TWI446404B - 半導體裝置的製造方法、清潔方法及基板處理裝置 - Google Patents

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Description

半導體裝置的製造方法、清潔方法及基板處理裝置
本發明係關於具有處理基板的製程之半導體裝置的製造方法、清潔方法、及基板處理裝置。
CVD(Chemical Vapor Deposition)法為將既定的膜形成在基板上的一種手法。CVD法是指利用氣相中或基板表面之2種以上原料的反應，將以含在原料分子中的元素為構成要素之膜形成在基板上之方法。ALD(Atomic Layer Deposition)法為將既定的膜形成在基板上之另一種手法。
ALD法是指在某一成膜條件(溫度、時間等)下，將成為用於成膜之2種以上的原料以每次1種原料的方式交替地供應給基板上，依照原子層單位吸附，進行利用表面反應而以原子層層級予以控制之而進行成膜的手法。與習知的CVD法作比較，可用更低的基板溫度(處理溫度)處理、或可藉由成膜循環次數控制成膜的膜厚。
另外，就形成在基板上的導電膜而言，例如，舉出氮化鋁(AlN)膜、氮化鈦(TiN)膜。另外，就其他的導電膜而言，舉出Ta、W、Mn或其氮化物、Ti、Al等。另外，就絕緣性膜而言，例如舉出Hf或Zr或Al的氧化物和氮化物等。
這些導電膜或絕緣膜係藉由將處理氣體供應給搬入了基板之處理室內而形成，不過當形成導電膜或絕緣膜時，也會在處理室的內壁或處理室內之基板支撐具等的構件，附著含有導電膜或絕緣膜的沉積物。會有處理室內沉積厚的膜使應力變大而對其膜造成裂痕，從該處產生異物(剝離的附著物)的情況。在產生的異物混入到基板上的導電膜或絕緣膜中的情況，成為導致製品的良品率下降的原因。於是，必須在每次由沉積物所組成之膜的膜厚達到一定的膜厚即將膜除去，但期望用清潔氣體不必將處理室解體藉由蝕刻沉積物來除去。其理由是若可以用清潔氣體來將膜除去的話，不耗費處理室解體時的人力且不會造成處理室之零組件損壞的危險而連帶使運用成本降低，且可以期待既縮短時間又提高裝置的運轉率之故。有關絕緣膜的蝕刻已有如同以下使用BCl3 之日本專利文獻1中的專利。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]　日本專利特開2004-146787號公報
會有當將氮化鋁膜作為導電膜形成在被處理基板上時，例如，用三甲基鋁(TMA：Trimethyl aluminium；Al(CH3 )3 )作為含鋁(Al)原料，用氨(NH3 )作為氮化氣體的情況。氮化鋁膜會有時單獨作為絕緣膜來使用，有時作為與氮化鈦(TiN)的交替積層膜來用於電極的用途。
然則，得知在將鹵系氣體的BCl3 作為清潔氣體使用，蝕刻氮化鋁膜的情況，無法充分蝕刻且難以除去氮化鋁膜。
因此，本發明的主要目的係提供解決上述問題且有效除率地除去導電膜或絕緣膜之半導體裝置的製造方法、清潔方法、及基板處理裝置。
為了要解決上述課題，依據本發明的一個樣態，係提供一種半導體裝置的製造方法，其具有：第1製程，係將基板搬入處理室內；第2製程，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成導電膜或絕緣膜；第3製程，係從前述處理室內搬出處理後的前述基板；第4製程，係將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述處理室內之導電膜或絕緣膜；及第5製程，係在將前述第1~4製程作為1個循環而重複進行複數次循環之後，將清潔氣體供應給前述處理室內，除去附著在前述處理室內被改質過的前述導電膜或前述絕緣膜。
依據本發明的其他樣態，係提供一種半導體裝置的製造方法，其附著在前述處理室內之前述導電膜或前述絕緣膜為氮化膜，前述改質氣體為含氧氣體。
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，該清潔方法具有：改質製程，係每次在前述基板上形成膜，將改質氣體供應給前述處理室內而改質附著在前述處理室內的前述膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給前述處理室內而除去被改質過的前述膜，以除去附著在前述處理室內的前述膜。
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，該清潔方法具有：改質製程，係將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述處理室內的前述膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給前述處理室內，將包括改質後的前述膜之附著在前述處理室內的沉積物除去而清潔前述處理室內；前述改質氣體，係使改質後的組成前述膜之元素間的鍵結能量成為比前述清潔氣體的清潔成分與改質後的組成前述膜之元素的鍵結能量小之氣體。
依據本發明的其他樣態，提供一種基板處理裝置，其具有：處理室，係處理基板；原料氣體供應系統，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內；含氧氣體供應系統，係將含氧氣體供應給前述處理室內；清潔氣體供應系統，係將清潔氣體供應給前述處理室內；排氣系統，係將前述處理室內排氣；及控制部，係控制前述原料氣體供應系統、前述含氧氣體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統，前述控制部，係以將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成氮化膜，將前述含氧氣體供應給前述處理室內而氧化附著在前述處理室內之氮化膜來改質成氧化膜，將清潔氣體供應給前述處理室內而除去前述氧化膜的方式，控制前述原料氣體供應系統、前述含氧氣體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統。
依據本發明，可將附著在處理室的內壁或處理室內之基板支撐具等的構件之含有導電膜或絕緣膜的沉積物有效率地除去。
以下，參考圖面來說明本發明的較佳實施形態之清潔方法。此外，本實施形態的清潔方法為利用蝕刻現象來進行者，本發明中，將蝕刻的用語作為與清潔大致同義的用語使用。
＜蝕刻原理＞
首先，探討BCl3 無法充分蝕刻氮化鋁膜的理由，推測應該是在分離Al-N鍵結時需要很大的活性化能量，僅靠分解BCl3 而還原之B元素或Cl元素所構成的衝突無法切斷鍵結之故。也依存於處理室內的處理溫度，600℃程度無法進行蝕刻，又非常升高處理溫度的話，也許即使是BCl3 能進行蝕刻，但尤其以適用於要求低溫處理的縱型裝置的情況會有困難。
另一方面，氧化膜(HfO2 、ZrO2 、TiO2 等)的清潔，確認藉由使用BCl3 可以除去氧化膜。於是，本發明係氧化氮化鋁膜而改質成氧化鋁膜，之後清潔被改質的氧化鋁膜。進而，為了要更有效率地進行清潔，將氮化鋁膜的氧化製程及被改質之氧化鋁膜的清潔製程重複進行既定次數也是有效的。
例如，舉出O2 、NO、O3 、H2 O、H2 +O2 等，作為氧化氮化鋁膜之氧化劑的一個例子。
氧化鋁膜具有難以被O2 氧化的性質，一般必須是800℃以上。這點推測也許是在分離Al-N鍵結時需要大的活性化能量，僅靠O2 或O所構成的衝突無法切斷鍵結。利用同時供應水蒸氣或H2 +O2 而使H2 O在處理室201內產生的方式之H2 O所造成的氧化，對於氮化鋁膜意味著即使氧化溫度的低溫化也是有效的。藉使用H2 O可於低溫氧化的理由，被認為應該是H2 O的OH具有降低用來分離Al-N鍵結之活性化能量的效果之故。
如此，在將膜氧化時之處理室內的處理溫度會因氧化劑的種類而有差異，例如，H2 O的情況為設定在400℃至800℃之間的溫度，例如600℃，O3 的情況為設定在700℃至800℃之間的溫度，例如800℃，NO的情況為設定在700℃至800℃之間，例如800℃較佳。此外，藉由H2 +O2 來氧化氮化鋁膜的情況，被認為在處理內產生H2 O，因而與H2 O的情況同樣地設定在400℃至800℃之間的溫度，例如600℃較佳。
此處，參考第1圖及第2圖的示意圖來說明在氧化氮化鋁膜，之後蝕刻被改質的氧化鋁膜時所推測的機構。第1圖為作為膜而在宏觀思考時所推測之機構的示意圖。第2圖為依照原子單位所推測之機構之示意圖。
首先，將氧化劑供應給氮化鋁膜(第1(a)圖、第2(a)圖)，則氮化鋁膜會被改質，成為氧化鋁膜(第1(b)圖、第2(b)圖)。其次，被認為將BCl3 作為清潔氣體供應給氧化鋁膜，藉以切斷Al-O鍵結，形成BOCl、BO2 、AlCl3 等而進行膜的蝕刻(第1(c)圖、第2(c)圖)。
藉由供應BCl3 而可以蝕刻被改質的氧化鋁膜的理由，被認為是BCl3 經分解而還原之B元素切斷Al-O鍵結之故。被認為是展開蝕刻會生成具有Al-Cl鍵結或B-O鍵結之化合物(反應生成物)。此處，具有Al-Cl鍵結之化合物(例如AlCl3 )，由於蒸氣壓高，因而可作為氣體輕易地除去。
對此，供應BCl3 也蝕刻氮化鋁膜有困難的理由，被認為是Al-N鍵結的活性化能量比Al-O鍵結的活性化能量高，BCl3 經分解而還原的B元素無法切斷Al-N鍵結之故。此外，Al-N鍵結的活性化能量雖如同上述，但Al-N鍵結的鍵結能量比Al-O鍵結的鍵結能量低。
＜裝置全體構成＞
其次，說明適切於利用上述＜蝕刻原理＞之本發明的實施例，詳細說明利用上述＜蝕刻原理＞之基板處理裝置及其清潔方法的一個例子。本實施例的基板處理裝置係由製造半導體裝置(IC(Integrated Circuits))所使用之半導體製造裝置的一個例子而構成者。下述的說明係針對使用對基板進行成膜處理等之縱型的批次式裝置的情況，作為基板處理裝置的一個例子作論述。但是，本發明並不是以使用縱型裝置或批次式裝置為前提者，例如也可以使用橫型裝置或單片式裝置。
如同第3圖，基板處理裝置101係使用將成為基板的一個例子之晶圓200收納之卡匣110。晶圓200則是由矽等的材料所構成。基板處理裝置101具備框體111。在框體111的內部設置卡匣台(Cassette Stage)114。卡匣110係有時藉由製程內搬送裝置(省略圖示)搬入到卡匣台114上，有時從卡匣台114上搬出。
卡匣台114係藉由製程內搬送裝置使卡匣110內的晶圓200保持垂直姿勢，且以卡匣110的晶圓出入口朝上的方式載置。卡匣台114係構成為將卡匣110向右旋轉到框體111的後方並縱向旋轉90度，使卡匣110內的晶圓200成為水平姿勢，成為能以使卡匣110的晶圓出入口朝向框體111的後方的方式動作。
在框體111內之前後方向的大致中央部設置卡匣架105。卡匣架105則是構成為以複數段複數列保管複數個卡匣110。
卡匣架105設有收納成為晶圓移載機構125之搬送對象的卡匣110之移載架123。
卡匣台114的上方設有備用卡匣架107。備用卡匣架107則是以保管備用的卡匣110的方式構成。
在卡匣台114與卡匣架105之間設置卡匣搬送裝置118。卡匣搬送裝置118係由在保持卡匣110的狀態下可升降之卡匣升降機118a、及作為搬送機構之卡匣搬送機構118b所構成。卡匣搬送裝置118則是構成為利用卡匣升降機118a及卡匣搬送機構118b的連續動作，在卡匣台114與卡匣架105與備用卡匣架107之間搬送卡匣110。
在卡匣架105的後方設置晶圓移載機構125。晶圓移載機構125係由使晶圓200可在水平方向上旋轉或直線運動之晶圓移載裝置125a、及使晶圓移載裝置125a升降之晶圓移載裝置升降機125b所構成。晶圓移載裝置125a設有夾取晶圓200的夾125c。晶圓移載機構125係構成為利用晶圓移載裝置125a與晶圓移載裝置升降機125b的連續動作，把夾125c作為晶圓200的載置部，對晶舟(boat)217裝填(charging)晶圓200，或從晶舟217排出(discharging)。
框體111的後部上方設有熱處理晶圓200之處理爐202，構成為處理爐202的下端部利用爐口閘門147進行開關。
處理爐202的下方設有使晶舟217對處理爐202升降之晶舟升降機115。晶舟升降機115的升降台連結臂部128。在臂部128水平地安裝密封蓋219。密封蓋219則是以垂直地支撐晶舟217，並且可閉塞處理爐202的下端部的方式構成。
晶舟217係具備複數個保持構件，在使中心一致地於垂直方向整列的狀態下，分別水平地保持複數片(例如大概50至150片)晶圓200的方式構成。
在卡匣架105的上方設置供應清淨化的氛圍之清潔空氣之清潔單元134a。清潔單元134a則是由供應風扇及防塵過濾器所構成，以使清潔空氣在框體111的內部流通的方式構成。
在框體111的左側端部設置供應清潔空氣之清潔單元134b。清潔單元134b也是由供應風扇及防塵過濾器所構成，以使清潔空氣流通於晶圓移載裝置125a或晶舟217等的附近的方式構成。使該清潔空氣成為流通於晶圓移載裝置125a或晶舟217等的附近之後，予以排氣到框體111的外部。
＜基板處理裝置的動作＞
接著，針對基板處理裝置101的主要動作進行說明。
藉由製程內搬送裝置(省略圖示)使卡匣110搬入卡匣台114上，卡匣110則以將晶圓200在卡匣台114上保持垂直姿勢，使卡匣110的晶圓出入口朝向上方的方式載置。之後，卡匣110係以藉由卡匣台114使卡匣110內的晶圓200成為水平姿勢，使卡匣110的晶圓出入口朝向框體111的後方的方式，於框體111的後方繞右側縱向旋轉90度。
之後，卡匣110藉由卡匣搬送裝置118自動搬送轉交到卡匣架105或備用卡匣架107之被指定的棚架位置並暫時保管。之後，卡匣110藉由卡匣搬送裝置118從卡匣架105或備用卡匣架107移載至移載架123，或者直接搬送至移載架123。
卡匣110移載至移載架123，則晶圓200會從卡匣110通過晶圓出入口藉由晶圓移載裝置125a的夾125c被夾取，裝填(charging)至晶舟217。已將晶圓200轉交給晶舟217之晶圓移載裝置125a，回到卡匣110，將後續的晶圓110裝填至晶舟217。
將預先被指定片數的晶圓200裝填至晶舟217，封閉處理爐202的下端部之爐口閘門147則會開啟，處理爐202的下端部被開放。之後，保持晶圓200群之晶舟217利用晶舟升降機115的上升動作搬入(loading)處理爐202內，處理爐202的下部利用密封蓋219閉塞。
搬入後，利用處理爐202對晶圓200實施任意的處理。該處理後，依照上述的相反順序，將晶圓200和卡匣110搬出至框體111的外部。
＜處理爐的構成＞
其次，用第4、5圖說明前述過適用於基板處理裝置101之處理爐202。
如同第4圖及第5圖所示，處理爐202設有將晶圓200加熱之加熱裝置(加熱手段)之加熱器207。加熱器207係具備上方被閉塞之圓筒形狀的隔熱構件及複數條加熱線，並具有對隔熱構件設置加熱線之單元構成。加熱器207的內側設有處理晶圓200之石英製的反應管203。
反應管203的下端設有經由氣密構件之O型環220而由不鏽鋼等所構成之歧管209。歧管209的下端開口成為經由作為密封構件的O型環220而利用作為蓋體的密封蓋219加以氣密閉塞。即是於反應管203的下方設有可氣密閉塞反應管203的下端開口的作為爐口蓋體之密封蓋219。密封蓋219係成為從垂直方向下側抵接在反應管203的下端。密封蓋219例如由不鏽鋼等的金屬所組成且形成為圓盤狀。密封蓋219的上面設有與反應管203的下端抵接之O型環220。處理爐202中，至少利用反應管203、歧管209以及密封蓋219，形成處理室201。
密封蓋219的與處理室201相反側設有使晶舟217旋轉之旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255係貫穿密封蓋219，經由支撐晶舟217之晶舟支撐台218連接至後述的晶舟217。構成為可以藉由使旋轉機構267動作並使晶舟217旋轉而使晶圓200旋轉。密封蓋219係構成為藉由設置在反應管203的外部的作為升降機構的晶舟升降機115而在垂直方向上升降，藉此，可將晶舟217搬入搬出至處理室201的內外。
如同第3圖所示，晶舟217係具有被固定在晶舟支撐台218之底板210及被配置在其上方之頂板211，並具有在底板210與頂板211之間架設複數根支柱212之構成。構成為在晶舟217保持複數片晶圓200。複數片晶圓200則是構成為在一面相互隔著一定的間隔一面保持水平姿勢的狀態下支撐在晶舟217的支柱212。
以上的處理爐202係成為在將批次處理的複數片晶圓200對於晶舟217多段地積層的狀態下，晶舟217一面由晶舟支撐體218支撐一面插入處理室201內，加熱器207將被插入處理室201內的晶圓200加熱到既定的溫度。
如第4、5圖所示，處理室201連接供應複數種原料氣體(反應氣體)、惰性氣體、改質氣體(氧化劑)及清潔氣體之2根氣體供應管310、320、(第1氣體供應管310、第2氣體供應管320)。
氣體供應管310，從上游側起依序設有流量控制裝置(流量控制手段)之質量流量控制器312、氣化單元(氣化手段)之氣化器700及開關閥之閥314。氣體供應管310的前端部(下游端)連結噴嘴410(第1噴嘴410)的上游端。噴嘴410係構成為具有垂直部及水平部之L字型狀。噴嘴410的垂直部係於構成處理室201之反應管203的內壁與晶圓200之間之圓弧狀的空間，在沿著反應管203的內壁之上下方向(晶圓200的積載方向)延伸。噴嘴410的水平部則是設置成貫穿歧管209的側壁。噴嘴410的側面設有供應原料氣體之多數個氣體供應孔410a。氣體供應孔410a係從下部橫跨到上部分別具有相同或漸次傾斜大小之開口面積，再以相同的開口間距設置。
再者，氣體供應管310中，在氣化器700與閥314之間連結被連接至後述的排氣管231之通風管線610的上游端。通風管線610設有閥614。不將原料氣體供應給處理室201內的情況，係在關閉閥314、324的狀態下開啟閥614，經由閥614將原料氣體排往通風管線610。
另外，氣體供應管310之閥314的下游端連接供應作為載體氣體的惰性氣體之載體氣體供應管510的下游端。載體氣體供應管510，從上游側起依序設有質量流量控制器512及閥514。
再者，氣體供應管310中，在比與氣體供應管510的連接部更接近處理室210的部位，連接氣體供應管740的下游端。氣體供應管740的上游側，分別連接氣體供應管710的下游端、氣體供應管810的下游端、及氣體供應管910的下游端。氣體供應管710，從上游側依序設有質量流量控制器712及閥714。氣體供應管810，從上游側依序設有質量流量控制器812及閥814。氣體供應管910，從上游側依序設有具有質量流量控制器912及閥914之氣體供應管910。
氣體供應管320，從上游側依序設有流量控制裝置(流量控制手段)之質量流量控制器322及閥324。氣體供應管320的前端部(下游端)連結噴嘴420(第2噴嘴420)的上游端。噴嘴420構成為具有垂直部及水平部之L字形狀。噴嘴420的垂直部係與噴嘴410的垂直部同樣地，於構成處理室201之反應管203的內壁與晶圓200之間之圓弧狀的空間，沿著反應管203的內壁而在上下方向(晶圓200的積載方向)延伸。噴嘴420的水平部則是設置成貫穿歧管209的側壁。噴嘴420的側面設有供應原料氣體之多數個氣體供應孔420a。氣體供應孔420a也是與氣體供應孔410a同樣地，從下部橫跨到上部分別具有相同或在大小上漸次變化之開口面積，再以相同的開口間距設置。
再者，氣體供應管320之閥324的下游端連結供應作為載體氣體的惰性氣體之載體氣體供應管520的下游端。載體氣體供應管520，從上游側依序設有質量流量控制器522及閥524。
另外，氣體供應管320中，在比與氣體供應管520的連接部更接近處理室210的部位，連接氣體供應管750的下游端。氣體供應管750的上游側，分別連接氣體供應管720的下游端、氣體供應管820的下游端、及氣體供應管920的下游端。氣體供應管720，從上游側依序設有質量流量控制器722及閥724。氣體供應管820，從上游側依序設有質量流量控制器822及閥824。氣體供應管920，從上游側依序設有質量流量控制器922及閥924。
例如在供應給氣體供應管310內的原料為液體的情況，從氣體供應管310所供應的液體原料，藉由質量流量控制器312進行流量調整並供應至氣化器700。藉由氣化器700使液體原料氣化而產生之作為原料氣體(反應氣體)的氣化氣體，經由閥314流往氣體供應管310的下游側，與從載體氣體供應管510所供應的載體氣體合流，再經由噴嘴410供應給處理室210內。另外，可以成為藉由閥314及閥324的控制，作為原料氣體(反應氣體)的氣化氣體，只從氣體供應管310供應給處理室201內或只從氣體供應管320供應給處理室201內，或者從氣體供應管310和氣體供應管320雙方供應給處理室201內。另外，例如在供應給氣體供應管310內的原料為氣體的情況，將質量流量控制器312更換成氣體用的質量流量控制器，氣化器700則不需要。
作為上述構成的一個例子，氣體供應管310，導入原料氣體的一個例子之Al原料(三甲基鋁(TMA)、氯化鋁(AlCl3 ))或是Ti原料(四氯化鈦(TiCl4 )或四二甲基胺鈦(TDMAT：Ti[N(CH3 )2 ]4 ))、四二乙基胺鈦(TDEAT：Ti[N(CH2 CH3 )2 ]4 )。氣體供應管320作為導入原料氣體(改質原料)的一個例子之氮化劑之氨(NH3 )、氮(N2 )、亞氧化氮(N2 O)、單甲基聯胺(monomethylhydrazine)(CH6 N2 )等。
再者，氣體供應管710內及氣體供應管720內導入作為改質氣體的含氧氣體(氧化劑)的例如O2 。另外，氣體供應管810內及氣體供應管820內導入添加在改質氣體中之作為還原劑的例如H2 。O2 及H2 分別為通過氣體供應管740內及氣體供應管750內而在氣體供應管310內及氣體供應管320混合，再分別經由噴嘴410及噴嘴420供應給處理室201內。此處，作為氧化劑而言，可以單體使用O2 ，其他例如O3 、H2 O、H2 +O2 、COX 、SOX 及NX O(X 為1以上的整數)等，或者使用這些的混合氣體。此外，在改質氣體中不添加H2 氣體的情況，也可以不使用氣體供應管810內及氣體供應管820。另外，也可以是只有氣體供應管710或氣體供應管720的其中1條之構成。
作為改質氣體(氧化劑)而言，可以使用各種的物質，其中即使是H2 O也容易使後述之蝕刻對象的膜(例如氮化鋁膜)氧化，又臭氧產生器等的裝置也不必要，可以達到降低成本故為較佳。進而，如同本實施形態，使用O2 中添加H2 的混合氣體則更佳。若為這種構成的話，比藉由起泡作用(bubbing)而使H2 O氣體產生的情況，更可以將更大量的水分供應給處理室201內且可以提高氧化力。此外，O3 也因氧化力強，所以適合使用，但必須另外有臭氧產生器。O2 單體雖與用H2 O或O3 的情況比較成為容易降低氧化率但也可使用。
氣體供應管910內及氣體供應管920，從上游側導入清潔氣體(蝕刻氣體)。清潔氣體通過氣體供應管740內及氣體供應管750內朝氣體供應管310內及氣體供應管320內供應，再分別經由噴嘴410及噴嘴420供應給處理室201內。
作為清潔氣體而言，較佳為使用含有具有比後述之蝕刻對象的膜(例如改質處理氮化鋁膜而獲得之氧化鋁膜等)成分的活性化能量(例如Al-O鍵結等的活性化能量)還要高的能量之化合物之氣體。然後，較佳為使用如藉由與蝕刻對象的膜起反應而生成蒸氣壓高且作為氣體容易除去的金屬化合物之氣體。可以作為清潔氣體適切地使用例如含有B元素的鹵素系氣體之BCl3 、HCl、Cl2 、SiCl4 、HBr、BBr3 、SiBr4 及Br2 等；或者這些的混合氣體。此外，含有F元素的氣體，與蝕刻對象的膜起反應則會生成蒸氣壓低(作為氣體來進行除去會有困難的)的金屬化合物(例如AlF3 等)，因而作為清潔氣體並不佳。
表1中為顯示可用來作為清潔氣體之鹵素化合物的一個例子及其物性值。另外，表2中顯示藉由蝕刻反應能生成之Ti的鹵素化合物及Al的鹵素化合物的一個例子及其物性值。
如表1所示，考慮到熔點及沸點，BCl3 、BBr3 、BI3 任何一個均可以適合作為清潔氣體使用。惟，使BI3 氣化必須加熱，因而使用BCl3 、BBr3 則更佳。此外BBr3 雖於常溫為液體，但因蒸氣壓高，被認為也容易作為清潔氣體使用。
另外，在例如使用BCl3 來蝕刻氧化鈦膜的情況，作為反應生成物，如表2所示生成TiCl3 、TiBr4 、TiI4 等的鹵素化合物。此處，TiBr4 也被認為具有與AlCl3 相同程度的蒸氣壓，可作為氣體容易予以除去。另外，在例如使用BCl3 來蝕刻氧化鋁膜的情況，作為反應生成物生成AlCl3 、AlBr3 、AlI3 等的鹵素化合物。此處，AlBr3 也被認為具有與AlCl3 相同程度的蒸氣壓，可作為氣體容易予以除去。
主要由氣體供應管310、質量流量控制器312、氣化器700、閥314、噴嘴410、氣體供應孔410a，構成TMA供應管線。另外，由氣體供應管320、質量流量控制器322、閥324、噴嘴420、氣體供應孔420a，構成H3 供應管線。另外，主要由TMA供應管線及NH3 供應管線，構成把複數個原料氣體(例如TMA或NH3 )供應給處理室201內之原料氣體供應系統。
另外，主要由載體氣體供應管510、質量流量控制器512、閥514、氣體供應管310、噴嘴410、氣體供應孔410a、載體氣體供應管520、質量流量控制器522、閥524、氣體供應管320、噴嘴420、氣體供應孔420a，構成將作為載體氣體或沖洗氣體之惰性氣體供應給處理室201內之惰性氣體供應系統。
另外，主要由氣體供應管710、質量流量控制器712、閥714、氣體供應管810、質量流量控制器812、閥814、氣體供應管740、氣體供應管310、噴嘴420、氣體供應孔420a、氣體供應管720、質量流量控制器722、閥724、氣體供應管820、質量流量控制器822、閥824、氣體供應管750、氣體供應管320、噴嘴420、氣體供應孔420a，構成將改質氣體為含氧氣體(氧化劑)供應給處理室201內之含氧氣體供應系統。
另外，主要由氣體供應管910、質量流量控制器912、閥914、氣體供應管740、氣體供應管310、噴嘴410、氣體供應孔410a、氣體供應管920、質量流量控制器922、閥924、氣體供應管750、氣體供應管320、噴嘴420、氣體供應孔420a，構成將清潔氣體供應給處理室201內之清潔氣體供應系統。
反應管203設有將處理室201內的氛圍排氣之排氣管231。排氣管231，從上游側起依序設有檢測出處理室201內的壓力之作為壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力感測器245、作為壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller)閥243、及作為真空排氣裝置之真空泵246。構成為使真空泵246動作，根據由壓力感測器245所檢測出的壓力資訊，調整APC閥243的開度，而構成得到能使處理室201內的壓力成為既定的壓力(真空度)的方式得到進行真空排氣。
此外，APC閥243是一種開關閥而可以使處理室201的真空排氣‧停止真空排氣，再調整閥的開度而可調整壓力之開關閥。主要由排氣管231、APC閥243、真空泵246、壓力感測器245構成排氣系統。
在反應管203內設置作為溫度檢測器的溫度感測器263。構成為根據由溫度感測器263所檢測出的溫度資訊，調整對加熱器207的通電狀況，使處理室201內的溫度成為所期望的溫度分布。溫度感測器263係與噴嘴410和420同樣地構成為L字形狀，沿著反應管203的內壁設置。
反應管203內的中央部設有晶舟217。如同上述過，晶舟217係成為可以利用晶舟升降機115使密封蓋219升降而在反應管203的內外進行搬入搬出。另外，如同上述過，為了提高處理的均一性，支撐晶舟217之晶舟支撐台218的下端部，連接使晶舟217旋轉之晶舟旋轉機構267的旋轉軸255。成為可以藉由使晶舟旋轉機構267驅動以使被支撐在晶舟支撐台218之晶舟217旋轉。
以上的質量流量控制器312、322、512、522、712、722、812、822、912、922；閥314、324、514、524、614、714、724、814、824、914、924；加熱器207；真空泵246；APC閥243；晶舟旋轉機構267；晶舟升降機115；壓力感測器245；溫度感測器263等的各構件，連接至控制器280。控制器280為控制基板處理裝置101的全體動作之控制部(控制手段)的一個例子，成為分別控制：質量流量控制器312、322、512、522、712、722、812、822、912、922的流量調整；閥314、324、514、524、614、714、724、814、824、914、924的開關動作；依據來自APC閥243的開關和壓力感測器245的壓力資訊之壓力調整動作；依據來自溫度感測器263的溫度資訊之加熱器207的溫度調整；真空泵246的啟動‧停止；晶舟旋轉機構267的旋轉速度調節；晶舟升降機115的升降動作等。
[第1實施形態] ＜膜形成方法、膜改質方法及清潔方法＞
其次，針對使用上述的基板處理裝置101的處理爐202，作為半導體裝置(device)之製造製程的一個製程，在處理室201內將導電膜或絕緣膜形成在晶圓200上的方法、將形成的膜改質的方法、及清潔處理室201內的方法進行說明。作為成膜方法而言，針對使用鋁原料為TMA作為成膜原料，使用NH3作為氮化劑，藉由ALD(Atomic Layer Deposition)法，在晶圓200上形成氮化鋁膜(AlN)的例子進行說明。另外，作為清潔方法而言，針對使用BCl3 氣體作為清潔氣體，藉由熱化學反應清潔處理室201內的例子進行說明。此外，以下的說明中，構成基板處理裝置101之各部位的動作係由控制器280所控制。
(1)成膜製程
首先，用第6圖及第7圖來說明在處理室201內將氮化鋁膜形成在晶圓200上的方法。本實施形態中，針對例如使用ALD法而在基板上進行成膜的例子進行說明。ALD法是指在某一成膜條件(溫度、時間等)下，將成為用於成膜之至少2種以上的成為原料之原料氣體以每次1種原料的方式交替地供應給基板上，以1原子單位吸附在基板上，利用表面反應進行成膜的手法。此時，膜厚係依照供應原料氣體的循環數進行(例如，成膜速度為1/循環，在形成20的膜的情況，進行20次循環)。
成膜處理係使控制器280依照下述控制基板處理裝置101。即是控制加熱器207而將處理室201內保持在400℃以下，較佳為350℃。之後，實施把晶圓200搬入處理室201內之第1製程。即是將複數片晶圓200裝填到晶舟217(wafer charge)，將晶舟217搬入處理室201內。之後，藉由晶舟驅動機構267使晶舟217旋轉而使晶圓200旋轉。之後，實施使真空泵246動作並且開啟APC閥243而將處理室201內抽真空，晶圓200的溫度達到350℃而溫度等穩定後(壓力‧溫度調整)，在將處理室201內的溫度保持在350℃的狀態下，依序執行後述的4個步驟而在晶圓200上形成導電膜或絕緣膜之第2製程。
(步驟11)
第2製程的步驟11中，將TMA流到處理室201內。TMA係於常溫為液體，供應給處理室201內有加熱以使氣化後供應的方法、或藉由氣化器700以使氣化後供應的方法，即是將被稱為載體氣體之He(氦)、Ne(氖)、Ar(氬)、N2 (氮)等的惰性氣體，通過具備氣化器700之TMA容器中，將氣化的部分與該載體氣體一起朝處理室201內供應的方法等。以後者的狀況為例進行說明。
將TMA流至處理室201內時，將TMA流到氣體供應管310內，將載體氣體(N2 )流到載體氣體供應管510內。然後，將氣體供應管310的閥314、載體氣體供應管510的閥512、及排氣管231的APC閥243一起開啟。載體氣體在載體氣體供應管510內流動，藉由質量流量控制器512進行流量調整。TMA在氣體供應管310內流動，藉由質量流量控制器312進行流量調整，經由氣化器700氣化，與被流量調整過的載體氣體混合，從噴嘴410的氣體供應孔410a供應給處理室201內並從排氣管231排氣。此時，適切調整APC閥243而將處理室201內的壓力設定在10Torr(約1333Pa)以下的範圍，較佳為設在0.4Torr(約53Pa)。將晶圓200曝露在TMA中的時間設為1分鐘以下，例如6秒鐘。
此時，流到處理室201內的氣體只有TMA及N2 、Ar等的惰性氣體，NH3 則不存在。因此，TMA不會引起氣相反應，會與晶圓200的表面或基底膜起表面反應(化學吸附)而形成原料(TMA)的吸附層或Al層(以下，稱為含Al層)。TMA的吸附層是指原料分子的連續性的吸附層外，也包括不連續性的吸附層。Al層是指由Al所構成之連續性的層外，也包括可以重疊這些之Al薄膜。此外，也有將由Al所構成之連續性的層稱為Al薄膜的情況。
同時，開啟閥524，從連結在氣體供應管320的中途之載體氣體供應管520流通惰性氣體。藉此，可以防止TMA從處理室201內回流到氣體供應管320內。
(步驟12)
第2製程的步驟12中，關閉氣體供應管310的閥314而停止朝處理室201的TMA供應內，開啟閥614而TMA流往通風管線610。如此，可以藉由不停止TMA的氣化而停止朝處理室201的TMA供應內，既迅速又穩定地進行TMA的再度供應。此時氣體排氣管231的APC閥243在維持開啟的狀態下，藉由真空泵246將處理室201內排氣直到成為20Pa以下為止，從處理室201內排除殘留TMA。此時，將N2 等的惰性氣體朝處理室201內供應，則排除殘留TMA之效果更加提升。
(步驟13)
第2製程的步驟13中，將NH3 流到處理室201內。即是將NH3 流到氣體供應管320內，將載體氣體(N2 )流到載體氣體供應管520內。然後，將氣體供應管320的閥524、載體氣體供應管520的閥522及排氣管231的APC閥243一起開啟。載體氣體在載體氣體供應管520內流動，藉由質量流量控制器522進行流量調整。NH3 在氣體供應管320內流動，藉由質量流量控制器322進行流量調整，與被流量調整過的載體氣體混合，從噴嘴420的氣體供應孔420a供應給處理室201內並從排氣管排氣。當流通NH3 時，適切調節APC閥243而將處理室201內的壓力維持在10Torr(約1333Pa)以下的範圍，例如7Torr(約933Pa)。另外，NH3 的供應量為10slm以下，最佳為7.5slm。將晶圓200曝露在NH3 中的時間設為3分鐘以下，例如45秒鐘。
同時，開啟閥514，從連結在氣體供應管310的中途之載體氣體供應管510內流通惰性氣體。藉此，可以防止NH3 從處理室201內回流到氣體供應管320內。
藉由供應NH3 使化學吸附在晶圓200上之含Al層與NH3 起表面反應(化學吸附)，而在晶圓200上形成氮化鋁膜。
(步驟14)
第2製程的步驟14中，關閉氣體供應管320的閥324而停止朝處理室201內的NH3 供應。另外，氣體排氣管231的閥243在維持開啟的狀態下，藉由真空泵246將處理室201內排氣成20Pa以下，從處理室201內排除殘留NH3 。另外，此時，將N2 等的惰性氣體，從構成NH3 的供應管線之氣體供應管320內及構成TMA供應管線之氣體供應管310，分別供應給處理室201內而沖洗，則排除殘留NH3 之效果更加提升。
將上述步驟11至14設為1個循環，藉由進行至少1次以上，使用ALD法將既定膜厚的氮化鋁膜形成在晶圓200上。在此情況，在各循環中，如同上述的情況，留意以使步驟11的由含Al原料氣體所構成的氛圍、及步驟13的由氮化氣體所構成的氛圍之各個氛圍不會在處理室201內混合的方式成膜。
形成既定膜厚的氮化鋁膜之後，將處理室201內抽真空，之後將N2 等的惰性氣體供應給處理室201內並排氣，而沖洗處理室201內。沖洗處理室201內之後，處理室201內取代成N2 等的惰性氣體，並且使處理室201內的壓力回復到常壓。
之後，實施從處理室201內搬出處理後的晶圓200之第3製程。即是藉由晶舟升降機115使密封蓋219下降，而使歧管209的下端開口，並且在處理完畢的晶圓200保持在晶舟217的狀態下，從歧管209的下端搬出到反應管203的外部(卸載晶舟(boat unload))。之後，處理完畢的晶圓200由晶舟217取出(排出晶圓(wafer discharge))。
(2)改質製程
其次，針對將改質氣體(氧化劑)供應給處理室201內，而改質附著在處理室201內的作為導電膜或絕緣膜之氮化鋁膜之作為第4製程的改質製程進行說明。如第7圖所示，本實施形態中，每一次進行上述的成膜製程(重複第1製程至第3製程)實施改質製程，而改質附著在處理室201內之氮化鋁膜。以下，例如針對使用H2 及O2 來氧化經由成膜製程所附著的氮化鋁膜之改質製程進行說明。
首先，空的晶舟217即是未裝填載晶圓200的晶舟217，藉由晶舟升降機115被升起而搬入處理室201內(搬入晶舟(boat load))。在此狀態下，密封蓋219成為經由O型環220而密封歧管209的下端的狀態。
接著，藉由真空泵246予以真空排氣，使處理室201內成為所期望的壓力(真空度)。此時，處理室201內的壓力由壓力感測器245測定，根據此被測定的壓力，回授控制APC閥243的開度。另外，藉由加熱器207予以加熱，使處理室201內成為所期望的溫度。此時，根據溫度感測器263所檢測出的溫度資訊，回授控制對加熱器207的通電狀況，使處理室201內成為所期望的溫度分布。接著，藉由旋轉機構267使晶舟217旋轉。此外，也可以不使晶舟217旋轉。處理室201內保持在400℃至800℃之間的溫度，例如600℃。處理室201內的溫度達到600℃而溫度等穩定後，在將處理室201內的溫度保持在600℃的狀態下，進行下一個處理。另外，處理室201內的壓力設為0.5至760Torr。
將氣體供應管710、氣體供應管810、氣體供應管720、氣體供應管820的閥714、724、814、824分別開啟，分別將作為改質氣體的含氧氣體(氧化劑)之O2 流到氣體供應管710內及氣體供應管720內，將添加在改質氣體中之作為還原劑之H2 流到氣體供應管810內及氣體供應管820內。O2 在氣體供應管710內及氣體供應管720內流動，藉由質量流量控制器712及質量流量控制器722分別進行流量調整，流至氣體供應管740內及氣體供應管750內。H2 在氣體供應管810內及氣體供應管820內流動，藉由質量流量控制器812及質量流量控制器822分別進行流量調整，流至氣體供應管740內及氣體供應管750內。H2 及O2 分別在氣體供應管740內及氣體供應管750內流動而通過氣體供應管310內及氣體供應管320內，從噴嘴410的氣體供應孔410a及噴嘴420的氣體供應孔420a，供應給處理室201內。此外，還原劑及氧化劑之H2 及O2 ，係藉由控制器280控制質量流量控制器712及質量流量控制器280，以使成為0.5至20slm。
處理室201內，H2 及O2 混合而成為H2 O，使附著在反應管203內壁之氮化鋁膜氧化，而改質成氧化鋁膜。此外，氧化劑的氧化力係受到處理室201內的溫度分布影響，較低溫的區域(例如爐口部)等則變低。惟，這樣的低溫區域，一開始附著之氮化鋁膜的膜厚較薄，因而氧化力降低不會造成問題。即使氧化力降低仍可充分使氮化鋁膜氧化而改質成氧化鋁膜。
將氮化鋁膜充分氧化.改質成氧化鋁膜後，將氣體供應管710、氣體供應管810、氣體供應管720、氣體供應管820的閥714、724、814、824分別關閉，而停止H2 及O2 的供應。另外，氣體排氣管231的APC閥243在維持開啟的狀態下，藉由真空泵246，將處理室201內排氣成20Pa以下，從處理室201內排除殘留NH3 。另外，此時，將N2 等的惰性氣體，從構成NH3 的供應管線之氣體供應管320內及構成TMA供應管線之氣體供應管310內，分別供應給處理室201內而沖洗，則排除殘留的NH3 之效果更加提升。
如此，預先將每次結束成膜製程(重複步驟11至14)附著在處理室201內壁等之氮化膜氧化，當實施後述的清潔製程時，膜成為一部分被氧化的狀態，因而可以縮短膜的蝕刻時間。
(3)清潔製程
其次，針對將清潔氣體供應給處理室201內而除去附著在處理室201內的導電膜或絕緣膜之沉積物的作為第5製程之清潔製程進行說明。本實施形態中，以下針對以清潔氣體之BCl3 來清潔經由改質製程所改質過之氧化鋁膜的例子進行說明。
將氣體供應管910及氣體供應管920的閥914及閥924分別開啟，使清潔氣體即是作為蝕刻氣體之鹵素系的BCl3 流到氣體供應管910內及氣體供應管920內。BCl3 係藉由質量流量控制器912及922進行流量調整，從氣體供應管910內及氣體供應管920內流至氣體供應管740內及氣體供應管750內，通過氣體供應管310內及氣體供應管320內，從噴嘴410及噴嘴420的氣體供應孔410a及氣體供應孔420a供應給處理室201內。
蝕刻氣體也可以使用以N2 等的惰性氣體從100%稀釋成大概20%的濃度，在稀釋蝕刻氣體而使用的情況，將載體氣體供應管510及載體氣體供應管520的閥514及閥524也開啟。N2 在載體氣體供應管510內及載體氣體供應管520內流動，藉由質量流量控制器512及質量流量控制器522進行流量調整，在氣體供應管310內及氣體供應管320內與被流量調整過的蝕刻氣體混合而從噴嘴410及噴嘴420的氣體供應孔410a及氣體供應孔420a供應給處理室201內。
此時，朝處理室201之BCl3 的供應內也可連續進行，但也可以與來自排氣管231的排氣交替且間歇(斷續)地進行。即亦能進行由循環蝕刻所構成的清潔。具體上也可以如第7圖所示，將以下的步驟21至24設為1個循環，將此循環重複既定次數以進行清潔製程。
(步驟21)
在APC閥243開啟的狀態下進行處理室201內的真空排氣。在處理室201內的壓力達到第1壓力之後，關閉APC閥243。藉此封閉處理室201內及排氣系統。
(步驟22)
在其狀態即是在APC閥243關閉且處理室201內的壓力成為第1壓力的狀態下，開啟閥914及閥924，將BCl3 朝處理室201內供應一定時間。此時，也可以成為開啟閥514及閥524，將N2 等的惰性氣體朝處理室201內供應而稀釋蝕刻氣體(BCl3 )。在處理室201內的壓力成為第2壓力之際關閉閥914及閥924，停止BCl3 朝處理室201內的供應。此時，在已正在供應N2 等惰性氣體的情況，也關閉閥514及閥524，並也停止惰性氣體朝處理室201內的供應。藉此，封閉氣體供應系統。此時，全部的閥成為被關閉的狀態。藉此，封閉處理室201內，成為將BCl3 封存在處理室201內的狀態。
(步驟23)
將其狀態即是將藉由封閉氣體供應系統及排氣系統而封閉處理室201內，並將BCl3 封入在處理室201內的狀態維持既定時間。
(步驟24)
經過既定時間後，開啟APC閥243，通過排氣管231而進行處理室201內的真空排氣。之後，開啟閥514及閥524，將N2 等的惰性氣體供應給處理室201內並由排氣管231排氣，進行處理室201內的氣體沖洗。
將以上的步驟21至24設為1個循環，藉由將此循環重複進行既定次數進行循環蝕刻所構成的清潔。如此，成為在清潔時，將關閉APC閥243一定時間的步驟及開啟APC閥243一定時間的步驟重複進行複數次。即是成為將APC閥243的開閉間歇(斷續)地重複既定次數。依據循環蝕刻所構成的清潔，可以預先確認每一個循環的蝕刻量，藉由循環次數控制蝕刻量。另外，比連續流通蝕刻氣體而清潔的方式做比較，可以減少氣體的消耗量。
被導入處理室201內的BCl3 擴散到處理室201內全體，與附著在處理室201內即是附著在反應管203的內壁或晶舟217之含有氧化鋁膜的沉積物接觸。可以蝕刻氧化鋁膜的理由被認為是BCl3 經分解而還原的B元素切斷Al-O鍵結之故。此時，在沉積物與BCl3 之間產生熱的化學反應，生成具有Al-Cl鍵結或B-O鍵結之例如AlCl3 等的反應生成物。具有Al-Cl鍵結的化合物，由於蒸氣壓高，因而所生成的反應生成物，從排氣管231被排往處理室201的外部。以這種方式，除去沉積物(蝕刻)且進行處理室201內的清潔。
僅預先設定的次數進行上述循環，則會將處理室201內抽真空，之後將N2 等的惰性氣體供應給處理室201內並予以排氣，沖洗處理室201內。處理室201內經沖洗過後，處理室201內取代成N2 等的惰性氣體。
此外，作為上述循環蝕刻所構成之清潔的處理條件而言，以下為例示：
處理溫度：500至850℃
第1壓力：1.33至13300Pa
第2壓力：13.3至66500Pa，較佳為13300至26600Pa
BCl3 供應流量：0.5至5 slm
氣體供應時間(過渡時間)：0.1至15 min
氣體封存時間(封存時間)：0.1至15 min
排氣時間：0.1至10 min
循環次數：1至100次
以各個範圍內的一定值，一定地維持各個的清潔條件以施行清潔。
結束處理室201內的清潔後，再實施對於上述過的晶圓200之膜的成膜製程(第1製程至第3製程)。即是將裝填了複數片晶圓200之晶舟217搬入處理室201內，重複進行步驟11至14而在晶圓200上形成氮化鋁膜，將裝填了處理後的晶圓200之晶舟217朝處理室201外且搬出。再者，因應於需求而再度實施上述的改質製程(第4製程)過後，再度實施上述的清潔製程(第5製程)而進行反應管203內的清潔。
依據本實施形態，可在進行清潔製程之前進行改質製程，將氮化鋁膜預先改質成氧化鋁膜。BCl3 經分解而還原的B元素輕易地即可切斷Al-O鍵結，因而可確實地蝕刻氮化鋁膜(被改質過的氧化鋁膜)。另外，藉由蝕刻，生成具有Al-Cl鍵結或B-O鍵結的化合物(反應生成物)，不過具有Al-Cl鍵結的化合物(例如AlCl3 )，由於蒸氣壓高，因而可作為氣體輕易地予以除去。
此外，依據本實施形態，如第7圖所示在成膜製程(重複進行步驟11至14)實施1次的時後進行改質步驟。藉此，可以使應該經由改質製程以使氧化之氮化鋁膜的膜厚變薄，成為可更確實地使氮化鋁膜氧化。另外，可以藉由應該在1次的改質製程以使氧化之氮化鋁膜的膜厚變薄，以縮短氧化所需要的時間，可提升氧化率(厚膜則難以在膜中擴散氧化劑並漸漸地降低氧化率)。其結果，清潔製程中可以更確實地蝕刻氮化鋁膜(改質過的氧化鋁膜)。
另外，依據本實施形態，在實施過改質製程後，在進行清潔製程之前預先進行處理室201內的沖洗，不會在處理室201內殘留氧化劑。因此，可以避免在清潔氣體中添加了氧化劑，可以確實地防止處理室201內或氣體供應系統內的構件受到腐蝕。
[第2實施形態]
本實施形態中，只說明與第1實施形態不同的處所。成膜製程則與第1實施形態相同。關於改質製程及清潔製程，雖施行的內容相同，但如同第8圖施行各製程的時序並不相同，本實施形態係在蝕刻對象的氮化鋁膜成膜到既定膜厚為止之後連續實施改質製程及清潔製程。另外，如同第8、9圖所示，並不是改質製程及清潔製程分別只進行1次，而是循環地重複進行這些。
具體上，將成膜製程(重複進行步驟11至14)進行既定次數，附著在處理室201內之氮化鋁膜的膜厚達到既定的膜厚後，將空的晶舟217搬入處理室201內，調整過處理室201內的壓力及溫度之後，氧化氮化鋁膜的一部分(步驟31)，除去氧化劑(步驟32)，藉由清潔氣體蝕刻被改質過的氧化鋁膜(步驟33)，從處理室201內除去清潔氣體(步驟34)。然後，將步驟31至步驟34循環地重複進行既定次數。
依據本實施形態，可以將在實施改質製程或清潔製程時所必要的額外時間(例如晶舟217的升降時間或處理室201內的壓力‧溫度調整時間)極力省略，且可以使基板處理的產能提升。另外，依據本實施形態，並不是將改質製程及清潔製程分別只進行1次，而是循環地重複進行既定次數，即使是除去對象之氮化鋁膜為厚的情況，仍可以確實地除去。
[第3實施形態]
本實施形態中，只說明與第1實施形態不同的處所。本實施形態的成膜製程則與第1實施形態相同。即使關於改質製程及清潔製程，雖施行的內容相同，但施行各製程的時序並不相同。即是第1實施形態中，雖成為定期進行改質製程及清潔製程，但本實施形態則於例如在生產(基板處理)批量產生閒置時間的情況等，不定期實施改質製程及清潔製程。
在此情況下，控制器280係根據成膜製程的重複進行次數計算累積膜厚，根據計算出的膜厚值判定是否進行改質製程及清潔製程。此外，累積膜厚也可以成為控制器280從配置在處理室201內的感測器(未圖示)等取得。另外，也可以不計算出累積膜厚而根據成膜製程的重覆進行次數進行判定。改質處理或清潔處理的處理條件係控制器280根據計算出的膜厚值決定。此外，也可以在具備控制器280的記憶手段預先登錄複數個配方(recipe)(例如當將成膜製程重複進行10次時的改質處理及清潔處理之配方、當將成膜製程重複進行15次時的改質處理之配方、及清潔處理之配方‧‧‧)，成為在進行改質製程及清潔製程時，控制器280從記憶手段選出最適當的配方而讀出。
依據本實施形態，在生產批量的閒置時間等不定期執行改質製程及清潔製程，可以減少停止生產的次數，且可以減少停止生產的時間。另外，根據成膜製程的重複進行次數選出最適當的處理條件(或配方)，因而可以避免清潔不足或過度清潔。
[第4實施形態]
本實施形態中，只說明與第2實施形態不同的處所。本實施形態係在形成既定膜厚為止之後，僅1次進行改質製程後，將清潔製程進行既定次數。
具體上，可以如同第10圖，在氧化氮化鋁之後(步驟41)，除去氧化劑(步驟42)，將清潔氣體供應給處理室201內(步驟43)，從處理室201內除去清潔氣體(步驟44)，將步驟43及步驟44設為1個循環，僅既定循環次數進行清潔，藉以除去附著在反應管203內的膜。此處，雖是以清潔氣體為間歇供應的方式敘述，但也可以連續流通。
[第5實施形態]
本實施形態中，只說明與第1實施形態不同的處所。本實施形態中，作為1次成膜結束時的氧化方法，並不使用氧化劑，而是採用在插入晶舟217時使大氣氛圍捲入處理室201內，藉以使大氣中的水分或氧與沉積在反應管203內的膜起反應的方法。
藉由上述的第1至第5實施形態，可在成膜後就這樣除去無法清潔的膜。
[其他的實施形態]
以上，具體說明了本發明的實施形態，不過本發明並不侷限於上述的實施形態，在不脫離該精神的範圍內可作各種變更。
例如，本發明係如同上述的實施形態不單是適用於氮化鋁膜，在膜X無法直接清潔的情況，若為經過將膜X成膜後，氧化膜X，藉由清潔氣體除去氧化過的膜Y的階段即可以除去之膜的話，則任何一種膜種皆可適用。即是本發明係若為改質後的膜與清潔氣體的成分鍵結，生成高蒸氣壓的鹵素化合物(反應生成物)之膜的話，並不侷限於氮化鋁(AlN)膜，例如在蝕刻如氮化鈦(TiN)膜、氮化鋁鈦(TiAlN)膜、氮化矽鈦(TiSiN)膜、氮化鉭(TaN)膜、氮化鉭(TaSiN)膜、氮化硼(BN)膜、氮化鉿(HfN)膜、氮化鎢(WN)膜、氮化矽(SiN)膜等其他的氮化膜的情況也可適用。另外，例如在蝕刻如氮化鈦膜與氮化鋁膜的積層膜組成之不同的積層狀的極薄膜積層膜的情況也可適用。
另外，例如成膜製程所使用的原料氣體，只限於經由成膜製程所形成的膜(蝕刻對象的膜)為上述的氮化膜，並不限定於上述實施形態所示的氣體種。
另外，例如改質氣體若為改質後的組成膜之元素間的鍵結能量成為比清潔氣體的清潔成分與改質後的組成膜之元素的鍵結能量小之氣體的話，上述的實施形態所示的氣體以外的其他氣體也可以適用。
另外，例如清潔氣體並不侷限於BCl3 ，即使是BCl3 、HCl、Cl2 、SiCl4 、HBr、BBr、BBr3 、SiBr4 、及Br2 等其他的清潔氣體也可適用。
另外，例如上述的實施形態中，在將改質氣體(氧化劑)供應給處理室201內後，在開始進行清潔製程之前，藉由沖洗除去殘留在處理室201內的氧化劑，不過本發明並不侷限於該形態。即是可以不除去殘留在處理室201內的氧化劑氣體，亦能開始進行清潔製程。這種方式所構成，則在開始進行清潔製程時，殘留在處理室201內的改質氣體，添加在被供應給處理室201內之清潔氣體(BCl3 )中。然後，含在氧化劑中的O元素衝突到構成BCl3 之B-Cl鍵結而促使BCl3 的分解。藉此，一定氧濃度的範圍內會有使蝕刻率提升的情況。惟，在使用H2 O作為氧化劑的情況，改質結束後不沖洗則會有腐蝕氣體供應系統的配管等的情況。
＜實施例＞
以下，說明本發明的實施例。
[實施例1]
以下，參考第11圖、第12圖來說明本發明的實施例1。第11圖、第12圖為顯示實施改質製程過後之氮化鋁膜在深度方向上的組成分布之曲線圖。
第11圖、第12圖的橫軸表示從實施改質製程過後的氮化鋁膜表面起的深度(nm)。縱軸表示藉由X-射線光電子光譜儀(XPS：X-ray Photoelectron Spectroscopy)測定過之氮化鋁膜在深度方向上的元素濃度(atomic%)。第11圖、第12圖所示的評估中，使用H2 O作為改質氣體(氧化劑)，使在矽晶圓上所形成之厚度23nm的氮化矽膜分別被氧化。氧化時間(曝露在H2 O氛圍的時間)分別設為1分鐘、5分鐘。
從第11圖、第12圖得知，藉由實施改質製程，使氮化鋁膜的表面氧化，含氧濃度增加並且含氮濃度降低。即得知藉由實施改質製程，使氮化鋁膜的表面改質成氧化鋁膜。另外，還得知加長氧化時間會使改質成氧化鋁膜的深度增加。
[實施例2]
本實施例中，對氮化鈦(TiN)膜、氮化鋁(AlN)膜、氮化鋁鈦(TiAlN)膜、氧化鋁(AlO)膜在表面所形成之各評估樣本，供應清潔氣體，嘗試各種膜的蝕刻。
最初的評估中，對評估樣本，不進行改質製程，只進行清潔製程。作為清潔氣體而言，以單體使用BCl3 。其結果，有關氧化鋁膜獲得充分的蝕刻效果。然則，有關氮化鈦膜、氮化鋁膜、氮化鋁鈦膜並未獲得充分的蝕刻效果。
接下來的評估中，對評估樣本，不進行改質製程，只進行清潔製程。作為清潔氣體而言，使用添加了2%的O2 於BCl3 之氣體。其結果，有關氧化鋁膜及氮化鈦膜獲得充分的蝕刻效果。然則，有關氮化鋁膜、氮化鋁鈦膜並未獲得充分的蝕刻效果。此外，使添加在BCl3 之O2 的濃度從2%增加到10%的情況也成為同樣的結果。
最後的評估中，對評估樣本進行與上述的實施形態同樣的改質製程之後，再進行清潔製程。改質製程中，使用H2 O作為改質氣體(氧化劑)進行氧化。清潔製程中，單體使用BCl3 作為清潔氣體。其結果，不僅對氧化鋁膜，即使對氮化鈦膜、氮化鋁膜、氮化鋁鈦膜的任何一個膜，仍獲得充分的蝕刻效果。
[本發明的較佳樣態]
以下，針對本發明的較佳樣態作附註。
(附註1)
依據本發明的一個樣態，係提供一種半導體裝置的製造方法，其具有：第1製程，係將基板搬入處理室內；第2製程，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成導電膜或絕緣膜；第3製程，係從前述處理室內搬出處理後的前述基板；第4製程，係將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述處理室內的導電膜或絕緣膜；及第5製程，係在將前述第1~4製程作為1個循環而重複進行複數次循環之後，將清潔氣體供應給前述處理室內，除去附著在前述處理室內被改質過的前述導電膜或前述絕緣膜。
(附註2)
較佳為前述清潔氣體為鹵素系化合物。
(附註3)
依據本發明的其他樣態，係提供一種半導體裝置的製造方法，其附著在前述處理室內之前述導電膜或前述絕緣膜為氮化膜，前述改質氣體為含氧氣體。
(附註4)
較佳為前述複數個原料氣體包括1種以上的鹵素系化合物或有機系化合物、及含氮氣體。
(附註5)
較佳為在進行前述第4製程1次後，進行前述第5製程既定次數。
(附註6)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，該清潔方法具有：改質製程，係每次在前述基板上形成膜，將改質氣體供應給前述處理室內而改質附著在前述處理室內的前述膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給前述處理室內而除去被改質過的前述膜，以除去附著在前述處理室內的前述膜。
(附註7)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，該清潔方法具有：改質製程，係將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述處理室內的前述膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給前述處理室內，將包括改質後的前述膜之附著在前述處理室內的沉積物除去而清潔前述處理室內；前述改質氣體，係使改質後的組成前述膜之元素間的鍵結能量成為比前述清潔氣體的清潔成分與改質後的組成前述膜之元素的鍵結能量小之氣體。
(附註8)
依據本發明的其他樣態，係提供一種基板處理裝置，其具有：處理室，係處理基板；原料氣體供應系統，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內；含氧氣體供應系統，係將含氧氣體供應給前述處理室內；清潔氣體供應系統，係將清潔氣體供應給前述處理室內；排氣系統，係將前述處理室內排氣；及控制部，係控制前述原料氣體供應系統、前述含氧氣體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統之基板處理裝置，前述控制部，係以將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成氮化膜，將前述含氧氣體供應給前述處理室內而氧化附著在前述處理室內之氮化膜來改質成氧化膜，將清潔氣體供應給前述處理室內而除去前述氧化膜的方式，控制前述原料氣體供應系統、前述含氧氣體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統。
(附註9)
較佳為前述清潔氣體為鹵素系化合物。
(附註10)
較佳為前述複數個原料氣體包括1種以上的鹵素系化合物或有機系化合物、及含氮氣體。
(附註11)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其在使用清潔氣體除去成膜裝置中沉積在反應室之金屬膜或金屬氮化膜時，交替地進行沉積膜的氧化及清潔的組合1次以上藉以促進除去。
(附註12)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其在結束成膜程序且搬出製品基板後，實施將氧化的氣體流到爐內而在爐內的膜作成氧化層之處理，在進行重複這兩個成膜及氧化處理的運用下流通清潔氣體。
(附註13)
較佳為藉由將大氣導入爐內以進行爐內之沉積膜的氧化。
(附註14)
較佳為作為氧化劑包括O2 、NO、O3 、H2 O、H2 +O2 的任何一個。
(附註15)
較佳為沉積的膜包括氮化鋁(AlN)膜。
(附註16)
較佳為沉積的膜為氮化鋁鈦(TiAlN)膜。
(附註17)
較佳為清潔氣體包括BCl3 或Cl2 。
(附註18)
較佳為在流動清潔氣體時氧化劑同時存在於處理室內。
(附註19)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其在結束成膜程序且驅出製品基板後，在將氧化劑供給到處理室內之處理室內的膜實施作成氧化層之處理，在進行重複這些成膜及氧化處理的運用下進行清潔。
(附註20)
依據本發明的其他樣態，係提供一種半導體裝置，其由上述的基板處理裝置所形成。
(附註21)
依據本發明的其他樣態，係提供一種半導體裝置的製造方法，其特徵為，具有：基板搬入製程，係將基板搬入處理室內；成膜製程，係將複數個原料氣體供應給處理室內而在基板上形成導電膜或絕緣膜；基板搬出製程，係從處理室內搬出處理後的基板；改質製程，係將改質氣體供應給處理室內而改質附著在處理室內的導電膜或絕緣膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給處理室內，將包括被改質過的導電膜或絕緣膜之附著在處理室的沉積物除去而清潔處理室內。
(附註22)
較佳為也可以將基板搬入製程、成膜製程、基板搬出製程及改質製程設為1個循環，每次進行既定的循環次數以進行清潔製程。
(附註23)
另外，也可以在附著在處理室內的導電膜或絕緣膜成膜到既定的膜厚後，進行改質製程及清潔製程。
(附註24)
較佳為改質製程及清潔製程為交替地重複進行既定次數。
(附註25)
另外，也可以改質製程進行1次後，進行清潔製程既定次數。
(附註26)
較佳為清潔製程中將清潔氣體的供應及處理室內的排氣交替地重複進行既定次數。
(附註27)
較佳為由成膜製程所形成的導電膜或絕緣膜為氮化膜，改質氣體為含O原料。
(附註28)
較佳為複數個原料氣體包括1種以上的鹵素系化合物或有機系化合物、及含N原料。
(附註29)
較佳為複數個原料氣體包括Al、Ti、Si當中的至少1種。
(附註30)
較佳為含N原料為從由NH3 、N2 、N2 O、CH6 N2 所組成的群體中選出之一種以上的氣體。
(附註31)
較佳為氮化膜為從由AlN、TiN、TiAlN、TiSiN、TaN、TaSiN及SiN所組成的群體中選出的一種。
(附註32)
較佳為含O原料為從由O2 、O3 、H2 O、H2 +O2 、COx 、SOx 及Nx O(x為1以上的整數)所組成的群體中選出之一種以上的原料。
(附註33)
較佳為清潔氣體為鹵素系氣體。
(附註34)
較佳為清潔氣體為從由BCl3 、HCl、Cl2 、SiCl4 、HBr、BBr3 、SiBr4 及Br2 所組成的群體中選出之一種以上的氣體。
(附註35)
較佳為成膜製程為將前述基板加熱到400℃以下，適切的是350℃而進行。
(附註36)
較佳為含O原料為H2 O或H2 +O2 ，改質製程係將處理室內的氛圍加熱到400℃至800℃之間的既定溫度而進行。
(附註37)
較佳為清潔製程係將處理室內的氛圍加熱到500℃至850℃之間的既定溫度而進行。
(附註38)
較佳為改質製程中藉由將大氣導入處理室內，將附著在處理室內的導電膜或絕緣膜氧化。
(附註39)
依據本發明的其他樣態，係提供一種基板處理裝置，其具有：處理室，係收容基板；原料氣體供應手段，係將複數個原料氣體供應給處理室內；改質氣體供應手段，係將改質氣體供應給處理室內；清潔氣體供應手段，係將清潔氣體供應給處理室內；排氣手段，係將處理室內的氛圍排氣；及控制部，係控制原料氣體供應手段、改質氣體供應手段、清潔氣體供應手段及排氣手段，控制部，係以將複數料氣體供應給處理室內而在基板形成膜，將改質氣體供應給處理室內而改質附著在處理室內的膜，將清潔氣體供應給處理室內而清潔被改質過的膜的方式，控制原料氣體供應手段、改質氣體供應手段、清潔氣體供應手段及排氣手段。
(附註40)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，該清潔方法具有：改質製程，係將改質氣體供應給處理室內而改質附著在處理室內的膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給前述處理室內而除去被改質過的膜，以除去附著在處理室內的膜。
(附註41)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其將在供應原料氣體而在基板上形成氮化膜之基板處理裝置的處理室內所附著的氮化膜除去，該清潔方法具有：改質製程，係將含O氣體供應給處理室內，氧化氮化膜而改質成氧化膜；及清潔製程，係將鹵素系氣體供應給處理室內而除去氧化膜。
(附註42)
依據本發明的其他樣態，係提供一種清潔方法，其將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，該清潔方法具有：改質製程，係將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在處理室內的膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給處理室內，將包括改質後的膜之附著在前述處理室內的沉積物除去而清潔處理室內，改質氣體，係使改質後的組成膜之元素間的鍵結能量成為比清潔氣體的清潔成分與改質後的組成膜之元素的鍵結能量小之氣體。
101‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理室
202‧‧‧處理爐
203‧‧‧反應管
207‧‧‧加熱器
217‧‧‧晶舟
218‧‧‧晶舟支撐台
231．．．排氣管
243．．．APC閥
246．．．真空泵
267．．．晶舟旋轉機構
280．．．控制器(控制部)
第1圖為顯示本發明的一個實施形態之蝕刻的機構之示意圖。
第2圖為顯示本發明的一個實施形態之蝕刻的機構之示意圖。
第3圖為顯示本發明的一個實施形態所適用之基板處理裝置的概略構成之斜透視圖。
第4圖為本發明的一個實施形態所適用之處理爐的一個例子及附屬在該處的構件之概略構成圖，尤其是以縱剖面來顯示處理爐部分之圖。
第5圖為本發明的一個實施形態所適用之第4圖所示之處理爐的A-A線剖面圖。
第6圖為顯示本發明的一個實施形態的成膜程序之圖。
第7圖為顯示本發明的一個實施形態的程序之圖。
第8圖為顯示本發明的第2實施形態的程序之圖。
第9圖為顯示本發明的第2實施形態之改質製程及清潔製程的程序之圖。
第10圖為顯示本發明的第4實施形態之改質製程及清潔製程的程序之圖。
第11圖為顯示實施改質製程後之氮化鋁膜在深度方向上的組成分布之曲線圖且是顯示將氧化時間設為1分鐘的情況。
第12圖為顯示實施改質製程後之氮化鋁膜在深度方向上的組成分布之曲線圖且是顯示將氧化時間設為5分鐘的情況。

Claims (19)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，其具有：第1製程，係將基板搬入處理室內；第2製程，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成導電膜或絕緣膜；第3製程，係從前述處理室內搬出處理後的前述基板；第4製程，係在已搬出前述基板的狀態下將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述處理室內壁之導電膜或絕緣膜；及第5製程，係在將前述第1~4製程作為1個循環而重複進行複數次循環之後，將清潔氣體供應給前述處理室內，除去包括被改質過的前述導電膜或前述絕緣膜的附著在前述處理室內壁的沉積物。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中，附著在前述處理室內之前述導電膜或前述絕緣膜為氮化膜，前述改質氣體為含氧氣體。
  3. 一種清潔方法，係將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，具有：改質製程，係每次在前述基板上形成膜，在已搬出前述基板的狀態下將改質氣體供應給前述處理室內而改質附著在前述處理室內壁的前述膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給前述處理室內而除去被 改質過的前述膜，以除去附著在前述處理室內壁的前述膜。
  4. 一種清潔方法，係將在供應原料氣體而在基板上形成膜之基板處理裝置的處理室內所附著的膜除去，具有：改質製程，係將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述處理室內的前述膜；及清潔製程，係將清潔氣體供應給前述處理室內，將包括改質後的前述膜之附著在前述處理室內的沉積物除去而清潔前述處理室內；前述改質氣體，係使改質後的組成前述膜之元素間的鍵結能量成為比前述清潔氣體的清潔成分與改質後的組成前述膜之元素的鍵結能量小之氣體。
  5. 一種基板處理裝置，其具有：處理室，係處理基板；原料氣體供應系統，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內；含氧氣體供應系統，係將含氧氣體供應給前述處理室內；清潔氣體供應系統，係將清潔氣體供應給前述處理室內；排氣系統，係將前述處理室內排氣；及控制部，係控制前述原料氣體供應系統、前述含氧氣 體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統，前述控制部，係以將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成氮化膜，在已搬出前述基板的狀態下，將前述含氧氣體供應給前述處理室內而氧化附著在前述處理室內壁之氮化膜來改質成氧化膜，將清潔氣體供應給前述處理室內而除去前述氧化膜的方式，控制前述原料氣體供應系統、前述含氧氣體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統。
  6. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中，前述第4製程係變更在前述第2製程所形成的導電膜或絕緣膜的組成。
  7. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中，前述第4製程係將組成在前述第2製程所形成的導電膜或絕緣膜的元素間的鍵結能量減小。
  8. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中，前述清潔氣體係選擇與前述第4製程後的膜反應，生成蒸氣壓高的反應生成物的氣體。
  9. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中，前述清潔氣體為選自由BCl3 、HCl、Cl2 、HBr、BBr3 及Br2 所組成的群體之一種以上的氣體。
  10. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置的製造方法，其中，前述氮化膜為選自由AlN、TiN、TiAlN、TiSiN、TaN、TaSiN及SiN所組成的群體的一種。
  11. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置的製造方法，其中，前述含氧氣體為選自由O2 、O3 、H2 O、H2 +O2 、COx 、SOx 及Nx O(x為1以上的整數)所組成的群體之一種以上的氣體。
  12. 如申請專利範圍第3項之清潔方法，其中，前述改質製程係使改質後的組成膜的元素間的鍵結能量成為比改質前的組成膜的元素間的鍵結能量小。
  13. 如申請專利範圍第3項之清潔方法，其中，前述改質製程係變更附著在處理室的膜的組成。
  14. 一種半導體裝置的製造方法，其具有：第1製程，係將在已保持基板的狀態下的基板保持部搬入處理室內；第2製程，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成導電膜或絕緣膜；第3製程，係從前述處理室內搬出在已保持處理後的前述基板的狀態下的前述基板保持部；第4製程，係從前述基板保持部排出前述基板，將在空狀態下的前述基板保持部搬入前述處理室內，將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述基板保持部及前述處理室內之導電膜或絕緣膜；及第5製程，係在將前述第1~4製程作為1個循環而重複進行複數次循環之後，將清潔氣體供應給前述處理室內，除去包括被改質過的前述導電膜或前述絕緣膜的附 著在前述處理室內的沉積物。
  15. 如申請專利範圍第14項之半導體裝置的製造方法，其中，附著在前述處理室內之前述導電膜或前述絕緣膜為氮化膜，前述改質氣體為含氧氣體。
  16. 如申請專利範圍第14項之半導體裝置的製造方法，其中，前述改質氣體係將氫氣混合於氧氣的氣體。
  17. 一種清潔方法，係將附著在實施以下處理的基板處理裝置的前述處理室內的膜除去的清潔方法，該等處理係將在已保持基板的狀態下的基板保持部搬入處理室內的處理、將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成導電膜或絕緣膜的處理、及從前述處理室內搬出在已保持處理後的前述基板的狀態下的基板保持部的處理，在前述基板上形成膜後，從前述基板保持部排出前述基板，將在空狀態下的前述基板保持部搬入前述處理室內，將改質氣體供應給前述處理室內，改質附著在前述基板保持部及前述處理室內之導電膜或絕緣膜，將清潔氣體供應給前述處理室內，除去包括被改質過的前述導電膜或前述絕緣膜的附著在前述處理室內的沉積物。
  18. 如申請專利範圍第17項之清潔方法，其中，在重複進行前述膜的形成、及前述膜的改質複數次後，將清潔氣 體供應給前述處理室內，除去包括被改質過的前述導電膜或前述絕緣膜的附著在前述處理室內的沉積物。
  19. 一種基板處理裝置，其具有：處理室，係處理基板；搬送系統，係將已保持前述基板的基板保持部搬送至前述處理室內；原料氣體供應系統，係將複數個原料氣體供應給前述處理室內；含氧氣體供應系統，係將含氧氣體供應給前述處理室內；清潔氣體供應系統，係將清潔氣體供應給前述處理室內；排氣系統，係將前述處理室內排氣；及控制部，係控制前述搬送系統、前述原料氣體供應系統、前述含氧氣體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統，前述控制部，係以將已保持前述基板的基板保持部搬送至前述處理室內，將複數個原料氣體供應給前述處理室內而在前述基板上形成氮化膜，從前述基板保持部排出前述基板，將在空狀態下的前述基板保持部搬入前述處理室內，將前述含氧氣體供應給前述處理室內而氧化附著在前述處理室內之氮化膜來改質成氧化膜，將清潔氣體供應給前述處理室內而除去前述氧化膜的方式，控 制前述搬送系統、前述原料氣體供應系統、前述含氧氣體供應系統、前述清潔氣體供應系統及前述排氣系統。
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