(57)【要約】【課題】  リモートプラズマ発生チューブの内側に形成された異物を除去するためのリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法と、リモートプラズマ発生チューブを用いて基板を処理する方法と、その基板処理方法を遂行するのに適合した基板処理装置を提供する。【解決手段】  リモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法は、リモートプラズマを用いて基板３０を処理するための工程チャンバー１１０と連結され、前記リモートプラズマを発生させるリモートプラズマ発生チューブ１３４に洗浄ガスを供給する段階と、前記洗浄ガスを洗浄プラズマに形成する段階と、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の内部に形成された異物を前記洗浄プラズマを用いて除去する段階と、を含む。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リモートプラズマを用いて基板を処理するための工程チャンバーと連結され、前記リモートプラズマを発生させるリモートプラズマ発生チューブに洗浄ガスを供給する段階と、
前記洗浄ガスを洗浄プラズマに形成する段階と、
前記リモートプラズマ発生チューブの内部に形成された異物を前記洗浄プラズマを用いて除去する段階と、
を含むことを特徴とするリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法。
【請求項２】
前記洗浄プラズマを形成する段階は、マイクロ波エネルギーを用いる段階を含むことを特徴とする請求項１記載のリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法。
【請求項３】
前記洗浄ガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項１記載のリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法。
【請求項４】
前記洗浄ガスは、窒素（Ｎ2）ガス又はアルゴン（Ａｒ）ガスであることを特徴とする請求項３記載のリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法。
【請求項５】
前記リモートプラズマ発生チューブは、石英（ＳｉＯ2）からなることを特徴とする請求項１記載のリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法。
【請求項６】
前記異物は、前記基板を処理するための反応ガスと前記石英との反応によって形成された反応副産物であることを特徴とする請求項５記載のリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法。
【請求項７】
前記反応ガスは、水素（Ｈ2）又はアンモニア（ＮＨ3）を含むことを特徴とする請求項６記載のリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法。
【請求項８】
i）工程チャンバーで基板を処理するために前記工程チャンバーと連結されたリモートプラズマ発生チューブを用いて第１反応ガスをリモートプラズマに形成する段階と、
ii）前記リモートプラズマを前記工程チャンバーに導入して前記基板を処理する段階と、
iii）前記リモートプラズマ発生チューブに洗浄ガスを供給する段階と、
iv）前記洗浄ガスを洗浄プラズマに形成する段階と、
v）前記リモートプラズマ発生チューブの内部に形成された異物を前記洗浄プラズマを用いて除去する段階と、
を含むことを特徴とするリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項９】
前記第１反応ガスは、水素（Ｈ2）又はアンモニア（ＮＨ3）を含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１０】
前記リモートプラズマ発生チューブは、石英（ＳｉＯ2）からなることを特徴とする請求項９記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１１】
前記異物は、前記第１反応ガスと前記石英との反応によって形成された反応副産物であることを特徴とする請求項１０記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１２】
前記異物は、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）を含むことを特徴とする請求項１１記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１３】
前記リモートプラズマは、水素ラジカルを含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１４】
前記基板を処理する段階は、基板上に形成された物質層をエッチングする段階を含むことを特徴とする請求項１３記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１５】
前記物質層は、前記基板上に形成された自然酸化膜であることを特徴とする請求項１４記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１６】
前記自然酸化膜をエッチングする段階は、
前記工程チャンバーに第２反応ガスを供給し、前記水素ラジカルと前記第２反応ガスとの反応によってエッチングガスを形成する段階と、
前記エッチングガスと前記自然酸化膜とを反応させ、前記基板上に反応副産物を形成する段階と、
前記エッチングガスと前記自然酸化膜との反応によって形成された反応副産物を除去する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１７】
前記エッチングガスと前記自然酸化膜とを反応させる段階は、１５〜３０℃で遂行されることを特徴とする請求項１６記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１８】
前記反応副産物を除去する段階は、
前記基板の周辺温度を１００〜２００℃に上昇させ、前記反応副産物を気化させる段階と、
前記気化した反応副産物を排出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１６記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項１９】
前記第２反応ガスは、ＮＦ3を含むことを特徴とする請求項１６記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２０】
前記基板を処理する段階は、複数枚の基板を処理する段階を含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２１】
前記リモートプラズマを形成する段階、及び前記洗浄プラズマを形成する段階は、マイクロ波エネルギーを用いる段階を含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２２】
前記洗浄ガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２３】
前記洗浄ガスを供給する段階は、前記洗浄ガスを１〜５ＳＬＭの流量で供給する段階を含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２４】
前記iii）段階〜前記v）段階は、３０秒〜５分のうちに遂行されることを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２５】
前記基板を前記工程チャンバーにローディングする段階と、
前記処理された基板をアンローディングする段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２６】
前記iii）段階〜前記v）段階は、前記処理された基板のアンローディング段階を遂行する間に遂行されることを特徴とする請求項２５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２７】
前記iii）段階〜前記v）段階は、前記処理された基板をアンローディングし、処理するための後続基板を前記工程チャンバーにローディングする間に遂行されることを特徴とする請求項２５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２８】
前記v）段階を遂行した後、前記i）段階及び前記ii）段階を反復して遂行する段階を更に含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項２９】
前記洗浄ガスを供給する段階と、前記洗浄プラズマを形成する段階と、前記異物を除去する段階とは、前記リモートプラズマを形成する段階、及び前記基板を処理する段階の前に遂行され、
前記基板処理方法は、前記異物を除去した後、前記工程チャンバーに前記基板をローディングしてから、前記リモートプラズマ発生チューブに前記第１反応ガスを供給して前記リモートプラズマを形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３０】
前記基板をローディングする段階は、複数枚の基板をローディングする段階を含み、
前記リモートプラズマを前記工程チャンバーに導入して前記複数枚の基板を処理することを特徴とする請求項２９記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３１】
工程チャンバー内で既に処理された基板を前記工程チャンバーからアンローディングする段階を更に含み、前記処理された基板をアンローディングする段階を遂行する間、前記iii）段階〜前記v）段階を遂行することを特徴とする請求項３０記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３２】
前記i）段階の前に、工程チャンバー内で既に処理された基板を前記工程チャンバーからアンローディングする段階を更に含み、
前記処理された基板をアンローディングする段階と前記複数枚の基板をローディングする段階とを遂行する間に前記iii）段階〜前記v）段階を遂行することを特徴とする請求項３０記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３３】
前記洗浄プラズマを形成する段階と、前記リモートプラズマを形成する段階とは、前記リモートプラズマ発生チューブを通じて伝達されたマイクロ波エネルギーを用いる段階を含むことを特徴とする請求項２９記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３４】
前記基板をローディングする段階は、
前記基板を積載するボートを用いる段階と、
前記ボートを前記工程チャンバーに移動する段階と、
を含むことを特徴とする請求項２９記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３５】
前記iii）段階の前に、
前記リモートプラズマ及び第２反応ガスを前記工程チャンバーに導入する段階と、
前記リモートプラズマと前記第２反応ガスとを反応させ、第３反応ガスを形成する段階と、
前記第３反応ガスと、工程チャンバー内に配置された基板の上に形成された物質層とを反応させ、反応副産物層を形成する段階と、
前記反応副産物層を気化させる段階と、
前記気化した反応副産物層を前記工程チャンバーから排出する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項８記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３６】
前記物質層は、基板上に形成された自然酸化膜であることを特徴とする請求項３５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３７】
前記リモートプラズマは、水素ラジカルを含むことを特徴とする請求項３５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３８】
前記第２反応ガスは、ＮＦ3を含むことを特徴とする請求項３５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項３９】
前記反応副産物層を気化させる段階は、１００〜２００℃の温度で前記反応副産物層を気化させる段階を含むことを特徴とする請求項３５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項４０】
前記リモートプラズマ発生チューブは石英（ＳｉＯ2）からなり、前記第１反応ガスは水素（Ｈ2）又はアンモニア（ＮＨ3）であることを特徴とする請求項３５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項４１】
前記洗浄ガスは、窒素（Ｎ2）ガス又はアルゴン（Ａｒ）ガスであることを特徴とする請求項３５記載のリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法。
【請求項４２】
処理するための基板を収容する工程チャンバーと、
前記工程チャンバーと連結されたリモートプラズマ発生チューブと、
前記リモートプラズマ発生チューブに供給されたガスをプラズマ状態に励起させるために前記リモートプラズマ発生チューブにエネルギーを印加するエネルギーソースと、
前記基板を処理するためのリモートプラズマを形成するために反応ガスを前記リモートプラズマ発生チューブに供給する反応ガス供給部と、
前記リモートプラズマ発生チューブの内部に形成された異物を除去するための洗浄プラズマを形成するために、洗浄ガスを前記リモートプラズマ発生チューブに供給する洗浄ガス供給部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４３】
前記エネルギーソースは、マイクロ波エネルギーを発生するマイクロ波パワーソースであることを特徴とする請求項４２記載の基板処理装置。
【請求項４４】
前記工程チャンバーに第２反応ガスを供給するための第２反応ガス供給部を更に備えることを特徴とする請求項４２記載の基板処理装置。
【請求項４５】
前記反応ガスを前記工程チャンバーに均一に供給するための複数のスリットを有する分散プレートを更に備えることを特徴とする請求項４２記載の基板処理装置。
【請求項４６】
前記工程チャンバーの下部に連結され、処理された半導体基板を臨時保存し、処理するための半導体基板を待機状態に維持するロードロックチャンバーを更に備えることを特徴とする請求項４２記載の基板処理装置。
【請求項４７】
複数の半導体基板を収納し、前記工程チャンバーと前記ロードロックチャンバーとの間で移動可能に配置されるボートを更に備えることを特徴とする請求項４６記載の基板処理装置。
【請求項４８】
前記基板を加熱するためのヒーターを更に備えることを特徴とする請求項４２記載の基板処理装置。
【請求項４９】
工程チャンバー内に配置され、前記基板を支持するチャックを更に備えることを特徴とする請求項４２記載の基板処理装置。
【請求項５０】
前記工程チャンバーと連結され、前記基板を処理する間に発生した反応副産物と前記リモートプラズマ発生チューブから除去された異物とを排出する真空ユニットを更に備えることを特徴とする請求項４２記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板を処理するための方法及び装置に係わり、より詳細には、半導体基板を処理するのに用いられるリモートプラズマ発生チューブの表面を洗浄する方法と前記リモートプラズマ発生チューブを用いて半導体基板を処理する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体装置は、半導体基板として用いられるシリコンウエハー上に電気的な回路を形成するファブ（Ｆａｂ）工程と、前記ファブ工程で形成された半導体装置の電気的な特性を検査するＥＤＳ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｄｉｅ  ｓｏｒｔｉｎｇ）工程と、前記半導体装置をそれぞれエポキシ樹脂で封止し、個別化するためのパッケージ組立て工程とを通じて製造される。
【０００３】
最近量産されている２５６メガビットＤＲＡＭ及びギガビットＤＲＡＭのような半導体装置は、多層配線構造で構成される。前記多層配線構造の例は、特許文献１や特許文献２などに開示されている。
前記多層配線構造は、前記多層配線構造を形成する各層を順次積層することにより形成される。前記各層の積層工程の遂行においては、半導体基板が大気中に露出される状況が頻繁に発生する可能性がある。前記半導体基板が大気中に露出されると、前記半導体基板上に存在するシリコンが大気中の酸素（Ｏ2）と反応して自然酸化膜を形成する。
【０００４】
図１は、自然酸化膜１２が成長している半導体基板１０を示す。半導体基板１０が大気中の酸素と接触する場合、半導体基板１０の構成物質であるシリコンと酸素との反応によって図示したような自然酸化膜１２が成長する。このような自然酸化膜１２は半導体基板１０上に数Å程度の厚さに成長する。このような半導体基板上に形成された自然酸化膜の一例は、特許文献３に開示されている。
前記自然酸化膜１２は後続する積層工程で不良要素として作用するだけでなく、半導体装置の動作速度や信頼性などを低下させるコンタクト抵抗などを上昇させる原因となる。
【０００５】
図２は、自然酸化膜２２が成長している半導体基板２０を示す。即ち、絶縁層２４のパターニングによって形成されたコンタクトホール２６の底部のシリコンが大気中の酸素と反応して自然酸化膜２２が成長している。このような自然酸化膜２２は、コンタクト抵抗を上昇させる原因となるので、除去することが望ましい。前記自然酸化膜を除去する工程の例は、特許文献４、特許文献５、特許文献６などに開示されている。
【０００６】
前記特許文献５によると、湿式エッチングで前記自然酸化膜をエッチングする。しかし、縦横比（ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）が大きいコンタクトホールを有する構造においては、前記湿式エッチングによる前記自然酸化膜のエッチングが容易でない。そして、前記湿式エッチングは、ケミカルを用いるので、半導体基板上に積層されている他の構造物にも影響を及ぼす。
【０００７】
前記特許文献４及び特許文献６によると、乾式エッチングで前記自然酸化膜をエッチングする。即ち、エッチングガスを用いて前記自然酸化膜をエッチングするので、前記縦横比が大きいコンタクトホールを有する構造でも前記自然酸化膜を容易にエッチングすることができる。また、前記エッチングガスは、前記半導体基板上に積層されている構造物に及ぼす影響が、前記湿式エッチングで用いるケミカルより小さい。
【０００８】
前記エッチングガスとしてはＮＨxＦyガスを用いることができ、前記ＮＨxＦyガスは、水素ラジカルとＮＦ3ガスの反応によって形成することができる。前記水素ラジカルは、工程チャンバーと連結されたリモートプラズマ発生器によって形成することができ、前記水素ラジカルを形成するための反応ガスとしては水素（Ｈ2）又はアンモニア（ＮＨ3）を用いることができる。
【０００９】
前記リモートプラズマ発生器は、前記反応ガスが供給されるリモートプラズマ発生チューブと、前記反応ガスをプラズマ状態に励起させるためのエネルギーを供給するエネルギーソースとを含む。前記エネルギーソースとしては、２．４５ＧＨｚの周波数を有するマイクロ波エネルギーを供給するマイクロ波パワーソースを用いることができる。前記リモートプラズマ発生チューブに供給された反応ガスは、前記半導体基板上に積層されている構造物に及ぼす影響が、前記湿式エッチングで用いるケミカルより少ない。
【００１０】
しかし、前記リモートプラズマ発生チューブの内側表面には励起したリモートプラズマによって異物層が形成され、時間が経過することによって前記異物層はリモートプラズマ発生チューブから剥離され、剥離された異物は、工程チャンバーに位置する半導体基板を汚染させる。前記半導体基板の汚染によって半導体装置の生産性、動作性能及び信頼度が低下する。
したがって、前記のようにリモートプラズマ発生チューブの内側表面に形成された異物を除去するためのリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法が要求されている。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，２５５，１５１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２６５，７７８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２２５，２１８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，３２８，５５８号明細書
【特許文献５】米国特許第６，０１５，７２４号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０００／６００３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の第１目的は、リモートプラズマ発生チューブの内側表面に形成された異物を除去するためのリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法を提供することにある。
本発明の第２目的は、前述したようなプラズマ発生チューブの表面洗浄方法を含む、リモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法を提供することにある。
本発明の第３目的は、前述したようなプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法を遂行するのに特に適合した基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一手段によると、前記本発明の第１目的は、リモートプラズマを用いて基板を処理するための工程チャンバーと連結され、前記リモートプラズマを発生させるリモートプラズマ発生チューブに洗浄ガスを供給する段階と、前記洗浄ガスを洗浄プラズマに形成する段階と、前記リモートプラズマ発生チューブの内部の表面上に形成された異物を前記洗浄プラズマを用いて除去する段階と、を含むことを特徴とするリモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法によって達成することができる。
前記洗浄ガスとしては、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガスなどのような不活性ガスを用いることができる。前記リモートプラズマ発生チューブの内部の表面上に形成された異物は、前記洗浄プラズマのスパッタリング作用によって効果的に除去することができる。
【００１４】
本発明の他の手段によると、前記本発明の第２目的は、i）工程チャンバーと連結されたリモートプラズマ発生チューブを用いて反応ガスをリモートプラズマに形成する段階と、ii）前記リモートプラズマを前記工程チャンバーに導入して前記工程チャンバー内に位置する前記基板を処理する段階と、iii）前記リモートプラズマ発生チューブに洗浄ガスを供給する段階と、iv）前記洗浄ガスを洗浄プラズマに形成する段階と、v）前記リモートプラズマ発生チューブの内部に形成された異物を前記洗浄プラズマを用いて除去する段階と、を含むことを特徴とするリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法によって達成することができる。
【００１５】
本発明のまた他の手段によると、前記本発明の第２目的は、i）リモートプラズマを用いて基板を処理するための工程チャンバーと連結され、前記リモートプラズマを発生させるリモートプラズマ発生チューブに洗浄ガスを供給する段階と、ii）前記洗浄ガスを洗浄プラズマに形成する段階と、iii）前記リモートプラズマ発生チューブの内部表面上に形成された異物を前記洗浄プラズマを用いて除去する段階と、iv）前記工程チャンバーに前記基板をローディングする段階と、v）前記リモートプラズマ発生チューブに反応ガスを供給する段階と、vi）前記反応ガスを前記リモートプラズマに形成する段階と、vii）前記リモートプラズマを前記工程チャンバーに導入して前記基板を処理する段階と、を含むことを特徴とするリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法によって達成することができる。
【００１６】
前記リモートプラズマ発生チューブの内部表面洗浄のための段階は、前記基板を処理するための段階を遂行する前又は後に遂行することができる。具体的に、前記工程チャンバーから処理された基板をアンローディングし、処理するための後続基板を工程チャンバーにローディングする間に、前記リモートプラズマ発生チューブの表面洗浄のための段階を遂行することができる。
【００１７】
本発明のまた他の手段によると、前記本発明の第２目的は、前記工程チャンバーと連結されたリモートプラズマ発生チューブを用いて第１反応ガスをリモートプラズマに形成する段階と、前記リモートプラズマ及び第２反応ガスを前記工程チャンバーに導入する段階と、前記リモートプラズマ及び前記第２反応ガスを反応させ、第３反応ガスを形成する段階と、前記第３反応ガスと前記工程チャンバー内に配置された基板の上に形成された物質層を反応させて反応副産物層を形成する段階と、前記反応副産物層を気化させる段階と、前記気化した反応副産物層を前記工程チャンバーから排出する段階と、前記リモートプラズマ発生チューブに洗浄ガスを供給する段階と、前記洗浄ガスを洗浄プラズマに形成する段階と、前記リモートプラズマ発生チューブの内部表面上に形成された異物を前記洗浄プラズマを用いて除去する段階と、を含むことを特徴とするリモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法によって達成することができる。
【００１８】
本発明のまた他の手段によると、前記本発明の第３目的は、処理するための基板を収容する工程チャンバーと、前記工程チャンバーと連結されたリモートプラズマ発生チューブと、前記リモートプラズマ発生チューブに供給されたガスをプラズマ状態に励起させるために、前記リモートプラズマ発生チューブにエネルギーを印加するエネルギーソースと、前記基板を処理するためのリモートプラズマを形成するために、反応ガスを前記リモートプラズマ発生チューブに供給する反応ガス供給部と、前記リモートプラズマ発生チューブの内部の表面上に形成された異物を除去するための洗浄プラズマを形成するために、洗浄ガスを前記リモートプラズマ発生チューブに供給する洗浄ガス供給部とを備えることを特徴とする基板処理装置によって達成することができる。
本発明によると、リモートプラズマ発生チューブの内側表面上に形成された異物は洗浄プラズマによって効果的に除去され、前記異物を除去するための段階は、基板のローディング及びアンローディングの間に遂行されるので、前記基板処理装置のスループットを低下させなくても半導体基板の汚染を効果的に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】
【００１９】
以下、本発明の望ましい実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施例によるリモートプラズマ発生チューブを有する基板処理装置を示す概略的な断面図である。
図３を参照すると、基板処理装置１００は、複数の半導体基板を処理するためのバッチ式工程チャンバー１１０を含む。前記工程チャンバー１１０は、前記半導体基板３０を処理するための空間を提供する内側チャンバー１１２と、前記内側チャンバー１１２を収容する外側チャンバー１１４とを含む。
【００２０】
前記工程チャンバー１１０の下部にはロードロックチャンバー１１６が配置され、前記工程チャンバー１１０とロードロックチャンバー１１６はフランジ１１８によって互いに連結される。前記ロードロックチャンバー１１６は、前記工程チャンバー１１０で処理された半導体基板３０を保管し、前記工程チャンバー１１０にローディングされる半導体基板３０を待機状態に維持する機能を遂行する。
【００２１】
前記工程チャンバー１１０とロードロックチャンバー１１６は、スロットバルブ１２０によって互いに隔離され、前記半導体基板３０を収納するためのボート１１２は、前記工程チャンバー１１０とロードロックチャンバー１１６との間で移動可能に配置される。前記ボート１２２は、垂直駆動力を提供する第１駆動部１２４によって垂直方向に移動され、前記第１駆動部１２４はロードロックチャンバー１１６の下部に配置される。即ち第１駆動部１２４は、前記スロットバルブ１２０及びフランジ１１８を通じて、前記処理するための複数の半導体基板３０を工程チャンバー１１０にローディングし、処理された半導体基板３０をロードロックチャンバー１１６にアンローディングする。また、前記ボート１２２を回転させるための回転駆動力を提供する第２駆動部１２６は外側チャンバー１１２の上部に配置され、第１駆動部１２４によって内側チャンバー１１４に移動されたボート１２２を把持して回転させる。
【００２２】
一方、処理するための半導体基板３０及び処理された半導体基板３０は、ロードロックチャンバー１１６の一側壁に設置されたゲートバルブ１２８を通じて前記ロードロックチャンバー１１６に搬入することができ、また前記ロードロックチャンバー１１６から搬出することができる。
詳細に示していないが、外側チャンバー１１２の内側面には内側チャンバー１１４を加熱するための複数のハロゲンランプ１３０が設置され、前記ハロゲンランプ１３０によって発生した熱エネルギーは内側チャンバー１１４を通じて半導体基板３０に伝達される。前記内側チャンバー１１４及び外側チャンバー１１２は熱伝導性に優れたアルミニウム又はアルミニウム合金で形成することができる。
【００２３】
一方、図示していないが、内側チャンバー１１４の外周面には半導体基板３０の温度を調節するための冷却剤が供給される第１冷却コイル（図示せず）を配置することができ、また前記内側チャンバー１１４と外側チャンバー１１２との間の空間に冷却ガスを供給するための冷却ガス供給ライン（図示せず）を前記外側チャンバー１１２を通じて前記間の空間に延ばして設置することができる。
【００２４】
前記半導体基板３０を処理する間に発生した反応副産物は、前記内側チャンバー１１４と連結された真空ユニット１３２を通じて排出することができる。前記真空ユニット１３２は、前記内側チャンバー１１４の内部圧力を調節し、前記反応副産物を排出する。また、前記真空ユニット１３２は前記内側チャンバー１１４と連結されたリモートプラズマ発生チューブ１３４の内側表面から除去された異物を工程チャンバー１１０を通じて排出する機能を更に果たす。
【００２５】
前記リモートプラズマ発生チューブ１３４は、前記内側チャンバー１１４の側壁内面に配置された分散プレート（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｐｌａｔｅ）１３６と連結され、前記分散プレート１３６は、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の内部で発生したリモートプラズマを前記内側チャンバー１１４の内部に均一に供給するための複数のスリットを有する。
【００２６】
前記リモートプラズマ発生チューブ１３４は、連結部材１３８を通じて前記分散プレート１３６と連結され、第１反応ガスを供給するための第１反応ガス供給部１４０、及び前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の内側表面の洗浄に用いられる洗浄ガスを供給するための洗浄ガス供給部１４２と連結される。前記第１反応ガスとしては、水素（Ｈ2）ガス又はアンモニア（ＮＨ3）ガスを用いることができ、前記洗浄ガスとしては窒素（Ｎ2）ガス又はアルゴン（Ａｒ）ガスを用いることができる。
【００２７】
前記第１反応ガス供給部１４０は、第１質量流量制御器（ｍａｓｓ  ｆｌｏｗ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＭＦＣ）１４０ａ及び第１スイッチングバルブ１４０ｂを通じて前記リモートプラズマ発生チューブ１３４と連結される。一方、ＮＦ3ガスのような第２反応ガスを前記内側チャンバー１１４に供給するための第２反応ガス供給部１４４は、第２質量流量制御器１１４ａと第２スイッチングバルブ１４４ｂを通じて内側チャンバー１１４と連結される。図示したように、前記第２反応ガス供給部１４４は、前記内側チャンバー１１４と直接連結されているが、前記第２反応ガス供給部１４４はリモートプラズマ発生チューブ１３４と連結することもできる。即ち、第２反応ガスは、第１反応ガスと共にリモートプラズマ発生チューブ１３４を通じて内側チャンバー１１４に供給することもできる。
【００２８】
前記洗浄ガス供給部１４２は、第３質量流量制御器１４２ａと第３スイッチングバルブ１４２ｂを通じてリモートプラズマ発生チューブ１３４と連結される。
前記第１反応ガス及び洗浄ガスをプラズマ状態に形成するためのマイクロ波エネルギーは、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４と連結された導波管１４６を通じて伝達され、前記導波管１４６はリモートプラズマ発生チューブ１３４に対して実質的に垂直な方向に配置される。前記導波管１４６は、マイクロ波エネルギーを発生させるためのエネルギーソース１４８と連結されている。前記エネルギーソース１４８としてはマイクロ波エネルギーを発生させるためのマイクロ波パワーソースを用いることができ、前記マイクロ波パワーソースは、２．４５ＧＨｚの周波数を有するマイクロ波を発生させるための発振器（図示せず）と、前記発振器によって発振したマイクロ波を増幅させるための増幅器（図示せず）とを含むことができる。
【００２９】
一方、前記リモートプラズマ発生チューブ３１４は、石英（ＳｉＯ2）からなり、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の温度を調節するための第２冷却コイル（図示せず）が前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の外周面に巻かれている。
前記ボート１２２に収納された半導体基板３０が工程チャンバー１１０にローディングされると、第１反応ガス供給部１４０から第１反応ガスがリモートプラズマ発生チューブ１３４に供給され、第１反応ガスは前記リモートプラズマ発生チューブ１３４を通じて伝達されたマイクロ波エネルギーによってプラズマ状態に励起する。水素ラジカルを含むリモートプラズマは、分散プレート１３６を通じて工程チャンバー１１０に供給され、第２反応ガス供給部１４４から供給された第２反応ガスと反応して第３反応ガスを形成する。
【００３０】
前記第３反応ガスは、半導体基板３０上に形成された自然酸化膜と反応して前記半導体基板３０上にケイフッ化物のような反応副産物層を形成する。前記反応副産物層は、ハロゲンランプ１３０から伝達された熱エネルギーによって気化し、気化した反応副産物は、真空ユニット１３２によって工程チャンバー１１０から排出される。ここで、前記第２駆動部１２６は、第３反応ガスを用いる半導体基板３０の処理工程を遂行する間、前記半導体基板３０が収納されたボート１２２を一定速度で回転させる。したがって、第３反応ガスが半導体基板３０上に均一に供給され、ハロゲンランプ１３０から発生した熱エネルギーを前記半導体基板３０に均一に伝達することができる。また、半導体基板３０を均一に冷却させることができる。
【００３１】
前記のように処理された半導体基板３０は、ボート１２２の下降によって工程チャンバー１１０からロードロックチャンバー１１６にアンローディングされ、アンローディング処理された基板３０は、ロードロックチャンバー１１６のゲートバルブ１２８を通じて搬出される。その後、後続して処理するための半導体基板３０がゲートバルブ１２８を通じてロードロックチャンバー１１６に搬入され、ボート１２２の上昇によって工程チャンバー１１０にローディングされる。前記処理された半導体基板３０のアンローディングと後続して処理するための半導体基板３０のローディングとの間に、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面洗浄工程を進行することができる。処理された半導体基板３０がアンローディングされる間に、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面洗浄工程を進行することが望ましい。
【００３２】
前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面洗浄工程、及びこれを含む基板処理方法についての詳細は後述する。
図４は、本発明の他の実施例によるリモートプラズマ発生チューブを有する基板処理装置を示す概略的な断面図である。
図４を参照すると、図示した基板処理装置２００は、半導体基板３０に対する処理工程を遂行するための枚葉式工程チャンバー２１０を含む。前記工程チャンバー２１０内には、半導体基板３０を支持するためのチャック２１２が配置され、前記工程チャンバー２１０の天井には連結部材２１４を通じてリモートプラズマ発生チューブ２１６が連結される。
【００３３】
前記リモートプラズマ発生チューブ２１６にマイクロ波エネルギーを印加するためのエネルギーソース２１８は、前記リモートプラズマ発生チューブ２１６に実質的に垂直になるように配置された導波管２２０と連結されており、洗浄ガス供給部２２２と第１反応ガス供給部２２４が前記リモートプラズマ発生チューブ２１６と連結される。前記リモートプラズマ発生チューブ２１６はマイクロ波エネルギーを透過させることができる石英（ＳｉＯ2）からなる。
【００３４】
洗浄ガスは、洗浄ガス供給部２２２から第１スイッチングバルブ２２２ａ及び第１質量流量制御器２２２ｂを通じてリモートプラズマ発生チューブ２１６に供給され、第２反応ガスは、第１反応ガス供給部２２４から第２スイッチングバルブ２２４ａ及び第２質量流量制御器２２４ｂを通じてリモートプラズマ発生チューブ２１６に供給される。
半導体基板３０上に形成された自然酸化膜を除去するための第１反応ガスとしては、水素（Ｈ2）ガス又はアンモニア（ＮＨ3）ガスを用いることができ、前記リモートプラズマ発生チューブ２１６の内側表面上に形成された異物を除去するための洗浄ガスとしては、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガスなどを用いることができる。
【００３５】
第１反応ガスは、リモートプラズマ発生チューブ２１６の内部で水素ラジカルを含むリモートプラズマに励起し、前記リモートプラズマは、連結部材２１４を通じて工程チャンバー２１０に導入される。
一方、ＮＦ3ガスのような第２反応ガスを供給するための第２反応ガス供給部２２６は前記第２反応ガスを工程チャンバー２１０に供給するために前記工程チャンバー２１０の天井に連結される。前記第２反応ガスは、第２反応ガス供給部２２６から第３スイッチングバルブ２２６ａ及び第３質量流量制御器２２６ｂを通じて工程チャンバー２１０に供給される。ここで、前記第２反応ガス供給部２２６はリモートプラズマ発生チューブ２１６と連結することができる。即ち、前記第２反応ガスは、第１反応ガスとともにリモートプラズマ発生チューブ２１６を通じて前記工程チャンバー２１０に供給することもできる。
【００３６】
前記工程チャンバー２１０の内部空間は、半導体基板３０を処理するための処理空間２１０ａと、前記リモートプラズマと前記第２反応ガスを混合するための混合空間２１０ｂとに区分することができる。前記処理空間２１０ａと混合空間２１０ｂは、分散プレート２２８によって隔離することができ、前記分散プレート２２８には、前記リモートプラズマの水素ラジカルと前記第２反応ガスとの間の反応によって形成された第３反応ガスを前記チャック２１２に支持された半導体基板３０の上に均一に供給するための複数のスリット又は貫通ホールが形成されている。
【００３７】
図示していないが、前記半導体基板３０の周辺温度を上昇させるための複数のハロゲンランプ（図示せず）を工程チャンバー２１０の内部或いは外部に設置することができる。これとは違って、前記半導体基板３０の温度を上昇させるためのヒーター（図示せず）を前記チャック２１２に内装することもでき、前記基板処理装置２００は、前記分散プレート２２８なしに構成することもできる。一方、前記チャック２１２の内部には半導体基板３０の温度を調節するための冷却ガス又は冷却水が供給される冷却ライン２３０を形成することができる。
【００３８】
前記処理空間２１０ａに導入された第３反応ガスと半導体基板３０上の自然酸化膜との反応によって形成された反応副産物は、半導体基板３０の周辺温度を上昇させることによって気化し、気化した反応副産物は工程チャンバー２１０と連結された真空ユニット２３２の動作によって工程チャンバー２１０から排出される。
前記のような基板処理工程を遂行する間に前記リモートプラズマ発生チューブ２１６の内側面に形成された異物層は、洗浄プラズマを用いたリモートプラズマ発生チューブ２１６の表面洗浄工程によって除去することができる。前記リモートプラズマ発生チューブ２１６の表面洗浄工程、及びこれを含む基板処理方法についての詳細は後述する。
【００３９】
図５は、図３に示したリモートプラズマ発生チューブを有する基板処理装置を用いる基板処理方法を説明するための順序図である。
図５を参照して、リモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法を詳細に説明する。
まず、半導体基板３０を工程チャンバー１１０にローディングする（段階Ｓ１００）。前記半導体基板３０上には既に設定された物質層が形成されており、前記半導体基板３０と前記物質層との間にはシリコンを含む膜、又は前記半導体基板３０の表面を露出させるコンタクトホールを有するパターンが形成されている可能性もある。前記物質層の例としては、自然酸化膜を挙げることができる。前記半導体基板３０は、ボート１２２によって工程チャンバー１１０にローディングすることができ、複数の半導体基板３０を工程チャンバー１１０にローディングすることができる。一方、前記工程チャンバーとしては、一枚の半導体基板３０を処理するための枚葉式チャンバー２１０（図４参照）を用いることもできる。
【００４０】
前記工程チャンバー１１０と連結されたリモートプラズマ発生チューブ１３４に第１反応ガスを供給する（段階Ｓ１０２）。前記第１反応ガスの例としては水素（Ｈ2）ガス又はアンモニア（ＮＨ3）ガスがあり、前記第１反応ガスは、キャリアガスによって前記リモートプラズマ発生チューブ１３４に導入することができる。前記キャリアガスとしては、窒素（Ｎ2）ガス又はアルゴン（Ａｒ）ガスを用いることができる。
【００４１】
前記リモートプラズマ発生チューブ１３４に供給された第１反応ガスをリモートプラズマに形成する（段階Ｓ１０４）。前記第１反応ガスをプラズマ状態に励起させるためのエネルギーとしては、２．４５ＧＨｚの周波数を有する約２〜２．８ｋＷ程度のマイクロ波エネルギーが用いられ、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４は、前記マイクロ波エネルギーを透過可能である石英（ＳｉＯ2）からなる。
【００４２】
前記リモートプラズマを工程チャンバー１１０に導入し、同時に第２反応ガスを工程チャンバー１１０に導入して、前記リモートプラズマに含まれた水素ラジカルと前記第２反応ガスを反応させ、前記自然酸化膜を除去するためのエッチングガスとして作用する第３反応ガスを形成する（段階Ｓ１０６）。前記リモートプラズマは、連結部材１３８及び分散プレート１３６を通じて工程チャンバー１１０に導入され、前記第２反応ガスは第２反応ガス供給部１４４から工程チャンバー１１０に導入される。前記第２反応ガスはフッ素化合物を含み、望ましくはＮＦ3ガスが用いられる。前記第３反応ガスは前記水素ラジカルと前記ＮＦ3ガスとの反応によって形成されたＮＨxＦyを含む。
【００４３】
前述したように、第２反応ガスは工程チャンバー１１０に直接供給されるが、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４を通じて工程チャンバーに供給することもできる。即ち、前記ＮＦ3ガスはリモートプラズマ発生チューブで励起させた後、工程チャンバー１１０に供給することもできる。
前記第３反応ガスと前記半導体基板３０上の自然酸化膜とを反応させ、前記半導体基板３０上にケイフッ化物のような反応副産物層を形成する（段階Ｓ１０８）。前記反応副産物層を形成する間、前記半導体基板３０周辺の温度は約１５〜３０℃程度の第１温度に維持されることが望ましい。前記半導体基板３０周辺の温度調節は冷却剤を用いて遂行することができる。前記冷却剤の例としては、液化窒素、二酸化炭素などがあり、冷却水を用いることもできる。
【００４４】
一方、前記第３反応ガスを用いて前記半導体基板３０上に反応副産物層を形成する段階を遂行するのに所要の時間は前記半導体基板３０上に形成された自然酸化膜の厚さによって決定することができる。一般的に、前記自然酸化膜は、数Å程度の厚さを有するので、前記反応副産物層を形成する段階を遂行する時間は、約２０〜４０秒程度が望ましい。
前記半導体基板３０周辺の温度を約１００〜２００℃程度の第２温度に急速上昇させる（段階Ｓ１１０）。前記半導体基板３０の周辺温度はハロゲンランプ１３０から伝達された熱エネルギーによって上昇し、前記半導体基板３０周辺の温度を上昇させる間、前記半導体基板３０上に形成された反応副産物の一部を除去することができる。前記半導体基板３０の周辺の温度上昇速度は、１分当り約３５〜９２．５℃程度であることが望ましく、前記第１温度から前記第２温度まで上昇するのにかかる所要時間は約５分以内、例えば、約２分程度であることが望ましい。一方、気化した反応副産物の一部は工程チャンバー１１０と連結された真空ユニット１３２によって工程チャンバー１１０から排出される。
【００４５】
前記半導体基板３０の周辺温度を前記第２温度に維持し、前記反応副産物層を前記半導体基板３０から気化させる（段階Ｓ１１２）。前記反応副産物層を気化させるまでの所要時間は約１５０〜２１０秒程度であり、望ましくは、約３分程度である。
前記半導体基板３０の周辺温度を前記第２温度から前記第１温度に急速下降させる（段階Ｓ１１４）。前記半導体基板３０の周辺温度は約１４〜３７℃程度であることが望ましく、温度下降にかかる所要時間は約５分程度であることが望ましい。前記温度下降に用いられる冷却剤の例としては、液化窒素、二酸化炭素及びこれらの混合物があり、冷却水を用いることもできる。
【００４６】
一方、前述したような半導体基板３０上に形成された自然酸化膜を除去するための段階を遂行する間、工程効率を向上させるために半導体基板３０を回転させることが望ましい。即ち、半導体基板３０を回転させることで第３反応ガスを半導体基板３０上に均一に提供することができ、また熱伝達効率を向上させることができる。
前記工程チャンバー１１０から処理された半導体基板３０をアンローディングする（段階Ｓ１６６）。前記工程チャンバー１１０の下部に連結されたロードロックチャンバー１１６に、処理された複数の半導体基板３０を収納したボート１２２が下降することによって半導体基板３０のアンローディングを遂行することができ、ロードロックチャンバー１１６に移動された処理された複数の半導体基板３０はロードロックチャンバー１１６のゲートバルブ１２８を通じてロードロックチャンバー１１６から搬出される。一方、図４に示した枚葉式基板処理装置２００を用いる場合、移送ロボット（図示せず）によって、枚葉式工程チャンバー２１０の一側壁に設置されたゲートバルブ（図示せず）を通じて前記枚葉式工程チャンバー２１０から処理された半導体基板３０を搬出することができる。
【００４７】
一方、第１反応ガスをリモートプラズマに形成するためのリモートプラズマ発生チューブ１３４の内側表面部位には前記リモートプラズマによって異物が形成される。
具体的に、前記第１反応ガスとしてアンモニア（ＮＨ3）ガスがリモートプラズマ発生チューブ１３４に供給される場合、マイクロ波エネルギーによって励起したリモートプラズマに含まれる窒素活性種（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｓｐｅｃｉｅｓ  Ｎ*）によって前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面部位にＳｉＯＮのような窒化物層が形成される。前記窒化物層は、時間が経過することによって前記リモートプラズマ発生チューブ１３４から剥離され、半導体基板３０を汚染する恐れがある。
【００４８】
前記第１反応ガスとして水素（Ｈ2）ガスが用いられる場合、水素プラズマによって前記リモートプラズマ発生チューブ１３４が腐食される可能性があり、これによって発生されたＳｉＯ、ＯＨのような異物によって半導体基板３０が汚染する恐れがある。
図６は、バッチ式工程チャンバーを用いる基板処理工程で前記アンモニア（ＮＨ3）ガスを第１反応ガスとして用いた場合の、半導体基板上で検出されたパーティクルの数量の基板処理量による変化を示したグラフである。
【００４９】
図７は、半導体基板上に発生したパーティクルの分布を示す平面図であり、図８及び図９は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって検出されたパーティクルを示す顕微鏡写真である。図１０は、半導体基板上に形成されたパーティクルのオージェ電子分光法（ＡＥＳ）を用いた分析結果を示すグラフである。
前記バッチ式工程チャンバー１１０を用いる基板処理工程で前記ボート１２２には１００枚の半導体基板３０が積載され、第１反応ガスとしてはアンモニア（ＮＨ3）ガスが用いられ、第２反応ガスとしてはＮＦ3ガスが用いられた。前記第３反応ガスを用いて半導体基板３０上に反応副産物を形成する段階は、約３０秒程度遂行され、前記工程チャンバー１１０の内部温度は約２０℃程度に維持された。
【００５０】
その後、前記工程チャンバー１１０の温度を約１５０℃程度に急速上昇させ、前記工程チャンバー１１０の温度を前記１５０℃の温度に維持して前記反応副産物層を気化させた。ここで、工程チャンバー１１０の温度上昇速度は６５℃／ｍｉｎであり、前記温度上昇段階と温度維持段階は約１８０秒の間遂行された。
その後、前記工程チャンバー１１０の温度を前記１５０℃から約２０℃程度に下降させた。ここで、温度下降段階は約３００秒以内に遂行され、温度下降速度は約２６℃／ｍｉｎ程度であった。前記のように処理された半導体基板３０はロードロックチャンバー１１６にアンローディングされ、ロードロックチャンバー１１６のゲートバルブ１２８を通じて搬出される。
【００５１】
図６を参照すると、約５０番目のバッチの基板を処理した後、パーティクルの発生量が顕著に増加し、約１００番目のバッチの基板を処理した後、パーティクルの発生量は急激に増加することがわかる。
図７乃至図１０を参照すると、パーティクル３２は、半導体基板３０上に全体的に分布し、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）からなることがわかる。即ち、シリコン基板に対する分析の結果４０とパーティクルに対する分析結果４２とを比較すると、前記パーティクル３２が窒素と酸素を含んでいることがわかり、これは前記パーティクル３２が石英（ＳｉＯ2）からなるリモートプラズマ発生チューブ上に形成された窒化層の剥離によって発生することを意味する。
【００５２】
また図３及び図５を参照すると、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面を洗浄するために前記リモートプラズマ発生チューブ１３４に洗浄ガスを供給する（段階Ｓ１１８）。前記洗浄ガスとしては不活性ガスを用いることができ、望ましくは、窒素ガス又はアルゴンガスを用いる。
前記リモートプラズマ発生チューブ１３４に供給された洗浄ガスを２．４５ＧＨｚの周波数を有する約２〜２．８ｋＷ程度のマイクロ波エネルギーを用いて洗浄プラズマに形成する（段階Ｓ１２０）。
【００５３】
前記洗浄プラズマを用いて、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の内側表面に形成された異物層を除去する（段階Ｓ１２２）。前記異物層は前記洗浄プラズマによるスパッタリング作用によって除去される。
前記洗浄ガスの供給流量は、１〜５ＳＬＭ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｌｉｔｅｒｓ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）であることが望ましく、前記リモートプラズマ発生チューブの表面洗浄のための段階は約３０秒〜５分の間に遂行されることが望ましい。
前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の内側表面から除去された異物は、工程チャンバー１１０と連結された真空ユニット１３２の作動によって前記工程チャンバー１１０を通じて排出される。
【００５４】
図１１は、洗浄プラズマを用いたリモートプラズマ発生チューブの洗浄段階後のパーティクル発生量を示すグラフである。
前記洗浄プラズマを用いるリモートプラズマ発生チューブの洗浄工程は、６番目のバッチの基板に対する処理工程を遂行した後に遂行され、前記洗浄プラズマとしては窒素プラズマが用いられた。
【００５５】
図１１を参照すると、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の洗浄工程を遂行した後、パーティクル発生量が顕著に減少することがわかる。ここで、前記基板処理工程は図４を参照して既に説明したバッチ式工程チャンバー１１０を用いる基板処理方法と同一に遂行された。
前記のように、バッチ式工程チャンバー１１０を用いる場合、前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面洗浄の段階は、前記工程チャンバー１１０から半導体基板３０をアンローディングする間、及び後続して処理される半導体基板３０のローディングの間に遂行されることが望ましい。より望ましいのは、既に処理された半導体基板３０が工程チャンバー１１０からアンローディングされる間に遂行されることである。したがって、リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面洗浄工程を遂行するのに別途の時間が要求されないため、バッチ式半導体基板処理装置１００のスループットを低下させることがなく、かつ半導体基板３０の汚染を防止することができる。
【００５６】
前記リモートプラズマ発生チューブ１３４の表面洗浄工程は、各バッチの半導体基板３０に対する処理工程を遂行する前又は遂行した後ごとに毎度遂行することもでき、予め設定された数量のバッチに対する処理工程を連続して遂行した後、遂行することもできる。
一方、図４に示した枚葉式工程チャンバー２１０を用いる場合、処理された半導体基板３０を工程チャンバー２１０からアンローディングした後、前記洗浄プラズマを用いるリモートプラズマ発生チューブ２１６の洗浄工程を遂行することができる。また、一枚の半導体基板３０に対する処理工程を遂行する前又は遂行した後ごとに毎度遂行することもでき、予め設定された数量の半導体基板３０に対する処理工程を連続して遂行した後に遂行することもできる。
【００５７】
前記のような本発明の実施例によると、前記リモートプラズマ発生チューブの内側表面に形成された異物層は、洗浄プラズマによって除去することができる。したがって、半導体基板上に形成された物質層のエッチング工程を遂行する間に半導体基板の汚染を抑制することができ、半導体装置の生産性を向上させることができる。
また、バッチ式基板処理装置の場合、半導体基板のアンローディング及びローディングの間に前記リモートプラズマ発生チューブの表面洗浄工程を遂行するので、前記バッチ式基板処理装置のスループットの低下なしに基板処理工程を効率的に遂行することができる。
以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明の実施例を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】半導体基板上に形成された自然酸化膜を示す断面図である。
【図２】コンタクト構造を有する半導体基板上に形成されている自然酸化膜を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるリモートプラズマ発生チューブを有する基板処理装置を示す概略的な断面図である。
【図４】本発明の他の実施例によるリモートプラズマ発生チューブを有する基板処理装置を示す概略的な断面図である。
【図５】本発明の一実施例によるリモートプラズマ発生チューブを有する基板処理装置を用いる基板処理方法を説明するための順序図である。
【図６】本発明の一実施例による基板処理装置を用いる基板処理工程で、アンモニア（ＮＨ3）ガスを第１反応ガスとして用いた場合の、半導体基板上で検出されたパーティクルの数量の基板処理量による変化を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施例による基板処理装置を用いる基板処理工程で半導体基板上に発生したパーティクルの分布を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施例による基板処理装置を用いる基板処理工程で走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって検出されたパーティクルを示す顕微鏡写真である。
【図９】本発明の一実施例による基板処理装置を用いる基板処理工程で走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって検出されたパーティクルを示す顕微鏡写真である。
【図１０】本発明の一実施例による基板処理装置を用いる基板処理工程で半導体基板上に形成されたパーティクルのオージェ電子分光法（ＡＥＳ）を用いた分析結果を示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施例による基板処理装置を用いる基板処理工程で、洗浄プラズマを用いたリモートプラズマ発生チューブの洗浄段階を遂行した後のパーティクル発生量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１０、２０、３０  半導体基板、１００  基板処理装置、１１０  工程チャンバー、１１２  外側チャンバー、１１４  内側チャンバー、１１６  ロードロックチャンバー、１１８  フランジ、１２０  スロットバルブ、１２２  ボート、１２４  第１駆動部、１２６  第２駆動部、１２８  ゲートバルブ、１３０  ハロゲンランプ、１３２  真空ユニット、１３４  リモートプラズマ発生チューブ、１３６  分散プレート、１３８  連結部材、１４０  第１反応ガス供給部、１４２  洗浄ガス供給部、１４４  第２反応ガス供給部、１４６  導波管、１４８  エネルギーソース
【図１】
2005340787.tif 000003
【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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【図１１】
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