JP2004014794A

JP2004014794A - 基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2004014794A
Application number: JP2002165850A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sato; 佐藤　崇之
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】ドライクリーニング法を用いて、一度に２枚の基板を同じ熱環境下で処理する。
【解決手段】ドライクリーニング処理が行われる処理室１と、処理室１内で２枚のウエハＡ，Ｂを互いの平坦面Ａ２，Ｂ１どうしが相対向するよう並列に保持する保持具２と、ウエハＡ，Ｂを処理する為の処理ガスをプラズマにより活性化するリモートプラズマユニット３とを備えるドライクリーニング装置において、ランプ４をウエハＡ，Ｂの互いに相対向する平坦面Ａ２，Ｂ１へそれぞれ直接的に赤外線を照射できるようウエハの端面に対向する側に配置し、ランプ４から照射された赤外線の一部を、ウエハＡ，Ｂの互いに相対向していない方の平坦面Ａ１，Ｂ２へそれぞれ反射させる赤外線反射部材５２，５１を設けた。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に対して熱処理を施す工程を有する半導体装置の製造方法と、その方法の実施に使用する基板処理装置とに関し、特にプラズマを用いて酸化膜の除去その他の処理を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、ウエハに対して成膜及びパターンエッチング等の処理を繰り返し行い、これに所望の素子を多数形成するわけであるが、このように各種の処理を行う過程でウエハを処理装置間で移送する必要がある。そのため、移送のときにウエハが大気にさらされることは不可避であり、ウエハ面の大気にさらされた部分には、大気中の酸素や水分等に起因して自然酸化膜が発生するのが実情である。
【０００３】
自然酸化膜は、半導体装置の電気的特性を劣化させる等の原因となる。例えば、キャパシタを作るときに電極間の絶縁部に自然酸化膜が形成されてしまうと、電極どうしの間隔が自然酸化膜の厚み分だけ増えてしまう。しかも、自然酸化膜は誘電率が低いので、キャパシタの実効容量が小さくなってしまう。
また、自然酸化膜は不純物を多く含んでいるので、例えばゲート酸化膜を形成する場合において、折角、意図的に純粋な酸化膜を形成しようとしても、その下地に自然酸化膜が存在する場合は、リーク電流が大きくなってしまう。さらに、その後の熱処理で不順物が周りの膜に拡散してしまい、デバイス全体の電気的特性が悪化する。
また、多層にわたるデバイスにおいて、下層の配線へ接続するための配線膜を成膜する場合においては、その界面に自然酸化膜を介してしまうと層間の接続部の電気抵抗が大きくなる。
【０００４】
そこで、成膜等の前処理として、例えば次のようなドライクリーニング法を用いてウエハ上の自然酸化膜を除去することが行われている。
まず、水素および窒素を含む水素窒素系ガスとＮＦ_３ガスとを、処理室とは別の領域で活性化し、その活性種を処理室内に導入する。すると、活性種が処理室内に載置されたウエハ上の自然酸化膜と反応し、一旦ウエハ上に副生成物が生成される（副生成物生成工程）。
次いで、生成した副生成物を除去するためにウエハを８０℃以上に熱処理する（副生成物除去工程）。これにより、副生成物が昇華され、結果として酸化膜が除去される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のドライクリーニング法は、フッ酸等を用いた従来のウエットエッチング法に勝る数多くの特徴を発揮するものであるが、処理のスループットを上げるのが困難である。発明者は、処理のスループットを向上させるべく、一度に２枚のウエハを処理しようとしたところ、次のような問題が生じることを見出した。以下、具体的に説明する。
【０００６】
図４は、本ドライクリーニング法を実施するものとして発明者が最初に案出した２枚葉式自然酸化膜除去装置を示す。この２枚葉式自然酸化膜除去装置は、反応室１００内の保持具１０１にウエハを上下２段に載置できるようにし、これによって２枚のウエハＡ，Ｂを一度に処理しようとするものである。反応室１００の上方には、副生成物除去工程においてウエハＡ，Ｂを熱処理する為に当該各ウエハに対して赤外線を照射するランプ１０２が設けられている。一方、反応室１００の下方には、副生成物生成工程のときに、活性種供給口１０３から供給される活性種が各ウエハＡ，Ｂの面内に均一に供給されるようにするべく保持具１０１を回転駆動する回転機構１０４が設けられている。
【０００７】
この２枚葉式自然酸化膜除去装置では、ランプ１０２が処理室１００の上側から照射されるので、上段のウエハＡと下段のウエハＢとで赤外線の照射量が異なる。従って、副生成物除去工程においてウエハＡ，Ｂ間に温度差が生じる。すなわち、下段のウエハＢが副生成物の昇華温度に達した時には、すでに上段のウエハＡが５００℃程度の高温になってしまう。その結果、上段のウエハＡに形成するデバイス等に不測の影響を与えてしまう懸念が生じる。
なお、反応室１００の下方にも別のランプを設けて、ウエハＡ，Ｂ間の温度差を低減することも考えられたが、反応室１００の下方には保持具１０１の回転機構１０４があるため、当該別のランプを配置するのは難しい。
【０００８】
また、本発明者の研究によれば、本ドライクリーニング法における副生成物の生成反応に限り、特に室温以下の温度領域で活発化することが判明した。さらに、ウエハの温度が上昇するに伴って副生成物の生成速度が低下し、ウエハの温度が５０℃を超えると殆ど副生成物が生成されなくなることも判明した。従って、本ドライクリーニング法を効率的に行うには、副生成物生成工程においてはウエハを室温以下で処理することが望まれる。
【０００９】
ところが、本ドライクリーニング法を連続的に行う場合、ウエハを室温以下で処理することが望まれる副生成物生成工程と、ウエハを８０℃以上に高温処理する必要がある副生成物除去工程とを交互に行うことになる。従って、これら双方の工程を同一の処理室１００内で行う場合には、一連の処理を重ねる毎に副生成物除去工程で発生した熱が処理室に蓄積され、後の副生成物生成反応の効率を悪化させる課題が生じるため、かかる連続処理を効率的に行うことは難しい。
なお、上記２つの工程をそれぞれ別々の処理室で行うことも考えられたが、その場合、当該装置がクリーンルームを占有する面積が大きくなってしまう。従って、同一の処理室内で上記２つの工程を行うのが望ましい。
【００１０】
本発明の目的は、上記ドライクリーニング法を用いて、一度に２枚の基板を略同じ熱環境下で処理する技術を提供することにある。本発明の別の目的は、上記ドライクリーニング法の連続処理を効率的に行えるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内で２枚の前記基板を、互いの平坦面どうしが相対向するよう並列に保持する保持具と、前記各基板を処理する為の処理ガスをプラズマにより活性化する活性化手段と、前記各基板に熱線を照射することで当該各基板を加熱する加熱手段と、この加熱手段から照射された熱線を反射させる反射手段と、を備え、前記活性化手段により活性化された処理ガスの活性種を前記処理室内の各基板へ供給することで当該各基板上に副生成物を生じさせ、次いで当該各基板を前記加熱手段により加熱することで前記各副生成物を除去する基板処理装置であって、前記加熱手段は、前記各基板の端面に対向する側に配置されており、前記反射手段は、前記各基板の平坦面と対向する側に配置されていることを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１２】
ここで、平坦面とは、基板の表面または裏面を指す。また熱線としては赤外線や紫外線などが挙げられる。
【００１３】
第１の態様においては、各基板上の副生成物を除去するときに、加熱手段が基板の端面に対向する側から各基板に熱線を照射する。照射された熱線の一部は、各基板の互いに相対向する平坦面へそれぞれ直接的に照射され、他の一部は、熱線反射手段によって各基板の互いに相対向していない方の平坦面へそれぞれ反射される。これにより双方の基板は共に、加熱手段によって一方の平坦面へ直接的に照射される熱線と、熱線反射手段によって他方の平坦面へ間接的に照射される熱線とによって加熱されるから、一方の基板のみが極端に加熱されてしまうことを回避できる。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様による基板処理装置において、前記保持具によって保持された各基板を回転させる回転手段を備えた基板処理装置が提供される。
【００１５】
本発明の具体的な態様によれば、上記何れかの態様による基板処理装置において、室温（例えば２５℃）以下の熱環境下で前記各基板上に副生成物を生じさせるように構成されてなる基板処理装置が提供される。
【００１６】
本発明のさらに具体的な態様によれば、上記何れかの態様による基板処理装置において、前記活性化手段は、窒素と水素とを含む窒素水素系ガスをプラズマにより活性化させて得た活性種に、弗化窒素ガスを添加することにより、当該弗化窒素ガスを活性化するように構成されてなる基板処理装置が提供される。
前記水素窒素系ガスとしては、Ｎ_２及びＨ_２の混合ガス、又はＮ_２及びＮＨ_３の混合ガス等が挙げられる。
【００１７】
本発明のさらに具体的な態様によれば、上記何れかの態様による基板処理装置において、前記活性化手段により活性化された処理ガスの活性種が、前記処理室内に配置された各基板の平坦面にわたり当該平坦面と平行な方向にサイドフローで供給されるように構成されてなる基板処理装置が提供される。
【００１８】
本発明のさらに具体的な態様によれば、上記何れかの態様による基板処理装置において、前記各副生成物を除去するときに、前記加熱手段によって前記各基板へ直接的に照射される熱線と、前記熱線反射手段によって前記各基板へ間接的に照射される熱線とによって当該各基板が８０℃以上に加熱されるように構成されてなる基板処理装置が提供される。
【００１９】
本発明の第３の態様によれば、基板を処理する為の処理ガスをプラズマにより活性化させて得た活性種を、前記基板へ供給することで当該基板上に副生成物を生成させる副生成物生成工程と、次いで、前記基板を加熱することで前記副生成物を除去する副生成物除去工程と、を有する半導体装置の製造方法において、前記各工程を、２枚の前記基板を互いの平坦面どうしが相対向するよう並列に保持した状態で行うことにより、これら２枚の基板を一度に処理できるようにし、前記副生成物除去工程では、前記各基板の互いに相対向する平坦面へそれぞれ直接的に熱線が照射されるように前記基板の端面に対向する側から当該各基板に向けて熱線を照射すると共に、この照射した熱線の一部を当該各基板の互いに相対向していない方の平坦面へそれぞれ反射させることにより、当該各基板を加熱す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。
【００２０】
本発明の第４の態様によれば、第３の態様による半導体装置の製造方法において、少なくとも前記副生成物除去工程は、前記各基板を回転させながら行う半導体装置の製造方法が提供される。
【００２１】
本発明の具体的な態様によれば、上記何れかの態様による半導体装置の製造方法において、前記副生成物生成工程では、室温以下の熱環境下で前記各基板上に副生成物を生じさせる半導体装置の製造方法が提供される。
【００２２】
本発明のさらに具体的な態様によれば、上記何れかの態様による半導体装置の製造方法において、前記副生成物生成工程では、窒素と水素とを含む窒素水素系ガスをプラズマにより活性化させて得た活性種に、弗化窒素ガスを添加することにより、当該弗化窒素ガスを活性化し、その活性種を前記各基板へ供給する半導体装置の製造方法が提供される。
【００２３】
本発明のさらに具体的な態様によれば、上記何れかの態様による半導体装置の製造方法において、前記副生成物生成工程では、前記処理ガスの活性種を、前記各基板の平坦面にわたり当該平坦面と平行な方向にサイドフローで供給する半導体装置の製造方法が提供される。
【００２４】
本発明のさらに具体的な態様によれば、上記何れかの態様による半導体装置の製造方法において、前記副生成物除去工程では、前記各基板へ直接的に照射される熱線と、前記各基板へ間接的に照射される熱線とによって当該各基板を８０℃以上に加熱する半導体装置の製造方法が提供される。
【００２５】
本発明の広い観点によれば、基板に対して熱処理を施す機能を有する基板処理装置において、少なくとも前記熱処理が行われる処理室と、この処理室内で２枚の基板を互いの平坦面が相対向するよう並列に保持する保持具と、前記熱処理のときに、前記各基板の互いに相対向する平坦面へそれぞれ直接的に熱線を照射できるように前記基板の端面に対向する側から当該各基板に向けて熱線を照射する熱線照射手段と、この熱線照射手段から照射された熱線の一部を、前記各基板の互いに相対向していない方の平坦面へそれぞれ反射させる熱線反射手段と、を備えたことを特徴とする基板処理装置も提供される。
【００２６】
また本発明の広い観点によれば、基板に対して熱処理を施す工程を有する半導体装置の製造方法において、２枚の前記基板を互いの平坦面どうしが相対向するよう並列に保持しておき、前記熱処理のときには、前記各基板の互いに相対向する平坦面へそれぞれ直接的に熱線が照射されるように前記基板の端面に対向する側から当該各基板に向けて熱線を照射すると共に、この照射した熱線の一部を当該各基板の互いに相対向していない方の平坦面へそれぞれ反射させることを特徴とする半導体装置の製造方法も提供される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、実施の形態によるドライクリーニング装置を示す。
このドライクリーニング装置は、ウエハを処理する処理室１と、処理室１内で２枚のウエハＡ，Ｂを互いの平坦面どうしが相対向するよう並列に保持する保持具２と、ウエハＡ，Ｂを処理する為の処理ガスをプラズマにより活性化するリモートプラズマユニット３と、ウエハＡ，Ｂに赤外線を照射することで当該各ウエハを加熱するランプ４とを備えており、リモートプラズマユニット３で活性化された処理ガスの活性種を処理室１内の各ウエハＡ，Ｂへ供給し、これを各ウエハＡ，Ｂに形成された自然酸化膜と反応させることで当該各ウエハに副生成物を生じさせ、次いで当該各ウエハをランプ４により加熱することで副生成物を昇華させて除去するように構成されている。
【００２８】
そして、このドライクリーニング装置は、図３に示すように、ランプ４を、ウエハＡ，Ｂの互いに相対向する平坦面Ａ２，Ｂ１へそれぞれ直接的に赤外線を照射できるようウエハの端面に対向する側に配置すると共に、このランプ４から照射された赤外線の一部を、ウエハＡ，Ｂの互いに相対向していない方の平坦面Ａ１，Ｂ２へ、それぞれ反射させる赤外線反射部材５１，５２を設けた点を最大の特徴としている。以下、詳細に説明する。
【００２９】
処理室１は、例えばアルミニウムで多角形に形成されている。その内壁にはウエＡ，Ｂの汚染等を防止する為にアルマイト処理が施されている。この処理室１には、処理ガスの活性種を導入する為の活性種供給口６と、処理室１内の処理済みガス等を排気する為の排気口７とが形成されている。排気口７には、図示せぬ真空ポンプ等に通じる排気管が継ぎ手構造により接続されている。
【００３０】
処理室１内には、赤外線を透過し、かつ金属汚染等を生じさせない素材、例えば石英からなる保持具２が配置される。保持具２は、ウエハを上下２段に保持する。従って、このドライクリーニング装置では一度に２枚のウエハＡ，Ｂを処理できる。２枚のウエハＡ，Ｂが保持具２によって保持されたとき、上段のウエハＡにおける下方の平坦面Ａ２と、下段のウエハＢにおける上方の平坦面Ｂ１とが相対向する。
なお、各ウエハは、表裏２つの平坦面Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２を有するが、どちらの平坦面が被処理面であってもよい。実施例においては、各ウエハの表側の平坦面Ａ１，Ｂ１を被処理面とする。
【００３１】
保持具２は、ウエハＡ，Ｂを回転可能に構成されている。すなわち、保持具２は、図示せぬ磁気シール構造を介して処理室１の外に配置された回転機構８に繋がれていて、この回転機構８によって保持具２が回転駆動されることにより、当該保持具２によって保持されたウエハＡ，Ｂがその平坦面に垂直な軸まわりに回転するようになっている。
【００３２】
本発明の熱線反射手段は、保持具２によって保持されたウエハＡ，Ｂの互いに相対向しない方の平坦面Ｂ２，Ａ１にそれぞれ対面するように配置された面状の２つの赤外線反射部材５１，５２によって構成されている。
【００３３】
すなわち、下段のウエハＢにおける下方の平坦面Ｂ２に対面する位置には、ランプ４から照射された赤外線を当該平坦面Ｂ２に向けて反射する赤外線反射部材５１が配置されている。この赤外線反射部材５１は保持具２に設けられている。
【００３４】
一方、上段のウエハＡにおける上方の平坦面Ａ１に対面する位置には、赤外線反射部材５２が設けられている。この赤外線反射部材５２は、赤外線を透過する素材、例えば石英からなり、処理室１の上面を構成する蓋体５２ａと、この蓋体５２ａの大気側の面に形成された赤外線反射膜５２ｂとにより構成されている。なお、蓋体５２ａは、Ｏリング等を用いて処理室１に気密に設置されている。
【００３５】
また、図２，図３に示すように、処理室１の側面には、ランプ４からウエハＡ，Ｂを臨む窓９が設けられている。窓９は、赤外線を透過する素材、例えば石英、アルミナ、またはサファイア等を用いて円形または多角形形状に構成されており、Ｏリング等を用いて処理室１に気密に設置されている。なお、窓の大きさはウエハに対応した大きさが望ましい。具体的には、図２に示すように窓９の幅はウエハの外径に略等しく、図３に示すように窓９の高さはウエハＡ，Ｂ間の距離に略等しい。
【００３６】
ランプ４は、ウエハＡ，Ｂの互いに相対向する平坦面Ａ２，Ｂ１へそれぞれ直接的かつ均等に赤外線を照射できるようウエハの端面（側面）に対向する側に配置している。具体的には、ランプ４は、図２，３に示すように、ウエハの外径に略一致する長さを有する単一の直管状光源を、上段のウエハＡと下段のウエハＢとの略中間の高さ位置で、水平方向に延在させて構成している。
なお、ランプ４は、具体的にはハロゲンランプ等により構成できる。
【００３７】
また、ランプ４を取り囲むようにしてランプカバー４１が設置されている。ランプカバー４１の内壁は鏡面になっていて、ランプ４から発生した赤外線を、ウエハＡ，Ｂに向けて効率よく照射できる。これらランプ４およびランプカバー４１を含めて本発明の加熱手段を構成している。
【００３８】
リモートプラズマユニット３は、サファイアガラス等で形成された活性種生成室３ａと、プラズマ発生の為のエネルギ源としてのμ波を発生するμ波電源３ｃと、このμ波電源３ｃにて発生したμ波を活性種生成室３ａへ効率よく伝える導波管３ｂとから構成されている。なお、μ波電源２ｃは、例えば２．４５ギガヘルツのμ波を発生する。
【００３９】
活性種生成室３ａは、Ｎ_２とＨ_２の混合ガス（水素窒素系ガス）を供給する混合ガス配管１０と連通している。混合ガス配管１０はＮ_２ガス源１１及びＨ_２ガス源１２に通じている。詳細には、混合ガス配管１０は各ガス源１１，１２に向かって途中で二股に分岐しており、分岐した一方の配管（Ｎ_２配管）１０ａがＮ_２ガス源１１に接続され、他方の配管（Ｈ_２配管）１０ｂがＨ_２ガス源１２に接続されている。さらに当該各ガス配管１０ａ，１０ｂの途中には、それぞれＮ_２ガス及びＨ_２ガスの流量を制御するＭＦＣ（マスフローコントローラ）１３，１４が設けられている。
【００４０】
また、活性種生成室３ａには、混合ガス配管１０から導出された水素窒素系ガスを活性化することにより生成した活性種を処理室１側に送出する為のガス導入配管１５も接続されている。このガス導入配管１５は、一端が活性種生成室３ａに接続され、他端が処理室１の活性種供給口６に接続されている。
ガス導入配管１５の途中には、ＮＦ_３配管１６が接続されている。ＮＦ_３配管１６は、一端がガス導入配管１５の途中に接続され、他端がＮＦ_３の流量を制御するＭＦＣ１７を介してＮＦ_３ガス源１８に接続されている。
【００４１】
ガス導入配管１５は、水平方向（ウエハの平坦面と平行な方向）に延在していて、このガス導入配管１５から導出された活性種は、活性種供給口６からサイドフローでウエハＡ，Ｂに供給される。このような構成とすることにより、仮にリモートプラズマユニット３側でパーティクルが発生しても、そのパーティクルがウエハＡ，Ｂの平坦面に降り落ちないようになっている。
【００４２】
以上のように構成されたドライクリーニング装置の作用は次の通りである。
まず、図示せぬ搬送手段により、真空状態とされた反応室１内の保持具２にウエハＡ，Ｂを移載する。その後、Ｎ_２ガス源１１からＮ_２配管１０ａに供給されたＮ_２ガスと、Ｈ_２ガス源１２からＨ_２配管１０ｂに供給されたＨ_２ガスとが混合ガス配管１０で合流し、それらの混合ガス（水素窒素系ガス）が活性種生成室３ａに供給される。なお、Ｎ_２ガスとＨ_２ガスの供給量は、それぞれＭＦＣ１６，１７により独立に制御される。
【００４３】
活性種生成室３ａでは、μ波電源３ｃから導波したμ波によって水素窒素系ガスが活性化（プラズマ化）される。そして、その活性ガスに、ＮＦ_３ガス源１８から供給されたＮＦ_３ガスが添加される。なお、ＮＦ_３ガスの供給量は、ＭＦＣ１７により独立に制御される。これにより、ＮＦ_３ガスも活性化され、その活性種（Ｆラジカル）が発生する。発生した活性種は、ガス導入配管１５を通って活性種供給口６から処理室１内に供給される。
【００４４】
処理室１内に供給された活性種は、図２に示すように、ウエハＡ，Ｂの平坦面にわたり当該平坦面と平行な方向に流れて、排気口７から排出される。活性種が処理室１内に供給されているとき、回転機構８が保持具２を回転させることにより、ウエハＡ，Ｂは水平方向に回転する。これにより、活性種が各ウエハＡ，Ｂにおける平坦面（被処理面）の周方向で均一に反応する。
そして、活性種がウエハＡ，Ｂの平坦面（被処理面）上の自然酸化膜と反応して副生成物が生成される（副生成物生成工程）。このとき２５℃以下の熱環境下で副生成物が形成される。
【００４５】
このようにして、ウエハＡ，Ｂ上に副生成物を形成したならば、上記各ガスの供給を断つと共にプラズマの形成を停止し、処理室１内の残留ガスを排気口７から真空引きする。
【００４６】
次いで、ランプ４が点灯することにより、当該ランプ４からから窓９を通してウエハＡ，Ｂに横から赤外線が照射される。図３に示すように、照射された赤外線の一部は、ウエハＡ，Ｂの互いに相対向する平坦面Ａ２，Ｂ１へそれぞれ直接的に照射され、他の一部は、赤外線反射部材５１，５２によってそれぞれウエハＡ，Ｂの互いに相対向していない方の平坦面Ｂ２，Ａ１へ反射される。
【００４７】
ランプ４からの直接光は少なくとも平坦面Ａ２，Ｂ１上の中心部分にまで照射され、赤外線反射部材５１，５２からの間接光は少なくとも平坦面Ａ１，Ｂ２上の中心部分にまで照射される。従って、ランプ照射時に、回転機構８によってウエハＡ，Ｂを水平方向に回転することにより、各ウエハＡ，Ｂにおける加熱温度の面内バラツキを低減できる。最終的には、各ウエハＡ，Ｂは８０℃以上に加熱される。
【００４８】
これにより、ウエハＡ，Ｂの平坦面（被処理面）に形成された副生成物が昇華し、昇華した副生成物は排気口７から排気される。結果として、ウエハＡ，Ｂの表面に形成されていた自然酸化膜が除去されることとなる（副生成物除去工程）。その後、処理済みウエハＡ，Ｂを保持具２から搬出する。
【００４９】
以上説明した副生成物生成工程と、副生成物除去工程とを交互に行うことにより、本ドライクリーニングを連続的に行える。
【００５０】
このドライクリーニング装置によれば、次のような効果が得られる。
（１）双方のウエハＡ，Ｂが共に、ランプ４によって一方の平坦面へ直接的に照射される赤外線と、赤外線反射部材５１または赤外線反射部材５２によって他方の平坦面へ間接的に照射される熱線とで加熱されるから、一方のウエハのみが極端に加熱されてしまうことを回避できる。
【００５１】
（２）特に、ウエハＡ，Ｂの互いに相対向する平坦面Ａ２，Ｂ１に対しては直接光が略均等に照射されるようにランプ４をウエハの端面に対向する側に配置すると共に、ウエハＡ，Ｂの互いに相対向しない方の平坦面Ａ１，Ｂ２に対しては間接光が略均等に照射されるように赤外線反射部材５１，５２を当該各平坦面Ａ１，Ｂ２に対面させて配置することにより、副生成物除去工程では双方のウエハＡ，Ｂに照射される赤外線の量を略等しくできるから、これら２枚のウエハＡ，Ｂを略同じ処理条件下で一括して処理できるようになる。
【００５２】
（３）副生成物除去工程では、回転機構８によってウエハＡ，Ｂを回転させることにより、各ウエハの面内に略均等に赤外線が照射されるようになるから、加熱温度の面内バラツキを低減できる。また、副生成物生成工程においてもウエハＡ，Ｂを回転させることにより、これらウエハＡ，Ｂの被処理面に活性種を均等に供給できる。
【００５３】
（４）ランプ４から照射された赤外線のうち、ウエハＡ，Ｂに直接的に照射されない赤外線の大部分は、反射部材５１，５２にて反射されてそれぞれウエハＡ，Ｂに間接的に照射されるから、ウエハＡ，Ｂを効率的に８０℃以上に加熱できると共に、処理室１の内壁に赤外線が照射されてしまうことを最小限に抑えることができる。これにより、副生成物を迅速に除去できると共に、処理室１内に熱が蓄積されにくくなり副生成物除去工程では２５℃以下の熱環境下でウエハＡ，Ｂを処理できる。その結果、本ドライクリーニング処理の連続処理を効率的に行えるようになる。
【００５４】
（５）上記のような構成とすることにより、単一のランプ４を用いながら、各ウエハＡ，Ｂの両面に赤外線を照射できるから、装置を複雑大型化することなく、本ドライクリーニング法の迅速かつ適切な２枚葉処理を実現できる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば本発明は、上記ドライクリーニング処理のみならず、基板に対して熱処理を施す工程を有する半導体装置の製造方法に対して広く適用できる。また、３枚以上の基板を一括して熱処理できるようにしてもよい。その場合は、基板と熱線反射板とが交互に配列されるように保持具を構成してもよい。
【００５６】
また、赤外線反射部材５１，５２は、それぞれランプ４からの赤外線を略９０°の入射角度で平坦面Ｂ２，Ａ１に反射できるように構成するのが好ましい。その場合は、赤外線反射部材５１は保持具２とともに回転しないようにするとよい。また、リモートプラズマユニット３は、高周波発生源と誘導コイルとにより構成して、ＲＦ波により処理ガスを活性化するように構成してもよい。また、上記実施の形態ではウエハ（例えばシリコンウエハ）上に形成された自然酸化膜を除去する場合について説明したが、ウエハ上に意図的に形成した酸化膜を除去する場合にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、上記ドライクリーニング法を用いて、一度に２枚の基板を略同じ熱環境下で処理できるようになる。また本発明によれば、上記ドライクリーニング法の連続処理を効率的に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態によるドライクリーニング装置の構成を示したもので、図２のＹ−Ｙ断面図に相当する図である。
【図２】実施の形態によるドライクリーニング装置を平面方向から見た場合の模式図である。
【図３】実施の形態によるドライクリーニング装置におけるランプの照射態様を模式的に示したもので、図２のＸ−Ｘ断面図に相当する図である。
【図４】２枚葉式自然酸化膜除去装置を示す図である。
【符号の説明】
１…処理室、２…保持具、３…リモートプラズマユニット（活性化手段）、４…ランプ（加熱手段）、５１…赤外線反射部材（熱線反射部材）、５２…赤外線反射部材（熱線反射部材）、８…回転機構（回転手段）。

Claims

基板を処理する処理室と、
前記処理室内で２枚の前記基板を、互いの平坦面どうしが相対向するよう並列に保持する保持具と、
前記各基板を処理する為の処理ガスをプラズマにより活性化する活性化手段と、
前記各基板に熱線を照射することで当該各基板を加熱する加熱手段と、
この加熱手段から照射された熱線を反射させる反射手段と、を備え、
前記活性化手段により活性化された処理ガスの活性種を前記処理室内の各基板へ供給することで当該各基板上に副生成物を生じさせ、次いで当該各基板を前記加熱手段により加熱することで前記各副生成物を除去する基板処理装置であって、
前記加熱手段は、前記各基板の端面に対向する側に配置されており、
前記反射手段は、前記各基板の平坦面と対向する側に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
基板を処理する為の処理ガスをプラズマにより活性化させて得た活性種を、前記基板へ供給することで当該基板上に副生成物を生成させる副生成物生成工程と、
次いで、前記基板を加熱することで前記副生成物を除去する副生成物除去工程と、を有する半導体装置の製造方法において、
前記各工程を、２枚の前記基板を互いの平坦面どうしが相対向するよう並列に保持した状態で行うことにより、これら２枚の基板を一度に処理できるようにし、
前記副生成物除去工程では、
前記各基板の互いに相対向する平坦面へそれぞれ直接的に熱線が照射されるように前記基板の端面に対向する側から当該各基板に向けて熱線を照射すると共に、この照射した熱線の一部を当該各基板の互いに相対向していない方の平坦面へそれぞれ反射させることにより、当該各基板を加熱することを特徴とする半導体装置の製造方法。