(57)【要約】  【課題】処理室を構成する部材中に含まれる汚染物質を除去し、処理基板の汚染を防止することができる基板処理装置、及び半導体装置の製造方法を提供する。  【解決手段】基板処理装置１００は、ウエハ２００を処理する処理室２０１と、処理室２０１外部に設けられた上部電極３０１ａと、処理室２０１内部に設けられた下部電極３０１ｂとを有し、処理室２０１を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成する電界形成機構２９０と、処理室２０１内にガスを供給するガス供給管２３２と、処理室２０１内のガスを排気するガス排気管２３１とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室外部に設けられた第１の電極と、前記処理室内部に設けられた第２の電極とを有し、前記処理室を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成する電界形成手段と、
前記処理室内にガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内のガスを排気するガス排気部と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
処理室外部に設けられた第１の電極と、前記処理室内部に設けられた第２の電極とを有する電界形成手段により、前記処理室を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成し、前記処理室を構成する部材中に含まれる帯電した汚染物質を電界から受ける力により移動させる工程と、
ガス供給部により前記処理室内にガスを供給する工程と、
ガス排気部により供給したガスとともに汚染物質を前記処理室外に排気する工程と、
を有する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、半導体ウエハやガラス基板等の基板を処理するための基板処理装置、及びその装置を用いて基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板処理装置において、電極板を用いて、導体粒子、半導体粒子及び誘電体粒子を、該粒子が静電界を受けることによって、半導体基板加工処理装置内の表面から及び半導体基板の表面から除去する装置及び方法に関する技術が知られている。
【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、半導体装置などの基板処理プロセスにおける汚染物質の低減に対する要求は厳しくなっており、基板処理装置の処理室を構成する部材中に含まれる汚染物質が熱拡散等により処理室内に進入してくることが問題となっている。
【０００４】
本発明の目的は、処理室を構成する部材中に含まれる汚染物質を除去し、処理基板の汚染を防止することができる基板処理装置、及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴とするところは、基板を処理する処理室と、前記処理室外に設けられた第１の電極と、前記処理室内に設けられた第２の電極とを有し、前記処理室を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成する電界形成手段と、前記処理室内にガスを供給するガス供給部と、前記処理室内のガスを排気するガス排気部とを有する基板処理装置にある。
【０００６】
好適には、前記電界形成手段は、前記第１の電極及び前記第２の電極に接続され、前記処理室を構成する部材中に含まれる汚染物質を移動させる電界を形成するのに十分な電圧を印加する電圧源を有する。
【０００７】
好適には、前記処理室を構成する部材は、基板を収容する処理容器、基板を支持する支持具及び前記処理室内に導入されるガスを分散させる分散板、基板を加熱するヒータ及び該ヒータを覆うカバー部材の少なくとも一つである。
【０００８】
好適には、前記第１の電極又は第２の電極の少なくとも一部は、基板を処理するための電極、処理容器及び基板を支持する支持具の少なくとも一つに組み込まれている。
【０００９】
好適には、前記第２の電極は可動自在に設けられ、使用時のみ前記処理室内に配置される。
【００１０】
好適には、電磁波の照射又は加熱によって前記処理室を構成する部材に含まれる汚染物質の帯電を促進する帯電促進手段を有する。
【００１１】
好適には、前記帯電促進手段は、基板を処理するための電磁波発生装置又は加熱装置である。
【００１２】
本発明の第２の特徴とするところは、処理室外部に設けられた第１の電極と、前記処理室内部に設けられた第２の電極とを有する電界形成手段により、前記処理室を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成し、前記処理室を構成する部材中に含まれる帯電した汚染物質を電界から受ける力により移動させる工程と、ガス供給部により前記処理室内にガスを供給する工程と、ガス排気部により供給したガスとともに汚染物質を前記処理室外に排気する工程とを有する半導体装置の製造方法にある。
【００１３】
好適には、前記処理室を構成する部材の表面に移動した汚染物質を前記ガス供給部により供給されたガスと反応させることにより除去する工程を有する。
【００１４】
好適には、前記処理室を構成する部材の表面に移動した汚染物質を液体により除去する工程を有する。
【００１５】
好適には、前記処理室を構成する部材の表面に移動した汚染物質を可動部材により機械的に除去する工程を有する。
【００１６】
好適には、前記処理室を構成する部材の表面に移動した汚染物質をガスプラズマを用いたスパッタにより除去する工程を有する。
【００１７】
好適には、前記処理室を構成する部材の表面に汚染物質を移動させる工程及び前記処理室を構成する部材の表面に移動した汚染物質を除去する工程は、基板処理前、基板処理中、基板処理後及びクリーニング時のいずれかに実施される。
【００１８】
本発明の第３の特徴とするところは、基板を処理するための電極又は基板を収容する処理容器に組み込まれた第１の電極と、基板を支持する支持具に組み込まれた第２の電極とを有する電界形成手段により、前記処理室を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成し、前記処理室を構成する部材中に含まれる帯電した汚染物質を電界から受ける力により移動させる工程と、ガス供給部により前記処理室内にガスを供給する工程と、ガス排気部により供給したガスとともに汚染物質を前記処理室外に排気する工程とを有する半導体装置の製造方法にある。
【００１９】
本発明の第４の特徴とするところは、処理室外部に設けられた第１の電極と、可動自在に設けられ、使用時のみ前記処理室内に配置される第２の電極とを有する電界形成手段により、前記処理室を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成し、前記処理室を構成する部材中に含まれる帯電した汚染物質を電界から受ける力により移動させる工程と、ガス供給部により前記処理室内にガスを供給する工程と、ガス排気部により供給したガスとともに汚染物質を前記処理室外に排気する工程とを有する半導体装置の製造方法にある。
【００２０】
本発明の第５の特徴とするところは、帯電促進手段により電磁波の照射又は加熱によって前記処理室を構成する部材中に含まれる汚染物質の帯電を促進させる工程と、処理室外部に設けられた第１の電極と、前記処理室内部に設けられた第２の電極とを有する電界形成手段により、前記処理室を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成し、前記処理室を構成する部材中に含まれる帯電した汚染物質を電界から受ける力により移動させる工程と、ガス供給部により前記処理室内にガスを供給する工程と、ガス排気部により供給したガスとともに汚染物質を前記処理室外に排気する工程とを有する半導体装置の製造方法にある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、処理室を構成する部材中に含まれる汚染物質を除去し、処理基板の汚染を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を説明する。ここで、本発明は広く一般的に、半導体ウエハ等の基板処理を行う処理室において、該処理室を構成する部材、すなわち処理室構成部材の少なくとも一部に関して、該処理室構成部材中を横切る電界を印加するように配置された電極を設けることで、処理室構成部材中に含まれる汚染物質を除去し、処理基板の汚染を防止するものである。したがって、基板の同時処理枚数、基板を保持する向き、処理温度、成膜に用いる物質の種類、処理方法（堆積処理、拡散処理等）、基板の種類、処理室やヒータの形状等で実施範囲を限定されるものではない。
【００２３】
ここでは、プラズマ処理炉の一つとして、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）を例にとって説明する。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することができる。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。
【００２４】
図１に、このようなＭＭＴ装置（基板処理装置１００）の概略構成図を示す。基板処理装置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は酸化アルミニウム、炭化珪素又は石英等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１は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支持具（基板支持手段）であるサセプタ２１７を窒化アルミニウム、セラミック、炭化珪素又は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。
【００２５】
シャワーヘッド２３６は、処理室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。
【００２６】
ガス導入口２３４には、処理室２０１内にガスを供給するガス供給部としてのガス供給管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には処理室２０１内のガスを排気するガス排気部としてのガス排気管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。
【００２７】
供給される反応ガス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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、例えば窒化アルミニウムやセラミックス、又は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。ヒータは電力が印加されてウエハ２００を７００℃程度にまで加熱できるようになっている。
【００３０】
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も装着されており、こ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。
【００３１】
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、及びガス排気口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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
【００３７】
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。
【００３８】
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〜１０００℃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０．１〜３００Ｐａの範囲の内、所定の圧力に維持する。
【００３９】
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のガス吹出口２３９を介して、反応ガス（水素、酸素、窒素等）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１〜１０００ｓｃｃｍ範囲の内、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、１０〜１０００Ｗ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。
【００４０】
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、図示省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。
【００４１】
次に電界発生手段としての電界発生機構２９０を説明する。
図２に示すように、電界発生機構２９０は、基板処理装置１００に設けられ、第１の電極としての上部電極３０１ａと第２の電極としての下部電極３０１ｂと、電圧源３００とを有する。
【００４２】
上部電極３０１ａ及び下部電極３０１ｂは、金属等の導電性を有する材質からなり、それぞれ電圧源３００と電気的に接続されている。上部電極３０１ａは、処理室２０１外部に設けられており、上端が閉塞した円筒形状に形成され、処理容器２０３を覆うように配置されている。下部電極３０１ｂは、略円板状に形成され、上部電極３０１ａの開放された下端に対応するように該上部電極３０１ａと略同心円上に設けられている。より具体的には、下部電極３０１ｂは、略中心部にサセプタ昇降機構２６８が貫通する貫通孔を有し、下側容器２１１の内側（処理室２０１内部）に設けられている。このようにして、上部電極３０１ａと下部電極３０１ｂとは、これら上部電極３０１ａと下部電極３０１ｂとによって形成される電界が処理容器２０３等の処理室２０１を構成する部材を横切るように配置されている。
【００４３】
電圧源３００は、上部電極３０１ａと下部電極３０１ｂとの間に印加する電圧を制御する電圧制御部を有し、該電圧制御部は処理室２０１を構成する部材中に含まれる汚染物質を移動させる電界を形成するのに十分な電圧を印加するようになっている。例えば、電圧制御部は、１０〜１０万Ｖ程度の範囲内から電圧値を選択する。
【００４４】
図３に示すように、上部電極３０１ａを正、下部電極３０１ｂを負として電圧を印加すると、例えば上部電極３０１ａと下部電極３０１ｂとの間に図中矢印に示すような処理室２０１を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界が形成される。すなわち、電界は、処理室２０１を構成する部材、例えば上側容器２１０、蓋体２３３、遮蔽プレート２４０及びサセプタ２１７等を横切るように形成される。
【００４５】
次に、処理室２０１を構成する部材中に含まれる汚染物質の除去方法を説明する。
【００４６】
まず、電圧源３００により上部電極３０１ａと下部電極３０１ｂとの間に所定電圧、すなわち処理室２０１を構成する部材中に含まれる汚染物質を移動させる電界を形成するのに十分な電圧を印加し、処理室２０１を構成する部材の少なくとも一部を横切る電界を形成する（電界形成工程）。
【００４７】
図４に示すように、処理室２０１を構成する部材（例えば石英（ＳｉＯ２）、炭化珪素（ＳｉＣ）など）中に存在する帯電した金属イオン等の汚染物質は、電界から力を受け、正に帯電したもの（例えばＮａイオン４００ａ）は電界と同一方向に、負に帯電したものは電界と反対の向きに移動する。すなわち、電界からの力により、処理室２０１を構成する部材中に含まれる帯電した汚染物質は部材の表面まで移動する。
【００４８】
続いて、ガス供給管２３２より処理室２０１内に浄化用のガス（例えばＯ２）を供給し、処理室２０１を構成する部材を該浄化用のガスで曝す（ガス供給工程）。図４にも示すように、処理室２０１を構成する部材の表面まで移動した汚染物質（例えばＮａ）は、該部材表面を浄化用のガス（例えばＯ２）と反応する。なお、電界形成機構２９０により電界を形成する前に、浄化用のガスを処理室２０１内に供給するようにしてもよい。
【００４９】
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管２３１を介して排気する（ガス排気工程）。これにより、汚染物質はガスの排気と共にガス排気管２３１から排気される。なお、処理室２０１を構成する部材の表面に移動した汚染物質を液体に曝すことにより除去するようにしてもよい。また、処理室２０１を構成する部材の表面に移動した汚染物質を可動部材（図示省略）により機械的に除去するようにしてもよい。また、処理室２０１を構成する部材の表面に移動した汚染物質をガスプラズマを用いたスパッタにより除去するようにしてもよい。
【００５０】
なお、処理室２０１を構成する部材表面まで移動しない汚染物質に関しては、再度拡散して処理室２０１内に進入する率が低い場合、除去することなく放置してもよい。
【００５１】
処理室２０１を構成する部材を横切る電界を形成し、処理室２０１を構成する部材中に含まれる帯電した汚染物質を移動させ、処理室２０１を構成する部材の表面まで移動した汚染物質を除去し、処理室２０１外部に排出する工程は、基板処理前、基板処理中、基板処理後、クリーニング時のいずれの場合であっても実施することができる。
【００５２】
次に第２の実施形態を図５に基づいて説明する。
図５に示すように、第２の実施形態における電界形成機構２９０は、サセプタ２１７内部に組み込まれた下部電極３０１ｂを有する。これにより、処理室２０１を簡易な構成とすることができる。なお、サセプタ２１７内部に一体的に埋め込まれたヒータ（図示省略）の電極を下部電極３０１ｂとして用いてもよい。また、上部電極３０１ａ及び下部電極３０ｂの少なくとも一部は、筒状電極２１５又は処理容器２０３等に組み込まれていてもよい。
【００５３】
なお、本発明の第２の実施形態の説明においては、本発明の第１の実施形態と同一部分について図面に同一番号を付してその説明は省略した。
【００５４】
次に第３の実施形態を図６に基づいて説明する。
図６に示すように、第３の実施形態における電界形成機構２９０は、複数（本例においては４つ）の上部電極３０１ａを有する。４つの上部電極３０１ａは、それぞれ電圧源３００に電気的に接続されており、処理容器２０３を覆うように配置されている。電圧源３００は、それぞれの上部電極３０１ａ毎に印加する電圧を変えることができるようになっている。これにより、処理室２０１の形状に応じて電極を配置することができ、処理室２０１を構成する部材に適した電界を形成させることができる。
【００５５】
なお、本発明の第３の実施形態の説明においては、本発明の第１の実施形態と同一部分について図面に同一番号を付してその説明は省略した。
【００５６】
次に第４の実施形態を図７に基づいて説明する。
図７に示すように、第４の実施形態における電界形成機構２９０は、可動式、すなわち上下方向に移動自在な下部電極３０１ｂと、該下部電極３０１ｂを処理室２０１内と処理室２０１外とに移動させる電極昇降機構３１０とを有する。電極昇降機構３１０は、少なくとも下部電極３０１ｂの使用時に下部電極３０１ｂを上昇させ、処理室２０１内に下部電極３０１ｂを配置させるようになっている。これにより、使用時、すなわち処理室２０１を構成する部材中に含まれる汚染物質を除去することが必要な時のみ下部電極３０１ｂを処理室２０１内に配置させることができる。
【００５７】
なお、本発明の第４の実施形態の説明においては、本発明の第１の実施形態と同一部分について図面に同一番号を付してその説明は省略した。
【００５８】
次に本発明の第５の実施形態を図８に基づいて説明する。
図８に示すように、第５に実施形態における基板処理装置１００は、帯電促進手段としての帯電促進機構３２０を有する。帯電促進機構３２０は、上部電極３０１ａを覆うように設けられ、電磁波の照射又は加熱によって処理室２０１を構成する部材に含まれる汚染物質の帯電を促進するようになっている。これにより、電界形成機構２９０により電界を形成した際に、処理室２０１を構成する部材に含まれる汚染物質がより移動しやすくなる。なお、筒状電極２１５（図１に示す）又は基板を加熱するためのヒータ（図示省略）を帯電促進機構３２０として用いてもよい。
【００５９】
なお、本発明の第５の実施形態の説明においては、本発明の第１の実施形態と同一部分について図面に同一番号を付してその説明は省略した。
【００６０】
次に本発明の第６の実施形態を図９及び１０に基づいて説明する。
図９は本発明の第６の実施形態における縦型基板処理装置５００の処理炉２０２の概略構成図であり、断面図として示されている。
【００６１】
図９に示されているように、処理炉２０２は加熱機構としてのヒータ５０６を有する。ヒータ５０６は円筒形状であり、保持板としてのヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００６２】
ヒータ５０６の内側には、ヒータ５０６と同心円状に均熱管５０２が設けられ、均熱管５０２内に反応管としてのプロセスチューブ５０３が配設されている。均熱管５０２は、熱伝導率の大きい材料（例えばＳｉＣ材）で構成され、プロセスチューブ５０３内の温度均一性を保つために使用されている。均熱管５０２は、その上面および側面が一体に形成され且つ下面を開口した筒状に形成されている。プロセスチューブ５０３は、内部反応管としてのインナーチューブ５０４と、このインナーチューブ５０４の外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ５０５とから構成されている。インナーチューブ５０４は、例えば石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料からなり、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。インナーチューブ５０４の筒状中空部には処理室２０１が形成されており、基板としてのウエハ２００を後述するボート５１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。アウターチューブ５０５は、例えば石英等の耐熱性材料からなり、内径がインナーチューブ５０４の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナーチューブ５０４と同心円状に設けられている。
【００６３】
アウターチューブ５０５の下方には、アウターチューブ５０５と同心円状にマニホールド５０９が配設されている。マニホールド５０９は、例えばステンレス等からなり、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド５０９は、インナーチューブ５０４とアウターチューブ５０５に係合しており、これらを支持するように設けられている。なお、マニホールド５０９とアウターチューブ５０５との間にはシール部材としてのＯリング５２０ａが設けられている。マニホールド５０９がヒータベースに支持されることにより、プロセスチューブ５０３は垂直に据え付けられた状態となっている。プロセスチューブ５０３とマニホールド５０９により反応容器が形成される。
【００６４】
マニホールド５０９には、処理室２０１内にガスを供給するガス供給管２３２が接続されている。また、マニホールド５０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気するガス排気管２３１が設けられている。ガス排気管２３１は、インナーチューブ５０４とアウターチューブ５０５との隙間によって形成される筒状空間の下端部に配置されており、筒状空間に連通している。
【００６５】
マニホールド５０９の下方には、マニホールド５０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ５１９が設けられている。シールキャップ５１９はマニホールド５０９の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ５１９は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ５１９の上面にはマニホールド５０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング５２０ｂが設けられる。シールキャップ５１９の処理室２０１と反対側には、ボートを回転させる回転機構５５４が設置されている。回転機構５５４の回転軸５５５はシールキャップ５１９を貫通して、後述するボート５１７に接続されており、ボート５１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ５１９はプロセスチューブ５０３の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ（図示省略）によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート５１７を処理室２０１に対し搬入搬出することが可能となっている。
【００６６】
支持具としてのボート５１７は、例えば石英等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なおボート５１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板５１６が水平姿勢で多段に複数枚配置されており、ヒータ５０６からの熱がマニホールド５０９側に伝わりにくくなるよう構成されている。
【００６７】
本実施形態における電界形成機構２９０は、上部電極３０１ａ、下部電極３０１ｂ及び電圧源３００を有する。上部電極３０１ｂは、均熱管５０２を覆うように設けられており、下部電極３０１ｂは、例えばリング状に形成され、処理室２０１内のマニホールド５０９の内壁面に沿うように設けられている。下部電極３０１ｂは電圧源３００に接続されており、上部電極３０１ａは接地されている。
【００６８】
なお、上部電極３０１ａは均熱管５０２の内側に設けられていてもよく、均熱管５０２自体を上部電極３０１ａとして用いてもよい。また、第３の実施形態のように、上部電極３０１ａを複数配置してもよいし、ボート５１７内に下部電極３０１ｂを設けてもよい。このように、縦型基板処理装置においても電界形成機構２９０を設けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法において、処理室を構成する部材中に含まれる汚染物質を除去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】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電界形成機構を説明する概略図である。
【図３】電界形成機構により形成された電界を説明する図である。
【図４】電界形成機構により形成された電解の作用を説明する図３領域Ａの拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電界形成機構を説明する概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る電界形成機構を説明する概略図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る電界形成機構を説明する概略図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る基板処理装置を示し、帯電促進機構を説明する概略図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る基板処理装置を示す概略図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る電界形成機構を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００  基板処理装置
２００  ウエハ
２０１  処理室
２３１  ガス排気管
２３２  ガス供給管
２９０  電界形成機構
３０１ａ  上部電極
３０１ｂ  下部電極
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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