JPH09148287A - Wafer storing method, wafer treating method and thin film forming method - Google Patents

Wafer storing method, wafer treating method and thin film forming method

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JPH09148287A
JPH09148287A JP32514995A JP32514995A JPH09148287A JP H09148287 A JPH09148287 A JP H09148287A JP 32514995 A JP32514995 A JP 32514995A JP 32514995 A JP32514995 A JP 32514995A JP H09148287 A JPH09148287 A JP H09148287A
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JP
Japan
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substrate
thin film
liquid metal
atmosphere
metal
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Application number
JP32514995A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Samejima
俊之 鮫島
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To hold the clean surface of a wafer having at least a surface for a long time and particularly to effectively suppress the formation of a natural oxide film by dipping the part or entirety of the wafer in liquid metal, thereby holding the surface of the wafer dipped in the metal clean without oxidizing. SOLUTION: Liquid metal 12 made of gallium is stored in a bath 14. The bath may be manufactured by the material which is not reacted with or not eroded by the metal 12. A heater 16 is disposed around the bath 14, and the metal 12 is heated to the melting point to the boiling point by the heater 16. The entirety of the bath 10 made of a silicon semiconductor wafer is dipped in the metal 12. Thus, the surface of the wafer 10 is not brought into contact with the atmosphere, thereby making it possible to effectively suppress the formation of the oxide film on the surface of the wafer 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規の基体保管方
法、基体の処理方法及び薄膜成膜方法、特に半導体素子
の製造に適した基体保管方法、基体の処理方法及び薄膜
成膜方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel substrate storage method, substrate processing method and thin film deposition method, and more particularly to a substrate storage method, substrate processing method and thin film deposition method suitable for manufacturing semiconductor devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基板の表面処理法並びに半導体基
板の表面に形成された薄膜の表面処理法は、半導体装置
の製造プロセス上極めて重要な技術的事項であり、種々
の表面処理法が開発されている。例えばシリコン半導体
基板の表面のクリーニングのためにH22/NH4OH
/H2O溶液を用いたRCAクリーニング法が開発され
ており、シリコン半導体基板表面の自然酸化膜を除去す
るために希釈HF洗浄法が開発されている。
2. Description of the Related Art A surface treatment method for a semiconductor substrate and a surface treatment method for a thin film formed on the surface of a semiconductor substrate are extremely important technical matters in the manufacturing process of a semiconductor device, and various surface treatment methods have been developed. ing. For example, for cleaning the surface of a silicon semiconductor substrate, H 2 O 2 / NH 4 OH is used.
A RCA cleaning method using a / H 2 O solution has been developed, and a dilute HF cleaning method has been developed to remove a natural oxide film on the surface of a silicon semiconductor substrate.

【0003】これらの表面処理法は、シリコン半導体基
板の表面を清浄にするために極めて効果的であり、広く
用いられている。しかしながら、シリコン半導体基板の
表面は極めて活性であり、表面処理後、次の半導体装置
製造プロセスを実行するまでの間に、電気特性を劣化さ
せる原因となる自然酸化膜が再びシリコン半導体基板の
表面に形成されるという問題がある。
These surface treatment methods are extremely effective for cleaning the surface of a silicon semiconductor substrate and are widely used. However, the surface of the silicon semiconductor substrate is extremely active, and after the surface treatment, a natural oxide film, which causes deterioration of electrical characteristics, is formed on the surface of the silicon semiconductor substrate again before the next semiconductor device manufacturing process is performed. There is a problem of being formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この自然酸化膜を除去
するために、半導体装置製造プロセスを実行する直前
に、かかるプロセスに用いられる装置内でシリコン半導
体基板の表面処理を行う方法が採用されている。例え
ば、シリコン半導体基板を高真空中で900゜C程度に
加熱することにより、シリコン半導体基板の表面に形成
された自然酸化膜を蒸発させて再び清浄な表面を形成す
る方法が採用されている。しかしながら、この方法は、
シリコン半導体基板を900゜C程度の高温に加熱しな
ければならず、低温のプロセスには応用できない欠点が
あるし、基体として、例えばガラス等の耐熱性の低い材
料を使用することができないという欠点もある。
In order to remove this natural oxide film, a method is employed in which the surface treatment of a silicon semiconductor substrate is carried out in an apparatus used in a semiconductor device manufacturing process immediately before the semiconductor device manufacturing process is executed. There is. For example, a method of heating a silicon semiconductor substrate to about 900 ° C. in a high vacuum to evaporate a natural oxide film formed on the surface of the silicon semiconductor substrate to form a clean surface again is adopted. However, this method
The silicon semiconductor substrate has to be heated to a high temperature of about 900 ° C., which has a drawback that it cannot be applied to a low-temperature process, and a material having low heat resistance such as glass cannot be used as a substrate. There is also.

【0005】他の方法として、水素プラズマによりシリ
コン半導体基板の表面をエッチングすることにより清浄
な表面を形成する方法が採用されている。この方法は低
温で表面処理ができる点で優れた方法ではあるが、厚い
自然酸化膜を除去し難いという欠点がある。また、水素
プラズマ処理によってシリコン半導体基板の表面に損傷
が発生する場合がある。
As another method, a method of forming a clean surface by etching the surface of a silicon semiconductor substrate with hydrogen plasma has been adopted. This method is an excellent method in that the surface treatment can be performed at a low temperature, but has a drawback that it is difficult to remove a thick natural oxide film. Further, the hydrogen plasma treatment may damage the surface of the silicon semiconductor substrate.

【0006】従って、本発明の第1の目的は、清浄な基
体表面を長時間保持し、特に自然酸化膜の形成を効果的
に抑制し得る基体保管方法を提供することにある。本発
明の第2の目的は、清浄な基体表面を長時間保持し、特
に自然酸化膜の形成を効果的に抑制し得る基体の処理方
法を提供することにある。本発明の第3の目的は、特に
自然酸化膜の形成を効果的に抑制し得る基体の処理方法
を含む基体上での薄膜成膜方法を提供することにある。
Therefore, a first object of the present invention is to provide a substrate storage method capable of holding a clean substrate surface for a long time and effectively suppressing the formation of a natural oxide film. A second object of the present invention is to provide a method for treating a substrate, which can keep a clean substrate surface for a long time and particularly effectively suppress the formation of a natural oxide film. A third object of the present invention is to provide a method for forming a thin film on a substrate, including a method for treating a substrate, which can effectively suppress the formation of a natural oxide film.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の基体保管方法は、少なくとも表面を含む基
体の一部又は全体を液状金属に浸漬することを特徴とす
る。
The method for storing a substrate of the present invention for achieving the above object is characterized in that a part or the whole of the substrate including at least the surface is immersed in a liquid metal.

【0008】本発明の基体保管方法、あるいは後述する
本発明の基体の処理方法あるいは薄膜成膜方法において
は、液状金属は、融点が低く、沸点が高く、基体と反応
しない金属材料から選択すればよく、液状金属として、
ガリウム又はインジウムを挙げることができる。一般に
半導体材料に対する金属の固溶限界は低いが、温度が高
くなると、金属と半導体材料間の相互拡散率が大きくな
る。それ故、本発明における液状金属の温度は700゜
C以下、融点以上、出来る限り低い温度とすることが好
ましい。尚、基体を構成する材料が液状金属中に溶け出
すことを抑制するためには、基体を構成する材料の成分
を、予め飽和濃度近くまであるいは飽和濃度以上に溶け
込ませた液状金属を用いればよい。例えば、基体がシリ
コン半導体基板から成る場合、シリコンを溶け込ませた
ガリウムあるいはインジウムを液状金属として用いれば
よい。
In the substrate storing method of the present invention, or the substrate treating method or thin film forming method of the present invention described later, the liquid metal is selected from metallic materials having a low melting point and a high boiling point and not reacting with the substrate. Well, as a liquid metal,
Mention may be made of gallium or indium. Generally, the solid solution limit of a metal in a semiconductor material is low, but as the temperature rises, the mutual diffusivity between the metal and the semiconductor material increases. Therefore, the temperature of the liquid metal in the present invention is preferably 700 ° C. or lower, the melting point or higher, and the temperature as low as possible. In order to prevent the material constituting the substrate from dissolving into the liquid metal, it is sufficient to use a liquid metal in which the components of the material constituting the substrate have been dissolved in advance to near the saturation concentration or above the saturation concentration. . For example, when the substrate is a silicon semiconductor substrate, gallium or indium in which silicon is dissolved may be used as the liquid metal.

【0009】本発明の基体保管方法、あるいは後述する
本発明の基体の処理方法あるいは薄膜成膜方法において
は、基体として、シリコン半導体基板、ガリウムナイト
ライド基板、III−V族化合物半導体基板、II−V
I族化合物半導体基板、III−V族化合物半絶縁性基
板、II−VI族化合物半絶縁性基板等の半導体基板、
これらの基板上に各種薄膜が形成された基板、あるいは
又、金属板、磁性薄膜が表面に形成されたプラスチック
材料、光磁気材料薄膜が表面に形成されたプラスチック
材料を例示することができる。
In the method for storing a substrate of the present invention, or the method for treating a substrate or the method for forming a thin film of the present invention described later, the substrate is a silicon semiconductor substrate, a gallium nitride substrate, a III-V group compound semiconductor substrate, II- V
Semiconductor substrates such as group I compound semiconductor substrates, group III-V compound semi-insulating substrates, group II-VI compound semi-insulating substrates,
Examples include a substrate having various thin films formed on these substrates, a metal plate, a plastic material having a magnetic thin film formed on the surface thereof, and a plastic material having a magneto-optical material thin film formed on the surface thereof.

【0010】上記の目的を達成するための本発明の基体
の処理方法は、(イ)基体表面を洗浄する工程と、
(ロ)少なくとも基体表面を含む基体の一部又は全体を
液状金属に浸漬する工程、を含むことを特徴とする。本
発明の基体の処理方法においては、前記工程(ロ)の
後、(ハ)液状金属に接する雰囲気を真空排気する工程
を更に含むことができる。あるいは又、前記工程(ロ)
の後、(ハ)液状金属に接する雰囲気を還元性雰囲気に
する工程を更に含むことができる。
A method of treating a substrate according to the present invention for achieving the above-mentioned object comprises (a) a step of cleaning the surface of the substrate,
(B) A step of immersing a part or the whole of the substrate including at least the surface of the substrate in the liquid metal. The substrate processing method of the present invention may further include (c) a step of evacuating the atmosphere in contact with the liquid metal after the step (b). Alternatively, the step (b)
After that, the method may further include the step of (c) making the atmosphere in contact with the liquid metal a reducing atmosphere.

【0011】上記の目的を達成するための本発明の薄膜
成膜方法は、(イ)基体表面を洗浄する工程と、(ロ)
少なくとも基体表面を含む基体の一部又は全体を液状金
属に浸漬する工程と、(ハ)液状金属から基体を取り出
す工程と、(ニ)基体の表面に薄膜を成膜する工程、か
ら成ることを特徴とする。
The thin film forming method of the present invention for achieving the above object comprises (a) a step of cleaning the surface of a substrate, and (b)
A step of immersing a part or the whole of the substrate including at least the surface of the substrate in a liquid metal; (c) a step of removing the substrate from the liquid metal; and (d) a step of forming a thin film on the surface of the substrate. Characterize.

【0012】本発明の薄膜成膜方法においては、薄膜は
半導体薄膜から成り、前記工程(ロ)の後、液状金属に
接する雰囲気を真空排気する工程を更に含み、この場
合、薄膜の成膜を、減圧雰囲気中での、モレキュラービ
ームエピタキシー(MBE)法、化学気相成長(CV
D)法、有機金属CVD(MOCVD)法、プラズマC
VD法、スパッタリング法あるいは蒸発法にて行うこと
ができる。あるいは又、薄膜は金属薄膜若しくは金属化
合物薄膜から成り、前記工程(ロ)の後、液状金属に接
する雰囲気を真空排気する工程を更に含み、この場合、
薄膜の成膜を減圧雰囲気中で行うことができる。更には
又、薄膜は絶縁膜から成り、前記工程(ロ)の後、液状
金属に接する雰囲気を真空排気する工程を更に含み、こ
の場合、薄膜の成膜を、減圧雰囲気中での、化学気相成
長(CVD)法、プラズマCVD法、スパッタリング法
あるいは蒸発法にて行うことができる。あるいは又、薄
膜は半導体薄膜から成り、前記工程(ロ)の後、液状金
属に接する雰囲気を還元性雰囲気にする工程を更に含
み、この場合、薄膜の成膜を、常圧化学気相成長(CV
D)法、常圧有機金属CVD(MOCVD)法あるいは
液相成長法にて行うことができる。更には又、薄膜は金
属薄膜若しくは金属化合物薄膜から成り、前記工程
(ロ)の後、液状金属に接する雰囲気を還元性雰囲気に
する工程を更に含み、この場合、薄膜の成膜を常圧雰囲
気中で行うことができる。あるいは又、薄膜は絶縁膜か
ら成り、前記工程(ロ)の後、液状金属に接する雰囲気
を還元性雰囲気にする工程を更に含み、この場合、薄膜
の成膜を、常圧化学気相成長(CVD)法、気相成長法
あるいは熱酸化法にて行うことができる。
In the thin film forming method of the present invention, the thin film is made of a semiconductor thin film, and after the step (b), the method further comprises the step of evacuating the atmosphere in contact with the liquid metal to form a thin film. , Molecular beam epitaxy (MBE) method, chemical vapor deposition (CV) in a reduced pressure atmosphere
D) method, metal organic CVD (MOCVD) method, plasma C
It can be performed by the VD method, the sputtering method or the evaporation method. Alternatively, the thin film is composed of a metal thin film or a metal compound thin film, and further includes a step of evacuating the atmosphere in contact with the liquid metal after the step (b).
The thin film can be formed in a reduced pressure atmosphere. Furthermore, the thin film further comprises a step of evacuating the atmosphere in contact with the liquid metal after the step (b) after the step (b), in which the thin film is formed by chemical vaporization in a reduced pressure atmosphere. It can be performed by a phase growth (CVD) method, a plasma CVD method, a sputtering method or an evaporation method. Alternatively, the thin film comprises a semiconductor thin film, and after the step (b), the method further comprises the step of changing the atmosphere in contact with the liquid metal to a reducing atmosphere. In this case, the thin film is formed by atmospheric pressure chemical vapor deposition ( CV
D) method, atmospheric pressure metalorganic CVD (MOCVD) method or liquid phase growth method can be used. Furthermore, the thin film comprises a metal thin film or a metal compound thin film, and after the step (b), the method further includes a step of changing the atmosphere in contact with the liquid metal to a reducing atmosphere. In this case, the thin film is formed under a normal pressure atmosphere. Can be done in Alternatively, the thin film is made of an insulating film, and after the step (b), the method further includes the step of changing the atmosphere in contact with the liquid metal to a reducing atmosphere. In this case, the thin film is formed by atmospheric pressure chemical vapor deposition ( The CVD method, the vapor phase growth method or the thermal oxidation method can be used.

【0013】本発明の基体の処理方法あるいは薄膜成膜
方法において、基体表面を洗浄する方法として、基体の
水洗、RCAクリーニング法、希釈HF洗浄法を例示す
ることができる。
In the method of treating a substrate or the method of forming a thin film of the present invention, examples of methods for washing the surface of the substrate include washing of the substrate with water, RCA cleaning, and diluted HF cleaning.

【0014】本発明においては、少なくとも表面を含む
基体の一部又は全体を液状金属に浸漬するので、基体表
面は酸化されることなく、清浄に保たれる。従って、従
来の基体表面処理法を基体に施す必要がなくなる。適切
な性質を有する液状金属を用いれば、基体の表面が液状
金属と反応したり、液状金属によって変質することはな
い。
In the present invention, a part or the whole of the substrate including at least the surface is immersed in the liquid metal, so that the surface of the substrate is kept clean without being oxidized. Therefore, it is not necessary to apply the conventional substrate surface treatment method to the substrate. If a liquid metal having appropriate properties is used, the surface of the substrate will not react with the liquid metal or be altered by the liquid metal.

【0015】本発明の基体の処理方法あるいは薄膜成膜
方法において、少なくとも表面を含む基体の一部又は全
体を液状金属に浸漬した後、液状金属に接する雰囲気を
真空排気し、あるいは又、液状金属に接する雰囲気を水
素ガス等の還元性雰囲気にすれば、基体を液状金属から
取り出した後、清浄な表面を有する基体に対して薄膜成
膜工程を含む各種のプロセスを直接進めることができ
る。
In the method for treating a substrate or the method for forming a thin film of the present invention, after dipping a part or the whole of the substrate including at least the surface in a liquid metal, the atmosphere in contact with the liquid metal is evacuated, or the liquid metal is used. If the atmosphere in contact with is a reducing atmosphere such as hydrogen gas, after taking out the substrate from the liquid metal, various processes including a thin film forming step can be directly carried out on the substrate having a clean surface.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings.

【0017】(実施例1)実施例1は、本発明の基体保
管方法に関する。図1に模式図を示すように、例えばガ
リウムから成る液状金属12を、容器14内に貯蔵して
おく。尚、容器は、液状金属12と反応したり液状金属
12によって侵食されない材料から作製すればよい。そ
して、容器14の周りにヒーター16を配設し、ヒータ
ー16によって液状金属12を融点以上、沸点以下に加
熱しておく。この状態で、例えばシリコン半導体基板か
ら成る基体10の全体を液状金属12に浸漬する。これ
によって、基体10の表面は大気と接触することが無く
なり、基体10の表面に酸化膜が形成されることを効果
的に抑制することができる。シリコン半導体基板から成
る基体10がガリウムから成る液状金属12中に保管さ
れている間に、基体10と液状金属12が反応すること
はない。このような基体10と液状金属12との反応の
有無に関しては、文献 "First MOS Transistors on Ins
ulator by Silicon Saturated Liquid Solution Epitax
y", R. P. Zingg, et al, IEEE ELECTRON DEVICE LETTE
RS, VOL 13, No. 5, May, 1992, pp294-296 を参照され
たい。
(Example 1) Example 1 relates to the substrate storage method of the present invention. As shown in the schematic view of FIG. 1, a liquid metal 12 made of, for example, gallium is stored in a container 14. The container may be made of a material that does not react with the liquid metal 12 or be corroded by the liquid metal 12. A heater 16 is arranged around the container 14, and the liquid metal 12 is heated by the heater 16 to a temperature above the melting point and below the boiling point. In this state, the entire substrate 10 made of, for example, a silicon semiconductor substrate is immersed in the liquid metal 12. As a result, the surface of the substrate 10 is prevented from coming into contact with the atmosphere, and the formation of an oxide film on the surface of the substrate 10 can be effectively suppressed. While the substrate 10 made of the silicon semiconductor substrate is stored in the liquid metal 12 made of gallium, the substrate 10 and the liquid metal 12 do not react with each other. Regarding the presence or absence of the reaction between the substrate 10 and the liquid metal 12 as described above, the document "First MOS Transistors on Ins"
ulator by Silicon Saturated Liquid Solution Epitax
y ", RP Zingg, et al, IEEE ELECTRON DEVICE LETTE
See RS, VOL 13, No. 5, May, 1992, pp 294-296.

【0018】(実施例2)実施例2は、本発明の基体の
処理方法に関する。実施例2においては、先ず、例えば
シリコン半導体基板から成る基体10の表面を、RCA
クリーニング法や希釈HF法によって洗浄する。適切な
洗浄により、基体の表面は自然酸化膜のない清浄な表面
となる。しかしながら、洗浄後、基体を空気中に放置す
ると、基体の表面は空気中の酸素により酸化される。本
発明の基体の処理方法においては、基体表面の洗浄後、
直ちに(即ち、基体の表面に自然酸化膜が形成される前
に)、基体10を液体金属12中に浸漬する。これによ
って、基体10の表面に自然酸化膜が形成されることを
効果的に防ぐことができる。液状金属12は一般に還元
性を有するので、液状金属12中に保持された基体10
の表面は酸化されることなく清浄に保たれる。
(Example 2) Example 2 relates to a method for treating a substrate of the present invention. In the second embodiment, first, the surface of the base 10 made of, for example, a silicon semiconductor substrate is removed by RCA.
Cleaning is performed by a cleaning method or a diluted HF method. With proper washing, the surface of the substrate becomes a clean surface without a natural oxide film. However, if the substrate is left in the air after cleaning, the surface of the substrate is oxidized by oxygen in the air. In the method for treating a substrate of the present invention, after cleaning the substrate surface,
Immediately (ie, before the native oxide film is formed on the surface of the substrate), the substrate 10 is immersed in the liquid metal 12. This can effectively prevent the formation of a natural oxide film on the surface of the substrate 10. Since the liquid metal 12 is generally reducible, the substrate 10 held in the liquid metal 12 is
The surface is kept clean without being oxidized.

【0019】(実施例3)実施例3は、本発明の基体の
処理方法及び薄膜成膜方法に関する。実施例3において
は、減圧雰囲気中でのモレキュラービームエピタキシー
(MBE)法にて半導体薄膜から成る薄膜を成膜した。
図2に、実施例3の基体の処理方法及び薄膜成膜方法の
実施に適したMBE装置の概要を示す。このMBE装置
自体は公知の装置であり、成膜室20と搬出入室(ロー
ドロック・チャンバ)30から構成されている。成膜室
20及び搬出入室30のそれぞれには、イオンポンプや
ターボ分子ポンプ等から成る超高真空ポンプ(図示せ
ず)が備えられており、ガス排出部22,32を介して
超高真空ポンプによって排気され、成膜室20内及び搬
出入室30内は10-8Pa(1.3×10-6Pa)程度
又はそれ以下の超高真空にされる。成膜室20と搬出入
室30との間には、ゲートバルブ34が配設されてい
る。また、搬出入室30に基体を搬入・搬出するための
ゲートバルブ36が搬出入室30に配設されている。
(Embodiment 3) Embodiment 3 relates to a substrate processing method and a thin film forming method of the present invention. In Example 3, a thin film made of a semiconductor thin film was formed by the molecular beam epitaxy (MBE) method in a reduced pressure atmosphere.
FIG. 2 shows an outline of an MBE apparatus suitable for carrying out the substrate processing method and thin film deposition method of Example 3. This MBE device itself is a known device, and is composed of a film forming chamber 20 and a loading / unloading chamber (load lock chamber) 30. Each of the film forming chamber 20 and the carry-in / out chamber 30 is equipped with an ultra-high vacuum pump (not shown) such as an ion pump or a turbo molecular pump, and the ultra-high vacuum pump is provided via the gas discharge parts 22 and 32. The interior of the film forming chamber 20 and the carry-in / out chamber 30 are evacuated by an ultra high vacuum of about 10 −8 Pa (1.3 × 10 −6 Pa) or less. A gate valve 34 is arranged between the film forming chamber 20 and the loading / unloading chamber 30. Further, a gate valve 36 for loading / unloading the substrate into / from the loading / unloading chamber 30 is arranged in the loading / unloading chamber 30.

【0020】成膜室20内には、基体10を載置し且つ
所定の温度に保持するための基体保持部24が配置され
ている。成膜室20には、更に、分子線源が収納された
クヌーセンセル(K−セル)から成る分子線源セル26
が備えられている。このクヌーセンセルは、例えばPB
N製のるつぼ及びその周囲に配置された加熱ヒータから
成る。るつぼ内に分子線源を収納し、るつぼを加熱ヒー
タで加熱して分子線を生成させる。生成した分子線は基
体10に向かって放出される。加熱ヒータの制御によっ
て、生成する分子線の量を制御することができる。るつ
ぼの温度は熱電対によって測定される。るつぼ及び加熱
ヒータはケースに納められている。分子線の流れは、分
子線源用シャッター(図示せず)の開閉によって制御さ
れる。
In the film forming chamber 20, a substrate holding part 24 for placing the substrate 10 and holding it at a predetermined temperature is arranged. The film forming chamber 20 further includes a molecular beam source cell 26 including a Knudsen cell (K-cell) in which a molecular beam source is housed.
Is provided. This Knudsen cell is, for example, a PB
It consists of an N crucible and a heater placed around it. A molecular beam source is housed in the crucible, and the crucible is heated by a heater to generate a molecular beam. The generated molecular beam is emitted toward the substrate 10. By controlling the heater, the amount of generated molecular beam can be controlled. The temperature of the crucible is measured by a thermocouple. The crucible and heater are contained in a case. The flow of the molecular beam is controlled by opening and closing a shutter (not shown) for the molecular beam source.

【0021】本発明の基体の処理方法及び薄膜成膜方法
の実施に際しては、例えばガリウムから成る液状金属1
2を、容器14内に貯蔵しておく。そして、容器14の
周りにヒーター(図示せず)を配設し、ヒーターによっ
て液状金属12を融点以上、沸点以下に加熱しておく。
そして、先ず、GaAs基板から成る基体10の表面
を、RCAクリーニング法や希釈HF法によって洗浄す
る。次いで、直ちに(即ち、基体の表面に自然酸化膜が
形成される前に)、基体10を液体金属12中に浸漬す
る(図2の(A)参照)。
In carrying out the method for treating a substrate and the method for forming a thin film of the present invention, a liquid metal 1 made of, for example, gallium 1
2 is stored in the container 14. Then, a heater (not shown) is arranged around the container 14, and the liquid metal 12 is heated by the heater to a temperature above the melting point and below the boiling point.
Then, first, the surface of the substrate 10 made of a GaAs substrate is cleaned by the RCA cleaning method or the diluted HF method. Then, immediately (that is, before the natural oxide film is formed on the surface of the substrate), the substrate 10 is immersed in the liquid metal 12 (see FIG. 2A).

【0022】その後、基体10を液体金属12中に浸漬
した状態で、容器14をゲートバルブ36を通してMB
E装置の搬出入室30内に搬入する(図2の(B)参
照)。尚、成膜室20内は予め超高真空に保持してお
き、ゲートバルブ34は閉じた状態としておく。そし
て、ゲートバルブ36を閉じ、液状金属12に接する雰
囲気(具体的には、搬出入室30内)を真空排気する。
搬出入室30内が所望の真空度となった時点で、ゲート
バルブ34を開き、基体搬送装置(図示せず)によっ
て、基体10を液状金属12から取り出し、成膜室20
の基体保持部24に基体10を載置する。次いで、基体
10及び分子線源セル26を所定の温度に保持した後、
分子線源用シャッターを開くことによって、基体10の
表面に例えばIII−V族化合物半導体薄膜から成る薄
膜18を成膜する(図3参照)。薄膜18の成膜が完了
したならば、分子線源用シャッターを閉じ、基体10を
冷却した後、基体搬送装置を用いて成膜室20から基体
10を搬出入室30に搬出する。
Thereafter, with the substrate 10 immersed in the liquid metal 12, the container 14 is passed through the gate valve 36 to pass the MB.
The device E is carried into the carry-in / carry-out chamber 30 (see FIG. 2B). In addition, the inside of the film forming chamber 20 is previously maintained in an ultrahigh vacuum, and the gate valve 34 is closed. Then, the gate valve 36 is closed and the atmosphere in contact with the liquid metal 12 (specifically, the inside of the carry-in / out chamber 30) is evacuated.
When the inside of the loading / unloading chamber 30 reaches a desired degree of vacuum, the gate valve 34 is opened, and the substrate 10 is taken out of the liquid metal 12 by a substrate transfer device (not shown).
The substrate 10 is placed on the substrate holding part 24. Next, after holding the substrate 10 and the molecular beam source cell 26 at a predetermined temperature,
By opening the shutter for the molecular beam source, a thin film 18 made of, for example, a III-V group compound semiconductor thin film is formed on the surface of the substrate 10 (see FIG. 3). When the film formation of the thin film 18 is completed, the shutter for the molecular beam source is closed, the substrate 10 is cooled, and then the substrate 10 is carried out from the film forming chamber 20 to the carry-in / out chamber 30 by using the substrate carrying device.

【0023】その後、搬出入室30から基体10をその
ままの状態で搬出してもよいし、基体10を再び液状金
属12中に浸漬した後に搬出入室30から基体10を搬
出してもよい。
After that, the substrate 10 may be unloaded from the loading / unloading chamber 30 as it is, or the substrate 10 may be unloaded from the loading / unloading chamber 30 after the substrate 10 is immersed in the liquid metal 12 again.

【0024】実施例3の基体の処理方法及び薄膜成膜方
法によれば、基体の表面洗浄後、大気中の酸素が基体の
表面に触れることを防ぐことができ、自然酸化膜の形成
を防ぐことができる。従って、従来行われていたエピタ
キシー成長の前に、MBE装置内で高温加熱などによる
酸化膜除去を行う必要がなくなる。
According to the method of treating a substrate and the method of forming a thin film of Example 3, it is possible to prevent oxygen in the atmosphere from contacting the surface of the substrate after cleaning the surface of the substrate and prevent the formation of a natural oxide film. be able to. Therefore, it is not necessary to remove the oxide film by high temperature heating or the like in the MBE apparatus before the epitaxy growth which is conventionally performed.

【0025】尚、実施例3にて説明した薄膜の成膜方法
は、MBE法に限定されず、その他、減圧雰囲気中で
の、化学気相成長(CVD)法、有機金属CVD(MO
CVD)法、プラズマCVD法、スパッタリング法ある
いは蒸発法に適用することができる。
The thin film forming method described in the third embodiment is not limited to the MBE method, but other methods such as a chemical vapor deposition (CVD) method and a metal organic chemical vapor deposition (MO) method in a reduced pressure atmosphere can be used.
It can be applied to a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method or an evaporation method.

【0026】(実施例4)本発明の基体の処理方法ある
いは薄膜成膜方法は、減圧雰囲気中での絶縁膜あるいは
金属薄膜若しくは金属化合物薄膜の成膜にも適用するこ
とができる。図4に、RFスパッタリング法によって絶
縁膜から成る薄膜をシリコン半導体基板から成る基体上
に形成する方法を示す。
(Embodiment 4) The substrate processing method or thin film forming method of the present invention can also be applied to the formation of an insulating film or a metal thin film or a metal compound thin film in a reduced pressure atmosphere. FIG. 4 shows a method of forming a thin film made of an insulating film on a base made of a silicon semiconductor substrate by the RF sputtering method.

【0027】図4に示す実施例4の基体の処理方法及び
薄膜成膜方法の実施に適したスパッタ装置自体は公知の
装置であり、成膜室40と搬出入室50から構成されて
いる。成膜室40及び搬出入室50のそれぞれには、真
空ポンプ(図示せず)が備えられており、ガス排出部4
2,52を介して真空ポンプによって排気され、成膜室
40内及び搬出入室50内は真空にされる。成膜室40
と搬出入室50との間には、ゲートバルブ54が配設さ
れている。また、搬出入室50に基体を搬入・搬出する
ためのゲートバルブ56が搬出入室50に配設されてい
る。
The sputtering apparatus itself suitable for carrying out the substrate processing method and thin film deposition method of Example 4 shown in FIG. 4 is a known apparatus, and is composed of a deposition chamber 40 and a loading / unloading chamber 50. A vacuum pump (not shown) is provided in each of the film forming chamber 40 and the carry-in / out chamber 50, and the gas exhaust unit 4 is provided.
The inside of the film formation chamber 40 and the inside of the carry-in / out chamber 50 are evacuated by a vacuum pump through 2, 52. Film forming chamber 40
A gate valve 54 is disposed between the loading / unloading chamber 50 and the loading / unloading chamber 50. Further, a gate valve 56 for loading / unloading the substrate into / from the loading / unloading chamber 50 is arranged in the loading / unloading chamber 50.

【0028】成膜室40内には、基体10を載置し且つ
所定の温度に保持するための基体保持部44が配置され
ている。成膜室40には、更に、ターゲット46、成膜
室40にプロセスガスを供給するためのガス導入部48
が備えられている。
In the film forming chamber 40, a substrate holding portion 44 for mounting the substrate 10 and holding it at a predetermined temperature is arranged. The film forming chamber 40 further includes a target 46 and a gas introducing unit 48 for supplying a process gas to the film forming chamber 40.
Is provided.

【0029】実施例4においては、先ず、シリコン半導
体基板から成る基体10の表面を、RCAクリーニング
法や希釈HF法によって洗浄する。次いで、直ちに(即
ち、基体の表面に自然酸化膜が形成される前に)、基体
10を液体金属12中に浸漬する。
In the fourth embodiment, first, the surface of the substrate 10 made of a silicon semiconductor substrate is cleaned by the RCA cleaning method or the diluted HF method. Then, immediately (that is, before the native oxide film is formed on the surface of the substrate), the substrate 10 is immersed in the liquid metal 12.

【0030】その後、基体10を液体金属12中に浸漬
した状態で、容器14をゲートバルブ56を通してスパ
ッタ装置の搬出入室50内に搬入する(図4の(A)参
照)。尚、成膜室40内は予め真空に保持しておき、ゲ
ートバルブ54は閉じた状態としておく。そして、ゲー
トバルブ56を閉じ、液状金属12に接する雰囲気(具
体的には、搬出入室50内)を真空排気する。搬出入室
50内が所望の真空度となった時点で、ゲートバルブ5
4を開き、基体搬送装置(図示せず)によって、基体1
0を液状金属12から取り出し、成膜室40の基体保持
部44に基体10を載置する。次いで、基体10を所定
の温度に保持した後、プロセスガスをガス導入部48か
ら成膜室40内に導入しながら、ターゲット46に電圧
を印加して、基体10の表面に絶縁膜から成る薄膜18
Aを成膜する(図4の(B)参照)。薄膜18Aの成膜
が完了したならば、ターゲット46への電圧の印加を中
止し、基体10を冷却した後、基体搬送装置を用いて成
膜室40から基体10を搬出入室50に搬出する。
Then, with the substrate 10 immersed in the liquid metal 12, the container 14 is loaded into the loading / unloading chamber 50 of the sputtering apparatus through the gate valve 56 (see FIG. 4A). In addition, the inside of the film forming chamber 40 is kept in vacuum in advance, and the gate valve 54 is closed. Then, the gate valve 56 is closed and the atmosphere in contact with the liquid metal 12 (specifically, the inside of the carry-in / out chamber 50) is evacuated. When the inside of the carry-in / out chamber 50 reaches a desired degree of vacuum, the gate valve 5
4 is opened, and the substrate 1 is transferred by a substrate transfer device (not shown).
0 is taken out from the liquid metal 12, and the substrate 10 is placed on the substrate holding portion 44 of the film forming chamber 40. Next, after the substrate 10 is maintained at a predetermined temperature, a voltage is applied to the target 46 while introducing a process gas into the film forming chamber 40 from the gas introducing unit 48, and a thin film made of an insulating film is formed on the surface of the substrate 10. 18
A is deposited (see FIG. 4B). When the film formation of the thin film 18A is completed, the application of the voltage to the target 46 is stopped, the substrate 10 is cooled, and then the substrate 10 is unloaded from the film deposition chamber 40 to the loading / unloading chamber 50 by using the substrate transporting device.

【0031】その後、搬出入室50から基体10をその
ままの状態で搬出してもよいし、基体10を再び液状金
属12中に浸漬した後に搬出入室50から基体10を搬
出してもよい。
After that, the substrate 10 may be carried out from the carry-in / out chamber 50 as it is, or the substrate 10 may be carried out from the carry-in / out chamber 50 after the substrate 10 is immersed in the liquid metal 12 again.

【0032】実施例4の基体の処理方法及び薄膜成膜方
法によれば、基体の表面洗浄後、大気中の酸素が基体の
表面に触れることを防ぐことができ、自然酸化膜の形成
を防ぐことができる。従って、従来行われていたスパッ
タリング前の水素プラズマ等による酸化膜除去を行う必
要がなくなる。そして、電気的特性の悪い自然酸化膜が
存在しない条件下で絶縁膜の成膜が可能となり、良好な
る絶縁膜/基体界面が形成できる。
According to the substrate processing method and the thin film forming method of Example 4, it is possible to prevent oxygen in the atmosphere from coming into contact with the surface of the substrate after cleaning the surface of the substrate, and to prevent the formation of a natural oxide film. be able to. Therefore, it is not necessary to remove the oxide film by hydrogen plasma or the like before sputtering which has been conventionally performed. Then, the insulating film can be formed under the condition that a natural oxide film having poor electrical characteristics does not exist, and a good insulating film / substrate interface can be formed.

【0033】また、実施例4の基体の処理方法及び薄膜
成膜方法によって金属薄膜(例えば、Ti膜やPt膜、
Au膜)若しくは金属化合物薄膜(例えばTiN膜やT
iON膜)を成膜すれば、自然酸化膜の無い条件下で金
属薄膜若しくは金属化合物薄膜の成膜が可能となり、例
えばオーミック特性に優れた金属/基体界面が形成でき
る。
Further, according to the substrate processing method and the thin film forming method of the fourth embodiment, a metal thin film (for example, a Ti film or a Pt film,
Au film) or metal compound thin film (eg TiN film or T
By forming the iON film), a metal thin film or a metal compound thin film can be formed under the condition that there is no natural oxide film, and for example, a metal / substrate interface having excellent ohmic characteristics can be formed.

【0034】尚、実施例4にて説明した薄膜成膜方法
は、スパッタリング法に限定されず、その他、減圧雰囲
気中での、化学気相成長(CVD)法、プラズマCVD
法あるいは蒸発法に適用することができる。
The thin film forming method described in the fourth embodiment is not limited to the sputtering method, and other methods such as a chemical vapor deposition (CVD) method and a plasma CVD method in a reduced pressure atmosphere are also applicable.
Method or evaporation method.

【0035】(実施例5)本発明の基体の処理方法ある
いは薄膜成膜方法を、半導体薄膜、絶縁膜、あるいは又
金属薄膜若しくは金属化合物薄膜を常圧にて成膜する場
合に適用することもできる。図5に、常圧CVD法によ
って絶縁膜から成る薄膜をシリコン半導体基板から成る
基体上に形成する方法を示す。
(Embodiment 5) The substrate treating method or thin film forming method of the present invention can be applied to the case where a semiconductor thin film, an insulating film, or a metal thin film or a metal compound thin film is formed under normal pressure. it can. FIG. 5 shows a method of forming a thin film made of an insulating film on a substrate made of a silicon semiconductor substrate by the atmospheric pressure CVD method.

【0036】図5に示す実施例5の基体の処理方法及び
薄膜成膜方法の実施に適した常圧CVD装置自体は公知
の装置であり、成膜室60と搬出入室70から構成され
ている。成膜室60及び搬出入室70のそれぞれには、
排気ポンプ(図示せず)が備えられており、ガス排出部
62,72を介して排気ポンプによって排気され、成膜
室60内及び搬出入室70内のガスが還元性ガス(例え
ば水素ガス)に置換される。成膜室60と搬出入室70
との間には、ゲートバルブ74が配設されている。ま
た、搬出入室70に基体を搬入・搬出するためのゲート
バルブ76が搬出入室71に配設されている。更に、搬
出入室70内を還元性雰囲気にするために、水素ガス等
の還元性ガスを搬出入室70内に導入するためのガス導
入部78が、搬出入室70に配設されている。
The atmospheric pressure CVD apparatus itself suitable for carrying out the substrate processing method and thin film forming method of Example 5 shown in FIG. 5 is a known apparatus, and is composed of a film forming chamber 60 and a loading / unloading chamber 70. . In each of the film forming chamber 60 and the carry-in / out chamber 70,
An exhaust pump (not shown) is provided, and the gas in the film forming chamber 60 and the carry-in / out chamber 70 is reduced to a reducing gas (for example, hydrogen gas) by being exhausted by the exhaust pump via the gas exhaust units 62 and 72. Will be replaced. Film forming chamber 60 and loading / unloading chamber 70
A gate valve 74 is provided between the and. Further, a gate valve 76 for loading / unloading the substrate to / from the loading / unloading chamber 70 is arranged in the loading / unloading chamber 71. Further, a gas introduction part 78 for introducing a reducing gas such as hydrogen gas into the loading / unloading chamber 70 is provided in the loading / unloading chamber 70 in order to make the loading / unloading chamber 70 have a reducing atmosphere.

【0037】成膜室60内には、基体10を載置し且つ
所定の温度に保持するための基体保持部64が配置され
ている。成膜室60には、更に、成膜室60に成膜用ガ
スを供給するためのガス導入部66が備えられている。
成膜室60の外側には、成膜室60全体を所定の温度に
保持するためのヒーター68が配設されている。
In the film forming chamber 60, a substrate holding portion 64 for placing the substrate 10 and holding it at a predetermined temperature is arranged. The film forming chamber 60 is further provided with a gas introducing unit 66 for supplying a film forming gas to the film forming chamber 60.
A heater 68 for maintaining the entire film forming chamber 60 at a predetermined temperature is arranged outside the film forming chamber 60.

【0038】実施例5においては、先ず、シリコン半導
体基板から成る基体10の表面を、RCAクリーニング
法や希釈HF法によって洗浄する。次いで、直ちに(即
ち、基体の表面に自然酸化膜が形成される前に)、基体
10を液体金属12中に浸漬する。
In the fifth embodiment, first, the surface of the substrate 10 made of a silicon semiconductor substrate is washed by the RCA cleaning method or the diluted HF method. Then, immediately (that is, before the native oxide film is formed on the surface of the substrate), the substrate 10 is immersed in the liquid metal 12.

【0039】その後、基体10を液体金属12中に浸漬
した状態で、容器14をゲートバルブ76を通して常圧
CVD装置の搬出入室70内に搬入する(図5の(A)
参照)。尚、成膜室60内は予め排気し、水素ガス等の
還元性ガスにて置換しておき、ゲートバルブ74は閉じ
た状態としておく。そして、ゲートバルブ76を閉じ、
液状金属12に接する雰囲気(具体的には、搬出入室7
0内)を還元性雰囲気にする。そのために、搬出入室7
0を排気しつつ、水素ガス等の還元性ガスをガス導入部
78から搬出入室70内に導入する。搬出入室70内が
還元性雰囲気となった時点で、ゲートバルブ74を開
き、基体搬送装置(図示せず)によって、基体10を液
状金属12から取り出し、成膜室60の基体保持部64
に基体10を載置する。次いで、基体10を所定の温度
に保持した後、成膜用ガスをガス導入部66から成膜室
60内に導入して、基体10の表面に絶縁膜から成る薄
膜18Aを成膜する(図5の(B)参照)。薄膜18A
の成膜が完了したならば、成膜用ガスの供給を中止し、
基体10を冷却した後、基体搬送装置を用いて成膜室6
0から基体10を搬出入室70に搬出する。
Thereafter, with the substrate 10 immersed in the liquid metal 12, the container 14 is loaded into the loading / unloading chamber 70 of the atmospheric pressure CVD apparatus through the gate valve 76 ((A) of FIG. 5).
reference). The film forming chamber 60 is evacuated in advance and replaced with a reducing gas such as hydrogen gas, and the gate valve 74 is kept closed. Then, the gate valve 76 is closed,
Atmosphere in contact with liquid metal 12 (specifically, loading / unloading chamber 7
0) is made a reducing atmosphere. Therefore, the carry-in / out room 7
A reducing gas such as hydrogen gas is introduced into the carry-in / out chamber 70 from the gas introducing unit 78 while evacuating 0. When the inside of the carry-in / out chamber 70 becomes a reducing atmosphere, the gate valve 74 is opened, the substrate 10 is taken out of the liquid metal 12 by a substrate transfer device (not shown), and the substrate holding portion 64 of the film forming chamber 60 is opened.
The substrate 10 is placed on. Next, after the substrate 10 is maintained at a predetermined temperature, a film forming gas is introduced into the film forming chamber 60 from the gas introduction unit 66 to form a thin film 18A made of an insulating film on the surface of the substrate 10 (FIG. 5 (B)). Thin film 18A
When the film formation of is completed, the supply of film forming gas is stopped,
After the substrate 10 is cooled, the substrate transport device is used to form the film forming chamber 6
The substrate 10 is carried out from 0 to the carry-in / out chamber 70.

【0040】その後、搬出入室70から基体10をその
ままの状態で搬出してもよいし、基体10を再び液状金
属12中に浸漬した後に搬出入室70から基体10を搬
出してもよい。
After that, the substrate 10 may be unloaded from the loading / unloading chamber 70 as it is, or the substrate 10 may be unloaded from the loading / unloading chamber 70 after being immersed in the liquid metal 12 again.

【0041】実施例5の基体の処理方法及び薄膜成膜方
法によれば、基体の表面洗浄後、大気中の酸素が基体の
表面に触れることを防ぐことができ、自然酸化膜の形成
を防ぐことができる。従って、従来行われていたCVD
前の水素プラズマ等による酸化膜除去を行う必要がなく
なる。そして、電気的特性の悪い自然酸化膜が存在しな
い条件下で絶縁膜の成膜が可能となり、良好なる絶縁膜
/基体界面が形成できる。
According to the method of treating a substrate and the method of forming a thin film of Example 5, after cleaning the surface of the substrate, it is possible to prevent oxygen in the atmosphere from contacting the surface of the substrate and prevent the formation of a natural oxide film. be able to. Therefore, the conventional CVD
It is not necessary to remove the oxide film by the previous hydrogen plasma or the like. Then, the insulating film can be formed under the condition that a natural oxide film having poor electrical characteristics does not exist, and a good insulating film / substrate interface can be formed.

【0042】実施例5にて説明した方法は、常圧CVD
法に限定されず、例えば常圧MOCVD法或いは液相成
長法を用いた成膜にも応用することができる。更には、
熱酸化法を用いて常圧雰囲気中で絶縁膜をシリコン半導
体基板から成る基体の表面に成膜する方法に応用するこ
ともできる。自然酸化膜が存在しないので、良好な絶縁
膜/シリコン半導体基板界面を形成することができる。
The method described in Example 5 is the atmospheric pressure CVD.
The present invention is not limited to this method, but can be applied to film formation using atmospheric pressure MOCVD or liquid phase epitaxy, for example. Furthermore,
It can also be applied to a method of forming an insulating film on the surface of a substrate made of a silicon semiconductor substrate in a normal pressure atmosphere by using a thermal oxidation method. Since there is no natural oxide film, a good insulating film / silicon semiconductor substrate interface can be formed.

【0043】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例にて説明した各種装置の構造は例示であ
り、適宜変更することができる。
The present invention has been described above based on the preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. The structures of various devices described in the embodiments are examples, and can be changed as appropriate.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、基体の表面は液状金属
で覆われている。液状金属は一般に還元性を有するた
め、液状金属中に浸漬された基体の表面は酸化されるこ
となく清浄に保たれる。従って、例えば基体の表面に薄
膜を成膜する際に基体の表面処理を行う必要がない。し
かも、本発明の基体の処理方法あるいは薄膜成膜方法に
おいて、少なくとも表面を含む基体の一部又は全体を液
状金属に浸漬した後、液状金属に接する雰囲気を真空排
気すれば、あるいは又、液状金属に接する雰囲気を水素
ガス等の還元性雰囲気にすれば、基体を液状金属から取
り出した後、清浄な表面を有する基体に対して薄膜成膜
工程を含む各種のプロセスを直接進めることができ、各
種のプロセスの簡素化を図ることができる。
According to the present invention, the surface of the substrate is covered with the liquid metal. Since the liquid metal is generally reducible, the surface of the substrate immersed in the liquid metal is kept clean without being oxidized. Therefore, for example, when forming a thin film on the surface of the substrate, it is not necessary to perform surface treatment of the substrate. Moreover, in the method for treating a substrate or the method for forming a thin film of the present invention, after immersing a part or the whole of the substrate including at least the surface in the liquid metal, the atmosphere in contact with the liquid metal is evacuated, or If a reducing atmosphere such as hydrogen gas is used as the atmosphere in contact with the substrate, after the substrate is taken out of the liquid metal, various processes including a thin film forming process can be directly performed on the substrate having a clean surface. The process can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基体保管方法を説明するための基体及
び液状金属等の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of a substrate, a liquid metal, etc. for explaining a substrate storage method of the present invention.

【図2】本発明の基体の処理方法及び薄膜成膜方法をモ
レキュラービームエピタキシー法による薄膜成膜法に適
用したときの各工程を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing each step when the substrate processing method and thin film forming method of the present invention are applied to a thin film forming method by a molecular beam epitaxy method.

【図3】図2に引き続き、本発明の基体の処理方法及び
薄膜成膜方法をモレキュラービームエピタキシー法によ
る薄膜成膜法に適用したときの工程を模式的に示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the process of applying the substrate processing method and the thin film forming method of the present invention to the thin film forming method by the molecular beam epitaxy method subsequent to FIG. 2;

【図4】本発明の基体の処理方法及び薄膜成膜方法をス
パッタリング法による薄膜成膜法に適用したときの各工
程を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing each step when the substrate processing method and thin film forming method of the present invention are applied to a thin film forming method by a sputtering method.

【図5】本発明の基体の処理方法及び薄膜成膜方法を常
圧CVD法による薄膜成膜法に適用したときの各工程を
模式的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing each step when the substrate processing method and thin film forming method of the present invention are applied to a thin film forming method by an atmospheric pressure CVD method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基体 12 液状金属 14 容器 16 ヒーター 18,18A 薄膜 20,40,60 成膜室 22,32,42,52,62,72 ガス排出部 24,44,64 基体保持部 26 分子線源セル 30,50,70 搬出入室 34,36,54,56,74,76 ゲートバルブ 46 ターゲット 48,66,78 ガス導入部 10 substrate 12 liquid metal 14 container 16 heater 18, 18A thin film 20, 40, 60 film forming chamber 22, 32, 42, 52, 62, 72 gas discharge part 24, 44, 64 substrate holding part 26 molecular beam source cell 30, 50,70 Carry-in / out chamber 34,36,54,56,74,76 Gate valve 46 Target 48,66,78 Gas introduction part

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも表面を含む基体の一部又は全体
を液状金属に浸漬することを特徴とする基体保管方法。
1. A method for storing a substrate, characterized in that a part or the whole of the substrate including at least the surface is immersed in a liquid metal.
【請求項2】基体は半導体基板から成り、液状金属はガ
リウム又はインジウムから成ることを特徴とする請求項
1に記載の基体保管方法。
2. The method of storing a substrate according to claim 1, wherein the substrate is a semiconductor substrate and the liquid metal is gallium or indium.
【請求項3】(イ)基体表面を洗浄する工程と、 (ロ)少なくとも基体表面を含む基体の一部又は全体を
液状金属に浸漬する工程、を含むことを特徴とする基体
の処理方法。
3. A method for treating a substrate, comprising: (a) a step of cleaning the surface of the substrate; and (b) a step of immersing a part or the whole of the substrate including at least the surface of the substrate in a liquid metal.
【請求項4】基体は半導体基板から成り、液状金属はガ
リウム又はインジウムから成ることを特徴とする請求項
3に記載の基体の処理方法。
4. The method for treating a substrate according to claim 3, wherein the substrate is a semiconductor substrate and the liquid metal is gallium or indium.
【請求項5】前記工程(ロ)の後、 (ハ)液状金属に接する雰囲気を真空排気する工程、を
更に含むことを特徴とする請求項3に記載の基体の処理
方法。
5. The method for treating a substrate according to claim 3, further comprising the step of: (c) after the step (b), evacuation of the atmosphere in contact with the liquid metal.
【請求項6】前記工程(ロ)の後、 (ハ)液状金属に接する雰囲気を還元性雰囲気にする工
程、を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の基体
の処理方法。
6. The method for treating a substrate according to claim 3, further comprising the step of: (c) after the step (b), the step of making the atmosphere in contact with the liquid metal a reducing atmosphere.
【請求項7】(イ)基体表面を洗浄する工程と、 (ロ)少なくとも基体表面を含む基体の一部又は全体を
液状金属に浸漬する工程と、 (ハ)液状金属から基体を取り出す工程と、 (ニ)基体の表面に薄膜を成膜する工程、から成ること
を特徴とする薄膜成膜方法。
7. (a) a step of cleaning the surface of the substrate; (b) a step of immersing a part or the whole of the substrate including at least the surface of the substrate in a liquid metal; and (c) a step of removing the substrate from the liquid metal. And (d) a step of forming a thin film on the surface of the base body.
【請求項8】基体は半導体基板から成り、液状金属はガ
リウム又はインジウムから成ることを特徴とする請求項
8に記載の薄膜成膜方法。
8. The method of forming a thin film according to claim 8, wherein the base body is a semiconductor substrate, and the liquid metal is gallium or indium.
【請求項9】薄膜は半導体薄膜から成り、前記工程
(ロ)の後、液状金属に接する雰囲気を真空排気する工
程を更に含み、薄膜の成膜は、減圧雰囲気中での、モレ
キュラービームエピタキシー(MBE)法、化学気相成
長(CVD)法、有機金属CVD(MOCVD)法、プ
ラズマCVD法、スパッタリング法あるいは蒸発法にて
行われることを特徴とする請求項7に記載の薄膜成膜方
法。
9. The thin film comprises a semiconductor thin film, and after the step (b), the method further comprises the step of evacuating the atmosphere in contact with the liquid metal, wherein the thin film is formed by molecular beam epitaxy in a reduced pressure atmosphere. The thin film forming method according to claim 7, which is carried out by an MBE) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a metal organic CVD (MOCVD) method, a plasma CVD method, a sputtering method or an evaporation method.
【請求項10】薄膜は金属薄膜若しくは金属化合物薄膜
から成り、前記工程(ロ)の後、液状金属に接する雰囲
気を真空排気する工程を更に含み、薄膜の成膜は減圧雰
囲気中で行われることを特徴とする請求項7に記載の薄
膜成膜方法。
10. The thin film comprises a metal thin film or a metal compound thin film, and after the step (b), the method further comprises a step of evacuating the atmosphere in contact with the liquid metal, wherein the thin film is formed in a reduced pressure atmosphere. The thin film forming method according to claim 7, wherein
【請求項11】薄膜は絶縁膜から成り、前記工程(ロ)
の後、液状金属に接する雰囲気を真空排気する工程を更
に含み、薄膜の成膜は、減圧雰囲気中での、化学気相成
長(CVD)法、プラズマCVD法、スパッタリング法
あるいは蒸発法にて行われることを特徴とする請求項7
に記載の薄膜成膜方法。
11. The thin film comprises an insulating film, and the step (b)
After that, the method further includes a step of evacuating the atmosphere in contact with the liquid metal, and the thin film is formed by a chemical vapor deposition (CVD) method, a plasma CVD method, a sputtering method or an evaporation method in a reduced pressure atmosphere. 7. The method according to claim 7, wherein
The method of forming a thin film according to.
【請求項12】薄膜は半導体薄膜から成り、前記工程
(ロ)の後、液状金属に接する雰囲気を還元性雰囲気に
する工程を更に含み、薄膜の成膜は、常圧化学気相成長
(CVD)法、常圧有機金属CVD(MOCVD)法あ
るいは液相成長法にて行われることを特徴とする請求項
7に記載の薄膜成膜方法。
12. The thin film comprises a semiconductor thin film, and after the step (b), the method further comprises the step of changing the atmosphere in contact with the liquid metal to a reducing atmosphere, wherein the thin film is formed by atmospheric pressure chemical vapor deposition (CVD). Method, atmospheric pressure metalorganic CVD (MOCVD) method, or liquid phase growth method.
【請求項13】薄膜は金属薄膜若しくは金属化合物薄膜
から成り、前記工程(ロ)の後、液状金属に接する雰囲
気を還元性雰囲気にする工程を更に含み、薄膜の成膜は
常圧雰囲気中で行われることを特徴とする請求項7に記
載の薄膜成膜方法。
13. The thin film comprises a metal thin film or a metal compound thin film, and after the step (b), the method further comprises the step of changing the atmosphere in contact with the liquid metal to a reducing atmosphere. The thin film forming method according to claim 7, which is performed.
【請求項14】薄膜は絶縁膜から成り、前記工程(ロ)
の後、液状金属に接する雰囲気を還元性雰囲気にする工
程を更に含み、薄膜の成膜は、常圧化学気相成長(CV
D)法、気相成長法あるいは熱酸化法にて行われること
を特徴とする請求項7に記載の薄膜成膜方法。
14. The thin film comprises an insulating film, and the step (b)
After that, the method further includes the step of changing the atmosphere in contact with the liquid metal to a reducing atmosphere, and the thin film is formed by atmospheric pressure chemical vapor deposition (CV).
The thin film forming method according to claim 7, wherein the thin film forming method is performed by the D) method, the vapor phase growth method, or the thermal oxidation method.
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