基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体
【課題】 異常な反応を起こる可能性を低減し、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能な基板処理方法を提供すること。
【解決手段】 被処理基板（Ｗ）を、弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、被処理基板（Ｗ）の表面に弗素を含む反応生成物（３１２）を形成する第１の工程と、ガス処理後の被処理基板（Ｗ）を加熱処理し、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、を具備する。
【解決手段】 被処理基板（Ｗ）を、弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、被処理基板（Ｗ）の表面に弗素を含む反応生成物（３１２）を形成する第１の工程と、ガス処理後の被処理基板（Ｗ）を加熱処理し、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ等の被処理基板に対して処理ガスを供給し、被処理基板にガス処理を施す基板処理方法、基板処理装置、並びに基板処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、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、化学的酸化物除去処理（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ：ＣＯＲ）と呼ばれる手法が注目されている。
【０００３】
この手法の一例として、例えば被処理体である半導体ウエハの表面に形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜をエッチングするために、減圧状態で被処理体を温度調節しながら、チャンバー内にフッ化水素（ＨＦ）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの混合ガスを供給し、二酸化シリコンと反応させてフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）を生成させ、次工程でこのフルオロケイ酸アンモニウムを加熱して昇華させることにより、二酸化シリコン膜を表面側から消費させてエッチングするプロセスが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４−０１８２４１７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４−０１８４７９２号明細書
【特許文献３】特開２００５−３９１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近時、半導体素子の微細化が進展し、半導体集積回路装置の高集積化が進んでいる。微細化及び高集積化が進むにつれ、半導体集積回路装置チップに形成されるコンタクト孔のサイズは小さくなり、また、チップ１個当たりに形成されるコンタクト孔の数も増えてくる。
【０００５】
上記ＣＯＲは、コンタクト孔形成の際に底部に生じた二酸化シリコン膜、いわゆる自然酸化膜の除去に有効である。
【０００６】
しかしながら、コンタクト孔のサイズ縮小が進み、かつ、その数が増えてくると、コンタクト孔の内部に、弗素や弗素化合物が残渣として残ってしまう可能性が高くなる。コンタクト孔の内部に、反応性の高いハロゲンやハロゲン化合物、特に、弗素や弗素化合物が残ってしまうと、シリコン基板、ゲート電極、ゲート電極の側壁絶縁膜、層間絶縁膜、配線といった集積回路中の構造体と異常な反応を起こす可能性がある。異常な反応が起きてしまうと、半導体集積回路装置の歩留りが損なわれてしまう。
【０００７】
この発明は、異常な反応が起きる可能性を低減し、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能な基板処理方法、基板処理装置、及び基板処理装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明の第１態様に係る基板処理方法は、被処理基板を、弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、を具備する。
【０００９】
この発明の第２態様に係る基板処理装置は、弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、前記被処理基板を加熱する加熱機構と、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部とを有し、前記加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する加熱及びガス処理部と、を具備する。
【００１０】
この発明の第３態様に係る基板処理装置は、弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、前記被処理基板を加熱する加熱機構を有し、この加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理する加熱処理部と、を備え、前記ガス処理部が、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部をさらに有し、この反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記加熱処理後の被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理するように構成されている。
【００１１】
この発明の第４態様に係る基板処理方法は、上記第２態様に係る基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱及びガス処理部に搬送し、この加熱及びガス処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記加熱及びガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入し、前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、を具備する。
【００１２】
この発明の第５態様に係る基板処理方法は、上記第３態様に係る基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱処理部に搬送し、この加熱処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する第２の工程と、前記加熱処理後の被処理基板を前記加熱処理部から前記ガス処理部へ搬送し、このガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入して前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣を除去する第３の工程と、を具備する。
【００１３】
この発明の第６態様に係る記憶媒体は、コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムが、実行時に、上記第５又は第６態様いずれか一つに係る基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、異常な反応が起きる可能性を低減し、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能な基板処理方法、基板処理装置、及び基板処理装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、この発明の好ましい形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１に、この発明の第１の実施形態に係る処理システム１ａの概略構成を示す。この処理システム１ａは、半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）Ｗを処理システム１ａに対して搬入出させる搬入出部２と、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（Ｌ／Ｌ）３と、各ロードロック室３にそれぞれ隣接させて設けられ、ウエハＷに対してＰＨＴ（Ｐｏｓｔ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）処理を行なうＰＨＴ処理装置（ＰＨＴ）４と、各ＰＨＴ処理装置４にそれぞれ隣接させて設けられ、ウエハＷに対してＣＯＲ処理を行なうＣＯＲ処理装置（ＣＯＲ）５とを備えている。ロードロック室３、ＰＨＴ処理装置４およびＣＯＲ処理装置５は、この順に一直線上に並べて設けられている。
【００１７】
搬入出部２は、ウエハＷを搬送する第１ウエハ搬送機構１１が内部に設けられた搬送室（Ｌ／Ｍ）１２を有している。第１ウエハ搬送機構１１は、ウエハＷを略水平に保持する２つの搬送アーム１１ａ、１１ｂ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、ウエハ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、ウエハ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。
【００１８】
搬入出部２において、ウエハＷは、搬送アーム１１ａ、１１ｂによって保持され、第１ウエハ搬送装置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、１１ｂ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。
【００１９】
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、ウエハＷを搬送する第２ウエハ搬送機構１７が設けられている。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。
【００２０】
第２ウエハ搬送機構１７は、図２に示すように、多関節構造を有しており、ウエハＷを略水平に保持する搬送アーム１７ａを有している。このウエハ搬送機構１７においては、多関節構造を縮めた状態で搬送アーム１７ａがロードロック室３内に位置し、多関節構造を伸ばすことにより、搬送アーム１７ａがＰＨＴ処理装置４に位置し、さらに伸ばすことによりＣＯＲ処理装置５に位置することが可能となっており、搬送アーム１７ａにウエハＷを載せた状態で第２ウエハ搬送機構１７の多関節構造を伸縮させることにより、ウエハＷをロードロック室３、ＰＨＴ処理装置４、およびＣＯＲ処理装置５間でのウエハＷを搬送することが可能となっている。
【００２１】
ＰＨＴ処理装置４は、図３に示すように、真空引き可能なチャンバー２０と、その中でウエハＷを載置する載置台２３を有し、載置台２３にはヒーター２４が埋設されており、このヒーター２４によりＣＯＲ処理が施された後のウエハ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。チャンバー２０のロードロック室３側には、ロードロック室３との間でウエハを搬送する搬入出口２０ａが設けられており、この搬入出口２０ａはゲートバルブ２２によって開閉可能となっている。また、チャンバー２０のＣＯＲ処理装置５側にはＣＯＲ処理装置５との間でウエハＷを搬送する搬入出口２０ｂが設けられており、この搬入出口２０ｂはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。さらに、チャンバー２０には、例えば、窒素ガス（Ｎ２）などの不活性ガスを供給するガス供給路２５を備えた不活性ガス供給機構２６と、例えば、弗素（Ｆ）と反応するガス、例えば、アンモニアガス（ＮＨ３）を供給するガス供給路２７を備えた反応ガス供給機構２８と、チャンバー２０内を排気する排気路２９を備えた排気機構３０とが備えられている。不活性ガス供給路２５は、窒素ガス供給源３１に接続されている。そして、不活性ガス供給路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３２が介設されている。反応ガス供給路２７は、アンモニアガス供給源３４に接続されている。反応ガス供給路２７には、流路の開閉動作およびＮＨ３ガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁３３が介設されている。排気機構３０の排気路２９には、開閉弁３５および真空ポンプ３６が設けられている。
【００２２】
ＣＯＲ処理装置５は、図４および図５に示すように、密閉構造のチャンバー４０を備えており、チャンバー４０の内部には、ウエハ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、チャンバー４０にＨＦガスおよびＮＨ３ガス等を供給するガス供給機構４３、チャンバー４０内を排気する排気機構４４が設けられている。そして、チャンバー４０内にＨＦガスとＮＨ３ガスを導入して所定圧力に維持し、これらガスをウエハＷに接触させて、ウエハＷ上に形成された酸化膜（ＳｉＯ２）に作用させ、反応生成物としてフルオロケイ酸アンモニウム［（ＮＨ４）２ＳｉＦ６］を生成させるようになっている。対象となる酸化膜としては、ウエハＷの表面に形成される自然酸化膜であってもよいし、デバイスを構成する酸化膜であってもよい。
【００２３】
チャンバー４０は、チャンバー本体５１と蓋体５２とによって構成されている。チャンバー本体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、チャンバー４０内の気密性が確保されている。
【００２４】
図５に示すように、側壁部５１ｂには、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に対してウエハＷを搬入出する搬入出口５３が設けられており、この搬入出口５３はゲートバルブ５４により開閉可能となっている。すなわち、チャンバー４０は、ゲートバルブ５４を介してＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に連結されている。
【００２５】
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５２ｂ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、チャンバー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上のウエハ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。
【００２６】
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、か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上のウエハＷの温度制御がなされる。
【００２７】
ガス供給機構４３は、前述したシャワーヘッド５２ｂと、チャンバー４０内にＨＦガスを供給するＨＦガス供給路６１と、ＮＨ３ガスを供給するＮＨ３ガス供給路６２と、不活性ガスとしてＡｒを供給するＡｒガス供給路６３と、Ｎ２ガスを供給するＮ２ガス供給路６４とを備えている。ＨＦガス供給路６１、ＮＨ３ガス供給路６２、Ａｒガス供給路６３およびＮ２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を介してチャンバー４０内にＨＦガス、ＮＨ３ガス、ＡｒガスおよびＮ２ガスが吐出され、拡散されるようになっている。
【００２８】
ＨＦガス供給路６１は、ＨＦガス供給源７１に接続されている。また、ＨＦガス供給路６１には、流路の開閉動作およびＨＦガスの供給流量の調節が可能な流量調節弁７２が設けられている。同様に、ＮＨ３ガス供給路６２は、ＮＨ３ガス供給源７３に接続されており、該ＮＨ３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。Ａｒガス供給路６３は、Ａｒガス供給源７５に接続されており、該Ａｒガス供給路６３には、流路の開閉動作およびＡｒ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。Ｎ２ガス供給路６４は、Ｎ２ガス供給源７７に接続されており、Ｎ２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。
【００２９】
排気機構４４は、開閉弁８２、強制排気を行なうための真空ポンプ８３が設けられた排気路８５を備えている。排気路８５の端部は、チャンバー４０の底部５１ａの開口に接続されている。
【００３０】
ＣＯＲ処理装置５を構成するチャンバー４０、載置台４２等の各種構成部品の材質としては、Ａｌが用いられている。チャンバー４０を構成するＡｌ材は無垢のものであってもよいし、内面（チャンバー本体５１の内面、シャワーヘッド５２ｂの下面など）に陽極酸化処理を施したものであってもよい。一方、載置台４２を構成するＡｌの表面は耐摩耗性が要求されるので、陽極酸化処理を行って表面に耐摩耗性の高い酸化被膜（Ａｌ２Ｏ３）を形成することが好ましい。
【００３１】
図１に示すように、処理システム１ａは制御部９０を有している。制御部９０は、図６に示すように、処理システム１ａの各構成部を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）を備えたプロセスコントローラ９１を有している。プロセスコントローラ９１には、オペレータが処理システム１ａ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１ａ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ーインターフェース９２が接続されている。また、プロセスコントローラ９１には、処理システム１ａ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チャンバー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に応じて処理システム１ａの各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピ、さらに各種データベース等が格納された記憶部９３が接続されている。レシピは記憶部９３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスク等の固定的に設けられているものであってもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００３２】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース９２からの指示等にて任意のレシピを記憶部９３から呼び出してプロセスコントローラ９１に実行させることで、プロセスコントローラ９１の制御下で、処理システム１ａでの所望の処理が行われる。
【００３３】
特に、本実施形態では、プロセスコントローラ９１により、ＣＯＲ処理装置５におけるガス処理の後に、ＰＨＴ処理装置４において不活性ガス、例えば、Ｎ２ガス雰囲気下での加熱処理を施す。さらに、この加熱処理の後に、引き続いて弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガス雰囲気下でガス処理を施す。このため、プロセスコントローラ９１は、不活性ガスをチャンバー２０に供給した後、反応ガスをチャンバー２０に供給するように、ガス供給機構２６及び２８を制御する。
【００３４】
次に、このような処理システム１ａの処理動作について説明する。
【００３５】
まず、処理システム１ａによって処理されるウエハＷの構造について説明する。
【００３６】
図７Ａは、ウエハＷの表面（デバイス形成面）部分の要部断面図である。
【００３７】
ウエハＷは半導体基板として、例えば、シリコンからなる基板３０１を備えている。基板３０１の表面領域には、基板３０１とは異なる導電型のソース／ドレイン領域３０２が形成されている。ソース／ドレイン領域３０２間のチャネル領域３０３上には、例えば、基板３０１を熱酸化して形成された熱酸化膜（ＳｉＯ２）からなるゲート絶縁膜３０４が形成されている。ゲート絶縁膜３０４上には、ゲート電極としての導電性ポリシリコン膜３０５が形成されている。導電性ポリシリコン膜３０５上には、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）を用いて形成されたキャップ層３０６が形成されている。導電性ポリシリコン膜３０５及びキャップ層３０６の側壁上には、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）を用いて形成された側壁絶縁膜３０７が形成されている。これらゲート絶縁膜３０４、導電性ポリシリコン膜３０５、キャップ層３０６、及び側壁絶縁膜３０７を含むゲート電極構造体３０８が形成されている基板３０１上には、低誘電率絶縁材料、例えば、ＳＯＤ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）を用いて形成された層間絶縁膜３０９が形成されている。
【００３８】
図７Ａに示すような構造の層間絶縁膜３０９に、図７Ｂに示すように、コンタクト孔３１０を形成する。コンタクト孔３１０は、ソース／ドレイン領域３０２に達するように層間絶縁膜３０９に形成される。図７Ｂに示すコンタクト孔３１０は、層間絶縁膜３０９のエッチングレートと、層間絶縁膜３０９とは異なる材料、本例では窒化シリコンからなる側壁絶縁膜３０７のエッチングレートとの差を利用して、側壁絶縁膜３０７に対して自己整合的に形成されている。層間絶縁膜３０９のエッチングを終了した後、コンタクト孔３１０の底部に露出した基板３０１の表面、本例ではソース／ドレイン領域３０２の表面が酸素にふれると、自然酸化膜（ＳｉＯ２）３１１が形成される。上記処理システム１ａは、例えば、自然酸化膜３１１の除去に利用することができる。
【００３９】
即ち、図７Ｂに示す状態のウエハＷをキャリアＣ内に収納し、処理システム１ａに搬送する。この処理システム１ａにおいては、大気側のゲートバルブ１６を開いた状態で搬入出部２のキャリアＣから第１ウエハ搬送機構１１の搬送アーム１１ａ、１１ｂのいずれかによりウエハＷを１枚ロードロック室３に搬送し、ロードロック室３内の第２ウエハ搬送機構１７のウエハ搬送アーム１７ａに受け渡す。
【００４０】
その後、大気側のゲートバルブ１６を閉じてロードロック室３内を真空排気し、次いでゲートバルブ２２および５４を開いて、ウエハ搬送アーム１７ａをＣＯＲ処理装置５まで伸ばして載置台４２にウエハＷを載置する。
【００４１】
その後、搬送アーム１７ａをロードロック室３に戻し、ゲートバルブ５４を閉じ、チャンバー４０内を密閉状態とし、まず、ガス供給機構４３からＮＨ３ガス、ＡｒガスおよびＮ２ガスをチャンバー４０内に導入する。また、温度調節器５５によってウエハＷの温度を所定の目標値（例えば約２５℃程度）に調節する。
【００４２】
その後、チャンバー４０内にガス供給機構４３からＨＦガスが導入される。ここで、チャンバー４０内には、予めＮＨ３ガスが供給されているので、ＨＦガスを導入することによりチャンバー４０内の雰囲気はＨＦガスとＮＨ３ガスとを含む雰囲気となり、ウエハＷに対してＣＯＲ処理が開始される。これにより、ウエハＷの凹部３０５の表面に存在する自然酸化膜３１１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７Ｃに示すように反応生成物３１２に変質される。ＣＯＲ処理中は、チャンバー４０内は所定の圧力、例えば、約１３．３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）に維持されるようにする。
【００４３】
反応生成物３１２としては、フルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）や水等が生成される。
【００４４】
このような処理が終了した後、ゲートバルブ２２、５４を開き、第２ウエハ搬送機構１７の搬送アーム１７ａにより載置台４２上の処理後のウエハＷを受け取り、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０内の載置台２３上に載置する。そして、搬送アーム１７ａをロードロック室３に退避させ、ゲートバルブ２２、５４を閉じた後、チャンバー２０内にＮ２ガスを導入しつつ、ヒーター２４により載置台２３上のウエハＷを加熱する。これにより、上記ＣＯＲ処理によって生じた反応生成物３１２が加熱されて気化し、コンタクト孔３１０の底部から除去され、図７Ｄに示すように基板３０１、本例ではソース／ドレイン領域３０２の表面が露出する。
【００４５】
このように、ＣＯＲ処理の後、ＰＨＴ処理を行なうことにより、ドライ雰囲気で自然酸化膜３１１を除去することができ、ウォーターマーク等が生じない。また、自然酸化膜３１１をプラズマレスで除去できるのでウエハＷにダメージの少ない処理が可能である。さらに、ＣＯＲ処理は、所定時間経過後、エッチングが進まなくなるので、オーバーエッチをかけても反応が進まず、エンドポイント管理も不要にすることができる。
【００４６】
しかしながら、図７Ｅに示すように、ＰＨＴ処理後、コンタクト孔３１０の内部に、フルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）の分解物である弗素や弗素化合物（例えば、ＣＦ）が残渣３１３として残ってしまう可能性がある。残渣３１３はハロゲン、本例では弗素を含んでいる。このような残渣３１３が残ったままウエハＷを大気開放してしまうと、大気が含む成分、例えば、水分（Ｈ２Ｏ）を巻き込んで、残渣３１３が基板３０１、ゲート電極（ポリシリコン膜３０５）、側壁絶縁膜３０７、層間絶縁膜３０９、及びこの後形成される配線といった集積回路中の構造体と異常な反応を起こす可能性がある。異常な反応を起こした場合を、参考例として図９Ａおよび図９Ｂに示す。
【００４７】
図９Ａに示すように、残渣３１３が残ったままウエハＷを大気開放してしまうと、大気中に含まれた成分（例えば、Ｈ２Ｏ）、残渣３１３に含まれたハロゲン、及び残渣３１３が付着している構造体（例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等）に含まれた成分が反応し、大きな反応生成物３１４に成長する。さらに、反応生成物３１４が大気に晒され続けると、さらに別の異物に変化する可能性もある。反応生成物３１４や異物を含んだまま、配線３１５がコンタクト孔３１０内に形成されてしまうと、図９Ｂに示すように、例えば、配線３１５が細ってしまう、といった影響を半導体集積回路装置に与えてしまう。配線３１５が細るだけでは配線３１５とソース／ドレイン領域３０２との電気的な接触が途絶えたわけではないので半導体集積回路装置は動作する。しかしながら、同じウエハ内に形成される半導体集積回路装置どうしの特性ばらつきを大きくさせたり、半導体集積回路装置の高速動作化を妨げてしまう要因になったりする。さらには、反応生成物３１４や異物がコンタクト孔３１０を塞ぐほどに大きく成長したり、あるいは今後の微細化の進展によりコンタクト孔３１０が、たとえ反応生成物３１４や異物が微小なものであったとしても簡単に塞がれるほどに小さくなったりした場合には、半導体集積回路装置の歩留りを悪化させる要因にもなりうる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、ＰＨＴ処理後に、残渣３１３が発生することを想定して、万が一、残渣３１３が発生しても残渣３１３を除去できるように工夫した。
【００４９】
具体的には、上記ガス処理後のウエハＷ、本実施形態ではＣＯＲ処理後のウエハＷを、加熱処理、本実施形態ではＰＨＴ処理しながら、ウエハＷを弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する。又はＰＨＴ処理後のウエハＷを弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する。これらのようにウエハＷをガス処理することで、残渣３１３が発生しないように、又は残渣が３１３発生しても除去されるようにした。
【００５０】
例えば、本実施形態では、残渣３１３が発生しても除去されるように、チャンバー２０内にＮ２ガスを導入しつつ、ヒーター２４により載置台２３上のウエハＷを加熱したまま、ゲートバルブ２２、５４を開けずに、そのまま、チャンバー２０内に弗素と反応するガスを供給するようにした。
【００５１】
本例では、図７Ｄに示したように、Ｎ２ガス雰囲気下でウエハＷを加熱し、ウエハＷから、反応生成物３１２と自然酸化膜３１１が反応生成物３１２に変質する過程で発生した水分とを十分に気化させる。反応生成物３１２および水分を気化させ、これらを十分に取り除いた後、図７Ｆに示すように、チャンバー２０内にＮ２ガスに加えて弗素と反応するガス、本例では、ＮＨ３ガスを供給し、弗素や弗素化合物の残渣３１３を除去するようにした。また、弗素と反応するガスとして、特に、ＮＨ３ガスを用いる場合には、残渣３１３を除去する前、即ち、ＮＨ３ガスを含む雰囲気下でウエハＷをガス処理する前に、ウエハＷをＰＨＴ処理し、ＰＨＴ処理において十分に水分（Ｈ２Ｏ）を気化させておくことが良い。ＮＨ３ガスはＨ２Ｏと反応しやすく、ウエハＷ中の構造体を溶かすアンモニア水が、微量ながらも生成される可能性があるためである。ＮＨ３ガスを用いて残渣３１３を除去する場合には、水分を十分に気化させておくことで、ウエハＷ中の構造体の不慮のエッチングを抑制することができる。水分を十分に気化させるには、図７Ｄに示したように、弗素と反応するガスをチャンバー２０内に供給する前に、不活性ガス、例えば、Ｎ２ガス雰囲気下で加熱処理を行うことが良い。
【００５２】
さらに、図７Ｆに示す工程においては、弗素や弗素化合物を含む残渣３１３が万が一存在していたことを想定して、残渣３１３を十分に除去できる条件で行わなければならない。そこで、残渣３１３の除去反応を促進させるべく、ウエハＷは、本例のように加熱したままで行われることが良い。ウエハＷの温度の一例は１００乃至２００℃である。処理圧力も、残渣３１３の気化を促進させるべく、低い圧力下で行われることが良い。処理圧力の一例は５００乃至１０００ｍＴｏｒｒである。
【００５３】
このような図７Ｃ乃至図７Ｆに示された処理システム１ａで実施される一連の処理は、制御部９０の記憶部９３内の記憶媒体にレシピとして格納されれば良い。レシピとして記憶媒体に格納しておくことによって、プロセスコントローラ９１の制御により実行することができる。
【００５４】
このようにＰＨＴ処理の後、図７Ｆに示すように、引き続き残渣除去処理を行うことにより、万が一、残渣３１３が存在していた場合でも、残渣３１３を除去することができる。よって、半導体集積回路装置内に異常な反応が起きる可能性が低減され、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能となる。
【００５５】
このような残渣除去処理が終了した後、第２ウエハ搬送装置１７の搬送アーム１７ａによりウエハＷをロードロック室３に収容し、ゲートバルブ２２を閉じた後、ロードロック室３を大気に戻し、第１ウエハ搬送機構１１によりウエハＷを搬入出部２のキャリアＣに収納する。
【００５６】
以上のような動作を、キャリアＣに収納されているウエハＷの枚数繰り返し、処理を終了する。この後は、図８に示すように、コンタクト孔３１０内に配線３１５を形成する等、引き続き半導体集積回路装置の製造プロセスが実施されれば良い。
【００５７】
このように、第１の実施形態によれば、弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣を除去できることで異常な反応が起きる可能性が低減される。よって、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能な処理システム（基板処理装置）と、基板処理方法、並びにこの基板処理方法に従って処理システム（基板処理装置）を制御するレシピ（プログラム）を記憶した記憶媒体を得ることができる。
【００５８】
また、第１の実施形態では、図１０に示すように、一つの処理システム１ａ中、本例ではＣＯＲ処理装置５の真空チャンバー４０内で、被処理基板、例えば、ウエハＷの表面上に形成されている自然酸化膜を反応生成物に変性する。この後、反応生成物が形成されたウエハＷを、大気開放することなく、ゲートバルブ５４を介してＰＨＴ処理装置４の真空チャンバー２０内に搬送し、反応生成物を気化させ、さらに、ウエハＷから弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣３１３を除去する。このように、第１の実施形態では、被処理基板を大気開放することなく残渣３１３を除去できる。このため、被処理基板を大気開放し、他の処理システムに移送して上記残渣３１３を除去する場合に比較して、残渣３１３の異常成長や、あるいは残渣３１３が付着したままのウエハＷが搬入出部２やカセットＣに搬送されることによる再汚染を起こす可能性を低減させたまま、上記残渣３１３を除去することが可能となる。よって、被処理基板を清浄な状態に保ちつつ、上記残渣３１３をより確実に除去することができる。このような残渣３１３の除去は、さらなる微細化及び高集積化が進んだ半導体集積回路装置への適用に有利である。
【００５９】
しかも、第１の実施形態では、ＰＨＴ処理装置４の一つの真空チャンバー２０の中で、反応生成物３１２を気化させた後、これに連続して上記残渣３１３を除去することができる。よって、上記被処理基板を清浄な状態に保ちつつ、上記残渣３１３をより確実に除去できる、という利点を、より良く得ることができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
図１１は、この発明の第２の実施形態に係る処理システム１のＰＨＴ処理装置４及びＣＯＲ処理装置５の部分を示す断面図である。
【００６１】
図１０に示したように、第１の実施形態では、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に、弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガスを供給するようにした。
【００６２】
しかし、ＣＯＲ処理装置５のチャンバー４０には、ＮＨ３ガスを供給する供給経路が備えられている。これを利用して、残渣３１３の除去処理をチャンバー４０内で行うことも可能である。
【００６３】
図１１に示すように、第２の実施形態に係る処理システム１ｂが、第１の実施形態に係る処理システム１ａと異なるところは、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に、弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガスを供給する供給経路が備えられていないことである。
【００６４】
第２の実施形態に係る処理システム１ｂでは、以下のようにして残渣３１３の除去処理を行う。
【００６５】
まず、ウエハＷを、チャンバー４０内にゲートバルブ２２、５４、チャンバー２０を介して搬送し、ゲートバルブ５４を閉じてＣＯＲ処理（自然酸化膜を反応生成物に変質させる処理）をチャンバー４０で行う。
【００６６】
次いで、ゲートバルブ５４を介してウエハＷをチャンバー４０からチャンバー２０内に搬送し、ゲートバルブ２２、５４を閉じてＰＨＴ処理（反応生成物を気化させる処理）をチャンバー２０で行う。
【００６７】
次いで、ゲートバルブ５４を介してウエハＷをチャンバー２０からチャンバー４０内に搬送し、ゲートバルブ５４を閉じて残渣３１３の除去処理をチャンバー４０で行う。
【００６８】
ＣＯＲ処理、ＰＨＴ処理、及び残渣３１３の除去処理の条件は、例えば、第１の実施形態において説明した条件で良い。
【００６９】
なお、第２の実施形態に係る処理システム１ｂでは、チャンバー４０において、ＣＯＲ処理と残渣３１３の除去処理とを行う。残渣３１３の除去処理は加熱処理である。このため、載置台４２の内部にはウエハＷの温度を調節する温度調節器５５に加えて、ウエハＷを加熱するヒーターを設けておくか、あるいは温度調節器５５に、温度調節機能に加えて加熱機能を持たせておくことが良い。
【００７０】
第２の実施形態に係る処理システム１ｂによれば、第１の実施形態と同様に、残渣３１３を除去できる利点を得ることができる。さらに、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に、弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガスを供給する供給経路を設けなくても良いので、処理システム１ｂを簡易に構成できる、という利点を得ることができる。
【００７１】
（第３の実施形態）
残渣３１３を除去した後、被処理基板、例えば、ウエハＷの表面にＨ２ガスを供給してガス処理を施し、残渣除去後のウエハＷの表面を水素終端させるようにしても良い。
【００７２】
特に、ウエハＷのシリコン基板３０１表面から自然酸化膜を除去した場合には、基板表面に露呈したシリコンのダングリングボンド（未結合手）に水素が結合するので、基板３０１の表面が不活性になってトラップ等が発生し難くなり、品質の良い半導体集積回路装置を製造することが可能となる。
【００７３】
このような処理システムの一例としては、図１２に示すように、水素ガス供給源１０１から流量調整弁１０２を介してチャンバー２０に水素ガスを供給するガス供給路１０３を備えた水素ガス（Ｈ２）供給機構１０４を、チャンバー２０に接続するようにすれば良い。
【００７４】
一例に係る処理システム１ｃは、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０にＨ２ガスを導入することができるので、残渣３１３の除去処理をチャンバー２０内で行う場合に好適に使用することができる。残渣３１３の除去処理後、同じチャンバー２０内で水素終端処理を行うことで、ウエハＷの表面、特に、シリコン基板３０１の表面のダングリングボンドに他の物質が結合する前に水素で終端させることができる。よって、シリコン基板３０１の表面の水素終端化を効率よく行うことができる。
【００７５】
また、他例としては、図１３に示すように、図１２に示した水素ガス供給機構１０４を、ＣＯＲ装置５のチャンバー４０に接続するようにしても良い。
【００７６】
他例に係る処理システム１ｄは、ＣＯＲ装置５のチャンバー４０にＨ２ガスを導入することができるので、残渣３１３の除去処理をチャンバー４０内で行う場合に好適に使用することができる。
【００７７】
このように、第３の実施形態によれば、残渣３１３が除去されたウエハＷに対して、例えば、残渣３１３の除去処理をしたチャンバーと同一のチャンバ−内で、水素終端処理をする。同一チャンバー内で水素終端処理をすることで、残渣３１３が除去され、清浄になったウエハＷの表面を、さらに水素終端化することは、より良い品質を持つ半導体集積回路の製造に有意義である。
【００７８】
（第４の実施形態）
第１乃至第３の実施形態では、ＨＦガスとＮＨ３ガスとが混合された雰囲気下でウエハＷをガス処理することで、自然酸化膜を反応生成物に変質させた。しかしながら、自然酸化膜を反応生成物に変質させる手法は、これに限られるものではない。例えば、弗素を含むガスとしては、ＨＦガスの代わりにＮＦ３ガスを用いるようにしても良い。
【００７９】
また、ＮＦ３ガスを用いる場合には、例えば、プラズマ形成部を備えたチャンバーを用い、このプラズマ形成部にＮ２ガスとＨ２ガスとを供給し、Ｎ２ガスとＨ２ガスとをプラズマ化した上でウエハＷ上に供給し、このプラズマ化されたＮ２ガスとＨ２ガス（即ち、活性種）の流れの中にＮＦ３ガスを添加するようにすると良い。
【００８０】
以上、この発明を第１乃至第４実施形態により説明したが、この発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。
【００８１】
例えば、上記実施形態では、ウエハＷに形成されたコンタクト孔の底から自然酸化膜を除去する工程を参照して説明したが、自然酸化膜の除去工程であれば、コンタクト孔の底から自然酸化膜を除去する工程以外の工程にも適用することができる。
【００８２】
また、自然酸化膜の除去以外にも、半導体集積回路装置の製造プロセスにおいて、弗素を含む処理ガスを用いてガス処理を行って弗素を含む反応生成物を形成し、この反応生成物を分解するような工程を踏むようなプロセスであれば適用することができる。この場合においても弗素や弗素化合物の残渣を除去できる、という利点を得ることができる。
【００８３】
また、上記実施形態においては、Ｎ２ガス供給源、及びＮＨ３ガス供給源を、ＰＨＴ処理装置４とＣＯＲ処理装置５とで別々に持つように記載したが、ガス供給源はＰＨＴ処理装置４とＣＯＲ処理装置５とで別々に備えていても、互いに共用されてもどちらでも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る処理システムの概略構成を示す平面図
【図２】図１の処理システムに搭載された第２のウエハ搬送機構の構成を示す平面図
【図３】図１の処理システムに搭載されたＰＨＴ処理装置を示す断面図
【図４】図１の処理システムに搭載されたＣＯＲ処理装置の概略構成を示す側面図
【図５】図１の処理システムに搭載されたＣＯＲ処理装置のチャンバーの構成を示す概略縦断面図
【図６】図１の処理システムの制御部の構成を示すブロック図
【図７】図１の処理システムで処理されるウエハの表面付近の構造を示す断面図
【図８】図１の処理システムで処理されるウエハの表面付近の構造を示す断面図
【図９】参考例に係るウエハ表面付近の構造を示す断面図
【図１０】この発明の第１の実施形態に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【図１１】この発明の第２の実施形態に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【図１２】この発明の第３の実施形態の一例に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【図１３】この発明の第３の実施形態の他例に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【符号の説明】
【００８５】
１ａ、１ｂ…処理システム、２…搬入出部、３…ロードロック室、４…ＰＨＴ処理装置、５…ＣＯＲ処理装置、１１…第１ウエハ搬送機構、１７…第２ウエハ搬送機構、４０…チャンバー、８２…開閉バルブ、９０…制御部、９１…プロセスコントローラ、３１１…自然酸化膜、３１２…反応生成物、３１３…弗素や弗素化合物の残渣
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ等の被処理基板に対して処理ガスを供給し、被処理基板にガス処理を施す基板処理方法、基板処理装置、並びに基板処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、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、化学的酸化物除去処理（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ：ＣＯＲ）と呼ばれる手法が注目されている。
【０００３】
この手法の一例として、例えば被処理体である半導体ウエハの表面に形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜をエッチングするために、減圧状態で被処理体を温度調節しながら、チャンバー内にフッ化水素（ＨＦ）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの混合ガスを供給し、二酸化シリコンと反応させてフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）を生成させ、次工程でこのフルオロケイ酸アンモニウムを加熱して昇華させることにより、二酸化シリコン膜を表面側から消費させてエッチングするプロセスが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４−０１８２４１７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４−０１８４７９２号明細書
【特許文献３】特開２００５−３９１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近時、半導体素子の微細化が進展し、半導体集積回路装置の高集積化が進んでいる。微細化及び高集積化が進むにつれ、半導体集積回路装置チップに形成されるコンタクト孔のサイズは小さくなり、また、チップ１個当たりに形成されるコンタクト孔の数も増えてくる。
【０００５】
上記ＣＯＲは、コンタクト孔形成の際に底部に生じた二酸化シリコン膜、いわゆる自然酸化膜の除去に有効である。
【０００６】
しかしながら、コンタクト孔のサイズ縮小が進み、かつ、その数が増えてくると、コンタクト孔の内部に、弗素や弗素化合物が残渣として残ってしまう可能性が高くなる。コンタクト孔の内部に、反応性の高いハロゲンやハロゲン化合物、特に、弗素や弗素化合物が残ってしまうと、シリコン基板、ゲート電極、ゲート電極の側壁絶縁膜、層間絶縁膜、配線といった集積回路中の構造体と異常な反応を起こす可能性がある。異常な反応が起きてしまうと、半導体集積回路装置の歩留りが損なわれてしまう。
【０００７】
この発明は、異常な反応が起きる可能性を低減し、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能な基板処理方法、基板処理装置、及び基板処理装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明の第１態様に係る基板処理方法は、被処理基板を、弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、を具備する。
【０００９】
この発明の第２態様に係る基板処理装置は、弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、前記被処理基板を加熱する加熱機構と、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部とを有し、前記加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する加熱及びガス処理部と、を具備する。
【００１０】
この発明の第３態様に係る基板処理装置は、弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、前記被処理基板を加熱する加熱機構を有し、この加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理する加熱処理部と、を備え、前記ガス処理部が、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部をさらに有し、この反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記加熱処理後の被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理するように構成されている。
【００１１】
この発明の第４態様に係る基板処理方法は、上記第２態様に係る基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱及びガス処理部に搬送し、この加熱及びガス処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記加熱及びガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入し、前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、を具備する。
【００１２】
この発明の第５態様に係る基板処理方法は、上記第３態様に係る基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱処理部に搬送し、この加熱処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する第２の工程と、前記加熱処理後の被処理基板を前記加熱処理部から前記ガス処理部へ搬送し、このガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入して前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣を除去する第３の工程と、を具備する。
【００１３】
この発明の第６態様に係る記憶媒体は、コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムが、実行時に、上記第５又は第６態様いずれか一つに係る基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、異常な反応が起きる可能性を低減し、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能な基板処理方法、基板処理装置、及び基板処理装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、この発明の好ましい形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１に、この発明の第１の実施形態に係る処理システム１ａの概略構成を示す。この処理システム１ａは、半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）Ｗを処理システム１ａに対して搬入出させる搬入出部２と、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（Ｌ／Ｌ）３と、各ロードロック室３にそれぞれ隣接させて設けられ、ウエハＷに対してＰＨＴ（Ｐｏｓｔ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）処理を行なうＰＨＴ処理装置（ＰＨＴ）４と、各ＰＨＴ処理装置４にそれぞれ隣接させて設けられ、ウエハＷに対してＣＯＲ処理を行なうＣＯＲ処理装置（ＣＯＲ）５とを備えている。ロードロック室３、ＰＨＴ処理装置４およびＣＯＲ処理装置５は、この順に一直線上に並べて設けられている。
【００１７】
搬入出部２は、ウエハＷを搬送する第１ウエハ搬送機構１１が内部に設けられた搬送室（Ｌ／Ｍ）１２を有している。第１ウエハ搬送機構１１は、ウエハＷを略水平に保持する２つの搬送アーム１１ａ、１１ｂ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、ウエハ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、ウエハ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。
【００１８】
搬入出部２において、ウエハＷは、搬送アーム１１ａ、１１ｂによって保持され、第１ウエハ搬送装置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、１１ｂ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。
【００１９】
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、ウエハＷを搬送する第２ウエハ搬送機構１７が設けられている。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。
【００２０】
第２ウエハ搬送機構１７は、図２に示すように、多関節構造を有しており、ウエハＷを略水平に保持する搬送アーム１７ａを有している。このウエハ搬送機構１７においては、多関節構造を縮めた状態で搬送アーム１７ａがロードロック室３内に位置し、多関節構造を伸ばすことにより、搬送アーム１７ａがＰＨＴ処理装置４に位置し、さらに伸ばすことによりＣＯＲ処理装置５に位置することが可能となっており、搬送アーム１７ａにウエハＷを載せた状態で第２ウエハ搬送機構１７の多関節構造を伸縮させることにより、ウエハＷをロードロック室３、ＰＨＴ処理装置４、およびＣＯＲ処理装置５間でのウエハＷを搬送することが可能となっている。
【００２１】
ＰＨＴ処理装置４は、図３に示すように、真空引き可能なチャンバー２０と、その中でウエハＷを載置する載置台２３を有し、載置台２３にはヒーター２４が埋設されており、このヒーター２４によりＣＯＲ処理が施された後のウエハ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。チャンバー２０のロードロック室３側には、ロードロック室３との間でウエハを搬送する搬入出口２０ａが設けられており、この搬入出口２０ａはゲートバルブ２２によって開閉可能となっている。また、チャンバー２０のＣＯＲ処理装置５側にはＣＯＲ処理装置５との間でウエハＷを搬送する搬入出口２０ｂが設けられており、この搬入出口２０ｂはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。さらに、チャンバー２０には、例えば、窒素ガス（Ｎ２）などの不活性ガスを供給するガス供給路２５を備えた不活性ガス供給機構２６と、例えば、弗素（Ｆ）と反応するガス、例えば、アンモニアガス（ＮＨ３）を供給するガス供給路２７を備えた反応ガス供給機構２８と、チャンバー２０内を排気する排気路２９を備えた排気機構３０とが備えられている。不活性ガス供給路２５は、窒素ガス供給源３１に接続されている。そして、不活性ガス供給路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３２が介設されている。反応ガス供給路２７は、アンモニアガス供給源３４に接続されている。反応ガス供給路２７には、流路の開閉動作およびＮＨ３ガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁３３が介設されている。排気機構３０の排気路２９には、開閉弁３５および真空ポンプ３６が設けられている。
【００２２】
ＣＯＲ処理装置５は、図４および図５に示すように、密閉構造のチャンバー４０を備えており、チャンバー４０の内部には、ウエハ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、チャンバー４０にＨＦガスおよびＮＨ３ガス等を供給するガス供給機構４３、チャンバー４０内を排気する排気機構４４が設けられている。そして、チャンバー４０内にＨＦガスとＮＨ３ガスを導入して所定圧力に維持し、これらガスをウエハＷに接触させて、ウエハＷ上に形成された酸化膜（ＳｉＯ２）に作用させ、反応生成物としてフルオロケイ酸アンモニウム［（ＮＨ４）２ＳｉＦ６］を生成させるようになっている。対象となる酸化膜としては、ウエハＷの表面に形成される自然酸化膜であってもよいし、デバイスを構成する酸化膜であってもよい。
【００２３】
チャンバー４０は、チャンバー本体５１と蓋体５２とによって構成されている。チャンバー本体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、チャンバー４０内の気密性が確保されている。
【００２４】
図５に示すように、側壁部５１ｂには、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に対してウエハＷを搬入出する搬入出口５３が設けられており、この搬入出口５３はゲートバルブ５４により開閉可能となっている。すなわち、チャンバー４０は、ゲートバルブ５４を介してＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に連結されている。
【００２５】
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５２ｂ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、チャンバー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上のウエハ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。
【００２６】
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、か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上のウエハＷの温度制御がなされる。
【００２７】
ガス供給機構４３は、前述したシャワーヘッド５２ｂと、チャンバー４０内にＨＦガスを供給するＨＦガス供給路６１と、ＮＨ３ガスを供給するＮＨ３ガス供給路６２と、不活性ガスとしてＡｒを供給するＡｒガス供給路６３と、Ｎ２ガスを供給するＮ２ガス供給路６４とを備えている。ＨＦガス供給路６１、ＮＨ３ガス供給路６２、Ａｒガス供給路６３およびＮ２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を介してチャンバー４０内にＨＦガス、ＮＨ３ガス、ＡｒガスおよびＮ２ガスが吐出され、拡散されるようになっている。
【００２８】
ＨＦガス供給路６１は、ＨＦガス供給源７１に接続されている。また、ＨＦガス供給路６１には、流路の開閉動作およびＨＦガスの供給流量の調節が可能な流量調節弁７２が設けられている。同様に、ＮＨ３ガス供給路６２は、ＮＨ３ガス供給源７３に接続されており、該ＮＨ３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。Ａｒガス供給路６３は、Ａｒガス供給源７５に接続されており、該Ａｒガス供給路６３には、流路の開閉動作およびＡｒ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。Ｎ２ガス供給路６４は、Ｎ２ガス供給源７７に接続されており、Ｎ２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。
【００２９】
排気機構４４は、開閉弁８２、強制排気を行なうための真空ポンプ８３が設けられた排気路８５を備えている。排気路８５の端部は、チャンバー４０の底部５１ａの開口に接続されている。
【００３０】
ＣＯＲ処理装置５を構成するチャンバー４０、載置台４２等の各種構成部品の材質としては、Ａｌが用いられている。チャンバー４０を構成するＡｌ材は無垢のものであってもよいし、内面（チャンバー本体５１の内面、シャワーヘッド５２ｂの下面など）に陽極酸化処理を施したものであってもよい。一方、載置台４２を構成するＡｌの表面は耐摩耗性が要求されるので、陽極酸化処理を行って表面に耐摩耗性の高い酸化被膜（Ａｌ２Ｏ３）を形成することが好ましい。
【００３１】
図１に示すように、処理システム１ａは制御部９０を有している。制御部９０は、図６に示すように、処理システム１ａの各構成部を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）を備えたプロセスコントローラ９１を有している。プロセスコントローラ９１には、オペレータが処理システム１ａ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１ａ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ーインターフェース９２が接続されている。また、プロセスコントローラ９１には、処理システム１ａ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チャンバー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に応じて処理システム１ａの各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピ、さらに各種データベース等が格納された記憶部９３が接続されている。レシピは記憶部９３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスク等の固定的に設けられているものであってもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００３２】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース９２からの指示等にて任意のレシピを記憶部９３から呼び出してプロセスコントローラ９１に実行させることで、プロセスコントローラ９１の制御下で、処理システム１ａでの所望の処理が行われる。
【００３３】
特に、本実施形態では、プロセスコントローラ９１により、ＣＯＲ処理装置５におけるガス処理の後に、ＰＨＴ処理装置４において不活性ガス、例えば、Ｎ２ガス雰囲気下での加熱処理を施す。さらに、この加熱処理の後に、引き続いて弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガス雰囲気下でガス処理を施す。このため、プロセスコントローラ９１は、不活性ガスをチャンバー２０に供給した後、反応ガスをチャンバー２０に供給するように、ガス供給機構２６及び２８を制御する。
【００３４】
次に、このような処理システム１ａの処理動作について説明する。
【００３５】
まず、処理システム１ａによって処理されるウエハＷの構造について説明する。
【００３６】
図７Ａは、ウエハＷの表面（デバイス形成面）部分の要部断面図である。
【００３７】
ウエハＷは半導体基板として、例えば、シリコンからなる基板３０１を備えている。基板３０１の表面領域には、基板３０１とは異なる導電型のソース／ドレイン領域３０２が形成されている。ソース／ドレイン領域３０２間のチャネル領域３０３上には、例えば、基板３０１を熱酸化して形成された熱酸化膜（ＳｉＯ２）からなるゲート絶縁膜３０４が形成されている。ゲート絶縁膜３０４上には、ゲート電極としての導電性ポリシリコン膜３０５が形成されている。導電性ポリシリコン膜３０５上には、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）を用いて形成されたキャップ層３０６が形成されている。導電性ポリシリコン膜３０５及びキャップ層３０６の側壁上には、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）を用いて形成された側壁絶縁膜３０７が形成されている。これらゲート絶縁膜３０４、導電性ポリシリコン膜３０５、キャップ層３０６、及び側壁絶縁膜３０７を含むゲート電極構造体３０８が形成されている基板３０１上には、低誘電率絶縁材料、例えば、ＳＯＤ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）を用いて形成された層間絶縁膜３０９が形成されている。
【００３８】
図７Ａに示すような構造の層間絶縁膜３０９に、図７Ｂに示すように、コンタクト孔３１０を形成する。コンタクト孔３１０は、ソース／ドレイン領域３０２に達するように層間絶縁膜３０９に形成される。図７Ｂに示すコンタクト孔３１０は、層間絶縁膜３０９のエッチングレートと、層間絶縁膜３０９とは異なる材料、本例では窒化シリコンからなる側壁絶縁膜３０７のエッチングレートとの差を利用して、側壁絶縁膜３０７に対して自己整合的に形成されている。層間絶縁膜３０９のエッチングを終了した後、コンタクト孔３１０の底部に露出した基板３０１の表面、本例ではソース／ドレイン領域３０２の表面が酸素にふれると、自然酸化膜（ＳｉＯ２）３１１が形成される。上記処理システム１ａは、例えば、自然酸化膜３１１の除去に利用することができる。
【００３９】
即ち、図７Ｂに示す状態のウエハＷをキャリアＣ内に収納し、処理システム１ａに搬送する。この処理システム１ａにおいては、大気側のゲートバルブ１６を開いた状態で搬入出部２のキャリアＣから第１ウエハ搬送機構１１の搬送アーム１１ａ、１１ｂのいずれかによりウエハＷを１枚ロードロック室３に搬送し、ロードロック室３内の第２ウエハ搬送機構１７のウエハ搬送アーム１７ａに受け渡す。
【００４０】
その後、大気側のゲートバルブ１６を閉じてロードロック室３内を真空排気し、次いでゲートバルブ２２および５４を開いて、ウエハ搬送アーム１７ａをＣＯＲ処理装置５まで伸ばして載置台４２にウエハＷを載置する。
【００４１】
その後、搬送アーム１７ａをロードロック室３に戻し、ゲートバルブ５４を閉じ、チャンバー４０内を密閉状態とし、まず、ガス供給機構４３からＮＨ３ガス、ＡｒガスおよびＮ２ガスをチャンバー４０内に導入する。また、温度調節器５５によってウエハＷの温度を所定の目標値（例えば約２５℃程度）に調節する。
【００４２】
その後、チャンバー４０内にガス供給機構４３からＨＦガスが導入される。ここで、チャンバー４０内には、予めＮＨ３ガスが供給されているので、ＨＦガスを導入することによりチャンバー４０内の雰囲気はＨＦガスとＮＨ３ガスとを含む雰囲気となり、ウエハＷに対してＣＯＲ処理が開始される。これにより、ウエハＷの凹部３０５の表面に存在する自然酸化膜３１１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７Ｃに示すように反応生成物３１２に変質される。ＣＯＲ処理中は、チャンバー４０内は所定の圧力、例えば、約１３．３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）に維持されるようにする。
【００４３】
反応生成物３１２としては、フルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）や水等が生成される。
【００４４】
このような処理が終了した後、ゲートバルブ２２、５４を開き、第２ウエハ搬送機構１７の搬送アーム１７ａにより載置台４２上の処理後のウエハＷを受け取り、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０内の載置台２３上に載置する。そして、搬送アーム１７ａをロードロック室３に退避させ、ゲートバルブ２２、５４を閉じた後、チャンバー２０内にＮ２ガスを導入しつつ、ヒーター２４により載置台２３上のウエハＷを加熱する。これにより、上記ＣＯＲ処理によって生じた反応生成物３１２が加熱されて気化し、コンタクト孔３１０の底部から除去され、図７Ｄに示すように基板３０１、本例ではソース／ドレイン領域３０２の表面が露出する。
【００４５】
このように、ＣＯＲ処理の後、ＰＨＴ処理を行なうことにより、ドライ雰囲気で自然酸化膜３１１を除去することができ、ウォーターマーク等が生じない。また、自然酸化膜３１１をプラズマレスで除去できるのでウエハＷにダメージの少ない処理が可能である。さらに、ＣＯＲ処理は、所定時間経過後、エッチングが進まなくなるので、オーバーエッチをかけても反応が進まず、エンドポイント管理も不要にすることができる。
【００４６】
しかしながら、図７Ｅに示すように、ＰＨＴ処理後、コンタクト孔３１０の内部に、フルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）の分解物である弗素や弗素化合物（例えば、ＣＦ）が残渣３１３として残ってしまう可能性がある。残渣３１３はハロゲン、本例では弗素を含んでいる。このような残渣３１３が残ったままウエハＷを大気開放してしまうと、大気が含む成分、例えば、水分（Ｈ２Ｏ）を巻き込んで、残渣３１３が基板３０１、ゲート電極（ポリシリコン膜３０５）、側壁絶縁膜３０７、層間絶縁膜３０９、及びこの後形成される配線といった集積回路中の構造体と異常な反応を起こす可能性がある。異常な反応を起こした場合を、参考例として図９Ａおよび図９Ｂに示す。
【００４７】
図９Ａに示すように、残渣３１３が残ったままウエハＷを大気開放してしまうと、大気中に含まれた成分（例えば、Ｈ２Ｏ）、残渣３１３に含まれたハロゲン、及び残渣３１３が付着している構造体（例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等）に含まれた成分が反応し、大きな反応生成物３１４に成長する。さらに、反応生成物３１４が大気に晒され続けると、さらに別の異物に変化する可能性もある。反応生成物３１４や異物を含んだまま、配線３１５がコンタクト孔３１０内に形成されてしまうと、図９Ｂに示すように、例えば、配線３１５が細ってしまう、といった影響を半導体集積回路装置に与えてしまう。配線３１５が細るだけでは配線３１５とソース／ドレイン領域３０２との電気的な接触が途絶えたわけではないので半導体集積回路装置は動作する。しかしながら、同じウエハ内に形成される半導体集積回路装置どうしの特性ばらつきを大きくさせたり、半導体集積回路装置の高速動作化を妨げてしまう要因になったりする。さらには、反応生成物３１４や異物がコンタクト孔３１０を塞ぐほどに大きく成長したり、あるいは今後の微細化の進展によりコンタクト孔３１０が、たとえ反応生成物３１４や異物が微小なものであったとしても簡単に塞がれるほどに小さくなったりした場合には、半導体集積回路装置の歩留りを悪化させる要因にもなりうる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、ＰＨＴ処理後に、残渣３１３が発生することを想定して、万が一、残渣３１３が発生しても残渣３１３を除去できるように工夫した。
【００４９】
具体的には、上記ガス処理後のウエハＷ、本実施形態ではＣＯＲ処理後のウエハＷを、加熱処理、本実施形態ではＰＨＴ処理しながら、ウエハＷを弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する。又はＰＨＴ処理後のウエハＷを弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する。これらのようにウエハＷをガス処理することで、残渣３１３が発生しないように、又は残渣が３１３発生しても除去されるようにした。
【００５０】
例えば、本実施形態では、残渣３１３が発生しても除去されるように、チャンバー２０内にＮ２ガスを導入しつつ、ヒーター２４により載置台２３上のウエハＷを加熱したまま、ゲートバルブ２２、５４を開けずに、そのまま、チャンバー２０内に弗素と反応するガスを供給するようにした。
【００５１】
本例では、図７Ｄに示したように、Ｎ２ガス雰囲気下でウエハＷを加熱し、ウエハＷから、反応生成物３１２と自然酸化膜３１１が反応生成物３１２に変質する過程で発生した水分とを十分に気化させる。反応生成物３１２および水分を気化させ、これらを十分に取り除いた後、図７Ｆに示すように、チャンバー２０内にＮ２ガスに加えて弗素と反応するガス、本例では、ＮＨ３ガスを供給し、弗素や弗素化合物の残渣３１３を除去するようにした。また、弗素と反応するガスとして、特に、ＮＨ３ガスを用いる場合には、残渣３１３を除去する前、即ち、ＮＨ３ガスを含む雰囲気下でウエハＷをガス処理する前に、ウエハＷをＰＨＴ処理し、ＰＨＴ処理において十分に水分（Ｈ２Ｏ）を気化させておくことが良い。ＮＨ３ガスはＨ２Ｏと反応しやすく、ウエハＷ中の構造体を溶かすアンモニア水が、微量ながらも生成される可能性があるためである。ＮＨ３ガスを用いて残渣３１３を除去する場合には、水分を十分に気化させておくことで、ウエハＷ中の構造体の不慮のエッチングを抑制することができる。水分を十分に気化させるには、図７Ｄに示したように、弗素と反応するガスをチャンバー２０内に供給する前に、不活性ガス、例えば、Ｎ２ガス雰囲気下で加熱処理を行うことが良い。
【００５２】
さらに、図７Ｆに示す工程においては、弗素や弗素化合物を含む残渣３１３が万が一存在していたことを想定して、残渣３１３を十分に除去できる条件で行わなければならない。そこで、残渣３１３の除去反応を促進させるべく、ウエハＷは、本例のように加熱したままで行われることが良い。ウエハＷの温度の一例は１００乃至２００℃である。処理圧力も、残渣３１３の気化を促進させるべく、低い圧力下で行われることが良い。処理圧力の一例は５００乃至１０００ｍＴｏｒｒである。
【００５３】
このような図７Ｃ乃至図７Ｆに示された処理システム１ａで実施される一連の処理は、制御部９０の記憶部９３内の記憶媒体にレシピとして格納されれば良い。レシピとして記憶媒体に格納しておくことによって、プロセスコントローラ９１の制御により実行することができる。
【００５４】
このようにＰＨＴ処理の後、図７Ｆに示すように、引き続き残渣除去処理を行うことにより、万が一、残渣３１３が存在していた場合でも、残渣３１３を除去することができる。よって、半導体集積回路装置内に異常な反応が起きる可能性が低減され、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能となる。
【００５５】
このような残渣除去処理が終了した後、第２ウエハ搬送装置１７の搬送アーム１７ａによりウエハＷをロードロック室３に収容し、ゲートバルブ２２を閉じた後、ロードロック室３を大気に戻し、第１ウエハ搬送機構１１によりウエハＷを搬入出部２のキャリアＣに収納する。
【００５６】
以上のような動作を、キャリアＣに収納されているウエハＷの枚数繰り返し、処理を終了する。この後は、図８に示すように、コンタクト孔３１０内に配線３１５を形成する等、引き続き半導体集積回路装置の製造プロセスが実施されれば良い。
【００５７】
このように、第１の実施形態によれば、弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣を除去できることで異常な反応が起きる可能性が低減される。よって、半導体集積回路装置の特性並びに歩留りの維持、向上を図ることが可能な処理システム（基板処理装置）と、基板処理方法、並びにこの基板処理方法に従って処理システム（基板処理装置）を制御するレシピ（プログラム）を記憶した記憶媒体を得ることができる。
【００５８】
また、第１の実施形態では、図１０に示すように、一つの処理システム１ａ中、本例ではＣＯＲ処理装置５の真空チャンバー４０内で、被処理基板、例えば、ウエハＷの表面上に形成されている自然酸化膜を反応生成物に変性する。この後、反応生成物が形成されたウエハＷを、大気開放することなく、ゲートバルブ５４を介してＰＨＴ処理装置４の真空チャンバー２０内に搬送し、反応生成物を気化させ、さらに、ウエハＷから弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣３１３を除去する。このように、第１の実施形態では、被処理基板を大気開放することなく残渣３１３を除去できる。このため、被処理基板を大気開放し、他の処理システムに移送して上記残渣３１３を除去する場合に比較して、残渣３１３の異常成長や、あるいは残渣３１３が付着したままのウエハＷが搬入出部２やカセットＣに搬送されることによる再汚染を起こす可能性を低減させたまま、上記残渣３１３を除去することが可能となる。よって、被処理基板を清浄な状態に保ちつつ、上記残渣３１３をより確実に除去することができる。このような残渣３１３の除去は、さらなる微細化及び高集積化が進んだ半導体集積回路装置への適用に有利である。
【００５９】
しかも、第１の実施形態では、ＰＨＴ処理装置４の一つの真空チャンバー２０の中で、反応生成物３１２を気化させた後、これに連続して上記残渣３１３を除去することができる。よって、上記被処理基板を清浄な状態に保ちつつ、上記残渣３１３をより確実に除去できる、という利点を、より良く得ることができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
図１１は、この発明の第２の実施形態に係る処理システム１のＰＨＴ処理装置４及びＣＯＲ処理装置５の部分を示す断面図である。
【００６１】
図１０に示したように、第１の実施形態では、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に、弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガスを供給するようにした。
【００６２】
しかし、ＣＯＲ処理装置５のチャンバー４０には、ＮＨ３ガスを供給する供給経路が備えられている。これを利用して、残渣３１３の除去処理をチャンバー４０内で行うことも可能である。
【００６３】
図１１に示すように、第２の実施形態に係る処理システム１ｂが、第１の実施形態に係る処理システム１ａと異なるところは、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に、弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガスを供給する供給経路が備えられていないことである。
【００６４】
第２の実施形態に係る処理システム１ｂでは、以下のようにして残渣３１３の除去処理を行う。
【００６５】
まず、ウエハＷを、チャンバー４０内にゲートバルブ２２、５４、チャンバー２０を介して搬送し、ゲートバルブ５４を閉じてＣＯＲ処理（自然酸化膜を反応生成物に変質させる処理）をチャンバー４０で行う。
【００６６】
次いで、ゲートバルブ５４を介してウエハＷをチャンバー４０からチャンバー２０内に搬送し、ゲートバルブ２２、５４を閉じてＰＨＴ処理（反応生成物を気化させる処理）をチャンバー２０で行う。
【００６７】
次いで、ゲートバルブ５４を介してウエハＷをチャンバー２０からチャンバー４０内に搬送し、ゲートバルブ５４を閉じて残渣３１３の除去処理をチャンバー４０で行う。
【００６８】
ＣＯＲ処理、ＰＨＴ処理、及び残渣３１３の除去処理の条件は、例えば、第１の実施形態において説明した条件で良い。
【００６９】
なお、第２の実施形態に係る処理システム１ｂでは、チャンバー４０において、ＣＯＲ処理と残渣３１３の除去処理とを行う。残渣３１３の除去処理は加熱処理である。このため、載置台４２の内部にはウエハＷの温度を調節する温度調節器５５に加えて、ウエハＷを加熱するヒーターを設けておくか、あるいは温度調節器５５に、温度調節機能に加えて加熱機能を持たせておくことが良い。
【００７０】
第２の実施形態に係る処理システム１ｂによれば、第１の実施形態と同様に、残渣３１３を除去できる利点を得ることができる。さらに、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０に、弗素と反応するガス、例えば、ＮＨ３ガスを供給する供給経路を設けなくても良いので、処理システム１ｂを簡易に構成できる、という利点を得ることができる。
【００７１】
（第３の実施形態）
残渣３１３を除去した後、被処理基板、例えば、ウエハＷの表面にＨ２ガスを供給してガス処理を施し、残渣除去後のウエハＷの表面を水素終端させるようにしても良い。
【００７２】
特に、ウエハＷのシリコン基板３０１表面から自然酸化膜を除去した場合には、基板表面に露呈したシリコンのダングリングボンド（未結合手）に水素が結合するので、基板３０１の表面が不活性になってトラップ等が発生し難くなり、品質の良い半導体集積回路装置を製造することが可能となる。
【００７３】
このような処理システムの一例としては、図１２に示すように、水素ガス供給源１０１から流量調整弁１０２を介してチャンバー２０に水素ガスを供給するガス供給路１０３を備えた水素ガス（Ｈ２）供給機構１０４を、チャンバー２０に接続するようにすれば良い。
【００７４】
一例に係る処理システム１ｃは、ＰＨＴ処理装置４のチャンバー２０にＨ２ガスを導入することができるので、残渣３１３の除去処理をチャンバー２０内で行う場合に好適に使用することができる。残渣３１３の除去処理後、同じチャンバー２０内で水素終端処理を行うことで、ウエハＷの表面、特に、シリコン基板３０１の表面のダングリングボンドに他の物質が結合する前に水素で終端させることができる。よって、シリコン基板３０１の表面の水素終端化を効率よく行うことができる。
【００７５】
また、他例としては、図１３に示すように、図１２に示した水素ガス供給機構１０４を、ＣＯＲ装置５のチャンバー４０に接続するようにしても良い。
【００７６】
他例に係る処理システム１ｄは、ＣＯＲ装置５のチャンバー４０にＨ２ガスを導入することができるので、残渣３１３の除去処理をチャンバー４０内で行う場合に好適に使用することができる。
【００７７】
このように、第３の実施形態によれば、残渣３１３が除去されたウエハＷに対して、例えば、残渣３１３の除去処理をしたチャンバーと同一のチャンバ−内で、水素終端処理をする。同一チャンバー内で水素終端処理をすることで、残渣３１３が除去され、清浄になったウエハＷの表面を、さらに水素終端化することは、より良い品質を持つ半導体集積回路の製造に有意義である。
【００７８】
（第４の実施形態）
第１乃至第３の実施形態では、ＨＦガスとＮＨ３ガスとが混合された雰囲気下でウエハＷをガス処理することで、自然酸化膜を反応生成物に変質させた。しかしながら、自然酸化膜を反応生成物に変質させる手法は、これに限られるものではない。例えば、弗素を含むガスとしては、ＨＦガスの代わりにＮＦ３ガスを用いるようにしても良い。
【００７９】
また、ＮＦ３ガスを用いる場合には、例えば、プラズマ形成部を備えたチャンバーを用い、このプラズマ形成部にＮ２ガスとＨ２ガスとを供給し、Ｎ２ガスとＨ２ガスとをプラズマ化した上でウエハＷ上に供給し、このプラズマ化されたＮ２ガスとＨ２ガス（即ち、活性種）の流れの中にＮＦ３ガスを添加するようにすると良い。
【００８０】
以上、この発明を第１乃至第４実施形態により説明したが、この発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。
【００８１】
例えば、上記実施形態では、ウエハＷに形成されたコンタクト孔の底から自然酸化膜を除去する工程を参照して説明したが、自然酸化膜の除去工程であれば、コンタクト孔の底から自然酸化膜を除去する工程以外の工程にも適用することができる。
【００８２】
また、自然酸化膜の除去以外にも、半導体集積回路装置の製造プロセスにおいて、弗素を含む処理ガスを用いてガス処理を行って弗素を含む反応生成物を形成し、この反応生成物を分解するような工程を踏むようなプロセスであれば適用することができる。この場合においても弗素や弗素化合物の残渣を除去できる、という利点を得ることができる。
【００８３】
また、上記実施形態においては、Ｎ２ガス供給源、及びＮＨ３ガス供給源を、ＰＨＴ処理装置４とＣＯＲ処理装置５とで別々に持つように記載したが、ガス供給源はＰＨＴ処理装置４とＣＯＲ処理装置５とで別々に備えていても、互いに共用されてもどちらでも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る処理システムの概略構成を示す平面図
【図２】図１の処理システムに搭載された第２のウエハ搬送機構の構成を示す平面図
【図３】図１の処理システムに搭載されたＰＨＴ処理装置を示す断面図
【図４】図１の処理システムに搭載されたＣＯＲ処理装置の概略構成を示す側面図
【図５】図１の処理システムに搭載されたＣＯＲ処理装置のチャンバーの構成を示す概略縦断面図
【図６】図１の処理システムの制御部の構成を示すブロック図
【図７】図１の処理システムで処理されるウエハの表面付近の構造を示す断面図
【図８】図１の処理システムで処理されるウエハの表面付近の構造を示す断面図
【図９】参考例に係るウエハ表面付近の構造を示す断面図
【図１０】この発明の第１の実施形態に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【図１１】この発明の第２の実施形態に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【図１２】この発明の第３の実施形態の一例に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【図１３】この発明の第３の実施形態の他例に係る処理システムのＰＨＴ処理装置及びＣＯＲ処理装置の部分を示す断面図
【符号の説明】
【００８５】
１ａ、１ｂ…処理システム、２…搬入出部、３…ロードロック室、４…ＰＨＴ処理装置、５…ＣＯＲ処理装置、１１…第１ウエハ搬送機構、１７…第２ウエハ搬送機構、４０…チャンバー、８２…開閉バルブ、９０…制御部、９１…プロセスコントローラ、３１１…自然酸化膜、３１２…反応生成物、３１３…弗素や弗素化合物の残渣
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を、弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、
前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記第２の工程が、
前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する工程と、
前記加熱処理後の被処理基板を、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素化合物を含む残渣を除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記弗素と反応する反応ガスが、ＮＨ３、又はＣＯであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記弗素を含む処理ガスが、ＨＦ、又はＮＦ３であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する工程が、自然酸化膜を反応生成物に変質させる工程であることを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記第２の工程後の前記被処理基板を、前記Ｈ２ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記第２の工程後の前記被処理基板の表面を水素終端させる工程を、さらに具備することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項７】
弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、
前記被処理基板を加熱する加熱機構と、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部とを有し、前記加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する加熱及びガス処理部と、
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
前記ガス処理部と前記加熱及びガス処理部との間が、前記被処理基板を大気開放せずに、搬送可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記加熱及びガス処理部が、Ｈ２ガスを導入するＨ２ガス導入部を、さらに具備することを特徴とする請求項６乃至請求項８いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、
前記被処理基板を加熱する加熱機構を有し、この加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理する加熱処理部と、を備え、
前記ガス処理部が、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部をさらに有し、この反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記加熱処理後の被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理するように構成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
前記ガス処理部と前記加熱処理部との間が、前記被処理基板を大気開放せずに、搬送可能に構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記ガス処理部が、Ｈ２ガスを導入するＨ２ガス導入部を、さらに具備することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記弗素と反応するガスが、ＮＨ３、又はＣＯであることを特徴とする請求項７乃至請求項１２いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記弗素を含む処理ガスが、ＨＦ又はＮＦ３であることを特徴とする請求項７乃至請求項１３いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記被処理基板の表面に形成される弗素を含む反応生成物が、自然酸化膜が変質されたものであることを特徴とする請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
請求項７に記載された基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、
前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱及びガス処理部に搬送し、この加熱及びガス処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記加熱及びガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入し、前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１７】
前記第２の工程が、
前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する工程と、
前記加熱処理後の被処理基板を、前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素化合物を含む残渣を除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記ガス処理後の被処理基板が、前記ガス処理部から前記加熱及びガス処理部へ大気開放されずに搬送されることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
請求項１０に記載された基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、
前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱処理部に搬送し、この加熱処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する第２の工程と、
前記加熱処理後の被処理基板を前記加熱処理部から前記ガス処理部へ搬送し、このガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入して前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣を除去する第３の工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２０】
前記ガス処理後の被処理基板が、前記ガス処理部から前記加熱処理部へ大気開放されずに搬送され、
前記加熱処理後の被処理基板が、前記加熱処理部から前記ガス処理部へ大気開放されずに搬送されることを特徴とする請求項１９に記載の基板処理方法。
【請求項２１】
コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムが、実行時に、請求項１６から請求項２０のいずれか一つに記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項１】
被処理基板を、弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、
前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記第２の工程が、
前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する工程と、
前記加熱処理後の被処理基板を、弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素化合物を含む残渣を除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記弗素と反応する反応ガスが、ＮＨ３、又はＣＯであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記弗素を含む処理ガスが、ＨＦ、又はＮＦ３であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する工程が、自然酸化膜を反応生成物に変質させる工程であることを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記第２の工程後の前記被処理基板を、前記Ｈ２ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記第２の工程後の前記被処理基板の表面を水素終端させる工程を、さらに具備することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項７】
弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、
前記被処理基板を加熱する加熱機構と、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部とを有し、前記加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する加熱及びガス処理部と、
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
前記ガス処理部と前記加熱及びガス処理部との間が、前記被処理基板を大気開放せずに、搬送可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記加熱及びガス処理部が、Ｈ２ガスを導入するＨ２ガス導入部を、さらに具備することを特徴とする請求項６乃至請求項８いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
弗素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入部を有し、この処理ガス導入部を介して前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、この被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成するガス処理部と、
前記被処理基板を加熱する加熱機構を有し、この加熱機構を用いて前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理する加熱処理部と、を備え、
前記ガス処理部が、弗素と反応する反応ガスを導入する反応ガス導入部をさらに有し、この反応ガス導入部を介して前記反応ガスを導入し、前記加熱処理後の被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理するように構成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
前記ガス処理部と前記加熱処理部との間が、前記被処理基板を大気開放せずに、搬送可能に構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記ガス処理部が、Ｈ２ガスを導入するＨ２ガス導入部を、さらに具備することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記弗素と反応するガスが、ＮＨ３、又はＣＯであることを特徴とする請求項７乃至請求項１２いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記弗素を含む処理ガスが、ＨＦ又はＮＦ３であることを特徴とする請求項７乃至請求項１３いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記被処理基板の表面に形成される弗素を含む反応生成物が、自然酸化膜が変質されたものであることを特徴とする請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
請求項７に記載された基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、
前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱及びガス処理部に搬送し、この加熱及びガス処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記加熱及びガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入し、前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理する第２の工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１７】
前記第２の工程が、
前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する工程と、
前記加熱処理後の被処理基板を、前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素化合物を含む残渣を除去する工程と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記ガス処理後の被処理基板が、前記ガス処理部から前記加熱及びガス処理部へ大気開放されずに搬送されることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
請求項１０に記載された基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記被処理基板を前記ガス処理部に搬送し、このガス処理部に前記弗素を含む処理ガスを導入し、前記被処理基板を、前記弗素を含む処理ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記被処理基板の表面に弗素を含む反応生成物を形成する第１の工程と、
前記ガス処理後の被処理基板を前記ガス処理部から前記加熱処理部に搬送し、この加熱処理部において、前記ガス処理後の被処理基板を加熱処理し、前記弗素を含む反応生成物を分解する第２の工程と、
前記加熱処理後の被処理基板を前記加熱処理部から前記ガス処理部へ搬送し、このガス処理部に前記弗素と反応する反応ガスを導入して前記被処理基板を前記弗素と反応する反応ガスを含む雰囲気下でガス処理し、前記加熱処理後の被処理基板の表面から弗素及び／又は弗素を含む化合物の残渣を除去する第３の工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２０】
前記ガス処理後の被処理基板が、前記ガス処理部から前記加熱処理部へ大気開放されずに搬送され、
前記加熱処理後の被処理基板が、前記加熱処理部から前記ガス処理部へ大気開放されずに搬送されることを特徴とする請求項１９に記載の基板処理方法。
【請求項２１】
コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムが、実行時に、請求項１６から請求項２０のいずれか一つに記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１５８７７４（Ｐ２００９−１５８７７４Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３６５２１（Ｐ２００７−３３６５２１）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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