JP2002155364A

JP2002155364A - シャワーヘッド構造、成膜装置、成膜方法及びクリーニング方法

Info

Publication number: JP2002155364A
Application number: JP2001272695A
Authority: JP
Inventors: Tomonao Kuwata; 知尚桑田; Masatake Yoneda; 昌剛米田; Takashi Nishimori; 崇西森
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2002-05-31
Anticipated expiration: 2021-09-07
Also published as: JP4815724B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成膜処理の再現性を向上させて高く維持する
ことができると共に、成膜処理時に付着した反応副生成
物の除去も短時間で容易に実施できるシャワーヘッド構
造を提供する。【解決手段】本発明は、被処理体Ｗに対して成膜処理
を施すための処理容器２２の天井部に設けられて所定ガ
スを供給するシャワーヘッド構造８０であり、複数のガ
ス噴射孔９４が開口された底部を有する有底筒体状に形
成され、該カップ形状の開口側に上記天井部への取り付
け用接合フランジ部が一体的に形成されたヘッド本体８
２と、上記ヘッド本体の底部に設けられて、該ヘッド本
体のガス噴射部を所望の温度に調整するヘッド加熱部１
００とを備え、低温下による再現性を向上させた成膜処
理と高温下による反応副生成物の除去を行うシャワーヘ
ッド構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体にプロセスガスを用いて成膜を行う成膜装置等
に搭載されるシャワーヘッド構造及びそのクリーニング
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な半導体集積回路の製造する工程
においては、被処理体となる半導体ウエハ表面上に、配
線パターンを形成する或いは配線間等の凹部を埋め込む
ために、Ｗ（タングステン）、ＷＳｉ（タングステンシ
リサイド）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（チタンナイトラ
イド）、ＴｉＳｉ（チタンシリサイド）、Ｃｕ（銅）、
Ｔａ₂ Ｏ₅ （タンタルオキサイド）等の金属或いは金属
化合物を堆積させて薄膜を形成している。この種の金属
薄膜の形成方法としては、３つの方式例えばＨ₂ （水
素）還元法、ＳｉＨ₄ （シラン）還元法、ＳｉＨ₂ Ｃｌ
₂ （ジクロロシラン）還元法等が知られている。このう
ち、ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ 還元法は、配線パターンを形成する
ために例えば、還元ガスとしてジクロロシランを用い
て、６００℃程度の高温下にてＷやＷＳｉ（タングステ
ンシリサイド）膜を形成する方法である。また、ＳｉＨ
₄ 還元法は、同様に配線パターンを形成するために、例
えば還元ガスとしてシランを用いて、ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ 還
元法よりも低い４５０℃程度の温度下にてＷやＷＳｉ膜
を形成する方法である。また、Ｈ₂ 還元法は、配線間の
凹部を穴埋めしてウエハ表面の平坦化を行うために、例
えば還元ガスとして水素を用いて３８０〜４３０℃程度
の温度下でＷ膜を堆積させる方法である。

【０００３】更に、これらの方法を適宜組み合わせた還
元法も知られており、例えばＷＦ₆（六フッ化タングス
テン）がいずれの方法にも使用される。図９は、このよ
うな金属薄膜等を形成する一般的な成膜装置の構成例を
示す。また図１０は、図９中のシャワーヘッド構造を詳
細に示す拡大図である。処理チャンバー２はアルミニウ
ム等を用いて例えば筒体形状に成形される。この処理チ
ャンバー２内には、薄いカーボン素材或いはアルミ化合
物により成形された載置台４が設けられており、この下
方には、石英製の透過窓６を介してハロゲンランプ等の
加熱部８を配置している。外部から搬送された半導体ウ
エハＷが載置台４上へ載置され、このウエハＷの周縁部
が昇降可能に構成された、例えばリング形状のクランプ
リング１０により押さえ込まれて載置台４上に固定され
る。この載置台４に対向させた上方に例えばアルミニウ
ムからなるシャワーヘッド構造１２を設けている。この
シャワーヘッド構造１２下面には、略均等に配置された
多数のガス噴射孔１４が形成されている。

【０００４】そしてシャワーヘッド構造１２は、成膜処
理中の温度をある程度低く、且つ安定的に維持させるた
めに、例えば５０℃程度の熱媒体１６（例えば、チラー
（商標名））等を内部に流している。このシャワーヘッ
ド構造１２はヘッド本体７を有し、図１０に示すように
チャンバー天井部２ａにボルト５によって取り付けられ
る。このヘッド本体７の下面には、多数の噴射孔９が形
成された噴射板１１がボルト１３によって取り付けられ
ている。このヘッド本体７内の空間には、多数の拡散孔
１５が形成される拡散板１７が設けられており、ヘッド
本体７内へ導入されたガスをウエハ面方向へ拡散させる
ようになっている。また、このヘッド本体７の側壁部分
には、シャワーベース水路１８が設けられており、これ
に熱媒体１６が流されている。そして、成膜処理に際し
ては、加熱部８から透過窓６を透過して載置台４へ熱線
を照射して、載置台４上に固定される半導体ウエハＷが
所定の温度になるように間接的に加熱する。

【０００５】これと同時に、載置台４の上方に設けられ
るガス噴射孔１４からプロセスガスとして例えば、ＷＦ
₆ やＨ₂ 等がウエハ表面上に均等に供給することによ
り、ウエハ表面上にタングステン等の金属膜が形成され
る。前述した成膜処理は枚葉式により、つまり複数枚、
例えば２５枚ウエハを１枚ずつ連続的に成膜処理し、こ
の連続成膜中に処理チャンバー２内の部材、例えば載置
台やクランプリングやシャワーヘッド構造等に付着した
余分な膜を除去する目的でＣｌＦ₃ 等のクリーニングガ
スを用いたドライクリーニング（フラッシング）が行わ
れる。このように、一般的には、複数枚のウエハに亘る
連続的な成膜処理とクリーニング処理とが繰り返し行わ
れる。

【０００６】ところで、それぞれのウエハに形成された
堆積膜の電気的特性等を設計通りに一定に維持するため
には、各ウエハに堆積させた膜の厚さが略一定になるよ
うに再現性を高く維持する必要が求められる。しかし実
際には、クリーニング処理の直後に行う１枚目のウエハ
に体する成膜処理の膜厚と例えば２５枚連続処理した時
の２５枚目のウエハに対する成膜処理の膜厚とがかなり
異なる場合がある。例えばウエハの連続処理枚数が積算
されるに従って、次第にウエハに成膜される膜厚が減少
する傾向にある。これは、処理チャンバー２のアイドリ
ング中において、熱媒体１６をシャワーヘッド構造１２
のシャワーベース水路１８に流しているにもかかわら
ず、この温度が高くなる。そして、シャワーヘッド構造
１２からプロセスガスを流してウエハの処理枚数が増加
するに従って、シャワーヘッド構造１２の温度、特にガ
ス噴射板の温度が、徐々に低下して所望する温度に落ち
着くようになることに起因している。

【０００７】そこで、シャワーヘッド構造１２のガス噴
射板の温度を予め低めになるように維持させておき、ウ
エハの連続成膜処理が行われる。しかし、このように処
理開始からシャワーヘッド構造１２のガス噴射板を比較
的低温に維持させていた場合、クリーニング処理で比較
的除去され難い化合物、例えばフッ化チタン（ＴｉＦ
ｘ）等の反応副生成物がシャワーヘッド構造１２のガス
噴射板の表面に付着するといった問題が新たに発生し
た。このフッ化チタンは、前の工程にてウエハ表面にす
でに堆積されているチタン金属膜やチタン窒化膜等のチ
タン含有膜中の一部のチタン原子が、この成膜処理時に
供給されるＷＦ₆ ガスのフッ素と反応して生成されてガ
ス噴射板の表面に付着する。

【０００８】図１１は、シャワーヘッド構造のガス噴射
板の温度とシャワーヘッド構造に付着する反応副生成物
の膜厚との関係を示している。図１１（Ａ）は載置台温
度が４１０℃で膜厚１００ｎｍのタングステン金属膜を
２５枚連続処理した時の特性を示し、図１１（Ｂ）は載
置台温度が４６０℃で膜厚８００ｎｍのタングステン金
属膜を２５枚連続処理した時の特性を示す。これらの図
から明らかなように、シャワーヘッド構造の温度を１０
０℃程度から８０℃程度に低下すると反応副生成物の膜
厚が急激に厚くなっている。そして、一般的なクリーニ
ング処理は、処理チャンバー２内の構造物の温度を成膜
処理時と略同程度に維持しつつ、クリーニングガス、例
えばＣｌＦ₃ ガスを流すことにより行っている。この場
合、載置台４等に付着した不要なタングステン膜は除去
されるが、シャワーヘッド構造のガス噴射板の表面に付
着したフッ化チタン等の反応副生成物は、非常に除去さ
れづらい、といった問題があった。

【０００９】また、成膜処理中のシャワーヘッド構造の
ガス噴射板の温度をある程度高温にすることにより、反
応副生成物が付着しづらくする手法もあるが、成膜条件
によっては、シャワーヘッド構造のガス噴射板の温度の
上限が制限され、付着しづらい温度まで上げることがで
きない場合もあった。このような場合に、成膜処理を優
先させると、反応副生成物の付着が多くなり、積算処理
枚数が制限され、また付着量に対応するクリーニング処
理が要求されることとなった。本発明は、成膜装置に搭
載され、成膜処理の再現性を向上させて高く維持するこ
とができると共に、成膜処理時に付着した反応副生成物
の除去も短時間で容易に実施できるシャワーヘッド構造
及びそのクリーニング方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、被処理
体に対して成膜処理を施すための処理チャンバーの天井
部に設けられて、該処理チャンバー内へ所定のガスを供
給するシャワーヘッド構造において、複数のガス噴射孔
が開口された底部を有する有底筒体状に形成され、該有
底筒体状の開口側に上記処理チャンバーの天井部へ取り
付けるための接合フランジ部が一体的に形成されたヘッ
ド本体と、上記ヘッド本体の底部近傍の側壁に設けられ
て、該ヘッド本体を所望の温度に調整するヘッド加熱部
とを備えるシャワーヘッド構造を提供する。また、上記
ヘッド加熱部の上方にある上記ヘッド本体の側壁には、
該側壁の断面積を縮小させて、伝搬される熱に対する熱
抵抗を大きくするための括れ部が形成される。

【００１１】このシャワーヘッド構造は、さらに上記接
合フランジ部に設けられて、上記被処理体の成膜処理時
に上記ヘッド本体を冷却し、また上記処理チャンバー内
のクリーニング処理時に上記ヘッド本体を加熱するヘッ
ド加熱・冷却部を備え、上記ヘッド加熱部と上記ヘッド
加熱・冷却部とにより、上記ヘッド本体の温度が５０〜
３００℃の範囲で制御される。また、プロセスガス雰囲
気内で、加熱された被処理体の表面に反応生成物を堆積
させる成膜処理を行う処理チャンバーを有する成膜装置
に搭載され、上記処理チャンバーへシャワーヘッド構造
を介してプロセスガスを導入して、成膜装置内のクリー
ニング方法において、上記シャワーヘッド構造から上記
処理チャンバー内へクリーニングガスを流しつつ、該シ
ャワーヘッド構造のガス噴射部の温度を、成膜処理時の
温度よりも高く設定して、成膜処理時に発生した反応副
成膜を除去するクリーニング処理を提供する。このクリ
ーニングにおけるシャワーヘッド構造のガス噴射部の温
度は１３０℃以上であり、シャワーヘッド構造のガス噴
射部の表面に付着したフッ化チタン（ＴｉＦｘ）系を主
成分とする反応副生成物を除去する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る
シャワーヘッド構造の一実施形態を成膜装置に搭載した
構成を示す断面図である。また、図２は、上記シャワー
ヘッド構造の詳細な断面構成を示す図であり、図３は、
上記シャワーヘッド構造をサセプタ側から見た平面図で
ある。この成膜装置２０は、例えばアルミニウム等を用
いて円筒状或いは箱状に成形された処理容器としての処
理チャンバー２２を有している。この処理チャンバー２
２の内部底面から立ち上げられた円筒状のリフレクタ２
４上に、例えば断面Ｌ字状の保持部材２６で支持された
載置台２８が設けられている。このリフレクタ２４は、
内側が鏡面研磨されたアルミニウムにより形成され、保
持部材２６は、熱線透過性の材料、例えば石英により形
成される。また、載置台２８は、厚さ２ｍｍ程度の例え
ばカーボン素材、ＡｌＮなどのアルミ化合物により形成
され、被処理体となる半導体ウエハ（以下、ウエハと称
する）Ｗを載置する。

【００１３】更に、載置台２８の下方には、複数本、例
えば３本のリフターピン３０（図１においては２本のみ
を代表的に示している）が支持部材３２の一端から上方
へ延びるように設けられている。また支持部材３２の他
端は、リフレクタ２４に形成された垂直スリット（図示
せず）を通り抜けて外まで延びている。この支持部材３
２は、各リフタピン３０が一斉に上下動するようにそれ
ぞれの他端が環状結合部材３４により結合されている。
更に、この環状結合部材３４は、処理チャンバー２２の
底部を貫通して垂直に延びた押し上げ棒３６の上端に連
結されている。上記押し上げ棒３６の下端は、処理チャ
ンバー２２において内部の真空状態を保持するために伸
縮可能なベローズ４０内を通じてアクチュエータ４２に
接続されている。この構成において、アクチュエータ４
２により押し上げ棒３６を上方に移動させると、リフタ
ピン３０が載置台２８のリフタピン穴３８を挿通して押
し出され、載置されているウエハＷを持ち上げる。

【００１４】また、載置台２８の周囲には、ウエハＷの
周縁部を載置台２８側へ押し付けて固定するためのクラ
ンプ機構４４が設けられる。このクランプ機構４４は、
半導体ウエハＷの周縁部に線接触して固定するリング形
状のクランプリング本体４６と、このクランプリング本
体４６を下方向へ付勢するコイルバネ４８とにより主に
構成されている。このクランプリング本体４６は、ウエ
ハの輪郭形状に沿った略リング状のセラミック材料で形
成される。このセラミック材料としては、例えばＡｌＮ
が用いられる。このクランプリング本体４６は、保持部
材２６に接触しないように貫通した支持棒５０により支
持部材３２へ連結されている。この支持棒５０は、例え
ば３本（図１においては２本のみ代表的に示している）
が設けられて、クランプリング本体４６を支持し、リフ
タピン３０と一体的に昇降する。

【００１５】また、載置台２８の直下の処理チャンバー
底部には、石英等の熱線透過材料により形成される透過
窓５２が真空状態を保持できるように取り付けられてい
る。更に、この下方には、透過窓５２を囲むように箱状
の加熱室５４が設けられている。この加熱室５４内には
加熱部となる複数個の加熱ランプ５６が反射鏡も兼ねる
回転台５８に配置されている。この回転台５８は、回転
軸を介して加熱室５４の底部に設けた回転モータ６０に
より回転される。回転される加熱ランプ５６より放出さ
れた熱線は、石英等からなる透過窓５２を透過して載置
台２８の下面を照射してこれを均一的に加熱する。尚、
加熱部として、加熱ランプ５６に代わって、抵抗加熱ヒ
ータを載置台２８内に埋め込んでもよい。さらに載置台
２８の外周側には、多数の整流孔６２を有するリング状
の整流板６４が、上下方向に成形された支持コラム６６
により支持されて設けられている。上記整流板６４の下
方の底部には排気口６８が設けられ、この排気口６８に
は図示しない真空ポンプに接続された排気通路７０が接
続されており、処理チャンバー２２内を排気して、所望
の真空状態に維持する。また、処理チャンバー２２の側
壁には、ウエハを搬出入する際に開閉されるゲートバル
ブ７２が設けられる。

【００１６】一方、上記載置台２８と対向する処理チャ
ンバー２２の天井部には、比較的大きな開口部７４が開
口されており、この開口部７４には、プロセスガス等を
処理チャンバー２２内へ導入するためのシャワーヘッド
構造８０が真空状態を維持できるようにシールして嵌め
込まれている。具体的には、図２に示すように、シャワ
ーヘッド構造８０は、例えばアルミニウム等からなる有
底筒体、例えばカップ形状のヘッド本体８２を有し、こ
のヘッド本体８２の開口側にはヘッド蓋体８４がＯリン
グ等のシール部材８６を挟んで取り付けられている。ま
た、ヘッド蓋体８４は、ヘッド本体８２に接触する面で
Ｏリングに沿って樹脂等から成る断熱部材８７が設けら
れている。このヘッド蓋体８４の中心部は、ガス導入口
８８が設けられている。このガス導入口８８には、ガス
通路９０を介してプロセスガス、例えば成膜処理時に使
用するＷＦ₆ 、Ａｒ、ＳｉＨ₄ 、Ｈ₂ 、Ｎ₂ 等のガス供
給系（図示せず）やクリーニング時に使うクリーニング
ガス、例えばＣｌＦ₃ 等のガス供給系（図示せず）が流
量制御可能に接続されている。

【００１７】図３に示すように、ヘッド本体８２の底部
であるガス噴射部９２には、ヘッド本体８２内へ供給さ
れたガスを処理空間Ｓへ放出するための多数のガス噴射
孔９４が面全体に亘って開けられており、ウエハ表面へ
均一的にガスを放出する。このガス噴射部９２は、ヘッ
ド本体底部に、例えば一体成形されている。これは、従
来がガス噴射部９２とヘッド本体８２とが別体であった
ため、取り付け部分が接触しており、両部材間の熱伝導
性が悪く、また材料が異なっていたため、熱膨張率の違
いから歪みや摺り合わせにより接合面とがこすれてパー
ティクルが発生していたが、一体成形により、熱伝導性
が向上し、パーティクルが発生しなくなるなど、これら
の問題が解決されている。ヘッド蓋体８４とヘッド本体
８２との接合面に断熱部材８７を設けることで、接合面
を小さくでき、断熱部材８７の効果で熱の伝搬を抑制で
き、ヘッド本体８２の温度を精度よく制御することが可
能となる。

【００１８】そして、このヘッド本体８２の側壁９８の
下端部には、ヘッド加熱部として例えば、絶縁されたシ
ースヒータ等よりなるヘッド加熱ヒータ１００が環状
に、例えばリング状に略一周するように埋め込まれてお
り、主としてこのヘッド本体８２を加熱している。ヘッ
ド加熱ヒータ１００は、図３に示すようなヘッド温度制
御部１０２により、必要とされる温度範囲内にて任意の
温度に制御される。またヘッド本体８２の上端部には、
外周方向に拡がるように接合フランジ部１０４が設けら
れている。この接合フランジ部１０４の下面には、円形
リング状の断熱材１０６ａとシール面が設けられてい
る。ヘッド本体８２が処理チャンバー２２の開口部７４
に嵌め込まれた際に、天井壁１０８の上面との大半の接
触部分を断熱材１０６ａにより接して熱が伝わりにくく
している。この断熱材１０６ａは、樹脂等から成り、そ
の幅は、上記両接触面の幅よりも少し狭く形成されて、
残りの接触面はシール面となっている。また、この天井
部１０８上面と接合フランジ部１０４下面のシール面と
が接触する部分には、Ｏリング等からなるシール部材１
１０を介在させて、真空状態が維持できるようになって
いる。また、接合フランジ部１０４の外周には、樹脂等
から成る断熱材１０６ｂが設けられて熱の逃げを防止し
ている。

【００１９】特に、シール面に対して図２に示す天井壁
１０８の上面の真空側にある面の表面をわずかに低くす
ることにより、天井壁１０８面と接合フランジ部１０４
の下面とが接触しない様に、わずかに隙間をつくりつ
つ、シール部材１１０で真空状態を保持させる。つま
り、天井壁１０８面と接合フランジ部１０４のシール面
とを非接触にさせることにより、熱膨張等による擦り合
わせが無くなり、パーティクルの発生を防止する効果を
得ることができる。尚、図２に示すようにヘッド本体８
２とヘッド蓋体８４との接触部分にも同様に形成するこ
とで、パーティクルの発生を防止できる。

【００２０】一方、接合フランジ部１０４の上面には、
ヘッド加熱・冷却部となる、例えばペルチェ素子１１２
がこの上面に沿って下面（温調面）が接するように環状
に、例えば等間隔に、またはリング状に設けられてい
る。ペルチェ素子１１２は、ペルチェ制御部１１４の制
御により、接合フランジ部１０４やヘッド本体８２を、
必要に応じて加熱、或いは冷却するために用いられる。
ヘッド本体８２の温度制御範囲は、例えばペルチェ素子
１１２とヘッド加熱ヒータ１００との組み合わせによ
り、ヘッド本体８２の下面の面内温度均一性を維持しつ
つ加熱するために、例えば５０〜３００℃の範囲内、好
ましくは５０〜２５０℃の範囲内である。そして、ペル
チェ素子１１２の上面（温調面）には、同じくリング状
に形成された媒体流路１１６が設けられる。この媒体流
路１１６に所定の温度の熱媒体を流すことにより、ペル
チェ素子１１２の上面側（図２中）にて発生した温熱、
或いは冷熱を伝搬する。

【００２１】また、ヘッド本体８２の底部９８のヘッド
加熱ヒータ１００の上方において、この側壁の断面積を
縮小させるための括れ部１１８が側壁９８の外周側に沿
って環状の、例えば溝またはリング状に形成されてい
る。この括れ部１１８における上下方向へ熱抵抗を大き
くすることにより、ヘッド加熱ヒータ１００で発生した
熱が、ヘッド側壁９８を伝わってその上方へ逃げ難くな
るようにしている。尚、図２に示す例では、側壁９８の
外周側から凹部状に削り取ることにより括れ部１１８を
形成しているが、これに代えて、その内周側から削り取
るようにして形成してもよい。また、ヘッド本体８２内
には、多数のガス分散孔１２０が形成された拡散板１２
２が設けられており、ウエハＷ面に、より均等にガスが
供給される。更に、シャワーヘッド構造の構成部品の接
合部に設けた各シール部材８６、１１０は、それぞれ断
面凹部状になされた環状の、例えば溝またはリング状の
シール溝１２４、１２６に嵌め込まれている。

【００２２】次に、以上のように構成された本実施形態
のシャワーヘッド構造を搭載した成膜装置による処理動
作について説明する。ここで、本実施形態では、課題に
おいて前述したように、成膜処理条件によっては成膜中
のヘッド本体８２の温度を反応副生成物が付着しづらい
温度まで上げることができない場合、シャワーヘッド構
造８０のヘッド本体８２のガス噴射部の温度を比較的低
温に維持して成膜処理を行う。これは、ウエハＷ上に生
成された膜の膜厚は略同一となり、膜厚の再現性につい
て非常に良好となるが、除去され難い反応副生成物も付
着する。そこで、あるタイミングで本実施形態の構成の
加熱部を利用したクリーニング処理を行う必要がある。
但し、そのタイミングは、成膜処理終了毎に行ってもよ
いが、ユーザ側の使用状況によって異なるため、例え
ば、積算処理枚数若しくは、積算処理時間若しくは、測
定された反応副生成物の膜厚若しくは、ウエハ上の生成
膜の電気特性等が規格内か等を基準として、例えば積算
処理枚数として、１００ロットで、好ましくは１〜５０
ロットの範囲でクリーニング処理の実施の有無を決めれ
ばよい。１ロット２５枚のウエハの成膜処理後において
は、ヘッド本体８２のガス噴射部の表面の温度を成膜条
件と同じ温度でクリーニング処理して、２０ロットを処
理した後に、ヘッド本体８２のガス噴射部の温度より高
い温度にして自動的にクリーニング処理が実施されるよ
うなシーケンスを組んでおき、ユーザの指示が無くとも
定期的にクリーニング処理を実施するようにしてもよ
い。また、プロセスが異なる小数多品種のウエハを処理
する場合には、その１種類のプロセスが終了した毎に、
自動的にクリーニング処理を実施するようにしてもよ
い。

【００２３】まず、ウエハＷ表面に例えばタングステン
のような金属膜の成膜処理を施す場合には、処理チャン
バー２２の側壁に設けたゲートバルブ７２を開いて図示
しない搬送アームにより処理チャンバー２２内にウエハ
Ｗを搬入し、リフタピン３０を押し上げることによりウ
エハＷをリフタピン３０側に受け渡す。そして、リフタ
ピン３０を、押し上げ棒３６を下げることによって降下
させ、ウエハＷを載置台２８上に載置すると共にウエハ
Ｗの周縁部をクランプリング本体４６で押圧してこれを
固定する。尚、このウエハＷの表面には、すでに前の工
程にてチタン金属膜やチタン窒化膜等のチタン含有膜が
堆積されている。

【００２４】次に、図示しないプロセスガス供給系か
ら、ＷＦ₆ 、ＳｉＨ₄ 、Ｈ₂ 等のプロセスガスをＡｒや
Ｎ₂ 等のキャリアガスにより伝搬させて、シャワーヘッ
ド構造８０内へ所定量ずつ供給させて混合する。この混
合ガスをヘッド本体８２内で拡散させつつ下面のガス噴
射孔９４から処理チャンバー２２内へ略均等に供給す
る。このようなガス供給と同時に、排気口６８から内部
雰囲気（混合ガス）を排気することにより処理チャンバ
ー２２内を所定の真空度、例えば２００Ｐａ〜１１００
０Ｐａの範囲内の値に設定し、且つ載置台２８の下方に
位置する加熱ランプ５６を回転させながら駆動して、熱
エネルギー（熱線）を放射する。放射された熱線は、透
過窓５２を透過した後、載置台２８の裏面を照射して、
ウエハＷを裏面側から加熱する。この載置台２８は、前
述したように厚さが２ｍｍ程度と非常に薄いことから迅
速に加熱されて、この上に載置するウエハＷも迅速に所
定の温度まで加熱することができる。供給された混合ガ
スは所定の化学反応を生じて、ウエハＷの全表面上に例
えばタングステン膜として堆積される。

【００２５】この時、ウエハＷの温度を４８０℃以下
（載置台２８の温度は５００℃以下）に維持し、シャワ
ーヘッド構造８０の特にヘッド本体８２のガス噴射部の
温度を１１０℃以下、好ましくは９５℃以下に維持する
ように制御する。この場合、ヘッド本体８２は、載置台
２８側から多くの輻射熱を受けることからこの設定温度
である、例えば９５℃以上に上昇する傾向にあるので、
接合フランジ部１０４に設けたペルチェ素子１１２を駆
動し、この下面を冷却する。これによって、ヘッド本体
８２から温熱を奪ってこれを冷却し、ヘッド本体８２の
ガス噴射部の温度を上述のように９５℃以下に保つ。こ
の時、ペルチェ素子１１２の上面には温熱が発生するた
め、このペルチェ素子１１２の上面に接合している媒体
流路１１６に例えば２０〜３０℃程度に維持された流体
から成る熱媒体、例えばチラー（商品名）を流して、ペ
ルチェ素子１１２の上面にて発生した温熱を外部へ伝搬
する。この熱媒体は、成膜処理時に冷却するための低い
温度の熱媒体と、クリーニング処理時に加熱するための
温度が高い熱媒体との少なくとも２種類の温度の熱冷媒
が必要である。しかし熱冷媒の温度変更に時間を要する
場合には、時間のロスとなるため、これらを短時間で切
り替える様に、２系列の温度設定用の媒体流路を有する
構成にしておき、バルブ切り換えにより短時間で成膜処
理とクリーニング処理の変更を可能にすることもでき
る。

【００２６】また、チャンバー天井壁１０８と接合フラ
ンジ部１０４との接合部には、断熱材１０６が介在され
ているため、ヘッド本体８２から天井壁１０８に逃げる
熱を抑制することができる。これとペルチェ素子１１２
の作用と相まってシャワーヘッド構造８０は、熱的に略
絶縁されて浮いた状態となって、主にヘッド本体８２を
安定的に所望の温度に維持することができる。すなわ
ち、これによりヘッド本体８２を成膜中において安定的
に所望の一定の温度に維持することが可能となる。尚、
ヘッド本体８２のガス噴射部の温度が過度に低くなり過
ぎる傾向の時には、この側壁９８に設けたヘッド加熱ヒ
ータ１００を駆動して適宜加熱して温度制御を行えばよ
い。成膜時は、ヘッド本体８２のガス噴射部の温度を１
１０℃以下、好ましくは９５℃程度の温度でウエハＷ上
にタングステン膜を形成すると、例えば１ロット２５枚
のウエハを連続的に成膜処理した時の各膜厚は略同一と
なり、膜厚の再現性は非常に良好となる。このように成
膜処理を行うと、ウエハＷ以外にも、例えば載置台２８
の表面やクランプリング本体４６の表面等にもタングス
テン膜が不要な膜として付着する。この時発生する反応
副生成物、例えばウエハ表面のチタン含有膜中のチタン
と化合して発生するフッ化チタン（ＴｉＦｘ）系の生成
物がヘッド本体８２の表面に多量に付着する傾向とな
る。

【００２７】そして、ある程度の積算処理枚数に達した
ならば、不要なタングステン膜や反応副生成物を除去す
るクリーニング処理を行う。ここで、成膜時のシャワー
ヘッド構造のガス噴射部の温度と膜厚の再現性との関係
及びクリーニング処理時のシャワーヘッド構造のガス噴
射部の温度と反応副生成物の除去量との関係を実際に評
価したので、その評価結果について説明する。図４は、
タングステン膜の成膜時のシャワーヘッド構造のガス噴
射部の温度と膜厚の再現性との関係を示している。ここ
では、２５枚のウエハに連続成膜した時の膜厚を各々測
定し、２５枚の膜変動率とシャワーヘッド構造のガス噴
射部の温度との関係を、成膜温度が４１０℃の場合と４
６０℃の場合について検討した。

【００２８】この図から明らかなように、成膜温度が４
６０℃では膜厚の再現性は変化がなく、３％以下で問題
ない。しかし、成膜温度が４１０℃の場合は、シャワー
ヘッド構造のガス噴射部の温度が１１０℃から７０℃に
掛けて、低くなればなる程、膜厚の再現性は向上し（数
値は小さくなる）、シャワーヘッド構造のガス噴射部の
温度を９５℃以下に設定することにより、膜厚の再現性
が改善されている。例えばガス噴射部の温度が９０℃以
下では、１％以下になっている。従って、膜厚の再現性
を向上させるには、シャワーヘッド構造のガス噴射部の
温度を略９５℃以下に設定してタングステン膜を堆積さ
せればよいことが判明する。ただし、この場合には、シ
ャワーヘッド構造のガス噴射部の温度に反比例してシャ
ワーヘッド構造のガス噴射部の表面に付着する反応副生
成物（ＴｉＦ_x 系）の量が増加することは避けられな
い。また、膜厚の再現性を±３％以内にするためには、
成膜処理温度（ウエハ温度よりも僅かに高い）が略４２
０℃以下の時は、ヘッド本体の温度を略９５℃以下に設
定し、また、成膜処理温度が略５００℃以下の時は、ヘ
ッド本体の温度を略１１０℃以下に設定すればよいこと
が判明する。

【００２９】図５は、クリーニング時のシャワーヘッド
構造物のガス噴射部の温度と反応副生成物（ＴｉＦｘ）
の除去量との関係を示している。この図中には、シャワ
ーヘッド構造のガス噴射部の温度を１３０℃、１４０
℃、１５０℃を例としており、それぞれクリーニングの
前と後の反応副生成物の膜厚を示している。この時の他
のクリーニング条件は、例えば載置台温度は２５０℃、
クリーニングガスであるＣｌＦ₃ の流量は５００ｓｃｃ
ｍ、圧力は２６６６Ｐａ（２０Ｔｏｒｒ）、クリーニン
グ時間は７２５ｓｅｃ、載置台サイズは８インチ用であ
る。このグラフから明らかなように、初期の膜厚が略１
９ｎｍとした場合、シャワーヘッド構造のガス噴射部の
温度が１３０℃の時には、略７ｎｍ厚の反応副生成物が
残存して十分にクリーニングができていない。従って、
ヘッド本体の温度を１３０℃よりも高くすることにより
十分にクリーニングができることが判明する。これに対
して、シャワーヘッド構造のガス噴射部の温度が１４０
℃及び１５０℃の場合には、反応副生成物の残存量はゼ
ロであり、反応副生成物のを完全に除去できることが判
明した。従って、シャワーヘッド構造のガス噴射部の温
度は、少なくとも略１３５℃以上に設定すればよいこと
が判明した。

【００３０】図６を参照して、このクリーニング処理
（フラッシング）における反応副生成物（ＴｉＦｘ等）
を除去した時のヘッド本体８２のガス噴射部の温度と反
応副生成物の除去速度の関係を示して説明する。この一
例においては、クリーニングガス（ＣｌＦ₃ ）を流量１
〜２００ｓｃｃｍ、好ましくは、流量３０〜１００ｓｃ
ｃｍ、圧力を０．１３３〜１３３３Ｐａ、好ましくは
０．１３３〜１３３Ｐａとして、フラッシング時間を１
〜１５０ｍｉｎ好ましくは５〜１００ｍｉｎであり、フ
ラッシングによる与えるシャワーヘッド構造８０へのダ
メージと反応副生成物の除去の効果を考えると、少流
量、低真空が望ましい。このフラッシングで具体的な条
件としては、例えばクリーニングガスとしてＣｌＦ₃ ガ
ス５０ｓｃｃｍ、圧力０．１３３Ｐａ、フラッシング時
間６０ｍｉｎ、シャワーヘッド構造物のガス噴射部の温
度１５０℃の条件で、不要なタングステン膜や従来のク
リーニング方法では除去が困難な反応副生成物を除去し
ている。

【００３１】この際、載置台２８の温度は、従来のクリ
ーニング処理の場合と略同じ例えば２５０℃程度に維持
する。これに対して、ヘッド本体８２及び接合フランジ
部１０４の温度、特にガス噴射部９２の表面温度は、従
来のクリーニング処理時の温度である７０〜８０℃程度
よりもかなり高い温度、例えば１３０℃以上程度、好ま
しくは１３５〜１７０℃の温度に設定する。この設定
は、接合フランジ部１０４に設けたペルチェ素子１１２
に成膜時とは逆方向の電流を流して、ペルチェ素子１１
２の下面側を発熱させて、接合フランジ部１０４やヘッ
ド本体８２を上方側から加熱する。このようにシャワー
ヘッド構造８０を、下方からヘッド加熱ヒータ１００に
より、上方からペルチェ素子１１２によりそれぞれ加熱
することにより、ヘッド本体８２（特に、ガス噴射部９
２の表面近傍）を１３５〜１７０℃の温度に維持する。
ここで、１３５〜１７０℃のガス噴射部の温度は、クリ
ーニング処理にかかる時間との関係で設定されるもので
あり、１３５℃以下でも時間を掛ければ反応副生成物を
除去することは可能である。また、ガス噴射部の温度の
上限は、ガス噴射部９２の材料のクリーニングガスに対
する腐食温度以下、例えばアルミニウムの場合は、例え
ば４００℃程度以下である。

【００３２】以上のようにシャワーヘッド構造８０を、
特にヘッド本体８２のガス噴射部の温度を１３５〜１７
０℃に維持することにより、不要なタングステン膜は勿
論のこと、従来のクリーニング処理では除去が困難であ
った反応副生成物、例えばフッ化チタン系生成物もヘッ
ド本体８２の表面、例えば主にガス噴射面から容易に除
去される。この場合、ヘッド本体８２の側壁には、熱抵
抗を大きくする括れ部１１８を設けてあることから、熱
伝導で上方へ逃げる熱が抑制されて保温機能が発揮され
る。この結果、ガス噴射部９２全体の温度を十分に高く
維持することができ、この下面のガス噴射面に付着した
反応副生成物が確実に除去される。また、括れ部１１８
の作用により、ガス噴射部９２の面内温度の均一性も向
上させることができる。

【００３３】次に、ヘッド本体８２の温度分布をシミュ
レーションを行って計測したので、そのシミュレーショ
ン結果について説明する。図７は、ヘッド本体の温度分
布のシミュレーション結果を示す図である。ここで、ヘ
ッド本体８２の上端の温度を５０℃に設定し、ガス噴射
部９２の温度を２００℃に設定しており、また、ヘッド
本体８２の高さＨ１は６７ｍｍである。この図に示す温
度分布から明らかなように、括れ部１１８における温度
勾配が非常に大きくなっており、すなわち温度分布の曲
線が密になっており、この括れ部１１８の熱抵抗による
ガス噴射部９２に対する保温効果が非常に優れており、
ヘッド本体温度を制御しやすい構造であることが判明し
た。この括れ部の厚みａは３〜１０ｍｍで、高さｂは１
０〜５０ｍｍである。

【００３４】また、上記実施形態にあっては、接合フラ
ンジ部１０４にペルチェ素子１１２を設けたが、図８に
示すように、このペルチェ素子１１２を設けることな
く、この接合フランジ部１０４に直接的に媒体流路１１
６を接合するようにしてもよい。この場合にも、ペルチ
ェ素子１１２を設けた場合と略同等な作用効果を発揮す
ることが可能となる。尚、本実施形態では、クリーニン
グガスとしてＣｌＦ₃ ガスを用いた場合を例にとって説
明したが、これに限定されず、他のクリーニングガス、
例えばＮＦ₃ガス、ＨＣｌガス、Ｃｌ₂ ガス等を用いる
場合にも本発明を適用することができる。尚、ＮＦ₃ の
使用では、プラズマで使用される。また、ここではタン
グステン膜を堆積する時に生ずる反応副生成物（ＴｉＦ
_x ）をクリーニングにより除去する場合を例にとって説
明したが、他の金属及び金属化合物、例えばＴｉ（チタ
ン）、Ｃｕ（銅）、Ｔａ（タンタル）、Ａｌ（アルミニ
ウム）、ＴｉＮ（チタンナイトライド）、Ｔａ₂ Ｏ₅
（タンタルオキサイド）等を含有する堆積膜を形成する
時に生ずる反応副生成物を除去する場合にも本発明を適
用することができる。また更には、本発明は、プラズマ
を用いて薄膜生成を行うプラズマ成膜装置にも適用でき
るのみならず、被処理体としては半導体ウエハに限定さ
れず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等も用いることができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシャワー
ヘッド構造及びそのクリーニング方法によれば、次のよ
うに優れた作用効果を発揮することができる。ヘッド本
体と従来別体であった噴射板（本発明のヘッド本体底部
のガス噴射部に相当する）と接合フランジ部（本発明の
接合フランジ部に相当する）とが一体成形されているた
め、シャワーヘッド構造に温度変化があっても熱膨張差
による擦れが生じる恐れがなく、パーティクルの発生を
抑制する。成膜処理中にはシャワーヘッド構造のガス噴
射部の温度を比較的低い温度に維持されることにより、
各被処理体の間の膜厚を略均一化させて膜厚の再現性を
向上させて高く維持する。また、クリーニング処理時に
は、ヘッド加熱部によりシャワーヘッド構造の温度自体
を成膜処理時よりも高く維持し、成膜処理時に発生し、
シャワーヘッド構造のガス噴射部の表面に付着した反応
副生成物を除去することができる。

【００３６】クリーニング処理は、成膜処理終了後、積
算処理枚数、積算処理時間及び、測定された反応副生成
物の膜厚、ウエハ上に形成された膜の規格のいずれかを
基準として、ユーザで適宜、実施タイミングとすること
ができる。シャワーヘッド構造のヘッド本体を一体的成
形することにより、ガス噴射部と側面や上部との間に温
度差が生じても、構成部材の接合部分が存在しないた
め、温度差による熱膨張差に起因する部材間の擦れの発
生がなくなり、パーティクルの発生を防止することがで
きる。シャワーヘッド構造のヘッド本体と他の構成部材
との取り付けにおいても、僅かな隙間を樹脂等からなる
断熱材で作り出すことにより、熱の伝搬を抑制して精度
よくガス噴射部の温度を制御することができる。

【００３７】ヘッド本体の側面に括れ部を形成すること
により熱伝導を少なくし、加えて断熱材により熱伝導を
少なくさせることにより、クリーニング処理時に括れ部
の熱抵抗や断熱材によって、ヘッド本体のガス噴射面側
からの熱の逃げを抑制して、ガス噴射面の部分の温度を
高く維持させて、さらに、その面内温度の均一性も高く
して反応副生成物の除去を効率的に行うことができる。
ヘッド加熱・冷却部により、成膜処理時にはヘッド本体
を冷却して膜厚の再現性を一層高め、クリーニング処理
時にはヘッド本体を加熱して反応副生成物を一層効率的
に除去することができる。ヘッド本体の上部に設けたペ
ルチェ素子の上面に発生する温熱を外部に伝搬するため
の熱媒体は、成膜処理時に用いる冷却用の温度が低いも
のと、クリーニング処理時に用いる加熱用の温度が高い
ものとを有し、切り換えにより短時間に切り替えて利用
することができる。成膜処理時及びクリーニング処理時
に、ペルチェ素子の上面側より発生する温熱、或いは冷
熱を熱媒体を用いて除去することにより、シャワーヘッ
ド構造を熱的に浮かせることができる。シャワーヘッド
構造の温度を安定的に一定に維持することができるの
で、膜厚の面内均一性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシャワーヘッド構造を搭載する成
膜装置の一構成例を示す断面構成図である。

【図２】図１に示したシャワーヘッド構造の詳細な構成
を示す断面図である。

【図３】図１に示したシャワーヘッド構造をサセプタ側
から見た平面図である。

【図４】タングステン膜の成膜時のシャワーヘッド構造
の温度（ガス噴射部の中心部）と膜厚の再現性との関係
を示す図である。

【図５】クリーニング時のシャワーヘッド構造物の温度
（ガス噴射部の中心）と反応副生成物（ＴｉＦｘ）の除
去量との関係を示す図である。

【図６】本発明により反応副生成物を除去した時のヘッ
ド本体の温度と反応副生成物の除去速度の関係を示す図
である。

【図７】ヘッド本体の温度分布のシミュレーション結果
を示す図である。

【図８】シャワーヘッド構造の変形例を示す断面図であ
る。

【図９】従来のシャワーヘッド構造を搭載する成膜装置
の構成例を示す図である。

【図１０】図９に示したシャワーヘッド構造の詳細な構
成を示す断面図である。

【図１１】シャワーヘッド構造のガス噴射部の温度とシ
ャワーヘッド構造のガス噴射部の表面に付着する反応副
生成物の膜厚との関係を示す図である。

【符号の説明】

２０成膜装置２２処理チャンバー（処理容器）２８載置台５２透過窓５６加熱ランプ８０シャワーヘッド構造８２ヘッド本体８４ヘッド蓋体９４ガス噴射孔１００ヘッド加熱ヒータ（ヘッド加熱部）１０４接合フランジ部１１２ペルチェ素子（ヘッド加熱・冷却部）１１６媒体通路１１８括れ部１２４，１２６シール溝Ｗ半導体ウエハ（被処理体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西森崇東京都港区赤坂五丁目３番６号ＴＢＳ放送センター東京エレクトロン株式会社内Ｆターム(参考） 4K030 AA04 BA20 CA04 DA06 EA04 FA10 JA10 KA45 LA15 4M104 BB18 DD44 DD45 HH20 5F004 AA15 BB32 BC03 BD04 DA00 DA04 DA29 DB08 DB09 DB10 DB12 DB13 DB15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体に対して成膜処理を施すための
処理容器の天井部に設けられて前記処理容器内へ所定の
ガスを供給するシャワーヘッド構造において、底部に複
数のガス噴射孔を有して有底筒体状に形成されたヘッド
本体と、前記ヘッド本体を前記処理容器の天井部へ支持
するための接合フランジ部と、前記ヘッド本体の底部に
設けられて前記ヘッド本体の温度調整を行なうために温
度制御可能になされたヘッド加熱手段とを備えたことを
特徴とするシャワーヘッド構造。
【請求項２】前記ヘッド本体と前記接合フランジ部と
は一体的に成形されていることを特徴とする請求項１記
載のシャワーヘッド構造。
【請求項３】前記ヘッド本体の側壁であって、前記ヘ
ッド加熱手段の上方には、前記側壁の断面積を縮小させ
てこの部分の熱抵抗を大きくするための括れ部が形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２記載のシャ
ワーヘッド構造。
【請求項４】前記接続フランジ部には、これを前記被
処理体の成膜処理時には冷却して、前記処理容器内のク
リーニング時には加熱するヘッド加熱・冷却手段が設け
られることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載のシャワーヘッド構造。
【請求項５】前記ヘッド加熱・冷却手段はペルチェ素
子であることを特徴とする請求項４記載のシャワーヘッ
ド構造。
【請求項６】前記ペルチェ素子の上部には、前記ペル
チェ素子の上面側にて発生する温熱、或いは冷熱を搬送
するための熱媒体を流す媒体通路が形成されていること
を特徴とする請求項５記載のシャワーヘッド構造。
【請求項７】前記ヘッド本体の温度の制御範囲は５０
〜３００℃であることを特徴とする請求項１乃至６のい
づれかに記載のシャワーヘッド構造。
【請求項８】真空引き可能になされた処理容器と、被
処理体を載置するために前記処理容器内に設けられた載
置台と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前
記処理容器の天井部に設けられて前記処理容器内に所定
のガスを導入するためのシャワーヘッド構造とを備えた
成膜装置であって、前記シャワーヘッド構造は、底部に複数のガス噴射孔を有して有底筒体状に形成され
たヘッド本体と、前記ヘッド本体を前記処理容器の天井部へ支持するため
の接合フランジ部と、前記ヘッド本体の底部に設けられ
て前記ヘッド本体の温度調整を行なうために温度制御可
能になされたヘッド加熱手段と、を備えたことを特徴と
する成膜装置。
【請求項９】前記処理容器へ搭載した時に、上記処理
容器の上記天井に接触する上記接合フランジ部の接触面
に、断熱材と真空状態を保持させるためのシール面を備
えることを特徴とする請求項８に記載の成膜装置。
【請求項１０】前記天井部に取り付けられた際に前記
シール面で該天井側に取り付けられたシール部材を圧潰
して気密性を保持させつつ、真空側の該シール面と該天
井との間に隙間ができるように、真空側の前記接合フラ
ンジ部の接触面を大気側よりも低く形成することを特徴
とする請求項８に記載の成膜装置。
【請求項１１】真空引き可能になされた処理容器内
に、この天井部に設けたシャワーヘッド構造から所定の
ガスを導入しつつ前記処理容器内の載置台上に載置され
ている被処理体に対して成膜処理を施すに際して、前記シャワーヘッド構造を一定の温度に維持するように
したことを特徴とする成膜方法。
【請求項１２】前記シャワーヘッド構造のガス噴出部
よりも上方にある上記ヘッド本体の側壁に形成された括
れ部により、成膜時に発生するガス噴射部の表面の温度
が上記接合フランジ部への熱伝搬が抑制されつつ成膜が
行われることを特徴とする請求項１１記載の成膜方法。
【請求項１３】成膜処理温度が４２０℃以下の時、前
記シャワーヘッド構造の温度は９５℃以下であることを
特徴とする請求項１１又は１２記載の成膜方法。
【請求項１４】成膜処理温度が５００℃以下の時、前
記シャワーヘッド構造の温度は１１０℃以下であること
を特徴とする請求項１１又は１２記載の成膜方法。
【請求項１５】真空引き可能になされた処理容器内へ
シャワーヘッド構造から所定のガスを供給して載置台上
に載置された被処理体に対して成膜処理を施す成膜装置
をクリーニングする方法において、前記シャワーヘッド
構造から前記処理容器内へクリーニングガスを流しつつ
前記シャワーヘッド構造の温度を、前記成膜処理時の前
記シャワーヘッド構造の温度よりも高く設定するように
したことを特徴とするクリーニング方法。
【請求項１６】前記シャワーヘッド構造の温度は１３
０℃以上であることを特徴とする請求項１５記載のクリ
ーニング方法。
【請求項１７】前記成膜処理はタングステン金属の成
膜処理であり、前記シャワーヘッド構造にはフッ化チタ
ン（ＴｉＦ）系を主成分とする反応副生成物が付着して
いることを特徴とする請求項１５又は１６記載のクリー
ニング方法。
【請求項１８】前記クリーニング処理は、処理された
ウエハの積算処理枚数、若しくは積算処理時間、若しく
は測定された反応副生成物の膜厚、若しくはウエハ上の
生成膜の電気特性が規格内か、を基準として、予め設定
されたこれらの基準値を越えた際にクリーニング処理が
開始されることを特徴とする請求項１１乃至１７のいず
れかに記載のクリーニング方法。
【請求項１９】前記シャワーヘッド構造の温度を、成
膜処理時の５０〜１１０℃に対して、１４０〜１７０℃
に設定して、成膜処理時に発生した反応副成膜を除去す
るクリーニング処理を行うことを特徴とする請求項１５
記載のクリーニング方法。
【請求項２０】前記反応副生成物の膜厚は、レーザ又
は光束（ＵＶ、赤外線）を用いて計測されることを特徴
とする請求項１５乃至１９のいずれかに記載のクリーニ
ング方法。