衬底处理装置、金属部件及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供下述衬底处理装置，其具备：处理室，其收容衬底；处理气体供给系统，其将包含过氧化氢的处理气体导入处理室内；和排气系统，其对处理室内进行排气，其中，处理室、处理气体供给系统及排气系统中的至少任一者由金属部件构成，暴露于处理气体或处理气体液化而产生的液体的金属部件中的至少任一者由包含铁元素的材料构成，金属部件的暴露于处理气体或液体的面的表面由下述层形成，所述层包含通过对金属部件进行烘烤处理而形成的铁的氧化物。由此可降低衬底处理装置的部件所受到的损伤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬底处理装置、金属部件及半导体器件的制造方法
本专利技术涉及衬底处理装置、金属部件及半导体器件的制造方法。
技术介绍
作为半导体器件的制造工序的一个工序，有时进行下述衬底处理：对收容于衬底处理装置的反应管的内部的衬底供给包含过氧化氢(H2O2)的处理气体、在衬底上形成膜或者对衬底的表面进行处理(例如参见专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/069826号专利文献2：国际公开第2013/070343号
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述的衬底处理中，存在下述情况：暴露于包含H2O2的处理气体的衬底处理装置的部件因腐蚀等而受到损伤；或者在反应管内产生污染。另外，根据处理条件，还存在下述情况：对衬底供给的处理气体液化而滞留于反应管的内部，由于该滞留的液体，衬底处理装置的部件(零件、组件)受到损伤。本专利技术的目的之一为提供能够减少衬底处理装置的部件所受到的损伤的技术。用于解决课题的手段根据本专利技术的一个方式，提供下述衬底处理装置、其相关技术，所述衬底处理装置具备：收容衬底的处理室、将包含过氧化氢的处理气体向上述处理室内导入的处理气体供给系统、和对上述处理室内进行排气的排气系统，其中，上述处理室、上述处理气体供给系统及上述排气系统中的至少任一者由金属部件构成，暴露于上述处理气体或上述处理气体液化而产生的液体的上述金属部件中的至少任一者由包含铁元素的材料构成，上述金属部件的暴露于上述处理气体或上述液体的面的表面由下述层形成，所述层包含通过对上述金属部件进行烘烤处理而形成的铁的氧化物。专利技术的效果根据本专利技术，能够减少衬底处理装置的部件所受到的损伤。附图说明[图1]为本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，是以纵剖面图示出处理炉部分的图。[图2]为示出反应管的炉口周边区域的构成的概略构成图。[图3]为本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置的控制器的概略构成图，是以框图示出控制器的控制系统的图。[图4]为示出针对实施了第1烘烤处理的SUS316L材料使用X射线光电子能谱而得到的分析结果的坐标图(graph)。[图5]为示出针对实施了第2烘烤处理的SUS316材料使用X射线光电子能谱而得到的分析结果的坐标图。[图6]为示出针对实施了表面处理No.1～6的各试样的在H2O2水溶液中的浸渍实验的实验结果的图。[图7]为示出针对实施了表面处理No.7～10的各试样的在H2O2水溶液中的浸渍实验的实验结果的图。[图8]为示出预处理工序的流程的一例的图。[图9]为示出在预处理工序后实施的衬底处理工序的一例的流程图。[图10]为示出本专利技术的变形例中的、反应管的炉口周边区域的构成的概略构成图。具体实施方式<本专利技术的一个实施方式>以下，使用图1～3对本专利技术的一个实施方式进行说明。(1)衬底处理装置的构成如图1所示，处理炉202具备反应管203。反应管203由例如石英(SiO2)、碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，构成为在上端具有气体供给端203p、在下端具有炉口(开口)的圆筒部件。在反应管203的筒中空部形成有处理室201。处理室201构成为能够收容作为衬底的晶片200。在反应管203的下方，设置有能够将反应管203的下端开口气密地封闭的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219由实施了后述处理的SUS(不锈钢)材构成，形成为圆盘状。在密封盖219的上表面，设置有与反应管203的下端抵接的作为密封部件的O型圈220。在密封盖219的下方，设置有旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯穿密封盖219而连接于后述晶舟217，构成从下方支承晶舟217的晶舟支承部。与密封盖219同样地，旋转轴255由实施了后述处理的SUS材料构成。旋转机构267构成为通过使晶舟217旋转来使晶片200旋转。在旋转轴255上开设的旋转轴255的轴承部219s构成为磁密封等流体密封。密封盖219通过设置于反应管203的下方的晶舟升降机115而在垂直方向上升降。晶舟升降机115构成为通过使密封盖219升降来将晶舟217即晶片200向处理室201内外搬入及搬出(搬送)的搬送机构。作为衬底支承具的晶舟217构成为将多张(例如25～200张)晶片200以水平姿态且彼此中心对齐的状态在垂直方向上排列并呈多层支承，也就是说使多张晶片200隔开间隔地排列。晶舟217由例如石英、SiC等耐热性材料构成，在上下分别具备顶板217a、底板217b。在晶舟217的下部，由例如石英、SiC等耐热性材料构成的隔热体218被以水平姿态呈多层地支承、且构成为抑制反应管203内的晶片收容区域与炉口周边区域之间的热传导。也可以认为隔热体218是晶舟217的构成部件之一。底板217b可设置于比隔热体218更靠下侧。隔热体218也可以由在晶舟217上支承多层的、由石英等形成的假片(dummywafer)构成。需要说明的是，炉口周边区域为从反应管203的下端开口至隔热体218为止的区域，也可认为包括隔热体218的周围区域。在反应管203的外侧，设置有作为温度调节部的衬底用加热器207。衬底用加热器207以包围反应管203内的晶片收容区域的方式垂直地安装。就衬底用加热器207而言，除了将收容于晶片收容区域的晶片200加热至规定温度以外，还作为对供给至反应管203内的气体赋予热能而抑制其液化的液化抑制机构发挥功能，或者作为利用热使该气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥功能。在反应管203内，设置有作为温度检测部的衬底温度传感器263。通过基于由衬底温度传感器263检测到的温度信息来调节向衬底用加热器207的通电情况，从而使处理室201内的温度成为所期望的温度分布。衬底温度传感器263沿着反应管203的内壁设置。在反应管203，设置有将反应管203内的气体向反应管203的外部排气的排气管231。在排气管231的上游侧，设置有检测处理室201内的压力的作为压力检测器(压力检测部)的压力传感器245。在排气管231，经由作为压力调节器(压力调节部)的APC(AutoPressureController，自动压力控制器)阀244，连接有作为真空排气装置的真空泵246。APC阀244构成为：通过在使真空泵246工作的状态下对阀进行开闭，从而能够进行处理室201内的真空排气及真空排气停止，进而在使真空泵246工作的状态下基于由压力传感器245检测到的压力信息来调节阀开度，能够调节处理室201内的压力。主要由排气管231、APC阀244构成排气系统。也可考虑将压力传感器245、真空泵246包括在排气系统内。在气体供给端口203p上连接有气体供给管232a。在气体供给管232a上，从上游方向起依次设置有产生处理气体的气体产生器250a、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a、及作为开闭阀的阀243a。在气体供给管232a的比阀243a更靠下游侧，连接有供给氧(O2)气等含氧(O)气体、N2气体等非活性气体的气体供给管232b。在气体供给管232b上，从上游方向起依次设置有MFC241b及阀243b。气体产生器250a构成为：将过氧化氢水溶液在例如大致大气压下加热至120～200℃的范围内的规定温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.衬底处理装置，其具备：处理室，其收容衬底；处理气体供给系统，其将包含过氧化氢的处理气体导入所述处理室内；排气系统，其对所述处理室内进行排气，其中，所述处理室、所述处理气体供给系统及所述排气系统中的至少任一者由金属部件构成，暴露于所述处理气体或所述处理气体液化而产生的液体的所述金属部件中的至少任一者由包含铁元素的材料构成，所述金属部件的暴露于所述处理气体或所述液体的面的表面由下述层形成，所述层包含通过对所述金属部件进行烘烤处理而形成的铁的氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.衬底处理装置，其具备：处理室，其收容衬底；处理气体供给系统，其将包含过氧化氢的处理气体导入所述处理室内；排气系统，其对所述处理室内进行排气，其中，所述处理室、所述处理气体供给系统及所述排气系统中的至少任一者由金属部件构成，暴露于所述处理气体或所述处理气体液化而产生的液体的所述金属部件中的至少任一者由包含铁元素的材料构成，所述金属部件的暴露于所述处理气体或所述液体的面的表面由下述层形成，所述层包含通过对所述金属部件进行烘烤处理而形成的铁的氧化物。2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述烘烤处理在包含氧的气氛下进行。3.如权利要求2所述的衬底处理装置，其中，所述烘烤处理在大气气氛下进行。4.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述烘烤处理在大致真空下进行。5.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，包含所述铁的氧化物的层包含10％以上的所述铁的氧化物。6.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述包含铁元素的材料为不锈钢。7.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述包含铁元素的材料为包含50％以上的铁的材料。8.如权利要求1所述的衬底处理装置，其具备：衬底晶舟，所述衬底晶舟在所述处理室内支承所述衬底；和晶舟支承部，所述晶舟支承部从下方支承所述衬底晶舟，所述处理室由筒状的反应管、和盖体构成，所述盖体将所述反应管的炉口封闭并构成所述处理室的底部，所述金属部件构成所述晶舟支承部、所述盖体、及与所述反应管连接的所述排气系统的排气管中的至少一部分。9.如权利要求1所述的衬底处理装置，所述衬底处理装置还具备：加热器，其对收容于所述处理室的所述衬底进行加热；和控制部，其构成为在以向所述处理室内供给所述处理气体的方式控制所述处理气体供给系统的同时，以使得所述衬底成为100℃以下的规定温度的方式控制所述加热器。10.如权利要求1所述的衬底处理装置，其还具备：加热器，其对收容于所述处理室的所述衬底进行加热；和控制部，其控制所述处理气体供给系统及所述加热器，所述控制部构成为在以在规定时间的期间向所述处理室内供给所述处理气体的方式控制所述处理气体供给系统的同时，以使得所述衬底的温度成为100℃以下的规定温度的方式控制所述加热器的输出，然后，以停止所述处理气体向所述处理室内的供给的方式控制所述处理气体供给系统，并且以使得所述衬底的温度成为120℃以上的规定温度的方式控制所述加热器的输出。11.金属部件，其设置于下述衬底处理装置中，所述衬底处理装置具备：处理室，其收容衬底；处理气体供给系统，其将...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻田哲明，定田拓也，原大介，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：日本,JP