熱処理方法、及び熱処理装置
【課題】パーティクルの数量を低減して生産性を向上した熱処理方法、及び熱処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】熱処理装置１は、基板Ｓを有する熱処理室３と、熱処理室３に反応ガスを供給することにより基板Ｓ上のシリコン酸化膜と反応ガスとを反応させて反応生成物を生成する反応ガス供給系６と、熱処理室３で基板Ｓを加熱することにより反応生成物を熱処理室３から排気可能にするランプヒータ７とを有する。そして、熱処理室３に予め加熱したパージガスを導入するための第二加熱装置８Ａを有する。
【解決手段】熱処理装置１は、基板Ｓを有する熱処理室３と、熱処理室３に反応ガスを供給することにより基板Ｓ上のシリコン酸化膜と反応ガスとを反応させて反応生成物を生成する反応ガス供給系６と、熱処理室３で基板Ｓを加熱することにより反応生成物を熱処理室３から排気可能にするランプヒータ７とを有する。そして、熱処理室３に予め加熱したパージガスを導入するための第二加熱装置８Ａを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理方法、及び熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、所望のデバイス特性を得るために、各種の表面処理工程が実施されている。例えば、シリコン基板の表面に形成される自然酸化膜は、不純物領域とコンタクトプラグとの間のコンタクト抵抗の低抵抗化を図るために、コンタクトプラグを形成する前にシリコン基板の表面から化学的に除去される。
【０００３】
自然酸化膜の除去方法としては、フッ素系の反応ガスを自然酸化膜の表面に吸着させて自然酸化膜を化学的にエッチングする方法が知られている。特許文献１は、三フッ化窒素（NF3 ）等の反応ガスと水素ラジカルとを用い、水素ラジカルで反応ガスを還元することにより、シリコン基板表面に中間生成物であるエッチャント（例えば、NHXFY ：ｘ、ｙは任意の整数）を生成する。中間生成物であるエッチャントは、シリコン酸化膜と反応することにより反応生成物（例えば、アンモニア錯体）を生成する。反応生成物は、ウェハの加熱によって熱分解されて、アンモニアガス（NH3 ）、フッ化水素ガス（HF ）、四フッ
化シリコン（SiF4 ）等の揮発性の熱分解ガスとして排気される。
【０００４】
エッチングを行うとエッチャントは処理室の内壁にも付着する。従って、エッチングを複数回繰り返すと、処理室の内壁に付着するエッチャントが厚くなり、それが処理室内壁から外れることでパーティクルを発生させてしまう。そこで、特許文献１は、基板を加熱して反応生成物を熱分解するときに、処理空間にパージガスを導入する。これによれば、生成される熱分解ガスがパージガスの流れに乗って排気されるため、熱分解ガスと処理被膜との反応が抑制されて、パーティクルの数量を低減させることができる。
【特許文献１】特開２００５−２０３４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッチングの反応過程において生成される反応生成物は、自身の蒸気圧が低い場合に、基板の上に吸着し続けることによって容易にパーティクルを発生させてしまう。本発明者の実験によれば、特許文献１の技術は、パージガスの導入により基板の温度を低下させて、反応生成物の吸着確率を増大させてしまう。また、パージガスの導入により反応生成物の熱分解反応が局所的に遅延し、反応生成物の排気効率を低下させてしまう。この結果、特許文献１の技術は、処理被膜と熱分解ガスの反応確率を抑えることができる一方、反応生成物に起因するパーティクルを増大させてしまう。
【０００６】
本願発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、パーティクルの数量を低減して処理性能を向上した熱処理方法、及び熱処理装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の熱処理方法は、基板上の薄膜と反応ガスとを処理室で反応させて反応生成物を生成する工程と、前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気する工程とを有する熱処理方法であって、前記反応生成物を排気する工程は、予め加熱したパージガスを前記処理室に導入することを要旨とする。
【０００８】
請求項１に記載の熱処理方法によれば、パージガスが導入されるとき、処理室及び基板
は、パージガスの温度が高い分だけ、自身の低温化を抑えることができる。したがって、請求項１に記載の熱処理方法は、パージガスの導入により反応生成物の吸着確率を大幅に低くさせることができ、反応生成物を円滑に排気させることができる。この結果、請求項１に記載の熱処理方法は、基板上における反応生成物の液化や固化を抑制させることができ、ひいては、パーティクルの数量を低減して熱処理の処理性能を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の熱処理方法は、請求項１に記載の熱処理方法であって、前記反応生成物を生成する工程は、前記基板の法線方向に沿って複数の前記基板を配列するとともに、隣接する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入することにより前記各基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて前記反応生成物を生成し、前記反応生成物を排気する工程は、予め加熱した前記パージガスを隣接する前記基板の間に向けて導入することにより前記反応生成物を排気することを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の熱処理方法によれば、隣接する基板の間に反応生成物が停滞する場合であっても、効果的に反応性生物を排気させることができる。
請求項３に記載の熱処理方法は、請求項１又は２に記載の熱処理方法であって、前記処理室にある前記基板を収容室に搬送し、予め加熱したパージガスを前記収容室に導入することを要旨とする。
【００１１】
請求億３に記載の熱処理方法によれば、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。また、収容室がパージ処理を実行する分だけ、処理室は、パージ処理の時間を短縮させることができる。この結果、パージ処理に伴う処理室の占有時間を抑えることができ、ひいては、熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の熱処理装置は、基板を有する処理室と、前記処理室に反応ガスを供給することにより前記基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて反応生成物を生成する反応ガス供給部と、前記処理室で前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気可能にする加熱部とを有する熱処理装置であって、前記処理室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の熱処理装置によれば、パージガスが導入されるとき、処理室及び基板は、パージガスの温度が高い分だけ自身の低温化を抑えることができる。したがって、請求項４に記載の熱処理装置は、パージガスの導入により反応生成物の吸着確率を大幅に低くさせることができ、反応生成物を円滑に排気させることができる。この結果、請求項５に記載の熱処理装置は、基板上における反応生成物の液化や固化を抑制させることができ、ひいては、パーティクルの数量を低減して熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の熱処理装置は、請求項４に記載の熱処理装置であって、前記処理室から基板を収容する収容室を有し、前記収容室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを要旨とする。
【００１５】
請求項５に記載の熱処理装置によれば、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。また、収容室がパージ処理を実行する分だけ、処理室は、パージ処理の時間を短縮させることができる。この結果、パージ処理に伴う処理室の占有時間を抑えることができ、ひいては、熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００１６】
請求項６に記載の熱処理装置は、請求項５に記載の熱処理装置であって、前記処理室は、複数の前記基板を前記基板の法線方向に沿って配列するボートを有し、前記反応ガス供給部は、互いに対向する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入する反応ガスポートを有し、前記パージガス供給部は、互いに対向する前記基板の間に向けて前記パージガスを導入するパージポートを有することを要旨とする。
【００１７】
請求項６に記載の熱処理装置によれば、隣接する基板の間に反応生成物が停滞する場合であっても、効果的に反応性生物を排気させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
上記したように、本発明によれば、パーティクルの数量を低減して生産性を向上した熱処理方法、及び熱処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は、熱処理装置１を模式的に示す側面図である。
図１において、熱処理装置１は、収容室としてのロードロック室（以下単に、ＬＬ室２という。）と熱処理室３とを有している。ＬＬ室２は、外部からの基板Ｓを搬入して熱処理後の基板Ｓを搬出するための真空槽であって、支持部材Ｋによって作業室の床面Ｆから高い位置に固定されている。基板Ｓとしては、例えばシリコン基板、ガラス基板、セラミック基板を用いることができ、基板Ｓを昇温して該基板Ｓの表面に化学的な処理（以下単に、熱処理という。）を加えられる基板であれば良い。
【００２０】
ＬＬ室２と熱処理室３はそれぞれ開口部２ａ、３ａを有し、ＬＬ室２の開口部２ａは下側に向けられている。熱処理室３の開口部３ａは上側に向けられ、熱処理室３の開口部３ａとＬＬ室２の開口部２ａとは、Ｏリングを挟んだ状態で密着し、位置だしピンＰによって固定されている。熱処理室３の開口部３ａとＬＬ室２の開口部２ａとは、ＬＬ室２の内部空間２Ｓと熱処理室３の内部空間３Ｓの気密を保つ。
【００２１】
ＬＬ室２の開口部２ａには仕切りバルブＶが設けられ、仕切りバルブＶを開けた状態において、ＬＬ室２の内部空間２Ｓと熱処理室３の内部空間３Ｓとが接続される。これにより、ＬＬ室２の内部空間２Ｓと熱処理室３の内部空間３Ｓとの間で、基板Ｓの搬出入が可能になる。
【００２２】
ＬＬ室２と熱処理室３には、それぞれ図示しない真空排気系が接続され、真空排気系の排気動作によって、ＬＬ室２と熱処理室３の内部空間２Ｓ、３Ｓに所定圧力の真空雰囲気が形成される。ＬＬ室２の内部空間２Ｓには、予め複数枚の基板Ｓが収容されたボートＢが昇降可能に設置されている。仕切りバルブＶを開けた状態でボートＢを下降し、ボートＢがＬＬ室２から熱処理室３に移動するとき、ボートＢの上端部である蓋部Ｂａが熱処理室３の開口部３ａに嵌り、熱処理室３の内部空間３ＳがＬＬ室２の内部空間２Ｓから遮断される。
【００２３】
ＬＬ室２には、パージガス供給系４が連結されている。パージガス供給系４は、パージガスの充填されたパージガスボンベＢＰと、パージガスボンベＢＰとＬＬ室２との間に配設された第一加熱装置４Ａとを有する。第一加熱装置４Ａは、パージガスボンベＢＰから供給されるパージガスを加熱し、所定温度に昇温したパージガスをＬＬ室２の内部に供給する。パージガス供給系４は、ＬＬ室２においてパージ処理を実行するとき、第一加熱装置４Ａを駆動して、加熱されたパージガスをＬＬ室２に供給する。
【００２４】
熱処理室３には、ラジカル供給系５が連結され、ラジカル供給系５が駆動するとき、ラ
ジカル供給系５で生成される水素ラジカルが熱処理室３の内部空間３Ｓに供給される。熱処理室３には反応ガス供給系６が接続され、反応ガス供給系６が駆動するとき、反応ガス供給系６からの反応ガスが熱処理室３の内部空間３Ｓに供給される。熱処理室３には内部空間３Ｓを加熱するためのランプヒータ７が備えられ、ランプヒータ７が駆動するとき、ランプヒータ７からの熱量により内部空間３Ｓにある基板Ｓが加熱される。
【００２５】
熱処理として自然酸化膜（シリコン酸化膜）をエッチングする場合、反応ガスとしては、フッ化物ガスを用いることができる。フッ化物ガスとしては、炭素と酸素を有しないものを用いることが好ましく、例えば三フッ化窒素（NF3 ）を用いることができる。また、反応ガスは、NとHが含まれていればよく、１種類を単独で用いても、２種類以上の反応ガスを混合して用いても良い。また、反応ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスと混合して熱処理室３に導入されても良い。
【００２６】
熱処理室３には、パージガス供給系８が接続されている。パージガス供給系８は、パージガスの充填されたパージガスボンベＢＰと、パージガスボンベＢＰと熱処理室３との間に設けられた第二加熱装置８Ａとを有する。第二加熱装置８Ａは、パージガスボンベＢＰから供給されるパージガスを加熱して所定温度に昇温する。パージガス供給系８は、熱処理室３においてパージ処理を実行するとき、第二加熱装置８Ａを駆動して、加熱されたパージガスを熱処理室３の内部空間３Ｓに供給する。
【００２７】
図２（ａ）は、ボートＢを搬入した状態のＬＬ室２の斜視図である。図２（ｂ）は、ボートＢを搬入した状態の熱処理室３の斜視図である。
図２（ａ）において、各ボートＢは、それぞれ鉛直方向に沿って延びる複数の支持棒９ａを有する。複数の支持棒９ａの各々は、水平方向に延びる複数のガイド溝９ｂを有する。複数のガイド溝９ｂの各々は、鉛直方向に沿って所定間隔を空けて配列されている。例えば、基板Ｓとして直径が２００ｍｍの８インチウェハを用いるとき、ガイド溝９ｂのピッチは、６．３５ｍｍである。また、基板Ｓとして直径が３００ｍｍの１２インチウェハを用いるとき、ガイド溝９ｂのピッチは、１０ｍｍである。
【００２８】
複数の支持棒９ａの各々は、それぞれ各ガイド溝９ｂの高さ位置を同じにする。ＬＬ室２の内部にボートＢが配置されるとき、ＬＬ室２に搬入される複数の基板Ｓは、それぞれ自身の周縁部を各支持棒９ａのガイド溝９ｂに挿入させる。これによって、複数の基板Ｓの各々は、自身の面方向を水平方向に維持させることができ、また他の基板Ｓとの間の距離を鉛直方向に沿って所定間隔だけ離間させることができる。
【００２９】
各ボートＢは、図示しないボートモータの駆動軸に連結されている。各ボートＢは、それぞれＬＬ室２あるいは熱処理室３に搬入される状態でボートモータの駆動力を受け、これにより搭載する基板Ｓの中心を中心点にして回転する。
【００３０】
ＬＬ室２の内部には、鉛直方向に沿って延びるパージポートＰＰが配設されている。パージポートＰＰは、鉛直方向に沿って延びる配管であり、ボートＢが搬入される状態において、ボートＢ及び基板Ｓから離間する。パージポートＰＰは、パージガス供給系４に接続されて、パージガス供給系４からのパージガスをＬＬ室２の内部に導入する。
【００３１】
パージポートＰＰは、ＬＬ室２の内壁に沿って等配されて、基板ＳがＬＬ室２に搬入されるとき、該基板Ｓの周方向に等配される。パージガス供給系４は、水平方向に延びる複数のシャワーノズルＮを有する。複数のシャワーノズルＮの各々は、ＬＬ室２の中心に向けて延びる円形孔であって、鉛直方向に沿って所定間隔を空けて配列される。
【００３２】
複数のシャワーノズルＮの各々は、ボートＢがＬＬ室２の内部に搬入されるとき、鉛直
方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて自身の開口を配置させる。ＬＬ室２に供給されるパージガスは、鉛直方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて、予め加熱された状態で噴射される。各基板Ｓの間の空間に向けて噴射されるパージガスは、基板Ｓの面方向に沿って広がり、各基板Ｓの表面及び裏面のガスを押し流しながら排気される。この際、基板Ｓと接触するパージガスは、予め加熱されている分だけ、基板Ｓとの間の熱交換を抑えて、基板Ｓの低温化を抑制させる。
【００３３】
パージガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノンを用いることができ、これらの中から２種類以上を選択して混合しても良い。すなわち、パージガスは、熱処理の反応系において化学的に安定なガスであれば良い。
【００３４】
図２（ｂ）において、熱処理室３の内部には、鉛直方向に沿って延びるラジカルポートＲＰと反応ガスポートＡＰとが配設されている。ラジカルポートＲＰ及び反応ガスポートＡＰは、ボートＢが搬入される状態において、ボートＢ及び基板Ｓから離間する。ラジカルポートＲＰは、ラジカル供給系５に接続されて、ラジカル供給系５からのラジカル生成ガスを熱処理室３の内部に導入する。また、反応ガスポートＡＰは、反応ガス供給系６とパージガス供給系８に接続されて、反応ガス供給系６からの反応ガス、あるいはパージガス供給系８からのパージガスを熱処理室３の内部に導入する。
【００３５】
ラジカルポートＲＰ及び反応ガスポートＡＰは、それぞれ熱処理室３の内壁に沿って等配されて、基板Ｓが熱処理室３に搬入されるとき、該基板Ｓの周方向に沿って等配される。ラジカルポートＲＰ及び反応ガスポートＡＰは、それぞれ水平方向に延びる複数のシャワーノズルＮを有する。複数のシャワーノズルＮの各々は、鉛直方向に沿って所定間隔を空けて配列される。複数のシャワーノズルＮの各々は、ボートＢが熱処理室３の内部に搬入されるとき、鉛直方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて自身の開口を配置する。熱処理室３に供給されるラジカル状態のガスと反応ガスは、それぞれ鉛直方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて噴射される。また、熱処理室３に供給されるパージガスは、それぞれシャワーノズルＮから各基板Ｓの間の空間に向けて噴射される。各基板Ｓの間に向けて噴射されるパージガスは、基板Ｓの面方向に沿って広がり、各基板Ｓの表面及び裏面にあるガスを順に押し流しながら排気される。この際、基板Ｓと接触するパージガスは、予め所定温度に加熱されている分だけ、基板Ｓとの間の熱交換を抑えて、基板Ｓの低温化を抑制させる。
【００３６】
次に、上記熱処理装置１を用いて自然酸化膜をエッチングする熱処理について以下に説明する。図３は、熱処理の各工程を示すフローチャートである。
図３において、熱処理装置１は、まず、外部にある複数の基板ＳをＬＬ室２に搬入する（搬入工程：ステップＳ１１）。すなわち、熱処理装置１は、ボートＢをＬＬ室２に移動して外部にある複数の基板ＳをボートＢに積載する。熱処理装置１は、搬入工程を終了すると、ＬＬ室２を減圧して基板Ｓを搬送可能にする（減圧工程：ステップＳ１２）。熱処理装置１は、減圧工程を終了すると、ボートＢを下動してＬＬ室２にある基板Ｓを熱処理室３に搬送する（搬送工程：ステップＳ１３）。
【００３７】
熱処理装置１は、搬送工程を終了すると、熱処理室３に反応ガス及びラジカルを供給し、基板Ｓ上の自然酸化膜（本実施形態では、酸化ケイ素膜）、反応ガス、及び水素ラジカルを反応させて反応生成物（本実施形態では、(NH4)2SiF6）を生成する（供給工程：ステップＳ１４）。熱処理装置１は、供給工程ステップＳ１４を終了すると、熱処理室３に搭載されるランプヒータ７で各基板Ｓを加熱し、反応生成物を分解する。分解された反応生成物（以下単に、熱分解ガスという。）の殆どは、気体となって各基板Ｓの表面から除去され、真空排気により熱処理室３の内部空間３Ｓから排出される、すなわち自然酸化膜のエッチング処理が施される（加熱工程：ステップＳ１５）。一方、熱分解ガスの一部と、
分解されない反応生成物とは、各基板Ｓの間の空間が狭いために、十分に排気されることなく基板Ｓの表面に吸着したり、各基板Ｓの間の空間に停滞したりする。
【００３８】
熱処理装置１は、加熱工程を終了すると、熱処理室３の内部空間３Ｓにパージガスを導入する（パージ工程：ステップＳ１６）。すなわち、熱処理装置１は、第二加熱装置８Ａを駆動し、所定温度に加熱されたパージガスを内部空間３Ｓに導入する。熱処理室３に残留する反応生成物と熱分解ガスは、導入されるパージガスによって押し流されてパージガスと共に排気される。この際、パージガスが予め所定温度に昇温されるため、パージガスと接触する基板Ｓの表面、基板Ｓの裏面、熱処理室３の内壁やボートＢ等の各部は、それぞれパージガスとの熱交換による急激な低温化を避けることができる。そのため、パージガスにより押し流される反応生成物や熱分解ガスは、基板Ｓの表面、基板Ｓの裏面、及び熱処理室３の各部に吸着し難くなる。
【００３９】
熱処理装置１は、パージ工程を終了すると、ボートＢを熱処理室３からＬＬ室２に移動して各基板ＳをＬＬ室２に搬送する（搬送工程：ステップＳ１７）。熱処理装置１は、搬送工程を終了すると、ＬＬ室２を昇圧して基板Ｓを搬出可能にする（昇圧工程：ステップＳ１８）。すなわち、熱処理装置１は、基板ＳがＬＬ室２に配置される状態で仕切りバルブＶを閉じ、ＬＬ室２をベントする。
【００４０】
この際、熱処理装置１は、第一加熱装置４Ａを駆動して、所定温度に温調されたパージガスをＬＬ室２の内部空間２Ｓに導入し続ける。基板Ｓの近傍に残留する反応生成物と熱分解ガスは、パージガスによって押し流されてパージガスと共に排気される。この結果、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。
【００４１】
上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態において、熱処理装置１は、加熱したパージガスを供給するためのパージガス供給系８を熱処理室３に備え、基板Ｓを有する熱処理室３に向けて予め加熱したパージガスを導入する。したがって、複数の基板Ｓの各々と熱処理室３の各部は、反応生成物や熱分解ガスを排気する間、パージガスの温度が高い分だけ、その急激な低温化を抑えることができる。よって、熱処理装置１は、熱処理室３において反応生成物や熱分解ガスの吸着確率を大幅に低くさせることができ、反応生成物や熱分解ガスを円滑に排気させることができる。この結果、熱処理装置１は、基板Ｓの上における反応生成物の液化や固化、熱分解ガスに起因する反応等を抑制させることができ、ひいては、パーティクルの数量を低減して熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００４２】
（２）上記実施形態において、熱処理装置１は、加熱したパージガスを供給するためのパージガス供給系４をＬＬ室２に備え、基板Ｓを有するＬＬ室２に向けて予め加熱したパージガスを導入する。この結果、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。
【００４３】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、パージ工程（ステップＳ１６）は、パージ時間の間、パージガスを加熱し続ける。これに限らず、パージ工程は、反応生成物と熱分解ガスを排気するために必要な時間（最短パージ時間）を試験等に基づいて予め計測し、最短パージ時間の間だけパージガスを加熱し、最短パージ時間を超えると、パージガスの加熱を停止する構成であっても良い。この構成によれば、加熱したパージガスの導入時間を短くすることができ、ひいては、加熱した基板Ｓの冷却時間を短縮させることができる。
【００４４】
・上記実施形態において、熱処理室３は、反応ガスとパージガスとを、共通する反応ガ
スポートＡＰから導入する。これに限らず、熱処理装置１は、反応ガスとパージガスとを、それぞれ異なるガスポートから導入する構成でも良い。これによれば、パージガスは、反応ガスの混入を回避することができるため、より高い再現性の下でパーティクルの数量を低減させることができる。
【００４５】
・上記実施形態において、加熱したパージガスが、ＬＬ室２と熱処理室３の双方に導入される。これに限らず、加熱したパージガスが、ＬＬ室２と熱処理室３のいずれか一方に導入される構成であっても良い。すなわち、本発明は、熱分解ガスと基板Ｓとが共存する空間に加熱したパージガスを導入する構成であれば良い。
【００４６】
・上記実施形態において、加熱したパージガスは、パージ工程と昇圧工程で基板Ｓに供給される。これに限らず、加熱したパージガスが、搬送工程において供給される構成であっても良く、少なくとも加熱工程、パージ工程、搬送工程、昇圧工程のいずれか一つの工程で供給される構成であれば良い。すなわち、本発明は、加熱したパージガスの導入タイミングを限定するものではなく、熱分解ガスと基板Ｓとが共存する空間に加熱したパージガスを導入する構成であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】熱処理装置を示す側断面図。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれＬＬ室及び熱処理室を示す斜視図。
【図３】熱処理の各工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４８】
ＡＰ…第一ガスポート及び第二ガスポートとしての反応ガスポート、Ｂ…ボート、ＰＰ…第二ガスポートとしてのパージポート、Ｓ…基板、１…熱処理装置、２…収容室を構成するロードロック室、３…熱処理室、４，８…パージガス供給部としてのパージガス供給系、Ｂ…ボート、４Ａ…パージガス供給部を構成する第一加熱装置、６…反応ガス供給部としての反応ガス供給系、７…加熱部としてのランプヒータ、８Ａ…パージガス供給部を構成する第二加熱装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理方法、及び熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、所望のデバイス特性を得るために、各種の表面処理工程が実施されている。例えば、シリコン基板の表面に形成される自然酸化膜は、不純物領域とコンタクトプラグとの間のコンタクト抵抗の低抵抗化を図るために、コンタクトプラグを形成する前にシリコン基板の表面から化学的に除去される。
【０００３】
自然酸化膜の除去方法としては、フッ素系の反応ガスを自然酸化膜の表面に吸着させて自然酸化膜を化学的にエッチングする方法が知られている。特許文献１は、三フッ化窒素（NF3 ）等の反応ガスと水素ラジカルとを用い、水素ラジカルで反応ガスを還元することにより、シリコン基板表面に中間生成物であるエッチャント（例えば、NHXFY ：ｘ、ｙは任意の整数）を生成する。中間生成物であるエッチャントは、シリコン酸化膜と反応することにより反応生成物（例えば、アンモニア錯体）を生成する。反応生成物は、ウェハの加熱によって熱分解されて、アンモニアガス（NH3 ）、フッ化水素ガス（HF ）、四フッ
化シリコン（SiF4 ）等の揮発性の熱分解ガスとして排気される。
【０００４】
エッチングを行うとエッチャントは処理室の内壁にも付着する。従って、エッチングを複数回繰り返すと、処理室の内壁に付着するエッチャントが厚くなり、それが処理室内壁から外れることでパーティクルを発生させてしまう。そこで、特許文献１は、基板を加熱して反応生成物を熱分解するときに、処理空間にパージガスを導入する。これによれば、生成される熱分解ガスがパージガスの流れに乗って排気されるため、熱分解ガスと処理被膜との反応が抑制されて、パーティクルの数量を低減させることができる。
【特許文献１】特開２００５−２０３４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッチングの反応過程において生成される反応生成物は、自身の蒸気圧が低い場合に、基板の上に吸着し続けることによって容易にパーティクルを発生させてしまう。本発明者の実験によれば、特許文献１の技術は、パージガスの導入により基板の温度を低下させて、反応生成物の吸着確率を増大させてしまう。また、パージガスの導入により反応生成物の熱分解反応が局所的に遅延し、反応生成物の排気効率を低下させてしまう。この結果、特許文献１の技術は、処理被膜と熱分解ガスの反応確率を抑えることができる一方、反応生成物に起因するパーティクルを増大させてしまう。
【０００６】
本願発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、パーティクルの数量を低減して処理性能を向上した熱処理方法、及び熱処理装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の熱処理方法は、基板上の薄膜と反応ガスとを処理室で反応させて反応生成物を生成する工程と、前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気する工程とを有する熱処理方法であって、前記反応生成物を排気する工程は、予め加熱したパージガスを前記処理室に導入することを要旨とする。
【０００８】
請求項１に記載の熱処理方法によれば、パージガスが導入されるとき、処理室及び基板
は、パージガスの温度が高い分だけ、自身の低温化を抑えることができる。したがって、請求項１に記載の熱処理方法は、パージガスの導入により反応生成物の吸着確率を大幅に低くさせることができ、反応生成物を円滑に排気させることができる。この結果、請求項１に記載の熱処理方法は、基板上における反応生成物の液化や固化を抑制させることができ、ひいては、パーティクルの数量を低減して熱処理の処理性能を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の熱処理方法は、請求項１に記載の熱処理方法であって、前記反応生成物を生成する工程は、前記基板の法線方向に沿って複数の前記基板を配列するとともに、隣接する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入することにより前記各基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて前記反応生成物を生成し、前記反応生成物を排気する工程は、予め加熱した前記パージガスを隣接する前記基板の間に向けて導入することにより前記反応生成物を排気することを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の熱処理方法によれば、隣接する基板の間に反応生成物が停滞する場合であっても、効果的に反応性生物を排気させることができる。
請求項３に記載の熱処理方法は、請求項１又は２に記載の熱処理方法であって、前記処理室にある前記基板を収容室に搬送し、予め加熱したパージガスを前記収容室に導入することを要旨とする。
【００１１】
請求億３に記載の熱処理方法によれば、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。また、収容室がパージ処理を実行する分だけ、処理室は、パージ処理の時間を短縮させることができる。この結果、パージ処理に伴う処理室の占有時間を抑えることができ、ひいては、熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の熱処理装置は、基板を有する処理室と、前記処理室に反応ガスを供給することにより前記基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて反応生成物を生成する反応ガス供給部と、前記処理室で前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気可能にする加熱部とを有する熱処理装置であって、前記処理室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の熱処理装置によれば、パージガスが導入されるとき、処理室及び基板は、パージガスの温度が高い分だけ自身の低温化を抑えることができる。したがって、請求項４に記載の熱処理装置は、パージガスの導入により反応生成物の吸着確率を大幅に低くさせることができ、反応生成物を円滑に排気させることができる。この結果、請求項５に記載の熱処理装置は、基板上における反応生成物の液化や固化を抑制させることができ、ひいては、パーティクルの数量を低減して熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の熱処理装置は、請求項４に記載の熱処理装置であって、前記処理室から基板を収容する収容室を有し、前記収容室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを要旨とする。
【００１５】
請求項５に記載の熱処理装置によれば、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。また、収容室がパージ処理を実行する分だけ、処理室は、パージ処理の時間を短縮させることができる。この結果、パージ処理に伴う処理室の占有時間を抑えることができ、ひいては、熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００１６】
請求項６に記載の熱処理装置は、請求項５に記載の熱処理装置であって、前記処理室は、複数の前記基板を前記基板の法線方向に沿って配列するボートを有し、前記反応ガス供給部は、互いに対向する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入する反応ガスポートを有し、前記パージガス供給部は、互いに対向する前記基板の間に向けて前記パージガスを導入するパージポートを有することを要旨とする。
【００１７】
請求項６に記載の熱処理装置によれば、隣接する基板の間に反応生成物が停滞する場合であっても、効果的に反応性生物を排気させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
上記したように、本発明によれば、パーティクルの数量を低減して生産性を向上した熱処理方法、及び熱処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は、熱処理装置１を模式的に示す側面図である。
図１において、熱処理装置１は、収容室としてのロードロック室（以下単に、ＬＬ室２という。）と熱処理室３とを有している。ＬＬ室２は、外部からの基板Ｓを搬入して熱処理後の基板Ｓを搬出するための真空槽であって、支持部材Ｋによって作業室の床面Ｆから高い位置に固定されている。基板Ｓとしては、例えばシリコン基板、ガラス基板、セラミック基板を用いることができ、基板Ｓを昇温して該基板Ｓの表面に化学的な処理（以下単に、熱処理という。）を加えられる基板であれば良い。
【００２０】
ＬＬ室２と熱処理室３はそれぞれ開口部２ａ、３ａを有し、ＬＬ室２の開口部２ａは下側に向けられている。熱処理室３の開口部３ａは上側に向けられ、熱処理室３の開口部３ａとＬＬ室２の開口部２ａとは、Ｏリングを挟んだ状態で密着し、位置だしピンＰによって固定されている。熱処理室３の開口部３ａとＬＬ室２の開口部２ａとは、ＬＬ室２の内部空間２Ｓと熱処理室３の内部空間３Ｓの気密を保つ。
【００２１】
ＬＬ室２の開口部２ａには仕切りバルブＶが設けられ、仕切りバルブＶを開けた状態において、ＬＬ室２の内部空間２Ｓと熱処理室３の内部空間３Ｓとが接続される。これにより、ＬＬ室２の内部空間２Ｓと熱処理室３の内部空間３Ｓとの間で、基板Ｓの搬出入が可能になる。
【００２２】
ＬＬ室２と熱処理室３には、それぞれ図示しない真空排気系が接続され、真空排気系の排気動作によって、ＬＬ室２と熱処理室３の内部空間２Ｓ、３Ｓに所定圧力の真空雰囲気が形成される。ＬＬ室２の内部空間２Ｓには、予め複数枚の基板Ｓが収容されたボートＢが昇降可能に設置されている。仕切りバルブＶを開けた状態でボートＢを下降し、ボートＢがＬＬ室２から熱処理室３に移動するとき、ボートＢの上端部である蓋部Ｂａが熱処理室３の開口部３ａに嵌り、熱処理室３の内部空間３ＳがＬＬ室２の内部空間２Ｓから遮断される。
【００２３】
ＬＬ室２には、パージガス供給系４が連結されている。パージガス供給系４は、パージガスの充填されたパージガスボンベＢＰと、パージガスボンベＢＰとＬＬ室２との間に配設された第一加熱装置４Ａとを有する。第一加熱装置４Ａは、パージガスボンベＢＰから供給されるパージガスを加熱し、所定温度に昇温したパージガスをＬＬ室２の内部に供給する。パージガス供給系４は、ＬＬ室２においてパージ処理を実行するとき、第一加熱装置４Ａを駆動して、加熱されたパージガスをＬＬ室２に供給する。
【００２４】
熱処理室３には、ラジカル供給系５が連結され、ラジカル供給系５が駆動するとき、ラ
ジカル供給系５で生成される水素ラジカルが熱処理室３の内部空間３Ｓに供給される。熱処理室３には反応ガス供給系６が接続され、反応ガス供給系６が駆動するとき、反応ガス供給系６からの反応ガスが熱処理室３の内部空間３Ｓに供給される。熱処理室３には内部空間３Ｓを加熱するためのランプヒータ７が備えられ、ランプヒータ７が駆動するとき、ランプヒータ７からの熱量により内部空間３Ｓにある基板Ｓが加熱される。
【００２５】
熱処理として自然酸化膜（シリコン酸化膜）をエッチングする場合、反応ガスとしては、フッ化物ガスを用いることができる。フッ化物ガスとしては、炭素と酸素を有しないものを用いることが好ましく、例えば三フッ化窒素（NF3 ）を用いることができる。また、反応ガスは、NとHが含まれていればよく、１種類を単独で用いても、２種類以上の反応ガスを混合して用いても良い。また、反応ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスと混合して熱処理室３に導入されても良い。
【００２６】
熱処理室３には、パージガス供給系８が接続されている。パージガス供給系８は、パージガスの充填されたパージガスボンベＢＰと、パージガスボンベＢＰと熱処理室３との間に設けられた第二加熱装置８Ａとを有する。第二加熱装置８Ａは、パージガスボンベＢＰから供給されるパージガスを加熱して所定温度に昇温する。パージガス供給系８は、熱処理室３においてパージ処理を実行するとき、第二加熱装置８Ａを駆動して、加熱されたパージガスを熱処理室３の内部空間３Ｓに供給する。
【００２７】
図２（ａ）は、ボートＢを搬入した状態のＬＬ室２の斜視図である。図２（ｂ）は、ボートＢを搬入した状態の熱処理室３の斜視図である。
図２（ａ）において、各ボートＢは、それぞれ鉛直方向に沿って延びる複数の支持棒９ａを有する。複数の支持棒９ａの各々は、水平方向に延びる複数のガイド溝９ｂを有する。複数のガイド溝９ｂの各々は、鉛直方向に沿って所定間隔を空けて配列されている。例えば、基板Ｓとして直径が２００ｍｍの８インチウェハを用いるとき、ガイド溝９ｂのピッチは、６．３５ｍｍである。また、基板Ｓとして直径が３００ｍｍの１２インチウェハを用いるとき、ガイド溝９ｂのピッチは、１０ｍｍである。
【００２８】
複数の支持棒９ａの各々は、それぞれ各ガイド溝９ｂの高さ位置を同じにする。ＬＬ室２の内部にボートＢが配置されるとき、ＬＬ室２に搬入される複数の基板Ｓは、それぞれ自身の周縁部を各支持棒９ａのガイド溝９ｂに挿入させる。これによって、複数の基板Ｓの各々は、自身の面方向を水平方向に維持させることができ、また他の基板Ｓとの間の距離を鉛直方向に沿って所定間隔だけ離間させることができる。
【００２９】
各ボートＢは、図示しないボートモータの駆動軸に連結されている。各ボートＢは、それぞれＬＬ室２あるいは熱処理室３に搬入される状態でボートモータの駆動力を受け、これにより搭載する基板Ｓの中心を中心点にして回転する。
【００３０】
ＬＬ室２の内部には、鉛直方向に沿って延びるパージポートＰＰが配設されている。パージポートＰＰは、鉛直方向に沿って延びる配管であり、ボートＢが搬入される状態において、ボートＢ及び基板Ｓから離間する。パージポートＰＰは、パージガス供給系４に接続されて、パージガス供給系４からのパージガスをＬＬ室２の内部に導入する。
【００３１】
パージポートＰＰは、ＬＬ室２の内壁に沿って等配されて、基板ＳがＬＬ室２に搬入されるとき、該基板Ｓの周方向に等配される。パージガス供給系４は、水平方向に延びる複数のシャワーノズルＮを有する。複数のシャワーノズルＮの各々は、ＬＬ室２の中心に向けて延びる円形孔であって、鉛直方向に沿って所定間隔を空けて配列される。
【００３２】
複数のシャワーノズルＮの各々は、ボートＢがＬＬ室２の内部に搬入されるとき、鉛直
方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて自身の開口を配置させる。ＬＬ室２に供給されるパージガスは、鉛直方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて、予め加熱された状態で噴射される。各基板Ｓの間の空間に向けて噴射されるパージガスは、基板Ｓの面方向に沿って広がり、各基板Ｓの表面及び裏面のガスを押し流しながら排気される。この際、基板Ｓと接触するパージガスは、予め加熱されている分だけ、基板Ｓとの間の熱交換を抑えて、基板Ｓの低温化を抑制させる。
【００３３】
パージガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノンを用いることができ、これらの中から２種類以上を選択して混合しても良い。すなわち、パージガスは、熱処理の反応系において化学的に安定なガスであれば良い。
【００３４】
図２（ｂ）において、熱処理室３の内部には、鉛直方向に沿って延びるラジカルポートＲＰと反応ガスポートＡＰとが配設されている。ラジカルポートＲＰ及び反応ガスポートＡＰは、ボートＢが搬入される状態において、ボートＢ及び基板Ｓから離間する。ラジカルポートＲＰは、ラジカル供給系５に接続されて、ラジカル供給系５からのラジカル生成ガスを熱処理室３の内部に導入する。また、反応ガスポートＡＰは、反応ガス供給系６とパージガス供給系８に接続されて、反応ガス供給系６からの反応ガス、あるいはパージガス供給系８からのパージガスを熱処理室３の内部に導入する。
【００３５】
ラジカルポートＲＰ及び反応ガスポートＡＰは、それぞれ熱処理室３の内壁に沿って等配されて、基板Ｓが熱処理室３に搬入されるとき、該基板Ｓの周方向に沿って等配される。ラジカルポートＲＰ及び反応ガスポートＡＰは、それぞれ水平方向に延びる複数のシャワーノズルＮを有する。複数のシャワーノズルＮの各々は、鉛直方向に沿って所定間隔を空けて配列される。複数のシャワーノズルＮの各々は、ボートＢが熱処理室３の内部に搬入されるとき、鉛直方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて自身の開口を配置する。熱処理室３に供給されるラジカル状態のガスと反応ガスは、それぞれ鉛直方向に沿って積載される各基板Ｓの間の空間に向けて噴射される。また、熱処理室３に供給されるパージガスは、それぞれシャワーノズルＮから各基板Ｓの間の空間に向けて噴射される。各基板Ｓの間に向けて噴射されるパージガスは、基板Ｓの面方向に沿って広がり、各基板Ｓの表面及び裏面にあるガスを順に押し流しながら排気される。この際、基板Ｓと接触するパージガスは、予め所定温度に加熱されている分だけ、基板Ｓとの間の熱交換を抑えて、基板Ｓの低温化を抑制させる。
【００３６】
次に、上記熱処理装置１を用いて自然酸化膜をエッチングする熱処理について以下に説明する。図３は、熱処理の各工程を示すフローチャートである。
図３において、熱処理装置１は、まず、外部にある複数の基板ＳをＬＬ室２に搬入する（搬入工程：ステップＳ１１）。すなわち、熱処理装置１は、ボートＢをＬＬ室２に移動して外部にある複数の基板ＳをボートＢに積載する。熱処理装置１は、搬入工程を終了すると、ＬＬ室２を減圧して基板Ｓを搬送可能にする（減圧工程：ステップＳ１２）。熱処理装置１は、減圧工程を終了すると、ボートＢを下動してＬＬ室２にある基板Ｓを熱処理室３に搬送する（搬送工程：ステップＳ１３）。
【００３７】
熱処理装置１は、搬送工程を終了すると、熱処理室３に反応ガス及びラジカルを供給し、基板Ｓ上の自然酸化膜（本実施形態では、酸化ケイ素膜）、反応ガス、及び水素ラジカルを反応させて反応生成物（本実施形態では、(NH4)2SiF6）を生成する（供給工程：ステップＳ１４）。熱処理装置１は、供給工程ステップＳ１４を終了すると、熱処理室３に搭載されるランプヒータ７で各基板Ｓを加熱し、反応生成物を分解する。分解された反応生成物（以下単に、熱分解ガスという。）の殆どは、気体となって各基板Ｓの表面から除去され、真空排気により熱処理室３の内部空間３Ｓから排出される、すなわち自然酸化膜のエッチング処理が施される（加熱工程：ステップＳ１５）。一方、熱分解ガスの一部と、
分解されない反応生成物とは、各基板Ｓの間の空間が狭いために、十分に排気されることなく基板Ｓの表面に吸着したり、各基板Ｓの間の空間に停滞したりする。
【００３８】
熱処理装置１は、加熱工程を終了すると、熱処理室３の内部空間３Ｓにパージガスを導入する（パージ工程：ステップＳ１６）。すなわち、熱処理装置１は、第二加熱装置８Ａを駆動し、所定温度に加熱されたパージガスを内部空間３Ｓに導入する。熱処理室３に残留する反応生成物と熱分解ガスは、導入されるパージガスによって押し流されてパージガスと共に排気される。この際、パージガスが予め所定温度に昇温されるため、パージガスと接触する基板Ｓの表面、基板Ｓの裏面、熱処理室３の内壁やボートＢ等の各部は、それぞれパージガスとの熱交換による急激な低温化を避けることができる。そのため、パージガスにより押し流される反応生成物や熱分解ガスは、基板Ｓの表面、基板Ｓの裏面、及び熱処理室３の各部に吸着し難くなる。
【００３９】
熱処理装置１は、パージ工程を終了すると、ボートＢを熱処理室３からＬＬ室２に移動して各基板ＳをＬＬ室２に搬送する（搬送工程：ステップＳ１７）。熱処理装置１は、搬送工程を終了すると、ＬＬ室２を昇圧して基板Ｓを搬出可能にする（昇圧工程：ステップＳ１８）。すなわち、熱処理装置１は、基板ＳがＬＬ室２に配置される状態で仕切りバルブＶを閉じ、ＬＬ室２をベントする。
【００４０】
この際、熱処理装置１は、第一加熱装置４Ａを駆動して、所定温度に温調されたパージガスをＬＬ室２の内部空間２Ｓに導入し続ける。基板Ｓの近傍に残留する反応生成物と熱分解ガスは、パージガスによって押し流されてパージガスと共に排気される。この結果、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。
【００４１】
上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態において、熱処理装置１は、加熱したパージガスを供給するためのパージガス供給系８を熱処理室３に備え、基板Ｓを有する熱処理室３に向けて予め加熱したパージガスを導入する。したがって、複数の基板Ｓの各々と熱処理室３の各部は、反応生成物や熱分解ガスを排気する間、パージガスの温度が高い分だけ、その急激な低温化を抑えることができる。よって、熱処理装置１は、熱処理室３において反応生成物や熱分解ガスの吸着確率を大幅に低くさせることができ、反応生成物や熱分解ガスを円滑に排気させることができる。この結果、熱処理装置１は、基板Ｓの上における反応生成物の液化や固化、熱分解ガスに起因する反応等を抑制させることができ、ひいては、パーティクルの数量を低減して熱処理の処理性能を向上させることができる。
【００４２】
（２）上記実施形態において、熱処理装置１は、加熱したパージガスを供給するためのパージガス供給系４をＬＬ室２に備え、基板Ｓを有するＬＬ室２に向けて予め加熱したパージガスを導入する。この結果、反応生成物が収容室に混入する場合であっても、加熱したパージガスの導入により、反応生成物を排気させることができる。
【００４３】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、パージ工程（ステップＳ１６）は、パージ時間の間、パージガスを加熱し続ける。これに限らず、パージ工程は、反応生成物と熱分解ガスを排気するために必要な時間（最短パージ時間）を試験等に基づいて予め計測し、最短パージ時間の間だけパージガスを加熱し、最短パージ時間を超えると、パージガスの加熱を停止する構成であっても良い。この構成によれば、加熱したパージガスの導入時間を短くすることができ、ひいては、加熱した基板Ｓの冷却時間を短縮させることができる。
【００４４】
・上記実施形態において、熱処理室３は、反応ガスとパージガスとを、共通する反応ガ
スポートＡＰから導入する。これに限らず、熱処理装置１は、反応ガスとパージガスとを、それぞれ異なるガスポートから導入する構成でも良い。これによれば、パージガスは、反応ガスの混入を回避することができるため、より高い再現性の下でパーティクルの数量を低減させることができる。
【００４５】
・上記実施形態において、加熱したパージガスが、ＬＬ室２と熱処理室３の双方に導入される。これに限らず、加熱したパージガスが、ＬＬ室２と熱処理室３のいずれか一方に導入される構成であっても良い。すなわち、本発明は、熱分解ガスと基板Ｓとが共存する空間に加熱したパージガスを導入する構成であれば良い。
【００４６】
・上記実施形態において、加熱したパージガスは、パージ工程と昇圧工程で基板Ｓに供給される。これに限らず、加熱したパージガスが、搬送工程において供給される構成であっても良く、少なくとも加熱工程、パージ工程、搬送工程、昇圧工程のいずれか一つの工程で供給される構成であれば良い。すなわち、本発明は、加熱したパージガスの導入タイミングを限定するものではなく、熱分解ガスと基板Ｓとが共存する空間に加熱したパージガスを導入する構成であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】熱処理装置を示す側断面図。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれＬＬ室及び熱処理室を示す斜視図。
【図３】熱処理の各工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４８】
ＡＰ…第一ガスポート及び第二ガスポートとしての反応ガスポート、Ｂ…ボート、ＰＰ…第二ガスポートとしてのパージポート、Ｓ…基板、１…熱処理装置、２…収容室を構成するロードロック室、３…熱処理室、４，８…パージガス供給部としてのパージガス供給系、Ｂ…ボート、４Ａ…パージガス供給部を構成する第一加熱装置、６…反応ガス供給部としての反応ガス供給系、７…加熱部としてのランプヒータ、８Ａ…パージガス供給部を構成する第二加熱装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の薄膜と反応ガスとを処理室で反応させて反応生成物を生成する工程と、
前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気する工程と、
を有する熱処理方法であって、
前記反応生成物を排気する工程は、
予め加熱したパージガスを前記処理室に導入することを特徴とする熱処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の熱処理方法であって、
前記反応生成物を生成する工程は、
前記基板の法線方向に沿って複数の前記基板を配列するとともに、隣接する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入することにより前記各基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて前記反応生成物を生成し、
前記反応生成物を排気する工程は、
予め加熱した前記パージガスを隣接する前記基板の間に向けて導入することにより前記反応生成物を排気すること、
を特徴とする熱処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱処理方法であって、
前記処理室にある前記基板を収容室に搬送し、予め加熱したパージガスを前記収容室に導入することを特徴とする熱処理方法。
【請求項４】
基板を有する処理室と、
前記処理室に反応ガスを供給することにより前記基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて反応生成物を生成する反応ガス供給部と、
前記処理室で前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気可能にする加熱部とを有する熱処理装置であって、
前記処理室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の熱処理装置であって、
前記処理室から基板を収容する収容室を有し、
前記収容室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の熱処理装置であって、
前記処理室は、
複数の前記基板を前記基板の法線方向に沿って配列するボートを有し、
前記反応ガス供給部は、
互いに対向する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入する第一ガスポートを有し、
前記パージガス供給部は、
互いに対向する前記基板の間に向けて前記パージガスを導入する第二ガスポートを有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項１】
基板上の薄膜と反応ガスとを処理室で反応させて反応生成物を生成する工程と、
前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気する工程と、
を有する熱処理方法であって、
前記反応生成物を排気する工程は、
予め加熱したパージガスを前記処理室に導入することを特徴とする熱処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の熱処理方法であって、
前記反応生成物を生成する工程は、
前記基板の法線方向に沿って複数の前記基板を配列するとともに、隣接する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入することにより前記各基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて前記反応生成物を生成し、
前記反応生成物を排気する工程は、
予め加熱した前記パージガスを隣接する前記基板の間に向けて導入することにより前記反応生成物を排気すること、
を特徴とする熱処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱処理方法であって、
前記処理室にある前記基板を収容室に搬送し、予め加熱したパージガスを前記収容室に導入することを特徴とする熱処理方法。
【請求項４】
基板を有する処理室と、
前記処理室に反応ガスを供給することにより前記基板上の薄膜と前記反応ガスとを反応させて反応生成物を生成する反応ガス供給部と、
前記処理室で前記基板を加熱することにより前記反応生成物を前記処理室から排気可能にする加熱部とを有する熱処理装置であって、
前記処理室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の熱処理装置であって、
前記処理室から基板を収容する収容室を有し、
前記収容室に予め加熱したパージガスを導入するパージガス供給部を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の熱処理装置であって、
前記処理室は、
複数の前記基板を前記基板の法線方向に沿って配列するボートを有し、
前記反応ガス供給部は、
互いに対向する前記基板の間に向けて前記反応ガスを導入する第一ガスポートを有し、
前記パージガス供給部は、
互いに対向する前記基板の間に向けて前記パージガスを導入する第二ガスポートを有することを特徴とする熱処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−９４１６５（Ｐ２００９−９４１６５Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６１２８５（Ｐ２００７−２６１２８５）
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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