JPH01225127A - 基板清浄化方法及び基板加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は基板を、清浄化するための方法と、基板の清
浄化及び加熱処理を行なうための基板加熱装置とに閉す
る。

（従来の技術） 最先端技術により形成されるシリコン集積回路、特にＭ
ＯＳ（Ｍｅｔａｌ　０ｘｉｄｅ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒ）集積回路では、膜厚が極めで薄い酸化膜がゲー
ト絶縁膜に用いられる。とりわけ１．Ｏｕｍ以下のゲー
ト長を有するサブミクロンＭＯＳデバイスでは膜厚が例
えば１００λ以下となる酸化膜が用いられ、膜厚を薄く
することによって利得の向上を図っている。

酸化膜は、例えば上述のようにＭＯＳデバイスのゲート
絶縁膜として用いられるものであるが、デバイスの電気
的特性を向上するためには、酸化膜に炭素その他の不純
物が含まれないように、酸化膜形成を行なうことが非常
に重要である。不純物が含まれないような高品質で清浄
な酸化膜を形成するため、例えば文献Ｉ：超ＬＳＩテク
ノロジー（１９８５年、Ｓ、Ｍ、シー編、武石　善幸他
監訳、総研出版、ｐ１５６）に示されるように、酸化前
洗浄が広く行なわれている。

最も一般的に行なわれる基板の酸化前洗浄では、過酸化
水素−ホー塩酸溶液等の化学薬品を用いることにって、
炭素や有機物や無機物や重金属等の不純物を基板から除
去し、然る俊、純水によって基板を洗浄し、以って基板
の清浄化を図っていた。過酸化水素−ホー塩酸溶液を用
いた場合、金属イオンの可溶錯体が形成されるので、不
純物が基板に再付着するのを防止出来るという利点があ
る。

酸化膜の形成に当っては、基板を清浄化した後、基板が
設置された反応炉内を例えば８００〜１２００’Ｃに昇
温する。昇温された反応炉内では、熱酸化によって基板
表面に酸化膜が形成される。基板の加熱は、通常、３０
〜６０分の長時間にわたって行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） しかしなから上述した・従来の基板の清浄化方法では、
次のような問題点があった。

■基板の洗浄に用いる化学薬品や純水に含まれる不純物
の像粒子を可能な限り除去しても、完全に除去すること
は実質的に不可能である。従って、これらを用いて洗浄
しても、化学薬品や純水に含まれる不純物の像粒子が基
板に付着してしまう。

■不純物を除去しても大気中の酸素が室温で、基板と化
学的に結合するので、基板表面に自然酸化膜が形成され
てしまう、不純物を充分に除去出来ず自然酸化膜がある
状態で例えばゲート絶縁膜を基板に形成した場合、ＭＯ
Ｓデバイスの電気的特性を向上することは難しくなる。

この発明の目的は、上述した従来の問題点を解決するた
め、基板加熱装置の反応炉内で基板を清浄化するための
方法と、基板の清浄化と基板の加熱処理（例えば熱酸化
膜を形成するため行なわれる加熱処理）とを連続的に行
なうための基板加熱装置とを提供することにある。

（課題を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この出願の方法発明の基板
清浄化方法は、基板を設置した基板加熱装置の反応炉内
に基板清浄化ガスを導入する工程と、基板の自然酸化膜
の除去と基板の不純物の除去とを、基板清浄化ガスｆＲ
Ｆプラズマ放電させることによって行なう工程とを含む
ことを特徴とする。

この方法発明の実施に当り、基板清浄化ガスとして還元
性ガスを用い、自然酸化膜及び不純物の除去を還元性ガ
スをＲＦプラズマ放電させること（こよって行なうのが
好適である。

この方法発明の実施に当り、基板清浄化ガスとして還元
性ガスと反応性ガスとを用い、還元性ガスを自然酸化膜
の除去のためにＲＦプラズマ放電させた後、反応性ガス
を不純物の除去のため（こＲＦプラズマ放電させるのが
好適である。

またこの方法発明の実施に当り、基板の自然酸化膜の除
去と、基板の不純物の除去とを反応炉内の減圧状態で行
なうのが好適である。

ざらにこの出願の装置発明の基板加熱装置は、基板が設
置される反応炉と、反応炉内に供給された基板清浄化ガ
スをＲＦプラズマ放電させるための、第一電極部材及び
第二電極部材から成るプラズマ放電用電極部と、反応炉
内に設置された基板を加熱処理するための加熱部とを備
えて成ることを特徴とする。

この第二発明の実施に当り、加熱部を赤外光を発するラ
ンプを以って構成するのが好適である。

この場合ざらに好ましくは、第一電極部材を、赤外光を
透過する透過部材とこの透過部材に設けられ赤外光を透
過する透明導電膜とを以って構成するのが良い。

（作用） 上述の方法発明によれば、基板を設置した基板加熱装置
の反応炉内に、基板清浄化ガスを導入し、導入した基板
清浄化ガスを日Ｆプラズマ放電させる。このＲＦプラズ
マ放電によって基板の自然酸化膜及び不純物を除去し、
以って清浄化された基板を得ることが出来る。基板加熱
装置の反応炉内で基板を清浄化することによって、基板
を清浄化したのち連続的に基板の加熱処理を行なうこと
が出来る。

ざらに上述の装置発明は、基板清浄化ガスをＲＦプラズ
マ放電させるための放電用電極部と、基板を加熱処理す
るための加熱部とを備えるので、反応炉内で連続的に基
板の清浄化及び加熱処理を行なうことが出来る。

（実施例） 以下、図面ヲ参照して、この出願の方法発明及び装置発
明の実施例につき説明する。尚、図面はこれら発明が理
解出来る程度に概略的に示しであるにすぎず、従って各
構成成分の寸法、形状及び配設位冨は図示例に限定され
るものではない。

また以下の説明では、これら発明の理解を深めるために
、特定の材料及び特定の数値的条件を挙げて説明するが
、これら材料及び条件は一例にすぎず従って任意好適に
変更出来ることを理解されたい。

〈装置発明の説明〉 第１図は装置発明及び方法発明の説明図であり、装置発
明の実施例の構成を模式的に示し、清浄化しようとする
基板が反応炉内１こ設Ｍされている状態を示す。

まず第１図を参照して、装置発明の実施例の構成につき
説明し、次に方法発明の実施例につき説明する。

第１図において１０は基板加熱装置を示す、この実施例
の基板加熱装置１１０は、基板（例えばシリコン基板）
１２が設置される反応炉１４と、反応炉１４内１こ供給
された基板清浄化ガスをＲＦプラズマ放電させるための
、第一電極部材１６１及び第二電極部材１６２から成る
プラズマ放電用電極部１６と、反応炉１４内に設置され
た基板１２を加熱処理するための加熱部１８とを備えて
成る。

そしてこの実施例にあっては、加熱部１８を赤外光を発
するランプを以って構成し、さらに第一電極部材１６１
を、赤外光を透過する透過部材１６１ａと、この透過部
材１６１ａに設けられ赤外光を透過する透明導電膜１６
１ｂとを以って構成する。

形成材料を限定するものではないが、透過部材１６１ａ
として例えば石英板を用い、この透過部材１６１ａに、
例えばＩｎ２Ｏ５をスパッタ法で積層し、層厚約１０ｕ
ｍ程のＩｎ、０３層から成る透明導電膜１６１ｂを、形
成する。透明導電膜１６１ｂの形成材料としては、５ｎ
０２　、Ｃｄ２ＳｎＯａ　、Ｚｎ○、５ｎＯｚ−３ｂ、
Ｉｎ２Ｏ３−Ｓｎその他のＲＦ放電用の電極を形成する
のに適した任意好適な材料を用いて良い、また導電膜１
６１ｂの形成方法は問わず、電子ビーム蒸着法、イオン
ど−ムスバ・シタ法、ＣＶＤ法その他の任意好適な方法
を用いて良い。

以下、より詳細にこの実施例の構成につき説明する。

この実施例にあっては、反応炉（加熱炉）１４を凹部ａ
を備える本体１４１と、凹部すを備える蓋部材１４２と
を以って構成し、蓋部材１４２を気密保持部材２０例え
ばゴムパツキンを介し本体１４１上に着脱自在に設ける
０反応炉１４内の真空引きを行なった際、本体１４１及
び蓋部材１４２の間に気密保持部材２０が抑圧挟持され
、その結果、反応炉１４内の気密状態を保持することが
出来る０本体１４ａ及び蓋部材＋４ｂの形成材料として
は例えばステンレスを用いる。

本体１４１の凹部ａの底部には、基板１２の表面温度を
測定するための測定装Ｍ２６（例えばオプティカルパイ
ロメーターと称する装Ｍ）と、第二電極部材１６２とし
てのサセプタとを設ける。

この第二電極部材１６２と本体１４１との間には、これ
ら＋４１、＋６２の間の電気的結縛を得るための絶縁体
２２を設ける。そして第二電極部材１６２の一方の側を
、本体１４１の内側となる凹部ａ内に延出させ基板１２
の設Ｍ部として構成する。さらに第二電極部材１６２の
他方の側を本体１４１の外側に延出させ、この延出部を
ＲＦ電源２４と電気的に接続する。

そして透過部材１６１ａを、透明導電膜１６１ｂが第二
電極部材１６２と対向するようにして、本体１４１の上
側の縁部分に着脱自在に係止する。この係止状態のとき
に透明導電膜１６１ｂとＲＦ電源２４とが本体１４１を
介して電気的に接続されるように、電気的な配ａを施す
。

蓋部材１４２の凹部すには、複数個の加熱部１８例えば
Ｗ（タングステン）ハロゲンランプを第二電極部材１６
２と対向させて設ける。加熱部１８と第二電極部材１６
２との間に赤外光を透過する第一電極部材１６１を設け
ているので、加熱部１８からの赤外光を、第二電極部材
１６２に設置された基板１２に到達させることが出来る
。ランプとしては、基板１２を効率良く加熱出来る波長
域の光を発するランプを用いることが出来、基板材料に
応じて任意好適な波長域のランプを用いて良い、加熱部
１８をランプとすることによって、短時間のうちに設定
温度（例えば１１００’Ｃ）まで基板温度を上げ、これ
と共に基板温度が局所的に高くなったり低くなったりす
るのを避は自然酸化膜及び不純物が除去される基板１２
面の全体をほぼ均等に加熱するようにすることが出来る
。

さらに第１図において、２８及び３２は基板加熱製画の
ために設置された真空排気手段及びガス供給部を示す。

これら２８．３２の構成を以下に述べるものに限定する
ものではないが、真空排気手段２日を例えばターボ分子
ポンプ２８１及びロータリーポンプ２８２を以って構成
する。そしてターボ分子ポンプ２８１を圧力調整バルブ
３０ヲ介して反応炉３０と接続し、さらにロータリーポ
ンプ２８２をターボ分子ポンプ２８１に接続する。

さらにガス供給部３２を、例えば、基板清浄化ガスとし
ての還元性ガスを供給するための還元性ガス源３２１と
、基板１２を加熱処理することによって基板１２に熱酸
化膜を形成するために用いる酸化ガスを供給するための
酸化ガス源３２２と、反応炉１４内に設置した基板１２
に自然酸化膜が形成されるのを防止するために用いる不
活性ガスを供給するための不活性ガス源３２３とを以っ
て構成する。これらガス源３２１．３２２．３２３をそ
れぞれガス導入管３４によって反応炉１４内と接続し、
反応炉１４と還元性ガス源３２１との間にバルブ３６ａ
及び３６ｄを設け、反応炉１４と酸化ガス源３２２との
間にバルブ３６ｂ及び３６ｄを設け、ざらに反応炉１４
と不活性ガス源３２３との間にバルブ３６ｃを設ける。

バルブ３６ａ、　ａｅｂ。

３６ｃはそれぞれのガス導入管３４を開閉するためのバ
ルブ、またバルブ３６ｄは反応炉３４内を真空排気する
ためのバルブである。尚、不活性ガス源３２３は設けな
くとも良い。

く方法発明の説明〉 次に方法発明の実施例につき第１図を参照して説明する
。以下に述べる実施例では、上述した装置発明の実施例
を用いて、基板の清浄化と熱酸化膜を形成するための基
板の加熱処理とを行なう例につき説明する。

まず基板１２としてシリコン基板を用意し、必ずしも行
なわなくとも良いが、従来行なわれている如く酸化前洗
浄を行なう。

次に、蓋部材１４２及び第一電極部材１６１を本体１４
１から取外した状態で、洗浄した基板１２ヲ第二電極部
材１６２上に設置し、然る稜部材１４２及び１６１を本
体１４１に順次に取り付ける。

基板１２の酸化が反応炉１４内で進行するのを（従って
自然酸化膜が反応炉１４内で形成されるのを）防止する
ため、基板１２の殺菌前にバルブ３６ｃを開放しておき
、不活性ガス例えば窒素ガスを予め反応炉１４内へ導入
するようにする。このとき還元性ガス及び酸化ガスを反
応炉１４内に導入しないように、バルブ３６ａ、３６ｂ
　！閉じておく、尚、不活性ガスの導入は行なわなくと
も良い。

部材１４２．１６１の取付はヲ終えたら、不活性ガスの
導入を停止し、排気手段２８ヲ作動させて反応炉１４内
を真空排気する。この真空排気は、バルブ３６ｃ及び３
６ｄ　＠閉じてからターボ分子ポンプ２８１及びロータ
リーポンプ１８２ヲ作動させ圧力調整バルブ３０を徐々
（こ開けながら、行なう０反応炉１４内の清浄度を向上
するため、好ましくはｌＸｌ０−８Ｔｏｒｒ以下の高真
空を反応炉１４内に形成するのが良い。

この真空排気の後、バルブ３６ａ及び３６ｄを開けて還
元性ガス例えば水素（Ｈ２）ガスを反応炉１４除去と、
基板１２の不純物の除去とを反応炉１４内の減圧状態で
行なうため、還元性ガスが導入された反応炉１４内を減
圧状態とする。このため、還元性ガスを導入しながら、
圧力調整バルブ３０を操作してバルブの開き具合を調整
すると共に還元性ガスのガス流量を調整する。そして反
応炉１４内が、例えば１　ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ程度と
なるように、これら調整を行なう。ガス流量の調整は、
通常行なわれる如く、フローメーター等のガス流量調整
手段（図示せず）を用いて行なわれる。

この減圧状態の下で、ＲＦ電源２４８投入し例えばＲＦ
パワー約１５０Ｗ及び放電時間約１０分間と設定して還
元性ガスをプラズマ放電させる。主として還元性ガスの
還元作用と、プラズマ放電により化学的に活性化された
還元性ガスのエツチング作用とによって基板１２の自然
酸化膜が、及び主として還元性ガスのエツチング作用に
よって基板１２の基板表面に付着する炭素その他の不純
物が除去される。すなわち、反応炉１４内に導入した還
元性ガスを日Ｆ放電させることによって自然酸化膜及び
不純物の除去が行なわれる。

好ましくはこのプラズマ放電時に加熱部Ｉ８を用いて基
板１２を加熱するのが良く、この加熱によって、単位時
周当りに除去される自然酸化膜及び不純物の量を増やす
ことが出来る。

基板の自然酸化膜及び不純物の除去時に生じる反応生成
物等の不純物は、反応炉１４内が減圧状態とされでいる
ので、反応炉１４外に排除される。

自然酸化膜及び不純物を除去するため還元性ガスを任意
好適な条件のもとでＲＦプラズマ放電させた後、ＲＦ電
源２４をオフにする。その徒パルプ３６ａ及び３６ｄを
閉じ、還元性ガスの導入を停止する。そして圧力調整バ
ルブ３０を徐々に開けてゆき反応炉１４内の真空排気を
行なう、好ましくは、反応炉１４内の清浄度を向上する
ため、ｌＸｌ０−ａ以下の高真空を反応炉１４内に形成
するように、この真空排気を行なう。

この真空排気を行なってから、バルブ３６ｂ及び３６ｄ
を開けて酸化ガス例えば酸素（０２）ガスを反応炉１４
内に導入する。この際、基板１２への熱酸化膜の形成を
、反応炉１４内の減圧状態で行なうため、酸化ガスが導
入された反応炉１４内を減圧状態とする。このため、酸
化ガスを導入しながら、圧力調整バルブ３０を操作して
バルブの開き具合を調整すると共に還元性ガスのガス流
量を調整する。

そして反応炉１４内が、例えば１ｘｌＯ−２Ｔｏｒｒ程
度となるように、これら調整を行なう。

この減圧状態を形成した後、加熱部１８を点燈して赤外
光を基板１２に照射し、清浄化された基板１２を任意好
適な所定の温度に加熱する。この加熱は例えば、基板表
面温度の昇温速度を１００６Ｃ／秒とし測定装Ｍ２６に
よって基板表面温度をモニターしながら基板表面温度が
所定湯度（設定温度）１１００６Ｃとなるまで、行なう
、そして基板１２の基板表面温度をほぼ１１００”Ｃに
保持したまま約２０秒間加熱する。このように加熱した
場合には、膜厚が約１００人の熱酸化膜を形成すること
が出来る。熱酸化膜の形成時に生じる反応生成物は反応
炉１４内を減圧状態としているので、反応炉１４外に排
除される。設定温度は熱酸化膜の形成に適した任意好適
な温度例えば１０００〜１２００°Ｃとすれば良い。

尚、基板表面温度を所定温度に保持するには、従来用い
られている温度調整方法及び装置ヲ用いれば良い、また
酸化ガスのガス流量、基板表面の保持温度及び基板の加
熱時間その他の加熱条件を任意好適に設定するこによっ
て、任意好適な膜厚の熱酸化膜を形成することが出来る
。

任意好適な膜厚の熱酸化膜を形成した後、加熱部１８を
消灯して基板１２の加熱を止める。この加熱の停止と共
に或は加熱の停止の徒、酸化ガスの導入を停止する。そ
して、熱酸化膜が必要以上に成長するのを避けるため、
反応炉１４内の酸化ガスを不活性ガス例えば窒化ガスと
置換する。

このため、基板１２の加熱停止と共に或は基板１２の加
熱停止の徒に、バルブ３２ｂ及び３６ｄを閉じて酸化ガ
スの導入を停止し、圧力調整バルブ３０を開けて反応炉
１４内を真空排気する。この真空排気は反応炉１４内に
１ｘｌＯ−’Ｔｏｒｒ以下の高真空を形成するように行
なうのが好ましい。この真空排気の後、圧力調整バルブ
３０を閉じて排気手段２８の作動を停止し、次いでバル
ブ３６ｃを開いて不活性ガスを反応炉１４内に導入し、
以って基板１２ヲ反応炉１４内で不活性ガス中に保持す
る。

基板１２の表面温度が室温（例えば２５°Ｃ）になるま
で下がったら基板１２を大気中に取出し、後工程を行な
えば良い、尚、不活性ガス中に基板１２を保持しつつ基
板温度が下がるのを待つのが好ましいが、必ずしもこの
ようにして基板温度が下がるのを待たなくとも良い。

上述したように、この実施例では、基板１２を設置した
基板加熱装Ｍ１０の反応炉１４内に、還元性ガスを導入
し、そして基板１２の自然酸化膜及び不純物の除去を還
元性ガスをＲＦプラズマ放電させることによって行なう
、このように反応炉１４内において基板１２の清浄化を
行なうことによって、基板１２の清浄化と、基板１２の
例えば熱酸化膜形成のための加熱処理とを、連続的に行
なうことが出来、これがため従来よりも清浄な状態に保
持された基板１２に、清浄な熱酸化膜を形成することが
出来る。

また上述したように、この実施例では、反応炉１４内の
清浄度を向上するため反応炉１４内を高真空に真空排気
し或は減圧状態としたが、反応炉１４内の反応生成物等
の不純物を排除することにも限界があり、従って僅かな
がらも反応炉１４内には不純物が残留している。

しかしながら、この実施例では、酸化膜を急速加熱によ
る熱酸化によって形成するので、反応炉１４内に残留す
る不純物が熱酸化膜の形成（成長）時に熱酸化膜を汚染
する確率を非常に低くすることが出来る。従って、従来
よりも清浄な熱酸化膜の形成が行なえる。これがため、
欠陥の少ない高信頼性を有する酸化膜を形成することが
出来、例えばサブミクロンＭＯＳデバイスのゲート酸化
膜に用いて好適な酸化膜を形成することが出来る。急速
加熱の条件をこれに限定するものではないが、昇温速度
が例えば５０’Ｃ／ｓｅａ〜１００”　Ｃ／ｓｅｃとな
るように、急速加熱を行なえば良い。

また、この実施例では、設定温度を、例えば１０００°
Ｃ〜１２００°Ｃという高温とし、この高温で熱酸化膜
を形成するので高信頼性を有する熱酸化膜を形成出来る
。

しかも、基板１２をランプによって加熱するので加熱時
間（基板１２が設定温度に達してから、加熱部１８によ
る加熱を停止するまでの時間）が例えば６０秒以内とな
るような短い時間のうちに基板を高温とすることが出来
る。

従来の熱酸化膜形成では熱酸化を長時間にわたって行な
っていたので、反応炉内の不純物が酸化膜を汚染する確
率が高かったが、この実施例では、熱酸化を短時間（例
えば、６０秒以内の加熱時間、好ましくは１０〜３０秒
の加熱時間）で行なうので、熱酸化膜が汚染される確率
を非常に低くすることが出来る。

（変形例） 基板の自然酸化膜及び不純物の除去をより効果的に行な
うため、基板清浄化ガスとして還元性ガスと反応性ガス
を用い、還元性ガスを自然酸化膜の除去のためにＲＦプ
ラズマ放電させた後、反応性ガスを不純物の除去のため
にＲＦプラズマ放電させるようにしても良、い、還元性
ガスのＲＦプラズマ放電だけでは基板の不純物の除去に
時間を要したり或は除去が困難であったりする場合には
、不純物除去のために反応性ガスをＲＦプラズマ放電さ
せると良い。

反応性ガスとしては、例えばα２、ｃｃｌ、、５ｒＣ１
ａ　、ＰＣｌ３、ＢＣｆ２３．　ＨＣｌ、ｃ　ＣＩ　Ｆ
　３、Ｃα２Ｆ２、Ｃα３Ｆ、Ｃ２αＦ５、 Ｃ２ｃ１２Ｆ４、ＣＦ４．５Ｆ１１、ＮＦ３、ＳｉＦ４
、ＢＦ３　、ＣＢｒＦ３、Ｘ１３Ｆ２その他の任意好適
な反応性ガスを用いる。

この変形例では、基板１２を反応炉１４内に設置した後
、基板１２の自然酸化膜を除去するため、上述の実施例
と同様にしで還元性ガスをＲＦプラズマ放電させる。

その後、反応炉１４内への還元性ガスの導入を停止する
。そして、好ましくは１ｘｌＯ−ｅＴｏｒｒ以下の高真
空を反応炉１４内【こ形成するように、反応炉１４の真
空排気を行なう。

次いで、反応炉１４内に反応性ガス例えば塩素ガスを導
入し、好ましくは反応炉１４内がｌＸｌ０−２Ｔｏｒｒ
程度の減圧状態となるように、反応性ガスのガス流量調
整及び圧力調整バルブ３０の調整を行なう。

次いでＲＦ’ｌ源２４を投入し、基板１２の不純物を除
去するために反応性ガスをＲＦプラズマ放電させる。そ
の結果、化学的に活性化された反応性ガスが基板１２の
不純物及び基板１２自体と化学的に結合して揮発性の反
応生成物を形成するので、基板１２がエツチングされ、
従って基板１２の不純物が基板１２から除去される。こ
の揮発性の反応生成物は反応炉１４内が減圧状態となっ
ているので反応炉１４外に排除される。この不純物の除
去に当っては、反応性ガスと基板１２の不純物との反応
性を向上するため、基板１２ヲ加熱しながら反応性ガス
をＲＦプラズマ放電させるのが良い。

次いで、反応炉１４内への反応性ガスの導入を停止し、
反応炉１４内の真空排気を行なう、好ましくは１　ｘ　
１０−６Ｔｏ　ｒｒ以下の高真空を反応炉１４内に形成
する。

次に酸化ガスを反応炉１４内に導入し、上述した実施例
と同様にして基板１２に熱酸化膜を形成する。

上述したようにこの変形例では、基板清浄化ガスとして
還元性ガスと反応性ガスとを用い、基板１２を設置した
基板加熱装置１０の反応炉１４内において、還元性ガス
を自然酸化膜の除去のためＲＦプラズマ放電させ、その
徒反応性ガスを不純物の除去のためＲＦプラズマ放電さ
せる。このように反応炉１４内において基板１２の清浄
化を行なうことによって、基板１２の清浄化と、基板１
２の例えば熱酸化膜形成のための加熱処理とを、連続的
に行なうことが出来、これがため従来よりも清浄な状態
に保持された基板１２に、清浄な熱酸化膜を形成するこ
とが出来る。

この発明は上述した実施例及び変形例にのみ限定される
ものではく、種々の変形及び変更を行なうことが出来る
。

装置発明にあっては、例えば加熱部を反応炉内の任意好
適箇所に設けられるヒークーとしても良いし、また第一
電極部材を赤外光を透過する材料を以って構成しなくと
も良い、加熱部、第−及び第二電極部材その他の各構成
成分の形成材料、形成方法、配設位置、形状、配設個数
その他の設計条件を任意好適に変更することが出来る。

また方法発明にあっては、基板清浄化ガス、基板その他
の組成或は形成材料や、基板の加熱温度、ＲＦプラズマ
放電のＲＦパワーその他の数値的条件を任意好適に変更
することが出来る。

さらにこれら方法発明及び装置発明は、熱酸化膜を形成
するための加熱処理その他の種々の加熱処理のために広
く応用することが出来る６例えば、基板の清浄化と、熱
酸化膜の形成と、ざらに熱酸化膜の窒化処理とを連続的
に行なうために、応用することが出来る。この場合、例
えば次のようにして、熱酸化膜の窒化を行なえば良い、
上述した実施例の如く熱酸化膜を形成した後、基板を不
活性ガス中に保持せずに、反応炉内を真空排気する。そ
して、窒化ガスを反応炉内に導入し反応炉内を減圧状態
とする。その後、基板を窒化ガス中で加熱することにっ
て熱酸化膜の窒化を行なう、尚、熱酸化膜の窒化は基板
温度を、例えば、少なくとも１０００’Ｃとすれば良い
。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この出願の方法発
明によれば、基板を殺菌した基板加熱装置の反応炉内に
、基板清浄化ガスを導入し、導入した基板清浄化ガスを
ＲＦプラズマ放電させる。

このＲＦプラズマ放電によって基板の自然酸化膜及び不
純物を除去し、以って清浄化された基板を得ることが出
来る。基板加熱装置の反応炉内で基板を清浄化すること
によって、基板を清浄化したのち連続的に基板の加熱処
理を行なうことが出来る。

従って基板の清浄化と加熱処理とを連続的に行なえるの
で、反応炉内で従来よりも清浄な状態に基板を保持し、
この従来よりも清浄な状態に保持された基板に例えば熱
酸化膜を形成したり、或は形成された熱酸化膜の窒化を
行なったりすることが出来る。

５　　ざらに上述の装置発明は、基板清浄化ガスをＲＦ
プラズマ放電させるための放電用電極部と、基板を加熱
処理するための加熱部とを備えるので、反応炉内で連続
的に基板の清浄化及び加熱処理を行なうことが出来る。

従って反応炉内で従来よりも清浄な状態に基板を保持し
、この従来よりも清浄に保持された基板に例えば熱酸化
膜を形成したり、或は形成された熱酸化膜の窒化を行な
ったりすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの出願の装置発明及び方法発明の説明に供す
る図であり、主として装置発明の実施例の構成を模式的
に示す図である。 １０−・・基板加熱装置、　＋　２−・・基板＋　４−
・・反応炉、　　　　＋　６−・・プラズマ放電用電極
部１６１・・・第一電極部材、＋６２−・第二電極部材
１６１　ａ　・・・透明導電膜、　１６１ｂ−・透過部
材１８・・・加熱部。 特許出願人　　　沖電気工業株式会社

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板を設置した基板加熱装置の反応炉内に基板清
   浄化ガスを導入する工程と、 前記基板の自然酸化膜の除去と前記基板の不純物の除去
   とを、前記基板清浄化ガスをＲＦプラズマ放電させるこ
   とによって行なう工程とを 含むことを特徴とする基板清浄化方法。
2. （２）前記基板清浄化ガスとして還元性ガスを用い、前
   記自然酸化膜及び不純物の除去を前記還元性ガスをＲＦ
   プラズマ放電させることによって行なうことを特徴とす
   る請求項１に記載の基板清浄化方法。
3. （３）前記基板清浄化ガスとして還元性ガスと反応性ガ
   スとを用い、 前記還元性ガスを前記自然酸化膜の除去のためにＲＦプ
   ラズマ放電させた後、前記反応性ガスを前記不純物の除
   去のためにＲＦプラズマ放電させることを特徴とする請
   求項１に記載の基板清浄化方法。
4. （４）前記基板の自然酸化膜の除去と、前記基板の不純
   物の除去とを前記反応炉内の減圧状態で行なうことを特
   徴とする請求項１、２、３のいずれか一項に記載の基板
   清浄化方法。
5. （５）基板が設置される反応炉と、 前記反応炉内に供給された基板清浄化ガスをＲＦプラズ
   マ放電させるための、第一電極部材及び第二電極部材か
   ら成るプラズマ放電用電極部と、 前記反応炉内に設置された前記基板を、加熱処理するた
   めの加熱部とを 備えて成ることを特徴とする基板加熱装置。
6. （６）前記加熱部を赤外光を発するランプを以って構成
   したことを特徴とする請求項５に記載の基板加熱装置。
7. （７）前記第一電極部材を、赤外光を透過する透過部材
   と該透過部材に設けられ赤外光を透過する透明導電膜と
   を以って構成したことを特徴とする請求項６に記載の基
   板加熱装置。