JP2002299329A - Heat treatment apparatus, heat treatment method and cleaning method - Google Patents

Heat treatment apparatus, heat treatment method and cleaning method

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JP2002299329A
JP2002299329A JP2001094231A JP2001094231A JP2002299329A JP 2002299329 A JP2002299329 A JP 2002299329A JP 2001094231 A JP2001094231 A JP 2001094231A JP 2001094231 A JP2001094231 A JP 2001094231A JP 2002299329 A JP2002299329 A JP 2002299329A
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Japan
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heat treatment
power supply
coil
processing
plasma
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Application number
JP2001094231A
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Japanese (ja)
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Kazuhisa Miyagawa
和久 宮川
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Tokyo Electron Ltd
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Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment apparatus, having the advantages of both the heat treatment and the plasma process, without complicating the apparatus constitution. SOLUTION: The apparatus comprises comprises a cylindrical process chamber 10, capable of being evacuated for applying a specified heat treatment to work W, a work holding means 22 for holding a plurality of works in a multistage way, a gas introducing means 40 for introducing a specified process gas into the processing chamber, a coil-like resistance heater means 90 wound around the processing chamber, a heating power source 92 connected to the heater means and a plasma high-frequency power source connected to the heater means 12. Thus the apparatus has the advantages of both the heat treatment and the plasma processing, without complicating the apparatus constitution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体に対して熱処理を行うに際して熱処理の利点と
プラズマ処理の利点とを兼ね備えることができる熱処理
装置、熱処理方法及びクリーニング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus, a heat treatment method, and a cleaning method that can combine the advantages of heat treatment and the advantages of plasma treatment when performing heat treatment on an object such as a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、IC等の半導体集積回路を形成
するためには、半導体ウエハやガラス基板等の表面に、
成膜処理、エッチング処理、熱拡散処理、酸化処理等を
多数回繰り返し行なうことによって所望のトランジスタ
素子、抵抗素子、キャパシタ等を高密度に集積形成する
ようになっている。半導体ウエハに対して熱処理等を施
すために、一度に多数枚のウエハを熱処理することがで
きるバッチ式の熱処理装置や、一枚ずつ熱処理する枚葉
式の熱処理装置が知られている。近年、各種の熱処理工
程にあっては、それまでに半導体ウエハに施してきた処
理結果が以降の熱処理により変動することを防止するた
めに、プロセス温度の低温化の要求が益々増加してい
る。
2. Description of the Related Art Generally, in order to form a semiconductor integrated circuit such as an IC, a surface of a semiconductor wafer, a glass substrate, or the like,
By repeatedly performing a film forming process, an etching process, a thermal diffusion process, an oxidation process, and the like many times, desired transistor elements, resistance elements, capacitors, and the like are integrated and formed at a high density. In order to heat-treat a semiconductor wafer, a batch-type heat treatment apparatus that can heat-treat a large number of wafers at a time, and a single-wafer heat treatment apparatus that heat-treats one wafer at a time are known. In recent years, in various heat treatment steps, there is an increasing demand for lowering the process temperature in order to prevent the results of processing performed on semiconductor wafers up to that time from fluctuating due to subsequent heat treatment.

【0003】このような状況下において、例えば特開平
8−227878号公報に開示されているような主に枚
葉式の熱処理装置においては、スパッタリング装置、エ
ッチング装置、プラズマCVD成膜装置などのように、
減圧下で形成されるプラズマを利用したプロセスが盛ん
に行われており、このプラズマを用いたプロセスは一般
的に低い温度で行うことができることから、それまでに
半導体ウエハに施してきた各処理結果に悪影響を与える
ことも少ない。
Under such circumstances, for example, in a mainly single-wafer type heat treatment apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-227878, a sputtering apparatus, an etching apparatus, a plasma CVD film forming apparatus and the like are used. To
Processes using plasma formed under reduced pressure are being actively performed, and processes using this plasma can generally be performed at low temperatures. It does not adversely affect the environment.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
特開平2−14522号公報に開示されているようなバ
ッチ式の熱処理装置は、抵抗加熱ヒータによる熱エネル
ギーを利用して高温雰囲気のもとで成膜処理や酸化拡散
処理を行っており、前述したような熱処理の低温化の要
請に十分に対応することができない、といった問題があ
った。また、単にプロセス温度を従来のプロセス温度よ
りも可能な範囲で低くすることも考えられるが、この場
合には、低温化した分だけ、或いはそれ以上に処理レー
とが減少してしまい、スループットが大幅に低下する、
といった問題がある。また、前述した枚葉式の熱処理装
置においても、更に処理レートを上げてスループットを
向上させたい場合でも、プラズマのみを用いた処理では
スループットに限界が存在した。本発明は、以上のよう
な問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案された
ものである。本発明の目的は、装置構成を複雑化させる
ことなく熱処理の利点とプラズマ処理の利点とを兼ね備
えた熱処理装置、熱処理方法及びクリーニング方法を提
供することにある。
However, a batch type heat treatment apparatus as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-14522, is formed in a high-temperature atmosphere by using heat energy from a resistance heater. There is a problem that the film treatment or the oxidative diffusion treatment is performed, and it is not possible to sufficiently cope with the above-mentioned demand for lowering the temperature of the heat treatment. It is also conceivable to simply lower the process temperature to the extent possible from the conventional process temperature, but in this case, the processing rate is reduced by the lower temperature or even more, and the throughput is reduced. Greatly reduced,
There is a problem. Also, in the above-described single-wafer heat treatment apparatus, even when it is desired to further increase the processing rate to improve the throughput, there is a limit to the throughput in the processing using only plasma. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus, a heat treatment method, and a cleaning method that have the advantages of heat treatment and the advantages of plasma treatment without complicating the apparatus configuration.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に規定する発明
は、被処理体に所定の熱処理を施すために真空引き可能
になされた筒体状の処理容器と、複数の被処理体を多段
に保持するための被処理体保持手段と、前記処理容器内
へ所定の処理ガスを導入するガス導入手段と、前記処理
容器の周囲に巻回されたコイル状抵抗加熱ヒータ手段
と、前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続された加熱
用電源と、前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続され
たプラズマ用高周波電源とを備えたことを特徴とする熱
処理装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cylindrical processing container capable of being evacuated to perform a predetermined heat treatment on an object to be processed, and a plurality of objects to be processed. Object holding means for holding the object, gas introducing means for introducing a predetermined processing gas into the processing container, coil-shaped resistance heating means wound around the processing container, A heat treatment apparatus comprising: a heating power supply connected to the resistance heating means; and a plasma high-frequency power supply connected to the coiled resistance heating means.

【0006】これにより、被処理体の熱処理時には、コ
イル状抵抗加熱ヒータ手段へはヒータ加熱用の電力とプ
ラズマ用の高周波電力とを同時に供給することにより、
被処理体を、従来のプロセス温度よりも低い温度まで加
熱してこの低温状態を維持しつつ低温の熱処理を行うと
共に、プラズマを立ててプラズマによる処理も併せてで
きるので、装置構成を複雑化させることなく低温の熱処
理をプラズマのアシストにより効率的に行うことが可能
となる。
Accordingly, during the heat treatment of the object to be processed, electric power for heating the heater and high-frequency electric power for plasma are simultaneously supplied to the coil-shaped resistance heating heater means.
The object to be processed is heated to a temperature lower than the conventional process temperature, a low-temperature heat treatment is performed while maintaining this low-temperature state, and plasma processing can also be performed by setting up a plasma, thereby complicating the apparatus configuration. Without this, low-temperature heat treatment can be efficiently performed with the assistance of plasma.

【0007】この場合、例えば請求項2に規定するよう
に、前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段は、複数の加熱ゾ
ーンを形成するために相互誘導可能になされた複数のコ
イルヒータ部よりなり、前記プラズマ用高周波電源は、
前記複数のコイルヒータ部の内の少なくとも1つに接続
されている。請求項3に規定する発明は、被処理体に所
定の熱処理を施すために真空引き可能になされた処理容
器と、前記被処理体を載置する載置台と、前記処理容器
内へ所定の処理ガスを導入するガス導入手段と、前記処
理容器に対して巻回されたコイル状抵抗加熱ヒータ手段
と、前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続された加熱
用電源と、前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続され
たプラズマ用高周波電源とを備えたことを特徴とする熱
処理装置である。
In this case, for example, the coiled resistance heater means comprises a plurality of coil heater portions which are mutually inducible to form a plurality of heating zones, and wherein the plasma heating means comprises a plurality of coil heater portions. High frequency power supply
It is connected to at least one of the plurality of coil heater units. The invention defined in claim 3 is a processing container which can be evacuated to perform a predetermined heat treatment on the processing object, a mounting table for mounting the processing object, and a predetermined processing in the processing container. Gas introducing means for introducing a gas, a coiled resistance heater wound around the processing vessel, a heating power supply connected to the coiled resistance heater, and the coiled resistance heater And a high-frequency power source for plasma connected to the heat treatment apparatus.

【0008】この場合にも、請求項1に規定した発明と
同様に、被処理体の熱処理時には、コイル状抵抗加熱ヒ
ータ手段へはヒータ加熱用の電力とプラズマ用の高周波
電力とを同時に供給することにより、被処理体を、従来
のプロセス温度よりも低い温度まで加熱してこの低温状
態を維持しつつ低温の熱処理を行うと共に、プラズマを
立ててプラズマによる処理も併せてできるので、装置構
成を複雑化させることなく低温の熱処理をプラズマのア
シストにより効率的に行うことが可能となる。また、例
えば請求項4に規定するように、前記加熱用電源の給電
ラインには、前記加熱用電源に高周波電圧が印加される
ことを防止するための高周波ブロック手段が介設されて
いる。これにより、高周波ブロック手段の機能によって
加熱用電源側に高周波電圧が印加されることを防止する
ことが可能となる。
Also in this case, similarly to the invention defined in claim 1, during heat treatment of the object to be processed, electric power for heating the heater and high-frequency electric power for plasma are simultaneously supplied to the coil-shaped resistance heater. In this way, the object to be processed is heated to a temperature lower than the conventional process temperature, a low-temperature heat treatment is performed while maintaining this low-temperature state, and plasma treatment can be performed by setting up a plasma. Low-temperature heat treatment can be efficiently performed by plasma assist without complicating the process. Further, for example, as defined in claim 4, a high-frequency block means for preventing a high-frequency voltage from being applied to the heating power supply is provided on a power supply line of the heating power supply. This makes it possible to prevent a high-frequency voltage from being applied to the heating power supply by the function of the high-frequency blocking means.

【0009】また、例えば請求項5に規定するように、
前記加熱用電源と前記プラズマ用高周波電源とは直列に
接続されている。更に、例えば請求項6に規定するよう
に、前記加熱用電源と前記プラズマ用高周波電源とは並
列に接続されている。
Further, for example, as defined in claim 5,
The heating power supply and the plasma high-frequency power supply are connected in series. Further, for example, the heating power supply and the plasma high-frequency power supply are connected in parallel.

【0010】請求項7に規定する発明は、被処理体に所
定の熱処理を施すために真空引き可能になされた筒体状
の処理容器と、複数の被処理体を多段に保持するための
被処理体保持手段と、前記処理容器内へ所定の処理ガス
を導入するガス導入手段と、前記処理容器の周囲に巻回
されたコイル状抵抗加熱ヒータ手段と、前記コイル状抵
抗加熱ヒータ手段に接続された加熱用電源と、前記コイ
ル状抵抗加熱ヒータ手段に並設されて相互誘導可能にな
された補助コイル手段と、前記補助コイル手段に接続さ
れたプラズマ用高周波電源とを備えたことを特徴とする
熱処理装置である。これにより、被処理体の熱処理時に
は、コイル状抵抗加熱ヒータ手段へはヒータ加熱用の電
力を供給し、これと同時に補助コイル手段へは高周波電
力を供給することによりコイル状抵抗加熱ヒータ手段に
は高周波電圧が誘導結合により誘起され、これにより、
被処理体を、従来のプロセス温度よりも低い温度まで加
熱してこの低温状態を維持しつつ低温の熱処理を行うと
共に、プラズマを立ててプラズマによる処理も併せてで
きるので、装置構成を複雑化させることなく低温の熱処
理をプラズマのアシストにより効率的に行うことが可能
となる。この場合、例えば請求項8に規定するように、
前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段は、複数の加熱ゾーン
を形成するために相互誘導可能になされた複数のコイル
ヒータ部よりなり、前記補助コイル手段は、前記複数の
コイルヒータ部の内の少なくとも1つに並設されてい
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a cylindrical processing container capable of being evacuated to perform a predetermined heat treatment on an object to be processed, and an object for holding a plurality of objects to be processed in multiple stages. A processing body holding unit, a gas introduction unit for introducing a predetermined processing gas into the processing container, a coiled resistance heater unit wound around the processing container, and a connection to the coiled resistance heating unit unit A power supply for heating, an auxiliary coil means provided in parallel with the coiled resistance heater means so as to be mutually inducible, and a high frequency power supply for plasma connected to the auxiliary coil means. Heat treatment equipment. Thus, during the heat treatment of the object to be processed, electric power for heating the heater is supplied to the coil-shaped resistance heater means, and at the same time, high-frequency electric power is supplied to the auxiliary coil means, so that the coil-shaped resistance heater means is supplied to the coil-shaped resistance heater means. A high-frequency voltage is induced by inductive coupling,
The object to be processed is heated to a temperature lower than the conventional process temperature, a low-temperature heat treatment is performed while maintaining this low-temperature state, and plasma processing can also be performed by setting up a plasma, thereby complicating the apparatus configuration. Without this, low-temperature heat treatment can be efficiently performed with the assistance of plasma. In this case, for example, as defined in claim 8,
The coil-shaped resistance heater unit includes a plurality of coil heater units that are mutually inducible to form a plurality of heating zones, and the auxiliary coil unit includes at least one of the plurality of coil heater units. Are installed side by side.

【0011】また、例えば請求項9に規定するように、
前記加熱用電源の給電ラインには、前記加熱用電源に高
周波電圧が印加されることを防止するための高周波ブロ
ック手段が介設されている。請求項10に規定する発明
は、上記装置発明によって行われる方法発明を規定して
おり、すなわち、上記いずれかに記載の熱処理装置を用
いて被処理体に所定の熱処理を施す方法において、処理
容器内にプラズマを立てると同時にコイル状加熱ヒータ
手段により前記被処理体を加熱して前記所定の熱処理を
施すようにしたことを特徴とする熱処理方法である。こ
れによれば、熱処理を比較的低温状態で且つ迅速に行う
ことができ、例えば成膜処理の場合には膜質を大幅に向
上させることができる。
Also, for example, as defined in claim 9,
The power supply line of the heating power supply is provided with a high frequency blocking means for preventing a high frequency voltage from being applied to the heating power supply. The invention defined in claim 10 defines a method invention performed by the above-described apparatus invention, that is, in a method of performing a predetermined heat treatment on an object to be processed using any one of the above-described heat treatment apparatuses, A heat treatment method wherein the object to be processed is heated by a coil-shaped heater means at the same time as plasma is formed therein, and the predetermined heat treatment is performed. According to this, the heat treatment can be performed quickly at a relatively low temperature, and for example, in the case of a film forming process, the film quality can be significantly improved.

【0012】この場合、例えば請求項11に規定するよ
うに、前記所定の熱処理は、薄膜を形成する成膜処理で
ある。この場合、例えば請求項12に規定するように、
前記所定の熱処理は、SiO 膜を形成する原料ガス
と窒素含有ガスとを同時に流してシリコン酸窒化膜を形
成する。
In this case, for example, the predetermined heat treatment is a film forming process for forming a thin film. In this case, for example, as defined in claim 12,
In the predetermined heat treatment, a silicon oxynitride film is formed by simultaneously flowing a source gas for forming an SiO 2 film and a nitrogen-containing gas.

【0013】また、例えば請求項13に規定するよう
に、前記被処理体の少なくとも表面がシリコン層であ
り、前記所定の熱処理は酸化性ガスと窒素含有ガスとを
同時に流してシリコン酸窒化膜を形成する。更に、例え
ば請求項14に規定するように、前記所定の熱処理は、
SiO膜を形成させる第1の工程と、前記SiO
膜を窒化させてシリコン酸窒化膜を形成する第2の工程
とよりなる。
Further, for example, at least the surface of the object to be processed is a silicon layer, and the predetermined heat treatment is performed by simultaneously flowing an oxidizing gas and a nitrogen-containing gas to form a silicon oxynitride film. Form. Further, for example, as defined in claim 14, the predetermined heat treatment includes:
A first step of forming a SiO 2 film, the SiO 2
A second step of forming a silicon oxynitride film by nitriding the film.

【0014】或いは、例えば請求項15に規定するよう
に、前記所定の熱処理は、SiN膜を形成させる第1の
工程と、前記SiN膜を酸化させてシリコン酸窒化膜を
形成する第2の工程とよりなる。請求項16に規定する
発明は、上記いずれかに記載の熱処理装置を用いて被処
理体に所定の熱処理を施す方法において、処理容器内に
プラズマを立てると同時にコイル状加熱ヒータ手段によ
り前記被処理体を加熱して前記被処理体の表面の自然酸
化膜を除去するようにしたことを特徴とする熱処理方法
である。これにより、被処理体の表面の自然酸化膜を除
去するに際して、熱エネルギーとプラズマエネルギーと
を同時に加えるようにしたので、この処理を迅速に、効
率的に行うことが可能となる。
Alternatively, for example, the predetermined heat treatment includes a first step of forming a SiN film and a second step of oxidizing the SiN film to form a silicon oxynitride film. And According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for performing a predetermined heat treatment on an object to be processed by using any one of the above-described heat treatment apparatuses. A heat treatment method characterized in that the body is heated to remove a natural oxide film on the surface of the object. Thus, when removing the natural oxide film on the surface of the object to be processed, heat energy and plasma energy are simultaneously applied, so that this processing can be performed quickly and efficiently.

【0015】請求項17に規定する発明は、上記いずれ
かに記載の熱処理装置内をクリーニングする方法におい
て、処理容器内にクリーニングガスを流し、前記処理容
器内にプラズマを立てると同時にコイル状加熱ヒータ手
段により前記処理容器内を加熱してクリーニングを行う
ようにしたことを特徴とするクリーニング方法である。
これにより、処理容器内をクリーニングするに際して、
熱エネルギーとプラズマエネルギーとを同時に加えるよ
うにしたので、このクリーニング処理を迅速に、且つ効
率的に行うことが可能となる。
The invention defined in claim 17 is the method for cleaning the inside of a heat treatment apparatus according to any one of the above, wherein a cleaning gas is flowed into the processing vessel to generate plasma in the processing vessel, and at the same time a coiled heater is provided. Cleaning is performed by heating the inside of the processing container by means.
Thereby, when cleaning the inside of the processing container,
Since the heat energy and the plasma energy are applied simultaneously, this cleaning process can be performed quickly and efficiently.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る熱処理装
置、熱処理方法及びクリーニング方法の一実施例を添付
図面に基づいて詳述する。図1は本発明の熱処理装置の
一例を示す構成図、図2は図1に示す装置の電気系を示
す構成図である。この熱処理装置2は、筒体状の石英製
の内筒4とその外側に所定の間隙6を介して同心円状に
配置した石英製の外筒8とよりなる2重管構造の処理容
器10を有しており、その外側は、処理容器10の周囲
にコイル状に巻回するように配置されたコイル状抵抗加
熱ヒータ手段12により囲まれている。このコイル抵抗
加熱ヒータ手段12は、例えばアルミナやシリカ等より
なる断熱材14の内側に支持されており、全体で加熱炉
16を形成している。上記コイル状抵抗加熱ヒータ手段
12は断熱材14の内面に全面に亘って設けられてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a heat treatment apparatus, a heat treatment method and a cleaning method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the heat treatment apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an electric system of the apparatus shown in FIG. The heat treatment apparatus 2 includes a processing vessel 10 having a double tube structure including a cylindrical quartz inner cylinder 4 and a quartz outer cylinder 8 concentrically disposed outside the inner cylinder 4 with a predetermined gap 6 therebetween. The outside thereof is surrounded by a coil resistance heater unit 12 arranged so as to be wound in a coil around the processing container 10. The coil resistance heater means 12 is supported inside a heat insulating material 14 made of, for example, alumina or silica, and forms a heating furnace 16 as a whole. The coiled resistance heater means 12 is provided on the entire inner surface of the heat insulating material 14.

【0017】処理容器10の下端は、例えばステンレス
スチール製の筒体状のマニホールド18によって支持さ
れており、上記内筒4の下端は、マニホールド18の内
壁より内側へ突出させたリング状の支持突起20により
支持され、このマニホールド18の下方より多数枚の被
処理体としての半導体ウエハWを多段に保持した被処理
体支持手段としての石英製のウエハボート22が昇降可
能に挿脱自在になされている。本実施例の場合におい
て、このウエハボート22には、本実施例の場合には、
例えば150枚程度のウエハを略等ピッチで多段に支持
できるようになっている。
The lower end of the processing vessel 10 is supported by a cylindrical manifold 18 made of, for example, stainless steel, and the lower end of the inner cylinder 4 has a ring-shaped support projection projecting inward from the inner wall of the manifold 18. A quartz wafer boat 22 as a processing object supporting means, which is supported by 20 and holds a plurality of semiconductor wafers W as processing objects from below the manifold 18 in a multi-stage manner, can be vertically inserted and removed. I have. In the case of the present embodiment, the wafer boat 22 is provided with:
For example, about 150 wafers can be supported in multiple stages at substantially equal pitches.

【0018】このウエハボート22は、石英製の保温筒
24を介して回転テーブル26上に載置されており、こ
の回転テーブル26は、マニホールド18の下端開口部
を開閉する蓋部28を貫通する回転軸30の上端に支持
される。そして、この回転軸30の貫通部には、例えば
磁性流体シール32が介設され、この回転軸30を気密
にシールしつつ回転可能に支持している。また、蓋部2
8の周辺部とマニホールド18の下端部には、例えばO
リング等よりなるシール部材34が介設されており、容
器内のシール性を保持している。上記回転軸30は、例
えばボートエレベータ等の昇降機構36のアーム38の
先端に取り付けられており、ウエハボート22及び蓋部
28等を一体的に昇降できるようになされている。マニ
ホールド18の側部には、内筒4内に処理ガスを導入す
るガス導入手段としてのガス導入ノズル40が設けられ
ており、このガス導入ノズル40より必要な処理ガスを
流量制御しつつ導入し得るようになっている。図示例で
はガス導入ノズル40を1つしか記載していないが、実
際には必要に応じて複数個設けられるのは勿論である。
The wafer boat 22 is mounted on a rotary table 26 via a heat insulating tube 24 made of quartz. The rotary table 26 passes through a lid 28 that opens and closes a lower end opening of the manifold 18. It is supported on the upper end of the rotating shaft 30. For example, a magnetic fluid seal 32 is interposed in the penetrating portion of the rotating shaft 30, and rotatably supports the rotating shaft 30 while hermetically sealing it. Also, the lid 2
8 and the lower end of the manifold 18, for example, O
A seal member 34 composed of a ring or the like is interposed to maintain the sealing property inside the container. The rotating shaft 30 is attached to the tip of an arm 38 of a lifting mechanism 36 such as a boat elevator, so that the wafer boat 22 and the lid 28 can be moved up and down integrally. A gas introduction nozzle 40 as a gas introduction means for introducing a processing gas into the inner cylinder 4 is provided on a side portion of the manifold 18, and a required processing gas is introduced from the gas introduction nozzle 40 while controlling the flow rate. I am getting it. Although only one gas introduction nozzle 40 is shown in the illustrated example, it goes without saying that a plurality of gas introduction nozzles may be provided as necessary.

【0019】また、上記マニホールド18の側部には、
上記内筒4と外筒8の間隙6の底部から容器内の雰囲気
を排出する排気口42が設けられており、この排気口4
2には、図示しない真空ポンプ等を介設した真空排気系
が接続されている。そして、上記コイル状抵抗加熱ヒー
タ手段12には、加熱用電源44と本発明の特徴とする
プラズマ用高周波電源46とが接続されており、上記ヒ
ータ手段12にヒータ電力と高周波電力とを同時に供給
しうるようになっている。具体的には、図2にも示すよ
うに、上記コイル状抵抗加熱ヒータ手段12は、加熱炉
16の高さ方向に複数、図示例では3つのコイルヒータ
部12A、12B、12Cに分離分割されており、処理
容器10を高さ方向に分割された加熱ゾーン毎に個別に
加熱し得るようになっている。ここで各コイルヒータ部
12A〜12Cは、それぞれ十数ターン程度の巻数を有
している。尚、上記ヒータ手段12の分割数は3つに限
定されず、それ以上、例えば4つ或いは5つに分割する
ようにしてもよい。
On the side of the manifold 18,
An exhaust port 42 for exhausting the atmosphere in the container is provided from the bottom of the gap 6 between the inner cylinder 4 and the outer cylinder 8.
2 is connected to a vacuum exhaust system provided with a vacuum pump or the like (not shown). A heating power supply 44 and a plasma high-frequency power supply 46 which is a feature of the present invention are connected to the coil-shaped resistance heater means 12, and heater power and high-frequency power are simultaneously supplied to the heater means 12. It is possible to do it. Specifically, as shown in FIG. 2, the coiled resistance heater unit 12 is divided and divided into a plurality of, in the illustrated example, three coil heater units 12A, 12B, and 12C in the height direction of the heating furnace 16. The processing container 10 can be individually heated for each heating zone divided in the height direction. Here, each of the coil heater sections 12A to 12C has about ten and several turns. It should be noted that the number of divisions of the heater means 12 is not limited to three, but may be more, for example, four or five.

【0020】この場合、上下方向に隣り合わせに位置す
る各コイルヒータ部12A〜12Cは、互いに相互誘導
可能に密接させて配置されており、一方のコイルヒータ
部に高周波電流を流した時に互いに誘導結合するように
なっている。そして、上記加熱用電源44は、例えば3
相の電源部48と3相の電源トランス50とを有してお
り、この電源トランス50と上記各コイルヒータ部12
A〜12Cとの間は、それぞれ一対の給電ライン52
A、52B、52Cにより接続されて、ヒータ加熱用の
電力を供給し得るようになっている。図示例では3相の
電源トランス50はデルタ(Δ)結線されているが、こ
れに限定されず、スター(Y)結線するようにしてもよ
い。
In this case, the coil heater sections 12A to 12C vertically adjacent to each other are arranged so as to be mutually inductively close to each other, and are inductively coupled to each other when a high-frequency current is supplied to one of the coil heater sections. It is supposed to. The heating power supply 44 is, for example, 3
And a three-phase power transformer 50. The power transformer 50 and the coil heaters 12
A to 12C, a pair of feed lines 52
A, 52B, and 52C are provided to supply power for heating the heater. In the illustrated example, the three-phase power transformers 50 are connected in a delta (Δ) connection, but the present invention is not limited to this, and they may be connected in a star (Y) connection.

【0021】そして、上記各一対の給電ライン52A、
52B、52Cの内の1本のラインには、それぞれ電力
制御器54A、54B、54Cが介設されており、供給
する電力を外部からの信号により個別に制御し得るよう
になっている。この電力制御器54A〜54Cは、例え
ばサイリスタによって構成されている。そして、上記各
一対の給電ライン54A〜54Cには、前記高周波電源
46からの高周波電圧が上記加熱用電源44側へ印加さ
れることを防止するための高周波ブロック手段56A、
56B、56Cがそれぞれ介設されている。この高周波
ブロック手段56A〜56Cは、例えば図1に示すよう
にそれぞれのラインに介設したコイルLと、ラインとア
ースとの間に掛け渡したコンデンサCとよりなる低域フ
ィルタ(LPF:LowPass Filter)によ
り構成されており、50〜60Hzの商用周波数の電流
は通過させて、高周波電流はこの低域フィルタで短絡さ
せて加熱用電源44側へは流入できないようになってい
る。
The pair of power supply lines 52A,
Power controllers 54A, 54B, and 54C are interposed in one of the lines 52B and 52C, respectively, so that the supplied power can be individually controlled by an external signal. The power controllers 54A to 54C are configured by, for example, thyristors. A high-frequency blocking means 56A for preventing the high-frequency voltage from the high-frequency power supply 46 from being applied to the heating power supply 44 side, on each of the pair of power supply lines 54A to 54C.
56B and 56C are interposed respectively. The high-frequency blocking means 56A to 56C are, for example, low-pass filters (LPFs: Low Pass Filters) each including a coil L interposed in each line as shown in FIG. 1 and a capacitor C bridged between the line and the ground. ), A current having a commercial frequency of 50 to 60 Hz is passed therethrough, and a high-frequency current is short-circuited by the low-pass filter so that it cannot flow into the heating power supply 44 side.

【0022】そして、上記各給電ライン52A〜52C
の内の1つのライン、図示例ではライン52Cから分岐
させて一対の分岐ライン56が設けてあり、この分岐ラ
イン56に上記高周波電源46が接続されている。これ
により、この高周波電源46は、上記加熱用電源44に
対して並列に接続されることになる。この高周波電源4
6からは、例えば13.56MHz或いは450KHz
等の高周波電圧を出力するようになっている。この分岐
ライン56には、高周波の反射を防ぐマッチング回路5
8と、加熱用電源44からこの高周波電源46側へ加熱
用電力が印加されることを防止するための低周波カット
用コンデンサC1が介設されている。尚、図示されてい
ないが、各コイルヒータ部12A〜12Cを保持する断
熱材14には、加熱ゾーン毎に熱電対が埋め込まれてお
り、ここで検出した測定値を温度制御のフィードバック
信号として用いている。
The power supply lines 52A to 52C
A pair of branch lines 56 are provided branching from one of the lines, in the illustrated example, the line 52C, and the high-frequency power supply 46 is connected to the branch line 56. As a result, the high-frequency power supply 46 is connected in parallel to the heating power supply 44. This high frequency power supply 4
From 6. For example, 13.56 MHz or 450 KHz
And so on. The branch line 56 includes a matching circuit 5 for preventing high-frequency reflection.
8, and a low-frequency cut capacitor C1 for preventing heating power from being applied from the heating power supply 44 to the high-frequency power supply 46 side. Although not shown, a thermocouple is embedded in the heat insulating material 14 holding the coil heater portions 12A to 12C for each heating zone, and the measured value detected here is used as a feedback signal for temperature control. ing.

【0023】次に、以上のように構成された装置を用い
て行われる本発明方法について説明する。まず、全体の
流れについて説明すると、ウエハボート22が処理容器
10内から降下されてウエハがアンロード状態で熱処理
装置が待機状態の時には、高周波電源46はオフされ、
加熱用電源44のみがオンされており、処理容器10は
プロセス温度、或いはそれよりも低い温度に維持されて
いる。ここで処理時には常温の多数枚、例えば150枚
のウエハWが載置された状態のウエハボート22を処理
容器10内にその下方より上昇させてロードし、蓋部2
8でマニホールド18の下端開口部を閉じることにより
容器内を密閉する。
Next, the method of the present invention performed using the apparatus configured as described above will be described. First, the overall flow will be described. When the wafer boat 22 is lowered from the processing container 10 and the wafer is unloaded and the heat treatment apparatus is in a standby state, the high-frequency power supply 46 is turned off.
Only the heating power supply 44 is turned on, and the processing container 10 is maintained at the process temperature or a lower temperature. At this time, at the time of processing, a wafer boat 22 having a large number of wafers W at normal temperature, for example, 150 wafers W mounted thereon, is loaded into the processing container 10 by being lifted from below and loaded into the lid 2.
At 8, the inside of the container is closed by closing the lower end opening of the manifold 18.

【0024】そして、処理容器10内を所定の減圧雰囲
気のプロセス圧力に維持すると共に、ウエハ温度を上昇
させて所定のプロセス温度に安定するまで待機し、その
後、所定の処理ガスをガス導入ノズル40から流量制御
しつつ処理容器10内に導入する。これと同時に、高周
波電源46もオンして駆動し、図示例では最下段のコイ
ルヒータ部12Cに、例えば13.56MHzの高周波
電圧を印加する。ここで、上下方向に隣り合わせに並設
されている各コイルヒータ部12A〜12Cは、互いに
誘導結合されているので、他方の各コイルヒータ部12
B、12Aにもこの順序で電磁誘導作用によりそれぞれ
高周波電圧が誘起されることになる。このようにして、
各コイルヒータ部12A〜12Cに高周波電流が流れる
と、処理容器10内に導入されている処理ガスは上記高
周波によってプラズマ化されて解離が促進されて化学的
に活性なイオンやラジカルが形成され、従って、その反
応も活発化されることになる。
Then, the inside of the processing container 10 is maintained at a predetermined process pressure of a reduced pressure atmosphere, and the wafer temperature is raised to stand by until the processing temperature is stabilized at a predetermined process temperature. And is introduced into the processing vessel 10 while controlling the flow rate. At the same time, the high-frequency power supply 46 is also turned on and driven, and a high-frequency voltage of, for example, 13.56 MHz is applied to the lowermost coil heater section 12C in the illustrated example. Here, since the coil heater sections 12A to 12C arranged side by side in the vertical direction are inductively coupled to each other, each of the other coil heater sections 12A to 12C is inductively coupled to each other.
A high-frequency voltage is also induced in B and 12A by electromagnetic induction in this order. In this way,
When a high-frequency current flows through each of the coil heater sections 12A to 12C, the processing gas introduced into the processing container 10 is turned into plasma by the high-frequency wave, dissociation is promoted, and chemically active ions and radicals are formed. Therefore, the reaction is also activated.

【0025】このように、処理容器10内に熱エネルギ
ーとプラズマエネルギーとを同時に投入するようにした
結果、従来の処理方法と比較してプロセス温度が低くて
もその反応処理を促進させることが可能となる。従っ
て、プロセス温度の低温化を促進できるのみならず、成
膜処理の場合にはその膜質特性の向上も図る事が可能と
なる。換言すれば、成膜処理の場合には、熱CVD処理
の利点である、良好なステップカバレジ及び良好な膜厚
均一性という利点と、プラズマ処理の利点である、低温
域における良好な成膜性という利点とを兼ね備えること
が可能となる。また、上述したように熱エネルギーとプ
ラズマエネルギーとを両方利用するようにしているの
で、反応処理が促進されることになり、その分、処理時
間が短縮してスループット向上させることも可能となる
のみならず、省エネルギー化も実現できる。また、この
処理の際、給電ライン52Cに対して並列に接続されて
いる高周波電源46には、給電ライン52Cから分岐し
ている分岐ライン56に低周波ブロック用コンデンサC
1が介設されているので、ヒータ加熱用の電圧がこのコ
ンデンサC1でブロックされてしまい、ヒータ加熱用電
圧が高周波電源46に印加されることはない。
As described above, since the thermal energy and the plasma energy are simultaneously supplied into the processing vessel 10, even if the processing temperature is lower than that of the conventional processing method, the reaction processing can be promoted. Becomes Therefore, not only can the process temperature be lowered, but also in the case of a film formation process, the film quality characteristics can be improved. In other words, in the case of a film forming process, the advantages of a good step coverage and good film thickness uniformity, which are the advantages of the thermal CVD process, and the good film forming properties in a low temperature region, which are the advantages of the plasma processing. It is possible to combine this with the advantage. In addition, since both the thermal energy and the plasma energy are used as described above, the reaction processing is promoted, and the processing time can be shortened and the throughput can be improved. In addition, energy saving can be realized. In this process, the high-frequency power supply 46 connected in parallel to the power supply line 52C has a low-frequency blocking capacitor C connected to a branch line 56 branched from the power supply line 52C.
1, the heater heating voltage is blocked by the capacitor C1, and the heater heating voltage is not applied to the high frequency power supply 46.

【0026】また逆に、上述したように各コイルヒータ
部12A〜12Cには高周波電流が流れるが、各給電ラ
イン52A〜52Cには、例えば低域フィルタよりなる
高周波ブロック手段56A〜56Cが介設されているの
で、高周波電流は各ブロック手段56A〜56Cにより
ブロックされ、高周波電圧が加熱用電源44側に印加さ
れることはない。ここでは、給電ライン52Cに高周波
電源46を並列に接続したが、これに限定されず、給電
ライン52A、或いは52Bに接続するようにしてもよ
い。特に、高周波電源46を中段の給電ライン52Bに
並列に接続した場合には、中段のコイルヒータ部12B
を中心としてその上下に他のコイルヒータ部12A、1
2Cが配置されているので、相互誘導の結合強度を高め
ることができる。また、更に、上記高周波電源46を全
ての給電ライン52A〜52Cに並列に接続するように
してもよい。
On the contrary, as described above, a high-frequency current flows through each of the coil heater sections 12A to 12C. Therefore, the high-frequency current is blocked by each of the blocking means 56A to 56C, and the high-frequency voltage is not applied to the heating power supply 44 side. Here, the high-frequency power supply 46 is connected in parallel to the power supply line 52C, but is not limited thereto, and may be connected to the power supply line 52A or 52B. In particular, when the high-frequency power supply 46 is connected in parallel to the middle power supply line 52B, the middle coil heater section 12B
The other coil heaters 12A, 1
Since 2C is arranged, the coupling strength of mutual induction can be increased. Further, the high frequency power supply 46 may be connected to all the power supply lines 52A to 52C in parallel.

【0027】次に、具体的な成膜処理として、ゲート電
極からのボロン突き抜けを抑制するのに効果のあるシリ
コン酸窒化膜を形成する場合について説明する。このシ
リコン酸窒化膜を形成するには4つの方法が存在し、第
1の方法はSiO 膜を形成する原料ガスと窒素含有
ガスとを同時に流して1工程でシリコン酸窒化膜を形成
する方法であり、第2の方法は被処理体の少なくとも表
面がシリコン層の時に酸化性ガスと窒素含有ガスとを同
時に流してシリコン酸窒化膜を形成する方法であり、第
3の方法は先にSiO 膜を形成して、次に、このS
iO 膜を窒化させてシリコン酸窒化膜を形成する方法
であり、第4の方法は上記第3の方法の場合とは逆に先
にSiN膜を酸化させてシリコン酸窒化膜を形成する方
法である。
Next, as a specific film forming process, a gate electrode
Silicon that is effective in suppressing boron penetration from the pole
A case where a conoxynitride film is formed will be described. This
There are four methods to form a ricon oxynitride film.
The first method is SiO2 Source gas and nitrogen content for film formation
Simultaneous gas flow to form silicon oxynitride film in one process
In the second method, at least the surface of the object is
When the surface is a silicon layer, oxidizing gas and nitrogen-containing gas
This is a method of forming a silicon oxynitride film by flowing sometimes.
Method 3 is based on SiO2 After forming a film, this S
iO 2Method of forming silicon oxynitride film by nitriding film
The fourth method is the opposite of the third method,
To form silicon oxynitride film by oxidizing SiN film
Is the law.

【0028】まず、上記第1の方法では、SiO
を形成する原料ガスとしては、例えばSiH やSi
Cl とH ガス等を用い、窒素含有ガスとし
てはNO、NO或いはNO ガス等を用いる。そし
て、これらの各ガスを処理容器10内へ同時に供給し
て、前述したように熱エネルギーとプラズマエネルギー
とを同時に利用してシリコン酸窒化膜を形成する。この
場合、プロセス条件は、プロセス圧力が133Pa(1
0Torr)〜13Pa(0.1Torr)程度の範囲
内、プロセス温度は700〜900℃程度の範囲内であ
る。また、上記第2の方法では、半導体ウエハの表面に
はシリコン層が形成されており、ここでは酸化性ガスと
してはO 、H O等を用い、窒素含有ガスとしては
NH 、N O、NO或いはNO ガス等を用い
る。そして、これらの各ガスを処理容器10内へ同時に
供給して、前述したように熱エネルギーとプラズマエネ
ルギーとを同時に利用してシリコン酸窒化膜を形成す
る。この場合、プロセス条件は、プロセス圧力が399
00Pa(300Torr)〜133Pa(1Tor
r)程度の範囲内、プロセス温度は700〜900℃程
度の範囲内である。
First, in the first method, as a source gas for forming the SiO 2 film, for example, SiH 4 or Si
H 2 Cl 2 and H 2 gas are used, and N 2 O, NO or NO 2 gas is used as the nitrogen-containing gas. Then, these gases are simultaneously supplied into the processing container 10 to form a silicon oxynitride film by simultaneously utilizing the thermal energy and the plasma energy as described above. In this case, the process condition is that the process pressure is 133 Pa (1
0 Torr) to about 13 Pa (0.1 Torr), and the process temperature is about 700 to 900 ° C. In the second method, a silicon layer is formed on the surface of a semiconductor wafer. Here, O 2 , H 2 O, or the like is used as an oxidizing gas, and NH 3 or N 2 is used as a nitrogen-containing gas. O, NO or NO 2 gas is used. Then, these gases are simultaneously supplied into the processing container 10 to form a silicon oxynitride film by simultaneously utilizing the thermal energy and the plasma energy as described above. In this case, the process conditions are such that the process pressure is 399.
00Pa (300 Torr)-133 Pa (1 Torr)
The process temperature is in the range of about 700 to 900 ° C. in the range of about r).

【0029】また、上記第3の方法では、SiO
を形成する第1の工程では、原料ガスとしてSiH
やSiH Cl とH ガス等を用いてSiO
を形成し、次に、このSiO 膜を窒化させる第2の
工程では、窒化処理ガスとしてNH、N O、NO
等を用いる。この場合にも、第1の工程及び第2の工程
共に、熱エネルギーとプラズマエネルギーとを同時に利
用して、最終的にシリコン酸窒化膜を形成する。この場
合、プロセス条件は、第1の工程ではプロセス圧力が2
6600Pa(200Torr)〜133Pa(1To
rr)程度の範囲内、プロセス温度は700〜900℃
程度の範囲内である。また、第2の工程ではプロセス圧
力が26600Pa(200Torr)〜133Pa
(1Torr)程度の範囲内、プロセス温度は700〜
900℃程度の範囲内である。
In the third method, in the first step of forming the SiO 2 film, SiH 4 is used as a source gas.
Then, a SiO 2 film is formed by using SiH 2 Cl 2 and H 2 gas or the like, and then, in a second step of nitriding the SiO 2 film, NH 3 , N 2 O, NO
And so on. Also in this case, in both the first step and the second step, the silicon oxynitride film is finally formed by simultaneously using the thermal energy and the plasma energy. In this case, the process condition is that the process pressure is 2 in the first step.
6600 Pa (200 Torr)-133 Pa (1 To
rr), the process temperature is 700 to 900 ° C.
Within the range. In the second step, the process pressure is 26600 Pa (200 Torr) to 133 Pa.
(1 Torr), the process temperature is 700 to
It is in the range of about 900 ° C.

【0030】また、第4の方法では、SiN膜を形成す
る第1の工程では、原料ガスとしてSiH やSiH
Cl とNH 等を用いてSiN膜を形成し、次
に、このSiN膜を酸化させる第2の工程では酸化ガス
としてN O、NO 、NO、O ガス等を用いる。
この場合にも、第1の工程及び第2の工程共に、熱エネ
ルギーとプラズマエネルギーとを同時に利用して、最終
的にシリコン酸窒化膜を形成する。この場合、プロセス
条件は、第1の工程ではプロセス圧力が26600Pa
(200Torr)〜133Pa(1Torr)程度の
範囲内、プロセス温度は700〜900℃程度の範囲内
である。また、第2の工程ではプロセス圧力が2660
0Pa(200Torr)〜133Pa(1Torr)
程度の範囲内、プロセス温度は700〜900℃程度の
範囲内である。以上説明した第1〜第4の方法により、
比較的低温において、且つ迅速に膜質特性の良好なシリ
コン酸窒化膜を形成することができた。
In the fourth method, a SiN film is formed.
In the first step, SiH is used as a source gas.4 And SiH
2 Cl2 And NH3 After forming a SiN film using
In the second step of oxidizing the SiN film, an oxidizing gas is used.
As N2 O, NO2 , NO, O 2Use gas or the like.
Also in this case, in both the first step and the second step, thermal energy is used.
Energy and plasma energy at the same time
A silicon oxynitride film is formed. In this case, the process
The condition is that the process pressure is 26600 Pa in the first step.
(200 Torr) to 133 Pa (1 Torr)
Within the range, the process temperature is within the range of about 700 to 900 ° C
It is. In the second step, the process pressure is 2660.
0 Pa (200 Torr)-133 Pa (1 Torr)
Process temperature is about 700 to 900 ° C.
Within range. According to the first to fourth methods described above,
At a relatively low temperature, a silicon film with good film quality
A conoxynitride film could be formed.

【0031】また、上記実施例では、一例として成膜処
理を行う場合を例にとって説明したが、これに限定され
ず、酸化拡散処理、エッチング処理、スパッタ処理等に
も本発明を適用することができる。また、更には、上記
エッチング処理の一例として半導体ウエハの表面に付着
している自然酸化膜を除去する場合にも、本発明を適用
することができる。この場合には、処理容器10内にエ
ッチングガスとして例えばNF ガスなどのハロゲン
系ガスやH ガスを流し、これと同時に、前述したよ
うに熱エネルギーとプラズマエネルギーとを同時に供給
する。これによれば、例えば400〜800℃程度の比
較的低温にて、迅速に自然酸化膜を除去することができ
る。また、半導体ウエハの熱処理ではなく、処理容器1
0(ウエハボート22を含む場合もある)内をクリーニ
ングする場合にも、本発明を適用することができる。
Further, in the above embodiment, the case where the film forming process is performed as an example has been described as an example. However, the present invention is not limited to this case, and the present invention can be applied to an oxidation diffusion process, an etching process, a sputtering process, and the like. it can. Further, the present invention can be applied to a case where a natural oxide film attached to the surface of a semiconductor wafer is removed as an example of the etching process. In this case, a halogen-based gas such as NF 3 gas or H 2 gas, for example, is flown as an etching gas into the processing vessel 10, and at the same time, heat energy and plasma energy are simultaneously supplied as described above. According to this, the natural oxide film can be quickly removed at a relatively low temperature of, for example, about 400 to 800 ° C. Also, instead of heat treatment of the semiconductor wafer, the processing vessel 1
The present invention can also be applied to the case where the inside of 0 (which may include the wafer boat 22) is cleaned.

【0032】このクリーニングの場合には、処理容器1
0内にクリーニングガスとして、例えばNF やCl
のようなハロゲン系ガスを流しておき、これと同
時に前述したように熱エネルギーとプラズマエネルギー
とを同時に供給する。これによれば、処理容器10内や
ウエハボート18の表面に付着した反応生成物を迅速的
に、且つ容易に気化ガスに変えて除去することができ、
効率的なクリーニングを行うことができる。尚、図1及
び図2に示した熱処理装置では、高周波電源46を、給
電ライン52Cに対して並列に接続したが、これに限定
されず、図3に示すように直列に接続するようにしても
よい。図3は本発明装置の第1の変形例を示す構成図で
あり、図2に示す構成部分と同一部分については同一参
照符号を付している。
In the case of this cleaning, the processing container 1
For example, NF 3 or Cl
It keeps flowing halogen-containing gas such as F 3, at the same time supplies the thermal energy and plasma energy as described above at the same time. According to this, the reaction products attached to the inside of the processing container 10 and the surface of the wafer boat 18 can be quickly and easily changed to the vaporized gas and removed.
Efficient cleaning can be performed. In the heat treatment apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the high frequency power supply 46 is connected in parallel to the power supply line 52C. However, the present invention is not limited to this, and the high frequency power supply 46 may be connected in series as shown in FIG. Is also good. FIG. 3 is a configuration diagram showing a first modified example of the device of the present invention, and the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0033】図3に示す装置例の場合には、上記給電ラ
イン52Cに補助高周波トランス60の2次側を直列に
接続し、この補助高周波トランス60の1次側に上記高
周波電源46を接続するようにして、50〜60Hz程
度の低周波の加熱用電源44に対して、高周波電源46
を絶縁している。この実施例の場合にも、図1及び図2
に示した装置例と同様な作用効果を発揮することができ
る。
In the case of the apparatus shown in FIG. 3, the secondary side of the auxiliary high-frequency transformer 60 is connected in series to the power supply line 52C, and the high-frequency power supply 46 is connected to the primary side of the auxiliary high-frequency transformer 60. Thus, the high-frequency power supply 46 is connected to the low-frequency heating power supply 44 of about 50-60 Hz.
Is insulated. Also in this embodiment, FIGS.
The same operational effects as those of the device example shown in FIG.

【0034】また、図1〜図3に示す装置例では、3つ
の各コイルヒータ部12A〜12Cを分離して個別に形
成した場合を例にとって説明したが、これに限定され
ず、図4に示すように3つのコイルヒータ部12A〜1
2Cをデルタ(Δ)結線するようにしてもよい。図4は
本発明装置の第2の変形例を示す構成図であり、図2に
示す構成部分と同一部分については同一参照符号を付し
ている。図4に示す装置例の場合には、3つのコイルヒ
ータ部12A〜12Cはデルタ結線されており、そのデ
ルタ回路に、50〜60Hzのヒータ加熱用の電流を流
して、高周波電流をブロックするために低域フィルタ6
2を介在させている。そして、この場合は、3相の電源
トランス50に対しては、各給電ライン52A〜52C
は、それぞれ一本(単線)のラインで接続されている。
そして、各給電ライン52A〜52Cに介設された低域
フィルタよりなる高周波ブロック手段56A〜56Cは
それぞれ接地されており、加熱用電源44へ高周波電流
が流れることを阻止している。そして、上記低域フィル
タ62の両端に、図2に示したと同様な構造の高周波電
源46を、分岐ライン56を介して並列に接続してい
る。
Further, in the example of the apparatus shown in FIGS. 1 to 3, the case where the three coil heater sections 12A to 12C are separately formed has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. As shown, three coil heater sections 12A-1A
2C may be delta (Δ) connected. FIG. 4 is a block diagram showing a second modified example of the device of the present invention, and the same parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In the case of the apparatus example shown in FIG. 4, the three coil heater sections 12A to 12C are delta-connected, and a high-frequency current is blocked by supplying a heater heating current of 50 to 60 Hz to the delta circuit. Low pass filter 6
2 is interposed. In this case, for the three-phase power transformer 50, each of the power supply lines 52A to 52C
Are connected by one (single line) line.
The high-frequency blocking means 56A to 56C formed of low-pass filters provided on the power supply lines 52A to 52C are grounded, respectively, and prevent high-frequency current from flowing to the heating power supply 44. A high-frequency power supply 46 having the same structure as that shown in FIG. 2 is connected to both ends of the low-pass filter 62 in parallel via a branch line 56.

【0035】この場合には、相互誘導を用いることな
く、各コイルヒータ部12A〜12Cに直接的に高周波
電圧を印加することができる。この実施例の場合にも、
図1及び図2に示した装置例と同様な作用効果を発揮す
ることができる。
In this case, a high frequency voltage can be directly applied to each of the coil heater sections 12A to 12C without using mutual induction. Also in the case of this embodiment,
Functions and effects similar to those of the example of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 can be exerted.

【0036】また、図5は本発明装置の第3の変形例を
示す構成図であり、図4に示す構成部分と同一部分につ
いては同一参照符号を付している。この図5に示す装置
例では、図4に示す場合と同様に3つのコイルヒータ部
12A〜12Cはデルタ結線されており、このデルタ回
路の途中に、図3に示したと同様な構造の高周波電源4
6を、補助高周波トランス60を介して直列に接続して
いる。この場合には、図4において用いた低域フィルタ
62は不要となって設けていない。この場合には、相互
誘導を用いることなく、各コイルヒータ部12A〜12
Cに直接的に高周波電圧を印加することができる。この
実施例の場合にも、図1及び図2に示した装置例と同様
な作用効果を発揮することができる。
FIG. 5 is a block diagram showing a third modification of the apparatus according to the present invention. The same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. In the device example shown in FIG. 5, the three coil heaters 12A to 12C are delta-connected as in the case shown in FIG. 4, and a high-frequency power supply having the same structure as shown in FIG. 4
6 are connected in series via an auxiliary high-frequency transformer 60. In this case, the low-pass filter 62 used in FIG. 4 is unnecessary and is not provided. In this case, without using mutual induction, each of the coil heater sections 12A to 12A
A high-frequency voltage can be directly applied to C. In the case of this embodiment, the same operation and effect as those of the apparatus example shown in FIGS. 1 and 2 can be exhibited.

【0037】また、図6は本発明装置の第4の変形例を
示す構成図であり、図4に示す構成部分と同一部分につ
いては同一参照符号を付している。この図6に示す装置
例では、図4に示す場合と同様に3つのコイルヒータ部
12A〜12Cはデルタ結線されている。そして、ここ
では図4で示した低域フィルタ62は設けておらず、こ
こを接続している。そして、ここでは最上段のコイルヒ
ータ部12Aの上方に並設させて補助コイル手段66を
配置している。この場合、この補助コイル手段66は、
例えば十数ターン程度巻回されており、この直下のコイ
ルヒータ部12Aとは相互誘導可能に近接されて、誘導
結合し得るようになっている。そして、この補助コイル
手段66に高周波ライン68を介して高周波電源46が
接続されている。この場合には、上記補助コイル手段6
6に高周波電流を流すと、最上段のコイルヒータ部12
A、中段のコイルヒータ部12B及び最下段のコイルヒ
ータ部12Cの順に、順次高周波電流が誘導されて行く
ことになる。
FIG. 6 is a block diagram showing a fourth modification of the apparatus of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. In the apparatus example shown in FIG. 6, the three coil heater sections 12A to 12C are delta-connected, as in the case shown in FIG. Here, the low-pass filter 62 shown in FIG. 4 is not provided, but is connected here. Here, the auxiliary coil means 66 is arranged in parallel above the uppermost coil heater section 12A. In this case, the auxiliary coil means 66
For example, it is wound for about ten and several turns, and is closely adjacent to the coil heater section 12A directly below the coil heater section 12A so as to be inductively coupled. The high frequency power supply 46 is connected to the auxiliary coil means 66 via a high frequency line 68. In this case, the auxiliary coil means 6
When a high-frequency current is supplied to the coil heater section 12 at the top,
A, a high-frequency current is sequentially induced in the order of the middle coil heater section 12B and the lowermost coil heater section 12C.

【0038】この場合には、相互誘導を用いて、各コイ
ルヒータ部12A〜12Cに直接的に高周波電圧を印加
することができる。この実施例の場合にも、図1及び図
2に示した装置例と同様な作用効果を発揮することがで
きる。また、図6において用いた補助コイル手段66
を、最上段のコイルヒータ部12Aの真上ではなく、図
7に示す第5の変形例のようにヒータコイル部12A〜
12Cの真横、図示例ではヒータコイル部12Aの真横
に並設させて相互誘導可能に配置するようにしてもよ
い。この場合、この補助コイル66の長さを、更に長く
して3つのコイルヒータ部12A〜12Cの全体の長さ
と略同じになるように設定してもよい。
In this case, a high-frequency voltage can be directly applied to each of the coil heater sections 12A to 12C by using mutual induction. In the case of this embodiment, the same operation and effect as those of the apparatus example shown in FIGS. 1 and 2 can be exhibited. The auxiliary coil means 66 used in FIG.
Are not located directly above the uppermost coil heater section 12A, but as in the fifth modification shown in FIG.
The heater coil section 12A may be juxtaposed to the side of the heater coil section 12A in the illustrated example. In this case, the length of the auxiliary coil 66 may be further increased so as to be substantially the same as the entire length of the three coil heaters 12A to 12C.

【0039】また、上記実施例では、3相の電源トラン
ス50を有する加熱用電源44を主に用いた場合を例に
とって説明したが、これに限定されず、通常の電源トラ
ンスを有する加熱用電源を用いてもよいのは勿論であ
る。上記各実施例では、バッチ式の熱処理装置を例にと
って説明したが、これに限定されず、枚葉式の熱処理装
置にも本発明を適用することができる。図8は上記した
ような本発明の第6の変形例を示す構成図、図9は図8
に示す装置の概略構成図である。この熱処理装置70
は、例えばアルミニウム、ステンレススチール等により
円筒体状に成形された処理容器72を有している。この
処理容器72の底部には、容器内の雰囲気を排出するた
めの排気口74が設けられており、この排気口74には
真空引きポンプ(図示せず)を介設した排気系76が接
続されて、処理容器72内を底部周辺部から均一に真空
引きできるようになっている。
In the above-described embodiment, the case where the heating power supply 44 having the three-phase power transformer 50 is mainly used has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the heating power supply having a normal power transformer is used. Of course, may be used. In each of the above embodiments, a batch type heat treatment apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to a single wafer type heat treatment apparatus. FIG. 8 is a block diagram showing a sixth modification of the present invention as described above, and FIG.
1 is a schematic configuration diagram of the device shown in FIG. This heat treatment apparatus 70
Has a processing container 72 formed into a cylindrical shape by, for example, aluminum, stainless steel, or the like. An exhaust port 74 for exhausting the atmosphere in the container is provided at the bottom of the processing container 72, and an exhaust system 76 provided with a vacuum pump (not shown) is connected to the exhaust port 74. Then, the inside of the processing container 72 can be uniformly evacuated from the periphery of the bottom.

【0040】この処理容器72内には、支柱78を介し
て例えばグラファイト、セラミック等よりなる円板状の
載置台80が設けられており、この上に被処理体として
例えばシリコン基板Wを載置し得るようになっている。
尚、この載置台80には、図示されていないがウエハの
移載時にこれを持ち上げるリフタピンやウエハを載置台
80上に保持する静電チャックやクランパが設けられ
る。また、処理容器72の側壁には、ガス導入手段とし
て例えばガス導入ノズル82が設けられており、必要な
処理ガスを流量制御しつつ供給し得るようになってい
る。また、処理容器72の側壁には、ウエハWの搬入・
搬出時に気密に開閉可能になされたゲートバルブ84が
設けられる。
A disk-shaped mounting table 80 made of, for example, graphite, ceramic, or the like is provided in the processing container 72 via a support column 78, and a silicon substrate W as an object to be processed is mounted thereon. It is possible to do.
Although not shown, the mounting table 80 is provided with lifter pins for lifting the wafer when transferring the wafer, and an electrostatic chuck and a clamper for holding the wafer on the mounting table 80. Further, for example, a gas introduction nozzle 82 is provided as a gas introduction means on the side wall of the processing container 72 so that a required processing gas can be supplied while controlling the flow rate. The wafer W is loaded / unloaded on the side wall of the processing container 72.
A gate valve 84 is provided, which can be opened and closed in an airtight manner at the time of carrying out.

【0041】そして、この処理容器72の天井の開口部
には、例えば石英等の誘電体材料よりなる短い円筒状の
誘電性天井部86がOリング等のシール部材88を介し
て気密に取り付けられている。そして、この短い円筒状
の誘電性天井部86の側壁に、例えば十数ターンのコイ
ル状抵抗加熱ヒータ手段90が巻回させて設けられてい
る。そして、この抵抗加熱ヒータ手段90に、図1及び
図2にて示したと同様に、一対の給電ライン52Cを介
して加熱用電源92が接続されている。この加熱用電源
92は、図1に示す場合と異なってここでは単相の電源
部94と単相の電源トランス96とにより構成される。
そして、この一対の給電ライン52Cには、高周波ブロ
ック手段56Cと電力制御器54Cとが介設されてい
る。また、上記一対の給電ライン52Cには、図1に示
した構造と同様に、分岐ライン56を介して高周波電源
46が並列に接続されると共に、この分岐ライン56に
はマッチング回路58と低周波カット用コンデンサC1
が介設されている。
A short cylindrical dielectric ceiling 86 made of a dielectric material such as quartz is hermetically attached to the opening of the ceiling of the processing container 72 via a seal member 88 such as an O-ring. ing. A coil-shaped resistance heater 90 having, for example, more than ten turns is provided on the side wall of the short cylindrical dielectric ceiling portion 86 by being wound. A heating power supply 92 is connected to the resistance heater 90 via a pair of power supply lines 52C, as shown in FIGS. The heating power supply 92 is different from the case shown in FIG. 1 in that it includes a single-phase power supply section 94 and a single-phase power transformer 96 here.
The pair of power supply lines 52C are provided with a high-frequency block unit 56C and a power controller 54C. A high-frequency power supply 46 is connected in parallel to the pair of power supply lines 52C via a branch line 56, similarly to the structure shown in FIG. 1, and a matching circuit 58 and a low-frequency Cutting capacitor C1
Is interposed.

【0042】このように構成した枚葉式の装置例の場合
にも、バッチ式と枚葉式の相異点を除いて、図1及び図
2にて示した装置例と同様に、熱エネルギーとプラズマ
エネルギーとを同時に処理容器72内へ投入でき、同様
な作用効果を発揮することができる。また、この場合に
も図10に示す本発明装置の第7の変形例のように、給
電ライン52Cに、補助高周波トランス60を介して上
記高周波電源46を直列に接続して図3に示したような
構成としてもよい。また、上記誘電性天井部86の形状
は、短い円筒状に限定されず、例えば特開平8−227
878号公報に開示されているように、ドーム形状、或
いは図11に示すように、単なる平板状としてもよい。
この場合には、コイル状抵抗加熱ヒータ手段90は、円
筒状ではなく、螺旋状或いは渦巻状に巻回すればよい。
また、ここでバッチ式の装置例のようにヒータ手段90
を複数のゾーンに分割して適用することも可能である。
Also in the case of the single-wafer type apparatus configured as described above, except for the difference between the batch type and the single-wafer type, the thermal energy is the same as in the example of the apparatus shown in FIGS. And the plasma energy can be simultaneously charged into the processing container 72, and the same function and effect can be exhibited. Also, in this case, as in the seventh modification of the device of the present invention shown in FIG. 10, the high-frequency power supply 46 is connected in series to the power supply line 52C via the auxiliary high-frequency transformer 60, as shown in FIG. Such a configuration may be adopted. Further, the shape of the dielectric ceiling portion 86 is not limited to a short cylindrical shape.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 878, the shape may be a dome shape, or as shown in FIG.
In this case, the coil-shaped resistance heater means 90 may be wound not in a cylindrical shape but in a spiral or spiral shape.
Here, as in the example of the batch type apparatus, the heater means 90 is used.
Can be divided into a plurality of zones and applied.

【0043】尚、本実施例では、熱エネルギーとプラズ
マエネルギーとを同時に供給して熱処理する場合を例に
とって説明したが、これらの各エネルギーを個別独立的
に供給して熱処理、或いはプラズマ処理を行うように本
発明装置を用いてもよいのは勿論である。また、被処理
体として半導体ウエハに限定されず、ガラス基板、LC
D基板等にも本発明を適用することができる。
In this embodiment, the case where the heat energy and the plasma energy are supplied simultaneously to perform the heat treatment has been described as an example. However, the heat treatment or the plasma treatment is performed by supplying each of these energies individually and independently. As a matter of course, the apparatus of the present invention may be used as described above. The object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, but may be a glass substrate, an LC
The present invention can be applied to a D substrate and the like.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理装
置、熱処理方法及びクリーニング方法によれば、次のよ
うに優れた作用効果を発揮することができる。請求項1
〜3、5、6に規定する発明によれば、被処理体の熱処
理時には、コイル状抵抗加熱ヒータ手段へはヒータ加熱
用の電力とプラズマ用の高周波電力とを同時に供給する
ことにより、被処理体を、従来のプロセス温度よりも低
い温度まで加熱してこの低温状態を維持しつつ低温の熱
処理を行うと共に、プラズマを立ててプラズマによる処
理も併せてできるので、装置構成を複雑化させることな
く低温の熱処理をプラズマのアシストにより効率的に行
うことができる。請求項4に規定する発明によれば、高
周波ブロック手段の機能によって加熱用電源側に高周波
電圧が印加されることを防止することができる。請求項
7〜9に規定する発明によれば、被処理体の熱処理時に
は、コイル状抵抗加熱ヒータ手段へはヒータ加熱用の電
力を供給し、これと同時に補助コイル手段へは高周波電
力を供給することによりコイル状抵抗加熱ヒータ手段に
は高周波電圧が誘導結合により誘起され、これにより、
被処理体を、従来のプロセス温度よりも低い温度まで加
熱してこの低温状態を維持しつつ低温の熱処理を行うと
共に、プラズマを立ててプラズマによる処理も併せてで
きるので、装置構成を複雑化させることなく低温の熱処
理をプラズマのアシストにより効率的に行うことができ
る。請求項10〜15に規定する発明によれば、熱処理
を比較的低温状態で且つ迅速に行うことができ、例えば
成膜処理の場合には膜質を大幅に向上させることができ
る。請求項16に規定する発明によれば、被処理体の表
面の自然酸化膜を除去するに際して、熱エネルギーとプ
ラズマエネルギーとを同時に加えるようにしたので、こ
の処理を迅速に、効率的に行うことができる。請求項1
7に規定する発明によれば、処理容器内をクリーニング
するに際して、熱エネルギーとプラズマエネルギーとを
同時に加えるようにしたので、このクリーニング処理を
迅速に、且つ効率的に行うことができる。
As described above, according to the heat treatment apparatus, the heat treatment method and the cleaning method of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. Claim 1
According to the inventions defined in (1) to (3), (5) and (6), at the time of heat treatment of the object to be processed, electric power for heating the heater and high-frequency electric power for plasma are simultaneously supplied to the coiled resistance heating heater means, so that The body is heated to a temperature lower than the conventional process temperature, and the low-temperature heat treatment is performed while maintaining this low-temperature state, and the plasma can be formed and the plasma treatment can be performed at the same time. Low-temperature heat treatment can be performed efficiently with the assistance of plasma. According to the invention defined in claim 4, it is possible to prevent a high-frequency voltage from being applied to the heating power supply side by the function of the high-frequency blocking means. According to the invention as defined in claims 7 to 9, during the heat treatment of the object to be processed, electric power for heating the heater is supplied to the coil-shaped resistance heater, and high-frequency electric power is simultaneously supplied to the auxiliary coil. As a result, a high-frequency voltage is induced by inductive coupling in the coiled resistance heater means,
The object to be processed is heated to a temperature lower than the conventional process temperature, a low-temperature heat treatment is performed while maintaining this low-temperature state, and plasma processing can also be performed by setting up a plasma, thereby complicating the apparatus configuration. The low-temperature heat treatment can be efficiently performed without plasma assist. According to the invention as defined in claims 10 to 15, the heat treatment can be performed promptly at a relatively low temperature, and for example, in the case of a film forming process, the film quality can be greatly improved. According to the invention defined in claim 16, when removing the natural oxide film on the surface of the object to be processed, heat energy and plasma energy are simultaneously applied, so that this processing can be performed quickly and efficiently. Can be. Claim 1
According to the invention defined in Item 7, since the thermal energy and the plasma energy are simultaneously applied when cleaning the inside of the processing container, the cleaning process can be performed quickly and efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の熱処理装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a heat treatment apparatus of the present invention.

【図2】図1に示す装置の電気系を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an electric system of the apparatus shown in FIG.

【図3】本発明装置の第1の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a first modified example of the device of the present invention.

【図4】本発明装置の第2の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second modified example of the device of the present invention.

【図5】本発明装置の第3の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a third modified example of the device of the present invention.

【図6】本発明装置の第4の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth modified example of the device of the present invention.

【図7】本発明装置の第5の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a fifth modified example of the device of the present invention.

【図8】本発明装置の第6の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a sixth modified example of the device of the present invention.

【図9】図8に示す装置の概略構成図である。9 is a schematic configuration diagram of the device shown in FIG.

【図10】本発明装置の第7の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a seventh modified example of the device of the present invention.

【図11】本発明装置の第8の変形例を示す構成図であ
る。
FIG. 11 is a configuration diagram showing an eighth modification of the device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 熱処理装置 4 内筒 8 外筒 10 処理容器 12 コイル状加熱ヒータ手段 12A〜12C コイルヒータ部 22 ウエハボート(被処理体支持手段) 40 ガス導入ノズル(ガス導入手段) 44 加熱用電源 46 プラズマ用高周波電源 52A〜52C 給電ライン 56A〜56C 高周波ブロック手段 70 熱処理装置 72 処理容器 80 載置台 82 ガス導入ノズル(ガス導入手段) 90 コイル状抵抗加熱ヒータ手段 92 加熱用電源 W 半導体ウエハ(被処理体) 2 Heat treatment apparatus 4 Inner cylinder 8 Outer cylinder 10 Processing vessel 12 Coiled heater unit 12A to 12C Coil heater unit 22 Wafer boat (substrate support unit) 40 Gas introduction nozzle (gas introduction unit) 44 Heating power supply 46 Plasma High frequency power supply 52A to 52C Power supply line 56A to 56C High frequency block means 70 Heat treatment device 72 Processing vessel 80 Mounting table 82 Gas introduction nozzle (gas introduction means) 90 Coil resistance heater means 92 Heating power supply W Semiconductor wafer (workpiece)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/318 H01L 21/302 N Fターム(参考) 5F004 AA14 AA15 BA01 BA20 BB13 BB26 BD04 DA17 DA24 DB00 5F045 AA03 AA08 AB32 AB33 AB34 AC01 AC05 AC11 AC12 AD10 AD11 AD12 AD13 AE19 AE21 AE23 AE25 BB07 BB09 CA05 DP19 DQ05 EB06 EH11 EK06 EM10 GB05 HA03 5F058 BC02 BC11 BF02 BF07 BF23 BF24 BF29 BF30 BG10 BJ10──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/318 H01L 21/302 NF term (Reference) 5F004 AA14 AA15 BA01 BA20 BB13 BB26 BD04 DA17 DA24 DB00 5F045 AA03 AA08 AB32 AB33 AB34 AC01 AC05 AC11 AC12 AD10 AD11 AD12 AD13 AE19 AE21 AE23 AE25 BB07 BB09 CA05 DP19 DQ05 EB06 EH11 EK06 EM10 GB05 HA03 5F058 BC02 BC11 BF02 BF07 BF23 BF24 BF29 BF10 BG10 BJ10

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体に所定の熱処理を施すために真
空引き可能になされた筒体状の処理容器と、 複数の被処理体を多段に保持するための被処理体保持手
段と、 前記処理容器内へ所定の処理ガスを導入するガス導入手
段と、 前記処理容器の周囲に巻回されたコイル状抵抗加熱ヒー
タ手段と、 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続された加熱用電
源と、 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続されたプラズマ
用高周波電源とを備えたことを特徴とする熱処理装置。
1. A processing container having a cylindrical shape, which can be evacuated to perform a predetermined heat treatment on a processing object, a processing object holding means for holding a plurality of processing objects in multiple stages, Gas introducing means for introducing a predetermined processing gas into the processing container, a coil-shaped resistance heating means wound around the processing vessel, a heating power supply connected to the coiled resistance heating means, A heat treatment apparatus comprising: a high-frequency power source for plasma connected to the coiled resistance heater.
【請求項2】 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段は、複
数の加熱ゾーンを形成するために相互誘導可能になされ
た複数のコイルヒータ部よりなり、前記プラズマ用高周
波電源は、前記複数のコイルヒータ部の内の少なくとも
1つに接続されていることを特徴とする請求項1記載の
熱処理装置。
2. The coil-shaped resistance heater means comprises a plurality of coil heater sections which are mutually inducible to form a plurality of heating zones, and wherein the high-frequency power source for plasma comprises a plurality of coil heater sections. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heat treatment apparatus is connected to at least one of the following.
【請求項3】 被処理体に所定の熱処理を施すために真
空引き可能になされた処理容器と、 前記被処理体を載置する載置台と、 前記処理容器内へ所定の処理ガスを導入するガス導入手
段と、 前記処理容器に対して巻回されたコイル状抵抗加熱ヒー
タ手段と、 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続された加熱用電
源と、 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続されたプラズマ
用高周波電源とを備えたことを特徴とする熱処理装置。
3. A processing container evacuated to perform a predetermined heat treatment on the object to be processed, a mounting table on which the object to be processed is mounted, and a predetermined processing gas introduced into the processing container. A gas introduction unit, a coiled resistance heating unit wound around the processing container, a heating power supply connected to the coiled resistance heating unit, and a heating power supply connected to the coiled resistance heating unit A heat treatment apparatus comprising a high-frequency power supply for plasma.
【請求項4】 前記加熱用電源の給電ラインには、前記
加熱用電源に高周波電圧が印加されることを防止するた
めの高周波ブロック手段が介設されていることを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載の熱処理装置。
4. A high-frequency block means for preventing a high-frequency voltage from being applied to the heating power supply is provided on a power supply line of the heating power supply. 5. The heat treatment apparatus according to any one of 4.
【請求項5】 前記加熱用電源と前記プラズマ用高周波
電源とは直列に接続されていることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載の熱処理装置。
5. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heating power supply and the plasma high-frequency power supply are connected in series.
【請求項6】 前記加熱用電源と前記プラズマ用高周波
電源とは並列に接続されていることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載の熱処理装置。
6. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heating power supply and the plasma high-frequency power supply are connected in parallel.
【請求項7】 被処理体に所定の熱処理を施すために真
空引き可能になされた筒体状の処理容器と、 複数の被処理体を多段に保持するための被処理体保持手
段と、 前記処理容器内へ所定の処理ガスを導入するガス導入手
段と、 前記処理容器の周囲に巻回されたコイル状抵抗加熱ヒー
タ手段と、 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に接続された加熱用電
源と、 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段に並設されて相互誘導
可能になされた補助コイル手段と、 前記補助コイル手段に接続されたプラズマ用高周波電源
とを備えたことを特徴とする熱処理装置。
7. A processing container having a cylindrical shape which can be evacuated so as to perform a predetermined heat treatment on the processing object, a processing object holding means for holding a plurality of processing objects in multiple stages, Gas introducing means for introducing a predetermined processing gas into the processing container, a coil-shaped resistance heating means wound around the processing vessel, a heating power supply connected to the coiled resistance heating means, A heat treatment apparatus, comprising: an auxiliary coil unit provided in parallel with the coiled resistance heater unit so as to be mutually inducible; and a high frequency power supply for plasma connected to the auxiliary coil unit.
【請求項8】 前記コイル状抵抗加熱ヒータ手段は、複
数の加熱ゾーンを形成するために相互誘導可能になされ
た複数のコイルヒータ部よりなり、前記補助コイル手段
は、前記複数のコイルヒータ部の内の少なくとも1つに
並設されていることを特徴とする請求項7記載の熱処理
装置。
8. The coil-shaped resistance heater means comprises a plurality of coil heater portions which are mutually inducible to form a plurality of heating zones, and the auxiliary coil means comprises a plurality of coil heater portions. The heat treatment apparatus according to claim 7, wherein the heat treatment apparatus is arranged in at least one of the plurality.
【請求項9】 前記加熱用電源の給電ラインには、前記
加熱用電源に高周波電圧が印加されることを防止するた
めの高周波ブロック手段が介設されていることを特徴と
する請求項7または8記載の熱処理装置。
9. The heating power supply line is provided with high-frequency blocking means for preventing high-frequency voltage from being applied to the heating power supply. 9. The heat treatment apparatus according to 8.
【請求項10】 請求項1乃至9のいずれかに記載の熱
処理装置を用いて被処理体に所定の熱処理を施す方法に
おいて、 処理容器内にプラズマを立てると同時にコイル状加熱ヒ
ータ手段により前記被処理体を加熱して前記所定の熱処
理を施すようにしたことを特徴とする熱処理方法。
10. A method for performing a predetermined heat treatment on an object to be processed using the heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9; A heat treatment method, wherein the treatment body is heated to perform the predetermined heat treatment.
【請求項11】 前記所定の熱処理は、薄膜を形成する
成膜処理であることを特徴とする請求項10記載の熱処
理方法。
11. The heat treatment method according to claim 10, wherein the predetermined heat treatment is a film forming process for forming a thin film.
【請求項12】 前記所定の熱処理は、SiO 膜を
形成する原料ガスと窒素含有ガスとを同時に流してシリ
コン酸窒化膜を形成することを特徴とする請求項11記
載の熱処理方法。
12. The heat treatment method according to claim 11, wherein said predetermined heat treatment forms a silicon oxynitride film by simultaneously flowing a source gas for forming an SiO 2 film and a nitrogen-containing gas.
【請求項13】 前記被処理体の少なくとも表面がシリ
コン層であり、前記所定の熱処理は酸化性ガスと窒素含
有ガスとを同時に流してシリコン酸窒化膜を形成するこ
とを特徴とする請求項11記載の熱処理方法。
13. The silicon oxynitride film according to claim 11, wherein at least the surface of the object to be processed is a silicon layer, and the predetermined heat treatment is performed by simultaneously flowing an oxidizing gas and a nitrogen-containing gas to form a silicon oxynitride film. The heat treatment method described.
【請求項14】 前記所定の熱処理は、SiO 膜を
形成させる第1の工程と、前記SiO 膜を窒化させ
てシリコン酸窒化膜を形成する第2の工程とよりなるこ
とを特徴とする請求項11記載の熱処理方法。
14. The method according to claim 1, wherein the predetermined heat treatment includes a first step of forming a SiO 2 film and a second step of nitriding the SiO 2 film to form a silicon oxynitride film. The heat treatment method according to claim 11.
【請求項15】 前記所定の熱処理は、SiN膜を形成
させる第1の工程と、前記SiN膜を酸化させてシリコ
ン酸窒化膜を形成する第2の工程とよりなることを特徴
とする請求項11記載の熱処理方法。
15. The method according to claim 1, wherein the predetermined heat treatment includes a first step of forming a SiN film and a second step of oxidizing the SiN film to form a silicon oxynitride film. 12. The heat treatment method according to item 11.
【請求項16】 請求項1乃至9のいずれかに記載の熱
処理装置を用いて被処理体に所定の熱処理を施す方法に
おいて、 処理容器内にプラズマを立てると同時にコイル状加熱ヒ
ータ手段により前記被処理体を加熱して前記被処理体の
表面の自然酸化膜を除去するようにしたことを特徴とす
る熱処理方法。
16. A method for performing a predetermined heat treatment on an object to be processed by using the heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a plasma is formed in a processing vessel and said object is heated by a coil-shaped heater at the same time. A heat treatment method, wherein the treatment object is heated to remove a natural oxide film on the surface of the treatment object.
【請求項17】 請求項1乃至9のいずれかに記載の熱
処理装置内をクリーニングする方法において、処理容器
内にクリーニングガスを流し、前記処理容器内にプラズ
マを立てると同時にコイル状加熱ヒータ手段により前記
処理容器内を加熱してクリーニングを行うようにしたこ
とを特徴とするクリーニング方法。
17. The method for cleaning the inside of a heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein a cleaning gas is flowed into the processing container to generate plasma in the processing container, and at the same time, a coil-shaped heater is used. A cleaning method, wherein cleaning is performed by heating the inside of the processing container.
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