JPH07221088A - 熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減圧且つ高温下にて安定してウエット酸化処
理を行うことができる熱処理装置を提供する。 【構成】 処理炉２６内を減圧手段５０により減圧下に
維持しておく。純水貯留部９８から供給した純水をマイ
クロ波式水蒸気発生部６４にてマイクロ波のエネルギに
より加熱沸騰させて水蒸気を発生させる。発生した水蒸
気を、水蒸気供給管路６６を介して上記高温減圧下の処
理炉内へ導入して被処理体Ｗと接触させ、これをウエッ
ト酸化させる。これにより、酸化膜の膜質を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ等の熱処
理を行う熱処理装置及び熱処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造において
は、半導体ウエハの表面に各種の成膜処理や酸化処理或
いはウエハ表面のエッチング処理等が複数回施されて、
最終的な集積回路が製造される。例えば、半導体ウエハ
の表面に酸化膜を形成する酸化処理工程を例にとれば、
この酸化処理の代表的方法としては処理炉内において半
導体ウエハを高温下で水蒸気と接触させてウエハ表面を
酸化させる方法（ウエット酸化）が知られている。

【０００３】このウエット酸化方法を行うためには、純
水を水蒸気発生炉内で加熱することにより沸騰させて蒸
気を発生させ、この蒸気を処理炉内へ導入してウエハ表
面を酸化する方法と、特公昭６３−６０５２８号公報や
特開昭６３−２１０５０１号公報等に示されるように水
素ガスと酸素ガスとを燃焼させて水蒸気を発生させ、こ
の蒸気を処理炉内へ導入してウエハ表面を酸化する方法
が知られている。

【０００４】この従来の方法を図４及び図５に基づいて
説明する。図４は純水をヒータ熱により沸騰させて水蒸
気を得る熱処理装置の概略構成図を示し、半導体ウエハ
ｗを多数枚等間隔で積層したウエハボート２を収容した
処理炉４には、水蒸気供給管路６が接続されており、こ
の供給管路６にはヒータ８を有する水蒸気発生炉１０が
介設されている。そして、この水蒸気発生炉１０内に、
純水源１２からの純水と酸素源１４からのキャリアカス
としての酸素ガスを供給し、例えば石英製の炉壁を有す
る水蒸気発生炉１０内にて純水を加熱沸騰させることに
より水蒸気を発生させ、この発生した水蒸気を処理炉４
内に導入して高温常圧下或いは高温高圧下にてウエハ表
面を酸化するようになっている。

【０００５】図５は水素ガスと酸素ガスとを燃焼させる
ことにより水蒸気を発生させる水蒸気供給管路の概略構
成図を示し、この水蒸気供給管路６には例えば耐熱性耐
腐食性に優れた石英製の内壁１６を有する燃焼炉１８が
介設されており、この炉１８内には同じく石英製の燃焼
ノズル２０が設けられている。このノズル２０の周囲に
はガスを着火温度まで加熱する着火ヒータ２２が配置さ
れている。そして、このノズル２０を介して燃焼炉１８
内に所定量の酸素ガスと水素ガスとを供給することによ
り水蒸気を発生させ、発生した水蒸気を処理炉内に導入
して高温常圧下或いは高温高圧下にてウエハ表面を酸化
するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
酸化処理においては、酸化膜の膜質を如何に向上させる
かが重要な課題となり、水蒸気発生炉の蒸気発生条件、
燃焼炉の燃焼条件、処理炉の温度条件等の選定により膜
質の向上が図られている。しかしながら、現状の水蒸気
発生炉や燃焼炉の構成では、選定すべき条件が限られて
おり、膜質の向上を図る上である程度限界に近いものが
ある。そこで、減圧ＣＶＤが減圧下での成膜処理によっ
て膜質の向上に成果を収めていることに着目し、これと
同様の発想により前記酸化処理を減圧下で行う発案がな
されている。

【０００７】しかしながら、図４に示すように純水を沸
騰させて水蒸気を発生させる方法にあっては、純水を貯
留する純水源１２中にバクテリア、ウイルス等の微生物
が繁殖し、この微生物が水蒸気中に混入したまま処理炉
４内に導入されてウエハ表面に付着し、パーティクルと
なってウエハの欠陥を生ぜしめるという問題があった。
更には、水蒸気発生炉１０のヒータ８が約２００℃以上
になると、このヒータ８を構成する金属材料が非常に活
発化し、この活発化した金属が微量ではあるが炉壁を構
成する石英を透過して炉内に侵入して純水や発生した蒸
気中に飛び込み、そのまま処理炉４内へ運ばれてウエハ
Ｗに金属汚染を生ぜしめるという問題点もある。

【０００８】また、図５に示すように水素ガスと酸素ガ
スを燃焼させて水蒸気を発生させる方法にあっては、処
理炉における酸化処理を減圧下で行おうとすると、燃焼
炉１８における燃焼が不安定になり、水蒸気を安定して
供給することが困難になるばかりでなく、水素ガスによ
る爆発の危険性が増大する問題があり、減圧下でのウエ
ット酸化処理を実現することが困難であった。更には、
燃焼炉１８の内壁１６やノズル２０を構成する石英に、
水素と酸素の燃焼により白濁が生じ、この白濁した石英
が長期間の使用により剥離してパーティクルとなって飛
散し、これが処理中のウエハ表面に付着するという問題
もあった。

【０００９】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、減圧且つ高温下にて安定してウエット酸化処
理を行うことができる熱処理装置及び熱処理方法を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に規定する熱処理装置は、被処
理体を高温下で酸化処理する処理炉と、この処理炉内を
減圧する減圧手段と、純水をマイクロ波により加熱して
水蒸気を発生させるマイクロ波式水蒸気発生部と、この
水蒸気発生部へ供給するための純水を貯留する純水貯留
部と、前記水蒸気発生部にて発生した前記水蒸気を前記
処理炉へ供給する水蒸気供給管路とを備えるように構成
したものである。

【００１１】請求項２に規定する発明は、請求項１に規
定する発明において、前記純水貯留部の純水中には、微
生物の増殖を抑制するための過酸化水素を混入させるよ
うに構成したものである。

【００１２】請求項３に規定する発明は、請求項１また
は２に規定する発明において、前記マイクロ波式水蒸気
発生部は、微生物を殺すためのフッ化水素を供給するた
めのフッ化水素供給源に接続させるように構成したもの
である。

【００１３】請求項４に規定する熱処理方法は、純水を
マイクロ波により加熱して水蒸気を発生させる工程と、
発生した水蒸気を減圧された処理炉内へ導入して加熱さ
れた被処理体に接触させて前記被処理体を酸化処理する
工程とを構成したものである。

【００１４】請求項５に規定する発明は、請求項４に規
定する発明において、前記水蒸気を発生させる工程の直
前に、微生物を殺すためのフッ化水素を流す滅菌工程を
有するように構成したものである。

【００１５】

【作用】請求項１の発明によれば、純水貯留部の純水は
マイクロ波式水蒸気発生部へ供給されてここでマイクロ
波により加熱沸騰されて蒸気を発生する。発生した蒸気
は水蒸気供給管路を介して、減圧手段により減圧状態に
なされた処理炉内へ導入され、ここで加熱されている被
処理体の表面に接触してこの表面を酸化する。これによ
り、燃焼炉やヒータを用いた蒸気発生炉を用いることな
く蒸気を発生させて減圧下にて酸化処理を行うことが可
能となり、膜質の良好な酸化膜を得ることができる。

【００１６】請求項２の発明によれば、純水貯留部の純
水中には、過酸化水素が混入されているので、この内部
におけるバクテリア等の微生物の増殖が抑制され、その
結果、被処理体の表面に付着する微生物の量が少なくな
り、歩留まりも向上させることが可能となる。

【００１７】請求項３の発明によれば、酸化処理を開始
する前にフッ化水素供給源からフッ化水素ガス或いはフ
ッ化水素溶液を少なくともマイクロ波式水蒸気発生部及
び水蒸気供給管路を介して処理炉へ供給することによ
り、各部材の内壁等に付着しているバクテリアやビール
ス等の微生物が殺されて消滅する。従って、この後に酸
化処理を行うために純水や水蒸気を管路に流しても被処
理体の表面には微生物がほとんど付着することがなく、
一層歩留まりを向上させることができる。

【００１８】請求項４の発明によれば、純水をマイクロ
波により加熱して水蒸気を発生させ、この発生した水蒸
気を減圧された処理炉内へ導入して、加熱された被処理
体と接触させてその表面を酸化させるようにしたので、
燃焼炉やヒータを用いた蒸気発生炉を用いることなく減
圧下にて酸化処理を行うことができる。

【００１９】請求項５の発明によれば、酸化処理のため
に水蒸気を発生させる前にフッ化水素を流すようにした
ので、水蒸気の流れる流路中に存在する微生物を殺すこ
とができ、従って、微生物が被処理体の表面に付着する
ことを防止して歩留まりを向上させることが可能とな
る。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明に係る熱処理装置及び熱処理
方法の一実施例を添付図面に基いて詳述する。図１は本
発明に係る熱処理装置を示す構成図、図２は図１に示す
装置に用いるマイクロ波式水蒸気発生部を示す断面図で
ある。

【００２１】図示するようにこの熱処理装置２４は、被
処理体としての例えば半導体ウエハＷを例えば８５０℃
程度の高温下で酸化処理する縦型の処理炉２６を有して
おり、この処理炉２６は下端が開放された縦長円筒状の
石英製の反応管２８を備えている。この反応管２８の下
方にはその下端開口部を開閉する蓋体３０が配置され、
この蓋体３０上には多数枚の半導体ウエハＷを水平状態
で上下方向に間隔をおいて多段に支持する石英製のウエ
ハボート３２が保温筒３４を介して支持されている。

【００２２】上記蓋体３０は、反応管２８内への上記ウ
エハボート３２の搬入及び搬出を行うと共に蓋体３０の
開閉を行う昇降機構３６に連結されている。また、上記
反応管２８の周囲には内部を８００〜１０００℃程度の
所望の温度に加熱するヒータ３８が配設され、その更に
外周には断熱材４０を介してアウターシェル４２が設け
られている。

【００２３】上記反応管２８の底部側壁の一側部には例
えば石英製の水蒸気導入管４４が一体に形成され、この
水蒸気導入管４４の基部側は反応管２８の管壁と一体と
なって上方に導かれてから、反応管２８内の上端部に凹
状に形成された水蒸気導入ポート４６に臨んで開口され
ている。また、反応管２８の他側部には例えば排気管４
８が一体に形成され、この排気管４８には反応管２８内
を減圧する減圧手段としての例えばターボ分子ポンプ等
の減圧ポンプ５０を備えた減圧管５２が二重のＯリング
５４を介設したフランジ継手５６を介して気密に接続さ
れている。

【００２４】この減圧管５２には例えばアングル弁から
なる開閉弁５８が介設されており、減圧管５２に設けら
れた出口圧力センサ６０で圧力を検出しつつ例えばマイ
クロコンピュータ等よりなる制御部６２によって上記開
閉弁５８や減圧ポンプ５０を制御し、反応管２８内を３
００〜５００Ｔｏｒｒ程度に減圧して維持するようにな
っている。尚、減圧管１４の下流は図示しない工場排気
ダクトに接続されている。

【００２５】一方、上記処理炉２６の反応管２８内へ水
蒸気を供給するために、後述するようにマイクロ波によ
り純水を加熱沸騰させて水蒸気を発生させるマイクロ波
式水蒸気発生部６４が用いられており、この水蒸気発生
部６４は、例えば石英よりなる水蒸気供給管路６６の一
端に接続されると共にこの水蒸気供給管路６６の他端
は、二重のＯリング６８を介設したフランジ継手７０を
介して上記水蒸気導入管４４に気密に接続されている。

【００２６】この、水蒸気供給管路６６の途中には開閉
弁７２が介設されると共にこの開閉弁７２の上流側に
は、途中に開閉弁７４が介設された余剰水蒸気排出管７
６が分岐されている。また、この分岐部の上流側には、
これに流れる水蒸気の圧力を検出するための入口圧力セ
ンサ７８が設けられており、後述するようにこの入口圧
力センサ７８の検出値と上記出口圧力センサ６０の検出
値とに基づいて制御部６２は水蒸気発生量を制御するよ
うになっている。

【００２７】上記水蒸気発生部６４には、これに純水を
供給するための、例えば石英製の純水導入管路８０が接
続されていると共に、この純水導入管路８０からは複数
の分岐配管８２Ａ〜８２Ｅが分岐されている。第１の分
岐配管８２Ａには、開閉弁８４及び質量流量を制御する
流量制御機構、例えばマスフローコントローラ８６を介
してキャリアガスとしての酸素ガス供給用の酸素ガス源
８８が接続されていると共に、この開閉弁８２の下流側
にはヒータ９０を有するガス加熱部９２が介設されてお
り、これに流れる酸素ガスを所定の温度、例えば２００
℃程度に加熱するようになっている。

【００２８】第２の分岐配管８２Ｂには、開閉弁９４及
びマスフローコントローラ９６を介して純水を供給する
ための純水貯留部としての純水貯留源９８が接続されて
いる。この純水貯留源９８の貯留槽には、配管１００が
接続されており、この配管１００には、開閉弁１０２及
びマスフローコントローラ１０４を介して、微生物の増
殖を抑制するための過酸化水素を貯留する過酸化水素貯
留源１０６に接続されており、必要に応じて純水貯留源
９８へ過酸化水素を供給するようになっている。

【００２９】第３の分岐配管８２Ｃには、開閉弁１０８
及びマスフローコントローラ１１０を介してガスパージ
用不活性ガスとしての窒素ガス供給用の窒素ガス源１１
２が接続されている。

【００３０】第４の分岐配管８２Ｄには、開閉弁１１４
及びマスフローコントローラ１１６を介して、これより
下流側に位置するマイクロ波式水蒸気発生部６４や反応
管２８、或いはこれらを接続する各種の配管類の内壁等
に付着する微生物、例えばバクテリアやビールス等を殺
すために用いるフッ化水素を供給するフッ化水素供給源
１１８が接続されている。

【００３１】第５の分岐配管８２Ｅには、開閉弁１２０
及びマスフローコントローラ１２２を介して、処理炉２
６内にてヒータ３８等から飛散する金属原子をトラップ
するためのトラップガスとしての塩化水素ガスを供給す
る塩化水素貯留源１２４が接続されている。

【００３２】一方、本発明の特長とする上記マイクロ波
式水蒸気発生部６４は、図２にも示すように例えば縦長
筒体状の石英製の蒸気発生容器１２６を有しており、こ
の天井部には、上記純水導入管路８０に接続された純水
供給ノズル１２８が設けられると共に底部には、発生し
た水蒸気を排出する蒸気排出口１３０が形成され、この
排出口１３０には上記水蒸気供給管路６６が接続されて
いる。尚、この蒸気排出口１３０の形成場所は、蒸気発
生容器１２６の底部に限定されず、容器の底部側壁或い
は上部側壁等に設けるようにしてもよい。

【００３３】この蒸気発生容器１２６内には、例えば炭
化ケイ素（ＳｉＣ）からなる耐熱性粒状物１３２を集合
させて焼結させてなる円柱状のフィルタ１３４が収容さ
れており、このフィルタ１３４の上下端には、フィルタ
１３４から脱離した粒状物１３２が容器外へ流出するこ
とを防止するために、例えばセラミックスフィルタから
なる補助フィルタ１３６が配設されている。

【００３４】また、この蒸気発生容器１２６の側壁に
は、マイクロ波導入口１３８が形成されており、この導
入口１３８には、金属性の導波管１４０を介してマイク
ロ波を発生するマイクロ波発生器１４２が接続されて、
蒸気発生容器１２６内の純水をマイクロ波により加熱沸
騰させて蒸発させるようになっている。この導波管１４
０としては、発生したマイクロ波を効率的に伝搬し得る
ものであればどのようなものでもよく、例えば断面が方
形状の方形導波管或いは断面が円形の円形導波管等を用
いることができる。

【００３５】使用されるマイクロ波の周波数範囲として
は、１０００〜３５０００ＭＨｚ程度であり、好ましく
は９１０ＭＨｚ或いは２４５０ＭＨｚが使用される。ま
た、マイクロ波発生器１４２としては一般的にはマイク
ロ波用電子管が用いられるが、この電子管としては、板
極管やレスナトロンのような空間電荷制御管、またはク
ライストロン、進行波管、マグネトロン、後進波管、プ
ラチノトロンのような電子走行時間管等を用いることが
でき、好ましくは高効率で大出力が得られ、しかも動作
が安定しているマグネトロンを用いる。上記蒸気発生容
器１２６及び導波管１４０の全外周には、金網或いは金
属板よりなるマイクロ波シールド部材１４４が密接させ
て配置されており、外部に人間に有害なマイクロ波が洩
れないようになっている。

【００３６】次に、以上のように構成された装置例に基
づいて実施される本発明方法について説明する。まず、
熱処理装置２４を組み立てた後、或いは処理炉２６等の
メンテナンスのために反応管２８内を開放した後にあっ
ては、各種の配管内や反応管２８内に大気中（クリーン
ルーム内）のバクテリア等が付着しており、この状態で
酸化処理を行うとこのバクテリア等の微生物がウエハ欠
陥の原因となる場合が生ずる。

【００３７】そこで、酸化処理プロセスを行うに先立っ
て、これら微生物を殺すための殺菌処理を行う。まず、
反応管２８内にウエハＷを収容しない状態において、フ
ッ化水素供給源１１８からフッ化水素（ＨＦ）を送出
し、これを純水管導入管路８０、マイクロ波式水蒸気発
生部６４、水蒸気供給管路６６を介して反応管２８内へ
導入し、反応管２８内で所定時間滞留させる。この場
合、減圧管５２の開閉弁５８は閉じておく。また、フッ
化水素としては、フッ化水素溶液として供給しても良
く、或いはフッ化水素ガスとして供給してもよい。フッ
化水素溶液として供給する場合には、ＨＦ濃度は例えば
１〜１００ＰＰＭの範囲内に設定するのが好ましく、反
応管２８内で略満杯状態にして数時間、例えば３時間程
度放置して滅菌処理を施す。これにより、反応管２８内
は勿論のこと、水蒸気発生部６４内及びフッ化水素溶液
が流れた各種配管内の滅菌を行うことができる。

【００３８】滅菌処理が終了したならば、系内のフッ化
水素溶液を減圧管５２を介して系外へ排出する。この場
合、別途準備した洗浄水を上記した系内に流通させて系
内に残留するフッ化水素を除去する。また、洗浄水の有
効利用のために、一度排出した洗浄水を再度、反応管２
８内へ導入して循環させるようにしてもよいが、この場
合には循環路の途中にイオン交換樹脂を介在させて、溶
液中のフッ化水素を除去する。

【００３９】このようにフッ化水素の除去が終了したな
らば、次に、酸化処理工程に移行する。まず、開閉弁１
０８を開にして、窒素ガス源１１２から純水導入管路８
０及び水蒸気供給管路６６を介して窒素ガスを反応管２
８内へ供給しつつ減圧ポンプ５０を駆動して減圧管５２
から反応管内雰囲気を排出し、反応管５２内を窒素ガス
で置換する。

【００４０】次いで、蓋体３０を開けて、半導体ウエハ
Ｗが多数枚収容されたウエハボート３２を保温筒３４と
共に反応管２８内に装入し、内部を密閉状態とする。ま
た、ヒータ３８も予め駆動し、収容されているウエハＷ
を処理温度、例えば８５０℃に維持する。そして、窒素
ガスを供給した状態で窒素ガスの供給量や排気量を制御
部６２により制御して反応管２８内の圧力を所定の処理
圧力、例えば４００Ｔｏｒｒに減圧し、この圧力を維持
しつつ反応管２８内に水蒸気発生部６４にて発生した水
蒸気を導入してウエハ表面の酸化処理を開始する。水蒸
気を発生するためには、純水貯留源９８からマスフロー
コントローラ９６により流量制御しつつ純水を水蒸気発
生部６４内へ導入すると共に同時に酸素ガス源８６から
もキャリアガスとして酸素ガスを流量制御しつつ水蒸気
発生部６４内へ導入する。水蒸気発生部６４へ導入され
た純水は純水供給ノズル１２８から蒸気発生容器１２６
内へ滴下し、ここで、マイクロ波発生器１４２より導波
管１４０を介して伝搬してくるマイクロ波のエネルギに
より加熱沸騰されて水蒸気が発生することになる。ここ
で発生した水蒸気は容器底部に接続した水蒸気供給管路
６６を介して上述のように反応管２８内へ供給される。
水蒸気の発生量は、例えば減圧管５２に設けた出口圧力
センサ６０の検出値と水蒸気供給管路７６に設けた入口
圧力センサ７８の検出値の差をとることにより求めら
れ、純水の供給量及びマイクロ波発生器１４２の出力を
増減することにより水蒸気の発生量を制御する。一般的
には、例えば処理圧力が４００Ｔｏｒｒの場合には、入
口圧力センサ７８の検出値が例えば４０５Ｔｏｒｒ程度
になるように水蒸気量を設定する。また、マイクロ波発
生器１４２である例えばマグネトロンの出力制御は、一
般的にはインバータ制御で容易に行うことができ、従来
の燃焼やヒータ加熱による蒸気発生方式と比較して迅速
にその出力制御を行うことができる。

【００４１】このように、半導体ウエハＷを高温下で処
理する反応管２８を減圧し、この高温且つ減圧下の反応
管２８内に、マイクロ波エネルギにより発生した水蒸気
を供給するようにしたので、燃焼装置やヒータによる加
熱装置を用いることなくウエハＷを減圧下にてウエット
酸化処理することができる。従って、酸化膜の膜質の向
上を図ることができる。また、耐熱性粒状物１３２の集
合体からなる表面積の大きいフィルタ１３４を用いてい
るので、簡単な構成で水蒸気を効率良く安定して供給す
ることが可能となる。

【００４２】また、純水貯留源９８に貯留される純水中
には、ここに接続される過酸化水素貯留源１０６から供
給される過酸化水素が混入されており、純水貯留源９８
内の純水中に存在するかもしれないバクテリアの殺菌或
いはこの増殖の抑制がなされている。従って、プロセス
開始前の滅菌工程と相侯って、反応管２８内へはバクテ
リア等の微生物が水蒸気に混入してほとんど侵入するこ
とがなくなり、ウエハ表面の微生物による欠陥を大幅に
抑制することが可能となる。この場合、純水中の過酸化
水素の濃度は、少なくともバクテリアの増殖を十分に抑
制できる濃度、例えば１重量％以上であることが望まし
い。

【００４３】また、プロセス中には、塩化水素貯留源１
２４からはトラップガスとして所定量の塩化水素ガスが
反応管２８内へ供給されており、例えばヒータ３８等か
ら反応管壁を透過してくる金属原子をトラップするよう
になっている。塩化水素ガスは耐腐食性ガスであるが、
このガスが通る配管系等は全て耐腐食性の大きな石英で
構成されているので問題は生じない。更には、好ましく
は水蒸気供給管路６６に沿ってヒートテープ（図示せ
ず）を巻回してこれを加熱することにより、管路６６内
に流れる水蒸気の露結を防止することができる。

【００４４】このようにしてウエハＷの酸化処理が終了
したならば、純水や酸素ガス等の供給を停止して、水蒸
気発生部６４内に残留する水蒸気や純水を余剰水蒸気排
出管７６から系外へ排出する。次いで、反応管２８内を
再度窒素ガスにより置換した後に内部圧力を常圧に戻
し、処理済みウエハＷを反応管２８内よりその下方へ搬
出する。尚、水蒸気発生部６４に収容したフィルタ１３
４としてはセラミックフィルタに限定されず、例えば焼
結金属からなるいわゆるメタルフィルタを用いるように
してもよい。

【００４５】また、水蒸気発生部６４の形状は筒体状に
限定されず、その設置方向も縦型に限定されず、例えば
図３に示す横型に配置してもよい。すなわち、この横型
のマイクロ波式水蒸気発生部６４においては、図２に示
した水蒸気発生部６４と同様に蒸気発生容器１２６内
に、円柱状のフィルタ１３４とその両端に配置された補
助フィルタ１３２が収容されている。そして、この容器
側壁に導波管１４０を介してマイクロ波発生器１４２が
接続されている。また、容器１２６の一端に純水導入管
路ではなく酸素ガス供給用の配管８２Ａを接続し、他端
に水蒸気供給管路６６を接続している。また、この容器
１２６の長手方向の途中に純水導入管路８０を接続して
いる。この構成によっても前述したと同様な作用効果を
発揮することができる。

【００４６】尚、上記実施例ではキャリアガスとして酸
化を促進させる酸素ガスを用いたが、これに限定され
ず、窒素ガス等の不活性ガスを用いるようにしてもよ
い。また、処理炉としては縦型炉に限定されず、横型炉
に適用するようにしてもよい。更には、被処理体として
半導体ウエハＷに限定されず、例えばＬＣＤ基板等を処
理する場合にも適用することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のように優れた作用効果を発揮することができる。請求
項１の発明によれば、マイクロ波式水蒸気発生部にて発
生した水蒸気を減圧下の処理炉へ供給するようにしたの
で、減圧且つ高温下で被処理体のウエット酸化処理を行
うことができ、酸化膜の膜質の向上を図ることができ
る。また、マイクロ波のエネルギにより水蒸気を発生さ
せるようにしたので、従来用いられていた燃焼装置やヒ
ータ加熱による蒸気発生装置を不要にでき、従って、こ
れらを用いることによって発生していた諸問題、例えば
燃焼室内の石英の白濁及び剥離、ヒータからの金属原子
の混入による金属汚染等をなくすことができ、更なる膜
質の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。請求
項２の発明によれば、純水貯留部の純水中には過酸化水
素が混入されているので、少なくとも微生物の増殖を抑
制することができ、従って長期間の使用に渡って水蒸気
中に混入する微生物の量を少なくできるので、この点よ
りも膜質や歩留まりの向上を図ることができる。請求項
３及び請求項５の発明によれば、酸化処理を行うに先立
ってフッ化水素により配管系や処理炉内等を滅菌するよ
うにしたので、水蒸気中に含まれる微生物を略完全にな
くすことができ、この点よりも膜質や歩留まりの改善を
図ることができる。請求項４の発明によれば、マイクロ
波のエネルギにより発生した水蒸気を処理炉内へ導入す
るようにしたので、減圧且つ高温下で被処理体のウエッ
ト酸化処理を行うことができ、酸化膜の膜質の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱処理装置を示す構成図である。

【図２】図１に示す装置に用いるマイクロ波式水蒸気発
生部を示す断面図である。

【図３】マイクロ波式水蒸気発生部の変形例を示す断面
図である。

【図４】純水をヒータ熱により沸騰させて水蒸気を得る
従来の熱処理装置の概略構成図である。

【図５】水素ガスと酸素ガスとを燃焼させて水蒸気を発
生させる従来の水蒸気発生装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

２４ 熱処理装置 ２６ 処理炉 ２８ 反応管 ３２ ウエハボート ４４ 水蒸気導入管 ５０ 減圧ポンプ（減圧手段） ５２ 減圧管 ６０ 出口圧力センサ ６２ 制御部 ６４ マイクロ波式水蒸気発生部 ６６ 水蒸気供給管路 ７８ 入口圧力センサ ８０ 純水導入管路 ８８ 酸素ガス源 ９８ 純水貯留源（純水貯留部） １０６ 過酸化水素貯留源 １１２ 窒素ガス源 １１８ フッ化水素供給源 １２４ 塩化水素貯留源 １２６ 蒸気発生容器 １２８ 純水供給ノズル １３４ フィルタ １４０ 導波管 １４２ マイクロ波発生器 １４４ マイクロ波シールド部材 Ｗ 被処理体（半導体ウエハ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を高温下で酸化処理する処理炉
   と、この処理炉内を減圧する減圧手段と、純水をマイク
   ロ波により加熱して水蒸気を発生させるマイクロ波式水
   蒸気発生部と、この水蒸気発生部へ供給するための純水
   を貯留する純水貯留部と、前記水蒸気発生部にて発生し
   た前記水蒸気を前記処理炉へ供給する水蒸気供給管路と
   を備えるように構成したことを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記純水貯留部の純水中には、微生物の
   増殖を抑制するための過酸化水素を混入させていること
   を特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記マイクロ波式水蒸気発生部は、微生
   物を殺すためのフッ化水素を供給するためのフッ化水素
   供給源に接続されていることを特徴とする請求項１また
   は２記載の熱処理装置。
4. 【請求項４】 純水をマイクロ波により加熱して水蒸気
   を発生させる工程と、発生した水蒸気を減圧された処理
   炉内へ導入して加熱された被処理体に接触させて前記被
   処理体を酸化処理する工程とを備えるように構成したこ
   とを特徴とする熱処理方法。
5. 【請求項５】 前記水蒸気を発生させる工程の直前に、
   微生物を殺すためのフッ化水素を流す滅菌工程を有する
   ように構成したことを特徴とする請求項１記載の熱処理
   方法。