特許 7113041 クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2022-07-27

(45)【発行日】2022-08-04

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

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20220728BHJP

   H01L 21/316 20060101ALI20220728BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220728BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20220728BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 B

H01L21/316 X

H01L21/302 101H

C23C16/44 J

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020036609

(22)【出願日】2020-03-04

(65)【公開番号】P2021141152

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2021-03-16

(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】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】西田 圭吾

【審査官】加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０１２７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６３２９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１６８４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２１２７２８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３１６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｃ２３Ｃ １６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスを前記処理室内に供給する工程と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する工程と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、前記クリーニングガスよってエッチング反応が生じる下限圧力値である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う工程と、
を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、前記処理室内に付着した堆積物を除去するクリーニング方法。

【請求項2】

前記第１圧力帯は、前記クリーニングガスによって所望のエッチングレートが得られる圧力範囲である、請求項１に記載のクリーニング方法。

【請求項3】

前記クリーニングガスは、フッ化水素を含むガスである、請求項１又は２に記載のクリーニング方法。

【請求項4】

前記第１圧力帯は、１５０Ｔｏｒｒ以上４００Ｔｏｒｒ以下である、請求項３に記載のクリーニング方法。

【請求項5】

（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでフッ化水素を含むガスであるクリーニングガスを前記処理室内に供給する工程と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する工程と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、１００Ｔｏｒｒ以上である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う工程と、
を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、前記処理室内に付着した堆積物を除去するクリーニング方法。

【請求項6】

前記（ａ）～（ｃ）工程において、前記処理室内の下部に形成される炉口部を構成する部材は、０℃以上１００℃以下の温度となるように加熱される、請求項３に記載のクリーニング方法。

【請求項7】

前記クリーニングガスは、前記炉口部に設けられたガス吐出部から前記炉口部近傍に対して供給される、請求項６に記載のクリーニング方法。

【請求項8】

前記サイクルは、２回以上行われる、請求項１に記載のクリーニング方法。

【請求項9】

少なくとも２回目の前記サイクルにおける前記（ａ）工程は、前記処理室内の圧力が、前記第２圧力を維持した状態で開始する、請求項８に記載のクリーニング方法。

【請求項10】

前記（ａ）工程の実行後に他の工程を行うことなく、連続して前記（ｂ）工程を実行する、請求項１に記載のクリーニング方法。

【請求項11】

前記堆積物は、シリコン含有物である、請求項３に記載のクリーニング方法。

【請求項12】

前記シリコン含有物は、シリコン酸化物を含むものである、請求項１１に記載のクリーニング方法。

【請求項13】

（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスを前記処理室内に供給する工程と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する工程と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、前記クリーニングガスよってエッチング反応が生じる下限圧力値である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う工程と、
を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、前記処理室内をクリーニングする工程と、
（ｄ）前記処理室内に基板を収容した状態で、前記基板を処理する工程と、を有する、
半導体装置の製造方法。

【請求項14】

（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでフッ化水素を含むガスであるクリーニングガスを前記処理室内に供給する工程と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する工程と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、１００Ｔｏｒｒ以上である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う工程と、
を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、前記処理室内をクリーニングする工程と、
（ｄ）前記処理室内に基板を収容した状態で、前記基板を処理する工程と、を有する
半導体装置の製造方法。

【請求項15】

基板を収容する処理室と、
前記処理室内を排気する排気系と、
クリーニングガスを前記処理室内へ供給するクリーニングガス供給系と、
前記排気系と前記クリーニングガス供給系とを制御することが可能なように構成された制御部と、を有し、
前記制御部は、
（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまで前記クリーニングガスを前記処理室内に供給する処理と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する処理と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、前記クリーニングガスよってエッチング反応が生じる下限圧力値である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う処理と、
を順に行うサイクルを所定回数実施して、前記処理室内をクリーニングするように構成される、
基板処理装置。

【請求項16】

基板を収容する処理室と、
前記処理室内を排気する排気系と、
フッ化水素を含むガスであるクリーニングガスを前記処理室内へ供給するクリーニングガス供給系と、
前記排気系と前記クリーニングガス供給系とを制御することが可能なように構成された制御部と、を有し、
前記制御部は、
（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまで前記クリーニングガスを前記処理室内に供給する処理と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する処理と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、１００Ｔｏｒｒ以上である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う処理と、
を順に行うサイクルを所定回数実施して、前記処理室内をクリーニングするように構成される、
基板処理装置。

【請求項17】

（ａ）基板処理装置の処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスを前記処理室内に供給する手順と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する手順と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、前記クリーニングガスよってエッチング反応が生じる下限圧力値である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を停止する手順と、
を順に行うサイクルを所定回数実施して、前記処理室内をクリーニングする手順をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。

【請求項18】

（ａ）基板処理装置の処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでフッ化水素を含むガスであるクリーニングガスを前記処理室内に供給する手順と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する手順と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低く、１００Ｔｏｒｒ以上である第２圧力となるまで前記処理室内の排気を停止する手順と、
を順に行うサイクルを所定回数実施して、前記処理室内をクリーニングする手順をコンピュータによって前記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、クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置およ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として、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堆積物等を除去するクリーニング工程が行われる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２６６６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クリーニングガス供給時の処理室内の圧力等によっては、効率的に処理室内をクリーニングできない場合がある。

【0005】

本開示は、処理室内のクリーニング効率を向上させることが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によれば、
（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスを前記処理室内に供給する工程と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する工程と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低い第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う工程と、
を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、前記処理室内に付着した堆積物を除去する技術が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、処理室内のクリーニング効率を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一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】本開示の一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3】本開示の一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4】本開示の一実施形態の成膜処理におけるガス供給のタイミングを示す図である。

【図5】本開示の一実施形態にかかるクリーニングガスの流量とバルブの開閉との関係における処理室内の圧力変化を示す図である。

【図6】（ａ）は、処理室２０１内の堆積物の除去量を測定した炉口部付近の任意の３つ領域（領域１０，２０，３０）を示した図であり、（ｂ）は、３つの異なるクリーニング方法（サンプルＡ，Ｂ，Ｃ）により除去された、領域１０～３０における堆積物の量を示す図である。

【図7】本実施形態にかかる方法で処理室２０１内をクリーニングした場合の優位性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜一実施形態＞
以下に、本開示の一実施形態について、図１～図３を用いて説明する。

【0010】

（１）基板処理装置の構成
図１に示すように、処理炉２０２は加熱手段（加熱機構）としてのヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板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２０７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。

【0011】

ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応管２０３が配設されている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ_２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料で構成されており、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管２０３の下方には、反応管２０３と同心円状に、マニホールド２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属で構成されており、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド２０９の上端部は、反応管２０３の下端部に係合しており、反応管２０３を支持するように構成されている。マニホールド２０９と反応管２０３との間には、シール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。反応管２０３は、ヒータ２０７と同様に垂直に据え付けられている。主に、反応管２０３とマニホールド２０９とにより処理容器（反応容器）が構成されている。処理容器の筒中空部には処理室２０１が形成されている。なお、処理室２０１には処理容器の内壁も含まれる。処理室２０１は、複数枚の基板としてのウエハ２００を収容可能に構成されている。マニホールド２０９の内周には、カバー２０９ａが設けられている。カバー２０９ａは、例えば石英やＳｉＣにより構成され、マニホールド２０９の内壁に沿ってマニホールド２０９の内壁を覆うように設けられている。

【0012】

処理室２０１内には、ノズル２４９ａ，２４９ｂ，２４９ｅが、マニホールド２０９を貫通するように設けられている。ノズル２４９ａ，２４９ｂ，２４９ｅは、例えば石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されている。ノズル２４９ａ，２４９ｂ，２４９ｅには、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｅがそれぞれ接続されている。

【0013】

ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｅには、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）２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｅおよび開閉弁であるバルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｅがそれぞれ設けられている。ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｅのバルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｅよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ，２３２ｆがそれぞれ接続されている。ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ，２３２ｆには、上流方向から順に、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ，２４１ｆおよびバルブ２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｆがそれぞれ設けられている。

【0014】

ノズル２４９ａ，２４９ｂは、図２に示すように、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円環状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の配列方向上方に向かって立ち上がるようにそれぞれ設けられている。すなわち、ノズル２４９ａ，２４９ｂは、ウエハ２００が配列されるウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うようにそれぞれ設けられている。ノズル２４９ａ，２４９ｂの側面には、ガスを供給するガス供給孔２５０ａ，２５０ｂがそれぞれ設けられている。ガス供給孔２５０ａ，２５０ｂは、反応管２０３の中心を向くようにそれぞれ開口しており、ウエハ２００に向けてガスを供給することが可能となっている。ガス供給孔２５０ａ，２５０ｂは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられている。

【0015】

ノズル２４９ｅは、図１に示すように、マニホールド２０９の内壁とカバー２０９ａとの間における円環状の空間（以下、パージ空間ともいう）２０１ａ内へガスを噴出させるように構成されている。ノズル２４９ｅの先端部には、ガス供給孔が上方に向かって開口するように設けられている。このガス供給孔はノズル２４９ｅの先端部の側面に設けられていてもよく、この場合、このガス供給孔は水平方向に向かって開口することとなる。

【0016】

ガス供給管２３２ａからは、処理ガス（原料ガス）として、例えば、所定元素（主元素）としてのシリコン（Ｓｉ）と、ハロゲン元素と、を含むガス、すなわち、ハロシラン原料ガスが、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａ、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給される。

【0017】

原料ガスとは、気体状態の原料、例えば、常温常圧下で液体状態である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原料等のことである。ハロシラン原料とは、ハロゲン基を有する原料のことである。ハロゲン基には、クロロ基、フルオロ基、ブロモ基、ヨード基等が含まれる。すなわち、ハロゲン基には、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）等のハロゲン元素が含まれる。

【0018】

原料ガスとしては、例えば、ＳｉおよびＣｌを含むハロシラン原料ガス、すなわち、クロロシラン原料ガスを用いることができる。クロロシラン原料ガスとしては、例えば、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ_２Ｃｌ_６、略称：ＨＣＤＳ）ガスを用いることができる。

【0019】

ガス供給管２３２ｂからは、処理ガス（反応ガス）として、例えば、酸素（Ｏ）を含むガスが、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、ノズル２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。Ｏを含むガスは、後述する成膜処理において、酸化ガス、すなわち、Ｏソースとして作用する。酸化ガスとしては、例えば、酸素（Ｏ_２）ガスを用いることができる。

【0020】

ガス供給管２３２ａからは、処理ガス（反応ガス）として、例えば、水素（Ｈ）を含むガスが、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａ、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給される。Ｈを含むガスは、それ単体では酸化作用は得られないが、後述する成膜処理において、特定の条件下でＯを含むガスと反応することで原子状酸素（ａｔｏｍｉｃ ｏｘｙｇｅｎ、Ｏ）等の酸化種を生成し、酸化処理の効率を向上させるように作用する。そのため、Ｈを含むガスは、Ｏを含むガスと同様に酸化ガスに含めて考えることができる。Ｈを含むガスとしては、例えば、水素（Ｈ_２）ガスを用いることができる。

【0021】

さらに、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂからは、クリーニングガスとして、例えば、ＨおよびＦを含むガス（Ｈを含むフッ素系ガス）が、それぞれＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。ガス供給管２３２ｅからは、クリーニングガスとして、例えばＨおよびＦを含むガスが、ＭＦＣ２４１ｅ、バルブ２４３ｅ、ノズル２４９ｅを介して、カバー２０９ａよりも内側のパージ空間２０１ａ内へ供給される。ＨおよびＦを含むガスとしては、例えばフッ化水素（ＨＦ）ガスを用いることができる。

【0022】

ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ，２３２ｆからは、不活性ガスとして、例えば、窒素（Ｎ_２）ガスが、それぞれＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ，２４１ｆ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｆ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｅ、ノズル２４９ａ，２４９ｂ，２４９ｅを介して処理室２０１内へ供給される。

【0023】

主に、ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａにより、原料ガスを供給する原料ガス供給系が構成される。また、主に、ガス供給管２３２ｂ、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂにより、酸化ガス供給系が構成される。また、主に、ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａにより、Ｈ含有ガス供給系が構成される。Ｈ含有ガス供給系を、上述の酸化ガス供給系に含めて考えることもできる。また、主に、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｅ、ＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｅ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｅにより、ＨおよびＦ含有ガス供給系が構成される。また、主に、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ，２３２ｆ、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ，２４１ｆ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｆにより、不活性ガス供給系が構成される。

【0024】

上述の各種供給系のうち、いずれか、或いは、全ての供給系は、バルブ２４３ａ～２４３ｆやＭＦＣ２４１ａ～２４１ｆ等が集積されてなる集積型ガス供給システム２４８として構成されていてもよい。集積型ガス供給システム２４８は、ガス供給管２３２ａ～２３２ｆのそれぞれに対して接続され、ガス供給管２３２ａ～２３２ｆ内への各種ガスの供給動作、すなわち、バルブ２４３ａ～２４３ｆの開閉動作やＭＦＣ２４１ａ～２４１ｆによる流量調整動作等が、後述するコントローラ１２１によって制御されるように構成されている。集積型ガス供給システム２４８は、一体型、或いは、分割型の集積ユニットとして構成されており、ガス供給管２３２ａ～２３２ｆ等に対して集積ユニット単位で着脱を行うことができ、ガス供給システムのメンテナンス、交換、増設等を、集積ユニット単位で行うことが可能なように構成されている。

【0025】

反応管２０３には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１には、処理室２０１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２４５および圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されている。ＡＰＣバルブ２４４は、真空ポンプ２４６を作動させた状態で弁を開閉することで、処理室２０１内の真空排気および真空排気停止を行うことができ、さらに、真空ポンプ２４６を作動させた状態で、圧力センサ２４５により検出された圧力情報に基づいて弁開度を調節することで、処理室２０１内の圧力を調整することができるように構成されている。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４４、圧力センサ２４５により、排気系が構成される。真空ポンプ２４６を排気系に含めて考えてもよい。

【0026】

マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は例えばＳＵＳ等の金属で構成されており、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面にはマニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられている。シールキャップ２１９の下方には、後述するボート２１７を回転させる回転機構２６７が設置されている。回転機構２６７の回転軸２５５は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７に接続されている。回転機構２６７は、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に設置された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５は、シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート２１７を処理室２０１内外に搬入および搬出することが可能なように構成されている。ボートエレベータ１１５は、ボート２１７すなわちウエハ２００を、処理室２０１内外に搬送する搬送装置（搬送機構）として構成されている。

【0027】

基板支持具としてのボート２１７は、複数枚、例えば２５～２００枚のウエハ２００を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。ボート２１７は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料により構成されている。ボート２１７の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成される断熱板２１８が水平姿勢で多段に支持されている。この構成により、ヒータ２０７からの熱がシールキャップ２１９側に伝わりにくくなっている。断熱板２１８を設けずに、石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる筒状の部材として構成された断熱筒を設けてもよい。

【0028】

反応管２０３内には、温度検出器としての温度センサ２６３が設置されている。温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合を調整することで、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となる。温度センサ２６３は、反応管２０３の内壁に沿って設けられている。

【0029】

図３に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、タッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。

【0030】

記憶装置１２１ｃは、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板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、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する成膜処理における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることができ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処理における各手順を、コントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることができ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、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。また、プロセスレシピやクリーニングレシピを総称して、単に、レシピともいう。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、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、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。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａ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。

【0031】

Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ～２４１ｆ、バルブ２４３ａ～２４３ｆ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ２６３、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。

【0032】

ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃ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１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ２４１ａ～２４１ｆによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ～２４３ｆの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作および圧力センサ２４５に基づくＡＰＣバルブ２４４による圧力調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。

【0033】

コントローラ１２１は、外部記憶装置（例えば、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メモリ等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３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１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。

【0034】

（２）成膜処理
上述の基板処理装置を用い、半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に膜を形成するシーケンス例について、図４を用いて説明する。以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。

【0035】

図４に示す成膜シーケンスでは、処理容器内（処理室２０１内）に収容されたウエハ２００に対して原料ガスとしてＨＣＤＳガスを供給するステップ１と、加熱された大気圧未満の圧力下にある処理容器内へＯを含むガスとしてのＯ_２ガスとＨを含むガスとしてのＨ_２ガスとを供給するステップ２と、を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｎ回以上）行うことで、ウエハ２００上に、Ｏを含む膜としてシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜、以下、単にＳｉＯ膜ともいう）を形成する。

【0036】

本明細書では、上述の成膜処理を、便宜上、以下のように示すこともある。なお、以下の他の実施形態の説明においても同様の表記を用いることとする。

【0037】

（ＨＣＤＳ→Ｏ_２＋Ｈ_２）×ｎ ⇒ ＳｉＯ

【0038】

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義である。

【0039】

（ウエハチャージおよびボートロード）
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）されると、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内へ搬入（ボートロード）される。この状態で、シールキャップ２１９は、Ｏリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。

【0040】

（圧力・温度調整ステップ）
処理室２０１内、すなわち、ウエハ２００が存在する空間が所望の圧力（真空度）となるように、真空ポンプ２４６によって真空排気（減圧排気）される。この際、処理室２０１内の圧力は圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４４がフィードバック制御される。真空ポンプ２４６は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。また、処理室２０１内のウエハ２００が所望の成膜温度となるようにヒータ２０７によって加熱される。この際処理室２０１内が所望の温度分布となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される。ヒータ２０７による処理室２０１内の加熱は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。また、回転機構２６７によるボート２１７およびウエハ２００の回転を開始する。回転機構２６７によるボート２１７およびウエハ２００の回転は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。

【0041】

（成膜ステップ）
続いて、以下のステップ１，２を順次実行する。

【0042】

［ステップ１］
このステップでは、処理室２０１内のウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給する。

【0043】

バルブ２４３ａを開き、ガス供給管２３２ａ内にＨＣＤＳガスを流す。ＨＣＤＳガスは、ＭＦＣ２４１ａにより流量調整され、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。このとき、ウエハ２００に対してＨＣＤＳガスが供給されることとなる。このとき同時にバルブ２４３ｃを開き、ガス供給管２３２ｃ内へＮ_２ガスを流す。Ｎ_２ガスは、ＭＦＣ２４１ｃにより流量調整され、ガス供給管２３２ａ、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。また、ノズル２４９ｂ，２４９ｅ内へのＨＣＤＳガスの侵入を防止するため、バルブ２４３ｄ，２４３ｆを開き、ガス供給管２３２ｄ，２３２ｆ内へＮ_２ガスを流す。Ｎ_２ガスは、ガス供給管２３２ｂ，２３２ｅ、ノズル２４９ｂ，２４９ｅ、パージ空間２０１ａを介して処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。

【0044】

このとき、処理室２０１内の圧力は、例えば０．００７５～３０Ｔｏｒｒ（１～４０００Ｐａ）、好ましくは０．５０２５～１９．９９５Ｔｏｒｒ（６７～２６６６Ｐａ）、より好ましくは０．９９７５～９．９９７５Ｔｏｒｒ（１３３～１３３３Ｐａ）の範囲内の圧力とする。ＨＣＤＳガスの供給流量は、例えば０．００１～２ｓｌｍ（１～２０００ｓｃｃｍ）、好ましくは０．０１～１ｓｌｍ（１０～１０００ｓｃｃｍ）の範囲内の流量とする。各ガス供給管より供給するＮ_２ガスの供給流量は、それぞれ例えば０．１～１０ｓｌｍ（１００～１００００ｓｃｃｍ）の範囲内の流量とする。ＨＣＤＳガスの供給時間は、例えば１～１２０秒、好ましくは１～６０秒の範囲内の時間とする。ヒータ２０７の温度は、ウエハ２００の温度が、例えば２５０～７００℃、好ましくは３００～６５０℃、より好ましくは３５０～６００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。

【0045】

上述の条件下でウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給することにより、ウエハ２００の最表面上に、第１層（初期層）として、例えば１原子層未満から数原子層（１分子層未満から数分子層）程度の厚さのＣｌを含むＳｉ含有層が形成される。Ｃｌを含むＳｉ含有層は、Ｃｌを含むＳｉ層であってもよいし、ＨＣＤＳの吸着層であってもよいし、それらの両方を含んでいてもよい。

【0046】

第１層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じ、ＨＣＤＳガスの供給を停止する。このとき、ＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくは第１層形成に寄与した後のＨＣＤＳガスを処理室２０１内から排除する。このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ、２４３ｆは開いたままとして、Ｎ_２ガスの処理室２０１内への供給を維持する。Ｎ_２ガスはパージガスとして作用する。

【0047】

原料ガスとしては、ＨＣＤＳガスの他、例えば、ジクロロシラン（ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、略称：ＤＣＳ）ガス、モノクロロシラン（ＳｉＨ_３Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）ガス、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ_４、略称：ＳＴＣ）ガス、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３、略称：ＴＣＳ）ガス、トリシラン（Ｓｉ_３Ｈ_８、略称：ＴＳ）ガス、ジシラン（Ｓｉ_２Ｈ_６、略称：ＤＳ）ガス、モノシラン（ＳｉＨ_４、略称：ＭＳ）ガス等の無機原料ガスや、テトラキスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ_３）_２］_４、略称：４ＤＭＡＳ）ガス、トリスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ_３）_２］_３Ｈ、略称：３ＤＭＡＳ）ガス、ビスジエチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２］_２Ｈ_２、略称：ＢＤＥＡＳ）ガス、ビスターシャリブチルアミノシラン（ＳｉＨ_２［ＮＨ（Ｃ_４Ｈ_９）］_２、略称：ＢＴＢＡＳ）ガス、ジイソプロピルアミノシラン（ＳｉＨ_３Ｎ［ＣＨ（ＣＨ_３）_２］_２、略称：ＤＩＰＡＳ）ガス等の有機原料ガスを用いることができる。

【0048】

不活性ガスとしては、Ｎ_２ガスの他、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いることができる。

【0049】

［ステップ２］
ステップ１が終了した後、処理室２０１内へＯ_２ガスとＨ_２ガスとを別々に供給し、これらのガスを処理室２０１内で混合させて反応させる。

【0050】

このステップでは、バルブ２４３ｂ～２４３ｄ，２４３ｆの開閉制御を、ステップ１におけるバルブ２４３ａ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｆの開閉制御と同様の手順で行う。Ｏ_２ガスは、ＭＦＣ２４１ｂにより流量調整され、ノズル２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。このとき同時にバルブ２４３ａを開き、ガス供給管２３２ａ内へＨ_２ガスを流す。Ｈ_２ガスは、ＭＦＣ２４１ａにより流量調整され、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給される。Ｏ_２ガスとＨ_２ガスとは、処理室２０１内で初めて混合して反応し、その後、排気管２３１から排気される。

【0051】

このとき、処理室２０１内の圧力は、大気圧未満、例えば０．００７５～９．９９７５Ｔｏｒｒ（１～１３３３Ｐａ）の範囲内の圧力とする。Ｏ_２ガスの供給流量は、例えば１～１０ｓｌｍ（１０００～１００００ｓｃｃｍ）の範囲内の流量とする。Ｈ_２ガスの供給流量は、例えば１～１０ｓｌｍ（１０００～１００００ｓｃｃｍ）の範囲内の流量とする。Ｏ_２ガスおよびＨ_２ガスの供給時間は、例えば１～１２０秒の範囲内の時間とする。他の処理条件は、例えば、ステップ１と同様な処理条件とする。

【0052】

上述の条件下でＯ_２ガスおよびＨ_２ガスを処理室２０１内へ供給することで、Ｏ_２ガスおよびＨ_２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、それにより原子状酸素（Ｏ）等の酸素を含む水分（Ｈ_２Ｏ）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２００上に形成された第１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、第１層中に含まれるＳｉ－Ｃｌ、Ｓｉ－Ｈ等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第１層に与えることで、第１層中に含まれるＳｉ－Ｃｌ結合、Ｓｉ－Ｈ結合等は切り離される。Ｓｉとの結合を切り離されたＨ、Ｃｌ等は膜中から除去され、Ｃｌ_２、ＨＣｌ等として排出される。また、Ｈ、Ｃｌ等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、第１層は、第２層、すなわち、Ｃｌ等の不純物の含有量が少ないＳｉＯ層へと変化させられる（改質される）。

【0053】

（残留ガス除去）
第１の層を第２の層（ＳｉＯ層）へと変化させた後、バルブ２４３ｂ，２４３ａを閉じ、Ｏ_２ガスおよびＨ_２ガスの供給をそれぞれ停止する。そして、ステップ１と同様の処理手順、処理条件により、処理室２０１内に残留するＯ_２ガスやＨ_２ガスや反応副生成物を処理室２０１内から排除する。

【0054】

Ｏを含むガスとしては、Ｏ_２ガスの他、オゾン（Ｏ_３）ガス等を用いることができる。Ｈを含むガスとしては、Ｈ_２ガスの他、重水素（Ｄ_２）ガス等を用いることができる。なお、原料ガスとして、４ＤＭＡＳガスや３ＤＭＡＳガス等のアミノシラン原料ガスを用いる場合は、Ｏを含むガスとしてＯ_３ガスを用いるようにすれば、Ｈを含むガスを用いることなく充分な（同様な）成膜レートで成膜することもできる。不活性ガスとしては、Ｎ_２ガスの他、例えば、ステップ１で例示した各種希ガスを用いることができる。

【0055】

［所定回数実施］
上述したステップ１，２を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｎ回）行うことにより、ウエハ２００上に、所定膜厚のＳｉＯ膜を形成することができる。上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。すなわち、１サイクルあたりに形成される第２層の厚さを所望の膜厚よりも小さくし、第２層を積層することで形成される膜の膜厚が所望の膜厚になるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すのが好ましい。

【0056】

（アフターパージステップ・大気圧復帰ステップ）
成膜ステップが終了し、所定膜厚のＳｉＯ膜が形成されたら、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ，２３２ｆのそれぞれからＮ_２ガスを処理室２０１内へ供給し、排気管２３１から排気する。Ｎ_２ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室２０１内がパージされ、処理室２０１内に残留するガスや反応副生成物が処理室２０１内から除去される（アフターパージ）。その後、処理室２０１内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。

【0057】

（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ）
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降され、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ２００が、ボート２１７に支持された状態でマニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される。処理済のウエハ２００は、反応管２０３の外部に搬出された後、ボート２１７より取り出されることとなる（ウエハディスチャージ）。

【0058】

（３）クリーニング処理
上述の成膜処理を行うと、処理室２０１内の部材の表面、例えば、反応管２０３の内壁、ノズル２４９ａ，２４９ｂの内壁および表面、カバー２０９ａの表面、ボート２１７の表面、マニホールド２０９の内壁等に、Ｓｉ含有物であるＳｉＯ膜等の薄膜や反応副生成物を含む堆積物が累積する。すなわち、これらの堆積物が、加熱された処理室２０１内の部材の表面に付着して累積する。そこで、これらの堆積物の量、すなわち、累積膜厚が、堆積物に剥離や落下が生じる前の所定の量（厚さ）に達したところで、クリーニング処理が行われる。

【0059】

図５に示すクリーニング処理では、処理室２０１内の排気を停止した状態で、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスとしてＨＦガスを処理室２０１内に供給するクリーニングステップ（ａ）と、処理室２０１内の排気と処理室２０１内へのＨＦガスの供給とを並行して行って、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に維持するクリーニングステップ（ｂ）と、処理室２０１内へのＨＦガスの供給を停止した状態で、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯よりも低い第２圧力となるまで処理室２０１内の排気を行う排気ステップ（ｃ）と、を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、処理室２０１内に付着した堆積物を除去する。

【0060】

以下、本実施形態におけるクリーニング処理の一例を、図５を参照しながら説明する。以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。

【0061】

（ボート搬入ステップ）
空のボート２１７、すなわち、ウエハ２００を装填していないボート２１７が、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内に搬入される。この状態で、シールキャップ２１９は、Ｏリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。

【0062】

（圧力・温度調整ステップ）
処理室２０１内が所定の圧力、例えば、０Ｔｏｒｒ（０Ｐａ）となるように、真空ポンプ２４６によって真空排気される。また、処理室２０１内が所定の温度となるように、ヒータ２０７によって加熱される。また、回転機構２６７によるボート２１７の回転を開始する。ヒータ２０７による処理室２０１内の加熱、ボート２１７の回転は、クリーニングステップ（ｃ）が完了するまでの間、継続して行われることが好ましい。但し、ボート２１７は回転させなくてもよい。

【0063】

（クリーニングステップ（ａ））
まず、処理室２０１内の排気を停止する。そして、ウエハ２００上にＳｉＯ膜を形成する処理（成膜処理）を行った後の処理室２０１内、すなわち、ＳｉＯ膜等の堆積物が付着した処理室２０１内へ、ＨＦガスを連続的に供給する。

【0064】

具体的には、まず、ＡＰＣバルブ２４４を閉じて、処理室２０１内の排気を停止する。そして、バルブ２４３ｅを開き、ガス供給管２３２ｅ内にＨＦガスを流す。ＨＦガスは、ＭＦＣ２４１ｅにより流量調整され、ノズル２４９ｅ、パージ空間２０１ａを介して処理室２０１内へ供給される。このように、ＨＦガスは、炉口部（シールキャップ２１９付近、断熱板２１８付近、インレット付近等）に設けられたガス吐出部としてのノズル２４９ｅから炉口部近傍に対して供給される。このとき同時にバルブ２４３ｆを開き、ガス供給管２３２ｆ内へＮ_２ガスを流す。Ｎ_２ガスは、ＭＦＣ２４１ｆにより流量調整され、ガス供給管２３２ｅ、ノズル２４９ｅを介して処理室２０１内へ供給される。また、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内へのＨＦガスの侵入を防止するため、バルブ２４３ｃ，２４３ｄを開き、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ内へＮ_２ガスを流す。Ｎ_２ガスは、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。但し、他の実施形態として、このとき同時にバルブ２４３ａ，２４３ｂを開き、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ内へＨＦガスを流し、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介してＨＦガスを処理室２０１内へ供給してもよい。なお、不活性ガスとしては、Ｎ_２ガスの他、例えば、上述の成膜処理で例示した各種希ガスを用いることができる。

【0065】

処理室２０１内の圧力が、第１圧力帯に上昇するまでＨＦガスを供給する。第１圧力帯は、ＨＦガスによって所望の実用的なエッチングレートが得られる圧力範囲である。ここで、実用的なエッチングレートが得られる圧力範囲とは、所定時間内にクリーニング処理を行う場合でも充分なクリーニング効果が得られる程度に高いエッチングレートを得ることができる圧力範囲のことである。第１圧力帯として、例えば、１５０～４００Ｔｏｒｒ（１９９９８．４～５３３２８．８Ｐａ）、好ましくは１５０～２５０Ｔｏｒｒ（１９９９８．４～３３３３０．６Ｐａ）の圧力範囲を挙げることができる。図５では、第１圧力帯として１５０～２５０Ｔｏｒｒの圧力範囲を図示している。

【0066】

このとき、ＨＦガスの供給流量は、例えば、２～５ｓｌｍ（２０００～５０００ｓｃｃｍ）の範囲内の流量、好ましくは、３ｓｌｍ（３０００ｓｃｃｍ）とする。ヒータ２０７の温度は、処理室２０１内の下部に形成される炉口部を構成する部材が、０～１００℃、好ましくは室温（例えば２０℃）～１００℃、より好ましくは６０～９０℃の範囲内の温度となるように設定する。好適な例として、炉口部を構成する部材の温度を７５℃とする場合、周囲への熱逃げ等を考慮して、ヒータ２０７の温度は例えば１００℃程度に設定する。ＨＦガスの供給時間は、例えば、１０～２３０秒、好ましくは１００～１４０秒の範囲内の時間とする。

【0067】

炉口部を構成する部材の温度を０℃未満又は１００℃超とすると、ＨＦガスによる実用的なエッチングレートが得られないことがある。また、この部材の温度を室温未満とするには、冷却手段が必要となることから、この部材の温度は室温以上であることが好ましい。また、この部材の温度を６０～９０℃の範囲内の温度とすることにより、最も高いエッチングレートを得ることができる。

【0068】

ＨＦガスの供給時間を１０秒未満とすると、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に上昇させることが困難となり、堆積物を実用的なエッチングレートでエッチングできないことがある。ＨＦガスの供給時間を１０秒以上とすることで、これを解消することが可能となる。ＨＦガスの供給時間を１００秒以上とすることで、より確実に処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に上昇させることができる。

【0069】

ＨＦガスの供給時間が２３０秒を超えると、処理室２０１内にパーティクルが発生しやすくなってしまう。ＨＦガスの供給時間を２３０秒以下とすることで、パーティクルの発生を抑制することができる。ＨＦガスの供給時間を１４０秒以下とすることで、パーティクルの発生をより確実に抑制することができる。

【0070】

処理室２０１内へ供給されたＨＦガスは、処理室２０１内を通過する際に、処理室２０１内の部材の表面、例えば、反応管２０３の内壁、ノズル２４９ａ，２４９ｂの外側表面、カバー２０９ａの表面、ボート２１７の表面、マニホールド２０９の内壁、シールキャップ２１９の上面等に接触する。このとき、熱化学反応により、処理室２０１内の部材に付着していたＳｉＯ膜等の堆積物が除去される。すなわち、ＨＦガスと堆積物とのエッチング反応により、堆積物が除去される。

【0071】

このように、本ステップでは、処理室２０１内の排気を停止した状態、すなわち密閉状態でＨＦガスを供給するので、処理室２０１内の隅々にＨＦガスを拡散させることができる。結果として、処理室２０１内の位置に依存することなく、堆積物を均一にエッチングすることができる。また、密閉状態でＨＦガスが供給されるので、ＨＦガスの供給と処理室２０１内の排気とを同時に行う場合と比べて高いエッチングレートを得ることができる。

【0072】

また、ＨＦガスは、Ｆ_２ガス等の他のクリーニングガスと比べて、比較的低温の温度帯でＳｉＯ膜等の堆積物をエッチングすることができる。従って、上述の条件下で、処理室２０１内へＨＦガスを供給することにより、ヒータ２０７により加熱されにくい領域、すなわち炉口部近傍に配置されるシールキャップ２１９、断熱板２１８等に付着した堆積物を効率的にエッチングすることができる。

【0073】

また、ＨＦガスは、ＳｉＣで形成された部材に対してはエッチング特性を示さない。これにより、例えばボート２１７がＳｉＣで形成されていたとしても、ボート２１７にダメージを与えることなく、ボート２１７の表面に付着した堆積物を除去することが可能となる。

【0074】

処理室２０１内の圧力が第１圧力帯に上昇したら、本ステップを終了する。

【0075】

（クリーニングステップ（ｂ））
クリーニングステップ（ａ）が終了したら、クリーニングステップ（ｂ）を開始する。本ステップでは、処理室２０１内へのＨＦガスの供給を継続した状態で、処理室２０１内の排気を開始する。具体的には、ＨＦガスの供給を継続しつつ、真空ポンプ２４６を作動させた状態でＡＰＣバルブ２４４の弁を開け、処理室２０１内の真空排気を行う。すなわち、処理室２０１の排気と処理室２０１内へのクリーニングガスの供給とを並行して行う。なお、クリーニングステップ（ａ）が終了したら、他のステップを行うことなく、連続して本ステップを実行することが好ましい。

【0076】

上述したように、クリーニングステップ（ａ）を行うと、処理室２０１内に付着したＳｉＯ膜等の堆積物が除去される。また、クリーニングステップ（ａ）を行うと、堆積物に含まれるＳｉと、ＨＦガスに含まれるＦとが結合することで、処理室２０１内に四フッ化ケイ素（ＳｉＦ_４）ガス等が生成される。上述したように、クリーニングステップ（ａ）は密閉状態で行われるので、エッチングにより剥離したＳｉＯ膜等や生成されたＳｉＦ_４ガスを処理室２０１外へ排出させることができない。その結果、これらのＳｉＯ膜等やＳｉＦ_４ガス由来のフッ化物が処理室２０１内をパーティクルとして浮遊し、処理室２０１内に再付着してしまう可能性がある。本ステップにおいて処理室２０１内の排気を行うことにより、これらのＳｉＯ膜やフッ化物等を処理室２０１内から除去（排出）して、処理室２０１内に再付着することを回避することができる。

【0077】

また、本ステップでは、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に維持する。具体的には、処理室２０１内の真空排気を行うときに、真空ポンプ２４６を作動させた状態で、圧力センサ２４５により検出された圧力情報に基づいて、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯を維持するようにＡＰＣバルブ２４４の弁開度を調整する。

【0078】

本ステップにおいて、ＡＰＣバルブ２４４の弁開度を調整せずに処理室２０１内の排気を行うと、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯からはずれて（下がって）しまう可能性がある。上述したように、第１圧力帯は、高いエッチングレートを得ることができる圧力範囲なので、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯から下がってしまうと、効率的に処理室２０１内をクリーニングすることができなくなってしまう。本ステップでは、処理室２０１内に付着した堆積物の効率的なエッチングを実現するため、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に維持する。このように、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に維持することにより、剥離されたＳｉＯ膜等の排出と堆積物のエッチングとを両立することができる。

【0079】

本ステップにおいて、ＨＦガスの供給時間は、例えば、１０～２３０秒、好ましくは１００～１４０秒の範囲内の時間とする。ＨＦガスの供給時間を１０秒未満とすると、処理室２０１内の堆積物を充分にエッチングできないことがある。ＨＦガスの供給時間を１０秒以上とすることで、これを解消することが可能となる。ＨＦガスの供給時間を１００秒以上とすることで、より確実に処理室２０１内の堆積物をエッチングことができる。また、本ステップではＨＦガスがクリーニングステップ（ａ）に比べて処理室２０１内で拡散しにくいため、ＨＦガスの供給時間が２３０秒を超えると、エッチングにムラが生じ、処理室２０１内の堆積物を均一にエッチングすることができないことがある。ＨＦガスの供給時間を２３０秒以下とすることで、エッチングのムラを抑えることができる。ＨＦガスの供給時間を１４０秒以下とすることで、エッチングのムラをさらに抑えることができる。

【0080】

ＨＦガスの供給流量、ヒータ２０７の設定温度は、クリーニングステップ（ａ）の処理条件と同様とする。

【0081】

本ステップの開始後、所定時間が経過したら、本ステップを終了する。

【0082】

（排気ステップ（ｃ））
クリーニングステップ（ｂ）が終了したら、排気ステップ（ｃ）を開始する。本ステップでは、処理室２０１内の排気を継続した状態で、ＨＦガスの供給を停止する。クリーニングステップ（ａ）と逆の手順にて、ＨＦガスの供給を停止する。

【0083】

このように、ＨＦガスの供給を停止し、排気を継続することで、クリーニングステップ（ａ），（ｂ）で生じたＳｉＦ_４ガス等のガスやパーティクルの残渣を処理室２０１外へ排出させることができる。また、排気を継続するにあたり、ＡＰＣバルブ２４４の弁開度を最大にする。このようにすることで、本ステップに要する時間を短くすることができる。

【0084】

また、ＨＦガスの供給を停止し、排気を継続することで、処理室２０１内の圧力を低下させることができる。本ステップでは、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯よりも低い第２圧力となるまで処理室２０１内の排気を行う。

【0085】

上述したように、クリーニングステップ（ｂ）では、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯に維持される。このように、第１圧力帯のような高圧力状態を維持したまま、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）を開始した場合には、ＨＦガスが処理室２０１内に拡散しにくく、エッチングにムラが生じる場合がある。すなわち、ＨＦガスを処理室２０１内に拡散させるというクリーニングステップ（ａ）による効果の一つを得ることができない。結果として、処理室２０１内の堆積物を均一にエッチングすることができないおそれがある。本ステップにおいて、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯から第２圧力に下げ、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）において、再び第１圧力帯に上昇させる、という圧力変動を生じさせることにより、ＨＦガスを処理室２０１内に拡散させることができる。結果として、堆積物を均一にエッチングすることが可能となる。

【0086】

特に、炉口部のような複雑な構造を有する領域の部材に対してＨＦガスを均等に供給するには、本ステップにおいて処理室２０１内の圧力を一旦低下させ、上述した圧力変動を生じさせることが有効である。

【0087】

第２圧力は、ＨＦガスよって実質的なエッチング反応が生じる下限圧力値である。ここで、実質的なエッチング反応が生じる下限圧力値とは、効率的なエッチング反応を生じさせることができるとは限らないが、実際に有意なエッチングレートでエッチング反応を生じさせることができる圧力の下限値のことである。第２圧力として、例えば、１００Ｔｏｒｒ（１３３３２．２Ｐａ）以上１５０Ｔｏｒｒ（１９９９８．３Ｐａ）未満の範囲内の圧力を挙げることができる。図５では、第２圧力として１００Ｔｏｒｒを図示している。

【0088】

処理室２０１内の排気時間は、例えば、５～１５秒の範囲内の時間とする。上述したように、本ステップでは、ＡＰＣバルブ２４４の弁開度を最大にしているので、短時間で処理室２０１内の圧力を低下させることができる。

【0089】

ヒータ２０７の設定温度は、クリーニングステップ（ａ）の処理条件と同様とする。

【0090】

また、本ステップにおいては、処理室２０１内の圧力を、例えば、処理室２０１内のガスを真空ポンプ２４６の排気能力により下げられる圧力の下限値（理想的には０Ｔｏｒｒ）まで下げるのではなく、第２圧力（例えば、１００Ｔｏｒｒ（１３３３３２．２Ｐａ））までしか下げない。これにより、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）において、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に上昇するまでの時間を短くすることができる。このように、密閉状態におけるＨＦガスの供給時間を短くすることができるので、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）において、処理室２０１内にパーティクルが発生することを抑制することができる。また、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）におけるＨＦガスの供給量も抑えることができる。

【0091】

また、上述のように、本ステップにおいては、処理室２０１内の圧力を第２圧力までしか下げないので、ＨＦガスは処理室２０１内から完全には排出されず残留することになる。ＨＦガスを残留させることにより、本ステップにおいても、処理室２０１内の堆積物をエッチングさせることができる。

【0092】

処理室２０１内の圧力が第２圧力になったら、本ステップを終了する。なお、上述の実施形態では、本ステップの間、ＡＰＣバルブ２４４の弁開度を最大とする例について説明した。しかし、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）が開始される前に処理室２０１内の圧力を第２圧力に安定させるため、ＡＰＣバルブ２４４の弁開度を最大とした後、徐々に弁開度を小さくしていき、本ステップ終了とともに、処理室２０１内の排気を停止する（すなわちＡＰＣバルブ２４４を閉じる）ようにしてもよい。

【0093】

（所定回数実施）
上述したクリーニングステップ（ａ）と、クリーニングステップ（ｂ）と、排気ステップ（ｃ）と、をこの順に、非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（Ｎ回：自然数）行うことにより、処理室２０１内をクリーニングすることができる。上述のサイクルは、２回以上行われることが好ましい。

【0094】

なお、上述したように、クリーニングステップ（ａ）では、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでＨＦガスを処理室２０１内に供給する（図５参照）。しかしながら、１サイクル目のクリーニングステップ（ａ）が開始される前のサイクル（不図示。以下、「０サイクル」と称する。）におけるクリーニングステップ（ａ）では、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯に上昇する前にＨＦガスの供給を停止する場合がある。これは、１サイクル以降のクリーニングステップ（ａ）は、処理室２０１内の圧力が第２圧力（例えば、１００Ｔｏｒｒ（１３３３２．２Ｐａ））から開始されるのに対して、０サイクル目のクリーニングステップ（ａ）は、処理室２０１内の圧力が０Ｔｏｒｒ（０Ｐａ）から開始されることによる。すなわち、０サイクル目のクリーニングステップ（ａ）は、１サイクル以降のクリーニングステップ（ａ）と比較して、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでに時間がかかってしまう。そのため、０サイクル目のクリーニングステップ（ａ）では、長時間にわたってＨＦガスを供給しなければならず、処理室２０１内にパーティクルが発生してしまう可能性がある。これを回避するため、本実施形態では、０サイクル目のクリーニングステップ（ａ）については、開始後所定時間が経過したら、処理室２０１内の圧力が第１圧力帯に上昇する前であってもＨＦガスの供給を停止するように制御されている。また、０サイクル目のクリーニングステップ（ａ）の終了後、他のステップを挟んで処理室２０１内の圧力を第２圧力にしてから、１サイクル目のクリーニングステップ（ａ）が開始されるように制御されている。

【0095】

以下、図６，７を用いて、本実施形態にかかるクリーニング方法によるＳｉＯ膜等の堆積物の除去についての優位性について説明する。

【0096】

本開示者は、処理室２０１内の炉口部付近の任意の３つの領域（領域１０，２０，３０）のそれぞれに、ＳｉＯ膜が表面に形成されたチップを配置し、３つの異なるクリーニング方法（サンプルＡ，Ｂ，Ｃ）によってエッチングされた各チップ上のＳｉＯ膜の除去量（除去された厚さ）をそれぞれ測定した。そして、これらの各チップ上のＳｉＯ膜の除去量を、各クリーニング方法によってＳｉＯ膜等の堆積物を除去した際の堆積物の除去量として評価を行った。図６（ａ）は、処理室２０１内の領域１０，２０，３０を示した図である。図６（ｂ）は、３つの異なるクリーニング方法であるサンプルＡ，Ｂ，Ｃにより除去された、領域１０～３０におけるこれらのチップ上のＳｉＯ膜の量（除去された厚さ）を示した図である。図６（ｂ）における横軸は、サンプルＡ～Ｃによりクリーニングされた領域を示しており、領域１０が左側に示されており、領域２０が真ん中に示されており、領域３０が右側に示されている。図６（ｂ）における縦軸は、各チップ上に形成されたＳｉＯ膜の除去量（エッチング量）を示している。

【0097】

サンプルＡは、処理室２０１内の圧力が１００Ｔｏｒｒ（１３３３２．２Ｐａ）に上昇するまで密閉状態でＨＦガスを供給するステップと、ＨＦガスの供給と処理室２０１内の排気とを並行して行って処理室２０１内の圧力を１００Ｔｏｒｒに維持するステップと、ＨＦガスの供給を停止した状態で処理室２０１内の圧力が０Ｔｏｒｒとなるまで排気を行うステップと、を連続して行う工程を繰り返し行うクリーニング方法である。サンプルＢは、処理室２０１内の圧力が２００Ｔｏｒｒ（２６６６４．４Ｐａ）に上昇するまで密閉状態でＨＦガスを供給するステップと、ＨＦガスの供給を停止した状態で処理室２０１内の圧力が０Ｔｏｒｒとなるまで排気を行うステップと、を連続して行う工程を繰り返し行うクリーニング方法である。サンプルＣは、上述した本実施形態にかかるクリーニング方法である。

【0098】

図６（ｂ）に示すように、チップ上のＳｉＯ膜の除去量で示される堆積物の除去量は、領域１０～３０のすべての領域において、サンプルＡ，Ｂと比較してサンプルＣが顕著に多かった。すなわち、本実施形態にかかる方法で処理室２０１内をクリーニングした場合は、処理室２０１内の位置に依存することなく堆積物を除去することができ、さらに、サンプルＡ，Ｂと比較して顕著に多くの堆積物を除去できることが分かる。

【0099】

本実施形態にかかるクリーニング方法により、処理室２０１内の位置に依存することなく堆積物を除去できるのは、クリーニングステップ（ａ）において、第１圧力帯に対して相対的に減圧された第２圧力から密閉状態でＨＦガスを供給することに起因する。すなわち、処理室２０１内の隅々にＨＦガスを拡散させることができ、結果として、処理室２０１内の位置に依存することなく、堆積物を均一にエッチングすることが可能となる。

【0100】

また、本実施形態にかかる方法で処理室２０１内をクリーニングした場合に、サンプルＡ，Ｂと比較して顕著に多くの堆積物を除去できる１つ目の理由として、クリーニングステップ（ｂ）において、処理室２０１内の排気とＨＦガスの供給とを並行して行うことが挙げられる。これにより、クリーニングステップ（ａ）において剥離されたＳｉＯ膜等を処理室２０１内から排出して、処理室２０１内に再付着することを回避しつつ、新たに堆積物をエッチングすることができる。これに対して、サンプルＢでは、クリーニングステップ（ｂ）に対応する工程は行われないので、エッチング反応を行う時間が短く、堆積物の除去量が少なくなったと推察する。さらに、２つ目の理由として、クリーニングステップ（ｂ）において、処理室２０１内の圧力を、効率的なエッチング反応が得られる圧力範囲である第１圧力帯（例えば、２００Ｔｏｒｒ（２６６６４．４Ｐａ））に維持して行われることが挙げられる。これに対して、サンプルＡでは、第１圧力帯よりも低い圧力（例えば、１００Ｔｏｒｒ（１３３３２．２Ｐａ））を維持して、処理室２０１内の排気とＨＦガスの供給とを並行しているので、本実施形態にかかるクリーニング方法よりも堆積物をエッチングすることができないと推察する。

【0101】

また、図７は、本実施形態にかかる方法で処理室２０１内をクリーニングした場合は、サンプルＡ，Ｂと比較して、処理室２０１内の位置に依存することなく堆積物を均一に除去することができることを数値として示した図である。図７における横軸は、サンプルＣが左側に示されており、サンプルＡが真ん中に示されており、サンプルＢが右側に示されている。図７における縦軸は、エッチングの位置依存性の高さを示している。位置依存性の高さは、サンプルＡ～Ｃそれぞれについて、（デルタ／領域１０～３０のエッチング量の平均値）×１００の計算式により百分率で表している。サンプルＡ～Ｃのデルタは、それぞれのサンプルＡ～Ｃにおいて、領域１０～３０のうちチップ上のＳｉＯ膜の除去量の最大値から最小値を引き算した値である。

【0102】

図７に示すように、本実施形態にかかる方法で処理室２０１内をクリーニングした場合（サンプルＣ）の位置依存性が、４０％未満で最も低く、次にサンプルＡの位置依存性が４０％超で低く、サンプルＢの位置依存性が約５０パーセントで最も高くなっている。

【0103】

（４）本実施形態の効果
本実施形態によれば、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。

【0104】

（ａ）本実施形態においては、クリーニングステップ（ａ）で、処理室２０１内の排気を停止した状態、すなわち密閉状態でＨＦガスを供給するので、処理室２０１内の隅々にＨＦガスを拡散させることができる。結果として、処理室２０１内の位置に依存することなく、堆積物を均一にエッチングすることができる。また、密閉状態でＨＦガスが供給されるので、ＨＦガスの供給と処理室２０１内の排気とを同時に行う場合と比べて高いエッチングレートを得ることができる。

【0105】

また、本実施形態においては、クリーニングステップ（ｂ）で処理室２０１内の排気を行うことにより、クリーニングステップ（ａ）で剥離されたＳｉＯ膜や生成されたフッ化物等を処理室２０１内から排出して、処理室２０１内に再付着することを回避することができる。また、クリーニングステップ（ｂ）では、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に維持することにより、処理室２０１内に付着した堆積物を高いエッチングレートでエッチングすることができる。すなわち、剥離されたＳｉＯ膜や生成されたフッ化物等の排出と堆積物のエッチングとを両立することができる。

【0106】

本実施形態においては、クリーニングステップ（ｃ）でＨＦガスの供給を停止し、排気を継続するので、クリーニングステップ（ａ），（ｂ）で生じたパーティクルの残渣を処理室２０１外へ排出させることができる。これにより、クリーニングステップ（ａ），（ｂ）において剥離されたＳｉＯ膜や生成されたフッ化物等が再付着することを回避することができる。

【0107】

また、クリーニングステップ（ｃ）において、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯から第２圧力に下げ、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）において、再び第１圧力帯に上昇させる、という圧力変動を生じさせることにより、ＨＦガスを拡散させることができる。結果として、堆積物を均一に、効率的にエッチングすることが可能となる。

【0108】

また、クリーニングステップ（ｃ）では、処理室２０１内の圧力を、例えば、０Ｔｏｒｒまで下げるのではなく、第２圧力（例えば、１００Ｔｏｒｒ（１３３３２．２Ｐａ））までしか下げない。これにより、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）において、処理室２０１内の圧力を第１圧力帯に上昇するまでの時間を短くすることができる。このように、密閉状態におけるＨＦガスの供給時間を短くすることができるので、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）において、処理室２０１内にパーティクルが発生することを抑制することができる。また、次のサイクルのクリーニングステップ（ａ）におけるＨＦガスの供給量も抑えることができる。

【0109】

（ｂ）本実施形態においては、クリーニングステップ（ａ）と、クリーニングステップ（ｂ）と、排気ステップ（ｃ）と、を順に行うサイクルを２回以上行うので、処理室２０１内に圧力変動を確実に生じさせることができ、より効率的に処理室２０１内をクリーニングすることができる。

【0110】

（ｃ）本実施形態においては、クリーニングガスとして、フッ化水素を含むＨＦガスを供給している。ＨＦガスは、Ｆ_２ガス等の他のクリーニングガスと比べて、比較的低温の温度帯でＳｉＯ膜等の堆積物をエッチングすることができる。従って、ヒータ２０７により加熱されにくい領域、すなわち炉口部近傍に配置されるシールキャップ２１９、断熱板２１８等に付着した堆積物を効率的にエッチングすることができる。

【0111】

＜他の実施形態＞
以上に、本開示の一実施形態を具体的に説明したが、本開示が上述の実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

【0112】

クリーニングガスとしてＨＦガスを例に挙げて説明したが、本開示がこれに限定されることはない。例えば、Ｆ_２ガスと一酸化窒素（ＮＯ）ガスとの混合ガスを供給することも可能である。なお、この場合には、ヒータ２０７の温度は、処理室２０１内の下部に形成される炉口部を構成する部材が、３００～５００℃の範囲内の温度となるように設定することが好ましい。

【0113】

また、上述の実施形態では、内周にカバー２０９ａが設けられているマニホールド２０９を例に挙げて説明したが、本開示がこれに限定されることはなく、内周にカバー２０９ａが設けられていないマニホールド２０９にも適用可能である。

【0114】

また、上述の実施形態では、処理室２０１内の堆積物として、酸化物であるＳｉＯ膜を例に挙げて説明したが、本開示がこれに限定されることはない。例えば、堆積物が窒化物であるＳｉＮ膜やＳｉＯＮ膜である場合に対しても適用可能である。

【0115】

また、上述の実施形態では、クリーニングステップ（ａ）と、クリーニングステップ（ｂ）と、排気ステップ（ｃ）と、を順に行うサイクルを所定回数実施する例として、２回以上行う場合について説明したが、本開示がこれに限定されることはない。すなわち、所定回数とは１回でもよく、上述したサイクルが１回しか行われない場合でも適用可能である。

【0116】

＜本開示の好ましい態様＞
以下に、本開示の好ましい態様について付記する。

【0117】

［付記１］
本開示の一態様によれば、
（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスを前記処理室内に供給する工程と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する工程と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低い第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う工程と、
を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、前記処理室内に付着した堆積物を除去するクリーニング方法、が提供される。

【0118】

［付記２］
好ましくは、
前記第１圧力帯は、前記クリーニングガスによって所望のエッチングレートが得られる圧力範囲である、
付記１に記載のクリーニング方法が提供される。

【0119】

［付記３］
好ましくは、
前記第２圧力は、前記クリーニングガスよってエッチング反応が生じる下限圧力値である、
付記１または２に記載のクリーニング方法が提供される。

【0120】

［付記４］
好ましくは、
前記クリーニングガスは、フッ化水素を含むガスである、
付記１～３のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0121】

［付記５］
好ましくは、
前記第２圧力は、１００Ｔｏｒｒ以上である、
付記１～４のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0122】

［付記６］
好ましくは、
前記第１圧力帯は、１５０Ｔｏｒｒ以上４００Ｔｏｒｒ以下である、
付記１～５のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0123】

［付記７］
好ましくは、
前記（ａ）～（ｃ）工程において、前記処理室内の下部に形成される炉口部を構成する部材は、０℃以上１００℃以下の温度となるように加熱される、
付記１～６のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0124】

［付記８］
好ましくは、
前記クリーニングガスは、前記炉口部に設けられたガス吐出部から前記炉口部近傍に対して供給される、
付記７に記載のクリーニング方法が提供される。

【0125】

［付記９］
好ましくは、
前記サイクルは、２回以上行われる、
付記１～８のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0126】

［付記１０］
好ましくは、
少なくとも２回目の前記サイクルにおける前記（ａ）工程は、前記処理室内の圧力が、前記第２圧力を維持した状態で開始する、
付記１～９のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0127】

［付記１１］
好ましくは、
前記（ａ）工程の実行後に他の工程を行うことなく、連続して前記（ｂ）工程を実行する、
付記１～１０のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0128】

［付記１２］
好ましくは、
前記堆積物は、シリコン含有物である、
付記１～１１のいずれか１態様に記載のクリーニング方法が提供される。

【0129】

［付記１３］
好ましくは、
前記シリコン含有物は、シリコン酸化物を含むものである、
付記１２に記載のクリーニング方法が提供される。

【0130】

［付記１４］
本開示の他の一態様によれば、
（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスを前記処理室内に供給する工程と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する工程と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低い第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う工程と、
を順に行うサイクルを所定回数実施することにより、前記処理室内をクリーニングする工程と、
（ｄ）前記処理室内に基板を収容した状態で、前記基板を処理する工程と、を有する、
半導体装置の製造方法が提供される。

【0131】

［付記１５］
本開示のさらに他の一態様によれば、
基板を収容する処理室と、
前記処理室内を排気する排気系と、
クリーニングガスを前記処理室内へ供給するクリーニングガス供給系と、
前記排気系と前記クリーニングガス供給系とを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
（ａ）処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまで前記クリーニングガスを前記処理室内に供給する処理と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する処理と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低い第２圧力となるまで前記処理室内の排気を行う処理と、
を順に行うサイクルを所定回数実施して、前記処理室内をクリーニングするように構成される、
基板処理装置が提供される。

【0132】

［付記１６］
本開示のまたさらに他の一態様によれば、
（ａ）基板処理装置の処理室内の排気を停止した状態で、前記処理室内の圧力が第１圧力帯に上昇するまでクリーニングガスを前記処理室内に供給する手順と、
（ｂ）前記処理室内の排気と前記処理室内への前記クリーニングガスの供給とを並行して行って、前記処理室内の圧力を前記第１圧力帯に維持する手順と、
（ｃ）前記処理室内への前記クリーニングガスの供給を停止した状態で、前記処理室内の圧力が前記第１圧力帯よりも低い第２圧力となるまで前記処理室内の排気を停止する手順と、
を順に行うサイクルを所定回数実施して、前記処理室内をクリーニングする手順をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラムが提供される。

【符号の説明】

【0133】

２０１…処理室、２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｅ…ガス供給管、２３１…排気管、２４４…ＡＰＣバルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】