(57)【要約】【課題】チャンバ内のステージに付着した汚染物を効果的に除去することを提供する。【解決手段】チャンバ内のステージに付着した汚染物を除去するクリーニング方法であって、前記チャンバ内を所定の真空圧力に設定する第１工程と、前記ステージに向けて衝撃波を形成する第１のガスを供給する第２工程と、前記ステージに向けて衝撃波を形成しない第２のガスを供給する第３工程と、を有するクリーニング方法が提供される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内のステージに付着した汚染物を除去するクリーニング方法であって、
前記チャンバ内を所定の真空圧力に設定する第１工程と、
前記ステージに向けて衝撃波を形成する第１のガスを供給する第２工程と、
前記ステージに向けて衝撃波を形成しない第２のガスを供給する第３工程と、
を有するクリーニング方法。
【請求項２】
前記第２工程は、
前記第１のガスを間欠的に供給し、衝撃波を形成する、
請求項１に記載のクリーニング方法。
【請求項３】
前記第２工程と前記第３工程とを並行して実行する、
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２工程と前記第３工程とを交互に実行する、
請求項１又は２に記載のクリーニング方法。
【請求項５】
前記ステージは回転可能であり、
前記第２工程及び前記第３工程を実行する間、前記ステージを回転する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項６】
前記第２工程及び前記第３工程を実行する間、前記チャンバ内を排気する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項７】
前記第２工程は、
前記チャンバの天井部に設けられたシャワーヘッドから前記第１のガスを供給する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項８】
前記第２工程は、
前記シャワーヘッドと前記ステージの間の距離を調整した後に実行される、
請求項７に記載のクリーニング方法。
【請求項９】
前記シャワーヘッドに繋がるガス供給管を開閉するバルブを前記チャンバの直上の位置に設け、
前記第２工程は、
前記バルブを開き、前記ガス供給管から前記シャワーヘッド内に前記第１のガスを供給する、
請求項７又は８に記載のクリーニング方法。
【請求項１０】
前記第３工程は、
前記ステージの上方にて径方向に設けられたインジェクタから前記第２のガスを供給する、
請求項１〜９のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１１】
前記第３工程は、
前記ステージの中央又は前記チャンバの側壁に設けられたガスノズルから前記第２のガスを供給する、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１２】
前記ガスノズルは、ガス口に向かって広がるテーパー状を有する、
請求項１１に記載のクリーニング方法。
【請求項１３】
前記ガスノズルのガス孔が真下に位置する角度を０°とし、前記ガス孔の角度θは、円周方向に−９０°＜θ＜９０°を満たす位置に形成される、
請求項１１又は１２に記載のクリーニング方法。
【請求項１４】
前記ガスノズルを前記チャンバの中央に設けたガス供給管の外周内壁に配置し、前記チャンバの中央よりも外側に設けられた１つ又は複数の排気口から前記第２のガスを排気する第４工程を有する、
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１５】
前記ガスノズルを前記チャンバの側壁に配置し、前記チャンバの中央又は前記ステージの下方に設けられた１つ又は複数の排気口から前記第２のガスを排気する第４工程を有する、
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１６】
前記第１のガスは、大気圧以上のガスである、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１７】
前記第２工程は、
前記第１のガスを供給するガス供給管内の圧力を前記チャンバ内の圧力に対して５倍以上にした状態で前記第１のガスを供給する、
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１８】
前記ステージの上に複数の基板を保持する基板載置部が形成され、
前記クリーニング方法を実行した後の前記ステージを回転しながら前記基板載置部に載置された複数の基板を同時に処理する、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１９】
前記第１のガス及び前記第２のガスは、不活性ガスである、
請求項１〜１８のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項２０】
チャンバ内に基板を載置するステージと、前記チャンバ内に第１のガスを供給する第１ガス供給管と、前記チャンバ内に第２のガスを供給する第２ガス供給管と、制御部とを有する基板処理装置であって、
前記制御部は、
前記チャンバ内を所定の真空圧力に設定し、
前記ステージに向けて衝撃波を形成する第１のガスを供給し、
前記ステージに向けて衝撃波を形成しない第２のガスを供給するように制御する基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、クリーニング方法及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１は、集塵体からパーティクルを除去する手段として亜音速のガスを集塵体とウェハ載置台との間の密閉空間に流して集塵体に付着したパーティクルをガスとともに外部に回収することを提案している。
【０００３】
また、例えば、特許文献２、３は、ウェハにガスクラスターを照射して、ウェハに付着したパーティクルを除去することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３０２１８５号公報
【特許文献２】特開２０１５−２６７４５号公報
【特許文献３】特開２０１５−４１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、チャンバ内のステージに付着した汚染物を効果的に除去する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】
【０００６】
本開示の一の態様によれば、チャンバ内のステージに付着した汚染物を除去するクリーニング方法であって、前記チャンバ内を所定の真空圧力に設定する第１工程と、前記ステージに向けて衝撃波を形成する第１のガスを供給する第２工程と、前記ステージに向けて衝撃波を形成しない第２のガスを供給する第３工程と、を有するクリーニング方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一の側面によれば、チャンバ内のステージに付着した汚染物を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来のクリーニング方法の一例を示す図。
【図２】一実施形態に係る衝撃波を説明するための図。
【図３】一実施形態に係る衝撃波の発生過程のシミュレーション結果の一例を示す図。
【図４】一実施形態に係るステージとシャワーヘッドの距離と衝撃波の関係のシミュレーション結果の一例を示す図。
【図５】一実施形態に係る成膜装置の一例を示す図。
【図６】図５の成膜装置を平面視した図。
【図７】第１実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャート。
【図８】第２実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャート。
【図９】第３実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャート。
【図１０】一実施形態に係る成膜装置のガスラインの一例を示す図。
【図１１】一実施形態に係るＮ２ガスの導入の一例を示す図。
【図１２】一実施形態に係るＮ２ガスの導入の一例を示す図。
【図１３】一実施形態に係る成膜装置の一例を示す図。
【図１４】一実施形態に係るサイクロン気流と排気の一例を示す図。
【図１５】一実施形態に係るガスノズルの一例を示す図。
【図１６】一実施形態に係るガスノズルの形状とシミュレーション結果の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１０】
［はじめに］
ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やエッチング装置において、プロセス起因の生成物がステージに付着し、それらがパーティクルとなりウェハプロセス時に飛散し、ウェハ上に付着（パーティクル汚染）することがある。そこで、従来からステージ上に付着したパーティクルを除去するクリーニング方法が知られている。
【００１１】
図１（ａ）及び（ｂ）を参照して、従来のクリーニング方法の一例について説明する。ここでは、図１（ａ）に示すシャワーヘッド１５２を有するチャンバＣ内のステージ１５０上をクリーニングする場合について説明する。
【００１２】
図１（ｂ）に従来のクリーニング方法の一例を示すように、従来のクリーニング方法では、まず、チャンバＣに設けられた真空ポンプ（図示せず）を用いてチャンバＣ内の真空引きが開始される（ステップＳ１００）。
【００１３】
チャンバＣ内が設定圧力に到達すると（ステップＳ１０２）、ガス導入口１５１から供給される高圧のガスが、シャワーヘッド１５２の多数のガス孔１５４からステージ１５０に向けて吐出し（ステップＳ１０４）。これにより、高圧ガスによるパージが行われる。これにより発生する衝撃波ＳＷによって、ステージ１５０上に付着したパーティクルが剥離される。なお、本処理では、全ステップが実行される間、排気バルブが開状態に制御される。
【００１４】
高圧ガスによるパージが終了すると（ステップ１０６）、パージが所定回数繰り返したかを判定し（ステップ１０８）、所定回数実行するまでステップＳ１０２〜Ｓ１０８を繰り返し、所定回数実行した後に本処理を終了する。
【００１５】
しかしながら、上記クリーニング方法では、衝撃波の発生条件を適切に設定できない場合、その除去範囲は限定されることがある。また衝撃波により剥離されたパーティクルがステージに再付着したり、チャンバー内に滞留する可能性がある。このような事象を防ぐため、衝撃波を効果的に作用させる条件の設定や、ステージ上に付着したパーティクルを剥離した後、該パーティクルを速やかにチャンバＣ外に除去することが重要である。
【００１６】
そこで、一実施形態に係るクリーニング方法では、シャワーヘッドから高圧ガスをパージし、衝撃波をステージに当ててパーティクルを剥離させた後、インジェクタ等から供給するガスのサイクロン気流で掃気することにより、速やかにチャンバ外に排気する。
【００１７】
以下では、一実施形態に係るクリーニング方法にて使用する衝撃波について説明した後、一実施形態に係るクリーニング方法及び該クリーニング方法を実行する基板処理装置について説明する。
【００１８】
［衝撃波］
本明細書において「衝撃波」とは、圧力及び温度が不連続な波が、超音速で静止気体中を伝わる現象をいう。図２（ａ）に示すモデルでは、中空の物体Ｌ内をある速度で流れる、所定温度及び所定圧力の高圧ガスが、任意の位置で静止気体（速度＝０）になるとき、圧力及び温度が不連続な波が生じ、衝撃波となって超音速で静止気体中を伝わる様子が模式的に示されている。図２（ｂ）に示す例では、軸対称のガス管１５３内を超音速の高圧ガスが噴流し、ガス孔１５４からガス管１５３内の圧力よりも低圧の空間に吐出する。このときガスの流れにほぼ垂直に衝撃波ＳＷが発生する。発生した衝撃波は、垂直衝撃波又はマッハディスクともいう。
【００１９】
本実施形態では、高圧のＡｒガス（以下、「高圧ガス」ともいう。）をパージして衝撃波ＳＷを発生させる。高圧ガスは、大気圧以上のガスであり、不活性ガスが好ましい。高圧ガスは、例えば、Ａｒに代表される希ガス、Ｎ２ガス、ＣＯ２ガス等の不活性ガスが好適であるが、これに限られず、ＣＦ４やＮＦ３など定常状態で不活性なガスであってもよい。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る衝撃波の発生過程についてシミュレーションを行った結果の一例を示す。シミュレーション条件としては、図３（ａ）に示すように、先端に直径を小さく設定したガス孔１５４を持つガス吐出口からＡｒガスを吐出するようにした。また、ガス孔１５４の下端部からステージ表面までの距離（Ｇａｐ）を２０ｍｍに設定した。また、ガス供給圧（ガス管１５３内の圧力）を０．２ＭＰａに設定し、Ａｒガスが吐出される空間の圧力を４０Ｐａに設定した。
【００２１】
以上のシミュレーション条件で、高圧ガスをガス孔１５４から吐出させた時を０秒として図３（ａ）〜図３（ｈ）の経過時間毎の垂直衝撃波の状態について説明する。図３（ａ）は、１×１０−５秒後のガスの状態を示すシミュレーション結果である。このとき、ガス孔１５４の近傍の空間にＡｒガスの流れが形成されているが、衝撃波は発生しなかった。その後、図３（ｂ）のＡ１に示すように、２×１０−５秒後にはＡｒガスの流れの先端に衝撃波が発生し始めた。図３（ｃ）のＡ２に示すように、３×１０−５秒後にはＡｒガスの流れの先端に部分的に強力な質量Ｆｌｕｘ（ｋｇ／ｍ２ｓ）が出現した。質量Ｆｌｕｘは、単位時間に単位面積を通過するガスの質量を示す物理量であり、衝撃波の強さの指標となる。
【００２２】
質量Ｆｌｕｘは、以下の（１）式から導かれる。
質量Ｆｌｕｘ（ｋｇ／ｍ２ｓ）＝ガス密度（ｋｇ／ｍ３）×垂直方向のガス流速（ｍ／ｓ）・・・（１）
図３（ｄ）のＡ３に示すように、４×１０−５秒後にはＡｒガスの流れの先端の質量Ｆｌｕｘのピーク値が次第に高くなり、５．９×１０−５秒後には、図３（ｅ）に示す垂直衝撃波ＳＷがステージまで到達した。それ以降の６×１０−５秒後、６．２×１０−５秒後、６．５×１０−５秒後には、図３（ｆ）〜（ｈ）に示すように、所定値以上の質量Ｆｌｕｘの垂直衝撃波ＳＷがステージに当たり、ステージ上のパーティクルが剥離された。
【００２３】
シャワーヘッドとステージの間の距離（Ｇａｐ）を最適値に調整すると、質量Ｆｌｕｘが所定値以上の垂直衝撃波ＳＷをステージに当てることができ、垂直衝撃波が強く作用し、ステージ上のパーティクルが剥離しやすくなる。
【００２４】
また、ガス供給圧を高くすると垂直衝撃波が強くなる。さらに、（１）式に示すように、シャワーヘッドから供給するガス種としては、ガス密度の大きい（つまり、分子量の大きい）ガスを使用すると垂直衝撃波が強くなる。
【００２５】
以上のシミュレーション結果から、垂直衝撃波がステージに到達し、時間を追うごとに垂直衝撃波が大きくなることが分かった。そして、垂直衝撃波がステージに到達するときにステージ上のパーティクルを剥離することが分かった。よって、垂直衝撃波が最も強い状態、つまり、質量Ｆｌｕｘが最も大きい値を持つ状態でステージの上面に到達すると、ステージ上のパーティクルの剥離効果が最も高くなることが分かった。
【００２６】
図４は、一実施形態に係るステージとガス孔１５４が形成されたシャワーヘッドの間の距離と垂直衝撃波のシミュレーション結果の一例を示す図である。図４（ａ）はステージとシャワーヘッドの間の距離を５ｍｍに設定した場合、図４（ｂ）はステージとシャワーヘッドの間の距離を１０ｍｍに設定した場合、図４（ｃ）はステージとシャワーヘッドの距離を２０ｍｍに設定した場合のシミュレーション結果である。
【００２７】
ステージとシャワーヘッドの間の距離が５ｍｍ、１０ｍｍのとき、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように衝撃波が成長しきっておらず、衝撃波がステージに強く作用する状態になっていなかった。これに対して、ステージとシャワーヘッドの間の距離が２０ｍｍのとき、図４（ｃ）に示すように垂直衝撃波ＳＷが成長し、強力な質量Ｆｌｕｘ（ｋｇ／ｍ２ｓ）が出現し、垂直衝撃波ＳＷが強く作用する状態になった。
【００２８】
以上に説明したように、垂直衝撃波ＳＷをステージに作用させ、更に、ステージから剥離したパーティクルがウェハ上に飛来して汚染することを防止する機構を有する成膜装置について、以下に説明する。
【００２９】
［成膜装置］
一実施形態に係る成膜装置１００について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、一実施形態に係る成膜装置１００の縦断面の一例を示す図である。図６は、図５の成膜装置を平面視した図である。本実施形態に係る成膜装置１００は、回転しながら複数枚のウェハＷを同時に成膜可能な装置である。
【００３０】
図５に示す成膜装置１００は、ほぼ円形の平面形状を有する扁平な真空容器（チャンバ）１と、真空容器１内に設けられ、真空容器１の中心に回転中心を有する回転テーブル２とを有する。真空容器１は、有底の円筒形状を有する容器本体１２と、容器本体１２の上面に対して、例えばＯリングなどのシール部材１３を介して気密に着脱可能に配置される天板１１とを有する。
【００３１】
回転テーブル２は、中心部にて円筒形状のコア部２１に固定されている。コア部２１は、コア部２１に対して垂直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されている。回転軸２２は真空容器１の底部１４を貫通し、その下端が回転軸２２を鉛直軸回りに回転させる駆動部２３に取り付けられている。回転軸２２及び駆動部２３は、上面が開口した筒状のケース体２０内に収納されている。ケース体２０はその上面に設けられたフランジ部分が真空容器１の底部１４の下面に気密に取り付けられており、これにより、ケース体２０の内部雰囲気と外部雰囲気との気密状態が維持されている。
【００３２】
回転テーブル２の表面部には、図６に示すように回転方向（周方向）に沿って複数（本例では５枚）のウェハＷを載置するための円形状の凹部（基板載置部）２４が設けられている。なお、図６には便宜上、１つの凹部２４だけにウェハＷを示す。この凹部２４は、ウェハＷの直径よりも僅かに例えば４ｍｍ大きい内径と、ウェハＷの厚さにほぼ等しい深さとを有している。したがって、ウェハＷが凹部２４に収容されると、ウェハＷの表面と回転テーブル２の表面（ウェハＷが載置されない領域）とが同じ高さになる。凹部２４の底面には、ウェハＷの裏面を支えてウェハＷを昇降させるための例えば３本の昇降ピンが貫通する貫通孔が形成されている。
【００３３】
図６は、真空容器１内の構造を説明する図であり、説明の便宜上、天板１１に設けられたシャワーヘッドＳＨ及びガス供給管１５６を破線にて示し、それ以外の天板１１の図示を省略している。成膜処理では、回転テーブル２を回転しながら５枚のウェハＷが同時に処理される。
【００３４】
回転テーブル２の上方には、各々石英からなるインジェクタ３１、インジェクタ４１，４２が真空容器１の周方向（回転テーブル２の回転方向（図６の矢印Ａ））に互いに間隔をおいて配置されている。天板１１には、シャワーヘッドＳＨが設けられている。
【００３５】
図示の例では、時計回りに、インジェクタ４１、インジェクタ３１、インジェクタ４２及びシャワーヘッドＳＨがこの順番で配列されている。
【００３６】
図５に示すシャワーヘッドＳＨ上のバルブＶ３は、ガス供給管１５６において真空容器１の直上の位置に設けられている。バルブＶ３を開けると、ガス供給部に接続されたガス供給管１５６から所定のガスがシャワーヘッドＳＨに供給され、多数のガス管１５３を通り、ガス孔１５４から真空容器Ｃ内に供給される。
【００３７】
インジェクタ３１、インジェクタ４１，４２の基端部は、容器本体１２の外周内壁に固定される。これにより、インジェクタ３１、インジェクタ４１，４２は、真空容器１の外周内壁から真空容器１内に導入され、容器本体１２の径方向に沿って回転テーブル２に対して水平に伸びるように取り付けられている。
【００３８】
本実施形態においては、インジェクタ３１は、配管及び流量制御バルブなどを介して反応性ガスとしてのＳｉ（シリコン）含有ガスを供給する。シャワーヘッドＳＨは、配管及び流量制御バルブなどを介して反応性ガスとしての酸化ガスを供給する。インジェクタ４１、４２は、配管及び流量制御バルブなどを介して分離ガスとしてのＮ２（窒素）ガスを供給する。なお、インジェクタ３１は、シャワーヘッド構造にしてもよいし、シャワーヘッドＳＨはインジェクタ構造にしてもよい。
【００３９】
インジェクタ３１には、回転テーブル２に向かって開口する複数のガス孔が設けられている。シャワーヘッドＳＨには、回転テーブル２に向かって開口する多数のガス孔１５４が設けられている。
【００４０】
インジェクタ３１の下方領域は、Ｓｉ含有ガスの反応性ガスをウェハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１となる。シャワーヘッドＳＨの下方領域は、第１の処理領域Ｐ１においてウェハＷに吸着されたＳｉ含有ガスを酸化させる第２の処理領域Ｐ２となる。
【００４１】
図６を参照すると、真空容器１内には２つの凸状部４が設けられている。凸状部４は、インジェクタ４１、４２とともに分離領域Ｄを構成するため、回転テーブル２に向かって突出するように天板１１の裏面に取り付けられている。また、凸状部４は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有する。
【００４２】
図５に示す天板１１の下面には、回転テーブル２を固定するコア部２１の外周を囲む突出部５が設けられている。本実施形態においては、凸状部４の内円弧が突出部５に連結し、外円弧が、真空容器１の容器本体１２の内周面に沿うように配置されている。かかる構成により、凸状部４は、分離領域Ｄの両側から反応性ガスが侵入することを抑制して、両反応性ガスの混合を抑制する。
【００４３】
凸状部４の溝部に収容されるインジェクタ４１、４２には、回転テーブル２に向かって開口する複数のガス孔（図１１の４１ａ参照）が、インジェクタ４１、４２の長さ方向に沿って配列されている。
【００４４】
インジェクタ４１、４２のガス孔からＮ２ガスが供給されると、このＮ２ガスは、第１の領域Ｐ１からのＳｉ含有ガスと、第２の領域Ｐ２からの酸化ガスとに対するカウンターフローとして働く。したがって、第１の領域Ｐ１からのＳｉ含有ガスと、第２の領域Ｐ２からの酸化ガスとが分離領域Ｄにより分離される。よって、真空容器１内においてＳｉ含有ガスと酸化ガスとが混合し、反応することが抑制される。
【００４５】
容器本体１２の内周壁は、図５に示すように、例えば回転テーブル２の外端面と対向する部位から底部１４に亘って外方側に窪み、排気領域Ｅを形成する。具体的には、第１の処理領域Ｐ１に連通する排気領域を第１の排気領域Ｅ１と記し、第２の処理領域Ｐ２に連通する領域を第２の排気領域Ｅ２と記す。これらの第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２の底部には、図６に示すように、それぞれ、第１の排気口６１０及び第２の排気口６２０が形成されている。第１の排気口６１０及び第２の排気口６２０は、各々、図５及び図６に示す排気管６３０に連通し、圧力制御器６５０を介して真空ポンプ６４０に接続されている。第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２は、真空ポンプ６４０により排気される。
【００４６】
回転テーブル２と真空容器１の底部１４との間の空間には、ヒータユニット７が設けられ、ヒータユニット７により回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウェハＷが、プロセスレシピで決められた温度（例えば４５０℃）に加熱される。回転テーブル２の周縁付近の下方側にはリング状のカバー部材７１が設けられている。カバー部材７１は、回転テーブル２の上方空間から第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２に至るまでの雰囲気とヒータユニット７が置かれている雰囲気とを区画して回転テーブル２の下方領域へのガスの侵入を抑える。
【００４７】
ヒータユニット７が配置されている空間よりも回転中心寄りの部位における底部１４は、回転テーブル２の下面の中心部付近におけるコア部２１に接近するように上方側に突出して突出部１２ａをなしている。突出部１２ａとコア部２１との間は狭い空間になっており、また底部１４を貫通する回転軸２２の貫通孔の内周面と回転軸２２との隙間が狭くなっていて、これら狭い空間はケース体２０に連通している。ケース体２０にはパージガスであるＮ２ガスを狭い空間内に供給してパージするためのパージガス供給管７２が設けられている。
【００４８】
また、真空容器１の底部１４には、ヒータユニット７の下方において周方向に所定の角度間隔で、ヒータユニット７の配置空間をパージするための複数のパージガス供給管７２、７４が設けられている。また、ヒータユニット７と回転テーブル２との間には、ヒータユニット７が設けられた領域へのガスの侵入を抑えるために、リング状のカバー部材７１から突出部１２ａの上端部との間を周方向に亘って覆う蓋部材７ａが設けられている。蓋部材７ａは例えば石英で作製することができる。
【００４９】
真空容器１の天板１１の中心部には分離カス供給管５１が接続されていて、天板１１とコア部２１の間の空間に分離ガスであるＮ２ガスを供給する。この空間に供給された分離ガスは、突出部５と回転テーブル２との狭い隙間を介して回転テーブル２のウェハ載置領域の表面に沿って周縁に向けて吐出される。
【００５０】
さらに、真空容器１の外周内壁には、図６に示すように、外部の搬送アーム１０と回転テーブル２との間でウェハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されている。搬送口１５はゲートバルブにより開閉される。また回転テーブル２におけるウェハ載置領域である凹部２４はこの搬送口１５に臨む位置にて搬送アーム１０との間でウェハＷの受け渡しが行われる。よって、回転テーブル２の下方側には、ウェハＷの受け渡し位置に対応する部位に、凹部２４を貫通してウェハＷを裏面から持ち上げるための受け渡し用の昇降ピン及びその昇降機構が設けられている。
【００５１】
本実施形態に係る成膜装置１００には、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１０３が設けられている。制御部１０３は、ＣＰＵ及びＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部１０１を有する。記憶部１０１内には、成膜方法やクリーニング方法を成膜装置１００に実施させる制御プログラムが格納されている。制御部１０３のＣＰＵは、メモリに記憶されたレシピに設定された手順に従い、成膜処理やクリーニング処理を制御する。制御プログラムは、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの媒体１０２に記憶され、所定の読み取り装置により記憶部１０１へ読み込まれ、制御部１０３内にインストールされてもよい。
【００５２】
成膜装置１００にて実行する成膜方法について説明する。本実施形態では、先ず、ゲートバルブを開き、外部から搬送アーム１０により搬送口１５を介してウェハＷを回転テーブル２の凹部２４内に受け渡す。
【００５３】
続いてゲートバルブを閉じ、真空ポンプ６４０により到達可能真空度にまで真空容器１内を排気した後、インジェクタ４１、４２から分離ガスであるＮ２ガスを所定の流量で吐出する。分離カス供給管５１及びパージガス供給管７２、７３、７４からもＮ２ガスを所定の流量で吐出する。これに伴い、圧力制御器６５０により真空容器１内を予め設定した処理圧力に制御する。次いで、回転テーブル２を時計回りに例えば２０ｒｐｍの回転速度で回転させながらヒータユニット７によりウェハＷを例えば４５０℃に加熱する。この後、インジェクタ３１からＳｉ含有ガスを供給し、シャワーヘッドＳＨから酸化ガスを供給する。
【００５４】
回転テーブル２の回転により、ウェハＷは、第１の処理領域Ｐ１、分離領域Ｄ、第２の処理領域Ｐ２及び分離領域Ｄをこの順に繰り返して通過する。第１の処理領域Ｐ１において、ウェハＷの表面にＳｉ含有ガスの分子が吸着し、Ｓｉ含有ガスの分子層が形成される。分離領域Ｄを通過した後、第２の処理領域Ｐ２において、ウェハＷの表面に吸着したＳｉ含有ガスが酸化ガスの分子により酸化され、酸化シリコン膜が一層成膜される。
【００５５】
次に、回転テーブル２の回転によりウェハＷが第１の処理領域Ｐ１に再び至ると、インジェクタ３１から供給されるＳｉ含有ガスの分子がウェハＷの表面に吸着する。
【００５６】
続けて、ウェハＷが第２の処理領域Ｐ２を通過する際、ウェハＷの表面に吸着したＳｉ含有ガスが酸化ガスにより酸化され、酸化シリコン膜が更に成膜される。以上のプロセスが繰り返されることで、所定の膜厚の酸化シリコン膜が成膜される。
【００５７】
回転テーブル２は、ウェハＷを載置するステージの一例であり、図示しない昇降機構により昇降可能に構成されてもよい。この場合、以下のクリーニング処理において回転テーブル２とシャワーヘッドＳＨの間の距離（Ｇａｐ）が最適値に調整される。
【００５８】
成膜装置１００は、基板に所定の処理を施す基板処理装置の一例であり、基板処理装置の構成はこれに限られない。例えば、基板処理装置は回転しなくてもよい。また、基板処理装置は、一枚ずつウェハＷを処理する装置であってもよい。基板処理装置は、成膜装置に限られず、エッチング装置、アッシング装置等であってもよい。基板処理装置は、ウェハＷをプラズマにより処理する装置であってもよいし、ウェハＷをプラズマ以外のエネルギー（熱、光等）により処理する装置であってもよい。
【００５９】
回転テーブル２に一例を示すウェハを載置するステージには反応生成物が付着し、ウェハＷ上に飛来してパーティクル汚染を引き起こす要因となる。そこで、以下では、回転テーブル２に付着した汚染物を効果的に除去する一実施形態に係るクリーニング方法について説明する。
【００６０】
［クリーニング方法］
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係るクリーニング方法の一例について、図７を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャートである。第１実施形態に係るクリーニング方法は、制御部１０３により制御される。
【００６１】
本処理が開始されると、制御部１０３は、駆動機構により回転テーブル２を昇降させ、回転テーブル２とシャワーヘッドＳＨの間の距離が最適になるように、回転テーブル２を調整する（ステップＳ１０）。また、高さを調整済みの回転テーブル２を回転させ、インジェクタ３１、４１、４２からＮ２ガスを供給する（ステップＳ１０）。インジェクタ３１、４１、４２のすべてからＮ２ガスを供給することが好ましいが、インジェクタ３１、４１、４２の少なくともいずれかからＮ２ガスを供給してもよい。なお、ステップＳ１０は、回転テーブル２に向けて衝撃波を形成しない第２のガスを供給する第３工程の一例である。第２のガスは、Ｎ２ガスに限られず、Ａｒガス等の不活性ガス又はＣＯ２ガスであってもよいし、ＣＦ４やＮＦ３など定常状態で不活性なガスであってもよい。
【００６２】
次に、真空ポンプ６４０により真空容器１内の真空引きを開始し（ステップＳ１１）、真空容器１内を例えば数Ｐａ〜数十Ｐａまで真空引きする。なお、ステップＳ１１は、チャンバ内を所定の真空圧力に設定する第１工程の一例である。また、ステップＳ１０の前段で予め真空引きを行っておくことは、当然想定される。
【００６３】
設定圧力に到達したとき（ステップＳ１２）、真空容器１の直上の位置に設けられたガスラインのバルブＶ３を開き（ステップＳ１３）、バルブＶ３よりも上流側のガス供給管１５６で溜めておいた高圧ガス（例えばＡｒガス）をシャワーヘッドＳＨから真空容器１内に供給する（ステップＳ１４）。これにより、高圧ガスの流れが超音速になり、そのときに生じる垂直衝撃波によって回転テーブル２上に付着したパーティクルを剥離させる。なお、ステップＳ１４は、回転テーブル２に向けて衝撃波を形成する第１のガスを供給する第２工程の一例である。第１のガスは、Ａｒガスに限られず、Ｎ２ガス等の不活性ガス又はＣＯ２ガスであってもよいし、ＣＦ４やＮＦ３など定常状態で不活性なガスであってもよい。
【００６４】
高圧ガスによるパージが終了すると、真空容器１の直上の位置に設けられたバルブＶ３を閉じる（ステップＳ１５）。次に、パージが所定回数繰り返したかを判定し（ステップＳ１６）、所定回数実行するまでステップＳ１１以降の処理を繰り返し、所定回数実行後に本処理を終了する。
【００６５】
本処理では、排気側のバルブは常時開いたままにし、真空容器１内を常に排気する。また、インジェクタ３１、４１、４２から導出するＮ２ガスは本処理が開始されてから終了するまで常に供給する。さらに、回転テーブル２は、本処理が終了するまで回転を停止せず、回転テーブル２の上面のすべてをクリーニングできるように、高圧ガスによるパージのタイミングが制御される。
【００６６】
かかるクリーニング方法によれば、回転テーブル２を回転させながら回転テーブル２上に衝撃波を当てる。また、常時各インジェクタ３１、４１、４２からＮ２ガスを導入する。衝撃波により回転テーブル２から剥離した汚染物は、回転テーブル２の回転により生じるＮ２ガスのサイクロン気流にのせて移送され、真空容器１外にスムーズに排出される。
【００６７】
また、回転テーブル２とシャワーヘッドＳＨの間の距離を垂直衝撃波の質量Ｆｌｕｘが最大又は極力大きくなる位置に調整する。これにより、高圧ガスのパージにより強力な垂直衝撃波を回転テーブル２に当て、回転テーブル２上に付着した汚染物を効果的に除去できる。
【００６８】
更に、回転テーブル２を回転させることにより、回転テーブル２の表面の全面に垂直衝撃波を万遍なく波及させることができる。これにより、回転テーブル２に付着した汚染物を万遍なく除去することができる。
【００６９】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るクリーニング方法の一例について、図８を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャートである。本処理が開始されると、制御部１０３は、回転テーブル２とシャワーヘッドＳＨの間の距離が最適になるように回転テーブル２を調整した後、回転テーブル２を回転させる（ステップＳ９）。
【００７０】
次に、真空ポンプ６４０により真空容器１内の真空引きを開始する（ステップＳ１１）。なお、真空引き開始は、回転テーブルの回転（ステップＳ９）より前に開始しても良い。次に、インジェクタ３１、４１、４２からＮ２ガスを供給する（ステップＳ２０：第３工程の一例）。インジェクタ３１、４１、４２の少なくともいずれかからＮ２ガスを供給してもよい。設定圧力に到達したとき（ステップＳ１２：第１工程の一例）、真空容器１の直上の位置に設けられたバルブＶ３を開く（ステップＳ１３）。これにより、上流側のガス供給管１５６で溜めておいた高圧ガスをシャワーヘッドＳＨから真空容器１内に供給する（ステップＳ１４：第２工程の一例）。これにより、高圧ガスの流れが超音速になり、そのときに生じる垂直衝撃波によって回転テーブル２上に付着したパーティクルを剥離させる。
【００７１】
高圧ガスによるパージが終了すると、真空容器１の直上の位置に設けられたバルブＶ３を閉じる（ステップＳ１５）。次に、インジェクタ３１、４１、４２からのＮ２ガスの供給を停止する（ステップＳ２１）。次に、パージが所定回数繰り返したかを判定し（ステップＳ１６）、所定回数実行するまでステップＳ１１以降の処理を繰り返し、所定回数実行後に本処理を終了する。
【００７２】
本処理では、排気側のバルブは常時開いたままにし、真空容器１内を常に排気する。また、回転テーブル２は、本処理が終了するまで回転を停止せず、回転テーブル２の上面のすべてをクリーニングできるように、高圧ガスによるパージのタイミングが制御される。
【００７３】
かかるクリーニング方法によれば、回転テーブル２を回転させながら高圧ガスを供給し、回転テーブル２上に衝撃波を当てる。また、少なくとも高圧ガスを供給する第２工程の間、各インジェクタ３１、４１、４２からＮ２ガスを導入する。これにより、衝撃波により回転テーブル２から剥離した汚染物をＮ２ガスのサイクロン気流にのせてスムーズに移送し、真空容器１外に排出することができる。
【００７４】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係るクリーニング方法の一例について、図９を参照しながら説明する。図９は、第３実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャートである。本処理が開始されると、制御部１０３は、回転テーブル２とシャワーヘッドＳＨの間の距離が最適になるように、回転テーブル２を調整し、回転テーブル２を回転させる（ステップＳ９）。
【００７５】
次に、真空ポンプ６４０により真空容器１内の真空引きを開始する（ステップＳ１１）。なお、真空引き開始は回転テーブルの回転（ステップＳ９）より前に実施しても良い。設定圧力に到達したとき（ステップＳ１２：第１工程の一例）、真空容器１の直上の位置に設けられたバルブＶ３を開く（ステップＳ１３）。これにより、上流側のガス供給管１５６で溜めておいた高圧ガスをシャワーヘッドＳＨから真空容器１内に供給する（ステップＳ１４：第２工程の一例）。これにより、高圧ガスの流れが超音速になり、そのときに生じる垂直衝撃波によって回転テーブル２上に付着したパーティクルを剥離させる。
【００７６】
高圧ガスによるパージが終了すると、真空容器１の直上の位置に設けられたバルブＶ３を閉じる（ステップＳ１５）。次に、インジェクタ３１、４１、４２からＮ２ガスを供給する（ステップＳ２０：第３工程の一例）。インジェクタ３１、４１、４２の少なくともいずれかからＮ２ガスを供給してもよい。所定時間経過後、インジェクタ３１、４１、４２からのＮ２ガスの供給を停止する（ステップＳ２１）。次に、パージが所定回数繰り返したかを判定し（ステップＳ１６）、所定回数実行するまでステップＳ１１以降の処理を繰り返し、所定回数実行後に本処理を終了する。
【００７７】
本処理では、排気側のバルブは常時開いたままにし、真空容器１内を常に排気する。また、回転テーブル２は、本処理が終了するまで回転を停止せず、回転テーブル２の上面のすべてをクリーニングできるように、高圧ガスによるパージのタイミングが制御される。
【００７８】
かかるクリーニング方法によれば、高圧ガスを供給するステップＳ１４と、インジェクタ３１、４１、４２からＮ２ガスを供給するステップＳ２０とを交互に実行し、第１のガスと第２のガスとを交互に供給する。これによっても、衝撃波により回転テーブル２から汚染物を剥離し、Ｎ２ガスのサイクロン気流に乗せてスムーズに移送し、真空容器１外に排出することができる。
【００７９】
第１実施形態〜第３実施形態に係るクリーニング方法のいずれにおいても、シャワーヘッドＳＨと回転テーブル２の間の距離を調整した後にクリーニング方法が実行される。また、真空容器１の直上の位置にガス供給管１５６を開閉するバルブＶ３が設けられ、バルブＶ３の開閉を制御することで上流側のガス供給管１５６で溜めておいた高圧ガスがシャワーヘッドＳＨに供給される。これにより、高圧ガスを間欠的に供給して回転テーブル２上に衝撃波を形成する。
【００８０】
［衝撃波を得るためのガスライン］
Ａｒガスを間欠的に供給するための成膜装置１００のガスラインの一例について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、比較例及び一実施形態に係る成膜装置のガスラインの一例を示す図である。
【００８１】
図１０（ａ）は比較例のガスラインの一例を示し、図１０（ｂ）は本実施形態のガスラインの一例を示す。比較例のガスラインでは、ガスラインＧＬに２つのバルブＶ１、Ｖ２と、バルブＶ１、Ｖ２の間に流量制御器ＭＦＣが設けられ、バルブＶ２よりも下流側にフィルターＦが取り付けられている。
【００８２】
本実施形態のガスラインでは、ガスラインＧＬに２つのバルブＶ１、Ｖ２と、バルブＶ１、Ｖ２の間に流量制御器ＭＦＣが設けられ、バルブＶ２よりも下流側にフィルターＦが取り付けられている。加えて、真空容器１の直上にバルブＶ３が取り付けられている。本実施形態ではフィルターＦを設けなくてもよい。
【００８３】
図１０（ａ）に示す比較例のガスラインでは、バルブＶ１、Ｖ２が開くと、ガス供給源から供給されたＡｒガスがガスラインＧＬを流れる。バルブＶ１、Ｖ２を開いた直後、フィルターＦにおいて圧力損失が発生するため、バルブＶ１、Ｖ２を開いたときにシャワーヘッドＳＨに供給されるＡｒガスの到達圧力が低下する。例えば、バルブＶ２を閉じているときに上流側の圧力が０．２ＭＰａであるとする。比較例のガスラインでは、バルブＶ２を閉き、シャワーヘッドＳＨに供給されたＡｒガスの圧力は、フィルターＦにおける圧力損失により０．２ＭＰａよりも低くなる。
【００８４】
一方、図１０（ｂ）に示す本実施形態のガスラインでは、バルブＶ１、Ｖ２が開くと、ガス供給源から供給されたＡｒガスがガスラインＧＬを流れる。フィルターＦをなくすか又は低圧損タイプの物を使用することで圧力損失の発生を抑えることができる。また、真空容器１の直上のバルブＶ３を衝撃波を発生させる所定のタイミングまで閉じることにより、真空容器１の直前までＡｒガスでガスラインＧＬを満たすことができる。このため、速やかにガスラインＧＬ内の圧力を上昇させることができる。例えば、バルブＶ３を閉じているときに真空容器１の直前のガスラインＧＬの圧力が０．２ＭＰａであるとすると、バルブＶ３を開いたときにシャワーヘッドＳＨに供給されるＡｒガスの到達圧力は低下せず、概ね０．２ＭＰａの高圧状態に保たれる。
【００８５】
以上のように、本実施形態のガスラインでは、真空容器１の直上にバルブＶ３を設けることで、高圧ガスをシャワーヘッドＳＨに供給でき、これによりガス管１５３内の圧力を極短時間で概ね０．２ＭＰａの高圧の状態まで上昇させることができる。これにより、ガス孔１５４から超音速で高圧ガスが噴流し、ガス管１５３内の圧力（約０．２ＭＰａ）よりも低圧（約４０Ｐａ）の空間に吐出する。そのときに生じる垂直衝撃波によって回転テーブル２上に付着したパーティクルを効果的に剥離させることができる。
【００８６】
なお、衝撃波を発生させるＡｒガスの圧力は、大気圧以上であればよい。ただし、第２工程では、真空容器１内の圧力に対して、Ａｒガスを供給するガス管１５３内の圧力を５倍以上、好ましくは１０倍以上にした状態で第１のガスを供給することが好ましい。
【００８７】
［Ｎ２ガス導入によるサイクロン気流］
第１実施形態〜第３実施形態に係るクリーニング方法では、少なくとも第２工程及び第３工程を実行する間、回転テーブル２を回転させ、真空容器１内を連続して排気する。その状態でインジェクタ３１、４１、４２のガス孔からＮ２ガスを供給する。
【００８８】
図１１（ａ）は、一実施形態に係るＮ２ガスの導入のシミュレーション結果の一例を示す図である。本シミュレーションでは、回転テーブル２が時計回りに回転している状態で、インジェクタ４１のガス孔４１ａからＮ２ガスを供給したときのガスの流線を示す。また、本シミュレーションでは、回転テーブル２の外周と真空容器１の内壁の間の空間がリング状の排気口６００となっており、排気口６００は排気管６３０を介して真空ポンプ６４０（図５参照）に接続されている。
【００８９】
図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図１１（ｂ）を参照すると、インジェクタ４１のガス孔４１ａは、回転テーブル２に向けて真下に設けられ、真下にＮ２ガスを供給する。図１１（ａ）のシミュレーション結果によれば、Ｎ２ガスは、回転テーブル２の回転により回転テーブル２上を這うようにサイクロン気流を形成しながら、回転テーブル２の外周と真空容器１の内壁の間のリング状の排気口６００から排気された。これにより、衝撃波により回転テーブル２から剥離した汚染物をＮ２ガスのサイクロン気流にのせてスムーズに移送し、リング状の排気口６００から真空容器１外に排出することができることがわかった。
【００９０】
以上から、図５の成膜装置１では、第３工程では、回転テーブル２の近傍にて径方向に水平に設けられたインジェクタ４１からＮ２ガスを供給する。これにより、Ｎ２ガスのサイクロン気流を形成しながら、衝撃波により回転テーブル２から剥離した汚染物を排気口に導くことができる。なお、図１１の例では、インジェクタ４１からＮ２ガスを供給する例を示したが、これに限られず、少なくともインジェクタ４１、４２及びインジェクタ３１のいずれかからＮ２ガスを供給する。また、インジェクタ４１、４２及びインジェクタ３１からＮ２ガスを供給することが好ましい。
【００９１】
クリーニング処理中に回転テーブル２が回転している場合、排気口は、サイクロン気流により回転テーブル２の外側にＮ２ガスが運ばれるので、排気口は回転テーブル２の外周部にあることが好ましい。これにより、回転テーブル２上を這うように形成されたＮ２ガスのサイクロン気流にのって回転テーブル２上から剥離した汚染物の再付着を防ぎつつ、汚染物のスムーズな排出を促すことができる。
【００９２】
以上に説明したように、第１実施形態〜第３実施形態に係るクリーニング方法によれば、回転テーブル２を回転させることにより、回転テーブル２の全面に垂直衝撃波を万遍なく当てることができる。これにより、回転テーブル２の上に付着する汚染物を万遍なく剥離することができる。また、インジェクタ３１，４１，４２から供給されるＮ２ガスがサイクロン気流になり、剥離した汚染物をスムーズに排気側へ移送することができる。
【００９３】
ただし、Ｎ２ガスの導入は、インジェクタを使用して行うことに限らない。図１２（ａ）に示すように、回転テーブル２の中央に中心軸となるガス供給管５５を配置し、ガス供給管５５の側壁から等間隔にガスノズル５６を設け、ガスノズル５６に設けられたガス孔５６ａから円周方向にガスを供給してもよい。図１２（ｂ）に示すように、中心軸のガス供給管５５の底面と回転テーブル２の間に隙間を設け、その隙間から円周方向にガスを供給してもよい。
【００９４】
図１２（ａ−１）は、図１２（ａ）の側面図の一例であり、図１２（ａ−２）は、図１２（ａ）の平面図の一例である。ガス供給管５５内を流れるＮ２ガスは、図１２（ａ−３）に示す角度θの位置のガス孔５６ａから回転テーブル２に向けて吐出され、図１２（ａ−２）に示すように回転テーブル２の回転方向に従って円周の接線方向に流れる。
【００９５】
ガスノズル５６のガス孔の角度θは、ガスノズル５６の真下に限られず、ガスノズル５６の真下から９０°よりも小さい角度であってもよい。つまり、ガスノズル５６のガス孔５６ａが真下に位置する角度を０°とすると、ガス孔５６ａの角度θは、円周方向に−９０°＜θ＜９０°を満たす位置に形成されればよい。
【００９６】
図１２に示すガスノズル５６を用いたＮ２ガスの供給によってもサイクロン気流により回転テーブル２の外周側にＮ２ガスが運ばれる。よってこの構成の場合、排気口は回転テーブル２の外周側に配置されることが望ましい。なお、図１１に示すインジェクタ４１のガス孔４１ａ等の角度θについてもガス孔４１ａが真下に位置する角度を０°とすると、ガス孔４１ａの角度θは、円周方向に−９０°＜θ＜９０°を満たす位置に形成されればよい。
【００９７】
図１３に一実施形態に係る成膜装置１００の他の例を示す。この成膜装置１００に示すように、複数のガスノズル５７を真空容器１の側壁から円周方向に等間隔に貫通させてもよい。この場合、第３工程におけるＮ２ガスの導入は、ガスノズル５７を用いて行ってもよい。
【００９８】
図１３に示す成膜装置１００は、第１実施形態〜第３実施形態に係るクリーニング方法を実行可能な他の基板処理装置の一例である。成膜装置１００は、真空容器１を有する。真空容器１は、容器本体１２と、容器本体１２の上面に対して気密に着脱可能に配置される天板１１とを有する。容器本体１２には４つのステージＳが設けられ、各ステージＳにウェハＷを載置する。
【００９９】
各ステージＳの上方の天板１１にはシャワーヘッドＳＨが設けられている。各シャワーヘッドＳＨは、昇降機構３５により昇降可能に構成されてもよい。これにより、ステージＳとシャワーヘッドＳＨの間の距離（Ｇａｐ）を調整することができる。
【０１００】
シャワーヘッドＳＨには、ガス供給部（クリーニングガス供給部、パージガス供給部、反応性ガス供給部）から所定のタイミングに各ガスが供給される。また、シャワーヘッドＳＨには、整合器３７を介してＲＦ電源３６が接続されている。
【０１０１】
例えば、成膜時には、バルブＶ及び流量制御器ＭＦＣを制御してシャワーヘッドＳＨに成膜用のガス（反応性ガス）を供給し、ＲＦ電源３６からシャワーヘッドＳＨに、例えば１３．５６ＭＨｚ等の所定の周波数の高周波電力を印加する。これにより、シャワーヘッドＳＨに供給された成膜用のガスからプラズマが生成され、ステージＳ上のウェハに成膜処理が施される。
【０１０２】
クリーニング時には、バルブＶ及び流量制御器ＭＦＣを制御してシャワーヘッドＳＨにクリーニングガス（例えばＡｒガス）を供給し（第２工程の一例）、Ａｒガスによる衝撃波を発生させてステージＳ上のパーティクルを剥離する。また、この第２工程と同時又は交互にパージガス供給部及び／又は真空容器１の外周内壁に設けられたガスノズル５７からパージガスのＮ２ガスを供給し（第３工程の一例）、剥離されたパーティクルをＮ２ガスの気流にのせて移送する。移送されたパーティクルは排気口６から真空ポンプ６４０により排出される。
【０１０３】
具体的には、図１３に示す成膜装置１００の場合、図１４（ａ）に示すように複数のガスノズル５７が容器本体１２の外周内壁に等間隔に設けられ、ガスノズル５７の円周方向に設けられたガス孔から接線方向にガスが供給される。ガスノズル５７のガス孔が真下に位置する角度を０°とすると、ガスノズル５７のガス孔の角度θは、円周方向に−９０°＜θ＜９０°（θ＝０°を除く）を満たす位置に形成されればよい。θが０°である場合を除くのは、ステージが回転していない場合、θ＝０°ではサイクロン気流にならないためである。
【０１０４】
この場合、たとえば、図１４（ａ）に示すように排気口６は真空容器１の底部の中央に設けられることが好ましい。これにより、真空容器１の外周側から中央側に向けて内側に流れるＮ２ガスのサイクロン気流を作り、真空容器１の中央側にパーティクルを移送し、中央の排気口６から排気する。
【０１０５】
また、排気口６は中央に１つ設けられることに限られず、複数箇所に設けられてもよい。図１４（ｂ）の例では、４つの排気口６が４つのステージＳの下方に各々設けられ、ガスノズル５７から供給されるＮ２ガスのサイクロン気流にのって移送されるパーティクルを、４つの排気口６から排気する。
【０１０６】
なお、排気口６は、真空容器１の外周、中央又はその間（ステージ下）であって真空容器１の底部に１つ又は複数設けられている例を上げて説明したが、これに限られない。たとえば、排気口６を、真空容器１の天井部に１つまたは複数設けてもよいし、真空容器１の底部と天井部に１つまたは複数設けてもよい。
【０１０７】
［ガスノズルの形状］
ガスノズル５６、５７（図１２?図１４）の形状と、ガスの噴射の状態を示すシミュレーションの結果の一例について、図１５及び図１６を参照しながら説明する。図１５はシミュレーションに用いたノズルの形状を示す図である。図１６は、図１５のガスノズルの各形状とガスの噴射のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【０１０８】
シミュレーションには、図１５（ａ）及び（ｂ）に示す形状のガスノズルを用いた。図１５（ａ）に示すガスノズルは、ガス口に向かってストレートの形状を有する。図１５（ｂ）及び（ｂ）に示すガスノズルは、ガス口に向かって約１６°に広がるテーパー状を有する。図１５（ｂ）のガスノズルは、ガスの入口の直径φが０．５ｍｍであるのに対して、ガスの出口であるガス口の直径φは２ｍｍである。
【０１０９】
以上の２つの形状のガスノズルに対して、１０（Ｌ／ｍｉｎ）、２０℃のＮ２ガスをガスノズルから空間に噴射したときのシミュレーションの結果を図１６に示す。この結果によれば、図１５（ａ）のストレートの形状のガスノズルの場合、ガス口から噴射したＮ２ガスの噴流は直ぐに減速し、Ｎ２ガスの高速噴流はガス口から１００ｍｍ?１５０ｍｍまで伸びなかった。
【０１１０】
これに対して、図１５（ｂ）のテーパー状のガスノズルの場合、ガス口から噴射した高速なＮ２ガスのガス流が、１００ｍｍ?１５０ｍｍまで伸び、高速噴流が長く保たれた。この結果から、Ｎ２ガスを供給するガスノズルの形状を工夫し、ガス口（ガスノズルの出口）に向かってテーパー状に広がる形状にすることでガスを高速化し、更に汚染物を効果的に排出できることがわかった。
【０１１１】
以上に説明したように、本実施形態に係るクリーニング方法及び該クリーニング方法を実行する基板処理装置によれば、真空容器内のステージに付着した汚染物を効果的に除去することができる。
【０１１２】
今回開示された一実施形態に係るクリーニング方法及び基板処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【０１１３】
本開示の基板処理装置は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプでも適用可能である。
【０１１４】
本明細書では、基板の一例としてウェハＷを挙げて説明した。しかし、基板は、これに限らず、FPD(Flat Panel Display)に用いられる各種基板、プリント基板等であっても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
１      真空容器
２      回転テーブル
４      凸状部
５      突出部
７      ヒータユニット
１０    搬送アーム
１１    天板
１２    容器本体
１５    搬送口
２１    コア部
２４    凹部（基板載置部）
３１  インジェクタ
４１、４２  インジェクタ
５５    ガス供給管
５６    ガスノズル
１００  成膜装置
１０３  制御部
６１０  第１の排気口
６２０  第２の排気口
６００  排気口
６４０  真空ポンプ
ＳＨ    シャワーヘッド
Ｖ３    バルブ
【図１】
2020010001.tif 000003
【図２】
2020010001.tif 000004
【図３】
2020010001.tif 000005
【図４】
2020010001.tif 000006
【図５】
2020010001.tif 000007
【図６】
2020010001.tif 000008
【図７】
2020010001.tif 000009
【図８】
2020010001.tif 000010
【図９】
2020010001.tif 000011
【図１０】
2020010001.tif 000012
【図１１】
2020010001.tif 000013
【図１２】
2020010001.tif 000014
【図１３】
2020010001.tif 000015
【図１４】
2020010001.tif 000016
【図１５】
2020010001.tif 000017
【図１６】
2020010001.tif 000018