特開2024-136912基板処理装置、クリーニング方法、基板処理方法、半導体装置の製造方法及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024136912
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】基板処理装置、クリーニング方法、基板処理方法、半導体装置の製造方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/31 20060101AFI20240927BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20240927BHJP
C23C 16/44 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
H01L21/31 B
H01L21/302 101H
C23C16/44 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023048223
(22)【出願日】2023-03-24
(71)【出願人】
【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】100145872
【弁理士】
【氏名又は名称】福岡 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100091362
【弁理士】
【氏名又は名称】阿仁屋 節雄
(72)【発明者】
【氏名】山本 薫
【テーマコード（参考）】
4K030
5F004
5F045
【Ｆターム（参考）】
4K030AA03
4K030AA04
4K030AA06
4K030AA13
4K030BA40
4K030DA06
4K030GA02
4K030KA02
5F004AA15
5F004BA19
5F004BB18
5F004BB26
5F004BD04
5F004DA00
5F004DA17
5F004DA20
5F004DB07
5F045AA06
5F045AA08
5F045AA15
5F045AB32
5F045AB33
5F045AB34
5F045AC00
5F045AC03
5F045AC12
5F045AD07
5F045AD08
5F045AD09
5F045AE21
5F045AE23
5F045AE25
5F045AF19
5F045BB15
5F045DP03
5F045DQ10
5F045EB06
5F045EE17
5F045EH18
5F045EK07
(57)【要約】
【課題】クリーニング処理の有効化を図ることができる技術を提供する。
【解決手段】（ａ）処理室と、（ｂ）処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、（ｃ）処理室にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、（ｄ）プロダクト基板又はプロダクト基板よりも径が小さいダミー基板を基板載置面で支持可能とする支持部と、（ｅ）基板載置面にプロダクト基板が支持された状態で、処理ガスを供給して、プロダクト基板を処理し、基板載置面にダミー基板が支持された状態で、基板載置面のうち少なくともダミー基板の外周にクリーニングガスを供給し、プロダクト基板を処理した際にプロダクト基板の裏面と基板載置面との間に回り込んだ処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理するよう制御可能な制御部と、を有する技術が提供される。
【選択図】図３
【解決手段】（ａ）処理室と、（ｂ）処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、（ｃ）処理室にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、（ｄ）プロダクト基板又はプロダクト基板よりも径が小さいダミー基板を基板載置面で支持可能とする支持部と、（ｅ）基板載置面にプロダクト基板が支持された状態で、処理ガスを供給して、プロダクト基板を処理し、基板載置面にダミー基板が支持された状態で、基板載置面のうち少なくともダミー基板の外周にクリーニングガスを供給し、プロダクト基板を処理した際にプロダクト基板の裏面と基板載置面との間に回り込んだ処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理するよう制御可能な制御部と、を有する技術が提供される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（ａ）処理室と、
（ｂ）前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
（ｃ）前記処理室にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、
（ｄ）プロダクト基板又は前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板を基板載置面で支持可能とする支持部と、
（ｅ）前記基板載置面に前記プロダクト基板が支持された状態で、前記処理ガスを供給して、前記プロダクト基板を処理し、
前記基板載置面に前記ダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側に前記クリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理するよう制御可能な制御部と、
を有する基板処理装置。
（ｂ）前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
（ｃ）前記処理室にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、
（ｄ）プロダクト基板又は前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板を基板載置面で支持可能とする支持部と、
（ｅ）前記基板載置面に前記プロダクト基板が支持された状態で、前記処理ガスを供給して、前記プロダクト基板を処理し、
前記基板載置面に前記ダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側に前記クリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理するよう制御可能な制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項2】
前記ダミー基板の形状は、前記プロダクト基板と同形状である
請求項１に記載の基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記プロダクト基板及び前記ダミー基板にはノッチ又はオリフラが設けられ、
前記基板載置面に前記ダミー基板を支持する際には、前記プロダクト基板を支持した際のノッチ又はオリフラの位置と合わせるよう、前記ダミー基板を載置する
請求項１に記載の基板処理装置。
前記基板載置面に前記ダミー基板を支持する際には、前記プロダクト基板を支持した際のノッチ又はオリフラの位置と合わせるよう、前記ダミー基板を載置する
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記ダミー基板の外周は、前記プロダクト基板の外周との間の距離が一定の距離となるよう設定される
請求項１に記載の基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項5】
更に、ノッチ又はオリフラの位置合わせ装置を備える
請求項３または請求項４に記載の基板処理装置。
請求項３または請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記処理室が複数設けられ、
更に複数の前記処理室に隣接する真空搬送室と、
前記ダミー基板を保管するダミー基板保管部と、
を備え、
複数の前記処理室に対して前記真空搬送室を介して前記ダミー基板保管部との間の前記ダミー基板の搬入又は搬出を行うように構成される
請求項１に記載の基板処理装置。
更に複数の前記処理室に隣接する真空搬送室と、
前記ダミー基板を保管するダミー基板保管部と、
を備え、
複数の前記処理室に対して前記真空搬送室を介して前記ダミー基板保管部との間の前記ダミー基板の搬入又は搬出を行うように構成される
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記処理室が複数設けられ、
更に複数の前記処理室に隣接する真空搬送室と、
前記真空搬送室に隣接するロードロック室と、
前記ロードロック室に隣接する大気搬送室と、
前記大気搬送室に隣接するダミー基板保管部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。
更に複数の前記処理室に隣接する真空搬送室と、
前記真空搬送室に隣接するロードロック室と、
前記ロードロック室に隣接する大気搬送室と、
前記大気搬送室に隣接するダミー基板保管部と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記基板載置面は、
前記基板載置面の外周によって外縁が構成される第一面と、
前記第一面の内側に位置し、前記プロダクト基板の外周端を支持可能に構成される第二面と、
前記第二面の内側に位置し、前記ダミー基板の外周によって外縁が構成される第三面と、を有し、
前記第一面には、前記クリーニングガスの影響を抑制可能な耐クリーニングガス部が設けられる
請求項１に記載の基板処理装置。
前記基板載置面の外周によって外縁が構成される第一面と、
前記第一面の内側に位置し、前記プロダクト基板の外周端を支持可能に構成される第二面と、
前記第二面の内側に位置し、前記ダミー基板の外周によって外縁が構成される第三面と、を有し、
前記第一面には、前記クリーニングガスの影響を抑制可能な耐クリーニングガス部が設けられる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記基板載置面は、
前記基板載置面の外周によって外縁が構成される第一面と、
前記第一面の内側に位置し、前記プロダクト基板の外周端を支持可能に構成される第二面と、
前記第二面の内側に位置し、前記ダミー基板の外周によって外縁が構成される第三面と、を有し、
前記第二面には、前記クリーニングガスの影響を抑制可能な耐クリーニングガス部が設けられる
請求項１に記載の基板処理装置。
前記基板載置面の外周によって外縁が構成される第一面と、
前記第一面の内側に位置し、前記プロダクト基板の外周端を支持可能に構成される第二面と、
前記第二面の内側に位置し、前記ダミー基板の外周によって外縁が構成される第三面と、を有し、
前記第二面には、前記クリーニングガスの影響を抑制可能な耐クリーニングガス部が設けられる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記第二面には、前記プロダクト基板の裏面のエッジ部が支持されるよう構成される
請求項９に記載の基板処理装置。
請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記影響は、前記クリーニングガスによるエッチングの影響であり、
前記耐クリーニングガス部は、前記エッチングを抑制可能とする
請求項８または９に記載の基板処理装置。
前記耐クリーニングガス部は、前記エッチングを抑制可能とする
請求項８または９に記載の基板処理装置。
【請求項12】
前記耐クリーニングガス部は、円環状のリング構造を有している
請求項１１に記載の基板処理装置。
請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項13】
処理室に配された支持部の基板載置面にプロダクト基板が支持された状態で、前記処理室に処理ガスを供給して、前記プロダクト基板を処理した際に、前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物について、前記基板載置面に前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側にクリーニングガスを供給して、前記クリーニング対象物のクリーニング処理を行う工程
を有するクリーニング方法。
を有するクリーニング方法。
【請求項14】
処理室に配された支持部の基板載置面にプロダクト基板が支持された状態で、前記処理室に処理ガスを供給して、前記プロダクト基板を処理する工程と、
前記基板載置面に前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側にクリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理する工程と、
を有する基板処理方法。
前記基板載置面に前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側にクリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理する工程と、
を有する基板処理方法。
【請求項15】
請求項１４に記載の基板処理方法により前記プロダクト基板を処理して、半導体装置を製造する半導体装置の製造方法。
【請求項16】
処理室に配された支持部の基板載置面にプロダクト基板が支持された状態で、前記処理室に処理ガスを供給して、前記プロダクト基板を処理する手順と、
前記基板載置面に前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側にクリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理する手順とを、
コンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
前記基板載置面に前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側にクリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理する手順とを、
コンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基板処理装置、クリーニング方法、基板処理方法、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の製造工程の一工程で用いられる基板処理装置においては、基板を処理する処理室内にクリーニングガスを供給して、処理室内に付着した副生成物等を除去するクリーニング処理を行うことがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１１１７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、クリーニング処理を効果的に行うことができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様によれば、
（ａ）処理室と、
（ｂ）前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
（ｃ）前記処理室にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、
（ｄ）プロダクト基板又は前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板を基板載置面で支持可能とする支持部と、
（ｅ）前記基板載置面に前記プロダクト基板が支持された状態で、前記処理ガスを供給して、前記プロダクト基板を処理し、
前記基板載置面に前記ダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側に前記クリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理するよう制御可能な制御部と、
を有する技術が提供される。
（ａ）処理室と、
（ｂ）前記処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
（ｃ）前記処理室にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、
（ｄ）プロダクト基板又は前記プロダクト基板よりも径が小さいダミー基板を基板載置面で支持可能とする支持部と、
（ｅ）前記基板載置面に前記プロダクト基板が支持された状態で、前記処理ガスを供給して、前記プロダクト基板を処理し、
前記基板載置面に前記ダミー基板が支持された状態で、前記基板載置面のうち少なくとも前記ダミー基板の外周側に前記クリーニングガスを供給し、前記プロダクト基板を処理した際に前記プロダクト基板の裏面と前記基板載置面との間に回り込んだ前記処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理するよう制御可能な制御部と、
を有する技術が提供される。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、クリーニング処理を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本開示の一態様に係る基板処理装置の横断面の概略図である。
【図2】本開示の一態様に係る基板処理装置の縦断面の概略図である。
【図3】本開示の一態様に係る基板処理装置における処理容器（チャンバ）の概略構成図である。
【図4】本開示の一態様に係る基板処理装置における基板載置状態の一例の概略図である。
【図5】本開示の一態様に係る基板処理装置における基板載置状態の他の例の概略図である。
【図6】本開示の一態様に係る基板処理装置におけるガス供給部の概略構成図である。
【図7】本開示の一態様に係る基板処理装置におけるコントローラの機能構成のブロック図である。
【図8】本開示の一態様に係る基板処理工程を示すフロー図である。
【図9】本開示の一態様に係るクリーニング工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の一態様について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
【0009】
（１）基板処理装置の構成
本態様の一実施形態に係る基板処理装置の概要構成を、図１、図２を用いて説明する。図１は本開示の一態様に係る基板処理装置の構成例を示す横断面図である。図２は、本開示の一態様に係る基板処理装置の構成例を示し、図１α－α’における縦断面図である。
本態様の一実施形態に係る基板処理装置の概要構成を、図１、図２を用いて説明する。図１は本開示の一態様に係る基板処理装置の構成例を示す横断面図である。図２は、本開示の一態様に係る基板処理装置の構成例を示し、図１α－α’における縦断面図である。
【0010】
（全体構成）
図１及び図２において、本態様が適用される基板処理装置１００は、基板２００を処理するために用いられるもので、ＩＯステージ１１０、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０、真空搬送室１４０、プロセスモジュールＰＭで主に構成される。次に各構成について具体的に説明する。図１の説明においては、前後左右は、Ｘ１方向が右、Ｘ２方向が左、Ｙ１方向が前、Ｙ２方向が後とする。
図１及び図２において、本態様が適用される基板処理装置１００は、基板２００を処理するために用いられるもので、ＩＯステージ１１０、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０、真空搬送室１４０、プロセスモジュールＰＭで主に構成される。次に各構成について具体的に説明する。図１の説明においては、前後左右は、Ｘ１方向が右、Ｘ２方向が左、Ｙ１方向が前、Ｙ２方向が後とする。
【0011】
基板処理装置１００の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）１１０が設置されている。ＩＯステージ１１０上には複数のポッド１１１が搭載されている。ポッド１１１はシリコン（Ｓｉ）基板などの基板２００を搬送するキャリアとして用いられる。基板２００のことを「プロダクト基板」又は「プロダクトウエハ」と呼ぶこともある。また、ＩＯステージ１１０上には、ポッド１１１に加えて、ダミー基板２００Ｄを保管するダミー基板保管部としてのダミー基板ストッカ１１２を備える。ダミー基板２００Ｄのことを「ダミーウエハ」と呼ぶこともある。なお、プロダクト基板２００及びダミー基板２００Ｄについては、詳細を後述する。
【0012】
ＩＯステージ１１０は大気搬送室１２０に隣接する。大気搬送室１２０は、ＩＯステージ１１０と異なる面に、後述するロードロック室１３０が連結される。大気搬送室１２０内にはプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを移載する大気搬送ロボット１２２が設置されている。また、大気搬送室１２０内には、大気搬送ロボット１２２とは異なる位置に、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄに形成されているノッチ又はオリフラ（オリエンテーションフラット）の位置を合わせる位置合わせ装置（以下、「プリアライナ」という。）１２３が設置されている。
【0013】
大気搬送室１２０の筐体１２７の前側には、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを大気搬送室１２０に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８と、ポッドオープナ１２１とが設置されている。大気搬送室１２０の筐体１２７の後ろ側には、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄをロードロック室１３０に搬入搬出するための基板搬入出口１２９が設けられる。基板搬入出口１２９は、ゲートバルブ１３３によって開放・閉鎖することにより、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄの出し入れを可能とする。
【0014】
ロードロック室１３０は大気搬送室１２０に隣接する。ロードロック室１３０を構成する筐体１３１が有する面のうち、大気搬送室１２０と異なる面には、後述する真空搬送室１４０が配置される。真空搬送室１４０は、ゲートバルブ１３４を介して接続される。
【0015】
ロードロック室１３０内にはプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを載置する載置面１３５を、少なくとも二つ有する基板載置台１３６が設置されている。基板載置面１３５間の距離は、後述するロボット１７０のアームが有するエンドエフェクタ間の距離に応じて設定される。
【0016】
基板処理装置１００は、負圧下でプロダクト基板２００が搬送される搬送空間となる搬送室としての真空搬送室１４０を備えている。真空搬送室１４０を構成する筐体１４１は平面視が五角形に形成され、五角形の各辺には、ロードロック室１３０と、プロダクト基板２００を処理する複数のプロセスモジュールＰＭ（ＰＭ１～ＰＭ４）と、が連結されている。
【0017】
真空搬送室１４０の略中央部には、負圧下でプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを移載（搬送）する搬送部としての搬送ロボット１７０がフランジ１４４を基部として設置されている。
【0018】
真空搬送室１４０内に設置される真空搬送ロボット１７０は、エレベータ１４５及びフランジ１４４によって真空搬送室１４０の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。ロボット１７０は、二つのアーム１８０を備える。アーム１８０は、プロダクト基板２００を載置するエンドエフェクタを備える。尚、図２においては、説明の便宜上、アーム１８０のエンドエフェクタを表示し、フランジ１４４と接続されるロボット軸等の構造は省略している。
【0019】
ロボット１７０が有する二つのアーム１８０は、エレベータ１４５によって昇降可能なよう構成されている。エレベータ１４５は、アーム１８０の昇降や回転を制御する。アーム１８０は、アーム軸を中心とした回転や延伸が可能である。回転や延伸を行うことで、プロセスモジュールＰＭ内にプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを搬送したり、プロセスモジュールＰＭ内からプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを搬出したりする。
【0020】
真空搬送室１４０を構成する平面視が五角形の筐体1４１の側壁のうち、ロードロック室１３０が設置されていない側には、複数のプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４が真空搬送室１４０を中心に放射状に配される。
【0021】
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４のそれぞれには、プロダクト基板２００を処理する処理容器としてのチャンバＲＣが設けられる。具体的には、プロセスモジュールＰＭ１にはチャンバＲＣ１，ＲＣ２が設けられる。プロセスモジュールＰＭ２にはチャンバＲＣ３，ＲＣ４が設けられる。プロセスモジュールＰＭ３にはチャンバＲＣ５，ＲＣ６が設けられる。プロセスモジュールＰＭ４にはチャンバＲＣ７，ＲＣ８が設けられる。つまり、プロセスモジュールＰＭには、それぞれ複数（例えば二つ）のチャンバＲＣが設けられる。
【0022】
真空搬送室１４０の筐体1４１の側壁のうち、各プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４と向かい合う壁には、基板搬入出口１４８が設けられる。基板搬入出口１４８は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４におけるチャンバＲＣのそれぞれに対応して個別に設けられる。更に、それぞれの基板搬入出口１４８には、ゲートバルブ１４９が設けられる。具体的には、プロセスモジュールＰＭ１におけるチャンバＲＣ１，ＲＣ２に対応してゲートバルブ１４９（１），１４９（２）が設けられる。プロセスモジュールＰＭ２におけるチャンバＲＣ３，ＲＣ４に対応してゲートバルブ１４９（３），１４９（４）が設けられる。プロセスモジュールＰＭ３におけるチャンバＲＣ５，ＲＣ６に対応してゲートバルブ１４９（５），１４９（６）が設けられる。プロセスモジュールＰＭ４におけるチャンバＲＣ７，ＲＣ８に対応してゲートバルブ１４９（７），１４９（８）が設けられる。
【0023】
各ゲートバルブ１４９によって解放・閉鎖することで、基板搬入出口１４８を介したプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄの出し入れを可能とする。
【0024】
（チャンバ（処理容器）の構成）
次に、各チャンバＲＣ１～ＲＣ８の構成について説明する。各チャンバＲＣ１～ＲＣ８はそれぞれ同様の構成であるため、ここでは一つのチャンバＲＣとして説明する。
次に、各チャンバＲＣ１～ＲＣ８の構成について説明する。各チャンバＲＣ１～ＲＣ８はそれぞれ同様の構成であるため、ここでは一つのチャンバＲＣとして説明する。
【0025】
以下の説明では、チャンバＲＣは、処理対象となるプロダクト基板２００に対して一枚ずつ処理を行う枚葉式の基板処理装置として機能する場合を例に挙げる。
図３は本開示の一態様に係る基板処理装置における処理容器（チャンバ）の概略構成を示す図である。
図３は本開示の一態様に係る基板処理装置における処理容器（チャンバ）の概略構成を示す図である。
【0026】
チャンバＲＣは、プロダクト基板２００を処理する処理容器として機能する容器２０２を備えている。容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料により構成されている。容器２０２内には、少なくとも、シリコンウエハ等のプロダクト基板２００を処理するための処理空間２０５を構成する処理室２０１が形成されている。つまり、チャンバＲＣは、少なくとも、基板を処理可能な処理空間２０５を備えて構成されている。
【0027】
容器２０２の側面に、ゲートバルブ１４９に隣接した連通孔１４８が設けられており、連通孔１４８を介してプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄが真空搬送室１４０との間を移動する。容器２０２の底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。
【0028】
処理空間２０５には、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを支持する支持部として機能する基板支持部２１０が配される。基板支持部２１０は、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄが載置される基板載置面２１１と、基板載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２と、基板載置台２１２内に設けられた加熱部としてのヒータ２１３と、を主に有する。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられている。
【0029】
ヒータ２１３には、電力を供給するための配線２２２が接続される。配線２２２はヒータ制御部２２３に接続される。ヒータ制御部２２３はコントローラ４００に電気的に接続されている。コントローラ４００は、ヒータ制御部２２３を制御してヒータ２１３を稼働させる。なお、ヒータ２１３の制御は、基板載置台２１２内に設けられた温度センサ２１６と配線２２０を介して接続される温度制御部２２１による検出結果に基づいて行うようにしてもよい。
【0030】
基板載置台２１２は、シャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、容器２０２の底部を貫通しており、さらに容器２０２の外部で昇降部２１８に接続されている。昇降部２１８を作動させてシャフト２１７および基板載置台２１２を昇降させることにより、基板載置台２１２は、基板載置面２１１上に載置されるプロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄを昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２１７の下端部の周囲はベローズ２１９により覆われており、チャンバＲＣ内は気密に保持されている。
【0031】
基板載置台２１２は、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄの搬送時には、基板載置面２１１が連通孔１４８に対向する位置（基板搬送位置）まで下降し、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄの処理時には、プロダクト基板２００又はダミー基板２００Ｄが処理室２０１内の処理位置（基板処理位置）となるまで上昇する。
【0032】
処理空間２０５の上部（上流側）には、ガスを拡散させるバッファ構造２３０が設けられている。バッファ構造２３０は、主に蓋２３１で構成される。蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａと連通するよう、蓋２３１には、少なくとも、後述する第一ガス供給部２４１、第二ガス供給部２４２、第三ガス供給部２４３が接続される。図３はガス導入孔２３１ａが一つしか示されていないが、ガス供給部ごとにガス導入孔を設けてもよい。
【0033】
処理空間２０５には、排気部２７１が接続されている。具体的には、処理空間２０５に連通する排気管２７２が、容器２０２に接続されている。排気管２７２には、処理空間２０５内を所定の圧力に制御する圧力制御器であるＡＰＣ２７３が設けられる。ＡＰＣ２７３は開度調整可能な弁体（図示せず）を有し、コントローラ４００からの指示に応じて排気管２７２のコンダクタンスを調整する。また、排気管２７２においてＡＰＣ２７３の上流側にはバルブ２７４が設けられる。排気管２７２とバルブ２７４、ＡＰＣ２７３をまとめて排気部２７１と呼ぶ。
【0034】
さらに、排気管２７２の下流には、ＤＰ（Ｄｒｙ Ｐｕｍｐ：ドライポンプ）２７５が設けられる。ＤＰ２７５は、排気管２７２を介して、処理空間２０５内の雰囲気を排気する。
【0035】
（プロダクト基板及びダミー基板）
次に、基板支持部２１０の基板載置面２１１に載置されるプロダクト基板２００及びダミー基板２００Ｄについて説明する。
次に、基板支持部２１０の基板載置面２１１に載置されるプロダクト基板２００及びダミー基板２００Ｄについて説明する。
【0036】
図４は本開示の一態様に係る基板処理装置の基板載置状態の一例の概略図である。図例は、基板載置面２１１にプロダクト基板２００が載置されている状態を示している。
【0037】
プロダクト基板２００は、処理室２０１内で行う処理の対象物となるものである。そのため、プロダクト基板２００は、ノッチ２００ａを所定方向に合わせた状態で、外形が円形状である基板支持部２１０の基板載置面２１１上に載置される。基板載置面２１１は、外形（円形状）の外周がプロダクト基板２００の外形より大きく形成されている。したがって、プロダクト基板２００は、外周端が基板載置面２１１によって支持された状態で、基板載置面２１１上に載置されることになる。なお、ここでは、プロダクト基板２００にノッチ２００ａが設けられている場合を例に挙げるが、オリフラが設けられていてもよい。このことは、後述するダミー基板２００Ｄのノッチ２００Ｄａについても同様である。
【0038】
基板載置面２１１の外周がプロダクト基板２００の外形より大きいことで、基板載置面２１１の面上には、少なくとも、基板載置面２１１の外周によって外縁が構成される第一面２１１ａと、その第一面２１１ａの内側に位置する領域であってプロダクト基板２００の載置領域としての第二面２１１ｂと、が存在することになる。第二面２１１ｂは、プロダクト基板２００の外周端を支持可能に構成される。より具体的には、第二面２１１ｂには、がプロダクト基板２００の基板載置面２１１側の面（被処理面を表面とした場合の裏面）の外周端（以下「エッジ部」ということもある。）が接するように、当該プロダクト基板２００が支持される。したがって、第一面２１１ａと第二面２１１ｂとの境界は、少なくともプロダクト基板２００の外形と同じ大きさか、またはプロダクト基板２００の外形よりも大きくなるように配される。
【0039】
基板支持部２１０の基板載置面２１１には、プロダクト基板２００に代わって、ダミー基板２００Ｄを載置することも可能である。
【0040】
図５は本開示の一態様に係る基板処理装置の基板載置状態の他の例の概略図である。図例は、基板載置面２１１にダミー基板２００Ｄが載置されている状態を示している。
【0041】
ダミー基板２００Ｄは、主に後述するクリーニング処理の際に用いられるものである。ダミー基板２００Ｄは、プロダクト基板２００と同形状であるが、プロダクト基板２００よりも外形が小さく形成されている。つまり、ここでいう「同形状」は、ノッチ２００Ｄａが設けられていることを含め、プロダクト基板２００の外形と同じ外形形状を有するが、その大きさが相違する相似形であることを意味する。
【0042】
プロダクト基板２００と同形状であることから、基板載置面２１１にダミー基板２００Ｄを支持する際には、ダミー基板２００Ｄのノッチ２００Ｄａの位置を、プロダクト基板２００を支持した際のノッチ２００ａの位置と合わせるよう（すなわち、ノッチ２００Ｄａを所定方向に合わせた状態で）、基板載置面２１１上に載置される。このとき、ダミー基板２００Ｄは、プロダクト基板２００よりも外形が小さく形成されている。そのため、基板載置面２１１上へのダミー基板２００Ｄの載置は、ダミー基板２００Ｄの外周がプロダクト基板２００の外周と同心円状となるように行われる。これにより、基板載置面２１１上に載置した状態において、ダミー基板２００Ｄの外周は、プロダクト基板２００の外周との間の距離Ｌが一定の距離となるよう設定されることになる。
【0043】
ダミー基板２００Ｄの外形がプロダクト基板２００よりも小さいことで、基板載置面２１１の面上には、第一面２１１ａ及び第二面２１１ｂに加えて、第二面２１１ｂの内側に位置する領域であってダミー基板２００Ｄの外周によって外縁が構成される領域（すなわち、ダミー基板２００Ｄの載置領域）である第三面２１１ｃが存在することになる。つまり、基板載置面２１１は、第一面２１１ａと、第二面２１１ｂと、第三面２１１ｃとを有する。
【0044】
以上のことを纏めると、基板載置面２１１の第一面２１１ａは、基板載置面２１１の外周によって外縁が構成されており、その外縁（すなわち基板載置面２１１の外周）の径がプロダクト基板２００の外周の径より大きく形成される。また、内周の径については、プロダクト基板２００の外周の径と同じか、プロダクト基板２００の外周の径よりも大きく（ただし、基板載置面２１１の外周よりは小さい）なるよう形成される。
基板載置面２１１の第二面２１１ｂは、外周の径が第一面２１１ａの内周の径と合致するように形成される。また、内周の径については、ダミー基板２００Ｄの外周と同じであって、プロダクト基板２００の外周の径よりも小さくなるよう形成される。
基板載置面２１１の第三面２１１ｃは、外周の径が第二面２１１ｂの内周の径と合致するように形成される。そして、第二面２１１ｂよりも内側は、全ての領域が第三面２１１ｃとなる。
つまり、基板載置面２１１には、外周側から順に、第一面２１１ａ、第二面２１１ｂ及び第三面２１１ｃが同心円状に配されている。
基板載置面２１１の第二面２１１ｂは、外周の径が第一面２１１ａの内周の径と合致するように形成される。また、内周の径については、ダミー基板２００Ｄの外周と同じであって、プロダクト基板２００の外周の径よりも小さくなるよう形成される。
基板載置面２１１の第三面２１１ｃは、外周の径が第二面２１１ｂの内周の径と合致するように形成される。そして、第二面２１１ｂよりも内側は、全ての領域が第三面２１１ｃとなる。
つまり、基板載置面２１１には、外周側から順に、第一面２１１ａ、第二面２１１ｂ及び第三面２１１ｃが同心円状に配されている。
【0045】
基板載置面２１１の第一面２１１ａ、第二面２１１ｂ及び第三面２１１ｃのうち、少なくとも第二面２１１ｂには、後述するクリーニングガスの影響を抑制可能な耐クリーニングガス部が設けられる。クリーニングガスの影響とは、当該クリーニングガスによるエッチングの影響のことをいう。したがって、耐クリーニングガス部は、クリーニングガスによるエッチングをエッチングを抑制可能とするものである。耐クリーニングガス部は、第二面２１１ｂに加えて、第一面２１１ａにも設けられていてもよい。第一面２１１ａと第二面２１１ｂのいずれにおいても、耐クリーニングガス部が設けられると、第一面２１１ａ、第二面２１１ｂ及び第三面２１１ｃが同心円状であることから、設けられた耐クリーニングガス部は、円環状に形成されたリング構造を有することになる。
【0046】
【0047】
処理室２０１にガスを供給するガス供給部としては、少なくとも、第一ガス供給部２４１と、第二ガス供給部２４２と、第三ガス供給部２４３とがある。
【0048】
第一ガス供給部２４１は、蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａと連通する第一ガス供給管２４１ａを有する。第一ガス供給管２４１ａには、上流方向から順に、第一ガス源２４１ｂ、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２４１ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４１ｄが設けられている。
【0049】
第一ガス源２４１ｂは、第一元素を含有する第一ガス（「第一元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第一元素含有ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第一元素は、例えばシリコン（Ｓｉ）である。すなわち、第一ガスは、例えばシリコン含有ガスである。具体的には、シリコン含有ガスとして、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、ＨＣＤＳ）ガスが用いられる。
【0050】
つまり、第一ガス供給部２４１は、処理室２０１に処理ガスを供給する処理ガス供給部の一つとして機能するように構成されている。主に、第一ガス供給管２４１ａ、ＭＦＣ２４１ｃ、バルブ２４１ｄにより、第一ガス供給部２４１が構成される。第一ガス源２４１ｂを第一ガス供給部２４１に含めてもよい。
【0051】
第二ガス供給部２４２は、蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａと連通する第二ガス供給管２４２ａを有する。第二ガス供給管２４２ａには、上流方向から順に、第二ガス源２４２ｂ、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２４２ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４２ｄが設けられている。
【0052】
第二ガス源２４２ｂは、第二元素を含有する第二ガス（以下、「第二元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第二元素含有ガスは、処理ガスの一つである。なお、第二ガスは、反応ガスまたは改質ガスとして考えてもよい。
【0053】
ここで、第二ガスは、第一元素と異なる第二元素を含有する。第二元素としては、例えば、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のいずれか一つである。ここでは、第二元素含有ガスは、例えば窒素含有ガスとして説明する。具体的には、窒素含有ガスとして、アンモニア（ＮＨ３）ガスが用いられる。
【0054】
第二ガス供給管２４２には、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）２４２ｅを設けてもよい。ＲＰＵ２４２ｅは、第二ガス供給管２５１内を通過する第二ガスをプラズマ状態とするものである。
【0055】
つまり、第二ガス供給部２４２は、処理室２０１に処理ガスを供給する処理ガス供給部の他の一つとして機能するように構成されている。主に、第二ガス供給管２４２ａ、ＭＦＣ２４２ｃ、バルブ２４２ｄにより、第二ガス供給部２４２が構成される。第二ガス源２４２ｂを第二ガス供給部２４２に含めてもよい。また、ＲＰＵ２４２ｅを含めてもよい。
【0056】
なお、第一ガス単体でプロダクト基板２００上に膜を形成する場合は、第二ガス供給部２４２を設けなくてもよい。
【0057】
第三ガス供給部２４３は、蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａと連通する第三ガス供給管２４３ａを有する。第三ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、第三ガス源２４３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２４３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。
【0058】
第三ガス源２４３ｂは、シャワーヘッド２３０やチャンバＲＣに付着した副生成物等を除去するクリーニングガスの供給源である。クリーニングガスは、非処理ガスの一つであり、フッ素（Ｆ）を含有するフッ素含有ガスが用いられ、例えば三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスを用いることが考えられる。また、例えば、フッ化水素（ＨＦ）ガス、三フッ化塩素ガス（ＣｌＦ３）ガス、フッ素（Ｆ２）ガス等を用いてもよく、またこれらを組合せて用いてもよい。
【0059】
つまり、第三ガス供給部２４３は、処理室２０１にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部として機能するように構成されている。主に、第三ガス供給管２４３ａ、ＭＦＣ２４３ｃ、バルブ２４３ｄにより、第三ガス供給部２４３が構成される。第三ガス源２４３ｂを第三ガス供給部２４３に含めてもよい。
【0060】
（コントローラの構成）
基板処理装置１００は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する制御部（制御手段）として機能するコントローラ４００を有している。
基板処理装置１００は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する制御部（制御手段）として機能するコントローラ４００を有している。
【0061】
【0062】
制御部（制御手段）であるコントローラ４００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０２、記憶装置としての記憶部４０３、Ｉ／Ｏポート４０４を備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ４０２、記憶部４０３、Ｉ／Ｏポート４０４は、内部バス４０５を介して、ＣＰＵ４０１とデータ交換可能なように構成されている。基板処理装置１００内のデータの送受信は、ＣＰＵ４０１の一つの機能でもある送受信指示部４０６の指示により行われる。
【0063】
ＣＰＵ４０１は、記憶部４０３からの制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置２８１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶部４０３からプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ４０１は、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ１４９の開閉動作、昇降機構２１８の昇降動作、ヒータ制御部２２３、各ポンプのオンオフ制御、ＭＦＣの流量調整動作、バルブ等を制御可能に構成されている。
【0064】
記憶部４０３は、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶部４０３内には、基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等で構成されるレシピ４０９や、基板処理装置１００の動作を制御する制御プログラム４１０等が、読み出し可能に格納されている。
【0065】
なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ４００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制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセス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、または、その両方を含む場合がある。
【0066】
ＲＡＭ４０２は、ＣＰＵ４０１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。
【0067】
Ｉ／Ｏポート４０４は、ゲートバルブ１４９、昇降機構２１８、各圧力調整器、各ポンプ、ヒータ制御部２２３等といった、上述した基板処理装置１００の各構成に接続されている。
【0068】
また、コントローラ４００には、上位装置２８４とネットワークを介して通信可能なネットワーク送受信部２８３が接続されている。ネットワーク送受信部２８３は、ロット中のプロダクト基板２００の処理履歴や処理予定に関する情報等を受信することが可能である。
【0069】
なお、コントローラ４００は、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）２８２を用いて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、本技術に係るコントローラ４００を構成することができる。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２８２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２８２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶部４０３や外部記憶装置２８２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。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部４０３単体のみを含む場合、外部記憶装置２８２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【0070】
（２）基板処理工程
次に、半導体装置の製造方法の一工程として、上述した構成の基板処理装置１００を使用して、プロダクト基板２００上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ４００により制御される。
次に、半導体装置の製造方法の一工程として、上述した構成の基板処理装置１００を使用して、プロダクト基板２００上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ４００により制御される。
【0071】
なお、本明細書において、「基板」という言葉を用いた場合には、「基板そのもの」を意味する場合や、「基板とその表面に形成された所定の層や膜等とその積層体（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基板と称する場合）がある。また、本明細書において「基板の表面」という言葉を用いた場合は、「基板そのものの表面（露出面）」を意味する場合や、「基板に形成された所定の層や膜等の表面、すなわち、積層体としての基板の最表面」を意味する場合がある。
したがって、本明細書において「基板に対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「基板そのものの表面（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、「基板に形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としての基板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有る。また、本明細書において「基板に形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としての基板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有る。
なお、本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合も「基板」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、「基板」を「ウエハ」に置き換えて考えればよい。
したがって、本明細書において「基板に対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「基板そのものの表面（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、「基板に形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としての基板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有る。また、本明細書において「基板に形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としての基板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有る。
なお、本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合も「基板」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、「基板」を「ウエハ」に置き換えて考えればよい。
【0072】
図８は、本実施態様に係る基板処理工程を示すフロー図である。
ここでは、基板処理工程として、プロダクト基板２００上にシリコン含有膜としてＳｉＮ（シリコン窒化）膜を交互供給法により形成する場合を例に挙げる。基板処理工程は、少なくとも、基板搬入工程（ステップ２０２、以下ステップを「Ｓ」と略す。）と、成膜工程（Ｓ２０４）と、基板搬出工程（Ｓ２０６）と、を有する。
ここでは、基板処理工程として、プロダクト基板２００上にシリコン含有膜としてＳｉＮ（シリコン窒化）膜を交互供給法により形成する場合を例に挙げる。基板処理工程は、少なくとも、基板搬入工程（ステップ２０２、以下ステップを「Ｓ」と略す。）と、成膜工程（Ｓ２０４）と、基板搬出工程（Ｓ２０６）と、を有する。
【0073】
（基板搬入工程：Ｓ２０２）
基板搬入工程（Ｓ２０２）では、ＩＯステージ１１０上のポッド１１１に格納されたプロダクト基板２００が、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０及び真空搬送室１４０を経て、プロセスモジュールＰＭのチャンバＲＣ内に搬入される。
基板搬入工程（Ｓ２０２）では、ＩＯステージ１１０上のポッド１１１に格納されたプロダクト基板２００が、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０及び真空搬送室１４０を経て、プロセスモジュールＰＭのチャンバＲＣ内に搬入される。
【0074】
このとき、チャンバＲＣの処理室２０１内においては、基板載置台２１２を基板搬送位置まで下降させ、基板載置台２１２の貫通孔２１４にリフトピン２０７を貫通させる。その結果、リフトピン２０７が、基板載置台２１２表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、処理室２０１内を所定の圧力に調圧した後、ゲートバルブ１４９を開いて、処理室２０１内を真空搬送室１４０と連通させる。そして、真空搬送室１４０からゲートバルブ１４９を介してリフトピン２０７上にプロダクト基板２００を載置させる。プロダクト基板２００をリフトピン２０７上に載置させた後、基板載置台２１２を所定の位置まで上昇させることによって、プロダクト基板２００が、リフトピン２０７から基板載置台２１２の基板載置面２１１上へ載置されるようになる。プロダクト基板２００を基板載置面２１１に載置する際は、ヒータ２１３に電力を供給し、プロダクト基板２００の表面が所定の温度となるよう制御される。
【0075】
（成膜工程：Ｓ２０４）
成膜工程（Ｓ２０４）では、基板載置面２１１上へ載置されたプロダクト基板２００に対して、その表面にＳｉＮ膜の薄膜を形成する処理を行う。ここで行う処理は、異なる処理ガスを交互に供給する工程を繰り返すサイクリック処理である。
成膜工程（Ｓ２０４）では、基板載置面２１１上へ載置されたプロダクト基板２００に対して、その表面にＳｉＮ膜の薄膜を形成する処理を行う。ここで行う処理は、異なる処理ガスを交互に供給する工程を繰り返すサイクリック処理である。
【0076】
具体的には、まず、処理室２０１内の圧力を調整する。所望の圧力になったら、第一ガス供給部２４１、第二ガス供給部２４２を制御して、処理室２０１内に第一ガスと第二ガスとを交互に供給し、処理室２０１内のプロダクト基板２００を処理する。この工程における処理とは、例えば第一ガスと第二ガスとを反応させて、プロダクト基板２００上に所定の膜を形成する処理をいう。本実施形態においては、第一ガスとしてＨＣＤＳガスを供給し、第二ガスとしてＮＨ３ガスを供給し、プロダクト基板２００の表面にＳｉＮ膜を形成する。
【0077】
第一ガスの供給工程と第二ガスの供給工程は複数回繰り返す。第一ガスの供給工程と第二ガスの供給工程の間及び第二ガスの供給工程と第一ガスの供給工程の間には、Ｎ２ガス等の不活性ガスを供給して行うパージ工程（パージ処理）を挟んでもよい。また、第二ガスの供給工程の際には、ＲＰＵ２４２ｅを稼働させて、第二ガスをプラズマ状態とするようにしてもよい。このようなサイクリック処理を行うことで、プロダクト基板２００に対して所定膜厚のＳｉＮ膜を形成することができる。
【0078】
本工程では、例えば以下の条件で処理する。
第一ガス：ＨＣＤＳ
第一ガスのガス供給量：５～５０００ｓｃｃｍ
第二ガス：ＮＨ３
第二ガスのガス供給量：１０～１００００ｓｃｃｍ
処理室の圧力：１３３～１３３３２Ｐａ
処理温度：３００～５００℃
第一ガス：ＨＣＤＳ
第一ガスのガス供給量：５～５０００ｓｃｃｍ
第二ガス：ＮＨ３
第二ガスのガス供給量：１０～１００００ｓｃｃｍ
処理室の圧力：１３３～１３３３２Ｐａ
処理温度：３００～５００℃
【0079】
（基板搬出工程：Ｓ２０６）
基板搬出工程（Ｓ２０６）では、基板搬入工程（Ｓ２０２）と逆の手順で、処理室２０１から処理済みのプロダクト基板２００を搬出する。これにより、ＩＯステージ１１０上のポッド１１１に、処理済みのプロダクト基板２００が格納されることになる。
基板搬出工程（Ｓ２０６）では、基板搬入工程（Ｓ２０２）と逆の手順で、処理室２０１から処理済みのプロダクト基板２００を搬出する。これにより、ＩＯステージ１１０上のポッド１１１に、処理済みのプロダクト基板２００が格納されることになる。
【0080】
以上に説明したように、本実施形態の基板処理装置１００においては、基板処理工程の実施にあたり、基板載置面２１１にプロダクト基板２００が支持された状態で、処理室２０１内に処理ガスを供給して、プロダクト基板２００を処理するよう、コントローラ４００が基板処理装置１００の各部を制御可能になっている。
【0081】
（３）クリーニング工程
以上のような基板処理工程を行った後は、所定のタイミング（例えば、所定枚数のプロダクト基板２００の処理後、基板処理装置１００の所定時間の稼働経過後等）で、処理室２０１内に付着した副生成物等を除去するクリーニング処理を行うことが望ましい。
以上のような基板処理工程を行った後は、所定のタイミング（例えば、所定枚数のプロダクト基板２００の処理後、基板処理装置１００の所定時間の稼働経過後等）で、処理室２０１内に付着した副生成物等を除去するクリーニング処理を行うことが望ましい。
【0082】
次に、上述した構成の基板処理装置１００において行う処理室２０１内のクリーニング処理の手順（すなわち、本実施形態におけるクリーニング方法）について説明する。なお、以下の説明においても、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ４００により制御される。
【0083】
本実施形態の基板処理装置１００では、基板載置面２１１の外周がプロダクト基板２００の外形より大きく、プロダクト基板２００の外周端が基板載置面２１１の第二面２１１ｂによって支持される。そのため、上述した基板処理工程の成膜工程（Ｓ２０４）において、処理室２０１内に処理ガスを供給すると、基板載置面２１１上のプロダクト基板２００の外周端の側から、プロダクト基板２００の裏面と基板載置面２１１との間に回り込み、その回り込んだ処理ガスによって基板載置面２１１の第二面２１１ｂに副生成物等が形成されるおそれがある。このような第二面２１１ｂに形成された副生成物等は、クリーニング対象物として、クリーニング処理によって除去すべきである。
【0084】
また、本実施形態の基板処理装置１００では、基板載置面２１１の外周がプロダクト基板２００の外形より大きいことから、プロダクト基板２００の表面（被処理面）とその外周端より外側の基板載置面２１１とに対して、連続的に成膜がされるおそれがある。このことは、プロダクト基板２００が基板載置面２１１から離脱困難になるスティッキングを招き、処理室２０１内に異物を発生させる要因ともなり得る。そのため、プロダクト基板２００の外周端の外側領域についても、クリーニング対象物をクリーニング処理によって除去すべきである。
【0085】
以上のことから、本実施形態の基板処理装置１００では、特に基板載置面２１１の第二面２１１ｂについても、クリーニング処理を効果的に行えるようにすべく、以下に説明する手順でクリーニング処理を行う。
【0086】
図９は本実施態様に係るクリーニング工程を示すフロー図である。
本実施形態のクリーニング処理は、少なくとも、ダミー基板搬入工程（Ｓ４０２）と、クリーニング工程（Ｓ４０４）と、ダミー基板搬出工程（Ｓ４０６）と、を有する。
本実施形態のクリーニング処理は、少なくとも、ダミー基板搬入工程（Ｓ４０２）と、クリーニング工程（Ｓ４０４）と、ダミー基板搬出工程（Ｓ４０６）と、を有する。
【0087】
（ダミー基板搬入工程：Ｓ４０２）
ダミー基板搬入工程（Ｓ４０２）では、ＩＯステージ１１０上のダミー基板ストッカ１１２に格納されたダミー基板２００Ｄが、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０及び真空搬送室１４０を経て、クリーニング処理の対象となるプロセスモジュールＰＭのチャンバＲＣ内に搬入される。
ダミー基板搬入工程（Ｓ４０２）では、ＩＯステージ１１０上のダミー基板ストッカ１１２に格納されたダミー基板２００Ｄが、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０及び真空搬送室１４０を経て、クリーニング処理の対象となるプロセスモジュールＰＭのチャンバＲＣ内に搬入される。
【0088】
このとき、チャンバＲＣの処理室２０１内においては、上述した基板搬入工程（Ｓ２０２）の場合と同様の手順で、基板載置台２１２の基板載置面２１１上にダミー基板２００Ｄが載置される。
【0089】
基板載置面２１１上への載置は、プリアライナ１２３を利用して、ダミー基板２００Ｄのノッチ２００Ｄａの位置を、プロダクト基板２００を支持した際のノッチ２００ａの位置と合わせるように（すなわち、ノッチ２００Ｄａを所定方向に合わせた状態で）行う。また、基板載置面２１１上への載置は、ダミー基板２００Ｄの外周がプロダクト基板２００の外周と同心円状となるように、基板載置面２１１の第三面２１１ｃに対して行う。これにより、ダミー基板２００Ｄの載置後、基板載置面２１１は、第三面２１１ｃがダミー基板２００Ｄによって覆われるとともに、それより外側の第一面２１１ａ及び第二面２１１ｂが処理室２０１内に露出した状態となる。
【0090】
（クリーニング工程：Ｓ４０４）
クリーニング工程（Ｓ４０４）では、処理室２０１内にクリーニングガスを供給して、ダミー基板２００Ｄが載置された基板載置面２１１に対するクリーニング処理を行う。具体的には、第三ガス供給部２４３を制御して、処理室２０１内にクリーニングガスを供給し、そのクリーニングガスによって副生成物等の除去を行う。
クリーニング工程（Ｓ４０４）では、処理室２０１内にクリーニングガスを供給して、ダミー基板２００Ｄが載置された基板載置面２１１に対するクリーニング処理を行う。具体的には、第三ガス供給部２４３を制御して、処理室２０１内にクリーニングガスを供給し、そのクリーニングガスによって副生成物等の除去を行う。
【0091】
このとき、基板載置面２１１の第三面２１１ｃは、ダミー基板２００Ｄによって覆われている。したがって、クリーニングガスを供給しても、そのクリーニングガスによって第三面２１１ｃがダメージを受けてしまうことはない。
【0092】
また、基板載置面２１１の第一面２１１ａ及び第二面２１１ｂについては、処理室２０１内に露出した状態である。したがって、処理室２０１内にクリーニングガスを供給することで、第一面２１１ａ及び第二面２１１ｂに付着した副生成物等を確実に除去することができる。つまり、成膜工程（Ｓ２０４）においてプロダクト基板２００の裏面と基板載置面２１１との間に回り込んだ処理ガスによって第二面２１１ｂに副生成物等が形成されていても、その第二面２１１ｂにおける副生成物等の除去を効果的に行えるようになる。このことは、第一面２１１ａについても同様である。
【0093】
なお、第二面２１１ｂに耐クリーニングガス部が設けられていれば、第二面２１１ｂが処理室２０１内に露出しており、第二面２１１ｂに対して直接的にクリーニングガスが供給される場合であっても、そのクリーニングガスの影響を抑制することが可能である。つまり、耐クリーニングガス部によって、第二面２１１ｂがダメージを受けてしまうのを抑制できる。この点によっても、第二面２１１ｂに対するクリーニング処理を効果的に行えるようになる。このことは、第一面２１１ａに耐クリーニングガス部が設けられている場合についても同様である。
【0094】
クリーニングガスの供給開始から所定時間が経過すると、第三ガス供給部２４３を制御して、処理室２０１内へのクリーニングガスの供給を停止し、クリーニング工程（Ｓ４０４）を終了する。
【0095】
（ダミー基板搬出工程：Ｓ４０６）
クリーニング工程（Ｓ４０４）の終了後、ダミー基板搬出工程（Ｓ４０６）では、ダミー基板搬入工程（Ｓ４０２）と逆の手順で、処理室２０１からダミー基板２００Ｄを搬出する。これにより、ＩＯステージ１１０上のダミー基板ストッカ１１２に、ダミー基板２００Ｄが格納されることになる。
クリーニング工程（Ｓ４０４）の終了後、ダミー基板搬出工程（Ｓ４０６）では、ダミー基板搬入工程（Ｓ４０２）と逆の手順で、処理室２０１からダミー基板２００Ｄを搬出する。これにより、ＩＯステージ１１０上のダミー基板ストッカ１１２に、ダミー基板２００Ｄが格納されることになる。
【0096】
以上に説明したように、本実施形態の基板処理装置１００においては、クリーニング処理の実施にあたり、基板載置面２１１にダミー基板２００Ｄが支持された状態で、基板載置面２１１のうち少なくともダミー基板２００Ｄの外周側にクリーニングガスを供給する。そして、プロダクト基板２００を処理した際にプロダクト基板２００の裏面と基板載置面２１１との間に回り込んだ処理ガスによって形成されたクリーニング対象物をクリーニング処理するよう、コントローラ４００が基板処理装置１００の各部を制御可能になっている。
【0097】
また、本実施形態の基板処理装置１００においては、クリーニング処理の実施にあたり、各チャンバＲＣ１～ＲＣ８内の処理室２０１に対して、真空搬送室１４０を介して、ＩＯステージ１１０上のダミー基板ストッカ１１２との間のダミー基板２００Ｄの搬入又は搬出を行う。さらに詳しくは、各チャンバＲＣ１～ＲＣ８内の処理室２０１は真空搬送室１４０に隣接しており、真空搬送室１４０にはロードロック室１３０が隣接しており、ロードロック室１３０には大気搬送室１２０が隣接しており、大気搬送室１２０に隣接するＩＯステージ１１０にはダミー基板ストッカ１１２が配されている。そして、真空搬送室１４０、ロードロック室１３０及び大気搬送室１２０を介して、処理室２０１とダミー基板ストッカ１１２との間のダミー基板２００Ｄの搬入又は搬出を行ようになっている。
【0098】
（４）半導体装置の製造方法
本実施形態においては、以上に説明したクリーニング処理を含む基板処理工程を半導体装置の製造方法の一工程として実施し、これによりプロダクト基板２００を処理することで、半導体装置を製造することができる。
本実施形態においては、以上に説明したクリーニング処理を含む基板処理工程を半導体装置の製造方法の一工程として実施し、これによりプロダクト基板２００を処理することで、半導体装置を製造することができる。
【0099】
（５）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す一つ又は複数の効果を奏する。
本実施形態によれば、以下に示す一つ又は複数の効果を奏する。
【0100】
（ａ）本実施形態によれば、処理室２０１内のクリーニング処理にあたり、基板載置面２１１にダミー基板２００Ｄが支持された状態で、基板載置面２１１のうち少なくともダミー基板２００Ｄの外周側にクリーニングガスを供給する。したがって、プロダクト基板２００を処理した際にプロダクト基板２００の裏面と基板載置面２１１との間に回り込んだ処理ガスによって副生成物等のクリーニング対象物が形成されていても、そのクリーニング対象物を除去することができる。つまり、プロダクト基板２００よりも径が小さいダミー基板２００Ｄを利用することで、クリーニング処理を効果的に行うことができる。
【0101】
（ｂ）本実施形態によれば、ダミー基板２００Ｄとしてプロダクト基板２００と同形状のものを用い、ダミー基板２００Ｄの基板載置面２１１上への載置の際にノッチ又はオリフラの位置をプロダクト基板２００の場合と合わせ、基板載置面２１１上でのダミー基板２００Ｄの外周とプロダクト基板２００の外周との間の距離Ｌが一定の距離となるようにする。したがって、特に、プロダクト基板２００の裏面と基板載置面２１１との間に回り込んだ処理ガスによって形成されたクリーニング対象物の除去に非常に有効である。処理ガスの回り込みは、プロダクト基板２００の外周端から均等な領域に生じると考えられるからである。
【0102】
（ｃ）本実施形態によれば、処理室２０１に対するダミー基板２００Ｄの搬入又は搬出を、真空搬送室１４０等を介して行う。したがって、例えばＩＯステージ１１０にダミー基板ストッカ１１２を配しておけば、真空搬送室１４０等を備える基板処理装置１００であれば（例えば既存の基板処理装置１００であっても）、ダミー基板２００Ｄを利用したクリーニング処理を行うことができる。
【0103】
（ｄ）本実施形態によれば、基板載置面２１１が第一面２１１ａ、第二面２１１ｂ及び第三面２１１ｃを有しており、少なくとも第二面２１１ｂに耐クリーニングガス部が設けられている。したがって、第二面２１１ｂに対して直接的にクリーニングガスが供給される場合であっても、そのクリーニングガスの影響を抑制可能であり、第二面２１１ｂがダメージを受けてしまうのを抑制できる。このことは、第一面２１１ａに耐クリーニングガス部が設けられている場合についても同様である。
【0104】
（ｅ）本実施形態によれば、処理室２０１内でプロダクト基板２００を処理する際に、基板載置面２１１における第二面２１１ｂにプロダクト基板２００の裏面のエッジ部が支持される。このような構成の場合、プロダクト基板２００の裏面側への処理ガスの回り込みにより形成される形成された副生成物等に加えて、プロダクト基板２００の外周端の近傍におけるスティッキングについても、難点となり得る。この点については、本実施形態のように、ダミー基板２００Ｄを利用したクリーニング処理を行うことで、いずれの難点についても解消することができる。
【0105】
（６）本開示の他の実施形態
以上、本開示の一実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以上、本開示の一実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【0106】
例えば、上述の実施形態では、基板処理装置１００が行う成膜処理として、第一ガスとしてＨＣＤＳガスを用い、第二ガスとしてＮＨ３ガスが用いて、それらを交互に供給することによってプロダクト基板２００上にＳｉＮ膜を形成する場合を例にあげたが、本開示がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、ＨＣＤＳガスやＮＨ３ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、３種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本開示を適用することが可能である。
【0107】
また、例えば、上述の実施形態では、基板処理装置１００が行う処理として成膜処理を例にあげたが、本開示がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理の他、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理であってもよい。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、酸化処理、窒化処理、拡散処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理にも好適に適用できる。さらに、本開示は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、乾燥装置、加熱装置、プラズマを利用した処理装置等の他の基板処理装置にも好適に適用できる。また、本開示は、これらの装置が混在していてもよい。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【0108】
なお、本明細書における「５～５０００ｓｃｃｍ」のような数値範囲の表記は、下限値及び上限値がその範囲に含まれることを意味する。よって、例えば、「５～５０００ｓｃｃｍ」とは「５ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。
【符号の説明】
【0109】
１００・・・基板処理装置
１１０・・・ＩＯステージ
１２０・・・大気搬送室
１３０・・・ロードロック室
１４０・・・真空搬送室
２００・・・プロダクト基板
２００Ｄ・・・ダミー基板
２０１・・・処理室
２１０・・・基板載置台
２１１・・・基板載置面
２４１・・・第一ガス供給部
２４２・・・第二ガス供給部
２４３・・・第三ガス供給部
４００・・・コントローラ
ＰＭ・・・プロセスモジュール
ＲＣ・・・チャンバ
１１０・・・ＩＯステージ
１２０・・・大気搬送室
１３０・・・ロードロック室
１４０・・・真空搬送室
２００・・・プロダクト基板
２００Ｄ・・・ダミー基板
２０１・・・処理室
２１０・・・基板載置台
２１１・・・基板載置面
２４１・・・第一ガス供給部
２４２・・・第二ガス供給部
２４３・・・第三ガス供給部
４００・・・コントローラ
ＰＭ・・・プロセスモジュール
ＲＣ・・・チャンバ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】