JP2007043187A

JP2007043187A - 半導体装置の製造方法及び基板処理装置

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Publication number: JP2007043187A
Application number: JP2006255964A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ozaki; 貴志尾崎; Kenichi Suzaki; 健一寿崎; Kanekazu Mizuno; 謙和水野
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: JP4425895B2

Abstract

【課題】
自然酸化膜の増大を抑制しつつ、更にパーティクルの発生を抑制し、半導体装置の品質の向上を図る。
【解決手段】
基板１０を処理する反応炉１，４と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具８と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室６と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記予備室内で基板を前記基板保持具に装填した後に、一旦前記予備室を真空引きする時の雰囲気圧力より高く、且つ大気圧より低く制御する制御手段１９とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体装置の製造工程で、減圧工程を含む半導体装置の製造方法及び基板処理装置に関するものである。

先ず、図５により縦型反応炉を有する基板処理装置について略述する。

反応管１は炉口フランジ２に立設されており、該炉口フランジ２には前記反応管１と同心に内管３が支持されている。又、前記反応管１を囲む様に円筒状のヒータ４が設けられている。該ヒータ４、前記反応管１により反応炉が構成される。

前記反応管１の内部は気密な反応室５となっており、該反応室５には気密な予備室６が連通し、該予備室６は前記炉口フランジ２に連設されたロードロック室７によって画成されている。該ロードロック室７には炉入出手段であるボートエレベータ（図示せず）が設けられ、該ボートエレベータによって基板保持具８（以下ボート８）が前記反応室５に装入、引出される。又、ボート８の装入時には炉口蓋９によって前記反応室５が気密に閉塞される様になっている。

前記ロードロック室７にはゲート弁（図示せず）が設けられ、前記ロードロック室７の外部にはウェーハ移載機（図示せず）が設けられ、前記ボート８が降下（引出）され、前記ロードロック室７に収納されている状態で前記ボート８に前記ウェーハ移載機により前記ゲート弁を通してシリコンウェーハ等の基板１０（以下ウェーハ１０）が移載される様になっている。

前記炉口フランジ２には第１ガス導入ライン１１が連通され、前記内管３の下方からガスを前記反応室５に導入する様になっており、又前記ロードロック室７には第２ガス導入ライン１２が連通されている。又、前記炉口フランジ２には第１排気ライン１３が連通され、前記ロードロック室７には第２排気ライン１４が連通され、前記第１排気ライン１３、第２排気ライン１４はエアバルブ１５，１６を介して図示しない排気装置に接続されている。

ウェーハ１０が前記ボート８に所定数装填された状態で、該ボート８は前記反応室５に装入され、前記反応室５が真空引され、前記ヒータ４により加熱され、前記第１ガス導入ライン１１より処理ガスが導入されつつ、排気され、所要の減圧状態に維持されることで、薄膜の生成等所要のウェーハ処理がなされる。

処理が完了すると前記ボート８が降下され、前記ウェーハ１０が払出される。

従来、処理を開始する際に、前記反応室５に前記ボート８を入出炉する方法としては、前記反応室５、予備室６共に大気圧の状態で入出炉する。或は、該反応室５、前記予備室６を窒素ガスに置換して入出炉する方法、或は該反応室５、予備室６を真空にして入出炉する方法があった。

前記反応室５、予備室６が大気圧の状態で前記ボート８を入出炉する方法では、特に装入時に自然酸化膜が生成し、半導体装置に悪影響を及す。

前記反応室５、前記予備室６を窒素ガスに置換して前記ボート８を入出炉する方法では、自然酸化膜の生成が抑制され、大気圧の状態で入出炉する場合に比べ自然酸化膜の生成は大幅に抑制される。然し乍ら、窒素ガスに置換したといっても、置換されたガスから完全に酸素ガスを除去することはできないので、ある程度の自然酸化膜は増加してしまう。

前記反応室５、予備室６を真空にして前記ボート８を入出炉する方法は、前記ボート８の装入時に雰囲気を真空とするので、窒素ガス雰囲気下で入出炉する場合に比べ更に自然酸化膜の増加が抑制されるものである。

ところが、真空雰囲気で前記ボート８の装入を行うとパーティクルが発生することが分っている。特に、パーティクルの発生は該ボート８の装入時から前記反応室５の温度リカバリ（ボートの装入により低下した炉内温度が装入前の温度迄復帰する工程）時に顕著であることも分っている。

本発明は斯かる実情に鑑み、自然酸化膜の増大を抑制しつつ、更にパーティクルの発生を抑制し、半導体装置の品質の向上を図るものである。

本発明は、反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填した後、一旦前記予備室を真空引きし、その後基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記真空引きした時の圧力より高く、且つ大気圧より低くした半導体装置の製造方法に係り、又反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填した後、基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入後に於ける温度リカバリ時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くした半導体装置の製造方法に係り、又反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填した後、一旦前記予備室を真空引きし、その後基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記真空引きした時の圧力より高く、且つ大気圧より低くし、前記基板保持具を前記基板処理温度に保持された前記反応炉に装入した後の温度リカバリ時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くした半導体装置の製造方法に係るものである。

又本発明は、反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填する工程と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入する工程と、炉内温度を昇温する工程と炉内温度を降温する工程とを含み前記反応炉内で基板を処理する工程とを有し、前記炉内温度を昇温する工程及び前記炉内温度を降温する工程では、前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くした半導体装置の製造方法に係り、又反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填する工程と、前記予備室を一旦真空引きする工程と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入する工程と、炉内温度を昇温する工程と炉内温度を降温する工程とを含み前記反応炉内で基板を処理する工程とを有し、前記基板保持具を前記反応炉に装入する工程では、前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記予備室を真空引きした時の圧力より高く、且つ大気圧より低くし、前記炉内温度を昇温する工程及び前記炉内温度を降温する工程では、前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くした半導体装置の製造方法に係り、又基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記予備室内で基板を前記基板保持具に装填した後に、一旦前記予備室を真空引きする時の雰囲気圧力より高く、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備する基板処理装置に係り、又基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入した後の温度リカバリ時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備する基板処理装置に係り、又基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、前記予備室内で基板を前記基板保持具に装填した後に、一旦前記予備室を真空引きし、前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を真空引きする時の圧力より高く、且つ大気圧より低く制御すると共に、前記基板保持具を前記基板処理温度に保持された前記反応炉に装入した後の温度リカバリ時の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備する基板処理装置に係るものである。

更に又本発明は、基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入した後に於ける炉内温度の昇温時及び炉内温度の降温時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備する基板処理装置に係り、又基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記予備室内で基板を前記基板保持具に装填した後に、一旦予備室を真空引きする時の圧力より高く、且つ大気圧より低く制御すると共に、前記基板保持具を前記反応炉に装入した後に於ける炉内温度の昇温時及び炉内温度の降温時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備する基板処理装置に係るものである。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。

本発明では、自然酸化膜の増大を抑制する為、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気で、且つ減圧下でボートの入出炉を行うことを基本技術思想としている。

上記した様に、真空雰囲気ではパーティクルが発生することが確認されており、本発明者はウェーハ処理後のパーティクルの測定、実験等によりパーティクルの発生時期が、ボートの炉内への装入時、反応室の温度リカバリ時、更に目的温度迄の昇温時であることを確認し、更にパーティクルの発生の度合はボートの雰囲気圧力に依存することを確認した。

図６は大気圧状態で、ボート８の入炉を行いウェーハ処理を実行した場合のウェーハ１０へのパーティクルの付着状態を示す図であり、図７は高真空状態（２００Pa）で前記ボート８の入炉を行いウェーハ処理を実行した場合のウェーハ１０へのパーティクルの付着状態を示す図である。

又、図８はこの時に使用されたボート８の概略図である。

該ボート８は底板２５と天板２６間に４本の支柱２７が設けられ、該支柱２７には所要間隔でウェーハ保持溝２８が刻設され、該ウェーハ保持溝２８にウェーハ１０が挿入保持される。

図６に示される様に、大気圧状態でのパーティクルの付着状態は僅かであり、又パーティクルの付着と前記ボート８との因果関係は見られない。尚、大気圧状態で入炉等の処理をした場合のパーティクル付着量の増加は、０〜１０個程度である。

図７に示される様に、高真空状態ではウェーハ１０全体にパーティクルの付着が増加していると共に、ウェーハ１０の前記ウェーハ保持溝２８へ挿入された部分（ウェーハ支持部）についてパーティクルの付着が顕著である。即ち、高真空状態では、全体としてパーティクルの付着量が増加すると共にパーティクルの付着とボート８との因果関係も発生している。

発明者はパーティクル発生のメカニズムを以下の如く解析した。

ウェーハを支持したボートの雰囲気圧力を真空状態或は減圧状態とすると、ウェーハとボートのウェーハ支持部間の気体層が圧力に対応して無くなり、或は薄くなり、完全な固体接触となり摩擦力が増大する。又、摩擦力は真空度が高くなる程大きくなる。

更に、ボートの装入時、温度リカバリ時、更にウェーハの目的温度迄の昇温時には、振動、ウェーハやボートにかかる温度負荷によるウェーハの膨張、反り、ボートの変形、温度上昇過程で発生するウェーハとボート間の温度差、ウェーハ面内での温度分布の発生等の原因で、ウェーハとボート間に変位が生じる。

この摩擦力が増大した真空雰囲気下でのボート、ウェーハ間の接触部相対変位、摩擦により、ウェーハ、ボートに付着していた膜が剥がれ、パーティクルとなるのである。

上記解析結果に基づき、本発明では減圧下、且つ所定圧以上で、好ましくは不活性ガス雰囲気で、ボートの装入を行う。更に、温度リカバリ、ウェーハ昇温を行う。又、ウェーハの面内温度が安定する迄は高真空とはせずにある一定の負圧状態を維持するというものである。

図１に於いて、本実施の形態に係るウェーハ処理装置の概略について説明する。尚、図１中、図５中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

第１排気ライン１３に第１圧力検知器１７が設けられ、第２排気ライン１４には第２圧力検知器１８が設けられる。前記第１圧力検知器１７、第２圧力検知器１８の圧力検知結果は圧力制御部１９に入力される。前記第１排気ライン１３、第２排気ライン１４は排気ポンプ２３に接続されている。

第１ガス導入ライン１１には第１流量制御器２０、第２ガス導入ライン１２には第２流量制御器２１が設けられ、前記第１流量制御器２０、第２流量制御器２１は前記圧力制御部１９からの指令により前記第１ガス導入ライン１１から反応室５に供給されるガスの流量を制御し、前記第２ガス導入ライン１２から予備室６に供給されるガスの流量を制御する。

該ウェーハ処理装置に於ける成膜等のウェーハ処理については、図５で説明した従来例と同様であるので、説明を省略する。

前記圧力制御部１９により、前記第１流量制御器２０、第２流量制御器２１を閉鎖し、ガスの供給を停止し、エアバルブ１５，１６を開き、前記排気ポンプ２３により真空引することで、前記反応室５、予備室６を真空状態又は減圧状態とすることができる。

又、前記エアバルブ１５，１６を開き、前記排気ポンプ２３により真空引した状態で、前記第１圧力検知器１７、第２圧力検知器１８からの圧力検知信号は前記圧力制御部１９にフィードバックされ、該圧力制御部１９では前記第１圧力検知器１７、第２圧力検知器１８が検知する圧力が設定圧力となる様、前記第１流量制御器２０、第２流量制御器２１を制御し、ガス導入流量を調整する。

尚、圧力調整過程、維持過程で供給されるガスは、酸化膜増大を抑制する為、不活性ガス、例えば窒素ガスが用いられる。

又、前記第１ガス導入ライン１１と第２ガス導入ライン１２の２系統で前記反応室５、予備室６にガスが供給され、又前記第１排気ライン１３、第２排気ライン１４の２系統で排気され、更に前記反応室５は開閉可能であるので、該反応室５、前記予備室６は個々に圧力制御、圧力管理が可能であると共に、前記反応室５と予備室６とが連通している状態では、該反応室５と予備室６とを一体に圧力制御、圧力管理が可能である。

上記構成に於いて、ボート８の雰囲気圧力を変化させた場合の、ウェーハの処理前後でのパーティクルの増加量の一例を求めたものが、図２、図３である。ここで、雰囲気圧力とは、前記ボート８が収納されている空間の圧力を意味し、前記ボート８が前記反応室５に装入され、該反応室５が閉塞されている場合は、該反応室５の圧力が雰囲気圧力であり、該反応室５、前記予備室６のいずれかの空間に前記ボート８が収納され、前記反応室５が開放されている場合、例えば反応炉へボート８を装入する際は、該反応室５と予備室６を１つとした空間の圧力を意味する。

ここで、パーティクルの増加量とは、処理前のパーティクル量に対する処理後のパーティクルの増加量を意味し、以下の実験では、使用ガスを全てＮ2 として処理シーケンスを実行した場合である。

図２は入炉時の雰囲気圧力を２００Pa、６５０Pa、９８０Pa、１３００Paとし、前記反応室５へ前記ボート８を装入し、温度リカバリ時の圧力を１３００Paとした場合の、該ボート８の上部、中部、底部でのウェーハに付着したパーティクルの増加量を測定したものである。

入炉時の雰囲気圧力が２００Pa、６５０Pa、９８０Pa、１３００Paと増加するに従って、パーティクルの増加量は減少し、９８０Pa以上で殆ど増加は見られなくなっている。

図３は同様に、入炉時の雰囲気圧力を２００Pa、６５０Pa、９８０Pa、１３００Paとし、前記反応室５へ前記ボート８を装入し、温度リカバリ時の圧力を１０Paとした場合の、該ボート８の上部、中部、底部でのウェーハに付着したパーティクルの増加量を測定したものである。

入炉時の雰囲気圧力が２００Pa、６５０Pa、９８０Pa、１３００Paと増加するに従って、前記ボート８の各部位に於いて、パーティクルの増加量は略減少傾向を示している。雰囲気圧力の増加と共にパーティクルの減少傾向が見られる。

更に、図２と図３を対比させると、図２は図３に対して温度リカバリ時の雰囲気圧力が高くなっている。又、図２で示された条件での付着したパーティクルの増加量の方が、明らかに図３の条件でのパーティクルの増加量より少ない。即ち、温度リカバリ時の雰囲気圧力が高い程、付着したパーティクルの増加量が少ない。

即ち、温度リカバリ時の雰囲気圧力を高くすることで、付着するパーティクルの増加量を少なくすることができる。尚、温度リカバリ時のパーティクルの発生、付着は温度上昇過程で発生するウェーハとボート間の温度差、ウェーハ面内での温度分布の発生等が原因であるので、温度リカバリ時に限らず、炉内温度を上昇させる場合も同様な結果が得られる。

図２、図３を考慮すると、図２より、温度リカバリ時の圧力を１３００Paと比較的高い雰囲気圧力とした時、入炉時の雰囲気圧力が２００Paという低圧条件では多量に発生するパーティクルが、雰囲気圧力を上げていくことにより低減され、６５０Pa以上とすれば略大気圧と同様な結果が得られる。

又、図２、図３より、温度リカバリ時の雰囲気圧力が１０Pa以下の高真空状態では、多量のパーティクルが発生しているが、雰囲気圧力を１３００Paと高くすると、パーティクルは大幅に低減されている。特に、入炉時の雰囲気圧力を６５０Paとした場合では、略大気圧と同様な結果が得られる。

而して、少なくとも入炉時の雰囲気圧力を６５０Paとし、且つ温度リカバリ時の圧力を１３００Paとすれば、略大気圧と同様な結果が得られる。

上記した様に、雰囲気圧力を高くすることで、付着するパーティクルの増加量は低減することができるが、必要以上に高くすると、自然酸化膜の生成の抑制が十分でなくなる。或は、雰囲気圧力を必要以上に高くすると、ウェーハ処理圧力、例えばＳｉＨ4 （モノシラン）とＰＨ3 （ホスフィン）を用いて行うＤ−ｐｏｌｙＳｉ膜（リンドープシリコン膜）の成膜では、成膜圧力は１１０Paであるので圧力差が大きくなり、圧力調整に時間が掛り、スループットが低下するという不具合を生じる。

従って、実用上効果的な最大雰囲気圧力としては、３０００Paとするのが好ましい。雰囲気圧力が３０００Paの場合、圧力変更時の圧力調整時間を、スループットに影響を及さない程度とすることができ、又自然酸化膜の抑制にも充分な効果がある。

図４により本発明をＤ−ｐｏｌｙＳｉ膜（リンドープシリコン膜）の成膜に実施した場合の実施例を図１を参照して説明する。

Ｄ−ｐｏｌｙＳｉ膜（リンドープシリコン膜）の成膜では反応室５内の温度は、例えば５３０℃に一定に保持される。

該反応室５が閉塞され、予備室６内に収納された前記ボート８にウェーハ１０が装填され、前記予備室６が閉塞された後、前記反応室５、予備室６共に真空引され、高真空状態とされる。尚、ここでいう真空引きとは、ガスの供給を停止した状態で排気ラインにより真空排気を行うことであり、真空引きした時の圧力は、成膜時の圧力よりも低い。高真空状態とされることで、ウェーハ１０の自然酸化膜の生成が抑制される。

前記圧力制御部１９により前記第１流量制御器２０、第２流量制御器２１を制御し、不活性ガスを前記反応室５、予備室６に導入して該反応室５、予備室６の圧力を６５０Pa〜３０００Paにする。雰囲気圧力が６５０Pa〜３０００Paの状態で、前記反応室５を開放して前記ボート８を前記反応室５に装入する。

該反応室５の開放、前記ボート８の装入により前記反応室５の温度が低下する。

炉内温度が成膜温度迄上昇され（温度リカバリ）、温度リカバリ時での圧力は前記圧力制御部１９により前記第１流量制御器２０を介して１３００Pa〜３０００Paに制御される。

成膜温度での安定化が図られ、その後成膜処理がなされる。成膜処理時の圧力は、膜種により異なるが本実施例の場合１１０Paである。

成膜処理が完了すると、前記反応室５内が処理圧力より更に低圧でＮ2 パージされ、該反応室５が６５０Pa〜３０００Paに制御されると共に前記予備室６も反応室５と同圧に制御される。雰囲気圧力が６５０Pa〜３０００Paに維持された状態で、該反応室５が開放され、前記ボート８が前記予備室６に引出される。該予備室６内で前記ボート８、ウェーハ１０が冷却される。冷却後、ロードロック室７が開放され、ウェーハ移載機（図示せず）により処理済のウェーハ１０が搬出され、未処理ウェーハ１０がボート８に移載される。

該実施例では、温度リカバリ時の雰囲気圧力が１３００Pa〜３０００Paに制御され、前記ボート８の装入時では雰囲気圧力が６５０Pa〜３０００Paに制御されているので、付着するパーティクルの増加状態は図２で示された入炉の圧力が６５０Pa以上に該当する。

尚、上記実施例で、ボート８の装入時の雰囲気圧力が６５０Pa〜３０００Paと温度リカバリ時の雰囲気圧力１３００Pa〜３０００Paよりも低圧側に範囲が広くなっているが、ボート８装入時の雰囲気圧力を、より低くした場合の利点は次の通りである。即ち、自然酸化膜が特に問題となるのは反応室５と予備室６が開通したボート８装入時であり、温度リカバリ時は反応室５を閉塞した後なので、ボート８装入時に比べると自然酸化膜はそれ程問題とならない。従って、自然酸化膜が生成され易いボート８装入時の雰囲気圧力を自然酸化膜の生成の抑制の為、より低くすることが好ましい。又、温度リカバリ時は比較的自然酸化膜が生成され難いので、パーティクルの発生を抑制する為、雰囲気圧力をより高くすることが好ましい。

又、上記実施例では、成膜処理工程で炉内温度は一定の温度に維持されているが、基板処理工程中に炉内温度の昇温、降温工程が含まれている場合は、温度リカバリ時と同様の目的で雰囲気圧力の制御を行えば、パーティクルの発生を抑制できることは言う迄もない。

更に、図２、図３に示される様に、温度リカバリ時の雰囲気圧力、入炉時の雰囲気圧力のいずれか一方のみを高真空圧より高い圧力にすることで、パーティクルの発生が抑制できる効果がある。例えば、入炉時の雰囲気圧力を大気圧とし、窒素ガス雰囲気下で入炉を行い、温度リカバリ時の雰囲気圧力を１３００Pa〜３０００Paとしてもパーティクルの発生を抑制できる。即ち、図１に於いて、前記予備室６内に収納されたボート８にウェーハが装填され、前記予備室６が閉塞された後、予備室６と前記反応室５を窒素ガス雰囲気とする。この状態で該反応室５を開放して前記ボート８を反応室５に装入する。この時に反応室５の開放、ボート８の装入により反応室５の温度が低下する。この低下した炉内温度が装入前の温度まで回復する温度リカバリ時の雰囲気圧力を１３００Pa〜３０００Paとする。温度安定化後、上記実施例と同様な成膜処理を行う。この様に入炉時の雰囲気圧力を大気圧（窒素ガス雰囲気）とし、温度リカバリ時の雰囲気圧力を１３００Pa〜３０００Paとした場合でも、上記実施例と同様にパーティクルの発生を抑制できる。

以上述べた如く本発明によれば、反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填した後、一旦予備室を真空引きし、その後基板が装填された前記基板保持具が前記反応炉に装入される際、又は前記基板保持具を前記反応炉に装入した後の温度リカバリ時の雰囲気圧力を前記真空引きした時の圧力より高く、且つ大気圧より低くしたので、自然酸化膜の増大を抑制しつつ、更にパーティクルの発生を抑制し、より微細な半導体装置を製造する場合に於いても、歩留りを低減させることなく、高品質の基板処理が可能になる。

本発明の実施の形態を示す骨子図である。本発明の実施の形態に於ける雰囲気圧力と基板に付着するパーティクルの増加量との関係を示す図である。本発明の実施の形態に於ける雰囲気圧力と基板に付着するパーティクルの増加量との関係を示す図である。（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施例の作用を示す線図である。従来例を示す骨子図である。大気圧状態で処理した場合の基板に付着したパーテイクルの状態を示す説明図である。真空状態で処理した場合の基板に付着したパーテイクルの状態を示す説明図である。基板を保持する基板保持具の斜視図である。

符号の説明

１反応管
５反応室
６予備室
８ボート
１０ウェーハ
１１第１ガス導入ライン
１２第２ガス導入ライン
１３第１排気ライン
１４第２排気ライン
１７第１圧力検知器
１８第２圧力検知器
１９圧力制御部
２０第１流量制御器
２１第２流量制御器
２３排気ポンプ

Claims

反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填した後、一旦前記予備室を真空引きし、その後基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記真空引きした時の圧力より高く、且つ大気圧より低くしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填した後、基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入後に於ける温度リカバリ時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填した後、一旦前記予備室を真空引きし、その後基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記真空引きした時の圧力より高く、且つ大気圧より低くし、前記基板保持具を前記基板処理温度に保持された前記反応炉に装入した後の温度リカバリ時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填する工程と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入する工程と、炉内温度を昇温する工程と炉内温度を降温する工程とを含み前記反応炉内で基板を処理する工程とを有し、前記炉内温度を昇温する工程及び前記炉内温度を降温する工程では、前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
反応炉に隣接した予備室内で基板を基板保持具に装填する工程と、前記予備室を一旦真空引きする工程と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入する工程と、炉内温度を昇温する工程と炉内温度を降温する工程とを含み前記反応炉内で基板を処理する工程とを有し、前記基板保持具を前記反応炉に装入する工程では、前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記予備室を真空引きした時の圧力より高く、且つ大気圧より低くし、前記炉内温度を昇温する工程及び前記炉内温度を降温する工程では、前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低くしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記予備室内で基板を前記基板保持具に装填した後に、一旦前記予備室を真空引きする時の雰囲気圧力より高く、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入した後の温度リカバリ時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、前記予備室内で基板を前記基板保持具に装填した後に、一旦前記予備室を真空引きし、前記基板保持具を基板処理温度に保持された前記反応炉に装入し、装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を真空引きする時の圧力より高く、且つ大気圧より低く制御すると共に、前記基板保持具を前記基板処理温度に保持された前記反応炉に装入した後の温度リカバリ時の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入した後に於ける炉内温度の昇温時及び炉内温度の降温時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
基板を処理する反応炉と、該反応炉内で基板を支持する基板保持具と、前記反応炉に連設し前記基板保持具を収納する予備室と、該予備室と前記反応炉間で前記基板保持具を入出炉する炉入出手段と、基板が装填された前記基板保持具を前記反応炉に装入する際の前記予備室及び前記反応炉の雰囲気圧力を前記予備室内で基板を前記基板保持具に装填した後に、一旦予備室を真空引きする時の圧力より高く、且つ大気圧より低く制御すると共に、前記基板保持具を前記反応炉に装入した後に於ける炉内温度の昇温時及び炉内温度の降温時の前記反応炉の雰囲気圧力を１３００Ｐａ以上、且つ大気圧より低く制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。