半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラム
【課題】反応管内の異物汚染を抑制可能な半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う。
【解決手段】処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対して成膜処理を行う半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程の一例として、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて基板上に所定の薄膜を堆積する成膜工程がある。ＣＶＤ法とは、ガス状原料の気相および表面での反応を利用して、原料分子に含まれる元素を構成要素とする薄膜を被処理基板上へ堆積させる方法である。ＣＶＤ法の中でも薄膜堆積が原子層レベルで制御されているものは、ＡＬＤ法と呼ばれ、ＣＶＤ法に対して基板温度が低いことが特徴とされる。また、ＣＶＤ法で堆積された薄膜から不純物を除去したり、ＡＬＤ法で吸着した成膜原料の化学反応を補助したりするためにプラズマが用いられている。
【０００３】
例えば、ＤＣＳ（ジクロロシラン）とＮＨ3（アンモニア）プラズマを用いてＡＬＤ法によるアモルファスシリコン窒化膜（以下、ＳｉＮ膜と記す）の形成が行われている。基板上へのＳｉＮ膜形成処理は、ＤＣＳ照射処理とＮＨ3プラズマ照射処理で構成される。これら２つの処理を繰り返すことにより（以下、サイクル処理と記す）、基板上に所定の膜厚のＳｉＮ膜の堆積を行う。
【０００４】
しかしながら、このようなＡＬＤ法やＣＶＤ法においては、基板以外の接ガス部に薄膜が累積的に堆積されてしまう。この累積的な堆積により、マイクロクラックが発生し、このマイクロクラックの剥離された異物により基板が汚染される異物汚染が問題となっている。この異物汚染は、堆積速度が速くなるほど、また、累積膜厚が厚くなるほど発生しやすい。
【０００５】
また、上述の異物汚染を防止するために、一連の成膜処理の後にクリーニング処理を施して累積膜を除去するクリーニング工程が実施されている。この処理は、三フッ化窒素（ＮＦ3）やフッ素（Ｆ2）などのクリーニングガスを反応室へ導入しながらＳｉＮ膜と反応させ、ＳｉＮ膜をガスに変換して排気する（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のクリーニング処理では、図１０に示されているように、クリーニングガスを供給するノズル２４９と反応管２０３の間等、処理室２０１内にてガスの流れの悪くなるエリア（例えば、図１０においてデッドスペースＤ）において膜残りが発生してしまう。そして、成膜処理とクリーニング処理の継続的な使用により、次第にこの膜残り（異物）が堆積され、パーティクルが発生してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、反応管内の異物汚染を抑制することができる半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う半導体装置の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成した後に、処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去するクリーニング方法であって、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行うクリーニング方法が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室を排気する排気系と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に堆積する堆積物を除去する第一ガスを前記処理室に供給する第1ガス供給系と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを供給する第２ガス供給系と、前記処理室内に前記原料ガス供給系から原料ガスを供給し基板に対し膜を形成した後に、前記第１ガス供給系から前記処理室内に前記第一ガスを供給し、次に前記第２ガス供給系から前記処理室内に前記第二ガスを供給して前記処理室内の圧力を上昇させること、を含むサイクルを所定回数行うように前記排気系、前記原料ガス供給系、前記第１ガス供給系、前記第２ガス供給系を制御する制御部とを備える基板処理装置が提供される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、基板処理装置の処理室内の基板に対して膜を形成する手順と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する手順と、をコンピュータに実行させ、前記除去する手順では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１手順と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２手順と、を含むサイクルで所定回数実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、反応管内の異物汚染を抑制可能な半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にて好適に用いられる処理炉の一例とそれに付随する部材の概略構成図であって、特に処理炉部分を縦断面で示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にて好適に用いられる図１に示す処理炉のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程とクリーニング工程を説明するフローチャートを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程におけるシーケンスを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程におけるシーケンスを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程において、第三の工程の設定時間と１サイクル当たりのＳｉＮ膜の減少量の関係を示す実験結果である。
【図７】図６をグラフで示した図である。
【図８】（ａ）本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程の圧力と時間との関係を説明するための図である。（ｂ）本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程のクリーニングガス流量と時間との関係を説明するための図である。
【図９】（ａ）比較例に係るクリーニング工程において、排気管が反応管の下部にある場合の反応管内の様子を示す図である。（ｂ）比較例に係るクリーニング工程において、排気管が反応管の上部にある場合の反応管内の様子を示す図である。（ｃ）比較例に係るクリーニング工程において、第三の工程を実施しない場合の反応管内の様子を示す図である。（ｄ）本実施形態に係るクリーニング工程を用いた場合の反応管内の様子を示す図である。
【図１０】反応管内のデッドスペースの発生部位を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜本発明の第１実施形態＞
次に、本発明の好ましい第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の好ましい実施の形態において好適に使用される基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を縦断面で示している。図２は、本発明の好ましい実施の形態において好適に使用される基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を横断面で示す図である。
【００１７】
図１に示されているように、処理炉２０２は、加熱手段（加熱機構）としてのヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状である。ヒータ２０７は保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応容器（処理容器）を構成する反応管２０３が設けられる。
【００１８】
反応管２０３の下部にはマニホールド２０９が設けられている。反応管２０３の下端部およびマニホールド２０９の上部開口端部には、それぞれ環状のフランジが設けられている。これらのフランジ間には気密部材としてのＯリング２２０が配置され、両者の間は気密にシールされている。
【００１９】
マニホールド２０９の下方には、反応管２０３の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９はマニホールド２０９の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は例えばステンレス等の金属で構成されており、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面にはマニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０が設けられている。少なくとも、反応管２０３、マニホールド２０９、及びシールキャップ２１９により処理室２０１が形成されている。なお、マニホールド２０９と反応管２０３とは同じ材質として、一体として構成されても良い。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、後述するボート２１７を回転させる回転機構２６７が設けられている。回転機構２６７の回転軸２５５はシールキャップ２１９を貫通して、ボート２１７に接続されている。回転機構２６７がボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９は反応管２０３の外部に設けられた昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５によりボート２１７を処理室２０１内に対し搬入搬出することが可能となっている。
【００２０】
シールキャップ２１９には断熱部材としての石英キャップ２１８を介して基板保持手段（支持具、または、基板保持体という）としてのボート２１７が立設されている。石英キャップ２１８は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料で構成され断熱部として機能すると共にボートを保持する保持体となっている。ボート２１７は、例えば、石英や炭化珪素等の耐熱性材料で構成され複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて管軸方向に多段に支持されるように構成されている。
なお、石英キャップ２１８は、ボート２１７と別体として設けずに、ボート２１７の下部に一体に設けてもよい。また、石英キャップ２１８に代えて、あるいは、石英キャップ２１８に加えて、ボート２１７の下部、あるいは石英キャップ２１８の下部に、円板状に形成された断熱板を複数枚設けるように構成してもよい。
【００２１】
マニホールド２０９には、第１のノズル２４９ａ及び第２のノズル２４９ｂがマニホールド２０９を貫通するように設けられている。第１のノズル２４９ａには第１のガス供給管２３２ａが接続され、第２のノズル２４９ｂには第２のガス供給管２３２ｂが接続されている。
【００２２】
第１のガス供給管２３２ａには上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ａ、開閉弁であるバルブ２４３ａ、２４７ａ、ガス溜り部２４８及び開閉弁であるバルブ２５１ａが設けられている。このガス溜り部２４８は、例えば通常の配管よりもガス容量の大きなガスタンク又は螺旋配管などで構成される。
そして、バルブ２４７ａまたはバルブ２５１ａを開閉することにより、第１のガス供給管２３２ａを介して後述する第１の処理ガスとしてのＤＣＳガスをガス溜り部２４８に溜めたり、溜めたＤＣＳガスを処理室２０１内に供給できるようになっている。また、第１のガス供給管２３２ａには、不活性ガス供給管２３２ｃが接続されている。この不活性ガス供給管２３２ｃには、上流方向から順に、流量制御部としての流量制御器であるマスフローコントローラ２４１ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｃが設けられている。また、第１のガス供給管２３２ａの先端部には、上述の第１のノズル２４９ａが接続されている。第１のノズル２４９ａは、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第１のノズル２４９ａはＬ字型のロングのノズルとして構成されている。第１のノズル２４９ａの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ａが設けられている。ガス供給孔２５０ａは反応管２０３の中心を向くように開口している。
このガス供給孔２５０ａは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第１のガス供給管２３２ａ、マスフローコントローラ２４１ａ、バルブ２４３ａ、２４７ａ、ガス溜り部２４８、バルブ２５１ａ及び第１のノズル２４９ａにより第１のガス供給系が構成される。また、主に、不活性ガス供給管２３２ｃ、マスフローコントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃにより第１の不活性ガス供給系が構成される。
【００２３】
また、第１のガス供給管２３２ａのバルブ２５１ａの下流側には、クリーニングガス供給管２５２ａが接続されている。このクリーニングガス供給管２５２ａには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２５３ａ、開閉弁であるバルブ２５４ａ、及び開閉弁であるバルブ２５６ａが設けられている。主に、クリーニングガス供給管２５２ａ、マスフローコントローラ２５３ａ、及びバルブ２５４ａ、２５６ａによりクリーニングガス供給系が構成される。
【００２４】
第２のガス供給管２３２ｂには上流方向から順に流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ｂ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｂ、２４７ｂが設けられている。また、第２のガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂの下流側には、不活性ガス供給管２３２ｄが接続されている。この不活性ガス供給管２３２ｄには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１ｄ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。また、第２のガス供給管２３２ｂの先端部には、上述の第２のノズル２４９ｂが接続されている。第２のノズル２４９ｂは、ガス分散空間であるバッファ室２３７内に設けられている。
【００２５】
バッファ室２３７は反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間であって、反応管２０３内壁の下部より上部にわたる部分に、ウエハ２００の積載方向に沿って設けられている。バッファ室２３７のウエハ２００と隣接する壁の端部にはガスを供給するガス供給孔２５０ｃが設けられている。好適には、ガス供給孔２５０ｃは反応管２０３の中心を向くように開口していると、指向性の高いガス供給を行う場合に特に良い。好適には、このガス供給孔２５０ｃは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられていると良い。
【００２６】
第２のノズル２４９ｂは、バッファ室２３７のガス供給孔２５０ｃが設けられた端部とは反対側の端部に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第２のノズル２４９ｂはＬ字型のロングのノズルとして構成されている。第２のノズル２４９ｂの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ｂが設けられている。好適には、ガス供給孔２５０ｂはバッファ室２３７の中心を向くように開口していると良い。好適には、このガス供給孔２５０ｂは、バッファ室２３７のガス供給孔２５０ｃと同様に、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられていると良い。この複数のガス供給孔２５０ｂのそれぞれの開口面積は、バッファ室２３７内と処理室２０１内の差圧が小さい場合には、好適には、上流側（下部）から下流側（上部）まで、それぞれ同一の開口面積で同一の開口ピッチとするとよいが、差圧が大きい場合には、好適には、上流側から下流側に向かって、それぞれ開口面積を大きくするか、開口ピッチを小さくするとよい。
【００２７】
本実施形態においては、各ガス供給孔２５０ｂの開口面積や開口ピッチを、上流側から下流側にかけて上述のように調節することで、まず、ガス供給孔２５０ｂのそれぞれから、流速の差はあるもの、流量がほぼ同量であるガスを噴出させる。そしてこのガス供給孔２５０ｂのそれぞれから噴出するガスを、一旦、バッファ室２３７内に導入し、バッファ室２３７内においてガスの流速差の均一化を行うこととした。
【００２８】
すなわち、第２のノズル２４９ｂの各ガス供給孔２５０ｂよりバッファ室２３７内に噴出したガスはバッファ室２３７内で各ガスの粒子速度が緩和された後、バッファ室２３７のガス供給孔２５０ｃより処理室２０１内に噴出する。これにより、各ガス供給孔２５０ｂよりバッファ室２３７内に噴出したガスは、各ガス供給孔２５０ｃより処理室２０１内に噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとなる。
【００２９】
主に、第２のガス供給管２３２ｂ、マスフローコントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、２４７ｂ、第２のノズル２４９ｂ、バッファ室２３７により第２のガス供給系が構成される。また、主に、不活性ガス供給管２３２ｄ、マスフローコントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄにより第２の不活性ガス供給系が構成される。
【００３０】
第１のガス供給管２３２ａからは、例えば、シリコン原料ガス、すなわちシリコン（Ｓｉ）を含むガス（シリコン含有ガス）が第１の処理ガスとして、マスフローコントローラ２４１ａ、バルブ２４３ａ、２４７ａ、ガス溜り部２４８、バルブ２５１ａ及び第１のノズル２４９ａを介して処理室２０１内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＤＣＳ）ガスやヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2Ｃｌ6、ＨＣＤ）ガス等を用いることができる。尚、第１の処理ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良いが、ここでは気体として説明する。第１の処理ガスが常温常圧で液体の場合は気化器（不図示）を設ける。
【００３１】
第２のガス供給管２３２ｂからは、例えば窒素（Ｎ）を含むガス（窒素含有ガス）が原料ガスを改質する第２の処理ガスとして、マスフローコントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、２４７ｂ、第２のノズル２４９ｂ、バッファ室２３７を介して処理室２０１内に供給される。窒素含有ガスとしては、例えばアンモニア（ＮＨ3）ガスを用いることができる。
【００３２】
不活性ガス供給管２３２ｃ及び２３２ｄからは、不活性ガスとして例えば窒素（Ｎ2）ガスが、それぞれマスフローコントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃ、第１のガス供給管２３２ａ及び第１のノズル２４９ａを介して、マスフローコントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄ、第２のガス供給管２３２ｂ、第２のノズル２４９ｂ及びバッファ室２３７を介して処理室２０１内に供給される。
【００３３】
クリーニングガス供給管２５２ａからは、クリーニングガスとして例えば三フッ化窒素（ＮＦ3）ガスが、マスフローコントローラ２５３ａ、バルブ２５４ａ、２５６ａ及び第１のノズル２４９ａを介して処理室２０１内に供給される。
【００３４】
なお、例えば各ガス供給管から上述のようなガスをそれぞれ流す場合、第１のガス供給系により原料ガス供給系、すなわちシリコン含有ガス供給系（シラン系ガス供給系）が構成される。また、第２のガス供給系により改質ガス供給系、すなわち窒素含有ガス供給系が構成される。
【００３５】
バッファ室２３７内には、図１及び図２に示すように、細長い構造を有する第１の電極である第１の棒状電極２６９及び第２の電極である第２の棒状電極２７０が、反応管２０３の下部より上部にわたりウエハ２００の積層方向に沿って配設されている。第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０は、第２のノズル２４９ｂと平行に設けられており、上部より下部にわたって各電極を保護する保護管である電極保護管２７５によりそれぞれ覆われることで保護されている。この第１の棒状電極２６９又は第２の棒状電極２７０のいずれか一方は整合器２７２を介して高周波電源２７３に接続され、他方は基準電位であるアースに接続されている。この結果、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間のプラズマ生成領域２２４にプラズマが生成される。主に、第１の棒状電極２６９、第２の棒状電極２７０、電極保護管２７５、整合器２７２、高周波電源２７３によりプラズマ発生器（プラズマ発生部）としてのプラズマ源が構成される。なお、プラズマ源は、後述するようにガスをプラズマで活性化させる活性化機構として機能する。
【００３６】
電極保護管２７５は、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０のそれぞれをバッファ室２３７の雰囲気と隔離した状態でバッファ室２３７内に挿入できる構造となっている。ここで、電極保護管２７５の内部は外気（大気）と同一雰囲気であると、電極保護管２７５にそれぞれ挿入された第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０はヒータ２０７による熱で酸化されてしまう。そこで、電極保護管２７５の内部には窒素などの不活性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を充分低く抑えて第１の棒状電極２６９又は第２の棒状電極２７０の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構（図示せず）が設けられている。
【００３７】
マニホールド２０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。なお、マニホールド２０９に代えて、反応管２０３に排気管２３１を設けるように構成しても良い。
排気管２３１には処理室２０１内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ２４５及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４を介して真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４４は弁を開閉して処理室２０１内の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、圧力センサ２４５により排気系が構成される。
【００３８】
反応管２０３内には温度検出器としての温度センサ２６３が設置されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合を調整することで、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。温度センサ２６３は、ノズル２４９ａ及び２４９ｂ、と同様にＬ字型に構成されており、反応管２０３の内壁に沿って設けられている。
【００３９】
反応管２０３内には、後述するクリーニングガス供給後の反応管２０３内に付着した膜の除去状態を確認する石英製の板状部材２６６ａ、２６６ｂが設けられている。板状部材２６６ａ及び２６６ｂは、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向に沿って延びた状態で設けられている。例えば、板状部材２６６ａは、反応管２０３内の壁面であって第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａに対向する位置に配置され、板状部材２６６ｂは、反応管２０３内の壁面であって第１のノズル２４９ａに隣接する位置に配置される。
【００４０】
制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ及び２５３ａ、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４７ａ、２４７ｂ、２５１ａ、２５４ａ及び２５６ａ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ２６３、ボート回転機構２６７、ボートエレベータ１１５、高周波電源２７３等に接続されている。コントローラ１２１により、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ及び２５３ａによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４７ａ、２４７ｂ、２５１ａ、２５４ａ及び２５６ａの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉及び圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動・停止、ボート回転機構２６７の回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５の昇降動作等の制御や、高周波電源２７３の電力供給制御が行われる。
【００４１】
なお、図１１に示されているように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ
（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを 備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
【００４２】
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
【００４３】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のマスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄ，２４１ｅ，２４１ｆ，２４１ｇ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ，２４３ｆ，２４３ｇ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ２６３、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。
【００４４】
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ１２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、マスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄ，２５３ａによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４７ａ，２４７ｂ，２５１ａ，２５４ａ，２５６ａ等の開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作及びＡＰＣバルブ２４４による圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。
【００４５】
なお、コントローラ１２１は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）１２３を用意し、係る外部記憶装置１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ１２１を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置１２３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置１２３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００４６】
次に、上述の基板処理装置の処理炉を用いて半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜を成膜し、セルフクリーニング処理をするシーケンス例について説明する。尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
【００４７】
ここでは第１の処理ガスとしてシリコン含有ガスであるＤＣＳガスを、第２の処理ガスとして窒素含有ガスであるＮＨ3ガスを用い、基板上に絶縁膜としてＳｉＮ膜を形成し、装置をセルフクリーニング処理する例について図３〜図５を参照して説明する。
【００４８】
図３は、本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程とクリーニング工程を説明するフローチャートである。また、図４は、本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程におけるシーケンス図であって、図５は、本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程におけるシーケンス図である。
【００４９】
まず、複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）される（ステップＳ２０１）。次に、図１に示されているように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内に搬入（ボートロード）される（ステップＳ２０２）。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０を介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００５０】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ２４６によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づきＡＰＣバルブ２４４が、フィードバック制御される（圧力調整）（ステップＳ２０３）。また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０７によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）（ステップＳ２０４）。続いて、回転機構２６７により、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。次に、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスを処理室２０１内に供給することによりＳｉＮ膜を成膜する成膜工程を行う。なお、ＤＣＳガスはそれ単独で成膜することができるガスであり、熱分解等によりＳｉ膜を処理室２０１内やノズル形成する。
【００５１】
（成膜工程）
＜ステップＳ２０５＞
ステップＳ２０５では、まずＤＣＳガスを流す。第１のガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａ、２４７ａ又はバルブ２５１ａを開閉する。これにより、ガス溜り部２４８を介して第１のガス供給管２３２ａ内にＤＣＳガスを流す。第１のガス供給管２３２ａ内を流れたＤＣＳガスは、マスフローコントローラ２４１ａにより流量調整される。流量調整されたＤＣＳガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。このとき、好適には、同時にバルブ２４３ｃを開き、不活性ガス供給管２３２ｃ内に不活性ガスを流す。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｃ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｃにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスはＤＣＳガスと一緒に処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。なお、このとき、好適には、同時にバルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｄ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。その後、バッファ室２３７内に供給されたＮ2ガスは、ガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、ＤＣＳガスがバッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ等へ流れ、バッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ内に堆積するのを抑制することができる。
【００５２】
このとき、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して処理室２０１内の圧力を、例えば１０〜１０００Ｐａの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ２４１ａで制御するＤＣＳガスの供給流量は、例えば１００〜５０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＤＣＳガスをウエハ２００に晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば２〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときヒータ２０７の温度は、ウエハ２００の温度が、例えば、３００〜６５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【００５３】
ＤＣＳガスの供給により、ウエハ２００表面の下地膜上に、シリコン含有層としてのシリコン層（Ｓｉ層）が形成される。シリコン含有層はＤＣＳの化学吸着（表面吸着）層であってもよい。
【００５４】
＜ステップＳ２０６＞
ステップＳ２０６では、シリコン含有層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じ、ＤＣＳガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくはシリコン含有層形成に寄与した後のＤＣＳガスを処理室２０１内から排除する。なお、この時、好適にはバルブ２４３ｃ、２４７ａ及び２５１ａは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。また、好適には、バルブ２４３ｃ、２４７ａ及び２５１ａ、バルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくはシリコン含有層形成に寄与した後のＤＣＳガスを処理室２０１内から排除する効果を高める。不活性ガスとしては、Ｎ2ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００５５】
＜ステップＳ２０７＞
ステップＳ２０７では、処理室２０１内の残留ガスを除去した後、第２のガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂ及び２４７ｂを開き、第２のガス供給管２３２ｂ内に窒素含有ガスとしてのＮＨ3ガスを流す。ＮＨ3ガスはそれ単独で成膜することができないガスである。第２のガス供給管２３２ｂ内を流れるＮＨ3ガスは、マスフローコントローラ２４１ｂにより流量調整される。流量調整されたＮＨ3ガスは第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。このとき、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加することで、バッファ室２３７内に供給されたＮＨ3ガスはプラズマ励起され、活性種としてガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。この時、好適には、同時にバルブ２４３ｄを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスとしてのＮ2ガスを流す。Ｎ2ガスはＮＨ3ガスと一緒に処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。なお、このとき、好適には、同時にバルブ２４３ｃ、バルブ２４７ａ、バルブ２５１ａを開き、不活性ガス供給管２３２ｃ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｃ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｃにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、ＮＨ3ガスが第１のノズル２４９ａ等へ流れるのを抑制することができる。
【００５６】
ＮＨ3ガスをプラズマ励起することにより活性種として流すときは、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して処理室２０１内の圧力を、例えば１０〜１００Ｐａの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ２４１ｂで制御するＮＨ3ガスの供給流量は、例えば１０００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＮＨ3ガスをプラズマ励起することにより得られた活性種にウエハ２００を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば２〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ２０７の温度は、ステップＳ２０５と同様、ウエハ２００の温度が３００〜６５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。なお、高周波電源２７３から第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間に印加する高周波電力は、例えば５０〜１０００Ｗの範囲内の電力となるように設定する。ＮＨ3ガスは反応温度が高く、上記のようなウエハ温度、処理室内圧力では反応しづらいので、プラズマ励起することにより活性種としてから流すようにしており、このためウエハ２００の温度は上述のように設定した低い温度範囲のままでよい。なお、ＮＨ3ガスを供給する際にプラズマ励起せず、ヒータ２０７の温度を適正に調整してウエハ２００の温度を例えば６５０℃以上の温度とし、さらにＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して処理室２０１内の圧力を例えば５０〜３０００Ｐａの範囲内の圧力とすることで、ＮＨ3ガスをノンプラズマで熱的に活性化することも可能である。なお、ＮＨ3ガスは熱で活性化させて供給すると、ソフトな反応を生じさせることができる。
【００５７】
このとき、処理室２０１内に流しているガスはＮＨ3ガスをプラズマ励起することにより得られた活性種、もしくは処理室２０１内温度を高くすることで熱的に活性化されたＮＨ3ガスであり、処理室２０１内にはＤＣＳガスは流していない。したがって、ＮＨ3ガスは気相反応を起こすことはなく、活性種となった、もしくは活性化されたＮＨ3ガスは、ステップS２０５でウエハ２００上に形成された第１の層としてのシリコン含有層の一部と反応する。これによりシリコン含有層は窒化されて、シリコン及び窒素を含む第２の層、すなわち、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）へと改質される。
【００５８】
＜ステップＳ２０８＞
ステップＳ２０８では、第２のガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂを閉じて、ＮＨ3ガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくは窒化に寄与した後のＮＨ3ガスを処理室２０１内から排除する。なお、この時、好適には、バルブ２４３ｄ及び２４７ｂは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。また、好適には、バルブ２４３ｄ、２４７ｂ、２４３ｃ、２４７ａ及び２５１ａは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。
これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくは窒化に寄与した後のＮＨ3ガスを処理室２０１内から排除する効果を高める。
【００５９】
窒素含有ガスとしては、ＮＨ3ガスをプラズマや熱で励起したガス以外に、Ｎ2ガス、Ｎ3ガス、Ｎ3Ｈ8ガス等をプラズマや熱で励起したガスを用いてもよく、これらのガスをＡｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスで希釈したガスをプラズマや熱で励起して用いてもよい。
【００６０】
上述したステップＳ２０５〜Ｓ２０８を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ２０９）、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコンおよび窒素を含むＳｉＮ膜を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【００６１】
所定膜厚のＳｉＮ膜を形成する成膜処理がなされると、Ｎ2ガス等の不活性ガスが処理室２０１内へ供給されつつ排気されることで処理室２０１内が不活性ガスでパージされる（ガスパージ）（ステップＳ２１０）。その後、処理室２０１内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）（ステップＳ２１１）。
【００６２】
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ２００がボート２１７に支持された状態でマニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される（ステップＳ２１２）。その後、処理済ウエハ２００はボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）（ステップＳ２１３）。
【００６３】
以上により、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスとを用いてウエハ２００の表面にＳｉＮ膜を成膜することができる。
【００６４】
なお、ＳｉＮ膜を成膜する際に使用する原料ガスとして、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスとを用いる場合のみならず、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2Ｃｌ6、ＨＣＤ）とＮＨ3を用いる場合であっても、それ以外のＳｉ原料や窒化原料を用いている場合であっても、また、Ｓｉ原料と窒化原料とを交互に供給してＡＬＤ法によってＳｉＮ膜を成膜する場合のみならず、Ｓｉ原料と窒化原料とを同時に供給してＣＶＤ法によってＳｉＮ膜を成膜する場合にも、本発明の好ましい実施の形態のエッチング方法は好適に適用できる。
【００６５】
次に、本発明の好ましい実施の形態における処理炉２０２のクリーニング工程について説明する。
【００６６】
成膜工程では、反応管２０３や、マニホールド２０９、排気管２３１の内壁、バッファ室２３７、第一のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂの内外壁等に堆積物が付着する。この堆積物の材質、量は、ウエハ２００上へ成膜すべき膜の材質、膜厚、使用するガス種によりさまざまであり、一回の成膜工程の直後にクリーニング工程を実施する場合の他、複数回の成膜工程を実施し、所定の堆積量になった後にクリーニング工程を実施する場合や、一回以上の成膜工程前に実施する場合もある。ここでは、一回の成膜工程の直後に実施する場合について説明する。
本発明の好ましい実施の形態におけるクリーニング工程では、成膜待機状態の温度もしくはその近傍の温度帯にてガスクリーニングを実施する。すなわち、上述したように、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスとを用いてＡＬＤ法によりＳｉＮ膜を成膜する場合には、ヒータ２０７の温度が、ウエハ２００の温度が３００〜６５０℃の範囲内の温度になるように設定しているので、ガスクリーニングも、処理室２０１内の温度が３００〜６５０℃の範囲内の温度にて実施する。なお、ガスクリーニングは、温度変更時間を省略し、工程時間を短くするために成膜待機状態の温度もしくはその近傍の温度帯からはじめるが、温度を任意に変更しエッチング条件を変化させて実施してもよい。
【００６７】
本実施形態では、反応管２０３内壁等に付着した堆積物をエッチングするエッチングガス（クリーニングガスともいう）としてＮＦ3ガスを用いる。ＮＦ3ガスはＮＨ3ガスポートである第２のガス供給管２３２ｂから供給してもよい。しかし、好適には、ＮＨ3ガスポートはそれ単独で成膜可能な原料ガスとしてのＳｉソースポートより相対的にプラズマ強度が強いエリアに設けられているため、図１に示されているようにＳｉソース側である第１のガス供給管２３２ａから供給すると良い。これにより、反応管２０３、ノズル２４９ａ、２４９ｂ、バッファ室２３７等の特に石英部材をはじめ、処理室２０１を形成する部材や排気管２３１等のダメージを抑制できる。また、処理室２０１を形成する部材や排気管２３１等のダメージの抑制や、コスト面で高くなったり、設置スペースが必要になったりする問題が生じないようであれば、好適には、第１のガス供給管２３２ａ、第２のガス供給管２３２ｂの両方から、クリーニングガスを供給するようにしても良い。
【００６８】
ガスクリーニング時には、ＮＨ3ポートより供給される励起されたＮ2種などからクリーニングガスヘの励起エネルギーの移動（授受）によりクリーニングガスが励起され、もしくは、ＮＨ3ポート付近へ拡散しているクリーニングガスやＮ2などが高周波により励起されて、クリーニングが進行すると考えられる。
【００６９】
まず、ウエハ２００を搭載しない状態の空のボート２１７が、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内に搬入（ボートロード）される（ステップＳ３０１）。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０を介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００７０】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ２４６によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づきＡＰＣバルブ２４４が、フィードバック制御される（圧力調整）（ステップＳ３０２）。
【００７１】
一方、ヒータ２０７を制御して処理室２０１内を例えば３００〜６５０℃の範囲内の成膜待機状態の温度、例えば、６３０℃に保持しておく（温度調整）（ステップＳ３０３）。
【００７２】
続いて、クリーニングガスであるＮＦ3ガスと不活性ガスであるＮ2ガスを処理室２０１内に供給することによりセルフクリーニング処理をするクリーニング工程を行う。
【００７３】
（クリーニング工程）
＜ステップＳ３０４、第一の工程＞（例えば１秒）
まず、ＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止する。
【００７４】
＜ステップＳ３０５、第二の工程＞（例えば１５秒）
ステップＳ３０５では、排気処理が停止している処理室２０１内へ所定量（例えば５００ｃｃ）のＮＦ3ガスを流す。すなわち、クリーニングガス供給管２５２ａのバルブ２５４ａ、２５６ａを開閉することにより、クリーニングガス供給管２５２ａ内にＮＦ3ガスを流す。クリーニングガス供給管２５２ａ内を流れたＮＦ3ガスは、マスフローコントローラ２５３ａにより流量調整される。流量調整されたＮＦ3ガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給される。このとき、好適には、不活性ガス供給管２３２ｃからは、例えば７５ｃｃの不活性ガスとしてのＮ2ガスが処理室２０１内へ供給されるようにしても良い。なお、以上の動作の間は、処理室２０１内の温度を６３０℃に保持したままとする。
この第二の工程では、上述した第一の工程で排気処理を停止しているため、処理室２０１を構成する、反応管２０３、バッファ室２３７等の構造に依存されることなく、均一にクリーニングガス（ＮＦ3ガス）が行き渡る。これは、ガスは圧力の高い場所から低い場所へ流れる性質があるため、排気処理を停止していることにより処理室２０１内において圧力上昇が等方的に進行されるためである。
なお、このとき、バッファ室２３７内、第２のノズル２４９ｂ内外での堆積物の付着がない若しくは、少ない場合には、好適には、同時にバルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｄ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。その後、バッファ室２３７内に供給されたＮ2ガスは、ガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、クリーニングガスがバッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ等へ流れ、バッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂが過剰に劣化するのを抑制することができる。
【００７５】
＜ステップＳ３０６、第三の工程＞（Ｘ秒）
ステップＳ３０６では、バルブ２５４ａ、２５６ａを閉じ、ＮＦ3ガスの供給を停止し、不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａを開閉することにより、所定量（例えば１ｓｌｍ）の不活性ガスとしてのＮ2ガスを流す。すなわち、クリーニングガスとしてのＮＦ3ガスよりも処理室２０１を構成する部材、反応管２０３、バッファ室２３７、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂに対するエッチング力のない不活性ガスを前記処理室内に供給し、堆積物に対するエッチング力のない不活性ガスを処理室２０１内に供給し、処理室２０１内の圧力を上昇させる。
これにより、処理室２０１内の圧力を高めることができ、圧力を高めることでＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能にできる。また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
また、この第三の工程において、第１のノズル２４９ａからＮ2ガスを供給することで、第１のノズル２４９ａ内に残留しているＮＦ3ガスがＮ2ガスで押し出される。これにより、第１のノズル２４９ａの上流側（下部）から下流側（上部）の各ガス供給孔２５０ａから等量のＮＦ3ガスが供給され、各ガス供給孔２５０ａの開口面積の経時変化量を均一化することができる。すなわち、第三の工程がない場合には、第１のノズル２４９ａの上流側のガス供給孔２５０ａから大量のＮＦ3ガスが流れることで、上流側のガス供給孔２５０ａの開口面積だけが大きくなる。この結果、後の成膜工程において、下流側に比べ上流側のウエハ２００に大量の原料ガスが流されることになる。すなわち、下流側、上流側で膜厚が異なり、ウエハ２００間での膜厚均一性が悪化することになる。しかしながら、第三の工程を設けることで、これらの問題を是正することができる。
なお、このとき、バッファ室２３７内、第２のノズル２４９ｂ内外での堆積物の付着がない若しくは、少ない場合には、好適には、同時にバルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｄ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。その後、バッファ室２３７内に供給されたＮ2ガスは、ガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、クリーニングガスがバッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ等へ流れ、バッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂが過剰に劣化するのを抑制することができる。また、これにより、より一層、処理室２０１内の圧力を高めることができ、ＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能とし、また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
【００７６】
＜ステップＳ３０７、第四の工程＞（例えば１０秒）
ステップＳ３０７では、ＡＰＣバルブ２４４を開き、処理室２０１内の排気処理を開始して、処理室２０１内に残留しているＮＦ3ガスと累積膜の反応生成ガスを排気処理する。
【００７７】
上述したステップＳ３０４〜Ｓ３０７を１サイクルとして、このサイクルを所定回数、少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ３０８）、処理室２０１内がセルフクリーニングされる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【００７８】
上述のクリーニング処理がなされると、Ｎ2ガス等の不活性ガスが処理室２０１内へ供給されつつ排気されることで処理室２０１内が不活性ガスでパージされる（ガスパージ）（ステップＳ３０９）。その後、処理室２０１内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）（ステップＳ３１０）。
【００７９】
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されて、空のボート２１７がマニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される（ステップＳ３１１）。
【００８０】
本実施形態におけるクリーニング工程によれば、1サイクルの処理（第一の工程から第四の工程まで）で除去できる堆積物や累積膜の量は、主に、上述した第二の工程で供給されるクリーニングガス供給量と処理室内の温度に依存する。
【００８１】
また、上述のサイクルの繰り返しにより、処理室２０１内のガス流れの悪くなるガス滞留エリア（デッドスペース）において、ＳｉＮ膜とＮＦ3ガスが反応して四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4）ガスや窒素（Ｎ2）ガスとなる化学反応をおこして堆積物や累積膜を除去することができる。また、窒素ガス等の不活性ガス等と比べ、比較的高価なクリーニングガスの消費効率を向上させることができる。
【００８２】
図６は、本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程において、上述の第三の工程の設定時間と１サイクル当たりのＳｉＮ膜の減少量の関係を示す実験結果である。図７は、図６をグラフで示した図である。ここで、ＳｉＮ膜の減少量はドライエッチングレート（ＤＥＲ）で示されており、ＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）は１サイクルあたりのＳｉＮ膜の減少量（Å：オングストローム）であり、ＤＥＲ（Å／ｍｉｎ）は１分あたりの実質的なクリーニング速度である。
なお、上述したように、クリーニングガスとしてＮＦ3ガスを用いて、処理室２０１内の温度を６２５℃とした。
【００８３】
ここで、クリーニングガス消費効率は、第四の工程で排気された未反応のクリーニングガス量／第二の工程で導入されたクリーニングガス量で定義される。また、第四の工程における排気ガスを分析しなくても、１サイクル当たりの累積膜（ＳｉＮ膜）の減少量と、第三の工程の時間依存を調べることで、クリーニングガス消費効率を調べることができる。
【００８４】
図６及び図７に示されているように、ＤＥＲ（Å／ｍｉｎ）でみると、第三の工程の設定時間は１３秒程度が最適であることが分かる。また、ＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）は、１３秒以上ではあまり増加しないことが分かるが、この上限値は主に第二の工程でのクリーニングガスであるＮＦ3ガスの導入量で決まる。また、第三の工程における時間を１３秒以上に設定しても、ＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）が上昇しないのは、第二の工程で導入されたＮＦ3ガスの大部分は処理室２０１内にある累積膜と反応しており、１３秒以上の時間では処理室２０１内にＮＦ3ガスがほとんど存在しなくなっているためと考えられる。したがって、第二の工程でのＮＦ3ガス供給量と第三の工程の設定時間によって、１サイクルでリミットがかかったセルフクリーニングを実施することができることが分かる。すなわち、第三の工程の調整によって、クリーニングガス（ＮＦ3ガス）消費効率を向上させることができる。例えば、第二の工程において、ＮＦ3ガスを２ＳＬＭの流量で15秒間流すと、処理室２０１内へのＮＦ3ガスのトータル供給量は５００ccとなる。この第二の工程で供給されたＮＦ3ガス量でエッチングできる堆積物や累積膜の最大エッチング量を規定することができる。このとき、第三の工程がない場合には、ＮＦ3ガスが、実質的に排気管２３１を経由し排気されてしまうので、その分だけ上記の最大エッチング量よりは低い量しか堆積物や累積膜をエッチングできないため、規定しにくいという問題があるが、第三の工程があるため、規定しやすくすることができる。また、第三の工程がある場合には、既定量のクリーニングガスを処理室２０１内で対流させることができる。これにより、選択的に堆積物や累積膜とクリーニングガスを反応させることができ、処理室２０１を構成する部材のクリーニングガスとの反応による劣化、ダメージの発生を低減することができる。例えば、ＳｉＮ膜等の堆積物や累積膜とＮＦ3ガスを選択的に反応させることができ、処理室２０１を構成する部材としての反応管２０３や、第１のノズル２４９ａ及び第２のノズル２４９ｂ等の石英部材のＮＦ3ガスとの反応による劣化、ダメージの発生を低減することができる。
また、処理室２０１内では、未反応のＮＦ3ガスが排気管２３１等の排気系統へダメージを与えるという問題があるが、第三の工程があるため、この問題の発生を抑制することができる。
第三の工程がない場合には、第二の工程で処理室２０１に供給されたＮＦ3ガスの消費効率が２３％であったが、第三の工程がある場合には、第二の工程で処理室２０１に供給されたＮＦ3ガスの消費効率が９７％にすることができ、格段にクリーニングガスの消費効率を向上させることができる。
【００８５】
また、処理室２０１内の温度を高くした場合や第二の工程のＮＦ3ガス供給量が増えた場合、処理室２０１内の容量が変化した場合、不活性ガスであるＮ2ガスの流量を変更した場合、ＮＦ3ガスの供給配管の長さを変更した場合等、様々な条件により、第三の工程の設定時間の最適値へ影響を与えると推定できる。したがって、本発明の実施形態に係るクリーニング工程を実施する場合は、上述したような条件検討、すなわち最適化を実施することが望ましい。
【００８６】
以上述べたように、本実施形態に係るクリーニング工程によれば、クリーニングガス消費量を把握しながら条件最適化が容易なうえ、処理室内の構成部材に対するダメージ（経時変化）を低減させることができる。つまり、１サイクル内の第二の工程のクリーニングガス供給量でＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）の上限値が規定でき、この１サイクル当たりのクリーニングガス供給量によりエッチングされる量（累積膜減少量）はリミットをかけることができる。１サイクル毎にリミットをかけたクリーニングを実施することができるので、処理室２０１を構成する部材へのセルフクリーニングによるダメージ（経時変化）は従来より抑制することができ、処理室２０１を構成する部材の交換周期を長くすることができ、長期間にわたって装置を安定的に稼動させることができる。
【００８７】
図８は、本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程を説明するための図であって、図９は、本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程を用いた場合の反応管２０３内の様子を示すイメージ図である。
【００８８】
比較例１は、ＡＰＣバルブ２４４の開度を調整することで処理室２０１内の圧力を一定に維持しながら、一定のクリーニングガス供給量でクリーニングを実施した例であって、本実施形態に係るクリーニング工程の第一の工程を実施しない（排気処理を停止しない）例である。反応管２０３内は、図９（ａ）に示されているように、排気管２３１が反応管２０３の下部にある場合であっても、図９（ｂ）に示されているように、排気管２３１が反応管２０３の上部にある場合であっても、ノズル２４９周辺と排気管２３１（排気口）周辺にクリーニングガスが集中してしまい、処理室２０１の雰囲気は不均一となってしまうことが分かる。
【００８９】
比較例２は、上述の本実施形態に係るクリーニング工程において第三の工程（不活性ガス供給）を実施しない例である。反応管２０３内は、図９（ｃ）に示されているように、ノズル２４９周辺とノズル２４９と反応管２０３の間等のデットスペースにクリーニングガスが溜まってしまい、処理室２０１の雰囲気が不均一となってしまうことが分かる。また、この場合には、ノズル２４９内や図示していないガス供給配管内部に未反応のクリーニングガスが滞在し、排気処理時にこれらが未反応のまま排気されるためクリーニングガス消費効率が低くなる（無駄になる）。
【００９０】
一方、本実施形態に係るクリーニング工程によれば、図９（ｄ）に示されているように、排気処理を停止させた状態で不活性ガスを一定時間供給することで、処理室２０１内の圧力は高まり、処理室２０１内の雰囲気は均一となる。また、ノズル２４９内を不活性ガスで処理室へ押し出しているため、クリーニングガスの消費効率を従来よりも向上させることができる。
【００９１】
すなわち、本発明の実施形態によれば、ガス流れやハードウェア構造に依存しないセルフクリーニングを実現でき、ハードウェア構成部材へのダメージを低減しつつ、クリーニングガス消費効率を向上させることができ、結果として生産性を向上させることができる。
【００９２】
以上のように本発明の実施形態によれば、以下の少なくとも１つ以上の効果を奏する。
（１）反応管内の異物汚染を抑制することができる
（２）クリーニングガス消費効率を高めることができる。
（３）最適なクリーニング速度を決定することができる。
（４）石英部材、排気系統への過剰なクリーニングガス流入を抑制することができ、その経時変化を抑制することができる。
（５）反応室構造に依存して発生するデッドスペースに依存しない等方的なクリーニングが可能である。
（６）排気系の経時変化を抑制することで、クリーニング後の残渣を減少させ、膜厚ドロップ加速現象の発生を抑制することができる。
（７）経時変化を抑制することで、長期間にわたって装置を安定稼動させ、装置運用コストを抑えることができる。
（８）従来のクリーニング処理では、図１０に示されているように、クリーニングガスを供給するノズル２４９と反応管２０３の間等、処理室２０１内にてガスの流れの悪くなるエリアにおいて膜残りが発生してしまう。そして、成膜処理とクリーニング処理の継続的な使用により、次第にこの膜残り（異物）が堆積され、パーティクルが発生してしまうという問題があった。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、処理室２０１内のデッドスペースにもクリーニングガスを行き渡らせることができ、処理室２０１内にてガスの流れの悪くなるエリアにおいて残った膜を除去することが可能となり、パーティクルの発生を抑制可能となる。
（９）従来のクリーニング処理では、処理室２０１へ供給されたクリーニングガスの一部は未反応のまま排気管から排気処理されるため効率が悪くなる。これらの問題を改善するため、クリーニング時間を延長（オーバーエッチ量を増加）させたり、頻繁に反応管を交換したり、ウエット洗浄処理等のメンテナンスが実施されているが、結果として装置運用コストは増加（反応管等の耐熱部材の交換頻度の増加、クリーニングガス消費量の増加）し、生産性の低下を招いてしまっていた。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、クリーニングガスが処理室２０１から排気管へ未反応のまま排気されるのを抑制することができ、消費効率を向上させることができる。また、クリーニング時間を短縮させることができ、処理室２０１内の堆積物（堆積膜若しくは累積膜等）が形成されがたい部位におけるオーバーエッチ量の増加によるダメージの増加を抑制することができ、処理室２０１を構成する部材、例えば、反応管の交換頻度を減らすことができる。また、ボートウエット洗浄処理等のメンテナンスを実施することを抑制することができ、装置運用コストを減少させることができる。その結果、生産性を向上させることができる。
（１０）従来のクリーニング処理では、ノズルのガス供給孔の開口径や基板を保持する基板保持体としてのボートや反応管等の反応室（処理室）の構成品が経時変化を引き起こしやすいといった問題があった。ここで、ノズルのガス供給孔は新鮮なクリーニングガスが流れるため、その開口径がクリーニング処理の頻度と伴に増大してしまうという問題があった。ノズル内に供給されたガスはノズル内で滞留し、その後、ガス供給孔から反応室へ排出されるため、ノズル内の圧力は反応室内の圧力よりも大きくなる。そのため、ノズル内やガス供給孔がクリーニングガスによりエッチングされやすい環境下となり、ノズルやガス供給孔の劣化が生じやすくなる。特に、ノズルの材質として、例えば、石英製を用いる場合には、反応室内で基板にSiN等の膜形成する際に生じるノズル内の堆積物と石英との材質の相違による選択比が得られ難いという問題があった。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、反応室（処理室）の構成品の経時変化を抑制することができる。特にクリーニングガスを処理室２０１全域に行き渡せることができ、処理室２０１内に不均等に形成されている堆積物と選択的に反応させることができ、（クリーニング処理中に一部の反応室を構成する部材、例えば、石英が露出しても、クリーニングガスを処理室２０１に滞留させることで選択的に堆積物と反応させることができ、）ボートや反応管の劣化具合を均一にすることができる。
また、ノズルのガス供給孔の開口径の増大を抑制することができる。特に、ノズルの材質として、石英製を用いる場合にも、反応室内で基板にSiN等の膜形成する際に生じるノズル内の堆積物と石英との材質の相違による選択比が得られ難くてもノズルやガス供給孔の劣化を抑制することができる。
（１１）特に、縦型バッチ処理装置では、ノズルの延在方向に複数のガス供給孔があるノズルを用いる場合があり、この場合、ノズルの上流側であって、クリーニングガス導入部に近く、新鮮なクリーニングガスが流れる部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量が、ノズルの下流側の部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量よりも大きく、装置運用とともに、成膜における面内均一性が経時変化してしまう。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、複数のガス供給孔があるノズルを用いる場合でも、ノズルの上流側であって、クリーニングガス導入部に近く、新鮮なクリーニングガスが流れる部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量が、ノズルの下流側の部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量よりも大きくなることを抑制することができる。その結果、装置運用とともに、成膜における面内均一性が経時変化することを抑制することができる。
（１２）従来のクリーニング処理では、反応管内のガスを排気する排気口は、反応管内にて熱などで励起されたクリーニングガスが集まる部位であるため経時変化が大きく、装置運用とともに強度が低下し、反応管やボート等の耐熱部材が破損してしまい、結果として装置構造を複雑化させて運用コストを増加させていた。また、処理室２０１へ供給されたクリーニングガスの一部は未反応のまま排気管から排気処理されるため効率が悪くなる。さらに、未反応のままのクリーニングガスを排気口から排気管、ＡＰＣバルブ、排気装置、除外装置等の排気系統に流すことで、これら排気系統が腐食してしまうという問題があった。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、クリーニングガスと反応室（反応管、処理室ともいう）内の堆積物との反応を促進することで、クリーニングガスの消費効率が向上し、その結果、排気口に集まったガスは反応後のガスが主となるため、従来処理のような熱励起されたクリーニングガスが排気口周辺部位と反応することを抑制できる。さらに、未反応のままのクリーニングガスが排気系統へ流れ出ることを抑制することができ、その結果、排気系統の腐食の発生を抑制することができる。
（１３）第三の工程において、処理室２０１内の圧力が高まった状態で、第四の工程において、排気することで、処理室２０１内に大きな圧力変動を与えることができる。この圧力変動により、処理室２０１内に発生したパーティクルや、クリーニング処理により生じた膜はがれ部位を下流（少なくとも処理室２０１と排気管２３１との間の排気口よりも排気管２３１側に移動させることができる。好適には、ＡＰＣバルブ２４４よりも下流側へ移動させることができ、後の成膜工程において、パーティクルや膜はがれ部位が悪影響を及ぼすことを抑制することができる。第四工程においては、好適には短時間で排気することとより一層、処理室２０１内に大きな圧力変動を与えることができる。
【００９３】
＜本発明の第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９４】
上述の第１実施形態では、クリーニング工程として、＜ステップＳ０３４、第一の工程＞として、まず、ＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止する例について説明したが、本実施形態では、ＡＰＣバルブ２４４を完全に閉めることなく、処理室２０１内の排気量を絞る例について説明する。
なお、上述の第１実施形態と本実施形態とは、処理室２０１内でクリーニングガスを滞留させた状態で、不活性ガスを供給して処理室内を昇圧することで処理室２０１内の堆積物をクリーニングガスと反応させて除去する点で共通するものである。
その他の点は、概ね第１実施形態と同様であるので説明を割愛し、クリーニング工程について、以下に詳述する。
【００９５】
（クリーニング工程）
＜ステップＳ４０４、第一の工程＞（例えば１秒）
まず、ＡＰＣバルブ２４４の開度が小さくなるように制御し、処理室２０１内の排気量を減らす。好適には、後述するステップＳ４０５で処理室２０１内に供給するガス供給量に対し、排気量を小さくなるようにする。
【００９６】
＜ステップＳ４０５、第二の工程＞（例えば１５秒）
ステップＳ４０５では、排気量が絞られた状態の処理室２０１内へ所定量（例えば１０００ｃｃ）のＮＦ3ガスを流す。すなわち、クリーニングガス供給管２５２ａのバルブ２５４ａ、２５６ａを開閉することにより、クリーニングガス供給管２５２ａ内にＮＦ3ガスを流す。クリーニングガス供給管２５２ａ内を流れたＮＦ3ガスは、マスフローコントローラ２５３ａにより流量調整される。流量調整されたＮＦ3ガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給される。このとき、不活性ガス供給管２３２ｃからは、例えば７５ｃｃの不活性ガスとしてのＮ2ガスが処理室２０１内へ供給されている。なお、以上の動作の間は、処理室２０１内の温度を６３０℃に保持したままとする。
この第二の工程では、上述した第一の工程で排気を絞っているため、反応室構造に依存せず、均一にクリーニングガス（ＮＦ3ガス）が行き渡る。これは、ガスは圧力の高い場所から低い場所へ流れる性質があるため、排気処理を絞っていることにより処理室２０１内において圧力上昇が等方的に進行されるためである。例えば、処理室２０１内の圧力は５００Ｐａ以上１０００Ｐａ以下に維持されると良い。
【００９７】
＜ステップＳ４０６、第三の工程＞（Ｘ秒）
ステップＳ４０６では、バルブ２５４ａ、２５６ａを閉じ、ＮＦ3ガスの供給を停止し、不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａを開閉することにより、所定量（例えば５ｓｌｍ）の不活性ガスとしてのＮ2ガスを流す。すなわち、クリーニングガスとしてのＮＦ3ガスよりも処理室２０１を構成する部材、反応管２０３、バッファ室２３７、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂに対するエッチング力のない不活性ガスを前記処理室内に供給し、堆積物に対するエッチング力のない不活性ガスを処理室２０１内に供給し、処理室２０１内の圧力を上昇させる。
これにより、処理室２０１内の圧力を高めることができ、圧力を高めることでＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能にできる。また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
また、この第三の工程において、第１のノズル２４９ａからＮ2ガスを供給することで、第１のノズル２４９ａ内に残留しているＮＦ3ガスがＮ2ガスで押し出される。これにより、第１のノズル２４９ａの上流側（下部）から下流側（上部）の各ガス供給孔２５０ａから等量のＮＦ3ガスが供給され、各ガス供給孔２５０ａの開口面積の経時変化量を均一化することができる。すなわち、第三の工程がない場合には、第１のノズル２４９ａの上流側のガス供給孔２５０ａから大量のＮＦ3ガスが流れることで、上流側のガス供給孔２５０ａの開口面積だけが大きくなる。この結果、後の成膜工程において、下流側に比べ上流側のウエハ２００に大量の原料ガスが流されることになる。すなわち、下流側、上流側で膜厚が異なり、ウエハ２００間での膜厚均一性が悪化することになる。しかしながら、第三の工程を設けることで、これらの問題を是正することができる。例えば、処理室２０１内の圧力は１５００Ｐａ以上２０００Ｐａ以下に維持されると良い。
【００９８】
＜ステップＳ４０７、第四の工程＞（例えば１０秒）
ステップＳ４０７では、ＡＰＣバルブ２４４の開度を大きくし、処理室２０１内の排気処理を開始して、処理室２０１内に残留しているＮＦ3ガスと累積膜の反応生成ガスを排気処理する。
【００９９】
上述したステップＳ４０４〜Ｓ４０７を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ４０８）、処理室２０１内がセルフクリーニングされる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【０１００】
本実施形態によれば、処理室２０１で未反応だったクリーニングガスが排気系統にそのまま流れるため、排気系統を構成する部材と反応し、これらにダメージを与える可能性が高まるという問題が生じやすいという問題があるものの、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏する。
【０１０１】
＜本発明の第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１０２】
上述の第１実施形態では、クリーニング工程として、＜ステップＳ３０６、第三の工程＞として、クリーニングガスの供給を停止し、代わりに所定量の不活性ガスを流す形態について、説明したが、本実施形態では、クリーニングガスの供給を停止し、代わりに停止したクリーニングガスよりも処理室２０１を構成する部材に対するエッチング力の弱いクリーニングガスを所定量流す例について説明する。これにより、処理室２０１を構成する部材に対するエッチング力が、停止したクリーニングガスよりもエッチング力の弱いクリーニングガスを所定量流すと当該構成物へのダメージを抑制することができる。
なお、上述の第１実施形態と本実施形態とは、処理室２０１内でクリーニングガスを滞留させた状態で、不活性ガスを供給して処理室内を昇圧することで処理室２０１内の堆積物をクリーニングガスと反応させて除去する点で共通するものである。
その他の点は、概ね第１実施形態と同様であるので説明を割愛し、クリーニング工程について、以下に詳述する。また、上述の第１実施形態で説明した図１における不活性ガス供給系としての不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａ等の構成は、第二ガス供給系としての第二ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａ等の構成と、実施形態の概念的には同様であるので、説明の便宜を図るために、そのまま置き換えて説明する。
【０１０３】
（クリーニング工程）
＜ステップＳ５０４、第一の工程＞（例えば１秒）
まず、ＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止する。
【０１０４】
＜ステップＳ５０５、第二の工程＞（例えば１５秒）
ステップＳ５０５では、排気処理が停止している処理室２０１内へ所定量（例えば５００ｃｃ）のＮＦ3ガスを流す。すなわち、クリーニングガス供給管２５２ａのバルブ２５４ａ、２５６ａを開閉することにより、クリーニングガス供給管２５２ａ内にＮＦ3ガスを流す。クリーニングガス供給管２５２ａ内を流れたＮＦ3ガスは、マスフローコントローラ２５３ａにより流量調整される。流量調整されたＮＦ3ガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給される。このとき、不活性ガス供給管２３２ｃからは、例えば７５ｃｃの不活性ガスとしてのＮ2ガスが処理室２０１内へ供給されている。なお、以上の動作の間は、処理室２０１内の温度を６３０℃に保持したままとする。
この第二の工程では、上述した第一の工程で排気処理を停止しているため、反応室構造に依存せず、均一にクリーニングガス（ＮＦ3ガス）が行き渡る。これは、ガスは圧力の高い場所から低い場所へ流れる性質があるため、排気処理を停止していることにより処理室２０１内において圧力上昇が等方的に進行されるためである。
【０１０５】
＜ステップＳ５０６、第三の工程＞（Ｘ秒）
ステップＳ５０６では、バルブ２５４ａ、２５６ａを閉じ、ＮＦ3ガスの供給を停止し、不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａを開閉することにより、所定量（例えば１ｓｌｍ）の第二ガスとしての四フッ化メタン（ＣＦ４）ガスを流すことが考えられる。すなわち、第１クリーニングガスとしてのＮＦ3ガスよりも処理室２０１を構成する部材、反応管２０３、バッファ室２３７、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂに対するエッチング力が弱いガスを処理室２０１内に供給し、処理室２０１内の圧力を上昇させる。これにより、処理室２０１内の圧力を高めることができ、圧力を高めることでＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能にできる。また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
また、この第三の工程において、第１のノズル２４９ａから第二ガスを供給することで、第１のノズル２４９ａ内に残留しているＮＦ3ガスが第二ガスで押し出される。これにより、第１のノズル２４９ａの上流側（下部）から下流側（上部）の各ガス供給孔２５０ａから等量のＮＦ3ガスが供給され、各ガス供給孔２５０ａの開口面積の経時変化量を均一化することができる。すなわち、第三の工程がない場合には、第１のノズル２４９ａの上流側のガス供給孔２５０ａから大量のＮＦ3ガスが流れることで、上流側のガス供給孔２５０ａの開口面積だけが大きくなる。この結果、後の成膜工程において、下流側に比べ上流側のウエハ２００に大量の原料ガスが流されることになる。すなわち、下流側、上流側で膜厚が異なり、ウエハ２００間での膜厚均一性が悪化することになる。しかしながら、第三の工程を設けることで、これらの問題を是正することができる。
さらに、第１クリーニングガスによりエッチングできない堆積物や累積膜を第２クリーニングガスによりエッチングすることができるとともに処理室２０１を構成する部材のエッチングによる劣化を抑制することが可能となる。
好適には、第二ガスとして、第二の工程で流した第一クリーニングガスと反応して爆発等しないガスを用いる。その他、例えば、CxFy（フロロカーボンガス）（CxFy） x=1...、y=4・・・で示される物質が考えられる。
【０１０６】
＜ステップＳ５０７、第四の工程＞（例えば１０秒）
ステップＳ５０７では、ＡＰＣバルブ２４４を開き、処理室２０１内の排気処理を開始して、処理室２０１内に残留しているＮＦ3ガスと累積膜の反応生成ガスを排気処理する。
【０１０７】
上述したステップＳ５０４〜Ｓ５０７を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ５０８）、処理室２０１内がセルフクリーニングされる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【０１０８】
本実施形態によれば、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果に加え、以下の効果を奏する。
（１）第一クリーニングガスを供給したノズルにおいてノズル等処理室２０１内の残留第一クリーニングガスが完全に除去できない場合に、第一クリーニングガスよりも処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱い第二ガスを供給することで、これらの劣化を抑制することができる。特にノズル内壁や、ノズルに設けられたガス供給孔の劣化を抑制することができる。
【０１０９】
＜本発明のその他の実施形態＞
本発明のその他の実施形態について、以下に説明する。
その他の実施形態として、上述の第１実施形態において、クリーニングガスを供給する過程、＜ステップＳ３０５、第二の工程＞において、処理室内に供給するクリーニングガスの供給量を減少させるようにしても良い。
この場合、１回のエッチレートが低下することで、クリーニング時間が増加するというデメリットは生じるし、例えば、ステップＳ３０４〜Ｓ３０７を複数サイクルする場合には、結果として必要なサイクル数が増加することとなり、少なくともステップＳ３０４，Ｓ３０７等バルブ開閉回数や排気回数が増加するため、クリーニング時間が増加するというデメリットが生じる。また、トータルのクリーニングガスの消費量を抑制することはできないというデメリットは生じる。しかしながら、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏することができる。
【０１１０】
また、その他の実施形態として、上述の第１実施形態において、クリーニング工程＜ステップＳ３０４〜Ｓ３０７＞において、ステップＳ３０４のＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止するタイミングを、ずらすようにして、ステップＳ３０４をＳ３０５、Ｓ３０６の途中で行うようにしても良い。すなわち、クリーニングガスを処理室２０１内に供給している途中、若しくは、クリーニングガスが処理室２０１内に滞留した状態で、処理室２０１内の排気処理を停止するようにしてもよい。
この場合、処理室２０１で未反応だったクリーニングガスが排気系統にそのまま流れるため、排気系統を構成する部材と反応し、これらにダメージを与える可能性が高まるという問題が生じやすいという問題があるものの、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏することができる。
【０１１１】
さらに、その他の実施形態として、上述の第２実施形態において、クリーニングガスを供給する過程、＜ステップＳ４０５、第二の工程＞において、処理室内に供給するクリーニングガスの供給量もしくは排気量を減少させるようにしても良い。この場合、１回のエッチレートが低下することで、クリーニング時間が増加するというデメリットは生じるし、例えば、ステップＳ４０４〜Ｓ４０７を複数サイクルする場合には、結果として必要なサイクル数が増加することとなり、少なくともステップＳ４０７の排気回数が増加するため、クリーニング時間が増加するというデメリットが生じる。また、トータルのクリーニングガスの消費量を抑制することはできないというデメリットは生じる。しかしながら、第１実施形態および第２実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏することができる。
上述した実施形態では、クリーニング工程において、ボート２１７を処理室２０１内に収納された状態で行う例にして説明したが、ボート２１７が処理室２０１内に収納せずにボート２１７がない状態で行うようにしても良い。
【０１１２】
また、上述した実施形態では、電極、バッファ室がある反応管の形態を例にして説明したが、これらがない反応管であっても本発明は適用可能である。
【０１１３】
また、上述した実施形態では、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂがＬ字型のロングのノズルである形態を例にして説明したが、Ｌ字型のロングのノズルでなくて例えばＩ字型のストレートのノズルであっても良い。第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ａが複数でなく、単数でも良い。また、ガス供給孔２５０ａが反応管２０３の中心を向くように開口していなくても良いし、このガス供給孔２５０ａは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積でなくても良いし、更に同じ開口ピッチで設けられなくても、本発明は適用可能である。
また、上述した実施形態では、反応管２０３内に、板状部材２６６ａ、２６６ｂが設けられている形態を例にして説明したが、板状部材２６６ａ、２６６ｂは設けられていなくても良い。
【０１１４】
なお、本発明は、ＡＬＤ法だけでなくＣＶＤ法等の縦型装置による処理方法全般に適用される。
【０１１５】
また、ＡＬＤ法による成膜例につきＳｉＮ膜を形成する例を挙げたがこれに限らず、例えば、非昌質（アモルファス）シリコン膜にも、適用できるし、膜種、ガス種によらず、適用できる。
【０１１６】
また、上述した実施形態では、第一のクリーニングガス（エッチングガス）として、ＮＦ３ガスを用いる場合を例示するがこれに限らず、フッ素（Ｆ）含有ガスを用いることができる。フッ素含有ガスとしては、例えば、フッ素（Ｆ２）ガスや、フッ化塩素（ＣＬＦ３）ガスを適用することができ、その他、堆積物に合わせ、クリーニングガスを適宜変更することができる。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて成膜する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて成膜する場合にも、好適に適用できる。
【０１１８】
また、上述の各実施形態や各変形例や各応用例等は、適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１９】
また、本発明は、例えば、既存の基板処理装置のプロセスレシピを変更することでも実現できる。プロセスレシピを変更する場合は、本発明に係るプロセスレシピを電気通信回線や当該プロセスレシピを記録した記録媒体を介して既存の基板処理装置にインストールしたり、また、既存の基板処理装置の入出力装置を操作し、そのプロセスレシピ自体を本発明に係るプロセスレシピに変更したり、することも可能である。
【０１２０】
以下に付記として示す態様も本発明に含まれる。
（付記１）
本発明の一態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う半導体装置の製造方法が提供される。
（付記２）
本発明の他の態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成した後に、処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去するクリーニング方法であって、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行うクリーニング方法が提供される。
（付記３）
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室を排気する排気系と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に堆積する堆積物を除去する第一ガスを前記処理室に供給する第1ガス供給系と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを供給する第２ガス供給系と、前記処理室内に前記原料ガス供給系から原料ガスを供給し基板に対し膜を形成した後に、前記第１ガス供給系から前記処理室内に前記第一ガスを供給し、次に前記第２ガス供給系から前記処理室内に前記第二ガスを供給して前記処理室内の圧力を上昇させること、を含むサイクルを所定回数行うように前記排気系、前記原料ガス供給系、前記第１ガス供給系、前記第２ガス供給系を制御する制御部と、を備える基板処理装置が提供される。
（付記４）
本発明の他の態様によれば、処理室に収容された基板に原料ガスを供給して前記基板に所望の膜を形成する膜形成工程と、前記基板を搬出した後の処理室をクリーニングするクリーニング工程と、を有し、前記クリーニング工程では、前記処理室の排気を止める第一の工程と、前記処理室にクリーニングガスを供給する第二の工程と、前記処理室に不活性ガスを供給する第三の工程と、前記処理室を排気する第四の工程と、を順に少なくとも１回行なう半導体装置の製造方法が提供される。
（付記５）
本発明の他の態様によれば、前記第１工程における前記処理室内の圧力値より前記第２工程における前記処理室内の圧力値のほうが大きい付記４の半導体装置の製造方法が提供される。
（付記６）
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室を排気するための排気路と、前記排気路を開閉する排気バルブと、を備える排気手段と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給手段と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に付着する堆積物を除去するクリーニングガスを前記処理室に供給する第1供給路と、該第1供給路に連通し、不活性ガスを前記処理室に供給する第２供給路と、前記第１供給路の開閉を行う第1ガス供給バルブと、前記第２供給路の開閉を行う第２ガス供給バルブと、を備えるクリーニングガス供給手段と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記排気バルブ、前記第1ガス供給バルブ、前記第２ガス供給バルブを制御して、前記処理室の排気を止めた状態でクリーニングガスを前記第1供給路から前記処理室に供給し、所定時間経過後、クリーニングガスの供給を止めた状態で不活性ガスを前記第２供給路から前記処理室に供給し、所定時間経過後、前記処理室の排気を行う基板処理装置が提供される。
（付記７）
基板処理装置の処理室内の基板に対して膜を形成する手順と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する手順と、をコンピュータに実行させ、前記除去する手順では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１手順と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２手順と、を含むサイクルで所定回数実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０１２１】
１２１ コントローラ
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２０３ 反応管
２０７ ヒータ
２１７ ボート
２３１ 排気管
２３７ バッファ室
２４９ ノズル
２５０ ガス供給孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対して成膜処理を行う半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程の一例として、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて基板上に所定の薄膜を堆積する成膜工程がある。ＣＶＤ法とは、ガス状原料の気相および表面での反応を利用して、原料分子に含まれる元素を構成要素とする薄膜を被処理基板上へ堆積させる方法である。ＣＶＤ法の中でも薄膜堆積が原子層レベルで制御されているものは、ＡＬＤ法と呼ばれ、ＣＶＤ法に対して基板温度が低いことが特徴とされる。また、ＣＶＤ法で堆積された薄膜から不純物を除去したり、ＡＬＤ法で吸着した成膜原料の化学反応を補助したりするためにプラズマが用いられている。
【０００３】
例えば、ＤＣＳ（ジクロロシラン）とＮＨ3（アンモニア）プラズマを用いてＡＬＤ法によるアモルファスシリコン窒化膜（以下、ＳｉＮ膜と記す）の形成が行われている。基板上へのＳｉＮ膜形成処理は、ＤＣＳ照射処理とＮＨ3プラズマ照射処理で構成される。これら２つの処理を繰り返すことにより（以下、サイクル処理と記す）、基板上に所定の膜厚のＳｉＮ膜の堆積を行う。
【０００４】
しかしながら、このようなＡＬＤ法やＣＶＤ法においては、基板以外の接ガス部に薄膜が累積的に堆積されてしまう。この累積的な堆積により、マイクロクラックが発生し、このマイクロクラックの剥離された異物により基板が汚染される異物汚染が問題となっている。この異物汚染は、堆積速度が速くなるほど、また、累積膜厚が厚くなるほど発生しやすい。
【０００５】
また、上述の異物汚染を防止するために、一連の成膜処理の後にクリーニング処理を施して累積膜を除去するクリーニング工程が実施されている。この処理は、三フッ化窒素（ＮＦ3）やフッ素（Ｆ2）などのクリーニングガスを反応室へ導入しながらＳｉＮ膜と反応させ、ＳｉＮ膜をガスに変換して排気する（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のクリーニング処理では、図１０に示されているように、クリーニングガスを供給するノズル２４９と反応管２０３の間等、処理室２０１内にてガスの流れの悪くなるエリア（例えば、図１０においてデッドスペースＤ）において膜残りが発生してしまう。そして、成膜処理とクリーニング処理の継続的な使用により、次第にこの膜残り（異物）が堆積され、パーティクルが発生してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、反応管内の異物汚染を抑制することができる半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う半導体装置の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成した後に、処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去するクリーニング方法であって、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行うクリーニング方法が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室を排気する排気系と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に堆積する堆積物を除去する第一ガスを前記処理室に供給する第1ガス供給系と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを供給する第２ガス供給系と、前記処理室内に前記原料ガス供給系から原料ガスを供給し基板に対し膜を形成した後に、前記第１ガス供給系から前記処理室内に前記第一ガスを供給し、次に前記第２ガス供給系から前記処理室内に前記第二ガスを供給して前記処理室内の圧力を上昇させること、を含むサイクルを所定回数行うように前記排気系、前記原料ガス供給系、前記第１ガス供給系、前記第２ガス供給系を制御する制御部とを備える基板処理装置が提供される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、基板処理装置の処理室内の基板に対して膜を形成する手順と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する手順と、をコンピュータに実行させ、前記除去する手順では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１手順と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２手順と、を含むサイクルで所定回数実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、反応管内の異物汚染を抑制可能な半導体装置の製造方法、クリーニング方法、基板処理装置及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にて好適に用いられる処理炉の一例とそれに付随する部材の概略構成図であって、特に処理炉部分を縦断面で示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にて好適に用いられる図１に示す処理炉のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程とクリーニング工程を説明するフローチャートを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程におけるシーケンスを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程におけるシーケンスを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程において、第三の工程の設定時間と１サイクル当たりのＳｉＮ膜の減少量の関係を示す実験結果である。
【図７】図６をグラフで示した図である。
【図８】（ａ）本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程の圧力と時間との関係を説明するための図である。（ｂ）本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程のクリーニングガス流量と時間との関係を説明するための図である。
【図９】（ａ）比較例に係るクリーニング工程において、排気管が反応管の下部にある場合の反応管内の様子を示す図である。（ｂ）比較例に係るクリーニング工程において、排気管が反応管の上部にある場合の反応管内の様子を示す図である。（ｃ）比較例に係るクリーニング工程において、第三の工程を実施しない場合の反応管内の様子を示す図である。（ｄ）本実施形態に係るクリーニング工程を用いた場合の反応管内の様子を示す図である。
【図１０】反応管内のデッドスペースの発生部位を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜本発明の第１実施形態＞
次に、本発明の好ましい第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の好ましい実施の形態において好適に使用される基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を縦断面で示している。図２は、本発明の好ましい実施の形態において好適に使用される基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を横断面で示す図である。
【００１７】
図１に示されているように、処理炉２０２は、加熱手段（加熱機構）としてのヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状である。ヒータ２０７は保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応容器（処理容器）を構成する反応管２０３が設けられる。
【００１８】
反応管２０３の下部にはマニホールド２０９が設けられている。反応管２０３の下端部およびマニホールド２０９の上部開口端部には、それぞれ環状のフランジが設けられている。これらのフランジ間には気密部材としてのＯリング２２０が配置され、両者の間は気密にシールされている。
【００１９】
マニホールド２０９の下方には、反応管２０３の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９はマニホールド２０９の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は例えばステンレス等の金属で構成されており、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面にはマニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０が設けられている。少なくとも、反応管２０３、マニホールド２０９、及びシールキャップ２１９により処理室２０１が形成されている。なお、マニホールド２０９と反応管２０３とは同じ材質として、一体として構成されても良い。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、後述するボート２１７を回転させる回転機構２６７が設けられている。回転機構２６７の回転軸２５５はシールキャップ２１９を貫通して、ボート２１７に接続されている。回転機構２６７がボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９は反応管２０３の外部に設けられた昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５によりボート２１７を処理室２０１内に対し搬入搬出することが可能となっている。
【００２０】
シールキャップ２１９には断熱部材としての石英キャップ２１８を介して基板保持手段（支持具、または、基板保持体という）としてのボート２１７が立設されている。石英キャップ２１８は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料で構成され断熱部として機能すると共にボートを保持する保持体となっている。ボート２１７は、例えば、石英や炭化珪素等の耐熱性材料で構成され複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて管軸方向に多段に支持されるように構成されている。
なお、石英キャップ２１８は、ボート２１７と別体として設けずに、ボート２１７の下部に一体に設けてもよい。また、石英キャップ２１８に代えて、あるいは、石英キャップ２１８に加えて、ボート２１７の下部、あるいは石英キャップ２１８の下部に、円板状に形成された断熱板を複数枚設けるように構成してもよい。
【００２１】
マニホールド２０９には、第１のノズル２４９ａ及び第２のノズル２４９ｂがマニホールド２０９を貫通するように設けられている。第１のノズル２４９ａには第１のガス供給管２３２ａが接続され、第２のノズル２４９ｂには第２のガス供給管２３２ｂが接続されている。
【００２２】
第１のガス供給管２３２ａには上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ａ、開閉弁であるバルブ２４３ａ、２４７ａ、ガス溜り部２４８及び開閉弁であるバルブ２５１ａが設けられている。このガス溜り部２４８は、例えば通常の配管よりもガス容量の大きなガスタンク又は螺旋配管などで構成される。
そして、バルブ２４７ａまたはバルブ２５１ａを開閉することにより、第１のガス供給管２３２ａを介して後述する第１の処理ガスとしてのＤＣＳガスをガス溜り部２４８に溜めたり、溜めたＤＣＳガスを処理室２０１内に供給できるようになっている。また、第１のガス供給管２３２ａには、不活性ガス供給管２３２ｃが接続されている。この不活性ガス供給管２３２ｃには、上流方向から順に、流量制御部としての流量制御器であるマスフローコントローラ２４１ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｃが設けられている。また、第１のガス供給管２３２ａの先端部には、上述の第１のノズル２４９ａが接続されている。第１のノズル２４９ａは、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第１のノズル２４９ａはＬ字型のロングのノズルとして構成されている。第１のノズル２４９ａの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ａが設けられている。ガス供給孔２５０ａは反応管２０３の中心を向くように開口している。
このガス供給孔２５０ａは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第１のガス供給管２３２ａ、マスフローコントローラ２４１ａ、バルブ２４３ａ、２４７ａ、ガス溜り部２４８、バルブ２５１ａ及び第１のノズル２４９ａにより第１のガス供給系が構成される。また、主に、不活性ガス供給管２３２ｃ、マスフローコントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃにより第１の不活性ガス供給系が構成される。
【００２３】
また、第１のガス供給管２３２ａのバルブ２５１ａの下流側には、クリーニングガス供給管２５２ａが接続されている。このクリーニングガス供給管２５２ａには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２５３ａ、開閉弁であるバルブ２５４ａ、及び開閉弁であるバルブ２５６ａが設けられている。主に、クリーニングガス供給管２５２ａ、マスフローコントローラ２５３ａ、及びバルブ２５４ａ、２５６ａによりクリーニングガス供給系が構成される。
【００２４】
第２のガス供給管２３２ｂには上流方向から順に流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ｂ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｂ、２４７ｂが設けられている。また、第２のガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂの下流側には、不活性ガス供給管２３２ｄが接続されている。この不活性ガス供給管２３２ｄには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１ｄ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。また、第２のガス供給管２３２ｂの先端部には、上述の第２のノズル２４９ｂが接続されている。第２のノズル２４９ｂは、ガス分散空間であるバッファ室２３７内に設けられている。
【００２５】
バッファ室２３７は反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間であって、反応管２０３内壁の下部より上部にわたる部分に、ウエハ２００の積載方向に沿って設けられている。バッファ室２３７のウエハ２００と隣接する壁の端部にはガスを供給するガス供給孔２５０ｃが設けられている。好適には、ガス供給孔２５０ｃは反応管２０３の中心を向くように開口していると、指向性の高いガス供給を行う場合に特に良い。好適には、このガス供給孔２５０ｃは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられていると良い。
【００２６】
第２のノズル２４９ｂは、バッファ室２３７のガス供給孔２５０ｃが設けられた端部とは反対側の端部に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第２のノズル２４９ｂはＬ字型のロングのノズルとして構成されている。第２のノズル２４９ｂの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ｂが設けられている。好適には、ガス供給孔２５０ｂはバッファ室２３７の中心を向くように開口していると良い。好適には、このガス供給孔２５０ｂは、バッファ室２３７のガス供給孔２５０ｃと同様に、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられていると良い。この複数のガス供給孔２５０ｂのそれぞれの開口面積は、バッファ室２３７内と処理室２０１内の差圧が小さい場合には、好適には、上流側（下部）から下流側（上部）まで、それぞれ同一の開口面積で同一の開口ピッチとするとよいが、差圧が大きい場合には、好適には、上流側から下流側に向かって、それぞれ開口面積を大きくするか、開口ピッチを小さくするとよい。
【００２７】
本実施形態においては、各ガス供給孔２５０ｂの開口面積や開口ピッチを、上流側から下流側にかけて上述のように調節することで、まず、ガス供給孔２５０ｂのそれぞれから、流速の差はあるもの、流量がほぼ同量であるガスを噴出させる。そしてこのガス供給孔２５０ｂのそれぞれから噴出するガスを、一旦、バッファ室２３７内に導入し、バッファ室２３７内においてガスの流速差の均一化を行うこととした。
【００２８】
すなわち、第２のノズル２４９ｂの各ガス供給孔２５０ｂよりバッファ室２３７内に噴出したガスはバッファ室２３７内で各ガスの粒子速度が緩和された後、バッファ室２３７のガス供給孔２５０ｃより処理室２０１内に噴出する。これにより、各ガス供給孔２５０ｂよりバッファ室２３７内に噴出したガスは、各ガス供給孔２５０ｃより処理室２０１内に噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとなる。
【００２９】
主に、第２のガス供給管２３２ｂ、マスフローコントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、２４７ｂ、第２のノズル２４９ｂ、バッファ室２３７により第２のガス供給系が構成される。また、主に、不活性ガス供給管２３２ｄ、マスフローコントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄにより第２の不活性ガス供給系が構成される。
【００３０】
第１のガス供給管２３２ａからは、例えば、シリコン原料ガス、すなわちシリコン（Ｓｉ）を含むガス（シリコン含有ガス）が第１の処理ガスとして、マスフローコントローラ２４１ａ、バルブ２４３ａ、２４７ａ、ガス溜り部２４８、バルブ２５１ａ及び第１のノズル２４９ａを介して処理室２０１内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＤＣＳ）ガスやヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2Ｃｌ6、ＨＣＤ）ガス等を用いることができる。尚、第１の処理ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良いが、ここでは気体として説明する。第１の処理ガスが常温常圧で液体の場合は気化器（不図示）を設ける。
【００３１】
第２のガス供給管２３２ｂからは、例えば窒素（Ｎ）を含むガス（窒素含有ガス）が原料ガスを改質する第２の処理ガスとして、マスフローコントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、２４７ｂ、第２のノズル２４９ｂ、バッファ室２３７を介して処理室２０１内に供給される。窒素含有ガスとしては、例えばアンモニア（ＮＨ3）ガスを用いることができる。
【００３２】
不活性ガス供給管２３２ｃ及び２３２ｄからは、不活性ガスとして例えば窒素（Ｎ2）ガスが、それぞれマスフローコントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃ、第１のガス供給管２３２ａ及び第１のノズル２４９ａを介して、マスフローコントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄ、第２のガス供給管２３２ｂ、第２のノズル２４９ｂ及びバッファ室２３７を介して処理室２０１内に供給される。
【００３３】
クリーニングガス供給管２５２ａからは、クリーニングガスとして例えば三フッ化窒素（ＮＦ3）ガスが、マスフローコントローラ２５３ａ、バルブ２５４ａ、２５６ａ及び第１のノズル２４９ａを介して処理室２０１内に供給される。
【００３４】
なお、例えば各ガス供給管から上述のようなガスをそれぞれ流す場合、第１のガス供給系により原料ガス供給系、すなわちシリコン含有ガス供給系（シラン系ガス供給系）が構成される。また、第２のガス供給系により改質ガス供給系、すなわち窒素含有ガス供給系が構成される。
【００３５】
バッファ室２３７内には、図１及び図２に示すように、細長い構造を有する第１の電極である第１の棒状電極２６９及び第２の電極である第２の棒状電極２７０が、反応管２０３の下部より上部にわたりウエハ２００の積層方向に沿って配設されている。第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０は、第２のノズル２４９ｂと平行に設けられており、上部より下部にわたって各電極を保護する保護管である電極保護管２７５によりそれぞれ覆われることで保護されている。この第１の棒状電極２６９又は第２の棒状電極２７０のいずれか一方は整合器２７２を介して高周波電源２７３に接続され、他方は基準電位であるアースに接続されている。この結果、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間のプラズマ生成領域２２４にプラズマが生成される。主に、第１の棒状電極２６９、第２の棒状電極２７０、電極保護管２７５、整合器２７２、高周波電源２７３によりプラズマ発生器（プラズマ発生部）としてのプラズマ源が構成される。なお、プラズマ源は、後述するようにガスをプラズマで活性化させる活性化機構として機能する。
【００３６】
電極保護管２７５は、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０のそれぞれをバッファ室２３７の雰囲気と隔離した状態でバッファ室２３７内に挿入できる構造となっている。ここで、電極保護管２７５の内部は外気（大気）と同一雰囲気であると、電極保護管２７５にそれぞれ挿入された第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０はヒータ２０７による熱で酸化されてしまう。そこで、電極保護管２７５の内部には窒素などの不活性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を充分低く抑えて第１の棒状電極２６９又は第２の棒状電極２７０の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構（図示せず）が設けられている。
【００３７】
マニホールド２０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。なお、マニホールド２０９に代えて、反応管２０３に排気管２３１を設けるように構成しても良い。
排気管２３１には処理室２０１内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ２４５及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４を介して真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４４は弁を開閉して処理室２０１内の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、圧力センサ２４５により排気系が構成される。
【００３８】
反応管２０３内には温度検出器としての温度センサ２６３が設置されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合を調整することで、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。温度センサ２６３は、ノズル２４９ａ及び２４９ｂ、と同様にＬ字型に構成されており、反応管２０３の内壁に沿って設けられている。
【００３９】
反応管２０３内には、後述するクリーニングガス供給後の反応管２０３内に付着した膜の除去状態を確認する石英製の板状部材２６６ａ、２６６ｂが設けられている。板状部材２６６ａ及び２６６ｂは、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向に沿って延びた状態で設けられている。例えば、板状部材２６６ａは、反応管２０３内の壁面であって第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａに対向する位置に配置され、板状部材２６６ｂは、反応管２０３内の壁面であって第１のノズル２４９ａに隣接する位置に配置される。
【００４０】
制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ及び２５３ａ、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４７ａ、２４７ｂ、２５１ａ、２５４ａ及び２５６ａ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ２６３、ボート回転機構２６７、ボートエレベータ１１５、高周波電源２７３等に接続されている。コントローラ１２１により、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ及び２５３ａによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４７ａ、２４７ｂ、２５１ａ、２５４ａ及び２５６ａの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉及び圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動・停止、ボート回転機構２６７の回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５の昇降動作等の制御や、高周波電源２７３の電力供給制御が行われる。
【００４１】
なお、図１１に示されているように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ
（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを 備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
【００４２】
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
【００４３】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のマスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄ，２４１ｅ，２４１ｆ，２４１ｇ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ，２４３ｆ，２４３ｇ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ２６３、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。
【００４４】
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ１２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、マスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄ，２５３ａによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４７ａ，２４７ｂ，２５１ａ，２５４ａ，２５６ａ等の開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作及びＡＰＣバルブ２４４による圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。
【００４５】
なお、コントローラ１２１は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）１２３を用意し、係る外部記憶装置１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ１２１を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置１２３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置１２３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００４６】
次に、上述の基板処理装置の処理炉を用いて半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜を成膜し、セルフクリーニング処理をするシーケンス例について説明する。尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
【００４７】
ここでは第１の処理ガスとしてシリコン含有ガスであるＤＣＳガスを、第２の処理ガスとして窒素含有ガスであるＮＨ3ガスを用い、基板上に絶縁膜としてＳｉＮ膜を形成し、装置をセルフクリーニング処理する例について図３〜図５を参照して説明する。
【００４８】
図３は、本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程とクリーニング工程を説明するフローチャートである。また、図４は、本発明の一実施形態にて好適に用いられる成膜工程におけるシーケンス図であって、図５は、本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程におけるシーケンス図である。
【００４９】
まず、複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）される（ステップＳ２０１）。次に、図１に示されているように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内に搬入（ボートロード）される（ステップＳ２０２）。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０を介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００５０】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ２４６によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づきＡＰＣバルブ２４４が、フィードバック制御される（圧力調整）（ステップＳ２０３）。また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０７によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）（ステップＳ２０４）。続いて、回転機構２６７により、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。次に、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスを処理室２０１内に供給することによりＳｉＮ膜を成膜する成膜工程を行う。なお、ＤＣＳガスはそれ単独で成膜することができるガスであり、熱分解等によりＳｉ膜を処理室２０１内やノズル形成する。
【００５１】
（成膜工程）
＜ステップＳ２０５＞
ステップＳ２０５では、まずＤＣＳガスを流す。第１のガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａ、２４７ａ又はバルブ２５１ａを開閉する。これにより、ガス溜り部２４８を介して第１のガス供給管２３２ａ内にＤＣＳガスを流す。第１のガス供給管２３２ａ内を流れたＤＣＳガスは、マスフローコントローラ２４１ａにより流量調整される。流量調整されたＤＣＳガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。このとき、好適には、同時にバルブ２４３ｃを開き、不活性ガス供給管２３２ｃ内に不活性ガスを流す。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｃ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｃにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスはＤＣＳガスと一緒に処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。なお、このとき、好適には、同時にバルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｄ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。その後、バッファ室２３７内に供給されたＮ2ガスは、ガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、ＤＣＳガスがバッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ等へ流れ、バッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ内に堆積するのを抑制することができる。
【００５２】
このとき、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して処理室２０１内の圧力を、例えば１０〜１０００Ｐａの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ２４１ａで制御するＤＣＳガスの供給流量は、例えば１００〜５０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＤＣＳガスをウエハ２００に晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば２〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときヒータ２０７の温度は、ウエハ２００の温度が、例えば、３００〜６５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【００５３】
ＤＣＳガスの供給により、ウエハ２００表面の下地膜上に、シリコン含有層としてのシリコン層（Ｓｉ層）が形成される。シリコン含有層はＤＣＳの化学吸着（表面吸着）層であってもよい。
【００５４】
＜ステップＳ２０６＞
ステップＳ２０６では、シリコン含有層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じ、ＤＣＳガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくはシリコン含有層形成に寄与した後のＤＣＳガスを処理室２０１内から排除する。なお、この時、好適にはバルブ２４３ｃ、２４７ａ及び２５１ａは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。また、好適には、バルブ２４３ｃ、２４７ａ及び２５１ａ、バルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくはシリコン含有層形成に寄与した後のＤＣＳガスを処理室２０１内から排除する効果を高める。不活性ガスとしては、Ｎ2ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００５５】
＜ステップＳ２０７＞
ステップＳ２０７では、処理室２０１内の残留ガスを除去した後、第２のガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂ及び２４７ｂを開き、第２のガス供給管２３２ｂ内に窒素含有ガスとしてのＮＨ3ガスを流す。ＮＨ3ガスはそれ単独で成膜することができないガスである。第２のガス供給管２３２ｂ内を流れるＮＨ3ガスは、マスフローコントローラ２４１ｂにより流量調整される。流量調整されたＮＨ3ガスは第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。このとき、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加することで、バッファ室２３７内に供給されたＮＨ3ガスはプラズマ励起され、活性種としてガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。この時、好適には、同時にバルブ２４３ｄを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスとしてのＮ2ガスを流す。Ｎ2ガスはＮＨ3ガスと一緒に処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。なお、このとき、好適には、同時にバルブ２４３ｃ、バルブ２４７ａ、バルブ２５１ａを開き、不活性ガス供給管２３２ｃ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｃ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｃにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、ＮＨ3ガスが第１のノズル２４９ａ等へ流れるのを抑制することができる。
【００５６】
ＮＨ3ガスをプラズマ励起することにより活性種として流すときは、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して処理室２０１内の圧力を、例えば１０〜１００Ｐａの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ２４１ｂで制御するＮＨ3ガスの供給流量は、例えば１０００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＮＨ3ガスをプラズマ励起することにより得られた活性種にウエハ２００を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば２〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ２０７の温度は、ステップＳ２０５と同様、ウエハ２００の温度が３００〜６５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。なお、高周波電源２７３から第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間に印加する高周波電力は、例えば５０〜１０００Ｗの範囲内の電力となるように設定する。ＮＨ3ガスは反応温度が高く、上記のようなウエハ温度、処理室内圧力では反応しづらいので、プラズマ励起することにより活性種としてから流すようにしており、このためウエハ２００の温度は上述のように設定した低い温度範囲のままでよい。なお、ＮＨ3ガスを供給する際にプラズマ励起せず、ヒータ２０７の温度を適正に調整してウエハ２００の温度を例えば６５０℃以上の温度とし、さらにＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して処理室２０１内の圧力を例えば５０〜３０００Ｐａの範囲内の圧力とすることで、ＮＨ3ガスをノンプラズマで熱的に活性化することも可能である。なお、ＮＨ3ガスは熱で活性化させて供給すると、ソフトな反応を生じさせることができる。
【００５７】
このとき、処理室２０１内に流しているガスはＮＨ3ガスをプラズマ励起することにより得られた活性種、もしくは処理室２０１内温度を高くすることで熱的に活性化されたＮＨ3ガスであり、処理室２０１内にはＤＣＳガスは流していない。したがって、ＮＨ3ガスは気相反応を起こすことはなく、活性種となった、もしくは活性化されたＮＨ3ガスは、ステップS２０５でウエハ２００上に形成された第１の層としてのシリコン含有層の一部と反応する。これによりシリコン含有層は窒化されて、シリコン及び窒素を含む第２の層、すなわち、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）へと改質される。
【００５８】
＜ステップＳ２０８＞
ステップＳ２０８では、第２のガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂを閉じて、ＮＨ3ガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくは窒化に寄与した後のＮＨ3ガスを処理室２０１内から排除する。なお、この時、好適には、バルブ２４３ｄ及び２４７ｂは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。また、好適には、バルブ２４３ｄ、２４７ｂ、２４３ｃ、２４７ａ及び２５１ａは開いたままとして、Ｎ2ガスの処理室２０１内への供給を維持しても良い。
これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくは窒化に寄与した後のＮＨ3ガスを処理室２０１内から排除する効果を高める。
【００５９】
窒素含有ガスとしては、ＮＨ3ガスをプラズマや熱で励起したガス以外に、Ｎ2ガス、Ｎ3ガス、Ｎ3Ｈ8ガス等をプラズマや熱で励起したガスを用いてもよく、これらのガスをＡｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスで希釈したガスをプラズマや熱で励起して用いてもよい。
【００６０】
上述したステップＳ２０５〜Ｓ２０８を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ２０９）、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコンおよび窒素を含むＳｉＮ膜を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【００６１】
所定膜厚のＳｉＮ膜を形成する成膜処理がなされると、Ｎ2ガス等の不活性ガスが処理室２０１内へ供給されつつ排気されることで処理室２０１内が不活性ガスでパージされる（ガスパージ）（ステップＳ２１０）。その後、処理室２０１内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）（ステップＳ２１１）。
【００６２】
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ２００がボート２１７に支持された状態でマニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される（ステップＳ２１２）。その後、処理済ウエハ２００はボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）（ステップＳ２１３）。
【００６３】
以上により、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスとを用いてウエハ２００の表面にＳｉＮ膜を成膜することができる。
【００６４】
なお、ＳｉＮ膜を成膜する際に使用する原料ガスとして、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスとを用いる場合のみならず、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2Ｃｌ6、ＨＣＤ）とＮＨ3を用いる場合であっても、それ以外のＳｉ原料や窒化原料を用いている場合であっても、また、Ｓｉ原料と窒化原料とを交互に供給してＡＬＤ法によってＳｉＮ膜を成膜する場合のみならず、Ｓｉ原料と窒化原料とを同時に供給してＣＶＤ法によってＳｉＮ膜を成膜する場合にも、本発明の好ましい実施の形態のエッチング方法は好適に適用できる。
【００６５】
次に、本発明の好ましい実施の形態における処理炉２０２のクリーニング工程について説明する。
【００６６】
成膜工程では、反応管２０３や、マニホールド２０９、排気管２３１の内壁、バッファ室２３７、第一のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂの内外壁等に堆積物が付着する。この堆積物の材質、量は、ウエハ２００上へ成膜すべき膜の材質、膜厚、使用するガス種によりさまざまであり、一回の成膜工程の直後にクリーニング工程を実施する場合の他、複数回の成膜工程を実施し、所定の堆積量になった後にクリーニング工程を実施する場合や、一回以上の成膜工程前に実施する場合もある。ここでは、一回の成膜工程の直後に実施する場合について説明する。
本発明の好ましい実施の形態におけるクリーニング工程では、成膜待機状態の温度もしくはその近傍の温度帯にてガスクリーニングを実施する。すなわち、上述したように、ＤＣＳガスとＮＨ3ガスとを用いてＡＬＤ法によりＳｉＮ膜を成膜する場合には、ヒータ２０７の温度が、ウエハ２００の温度が３００〜６５０℃の範囲内の温度になるように設定しているので、ガスクリーニングも、処理室２０１内の温度が３００〜６５０℃の範囲内の温度にて実施する。なお、ガスクリーニングは、温度変更時間を省略し、工程時間を短くするために成膜待機状態の温度もしくはその近傍の温度帯からはじめるが、温度を任意に変更しエッチング条件を変化させて実施してもよい。
【００６７】
本実施形態では、反応管２０３内壁等に付着した堆積物をエッチングするエッチングガス（クリーニングガスともいう）としてＮＦ3ガスを用いる。ＮＦ3ガスはＮＨ3ガスポートである第２のガス供給管２３２ｂから供給してもよい。しかし、好適には、ＮＨ3ガスポートはそれ単独で成膜可能な原料ガスとしてのＳｉソースポートより相対的にプラズマ強度が強いエリアに設けられているため、図１に示されているようにＳｉソース側である第１のガス供給管２３２ａから供給すると良い。これにより、反応管２０３、ノズル２４９ａ、２４９ｂ、バッファ室２３７等の特に石英部材をはじめ、処理室２０１を形成する部材や排気管２３１等のダメージを抑制できる。また、処理室２０１を形成する部材や排気管２３１等のダメージの抑制や、コスト面で高くなったり、設置スペースが必要になったりする問題が生じないようであれば、好適には、第１のガス供給管２３２ａ、第２のガス供給管２３２ｂの両方から、クリーニングガスを供給するようにしても良い。
【００６８】
ガスクリーニング時には、ＮＨ3ポートより供給される励起されたＮ2種などからクリーニングガスヘの励起エネルギーの移動（授受）によりクリーニングガスが励起され、もしくは、ＮＨ3ポート付近へ拡散しているクリーニングガスやＮ2などが高周波により励起されて、クリーニングが進行すると考えられる。
【００６９】
まず、ウエハ２００を搭載しない状態の空のボート２１７が、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内に搬入（ボートロード）される（ステップＳ３０１）。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０を介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００７０】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ２４６によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づきＡＰＣバルブ２４４が、フィードバック制御される（圧力調整）（ステップＳ３０２）。
【００７１】
一方、ヒータ２０７を制御して処理室２０１内を例えば３００〜６５０℃の範囲内の成膜待機状態の温度、例えば、６３０℃に保持しておく（温度調整）（ステップＳ３０３）。
【００７２】
続いて、クリーニングガスであるＮＦ3ガスと不活性ガスであるＮ2ガスを処理室２０１内に供給することによりセルフクリーニング処理をするクリーニング工程を行う。
【００７３】
（クリーニング工程）
＜ステップＳ３０４、第一の工程＞（例えば１秒）
まず、ＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止する。
【００７４】
＜ステップＳ３０５、第二の工程＞（例えば１５秒）
ステップＳ３０５では、排気処理が停止している処理室２０１内へ所定量（例えば５００ｃｃ）のＮＦ3ガスを流す。すなわち、クリーニングガス供給管２５２ａのバルブ２５４ａ、２５６ａを開閉することにより、クリーニングガス供給管２５２ａ内にＮＦ3ガスを流す。クリーニングガス供給管２５２ａ内を流れたＮＦ3ガスは、マスフローコントローラ２５３ａにより流量調整される。流量調整されたＮＦ3ガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給される。このとき、好適には、不活性ガス供給管２３２ｃからは、例えば７５ｃｃの不活性ガスとしてのＮ2ガスが処理室２０１内へ供給されるようにしても良い。なお、以上の動作の間は、処理室２０１内の温度を６３０℃に保持したままとする。
この第二の工程では、上述した第一の工程で排気処理を停止しているため、処理室２０１を構成する、反応管２０３、バッファ室２３７等の構造に依存されることなく、均一にクリーニングガス（ＮＦ3ガス）が行き渡る。これは、ガスは圧力の高い場所から低い場所へ流れる性質があるため、排気処理を停止していることにより処理室２０１内において圧力上昇が等方的に進行されるためである。
なお、このとき、バッファ室２３７内、第２のノズル２４９ｂ内外での堆積物の付着がない若しくは、少ない場合には、好適には、同時にバルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｄ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。その後、バッファ室２３７内に供給されたＮ2ガスは、ガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、クリーニングガスがバッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ等へ流れ、バッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂが過剰に劣化するのを抑制することができる。
【００７５】
＜ステップＳ３０６、第三の工程＞（Ｘ秒）
ステップＳ３０６では、バルブ２５４ａ、２５６ａを閉じ、ＮＦ3ガスの供給を停止し、不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａを開閉することにより、所定量（例えば１ｓｌｍ）の不活性ガスとしてのＮ2ガスを流す。すなわち、クリーニングガスとしてのＮＦ3ガスよりも処理室２０１を構成する部材、反応管２０３、バッファ室２３７、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂに対するエッチング力のない不活性ガスを前記処理室内に供給し、堆積物に対するエッチング力のない不活性ガスを処理室２０１内に供給し、処理室２０１内の圧力を上昇させる。
これにより、処理室２０１内の圧力を高めることができ、圧力を高めることでＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能にできる。また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
また、この第三の工程において、第１のノズル２４９ａからＮ2ガスを供給することで、第１のノズル２４９ａ内に残留しているＮＦ3ガスがＮ2ガスで押し出される。これにより、第１のノズル２４９ａの上流側（下部）から下流側（上部）の各ガス供給孔２５０ａから等量のＮＦ3ガスが供給され、各ガス供給孔２５０ａの開口面積の経時変化量を均一化することができる。すなわち、第三の工程がない場合には、第１のノズル２４９ａの上流側のガス供給孔２５０ａから大量のＮＦ3ガスが流れることで、上流側のガス供給孔２５０ａの開口面積だけが大きくなる。この結果、後の成膜工程において、下流側に比べ上流側のウエハ２００に大量の原料ガスが流されることになる。すなわち、下流側、上流側で膜厚が異なり、ウエハ２００間での膜厚均一性が悪化することになる。しかしながら、第三の工程を設けることで、これらの問題を是正することができる。
なお、このとき、バッファ室２３７内、第２のノズル２４９ｂ内外での堆積物の付着がない若しくは、少ない場合には、好適には、同時にバルブ２４３ｄ、バルブ２４７ｂを開き、不活性ガス供給管２３２ｄ内に不活性ガスを流しても良い。不活性ガスとしては、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の１８族元素ガスが好適である。ヒータ２０７の温度、すなわちウエハ２００の温度が低く設定されている本実施形態においては、好適にはＮ2ガスを用いると良い。不活性ガス供給管２３２ｄ内を流れたＮ2ガスは、マスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整される。流量調整されたＮ2ガスは、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂからバッファ室２３７内に供給される。その後、バッファ室２３７内に供給されたＮ2ガスは、ガス供給孔２５０ｃから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。これにより、クリーニングガスがバッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂ等へ流れ、バッファ室２３７、第２のノズル２４９ｂが過剰に劣化するのを抑制することができる。また、これにより、より一層、処理室２０１内の圧力を高めることができ、ＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能とし、また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
【００７６】
＜ステップＳ３０７、第四の工程＞（例えば１０秒）
ステップＳ３０７では、ＡＰＣバルブ２４４を開き、処理室２０１内の排気処理を開始して、処理室２０１内に残留しているＮＦ3ガスと累積膜の反応生成ガスを排気処理する。
【００７７】
上述したステップＳ３０４〜Ｓ３０７を１サイクルとして、このサイクルを所定回数、少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ３０８）、処理室２０１内がセルフクリーニングされる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【００７８】
上述のクリーニング処理がなされると、Ｎ2ガス等の不活性ガスが処理室２０１内へ供給されつつ排気されることで処理室２０１内が不活性ガスでパージされる（ガスパージ）（ステップＳ３０９）。その後、処理室２０１内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）（ステップＳ３１０）。
【００７９】
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されて、空のボート２１７がマニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される（ステップＳ３１１）。
【００８０】
本実施形態におけるクリーニング工程によれば、1サイクルの処理（第一の工程から第四の工程まで）で除去できる堆積物や累積膜の量は、主に、上述した第二の工程で供給されるクリーニングガス供給量と処理室内の温度に依存する。
【００８１】
また、上述のサイクルの繰り返しにより、処理室２０１内のガス流れの悪くなるガス滞留エリア（デッドスペース）において、ＳｉＮ膜とＮＦ3ガスが反応して四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4）ガスや窒素（Ｎ2）ガスとなる化学反応をおこして堆積物や累積膜を除去することができる。また、窒素ガス等の不活性ガス等と比べ、比較的高価なクリーニングガスの消費効率を向上させることができる。
【００８２】
図６は、本発明の一実施形態にて好適に用いられるクリーニング工程において、上述の第三の工程の設定時間と１サイクル当たりのＳｉＮ膜の減少量の関係を示す実験結果である。図７は、図６をグラフで示した図である。ここで、ＳｉＮ膜の減少量はドライエッチングレート（ＤＥＲ）で示されており、ＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）は１サイクルあたりのＳｉＮ膜の減少量（Å：オングストローム）であり、ＤＥＲ（Å／ｍｉｎ）は１分あたりの実質的なクリーニング速度である。
なお、上述したように、クリーニングガスとしてＮＦ3ガスを用いて、処理室２０１内の温度を６２５℃とした。
【００８３】
ここで、クリーニングガス消費効率は、第四の工程で排気された未反応のクリーニングガス量／第二の工程で導入されたクリーニングガス量で定義される。また、第四の工程における排気ガスを分析しなくても、１サイクル当たりの累積膜（ＳｉＮ膜）の減少量と、第三の工程の時間依存を調べることで、クリーニングガス消費効率を調べることができる。
【００８４】
図６及び図７に示されているように、ＤＥＲ（Å／ｍｉｎ）でみると、第三の工程の設定時間は１３秒程度が最適であることが分かる。また、ＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）は、１３秒以上ではあまり増加しないことが分かるが、この上限値は主に第二の工程でのクリーニングガスであるＮＦ3ガスの導入量で決まる。また、第三の工程における時間を１３秒以上に設定しても、ＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）が上昇しないのは、第二の工程で導入されたＮＦ3ガスの大部分は処理室２０１内にある累積膜と反応しており、１３秒以上の時間では処理室２０１内にＮＦ3ガスがほとんど存在しなくなっているためと考えられる。したがって、第二の工程でのＮＦ3ガス供給量と第三の工程の設定時間によって、１サイクルでリミットがかかったセルフクリーニングを実施することができることが分かる。すなわち、第三の工程の調整によって、クリーニングガス（ＮＦ3ガス）消費効率を向上させることができる。例えば、第二の工程において、ＮＦ3ガスを２ＳＬＭの流量で15秒間流すと、処理室２０１内へのＮＦ3ガスのトータル供給量は５００ccとなる。この第二の工程で供給されたＮＦ3ガス量でエッチングできる堆積物や累積膜の最大エッチング量を規定することができる。このとき、第三の工程がない場合には、ＮＦ3ガスが、実質的に排気管２３１を経由し排気されてしまうので、その分だけ上記の最大エッチング量よりは低い量しか堆積物や累積膜をエッチングできないため、規定しにくいという問題があるが、第三の工程があるため、規定しやすくすることができる。また、第三の工程がある場合には、既定量のクリーニングガスを処理室２０１内で対流させることができる。これにより、選択的に堆積物や累積膜とクリーニングガスを反応させることができ、処理室２０１を構成する部材のクリーニングガスとの反応による劣化、ダメージの発生を低減することができる。例えば、ＳｉＮ膜等の堆積物や累積膜とＮＦ3ガスを選択的に反応させることができ、処理室２０１を構成する部材としての反応管２０３や、第１のノズル２４９ａ及び第２のノズル２４９ｂ等の石英部材のＮＦ3ガスとの反応による劣化、ダメージの発生を低減することができる。
また、処理室２０１内では、未反応のＮＦ3ガスが排気管２３１等の排気系統へダメージを与えるという問題があるが、第三の工程があるため、この問題の発生を抑制することができる。
第三の工程がない場合には、第二の工程で処理室２０１に供給されたＮＦ3ガスの消費効率が２３％であったが、第三の工程がある場合には、第二の工程で処理室２０１に供給されたＮＦ3ガスの消費効率が９７％にすることができ、格段にクリーニングガスの消費効率を向上させることができる。
【００８５】
また、処理室２０１内の温度を高くした場合や第二の工程のＮＦ3ガス供給量が増えた場合、処理室２０１内の容量が変化した場合、不活性ガスであるＮ2ガスの流量を変更した場合、ＮＦ3ガスの供給配管の長さを変更した場合等、様々な条件により、第三の工程の設定時間の最適値へ影響を与えると推定できる。したがって、本発明の実施形態に係るクリーニング工程を実施する場合は、上述したような条件検討、すなわち最適化を実施することが望ましい。
【００８６】
以上述べたように、本実施形態に係るクリーニング工程によれば、クリーニングガス消費量を把握しながら条件最適化が容易なうえ、処理室内の構成部材に対するダメージ（経時変化）を低減させることができる。つまり、１サイクル内の第二の工程のクリーニングガス供給量でＤＥＲ（Å／ｃｙｃｌｅ）の上限値が規定でき、この１サイクル当たりのクリーニングガス供給量によりエッチングされる量（累積膜減少量）はリミットをかけることができる。１サイクル毎にリミットをかけたクリーニングを実施することができるので、処理室２０１を構成する部材へのセルフクリーニングによるダメージ（経時変化）は従来より抑制することができ、処理室２０１を構成する部材の交換周期を長くすることができ、長期間にわたって装置を安定的に稼動させることができる。
【００８７】
図８は、本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程を説明するための図であって、図９は、本実施形態及び比較例に係るクリーニング工程を用いた場合の反応管２０３内の様子を示すイメージ図である。
【００８８】
比較例１は、ＡＰＣバルブ２４４の開度を調整することで処理室２０１内の圧力を一定に維持しながら、一定のクリーニングガス供給量でクリーニングを実施した例であって、本実施形態に係るクリーニング工程の第一の工程を実施しない（排気処理を停止しない）例である。反応管２０３内は、図９（ａ）に示されているように、排気管２３１が反応管２０３の下部にある場合であっても、図９（ｂ）に示されているように、排気管２３１が反応管２０３の上部にある場合であっても、ノズル２４９周辺と排気管２３１（排気口）周辺にクリーニングガスが集中してしまい、処理室２０１の雰囲気は不均一となってしまうことが分かる。
【００８９】
比較例２は、上述の本実施形態に係るクリーニング工程において第三の工程（不活性ガス供給）を実施しない例である。反応管２０３内は、図９（ｃ）に示されているように、ノズル２４９周辺とノズル２４９と反応管２０３の間等のデットスペースにクリーニングガスが溜まってしまい、処理室２０１の雰囲気が不均一となってしまうことが分かる。また、この場合には、ノズル２４９内や図示していないガス供給配管内部に未反応のクリーニングガスが滞在し、排気処理時にこれらが未反応のまま排気されるためクリーニングガス消費効率が低くなる（無駄になる）。
【００９０】
一方、本実施形態に係るクリーニング工程によれば、図９（ｄ）に示されているように、排気処理を停止させた状態で不活性ガスを一定時間供給することで、処理室２０１内の圧力は高まり、処理室２０１内の雰囲気は均一となる。また、ノズル２４９内を不活性ガスで処理室へ押し出しているため、クリーニングガスの消費効率を従来よりも向上させることができる。
【００９１】
すなわち、本発明の実施形態によれば、ガス流れやハードウェア構造に依存しないセルフクリーニングを実現でき、ハードウェア構成部材へのダメージを低減しつつ、クリーニングガス消費効率を向上させることができ、結果として生産性を向上させることができる。
【００９２】
以上のように本発明の実施形態によれば、以下の少なくとも１つ以上の効果を奏する。
（１）反応管内の異物汚染を抑制することができる
（２）クリーニングガス消費効率を高めることができる。
（３）最適なクリーニング速度を決定することができる。
（４）石英部材、排気系統への過剰なクリーニングガス流入を抑制することができ、その経時変化を抑制することができる。
（５）反応室構造に依存して発生するデッドスペースに依存しない等方的なクリーニングが可能である。
（６）排気系の経時変化を抑制することで、クリーニング後の残渣を減少させ、膜厚ドロップ加速現象の発生を抑制することができる。
（７）経時変化を抑制することで、長期間にわたって装置を安定稼動させ、装置運用コストを抑えることができる。
（８）従来のクリーニング処理では、図１０に示されているように、クリーニングガスを供給するノズル２４９と反応管２０３の間等、処理室２０１内にてガスの流れの悪くなるエリアにおいて膜残りが発生してしまう。そして、成膜処理とクリーニング処理の継続的な使用により、次第にこの膜残り（異物）が堆積され、パーティクルが発生してしまうという問題があった。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、処理室２０１内のデッドスペースにもクリーニングガスを行き渡らせることができ、処理室２０１内にてガスの流れの悪くなるエリアにおいて残った膜を除去することが可能となり、パーティクルの発生を抑制可能となる。
（９）従来のクリーニング処理では、処理室２０１へ供給されたクリーニングガスの一部は未反応のまま排気管から排気処理されるため効率が悪くなる。これらの問題を改善するため、クリーニング時間を延長（オーバーエッチ量を増加）させたり、頻繁に反応管を交換したり、ウエット洗浄処理等のメンテナンスが実施されているが、結果として装置運用コストは増加（反応管等の耐熱部材の交換頻度の増加、クリーニングガス消費量の増加）し、生産性の低下を招いてしまっていた。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、クリーニングガスが処理室２０１から排気管へ未反応のまま排気されるのを抑制することができ、消費効率を向上させることができる。また、クリーニング時間を短縮させることができ、処理室２０１内の堆積物（堆積膜若しくは累積膜等）が形成されがたい部位におけるオーバーエッチ量の増加によるダメージの増加を抑制することができ、処理室２０１を構成する部材、例えば、反応管の交換頻度を減らすことができる。また、ボートウエット洗浄処理等のメンテナンスを実施することを抑制することができ、装置運用コストを減少させることができる。その結果、生産性を向上させることができる。
（１０）従来のクリーニング処理では、ノズルのガス供給孔の開口径や基板を保持する基板保持体としてのボートや反応管等の反応室（処理室）の構成品が経時変化を引き起こしやすいといった問題があった。ここで、ノズルのガス供給孔は新鮮なクリーニングガスが流れるため、その開口径がクリーニング処理の頻度と伴に増大してしまうという問題があった。ノズル内に供給されたガスはノズル内で滞留し、その後、ガス供給孔から反応室へ排出されるため、ノズル内の圧力は反応室内の圧力よりも大きくなる。そのため、ノズル内やガス供給孔がクリーニングガスによりエッチングされやすい環境下となり、ノズルやガス供給孔の劣化が生じやすくなる。特に、ノズルの材質として、例えば、石英製を用いる場合には、反応室内で基板にSiN等の膜形成する際に生じるノズル内の堆積物と石英との材質の相違による選択比が得られ難いという問題があった。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、反応室（処理室）の構成品の経時変化を抑制することができる。特にクリーニングガスを処理室２０１全域に行き渡せることができ、処理室２０１内に不均等に形成されている堆積物と選択的に反応させることができ、（クリーニング処理中に一部の反応室を構成する部材、例えば、石英が露出しても、クリーニングガスを処理室２０１に滞留させることで選択的に堆積物と反応させることができ、）ボートや反応管の劣化具合を均一にすることができる。
また、ノズルのガス供給孔の開口径の増大を抑制することができる。特に、ノズルの材質として、石英製を用いる場合にも、反応室内で基板にSiN等の膜形成する際に生じるノズル内の堆積物と石英との材質の相違による選択比が得られ難くてもノズルやガス供給孔の劣化を抑制することができる。
（１１）特に、縦型バッチ処理装置では、ノズルの延在方向に複数のガス供給孔があるノズルを用いる場合があり、この場合、ノズルの上流側であって、クリーニングガス導入部に近く、新鮮なクリーニングガスが流れる部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量が、ノズルの下流側の部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量よりも大きく、装置運用とともに、成膜における面内均一性が経時変化してしまう。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、複数のガス供給孔があるノズルを用いる場合でも、ノズルの上流側であって、クリーニングガス導入部に近く、新鮮なクリーニングガスが流れる部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量が、ノズルの下流側の部位にあるガス供給孔の開口径の経時変化量よりも大きくなることを抑制することができる。その結果、装置運用とともに、成膜における面内均一性が経時変化することを抑制することができる。
（１２）従来のクリーニング処理では、反応管内のガスを排気する排気口は、反応管内にて熱などで励起されたクリーニングガスが集まる部位であるため経時変化が大きく、装置運用とともに強度が低下し、反応管やボート等の耐熱部材が破損してしまい、結果として装置構造を複雑化させて運用コストを増加させていた。また、処理室２０１へ供給されたクリーニングガスの一部は未反応のまま排気管から排気処理されるため効率が悪くなる。さらに、未反応のままのクリーニングガスを排気口から排気管、ＡＰＣバルブ、排気装置、除外装置等の排気系統に流すことで、これら排気系統が腐食してしまうという問題があった。本実施形態によれば、これらの問題の発生を抑制することができる。すなわち、クリーニングガスと反応室（反応管、処理室ともいう）内の堆積物との反応を促進することで、クリーニングガスの消費効率が向上し、その結果、排気口に集まったガスは反応後のガスが主となるため、従来処理のような熱励起されたクリーニングガスが排気口周辺部位と反応することを抑制できる。さらに、未反応のままのクリーニングガスが排気系統へ流れ出ることを抑制することができ、その結果、排気系統の腐食の発生を抑制することができる。
（１３）第三の工程において、処理室２０１内の圧力が高まった状態で、第四の工程において、排気することで、処理室２０１内に大きな圧力変動を与えることができる。この圧力変動により、処理室２０１内に発生したパーティクルや、クリーニング処理により生じた膜はがれ部位を下流（少なくとも処理室２０１と排気管２３１との間の排気口よりも排気管２３１側に移動させることができる。好適には、ＡＰＣバルブ２４４よりも下流側へ移動させることができ、後の成膜工程において、パーティクルや膜はがれ部位が悪影響を及ぼすことを抑制することができる。第四工程においては、好適には短時間で排気することとより一層、処理室２０１内に大きな圧力変動を与えることができる。
【００９３】
＜本発明の第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９４】
上述の第１実施形態では、クリーニング工程として、＜ステップＳ０３４、第一の工程＞として、まず、ＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止する例について説明したが、本実施形態では、ＡＰＣバルブ２４４を完全に閉めることなく、処理室２０１内の排気量を絞る例について説明する。
なお、上述の第１実施形態と本実施形態とは、処理室２０１内でクリーニングガスを滞留させた状態で、不活性ガスを供給して処理室内を昇圧することで処理室２０１内の堆積物をクリーニングガスと反応させて除去する点で共通するものである。
その他の点は、概ね第１実施形態と同様であるので説明を割愛し、クリーニング工程について、以下に詳述する。
【００９５】
（クリーニング工程）
＜ステップＳ４０４、第一の工程＞（例えば１秒）
まず、ＡＰＣバルブ２４４の開度が小さくなるように制御し、処理室２０１内の排気量を減らす。好適には、後述するステップＳ４０５で処理室２０１内に供給するガス供給量に対し、排気量を小さくなるようにする。
【００９６】
＜ステップＳ４０５、第二の工程＞（例えば１５秒）
ステップＳ４０５では、排気量が絞られた状態の処理室２０１内へ所定量（例えば１０００ｃｃ）のＮＦ3ガスを流す。すなわち、クリーニングガス供給管２５２ａのバルブ２５４ａ、２５６ａを開閉することにより、クリーニングガス供給管２５２ａ内にＮＦ3ガスを流す。クリーニングガス供給管２５２ａ内を流れたＮＦ3ガスは、マスフローコントローラ２５３ａにより流量調整される。流量調整されたＮＦ3ガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給される。このとき、不活性ガス供給管２３２ｃからは、例えば７５ｃｃの不活性ガスとしてのＮ2ガスが処理室２０１内へ供給されている。なお、以上の動作の間は、処理室２０１内の温度を６３０℃に保持したままとする。
この第二の工程では、上述した第一の工程で排気を絞っているため、反応室構造に依存せず、均一にクリーニングガス（ＮＦ3ガス）が行き渡る。これは、ガスは圧力の高い場所から低い場所へ流れる性質があるため、排気処理を絞っていることにより処理室２０１内において圧力上昇が等方的に進行されるためである。例えば、処理室２０１内の圧力は５００Ｐａ以上１０００Ｐａ以下に維持されると良い。
【００９７】
＜ステップＳ４０６、第三の工程＞（Ｘ秒）
ステップＳ４０６では、バルブ２５４ａ、２５６ａを閉じ、ＮＦ3ガスの供給を停止し、不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａを開閉することにより、所定量（例えば５ｓｌｍ）の不活性ガスとしてのＮ2ガスを流す。すなわち、クリーニングガスとしてのＮＦ3ガスよりも処理室２０１を構成する部材、反応管２０３、バッファ室２３７、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂに対するエッチング力のない不活性ガスを前記処理室内に供給し、堆積物に対するエッチング力のない不活性ガスを処理室２０１内に供給し、処理室２０１内の圧力を上昇させる。
これにより、処理室２０１内の圧力を高めることができ、圧力を高めることでＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能にできる。また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
また、この第三の工程において、第１のノズル２４９ａからＮ2ガスを供給することで、第１のノズル２４９ａ内に残留しているＮＦ3ガスがＮ2ガスで押し出される。これにより、第１のノズル２４９ａの上流側（下部）から下流側（上部）の各ガス供給孔２５０ａから等量のＮＦ3ガスが供給され、各ガス供給孔２５０ａの開口面積の経時変化量を均一化することができる。すなわち、第三の工程がない場合には、第１のノズル２４９ａの上流側のガス供給孔２５０ａから大量のＮＦ3ガスが流れることで、上流側のガス供給孔２５０ａの開口面積だけが大きくなる。この結果、後の成膜工程において、下流側に比べ上流側のウエハ２００に大量の原料ガスが流されることになる。すなわち、下流側、上流側で膜厚が異なり、ウエハ２００間での膜厚均一性が悪化することになる。しかしながら、第三の工程を設けることで、これらの問題を是正することができる。例えば、処理室２０１内の圧力は１５００Ｐａ以上２０００Ｐａ以下に維持されると良い。
【００９８】
＜ステップＳ４０７、第四の工程＞（例えば１０秒）
ステップＳ４０７では、ＡＰＣバルブ２４４の開度を大きくし、処理室２０１内の排気処理を開始して、処理室２０１内に残留しているＮＦ3ガスと累積膜の反応生成ガスを排気処理する。
【００９９】
上述したステップＳ４０４〜Ｓ４０７を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ４０８）、処理室２０１内がセルフクリーニングされる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【０１００】
本実施形態によれば、処理室２０１で未反応だったクリーニングガスが排気系統にそのまま流れるため、排気系統を構成する部材と反応し、これらにダメージを与える可能性が高まるという問題が生じやすいという問題があるものの、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏する。
【０１０１】
＜本発明の第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１０２】
上述の第１実施形態では、クリーニング工程として、＜ステップＳ３０６、第三の工程＞として、クリーニングガスの供給を停止し、代わりに所定量の不活性ガスを流す形態について、説明したが、本実施形態では、クリーニングガスの供給を停止し、代わりに停止したクリーニングガスよりも処理室２０１を構成する部材に対するエッチング力の弱いクリーニングガスを所定量流す例について説明する。これにより、処理室２０１を構成する部材に対するエッチング力が、停止したクリーニングガスよりもエッチング力の弱いクリーニングガスを所定量流すと当該構成物へのダメージを抑制することができる。
なお、上述の第１実施形態と本実施形態とは、処理室２０１内でクリーニングガスを滞留させた状態で、不活性ガスを供給して処理室内を昇圧することで処理室２０１内の堆積物をクリーニングガスと反応させて除去する点で共通するものである。
その他の点は、概ね第１実施形態と同様であるので説明を割愛し、クリーニング工程について、以下に詳述する。また、上述の第１実施形態で説明した図１における不活性ガス供給系としての不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａ等の構成は、第二ガス供給系としての第二ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａ等の構成と、実施形態の概念的には同様であるので、説明の便宜を図るために、そのまま置き換えて説明する。
【０１０３】
（クリーニング工程）
＜ステップＳ５０４、第一の工程＞（例えば１秒）
まず、ＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止する。
【０１０４】
＜ステップＳ５０５、第二の工程＞（例えば１５秒）
ステップＳ５０５では、排気処理が停止している処理室２０１内へ所定量（例えば５００ｃｃ）のＮＦ3ガスを流す。すなわち、クリーニングガス供給管２５２ａのバルブ２５４ａ、２５６ａを開閉することにより、クリーニングガス供給管２５２ａ内にＮＦ3ガスを流す。クリーニングガス供給管２５２ａ内を流れたＮＦ3ガスは、マスフローコントローラ２５３ａにより流量調整される。流量調整されたＮＦ3ガスは第１のノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給される。このとき、不活性ガス供給管２３２ｃからは、例えば７５ｃｃの不活性ガスとしてのＮ2ガスが処理室２０１内へ供給されている。なお、以上の動作の間は、処理室２０１内の温度を６３０℃に保持したままとする。
この第二の工程では、上述した第一の工程で排気処理を停止しているため、反応室構造に依存せず、均一にクリーニングガス（ＮＦ3ガス）が行き渡る。これは、ガスは圧力の高い場所から低い場所へ流れる性質があるため、排気処理を停止していることにより処理室２０１内において圧力上昇が等方的に進行されるためである。
【０１０５】
＜ステップＳ５０６、第三の工程＞（Ｘ秒）
ステップＳ５０６では、バルブ２５４ａ、２５６ａを閉じ、ＮＦ3ガスの供給を停止し、不活性ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及びバルブ２４７ａ、２５１ａを開閉することにより、所定量（例えば１ｓｌｍ）の第二ガスとしての四フッ化メタン（ＣＦ４）ガスを流すことが考えられる。すなわち、第１クリーニングガスとしてのＮＦ3ガスよりも処理室２０１を構成する部材、反応管２０３、バッファ室２３７、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂに対するエッチング力が弱いガスを処理室２０１内に供給し、処理室２０１内の圧力を上昇させる。これにより、処理室２０１内の圧力を高めることができ、圧力を高めることでＮＦ3ガスの分解を促進し、堆積物や累積膜と反応させて、これらを除去することを可能にできる。また、ＮＦ3ガスの消費効率を高めることができる。
また、この第三の工程において、第１のノズル２４９ａから第二ガスを供給することで、第１のノズル２４９ａ内に残留しているＮＦ3ガスが第二ガスで押し出される。これにより、第１のノズル２４９ａの上流側（下部）から下流側（上部）の各ガス供給孔２５０ａから等量のＮＦ3ガスが供給され、各ガス供給孔２５０ａの開口面積の経時変化量を均一化することができる。すなわち、第三の工程がない場合には、第１のノズル２４９ａの上流側のガス供給孔２５０ａから大量のＮＦ3ガスが流れることで、上流側のガス供給孔２５０ａの開口面積だけが大きくなる。この結果、後の成膜工程において、下流側に比べ上流側のウエハ２００に大量の原料ガスが流されることになる。すなわち、下流側、上流側で膜厚が異なり、ウエハ２００間での膜厚均一性が悪化することになる。しかしながら、第三の工程を設けることで、これらの問題を是正することができる。
さらに、第１クリーニングガスによりエッチングできない堆積物や累積膜を第２クリーニングガスによりエッチングすることができるとともに処理室２０１を構成する部材のエッチングによる劣化を抑制することが可能となる。
好適には、第二ガスとして、第二の工程で流した第一クリーニングガスと反応して爆発等しないガスを用いる。その他、例えば、CxFy（フロロカーボンガス）（CxFy） x=1...、y=4・・・で示される物質が考えられる。
【０１０６】
＜ステップＳ５０７、第四の工程＞（例えば１０秒）
ステップＳ５０７では、ＡＰＣバルブ２４４を開き、処理室２０１内の排気処理を開始して、処理室２０１内に残留しているＮＦ3ガスと累積膜の反応生成ガスを排気処理する。
【０１０７】
上述したステップＳ５０４〜Ｓ５０７を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより（ステップＳ５０８）、処理室２０１内がセルフクリーニングされる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【０１０８】
本実施形態によれば、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果に加え、以下の効果を奏する。
（１）第一クリーニングガスを供給したノズルにおいてノズル等処理室２０１内の残留第一クリーニングガスが完全に除去できない場合に、第一クリーニングガスよりも処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱い第二ガスを供給することで、これらの劣化を抑制することができる。特にノズル内壁や、ノズルに設けられたガス供給孔の劣化を抑制することができる。
【０１０９】
＜本発明のその他の実施形態＞
本発明のその他の実施形態について、以下に説明する。
その他の実施形態として、上述の第１実施形態において、クリーニングガスを供給する過程、＜ステップＳ３０５、第二の工程＞において、処理室内に供給するクリーニングガスの供給量を減少させるようにしても良い。
この場合、１回のエッチレートが低下することで、クリーニング時間が増加するというデメリットは生じるし、例えば、ステップＳ３０４〜Ｓ３０７を複数サイクルする場合には、結果として必要なサイクル数が増加することとなり、少なくともステップＳ３０４，Ｓ３０７等バルブ開閉回数や排気回数が増加するため、クリーニング時間が増加するというデメリットが生じる。また、トータルのクリーニングガスの消費量を抑制することはできないというデメリットは生じる。しかしながら、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏することができる。
【０１１０】
また、その他の実施形態として、上述の第１実施形態において、クリーニング工程＜ステップＳ３０４〜Ｓ３０７＞において、ステップＳ３０４のＡＰＣバルブ２４４を閉めて、処理室２０１内の排気処理を停止するタイミングを、ずらすようにして、ステップＳ３０４をＳ３０５、Ｓ３０６の途中で行うようにしても良い。すなわち、クリーニングガスを処理室２０１内に供給している途中、若しくは、クリーニングガスが処理室２０１内に滞留した状態で、処理室２０１内の排気処理を停止するようにしてもよい。
この場合、処理室２０１で未反応だったクリーニングガスが排気系統にそのまま流れるため、排気系統を構成する部材と反応し、これらにダメージを与える可能性が高まるという問題が生じやすいという問題があるものの、第１実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏することができる。
【０１１１】
さらに、その他の実施形態として、上述の第２実施形態において、クリーニングガスを供給する過程、＜ステップＳ４０５、第二の工程＞において、処理室内に供給するクリーニングガスの供給量もしくは排気量を減少させるようにしても良い。この場合、１回のエッチレートが低下することで、クリーニング時間が増加するというデメリットは生じるし、例えば、ステップＳ４０４〜Ｓ４０７を複数サイクルする場合には、結果として必要なサイクル数が増加することとなり、少なくともステップＳ４０７の排気回数が増加するため、クリーニング時間が増加するというデメリットが生じる。また、トータルのクリーニングガスの消費量を抑制することはできないというデメリットは生じる。しかしながら、第１実施形態および第２実施形態に記載した効果のうちの少なくとも１つ以上の効果と同様の趣旨の効果を奏することができる。
上述した実施形態では、クリーニング工程において、ボート２１７を処理室２０１内に収納された状態で行う例にして説明したが、ボート２１７が処理室２０１内に収納せずにボート２１７がない状態で行うようにしても良い。
【０１１２】
また、上述した実施形態では、電極、バッファ室がある反応管の形態を例にして説明したが、これらがない反応管であっても本発明は適用可能である。
【０１１３】
また、上述した実施形態では、第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂがＬ字型のロングのノズルである形態を例にして説明したが、Ｌ字型のロングのノズルでなくて例えばＩ字型のストレートのノズルであっても良い。第１のノズル２４９ａ、第２のノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ａが複数でなく、単数でも良い。また、ガス供給孔２５０ａが反応管２０３の中心を向くように開口していなくても良いし、このガス供給孔２５０ａは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積でなくても良いし、更に同じ開口ピッチで設けられなくても、本発明は適用可能である。
また、上述した実施形態では、反応管２０３内に、板状部材２６６ａ、２６６ｂが設けられている形態を例にして説明したが、板状部材２６６ａ、２６６ｂは設けられていなくても良い。
【０１１４】
なお、本発明は、ＡＬＤ法だけでなくＣＶＤ法等の縦型装置による処理方法全般に適用される。
【０１１５】
また、ＡＬＤ法による成膜例につきＳｉＮ膜を形成する例を挙げたがこれに限らず、例えば、非昌質（アモルファス）シリコン膜にも、適用できるし、膜種、ガス種によらず、適用できる。
【０１１６】
また、上述した実施形態では、第一のクリーニングガス（エッチングガス）として、ＮＦ３ガスを用いる場合を例示するがこれに限らず、フッ素（Ｆ）含有ガスを用いることができる。フッ素含有ガスとしては、例えば、フッ素（Ｆ２）ガスや、フッ化塩素（ＣＬＦ３）ガスを適用することができ、その他、堆積物に合わせ、クリーニングガスを適宜変更することができる。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて成膜する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて成膜する場合にも、好適に適用できる。
【０１１８】
また、上述の各実施形態や各変形例や各応用例等は、適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１９】
また、本発明は、例えば、既存の基板処理装置のプロセスレシピを変更することでも実現できる。プロセスレシピを変更する場合は、本発明に係るプロセスレシピを電気通信回線や当該プロセスレシピを記録した記録媒体を介して既存の基板処理装置にインストールしたり、また、既存の基板処理装置の入出力装置を操作し、そのプロセスレシピ自体を本発明に係るプロセスレシピに変更したり、することも可能である。
【０１２０】
以下に付記として示す態様も本発明に含まれる。
（付記１）
本発明の一態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う半導体装置の製造方法が提供される。
（付記２）
本発明の他の態様によれば、処理室内で基板に対し膜を形成した後に、処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去するクリーニング方法であって、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行うクリーニング方法が提供される。
（付記３）
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室を排気する排気系と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に堆積する堆積物を除去する第一ガスを前記処理室に供給する第1ガス供給系と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを供給する第２ガス供給系と、前記処理室内に前記原料ガス供給系から原料ガスを供給し基板に対し膜を形成した後に、前記第１ガス供給系から前記処理室内に前記第一ガスを供給し、次に前記第２ガス供給系から前記処理室内に前記第二ガスを供給して前記処理室内の圧力を上昇させること、を含むサイクルを所定回数行うように前記排気系、前記原料ガス供給系、前記第１ガス供給系、前記第２ガス供給系を制御する制御部と、を備える基板処理装置が提供される。
（付記４）
本発明の他の態様によれば、処理室に収容された基板に原料ガスを供給して前記基板に所望の膜を形成する膜形成工程と、前記基板を搬出した後の処理室をクリーニングするクリーニング工程と、を有し、前記クリーニング工程では、前記処理室の排気を止める第一の工程と、前記処理室にクリーニングガスを供給する第二の工程と、前記処理室に不活性ガスを供給する第三の工程と、前記処理室を排気する第四の工程と、を順に少なくとも１回行なう半導体装置の製造方法が提供される。
（付記５）
本発明の他の態様によれば、前記第１工程における前記処理室内の圧力値より前記第２工程における前記処理室内の圧力値のほうが大きい付記４の半導体装置の製造方法が提供される。
（付記６）
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室を排気するための排気路と、前記排気路を開閉する排気バルブと、を備える排気手段と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給手段と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に付着する堆積物を除去するクリーニングガスを前記処理室に供給する第1供給路と、該第1供給路に連通し、不活性ガスを前記処理室に供給する第２供給路と、前記第１供給路の開閉を行う第1ガス供給バルブと、前記第２供給路の開閉を行う第２ガス供給バルブと、を備えるクリーニングガス供給手段と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記排気バルブ、前記第1ガス供給バルブ、前記第２ガス供給バルブを制御して、前記処理室の排気を止めた状態でクリーニングガスを前記第1供給路から前記処理室に供給し、所定時間経過後、クリーニングガスの供給を止めた状態で不活性ガスを前記第２供給路から前記処理室に供給し、所定時間経過後、前記処理室の排気を行う基板処理装置が提供される。
（付記７）
基板処理装置の処理室内の基板に対して膜を形成する手順と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する手順と、をコンピュータに実行させ、前記除去する手順では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１手順と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２手順と、を含むサイクルで所定回数実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０１２１】
１２１ コントローラ
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２０３ 反応管
２０７ ヒータ
２１７ ボート
２３１ 排気管
２３７ バッファ室
２４９ ノズル
２５０ ガス供給孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第二ガスは不活性ガスである請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程および前記第２工程は、前記処理室内の排気を止めた状態で行う請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記膜形成工程では、ノズルから反応ガスを供給し、前記第１工程では、前記ノズルから前記第一ガスを供給し、前記第２工程では、前記ノズルから前記第二ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記膜形成工程では、第一ノズルから反応ガスを供給するとともに第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第１工程では前記第一ノズルから前記第一ガスを供給するとともに前記第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第２工程では前記第一ノズルから前記第二ガスを供給するとともに前記第二ノズルから前記不活性ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記膜形成工程では、第一ノズルから単独で成膜することができるガスを供給するとともに第二ノズルから不活性ガスを供給する工程と、前記第一ノズルから不活性ガスを供給するとともに前記第二ノズルから単独で成膜することができないガスを供給し、前記第１工程では前記第一ノズルから前記第一ガスを供給するとともに前記第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第２工程では前記第一ノズルから前記第二ガスを供給するとともに前記第二ノズルから前記不活性ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記膜形成工程では、第一ノズルの複数のガス供給孔から単独で成膜することができるガスを供給するとともに第二ノズルから不活性ガスを供給する工程と、前記第一ノズルの前記複数のガス供給孔から不活性ガスを供給するとともに前記第二ノズルから単独で成膜することができないガスを供給し、前記第１工程では前記第一ノズルの前記複数のガス供給孔から前記第一ガスを供給するとともに前記第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第２工程では前記第一ノズルの前記複数のガス供給孔から前記第二ガスを供給するとともに前記第二ノズルから前記不活性ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
処理室内で基板に対し膜を形成した後に、処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去するクリーニング方法であって、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行うクリーニング方法。
【請求項９】
基板を処理する処理室と、前記処理室を排気する排気系と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に堆積する堆積物を除去する第一ガスを前記処理室に供給する第1ガス供給系と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを供給する第２ガス供給系と、前記処理室内に前記原料ガス供給系から原料ガスを供給し基板に対し膜を形成した後に、前記第１ガス供給系から前記処理室内に前記第一ガスを供給し、次に前記第２ガス供給系から前記処理室内に前記第二ガスを供給して前記処理室内の圧力を上昇させること、を含むサイクルを所定回数行うように前記排気系、前記原料ガス供給系、前記第１ガス供給系、前記第２ガス供給系を制御する制御部とを備える基板処理装置。
【請求項１０】
基板処理装置の処理室内の基板に対して膜を形成する手順と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する手順と、をコンピュータに実行させ、前記除去する手順では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１手順と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２手順と、を含むサイクルで所定回数実行させるプログラム。
【請求項１】
処理室内で基板に対し膜を形成する工程と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する工程とを有し、前記除去工程では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行う半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第二ガスは不活性ガスである請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程および前記第２工程は、前記処理室内の排気を止めた状態で行う請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記膜形成工程では、ノズルから反応ガスを供給し、前記第１工程では、前記ノズルから前記第一ガスを供給し、前記第２工程では、前記ノズルから前記第二ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記膜形成工程では、第一ノズルから反応ガスを供給するとともに第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第１工程では前記第一ノズルから前記第一ガスを供給するとともに前記第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第２工程では前記第一ノズルから前記第二ガスを供給するとともに前記第二ノズルから前記不活性ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記膜形成工程では、第一ノズルから単独で成膜することができるガスを供給するとともに第二ノズルから不活性ガスを供給する工程と、前記第一ノズルから不活性ガスを供給するとともに前記第二ノズルから単独で成膜することができないガスを供給し、前記第１工程では前記第一ノズルから前記第一ガスを供給するとともに前記第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第２工程では前記第一ノズルから前記第二ガスを供給するとともに前記第二ノズルから前記不活性ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記膜形成工程では、第一ノズルの複数のガス供給孔から単独で成膜することができるガスを供給するとともに第二ノズルから不活性ガスを供給する工程と、前記第一ノズルの前記複数のガス供給孔から不活性ガスを供給するとともに前記第二ノズルから単独で成膜することができないガスを供給し、前記第１工程では前記第一ノズルの前記複数のガス供給孔から前記第一ガスを供給するとともに前記第二ノズルから不活性ガスを供給し、前記第２工程では前記第一ノズルの前記複数のガス供給孔から前記第二ガスを供給するとともに前記第二ノズルから前記不活性ガスを供給する請求項１の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
処理室内で基板に対し膜を形成した後に、処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去するクリーニング方法であって、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１工程と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２工程と、を含むサイクルを所定回数行うクリーニング方法。
【請求項９】
基板を処理する処理室と、前記処理室を排気する排気系と、成膜に寄与する原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、原料ガスの供給に伴って前記処理室内に堆積する堆積物を除去する第一ガスを前記処理室に供給する第1ガス供給系と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを供給する第２ガス供給系と、前記処理室内に前記原料ガス供給系から原料ガスを供給し基板に対し膜を形成した後に、前記第１ガス供給系から前記処理室内に前記第一ガスを供給し、次に前記第２ガス供給系から前記処理室内に前記第二ガスを供給して前記処理室内の圧力を上昇させること、を含むサイクルを所定回数行うように前記排気系、前記原料ガス供給系、前記第１ガス供給系、前記第２ガス供給系を制御する制御部とを備える基板処理装置。
【請求項１０】
基板処理装置の処理室内の基板に対して膜を形成する手順と、該膜形成後の処理室内の少なくとも一部に堆積した堆積物を除去する手順と、をコンピュータに実行させ、前記除去する手順では、前記堆積物をエッチングする第一ガスを前記処理室内に供給する第１手順と、少なくとも前記第一ガスよりも前記処理室を構成する部材に対するエッチング力が弱いか、若しくは前記部材に対するエッチング力のない第二ガスを前記処理室内に供給し、前記処理室内の圧力を上昇させる第２手順と、を含むサイクルで所定回数実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１０２１２９（Ｐ２０１３−１０２１２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８３２６５（Ｐ２０１２−１８３２６５）
【出願日】平成２４年８月２２日（２０１２．８．２２）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２２日（２０１２．８．２２）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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