WO2007088940A1 - 減圧処理装置 - Google Patents

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WO2007088940A1
WO2007088940A1 PCT/JP2007/051722 JP2007051722W WO2007088940A1 WO 2007088940 A1 WO2007088940 A1 WO 2007088940A1 JP 2007051722 W JP2007051722 W JP 2007051722W WO 2007088940 A1 WO2007088940 A1 WO 2007088940A1
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WO
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processing
exhaust
gas
chamber
exhaust gas
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Application number
PCT/JP2007/051722
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French (fr)
Inventor
Shigeki Tozawa
Yusuke Muraki
Tadashi Iino
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Tokyo Electron Limited
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Publication date
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    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process

Definitions

  • the present invention relates to a decompression processing apparatus, and more particularly, to a decompression processing apparatus used in a manufacturing process of various semiconductor devices and the like.
  • a processing chamber is evacuated using a vacuum pump, and a processing gas is used to form a film on a target object such as a semiconductor wafer, etching, etc. Is performed.
  • a decompression process is performed, an exhaust gas containing a reaction product resulting from a reaction between components in the processing gas or a reaction between a component in the processing gas and a component on the surface of the object to be processed is exhausted from the processing chamber.
  • some of these reaction products are deposited in the process of being discharged through the exhaust path together with the exhaust gas, and adhere to, for example, the inside of the vacuum pump.
  • reaction product solidifies and adheres to parts, it may cause a vacuum pump failure or clogging of the exhaust pipe. Therefore, it was necessary to periodically perform maintenance such as cleaning the exhaust system. During such maintenance, the equipment was stopped, causing a reduction in operating efficiency.
  • COR chemical oxide removal
  • a mixed gas of hydrogen fluoride (HF) gas and ammonia (NH 2) gas is supplied into the chamber and reacted with silicon dioxide and silicon.
  • HF hydrogen fluoride
  • NH 2 ammonia
  • Ammonium oxalate [(NH) SiF] is produced, and this fluorinated acid ammonia is produced in the next step.
  • a COR process is known in which silicon dioxide is consumed by etching from the surface side by heating and vaporizing the silicon (see, for example, Patent Documents 2 to 4).
  • ammonium fluoride is formed from HF and NH as reaction by-products.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9-27458
  • Patent Document 2 US Patent Application Publication No. 2004-0182417
  • Patent Document 3 US Patent Application Publication No. 2004-0184792
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-39185
  • An object of the present invention is to provide a reduced pressure treatment apparatus equipped with an exhaust mechanism capable of reliably collecting reaction products that are difficult to collect under reduced pressure.
  • a processing chamber for processing a target object in a reduced-pressure atmosphere by introducing a processing gas, and an exhaust gas exhaust path connected to the processing chamber are provided.
  • a vacuum processing apparatus comprising: a vacuum pump; and a trap unit that is provided in an exhaust path downstream of the vacuum pump in an exhaust direction and deposits and collects a reaction product discharged from the processing chamber.
  • the vacuum pump is provided in the exhaust path connected from the processing chamber, and further, the trap portion is provided downstream in the exhaust direction with respect to the vacuum pump. Reaction products that are difficult to precipitate can be reliably collected in the trap part at atmospheric pressure and removed from the exhaust gas.
  • the trap section may deposit the reaction product in a non-depressurized state.
  • the trap section includes a trap device having a casing that forms a flow path for the exhaust gas, and a baffle plate that is provided in an exhaust passage inside the casing and has a large number of openings. be able to.
  • the said trap part shall be equipped with the exhaust pipe provided so that attachment or detachment was possible.
  • the said pressure reduction processing apparatus shall further comprise the abatement apparatus provided in the exhaust direction downstream rather than the said trap part.
  • the decompression apparatus further includes a heating means for heating the exhaust gas provided in an exhaust path from the processing chamber to the trap portion via the vacuum pump. It can be provided. By this heating means, it is possible to suppress the precipitation of the reaction product in the exhaust passage upstream of the trap portion in the vacuum pump.
  • reaction product may be precipitated in a solid state under conditions of atmospheric pressure and room temperature.
  • the processing gas contains HF and NH, and the reaction product is NH.
  • SiF is generated from HF and NH in the processing gas and SiO of the object to be processed.
  • the processing chamber is provided in a processing chamber for processing a target object in a reduced-pressure atmosphere by introducing a processing gas, and an exhaust gas exhaust path connected to the processing chamber.
  • a vacuum pump, a detoxification device that is provided downstream of the vacuum pump in the exhaust direction and burns and removes reaction products discharged from the processing chamber; and from the processing chamber via the vacuum pump And a heating means for heating the exhaust gas that passes through the exhaust path leading to the detoxifying device.
  • the heating means is provided in the exhaust path from the processing chamber to the abatement apparatus via the vacuum pump, it is easy to deposit under atmospheric pressure conditions! /, Reaction generation There is no precipitation.
  • the reduced pressure treatment apparatus of the present invention suppresses precipitation of reaction products such as fine ammonium (NHF), which are difficult to precipitate and collect in a reduced pressure state, in the vacuum pump.
  • reaction products such as fine ammonium (NHF)
  • the reduced pressure processing apparatus of the present invention operates with high reliability even when used as a COR processing apparatus in which the reaction product such as ammonium fluoride is contained in the exhaust gas. It is possible to reduce the number of maintenance of the exhaust system.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a processing system.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a PHT processing apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of a COR processing apparatus.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a configuration of a chamber of a COR processing apparatus.
  • FIG. 5 is a drawing for explaining the outline of the exhaust gas processing mechanism in the COR processing apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view for explaining the outline of the trap device.
  • FIG. 7 is a drawing for explaining the outline of the exhaust gas treatment mechanism in the COR treatment apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a drawing for explaining the outline of the exhaust gas treatment mechanism in the COR treatment apparatus of the third embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part near the wafer surface.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the main part near the wafer surface after the etching process.
  • FIG.ll Cross-sectional view of the main part near the wafer surface after COR processing.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the main part near the wafer surface after PHT processing.
  • FIG. 13 is a drawing for explaining the outline of the exhaust gas processing mechanism in the COR processing apparatus of the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a drawing for explaining the outline of an exhaust gas treatment mechanism in a PHT treatment apparatus.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a processing system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • This processing system 1 includes two load lock chambers provided adjacent to a loading / unloading section 2 and a loading / unloading section 2 for loading / unloading a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) W to / from the processing system 1.
  • (LZL) 3 Adjacent to each load lock chamber 3 and adjacent to each PHT treatment device (PHT) 4 and PHT treatment device 4 for performing PHT (Post Heat Treatment) processing on the wafer W.
  • PHT PHT treatment device
  • COR COR
  • the loading / unloading unit 2 has a transfer chamber (LZM) 12 in which a first wafer transfer mechanism 11 for transferring, for example, a disk-shaped wafer W is provided.
  • the wafer transfer mechanism 11 has two transfer arms 11a and l ib that hold the wafer W substantially horizontally.
  • a mounting table 13 is provided on the lateral side of the transfer chamber 12.
  • the mounting table 13 includes, for example, three carriers C that can accommodate a plurality of Ueno and W. .
  • an orienter 14 is installed adjacent to the transfer chamber 12 to rotate the wafer W and optically determine the amount of eccentricity.
  • the wafer W is held by the transfer arms 11 a and l ib, moved straight in a substantially horizontal plane by the drive of the wafer transfer device 11, and moved up and down to be transferred to a desired position. Be made. Then, the transfer arms 11a and l ib move forward and backward with respect to the carrier C, the orienter 14 and the load lock chamber 3 on the mounting table 13, respectively, so that they can be loaded and unloaded.
  • Each load lock chamber 3 is connected to the transfer chamber 12 with a gate valve 16 interposed between the load lock chamber 3 and the transfer chamber 12, respectively.
  • Each load lock chamber 3 is provided with a second wafer transfer mechanism 17 for transferring the wafer W, and the wafer transfer mechanism 17 has a transfer arm 17a for holding the wafer W substantially horizontally.
  • the load lock chamber 3 is configured to be evacuated to a predetermined degree of vacuum.
  • the transfer arm 17 a holds the wafer W, and the wafer transfer mechanism 17 drives the wafer W to rotate, move straight, and move up and down in a substantially horizontal plane. Then, the transfer arm 17a advances and retreats with respect to the PHT processing device 4 connected to each load lock chamber 3, whereby the wafer W is transferred into and out of the PHT processing device 4. Further, when the transfer arm 17a moves back and forth in each COR processing device 5 via each PHT processing device 4, weno and W are carried into and out of each COR processing device 5.
  • the wafer W that has been subjected to the COR process is heated to perform a PHT process for vaporizing (sublimating) the reaction product generated by the COR process.
  • This PHT processing apparatus 4 includes a processing space 21 in a chamber 20 having a hermetically sealed structure for storing wafers W.
  • the chamber 20 is provided with a loading / unloading port (not shown) for loading / unloading Ueno and W into / from the processing space 21, and the loading / unloading port is opened and closed by a gate valve 22.
  • the chamber 20 is connected to the load lock chamber 3 with a gate valve 22 provided between the chamber 20 and the load lock chamber 3.
  • a mounting table 23 on which the wafer W is mounted substantially horizontally is provided in the chamber 20 of the PHT processing apparatus 4. Further, a gas supply mechanism 26 having a gas supply path 25 for heating and supplying an inert gas such as nitrogen gas (N) to the processing space 21, for example,
  • N nitrogen gas
  • An exhaust gas processing mechanism 28 having an exhaust passage 27 for exhausting the physical space 21 is provided.
  • the gas supply path 25 is connected to a nitrogen gas supply source 30.
  • the gas supply path 25 is provided with a flow rate adjusting valve 31 capable of opening and closing the flow path and adjusting the supply flow rate of nitrogen gas.
  • An exhaust passage 27 of the exhaust gas treatment mechanism 28 has an on-off valve 32, a trap device (TR) 33 for removing solid components (precipitates) contained in the exhaust gas, and a forced exhaust.
  • a dry pump (DP) 35 is provided.
  • the exhaust gas processing mechanism 28 is also connected to an exhaust gas path of gas (purge gas, etc.) exhausted from the load lock chamber 3 (not shown), and both the load lock chamber 3 and the PHT processing device 4 are connected. It is configured to perform exhaust gas treatment.
  • the COR processing apparatus 5 causes a gas containing a halogen element and a basic gas to come into contact with the wafer W as a processing gas, and chemically reacts the natural oxide film deposited on the wafer W with the molecules of the processing gas.
  • a gas containing a halogen element and a basic gas to come into contact with the wafer W as a processing gas, and chemically reacts the natural oxide film deposited on the wafer W with the molecules of the processing gas.
  • HF gas and NH gas in the process gas By acting on the natural oxide film (SiO 2) on the surface, fluorinated acid as a reaction product
  • the COR processing apparatus 5 includes a chamber 40 having a sealed structure, and the inside of the chamber 40 is a processing space 41 in which the wafer W is accommodated.
  • a mounting table 42 is provided inside the chamber 40 for mounting the wafer W in a substantially horizontal state.
  • the COR processing apparatus 5 is provided with a gas supply mechanism 43 that supplies gas to the chamber 40 and an exhaust gas processing mechanism 44 that exhausts the inside of the chamber 40.
  • the chamber 40 is composed of a chamber main body 51 and a lid 52.
  • the chamber main body 51 includes a bottom 51a and a substantially cylindrical side wall 51b.
  • the lower part of the side wall part 51b is closed by the bottom part 51a, and the upper part of the side wall part 51b is an opening.
  • a lid 52 is attached to the upper opening and closed.
  • the side wall 51b and the lid body 52 are sealed by a sealing member (not shown) to ensure airtightness in the chamber 40.
  • the side wall 51b is provided with a loading / unloading port 53 for loading / unloading the wafer W into / from the chamber 140, and is further displaced in the vertical direction to open the loading / unloading port 53.
  • a gate valve 54 is provided as an opening / closing mechanism that opens and closes.
  • the chamber unit 40 is connected to the chamber unit 20 with a gate valve 54 provided between the chamber unit 20 and the chamber unit 20 of the PHT processing apparatus 4.
  • the lid 52 includes a lid body 52a and a shower head 52b that discharges a processing gas.
  • the shower head 52b is attached to the lower part of the lid body 52a, and the lower surface of the shower head 52b is the inner surface (lower surface) of the lid body 52.
  • the shower head 52b constitutes the ceiling of the chamber 40 and is installed above the mounting table 42 so that various gases are supplied to the wafer W on the mounting table 42 from above. It has become.
  • a plurality of discharge ports 52c for discharging gas are formed on the lower surface of the shower head 52b so as to open to the entire lower surface.
  • the mounting table 42 has a substantially circular shape in plan view, and is fixed to the bottom 51a. Inside the mounting table 42, a temperature controller 55 for adjusting the temperature of the mounting table 42 is provided.
  • the temperature controller 55 includes a conduit through which a temperature adjusting medium (for example, water) is circulated.
  • a temperature adjusting medium for example, water
  • the gas supply mechanism 43 includes a hydrogen fluoride gas supply path that supplies hydrogen fluoride gas (HF) as a processing gas containing a halogen element to the shower head 52b and the processing space 41 described above. 61.
  • HF hydrogen fluoride gas
  • a supply path 62, an argon gas supply path 63 for supplying argon gas (Ar) as an inert gas, and a nitrogen gas supply path 64 for supplying nitrogen gas (N) are provided.
  • the supply path 61, the ammonia gas supply path 62, the argon gas supply path 63, and the nitrogen gas supply path 64 are connected to the shower head 52b, and hydrogen fluoride gas and ammonia gas are introduced into the chamber 40 through the shower head 52b. Argon gas and nitrogen gas are discharged and diffused.
  • the hydrogen fluoride gas supply path 61 is connected to a hydrogen fluoride gas supply source 71. Further, the hydrogen fluoride gas supply path 61 is provided with a flow rate adjusting valve 72 capable of opening / closing the flow path and adjusting the supply flow rate of the hydrogen fluoride gas. Similarly, the ammonia gas supply path 62 is connected to an ammonia gas supply source 73, and the ammonia gas supply path 62 has a flow rate adjusting valve 74 capable of opening / closing the flow path and adjusting the supply flow rate of ammonia gas. Is provided.
  • the argon gas supply path 63 is connected to an argon gas supply source 75, and the argon gas supply path 63 is provided with a flow rate adjusting valve 76 capable of opening / closing the flow path and adjusting the supply flow rate of the argon gas. It is installed.
  • the nitrogen gas supply path 64 is connected to a nitrogen gas supply source 77, and the nitrogen gas supply path 64 is provided with a flow rate adjusting valve 78 capable of opening / closing the flow path and adjusting the supply flow rate of nitrogen gas. It is installed.
  • the exhaust gas treatment mechanism 44 includes an on-off valve 82, a dry pump (DP) 83 for forced exhaust, and an exhaust path 85 in which a trap device (TR) 87 is disposed downstream thereof. ing .
  • the end of the exhaust passage 85 is connected to the opening of the bottom 51 a of the chamber 40. Details of the exhaust gas treatment mechanism 44 will be described later.
  • A1 is used as the material of various components such as the chamber 40 and the mounting table 42 that constitute the COR processing apparatus 5.
  • the inner surface of the chamber 140 (the inner surface of the chamber main body 51, the lower surface of the shower head 52b, etc.) may be subjected to surface oxidation treatment.
  • mounting The surface of Al constituting the table 42 is preferably subjected to a surface oxidation treatment because it may be subjected to friction or impact due to the wafer W being placed or the like.
  • An oxide film (Al 2 O 3) is formed by forcibly oxidizing the surface of the mounting table 42.
  • the hardness, corrosion resistance, and durability of the outer surface of the mounting table 42 can be improved, and A1 constituting the mounting table 42 can be protected from corrosion, impact, and the like.
  • each component of the processing system 1 is connected to and controlled by a process controller 90 having a CPU.
  • the process controller 90 has a user interface 91 consisting of a keyboard for a process administrator to input commands to manage the processing system 1 and a display for visualizing and displaying the operating status of the processing system 1. Connected!
  • the process controller 90 also controls various processes executed by the processing system 1, such as processing gas supply in the COR processing apparatus 5 and exhaust of the chamber 40 by the dry pump 83, etc.
  • a storage unit 92 that stores a recipe in which a control program, processing condition data, and the like are realized is connected.
  • a processing system is controlled under the control of the process controller 90 by calling an arbitrary recipe from the storage unit 92 according to an instruction from the user interface 91 and causing the process controller 90 to execute it.
  • the desired processing at 1 is performed.
  • the recipe may be stored in a computer-readable storage medium such as a CD-ROM, a hard disk, a flexible disk, or a flash memory, or from another device, for example, a dedicated line. It is also possible to use it by transmitting it as needed.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the exhaust gas processing mechanism 44 in the COR processing apparatus 5 according to the first embodiment of the present invention.
  • the exhaust gas processing mechanism 44 includes the exhaust path 85 connected to the chamber 40 of the COR processing apparatus 5.
  • the structure has an on-off valve 82, a dry pump 83, a trap device 87, and an abatement device 89 in this order from the direction, that is, the upstream side (chamber 140 side) to the downstream side of the exhaust.
  • Reference numeral 200 denotes a clean room space
  • reference numeral 201 denotes an auxiliary machine indoor space adjacent to the clean room.
  • the dry pump 83 is a heat-resistant dry pump capable of handling high temperatures, and is configured to be able to suck even exhaust gas at a temperature of 100 ° C or higher, for example, 100 to 200 ° C.
  • the trap device 87 precipitates and collects reaction products contained in the exhaust gas.
  • the trap device 87 has a substantially cylindrical shape, and a plurality of metal baffle plates 101, 102, 103,. It is structured to be mounted with a space between each other.
  • three baffle plates are shown, but four or more baffle plates may be used.
  • Each baffle plate 101-103 is formed with a large number of through-openings 104, and is arranged so that the through-openings 104 of adjacent baffle plates 101-103 do not overlap with each other when attached to the casing 100. Yes.
  • the exhaust gas flow path inside the casing 100 has a labyrinth structure in which the exhaust gas cannot flow linearly.
  • a detoxifying device 89 is disposed downstream of the trap device 87.
  • this abatement device 89 for example, a combustion-type abatement device that burns exhaust gas to make it harmless, or a dry-type abatement device that collects and detoxifies substances in the exhaust gas with an adsorbent, etc. be able to.
  • an electric heater 93 that covers the exhaust pipe is provided as a heating means in the exhaust path 85 that connects the chamber 140 of the COR processing apparatus 5 to the dry pump 83 via the open / close valve 82.
  • the electric heater 93 heats the exhaust gas passing through the exhaust passage 85 and adjusts the temperature to about 60 to 70 ° C., for example.
  • a trap device and a dry pump are arranged in this order from the upstream side to the downstream side in the exhaust direction, and solidified by the upstream trap device.
  • the reaction products are prevented from depositing in the dry pump and causing malfunctions (see, for example, the exhaust gas treatment mechanism 28 of the PHT treatment device 4).
  • the reaction product is collected by the trap device in a reduced pressure state.
  • ammonium fluoride (NH F) produced by the reaction between hydrogen fluoride and ammonia hardly precipitates under reduced pressure conditions.
  • the dry pump 83 and the trap device 87 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side in the exhaust direction, contrary to the conventional case. Then, the exhaust gas under atmospheric pressure is passed through the trap device 87 to efficiently precipitate the reaction product (fluorine fluoride).
  • an electric heater 93 as a heating means is provided in an exhaust path 85 from the chamber 40 to the dry pump 83 of the COR processing apparatus 5, and exhaust gas passing through the exhaust heater 85 is, for example, 60 ° C ⁇
  • a heat-resistant dry pump 83 that heats to 100 ° C, preferably 60 ° C to 80 ° C, and can also handle high-temperature exhaust gas of about 100 ° C to 200 ° C as a dry pump, The exhaust gas heated to a temperature of 60 ° C or higher by the electric heater 93 is sucked and exhausted to prevent precipitation of reaction products in the dry pump 83.
  • an electric heater 93 which is a calorie heating means, is also provided in the non-depressurized exhaust path 85 from the dry pump 83 to the trap device 87.
  • the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage 85 immediately before (upstream side) of the trap device 87 is maintained at, for example, 100 ° C. to 200 ° C., preferably 100 ° C. to 150 ° C. It prevents the product from precipitating and causing clogging.
  • the heating temperature from the dry pump 83 to the trap device 87 is set higher than the heating temperature of the exhaust passage 85 upstream of the dry pump 83 in the exhaust direction. This is because the reaction product is likely to precipitate after that due to atmospheric pressure.
  • the exhaust passage 85 leading to the abatement device 89 is not provided with a heating means, and the exhaust pipe exchanges heat with the outside air. Therefore, the exhaust gas cooled by heat exchange with the casing 100 of the trap device 87 and the baffle plates 101 to 103 is further cooled in the exhaust passage 85 leading to the abatement device 89 and is introduced into the abatement device 89.
  • the temperature of the exhaust gas has dropped to about room temperature. Therefore, the exhaust gas treatment mechanism 44 has an advantage that it can be used for a dry abatement apparatus that cannot treat high-temperature exhaust gas.
  • FIG. 7 shows a schematic configuration of the exhaust gas treatment mechanism in the COR treatment device 5 of the second embodiment of the present invention.
  • the exhaust gas processing mechanism 45 uses an exhaust pipe 88 that forms a part of the exhaust passage 85 on the downstream side of the dry pump 83 as a trap portion.
  • the exhaust pipe 88 in the exhaust path 85 is detachably provided via joints 88a and 88b so that the exhaust pipe 88 can be replaced.
  • an electric heater 93 is provided in the exhaust path 85 from the chamber 40 to the dry pump 83 of the COR processing device 5, and the exhaust gas passing through the exhaust pipe is, for example, It is heated to 60 ° C to 100 ° C, preferably 60 ° C to 80 ° C.
  • the dry pump 83 a heat-resistant dry pump capable of sucking high-temperature exhaust gas of about 100 ° C to 200 ° C is used, and precipitation of reaction products inside the dry pump 83 is prevented. Stopped.
  • an electric heater 93 which is a heating means, is also provided in a non-depressurized exhaust path 85 from the dry pump 83 to the exhaust pipe 88.
  • the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage 85 immediately upstream (upstream side) of the exhaust pipe 88 that is a trap portion is maintained at, for example, 100 ° C to 200 ° C, preferably 100 ° C to 150 ° C, This prevents the reaction product from depositing and causing clogging.
  • the heating temperature from the dry pump 83 to the exhaust pipe 88 is set higher than the heating temperature of the exhaust passage 85 upstream in the exhaust direction from the dry pump 83 for the same reason as in the first embodiment. .
  • the detachable exhaust pipe 88 which is a trap region, is not provided with the heating means 93, the exhaust gas passing through the exhaust pipe 88 is gradually cooled, and the reaction products contained therein Is deposited on the inner surface of the exhaust pipe 88 and trapped. Therefore, reaction products such as ammonium fluoride are removed from the exhaust gas that has passed through the exhaust pipe 88. Precipitate collected The exhaust pipe 88 is removed by joints 88a and 88b and replaced with another exhaust pipe 88.
  • the inner diameter thereof may be larger than the exhaust pipe of the other part of the exhaust path 85, and a baffle (not shown) is provided in the exhaust pipe 88.
  • a configuration may be adopted in which a plate or the like is provided to easily generate precipitates.
  • temperature adjusting means such as a heat exchanger for adjusting the temperature of the exhaust pipe 88 such as cooling.
  • FIG. 8 shows a schematic configuration of the exhaust gas processing mechanism in the COR processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • This exhaust gas processing mechanism 46 does not have a trap part, and heats the entire exhaust path 85 from the chamber 40 of the COR processing apparatus 5 to the abatement apparatus 89 via the on-off valve 82 and the dry pump 83.
  • An electric heater 93 was installed as a means.
  • the exhaust gas passing through the exhaust passage 85 from the chamber 40 of the COR processing apparatus 5 to the dry pump 83 is, for example, 60 ° C to 100 ° C, preferably 60 ° from the electric heater 93 mm. C While heating to 80 ° C and using a heat-resistant dry pump 83, high-temperature exhaust gas is sucked and exhausted.
  • an electric heater 93 as a heating means is provided for the exhaust passage 85 downstream of the dry pump 83 so that the exhaust gas temperature is set to a high temperature of, for example, 100 ° C to 200 ° C, preferably 100 ° C to 150 ° C. maintain.
  • the exhaust gas that does not precipitate the reaction product is transported to the abatement device 89 and combusted in the abatement device 89. It is possible to make it harmful.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part of the surface (device formation surface) of the wafer W.
  • a Si (silicon) layer 301 which is a base material of W
  • an oxide layer (dioxide silicon; SiO) 302 used as an interlayer insulating film
  • a polysilicon used as a gate electrode.
  • a TEOS [tetraethyl orthosilicate; Si (OC H)] -SiO layer 304 is formed as a side wall portion (side wall) that also has an insulating force.
  • the surface (upper surface) of 1 is a substantially flat surface, and the oxide layer 302 is laminated so as to cover the surface of the Si layer 301.
  • the oxide layer 302 is formed by a thermal CVD reaction in a diffusion furnace, for example.
  • the polysilicon layer 303 is formed on the surface of the oxide layer 302 and is etched along a predetermined pattern shape. Accordingly, the oxide layer 302 is partially covered by the polysilicon layer 303 and the other part is exposed.
  • the TEOS—Si 2 O layer 304 is formed so as to cover the side surface of the polysilicon layer 303.
  • the TEOS-SiO layer 304 is a polysilicon layer 303.
  • the polysilicon layer 303 is provided so as to cover from the lower edge to the upper edge along the direction from the near side to the far side.
  • the surface of the oxide layer 302 is exposed on both the left and right sides of the polysilicon layer 303 and the TEOS-SiO layer 304.
  • FIG. 10 shows the state of the wafer W after the state force of FIG. 9 is also etched.
  • the etching By the etching, the exposed oxide layer 302 and a part of the Si layer 301 covered by the oxidized layer 302 are removed from the wafer W. That is, the recesses 305 generated by etching are formed on the left and right sides of the polysilicon layer 303 and the TEOS-SiO layer 304, respectively.
  • the recess 305 is formed so as to sink from the surface height of the oxide layer 302 to the Si layer 301, and the Si layer 301 is exposed on the inner surface of the recess 305. Since the Si layer 301 is easily oxidized, oxygen in the atmosphere comes into contact with the Si surface exposed in the recesses 305. Touching, a natural oxide film 306 of SiO is formed on the inner surface of the recess 305.
  • the wafer W having the structure shown in FIG. 10 in which the concave portion 305 is formed and Si exposed to the inside thereof is oxidized to form a natural oxide film 306 is stored in the carrier C. Then transport to processing system 1.
  • a carrier C containing a plurality of wafers W is placed on the mounting table 13, and one wafer is transferred from the carrier C by the wafer transfer mechanism 11.
  • Yeha W is taken out and loaded into the load lock chamber 3.
  • the load lock chamber 3 is sealed and evacuated. Thereafter, the gate valves 22 and 54 are opened, and the load lock chamber 3 and the processing space 21 of the PHT processing device 4 and the processing space 41 of the COR processing device 5 that are respectively decompressed with respect to atmospheric pressure are communicated with each other.
  • the wafer W is unloaded from the load lock chamber 3 by the wafer transfer mechanism 17 and moved straight so as to pass through the loading / unloading port (not shown) of the chamber 20, the processing space 21, and the loading / unloading port 53 in this order. Then, it is carried into the chamber 40 of the COR processing apparatus 5.
  • the wafer W is delivered to the mounting table 42 from the transfer arm 17a of the wafer transfer mechanism 17 in a state where the surface (device formation surface) is the upper surface! .
  • the loading / unloading port 53 is closed and the chamber 40 is sealed.
  • the ammonia gas supply path 62, the argon gas supply path 63, and the nitrogen gas are supplied to the processing space 41 from the ammonia gas supply source 73, the argon gas supply source 75, and the nitrogen gas supply source 77, respectively.
  • Ammonia gas, argon gas, and nitrogen gas are supplied through the gas supply path 64.
  • the temperature controller 55 adjusts the temperature of the wafer W to a predetermined target value (for example, about 25 ° C.).
  • hydrogen fluoride gas is supplied from the hydrogen fluoride gas supply path 71 to the processing space 41 via the hydrogen fluoride gas supply path 61.
  • ammonia gas is supplied to the processing space 41 in advance, by supplying hydrogen fluoride gas, the atmosphere of the processing space 41 is changed to a processing atmosphere containing hydrogen fluoride gas and ammonia gas, and the wafer is processed. COR processing is started for W.
  • the natural oxide film 306 present on the surface of the recess 305 of the wafer W chemically reacts with the molecules of hydrogen fluoride gas and ammonia gas, thereby causing a problem in FIG. As shown in FIG. During the COR processing, the inside of the chamber 40 (processing space 41) is maintained at a constant pressure (for example, a vacuum state of about 13.3 Pa (0.1 lTorr)) reduced from the atmospheric pressure.
  • a constant pressure for example, a vacuum state of about 13.3 Pa (0.1 lTorr)
  • reaction product 307 ammonium fluoride is generated.
  • the generated water is not diffused from the surface of the wafer W but is confined in the film of the reaction product 307 and is held on the surface of the wafer W.
  • the chamber 40 is forcibly evacuated. Thereby, hydrogen fluoride gas or ammonia gas is forcibly discharged from the processing space 41 in the chamber 40.
  • ammonium fluoride (NH F) is also produced as a reaction product (by-product) due to the reaction between hydrogen fluoride and ammonia.
  • the gas is discharged from the chamber 40 together with the gas.
  • the produced ammonium fluoride flows along with the exhaust gas heated by the electric heater 93 through the exhaust passage 85 to the trap device 87 where it is deposited and collected.
  • the exhaust gas passes at a high temperature of, for example, 100 ° C or higher. Almost no precipitation occurs.
  • the nozzle of the combustion type abatement device 89 is blocked and the clogging of the dry type abatement device is prevented. be able to.
  • Exhaust gas from which most of the fluoride fluoride has been removed by the trap device 87 is sent to the abatement device 89 (combustion type or dry type abatement device) where it is rendered harmless by being treated with combustion or adsorption. It is treated as a combustible exhaust gas by another exhaust gas treatment device.
  • the loading / unloading port 53 is opened, and the wafer W is unloaded from the chamber 40 by the wafer transfer mechanism 17 and loaded into the chamber 20 of the PHT processing apparatus 4.
  • the wafer W is placed in the chamber 20 with the surface as the upper surface.
  • chamber 20 is sealed and PHT processing is started.
  • a high-temperature heated gas is supplied to the process space 21 and the temperature in the process space 21 is raised.
  • the reaction product 307 generated by the COR treatment is heated and vaporized, removed from the inner surface of the recess 305, and the surface of the Si layer 301 is exposed as shown in FIG.
  • the wafer W can be dry-cleaned, and the natural oxide film 306 can be removed from the Si layer 301 by dry etching.
  • the wafer W that has been subjected to the PHT process in the processing system 1 is formed with a SiGe layer or the like on the surface of the Si layer 301 in another processing system, for example, by epitaxial growth. At this time, since the natural oxide film 306 on the surface of the Si layer 301 is removed, the film formation is performed efficiently.
  • the trap device 87 is provided on the exhaust path 85 of one system, but as a modified example, for example, in the COR processing device 5 of the fourth embodiment shown in FIG.
  • the trap devices 87a and 87b may be arranged in each of the two branched exhaust passages 85a and 85b. In this case, switching of the exhaust gas into the two exhaust passages 85a and 85b is performed by the switching valves 94 and 95.
  • the trap device 87a is performing maintenance such as cleaning of the reaction product deposited
  • the other trap device 87b can be used to collect the reaction product. It is possible to reduce the down time of the COR processing device 5 as much as possible and improve the processing efficiency.
  • heating means such as an electric heater is also appropriately provided in the exhaust passage 27 of the exhaust gas treatment mechanism 28 of the PHT treatment apparatus 4. It is possible to heat the exhaust gas by deploying.
  • the exhaust gas treatment of the force COR treatment device 5 is configured such that the trap device 33 is provided upstream of the dry pump 35 (upstream in the exhaust direction).
  • the exhaust gas processing mechanism 28 may also be provided with a trap device 33 downstream of the dry pump 35 (downstream in the exhaust direction), for example, as shown in FIG.
  • heating means in the exhaust passage 27 from the chamber 20 of the PHT processing device 4 to the trap device 33 to heat it, but in the piping connected to the port lock chamber 3
  • the heating from the port lock chamber 3 connected to the pipe from the PHT treatment unit 4 alone It is desirable to provide an electric heater 93) for heating.
  • the exhaust gas processing mechanism 28 of the PHT processing apparatus 4 in each of the above embodiments is the same as the exhaust gas processing mechanism 47 of the COR processing apparatus 5 shown in FIG.
  • the present invention can be suitably used as a decompression processing apparatus used for decompression processing in the manufacturing process of various semiconductor devices.

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Abstract

　排気ガス処理機構４４は、ＣＯＲ処理装置５のチャンバー４０に接続された排気路８５上に、上流側から下流側へ向けて、ドライポンプ８３およびトラップ装置８７がこの順に配設されている。電熱ヒーター９３により例えば６０°C～１００°Cの温度に加熱された排気ガスは、ドライポンプ８３を通過し、大気圧状態のトラップ装置８７において反応生成物の析出と捕集が行なわれる。

Description

明 細 書
減圧処理装置
技術分野
[0001] 本発明は、減圧処理装置に関し、詳細には、各種半導体装置などの製造過程で使 用される減圧処理装置に関する。
背景技術
[0002] 各種半導体デバイスの製造プロセスにおいては、真空ポンプを用いて処理室内を 真空などの減圧状態にした上で、処理ガスを用いて半導体ウェハなどの被処理体に 対して成膜、エッチングなどの処理が行なわれる。このような減圧処理を行なう場合、 処理ガス中の成分間の反応や、処理ガス中の成分と被処理体表面の成分との反応 による反応生成物を含む排気ガスが処理室から排気される。しかし、これらの反応生 成物の中には、排気ガスとともに排気路を通じて排出される過程で析出し、例えば真 空ポンプの内部などに付着するものがある。反応生成物が固化して部品に付着する と、真空ポンプの故障や排気管の目詰まりを引き起こす原因になるため、排気系統 について定期的に洗浄等のメンテナンスを行なう必要があった。このようなメンテナン スの間は、装置が停止状態となり、稼働効率の低下を招く要因となっていた。
[0003] このため、真空ポンプより上流位置の排気路上にトラップ装置を設け、析出しやす い反応生成物をこの位置で捕集しておくことが提案されている（例えば、特許文献 1) 。トラップ装置を設けることにより、通常は真空ポンプの内部における析出物の発生を 大幅に抑制できるため、メンテナンスの回数が減少し、装置のダウンタイムを削減で きるので、稼働効率を改善できる。
[0004] ところで、半導体デバイスの製造過程で、ドライエッチングやウエットエッチングに代 わる微細化エッチングが可能な方法として、化学的酸ィ匕物除去処理 (Chemical O xide Removal; COR)と呼ばれる手法が注目されている。この手法の一例として、 例えば被処理体の表面に形成された二酸ィ匕シリコン (SiO )膜をエッチングするため
2
に、減圧状態で被処理体を温度調節しながら、チャンバ一内にフッ化水素 (HF)ガス とアンモニア (NH )ガスの混合ガスを供給し、二酸ィ匕シリコンと反応させてフルォロケ ィ酸アンモ-ゥム [ (NH ) SiF ]を生成させ、次工程でこのフルォロケィ酸アンモ-
4 2 6
ゥムを加熱して気化させることより、二酸ィ匕シリコン膜を表面側から消費させてエッチ ングする CORプロセスが知られている（例えば、特許文献 2〜4参照)。
[0005] 上記 CORプロセスでは、反応副生成物として、 HFと NHとからフッ化アンモ-ゥム
3
(NH F)が生成し、排気系統を介して CORチャンバ一内から排出されていく。ところ
4
力 このフッ化アンモ-ゥムは、常温常圧では容易に析出する性質を持つ一方で、 1 . 33〜6. 65Pa程度の減圧条件では— 60°C付近まで冷却しなければ析出しないた め、減圧下で反応生成物のトラップを行なう従来の排気系の構成で捕集することは 事実上不可能であった。その結果、排気ガス中のフッ化アンモ-ゥムの大部分はトラ ップ装置を通過して真空ポンプに到達することになる。そして、大気圧となる真空ボン プのローターよりも下流側の逆止弁付近に大量の析出物を形成し、真空ポンプの不 良や故障を引き起こすと 、う問題があった。
特許文献 1：特開平 9— 27458号公報
特許文献 2 :米国特許出願公開第 2004— 0182417号明細書
特許文献 3 :米国特許出願公開第 2004— 0184792号明細書
特許文献 4:特開 2005— 39185号公報
発明の開示
[0006] 本発明の目的は、減圧下で捕集が困難な反応生成物を確実に捕集することが可 能な排気機構を備えた減圧処理装置を提供することにある。
[0007] 本発明の第 1の観点によれば、処理ガスを導入することにより減圧雰囲気で被処理 体の処理を行なう処理室と、前記処理室に接続する排気ガスの排気路に設けられた 真空ポンプと、前記真空ポンプよりも排気方向下流側の排気路に設けられ、前記処 理室内から排出される反応生成物を析出させて捕集するトラップ部と、を具備する、 減圧処理装置が提供される。
[0008] このような構成によれば、処理室から接続された排気路に真空ポンプを配設し、さら に真空ポンプに対して排気方向の下流側にトラップ部を設けたので、減圧状態では 析出しにくい反応生成物を大気圧状態のトラップ部において確実に捕集し、排気ガ ス中から除去することができる。 [0009] 上記本発明の第 1の観点において、前記トラップ部は、非減圧状態で前記反応生 成物を析出させるものとすることができる。また、前記トラップ部は、前記排気ガスの流 路を形成するケーシングと、該ケーシング内部の排気通路に設けられた、多数の開 口を有す邪魔板と、を有するトラップ装置を備えるものとすることができる。また、前記 トラップ部は、着脱可能に設けられた排気管を備えるものとすることができる。さらに、 上記減圧処理装置は、前記トラップ部よりも排気方向下流側に設けられた除害装置 をさらに具備するものとすることができる。
[0010] また、上記減圧処理装置にお!、て、前記処理室から前記真空ポンプを介して前記 トラップ部に至るまでの排気路に設けられた、前記排気ガスの加熱を行なう加熱手段 をさらに具備するようにすることができる。この加熱手段により、トラップ部よりも上流側 の排気路ゃ真空ポンプ内で反応生成物が析出することを抑制できる。
[0011] また、前記反応生成物は、大気圧かつ常温の条件で固体状に析出するものであつ てもよい。また、前記処理ガス中には、 HFと NHが含まれ、前記反応生成物が NH
3 4
Fであってもよい。さらに、前記処理室内において、前記処理ガス中の HFおよび NH と、被処理体の SiOとから SiFを生成し、この SiFと HFおよび NHと力 、さらに（
3 2 4 4 3
NH ) SiFを生成する主反応とともに、前記 HFと NHと力 NH Fを生成する副反
4 2 6 3 4
応を生じさせるものであってもよ！/、。
[0012] また、本発明の第 1の観点における減圧処理装置の典型例として、化学的酸化物 除去（Chemical
Oxide Removal)処理装置を挙げることができる。
[0013] 本発明の第 2の観点によれば、処理ガスを導入することにより減圧雰囲気で被処理 体の処理を行なう処理室と、前記処理室に接続する排気ガスの排気路に設けられた 真空ポンプと、前記真空ポンプよりも排気方向下流側に設けられ、前記処理室内か ら排出される反応生成物を燃焼させて除害する除害装置と、前記処理室から前記真 空ポンプを介して前記除害装置に至るまでの排気路を通過する前記排気ガスの加 熱を行なう加熱手段と、を具備する減圧処理装置を提供する。
[0014] 第 2の観点の減圧処理装置によれば、処理室から真空ポンプを介して除害装置に 至るまでの排気路に加熱手段を設けたので、大気圧条件で析出しやす!/、反応生成 物を析出させることがない。
[0015] 本発明の減圧処理装置では、減圧状態では析出させて捕集することが困難なフッ ィ匕アンモニゥム (NH F)などの反応生成物が真空ポンプ内に析出することを抑制す
4
ることができ、それにともなう故障等の不具合を抑制することができる。
このため、本発明の減圧処理装置は、例えば前記フッ化アンモニゥムなどの反応生 成物が排気ガス中に含まれることになる COR処理装置として使用しても、高 ヽ信頼 性を持って稼働させることが可能であり、排気系統のメンテナンス回数も低減すること ができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]処理システムの概略平面面。
[図 2]PHT処理装置の構成を示した概略断面図。
[図 3]COR処理装置の構成を示した概略縦断面図。
[図 4]COR処理装置のチャンバ一の構成を示した概略縦断面図。
[図 5]第 1実施形態の COR処理装置における排気ガス処理機構の概要を説明する 図面。
[図 6]トラップ装置の概要を説明する分解斜視図。
[図 7]第 2実施形態の COR処理装置における排気ガス処理機構の概要を説明する 図面。
[図 8]第 3実施形態の COR処理装置における排気ガス処理機構の概要を説明する 図面。
[図 9]ウェハ表面付近の要部断面図。
[図 10]エッチング処理後のウェハ表面付近の要部断面図。
[図 ll]COR処理後のウェハ表面付近の要部断面図。
[図 12]PHT処理後のウェハ表面付近の要部断面図。
[図 13]第 4実施形態の COR処理装置における排気ガス処理機構の概要を説明する 図面。
[図 14]PHT処理装置における排気ガス処理機構の概要を説明する図面。
発明を実施するための最良の形態 [0017] 以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。 図 1に、本発明の一実施形態に係る処理システム 1の概略構成を示す。この処理シ ステム 1は、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」と記す) Wを処理システム 1に対して搬入 出させる搬入出部 2、搬入出部 2に隣接させて設けられた 2つのロードロック室 (LZL ) 3、各ロードロック室 3にそれぞれ隣接させて設けられ、ウェハ Wに対して PHT(Pos t Heat Treatment)処理を行なう PHT処理装置（PHT) 4、各 PHT処理装置 4に それぞれ隣接させて設けられ、ウェハ Wに対して COR処理を行なう COR処理装置（ COR) 5を備えている。 PHT処理装置 4および COR処理装置 5は、各ロードロック室 3側からこの順に一直線上に並べて設けられている。
[0018] 搬入出部 2は、例えば円盤形状をなすウェハ Wを搬送する第 1のウェハ搬送機構 1 1が内部に設けられた搬送室 (LZM) 12を有している。ウェハ搬送機構 11は、ゥェ ハ Wを略水平に保持する 2つの搬送アーム 11a, l ibを有している。搬送室 12の長 手方向の側部には、載置台 13が設けられており、この載置台 13には、ウエノ、 Wを複 数枚並べて収容可能なキャリア Cが例えば 3つ備えられている。また、搬送室 12に隣 接して、ウェハ Wを回転させて偏心量を光学的に求めて位置合わせを行なうオリエン タ 14が設置されている。
[0019] 搬入出部 2において、ウェハ Wは、搬送アーム 11a, l ibによって保持され、ウェハ 搬送装置 11の駆動により略水平面内で直進移動、また昇降させられることにより、所 望の位置に搬送させられる。そして、載置台 13上のキャリア C、オリエンタ 14、ロード ロック室 3に対してそれぞれ搬送アーム 11a, l ibが進退することにより、搬入出させ られるようになっている。
[0020] 各ロードロック室 3は、搬送室 12との間にそれぞれゲートバルブ 16が介在配備され た状態で、搬送室 12にそれぞれ連結されている。各ロードロック室 3内には、ウェハ Wを搬送する第 2のウェハ搬送機構 17が設けられており、このウェハ搬送機構 17は 、ウェハ Wを略水平に保持する搬送アーム 17aを有している。また、ロードロック室 3 は、所定の真空度まで真空引き可能に構成されている。
[0021] ロードロック室 3において、搬送アーム 17aはウェハ Wを保持し、ウェハ搬送機構 17 の駆動により略水平面内でウェハ Wを回転、直進移動および昇降させて搬送する。 そして、各ロードロック室 3に対してそれぞれ連結された PHT処理装置 4に対して搬 送アーム 17aが進退することにより、 PHT処理装置 4に対してウェハ Wの搬入出が行 なわれる。さらに、各 PHT処理装置 4を介して各 COR処理装置 5内に搬送アーム 17 aが進退することにより、各 COR処理装置 5に対してウエノ、 Wの搬入出が行なわれる
[0022] PHT処理装置 4では、 COR処理が施された後のウェハ Wを加熱して COR処理に より生成した反応生成物を気化 (昇華）させる PHT処理を行なう。この PHT処理装置 4は、ウェハ Wを収納する密閉構造のチャンバ一 20内に、処理空間 21を備えている 。チャンバ一 20には、ウエノ、 Wを処理空間 21内に搬入出させるための図示しない搬 入出口が設けられており、この搬入出口はゲートバルブ 22によって開閉される。チヤ ンバー 20は、ロードロック室 3との間にそれぞれゲートバルブ 22が配備された状態で 、ロードロック室 3に連結されている。
[0023] 図 2に示すように、 PHT処理装置 4のチャンバ一 20内には、ウェハ Wを略水平にし て載置させる載置台 23が設けられている。さらに、処理空間 21に例えば窒素ガス (N )などの不活性ガスを加熱して供給するガス供給路 25を備えたガス供給機構 26、処
2
理空間 21を排気する排気路 27を備えた排気ガス処理機構 28が備えられている。 ガス供給路 25は、窒素ガス供給源 30に接続されている。そして、ガス供給路 25に は、流路の開閉動作および窒素ガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁 31が 介設されている。
[0024] 排気ガス処理機構 28の排気路 27には、開閉弁 32、排気ガス中に含まれる固形成 分 (析出物）を除去するためのトラップ装置 (TR) 33および強制排気を行なうためのド ライポンプ (DP) 35が配設されている。なお、排気ガス処理機構 28は、ロードロック室 3から排気されるガス (パージガスなど）の排気ガス経路にも接続されており（図示は 省略）、ロードロック室 3と PHT処理装置 4の両方の排気ガス処理を行なうように構成 されている。
[0025] COR処理装置 5は、ハロゲン元素を含むガスと塩基性ガスを処理ガスとしてウェハ Wに接触させて、ウェハ W上に付着した自然酸化膜と処理ガスの分子とを化学反応 させ、反応生成物を生じさせる。例えば、処理ガス中の HFガスと NHガスをウェハ W 表面の自然酸化膜 (SiO )に作用させることにより、反応生成物としてフルォロケィ酸
2
アンモニゥム [ (NH ) SiF ]を生成させる。
4 2 6
[0026] 図 3および図 4に示すように、 COR処理装置 5は、密閉構造のチャンバ一 40を備え ており、チャンバ一 40の内部は、ウェハ Wを収納する処理空間 41になっている。そし て、チャンバ一 40の内部には、ウェハ Wを略水平にした状態で載置させる載置台 42 が設けられている。また、 COR処理装置 5には、チャンバ一 40にガスを供給するガス 供給機構 43、チャンバ一 40内を排気する排気ガス処理機構 44が設けられている。
[0027] チャンバ一 40は、チャンバ一本体 51と蓋体 52とによって構成されている。チャンバ 一本体 51は、底部 51aおよび略円筒形状の側壁部 51bを備えている。側壁部 51b の下部は、底部 51aによって閉塞されており、側壁部 51bの上部は開口になっている 。この上部の開口に蓋体 52が装着されて閉塞される。側壁部 51bと蓋体 52とは、図 示しないシール部材により封止されて、チャンバ一 40内の気密性が確保されている
[0028] 図 4に示すように、側壁部 51bには、ウェハ Wをチャンバ一 40内に搬入出させるた めの搬入出口 53が設けられており、さらに上下に変位して該搬入出口 53を開閉する 開閉機構としてゲートバルブ 54が設けられている。チャンバ一 40は、 PHT処理装置 4のチャンバ一 20との間にゲートバルブ 54が備えられた状態でチャンバ一 20に連結 されている。
[0029] 蓋体 52は、蓋体本体 52aと、処理ガスを吐出させるシャワーヘッド 52bとを備えてい る。シャワーヘッド 52bは、蓋体本体 52aの下部に取付けられており、シャワーヘッド 5 2bの下面が、蓋体 52の内面（下面）となっている。また、シャワーヘッド 52bは、チヤ ンバー 40の天井部を構成し、載置台 42の上方に設置されており、載置台 42上のゥ ェハ Wに対して上方から、各種ガスを供給するようになっている。シャワーヘッド 52b の下面には、ガスを吐出させるための複数の吐出口 52cが、下面全体に開口して形 成されている。
[0030] 載置台 42は、平面視略円形をなしており、底部 51aに固定されている。載置台 42 の内部には、載置台 42の温度を調節する温度調節器 55が設けられている。温度調 節器 55は、例えば温度調節用媒体 (例えば水など）が循環させられる管路を備えて おり、力かる管路内を流れる温度調節用媒体と熱交換が行なわれることにより、載置 台 42の温度が調節され、載置台 42上のウェハ Wの温度制御がなされる。
[0031] 図 3に示すように、ガス供給機構 43は、前述したシャワーヘッド 52b、処理空間 41 に、ハロゲン元素を含む処理ガスとしてフッ化水素ガス (HF)を供給するフッ化水素 ガス供給路 61、塩基性ガスとしてアンモニアガス (NH )を供給するアンモニアガス供
3
給路 62並びに不活性ガスとしてアルゴンガス (Ar)を供給するアルゴンガス供給路 6 3および窒素ガス (N )を供給する窒素ガス供給路 64を備えている。フッ化水素ガス
2
供給路 61、アンモニアガス供給路 62、アルゴンガス供給路 63および窒素ガス供給 路 64は、シャワーヘッド 52bに接続されており、シャワーヘッド 52bを介してチャンバ 一 40内にフッ化水素ガス、アンモニアガス、アルゴンガスおよび窒素ガスが吐出され 、拡散されるようになっている。
[0032] フッ化水素ガス供給路 61は、フッ化水素ガス供給源 71に接続されている。また、フ ッ化水素ガス供給路 61には、流路の開閉動作およびフッ化水素ガスの供給流量の 調節が可能な流量調節弁 72が介設されている。同様に、アンモニアガス供給路 62 は、アンモニアガス供給源 73に接続されており、該アンモニアガス供給路 62には、 流路の開閉動作およびアンモニアガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁 74が 介設されている。アルゴンガス供給路 63は、アルゴンガス供給源 75に接続されてお り、該アルゴンガス供給路 63には、流路の開閉動作およびアルゴンガスの供給流量 の調節が可能な流量調整弁 76が介設されている。窒素ガス供給路 64は、窒素ガス 供給源 77に接続されており、該窒素ガス供給路 64には、流路の開閉動作および窒 素ガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁 78が介設されている。
[0033] 排気ガス処理機構 44は、開閉弁 82、強制排気を行なうためのドライポンプ (DP) 8 3、および、その下流側にトラップ装置 (TR) 87が配設された排気路 85を備えている 。排気路 85の端部は、チャンバ一 40の底部 51aの開口に接続されている。この排気 ガス処理機構 44の詳細については後述する。
[0034] COR処理装置 5を構成するチャンバ一 40、載置台 42等の各種構成部品の材質と しては、 A1が用いられている。なお、チャンバ一 40の内面（チャンバ一本体 51の内 面、シャワーヘッド 52bの下面など）には、表面酸化処理を施してもよい。一方、載置 台 42を構成する Alの表面においては、ウェハ Wが載置されることなどにより、摩擦や 衝撃を受けるおそれがあるので、表面酸化処理を施すことが好ましい。載置台 42の 表面を強制的に酸化させることにより、酸化被膜 (Al O )を形成し、この酸化被膜に
2 3
よって A1の外面を覆うようにすると、載置台 42の外面の硬度、耐食性および耐久性 を向上させ、載置台 42を構成する A1を腐食や衝撃等カゝら保護することができる。
[0035] 再び図 1を参照するに、処理システム 1の各構成部は、 CPUを備えたプロセスコント ローラ 90に接続されて制御される構成となっている。プロセスコントローラ 90には、ェ 程管理者が処理システム 1を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボード や、処理システム 1の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザ 一インターフェース 91が接続されて!、る。
[0036] また、プロセスコントローラ 90には、処理システム 1で実行される各種処理、例えば COR処理装置 5における処理ガスの供給やドライポンプ 83によるチャンバ一 40内の 排気などをプロセスコントローラ 90の制御にて実現するための制御プログラムや処理 条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部 92が接続されている。
[0037] そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース 91からの指示等にて任意のレシ ピを記憶部 92から呼び出してプロセスコントローラ 90に実行させることで、プロセスコ ントローラ 90の制御下で、処理システム 1での所望の処理が行われる。また、前記レ シピは、例えば、 CD-ROM,ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ などのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、 あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりするこ とも可能である。
[0038] 次に、図 5〜図 8を参照しながら、処理システム 1における COR処理装置 5の排気 ガス処理機構の構成例について詳細に説明する。なお、図 5、 7、 8においては、ロー ドロック室 3、 PHT処理装置 4における排気ガス処理機構 28についても併記している 力 ここでは説明を省略する。
[0039] 図 5は、本発明の第 1実施形態にカゝかる COR処理装置 5における排気ガス処理機 構 44の概略構成図である。前記のとおり、排気ガス処理機構 44は、 COR処理装置 5のチャンバ一 40に接続された排気路 85を備えており、この排気路 85における排気 方向、つまり排気の上流側（チャンバ一 40側）から下流側へ向けて、開閉弁 82、ドラ ィポンプ 83、トラップ装置 87および除害装置 89をこの順に有する構成となって 、る。 なお、符号 200はクリーンルーム内空間を示し、符号 201はクリーンルームに隣接し た補機室内空間を示している。
[0040] ドライポンプ 83は、高温対応可能な耐熱式のドライポンプであり、 100°C以上、例え ば 100〜200°Cの温度の排気ガスでも吸引可能に構成されている。
[0041] トラップ装置 87は、排気ガス中に含まれる反応生成物を析出させて捕集する。この トラップ装置 87は、図 6に示すように略円筒状をなし、その内部が排気ガスの流路と なるケーシング 100内に、金属製の複数のバッフル板 101, 102, 103, · · ·が互い に間隔をあけて装着される構造になっている。図 6では 3枚のバッフル板を図示して いるが、 4枚以上としてもよい。各バッフル板 101〜103には多数の貫通開口 104が 形成されており、ケーシング 100に装着された状態で、隣接するノ ッフル板 101〜1 03の各貫通開口 104が重ならないように配置されている。つまり、ケーシング 100内 部の排気ガス流路は、排気ガスが直線的に流れることができな ヽラビリンス構造にな つている。このため、排気ガスはトラップ装置 87内を通過する際に各バッフル板 101 〜103に接触し、冷却される。排気ガス中の反応生成物は、排気ガスの温度低下に よってバッフル板 101〜103の表面ゃケーシング 100の内周面に析出し、捕集され る。なお、ケーシング 100ゃバッフル板 101〜103に対して、冷却等の温度調節を行 なう温度調節手段 (熱交^^など)を配備することも可能である。
[0042] トラップ装置 87の下流側には、除害装置 89が配備されている。この除害装置 89と しては、例えば排気ガスを燃焼して無害化する燃焼式除害装置や、吸着材等により 排気ガス中の物質を捕集して無害化する乾式除害装置を用いることができる。
[0043] また、 COR処理装置 5のチャンバ一 40から開閉バルブ 82を介してドライポンプ 83 までを接続する排気路 85には、加熱手段として排気管を覆う電熱ヒーター 93が設け られている。この電熱ヒーター 93により、排気路 85を通過する排気ガスが加熱され、 例えば 60〜70°C程度まで温度調節される。
[0044] 一般的な排気ガス処理機構の構成では、例えば、排気方向の上流側から下流側 へ向けて、トラップ装置、ドライポンプの順に配置し、上流側のトラップ装置で固化し やすい反応生成物を除去しておくことにより、ドライポンプ内に反応生成物が析出し て故障等を引き起こすことを防止している（例えば、 PHT処理装置 4の排気ガス処理 機構 28を参照)。このような配置では、トラップ装置による反応生成物の捕集は、減 圧状態で行なわれる。しかし、例えばフッ化水素とアンモニアとの反応によって生成 するフッ化アンモ-ゥム (NH F)のように減圧条件でほとんど析出しな 、物質につ!ヽ
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ては、減圧状態のトラップ装置では捕集が困難となる。このため、従来の排気ガス処 理機構の配置構成では、大気圧状態となるドライポンプのローターより下流側の部品 (逆止弁）に大量の析出物が発生して故障や不良を引き起こす原因となっていた。
[0045] 本実施形態に係る COR処理装置 5の排気ガス処理機構 44では、従来とは逆に、 排気方向の上流側から下流側へ向けて、ドライポンプ 83、トラップ装置 87の順に配 置し、トラップ装置 87内に大気圧状態の排気ガスを通過させて反応生成物 (フッ化ァ ンモ-ゥム）を効率的に析出させるようにした。
[0046] また、 COR処理装置 5のチャンバ一 40からドライポンプ 83に至るまでの排気路 85 に、加熱手段である電熱ヒーター 93を配備し、ここを通過する排気ガスを、例えば 60 °C〜100°C、好ましくは 60°C〜80°Cに加熱するとともに、ドライポンプとして 100°C 〜200°C程度の高温の排気ガスについても処理が可能な耐熱式のドライポンプ 83を 採用し、電熱ヒーター 93により 60°C以上の温度に加熱された排気ガスを吸引 '排気 させることにより、ドライポンプ 83内における反応生成物の析出を防止するようにした
[0047] さらに、ドライポンプ 83からトラップ装置 87に至る非減圧状態の排気路 85にも、カロ 熱手段である電熱ヒーター 93を配備した。これにより、トラップ装置 87の直前 (上流 側）の排気路 85における排気ガスの温度を例えば 100°C〜200°C、好ましくは 100 °C〜150°Cに維持し、この排気管部分で反応生成物が析出して目詰まりを引き起こ すことを防止している。ここで、ドライポンプ 83よりも排気方向に上流側の排気路 85 の加熱温度よりも、ドライポンプ 83からトラップ装置 87までの加熱温度を高く設定す るのは、ドライポンプ 83のローター（不図示）以降は大気圧状態となって反応生成物 が析出しやすくなるためである。
[0048] またさらに、本実施形態においては、トラップ装置 87および該トラップ装置 87から 除害装置 89に至るまでの間の排気路 85には、加熱手段を設けておらず排気管を外 気と熱交換させている。従って、トラップ装置 87のケーシング 100ゃバッフル板 101 〜103との熱交換によって冷却された排気ガスは、さらに除害装置 89に至る排気路 85内でも冷却され、除害装置 89に導入される際の排気ガスの温度は、略常温付近 まで低下している。従って、排気ガス処理機構 44では、高温の排気ガスを処理するこ とができない乾式除害装置についても使用可能であるという利点を有する。
[0049] 図 7は本発明の第 2実施形態の COR処理装置 5における排気ガス処理機構の概 略構成を示している。本実施形態における排気ガス処理機構 45は、トラップ部として 、ドライポンプ 83より下流側の排気路 85の一部をなす排気管 88を用いる。ここでは、 排気路 85における排気管 88をジョイント 88a, 88bを介して着脱自在に設け、排気 管 88を交換可能にしている。
[0050] 図 7に示すように、 COR処理装置 5のチャンバ一 40からドライポンプ 83までの排気 路 85には、電熱ヒーター 93が配備されていて、排気管内部を通過する排気ガスは、 例えば 60°C〜100°C、好ましくは 60°C〜80°Cまで加熱される。このため、ドライポン プ 83としては、 100°C〜200°C程度の高温の排気ガスを吸引することが可能な耐熱 型ドライポンプが用いられ、ドライポンプ 83の内部における反応生成物の析出が防 止される。
[0051] また、ドライポンプ 83から排気管 88に至る非減圧状態の排気路 85にも、加熱手段 である電熱ヒーター 93を配備した。これにより、トラップ部である排気管 88の直前 (上 流側）の排気路 85における排気ガスの温度を例えば 100°C〜200°C、好ましくは 10 0°C〜 150°Cに維持し、この部分で反応生成物が析出して目詰まりを引き起こすこと を防止している。ここで、ドライポンプ 83よりも排気方向に上流側の排気路 85の加熱 温度よりも、ドライポンプ 83から排気管 88までの加熱温度を高く設定するのは、第 1 実施形態と同様の理由による。
[0052] 一方、トラップ領域である着脱可能な排気管 88には加熱手段 93を設けていないた め、排気管 88内部を通過する排気ガスは徐々に冷却され、その中に含まれる反応 生成物が排気管 88の内面に析出し、トラップされる。従って、排気管 88を通過した排 気ガス中からは、フッ化アンモ-ゥムなどの反応生成物が除去される。析出物が捕集 された排気管 88は、ジョイント 88a, 88bで取り外し、別の排気管 88と交換される。
[0053] このようにして、排気路 85を構成する排気管の一部をトラップ領域として第 1実施形 態（図 5)のトラップ装置 87に代えて利用することが可能になる。
[0054] 本実施形態では、排気管 88の目詰まり防止のため、その内径を排気路 85の他の 部分の排気管よりも大きくしてもよいし、また、排気管 88内に図示しないバッフル板な どを配備して析出物を発生させやすくする構成としてもよい。さらに、排気管 88に対 して冷却等の温度調節を行なう温度調節手段 (熱交換器など)を配備することも可能 である。
第 2実施形態における排気ガス処理機構 45の他の構成は、図 5に示す第 1実施形 態の排気ガス処理機構 44と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付して説明 を省略する。
[0055] 図 8は、本発明の第 3実施形態の COR処理装置における排気ガス処理機構の概 略構成を示している。この排気ガス処理機構 46は、トラップ部を設けず、 COR処理 装置 5のチャンバ一 40から開閉弁 82、ドライポンプ 83を介して除害装置 89に至るま での排気路 85の全体に、加熱手段である電熱ヒーター 93を配備した。本実施形態 では、 COR処理装置 5のチャンバ一 40からドライポンプ 83に至るまでの排気路 85を 通過する排気ガスを、電熱ヒーター 93〖こより、例えば 60°C〜100°C、好ましくは 60°C 〜80°Cに加熱するとともに、耐熱性のドライポンプ 83を使用することにより、高温の 排気ガスを吸引'排気させる。また、ドライポンプ 83の下流側の排気路 85についても 加熱手段としての電熱ヒーター 93を設けて、排気ガス温度を例えば 100°C〜200°C 、好ましくは 100°C〜150°Cの高温に維持する。これにより、大気圧状態となるドライ ポンプ 83よりも下流側の排気路 85においても、途中で反応生成物を析出させること なぐ排気ガスとともに除害装置 89まで運び、除害装置 89において燃焼させて除害 させることが可會 になる。
[0056] なお、第 3実施形態における排気ガス処理機構 46の他の構成は、図 5に示す第 1 実施形態の排気ガス処理機構 44と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付 して説明を省略する。
[0057] 以上のように構成された本発明の処理システム 1におけるウェハ Wの処理方法につ いて説明する。なお、ここでは、第 1実施形態の COR処理装置 5 (排気ガス処理機構 44)を例に挙げて説明を行なう。
まず、処理システム 1によって処理されるウェハ Wの構造について図 9および図 10 を参照しつつ説明する。
[0058] 図 9は、ウェハ Wの表面（デバイス形成面）の要部断面図である。このウェハ Wの表 面には、ウエノ、 Wの基材である Si (シリコン)層 301、層間絶縁膜として用いられる酸 化層（二酸ィ匕シリコン; SiO ) 302、ゲート電極として用いられるポリシリコン (多結晶シ
2
リコン)層 303および絶縁体力もなる側壁部（サイドウォール）として例えば TEOS [テ トラェチルオルソシリケート； Si (OC H ) ] -SiO層 304が形成されている。 Si層 30
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1の表面（上面）は略平坦面となっており、酸ィ匕層 302は Si層 301の表面を覆うように 積層されている。この酸ィ匕層 302は、例えば拡散炉によって熱 CVD反応により成膜 される。ポリシリコン層 303は、酸ィ匕層 302の表面上に形成されており、所定のパター ン形状に沿ってエッチングされている。従って、酸ィ匕層 302は一部分がポリシリコン層 303によって覆われ、他の一部分は露出させられた状態になっている。 TEOS -Si O層 304は、ポリシリコン層 303の側面を覆うように形成されている。ポリシリコン層 3
2
03は、略角柱状の断面形状を有し、図 9において手前側力 奥側へ向力う方向に延 設された細長い板状に形成されており、 TEOS-SiO層 304はポリシリコン層 303の
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左右両側面において、それぞれ手前側から奥側へ向力う方向に沿って、ポリシリコン 層 303の下縁から上縁までを覆うように設けられている。そして、ポリシリコン層 303と TEOS-SiO層 304の左右両側において、酸化層 302の表面が露出させられた状
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態になっている。
[0059] 図 10は、図 9の状態力もエッチング処理をした後のウェハ Wの状態を示している。
エッチングにより、ウェハ Wは、露出していた酸ィ匕層 302および該酸ィ匕層 302によつ て覆われていた Si層 301の一部が除去される。すなわち、ポリシリコン層 303と TEO S -SiO層 304の左右両側に、エッチングにより生じた凹部 305がそれぞれ形成さ
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れる。凹部 305は、酸ィ匕層 302の表面高さから、 Si層 301まで陥没するように形成さ れ、凹部 305の内面においては、 Si層 301が露出した状態になる。 Si層 301は酸ィ匕 されやすいので、凹部 305において露出させられた Siの表面に大気中の酸素が接 触して凹部 305の内面に SiOの自然酸化膜 306が形成されている。
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[0060] 上記のように、凹部 305が形成され、その内部に露出した Siが酸ィ匕されて自然酸ィ匕 膜 306が形成された図 10に示す構造のウェハ Wをキャリア C内に収納し、処理シス テム 1に搬送する。
[0061] 処理システム 1においては、図 1に示すように、複数枚のウェハ Wが収納されたキヤ リア Cが載置台 13上に載置され、ウェハ搬送機構 11によってキャリア Cから一枚のゥ ェハ Wが取出され、ロードロック室 3内に搬入される。ロードロック室 3にウェハ Wが搬 入されると、ロードロック室 3が密閉され、減圧排気される。その後、ゲートバルブ 22, 54が開かれ、ロードロック室 3と、大気圧に対してそれぞれ減圧された PHT処理装置 4の処理空間 21、 COR処理装置 5の処理空間 41が互いに連通させられる。ウェハ Wは、ウェハ搬送機構 17によってロードロック室 3から搬出され、チャンバ一 20の搬 入出口（図示せず）、処理空間 21、搬入出口 53内をこの順に通過するように直進移 動させられ、 COR処理装置 5のチャンバ一 40内に搬入される。
[0062] COR処理装置 5のチャンバ一 40にお!/、て、ウェハ Wは表面（デバイス形成面）を上 面とした状態でウェハ搬送機構 17の搬送アーム 17aから載置台 42に受渡される。ゥ エノ、 Wが搬入されると搬入出口 53が閉じられ、チャンバ一 40が密閉される。
[0063] チャンバ一 40が密閉された後、処理空間 41にはアンモニアガス供給源 73、ァルゴ ンガス供給源 75、窒素ガス供給源 77から、それぞれアンモニアガス供給路 62、アル ゴンガス供給路 63、窒素ガス供給路 64を介して、アンモニアガス、アルゴンガスおよ び窒素ガスが供給される。また、温度調節器 55によってウェハ Wの温度が所定の目 標値 (例えば約 25°C程度）に調節される。
[0064] その後、フッ化水素ガス供給路 71からフッ化水素ガス供給路 61を介して処理空間 41にフッ化水素ガスが供給される。ここで処理空間 41には、予めアンモニアガスが 供給されているので、フッ化水素ガスを供給することにより処理空間 41の雰囲気はフ ッ化水素ガスとアンモニアガスとを含む処理雰囲気にされ、ウェハ Wに対して COR 処理が開始される。
[0065] なお、フッ化水素ガスを供給する前に、処理空間 41の圧力を減圧して所定の圧力 に安定させておくと、処理雰囲気の圧力を安定させやすぐまた、処理雰囲気中のフ ッ化水素ガスやアンモニアガスの濃度の均一性を良好にすることができる。従って、 ウェハ wの処理むらを防止できる。また、フッ化水素ガスは、液化しやすぐチャンバ 一 40の内面等に付着しやすいという性質がある力 COR処理の直前にフッ化水素 ガスを供給することにより、そのような問題の発生を抑制できる。
[0066] 処理空間 41内の減圧雰囲気によって、ウェハ Wの凹部 305の表面に存在する自 然酸ィ匕膜 306は、フッ化水素ガスの分子およびアンモニアガスの分子と化学反応し て、図 11に示すように反応生成物 307に変質させられる。 COR処理中は、チャンバ 一 40内（処理空間 41)が大気圧より減圧された一定の圧力 [例えば、約 13. 3Pa (0 . lTorr)の真空状態]に維持されるようにする。
[0067] 反応生成物 307としては、フルォロケィ酸アンモニゥムゃ水分等が生成される。生 成された水分は、ウェハ Wの表面から拡散せずに、反応生成物 307の膜中に閉じこ められ、ウェハ Wの表面に保持された状態になる。 COR処理が終了すると、チャンバ 一 40内を強制排気する。これにより、フッ化水素ガスやアンモニアガスがチャンバ一 40内の処理空間 41から強制的に排出される。この際、フッ化水素とアンモニアとの 反応により反応生成物（副生成物）としてフッ化アンモニゥム (NH F)も生成し、排気
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ガスとともにチャンバ一 40内から排出される。
[0068] 生成したフッ化アンモ-ゥムは、電熱ヒーター 93により加熱された排気ガスとともに 排気路 85を流通してトラップ装置 87まで運ばれ、そこで析出して捕集される。トラッ プ装置 87よりも排気方向上流側に配置されたドライポンプ 83内では、排ガスが例え ば 100°C以上の高温で通過するため、ドライポンプ 83内の部品等におけるフッ化ァ ンモ-ゥムの析出はほとんど生じない。また、フッ化アンモ-ゥムは、トラップ装置 87 で大部分が捕集されてしまうので、燃焼式の除害装置 89でのノズルの閉塞や、乾式 の除害装置での目詰まりを防止することができる。トラップ装置 87で大半のフッ化ァ ンモニゥムが除去された排気ガスは、さらに除害装置 89 (燃焼式または乾式除害装 置)へ送られ、燃焼もしくは吸着等の処理が施されて無害化され、可燃排気ガスとし て別の排ガス処理装置で処理される。
[0069] 強制排気が終了すると、搬入出口 53が開放され、ウェハ Wはウェハ搬送機構 17に よってチャンバ一 40内力 搬出され、 PHT処理装置 4のチャンバ一 20に搬入される [0070] PHT処理装置 4において、ウェハ Wは表面を上面とした状態でチャンバ一 20内に 載置される。ウェハ Wが搬入されるとチャンバ一 20が密閉され、 PHT処理が開始さ れる。 PHT処理では、チャンバ一 20内が排気されながら、高温の加熱ガスが処理空 間 21に供給され、処理空間 21内が昇温される。これにより、上記 COR処理によって 生じた反応生成物 307が加熱されて気化し、凹部 305の内面から除去され、図 12〖こ 示すように Si層 301の表面が露出させられる。このように、 COR処理の後、 PHT処理 を行なうことにより、ウェハ Wをドライ洗浄することができ、自然酸ィ匕膜 306をドライエツ チングするようにして Si層 301から除去することができる。
[0071] PHT処理が終了すると、加熱ガスの供給が停止され、 PHT処理装置 4の搬入出口
(図示せず）が開かれる。その後、ウェハ Wは、ウェハ搬送機構 17によってチャンバ 一 20から搬出され、ロードロック室 3に戻される。そして、ロードロック室 3が密閉され た後、ロードロック室 3と搬送室 12とが連通させられ、ウェハ搬送機構 11によってゥェ ハ Wがロードロック室 3から搬出させられ、載置台 13の上のキャリア Cに戻される。以 上のようにして処理システム 1における一連の工程が終了する。なお、処理システム 1 において PHT処理が終了したウェハ Wは、他の処理システムにおいて Si層 301の 表面に、例えばェピタキシャル成長により SiGe層等の成膜が行なわれる。この際、 Si 層 301表面の自然酸ィ匕膜 306が除去されているので成膜が効率的に行なわれる。
[0072] 以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるもので はない。すなわち、上記実施形態は、あくまでも本発明の技術的内容を明らかにする ことを意図するものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるも のではなぐ本発明の精神とクレームに述べる範囲で、種々に変更して実施すること ができるものである。
[0073] 例えば、図 5に示す実施形態では、 1系統の排気路 85上にトラップ装置 87を介設 したが、その変形例として、例えば図 13に示す第 4実施形態の COR処理装置 5にお ける排気ガス処理機構 47のように、分岐した 2系統の排気路 85a, 85bの各々にトラ ップ装置 87a, 87bを配設する構成としてもよい。この場合、切替え弁 94, 95により 2 系統の排気路 85a, 85bへの排気ガスの導入切替えを行う。本実施形態では、片方 のトラップ装置 87aにおいて析出した反応生成物の洗浄等のメンテナンスを実施して いる間に、もう一方のトラップ装置 87bを使用して反応生成物の捕集を行なうことがで きるので、メンテナンスに伴う COR処理装置 5のダウンタイムを極力低減し、処理効 率を向上させることが可能になる。
[0074] また、図 5、図 7、図 8および図 13に示す実施形態において、 PHT処理装置 4の排 気ガス処理機構 28の排気路 27につ ヽても、適宜電熱ヒーター等の加熱手段を配備 して排気ガスの加熱を行なうことが可能である。
[0075] さらに、上記各実施形態における PHT処理装置 4の排ガス処理機構 28では、ドラ ィポンプ 35の前段 (排気方向上流側）にトラップ装置 33を設ける構成とした力 COR 処理装置 5の排気ガス処理機構 44〜47と同様に、排気ガス処理機構 28についても 、例えば図 14に示すようにドライポンプ 35の後段 (排気方向下流側）にトラップ装置 3 3を設けてもよい。この場合、 PHT処理装置 4のチャンバ一 20からトラップ装置 33ま での排気路 27に加熱手段 (電熱ヒーター 93)を設けて加熱することが好ま 、が、口 ードロック室 3に接続する配管内での反応生成物の付着や、ロードロック室 3への反 応生成物の混入'付着を防止するために、 PHT処理装置 4からの配管だけでなぐ口 ードロック室 3からの配管についても加熱手段 (電熱ヒーター 93)を設けて加熱するこ とが望ましい。
[0076] また、図示は省略するが、上記各実施形態における PHT処理装置 4の排気ガス処 理機構 28につ ヽても、図 13に示す COR処理装置 5の排気ガス処理機構 47と同様 に、排気路 27を例えば 2系統に分岐して、それぞれの排気路にトラップ装置 33を配 設する構成を採用することが可能である。
産業上の利用可能性
[0077] 本発明は、各種半導体装置の製造過程における減圧処理に用いられる減圧処理 装置として好適に利用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 処理ガスを導入することにより減圧雰囲気で被処理体の処理を行なう処理室と、 前記処理室に接続する排気ガスの排気路に設けられた真空ポンプと、 前記真空ポンプよりも排気方向下流側の排気路に設けられ、前記処理室内から排 出される反応生成物を析出させて捕集するトラップ部と、
を具備する、減圧処理装置。
[2] 請求項 1に記載の減圧処理装置にお!、て、前記トラップ部は、非減圧状態で前記 反応生成物を析出させるものである、減圧処理装置。
[3] 請求項 1に記載の減圧処理装置にお!、て、前記トラップ部は、前記排気ガスの流 路を形成するケーシングと、該ケーシング内部の排気通路に設けられた、多数の開 口を有する邪魔板と、を有するトラップ装置を備える、減圧処理装置。
[4] 請求項 1に記載の減圧処理装置において、前記トラップ部は、着脱可能に設けられ た排気管を備える、減圧処理装置。
[5] 請求項 1に記載の減圧処理装置において、前記トラップ部よりも排気方向下流側に 設けられた除害装置をさらに具備する、減圧処理装置。
[6] 請求項 1に記載の減圧処理装置にお!、て、前記処理室から前記真空ポンプを介し て前記トラップ部に至るまでの排気路に設けられた、前記排気ガスの加熱を行なう加 熱手段をさらに具備する、減圧処理装置。
[7] 請求項 1に記載の減圧処理装置において、前記反応生成物は、大気圧かつ常温 の条件で固体状に析出するものである、減圧処理装置。
[8] 請求項 1に記載の減圧処理装置において、前記処理ガス中には、 HFと NHが含
3 まれ、前記反応生成物が NH Fである、減圧処理装置。
4
[9] 請求項 1に記載の減圧処理装置において、前記処理室内において、前記処理ガス 中の HFおよび NHと、被処理体の SiOとから SiFを生成し、この SiFと HFおよび
3 2 4 4
NHと力ら、さらに（NH ) SiFを生成する主反応と、
3 4 2 6
前記 HFと NHとから NH Fを生成する副反応とを生じさせるものである、減圧処理
3 4
装置。
[10] 請求項 9に記載の減圧処理装置において、前記減圧処理装置は、化学的酸化物 除去（Chemical
Oxide Removal)処理装置である。
処理ガスを導入することにより減圧雰囲気で被処理体の処理を行なう処理室と、 前記処理室に接続する排気ガスの排気路に設けられた真空ポンプと、
前記真空ポンプよりも排気方向下流側に設けられ、前記処理室内から排出される 反応生成物を燃焼させて除害する除害装置と、
前記処理室から前記真空ポンプを介して前記除害装置に至るまでの排気路を通過 する前記排気ガスの加熱を行なう加熱手段と、
を具備する、減圧処理装置。
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