CN106252197B - 半导体器件的制造方法及衬底处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体器件的制造方法及衬底处理装置。本发明提供用于将来自清洁气体的残留卤族元素从处理室内除去的新型吹扫技术。一种半导体器件的制造方法，其包括下述工序：向利用包含卤族元素的清洁气体将附着于内部的构件的氧化膜除去后的处理室内，以第一处理条件供给包含氢及氧的吹扫气体并进行排气的工序；和在以第一处理条件供给吹扫气体并进行排气的工序之后，以与第一处理条件不同的第二处理条件将吹扫气体供给至处理室内并进行排气的工序，第一处理条件是下述处理条件：与第二处理条件相比，将清洁气体供给至处理室内时残留于处理室内的卤族元素与吹扫气体的反应性相对高。

Description

半导体器件的制造方法及衬底处理装置
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造方法及衬底处理装置。
背景技术
作为半导体器件(装置)的制造工序的一个工序，有时进行在收纳于处理室内的衬底上形成膜的处理。进行该处理时，包含膜的堆积物附着在处理室内。因此，有进行向进行处理后的处理室内供给清洁气体、将附着于处理室内的堆积物除去的清洁处理的情况。
这样的清洁处理中，有使用包含卤族元素的清洁气体的情况。有伴随着使用了包含卤族元素的清洁气体的清洁处理，来自清洁气体的卤族元素残留在处理室内的情况。
发明内容
本发明的一个目的在于提供将来自清洁气体的残留卤族元素从处理室内除去、在衬底上形成高品质的膜的技术。
通过本发明的一方案，提供如下一种技术，其包括下述工序：
向已利用包含卤族元素的清洁气体将附着于内部的构件的氧化膜除去后的处理室内，以第一处理条件供给包含氢及氧的吹扫气体并进行排气的工序；和
在以所述第一处理条件供给所述吹扫气体并将所述吹扫气体排出的工序之后，以与所述第一处理条件不同的第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序，
与所述第二处理条件相比，所述第一处理条件下，将所述清洁气体供给至所述处理室内时残留于所述处理室内的所述卤族元素与所述吹扫气体间的反应性相对高。
通过本发明，可提供将来自清洁气体的残留卤族元素从处理室内除去、在衬底上形成高品质的膜的技术。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉部分的图。
图2是本发明的第一实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是用图1的A－A线剖视图表示处理炉部分的图。
图3是本发明的第一实施方式中优选使用的衬底处理装置的控制器的结构简图，是用框图表示控制器的控制系统的图。
图4是表示本发明的第一实施方式的成膜处理中的气体供给的时间控制的图。
图5的(a)是表示本发明的第一实施方式的清洁处理及吹扫处理中的气体供给的时间控制及处理室内的温度变化的图，图5的(b)是表示变形例1的清洁处理及吹扫处理中的气体供给的时间控制及处理室内的温度变化的图。
图6的(a)是表示变形例2的清洁处理及吹扫处理中的气体供给的时间控制及处理室内的温度变化的图，图6的(b)是表示变形例3的清洁处理及吹扫处理中的气体供给的时间控制及处理室内的温度变化的图。
图7的(a)是表示变形例4的清洁处理及吹扫处理中的气体供给的时间控制及处理室内的温度变化的图，图7的(b)是表示变形例5的清洁处理及吹扫处理中的气体供给的时间控制及处理室内的温度变化的图。
图8是本发明的第二实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉部分的图。
图9是本发明的第三实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉部分的图。
图10是本发明的第四实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉部分的图。
图11是本发明的其他实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉部分的图。
图12是本发明的其他实施方式中优选使用的衬底处理装置的处理炉的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉部分的图。
图13是本发明的其他实施方式中优选使用的衬底处理装置的处理炉的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉部分的图。
附图标记说明
10 衬底处理装置
121 控制器
200 晶片
201 处理室
202 处理炉
410、420、430 喷嘴
510、520、530 气体供给管
512、22、32 MFC
514、524、534 阀
具体实施方式
＜本发明的第一实施方式＞
以下，使用图1及图2来说明本发明的优选的第一实施方式。衬底处理装置10以在作为半导体器件(装置)的制造工序的一个工序的衬底处理工序中使用的装置的一例的形式构成。
(1)处理炉的构成
在处理炉202中设置有作为加热手段(加热机构、加热系统)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过被作为保持板的加热器基座(未图示)支承而被铅垂安装设置。
在加热器207的内侧，以与加热器207呈同心圆状的方式设置有构成反应容器(处理容器)的反应管203。反应管203由耐热性材料(例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等)构成，形成上端封闭、下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方，以与反应管203呈同心圆状的方式设置有集流管(入口法兰)209。集流管209例如由不锈钢(SUS)等金属构成，形成上端及下端均开口的圆筒形状。集流管209的上端部以结合于反应管203的下端部、并对反应管203进行支承的方式构成。在集流管209与反应管203之间，设置有作为密封构件的O型环220a。通过用加热器基座支承集流管209，从而成为反应管203被铅垂安装设置的状态。处理容器(反应容器)主要由反应管203和集流管209构成。在处理容器的筒中空部形成有处理室201。
处理室201被构成为能够利用后述的晶舟217将作为衬底的晶片200以水平姿势且在铅垂方向上呈多层排列的状态进行收纳。
在处理室201内，以贯穿集流管209的侧壁的方式设置有喷嘴410、420、430。作为气体供给管线的气体供给管510、520、530分别与喷嘴410、420、430连接。如上所述，构成为：在反应管203处设置有3个喷嘴410、420、430和3个气体供给管510、520、530，能够向处理室201内供给多种气体。但是，本实施方式的处理炉202并不限定于上述方式。
在气体供给管510、520、530上，从上游侧开始依序分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的流量控制器(MFC)512、522、532及作为开闭阀的阀514、524、534。在气体供给管510、520、530的比阀514、524、534靠下游侧的部分，分别连接有供给非活性气体的气体供给管310、320、330。在气体供给管310、320、330上，从上游侧开始依序分别设置有MFC 312、322、332及作为开闭阀的阀314、324、334。
在气体供给管510、520、530的前端部分别连接有喷嘴410、420、430。喷嘴410、420、430以L字型的长径喷嘴的形式构成，其水平部以贯穿集流管209的侧壁的方式进行设置。喷嘴410、420、430的铅垂部以沿着反应管203的内壁朝向上方(晶片200的堆叠方向上方)竖立(也即，从晶片排列区域的一端侧朝向另一端侧竖立)的方式设置在形成于反应管203的内壁与晶片200之间的圆环状空间。即，喷嘴410、420、430以沿着排列有晶片200的晶片排列区域的方式设置在晶片排列区域的侧方的、将晶片排列区域水平包围的区域。
在喷嘴410、420的侧面分别设置有供给(喷出)气体的气体供给孔410a、420a。气体供给孔410a、420a以朝向反应管203的中心的方式进行开口。在从反应管203的下部到上部的范围内设置有多个上述气体供给孔410a、420a，它们分别具有相同的开口面积，并且以相同的开口节距进行设置。但是，气体供给孔410a、420a并不限定于上述方式。例如，也可以从反应管203的下部朝向上部使开口面积缓缓增大。由此，能够将从气体供给孔410a、420a供给的气体的流量均匀化。不在喷嘴430的侧面设置供给(喷出)气体的气体供给孔，而在喷嘴430的顶点开有气体供给孔430a。也就是说，喷嘴430以上部开放(烟囱)型喷嘴的形式构成。
如上所述，本实施方式中的气体供给的方法经由喷嘴410、420、430来搬送气体，所述喷嘴410、420、430设置于由反应管203的内壁与多片晶片200的端部定义的圆环状的纵长空间内、即圆筒状空间内。并且，从分别开口于喷嘴410、420、430的气体供给孔410a、420a、430a向反应管203内喷出气体。对于从喷嘴410、420供给的气体而言，在晶片200的附近才从气体供给孔410a、420a向反应管203内喷出气体。另外，通过设置于喷嘴侧面的气体供给孔410a、420a，使反应管203内中的气体的主要流向成为与晶片200的表面平行的方向、即水平方向。通过形成这样的构成，从而有下述效果：能够向各晶片200均匀地供给气体，能够使形成于各晶片200上的薄膜的膜厚变得均匀。需要说明的是，在各晶片200的表面上流动的气体、即反应后残留的气体(残气体)，朝向排气口、即后述的排气管231的方向流动，但该残留气体的流动方向可根据排气口的位置而适当确定，并不限于铅垂方向。
作为处理气体，包含金属元素的气体(含金属的气体)即原料气体从气体供给管510经由MFC 512、阀514、喷嘴410而被供给至处理室201内。作为原料气体，例如，可使用作为包含作为金属元素的钛(Ti)的含钛原料(含Ti的原料气体，含Ti气体)、卤系原料(也称为卤化物、卤系钛原料)的四氯化钛(TiCl4)的气体。需要说明的是，Ti被划分为过渡金属元素。另外，卤系原料是指包含卤基的原料。卤基包括氯基、氟基、溴基、碘基等。即，卤基包括氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等卤族元素。在本说明书中使用术语“原料”时，有时指“液态的液体原料”，有时指“气态的原料气体”，或有时指上述两者。
作为处理气体，包含氧(O)的含O气体从气体供给管520经由喷嘴420而被供给至处理室201内。作为含O气体，可以使用不含金属元素的含O气体，例如水蒸气(H2O气体)。含O气体可用作后述的反应气体。另外，含O气体可用作后述的包含氢(H)及O的吹扫气体。
作为处理气体，包含卤族元素的清洁气体从气体供给管530经由MFC 532、阀534、喷嘴430而被供给至处理室201内。作为包含卤族元素的清洁气体，可使用例如三氟化氯(ClF3)气体。有时也将清洁气体称为蚀刻气体。
作为非活性气体，例如氮(N2)气从气体供给管310、320、330分别经由MFC 312、322、332、阀314、324、334、喷嘴410、420、430而被供给至处理室201内。
在使用如TiCl4、H2O之类在常温常压下为液态的化合物作为处理气体的情况下，利用气化器、起泡器等气化系统将液态的TiCl4气化，然后以TiCl4气体、H2O气体的形式供给至处理室201内。在使用H2O气体时，向贮存H2O的H2O箱体供给N2气来产生水蒸气(H2O气体)。因此，通过控制N2气的流量，从而控制向处理室内供给的H2O气体的流量。需要说明的是，用起泡器产生的H2O气体的气化量、即被供给至处理室内的H2O气体的流量，也取决于H2O箱体的温度。例如，H2O箱体的温度越高，则H2O的气化量越多，H2O箱体的温度越低，则H2O的气化量越少。
处理气体供给系统主要由气体供给管510、520、530、MFC 512、522、532、阀514、524、534构成。在处理气体供给系统内还可以包括喷嘴410、420、430。也可以将处理气体供给系统简称为气体供给系统。
在从气体供给管510流过原料气体的情况下，原料气体供给系统主要由气体供给管510、MFC 512、阀514构成。在原料气体供给系统内还可以包括喷嘴410。也可以将原料气体供给系统称为原料供给系统。在从气体供给管510流过含金属的气体作为原料气体的情况下，也可以将原料气体供给系统称为含金属的气体供给系统。在从气体供给管510流过含Ti气体的情况下，也可以将原料气体供给系统称为含Ti气体供给系统。在从气体供给管510流过TiCl4气体的情况下，也可以将含Ti气体供给系统称为TiCl4气体供给系统。也可以将TiCl4气体供给系统称为TiCl4供给系统。
在从气体供给管520流过含O气体的情况下，含O气体供给系统主要由气体供给管520、MFC 522、阀524构成。在含O气体供给系统内还可以包括喷嘴420。也可以将含O气体供给系统称为反应气体供给系统。在使用含O气体作为吹扫气体的情况下，也可以将含O气体供给系统称为包含H及O的吹扫气体供给系统、吹扫气体供给系统。也可以将包含H及O的吹扫气体称为反应性吹扫气体，也可以将包含H及O的吹扫气体供给系统称为反应性吹扫气体供给系统。在从气体供给管520流过H2O气体的情况下，也可以将含O气体供给系统称为H2O气体供给系统。
在从气体供给管530流过包含卤族元素的清洁气体的情况下，清洁气体供给系统主要由气体供给管530、MFC 532、阀534构成。在清洁气体供给系统内还可以包括喷嘴430。也可以将清洁气体供给系统称为蚀刻气体供给系统。在从气体供给管530流过ClF3气体的情况下，也可以将清洁气体供给系统称为ClF3气体供给系统。也可以将ClF3气体供给系统称为ClF3供给系统。
另外，非活性气体供给系统主要由气体供给管310、320、330、MFC 312、322、332、阀314、324、334构成。也可以将非活性气体供给系统称为吹扫气体供给系统、稀释气体供给系统或载气供给系统。也可以将作为吹扫气体发挥作用的非活性气体称为非活性吹扫气体，也可以将非活性气体供给系统称为非活性吹扫气体供给系统。
在集流管209处设置有将处理室201内的气氛排出的排气管231。在排气管231上，从上游侧开始依序连接有作为对处理室201内的压力进行检测的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245、APC(Auto Pressure Controller)阀243、作为真空排气装置的真空泵246。APC阀243使以下述方式构成的阀：通过在使真空泵246工作的状态下将阀开闭，能够进行处理室201内的真空排气及真空排气停止，进而，通过在使真空泵246工作的状态下对阀开度进行调节，能够调节处理室201内的压力。排气系统即排气管线主要由排气管231、APC阀243、压力传感器245构成。需要说明的是，在排气系统内还可以包括真空泵246。
APC阀243构成排气系统的排气流路的一部分，作为压力调节部发挥功能，不仅如此，还作为能够将排气系统的排气流路封闭、或进一步密闭的排气流路开闭部、即排气阀发挥功能。即，排气系统以下述方式构成：一边使真空泵246工作，一边基于利用压力传感器245检测到的压力信息来调节APC阀243的阀的开度，由此能够使处理室201内的“实际压力”接近规定的“设定压力”。例如，在被供给至处理室201内的气体的流量没有变化的情况下、或者在停止向处理室201内的气体供给的情况下等，为了变更处理室201内的实际压力，而对处理室201内的设定压力进行变更，并将APC阀243的阀的开度变更为与上述设定压力相应的开度。结果，排气管线的排气能力被改变，处理室201内的实际压力逐渐(曲线地)接近上述设定压力。如上所述，可以认为处理室201内的“设定压力”与进行处理室201内的压力控制时的“目标压力”为相同含义，处理室201内的“实际压力”追随所述“设定压力”的值。另外，可以认为“对处理室201内的设定压力进行变更”实质上与“为了改变排气管线的排气能力而变更APC阀243的开度”为相同含义，其是“用于变更APC阀243的开度的指令”。
在集流管209的下方，设置有能够将集流管209的下端开口气密地封闭的、作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219以从铅垂方向下侧抵接于集流管209的下端的方式构成。密封盖219例如由SUS等金属构成，形成圆盘状。在密封盖219的上表面，设置有与集流管209的下端抵接的、作为密封构件的O型环220b。在密封盖219的与处理室201相反一侧，设置有使后述的晶舟217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯穿密封盖219而与晶舟217连接。旋转机构267以通过使晶舟217旋转而使晶片200旋转的方式构成。密封盖219以下述方式构成：在铅垂设置在反应管203的外部的作为升降机构的晶舟升降机115带动下沿铅垂方向进行升降。晶舟升降机115以下述方式构成：通过使密封盖219升降，从而能够将晶舟217向处理室201内搬入及向处理室201外搬出。晶舟升降机115以将晶舟217即晶片200搬送于处理室201内外的搬送装置(搬送机构)的形式构成。
作为衬底支承具的晶舟217以下述方式构成：使多片(例如25～200片)晶片200以水平姿势且在彼此中心对齐的状态下沿铅垂方向进行排列，并以多层的方式对所述晶片200进行支承，即，使所述晶片200隔开间隔地排列。晶舟217例如由石英、SiC等耐热性材料构成。在晶舟217的下部，以水平姿势呈多层地支承有例如由石英、SiC等耐热性材料构成的隔热板218。通过这样的构成，来自加热器207的热不易传递到密封盖219侧。但是，本实施方式不限于上述方式。例如还可以在晶舟217的下部设置由石英、SiC等耐热性材料构成的、以筒状构件的形式构成的隔热筒，而不设置隔热板218。
在反应管203内设置有作为温度检测器的温度传感器263，并以下述方式构成：通过基于由温度传感器263检测到的温度信息来调节对加热器207的通电量，从而使处理室201内的温度成为所希望的温度分布。温度传感器263与喷嘴410、420及430同样地构成L字型，并沿反应管203的内壁进行设置。
如图3所示，作为控制部(控制手段)的控制器121以具备有CPU(CentralProcessing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、存储装置121c、I/O端口121d的计算机的形式构成。RAM 121b、存储装置121c、I/O端口121d以能够经由内部总线121e而与CPU 121a进行数据交换的方式构成。例如以触摸面板等的形式构成的输入输出装置122与控制器121连接。
存储装置121c由例如闪存、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等构成。在存储装置121c内，以可读取的方式存储有：对衬底处理装置的动作进行控制的控制程序；记载有后述衬底处理的步骤、条件等的工艺制程；记载有后述清洁处理的步骤、条件等的清洁制程；记载有后述吹扫处理的步骤、条件等的吹扫制程等。工艺制程是以使控制器121执行后述衬底处理工序的各步骤、并能获得规定结果的方式组合得到的，其作为程序发挥功能。另外，清洁制程是以使控制器121执行后述清洁处理中的各步骤、并能获得规定结果的方式组合得到的，其作为程序发挥功能。另外，吹扫制程是以使控制器121执行后述吹扫处理中的各步骤、并能获得规定结果的方式组合得到的，其作为程序发挥功能。以下，也将上述工艺制程、清洁制程、吹扫制程、控制程序等统一简称为程序。在本说明书中，在使用术语“程序”时，有时仅单独包含工艺制程，有时仅单独包含清洁制程，有时仅单独包含吹扫制程，有时仅单独包含控制程序，或者有时包含工艺制程、清洁制程、吹扫制程及控制程序中任意的组合。RAM 121b以存储区域(工作区)的形式构成，该存储区域暂时保持由CPU 121a读取的程序、数据等。
I/O端口121d与上述MFC 312、322、332、512、522、532、阀314、324、334、514、524、534、APC阀243、压力传感器245、真空泵246、加热器207、温度传感器263、旋转机构267、晶舟升降机115等连接。
CPU 121a以下述方式构成：从存储装置121c读取并执行控制程序，根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等从存储装置121c读取工艺制程、清洁制程、吹扫制程等。以下，为了便于说明，也将这些制程统一简称为“制程”。CPU 121a以下述方式构成：按照读取的制程的内容，对利用MFC 312、322、332，512、522、532进行的各种气体的流量调节动作、阀314、324、334，514、524、534的开闭动作、基于APC阀243的开闭动作及利用APC阀243进行的压力传感器245的压力调节动作、基于温度传感器263的加热器207的温度调节动作、真空泵246的起动及停止、利用旋转机构267进行的晶舟217的旋转及旋转速度调节动作、利用晶舟升降机115进行的晶舟217的升降动作等进行控制。
控制器121可如下构成，即，将存储于外部存储装置(例如磁带、软盘、硬盘等磁盘；CD、DVD等光盘；MO等光磁盘；USB存储器、存储卡等半导体存储器)123的上述程序安装在计算机中。存储装置121c、外部存储装置123以计算机可读取的记录介质的形式构成。以下，也将他们统一简称为记录介质。在本说明书中使用术语“记录介质”时，有时仅单独包含存储装置121c、有时仅单独包含外部存储装置123、或有时包含上述两者。需要说明的是，向计算机提供程序可以不使用外部存储装置123，而使用互联网、专用线路等通信手段进行。
(2)成膜处理
作为半导体器件(装置)的制造工序的一个工序，对使用上述衬底处理装置在衬底上形成膜的顺序例，使用图4进行说明。在以下说明中，构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。
在图4所示的成膜顺序中，对收纳于处理室201内的作为衬底的晶片200供给作为原料气体的TiCl4气体、和作为含O气体的H2O气体，在晶片200上形成钛氧化膜(TiO2膜，以下也称为TiO膜)作为氧化膜。
需要说明的是，在本说明书中使用术语“晶片”时，有时指“晶片本身”，有时指“晶片与形成于其表面的规定层、膜等的层合体(集合体)”(即，有时将形成于表面的规定层、膜等包括在内地称为晶片)。另外，在本说明书中使用术语“晶片的表面”时，有时指“晶片本身的表面(露出面)”，有时指“形成于晶片上的规定层或膜等的表面、即作为层合体的晶片的最外表面”。
因此，对于本说明书中记载有“对晶片供给规定气体”的情形而言，有时指“对晶片本身的表面(露出面)直接供给规定气体”，有时指“对形成于晶片上的层或膜等、即对作为层合体的晶片的最外表面供给规定气体”。另外，对于本说明书中记载有“在晶片上形成规定层(或膜)”的情形而言，有时指“在晶片本身的表面(露出面)上直接形成规定层(或膜)”，有时指“在形成于晶片上的层或膜等上、即在作为层合体的晶片的最外表面上形成规定层(或膜)”。
另外，本说明书中使用术语“衬底”的情形也与使用术语“晶片”的情形为相同的含义。
(晶片填充及晶舟装载)
将多片晶片200装填在晶舟217中(晶片填充)。之后，如图1所示，通过晶舟升降机115举起支承有多片晶片200的晶舟217，将其搬入(晶舟装载)处理室201内。在该状态下，成为下述状态：密封盖219通过O型环220将集流管209的下端封闭。
(压力调节及温度调节)
通过真空泵246进行真空排气，以使处理室201内、即晶片200所存在的空间成为所希望的压力(真空度)。此时，处理室201内的压力通过压力传感器245进行测定，基于该测得的压力信息来反馈控制APC阀243(压力调节)。真空泵246至少在直到对晶片200进行的处理结束之前的期间维持始终工作的状态。另外，处理室201内被加热器207加热至所希望的温度。此时，基于温度传感器263检测到的温度信息来反馈控制向加热器207的通电量，以使得处理室201内成为所希望的温度分布(温度调节)。利用加热器207对处理室201内进行的加热至少在直到对晶片200进行的处理结束之前的期间持续进行。接下来，利用旋转机构267开始晶舟217及晶片200的旋转。利用旋转机构267进行的晶舟217及晶片200的旋转至少在直到对晶片200进行的处理结束之前的期间持续进行。
(TiO膜形成步骤)
接下来，施行形成TiO膜的步骤。TiO膜形成步骤包括以下说明的原料气体供给步骤、残留气体除去步骤、含O气体供给步骤、残留气体除去步骤。
(原料气体供给步骤)
打开阀514，在气体供给管510内流过作为原料气体的TiCl4气体。在气体供给管510内流过的TiCl4气体通过MFC 512进行流量调节。经流量调节的TiCl4气体从喷嘴410的气体供给孔410a被供给至处理室201内，并从排气管231排出。此时，对晶片200供给TiCl4气体。即晶片200的表面暴露于TiCl4气体中。此时，同时打开阀314，在气体供给管310内流过N2气等非活性气体。在气体供给管310内流过的N2气通过MFC 312进行流量调节。经流量调节的N2气与TiCl4气体一同被供给至处理室201内，并从排气管231排出。需要说明的是，此时，为了防止TiCl4气体侵入喷嘴420、喷嘴430内，打开阀324、334，在气体供给管320、气体供给管330内流过N2气。N2气经由气体供给管520、气体供给管530、喷嘴420、喷嘴430被供给至处理室201内，并从排气管231排出。
此时，适当调节APC阀243，使处理室201内的压力为例如1～1000Pa的范围内的(规定)压力、优选1～100Pa的范围内的(规定)压力、更优选10～40Pa的范围内的(规定)压力。压力高于1000Pa时，有无法充分除去后述的残留气体的情况，压力低于1Pa时，有可能无法充分获得TiCl4气体的反应速度。需要说明的是，在本说明书中，作为数值的范围，例如记载为1～1000Pa时，是指1Pa以上、1000Pa以下。即，在数值的范围内包括1Pa及1000Pa。不只是压力，流量、时间、温度等本说明书中记载的全部数值都是同样的。用MFC 512控制的TiCl4气体的供给流量为例如1～2000sccm的范围内的(规定)流量、优选10～500sccm的范围内的(规定)流量、更优选20～150sccm的范围内的(规定)流量。流量多于2000sccm时，有无法充分除去后述的残留气体的情况，流量少于1sccm时，有可能无法充分获得TiCl4气体的反应速度。用MFC 312、322、332控制的N2气的供给流量分别为例如1～2000sccm的范围内的(规定)流量、优选10～500sccm的范围内的(规定)流量、更优选30～150sccm的范围内的(规定)流量。流量多于2000sccm时，有可能无法充分获得TiCl4气体的反应速度，流量少于1sccm时，有无法充分除去后述的残留气体的情况。使对晶片200供给TiCl4气体的时间、即气体供给时间(照射时间)为例如1～60秒的范围内的(规定)时间、优选1～30秒的范围内的(规定)时间、更优选3～5秒的范围内的(规定)时间。供给时间长于60秒时，有可能会大量摄入Cl等，供给时间少于1秒时，成膜率有可能降低。将此时的加热器207的温度设定为下述那样的温度，所述温度使晶片200的温度(处理室201内的温度)例如成为25～130℃的范围内的(规定)温度、优选成为50～100℃的范围内的(规定)温度、更优选成为65～85℃的范围内的(规定)温度。当晶片200的温度(处理室201内的温度)为高于130℃的温度时，存在下述情况：由于TiCl4气体的热分解被促进，从而导致成膜率变得过高而膜厚的控制性恶化从而均匀性恶化，或者大量摄入杂质而使电阻率升高。另一方面，当晶片200的温度(处理室201内的温度)为低于25℃的温度时，有可能反应性降低、膜形成变难。在处理室201内流过的气体仅为TiCl4气体和N2气，通过TiCl4气体的供给，从而在晶片200上形成例如小于1原子层至数原子层左右的厚度的含Ti层。
(残留气体除去步骤)
形成含Ti层后，关闭阀514，停止TiCl4气体的供给。此时，排气管231的APC阀243保持打开状态，利用真空泵246对处理室201内进行真空排气，将残留在处理室201内的未反应或帮助过含Ti层形成后的TiCl4气体从处理室201内排除。即，将在形成有含Ti层的晶片200所存在的空间中残留的未反应或帮助过含Ti层形成后的TiCl4气体除去。此时，阀314、324、334保持打开状态，持续向处理室201内供给N2气。N2气作为吹扫气体发挥作用，可以提高将残留在处理室201内的未反应或帮助过含Ti层形成后的TiCl4气体从处理室201内排除的效果。
此时，可以不完全排除残留于处理室201内的气体，还可以对处理室201内进行不完全吹扫。若残留于处理室201内的气体为微量，则在之后进行的步骤中不会产生不良影响。向处理室201内供给的N2气的流量也不必为大流量，例如，通过供给与反应管203(处理室201)的容积同等程度的量，就能够以在之后的步骤中不产生不良影响的程度进行吹扫。如此，通过对处理室201内进行不完全吹扫，可以缩短吹扫时间、提高吞吐量。还能够将N2气的消耗抑制在必需最低限度。
(含O气体供给步骤)
在将处理室201内的残留气体除去后，打开阀524，在气体供给管520内流过作为含O气体的H2O气体。在气体供给管520内流过的H2O气体通过MFC 522进行流量调节。经流量调节的H2O气体从喷嘴420的气体供给孔420a被供给至处理室201内。供给至处理室201内的H2O气体从排气管231排出。此时，对晶片200供给H2O气体。即，晶片200的表面暴露在H2O气体中。此时，同时打开阀324，在气体供给管320内流过N2气。在气体供给管320内流过的N2气通过MFC 322进行流量调节。N2气与H2O气体一同被供给至处理室201内，并从排气管231排出。此时，为了防止H2O气体侵入喷嘴410、430内，打开阀314、334，在气体供给管310、330内流过N2气。N2气经由气体供给管510、530、喷嘴410、430被供给至处理室201内，并从排气管231排出。
当流过H2O气体时，适当地调节APC阀243，使处理室201内的压力为例如1～1000Pa的范围内的(规定)压力、优选10～300Pa的范围内的(规定)压力、更优选35～55Pa的范围内的(规定)压力。压力高于1000Pa时，有无法充分除去后述的残留气体的情况，压力低于1Pa时，有可能得不到充分的成膜率。用MFC 522控制的向H2O箱体供给的N2气的供给流量为例如1000～80000sccm的范围内的(规定)流量、优选1000～40000sccm的范围内的(规定)流量、更优选1000～2000sccm的范围内的(规定)流量。流量越多，则H2O的气化量、即H2O气体的流量增多，能够减少来自原料气体的杂质向TiO膜中的摄入，故而优选，但多于80000sccm时，有可能在后述的残留气体除去步骤中无法充分地除去残留气体。流量少于1000sccm时，H2O的气化量、即H2O气体的流量减少，有可能无法充分地进行反应。H2O箱体的温度为例如20℃～50℃的范围内的(规定)温度、优选20～30℃的范围内的(规定)温度、更优选27～30℃的范围内的(规定)温度。温度高于50℃时，H2O气体的气化量变得过多，低于20℃时，有可能无法充分获得H2O气体的气化量。用MFC 312、322、332控制的N2气的供给流量分别为例如200～40000sccm的范围内的(规定)流量、优选4000～8000sccm的范围内的(规定)流量、更优选5000～6000sccm的范围内的(规定)流量。流量多于40000sccm时，成膜率有可能变得过低，流量少于200sccm时，有可能无法向晶片200充分地供给H2O气体。对晶片200供给H2O气体的时间、即气体供给时间(照射时间)为例如1～60秒的范围内的(规定)时间、优选1～30秒的范围内的(规定)时间、更优选5～15秒的范围内的(规定)时间。供给时间越长，则越能够减少来自原料气体的杂质向TiO膜中的摄入，故而优选，但长于60秒时，吞吐量有可能恶化。供给时间短于1秒时，有可能无法与TiCl4气体充分反应。此时的加热器207的温度设定为与原料气体供给步骤同样的温度。
此时，在处理室201内流过的气体仅为H2O气体和N2气。H2O气体与在原料气体供给步骤中形成于晶片200上的含Ti层的至少一部分进行置换反应。在进行置换反应时，含Ti层所含的Ti与H2O气体所含的O进行键合，在晶片200上形成包含Ti和O的TiO层。
(残留气体除去步骤)
形成TiO层后，关闭阀524，停止H2O气体的供给。此时，排气管231的APC阀243保持打开状态，利用真空泵246对处理室201内进行真空排气，将残留在处理室201内的未反应或帮助过TiO层形成后的H2O气体、反应副产物从处理室201内排除。此时，阀314、324、334保持打开状态，持续向处理室201内供给N2气。N2气作为吹扫气体发挥作用，可以提高将残留在处理室201内的未反应或帮助过TiO层形成后的H2O气体、反应副产物从处理室201内排除的效果
此时，与原料气体供给步骤后的残留气体除去步骤同样地，也可以不完全排除残留在处理室201内的气体，还可以对处理室201内进行不完全吹扫。
(实施规定次数)
通过将依序分时地进行上述原料气体供给步骤、残留气体除去步骤、含O气体供给步骤、残留气体供给步骤的循环进行1次以上(规定次数)，即，通过将原料气体供给步骤、残留气体除去步骤、含O气体供给步骤、残留气体供给步骤的处理作为一个循环，并将这些处理仅执行n个循环(n为1以上的整数)，从而在晶片200上形成规定厚度的TiO膜。在本说明书中，“将处理(或者称为工序、循环、步骤等)进行规定次数”是指将该处理等进行1次或多次。即，是指将处理进行1次以上。图4表示将各处理(循环)分别重复n个循环的例子。n的值可根据最终形成的TiO膜中所必需的膜厚适当选择。即，进行上述各处理的次数可根据目标膜厚进行确定。上述循环优选重复多次。需要说明的是，TiO膜的厚度为例如10～150nm、优选50～120nm、更优选70～90nm。TiO膜的厚度(膜厚)厚于150nm时，粗糙度(roughness)有可能变大，薄于10nm时，有可能因与基底膜间存在的应力差而发生膜剥离。
在将循环进行多次时，至少在第2循环或之后的循环的各步骤中，记载为“对晶片200供给气体”的部分是指“对形成于晶片200上的层、即对作为层合体的晶片200的最外表面供给规定气体”，记载为“在晶片200上形成规定层”的部分是指“在形成于晶片200上的层之上、即在作为层合体的晶片200的最外表面之上形成规定层”。该点在后述的例子中也是同样的。
(吹扫及恢复大气压)
打开阀314、324、334，分别从气体供给管310、320、330向处理室201内供给N2气，并将其排气管231从排出。N2气作为吹扫气体发挥作用，由此用非活性气体对处理室201内进行吹扫，将残留在处理室201内的气体、副产物从处理室201内除去(吹扫)。之后，将处理室201内的气氛置换成非活性气体(非活性气体置换)，使处理室201内的压力恢复至常压(大气压恢复)。
(晶舟卸载及晶片取出)
之后，通过晶舟升降机115使密封盖219下降，使集流管209的下端开口。然后，处理完毕后的晶片200在支承于晶舟217的状态下从集流管209的下端被搬出到反应管203的外部(晶舟卸载)。之后，将处理完毕的晶片200从晶舟217上取下(晶片取出)。
(3)清洁处理
进行上述成膜处理时，包含TiO膜等薄膜的堆积物将累积在反应管203的内壁、喷嘴410、420、430的表面、集流管209的内壁、晶舟217的表面、密封盖219的上表面、隔热板218等。即，包含O的堆积物(氧化膜)将附着并累积在经加热的处理室201内的构件的表面等。因此，在这些堆积物的量(堆积物的厚度)、即累积膜厚达到堆积物发生剥离、落下前的规定量(厚度)之前，要进行清洁处理。
以下，一边参照图5的(a)一边说明本实施方式中的清洁处理的一例。图5的(a)的前半部分(ClF3蚀刻(Etching)及N2吹扫(Purge))对应于清洁处理。需要说明的是，有时也仅将ClF3蚀刻称为清洁处理。在以下说明中，构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。
在图5的(a)所示的清洁处理中，向处理室201内供给ClF3气体作为包含卤族元素的清洁气体，将附着在处理室201内的构件上的包含O的堆积物(氧化膜)除去。此处，与在成膜处理中形成TiO膜(氧化膜)的工序相比，将包含O的堆积物(氧化膜)除去的工序在较高的温度下进行。
(晶舟装载)
通过晶舟升降机115将空的晶舟217、即未装填晶片200的晶舟217举起，并将其搬入处理室201内。在该状态下，成为下述状态：密封盖219隔着O型环220将集流管209的下端封闭。
(压力调节及温度调节)
通过真空泵246进行真空排气，以使处理室201内形成后述规定的蚀刻压力。真空泵246至少在直到后述的吹扫处理中的H2O循环吹扫步骤结束之前的期间维持始终工作的状态。另外，通过加热器207进行加热，直到处理室201内形成后述规定的蚀刻温度。另外，利用旋转机构267开始晶舟217的旋转。晶舟217的旋转至少在直到H2O循环吹扫步骤结束之前的期间持续进行。但是，也可以不使晶舟217旋转。
(ClF3蚀刻步骤)
在该步骤中，向在进行了在晶片200上形成TiO膜的处理之后的处理室201内，即向包含含O膜的堆积物所附着的处理室201内供给ClF3气体。
打开阀534，向气体供给管530内流有ClF3气体。ClF3气体通过MFC 532进行流量调节，并经由气体供给管530、喷嘴430而供给至处理室201内。另外，此时，还可以打开阀334，向气体供给管330内流入N2气，在气体供给管530内将ClF3气体稀释。通过控制N2气的供给流量，能够控制向处理室201内供给的ClF3气体的浓度。另外，为了防止ClF3气体侵入喷嘴410、420内，打开阀314、324，向气体供给管310、320内流入N2气。N2气经由气体供给管510、520、喷嘴410、420而被供给至处理室201内，并从排气管231排出。
向处理室201内供给的ClF3气体在通过处理室201内并从排气管231排出时，与处理室201内的构件的表面接触，例如，与反应管203的内壁、喷嘴410、420、430的表面、集流管209的内壁、晶舟217的表面、密封盖219的上表面、隔热板218等接触。此时，通过热化学反应，使附着于处理室201内的构件的包含含O膜的堆积物(氧化膜)被除去。即，通过ClF3与堆积物的蚀刻反应，将堆积物除去。需要说明的是，在进行蚀刻反应时，堆积物所含的Ti与ClF3所含的F进行键合，在处理室201内产生TiF4等。如上所述，通过向包含含O膜的堆积物所附着的处理室201内供给ClF3气体，能够在非等离子体的气氛下使上述堆积物的蚀刻反应进行。
此时，适当地调节APC阀243，使处理室201内的压力为例如1～20000Pa的范围内的(规定)压力(蚀刻压力)、优选10～15000Pa的范围内的(规定)压力、更优选13000～14000Pa的范围内的(规定)压力。压力高于20000Pa时，有无法充分除去后述残留气体的情况，压力低于1Pa时，有可能无法充分地获得蚀刻反应的速度。用MFC 532控制的ClF3气体的供给流量为例如200～2000sccm的范围内的(规定)流量、优选800～1200sccm的范围内的(规定)流量、更优选900～1100sccm的范围内的(规定)流量。流量多于2000sccm时，有无法充分除去后述残留气体的情况，流量少于200sccm时，有可能无法充分地获得蚀刻反应的速度。用MFC312、322、332控制的N2气的供给流量分别为例如200～40000sccm的范围内的(规定)流量、优选1000～40000sccm的范围内的(规定)流量、更优选5000～15000sccm的范围内的(规定)流量。流量多于40000sccm时，有可能无法充分地获得ClF3气体的反应速度，流量少于200sccm时，有无法充分除去后述残留气体的情况。对晶片200供给ClF3气体的时间、即气体供给时间(蚀刻时间)为例如1～3600秒的范围内的(规定)时间、优选1～1800秒的范围内的(规定)时间、更优选1000～1400秒的范围内的(规定)时间。时间长于3600秒时，有可能无法充分除去后述的残留气体，时间短于1秒时，有可能无法充分地获得ClF3气体的反应速度。将此时的加热器207的温度设定为下述那样的温度，所述温度使处理室201内的温度例如成为100～400℃的范围内的(规定)温度(蚀刻温度)、优选成为200～360℃的范围内的(规定)温度、更优选成为290～350℃的范围内的(规定)温度。当处理室201内的温度为高于400℃的温度时，存在下述情况：由于ClF3气体的热分解被促进，导致蚀刻速率变得过高。另一方面，当处理室201内的温度为低于100℃的温度时，蚀刻的反应性变低，有可能难以进行蚀刻。
清洁处理的ClF3蚀刻步骤中的处理温度是比成膜处理的原料气体供给步骤及含O气体供给步骤中的处理温度高的温度。
(残留气体除去步骤)
将ClF3气体供给规定时间后，关闭阀534，停止ClF3气体的供给。此时，排气管231的APC阀243保持打开状态，利用真空泵246对处理室201内进行真空排气，将残留在处理室201内的未反应或帮助过堆积物进行蚀刻反应后的ClF3气体从处理室201内排除。此时阀314、324、334保持打开状态，持续向处理室201内供给N2气。N2气作为吹扫气体发挥作用，可以提高将残留在处理室201内的未反应或帮助过堆积物进行蚀刻反应后的ClF3气体从处理室201内排除的效果。
(4)吹扫处理
进行上述清洁处理时，即，进行ClF3蚀刻步骤时，如上所述，在处理室201内产生TiF4等。也就是说，F成分以TiF4等的形式而残留。这样的残留F成分在之后再次进行TiO膜的成膜处理时，将成为F成分混入TiO膜中的要因。因此，在本实施方式中，紧接着清洁处理，进行下述吹扫处理，所述吹扫处理用于将残留F成分、即将清洁气体供给至处理室201内时残留在处理室201内的卤族元素(来自清洁气体的残留卤族元素)从处理室201内除去。
以下，一边参照图5的(a)一边说明本实施方式中的吹扫处理的一例。图5的(a)的后半部分(H2O循环吹扫(Cycle Purge))对应于吹扫处理。在以下说明中，构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。
在图5的(a)所示的吹扫处理中，具有下述工序：
向在清洁处理中因作为包含卤族元素的清洁气体的ClF3气体而附着在内部的构件上的包含O的堆积物(氧化膜)被除去后的处理室201内，以第一处理条件(处理条件)供给H2O气体作为包含H及O的吹扫气体并进行排气工序；和
在以第一处理条件供给H2O气体并进行排气的工序之后，以与第一处理条件不同的第二处理条件(处理条件)向处理室201内供给H2O气体并进行排气的工序。
此处，与第二处理条件相比，第一处理条件是残留F成分与H2O气体的反应性相对高的处理条件。
(H2O循环吹扫步骤)
在该步骤中，通过交替地重复用作为包含H及O的气体的H2O气体对处理室201内进行吹扫的工序(H2O吹扫步骤)、用作为非活性气体的N2气对处理室201内进行吹扫的工序(N2吹扫步骤)、对处理室201内进行减压排气的工序(真空减压步骤)，将处理室201内的残留F成分从处理室201内排除。在本说明书中，也将交替地重复、即多次进行H2O吹扫步骤、N2吹扫步骤和真空减压步骤称为循环吹扫或周期吹扫。
对于H2O吹扫步骤而言，在向处理室201内供给H2O气体及N2气的状态下，利用真空泵246进行处理室201内的排气。即，打开阀524供给H2O气体，并且打开阀314、324、334中的至少任一个(优选全部打开)供给N2气，打开APC阀243，由此进行处理室201内的排气。
在H2O吹扫步骤中，H2O气体作为与TiF4等所含的残留F成分反应、将残留F成分从处理室201内除去的反应性的吹扫气体发挥作用。例如，通过TiF4等所含的F与H2O所含的H进行键合，从而残留F成分形成HF而被除去。也就是说，通过来自包含卤族元素的清洁气体的残留卤族元素与包含H及O的吹扫气体所含的H进行键合，从而残留卤族元素形成卤化氢而被除去。另外，N2气作为非活性的吹扫气体发挥作用。
此时，用MFC 522控制的H2O气体的供给流量为例如1000～80000sccm的范围内的(规定)流量、优选1000～40000sccm的范围内的(规定)流量、更优选1000～2000sccm的范围内的(规定)流量。用MFC 522控制的向H2O箱体供给的N2气的供给流量为例如1000～80000sccm的范围内的(规定)流量、优选1000～40000sccm的范围内的(规定)流量、更优选1000～2000sccm的范围内的(规定)流量。流量多于80000sccm时，有无法充分除去后述残留气体的情况，流量少于1000sccm时，H2O的气化量、即H2O气体的流量变少，有可能无法充分获得H2O气体的反应速度。H2O箱体的温度为例如20℃～50℃的范围内的(规定)温度、优选20～30℃的范围内的(规定)温度、更优选27～30℃的范围内的(规定)温度。温度高于50℃时，H2O气体的气化量变得过多，低于20℃时，有可能无法充分地获得H2O气体的气化量。另外，用MFC 314、324、334控制的N2气的供给流量分别为例如200～40000sccm的范围内的(规定)流量、优选4000～8000sccm的范围内的(规定)流量、更优选5000～6500sccm的范围内的(规定)流量。流量多于40000sccm时，有可能无法充分地获得H2O气体的反应速度，流量少于200sccm时，有无法充分除去后述残留气体的情况。APC阀243的开度可以为全开，或者也可以以使处理室201内的压力维持恒定的方式反馈控制所述开度。H2O吹扫步骤的实施时间为例如1～60秒的范围内的(规定)时间、优选1～30秒的范围内的(规定)时间、更优选5～15秒的范围内的(规定)时间。供给时间长于60秒时，有无法充分除去后述残留气体的情况，供给时间少于1秒时，有可能无法充分获得H2O气体的反应。
需要说明的是，在H2O吹扫步骤中，还可以不实施N2气的同时供给。
对于N2吹扫步骤而言，在停止向处理室201内供给H2O气体的状态下，并且在实施N2气的供给的状态下，利用真空泵246进行处理室201内的排气。即，在将阀524关闭的状态下，并且在打开阀314、324、334中的至少任一个(优选全部打开)的状态下，打开APC阀243，由此进行处理室201内的排气。
在N2吹扫步骤中，N2气作为非活性的吹扫气体发挥作用。此时，用MFC 314、324、334控制的N2气的供给流量分别为例如200～40000sccm的范围内的(规定)流量、优选10000～20000sccm的范围内的(规定)流量、更优选13000～17000sccm的范围内的(规定)流量。流量越大越好。另一方面，流量少于200sccm时，有无法充分除去残留气体、吹扫不完全的情况。APC阀243的开度可以为全开，或者也可以以使处理室201内的压力维持恒定的方式反馈控制所述开度。N2吹扫步骤的实施时间为例如1～60秒的范围内的(规定)时间、优选3～30秒的范围内的(规定)时间、更优选8～12秒的范围内的(规定)时间。供给时间越长越好。另一方面，供给时间少于1秒时，有无法充分除去残留气体、吹扫不完全的情况。
对于真空减压步骤而言，在停止向处理室201内供给H2O气体及N2气的状态下，利用真空泵246进行处理室201内的排气(也称为减压排气或真空排气)。即，在将阀524关闭的状态下，并且在将阀314、324、334关闭的状态下，打开APC阀243，由此进行处理室201内的排气。也将如上述那样进行的真空排气称为真空抽吸。此时，优选使APC阀243的状态为全开，即，使APC阀243的开度为全开。真空减压步骤的实施时间为例如1～60秒的范围内的(规定)时间、优选3～30秒的范围内的(规定)时间、更优选8～12秒的范围内的(规定)时间。实施时间越长，越能充分除去残留气体，但只要是为了使处理室201内的压力成为设定压力所必要的时间即可，也可以根据APC阀243的开度而适当选择。另一方面，实施时间少于1秒时，有无法充分除去残留气体的情况。需要说明的是，所谓停止向处理室201内供给N2气的状态，除了完全停止向处理室201内供给N2气的状态以外，还包括以微小的供给流量向处理室201内供给N2气的状态。即，所谓将阀314、324、334关闭的状态，除了将上述所有的阀完全关闭的状态以外，还包括将这些阀中的至少任一个稍微打开而不完全关闭的状态。
在H2O循环吹扫步骤中，将包含供给并排出H2O气体的工序的循环进行多次。如上所述，通过循环吹扫H2O气体，能够在每次产生反应能力强的HF时将HF从处理室201内除去。优选的是，循环吹扫例如为40个循环以上，或者持续进行直到全部步骤中的实施时间为20分钟以上。
H2O循环吹扫步骤包括：将包含供给并排出H2O气体的工序的循环进行1次或连续多次的第一期间；和在第一期间之后将这样的循环进行1次或连续多次的第二期间。将第一期间中的处理条件称为第一处理条件，将第二期间中的处理条件称为第二处理条件。也就是说，H2O循环吹扫步骤包括下述工序：以第一处理条件将H2O气体供给至处理室201并进行排气的工序；和在以第一处理条件将H2O气体供给至处理室201内并进行排气的工序之后，以第二处理条件将H2O气体供给至处理室201内并进行排气的工序。
此处，优选的是，使第一处理条件与第二处理条件不同，该第一处理条件中，残留F成分与H2O气体的反应性(即残留卤族元素与包含H及O的吹扫气体的反应性)相对高。由此，可获得下述那样的优点。首先，以第一处理条件，即，使用处于反应能高的状态的H2O对处于残留F成分多的状态的处理室201进行吹扫，由此能够进一步促进与残留F成分的反应，能够更多地除去由该反应产生的反应物即HF。通过以第一处理条件进行吹扫，从而将残留F成分除去，也即，将TiF4等附着物除去，使处理室201内的构件的表面的至少一部分露出。之后，以第二处理条件，即，使用与第一处理条件相比处于反应能低的状态的H2O进行吹扫，由此能够适当地促进与残留F成分的反应，能够抑制由该反应产生的反应物即HF与处理室201内的构件(石英制、金属制的构件)进行反应，因此，可减轻对处理室201内的构件造成的损害，能够保护处理室201内的构件。
在第一处理条件中，为了使残留F成分与H2O气体的反应性比第二处理条件高，理想的是，例如使第一处理条件中的处理室201内的温度比第二处理条件中的处理室201内的温度高，即，使第二处理条件中的处理室201内的温度比第一处理条件中的处理室201内的温度低。
更具体进行说明的话，优选的是，例如使H2O循环吹扫步骤中的处理室201内的温度从H2O循环吹扫步骤开始时直到结束时缓缓降低。例如，可以将H2O循环吹扫步骤开始时的处理室201内的温度设为与清洁处理时的温度(除去氧化膜时的温度)相同的温度、即100～400℃的范围内的(规定)温度、优选200～360℃的范围内的(规定)温度、更优选290～350℃的范围内的(规定)温度；可以将H2O循环吹扫步骤结束时的处理室201内的温度设为与成膜处理时的温度(形成氧化膜时的温度)相同的温度，即25～130℃的范围内的(规定)温度、优选50～100℃的范围内的(规定)温度、更优选65～85℃的范围内的(规定)温度。也就是说，在吹扫处理中，可以使温度从清洁处理时的温度缓缓变化(降低)至成膜处理时的温度(以接近成膜处理时的温度的方式)。另外，也就是说，在第一处理条件及第二处理条件中，可以以从清洁处理时的温度接近成膜处理时的温度的方式将温度缓缓降低。需要说明的是，虽然在图5的(a)中以示例的方式示出了直线的温度变化，但H2O循环吹扫步骤中的温度变化方式并不限定于直线的变化，可根据需要适当选择。
(5)预涂布处理
在进行上述吹扫处理、使处理室201内的温度降低至成膜处理的温度后，进行TiO膜的预涂布处理。在预涂布处理中，在将空的晶舟217搬入处理室201内的状态下，以与上述成膜处理中的TiO膜形成步骤同样的条件进行同样的处理，由此在反应管203的内壁、喷嘴410、420、430的表面、集流管209的内壁、晶舟217的表面、密封盖219的上表面、隔热板218等的表面上形成例如40nm以上的(规定)厚度程度的TiO膜。由此，能够将在H2O循环吹扫步骤中仍未完全除去的残留F成分封入。
(吹扫及恢复大气压)
在进行了预涂布处理后，打开阀314、324、334，分别从气体供给管310、320、330向处理室201内供给N2气，并从排气管231排出。N2气作为吹扫气体发挥作用，由此用非活性气体对处理室201内进行吹扫，将残留在处理室201内的气体、副产物从处理室201内除去(吹扫)。之后，将处理室201内的气氛置换为非活性气体(非活性气体置换)，将处理室201内的压力恢复为常压(大气压恢复)。
(晶舟卸载)
利用晶舟升降机115使密封盖219下降，并使集流管209的下端开口。然后，将空的晶舟217从集流管209的下端搬出到反应管203的外部(晶舟卸载)。之后，再次进行上述成膜处理。
(6)由本实施方式带来的效果
根据本实施方式，能获得以下所示的1种或多种效果。
(a)通过在使用了ClF3气体的清洁处理之后进行使用了H2O气体的吹扫处理，能够将来自清洁气体的残留F成分从处理室201内除去。
(b)在吹扫处理中，优选的是，进行以第一处理条件向处理室201内供给H2O气体并进行排气的工序、和之后以与第一处理条件不同的第二处理条件向处理室201内供给H2O气体并进行排气的工序，与第二处理条件相比，第一处理条件是残留F成分与H2O的反应性相对高的处理条件。
首先，通过以第一处理条件进行吹扫，从而促进残留F成分与H2O的反应而生成HF，由此能够将大量的残留F成分有效地除去。之后，通过以第二处理条件进行吹扫，从而一边使残留F成分与H2O进行反应，一边适度地抑制该反应，由此能够一边抑制因发生HF与处理室201内的构件的反应而对处理室201内的构件造成的损害这种情况，一边将残留F成分除去。
(c)例如，通过使第二处理条件中的处理室201内的温度比第一处理条件中的处理室201内的温度低，能够使第一处理条件中残留F成分与H2O气体的反应性高于第二处理条件。例如，通过使处理室201内的温度从吹扫处理开始时到结束时缓缓降低，能够实现这样的处理温度条件。
(d)在成膜处理之后进行清洁处理，在清洁处理之后进行吹扫处理，在吹扫处理之后再次进行成膜处理。清洁处理时的处理温度高于成膜处理时的处理温度。因此，为了在清洁处理之后再次进行成膜处理，使处理室201内的温度从清洁处理时的处理温度向下一次成膜处理时的处理温度降低。
吹扫处理在清洁处理与下一次成膜处理之间进行。因此，通过使第一处理条件中的处理室201内的温度高于第二处理条件中的处理室201内的温度，也即，通过使第二处理条件中的处理室201内的温度低于第一处理条件中的处理室201内的温度，从而使第一处理条件中残留F成分与H2O气体的反应性高于第二处理条件，这样的处理可以利用使处理室201内的温度从清洁处理时的处理温度向下一次成膜处理时的处理温度降低的温度变化来进行，故而是优选的。
(e)通过使吹扫处理开始时的温度为与清洁处理时的温度相同的温度，能够提前吹扫处理的开始时期、实现吞吐量的提高。另外，通过使吹扫处理结束时的温度为与成膜处理时的温度相同的温度，能够在吹扫处理结束后立即进行下一次成膜处理(或预涂布处理)、实现吞吐量的提高。
(f)通过循环吹扫H2O气体，能够在每次产生反应能力强的HF时将HF从处理室201内除去。由此，除了保护处理室201内的构件的效果之外，还可获得防止H2O的液化的效果。
(g)在H2O吹扫步骤中，通过除了供给H2O气体以外还同时供给N2气，能够利用N2气推压H2O气体地进行供给。由此，能够提高处理室201内的整体压力，能够提高H2O与残留F成分的反应性。需要说明的是，由于H2O气体的分压降低，所以优选对N2气体供给量进行适当调节。需要说明的是，假如在残留F成分存在于喷嘴内的情况下，由于通过N2推压能够提高喷嘴内的内压，所以能够提高H2O与残留F成分的反应性。
(7)吹扫处理的变形例
本实施方式中的吹扫处理并不限定于上述方案，可以如以下所示的变形例那样进行变更。需要说明的是，在以下的变形例中，除吹扫处理以外的处理与上述实施方式相同。在以下的变形例中，也可获得与上述实施方式同样的效果。
(变形例1)
如图5的(b)所示，还可以于在H2O循环吹扫步骤中降温至成膜处理时的处理温度之后，增加使用了N2气的吹扫。通过所增加的使用了N2气的吹扫，能够更可靠地除去在H2O循环吹扫步骤中使用的H2O。
(变形例2)
如图6的(a)所示，还可以在H2O循环吹扫步骤中不降温至成膜处理时的处理温度，而在H2O循环吹扫步骤结束后，增加一边降温至成膜处理时的处理温度一边进行的使用了N2气的吹扫。通过所增加的使用了N2气的吹扫，能够在利用降温至成膜处理时的处理温度的工序的同时，更可靠地除去在H2O循环吹扫步骤中使用的H2O。
(变形例3)
需要说明的是，如图6的(b)所示，也可以在与清洁处理时的处理温度相同的恒定温度进行H2O循环吹扫步骤之后，增加一边降温至成膜处理时的处理温度一边进行的使用了N2气的吹扫。
在上述实施方式(及变形例)中，对为了使第一处理条件中残留F成分与H2O气体的反应性高于第二处理条件、而使第一、第二处理条件的温度不同的例子进行了说明。
为了使第一处理条件中残留F成分于H2O气体的反应性高于第二处理条件，另外，例如还可以使第一处理条件中的H2O气体的供给量多于第二处理条件中的H2O气体的供给量，即，使第二处理条件中的H2O气体的供给量少于第一处理条件中的H2O气体的供给量。例如，在减少H2O气体的供给量的情况下，可以进行下述两者中的至少一者：缩短H2O气体的供给时间；以及减少H2O气体的供给流量。
(变形例4)
例如，如图7的(a)所示，可以在将H2O气体的供给流量保持恒定的同时，从H2O循环吹扫步骤开始时朝向结束时缓缓缩短H2O循环吹扫步骤的H2O吹扫步骤中的H2O气体的供给时间。
(变形例5)
另外例如，如图7的(b)所示，可以在将H2O气体的供给时间保持恒定的同时，从H2O循环吹扫步骤开始时朝向结束时缓缓减少H2O循环吹扫步骤的H2O吹扫步骤中的H2O气体的供给流量。
对于用H2O气体的供给量控制残留F成分与H2O气体的反应性而言，例如在温度高的状态下、用温度难以控制残留F成分与H2O气体的反应性时，作为控制残留F成分与H2O气体的反应性的方法是有效的。
需要说明的是，还可以根据需要将变形例4、5中说明的H2O气体的供给量的控制与上述实施方式中说明的处理室201内的温度的控制组合进行。通过进行上述实施方式中说明的处理室201内的温度的控制、及变形例4、5中说明的H2O气体的供给量的控制中的至少一方，能够使第一处理条件中残留F成分与H2O气体的反应性高于第二处理条件。
＜本发明的第二～第四实施方式＞
以下，分别使用图8～图10来说明本发明的优选的第二～第四实施方式。图8～图10分别是本发明的第二～第四实施方式中优选使用的衬底处理装置10的处理炉202的结构简图，是用纵剖视图表示处理炉202部分的图。以下，针对各实施方式，主要对与第一实施方式中说明的衬底处理装置10的区别进行说明。需要说明的是，使用了衬底处理装置10的各处理与第一实施方式中说明的各处理相同。在第二～第四实施方式中也可以获得与第一实施方式同样的效果。第一～第四实施方式的结构可适当组合使用。
参照图8对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，与气体供给管520连接的喷嘴420的结构与第一实施方式不同。与气体供给管510、530连接的喷嘴410、430的结构与第一实施方式相同。为了更容易地图示喷嘴420，适当地简化了喷嘴410、430的图示。
残留F成分容易以TiF4等的形式附着在处理室201的下部且不存在(未配置)晶片200的区域、即炉口部。因此，在第二实施方式中，形成下述结构：在流过H2O气体的气体供给管520上，除了连接有上述那样的喷嘴420以外，还连接有喷嘴421。喷嘴421在炉口部的上端以下的高度处，以端部朝向反应管203的中心进行开口的短管喷嘴的形式构成，以使得H2O气体易于流入炉口部。通过从喷嘴421向炉口部流入H2O气体，能够更有效地除去残留F成分。需要说明的是，喷嘴421除了以上述短管喷嘴的形式构成以外，还可以以L字型的短喷嘴的形式构成。例如，喷嘴421的铅垂部可以以沿着反应管203的内壁朝向上方(晶片200的装载方向上方)竖立的方式设置在形成于反应管203的内壁与晶舟217之间的圆环状空间。此时，喷嘴421的铅垂部的高度为直到晶舟217的下方为止、优选直到比晶片装载区域靠下方的位置为止的高度，在喷嘴421的侧面设置朝向反应管203的中心进行开口而供给(喷出)气体的气体供给孔。
参照图9对第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，与气体供给管520连接的喷嘴420的结构与第一实施方式不同。与气体供给管510、530连接的喷嘴410、430的结构与第一实施方式相同。为了更容易地图示喷嘴420，适当地简化了喷嘴410、430的图示。
如第二实施方式中所说明的那样，F成分容易残留在炉口部。因此，在第三实施方式中，形成下述结构：在喷嘴420上，除了设置有上述那样的设置于比炉口部靠上方的位置的气体供给孔420a以外，还设置有气体供给孔420b。气体供给孔420b在炉口部的上端以下的高度处，在喷嘴420的侧面设置有多个，并朝向反应管203的中心进行开口。通过从气体供给孔420b向炉口部流入H2O气体，能够更有效地除去残留F成分。
参照图10，对第四实施方式进行说明。在第四实施方式中，气体供给管510、520、530的结构与第一实施方式不同，形成下述结构：流过ClF3气体的气体供给管530与流过H2O气体的气体供给管520分别连接于流过TiCl4气体的气体供给管510。
在成膜处理中，有在流过TiCl4的喷嘴410内形成有TiO膜的情况。通过使气体供给管530和气体供给管520连接于气体供给管510，能够在清洁处理时也在喷嘴410内流过ClF3气体，进行喷嘴410内的清洁，另外，能够在吹扫处理时也在喷嘴410内流过H2O气体，进行喷嘴410内的残留F成分的除去。也就是说，ClF3气体从与供给TiCl4气体的管线独立的管线及供给TiCl4气体的管线供给至处理室201内，H2O气体从与供给TiCl4气体的管线独立的管线及供给TiCl4气体的管线供给至处理室201内。
＜本发明的其他实施方式＞
以上，具体说明了本发明的实施方式。然而，本发明并不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变化。
例如，还可以在吹扫处理时，将H2O气体蓄积在箱体、配管中，一口气向处理室201内进行供给(冲洗流(flush flow))。最好对处理室201内进行减压控制，利用APC阀243调节压力，在处理室201内形成气流。由此，能够使H2O气体均等地扩散至处理室201内，提高残留F成分的除去效率。将能够进行这样的冲洗流的衬底处理装置10的构成例示于图11。在流过H2O气体的气体供给管520上设置有箱体527，在箱体527的上游侧和下游侧分别设置有阀526、528。
另外，例如，还可以使吹扫处理时流过H2O气体的气体供给管520的配管温度高于清洁处理时的温度。通过升高温度，从而使压力、水量、能量上升。由此，认为能够提高残留F成分的除去效率。将能够进行这样的气体供给管520的配管温度上升的衬底处理装置10的构成例示于图11。在例如比阀524靠下游一侧设置覆盖气体供给管520的带状加热器529。通过带状加热器529，将气体供给管520上升至(相对于通常的例如75℃而言)例如120℃。上升的温度为不结露的温度即可。
另外，例如在上述实施方式中，作为清洁气体例举了ClF3气体，但只要是包含卤族元素的清洁气体即可，也可以使用其他清洁气体。作为包含卤族元素的清洁气体，除ClF3气体之外，还可以使用例如氟气(F2)、三氟化氮(NF3)气体等包含氟的清洁气体等。
另外，例如在上述实施方式中，作为在将来自清洁气体的残留卤族元素除去的吹扫处理中使用的吹扫气体，例举了H2O气体，但只要是包含H及O的吹扫气体即可，也可以使用其他吹扫气体。作为包含H及O的吹扫气体，除了以水蒸气的形式供给H2O之外，还可以分别供给H2和O2，还可以使H2及O2活化而以氢自由基及氧自由基、原子状氢及原子状氧的形式进行使用，还可以在处理室201内生成H2O。需要说明的是，用于成膜处理时的含O气体和用于吹扫处理时的包含H及O的吹扫气体并非必须为相同的气体(同一种类的气体)。但是，通过使用于成膜处理时的含O气体和用于吹扫处理时的包含H及O的吹扫气体为相同的气体，能够减少处理气体的种类。
需要说明的是，在上述实施方式中，作为非活性气体例举了N2气，但作为非活性气体，除N2气体外，还可以使用例如Ar气、He气、Ne气、Xe气等稀有气体。
另外，例如在上述实施方式中，对在成膜处理中形成了TiO膜(使用了Ti作为金属元素)之后的清洁处理及吹扫处理进行了例举，但可适用的膜种并不限定于TiO膜，只要是使用包含卤族元素的清洁气体进行气体清洁的膜种即可。例如，也可合适地适用于形成下述氧化膜的情形，所述氧化膜包含钽(Ta)、钨(W)、钴(Co)、钇(Y)、钌(Ru)、铝(Al)、铪(Hf)、锆(Zr)、钼(Mo)等元素作为除Ti以外的元素。
在形成包含上述元素的膜时，作为原料气体，除了含钛(Ti)气体之外，还可以使用含钽(Ta)气体、含钨(W)气体、含钴(Co)气体、含有钇(Y)气体、含钌(Ru)气体、含铝(Al)气体、含铪(Hf)气体、含锆(Zr)气体、含钼(Mo)气体等。
在形成包含上述元素的膜时，作为原料气体，例如，除TiCl4之外，还可以使用四氟化钛(TiF4)、四(二乙基氨基)钛(Ti[(C2H5)2N]4，简称：TDEAT)、四(二甲基氨基)钛(Ti[N(CH3)2]4，简称：TDMAT)、五氯化钽(TaCl5)、五氟化钽(TaF5)、六乙氧基钽(Ta(OC2H5)5，简称：PET)、六氯化钨(WCl6)、六氟化钨(WF6)、双(叔丁基亚氨基)双(叔丁基氨基)钨((C4H9NH)2W(C4H9N)2)、六羰基钨(W(CO)6)、二氯化钴(CoCl2)、二氯化钴(CoF2)、双(乙基环戊二烯基)钴(C14H18Co)、六羰基钴(CoCO)6)、三氯化钇(YCl3)、三氟化钇(YF3)、三(丁基环戊二烯基)钇(Y(C5H4CH2(CH2)2CH3)3)、三氯化钌(RuCl3)、三氟化钌(RuF3)、双(乙基环戊二烯基)钌(C14H18Ru)、三氯化铝(AlCl3)、三氟化铝(AlF3)、三甲基铝((CH3)3Al、简称：TMA)、四氯化铪(HfCl4)、四氟化铪(HfF4)、四(乙基甲基氨基)铪(Hf[N(CH3)CH2CH3]4，简称：TEMAH)、四(二甲基氨基)铪(Hf[N(CH3)2]4，TDMAH)、四(二乙基氨基)铪(Hf[N(C2H5)2]4，简称：TDEAH)、四氯化锆(ZrCl4)、四氟化锆(ZrF4)、四(乙基甲基氨基)锆(Zr[N(CH3)CH2CH3]4，简称：TEMAZ)、四(二甲基氨基)锆(Zr[N(CH3)2]4，TDMAZ)、四(二乙基氨基)锆(Zr[N(C2H5)2]4，简称：TDEAZ)等。
在形成包含上述元素的膜时，作为反应气体，例如，除H2O气体外，还可以使用臭氧(O3)、等离子体激发后的氧气(O2)、水蒸气(H2O)、过氧化氢(H2O2)、一氧化二氮(N2O)、等离子体激发后的O2+H2的混合气体等。另外，除了以水蒸气的形式供给H2O之外，还可以分别供给H2和O2，还可以使H2及O2活化而以氢自由基及氧自由基、原子状氢及原子状氧的形式进行使用，还可以在处理室201内生成H2O。
作为包含上述元素的膜，除TiO膜之外，还可举出例如氧化钽膜(TaO膜)、氧化钨膜(WO膜)、氧化钴膜(CoO膜)、氧化钇膜(YO膜)、氧化钌膜(RuO膜)、氧化铝膜(AlO膜)、氧化铪膜(HfO膜)、氧化锆膜(ZrO)膜等氧化膜。
如上所述，本发明也可合适地适用于下述情形：进行将包含除TiO膜以外的氧化膜的堆积物除去的清洁处理，之后，进行将来自清洁气体的残留卤族元素除去的吹扫处理。在这些情况下，也可以使清洁处理的处理步骤、处理条件和/或吹扫处理的处理步骤、处理条件为与上述实施方式相同的处理步骤、处理条件。在这些情况下，也可以获得与上述实施方式、各变形例相同的效果。
对于用于衬底处理的制程(记载有处理步骤、处理条件等的程序)而言，优选根据处理内容(形成的膜的膜种、组成比、膜质、膜厚、处理步骤、处理条件等)分别单独准备，并经由电气通信线路、外部存储装置123预先存储在存储装置121c内。然后，在开始衬底处理时，优选的是，CPU 121a从存储在存储装置121c内的多个制程中根据处理内容而适当选择合适的制程。由此，能够利用1台的衬底处理装置再现性良好地形成各种膜种、组成比、膜质、膜厚的膜。另外，可以降低操作者的操作负担(处理步骤、处理条件等的输入负担等)，避免操作失误，同时可以迅速地开始衬底处理。
上述制程不限于新作成的情况，例如可以通过改变已安装于衬底处理装置中的已有制程来准备。在改变制程时，可以经由电气通信线路、记录有该制程的记录介质将变更后的制程安装于衬底处理装置。另外，还可以操作已有的衬底处理装置所具有的输入输出装置122，直接改变已安装于衬底处理装置中的已有制程。
在上述实施方式中，对使用一次处理多片衬底的批量式衬底处理装置来形成膜的例子进行了说明。本发明并不限于上述实施方式，例如也可合适地适用于使用一次处理一片或数片衬底的单片式衬底处理装置来形成膜的情形。另外，在上述实施方式中，对使用具有热壁式处理炉的衬底处理装置来形成膜的例子进行了说明。本发明并不限于上述实施方式，也可合适地适用于使用具有冷壁式处理炉的衬底处理装置来形成膜的情形。在上述情况下，也可以使处理步骤、处理条件为例如与上述实施方式相同的处理步骤、处理条件。
例如，本发明也可合适地适用于使用具有图12所示的处理炉602的单片式的衬底处理装置来形成膜的情形。处理炉602包括：处理容器603，其形成处理室601；作为气体供给部的簇射头603s，其以喷淋状向处理室601内供给气体；支承台617，其将1片或数片晶片200支承为水平姿势；旋转轴655，其从下方对支承台617进行支承；和加热器607，其设置于支承台617处。在簇射头603s的进口(气体导入口)处连接有气体供给端口632a、632b、632c。在气体供给端口632a处，连接有与上述实施方式的原料气体供给系统相同的气体供给系统。在气体供给端口632b处，连接有与上述实施方式的含O气体供给系统、包含H及O的吹扫气体供给系统相同的气体供给系统。在气体供给端口632c处，连接有与上述实施方式的清洁气体供给系统相同的气体供给系统。在簇射头603s的出口(气体排出口)处，设置有以喷淋状向处理室601内供给气体的气体分散板。簇射头603s设置在与已搬入到处理室601内的晶片200的表面相对(对面)的位置。在处理容器603处设置有对处理室601内进行排气的排气端口631。在排气端口631处，连接有与上述实施方式的排气系统相同的排气系统。
但是，在使用单片式的衬底处理装置10进行使用了H2O气体的吹扫处理时，认为H2O会残留在处理室601内(成为H2O残留气氛)。另外，在F残留在簇射头603s内的情况下，当使H2O进入簇射头603s内时也有可能发生液化。因此，最好在使用了H2O气体的吹扫处理之后进行N2吹扫，在N2吹扫时对簇射头603s中进行真空抽吸。通过一边对簇射头603s内进行真空抽吸，一边向处理室601内流入N2气而进行真空抽吸，从而使残留在处理室601内的H2O流向簇射头603s的上方，从而被除去。
另外，例如，本发明也可合适地适用于使用具有图13所示的处理炉702的衬底处理装置来形成膜的情形。处理炉702包括：形成处理室701的处理容器703；将1片或数片晶片200以水平姿势支承的支承台717；从下方对支承台717进行支承的旋转轴755；向处理容器703的晶片200进行光照射的加热灯707；和使加热灯707的光透过的石英窗703w。在处理容器703上，连接有供给上述原料气体的气体供给端口732a和供给上述反应气体的气体供给端口732b。在气体供给端口732a处，连接有与上述实施方式的原料气体供给系统相同的原料气体供给系统。在气体供给端口732b处，连接有与上述实施方式的反应气体供给系统相同的反应气体供给系统。在处理容器703中设置有对处理室701内进行排气的排气端口731。在排气端口731处连接有与上述实施方式的排气系统相同的排气系统。
加热灯707可以为例如利用汞的亮线发光而产生紫外光(UV)的汞灯。进而，还可以为在石英管的内部涂覆有作为汞和金属的合金的汞合金(amalgam)而得到的灯。另外，作为加热灯707，可以将多个直管型的汞灯彼此平行排列，还可以将多个U字型的汞灯彼此平行排列，还可以使用马蹄形状的汞灯。
在使用上述衬底处理装置的情况下，也能以与上述实施方式、变形例相同的顺序、处理条件进行成膜处理、清洁处理、吹扫处理，获得与上述实施方式、变形例相同的效果。
另外，可以将上述实施方式、变形例等适当组合使用。另外，此时的处理条件可以为例如与上述实施方式相同的处理条件。
＜本发明的优选方案＞
以下，附记本发明的优选方案。
(附记1)
根据本发明的一方案，提供一种半导体器件的制造方法或衬底处理方法，其包括下述工序：
向利用包含卤族元素的清洁气体将附着于内部的构件的氧化膜除去后的处理室内，以第一处理条件供给包含氢及氧的吹扫气体并进行排气的工序；和
在以所述第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序之后，以与所述第一处理条件不同的第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序，
所述第一处理条件是下述处理条件：与所述第二处理条件相比，将所述清洁气体供给至所述处理室内时残留于所述处理室内的所述卤族元素与所述吹扫气体的反应性相对高。
(附记2)
如附记1所述的方法，优选，所述第二处理条件中的所述处理室内的温度低于所述第一处理条件中的所述处理室内的温度。
(附记3)
如附记2所述的方法，优选，所述第一处理条件中的所述处理室内的温度为与除去所述氧化膜时相同的温度。
(附记4)
如附记3所述的方法，优选，在以所述第一处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序之前，进行对收纳于所述处理室内的基板供给原料气体和含氧气体而在所述基板上形成氧化膜的工序、和将所述清洁气体供给至所述处理室内而将附着于所述处理室内的构件上的所述氧化膜除去的工序，除去所述氧化膜的工序在温度比在所述衬底上形成所述氧化膜的工序高的条件下进行。
(附记5)
如附记4所述的方法，优选，所述含氧气体和所述吹扫气体为相同的气体。
(附记6)
如附记4所述的方法，优选，所述原料气体为含金属的气体。
(附记7)
如附记2所述的方法，优选，所述第二处理条件是将所述处理室内的温度缓缓降低的处理条件。
(附记8)
如附记1所述的方法，优选，在进行多次以所述第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序之后，进行多次以所述第二处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序。
(附记9)
如附记1所述的方法，优选，所述第二处理条件中的所述吹扫气体的供给量少于所述第一处理条件中的所述吹扫气体的供给量。
(附记10)
如附记4所述的方法，优选，在形成所述膜的工序中，将含氧气体供给至存在衬底的区域，在以所述第一处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序及以所述第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序中，将所述吹扫气体供给至存在所述衬底的区域、及处理室的下部且不存在所述衬底的区域。
(附记11)
如附记1所述的方法，优选，在以所述第一处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序及以所述第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序中，在对所述处理室内的压力进行减压控制的状态下，瞬时供给所述吹扫气体。
(附记12)
如附记4所述的方法，优选，所述清洁气体从与供给所述原料气体的管线独立的管线供给至所述处理室内。
(附记13)
如附记12所述的方法，优选，所述清洁气体也从与所述独立的管线分开的供给所述原料气体的管线供给至所述处理室内。
(附记14)
如附记4所述的方法，优选，所述吹扫气体从与供给所述原料气体的管线独立的管线及供给所述原料气体的管线供给至所述处理室内。
(附记15)
如附记2所述的方法，优选，具有下述工序：
向所述处理室内搬入衬底的工序；
在使所述衬底成为第一温度的状态下，对所述衬底供给原料气体和含氧气体而在所述衬底上形成氧化膜的工序；
将形成有所述氧化膜的所述衬底从所述处理室搬出的工序；
在将所述处理室维持在高于所述第一温度的第二温度的状态下，供给所述清洁气体而将附着于所述处理室内的构件上的所述氧化膜除去的工序；
将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气而将残留于所述处理室内的所述卤族元素除去的工序，即，该工序包括以所述第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序和以所述第二处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序，
在除去所述卤族元素的工序中，使温度从所述第二温度缓缓降低到接近所述第一温度。
(附记16)
如附记2所述的方法，优选，使氧化膜附着于所述内部的构件时的所述处理室内的温度为第一温度，使利用所述清洁气体将所述氧化膜除去时的所述处理室内的温度为比所述第一温度高的第二温度，在所述第一处理条件及所述第二处理条件中，使温度从所述第二温度缓缓降低到接近所述第一温度。
(附记17)
根据本发明的其他方案，提供一种衬底处理装置，其具有：
处理室，对衬底进行处理；
吹扫气体供给系统，向所述处理室内供给包含氢及氧的吹扫气体；
排气系统，对所述处理室内进行排气；
控制部，构成为以下述方式对所述吹扫气体供给系统及所述排气系统进行控制，所述方式为：进行向利用包含卤族元素的清洁气体将处理所述衬底时附着于所述处理室内的构件上的氧化膜除去后的所述处理室内以第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的处理、和以与第一处理条件不同的第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的处理，所述第一处理条件是与所述第二处理条件相比将所述清洁气体供给至所述处理室内时残留于所述处理室内的所述卤族元素与所述吹扫气体的反应性相对高的处理条件。

Claims (14)

1.一种半导体器件的制造方法，其包括下述工序：
向利用包含卤族元素的清洁气体将附着于内部的构件的氧化膜除去后的处理室内，以第一处理条件供给包含氢及氧的吹扫气体并进行排气的工序；和
在以所述第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序之后，以与所述第一处理条件不同的第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序，
所述第一处理条件是下述处理条件：与所述第二处理条件相比，将所述清洁气体供给至所述处理室内时残留于所述处理室内的所述卤族元素与所述吹扫气体的反应性相对高，
其中，所述第二处理条件中的所述处理室内的温度低于所述第一处理条件中的所述处理室内的温度。
2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，使氧化膜附着于所述内部的构件时的所述处理室内的温度为第一温度，使利用所述清洁气体将所述氧化膜除去时的所述处理室内的温度为比所述第一温度高的第二温度，在所述第一处理条件及所述第二处理条件中，使所述处理室内的温度从所述第二温度缓缓降低到接近所述第一温度。
3.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述第一处理条件中的所述处理室内的温度为与利用所述清洁气体将所述氧化膜除去时相同的温度。
4.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其中，
在以所述第一处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序之前，进行对收纳于所述处理室内的衬底供给原料气体和含氧气体而在所述衬底上形成氧化膜的工序、和将所述清洁气体供给至所述处理室内而将附着于所述处理室内的构件上的所述氧化膜除去的工序，
除去所述氧化膜的工序在温度比在所述衬底上形成所述氧化膜的工序高的条件下进行。
5.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其中，所述含氧气体和所述吹扫气体为相同的气体。
6.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在进行多次以所述第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序之后，进行多次以所述第二处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序。
7.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述第二处理条件中的所述吹扫气体的供给量少于所述第一处理条件中的所述吹扫气体的供给量。
8.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其中，在形成所述膜的工序中，将所述含氧气体供给至存在所述衬底的区域，
在以所述第一处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序及以所述第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序中，将所述吹扫气体供给至存在所述衬底的区域、及所述处理室的下部且不存在所述衬底的区域。
9.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在以所述第一处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序及以所述第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的工序中，在对所述处理室内的压力进行减压控制的状态下，瞬时供给所述吹扫气体。
10.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其中，所述清洁气体从与供给所述原料气体的管线独立的管线供给至所述处理室内。
11.如权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其中，所述清洁气体也从与所述独立的管线分开的供给所述原料气体的管线供给至所述处理室内。
12.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其中，所述吹扫气体从与供给所述原料气体的管线独立的管线及供给所述原料气体的管线供给至所述处理室内。
13.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，包括下述工序：
向所述处理室内搬入衬底的工序；
在使所述衬底成为第一温度的状态下，对所述衬底供给原料气体和含氧气体而在所述衬底上形成氧化膜的工序；
将形成有所述氧化膜的所述衬底从所述处理室搬出的工序；
在将所述处理室维持在高于所述第一温度的第二温度的状态下，向所述处理室内供给所述清洁气体而将附着于所述处理室内的构件上的所述氧化膜除去的工序；
将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气而将残留于所述处理室内的所述卤族元素除去的工序，该工序包括以所述第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序和以所述第二处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的工序，
在除去所述卤族元素的工序中，使所述处理室内的温度从所述第二温度缓缓降低到接近所述第一温度。
14.一种衬底处理装置，其包括：
处理室，对衬底进行处理；
加热系统，对所述处理室内进行加热；
吹扫气体供给系统，向所述处理室内供给包含氢及氧的吹扫气体；
排气系统，对所述处理室内进行排气；
控制部，构成为以下述方式对所述吹扫气体供给系统、所述加热系统及所述排气系统进行控制，所述方式为：进行向利用包含卤族元素的清洁气体将处理所述衬底时附着于所述处理室内的构件上的氧化膜除去后的所述处理室内以第一处理条件供给所述吹扫气体并进行排气的处理、和以与第一处理条件不同的第二处理条件将所述吹扫气体供给至所述处理室内并进行排气的处理，所述第一处理条件是与所述第二处理条件相比将所述清洁气体供给至所述处理室内时残留于所述处理室内的所述卤族元素与所述吹扫气体的反应性相对高的处理条件，且所述第二处理条件中的所述处理室内的温度低于所述第一处理条件中的所述处理室内的温度。
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