JP2000068214A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル等のガス出力手段の内壁全体をクリー
ニングガスによってクリーニングすることができるよう
にする。 【解決手段】 多系統ノズル型ＣＶＤ装置は、反応管３
７と、ノズル４３、４４，４５と、ガス供給系３２とを
有する。反応管３７は、反応ガスを使って半導体デバイ
スのウェーハに所定の薄膜を形成するための密閉された
反応空間を形成する。ノズル４３、４４，４５は、成膜
処理を行う場合、反応ガスを反応空間３４に出力する。
ガス供給系３２は、成膜処理を行う場合は、ノズル４
３、４４，４５に反応ガスを供給し、成膜処理によって
ノズル４３、４４，４５の内壁に堆積した反応生成物を
除去する場合は、ノズル４３、４４，４５にクリーニン
グガスを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密閉された反応空
間で反応ガスを使って固体デバイスの基板に所定の処理
を施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスを製造するため
には、そのウェーハに所定の処理を施すウェーハ処理装
置が必要になる。

【０００３】このウェーハ処理装置としては、ウェーハ
の表面に所定の薄膜を形成する成膜装置がある。

【０００４】この成膜装置としては、密閉された反応空
間で反応ガスを使ってウェーハの表面に所定の薄膜を形
成するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置があ
る。

【０００５】このＣＶＤ装置としては、複数のウェーハ
に同時に成膜処理を施すバッチ式のＣＶＤ装置がある。

【０００６】このバッチ式のＣＶＤ装置としては、複数
のウェーハを鉛直方向に並べる縦型のＣＶＤ装置があ
る。

【０００７】この縦型のＣＶＤ装置としては、従来、１
系統ノズル型の装置が用いられていた。この１系統ノズ
ル型のＣＶＤ装置は、成膜処理用のノズルを各反応ガス
ごとに１つずつ設ける装置である。

【０００８】しかしながら、このＣＶＤ装置では、各反
応ガスが１箇所からしか出力されない。これにより、こ
の装置では、各反応ガスをウェーハ配置領域全体に均一
に供給することが難しかった。ここで、ウェーハ配置領
域とは、反応空間において、複数のウェーハが配置され
る領域をいう。これにより、この装置では、複数のウェ
ーハの間で膜厚等を均一にすることが難しかった。

【０００９】この問題を解決するために、近年、縦型の
ＣＶＤ装置においては、多系統ノズル型の装置が開発さ
れている。この多系統ノズル型のＣＶＤ装置は、成膜処
理用のノズルを１つまたは複数の反応ガスについて複数
ずつ設け、これらを異なる位置に配設した装置である。

【００１０】この多系統ノズル型のＣＶＤ装置によれ
ば、反応ガスを複数箇所から出力することができる。こ
れにより、反応ガスをウェーハ配置領域全体に均一に供
給することができる。その結果、複数のウェーハの間で
膜厚等を均一にすることができる。

【００１１】ところで、ＣＶＤ装置では、ウェーハの表
面だけでなく、反応空間を形成する真空容器の内壁等に
も反応生成物が堆積する。この堆積量が多くなると、反
応生成物が剥がれ、パーティクルとなる。その結果、ウ
ェーハが汚染される。

【００１２】このため、このＣＶＤ装置においては、通
常、所定の周期で、真空容器の内壁等に堆積した反応生
成物を除去するためのクリーニング処理を行うようにな
っている。このクリーニング処理としては、通常、クリ
ーニングガスを用いたドライクリーニング処理が用いら
れる。

【００１３】このドライクリーニング処理を行う場合、
従来のＣＶＤ装置は、クリーニング処理専用のノズルを
設け、このノズルによって反応空間にクリーニングガス
を出力するようになっていた。

【００１４】このような構成によれば、真空容器の内壁
等に堆積した反応生成物をクリーニングガスによりエッ
チングすることができる。これにより、この反応生成物
を除去することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、１系統ノズル型のＣＶＤ装置において
は、問題がないが、多系統ノズル型のＣＶＤ装置におい
ては、成膜処理用のノズルの内壁に堆積した反応生成物
を除去することができないという問題があった。

【００１６】すなわち、１系統ノズル型のＣＶＤ装置で
は、通常、成膜処理用のノズルは、ウェーハ加熱用のヒ
ータが設けられる領域とは異なる領域に設けられる。こ
れを図２を用いて説明する。この図２は、１系統ノズル
型のＣＶＤ装置の構成を示す側面図である。図におい
て、１１は、反応空間形成用の反応管を示し、１２は、
ウェーハ加熱用のヒータを示し、１３は、成膜処理用の
ノズルを示し、１４は、成膜処理とアフタパージ処理と
大気戻し処理に兼用されるノズルを示し、１５は、クリ
ーニング処理用のノズルを示す。所定の薄膜として、例
えば、ドープトポリシリコン膜を形成する場合、ノズル
１３は、例えば、ＰＨ３ガスの出力に使用され、ノズル
１４は、ＳｉＨ４ガスの出力に使用される。

【００１７】図示のごとく、成膜処理用のノズル１３，
１４は、ヒータ１２が設けられる領域の下方に設けられ
る。このような構成では、成膜処理用のノズル１３，１
４の内部の温度が成膜温度まで上昇することはない。こ
れにより、この装置では、ノズル１３，１４の内壁に反
応生成物が堆積することがない。その結果、この装置で
は、ノズル１３，１４の内壁をクリーニングする必要が
ない。

【００１８】これに対し、多系統ノズル型のＣＶＤ装置
では、成膜処理用のノズルがウェーハ加熱用のヒータが
設けられる領域と同じ領域に設けられる。これを図３を
用いて説明する。この図３は、多系統ノズル型のＣＶＤ
装置の構成を示す側面図である。なお、図３において、
先の図２に示す装置の構成要素とほぼ同じ機能を果たす
構成要素には、同一符号を付す。図３において、２１，
２２，２３は、ＰＨ３ガス出力用のノズルを示す。

【００１９】図示のごとく、ノズル２１，２２，２３
は、ヒータ１２が設けられる領域に設けられている。こ
のような構成では、ノズル２１，２２，２３の内部の温
度が成膜温度まで上昇する。これにより、この装置で
は、ノズル２１，２２，２３の内壁に、図４に示すよう
に、反応生成物２４，２５，２６が堆積する。この堆積
量が多くなると、反応生成物２４，２５，２６が剥が
れ、パーティクルとなる。したがって、ノズル２１，２
２，２３の内壁は、真空容器の内壁等と同様に、クリー
ニングする必要がある。

【００２０】ノズル２１，２２，２３の内壁をクリーニ
ングする場合、従来のＣＶＤ装置では、ノズル１５から
反応管１１の内部（反応空間）にクリーニングガスを出
力することによってクリーニングするようになってい
た。

【００２１】しかしながら、このような構成では、クリ
ーニングガスは、成膜処理用のノズル２１，２２，２３
の内部の先端部ぐらいまでしか侵入することができな
い。これにより、このような構成では、図５に示すよう
に、ノズル２１，２２，２３の内壁の先端部に堆積した
反応生成物２４，２５，２６は除去することができる
が、中央部や基端部に堆積した反応生成物２４，２５，
２６は除去することができないという問題があった。

【００２２】この問題に対処するため、従来の多系統ノ
ズル型のＣＶＤ装置では、ノズル２１，２２，２３の内
壁に堆積した反応生成物２４，２５，２６の堆積量が所
定量に達すると、ノズル２１，２２，２３を交換するよ
うになっていた。

【００２３】しかしながら、このような構成では、ノズ
ル２１，２２，２３の寿命が短くなる。これにより、手
間のかかるノズル交換作業を頻繁に行わなければならな
い。その結果、装置の稼働率が低下するという問題があ
った。

【００２４】そこで、本発明は、ノズル等のガス出力手
段の内壁全体をクリーニングガスによってクリーニング
することができる基板処理装置を提供することを目的と
する。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の基板処理装置は、所定の処理用のノズ
ル等の反応ガス出力手段の内部の壁をクリーニングする
場合、この反応ガス出力手段にクリーニングガスを供給
することによりクリーニングするようにしたものであ
る。

【００２６】これを実現するために請求項１記載の基板
処理装置は、反応空間形成手段と、反応ガス出力手段
と、ガス供給手段とを備えたことを特徴とする。

【００２７】ここで、反応空間形成手段は、反応ガスを
使って固体デバイスの基板に所定の処理を施すための密
閉された反応空間を形成する手段である。また、反応ガ
ス出力手段は、ガス入力口とガス出力口とを有し、基板
に所定の処理を施す場合、ガス入力口に供給される反応
ガスをガス出力口から反応空間に出力する手段である。
さらに、ガス供給手段は、基板に所定の処理を施す場合
は、反応ガス出力手段のガス入力口に反応ガスを供給
し、反応ガス出力手段の内部をクリーニングする場合
は、ガス入力口にクリーニングガスを供給する手段であ
る。

【００２８】この請求項１記載の基板処理装置では、基
板に所定の処理を施す場合は、反応ガス出力手段のガス
入力口に反応ガスが供給される。この反応ガスは、ガス
出力口から反応空間に出力される。これにより、この場
合は、反応ガスを使って、基板に所定の処理が施され
る。

【００２９】これに対し、反応ガス出力手段の内部をク
リーニングする場合は、反応ガス出力手段のガス入力口
にクリーニングガスが供給される。これにより、反応ガ
ス出力手段の内部全体にクリーニングガスを供給するこ
とができる。その結果、反応ガス出力手段の内部全体を
クリーニングすることができる。

【００３０】請求項２記載の基板処理装置は、請求項１
記載の装置において、反応ガス出力手段が複数設けられ
ていることを特徴とする。また、この装置は、ガス供給
手段が、複数のガス出力手段の内壁をクリーニングする
場合、複数のガス出力手段を予め定めた順序に従って順
次所定の数ずつ選択し、選択した反応ガス出力手段のガ
ス入力口にクリーニングガスを供給し、選択していない
反応ガス出力手段のガス入力口には不活性ガスを供給す
るように構成されていることを特徴とする。

【００３１】この請求項２記載の基板処理装置では、複
数の反応ガス出力手段の内壁をクリーニングする場合、
複数のガス出力手段が予め定めた順序に従って順次選択
される。そして、この選択された反応ガス出力手段のガ
ス入力口には、クリーニングガスが供給され、選択され
ていない反応ガス出力手段のガス入力口には、不活性ガ
スが供給される。

【００３２】これにより、クリーニングガスの単位時間
当たりの流量を制御する流量制御手段の数を反応ガス出
力手段の数より少なくすることができる。その結果、装
置の製造経費を低減することができる。

【００３３】また、不活性ガスによりクリーニング処理
の終了した反応ガス出力手段の内部に残存するクリーニ
ングガスを追い出すことができる。これにより、クリー
ニングガスの残存による反応ガス出力手段の内壁のオー
バーエッチングを防止することができる。

【００３４】さらに、反応ガス出力手段の内壁のクリー
ニング処理と同時に、反空空間のクリーニング処理を行
う場合、このクリーニング処理用のクリーニングガスが
クリーニング処理の終了した反応ガス出力手段やクリー
ニング処理が行われていない反応ガス出力手段の内部に
侵入するのを阻止することができる。その結果、クリー
ニングガスの侵入による反応ガス出力手段の内壁のオー
バーエッチングを防止することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明で
は、本発明を、減圧下で成膜処理を行う減圧ＣＶＤ装置
に適用した場合を代表として説明する。

【００３６】［１］一実施の形態 ［１−１］構成 図１は、本発明の一実施の形態の構成を示す図である。

【００３７】（１）装置の構成要素と各構成要素の機能 図示の装置は、反応系３１と、ガス供給系３２と、排気
系３３とを有する。ここで、反応系３１は、密閉された
反応空間３４で、反応ガスを使って、半導体デバイスの
ウェーハの表面に所定の薄膜を形成するための系であ
る。また、ガス供給系３２は、この反応系３１の反応空
間３４に反応ガス、クリーニングガス、不活性ガス等を
供給するための系である。さらに、排気系３３は、反応
空間３４の雰囲気を排出するための系である。

【００３８】（２）反応系３１の構成要素と各構成要素
の機能 上記反応系３１は、反応管３７と、蓋３８と、ヒータ３
９とを有する。ここで、反応管３７は、反応空間３４を
形成するための管状の真空容器である。また、蓋３８
は、この反応管３７のウェーハ出し入れ口４０を塞ぐた
めの蓋である。さらに、ヒータ３９は、反応空間３４に
搬入された複数のウェーハを加熱するためのヒータであ
る。

【００３９】（３）ガス供給系３２の構成要素と各構成
要素の機能 上記ガス供給系３２は、ノズル４３〜４７と、配管部４
８〜６７，１０６〜１０８と、エアバルブ７０〜８９
と、マスフローコントローラ９３〜１００と、コントロ
ーラ１０３とを有する。

【００４０】ここで、ノズル４３〜４５は、成膜処理用
のノズルである。また、ノズル４６は、成膜処理とアフ
タパージ処理と大気戻し処理とに兼用されるノズルであ
る。ここで、アフタパージ処理とは、成膜処理が終了し
た後、反空空間３４を不活性ガスで浄化する処理であ
る。大気戻し処理とは、アフタパージ処理が終了した後
に、反応空間３４の圧力を大気圧に戻す処理である。さ
らに、ノズル４７は、反応空間３４をクリーニングする
ためのノズルである。これらのノズル４３〜４７は、例
えば、石英により構成されている。

【００４１】配管部４８〜６８，１０６〜１０８は、ノ
ズル４３〜４７に各種ガスを供給するための配管部であ
る。エアバルブ７０〜８９は、配管部４８〜６８，１０
６〜１０８を開閉するためのバルブである。マスフロー
コントローラ９３〜１００は、配管部４９〜５１，５
３，５４，５８，５９を流れるガスの単位時間当たりの
流量を制御するコントローラである。コントローラ１０
３は、エアバルブ７０〜８８の開閉と、マスフローコン
トローラ９３〜１００の動作を制御するコントローラで
ある。

【００４２】なお、エアバルブ７０〜７２とエアバルブ
７５〜７７は、配管部４９〜５１を流れる反応ガスと配
管部５５〜５７を流れる不活性ガスを選択的に配管部６
５〜６７に供給する機能を有する。また、エアバルブ８
３〜８５とエアバルブ８６〜８８は、配管部６１〜６３
を流れるクリーニングガスと配管部６５〜６７を流れる
ガス（反応ガスまたは不活性ガス）を選択的に配管部１
０６〜１０８に流す機能を有する。

【００４３】（４）排気系３３の構成要素と各構成要素
の機能 排気系３３は、反応空間３４の雰囲気を排出するための
配管部１１１を有する。この配管１１１は、反応管３７
に設けられた排気口部１１２に接続されている。

【００４４】（５）反応系３１の具体的構成 上記反応管３７としては、例えば、同軸的に配設された
円筒状のアウタチューブ１１５とインナチューブ１１６
とを有する２重構造の反応管が用いられる。アウタチュ
ーブ１１５は、円筒状のフランジ１１７の上端部に載置
されている。インナチューブ１１６の下端部とフランジ
１１２の上端部の間は閉塞されている。フランジ１１２
の下端部の開口は、ボート搬入・搬出口４０とされてい
る。上記ヒータ３９は、アウタチューブ１１５の周囲を
囲むように配設されている。また、上記排気口部１１２
は、フランジ１１７に設けられている。この場合、排気
口部１１２は、インナチューブ１１６とフランジ１１７
との閉塞位置より少し上方に設けられている。

【００４５】（６）ノズル４３〜４７の配置構成 上記ノズル４３〜４５の先端部は、ウェーハ配置領域Ｒ
に位置決めされている。この場合、この先端部は、鉛直
方向にずれるように位置決めされている。上記ノズル４
６，４７の先端部は、ヒータ配置領域の下方に位置決め
されている。これらのノズル４３〜４７の基端部は、フ
ランジ１１７に形成されたノズル通し穴を介して反応管
３７の外部に位置決めされている。

【００４６】（７）配管部４８〜６８，１０６〜１０８
の接続構成 上記配管部４８の上流側端部は、第１の反応ガスの蓄積
源（図示せず）に接続され、下流側端部は、配管部４９
〜５１の上流側端部に接続されている。この配管部４９
〜５１の下流側端部は、それぞれ配管部６５〜６７の上
流側端部に接続されている。この配管部６５〜６７の下
流側端部は、それぞれ配管部１０６，１０７，１０８の
上流側端部に接続されている。この配管部１０６，１０
７，１０８の下流側端部は、ノズル４３〜４５の基端部
に接続されている。

【００４７】上記配管部５２の上流側端部は、不活性ガ
スの蓄積源（図示せず）に接続され、下流側端部は、配
管部５３，５４の上流側端部に接続されている。配管部
５３の下流側端部は、配管部６８の上流側端部に接続さ
れている。この配管部６８の下流側端部は、ノズル４６
の基端部に接続されている。配管部５４の下流側端部
は、配管部５５〜５７の上流側端部に接続されている。
この配管部５５〜５７の下流側端部は、配管部６５〜６
７の上流側端部に接続されている。

【００４８】上記配管部５８の上流側端部は、第２の反
応ガスの蓄積源（図示せず）に接続され、下流側端部
は、配管部６８の上流側端部に接続されている。上記配
管部５９の上流側端部は、クリーニングガスの蓄積源
（図示せず）に接続され、下流側端部は、配管部６０，
６４の上流側端部に接続されている。配管部６０の下流
側端部は、配管部６１〜６３の上流側端部に接続されて
いる。この配管部６１〜６３の下流側端部は、それぞれ
配管部１０６〜１０８の上流側端部に接続されている。
上記配管部６４の下流側端部は、ノズル４７の基端部に
接続されている。

【００４９】なお、所定の薄膜として、例えば、ドープ
トポリシリコン膜を形成する場合は、第１の反応ガスと
して、例えば、ＰＨ３ガスが用いられ、第２の反応ガス
として、例えば、ＳｉＨ４ガスが用いられる。この場
合、成膜と同時に、リン（Ｐ）のドーピングが行われ
る。

【００５０】（８）エアバルブ７０〜８８とマスフロー
コントローラ９３〜１００の挿入構成 上記エアバルブ７０〜７２とマスフローコントローラ９
３〜９５は、それぞれ配管部４９〜５１に挿入されてい
る。この場合、マスフローコントローラ９３〜９５は、
それぞれエアバルブ７０〜７２の上流側に挿入されてい
る。上記エアバルブ７３，７４と、マスフローコントロ
ーラ９６は、配管部５３に挿入されている。この場合、
マスフローコントローラ９６は、エアバルブ７３，７４
の間に挿入されている。上記マスフローコントローラ９
７は、配管部５４に挿入されている。

【００５１】上記エアバルブ７８，７９とマスフローコ
ントローラ９８は、配管部５８に挿入されている。この
場合、マスフローコントローラ９８は、エアバルブ７
８，７９の間に挿入されている。上記エアバルブ８０と
マスフローコントローラ９９は、配管部６０に挿入され
ている。この場合、マスフローコントローラ９９は、エ
アバルブ８０の下流側に挿入されている。上記エアバル
ブ８１，８２とマスフローコントローラ１００は、配管
部６４に挿入されている。この場合、マスフローコント
ローラ１００は、エアバルブ８１，８２の間に挿入され
ている。上記エアバルブ８３〜８５は、それぞれ配管６
１〜６３に挿入されている。上記エアバルブ８６〜８８
は、それぞれ配管６５〜６７に挿入されている。

【００５２】（９）本発明との関係 上記構成においては、反応管３４が本発明の反応空間形
成手段に対応する。また、成膜処理用のノズル４３〜４
５が本発明の反応ガス出力手段に対応する。さらに、配
管部４８〜５２，５４〜５７，５９〜６３，６５〜６
７，１０６〜１０８と、エアバルブ７０〜７２，７５〜
７７，８０，８３〜８５，８６〜８８と、マスフローコ
ントローラ９３〜９５，９７，９９と、コントローラ１
０３が本発明のガス供給手段に対応する。

【００５３】［２］動作 上記構成において、動作を説明する。

【００５４】（１）全体的な動作 まず、ウェーハの表面に所定の薄膜を形成する場合の全
体的な動作を説明する。

【００５５】この場合、まず、ウェーハチャージ処理が
実行される。これにより、反応管３７から搬出されてい
るボート（図示せず）に、成膜すべき複数のウェーハが
収容される。このウェーハチャージ処理が終了すると、
ボートロード処理が実行される。これにより、蓋３８が
昇降機構（図示せず）により上昇駆動される。その結
果、ボートが反応管３７の内部（反応空間３４）に搬入
される。また、反応管３７のボート搬入・搬出口４０が
蓋３８により閉じられる。

【００５６】このボートロード処理が終了すると、真空
排気処理が実行される。これにより、反応空間３４の雰
囲気が排気系３３を介して排出される。この真空排気処
理が終了すると、成膜処理が実行される。これにより、
ノズル４３〜４６のガス出力口から反応空間３４に反応
ガスが出力される。その結果、この反応ガスの化学反応
によってウェーハの表面に所定の薄膜が形成される。

【００５７】この成膜処理が終了すると、アフタパージ
処理が実行される。これにより、ノズル４６のガス出力
口から反応空間３４に不活性ガスが出力される。その結
果、反応空間３４の雰囲気が不活性ガスにより浄化され
る。このアフタパージ処理が終了すると、大気戻し処理
が実行される。これにより、真空排気処理が停止され、
不活性ガスの供給処理だけ実行される。その結果、反空
空間３４の圧力が大気圧に戻される。

【００５８】この大気戻し処理が終了すると、ボートア
ンロード処理が実行される。これにより、蓋３８が下降
駆動される。その結果、ボートが反応空間３４から搬出
される。このボートアンロード処理が終了すると、ウェ
ーハディスチャージ処理が実行される。これにより、成
膜処理の済んだウェーハがボートから回収される。以
下、同様に、次の複数のウェーハに対して上述した処理
が実行される。

【００５９】（２）反応管３７の内壁等をクリーニング
する場合の動作 次に、反応管３７の内部等をクリーニングする場合の動
作を説明する。

【００６０】この場合、クリーニング処理用のノズル４
７のガス出力口から反応空間３４に不活性ガスが出力さ
れる。これにより、反応管３７の内壁やノズル４３〜４
７の外壁等に堆積した反応生成物がエッチングされる。
また、このとき、真空排気処理が実行される。これによ
り、エッチングされた反応生成物が排気系３３を介して
排出される。

【００６１】（３）ノズル４３〜４５の内壁をクリーニ
ングする場合の動作 次に、ノズル４３〜４５の内壁をクリーニングする場合
の動作を説明する。

【００６２】本実施の形態では、このクリーニング処理
は、反応管３７の内壁のクリーニング処理と同時に行わ
れる。この場合、成膜処理用のノズル４３〜４５のガス
入力口にはクリーニングガスが供給される。これによ
り、ノズル４３〜４５の内壁に堆積している反応生成物
がクリーニングガスによってエッチングされる。エッチ
ングされた反応生成物は、ノズル４３〜４５のガス出力
口から反応空間３４に出力される。反応空間３４に出力
された反応生成物は、排気系３３を介して排出される。

【００６３】なお、このクリーニング処理は、例えば、
３本のノズル４３〜４５を予め定めた順序に従って順次
１本ずつ選択することにより、１本ずつ行われる。この
場合、選択されていない２本のノズルには、不活性ガス
が供給される。これにより、オーバーエッチングが防止
される。

【００６４】すなわち、クリーニング処理が終了したノ
ズルの内部には、通常、クリーニングガスが残存する。
したがって、これをそのまま放置すると、ノズルの内壁
全体がオーバーエッチングされる。しかしながら、本実
施の形態では、クリーニング処理の終了したノズルに不
活性ガスが供給される。これにより、このノズルの内部
に残存するクリーニングガスが追い出される。その結
果、クリーニングガスの残存によるオーバーエッチング
が防止される。

【００６５】また、本実施の形態では、ノズル４３〜４
５の内壁のクリーニング処理は、反応管３７の内壁のク
リーニング処理と同時に行われる。これにより、ノズル
４７により反応空間３４に出力されたクリーニングガス
がクリーニング処理の行われていないノズルの内部に侵
入する。その結果、ノズル４３〜４５の内壁の先端部で
オーバーエッチングが発生する。しかしながら、本実施
の形態では、クリーニング処理が終了したノズルやクリ
ーニング処理が行われていないノズルに不活性ガスが供
給される。これにより、このノズルに対するクリーニン
グガスの侵入が阻止される。その結果、クリーニングガ
スの侵入によるオーバーエッチングが防止される。

【００６６】（４）ガス供給系３２のガス供給動作 次に、ガス供給系３２のガス供給動作について説明す
る。

【００６７】（４−１）成膜処理を行う場合の動作 まず、成膜処理を行う場合の動作を説明する。

【００６８】この場合は、コントローラ１０３により、
エアバルブ７０〜７２，７８，７９，８６〜８８が開か
れ、その他のエアバルブ７３〜７７，８０〜８５は閉じ
られる。これにより、配管部４８，４９〜５１，６５〜
６７，１０６〜１０８を介してノズル４３〜４５に第１
の反応ガス（ＰＨ３ガス）が供給される。また、配管部
５８，６８を介してノズル４６に第２の反応ガス（Ｓｉ
Ｈ４ガス）が供給される。

【００６９】また、この場合、コントローラ１０３によ
り、ノズル４３〜４６に供給される第１の反応ガスの単
位時間当たりの流量の目標値が指定される。これによ
り、マスフローコントローラ９３〜９５によって、ノズ
ル４３〜４５に供給される第１の反応ガスの単位時間当
たりの流量が制御される。その結果、ノズル４３〜４５
に供給される第１の反応ガスの単位時間当たりの流量が
上記目標値に設定される。また、マスフローコントロー
ラ９８によって、ノズル４６に供給される第２の反応ガ
スの単位時間当たりの流量が制御される。その結果、ノ
ズル４６に供給される第２の反応ガスの単位時間当たり
の流量が上記目標値に設定される。

【００７０】（４−２）アフタパージ処理を行う場合の
動作 次に、アフタパージ処理を行う場合の動作を説明する。

【００７１】この場合は、エアバルブ７３，７４が開か
れ、その他のエアバルブ７０〜７２，７５〜７７，７８
〜８８は閉じられる。これにより、配管部５２，５３，
６８を介してノズル４６に不活性ガスが供給される。こ
の場合、ノズル４６に供給される不活性ガスの単位時間
当たりの流量が、コントローラ１０３の指示に基づい
て、マスフローコントローラ９６により制御される。

【００７２】（４−３）クリーニング処理を行う場合の
動作 次に、反応管３７の内壁等とノズル４３〜４５の内壁の
クリーニング処理を行う場合の動作を説明する。

【００７３】この場合は、コントローラ１０３によりエ
アバルブ７３，７４，７８，７９が閉じられる。これに
より、ノズル４６に対する不活性ガスと第２の反応ガス
の供給が禁止される。

【００７４】また、この場合、エアバルブ８１，８２が
開かれる。これにより、配管部５９，６４を介してノズ
ル４７にクリーニングガスが供給される。この場合、ノ
ズル４７に供給されるクリーニングガスの単位時間当た
りの流量は、コントローラ１０３の指示に基づいて、マ
スフローコントローラ１００により制御される。

【００７５】さらに、この場合、エアバルブ７０〜７２
が閉じられ、エアバルブ７５〜７７が開かれる。これに
より、ノズル４３〜４５に対する第１の反応ガスの供給
が禁止され、不活性ガスの供給が可能となる。この場
合、どのノズル４３〜４５に不活性ガスを供給するか
は、どのノズル４３〜４５の内壁をクリーニングするか
によって決定される。

【００７６】さらにまた、この場合、エアバルブ８０が
開かれる。これにより、ノズル４３〜４５に対するクリ
ーニングガスの供給が可能となる。この場合、どのノズ
ル４３〜４５にクリーニングガスを供給するかは、どの
ノズル４３〜４５の内壁をクリーニングするかによって
決定される。

【００７７】今、ノズル４３の内壁をクリーニングする
ものとする。この場合は、エアバルブ８３が開かれ、エ
アバルブ８４，８５が閉じられる。また、この場合は、
エアバルブ８７，８８が開かれ、エアバルブ８６が閉じ
られる。これにより、この場合は、ノズル４３のガス入
力口にクリーニングガスが供給され、ノズル４４，４５
のガス入力口に不活性ガスが供給される。その結果、こ
の場合は、ノズル４３の内壁がクリーニングされ、ノズ
ル４４，４５の内壁のオーバエッチングが防止される。

【００７８】この状態からクリーニング対象がノズル４
４に切り替えられると、今度は、エアバルブ８４が開か
れ、エアバルブ８３，８５が閉じられる。また、この場
合は、エアバルブ８６，８８が開かれ、エアバルブ８７
が閉じられる。これにより、この場合は、ノズル４４の
ガス入力口にクリーニングガスが供給され、ノズル４
３，４５のガス入力口に不活性ガスが供給される。その
結果、この場合は、ノズル４４の内壁がクリーニングさ
れ、ノズル４３，４５の内壁のオーバエッチングが防止
される。

【００７９】この状態からクリーニング対象がノズル４
５に切り替えられると、今度は、エアバルブ８５が開か
れ、エアバルブ８３，８４が閉じられる。また、この場
合、エアバルブ８６，８７が開かれ、エアバルブ８８が
閉じられる。これにより、この場合は、ノズル４５のガ
ス入力口にクリーニングガスが供給され、ノズル４３，
４４のガス入力口に不活性ガスが供給される。その結
果、この場合は、ノズル４５の内壁がクリーニングさ
れ、ノズル４３，４４の内壁のオーバエッチングが防止
される。

【００８０】なお、以上のクリーニング動作において
は、ノズル４３〜４５に供給されるクリーニングガスの
単位時間当たりの流量は、コントローラ１０３の指示に
基づいて、マスフローコントローラ９９により制御され
る。同様に、ノズル４３〜４５に供給される不活性ガス
の単位時間当たりの流量は、コントローラ１０３の指示
に基づいて、マスフローコントローラ９７により制御さ
れる。

【００８１】この場合、ノズル４３〜４５に供給される
クリーニングガスの単位時間当たりの流量は、例えば、
反応生成物が堆積している部分の長さに基づいて決定さ
れる。これは、ノズル４３〜４５のクリーニング時間を
同じにするためである。これにより、ノズル４３〜４５
に供給されるクリーニングガスの単位時間当たりの流量
は、ノズル４３で最も大きく、ノズル４４で２番目に大
きく、ノズル４５で最も小さくなる。

【００８２】［１−３］効果 以上詳述した本実施の形態によれば、次のような効果を
得ることができる。

【００８３】（１）まず、本実施の形態によれば、成膜
処理を行う場合は、ノズル４３〜４５に反応ガスが供給
され、このノズル４３〜４５の内壁のクリーニング処理
を行う場合は、これにクリーニングガスが供給される。
これにより、ノズル４３〜４５の内壁をクリーニングす
る場合、内壁全体にクリーニングガスを供給することが
できる。その結果、ノズル４３〜４５の内壁全体をクリ
ーニングすることができる。

【００８４】これにより、ノズル４３〜４５の寿命を延
ばすことができる。その結果、ノズル４３〜４５の交換
周期を伸ばすことができる。具体的には、従来の装置に
おけるノズル４３〜４５の交換周期を１ヶ月とすると、
本実施の形態では、これを６ヶ月まで伸ばすことができ
る。これにより、手間のかかるノズル４３〜４５の交換
作業（取外し、取付け作業）の回数を従来の６分の１に
減らすことができる。その結果、装置の稼働率を向上さ
せることができる。

【００８５】（２）また、本実施の形態によれば、ノズ
ル４３〜４５の内壁をクリーニングする場合、これらが
予め定めた順序に従って順次１本ずつ選択され、選択さ
れたノズルにクリーニングガスが供給される。これによ
り、ノズル４３〜４５用のマスフローコントローラの数
を３個ではなく、１個に減らすことができる。その結
果、装置の製造経費を低減することができる。

【００８６】（３）さらに、本実施の形態によれば、ノ
ズル４３〜４５のうち、クリーニングガスが供給されて
いないノズルに不活性ガスが供給される。これにより、
ノズル４３〜４５のオーバーエッチングを防止すること
ができる。

【００８７】（４）さらにまた、本実施の形態によれ
ば、ノズル４４〜４６に供給されるクリーニングガスの
単位時間当たりの流量が、例えば、反応生成物が堆積し
ている部分の長さに基づいて決定される。これにより、
ノズル４３〜４５の内壁のクリーニング時間を同じにす
ることができる。

【００８８】［２］その他の実施の形態 以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明した。しかし
ながら、本発明は、上述したような実施の形態に限定さ
れるものではない。

【００８９】（１）例えば、先の実施の形態では、ノズ
ル４３〜４５に供給するクリーニングガスの単位時間当
たりの流量を異なる値に設定し、クリーニング時間を同
じにする場合を説明した。しかしながら、本発明は、単
位時間当たりの流量を同じにし、クリーニング時間を異
ならせるようにしてもよい。また、本発明は、単位時間
当たりの流量とクリーニング時間の両方を異ならせるよ
うにしてもよい。

【００９０】（２）また、先の実施の形態では、ノズル
４３〜４５にクリーニングガスを供給する場合、これら
を予め定めた順序に従って順次１本ずつ選択し、選択し
たノズルに供給する場合を説明した。しかしながら、本
発明では、これを総数より少ない複数本ずつ選択し、選
択した複数本のノズルに供給するようにしてもよい。ま
た、本発明は、すべてのノズルに同時に供給するように
してもよい。

【００９１】（３）さらに、先の実施の形態では、ノズ
ル４３〜４５の内壁のクリーニング処理を反応管３７の
内壁等のクリーニング処理と同時に行う場合を説明し
た。しかしながら、本発明では、これらを別々に行うよ
うにしてもよい。この場合、クリーニング処理中のノズ
ルから出力されるクリーニングガスが他のノズルに侵入
することが問題にならなければ、不活性ガスガスをクリ
ーニング処理が終了したばかりのノズルにのみ供給する
ことができる。これにより、不活性ガスの使用量を減ら
すことができる。

【００９２】（４）さらにまた、本発明は、多系統ノズ
ル型ＣＶＤ装置だけでなく、１系統ノズル型ＣＶＤ装置
にも適用することができる。また、本発明は、縦型のＣ
ＶＤ装置だけでなく、横型のＣＶＤ装置にも適用するこ
とができる。さらに、本発明は、バッチ式のＣＶＤ装置
だけでなく、枚葉式のＣＶＤ装置にも適用することがで
きる。さらにまた、本発明は、低圧型のＣＶＤ装置だけ
でなく、常圧型のＣＶＤ装置にも適用することができ
る。また、本発明は、ＣＶＤ装置以外のウェーハ処理装
置にも適用することができる。すなわち、本発明は、反
応空間で化学反応を使ってウェーハに所定の処理を施す
ウエーハ処理装置一般に適用することができる。また、
本発明は、ウェーハ処理装置以外の基板処理装置にも適
用することができる。例えば、本発明は、液晶表示デバ
イスのガラス基板に所定の処理を施すガラス基板処理装
置にも適用することができる。

【００９３】要は、本発明は、固体デバイスの基板に所
定の処理を施すことによって、ノズル等の反応ガス出力
手段の内壁に反応生成物が堆積されるような基板処理装
置一般に適用することができる。

【００９４】（５）この他にも、本発明は、その要旨を
逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００９５】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の基板
処理装置によれば、基板に所定の処理を施す場合は、反
応ガス出力手段に反応ガスが供給され、この反応ガス出
力手段の内壁のクリーニング処理を行う場合は、これに
クリーニングガスが供給される。これにより、反応ガス
出力手段の内壁をクリーニングする場合、その内壁全体
にクリーニングガスを供給することができる。その結
果、反応ガス出力手段の内壁全体をクリーニングするこ
とができる。

【００９６】これにより、反応ガス出力手段の寿命を延
ばすことができる。その結果、反応ガス出力手段の交換
周期を延ばすことができる。これにより、手間のかかる
反応ガス出力手段の交換作業の回数を減らすことができ
る。その結果、装置の稼働率を向上させることができ
る。

【００９７】請求項２記載の基板処理装置によれば、請
求項１記載の装置において、複数の反応ガス出力手段に
クリーニングガスを供給する場合、これらが予め定めた
順序に従って順次選択され、選択された反応ガス出力手
段にのみクリーニングガスが供給される。これにより、
クリーニングガスの単位時間当たりの流量を制御する流
量制御手段の数を反応ガス出力手段の数より少なくする
ことができる。その結果、装置の製造経費を低減するこ
とができる。

【００９８】また、この請求項２記載の基板処理装置に
よれば、複数の反応ガス出力手段のうち、クリーニング
ガスが供給されていない反応ガス出力手段には不活性ガ
スが供給される。これにより、反応ガス出力手段の内壁
のオーバーエッチングを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図である。

【図２】１系統ノズル型のＣＶＤ装置の構成を示す側面
図である。

【図３】多系統ノズル型のＣＶＤ装置の構成を示す側面
図である。

【図４】成膜処理用の複数のノズルの内壁に反応生成物
が堆積した状態を示す側断面図である。

【図５】従来のＣＶＤ装置による成膜処理用のノズルの
内壁のクリーニング結果を示す側断面図である。

【符号の説明】

３１…反応系、３２…ガス供給系、３３…排気系、３４
…反応空間、３７…反応管、３８…蓋、３９…ヒータ、
４０…ボート搬入・搬出口、４３〜４７…ノズル、４８
〜６８，１０６〜１０８，１１１…配管部、７０〜８８
…エアバルブ、９３〜１００…マスフローコントロー
ラ、１０３…コントローラ、１１２…排気口部、１１５
…アウタチューブ、１１６…インナチューブ、１１７…
フランジ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応ガスを使って固体デバイスの基板に
   所定の処理を施すための密閉された反応空間を形成する
   反応空間形成手段と、 ガス入力口とガス出力口とを有し、前記基板に前記所定
   の処理を施す場合、前記ガス入力口に供給される前記反
   応ガスを前記ガス出力口から前記反応空間に出力する反
   応ガス出力手段と、 前記基板に前記所定の処理を施す場合は、前記反応ガス
   出力手段の前記ガス入力口に前記反応ガスを供給し、前
   記反応ガス出力手段の内部をクリーニングする場合は、
   前記ガス入力口にクリーニングガスを供給するガス供給
   手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記反応ガス出力手段が複数設けられ、 前記ガス供給手段が、前記複数のガス出力手段の内部を
   クリーニングする場合、前記複数のガス出力手段を予め
   定めた順序に従って順次選択し、選択した反応ガス出力
   手段のガス入力口にクリーニングガスを供給し、選択し
   ていない反応ガス出力手段のガス入力口には不活性ガス
   を供給するように構成されていることを特徴とする基板
   処理装置。