JP2011159905A

JP2011159905A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2011159905A
Application number: JP2010022133A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kasai; 健葛西
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2011-08-18

Abstract

【課題】基板処理室内に石英部材を用い、高温時よりも低温時の方が石英部材のエッチング速度が大きいクリーニングガスを使用する基板処理装置において、クリーニングガスの加熱を安定して行う加熱機構を用いた基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置を次のように構成する。すなわち、基板を収容し処理を行う基板処理室と、基板処理室内に連通するクリーニングガス供給管を経由して、前記基板処理室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給系と、クリーニングガス供給管内に連通する不活性ガス供給管を経由してクリーニングガス供給管内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系と、基板処理室外に設けられ、不活性ガス供給管からクリーニングガス供給管内に供給される不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部とを備え、基板処理室内をクリーニングする際は、クリーニングガスと不活性ガス加熱部により加熱された不活性ガスとを混合して基板処理室内に供給する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエハ（以下、ウエハという。）等の基板を処理するための基板処理装置で使用される基板処理室内のクリーニング技術に関し、例えば、ウエハに所望の膜を形成するために、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）などの熱処理を行う基板処理装置に利用して有効な技術に関する。

基板の表面に薄膜を形成する場合、例えば、内部に基板支持具を備えた処理室を有する基板処理装置が使用される。処理室には原料ガス等を導入する原料ガス配管が接続されており、原料ガス配管から、原料ガスが反応炉内に導入されて、基板上に薄膜が形成される。基板上に薄膜を形成する際に、処理室の内壁や処理室内の基板支持具等の部材にも薄膜が形成、つまり堆積物が付着し、付着した堆積物が処理室の内壁等から剥離して基板上に形成される薄膜中に異物として混入してしまう可能性がある。そのため、異物の混入を抑制するには、堆積物からなる膜の膜厚が一定の膜厚に到達する毎に、堆積物をエッチングにより除去することで処理室内や処理室内の部材をクリーニングする必要がある。

堆積物をエッチングする方法としては、処理室を構成する反応管を取り外して洗浄液に浸漬するウエットエッチング法や、処理室内に励起したエッチングガスを供給するドライエッチング法が知られている。近年、反応管を取り外す必要のないドライエッチング法が用いられるようになってきた。ドライエッチング法としては、フッ素（Ｆ）系のガスや塩素（Ｃｌ）系のガスをプラズマにより励起してエッチングガスとして用いる方法等が用いられている。特許文献１には、基板処理室内にハロゲン系ガスと酸素系ガスを供給して、基板処理室内に付着した堆積物を除去し基板処理室内をクリーニングすることが開示されている。

特開２００９−１２４０５０号公報

クリーニング用ガスの１つとして、例えばＨＦガス（フッ化水素ガス）が用いられているが、ＨＦガスは、高温時よりも低温時の方が、反応管などの石英部材をエッチングする速度が大きい。ＨＦガスによる石英部材のエッチングを防止するため、ＨＦガスの供給配管をテープヒータ等により加熱しているが、配管にはバルブや継ぎ手などの各部品が取り付けられており、ヒータを密着して取り付けることが困難な場合が多く、加熱むらを生じやすく、十分に加熱することが困難である。
本発明の目的は、基板処理室内に石英部材を用い、高温時よりも低温時の方が石英部材のエッチング速度が大きいクリーニング用ガスを使用する基板処理装置において、クリーニング用ガスの加熱を安定して行う加熱機構を用いた基板処理装置を提供することにある。

本発明の代表的な構成は、次のとおりである。
基板を収容し処理を行う基板処理室と、
前記基板処理室内に連通するクリーニングガス供給管を有し、該クリーニングガス供給管を経由して、前記基板処理室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給系と、
前記クリーニングガス供給管内に連通する不活性ガス供給管を有し、該不活性ガス供給管を経由して前記クリーニングガス供給管内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系と、
前記基板処理室外に設けられ、前記不活性ガス供給管からクリーニングガス供給管内に供給される不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部と、
前記クリーニングガス供給系と不活性ガス供給系と不活性ガス加熱部とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板処理室内をクリーニングする際は、前記クリーニングガスと前記基板処理室外の不活性ガス加熱部により加熱された不活性ガスとを混合し、該混合ガスを前記基板処理室内に供給するよう制御することを特徴とする基板処理装置。

上記の構成によれば、クリーニングガスをむらなく十分に加熱することが容易となる。

本発明の実施例に係るバッチ式縦型成膜装置を示す斜視図である。本発明の実施例に係るバッチ式縦型成膜装置の処理炉の垂直断面図である。

以下、本発明の１実施形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の１実施形態に係るバッチ式縦型成膜装置を示す斜視図である。図２は、本発明の１実施形態に係るバッチ式縦型成膜装置の処理炉の垂直断面図である。
［基板処理装置の概略］
まず、図１、図２を参照して、本実施形態に係る基板処理装置１０を概略的に説明する。図１に示すように、基板処理装置１０の筐体１０１内部の前面側には、カセットステージ１０５が設けられている。カセットステージ１０５は、図示しない外部搬送装置との間で、基板収納容器としてのカセット１００の授受を行う。カセットステージ１０５の後方には、カセット搬送機１１５が設けられている。カセット搬送機１１５の後方には、カセット１００を保管するためのカセット棚１０９が設けられる。また、カセットステージ１０５の上方には、カセット１００を保管するための予備カセット棚１１０が設けられている。予備カセット棚１１０の上方には、クリーンユニット１１８が設けられている。クリーンユニット１１８は、クリーンエアを筐体１０１の内部を流通させる。

筐体１０１の後部上方には、処理炉（処理炉）２０２が設けられている。処理炉２０２の下方には、ボートエレベータ１２１が設けられている。ボートエレベータ１２１は、ウエハ２００を搭載したボート２１７を、処理炉２０２の内と外の間で昇降させる。ボート２１７は、ウエハ２００を水平姿勢で多段に保持する基板保持具である。ボートエレベータ１２１には、処理炉２０２の下端を塞ぐための蓋体としてのシールキャップ２１９が取り付けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持する。
ボートエレベータ１２１とカセット棚１０９との間には、ウエハ２００を搬送するウエハ移載機１１２が設けられている。ボートエレベータ１２１の横には、処理炉２０２の下端を気密に閉塞するための炉口シャッタ１１６が設けられている。炉口シャッタ１１６は、ボート２１７が処理炉２０２の外にあるときに、処理炉２０２の下端を閉塞することができる。

ウエハ２００が装填されたカセット１００は、図示しない外部搬送装置からカセットステージ１０５に搬入される。さらに、カセット１００は、カセット搬送機１１５により、カセットステージ１０５からカセット棚１０９または予備カセット棚１１０に搬送される。カセット棚１０９には、ウエハ移載機１１２の搬送対象となるカセット１００が収納される移載棚１２３がある。ボート２１７に対してウエハ２００が移載されるカセット１００は、カセット搬送機１１５により移載棚１２３に移載される。カセット１００が移載棚１２３に移載されると、ウエハ移載機１１２により、移載棚１２３から降下状態のボート２１７に、ウエハ２００を移載する。

ボート２１７に所定枚数のウエハ２００が移載されると、ボートエレベータ１２１により、ボート２１７が処理炉２０２内に挿入され、シールキャップ２１９により、処理炉２０２が気密に閉塞される。気密に閉塞された処理炉２０２内では、ウエハ２００が加熱されると共に、処理ガスが処理炉２０２内に供給され、ウエハ２００に加熱等の処理がなされる。
ウエハ２００の処理が完了すると、上記した動作の逆の手順により、ウエハ２００は、ウエハ移載機１１２により、ボート２１７から移載棚１２３のカセット１００に移載され、カセット１００は、カセット搬送機１１５により、移載棚１２３からカセットステージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装置により、筐体１０１の外部に搬出される。
ボート２１７が降下状態において、炉口シャッタ１１６は、処理炉２０２の下端を気密に閉塞し、外気が処理炉２０２内に巻き込まれるのを防止している。

［処理炉］
図１、図２に示されているように、本実施形態に係る基板処理装置１０は、処理炉２０２を備えており、処理炉２０２は、石英製の反応管２０３を備えている。反応管２０３は、基板（本例ではウエハ２００）を収容し、加熱処理する反応容器である。反応管２０３は、加熱部（本例では抵抗ヒータ２０７）の内側に設けられている。反応管２０３は、その下端開口をシールキャップ２１９により、気密部材（本例ではＯリング２２０）を介して気密に閉塞される。
ヒータ２０７、反応管２０３およびシールキャップ２１９により、処理炉２０２が形成されている。また、反応管２０３、及びシールキャップ２１９により、基板処理室２０１が形成されている。シールキャップ２１９の上には、基板保持部材（ボート２１７）が、石英キャップ２１８を介して立設されている。石英キャップ２１８は、ボート２１７を保持する保持体である。ボート２１７は、処理炉２０２内に、処理炉２０２の下端開口から挿入される。ボート２１７には、バッチ処理される複数のウエハ２００が、それぞれ水平姿勢で管軸方向（垂直方向）に多段に積載される。ヒータ２０７は、処理炉２０２に挿入されたウエハ２００を、所定の温度に加熱する。

［ガス供給系］
図２に示すように、本実施例においては、処理室２０１へは複数種類、ここでは２種類の処理ガスが供給される。処理室２０１へ供給される２種類の処理ガスは、Ｏ（酸素）を含む第１の処理ガスであるＯ_３（オゾンガス）と、Ｓｉ（珪素）を含む第２の処理ガスとして用いられるＴＤＭＡＳ（（（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３、トリスジメチルアミノシラン）ガスである。Ｏ_３は、反応管２０３内に設けられた第１のノズル２３２によって処理室２０１内に供給され、ＴＤＭＡＳは、反応管２０３内に設けられた第２のノズル２３３によって処理室２０１内に供給される。
第１のノズル２３２は、反応管２０３の下部より上部にわたりウエハ２００の積載方向にそって配置されており、第１の処理ガスを供給する複数の供給孔（不図示）が形成されている。また、第１のノズル２３２には、第１の処理ガス供給管２３４が接続されている。
第２のノズル２３３は、例えば第１のノズル２３２と隣接するように、反応管２０３の下部より上部にわたりウエハ２００に積載方向にそって配置されており、第２の処理ガスを供給する複数の供給孔（不図示）が形成されている。第２のノズル２３３には、第２の処理ガス供給管２３５が接続されている。

第１の処理ガス供給管２３４には、上流側から順に、第１の処理ガス供給源としてのオゾン発生装置２４０ａと、流量制御装置として用いられるマスフローコントローラ２４１ａと、開閉装置として用いられるバルブ２４２ａとが設けられていて、オゾナイザ２４０ａで発生したＯ_３が、マスフローコントローラ２４１ａ、及びバルブ２４２ａを介して、第１のノズル２３２に供給される。また、第１の処理ガス供給管２３４の、バルブ２４２ａと処理室２０１との間の位置には、第１の不活性ガス供給管２３４ｂが接続されている。
第１の不活性ガス供給管２３４ｂには、上流側から順に、不活性ガス供給源２４０ｂと、マスフローコントローラ２４１ｂと、バルブ２４２ｂとが設けられていて、マスフローコントローラ２４１ｂとバルブ２４２ｂとを介して、処理室２０１内に、例えば、処理ガスを希釈、あるいは運ぶためのキャリアガスや、処理室２０１内に残留した処理ガス等を排出するためのパージガスとして用いられる不活性ガスであるＮ_２（窒素）ガスが供給される。

第２の処理ガス供給管２３５には、上流側から順に、第２の処理ガス供給源２４０ｃと、マスフローコントローラ２４１ｃと、バルブ２４２ｃと、バルブ２４２ｇとが設けられている。また、液体を気化させる気化器２４４が設けられていて、液体のＴＤＭＡＳが、マスフローコントローラ２４１ｃを介して気化器２４４に供給され、気化器２４４で気化され、バルブ２４２ｇを介して第２のノズル２３３に供給される。

また、第２の処理ガス供給管２３５のバルブ２４２ｃとバルブ２４２ｇとの間の位置には、第２の不活性ガス供給管２３５ｄが接続されている。第２の不活性ガス供給管２３５ｄには、上流側から順に、不活性ガス供給源２４０ｄと、マスフローコントローラ２４１ｄと、バルブ２４２ｄとが設けられていて、不活性ガスであるＮ_２ガスが、マスフローコントローラ２４１ｄとバルブ２４２ｄとを介して第２の処理ガス供給管２３５に供給される。

また、第２の処理ガス供給管２３５の、バルブ２４２ｇと処理室２０１との間の位置には、クリーニングガス供給管２３５ｆが接続されている。クリーニングガス供給管２３５ｆには、上流側から順に、クリーニングガス供給源２４０ｆと、マスフローコントローラ２４１ｆと、バルブ２４２ｆとが設けられていて、クリーニングガスとしてのＨＦガスが、マスフローコントローラ２４１ｆとバルブ２４２ｆとを介して第２の処理ガス供給管２３５に供給される。クリーニングガス供給管２３５ｆと、クリーニングガス供給源２４０ｆと、マスフローコントローラ２４１ｆと、バルブ２４２ｆ等により、クリーニングガス供給系が構成される。
また、クリーニングガス供給管２３５ｆのバルブ２４２ｆと第２の処理ガス供給管２３５との間の位置には、第３の不活性ガス供給管２３５ｅが接続されている。第３の不活性ガス供給管２３５ｅには、上流側から順に、不活性ガス供給源２４０ｄと、マスフローコントローラ２４１ｅと、バルブ２４２ｅと、不活性ガス加熱部２４５とが設けられている。不活性ガス加熱部２４５は、例えば、熱交換器等により構成される。例えば、キャリアガスとしてのＮ_２ガスが、不活性ガス供給源２４０ｄから、マスフローコントローラ２４１ｅとバルブ２４２ｅとを介して、不活性ガス加熱部２４５に供給され、不活性ガス加熱部２４５で所望の温度に加熱されて、キャリアガスとしてクリーニングガス供給管２３５ｆに供給される。第３の不活性ガス供給管２３５ｅと、不活性ガス供給源２４０ｄと、マスフローコントローラ２４１ｅと、バルブ２４２ｅ等により、クリーニングガス供給管２３５ｆに対する不活性ガス供給系が構成される。
なお、ここでは、第３の不活性ガス供給管２３５ｅの不活性ガス供給源２４０ｄを、第２の不活性ガス供給管２３５ｄの不活性ガス供給源と共用しているが、別に設けてもかまわないし、第１の不活性ガス供給管２３４ｂの不活性ガス供給源２４０ｂと共用してもかまわない。
また、上記の例では、クリーニングガス供給管２３５ｆを第２の処理ガス供給管２３５に接続しているが、第１の処理ガス供給管２３４に接続してもよいし、あるいは、直接、反応管２０３を貫通させ、処理室２０１に連通させてもよい。

［ボート］
反応管２０３内の中央部には、複数枚のウエハ２００を多段に同一間隔で載置するボート２１７が設けられており、このボート２１７はボートエレベータ機構１２１（図１参照）により反応管２０３に出入りできるようになっている。また処理の均一性を向上する為にボート２１７を回転するための回転装置（回転手段）であるボート回転機構２２７が設けてあり、このボート回転機構２２７によってボート支持台２１８に保持されたボート２１７を回転するようになっている。

［排気部］
基板処理室２０１には、基板処理室２０１内のガスを排気するガス排気管２３１の一端が接続されている。ガス排気管２３１の他端は、真空ポンプ２４６（排気装置）にＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブ２５５を介して接続されている。基板処理室２０１内は、真空ポンプ２４６によって排気される。
なお、ＡＰＣバルブ２５５は、弁の開閉により基板処理室２０１の排気および排気停止を行なうことができる開閉弁であり、かつまた、弁開度の調節により圧力を調整することができる圧力調整弁である。

［制御部］
コントローラ２８０（制御部）は、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆ、バルブ２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ、２４２ｄ、２４２ｅ、２４２ｆ、２４２ｇ、ＡＰＣバルブ２５５、ヒータ２０７、不活性ガス加熱部２４５、真空ポンプ２４６、ボート回転機構２２７、ボートエレベータ１２１等、基板処理装置１０の各構成部に電気的に接続されている。
コントローラ２８０は、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆの流量調整、バルブ２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ、２４２ｄ、２４２ｅ、２４２ｆ、２４２ｇの開閉動作、ＡＰＣバルブ２５５の開閉および圧力調整動作、ヒータ２０７の温度調節、不活性ガス加熱部２４５の温度調節、真空ポンプ２４６の起動・停止、ボート回転機構２２７の回転速度調節、ボートエレベータ１２１の昇降動作制御等、基板処理装置１０の各構成部の制御を行う。

以上のように構成された基板処理装置１０において、ボート２１７に積載したウエハ２００の表面上、つまり基板表面上に、例えば、ＡＬＤ法による成膜がなされ、半導体デバイスの製造工程の一つとして、第１の処理ガスとして用いられるＯ_３と、第２の処理ガスとして用いられるＴＤＭＡＳとで、ＳｉＯ_２（二酸化珪素）膜の成膜がなされる。ここで、ＡＬＤ（ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法とは、ある成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる２種類（またはそれ以上）の原料となる処理ガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子層単位で吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。
以下に、ウエハ２００を処理室２０１に搬入し、成膜処理を複数回繰り返した後、処理室２０１内をクリーニングする処理について、ステップ１〜１０により説明する。

［ステップ１］
成膜に先立ち、まず成膜しようとするウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１に搬入する。そして、搬入後、以下に示されるステップ２からステップ７の６つの成膜関連ステップを順次実行する。この６つの成膜関連ステップは、１サイクルあたり５５秒を要する。
［ステップ２］
ステップ２は６秒間なされ、ＴＤＭＡSの流量が１(ｇ／ｍｉｎ)に安定するまでの間、ＴＤＭＡSは処理室２０１内へは供給されず、図示しないベント管により、基板処理装置１０外に排出される。また、処理室２０１内が、第１の不活性ガス供給管２３４ｂを介して供給されるＮ_２ガスと、第２の不活性ガス供給管２３５ｄとを介して供給されるＮ_２ガスとによってパージされる。このステップ２では、コントローラ２８０は、バルブ２４２ｂ、バルブ２４２ｃ、バルブ２４２ｄ、及びＡＰＣバルブ２５５を開いた状態となるように制御し、マスフローコントローラ２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄを所定の流量に設定している。
［ステップ３］
次のステップ３は１秒間なされ、コントローラ２８０によってＡＰＣバルブ２５５が閉じられる。この際、バルブ２４２ｂ、バルブ２４２ｃ、バルブ２４２ｄは、開かれた状態が保たれる。

［ステップ４］
次のステップ４は８秒間なされ、処理室２０１内に１(ｇ／ｍｉｎ)のＴＤＭＡＳが第２の処理ガス供給管２３５から供給される。この際、処理室２０１内の圧力は、３Ｔｏｒｒに制御される。このステップ４では、コントローラ２８０は、バルブ２４２ｂ、バルブ２４２ｃ、バルブ２４３ｇ、バルブ２４２ｄを開いた状態となるように制御する。
［ステップ５］
次のステップ５は７秒間なされ、第２の処理ガス供給管２３５から処理室２０１内へのＴＤＭＡＳガスの供給が停止されるとともに、処理室２０１と第２の処理ガス供給管２３５内とに残留したＴＤＭＡＳガスが、第１の不活性ガス供給管２３４ｂから供給されるＮ_２ガスと、第２の不活性ガス供給管２３５ｄとによって供給されるＮ_２ガスとによってパージされる。このステップ４では、コントローラ２８０は、バルブ２４２ｂ、バルブ２４２ｄ、及びＡＰＣバルブ２５５を開いた状態となるように制御する。
［ステップ６］
次のステップ６は３０秒間なされ、第１の処理ガス供給管２３４から処理室２０１内に６．５（ｓｌｍ）でＯ_３が供給される。この第６のステップでは、コントローラ２８０は、バルブ２４２ａ、バルブ２４２ｄ、及びＡＰＣバルブ２５５を開いた状態となるように制御する。
［ステップ７］
次のステップ７は３秒間なされ、第１の処理ガス供給管２３４からのＯ_３ガスの供給が停止され、処理室２０１内に残留したＯ_３ガスと、第１の処理ガス供給管２３４内に残留したＯ_３ガスとが、第１の不活性ガス供給管２３４ｂと第２の不活性ガス供給管２３５ｄから供給されたＮ_２ガスによってパージされる。この第７のステップでは、コントローラ２８０は、バルブ２４２ｂ、バルブ２４２ｄ、及びＡＰＣバルブ２５５を開いた状態となるように制御する。
以上で説明をしたステップ２〜７を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことによりウエハ上に所定膜厚のＳｉＯ_２膜を成膜する。

以上の処理によりウエハ２００の表面上に薄膜を形成する際に、処理室２０１の内壁や処理室内の部材にも薄膜が形成、つまり副生成物である堆積物が付着する。付着した堆積物は、処理室の内壁等から剥離し、ウエハ２００の表面上に形成される薄膜中に異物として混入する可能性があるので、堆積物の膜厚が一定の膜厚に到達する毎に堆積物をエッチングにより除去する、すなわち、処理室内や処理室内の部材をクリーニングする。クリーニングは、具体的には次のように行う。
［ステップ８］
まず、前記第７のステップの後、コントローラ２８０は、バルブ２４２ｂ、バルブ２４２ｄを開いた状態のまま、ＡＰＣバルブ２５５を閉じた状態にして、処理室２０１内を大気圧にする。処理室２０１内を大気圧にした後、成膜処理を行ったウエハ２００を搭載したボート２１７を、ボートエレベータ１２１により、処理炉２０２内から外へ搬出する。
［ステップ９］
ボート２１７を処理炉２０２内から搬出した後、コントローラ２８０は、バルブ２４２ｅを開けて、マスフローコントローラ２４１ｅにより所定の流量に設定したＮ_２ガスを、不活性ガス供給管２３５ｅに流す。また、コントローラ２８０は、ＡＰＣバルブ２５５を開いた状態にして、処理室２０１内を所定の減圧状態、例えば、１００Ｔｏｒｒに制御する。このとき、コントローラ２８０は、不活性ガス加熱部２４５を所定の温度に加熱するよう制御し、不活性ガス加熱部２４５が所定の温度になると、バルブ２４２ｆを開けて、マスフローコントローラ２４１ｆにより所定の流量に設定したＨＦガスを、クリーニングガス供給管２３５ｆに流すよう制御する。クリーニングガス供給管２３５ｆを流れるＨＦガスは、不活性ガス供給管２３５ｅから供給される加熱された不活性ガスにより、むらなく十分に加熱され、ガス供給管２３５を経て、ノズル２３３から処理室２０１内へ供給される。処理室２０１内へ供給されるＨＦガスの温度は、図示しない温度計により計測され、所定の温度となるよう、不活性ガス加熱部２４５の加熱温度が調整される。このようにして、コントローラ２８０は、処理室２０１内へ供給されるＨＦガスを、処理室内の副生成物除去に最適なエッチングレートを有する温度と濃度、例えば、１００℃、１０％に調整する。所定時間、例えば５μの膜を除去するために６０ｍｉｎ、ＨＦガスを処理室２０１内へ供給することにより、処理室２０１内のクリーニングが行われる。
［ステップ１０］
ステップ９のクリーニング処理が終了すると、コントローラ２８０は、バルブ２４２ｆを閉じてＨＦガスの供給を停止し、不活性ガス供給管２３５ｅから処理室２０１内へＮ_２ガス供給しつつ、ＡＰＣバルブ２５５を開いた状態にして、処理室２０１内の残留ＨＦガスを排気（パージ）する。残留ＨＦガスの排気が終了すると、前記ステップ１に戻り、成膜しようとするウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１に搬入する。

上述した実施例によれば、基板処理室内に石英部材を用い、高温時よりも低温時の方が石英部材のエッチング速度が大きいクリーニングガスを使用する基板処理装置において、クリーニング時に、処理室外で加熱した不活性ガスとクリーニングガスを混合するようにするので、クリーニングガスの加熱を安定して行うことができ、基板処理室内の石英部材のエッチングを抑制することができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、上記実施例においては、成膜されたＳｉＯ_２（二酸化珪素）膜をＨＦガスによりクリーニングしたが、ＳｉＯ_２膜以外の膜種や他のガス種にも適用可能である。
また、前記実施例においては、バッチ式縦型成膜装置について説明したが、本発明は、枚葉装置や横型装置にも適用することができる。
また、前記実施例においては、ウエハに処理が施される場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。

以上の、本明細書の記載に基づき、次の発明を把握することができる。すなわち、第１の発明は、
基板を収容し処理を行う基板処理室と、
前記基板処理室内に連通するクリーニングガス供給管を有し、該クリーニングガス供給管を経由して、前記基板処理室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給系と、
前記クリーニングガス供給管内に連通する不活性ガス供給管を有し、該不活性ガス供給管を経由して前記クリーニングガス供給管内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系と、
前記基板処理室外に設けられ、前記不活性ガス供給管からクリーニングガス供給管内に供給される不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部と、
前記クリーニングガス供給系と不活性ガス供給系と不活性ガス加熱部とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板処理室内をクリーニングする際は、前記クリーニングガスと前記基板処理室外の不活性ガス加熱部により加熱された不活性ガスとを混合し、該混合ガスを前記基板処理室内に供給するよう制御することを特徴とする基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、クリーニングガスをむらなく十分に加熱することが容易となる。

第２の発明は、前記第１の発明における基板処理装置であって、
前記クリーニングガスがＨＦガスであり、前記不活性ガスが窒素ガスであり、前記不活性ガス加熱部が熱交換器で構成されることを特徴とする基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、ＨＦガスをむらなく十分に加熱することが容易となる。

第３の発明は、前記第１の発明における基板処理装置であって、
前記制御部は、前記基板処理室内をクリーニングする際は、クリーニングガスを停止した状態で前記加熱された不活性ガスを前記クリーニングガス供給管内に供給した後、クリーニングガスを前記クリーニングガス供給管内に供給するよう制御することを特徴とする基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、十分に加熱されていないクリーニングガスが処理室内に供給されることを防止できる。

第４の発明は、前記第１の発明における基板処理装置であって、
前記基板処理室内に連通する処理ガス供給管を有し、該処理ガス供給管に前記クリーニングガス供給管が接続されていることを特徴とする基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、処理ガス供給用ノズルなど、処理ガス供給系もクリーニングすることができる。

１０…基板処理装置、２００…ウエハ、２０１…基板処理室、２０２…処理炉、２０３…反応管、２０７…ヒータ、２１７…ボート、２１８…石英キャップ、２１９…シールキャップ、２２０…Ｏリング、２２７…ボート回転機構、２３１…ガス排気管、２３２…第１のノズル、２３３…第２のノズル、２３４…第１の処理ガス供給管、２３４ｂ…第１の不活性ガス供給管、２３５…第２の処理ガス供給管、２３５ｄ…第２の不活性ガス供給管、２３５ｅ…第３の不活性ガス供給管、２３５ｆ…クリーニングガス供給管、２４０ａ…第１の処理ガス供給源、２４０ｂ…不活性ガス供給源、２４０ｃ…第２の処理ガス供給源、２４０ｄ…不活性ガス供給源、２４０ｆ…クリーニングガス供給源、２４１ａ…マスフローコントローラ、２４１ｂ…マスフローコントローラ、２４１ｃ…マスフローコントローラ、２４１ｄ…マスフローコントローラ、２４１ｅ…マスフローコントローラ、２４１ｆ…マスフローコントローラ、２４２ａ…開閉バルブ、２４２ｂ…開閉バルブ、２４２ｃ…開閉バルブ、２４２ｄ…開閉バルブ、２４２ｅ…開閉バルブ、２４２ｆ…開閉バルブ、２４２ｇ…開閉バルブ、２４４…気化器、２４５…不活性ガス加熱部、２４６…真空ポンプ、２５５…ＡＰＣバルブ、２８０…コントローラ。

Claims

基板を収容し処理を行う基板処理室と、
前記基板処理室内に連通するクリーニングガス供給管を有し、該クリーニングガス供給管を経由して、前記基板処理室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給系と、
前記クリーニングガス供給管内に連通する不活性ガス供給管を有し、該不活性ガス供給管を経由して前記クリーニングガス供給管内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系と、
前記基板処理室外に設けられ、前記不活性ガス供給管からクリーニングガス供給管内に供給される不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱部と、
前記クリーニングガス供給系と不活性ガス供給系と不活性ガス加熱部とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板処理室内をクリーニングする際は、前記クリーニングガスと前記基板処理室外の不活性ガス加熱部により加熱された不活性ガスとを混合し、該混合ガスを前記基板処理室内に供給するよう制御することを特徴とする基板処理装置。