(57)【要約】【課題】自然酸化膜を除去するドライクリーニングプロセスにおいて、プロセスの効率を向上させ、さらに処理された基板表面へのフッ素原子の吸着量を最小化する。【解決手段】被処理基板表面にフッ素ラジカルを供給すると共に水素ラジカルを供給し、フッ素ラジカルと水素ラジカルとの反応により、被処理基板表面を処理する。【選択図】　　　　　図３
2004128281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板表面に水素ラジカルを供給する工程と、
前記被処理基板表面にフッ素ラジカルを供給する工程と、
前記水素ラジカルとフッ素ラジカルとにより前記被処理基板表面を処理する工程とよりなることを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記水素ラジカルは、水素ガスを高周波プラズマにより励起する工程により形成されることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記水素ラジカルは、前記被処理基板を保持する処理空間の外で形成され、前記処理空間中に輸送されることを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記フッ素ラジカルは、フッ素ガスを紫外光励起する工程により形成されることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記フッ素ラジカルは、前記被処理基板を保持する処理空間内において形成されることを特徴とする請求項４記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記水素ラジカルを供給する工程と前記フッ素ラジカルを供給する工程とは同時に実行されることを特長とする請求項１〜５のうち、いずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記フッ素ラジカルを供給する工程は、前記水素ラジカルを供給する工程が開始された後で開始されることを特徴とする請求項６記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記水素ラジカルを供給する工程は、前記フッ素ラジカルを供給する工程が終了した後終了されることを特徴とする請求項７記載の基板処理方法。
【請求項１０】
さらに前記被処理基板表面に水蒸気を供給する工程を含むことを特長とする請求項１〜９のうち、いずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記水素ラジカルを供給する工程とフッ素ラジカルを供給する工程とは同時に実行され、さらに前記被処理基板表面に水蒸気を供給する工程を含み、前記水素ラジカルおよびフッ素ラジカルを供給する工程と前記水蒸気を供給する工程とは、交互に繰り返し実行されることを特徴とする請求項１〜５のうち、いずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記水蒸気を供給する工程の後、前記水素ラジカルおよびフッ素ラジカルを供給する工程の前に、前記被処理基板を保持する処理空間を不活性ガスによりパージすることを特徴とする請求項１１記載の基板処理方法。
【請求項１３】
被処理基板を保持する基板保持台を備え、第１の端部において排気される処理容器と、
前記処理容器の第２の端部に設けられたリモートプラズマ源と、
前記処理容器の前記第２の端部に設けられた処理ガス導入口と、
前記処理容器上、前記処理ガス導入口と前記被処理基板との間に形成された紫外光源と、
前記リモートプラズマ源に接続された水素供給ラインと、
前記処理ガス導入口に接続されたフッ素ガス供給ラインとよりなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１４】
前記基板保持台は、前記被処理基板を回動させる回動機構を備えていることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項１５】
さらに前記処理容器の前記第２の端部には、水蒸気供給ラインが設けられていることを特徴とする請求項１３または１４記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に半導体装置の製造に係り、特にシリコン基板表面の自然酸化膜を除去するいわゆるプレクリーニングプロセスに関する。
【０００２】
シリコン基板上に絶縁膜形成プロセスあるいはエピタキシャルプロセスなどの様々なプロセスを行う場合、基板表面に存在している自然酸化膜などの酸化膜を除去する必要がある。このような酸化膜には、シリコン基板表面を希フッ酸洗浄した後に形成される疎水性シリコン表面が大気中で酸化されて形成される膜、あるいは酸化処理や拡散処理、ＣＶＤ処理などを行う際に低温で形成されてしまう意図しない酸化膜などが含まれる。
【０００３】
特に最近の超微細化半導体装置の製造においては、例えば高誘電体ゲート絶縁膜形成の場合、形成される膜厚が１ｎｍあるいはそれ以下に減少しており、従って厳密な自然酸化膜の除去工程が必要とされている。このような自然酸化膜の除去は、高誘電体ゲート絶縁膜などの極薄絶縁膜形成の場合だけではなく、シリコン／金属接合の形成や、金属シリサイド形成の際にも必要である。
【０００４】
【従来の技術】
このようなシリコン基板表面からの自然酸化膜の除去は、自然酸化膜除去処理をされた基板がシリコンの清浄表面を維持したまま次の工程に真空搬送されるように、ドライ雰囲気において行われ、ドライクリーニングと呼ばれている。
【０００５】
ドライクリーニング処理には基板表面を無水ＨＦガスで処理する方法、ＨＦガスと水蒸気の雰囲気中において処理する方法、Ｆ２ガスを紫外光励起してフッ素ラジカルを形成し、これにＨ２ガスを加えた雰囲気中で処理する方法などが知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３２１０４６号公報。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
基板表面を無水ＨＦガスで処理する方法では、自然酸化膜表面あるいは自然酸化膜内部に含まれる残留水分と無水ＨＦガスとを反応させることによりＨＦ水溶液を形成し、自然酸化膜を除去する方法で、ＨＦ濃度を制御することにより、自然酸化膜を選択的に除去することができる。
【０００８】
またＨＦガスと水蒸気とを使う方法でも気相状態のＨＦとＨ２Ｏとが自然酸化膜上で凝縮して液体相を形成し、形成されたＨＦ水溶液により自然酸化膜がエッチングされる。自然酸化膜のエッチングが終了した段階でＨＦガスおよび水蒸気の供給を停止することにより、被処理基板上に凝縮している液体層が蒸発・気化により除去される。
【０００９】
しかし、これら従来の方法では、処理後に被処理基板表面に多量のＦ（フッ素）原子が残留し、また液体相が蒸発した後、残渣が残りやすい問題を有する。またこれらの方法では、自然酸化膜除去処理の前に被処理基板表面に吸着している有機物を除去することが困難で、このような有機物が残渣の原因となることもある。
【００１０】
また上記Ｆ２ガスと水素の混合雰囲気を紫外光励起し、前記混合雰囲気中にフッ素ラジカルを形成する方法では、処理後に基板表面に残渣が残る問題は生じないが、被処理基板表面におけるＦ原子の吸着量が非常に多くなり、処理後に吸着したＦ原子の除去工程が必要になる。
【００１１】
そこで本発明は上記の課題を解決した、新規で有用な基板処理方法および基板処理装置を提供することを概括的課題とする。
【００１２】
本発明のより具体的な課題は、残渣が生じることがなく、またＦの吸着量を最小化できる自然酸化膜の除去方法、および自然酸化膜の除去装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を、
請求項１に記載したように、
被処理基板表面に水素ラジカルを供給する工程と、
前記被処理基板表面にフッ素ラジカルを供給する工程と、
前記水素ラジカルとフッ素ラジカルとにより前記被処理基板表面を処理する工程とよりなることを特徴とする基板処理方法により、または
請求項２に記載したように、
前記水素ラジカルは、水素ガスを高周波プラズマにより励起する工程により形成されることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法により、または
請求項３に記載したように、
前記水素ラジカルは、前記被処理基板を保持する処理空間の外で形成され、前記処理空間中に輸送されることを特徴とする請求項２記載の基板処理方法により、または
請求項４に記載したように、
前記フッ素ラジカルは、フッ素ガスを紫外光励起する工程により形成されることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の基板処理方法により、または
請求項５に記載したように、
前記フッ素ラジカルは、前記被処理基板を保持する処理空間内において形成されることを特徴とする請求項４記載の基板処理方法により、または
請求項６に記載したように、
前記水素ラジカルを供給する工程と前記フッ素ラジカルを供給する工程とは同時に実行されることを特長とする請求項１〜６のうち、いずれか一項記載の基板処理方法により、または
請求項７に記載したように、
前記フッ素ラジカルを供給する工程は、前記水素ラジカルを供給する工程が開始された後で開始されることを特徴とする請求項６記載の基板処理方法により、または
請求項９に記載したように、
前記水素ラジカルを供給する工程は、前記フッ素ラジカルを供給する工程が終了した後終了されることを特徴とする請求項７記載の基板処理方法により、または
請求項１０に記載したように、
さらに前記被処理基板表面に水蒸気を供給する工程を含むことを特長とする請求項１〜９のうち、いずれか一項記載の基板処理方法により、または
請求項１１に記載したように、
前記水素ラジカルを供給する工程とフッ素ラジカルを供給する工程とは同時に実行され、さらに前記被処理基板表面に水蒸気を供給する工程を含み、前記水素ラジカルおよびフッ素ラジカルを供給する工程と前記水蒸気を供給する工程とは、交互に繰り返し実行されることを特徴とする請求項１〜５のうち、いずれか一項記載の基板処理方法により、または
請求項１２に記載したように、
前記水蒸気を供給する工程の後、前記水素ラジカルおよびフッ素ラジカルを供給する工程の前に、前記被処理基板を保持する処理空間を不活性ガスによりパージすることを特徴とする請求項１１記載の基板処理方法により、または
請求項１３に記載したように、
被処理基板を保持する基板保持台を備え、第１の端部において排気される処理容器と、
前記処理容器の第２の端部に設けられたリモートプラズマ源と、
前記処理容器の前記第２の端部に設けられた処理ガス導入口と、
前記処理容器上、前記処理ガス導入口と前記被処理基板との間に形成された紫外光源と、
前記リモートプラズマ源に接続された水素供給ラインと、
前記処理ガス導入口に接続されたフッ素ガス供給ラインとよりなることを特徴とする基板処理装置により、または
請求項１４に記載したように、
前記基板保持台は、前記被処理基板を回動させる回動機構を備えていることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置により、または
請求項１５に記載したように、
さらに前記処理容器の前記第２の端部には、水蒸気供給ラインが設けられていることを特徴とする請求項１３または１４記載の基板処理装置により、解決する。
［作用］
本発明によれば、被処理基板表面に供給されるＦ＊およびＨ＊によりＨＦラジカルＨＦ＊が下の反応
Ｆ＊＋Ｈ＊→ＨＦ＊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
により形成され、このようにして形成されたＨＦラジカルＨＦ＊により、シリコン基板表面のＳｉＯ２膜が、下の反応
ＳｉＯ２＋４ＨＦ→ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ２　　　　　　　　　　　　（２）
に従って除去される。
【００１４】
これに対し、先に説明したフッ素ラジカルと水素ガスを使う従来の方法ではシリコン基板表面の酸化膜除去は次の反応
２Ｆ＊＋Ｈ２→２ＨＦ＊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（３）
ＳｉＯ２＋４ＨＦ→ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ２　　　　　　　　　　　　（４）
により除去される。
【００１５】
前者の反応と後者の反応を比べると、本発明のプロセスの方がＨＦラジカルの生成効率が従来のプロセスよりもはるかに高いことがわかる。このため、本発明により、効率的な自然酸化膜除去がドライプロセスにより可能になる。
【００１６】
また本発明では自然酸化膜除去反応に水素ラジカルＨ＊が関与するため、露出した清浄なシリコン基板表面は優先的に水素終端され、Ｆの吸着が効果的に抑制される。
【００１７】
さらに本発明では上記の反応に触媒として作用する水蒸気（Ｈ２Ｏ）を加えることにより、上記ＳｉＯ２膜の除去反応をさらに促進することが可能である。
【００１８】
図１は、本発明による自然酸化膜除去プロセスにより膜厚が約１．１ｎｍの自然酸化膜を除去した場合の自然酸化膜の膜厚変化を、時間の関数として示す。ただし図１中、点線はＨＦラジカルＨＦ＊を上記従来の反応（３）により生成した場合を、一点鎖線はＨＦラジカルＨＦ＊を上記本発明の反応（１）により生成した場合を、さらに破線は前記反応（１）の際にＨ２Ｏを触媒として加えた場合を示す。
【００１９】
図１より明らかなように、自然酸化膜の除去は従来の反応では３．５分程度の時間を要していたものが、本発明の反応によれば１．５分程度の時間で完了することがわかる。また本発明においてＨ２Ｏを触媒として加えると、処理に要する時間は約０．７分程度まで短縮されるのがわかる。また本発明によれば、あらかじめＨ２Ｏを導入し、被処理基板表面にＨ２Ｏ分子を吸着させておくことにより、自然酸化膜除去の際のインキュベーション時間が減少し、処理時間をさらに短縮することが可能になる。
【００２０】
図２は、本発明による自然酸化膜除去プロセスを行った場合の、シリコン基板表面における残留フッ素ガス濃度を、プロセス時における水素ガス濃度の関数として示す。ただし図２中、縦軸は残留フッ素ガス濃度を分子層（ＭＬ）に換算して示したもの（＊＊＊＊＊違うかもしれません、訂正ください＊＊＊＊＊）、横軸は処理雰囲気中における水素ガスの体積％を示す。図２中、点線は本発明による結果を、実線はフッ素ラジカルに水素ガスを添加した、従来の方法を行った場合の結果を示す。
【００２１】
図２を参照するに、処理雰囲気中の水素濃度が増大するにつれて被処理基板表面の残留フッ素濃度は一般的に低下するが、本発明の基板処理方法を行った場合、従来の方法に比べて残留フッ素濃度をより低下させることができるのがわかる。
【００２２】
反応（１）による基板処理を行うためには、フッ素ラジカルと水素ラジカルとを同時に形成できる基板処理装置が必要とされる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［第１実施例］
図３（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１実施例による基板処理装置１０の構成を示すそれぞれ平面図および断面図である。
【００２４】
図３（Ａ），（Ｂ）を参照するに、基板処理装置１０は一端に排気ポート１１Ａを形成された処理容器１１を有し、前記処理容器１１中には被処理基板Ｗを保持する基板保持台１２が設けられる。
【００２５】
前記処理容器１１の内部には石英ガラスよりなる内側処理容器１１Ｂが形成されており、さらに前記処理容器１１の他端にはリモートプラズマ源１３が設けられている。
【００２６】
前記リモートプラズマ源１３にはＡｒなどの希ガスと同時に水素ガスが供給され、これを例えば４００ｋＨｚの高周波で励起することにより、水素ラジカルＨ＊が形成される。形成された水素ラジカルＨ＊は前記石英処理容器１１Ｂ中を前記排気口へと、前記基板保持台１２上の被処理基板Ｗの表面に沿って流れる。
【００２７】
さらに前記基板処理装置１０は、さらに前記処理容器１１のリモートプラズマ源１３が設けられた側にＦ２ガスを導入する処理ガス導入口１４が設けられており、前記処理ガス導入口１４より導入されたＦ２ガスは、前記石英処理容器１１Ｂ中を前記基板保持台１２上の被処理基板Ｗの表面に沿って流れる。
【００２８】
さらに前記処理容器１１には前記被処理基板Ｗに対して前記処理ガス導入口１４の側に多少寄った位置に石英窓１１Ｃが形成されており、さらに前記処理容器１１上には前記石英窓１１Ｃに対応して好ましくは波長が３０８ｎｍのエキシマランプや低圧水銀ランプなどよりなる紫外光源１５が設けられている。
【００２９】
図３（Ａ），（Ｂ）の基板処理装置１０では前記基板保持台１２は、図中に矢印で示したように図３（Ｂ）に示した被処理基板Ｗの処理位置と搬入・搬出位置（図示せず）との間を昇降可能に構成されており、また前記処理容器１１下部の基板保持台１２が昇降する空間１１Ｄは、前記排気口１１Ａとは別に差動排気される。
【００３０】
図４（Ａ），（Ｂ）は、図３（Ａ），（Ｂ）のリモートプラズマ源１３および処理ガス導入口１４に接続されるガス供給系の概要を、それぞれ示す。
【００３１】
図４（Ａ）を参照するに、リモートプラズマ源１４にはＡｒあるいはＨｅなどの希ガスがプラズマガスとして、バルブ１４Ａ，１４Ｂおよび質量流量コントローラ１４Ｃを設けられたライン１４ａ介して供給され、さらにこのようにして導入された希ガスに、バルブ１４Ｄ，１４Ｅ及び質量流量コントローラ１４Ｆを設けられたライン１４ｄを介して水素ガスが添加される。
【００３２】
一方図４（Ｂ）のガス供給系では、処理ガス導入口１４にＡｒパージガスがバルブ１４Ｇ，１４Ｈおよび質量流量コントローラ１４Ｉを設けられたライン１４ｇを介して供給され、さらにＡｒキャリアガスで希釈されたフッ素ガス（Ｆ２ガス）が、バルブ１４Ｊ，１４Ｋおよび質量流量コントローラ１４Ｌを設けられたライン１４ｊを介して供給される。
【００３３】
再び図３（Ａ），（Ｂ）を参照するに、前記処理ガス導入口１４を介して前記石英処理容器１１Ｂ中に導入されたフッ素ガスは、前記紫外光源１５からの波長が３０８ｎｍの紫外光により励起され、フッ素ラジカルＦ＊が形成される。一方、前記リモートプラズマ源１３からは水素ラジカルＨ＊が前記石英処理容器１１Ｂ中に導入され、前記フッ素ラジカルＦ＊と水素ラジカルＨ＊とは前記処理容器１１Ｂ中を被処理基板Ｗの表面に沿って流れ、被処理基板Ｗの表面に形成されている自然酸化膜を先に説明した反応（１），（２）により除去する。
【００３４】
図５は、図３（Ａ），（Ｂ）の基板処理装置を使って行う本実施例の自然酸化膜除去工程を示すフローチャートである。
【００３５】
図５を参照するに、最初にステップ１において前記処理容器１１Ｂ内にＡｒガスを例えば前記ライン１４ａを介して導入し、処理容器１１Ｂ内部の圧力を１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）に設定する。さらに前記基板保持台１２中に組み込まれているヒータを駆動し、前記被処理基板Ｗの温度を３００℃で安定化する。このプロセスは６０秒程度で十分である。
【００３６】
次にステップ２において前記処理容器１１Ｂ内部の圧力を、前記リモートプラズマ源１３においてプラズマが形成されるように１３．３Ｐａ〜４ｋＰａ（０．１〜３０Ｔｏｒｒ）の範囲に設定し、前記リモートプラズマ源１３にＡｒガスを前記ライン１４ａより１０００〜５００ＳＣＣＭの流量で、また前記ライン１４ｂより水素ガスを約１００ＳＣＣＭの流量で導入する。この状態でリモートプラズマ源１３を出力が１ｋＷで周波数が４００ｋＨｚの高周波電力により駆動し、水素ラジカルＨ＊を生成する。このようにして生成された水素ラジカルＨ＊は前記ステップ２において前記処理容器１１Ｂ中に、約１分間導入される。
【００３７】
次にステップ３において前記バルブ１４Ｊ，１４Ｋを開き、質量流量コントローラ１４ＬよりＡｒキャリアガスで約２０％の濃度に希釈されたフッ素ガスを、前記ライン１４ｊから前記処理ガス導入口１４を介して処理容器１１Ｂ中に、約１００ＳＣＣＭの流量で導入する。さらにステップ３においては前記エキシマランプ１５を駆動し、このようにして導入されたフッ素ガスを励起してフッ素ラジカルＦ＊を形成する。
【００３８】
さらにステップ４においてこのようにして導入された水素ラジカルＨ＊およびフッ素ラジカルＦ＊により、被処理基板Ｗ表面の自然酸化膜を除去する。ステップ４の工程は、被処理基板上の自然酸化膜が除去されるのに必要な時間に設定されるが、この時間は自然酸化膜の種類や膜厚により変化する。通常のウェット洗浄により形成された、約１ｎｍの膜厚の自然酸化膜を除去する場合には、ステップ４の処理工程は１分間程度行えば十分である。
【００３９】
次にステップ５において前記フッ素ガスの導入が遮断され、処理容器１１Ｂ内部が前記リモートプラズマ源１３からの水素ラジカルにより、さらに１〜２分間程度処理される。これにより、被処理基板Ｗ表面へのＦの吸着が最小化される。
【００４０】
さらにステップ６で前記リモートプラズマ源１３が停止され、ステップ７において被処理基板が前記処理容器１１から、例えば前記処理容器１１に結合されている真空搬送路（図示せず）に、基板搬送機構により取り出される。
【００４１】
先にも図１で説明したように本発明によれば自然酸化膜除去をフッ素ラジカルＦ＊と水素ラジカルＨ＊により行うため、従来のようにフッ素ラジカルＦ＊と水素ガスとを使ったプロセスに比べて処理効率が向上し、短時間のドライクリーニングにより自然酸化膜を除去することができる。
【００４２】
また本発明によれば先に図２で説明したように水素ラジカルＨ＊が新鮮なシリコン基板表面を優先的に終端するため基板表面へのフッ素原子の吸着量が少なく、自然酸化膜除去工程の後フッ素除去工程等を行う必要がない。
［第２実施例］
図６は、本発明の第２実施例による基板処理装置で使われるガス供給系の概要を示す。本実施例で使われる基板処理装置自体は、先に説明した基板処理装置１０と同様であり、説明を省略する。図６中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
図６を参照するに、本実施例では前記処理ガス供給口１４に接続されたガス供給系に、バルブ１４Ｍ，１４Ｎおよび質量流量コントローラ１４Ｏを含む水蒸気（Ｈ２Ｏ）の供給ライン１４ｍが追加されている。
【００４４】
そこで、図６のガス供給系を使い、水素ラジカルＨ＊とフッ素ラジカルＦ＊とを使って自然酸化膜の除去工程を行う際に、前記ライン１４ｍから触媒として作用する水蒸気を供給することにより、前記自然酸化膜の除去工程を、先に図１で説明したように、実質的に促進することができる。
［第３実施例］
図７は、図３の基板処理装置１０において図６のガス供給系を使って行われる本発明の第３実施例による自然酸化膜除去工程を示すフローチャートである。
【００４５】
図７を参照するに、ステップ１１において前記石英処理容器１１Ｂ内にＡｒガスを例えば前記ライン１４ａから導入し、処理容器１１Ｂ内部の圧力を１３３Ｐａ，基板温度を３００℃に保持する。
【００４６】
次にステップ１２において前記処理容器１１Ｂ内部の圧力をリモートプラズマ源１３中においてプラズマが形成されるように１３．３Ｐａ〜約４ｋＰａの範囲に設定し、前記ライン１４ａからＡｒガスを、また前記ライン１４ｂから水素ガスを前記リモートプラズマ源１３に、Ａｒガスの流量が５００〜１０００ＳＣＣＭになるようにまた水素ガスの流量が１００ＳＣＣＭになるように供給し、さらにこれを出力が１ｋＷで周波数が４００ｋＨｚの高周波電力により駆動することにより水素ラジカルＨ＊を発生させる。ステップ１２においては、このようにして形成された水素ラジカルＨ＊により被処理基板Ｗの表面が１分間程度処理される。
【００４７】
次にステップ１３の工程において前記ライン１４ｊより処理容器１１Ｂ中に、Ａｒキャリアガスにより２０％の濃度に希釈したフッ素ガスを約１００ＳＣＣＭの流量で導入し、前記エキシマランプ１５を駆動することによりフッ素ガスを紫外光励起し、フッ素ラジカルＦ＊を形成する。
【００４８】
次にステップ１４の工程において、前記ライン１４ｇよりＡｒパージガスを処理容器１１Ｂ内部に導入し、前記処理容器１１Ｂ内部の水分を、被処理基板Ｗの表面に吸着している分を除いて除去する。
【００４９】
次にステップ１５において先の実施例と同様にして水素ラジカルＨ＊を処理容器１１Ｂ中に導入し、さらにステップ１６においてフッ素ラジカルＦ＊を処理容器１１Ｂ中に導入し、ステップ１７において前記反応（１），（２）により被処理基板Ｗ表面の自然酸化膜の除去処理を行う。
【００５０】
図８は、前記図７のフローチャートによる本実施例の自然酸化膜除去プロセスを適用した場合の自然酸化膜の膜厚と処理時間との関係を、先の実施例の自然酸化膜除去プロセスの場合と比較して示す。ただし図８中、実線は本実施例の結果を、破線は先の実施例の結果を示す。
【００５１】
図８を参照するに、先の実施例では水素ラジカルＨ＊とフッ素ラジカルＦ＊と水蒸気Ｈ２Ｏとが同時に供給されているが、この場合には自然酸化膜の除去処理は非常に急速に進行し、極めて短時間に自然酸化膜が消失することがわかる。
【００５２】
これに対し、本実施例では被処理基板表面に吸着したＨ２Ｏだけを触媒として使うため、自然酸化膜の除去処理速度がより低下し、時間とともに自然酸化膜の膜厚が略直線上に減少することがわかる。
【００５３】
このように本実施例によれば、自然酸化膜除去処理の際の処理速度を、必要に応じて制御することが可能になる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、被処理基板表面の自然酸化膜を、フッ素ラジカルと水素ラジカルとを使うことにより、全てドライプロセスにより、効率的に、しかも被処理基板表面へのフッ素吸着量を最小限に抑制しながら除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】本発明の原理を説明する別の図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１実施例による基板処理装置の構成を示す図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、図３の基板処理装置で使われるガス供給系の構成を示す図である。
【図５】本発明第１実施例による基板処理工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例による基板処理装置で使われるガス供給系の構成を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例による基板処理工程を示すフローチャートである。
【図８】第３実施例の効果を示す図である。
【符号の説明】
１０　基板処理装置
１１　処理容器
１１Ａ　排気ポート
１１Ｂ　石英処理容器
１１Ｃ　光学窓
１１Ｄ　空間
１２　サセプタ
１３　リモートプラズマ源
１４　処理ガス導入口
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｇ，１４Ｈ，１４Ｊ，１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｎ　バルブ
１４Ｃ，１４Ｆ，１４Ｉ，１４Ｌ，１４Ｏ　質量流量コントローラ
１４ａ，１４ｂ，１４ｇ，１４ｊ，１４ｍ　ガスライン
１５　紫外光源
【図１】
2004128281.tif 000003
【図２】
2004128281.tif 000004
【図３】
2004128281.tif 000005
【図４】
2004128281.tif 000006
【図５】
2004128281.tif 000007
【図６】
2004128281.tif 000008
【図７】
2004128281.tif 000009
【図８】
2004128281.tif 000010