JP2002100574A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハの自然酸化膜による悪影響を防止す
る。 【解決手段】 ＣＶＤ装置１０の筐体１１に設置した窒
素ガスパージチャンバ２１の上にはＣＶＤ膜形成処理室
５２と別に、昇華可能生成物形成処理を施す表面処理室
６２と昇華処理を施す昇華室７２とが設置されており、
各室５２、６２、７２にはウエハ１を保持したボート３
０がボート移送装置２８で順次搬入搬出される。表面処
理室６２にはプラズマ発生装置が接続された自然酸化膜
除去ガス導入管６７が接続され、この導入管６７の途中
にはＮＦ₃ ガス供給源が接続され、プラズマ発生装置に
はＨ₂ ガス供給源とＮ₂ ガス供給源とが接続されてい
る。 【効果】 ウエハに生成された自然酸化膜を表面処理室
と昇華室とで除去した直後に処理室でＣＶＤ膜を形成す
るため、ＣＶＤ膜に対する自然酸化膜の悪影響を確実に
防止でき、ＣＶＤ装置および半導体装置の性能、信頼性
を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置に関
し、特に、処理が施される基板（被処理基板）の自然酸
化膜を除去する技術に係り、例えば、半導体装置の製造
工場において半導体ウエハに成膜処理やアニール処理、
酸化膜形成処理および拡散処理等の熱処理を施すのに利
用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造方法において、半導体
ウエハ（以下、ウエハという。）に成膜処理やアニール
処理、酸化膜形成処理および拡散処理等の熱処理を施す
のにバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置（furnac
e 。以下、熱処理装置という。）が、広く使用されてい
る。

【０００３】ところで、半導体装置の製造方法において
は、ウエハが各工程間を移動する際にウエハが大気に晒
されると、大気中の酸素や水分に起因して自然酸化膜が
ウエハの表面に形成されること、並びに、このウエハに
形成された自然酸化膜はウエハによって製造される半導
体装置に悪影響を及ぼすことが、知られている。例え
ば、コンタクトホール底面に生成した自然酸化膜はコン
タクト抵抗を増加させるし、ＨＳＧ(Hemi Spherrical G
rained) を成長させる前のウエハ表面に自然酸化膜が形
成されると、ＨＳＧの成長の障害となる。

【０００４】このため、ウエハが熱処理装置によって所
望の熱処理（以下、本処理という。）が施されるに際し
て、ウエハを弗化水素（弗酸。以下、ＨＦという。）に
よって前処理洗浄することにより、ウエハに生成された
自然酸化膜を予め除去することが、一般的に実施されて
いる。ところが、前処理洗浄工程から熱処理装置による
本処理工程に供給される間や、熱処理装置内においてプ
ロセスチューブに搬入される前に、ウエハが大気に接触
すると、１〜２の原子層厚の自然酸化膜が形成されてし
まう。

【０００５】従来の熱処理装置として、筐体をロードロ
ック構造や窒素パージ構造に構成して筐体内部への大気
の巻き込みを防止することにより、ウエハが大気に接触
するのを可及的に防止するように構成したものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、筐体を
ロードロック構造や窒素パージ構造に構成した熱処理装
置においては、例えば、前処理洗浄工程から熱処理装置
による本処理工程に供給される間にウエハが大気に接触
することによって筐体内部に搬入される以前にウエハに
形成された自然酸化膜は除去することができないし、万
一、筐体内部に侵入した大気によって形成された自然酸
化膜の発生は防止することができないし除去することも
できない。つまり、従来の熱処理装置においては、ウエ
ハに一度発生した自然酸化膜は除去することができない
ため、自然酸化膜による悪影響を充分に防止することが
できないという問題点がある。

【０００７】本発明の目的は、被処理基板の自然酸化膜
による悪影響を充分に防止することができる基板処理装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理装
置は、プラズマによって活性化された水素ガスおよび窒
素ガスに衝突されて活性化されたハロゲンガスが基板に
接触されて、この基板の自然酸化膜を含む表面に昇華可
能生成物が形成され、この生成物が前記基板が加熱され
て昇華され、その後に、前記基板に所定の処理が施され
ることを特徴とする。

【０００９】前記した手段においては、被処理基板に形
成された自然酸化膜は液相を経ずに昇華によって被処理
基板から除去されるため、被処理基板には所定の処理
（本処理）を適正に施すことができる。つまり、前記し
た手段によれば、被処理基板の自然酸化膜による悪影響
を確実に防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。

【００１１】本実施の形態において、本発明に係る基板
処理装置は図１〜図３に示されているように、バッチ式
縦形ホットウオール形熱処理装置(furnace) の一例であ
るバッチ式縦形ホットウオール形ＣＶＤ装置（以下、Ｃ
ＶＤ装置という。）１０として構成されており、基板と
してのウエハ１にＣＶＤ膜を被着するのに使用される。
なお、以下の説明において、前後左右は図１を基準とす
る。すなわち、ポッドステージ１３側が前側、その反対
側が後側、ノッチ合わせ装置１５側が左側、その反対側
が右側とする。

【００１２】図１〜図３に示されているように、本実施
の形態に係るＣＶＤ装置１０は平面視が略長方形の直方
体の箱形状に形成された筐体１１を備えている。筐体１
１の前面壁の下部の中央にはウエハ１を出し入れするた
めのウエハ出し入れ口１２が開設されており、ウエハ出
し入れ口１２の手前にはポッドステージ１３が設置され
ている。ポッドステージ１３にはウエハ１を搬送するた
めのキャリア（収納容器）としてのＦＯＵＰ（front op
ening unified pod 。以下、ポッドという。）２が一台
ずつ載置されるようになっている。ポッド２は一つの面
が開口した略立方体の箱形状に形成されており、開口部
にはドア３が着脱自在に装着されている。ウエハのキャ
リアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉
された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気
にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄
度は維持することができる。したがって、ＣＶＤ装置が
設置されるクリーンルーム内の清浄度をあまり高く設定
する必要がなくなるため、クリーンルームに要するコス
トを低減することができる。そこで、本実施の形態に係
るＣＶＤ装置１においては、ウエハのキャリアとしてポ
ッド２が使用されている。なお、ポッドステージ１３に
はポッド２のドア３を着脱することによってポッド２を
開閉するポッドオープナ（図示せず）が装備されてい
る。

【００１３】筐体１１の室内におけるウエハ出し入れ口
１２の背後にはウエハ移載装置１４が設置されており、
ウエハ移載装置１４の左側にはノッチ合わせ装置１５が
設置され、右側にはクリーンユニット１６が設置されて
いる。ウエハ移載装置１４はウエハ１をポッドステージ
１３とノッチ合わせ装置１５と後記するウエハ移載ステ
ージとの間で搬送して、ポッド２とノッチ合わせ装置１
５と後記するボートとの間で移載するように構成されて
いる。

【００１４】筐体１１の室内におけるウエハ移載装置１
４の後方空間には気密室２２を構成した窒素ガスパージ
チャンバ（以下、チャンバという。）２１が設置されて
いる。図２に示されているように、チャンバ２１の上部
には窒素ガス等の不活性ガス２３を供給するための不活
性ガス供給管２４が不活性ガス２３を気密室２２に供給
するように接続されており、チャンバ２１の下部には気
密室２２を排気するための排気管２５が接続されてい
る。つまり、チャンバ２１の気密室２２は不活性ガス２
３によってパージされるようになっている。チャンバ２
１の前面壁の上部にはウエハ移載口２６が気密室２２と
筐体１１の前側室とを連結させるように開設されてお
り、ウエハ移載口２６にはウエハ移載口２６を適時に開
閉するゲートバルブ２７が装備されている。

【００１５】気密室２２の中央にはロータリーアクチュ
エータ２８ａとエレベータ２８ｂとエレベータ２８ｂの
昇降台２８ｃに水平に支持されたアーム２８ｄとを備え
ているボート移送装置２８が設置されており、ボート移
送装置２８はアーム２８ｄの先端部に水平に固定された
シールキャップ２９をロータリーアクチュエータ２８ａ
によって回転させ、エレベータ２８ｂによって昇降させ
るように構成されている。シールキャップ２９の上には
ボート３０が垂直に立脚されて据え付けられている。ち
なみに、シールキャップ２９のボート据え付け構造はボ
ート３０の洗浄等のメンテナンスに際しては固定を解除
し得るように構成されている。

【００１６】図２に示されているように、ボート３０は
上側端板３１および下側端板３２と、両端板３１と３２
との間に架設されて垂直に配設された複数本（本実施の
形態では三本）の保持部材３３とを備えており、各保持
部材３３には保持溝３４が複数条（通例、百〜二百
条）、長手方向に等間隔に配されて互いに同一平面内に
おいて開口するようにそれぞれ刻設されている。そし
て、ウエハ１は各保持溝３４間に挿入されて水平かつ互
いに中心が揃った状態で整列されて保持される。ボート
３０の下側端板３２の下には外形が円柱形状の断熱キャ
ップ部３５が形成されており、断熱キャップ部３５の下
面には円板形状のベース３６が突設されている。ベース
３６はシールキャップ２９の上面に着脱自在に固定され
るようになっている。

【００１７】図１に示されているように、気密室２２に
おけるボート移送装置２８周りには第一〜第四ステーシ
ョン４１〜４４が反時計回りに設定されており、ボート
移送装置２８のロータリーアクチュエータ２８ａは９０
度ずつピッチ回転することにより、ボート３０をこれら
ステーション４１、４２、４３、４４に順次歩進送りす
るようになっている。第一ステーション４１はウエハ１
をボート３０に対してチャージおよびディスチャージす
るステーションであり、気密室２２の前側中央でウエハ
移載口２６に対向する位置に設定されている。第二ステ
ーション４２はウエハ１に対して後記する昇華可能生成
物形成処理を実施するステーションであり、第一ステー
ション４１に対して９０度右側の位置に設定されてい
る。第三ステーション４３はウエハ１に対して後記する
昇華処理を実施するステーションであり、第一ステーシ
ョン４１に対して１８０度真後ろの位置に設定されてい
る。第四ステーション４４はウエハ１に対して本実施の
形態の本処理である成膜処理を実施するステーションで
あり、第一ステーション４１に対して９０度左側の位置
に設定されている。

【００１８】図３および図４に示されているように、チ
ャンバ２１の天井壁における第四ステーション４４の真
上には成膜処理を実施するためのプロセスチューブ５１
が設置されている。プロセスチューブ５１は石英ガラス
が使用されて下端が開口した円筒形状に一体成形されて
おり、中心線が垂直になるように縦に設置されている。
プロセスチューブ５１の筒中空部はウエハ１を保持した
ボート３０が搬入される処理室５２を形成しており、プ
ロセスチューブ５１の下端開口はボート３０を搬入搬出
するための炉口５３を構成している。プロセスチューブ
５１の下端面はマニホールド５４の上端面にシールリン
グ５５を挟んで当接されており、マニホールド５４が筐
体１１に支持されることにより、プロセスチューブ５１
は垂直に支持された状態になっている。マニホールド５
４の側壁には処理室５２を所定の真空度に真空排気する
ための排気管５６と、処理室５２へ原料ガスや窒素ガス
等のガスを導入するためのガス導入管５７とが処理室５
２に連通するようにそれぞれ接続されている。プロセス
チューブ５１の外部には処理室５２を加熱するためのヒ
ータユニット５８がプロセスチューブ５１を包囲するよ
うに同心円に設備されており、ヒータユニット５８は筐
体１１に支持されることによって垂直に据え付けられた
状態になっている。

【００１９】図３および図４に示されているように、チ
ャンバ２１の天井壁における第二ステーション４２の真
上には昇華可能生成物処理を実施するための表面処理室
６２を形成したプロセスチューブ６１が設置されてい
る。プロセスチューブ６１は石英ガラスまたはアルミニ
ウムが使用されて下端が開口した円筒形状に一体成形さ
れており、中心線が垂直になるように縦に設置されてい
る。プロセスチューブ６１の下端開口はウエハ１を保持
したボート３０を搬入搬出するための炉口６３を構成し
ている。プロセスチューブ６１はマニホールド６４の上
端面にシールリング６５を挟んで支持されており、マニ
ホールド６４の側壁には表面処理室６２を排気するため
の排気管６６が接続されている。プロセスチューブ６１
の筒壁の高さ方向の中間部にはガス導入管６７が表面処
理室６２に連通するように接続されており、ガス導入管
６７の他端にはマグネトロンや高周波発振器等からなる
プラズマ発生装置６８が接続されている。ガス導入管６
７のプラズマ発生装置６８の途中には三弗化窒素（ＮＦ
₃ ）ガス（以下、ＮＦ₃ ガスという。）を供給するため
のＮＦ₃ ガス供給源６９が接続されており、プラズマ発
生装置６８には水素（Ｈ ₂ ）ガス（以下、Ｈ₂ ガスとい
う。）を供給するためのＨ₂ ガス供給源７０ａと、窒素
（Ｎ₂ ）ガス（以下、Ｎ₂ ガスという。）を供給するた
めのＮ₂ ガス供給源７０ｂとがそれぞれ接続されてい
る。

【００２０】図２および図４に示されているように、チ
ャンバ２１の天井壁における第三ステーション４３の真
上には昇華処理を実施するための昇華室７２を形成した
プロセスチューブ７１が設置されている。プロセスチュ
ーブ７１は石英ガラスが使用されて下端が開口した円筒
形状に一体成形されており、中心線が垂直になるように
縦に設置されている。プロセスチューブ７１の下端開口
はボート３０を搬入搬出するための炉口７３を構成して
いる。プロセスチューブ７１はマニホールド７４の上端
面にシールリング７５を挟んで支持されている。マニホ
ールド７４の側壁には昇華室７２を排気するための排気
管７６が昇華室７２に連通するように接続されている。
プロセスチューブ７１の外部には昇華室７２を加熱する
ためのランプヒータ等からなるヒータユニット７８がプ
ロセスチューブ７１を包囲するように同心円に設備され
ており、ヒータユニット７８は筐体１１に支持されるこ
とによって垂直に据え付けられた状態になっている。

【００２１】次に、前記構成に係るＣＶＤ装置の作用を
説明する。なお、以下の説明においては、図５（ａ）に
示されているように、ウエハ１には前段階でコンタクト
ホール４が形成されており、コンタクトホール４の底部
には自然酸化膜５が発生しているものとする。

【００２２】図１および図２に示されているように、ウ
エハ１がボート３０にウエハ移載装置１４によってチャ
ージング（移載）される際には、ポッドステージ１３に
供給されたポッド２はドア３をポッドオープナによって
脱装されて開放される。ポッド２が開放されると、ウエ
ハ移載装置１４はポッド２のウエハ１をチャンバ２１内
の気密室２２における第一ステーション４１に配置され
た空のボート３０へ、ゲートバルブ２７によって開放さ
れたウエハ移載口２６を通じて移載される。この際、チ
ャンバ２１の気密室２２は不活性ガス供給管２４から供
給された不活性ガス２３によってパージされているた
め、大気がウエハ移載口２６から侵入することは防止さ
れる。

【００２３】予め指定された枚数のウエハ１がボート３
０に移載されると、ボート３０を保持したシールキャッ
プ２９がボート移送装置２８によって９０度回動される
ことにより、ボート３０は第二ステーション４２へ移送
される。続いて、図３に想像線で示されているように、
シールキャップ２９がボート移送装置２８によって上昇
されることにより、ボート３０はプロセスチューブ６１
の表面処理室６２に搬入（ローディング）される。ボー
ト３０が上限に達すると、シールキャップ２９の上面の
外周辺部がマニホールド６４の下面にシールリング６５
を挟んで着座した状態になってマニホールド６４の下端
開口をシール状態に閉塞するため、表面処理室６２は気
密に閉じられた状態になる。

【００２４】表面処理室６２がシールキャップ２９によ
って気密に閉じられた状態で、表面処理室６２が排気管
６６によって排気された後に、Ｈ₂ ガス供給源７０ａお
よびＮ ₂ ガス供給源７０ｂから所定の流量のＨ₂ ガスお
よびＮ₂ ガスがプラズマ発生装置６８にそれぞれ供給さ
れる。プラズマ発生装置６８に供給されたＨ₂ ガスおよ
びＮ₂ ガスはプラズマによって活性化され、活性ガス種
が形成される。この活性ガス種は表面処理室６２の排気
力によってガス導入管６７を表面処理室６２に向けて流
れる。このガス導入管６７にはＮＦ₃ ガスがＮＦ₃ ガス
供給源６９から供給され、プラズマ発生装置６８からの
活性ガス種に添加され、添加されたＮＦ₃ガスは活性ガ
ス種によって活性化される。活性化されたＮＦ₃ ガス、
Ｈ₂ ガスおよびＮ₂ ガスはガス導入管６７から表面処理
室６２に供給されて拡散し、ウエハ１の表面の自然酸化
膜５と反応し、図５（ｂ）に示されているように、Ｓ
ｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆの混合した生成物の膜（以下、表面処理
膜という。）６を形成する。この処理中はウエハ１は加
熱されておらず、室温の状態で表面処理膜６が形成され
る。

【００２５】以上の表面処理膜を形成するために設定さ
れた処理時間が経過すると、Ｈ₂ ガス供給源７０ａ、Ｎ
₂ ガス供給源７０ｂおよびＮＦ₃ ガス供給源６９による
Ｈ₂ ガス、Ｎ₂ ガスおよびＮＦ₃ ガスの供給が停止され
るとともに、プラズマ発生装置６８の駆動も停止され
る。そして、表面処理室６２の残留ガスは表面処理室６
２が排気管６６によって排気されることにより、排出さ
れる。

【００２６】残留ガス排出時間が経過すると、シールキ
ャップ２９がボート移送装置２８によって下降されるこ
とにより、ボート３０が表面処理室６２から搬出（アン
ローディング）される。ボート３０が搬出された表面処
理室６２の炉口６３はシャッタ（図示せず）によって閉
鎖される。

【００２７】第二ステーション４２に下降されたボート
３０はシールキャップ２９がボート移送装置２８によっ
て９０度回動されることにより、第三ステーション４３
へ移送される。続いて、図２に想像線で示されているよ
うに、シールキャップ２９がボート移送装置２８によっ
て上昇されることにより、ボート３０はプロセスチュー
ブ７１の昇華室７２に搬入（ローディング）される。ボ
ート３０が上限に達すると、シールキャップ２９の上面
の外周辺部がマニホールド７４の下面にシールリング７
５を挟んで着座した状態になってマニホールド７４の下
端開口をシール状態に閉塞するため、昇華室７２は気密
に閉じられた状態になる。

【００２８】昇華室７２がシールキャップ２９によって
気密に閉じられた状態で、昇華室７２が排気管７６によ
って排気された後に、昇華室７２がヒータユニット７８
によって所定の温度（例えば、１００℃）に加熱され
る。この加熱により、図５（ｃ）に示されているよう
に、表面処理膜６は昇華して行く。これにより、ウエハ
１の自然酸化膜５が除去されてウエハ１の表面にはＳｉ
面７が露出した状態になる。なお、以上の自然酸化膜の
除去のプロセスは次のように考えられる。Ｈ₂ ガス、Ｎ
₂ ガスおよびＮＦ₃ ガスの各活性種が自然酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂ ）と反応してＳｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆを含む高分子とな
り、この生成物が真空中で１００℃以上の熱により昇華
する。

【００２９】以上の表面処理膜を昇華するために設定さ
れた処理時間が経過すると、ヒータユニット７８の加熱
が停止され、昇華室７２の残留ガスが排気管７６の排気
力によって排出される。

【００３０】残留ガス排出時間が経過すると、シールキ
ャップ２９がボート移送装置２８によって下降されるこ
とにより、ボート３０が昇華室７２から第三ステーショ
ン４３に搬出（アンローディング）される。ボート３０
が搬出された昇華室７２の炉口７３はシャッタ（図示せ
ず）によって閉鎖される。

【００３１】第三ステーション４３に下降されたボート
３０はシールキャップ２９がボート移送装置２８によっ
て９０度回動されることにより、第四ステーション４４
へ移送される。続いて、図３に想像線で示されているよ
うに、シールキャップ２９がボート移送装置２８によっ
て上昇されることにより、ボート３０はプロセスチュー
ブ５１の処理室５２に搬入（ローディング）される。ボ
ート３０が上限に達すると、シールキャップ２９の上面
の外周辺部がマニホールド５４の下面にシールリング５
５を挟んで着座した状態になってマニホールド５４の下
端開口をシール状態に閉塞するため、処理室５２は気密
に閉じられた状態になる。

【００３２】処理室５２がシールキャップ２９によって
気密に閉じられた状態で、処理室５２が排気管５６によ
って排気され、ヒータユニット５８によって所定の温度
（例えば、８００〜１０００℃）に加熱され、所定の流
量の原料ガスがガス導入管５７から供給される。これに
より、ウエハ１にはＣＶＤ反応によってＣＶＤ膜が形成
される。

【００３３】所望のＣＶＤ膜を形成するために設定され
た処理時間が経過すると、ガス導入管５７による原料ガ
スの供給が停止され、処理室５２の残留ガスは排気管５
６の排気力によって排出される。その後、シールキャッ
プ２９がボート移送装置２８によって下降されることに
よって、ボート３０が処理室５２から第四ステーション
４４に搬出（アンローディング）される。ボート３０が
搬出された処理室５２の炉口５３はシャッタ（図示せ
ず）によって閉鎖される。

【００３４】第四ステーション４４に下降されたボート
３０はシールキャップ２９がボート移送装置２８によっ
て９０度回動されることにより、第一ステーション４１
へ移送される。第一ステーション４１に移送されたボー
ト３０の処理済みウエハ１はウエハ移載装置１４によっ
てディスチャージングされて、ポッドステージ１３の空
のポッド２へ、ゲートバルブ２７によって開放されたウ
エハ移載口２６を通じて移載される。この際、チャンバ
２１の気密室２２は不活性ガス供給管２４から供給され
た不活性ガス２３によってパージされているため、大気
がウエハ移載口２６から侵入することは防止される。

【００３５】以降、前述した運用が繰り返されてウエハ
１がＣＶＤ装置１によってバッチ処理されて行く。

【００３６】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。

【００３７】1) 例えば、前処理洗浄された後にウエハ
の表面に生成された自然酸化膜を除去してからウエハに
ＣＶＤ膜を形成することにより、ＣＶＤ膜に対する自然
酸化膜の悪影響を確実に防止することができるため、Ｃ
ＶＤ装置の性能および信頼性を高めることができ、ひい
ては、このＣＶＤ装置によって処理されたウエハによる
半導体装置の品質および信頼性並びに歩留りを高めるこ
とができる。

【００３８】2) 同一のＣＶＤ装置内においてウエハに
自然酸化膜除去処理を実施した直後に本処理を続いて実
施することにより、ウエハに自然酸化膜が生成するのを
防止することができるため、前記1)の効果をより一層高
めることができる。

【００３９】3) 表面処理室、昇華室および処理室間を
不活性ガスでパージされた気密室によって連絡し、ウエ
ハをこの気密室を通じて各室に搬送することにより、ウ
エハが各室を移動中に自然酸化膜が生成されるのを防止
することができるため、前記1)の効果をより一層高める
ことができる。

【００４０】4) 自然酸化膜除去ガスをボートに並べら
れたウエハ群の主面と平行方向に導入することにより、
自然酸化膜除去ガスをウエハの主面全体にわたって均等
に接触させることができるため、ウエハの自然酸化膜を
全体にわたって除去することができる。

【００４１】図６は本発明の第二の実施の形態に係るＣ
ＶＤ装置を示す一部切断平面図である。図７は図６のVI
I-VII 線に沿う正面断面図である。

【００４２】本実施の形態が前記実施の形態と異なる点
は、第二ステーション４２の上に配置されたプロセスチ
ューブ６１の外側にヒータユニット７８が設置されるこ
とにより、表面処理室が昇華室を兼ねる自然酸化膜除去
室８０として構成されている点である。

【００４３】本実施の形態によれば、表面処理室が昇華
室を兼ねる自然酸化膜除去室８０として構成されている
ことにより、自然酸化膜除去室８０においてウエハ１に
表面処理膜６を形成した後にボート３０を移送せずに、
ヒータユニット７８によってウエハ１を加熱することに
より、表面処理膜６を昇華することができるため、ボー
ト３０の移送時間を短縮してスループットを高めること
ができるとともに、移送中の自然酸化膜生成の機会を減
少させることができる。

【００４４】図８は本発明の第三の実施の形態に係るＣ
ＶＤ装置を示す平面図である。図９は図８のIX−IX線に
沿う側面断面図である。

【００４５】本実施の形態が前記実施の形態と異なる点
は、プロセスチューブ６１の外側にヒータユニット７８
が設置されることにより、表面処理室が昇華室を兼ねる
自然酸化膜除去室８０として構成されており、処理室５
２が自然酸化膜除去室８０に直列に配置されている点で
ある。

【００４６】本実施の形態によれば、自然酸化膜除去室
８０において自然酸化膜を除去されたウエハ１はボート
３０がそのまま直進されることにより、処理室５２に移
されるため、ボート３０の移送時間を短縮してスループ
ットを高めることができるとともに、移送中の自然酸化
膜生成を確実に防止することができる。

【００４７】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変
更が可能であることはいうまでもない。

【００４８】例えば、ウエハに自然酸化膜除去処理を施
した後に水素原子（Ｈ）による終端処理を実施してもよ
い。一般に、ＳｉのダングリボンドにＨがつく（ターミ
ネイトする）と、大気中の酸素（Ｏ₂ ）や水分（Ｈ₂
Ｏ）によって酸化されないと言われている。但し、本発
明によれば、ウエハに自然酸化膜除去処理が施された直
後に本処理が実施されるので、Ｈによる終端処理を省略
しても自然酸化膜除去処理後の自然酸化膜の生成は充分
に防止することができる。換言すれば、Ｈによる終端処
理を施すことにより、自然酸化膜の生成をより一層確実
に防止することができる。

【００４９】ウエハを各室に搬入搬出するボートは一台
設置するに限らず、二台以上設置してもよく、二台以上
設置した場合には二台以上のボート移送装置によってそ
れぞれ移送するように構成してもよい。

【００５０】本実施の形態ではバッチ式縦形ホットウオ
ール形ＣＶＤ装置の場合について説明したが、本発明は
これに限らず、バッチ式縦形ホットウオール形拡散装置
等の熱処理装置やその他の基板処理装置全般に適用する
ことができる。

【００５１】前記実施の形態ではウエハに熱処理が施さ
れる場合について説明したが、被処理基板はホトマスク
やプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスク
および磁気ディスク等であってもよい。

【００５２】ＮＦ₃ ガスを使用するに限らず、他のハロ
ゲンガスを使用してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自然酸化膜による被処理基板への悪影響を確実に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるＣＶＤ装置を示す
一部省略平面断面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う側面断面図である。

【図３】図１のIII-III 線に沿う正面断面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿う平面断面図である。

【図５】自然酸化膜除去作用を説明するための各説明図
である。

【図６】本発明の第二の実施の形態に係るＣＶＤ装置を
示す一部切断平面図である。

【図７】図６のVII-VII 線に沿う正面断面図である。

【図８】本発明の第三の実施の形態に係るＣＶＤ装置を
示す平面図である。

【図９】図８のIX−IX線に沿う側面断面図である。

【符号の説明】

１…ウエハ（基板）、２…ポッド、３…ドア、４…コン
タクトホール、５…自然酸化膜、６…表面処理膜、７…
Ｓｉ面、１０…ＣＶＤ装置（基板処理装置）、１１…筐
体、１２…ウエハ出し入れ口、１３…ポッドステージ、
１４…ウエハ移載装置、１５…ノッチ合わせ装置、１６
…クリーンユニット、２１…窒素ガスパージチャンバ、
２２…気密室、２３…不活性ガス、２４…不活性ガス供
給管、２５…排気管、２６…ウエハ移載口、２７…ゲー
トバルブ、２８…ボート移送装置、２８ａ…ロータリー
アクチュエータ、２８ｂ…エレベータ ２８ｃ…エレベ
ータの昇降台、２８ｄ…アーム、２９…シールキャッ
プ、３０…ボート、３１…上側端板、３２…下側端板、
３３…保持部材、３４…保持溝、３５…断熱キャップ
部、３６…ベース、４１〜４４…第一〜第四ステーショ
ン、５１…プロセスチューブ、５２…処理室、５３…炉
口、５４…マニホールド、５５…シールリング、５６…
排気管、５７…ガス導入管、５８…ヒータユニット、６
１…プロセスチューブ、６２…表面処理室、６３…炉
口、６４…マニホールド、６５…シールリング、６６…
排気管、６７…ガス導入管、６８…プラズマ発生装置、
６９…ＮＦ₃ ガス供給源、７０ａ…Ｈ₂ ガス供給源、７
０ｂ…Ｎ₂ ガス供給源、７１…プロセスチューブ、７２
…昇華室、７３…炉口、７４…マニホールド、７５…シ
ールリング、７６…排気管、７８…ヒータユニット、８
０…自然酸化膜除去室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 雲龍 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5F004 AA14 BA01 BB11 BB19 DA17 DA24 DA25 DB03 EA38 EB02 FA07 5F045 AA03 AA06 AB03 AD12 AD13 AD14 AF03 BB18 CB10 DA51 DP19 DQ05 HA03 HA24

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマによって活性化された水素ガス
   および窒素ガスに衝突されて活性化されたハロゲンガス
   が基板に接触されて、この基板の自然酸化膜を含む表面
   に昇華可能生成物が形成され、この生成物が前記基板が
   加熱されて昇華され、その後に、前記基板に所定の処理
   が施されることを特徴とする基板処理装置。