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公開番号2025048769
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2024152721
出願日2024-09-04
発明の名称高圧気相酸化水素提供デバイス、並びにそれを利用する高圧基板処理装置及び方法
出願人エイチピエスピカンパニーリミテッド,HPSP Co., Ltd.
代理人TRY国際弁理士法人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20250326BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高圧気相酸化水素提供デバイス並びにそれを利用する高圧基板処理装置及び方法を提供する。
【解決手段】高圧基板処理方法は、水素ガスと酸素ガスを反応させる段階と、第1圧力を有する生成酸化水素を得る段階と、生成酸化水素を第1圧力及び大気圧より高い第2圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階と、処理気相酸化水素を処理室において被処理基板に対して作用させる段階と、を含む。生成酸化水素を第1圧力及び大気圧より高い第2圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階は、処理室に生成酸化水素から得られた気相酸化水素に加えて補助ガスを注入して、処理室において前記生成酸化水素から得られた気相酸化水素が第2圧力に達するようにする段階を含む。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
水素ガスと酸素ガスを反応させる段階と、
第１圧力を有する生成酸化水素を得る段階と、
前記生成酸化水素を前記第１圧力及び大気圧より高い第２圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階と、
前記処理気相酸化水素を処理室において被処理基板に対して作用させる段階とを含む、高圧基板処理方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記生成酸化水素を前記第１圧力及び大気圧より高い第２圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階は、
前記処理室に前記生成酸化水素から得られた気相酸化水素に加えて補助ガスを注入して、前記処理室において前記生成酸化水素から得られた気相酸化水素が前記第２圧力に達するようにする段階を含む、請求項１に記載の高圧基板処理方法。
【請求項３】
前記生成酸化水素を前記第１圧力及び大気圧より高い第２圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階は、
前記生成酸化水素から液相酸化水素を得る段階と、
前記液相酸化水素を加圧する段階と、
前記加圧された液相酸化水素を気化させて、前記処理気相酸化水素を得る段階とを含む、請求項１に記載の高圧基板処理方法。
【請求項４】
処理気相酸化水素を含み、大気圧より高い処理圧力を有する処理ガスと、前記処理ガスの処理対象となる基板とを収容するように形成される内部チャンバと、
前記内部チャンバを収容し、前記処理圧力と関連して設定された保護圧力を有する保護ガスを収容するように形成される外部チャンバと、
水素ガスと酸素ガスを反応させて、前記処理圧力より低い生成圧力を有する生成酸化水素を発生させるように形成される生成モジュールと、
前記生成酸化水素を加圧して、前記処理圧力を有する前記処理気相酸化水素に変換させるように形成される変換モジュールとを含む、高圧基板処理装置。
【請求項５】
前記変換モジュールは、
前記内部チャンバに前記生成酸化水素から得られた気相酸化水素に加えて補助ガスを注入して、前記内部チャンバにおいて前記生成酸化水素から得られた気相酸化水素が前記処理圧力に達するように形成される補助ガスラインを含む、請求項４に記載の高圧基板処理装置。
【請求項６】
前記変換モジュールは、
前記生成酸化水素から得られた液相酸化水素を気化させて、前記処理気相酸化水素を発生させるように形成される気化ヒーターを含む、請求項４に記載の高圧基板処理装置。
【請求項７】
前記生成モジュール及び前記変換モジュールのいずれか１つは、
前記生成酸化水素から得られた液相酸化水素を収容するように形成され、前記気化ヒーターと連通するウォータータンクをさらに含む、請求項６に記載の高圧基板処理装置。
【請求項８】
前記変換モジュールは、
前記ウォータータンクと前記気化ヒーターの間に配置され、前記生成酸化水素から得られた液相酸化水素を前記内部チャンバに向かって加圧ポンピングするように形成されるポンプをさらに含む、請求項７に記載の高圧基板処理装置。
【請求項９】
前記変換モジュールは、
前記水素ガスと前記酸素ガスのうち反応に参加していない未反応ガスを前記ウォータータンクから排出するように形成される排出ラインと、
前記ウォータータンク内に前記未反応ガスのパージのためのパージガスを注入するように形成される注入ラインとをさらに含む、請求項７に記載の高圧基板処理装置。
【請求項１０】
前記処理ガスを処理温度で加熱するように前記外部チャンバ内に配置されるヒーティングモジュールをさらに含み、
前記気化ヒーターは、
前記外部チャンバ内に配置される、請求項６に記載の高圧基板処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧基板処理装置及び方法、並びにそれらに使用される高圧気相酸化水素提供デバイスに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体素子の製造工程の進行中には半導体基板に多様な処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）が行われる。前記処理の例としては、酸化、窒化、イオン注入、及び蒸着工程などがある。半導体素子の界面特性を改善するための水素または重水素熱処理（ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ）工程もある。
【０００３】
前記製造工程は、基板に対して作用するガスの圧力に応じて真空工程と高圧工程に大別される。前者は大気圧に比べて低い圧力を有し、後者は大気圧に比べて高い圧力を有する。
【０００４】
両工程は異なる性格と特徴を有しているため、一方の工程では問題でなかったことが他の工程では大きな問題を起こす可能性もある。例えば、湿式酸化（ＷｅｔＯｘｉｄａｔｉｏｎ）などに水蒸気を使用する時、前記真空工程と異なり、前記高圧工程では不純物が大きな問題点になりうる。
【０００５】
前述の背景技術は、発明者が本発明の実施形態を導出するために保有しているか、導出過程で習得した技術情報であって、必ずしも本出願前に一般の公衆に公開された公知技術とは言えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一目的は、高圧気相酸化水素を利用した工程で不純物を効果的に除去して、該当工程により処理された基板の品質不良を予防できる、高圧気相酸化水素提供デバイス、並びにそれを利用する高圧基板処理装置及び方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の一目的は、高圧気相酸化水素の生成時に未反応ガスが発生しないようにするか、発生した未反応ガスを除去して、それによる爆発危険を予防できる、高圧気相酸化水素提供デバイス、並びにそれを利用する高圧基板処理装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を実現するための本発明の一側面による高圧基板処理方法は、水素ガスと酸素ガスを反応させる段階と、第１圧力を有する生成酸化水素を得る段階と、前記生成酸化水素を前記第１圧力及び大気圧より高い第２圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階と、前記処理気相酸化水素を処理室において被処理基板に対して作用させる段階を含んでもよい。
【０００９】
ここで、前記生成酸化水素を前記第１圧力及び大気圧より高い第２圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階は、前記処理室に前記生成酸化水素から得られた気相酸化水素に加えて補助ガスを注入して、前記処理室において前記生成酸化水素から得られた気相酸化水素が前記第２圧力に達するようにする段階を含んでもよい。
【００１０】
ここで、前記生成酸化水素を前記第１圧力及び大気圧より高い第２圧力を有する処理気相酸化水素に変換させる段階は、前記生成酸化水素から液相酸化水素を得る段階と、前記液相酸化水素を加圧する段階と、前記加圧された液相酸化水素を気化させて、前記処理気相酸化水素を得る段階を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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