(57)【要約】  【課題】石英製以外の部材の腐食を防止するとともに石英部材中の不純物を低減させる不純物低減方法を提供する。  【解決手段】本発明の不純物低減方法は、水素、酸素、塩素及びフッ素から選択される少なくとも２種類の気体を処理室２０１内に供給する工程と、プラズマにより活性化した気体を低温雰囲気にて処理室２０１内の石英部材２７８に曝す工程とを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素、酸素、塩素及びフッ素から選択される少なくとも２種類の気体を反応室内に供給する工程と、
プラズマにより活性化した気体を低温雰囲気にて前記反応室内の石英部材に曝す工程と、
を有することを特徴とする不純物低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石英部材中の不純物を低減する不純物低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の不純物低減方法において、塩化水素（ＨＣｌ）ガスや三フッ化塩素（ＣｌＦ３）ガス等のクリーニングガスを反応室内へ供給し、該ガスを比較的高温にて分解させ、反応室内における石英部材中の不純物を塩化物やフッ化物として昇華させ、除去する方法が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術においては、反応炉内で例えばアルミニウム（Ａｌ）等の石英製以外の部材が塩化水素ガスや三フッ化水素ガスに曝されたことにより腐食することがあった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題を解消し、石英部材中の不純物を低減させる不純物低減方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の特徴とするところは、水素、酸素、塩素及びフッ素から選択される少なくとも２種類の気体を反応室内に供給する工程と、プラズマにより活性化した気体を低温雰囲気にて前記反応室内の石英部材に曝す工程とを有する不純物低減方法にある。
【０００６】
好適には、前記気体を交互に替えて前記反応室内へ供給する。
【０００７】
好適には、前記反応室には石英に覆われたヒータが設けられている。
【０００８】
好適には、前記石英部材のみをプラズマ雰囲気に曝すようにする。
【０００９】
好適には、前記反応室内に窒素を供給する工程と、前記反応室内の前記石英部材の表面を窒化させる工程とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水素、酸素、塩素及びフッ素から選択される少なくとも２種類の気体を反応室内に供給する工程と、プラズマにより活性化した気体を低温雰囲気にて前記反応室内の石英部材に曝す工程とを有するので、石英製以外の部材の腐食を抑制するとともに石英部材中の不純物を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を説明する。本発明のプラズマ処理炉は、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Modified Magnetron Typed Plasma Source）を用いてウエハ等の基板をプラズマ処理する基板処理炉（以下、ＭＭＴ装置と称する）である。このＭＭＴ装置は、気密性を確保した処理室に基板を設置し、シャワーヘッドを介して反応ガスを処理室に導入し、処理室をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成するとともに磁界を形成し、マグネトロン放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより長寿命となって電離生成率を高めるので高密度プラズマを生成できる。このように反応ガスを励起分解させて基板表面を酸化または窒化等の拡散処理、または基板表面に薄膜を形成する、または基板表面をエッチングする等、基板へ各種のプラズマ処理を施すことができる。
【００１２】
図１に、このようなＭＭＴ装置１００の概略構成図を示す。ＭＭＴ装置１００は、処理容器２０３を有し、この処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と第２の容器である碗型の下側容器２１１により形成され、上側容器２１０は下側容器２１１の上に被せられている。上側容器２１０は石英等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１は例えばアルミニウムで形成されている。また後述するヒータ一体型の基板保持具（基板保持手段）であるサセプタ２１７を石英等の非金属材料で構成することによって、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。
【００１３】
シャワーヘッド２３６は、処理室（反応室）２０１の上部に設けられ、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備えている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入されたガスを分散するための分散空間として設けられる。
【００１４】
ガス導入口２３４には、ガスを供給するガス供給管２３２が接続されており、ガス供給管２３２は、開閉弁であるバルブ２４３ａ、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１を介して図中省略の反応ガス２３０のガスボンベに繋がっている。シャワーヘッド２３６から反応ガス２３０が処理室２０１に供給され、また、サセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ基板処理後のガスが流れるように下側容器２１１の側壁にガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５にはガスを排気するガス排気管２３１が接続されており、ガス排気管２３１は、圧力調整器であるＡＰＣ２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。
【００１５】
供給される反応ガス２３０を励起させる放電機構（放電手段）として、筒状、例えば円筒状に形成された第１の電極である筒状電極２１５が設けられる。筒状電極２１５は処理容器２０３（上側容器２１０）の外周に設置されて処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４を囲んでいる。筒状電極２１５にはインピーダンスの整合を行う整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３が接続されている。
【００１６】
また、筒状、例えば円筒状に形成された磁界形成機構（磁界形成手段）である筒状磁石２１６は筒状の永久磁石となっている。筒状磁石２１６は、筒状電極２１５の外表面の上下端近傍に配置される。上下の筒状磁石２１６、２１６は、処理室２０１の半径方向に沿った両端（内周端と外周端）に磁極を持ち、上下の筒状磁石２１６、２１６の磁極の向きが逆向きに設定されている。従って、内周部の磁極同士が異極となっており、これにより、筒状電極２１５の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成するようになっている。
【００１７】
処理室２０１の底側中央には、基板であるウエハ２００を保持するための基板保持具（基板保持手段）としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、例えば石英等の非金属材料で形成され、内部に加熱機構（加熱手段）としてのヒータ（図中省略）が一体的に埋め込まれており、ウエハ２００を加熱できるようになっている。すなわち、サセプタ２１７内には、石英に覆われたヒータが設けられている。ヒータは、電力が印加されてウエハ２００を５００℃程度にまで加熱できるようになっている。また、このヒータは、例えばクリーニング時等においては、処理炉２０２内を９００℃程度にまで過熱することができるようにもなっている。
【００１８】
また、サセプタ２１７の内部には、さらにインピーダンスを変化させるための電極である第２の電極も装備されており、この第２の電極がインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、上記電極及びサセプタ２１７を介してウエハ２００の電位を制御できるようになっている。
【００１９】
ウエハ２００をマグネトロン型プラズマ源でのマグネトロン放電により処理するための処理炉２０２は、少なくとも処理室２０１、処理容器２０３、サセプタ２１７、筒状電極２１５、筒状磁石２１６、シャワーヘッド２３６、及び排気口２３５から構成されており、処理室２０１でウエハ２００をプラズマ処理することが可能となっている。
【００２０】
筒状電極２１５及び筒状磁石２１６の周囲には、この筒状電極２１５及び筒状磁石２１６で形成される電界や磁界を外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽板２２３が設けられている。
【００２１】
サセプタ２１７は下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構（昇降手段）２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、下側容器２１１底面にはウエハ２００を突上げるためのウエハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。そして、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時にはウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａ及びウエハ突上げピン２６６が配置される。
【００２２】
また、下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられ、開いている時には図中省略の搬送機構（搬送手段）により処理室２０１に対してウエハ２００を搬入、または搬出することができ、閉まっている時には処理室２０１を気密に閉じることができる。
【００２３】
また、制御部（制御手段）としてのコントローラ１２１は信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｄを通じて整合器２７２、高周波電源２７３を、信号線Ｅを通じてマスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａを、さらに図示しない信号線を通じてサセプタに埋め込まれたヒータやインピーダンス可変機構２７４をそれぞれ制御するよう構成されている。
【００２４】
上述したように、処理室２０１内では、石英部材２７８（例えば上側容器２１０及びサセプタ２１７）が用いられている。なお、下側容器２１１、シャワーヘッド２３６及びウエハ突き上げピン２６６等も石英製とし、処理室２０１内を石英部材２７８で覆うようにしてもよい。
【００２５】
次に上記のような構成の処理炉を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ウエハ２００表面に対し、又はウエハ２００上に形成された下地膜の表面に対し所定のプラズマ処理を施す方法について説明する。尚、以下の説明において、ＭＭＴ装置１００を構成する各部の動作は制御部１２１により制御される。
【００２６】
ウエハ２００は処理炉２０２を構成する処理室２０１の外部からウエハを搬送する図中省略の搬送機構によって処理室２０１に搬入され、サセプタ２１７上に搬送される。この搬送動作の詳細は次の通りである。サセプタ２１７が基板搬送位置まで下降し、ウエハ突上げピン２６６の先端がサセプタ２１７の貫通孔２１７ａを通過する。このときサセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突き上げピン２６６が突き出された状態となる。次に、下側容器２１１に設けられたゲートバルブ２４４が開かれ、図中省略の搬送機構によってウエハ２００をウエハ突上げピン２６６の先端に載置する。搬送機構が処理室２０１外へ退避すると、ゲートバルブ２４４が閉じられる。サセプタ２１７がサセプタ昇降機構２６８により上昇すると、サセプタ２１７上面にウエハ２００を載置することができ、更にウエハ２００を処理する位置まで上昇する。
【００２７】
サセプタ２１７に埋め込まれたヒータは予め加熱されており、搬入されたウエハ２００を室温〜５００℃の範囲の内、所定のウエハ処理温度に加熱する。真空ポンプ２４６、及びＡＰＣ２４２を用いて処理室２０１の圧力を０．１〜１００Ｐａの範囲の内、所定の圧力に維持する。
【００２８】
ウエハ２００の温度が処理温度に達し、安定化したら、ガス導入口２３４から遮蔽プレート２４０のガス噴出孔２３９を介して、反応ガスを処理室２０１に配置されているウエハ２００の上面（処理面）に向けて導入する。このときのガス流量は所定の流量とする。同時に筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。印加する電力は、１５０〜２００Ｗの範囲の内、所定の出力値を投入する。このときインピーダンス可変機構２７４は予め所望のインピーダンス値となるように制御しておく。
【００２９】
筒状磁石２１６、２１６の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウエハ２００の上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域２２４に高密度プラズマが生成される。そして、生成された高密度プラズマにより、サセプタ２１７上のウエハ２００の表面にプラズマ処理が施される。プラズマ処理が終わったウエハ２００は、図示略の搬送機構を用いて、基板搬入と逆の手順で処理室２０１外へ搬送される。
【００３０】
次に上述した処理室２０１内で用いられる石英（ＳｉＯ２）の構造について説明する。
【００３１】
まず、石英（ＳｉＯ２）の属する珪酸塩鉱物の基本構造を図２〜４に基づいて説明する。
石英（ＳｉＯ２）は、結晶構造から分類すると地球の表層を形成する珪酸塩鉱物に属している。珪酸塩鉱物は、結晶の骨組みとなっている珪酸イオンの連結方式の違いによって７種類に分類されており、狭義の珪酸塩鉱物ではないが、構造的に同類である石英（ＳｉＯ２）を含めると合計８種類（ランカン石、輝石、ザクロ石、斜長石、正長石、石英、角閃石及び黒雲母）に分類できる。
【００３２】
図２に示すように、珪酸塩鉱物の骨格は、１個の珪素イオン（Ｓｉ４＋）が４個の酸素イオン（Ｏ２−）によって取り囲まれたＳｉＯ４が最小の構成単位となるＳｉＯ４四面体構造となっている。珪素イオンの半径は０．４Åと小さく、イオン半径の大きな酸素イオン（１．３Å）が形成する最密充填において、専ら４個の酸素イオンによって囲まれた正四面体空隙に入る。
【００３３】
酸素イオンの成す正四面体空隙は、珪素イオン（Ｓｉ４＋）が最優先席となっている。しかし、図３に示すように、他の金属陽イオン、例えばアルミニウムイオン（Ａｌ３＋）及びチタニウムイオン（Ｔｉ４＋）は、イオン半径がＳｉ４＋に近いという理由により、又はＳｉ４＋と同イオン価であるという理由により、Ｓｉ４＋と置換される場合がある。同様の理由で、ベリリウムイオン（Ｂｅ２＋）やジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）も四面体構造内に入る可能性を持っていると考えられる。
【００３４】
このＳｉＯ４四面体が連結（重合）することによって、多種多様の構造を持った石英（シリカ）や珪酸塩鉱物を形作っている。ＳｉＯ４四面体の連結度を増していくにしたがって連結角も大きくなり、次第に空隙率の大きい（大きな結晶空隙を持つ）、密度の小さい珪酸塩鉱物を形成していく。したがって、その生成条件では、無限に近い種類の珪酸塩鉱物を形成できるものの、図４に示すように、基本的には８種類（１：独立型、２：複合型、３：環状、４：単鎖状、５：副鎖状、６：層状、７：網状（連結角１１０〜１８０°及び８：網状（連結角１４５〜１８０°））の連結方式に分類することができる。石英は、結晶構造から分類すると網状珪酸塩鉱物に属している。すなわち、図４の８に示すように、石英は、ＳｉＯ４四面体の全て（４個）の酸素イオンが別々の四面体に共有され、立体網状に連結している。
【００３５】
次に石英中に含まれる不純物について図５及び６に基づいて説明する。
図５に石英中における不純物（塩素イオン（Ｃｌ−）、アルミニウムイオン（Ａｌ３＋）、アルカリ金属イオン（Ｎａ＋，Ｋ＋など）及び硼酸イオン（ＢＯ３）３−等）の結合状態を示した。ＳｉＯ４四面体の連結環は、通常５〜７の四面体で形成されているが、前記不純物の結合している部分は、結合手が不足して連結環が大きくなる。図５には、その様子をＳｉ、Ａｌ及びＢの結合手を１本省略して平面的に表してある。
【００３６】
このように、石英は、その構造内の空隙が非常に大きく、かつ連続しているものと考えられる。その大きさは、原子半径１．５Åのヘリウムガス（Ｈｅ）が、常温でもわずかではあるが通過できる程で、１０００℃以上に加熱すると、イオン半径１．１Åのナトリウムイオン（Ｎａ＋）、イオン半径１．６Åのカリウムイオン（Ｋ＋）等も自由に動き回ることができる。
【００３７】
石英の結晶構造内に不純物の金属イオンが取り込まれた場合、活性水素（Ｈ＋）はＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合をアタックすると同時にこの金属原子と酸素との結合をも切断する。そして、その結合エネルギーの大きさにもよるが、結合手（イオン価）の少ない金属ほど切断されやすい。温度が高い場合、金属原子は自ら熱解離するものの、すぐ再結合するため、次式に示すように水素原子と置換すると確実に切断することができる。
【００３８】
【数１】
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【００３９】
つまり、１価のアルカリ金属は１個の活性水素で切断できるが、２価以上の金属は、２個以上の活性水素が同時にアタックしないと切断されないため、確率が悪くなる。これらの反応で生じたシラノール（≡Ｓｉ−ＯＨ）は、時間が経つと熱解離してまた元の状態に戻るためである。また、同じ１価のアルカリ金属でも酸素原子との結合力の差により、Ｎａ＜Ｋ＜Ｌｉの順に、２価の金属ではＣｕ＜Ｆｅ＜Ｍｇ＜Ｃａの順に切断されにくくなることは結合エネルギーの値からも想像できる。しかし、活性水素による結合の切断が伴わない場合には、イオン化に要するエネルギーが非常に大きなものとなって、容易に石英の結晶構造から抜け出すことはできない。
【００４０】
図６は、活性水素による浄化作用に必要な諸条件、すなわち天然の高温変成作用と高圧変成作用及び室温実験における浄化作用に必要な各種条件の一覧表である。表中の水素濃度とは、水蒸気などから熱解離で発生する活性水素と石英のモル比で、各々温度、圧力条件及び介在する水分の量によって大きく影響される。所要時間は、この活性水素の濃度によって決まる因子であるが、水素濃度があまり高過ぎても浄化作用の効率が低下するものと思われる。温度条件は、移動できる金属不純物の種類に直接影響を与えるため、最も重要な因子となっている。例えば、温度条件と圧力条件との関係をみると、０．５〜２万ａｔｍ程度の圧力では６００℃程度、０．０１〜１ａｔｍ程度の圧力では１２００〜１４００℃程度となっている。
【００４１】
以上のことから、活性水素と不純物の金属イオンとを置換（イオン交換）させることで、石英部材中の不純物を低減することが可能であると考えられる。しかしながら、上述したように活性水素の利用には、高圧力（０．５〜２万ａｔｍ程度）でなければ高温（１０００℃程度以上）の条件を必要とする。また、上述したように、高温の場合には切断された金属原子が再結合する。そこで、本発明は、後述するように水素プラズマを使用することで、低温（例えば９００℃程度の温度）雰囲気において活性水素を生成し、この活性水素により石英中の不純物の低減を実現する。
【００４２】
次に実施例について説明する。
【００４３】
[実施例１]
本実施例における不純物低減方法の一例を図１及び７に基づいて説明する。
なお、図７における石英部材２７８、活性水素２８０、金属原子２８２及び活性水素２８４は、模式的に示されている。
【００４４】
本実施例における不純物低減方法は、例えばクリーニング時などに実施される。
図７（ａ）に示すように、石英部材２７８には、不純物の金属原子（金属イオン）２８２が取り込まれている。まず、バルブ２４３ａを開放し、ガス供給管２３２よりガス導入口２３４、遮断プレート２４０のガス噴出孔２３９を介して水素（Ｈ２）ガスを処理室２０１内に供給し、筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。このとき、処理室２１０内を加熱するヒータ（図示せず）を９００℃程度以下の温度に設定し、処理室２０１内を低温雰囲気にする。筒状磁石２１６、２１６の磁界の影響を受けたマグネトロン放電の発生により、プラズマ生成領域２２４に水素プラズマを生成させ、活性した水素（活性水素２８０）を処理室２０１内の石英部材２７８に曝す。このとき、活性水素２８０は、石英部材２７８中の不純物の金属原子２８２をアタックし（図７（ｂ））、活性水素２８０と金属原子２８２とが置換（イオン交換）される（図７（ｃ））。
【００４５】
続いて、ガス供給管２３２よりガス導入口２３４、遮断プレート２４０のガス噴出孔２３９を介して処理室２０１内に酸素（Ｏ２）ガスを供給し、筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。このとき、処理室２１０内を加熱するヒータ（図示せず）を９００℃程度以下の温度に設定し、処理室２０１内を低温雰囲気にする。筒状磁石２１６、２１６の磁界の影響を受けたマグネトロン放電の発生により、プラズマ生成領域２２４に酸素プラズマを生成させ、活性した酸素（活性酸素２８４）を処理室２０１内の石英部材２７８に曝す。このとき、活性酸素２８４と石英部材２７８表面に析出した金属原子２８２とが結合する（図７（ｄ）及び（ｅ））。すなわち、活性酸素２８４は、石英部材２７８表面に析出した（活性水素２９４により置換された）金属原子２８２を酸化させる。
【００４６】
続いて、バルブ２４３ｂを開放し、処理室２０１内の雰囲気をガス排気口２３５を介してガス排気管２３１より排気する。これにより、処理室２０１内の雰囲気と共に酸化した金属原子２８２（活性酸素２８４と結合した金属原子２８２）が処理室２０１外へ排出される（図７（ｆ））。
【００４７】
以上のように、本発明の不純物低減方法によれば、水素ガスをプラズマにより活性化することで、低温（例えば９００℃程度の温度）雰囲気にて活性水素２８０を生成することができる。これにより、高温雰囲気（例えば１０００℃以上の温度）の場合と比較し、不純物である金属原子２８２の再結合が抑制され、活性水素２８０と金属原子２８２とを確実に置換（イオン交換）することができ、石英部材２７８中の不純物を低減させることができる。また、本発明の不純物低減方法によれば、塩化水素ガスや三フッ化塩素ガスを使用しないので、これら塩化水素ガスや三フッ化水素ガスによるアルミニウム（Ａｌ）等の石英製以外の部材の腐食を防止することができる。
【００４８】
なお、上述した水素ガスと酸素ガスを所定時間毎に交互に変えて処理室２０１内へ供給するようにしてもよいし、水素ガスと酸素ガスとを同時に処理室２０１内へ供給するようしてもよい。このように、水素ガスと酸素ガスを交互に又は同時に供給することで、石英部材２７８中の不特定方向へ拡散する不純物の金属原子２８２を置換（イオン交換）させ、石英部材２７８表面に析出した金属原子２８２を適宜酸化させることができる。
【００４９】
また、上述した酸素（Ｏ２）ガスの代わりに塩素（Ｃｌ２）ガス又はフッ素（Ｆ２）ガスを用いてもよい。すなわち、水素プラズマ生成時おいて活性水素２８０とイオン交換された不純物の金属原子２８２を、昇華された塩素又はフッ素と結合させ、該結合した気体を処理室２０１外へ排気するようにしてもよい。この塩素及びフッ素は、酸素と比較し昇華温度が低い（約２００℃程度）ため、プラズマを使用しなくても不純物の金属原子２８２と結合しやすい状態となり、プラズマ処理が不要となる。
【００５０】
また、処理室２０１内を石英部材２７８のみで構成し、該石英部材２７８のみをプラズマ雰囲気に曝すようにしてもよい。これにより、石英製以外の部材の腐食をより防止することができる。
【００５１】
[実施例２]
まず、バルブ２４３ａを開放し、ガス供給管２３２よりガス導入口２３４、遮断プレート２４０のガス噴出孔２３９を介して窒素（Ｎ２）ガスを処理室２０１内に供給し、筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。このとき、処理室２１０内を加熱するヒータ（図示せず）を９００℃程度以下の温度に設定し、処理室２０１内を低温雰囲気にする。筒状磁石２１６、２１６の磁界の影響を受けたマグネトロン放電の発生により、プラズマ生成領域２２４に窒素プラズマを生成させ、活性した窒素（活性窒素）を処理室２０１内の石英部材２７８に曝す。このとき、活性窒素は、石英部材２７８の表面を窒化（ＳｉＯ２からＳｉＯＮへと改質）させる。
【００５２】
なお、窒素ガスと酸素ガスを所定時間毎に交互に変えて処理室２０１内へ供給するようにしてもよい。より具体的には、例えば流量１２０ｃｃ、圧力１Ｐａの条件で酸素ガスを処理炉２１０内に３０秒間供給し、続いて、処理炉２０１内の雰囲気を排出し、続いて、例えば流量１２０ｃｃ、圧力１Ｐａの条件で窒素ガスを処理炉２１０内に９０秒間供給し、続いて、処理炉２０１内の雰囲気を排出する一連の工程を繰り返し行うようにしてもよい。
【００５３】
このように、石英部材２７８の表面を窒化させることで、石英部材２７８表面が密度の高い（空隙の少ない）状態となり、石英部材２７８表面からの不純物の析出を抑制することができる。
【００５４】
なお、段落番号００３１〜００４０及び図２〜６は、「Seiji Ando、”水晶と鉱物”、ＵＲＬ：http://www.asahi-net.or.jp/~up5s-andu/index.htm」より引用した。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、石英部材中の不純物低減方法において、石英製以外の部材の腐食を防止する必要があるものに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理炉を示す縦断面図である。
【図２】ＳｉＯ４四面体の構造を説明する図である。
【図３】主な元素（陽イオン）のイオン半径と諸特性を説明する図である。
【図４】珪酸塩鉱物の各種連結方式を説明する図である。
【図５】石英中の不純物とその結合状態を説明する図である。
【図６】活性水素による純化作用に必要な諸条件を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る不純物低減方法の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  ＭＭＴ処理炉
２０１  処理室
２７８  石英部材
２８０  活性水素
２８２  金属原子
２８４  活性酸素
【図１】
2008078457.tif 000004
【図２】
2008078457.tif 000005
【図３】
2008078457.tif 000006
【図４】
2008078457.tif 000007
【図５】
2008078457.tif 000008
【図６】
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【図７】
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