JP2001514704A - 金属成分を有するリアクター中の半導体加工中の金属汚染の低減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 半導体加工中の金属汚染の低減方法は酸化アルミニウム層をリアクターの或る種の金属成分の上に形成することを含む。酸化アルミニウム層は最初に金属成分を乾燥窒素雰囲気中で第一温度に加熱し(110)、次いで乾燥水素雰囲気中で第二温度に加熱する(120)ことにより形成される。次いで成分が湿った水素雰囲気中で第二温度でソーキングされて酸化アルミニウム層を形成し(130)、続いて乾燥水素雰囲気中で第二温度でソーキングされて形成したかもしれないその他の金属酸化物を低減する(140)。次いで成分が最初に乾燥水素雰囲気中で冷却され(150)、次いで乾燥窒素雰囲気中で冷却され(160)、そこで実質的に純粋な酸化アルミニウムの層が金属成分の表面に施される。

Description

【発明の詳細な説明】 金属成分を有するリアクター中の半導体加工中の金属汚染の低減方法 本発明は一般に半導体加工の分野、更に詳しくは金属成分の表面に酸化アルミ ニウムの層を形成することによる金属成分を有するリアクター中の半導体加工中 の基板の表面及び成長したフィルム中の金属汚染の低減方法に関する。 発明の背景 半導体及び集積回路の製造において、材料の種々のフィルムまたは層がこのよ うな回路の加工中に付着される。誘電体フィルムが半導体ウェハに広く付着され て導電層を電気的に絶縁し、このような層の間の有益な相互接続を可能にする。 誘電体フィルム及びその他のフィルム、例えば、ハイブリッドは化学蒸着(CVD) によりしばしば形成される。CVD方法は表面における或る種のガス前駆体の輸送 及び反応により材料を表面に付着する。CVDリアクターは多くの形態で提供され る。低圧CVD系(LPCVD)及び大気圧CVD系(APCVD)は熱CVD原理で運転する。プラズ マがプラズマ増進CVD系(PECVD)中の反応のために化学薬品の分解を助けるのに使 用されてもよい。 CVDは前駆体化学薬品の成分を付着するので、CVDリアクター環境中で汚染物質 を最小にすることが重要である。何とならば、このような汚染物質はフィルムに 付着されるようになるかもしれないからである。フィルム中の汚染物質はウェハ 上の装置の機能を損ない、装置歩留まりを低下する。金属汚染がシリコンウェハ 上に形成された誘電体層に特に有害である。何とならば、金属不純物が熱加工後 に電気的性質を示し、それによりゲート酸化物及びその他の装置の特性に影響す るからである。 汚染物質は多くの源から生じ得る。前駆体化学薬品中の不純物の存在に加えて 、汚染物質はCVD系それ自体から生じ得る。CVD加工装置は種々の金属成分を含み 、金属汚染の潜在的な源である。半導体加工中に、金属原子汚染物質が加工装置 を構成する金属成分の一部から生じるかもしれない。このような汚染物質は半導 体基板に送出されることがあり、そこでそれらが基板表面を汚染し、かつ／ またはフィルムに付着する。それ故、半導体加工装置中の金属表面からの金属汚 染を低減し、かつ低金属汚染でフィルムを付着する方法を提供することが望まし い。 発明の目的及び要約 それ故、本発明の目的は半導体加工中に基板上に形成されたフィルム中の金属 汚染の低減方法を提供することである。 更に、本発明の目的は半導体加工中の基板の表面の汚染の低減方法を提供する ことである。 更に特別には、本発明の目的は半導体加工装置中の金属汚染の形成を最小にす るのに適した方法を提供することである。 本発明の別の目的は半導体加工系中の金属成分の表面に酸化アルミニウム(Al₂ O₃)の層を形成することによる金属汚染の低減方法を提供することである。 本発明の別の目的は水素及び水蒸気雰囲気中で種々の露点で加熱することによ り金属成分の表面に酸化アルミニウム層を形成する方法を提供することである。 これらの目的及び利点並びにその他の目的及び利点は、基板を加工する前に酸 化アルミニウム層を或る種の金属成分の表面に形成する工程を含むことを特徴と する、金属成分を有するリアクター中の加工中に基板の表面及び基板の上に形成 されたフィルム中の金属汚染を低減する本明細書に開示された本発明の方法によ り達成される。金属表面に形成された酸化アルミニウム層は加工中に金属成分か ら生じる揮発性金属原子の生成を実質的に防止し、それにより基板の表面及び基 板に付着されたフィルム中の金属原子汚染を最小にする。 また、本発明の方法は最初に金属成分を乾燥Ｎ₂雰囲気中で第一温度に加熱し 、次いで乾燥Ｈ₂雰囲気中で第二温度に加熱する工程、金属を約-40〜-20℃の範 囲の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中で第二温度でソーキングして金属の表面に 酸化アルミニウム層を形成する工程、続いて第二温度で乾燥Ｈ₂雰囲気中でソー キングして形成したかもしれない酸化アルミニウム以外の金属酸化物を還元する 工程を含む金属成分の表面に酸化アルミニウムを形成することを提供する。次い で金属が最初に乾燥Ｈ₂雰囲気中で少なくとも約400℃に冷却され、次いで乾燥Ｎ₂ 雰囲気中で室温に冷却され、実質的に純粋な酸化アルミニウムの層が金属の表面 に施される。別の実施態様において、加熱工程後に、金属成分が約-10℃〜25℃ の範囲の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中でソーキングされて薄い酸化Cr層を金 属の表面に形成し、次いでこれが低減されて実質的に純粋な酸化アルミニウムの 層を金属の表面に施す。 図面の簡単な説明 本発明のその他の目的及び利点は以下に示される発明の詳細な説明を読み、図 面を参照して明らかになる。 図１は本発明の方法を実施するのに使用し得る化学蒸着(CVD)系装置の部分断 面の部分図である。 図２は本発明の方法の一実施態様のフローチャートである。 図３は本発明の方法の別の実施態様のフローチャートである。 図４は通常の方法で加工されたグループ１ウェハ及び本発明に従って加工され たグループ２ウェハを示す、ウェハの表面のCr金属汚染の比較である。 発明の詳細な説明 図面（同様の成分が同様の参照番号により表される）を参照して、図１は本発 明の方法を実施するのに使用し得る装置の略図を示す。図１は一般にCVDリアク ター20及びリアクター20へのガスの送出のための導管を有するガス送出系15を含 む化学蒸着(CVD)系10を示す。CVDリアクター20はコンベヤー式大気圧CVD(APCVD) 型リアクターとして示され、これは米国特許第4,834,020号明細書に更に十分に 記載されており、本明細書に参考として含まれる。APCVDリアクターが示されて いるが、本発明の方法はその他の型のCVDリアクター、例えば、低圧CVD(LPCVD) リアクター及びプラズマ増進CVD(PECVD)リアクターを使用して実施し得ることを 注目することが重要である。図１に示されたAPCＶＤリアクター20は典型的には マッフル31、多段階を形成する多数のインジェクター30（簡素化のために、唯一 のインジェクター30、ひいては一つの段階が示されている）及びコンベヤベルト 34を含む。典型的には、リアクター20 は四つの段階を含み、これらの夫々が実質的に同じである。マッフル31内に、多 数のカーテン32がインジェクター30の両側のまわりに配置されて領域を分離し、 それらの間に付着チャンバー領域33を形成する。カーテン32は多数の不活性ガス プレナム36を含み、これらは不活性ガスを下向きかつベルト34に沿って流し、そ れにより付着チャンバー領域33を分離することを助ける。 材料のフィルムを半導体装置の表面に付着するために、基板35がコンベヤベル ト34の上に置かれ、マッフル31に送出され、付着チャンバー領域33中に送出され る。付着チャンバー領域33中で、ガスの化学薬品がインジェクター30により基板 35の表面に隣接した領域に運ばれ、ガスの化学薬品が反応し、基板35の表面に材 料のフィルムを付着する。 ガスの化学薬品がガス送出系15によりリアクター20に送出され、前記ガスの化 学薬品がガス送出ライン26、27及び28を通ってインジェクター30に個々に運ばれ る。例示の実施態様において、ガス送出ライン26、27及び28を通って運ばれるガ スは夫々TEOS、窒素／酸素混合物(セパレーターＮ₂)、及びオゾン／酸素混合物 である。この実施態様において、TEOS及びオゾンガスが反応して基板35の表面に シリコン(SiO₂)の層を形成する。ガスが付着チャンバー領域33中で反応するにつ れて、副生物及び未反応の化学薬品が一般に矢印の一般方向により示されるよう に排出ライン37を通って除去される。 所望の組成及び純度の層を基板35の表面に付着するために、CVD系中の汚染物 質を最小にすることが重要である。主な汚染物質は二つの方法で、第一にCVD系 中で金属表面に露出された基板の表面に蓄積することにより、また第二に基板の 上に形成されたフィルムに付着することにより発生し得る金属原子である。本発 明はCVDリアクター20中の揮発性原子の存在を低減する方法により基板の表面の 汚染物質の減少及び所望のフィルムの付着を促進する。本発明者らは、加工中に 、或る種の揮発性金属原子、特にクロム原子が生成され、これらが付着チャンバ ー中に存在し、ウェハ上に形成されたフィルムに付着するようになることを発見 した。更に、金属汚染物質はCVD系中の金属成分、例えば、ベルト34及びマッフ ル31と物理的に接触する基板表面に蓄積し得る。 このような金属汚染を低減するために、本発明の方法は基板に接近している CVD系20内の金属成分の表面に酸化アルミニウム層を使用する。しかしながら、 本発明はこれらの或る種の成分に限定されず、系中にアルミニウムを含む全ての NiまたはFeをベースとする金属成分が処理し得る。詳しくは、ベルト34は金属合 金、典型的にはピロメット601製の織られたコンベヤベルトであり、マッフル31 は金属合金、典型的にはインコネル601製である。従来技術の系では、加工中に 使用された残留油を除去するための洗浄以外の表面調製に注意が払われないで、 ベルト及びマッフルが典型的に設置される。これらの金属表面は、それらが最初 にリアクター20中で加熱される時に薄い自然酸化物のみを発生する。600℃まで の付着温度への長時間の暴露後に、主として酸化クロム(Cr₂O₃)を含む熱酸化物 がベルト34及びマッフル31の内部表面に生成される。この酸化物は望ましい自己 制限酸化性の主たる原因であるが、本発明者らはそれがウェハの表面に付着した フィルム中のクロム汚染の源であり得ることを発見した。詳しくは、揮発性CrO₂ (OH)₂が下記の反応に従って高温で酸素に暴露された時に加熱された付着リアク ター中でCr₂O₃酸化物から生成されるものと考えられる。 1/2Cr₂O₃(s)+3/4O₂(g)+H₂O(g)=CrO₂(OH)₂(g) 次いで揮発性CrO₂(OH)₂がウェハ表面に凝縮する。これは吸熱反応であり、こう してCrO₂(OH)₂の発生速度が温度上昇につれて大いに増大される。本発明者らは 、シリコンウェハ中の蒸気クロム汚染レベルがリアクター20中の温度上昇につれ て増大することを観察した。 揮発性金属原子、特にクロムの生成を最小にするために、本発明の方法は付着 チャンバー内の或る種の金属成分の表面上の酸化アルミニウム(Al₂O₃)の生成を 与える。本発明者らは、Al₂O₃が揮発性酸化物を生成しないことを見出した。 本発明の方法は金属成分の過酸化、次いで付着チャンバー中で実質的に純粋なAl₂ O₃層を有する成分を使用することを与える。Al₂O₃表面層が1000℃以上の高温の 空気環境中でその温度で1000時間までの後に自然に形成し得ることが或る技術文 献（即ち、H.M.Tawancy,N.Sridhar,Oxidation of Metals,37,143 1992;及びH.M. Tawancy,Journa of Materials Science,28,561 1993）に報告されていたが、リ アクター20はこれより実質的に低い温度で運転し、こうしてAl₂O₃層がリアクタ ー20中で金属成分に自然に形成しないであろう。更に、自然に形成 すると報告されたAl₂O₃層はNi、Fe及びCrを含む酸化物の進行の最終酸化物であ る。従って、このような方法は損傷酸化物の生成を最小にしないであろう。 好ましい実施態様において、ベルト34及びマッフル31が酸化されるが、あらゆ る数の金属成分がこの処理を受け得る。酸化物層を形成するために、本発明は高 度に純粋なAl₂O₃層を適当な雰囲気中でアルミニウムを含むNiをベースとする金 属合金の上に形成して高表面積部品を含む金属部品の上に実質的な一様性を有す る酸化物層を生じる方法を提供する。金属合金は約3〜5重量％のアルミニウムを 含むことが好ましいであろう。 本発明の方法は少量のH₂Oを含む水素雰囲気中の約1000℃から1150℃までの範 囲の高温における金属合金の酸化を与える。Ｈ₂周囲は金属合金中に存在するNi 及びFeの酸化を防止する。水素周囲へのH₂Oの添加はCr酸化を防止することを助 けるとともに、アルミニウム酸化が起こることを可能にする。 本発明の方法の一実施態様が図２に示される。酸化される金属成分がシールさ れたレトルト中に入れられ、次いで第一工程110で流れている乾燥Ｎ₂雰囲気中で 約300℃〜500℃、好ましくは400℃までの範囲の第一温度に加熱される。次ぎに 、工程120で、流れているガスが乾燥Ｈ₂に変えられ、その際に金属成分が約900 ℃〜1200℃、好ましくは1100℃までの範囲の第二温度に加熱される。乾燥Ｈ₂は 一般に約-50℃より低い露点を有する流れているＨ₂ガスと定義される。乾燥Ｈ₂ 環境は窒化物生成を防止する。工程130では、金属成分が-40〜-20℃の範囲の露 点を有する湿ったＨ₂雰囲気中で約１〜８時間にわたって第二温度でソーキング される。露点は-35℃であり、ソーキングの時間は５時間であることが好ましい 。この工程は金属成分の表面にAl₂O₃の層を形成する。次いで金属成分が工程140 で乾燥Ｈ₂雰囲気中で約１〜２時間にわたって第二温度でソーキングされる。こ の工程140は処理部品またはレトルトハードウェア上に形成したかもしれないア ルミニウム以外の金属酸化物を還元する。次いで金属成分が工程150及び160で乾 燥Ｈ₂雰囲気中で最初に約400℃に冷却され、次いで乾燥Ｎ₂雰囲気中で室温に冷 却される。 別の実施態様が図３に示される。この実施態様において、付加的な方法工程が 加えられて金属成分の表面上の最終酸化アルミニウム一様性を改良する。付加的 な工程125は工程120における第二温度への加熱後に行われ、金属成分が約-10℃ 〜25℃の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中で約30分〜3時間にわたって第二温度で ソーキングされる。露点は-1℃であり、ソーキングの時間は90分であることが好 ましい。その他の工程のアルミニウムは図２と同じである。この工程125は金属 の表面に薄いCr₂O₃層を形成する。この工程125はワイヤベルト34の如き高表面積 成分を酸化する時に特に有利である。このような成分の高表面積はそれが成分中 に流れている際のＨ₂周囲ガスを有意に減少し、これが局所で露点を低下し、非 一様の酸化物を生成させる。この発生を最小にするために、Ｈ₂雰囲気の露点が 工程125で一時的に上昇され、これがCr₂O₃の薄い一様な層を生成させる。露点が 工程130で低下される場合、Cr₂O₃酸化物層が成長している酸化アルミニウム層の 酸素源として作用する。その後、クロムが工程130及び140で金属状態に十分に還 元され、Al₂O₃の実質的に純粋な一様な層を残す。XPS分析技術を使用する試験が Cr、Fe及びNiの成分の夫々について１原子パーセント末満の最終Al₂O₃層中の不 純物レベルを実証した。 クロム酸化の防止は周囲水素の露点に依存し、露点は下記の表１に示されるよ うに酸化温度の関数である。 表１ 酸化温度（℃） 最高Ｈ₂露点（℃） 1000 -25 1050 -20 1100 -15 酸化アルミニウムの実質的に純粋な層を形成するために、露点は表１に報告さ れた値以下に正確に調節されることが重要である。酸化時間は酸化温度及び所望 の酸化物の厚さにより変化する。1100℃の酸化温度で、工程130の酸化時間は一 般に1〜8時間の範囲であり、約５時間であることが好ましい。形成される酸化ア ルミニウム層は十分な厚さであることが重要である。酸化アルミニウム層の厚さ は一般に0.6〜1.0ミクロンの範囲であり、少なくとも0.8ミクロンの厚 さであることが好ましい。実験は、形成された酸化アルミニウムが0.8ミクロン の厚さである場合、付着リアクター中の500℃〜700℃の範囲の更なる加熱が少な くとも数ヶ月にわたって金属の表面組成の有意な変化を生じないことを示した。 こうして、酸化アルミニウム層は酸素の内向きの拡散及び金属中のCr成分、Ni成 分及びFe成分の外向きの拡散に対する有効なバリヤーであることが示される。し かしながら、不充分な酸化時間は下にあるクロムの酸化のために使用中に組成変 化を受けやすい薄い酸化物層を生じる。 本発明の方法に従ってハイエス214金属合金製のワイヤベルト、及び図３に示 され、上記された本発明の方法によりその上に形成された約0.8ミクロンの厚さ のAl₂O₃層を有する図１の装置のマッフル31を用いて実験を行った。Ｘ線光電子 分光学(XPS)試験が酸化物層の厚さにわたって１原子パーセント未満のCr、Niま たはFeを検出した。シリコンウェハをマッフル31から付着反応領域33にいたるま でベルト34の上に置き、その領域で二酸化ケイ素フィルムを通常のCVD方法で550 ℃でウェハの表面に付着した。蒸気相汚染のみをウェハに到達させるスペーサー リングによりウェハをベルトの0.5mm上で評価した。 ウェハのベルト側表面（即ち、ベルトに面するウェハの表面）を金属汚染含量 について分析した。当業界で知られているグラファイト炉原子吸収分光測定(HFV PD/GFAAS)技術及びTXRF技術による弗化水素酸気相分解を使用して、表面のクロ ム金属汚染を測定した。結果はウェハの表面における1-3x10¹⁰Cr原子/cm²の金属 汚染を示し、これは非常に望ましい値である。 比較として、ウェハを図１に示された同じCVDリアクター中で実験したが、今 回はベルト34を本発明に従って処理しなかった。即ち、ベルト34はAl₂O₃酸化物 層を含んでいなかった。その代わり、ベルト34は自然発生Cr₂O₃酸化物層をその 上に有するピロメット601金属合金を含んでいた。シリコンウェハを通常のCVD方 法で500℃で加工して二酸化ケイ素フィルムをウェハの表面に付着した。高めら れたウェハのベルト側表面のクロム金属汚染を、HFVPD/GFAAS技術及びTXRF技術 を使用して測定した。結果が図４に示される。グループ１はCr₂O₃酸化物層を含 むベルトで実験したウェハに関するCr金属汚染結果を表す。グループ２は本発明 に従って加工したウェハに関するクロム金属汚染結果 を表す。示されるように、クロム金属汚染は本発明の方法により約３のオーダだ け低減される。 本発明の特別な実施態様の以上の記載は説明及び記載の目的のために示された 。それらは排他的であることを目的とせず、また本発明を開示された正確な形態 に限定することを目的とせず、また明らかに多くの改良、実施態様、及び変化が 上記教示に鑑みて可能である。本発明の範囲は請求の範囲及びそれらの均等物に より特定されることが意図されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 ブレデー パトリック ジェイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94550 リバーモーア カルトン プレイ ス 1320

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 金属合金を乾燥Ｎ₂雰囲気中で第一温度に加熱する工程、 前記金属合金を乾燥Ｈ₂雰囲気中で第二温度に加熱する工程、 前記金属合金を約-40℃〜-20℃の範囲の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中で第 二温度で第一ソーキングして前記金属の表面に酸化アルミニウム層を形成する工 程、 前記金属合金を第二温度で乾燥Ｈ₂雰囲気中で第二ソーキングして前記酸化ア ルミニウム層以外の形成された酸化物層を低減する工程、及び 前記金属合金を最初に乾燥Ｈ₂雰囲気中で少なくとも約400℃に冷却し、次いで 乾燥Ｎ₂雰囲気中で室温に冷却し、実質的に純粋な酸化アルミニウムの層を前記 金属の表面に形成する工程 を含むことを特徴とするアルミニウムを含む金属合金の表面に酸化アルミニウム 層を形成する方法。 2. 前記第一温度が約300℃〜500℃の範囲である請求の範囲第１項に記載の方法 。 3. 前記第二温度が約900℃〜1200℃の範囲である請求の範囲第１項に記載の方 法。 4. 第一ソーキングの前記工程の前に、前記金属合金を約-10℃〜25℃の範囲の 露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中でソーキングして前記金属の表面に薄いCr 酸化物層を形成する工程を更に含む請求の範囲第１項に記載の方法。 5. 前記酸化アルミニウム層が約0.6ミクロン以上の厚さを有する請求の範囲第 １項に記載の方法。 6. 前記酸化アルミニウム層が約0.6ミクロン〜1.0ミクロンの範囲の厚さを有す る請求の範囲第１項に記載の方法。 7. 第一ソーキングの工程を約1〜8時間行う請求の範囲第１項に記載の方法。 8. 第二ソーキングの工程を約1〜2時間行う請求の範囲第１項に記載の方法。 9. 前記金属合金を約-10℃〜25℃の範囲の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中でソ ーキングする工程を約30分〜3時間行う請求の範囲第４項に記載の方法。 10．金属合金を、クロムの酸化を可能にして酸化クロムを形成する露点を有する 水素の雰囲気中で高温に加熱する工程、 酸化された金属合金を、合金中に存在するクロムの更なる酸化を防止するよう に選ばれた露点を有する水素雰囲気中及びアルミニウムを酸化するための水蒸気 雰囲気中で、所定の時間にわたって加熱して酸化アルミニウム層を形成する工程 、及び その後に酸化された金属合金を、低い露点を有する水素の雰囲気中で加熱する 工程（それにより酸化クロムが成長する酸化アルミニウムの酸素源として作用し て純粋な酸化アルミニウム層を残す） を含むことを特徴とするアルミニウムを含有する金属合金の表面に酸化アルミニ ウム層を形成する方法。 11．酸化アルミニウム層をコンベヤベルトの表面に形成して前記コンベヤベルト から生成するCr揮発性金属原子を実質的に最小にする工程、 多数の反応性ガスをCVDリアクターに導入する工程、及び 前記反応性ガスを前記CVDリアクター中で反応させて揮発性金属原子を実質 的に含まないフィルムを基板の表面に付着する工程 を含むことを特徴とする金属コンベヤベルト及びCVDリアクターを含むCVD系 中の加工中にフィルムを基板の表面に付着する方法。 12．フィルムが実質的に10¹⁰Cr原子/cm²以下の金属原子濃度を有する請求の範囲 第11項に記載の方法。 13．前記CVDリアクターが前記マッフル内の少なくとも一つのCVDチャンバー領域 、及び前記コンベヤベルトがマッフル中で基板を移動する際にガスを前記の 少なくとも一つのCVDチャンバー領域に運ぶための少なくとも一つのインジ ェクターを更に含む請求の範囲第11項に記載の方法。 14．前記CVD系が大気圧CVD系である請求の範囲第11項に記載の方法。 15．前記CVD系が低圧CVD系である請求の範囲第11項に記載の方法。 16．前記CVD系がプラズマ増進CVD系である請求の範囲第11項に記載の方法。 17．前記酸化アルミニウム層が約１ミクロン以上の厚さを有する請求の範囲第 11項に記載の方法。 18．前記コンベヤベルトが約３〜５重量％のアルミニウムを含む金属合金を含む 請求の範囲第11項に記載の方法。 19．前記コンベヤベルトがハイネス合金214を含む請求の範囲第11項に記載の方 法。 20．形成の工程が 前記コンベヤベルトを乾燥Ｎ₂雰囲気中で第一温度に加熱し、 前記コンベヤベルトを乾燥Ｈ₂雰囲気中で第二温度に加熱し、 前記コンベヤベルトを約-40℃〜-20℃の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中で 第二温度で第一ソーキングして酸化アルミニウム層を前記金属の表面に形成し、 前記コンベヤベルトを乾燥Ｈ₂雰囲気中で第二温度で第二ソーキングして前 記酸化アルミニウム層以外の形成された酸化物層を低減し、そして 前記コンベヤベルトを最初に乾燥Ｈ₂雰囲気中で少なくとも約400℃に冷却し 、次いで乾燥Ｎ₂雰囲気中で室温に冷却することを更に含み、実質的に純粋な酸 化アルミニウム層を前記コンベヤベルトの表面に形成する請求の範囲第11項に記 載の方法。 21．酸化アルミニウム層を金属成分の少なくとも一種の表面に形成し、基板をリ アクター中で加工して前記基板の表面の一つにフィルムを形成し、酸化アル ミニウム層が実質的に前記金属成分からの揮発性金属原子の生成を防止し、 それにより金属原子汚染を前記基板の表面及び前記フィルム中に蓄積するこ とから最小にすることを特徴とする、金属成分を有するリアクター中の加工 中の基板の表面及び前記基板の上に形成された層中の金属汚染の低減方法。 22．金属合金を乾燥Ｎ₂雰囲気中で第一温度に加熱する工程、 前記金属合金を乾燥Ｈ₂雰囲気中で第二温度に加熱する工程、 前記金属合金を約-10℃〜25℃の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中で第二温度 で第一ソーキングしてCr酸化物層を前記金属の表面に一時的に形成する工程 、 前記金属合金を約-40℃〜-20℃の露点を有する湿ったＨ₂雰囲気中で第二温 度で第二ソーキングして酸化アルミニウム層を前記金属の表面に形成する工 程、 前記金属合金を乾燥Ｈ₂雰囲気中で第二温度で第三ソーキングして前記酸化 アルミニウム層以外の形成された酸化物層を低減する工程、及び 前記金属合金を最初に乾燥Ｈ₂雰囲気中で少なくとも約400℃に冷却し、次い で乾燥Ｎ₂雰囲気中で室温に冷却し、実質的に純粋な酸化アルミニウムの層 を前記金属合金の表面に形成する工程 を含むことを特徴とする酸化アルミニウム層をアルミニウムを含む金属合金 の表面に形成する方法。 23．前記第一温度が約300℃〜500℃の範囲である請求の範囲第22項に記載の方法 。 24．前記第二温度が約900℃〜1200℃の範囲である請求の範囲第22項に記載の方 法。 25．前記酸化アルミニウム層が約0.6ミクロン以上の厚さを有する請求の範囲第 22項に記載の方法。 26．前記酸化アルミニウム層が0.6〜1.0ミクロンの範囲の厚さを有する請求の範 囲第22項に記載の方法。 27．第一ソーキングの工程を約30分〜3時間行う請求の範囲第22項に記載の方法 。 28．第二ソーキングの工程を約1〜8時間行う請求の範囲第22項に記載の方法。 29．第三ソーキングの工程を約1〜2時間行う請求の範囲第22項に記載の方法。