JPWO2014125653A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

基板の表面の少なくとも一部に堆積する膜の原料ガス（ＳｉＨ４）、及び、原料ガスにより堆積する膜を除去する第１エッチングガス（Ｃｌ２）を第１ガス供給ノズル４２から処理室に供給可能に構成される第１ガス供給系と、原料ガスにより堆積される膜を除去する第２エッチングガス（Ｃｌ２）を第２ガス供給ノズル４４から処理室に供給可能に構成される第２ガス供給系と、基板が処理室内に搬入された状態において、第１ガス供給ノズルから原料ガス（ＳｉＨ４）を供給し、第２ガス供給ノズルから第２エッチングガス（Ｃｌ２）を供給するように制御し、基板が処理室内に存在しない状態において、第１ガス供給ノズルから第１エッチングガス（Ｃｌ２）を供給するように第１ガス供給系及び第２ガス供給系を制御する制御装置６０と、を具備する基板処理装置が提供される。

Description

本発明は、半導体装置の製造工程に用いられる基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法に関するものである。
近年、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）において、ゲート長の微細化に伴う短チャネル効果抑制のためエレベイテッドソース／ドレイン（またはライズドソース／ドレイン）と呼ばれる技術が注目を集めている。これはＳｉが露出しているソース／ドレイン部にのみＳｉまたはＳｉＧｅをエピタキシャル成長させ、その他のＳｉＯ２やＳｉＮ等が露出している領域には何も成長させない技術で一般的には選択成長とも呼ばれている。また、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｇｒｏｗｔｈの頭文字をとってＳＥＧと略称されることもある。
この選択成長を実現する装置として、例えば、特許文献１に開示される基板処理装置がある。特許文献１に開示される基板処理装置では、原料ガスとしてのモノシラン（ＳｉＨ４）ガスを供給した後、ＳｉＯ２やＳｉＮ膜の表面に付着したＳｉ核を除去するためにエッチングガスとしての（Ｃｌ２）ガスを供給し、原料ガスとエッチングガスを交互に供給することにより、選択成長を実現している。また、原料ガスの自己分解によりノズル内に膜が付き、その後、同じノズル内にエッチングガスを流すと、パーティクルの発生やエッチングガスの消費が発生するため、特許文献１に開示される基板処理装置では、原料ガスとエッチングガスとを夫々別のノズルから供給している。
特開２００８―１２４１８１号公報
一方で、原料ガスであるＳｉＨ４ガスを基板処理装置の反応室内に供給すると、基板表面のみならず、反応室の内壁や原料ガスを流すノズル等にもＳｉ膜が堆積する。従って、基板処理装置は、堆積したＳｉ膜を除去するために反応室の内壁やノズルのクリーニング等のメンテナンスを行う必要がある。ここで、特許文献１に開示される基板処理装置のように、反応室内にＳｉＨ４ガスとエッチングガスを夫々別のノズルから供給すると、反応室の内壁等は、ＳｉＨ４ガスによるＳｉ膜の付着と、エッチングガスによる当該Ｓｉ膜の除去が繰り返し行われるのに対し、ＳｉＨ４ガスを供給するノズルは、エッチングガスが供給されないためＳｉ膜の堆積のみが連続して行われるため、ノズルが閉塞しやすく、反応室の内壁と比較してメンテナンス周期が短くなってしまう。
本発明は、このような問題点を解決しようとしてなされたものであり、メンテナンス周期を延ばすことのできる基板処理装置、又は、半導体装置の製造方法を提供するものである。
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、基板を処理する処理室と、前記基板の表面の少なくとも一部に堆積する膜の原料ガス、及び、前記原料ガスにより堆積する膜を除去する第１エッチングガスを第１ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成される第１ガス供給系と、前記原料ガスにより堆積される膜を除去する第２エッチングガスを第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成される第２ガス供給系と、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記原料ガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給するように制御し、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給するように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する制御装置とを具備する基板処理装置である。
また、本発明の他の特徴とするところは、処理対象となる基板を処理室内に搬入する搬入工程と、第１ガス供給ノズルから前記処理室内に原料ガスを供給し、前記基板の表面の少なくとも一部に膜を形成する堆積工程と、前記第１ガス供給ノズルとは異なる第２ガス供給ノズルから前記処理室内に第１エッチングガスを供給し、前記堆積工程において堆積された膜を除去するエッチング工程と、を含み、前記基板の表面の少なくとも一部に所定の膜厚の膜を選択的に形成する選択成長工程と、前記処理室から前記処理された基板を搬出する搬出工程と、前記処理室に前記基板がない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に第２エッチングガスを供給し、少なくとも前記第１ガス供給ノズルの内壁に堆積した膜をエッチングするノズルエッチング工程と、を具備する半導体装置の製造方法である。
本発明によれば、メンテナンス周期を延ばすことができる。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の処理炉の構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る基板処理装置のガス供給系の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る基板処理装置を用いたＳｉ膜の選択エピタキシャル成長の具体的な工程の流れを示す工程説明図である。 本発明の他の一実施形態に係る基板処理装置を用いたＳｉ膜の選択エピタキシャル成長の具体的な工程の流れを示す工程説明図である。 本発明の他の一実施形態に係る基板処理装置のガス供給系の構成を示す図である。
＜第１の実施形態＞ 次に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０の概要を示す。基板処理装置１０はいわゆるホットウォール式縦型減圧ＣＶＤ装置である。図１に示すように、ウェハカセット１２により搬入されたウェハ（Ｓｉ基板）ａは、移載機１４によりウェハカセット１２からボート１６へ移載される。ボート１６への移載は、待機室で行われ、待機室にボート１６がある際には、炉口ゲートバルブ２９により、処理室は気密に保持される。ボート１６が全てのウェハａの移載が完了すると、炉口ゲートバルブ２９を移動し、炉口部を開放することにより、ボート１６は処理炉１８内へ挿入され、処理炉１８内は真空排気系２０により減圧される。そしてヒータ２２により処理炉１８内を所望の温度に加熱し、温度が安定したところでガス供給部２１から原料ガスとエッチングガスを交互に供給し、ウェハａ上にＳｉ又はＳｉＧｅ等を選択エピタキシャル成長させる。なお、２３は制御系であり、ボート１６の処理炉１８内への挿入及び回転、真空排気系２０での排気、ガス供給部２１からのガスの供給及びヒータ２２による加熱等を制御する。
Ｓｉ又はＳｉＧｅの選択エピタキシャル成長の原料ガスとしては、ＳｉＨ４やＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２等のＳｉ含有ガスが用いられ、ＳｉＧｅの場合にはさらにＧｅＨ４やＧｅＣｌ４等のＧｅ含有ガスが加えられる。ＣＶＤ反応において原料ガスが導入されるとＳｉ上では直ちに成長が開始されるのに対してＳｉＯ２やＳｉＮの絶縁膜上では潜伏期間と呼ばれる成長の遅れが生じる。この潜伏期間の間、Ｓｉ上のみにＳｉまたはＳｉＧｅを成長させるのが選択成長である。この選択成長中にはＳｉＯ２やＳｉＮの絶縁膜上にＳｉ核の形成（不連続なＳｉ膜の形成）が発生しており、選択性が損なわれることになる。そこで、原料ガスの供給後に、エッチングガスを供給してＳｉＯ２やＳｉＮ等の絶縁膜上に形成されたＳｉ核（Ｓｉ膜）の除去を行う。これを繰り返すことで選択エピタキシャル成長を行う。
次に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０に用いる処理炉１８のボート１６の挿入後の構成の詳細を、図面に基づいて説明する。図２は本発明の一実施形態に係るボート１６挿入後の処理炉１８の概略構成図であり、縦断面図として示される。図２に示すように、処理炉１８には、処理室２４を形成する、例えばアウターチューブよりなる反応管２６と、反応管２６の下部に配置され、排気口２７から排気するガス排気管２８と処理室２４内に原料ガス等を供給する第１のガス供給管３０とエッチングガス等を供給する第２のガス供給管３２と、が設けられ、反応管２６とＯリング３３ａを介して接続されたマニホールド３４と、マニホールド３４の下端部を閉塞し、処理室２４をＯリング３３ｂ及び３３ｃを介して密閉するシールキャップ３６と、ウェハ（Ｓｉ基板）ａを多段に保持（支持）するウェハ保持体（基板支持部材）としてのボート１６と、ボート１６を所定の回転数で回転させる回転機構３８と、反応管２６の外側に、図示しないヒータ素線と断熱部材よりなりウェハａを加熱するヒータ（加熱部材）２２と、を備えている。
反応管２６は、例えば石英（ＳｉＯ２）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）などの耐熱性材料からなり、上端が閉塞し、下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド３４は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されており、上端がＯリング３３ａを介して反応管２６と係合されている。シールキャップ３６は、例えばステンレス等からなり、リング状部３５と円盤状部３７より形成され、マニホールド３４の下端部をＯリング３３ｂ及び３３ｃを介して閉塞している。また、ボート１６は、例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、複数枚のウェハａを水平姿勢で且つ中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。ボート１６の回転機構３８は、回転軸３９がシールキャップ３６を貫通してボート１６に接続されており、ボート１６を回転させることでウェハａを回転させるように構成されている。
また、ヒータ２２は、上部ヒータ２２Ａ、中央上部ヒータ２２Ｂ、中央ヒータ２２Ｃ、中央下部ヒータ２２Ｄ及び下部ヒータ２２Ｅの５つの領域に分割されており、それらは、それぞれ円筒形状を有している。
そして、処理炉１８内においては、高さの異なる第１のガス供給口４０ａ、４０ｂ、４０ｃを有する３本の第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃが配設されており、第１のガス供給系３０を構成している。また、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃとは別に、高さの異なる第２のガス供給口４３ａ、４３ｂ、４３ｃを有する３本の第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃが配設され、第２のガス供給系３２を構成している。第１のガス供給系及び第２のガス供給系は、ガス供給部２１に接続されている。
この処理炉１８の構成において、原料ガス（例えばＳｉＨ４ガス）は、第１のガス供給系３０の第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃよりボート１６の上部、中央部、下部の３箇所に供給され、エッチングガス（例えばＣｌ２ガス）は、第２のガス供給系３２の第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃよりボート１６の上部、中央部、下部の３箇所に供給される。また、第１のガス供給系３０から原料ガスが供給されている間、第２のガス供給系３２は、パージガス（例えばＨ２ガス）が供給され、第２のガス供給系３２からエッチングガスが供給されている間は、第１のガス供給系３０からパージガスが供給されることにより、他方のガスがノズル内に逆流することを防いでいる。また、処理室２４内の雰囲気は、排気系としてのガス排気管２８から排気される。ガス排気管２８は、排気手段（例えば真空ポンプ５９）が接続される。ガス排気管２８は、処理室２４の下方に設けられており、図２に示すように、ガス供給ノズル４２、４４から噴出したガスは、上部から下部に向けて流れる。このようにガスの流れを上部から下部に向けることにより、比較的温度が低く副生成物が付着しやすい処理室２４の下部を通過したガスが基板ａと接触しない構成とすることができ、膜質の向上が期待できる。
更に、基板処理装置１０は、制御装置６０を有しており、ガス供給部２１、ヒータ２２、真空ポンプ５９に電気的に接続され、夫々の動作を制御している。
次に第１のガス供給系３０、第２のガス供給系３２、及び、ガス供給手段４５について、図３を用いて説明する。なお、図３は、説明を簡単にするために必要な部分を抜き出して記載している。
第１のガス供給系３０を構成する第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの夫々は、ガス流量制御手段としての第１のマスフローコントローラ（以下、「ＭＦＣ」とよぶ）５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、及び、第１のバルブ６３ａ、６３ｂ、６３ｃを介して、原料ガス供給源であるＳｉＨ４供給源に接続される。また、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの夫々は、ガス流量制御手段としての第２のＭＦＣ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び、第２のバルブ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを介して、エッチングガス供給源であるＣｌ２供給源に接続される。更には、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの夫々は、第４のＭＦＣ５６、及び、第４のバルブ６６を介して、パージガス供給源であるＨ２供給源に接続される。
第２のガス供給系３２を構成する第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの夫々は、ガス流量制御手段としての第３のＭＦＣ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、及び、第３のバルブ６５ａ、６５ｂ、６５ｃを介して、エッチングガス供給源であるＣｌ２供給源に接続される。また、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの夫々は、第５のＭＦＣ５７、及び、第５のバルブ６７を介して、パージガス供給源であるＨ２供給源に接続される。
ここで、本実施の形態では、原料ガスを処理室２４内に供給する第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、エッチングガスを処理室２４内に供給する第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃと、を分離している。したがって、原料ガス及びエッチングガスが別のノズルから供給されるため、原料ガス及びエッチングガスの供給量を独立して調節することできる。
また、同じノズルから原料ガスとエッチングガスを供給した場合、原料ガスの自己分解によりノズル内に膜がつき、そこにエッチングガスを流すと、パーティクルやエッチングガスの消費が生じていた。それに対し、本実施形態では、原料ガスとエッチングガスをそれぞれ別のノズルから供給しているため、ノズルからのパーティクル発生を回避することができる。またエッチングガスを供給する第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの内壁に膜が付着しないため、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃ内でエッチングガスが消費されることがなく、より良好なエッチング特性を得ることができ、ウェハａに対して第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの内壁状態によらずに安定したエッチングレートを確保することができる。
更には、第１ガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃからもエッチングガスが供給できる構成としている。上述の通り、選択成長工程においては、原料ガスとエッチングガスとを夫々独立した供給するほうが望ましく、その点から言えば原料ガスを供給する第１ガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃにエッチングガスを供給する必要はない。しかしながら、第１ガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、選択成長工程において、原料ガスが供給されるもののエッチングガスが供給されないことになるため、Ｓｉ膜の堆積が進行し、ノズルの閉塞が生じる可能性がある。従って、本実施形態のように、原料ガスを供給する第１ガス供給ノズルに対してもエッチングガスを供給できる構成とすることにより、第１ガス供給ノズルの内壁に堆積したＳｉ膜の除去を可能になる。
さらに、原料ガス及びエッチングガスの夫々に対して、高さの異なる複数本のノズルを設けているため、処理炉１８の上部と下部の間におけるガスの途中供給によって調整することができ、反応ガスの消費によって排気側（処理炉１８内下部）ほど成長速度が低下することを抑制できる。特に、本実施形態では、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの夫々に対して、第１のＭＦＣ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、及び、第１のバルブ６３ａ、６３ｂ、６３ｃを設けている。また、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの夫々に対して、第３のＭＦＣ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、及び、第３のバルブ６５ａ、６５ｂ、６５ｃを設けている。このように夫々のガス供給ノズルに対しバルブやＭＦＣを設けることにより、各ガス供給口から供給されるガスの流量を調整することが可能となり、ウェハａの高さ位置の相違による膜厚のばらつきを更に小さくすることが可能となる。
さらに、本実施形態では、パージガス供給源に対応して設けられる第４のＭＦＣ５６、第４バルブ６６は、高さの異なる３本の第１ガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃで共通化されている。同様にパージガス供給源に対応して設けられる第５のＭＦＣ５７、第５のバルブ６７は、高さの異なる３本の第２ガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃで共通化されている。パージガスは、成膜に直接寄与するガスではないため、高さ位置で流量等を変更する必要はなく、共通化することにより部品点数の増加を抑制することができる。なお、パージガスについても、部品点数の増加は生じることになるが、夫々高さの異なるノズルに対して、独立してＭＦＣやバルブを設けてもよいことは言うまでもない。
次に本発明の一実施形態に係る基板処理装置１０による基板処理の一例を図４を用いて説明する。まず、ウェハカセット１２に収納されたウェハａを基板保持手段としてのボート１６に移載機１４等を用いて移載する（ウェハ搬送工程）。なお、ウェハａは、その表面にＳｉが露出した面と絶縁膜（ＳｉＮ若しくはＳｉＯ２）で覆われている面を有する。次に、未処理のウェハａを保持したボート１６は、炉口ゲートバルブ２９を移動させ、炉口部を開放し、昇降モータ（図示省略）を駆動することにより、処理室２４内に挿入される（ボートロード工程）。次に制御装置６０からの命令により排気バルブ６２を開けて、処理室２４内の雰囲気を排気し、処理室２４内を減圧する（減圧工程）。そして、制御装置６０によりヒータ２２を制御し、処理室２４内の温度、ひいてはウェハａの温度が所望の温度になるように処理室２４の温度を上昇させ（昇温工程）、温度が安定するまで維持する（温度安定工程）。
次に、ウェハａに対して選択成長処理を行う。まず、制御装置６０からの命令により回転機構３８が駆動され、ボート１６を所定の回転数で回転させる。そして制御装置６０からの命令で、第１のＭＦＣ５３ａ、５３ｂ、５３ｃが調節された後、第１のバルブ６３ａ、６３ｂ、６３ｃを開き、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを介して、第１のガス供給口４０ａ、４０ｂ、４０ｃから原料ガス（ＳｉＨ４）の処理室２４への供給を開始し、所定の時間、ウェハａのＳｉ面へのＳｉ膜の堆積を行う（堆積工程）。原料ガスが処理室２４へ供給されている間、制御装置６０からの命令で、第５のＭＦＣ５７、及び、第５のバルブ６７が制御され、パージガスが第２のガス供給管４４ａ、４４ｂ、４４ｃに供給され、原料ガスの第２のガス供給管への進入を抑制する。また、堆積工程においては、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの内壁、及び、反応管２６の内壁もウェハａと同様に原料ガスに曝されるためＳｉ膜が堆積する。
次に、制御装置６０からの命令で、第１のＭＦＣ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、及び、第１バルブ６３ａ、６３ｂ、６３ｃが制御され、原料ガスの処理室２４への供給が停止される。また、第４のＭＦＣ５６、及び、第４のバルブ６６が制御され、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを介して第１のガス供給口４０ａ、４０ｂ、４０ｃからパージガスの供給を開始する。このとき第２のガス供給口４３ａ、４３ｂ、４３ｃからも同様にパージガスが供給されており、処理室２４内に残留している原料ガス（ＳｉＨ４）を除去する（第１パージ工程）。
次に、制御装置６０からの命令で、第５のＭＦＣ５７、及び、第５のバルブ６７を制御し、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃへのパージガスの供給を停止する。その後、第３のＭＦＣ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、及び、第３のバルブ６５ａ、６５ｂ、６５ｃを制御し、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを介して第２のガス供給口４３ａ、４３ｂ、４３ｃから処理室２４にエッチングガスを供給する。これにより絶縁膜面に形成されたＳｉ膜の除去を行う（エッチング工程）。処理室２４内にエッチングガスを供給されている間、制御装置６０からの命令で、第４のＭＦＣ５６、及び、第４のバルブ６６が制御され、パージガスが第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃに供給され、エッチングガスの第１のガス供給ノズルへの進入を抑制する。また、反応管２６の内壁等、エッチングガスに曝されている部分については、堆積工程で形成されたＳｉ膜も同時にエッチングされる。その一方、第１のガス供給管には、エッチングガスが進入しないため、第１のガス供給管に堆積したＳｉ膜は、エッチングされない。
次に、制御装置６０からの命令で、第３のＭＦＣ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、及び、第３バルブ６５ａ、６５ｂ、６５ｃが制御され、エッチングガスの処理室２４への供給が停止される。また、第５のＭＦＣ５７、及び、第５のバルブ６７が制御され、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを介して第２のガス供給口４３ａ、４３ｂ、４３ｃからパージガスの供給を開始する。このとき第１のガス供給口４０ａ、４０ｂ、４０ｃからも同様にパージガスが供給されており、処理室２４内に残留しているエッチングガス（Ｃｌ２）を除去する（第２パージ工程）。
以上の堆積工程、第１パージ工程、エッチング工程、第２パージ工程を、繰り返し処理を行い、ウェハａのＳｉ面のみに所定の膜厚のＳｉ膜を選択的に成長させる（選択成長工程）。その後、処理室２４内に不活性ガス（たとえば、窒素（Ｎ２）ガス）を供給し、処理室２４内の雰囲気を不活性ガスに置換し（Ｎ２パージ工程）、処理室２４内を大気圧に戻し（大気圧化工程）、処理済のウェハａを保持したボート１６を、昇降モータ（図示省略）を駆動することにより、処理室２４内から搬出した後、炉口ゲートバルブ２９により炉口部を閉じる（ボートアンロード工程）。その後、処理済のウェハａを待機室（図示省略）にて冷却する（ウェハ冷却工程）。所定の温度まで冷却されたウェハａは、移載機１４等を用いてウェハカセット１２に収納され（ウェハ搬送工程）、ウェハａの処理を終了する。
次に、再び炉口ゲートバルブを移動させ、ウェハａを保持していないボート１６を昇降モータを駆動することにより再度処理室２４内に搬入し（ボートロード工程）、排気バルブ６２を開けて、処理室２４内の雰囲気を排気し、処理室２４内を減圧する（減圧工程）。その後、制御装置６０の命令により第２のＭＦＣ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び、第２のバルブ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを制御し、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを介して処理室２４内にエッチングガス（Ｃｌ２）を供給する。これにより、堆積工程にて第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの内壁に堆積したＳｉ膜がエッチングされ、除去される。（ノズルエッチング工程）。なお、ノズルエッチング工程では、処理室２４内にもエッチングガスが供給されることになり、選択成長工程において流したエッチングガスにより除去されず残った反応管２６やボート１６のＳｉ膜もエッチングされ、除去することができる。
その後、処理室２４内に不活性ガス（たとえば、窒素（Ｎ２）ガス）を供給し、処理室２４内の雰囲気を不活性ガスに置換し（Ｎ２パージ工程）、処理室２４内を大気圧に戻し（大気圧化工程）、昇降モータ（図示省略）を駆動することにより、ボート１６を処理室２４内から搬出し、炉口ゲートバルブ２９により炉口部を閉じる（ボートアンロード工程）。
ここで、本実施の形態では、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの夫々に対し、第２のＭＦＣ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び、第２のバルブ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを設けており、夫々の第１のガス供給ノズルに対して異なった流量のエッチングガスの供給が可能となっている。第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、夫々に対し、第１のＭＦＣ５３ａ、５３ｂ、５３ｃや第１のバルブ６３ａ、６３ｂ、６３ｃが設けられており、ウェハａの高さ位置の相違に伴う膜厚のばらつきを抑制するため、夫々適切な量の原料ガスを流しており、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの夫々には、異なる厚さのＳｉ膜が堆積している。そこで、本実施の形態のように第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの夫々に異なる流量のエッチングガスを流せるように構成することで、夫々の第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃに適切なクリーニングガスとしてのエッチングガスを供給することが可能となり、過度なクリーニングガスの供給を抑制できる。
また、ノズルエッチング工程おいては、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃに加えて第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃからエッチングガスを供給してもよい。これにより、第１のガス供給ノズルの内壁のクリーニングのみならず、反応管２６やボート１６に形成されたＳｉ膜も確実に除去することができる。しかしながら、本実施形態の選択成長では、選択成長工程の中でエッチングガスを処理室２４内に供給しているため、反応管２６の内壁やボート１６は、堆積工程においてＳｉ核が形成されたとしてもエッチング工程において除去されることになり、Ｓｉ膜の堆積は生じたとしても少ないと考えられる。よって、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃからは、エッチングガスは供給せず、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃのみから供給することにより過度なクリーニングガスの供給を抑制することができ望ましい。
また、ノズルエッチング工程は、選択成長工程の複数回の実施に対し、１回実施しても良い。この場合、処理済のウェハａをキャリア内に搬送するウェハ搬送工程が終了次第、次の、未処理のウェハａをボート１６に搬送すればよいため、トータルの時間を短くすることができる。しかしながら、選択成長工程を実施する毎に、ノズルエッチング工程を実施したほうが望ましい場合もある。一般的な成膜装置では、反応管の内壁への成膜量によって、ヒータ２２からの輻射熱の透過量が変わってしまうことを防ぐために反応管の内壁をコーティングし、不透明にすることもある。しかし、選択成長の場合は、処理室にエッチングガスを供給するため、反応管の内壁から膜が除去され、一部のコーティング膜が除去されてしまう等の弊害がでる可能性がある。従って、選択成長の場合は、本実施形態のように透明の反応管を用いることにより、ヒータ２２からの輻射熱を透過させるようにしたほうが都合が良いと考えられる。即ち、選択成長工程を実施する毎に、ノズルエッチング工程を実施することにより、反応管２６の内壁に残存したＳｉ膜の除去もでき、反応管２６を透明な状態に維持することで、成膜条件の変化を抑制することが可能となる。
＜第２の実施形態＞ 次に第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。図５は、本発明の他の実施形態における基板処理装置１０による基板処理の一例を示している。本実施形態において、ウェハ搬送工程からボートアンロード工程までは、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態において、ウェハ冷却工程、ウェハ搬送工程を終えた後、再度、ウェハａを保持しないボート１６を搬入し、ノズルエッチング工程を実施していたのに対し、本実施形態では、ウェハ冷却工程及びウェハ搬送工程と並行して、ノズルエッチング工程を行う点で相違する。
具体的には、選択成長工程が終了し、ボートアンロード工程を行うと、炉口ゲートバルブ２９により炉口部が閉じられ、処理室２４は気密に保持される。この状態で、排気バルブ６２を開けて、処理室２４内の雰囲気を排気し、処理室２４内を減圧する（減圧工程）。その後、制御装置６０の命令により第２のＭＦＣ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、及び、第２のバルブ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを制御し、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを介して処理室２４内にエッチングガス（Ｃｌ２）を供給する。これにより、堆積工程にて第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃの内壁に堆積したＳｉ膜がエッチングされ、除去される。それと同時に、処理室２４内にもエッチングガスが供給されるため、反応管２６の内壁に堆積したＳｉ膜もエッチングされ、除去される（ノズルエッチング工程）。その後、処理室２４内に不活性ガス（たとえば、窒素（Ｎ２）ガス）を供給し、処理室２４内の雰囲気を不活性ガスに置換し（Ｎ２パージ工程）、処理室２４内を大気圧に戻す（大気圧化工程）。また、これらの工程と並行して、処理済のウェハａを待機室（図示省略）にて冷却し（ウェハ冷却工程）、所定の温度まで冷却されたウェハａを、移載機１４等を用いてウェハカセット１２に収納し（ウェハ搬送工程）、ウェハａの処理を終了する。
以上のように、本実施の形態では、ウェハ冷却工程及びウェハ搬送工程と並行して、ノズルエッチング工程を実施するため、第１の実施形態と比較して全体の処理時間を短くすることが可能となる。
なお、本実施形態においては、ボート１６は、ノズルエッチング工程時に処理室２４の外部に位置し、ボート１６に堆積したＳｉ膜はエッチングされないことになるため、選択成長工程を複数回実施した後、必要に応じて、メンテナンスのため取り外し、ウェットクリーニングを行う必要がある。しかしながら、第１の実施形態と比較して、全体の処理時間を短くすることが可能なため、ボート１６のメンテナンス時間を考慮したとしてもトータルの時間は短くすることが可能となる。
また、本実施形態においても第１の実施形態同様、選択成長工程の複数回の実施に対し、１回実施しても良いし、選択成長工程を実施する毎にノズルエッチング工程を実施しても良いが、特に本実施形態においては、選択成長工程を実施する毎にノズルエッチング工程を実施することによって、ウェハの冷却中にノズルクリーニングをする事となり、ノズルエッチング工程にかかる時間を短くすることが可能になる。
仮に１回の成膜に１０時間を要し、１回の成膜処理によって必要となるノズルエッチング時間が１時間となる場合、成膜処理を１０回実施した際に１回の割合でノズルエッチングを行ったときと本実施形態のようにウェハ冷却時にノズルエッチングを行ったときのメンテナンス時間について比較すると、成膜処理を１０回実施した際に１回の割合でノズルエッチングを行ったときは、成膜処理時間にかかる時間が１００時間、ノズルエッチングのために１０時間と、総メンテナンス時間が１１０時間となるのに対し、本実施形態のようにウェハ冷却時にノズルエッチングを行ったときのメンテナンス時間は、ノズルエッチングが成膜処理中に行われるために１００時間となり、１割以上の生産性の向上を図ることが可能となる。
また、本実施形態においては、ボート１６がノズルエッチング工程時に処理室２４の外部に位置していることから、シールキャップ３６に設けられた炉口下部を断熱するための断熱板（図示せず）がボート１６とともに処理室から下降されてしまい、炉口部に断熱板が存在しない状態になってしまうため、ノズルエッチング工程時の炉内温度を選択成長工程時の炉内温度に比べて低くなるように制御することで炉口部への熱流入を回避し、図示しない炉口部周辺、処理室外の部材の劣化を防ぐことが可能となる。
さらに、本実施の形態では、ノズルエッチング工程時に炉内温度を上げることが出来ないため、反応性の低いエッチングガスよりもＣｌ２のような低い温度であってもエッチングレートを維持できるエッチングガスの種類でノズルエッチング工程を行うことが好ましい。
＜第３の実施形態＞ 次に第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。図６は、第３の実施形態におけるガス供給系の概要図を示している。第１の実施形態の図３との相違点は、図３では、第１ガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、及び、第２ガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの夫々に対して、エッチングガス用のＭＦＣを設けていたが、図６が示す第３の実施形態においては、ガス供給口の高さ位置が等しい第１ガス供給ノズルと第２ガス供給ノズルに対して、ＭＦＣを共通化している点で相違する。
具体的には、第１ガス供給ノズル４２ａ、及び、第２ガス供給ノズル４４ａは、夫々、第２バルブ６４ａ、及び、第３バルブ６５ａを介して、共通の第６のＭＦＣ５８ａに接続される。また、その他の第１ガス供給ノズル４２ｂ、４２ｃ、および、第２ガス供給ノズル４４ｂ、４４ｃも同様に第６のＭＦＣ５８ｂ、５８ｃを共有している。このような構成にすることにより、第１ガス供給ノズル及び第２ガス供給ノズルの両方から同時にエッチングガスの供給を行うことができなくなるが、ＭＦＣの数を削減することが可能になる。なお、第２バルブ６４ａと第３バルブ６５ａは、同時に開にならないように制御装置６０が制御する。
また、本実施形態の基板処理装置１０においては、第１の実施形態及び第２の実施形態の両方の基板処理フローが実現可能である。即ち、第１の実施形態においても、第２の実施形態においても、エッチングガスは第１ガス供給ノズル及び第２ガス供給ノズルの両方から同時に供給する必要はなく、選択成長工程のエッチング工程においては、第２ガス供給ノズルからエッチングガスを供給するように、ノズルエッチング工程においては、第１ガス供給ノズルからエッチングガスを供給するように、第２バルブ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ及び第３バルブ６５ａ、６５ｂ、６５ｃを制御すればよい。
以上、本発明を実施形態に沿って説明してきたが、本発明の趣旨を逸脱しない限り様々な変更や各実施形態を適宜組み合わせて実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、Ｓｉ膜の選択成長を例に挙げて説明してきたが、これに限らず、本発明は、例えば、ＳｉＧｅ膜の選択成長等、原料ガスとエッチングガスとを独立したガス供給ノズルから供給し、ウェハａ上に成膜する技術に適用可能である。なお、ＳｉＧｅ膜の選択成長の場合は、原料ガスとしてＳｉ含有ガス（例えば、ＳｉＨ４）及びＧｅ含有ガス（例えば、ＧｅＨ４）を第１ガス供給ノズル、若しくは、夫々独立したガス供給ノズルから供給すればよい。
また、原料ガス及びエッチングガスを夫々ガス供給口の高さ位置が異なる複数のガス供給ノズルから供給する構成としたが、夫々１本のガス供給ノズルから供給しても良い。
また、選択成長工程のエッチング工程におけるエッチングガスと、ノズルエッチング工程におけるエッチングガスとを同じガス（Ｃｌ２ガス）として説明してきたが、夫々異なるガスとしてもよい。但し、同種のエッチングガスとしたほうが、コスト削減の意味から望ましい。
また、エッチングガスとしてＣｌ２ガスを用いて説明してきたが、これに限らず、ＨＣｌガスでもよい。ただし、ＣｌＦ３などの反応性が高いガスを用いると金属汚染が発生し易くなってしまうため、低温で反応するとともに、反応性が高すぎないＣｌ２などのエッチングガスを用いることが望ましい。
また、選択成長工程のエッチング工程時は、ＳｉＯ２やＳｉＮの絶縁膜上に生じた膜の除去が目的であり、エッチングレートが高いとＳｉ上に成膜した選択成長膜を削りすぎる可能性があるため、エッチングレートが低くなるようにノズルエッチング工程時の炉内圧力に比べて炉内圧力が低くなるように制御することが望ましい。これに対しノズルエッチング工程時は、ノズルエッチング工程の処理時間を短くするため、選択成長工程のエッチング工程時に比べて炉内圧力が高くなるように制御することが望ましい。例えば、選択成長工程のエッチング工程時の炉内圧力は１５Ｐａとなるように制御し、ノズルエッチング工程時の炉内圧力は５００Ｐａとなるように制御することで、ノズル内壁の堆積膜を効率よく除去することが可能となる。
また、上述した実施形態の全てにおいて、第１ガス供給ノズル内壁に堆積する膜は、ノズル内の圧力勾配によって成膜ガス供給ガス供給の下流から上流に向かって堆積膜厚が大きくなる。そこでこの厚膜部を効率的に除去するため、ノズルエッチング工程開始直後は反応性の高い、または、濃度の高いエッチングガスを供給し、エッチング経過時間に応じて反応性の低い、または、濃度の低いエッチングガスを供給することも可能である。
また、選択成長の場合、透明の反応管を用いることにより、ヒータからの輻射熱を透過させるようにしたほうが都合が良いと考えられるため、ノズルエッチング工程時に反応管の内壁のコーティングを気にせずにエッチングすることが可能となり、ノズルエッチング工程時に第１ガス供給ノズルへ供給するエッチングガス流量を多くして、またはエッチングガス供給時間を長くして、基板に成膜した厚さ以上にエッチングする（オーバーエッチングする）ことによって、第１ガス供給ノズルの上流側内壁に最も厚く堆積した膜を除去することが可能となる。すなわち、選択成長工程のエッチング工程時のエッチングガス流量やエッチング時間に比べて、ノズルエッチング工程時のエッチングガス流量は多くなり、エッチング時間は長くなるように制御されるように構成されることが望ましい。このように構成することは炉口部に断熱材が存在せず、炉口部周辺の温度を昇温することができない第２の実施形態において特に有効である。
また、各実施形態における選択成長工程のエッチング工程時とノズルエッチング工程の各処理条件については、以下のように制御することが望ましい。すなわち、選択成長工程のエッチング工程時は、エッチングガスノズルより供給されるエッチングガスの供給流量を５〜１００ｓｃｃｍ、炉内圧力を１〜１００Ｐａ、炉内温度を５５０〜７００℃、となるように制御することが望ましい。さらに、ノズルエッチング工程は、原料ガスノズルより供給されるエッチングガス供給流量を１０〜５００ｓｃｃｍ、炉内圧力を１０〜１０００Ｐａ、炉内温度を５００〜８００℃、となるように制御することが望ましい。このような条件で処理することにより選択成長工程のエッチング工程時ではウェハ上のＳｉＯ２やＳｉＮの絶縁膜上に生じた膜の除去を行うことが可能となり、ノズルエッチング工程では原料ガスノズル内に堆積する堆積膜の除去を行うことが可能となる。
以上、本発明を実施形態に沿って説明してきたが、ここで本発明の主たる態様を付記する。
（付記１）
本発明の代表的な一態様によれば、 基板を処理する処理室と、 前記基板の表面の少なくとも一部に堆積する膜の原料ガス、及び、前記原料ガスにより堆積する膜を除去する第１エッチングガスを第１ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成される第１ガス供給系と、 前記原料ガスにより堆積される膜を除去する第２エッチングガスを第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成される第２ガス供給系と、 前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記原料ガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給するように制御し、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給するように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する制御装置と、を具備する基板処理装置、 が提供される。
（付記２）
また、（付記１）において、 前記第１ガス供給系は、更にパージガスを前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成され、 前記第２ガス供給系は、更にパージガスを前記第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成され、 前記制御装置は、前記基板が前記処理室に搬入された状態において、前記処理室に対して、前記原料ガスを供給した後、前記パージガスにより前記処理室内の原料ガスを取り除き、その後、前記第２エッチングガスを供給した後、前記パージガスにより前記処理室内の第２エッチングガスを取り除くことを繰り返すように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する基板処理装置、 が提供される。
（付記３） また、（付記２）において、 前記制御装置は、前記パージガスにより前記処理室内の原料ガスを取り除く際、及び、前記パージガスにより前記処理室内の第２エッチングガスを取り除く際に、前記第１ガス供給ノズル及び前記第２ガス供給ノズルの両方から前記パージガスを前記処理室内に供給するように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する基板処理装置、 が提供される。
（付記４）
また、（付記２）又は（付記３）において、 前記制御装置は、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に前記原料ガスを供給する間、前記第２ガス供給ノズルから前記パージガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記処理室に前記第２エッチングガスを供給する間、前記第１ガス供給ノズルから前記パージガスを供給するよう前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する基板処理装置、 が提供される。
（付記５）
また、（付記１）乃至（付記４）のいずれか一つにおいて、 前記制御装置は、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に前記第１エッチングガスを供給する間、前記第２ガス供給ノズルから前記処理室に前記第２エッチングガスを供給しないように制御する基板処理装置、 が提供される。
（付記６）
また、（付記１）乃至（付記５）のいずれか一つにおいて、 前記第１エッチングガスと前記第２エッチングガスは、同じエッチングガス供給源から供給され、 前記第１ガス供給系は、前記エッチングガス供給源と前記第１ガス供給ノズルの間に設けられた第１バルブを有し、 前記第２ガス供給系は、前記エッチングガス供給源と前記第２ガス供給ノズルの間に設けられた第２バルブを有し、 前記エッチングガス供給源は、前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系に共通に設けられた流量制御手段を介して前記第１バルブ及び前記第２バルブに接続される基板処理装置、 が提供される。
（付記７）
また、（付記１）乃至（付記６）のいずれか一つにおいて、前記制御装置は、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給する供給時間よりも、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給する供給時間が長くなるように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する基板処理装置、が提供される。
（付記８）
また、（付記１）乃至（付記７）のいずれか一つにおいて、前記制御装置は、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記原料ガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の圧力よりも、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の圧力が高くなるように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する基板処理装置、が提供される。
（付記９）
また、（付記１）乃至（付記８）のいずれか一つにおいて、前記基板処理装置は、前記処理室内を加熱する加熱部材を備え、前記制御装置は、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記原料ガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の温度よりも、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の温度が低くなるように前記加熱部材を制御する基板処理装置、が提供される。
（付記１０）
また、本発明の他の代表的な一態様によれば、 処理対象となる基板を処理室内に搬入する搬入工程と、 第１ガス供給ノズルから前記処理室内に原料ガスを供給し、前記基板の表面の少なくとも一部に膜を形成する堆積工程と、前記第１ガス供給ノズルとは異なる第２ガス供給ノズルから前記処理室内に第１エッチングガスを供給し、前記堆積工程において堆積された膜を除去するエッチング工程と、を含み、前記基板の表面の少なくとも一部に所定の膜厚の膜を選択的に形成する選択成長工程と、 前記処理室から前記処理された基板を搬出する搬出工程と、 前記処理室に前記基板がない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に第２エッチングガスを供給し、少なくとも前記第１ガス供給ノズルの内壁に堆積した膜をエッチングするノズルエッチング工程と、を具備する半導体装置の製造方法、 が提供される。
（付記１１）
また、（付記１０）において、 前記選択成長工程は、前記堆積工程の後に前記処理室内の原料ガスを取り除く第１パージ工程と、前記エッチング工程の後に前記処理室内の第１エッチングガスを取り除く第２パージとを更に含み、前記堆積工程、前記第１パージ工程、前記エッチング工程、及び、前記第２パージ工程とを繰り返す半導体装置の製造方法。
（付記１２）
また、（付記１０）又は（付記１１）において、 前記基板は、基板保持手段により保持された状態で前記処理室内に搬入されると共に、前記基板保持手段により保持された状態で前記処理室から搬出され、 前記ノズルエッチング工程は、前記搬出工程の後に、前記基板保持手段から前記基板を取り出し、空の前記基板保持手段を再度処理室内に戻した後、実施される半導体装置の製造方法。
（付記１３）
また、（付記７）又は（付記８）において、 前記基板は、基板保持手段により保持された状態で前記処理室内に搬入されると共に、前記基板保持手段により保持された状態で前記処理室から搬出され、 前記ノズルエッチング工程は、前記搬出工程の後に、前記基板保持手段から前記基板を取り出す基板搬送工程と並行して実施される半導体装置の製造方法。
（付記１４）
また、本発明の他の代表的な一態様によれば、 処理対象となる基板を処理室内に搬入する搬入工程と、 第１ガス供給ノズルから前記処理室内に原料ガスを供給し、前記基板の表面の少なくとも一部に膜を形成する堆積工程と、前記第１ガス供給ノズルとは異なる第２ガス供給ノズルから前記処理室内に第１エッチングガスを供給し、前記堆積工程において堆積された膜を除去するエッチング工程と、を含み、前記基板の表面の少なくとも一部に所定の膜厚の膜を選択的に形成する選択成長工程と、 前記処理室から前記処理された基板を搬出する搬出工程と、 前記処理室に前記基板がない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に第２エッチングガスを供給し、少なくとも前記第１ガス供給ノズルの内壁に堆積した膜をエッチングするノズルエッチング工程と、を具備する基板処理方法、 が提供される。
（付記１５）
また、本発明の他の代表的な一態様によれば、 処理対象となる基板を処理室内に搬入する搬入工程と、 第１ガス供給ノズルから前記処理室内に原料ガスを供給し、前記基板の表面の少なくとも一部に膜を形成する堆積工程と、前記第１ガス供給ノズルとは異なる第２ガス供給ノズルから前記処理室内に第１エッチングガスを供給し、前記堆積工程において堆積された膜を除去するエッチング工程と、を含み、前記基板の表面の少なくとも一部に所定の膜厚の膜を選択的に形成する選択成長工程と、 前記処理室から前記処理された基板を搬出する搬出工程と、 前記処理室に前記基板がない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に第２エッチングガスを供給し、少なくとも前記第１ガス供給ノズルの内壁に堆積した膜をエッチングするノズルエッチング工程と、を具備する基板の製造方法、 が提供される。
本発明は、ノズルによるガス供給を行う基板処理装置および基板処理方法、半導体装置の製造方法、基板の製造方法に対して使用することが可能となる。
１０：基板処理装置、１２：ウェハカセット、１４：移載機、１６：ボート、１８：処理炉、２０：真空排気系、２１：ガス供給部、２２：ヒータ、２４：処理室、２６：反応管、２７：排気口、２８：ガス排気管、３０：第１のガス供給系、３２：第２のガス供給系、３３ａ、３３ｂ：Ｏリング、３４：マニホールド、３５：リング状部、３６：シールキャップ、３７：円板状部、３８：回転機構、４０ａ・４０ｂ・４０ｃ：第１ガス供給口、４２ａ・４２ｂ・４２ｃ：第１ガス供給ノズル、４３ａ・４３ｂ・４３ｃ：第２ガス供給口、４４ａ・４４ｂ・４４ｃ：第２ガス供給ノズル、５３ａ・５３ｂ・５３ｃ：第１ＭＦＣ、５４ａ・５４ｂ・５４ｃ：第２ＭＦＣ、５５ａ・５５ｂ・５５ｃ：第３ＭＦＣ、５６：第４ＭＦＣ、５７：第５ＭＦＣ、５８ａ・５８ｂ・５８ｃ：第６ＭＦＣ、５９：真空ポンプ、６０：制御装置、６２：排気バルブ、６３ａ・６３ｂ・６４ｃ：第１バルブ、６４ａ・６４ｂ・６４ｃ：第２バルブ、６５ａ・６５ｂ・６５ｃ：第３バルブ、６６：第４バルブ、６７：第５バルブ。

Claims (13)

  1. 基板を処理する処理室と、前記基板の表面の少なくとも一部に堆積する膜の原料ガス、及び、前記原料ガスにより堆積する膜を除去する第１エッチングガスを第１ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成される第１ガス供給系と、前記原料ガスにより堆積される膜を除去する第２エッチングガスを第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成される第２ガス供給系と、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記原料ガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給するように制御し、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給するように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する制御装置と、を具備する基板処理装置。
  2. 前記第１ガス供給系は、更にパージガスを前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成され、前記第２ガス供給系は、更にパージガスを前記第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給可能に構成され、前記制御装置は、前記基板が前記処理室に搬入された状態において、前記処理室に対して、前記原料ガスを供給した後、前記パージガスにより前記処理室内の原料ガスを取り除き、その後、前記第２エッチングガスを供給した後、前記パージガスにより前記処理室内の第２エッチングガスを取り除くことを繰り返すように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記制御装置は、前記パージガスにより前記処理室内の原料ガスを取り除く際、及び、前記パージガスにより前記処理室内の第２エッチングガスを取り除く際に、前記第１ガス供給ノズル及び前記第２ガス供給ノズルの両方から前記パージガスを前記処理室内に供給するように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記制御装置は、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に前記原料ガスを供給する間、前記第２ガス供給ノズルから前記パージガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記処理室に前記第２エッチングガスを供給する間、前記第１ガス供給ノズルから前記パージガスを供給するよう前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する請求項２に記載の基板処理装置。
  5. 前記制御装置は、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に前記第１エッチングガスを供給する間、前記第２ガス供給ノズルから前記処理室に前記第２エッチングガスを供給しないように制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 前記第１エッチングガスと前記第２エッチングガスは、同じエッチングガス供給源から供給され、前記第１ガス供給系は、前記エッチングガス供給源と前記第１ガス供給ノズルの間に設けられた第１バルブを有し、前記第２ガス供給系は、前記エッチングガス供給源と前記第２ガス供給ノズルの間に設けられた第２バルブを有し、前記エッチングガス供給源は、前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系に共通に設けられた流量制御手段を介して前記第１バルブ及び前記第２バルブに接続される請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 前記制御装置は、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給する供給時間よりも、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給する供給時間が長くなるように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 前記制御装置は、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記原料ガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の圧力よりも、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の圧力が高くなるように前記第１ガス供給系及び前記第２ガス供給系を制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 前記基板処理装置は、前記処理室内を加熱する加熱部材を備え、前記制御装置は、前記基板が前記処理室内に搬入された状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記原料ガスを供給し、前記第２ガス供給ノズルから前記第２エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の温度よりも、前記基板が前記処理室内に存在しない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記第１エッチングガスを供給する場合の前記処理室内の温度が低くなるように前記加熱部材を制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  10. 基板を処理室内に搬入する搬入工程と、第１ガス供給ノズルから前記処理室内に原料ガスを供給し、前記基板の表面の少なくとも一部に膜を形成する堆積工程と、前記第１ガス供給ノズルとは異なる第２ガス供給ノズルから前記処理室内に第１エッチングガスを供給し、前記堆積工程において堆積された膜を除去するエッチング工程と、を含み、前記基板の表面の少なくとも一部に所定の膜厚の膜を選択的に形成する選択成長工程と、前記処理室から前記処理された基板を搬出する搬出工程と、前記処理室に前記基板がない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に第２エッチングガスを供給し、少なくとも前記第１ガス供給ノズルの内壁に堆積した膜をエッチングするノズルエッチング工程と、を具備する半導体装置の製造方法。
  11. 前記選択成長工程は、前記堆積工程の後に前記処理室内の原料ガスを取り除く第１パージ工程と、前記エッチング工程の後に前記処理室内の第１エッチングガスを取り除く第２パージとを更に含み、前記堆積工程、前記第１パージ工程、前記エッチング工程、及び、前記第２パージ工程とを繰り返す請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 前記基板は、基板保持手段により保持された状態で前記処理室内に搬入されると共に、前記基板保持手段により保持された状態で前記処理室から搬出され、 前記ノズルエッチング工程は、前記搬出工程の後に、前記基板保持手段から前記基板を取り出し、空の前記基板保持手段を再度処理室内に戻した後、実施される請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
  13. 基板を処理室内に搬入する搬入工程と、第１ガス供給ノズルから前記処理室内に原料ガスを供給し、前記基板の表面の少なくとも一部に膜を形成する堆積工程と、前記第１ガス供給ノズルとは異なる第２ガス供給ノズルから前記処理室内に第１エッチングガスを供給し、前記堆積工程において堆積された膜を除去するエッチング工程と、を含み、前記基板の表面の少なくとも一部に所定の膜厚の膜を選択的に形成する選択成長工程と、前記処理室から前記処理された基板を搬出する搬出工程と、前記処理室に前記基板がない状態において、前記第１ガス供給ノズルから前記処理室に第２エッチングガスを供給し、少なくとも前記第１ガス供給ノズルの内壁に堆積した膜をエッチングするノズルエッチング工程と、を具備する基板処理方法。
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