(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する化学蒸着システムであって、
（ａ）前記基板を処理するために化学蒸着チャンバに化学気化物質を導入するように構成されたインジェクター組立体を有する少なくとも１つの化学蒸着チャンバ、及び
（ｂ）前記化学蒸着チャンバを通して処理すべき前記基板を移動するように構成されたベルトを備え、
前記ベルトは、前記ベルト及び隣接するシステム上の堆積の形成と微粒子の発生を減少させるように耐酸化コーティングを有し、前記耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物を備えることを特徴とする化学蒸着システム。
【請求項２】
前記ベルトは、クロム含有合金を備え、前記耐酸化コーティングは、酸化クロムの形成を阻止する請求項１に記載の化学蒸着システム。
【請求項３】
前記クロム含有合金は、ニッケル、鉄及びアルミニウム含有合金である請求項２に記載の化学蒸着システム。
【請求項４】
前記耐酸化コーティングは、実質的に遷移金属を含まない密着酸化物層を含む請求項１に記載の化学蒸着システム。
【請求項５】
前記耐酸化コーティングは、酸化アルミニウムを含む請求項１に記載の化学蒸着システム。
【請求項６】
前記耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物の層上に密着酸化物層を更に備えている請求項１に記載の化学蒸着システム。
【請求項７】
前記ニッケルアルミニウム化合物は、ＮｉＡｌ3又はＮｉ2Ａｌ3を備えている請求項１に記載の化学蒸着システム。
【請求項８】
前記耐酸化コーティングは、少なくとも５μｍの平均厚みを有する請求項１に記載の化学蒸着システム。
【請求項９】
前記化学蒸着システムは、大気中化学蒸着システムを備え、かつ前記基板は、半導体ウェハを備える請求項１に記載の化学蒸着システム。
【請求項１０】
化学蒸着システムを動作させて基板の表面に薄膜を堆積させる方法において、
（ａ）クロム含有合金を有し、ベルトの表面に酸化クロムの形成を阻止する耐酸化コーティングを有するベルトを設け、
（ｂ）前記ベルト上に基板を置き、
（ｃ）前記ベルトを動かして、前記基板を化学蒸着チャンバ内へ移動させ、
（ｄ）前記化学蒸着チャンバ内に化学気化物質を注入し、
（ｅ）前記化学蒸着チャンバ内の前記化学気化物質を反応させて、前記基板の表面上に薄膜を堆積させるステップを備え、
前記ステップ（ａ）は、ニッケルアルミニウム化合物層を含む耐酸化コーティングを有するベルトを設けるステップを更に備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ａ）は、前記ニッケルアルミニウム化合物層に堅固に固着した酸化アルミニウム層を含む耐酸化コーティングを有するベルトを設けるステップを備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
基板を処理する化学蒸着システムであって、
（ａ）前記基板の表面上で反応させるために化学蒸着チャンバに化学気化物質を導入するように構成されたインジェクター組立体を有するチャンバを有するマッフル、
（ｂ）前記チャンバ内に前記マッフルを通して処理すべき前記基板を移動するように構成されたベルト、及び
（ｃ）マッフル・エッチング間の平均時間（ＭＴＢＭＥ）を増大するように前記ベルトの表面上の堆積の形成を減少させる手段を備え、
前記手段は、ニッケルアルミニウム化合物を含んでいる耐酸化コーティングを備えていることを特徴とする化学蒸着システム。
【請求項１３】
前記ベルトは、クロム含有合金を備え、前記耐酸化コーティングは、クロム酸化物の形成を阻止する請求項１２に記載の化学蒸着システム。
【請求項１４】
前記ベルトは、クロムを備え、前記耐酸化コーティングは、前記ベルト上のクロム含有酸化物の形成を減少させる請求項１２に記載の化学蒸着システム。
【請求項１５】
前記耐酸化コーティングは、実質的に遷移金属を含まない安定な酸化物層を備える請求項１２に記載の化学蒸着システム。
【請求項１６】
前記ＭＴＢＭＥは、前記ベルトの表面上の堆積の形成を減少させる手段を有していないシステムに対して少なくとも３倍増加する請求項１２に記載の化学蒸着システム。
【請求項１７】
前記耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物の層を備えている請求項１２に記載の化学蒸着システム。
【請求項１８】
前記耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物の層上に密着酸化アルミニウム層を備えている請求項１７に記載の化学蒸着システム。
【請求項１９】
基板を処理する化学蒸着システムであって、
（ａ）前記基板を処理するためにチャンバに化学気化物質を導入するように構成されたインジェクター組立体を有する少なくとも一つのチャンバを有するマッフル、
（ｂ）前記チャンバ内に前記マッフルを通して処理すべき前記基板を移動するように構成されたベルト、及び
（ｃ）前記マッフルから使用済み化学気化物質を排気するように構成された排気システムを備え、
前記ベルト、前記マッフル及び前記排気システムの少なくとも一つは、その上への堆積の形成と微粒子の発生を減少させるように耐酸化コーティングを有し、前記耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物を備えることを特徴とする化学蒸着システム。
【請求項２０】
前記耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物の層及び当該ニッケルアルミニウム化合物の層上に密着酸化アルミニウム層を備えている請求項１９に記載の化学蒸着システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の相互参照】
本出願は、本願に組み込まれた西暦１９９９年４月２３日に出願された米国仮特許出願シリアル番号６０／１３０，７８３号の優先権を主張している。
【０００２】
【発明の利用分野】
本発明は、特に、化学蒸着システムに関係し、より詳細には、ベルトに堆積が形成することを減少するために、耐酸化コーティングが施されたベルトを有するベルト駆動式化学蒸着システムに関係する。
【０００３】
【発明の背景】
化学蒸着（ＣＶＤ）システム又は反応装置は、良く知られており、基板表面上に種々の成分から成る薄膜を成長又は堆積するために、広く使用されている。例えば、ＣＶＤシステムは、半導体ウェハ上に誘電体層、不動態化層、及びドーパント層を堆積するために普通に利用されている。ＣＶＤシステムは、処理されるべき基板が設置される蒸着チャンバ内に処理ガス又は化学的蒸気を導入することにより、作動する。このガス状ソース化学種は、基板上に通され、基板表面に吸着され、且つ反応して薄膜を堆積する。種々の不活性キャリアガスを、固体又は液体ソースを、気体の形態で、蒸着チャンバ内に運び込むためにも使用することができる。通常、反応を促進するために、基板は２００℃から９００℃に加熱される。
【０００４】
半導体製造で使用されるＣＶＤシステムの一形態は、大気圧化学蒸着システム（以後、ＡＰＣＶＤシステムと称する）である。ＡＰＣＶＤシステムは、例えば、参考として本願に組み込まれる、Ｂａｒｔｈｏｌｏｍｅｗに対する米国特許第４，８３４，０２０号に記述されている。ＡＰＣＶＤシステムにおいて、蒸着チャンバは堆積圧力に維持され、同時にガス状ソース化学種が、導入され、基板上で反応して、薄膜が堆積される。ＡＰＣＶＤの通常の実施形態は、堆積工程中に、蒸着チャンバを通過して基板を移動するために、ベルト又はコンベアを使用する。この設計は、基板の間で干渉の無い処理を可能とし、又ＡＰＣＶＤシステムは、例えば、チャンバが各堆積工程に先立って真空にされる必要がある低圧ＣＶＤシステムよりもより速い薄膜成長速度を一般的に与えるので、ベルト駆動ＡＰＣＶＤシステムは、より高い基板スループットを通常与える。
【０００５】
図１を参照する。通常のベルト駆動ＡＰＣＶＤシステム２０は、基板上に層（図示せず）を堆積するためのガスインジェクタ４５を各々のチャンバが有する一連のチャンバ４０を有する処理マッフル３５を通過して温度上昇された基板３０を搬送するエンドレスワイヤーベルト２５を、通常含む。ベルト２５上の基板３０は、処理マッフル３５のフロアー５５の下のヒーター５０によって加熱される。基板３０を横切って均一な厚さを有する薄膜を提供するために、基板は、堆積工程中に均一に加熱される必要がある。従って、基板３０とベルト２５との間、及びベルトとマッフルフロアー５５との間に良好な熱接触が存在する必要がある。
【０００６】
従来のＡＰＣＶＤシステムの欠点は、堆積が基板上のみでなくシステム自体の構成要素上にも起こる点にある。ＡＰＣＶＤシステム構成要素上への堆積によって引き起こされる問題は、堆積が剥がれて基板を汚染する可能性のある粒子を発生する点である。基板の均一且つ繰り返し可能な処理を保証するためには、これらの堆積が周期的にシステム構成要素から除かれる必要がある。特に、安定して均一な薄膜を得る様に均一に加熱するために基板とベルトとの間及びベルトとマッフルフロアーとの間でのフラットな接触表面を与えるように堆積は、ベルト及びマッフルから除去される必要がある。更に、各蒸着チャンバ直下のマッフルのフロアーは、処理後の基板の背面上への薄膜を防止（禁止）するためにパージガスが導入される多数の穴を通常含む。これらの穴がＣＶＤ堆積によって時間の経過と共に詰まる場合、穴を通過するパージガスの流れが不十分になり、基板の背面堆積か発生する。
【０００７】
従って、粒子の発生を減少し、且つ一般的にＡＰＣＶＤシステム構成要素及び特にベルト及びマッフルフロアーへの堆積の堆積を減少するＡＰＣＶＤシステムの必要性が存在する。
【０００８】
ステンレススチール及び多くのニッケルベース合金を含むクロム含有合金から構成される通常のＡＰＣＶＤシステムの更なる信頼性は、これらの合金に所望の耐酸化性を与える保護クロム酸化物表面層をこれらの合金が形成する傾向があることと関連している。長時間の運用の後にこれらの合金上に形成されるクロム酸化物表面層は、ＡＰＣＶＤシステムに採用される場合に、ガス状クロム含有成分を発生することが知られている。これらの成分は、処理済み基板上に凝結し、クロム汚染をもたらす。
【０００９】
ベルト上の堆積形成をなくそうとして幾つもの試みがなされた。図１に示す一般に知られている一つの方法は、ＡＰＣＶＤシステムの作動中連続的にベルトを清浄にするためベルト・クリーニング機構６０を用いている。このベルト・クリーニング機構６０は、処理マッフル３５の下にエッチマッフル６５を有する。チャンバ３０と処理マッフル３５を出てからベルト２５は、エッチマッフル６５に入り、そこでは窒素搬送ガスのガス状含水弗化水素（ＨＦ）（典型的には共沸濃縮物）がベルトを通ってベルト上の堆積と反応し、剥ぎ取る。それからベルト２５は、脱イオン水の流れる超音波浴７０に通され、その中でベルトから剥落粒子を揺さぶって除去する。最後に、処理マッフル３５にもう一度入れる前にベルト２５は、空気ナイフ７５と赤外線ドライヤー８０に通されベルトは乾かされる。
【００１０】
上述した方法は、ベルトに沈積物が付着しないようにしているが、マッフルフロアー５５が沈積物を堆積させて基板を不均一に加熱させてしまい、基板上に不均一に不良な薄膜を形成させ、またはパージ・パーフォレーションを詰まらせてしまう。これが起こると、マッフルフロアー５５を清浄にしなければならず、そして普通マッフルエッチと呼ばれているＨＦ清浄処理がそのために開発されている。この処理は、処理マッフル３５を室温まで冷却することと、マッフルフロアー領域に近づくためシステムを分解することを必要とする。典型的には、この処理は、注入組立体をＨＦ分与タンクに置き換えることを必要とする。これらのタンクは、マッフルフロアー５５を液状もしくはガス状の含水ＨＦに露出して、その含水ＨＦが堆積を除去する。これらのマッフルエッチの回数は、使用される薬品の種類と分量、そして蒸着チャンバ（反応室）の温度によって異なる。典型的には、半導体ウェハを処理するのに使用される普通のＡＰＣＶＤシステムに対してマッフルエッチとマッフルエッチとの間の平均時間は、１００時間から２００時間程度である。これは、頻繁な割り込みであり、そして時間もかかり、そうしなければ非常に効率的に基板を製造できるＡＰＣＶＤシステムの能力を制限してしまう。
【００１１】
従って、ＡＰＣＶＤシステムの部品上の、特にベルトとマッフルフロアー上の沈着形成をなくして、ＡＰＣＶＤシステムを稼動させる操作方法と、ＡＰＣＶＤシステムそのものとに対する必要性がある。
【００１２】
ＭＴＢＭＥを増加させ、それにより単位時間当たりの基板製造量を増加させるＡＰＣＶＤシステムに対するニーズがある。さらに、ＡＰＣＶＤシステムの金属部品の内面からガス状の金属含有化合物の発生をなくす方法に対する必要性もある。
本発明は、これらの問題に対する解決を与える。
【００１３】
【発明の開示】
本発明の目的は、従来の化学蒸着（ＣＶＤ）システムよりも優れて、粒子の発生を減少させ、そしてマッフルエッチとマッフルエッチとの間の平均時間を長くする基板処理の方法と内側のシステム部品上の沈着形成を少なくする方法と、改良された化学蒸着（ＣＶＤ）システムとを提供することにある。
【００１４】
ＣＶＤシステムの一実施例は、ベルト駆動式雰囲気化学蒸着システム（ＡＰＣＶＤシステム）であり、そして基板は、半導体ウェハである。ＡＰＣＶＤシステムは加熱されたマッフルと、基板処理のため薬品蒸気を導入する注入組立体を有する一つ以上のチャンバと、マッフルとチャンバとに基板を通すベルトとを含んでいる。このベルトには耐酸化コーティングを施して、ベルトや他の隣接部品に沈着が形成しないようにしている。この耐酸化コーティングは、多くのクロム含有合金の表面に生じる揮発性のクロム含有種の形成を、それらの合金表面上のクロム酸化物生成を防止（阻止）することにより、防止（阻止）する。一つのバージョンで耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物層を含む。このニッケルアルミニウム化合物は、成形温度によってNiAl3、Ni2Al3 もしくは両方である。耐酸化コーティングは、酸化アルミニウムのような転移のない安定した、固有の酸化物層を含むのが好ましい。耐酸化コーティングの平均厚みが少なくとも５ミクロンであるのが一層好ましい。
【００１５】
アルミニウム合金、アクチベータそして不活性パウダーからなる粉末をベルトの周りに充填（パック）してそのパウダー（粉末）とベルトとを加熱してアルミニウムをベルトの表面に拡散させることによりニッケルアルミニウム化合物層を形成できる。（i）窒素を流しながら第１の温度までベルトを加熱させ、（ii）窒素を水素に切り替えて、ベルトを第２のより高い温度へ加熱しながら水素を流し、そして（iii）所定時間第２温度で水素雰囲気内にベルトを保ってベルト上のニッケルアルミニウム化合物層の中のアルミニウムを酸化させることにより酸化アルミニウム層を形成する。
【００１６】
別の特徴では、本発明は、基体の表面に薄膜を付着させるベルト駆動ＡＰＣＶＤシステムに向けられている。この方法では、ベルトが設けられ、そのベルトは、クロム含有合金で作られ、酸化クロムに耐えるためにベルトの表面上に耐酸化コーティングを有している。その基体は、ベルト上に置かれ、ベルトは、基体を付着チャンバへ搬送するように移動される。化学蒸気が化学蒸着チャンバへ注入され、化学蒸着チャンバにおいて、化学蒸気が薄膜を基体の表面へ付着させるように反応する。ある実施例では、耐酸化コーティングを有するベルトを設けるステップは、実質的に遷移金属を含まないしっかりと付着した酸化層（密着酸化層）を有するベルトを設けるステップを含む。好ましくは、耐酸化コーティングを有するベルトを設けるステップは、アルミニウム酸化層を有するベルトを設けるステップを含む。さらに好ましくは、耐酸化コーティングは、ニッケルアルミニウム化合物層にしっかりと付着した酸化アルミニウム層（密着酸化アルミニウム層）を含む。
【００１７】
更に別の特徴では、本発明は、ベルト及び隣接要素の表面上への付着物の形成を減少させて、マッフルエッチ間の平均時間（ＭＴＢＭＥ）を増大させるための手段を有するＣＶＤシステムに向けられている。好ましくは、ＭＴＢＭＥは、ベルト表面上への付着物の形成を減少させる手段を有しないシステムに比べて少なくとも３のファクタだけ増大する。更に好ましくは、ＭＴＢＭＥは、ベルト表面上への付着物の形成を減少させる手段を有しないシステムに比べて１０のファクタだけ増大する。或る実施例では、ベルトは、クロム含有ニッケル合金で作られ、ベルト表面上への付着物の形成を減少させる手段は、熱酸化クロムの形成を防止する耐酸化コーティングを含む。
【００１８】
本発明のこれら及び他の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明を図面とともに読むことにより明らかになるであろう。
【００１９】
【実施例】
本発明は、一連の連続処理される基体上に材料の層を均一且つ安定して付着させるか又は成長させる装置及び方法であって、その装置の構成要素上への付着物及びその付着物からの汚染化合物の発生を減少させる装置及び方法を提供する。  本発明に係る装置及び方法は、ベルト駆動大気化学蒸着システム（ＡＰＣＶＤシステム）を使用して半導体ウェハのような基体上に材料の層を付着させるのに特に有用である。本発明に係る典型的なＡＰＣＶＤシステムの概要が図２に示されている。ここに示されたＡＰＣＶＤシステムの特定の実施例は、本発明を説明するためだけに示されたものであり、本発明の範囲を限定するために使用されるべきではない。
【００２０】
図２を参照すると、ＡＰＣＶＤシステムは、一般に、１つ又はそれ以上のチャンバ１２０を有する処理マッフル１１５を介して基体１１０を移動させるエンドレスワイヤベルト１０５を含む。各チャンバは、基体を処理するために処理ガス又は化学蒸気を導入する注入アセンブリ１３０を有する。加熱要素１４０が処理マッフル１１５の床１４５の下に設けられて処理マッフル内で基体１１０を加熱する。処理マッフル１１５の床１４５は、多数のパージホールを有し、そのパージホール１５０を通って、窒素、ヘリウム又はアルゴンのような不活性パージガスがチャンバ１２０に流れ込む。加えて、各チャンバ１２０の片側にある２組のプレナム１５５ａ、１５５ｂが流れパージガスをマッフル１１５の床１４５へ向かって下方へ送る。この流れは、ガスカーテン（図示せず）を形成し、このガスカーテンが、何らかの化学蒸気が隣接チャンバへ移動するか又は処理マッフル１１５から出ることを実質的に防止する。排気システム１６０が、廃化学蒸気及びパージガスを処理マッフル１１５の頂部１６５から排気する。選択的に、ＡＰＣＶＤシステムが、更に、図１に示され且つ上述したようにベルトクリーニング機構６０を含んでもよい。
【００２１】
一般的に、ベルト１０５、処理マッフル１１５及びチャンバ１２０の１つ若しくはそれ以上のものが、例えばＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）、ｈａｙｎｅｓ（登録商標）２１４、Ｐｙｒｏｍｅｔ（登録商標）６０１等のニッケルをベースとした高温超合金、又は、その他の同様のニッケル含有合金から作られる。前記した超合金は、高温に耐えることができ、良好な成形及び溶接特性を示す。Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）は、所望の機械特性を損なったり失ったりすることなく、周期的な加熱と冷却とに耐える能力があるので好ましい。更に好ましくは、公称の組成（重量％）において、約６０％のＮｉ（ニッケル）と約２２％のＣｒ（クロム）と約１７％のＦｅ（鉄）と約１％のＡｌ（アルミニウム）とを有するＰｙｒｏｍｅｔ（登録商標）６０１が用いられる。
【００２２】
これらの超合金は、通常、高温酸化雰囲気にさらされている間に自然発生的に形成される表面熱酸化層によって、良好な高温酸化及び腐食抵抗を示す。クロム含有合金では、表面酸化層は、典型的には酸化クロム（Cr2O3）を含んでおり、これは、高温酸化雰囲気中で準安定性のクロム含有ガス状のコンパウンドを発生するものとして知られている。これらのコンパウンドの形成は、合金の表面に不浸透性で耐酸化性でクロムのないコーティングが塗布されれば、阻止される。従って、本発明によれば、耐酸化コーティング１７５が、ベルト１０５の表面に形成されている。
【００２３】
好ましくは、耐酸化コーティング１７５は、下側の合金の酸化を実質的に防止するために、無孔性で且つベルト１０５の全ワイヤ表面に順応した形状になっている。例えば、ベルト１０５が、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）、ｈａｙｎｅｓ（登録商標）２１４、Ｐｙｒｏｍｅｔ（登録商標）６０１、及びその他の同様のニッケル含有合金で作られ且つ上記のクロムを含有しているとき、耐酸化コーティング１７５は、クロム含有熱酸化物の形成を減少するように選択される。好ましくは、耐酸化コーティング１７５は、約３μｍ〜１５μｍの平均厚さ、更に好ましくは、少なくとも５μｍの平均厚さを有する。
【００２４】
図３を参照すると、１実施例において、耐酸化コーティング１７５は、ニッケルアルミニウム化合物層１８０を有する。このニッケルアルミニウム化合物層は、形成されるときの温度に依存して、NiAl3又はNi2Al3又はその両方である。ニッケルアルミニウム化合物層１８０は、下側のクロム含有合金を隔離する、緊密に付着した酸化バリヤを形成することによって、熱クロム酸化物の形成に抵抗する。この実施例の１つの態様として、ニッケルアルミニウム合金層１８０は、アルミニウム酸化物層１８５、すなわち、NiAl3又はNi2Al3層を得るように制御された雰囲気中で予め酸化されて、下側のベルト１０５に対して実質的に全ての遷移金属のない状態にする。
【００２５】
耐酸化コーティング１７５を形成する方法を、図４を参照して説明する。図４は、ニッケルをベースとした超合金で成るベルト１０５の上のアルミニウム酸化物層１８５とニッケルアルミニウム化合物層１８０とを有する耐酸化コーティング１７５を形成する方法の１実施例を示すフローチャートである。アルミナイゼーション（アルミニウム処理）ステップ１９０において、アルミニウムが、パックセメンテーション処理を用いてベルト１０５の表面に合金にされる。その処理では、アルミニウム合金とアクティベータと不活性パウダーとを含むパウダーが、ベルト１０５の回りにパックされて、そのパウダーとベルトが加熱され、それによってアルミニウムがベルト表面に拡散させられる。一般的に、アクティベータは、例えば、フッ化ナトリウム（NaF）又は塩化アンモニウム（NH4Cl）等のハロゲン化物であり、不活性パウダーは、アルミナ（Al2O3）である。十分に高温（約６４０℃以上であるが、ベルト１０５の金属を軟化させる程には高くない温度）に加熱されると、アクティベータは、アルミニウム合金と反応してガス状（気体）のアルミニウムハロゲン化物を形成する。これらのガス状アルミニウムハロゲン化物は、ベルト１０５の表面に凝縮して、その表面でアルミニウム元素に還元されてベルト中に拡散され、ニッケルアルミニウム化合物層１８０を形成する。
【００２６】
上記のステップに代えて、あるいは上記ステップに加えて、ニッケルアルミニウム化合物層１８０は、第２アルミナイゼーションステップ１９５のスラリーを用いる液相反応によって、ベルト１０５に直接形成することができる。そのスラリー処理において、アルミニウム層が、ベルト１０５の表面に直接、塗布又はスプレーされる。次に、ベルト１０５が、保護雰囲気中で加熱されて、それによって、アルミニウムがベルト表面の中に拡散させられる。その加熱は、例えば、アルゴン又は水素プラズマスプレーを用いて行われる。好ましくは、アルミナイゼーションステップ１９０及び１９５の１つ若しくはそれ以上の完了後、ニッケルアルミニウム化合物層１８０は、約３μｍ〜１５μｍの平均厚さ、更に好ましくは、約５μｍ以上の平均厚さを有する。
【００２７】
この時点で、耐酸化コーティング１７５を形成する工程を停止することができ、自身の上にニッケルアルミニウム化合物層１８０を有するベルト１０５が、点検（サービス）下に置かれる。これは、ニッケルアルミニウム化合物層１８０のアルミニウムの濃度によって、酸化アルミニウム層１８５が上昇温度で酸化性雰囲気に露出されたときに、安定した酸化アルミニウム層１８５が形成されるからである。しかしながら、好ましい実施形態では、ニッケルアルミニウム化合物層１８０は、酸化アルミニウム層１８５の形成を促進する一方で、ニッケルの酸化を実質的に防止するために、制御された環境で予め酸化される。これを達成するための工程を以下に記述する。
【００２８】
図４を再び参照する。それ自身の上にニッケルアルミニウム化合物層１８０を有するベルト１０５は、第１の加熱ステップ２００で、窒素が流れる環境で、約３００℃の温度に加熱される。窒素の流れは、その後、乾いた酸素の流れによって置き換えられ、第２の加熱ステップ２０５で、ベルト１０５は約７００℃の第２の温度にまで上昇される。約５００から約８００℃の温度であれば許されるが、７００℃が好ましい。なぜなら、ベルト１０５のニッケルベースの合金をそれほど軟化させることなしに、最も高い酸化率を提供することができるからである。次に、酸化ステップ２１０で、ベルト１０５は、ほぼ４時間、ほぼ０°の露点を有する湿った酸素環境で第２の温度（７００℃）で維持される。最後に、冷却ステップ（図示していない）で、この環境は乾いた酸素に戻され、温度は約６００℃まで下げられる。この時点で、乾いた酸素は窒素に置き換えられ、ベルト１０５は室温まで冷却される。
例
以下の例は、本発明のある実施形態の利点を説明するために挙げたものであって、本発明の範囲を何ら限定しようとするものではない。
例１：
第１の実施例では、Ｐｙｒｏｍｅｔ（登録商標）で形成されたベルト１０５を本発明に従って処理し、ニッケルアルミニウム化合物層１８０と酸化アルミニウム層１８５を含み、且つ、約５μｍの平均厚みを有しているような、耐酸化コーティング１７５を提供する。ベルト１０５はその後ＡＰＣＶＤシステム１００に取り付けられ、そして、様々な処理が実行されて、誘電性パッシべーションとドーパント層が、４５０°〜５５０℃の範囲にわたる温度で半導体ウェハ上に付着される。非コーティングベルトを用いるこのタイプの点検（サービス）における、このＡＰＣＶＤシステム１００のための典型的なＭＴＢＭＥは、ほぼ１５０時間である。ＡＰＣＶＤシステム１００は、３３０時間後に、ベルト１０５とは無関係の理由で点検（サービス）を取り止めるが、ベルト上の付着物、及び、そこに現れたマッフルフロア１４５上に堆積された粒子のその後の測定は、その際、マッフルエッチングのためには不要である。したがって、この例は、本発明の耐酸化コーティング１７５は、非コーティングベルトのそれの上部におけるＭＴＢＭＥを少なくとも１２０％だけ増加できることを、示すものである。
例２：
第２の例では、これまたＰＹＲＯＭＥＴ（登録商標）６０１で形成された他のベルト１０５に、約５μｍの平均厚みを有した予め酸化されたニッケルアルミニウム化合物層１８０を有する、耐酸化コーティング１７５が設けられている。ベルト１０５は、その後、顧客側の他のＡＰＣＶＤシステム１００に取り付けられ、ＡＰＣＶＤシステムは、約４００℃でＴＥＯＳ（テトラエチルオルトケイ）を用いて、ドーピングされていないガラス層を半導体ウェハ上に付着するように働く。標準的な非コーティングベルトを用いる、このＡＰＣＶＤシステム１００のための典型的なＭＴＢＭＥは、ほぼ２５０時間である。コーティング済みのベルト１０５が取り付けられている場合には、第１のマッフルエッチングは、顧客の要求により５００時間実行されるが、しかしながら、ここでもそれが必要であるという証拠はない。
例３：
第３の例で、例２で使用したのと同じベルト１０５と同じＡＰＣＶＤシステム１００により、検査前に１００時間動作させることができ、ここでも、マッフルエッチングが必要であるという証拠はない。標準的な非コーティングベルトを用いるこのシステムのための典型的なＭＴＢＭＥは、２５０〜２８０時間である。耐酸化コーティング１７５を有するベルト１０５を有したＡＰＣＶＤシステム１００は、マッフルエッチングを必要とせずに、２００時間を超えて動作し続け、この際、マッフルエッチングは、ベルトや、薄膜の一様性、若しくは粒子とは無関係の理由で実行される。この例は、非コーティングベルトのそれの上で、ＭＴＢＭＥが６００％以上増加したことを示すものである。更に、この例は、耐酸化コーティング１７５は、連続するＣＶＤ動作の苛酷な状況や、マッフルエッチング手順の乱暴な取り扱いにも耐えることができる。
【００２９】
上の例に示されているように、本発明による耐酸化コーティング１７５を有するベルト１０５を有したＡＰＣＶＤシステム１００は、ＭＴＢＭＥを増加させ、これにより、ＡＰＣＶＤシステムの利用可能性を増大させ、また、基体毎の、ＡＰＣＶＤシステムの所有及び動作コストを減少させる。半導体製造の非常に厳しい競争分野において、これらはかなり優位であり、従来のＡＰＣＶＤシステムによっては得られなかったものである。
【００３０】
本発明の様々な実施形態の数多くの特性と利点が、本発明の様々な実施形態の構造及び機能の詳細と共に前述した記述中に説明されているが、この開示は説明のためだけのものであり、詳細について、特に部分の構造や構成に関しては、本発明の原理の範囲内で添付クレームで表された用語の広く一般的な意味によって示される程度まで変更が可能である。例えば、ここに記述した好ましい実施形態は、半導体基体を処理するために使用されるＡＰＣＶＤシステムのベルト上の耐酸化コーティングに向けられているが、本発明の教示を異なる基体を処理するために使用されるＣＶＤシステムの他の部品に適用することもできる。従って、添付クレームは、ここに記述された好ましい実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ベルト駆動ＡＰＣＶＤシステムの概略側面図である。
【図２】  本発明に係る耐酸化コーティングの実施例を具備するベルトを有するベルト駆動ＡＰＣＶＤシステムの部分断面側面図である。
【図３】  本発明に係る耐酸化コーティングの実施例を有するベルトの部分断面側面図である。
【図４】  本発明に係る耐酸化コーティングを具備するベルトを製造する処理の実施例を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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