JP2002110558A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置および基板処理方法

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JP2002110558A
JP2002110558A JP2000298463A JP2000298463A JP2002110558A JP 2002110558 A JP2002110558 A JP 2002110558A JP 2000298463 A JP2000298463 A JP 2000298463A JP 2000298463 A JP2000298463 A JP 2000298463A JP 2002110558 A JP2002110558 A JP 2002110558A
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gas
substrate
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Takeshi Taniguchi
武志 谷口
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱した熱源により基板処理用ガスを活性化さ
せて基板の処理を行う基板処理装置や基板処理方法であ
って、金属汚染を防止できる基板処理装置や基板処理方
法を提供する。 【解決手段】基板41に処理を施す反応室10と、反応
室10内に処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段1
1、12、13と、処理用ガスを活性化して活性種を生
成するための熱源20とを備える。熱源20が、熱源素
体21と熱源素体21を囲む耐熱材22とを備え、耐熱
材22で囲まれた空間内に所定のガスを充填もしくは流
通させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置およ
び基板処理方法に関し、特に、加熱した熱源により基板
処理用ガスを活性化させて基板の処理を行う基板処理装
置および基板処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】このような加熱した熱源により基板処理
用ガスを活性化させて基板の処理を行う装置や方法にお
いては、例えば、加熱したW(タングステン)などの熱
源素体を処理基板の近傍に設置し、反応ガスをこの熱源
素体により分解して低温で基板に膜を堆積する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タング
ステン等の素線をそのままむき出しで使用すると、金属
汚染の原因となるという問題があった。
【0004】本発明の主な目的は、加熱した熱源により
基板処理用ガスを活性化させて基板の処理を行う基板処
理装置や基板処理方法であって、金属汚染を防止できる
基板処理装置や基板処理方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板に
処理を施す反応室と、前記反応室内に処理用ガスを供給
する処理用ガス供給手段と、前記処理用ガスを活性化し
て活性種を生成するための熱源と、を備える基板処理装
置であって、前記熱源が、熱源素体と前記熱源素体を囲
む耐熱材とを備え、前記耐熱材で囲まれた空間内に所定
のガスを充填もしくは流通させたことを特徴とする基板
処理装置が提供される。
【0006】好ましくは、前記耐熱材の外側表面または
内側表面の少なくとも前記基板と対向する側を赤外線吸
収材で被覆する。
【0007】また、好ましくは、前記耐熱材の外側表面
または内側表面の一部を赤外線反射材で被覆する。
【0008】好ましくは、前記所定のガスは、水素ガ
ス、不活性ガス、フッ素および塩素を含まないハロゲン
ガスまたはこれらのガスの中から任意に選択されるガス
を混合したガスである。
【0009】また、本発明によれば、熱源素体と前記熱
源素体を囲む耐熱材とを備えた熱源の前記耐熱材で囲ま
れた空間内に水素ガス、不活性ガス、フッ素および塩素
を含まないハロゲンガス、またはこれらのガスの中から
任意に選択されるガスを混合したガスを充填もしくは流
通させた状態で、前記熱源により処理用ガスを活性化し
て活性種を生成し、前記活性種を基板に供給することに
より前記基板に処理を施す工程を備えることを特徴とす
る半導体装置の製造方法が提供される。
【0010】また、本発明によれば、熱源素体と前記熱
源素体を囲む耐熱材とを備えた熱源の前記耐熱材で囲ま
れた空間内に水素ガス、不活性ガス、フッ素および塩素
を含まないハロゲンガス、またはこれらのガスの中から
任意に選択されるガスを混合したガスを充填もしくは流
通させた状態で、前記熱源により処理用ガスを活性化し
て活性種を生成し、前記活性種を基板に供給することに
より前記基板に処理を施す工程を備えることを特徴とす
る基板処理方法が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0012】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1および第2の実施の形態のCVD(Chemical Vapor D
eposition)装置を説明するための図であり、図1Aは
概略縦断面図、図1Bは図1AのAA線概略横断面図で
ある。
【0013】このCVD装置1は、基板41を処理する
反応室10と、反応室10上に設けられたガス供給室1
1と、ガス供給室11にガスを供給するガス供給口12
と、ガス供給室11と反応室10との間に設けられ、反
応室10にシャワー状にガスを供給するガスシャワー板
13と、基板41を載置するサセプタ42と、サセプタ
42の下に設けられたヒータ43と、ガスシャワー板1
3とサセプタ42との間の反応室10内に設けられた熱
源20と、熱源20を支持する支持台31とを備えてい
る。
【0014】熱源20は、後に説明するように、熱源素
線が耐熱管材で囲まれた構造となっている。各熱源20
は、その両端に設けられた固定端32によって支持台3
1に固定されている。各熱源20は直列に接続され、反
応室10の側壁16に取り付けられた電流導入端子33
を介して加熱用電源34に接続されている。
【0015】ガスシャワー板13と熱源20との間の距
離aと、反応室10の底板14とサセプタ42の上面と
の間の距離bとは、それぞれ任意の値に設定可能であ
る。aは、反応室10を大気開放して変更する。bは、
反応室10を真空保持中でもヒータ昇降機構(図示せ
ず)を利用して変更可能である。
【0016】基板41を処理する処理用ガスは、ガス供
給口12より供給され、ガスシャワー板13により反応
室10内にシャワー状に供給され、その後、熱源により
活性化されて、基板41に供給されて基板41の処理が
行われ、その後、反応室10の底板14に設けられた真
空排気口15より真空排気される。このように処理用ガ
スは、熱源20により活性化されて活性種を生成するの
で、基板31の処理がより低温で行えるようになる。
【0017】次に、熱源20の構造について説明する。
図2に示すように、熱源素線21を高純度セラミックス
や石英ガラス、表面処理を施した石英ガラスなどの耐熱
材からなる耐熱管材22に通す。図3に示すように、耐
熱管材22の内部にハロゲンガスや不活性ガスもしくは
水素ガスを充填し両端を耐熱封止部材23により封止す
る。または、図4に示すように、片側を排気に接続し反
対側よりハロゲンガスや不活性ガス、水素ガスを流入さ
せ、耐熱素線21加熱時などにガスが流れるようにして
おく。
【0018】本実施の形態の動作としては、まず、内部
の熱源素線21に電気を流しこれを加熱させる。ここで
発生した赤外線や熱は耐熱管材22内部のガスを熱伝導
媒体として、耐熱管材22を加熱することになる。
【0019】耐熱素線21としては、好ましくは、タン
グステン、モリブデン、タンタル、チタン、バナジウム
等が用いられ、その形状としては、線状のものだけでな
く帯状のものも好ましく用いられる。
【0020】耐熱管材22としては、高純度セラミック
ス(高純度アルミナ、サファイアガラス)、石英、Si
C等が好ましく用いられる。
【0021】耐熱管材22内に入れるガスとしては、水
素ガス、不活性ガス、フッ素、塩素を含まないハロゲン
ガスが好ましく用いられる。また、これらの種類のガス
のなかから任意に選択されるガスを混合したガスを用い
てもよい。
【0022】水素ガスを使用した場合には、タングステ
ン(素線)は酸素と反応すると酸化タングステンとなり
汚染の原因となるが、還元作用のある水素を供給するこ
とにより、酸化タングステンの生成を抑制することがで
きる。
【0023】不活性ガスは素線と反応しないので好まし
く用いられるが、不活性ガスとしては、ヘリウム、アル
ゴン、ネオンが好ましく用いられる。
【0024】フッ素、塩素を含まないハロゲンガス、例
えば臭素、沃素等を用いる場合、ハロゲンとタングステ
ンとのハロゲンサイクルにより素線の熱劣化を防ぐこと
ができ、素線の寿命が長くなる。
【0025】耐熱管材22内部を真空にした場合に比べ
上記ガスを導入した場合は、内部のガスが熱伝導媒体と
して働くため発熱効率が向上し、熱源素線21はより低
い温度で使用することが可能となる。また酸素など素線
を劣化させるガスの分圧を低く抑えることができ、また
導入ガス種によっては還元反応によって劣化した素線を
元の状態に戻す作用を期待することができる。また耐熱
管材22表面の温度を、処理用ガスを活性化できるよう
になるまで上げるためには、内部の熱源素線21の温度
は、熱源素線21をむき出しで使用するときよりもさら
に上げる必要があり、このため熱源素線21は熱劣化し
やすくなる。これを耐熱管材22内部に導入したガスに
よって防ぐ作用も併せて持たせることができる。
【0026】耐熱管材22が赤外線を透過してしまうよ
うな部材(例えば、石英、サファイア、透光性窒化アル
ミニウム)からなっている場合、図5に示すように、耐
熱管材22の表面に赤外線を吸収するための赤外線吸収
材25(例えば、SiC、アルミナ、タングステン、モ
リブデン等)からなる膜を取付け、放射される赤外線を
有効に利用する。また、図6に示すように、その赤外線
吸収材25からなる膜を特定の方向にのみ取り付けるこ
とにより、耐熱管材22の表面温度を不均一となるよう
に制御することができ、熱源に指向性を設け、不要な方
向への成膜が起こりにくくすることができる。
【0027】耐熱管材22が赤外線透過部材の場合、表
面に赤外線吸収材25を付けることにより放射される赤
外線を有効に利用できるようになる。また、その赤外線
吸収材25をウェーハ等の基板方向のみなど特定の方向
に取り付けることにより、耐熱管材22表面の特定部分
の温度を制御することができ、不要な方向への成膜を抑
制することができる。また、図7に示すように、耐熱管
材22表面に赤外線を反射する赤外線反射材24を付け
ることにより、さらに赤外線の有効利用ができる。赤外
線反射材24としては、金は反射率が最もよいため好ま
しく用いられる。このように、赤外線吸収材25、赤外
線反射材24を特定方向に被覆することにより、活性種
に方向性を持たせることができ反応室10内の基板41
以外の部分に膜が堆積するのを抑制できる。
【0028】次に、本実施の形態のCVD装置1を用い
て行う処理について説明する。
【0029】まず、基板41を反応室10内に搬入す
る。基板41はサセプタ42上に保持され、サセプタ4
2の下方のヒータ43により処理温度まで加熱される。
この状態で処理用ガスを導入する。処理用ガスは高温に
加熱された熱源20の耐熱管材22の表面を通過して基
板41に達する。この際、高温に加熱された耐熱管材2
2が処理用ガスを分解等により活性化して活性種を生成
し、基板41の表面に所定の膜をより低温で堆積させ
る。成膜処理後、処理用ガスの供給を停止し基板41を
取り出す。
【0030】次に、ガラス基板上にpoly−Si(多
結晶シリコン)膜を形成する場合のプロセス条件の一例
は、例えば公知文献「Cat−CVD法による半導体デ
バイス製造プロセス」公開シンポジウム要旨集(199
9年9月28日)や、第60回応用物理学会学術講演会
講演予稿集(1999年9月)等に記載されているよう
に、次のようなものである。
【0031】 プロセスガス流量 SiH:0.5〜50sccm H :100sccm 圧力 2〜100mTorr(0.27〜13.3Pa) 熱源素線温度 1800℃(1500〜2000℃) 基板温度 300℃程度 この条件で処理を行うことにより、poly−Si膜を
形成することができた。
【0032】(第2の実施の形態)図8は、本発明の第
2の実施の形態のCVD装置で使用する熱源を説明する
ための概略断面図である。
【0033】上述した第1の実施の形態では、タングス
テン等の熱源素線21を耐熱管材22で囲む構造の熱源
20を用いたが、本実施の形態では、石英管等の耐熱管
材22の内部にハロゲンランプ26を仕込み、耐熱管材
22の外周の一部に赤外線反射材24を設け、耐熱管材
22の外周の一部に赤外線吸収材25を赤外線反射材2
4の反対側に設けている点が第1の実施の形態と異なる
が、他の点は同じである。耐熱管材22、赤外線反射材
24および赤外線吸収材25に好適に使用できる材料も
同じである。赤外線反射材24ハロゲンランプ26を守
るために耐熱管材22の内部には、冷却用のガスが流れ
る構造となっている。
【0034】本発明が好適に適用される基板としては、
半導体装置製造用の半導体シリコン基板や、液晶表示素
子形成用のガラス基板等が挙げられる。
【0035】なお、本発明で好適に行われる処理として
は、低温プロセスpoly−Si型TFTの製造過程に
おけるガラス基板上へのpoly−Si膜の成膜等の各
種成膜、エッチング、タンタル膜成膜後の酸素雰囲気中
でのカーボン不純物除去等の雰囲気ガス中での加熱処理
等が挙げられる。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、加熱した熱源により基
板処理用ガスを活性化させて基板の処理を行う基板処理
装置や基板処理方法であって、金属汚染を防止できると
共に、熱源に使用する熱源素体の劣化を抑制することが
できる基板処理装置や基板処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1および第2の実施の形態のCVD
装置を説明するための図であり、図1Aは概略縦断面
図、図1Bは図1AのAA線概略横断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態のCVD装置で使用
する熱源を説明するための図であり、図2Aは、概略斜
視図であり、図1Bは、概略断面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態のCVD装置で使用
する熱源の第1の例を説明するための概略断面図であ
る。
【図4】本発明の第1の実施の形態のCVD装置で使用
する熱源の第2の例を説明するための概略断面図であ
る。
【図5】本発明の第1の実施の形態のCVD装置で使用
する熱源の第3の例を説明するための概略断面図であ
る。
【図6】本発明の第1の実施の形態のCVD装置で使用
する熱源の第4の例を説明するための概略断面図であ
る。
【図7】本発明の第1の実施の形態のCVD装置で使用
する熱源の第5の例を説明するための概略断面図であ
る。
【図8】本発明の第2の実施の形態のCVD装置で使用
する熱源を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
1…CVD装置 10…反応室 11…ガス供給室 12…ガス供給口 13…ガスシャワー板 14…底板 15…真空排気口 16…側壁 17…天井板 20…熱源 21…熱源素線 22…耐熱管材 23…耐熱封止部材 24…赤外線反射材 25…赤外線吸収材 26…ハロゲンランプ 31…支持台 32…固定端 33…電流導入端子 34…加熱用電源 41…基板 42…サセプタ 43…ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K030 AA02 AA06 AA16 AA17 BA29 BB03 CA06 EA03 FA10 KA25 KA46 5F004 BB18 BB28 BC08 EA35 5F045 AA16 AB03 AC01 AD07 AE15 AE17 AE19 BB14 DP03 DQ10 EF05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板に処理を施す反応室と、 前記反応室内に処理用ガスを供給する処理用ガス供給手
    段と、 前記処理用ガスを活性化して活性種を生成するための熱
    源と、を備える基板処理装置であって、 前記熱源が、熱源素体と前記熱源素体を囲む耐熱材とを
    備え、 前記耐熱材で囲まれた空間内に所定のガスを充填もしく
    は流通させたことを特徴とする基板処理装置。
  2. 【請求項2】前記耐熱材の外側表面または内側表面の少
    なくとも前記基板と対向する側を赤外線吸収材で被覆し
    たことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  3. 【請求項3】前記耐熱材の外側表面または内側表面の一
    部を赤外線反射材で被覆したことを特徴とする請求項1
    または2記載の基板処理装置。
  4. 【請求項4】前記所定のガスは、水素ガス、不活性ガ
    ス、フッ素および塩素を含まないハロゲンガス、または
    これらのガスの中から任意に選択されるガスを混合した
    ガスであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
    に記載の基板処理装置。
  5. 【請求項5】熱源素体と前記熱源素体を囲む耐熱材とを
    備えた熱源の前記耐熱材で囲まれた空間内に水素ガス、
    不活性ガス、フッ素および塩素を含まないハロゲンガ
    ス、またはこれらのガスの中から任意に選択されるガス
    を混合したガスを充填もしくは流通させた状態で、前記
    熱源により処理用ガスを活性化して活性種を生成し、前
    記活性種を基板に供給することにより前記基板に処理を
    施す工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  6. 【請求項6】熱源素体と前記熱源素体を囲む耐熱材とを
    備えた熱源の前記耐熱材で囲まれた空間内に水素ガス、
    不活性ガス、フッ素および塩素を含まないハロゲンガ
    ス、またはこれらのガスの中から任意に選択されるガス
    を混合したガスを充填もしくは流通させた状態で、前記
    熱源により処理用ガスを活性化して活性種を生成し、前
    記活性種を基板に供給することにより前記基板に処理を
    施す工程を備えることを特徴とする基板処理方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005083760A1 (ja) * 2004-03-01 2005-09-09 Hitachi Kokusai Electric Inc. 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2007504352A (ja) * 2003-05-21 2007-03-01 ウェルマン・インコーポレーテッド 遅延性結晶化ポリエステル樹脂
JP2012524013A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 エルピーイー ソシエタ ペル アチオニ エピタキシャル反応器の反応室及び前記反応室を用いた反応器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504352A (ja) * 2003-05-21 2007-03-01 ウェルマン・インコーポレーテッド 遅延性結晶化ポリエステル樹脂
WO2005083760A1 (ja) * 2004-03-01 2005-09-09 Hitachi Kokusai Electric Inc. 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2012524013A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 エルピーイー ソシエタ ペル アチオニ エピタキシャル反応器の反応室及び前記反応室を用いた反応器

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