、ウエハ１１６を搬入あるいは搬出した後は、搬送口を閉じて処理室１１０を密閉できるようになっている。そして、処理室１１０の外部には、ウエハ１１６を処理室１１０内に搬送や搬出するための搬送系（図示せず）が設けられている。
【００２１】
ここで、ウエハに直接接する部分である上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１、そしてウエハリフトピン１０４の材質は、例えば石英のようにウエハを汚染するような不純物が少なく耐熱性に優れた材料であればよい。上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１の表面の面積はウエハ１１６全面を熱処理するため、少なくともウエハ１１６の面積より大きくする必要がある。そして、第１の駆動機構１０７及び第２の駆動機構１０９は支柱を上下に駆動できるものであればよい。例えば、動力として空気圧や油圧等を利用して構成してもよい。
【００２２】
以下、本実施の形態に係る半導体製造装置の動作について説明する。まず、上部ヒータ１０２を上方に駆動することにより、上部ヒータ１０２と下部ヒータ１０１を離して配置し、被熱処理ウエハ１１６をウエハリフト部１０６上へ搬送するための空間を確保する。次に、第１の駆動機構１０７によりウエハリフト部１０６を上方に駆動し、ウエハリフトピン１０４の上部が下部ヒータ１０１の表面に突出するようにする。
【００２３】
出力コントローラ１１５を操作して上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１を予め所定の熱処理温度に設定する。次にガス制御系１１３により所定の処理ガスを処理室１１０内に導入する。次に処理室１１０内にウエハ１１６を搬送する。そして、搬送したウエハ１１６をウエハリフトピン１０４の上に載せる。この時、ウエハ１１６は下部ヒータ１０１と上部ヒータ１０２のいずれにも接することなく、ウエハリフトピン１０４により中空に保持された状態となっている（図１参照）。
【００２４】
次に上部ヒータ１０２を下方に駆動する。ウエハ１１６の表面に上部ヒータ１０２が接するが、ウエハリフト部１０６を下方に駆動してそのままウエハ１１６を押し下げる。そして、上部ヒータ１０２と下部ヒータ１０１でウエハ１１６を挟み込んだ位置で上部ヒータ１０２の駆動を止める。そのまま、上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１でウエハ１１６を挟み込んだ状態で所定の時間熱処理を行う（図２）。
【００２５】
所定の時間熱処理を行った後、出力コントローラ１１５により上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１への出力を止める。次に、上部ヒータ１０２を上方に駆動し、ウエハ１１６を搬出するために十分な空間を確保する。ウエハリフト部１０６が上方に駆動しウエハ１１６を下部ヒータ１０１から離し、中空に保持する。そのままの状態で待機し、ウエハ１１６がある程度冷却した後、処理室１１０の外にウエハ１１６を搬出する。
【００２６】
本実施の形態によれば、予め加熱した上部ヒータ１０２及び下部ヒータ１０１でウエハ１１６をほぼ同時に接触加熱することができるので、所定の温度までヒータの昇温性能に依らず急速に加熱できる。また、熱処理後直ちにウエハリフトピン１０４を上部に駆動することにより、ウエハ１１６を下部ヒータ１０１から離すことができるので、下部ヒータ１０１の降温性能に依らず急速に降温することもできる。
【００２７】
なお、本実施の形態は上記の構成に限られるものではない。上記の構成では上部ヒータ１０２が駆動するように構成したが、下部ヒータ１０１が駆動するようにしても構わない。また両方が駆動可能になるようにしてもよい。例えば、ウエハリフト部１０６を固定しておいて、上部ヒータ１０１と下部ヒータ１０２を駆動可能にすれば、ウエハ１１６を上下から同時に挟むようにすることができる。従って、昇温及び降温時間をさらに短くすることができる。
【００２８】
しかし、下部ヒータ１０１を駆動できるようにすると、下部ヒータ１０１付近にはウエハリフト部１０６が設置されているので、下部ヒータ１０１を駆動する機構を設けるためのスペースの確保が困難となる。構成も複雑になりメンテナンス性も悪化する。
【００２９】
また、ウエハリフト部１０６も上記の構成に限らない。上部ヒータ１０２と下部ヒータ１０１からウエハ１１６を離して保持できるものであればどのような構成でもよい。
【００３０】
実施の形態２．
図３は実施の形態２に係る半導体製造装置を示す図である。本実施の形態においては、被熱処理ウエハ１１６を収納するのに十分な面積及び深さを有する溝部２０３が、下部ヒータ２０１の上面に設けられている。その他の構成は図１と同一であり、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
以下、動作について説明する。まず、上部ヒータ２０２を上方に駆動することにより、上部ヒータ２０２と下部ヒータ２０１を離して配置し、被熱処理ウエハ１１６をウエハリフト部１０６上へ搬送するための空間を確保する。次に、第１の駆動機構１０７によりウエハリフト部１０６を上方に駆動し、ウエハリフトピン１０４の上部が下部ヒータ２０１の表面に突出するようにする。
【００３２】
出力コントローラ１１５を操作して上部ヒータ２０２及び下部ヒータ２０１を予め所定の熱処理温度に設定する。そして、ガス制御系１１３により処理目的に応じた処理ガスを処理室（以下、第１の処理室と呼ぶ）１１０内に導入する。次に第１の処理室１１０内にウエハ１１６を搬送する。そして、搬送したウエハ１１６をウエハリフトピン１０４の上に載せる。この時、ウエハ１１６は下部ヒータ２０１と上部ヒータ２０２のいずれにも接することなく、ウエハリフトピン１０４により中空に保持された状態となっている（図３参照）。
【００３３】
次に上部ヒータ２０２を下方に駆動する。ウエハ１１６の表面に上部ヒータ２０２が接するが、ウエハリフト部１０６を下方に駆動してそのまま上部ヒータ２０２が下部ヒータ２０１に密接するまで押し下げる。
【００３４】
そして、さらにウエハリフト部１０６を下方に駆動し、ウエハ１１６を下部ヒータ２０１上に載せる（図４）。ウエハリフト部１０６はウエハ１１６を下部ヒータ２０１上に載せた段階、またはウエハリフトピン１０４の先端が下部ヒータ２０１内に入った段階で下方への駆動を停止する。この時、下部ヒータ２０１にウエハリフトピン１０４を通すために設けた穴と、ウエハリフトピン１０４との隙間はシールされており、隙間を通ってガスが抜けないように構成されている。
【００３５】
下部ヒータ２０１に溝部２０３が設けられていることにより、上部ヒータ２０２と下部ヒータ２０１が密接した時、下部ヒータ２０１に設けられた溝部２０３は密閉空間となる（図４）。以下、この密閉空間を第２の処理室２０４と呼ぶ。
【００３６】
ウエハ１１６が第２の処理室２０４に密閉されると同時に、ガス制御系１１３からの処理ガスの導入も停止する。そのまま、第２の処理室２０４内で熱処理を行う。計画した時間熱処理を行った後、出力コントローラ１１５により上部ヒータ２０２及び下部ヒータ２０１への出力を止める。次に、上部ヒータ２０２が上方に駆動し、ウエハ１１６を搬出するために十分な空間を確保する。ウエハリフト部１０６が上方に駆動しウエハ１１６を下部ヒータ２０１から離し、中空に保持する。そのままの状態で待機し、ウエハ１１６がある程度冷却した後、第１の処理室１１０の外にウエハ１１６を搬出する。
【００３７】
本実施の形態においては、ウエハ１１６が第２の処理室２０４内に収納されるまでの間にのみ処理ガスを導入すれば、所定の雰囲気下での熱処理を行うことができる。従って、第１の処理室１１０内に導入する処理ガス量を最小限とすることが可能となり、装置を稼動する運転コストを抑えることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態においても実施の形態１と同様に、下部ヒータ２０１を駆動するようにしても、上部ヒータ２０２と下部ヒータ２０１の両方を駆動できるようにしてもよい。また、ウエハ１１６を収納可能な溝部２０３を上部ヒータ２０２に設けても、また上部ヒータ２０２と下部ヒータ２０１の両方に設けてもよい。
【００３９】
実施の形態３．
図５は実施の形態３に係る半導体製造装置を示す図である。第１の処理室１１０内の雰囲気は、排気系１１４により真空状態に保たれており、ウエハ１１６はまずロードロック室（図示せず）に搬入され、ロードロック室の真空度が第１の処理室１１０と同程度になった後、第１の処理室内に搬入されるように構成されている。
【００４０】
被熱処理ウエハ１１６を収納するのに十分な面積及び深さを有する溝部３０３が、下部ヒータ３０１の上面に設けられている。実施の形態２と同様に上部ヒータ３０２と下部ヒータ３０１が密接した時に溝部３０３が第２の処理室３０６となる（図６参照）。
【００４１】
そして、上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１は急速に昇降温できるように構成されている。例えば、ウエハに接する部分を石英板で形成し、その石英板の裏面に複数の管状のランプ加熱手段３０７を横に並べた構成にする。すなわち、下部ヒータ３０１は溝部３０３を有する石英板３０８とその裏面にランプ加熱手段３０７が複数配置された構造を有し、上部ヒータ３０２は石英板３０９とその裏面にランプ加熱手段３０７が複数配置された構造を有している（図６参照）。
【００４２】
上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１には、これらの温度を制御するための温度コントローラ３０４が接続されている。温度コントローラ３０４は、レシピと呼ばれる計画された処理順序（シーケンス）３０５に従って、処理時間ごとにランプ加熱手段３０７への出力を制御することで上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１の温度を制御する。
【００４３】
所定の処理ガスを第２の処理室３０６内に導入するために、ガス制御系１１３が下部ヒータ３０１に直接に接続されている。例えば、下部ヒータ３０１に溝部３０３に連通するガス導入口３１０を開け、ガス制御系１１３の先端を接続する。そして、導入された処理ガスが第２の処理室３０６内に封止されるように、下部ヒータ３０１の近傍にバルブ３１１が備えられている。その他の構成は図２と同一であり、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４４】
次に本実施の形態に係る半導体製造装置の動作について説明する。ウエハ１１６を第２の処理室３０６内に導入する前に、上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１の温度を処理温度より十分に下げておく。上部ヒータ３０２を上方に駆動することにより、上部ヒータ３０２と下部ヒータ３０１を離して配置し、被処理ウエハ１１６を下部ヒータ３０２上へ搬送するため空間を確保する。次に、第１の駆動機構１０７によりウエハリフト部１０６を上方に駆動し、ウエハリフトピン１０４の上部が下部ヒータ３０１の表面に突出するようにする。次に第１の処理室１１０内にウエハ１１６を搬送する。そして、搬送したウエハ１１６をウエハリフトピン１０４の上に載せる。次に第１の駆動機構１０７を下方に駆動して、ウエハ１１６を下部ヒータ３０１上に置く。
【００４５】
上部ヒータ３０２が下方に駆動し、第２の処理室３０６にウエハ１１６を密閉する。そして、ガス制御系１１３から熱処理の目的に応じて不活性ガス（窒素ガス、アルゴンガス等）が第２の処理室３０６内に導入される。その後バルブ３１１により、第２の処理室３０６内を密封する。レシピに従って、上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１のランプ加熱手段３０７への出力を温度コントローラ３０４により急速に増加させることで、上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１を計画された処理温度まで急速に昇温する。この時、第２の処理室３０６内は定積状態での温度上昇となり、第２の処理室３０６内の圧力はウエハ導入時よりも上昇する。
【００４６】
所定の温度における熱処理が終了した後に、上部ヒータ３０２を上方に駆動する。これにより、第２の処理室３０６内の圧力が直ちに開放され、ウエハ１１６の表面の温度が急速に下がることになる。次に、ウエハリフト部１０６が上方に駆動しウエハ１１６を下部ヒータ３０１から離す。そのままの状態で待機し、ウエハ１１６がある程度冷却した後、第１の処理室１１０の外にウエハ１１６を搬出する。
【００４７】
以上のように構成されているので、第２の処理室３０６内の圧力が熱処理後直ちに開放され、ウエハ１１６表面上の温度が急速に下がる。そして、ウエハリフト部１０６を上方に駆動することにより、下部ヒータ３０１から離すことができるので、従来の大気圧下での熱処理や実施の形態１に比べて降温速度を大きくすることができる。従って、降温中に不純物の再拡散をさらに抑えることができ、急峻な不純物プロファイルを得ることが可能となる。また、第２の処理室３０６内にのみ処理ガスを流せばよいので処理に必要なガス量を最小限にすることが可能となり、運転コストを抑えることができる。
【００４８】
実施の形態４．
本実施の形態においては、第２の処理室３０６内に酸化性ガス（酸素や水蒸気等）を導入する構成となっている。その他の構成は実施の形態３と同一であり重複する説明は省略する。
【００４９】
第２の処理室３０６内にウエハ１１６を格納した後、ガス制御系１１３から酸化性ガス（酸素、水蒸気等）が第２の処理室３０６内に導入される。その後バルブ３１１により、第２の処理室３０６内を密封する。レシピに従って、上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１のランプ加熱手段３０７への出力を温度コントローラ３０４により急速に増加させる。この時、第２の処理室３０６は完全に密閉されているので定積状態での温度上昇となり、第２の処理室３０６内の圧力はウエハ１１６の導入時よりも上昇する。従って、高圧力、高温かつ酸化性雰囲気の状態で被熱処理ウエハ１１６の酸化処理が行われる。
【００５０】
以上のように構成されているので、本実施の形態に係る半導体製造装置は高圧雰囲気下で酸化処理ができる。従って、大気圧下での酸化に比べ酸化速度の向上が可能となり、処理時間を短縮できる。また、第２の処理室３０６内にのみ処理ガスを流せばよいので処理に必要なガス量を最小限にすることが可能となり、運転コストを抑えることができる。
【００５１】
実施の形態５．
本実施の形態においては、処理室３０３内に熱ＣＶＤ反応が可能なガスを導入する構成となっている。その他の構成は実施の形態３と同一であり、重複する説明は省略する。
【００５２】
第２の処理室３０６へウエハ１１６を格納した後、所望の薄膜を形成するための処理ガスを第２の処理室３０６内に導入する。例えば多結晶シリコン膜を形成するときは、ＳｉＨ4（シラン）等、あるいはＷ（タングステン）膜を形成するときは、ＷＦ6ガス等の熱ＣＶＤ反応可能なガスをガス制御系１１３から第２の処理室３０６内に導入する。その後バルブ３１１により、第２の処理室３０６内を密封する。
【００５３】
レシピに従って、上部ヒータ３０２及び下部ヒータ３０１のランプ加熱手段３０７への出力をコントローラ３０４により急速に増加させる。第２の処理室３０６内は定積状態での温度上昇となり、処理室内の圧力はウエハ導入時よりも上昇する。従って、高圧力、高温雰囲気の状態で被熱処理ウエハの熱ＣＶＤ反応による成膜処理が行われる。
【００５４】
以上のように構成されているので、本実施の形態に係る半導体製造装置は高圧下で熱ＣＶＤ処理ができる。従って、従来の大気圧下での熱ＣＶＤ処理に比べて、ＣＶＤ堆積速度の向上が可能となり処理時間を短縮できる。第２の処理室３０６内にのみ処理ガスを流せばよいので処理に必要なガス量を最小限にすることが可能となり、運転コストを抑えることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態３から５においては、実施の形態１と同様に、下部ヒータ３０１を駆動するようにしても、上部ヒータ３０２と下部ヒータ３０１の両方を駆動できるようにしてもよい。また、ウエハ１１６を収納可能な溝部３０３を上部ヒータ３０２に設けても、また上部ヒータ３０２と下部ヒータ３０１の両方に設けてもよい。そして、上部ヒータ３０２と下部ヒータ３０１の加熱手段は急速に昇降温させることが可能であれば、ランプ加熱手段である必要はなく抵抗加熱その他の手段でもよい。
【００５６】
そして、ガス制御系１１３は第２の処理室３０６内に処理ガスが導入できるのであればどのように接続されていてもかまわない。例えば上部ヒータ３０２に溝部が設けられたときは、上部ヒータ３０２にガス制御系１１３を接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１に係る半導体製造装置の概略図である。
【図２】上部ヒータ及び下部ヒータによってウエハが挟まれた状態を示す概略図である。
【図３】実施の形態２に係る半導体製造装置の概略図である。
【図４】実施の形態２に係る半導体製造装置の第２の処理室内にウエハが格納された状態を示す概略図である。
【図５】実施の形態３から５に係る半導体製造装置の概略図である。
【図６】実施の形態３から５に係る半導体製造装置の第２の処理室内にウエハが格納された状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１，２０１，３０１  下部ヒータ、１０２，２０２，３０２  上部ヒータ、１０６  ウエハリフト部、２０３，３０３  溝部、１１０  処理室、１１３  ガス制御系、１１４  排気系、２０４，３０６  第２の処理室、３０４  温度コントローラ。
【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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