(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマによりＨラジカル生成用ガスを分解してＨラジカルを生成させ、このＨラジカルとＮＦ３ガスを反応させてＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを生成するＮＦＨラジカル生成工程と、
真空槽内で、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜に前記Ｎ、Ｆ及びＨからなるラジカルを照射することにより前記ＳｉＯ２膜を除去するエッチング工程と、
真空槽内で、前記エッチング工程で前記Ｓｉ基板上に生成した残留生成物を加熱して蒸発させることにより、前記残留生成物を前記Ｓｉ基板上から除去する第１残留生成物除去工程と、
その後、前記真空槽の外壁を水冷し、前記真空槽の内壁温度を昇華温度より低く維持し、前記真空槽内に付着していた残留生成物に対してマイクロ波を照射することにより、前記真空槽の外壁を加熱せずに、付着していた残留生成物を直接加熱して励起し、真空槽内に付着していた前記残留生成物を昇華させて除去する第２残留生成物除去工程とを有することを特徴とするラジカルクリーニング方法。
【請求項２】
前記エッチング工程を行う真空槽は、前記第１残留生成物除去工程及び前記第２残留生成物除去工程を行う真空槽と同一の真空槽であることを特徴とする請求項１に記載するラジカルクリーニング方法。
【請求項３】
前記第１残留生成物除去工程の後、前記Ｓｉ基板を真空槽から取り出して、前記第２残留生成物除去工程を行うことを特徴とする請求項２に記載するラジカルクリーニング方法。
【請求項４】
前記エッチング工程を行う真空槽は、前記第１残留生成物除去工程及び前記第２残留生成物除去工程を行う真空槽とは異なる真空槽であることを特徴とする請求項１に記載するラジカルクリーニング方法。
【請求項５】
前記残留生成物が、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載するラジカルクリーニング方法。
【請求項６】
前記第２残留生成物除去工程での前記真空槽の内壁温度は３０〜８０℃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載するラジカルクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｓｉ基板（シリコン基板）上に形成された自然酸化膜等のＳｉＯ２膜を除去するラジカルクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｓｉトランジスターを作る工程においてソース、ドレインと配線とのコンタクトのためのＮｉ及びＣｏのサリサイド形成の前工程として、また、ゲートＰｏｌｙ−Ｓｉ膜と配線とのコンタクトの前工程としてＳｉ基板表面にある自然酸化膜（ＳｉＯ２膜）を除去するために、以前はＨＦによる洗浄が行われていた。しかし、デバイスのシュリンクが進むにつれてＨＦ溶液が微細ホールの中にうまく入らず、自然酸化膜の除去が十分でなくなってきた。
【０００３】
上記問題を解決するために、ＮＦ２ＨやＮＦＨ２ラジカルを用いた気相でのラジカルエッチング技術（ＣＤＴ）が使用され始めている（例えば、特許文献１参照）。ＮＦＨラジカルでＳｉＯ２のエッチングを行うと大量のＨ２Ｏと残留生成物（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等が生成し、この残留生成物が基板表面に付着する。この残留生成物を基板から除去するために、一般的にはヒーター等で２００℃程度に加熱して蒸発させている。これは、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６が１２０℃程度で蒸発する特性を応用したものである。
【０００４】
しかしながら、蒸発した残留生成物が反応室（真空槽）内の低温部分（例えば、１２０℃未満）に再付着し、長期間運転をしていると、この再付着した残留生成物からなる堆積物が厚くなり剥離してパーティクルの原因になるという問題がある。なお、残留生成物を再付着させないためには、反応室を高温（例えば、１２０℃以上）に保持すればよいが、コストアップにつながり好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６５９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上述の従来技術の問題点を解決することにあり、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜を除去するラジカルクリーニング方法であって、Ｓｉ基板に付着した（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物を除去する際に反応室（真空槽）内へ再付着した残留生成物も除去することができるラジカルクリーニング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明のラジカルクリーニング方法は、プラズマによりＨラジカル生成用ガスを分解してＨラジカルを生成させ、このＨラジカルとＮＦ３ガスを反応させてＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを生成するＮＦＨラジカル生成工程と、真空槽内で、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜に前記Ｎ、Ｆ及びＨからなるラジカルを照射することにより前記ＳｉＯ２膜を除去するエッチング工程と、真空槽内で、前記エッチング工程で前記Ｓｉ基板上に生成した残留生成物を加熱して蒸発させることにより、前記残留生成物を前記Ｓｉ基板上から除去する第１残留生成物除去工程と、その後、前記真空槽の外壁を水冷し、前記真空槽の内壁温度を昇華温度より低く維持し、前記真空槽内に付着していた残留生成物に対してマイクロ波を照射することにより、前記真空槽の外壁を加熱せずに、付着していた残留生成物を直接加熱して励起し、真空槽内に付着していた前記残留生成物を昇華させて除去する第２残留生成物除去工程とを有することを特徴とする。
前記エッチング工程を行う真空槽は、前記第１残留生成物除去工程及び前記第２残留生成物除去工程を行う真空槽と同一の真空槽であってもよい。
この場合、前記第１残留生成物除去工程の後、前記Ｓｉ基板を真空槽から取り出して、前記第２残留生成物除去工程を行うようにしてもよい。
また、前記エッチング工程を行う真空槽は、前記第１残留生成物除去工程及び前記第２残留生成物除去工程を行う真空槽とは異なる真空槽であってもよい。
そして、前記残留生成物が、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６を含むものであってもよい。
【０００８】
上記本発明のラジカルクリーニング方法において、前記第２残留生成物除去工程での前記真空槽の内壁温度は３０〜８０℃であればよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜を除去するラジカルクリーニング方法において、基板に付着した（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物を除去する際に反応室（真空槽）内へ再付着した残留生成物に、マイクロ波を照射することにより、反応室内に付着した残留生成物を除去することができ、残留生成物の反応室内からの剥離を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明で用いるラジカルクリーニング装置の一構成例を模式的に示す概略断面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】本発明で用いるラジカルクリーニング装置の別の構成例を模式的に示す平面図及び概略断面図。
【図４】試験例の結果を示す図。
【図５】マイクロ波を３０分間照射した後の真空槽内部の写真。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のラジカルクリーニング方法は、プラズマによりＨラジカル生成用ガスを分解してＨラジカルを生成させ、このＨラジカルとＮＦ３ガスを反応させてＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを生成するＮＦＨラジカル生成工程と、真空槽内で、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜にＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを照射することによりＳｉＯ２膜を除去するエッチング工程と、真空槽内で、エッチング工程でＳｉ基板上に生成した残留生成物を加熱して蒸発させることにより、残留生成物をＳｉ基板上から除去する第１残留生成物除去工程と、第１残留生成物除去工程で真空槽内に付着した残留生成物にマイクロ波を照射することにより、真空槽内に付着した残留生成物を昇華させて除去する第２残留生成物除去工程とを有するものである。
【００１２】
具体的には、まず、プラズマによりＨラジカル生成用ガスを分解してＨラジカルを生成させ、このＨラジカルとＮＦ３ガスを反応させてＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを生成する（ＮＦＨラジカル生成工程）。Ｈラジカル生成用ガスとしては、Ｈ２ガスやＮＨ３ガス等が挙げられる。このＨラジカル生成用ガスを、高周波電源から高周波を印加する等して発生させたプラズマにより分解することにより、Ｈラジカルを生成することができる。そして、このＨラジカルとＮＦ３ガスを反応させることにより、Ｎ、Ｆ及びＨからなるラジカルが生成する。Ｎ、Ｆ及びＨからなるラジカルは、例えば、ＮＦｘＨｙ（ｘ＝１〜３、ｙ＝１〜４）で表されるものであり、具体例としては、ＮＦ２ＨやＮＦＨ２等が挙げられる。キャリアーガスとして、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、及びＸｅの不活性ガスを併用してもよい。
【００１３】
次に、真空槽内で、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜に、上記ＮＦＨラジカル生成工程で得られたＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを照射することにより、ＳｉＯ２膜を除去する（エッチング工程）。このエッチング工程は、真空（例えば、１０〜１０００Ｐａ）で行うものである。そして、真空下で、Ｓｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜にＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを照射することにより、ＳｉＯ２がエッチングされてＳｉ基板からＳｉＯ２膜が除去される。このエッチングの際に、大量のＨ２Ｏと（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が生成し、この（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物は、Ｓｉ基板表面に固体として付着する。エッチング工程における一般反応式は以下の通りである。
【００１４】
ＳｉＯ２＋ＮＦｘＨｙ→（ＮＨ４）２ＳｉＦ６＋Ｈ２Ｏ
この式は、より正確に記載すれば、下記の３つの反応があると推測される。
【００１５】
ＳｉＯ２＋６ＮＦＨ２＋６Ｈ２→（ＮＨ４）２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ＋４ＮＨ３
ＳｉＯ２＋ＮＦＨ＋５ＨＦ＋ＮＨ３＋Ｈ２＋Ｈ→（ＮＨ４）２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ
ＳｉＯ２＋２ＮＨ４＋２ＨＦ２＋２ＨＦ→（ＮＨ４）２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ
【００１６】
次に、真空槽内で、エッチング工程でＳｉ基板上に生成した残留生成物を加熱して蒸発させることにより、残留生成物をＳｉ基板上から除去する（第１残留生成物除去工程）。この第１残留生成物除去工程も、真空（例えば、１０〜１０００Ｐａ）で行うものである。そして、真空下で、残留生成物が蒸発する温度、例えば、１２０℃以上で加熱することにより、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が蒸発するため、この残留生成物をＳｉ基板から除去できる。そして、この蒸発した残留生成物は、真空槽の内壁面、天板や真空槽内部に設けられた部材など、真空槽内の低温部分（例えば、１２０℃未満）に接触し例えば沸点以下に冷却されることにより、真空槽内に再付着してしまうものである。
【００１７】
なお、第１残留生成物除去工程及び第２残留生成物除去工程を行う真空槽と、エッチング工程を行う真空槽を同一の真空槽としてもよく、また、第１残留生成物除去工程及び第２残留生成物除去工程を行う真空槽とエッチング工程を行う真空槽とを異なる真空槽としてもよい。
【００１８】
次に、第１残留生成物除去工程で真空槽内に付着した残留生成物にマイクロ波を照射することにより、真空槽内に付着した残留生成物を昇華させて除去する（第２残留生成物除去工程）。この第２残留生成物除去工程も、真空（例えば、３×１０−４〜１００００Ｐａ）で行うものである。残留生成物に照射するマイクロ波は、残留生成物を昇華させることができるものであれば特に限定されず、例えばマイクロ波を照射するために用いる導波管で伝送供給できる周波数であればよく、例えば周波数２．４５〜１０ＧＨｚ程度とすることができる。商用で使用されている周波数の下限が２．４５ＧＨｚであり、また、１０ＧＨｚより大きいと導波管の径が小さくなって真空槽に均一に導入し難くなるためである。また、マイクロ波を照射する電力や真空槽内壁温度も限定されず、例えば、５００Ｗ〜１０ｋＷ、温度３０〜８０℃程度とすることができる。また、残留生成物にマイクロ波が照射されればよいため、Ｓｉ基板が真空槽内に載置されたままの状態でマイクロ波を照射してもよく、また、Ｓｉ基板が真空槽から取り出された状態でマイクロ波を照射してもよい。Ｓｉ基板が真空槽内に載置された状態でマイクロ波を照射することにより、第１残留生成物除去工程後に残留生成物がＳｉ基板上に残留している場合に、該Ｓｉ基板上に残留している残留生成物を除去することができる。また、Ｓｉ基板が真空槽から取り出された状態でマイクロ波を照射することにより、真空槽内に再付着した残留生成物に、効率よくマイクロ波を照射することができる。
【００１９】
このように、マイクロ波を照射することにより、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が直接加熱され励起されて昇華するため、真空槽の内壁面、天板や真空槽内部に設けられた部材など、真空槽内に付着した残留生成物を除去することができる。したがって、真空槽を高温（例えば１２０℃以上）に保持しなくても、内部に付着した残留生成物を除去することができる。よって、Ｓｉ基板に形成されたＳｉＯ２膜をＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルで除去し且つその際に生成した（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物をＳｉ基板から除去する操作を長期間行っても、真空槽内に再付着した残留生成物からなる堆積物が厚くなり剥離する現象を抑制することができる。
【００２０】
この再付着した残留生成物を除去する第２残留生成物除去工程は、上記ＮＦＨラジカル生成工程、エッチング工程及び第１残留生成物除去工程が終わる毎に行ってもよいが、真空槽内に残留生成物が再付着する量に応じて、ＮＦＨラジカル生成工程、エッチング工程及び第１残留生成物除去工程を複数回繰り返した後に第２残留生成物除去工程を行うようにしてもよい。
【００２１】
なお、複数枚のＳｉ基板を同時に処理するバッチ処理でもよく、また、一枚のＳｉ基板を処理する枚葉処理でもよい。
【００２２】
このような本発明のラジカルクリーニング方法は、Ｓｉトランジスターを作る工程においてソース、ドレインと配線とのコンタクトのためのＮｉ及びＣｏのサリサイド形成の前工程として、また、ゲートＰｏｌｙ−Ｓｉ膜と配線とのコンタクトの前工程等として、好適に用いられる。
【００２３】
このような本発明のラジカルクリーニング方法を適用できるラジカルクリーニング装置について、以下に説明する。
【００２４】
図１は、本発明で用いるラジカルクリーニング装置の一構成例を模式的に示す概略断面図であり、図２は図１の平面図である。図１及び図２に示すように、ラジカルクリーニング装置１は、被処理基板Ｓが載置される真空槽１１と、真空槽１１内にＨラジカルを導入するＨラジカル導入手段２０と、真空槽１１内にＮＦ３ガスを導入するＮＦ３ガス導入手段２５と、被処理基板Ｓを加熱する加熱手段と、真空槽１１内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段３０とを備えるものである。
【００２５】
具体的には、図１及び図２に示すラジカルクリーニング装置１は、複数枚の被処理基板Ｓを同時に処理するいわゆるバッチ型の装置であり、真空槽１１内には、複数枚の被処理基板Ｓを間隔をあけて５０枚積層できるウェハーボード１２が搬送されて配置される。また、真空槽１１には、真空槽１１内を排気して所望の真空状態にするための真空ポンプ１４が配管１３を経由して接続されている。また、Ｈラジカル導入手段２０から真空槽１１内に導入されたＨラジカルを被処理基板Ｓの積層方向に拡散させるために、真空槽１１には、導入されたＨラジカルが通過する複数の孔を有するシャワープレート１５が設けられている。
【００２６】
そして、ラジカルクリーニング装置１は、真空槽１１内にＨラジカルを導入するＨラジカル導入手段２０を有する。図１及び図２においては、Ｈラジカル導入手段２０は、真空槽１１に連結されたプラズマ発生器２１と、Ｈ２ガスやＮＨ３ガス等のＨラジカル生成用ガスをプラズマ発生器２１に供給するＨラジカル生成用ガス供給口２２と、プラズマ発生器２１にマイクロ波を供給するマイクロ波導入口２３とを有する。
【００２７】
また、ラジカルクリーニング装置１は、真空槽１１内にＮＦ３ガスを導入するＮＦ３ガス導入手段２５を有する。真空槽１１内でＨラジカルとＮＦ３ガスを効率よく反応させてＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルを発生させるために、図１及び図２においては、ＮＦ３ガス導入手段２５は、シャワープレート１５の近傍に配置されたパイプであってＮＦ３ガスが供給される孔を複数有するパイプとした。
【００２８】
また、ラジカルクリーニング装置１は、被処理基板Ｓを加熱する加熱手段を有する。図１においては、真空槽１１の外周にヒーター等（図示なし）からなる加熱手段が設けられている。
【００２９】
また、ラジカルクリーニング装置１は、真空槽１１内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段３０を有する。図１及び図２においては、真空槽１１の側面側からマイクロ波を導入する構成としたが、この構成に限定されず、例えば、真空槽１１の上部からマイクロ波を導入する構成としてもよい。また、マイクロ波が真空槽１１内全体に行き渡るように、撹拌機構を設けてもよい。
【００３０】
そして、ラジカルクリーニング装置１は、ゲートバルブ３１を介して、図示しない真空ポンプが接続されている仕込み取り出し室３２と連結されており、この仕込み取り出し室３２が有するゲートバルブ３３を開けることにより、仕込み取り出し室３２への被処理基板Ｓを載置したウェハーボード１２の出し入れが可能になっている。
【００３１】
このようなラジカルクリーニング装置１でラジカルクリーニングする例を説明する。まず、ゲートバルブ３３を空けて、表面にＳｉＯ２膜が形成されたＳｉ基板である被処理基板Ｓを載置したウェハーボード１２を、搬送機構３４により仕込み取り出し室３２へ搬送する。そして、ゲートバルブ３３を閉じ、仕込み取り出し室３２に接続された真空ポンプを動作させて仕込み取り出し室３２を所定の真空状態まで排気する。次に、ゲートバルブ３１を開けて、被処理基板Ｓを載置したウェハーボード１２を搬送機構３５により真空槽１１へ搬送し、ゲートバルブ３１を閉じる。なお、真空槽１１は真空ポンプ１４を動作させることにより予め所定の真空度に排気しておく。
【００３２】
次に、Ｈラジカル生成用ガス供給口２２からＨ２ガスやＮＨ３ガス等のＨラジカル生成用ガスとキャリアーガスであるＮ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ等の不活性ガスをプラズマ発生器２１に供給すると共に、マイクロ波導入口２３からマイクロ波をプラズマ発生器２１に供給して放電を発生させることにより、Ｈ２ガスやＮＨ３ガスを分解してＨラジカルを発生させ、Ｈラジカルを真空槽１１内に導入する。
【００３３】
また、真空槽１１に、ＮＦ３ガス導入手段２５からＮＦ３ガスを導入する。真空槽１１に導入されたＮＦ３ガスと、真空槽１１に導入されシャワープレート１５を経由したＨラジカルが反応することにより、ＮＦ２ＨやＮＦＨ２等のＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルが発生する。図１においては、被処理基板Ｓ上でＨラジカルとＮＦ３ガスが合流するように配置されている。
【００３４】
このようにして発生したＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルが被処理基板Ｓ表面に形成されたＳｉＯ２膜と接触する、すなわち、Ｎ、Ｆ及びＨからなるラジカルがＳｉ基板上に形成されたＳｉＯ２膜に照射されることにより、ＳｉＯ２膜がエッチングされる。なお、エッチングが終了した後は、真空槽１１へのＨラジカル及びＮＦ３ガスの導入を停止する。このＳｉＯ２膜がエッチングされる際に、大量のＨ２Ｏと（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が生成し、この（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物は、被処理基板Ｓ表面に付着する。
【００３５】
次に、真空槽１１の外周に設けられたヒーター等の加熱手段で、被処理基板Ｓ表面に付着した残留生成物を例えば１２０℃以上で加熱することにより、残留生成物を蒸発させて、被処理基板Ｓ表面から残留生成物を除去する。この蒸発させた残留生成物は、真空槽１１の内壁面、天板や真空槽１１内部に設けられた部材など、真空槽１１内の低温部分に接触し例えば沸点以下に冷却されることにより、再付着してしまう。特に、真空ポンプが接続された排気口付近は、残留生成物が再付着しやすい。
【００３６】
次いで、被処理基板Ｓが載置されたウェハーボード１２を仕込み取り出し室３２へ搬送する。
【００３７】
その後、マイクロ波照射手段３０から例えば周波数２．４５〜１０ＧＨｚのマイクロ波を真空槽１１内に導入することにより、真空槽１１内に再付着した残留生成物にマイクロ波を照射する。これにより、再付着した残留生成物が昇華し、除去できる。このように、マイクロ波を照射することにより、残留生成物が直接加熱されるため、真空槽１１の温度を高温（例えば１２０℃以上）にすることなく、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が昇華して、真空槽１１内に付着した残留生成物を除去することができる。マイクロ波を照射する際に、ＮＦ３ガス導入手段２５等からＮ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ等の不活性ガスを流すことにより、排気効率が高くなるため、マイクロ波の照射により昇華した（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が再び付着することを防ぐことができ、より短時間で残留生成物を除去できる。
【００３８】
なお、上述した例では、複数枚の被処理基板Ｓを同時に処理するいわゆるバッチ型の装置としたが、一枚の被処理基板Ｓを処理する枚葉式の装置としてもよい。この場合は、被処理基板Ｓを真空槽１１内に載置する部材として、ウェハーボード１２の代わりに被処理基板を載せる基板支持ステージとしてもよい。また、被処理基板Ｓを真空槽１１内に載置したまま、マイクロ波を照射するようにしてもよい。
【００３９】
また、本発明のラジカルクリーニング方法を適用できるラジカルクリーニング装置は、エッチング工程を行う真空槽と、第１残留生成物除去工程及び第２残留生成物除去工程を有する残留生成物除去工程を行う真空槽とを、異なる真空槽としてもよい。例えば、被処理基板が載置されるエッチング用真空槽と、エッチング用真空槽内にＨラジカルを導入するＨラジカル導入手段と、エッチング用真空槽にＮＦ３ガスを導入するＮＦ３ガス導入手段と、被処理基板が載置される残留生成物除去用真空槽と、残留生成物除去用真空槽内に載置された被処理基板を加熱する加熱手段と、残留生成物除去用真空槽内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段とを備えるラジカルクリーニング装置としてもよい。
【００４０】
このようなラジカルクリーニング装置について、ラジカルクリーニング装置の別の構成例を模式的に示す平面図（図３（ａ））及び概略断面図（図３（ｂ））である図３を用いて説明する。図３に示すように、ラジカルクリーニング装置５０は、エッチング工程を行う被処理基板Ｓが載置されるエッチング用真空槽５１と、残留生成物除去工程を行う被処理基板Ｓが載置される残留生成物除去用真空槽６１とを有し、エッチング用真空槽５１と、残留生成物除去用真空槽６１とは、真空搬送室５２を介して真空の状態で被処理基板Ｓが搬送できるように連結されている。
【００４１】
そして、エッチング用真空槽５１には、エッチング用真空槽５１内にＨラジカルを導入するＨラジカル導入手段と、エッチング用真空槽５１にＮＦ３ガスを導入するＮＦ３ガス導入手段が接続されている。このエッチング用真空槽５１、Ｈラジカルを導入するＨラジカル導入手段及びＮＦ３ガス導入手段で、エッチング工程を行う部材を構成する。
【００４２】
また、残留生成物除去用真空槽６１内には、図３（ｂ）に示すように、被処理基板Ｓが載置される基板支持ステージ６２が設けられ、この基板支持ステージ６２は、被処理基板Ｓを加熱するためのヒーター等の加熱手段６３（図３（ｂ）においては、ホットプレート）をその上部に備えており、また、被処理基板Ｓの搬送時に被処理基板Ｓを上下に移動することができるリフトピン等の手段（図示せず）を備えている。
【００４３】
そして、残留生成物除去用真空槽６１は、側壁６１ａ、底部６１ｂ、蓋部６１ｃで構成され、側壁６１ａには、被処理基板Ｓを出し入れするための基板搬送口６４が設けられている。また、残留生成物除去用真空槽６１には、内部を排気して所望の真空状態にするための真空ポンプ等（図示なし）が接続されている。
【００４４】
また、蓋部６１ｃの開口部には、絶縁部材６５を介してマイクロ波拡張誘電体６６が該開口部を覆うように設けられており、このマイクロ波拡張誘電体６６上に、マイクロ波発生手段６７が載置されている。そして、マイクロ波拡張誘電体６６上には、マイクロ波発生手段６７で発生させたマイクロ波の拡散を防止し残留生成物除去用真空槽６１内に効率よく導入させるようにするために、Ｃｕからなる金属板６８が設けられている。このマイクロ波発生手段６７、マイクロ波拡張誘電体６６及び金属板６８で、残留生成物除去用真空槽６１内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段を構成する。なお、所望の強度のマイクロ波を残留生成物除去用真空槽６１内に導入することができれば、マイクロ波拡張誘電体６６や金属板６８はなくてもよい。
【００４５】
この図３（ｂ）に示すような残留生成物除去用真空槽６１、加熱手段６３及びマイクロ波照射手段で、第１残留生成物除去工程及び第２残留生成物除去工程を有する残留生成物除去工程を行う部材を構成する。
【００４６】
このようなラジカルクリーニング装置１でラジカルクリーニングする例を説明する。まず、真空搬送室５２を真空ポンプ等により排気して真空搬送室５２内を所定の真空状態にすると共に、真空搬送室５２内に、表面にＳｉＯ２膜が形成されたＳｉ基板である被処理基板Ｓを搬送する。
【００４７】
次いで、所定の真空状態にしたエッチング用真空槽５１内に、被処理基板Ｓを搬送する。そして、Ｈ２ガスやＮＨ３ガス等のＨラジカル生成用ガスを用いて発生させたＨラジカルを、Ｈラジカル導入手段によりエッチング用真空槽５１内に導入すると共に、ＮＦ３ガスをＮＦ３ガス導入手段によりエッチング用真空槽５１に導入する。導入されたＨラジカルとＮＦ３ガスが反応することにより、ＮＦ２ＨやＮＦＨ２等のＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルが発生する。
【００４８】
このようにして発生したＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルが被処理基板Ｓ表面に形成されたＳｉＯ２膜と接触することにより、ＳｉＯ２膜がエッチングされる。なお、エッチングが終了した後は、エッチング用真空槽５１へのＨラジカル及びＮＦ３ガスの導入を停止する。このＳｉＯ２膜がエッチングされる際に、大量のＨ２Ｏと（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が生成し、この（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物は、被処理基板Ｓ表面に付着する。
【００４９】
次に、被処理基板Ｓを、真空搬送室５２を経由して、所定の真空状態にした残留生成物除去用真空槽６１へ搬送する。そして、加熱手段６３により被処理基板Ｓを例えば１２０℃以上で加熱することにより、この残留生成物を加熱して、残留生成物を蒸発させて、被処理基板Ｓ表面から残留生成物を除去する。この蒸発させた残留生成物は、側壁６１ａ、底部６１ｂ、蓋部６１ｃやその他の部材など、残留生成物除去用真空槽６１内の低温部分に接触し例えば沸点以下に冷却されることにより、再付着してしまう。特に、真空ポンプ等が接続された排気口付近は、残留生成物が再付着しやすい。
【００５０】
その後、マイクロ波発生手段６７で発生させた例えば周波数２．４５〜１０ＧＨｚのマイクロ波を、マイクロ波拡張誘電体６６を介して残留生成物除去用真空槽６１内に導入することにより、残留生成物除去用真空槽６１内に再付着した残留生成物にマイクロ波を照射する。これにより、再付着した残留生成物が昇華し、除去できる。このように、マイクロ波を照射することにより、残留生成物が直接加熱されるため、残留生成物除去用真空槽６１の温度を高温（例えば１２０℃以上）にすることなく、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物を昇華させて、残留生成物除去用真空槽６１内に付着した残留生成物を除去することができる。マイクロ波を照射する際に、ＮＦ３ガス導入手段２５等からＮ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ等の不活性ガスを流すことにより、排気効率が高くなるため、マイクロ波の照射により昇華した（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が再び付着することを防ぐことができ、より短時間で残留生成物を除去できる。
【００５１】
なお、上述した例では１枚の被処理基板Ｓを処理したが、基板支持ステージ６２に載置できれば数枚を同時に処理するようにしてもよい。また、被処理基板Ｓを残留生成物除去用真空槽６１内に載置したまま、マイクロ波を照射するようにしてもよい。
【００５２】
以下に、本発明を試験例に基づいて説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００５３】
（試験例）
図１及び図２に示すラジカルクリーニング装置１を用い、表面にＳｉＯ２膜が形成されたＳｉ基板をラジカルクリーニングした。なお、ラジカルクリーニング装置１の真空槽１１の真空ポンプが接続された排気口付近（Ａ）、排気口の上部（Ｂ）及び排気口の下部（Ｃ）に、それぞれＳｉ基板を細切したチップ状部材Ａ〜Ｃを設けて、ラジカルクリーニングを行った。
【００５４】
まず、真空槽１１内に、被処理基板Ｓである表面にＳｉＯ２膜が形成されたＳｉ基板を、５０枚載置した。この真空槽１１内は、１０Ｐａであった。次に、Ｈラジカル導入手段で真空槽１１内にＨラジカルを導入した。具体的には、Ｎ２とＮＨ３の混合ガス（Ｎ２＝５０００ｓｃｃｍ、ＮＨ３＝２０００ｓｃｃｍ）にマイクロ波を印加してプラズマで分解することによりＨラジカルを生成させ、これを真空槽１１に導入した。また、ＮＦ３ガス導入手段２５でＮＦ３ガスを２０００ｓｃｃｍで真空槽１１内に導入し、被処理基板Ｓ上でＨラジカルと反応させることにより、Ｎ、Ｆ及びＨからなるラジカルを生成させた。生成したＮ、Ｆ及びＨからなるラジカルにより、被処理基板Ｓ表面に形成されたＳｉＯ２膜がエッチングされた。この際、被処理基板Ｓ表面には、堆積物（残留生成物）が付着した。なお、１バッチを２０分とし、合計１０００バッチで１バッチ当たり２００Åのエッチングを行った。
【００５５】
次に、真空槽１１へのＨラジカル及びＮＦ３ガスの導入を停止し、真空槽１１の外周に設けたヒーターを動作することにより被処理基板Ｓを２００℃まで昇温させた。これにより、被処理基板Ｓ表面に付着した堆積物（残留生成物）を除去した。その後、被処理基板Ｓを真空槽１１から仕込み取り出し室３２へ搬送した。
【００５６】
この状態で真空槽１１を大気開放してチップ状部材Ａ〜Ｃに付着した堆積物の厚さを段差式膜厚計（ＤＥＫＴＡＫ）で測定したところ、チップ状部材Ａの付着量が最も多く０．９７ｍｍであった。このチップを元の位置（排気口付近）に再度設置し真空槽１１を排気して３×１０−４Ｐａとし、マイクロ波照射手段３０により、６ｋＷで２．４５ＧＨｚのマイクロ波を真空槽１１内に導入した。この際真空槽１１の壁は水冷している。このマイクロ波を真空槽１１内に導入した時間（すなわち、マイクロ波照射時間）を変化させて、チップ状部材Ａに付着している堆積物の厚さを測定した。チップ状部材Ａについての結果を表１及び図４に示す。
【００５７】
表１及び図４に示すように、マイクロ波の照射時間が長いほど堆積物の厚さは減少し、３０分間の照射でほぼ完全に除去することができた。マイクロ波の照射の際、真空槽１１の外壁は水冷されているため、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物は、真空槽１１の外壁からは加熱されず、マイクロ波により直接加熱されて励起し、昇華にいたった事が明白である。
【００５８】
また、マイクロ波を３５分間照射した後の真空槽１１内部の写真を図５に示す。残留生成物が残留していれば白い粉の集合のように見えるが、図５に示すように、マイクロ波を３５分照射した後は全て除去され綺麗になっていることがわかる。
【００５９】
次に、マイクロ波照射手段３０からマイクロ波を導入する際に、ＮＦ３ガス導入手段２５からＮ２を５０００ｓｃｃｍで導入した以外は、上記試験と同様の実験を行った。この結果、チップ状部材の堆積物が完全に除去されるまでにかかる時間が、上記試験と比べて短くなった。これは、排気効率が高くなるため、マイクロ波の照射により昇華した（ＮＨ４）２ＳｉＦ６等の残留生成物が再び付着することを防ぐことができたためと推測される。なお、チップ状部材Ａを別の装置を用いて真空中２００℃で３０分間加熱したところ、堆積物は完全になくなっていた。したがって、この堆積物は、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６を主成分とするものであることが分かる。
【００６０】
【表１】
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【符号の説明】
【００６１】
Ｓ  被処理基板                      １、５０  ラジカルクリーニング装置
１１  真空槽                          １２  ウェハーボード
１３  配管                            １４  真空ポンプ
１５  シャワープレート                ２０  Ｈラジカル導入手段
２１  プラズマ発生器                  ２２  ラジカル生成用ガス供給口
２３  マイクロ波導入口                ２５  ＮＦ３ガス導入手段
３０  マイクロ波照射手段              ３１、３３  ゲートバルブ
３２  仕込み取り出し室                ３４、３５  搬送機構
５１  エッチング用真空槽              ５２  真空搬送室
６１  残留生成物除去用真空槽          ６１ａ  側壁
６１ｂ  底部                          ６１ｃ  蓋部
６２  基板支持ステージ                ６３  加熱手段
６４  基板搬送口                      ６５  絶縁部材
６６  マイクロ波拡張誘電体            ６７  マイクロ波発生手段
６８  金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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