JP2002176043A - 被処理体の処理方法、処理装置、薄膜形成方法及び薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理体に付着した有機物の除去効率を向上
させることができる被処理体の処理方法、処理装置及び
除去された被処理体に薄膜を形成する薄膜形成方法、薄
膜形成装置を提供する。 【解決手段】 オゾン処理装置１は、昇温用ヒータ７を
有し、有機物が付着した半導体ウエハ６を収容する処理
室３ａと、処理室３ａ内にオゾンを含む処理ガスを供給
する処理ガス供給管８と、処理室３ａに接続された排気
管１４と、昇温用ヒータ７により処理室３ａをオゾンが
活性化可能な温度に加熱させる制御部とを備えている。
そして、処理ガス供給管８から反応管２の天井に到達す
るようにオゾンを供給してオゾンを活性化し、真空ポン
プ１６により処理室３ａ内のガスを排気することによっ
て活性化されたオゾンを処理領域３ｂに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理体の処理方
法、処理装置、薄膜形成方法及び薄膜形成装置に関す
る。詳しくは被処理体に付着した有機物を除去する被処
理体の処理方法、処理装置、及び有機物が除去された被
処理体に薄膜を形成する薄膜形成方法、薄膜形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程では、例えばＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition）等の処理によって、
被処理体、例えば半導体ウエハにポリシリコン膜、シリ
コン酸化膜等の薄膜を形成することが広く行われてい
る。

【０００３】このような薄膜を形成する工程は、半導体
ウエハに汚染物質が付着するのを防止するために、一般
にクリーンルーム内で行われている。しかし、クリーン
ルームであっても汚染物質を完全に除去するのは困難な
ため、例えばトリブチルホスファート（Tri Butyl Phos
phate：ＴＢＰ）、シロキサン、フタル酸ジオクチル（d
ioctyl phyhalate：ＤＯＰ）等の微量の有機物（汚染物
質）が含まれており、このような有機物が半導体ウエハ
に付着してしまう場合がある。このような有機物が付着
した状態で半導体ウエハ上に薄膜を形成すると、半導体
装置の特性が悪化し、歩留まりが悪くなるという問題が
発生してしまう。このため、半導体ウエハ上に薄膜を形
成する前には、半導体ウエハに付着した有機物を除去す
る半導体ウエハのクリーニングが行われている。

【０００４】半導体ウエハのクリーニングは、例えば、
図７に示すような処理装置を用いて行われる。まず、処
理装置５１内の載置部５２上に半導体ウエハ５３を載置
する。次に、載置部５２内に配設されたヒータ５４によ
り処理装置５１内（半導体ウエハ５３）を所定の温度、
例えば６００℃に加熱する。続いて、導入ポート５５か
ら処理装置５１内に、処理ガス、例えば酸素ガスを供給
する。供給された酸素ガスは、処理装置５１内（半導体
ウエハ５３近傍）で熱分解されて酸素原子ラジカル（Ｏ
^＊）を生成し、半導体ウエハ５３の表面に付着した有機
物を分解する。そして、この分解された有機物を排気ポ
ート５６を介して処理装置５１外に排出することによ
り、半導体ウエハ５３がクリーニングされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
装置の高集積化に伴うデバイスパターンの微細化によ
り、半導体ウエハ５３に付着した有機物量に対する許容
範囲が厳しくなっており、さらに半導体ウエハ５３に付
着した有機物の除去が望まれている。

【０００６】また、上記クリーニング方法では、酸素原
子ラジカルを生成するために、処理装置５１内（半導体
ウエハ５３）を、例えば６００℃のような高温に加熱し
なければならない。

【０００７】さらに、上記クリーニング方法では、半導
体ウエハ５３を１枚ずつクリーニングしているので、多
数の半導体ウエハ５３をクリーニングする場合には、ク
リーニングに要する時間が長くなってしまう。

【０００８】加えて、上記クリーニング方法では、クリ
ーニングされた半導体ウエハ５３に薄膜を形成する場
合、半導体ウエハ５３を薄膜形成装置に搬送する間に、
半導体ウエハ５３に新たな有機物が付着してしまうおそ
れがある。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、被処理体に付着した有機物の除去効率を向上さ
せることができる被処理体の処理方法、処理装置及び除
去された被処理体に薄膜を形成する薄膜形成方法、薄膜
形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、低温下で、被処理体に付
着した有機物の除去効率を向上させることができる被処
理体の処理方法、処理装置及び除去された被処理体に薄
膜を形成する薄膜形成方法、薄膜形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】さらに、本発明は、短時間で複数枚の被処
理体に付着した有機物を除去することができる被処理体
の処理方法、処理装置及び除去された被処理体に薄膜を
形成する薄膜形成方法、薄膜形成装置を提供することを
目的とする。

【００１２】また、本発明は、一の装置により、被処理
体に付着した有機物を除去するとともに、除去された被
処理体に薄膜を形成することができる薄膜形成方法、薄
膜形成装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点にかかる被処理体の処理方法
は、有機物が付着した被処理体を反応室に収容し、該反
応室を所定の温度に加熱するとともに処理ガスを供給し
て、前記有機物を前記被処理体から除去する被処理体の
処理方法であって、前記処理ガスはオゾンを含み、前記
反応室の温度を前記オゾンが活性化可能な温度に加熱す
る、ことを特徴とする。

【００１４】この構成によれば、有機物が付着した被処
理体を収容した反応室にオゾンを含む処理ガスが供給さ
れる。そして、反応室内でオゾンが活性化されて酸素原
子ラジカルが生成される。この酸素原子ラジカルによ
り、被処理体に付着した有機物が分解されて、被処理体
から有機物が除去される。このため、被処理体に付着し
た有機物の除去効率を向上させることができる。

【００１５】前記反応室には前記有機物が付着した被処
理体が複数枚収容され、前記反応室内に前記処理ガスを
供給することにより、前記複数枚の被処理体に付着した
有機物を除去することが好ましい。この場合、一度の処
理により複数枚の被処理体に付着した有機物を除去する
ことができ、有機物の除去に要する時間を短くすること
ができる。

【００１６】前記反応室の温度を、例えば３００℃〜５
００℃に加熱することが好ましい。この場合、反応室の
温度を下げることができるとともに、被処理体に付着し
た有機物の除去効率を向上させることができる。

【００１７】前記反応室内の圧力を１３．３Ｐａ〜２６
６００Ｐａに設定することが好ましい。このように反応
室内が低圧に設定されていると、被処理体に均一に処理
ガスを供給することができる。

【００１８】前記有機物としては、例えばトリブチルホ
スファート、シロキサン、フタル酸ジオクチルの少なく
とも一つがある。

【００１９】前記反応室の前記被処理体を処理する処理
領域の一方側の非処理領域から、前記処理領域の他方側
に到達するように処理ガスを供給するとともに、前記処
理領域の一方側の非処理領域から前記反応室内のガスを
排気することにより、前記処理領域の他方側に到達した
処理ガスを前記処理領域に供給することが好ましい。こ
の場合、処理領域の他方側に到達した処理ガスは、反応
室内のガスを排気することにより、処理領域に均一に供
給される。そして、処理ガスにより有機物が被処理体か
ら除去されて反応室外に排気される。

【００２０】この発明の第２の観点にかかる被処理体の
処理装置は、所定の温度に設定可能な加熱部を有し、有
機物が付着した被処理体を収容する反応室と、前記反応
室内にオゾンを含む処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、前記反応室内のガスを排気する排気手段と、前記
加熱部により前記反応室を前記オゾンが活性化可能な温
度に加熱させる制御手段とを備える、ことを特徴とす
る。

【００２１】この構成によれば、処理ガス供給手段によ
り、有機物が付着した被処理体を収容した反応室にオゾ
ンを含む処理ガスが供給される。そして、制御手段に制
御された加熱部により、オゾンが活性化可能な温度に反
応室が加熱され、反応室に供給されたオゾンが活性化さ
れて酸素原子ラジカルが生成される。この酸素原子ラジ
カルにより、被処理体に付着した有機物が分解されて、
被処理体から有機物が除去される。

【００２２】前記反応室は前記被処理体を複数枚収容可
能な被処理体収容部を備え、前記制御手段は前記処理ガ
スを前記被処理体収容部に供給させ、前記複数枚の被処
理体に付着した有機物を除去することが好ましい。この
場合、一度の処理により複数枚の被処理体に付着した有
機物を除去することができ、有機物の除去に要する時間
を短くすることができる。

【００２３】前記反応室は前記オゾンの活性状態を維持
可能なコンダクタンスを有することが好ましい。このよ
うな反応室として、例えば単管構造の反応室がある。

【００２４】前記制御手段は前記加熱部に前記反応室の
温度を、例えば３００℃〜５００℃に加熱させることが
好ましい。この場合、反応室の温度を下げることができ
るとともに、被処理体に付着した有機物の除去効率を向
上させることができる。

【００２５】前記制御手段は前記排気手段に前記反応室
内のガスを排気させ、前記反応室の圧力を、例えば１
３．３Ｐａ〜２６６００Ｐａに維持することが好まし
い。このように反応室内が低圧に設定されていると、被
処理体に均一に処理ガスを供給することができる。

【００２６】前記処理ガス供給手段はプラズマ発生器か
ら構成されたオゾン発生部を有している。そして、前記
オゾン発生部には酸素ガスと、窒素ガスまたは二酸化炭
素とを供給するオゾン生成ガス供給管が接続されている
ことが好ましい。酸素ガスと窒素ガスとを供給するオゾ
ン生成ガス供給管が接続されていると、オゾン発生部で
発生するオゾンの発生効率が向上する。また、酸素ガス
と二酸化炭素とを供給するオゾン生成ガス供給管が接続
されていると、オゾン発生部で生成される処理ガス中に
ＮＯｘが含まれなくなり、反応室内に処理ガスを供給す
る処理ガス供給手段が腐食しにくくなる。

【００２７】前記反応室は被処理体を処理する処理領域
を有するとともに、少なくとも該処理領域の一方側に非
処理領域を有し、前記処理ガス供給手段及び前記排気手
段は前記処理領域の一方側の非処理領域に配置され、前
記制御手段は、前記処理ガス供給手段に該非処理領域か
ら前記処理領域の他方側に到達するように処理ガスを供
給させるとともに、前記排気手段に前記反応室内のガス
を排気させることにより、前記処理領域の他方側に到達
したオゾンを前記処理領域に供給することが好ましい。
この場合、処理ガス供給手段により処理領域の他方側に
到達した処理ガスは、排気手段により処理領域に均一に
供給される。そして、処理ガスにより有機物が被処理体
から除去されて反応室外に排気される。

【００２８】前記処理ガス供給手段は前記反応室内に処
理ガスを供給する処理ガス供給管を備えている。そし
て、該処理ガス供給管の先端部分は、前記一方側の非処
理領域から非処理領域を通って前記他方側の非処理領域
に供給されるように、当該他方側の非処理領域方向に曲
折りされていることが好ましい。この場合、反応室内の
コンダクタンスが向上する。

【００２９】この発明の第３の観点にかかる薄膜形成方
法は、有機物が付着した被処理体を反応室内に収容する
被処理体収容工程と、上記第１の観点にかかる処理方法
により、前記被処理体から有機物を除去する処理工程
と、前記処理工程により有機物が除去された被処理体に
成膜ガスを供給して、当該被処理体に薄膜を形成する薄
膜形成工程とを備える、ことを特徴とする。

【００３０】この構成によれば、反応室内に収容された
有機物が付着した被処理体から、上記第１の観点にかか
る処理方法により有機物が除去される。そして、この有
機物が除去された被処理体に成膜ガスが供給され、被処
理体に薄膜が形成される。

【００３１】前記被処理体収容工程と前記処理工程と前
記薄膜形成工程とを一の装置により行うことが好まし
い。この場合、被処理体からの有機物の除去と、薄膜の
形成とを一の装置で行うことができ、被処理体への薄膜
の形成が簡単になる。また、前記処理工程から前記薄膜
形成工程に移行する間に、被処理体に有機物が付着する
おそれがなくなる。

【００３２】前記被処理体収容工程における被処理体を
反応室に収容するローディング温度と、前記処理工程に
おける前記反応室の温度とをほぼ等しくすることが好ま
しい。この場合、処理工程のための温度操作が不要にな
る。

【００３３】この発明の第４の観点にかかる薄膜形成装
置は、上記第２の観点にかかる処理装置と、反応室内に
成膜ガスを供給する成膜ガス供給手段と、加熱部により
前記反応室内を所定の温度に加熱させるとともに、前記
成膜ガス供給手段により有機物が除去された被処理体に
前記成膜ガスを供給して、当該被処理体に薄膜を形成さ
せる成膜制御手段とを備える、ことを特徴とする。

【００３４】この構成によれば、上記第２の観点にかか
る処理装置により、被処理体に付着した有機物が除去さ
れる。そして、成膜ガス供給手段から有機物が除去され
た被処理体に成膜ガスが供給され、被処理体に薄膜が形
成される。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態にかか
る被処理体の処理方法、処理装置、薄膜形成方法及び薄
膜形成装置について説明する。

【００３６】（第１の実施の形態）第１の実施の形態で
は、被処理体の処理方法、処理装置を、図１に示すバッ
チ式縦型熱処理装置を用いて、半導体ウエハ（被処理
体）上に付着した有機物をオゾンを含む処理ガスにより
分解、除去（クリーニング）する場合を例に説明する。

【００３７】図１に示すように、熱処理装置１は、長手
方向が垂直方向に向けられた有天井の円筒状に形成され
た単管構造の反応管２を備えている。反応管２は、耐熱
材料、例えば石英により形成されている。

【００３８】反応管２の下方には、筒状に形成されたス
テンレス鋼（ＳＵＳ）からなるマニホールド３が配置さ
れている。マニホールド３は、反応管２の下端と気密と
なるように接続されている。

【００３９】マニホールド３の下方には蓋体４が配置さ
れ、図示しないボートエレベータにより蓋体４が上下動
可能に構成されている。この蓋体４と、反応管２と、マ
ニホールド３とによって処理室３ａが構成されている。
そして、蓋体４が上昇してマニホールド３に接触する
と、マニホールド３の下方側が閉鎖され、処理室３ａが
密閉される。

【００４０】蓋体４には、例えば石英からなるウエハボ
ート５が載置されている。ウエハボート５には、被処理
体、例えば半導体ウエハ６が垂直方向に所定の間隔をお
いて複数枚収容されている。ウエハボート５に収容され
た半導体ウエハ６は、ウエハボート５が反応管２内に挿
入されることにより処理室３ａの内部に配置され、この
半導体ウエハ６の配置領域が処理室３ａにおける処理領
域３ｂを構成している。また、処理領域３ｂの周囲が非
処理領域を構成している。

【００４１】反応管２は、反応管２内にウエハボート５
が挿入された状態で、反応管２の内壁（内側壁）とウエ
ハボート５（半導体ウエハ６）の端部との間に空隙（間
隙）Ｄを有するような大きさに形成されている。この空
隙Ｄは、処理室３ａ内で所定の排気コンダクタンスを得
られるように、オゾンの流量、反応管２内部の圧力、反
応管２の高さ等を考慮して、例えば２０ｍｍ〜５０ｍｍ
程度の大きさに設定されている。

【００４２】反応管２の周囲には、反応管２を取り囲む
ように、例えば抵抗発熱体からなる昇温用ヒータ７が設
けられ、昇温用ヒータ７を駆動することにより、反応管
２内が所定の温度に設定される。

【００４３】処理室３ａにおける処理領域３ｂの一方
側、例えば下方側の非処理領域３ｃには、処理ガス供給
管８が配置されている。本実施の形態では、マニホール
ド３の側面に処理ガス供給管８が挿通されている。この
処理ガス供給管８は、配管の腐食を防止するためにテフ
ロン（登録商標）配管が用いられている。処理ガス供給
管８は、その先端部分８ａが半導体ウエハ６の収容位
置、すなわち処理領域３ｂの方向（上方）を向くように
曲折りされた屈曲形状に形成されており、先端部分８ａ
において処理領域３ｂに向かう処理ガス導入部８ｂを有
している。このため、処理ガス供給管８（処理ガス導入
部８ｂ）から供給されたオゾンを含む処理ガスは、反応
管２の上方に噴出する。また、先端部分８ａは、処理ガ
ス供給管８から上方に供給された処理ガスが、処理領域
３ｂ外（例えば図１に示す、空隙Ｄにより形成される空
間）を通って、処理領域３ｂの他方側（反応管２の上
方）に供給されるような位置に配設されている。

【００４４】処理ガス供給管８はオゾン発生器９に接続
されている。オゾン発生器９は、例えばプラズマ発生器
等から構成され、酸素を基としてオゾンを生成する。オ
ゾン発生器９には、ピュリフアイヤ１０を介して、酸素
ガス供給管１１と添加ガス供給管１２とが接続されてい
る。そして、酸素ガス供給管１１からの酸素ガスと、添
加ガス供給管１２からの窒素ガスまたは二酸化炭素ガス
からなる添加ガスとがピュリフアイヤ１０に供給され、
ピュリフアイヤ１０により、オゾン発生に適した純度の
条件（不純物、特に水分による腐食性ガスの発生を抑
制）に設定されて、オゾン発生器９に供給される。

【００４５】処理領域３ｂの一方側の非処理領域３ｃに
おけるマニホールド３側面には、排気口１３が設けられ
ている。排気口１３は、非処理領域３ｃにおいて処理ガ
ス供給管８と対向する位置に設けられ、反応管２内のガ
スを排気する。

【００４６】排気口１３には、排気管１４が気密に接続
されている。排気管１４には、その上流側から、コンビ
ネーションバルブ１５と、真空ポンプ１６とが介設され
ている。コンビネーションバルブ１５は、排気管１４の
開度を調整して、反応管２内及び排気管１４内の圧力を
所定の圧力に制御する。真空ポンプ１６は、排気管１４
を介して反応管２内のガスを排気するとともに反応管２
内及び排気管１４内の圧力を調整する。

【００４７】マニホールド３側面の排気口１３の下方に
は、パージガス、例えば窒素ガスを供給するパージガス
供給管１７が挿通されている。また、オゾン発生器９、
ピュリフアイヤ１０、酸素ガス供給管１１、添加ガス供
給管１２、コンビネーションバルブ１５、真空ポンプ１
６、及びパージガス供給管１７には、図示しない制御部
が接続されている。制御部は、マイクロプロセッサ、プ
ロセスコントローラ等から構成され、熱処理装置１の各
部の温度、圧力等を測定し、測定データに基づいて、上
記各部に制御信号等を出力して、熱処理装置１の各部を
制御する。

【００４８】次に、上記構成を有する熱処理装置１を用
い、半導体ウエハ６上に付着した有機物をオゾンを含む
処理ガスによりクリーニングする処理方法について、図
２に示すレシピ（タイムシーケンス）を参照して説明す
る。なお、以下の説明において、熱処理装置１を構成す
る各部の動作は、図示しない制御部によりコントロール
されている。

【００４９】まず、蓋体４が下げられた状態で、有機物
が付着した半導体ウエハ６が収容されたウエハボート５
を蓋体４上に載置する。また、昇温用ヒータ７により反
応管２（処理室３ａ）内を所定の温度（ローディング温
度）、例えば３００℃に加熱する。

【００５０】次に、図示しないボートエレベータにより
蓋体４を上昇させ、ウエハボート５（半導体ウエハ６）
を処理室３ａ内にロードする。これにより、半導体ウエ
ハ６を処理室３ａ内に収容するとともに、処理室３ａを
密閉する。また、パージガス供給管１７から処理室３ａ
内に窒素ガス（Ｎ_２）を所定量、例えば約２０リットル
／ｍｉｎ供給し、処理室３ａ内の混入した有機物等の汚
染物質を排出する。この窒素ガスの供給を所定時間、例
えば約５．５分間行う（ロード工程）。

【００５１】続いて、処理室３ａ内の減圧を開始する。
具体的には、パージガス供給管１７から処理室３ａ内に
窒素ガスを所定量、例えば２０リットル／ｍｉｎ供給す
るとともに、コンビネーションバルブ１５の開度を制御
しつつ、真空ポンプ１６を駆動させて、処理室３ａ内の
ガスを排出する。処理室３ａ内のガスの排出は、処理室
３ａ内の圧力が常圧から所定の圧力、例えば１３．３Ｐ
ａ〜２６６００Ｐａ（１Ｔｏｒｒ〜２００Ｔｏｒｒ）に
なるまで行う。また、昇温用ヒータ７により処理室３ａ
内を所定の温度（クリーニング温度）、例えば３００℃
〜６００℃に加熱する。そして、この減圧及び加熱操作
を、処理室３ａ内が所定の圧力及び温度で安定するよう
に、所定時間、例えば約１７分間行う（安定化工程）。

【００５２】処理室３ａ内が所定の圧力及び温度で安定
すると、パージガス供給管１７からの窒素ガスの供給を
停止する。そして、酸素ガス供給管１１から酸素ガスを
所定量、例えば１リットル／ｍｉｎ〜１０リットル／ｍ
ｉｎ、さらに添加ガス供給管１２から窒素ガスを所定
量、例えば０．００８リットル／ｍｉｎ〜０．０８リッ
トル／ｍｉｎをピュリフアイヤ１０に供給する。供給さ
れた酸素ガス及び窒素ガスは、ピュリフアイヤ１０でオ
ゾン発生に適した条件にされ、オゾン発生器９に供給さ
れる。

【００５３】オゾン発生器９では、例えば、図示しない
プラズマ発生器により、供給された酸素にプラズマを照
射してオゾンを生成させる。そして、例えば５０ｇ／Ｎ
ｍ^３〜３００ｇ／Ｎｍ^３（２．３５ｖｏｌ％〜１４．１
ｖｏｌ％）のオゾンを含んだ処理ガスを、オゾン発生器
９から処理ガス供給管８（処理ガス導入部８ｂ）を介し
て反応管２の天井（ウエハボート５の上部）に到達する
ように所定量、例えば、約１リットル／ｍｉｎ〜１０リ
ットル／ｍｉｎで処理室３ａ内に供給する。処理室３ａ
内への処理ガスの供給は、例えば５分〜３０分間行う
（クリーニング工程）。

【００５４】ここで、処理ガス供給管８に接続されたオ
ゾン発生器９には、酸素ガスの他に窒素ガスが供給され
ているので、オゾン発生器９で生成されるオゾンの発生
効率が向上する。また、窒素ガスを供給することによ
り、処理ガス中にＮＯｘが含まれるが、処理ガス供給管
８にテフロン配管を用いているので、ＮＯｘにより処理
ガス供給管８が腐食しにくくなる。このため、処理室３
ａ内に処理ガス供給管８の腐食による汚染物質が混入す
るおそれがなくなる。

【００５５】処理室３ａ内は３００℃〜６００℃に加熱
されているので、処理室３ａ内に処理ガスが供給される
と、処理ガス中のオゾンが活性化されて酸素原子ラジカ
ル（Ｏ^＊）を生成する。そして、酸素原子ラジカルを含
む処理ガスが反応管２の天井に移動される。

【００５６】ここで、反応管２は単管構造に形成され、
反応管２の内壁と半導体ウエハ６の端部との間に空隙Ｄ
が設けられているので、所定の排気コンダクタンスが得
られ、オゾンが失活しにくくなる（オゾンの活性化状態
を維持可能になる）。また、処理室３ａ内を低圧に維持
しやすくなる。さらに、先端部分８ａは、処理ガスが処
理領域３ｂ外を通って反応管２の上方に供給されるよう
に曲折りされている。このため、処理室３ａ内のコンダ
クタンスを向上させることができ、オゾンの活性化状態
を維持するとともに、処理室３ａ内を低圧に維持しやす
くなる。

【００５７】反応管２の天井に到達した処理ガスは、真
空ポンプ１６からの吸引によって、処理領域３ｂに供給
される。ここで、処理室３ａ内の圧力が１３．３Ｐａ〜
２６６００Ｐａ（１Ｔｏｒｒ〜２００Ｔｏｒｒ）のよう
な低圧に維持されているので、処理領域３ｂに均一に処
理ガスを供給することができる。また、処理ガスを一
旦、反応管２の天井に到達させることにより、処理領域
３ｂに均一に処理ガスを供給することができる。これ
は、処理ガスの流速が遅くなり、処理ガスを処理領域３
ｂに供給する際に流速による影響を受けなくなるためで
ある。

【００５８】さらに、排気口１３が処理ガス供給管８と
対向するように配置されているので、処理領域３ｂに処
理ガスを供給する際に、処理ガス供給管８から供給され
る処理ガスの影響を受けにくくなり、処理室３ａ内の排
気コンダクタンスを向上させることができる。このた
め、オゾンの活性化状態を維持するとともに、処理領域
３ｂに均一に処理ガスを供給することができる。

【００５９】処理領域３ｂに処理ガスが供給されると、
処理ガス中の酸素原子ラジカルにより、半導体ウエハ６
に付着した有機物が分解されて、半導体ウエハ６から有
機物が除去される。なお、除去された有機物は、排気口
１３を介して排気管１４に吸引され、反応管２外に排気
される。

【００６０】半導体ウエハ６から有機物が除去される
と、処理ガス供給管８からの処理ガス（窒素ガス、酸素
ガス、オゾン）の供給を停止する。そして、コンビネー
ションバルブ１５の開度を制御しつつ、真空ポンプ１６
を駆動させて、処理室３ａ内のガスを排出した後、パー
ジガス供給管１７から窒素ガスを所定量、例えば１０リ
ットル／ｍｉｎ供給して、処理室３ａ内のガスを排気管
１４に排出する。このパージガス供給管１７からの窒素
ガスの供給は、例えば１０分間行う（パージ工程）。な
お、処理室３ａ内のガスを確実に排出するために、処理
室３ａ内のガスの排出及び窒素ガスの供給を複数回繰り
返すことが好ましい。

【００６１】最後に、パージガス供給管１７から窒素ガ
スを所定量、例えば２０リットル／ｍｉｎを約５．５分
間供給して、処理室３ａ内を常圧（７６０Ｔｏｒｒ）に
戻し、ウエハボート５（半導体ウエハ６）を処理室３ａ
からアンロードする（アンロード工程）。

【００６２】次に、本実施の形態の効果を確認するた
め、有機物を付着させた半導体ウエハ６のサンプルを、
種々の条件下でクリーニングを行った。サンプルは、半
導体ウエハ６に１０００オングストロームの厚さの酸化
膜を成膜し、この酸化膜の表面を希釈フッ化水素酸（Ｄ
ＨＦ）で１分間洗浄した後、クリーンルーム内に２００
時間放置して、有機物の付着した半導体ウエハ６を作成
した。

【００６３】また、有機物の付着量は接触角法を用いて
測定を行った。接触角法は、半導体ウエハ６上に純水を
滴下し、この純水の玉（滴）の接触角を測定する方法で
あり、半導体ウエハ６に有機物が付着しているほど疎水
性が高くなり接触角が大きくなる。逆に、有機物の付着
量が減少すると親水性が高くなり接触角が小さくなる。
本実施の形態では、半導体ウエハ６上の５点を測定し、
この平均値を求めた。作成されたサンプルの接触角は３
６°であった。なお、有機物が完全に除去された半導体
ウエハ６上に純水を落としても、純水の玉の接触角は０
°にはならず、また低角度での厳密な測定は困難である
ことから、接触角が２°以下の半導体ウエハ６ではほぼ
完全に有機物が除去されているものと考えられる。

【００６４】図３にクリーニングの条件を示す。図３に
示すように、クリーニングは、処理室３ａの温度（実施
例１〜実施例４、比較例２、比較例３）、処理室３ａの
圧力（実施例７）、クリーニング時間（実施例８）、処
理ガス中のオゾン濃度（実施例９、実施例１０）、添加
ガスの種類（実施例１２、実施例１３）等を変化させ、
これらの関係について検討を行った。また、本例では、
実験を簡便に行うために、ウエハボート５の上部
（Ｔ）、中央（Ｃ）、下部（Ｂ）の３カ所に半導体ウエ
ハ６を１枚ずつ（合計３枚）収容した場合について検討
を行った。なお、ウエハボート５内の半導体ウエハ６の
枚数の影響については、実施例１１及び実施例１３で別
に検討している。この結果を図３及び図４に示す。図４
では各実施例について３本の棒グラフで示しており、左
側から上部、中央、下部での半導体ウエハ６に付着した
有機物の付着量を示している。また、参考のため、クリ
ーニング処理をしない場合、従来の酸素ガスによるクリ
ーニングの場合（比較例１）、従来のクリーニング方法
で処理室３ａの温度を下げた場合（比較例４）について
も、その結果を図３及び図４に示す。

【００６５】図３及び図４の実施例１〜実施例４に示す
ように、処理室３ａの温度が３００℃〜６００℃では、
従来の酸素ガスによるクリーニング（比較例１）に比
べ、半導体ウエハ６の有機物の付着量を約１／１０にで
きることが確認できた。これらの接触角は、２°以下で
あり、半導体ウエハ６に付着した有機物がほぼ完全に除
去されていることが確認できた。このため、従来の酸素
ガスによるクリーニングに比べ、有機物の除去効率を向
上させることができる。

【００６６】また、図３及び図４の実施例５、実施例６
に示すように、処理室３ａの温度が２００℃では、処理
室３ａの圧力が低圧（１３３Ｐａ）の場合、半導体ウエ
ハ６の有機物の付着量を、従来の酸素ガスによるクリー
ニング（比較例１）に比べ約１／３に減少させることが
でき、高圧（２６６００Ｐａ）の場合、半導体ウエハ６
に付着した有機物をほぼ完全に除去することができる。

【００６７】さらに、図３及び図４の比較例２、比較例
３に示すように、処理室３ａの温度が室温（ＲＴ）、１
００℃では、半導体ウエハ６に付着した有機物が除去さ
れない。これは、処理室３ａの温度が低く、処理ガス中
のオゾンが活性化されないために酸素原子ラジカルが生
成されず、有機物を分解できないためである。このた
め、処理室３ａの温度を２００℃〜６００℃にすること
が好ましい。

【００６８】なお、処理室３ａの温度が２００℃の場
合、処理室３ａの圧力を２６６００Ｐａとすることによ
り半導体ウエハ６に付着した有機物をほぼ完全に除去す
ることができるが、処理室３ａの圧力が１３３Ｐａで
は、有機物をほぼ完全にまでは除去することはできな
い。また、処理室３ａの温度を６００℃より高くして
も、半導体ウエハ６に付着した有機物をほぼ完全に除去
することは可能であるが、半導体ウエハ６が熱酸化され
てしまうおそれがある。さらに、従来のクリーニング方
法と処理室３ａの温度が同じになってしまう。このた
め、処理室３ａの温度を３００℃〜５００℃にすること
がさらに好ましい。

【００６９】図３及び図４の実施例１、実施例７に示す
ように、処理室３ａの圧力が１３３Ｐａ〜２６６００Ｐ
ａでは、半導体ウエハ６に付着した有機物がほぼ完全に
除去されていることが確認できた。また、処理室３ａの
圧力が２６６００Ｐａを越えると、処理領域３ｂに均一
に処理ガスを供給することが困難になる。このため、処
理室３ａの圧力は１３３Ｐａ〜２６６００Ｐａにするこ
とが好ましい。

【００７０】図３及び図４の実施例１、実施例８に示す
ように、クリーニング時間が５分〜３０分では、半導体
ウエハ６に付着した有機物がほぼ完全に除去されている
ことが確認できた。クリーニング時間が５分より短い
と、半導体ウエハ６に付着した有機物をほぼ完全には除
去できなくなるおそれがあり、クリーニング時間が３０
分より長いと、半導体ウエハ６のクリーニングを効率的
に行うことができなくなってしまう。このため、クリー
ニング時間は５分〜３０分にすることが好ましい。ただ
し、半導体ウエハ６に付着する有機物の付着量によって
は、この時間をさらに長くしたり、短くしたりすること
は可能である。

【００７１】図３及び図４の実施例１、実施例９、実施
例１０に示すように、処理ガス中のオゾン濃度が２．３
５ｖｏｌ％〜１４．１ｖｏｌ％では、半導体ウエハ６に
付着した有機物がほぼ完全に除去されていることが確認
できた。オゾン濃度が２．３５ｖｏｌ％より低いと、半
導体ウエハ６に付着した有機物をほぼ完全には除去でき
なくなるおそれがあり、またオゾン濃度を１４．１ｖｏ
ｌ％より高くしても有機物の除去に影響を与えないこと
が考えられる。このため、処理ガス中のオゾン濃度は
２．３５ｖｏｌ％〜１４．１ｖｏｌ％にすることが好ま
しい。ただし、半導体ウエハ６に付着する有機物の付着
量によっては、この濃度をさらに長くしたり、短くした
りすることは可能である。

【００７２】図３及び図４の実施例１、実施例１１に示
すように、ウエハボート５内の半導体ウエハ６の枚数を
３枚から１００枚にしても、半導体ウエハ６に付着した
有機物の除去に影響を与えないことが確認できた。これ
は、処理室３ａ内のコンダクタンスを向上させ、処理室
３ａ内を低圧に維持しているためである。このため、ウ
エハボート５内の半導体ウエハ６の枚数が、例えば１０
０枚のように増えても、処理室３ａの圧力、クリーニン
グ時間、処理ガス中のオゾン濃度は、同様の傾向を示
す。

【００７３】図３及び図４の実施例１、実施例１１〜実
施例１３に示すように、添加ガス供給管１２から供給さ
れる添加ガスの種類を窒素ガスから二酸化炭素に変更し
ても、半導体ウエハ６に付着した有機物の除去に影響を
与えないことが確認できた。さらに、オゾン発生器９で
生成される処理ガス中にＮＯｘが含まれなくなり、処理
室３ａ内に処理ガスを供給する処理ガス供給管８が腐食
しにくくなる。

【００７４】なお、接触角法は、一般に、純水を滴下す
る平面（半導体ウエハ６）の表面状態に影響を受けやす
く、クリーニングによって半導体ウエハ６の表面形状が
変化すると、有機物の付着量が正確に測定することがで
きなくなってしまうと考えられる。このため、クリーニ
ング前後での半導体ウエハ６の表面形状を確認した。こ
の結果、半導体ウエハ６の表面形状はクリーニング前後
でほとんど変化していないことが確認できた。

【００７５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、処理室３ａをオゾンが活性可能な温度（２００℃以
上）に加熱し、この処理室３ａ内にオゾンを含む処理ガ
スを供給しているので、従来の酸素ガスによるクリーニ
ングに比べ、半導体ウエハ６に付着した有機物の除去効
率を向上させることができる。特に、処理室３ａを３０
０℃〜５００℃に加熱し、この処理室３ａ内にオゾンを
含む処理ガスを供給すると、従来の酸素ガスによるクリ
ーニングに比べ、低温下で、半導体ウエハ６に付着した
有機物の除去効率を向上させることができる。

【００７６】本実施の形態によれば、反応管２は単管構
造に形成され、反応管２の内壁と半導体ウエハ６の端部
との間に空隙Ｄが設けられているので、オゾンの活性化
状態を維持しやすくなる。また、処理室３ａ内を低圧に
維持しやすくなり、処理領域３ｂに均一に処理ガスを供
給することができる。このため、一のクリーニング処理
により、複数枚の半導体ウエハ６に付着した有機物を同
時に除去することができる。

【００７７】本実施の形態によれば、処理ガス供給管８
の先端部分８ａは、処理ガスが処理領域３ｂ外を通って
反応管２の上方に供給されるように曲折りされているの
で、処理室３ａ内のコンダクタンスを向上させることが
でき、オゾンの活性化状態を維持しやすくなる。また、
処理室３ａ内を低圧に維持しやすくなり、処理領域３ｂ
に均一に処理ガスを供給することができる。このため、
一のクリーニング処理により、複数枚の半導体ウエハ６
に付着した有機物を同時に除去することができる。

【００７８】本実施の形態によれば、処理ガスを一旦、
反応管２の天井に到達させ、真空ポンプ１６からの吸引
によって、処理領域３ｂに供給するので、処理領域３ｂ
に均一に処理ガスを供給することができる。

【００７９】本実施の形態によれば、オゾン発生器９に
は、酸素ガスの他に窒素ガスが供給されているので、オ
ゾン発生器９で生成されるオゾンの発生効率が向上す
る。

【００８０】（第２の実施の形態）第２の実施の形態で
は、被処理体の薄膜形成方法及び薄膜形成装置を、図５
に示すバッチ式縦型熱処理装置を用いて、半導体ウエハ
（被処理体）上に付着した有機物をオゾンを含む処理ガ
スにより分解、除去（クリーニング）した後、さらに、
クリーニングされた半導体ウエハに水蒸気を供給してシ
リコン酸化膜の薄膜を形成する場合を例に説明する。

【００８１】図５に示すように、本実施の形態の熱処理
装置２１は、クリーニングされた半導体ウエハに水蒸気
からなる成膜ガスを供給する成膜ガス供給管２２が、さ
らに設けられている点を除いて、第１の実施の形態の熱
処理装置１と同一構造に形成されている。

【００８２】成膜ガス供給管２２は下方側の非処理領域
３ｃに配置され、本実施の形態では、マニホールド３の
側面に挿通されている。成膜ガス供給管２２は図示しな
い燃焼装置に接続されている。燃焼装置は酸素ガスと水
素ガスとを燃焼させることにより水蒸気を発生させ、こ
の水蒸気を成膜ガス供給管２２に供給する。また、成膜
ガス供給管２２は、その先端部分２２ａが処理領域３ｂ
の方向（上方）を向くように曲折りされた屈曲形状に形
成されている。このため、成膜ガス供給管２２から供給
された成膜ガスは、反応管２の上方に噴出する。また、
成膜ガス供給管２２の先端部分２２ａは、処理ガス供給
管８の先端部分８ａと同様に、上方に噴出される成膜ガ
スが、処理領域３ｂ外（例えば図５に示す、空隙Ｄによ
り形成される空間）を通って、処理領域３ｂの他方側
（反応管２の上方）に供給されるような位置に配設され
ている。

【００８３】次に、上記構成を有する熱処理装置２１を
用い、半導体ウエハ６上に付着した有機物をオゾンを含
む処理ガスによりクリーニングし、さらにクリーニング
された半導体ウエハにシリコン酸化膜を形成する薄膜形
成方法について、図６に示すレシピ（タイムシーケン
ス）を参照して説明する。なお、以下の説明において、
半導体ウエハ６のクリーニング（ロード工程、安定化工
程、クリーニング工程）については、第１の実施の形態
と同様の方法であり、本実施の形態では第１パージ工程
から説明する。また、熱処理装置２１を構成する各部の
動作は、図示しない制御部によりコントロールされてい
る。

【００８４】図６に示すように、第１の実施の形態と同
様のロード工程、安定化工程、クリーニング工程によ
り、半導体ウエハ６から有機物を除去すると、処理ガス
供給管８からの処理ガスの供給を停止する。そして、コ
ンビネーションバルブ１５の開度を制御しつつ、真空ポ
ンプ１６を駆動させて、処理室３ａ内のガスを排出した
後、パージガス供給管１７から窒素ガスを所定量、例え
ば１０リットル／ｍｉｎ供給して、処理室３ａ内のガス
を排気管１４に排出する。処理室３ａ内のガスの排出
は、処理室３ａ内の圧力が所定の圧力、例えば５３２０
０Ｐａ（４００Ｔｏｒｒ）になるまで行う。また、昇温
用ヒータ７により処理室３ａ内を所定の温度、例えば７
５０℃に加熱する。そして、この減圧及び加熱操作を、
処理室３ａ内が所定の圧力及び温度で安定するように、
所定時間行う（第１パージ工程）。

【００８５】処理室３ａ内が所定の圧力及び温度で安定
すると、パージガス供給管１７からの窒素ガスの供給を
停止する。そして、成膜ガス供給管２２から水蒸気を反
応管２の天井（ウエハボート５の上部）に到達するよう
に所定量供給する。反応管２の天井に到達した水蒸気
は、真空ポンプ１６からの吸引によって、処理領域３ｂ
に供給される。そして、処理領域３ｂに水蒸気が供給さ
れると、半導体ウエハ６ではウエット酸化が行われ、半
導体ウエハ６にシリコン酸化膜の薄膜が形成される（薄
膜形成工程）。

【００８６】ここで、水蒸気を一旦、反応管２の天井に
到達させているので、処理領域３ｂに均一に水蒸気を供
給することができる。このため、半導体ウエハ６に均一
なシリコン酸化膜を形成することができる。

【００８７】また、半導体ウエハ６に付着した有機物の
除去（クリーニング工程）と、有機物の除去された半導
体ウエハ６へのシリコン酸化膜の形成（薄膜形成工程）
とを一の熱処理装置２１により行っているので、半導体
ウエハ６にシリコン酸化膜を容易に形成することができ
る。また、クリーニング工程から薄膜形成工程に移行す
る際に、クリーニングされた半導体ウエハ６を搬送する
必要がないので、クリーニング工程から薄膜形成工程ま
での間に、半導体ウエハ６に有機物が付着するおそれが
なくなる。

【００８８】半導体ウエハ６にシリコン酸化膜が形成さ
れると、成膜ガス供給管２２からの水蒸気の供給を停止
する。そして、コンビネーションバルブ１５の開度を制
御しつつ、真空ポンプ１６を駆動させて、処理室３ａ内
のガスを排出した後、パージガス供給管１７から窒素ガ
スを所定量、例えば１０リットル／ｍｉｎ供給して、処
理室３ａ内のガスを排気管１４に排出する。このパージ
ガス供給管１７からの窒素ガスの供給は、例えば１０分
間行う（第２パージ工程）。なお、処理室３ａ内のガス
を確実に排出するために、処理室３ａ内のガスの排出及
び窒素ガスの供給を複数回繰り返すことが好ましい。

【００８９】最後に、パージガス供給管１７から窒素ガ
スを所定量、例えば２０リットル／ｍｉｎを約５．５分
間供給して、処理室３ａ内を常圧（７６０Ｔｏｒｒ）に
戻し、ウエハボート５（半導体ウエハ６）を処理室３ａ
からアンロードする（アンロード工程）。

【００９０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、半導体ウエハ６に付着した有機物の除去と、有機物
の除去された半導体ウエハ６へのシリコン酸化膜の形成
とを一の熱処理装置２１により行っているので、半導体
ウエハ６にシリコン酸化膜を容易に形成することができ
る。また、クリーニング工程から薄膜形成工程までの間
に、半導体ウエハ６に有機物が付着するおそれがなくな
る。

【００９１】本実施の形態によれば、水蒸気を一旦、反
応管２の天井に到達させているので、処理領域３ｂに均
一に水蒸気を供給することができる。このため、半導体
ウエハ６に均一なシリコン酸化膜を形成することができ
る。

【００９２】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形、応用が可能である。以
下、本発明に適用可能な上記の実施の形態の変形態様に
ついて、説明する。

【００９３】第１の実施の形態では、バッチ式縦型熱処
理装置１を用いて半導体ウエハ６に付着した有機物を除
去する場合を例に本発明を説明したが、例えば枚葉式の
熱処理装置を用いてもよい。この場合にも、半導体ウエ
ハ６に付着した有機物の除去効率を向上させることがで
きる。また、低温下で、半導体ウエハ６に付着した有機
物の除去効率を向上させることができる。

【００９４】第２の実施の形態では、半導体ウエハ６に
付着した有機物の除去と、半導体ウエハ６へのシリコン
酸化膜の形成とを一の熱処理装置２１により行っている
場合を例に本発明を説明したが、例えば、それぞれ別々
の装置で行ってもよい。この場合にも、半導体ウエハ６
に付着した有機物の除去効率を向上させることができ
る。

【００９５】第２の実施の形態では、有機物を除去した
半導体ウエハ６に水蒸気を供給してシリコン酸化膜を形
成する場合を例に本発明を説明したが、本発明は有機物
を除去した半導体ウエハ６に薄膜を形成するものであれ
ばよく、例えば、有機物を除去した半導体ウエハ６にオ
ゾンを供給してシリコン酸化膜を形成してもよい。この
場合、成膜ガス供給管２２が不要になり、熱処理装置２
１の構造を簡単にすることができる。また、半導体ウエ
ハ６に形成する薄膜はシリコン酸化膜に限定されるもの
ではなく、例えばシリコン窒化膜であってもよい。

【００９６】第１の実施の形態では、反応管２が単管構
造に形成され、反応管２の内壁と半導体ウエハ６の端部
との間に空隙Ｄが設けられている場合を例に本発明を説
明したが、反応管２はオゾンの活性化状態を維持可能な
コンダクタンスを有していればよく、例えば内管と外管
とからなる二重管構造に形成されていてもよい。

【００９７】上記実施の形態では、処理ガス供給管８
（成膜ガス供給管２２）を非処理領域３ｃに配置して、
処理ガス（成膜ガス）を反応管２の天井に到達するよう
に供給し、処理室３ａ内のガスを排気することにより、
処理ガス（成膜ガス）を処理領域３ｂに供給する場合を
例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、例えば反応管２の天井に処理ガス供給管８
（成膜ガス供給管２２）を配置して、処理ガス（成膜ガ
ス）を処理領域３ｂに供給してもよい。

【００９８】上記実施の形態では、処理ガス供給管８の
処理ガス導入部８ｂ（成膜ガス供給管２２の先端部分２
２ａ）が非処理領域３ｃ内にある場合を例に説明した
が、この長さは任意であり、本実施例より長くても短く
てもよい。また、処理ガス導入部８ｂ（先端部分２２
ａ）は多孔式（分散式）のノズルであってもよい。

【００９９】上記実施の形態において、ローディング温
度とクリーニング温度とをほぼ等しくすることが好まし
い。例えば、第１の実施の形態におけるクリーニング温
度は３００℃にすることが好ましい。この場合、クリー
ニング工程のための温度操作が不要になる。

【０１００】第２の実施の形態において、クリーニング
工程をローディング温度から成膜温度への昇温中に行っ
てもよい。この場合、クリーニング工程と成膜温度への
昇温とを同時に行うことができ、半導体ウエハ６の薄膜
形成時間を短くすることができる。

【０１０１】オゾン発生器９は、酸素ガスと、窒素ガス
または二酸化炭素ガスとが供給されているものに限定さ
れるものではない。例えば、ピュリフアイヤ１０に酸素
ガス供給管１１のみを接続して、オゾン発生器９に酸素
ガスのみを供給してもよい。この場合にも、オゾン発生
器９によりオゾンを発生させることができる。

【０１０２】処理ガス供給管８及び成膜ガス供給管２２
の数は一つに限らず、複数であってもよい。また、被処
理体は半導体ウエハ６に限らず、例えばガラス基板であ
ってもよい。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被処理体に付着した有機物の除去効率を向上させること
ができる。また、本発明によれば、低温下で、被処理体
に付着した有機物の除去効率を向上させることができ
る。さらに、本発明によれば、短時間で複数枚の被処理
体に付着した有機物を除去することができる。また、本
発明によれば、一の装置により、被処理体に付着した有
機物を除去するとともに、除去された被処理体に薄膜を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の熱処理装置の模式図であ
る。

【図２】第１の実施の形態のクリーニング手順を説明す
るためのレシピを示した図である。

【図３】第１の実施の形態のクリーニング条件を示した
表である。

【図４】図３のクリーニング条件での有機物の付着量を
示したグラフである。

【図５】第２の実施の形態の熱処理装置の模式図であ
る。

【図６】第２の実施の形態の薄膜形成手順を説明するた
めのレシピを示した図である。

【図７】従来の熱処理装置の模式図である。

【符号の説明】

１、２１ 熱処理装置 ２ 反応管 ３ マニホールド ３ａ 処理室 ３ｂ 処理領域 ３ｃ 非処理領域 ４ 蓋体 ５ ウエハボート ６ 半導体ウエハ ７ 昇温用ヒータ ８ 処理ガス供給管 ８ａ 先端部分 ８ｂ 処理ガス導入部 ９ オゾン発生器 １１ 酸素ガス供給管 １２ 添加ガス供給管 １３ 排気口 １４ 排気管 １５ コンビネーションバルブ １６ 真空ポンプ ２２ 成膜ガス供給管 ２２ａ 先端部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 輝幸 山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地 東京 エレクトロン株式会社内 (72)発明者 斉藤 美佐子 山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地 東京 エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 BA44 CA04 CA12 DA03 JA06 JA09 JA10 5F004 AA15 BD04 CA04 DA27 DB23 EA34 5F045 AA20 AB32 AC11 AC15 AD07 AD08 AD09 AD11 AE19 AE21 AE23 AE25 AF03 BB01 BB14 DP19 EB06 EC02 EH18 EK06 HA03

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機物が付着した被処理体を反応室に収容
   し、該反応室を所定の温度に加熱するとともに処理ガス
   を供給して、前記有機物を前記被処理体から除去する被
   処理体の処理方法であって、 前記処理ガスはオゾンを含み、前記反応室の温度を前記
   オゾンが活性化可能な温度に加熱する、ことを特徴とす
   る被処理体の処理方法。
2. 【請求項２】前記反応室には前記有機物が付着した被処
   理体が複数枚収容され、前記反応室内に前記処理ガスを
   供給することにより、前記複数枚の被処理体に付着した
   有機物を除去する、ことを特徴とする請求項１に記載の
   被処理体の処理方法。
3. 【請求項３】前記反応室の温度を３００℃〜５００℃に
   加熱する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の
   被処理体の処理方法。
4. 【請求項４】前記反応室内の圧力を１３．３Ｐａ〜２６
   ６００Ｐａに設定する、ことを特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれか１項に記載の被処理体の処理方法。
5. 【請求項５】前記有機物はトリブチルホスファート、シ
   ロキサン、フタル酸ジオクチルの少なくとも一つであ
   る、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に
   記載の被処理体の処理方法。
6. 【請求項６】前記反応室の前記被処理体を処理する処理
   領域の一方側の非処理領域から、前記処理領域の他方側
   に到達するように処理ガスを供給するとともに、前記処
   理領域の一方側の非処理領域から前記反応室内のガスを
   排気することにより、前記処理領域の他方側に到達した
   処理ガスを前記処理領域に供給する、ことを特徴とする
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の被処理体の処理
   方法。
7. 【請求項７】所定の温度に設定可能な加熱部を有し、有
   機物が付着した被処理体を収容する反応室と、 前記反応室内にオゾンを含む処理ガスを供給する処理ガ
   ス供給手段と、 前記反応室内のガスを排気する排気手段と、 前記加熱部により前記反応室を前記オゾンが活性化可能
   な温度に加熱させる制御手段と、を備える、ことを特徴
   とする被処理体の処理装置。
8. 【請求項８】前記反応室は前記被処理体を複数枚収容可
   能な被処理体収容部を備え、 前記制御手段は前記処理ガスを前記被処理体収容部に供
   給させ、前記複数枚の被処理体に付着した有機物を除去
   する、ことを特徴とする請求項７に記載の被処理体の処
   理装置。
9. 【請求項９】前記反応室は前記オゾンの活性化状態を維
   持可能なコンダクタンスを有する、ことを特徴とする請
   求項７または８に記載の被処理体の処理装置。
10. 【請求項１０】前記反応室は単管構造である、ことを特
    徴とする請求項９に記載の被処理体の処理装置。
11. 【請求項１１】前記制御手段は前記加熱部に前記反応室
    の温度を３００℃〜５００℃に加熱させる、ことを特徴
    とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の被処理
    体の処理装置。
12. 【請求項１２】前記制御手段は前記排気手段に前記反応
    室内のガスを排気させ、前記反応室の圧力を１３．３Ｐ
    ａ〜２６６００Ｐａに維持する、ことを特徴とする請求
    項７乃至１１のいずれか１項に記載の被処理体の処理装
    置。
13. 【請求項１３】前記処理ガス供給手段はプラズマ発生器
    から構成されたオゾン発生部を有し、 前記オゾン発生部には酸素ガスと、窒素ガスまたは二酸
    化炭素とを供給するオゾン生成ガス供給管が接続されて
    いる、ことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１
    項に記載の被処理体の処理装置。
14. 【請求項１４】前記反応室は被処理体を処理する処理領
    域を有するとともに、少なくとも該処理領域の一方側に
    非処理領域を有し、 前記処理ガス供給手段及び前記排気手段は前記処理領域
    の一方側の非処理領域に配置され、 前記制御手段は、前記処理ガス供給手段に該非処理領域
    から前記処理領域の他方側に到達するように処理ガスを
    供給させるとともに、前記排気手段に前記反応室内のガ
    スを排気させることにより、前記処理領域の他方側に到
    達したオゾンを前記処理領域に供給する、ことを特徴と
    する請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の被処理体
    の処理装置。
15. 【請求項１５】前記処理ガス供給手段は前記反応室内に
    処理ガスを供給する処理ガス供給管を備え、該処理ガス
    供給管の先端部分は、前記一方側の非処理領域から非処
    理領域を通って前記他方側の非処理領域に供給されるよ
    うに、当該他方側の非処理領域方向に曲折りされてい
    る、ことを特徴とする請求項１４に記載の被処理体の処
    理装置。
16. 【請求項１６】有機物が付着した被処理体を反応室内に
    収容する被処理体収容工程と、 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の処理方法によ
    り、前記被処理体から有機物を除去する処理工程と、 前記処理工程により有機物が除去された被処理体に成膜
    ガスを供給して、当該被処理体に薄膜を形成する薄膜形
    成工程と、を備える、ことを特徴とする薄膜形成方法。
17. 【請求項１７】前記被処理体収容工程と前記処理工程と
    前記薄膜形成工程とを一の装置により行う、ことを特徴
    とする請求項１６に記載の薄膜形成方法。
18. 【請求項１８】前記被処理体収容工程における被処理体
    を反応室に収容するローディング温度と、前記処理工程
    における前記反応室の温度とをほぼ等しくする、ことを
    特徴とする請求項１６または１７に記載の薄膜形成方
    法。
19. 【請求項１９】請求項７乃至１５のいずれか１項に記載
    の処理装置と、 反応室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給手段と、 加熱部により前記反応室内を所定の温度に加熱させると
    ともに、前記成膜ガス供給手段により有機物が除去され
    た被処理体に前記成膜ガスを供給して、当該被処理体に
    薄膜を形成させる成膜制御手段とを備える、ことを特徴
    とする薄膜形成装置。