(57)【要約】【課題】サセプタにダメージを与えることなくエッチングによりクリーニングするクリーニング方法及び成膜装置を提供する。【解決手段】成膜装置の処理室内に設けられたサセプタをドライクリーニングするクリーニング方法であって、  前記サセプタに設けられた基板載置領域に保護部材を載置する工程と、  前記保護部材を前記基板載置領域に載置した状態で前記サセプタにクリーニングガスを供給し、前記サセプタの表面上に堆積した膜をエッチングにより除去する工程と、を有する。【選択図】図２３
2020077750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜装置の処理室内に設けられたサセプタをドライクリーニングするクリーニング方法であって、
前記サセプタに設けられた基板載置領域に保護部材を載置する工程と、
前記保護部材を前記基板載置領域に載置した状態で前記サセプタにクリーニングガスを供給し、前記サセプタの表面上に堆積した膜をエッチングにより除去する工程と、を有するクリーニング方法。
【請求項２】
前記保護部材は、成膜処理される基板と略同一の平面形状を有する請求項１に記載のクリーニング方法。
【請求項３】
前記保護部材は、前記成膜処理される基板と略同一の位置に配置される請求項２に記載のクリーニング方法。
【請求項４】
前記保護部材は、前記クリーニングガスによりエッチングされても汚染を発生させない材料からなる請求項２又は３に記載のクリーニング方法。
【請求項５】
前記保護部材は、前記成膜処理される基板と同一の材料からなる請求項４に記載のクリーニング方法。
【請求項６】
前記保護部材及び前記成膜処理される基板は、シリコンからなる請求項５に記載のクリーニング方法。
【請求項７】
前記保護部材は、前記クリーニングガスに対するエッチング耐性が前記サセプタ以上の材料からなる請求項２又は３に記載のクリーニング方法。
【請求項８】
前記保護部材は、石英又は炭化珪素からなる請求項７に記載のクリーニング方法。
【請求項９】
前記サセプタは、石英からなる請求項１乃至８のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１０】
前記基板載置領域は、基板の外形に沿った平面形状を有する窪みとして構成され、
該窪みは、底面の中央部に前記基板及び前記保護部材を接触支持可能な載置台と、該載置台の周囲の外周領域に前記基板が熱変形しても接触しない深さの溝を有し、
前記載置台上に前記保護部材を載置した状態で前記サセプタの表面上に堆積した膜をエッチングにより除去する工程を行う請求項１乃至９のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１１】
前記サセプタの表面上に堆積した膜をエッチングにより除去する工程は、前記サセプタを回転させながら行う請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１２】
前記クリーニングガスは、フッ素含有ガスである請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１３】
前記基板載置領域は、前記サセプタの周方向に沿って複数設けられている請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項１４】
第１の基板を処理室内に搬入し、該処理室内に設けられたサセプタの基板載置領域上に載置する工程と、
前記第１の基板上に成膜を行う工程と、
成膜された前記第１の基板を前記処理室から搬出する工程と、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載されたクリーニング方法を用いて前記サセプタをクリーニングする工程と、
前記保護部材を前記基板載置領域から除去して前記処理室外に搬出する工程と、
第２の基板を処理室内に搬入し、該処理室内に設けられたサセプタの基板載置領域上に載置する工程と、
前記第２の基板上に成膜を行う工程と、を有する成膜方法。
【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成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、成膜装置の容器内に回転可能に設けられ、基板が載置される基板載置領域を一の面に含むサセプタを回転するステップと、前記サセプタの上方に配置され、該サセプタの前記一の面に向かって開口する第１の凹状部材により区画される逆凹状の空間にクリーニングガスを供給するステップと、前記第１の凹状部材と、該第１の凹状部材を覆う第２の凹状部材との間に画成されるガス流路を通して前記クリーニングガスを排気するステップとを備える、成膜装置のクリーニング方法が知られている（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２０１０−１５３８０５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、サセプタにダメージを与えることなくエッチングによりクリーニングするクリーニング方法及び成膜装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本開示の一態様に係るクリーニング方法は、成膜装置の処理室内に設けられたサセプタをドライクリーニングするクリーニング方法であって、
前記サセプタに設けられた基板載置領域に保護部材を載置する工程と、
前記保護部材を前記基板載置領域に載置した状態で前記サセプタにクリーニングガスを供給し、前記サセプタの表面上に堆積した膜をエッチングにより除去する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、サセプタにダメージを与えることなくクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示のクリーニング方法及び成膜方法を適用可能な成膜装置の一例を示す縦断面である。
【図２】前記成膜装置の横断平面図である。
【図３】前記成膜装置の横断平面図である。
【図４】前記成膜装置の内部の一部を示す斜視図である。
【図５】前記成膜装置の内部の一部を示す縦断面図である。
【図６】前記成膜装置の回転テーブルの一部を示す平面図である。
【図７】従来の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図８】従来の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図９】従来の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１０】従来の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１１】従来の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１２】従来の回転テーブルの作用を示す斜視図である。
【図１３】本発明の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１４】本発明の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の回転テーブルの作用を示す平面図である。
【図１６】本発明の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１７】本発明の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１８】本発明の回転テーブルの作用を示す縦断面図である。
【図１９】前記成膜装置の他の例の一部を示す縦断面図である。
【図２０】前記成膜装置の他の例の一部を示す縦断面図である。
【図２１】従来のクリーニング方法を示した図である。
【図２２】従来のクリーニング方法から発生する問題点の一例を説明するための図である。
【図２３】従来のクリーニング方法から発生する問題点の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本開示を実施するための形態の説明を行う。
【０００９】
［成膜装置］
まず、本開示の実施形態に係るクリーニング方法及び成膜方法を適用するのに好適な成膜装置の一例について、図１〜図６を参照して説明する。この成膜装置は、図１〜図４に示すように、平面形状が概ね円形である真空容器１と、この真空容器１内に設けられ、当該真空容器１の中心に回転中心を有すると共に例えば石英により構成されたサセプタ２と、を備えており、ウエハＷに対して成膜処理を行う成膜装置として構成されている。そして、この成膜装置は、後で詳述するように、例えば山状に（上に凸に）反っているウエハＷに対して成膜処理を行う場合であっても、スループットの低下を抑えつつ、且つ面内における成膜処理の均一性を確保しながら、ウエハＷへのパーティクルの付着を抑制できるように構成されている。続いて、この成膜装置の各部について以下に説明する。
【００１０】
真空容器１は、天板１１及び容器本体１２を備えており、天板１１が容器本体１２から着脱できるように構成されている。天板１１の上面側における中央部には、真空容器１内の中心部領域Ｃにおいて互いに異なる処理ガス同士が混ざり合うことを抑制するために、窒素（Ｎ2）ガスを分離ガスとして供給するための分離ガス供給管５１が接続されている。図１中１３は、容器本体１２の上面の周縁部にリング状に設けられたシール部材例えばＯリングである。
【００１１】
真空容器１の底面部１４の上方側には、図１に示すように、加熱機構であるヒータユニット７が設けられており、サセプタ２を介してサセプタ２上のウエハＷを成膜温度例えば３００℃に加熱するようになっている。図１中７１ａはヒータユニット７の側方側に設けられたカバー部材、７ａはこのヒータユニット７の上方側を覆う覆い部材である。また、底面部１４には、ヒータユニット７の下方側において、ヒータユニット７の配置空間をパージするためのパージガス供給管７３が周方向に亘って複数箇所に設けられている。
【００１２】
サセプタ２は、中心部にて概略円筒形状のコア部２１に固定されており、このコア部２１の下面に接続されると共に鉛直方向に伸びる回転軸２２によって、鉛直軸周りこの例では時計周りに回転自在に構成されている。図１中２３は回転軸２２を鉛直軸周りに回転させる駆動部（回転機構）であり、２０は回転軸２２及び駆動部２３を収納するケース体である。このケース体２０は、上面側のフランジ部分が真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられている。また、このケース体２０には、サセプタ２の下方領域に窒素ガスをパージガスとして供給するためのパージガス供給管７２が接続されている。真空容器１の底面部１４におけるコア部２１の外周側は、サセプタ２に下方側から近接するようにリング状に形成されて突出部１２ａをなしている。
【００１３】
サセプタ２の表面部には、図２〜図３に示すように、円板状（円形）のシリコンにより構成されたウエハＷを落とし込んで保持するために、円形の凹部２４が基板載置領域として設けられており、この凹部２４は、当該サセプタ２の回転方向（周方向）に沿って複数箇所例えば５箇所に形成されている。各々の凹部２４は、ウエハＷの外縁との間に隙間領域（クリアランス）を設けるために、平面で見た時にウエハＷよりも径が大きくなるように形成されている。具体的には、ウエハＷの直径寸法ｒ及び凹部２４の直径寸法Ｒは、図５に示すように、夫々例えば３００ｍｍ及び３０２ｍｍとなっている。また、サセプタ２の直径寸法は、例えば１０００ｍｍ程度となっている。図４中２４ａは、ウエハＷを下方側から突き上げて昇降させるための例えば３本の昇降ピン（図示せず）が突没する貫通孔である。尚、図２及び図３では、凹部２４の直径寸法Ｒについて簡略化して描画しており、また貫通孔２４ａについては図４以外では記載を省略している。
【００１４】
各々の凹部２４の底面には、図４〜図６に示すように、ウエハＷの中央部を下方側から支持するための載置台２５が凸設部として設けられており、各々の載置台２５は、扁平な円筒形状となるように構成されると共に、上端面が水平面として形成されている。これら載置台２５は、ウエハＷの周縁部を周方向に亘って凹部２４の底面から浮かせるために、即ち当該周縁部が載置台２５に触れない（載置台２５からはみ出す）ように、平面で見た時にウエハＷよりも小さい円状となるように形成されている。従って、載置台２５は、当該載置台２５上にウエハＷが載置されると、このウエハＷの外端縁（周縁部）が周方向に亘って凹部２４の底面を臨むように形成されている。こうして凹部２４の内壁面と載置台２５の外壁面との間には、リング状の溝２６が形成されていると言える。載置台２５の高さ寸法ｈは、０．０３ｍｍ〜０．２ｍｍ程度この例では０．０３ｍｍとなっており、この載置台２５上にウエハＷを載置すると、当該ウエハＷの表面とサセプタ２の表面とが揃うように、言い換えるとサセプタ２の表面よりもウエハＷの下面が低くなるように設定されている。載置台２５の直径寸法ｄは、例えば２９７ｍｍとなっている。
【００１５】
載置台２５は、図５及び図６に示すように、平面で見た時に、凹部２４に対してサセプタ２の外周部側に偏心するように配置されている。具体的には、平面で見た時におけるこれら凹部２４及び載置台２５の中心位置を夫々Ｏ１及びＯ２とすると、中心位置Ｏ２は、中心位置Ｏ１に対してサセプタ２の外周部側に例えば０．５ｍｍ離間している。従って、この例では、図６に示すように、中心位置Ｏ１、Ｏ２は、サセプタ２の半径方向に互いに離間するように、当該半径方法に沿って伸びるライン１０上に並んでいる。
【００１６】
この時、既述の溝２６を平面で見た時の幅寸法（凹部２４の内壁面と載置台２５の外壁面との間の寸法）を「幅寸法Ｌ」と呼ぶと共に、サセプタ２の中央部側及び外周部側における幅寸法Ｌに夫々「１」及び「２」の添え字を付すと、幅寸法Ｌ１及び幅寸法Ｌ２は、夫々３ｍｍ及び２ｍｍとなっている。サセプタ２の回転方向における幅寸法Ｌは、これら幅寸法Ｌ１と幅寸法Ｌ２との間の寸法となっており、前記中央部側から前記外周部側に向かうにつれて小さくなっている。こうして幅寸法Ｌは、周方向に亘って２ｍｍ〜３ｍｍとなっている。また、サセプタ２の遠心力によってウエハＷの外端縁が凹部２４の内周面に接触した時、載置台２５の上端縁からウエハＷの外端縁が突き出している長さ寸法（突き出し量）ｔは、周方向に亘って１ｍｍ〜２ｍｍとなる。このように載置台２５を凹部２４に対して偏心させた理由について、以下に詳述する。尚、図６などでは、幅寸法Ｌについて誇張して大きく描画している。
【００１７】
始めに、載置台２５を設けずに、凹部２４の底面にウエハＷを直接載置した場合について説明する。既に詳述したように、サセプタ２に載置する前の未処理のウエハＷが常温の場合には、当該サセプタ２にウエハＷを載置すると、面内において温度ばらつきが生じて、その後成膜温度に向かって昇温すると共に、温度ばらつきが小さくなっていく。一方、成膜装置とは別の熱処理装置にてウエハＷに対して既に別の熱処理が行われている場合には、当該成膜装置への搬送途中においてウエハＷの自然放熱が行われることになり、この時の降温速度は、ウエハＷの面内において不均一となる。従って、ウエハＷに対して予め熱処理が行われている場合には、サセプタ２に載置された時、ウエハＷは既に温度ばらつきが生じており、その後サセプタ２からの入熱により次第に温度ばらつきが小さくなっていく。
【００１８】
そのため、未処理のウエハＷについて、常温の場合であっても、既に熱処理が行われている場合であっても、サセプタ２に載置された時に、面内において温度ばらつきが生じる。この時、ウエハＷの温度ばらつきに基づいて、当該ウエハＷが山状に（上に凸に）反る場合があり、このようにウエハＷが山状に反っていると、ウエハＷは、中央部がサセプタ２の表面から離間すると共に、外端縁にてサセプタ２と接触することになる。そして、図７に示すように、この山状に反ったウエハＷが凹部２４の底面に直接載置されていると、ウエハＷの均熱化に伴って当該ウエハＷが平坦に伸びていく時に、ウエハＷの外端縁とサセプタ２の表面（詳しくは凹部２４の底面）とが互いに擦れ合い、パーティクルが発生する。このパーティクルは、図８に示すように、例えばウエハＷが水平に伸び切った時に、当該ウエハＷの外端縁側を回り込んでウエハＷの表面に付着してしまう。従って、ウエハＷの表面におけるパーティクルの付着数をできるだけ少なくするためには、凹部２４の底面にウエハＷを直接載置することは好ましくない。
【００１９】
一方、図９に示すように、高さ寸法が例えば３０μｍあるいは１５０μｍ程度のピン状の突起部２７を凹部２４の底面に複数箇所に設けて、これら突起部２７を介してウエハＷをいわば浮かせた状態で支持した場合には、ウエハＷの外端縁が凹部２４の底面から上方側に離間する。そのため、ウエハＷが山状に反っている場合であっても、既述のパーティクルの発生については抑制されるので、ウエハＷの表面へのパーティクルの付着についても抑えられる。しかしながら、このようにウエハＷを浮かせて支持した場合には、後述の実施例に示すように、面内における処理（例えば薄膜の膜厚）が不均一になってしまう。即ち、例えばウエハＷの外周部に供給される処理ガスの一部がウエハＷの裏面側に回り込むので、当該外周部では中央部よりも処理ガスの供給量が少なくなり、処理が面内においてばらついてしまう。また、突起部２７に接触している部位と、互いに隣接する突起部２７、２７間において凹部２４の底面から浮いた部位とでは、ウエハＷの加熱温度が僅かに異なることからも、ウエハＷの面内における処理がばらついてしまう。更に、処理ガスが成膜ガス（吸着ガス）の場合には、この処理ガスがウエハＷの裏面側に回り込んだ分だけ当該裏面側にパーティクルが付着してしまう。従って、このようにウエハＷをいわば浮いた状態で支持する場合には、ウエハＷの表面側についてはパーティクルの付着が抑えられるが、処理の均一性及び裏面パーティクルについては好ましくない。
【００２０】
そこで、凹部２４の底面に既述の載置台２５を設けることにより、ウエハＷの外端縁が凹部２４の底面に接触せず、しかもウエハＷの裏面側への処理ガスの回り込みが抑制されるので、ウエハＷの表面側のパーティクル、ウエハＷの裏面側のパーティクル及び処理の均一性について、いずれも良好な結果が得られると考えられる。即ち、載置台２５によりウエハＷを支持する場合には、凹部２４の底面にウエハＷを直接載置した時（図７や図８）と、ウエハＷを凹部２４の底面から浮いた状態で支持した時（図９）と、の両者の利点が得られると考えられる。しかしながら、ウエハＷに対して凹部２４が一回り大きく形成されており、しかもウエハＷは処理中にはサセプタ２により公転する。そのため、処理中のウエハＷは、サセプタ２の遠心力によって、ウエハＷの外縁と凹部２４の内縁との間のクリアランスの分だけ、凹部２４内において当該サセプタ２の外周部側に寄った位置に移動する。従って、載置台２５を凹部２４の中央に設けただけだと、即ち背景の項で述べた特許文献２の技術では、ウエハＷの表面側のパーティクルあるいは処理の均一性について良好な結果が得られない。
【００２１】
具体的には、凹部２４の中央に載置台２５を配置した場合（幅寸法Ｌ１、Ｌ２をいずれも２．５ｍｍに設定した場合）には、サセプタ２の遠心力によりウエハＷが凹部２４内において当該サセプタ２の外周部側に移動すると、図１０に示すように、サセプタの中央側では、載置台２５の上端縁からのウエハＷの外端縁の突き出し量ｔが例えば０．５ｍｍ程度と外周側（２．５ｍｍ）よりも小さくなる。そのため、サセプタ２の中央部側において、ウエハＷの裏面側にパーティクルが発生した場合には、このパーティクルがウエハＷの外端縁側を回り込んでウエハＷの表面側に付着してしまうおそれがある。
【００２２】
一方、図１１に示すように、サセプタ２の遠心力によってウエハＷが当該サセプタ２の外周部側にずれた時に、サセプタ２の中央部側においても例えば１ｍｍ程度の十分な突き出し量ｔが確保されるように、例えば載置台２５の直径寸法ｄを短くした場合には、当該中央部側ではウエハＷの表面側へのパーティクルの回り込みについては抑制される。具体的には、直径寸法ｄについては例えば２９６ｍｍに設定すると共に、幅寸法Ｌ１、Ｌ２についてはいずれも３．０ｍｍに設定した場合には、中央部側及び外周部側の突き出し量ｔは夫々１ｍｍ及び３ｍｍとなる。しかし、サセプタ２の外周部側では、突き出し量ｔが大きくなりすぎて、ウエハＷの外端縁の下方側には、広い空間Ｓが形成されるので、図１２にも示すように、当該空間Ｓに処理ガスが回り込んでしまう。そのため、ウエハＷの面内における処理が不均一になると共に、この外端縁の裏面側にパーティクルが付着しやすくなってしまう。言い換えると、このように広い空間ＳがウエハＷの裏面側に形成されると、当該裏面側では既述の図９のように突起部２７により支持された時と同様の特性劣化が生じる。
【００２３】
そこで、本発明では、既に詳述したように、載置台２５について、凹部２４に対してサセプタ２の外周部側に偏心した位置に形成している。具体的にこの載置台２５の形成方法の一例について説明すると、ウエハＷの外端縁の突き出し量ｔをある寸法に設定する時には、サセプタ２の外周部側では、載置台２５の外周端について、サセプタ２の外周部側における凹部２４の内縁から前記突き出し量ｔの分だけサセプタ２の中央部側に離れた位置に形成する。また、サセプタ２の中央部側では、載置台２５の外周端について、サセプタ２の中央部側における凹部２４の内縁から、ウエハＷの外端縁と凹部２４の内縁との間のクリアランスの分だけ、突き出し量ｔよりも余分に外周部側に離間した位置に設定する。こうしてウエハＷが円形であり、従って載置台２５についても円形に形成していることから、当該載置台２５は、中心位置Ｏ１、Ｏ２がサセプタ２の半径方向に互いに離間して並ぶように、凹部２４に対してサセプタ２の外周部側に偏心した位置に形成される。
【００２４】
この例では、前記突き出し量ｔについて、サセプタ２の中央部側及び外周部側の寸法を夫々１ｍｍ及び２ｍｍに設定しており、従って載置台２５の直径寸法ｄは、２９７ｍｍ（＝３０２ｍｍ（凹部２４の直径寸法Ｒ）−１ｍｍ（中央部側の突き出し量ｔ）−２ｍｍ（外周部側の突き出し量ｔ）−２ｍｍ（凹部２４とウエハＷとの間のクリアランス寸法））となっている。また、幅寸法Ｌ１は、中央部側の突き出し量ｔに前記クリアランス寸法を足した寸法（＝３ｍｍ）となり、幅寸法Ｌ２は、外周部側の突き出し量ｔと同じ寸法（＝２ｍｍ）になる。
【００２５】
続いて、成膜装置の各部の説明に戻ると、図２及び図３に示すように、以上説明した凹部２４の通過領域と各々対向する位置には、各々例えば石英からなる６本のノズル３１、３２、３４、３５、４１、４２が真空容器１の周方向に互いに間隔をおいて放射状に配置されている。これら各ノズル３１、３２、３４、３５、４１、４２は、例えば真空容器１の外周壁から中心部領域Ｃに向かってウエハＷに対向して水平に伸びるように各々取り付けられている。この例では、後述の搬送口１５から見て時計周り（サセプタ２の回転方向）にプラズマ発生用ガスノズル３４、分離ガスノズル４１、クリーニングガスノズル３５、第１の処理ガスノズル３１、分離ガスノズル４２及び第２の処理ガスノズル３２がこの順番で配列されている。プラズマ発生用ガスノズル３４の上方側には、図１に示すように、当該プラズマ発生用ガスノズル３４から吐出されるガスをプラズマ化するために、後述のプラズマ発生部８０が設けられている。
【００２６】
処理ガスノズル３１、３２は、夫々第１の処理ガス供給部、第２の処理ガス供給部をなし、分離ガスノズル４１、４２は、各々分離ガス供給部をなしている。また、クリーニングガスノズル３５は、クリーニングガス供給部をなす。尚、図２及び図４はプラズマ発生用ガスノズル３４が見えるようにプラズマ発生部８０及び後述の筐体９０を取り外した状態、図３はこれらプラズマ発生部８０及び筐体９０を取り付けた状態を表している。
【００２７】
各ノズル３１、３２、３４、３５、４１、４２は、流量調整バルブを介して夫々以下の各ガス供給源（図示せず）に夫々接続されている。即ち、第１の処理ガスノズル３１は、Ｓｉ（シリコン）を含む第１の処理ガス例えばＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン、ＳｉＨ2（ＮＨ−Ｃ（ＣＨ3）3）2）ガスなどの供給源に接続されている。第２の処理ガスノズル３２は、第２の処理ガス例えばオゾン（Ｏ3）ガスと酸素（Ｏ2）ガスとの混合ガスの供給源（詳しくはオゾナイザーの設けられた酸素ガス供給源）に接続されている。プラズマ発生用ガスノズル３４は、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスと酸素ガスとの混合ガスからなるプラズマ発生用ガスの供給源に接続されている。分離ガスノズル４１、４２は、分離ガスである窒素（Ｎ2）ガスのガス供給源に各々接続されている。これらガスノズル３１、３２、３４、４１、４２の例えば下面側には、サセプタ２の半径方向に沿って複数箇所にガス吐出孔３３が例えば等間隔に形成されている。
【００２８】
処理ガスノズル３１、３２の下方領域は、夫々第１の処理ガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１及びウエハＷに吸着した第１の処理ガスの成分と第２の処理ガスとを反応させるための第２の処理領域Ｐ２となる。分離ガスノズル４１、４２は、各々第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２とを分離する分離領域Ｄを形成するためのものである。この分離領域Ｄにおける真空容器１の天板１１には、図２及び図３に示すように、概略扇形の凸状部４が設けられており、分離ガスノズル４１、４２は、この凸状部４内に収められている。従って、分離ガスノズル４１、４２におけるサセプタ２の周方向両側には、各処理ガス同士の混合を阻止するために、前記凸状部４の下面である低い天井面が配置され、この天井面の前記周方向両側には、当該天井面よりも高い天井面が配置されている。凸状部４の周縁部（真空容器１の外縁側の部位）は、各処理ガス同士の混合を阻止するために、サセプタ２の外端面に対向すると共に容器本体１２に対して僅かに離間するように、Ｌ字型に屈曲している。
【００２９】
次に、既述のプラズマ発生部８０について説明する。このプラズマ発生部８０は、金属線からなるアンテナ８３をコイル状に巻回して構成されており、サセプタ２の中央部側から外周部側に亘ってウエハＷの通過領域を跨ぐように配置されている。また、このアンテナ８３は、整合器８４を介して周波数が例えば１３．５６ＭＨｚ及び出力電力が例えば５０００Ｗの高周波電源８５に接続されると共に、真空容器１の内部領域から気密に区画されるように配置されている。即ち、既述のプラズマ発生用ガスノズル３４の上方側における天板１１は、平面的に見た時に概略扇形に開口しており、例えば石英などからなる筐体９０によって気密に塞がれている。この筐体９０は、周縁部が周方向に亘ってフランジ状に水平に伸び出すと共に、中央部が真空容器１の内部領域に向かって窪むように形成されており、この筐体９０の内側に前記アンテナ８３が収納されている。図１中１１ａは、筐体９０と天板１１との間に設けられたシール部材であり、９１は、筐体９０の周縁部を下方側に向かって押圧するための押圧部材である。また図１中８６は、プラズマ発生部８０と整合器８４及び高周波電源８５とを電気的に接続するための接続電極である。
【００３０】
筐体９０の下面は、当該筐体９０の下方領域へのＮ2ガスやＯ3ガスなどの侵入を阻止するために、図１に示すように、外縁部が周方向に亘って下方側（サセプタ２側）に垂直に伸び出して、ガス規制用の突起部９２をなしている。そして、この突起部９２の内周面、筐体９０の下面及びサセプタ２の上面により囲まれた領域には、既述のプラズマ発生用ガスノズル３４が収納されている。
【００３１】
筐体９０とアンテナ８３との間には、図１及び図３に示すように、上面側が開口する概略箱型のファラデーシールド９５が配置されており、このファラデーシールド９５は、導電性の板状体である金属板により構成されると共に接地されている。このファラデーシールド９５の底面には、アンテナ８３において発生する電界及び磁界（電磁界）のうち電界成分が下方のウエハＷに向かうことを阻止すると共に、磁界をウエハＷに到達させるために、アンテナ８３の巻回方向に対して直交する方向に伸びるように形成されたスリット９７が周方向に亘ってアンテナ８３の下方位置に設けられている。ファラデーシールド９５とアンテナ８３との間には、これらファラデーシールド９５とアンテナ８３との絶縁を取るために、例えば石英からなる絶縁板９４が介在している。
【００３２】
サセプタ２の外周側において当該サセプタ２よりも僅かに下位置には、リング状のサイドリング１００が配置されており、このサイドリング１００の上面には、互いに周方向に離間するように２箇所に排気口６１、６２が形成されている。言い換えると、真空容器１の底面部１４に２つの排気口が形成され、これら排気口に対応する位置におけるサイドリング１００に、排気口６１、６２が形成されている。これら２つの排気口６１、６２のうち一方及び他方を夫々第１の排気口６１及び第２の排気口６２と呼ぶと、第１の排気口６１は、第１の処理ガスノズル３１と、当該第１の処理ガスノズル３１よりもサセプタの回転方向下流側における分離領域Ｄとの間において、当該分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。第２の排気口６２は、プラズマ発生用ガスノズル３４と、当該プラズマ発生用ガスノズル３４よりもサセプタの回転方向下流側における分離領域Ｄとの間において、当該分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。
【００３３】
第１の排気口６１は、第１の処理ガス及び分離ガスを排気するためのものであり、第２の排気口６２は、第２の処理ガス及び分離ガスに加えて、プラズマ発生用ガスを排気するためのものである。また、クリーニング時には、クリーニングガスを排気する。そして、筐体９０の外縁側におけるサイドリング１００の上面には、当該筐体９０を避けてガスを第２の排気口６２に通流させるための溝状のガス流路１０１が形成されている。これら第１の排気口６１及び第２の排気口６２は、図１に示すように、各々バタフライバルブなどの圧力調整部６５の介設された排気管６３により、真空排気機構である例えば真空ポンプ６４に接続されている。
【００３４】
天板１１の下面における中央部には、図２に示すように、凸状部４における中心部領域Ｃ側の部位と連続して周方向に亘って概略リング状に形成されると共に、その下面が凸状部４の下面と同じ高さに形成された突出部５が設けられている。この突出部５よりもサセプタ２の回転中心側におけるコア部２１の上方側には、中心部領域Ｃにおいて第１の処理ガスと第２の処理ガスとが互いに混ざり合うことを抑制するためのラビリンス構造部１１０が配置されている。このラビリンス構造部１１０は、サセプタ２側から天板１１側に向かって周方向に亘って垂直に伸びる第１の壁部１１１と、天板１１側からサセプタ２に向かって周方向に亘って垂直に伸びる第２の壁部１１２と、をサセプタ２の半径方向に交互に配置した構成を採っている。
【００３５】
真空容器１の側壁には、図２及び図３に示すように図示しない外部の搬送アームとサセプタ２との間においてウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されており、この搬送口１５はゲートバルブＧより気密に開閉自在に構成されている。また、この搬送口１５を臨む位置におけるサセプタ２の下方側には、サセプタ２の貫通孔２４ａを介してウエハＷを裏面側から持ち上げるための図示しない昇降ピンが設けられている。
【００３６】
また、この成膜装置には、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１２０が設けられており、この制御部１２０のメモリ内には後述の成膜処理及び改質処理を行うためのプログラムが格納されている。このプログラムは、後述の装置の動作を実行するようにステップ群が組まれており、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記憶媒体である記憶部１２１から制御部１２０内にインストールされる。
【００３７】
［成膜方法］
次に、本開示の実施形態に係る成膜方法について説明する。本実施形態に係る成膜方法は、成膜工程とクリーニング工程とを含む。即ち、成膜工程でウエハＷに成膜処理を施す際、サセプタ２の表面上にも成膜処理がなされ、サセプタ２上に薄膜が堆積してゆく。かかるサセプタ２上の薄膜を除去する際、本開示の実施形態に係るクリーニング方法が実施される。本実施形態に係るクリーニング方法では、薄膜をエッチングにより除去可能なエッチングガスをクリーニングガスとして用い、真空容器１内のサセプタ２にクリーニングガスを供給し、サセプタ２の表面上に堆積した薄膜をエッチングにより除去するドライクリーニングを行う。なお、このドライクリーニングでは、サセプタ２の表面のみならず、真空容器１の内壁や真空容器１内の部品もクリーニングされる。
【００３８】
クリーニングの頻度は、５〜６枚のウエハＷをサセプタ２上に載置して行う１回の成膜処理毎に行われる場合もあるし、その成膜処理を複数回繰り返し、２〜３回等の所定回数毎にクリーニングを行う場合もある。また、サセプタ２上に堆積した薄膜も膜厚を測定し、所定膜厚に達する度にクリーニングを行う場合もある。いずれの場合でも、少なくとも１回の成膜処理を行い、その後にクリーニングを行う。
【００３９】
よって、一連のプロセスの順序に従い、まず、成膜工程から説明する。
【００４０】
まず、成膜工程を実施する際、サセプタ２は、当該サセプタ２上に載置されるウエハＷが成膜温度例えば３００℃程度となるように、ヒータユニット７によって既に加熱されている。先ず、ゲートバルブＧを開放して、サセプタ２を間欠的に回転させながら、図示しない搬送アームにより搬送口１５を介してサセプタ２上に例えば５枚のウエハＷを載置する。これらウエハＷは、凹部２４の中央位置に各々載置され、従って当該凹部２４の内周面から周方向に亘って離間するように（接触しないように）配置される。この時、各々のウエハＷは、常温であるか、あるいは既に別の熱処理が既に施されていて、サセプタ２上に載置された時、図１３に示すように、当該ウエハＷの面内における温度ばらつきに基づいて山状に反る場合がある。
【００４１】
次いで、ゲートバルブＧを閉じ、真空ポンプ６４により真空容器１内を引き切りの状態にすると共に、サセプタ２を例えば２ｒｐｍ〜２４０ｒｐｍで時計周りに回転させる。各々のウエハＷは、図１４に示すように、サセプタ２の遠心力により、凹部２４内において当該サセプタ２の外周部側に移動する。この時、ウエハＷが成膜温度に到達するまでの時間を待たずにサセプタ２を回転させているので、ウエハＷが山状に反っている場合には平坦化する前に（反ったまま）外周部側に移動する。しかし、ウエハＷが移動する時、ウエハＷの外端縁はサセプタ２の表面や載置台２５の表面から離間しているので、当該外端縁と載置台２５との摺動によるパーティクルの発生が抑制される。
【００４２】
ここで、サセプタ２を静止状態から回転させると、各々のウエハＷは静止したままでいようとするので、当該サセプタ２の回転方向後方側（サセプタ２の進行方向とは反対方向）に移動しようとする。しかし、ウエハＷの外端縁がサセプタ２の外周部側における凹部２４の内周面に接触するように、前記遠心力によりウエハＷがいわば押されるので、凹部２４及び遠心力によりサセプタ２の回転方向におけるウエハＷの位置が規制され、結果として図１５に示すように当該回転方向両側における突き出し量ｔが揃う。従って、サセプタ２によりウエハＷが公転している時、前記突き出し量ｔは周方向に亘って１ｍｍ〜２ｍｍとなる。
【００４３】
そして、以下に説明する成膜処理を行っている間に、あるいは各処理ガスの供給を開始する前に、サセプタ２からの入熱によって、ウエハＷは成膜温度に向かって次第に昇温していき、その後面内に亘ってこの成膜温度にて温度が揃う。従って、ウエハＷが山状に反っていても、図１６に示すように平坦化する。この時、ウエハＷが平坦化するにあたり、当該ウエハＷの外端縁が外側に向かって伸びるように移動するが、このウエハＷの外端縁が載置台２５から離間しているので、同様にパーティクルの発生が抑えられる。
【００４４】
この時、サセプタ２の遠心力によってウエハＷがサセプタ２の外周部側に移動する時に、ウエハＷの裏面と載置台２５の表面とが擦れ合うことによりパーティクルが発生する。しかし、図１７に示すように、ウエハＷの裏面側のパーティクルから見ると、ウエハＷの外端縁が１ｍｍ〜２ｍｍもの長さに亘って周方向に沿って水平に伸び出している。そのため、パーティクルはウエハＷの外端縁を回り込みにくくなっているので、ウエハＷの表面側への付着が抑制される。
【００４５】
そして、処理ガスノズル３１、３２から夫々第１の処理ガス及び第２の処理ガスを吐出すると共に、プラズマ発生用ガスノズル３４からプラズマ発生用ガスを吐出する。また、分離ガスノズル４１、４２から分離ガスを所定の流量で吐出し、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２、７２からも窒素ガスを所定の流量で吐出する。そして、圧力調整部６５により真空容器１内を予め設定した処理圧力に調整すると共に、プラズマ発生部８０に対して高周波電力を供給する。
【００４６】
この時、ウエハＷに対して供給される各処理ガスは、ウエハＷの外端縁と凹部２４の内周面との間の隙間を介してウエハＷの裏面側の領域に回り込もうとするが、既述のように突き出し量ｔを設定していて当該領域にはガスが容易に回り込める程の大きなスペースがないので、ガスの回り込みが抑制される。従って、ウエハＷの裏面側へのパーティクルの付着が抑えられると共に、ウエハＷの表面には各処理ガスが均一に供給される。また、このように突き出し量ｔを設定していることから、載置台２５の上方側の領域ではウエハＷの温度が均一となり、また当該領域を介して外周部側に速やかに伝熱し、こうして各々のウエハＷは面内において温度が揃う。
【００４７】
そして、ウエハＷの表面では、サセプタ２の回転によって第１の処理領域Ｐ１において第１の処理ガスが吸着し、次いで第２の処理領域Ｐ２においてウエハＷ上に吸着した第１の処理ガスと第２の処理ガスとの反応が起こり、薄膜成分であるシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）の分子層が１層あるいは複数層形成されて反応生成物が形成される。この時、反応生成物中には、例えば第１の処理ガスに含まれる残留基のため、水分（ＯＨ基）や有機物などの不純物が含まれている場合がある。
【００４８】
一方、プラズマ発生部８０の下方側では、高周波電源８５から供給される高周波電力により発生した電界及び磁界のうち電界は、ファラデーシールド９５により反射あるいは吸収（減衰）されて、真空容器１内への到達が阻害される（遮断される）。磁界は、ファラデーシールド９５のスリット９７を通過して、筐体９０の底面を介して真空容器１内に到達する。従って、プラズマ発生用ガスノズル３４から吐出されたプラズマ発生用ガスは、スリット９７を介して通過してきた磁界によって活性化されて、例えばイオンやラジカルなどのプラズマが生成する。
【００４９】
そして、磁界により発生したプラズマ（活性種）がウエハＷの表面に接触すると、反応生成物の改質処理が行われる。具体的には、例えばプラズマがウエハＷの表面に衝突することにより、例えばこの反応生成物から前記不純物が放出されたり、反応生成物内の元素が再配列されて緻密化（高密度化）が図られたりすることになる。こうしてサセプタ２の回転を続けることにより、ウエハＷ表面への第１の処理ガスの吸着、ウエハＷ表面に吸着した第１の処理ガスの成分の反応及び反応生成物のプラズマ改質がこの順番で多数回に亘って行われて、反応生成物が積層されて薄膜が形成される。この時、既述のように各々のウエハＷに対して各ガスが面内に亘って均一に供給され、またウエハＷの面内における温度が揃っていることから、薄膜の膜厚は面内に亘って均一となる。
【００５０】
また、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２との間に窒素ガスを供給しているので、第１の処理ガスと第２の処理ガス及びプラズマ発生用ガスとが互いに混合しないように各ガスが排気される。更に、サセプタ２の下方側にパージガスを供給しているため、サセプタ２の下方側に拡散しようとするガスは、前記パージガスにより排気口６１、６２側へと押し戻される。
【００５１】
上述の実施の形態によれば、ウエハＷを落とし込んで収納するための凹部２４について、ウエハＷよりも大きく形成すると共に、ウエハＷよりも小さく形成した載置台２５をこの凹部２４内に形成している。そして、この載置台２５について、ウエハＷがサセプタ２の遠心力によって当該サセプタ２の外周部側に移動した時、ウエハＷの外端縁が周方向に亘って載置台２５の上端縁から突き出す（はみ出す）ように、凹部２４の中心位置に対して載置台２５の中心位置を外周部側に偏心させている。そのため、突き出し量ｔについて、ウエハＷの周方向に亘って、ウエハＷの裏面側で発生したパーティクルが表面側に舞い上がることを抑制できる寸法を確保しつつ、処理ガスがウエハＷの裏面側に回り込める程度の大きなスペースが形成されることを抑制できる。従って、面内に亘って膜厚の均一性の高い処理を行うことができると共に、ウエハＷへのパーティクルの付着を抑制できる。そのため、ウエハＷが山状に反っていても、サセプタ２に載置して直ぐに処理（サセプタ２の回転）を開始できるので、スループットの低下を抑制できる。
【００５２】
ここで、サセプタ２の遠心力によってウエハＷの外端縁が凹部２４の内周面に接触した時の突き出し量ｔとしては、既述のように、小さすぎるとパーティクルがウエハＷの表面側に回り込みやすくなり、一方大きすぎると面内における膜厚の均一性が悪くなったりウエハＷの裏面にパーティクルが付着しやすくなったりすることから、ウエハＷの周方向に亘って１ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。
【００５３】
既述の例では、突き出し量ｔについて、サセプタ２の外周部側及び中央部側にて夫々２ｍｍ及び１ｍｍに設定したが、周方向に亘って例えば２ｍｍに設定しても良い。この場合には、載置台２５の直径寸法ｄ、幅寸法Ｌ１及び幅寸法Ｌ２は、例えば夫々２９６ｍｍ、４ｍｍ及び２ｍｍに設定される。
【００５４】
ここで、以上説明した成膜装置の他の例について列挙する。図１９は、載置台２５について、上端面から下方側に向かう程、直径寸法ｄが大きくなるように形成した例を示している。また、図２０は、載置台２５の直径寸法ｄについて、上端面から下方側に向かう程小さくなるように形成した例を示している。図１９や図２０の場合であっても、ウエハＷの突き出し量ｔは既述の例と同様に設定される。
【００５５】
このように、凹部２４の中央部に基板を接触支持可能な載置台２５を設け、載置台２５の周囲にリング状の溝２６を設けることにより、ウエハＷと凹部２４の内壁とウエハＷのエッジとの接触を防止することができ、この接触に起因するパーティクルの発生を防止することができる。
【００５６】
成膜処理を終えた後は、各ノズル３１、３２、３４、４１、４２からのガスの供給を停止させ、サセプタ２の回転を停止させる。そして、サセプタ２を間欠的に回転させ、搬送口１５からウエハＷを１枚ずつ搬出する。総てのウエハＷを搬出したら、１ラン（１回転の成膜処理）が終了する。
【００５７】
ここで、成膜処理の間、ウエハＷの表面上のみならず、サセプタ２の表面上にも成膜処理がなされ、薄膜が堆積しているので、サセプタ２のクリーニングを行う。
【００５８】
まず、本実施形態に係るクリーニング方法を説明する前に、従来のクリーニング方法について説明する。
【００５９】
図２１は、従来のクリーニング方法を示した図である。なお、図２１においては、従来のクリーニング方法を含む成膜方法全体について説明する。
【００６０】
図２１（ａ）は、成膜プロセスを実施する前のウエハＷの状態を示した図である。ウエハＷは、サセプタ２の凹部２４内の載置台２５上に載置される。載置台２５の周囲には、リング状の溝２６が形成されている。
【００６１】
図２１（ｂ）は、成膜プロセス後のウエハＷ及びサセプタ２の状態を示した図である。ウエハＷ及びサセプタ２の双方とも、露出している部分に薄膜が成膜される。即ち、載置台２５とウエハＷの裏面の接触部分は、露出していないので薄膜は形成されず、それ以外の部分に薄膜Ｔが形成される。具体的には、ウエハの表面、側面及び載置台２５と接触していないウエハＷの裏面外周部、凹部２４の側面、底面及び載置台２５の側面、サセプタ２の平坦な上面に薄膜Ｔが形成される。
【００６２】
図２１（ｃ）は、ドライクリーニング前のサセプタ２の状態を示した図である。ウエハＷが凹部２４から搬出されると、載置台２５の上面以外の領域に薄膜Ｔが形成された状態となっている。
【００６３】
この状態で、クリーニングガスノズル３５からクリーニングガスが供給され、サセプタ２のドライクリーニングが行われる。一般的には、サセプタ２を回転した状態でクリーニングを行う。クリーニングガスは、薄膜をエッチング除去できるガスが用いられ、例えば、ＣｌＦ３、ＮＦ３等のフッ素含有ガスを用いる場合が多い。
【００６４】
図２１（ｄ）は、ドライクリーニング後のサセプタ２の状態を示した図である。図２０（ｃ）に示した状態でドライクリーニングを行うと、薄膜Ｔが存在する領域は薄膜がエッチングされるが。薄膜Ｔの存在しない載置台２５は、載置台２５の表面がエッチングされてしまう。載置台２５は、一般的には、サセプタ２の一部として石英で構成される場合が多いが、ドライクリーニングに用いられるクリーニングガスは、エッチング効果が高いガスを使用しているため、成膜プロセスで堆積した薄膜のみならず、石英からなる載置台２５をもエッチングしてしまう。
【００６５】
かかるエッチングにより、載置台２５の表面が削られ、載置台２５の高さは若干低くなる。このようなことをドライクリーニング時に繰り返すと、載置台２５のサイズは徐々に異なってゆき、成膜プロセスの再現性が低くなってしまう。
【００６６】
図２２は、従来のクリーニング方法から発生する問題点の一例を説明するための図である。図２２においては、図２１（ｄ）に示した載置台２５の高さが低くなった場合に発生する問題点の一例について説明する。
【００６７】
図２２（ａ）は、成膜工程においてウエハＷを凹部２４内の載置台２５上に載置する状態を示した図である。図２２（ａ）に示されるように、３本（図２２（ａ）においては１本のみ図示）の昇降ピン２８が上昇してウエハＷを保持し、昇降ピン２８が下降してウエハＷを凹部２４内の載置台２５上に載置する。
【００６８】
図２２（ｂ）は、ウエハＷを凹部２４内の載置台２５上に載置した状態を示した図である。図２２（ｂ）に示されるように、また、前半に説明したように、ウエハＷを載置台２５に載置した際、ウエハＷは熱変形する。その際、リング状の溝２６が形成されていることにより、ウエハＷのエッジと凹部２４の内壁との接触を防止することができ、パーティクルの発生を防止できることを意図していることは、先に説明した通りである。
【００６９】
図２２（ｃ）は、ウエハＷが変形した場合のウエハＷと凹部２４との関係を示した図である。図２２（ｃ）に示されるように、載置台２５が低くなると、載置台２５と溝２６との高低差が減少するため、ウエハＷの変形の大きさによっては、ウエハＷのエッジが溝２６と接触してしまい、パーティクルが発生してしまう。即ち、溝２６の深さは、最初はウエハＷが変形しても接触しない程度の深さに設定されていたが、載置台２５が低くなったことにより、その深さが変化してしまい、ウエハＷと溝２６との接触を回避できなくなってしまう。これでは、載置台２５及び溝２６が本来の機能を果たすことができず、成膜プロセスに悪影響を与えてしまう。
【００７０】
図２３は、本実施形態に係るクリーニング方法を含む成膜方法の一例を示した図である。
【００７１】
図２３（ａ）は、成膜プロセス前のウエハＷ及びサセプタ２の状態を示した図である。成膜プロセス前に、ウエハＷは凹部２４内の載置台２５上に載置される。載置台２５の周囲には、リング状の溝２６が形成されている。この状態で、成膜プロセスが開始される。
【００７２】
図２３（ｂ）は、成膜プロセス後のウエハＷ及びサセプタ２の状態を示した図である。成膜プロセス（成膜工程）の実施により、ウエハＷ及びサセプタ２の双方とも、露出している部分に薄膜が成膜される。即ち、載置台２５とウエハＷの裏面の接触部分は、露出していないので薄膜は形成されず、それ以外の部分に薄膜Ｔが形成される。具体的には、ウエハの表面、側面及び載置台２５と接触していないウエハＷの裏面外周部、凹部２４の側面、底面及び載置台２５の側面、サセプタ２の平坦な上面に薄膜Ｔが形成される。
【００７３】
図２３（ｃ）は、ドライクリーニング前のサセプタ２の状態を示した図である。ウエハＷを凹部２４から搬出した後、代わりに保護部材１３０を載置台２５上に載置する。保護部材１３０は、ウエハＷと近似した平面形状、大きさを有することが好ましく、ウエハＷと略同一の平面形状及び大きさを有することが更に好ましく、ウエハＷと同一の平面形状及び大きさを有することが最も好ましい。
【００７４】
これにより、ウエハＷが載置されていた成膜プロセス時と同様の状態を作り出すことができ、成膜プロセス時にウエハＷで覆われていた領域を、保護部材１３０により同様に覆うことができる。これにより、薄膜が形成されていない載置台２５の上面を覆うことができ、クリーニングガスによる載置台２５の上面のエッチングを防止することができる。
【００７５】
このような状態で、サセプタ２を回転させ、クリーニングガスノズル３５からクリーニングガスを供給する。クリーニングガスは、上述のように、薄膜Ｔをエッチングにより除去できる種々のガスを用いることができ、例えば、ＣｌＦ３、ＮＦ3等のフッ素含有ガスを用いることができる。
【００７６】
保護部材１３０は、ウエハＷの代わりに用いる部材であり、ダミーウエハと呼んでもよい。保護部材１３０の材質としては、クリーニングガスによりエッチングされてもパーティクルを発生しない材質か、又はクリーニングガスに対するエッチング耐性が高く、クリーニングガスに殆どエッチングされない材質であることが好ましい。いずれの場合であっても、パーティクルを発生させない材質であればよい。
【００７７】
保護部材１３０がエッチングされても、パーティクルを発生させない材質としては、例えば、シリコンが挙げられる。また、エッチング耐性の高い保護部材１３０としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、石英、カーボン、セラミクス等が挙げられる。セラミクスの場合、金属汚染を発生させない材料を用いることが好ましい。シリコンを用いる場合、ウエハＷの材料と同一であるので、成膜プロセスに悪影響を与えないという点では、非常に好ましい。但し、エッチングにより削られるので、使い捨て的な用途になる。一方、ＳｉＣ、石英、カーボン、セラミクス等は、エッチング耐性が高いので、複数回用いることができるという利点がある。但し、ウエハＷとは異なる材料であり、完全なダミーウエハではないので、プロセスによっては、安全確実なシリコンを保護部材１３０として用いる方が好ましい、という場合もあり得る。このように、保護部材１３０の材質は、用途に応じて適宜適切な材料を用いることができる。
【００７８】
また、保護部材１３０の平面的な大きさは、載置台２５を覆うことができる大きさを有すれば、種々の大きさとすることができる。しかしながら、クリーニング工程においても、サセプタ２を回転させながらクリーニングを行うため、遠心力が働き、ウエハＷの外側のエッジが、凹部２４の外側の内周面に接触した状態でクリーニングが行われる場合が多い。その際、ウエハＷと大きさが異なると、成膜時と条件が若干異なる状態となり、成膜量とエッチング量との位置的なバランスが異なる場合もあり得るので、可能な限りウエハＷに近似した形状及び大きさ、最も好ましくは同一の形状及び大きさの保護部材１３０を用いることが好ましい。サセプタ２の表面の露出部分であっても、完全に露出している部分と、ウエハＷに覆われがちな溝２６の外周部分では、膜厚が異なる状態で薄膜が形成されているので、クリーニングも成膜時に対応した露出の程度で行うことがより好ましいからである。
【００７９】
図２３（ｄ）は、ドライクリーニング後のサセプタ２の状態を示した図である。図２３（ｄ）に示されるように、載置台２５は、保護部材１３０により覆われて保護されていたため、クリーニングガスが接触せず、エッチングされない状態を保っている。また、薄膜Ｔが形成されていた領域は、薄膜Ｔが除去され、サセプタ２の表面が露出した成膜プロセス前と同様の状態にすることができる。
【００８０】
このように、本実施形態に係るクリーニング方法及び成膜方法によれば、クリーニング工程において、成膜工程でウエハＷが載置された箇所に保護部材１３０を載置してドライクリーニングを行うことにより、成膜時と類似した状態でクリーニングを行うことができる。膜厚に比例してエッチング量が分布するようなクリーニングにより、成膜時に露出が大きく、膜厚が大きい箇所はエッチング量も多くなり、成膜時に露出が小さく、膜厚が小さい箇所はエッチング量も小さくなる。これにより、堆積した薄膜Ｔのみをエッチングすることができ、サセプタ２の表面を削ることなくクリーニングを行うことができる。サセプタ２の表面をエッチングしなければ、石英のパーティクルが発生しないので、成膜プロセスに悪影響を及ぼさない。また、保護部材１３０も、エッチングされても成膜プロセスに悪影響を及ぼさない材料か、エッチング耐性が高い材料から構成されているので、保護部材１３０から生じるパーティクルにより、成膜プロセスに悪影響を及ぼすことも無い。
【００８１】
このように、本実施形態に係るクリーニング方法及び成膜方法によれば、成膜プロセスにコンタミネーション等の悪影響を及ぼすことなくサセプタ２をクリーニングすることができ、サセプタ２の寿命も延ばすことができる。
【００８２】
クリーニングを行った後は、ウエハＷを真空容器１内に搬入し、再び成膜工程を行う。クリーニング工程と成膜工程は交互に行うが、成膜工程１回に対してクリーニングを１回、というように１対１に対応させる必要は必ずしも無く、２回成膜処理を実施してからクリーニング、３回成膜処理を実施してからクリーニング等、用途に応じてクリーニング頻度は変更することができる。
【００８３】
なお、本実施形態においては、クリーニング方法及び成膜方法を、凹部２４内に載置台２５及び溝２６が形成されている成膜装置に適用する例を挙げて説明したが、これらは必須ではなく、種々の成膜装置に本実施形態に係るクリーニング方法及び成膜方法を適用することができる。
【００８４】
成膜時と同様の状態となるように保護部材１３０を載置し、ウエハＷを成膜するのと同様の条件でクリーニングを行うというのは、載置台２５及び溝２６の有無に拘わらず実施可能だからである。
【００８５】
以上、本開示の好ましい実施形態について詳説したが、本開示は、上述した実施形態に制限されることはなく、本開示の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００８６】
Ｗ    ウエハ
１    真空容器
２    サセプタ
２４    凹部
２５    載置台
２６    溝
３１、３２    処理ガスノズル
３５    クリーニングガスノズル
６１、６２    排気口
１３０    保護部材
【図１】
2020077750.tif 000003
【図２】
2020077750.tif 000004
【図３】
2020077750.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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