JP2002231675A

JP2002231675A - 被処理体の処理方法及び処理装置

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Publication number: JP2002231675A
Application number: JP2001026233A
Authority: JP
Inventors: Koutai Umezawa; 好太梅澤; Shoichi Sato; 昌一佐藤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-16
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: JP4607347B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な装置を用いて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及び処理
装置を提供する。【解決手段】熱処理装置１は、昇温用ヒータ１２を有
し、有機物が付着した半導体ウエハ１０を収容する反応
管２と、反応管２内に酸素ガスを供給する第１ガス導入
管１３と、水素ガスを供給する第２ガス導入管１４とを
備えている。第１ガス導入管１３により酸素ガス、第２
ガス導入管１４により水素ガスが反応管２内に供給さ
れ、昇温用ヒータ１２により反応管２が酸素ガス及び水
素ガスが活性化可能な温度に加熱される。そして、反応
管２内で燃焼反応が起こり、半導体ウエハ１０に付着し
た有機物が酸化、分解し、除去される。

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
法及び処理装置に関する。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及び処理装置に関
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、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５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、オゾンガスを供給する。供給さ
れたオゾンガスは、処理装置５１内（半導体ウエハ５３
近傍）で活性化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、上記ク
リーニング方法では、処理装置５１に供給するオゾンを
発生させるために、処理装置５１に紫外線照射装置やプ
ラズマ発生器等を配設しなければならず、処理装置５１
の構造が複雑になってしまう。

【０００６】また、オゾンガスを活性化して、酸素原子
ラジカルを生成するためには、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】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、簡易な装置を用いて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及び処理装
置を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明は、低温下で、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
法及び処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】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
の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【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、前記処理ガスは酸化性ガスと還元性
ガスとを含み、前記反応室の温度を前記酸化性ガス及び
前記還元性ガスが活性化可能な温度に加熱する、ことを
特徴とする。

【００１２】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酸化性ガスと還元性ガスとを含
む処理ガスが供給される。そして、反応室内で燃焼反応
が起こり、酸素活性種（Ｏ^＊）及び水酸基活性種（ＯＨ
^＊）が生成される。この酸素活性種及び水酸基活性種に
より、被処理体に付着した有機物が酸化、分解されて、
被処理体から有機物が除去される。

【００１３】前記酸化性ガスには、例えば、Ｏ_２、Ｎ_２
Ｏ、ＮＯよりなる群から選択される少なくとも１つのガ
スが含まれる。また、前記還元性ガスには、例えば、Ｈ
_２、ＮＨ_３、ＣＨ_４よりなる群から選択される少なくと
も１つのガスが含まれる。

【００１４】前記反応室の温度を少なくとも３５０℃に
加熱することが好ましい。この場合、反応室の温度を従
来より下げても、被処理体に付着した有機物を除去する
ことができる。

【００１５】前記反応室内の圧力を１３３Ｐａ〜３９９
Ｐａ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。

【００１６】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。

【００１７】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、被
処理体を収容する反応室と、前記反応室内に酸化性ガス
と還元性ガスと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酸化性ガス及び前記還
元性ガス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。

【００１８】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酸化
性ガスと還元性ガスとを含む処理ガスが供給される。ま
た、制御手段に制御された加熱部により、酸化性ガス及
び還元性ガスが活性化可能な温度に反応室が加熱され
る。そして、反応室で燃焼反応が起こり、酸素活性種及
び水酸基活性種が生成される。この酸素活性種及び水酸
基活性種により、被処理体に付着した有機物が酸化、分
解されて、被処理体から有機物が除去される。

【００１９】前記酸化性ガスには、例えば、Ｏ_２、Ｎ_２
Ｏ、ＮＯよりなる群から選択される少なくとも１つのガ
スが含まれる。また、前記還元性ガスには、例えば、Ｈ
_２、ＮＨ_３、ＣＨ_４よりなる群から選択される少なくと
も１つのガスが含まれる。

【００２０】前記制御手段は前記加熱部に前記反応室の
温度を少なくとも３５０℃に加熱させることが好まし
い。この場合、反応室の温度を従来より下げても、被処
理体に付着した有機物を除去することができる。

【００２１】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、前記反応室内の圧力を１３３Ｐａ
〜３９９Ｐａ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。

【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】

【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及び処理装置について説明する。
本実施の形態では、被処理体の処理方法及び処理装置
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分解、除去
（クリーニング）する場合を例に説明する。

【００２４】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略円筒状の反応管２を備え
ている。反応管２は、内部に成膜領域を構成する内管３
と、内管３を覆うと共に内管３と一定の間隔を有するよ
うに形成された有天井の外管４とから構成された二重管
構造を有する。内管３及び外管４は、耐熱材料、例えば
石英により形成されている。

【００２５】外管４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５が配置され
ている。マニホールド５は、外管４の下端と気密に接続
されている。また、内管３は、マニホールド５の内壁か
ら突出すると共に、マニホールド５と一体に形成された
支持リング６に支持されている。

【００２６】マニホールド５の下方には蓋体７が配置さ
れ、ボートエレベータ８により蓋体７は上下動可能に構
成されている。そして、ボートエレベータ８により蓋体
７が上昇すると、マニホールド５の下方側が閉鎖され
る。

【００２７】蓋体７には、例えば石英からなるウエハボ
ート９が載置されている。ウエハボート９には、被処理
体、例えば半導体ウエハ１０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。

【００２８】反応管２の周囲には、反応管２を取り囲む
ように断熱体１１が設けられ、その内壁面には、例えば
抵抗発熱体からなる昇温用ヒータ１２が設けられてい
る。そして、昇温用ヒータ１２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。

【００２９】マニホールド５の側面には、複数のガス導
入管が挿通されている。本実施の形態では、第１ガス導
入管１３と第２ガス導入管１４との２つのガス導入管が
マニホールド５の側面に挿通されている。

【００３０】第１ガス導入管１３は内管３内を臨むよう
に配設されている。図１に示すように、支持リング６よ
り下方（内管３の下方）のマニホールド５の側面から第
１ガス導入管１３が挿通されている。そして、第１ガス
導入管１３から、例えば、酸素ガス（Ｏ_２）のような酸
化性ガスが内管３内に導入される。

【００３１】第２ガス導入管１４は内管３内を臨むよう
に配設され、第１ガス導入管１３と同様に、支持リング
６より下方（内管３の下方）のマニホールド５の側面に
挿通されている。そして、第２ガス導入管１４から、例
えば水素ガス（Ｈ_２）のような還元性ガスが内管３内に
導入される。

【００３２】マニホールド５の側面には排出口１５が設
けられている。排出口１５は支持リング６より上方に設
けられており、反応管２内の内管３と外管４との間に形
成された空間に連通する。そして、第１ガス導入管１３
から酸素ガス、第２ガス導入管１４から水素ガスが内管
３内に供給されてクリーニングが行われ、クリーニング
によって分解された有機物が内管３と外管４との間を通
って排出口１５に排出される。また、マニホールド５側
面の排出口１５の下方には、パージガスとしての窒素ガ
スを供給するパージガス供給管１６が挿通されている。

【００３３】排出口１５には排気管１７が気密に接続さ
れている。排気管１７には、バルブ１８と真空ポンプ１
９とが介設されている。バルブ１８は、排気管１７の開
度を調整して、反応管２内の圧力を所定の圧力に制御す
る。真空ポンプ１９は、排気管１７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内の圧力を調整す
る。

【００３４】ボートエレベータ８、昇温用ヒータ１２、
第１ガス導入管１３、第２ガス導入管１４、パージガス
供給管１６、バルブ１８、真空ポンプ１９には、制御部
２０が接続されている。制御部２０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。

【００３５】次に、以上のように構成された熱処理装置
１を用い、半導体ウエハ１０上に付着した有機物を、酸
素ガスと水素ガスと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、制御部２０
によりコントロールされている。

【００３６】まず、蓋体７が下げられた状態で、有機物
が付着した半導体ウエハ１０が収容されたウエハボート
９を蓋体７上に載置する。また、昇温用ヒータ１２によ
り反応管２内を所定のローディング温度に設定する。

【００３７】次に、ボートエレベータ８により蓋体７を
上昇させ、ウエハボート９（半導体ウエハ１０）を反応
管２の内管３内にロードする。これにより、半導体ウエ
ハ１０を反応管２内に収容するとともに、反応管２を密
閉する。また、パージガス供給管１６から反応管２内に
窒素ガスを所定量供給し、反応管２内に混入した有機物
等の汚染物質を排出する（ロード工程）。

【００３８】続いて、反応管２内の減圧を開始する。具
体的には、パージガス供給管１６から反応管２内に所定
量の窒素ガスを供給するとともに、バルブ１８の開度を
制御しつつ、真空ポンプ１９を駆動させて、反応管２内
のガスを排出する。反応管２内のガスの排出は、反応管
２内の圧力が常圧から所定の圧力、例えば１３３Ｐａ〜
３９９Ｐａ（１Ｔｏｒｒ〜３Ｔｏｒｒ）になるまで行
う。

【００３９】また、昇温用ヒータ１２により反応管２内
を酸化性ガス（酸素ガス）及び還元性ガス（水素ガス）
が活性化可能な温度である３５０℃以上に加熱する。反
応管２の温度を３５０℃より低くすると、酸素ガス及び
水素ガスが活性化されないためである。ただし、反応管
２の温度を高くしすぎると半導体ウエハ１０の表面が酸
化されてしまうことから、反応管２の温度を、好ましく
は３５０℃〜６００℃、さらに好ましくは３５０℃〜４
００℃に加熱する。そして、この減圧及び加熱操作を、
反応管２内が所定の圧力及び温度で安定するまで行う
（安定化工程）。

【００４０】反応管２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１６からの窒素ガスの供給を停
止する。そして、第１ガス導入管１３から酸素ガスを所
定量、例えば、１．８リットル／ｍｉｎ供給するととも
に、第２ガス導入管１４から水素ガスを所定量、例え
ば、０．９リットル／ｍｉｎを反応管２の内管３内に供
給する。

【００４１】反応管２内は酸素ガス及び水素ガスが供給
されると、酸素ガス及び水素ガスが活性化されて、内管
３で以下のような水素の燃焼反応が進行する。Ｈ_２＋Ｏ_２ → Ｈ^＊＋ＨＯ_２Ｈ_２＋ＯＨ^＊ → Ｈ^＊＋Ｈ_２ＯＯ_２＋Ｈ^＊ → ＯＨ^＊＋Ｏ^＊Ｈ_２＋Ｏ^＊ → Ｈ^＊＋ＯＨ^＊

【００４２】このように、水素の燃焼反応過程中におい
て、Ｏ^＊（酸素活性種）とＯＨ^＊（水酸基活性種）とが
発生し、これらにより半導体ウエハ１０上に付着した有
機物が分解されて、半導体ウエハ１０から有機物が除去
される（クリーニング工程）。なお、除去された有機物
は、排気口１５を介して排気管１７に吸引され、反応管
２外に排気される。

【００４３】ここで、反応管２内の圧力が１３３Ｐａ〜
３９９Ｐａ（１Ｔｏｒｒ〜３Ｔｏｒｒ）のような低圧に
維持されているので、ウエハボート９に収容されたすべ
ての半導体ウエハ１０に、Ｏ^＊、ＯＨ^＊を、均一に供給
することができる。

【００４４】半導体ウエハ１０から有機物が除去される
と、第１ガス導入管１３及び第２ガス導入管１４からの
処理ガス（酸素ガス、水素ガス）の供給を停止する。そ
して、バルブ１８の開度を制御しつつ、真空ポンプ１９
を駆動させて、反応管２内のガスを排出した後、パージ
ガス供給管１６から所定量の窒素ガスを供給して、反応
管２内のガスを排気管１７に排出する（パージ工程）。
なお、反応管２内のガスを確実に排出するために、反応
管２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。

【００４５】最後に、パージガス供給管１６から所定量
の窒素ガスを供給して、反応管２内を常圧（７６０Ｔｏ
ｒｒ）に戻し、ウエハボート９（半導体ウエハ１０）を
反応管２からアンロードする（アンロード工程）。

【００４６】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１０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１０に１０００オングストロームの厚
さの酸化膜を形成し、この酸化膜の表面を希釈フッ化水
素酸（ＤＨＦ）で１分間洗浄した後、クリーンルーム内
に所定時間放置して、有機物の付着した半導体ウエハ１
０を作成した。

【００４７】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１０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１０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。

【００４８】本実施の形態では、半導体ウエハ１０上の
５点で接触角を測定し、この平均値を求めた。作成され
たサンプルの接触角は５７°であった。なお、有機物が
完全に除去された半導体ウエハ１０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１０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。

【００４９】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、反応管２の温度（実施例
１、実施例２、比較例１、比較例２）、反応管２の圧力
（実施例３〜５）、クリーニング時間（実施例６、７）
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
９の上部、中央部、下部の３カ所に半導体ウエハ１０を
１枚ずつ（合計３枚）収容した場合について検討を行
い、これらの平均値を各実施例の接触角とした。なお、
ウエハボート９内の半導体ウエハ１０の枚数の影響につ
いては、実施例８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、クリーニ
ング後の接触角を棒グラフで示している。また、参考の
ため、クリーニング処理をしない場合についても、その
結果を図３及び図４に示す。

【００５０】図３及び図４の実施例１、実施例２に示す
ように、反応管２の温度が３５０℃、４００℃では、半
導体ウエハ１０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、図３及び図４の比較例
１、比較例２に示すように、反応管２の温度が３００
℃、３３０℃では、半導体ウエハ１０に付着した有機物
が除去されない。これは、反応管２の温度が３５０℃よ
り低いと、酸素ガス及び水素ガスが活性化されないため
に、Ｏ^＊、ＯＨ^＊が生成されないため、有機物を分解で
きないからである。なお、反応管２の温度を３５０℃よ
り高くしても、半導体ウエハ１０に付着した有機物を除
去することが可能であるが、反応管２の温度を高くしす
ぎると半導体ウエハ１０の表面が酸化されてしまう。こ
のため、反応管２の温度を３５０℃〜６００℃にするこ
とが好ましく、３５０℃〜４００℃にすることがさらに
好ましい。

【００５１】図３及び図４の実施例１、実施例３〜実施
例５に示すように、反応管２の圧力が１３３Ｐａ〜３９
９Ｐａでは、半導体ウエハ１０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、反応管
２の圧力が３９９Ｐａを越えると、ウエハボート９に収
容されたすべての半導体ウエハ１０に、Ｏ^＊、ＯＨ
^＊を、均一に供給できないおそれがあることから、反応
管２の圧力は１３３Ｐａ〜３９９Ｐａにすることが好ま
しい。

【００５２】図３及び図４の実施例１、実施例６、実施
例７に示すように、クリーニング時間が１分〜３０分で
は、半導体ウエハ１０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１
分より短いと、半導体ウエハ１０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１０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１分〜３０分にすることが
好ましい。ただし、半導体ウエハ１０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。

【００５３】図３及び図４の実施例１、実施例８に示す
ように、ウエハボート９内の半導体ウエハ１０の枚数を
３枚から１００枚にしても、半導体ウエハ１０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、反応管２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９内の半導体ウエハ１０の枚数
が、例えば１００枚のように増えても、反応管２の圧
力、クリーニング時間は同様の傾向を示す。

【００５４】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１０）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１０の表面形
状が変化すると、有機物の付着量を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１０の表面形状を確認し
た。この結果、半導体ウエハ１０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。

【００５５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、第１ガス導入管１３から酸素ガス、第２ガス導入管
１４から水素ガスを、３５０℃以上に加熱された反応管
２内に供給することにより、半導体ウエハ１０に付着し
た有機物を除去することができる。このため、熱処理装
置１に、従来のクリーニング方法のような紫外線照射装
置やプラズマ発生器等が不要になり、熱処理装置１の構
造を簡単にすることができる。また、簡易な装置で、半
導体ウエハ１０に付着した有機物を除去することができ
る。さらに、従来のクリーニング方法に比べ、低温下で
半導体ウエハ１０に付着した有機物を除去することがで
きる。

【００５６】本実施の形態によれば、一度のクリーニン
グにより、ウエハボート９内に収容された複数枚の半導
体ウエハ１０に付着した有機物を除去することができ
る。このため、多数の半導体ウエハ１０をクリーニング
する場合にもクリーニングに要する時間を短くすること
ができる。

【００５７】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。

【００５８】上記実施の形態では、酸化性ガスとして酸
素ガスを用い、還元性ガスとして水素ガスを用いた場合
を例に本発明を説明したが、酸化性ガスとして、例え
ば、Ｏ _２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯよりなる群から選択される少な
くとも１つのガスを用いてもよく、また還元性ガスとし
て、例えば、Ｈ_２、ＮＨ_３、ＣＨ_４よりなる群から選択
される少なくとも１つのガスを用いてもよい。このよう
な場合にも、前述したような還元性ガスの燃焼過程にお
いて生じる酸素活性種と水酸基活性種とを生成し、簡易
な装置で、半導体ウエハ１０に付着した有機物を除去す
ることができる。また、低温下で半導体ウエハ１０に付
着した有機物を除去することができる。なお、酸化性ガ
ス及び還元性ガスに、酸素ガスや水素ガス以外の上記ガ
スを用いた場合にも、酸素ガス及び水素ガスを用いた場
合と同様の反応管２の温度、反応管２内の圧力等のクリ
ーニング条件とすることにより、半導体ウエハ１０に付
着した有機物を除去することができる。

【００５９】上記実施の形態では、内管３と外管４とか
らなる二重管構造の反応管２を有する熱処理装置１を用
いて半導体ウエハ１０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、図１に示す熱処理
装置１から内管３及び支持リング６を取り除いたよう
な、単管構造の熱処理装置であってもよい。この場合、
熱処理装置の構造を簡単にすることができ、さらに簡易
な装置で、半導体ウエハ１０に付着した有機物を除去す
ることができる。

【００６０】上記実施の形態では、バッチ式縦型の熱処
理装置１を用いて半導体ウエハ１０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、簡易な
装置で、半導体ウエハ１０に付着した有機物を除去する
ことができる。また、低温下で半導体ウエハ１０に付着
した有機物を除去することができる。

【００６１】第１ガス導入管１３及び第２ガス導入管１
４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１０に限らず、例えばガラス基板
であってもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な装置を用いて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、低温下で、被
処理体に付着した有機物を除去することができる。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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の熱処理装置の概略図であ
る。

【図２】本発明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】本発明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
（接触角）を示したグラフである。

【図５】従来の熱処理装置の概略図である。

【符号の説明】

１熱処理装置２反応管９ウエハボート１０半導体ウエハ１２昇温用ヒータ１３第１ガス導入管１４第２ガス導入管１５排気口１７排気管１８バルブ１９真空ポンプ２０制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記処理ガスは酸化性ガスと還元性ガスとを含み、前記
反応室の温度を前記酸化性ガス及び前記還元性ガスが活
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。
【請求項２】前記酸化性ガスはＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯより
なる群から選択される少なくとも１つのガスを含み、前
記還元性ガスはＨ_２、ＮＨ_３、ＣＨ_４よりなる群から選
択される少なくとも１つのガスを含む、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。
【請求項３】前記反応室の温度を少なくとも３５０℃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。
【請求項４】前記反応室内の圧力を１３３Ｐａ〜３９９
Ｐａ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。
【請求項５】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乃至４の
いずれか１項に記載の被処理体の処理方法。
【請求項６】所定の温度に設定可能な加熱部を有し、被
処理体を収容する反応室と、前記反応室内に酸化性ガスと還元性ガスとを含む処理ガ
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酸化性ガス及び前記
還元性ガス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。
【請求項７】前記酸化性ガスはＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯより
なる群から選択される少なくとも１つのガスを含み、前
記還元性ガスはＨ_２、ＮＨ_３、ＣＨ_４よりなる群から選
択される少なくとも１つのガスを含む、ことを特徴とす
る請求項６に記載の被処理体の処理装置。
【請求項８】前記制御手段は前記加熱部に前記反応室の
温度を少なくとも３５０℃に加熱させる、ことを特徴と
する請求項６または７に記載の被処理体の処理装置。
【請求項９】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、前記反応室内の圧力を１３３Ｐａ
〜３９９Ｐａに維持する、ことを特徴とする請求項６乃
至８のいずれか１項に記載の被処理体の処理装置。
【請求項１０】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６乃至９のいずれか１項
に記載の被処理体の処理装置。