(57)【要約】【課題】  熱処理条件の温度一定性および再現性が良好なランプ加熱装置を提供することを主要な目的とする。【解決手段】  ランプ加熱装置は、透明窓１５を有し、アニールすべき基板１を収容するチャンバ３０と、透明窓１５を介して、その輻射熱により基板１を加熱する加熱ランプ５と、そのセンシング部６がチャンバ３０内に設けられ、基板１の温度を光学的に検出する放射温度計と、チャンバ３０の外部でラジカルを発生させ、該ラジカルをチャンバ３０内に供給するラジカル発生部２０と、透明窓１５およびセンシング部６の表面の曇り状態より、チャンバ３０内部をクリーニングする時期を判断する光量センサとを備え、基板１の加熱アニールとチャンバ３０内部をクリーニングする、一連の動作を可能とする。【選択図】図１
2006093218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明窓を有し、基板を収容するチャンバと、
前記透明窓を介して、その輻射熱により前記基板を加熱する加熱ランプと、
そのセンシング部が前記チャンバ内に設けられ、前記基板の温度を光学的に検出する放射温度計と、
前記チャンバの外部でラジカルを発生させ、該ラジカルを前記チャンバ内に供給するラジカル供給手段と、
前記透明窓および前記センシング部の表面の曇り状態より、前記チャンバ内部をクリーニングする時期を判断する手段とを備え、
基板の加熱アニールとチャンバ内部をクリーニングする、一連の動作を可能としたランプ加熱装置。
【請求項２】
前記ラジカルは水素、酸素およびフッ化カーボン化合物からなる群より選ばれることを特徴とする請求項１記載のランプ加熱装置。
【請求項３】
前記透明窓および前記センシング部の表面の曇り状態を検知する手段をさらに備えた請求項１記載のランプ加熱装置。
【請求項４】
請求項１記載のランプ加熱装置を用いた半導体装置の製造過程において、１回乃至複数回のアニール処理の間に、前記透明窓および前記センシング部の表面に前記ラジカルによるクリーニングを実施することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載のランプ加熱装置を用いた半導体装置の製造過程において、前記透明窓および前記センシング部の表面の曇り状態を検知し、所定の曇り状態を超えるごとに前記ラジカルによるクリーニングを実施することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載のランプ加熱装置を用いた半導体装置の製造過程において、１回のアニール処理を、前記ラジカルによるクリーニング工程を間に入れて、複数回に分割して行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にランプ加熱装置に関するものであり、より特定的には半導体装置の製造において基板を急速加熱するランプ加熱装置に関する。本発明はまたそのようなランプ加熱装置を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メモリーあるいはロジックに代表される半導体デバイスの製造に用いられる熱処理には、大きく分けて、炉、ＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing）が用いられている。特に近年、デバイスの微細化及び薄層（膜）化が急加速で進んでおり、基板の熱履歴（サーマルバジェット）の低減が切望されている。これに対応すべく、基板の急速加熱・急速冷却を行うＲＴＡ処理が多用されている。
【０００３】
一般的なＲＴＡ処理は、加熱ランプの高熱出力により基板を急速に加熱し、所定の温度に達した後、直ちに加熱を停止して基板を急速に冷却する方法である。このようなＲＴＡプロセスを実現する装置としては、基板を支持するサセプタの上方に配置されたハロゲンランプ等の加熱ランプと、光学式等の非接触方式で基板温度を検出する温度センサを有するチャンバとを備えたランプ加熱装置が有効である。
【０００４】
上記のランプ加熱装置を用いてＲＴＡプロセスを行う場合には、Ｓｉウェハ等の基板を自動搬送機構により支持台に載せた後、チャンバ内に窒素、あるいは酸素等のプロセスガスを供給する。次いで、温度センサにより基板温度をフィードバックしながら、基板を所定の温度まで急速に加熱する。温度センサとして光学式センサを用いる場合には、例えば、基板の裏面側から発生する輻射光を受光する受光部をチャンバ内部に設置し、得られた光を光ファイバを通じてチャンバ外部に設置する光学センサで検知する。そして、基板が所定温度に達した後に、所望のアニール時間の間、その温度を保持する。最終的に加熱ランプを消灯して基板を急速に冷却し、所定の温度まで冷却した後、チャンバから自動搬送により基板を取り出す。
【０００５】
ところで、上記従来の熱処理においては、基板上および基板内部の物質が、加熱によって基板外部へ拡散し、その拡散物質がチャンバの内壁、チャンバ内に設置された部材等、更には、温度センサのセンシング部、その測定端子部等に付着する傾向にあった。特に、Ｐ、Ａｓ、Ｂ等の拡散物質が温度センサに付着・堆積し、センシング部の曇りが生じると、温度測定および温度制御の安定性が低下し、ウェハ面内での温度均一性や、処理毎での温度再現性が損なわれる。また、これらの付着・堆積物が熱処理時に昇華して、基板内に取り込まれる場合がある。これにより、デバイスの性能変化が生じ、設計どおりの製品が得られなくなる。
【０００６】
特に近年では、よりシャロー化（浅い接合化）が進んでおり、低抵抗も両立させるため、不純物が高濃度で極表面に注入されたウェハを高温（例えば１０００℃程度）かつ短い時間（例えば１秒以下）で熱処理することが、微細トランジスタを形成する上で非常に重要になってきている。このため、上記曇りが発生する危険性がより高くなってきている。また、配線として使用するポリシリコンにおいても、微細化に伴い、注入する不純物濃度の高濃度化が進んでおり、ＲＴＡを不純物の活性化に使用する場合、ウェハ両面において、拡散物質の外方拡散が起こり、その拡散物質がチャンバの内壁、チャンバ内に設置された部材等、更には、温度センサのセンシング部、その測定端子部等に付着する。
【０００７】
このため、チャンバを開放し、人手によるクリーニングを行うが、この方法は、結果として装置の稼働時間の低下を招く。また、クリーニング処理とクリーニング処理との間の、通常処理される期間は、経時的に生じた曇りの影響を受ける。
【０００８】
この問題点を解決するために、図３に示すランプ加熱装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
ランプ加熱装置は、透明窓１５を有し、アニールすべき基板１を収容するチャンバ３０と、透明窓１５を介して、その輻射熱により基板１を加熱する加熱ランプ５とを備える。ランプ加熱装置は、光ファイバで形成されたセンシング部６がチャンバ３０内に設けられた、基板１の温度を光学的に検出する放射温度計（図示せず）をさらに備える。自動搬送機構（図示せず）によりウェハ（例えばシリコンウェハ）１をチャンバ３０内に搬入した後は、チャンバ３０は基板支持部４とウェハ１で内部が分離され、２つの閉空間ができる。これにより、ウェハ１の表面（半導体装置が形成される面）側とウェハ１の裏面側が独立した空間を有する構造になる。それぞれの空間のうち、ウェハ１の表面側を空間Ａ２、ウェハ１の裏面側を空間Ｂ３と定義する。
【００１０】
空間Ａ２側にはランプ用の透明窓１５を介して、複数の加熱ランプ５が設置されている。アニール時には、この加熱ランプ５の輻射熱が透明窓１５を介してウェハ１に伝えられる。空間Ｂ３側には、ウェハ１の温度を光学的に検出する放射温度計（図示せず）につながった、光ファイバで形成されたセンシング部６が設けられている。
【００１１】
また、チャンバ３０の側壁部には、ガス供給口１６とガス排出口１７とが対向して設けられている。ガス供給口１６には、空間Ａ２内にプロセスガスとしてヘリウムガスを供給するためのガス供給系７が接続されている。一方、ガス排出口１７には、空間Ａ２内のガスをチャンバ３０の外部に排出するためのガス排出系９が接続されている。
【００１２】
さらに、空間Ｂ３側にはガス供給口１８及びガス排出口１９が設けられている。ガス供給口１８には、空間Ｂ３内に酸素ガス及びその希釈ガスとしてのヘリウムガスから成るガスを供給するためのガス供給系１０が接続され、ガス排出口１９には、空間Ｂ３内のガスをチャンバ３０の外部に排出するためのガス排出系１１が接続されている。
【００１３】
以下、ＲＴＡ処理手順の一例を説明する。まず、内部がＨｅガス等の不活性ガス等で置換された又は未置換のチャンバ３０内にウェハ１を自動搬送し、基板支持部４の上に配置することにより、空間Ａ２と空間Ｂ３を形成する。
【００１４】
次にプロセスガスとしてのヘリウムガスを供給し、チャンバ３０内にプロセス雰囲気を形成する。空間Ｂ３内のガスを所定の流量で排出する。因みに、空間Ｂ３は、上述の如く、ウェハ１の自重により実質的に閉状態に維持されているため、このとき裏側の空間Ｂ３から表側の空間Ａ２へのＨｅガスの漏出は殆ど無い。空間Ｂ３が空間Ａ２に比して負圧となるようにする。
【００１５】
その後、各加熱ランプ５を点灯し、ウェハ１の温度を、室温（２５℃）から、例えば、１００〜１５０℃／秒程度の温度勾配で急峻に昇温する（基板加熱工程）。この間、複数のセンシング部６を有する温度センサにより、ウェハ１の裏面温度を非接触で経時的に測定し、制御装置（図示せず）により、ウェハ１内の面内温度が均一となるように、各加熱ランプ５の熱出力の調整又は点灯・消灯の制御を行う。
【００１６】
このような加熱を数秒〜１０数秒程度行ない、ウェハ１が、所定の、例えば、１０００℃になった時点において、各加熱ランプ５を消灯、或いは予熱的な熱出力となるように調整する。つづいて、チャンバ３０内における空間Ａ２と共に空間Ｂ３内にもＨｅガスを供給し、ウェハ１が表面側及び裏面側から冷却されるようにする。この基板冷却工程は、ウェハ１の温度が所定の搬出温度、例えば、７５０℃となるまで継続する。この場合、好ましくは５０〜９０℃／秒程度の温度勾配を有する降温速度で、降温すると好適である。
【００１７】
次いで、ヘリウムガスに酸素ガス（Ｏ2）を添加・混合して、これを空間Ｂ３内に供給する。この際、制御装置にて混合ガス中の酸素ガスの濃度が、５００ｐｐｍ以上、より好ましくは５００〜１０００ｐｐｍ、特に好ましくは６５０〜８００ｐｐｍとなるように、酸素ガスとヘリウムガスとを混合する。空間Ｂ３内に供給された混合ガスは、ウェハ１からの輻射又は希釈ガスであるＨｅガスによる熱伝導によって熱エネルギーを付与され、ウェハ１の裏面の近傍で酸素原子を含む活性種が生じる。かかる活性種は、ウェハ１の裏面上に形成された自然酸化膜であるシリコン亜酸化物（ＳｉＯ）を酸化し、ＳｉＯの昇華を抑えることにより、安定なＳｉＯ2へと改質する。また、裏面上に微視的にＳｉが露呈している部分が存在すれば、これも酸化されてＳｉＯ2が生じ得る。よって、ウェハ１の裏面全体に、昇華物質、及び、ウェハ１内に注入されているリン等のドーパントの外部拡散を有効に防止するＳｉＯ2膜が形成される。これにより、ウェハ１の裏面側にあるセンシング部６の表面の曇りを抑制することが可能となる。
【００１８】
【特許文献１】特開２００３−７７８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記方法はウェハ１の裏面側において昇華物質の発生を抑えるには有効であるが、ウェハ１の表面側の透明窓１５への配慮はなされていない。また、酸化処理は拡散物質の外方拡散の抑制にはなるが、完全に排除できるわけでなく、依然としてランプ用の透明窓１５やセンシング部６の表面の曇りが生じるため、人手による定期的なクリーニングが必要となっている。また、ウェハ１がチャンバ３０内にある状態で、プロセスに関与する酸化性ガスをクリーニングの目的で導入することは、微細化の進むプロセス制御の面では微量といえども回り込みの影響を受ける可能性があり、望ましくない。
【００２０】
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、透明窓の曇りを除き、基板の温度制御に係る測定系等を安定化させるランプ加熱装置を提供することを目的とする。
【００２１】
この発明の他の目的は、熱処理条件の温度一定性および再現性が良好なランプ加熱装置を提供することにある。
【００２２】
この発明のさらに他の目的は、プロセスの安定性が向上するランプ加熱装置を提供することにある。
【００２３】
この発明のさらに他の目的は、チャンバ内を清浄な状態に保持でき、パーティクル等の異物の発生を抑制することのできるランプ加熱装置を提供することにある。
【００２４】
この発明のさらに他の目的は、そのようなランプ加熱装置を用いて半導体装置を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
請求項１に係るランプ加熱装置は、透明窓を有し、基板を収容するチャンバと、上記透明窓を介して、その輻射熱により上記基板を加熱する加熱ランプと、そのセンシング部が上記チャンバ内に設けられ、上記基板の温度を光学的に検出する放射温度計と、上記チャンバの外部でラジカルを発生させ、該ラジカルを上記チャンバ内に供給するラジカル供給手段と、上記透明窓および上記センシング部の表面の曇り状態より、上記チャンバ内部をクリーニングする時期を判断する手段とを備え、基板の加熱アニールとチャンバ内部をクリーニングする、一連の動作を可能とすることを特徴とする。
【００２６】
この発明にかかるランプ加熱装置によれば、上記チャンバ内に該ラジカルを供給するラジカル供給手段と、上記透明窓および上記センシング部の表面の曇り状態より、上記チャンバ内部をクリーニングする時期を判断する手段とを備え、基板の加熱アニールとチャンバ内部をクリーニングする、一連の動作を可能とするので、基板の温度制御に係る測定系が安定する。またチャンバの外部でラジカルを発生させるため、プラズマ照射による物理的ダメージが生じず、透明窓やセンシング部の表面の荒れが生じない。
【００２７】
請求項２にかかるランプ加熱装置は、請求項１記載のランプ加熱装置において、上記ラジカルは水素、酸素およびフッ化カーボン化合物からなる群より選ばれることを特徴とする。
【００２８】
請求項３にかかるランプ加熱装置は、請求項１記載のランプ加熱装置において、上記透明窓および上記センシング部の表面の曇り状態を検知する手段をさらに備える。このように構成することにより、チャンバ内部をクリーニングする時期を決定することができる。
【００２９】
請求項４にかかる半導体装置の製造方法は、請求項１記載のランプ加熱装置を用いた半導体装置の製造過程において、１回乃至複数回のアニール処理の間に、上記透明窓および上記センシング部の表面に上記ラジカルによるクリーニングを実施することを特徴とする。
【００３０】
この方法によれば、基板の温度制御に係る測定系等が安定し、熱処理条件の温度一定性及び再現性が良好になり、ひいてはプロセスの安定性が向上する状態を作り出すことができる。それに加え、チャンバ内を清浄な状態に保持でき、パーティクル等の異物の発生を抑制できる。
【００３１】
請求項５にかかる半導体装置の製造方法は、請求項１記載のランプ加熱装置を用いた半導体装置の製造過程において、上記透明窓および上記センシング部の表面の曇り状態を検知し、所定の曇り状態を超えるごとに上記ラジカルによるクリーニングを実施することを特徴とする。
【００３２】
請求項６にかかる半導体装置の製造方法は、請求項１記載のランプ加熱装置を用いた半導体装置の製造過程において、１回のアニール処理を、上記ラジカルによるクリーニング工程を間に入れて、複数回に分割して行なうことを特徴とする。これにより、基板の熱履歴（サーマルバジェット）の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、ＲＴＡ処理装置において、基板処理の合間に、酸素あるいは水素、フッ化カーボン等のラジカルをチャンバ外部からチャンバ内に供給できるので、Ｉｎ―Ｓｉｔｕで、熱処理に伴い発生するリン、砒素、ボロン等のドーパントによる汚染物をクリーニングすることが可能となる。また、チャンバ内部でプラズマを発生させないため、プラズマ照射による物理ダメージが生じず、透明窓やセンサー導入部の表面荒れが生じない。その結果、基板の温度制御に係る測定系等が安定し、熱処理条件の温度一定性及び再現性が良好になり、ひいてはプロセスの安定性が向上する。それに加え、チャンバ内を清浄な状態に保持でき、パーティクル等の異物の発生を抑制できる利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
基板の温度制御に係る測定系等を安定化させるランプ加熱装置を提供するという目的を、透明窓およびセンシング部の表面の曇り状態が所定の曇り状態を超えるとラジカルによりチャンバ内部をクリーニングし、基板の加熱アニールとチャンバ内部をクリーニングする、一連の動作を可能とするということによって実現した。以下、この発明の実施例を図を用いて説明する。
【実施例】
【００３５】
図１は実施例にかかるランプ加熱装置の簡略断面図であり、図２は、このランプ加熱装置を用いて半導体装置を製造する方法のフローチャートである。なお、図１において、図３に示す従来装置と同一部分には、同一の参照番号を付す。
【００３６】
実施例にかかるランプ加熱装置は、透明窓１５を有し、アニールすべき基板１を収容するチャンバ３０と、透明窓１５を介して、その輻射熱により基板１を加熱する加熱ランプ５とを備える。ランプ加熱装置は、光ファイバで形成されたセンシング部６がチャンバ３０内に設けられた、基板１の温度を光学的に検出する放射温度計（図示せず）をさらに備える。
【００３７】
自動搬送機構（図示せず）によりウェハ１を搬入した後は、チャンバ３０は、基板支持部４とウェハ１で分離され、２つの閉空間ができる。これにより、ウェハ１の表面（半導体装置が形成される面）側とウェハ１の裏面側が独立した空間を有する構造になる。それぞれ、ウェハ１表面側を空間Ａ２、ウェハ１裏面側を空間Ｂ３と定義する。ただし、構造上、ウェハ１により分離された構造とはなっているものの、分離された状態でなくとも、本発明の目的を損なうものではない。
【００３８】
空間Ａ２側にはランプ用の透明窓１５を介して、複数の加熱ランプ５が設置されている。アニール時には、この加熱ランプ５の輻射熱が透明窓１５を介してウェハ１に伝えられる。空間Ｂ３側には、ウェハ１の温度を光学的に検出する放射温度計（図示せず）、および光量センサ（図示せず）につながった、光ファイバからなるセンシング部６が設けられている。放射温度計と光量センサは光スイッチで切り替え可能になっている（図示せず）。
【００３９】
チャンバ３０を挟んで、センシング部６と対称位置に、ＬＥＤの光源（図示せず）に接続された光ファイバ１４が設けられている。ウェハ１が自動的に搬出され、遮るものがなくなったとき、ＬＥＤの光源から出た光は、光ファイバ１４を通って、透明窓１５を通過し、点線で示した矢印の光路を通ってチャンバ３０内を通過し、光ファイバで構成されるセンシング部６の表面から、センシング部６内に到達する。このため、ウェハ１の未設置時には、センシング部６内に到達した光量を求めることにより、双方のファイバ表面の曇りおよび透明窓１５の曇りを検出することが可能である。
【００４０】
また、チャンバ３０の側壁部には、ガス供給口１６とガス排出口１７とが対向して設けられている。ガス供給口１６には、空間Ａ２内にプロセスガスとしてのＮ2ガスを供給するためのガス供給系７とクリーニングガスとしての水素ラジカルを供給するためのガス供給系８が接続されている。
【００４１】
ラジカル発生部２０はチャンバ３０から離れたリモートプラズマ方式になっている。配管内を減圧状態（例えば２００Ｐａ）にして、導波管１２から供給される高周波（例えば２．４５ＧＨｚ）を外部より印加することにより、配管内の水素ガスをプラズマ化する。これにより水素ラジカルが生成する。一方、ガス排出口１７には、空間Ａ２内のガスをチャンバ３０の外部に排出するためのガス排出系９が接続されている。
【００４２】
尚、本実施例では、ラジカル発生部２０に供給されるガスとして、単体の水素ガスを使用した場合を例示しているが、単体の水素ガス以外に酸素、フッ化カーボン、あるいは各々の混合ガス、あるいは、ヘリウム等の不活性ガスにより希釈されたガスを選択することも可能である。また、プロセスガスとして、Ｎ2以外にも、ヘリウム等の不活性ガスや酸素、酸素を含む酸化系のガス（たとえば、Ｎ2Ｏ）やそれらをヘリウム等の不活性ガスにより希釈したガスを使用することも可能である。
【００４３】
さらに、空間Ｂ３にはガス供給口１８及びガス排出口１９が設けられている。ガス供給口１８には、空間Ｂ３内にＮ2ガスを供給するためのガス供給系１０が接続され、ガス排出口１９には、空間Ｂ３内のガスをチャンバ３０の外部に排出するためのガス排出系１１が接続されている。本ガス系においても、Ｎ2以外に、上記プロセスガスと同様に、ヘリウム等の不活性ガスや酸素を含む酸化系のガス（たとえば、Ｎ2Ｏ）やそれらをヘリウム等の不活性ガスにより希釈したガスを使用することも可能である。
【００４４】
次に、図２のフローチャートを用いて、半導体装置のＲＴＡ処理手順の一例を示す。
【００４５】
図１と図２を参照して、ステップＳ１で、チャンバ３０内を窒素ガス（プロセスガス）で置換する。ステップＳ２で、内部が窒素ガスで置換されたチャンバ３０内に、ウェハ（Ｓｉウェハ）１を自動搬送（基板搬入）し、基板支持部４の上に配置することにより、空間Ａ２と空間Ｂ３を形成する。
【００４６】
次に、空間Ｂ３内のガスを所定の流量で供給および排気する。ウェハ１が浮かないように空間Ｂ３が空間Ａ２に比して若干負圧となるように流量および排気量を制御する。通常、リンドープの際のアニールではリンの外方拡散１３が生じるため、酸素ガス等の酸化剤により酸化を進めながら拡散、活性化を行う。ただし、本装置ではクリーニング機構を有するため、プロセス上の制約（例えば、スクリーン酸化膜なしで注入されたボロンドーパントとリンドーパントを同時に活性化する場合）により酸化を行わず、外方拡散１３を許したとしても、処理毎での汚れをリセットすることが可能である。さらには、１回のアニールを複数回のクリーニングを間に入れて分割処理し、所望のサーマルバジェットを得ることも可能である。
【００４７】
その後、ステップＳ３で、各加熱ランプ５を点灯し、ウェハ１の温度を室温（２５℃）〜アイドル温度（１００℃程度）から、均一性安定化温度（４００℃程度）へ昇温後、例えば、５０〜３００℃／秒程度の温度勾配で急峻に昇温する（昇温）。この間、複数の温度センサにより、ウェハ１の裏面温度を非接触で経時的に測定し、制御装置（図示せず）により、ウェハ１内の面内温度が均一となるように、各加熱ランプ５の熱出力の調整又は点灯・消灯の制御を行う。このような加熱を数秒〜数１０秒程度行ない（昇温）、ステップＳ４で、ウェハ１が、所定の、例えば、１０００℃となった時点から、所定の時間、温度を一定に保つ（ホールド）。なお、スパイクアニールのように、ホールド時間をゼロとしてもよい。
【００４８】
ステップＳ５で、ランプ群を消灯、或いは予熱的な熱出力となるように調整する（降温）。つづいて、チャンバ３０内における空間Ａ２と共に空間Ｂ３内にもＨｅガスを供給し、ウェハ１が表面側及び裏面側から冷却されるようにする。この基板冷却工程は、ウェハ１の温度が所定の搬出温度、例えば、７５０℃となるまで継続する。この場合、好ましくは５０〜３００℃／秒程度の温度勾配を有する降温速度で降温すると好適である。
【００４９】
次いで、ステップＳ６で、ウェハ１が自動的に搬出される（基板搬出）。これにより、光源とセンサ間をさえぎるものがなくなり、光量をチェック可能となる。本システムでは、ステップＳ７で、曇りの発生により、所定の光量が得られない場合、光量センサーのしきい値の設定により、自動的にクリーニングのシーケンスに切り替えられるようになっている（曇り状態チェック）。
【００５０】
しきい値を超えた場合、ステップＳ８で、チャンバ３０内へのプロセスガスの供給を止め、チャンバ内を真空引きする（真空引き）。真空引き完了後、ステップＳ９で、水素ガスをリモートプラズマを発生する配管内へ供給する（クリーニングガス導入）。ステップＳ１０で、例えば、配管およびチャンバ３０内をおよそ２００Ｐａに保持した後、２．４５ＧＨｚの高周波を印加し、プラズマを発生させる。これにより、水素ラジカルが発生する。チャンバ３０内へ水素ラジカルが供給されることにより、チャンバ３０内に付着するリン、ボロン、ヒ素が水素と反応し、水素化ガスとなって排気される。
【００５１】
この際、ステップＳ１１で、光量は連続的にチェックされ、所定の光量に達したらステップＳ１２で、高周波を止める（プラズマストップ）。つづいて、ステップＳ１３で、水素供給を止め（ガスストップ）、真空引きを行ったのち（真空引き）、ステップＳ１４で、チャンバ雰囲気をプロセスガスである窒素ガスに置換し（プロセスガス置換）、ステップＳ２に戻って、次のウェハ１を搬入し、処理を行う。
【００５２】
尚、上記実施例では、一回で一枚の処理が完結するプロセスフローとなっているが、先行して、曇りに対するデータをとっておくことにより、熱処理を複数回に分割し、等価の熱履歴を得ることも可能である。
【００５３】
また、上記実施例ではウェハとしてシリコンウェハを例示したが、この発明はこれに限られるものではない。
【００５４】
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、基板の熱履歴の低減を図ることができるので、デバイスの微細化および薄層化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明にかかる熱処理装置の簡略断面図である。
【図２】図１に示す熱処理装置における処理のフローチャートである。
【図３】従来の熱処理装置の簡略断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１   ウェハ
４   基板支持部
５   加熱ランプ
６   センシング部
７   ガス供給系（プロセスガス）
８   ガス供給系(クリーニングガス)
９   ガス排出系（プロセスガス＆クリーニングガス）
１０ ガス供給系（空間Ｂ用）
１１ ガス排出系（空間Ｂ用）
１２ 導波管
１３ 外方拡散
１４ 光ファイバ
１５ 透明窓
１６、１８  ガス供給口
１７、１９  ガス排出口
２０ ラジカル発生部
３０ チャンバ
【図１】
2006093218.tif 000003
【図２】
2006093218.tif 000004
【図３】
2006093218.tif 000005