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TWI397115B - 半導體裝置的製造方法及基板處理裝置以及清潔方法 - Google Patents

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TWI397115B
TWI397115B TW096110586A TW96110586A TWI397115B TW I397115 B TWI397115 B TW I397115B TW 096110586 A TW096110586 A TW 096110586A TW 96110586 A TW96110586 A TW 96110586A TW I397115 B TWI397115 B TW I397115B
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gas
processing chamber
film
film forming
cleaning
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TW096110586A
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TW200802554A (en
Inventor
Sadao Nakashima
Takahiro Maeda
Kiyohiko Maeda
Kenji Kameda
Yushin Takasawa
Original Assignee
Hitachi Int Electric Inc
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass

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Description

半導體裝置的製造方法及基板處理裝置以及清潔方法
本發明係有關於用以處理半導體晶圓或玻璃基板等之半導體裝置的製造方法及基板處理裝置者。
作為為此種基板處理裝置，習知的技術中係有從噴嘴對反應管內供給清潔氣體，以清潔反應管內及氣體噴嘴內壁者(例如專利文獻1及2)。又、從反應管內所設置的複數個成膜氣體噴嘴供給清潔氣體也是習知(例如專利文獻2)。
【專利文獻1】日本專利特開2000－68214號公報【專利文獻2】日本專利特開2005－286005號公報
然而，本發明的發明者看出，例如在使用了複數個供給部(氣體噴嘴)，而利用各個供給部將不同種類的成膜氣體對處理室(反應管)作供給的情況等，附著於處理室內的堆積物與附著於供給部的例如內壁之堆積物係有例如化學組成之主成分不同等、種類不同的情況。又，本發明之發明者發現到，在此情況，堆積物未能良好地除去，成為有必要將不同種類的堆積物各別除去，而在清潔上需要很長的時間，又，例如在供給部是由厚度比構成處理室的材料還薄的材料所構成的情況等，依供給部之堆積物的附著、清潔氣體之曝露而使供給部容易劣化之新穎的技術課題。
本發明之目的在於提供一種解決上述的技術課題、且能良好地且短時間執行反應管內及供給部內的清潔，並能抑制供給部之劣化的進行之半導體裝置的製造方法及基板處理裝置。
本發明之第1特徵點在於具有：將基板搬入處理室內的步驟；將第1及第2成膜氣體供給至前述處理室內，而在基板上形成薄膜的步驟，其中該第1成膜氣體含有構成要形成的薄膜之複數個元素當中至少1個元素，其單獨能使膜堆積、而第2成膜氣體含有前述複數個元素當中之其他的至少1個元素，其單獨無法使膜堆積；將形成薄膜後的基板從前述處理室內搬出的步驟；以及對前述處理室內及用以供給前述第1成膜氣體的供給部內供給清潔氣體，同時使對前述處理室內作供給的清潔氣體、與對前述供給部內作供給的清潔氣體之供給流量、濃度、及種類至少任一不同，並對附著於前述處理室內的第1堆積物，及附著於前述供給部內且與第1堆積物之化學組成不同的第2堆積物予以除去的步驟。
理想的是，在形成前述薄膜的步驟中，前述處理室內及前述供給部內係被加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度。
又，本發明之第2特徵點在於具有：將基板搬入處理室內的步驟；對前述處理室內供給矽烷系氣體和氨氣(NH3 )而在基板上形成氮化矽膜(Si3 N4 膜)的步驟；將形成氮化矽膜後的基板由前述處理室內搬出的步驟；對前述處理室內及供給前述矽烷系氣體的供給部內供給清潔氣體，同時使要供給到前述處理室之清潔氣體與要供給到前述供給部內之清潔氣體的供給流量、濃度、及種類當中至少任一不同，而將附著於前述處理室內之以矽(Si)及氮(N)為主成分的第1堆積物、及附著於前述供給部內之以矽(Si)為主成分的第2堆積物予以除去的步驟。
又，本發明之第3特徵點在於具有：在基板上執行形成薄膜的處理之處理室；設置在前述處理室的外部，用以對前述處理室內進行加熱的加熱部；第1供給部，其至少一部分係配置在前述處理室內之與前述加熱部對向的區域，用以將第1成膜氣體對前述處理室內作供給，該第1成膜氣體包含用以構成被形成在基板上的薄膜之複數個元素當中至少1個元素，且其單獨可使膜堆積；第2供給部，用以將第2成膜氣體對前述處理室內作供給，該第2成膜氣體包含複數個元素當中其他的至少1個元素，且其單獨無法使膜堆積；對前述處理室內供給清潔氣體之第3供給部；對前述處理室內進行排氣的排氣部；控制器，係控制成對前述第1供給部內及由前述第3供給部朝前述處理室內供給清潔氣體，同時使要對前述第1供給部內作供給的清潔氣體與從前述第3供給部對前述處理室內作供給的清潔氣體之供給流量、濃度、及種類之至少任一不同，而將附著於前述處理室內的第1堆積物，及附著於前述第1供給部內而與前述第1堆積物的化學組成不同之第2堆積物予以除去。
依據本發明，係提供一種半導體裝置的製造方法及基板處理裝置，因為使供給到處理室內之清潔氣體與供給到供給部內之清潔氣體，在供給流量、濃度、及種類上至少任一個不同，所以即使在處理室內和供給部附著有不同種類的堆積物，也可良好且短時間進行反應管內及供給部內的清潔，而可抑制供給部劣化的進行。
 〔第1實施形態〕
以下依據圖面來說明本發明之第1實施形態。
第1圖係顯示適用於本發明之第1實施形態之基板處理裝置100的處理爐202之概略構成的縱剖面圖。
如第1圖所示般，處理爐202係具有作為加熱機構(加熱部)之加熱器206，用以將後述之處理室201內進行加熱。加熱器206係圓筒形狀，係由做為保持板的加熱器座251所支撐而被垂直地安裝。
加熱器206的內側係配設有與加熱器206呈同心圓狀之作為反應管的處理管203。處理管203係由作為內部反應管之內管204、及設置在其外側之作為外部反應管的外管205所構成。內管204係由例如石英(SiO2 )或碳化矽(SiC)等之耐熱性材料所構成，且形成上端及下端開口的圓筒形狀。內管204之筒中空部形成有處理室201，且構成為可利用後述的晶舟217將作為基板的晶圓200以水平姿勢且在垂直方向以多段排列的狀態作收納。外管205，例如是由石英或碳化矽等之耐熱性材料所構成，且形成內徑比內管204的外徑還大而上端閉塞且下端開口的圓筒形狀，且與內管204呈同心圓狀設置。
外管205的下方係配設有與外管205呈同心圓狀之歧管209。歧管209係例如由不鏽鋼等所構成，而形成上端及下端既開口的圓筒形狀。歧管209係設置成與內管204及外管205卡合著，且將此等予以支撐。此外，在歧管209與外管205之間設置有作為密封構件之○型環220a。藉由歧管209被加熱器座251所支撐，處理管203係形成被垂直地裝設的狀態。而依處理管203和歧管209以形成反應容器。
氣體供給手段225係具有其一部分配置於處理室201內而貫通歧管209的方式被連接至歧管209的複數個噴嘴230、及與該複數個噴嘴230連接的氣體供給管232。而在與屬氣體供給管232的噴嘴230之連接側的反對側之上游側，經由作為氣體流量控制器的MFC(質量流量控制器)241而與成膜氣體供給源或惰性氣體供給源(使用第2圖並敘述如後)連接。MFC241電氣連接有氣體流量控制部235，而建構成以所期望的時序作控制，使得要作供給的氣體的流量可成為所期望的量。
歧管209設有將處理室201內的雰圍氣排氣用的排氣管線231。排氣管線231係配置於由內管204和外管205之間隙所形成的筒狀空間250之下端部並與筒狀空間250連通著。在與排氣管線231的歧管209之連接側的相反側之下游側，連接有作為壓力檢出器之壓力感測器245、及透過壓力調整裝置242而與真空泵等的真空排氣裝置246連接，而構成為得以進行真空排氣使得處理室201內的壓力可成為既定的壓力(真空度)。壓力調整裝置242及壓力感測器245係與壓力控制部236電性連接，壓力控制部236係建構成以所期望的時序作控制，而依據壓力感測器245所檢出的壓力，利用壓力調整裝置242使處理室201內的壓力可成為所期望的壓力。
歧管209的下方設置有可將歧管209的下端開口氣密地閉塞之作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219係形成可從垂直方向下側抵接於歧管209的下端。密封蓋219係由例如不鏽鋼等之金屬所構成而形成為圓盤狀。密封蓋219的上面設置有可與歧管209下端抵接之作為密封構件的○型環220b。在密封蓋219的處理室201相反側，設置有使晶舟旋轉的旋轉機構254。旋轉機構254之旋轉軸255係建構成貫通密封蓋219而被連接在後述之晶舟217，且藉由使晶舟217旋轉而旋轉晶圓200。密封蓋219係建構成，可依垂直地配備於處理管203的外部之作為昇降機構的晶舟升降機115而在垂直方向昇降，依此而形成可使晶舟217對處理室201進行搬入搬出。旋轉機構254及晶舟升降機115係建構成與驅動控制部237電性連接著，並以所期望的時序作控制而得以進行所期望的動作。
作為基板保持具的晶舟217，係例如是由石英或碳化矽等之耐熱性材料所構成，且建構成將複數片的晶圓200以水平姿勢且相互中心對齊的狀態作排列並進行多段地保持。此外、在晶舟217的下部，例如由石英或碳化矽等之耐熱性材料所構成且作為圓板形狀之作為斷熱構件的斷熱板216係以水平姿勢且多段地配置有複數片，且建構成來自加熱器206的熱變得難以傳至歧管209側。
處理管203內設置有作為溫度檢出器之溫度感測器263。在加熱器206和溫度感測器263電氣連接有溫度控制部238，且建構成以所期望的時序作控制，而依據由溫度感測器263所檢出的溫度資訊來調整對加熱器206之通電程度，使處理室201內的溫度可形成所期望的溫度分布。
氣體流量控制部235、壓力控制部236、驅動控制部237及溫度控制部238也構成為操作部及輸入輸出部，而被電性連接於用以控制基板處理裝置整體的主控制部239。此等氣體流量控制部235、壓力控制部236、驅動控制部237、溫度控制部238及主控制部239係構成為控制器240。
其次，利用與上述構成相關的處理爐202，針對作為半導體裝置之製造步驟的一個工程之利用CVD法在晶圓200上形成薄膜的方法進行說明。此外，在以下的說明中，構成基板處理裝置的各部之動作係被控制器240所控制。
當複數片的晶圓200被裝填(晶圓裝填)於晶舟217時，如第1圖所示般，將複數片的晶圓200保持著的晶舟217係依晶舟升降機115而被抬起並搬入(晶舟承載)處理室201(晶圓搬入步驟)。在此狀態，密封蓋219係形成經由○型環220b而將歧管209的下端密封的狀態。
利用真空排氣裝置246進行真空排氣，使處理室201內可成為所期望的壓力(真空度)。在此際，處理室201內的壓力係以壓力感測器245測定，而壓力調整裝置242係基於被測定的壓力而進行回授控制。又，利用加熱器206加熱而使處理室201內成為所期望的溫度。在此際，朝向加熱器206之通電程度係基於溫度感測器263所檢出的溫度資訊而被回授控制，使得處理室201內可成為所期望的溫度分布。接著，晶圓200係藉由旋轉機構254旋轉晶舟217而被旋轉。
接著，由成膜氣體供給源所供給並被控制成在MFC241成為所期望的流量之成膜氣體，係在氣體供給管232流通並從噴嘴230被導入(供給)處理室201內。被導入的氣體在處理室201內上昇並自內管204的上端開口流出到筒狀空間250並自排氣管線231被排氣。氣體係在要通過處理室201內之際與晶圓200的表面接觸，且依此際之熱CVD反應而在晶圓200的表面上形成(堆積)薄膜(薄膜形成步驟)。
在經過既預先設定的處理時間時，由惰性氣體供給源供給惰性氣體，在處理室201內被惰性氣體置換的同時，處理室201內的壓力係回復成常壓。
之後，密封蓋219係依晶舟升降機115而下降，並在歧管209的下端被開口的同時，薄膜成形後的晶圓200係以被晶舟217所保持的狀態從歧管209的下端自處理室201內被搬出(晶舟卸載)(晶圓搬出步驟)。其後，完成處理的晶圓200係由晶舟217被取出(晶圓卸除)。又因應需要而如同後述般地由噴嘴230對處理室201內供給清潔氣體以對噴嘴230內壁及處理室201內進行清潔(清潔步驟)。
此外，僅止於一個例子，以在本實施形態的處理爐要處理晶圓之際的處理條件而言，例如，在Si3 N4 膜(氮化矽膜)的成膜中，係例示了處理溫度：400~800℃、處理壓力：1~50Torr(133~6665Pa)、第1成膜氣體：SiH2 Cl2 氣體、第2成膜氣體：NH3 氣體、SiH2 Cl2 氣體供給流量：0.02~0.30slm、NH3 氣體供給流量：0.1~2.0slm，而經由把各個處理條件以各自的範圍內之某值維持成一定，而對晶圓200作處理。此外，在此情況下，例如，SiH2 Cl2 氣體係由設置在比晶圓配列區域還上游側的一個噴嘴、以及立於晶圓配列區域的長度不同的複數個噴嘴所供給，NH3 氣體係由設置在比晶圓配列區域還上游側的另一個噴嘴所供給。
第2圖係詳細顯示本發明之基板處理裝置100中的氣體供給手段225。如同上述那樣、氣體供給手段225係具有噴嘴230和與該噴嘴230連接的氣體供給管232。噴嘴230係由朝處理室201內導入形成薄膜用的成膜氣體之成膜氣體噴嘴270、及不同於該成膜氣體噴嘴270的氣體噴嘴272所構成。成膜氣體噴嘴270係形成略L字狀(屬L字型噴嘴)之例如是3支第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c與形成略I字狀的直噴嘴)之例如是1支第1成膜氣體噴嘴270d、及例如是1支第2成膜氣體噴嘴270e所構成。氣體噴嘴272係形成略I字狀(係直噴嘴)且例如是由1支所構成。
第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之氣體噴出口271a、271b及271c係以於晶圓200呈水平姿勢且取間隔排列有多段的晶圓配列區域內錯開於鉛直方向的方式朝上作配置。又，第1成膜氣體噴嘴270d、第2成膜氣體噴嘴270e、及氣體噴嘴272的氣體噴出口271d、271e及273係在晶圓200的配列區域外且在比晶圓配列區域還上游側的處理室201之底部附近作橫向配置。此等噴嘴亦依噴嘴的長度而將270a、270b、270c稱為長噴嘴，而270d、270e、272稱為短噴嘴。
如此，在此實施形態中，第1成膜氣體噴嘴270d、第2成膜氣體噴嘴270e的氣體噴出口271d、271e係配置在處理室201的底部附近，而且在比其還下游側的地方，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的氣體噴出口271a、271b、271c係以錯開於鉛直方向地作配置，所以例如與使用從僅設置在處理室201底部附近之氣體噴出孔來供給成膜氣體的構成之情況等相比較之下，係可將成膜氣體對處理室201內進行均一供給，而可使晶圓200所形成之薄膜的膜厚均一。
例如，在使用從僅設置在處理室201底部附近的氣體噴出孔來供給成膜氣體的構成之情況，在成膜氣體由屬上游側的底部附近朝向屬下游側的處理室201內之上方的過程，因為會發生成膜氣體分解或生成副生成氣體，所以造成成膜氣體的濃度係隨著朝向下游處而降低。而且，藉由使成膜氣體的濃度越是朝向下游越會降低，形成在晶圓200上的膜厚係因應於配置晶圓200的位置，亦即，會在屬上游側的下部區域與屬下游側的上部區域造成差異。
對此，在此實施形態中，係如同上述將第1成膜氣體噴嘴270d、第2成膜氣體噴嘴270e的氣體噴出口271d、271e配置在處理室201的底部附近，同時藉由在比其還下游側的地方，將第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的氣體噴出口271a、271b及271c在上下方向錯開作配置，可使成膜氣體的濃度在上下方向均一，且能使在各個晶圓200上形成之膜厚難以產生差異。
有關此點，即使是從僅設置在處理室201底部附近的氣體噴出孔來供給成膜氣體的構成，也可藉由在處理室201內設置溫度梯度而利用調整溫度亦即調整成膜氣體的分解率來補償成膜氣體的濃度之降低。亦即，藉由因應於第1成膜氣體的濃度會從屬上游側的下方朝向屬下游側的上方變低的情況，而從下方朝上方將處理室內201內的溫度設高，可將在晶圓200形成的膜之膜厚在上下方向形成均一。如此，藉由在處理室201內設置溫度梯度來進行膜厚調整乃係在Si3 N4 膜等之成膜中的以往一般的膜厚調整方法。
然而，藉由調整處理室201內的溫度分布，雖然可使在複數個晶圓200間之膜厚的均一性提升，但是在處理室201內之上下方向的位置由於加熱溫度的不同，薄膜的膜質係因應上下方向所配置的晶圓200之位置而改變，薄膜之物性，例如會在薄膜之折射率或蝕刻率上產生差異。此現象雖然以往並沒有那樣嚴重，但是伴隨著微細化的進展會逐漸成為問題。
於是，在本實施形態中，藉由於處理室201內的上下方向未設置溫度梯度而執行成膜，使得在複數個晶圓200間之膜質均一，同時如同前述那樣，將氣體噴出口271d、271e設置於處理室2201底部附近，同時在比其還下游側，將氣體噴出口271a、271b及271c以上下方向偏移配置以保持成膜氣體的濃度在上下方向之均一性，藉此使複數個晶圓200間之薄膜的膜厚均一。
如同以上，除了將第1成膜氣體噴嘴270d、第2成膜氣體噴嘴270e之氣體噴出口271d、271e配置在處理室201的底部附近以外，還將第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之氣體噴出口271a、271b及271c以在晶圓配列區域內的上下方向偏移方式作配置，藉此，雖然被形成在晶圓200上之薄膜的膜厚及膜質成為均一，但是成為有必要將第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c配置在與加熱器206對向的位置。為此，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c係與反應管203同樣被加熱器206所加熱，具有在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內，第1成膜氣體一部分熱分解且依熱CVD反應而造成堆積物附著在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內之虞。
而且，因為第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內有此堆積物附著，附著的堆積物上產生裂痕再者產生剝離，而擔心會引起異物吹附於成膜中的晶圓200等弊端。
在此，針對附著在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的堆積物作說明。為了形成非晶質(amorphous)或多結晶構造的矽(Si)薄膜，在使用SiH4 作為第1成膜氣體的情況，在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內，SiH4 被加熱而熱分解，可例舉依熱CVD反應而在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內附著之Si薄膜堆積物。由此Si薄膜所構成的堆積物係成為與處理室201內附著的堆積物相同的化學組成。因此，於除去堆積物的步驟中，考慮將處理室201內與第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內共通附著的一種堆積物予以除去即可。
對此，在欲形成Si3 N4 (氮化矽)的薄膜之情況，因為在處理室201內會流通第1成膜氣體(SiCl2 H2 )與第2成膜氣體(NH3 )混合的氣體，所以附著在處理室201內的堆積物主要是依此等氣體的熱CVD反應而生成之Si3 N4 薄膜。另一方面，附著在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的堆積物為，由於在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內係單獨流通第1成膜氣體(SiCl2 H2 )，所以在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內，伴隨著SiCl2 H2 的熱CVD反應而產生Si薄膜堆積物之附著。如此，在處理室201內與第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內會有各自不同種類，亦即會附著不同化學組成的堆積物。因此，為了除去堆積物，有必要考慮將由此等2種不同化學組成所構成的堆積物予以除去。
又，為了除去附著在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的堆積物，在對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給清潔氣體的情況，例如即使第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c是與反應管203相同的石英構件，但是因為第1成膜氣體270a、270b、270c的厚度比反應室203還薄，故因為曝露於清潔氣體中受到腐蝕損害而容易發生劣化。因此，在欲使用清潔氣體來清潔附著於第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的堆積物之情況，係發生第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c容易破損的問題。
於是，在此實施形態中，在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內與處理室201內附著之堆積物的種類，亦即，就算是化學組成不同的情況，也可良好地將附著於第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內及處理室201內之附著物進行除去，同時以可使第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c變得難以破損的方式對氣體供給手段225(氣體供給管232)構成施以獨特的工夫，同時對藉使用此氣體供給手段225(氣體供給管232)來供給清潔氣體而作成的第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及處理室201內之清潔方法施以獨特的工夫。以下，要針對氣體供給手段225當中，氣體供給管232之具體的構成及使用了氣體供給管232的具體的清潔方法作說明。
在以下顯示具體構成的氣體供給管232、和使用有氣體供給管232的清潔方法中，因應欲除去的堆積物之種類，進行清潔條件的設定。具體而言，清潔氣體的供給流量、清潔氣體的濃度、清潔氣體的種類等乃係因應堆積物的種類而被決定。例如，考慮與堆積物間之反應性的相性來選擇清潔氣體的種類。又，例如，考慮2種堆積物之蝕刻速度的差異而因應需要以惰性氣體來稀釋清潔氣體。以下，茲具體說明。
如第2圖所示般，氣體供給管232係由成膜氣體供給管線274、清潔氣體供給管線276及惰性氣體供給管線280所構成。成膜氣體供給管線274的上游側被連接在成膜氣體之供給源，而下游側透過質量流量控制器(MFC)241及複數個空氣閥278而被連接在複數個成膜氣體噴嘴270。
更具體言之，第1成膜氣體供給管線274a的上游側被連接在第1成膜氣體(例如SiH2 Cl2 )之供給源，而下游側透過MFC241a、空氣閥278a及空氣閥278b而被連接在第1成膜氣體噴嘴270a。
又，第1成膜氣體供給管線274b的上游側被連接在第1成膜氣體(例如SiH2 Cl2 )之供給源，而下游側透過MFC241b、空氣閥278c及空氣閥278d而被連接在第1成膜氣體噴嘴270b。
又，第1成膜氣體供給管線274c的上游側被連接在第1成膜氣體(例如SiH2 Cl2 )之供給源，而下游側透過MFC241c、空氣閥278e及空氣閥278f而被連接在第1成膜氣體噴嘴270c。
再者，第1成膜氣體供給管線274d的上游側被連接在第1成膜氣體(例如SiH2 Cl2 )之供給源，而下游側透過MFC241d、空氣閥278g及空氣閥278h而被連接在第1成膜氣體噴嘴270d。
又，第2成膜氣體供給管線274e的上游側被連接在第2成膜氣體(例如，NH3 )之供給源，而下游側透過MFC241k、空氣閥278z1及空氣閥278z2而被連接在第2成膜氣體噴嘴270e。如此一來，成膜氣體供給管線274係成為從複數個第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及270d對處理室201內供給第1成膜氣體(例如SiH2 Cl2 )，且從1個第2成膜氣體噴嘴270e對處理室201內供給第2成膜氣體(例如，NH3 )。
清潔氣體供給管線276係由第1清潔氣體供給管線276a和第2清潔氣體供給管線276b所構成，且上游側是被連接在清潔氣體的供給源，而下游側係透過質量流量控制器(MFC)241及複數個空氣閥278而被連接在噴嘴230等處。
更具體而言，第1清潔氣體供給管線276a係上游側被連接到作為第1清潔氣體之例如是NF3 的供給源，一方的下游側係透過空氣閥278i、278j及MFC241e而被連接到第1成膜氣體噴嘴270d。又，他方的下游側係透過空氣閥278k、278l、278m、278n及MFC241j而被連接到第1成膜氣體供給管線274a、274b，274c。
又，第2清潔氣體供給管線276b係上游側被連接到作為第2清潔氣體之例如是F2 的供給源，而一方的下游側係透過空氣閥278o、278p及MFC241f被連接到氣體噴嘴272，他方的下游側係透過空氣閥278q、278r及MFC241i而被連接到第1成膜氣體供給管線274a或第1成膜氣體噴嘴270a。
此外，也可作成第2清潔氣體供給管線276b之他方下游側被連接到第1成膜氣體供給管線274b或第1成膜氣體噴嘴270b，也可作成被連接到第1成膜氣體供給管線274c或第1成膜氣體噴嘴270c。又，也可作成第2清潔氣體供給管線276b之他方的下游側與3個第1成膜氣體供給管線274a、274b及274c全部，或3個第1成膜氣體噴嘴270a、270b及270c全部連接。
作為清潔氣體，也可取代三氟化氮(NF3 )、氟(F2 )，而改以使用例如，三氟化氯(ClF3 )、氟(F2 )與氟化氫(HF)之混合氣體(F2 ＋HF)、以及此等4種氣體與氮(N2 )之混合氣體等。
惰性氣體供給管線280係為，上游側連接到惰性氣體(例如N2 )的供給源，而一方的下游側透過空氣閥278s、278t、278u2、278u、及MFC241g而連接到第2清潔氣體供給管線276b、第2成膜氣體供給管線274e、第1清潔氣體供給管線276a，他方的下游側係透過空氣閥278v、278w、278x、278y及MFC241h而與複數個第1成膜氣體供給管線274a、274b及274c連接。
其次、依據第2及3圖來說明上述的清潔步驟中清潔氣體的供給方法之一例子。
依上述的薄膜成形步驟，各自不同的物質係堆積於成膜氣體噴嘴270內壁和處理室201內。例如Si膜堆積於成膜氣體噴嘴270內壁，而Si3 N4 膜堆積於處理室201內。
具體而言，在從第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c、270d供給第1成膜氣體－SiH2 Cl2 、而從第2成膜氣體噴嘴270e供給第2成膜氣體－NH3 的情況，在成膜氣體噴嘴270當中，Si膜係堆積於配置在與加熱器206對向的區域之第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內，而Si3 N4 膜係堆積於處理室201內。此外，也會從第1成膜氣體噴嘴270d供給SiH2 Cl2 ，但是因為第1成膜氣體噴嘴270d並未位在與加熱器206對向的位置，故在第1成膜氣體噴嘴270d內、在SiH2 Cl2 未分解之下，Si膜不會堆積於第1成膜氣體噴嘴270d內。
又，從第2成膜氣體噴嘴270e供給NH3 ，SiH2 Cl2 不會進入第2成膜氣體噴嘴270e內，而即使假設已侵入，也會因為第2成膜氣體噴嘴270e未位在與加熱器206對向的位置，而不會在第2成膜氣體噴嘴270e內發生膜堆積的情形。
又，處理室201內壁的面積係比成膜氣體噴嘴270內壁的面積還大，所以附著於處理室201內壁的堆積物之量係比附著於氣體噴嘴270內壁的堆積物的量還多。又，從附著於第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內壁之堆積物的量是在噴嘴越長就會越多的情形看來，在第1成膜氣體噴嘴270a最多，第2成膜氣體噴嘴270b次多，而在第3成膜氣體噴嘴270c成為最少。又，於第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的內壁，越是噴嘴的上游側，附著的堆積物之量變越多。以下，針對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內堆積Si膜而處理室201內堆積Si3 N4 膜的情況中之清潔氣體的供給方法之一個例子，茲一邊參照第2圖、第3圖一邊作說明。
首先一開始(在第3圖之時間軸t0)，控制器240係從第1成膜氣體噴嘴270a及氣體噴嘴272開始朝第2清潔氣體的處理室201內作供給。
更具體言之，於一方，控制器240係開放被設置在第2清潔氣體供給管線276b之空氣閥278q及空氣閥278r，且於MFC241i中之第2清潔氣體的供給流量可成為例如2slm程度般地進行流量調整。亦即，控制器240係將既調整為既定流量之作為第2清潔氣體的F2 透過第1成膜氣體噴嘴270a對處理室201內作供給。依此，堆積於第1成膜氣體噴嘴270a內壁的Si膜係被F2 除去。
此外，也可作成將惰性氣體供給管線280之空氣閥278v及空氣閥278w開放，而將調整成既定流量之作為第2清潔氣體之F2 與N2 的混合氣體(F2 ＋N2 )，透過成膜氣體噴嘴270a對處理室201內作供給。
於他方，控制器240係開放被設置在第2清潔氣體供給管線276b之空氣閥278o及278p，且以在MFC241f中、第2清潔氣體的供給流量可成為例如2slm程度般作流量調整，同時開放惰性氣體供給管線280之空氣閥278s及空氣閥278t，且以在MFC241g中、例如惰性氣體的供給流量可成為2slm程度般地作流量調整。亦即，控制器240係透過氣體噴嘴272把作為第2清潔氣體之既調整成既定流量的F2 與N2 之混合氣體(F2 ＋N2 )對處理室201內作供給。依此，既堆積於處理室201內的Si3 N4 膜係被混合氣體(F2 ＋N2 )所除去。
此時，控制器240係開放空氣閥278v、空氣閥278x、及278y而對第1成膜氣體噴嘴270b、270c內供給N2 。
此外，控制器240係開放空氣閥278s、278u、278u2，並在清潔中常時對成膜氣體噴嘴270d、270e內供給N2 。藉此，防止第1及第2清潔氣體侵入第1成膜氣體噴嘴270d、270e內。此外，如同上述，成膜氣體噴嘴270d、270e內不會附著堆積物。因此，成膜氣體噴嘴270d、270e內沒有流通清潔氣體之必要。
其次，在經過既定時間之後(在第3圖的時間軸t1)，控制器240係開始自第1成膜氣體噴嘴270b朝處理室201內供給第1清潔氣體。更具體而言，控制器240係開放被設置在第1清潔氣體供給管線276a之空氣閥278k及278m、以及被設置在第1成膜氣體供給管線274b之空氣閥278d，且以於MFC241j中、第1清潔氣體的供給流量可成為例如0.5slm般地進行流量調整。亦即，控制器240係將調整成既定的流量之作為第1清潔氣體的NF3 透過第1成膜氣體噴嘴270b而朝處理室201內作供給。依此，既堆積於第1成膜氣體噴嘴270b內壁的Si膜係依NF3 而被除去。此外，此時，控制器240係停止對第1成膜氣體噴嘴270b供給N2 ，一方面維持對第1成膜氣體噴嘴270c供給N2 。
然後、在經過既定時間之後(在第3圖的時間軸t2)，控制器240係開始自第1成膜噴嘴270c對處理室201內供給第1清潔氣體。更具體而言，控制器240係開放被設置在第1清潔氣體供給管線276a之空氣閥278n和被設置在第1成膜氣體供給管線274c之空氣閥278f，且將調整成既定的流量之作為第1清潔氣體的NF3 透過第1成膜氣體噴嘴270c而對處理室201內作供給。依此，堆積於第1成膜氣體噴嘴270c內壁之Si膜係被NF3 所除去。
然後在經過既定時間之後(在第3圖的時間軸t3)，控制器240係開始從第1成膜氣體噴嘴270a、270b及270c將惰性氣體朝處理室201內作供給。更具體言之，控制器240係遮斷被設置在第1清潔氣體供給管線276a之空氣閥278k、同時開放被設置在惰性氣體供給管線280之空氣閥278x及空氣閥278y，遮斷被設置在第2清潔氣體供給管線276b之空氣閥278q、同時開放被設置在惰性氣體供給管線280之空氣閥278w。亦即，控制器240係僅將調整成既定的流量之N2 經由第1成膜氣體噴嘴270a、270b及270c而對處理室201內作供給。依此，可防止因F2 及NF3 氣體殘存而造成第1成膜氣體噴嘴270a、270b及270c之過蝕刻。
再者、在經過既定時間之後(在第3圖的時間軸t4)，控制器240開始自氣體噴嘴272朝處理室201內供給惰性氣體。更具體而言，控制器240係遮斷被設置在第2清潔氣體供給管線276b之空氣閥278o而僅將調整成既定的流量之N2 透過氣體噴嘴272對處理室201內作供給。
如同以上那樣，在此實施形態中，氣體供給手段225係形成可自複數個成膜氣體噴嘴270供給複數種清潔氣體。例如，係建構成由可供給作為第1清潔氣體的NF3 之第1成膜氣體噴嘴270a~270d當中的至少1個第1成膜氣體噴嘴也可供給作為第2清潔氣體的F2 。
又，如同上述，在此實施形態中，氣體供給手段225係作成藉由改變是透過氣體噴嘴272而朝附著多量的堆積物之處理室201內作供給的清潔氣體、以及朝附著少量堆積物的第1成膜氣體噴嘴270b、270c內作供給的清潔氣體之種類，而可良好地除去在處理室201內及第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的堆積物，且不容易在第1成膜氣體噴嘴270b、270c發生因過蝕刻所造成的劣化。
又，如同以上，在此實施形態中，係作成藉由改變對第1成膜氣體噴嘴270b、270c當中附著堆積物最多的第1成膜氣體噴嘴270a供給之清潔氣體與對其他成膜氣體噴嘴270b、270c內供給的清潔氣體之種類，而可一邊良好地執行除去附著在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的內壁之堆積物，一邊使第1成膜氣體噴嘴270b、270c不易因過蝕刻而劣化。
又，如同上述那樣，在此實施形態中，氣體供給手段225係因應堆積在各個成膜氣體噴嘴270之堆積物的量來決定要對複數個成膜氣體噴嘴270供給清潔氣體的時間。亦即，把要對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c當中堆積物堆積最多量的第1成膜氣體噴嘴270a內供給清潔氣體之時間設定最長，而把要對堆積物的堆積量次多的第1成膜氣體噴嘴270b內供給清潔氣體的時間設定成次長，然後把要對堆積物堆積量最少的第1成膜氣體噴嘴270c內供給清潔氣體的時間設定成最短。因此，係形成可一邊有效地除去各個第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的內壁所附著的堆積物，且不容易使第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c因過蝕刻而產生劣化。
又，如同上述那樣，在此實施形態中，氣體供給手段225係把要對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給清潔氣體的時間，藉由將結束第1清潔氣體的供給之時序設為在成膜氣體噴嘴270a、270b、270c相同，且一方面改變要開始供給清潔氣體之時序而作調整。此外，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之各個清潔的終點雖然一致，但是第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之清潔的終點與處理室201內之清潔的終點不一致。
此外，也可作成因應既堆積於成膜氣體噴嘴270內壁的堆積物及既堆積於處理室201內的堆積物之種類、堆積量等而對第1成膜氣體噴嘴270a~270d供給F2 、ClF3 、F2與HF之混合氣體(F2 ＋HF)、及此等氣體與N2 之混合氣體，而對氣體噴嘴272供給N2 。又，也可作成對第1成膜氣體噴嘴270a~270d及氣體噴嘴272供給同一清潔氣體種，且將要對各個噴嘴供給之清潔氣體的稀釋率(N2 的混合率)按各噴嘴獨立地作調整。如此一來，可因應各個堆積物之種類及堆積量而以最適合的條件獨立地供給各自不同的清潔氣體。
如同以上，依據本實施形態所涉及的基板處理裝置100，可對成膜氣體噴嘴270內和處理室201內獨立地供給各自不同的清潔氣體。因此，即使是在成膜氣體噴嘴270內壁與處理室201內之堆積物種類不同的情況，也能以適於各個堆積物之種類的條件來供給清潔氣體，一邊防止過蝕刻且一邊良好地除去堆積物，又，各個堆積物之除去被加速而可縮短花費在清潔步驟的時間。
又，於複數個成膜氣體噴嘴270、即使在各成膜氣體噴嘴270內壁的堆積物之堆積量不同的情況，因為能以適合各個堆積物之堆積量的條件獨立地供給清潔氣體，所以可進行成膜氣體噴嘴270內之最適當的清潔。具體而言，藉由把要對各成膜氣體噴嘴270供給之清潔氣體的氣體種(NF3 、F2 、ClF3 、F2與HF之混合氣體(F2 ＋HF)及此等4種氣體與N2 之混合氣體等)或清潔氣體的供給時間(例如第3圖之氣體供給開始時間t0、t1、t2及t3)依各成膜氣體噴嘴270來作設定，使得各個堆積物可被加速除去，而縮短花費在清潔步驟的時間。
又，依據本實施形態所涉及的基板處理裝置100，可在未卸下或交換成膜氣體噴嘴270之下自動地執行清潔。因而可使裝置的運轉率提升。
第4圖係顯示本發明之第1實施形態的變形例中之清潔氣體的供給方法。在前述的實施形態中，係對第1成膜氣體噴嘴270a供給F2 、對第1成膜氣體噴嘴270b及270c供給作為清潔氣體之NF3 、而對氣體噴嘴272供給F2 與N2 的混合氣體(F2 ＋N2 )。相對地，在此變形例中，係對第1成膜氣體噴嘴270a、270b及270c供給NF3 、而對氣體噴嘴272供給F2 。
又，在前述的第1實施形態中，係把要對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給清潔氣體的時間與終了清潔氣體的供給之時序在成膜氣體噴嘴270a、270b、270c設成相同，一方面藉由改變開始清潔氣體之供給的時序而作調整。相對地，在此變形例中，係把要對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給清潔氣體的時間與開始清潔氣體之供給的時序設成相同，一方面藉由改變終了清潔氣體之供給的時序而作調整。此外，在此變形例中，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之各個清潔的終點不一致，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之清潔的終點與處理室201內之清潔的終點都未一致。
如此一來，清潔氣體的供給方法係可在不受上述的實施形態所例示之供給方法所局限之下來作決定。也可作成取代第1實施形態的清潔氣體供給方法，或第4圖所示的變形例之清潔氣體的供給方法，而改為例如對第1成膜氣體噴嘴270a、270b及270c供給由惰性氣體所稀釋的F2 ，亦即供給F2 與N2 之混合氣體(例如10%的F2 ＋90%的N2 )，並對氣體噴嘴272供給NF3 (例如100% NF3 )。
〔第2實施形態〕
以下、依據圖面來說明本發明之第2實施形態。
第5圖係表示適用於本發明之第2實施形態之基板處理裝置100中的氣體供給手段225之模式圖。此外，適用於第2實施形態之處理爐202的構成係與適用於前述的第1實施形態之處理爐202的構成相同，故省略圖示及說明。
在前述的第1實施形態所使用的氣體供給手段225中，雖然能以第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c與氣體供給噴嘴272將清潔氣體流量和濃度作各別調整，但是並無法對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c各自調整清潔氣體的流量、濃度作調整。相對地，在此第2實施形態所使用的氣體供給手段225中，係成為可調整各第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之清潔氣體的流量、濃度。
又，在前述的第1實施形態所使用的氣體供給手段225中，係運用NF3 與F2 之複數種類的清潔氣體，相對地、在此第2實施形態所使用的氣體供給手段225中，係僅使用1個種類的清潔氣體NF3 。
在前述的第1實施形態中，清潔氣體供給管線276係具有被運用在供給屬第1清潔氣體的NF3 之第1清潔氣體供給管線276a、及被運用在供給屬第2清潔氣體的F2 之第2清潔氣體供給管線276b。而相對地，在此第2實施形態的清潔氣體供給管線276乃如第5圖所示並未具有第2清潔氣體供給管線276b而僅具有第1清潔氣體供給管線276a，也就是使用第1清潔氣體供給管線276a來進行屬第1清潔氣體的NF3 之供給。
又，在前述的第1實施形態中，第1清潔氣體供給管線276a為，上游側被連接在例如作為第1清潔氣體之NF3 的供給源，一方的下游側係透過空氣閥278i、278j及MFC241e而連接到第1成膜氣體噴嘴270d。又，第1清潔氣體供給管線276a之他方的下游側係透過空氣閥278k而被連接到MFC241j，MFC241j的下游側被分岐成3個管線276c、276d及276e，而在分岐的3個管線276c、276d、276e上，各自透過空氣閥2781、278m、278n而各自連接第1成膜氣體供給管線274a、274b及274c。亦即，在前述的第1實施形態中，第1清潔氣體供給管線276a之他方的下游側係於1個質量流量控制器－MFC241j的下游側分岐成3個管線。
相對地，在此第2實施形態所使用的第1清潔氣體供給管線276a之他方的下游側，係在比質量流量控制器還上游側分岐成3個，而在分岐的前端各自設置有1個質量流量控制器。
具體而言，在第1清潔氣體供給管線276a之他方的下游側之既分岐成3個管線當中的一個管線276c，係連接有空氣閥27812，而在空氣閥27812的下游側連接MFC241j1，MFC241j1的下游側係透過空氣閥2781而與第1成膜氣體供給管線274a連接。
又，在第1清潔氣體供給管線276a之他方的下游側之既分岐成3個管線當中之另一管線276d，係連接有空氣閥278m2，而在空氣閥278m2的下游側連接有MFC241j2，MFC241j2的下游側係透過空氣閥278m而與第1成膜氣體供給管線274b連接。
又，在第1清潔氣體供給管線276a之他方的下游側之既分岐成3個管線當中之又另一管線276d，係連接有空氣閥278n2，而在空氣閥278n2的下游側連接有MFC241j3，MFC241j3的下游側係透過空氣閥278n而與第1成膜氣體供給管線274c連接。
如同以上，在此第2實施形態中，因為從第1清潔氣體供給管線276a所分岐的3個管線276c、276d、276e設置有MFC241j1、MFC241j2、MFC241j3，用以透過第1成膜氣體供給管線274a、274b、274c而調整對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給之清潔氣體的流量，故藉由使用控制器240將MFC241j1、MFC241j2、MFC241j3各自獨立地作控制，可各自獨立地調整要對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給之清潔氣體的流量，又，可各自獨立地調整要對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給之清潔氣體的濃度。此外，針對與第1實施形態相同的部分，茲於第5圖中賦予同一編號並省略說明。
第6圖係顯示第2實施形態中之清潔氣體的供給方法。
一開始(在第6圖的時間軸t0)，控制器240係開始從第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272將清潔氣體朝處理室201內作供給。
具體而言，在時間軸t0，控制器240係開放被設置在第1清潔氣體供給管線276a之空氣閥278i及278j，並以MFC241e一邊調整流量，一邊將100%之濃度的NF3 作為清潔氣體而透過氣體噴嘴272對處理室201內作供給。
又，在時間軸t0，控制器240係開放被設置在惰性氣體供給管線280之空氣閥278v、278w、278x、278y，並透過第1成膜氣體供給管線274a、274b、274c而對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給氣體N2 ，同時開放被設置於從第1清潔氣體供給管線276a分岐的管線276c、276d、276e上之空氣閥278l、278l2、278m、278m2、278ln、及278n2，並透過第1成膜氣體供給管線274a、274b，274c而對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給NF3 。亦即，控制器240係把作為清潔氣體之由氣體N2 所稀釋的NF3 對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內作供給。
在把由氣體N2 所稀釋的NF3 對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內作供給之際，控制器240係以藉由控制MFC241j1、MFC241j2及MFC241j3以調整要被供給至第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的清潔氣體NF3 之流量，使得被供給至第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的NF3 氣體之濃度各自成為80%、60%及40%。
接著，在經過既定時間後(在第6圖的時間軸t1)，控制器240係控制氣體供給手段225，而停止從第1清潔氣體供給管線276a朝第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給NF3 ，同時對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c僅供給N2 。具體而言，控制器240係把設置在從第1清潔氣體供給管線276a分岐的管線276c、276d、276e上之空氣閥278l、278l2、278m、278m2、278ln及278n2予以遮斷。
又，在第6圖的時間軸t1，控制器240係停止朝氣體噴嘴272供給NF3 ，同時開始朝氣體噴嘴272供給N2 。具體而言，控制器240係將設置在第1清潔氣體供給管線276a上的空氣閥278i、278j遮斷，同時開放設置在惰性氣體供給管線280上的空氣閥278s、278t。
如同上述，此第2實施形態所使用的氣體供給手段225係作成，將要透過氣體噴嘴272朝附著的堆積物之量比第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內還多的處理室201內供給之清潔氣體的濃度設定成比要供給到第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內之清潔氣體的濃度還高，而得以一邊防止第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之過蝕刻，一邊可良好地除去在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內及在處理室201內之堆積物。
又，在此第2實施形態所使用的氣體供給手段225係因應堆積於各個成膜氣體噴嘴270內之堆積物的量而決定要供給到複數個成膜氣體噴嘴270內之清潔氣體的濃度。亦即，對成膜氣體噴嘴270a、270b、270c當中，堆積物之堆積量最多的成膜氣體噴嘴270a內所要供給之清潔氣體的濃度最高，而對所堆積之堆積物的量次多的成膜氣體噴嘴270b內供給之清潔氣體的濃度係次高。而且，對所堆積之堆積物的量最少的成膜氣體噴嘴270c內供給之清潔氣體的濃度最低。此外，依此、一邊防止第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之過蝕刻，一邊可從第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內將堆積物良好地除去。此外，在第2實施形態中，係使第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內之各個終點一致，同時使第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的清潔終點與處理室201內的清潔終點一致。
第7圖係表示本發明之第2實施形態的第1變形例中之清潔氣體的供給方法。前述的第2實施形態中，係以對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給之作為清潔氣體的NF3 之濃度各自不同的方式來供給NF3 。而相對地，在此第1變形例中，係以被供給到第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272之NF3 的流量各自不同地、對第1成膜氣體噴嘴270a供給0.2slm的NF3 、對第1成膜氣體噴嘴270b供給0.1slm的NF3 、對第1成膜氣體噴嘴270c供給0.05slm的NF3 、而且對氣體噴嘴272供給0.5slm的清潔氣體NF3 。
對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給之NF3 的流量調整係依控制器240控制MFC241j1、MFC241j2、MFC241j3及MFC241e而被進行。依據第1變形例，可獲得與第2實施形態同樣的效果。
第8圖係表示本發明之第2實施形態的第2變形例中之清潔氣體的供給方法。在前述的第2實施形態中，係對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給作為清潔氣體之NF3 。而相對地，在此第2變形例中，係對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給作為清潔氣體的F2 。亦即，在前述的第2實施形態中，第1清潔氣體供給管線276a的上游側被連接到NF3 的供給源，相對地、在此第2變形例中，第1清潔氣體供給管線276a的上游側被連接到F2 的供給源。
又，在前述的第2實施形態中，係以對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給的NF3 之濃度各自不同的方式來供給NF3 。而相對地，在此第2變形例中，係以被供給到第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之F2 的濃度全部都是5%，且透過氣體噴嘴272而被供給至處理室201之F2 的濃度成為25%的方式進行F2 的供給。
要供給至第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272之F2 的濃度調整，係與先前述及的第2實施形態同樣地，係藉由控制器240控制MFC241j1、MFC241j2、MFC241j3及MFC241e而被執行。
第2變形例中，係藉由將流通於第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內之F2 的濃度整體地設小，而一邊防止第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之過蝕刻、一邊良好地除去在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及處理室201內之堆積物。
第9圖表示本發明之第2實施形態的第3變形例中之清潔氣體的供給方法。在前述的第2實施形態中，係對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給作為清潔氣體的NF3 。而相對地，在此第3變形例中，係與第2變形例同樣地、對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給作為清潔氣體的F2 。亦即，在前述的第2實施形態中，第1清潔氣體供給管線276a的上游側係連接在NF3 的供給源，而相對地、在此第3變形例中，第1清潔氣體供給管線276a的上游側係被連接於F2 的供給源。
又，在前述的第2實施形態中，係以被供給到第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272之NF3 的濃度各自不同地供給NF3 。而相對地，在此第3變形例中，係以被供給至第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之F2 的流量全部都是0.05slm，且透過氣體噴嘴272而被供給至處理室201之F2 的流量成為2.5slm的方式進行F2 的供給。
要對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及氣體噴嘴272供給之清潔氣體F2 的流量調整，係依控制器240控制MFC241j1、MFC241j2、MFC241j3及MFC241e而被進行。
第3變形例中，係作成藉由把在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內流通之F2 的濃度整體設小，而得以一邊防止第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c之過蝕刻，一邊可把在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c及處理室201內的堆積物良好地除去。
〔第3實施形態〕
以下茲依據圖面來說明本發明之第3實施形態。
第10圖係顯示適用於本發明之第3實施形態的基板處理裝置100之氣體供給手段225的模式圖。此外，適用於第3實施形態的處理爐202之構成因為與前述第1及第2實施形態所使用的處理爐202相同，故省略圖示及說明。
在前述的第1實施形態所使用的氣體供給手段225中，無法對各成膜氣體噴嘴270a、270b、270c調整稀釋清潔氣體之稀釋氣體的流量、稀釋率。而相對地，在此第3實施形態所使用的氣體供給手段225中，係形成可調整對各成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給之稀釋氣體的流量、稀釋率。又，前述的第1實施形態所使用的氣體供給手段225係建構成，可把被當作第2清潔氣體使用的F2 ，透過第1成膜氣體供給管線274a及氣體噴嘴272而對處理室201內作供給，但是在此第3實施形態的氣體供給手段225係建構成，把被當作第2清潔氣體使用的F2 ，僅透過氣體噴嘴272而可對處理室201內作供給。
具體而言，前述的第1實施形態中，被運用在第2清潔氣體－F2 的供給之第2清潔氣體供給管線276b，係透過空氣閥278o、278p、及MFC241f而連接至氣體噴嘴272，同時透過空氣閥278q、278r、及MFC241i而連接至第1成膜氣體供給管線274a，相對地、如第10圖所示般，在此第3實施形態中，第2清潔氣體供給管線276b並未連接於第1成膜氣體供給管線274a，而僅連接到氣體噴嘴272。
又，在前述的第1實施形態中，惰性氣體供給管線280係上游側被連接到N2 的供給源，而分岐的下游側之一個管線係透過空氣閥278v而連接到MFC241h，MFC241h的下游側被分岐成3個管線280c、280d、280e，分岐的3個管線280c、280d、280e係透過各個空氣閥278w、278x、278y而連接到各個第1成膜氣體供給管線274a、274b及274c。亦即，在前述的第1實施形態中，惰性氣體供給管線280之下游側的一個管線係在屬1個質量流量控制器之MFC241h的下游側分岐成3個管線。
相對地，在此第3實施形態所使用之惰性氣體供給管線280的下游側之一個管線，在分岐成3個管線的地方，設置有各自1個的質量流量控制器。具體而言，如第10圖所示般，於惰性氣體供給管線280下游側之分岐成3個管線當中的一個管線280c，隔著空氣閥278w2而連接MFC241h1，MFC241h1之下游側係隔著空氣閥278w而與第1成膜氣體供給管線274a連接。
又，於惰性氣體供給管線280下游側之分岐成3個管線當中的其他管線280d，隔著空氣閥278x2而連接MFC241h2，MFC241h2的下游側係隔著空氣閥278x而與第1成膜氣體供給管線274b連接。
又，於惰性氣體供給管線280下游側之分岐成3個管線當中之其他管線280e，係隔著空氣閥278y2而連接有MFC241h3，MFC241h3的下游側係隔著空氣閥278y而與第1成膜氣體供給管線274c連接。
如同以上，於此第3實施形態中，因為在惰性氣體供給管線280所分岐的3個管線280c、280d、280e上設置有調整對第1成膜氣體供給管線274a、274b、274c各自供給的N2 之流量用的MFC241h1、MFC241h2、MFC241h3，所以藉由使用控制器240將MFC241h1、MFC241h2、MFC241h3各自獨立地控制，有關對第1成膜氣體供給噴嘴270a、270b、270c供給之惰性氣體等的稀釋氣體之流量、清潔氣體的稀釋率，亦即可獨立地調整清潔氣體的濃度。此外，針對與第1實施形態相同部分，茲於第10圖中賦予同一編號並省略說明。
第11圖係表示第3實施形態中之清潔氣體的供給方法。
一開始(在第11圖的時間軸t0)，控制器240係開始對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給作為第1清潔氣體的NF3 ，且透過氣體噴嘴272開始朝第2清潔氣體F2 的處理室201內作供給。
具體而言，在時間軸t0，控制器240係開放被設置在第2清潔氣體供給管線276b之空氣閥278o及278p，並以MFC241f一邊調整流量，一邊將NF3 透過氣體噴嘴272對處理室201內作供給。
又，在時間軸t0，控制器240係開放惰性氣體供給管線280、及在其下游側分岐之3個管線280c、280d、280e上所設置的空氣閥278w2、278w、278x2、278x、278y2、278y並在MFC241h1、MFC241h2、MFC241h3一邊調整流量一邊對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給N2 。又，在時間軸t0，控制器240係開放第1清潔氣體供給管線276a所設置的空氣閥278k、2781、278m、278n而經由第1成膜氣體供給管線274a、274b、274c對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給NF3 。亦即，控制器240係把由N2 稀釋過的NF3 供給到第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c。
在把由氣體N2 所稀釋的NF3 對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內作供給之際，控制器240係以藉由控制MFC241h1、MFC241h2及MFC241h3以調整要被供給至第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的N2 之流量，使得被供給至第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的NF3 之濃度各自成為60%、40%、20%。
接著，在經過既定時間後(在第11圖的時間軸t1)，控制器240係控制氣體供給手段225，而成為停止從第1清潔氣體供給管線276a朝第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給NF3 ，且對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內僅供給N2 。具體而言，控制器240係遮斷被設置在第1清潔氣體供給管線276a之空氣閥278l、278m、278n、及278k。
又，在經過既定時間後(在第11圖的時間軸t1)，控制器240係停止從第2清潔氣體供給管線276b朝氣體噴嘴272供給F2 ，而開始從惰性氣體供給管線280朝氣體噴嘴272供給N2 。具體而言，係遮斷被設置在第2清潔氣體供給管線276b之空氣閥278o、278p並開放被設置在惰性氣體供給管線280之278s、278t。
如同以上那樣，在此實施形態中，氣體供給手段225係藉由對透過氣體噴嘴272而對附著之堆積物量多的處理室201內供給的清潔氣體，和對附著之堆積物量少的第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內供給的清潔氣體之種類進行改變，而得以一邊良好地除去處理室201及第1成膜氣體供給噴嘴270a、270b、270c內的堆積物，一邊防止因過蝕刻所造成之成膜氣體噴嘴270a、270b、270c劣化。此外，作為稀釋氣體，除了N2 以外、也可以使用氬、氦等之惰性氣體、或是O2 。
又，在此第3實施形態所使用的氣體供給手段225係因應堆積於各個成膜氣體噴嘴270內之堆積物的量而決定要供給到複數個成膜氣體噴嘴270內之清潔氣體的濃度。亦即，對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c當中，堆積物之堆積量最多的第1成膜氣體噴嘴270a內所要供給之清潔氣體的濃度最高，而對所堆積之堆積物的量次多的第1成膜氣體噴嘴270b內供給之清潔氣體的濃度係次高。而且，對所堆積之堆積物的量最少的第1成膜氣體噴嘴270c內供給之清潔氣體的濃度最低。又，要被供給到第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內之清潔氣體濃度的調整，係藉由調整要供給到第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內的惰性氣體之流量而被調整。
〔第4實施形態〕
以下茲依據圖面來說明本發明之第4實施形態。
第12圖係顯示適用於本發明之第4實施形態之基板處理裝置100的氣體供給手段225之模式圖。此外，適用於第4實施形態之處理爐202的構成因為是與前述第1至第3實施形態所使用的處理爐202相同，故將圖示及說明省略。
在前述的第1實施形態所使用的氣體供給手段225中，無法對各第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c調整要作為被供給之第1清潔氣體－NF3 的流量及濃度。而相對地，在此第4實施形態所使用的氣體供給手段225中，係形成可各自對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c獨立地調整被供給之作為第1清潔氣體的NF3 之流量及濃度。具體言之，第1清潔氣體供給管線276a之與第1成膜氣體供給管線274a、274b，274c連接的位置之上游側各自設置有針閥290a、290b、290c，而經由操作針閥290a，可調整被供給到第1成膜氣體供給管線274a內之NF3 的流量及濃度，而操作針閥290b，可調整被供給到第1成膜氣體供給管線274b內之NF3 的流量及濃度，以及經由操作針閥290c，形成可調整被供給到第1成膜氣體供給管線274c之NF3 的流量及濃度。
又，在前述的第1實施形態所使用的氣體供給手段225中，作為第2清潔氣體的F2 除了可由氣體噴嘴272對處理室201內作供給以外，係形成也可對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c當中的第1成膜氣體噴嘴270a內作供給。而相對地，在此第4實施形態中，係形成對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內，可按噴嘴一邊獨立地調整流量及濃度，一邊供給作為第2清潔氣體的F2 。具體而言，第2清潔氣體供給管線276b之MFC241i的下游側係分岐成3個管線276f、276g、276h，而既分岐之3個管線276f、276g、276h各自透過針閥290d、290e、290f而連接到各個第1成膜氣體供給管線274a、274b、274c。因此，形成藉由操作針閥290d，可調整被供給到第1成膜氣體供給管線274a內之F2 的流量及濃度，藉由操作針閥290e，可調整被供給到第1成膜氣體供給管線274b內之F2 的流量及濃度，藉由操作針閥290f，可調整被供給到第1成膜氣體供給管線274c內之F2 的流量及濃度。
為了調整流量及濃度，也可以取代設置針閥290a、290b、290c、290d、290e、290f，而改以在設置此等針閥的位置上各自設置MFC(質量流量控制器)，且以控制器240對此等MFC作控制。
如同以上利用第1至第4實施形態所作的說明，本發明中係在化學組成不同的複數種類之堆積物附著於裝置內的情況，因應堆積物的種類來設定堆積物除去的條件(清潔條件)。而且，要設定清潔條件，係考慮堆積物與清潔氣體之蝕刻的反應性，而針對與清潔氣體反應性大的堆積物，是以蝕刻速度變低那樣的條件，設清潔氣體為低濃度且低壓或低流量。又，針對與清潔氣體之反應性小的堆積物，係以蝕刻速度變高那樣的條件，設清潔氣體為高濃度、高壓、高流量。
此外，本發明中，係考慮堆積物之蝕刻反應性來決定清潔條件，且藉由作成儘可能使裝置內之不同場所的清潔處理能在相同的時序結束，使得難以發生因過蝕刻而造成裝置構成構件之劣化。
又，如同在以上利用第1至第4實施形態所作的說明一般，本發明中，係在相同種類(相同化學組成)之堆積物的堆積量(堆積膜厚)不同的情況，針對堆積量多的部分，以蝕刻速度變高那樣的條件，設清潔氣體為高濃度、高壓、或高流量。又，針對堆積物的堆積量少的部分，係以蝕刻速度變低那樣的條件，設清潔氣體為低濃度、低壓或低流量。
此外，本發明中，係考慮堆積物的量(堆積膜厚)來決定清潔條件，且藉由作成使堆積物的膜厚不同的部分之清潔處理會在相同時序結束，而使得難以發生因過蝕刻所造成的裝置構成構件之劣化。
此外，在以上既說明過的各實施形態中，係針對在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內和處理室201內使清潔氣體之種類、流量及濃度等不同而進行清潔之清潔氣體的供給方法所作的說明，然而也可使用各實施形態所涉及的基板處理裝置100，而將第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內和處理室201內使清潔氣體的種類、流量、濃度設為相同並使用清潔氣體進行清潔。但是，在此情況，為了抑制對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內之損害，有必要將共通使用的清潔氣體之濃度及流量設小。而且，將清潔氣體的濃度及流量設小之後，因為蝕刻率會變低，故可認為處理室201內的清潔所需的時間，甚至於在清潔上所要的總計時間係會變長。
但是，即使是在既將蝕刻率設低的狀態，也認為可依條件之設定而有效率地執行清潔。在此情況，所使用的清潔氣體一種就可，而具有變得不需在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內和處理室201內變更清潔條件等之優點。
第13圖係例示先前述及的第1至第4實施形態所涉及的基板處理裝置所使用之噴嘴的第1變形例。前述的第1至第4實施形態中，係在對處理室201內供給第1成膜氣體之供給部的一部分，使用了由複數個長噴嘴所構成的第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c(是所謂的多噴嘴)。相對地，在此第1變形例中，如第13圖所示般、係使用了在一個長噴嘴所構成的成膜氣體噴嘴270a上形成了複數個成膜氣體之噴出孔271a的所謂多孔噴嘴。
此第1變形例乃係與先前述及的第1實施形態同樣，具有第1成膜氣體噴嘴270d、第2成膜氣體噴嘴270e及氣體噴嘴272。而且，例如與先前述及的第1實施形態同樣地，在成膜時，係對第1成膜氣體噴嘴270a、270d供給作為第1成膜氣體之SiH2 Cl2 、而對第2成膜氣體噴嘴270e供給作為第2成膜氣體的NH3 ，而自噴嘴272供給N2 。接著，在清潔時，對第1成膜氣體噴嘴270a供給作為第1清潔氣體的NF3 、對氣體噴嘴272供給作為第2清潔氣體的F2 、以及對第1成膜氣體噴嘴270d及第2成膜氣體噴嘴270e供給N2 。
第14圖係顯示在前述的第1至第4實施形態所涉及的基板處理裝置所使用的噴嘴之第2變形例。在前述的第1至第4實施形態中，作為第2成膜氣體之NH3 係從1個第2成膜氣體噴嘴270e朝處理室201內作供給。而相對地，在此第2變形例中，作為第2成膜氣體之NH3 係從4支第2成膜氣體噴嘴270e、270f、270g、270h被供給至處理室內。此第2變形例乃與前述的第1實施形態同樣地，係具有第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c、270d、及氣體噴嘴272。而且，例如，在成膜時，對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c、270d供給作為第1成膜氣體之SiH2 Cl2 ，而對第2成膜氣體噴嘴270e、270f、270g、270h供給作為第2成膜氣體之NH3 ，而自噴嘴272供給N2 。而且，在清潔時，對第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c供給作為第1清潔氣體之NF3 ，對氣體噴嘴272供給作為第2清潔氣體之F2 ，而對第1成膜氣體噴嘴270d、第2成膜氣體噴嘴270e、270f、270g、270h供給N2 。
在以上所說明的各實施形態及其變形例中，主要顯示在使用SiH2 Cl2 (二氯矽甲烷，以下稱為DCS)作為第1成膜氣體、且使用NH3 作為第2成膜氣體之情況適用本發明的例子，但是第1及第2成膜氣體不限定為上述的例子，例如，在Si3 N4 的成膜中，在第1成膜氣體方面，係取代SiH2 Cl2 而改以使用含有其他的矽原子之氣體(矽烷系氣體)且在第2成膜氣體方面是使用與第1至第4實施形態同樣地具有氮原子的氣體-NH3 的情況也適用本發明。而作為矽烷系氣體，例如可使用SiH2 (NH(C4 H9 ))2 (雙第三丁胺矽烷，以下稱為BTBAS)、Si2 Cl6 (HexaChloroDisilane，以下稱為HCD)、SiCl4 (三氯矽烷，以下稱為TCS)、SiH4 等。
在此等情況，處理室201內係附著有作為第1堆積物的Si3 N4 ，而第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內附著有作為第2堆積物的Si。
又，例如在SiO2 的成膜中，在使用含Si元素的氣體(矽烷系氣體)作為第1成膜氣體，且使用含氧原子的氣體作為第2成膜氣體的情況也可適用本發明。具體而言，例如，在使用SiH4 作為第1成膜氣體，且使用N2 O作為第2成膜氣體的情況也可適用本發明。
又，例如在使用SiH4 作為第1成膜氣體，且使用O2 作為第2成膜氣體的情況係可適用本發明。
又，例如，在使用Si(OC2 H5 )4 (四乙氧矽，以下稱為TEOS)作為第1成膜氣體，且使用O2 作為第2成膜氣體的情況也可適用本發明。此外，在此情況下，不一定非使用屬第2成膜氣體的O2 不可。
又，在使用BTBAS作為第1成膜氣體，且使用O2 作為第2成膜氣體的情況可適用本發明。
又，在使用DCS作為第1成膜氣體，且使用N2 O作為第2成膜氣體的情況可適用本發明。
在此等情況下，處理室201內會附著作為第1堆積物的SiO2 ，而在第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內會附著作為第2堆積物的Si。
又，在例如SiON膜之成膜中，在使用含矽原子的氣體(矽烷系氣體)－DCS作為第1成膜氣體，且使用含氧原子、氮原子的氣體－N2 O、NH3 作為第2成膜氣體的情況，可適用本發明。在此情況，處理室201內會附著作為第1堆積物的SiON，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內會附著作為第2堆積物的Si。
又，在例如SiC膜之成膜中，在使用含矽原子的氣體(矽烷系氣體)－DCS作為第1成膜氣體，且使用含碳原子的氣體－C3 H6 作為第2成膜氣體的情況，可適用本發明。在此情況，處理室201內會附著第1堆積物的SiC，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內會附著第2堆積物的Si。
又，在例如SiCN膜之成膜中，在使用含矽原子的氣體(矽烷系氣體)－DCS作為第1成膜氣體，且使用含碳原子、氮原子的氣體－C3 H6 、NH3 作為第2成膜氣體的情況，可適用本發明。在此情況，處理室201內會附著作為第1堆積物之SiCN，第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內會附著作為第2堆積物的Si。
亦即，本發明可全盤適用於，使用含有構成要成形的薄膜之複數個元素當中至少1個元素且其單獨能使膜堆積的氣體作為第1成膜氣體，而使用含有前述複數個元素當中之至少1個元素且其單獨無法使膜堆積的氣體作為第2成膜氣體的情況。
又，在以上既說明的各實施形態及其變形例中，在附著於第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c的第2堆積物為Si，且附著於處理室201內的第1堆積物是Si3 N4 的情況，係主要以各自使用屬第1清潔氣體的NF3 、及屬第2清潔氣體的F2 來將此等堆積物除去所作的說明，但是被運用在將第2堆積物Si與第1堆積物Si3 N4 予以除去之清潔氣體的組合並未受此所限，例如，在使用高濃度的NF3 作為第1清潔氣體來將第2堆積物Si除去，且使用低濃度的NF3 作為第2清潔氣體來除去第1堆積物Si3 N4 的情況，也可適用本發明。
又，例如，在使用高濃度的F2 作為第1清潔氣體，而使用低濃度的F2 作為第2清潔氣體的情況也可適用本發明。
又，例如，在使用高濃度的ClF3 作為第1清潔氣體，而使用低濃度的ClF3 作為第2清潔氣體的情況也可適用本發明。
又，例如，在使用F2 作為第1清潔氣體，而使用F2 與HF之混合氣體作為第2清潔氣體的情況也可適用本發明。
又，例如，在使用Cl2 作為第1清潔氣體，而使用F2 作為第2清潔氣體之情況也可適用本發明。
又，在以上既說明的各實施形態及其變形例中，係主要針對以附著於第1成膜氣體噴嘴270a、270b、270c內之第2堆積物係Si，而附著於處理室201內之第1堆積物是Si3 N4 的情況所作的說明，但是適用本發明第2及第1堆積物並不受上述例所限，例如，在第2堆積物是Si而第1堆積物是SiO2 、SiON、SiC、SiCN當中任一的情況，也可適用本發明。
此外，在此等第2及第1堆積物之組合，亦即，在第2堆積物是Si且第1堆積物是SiO2 、SiON、SiC、SiCN當中任一的情況，在清潔氣體方面，例如，可使用高濃度的NF3 作為第1清潔氣體來除去第2堆積物Si，而使用低濃度的NF3 作為第2清潔氣體來除去屬第1堆積物的SiO2 、SiON、SiC、SiCN，而此情況也可適用本發明。
又，例如，可使用高濃度的F2 作為第1清潔氣體，而使用低濃度的F2 作為第2清潔氣體，此情況也可適用本發明。
又，例如，可使用高濃度的ClF3 作為第1清潔氣體，而使用低濃度的ClF3 作為第2清潔氣體，在此情況也可適用本發明。
又，特別是在第2堆積物是Si且第1堆積物為SiO2 的情況，可使用F2 作為第2清潔氣體，而使用HF作為第1清潔氣體，在此情況，也可適用本發明。
此外，HF氣體在SiO2 容易反應，但是對Si或Si3 N4 並不反應。又，CL2 氣體雖然容易對Si反應，但是難以對SiO2 反應。在選擇清潔氣體之際，有必要將此種堆積物與清潔氣體之反應性加以考慮。
此外，在上述各實施形態之說明中，係使用了一次對複數片的基板進行熱處理的批次式的基板處理裝置，但是本發明不受此所限定，也可以是單片式者。
(附記1)一種半導體裝置的製造方法，係具有：將基板搬入處理室內的步驟；將第1及第2成膜氣體供給至前述處理室內，而在基板上形成薄膜的步驟，其中該第1成膜氣體含有構成要形成的薄膜之複數個元素當中至少1個元素，其單獨能使膜堆積、而第2成膜氣體含有前述複數個元素當中之其他的至少1個元素，其單獨無法使膜堆積；將形成薄膜後的基板從前述處理室內搬出的步驟；以及對前述處理室內及用以供給前述第1成膜氣體的供給部內供給清潔氣體，同時使對前述處理室內作供給的清潔氣體、與對前述供給部內作供給的清潔氣體之供給流量、濃度、及種類至少任一不同，並對供給前述第1成膜氣體的供給部內作供給，而將附著於前述處理室內的第1堆積物，及附著於於前述供給部內且與第1堆積物之化學組成不同的第2堆積物予以除去的步驟。
(附記2)如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中在形成前述薄膜的步驟中，前述處理室內及前述供給部內係被加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度。
(附記3)如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述第1堆積物係以前述複數個元素為主成分，而前述第2堆積物係以前述至少1個元素為主成分。
(附記4)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體係含矽氣體， 前述第2成膜氣體係含氮氣體、含氧氣體、及含碳氣體當中至少任一氣體，前述薄膜係含有矽、氮、氧、碳當中至少任一元素的薄膜， 在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係附著於前述供給部內，而以矽、氮、氧、碳當中至少任一元素為主成分的堆積物係附著於前述處理室內。
(附記5)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體為矽烷系氣體，前述第2成膜氣體為氨氣，前述薄膜為氮化矽膜，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係附著於前述供給部內，以矽和氮為主成分的堆積物係附著於前述處理室內。
(附記6)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體為矽烷系氣體，前述第2成膜氣體為一氧化氮氣或氧氣，前述薄膜為矽氧化膜，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係附著於前述供給部內，以矽和氧為主成分的堆積物係附著於前述處理室內。
(附記7)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體為矽烷系氣體，前述第2成膜氣體為一氧化氮氣及 氨氣，前述薄膜為矽氧氮化膜，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係附著於前述供給部內，以矽、氧及氮為主成分的堆積物係附著於前述處理室內。
(附記8)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體為矽烷系氣體，前述第2成膜氣體為丙烯氣體，前述薄膜為碳化矽膜，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係附著於前述供給部內，以矽和碳為主成分的堆積物係附著於前述處理室內。
(附記9)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體為矽烷系氣體，前述第2成膜氣體為丙烯氣體及氨氣，前述薄膜為矽碳氮化膜，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係附著於前述供給部內，而以矽、碳及氮為主成分的堆積物係附著於前述處理室內。
(附記10)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述供給部具有長度不同之複數個噴嘴，在形成前述薄膜的步驟中，透過前述複數個噴嘴而由前述處理室內的複數個地方供給前述第1成膜氣體。
(附記11)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中在除去前述堆積物的步驟中，使前述處理室內的清潔與前述供給部內的清潔之終點一致。
(附記12)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述清潔氣體，係包含從三氟化氮氣體、三氟化氯氣體、氟氣、氟化氫氣體、及氯氣所構成的群所選擇的至少任一的氣體。
(附記13)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中前述清潔氣體，係把從三氟化氮氣體、三氟化氯氣體、氟氣、氟化氫氣體、及氯氣所構成的群所選擇的至少任一的氣體，利用從氮氣、氧氣、氬氣、及氦氣所構成的群所選擇的至少任一的氣體加以稀釋後的氣體。
(附記14)
如附記1所記載之半導體裝置的製造方法，其中在形成前述薄膜的步驟中，係在前述處理室內將複數片的基板以略水平姿勢且取間隔呈多段排列的狀態下，在各個基板上形成薄膜。
(附記15)
一種半導體裝置的製造方法，係具有：將基板搬入處理室內的步驟；對前述處理室內供給矽烷系氣體和氨氣而在基板上形成氮化矽膜的步驟；將形成氮化矽膜後的基板由前述處理室內搬出的步驟；對前述處理室內及供給前述矽烷系氣體的供給部內供給清潔氣體，同時使要供給到前述處理室之清潔氣體與要供給到前述供給部內之清潔氣體的供給流量、濃度、及種類當中至少任一不同，而將附著於前述處理室內之以矽及氮為主成分的第1堆積物、及附著於前述供給部內之以矽為主成分的第2堆積物予以除去的步驟。
(附記16)一種基板處理裝置，係具有：在基板上執行形成薄膜的處理之處理室；設置在前述處理室的外部，用以對前述處理室內進行加熱的加熱部；第1供給部，其至少一部分係配置在前述處理室內之與前述加熱部對向的區域，用以將第1成膜氣體對前述處理室內作供給，該第1成膜氣體包含用以構成被形成在基板上的薄膜之複數個元素當中至少1個元素，且其單獨可使膜堆積；第2供給部，用以將第2成膜氣體對前述處理室內作供給，該第2成膜氣體包含複數個元素當中其他的至少1個元素，且其單獨無法使膜堆積；對前述處理室內供給清潔氣體之第3供給部；對前述處理室內進行排氣的排氣部；控制器，係控制成對前述第1供給部內及由前述第3供給部朝前述處理室內供給清潔氣體，同時使要對前述第1供給部內作供給的清潔氣體與從前述第3供給部對前述處理室內作供給的清潔氣體之供給流量、濃度、及種類之至少任一不同，而將附著於前述處理室內的第1堆積物，及附著於前述第1供給部內而與前述第1堆積物的化學組成不同之第2堆積物予以除去。
(附記17)如附記16所記載之基板處理裝置，其中前述第2供給部係被兼用為前述第3供給部。
(附記18)如附記17所記載之基板處理裝置，其中前述第1供給部具有不同長度之複數個噴嘴，係自複數個位置將前述第1成膜氣體對前述處理室內作供給。
【產業上可利用價值】
本發明可利用於、在用以對半導體晶圓或玻璃基板等作處理的半導體裝置的製造方法及基板處理裝置中有必要對成膜氣體噴嘴內及處理室內進行清潔者。
100．．．基板處理裝置
200．．．晶圓
201．．．處理室
206．．．加熱器
225．．．氣體供給手段
230．．．噴嘴
231．．．排氣管線
270．．．成膜氣體噴嘴
272．．．氣體噴嘴
274．．．成膜氣體供給管線
276a．．．第1清潔氣體供給管線
276b．．．第2清潔氣體供給管線
第1圖係表示本發明之第1實施形態所涉及的基板處理裝置中之處理爐的概略構成之縱剖面圖。
第2圖係表示本發明之第1實施形態所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段的模式圖。
第3圖係表示本發明之第1實施形態所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段中的清潔氣體及惰性氣體供給時序之時間圖。
第4圖係表示本發明之第1實施形態的變形例所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段中的清潔氣體及惰性氣體供給時序之時間圖。
第5圖係表示本發明之第2實施形態所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段的概略構成之模式圖。
第6圖係表示本發明之第2實施形態所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段中的清潔氣體及惰性氣體供給時序之時間圖。
第7圖係表示本發明之第2實施形態的變形例所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段中的清潔氣體及惰性氣體供給時序之時間圖。
第8圖係表示本發明之第2實施形態的第2變形例所涉及的基板理裝置之氣體供給手段中的清潔氣體及惰性氣體供給時序之時間圖。
第9圖係表示本發明之第2實施形態的第3變形例所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段中的清潔氣體及惰性氣體供給時序之時間圖。
第10圖係表示本發明之第3實施形態所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段的概略構成模式圖。
第11圖係表示本發明之第3實施形態所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段中的清潔氣體及惰性氣體供給時序之時間圖。
第12圖係表示本發明之第4實施形態所涉及的基板處理裝置之氣體供給手段的概略構成模式圖。
第13圖係表示被使用於本發明之第1至第4實施形態所涉及的基板處理裝置之噴嘴的第1變形例之剖面圖。
第14圖係表示被使用於本發明之第1至第4實施形態所涉及的基板處理裝置之噴嘴的第2變形例之剖面圖。
201．．．處理室
202．．．處理爐
203．．．反應管
204．．．內管
205．．．外管
206．．．加熱器
209．．．歧管
219．．．密封蓋
225．．．氣體供給手段
230．．．噴嘴
232．．．氣體供給管
240．．．控制器
270．．．成膜氣體噴嘴
270a~270d．．．第1成膜氣體噴嘴
270e．．．第2成膜氣體噴嘴
271a~271e、273．．．氣體噴出口
272．．．氣體噴嘴
274．．．成膜氣體供給管線
274a~274d．．．第1成膜氣體供給管線
274e．．．第2成膜氣體供給管線
276．．．清潔氣體供給管線
276a．．．第1清潔氣體供給管線
276b．．．第2清潔氣體供給管線
278、278a~278y、278z1、278z2．．．空氣閥
280．．．惰性氣體供給管線
MFC241、MFC241a~MFC241k．．．質量流量控制器

Claims (19)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，係具有：將基板搬入處理室內的步驟；將含有構成要形成的薄膜之複數個元素當中至少1個元素且單獨能使膜堆積之第1成膜氣體及含有前述複數個元素當中之其他的至少1個元素且單獨無法使膜堆積之第2成膜氣體，分別透過第1供給部及第2供給部以一邊將前述處理室內及前述第1供給部內加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度一邊供給至前述處理室內，而在基板上形成薄膜的步驟；將形成薄膜後的基板從前述處理室內搬出的步驟；以及對前述處理室內及前述第1供給部內供給清潔氣體，同時使朝前述處理室內供給的清潔氣體與朝前述第1供給部內供給的清潔氣體之供給流量、濃度及種類至少任一不同，對堆積於前述處理室內的含有前述複數個元素之第1堆積物，及堆積於前述第1供給部內且與第1堆積物之化學組成不同的含有前述至少一個元素之第2堆積物分別藉由蝕刻反應除去的步驟。
  2. 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1成膜氣體包含含矽氣體，前述第2成膜氣體包含含氮氣體、含氧氣體、及含碳 氣體當中至少任一氣體，前述薄膜包含矽和氮、氧、及碳當中至少任一元素，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係堆積於前述供給部內，而以矽和氮、氧、及碳當中至少任一元素為主成分的堆積物係堆積於前述處理室內。
  3. 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1供給部具有複數個噴嘴，在形成前述薄膜的步驟中，一邊將前述複數個噴嘴內加熱至至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度一邊透過前述複數個噴嘴從前述處理室內的複數個地方供給前述第1成膜氣體。
  4. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中在除去前述堆積物的步驟中，使前述處理室內的清潔與前述第1供給部內的清潔之終點一致。
  5. 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，係包含選自三氟化氮氣體、三氟化氯氣體、氟氣、氟化氫氣體、及氯氣所構成的群之至少任一的氣體。
  6. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中前述清潔氣體，係包含將選自三氟化氮氣體、三氟化氯氣體、氟氣、氟化氫氣體、及氯氣所構成的群之至少任一的氣體，利用選自含氮氣體、含氧氣體、及惰性氣體所構成的群之至少任一的氣體加以稀釋後的氣體。
  7. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中在形成前述薄膜的步驟中，係在前述處理室內將複數片的基板以略水平姿勢且取間隔呈多段排列的狀態下，在 各個基板上形成薄膜。
  8. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體包含含矽氣體，前述第2成膜氣體包含含氮氣體，前述薄膜包含矽及氮，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係堆積於前述供給部內，而以矽及氮為主成分的堆積物係堆積於前述處理室內。
  9. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置的製造方法，其中前述第1成膜氣體包含含矽氣體，前述第2成膜氣體包含含氧氣體，前述薄膜包含矽及氧，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係堆積於前述供給部內，而以矽及氧為主成分的堆積物係堆積於前述處理室內。
  10. 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1成膜氣體包含含矽氣體，前述第2成膜氣體包含含碳氣體，前述薄膜包含矽及碳，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係堆積於前述供給部內，而以矽及碳為主成分的堆積物係堆積於前述處理室內。
  11. 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1成膜氣體包含含矽氣體，前述第2成膜氣體包含含氮氣體及含氧氣體， 前述薄膜包含矽、氮及氧，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係堆積於前述供給部內，而以矽、氮及氧為主成分的堆積物係堆積於前述處理室內。
  12. 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1成膜氣體包含含矽氣體，前述第2成膜氣體包含含氮氣體及含碳氣體，前述薄膜包含矽、氮及碳，在形成前述薄膜的步驟中，以矽為主成分的堆積物係堆積於前述供給部內，而以矽、氮及碳為主成分的堆積物係堆積於前述處理室內。
  13. 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1供給部具有至少一噴嘴，在形成前述薄膜的步驟中，一邊將前述噴嘴內加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度一邊將前述第1成膜氣體透過前述噴嘴朝前述處理室內供給。
  14. 一種半導體裝置的製造方法，係具有：將基板搬入處理室內的步驟；將矽烷系氣體和含氮氣體分別透過第1供給部及第2供給部以一邊將前述處理室內及前述第1供給部內加熱到至少前述矽烷氣體會熱分解的溫度一邊供給至前述處理室內，而在基板上形成含矽和氮之薄膜的步驟；將形成前述薄膜後的基板由前述處理室內搬出的步驟；對前述處理室內及前述第1供給部內供給清潔氣體，同時使要供給到前述處理室之清潔氣體與要供給到前述第1供給部內之清潔氣體的供給流量、濃度、及種類當中至少任一不 同，而將堆積於前述處理室內之以矽及氮為主成分的第1堆積物、及堆積於前述第1供給部內之以矽為主成分的第2堆積物分別藉由蝕刻反應予以除去的步驟。
  15. 一種清潔方法，係具有：將含有構成要形成的薄膜之複數個元素當中至少1個元素且單獨能使膜堆積之第1成膜氣體及含有前述複數個元素當中之其他的至少1個元素且單獨無法使膜堆積之第2成膜氣體，分別透過第1供給部及第2供給部以一邊將處理室內及前述第1供給部內加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度一邊供給至前述處理室內，而在基板上形成薄膜的步驟；對前述處理室內及前述第1供給部內供給清潔氣體，同時使朝前述處理室內供給的清潔氣體與朝前述第1供給部內供給的清潔氣體之供給流量、濃度及種類至少任一不同，而將堆積於前述處理室內的含有前述複數個元素之第1堆積物，及堆積於前述第1供給部內且與第1堆積物之化學組成不同的含有前述至少一個元素之第2堆積物分別藉由蝕刻反應除去的步驟。
  16. 一種基板處理裝置，係具有：執行在基板上形成薄膜的處理之處理室；設置在前述處理室的外部，用以對前述處理室內進行加熱的加熱部；第1供給部，其至少一部分配置在前述處理室內之與前述加熱部對向的區域，用以將第1成膜氣體對前述處理室內作供給，該第1成膜氣體包含用以構成被形成在基板上的薄膜之複數個元素當中的至少1個元素且單獨可使膜堆積；第2供給部，用以將第2成膜氣體對前述處理室內作供給，該第2成膜氣體包含前述複 數個元素當中之其他的至少1個元素且單獨無法使膜堆積；對前述處理室內供給清潔氣體之第3供給部；對前述處理室內進行排氣的排氣部；控制器，係控制成：將前述第1成膜氣體及前述第2成膜氣體，分別透過前述第1供給部及前述第2供給部以一邊將前述處理室內及前述第1供給部內加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度一邊供給至前述處理室內，從第3供給部對在基板上進行形成薄膜處理後之處理室內供給清潔氣體，對前述第1供給部內供給清潔氣體，此時使要對前述第1供給部內作供給的清潔氣體與從前述第3供給部對前述處理室內作供給的清潔氣體之供給流量、濃度、及種類之至少任一不同，而將堆積於前述處理室內的含有前述複數個元素之第1堆積物，及堆積於前述第1供給部內且與前述第1堆積物的化學組成不同之含有前述至少一個元素的第2堆積物除去。
  17. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中前述第2供給部係被兼用為前述第3供給部。
  18. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中前述第1供給部具有複數個噴嘴，前述複數個噴嘴建構成：係在其內部被加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度之狀態下從前述處理室內的複數個地方供給前述第1成膜氣體。
  19. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中前述第1供給部具有至少一噴嘴，前述至少一噴嘴建構成：在其內部被加熱到至少前述第1成膜氣體會熱分解的溫度下朝前述處理室內供給該第1成膜氣體。
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