特許 6476369 クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6476369

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20190225BHJP

   H01L 21/316 20060101ALI20190225BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   H01L21/316 X

   C23C16/44 J

【請求項の数】14

【全頁数】42

(21)【出願番号】特願2014-39468(P2014-39468)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2014-209572(P2014-209572A)

(43)【公開日】2014年11月6日

【審査請求日】2017年1月18日

(31)【優先権主張番号】特願2013-61907(P2013-61907)

(32)【優先日】2013年3月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110000039

【氏名又は名称】特許業務法人アイ・ピー・ウィン

(72)【発明者】

【氏名】寺崎 昌人

(72)【発明者】

【氏名】赤江 尚徳

(72)【発明者】

【氏名】堀田 英樹

【審査官】 桑原 清

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８７９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７１３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１１６７６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−０３３１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８１３２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３１６

Ｃ２３Ｃ １６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介してシリコンを含む原料ガスを供給する工程と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する工程と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコン酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする方法であって、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング工程と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に対してフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング工程と、を有し、
前記第１のクリーニング工程および前記第２のクリーニング工程では、前記第１のノズルを介した前記反応管内への前記フッ化水素ガスの供給を不実施とするクリーニング方法。

【請求項2】

前記第１のクリーニング工程および前記第２のクリーニング工程では、前記第１のノズルを介して前記反応管内へ不活性ガスを供給する請求項１に記載のクリーニング方法。

【請求項3】

前記酸化ガスを供給する工程では、大気圧未満の圧力下にある前記処理室内の前記基板に対して、前記第１のノズルを介して還元ガスを供給する請求項１に記載のクリーニング方法。

【請求項4】

前記第２のクリーニング工程において前記第３のノズルを介して供給するフッ化水素ガスの供給濃度を、前記第１のクリーニング工程において前記第２のノズルを介して供給するフッ化水素ガスの供給濃度よりも高くする請求項１に記載のクリーニング方法。

【請求項5】

前記第１のクリーニング工程と、前記第２のクリーニング工程とを、非同時に行う請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニング方法。

【請求項6】

前記第２のクリーニング工程では、前記第２のノズルを介して前記反応管内へ不活性ガスを供給する請求項５に記載のクリーニング方法。

【請求項7】

前記第３のノズルは、前記マニホールドの内壁面に対面するように設置されたガイド部と前記マニホールドとの間の隙間にガス供給孔を有し、
前記第２のクリーニング工程では、前記第３のノズルを介して前記隙間にフッ化水素ガスを流すことで前記マニホールドの内壁面に対して前記フッ化水素ガスを供給する請求項１に記載のクリーニング方法。

【請求項8】

前記第１のクリーニング工程および前記第２のクリーニング工程は、前記マニホールドの下端開口をシールキャップで閉塞した状態で行われ、前記ガイド部は、前記シールキャップ上に設置されている請求項７に記載のクリーニング方法。

【請求項9】

前記第３のノズルのガス供給孔の高さ位置は、前記ガイド部の上端の高さよりも低い位置である請求項７に記載のクリーニング方法。

【請求項10】

前記ガイド部は、前記マニホールドの前記内壁面と同心円状に設置される請求項７に記載のクリーニング方法。

【請求項11】

反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介してシリコンを含む原料ガスを供給する工程と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する工程と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする工程と、を有し、
前記処理室内をクリーニングする工程は、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング工程と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に対してフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング工程と、
を有し、
前記第１のクリーニング工程および前記第２のクリーニング工程では、前記第１のノズルを介した前記反応管内への前記フッ化水素ガスの供給を不実施とする半導体装置の製造方法。

【請求項12】

反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室と、
前記処理室内へシリコンを含む原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理室内へ酸化ガスを供給する酸化ガス供給系と、
前記処理室内へフッ化水素ガスを供給するフッ化水素ガス供給系と、
前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルと、
前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルと、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルと、
前記処理室内の基板に対して前記第１のノズルを介して前記原料ガスを供給する処理と、前記処理室内の前記基板に対して前記第２のノズルを介して前記酸化ガスを供給する処理と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコン酸化膜を形成する処理と、前記シリコン酸化膜を形成する処理を行った後の前記処理室内をクリーニングする処理と、を行い、前記処理室内をクリーニングする処理では、前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング処理と、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング処理と、を行うように、前記原料ガス供給系、前記酸化ガス供給系および前記フッ化水素ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、
を有し、
前記第１のクリーニング処理および前記第２のクリーニング処理では、前記第１のノズルを介した前記反応管内への前記フッ化水素ガスの供給を不実施とする基板処理装置。

【請求項13】

前記第３のノズルは、前記マニホールドの内壁面に対面するように設置されたガイド部と前記マニホールドとの間の隙間にガス供給孔を有し、
前記第２のクリーニング処理では、前記第３のノズルを介して前記隙間に前記フッ化水素ガスを流すことで前記マニホールドの内壁面に対して前記フッ化水素ガスを供給する請求項１２に記載の基板処理装置。

【請求項14】

反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される基板処理装置の処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介してシリコンを含む原料ガスを供給する手順と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する手順と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコン酸化膜を形成する手順と、
前記シリコン酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする手順と、
をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させ、
前記処理室内をクリーニングする手順は、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング手順と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング手順と、
を有し、
前記第１のクリーニング手順および前記第２のクリーニング手順では、前記第１のノズルを介した前記反応管内への前記フッ化水素ガスの供給を不実施とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

基板処理装置の処理室内をクリーニングする方法として、基板を処理する処理ガスを供給するノズルからクリーニングガスを処理室内に供給することによりクリーニングするものがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、処理ガスを供給するノズルは、基板に向けてガスを供給するように配置されている場合が多く、その他の箇所、例えば、基板を搬入および搬出する開口部近傍などはクリーニングされにくい。クリーニングされにくい箇所には反応副生成物が残存し易く、これを除去するためには、クリーニングガスをより長い時間供給したり、ガスによるクリーニングが十分でない場合はワイピング等の手作業によりさらにクリーニングしたりする必要が生じる。これにより、クリーニングに要する時間が長くなるという問題があった。

【0004】

本発明の目的は、クリーニングに要する時間を短縮することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介して原料ガスを供給する工程と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する工程と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする方法であって、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング工程と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング工程と、
を有するクリーニング方法が提供される。

【0006】

本発明の他の態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介して原料ガスを供給する工程と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する工程と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする工程と、を有し、
前記処理室内をクリーニングする工程は、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング工程と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。

【0007】

本発明のさらに他の態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室と、
前記処理室内へ原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理室内へ酸化ガスを供給する酸化ガス供給系と、
前記処理室内へフッ化水素ガスを供給するフッ化水素ガス供給系と、
前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルと、
前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルと、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルと、
前記処理室内の基板に対して前記第１のノズルを介して前記原料ガスを供給する処理と、前記処理室内の前記基板に対して前記第２のノズルを介して前記酸化ガスを供給する処理と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する処理と、前記酸化膜を形成する処理を行った後の前記処理室内をクリーニングする処理と、を行い、前記処理室内をクリーニングする処理では、前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング処理と、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング処理と、を行うように、前記原料ガス供給系、前記酸化ガス供給系および前記フッ化水素ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。

【0008】

本発明のさらに他の態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介して原料ガスを供給する手順と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する手順と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する手順と、
前記酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする手順と、
をコンピュータに実行させ、
前記処理室内をクリーニングする手順は、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング手順と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング手順と、
を有するプログラムが提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、クリーニングに要する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面図で示す図である。

【図2】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第一の実施形態におけるノズル４０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【図3】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を図１のＡ−Ａ線断面図で示す図である。

【図4】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図であり、コントローラの制御系をブロック図で示す図である。

【図5】本発明の基板処理工程のフローチャートである。

【図6】本発明の成膜シーケンスにおけるガス供給のタイミングを示す図である。

【図7】クリーニングの際のクリーニングガスを供給するタイミングを示す図である。

【図8】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉内の温度領域によるクリーニング方法を示す図である。

【図9】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第二の実施形態におけるノズル３２０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【図10】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第三の実施形態におけるノズル３３０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【図11】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第四の実施形態におけるノズル３４０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【図12】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第五の実施形態におけるノズル３５０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【図13】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第六の実施形態におけるノズル３６０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【図14】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第七の実施形態におけるノズル４０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【図15】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の第八の実施形態におけるノズル４０ｂの周辺を拡大した部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態について説明する。
（１）基板処理装置の構成
処理炉１２は、加熱手段（加熱機構）としてのヒータ１４を有する。ヒータ１４は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ１４は、ガスを熱で活性化（励起）させる活性化機構（励起部）としても機能する。

【0012】

ヒータ１４の内側には、このヒータ１４と同心円状に反応管１６が配設されている。反応管１６は、上端が閉塞し下端が開口した円筒状に形成されている。反応管１６は、例えば石英（ＳｉＯ₂）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料で構成される。

【0013】

反応管１６の下方には、この反応管１６と同心円状にマニホールド（インレットフランジ）１８が配設されている。マニホールド１８は上端及び下端が開口した円筒状に形成され、例えばステンレス等の金属で構成される。マニホールド１８の上端部は、反応管１６の下端部に係合しており、この反応管１６を支持するように構成されている。

【0014】

マニホールド１８と反応管１６との間には、シール部材としてのＯリング２０ａが設けられている。マニホールド１８がヒータベースに支持されることにより、反応管１６は垂直に据え付けられた状態となる。

【0015】

主に、反応管１６とマニホールド１８とにより処理容器（反応容器）が構成され、この処理容器の筒中空部に処理室２２が形成される。処理室２２の下方に、基板としてのウエハ２４を搬入および搬出する開口が形成される。処理室２２は、ウエハ２４を保持する基板保持具としてのボート２８を用いて、ウエハ２４を水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容する。

【0016】

ボート２８は、複数枚のウエハ２４を水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持する。ボート２８は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成される。ボート２８の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる断熱部材３０が設けられており、ヒータ１４からの熱が下方に伝わりにくくなるように構成されている。断熱部材３０は、石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる複数枚の断熱板と、これら断熱板を水平姿勢で多段に支持する断熱板ホルダとにより構成するようにしてもよい。

【0017】

処理炉１２には、ウエハ２４を処理する第一のガス（例えば、原料ガス）を処理室２２内に供給する第一のガス供給系３２と、ウエハ２４を処理する第二のガス（例えば、反応ガス）を処理室２２内に供給する第二のガス供給系３４と、この処理室２２内をクリーニングする第三のガス（クリーニングガス）を供給する第三のガス供給系３６とが設けられている。

【0018】

処理炉１２は、処理室２２内にガスを導入する三つのノズル４０ａ，４０ｂ，４０ｃを備え、これらノズル４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、それぞれ、マニホールド１８の側壁を貫通するようにして設けられている。ノズル４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、それぞれ、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成される。
ノズル４０ａには、ガス供給管４２ａ及び不活性ガス供給管５２ａが接続されている。
ノズル４０ｂには、クリーニングガス供給管６２ｂ及び不活性ガス供給管５２ｂが接続されている。
ノズル４０ｃには、ガス供給管４２ｃ、不活性ガス供給管５２ｃ、クリーニングガス供給管６２ａ、ガス供給管４２ｄ及び不活性ガス供給管５２ｄが接続されている。

【0019】

このように、処理炉１２は、三つのノズル（ノズル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）と、三つのガス供給管（ガス供給管４２ａ，４２ｃ，４２ｄ）と、四つの不活性ガス供給管（不活性ガス供給管５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ）と、二つのクリーニングガス供給管（クリーニングガス供給管６２ａ，６２ｂ）とを備え、処理室２２内には複数種類のガスが供給されるようになっている。

【0020】

「原料ガス供給系」（第一のガス供給系）
ガス供給管４２ａには、処理室２２側を下流として上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４４ａと開閉弁であるバルブ４６ａとが設けられ、このバルブ４６ａよりも下流側には、不活性ガス供給管５２ａが接続されている。ガス供給管４２ａの先端部に、ノズル４０ａが接続されている。
不活性ガス供給管５２ａには上流方向から順に、ＭＦＣ５４ａとバルブ５６ａとが設けられている。

【0021】

ノズル４０ａは、反応管１６の内壁と処理室２２内に収容されたウエハ２４との間における円環状の空間に配設され、マニホールド１８からこの反応管１６内までウエハ２４の積載方向に対して立ち上がるように設けられている。ノズル４０ａは、ウエハ２４が配列されるウエハ配列領域の側方であって、このウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に沿うようにして設けられている。
ノズル４０ａはＬ字型のロングノズルとして構成されている。ノズル４０ａは、その水平部がマニホールド１８の側壁を貫通するように設けられており、その垂直部が少なくともウエハ配列領域の一端側から他端側に向かって立ち上がるように設けられている。

【0022】

ノズル４０ａの側面には、ガスを供給するガス供給孔４８ａが設けられている。ガス供給孔４８ａは反応管１６の中心側に向いており、処理室２２内に収容されたウエハ２４に向けてガスを供給するようになっている。
ガス供給孔４８ａは、反応管１６の下部から上部にわたって同様のピッチで複数設けられ、それぞれが同一の開口面積となっている。

【0023】

主に、ガス供給管４２ａ、ＭＦＣ４４ａ及びバルブ４６ａにより第一のガス供給系３２が構成される。ノズル４０ａは、第一のガス供給系３２の一部としても機能する。
また、主に、不活性ガス供給管５２ａ、ＭＦＣ５４ａ及びバルブ５６ａにより不活性ガス供給系が構成される。不活性ガス供給系は、パージガス供給系としても機能する。

【0024】

ガス供給管４２ａからは、所定元素とハロゲン元素とを含む原料ガスが供給される。所定元素としてのシリコン（Ｓｉ）とハロゲン元素としての塩素（Ｃｌ）とを含む原料ガス（Ｓｉ及びＣｌ含有ガス）として、例えば、クロロシラン系原料ガスの一種であるヘキサクロロジシラン（Ｓｉ₂Ｃｌ₆、略称：ＨＣＤＳ）ガスが、ＭＦＣ４４ａ、バルブ４６ａ及びノズル４０ａを介して、ガス供給管４２ａから処理室２２内に供給される。
このとき、不活性ガス供給管５２ａから、ＭＦＣ５４ａ及びバルブ５６ａを介して、ガス供給管４２ａ内に不活性ガスを供給するようにしてもよい。

【0025】

本実施形態において、第一のガス供給系３２は、原料ガス供給系として機能する。

【0026】

クロロシラン系原料ガスとは、気体状態のクロロシラン系原料、例えば、常温常圧下で液体状態であるクロロシラン系原料を気化することで得られるガスや、常温常圧下で気体状態であるクロロシラン系原料等のことである。
また、クロロシラン系原料とは、ハロゲン基としてのクロロ基を有するシラン系原料のことであり、少なくともＳｉ及びＣｌを含む原料のことである。ここでいうクロロシラン系原料は、ハロゲン化物の一種ともいえる。

【0027】

本明細書において「原料」という文言は、「液体状態である液体原料」を意味する場合、「気体状態である原料ガス」を意味する場合、又は、その両方を意味する場合がある。
本明細書において「クロロシラン系原料」という文言は、「液体状態であるクロロシラン系原料」を意味する場合、「気体状態であるクロロシラン系原料ガス」を意味する場合、又は、その両方を意味する場合がある。
ＨＣＤＳのように常温常圧下で液体状態である液体原料を用いる場合は、液体原料を気化器やバブラ等の気化システムにより気化して、原料ガス（ＨＣＤＳガス）として供給することとなる。

【0028】

「反応ガス供給系」（第二のガス供給系）
ガス供給管４２ｃには、上流方向から順に、ＭＦＣ４４ｃとバルブ４６ｃとが設けられ、このバルブ４６ｃよりも下流側には、不活性ガス供給管５２ｃが接続されている。不活性ガス供給管５２ｃには、上流方向から順に、ＭＦＣ５４ｃとバルブ５６ｃとが設けられている。
ガス供給管４２ｃの先端部にノズル４０ｃが接続されている。

【0029】

ノズル４０ｃは、反応管１６の内壁の下部から上部に沿ってウエハ２４の積載方向に対して立ち上がるように設けられている。ノズル４０ｃは、ウエハ２４が配列されるウエハ配列領域の側方であって、このウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に沿うようにして設けられている。
ノズル４０ｃはＬ字型のロングノズルとして構成されている。ノズル４０ｃは、その水平部がマニホールド１８の側壁を貫通するように設けられ、その垂直部が少なくともウエハ配列領域の一端側から他端側に向かって立ち上がるように設けられている。

【0030】

ノズル４０ｃの側面には、ガスを供給するガス供給孔４８ｃが設けられている。ガス供給孔４８ｃは反応室１６の中心側に向いており、処理室２２内に収容されたウエハ２４に向けてガスを供給するようになっている。

【0031】

ガス供給孔４８ｃは、反応管１６の下部から上部にわたって複数設けられている。

【0032】

ガス供給管４２ｃのバルブ４６ｃ及び不活性ガス供給管５２ｃのバルブ５６ｃよりも下流側には、ガス供給管４２ｄが接続されている。
ガス供給管４２ｄには、上流方向から順に、ＭＦＣ４４ｄとバルブ４６ｄとが設けられ、このバルブ４６ｄよりも下流側には不活性ガス供給管５２ｄが接続されている。不活性ガス供給管５２ｄには、上流方向から順に、ＭＦＣ５４ｄとバルブ５６ｄとが設けられている。

【0033】

主に、ノズル４０ｃ、ガス供給管４２ｃ，４２ｄ、ＭＦＣ４４ｃ，４４ｄ、バルブ４６ｃ，４６ｄにより第二のガス供給系３４が構成される。
主に、不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄ、ＭＦＣ５４ｃ，５４ｄ、バルブ５６ｃ，５６ｄにより不活性ガス供給系が構成される。不活性ガス供給系はパージガス供給系としても機能する。

【0034】

ガス供給管４２ｃからは、反応ガスとして酸化性ガス（酸化ガス）である酸素を含むガス（酸素含有ガス）が供給される。酸化含有ガスとして、例えば、酸素（Ｏ₂）ガスが、ＭＦＣ４４ｃ、バルブ４６ｃ、ガス供給管４２ｃ及びノズル４０ｃを介して処理室２２内に供給される。
このとき、不活性ガス供給管５２ｃから、ＭＦＣ５４ｃ及びバルブ５６ｃを介して、ガス供給管４２ｃ内に不活性ガスを供給するようにしてもよい。

【0035】

ガス供給管４２ｄからは、反応ガスとして還元性ガス（還元ガス）である水素を含むガス（水素含有ガス）が供給される。水素含有ガスとして、例えば、水素（Ｈ₂）ガスが、ＭＦＣ４４ｄ、バルブ４６ｄ、ガス供給管４２ｄ及びノズル４０ｃを介して処理室２２内に供給される。
このとき、不活性ガス供給管５２ｄから、不活性ガスが、ＭＦＣ５４ｄ、バルブ５６ｄを介してガス供給管４２ｄ内に供給されるようにしてもよい。

【0036】

本実施形態において、第二のガス供給系３４は、反応ガス供給系として機能する。

【0037】

「クリーニングガス供給系」（第三のガス供給系）
クリーニングガス供給管６２ａは、ガス供給管４２ｃに接続されている。クリーニングガス供給管６２ａには、上流方向から順に、ＭＦＣ６４ａとバルブ６６ａとが設けられている。クリーニングガス供給管６２ａの先端部に、ガス供給管４２ｃを介してノズル４０ｃが接続されている。
クリーニングガス供給管６２ｂには、上流方向から順に、ＭＦＣ６４ｂとバルブ６６ｂとが設けられ、このバルブ６６ｂよりも下流側には、不活性ガス供給管５２ｂが接続されている。不活性ガス供給管５２ｂには、上流方向から順に、ＭＦＣ５４ｂとバルブ５６ｂとが設けられている。クリーニングガス供給管６２ｂの先端部にノズル４０ｂが接続されている。
ノズル４０ｂは、平面視において、処理室２０内に収容されたボート２８すなわちウエハ２４を挟むようにして排気管９０（後述する）と対向するように配置されている（図３参照）。なお、図１においては、ノズル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ、排気管９０等の位置は図示の関係上、便宜的なものとなっている。

【0038】

ノズル４０ｂは、Ｌ字型のショートノズルとして構成されている。ノズル４０ｂは、その水平部がマニホールド１８の側壁を貫通するように設けられ、その垂直部がマニホールド１８の内壁に沿って立ち上がるようにして設けられている。

【0039】

ノズル４０ｂの先端にはガスを供給するガス供給孔４８ｂが設けられており、このガス供給孔４８ｂは上方に向かって開口する（マニホールド１８側から反応管１６側に向かう方向に開口する）ように構成されている。ノズル４０ｂは、ノズル４０ａがガスを供給する位置よりもマニホールド１８側にガスを供給するようになっている。また、ノズル４０ｂは、マニホールド１８の内壁面に向けてガスを供給することが可能となっている。

【0040】

主に、ノズル４０ｃ、クリーニングガス供給管６２ａ、ＭＦＣ６４ａ、バルブ６６ａにより第１クリーニングガス供給系が構成される。
また、主に、ノズル４０ｂ、クリーニングガス供給管６２ｂ、ＭＦＣ６４ｂ及びバルブ６６ｂにより第２クリーニングガス供給系が構成される。
また、不活性ガス供給管５２ｂ、ＭＦＣ５４ｂ及びバルブ５６ｂにより不活性ガス供給系が構成される。不活性ガス供給系はパージガス供給系としても機能する。
この第１クリーニングガス供給系及び第２クリーニングガス供給系によりクリーニングガス供給系としての第三のガス供給系３６が構成される。

【0041】

本実施形態においては、クリーニングガス供給管６２ａからはクリーニングガスが供給される。クリーニングガスとして、例えばフッ素を含むガス（フッ素含有ガス）であるフッ化水素（ＨＦ）ガスが、ＭＦＣ６４ａ、バルブ６６ａ、ガス供給管４２ｃ及びノズル４０ｃを介して、クリーニングガス供給管６２ａから処理室２２内に（主に、反応管１６内壁に対して）供給される。このとき、不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄから不活性ガスが、ＭＦＣ５４ｃ，５４ｄ、バルブ５６ｃ，５６ｄ、ガス供給管４２ｃ及びノズル４０ｃを介して処理室２２内に供給されるようにしてもよい。

【0042】

同様に、クリーニングガス供給管６２ｂからは、クリーニングガスが供給される。クリーニングガスとして、例えばフッ素を含むガス（フッ素含有ガス）であるフッ化水素（ＨＦ）ガスが、ＭＦＣ６４ｂ、バルブ６６ｂ及びノズル４０ｂを介して、クリーニングガス供給管６２ｂから処理室２２内に（主に、マニホールド１８内壁に対して）供給される。このとき、不活性ガス供給管５２ｂから、不活性ガスが、ＭＦＣ５４ｂ、バルブ５６ｂを介してクリーニングガス供給管６２ｂ内に供給されるようにしてもよい。

【0043】

本実施形態において、第三のガス供給系３６は、クリーニングガス供給系として機能する。

【0044】

本実施形態においては、反応管１６の内壁と積載された複数枚のウエハ２４の端部とで構成される円環状の縦長の空間内、すなわち、円筒状の空間内に配置したノズル４０ａ及びノズル４０ｃを経由してガスを搬送し、これらのガス供給孔４８ａ及びガス供給孔４８ｃを介することで、ウエハ２４の近傍で反応管１６内にガスを供給するようになっている。反応管１６内におけるガスの流れは、主にウエハ２４の表面と平行な方向（水平方向）となる。
このため、処理室２２内に収容されたウエハ２４のそれぞれに対して、ガスが均一に供給され、ウエハ２４に均一な膜厚の薄膜が形成される。ウエハ２４の表面上を流れたガス（反応後の残ガス）は、排気管９０の方向に向かって流れる。残ガスの流れる方向は、垂直方向に限らず、排気口の位置によって適宜設定することができる。

【0045】

「排気系」
反応管１６には、処理室２２内の雰囲気を排気する排気管９０が設けられている。
排気管９０には、処理室２２内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ９２及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ９４を介して、真空排気装置としての真空ポンプ９６が接続されている。
ＡＰＣバルブ９４は、真空ポンプ９６を作動させた状態で弁を開閉することで、処理室２２内の真空排気及び真空排気停止を行う。また、ＡＰＣバルブは、真空ポンプ９６を作動させた状態で弁の開度を調節することで、処理室２２内の圧力を調整する。

【0046】

主に、排気管９０、圧力センサ９２及びＡＰＣバルブ９４により排気系が構成される。真空ポンプ９６を排気系に含めて考えてもよい。排気系は、真空ポンプ９６を作動させつつ、圧力センサ９２により検出された圧力情報に基づいてＡＰＣバルブ９４の弁の開度を調節することにより、処理室２２内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気する。
排気管９０は、反応管１６に設けるようにすることに限らず、ノズル４０ａやノズル４０ｂ等と同様にマニホールド１８に設けるようにしてもよい。

【0047】

「開閉機構及び昇降機構」
マニホールド１８の下方には、このマニホールド１８の下端開口を気密に閉塞する第１の炉口蓋体としてのシールキャップ１００が設けられている。
シールキャップ１００は、マニホールド１８の下端に垂直方向下側から当接するように構成されている。シールキャップ１００は、例えばステンレス等の金属で構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ１００の上面には、マニホールド１８の下端と当接するシール部材としてのＯリング２０ｂが設けられている。

【0048】

シールキャップ１００の処理室２２と反対側（図１において下側）には、ボート２８を回転させる回転機構１０２が設置されている。
回転機構１０２の回転軸１０４は、例えばステンレス等の金属で構成され、シールキャップ１００を貫通してボート２８に接続されている。回転機構１０２は、ボート２８を回転させることでこのボート２８に保持されたウエハ２４を回転させる。

【0049】

反応管１６の外部には、昇降機構としてのボートエレベータ１０６が垂直に設置されており、このボートエレベータ１０６はシールキャップ１００を垂直方向に昇降させるように構成されている。ボートエレベータ１０６はシールキャップ１００を昇降させることで、このシールキャップ１００に載置されたボート２８を処理室２２内外に搬入及び搬出する。
ボートエレベータ１０６は、ボート２８（及びこれに保持されたウエハ２４）を、処理室２２内外に搬送する搬送装置（搬送機構）として機能する。

【0050】

マニホールド１８の下方には、このマニホールド１８の下端開口を気密に閉塞する第２の炉口蓋体としてのシャッタ１１０が設けられている。シャッタ１１０は円盤状に形成され、ステンレス等の金属で構成される。シャッタ１１０の上面には、マニホールド１８の下端と当接するシール部材としてのＯリング２０ｃが設けられている。
シャッタ１１０は、シールキャップ１００が降下してマニホールド１８の下端開口を開いた状態とする場合にこの下端開口を閉じ、このシールキャップ１００が上昇してマニホールド１８の下端開口を閉じた状態とする場合にこの下端開口から退避するようになっている。シャッタ１１０は、反応管１６の外部に設置されたシャッタ開閉機構１１２によって、開閉動作（昇降動作や回動動作等）をするよう制御される。

【0051】

反応管１６内には、温度検出器としての温度センサ１１４が設置されている（図３参照）。温度センサ１１４により検出された温度情報に基いてヒータ１４への通電具合を調整することで、処理室２２内の温度が所望の温度分布となる。温度センサ１１４は、ノズル４０ａ及びノズル４０ｃと同様にＬ字型に構成されており、反応管１６の内壁に沿って設けられている。

【0052】

制御部（制御手段）であるコントローラ２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０４と、記憶装置２０６と、Ｉ／Ｏポート２０８とを備えたコンピュータとして構成されている。
ＲＡＭ２０４、記憶装置２０６及びＩ／Ｏポート２０８は、内部バス２１０を介して、ＣＰＵ２０２とデータ交換するように構成されている。
コントローラ２００には、例えばタッチパネル等の入出力装置２１２が接続されている。

【0053】

記憶装置２０６は、例えばフラッシュメモリや、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等により構成されている。記憶装置２０６内には、基板処理装置１０の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理（成膜処理）の手順や条件等が記載されたプロセスレシピや、後述するクリーニング処理の手順や条件等が記載されたクリーニングレシピ等が、読み出し自在に格納されている。

【0054】

プロセスレシピは、基板処理工程における各手順をコントローラ２００に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。また、クリーニングレシピは、後述するクリーニング工程における各手順を、コントローラ２００に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピやクリーニングレシピや制御プログラム等を総称して、単に「プログラム」ともいう。
本明細書において、「プログラム」という文言は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、クリーニングレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、又は、プロセスレシピ、クリーニングレシピおよび制御プログラムのうち任意の組み合わせを含む場合がある。

【0055】

ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０２によって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。

【0056】

Ｉ／Ｏポート２０８は、ＭＦＣ４４ａ，４４ｃ，４４ｄ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，６４ａ，６４ｂ、バルブ４６ａ，４６ｃ，４６ｄ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，６６ａ，６６ｂ、圧力センサ９２、ＡＰＣバルブ９４、真空ポンプ９６、ヒータ１４、温度センサ１１４、回転機構１０２、ボートエレベータ１０６、シャッタ開閉機構１１２等に接続されている。

【0057】

ＣＰＵ２０２は、記憶装置２０６から制御プログラムを読み出して実行するとともに、入出力装置２１２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２０６からプロセスレシピやクリーニングレシピを読み出す。
ＣＰＵ２０２は、読み出したプロセスレシピやクリーニングレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ４４ａ，４４ｃ，４４ｄ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，６４ａ，６４ｂによる各種ガスの流量調整動作や、バルブ４６ａ，４６ｃ，４６ｄ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，６６ａ，６６ｂの開閉動作、ＡＰＣバルブ９４の開閉動作及び圧力センサ９２に基づくＡＰＣバルブ９４による圧力調整動作、温度センサ１１４に基づくヒータ１４の温度調整動作、真空ポンプ９６の起動及び停止、回転機構１０２によるボート２８の回転及び回転速度調節動作、ボートエレベータ１０６によるボート２８の昇降動作、シャッタ開閉機構１１２によるシャッタ１１０の開閉動作等を制御するように構成されている。

【0058】

コントローラ２００は、専用のコンピュータとして構成することに限らず、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、プログラムを格納した外部記憶装置２２０を用意し、この外部記憶装置２２０を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２００を構成するようにしてもよい。
外部記憶装置２２０としては、例えば、磁気テープや、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ等を用いることができる。

【0059】

コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２２０を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置２２０を介さずにコンピュータにプログラムを供給するようにしてもよい。

【0060】

記憶装置２０６や外部記憶装置２２０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に、「記録媒体」ともいう。
本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置２０６単体のみを含む場合、外部記憶装置２２０単体のみを含む場合、又は、その両方を含む場合がある。

【0061】

（２）基板処理工程
次に、基板処理装置１０の処理炉１２を用いて、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板としてのウエハ２４上に薄膜を形成する処理を実施した後、処理室２２内をクリーニングする方法について説明する。
基板処理装置１０を構成する各部の動作は、コントローラ２００により制御される。

【0062】

本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのもの」を意味する場合や、「ウエハとその表面に形成された所定の層や膜等との積層体（集合体）」を意味する場合（すなわち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウエハと称する場合）がある。また、本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）」を意味する場合や、「ウエハ上に形成された所定の層や膜等の表面、すなわち、積層体としてのウエハの最表面」を意味する場合がある。

【0063】

従って、本明細書において「ウエハに対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）に対して所定のガスを直接供給する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としてのウエハの最表面に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合がある。また、本明細書において「ウエハ上に所定の層（又は膜）を形成する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）上に所定の層（又は膜）を直接形成する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としてのウエハの最表面の上に所定の層（又は膜）を形成する」ことを意味する場合がある。

【0064】

本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同様であり、その場合、上記説明において、「ウエハ」を「基板」に置き換えて考えればよい。

【0065】

以下、原料ガスとしてＨＣＤＳガスを用い、反応ガスとしてＯ₂ガス及びＨ₂ガスを用い、ウエハ２４上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂膜、以下「ＳｉＯ膜」ともいう）を形成した後、クリーニングガスとしてＨＦガスを用いて処理室２２内をクリーニングする例について、図５、図６、図７を参照しつつ説明する。

【0066】

＜ウエハチャージ及びボートロード＞
まず、複数枚のウエハ２４をボート２８に装填（ウエハチャージ）する。ウエハ２４がボート２８に装填されると、シャッタ開閉機構１１２によりシャッタ１１０が移動させられて、マニホールド１８の下端開口が開放される（シャッタオープン）。複数枚のウエハ２４を保持したボート２８はボートエレベータ１０６によって持ち上げられて、処理室２２内に搬入（ボートロード）される。シールキャップ１００は、Ｏリング２０ｂを介してマニホールド１８の下端をシールした状態となる。

【0067】

＜圧力調整及び温度調整＞
次いで、処理室２２内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ９６によって真空排気される。この際、処理室２２内の圧力が圧力センサ９２で測定され、この測定された圧力情報に基づいてＡＰＣバルブ９４がフィードバック制御される（圧力調整）。真空ポンプ９６は、少なくともウエハ２４に対する処理が完了するまでの間は常時作動した状態を維持する。

【0068】

処理室２２内が所望の温度となるようにヒータ１４によって加熱される。この際、処理室２２内が所望の温度分布となるように温度センサ１１４が検出した温度情報に基づいてヒータ１４への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）。ヒータ１４による処理室２２内の加熱は、少なくともウエハ２４に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。

【0069】

続いて、回転機構１０２によりボート２８及びウエハ２４を回転させる。回転機構１０２によるボート２８及びウエハ２４の回転は、少なくともウエハ２４に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。

【0070】

＜シリコン酸化膜の形成工程＞
その後、図５、図６に示すように、以下の「ステップ１」〜「ステップ４」を１サイクルとしてこのサイクルを所定回数行うことにより、ウエハ２４上に、所定膜厚のＳｉＯ膜を成膜する。

【0071】

（ステップ１）
「ステップ１」において、処理室２０内に収容されたウエハ２４に対して原料ガス（ＨＣＤＳガス）を供給し、このウエハ２４上に層（シリコン含有層）を形成する。

【0072】

まず、ガス供給管４２ａのバルブ４６ａを開き、ガス供給管４２ａ内にＨＣＤＳガスを流す。ＨＣＤＳガスは、ガス供給管４２ａから流れ、ＭＦＣ４４ａにより流量調整される。流量調整されたＨＣＤＳガスは、ノズル４０ａのガス供給孔４８ａから、加熱された減圧状態の処理室２２内のウエハ２４に向けて供給され、排気管９０から排気される。このようにして、ウエハ２４に対してＨＣＤＳガスが供給される（ＨＣＤＳガス供給）。

【0073】

このとき、不活性ガス供給管５２ａのバルブ５６ａを開き、不活性ガス供給管５２ａから不活性ガスとしてＮ₂ガスを供給するようにしてもよい。Ｎ₂ガスは、ＭＦＣ５４ａにより流量調整されて、ガス供給管４２ａ内に供給される。流量調整されたＮ₂ガスは、流量調整されたＨＣＤＳガスとガス供給管４２ａ内で混合され、ノズル４０ａのガス供給孔４８ａから、加熱された減圧状態の処理室２２内に供給され、排気管９０から排気される。

【0074】

ノズル４０ｂ，４０ｃ内へのＨＣＤＳガスの侵入を防止するため、バルブ５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを開き、不活性ガス供給管５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ内にＮ₂ガスを流すようにする。Ｎ₂ガスは、クリーニングガス供給管６２ｂ、ガス供給管４２ｃ、ガス供給管４２ｄ、ノズル４０ｂ及びノズル４０ｃを介して処理室２２内に供給され、排気管９０から排気される。

【0075】

この際、ＡＰＣバルブ９４を調整して、処理室２２内の圧力を、例えば１〜１３３００Ｐａ、好ましくは１０〜１３３０Ｐａの範囲内の圧力とする。
ＭＦＣ４４ａで制御するＨＣＤＳガスの供給流量は、例えば１〜１０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
ＭＦＣ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄで制御するＮ₂ガスの供給流量はそれぞれ、例えば１００〜２０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
ＨＣＤＳガスをウエハ２４に対して供給する時間、すなわち、ガス供給時間（照射時間）は、例えば１〜１２０秒の範囲内の時間とする。

【0076】

ヒータ１４の温度は、ウエハ２４の温度が、例えば３５０〜８００℃、好ましくは４５０〜８００℃、より好ましくは５５０〜７５０℃の範囲内の温度となるように設定する。

【0077】

ウエハ２４の温度が３５０℃未満となると、ウエハ２４上においてＨＣＤＳが分解・吸着しにくくなり、実用的な成膜速度が得られなくなることがある。ウエハ２４の温度を３５０℃以上とすることで、これが解消され、十分な成膜速度が得られるようになる。
ウエハ２４の温度を４５０℃以上とすることで、「ステップ３」（後述）における酸化力向上の効果が顕著となる。
ウエハ２４の温度を５５０℃以上とすることで、ＨＣＤＳが十分に分解される。

【0078】

ウエハ２４の温度が７５０℃、特に８００℃を超えるとＣＶＤ反応が強くなる（気相反応が支配的になる）ことで、膜厚均一性が悪化しやすくなり、その制御が困難となる場合がある。ウエハ２４の温度を８００℃以下とすることで、膜厚均一性の悪化が抑制され、その制御がより容易となる。
特に、ウエハ２４の温度を７５０℃以下とすることで、膜厚均一性を確保しやすくなり、その制御が容易となる。

【0079】

上述の条件下でウエハ２４に対してＨＣＤＳガスを供給することにより、ウエハ２４（表面の下地膜）上に、例えば１原子層未満から数原子層程度の厚さのシリコン含有層（Ｓｉ含有層）が形成される。Ｓｉ含有層はＨＣＤＳガスの吸着層であってもよいし、シリコン層（Ｓｉ層）であってもよいし、その両方を含んでいてもよい。
Ｓｉ含有層は、シリコン（Ｓｉ）及び塩素（Ｃｌ）を含む層であることが好ましい。

【0080】

Ｓｉ層とは、Ｓｉにより構成される連続的な層の他、不連続な層や、これらが重なって形成されるＳｉ薄膜をも含む総称である。Ｓｉにより構成される連続的な層をＳｉ薄膜という場合もある。Ｓｉ層を構成するＳｉは、Ｃｌとの結合が完全に切れていないものも含む。

【0081】

ＨＣＤＳガスの吸着層は、ＨＣＤＳガスのガス分子の連続的な化学吸着層の他、不連続な化学吸着層をも含む。すなわち、ＨＣＤＳガスの吸着層は、ＨＣＤＳ分子で構成される１分子層又は１分子層未満の厚さの化学吸着層を含む。
ＨＣＤＳガスの吸着層を構成するＨＣＤＳ（Ｓｉ₂Ｃｌ₆）分子は、ＳｉとＣｌとの結合が一部切れたものも含む。

【0082】

「１原子層未満の厚さの層」とは不連続に形成される原子層のことを意味しており、「１原子層の厚さの層」とは連続的に形成される原子層のことを意味している。「１分子層未満の厚さの層」とは不連続に形成される分子層のことを意味しており、「１分子層の厚さの層」とは連続的に形成される分子層のことを意味している。

【0083】

ＨＣＤＳガスが自己分解（熱分解）する条件下、すなわち、ＨＣＤＳの熱分解反応が生じる条件下では、ウエハ２４上にＳｉが堆積することでＳｉ層が形成される。
ＨＣＤＳガスが自己分解（熱分解）しない条件下、すなわち、ＨＣＤＳの熱分解反応が生じない条件下では、ウエハ２４上にＨＣＤＳガスが吸着することでＨＣＤＳガスの吸着層が形成される。
ウエハ２４上にＨＣＤＳガスの吸着層を形成するよりも、ウエハ２４上にＳｉ層を形成する方が、成膜レートが高くなるため好ましい。

【0084】

ウエハ２４上に形成されるＳｉ含有層の厚さが数原子層を超えると、「ステップ３」での酸化（改質）の作用がＳｉ含有層の全体に届かなくなる。また、ウエハ２４上に形成可能なＳｉ含有層の厚さの最小値は１原子層未満である。このため、Ｓｉ含有層の厚さは１原子層未満から数原子層程度とするのが好ましい。

【0085】

Ｓｉ含有層の厚さを１原子層以下、すなわち、１原子層又は１原子層未満とすることで、「ステップ３」での酸化反応（改質反応）の作用が相対的に高まり、「ステップ３」での酸化反応に要する時間が短縮される。さらには、「ステップ１」におけるＳｉ含有層形成に要する時間が短縮される。これにより、１サイクル当たりの処理時間が短縮され、トータルでの処理時間が短縮される。すなわち、成膜レートが高くなる。
また、Ｓｉ含有層の厚さを１原子層以下とすることで、膜厚均一性の制御性が高まる。

【0086】

処理室２２内に供給されたＨＣＤＳガスは、ウエハ２４に対して供給されるだけでなく、処理室２２内の部材の表面（反応管１６の内壁や、マニホールド１８の内壁、処理室２２内に設けられたボート２８等の部材の表面）に対しても供給される。このため、Ｓｉ含有層は、ウエハ２４上だけでなく、処理室２２内の部材の表面にも形成されることとなる。
処理室２２内の部材の表面に形成されるＳｉ含有層も、ウエハ２４上に形成されるＳｉ含有層と同様に、ＨＣＤＳガスの吸着層を含む場合や、Ｓｉ層を含む場合や、その両方を含む場合がある。

【0087】

原料ガス（シリコン及び塩素含有ガス）としては、ＨＣＤＳガスの他、テトラクロロシラン（シリコンテトラクロライド、ＳｉＣｌ₄、略称：ＳＴＣ）ガス、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ₃、略称：ＴＣＳ）ガス、ジクロロシラン（ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、略称：ＤＣＳ）ガス、モノクロロシラン（ＳｉＨ₃Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）ガスを用いてもよい。
不活性ガスとしては、Ｎ₂ガスの他、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）等の希ガスを用いてもよい。

【0088】

（ステップ２）
ウエハ２４上にＳｉ含有層が形成された後、ガス供給管４２ａのバルブ４６ａを閉じ、ＨＣＤＳガスの供給を停止する。排気管９０のＡＰＣバルブ９４は開いたままとして、真空ポンプ９６により処理室２２内を真空排気し、処理室２２内に残留するガス（未反応のＨＣＤＳガス及び／又はＳｉ含有層形成に寄与した後のＨＣＤＳガス）を処理室２２内から排除する（残留ガス除去）。

【0089】

バルブ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄは開いたままにして、Ｎ₂ガスの処理室２２内への供給を維持する。Ｎ₂ガスはパージガスとして作用し、処理室２２内の残留ガスを処理室２２内から排除する効果が高まる。
「ステップ１」において処理室２２内の部材に吸着したＨＣＤＳガスは、処理室２２内を真空排気することでは完全に除去されず、少なくとも一部が、処理室２２内の部材の表面に吸着したまま残留する。

【0090】

このとき、処理室２２内に残留するガスは完全に排除しなくてもよく、処理室２２内を完全にパージしなくてもよい。処理室２２内に残留するガスが微量であれば、その後に行われる「ステップ３」において実質的な影響は生じない。
処理室２２内に供給するＮ₂ガスの流量も大流量とする必要はなく、例えば、処理容器（処理室２２）の容積と同程度の量を供給することで、「ステップ３」において実質的に影響が生じない程度のパージを行うことができる。
このように、処理室２２内を完全にパージしない（ある程度パージした段階で次の工程に進むようにする）ことで、パージ時間を短縮し、スループットを向上させることができる。また、Ｎ₂ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。

【0091】

ヒータ１４の温度は、ウエハ２４の温度が、ＨＣＤＳガスの供給時と同じく、例えば３５０〜８００℃、好ましくは４５０〜８００℃、より好ましくは５５０〜７５０℃の範囲内の温度となるように設定する。
各不活性ガス供給系から供給するパージガスとしてのＮ₂ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜２０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
パージガスとしては、Ｎ₂ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いてもよい。

【0092】

（ステップ３）
「ステップ３」において、大気圧未満の圧力下にある処理室２０内の加熱されたウエハ２４に対して反応ガスとしてＯ₂ガスとＨ₂ガスとを供給し、「ステップ１」において形成された層（Ｓｉ含有層）を酸化して酸化層に改質する。

【0093】

処理室２２内の残留ガスを除去した後、ガス供給管４２ｃのバルブ４６ｃを開き、ガス供給管４２ｃ内にＯ₂ガスを流す。Ｏ₂ガスはガス供給管４２ｃから流れ、ＭＦＣ４４ｃにより流量調整される。流量調整されたＯ₂ガスは、ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃから加熱された減圧状態の処理室２２内に供給される。

【0094】

ガス供給管４２ｄのバルブ４６ｄを開き、ガス供給管４２ｄ内にＨ₂ガスを流す。Ｈ₂ガスはガス供給管４２ｄから流れ、ＭＦＣ４４ｄにより流量調整される。流量調整されたＨ₂ガスは、ガス供給管４２ｃを経由して、ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃから加熱された減圧状態の処理室２２内に供給される。

【0095】

Ｈ₂ガスは、ガス供給管４２ｃを経由する際に、このガス供給管４２ｃ内でＯ₂ガスと混合される。ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃからは、Ｏ₂ガスとＨ₂ガスとの混合ガスが加熱された減圧状態の処理室２２内のウエハ２４に向けて供給され、その後、排気管９０から排気される。
このようにして、ウエハ２４に対してＯ₂ガスとＨ₂ガスとが供給される（Ｏ₂ガス＋Ｈ₂ガス供給）。

【0096】

このとき、不活性ガス供給管５２ｃのバルブ５６ｃを開き、不活性ガス供給管５２ｃからＮ₂ガスを供給するようにしてもよい。Ｎ₂ガスはＭＦＣ５４ｃにより流量調整されて、ガス供給管４２ｃ内に供給される。
また、不活性ガス供給管５２ｄのバルブ５６ｄを開き、不活性ガス供給管５２ｄから不活性ガスとしてＮ₂ガスを供給するようにしてもよい。Ｎ₂ガスはＭＦＣ５４ｄにより流量調整されて、ガス供給管４２ｃ内に供給される。
この場合、ノズル４０ｃからは、Ｏ₂ガス、Ｈ₂ガス及びＮ₂ガスの混合ガスが供給されることとなる。
不活性ガスとしては、Ｎ₂ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いてもよい。

【0097】

ノズル４０ａ，４０ｂ内へのＯ₂ガスとＨ₂ガスとの侵入を防止するため、バルブ５６ａ，５６ｂを開き、不活性ガス供給管５２ａ，５２ｂ内にＮ₂ガスを流すようにする。Ｎ₂ガスは、ガス供給管４２ａ及びノズル４０ａ、クリーニングガス供給管６２ｂ及びノズル４０ｂを介して処理室２２内に供給され、排気管９０から排気される。

【0098】

ＡＰＣバルブ９４を調整して、処理室２２内の圧力を、大気圧未満、例えば１〜１０００Ｐａの範囲内の圧力に維持する。
ＭＦＣ４４ｃで制御するＯ₂ガスの供給流量は、例えば１０００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＭＦＣ４４ｄで制御するＨ₂ガスの供給流量は、例えば１０００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＭＦＣ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄで制御するＮ₂ガスの供給流量はそれぞれ、例えば１００〜２０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
Ｏ₂ガス及びＨ₂ガスをウエハ２４に対して供給する時間、すなわち、ガス供給時間（照射時間）は、例えば１〜１２０秒の範囲内の時間とする。

【0099】

ヒータ１４の温度は、ウエハ２４の温度が、「ステップ１」のＨＣＤＳガスの供給時と同様な温度帯であって、後述する酸化力向上の効果が顕著となる温度帯、例えば４５０〜８００℃、好ましくは５５０〜７５０℃の範囲内の温度となるように設定する。
この範囲内の温度であれば減圧雰囲気下でのＯ₂ガスへのＨ₂ガス添加による酸化力向上の効果が顕著となる。また、ウエハ２４の温度が低すぎると酸化力向上効果が得られにくい。

【0100】

スループットを考慮すると、「ステップ１」〜「ステップ３」で処理室２２内の温度を同様な温度帯に保持するようにヒータ１４の温度を設定するのが好ましい。
「ステップ１」〜「ステップ４」にかけて処理室２２内の温度を同様な温度帯に保持するようにヒータ１４の温度を設定するのがより好ましい。この場合、「ステップ１」〜「ステップ４」にかけて処理室２２内の温度が例えば４５０〜８００℃、好ましくは５５０〜７５０℃の範囲内で一定となるようにヒータ１４の温度を設定する。

【0101】

上述の条件下でＯ₂ガス及びＨ₂ガスを処理室２２内に供給することで、Ｏ₂ガス及びＨ₂ガスは、加熱された減圧雰囲気下においてノンプラズマで熱的に活性化（励起）されて反応し、これにより原子状酸素（Ｏ）等の酸素を含む水分（Ｈ₂Ｏ）非含有の酸化種が生成
される。そして、主にこの酸化種により、「ステップ１」でウエハ２４上に形成されたＳｉ含有層に対して酸化処理が行われる。
この酸化種の持つエネルギーは、Ｓｉ含有層中に含まれるＳｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃｌ、Ｓｉ−Ｈ、Ｓｉ−Ｃの結合エネルギーよりも高いため、この酸化種のエネルギーをＳｉ含有層に与えることで、Ｓｉ含有層中に含まれるＳｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃｌ、Ｓｉ−Ｈ、Ｓｉ−Ｃ結合は切り離される。Ｓｉとの結合を切り離されたＮ、Ｈ、Ｃｌ、Ｃは膜中から除去され、Ｎ₂、Ｈ₂、Ｃｌ₂、ＨＣｌ、ＣＯ₂等として排出される。また、Ｎ、Ｈ、Ｃｌ、Ｃとの結合が切られることで余ったＳｉの結合手は、酸化種に含まれるＯと結びつきＳｉ−Ｏ結合が形成される。
このようにして、Ｓｉ含有層は、Ｃｌ等の不純物の含有量が少ないシリコン酸化層（ＳｉＯ₂層、以下、単にＳｉＯ層ともいう。）へと変化させられる（改質される）。

【0102】

この酸化処理によれば、Ｏ₂ガスを単独で供給する場合や水蒸気（Ｈ₂Ｏ）を供給する場合に比べ、酸化力を大幅に向上させることができる。減圧雰囲気下においてＯ₂ガスにＨ₂ガスを添加することで、Ｏ₂ガス単独供給の場合やＨ₂Ｏガスを供給する場合に比べ大幅な酸化力向上効果が得られる。

【0103】

処理室２２内で生成される酸化種は、ウエハ２４に対して供給されるだけでなく、処理室２２内の部材の表面にも供給されることとなる。その結果、処理室２２内の部材の表面に形成されたＳｉ含有層の一部は、ウエハ２４上に形成されたＳｉ含有層と同様に、ＳｉＯ層へと変化させられる（改質される）。

【0104】

「ステップ３」では、Ｏ₂ガスとＨ₂ガスのうち少なくともいずれか一方又は両方をプラズマで活性化させて流すこともできる。Ｏ₂ガス及び／又はＨ₂ガスをプラズマで活性化させて流すことで、よりエネルギーの高い活性種を含む酸化種を生成することができ、この酸化種により酸化処理を行うことで、デバイス特性が向上する等の効果も考えられる。

【0105】

上述の温度帯では、Ｏ₂ガスとＨ₂ガスとは熱で活性化されて十分に反応し、十分な量の原子状酸素（Ｏ）等のＨ₂Ｏ非含有の酸化種が生成される。このため、Ｏ₂ガスとＨ₂ガスとをノンプラズマで熱的に活性化させても十分な酸化力が得られる。
Ｏ₂ガスとＨ₂ガスは熱で活性化させて供給した方が、プラズマダメージを与えることなく比較的ソフトな反応を生じさせることができ、上述の酸化処理を比較的ソフトに行うことができる。

【0106】

酸素含有ガス、すなわち、酸化性ガスとしては、Ｏ₂ガスの他、オゾン（Ｏ₃）ガス等を用いてもよい。
上述の温度帯において、一酸化窒素（ＮＯ）ガスや亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）ガスへの水素含有ガス添加効果を試したところ、ＮＯガス単独供給やＮ₂Ｏガス単独供給に比べて酸化力向上の効果が得られないことが確認された。酸素含有ガスとしてはＮ非含有の酸素含有ガス（Ｎを含まずＯを含むガス）を用いるのが好ましい。

【0107】

水素含有ガス、すなわち、還元性ガスとしては、Ｈ₂ガスの他、重水素（Ｄ₂）ガス等を用いてもよい。
アンモニア（ＮＨ₃）ガスやメタン（ＣＨ₄）ガス等を用いると、窒素（Ｎ）不純物や炭素（Ｃ）不純物の膜中への混入が考えられる。水素含有ガスとしては、他元素非含有の水素含有ガス（他元素を含まず水素または重水素を含むガス）を用いるのが好ましい。

【0108】

酸素含有ガスとしては、Ｏ₂ガス及びＯ₃ガスよりなる群から選択される少なくとも一つのガスを用いることができ、水素含有ガスとしては、Ｈ₂ガス及びＤ₂ガスよりなる群から選択される少なくとも一つのガスを用いることができる。

【0109】

（ステップ４）
Ｓｉ含有層をＳｉＯ酸化層へと変化させた後、ガス供給管４２ｃのバルブ４６ｃを閉じ、Ｏ₂ガスの供給を停止する。また、ガス供給管４２ｄのバルブ４６ｄを閉じ、Ｈ₂ガスの供給を停止する。
排気管９０のＡＰＣバルブ９４は開いたままとし、真空ポンプ９６により処理室２２内を真空排気し、残留したＯ₂ガス、Ｈ₂ガス、反応副生成物等を処理室２２内から排除する（残留ガス除去）。バルブ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄは開いたままとして、不活性ガスとしてのＮ₂ガスの処理室２２内への供給を維持する。
Ｎ₂ガスはパージガスとして作用し、処理室２２内に残留する未反応又はＳｉＯ層形成に寄与した後のＯ₂ガス、Ｈ₂ガス、反応副生成物等を処理室２２内から排除する効果をさらに高める。

【0110】

このとき、処理室２２内に残留するガスを完全に排除しなくてもよく、処理室２２内を完全にパージしなくてもよい。処理室２２内に残留するガスが微量であれば、その後に行われる「ステップ１」において実質的な影響は生じない。
処理室２２内に供給するＮ₂ガスの流量も大流量とする必要はなく、例えば、反応管１６（処理室２２）の容積と同程度の量を供給することで、「ステップ１」において実質的に影響が生じない程度のパージを行うことができる。
このように、処理室２２内を完全にパージしない（ある程度パージした段階で次の工程に進むようにする）ことで、パージ時間を短縮し、スループットを向上させることができる。また、Ｎ₂ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。

【0111】

ヒータ１４の温度は、ウエハ２４の温度が、Ｏ₂ガス及びＨ₂ガスの供給時と同じく、例えば４５０〜８００℃、好ましくは５５０〜７５０℃の範囲内の温度となるように設定する。
各不活性ガス供給系から供給するパージガスとしてのＮ₂ガスの供給流量はそれぞれ、例えば１００〜２０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
パージガスとしては、Ｎ₂ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いてもよい。

【0112】

＜所定回数実施＞
「ステップ１」〜「ステップ４」を１サイクルとして、このサイクルを所定回数（ｎ回）行うことにより、ウエハ２４上に所定膜厚のＳｉＯ膜が成膜される。

【0113】

＜パージ及び大気圧復帰＞
所定膜厚のＳｉＯ膜を成膜した後、バルブ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを開き、不活性ガス供給管５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄのそれぞれから不活性ガスとしてのＮ₂ガスを処理室２２内へ供給し、排気管９０から排気する。Ｎ₂ガスはパージガスとして作用し、処理室２２内が不活性ガスでパージされ、処理室２２内に残留するガスが処理室２２内から除去される（パージ）。
その後、処理室２２内の雰囲気が不活性ガスに置換され、処理室２２内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。

【0114】

＜ボートアンロード及びウエハディスチャージ＞
ボートエレベータ１０６によりシールキャップ１００が下降されて、マニホールド１８の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ２４がボート２８に保持された状態でマニホールド１８の下端から反応管１６の外部に搬出（ボートアンロード）される。
ボートアンロードの後、シャッタ開閉機構１１２によりシャッタ１１０が移動させられて、マニホールド１８の下端開口がＯリング２０ｃを介してシャッタ１１０によりシールされる（シャッタクローズ）。
そして、処理済みのウエハ２４、すなわちバッチ処理後のウエハ２４をボート２８から取り出す（ウエハディスチャージ）。

【0115】

＜クリーニング工程＞
続いて、処理室２２内のクリーニングを行う。ＳｉＯ膜の形成工程に際して、反応管１６及びマニホールド１８の内壁やボート２８の表面等にも膜が堆積する。この堆積した膜（堆積膜）は、上述のバッチ処理を繰り返し行うことで累積し、徐々に厚くなる。この累積した堆積膜は、その後の処理において剥離してウエハ２４に付着する等により、異物の要因となる。このため、以降の処理に備え、堆積膜の厚さが所定の厚さに達した時点で処理室２２内から堆積膜を除去する。

【0116】

（ボートロード）
ウエハ２４が装填されていない状態のボート２８（空のボート２８）を、上述のボートロードと同様の手順により処理室２２内に搬入する。

【0117】

（圧力調整及び温度調整）
処理室２２内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ９６によって真空排気される。この際、処理室２２内の圧力が圧力センサ９２で測定され、この測定された圧力情報に基づいてＡＰＣバルブ９４がフィードバック制御される（圧力調整）。真空ポンプ９６は、少なくとも処理室２２内のクリーニングが完了するまでの間は常時作動した状態を維持する。

【0118】

処理室２２内が所望の温度となるようにヒータ１４によって加熱される。この際、処理室２２内が所望の温度分布となるように温度センサ１１４が検出した温度情報に基づいてヒータ１４への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）。ヒータ１４による処理室２２内の加熱は、少なくとも処理室２２内のクリーニングが完了するまでの間は継続して行われる。

【0119】

続いて、回転機構１０２によりボート２８を回転させる。回転機構１０２によるボート２８の回転は、少なくとも処理室２２内のクリーニングが完了するまでの間は継続して行われる。なお、ボート２８は、回転させなくてもよい。

【0120】

（クリーニングガス供給）「実施例１」
次いで、クリーニングガスを処理室２２内に供給する。クリーニングガス供給パターンの実施例１においては、図７に示すように、まずノズル４０ｃからクリーニングガスを供給した後、ノズル４０ｂからクリーニングガスを供給する。

【0121】

ノズル４０ｃは、ウエハ２４上に形成されたＳｉ含有層を改質する反応ガスを供給することに用いられることから、処理室２２内に収容されたウエハ２４の近傍に向けてガスを供給するようになっている。このため、ノズル４０ｃは、マニホールド１８側と比較して、処理室２２内のウエハ２４を収容する部分（図１において上方）である反応管１６側にガスを供給し易い。したがって、ノズル４０ｃからのガス供給によれば、マニホールド１８側と比較して、反応管１６側がクリーニングされ易い。
これに対して、ノズル４０ｂは、ノズル４０ｃと比較してマニホールド１８側にガスを供給するようになっている。このため、ノズル４０ｂは、反応管１６側と比較して、マニホールド１８側に、例えばマニホールド１８の内壁面に対してガスを供給し易い。したがって、ノズル４０ｂからのガス供給によれば、反応管１６側と比較して、マニホールド１８側がクリーニングされ易い。

【0122】

ところで、「ステップ１」において処理室２２内に供給されるＨＣＤＳガスは、ウエハ２４に対して供給されるだけでなく、処理室２２内の部材の表面にも供給されることとなる。また、「ステップ３」において処理室２２内で生成される酸化種は、ウエハ２４に対して供給されるだけでなく、処理室２２内の部材の表面にも供給されることとなる。その結果、「ステップ１」において処理室２２内の部材の表面に形成されたＳｉ含有層の一部は、「ステップ３」において、ウエハ２４上に形成されたＳｉ含有層と同様に、ＳｉＯ層へと変化させられる（改質される）。
ただし、「ステップ３」においては、処理室２２内における低温領域（ヒータ１４により取り囲まれていない領域であって、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域以外の領域）では、高温領域（ヒータ１４により取り囲まれる領域であって、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域）に比べて、原子状酸素（Ｏ）等の酸素を含むＨ₂Ｏ非含有の酸化種の供給量が少なくなる。また、「ステップ１」においては、処理室２２内における低温領域では、高温領域に比べてＨＣＤＳガスの吸着層が厚く形成されやすくなる。その結果、低温領域に形成されたＳｉ含有層は、未反応、又は一部が反応するだけで、酸化不十分のまま残留し易くなる。
具体的には、処理室２２内の部材のうち、反応管１６内壁の下方部分、マニホールド１８の内壁、ノズル４０ａ，４０ｃの下部、シールキャップ１００の上面、回転軸１０４の側面、断熱部材３０の側面や底面、排気管９０の内壁等に形成されたＨＣＤＳガスの吸着層は、未反応、又は一部が反応するだけで、酸化不十分のまま残留し易くなる。

【0123】

また、ボートアンロードを実施すると、処理室２２内には、Ｈ₂Ｏを含む外気（大気）がマニホールド１８の下方開口部から侵入する。これにより、マニホールド１８の内壁、シールキャップ１００の上面、回転軸１０４の側面、断熱部材３０の側面や底面等は、Ｈ₂Ｏを含む大気に晒される。
上述したように、処理室２２内の部材のうち、反応管１６内壁の下方部分、マニホールド１８の内壁、ノズル４０ａ，４０ｃの下部、シールキャップ１００の上面、回転軸１０４の側面、断熱部材３０の側面や底面、排気管９０の内壁等には、ＨＣＤＳガスの吸着層が厚く形成され、酸化不十分のまま残留していることがある。
この状態でボートアンロードを実施すると、ＨＣＤＳガスの吸着層が、大気中のＨ₂Ｏによって酸化され、Ｃｌを含む反応副生成物に変化することがある。そしてこの反応副生成物が堆積してなる膜（堆積膜）は、比較的脆く、剥離し易いため、異物（パーティクル）を発生させ易い。

【0124】

このため、マニホールド１８により近い側から低温領域に向けてクリーニングガスを供給するようにすることで、比較的脆く、剥離し易い堆積膜が低温領域に形成されていてもこのような堆積膜がクリーニングされ易くなり、処理室２０内から堆積膜が効果的に除去される。

【0125】

このように、ノズル４０ｃとノズル４０ｂとからクリーニングガスを供給することによって、ノズル４０ｃのみを用いてクリーニングガスを供給する場合と比較して（図７中、比較例１）、処理室２２内のクリーニングに要する時間が短縮される。

【0126】

クリーニングガスを供給する工程においては、具体的には、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａを開き、クリーニングガス供給管６２ａ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ａから流れ、ＭＦＣ６４ａにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃから処理室２２内に供給され、反応管１６及びマニホールド１８の内壁やボート２８の表面等に接触し、排気管９０から排気される。
このとき、不活性ガス供給管５２ｂのバルブ５６ｂを開き、ノズル４０ｂから不活性ガスとしてのＮ₂ガスを供給する。
ノズル４０ｃから供給されるＨＦガス及びノズル４０ｂから供給されるＮ₂ガスにより、図８（ａ）に示されているように、主に反応管１６の内壁やボート２８の表面等の比較的温度の高い領域に対してクリーニングが行われる（高温部クリーニング）。

【0127】

なおこのとき、ノズル４０ａ内へのＨＦガスの侵入を防止するため、バルブ５６ａを開き、不活性ガス供給管５２ａ内にＮ₂ガスを流すようにするのが好ましい。この場合、Ｎ₂ガスは、ガス供給管４２ａ、ノズル４０ａを介して処理室２２内に供給され、排気管９０から排気されることとなる。

【0128】

予め定められた時間、ノズル４０ｃからＨＦガスを供給した後、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａ及び不活性ガス供給管５２ｂのバルブ５６ｂを閉じて、クリーニングガス供給管６２ａからのＨＦガスの供給及び不活性ガス供給管５２ｂからのＮ₂ガスの供給を停止する。次いで、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを開き、クリーニングガス供給管６２ｂ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ｂから流れ、ＭＦＣ６４ｂにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｂのガス供給孔４８ｂから処理室２２内に供給され、マニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等に接触し、排気管９０から排気される。
このとき、不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄのバルブ５６ｃ，５６ｄを開き、ノズル４０ｃから不活性ガスとしてのＮ₂ガスを供給する。
ノズル４０ｂから供給されるＨＦガス及びノズル４０ｃから供給されるＮ₂ガスにより、図８（ｂ）に示されているように、主にマニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等の比較的温度の低い領域に対してクリーニングが行われる（低温部クリーニング）。
予め定められた時間、ノズル４０ｂからＨＦガスを供給した後、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂ及び不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄのバルブ５６ｃ，５６ｄを閉じて、クリーニングガス供給管６２ｂからのＨＦガスの供給及び不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄからのＮ₂ガスの供給を停止する。

【0129】

なおこのとき、ノズル４０ａ内へのＨＦガスの侵入を防止するため、バルブ５６ａを開き、不活性ガス供給管５２ａ内にＮ₂ガスを流すようにするのが好ましい。この場合、Ｎ₂ガスは、ガス供給管４２ａ、ノズル４０ａを介して処理室２２内に供給され、排気管９０から排気されることとなる。

【0130】

クリーニングの際、ＡＰＣバルブ９４を調整して、処理室２２内の圧力を、例えば１３３〜５００００Ｐａの範囲内の圧力とする。
ＭＦＣ６４ａ，６４ｂで制御するＨＦガスの供給流量はそれぞれ、例えば１〜１０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
ヒータ１４の温度は、処理室２２内の温度が、例えば７５℃以上１００℃未満の範囲内の温度となるように設定するのが好ましい。クリーニングガスとしてＨＦガスを用いた場合、７５℃未満であると、反応管１６及びマニホールド１８等の表面にこのＨＦガスが多層吸着することがある。この多層吸着は、腐食反応を引き起こし得る。また、１００℃以上であると、金属部材が腐食することがある。

【0131】

クリーニングガスとしては、ＨＦガスを単独で用いる他、ＨＦガスを、Ｎ₂ガス、Ａｒガス、Ｈｅガス等の不活性ガスで希釈したガスや、ＨＦガスとフッ素（Ｆ₂）ガスとの混合ガスや、ＨＦガスとフッ化塩素（ＣｌＦ₃）ガスとの混合ガスや、あるいは、ＣｌＦ₃ガス等を用いるようにしもよい。

【0132】

＜パージ及び大気圧復帰＞
予め定められた時間、ＨＦガスを供給して堆積膜を除去した後、バルブ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを開き、不活性ガス供給管５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄのそれぞれから不活性ガスとしてのＮ₂ガスを処理室２２内へ供給し、排気管９０から排気する。Ｎ₂ガスはパージガスとして作用し、処理室２２内が不活性ガスでパージされ、処理室２２内に残留するガスが処理室２２内から除去される（パージ）。
その後、処理室２２内の雰囲気が不活性ガスに置換され、処理室２２内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。

【0133】

＜ボートアンロード＞
上述したボートアンロードと同様の手順により、ボート２８を反応管１６の外部に搬出する。そして、シャッタ１１０によりマニホールド１８の下端開口をシールする。

【0134】

上述した実施例１のように、高温部クリーニングと、低温部クリーニングとを、非同時に、すなわち、同期させることなく行う場合において、低温部クリーニングの際に、ノズル４０ａを介して反応管１６内へＮ₂ガス等の不活性ガスを供給しつつ、ノズル４０ｂを介してマニホールド１８の内壁面に向けてＨＦガスを供給するのが好ましい。このとき、さらに、ノズル４０ｃを介して反応管１６内へＮ₂ガス等の不活性ガスを供給するのが好ましい。

【0135】

このようにすることで、反応管１６内へ供給されたＮ₂ガスにより、ノズル４０ｂを介してマニホールド１８の内壁面に向けて供給されたＨＦガスを上から押さえつけることができる。すなわち、反応管１６内へ供給されたＮ₂ガスにより、ノズル４０ｂを介してマニホールド１８の内壁面に向けて供給されたＨＦガスの反応管１６内上方への流れ込みおよび拡散を抑制（ブロック）することができる。これにより、ノズル４０ｂを介して供給されたＨＦガスをマニホールド１８の内壁面等の低温部に積極的に（集中的に）接触させることができ、マニホールド１８の内壁面等の低温部に付着した比較的除去しにくい堆積物を効率的に除去することが可能となる。マニホールド１８の内壁面等の低温部に付着した堆積物は、反応管１６の内壁面等の高温部に付着した堆積物よりも除去しづらいことが確認されており、このＮ₂ガスによるＨＦガスの流れおよび拡散の規制により、低温部に付着した比較的除去しにくい堆積物を効率的に除去することが可能となる。

【0136】

なお、高温部クリーニングの際は、低温部クリーニングと逆に、ノズル４０ｂを介してマニホールド１８の内へＮ₂ガス等の不活性ガスを供給しつつ、ノズル４０ｃを介して反応管１６内へＨＦガスを供給するのが好ましい。これにより、反応管１６内へ供給されたＨＦガスを下から押し上げ、ＨＦガスのマニホールド１８内への流れ込みおよび拡散を抑制（ブロック）することができ、反応管１６の内壁に付着した堆積物を効率的に除去することが可能となる。

【0137】

また、低温部クリーニングの際に、ノズル４０ｂを介して供給するＨＦガスの供給濃度（ノズル４０ｂ内におけるＨＦガスの濃度）を、高温部クリーニングの際に、ノズル４０ｃを介して供給するＨＦガスの供給濃度（ノズル４０ｃ内におけるＨＦガスの濃度）よりも高くするのが好ましい。例えば、ノズル４０ｂを介して供給するＨＦガスの供給濃度を８０〜１００％、例えば１００％とし、ノズル４０ｃを介して供給するＨＦガスの供給濃度を１０〜３０％、例えば１０〜２０％とする。これにより、ノズル４０ｂを介して供給された高濃度のＨＦガスにより、マニホールド１８の内壁面等の低温部に付着した比較的除去しにくい堆積物を効率的に除去することが可能となる。上述のように、マニホールド１８の内壁面等の低温部に付着した堆積物は、反応管１６の内壁面等の高温部に付着した堆積物よりも除去しづらいことが確認されており、このＨＦガスの濃度調整により、低温部に付着した比較的除去しにくい堆積物を効率的に除去することが可能となる。なお、ＨＦガスの供給濃度は、例えば「ＨＦガスの供給流量／（ＨＦガスの供給流量＋Ｎ₂ガスの供給流量）」という式で表すことができ、それぞれのＨＦガスの供給濃度は、例えば、それぞれのノズル内へ供給するＨＦガスの供給流量とＮ₂ガスの供給流量とを調整することで制御することができる。例えば、ノズル４０ｂを介して供給するＨＦガスの供給濃度は、クリーニングガス供給管６２ｂ内へ供給するＨＦガスの供給流量と、不活性ガス供給管５２ｂ内へ供給するＮ₂ガスの供給流量とを、ＭＦＣ６４ｂ，５４ｂにより、それぞれ調整することで制御することができる。また例えば、ノズル４０ｃを介して供給するＨＦガスの供給濃度は、クリーニングガス供給管６２ａ内へ供給するＨＦガスの供給流量と、不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄ内へ供給するＮ₂ガスの供給流量とをＭＦＣ６４ａ，５４ｃ，５４ｄにより、それぞれ調整することで制御することができる。

【0138】

クリーニングガス供給におけるガス供給のパターンについて、上述した実施例１に替えて、以下の実施例２〜５のようにしてもよい。

【0139】

（クリーニングガス供給）「実施例２」
クリーニングガス供給パターンの実施例２においては、ノズル４０ｃからクリーニングガスを供給するとともに、ノズル４０ｂからクリーニングガスを供給する。

【0140】

具体的には、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａを開き、クリーニングガス供給管６２ａ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ａから流れ、ＭＦＣ６４ａにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃから処理室２２内に供給され、反応管１６及びマニホールド１８の内壁やボート２８の表面等に接触し、排気管９０から排気される。
ノズル４０ｃから供給されるＨＦガスにより、主に反応管１６の内壁やボート２８の表面等の比較的温度の高い領域に対してクリーニングが行われる。

【0141】

このとき同時に、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを開き、クリーニングガス供給管６２ｂ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ｂから流れ、ＭＦＣ６４ｂにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｂのガス供給孔４８ｂから処理室２２内に供給され、マニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等に接触し、排気管９０から排気される。
ノズル４０ｂから供給されるＨＦガスにより、主にマニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等の比較的温度の低い領域に対してクリーニングが行われる。
予め定められた時間、ノズル４０ｃ及びノズル４０ｂからＨＦガスを供給した後、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａ及びクリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを閉じて、クリーニングガス供給管６２ａ及びクリーニングガス供給管６２ｂからのＨＦガスの供給を停止する。

【0142】

なおこのとき、ノズル４０ａ内へのＨＦガスの侵入を防止するため、バルブ５６ａを開き、不活性ガス供給管５２ａ内にＮ₂ガスを流すようにするのが好ましい。この場合、Ｎ₂ガスは、ガス供給管４２ａ、ノズル４０ａを介して処理室２２内に供給され、排気管９０から排気されることとなる。

【0143】

実施例２によれば、クリーニングに要する時間が比較例１よりも短縮され、実施例１よりもさらに短縮される。

【0144】

（クリーニングガス供給）「実施例３」
クリーニングガス供給パターンの実施例３においては、ノズル４０ｃからのクリーニングガスの供給と、ノズル４０ｂからのクリーニングガスの供給とを交互に複数回行う。

【0145】

具体的には、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａを開き、クリーニングガス供給管６２ａ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ａから流れ、ＭＦＣ６４ａにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃから処理室２２内に供給され、反応管１６及びマニホールド１８の内壁やボート２８の表面等に接触し、排気管９０から排気される。
このとき、不活性ガス供給管５２ｂのバルブ５６ｂを開き、ノズル４０ｂから不活性ガスとしてのＮ₂ガスを供給する。
ノズル４０ｃから供給されるＨＦガス及びノズル４０ｂから供給されるＮ₂ガスにより、図８（ａ）に示されているように、主に反応管１６の内壁やボート２８の表面等の比較的温度の高い領域に対してクリーニングが行われる（高温部クリーニング）。

【0146】

なおこのとき、ノズル４０ａ内へのＨＦガスの侵入を防止するため、バルブ５６ａを開き、不活性ガス供給管５２ａ内にＮ₂ガスを流すようにするのが好ましい。この場合、Ｎ₂ガスは、ガス供給管４２ａ、ノズル４０ａを介して処理室２２内に供給され、排気管９０から排気されることとなる。

【0147】

予め定められた時間（実施例１と比較して短い時間）、ノズル４０ｃからＨＦガスを供給した後、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａ及び不活性ガス供給管５２ｂのバルブ５６ｂを閉じて、クリーニングガス供給管６２ａからのＨＦガスの供給及び不活性ガス供給管５２ｂからのＮ₂ガスの供給を停止する。次いで、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを開き、クリーニングガス供給管６２ｂ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ｂから流れ、ＭＦＣ６４ｂにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｂのガス供給孔４８ｂから処理室２２内に供給され、マニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等に接触し、排気管９０から排気される。
このとき、不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄのバルブ５６ｃ，５６ｄを開き、ノズル４０ｃから不活性ガスとしてのＮ₂ガスを供給する。
ノズル４０ｂから供給されるＨＦガス及びノズル４０ｃから供給されるＮ₂ガスにより、図８（ｂ）に示されているように、主にマニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等の比較的温度の低い領域に対してクリーニングが行われる（低温部クリーニング）。
予め定められた時間（実施例１と比較して短い時間）、ノズル４０ｂからＨＦガスを供給した後、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂ及び不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄのバルブ５６ｃ，５６ｄを閉じて、クリーニングガス供給管６２ｂからのＨＦガスの供給及び不活性ガス供給管５２ｃ，５２ｄからのＮ₂ガスの供給を停止する。

【0148】

なおこのとき、ノズル４０ａ内へのＨＦガスの侵入を防止するため、バルブ５６ａを開き、不活性ガス供給管５２ａ内にＮ₂ガスを流すようにするのが好ましい。この場合、Ｎ₂ガスは、ガス供給管４２ａ、ノズル４０ａを介して処理室２２内に供給され、排気管９０から排気されることとなる。

【0149】

ノズル４０ｃからのＨＦガスの供給及びノズル４０ｂからのＮ₂ガスの供給と、ノズル４０ｂからのＨＦガスの供給及びノズル４０ｃからのＮ₂ガスの供給とを交互に複数回繰り返す。すなわち、高温部クリーニングと低温部クリーニングとを交互に繰り返す。

【0150】

実施例３によれば、クリーニングに要する時間が比較例１よりも短縮され、実施例１と同等に短縮される。また、高温部クリーニングと低温部クリーニングとを１サイクルとした場合、このサイクルの実施回数により、高温部および低温部のそれぞれに付着した堆積物の除去量（エッチング量）を制御することが可能となる。

【0151】

（クリーニングガス供給）「実施例４」
クリーニングガス供給パターンの実施例４においては、ノズル４０ｂからクリーニングガスを連続的に供給しつつ、ノズル４０ｃからクリーニングガスを間欠的に供給する。

【0152】

具体的には、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを開き、クリーニングガス供給管６２ｂ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ｂから流れ、ＭＦＣ６４ｂにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｂのガス供給孔４８ｂから処理室２２内に供給され、マニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等に接触し、排気管９０から排気される。
ノズル４０ｂから供給されるＨＦガスにより、主にマニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等の比較的温度の低い領域に対してクリーニングが行われる。

【0153】

これに合わせて、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａを開き、クリーニングガス供給管６２ａ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ａから流れ、ＭＦＣ６４ａにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃから処理室２２内に供給され、反応管１６及びマニホールド１８の内壁やボート２８の表面等に接触し、排気管９０から排気される。
ノズル４０ｃから供給されるＨＦガスにより、主に反応管１６の内壁やボート２８の表面等の比較的温度の高い領域に対してクリーニングが行われる。
予め定められた時間（実施例１と比較して短い時間）、ノズル４０ｃからＨＦガスを供給した後、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａを閉じて、クリーニングガス供給管６２ａからのＨＦガスの供給を停止する。
続いて、予め定められた時間（例えば、バルブ６６ａを開いていた時間と同等の時間）が経過した後、再び、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａを開き、このクリーニングガス供給管６２ａ内にＨＦガスを流す。
この操作を繰り返して、ノズル４０ｃから間欠的にＨＦガスを供給する。

【0154】

実施例４によれば、クリーニングに要する時間が比較例１よりも短縮され、実施例１よりもさらに短縮される。また、比較的温度の低い領域へのＨＦガスの接触時間を比較的温度の高い領域へのＨＦガスの接触時間よりも長くすることができ、比較的温度の低い領域に対するクリーニングを集中的に行うことが可能となる。

【0155】

（クリーニングガス供給）「実施例５」
クリーニングガス供給パターンの実施例５においては、ノズル４０ｃからクリーニングガスを連続的に供給しつつ、ノズル４０ｂからクリーニングガスを間欠的に供給する。

【0156】

具体的には、クリーニングガス供給管６２ａのバルブ６６ａを開き、クリーニングガス供給管６２ａ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ａから流れ、ＭＦＣ６４ａにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｃのガス供給孔４８ｃから処理室２２内に供給され、反応管１６及びマニホールド１８の内壁やボート２８の表面等に接触し、排気管９０から排気される。
ノズル４０ｃから供給されるＨＦガスにより、主に反応管１６の内壁やボート２８の表面等の比較的温度の高い領域に対してクリーニングが行われる。

【0157】

これに合わせて、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを開き、クリーニングガス供給管６２ｂ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスはクリーニングガス供給管６２ｂから流れ、ＭＦＣ６４ｂにより流量調整される。流量調整されたＨＦガスは、ノズル４０ｂのガス供給孔４８ｂから処理室２２内に供給され、マニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等に接触し、排気管９０から排気される。
ノズル４０ｂから供給されるＨＦガスにより、主にマニホールド１８の内壁やシールキャップ１００の上面や回転軸１０４の側面等の比較的温度の低い領域に対してクリーニングが行われる。
予め定められた時間（実施例１と比較して短い時間）、ノズル４０ｂからＨＦガスを供給した後、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを閉じて、クリーニングガス供給管６２ｂからのＨＦガスの供給を停止する。
続いて、予め定められた時間（例えば、バルブ６６ｂを開いていた時間と同等の時間）が経過した後、再び、クリーニングガス供給管６２ｂのバルブ６６ｂを開き、このクリーニングガス供給管６２ｂ内にＨＦガスを流す。
この操作を繰り返して、ノズル４０ｂから間欠的にＨＦガスを供給する。

【0158】

実施例５によれば、クリーニングに要する時間が比較例１よりも短縮され、実施例１よりもさらに短縮され、実施例４と同等に短縮される。

【0159】

［第二の実施形態］
次に、第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、上方に向かって開口したガス供給孔４８ｂを備えるＬ字型のノズル４０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されていたのに対し、第二の実施形態では、ノズル３２０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されており、この点で両者は異なる。本実施形態において、第一の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

【0160】

図９に示すように、ノズル３２０ｂは、Ｉ字型（短管型）であり、先端がマニホールド１８の内壁と略面一となるように、本体部がマニホールド１８の側壁を貫通して設けられている。なお、ノズル３２０ｂの先端を、マニホールド１８の内壁から突出させるようにしてもよい。

【0161】

ノズル３２０ｂの先端にはガスを供給するガス供給孔３２２ｂが設けられており、このガス供給孔３２２ｂは側方（水平方向）に向かって開口する（マニホールド１８内壁側から内側に向かう方向に開口する）ように構成されている。ノズル３２０ｂは、ノズル４０ａがガスを供給する位置よりもマニホールド１８側において、処理室２０内の内側に向けてガスを供給するようになっている。また、ノズル３２０ｂは、マニホールド１８の内壁面に向けてガスを供給することが可能となっている。

【0162】

［第三の実施形態］
次に、第三の実施形態について説明する。第一の実施形態では、上方に向かって開口したガス供給孔４８ｂを備えるノズル４０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されていたのに対し、第三の実施形態では、ノズル３３０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されており、この点で両者は異なる。本実施形態において、第一の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

【0163】

図１０に示すように、ノズル３３０ｂは、Ｌ字型のショートノズルであり、その水平部がマニホールド１８の側壁を貫通するように設けられ、その垂直部がマニホールド１８の内壁に沿って立ち上がるようにして設けられている。

【0164】

ノズル３３０ｂの垂直部のマニホールド１８側の側壁にはガス供給孔３３２ｂが設けられており、このガス供給孔３３２ｂはマニホールド１８の内壁面に向かって開口するように構成されている。すなわち、ガス供給孔３３２ｂは、マニホールド１８の内壁面と対向（対面）するように設けられている。
ノズル３３０ｂは、ノズル４０ａがガスを供給する位置よりもマニホールド１８側において、ガスを直接マニホールド１８の内壁側に向けて供給するようになっている。

【0165】

［第四の実施形態］
次に、第四の実施形態について説明する。第一の実施形態では、上方に向かって開口したガス供給孔４８ｂを備えるノズル４０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されていたのに対し、第四の実施形態では、ノズル３４０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されており、この点で両者は異なる。本実施形態において、第一の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

【0166】

図１１に示すように、ノズル３４０ｂは、Ｌ字型のショートノズルであり、その水平部がマニホールド１８の側壁を貫通するように設けられ、その垂直部がマニホールド１８の内壁に沿って立ち上がるようにして設けられている。

【0167】

ノズル３４０ｂの先端にはガスを供給するガス供給孔３４２ｂが設けられており、このガス供給孔３４２ｂは上方に向かって開口する（マニホールド１８側から反応管１６側に向かう方向に開口する）ように構成されている。
また、ノズル３４０ｂの垂直部のマニホールド１８側の側壁にはガス供給孔３４４ｂが設けられており、このガス供給孔３４４ｂはマニホールド１８の内壁面に向かって開口するように構成されている。
ノズル３４０ｂは、ノズル４０ａがガスを供給する位置よりもマニホールド側１８において、処理室２０内の上方及びマニホールド１８の内壁側に向けてガスを供給するようになっている。ノズル３４０ｂは、ガスを直接マニホールド１８の内壁面に向けて供給することが可能となっている。

【0168】

［第五の実施形態］
次に、第五の実施形態について説明する。第一の実施形態では、上方に向かって開口したガス供給孔４８ｂを備えるノズル４０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されていたのに対し、第五の実施形態では、ノズル３５０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されており、この点で両者は異なる。本実施形態において、第一の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

【0169】

図１２に示すように、ノズル３５０ｂは、Ｌ字型のショートノズルであり、その水平部がマニホールド１８の側壁を貫通するように設けられ、その垂直部がマニホールド１８の内壁に沿って下向きに設けられている。

【0170】

ノズル３５０ｂの先端にはガスを供給するガス供給孔３５２ｂが設けられており、このガス供給孔３５２ｂは下方に向かって開口する（マニホールド１８側からシールキャップ１００側に向かう方向に開口する）ように構成されている。すなわち、ガス供給孔３５２ｂは、シールキャップ１００と対向（対面）するように設けられている。
ノズル３５０ｂは、ノズル４０ａがガスを供給する位置よりもマニホールド側１８において、処理室２０内の下方に向けてガスを供給するようになっている。ノズル３５０ｂは、ガスを直接シールキャップ１００の上面に向けて供給することが可能となっている。

【0171】

［第六の実施形態］
次に、第六の実施形態について説明する。第一の実施形態では、上方に向かって開口したガス供給孔４８ｂを備えるノズル４０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されていたのに対し、第六の実施形態では、ノズル３６０ｂがクリーニングガス供給管６２ｂに接続されており、この点で両者は異なる。本実施形態において、第一の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素については同一の符号を付しその説明を省略する。

【0172】

図１３に示すように、ノズル３６０ｂは、Ｌ字型のショートノズルであり、その水平部がマニホールド１８の側壁を貫通するように設けられ、その垂直部がマニホールド１８の内壁に沿って下向きに設けられている。

【0173】

ノズル３６０ｂの先端にはガスを供給するガス供給孔３６２ｂが設けられており、このガス供給孔３６２ｂは下方に向かって開口する（マニホールド１８側からシールキャップ１００側に向かう方向に開口する）ように構成されている。すなわち、ガス供給孔３６２ｂは、シールキャップ１００と対向（対面）するように設けられている。
また、ノズル３６０ｂの垂直部のマニホールド１８側の側壁にはガス供給孔３６４ｂが設けられており、このガス供給孔３６４ｂはマニホールド１８の内壁面に向かって開口するように構成されている。すなわち、ガス供給孔３６４ｂは、マニホールド１８と対向（対面）するように設けられている。
ノズル３６０ｂは、ノズル４０ａがガスを供給する位置よりもマニホールド側１８において、処理室２０内の下方及びマニホールド１８の内壁側に向けてガスを供給するようになっている。ノズル３６０ｂは、ガスを直接シールキャップ１００の上面に向けて、また、ガスを直接マニホールドの内壁面に向けて供給することが可能となっている。

【0174】

［第七の実施形態］
次に、第七の実施形態について説明する。第七の実施形態では、第一の実施形態のマニホールド１８の内壁面側に該内壁面を覆うカバー４００を設ける。図１４に示すように、カバー４００は、シールキャップ１００の上面に設けられ、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料（非金属材料）で構成される。このカバー４００とマニホールド１８との間の隙間にノズル４０ｂのガス供給孔４８ｂを配置し、このカバー４００とマニホールド１８との間にＨＦガスを流す。

【0175】

カバー４００は、マニホールド１８の内側に、マニホールド１８と同心円状に設けるのが好ましい。すなわち、カバー４００は、マニホールド１８の内壁面に対面（対向）するように、マニホールド１８の内壁面を全体的に覆うように設置するのが好ましい。この構成により、ＨＦガスをマニホールド１８の内壁面に、さらに積極的に（集中的に）接触させることができ、マニホールド１８の内壁面に付着した比較的除去しにくい堆積物を効率的に除去することが可能となる。カバー４００は、マニホールド１８の内壁面にＨＦガスを積極的に流すガイド部、すなわち、ガス流規制部（ガス流規制手段）として作用することとなる。

【0176】

［第八の実施形態］
次に、第八の実施形態について説明する。第八の実施形態では、第七の実施形態と同様、第一の実施形態のマニホールド１８の内壁側に該内壁面を覆うカバー４１０を設ける。図１５に示すように、カバー４１０は、上面部４１０ａと側面部４１０ｂとで構成されている。上面部４１０ａは、側面部４１０ｂの上端部から外側（マニホールド１８側）に水平に延出するように構成されている。上面部４１０ａを延出部と呼ぶこともできる。側面部４１０ｂは、上面部４１０ａの端部から垂直に下方へ向かって延びている（垂下している）ことから、垂下部と呼ぶこともできる。マニホールド１８の内壁の上端部には、マニホールド１８の内側に向かって水平に突出する突起部１８ａが設けられている。この突起部１８ａにより、カバー４１０の上面部４１０ａが支持される。突起部１８ａは、カバー４１０を支持する支持部として機能する。カバー４１０は、下方が開放するように設けられ、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料（非金属材料）で構成される。このカバー４１０とマニホールド１８との間の隙間にノズル４０ｂのガス供給孔４８ｂを配置し、このカバー４１０とマニホールド１８との間にＨＦガスを流す。

【0177】

カバー４１０は、マニホールド１８の内側に、マニホールド１８と同心円状に設けるのが好ましい。すなわちカバー４１０は、マニホールド１８の内壁面に対面（対向）するように、マニホールド１８の内壁面を略全体的に覆うように設置するのが好ましい。この構成により、ＨＦガスをマニホールド１８の内壁面に、さらに積極的に（集中的に）接触させることができ、マニホールド１８の内壁面に付着した比較的除去しにくい堆積物を効率的に除去することが可能となる。カバー４１０は、マニホールド１８の内壁面にＨＦガスを積極的に流すガイド部、すなわち、ガス流規制部（ガス流規制手段）として作用することとなる。

【0178】

この構成によっても、ＨＦガスをマニホールド１８の内壁面に、さらに積極的に（集中的に）接触させることができ、マニホールド１８の内壁面に付着した比較的除去しにくい堆積物を効率的に除去することが可能となる。

【0179】

なお、カバー４１０の上面部４１０ａを反応管１６とマニホールド１８との間に挟むようにしてもよい。その場合、マニホールド１８に突起部１８ａを設ける必要がなく、マニホールド１８の形状を簡素化でき、マニホールド１８の加工費用、つまり、基板処理装置の製造コストを低減することができる。また、カバー４１０の上面部４１０ａにスリット、孔等の開口部を設け、カバー４１０の上面を開放させてもよい。また、カバー４１０を上下逆として上方を開放させた構成としてもよい。

【0180】

また、カバー４００，４１０と、第一〜第六の実施形態の各ノズルとを、適宜組み合わせるようにしてもよい。

【0181】

上述した第一〜第八の実施形態では、プラズマ源を備えていない基板処理装置１０を用いる場合について説明したが、これに限らず、プラズマ源を備えた構成としてもよい。ただし、プラズマ源を備えていない場合の方が、備えている場合と比較して、基板処理装置の構造を簡素化でき、基板処理装置の製造コストを低減することができる。

【0182】

上記実施形態では、ノズル４０ａからＨＦガスを供給しないこととしている。ＳｉＯ膜の形成工程では、処理室２０内の部材にＳｉＯを主成分とする堆積物が付着するのに対し、ノズル４０ａ内にはＨＣＤＳガスだけが流れるので、ノズル４０ａ内、すなわち、ノズル４０ａの内壁にはＳｉを主成分とする堆積物が付着する。しかしながら、ＨＦガスではＳｉを主成分とする堆積物は除去しづらい。よって、クリーニング工程において、ノズル４０ａ内にＨＦガスを流しても、ノズル４０ａの内壁に付着したＳｉを主成分とする堆積物を除去するのは難しい。

【0183】

また、ノズル４０ａ内にＨＦガスを流すと、ノズル４０ａの内壁に付着したＳｉを主成分とする堆積物とノズル４０ａの内壁との間にＨＦガスが入り込むことがあり、ノズル４０ａの内壁とＳｉを主成分とする堆積物との界面が不安定になってしまうことがある。この状態で、ＳｉＯ膜の形成工程を行うと、成膜中に、ノズル４０ａの内壁に付着したＳｉを主成分とする堆積物が部分的に剥がれるなどして、異物が発生し、ウエハ２４に付着してしまうことがある。

【0184】

これらのことから、本実施形態では、クリーニング工程において、ノズル４０ａを介して反応管１６内へＨＦガスを供給することなく、ノズル４０ｃを介して反応管１６内へＨＦガスを供給するようにしている。すなわち、ノズル４０ａを介した反応管１６内へのＨＦガスの供給を不実施としている。

【0185】

ノズル４０ｃを介して反応管１６内へＨＦガスを供給する際は、ノズル４０ａ内へのＨＦガスの侵入を防止するために、ノズル４０ａ内へＮ₂ガス等の不活性ガスを供給するのが好ましい。すなわち、不活性ガス供給管５２ａのバルブ５６ａを開き、不活性ガス供給管５２ａから不活性ガスとしてＮ₂ガスを供給するのが好ましい。これにより、ノズル４０ａの内壁とＳｉを主成分とする堆積物との界面が不安定になり、異物が発生してしまうのを防止することができる。

【0186】

なお、ノズル４０ａ内のクリーニング、すなわち、ノズル４０ａの内壁に付着したＳｉを主成分とする堆積物の除去を行う必要はなく、累積膜厚が、堆積物に剥離が生じ異物が発生し始める前の所定の厚さ、例えば、４〜５μｍに達した時点で、ノズル４０ａを交換すればよい。

【0187】

また、本実施形態では、ノズル４０ｂを介してマニホールド１８の内壁面に向けてＨＦガスを供給する場合も、ノズル４０ａを介した反応管１６内へのＨＦガスの供給を不実施としている。

【0188】

ノズル４０ｂを介してマニホールド１８の内壁面に向けてＨＦガスを供給する際も、ノズル４０ａ内へのＨＦガスの侵入を防止するために、ノズル４０ａ内へＮ₂ガス等の不活性ガスを供給するのが好ましい。これにより、ノズル４０ａの内壁とＳｉを主成分とする堆積物との界面が不安定になり、異物が発生してしまうのを防止することができる。またこのとき、ノズル４０ｃ内へもＮ₂ガス等の不活性ガスを供給し、ノズル４０ｃ内へのＨＦガスの侵入を防止するのが好ましい。

【0189】

なお、ＳｉＯ膜の形成工程では、ノズル４０ｃ内にはＯ₂ガスやＨ₂ガスが流れるだけなので、ノズル４０ｃ内、すなわち、ノズル４０ｃの内壁には堆積物が付着しないか、付着したとしてもノズル４０ｃ内に僅かに侵入したＨＣＤＳガスによるもので、僅かに付着するのみとなる。よってノズル４０ｃ内のクリーニングも行う必要はない。

【0190】

また、上記実施形態では、Ｏ₂ガスとＨ₂ガスとを同じノズル（ノズル４０ｃ）から処理室２２内に供給する構成について説明したが、これに限らず、それぞれを別々のノズルから処理室２２内に供給するようにしてもよい。ただし、複数種類のガスでノズルを共用とした場合の方が、これらを別々に配設した場合と比較して、ノズルの本数が減り、装置コストが低減し、また、メンテナンスも容易になる等のメリットがある。
ＨＣＤＳガスを供給するノズルと、Ｈ₂ガスを供給するノズルとを共用にして、これらを同じノズルから供給するようにしてもよい。上述の処理条件下では、ノズル内に付着したＨＣＤＳガスとＨ₂ガスとが接触しても成膜反応が生じないからである。
なお、ＨＣＤＳガスを供給するノズルと、Ｏ₂ガスを供給するノズルとは別々に設けるのが好ましい。温度条件によっては、ノズル内に付着したＨＣＤＳガスとＯ₂ガスとが接触することで成膜反応が生じ、堆積物が厚く形成される場合があるからである。

【0191】

上記実施形態では、「ステップ１」においてＳｉ含有層を形成する際に、原料ガスとして、クロロシラン系原料ガスを用いる例について説明したが、クロロシラン系原料ガスの代わりに、クロロ基以外のハロゲン系のリガンドを持つシラン系原料ガスやフルオロシラン系原料ガス等を用いてもよい。

【0192】

フルオロシラン系原料ガスとは、気体状態のフルオロシラン系原料、例えば、常温常圧下で液体状態であるフルオロシラン系原料を気化することで得られるガスや、常温常圧下で気体状態であるフルオロシラン系原料等のことである。
また、フルオロシラン系原料とは、ハロゲン基としてのフルオロ基を有するシラン系原料のことであり、少なくともシリコン（Ｓｉ）及びフッ素（Ｆ）を含む原料のことである。
すなわち、フルオロシラン系原料は、ハロゲン化物の一種ともいえる。

【0193】

フルオロシラン系原料ガスとしては、例えば、テトラフルオロシラン（シリコンテトラフルオライド（ＳｉＦ₄））ガスや、ヘキサフルオロジシラン（Ｓｉ₂Ｆ₆）ガス等のフッ化シリコンガスを用いることができる。
この場合、Ｓｉ含有層を形成する際に、処理室２２内のウエハ２４に対して、フルオロシラン系原料ガスを供給することとなる。このようにして形成されるＳｉ含有層は、フルオロシラン系原料ガスの吸着層を含んだり、Ｓｉ層を含んだり、その両方を含んだりする。

【0194】

上記実施形態では、ＳｉＯ膜形成工程における「ステップ３」において、加熱された大気圧未満の圧力下にある処理室２２内にＯ₂ガスとＨ₂ガスとを供給し、Ｓｉ含有層をＳｉＯ層に変化させる例について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。「ステップ３」において、Ｈ₂ガスを供給することなく、Ｏ₂ガスやＯ₃ガス、Ｈ₂Ｏガス等の酸素含有ガスを単独で供給するようにしてもよい。
また、これらの酸素含有ガスをプラズマで活性化して供給するようにしてもよい。

【0195】

上記実施形態では、処理室２２内に、ＨＣＤＳガスと、Ｏ₂ガス及びＨ₂ガスと、を交互に供給し、ウエハ２４上にＳｉＯ膜を形成する例について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。処理室２２内に、ＨＣＤＳガスと、Ｏ₂ガスやＯ₃ガス、Ｈ₂Ｏガス等の酸素含有ガスと、を同時に供給し、ウエハ２４上にＳｉＯ膜を形成するようにしてもよい。

【0196】

上記実施形態では、薄膜として、半導体元素であるシリコンを含むシリコン系薄膜を形成する例について説明したが、本発明は係る場合に限定されない。本発明は、薄膜として、例えばチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属元素を含む金属系薄膜を形成する場合にも、好適に適用することができる。

【0197】

Ｔｉを含む金属系薄膜としてチタン酸化膜（ＴｉＯ膜）を形成する場合は、原料ガスとして、例えば、チタニウムテトラクロライド（ＴｉＣｌ₄）等のＴｉ及びクロロ基を含むガスや、チタニウムテトラフルオライド（ＴｉＦ₄）等のＴｉ及びフルオロ基を含むガス等を用いることができる。
酸素含有ガス及び水素含有ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。
処理条件は、例えば上述の実施形態と同様とすることができる。

【0198】

Ｚｒを含む金属系薄膜としてジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ膜）を形成する場合は、原料ガスとして、例えば、ジルコニウムテトラクロライド（ＺｒＣｌ₄）等のＺｒ及びクロロ基を含むガスや、ジルコニウムテトラフルオライド（ＺｒＦ₄）等のＺｒ及びフルオロ基を含むガス等を用いることができる。
酸素含有ガス及び水素含有ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。
処理条件は、例えば上述の実施形態と同様とすることができる。

【0199】

Ｈｆを含む金属系薄膜としてハフニウム酸化膜（ＨｆＯ膜）を形成する場合は、原料ガスとして、例えば、ハフニウムテトラクロライド（ＨｆＣｌ₄）等のＨｆ及びクロロ基を含むガスや、ハフニウムテトラフルオライド（ＨｆＦ₄）等のＨｆ及びフルオロ基を含むガス等を用いることができる。
酸素含有ガス及び水素含有ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。
処理条件は、例えば上述の実施形態と同様とすることができる。

【0200】

Ｔａを含む金属系薄膜としてタンタル酸化膜（ＴａＯ膜）を形成する場合は、原料ガスとして、例えば、タンタルペンタクロライド（ＴａＣｌ₅）等のＴａ及びクロロ基を含むガスや、タンタルペンタフルオライド（ＴａＦ₅）等のＴａ及びフルオロ基を含むガスを用いることができる。
酸素含有ガス及び水素含有ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。
処理条件は、例えば上述の実施形態と同様とすることができる。

【0201】

Ａｌを含む金属系薄膜としてアルミニウム酸化膜（ＡｌＯ膜）を形成する場合は、原料ガスとして、例えば、アルミニウムトリクロライド（ＡｌＣｌ₃）等のＡｌ及びクロロ基を含むガスや、アルミニウムトリフルオライド（ＡｌＦ₃）等のＡｌ及びフルオロ基を含むガス等を用いることができる。
酸素含有ガス及び水素含有ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。
処理条件は、例えば上述の実施形態と同様とすることができる。

【0202】

Ｍｏを含む金属系薄膜としてモリブデン酸化膜（ＭｏＯ膜）を形成する場合は、原料ガスとして、例えば、モリブデンペンタクロライド（ＭｏＣｌ₅）等のＭｏ及びクロロ基を含むガスや、モリブデンペンタフルオライド（ＭｏＦ₅）等のＭｏ及びフルオロ基を含むガス等を用いることができる。
酸素含有ガス及び水素含有ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。
処理条件は、例えば上述の実施形態と同様とすることができる。

【0203】

このように、本発明は、シリコン系薄膜を形成する場合だけでなく、金属系薄膜を形成する場合にも適用することができ、この場合であっても、上述の実施形態と同様な作用効果が得られる。
すなわち、本発明は、半導体元素や金属元素等の所定元素を含む薄膜を形成する場合に、好適に適用することができる。

【0204】

上記実施形態では、クリーニング工程において、ボートロードした後に処理室２０内へクリーニングガスを供給する場合（処理室２０内にボート２８が収容されている状態で処理室２０内をクリーニングする場合）について説明したが、これに限らず、ボート２８のクリーニングが不要な場合は、ボートロードを省略して（処理室２０内にボート２８が収容されていない状態で）処理室２０内へクリーニングガスを供給するようにしてもよい。

【0205】

上記実施形態では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて薄膜を形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて薄膜を形成する場合にも、好適に適用できる。

【0206】

上記実施形態では、ホットウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて薄膜を形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて薄膜を形成する場合にも、好適に適用できる。

【0207】

第一〜第八の各実施形態や各実施例等は、適宜組み合わせて用いることができる。

【0208】

第一〜第八の実施形態のいずれかにおいて、クリーニングガス供給パターンの実施例２を適用した場合は、いずれの実施形態においても、反応管１６内にクリーニングガスを供給する工程とマニホールド１８の内壁面に向けてクリーニングガスを供給する工程とが同時に行われることとなる。
特に、第三、第四、第六〜八の実施形態において、クリーニングガス供給パターンの実施例２を適用した場合は、反応管１６内にクリーニングガスを供給する工程とマニホールド１８の内壁面やシールキャップ１００の上面に向けて直接クリーニングガスを供給する工程とが同時に行われることとなる。

【0209】

第三、第四、第六〜八の実施形態いずれかにおいて、クリーニングガス供給パターンの実施例３を適用した場合は、反応管１６内にクリーニングガスを供給する工程とマニホールド１８の内壁面やシールキャップ１００の上面に向けて直接クリーニングガスを供給する工程とが交互に繰り返し行われることとなる。

【0210】

第三、第四、第六〜八の実施形態いずれかにおいて、クリーニングガス供給パターンの実施例３〜５いずれかを適用した場合は、反応管１６内にクリーニングガスを供給する工程とマニホールド１８の内壁面やシールキャップ１００の上面に向けて直接クリーニングガスを供給する工程とのうち少なくとも何れかの工程が間欠的に行われる。

【0211】

第三、第四、第六〜八の実施形態いずれかにおいて、クリーニングガス供給パターンの実施例４又は実施例５を適用した場合は、反応管１６内にクリーニングガスを供給する工程とマニホールド１８の内壁面やシールキャップ１００の上面に向けて直接クリーニングガスを供給する工程とのうち一方の工程が間欠的に行われ、この一方の工程とは異なる他方の工程が連続的に行われることとなる。

【0212】

本発明は、例えば、所定の基板処理装置のプロセスレシピやクリーニングレシピを変更することでも実現できる。プロセスレシピやクリーニングレシピを変更する場合は、本発明に係るプロセスレシピやクリーニングレシピを電気通信回線や当該プロセスレシピやクリーニングレシピを記録した記録媒体を介して所定の基板処理装置にインストールしたり、所定の基板処理装置の入出力装置を操作してそのプロセスレシピやクリーニングレシピ自体を本発明に係るプロセスレシピやクリーニングレシピに変更したりする。

【0213】

＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。

【0214】

（付記１）
本発明の一態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介して原料ガスを供給する工程と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する工程と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする方法であって、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング工程と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング工程と、
を有するクリーニング方法が提供される。

【0215】

（付記２）
付記１に記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第１のクリーニング工程および前記第２のクリーニング工程では、前記第１のノズルを介した前記反応管内へのフッ化水素ガスの供給を不実施とする。すなわち、前記第１のクリーニング工程では、前記第１のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給することなく、前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給し、前記第２のクリーニング工程では、前記第１のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給することなく、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する。

【0216】

（付記３）
付記１または２に記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第１のクリーニング工程および前記第２のクリーニング工程では、前記第１のノズルを介して前記反応管内へ不活性ガスを供給する。

【0217】

（付記４）
付記１乃至３のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第２のクリーニング工程において前記第３のノズルを介して供給するフッ化水素ガスの供給濃度（前記第３のノズル内におけるフッ化水素ガスの濃度）を、前記第１のクリーニング工程において前記第２のノズルを介して供給するフッ化水素ガスの供給濃度（前記第２のノズル内におけるフッ化水素ガスの濃度）よりも高くする。

【0218】

（付記５）
付記１乃至４のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第１のクリーニング工程と、前記第２のクリーニング工程とを、非同時に行う（同期させることなく行う）。

【0219】

（付記６）
付記１乃至５のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第１のクリーニング工程と、前記第２のクリーニング工程とを、を交互に行う。

【0220】

（付記７）
付記１乃至８のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第１のクリーニング工程と、前記第２のクリーニング工程とを、を交互に繰り返し行う。

【0221】

（付記８）
付記５乃至７のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第２のクリーニング工程では、前記第２のノズルを介して前記反応管内へ不活性ガスを供給しつつ、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する。

【0222】

（付記９）
付記５乃至８のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第２のクリーニング工程では、前記第１のノズルおよび前記第２のノズルを介して前記反応管内へ不活性ガスを供給しつつ、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する。

【0223】

（付記１０）
付記８または９に記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第２のクリーニング工程では、前記反応管内へ供給された不活性ガスにより、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けて供給されたフッ化水素ガスを上から押さえつける。

【0224】

（付記１１）
付記８乃至９のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第２のクリーニング工程では、前記反応管内へ供給された不活性ガスにより、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けて供給されたフッ化水素ガスの上方（前記反応管内上方）への流れ込みおよび拡散を抑制（ブロック）する。

【0225】

（付記１２）
付記１乃至４のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第１のクリーニング工程と、前記第２のクリーニング工程とを、同時に行う。

【0226】

（付記１３）
付記１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記第１のクリーニング工程と、前記第２のクリーニング工程とのうち少なくとも何れかの工程を間欠的に行う。

【0227】

（付記１４）
付記１乃至１３のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記酸化ガスを供給する工程では、さらに、大気圧未満の圧力下にある前記処理室内の前記基板に対して、前記第１ノズルを介して還元ガスを供給する。

【0228】

（付記１５）
付記１乃至１４のいずれかに記載のクリーニング方法であって、好ましくは、
前記原料ガスを供給する工程では、前記処理室内の前記基板に対して前記第１のノズルを介して前記原料ガスを供給することで、前記基板上に層を形成し、
前記酸化ガスを供給する工程では、大気圧未満の圧力下にある前記処理室内の前記基板に対して、前記第２のノズルを介して前記酸化ガスを供給し、前記第１のノズルを介して還元ガスを供給することで、前記層を酸化して酸化層に改質する。

【0229】

（付記１６）
本発明の他の態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介して原料ガスを供給する工程と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する工程と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする工程と、を有し、
前記処理室内をクリーニングする工程は、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング工程と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング工程と、
を有する半導体装置の製造方法、および、基板処理方法が提供される。

【0230】

（付記１７）
本発明のさらに他の態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室と、
前記処理室内へ原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理室内へ酸化ガスを供給する酸化ガス供給系と、
前記処理室内へフッ化水素ガスを供給するフッ化水素ガス供給系と、
前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルと、
前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルと、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルと、
前記処理室内の基板に対して前記第１のノズルを介して前記原料ガスを供給する処理と、前記処理室内の前記基板に対して前記第２のノズルを介して前記酸化ガスを供給する処理と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する処理と、前記酸化膜を形成する処理を行った後の前記処理室内をクリーニングする処理と、を行い、前記処理室内をクリーニングする処理では、前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング処理と、前記第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング処理と、を行うように、前記原料ガス供給系、前記酸化ガス供給系および前記フッ化水素ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。

【0231】

（付記１８）
本発明のさらに他の態様によれば、
反応管と、該反応管を支持するマニホールドと、で構成される処理室内の基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第１のノズルを介して原料ガスを供給する手順と、前記処理室内の前記基板に対して、前記マニホールドに設けられ、前記マニホールドから前記反応管内まで立ち上がった第２のノズルを介して酸化ガスを供給する手順と、を含むサイクルを所定回数行うことで、前記基板上に酸化膜を形成する手順と、
前記酸化膜を形成する工程を行った後の前記処理室内をクリーニングする手順と、
をコンピュータに実行させ、
前記処理室内をクリーニングする手順は、
前記第２のノズルを介して前記反応管内へフッ化水素ガスを供給する第１のクリーニング手順と、
前記マニホールドに設けられた第３のノズルを介して前記マニホールドの内壁面に向けてフッ化水素ガスを供給する第２のクリーニング手順と、
を有するプログラム、および、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。

【符号の説明】

【0232】

１０ 基板処理装置
１２ 処理炉
１４ ヒータ
１６ 反応管
１８ マニホールド
２２ 処理室
２４ ウエハ
２８ ボート
３０ 断熱部材
３２ 原料ガス供給系
３４ 反応ガス供給系
３６ クリーニングガス供給系（フッ化水素ガス供給系）
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ ノズル
４２ａ，４２ｃ，４２ｄ ガス供給管
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ 不活性ガス供給管
６２ａ，６２ｂ クリーニングガス供給管
９０ 排気管
２００ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】