CN107240562A - 衬底处理装置及半导体装置的制造方法 - Google Patents

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CN107240562A
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chamber
temperature
process chamber
substrate
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八幡橘
高野智
丰田行
丰田一行
松井俊
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

一种伴随着衬底处理温度的高温化提高工艺的再现性和稳定性的衬底处理装置及半导体装置的制造方法。衬底处理装置具有：处理室，其用于处理衬底；第1加热部，其设置于载置衬底的衬底载置台，用于对处理室和衬底进行加热；移载室，其设置有用于将衬底移载至处理室的衬底载置台；分隔部，其用于将处理室和移载室分隔开；第2加热部，其设置在比移载室的分隔部靠下方侧的位置；处理气体供给部，其用于向处理室供给处理气体；第1清洁气体供给部，其用于向处理室供给清洁气体；第2清洁气体供给部，其用于向移载室供给清洁气体；控制部，其控制第1加热部、第2加热部、第1清洁气体供给部以及第2清洁气体供给部。

Description

衬底处理装置及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种衬底处理装置、半导体装置的制造方法及程序。
背景技术
作为半导体装置(器件)的制造工序中的一道工序，实施向衬底供给处理气体和反应气体，而在衬底上形成膜的处理工序。例如，具有专利文献1所记载的技术。
专利文献1：日本特开2015-183271
发明内容
近年，所存在的情况是，由于衬底处理空间和衬底输送空间之间的温度差，导致在衬底输送空间的未实施温度控制的衬底侧部附着不想要的副产物，产生膜剥离、微粒。
本发明的目的在于，提供一种伴随着衬底处理温度的高温化而提高工艺的再现性和稳定性的技术。
采用一技术方案，提供一种技术，该技术具有：处理室，其用于处理衬底；第1加热部，其设置于载置衬底的衬底载置台，用于对处理室和衬底进行加热；移载室，其设置有用于将衬底移载至处理室的衬底载置台；分隔部，其用于将处理室和移载室分隔开；第2加热部，其设置在比移载室的分隔部靠下方侧的位置；处理气体供给部，其用于向处理室供给处理气体；第1清洁气体供给部，其用于向处理室供给清洁气体；第2清洁气体供给部，其用于向移载室供给清洁气体；控制部，其控制第1加热部、第2加热部、第1清洁气体供给部以及第2清洁气体供给部。
采用本发明的技术，能够伴随着衬底处理温度的高温化而提高工艺的再现性和稳定性。
附图说明
图1是一实施方式的衬底处理装置的纵剖面的概略图。
图2是用于说明一实施方式的气体供给系统的图。
图3是一实施方式的衬底处理系统的控制器的概略结构图。
图4是一实施方式的衬底处理工序的流程图。
图5是一实施方式的衬底处理工序的时序图。
图6是一实施方式的清洁工序的流程图。
图7是表示一实施方式的从成膜工序到清洁工序的处理室的温度设定例的图。
图8是表示一实施方式的从成膜工序到清洁工序的移载室的温度设定例的图。
附图标记说明
10、第1隔热部；20、第2隔热部；30、反射部；100、腔室；110、处理模组；200、晶圆(衬底)；201、处理室(处理空间)；202、处理容器；212、衬底载置台；232、缓冲空间；234、簇射头；1000、衬底处理系统。
具体实施方式
<第1实施方式>
(1)衬底处理装置的结构
针对第1实施方式的衬底处理装置进行说明。
针对本实施方式的处理装置100进行说明。衬底处理装置100构成为单片式衬底处理装置。在衬底处理装置中，实施半导体器件的制造的一工序。
如图1所示，衬底处理装置100具有处理容器202。处理容器202例如构成为横截面为圆形的扁平的密闭容器。此外，处理容器202由例如铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料或者、石英构成。在处理容器202内形成有用于处理作为衬底的硅晶圆等晶圆200的处理空间(处理室)201、输送空间(移载室)203。处理容器202由上部容器202a和下部容器202b构成。在上部容器202a和下部容器202b之间设置有分隔部204。将由上部处理容器202a围成的空间，即，比分隔部204靠上方的空间称为处理空间(也称为处理室)201，将由下部容器202b围成的空间，即，比分隔部204靠下方的空间称为移载室203。
在下部容器202b的侧面设置有与闸阀1490邻接的衬底搬入出口1480，晶圆200经由衬底搬入出口1480在下部容器202b衬底与未图示的输送室之间移动。在下部容器202b的底部设置有多个升降销207。而且，下部容器202b接地。
在这里，作为上部容器202a的构成材料的石英的膨胀系数为6×10-7/℃，在低温时温度和高温时温度之间的温度差ΔT＝300℃时，伸长大约0.05mm～0.4mm左右。在下部容器202b的构成材料为铝的情况下，铝的膨胀系数为23×10-6/℃，在低温时温度和高温时温度之间的温度差ΔT＝300℃左右时，伸长大约2.0mm～14mm左右。此外，伸长长度ΔL是利用ΔL＝L×α×ΔT计算出来的。在这里，L是材料的长度[mm]、α是热膨胀系数[/℃]、ΔT[℃]是温度差。
这样一来，伸长长度(变化量)因材料而异。存在如下课题：由变化量的差值引起衬底载置台212和簇射头234的中心位置关系(XY方向的位置关系)出现偏差，造成处理均匀性降低。
此外，存在如下课题：移载室203的中心位置和处理室201的中心位置之间的距离伸长，使得晶圆200不能输送到载置面211的中心。此外，存在如下课题：腔室100a的中心位置和腔室100b的中心位置之间的距离伸长，使得晶圆200不能输送到载置面211的中心。
此外，存在如下课题：由衬底载置台212的垂直方向(Z方向)的伸长长度(变化量)的差值引起载置面211和分散板234b的距离发生变化，并且处理室201内的排气流导、从处理室201到排气口221为止的排气流导发生变化，造成处理均匀性降低。
此外，存在如下课题：供给到处理室201的气体流入到移载室203，并且在移载室203内发生不想要的反应。此外，存在如下课题：在移载室203内的部件上附着由不想要的反应产生的副产物的、形成由气体反应引起的膜、产生由副产物带来的对部件的损伤等。
此外，在对处理室201和移载室203进行清洁之际，由于未实施输送空间(移载室)203的温度控制，很难容易地进行清洁。例如，虽然在处理室201的室壁上形成与成膜于晶圆200的膜为相同特性的膜，但是在移载室203内，由于温度比处理室201的气氛温度低，因而形成与处理室201不同特性的膜，需要使处理室201的清洁条件和移载室203的清洁条件不同。而且，由于形成在处理室201的室壁上的膜的特性与形成在晶圆200上的膜的特性相同，所以(针对该膜的)清洁工序的最适合条件的调整比较容易进行，但是未对形成在移载室203的膜实施温度控制，所以(对该膜的)清洁工序的最适合条件的调整比较困难。
因此，在本实施方式中，在下部容器202b的侧面的、比闸阀1490靠上侧的位置设置有第1隔热部10。第1隔热部10设置在Z方向(高度方向)上的比后述分隔板204靠下侧的位置。通过设置这样的隔热部10、20等，能够抑制下侧容器202b的向XY方向和Z方向的延伸。此外，通过在处理室201和移载室203中分别设置加热器来进行独立的温度控制，能够解决上述的课题。具体而言，通过对处理室201的温度和移载室203的温度分别独立地进行温度控制，能够分别控制在处理室201内形成的膜的特性和在移载室203内形成的膜的特性。或者，能够容易地进行对在处理室201内形成的膜的清洁条件的调整和对在移载室203内形成的膜的清洁条件的调整。
此外，第1隔热部10例如由耐热树脂、电介质树脂、石英、石墨等中的任一种、或者复合而成的热流导率低材料构成，并且形成为环状。
在处理室201内设置有用于支承晶圆200的衬底支承部210。衬底支承部210具有：载置面211，其载置晶圆200；衬底载置台212，其在表面具有载置面211和外周面215。优选的是，设置作为加热部的加热器213。通过设置加热部，加热衬底，能够提高形成在衬底上的膜的品质。在衬底载置台212上，可以在与升降销207相对应的位置分别设置供升降销207贯穿的贯通孔214。此外，将形成在衬底载置台212的表面的载置面211的高度形成为比外周面215低相当于晶圆200的厚度的高度即可。通过形成这样的结构，使得晶圆200的上表面的高度与衬底载置台212的外周面215的高度的差值变小，能够抑制由高度差引起的气体的紊流。此外，在气体的紊流对晶圆200的处理均匀性构不成影响的情况下，可以使外周面215的高度达到与载置面211为同一平面上的高度以上的高度。
衬底载置台212支承于轴217。轴217贯穿处理容器202的底部，进而在处理容器202的外部与升降机构218相连接。通过使升降机构218工作而使轴217和衬底载置台212升降，从而能够使载置在衬底载置面211上的晶圆200升降。此外，利用波纹管219覆盖轴217下端部的四周，能够保持处理室201内气密。
在轴217和衬底载置台212之间设置有第2隔热部20。该第2隔热部20发挥抑制来自所述的加热器213的热传递到轴217、移载室203的作用。优选的是，第2隔热部20设置在比闸阀1490靠上侧的位置。更加优选的是，第2隔热部20的直径比轴217的直径小。由此，能够抑制从加热器213向轴217的热传递，能够提高衬底载置台212的温度均匀性。此外，在衬底载置部212的下侧，在衬底载置部212与第2隔热部20之间，换言之、在比加热器213靠下侧且比第2隔热部20靠上侧的位置，设置有用于反射来自加热器213的热的反射部30。
通过将反射部30设置在比第2隔热部20靠上侧的位置，能够使来自加热器213的辐射热不会向下部容器202b的内壁辐射地对该辐射热进行反射。
此外，能够提高反射效率，能够提高加热器213对衬底200的加热效率。
在将反射部30设置在第2隔热部20的下侧的情况下，来自加热器213的热被第2隔热部20所吸收，因此，向加热器213的反射量降低，加热器213的加热效率降低。此外，能抑制第2隔热部20被加热，轴217被第2隔热部20加热这种情况出现。
在输送晶圆200时，衬底载置台212下降到使衬底载置面211位于衬底搬入出口1480的位置(晶圆输送位置)，在处理晶圆200时，如图1所示，衬底载置台212使晶圆200上升到处理室201内的处理位置(晶圆处理位置)。
具体而言，在使衬底载置台212下降到晶圆输送位置时，升降销207的上端部比衬底载置面211的上表面突出，升降销207从下方支承晶圆200。此外，在使衬底载置台212上升到晶圆处理位置时，升降销207沉入衬底载置面211的上表面，使得衬底载置面211从下方支承晶圆200。此外，升降销207与晶圆200直接接触，因此，例如希望由石英、氧化铝等材质形成。此外，在该处理位置，第1隔热部10设置在比闸阀1490靠上侧且比第2隔热部20的高度高的位置。
此外，可以是将第1隔热部10设置在后述的排气口221的附近的结构。采用该结构，因为有高温气体流经排气口221，所以，通过在排气口221的附近进行隔热，就能够抑制经由构成处理容器202的壁、移载室203等令各个部位被加热这种情况出现。
这样一来，通过设置隔热部10、20，容易分别对处理室201和移载室203进行温度控制。
而且，在下部容器202b的设置有第1隔热部10的内壁设置有用于对移载室203内进行加热的第2加热部(移载室加热部)300。
此外，可以在移载室203的内壁表面设置由与构成处理室201的部件为相同材质的材料构成的防着部302。通过利用与构成处理室201的石英为相同材质的材料构成防着部302，在对处理室201和移载室203进行清洁之际，能够使用相同的清洁气体。此外，防着部302例如呈膜状地设置于下部容器202b的表面。此外，防着部302也可以由板状的部件构成。
此外，也可以进一步在移载室203设置温度调整部314。温度调整部314由侧部温度调整部314a和底部温度调整部314b中的任一者或者两者构成。通过设置温度调整部314，能够使移载室203的各部分(侧部、底部)的温度均匀地进行加热。此外，通过将温度调整部314和第二加热部300组合起来对移载室203进行加热，能够使移载室203均匀加热，能够使各部分的气体的吸附量均匀化。侧部温度调整部314a以包围移载室203的方式设置。侧部温度调整部314a例如由螺旋状的配管构成。底部温度调整部314b设置于移载室203的底部。底部温度调整部314b例如以包围轴217的局部的方式由螺旋状的配管构成。通过从介质供给部314c向温度调整部314的配管内部供给温度调整介质，能够将移载室203的侧部、底部调整到规定的温度。此外，作为温度调整介质，例如使用绝缘性的热介质，具体而言，具有乙二醇、氟系的热介质。此外，温度调整部314的温度是利用自介质供给部314c供给的介质来调整的，介质供给部314c受到控制部260控制。此外，在后述的成膜工序中，移载室203的温度例如被加热到不吸附第1气体和第2气体中的任一者或者两者的温度以上的温度。更加优选的是，设定在不分解第1气体和第2气体中的任一者或者两者的温度以下的温度。还优选的是，设定在第1处理气体和第2处理气体中的至少单位面积的吸附量较多的这种气体不形成吸附的温度以上温度且处于该气体不分解的温度以下的温度。此外，也可以构成为，在后述的清洁工序中，停止向温度调整部314供给制冷剂，而使移载室203的室壁的温度升高的结构。此外，也可以构成为使侧部温度调整部314a的温度和底部温度调整部314b的温度不同的构成。例如，构成为侧部温度调整部314a的温度比底部温度调整部314b的温度高的结构。通过进行这样的温度设定，能够抑制过多的气体向侧部(侧壁部)吸附，能够使向移载室203的侧部、底部的气体吸附量均匀化。
(排气系统)
在处理室201(上部容器202a)的内壁上表面设置有作为对处理室201的气氛进行排气的第1排气部的排气口221。排气口221与作为第1排气管的排气管224相连接，在排气管224上依次串联连接有用于将处理室201内控制为规定的压力的APC(Auto PressureController)等压力调整器227、真空泵223。主要由排气口221、排气管224、压力调整器227构成第1排气部(排气管线)。此外，也可以构成为真空泵223包含于第1排气部的结构。
在缓冲空间232的内壁上表面的簇射头234的上部设置有作为用于对缓冲空间232的气氛进行排气的第2排气部的簇射头排气口240。簇射头排气口240与作为第2排气管的排气管236相连接，在排气管236上依次串联有用于阀237、将缓冲空间232内控制为规定的压力的APC等压力调整器238、真空泵239。主要由簇射头排气口240、阀237、排气管236、压力调整器238构成第2排气部(排气管线)。此外，也可以构成为真空泵239包含于第2排气部的结构。此外，也可以构成为不设置真空泵239而将排气管236与真空泵223相连的结构。
在移载室203的侧面下部设置有作为用于对移载室203的气氛进行排气的第3排气部的移载室排气口304。移载室排气口304与作为第3排气管的排气管306相连接，在排气管306上依次串联有用于阀308、将移载室203内控制为规定的压力的APC等压力调整器310、真空泵312。主要由移载室排气口304、阀308、排气管304、压力调整器310构成第3排气部(排气管线)。此外，也可以构成为真空泵312包含于第3排气部的结构。
(气体导入口)
在设置于处理室201的上部的簇射头234的上表面(顶壁)设置有用于向处理室201内供给各种气体的气体导入口241。与作为气体供给部的第1气体导入口241相连接的气体供给单元的结构在后文描述。
(气体分散部)
簇射头234由缓冲室(空间)232、分散板234b、分散孔234a以及分散板加热器234c构成。簇射头234设置在气体导入口241和处理室201之间。从气体导入口241导入的气体被供给到簇射头234的缓冲空间232(分散部)。簇射头234例如由石英、氧化铝、不锈钢、铝等材料构成。分散板加热器234c作为第1加热部，发挥用于对处理室201内进行加热的加热部的作用。此外，分散板加热器234c构成为通过向分散板加热器234c供给交流电、电磁波等能量而使之发热的结构。
此外，簇射头234的盖231由具有导电性的金属形成，也可以作为用于激发存在于缓冲空间232或者处理室201内的气体的活化部(激发部)。此时，在盖231和上部容器202a之间设置有绝缘块233，将盖231和上部容器202a之间绝缘。在作为活化部的电极(盖231)上连接有匹配器251和高频电源252，并且也可以构成为能够供给电磁波(高频电力、微波)的结构。
在缓冲空间232设置有用于使从气体导入口241导入的气体在缓冲空间232中分散的整流板253。
此外，在整流板253和盖231之间设置有气体引导件235，利用整流板253和气体引导件235形成从缓冲空间232向簇射头排气口240排放气体的气体排气流路258。
此外，也可以在盖231上设置用于对气体引导件235、整流板253等进行加热的盖加热器272。
(处理气体供给部)
与整流板253相连的气体导入口241连接有共用气体供给管242。如图2所示，共用气体供给管242与第一气体供给管243a、第二气体供给管244a、第三气体供给管245a以及清洁气体供给管248a相连。
自包含第一气体供给管243a的第一气体供给部243主要供给含有第一元素的气体(第一处理气体)，自包含第二气体供给管244a的第二气体供给部244主要供给含有第二元素的气体(第二处理气体)。自包含第三气体供给管245a的第三气体供给部245主要供给吹扫气体，自包含清洁气体供给管248a的清洁气体供给部248供给清洁气体。用于供给处理气体的处理气体供给部由第1处理气体供给部和第2处理气体供给部中的一者或者两者构成，处理气体由第1处理气体和第2处理气体中的一者或者两者构成。
(第一气体供给部)
在第一气体供给管243a上，从上游方向起依次设置有第一气体供给源243b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)243c以及作为开闭阀的阀243d。
自第一气体供给源243b供给含有第一元素的气体(第一处理气体)，经由MFC243c、阀243d、第一气体供给管243a、共用气体供给管242供给到气体缓冲空间232。
第一处理气体是原料气体，即，处理气体的一种。
在这里，第一元素例如是硅(Si)。即、第一处理气体例如是含硅气体。作为含硅气体，例如能够使用氯硅烷(Dichlorosilane(SiH2Cl2)：DCS)气体。此外，第一处理气体的原料也可以是常温常压下为固体、液体以及气体中的任一种形态。在第一处理气体的原料在常温常压下为液体的情况下，在第一气体供给源243b和MFC243c之间设置未图示的气化器即可。在这里，对原料为气体的情况进行说明。
在第一气体供给管243a的比阀243d靠下游侧的位置连接有第一非活性气体供给管246a的下游端。在第一非活性气体供给管246a上，从上游方向起依次设置有非活性气体供给源246b、MFC246c以及阀246d。
在这里，非活性气体例如是氮气(N2)气体。此外，作为非活性气体，除了N2气体以外，例如能够使用氦(He)气体、氖(Ne)气体、氩(Ar)气体等稀有气体。
主要利用第一气体供给管243a、MFC243c、阀243d来构成含第一元素气体供给部243(也称为含硅气体供给部)。
此外，主要利用第一非活性气体供给管246a、MFC246c以及阀246d构成第一非活性气体供给部。此外，也可以认为非活性气体供给源246b、第一气体供给管243a包含于第一非活性气体供给部。
而且，也可以认为第一气体供给源243b、第一非活性气体供给部包含于含第一元素气体供给部。
(第二气体供给部)
在第二气体供给管244a的上游，从上游方向起依次设置有第二气体供给源244b、MFC244c以及阀244d。
自第二气体供给源244b供给含有第二元素的气体(以下记为“第2处理气体”)，经由质量流量控制器244c、阀244d、第二气体供给管244a、共用气体供给管242供给到缓冲空间232。
第2处理气体是处理气体的一种。此外，也可以认为第2处理气体是反应气体或者改性气体。
在这里，第2处理气体含有与第一元素不同的第二元素。作为第二元素，例如包含氧(O)、氮(N)、碳(C)、氢(H)中的一种以上。在本实施方式中，第2处理气体例如是含氮气体。具体而言，作为含氮气体，能够使用氨(NH3)气体。此外，第2处理气体是单位面积的吸附量比第1处理气体的单位面积的吸附量多的气体。
主要利用第二气体供给管244a、MFC244c、阀244d构成第2处理气体供给部244。
除此以外，也可以设置作为活化部的远程等离子体单元(RPU)244e，能够活化第二处理气体。
此外，在第二气体供给管244a的比阀244d靠下游侧的位置连接有第二非活性气体供给管247a的下游端。在第二非活性气体供给管247a上，从上游方向起依次设置有非活性气体供给源247b、MFC247c以及阀247d。
非活性气体自第二非活性气体供给管247a，经由MFC247c、阀247d、第二气体供给管247a供给到缓冲空间232。非活性气体在薄膜形成工序(后述的S203～S207)中，作为载体气体或者稀释气体发挥作用。
主要利用第二非活性气体供给管247a、MFC247c以及阀247d构成第二非活性气体供给部。此外，也可以认为非活性气体供给源247b、第二气体供给管244a包含于第二非活性气体供给部。
而且，也可以认为第二气体供给源244b、第二非活性气体供给部包含于含有第二元素的气体供给部244。
(第三气体供给部)
在第三气体供给管245a上，从上游方向起依次设置有第三气体供给源245b、MFC245c以及阀245d。
自第三气体供给源245b供给作为吹扫气体的非活性气体，并且经由MFC245c、阀245d、第三气体供给管245a、共用气体供给管242供给到缓冲空间232。
在这里，非活性气体例如是氮(N2)气体。此外，作为非活性气体，除了N2气体以外，例如能够使用氦(He)气体、氖(Ne)气体、氩(Ar)气体等稀有气体。
主要利用第三气体供给管245a、质量流量控制器245c、阀245d构成第三气体供给部245(也称为吹扫气体供给部)。
(第1清洁气体供给部)
在第1清洁气体供给管248a上，从上游方向起依次设置有清洁气体源248b、MFC248c、阀248d以及RPU250。
自清洁气体源248b供给清洁气体，经由MFC248c、阀248d、RPU250、清洁气体供给管248a、共用气体供给管242，将清洁气体供给到气体缓冲空间232。
在清洁气体供给管248a的比阀248d靠下游侧的位置连接有第四非活性气体供给管249a的下游端。在第四非活性气体供给管249a上，从上游方向起依次设置有第四非活性气体供给源249b、MFC249c以及阀249d。
此外，主要利用清洁气体供给管248a、MFC248c以及阀248d构成第1清洁气体供给部。此外，也可以认为清洁气体源248b、第四非活性气体供给管249a、RPU20包含于清洁气体供给部。
此外，自第四非活性气体供给源249b供给的非活性气体也可以以作为清洁气体的载体气体或者稀释气体发挥作用的方式供给。
自清洁气体供给源248b供给的清洁气体作为在清洁工序中除去附着于簇射头234、处理室201的副产物等的清洁气体发挥作用。
(第2清洁气体供给部)
在移载室203的侧部的上部设置有第2清洁气体供给管320。在第2清洁气体供给管320上，自上游方向起依次设置有清洁气体源322、MFC324、阀326、RPU328。
自清洁气体源322供给清洁气体，经由MFC324、阀326、RPU328、清洁气体供给管320，将清洁气体供给到移载室203内。
主要利用清洁气体供给管320、MFC324以及阀326构成第2清洁气体供给部。此外，也可以认为清洁气体源322、RPU328包含于第2清洁气体供给部。
自清洁气体供给源322供给的清洁气体作为在清洁工序中除去附着于移载室203的内壁、升降销207、轴217、衬底支承部210的背面、分隔板204的背面等的副产物等的清洁气体发挥作用。
在这里，清洁气体例如是三氟化氮(NF3)气体。此外，作为清洁气体，也可以使用例如氟化氢(HF)气体、三氟化氯(ClF3)气体、氟(F2)气体等，或者将这些气体混合起来使用。
还优选的是，作为设置于上述各气体供给部的流量控制部(MFC)，使用针形阀、节流孔等气流的响应性较高的结构。例如，在气体的脉冲宽度为毫秒级的情况下，在MFC中具有不能响应的情况，但是在使用针形阀、节流孔的情况下，通过与高速的ON/OFF阀组合使用，能够对应毫秒以下的气体脉冲。
(控制部)
如图1所示，衬底处理装置100具有用于控制衬底处理装置100的各部分的动作的控制器260。
在图3中表示控制器260的概略情况。作为控制部(控制装置)的控制器260，是具有CPU(Central Processing Unit)260a、RAM(Random Access Memory)260b、存储装置260c、I/O端口260d的计算机。RAM260b、存储装置260c、I/O端口260d借助内部总线260e能够与CPU260a进行数据交换。控制器260构成为例如能够与作为触摸面板等而构成的输入输出装置261、外部存储装置262相连。
存储装置260c例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive)等构成。在存储装置260c内，存储控制衬底处理装置的动作的控制程序、记载了后述的衬底处理的步骤、条件等的工艺制程程序以及在设定用在对晶圆200的处理中的工艺制程程序完成之前这段过程中所产生的运算数据、处理数据等，这些程序和数据能被读取衬底衬底。此外，工艺制程程序是以在控制器260中实施后述的衬底处理工序的各步骤并且获得规定的结果的方式组合而成的，并且作为程序发挥作用。以下，将该工艺制程程序、控制程序等简单地总称为程序。此外，在本说明书中使用程序这样的词汇的情况具有：只包含单纯的工艺制程程序的情况、只包含单纯的控制程序的情况，或者包含上述这两者的情况。此外，RAM260b作为临时保存被CPU260a读取的程序、运算数据、处理数据等的存储区域(工作区)而构成。
I/O端口260d与闸阀1490、升降机构218、加热器213、234c、272、300、压力调整器227、238、310、真空泵223、239、312、匹配器251、高频电源252、阀237、243d、244d、245d、246d、247d、248d、249d、308、326、远程等离子体单元244e、250、328、MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c、249c、324、介质供给部314c等相连接。
作为运算部的CPU260a，在自存储装置260c读取出控制程序并执行该程序的同时，与自输入输出装置260输入操作命令等相对应地从存储装置260c读取工艺制程程序。此外，对从受信部285输入的设定值和存储在存储装置260c的工艺制程程序、控制数据进行比较和运算，能够计算出运算数据。此外，根据运算数据，能够实施相对应的处理数据(工艺制程程序)的决定处理等。而且，CPU260a以按照读取出来的工艺制程程序的内容的方式进行以下控制：闸阀1490的开闭动作、升降机构218的升降动作、向加热器213、234c、272、300供给电力的动作、压力调整器227、238的压力调整动作、真空泵223、239、312的开闭控制、远程等离子体单元244e、250、328的气体活化动作、阀237、243d、244d、245d、246d、247d、248d、249d、308、326的气体开闭控制、MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c、249c、324的动作控制、匹配器251的电力匹配动作、高频电源252的开闭控制、介质供给部314c的介质的供给等。
此外，控制器260并不限于专用的计算机，也可以是通用的计算机。例如，准备存储有上述程序的外部存储装置(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、闪存卡等半导体存储器)262，通过使用相关的外部存储装置262将程序安装在通用的计算机中等，能够构成本实施方式的控制器260。此外，用于向计算机供给程序的方式并不限于借助外部存储装置262进行供给的情况。例如，也可以使用网络263(因特网、专用线路)等通信方式，不借助外部存储装置262地供给程序。此外，存储装置260c、外部存储装置262是计算机可读取的存储介质。以下，将这些简单地总称为存储介质。此外，在本说明书中，使用存储介质这样的词汇的情况具有：只包含单纯的存储装置260c的情况、只包含单纯的外部存储装置262的情况，或者包含上述这两者的情况。
(2)衬底处理工序
接着，作为使用上述的衬底处理装置的处理炉实施的半导体装置(半导体器件)的制造工序中的一道工序，参照图4、图5，针对衬底上形成作为绝缘膜的、例如作为含硅膜的氮化硅(SiN)膜的时序例进行说明。此外，在以下的说明中，利用控制器260控制构成衬底处理装置的各部分的动作。
此外，在本说明书中，在使用“晶圆”这一词汇的情况包含：指的是“晶圆本身”的情况和指的是“晶圆和形成于其表面的规定的层、膜等的层叠体(集合体)”的情况(即、包含形成在表面的规定的层、膜等在内而称为晶圆的情况)。此外，在本说明书中使用“晶圆的表面”这一词汇的情况包含：指的是“晶圆本身的表面(暴露面)”的情况、指的是“形成于晶圆的规定的层、膜等的表面、即作为层叠体的晶圆的最表层面”的情况。
因此，在本说明书中记载有“向晶圆供给规定的气体”的情况包含：指的是“向晶圆本身的表面(暴露面)直接供给规定的气体”的情况、指的是“向形成于晶圆的层、膜、即作为层叠体的晶圆的最表层面供给规定的气体”的情况。此外，在本说明书中记载有“在晶圆上形成规定的层(或者膜)”的情况包含：指的是“在晶圆本身的表面(暴露面)上直接形成规定的层(或者膜)”的情况、指的是“在形成于晶圆的层、膜等之上、即、作为层叠体的晶圆最表层面之上形成规定的层(或者膜)”的情况。
此外，在本说明书中使用“衬底”这一词汇的情况也与使用“晶圆”这一词汇的情况相同，在该情况下，在上述说明中，将“晶圆”替换为“衬底”来考虑即可。
接下来说明衬底处理工序。
(衬底搬入工序S201)
在衬底处理工序的过程中，首先，将晶圆200搬入处理室201。具体而言，利用升降机构218使衬底支承部210下降，形成使升降销207从贯通孔214向衬底支承部210的上表面侧突出的状态。此外，在将处理室201内调压到规定的压力之后，打开闸阀1490，使晶圆200从闸阀1490的开口载置在升降销207上。在使晶圆200载置在升降销207上之后，通过利用升降机构218使衬底支承部210上升到规定的位置，将晶圆200从升降销207载置于衬底支承部210。
(减压/升温工序S202)
接着，以使处理室201内达到规定的压力(真空度)的方式，借助处理室排气管224对处理室201内进行排气。此时，基于压力传感器所测量的压力值，对作为压力调整器222的APC阀的阀开度进行反馈控制。此外，基于温度传感器(未图示)检测出的温度值，将处理室201内的温度成为规定的温度，即以使处理室201内的温度比移载室203的温度高的方式，对向作为第1加热部的加热器213、分散板加热器234c以及第2加热部(加热器)300的通电量进行反馈控制。具体而言，利用加热器213对衬底支承部210进行预加热，使晶圆200或者衬底支承部210不发生温度变化后，以该温度维持固定时间。在此期间，在具有来自残留在处理室201内的水分或者部件的脱气等的情况下，也可以通过真空排气、供给N2气体实施吹扫来除去水分或脱气。至此，完成成膜工艺前的准备。此外，在将处理室201内排气到规定的压力之际，也可以进行一次真空排气直至达到可达到的真空度为止。
此时，加热器213的温度设定为在200℃～750℃、优选300℃～600℃、更加优选300℃～550℃的范围内的固定的温度。分散板加热器234c的温度例如设定在200℃～400℃左右。第2加热部(加热器)300的温度设定为室温～400℃左右，优选的是，设定在50℃～200℃左右。此外，侧部温度调整部314a和底部温度调整部314b的也是一样，为了达到50℃～200℃左右而被供给热介质。此外，以在成膜工序S301A中维持着该温度的方式控制该温度。此外，该温度设定为在晶圆200上吸附第1气体和第2气体中的任一种气体或者两种气体的温度，更加优选的是，设定为在晶圆200上使第1气体和第2气体中的任一种气体或者两种气体分解的温度以上。即、设定为发生反应的温度。此外，第2加热部300的温度与上述一样，设定为阻碍吸附、分解的温度。
(成膜工序S301A)
接下来，对在晶圆200上形成SiN膜的例子进行说明。使用图4、图5说明成膜工序S301A的详细情况。
将晶圆200载置于衬底支承部210，在使处理室201内的气氛稳定之后，实施图4所示的S203～S207的步骤。
(第1气体供给工序S203)
在第1气体供给工序S203中，从第1气体供给部向处理室201内供给作为第1气体(原料气体)的含硅气体。作为含硅气体，例如是DCS气体。具体而言，打开气体阀，从气体源向腔室100供给含硅气体。此时，打开处理室侧阀，利用MFC调整为规定流量。经过流量调整的含硅气体穿过缓冲空间232，从簇射头234的分散孔234a供给到减压状态的处理室201内。另外，以利用排气系统继续对处理室201内进行排气，使处理室201内的压力达到规定的压力范围(第1压力)的方式进行控制。此时，成为向晶圆200供给含硅气体这种状态的含硅气体是在规定的压力(第1压力：例如100Pa以上20000Pa以下)下向处理室201内供给。如此一来，向晶圆200供给含硅气体。通过供给含硅气体，在晶圆200上形成含硅层。在这里，含硅层指的是含有硅(Si)或者含有硅和氯(Cl)的层。
(第1吹扫工序S204)
在晶圆200上形成含硅层之后，停止含硅气体的供给。通过停止原料气体，并且将存在于处理室201中的原料气体、存在于缓冲空间232中的原料气体从处理室排气管224排气来执行第1吹扫工序S204。
另外，在吹扫工序中，除了可以单纯地对气体进行排气(抽真空)而将气体排出以外，也可以执行供给非活性气体以将残留气体挤出的排出处理。另外，也可以将抽真空和非活性气体的供给组合起来执行。此外，也可以交替执行抽真空和非活性气体的供给。
另外，此时，也可以打开簇射头排气管236上的阀237，使存在于缓冲空间232内的气体从簇射头排气管236排气。此外，在排气过程中，利用压力调整器227和阀237对簇射头排气管236和缓冲空间232内的压力(排气流导)进行控制。对于排气流导而言，也可以以使缓冲空间232的自簇射头排气管236排气的排气流导比借助处理室201向处理室排气管224排气的排气流导高的方式控制压力调整器227和阀237。通过这样的调整，形成从作为缓冲空间232的端部的气体导入口241朝向作为缓冲空间232的另一个端部的簇射头排气口240的气体流动。这样一来，能够不使附着在缓冲空间232的壁上的气体、悬浮在缓冲空间232内的气体进入处理室201地从簇射头排气管236排气。此外，也可以以抑制从处理室201向缓冲空间232内的气体的回流的方式调整缓冲空间232内的压力和处理室201的压力(排气流导)。
此外，在第1吹扫工序S204中，继续真空泵223的工作，并且使存在于处理室201内的气体从真空泵223排气。此外，也可以以使从处理室201向处理室排气管224排气的排气流导比向缓冲空间232排气的排气流导高的方式调整压力调整器227和阀237。通过这样的调整，能够形成经由处理室201朝向处理室排气管224的气体流动，对残留在处理室201内的气体排气。
经过规定时间之后，在停止非活性气体的供给的同时，关闭阀237来截断从缓冲空间232向簇射头排气管236的流路。
更加优选的是，在经过规定时间之后，希望在继续使真空泵223工作的同时，关闭阀237。这样一来，经由处理室201向处理室排气管224的气流不受簇射头排气管236的影响，从而能够更可靠地将非活性气体供给到衬底上，能够进一步提高衬底上的残留气体的除去效率。
此外，吹扫缓冲空间232除了单纯地进行抽真空来排出气体以外，也指的是非活性气体的供给对气体的挤出动作。于是，在第1吹扫工序S204中，也可以向缓冲空间232内供给非活性气体，来执行挤出残留气体的排出动作。此外，也可以将抽真空和非活性气体的供给组合起来使用。此外，也可以交替执行抽真空和非活性气体的供给。
此外，此时向处理室201内供给的N2气体的流量也无需是大流量，例如也可以供给与处理室201的容积同等程度的量。通过这样的吹扫，能够降低对以后工序的影响。此外，由于未对处理室201内进行完全吹扫，能够缩短吹扫时间，使制造生产量提高。此外，也能够将N2气体的消耗抑制在所需的最小限度。
作为从此时的各非活性气体供给系统供给的吹扫气体的N2气体的供给流量分别例如是100sccm～20000sccm的范围内的流量。作为吹扫气体，除了N2气体以外，也可以是Ar、He、Ne、Xe等稀有气体。
(第2处理气体供给工序S205)
在第1气体吹扫工序之后，借助气体导入口241、多个分散孔234a向处理室201内供给作为第2气体(反应气体)的含氮气体。含氮气体示出了使用氨气体(NH3)的例子。因为借助分散孔234a向处理室201进行供给，所以能够向衬底上均匀地供给气体。因此，能够使膜厚均匀。此外，在供给第2气体之际，也可以借助作为活化部(激发部)的RPU，将经过活化的第2气体供给到处理室201内。
此时，以使NH3气体的流量达到规定的流量的方式调整MFC244c。此外，NH3气体的供给流量例如是100sccm以上10000sccm以下。此外，在NH3气体在RPU内流动时，以将RPU设为ON状态(接通电源的状态)，而使NH3气体活化(激发)的方式进行控制。
当NH3气体被供给到形成在晶圆200上的含硅层时，含硅层被改性。例如，形成含有硅元素的改性层或者含有硅元素和氮元素的改性层。此外，通过设置RPU，将经过活化的NH3气体向晶圆200上供给，能够形成更多的改性层。
例如根据处理室201内的压力、NH3气体的流量、晶圆200的温度、RPU的电力供给情况，以规定的厚度、规定的分布、氮成分等针对含硅层的规定的渗入深度来形成改性层。
经过规定的时间之后，停止NH3气体的供给。
此外，在这里，在供给NH3气体而使含硅层改性之际，将会产生以下的副产物。例如具有氯化铵(NH4Cl)、氯化氢(HCl)。上述的在移载室203内产生的副产物、堆积在移载室203内的膜假设为，产生与上述这些物质相同的物质、将这些物质组合而成的物质、将这些物质与第1气体和第2气体中的任一种或者两种发生反应而成的物质。
(第2吹扫工序S206)
通过停止NH3气体的供给，将存在于处理室201中的NH3气体、存在于缓冲空间232中的NH3气体从第1排气部排气，来执行第2吹扫工序S206。第2吹扫工序S206是与上述第1吹扫工序S204相同的工序。
在第2吹扫工序S206中，继续真空泵223的工作，将存在于处理室201内的气体从处理室排气管224排气。此外，也可以以使自处理室201向处理室排气管224排气的排气流导比向缓冲空间232排气的排气流导高的方式调整压力调整器227和阀237。利用这样的调整，形成经由处理室201朝向处理室排气管224的气体流动，能够对残留在处理室201内的气体进行排气。此外，在这里，通过供给非活性气体，能够可靠地将非活性气体供给到衬底上，从而提高衬底上的残留气体的除去效率。
经过规定时间之后，在停止非活性气体的供给的同时，关闭阀237以将缓冲空间232和簇射头排气管236之间截断。
更加优选的是，在经过规定时间之后，希望一边继续真空泵223的工作，一边关闭阀237。当构成这样的结构时，因为经由处理室201朝向簇射头排气管236的流动不受处理室排气管224的影响，所以能够更可靠地将非活性气体供给到衬底上，能够进一步提高衬底上的残留气体的除去效率。
此外，从处理室201吹扫气氛，除了指的是单纯地进行抽真空来排出气体以外，也指的是非活性气体的供给对气体的挤出动作。此外，也可以将抽真空和非活性气体的供给组合起来使用。此外，也可以交替执行抽真空和非活性气体的供给。
此外，此时向处理室201内供给的N2气体的流量也无需是大流量，例如也可以供给与处理室201的容积同等程度的量。通过这样的吹扫，能够降低对以后工序的影响。此外，由于未对处理室201内进行完全吹扫，缩短了吹扫时间，能够使制造生产量提高。此外，也能够将N2气体的消耗抑制在所需的最小限度。
此外，作为从此时的各非活性气体供给系统供给的吹扫气体的N2气体的供给流量分别例如是100sccm～20000sccm的范围内的流量。吹扫气体与上述的吹扫气体相同。
(判断工序S207)
在完成第1吹扫工序S206之后，控制器260判断是否在上述的成膜工序S301A内将S203～S206执行规定的循环次数n(n为自然数)。即、判断是否在晶圆200上形成了所希望的厚度的膜。将上述步骤S203～S206作为一个循环，通过将该循环至少执行一次以上(步骤S207)，能够在晶圆200上形成规定膜厚的包含硅和氮的绝缘膜、即、SiN膜。此外，优选的是，重复多次上述循环。由此，在晶圆200上形成规定膜厚的SiN膜。
在未执行规定次数时(在S207中判断为No时)，重复S203～S206的循环。在执行了规定次数时(在S207中判断为Yes时)，成膜工序S301结束，并且执行输送压力调整工序S208和衬底搬出工序S209。
(输送压力调整工序S208)
在输送压力调整工序S208中，以使处理室201内、移载室203达到规定的压力(真空度)的方式，借助处理室排气管224和移载室排气管304对处理室201内、移载室203内进行排气。此时的处理室201内、移载室203内的压力被调整到真空输送室1400内的压力以下。此外，也可以在该输送压力调整工序S208期间、在该输送压力调整工序S208之前、在该输送压力调整工序S208之后，为了使晶圆200的温度冷却至规定的温度而利用升降销207保持晶圆200。
(衬底搬出工序S209)
在输送压力调整工序S208中，在处理室201和移载室203内达到规定压力之后，打开闸阀1490，将晶圆200从移载室203搬出到真空输送室1400。
以这样的工序，执行晶圆200的处理。
接下来，使用图6说明清洁工序。
在这里，在使处理室201和移载室203相连通的状态下同时进行清洁的情况下，清洁气体是从簇射头234上部进行供给，因此，有助于清洁的蚀刻剂的浓度在处理室201侧比在移载室203侧高。其结果，所存在的问题是，在移载室203的侧部的清洁结束时，处理室201的周边部发生过蚀刻，使部件劣化。此外，在使处理室201和移载室203内不连通而分开对它们进行清洁的情况下，存在一方的清洁气体流入另一方，导致存在于另一方的空间内的部件劣化的问题。在以下记载的清洁工序中，能够解决这些问题。
(衬底载置台移动工序S401)
在执行清洁工序之际，首先，利用升降机构218使衬底载置台212上升，并且使衬底载置台212移动到将处理室201和移载室203分隔开的位置。此外，此时，也可以在衬底载置台212上载置清洁用的晶圆(虚设晶圆)。通过载置虚设晶圆，能够抑制由于向衬底载置台212的载置面211供给清洁气体而引起的载置面211的过蚀刻等。
(温度调整工序S402)
接下来，以使处理室201和移载室203的温度达到规定的温度的方式，控制作为第一加热部的加热器213、分散板加热器234c以及第二加热部300。在重复通常的衬底处理工序之间执行的清洁工序中，如图7、图8的实线所示，维持成膜工序S301A中的温度。在多个批次之间执行的清洁工序中，也可以如图7、图8的虚线所示，以使移载室203内的温度比处理室201内的温度高的方式，利用控制器260控制移载室203内的第2加热部300和作为对处理室201内进行加热的第一加热部的加热器213以及分散板加热器234c。通过使移载室203内的温度比处理室201内的温度高，能够使移载室203内的清洁气体的活性度比处理室201内的清洁气体的活性度高，即使在堆积于移载室203的膜厚较厚的情况、在除去形成在细小部位的膜、所附着的副产物的情况下，也能够使移载室203的清洁时间接近处理室201的清洁时间。
此时，第2加热部300的温度设定在200℃～750℃、优选300℃～600℃、更加优选300℃～550℃的范围内的固定的温度，分散板加热器234c的温度例如设定在200℃～400℃左右，加热器213的温度设定在100℃～400℃左右。即、将移载室203的温度设定为比处理室200的温度高。此外，图7、图8示出这样的温度调整例。
另外，通过设置上述隔热部，减少从处理室201向移载室203的热移动量。由此，能够不受来自处理室201的热影响地执行移载室203的温度调整。
另外，提高移载室203的温度之际，也可以停止向温度调整部314供给介质。通过停止供给介质，能够缩短移载室203的温度上升时间。
(向移载室供给清洁气体的工序S403)
在向移载室203供给清洁气体的工序S403中，从第2清洁气体供给部向移载室203内供给清洁气体。从清洁气体源322供给清洁气体，并且经由MFC324、阀326、RPU328、清洁气体供给管320，将清洁气体供给到移载室203内。此时，构成为利用RPU328使清洁气体活化，再供给到移载室203内的结构。此外，通过也同时执行向处理室供给清洁气体的工序S404，能够抑制一方空间的清洁气体流入另一方的空间这种情况。此外，通过使移载室203内的压力比处理室201内的压力低，能够抑制在移载室203内生成的清洁反应物进入处理室201这种情况。此外，通过调整移载室203内的压力，能够向移载室203内的所有位置供给清洁气体。具体而言，通过施加使移载室203内的清洁气体成为分子流的压力，使得气体分子的平均自由程变长，从而能够使气体在空间内充分扩散。此外，关闭阀308，通过施加使清洁气体成为粘性流的压力，能够使气体分子与存在于移载室203内的膜、副产物等的接触时间变长，能够促进清洁。此外，在分子流的状态下，气体分子很难进入，也能够充分地将清洁气体分子供给到衬底载置台212的侧方部501、第2隔热部20的侧方部502以及衬底搬入搬出口1480等。此外，优选的是，将移载室203的温度设定为使清洁气体分子在侧部、底部的滞留时间变长的温度。例如，调整为使清洁气体分子形成吸附的温度。由此，能够促进清洁。
具体而言，打开阀326，将清洁气体从清洁气体源322向移载室203内供给。此时，利用MFC324调整为规定流量。经过流量调整的清洁气体被供给到移载室203内。此外，作为清洁气体，例如也可以使用三氟化氮(NF3)气体、氟化氢(HF)气体、三氟化氯(ClF3)气体、氟(F2)气体等，或者也可以将这些气体混合起来使用。
(向处理室供给清洁气体的工序S404)
在向处理室201供给清洁气体的工序S404中，从第1清洁气体供给部向处理室201内供给清洁气体。从清洁气体源248b供给清洁气体，并且经由MFC248c、阀248d、清洁气体供给管248a、共用气体供给管242、气体缓冲空间232、分散孔234a，将清洁气体供给到处理室201内。此时，也可以构成为利用RPU250使清洁气体活化，再供给到移载室203内的结构。
具体而言，打开阀248d，将清洁气体从气体源248b供给到处理室201内。此时，利用MFC248c，将清洁气体调整为规定流量。经过流量调整的清洁气体被供给到处理室201内。此外，作为清洁气体，例如也可以使用三氟化氮(NF3)气体、氟化氢(HF)气体、三氟化氯(ClF3)气体、氟(F2)气体等，或者也可以将这些气体混合起来使用。
此外，在这里，优选的是，在向移载室供给清洁气体的工序S403和向处理室供给清洁气体的工序S404中所使用的、清洁气体的种类是相同性质的气体。通过使用相同性质的气体种类，即使供给到一方空间的清洁气体流入另一方空间，也能够抑制产生不想要的反应。此外，为了抑制该流入，希望减小一方的空间内的压力与另一方的空间内的压力之间的差值。通过减小压力差，能够抑制清洁气体的流入。
在向移载室供给清洁气体的工序S403和向处理室供给清洁气体的工序S404中，在供给规定时间的清洁气体之后，执行清洁结束工序S405。
(清洁结束工序S405)
在清洁结束工序S405中，首先，停止清洁气体的供给，对残留在处理室201和移载室203内的清洁气体进行吹扫。此时，通过向处理室201和移载室203内供给非活性气体，能够将残留的清洁气体挤出，而残留的清洁气体能够将反应生成物挤出。此外，在供给非活性气体之际，通过反复供给和由供给停止形成的真空排气，能够提高排出效率。该吹扫例如如图7所示，从S405之初执行。
在充分执行排气和气体置换之后，使处理室201上升到用于执行上述的成膜工序S301A的温度。此外，移载室203为成膜工序S301A做准备而执行温度调整。此外，如图8的虚线所示，在执行移载室203的冷却。在使移载室203冷却之际，通过向温度调整部314供给制冷剂，能够缩短冷却时间。
此外，在充分执行吹扫之后，也可以是，在处理室201中，在设定为上述减压/升温工序S202的温度之前，保持为比该温度高的温度规定时间。例如，将加热器213的温度设定为在300℃～800℃、优选400℃～700℃、更加优选400℃～600℃的范围内的固定温度，分散板加热器234c的温度例如设定在300℃～500℃左右，第2加热部(加热器)300的温度设定在300℃～500℃左右。例如，维持在图7的虚线所示的t那样。在这里，使各个加热器的温度上升到比成膜工序S301A时的温度高50℃～100℃左右。这样一来，通过使处理室201达到比成膜工序S301A时的温度高的温度，能够使吸附在处理室201的内壁、部件、移载室203的内壁、部件等的清洁气体、所吸附在处理室201的内壁、部件、移载室203的内壁、部件等的反应生成物、清洁副产物脱离，能够使成膜工序301A中的晶圆200的处理品质提高。此外，清洁副产物例如指的是氟系、卤系的物质，是上述的清洁气体、第1气体、第2气体、副产物等发生反应所产生的物质。此外，如图8的虚线所示，也与在移载室203中一样，通过将比成膜工序S301A时的温度高的温度保持规定时间，在成膜工序S301A期间，能够减少从移载室203流入处理室201的反应生成物的量，能够提高晶圆200的处理品质。在将处理室201和移载室203保持在比成膜工序S301A时的温度高的温度的工序t之后，将处理室201和移载室203的温度调整为成膜工序S301A的温度。此外，也可以设定为从图7所示的p工序使温度上升。
如此这样，执行清洁工序。
另外，在上述说明中，记载了交替供给原料气体和反应气体的成膜方法，只要原料气体和反应气体的气相反应量、副产物的产生量在允许的范围内，本发明也能够应用其他的方法。例如，使原料气体和反应气体的供给时刻重叠的方法。
另外，在上述说明中，记载了成膜处理，但本发明也能够应用其他的处理。例如，具有扩散处理、氧化处理、氮化处理、氮氧化处理、还原处理、氧化还原处理、蚀刻处理、加热处理等。例如，只使用反应气体，对形成于衬底表面、衬底的膜进行等离子氧化处理、等离子氮化处理之际，也能够应用本发明。另外，也能够应用在只使用反应气体的等离子退火处理中。
另外，在上述说明中，记载了半导体装置的制造工序，但实施方式中的发明也能够应用在半导体装置的制造工序以外。例如，具有液晶器件的制造工序、太阳能电池的制造工序、发光器件的制造工序、玻璃衬底的处理工序、陶瓷衬底的处理工序、导电性衬底的处理工序等的衬底处理。
另外，在上述说明中，示出了使用含硅气体作为原料气体、含氮气体作为反应气体，来形成氮化硅膜的例子，但是本发明也能够使用其他气体进行成膜。例如，具有含氧膜、含氮膜、含碳膜、含硼膜、含金属的膜以及含有这些元素中的多种元素的膜等。此外，作为这些膜，例如具有SiO膜、AlO膜、ZrO膜、HfO膜、HfAlO膜、ZrAlO膜、SiC膜、SiCN膜、SiBN膜、TiN膜、TiC膜、TiAlC膜等。对为了形成这些膜所使用的原料气体、反应气体各自的气体特性(吸附性、脱离性、蒸汽压力等)进行比较，通过对供给位置、簇射头234内的结构进行适当改变，能够获得相同的效果。
此外，在上述说明中，示出了在一个处理室中对一张衬底进行处理的装置结构，但并不限于此，也可以是将多张衬底沿着水平方向或者垂直方向排列来进行处理的装置。

Claims (14)

1.一种衬底处理装置，其特征在于，具有：
处理室，其用于处理衬底；
第1加热部，其设置于载置所述衬底的衬底载置台，用于对所述处理室和所述衬底进行加热；
移载室，其设置有用于将所述衬底移载至所述处理室的衬底载置台；
分隔部，其用于将所述处理室和移载室分隔开；
第2加热部，其设置在所述移载室的比所述分隔部靠下方侧的位置；
处理气体供给部，其用于向所述处理室供给处理气体；
第1清洁气体供给部，其用于向所述处理室供给清洁气体；
第2清洁气体供给部，其用于向所述移载室供给清洁气体；
控制部，其控制所述第1加热部、所述第2加热部、所述第1清洁气体供给部以及所述第2清洁气体供给部。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，具有：
用于调整所述移载室的侧部的温度的侧部温度调整部和用于调整该移载室的底部的温度的底部温度调整部。
3.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部以使所述衬底达到与所述处理气体发生反应的温度带的方式控制所述第1加热部，以使所述移载室达到所述处理气体形不成吸附的温度以上、使所述处理气体分解的温度以下的温度带的方式控制所述第2加热部。
4.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部以使所述衬底达到与所述处理气体发生反应的温度带的方式控制所述第1加热部，以使所述移载室达到所述处理气体不形成吸附的温度以上、使所述处理气体分解的温度以下的温度带的方式控制所述第2加热部。
5.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部以使所述侧部温度调整部的温度比所述底部温度调整部的温度高的方式，控制向所述侧部温度调整部和所述底部温度调整部供给热介质的介质供给部。
6.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
在所述移载室的侧部的所述分隔部侧具有第1隔热部。
7.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中，
在所述移载室的侧部的所述分隔部侧具有第1隔热部。
8.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，具有：
第2隔热部，其设置在支承所述衬底载置台的轴和所述衬底载置台之间，以比所述轴的直径小的直径形成。
9.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中，具有：
第2隔热部，其设置在支承所述衬底载置台的轴和所述衬底载置台之间，以比所述轴的直径小的直径形成。
10.根据权利要求7所述的衬底处理装置，其中，具有：
第2隔热部，其设置在支承所述衬底载置台的轴和所述衬底载置台之间，以比所述轴的直径小的直径形成。
11.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部以在向所述处理室内供给处理气体来处理所述衬底之际，使所述处理室的温度比所述移载室的温度高的方式控制所述第1加热部、所述第2加热部、所述处理气体供给部、所述第1清洁气体供给部、所述第2清洁气体供给部，
以在向所述处理室和所述移载室供给所述清洁气体之际，使所述移载室的温度比所述处理室的温度高的方式控制所述第1加热部、所述第2加热部、所述处理气体供给部、所述第1清洁气体供给部、所述第2清洁气体供给部。
12.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部以在将所述衬底载置台移动到将所述处理室和所述移载室分隔开的位置之后，向所述处理室和所述移载室供给所述清洁气体的方式，控制所述第1清洁气体供给部和所述第2清洁气体供给部。
13.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部在向所述处理室和所述移载室供给所述清洁气体之际，以达到使所述清洁气体吸附在所述移载室的温度带的方式控制所述第2加热部。
14.一种半导体装置的制造方法，其中，包含如下工序：
将衬底输送到设置有第2加热部的移载室；
使所述衬底载置于设置在所述移载室内的衬底载置台；
使载置有所述衬底的所述衬底载置台从所述移载室移动到所述处理室，利用用于分隔所述处理室和所述移载室的分隔部和所述衬底载置台，将该处理室和该移载室分隔开；
利用第1加热部对所述处理室进行加热，利用所述第2加热部对所述移载室进行加热；
向所述处理室供给处理气体；
向所述处理室和所述移载室供给清洁气体。
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