(57)【要約】    【課題】  基板の前処理の効果を高めると共に、前処理から基板処理へ移行する過程での基板の汚染を防止し、高品質な膜生成を可能とし、基板処理の歩留りの向上を図る。    【解決手段】  基板３６を収容し、該基板上に所望の膜を生成する処理室７１と、該処理室に所望のガスを供給するガス供給手段９３と、前記処理室を排気するガス排出手段７７とを具備し、成膜処理の前に前記ガス供給手段により還元ガスを供給して自然酸化膜除去の前処理を行い、前記還元ガスの供給流量を成膜処理ガスの供給流量より多くする様構成した。    【選択図】          図４
2006216586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容し、該基板上に所望の膜を生成する処理室と、該処理室に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室を排気するガス排出手段とを具備し、成膜処理の前に前記ガス供給手段により還元ガスを供給して自然酸化膜除去の前処理を行い、前記還元ガスの供給流量を成膜処理ガスの供給流量より多くする様構成したことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリコンウェーハ等の基板に酸化膜等の薄膜生成、不純物の拡散、エッチング、アニール処理等の処理を行う基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ等の基板（以下ウェーハと称する）に酸化膜等の薄膜生成、不純物の拡散、エッチング、アニール処理等の処理を行う基板処理装置としては、ウェーハを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置、或は所定枚数を一度に処理するバッチ式の基板処理装置がある。更に、バッチ式の基板処理装置の１つに縦型処理炉を具備する縦型基板処理装置がある。
【０００３】
高品質な膜が要求される基板処理では、成膜処理の前にウェーハ表面の自然酸化膜、不純物等の膜質に悪影響を与える物質の除去（以下、前処理と称す）が行われる。
【０００４】
図６に於いて、従来の基板処理装置の縦型処理炉及び従来の基板処理装置で実施される前処理について説明する。
【０００５】
処理炉１はヒータ２の内部に反応管３を有し、該反応管３はＯリング等のシール材４を介してマニホールド５に気密に立設されている。該マニホールド５はシール材６を介して前記反応管３と同心にロードロック室７に気密に立設され、気密室としての該ロードロック室７の天板７a には前記マニホールド５と同心に炉口８が形成されている。又、前記反応管３及び前記マニホールド５は処理室９を画成する。
【０００６】
基板保持具としてのボート１０はウェーハ１１を水平姿勢で多段に保持し、前記ボート１０はボート軸１２を介してシールキャップ１３に支持され、該シールキャップ１３の下面にはボート回転機構１４が設けられ、該ボート回転機構１４により前記ボート軸１２が回転される。図示しないボートエレベータにより前記ボート１０が前記処理炉１に装入され、前記シールキャップ１３がシール材１５を介して前記処理炉１を気密に閉塞する。
【０００７】
前記マニホールド５にはガス排気管１６とガス供給管１７が連通されている。前記ガス排気管１６は図示しない排気装置に接続され、前記ガス供給管１７はガスノズル１８及び図示しないガス供給源に接続されている。該ガスノズル１８は前記反応管３の内壁に沿って上方に延び、前記処理室９の上部に開口しており、前記処理室９の上部からガスが供給、拡散される様になっている。
【０００８】
次に上記縦型処理炉の作動を説明する。
【０００９】
未処理のウェーハ１１を保持した前記ボート１０が前記処理炉１に装入され、該処理炉１が前記シールキャップ１３により気密に閉塞されると前記ウェーハ１１表面の自然酸化膜、不純物を除去する為の前処理が行われる。前記排気装置によって前記処理室９が排気され自然酸化膜除去の為の還元ガスが前記ガスノズル１８から前記処理室９に供給され、該処理室９は所定の圧力に維持される。前記処理室９及びウェーハ１１は前記ヒータ２によって所定の温度に加熱される。
【００１０】
前記還元ガスとして、例えばＨ2 ガスが用いられる。該還元ガスの単位時間当りの供給流量は、引続き行われる成膜処理時に供給される成膜処理ガスの単位時間当りの流量と同量に設定されていた。
【００１１】
上記前処理により前記ウェーハ１１表面の自然酸化膜が還元され、不純物は排気ガスと共に前記ガス排気管１６から排気される。所定の時間前処理が行われた後、前記還元ガスは成膜処理ガスに置換され、前処理から成膜処理へ移行する。
【００１２】
成膜処理或は引続く所要の処理の完了後、前記処理室９に不活性ガスが供給され、ガスパージされて前記処理室９は前記ロードロック室７と同圧化される。同圧化の後、前記ボート１０が前記処理炉１から引出され、冷却後図示しない移載手段によって処理済みの前記ウェーハ１１が払出される。
【００１３】
上記従来の前処理ではウェーハ１１の界面酸素濃度が依然高く、又前記処理室９のガス下流部、例えば前記シールキャップ１３周辺の真空シール部材や前記ガス排気管１６等に付着した反応生成物やシール部材等有機物からの汚染物質が前記処理室９の上方に向かって逆拡散する虞れがあり、成膜前の前記ウェーハ１１を汚染し、基板と成長膜の界面の汚染レベルが高くなる可能性があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は斯かる実情に鑑み、基板の前処理の効果を高めると共に、前処理から基板処理へ移行する過程での基板の汚染を防止し、高品質な膜生成を可能とし、基板処理の歩留りの向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、基板を収容し、該基板上に所望の膜を生成する処理室と、該処理室に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室を排気するガス排出手段とを具備し、成膜処理の前に前記ガス供給手段により還元ガスを供給して自然酸化膜除去の前処理を行い、前記還元ガスの供給流量を成膜処理ガスの供給流量より多くする様構成した基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板を収容し、該基板上に所望の膜を生成する処理室と、該処理室に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室を排気するガス排出手段とを具備し、成膜処理の前に前記ガス供給手段により還元ガスを供給して自然酸化膜除去の前処理を行い、前記還元ガスの供給流量を成膜処理ガスの供給流量より多くする様構成したので、前処理効果を高めると共に、前処理から基板処理へ移行する過程での基板の汚染を防止し、高品質な膜生成を可能とし、基板処理の歩留りの向上が図れるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１〜図４に於いて、本発明が実施される基板処理装置の一例である縦型基板処理装置について説明する。
【００１８】
筐体１９内部の前面側には、収納容器授受部としてのカセットステージ２０が設けられ、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカセット２１の授受を行う。前記カセットステージ２０の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ２２が設けられ、該カセットエレベータ２２には搬送手段としてのカセット搬送機２３が取付けられている。前記カセットエレベータ２２の後側には、前記カセット２１の収納手段としてのカセット棚２４が設けられ、該カセット棚２４はスライドステージ２５上に横行可能に設けられている。
【００１９】
又、前記カセット棚２４の上方には前記カセット２１の収納手段としてのバッファカセット棚２６が設けられている。更に、該バッファカセット棚２６の後側にはクリーンユニット２７が設けられ、該クリーンユニット２７はクリーンエアを前記筐体１９の内部を流通させる様に構成されている。
【００２０】
該筐体１９の後部上方には処理炉２８が設けられ、該処理炉２８の下側には、気密室としてのロードロック室２９が連設され、前記ロードロック室２９の前面には前記カセット棚２４と対向する位置に基板搬送口３０が形成され、該基板搬送口３０は仕切手段としてのロードロックドア３１によって閉塞される。
【００２１】
前記処理炉２８の後側には昇降手段としてのボートエレベータ３２（後述）が設けられ、該ボートエレベータ３２は前記ロードロック室２９を気密に貫通する昇降シャフト３３、該昇降シャフト３３より延出する昇降基板３４を有する。前記ロードロック室２９内部には、基板保持具としてのボート３５が収納され、該ボート３５はウェーハ３６を水平姿勢で多段に保持し、前記ボートエレベータ３２によって昇降され、前記処理炉２８に装入引出し可能となっている。
【００２２】
前記ロードロック室２９には排気ライン３７、ガス供給ライン３８が連通され、前記ロードロック室２９内が真空引きされ、又窒素ガス等の不活性ガスがガスパージ等の目的で供給可能となっている。
【００２３】
前記ロードロック室２９と前記カセット棚２４との間には図示しない昇降手段としての移載エレベータが設けられ、該移載エレベータには基板移載手段としてのウェーハ移載機３９が取付けられている。
【００２４】
前記ロードロック室２９の天板４０には炉口４１が形成され、該炉口４１と同心に前記処理炉２８が前記天板４０上に立設されている。前記炉口４１はシールリング４２を介して炉口ゲートバルブ４３により気密に閉塞可能となっていると共に後述する昇降座４４によって気密に閉塞可能となっている。
【００２５】
前記ボートエレベータ３２について図２、図３を参照して説明する。
【００２６】
前記ロードロック室２９の外側面に下基板４５が設けられ、該下基板４５に立設したガイドシャフト４６の上端に上基板４７が設けられ、前記下基板４５と上基板４７の間に掛渡してボール螺子４８が回転自在に設けられる。該ボール螺子４８は前記上基板４７に設けられた昇降モータ４９により回転される。前記ガイドシャフト４６には昇降台５０が昇降自在に嵌合し、該昇降台５０は前記ボール螺子４８に螺合している。
【００２７】
前記昇降台５０には中空の前記昇降シャフト３３が垂設され、前記下基板４５、ガイドシャフト４６、上基板４７、ボール螺子４８、昇降モータ４９、昇降台５０と共に前記ボートエレベータ３２を構成する。前記昇降台５０と昇降シャフト３３の支持部は気密となっている。該昇降シャフト３３は前記ロードロック室２９の天板４０を遊貫し、前記ロードロック室２９の底面近くに到達する。前記昇降シャフト３３の貫通部は該昇降シャフト３３の昇降動に対して接触することがない様充分な余裕があり、又前記ロードロック室２９と前記昇降台５０との間には前記昇降シャフト３３の突出部を覆うベローズ５１が気密に設けられ、該ベローズ５１は前記昇降台５０の昇降量に対応できる充分な伸縮量を有し、前記ベローズ５１の内径は前記昇降シャフト３３の外径に比べ充分に大きく前記ベローズ５１の伸縮で接触することがない様になっている。
【００２８】
前記昇降シャフト３３の下端には前記昇降基板３４が水平に固着される。該昇降基板３４の下面には駆動部カバー５２が取付けられ、駆動部収納ケース５３が構成されている。前記昇降基板３４と駆動部カバー５２との接合部にはＯリング等のシール材５４が挾設され、前記駆動部収納ケース５３内部は前記ロードロック室２９に対して気密構造となっている。
【００２９】
前記昇降基板３４の下面にはボート回転モータ５５が設けられ、該ボート回転モータ５５には出力軸５６が前記炉口４１と同心に設けられ、前記出力軸５６の上端にはボート受台５７が設けられている。又、前記出力軸５６の軸受部５８は磁性流体シール等により気密にシールされており、該軸受部５８には軸受冷却器５９が外嵌している。
【００３０】
前記昇降基板３４の上面には前記昇降座４４がシール材６０を介して気密に取付けられ、前記昇降座４４は前記出力軸５６と同心であり、該出力軸５６は前記昇降座４４を遊貫している。
【００３１】
電力供給ケーブル６１が前記昇降シャフト３３の上端から該昇降シャフト３３の中空部を通って前記ボート回転モータ５５に導かれて接続されている。又、前記軸受冷却器５９、昇降座４４にはそれぞれ冷却流路６２，６３が形成されており、該冷却流路６２，６３には冷却水配管６４，６５が接続されている。
【００３２】
前記冷却水配管６４は前記昇降シャフト３３の中空部を経て導かれて前記軸受冷却器５９に接続され、前記冷却水配管６５は前記昇降シャフト３３の中空部を経て導かれて更に前記昇降基板３４を貫通して前記昇降座４４に接続されている。前記冷却水配管６５の昇降基板３４貫通部は管継手６６により気密となっている。
【００３３】
前記処理炉２８について図４を参照して説明する。
【００３４】
前記処理炉２８はヒータ６７及び該ヒータ６７の内部に設けられた反応管６８を有し、該反応管６８は石英等の耐熱性を有し、ウェーハ３６を汚染しない材料であり、下端が開口する有天筒形状となっている。該反応管６８はＯリング等のシール材６９を介してマニホールド７０に気密に立設されている。前記反応管６８と前記マニホールド７０によって処理室７１が画成されている。
【００３５】
前記マニホールド７０はシール材７２を介して前記ロードロック室２９の天板４０に気密に、前記炉口４１と同心に立設されている。
【００３６】
前記マニホールド７０にはガス排気管７３及びガス供給管７４が連通されている。前記排気管７３には排気バルブ７５、真空ポンプ等の排気装置７６が設けられ、前記ガス排気管７３、排気バルブ７５及び排気装置７６はガス排出手段７７を構成する。
【００３７】
前記排気バルブ７５及び前記排気装置７６は制御装置７８に接続され、該制御装置７８により排気処理が制御される。
【００３８】
前記ガス供給管７４の端部にはガスノズル７９が設けられ、該ガスノズル７９は前記反応管６８の内壁に沿って前記処理室７１の上方に延び、上端は該処理室７１の上部に開口している。又、前記ガス供給管７４には給気バルブ８０が設けられ、更に前記ガス供給管７４の上流側の端部には第１分岐管８１、第２分岐管８２、第３分岐管８３が接続されている。
【００３９】
前記第１分岐管８１は第１ガス供給源８４に接続され、前記第１分岐管８１には第１バルブ８５、ガスの流量を調節する為の第１マスフローコントローラ（ＭＦＣ）８６が設けられている。同様に前記第２分岐管８２は第２ガス供給源８７に接続され、前記第２分岐管８２には第２バルブ８８、第２マスフローコントローラ８９が設けられ、前記第３分岐管８３は第３ガス供給源９０に接続され、前記第３分岐管８３には第３バルブ９１、第３マスフローコントローラ９２が設けられている。前記ガスノズル７９、ガス供給管７４、第１分岐管８１、第２分岐管８２、第３分岐管８３、第１バルブ８５、第２バルブ８８、第３バルブ９１、第１マスフローコントローラ８６、第２マスフローコントローラ８９、第３マスフローコントローラ９２、第１ガス供給源８４、第２ガス供給源８７及び第３ガス供給源９０はガス供給手段９３を構成する。
【００４０】
前記第１マスフローコントローラ８６、第２マスフローコントローラ８９及び第３マスフローコントローラ９２は前記制御装置７８に接続され、該制御装置７８によりそれぞれ独立にガス流量が制御される。又、前記第１バルブ８５、第２バルブ８８及び第３バルブ９１は前記制御装置７８に接続され、該制御装置７８によりそれぞれ独立に開閉が制御される。更に前記給気バルブ８０は前記制御装置７８に接続され、該制御装置７８により開閉が制御され、前記処理室７１へのガス供給量が制御される様になっている。
【００４１】
前記ヒータ６７は、例えば抵抗加熱方式の場合にはヒータ素線と断熱部材によって構成され、該ヒータ６７は前記制御装置７８に接続され、該制御装置７８により前記処理室７１の温度が制御される。又、前記ボート回転モータ５５は前記制御装置７８により駆動制御され、前記ボート３５の回転が制御される。
【００４２】
以下、上記基板処理装置に於ける作動を説明する。
【００４３】
図示しない外部搬送装置から搬送された前記カセット２１は、前記カセットステージ２０に載置され、該カセットステージ２０で前記カセット２１の姿勢は９０゜変更され、前記カセットエレベータ２２の昇降動作、横行動作及び、前記カセット搬送機２３の進退動作の協働により前記カセット棚２４又は、前記バッファカセット棚２６に搬送される。
【００４４】
前記ウェーハ移載機３９により前記カセット棚２４から前記ボート３５へ前記ウェーハ３６が移載される。該ウェーハ３６を移載する準備として、前記ボート３５が前記ボートエレベータ３２により前記ロードロック室２９内に降下され、前記炉口ゲートバルブ４３により前記処理炉２８が閉塞され、更に前記ロードロック室２９の内部に前記ガス供給ライン３８から窒素ガス等のパージガスが導入される。前記ロードロック室２９が大気圧に復圧された後、前記ロードロックドア３１が開かれる。
【００４５】
前記スライドステージ２５は前記カセット棚２４を水平移動させ、移載の対象となる前記カセット２１を前記ウェーハ移載機３９に対峙する様に位置決めする。該ウェーハ移載機３９は昇降動作、回転動作の協働により前記ウェーハ３６を前記カセット２１より前記ボート３５へと移載する。前記ウェーハ３６の移載はいくつかの前記カセット２１に対して行われ、前記ボート３５へ所定枚数のウェーハの移載が完了した後、前記ロードロックドア３１が閉じられ、前記排気ライン３７から前記ロードロック室２９内の雰囲気が排気され、該ロードロック室２９が真空引きされる。真空引き完了後に前記ガス供給ライン３８よりガスが導入され、前記ロードロック室２９内部が処理室７１内と同圧化される。前記ロードロック室２９内を真空雰囲気、或は窒素ガス等不活性ガス雰囲気とすることで、前記ウェーハ３６の自然生成が抑制される。
【００４６】
前記炉口ゲートバルブ４３が開かれると、前記昇降モータ４９を駆動し、前記ボール螺子４８が回転されることで前記昇降台５０、昇降シャフト３３を介して前記駆動部収納ケース５３が上昇する。該駆動部収納ケース５３の上昇によって、前記昇降座４４を介して前記ボート３５が上昇し、前記処理室７１に装入され、前記昇降座４４が前記処理炉２８を閉塞する。
【００４７】
次に、成膜処理に先立って前処理が行われる。
【００４８】
前記排気バルブ７５が開かれ、前記排気装置７６により前記処理室７１の雰囲気がガス排気管７３を経て排気され、前記処理室７１は所定の圧力（０．１Ｐａ〜１０００Ｐａ）に減圧される。前記ヒータ６７により前記処理室７１が加熱され、前記ウェーハ３６は６００℃〜９００℃に加熱される。尚、処理内容により、前記処理室７１の圧力、温度設定は選択される。
【００４９】
前記第１ガス供給源８４から還元ガスとしてのＨ2 ガスが供給されている。Ｈ2 ガスの流量は前記第１マスフローコントローラ８６により調節される。Ｈ2 ガスの毎分当りの流量は成膜処理ガス（成膜原料ガスと希釈ガスの混合ガス）の毎分当りの流量（５Ｌ／ｍｉｎ）より多く（〜５０Ｌ／ｍｉｎ）設定される。
【００５０】
前記第１バルブ８５を開くことでＨ2 ガスは前記ガス供給管７４に流入し、更に前記給気バルブ８０を開くことで、Ｈ2 ガスは前記ガスノズル７９を経て前記処理室７１の上部から前記ウェーハ３６表面に供給される。
【００５１】
Ｈ2 ガスの毎分当りの流量を成膜処理ガスの毎分当りの流量と同量とする場合に比べて前記ウェーハ３６表面での還元反応がより進行し、より多くの酸化膜が除去され、反応生成物としてＨ2 ガスと共に前記ガス排気管７３から排気される。又、前記処理室７１のガス下流部、例えば前記ガス排気管７３の周辺や前記炉口４１の周辺に発生或は滞留している汚染物質が前記処理室７１上方へ逆拡散し前記ウェーハ３６が汚染されることが抑制され、前処理効果が高まる。
【００５２】
前処理が開始されると前記ボート回転モータ５５が駆動され、前記ボート３５が回転される。
【００５３】
前記冷却水配管６４、冷却水配管６５を介して前記冷却流路６２、冷却流路６３に冷却水を流通させ、前記軸受冷却器５９を介して前記軸受部５８を冷却し、前記昇降座４４を冷却する。又、前記処理炉２８の閉塞状態で、前記シールリング４２は前記昇降座４４を介して冷却水により冷却される。
【００５４】
前記シールリング４２を冷却することで該シールリング４２表面の物質と前記処理室７１に供給されるガスとの反応を抑制し、前記シールリング４２の腐食を防止し、該シールリング４２の腐食による汚染物質が前記処理室７１へ拡散することを防止することができる。
【００５５】
尚、前記ボート回転モータ５５、ガイドシャフト４６、電力供給ケーブル６１等は前記ロードロック室２９の雰囲気から隔離されており、これらの部材による前記ウェーハ３６の汚染が抑制される。
【００５６】
酸化膜除去の処理が所定の時間（５分〜１２０分）継続された後、Ｈ2 ガスの毎分当り流量は前記第１マスフローコントローラ８６によって調整され、段階的或は連続的に減少され、成膜処理ガスの毎分当りの流量（５Ｌ／ｍｉｎ）に近づけられる。
【００５７】
前記第２ガス供給源８７から成膜原料ガスとして例えばＳｉＨ4 ガス或はＳｉ2 Ｈ6 ガスが供給され、成膜原料ガスの流量は前記第２マスフローコントローラ８９によって調整される。前記第３ガス供給源９０から希釈ガス（不活性ガス、例えば窒素ガス）が供給され、希釈ガスの流量は前記第３マスフローコントローラ９２により調節される。成膜原料ガスの流量と希釈ガスの流量の比は所定の値に設定される。
【００５８】
Ｈ2 ガスの毎分当りの流量が５Ｌ／ｍｉｎに達すると、前記第１バルブ８５が閉じられＨ2 ガスの供給が停止される。前記第２バルブ８８及び第３バルブ９１が開かれ、成膜原料ガスと希釈ガスの混合ガスが成膜処理ガスとして前記ガス供給管７４に流入し、前記ガスノズル７９を経て前記処理室７１の上部から供給される。成膜処理ガスの毎分当りの流量は５Ｌ／ｍｉｎに設定される。
【００５９】
Ｈ2 ガスと成膜処理ガスの置換が行われて前処理から成膜処理へ移行する際に、Ｈ2 ガスの毎分当りの流量を段階的或は連続的に減少させ、成膜処理ガスの毎分当りの流量に近づけることによって、前記処理室７１の圧力変動の発生を抑制し、前記処理室７１のガス下流部に発生或は滞留している汚染物質が前記処理室７１上方へ逆拡散し、前記ウェーハ３６が汚染されることを抑制する。尚、エピタキシャルプロセスでは成膜処理の希釈ガスはＨ2 であり、Ｈ2 を流し続けた状態で還元処理から成膜処理に移行する。又、移行過程でガスの総流量は一定又は略一定に保たれ切替えられる。
【００６０】
前記処理室７１は所定の圧力、所定の温度に加熱維持され、成膜処理が行われる。前記ウェーハ３６に対する成膜処理が完了すると、前記処理室７１に窒素ガス等の不活性ガスが供給され該処理室７１がガスパージされ、前記ロードロック室２９と同圧化される。又、前記ボート３５の回転が停止され、前記昇降モータ４９が駆動されて、前記ボート３５が降下される。
【００６１】
該ボート３５は窒素ガス雰囲気とされた前記ロードロック室２９内に引出され、前記炉口ゲートバルブ４３が閉じられる。成膜等の処理によって加熱された前記ウェーハ３６が所要の温度（例えば１００℃）迄冷却された後、前記ロードロックドア３１が開かれる。前記ロードロック室２９を窒素ガス雰囲気とすることで処理済みのウェーハ３６の自然生成が抑制される。
【００６２】
処理済みのウェーハ３６は前記ウェーハ移載機３９により前記ボート３５から前記カセット棚２４のカセット２１へ移載され、更に前記カセット搬送機２３により、処理済みのウェーハ３６が装填された前記カセット２１は前記カセットステージ２０に搬送され、図示しない外部搬送装置により前記カセット２１は搬出される。
【００６３】
前記カセット搬送機２３、ウェーハ移載機３９等の動作は、搬送制御手段９４により制御される。
【００６４】
図５は前処理時に還元ガスとして供給されるＨ2 ガスの毎分当りの流量を５Ｌ／ｍｉｎと２０Ｌ／ｍｉｎとした場合のウェーハと成長膜の界面の酸素濃度を比較したものである。上記縦型基板処理装置に於いて、前記処理室７１を７５０℃に加熱し、該処理室７１をＨ2 雰囲気として３０分間前処理を行った後、前記処理室７１の温度を６００℃に調整し前記ウェーハ３６上にＳｉのエピタキシャル成長を行い、２次イオン質量分析法によって界面酸素濃度の測定を行った。成膜処理ガスは成膜原料ガス（ＳｉＨ4 ガス）と希釈ガス（窒素ガス）の混合ガスとし、毎分当りの流量を５Ｌ／ｍｉｎとした。
【００６５】
Ｈ2 ガスの毎分当りの流量を５Ｌ／ｍｉｎとした場合、１ｃｍ2 当り１．９Ｅ１２個の酸素原子がウェーハと膜の界面から検出された。又、Ｈ2 ガスの毎分当りの流量を２０Ｌ／ｍｉｎとした場合、Ｈ2 ガスの毎分当りの流量を５Ｌ／ｍｉｎとした場合と比べて界面酸素濃度は低く、２次イオン質量分析法では測定不可能であった。尚、Ｈ2 ガスの毎分当りの流量が２０Ｌ／ｍｉｎの場合には前処理から成膜処理に移行する際にＨ2 ガスの流量を徐々に減少させ５Ｌ／ｍｉｎに近づく様にした。
【００６６】
又、前記処理室７１の温度を８００℃に加熱し、Ｈ2 ガスの流量を１Ｌ／ｍｉｎとした場合は２Ｅ１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 であった。
【００６７】
本発明の実施の形態に於いて、前処理時に供給される還元ガスの単位時間当りの流量を成膜処理ガスの単位時間当りの流量より多くすることで、還元ガスの単位時間当りの流量を成膜処理ガスの単位時間当りの流量と同量とした場合に比べて、より多くの酸化膜をウェーハから除去し、前処理効果を高めると共に、前処理から基板処理へ移行する過程での基板の汚染を防止し、高品質な膜生成を可能とし、基板処理の歩留りの向上を図ることができる。
【００６８】
尚、前記ヒータ６７はランプ加熱方式としてもよく、又本発明は枚葉式の基板処理装置に於いても実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明が実施される基板処理装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に於ける処理炉及びロードロック室を示す断面図であり、ボートの待避状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に於ける処理炉及びロードロック室を示す断面図であり、ボートの装入状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に於ける処理炉の断面図である。
【図５】還元ガス流量と成長膜の界面の酸素濃度を示す図である。
【図６】従来の基板処理装置の処理炉の断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
３６              ウェーハ
６８              反応管
７０              マニホールド
７１              処理室
７３              ガス排気管
７４              ガス供給管
７５              排気バルブ
７６              排気装置
７７              ガス排出手段
７８              制御装置
７９              ガスノズル
８０              給気バルブ
８１              第１分岐管
８２              第２分岐管
８３              第３分岐管
８４              第１ガス供給源
８５              第１バルブ
８６              第１マスフローコントローラ
８７              第２ガス供給源
８８              第２バルブ
８９              第２マスフローコントローラ
９０              第３ガス供給源
９１              第３バルブ
９２              第３マスフローコントローラ
９３              ガス供給手段
【図１】
2006216586.tif 000003
【図２】
2006216586.tif 000004
【図３】
2006216586.tif 000005
【図４】
2006216586.tif 000006
【図５】
2006216586.tif 000007
【図６】
2006216586.tif 000008