(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に酸化膜が形成された被処理体が内部に配置される処理容器と、
この処理容器内にＮおよびＨを含むガスを活性化させた第１のガスを供給する第１ガス供給口と、
この第１のガスによって活性化されるＮＦ３ガスを供給する第２ガス供給口とを備え、
前記第１のガスによって前記ＮＦ３ガスを活性化させ、活性化された前記ＮＦ３ガスを前記被処理体の表面の前記酸化膜と反応させて、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆの混合した生成膜を形成することにより前記被処理体を処理する処理装置において、
前記第１ガス供給口は前記処理容器の壁部に前記処理容器内に向かって設けられ、
前記第２ガス供給口は前記第１ガス供給口が設けられている前記処理容器の壁部に前記第１ガス供給口の内周面に向かって設けられていることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
処理容器の内部に表面に酸化膜が形成された被処理体を配置する工程と、
第１ガス供給口により前記処理容器内にＮおよびＨを含むガスを活性化させた第１のガスを供給する工程と、
第２ガス供給口により前記第１のガスによって活性化されるＮＦ３ガスを供給する工程とを備え、
前記第１のガスによって前記ＮＦ３ガスを活性化させ、活性化された前記ＮＦ３ガスを前記被処理体の表面の前記酸化膜と反応させて、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆの混合した生成膜を形成することにより前記被処理体を処理する処理方法において、
前記処理容器の壁部に設けられた前記第１ガス供給口により前記第１のガスを前記処理容器内に向かって供給し、
前記第１ガス供給口が設けられた前記処理容器の前記壁部に設けられた前記第２ガス供給口により前記ＮＦ３ガスを前記第１ガス供給口の内周面に向かって供給することを特徴とする処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置及び処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
従来、ウェハに形成された微細なホール内の自然酸化膜を有効に除去する方法としては、例えば、以下に述べるような表面処理方法があった。
【０００３】
すなわち、Ｎ２ガスとＨ２ガスの混合ガスをプラズマにより活性化して活性ガス種を形成し、この活性ガス種のダウンフローにＮＦ３ガスを添加してＮＦ３ガスを活性化する。その後、この活性化されたＮＦ３ガスをウェハ表面の自然酸化膜と反応させて生成膜を形成し、この生成膜をウェハを所定の温度に加熱することにより昇華させて除去する。
【０００４】
このような方法に使用される装置としては、図１１に示すような処理装置１１が知られている。この処理装置１１は、真空引きができるようなされた処理容器１３を有しており、この処理容器１３内には、処理されるウエハＷを載置する載置台１５が設けられている。
【０００５】
一方、この処理容器１３の天井壁にはプラズマ形成管１７が設けられ、このプラズマ形成管１７を通って、プラズマによって活性化されたＮ２ガス、Ｈ２ガスが処理容器１３内に供給される。このプラズマ形成管１７の下端には、下方に向かって傘状に広がった覆い部材１９が接続されており、載置台１５上のウエハＷにガスを効率的に流下できるようになっている。
【０００６】
また、この覆い部材１９の内周側には、多数のガス孔２１を有する環状のシャワーヘッド２３が配設され、このシャワーヘッド２３には連通管２５が接続されている。そして、この連通管２５を通ってＮＦ３ガスがシャワーヘッド２３に供給され、多数のガス孔２１から覆い部材１９内に供給される。このようにして、この覆い部材１９内でＮＦ３ガスがＮ２、Ｈ２の活性ガス種に接触して、ＮＦ３ガスも活性化し、ウエハＷの自然酸化膜と反応する。
【０００７】
しかしながら、この処理装置１１にあっては、プラズマ形成管１７中を下降してきたＮ２、Ｈ２の活性ガス種が、環状のシャワーヘッド２３にぶつかり、活性を失ってしまい、ＮＦ３ガスの活性化が阻害されるという問題点があった。
【０００８】
これに対して、活性ガス種の通り道に障害物を設けず、活性ガス種の衝突を防止できるように、ＮＦ３ガスを処理容器の側壁から導入するようにした処理装置３１が知られている。
【０００９】
この処理装置３１は、図１２に示すように、ウエハＷを載置する載置台１５を内部に有する処理容器１３を有している。この処理容器１３の天井壁にプラズマ形成管３３の下端が接続され、このプラズマ形成管３３を通って、プラズマにより活性化されたＮ２ガス、Ｈ２ガスが処理容器１３内に供給される。
【００１０】
また、処理容器１３の内周壁には、多数のノズル３５が設けられており。この多数のノズル３５から処理容器１３内にＮＦ３ガスが供給される。そして、ＮＦ３ガスは、上方から下降してきたＮ２、Ｈ２の活性ガス種に接触して活性化し、ウエハＷの自然酸化膜と反応する。
【００１１】
しかしながら、この処理装置３１にあっては、Ｎ２ガス、Ｈ２ガスが上方から下降してくるのに対して、ＮＦ３ガスが外周壁から内方に向かって水平方向に供給される。このため、処理容器３３内におけるＮＦ３ガスの分布が不均一になり、ウエハ処理が不均一になるという問題点があった。具体的には、図１３に示すような処理容器について、処理容器内のＮＦ３ガスの分布をコンピュータシュミレーションにより解析した結果を示す図１４から明らかなように、処理容器１３内の外周部にＮＦ３ガスの濃度が高い部分が形成されてしまい、ウエハ面上では濃度が不均一になるという問題があった。
【００１２】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、活性化された第１のガスと第２のガスとを処理容器内に供給して処理容器内の被処理体を処理するにあたり、第１のガスの活性が失なわれにくく、かつ、被処理体上に均一なガス分布を実現できる処理装置及び処理システムを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明の特徴は、表面に酸化膜が形成された被処理体が内部に配置される処理容器と、この処理容器内にＮおよびＨを含むガスを活性化させた第１のガスを供給する第１ガス供給口と、この第１のガスによって活性化されるＮＦ３ガスを供給する第２ガス供給口とを備え、前記第１のガスによって前記ＮＦ３ガスを活性化させ、活性化された前記ＮＦ３ガスを前記被処理体の表面の前記酸化膜と反応させて、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆの混合した生成膜を形成することにより前記被処理体を処理する処理装置において、前記第１ガス供給口は前記処理容器の壁部に前記処理容器内に向かって設けられ、前記第２ガス供給口は前記第１ガス供給口が設けられている前記処理容器の壁部に前記第１ガス供給口の内周面に向かって設けられていることである。
【００１５】
請求項２に記載の発明の特徴は、処理容器の内部に表面に酸化膜が形成された被処理体を配置する工程と、第１ガス供給口により前記処理容器内にＮおよびＨを含むガスを活性化させた第１のガスを供給する工程と、第２ガス供給口により前記第１のガスによって活性化されるＮＦ３ガスを供給する工程とを備え、前記第１のガスによって前記ＮＦ３ガスを活性化させ、活性化された前記ＮＦ３ガスを前記被処理体の表面の前記酸化膜と反応させて、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆの混合した生成膜を形成することにより前記被処理体を処理する処理方法において、前記処理容器の壁部に設けられた前記第１ガス供給口により前記第１のガスを前記処理容器内に向かって供給し、前記第１ガス供給口が設けられた前記処理容器の前記壁部に設けられた前記第２ガス供給口により前記ＮＦ３ガスを前記第１ガス供給口の内周面に向かって供給することである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例につき、図１ないし図１０を参照して説明する。
図１は、本発明に係る処理装置を使用した処理システムの例である処理システム２０１の平面図である。この処理システム２０１は、低温処理室と加熱処理室をそれぞれ別に備えていることを特徴としている。この処理システム２０１は、中央部に搬送室２０３を有している。この搬送室２０３には、ウェハ搬送用の搬送装置が設けられている。この搬送室２０３の内部は、非反応性雰囲気、例えば真空になされており、ウエハＷの搬送中に、ウエハＷに自然酸化膜が発生することを抑制することができる。この搬送室２０３には、被処理ウェハを搬送室２０３内に搬入するためのロードロック室２０５が接続されている。
【００２８】
一方、前記搬送室２０３のロードロック室２０５と反対の側には、２つの低温処理室２０７、２０７がそれぞれ接続されている。この低温処理室２０７は、後に、処理装置５１として説明するものであって、活性化されたＮＦ３ガスがウェハ表面の自然酸化膜と反応し、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆの混合した生成膜を形成する。
【００２９】
また、搬送室２０３には、加熱処理室２０９が接続されている。この加熱処理室２０９の内部には、加熱手段、例えば公知の抵抗加熱式ステージヒータが設けられ、このステージヒータによりウエハＷを加熱することができる。この加熱処理室２０９では、低温処理後のウエハＷを所定の温度、例えば１００℃以上に加熱し、この加熱により上記生成膜は昇華（気化）する。これにより、ウエハＷの自然酸化膜が除去される。
【００３０】
さらに、搬送室２０３には、冷却室２１１が接続されている。この冷却室２１１は、加熱処理後のウェハを冷却するためのものである。処理後のウェハは、樹脂製のカセットに収納されて搬出されることになっているが、ウェハが高温のままだと樹脂製カセットを痛めるおそれがある。このため、カセットへ収納する前にウェハを冷却するようにしている。
【００３１】
次に、上記低温処理室２０７すなわち処理装置５１について、図２ないし図１０を参照して説明する。図２は、この処理装置５１の断面を示すものである。この処理装置５１は、処理容器５３を有している。この処理容器５３は、有底筒状の処理容器本体５５を有しており、この処理容器本体５５の底部には、ウエハＷを載置する載置台５７が設けられている。この載置台には、載置台上のウエハＷを突き上げて昇降させるための昇降機構５９が設けられている。また、この載置台５７には、載置台５７上のウエハＷを冷却することができるように、冷却回路６１が設けられている。一方、処理容器本体５５の底部には、処理容器５３内の気体を排気するとともに真空引きできるように排気口６３が設けられ、この排気口６３には図示しない排気ポンプが接続されている。また、処理容器本体５５の側壁にはウエハの搬出入口６７が設けられおり、この搬出入口６７にはゲートバルブ６９が設けられている。そして、この搬出入口６７は、図１に示す搬送室２０３に接続されている。
【００３２】
一方、処理容器本体５５の上部開口部には、天板７１が設けられており、この天板７１は、処理容器本体５５の上部開口を覆って閉鎖する天板本体７３と、この天板本体７３の下面に着脱可能に装着されたノズル板７５とを有している。
【００３３】
前記天板本体７３は、その外周部を前記処理容器５５の上端にシール部材７７を介して気密に固定されている。この天板本体７３の中央部には、活性ガス種導入口７９が設けられおり、この活性ガス種導入口７９には、プラズマ形成管８１が接続されている。
【００３４】
このプラズマ形成管８１は、例えば石英により管状に成形されており、天板本体７３に起立させた状態で気密に取り付けられている。このプラズマ形成管８１の上端には、この管内にＮ2 ガスとＨ2 ガスよりなるプラズマ化されているガスを導入するプラズマガス導入部８３が設けられる。このプラズマ導入部８３は、プラズマ形成管８１内に挿通された導入ノズル８５を有しており、この導入ノズル８５にはガス通路８７が連結されている。このガス通路８７には、それぞれマスフローコントローラのごとき流量制御器８９を介してＮ2 ガスを充填したＮ2 ガス源９１及びＨ2 ガスを充填したＨ2 ガス源９３がそれぞれ接続されている。
【００３５】
また、上記導入ノズル８５の真下には、プラズマ形成部９５が設けられている。このプラズマ形成部９５は、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマイクロ波発生源９７と、上記プラズマ形成管８１に設けた例えばエベンソン型導波管等のマイクロ波供給器９９よりなり、上記マイクロ波発生源９７で発生したマイクロ波を矩形導波管１０１を介して上記マイクロ波供給器９９へ供給するようになっている。このような構成において、この供給されたマイクロ波によりプラズマ形成管８１内にプラズマを立て、Ｈ2 ガスとＮ2 ガスの混合ガスを活性化して、この活性化されたガスのダウンフローを形成する。そして、Ｈ２、Ｎ２の活性ガス種を活性ガス種導入口７９から下方に向かって処理容器５３内に供給するようになっている。
【００３６】
天板７１に設けられた活性ガス種導入口７９は、下方に向かうにしたがい拡径する漏斗状に形成された内周面８０を有しており、その内周面８０の延長が載置台上のウエハを見込めるように成されている。
【００３７】
ノズル板７５は、図３に示すように、その中央部に活性ガス種導入口７９が形成された円盤状に形成されている。このノズル板７５の上面側には、環状凹部１０２が形成されており、天板７１との間にガス溜まり１０３が形成されている。環状凹部１０２には、ガス溜まり１０３からノズル板７５の下面に至るノズル孔１０５が、活性ガス種導入口７９を取り囲むように周方向に等間隔に８個形成されている。このノズル孔１０５は、下方に向かって垂直に延びており、環状凹部１０２の内周側の活性ガス導入口７９に近い位置に形成されている。このノズル口１０５の半径方向の位置は、このノズル孔１０５と前記活性ガス導入口７９の下端縁との半径方向の距離をＳとすると（図４参照）、Ｓが６５ｍｍ以内になるように配置するのが望ましい。このようなノズル板７５は、ボルト１０７によって着脱可能に天板本体７３に固定されている。従って、予め、ノズル孔１０５の配置、分布、射出角度等を種々に変えたノズル板を多数準備しておけば、例えばウエハの径等の処理条件の変更に応じてノズル板を交換することができ、最適な処理を行うことが可能になる。
【００３８】
一方、天板本体７３のガス溜まり１０３に望む部分には、処理ガス供給孔１０９が設けられており、処理ガスを前記ガス溜まり１０３に供給するようになっている。この処理ガス供給口１０９には、ガス通路１１１、流量制御器１１３を介してＮＦ3 ガスを充填するＮＦ3 ガス源１１５が接続されている。
【００３９】
次に、以上のように構成された処理システム２０１を用いて行なわれる自然酸化膜の除去方法について説明する。
【００４０】
自然酸化膜が表面に形成されたウェハは、ロードロック室２０５から搬送室２０３へ搬入され、次いでこのウェハは低温処理室２０７すなわち処理装置５１に搬送され、ここで、いわゆる低温処理がなされる。
【００４１】
まず、被処理体である半導体ウエハＷを、搬出入口６７を介して処理容器５３内に導入し、これを載置台５７上に載置する。このウエハＷには、例えば前段階でコンタクトホール等が形成されており、その底部の表面に自然酸化膜が発生している。
【００４２】
ウエハＷを処理容器５３内に搬入したならば、処理容器５３内を密閉し、内部を真空引きする。そして、Ｎ2 ガス源９１及びＨ2 ガス源９３よりＮ2 ガス及びＨ2 ガスをそれぞれ、所定の流量でプラズマガス導入部８３よりプラズマ形成管８１内へ導入する。これと同時に、プラズマ形成部９５のマイクロ波発生源９７より２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生し、これをマイクロ波供給器９９へ導き、プラズマ形成管８１内へ導入する。これにより、Ｎ2 ガスとＨ2 ガスはプラズマ化により活性化され、活性ガス種が形成される。この活性ガス種は処理容器５３内の真空引きによりダウンフローを形成してプラズマ形成管８１内を活性ガス導入口７９に向けて流下する。そして、この活性ガス種は、活性ガス導入口７９から処理容器５３内に入り、載置台５７に向かって流下していく。
【００４３】
一方、ＮＦ３ガスは、ＮＦ３供給源１１５から流量制御器１１３、ガス通路１１１、処理ガス供給口１０９を通って、ガス溜まり１０３に供給される。このガス溜まり１０３に供給されたＮＦ３は、環状の空間に行きわたり、ノズル孔１０５から下方に向かって処理容器５３内に供給される。
【００４４】
ここで、ノズル孔１０５より供給されたＮＦ3 ガスがＮ2 ガスとＨ2 ガスよりなる混合ガスのダウンフローの活性ガス種に添加される。この結果、添加されたＮＦ3 ガスもＮ２、Ｈ２の活性ガス種により活性化されることになる。このようにして、ＮＦ3 ガスも活性ガス化され、上記したダウンフローの活性ガス種と相まってウエハＷの表面の自然酸化膜と反応し、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ、Ｆの混合した生成膜を形成することになる。
【００４５】
ここにおいて、活性ガス種導入口７９から下方に流下するＮ２、Ｈ２の活性ガス種に対して、処理ガスＮＦ３は、Ｎ２、Ｈ２ガスを取り囲むようにかつ平行に流下する。従って、両者は効率良く均一に混合することになり、ウエハ上での活性化されたＮＦ３の密度を均一にすることができる。
【００４６】
この時のプロセス条件は、ガスの流量に関しては、Ｈ2 、ＮＦ3 、Ｎ2 が、それぞれ３０ｓｃｃｍ、１５０ｓｃｃｍ、１４００ｓｃｃｍである。プロセス圧力は４Ｔｏｒｒ（５３０Ｐａ）、プラズマ電力は４００Ｗ、プロセス時間は１分である。このようにして、ウエハ表面に自然酸化膜と反応した生成膜を形成する。
【００４７】
このように生成膜の形成が完了したならば、Ｈ2 、ＮＦ3 、Ｎ2 のそれぞれのガスの供給を停止すると共に、マイクロ波発生源９７の駆動も停止し、処理容器５３内を真空引きして残留ガスを排除する。その後、ウエハＷを搬出入口６７を通って処理容器から搬出し、搬送室２０３を介して、加熱室２０９へ搬入する。
ここで、低温処理後のウエハＷを所定の温度、例えば１００℃以上に加熱する。
この加熱により上記生成膜は昇華（気化）し、ウエハＷの自然酸化膜が除去されてウエハ表面にＳｉ面が現れることになる。この時のプロセス条件は、プロセス圧力が０．７Ｔｏｒｒ（９３Ｐａ）、プロセス時間は１分程度である。その後、この加熱されたウェハは、冷却室２１１に送られる。ウェハは、ここで冷却されてから、カセットに収納されて搬出される。従って、高温のままのウェハが樹脂製カセットを痛めるおそれを防止することができる。
【００４８】
次に、本実施の形態の処理装置５１について、処理容器５３内のガス濃度をコンピュータシュミレーションにより解析した結果について説明する。
【００４９】
図４は、この解析において想定した処理容器の寸法を示すものである。このような処理容器について、活性ガス種導入口の中心からからノズル孔までの距離Ｒが異なる３種の処理容器を想定した。そして、前述したプロセス条件で活性ガス種導入口からＮ２、Ｈ２ガスの活性ガス種を導入するとともに、ノズル孔からＮＦ３ガスを供給した場合の、処理容器内のＮＦ３ガスのモル分率を解析した。
【００５０】
図５はＲ＝４０ｍｍの場合の解析結果、図６はＲ＝７０．７ｍｍの場合の解析結果、図７はＲ＝１００ｍｍの場合の解析結果である。一方、前述の図１４に示す解析結果は、図１３に示すようにＮＦ３ガスのノズル孔を処理容器側壁に設けた場合の結果を示している。これらの図を比較すると明らかなように、従来技術に関わる図１４では、直径２００ｍｍのウエハの被処理面におけるＮＦ３ガスのモル分率が０から０．１までの範囲に収まっているのに対して、本発明に関わる図５ないし７では、モル分率は０．０５〜０．１の範囲に収まっており、ウエハの被処理面におけるＮＦ３濃度が均一になっている。
【００５１】
また、図８は、上記図５（Ｒ＝４０ｍｍ）、図６（Ｒ＝７０．７ｍｍ）、図７（Ｒ＝１００ｍｍ）の場合、及び図１４（図１３に示すＮＦ３の供給口を処理容器側壁に設けた場合）の場合におけるウエハ面上でのＮＦ３ガスのモル分率を解析した結果である。この図において、横軸は、ウエハ中心からの距離を示しており、中心から離れるに従ってどのようにモル分率が変化するかを示している。
【００５２】
この図からも明らかなように、従来例で示した図１３、図１４に示す場合、すなわちＮＦ３の供給口を処理容器側壁に設けた場合には、ウエハ中心部とウエハ外周部では、モル分率が倍以上に大きく異なっている。これに対して、Ｒ＝４０ないし１００ｍｍの場合（図５ないし７に示す場合）は、ウエハ中心部と外周部でのモル分率の差が大幅に減少している。
【００５３】
このように、処理装置５１では、ＮＦ３ガスのノズル孔１０５を天板７１に設けることによってウエハＷ上でのＮＦ３ガス濃度の均一性を大幅に向上させることができる。
【００５４】
また、図５ないし７を比較すると、これらの３つの場合で、ウエハ面上でのＮＦ３ガスのモル分率は０．０５から０．１の範囲に収まっている。しかしながら、図７の場合については、モル分率が０から０．０５である範囲がウエハ面に到達している。このため、図５及び図６の場合に比してウエハ中央部の濃度が低くなる傾向にある。このことから、ＮＦ３ガスのノズルの位置としては、Ｒ＝７０．７ｍｍ以下、すなわち、活性化ガス種供給口７９の開口縁からＮＦ３ガスのノズル孔１０５までの距離Ｓ（図４参照）が３５．７ｍｍ以下が望ましいことが分かる。
【００５５】
以上説明したように、この処理装置５１にあっては、活性ガス種導入口７９と、ノズル孔１０５とを、載置台５７上のウエハＷと対向する処理容器５３の天板７１に設けているから、Ｎ２、Ｈ２の活性ガス種とＮＦ３の処理ガスとが充分混合し、従ってＮＦ３の活性化が均一に行われ、ウエハの被処理面の略全体にわたって均一な処理を行うことができる。
【００５６】
従って、活性化されたＮＦ３ガスをウエハ表面の酸化膜と反応させて生成膜を形成し、この生成膜を除去するようにすれば、ウエハの酸化膜の除去を均一に行うことが出来る。
【００５７】
また、活性ガス種導入口７９は、そのガス噴出方向が前記ウエハＷの中央部に向かうように配設され、前記ノズル孔１０５は、活性ガス種導入口７９の周囲に周方向に複数個離間して配置されているから、Ｎ２、Ｈ２の活性ガス種をＮＦ３ガスが取り囲むようにそれらが処理容器内に流入する。従って、ＮＦ３ガスをＮ２、Ｈ２の活性ガス種に均一に混合し、効率よく活性化することができ、ウエハを一様に処理することができる。
【００５８】
さらに、ノズル孔１０５は、そのガス噴出方向が前記活性ガス種供給口７９のガス噴出方向に沿うように配設されているから、Ｎ２、Ｈ２の活性ガス種をＮＦ３ガスが取り囲むようにそれらが処理容器内に平行に流入する。従って、ＮＦ３ガスをＮ２、Ｈ２の活性ガス種に均一に混合し、効率よく活性化することができ、ウエハを一様に処理することができる。
【００５９】
また、活性ガス種供給口７９の処理容器５３内の空間に近接する部分は、処理容器内の空間に近づくにしたがい拡径するように漏斗状に形成された内周面８０を有しているから、活性ガス種をウエハの全域にわたって均一に供給することができ、従って一様なウエハ処理を行うことができる。
【００６０】
更に、上述の実験結果からもわかるように、ノズル孔１０５は、活性ガス種供給口７９の開口縁から６５ｍｍ以内に配置されているから、ウエハ面上におけるＮＦ３ガス濃度を均一化することができる。
【００６１】
また、天板７１は、天板本体７３とこの天板本体７３の下側に着脱可能に重ねて設けられたノズル板７５とを有し、ノズル板７５の天板本体７３と重ね合わされる重ね合わせ面には、活性ガス種供給口７９を環状に取り囲むようなガス溜まり１０３が形成され、天板本体７３には、天板本体７３の外側からガス溜まり１０３に連通し、ＮＦ３ガスをガス溜まり１０３に供給する連通孔１０９が形成され、ノズル板７５には、ガス溜まり１０３から処理容器５３の内部空間に開口するノズル孔１０５が形成されているから、予め、ノズル孔１０５の配置、分布、射出角度等を種々に変えたノズル板７５を多数準備しておけば、例えばウエハの径等の処理条件の変更に応じてノズル板を交換することができ、最適な処理を行うことが可能になる。
【００６２】
また、ノズル孔１０５は、そのガス噴出方向が活性ガス種供給口７９の噴出方向に沿うように形成されているから、Ｎ２、Ｈ２の活性ガス種をＮＦ３ガスが取り囲むようにそれらが処理容器内に平行に流入する。従って、ＮＦ３ガスをＮ２、Ｈ２の活性ガス種に均一に混合し、効率よく活性化することができ、ウエハを一様に処理することができる。
【００６３】
さらに、処理システム２０１は、処理装置５１を有する低温処理室２０７と、ウエハＷを加熱する加熱手段を有し、この加熱手段で低温処理室２０７での低温処理により形成された生成膜を所定の温度に加熱して気化させ、前記生成膜を除去する加熱処理室２０９と、これら低温処理室２０７と加熱処理室２０９との間でウエハＷを搬送する搬送手段を有する搬送室２０３とを有し、低温処理室２０７と加熱処理室２０９は、それぞれ別に設けられているので、先に処理されるウエハに対する加熱処理により生ずる熱が残存して後に処理されるウエハに対する低温処理に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【００６４】
次に、図９及び図１０は、図２に示す処理装置において、ノズル板７５に代えて使用することが可能なノズル板１５１をを示すものである。このノズル板１５１は、図２及び図３に示すノズル板７５と異なり、そのノズル孔１５３が活性ガス種導入口７９の内周面８０に開口している。このノズル孔１５３は、まずガス溜まり１０３を形成する環状凹部１０２の底面から下方に穿孔され、その後半径方向内方に向かい活性ガス種導入口７９の内周面８０に開口している。また、ノズル孔１５３の周方向の位置は、ノズル孔１５３がボルト１０７と干渉しないように、ボルト１０７に対して周方向に２２．５°シフトした位置に配置されている。
【００６５】
このようにすることによって、ノズル孔１５３を活性ガス種導入孔７９の内周面８０に開口させることができる。このため、Ｎ２、Ｈ２の活性ガス種の供給口とＮＦ３の供給口をさらに接近して配置することができ、従って、Ｎ２、Ｈ２の活性ガス種とＮＦ３ガスをより効率的かつ一様に混合させることができる。したがって、活性化されたＮＦ３ガスをウエハに対してより均一に分布させることができ、ウエハ処理の均一化を図ることができる。
【００６６】
なお、上記実施の形態にあっては、処理装置５１を処理システム２０１に組み込んだ場合について説明しているが、これに限る必要はなく、処理装置５１を単独で使用してもよく、又は他の装置と組み合わせてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、第１ガス供給口と、第２ガス供給口とを、処理容器の壁部のうち、被処理体に対向する対向壁に設けているから、第１のガスの活性が失なわれにくく、かつ第１のガスと第２のガスとを充分混合させることができる。従って、活性化された第１のガスによって活性化された第２のガスを充分均一に分布させることができ、従って被処理体に対して均一な処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理装置を使用した処理システムの実施の形態の例を示す概略平面図。
【図２】本発明の処理装置の実施の形態の例を示す概略縦断面図。
【図３】図２に示す実施の形態で使用するノズル板を示す平面図。
【図４】図２に示す処理装置の処理容器の各部の寸法を示す概略図。
【図５】図４に示す処理容器について、ＮＦ３ガスのモル分率を解析した結果を示す図。
【図６】図４に示す処理容器について、ＮＦ３ガスのノズル孔の位置を変えた場合のＮＦ３ガスのモル分率を解析した結果を示す図。
【図７】図４に示す処理容器について、ＮＦ３ガスのノズル孔の位置をさらに変えた場合のＮＦ３ガスのモル分率を解析した結果を示す図。
【図８】図５、図６、図７、図１４の場合について、ウエハ上におけるＮＦ３ガスのモル分率を解析した結果を示す図。
【図９】図２に示す処理装置において使用可能なノズル板の他の例を示す平面図。
【図１０】図９中Ｘ−Ｘ線に沿う面の断面図。
【図１１】従来の処理装置を示す概略断面図。
【図１２】従来の他の処理装置を示す概略断面図。
【図１３】図１２に示す従来の処理装置の処理容器の寸法を示す図。
【図１４】図１３に示す処理容器について、ＮＦ３ガスのモル分率を解析した結果を示す図。
【符号の説明】
５１  処理装置
５３  処理容器
５７  載置台
７１  天板
７３  天板本体
７５  ノズル板
７９  活性化ガス種供給口
８０  内周面
１０２  環状凹部
１０３  ガス溜まり
１０５  ノズル孔
１０９  連通孔
２０１  処理システム
２０３  搬送室
２０７  低温処理室
２０９  加熱処理室
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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