JPH0626206B2 - 基板より気相法で膜除去する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は反応性のガスで基板材料から膜を除去する方法
に係る。更に特定すると、本発明は、シリコン又はポリ
シリコンのような基板の表面の酸化物又は窒化物層又は
膜を、例えば無水ふつ化水素ガスのような無水の反応性
ガスで除去するため、基板をエツチング処理することに
係るものである。本発明に基づく方法は、半導体の集積
回路チツプの製造時に使用するシリコン・ウエハーの処
理工程のみならず、他の工程でのエツチングやクリーニ
ング工程でも極めて重要度が高い。

現在、半導体集積回路チツプや薄膜の製造時のエツチン
グ工程は、湿式酸エツチング法又はプラズマ法で実施さ
れている。湿式エツチング法としては、エツチングすべ
き表面を適当なフオトレジスト・マスクで覆い、このマ
スクした回路を、エツチング面は溶かすが、他のマスク
した所はそのまゝにしておくような薬液に浸漬する方法
である。又、酸液をエツチング面にスプレーすることも
ある。このような公知の湿式エツチング法では、エツチ
ングは約５０〜２，０００Å／分の速さで進められ、こ
の範囲では速さは制御可能である。しかし、エツチング
面に明確なエツジを得ることは現在公知の化学エツチン
グ法では困難とされている。この理由は湿式エツチング
剤の化学作用が等方的に進行することにある。即ち、エ
ツチング剤は下方に進むと同じ距離だけマスクの下部も
削り取る。このため微細な構造を得るには、湿式化学エ
ツチング法を採用することは極めて不利とされている。
湿式エツチングのもう一つの難点は、このエツチング法
を完結させるには、残存するエツチング剤及び其の他の
異物を除去するためウエハーの徹底的な洗浄が必要とさ
れることである。即ち、ウエハーをエツチングした後、
別工程で洗浄せねばならず、この洗浄が新しい特殊な問
題点をもたらし、特にウエハー表面に集まる重金属に係
るものがある。エツチング後のウエハー洗浄工程では塩
酸と過酸化水素、又はアンモニアと過酸化水素のような
化学薬品が使用され、これらの薬品は洗浄工程を過ぎた
後、ウエハー表面から洗浄除去しなければならない。

更にウエハーの湿式エツチング法では処理するが困難な
他の問題点がある。例えば、液体のエツチング剤や洗浄
剤には厳しい環境処理の問題がある。多くの場合、これ
らのエツチング剤や洗浄剤は厳格な政府規制に基づいて
収集・処分しなければならない。

前記の湿式液体エツチング法に伴う上記及びそれ以外の
問題点を解決するために、気体エツチング剤を用いる気
相エツチング法の開発のため種々の研究が進められてい
る。ウエハーを気相法でエツチングする公知の方法は、
プラズマ・エツチング法又は反応性イオンエツチング法
（RIE）で、この場合低圧力の気体が詰められた真空容
器が必要であつた。エツチングする表面即ち基板をフオ
トレジスト・マスクで覆い、反応性エツチング・ガスと
一緒にこの容器中に入れる。エツチング工程を完結する
ため、電圧を加えてガスを活性化し、解離させて、種々
の陽・陰イオン、反応性の中性種、及び電子を作る。こ
うしてできた解離種がエツチング表面と相互作用を起し
て種々の気相反応生成物を作り出す。

気体を使つたエツチングについては他にも種々の研究が
進められているが、極端で、かつ好ましくない状況下に
あり、現在の所実用性の面からまだ不成功に終つてい
る。

発明の要旨 本発明の目的の１つは、種々の反応性ガスで処理した膜
又は層を除去するための、及び室温付近の条件で操作で
き、制御可能で再現性があり、均等な結果の得られる、
経済的にも操作上からも好ましい作業性を持つた、基板
の気相エツチング又はクリーニング方法を提供すること
にある。

原理的には、本方法は、室温下、大気圧付近で乾燥不活
性ガスと水蒸気を基板上に通した後、無水ふつ化水素ガ
スを連続して流し込み接触させることにより成立つてい
る。非吸湿性の膜を除くために、ふつ化水素ガスを流入
する間は水蒸気の流通をつゞけ、エツチングを停止する
時にはふつ化水素ガスと共に水蒸気の流入も止めるが、
不活性ガスの流入はなおつゞける。吸湿性の膜を除くと
きには、本方法ではふつ化素ガス流入開始の直前に水蒸
気の流入を中止するが、それ以外は全く前の方法と同じ
にする。

本発明によれば、無水の反応性ガスを不活性ガス及び／
又は湿つた不活性ガスと混合することにより室温付近で
再現性のある、均質で、制御可能なエツチングが可能と
なることが発見された。本発明に基づく方法は、集積回
路チツプの製造時に、種々の材料の上にあるシリコン、
ポリシリコン、GaAs（砒化ガリウム）、遷移金属、アル
ミニウムの酸化物、窒化物の層又は膜又は各種シリサイ
ド膜のエツチング除去に使用する。

本発明によれば、エツチング基板は、反応室内の圧力を
「大気圧付近」に保つように、雰囲気を連続的に換気し
た反応室内に閉じ込められている。この反応室内の圧力
状態を大気圧付近に保つという条件は、室内の換気部に
絞り弁のような制御装置を使つて得られる大気圧と同等
又はそれよりやゝ高いものでよい。反応室の圧力は大気
圧より水柱で約３５インチ（約８９０mm、０．０８６気
圧）程度高くても好結果が得られる。反応室は基本的に
は室温に保ち、加熱する必要はない。除去すべき膜や層
を持つた基板やエツチングすべき幾何学的パターンの基
板をこの反応室に置く。反応室とガスの流路系は凡て乾
燥した不活性ガス流で洗浄する。この後無水の反応性ガ
スと無水の不活性ガスと、できれば追加する湿つた不活
性ガスの混合物を、この反応室に導く。反応性ガスを流
入するとエツチング即ち膜除去が起る。このガス流入は
大抵の場合５〜３０秒間続ける。エツチングが終ると反
応性ガスの流入を止めて室内より排出し、エツチングを
停止させる。

反応性ガス処理の特殊例としては、シリカ膜や他のエツ
チング可能膜のエツチングに無水ふつ化水素ガスを使用
しているものがある。制御された湿度を持つた窒素ガス
のような不活性ガスを無水ふつ化水素ガスと混合する。
この混合ガスを反応室内に流して、反応室を室温、大気
圧付近の条件に維持させる。反応室は換気をつゞけ、こ
うして圧力を大気圧付近に保つ。反応室内の圧力は、普
通換気を制御することによつて起る僅かな背圧を連続ガ
ス流入維持を必要とする分だけ高くなる。逆に、換気部
の調節装置で反応室内の圧力は水柱で２５インチ（６３
５mm、０．０６５気圧）〜３５インチ（８９０mm、０．
０８６気圧）も高くすることができる。不活性ガス中の
水分は、無水ふつ化水素ガスとエツチングの必要な基板
上の膜との間に反応を起させ、それを維持する。

基板からこれらの膜及び層のエツチングによる除去はシ
リーズの基板及び一枚の基板のエツチングの時は再現性
があり、制御可能で、しかもエツチングは基板表面上を
全く均一に進行する。エツチングはその処理速さが広い
範囲に亘つて制御可能である。一例として、シリカの場
合１００〜１４，０００Å／分の速さで行われている。
反応室ではウエハーが僅か１枚から多数枚まで同時に処
理できる。

本発明のもう１つの特徴は、こゝに述べて述べる方法で
得られる改良された製品である。本改良品はこれまでの
製品では１度も見られなかつた特徴を組合せて保有して
いる。

これらの重要な組合せの中には、エツチングが終つた後
のシリコン基板の表面が滑らかであること、エツチング
による表面の損傷、粗化がないこと、幾何エツチングの
際線巾が細くできること、エツチング終了後シリコン基
板上に遊離するふつ素原子のレベルが高いことがある。

この改良品は、基板を水蒸気の存在下で無水の反応性ガ
スに室温・大気圧付近でさらすことによつて除去出来る
膜を少くとも１部分持つた基板よりできている。更に詳
しく言うと、この改良品は、水分好ましくは乾燥窒素ガ
ス又は他の不活性ガスに運ばれた水蒸気の存在下で無水
ふつ化水素のような無水のハロゲン化水素ガスに基板と
膜をさらすことによつて除去できる酸化物又は窒化物膜
を少くとも１部分に持つシリコン・ウエハーからできた
ものである。

本発明の改良品とそれの持つ特徴は、高級な回路チツプ
の調製に極めて適合した利点を提供する。

本発明の又別の特徴は、基板から膜を除去するための処
理装置である。本発明の特徴は、処理すべき基板を収め
た、室温付近に温度維持され、連続的に換気され、開放
可能とした反応室でもある。無水ふつ化水素のような反
応性ガス、及び乾燥窒素ガスのような洗浄用不活性ガス
用のバルブ付のガス供給源をこの反応室に連結する。水
蒸気用のバルブ付の供給源も、水蒸気を不活性ガスの一
部と一緒にこの反応室へ送入できるように、連結してお
く。無水の反応性ガスの供給源及びそのガスの流量調節
器は、ガスの凝縮が防止できるように加温できることが
好ましい。

この処理装置は、基板から膜を選択的にエツチングして
除去することを、最少の機構と、最少の制御しか必要と
しない条件で、実施を可能とする利点を提供するもので
ある。本装置を利用してエツチングを行うと、高品質の
回路チツプの生産と改良製品が得られる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の方法を実施するための装置の配置図で
ある。

第２図は本発明の方法に基づいて除去されたエツチング
可能な膜を一部に持つ基板の概略図である。

第３図はエツチング可能な膜が本発明の方法に基づいて
完全に除去された表面を持つた基板の概略図である。

発明の詳細な説明 本方法により処理できる基板材料は、一般にハロゲン含
有のガス・エツチング剤に悪影響を受けない基板材料で
あればどんなものでもよい。この基板材料が、集積回路
チツプ製造時に処理されるウエハーである時には、これ
らの材料は、シリコン、ポリシリコン、ガーネツト、及
び砒化ガリウム、燐化インジウムのような２成分化合
物、及びCd・Hg・Te、Ga・Al・As、Ga・In・Ｐのような
３成分化合物、及びGa・In・As・Ｐのような４成分化合
物等の材料より成立つのが普通である。又、このような
エツチング、洗浄、及び／又は研磨工程で処理できる他
の基板材料にはステンレス鋼、石英、アルミニウム、ゲ
ルマニウム、ガリウム、セレンがある。

これらのウエハー基板は１度に１個のエツチングであつ
ても、又図に示すように同時に複数個のエツチングを行
つてもかまわない。２５個のウエハーが入るボート又は
キヤリヤーを、大型反応室における同時にエツチングで
使用する。

基板が変ると特性の違う膜を作ることがある。シリコン
ウエハー上の酸化物膜は高温下で酸素と接触することに
より熱的に成長したものであり、高温のスチームや酸素
で発生する水蒸気でもできるし、化学的な蒸気析出法で
発生することもある。その上、シリコンウエハー上の酸
化物は燐、砒素、硼素のような材料でドープされる。こ
れら各種の膜が本発明の方法でエツチングできる。燐を
ドープした膜が本発明の方法によりエツチングされるこ
とも特別に確認されている。酸素と水蒸気で成長した膜
についての本発明に基づく方法に関する多くの研究と実
験が行なわれている。

熱的に成長した膜が極めて緻密で、エツチング速度が最
も遅く、エツチング工程では反応性ガスの濃度の調整が
多少必要となることが認められている。高温の水蒸気と
酸素中で成長する水蒸気発生膜は、シリコンウエハーを
エツチングする時にできる一般的な膜で、エツチング膜
としては代表的なものと考えられている。これらの水蒸
気発生膜は熱的に成長した膜よりは低濃度の反応性ガス
で容易にエツチングできる。化学的蒸気析出膜は通常で
きる膜よりは緻密度が粗く、低濃度の反応性ガスで迅速
にエツチングできる。

ドーピング膜は無水ふつ化水素ガスのような無水の反応
性ガスで高度にエツチングされ、必要なエツチングを行
うのに、より希薄な濃度の反応性ガスしか必要としな
い。このようなドーピング膜は親水性で、不活性ガス中
に水分を混合添加しなくても容易にエツチングできる。

シリコン基板はその上にポリシリコン層を一層持つてい
ることがあり、このポリシリコンが酸化物膜を作ること
があるので、酸化珪素と同じ方法で部分的に或いは完全
にエツチングし除去できる。

本発明によるガス処理方法は上記のいづれの材料の除去
にも適している。例えば集積回路チツプの製造時に種々
の処理方法で多数のウエハー支持に使われる石英ボート
も正規のメンテナンス時に除去しなければならないよう
な好ましからぬ酸化物や窒化物層を成長させる。多数の
ボートをクリーニングするある方法では、このようなボ
ート約５０〜６０個を収容できるような大型のステンレ
ス鋼製のチヤンバーが必要となる。蓄積した酸化物や窒
化物を除去するため、チヤンバーを真空にし、約４００
℃に加熱した後無水のふつ化水素ガスを注入する。この
従来技術による方法は非常に緩慢で、装置も高価につ
き、ふつ化水素が真空ポンプにたまつてその機能を低下
させ、メンテナンスを困難にしている。反応室を、これ
らの石英ボートが収容できる程大きくすることによつ
て、本発明の方法では、このクリーニングを容易に、か
つ効果的にすることができるようになつた。

本発明の方法は、前述の基板材料のどれでものエツチン
グ、洗浄及び／又は研磨に使用できる。例えば、この方
法は光導波管の製造用のガラス又はシリカ製管の内面の
コーテイング調整用にも使用できる。

本方法で使用する不活性ガスは、処理される材料には不
活性で、本処理条件下では気相でいるような、いかなる
ガスであつてもよい。好適なガスとしては、窒素、アル
ゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、キセノンがあ
る。本発明に基づく、最適の不活性ガスは窒素である。
本発明の方法では、例えばクロマトグラフ用の窒素ガス
とか、半導体規格に適合する窒素ガスのような高純度の
窒素ガスの使用が好ましい。半導体用窒素ガス規格とし
ては下記のものがある。

不活性ガスは反応室及び反応工程の前後の連結ガス配管
系の洗浄と、反応性ガスの希釈に用いられ、さらにエッ
チング剤を構成する反応性ガスと混合する湿った不活性
ガスとの調整の両方に使用する不活性ガスは前に述べた
と同じであっても又違った不活性ガスであってもかまわ
ない。乾燥した及び湿つた不活性ガスが窒素ガスである
ことが、本発明の方法では特に好ましい。

反応性ガスは、無水のハロゲン含有ガスを定常流で提供
され、反応系を全て完全な気相の条件に維持できるもの
であればどんな供給源から供給を受けても支障はない。
ふつ化水素は、この方法で使用するのに好ましいハロゲ
ン含有ガスである。例えば、純粋な無水ふつ化水素は一
供給源として使用できる。ふつ化水素ガスのこれ以外の
供給源としては次の２つの場合がある。(1)ふつ化水素
と水の希薄混合液（ふつ化アンモニウムが共存すること
もある）も容易に気化して気相化できるので、気相ふつ
化水素供給源として使用できる。普通、この希薄混合液
は、ふつ化水素４９％、水５１％を含んでいるが、これ
よりふつ化水素含有量の少い混合液も市販されている。
(2)窒素ガスのようなキヤリヤーガスを、種々の濃度
及び温度のふつ化水素酸及び／又は緩衝剤の水溶液中で
泡立たせたものであつてもよい。

特に好ましい供給源は高圧をかけて液化貯蔵した無水ふ
つ化水素である。又、ウエハー表面の膜を除去する反応
速度と均一性を制御するのに適している。

後に示す図には、エツチングするウエハーをＷで、エツ
チング又はクリーニング反応を受けるウエハー表面をＦ
で示した。前述したように、完全又は選択的のどちらか
に除去されるウエハーＷの表面Ｆ上にある膜は、普通、
酸化珪素、ポリシリコン、ダイオキサイド、窒化珪素等
からできており、ウエハーＷはシリコン又はポリシリコ
ンでできている。

第１図には本発明に基ずく方法を実施するのに適した装
置を図示した。こゝではエツチング基板は一枚のウエハ
ーの単独表面となつており、該ウエハーは後で半導体集
積回路チツプに加工される。ハウジング１０は、エツチ
ング用のウエハーＷを出し入れするために開くことがで
き、又密封した反応室12が形成できるように閉じること
もできる。排気管１３を反応室１２のハウジング１０の
中に設け、本方法の種々の反応中洗浄ガスやエツチング
ガスを大気中に排出するよう普通開かれている。又この
排気管１３は、反応室内にいかなる大きさの背圧をも発
生させないように十分口を大きくしてあるが、ガス流量
を僅かに絞つたり、反応室１２内の圧力をごく僅か引上
げたりするための調節用絞り弁１３ａを設けてもよい。
ハウジング１０は、本方法の各条件でのエツチングガス
に侵されないものであればどんな材料でできたものでも
よい。これに適した材料としては、例えば、ステンレス
鋼、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロ
ンPFA （E.I.Dupont De Nemours of Willmington,DOl、
社の商品名）がある。該ハウジング用に特に好ましい材
料はテフロンPFA 又は超高分子量ポリエチレンである。

ウエハーＷは、クリーニング又はエツチングを行うその
上面Ｆが全く触れるものがなく、ごみを含まず、妨害物
がないようにして、水平な回転台１４上に置く。この回
転台１４は個々の処理条件に基ずいて調節できるよう
に、可変速モーター１５で駆動する。回転速度は約１〜
１５ rpmが適当で、約６ rpmが好ましい。点線で示した
別のウエハーＷは、同時エツチングを行う時にはこの回
転台上に追加して置いてもよい。

乾燥窒素ガスの供給源１６も準備する。この窒素ガス
は、例えばボンベ詰めのクロマトグラフ用乾燥窒素ガス
のような超高純度のものであることが必要とされる。窒
素ガス供給源１６は室温に保つておく。

気体ふつ化水素の供給源１７も準備する。ふつ化水素供
給源１７はボンベ詰めの液体として供給され、この供給
源から気体のふつ化水素の自由流体が得られる温度で気
化させる。９９．９９％純度の技術用ふつ化水素を用い
る代りに、ふつ化水素４９％、水５１％の壜詰めのふつ
化水素液を購入し、これを適当に加熱して本方法で使う
乾燥ふつ化水素としてもよい。加熱源１８はふつ化水素
ボンベ１７の下に設けても、ふつ化水素ボンベの周囲に
巻いてもよい。加熱器１８は、ヒーターに電気エネルギ
ーを供給してヒーター温度を制御する制御回路１８，１
に連結する。ふつ化水素供給源は、ふつ化水素が無水の
ガス状態を保つことができるように適当な温度を維持し
ておく。従つて、無水ふつ化水素供給源は約４３℃に保
持される。

水蒸気発生用の水供給源１９も準備する。水の供給源１
９は、例えば脱イオン水のような高純度のものでなけれ
ばならない。

水蒸気発生器の主要な部分は水蒸気室２０である。特に
好ましい表現をすれば、水蒸気室２０はステンレス鋼製
で、大きさが約１０００mlのものである。この水蒸気室
の外周には、該水蒸気室をどんな所望の反応温度にも加
熱できる加熱源２１がある。普通水蒸気室２０の操作範
囲は約４５〜約１２０℃の範囲にある。この加熱源に
は、そこから伸びて加熱源に電気エネルギーを供給し、
加熱を調節して水蒸気室内を所望の温度に保つための電
気配線がなされている。

気化する水は、ソレノイド２３で操作される計量ダイヤ
フラムポンプ２２を経て水蒸気室２０へ供給される。こ
の計量ダイヤフラムポンプの操作を制御するソレノイド
２３を制御回路２３，１に連結して、ダイヤフラムポン
プの操作が本装置の他の部分の操作と同調できるように
する。脱イオン水の流路２４は、計量された水を、フイ
ルター２５を経て制御バルブ２６に運ぶ。この流路２４
は、ダイヤフラムポンプ２２の操作によつて、噴霧状又
はジエツト状の水を水蒸気室２０に送入するよう水蒸気
室内へ通じている。水が水蒸気室２０内に噴霧状又はジ
エツト状で導入されると、小さな水滴となり、ヒーター
２１で加熱される。流路２７を通つて水蒸気室２０に送
り込まれた少量の窒素ガスが、この水蒸気室２０内でで
きた水と混ざり、水蒸気として、水蒸気室から運び出し
て、窒素ボンベ１６から来た乾燥窒素ガスと混合するた
め、流通ダクト又は管２８に送る役をする。水蒸気にな
らなかつた噴霧水は、運転中この水蒸気室２０の底に集
められ、流路２７から来る窒素ガスをこの中に泡立たせ
て、窒素ガス流中に水蒸気を補給する。この窒素ガス
は、分岐配管３０に連結された窒素ガス供給源１６から
流路２７に供給される。窒素ガスは分岐配管３０と分岐
流路２７を通つて水蒸気室２０に供給され、又別の分岐
流路３１にも供給される。窒素ガスの流量調節器３２，
３３を分岐流量３１，２７に取付けて、夫々の流路中の
窒素ガスの流量を調節する。これらの流量調節器は、０
〜１００％におよぶ種々の割合の流速能力で操作できる
よう調節でき、更に流路中にオン／オフ式のバルブを追
加してもよい。この流量調節器３２，３３には夫々流量
調節回路３２．１及び３３．１が連結されていて、夫々
流路３１，２７の流量が調節できる。流量調節器３２
は、０〜３０．０／分（毎分当りの標準リツトル）と
いう広範囲の流量操作ができる。又、流量調節器３３で
は、０〜２．０／分の範囲での窒素ガスの流量操作が
できる。

水蒸気室２０からの流路２８は、流量調節器３２と流路
３１を通る乾燥窒素ガスと、水蒸気室２０から来る湿つ
た窒素ガスとを混合するため、標準Ｔ型フイツテイング
３４を使つて流量３１に連結する。

このＴ型フイツテイング３４の所で、流量調節器３２か
ら来る乾燥窒素ガスが、水蒸気室２０から来る湿つた窒
素ガスと混合される。この混合窒素ガスは供給配管３５
と混合装置３６に送られる。この混合装置は、各種・多
数ある中でどんなものを選んでもよいが、無水の反応性
ガスと水蒸気を含んだ不活性ガスとを混合するのに吸気
器が有効に働らくことが確認されている。

流路３７を通る反応性ガスは、場合によつては、供給源
１７から来る無水ふつ化水素ガスである。この供給源１
７から来る流路３８はオン／オフ式バルブ３９とフイル
ター４０を通つて、無水ふつ化水素ガス供給用の流量調
節器４１に連り、こゝから一定量の無水ふつ化水素ガス
が別のオン／オフ式バルブ４２を持つ流路３７へ送られ
る。流量調節器４１は流量調節範囲が０〜１．０／分
であることを除けば前記の流量調節器３２，３３と同種
のものである。この流量調節器４１は、これとダクト３
７，３８を通るガス流量を調節する回路４１，１に連結
されている。

流量調節器４１とフイルター４０、及び流量調節器とガ
ス供給源１７との間の流路３８は凡て加熱して、無水ふ
つ化水素ガスを気体でかつ無水状態に保つておく。これ
らの場所の加熱は、流量調節器４１が置かれ、フイルタ
ー４０が取付けられている加熱板４３で行う。フイルタ
ー４０と流量調節器４１を加温し、流路３８も加温し
て、ふつ化水素ガスを所定の温度に保つ。流路３７，３
８は無水のふつ化水素ガスの凝縮の可能性を最小限に留
めるためできるだけ短くする。

オン／オフ・バルブ４５を取付けた窒素ガス流路４４を
水蒸気室２０と流量調節器３３の間の流路２７に連結
し、更にこの他端を窒素ガス分岐配管３０に連結して流
量調節器３３の周囲の洗浄用分流路とする。

もう一つの流路４６は、フイルター４０とバルブ３９の
間の流路３８と、窒素ガス分岐配管３０とに連結され、
必要量の窒素ガスが流量調節器４１と流路３７を通つ
て、無水ふつ化水素ガス流路のこの部分の洗浄用に分流
できるようにオン／オフ式バルブ４７に連結されてい
る。

水蒸気室２０で水蒸気を発生させるのに、もし同じよう
な好ましい結果が得られるのであれば、別の方法を使用
してもかまわない。例えば、ノズルを通る水流を非常に
微細な水滴にするため高周波振動を利用する超音波ノズ
ルを、必要な水蒸気の発生用に使つてもよい。水蒸気発
生の別の方法として、非常に小さなオリフイス・ノズル
からの高圧水流を水蒸気室２０内に吸引してもよい。こ
れらの方法で得られる水蒸気は、前記の方法のように加
熱する必要がないことがわかる。又、別の水蒸気発生法
としては脱イオン水槽を加熱しないで、又は４５〜１２
０℃の温度に加熱して、この中で少量の乾燥窒素ガスを
泡立たせるか又はこの上を通して水分を含ませて、混合
装置３６へ水分を運ばせる。この水槽は細長くて、表面
積が約２４平方インチ（１５５cm²）以上あればよい。

一般に、エツチング工程は、少量の無水ふつ化水素ガス
と、このガスの希釈剤の役目をする大部分の乾燥不活性
窒素ガスと、少量の水蒸気含有窒素ガスとを混合して実
施される。この混合ガスは、ウエハーＷの表面Ｆ上の膜
が、その希釈された反応性ガスにさらされるようにし
て、反応室１２に送り込まれ、それに含まれている少量
の水蒸気によつて酸化物膜と無水の反応性ガス間に反応
を開始させ、エツチング操作中この反応を維持させる。
エツチングは５〜３０秒間つゞき、排気口１３は開いた
まゝにしてエツチングガスが反応室から連続して排出さ
れると共に、新しいガスを室内に送入するように換気す
る。少量の無水の反応性ガスと水蒸気含有窒素ガスは室
温よりやゝ高い温度に加温されているが、ずつと大量の
流量調節器３２から来る乾燥窒素ガスはほゞ室温である
ので、反応室の温度はエツチング操作時中はほゞ室温に
近くなる。エツチング操作時中ウエハーを回転させるこ
とが不可欠とは思われないが、反応室内を流れるガスの
拡散が十分確信できなければ、ウエハーを回転させるこ
とは好ましいことである。

更に詳しく述べると、エツチング工程サイクルの初めに
ウエハーＷを反応室内に置き反応室を閉じるが換気のた
めにガス流路は開けておく。洗浄用の乾燥窒素ガスを、
混合装置３６を通して反応室１２に流し、反応室から他
のガスや不純物を排除する。洗浄用窒素ガスはオン／オ
フ・バルブ４７、フイルター４０、流量調節器４１、流
路３７にも流して、反応装置の夫々の部分からふつ化水
素を完全に除去し、又装置内に液滴が全く残つていない
ことを確かめる。同時に大量の洗浄用乾燥窒素ガスを流
量調節器３３と分流流路４４とを経て水蒸気室２０に流
し、水蒸気室２０と流路２８から水分及び水蒸気を完全
に排除する。勿論、窒素ガスによる洗浄はつゞいている
ので、全ての水分・不純物が反応室１２から除去され
る。

流路の洗浄が終ると、バルブ４７，４５を閉じ、少量の
窒素ガスを水蒸気室２０を通して流しつゞける。計量ダ
イヤフラムポンプ２２を単独サイクルで操作して、先づ
脱イオン水を水蒸気室２０に少量噴霧し、加熱・気化し
てこの中に乾燥窒素ガスを流入混合し、流量調節器３２
を通つた乾燥窒素ガスと混合するため、水蒸気室からＴ
型フイツテイング３４へ運ぶ。

ダイヤフラムポンプ２３を操作して、水蒸気室２０内で
水蒸気発生開始後直ちにオン／オフ・バルブ３９を開い
て無水ふつ化水素ガスを、流路及び加温流量調節器４１
を通して送入し、次に無水ふつ化水素ガスを混合装置３
６に送つてこゝで少量の水分と大量の乾燥した希釈用窒
素ガスとを混合する。この混合ガスを反応室１２に送り
込んで、ウエハーを回転させながら、ウエハーの表面及
び上方に流す。エツチングはほゞ大気圧下でつゞけるが
適当な時間の経過後、バルブ３９，４２を閉じてふつ化
水素の、又、バルブ２９を閉じて水蒸気の流入を止める
ことにより、ふつ化水素と水蒸気の流入を停止する。一
方流量調節器３２を通る乾燥窒素ガスは流しつゞける。
エツチング工程を迅速に停止させるために反応室１２か
らふつ化水素を排除する。バルブ４５を開いて水蒸気室
２０から水蒸気の排出を完了させる。

更に詳細に説明すると、流量調節器３２，３３，４１は
凡て、容積型流量調節器で、容積で流量を調節している
ことが理解されよう。

図示した装置により本工程実施の場合及び検討中の酸化
物のエツチングの場合には、流量調節器３３は普通その
能力の４０％で操作し、約０．８ slmの流速となる。１
枚のウエハー表面をエツチング混合ガスにさらす各エツ
チング工程では、約０．２５〜２．０ccの脱イオン水が
ダイヤフラムポンプで計量・送出され、水蒸気室２０で
噴霧される。普通約０．５〜１．５ccの脱イオン水をダ
イヤフラムポンプで計量送出し、各エツチングサイクル
中水蒸気室に噴霧させる。水蒸気室２０からでる水蒸気
含有窒素ガスの流入は無水の反応性ガスが流れている時
間中ずつとつゞけることが必要で、従つて水蒸気含有窒
素ガスが無水のふつ化水素ガスの流入を始める前とこの
ガスの流入を止めるまでのある時間乾燥窒素ガスと混合
するため水蒸気室から送り出すことを確認する注意が必
要である。

エツチング速度と全エツチング時間の制御状態を改善す
るには、反応室に無水のふつ化水素を送入する前に水蒸
気でシリコンウエハーを前処理しておくとよいことが分
つた。又、水槽上の密閉空間に窒素ガスを通して水蒸気
含有窒素ガスに水蒸気を含ませることが好ましい。反応
室は、まず最初乾燥窒素ガスで洗浄する。この洗浄の
際、シリコンウエハー又は基板上の膜の前処理のために
水蒸気含有窒素ガスを反応室に送り込む。水蒸気含有窒
素ガスで膜を前処理すると、膜は普通親水性とは認めら
れていないが、膜に少量の水分の吸収が起される。ウエ
ハーと膜に対するこのような前処理で、膜の全表面に均
一な状態が創られる。ウエハーを前処理した後無水ふつ
化水素ガスの流入を開始し、エツチング相に接触を開始
する。適当なエツチング時間の経過後無水ふつ化水素と
水蒸気含有窒素ガスの流入を同時に停止するが、乾燥窒
素ガスの送入はエツチングを停止して反応室を洗浄し終
るまでつゞける。

ウエハー上の膜が可成りな量の水分を吸収するような親
水性の高いものである場合には、前処理が前項に述べた
ような通常の酸化物の場合と若干異つてくる。親水性膜
のついたウエハーを処理する時は、反応室を先づ乾燥窒
素ガスで洗浄し、この洗浄時に、水蒸気含有窒素ガスも
反応室に送入して親水性の膜に水分を飽和させる。この
水蒸気含有窒素ガスは膜表面にごく僅かだが過剰水分を
与える。水蒸気含有窒素ガスの送入による数秒間の前処
理の後、水蒸気含有窒素ガスの送入は止めるが、乾燥窒
素ガスの送入はつゞけて、膜表面の過剰水分は霧散さ
せ、吸収された水分が親水性の膜中に残るようにする。
乾燥窒素ガスだけを数秒間送入した後、無水のふつ化水
素ガスを送入してエツチング層に接触を開始させる。送
入されたふつ化水素は親水性膜に吸収された水分及び膜
中の酸化物と反応して、少くとも膜の一部を剥脱する。
適当なエツチング時間の経過後、無水ふつ化水素の送入
は止めるが乾燥窒素ガスはエツチングの終了するまで送
りつゞけた後反応室を再度洗浄する。

乾燥窒素ガスの流量調節器３２は０〜３０／分の範囲
の流量調節能力を持つているが、１０〜約２０／分の
範囲で操作するのが好ましい。一般的には流量調節器３
２は、最大能力のほゞ５０％、即ち１５／分で操作さ
れる。前述したように、脱イオン水の量は、流路３５の
湿度を５〜２５％RHにするように水蒸気量を供給できれ
ばよい。一般的には、この湿度は、混合装置に入る前に
は７〜１０％RHの範囲にあればよい。これに近い範囲の
湿度で、良いエツチング結果が得られている。

一方無水ふつ化水素ガスの流量を調節する流量調節器４
１は、０〜１．０／分の範囲の流量調節能力を持つて
いるが、この流量調節器４１は最大能力の３０〜９０％
の範囲で操作されており、従つて無水ふつ化水素ガスの
流量は０．３〜０．９／分の範囲にある。

エツチング反応は、エツチング用混合ガス中のふつ化水
素ガスの相対濃度によつて決まるが、除去される酸化珪
素、ポリシリコン・ダイオキサイド・窒化珪素等の膜と
の間で極めて迅速に進行する。こゝに示したパラメータ
ーによる、これらの膜への無水ふつ化水素ガスのエツチ
ング速度は１００〜１４，０００Å／分の範囲にある。
５，０００Å／分以下のエツチング速度が非常に制御し
易く、効果的でもある。

ふつ化水素が水蒸気含有窒素ガスと混合装置中で完全に
混合していると考えると、この混合ガスが反応室に入る
時の混合ガスの濃度は、ふつ化水素ガス１容量部に対し
水蒸気含有窒素ガス約１５〜３００容量部で、好ましく
は、ふつ化水素ガス１容量部に対し、水蒸気含有窒素ガ
ス約30容量部である。

上記のように、エツチング工程は、乾燥窒素ガスによる
前洗浄、次いで反応性ガスの反応室への流入・通過によ
るウエハーＷからの膜の実質的エツチング、及び該反応
性ガスの流入停止後の最終的な後洗浄より成立つてい
る。

シリコンウエハーの表面から酸化珪素を除去するエツチ
ング工程では、生成物はガス状である。実際のエツチン
グ工程は極めて複雑で、幾つかの段階からできている。
反応の正式な機構は不明であるが、本方法の開発時に行
つた実験から次式の示唆を得た。

I. 表面のエツチング工程で、ふつ化水素ガスは化学反
応を起して酸化珪素を除去し、固体の酸化珪素を多分Si
F₄（四ふつ化珪素）としてガス状にする。

(注) こゝに示した結果は、必らずしも実験の化学反応
機構を示すものではない。

水は２，３の中間体を生成しながらこの反応の触媒の働
らきをする。

＊ このガスは、２量体（HF）₂、６量体（HF）₆等の形
でいることがある。

この反応の気体生成物は、不活性ガスで反応室から排出
され、酸化珪素の除去を完了する。水蒸気はエツチング
速度を均一化するのに必要である。その上に酸化珪素膜
を持つ多数のウエハーをエツチングして、ウエハーの表
面から膜の一部又は全部を除去する。窒化珪素膜もエツ
チングできるが酸化珪素膜よりもエツチング速度が遅
く、酸化珪素エツチング速度の約１０％に過ぎない。

除去された膜の厚さは、本技術に熟練した者にとつては
公知の、開発済の装置で測定でき、Åの単位で測定す
る。この後に示した実施例の凡ての所で、無水ふつ化水
素ガスの流量を調節する流量調節器はふつ化水素ガスの
凝縮を避けるのに十分な温度、即ち４３℃に保持した。
ふつ化水素ガス供給源は、同様にして、ふつ化水素ガス
を発生させ、流路中でふつ化水素が凝縮しないようにす
るため加温した。又、反応室は換気口を開けつゞけて反
応室内の圧力を大気圧付近に保持した。従つて、反応室
はそこに流入するガスは別として特に加熱はしなかつ
た。

エツチング工程では、エツチングガス混合物を反応室１
２に流し、排出孔１３を通して換気・排出するが、排出
孔は大気中に開いたまゝでいるか又は反応室に僅かな圧
力を加えるために僅かに絞られる。本発明の方法では、
反応室１２におけるエツチング用混合ガスの保持時間が
工程完了に対して不必要とできるように、エツチング速
度を極めて高くした。反応室１２への流入が終ると、バ
ルブ４７と２８を閉じ、乾燥窒素ガスの装置への送入は
つゞけて、流路２４，２５，４３、水蒸気室４１、混合
室５０及び反応室１２からエツチング用混合ガスを排除
する。

実施例 １ この例では、酸化珪素膜を持つたシリコン・ウエハー
を、無水ふつ化水素ガスの流速を漸増をさせてウエハー
に接触する無水ふつ化水素ガスの濃度を漸増させる以外
は、凡てのパラメーターを一定に保つ方法でエツチング
を行なつた。即ち、乾燥窒素ガスの流量は１５／分に
保ち、脱イオン水１ccを、処理するウエハー１枚毎に水
蒸気室に注入し、水蒸気室は１２０℃に保持した。水蒸
気室の窒素ガス洗浄は０．８／分の速度で実施。水蒸
室への水注入と洗浄速度をこの速度にすると流路３５の
相対湿度は９％RHとなる。ウエハーは６ rpmで回転させ
た。水蒸気室からの流路を透明管にしてサイクル毎に無
水ふつ化水素ガスの流入中ずつと、水蒸気が反応室のガ
ス混合物中に供給されるように十分な量の水蒸気使用が
観測できた。反応室の圧力は大気圧、又はこの室を通過
しつゞけるガス流により誘起される分だけやゝ高圧力と
なつた。換気口は故意には絞らなかつた。無水ふつ化水
素ガスの流入するエツチング時間はウエハー１枚当り８
秒に保つた。次に示す第１表の２４回のエツチング・サ
イクルの結果から、エツチングの良好な制御性と再現性
が認められた。

実施例 ２ この例では、エツチング時間以外はエツチング工程の凡
てのパラメーターを一定に保つた。窒素ガスの流速は１
５／分に、無水ふつ化水素ガスの流速は０．５／分
に保ち、エツチングサイクル毎に即ちウエハー１枚毎に
脱イオン水１ccの割合で水蒸気室に水を計量供給した。
水蒸気室は１２０℃に、窒素ガスによる水蒸気室の洗浄
速度は０．８／分に保ち、ウエハー６ rpmの速さで回
転させた。サイクル毎の無水ふつ化水素ガス流入中ずつ
と、反応室で水蒸気がガス混合物中に供給されているよ
うに、十分な水蒸気を使用していることが、水蒸気室に
連結された流路に透明パイプを使つて観察した。

第２表は、２７回のエツチングサイクルによる結果で、
この方法による良好な制御性と再現性を示している。

実施例 ３ この例では、酸化物膜の除去量を、ウエハー１枚毎に５
カ所で、即ち中央と、周辺部の各中央部のふゝ内側の４
カ所−上部（Ｔ）、中央（Ｍ）、下部（Ｂ）、左部
（Ｌ）、右部（Ｒ）−で測定した。凡てのパラメーター
を一定に保ち、一連のウエハーをエツチングし、各ウエ
ハーについて前記Ｔ．Ｍ．Ｂ．Ｌ．Ｒの５ケ所の膜エツチング量を測
定した。無水ふつ化水素ガスの流量調節量は、最大能力
の５０％に当る０．５／分に調節した。エツチングは
１２秒間つゞけ、水蒸気は１２秒間連続して送入した。
無水ふつ化水素供給部は３０℃に加温し、無水ふつ化水
素ガスの流量調節器は４０℃に予熱した。乾燥窒素ガス
の流量調節器は最大能力の５０％に当る１５／分に、
又水蒸気室の室素ガス洗浄も最大能力の５０％に当る
０．８／分に調節した。水蒸気の送入は無水ふつ化水
素ガスの流入中ずつとつゞけていた。第３表は、ウエハ
ー表面の種々の位置でのエツチングが、良い制御性、再現性及び均一性を与える
ことを示している。

追加の実施例 酸化物膜の極めて迅速な除去を、希釈用の窒素ガスを使
わずに、水蒸気発生室における窒素ガス洗浄を０．６〜
０．７／分の速度で、操作サイクル毎即ちウエハー１
枚毎に少くとも０．３ccの脱イオン水を噴霧させて生じ
る水蒸気を使用して実験を行なつた。酸化物は３秒間の
エツチングでウエハーから除去され、除去膜の厚さは
５，０００〜６，０００Åであつた。反応室に送入した
無水ふつ化水素ガスの温度は、流量調節器の所で約４０
℃であつた。

別の実施例では、親水性を示し、膜に吸収された水分を
持つたドーピング膜付のウエハーを、乾燥窒素ガスで１
０〜１５％の濃度に希釈した無水ふつ化水素ガスを用い
て、特別に水分を加えないで、エツチングを行つた。エ
ツチング時間２０〜３０秒で、ウエハーから１，０００
Å以上の膜が除去された。

更に別の実施例では、流量調節器３３で窒素ガスの流量
を２５％即ち０．５／分に調節し、次に流量調節器３
２で乾燥窒素ガスの流量を５０％即ち１５／分に調節
し、水蒸気を流路３５の相対湿度が７％となるように発
生させ、前回と同じ範囲で無水ふつ化水素ガスを送入し
た所、良好なエツチング結果を得た。

同様にして、水蒸気室を通る窒素洗浄ガスと乾燥窒素ガ
スの流速を夫々０．６と１５／分に変へ、流路３５の
水蒸気の相対湿度を７％RHにし、前回と同様に無水ふつ
化水素ガスの流入範囲を保持させた結果、満足できるエ
ツチング結果を得た。

別の実施例では、絞り弁１３，１を調節して換気口への
流れを制約し、反応室の圧力を水柱約２３インチ（約５
８０mm、０．０５７気圧）だけ高くし、無水ふつ化水素
ガス流量に対する窒素ガスの流量比を１：３５〜４０の
範囲にし、非加熱水槽でガスを泡立てて発生した水蒸気
を反応室に送入する混合ガス中に２２〜２３％RHとなる
ように加えた所、エツチング速度は約３，０００Å／１
８秒即ち、約１０，０００Å／分にも達した。

エツチングを受けたウエハーＷを第２図と第３図に示し
た。ウエハーの本来の表面Ｆは破線で示した。ウエハの
基板８は前述の材料ならばどんなものでもよいがシリコ
ンが最も多く使われている。基板上のエツチングできる
膜９は、第２図に見られるようにエツチングで膜の一部
が除去されて新しい表面９，１を作るか、或いは、完全
に除去されて第３図に見られるように基板の表面８，１
を露出する。先に述べたように、これらの表面８，１と
９，１はエツチング完了後はなめらかで、エツチングに
よる表面の「きず」、「粗れ」はない。又、エツチング
終了後の表面８，１と９，１上には遊離のふつ素原子の
レベルが増加している。更に、幾何エツチングの場合に
は巾の狭い線も確立されよう。

フロントページの続き (72)発明者 ブラックウッド、ロバート ステファン アメリカ合衆国 テキサス州 79424、リ ュボック、ゾアール、7808 (72)発明者 ビッガースッタフ、レックス リー アメリカ合衆国 テキサス州 79424、リ ュボック、ナインティサード ストリート 5416 (72)発明者 クレメンツ、ルーサー デービス アメリカ合衆国 ネブラスカ州 68506、 リンカーン、リリーブリッジ 8010 (72)発明者 クリーブリン、クロブス リン アメリカ合衆国 テキサス州 79424、リ ュボック、セブンティエイス ストリー ト、4425 (56)参考文献 特開 昭38−25061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−47802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−10974（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−390（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板をハロゲン化水素ガスと水分にさらす
   ことから或る基板をエツチングする方法において、流入
   する無水ハロゲン化水素ガスと水分とが別個に制御され
   た供給源から供給され、お互に反応して膜の一部を除去
   し、基板を、送入する無水ハロゲン化水素ガスにさらす
   前及びさらしている間及びさらした後に、基板及び膜上
   を、乾燥不活性希釈ガスを連続的に流すことを特徴とす
   る、基板上から少くとも膜の１部を除去する方法。
2. 【請求項２】該ハロゲン化水素ガスがふつ化水素ガスで
   あることを特徴とする、特許請求範囲第１項に記載の方
   法に基づく基板上から少くとも膜の１部を除去する方
   法。
3. 【請求項３】水分が、同時に流れる水蒸気として供給さ
   れるが、無水ふつ化水素ガスとは異る供給源から供給さ
   れることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２
   項のいずれかに記載の方法に基づく基板上から少くとも
   膜の１部を除去する方法。
4. 【請求項４】膜が親水性で、水分が無水ふつ化水素ガス
   と接触する前に、該膜によつて吸収されていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれか
   に記載の方法に基づく基板上から少くとも膜の１部を除
   去する方法。
5. 【請求項５】基板と不活性ガスの接触が室温付近で行な
   われることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第
   ２項のいずれかに記載の方法に基づく基板上から少くと
   も膜の１部を除去する方法。
6. 【請求項６】基板のガス処理が大気圧付近で行なわれる
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項の
   いずれかに記載の方法に基づく基板上から少くとも膜の
   １部を除去する方法。
7. 【請求項７】基板のガス処理が水柱３５インチ（８９０
   mm、０．０８９気圧）以下の加圧条件下で行なわれるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項のい
   ずれかに記載の方法に基づく基板上から少くとも膜の１
   部を除去する方法。
8. 【請求項８】基板を無水のふつ化水素ガスに接触させる
   前に、水蒸気を基板上に流して、膜を前処理することを
   特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の方法に基づ
   く基板上から少くとも膜の１部を除去する方法。
9. 【請求項９】前処理の間及び基板を無水ふつ化水素ガス
   に接触させている間中水蒸気を連続して基板上に流して
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載の
   方法に基づく基板上から少くとも膜の１部を除去する方
   法。
10. 【請求項１０】無水ふつ化水素ガス及び水蒸気の流入が
    膜の除去停止と本質的に同時に停止されることを特徴と
    する、特許請求の範囲第３項に記載する方法に基づく基
    板上から少くとも膜の１部を除去する方法。
11. 【請求項１１】基板を無水ふつ化水素ガスに接触させる
    前には送入しているが、接触中はその流入を停止してい
    る水分として、水蒸気を適用することを特徴とする、特
    許請求の範囲第４項に記載する方法に基づく基板上から
    少くとも膜の１部を除去する方法。
12. 【請求項１２】無水ふつ化水素ガスの流入を停止する一
    方で膜の除去が終るまで希釈剤として不活性ガスを流し
    つゞけることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
    ２項のいずれかに記載する方法に基ずく基板上から少く
    とも膜の１部を除去する方法。
13. 【請求項１３】不活性ガスが乾燥窒素ガスより成ること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項のいず
    れかに記載する方法に基づく基板上から少くとも膜の１
    部を除去する方法。
14. 【請求項１４】基板がその多数の面上に膜をもつ物より
    成ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２
    項のいずれかに記載の方法に基づく基板上から少くとも
    膜の１部を除去する方法。
15. 【請求項１５】複数の基板が該乾燥した希釈剤不活性ガ
    スの存在下に、該無水ふつ化水素ガスに同時に接触せし
    められることを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記
    載の方法に基づく基板上から少くとも膜の１部を除去す
    る方法。
16. 【請求項１６】その中に水蒸気を存在させるために、水
    蒸気が不活性ガスによつて無水ふつ化水素ガスに運び込
    まれることを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載
    する方法に基づく基板上から少くとも膜の１部を除去す
    る方法。
17. 【請求項１７】基板の反応性ガス接触を、５〜３０秒の
    範囲の時間間隔でつゞけることを特徴とする、特許請求
    の範囲第１項又は第２項のいずれかに記載する方法に基
    づく基板上から少くとも膜の１部を除去する方法。
18. 【請求項１８】膜の除去速度を変える為に、無水ふつ化
    水素ガスと乾燥した希釈剤不活性ガスの相対比を変える
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項の
    いずれかに記載する方法に基づく基板上から少くとも膜
    の１部を除去する方法。
19. 【請求項１９】基板を反応性ガスと接触しつゞけている
    間、該基板を回転させることを特徴とする、特許請求の
    範囲第１項又は第２項のいずれかに記載する方法に基づ
    く基板上から少くとも膜の１部を除去する方法。
20. 【請求項２０】そこから膜を除去するために基板を処理
    し、該基板を閉じ込める反応室を構成し、かつ外気に対
    して開放された換気口を持つ装置において、処理ガス混
    合装置が、混合ガスを反応室に供給するため反応室に流
    体搬送的に連結され、無水ふつ化水素ガス第１供給源が
    該ガス混合装置と連結され、第２供給源が乾燥窒素ガス
    より成り、第３供給源が水蒸気より成り、不活性ガスと
    水蒸気を無水ふつ化水素ガスと混合するため第２供給源
    と第３供給源を該ガス混合装置に連結して、基板上の膜
    に反応を起させるために反応室に一緒に運び込む装置よ
    り成ることを特徴とする、基板処理装置。
21. 【請求項２１】水蒸気源が、水槽と該水槽上に不活性ガ
    スを指向させる流通手段とを持つことを特徴とする、特
    許請求の範囲第２０項に記載する基板処理装置。