(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内部にガスを供給し、該容器内部に付着した金属を供給したガスと化合させ、該金属及びガスが化合した金属化合物を気化させて該容器を洗浄する洗浄方法において、
前記容器内部にハロゲン化ガスを供給して、容器内部に付着した金属にハロゲン化処理を施す第一工程と、
前記容器内部にヘキサフルオロアセチルアセトン、メチルシクロペンタジエン、シクロペンタジエン及びトリフルオロフォスフィンからなる群から選択された少なくとも一種を含む錯体化ガスを供給して、ハロゲン化処理を施した金属に錯体化処理を施す第二工程と
を備える
ことを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
錯体化処理を施してなる金属錯体に気化の処理を施す第三工程
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記第一工程又は第二工程における処理圧力を前記第三工程の処理圧力以上に設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記第一工程又は第二工程における処理温度を前記第三工程の処理温度以上に設定する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の洗浄方法。
【請求項５】
前記第一工程及び第二工程を繰り返す
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の洗浄方法。
【請求項６】
前記第一工程、第二工程及び第三工程を繰り返す
ことを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか一項に記載の洗浄方法。
【請求項７】
前記第一工程及び第二工程の間で、前記容器内部にパージガスを供給する
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の洗浄方法。
【請求項８】
前記第一工程又は第二工程の際、前記容器内部に水蒸気又はアルコールガスを供給する
ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の洗浄方法。
【請求項９】
前記第一工程の前に、前記容器内部に酸化ガスを供給して、容器内部に付着した金属に酸化処理を施す酸化工程を備え、
前記第一工程は、前記容器内部にフッ化ガスを供給して、酸化処理を施した金属にフッ化処理を施し、
前記第二工程は、前記容器内部に前記錯体化ガスを供給して、フッ化処理を施した金属に錯体化処理を施す
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の洗浄方法。
【請求項１０】
前記酸化工程及び第一工程の間で、前記容器内部にパージガスを供給する
ことを特徴とする請求項９に記載の洗浄方法。
【請求項１１】
内部に収容した被処理体に金属成分を含む処理ガスを用いて処理を施す処理容器と、
前記処理ガスの金属成分に含まれる金属が付着した処理容器内部に洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給手段と
を備え、
前記処理容器内部に付着した金属を前記洗浄ガス供給手段が供給した洗浄ガスと化合させ、該金属及び洗浄ガスが化合した金属化合物を気化させて前記処理容器を洗浄する処理装置において、
前記洗浄ガス供給手段は、
前記処理容器内部にハロゲン化ガスを供給する第一ガス供給手段と、
前記処理容器内部にヘキサフルオロアセチルアセトン、メチルシクロペンタジエン、シクロペンタジエン及びトリフルオロフォスフィンからなる群から選択された少なくとも一種を含む錯体化ガスを供給する第二ガス供給手段と
を含み、
前記第一ガス供給手段が処理容器内部にハロゲン化ガスを供給した後、前記第二ガス供給手段が処理容器内部に錯体化ガスを供給するようにしてある
ことを特徴とする処理装置。
【請求項１２】
前記処理容器内部の圧力を制御する圧力制御手段
を備え、
該圧力制御手段は、
前記第一ガス供給手段がハロゲン化ガスを供給する場合、又は前記第二ガス供給手段が錯体化ガスを供給する場合の処理容器内部の圧力を、前記錯体化ガスにより生成された金属錯体を気化させる場合の処理容器内部の圧力以上にするようにしてある
ことを特徴とする請求項１１に記載の処理装置。
【請求項１３】
前記処理容器の温度を制御する温度制御手段
を備え、
該温度制御手段は、
前記第一ガス供給手段がハロゲン化ガスを供給する場合、又は前記第二ガス供給手段が錯体化ガスを供給する場合の処理容器の温度を、前記錯体化ガスにより生成された金属錯体を気化させる場合の処理容器の温度以上にするようにしてある
ことを特徴とする請求項１１に記載の処理装置。
【請求項１４】
前記洗浄ガス供給手段は、前記処理容器内部に酸化ガスを供給する酸化ガス供給手段を含み、
前記第一ガス供給手段は前記処理容器内部にフッ化ガスを供給するようにしてあり、
前記酸化ガス供給手段は、前記第一ガス供給手段が前記処理容器内部にフッ化ガスを供給する前に、該処理容器内部に酸化ガスを供給するようにしてある
ことを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれか一項に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置内部を洗浄する洗浄方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理装置の処理容器内部に付着した金属を洗浄する方法として、ドライ洗浄方法がある。例えば特許文献１には、酸化ガス又はハロゲン化ガスと錯体化ガスとを用いて蒸気圧の高い金属錯体を形成し、この金属錯体を気化させるドライ洗浄方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２５１９６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のドライ洗浄方法は、酸化ガス又はハロゲン化ガスと錯体化ガスとを高温下で同時に処理容器内部に流すため、酸化ガス又はハロゲン化ガスと錯体化ガスとが反応してしまい、金属の錯体化が十分進まない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、容器内部に付着した金属の錯体化の効率を向上させることができる洗浄方法及び処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に係る洗浄方法は、容器内部にガスを供給し、該容器内部に付着した金属を供給したガスと化合させ、該金属及びガスが化合した金属化合物を気化させて該容器を洗浄する洗浄方法において、前記容器内部にハロゲン化ガスを供給して、容器内部に付着した金属にハロゲン化処理を施す第一工程と、前記容器内部にヘキサフルオロアセチルアセトン、メチルシクロペンタジエン、シクロペンタジエン及びトリフルオロフォスフィンからなる群から選択された少なくとも一種を含む錯体化ガスを供給して、ハロゲン化処理を施した金属に錯体化処理を施す第二工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本願に係る洗浄方法は、錯体化処理を施してなる金属錯体に気化の処理を施す第三工程を備えることを特徴とする。
【０００８】
本願に係る洗浄方法は、前記第一工程又は第二工程における処理圧力を前記第三工程の処理圧力以上に設定することを特徴とする。
【０００９】
本願に係る洗浄方法は、前記第一工程又は第二工程における処理温度を前記第三工程の処理温度以上に設定することを特徴とする。
【００１０】
本願に係る洗浄方法は、前記第一工程及び第二工程を繰り返すことを特徴とする。
【００１１】
本願に係る洗浄方法は、前記第一工程、第二工程及び第三工程を繰り返すことを特徴とする。
【００１２】
本願に係る洗浄方法は、前記第一工程及び第二工程の間で、前記容器内部にパージガスを供給することを特徴とする。
【００１３】
本願に係る洗浄方法は、前記第一工程又は第二工程の際、前記容器内部に水蒸気又はアルコールガスを供給することを特徴とする。
本願に係る洗浄方法は、前記第一工程の前に、前記容器内部に酸化ガスを供給して、容器内部に付着した金属に酸化処理を施す酸化工程を備え、前記第一工程は、前記容器内部にフッ化ガスを供給して、酸化処理を施した金属にフッ化処理を施し、前記第二工程は、前記容器内部に前記錯体化ガスを供給して、フッ化処理を施した金属に錯体化処理を施す
ことを特徴とする。
本願に係る洗浄方法は、前記酸化工程及び第一工程の間で、前記容器内部にパージガスを供給することを特徴とする。
【００１４】
本願に係る処理装置は、内部に収容した被処理体に金属成分を含む処理ガスを用いて処理を施す処理容器と、前記処理ガスの金属成分に含まれる金属が付着した処理容器内部に洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給手段とを備え、前記処理容器内部に付着した金属を前記洗浄ガス供給手段が供給した洗浄ガスと化合させ、該金属及び洗浄ガスが化合した金属化合物を気化させて前記処理容器を洗浄する処理装置において、前記洗浄ガス供給手段は、前記処理容器内部にハロゲン化ガスを供給する第一ガス供給手段と、前記処理容器内部にヘキサフルオロアセチルアセトン、メチルシクロペンタジエン、シクロペンタジエン及びトリフルオロフォスフィンからなる群から選択された少なくとも一種を含む錯体化ガスを供給する第二ガス供給手段とを含み、前記第一ガス供給手段が処理容器内部にハロゲン化ガスを供給した後、前記第二ガス供給手段が処理容器内部に錯体化ガスを供給するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本願に係る処理装置は、前記処理容器内部の圧力を制御する圧力制御手段を備え、該圧力制御手段は、前記第一ガス供給手段がハロゲン化ガスを供給する場合、又は前記第二ガス供給手段が錯体化ガスを供給する場合の処理容器内部の圧力を、前記錯体化ガスにより生成された金属錯体を気化させる場合の処理容器内部の圧力以上にするようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本願に係る処理装置は、前記処理容器の温度を制御する温度制御手段を備え、該温度制御手段は、前記第一ガス供給手段がハロゲン化ガスを供給する場合、又は前記第二ガス供給手段が錯体化ガスを供給する場合の処理容器の温度を、前記錯体化ガスにより生成された金属錯体を気化させる場合の処理容器の温度以上にするようにしてあることを特徴とする。
本願に係る処理装置は、前記洗浄ガス供給手段は、前記処理容器内部に酸化ガスを供給する酸化ガス供給手段を含み、前記第一ガス供給手段は前記処理容器内部にフッ化ガスを供給するようにしてあり、前記酸化ガス供給手段は、前記第一ガス供給手段が前記処理容器内部にフッ化ガスを供給する前に、該処理容器内部に酸化ガスを供給するようにしてあることを特徴とする。
【００１７】
本願に係る洗浄方法にあっては、第一工程は、容器内部にハロゲン化ガスを供給し、容器内部に付着した金属をハロゲン化する。第二工程は、容器内部に錯体化ガスを供給し、ハロゲン化した金属を錯体化する。
【００１８】
本願に係る洗浄方法にあっては、第三工程は、第二工程により生成した金属錯体を気化させる。
【００１９】
本願に係る洗浄方法にあっては、第一又は第二工程の圧力は、第三工程の圧力以上である。
【００２０】
本願に係る洗浄方法にあっては、第一又は第二工程の温度は、第三工程の温度以上である。
【００２１】
本願に係る洗浄方法にあっては、第一工程と第二工程とを繰り返す。
【００２２】
本願に係る洗浄方法にあっては、第一工程と第二工程と第三工程とを繰り返す。
【００２３】
本願に係る洗浄方法にあっては、第一及び第二工程の間で、容器内部にパージガスを供給する。
【００２４】
本願に係る洗浄方法にあっては、第一又は第二工程の際に、容器内部に水蒸気又はアルコールガスを供給する。
本願に係る洗浄方法にあっては、第一工程の前に、容器内部に酸化ガスを供給し、容器内部に付着した金属に酸化処理を施す。第一工程は、容器内部にフッ化ガスを供給し、酸化処理を施した金属にフッ化処理を施す。第二工程は、容器内部に錯体化ガスを供給し、フッ化処理を施した金属に錯体化処理を施す。
本願に係る洗浄方法にあっては、酸化工程及び第一工程の間で、容器内部にパージガスを供給する。
【００２５】
本願に係る処理装置にあっては、第一ガス供給手段は、処理容器内部にハロゲン化ガスを供給する。第二ガス供給手段は、処理容器内部に錯体化ガスを供給する。本願に係る処理装置は、第一ガス供給手段により処理容器にハロゲン化ガスを供給した後に、第二ガス供給手段により処理容器に錯体化ガスを供給する。
【００２６】
本願に係る処理装置にあっては、第一ガス供給手段がハロゲン化ガスを処理容器に供給する場合、又は第二ガス供給手段が錯体化ガスを処理容器に供給する場合の処理容器内部の圧力が、錯体化ガスにより生成した金属錯体を気化させる場合の圧力以上になるように制御する。
【００２７】
本願に係る処理装置にあっては、第一ガス供給手段がハロゲン化ガスを処理容器に供給する場合、又は第二ガス供給手段が錯体化ガスを処理容器に供給する場合の処理容器の温度が、錯体化ガスにより生成した金属錯体を気化させる場合の温度以上になるように制御する。
本願に係る処理装置にあっては、酸化ガス供給手段は、処理容器内部に酸化ガスを供給する。第一ガス供給手段は、処理容器内部にフッ化ガスを供給する。酸化ガス供給手段は、第一ガス供給手段が処理容器内部にフッ化ガスを供給する前に、酸化ガスを供給する。
【発明の効果】
【００２８】
容器内部に付着した金属の錯体化の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１に係る処理装置のブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る処理容器の説明図である。
【図３】実施の形態１に係るコンピュータのブロック図である。
【図４】Ｈｈｆａｃの分解特性を示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係る洗浄処理のタイムチャートの一例である。
【図６】実施の形態１に係る洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１に係る洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２に係る処理装置のブロック図である。
【図９】実施の形態２に係る処理容器の説明図である。
【図１０】実施の形態２に係る洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２に係る洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００３１】
実施の形態１
実施の形態１に係る処理装置は、例えば半導体ウエハ、プラスチック基板等を被処理体とする成膜装置、アニール装置、パターン形成装置、エッチング装置等である。
図１は、実施の形態１に係る処理装置１のブロック図である。
処理装置１は、酸化ハロゲン化ガス供給部２、パージガス供給部３、促進ガス供給部４、錯体化ガス供給部５、供給ガスライン６、排気部７、ベントライン８、処理容器９、コンピュータ１０及び図示しない処理ガス供給部を含む。
なお、処理装置１は処理ガス供給部を含まなくてもよい。処理ガス供給部は、処理装置１が例えば成膜装置である場合、成膜用処理ガスを処理容器９に供給する構成部である。
【００３２】
酸化ハロゲン化ガス供給部２は、処理容器９に金属を酸化又はハロゲン化するガスを供給する構成部である。酸化ハロゲン化ガス供給部２は、酸化ハロゲン化ガス供給ライン２１、ＭＦＣ（Mass Flow Controller）２２、バルブ２Ａ、２Ｂを含む。酸化ハロゲン化ガス供給ライン２１の上流側端には、図示しない酸化ハロゲン化ガス供給源が接続されている。図１における酸化・ハロゲン化ガスとは、酸化ガス又はハロゲン化ガスの意味である。酸化ハロゲン化ガス供給ライン２１は、酸化ハロゲン化ガス供給源から酸化ガス又はハロゲン化ガスを、供給ガスライン６に供給する。ＭＦＣ２２は、酸化ガス又はハロゲン化ガスの流量を制御する。バルブ２ＡはＭＦＣ２２の上流側に、バルブ２ＢはＭＦＣ２２の下流側に配置されており、酸化ハロゲン化ガス供給ライン２１を開閉する。
【００３３】
酸化ハロゲン化ガス供給源には、例えば酸素、空気、炭酸ガス等の酸化ガス又はフッ化塩素、フッ化水素等のハロゲン化ガスが貯留されている。実施の形態１では、酸化ハロゲン化ガス供給源には酸素又はフッ化水素が貯留されており、夫々酸化ハロゲン化ガス供給部２は処理容器９に酸素又はフッ化水素を供給する。
【００３４】
パージガス供給部３は、処理容器９にパージガス、希釈ガス、キャリアガス等のガスを供給する構成部である。パージガス供給部３が処理容器９に供給するガスは、例えばヘリウム、アルゴン等の不活性ガス又は窒素等のガスである。実施の形態１では、パージガス供給部３は窒素ガスを処理容器９に供給する。
【００３５】
パージガス供給部３は、パージガス供給ライン３１、ＭＦＣ３２、バルブ３Ａ、３Ｂを含む。パージガス供給ライン３１の上流側端には、図示しないパージガス供給源が接続されている。パージガス供給ライン３１は、パージガス供給源から窒素ガスを供給ガスライン６に供給する。ＭＦＣ３２は、窒素ガスの流量を制御する。バルブ３ＡはＭＦＣ３２の上流側に、バルブ３ＢはＭＦＣ３２の下流側に配置されており、パージガス供給ライン３１を開閉する。
【００３６】
促進ガス供給部４は、処理容器９に処理容器９内部の洗浄に係る反応を促進するガスを供給する構成部である。促進ガス供給部４が処理容器９に供給するガスは、例えば水蒸気又はアルコールである。実施の形態１では、促進ガス供給部４は水蒸気を処理容器９に供給する。
【００３７】
促進ガス供給部４は、促進ガス供給ライン４１、ＭＦＣ４２、促進ガス供給源４３、バルブ４Ａ、４Ｂを含む。促進ガス供給ライン４１は、促進ガス供給源４３から水蒸気を供給ガスライン６に供給する。ＭＦＣ４２は、水蒸気の流量を制御する。バルブ４ＡはＭＦＣ４２の上流側に、バルブ４ＢはＭＦＣ４２の下流側に配置されており、促進ガス供給ライン４１を開閉する。
【００３８】
促進ガス供給源４３は、ヒータを備えており、その内部には水が貯留されている。促進ガス供給源４３は、ヒータにより貯留された水を加熱し、気化した水蒸気を促進ガス供給ライン４１に供給する。
なお、処理装置１は、促進ガス供給部４を含まなくてもよい。
【００３９】
錯体化ガス供給部５は、処理容器９に錯体化ガスを供給する構成部である。錯体化ガス供給部５が処理容器９に供給する錯体化ガスは、例えばＨｈｆａｃ（ヘキサフルオロアセチルアセトン）、ＭｅＣｐ（メチルシクロペンタジエン）、ＨＣｐ（シクロペンタジエン）、ＰＦ3 （トリフルオロフォスフィン）等である。実施の形態１では、錯体化ガス供給部５はＨｈｆａｃを処理容器９に供給する。
【００４０】
錯体化ガス供給部５は、パージガスライン５１、錯体化ガス原料容器５２、錯体化ガス供給ライン５３、バルブ５Ａ、５Ｂを含む。パージガスライン５１は、図示しないパージガス供給源からパージガス、希釈ガス等を錯体化ガス原料容器５２に供給する。パージガス供給源が錯体化ガス原料容器５２に供給するガスは、例えばヘリウム、アルゴン等の不活性ガス又は窒素等のガスである。実施の形態１では、パージガス供給源が錯体化ガス原料容器５２に供給するガスは、窒素である。また、錯体化ガスの蒸気圧が低い場合、パージガス供給源が錯体化ガス原料容器５２に供給するガスは、錯体化ガス原料容器５２に貯留された錯体化ガスの原料をバブリングする作用も有している。
【００４１】
錯体化ガス原料容器５２には、Ｈｈｆａｃが貯留されている。錯体化ガス供給ライン５３は、錯体化ガス原料容器５２からＨｈｆａｃを供給ガスライン６に供給する。バルブ５Ａはパージガスライン５１を開閉し、バルブ５Ｂは錯体化ガス供給ライン５３を開閉する。
【００４２】
なお、酸化ハロゲン化ガス供給部２の酸化ハロゲン化ガス供給源、パージガス供給部３及び錯体化ガス供給部５のパージガス供給部、並びに促進ガス供給部４の促進ガス供給源４３は、処理装置１に含まれなくてもよい。
【００４３】
酸化ハロゲン化ガス供給ライン２１、パージガス供給ライン３１及び促進ガス供給ライン４１の下流側端は合流し、供給ガスライン６に接続されている。供給ガスライン６の下流側端は処理容器９に接続されている。供給ガスライン６は、上流側のバルブ６Ａ及び下流側のバルブ６Ｂにより開閉されるように構成されている。錯体化ガス供給ライン５３の下流側端は、バルブ６Ａ及びバルブ６Ｂの間の供給ガスライン６に接続されている。
【００４４】
なお、酸化ハロゲン化ガス供給ライン２１、パージガス供給ライン３１、促進ガス供給ライン４１、錯体化ガス供給ライン５３及び供給ガスライン６を構成する配管の外周には、図示しないヒータが設けられている。この配管外周のヒータの加熱により、処理容器９に供給されるガスを加熱することが可能である。
【００４５】
排気部７は、排気ガスライン７１、圧力調整器７２、ドライポンプ７３、除害装置７４、排気パージガス供給ライン７５及びバルブ７Ａ、７Ｂ、７Ｃを含む。バルブ７Ａ及び７Ｂは、排気ガスライン７１を開閉するバルブである。バルブ７Ｃは、排気パージガス供給ライン７５を開閉するバルブである。排気ガスライン７１の上流側端は、処理容器９に接続されている。排気ガスライン７１の上流から下流へ向かって、バルブ７Ａ、圧力調整器７２、バルブ７Ｂ、ドライポンプ７３、除害装置７４の順に接続されている。
【００４６】
排気パージガス供給ライン７５は、排気ガスライン７１にパージガス、希釈ガス、キャリアガス等のガスを供給する。排気パージガス供給ライン７５の下流側端はバルブ７Ａ及び圧力調整器７２の間の排気ガスライン７１に接続されている。排気パージガス供給ライン７５の上流側端には、図示しないパージガス供給源が接続されている。このパージガス供給源が排気パージガス供給ライン７５に供給するガスは、例えばヘリウム、アルゴン等の不活性ガス又は窒素等のガスである。実施の形態１では、パージガス供給源は窒素ガスを排気パージガス供給ライン７５に供給する。
なお、排気部７のパージガス供給源は、処理装置１に含まれなくてもよい。
【００４７】
圧力調整器７２は、例えばＡＰＣ（Auto Pressure Controller）であり、ガスの流れ方を変えることにより処理容器９内部の圧力を設定された圧力に制御する。圧力調整器７２への圧力の設定は、手動で行うこともできるし、コンピュータ１０を介して行うこともできる。
圧力調整器７２は、コンピュータ１０と信号の送受信を行う。圧力調整器７２は、コンピュータ１０から設定圧力の信号を受信した場合、受信した信号に対応した圧力を制御対象の圧力に設定する。
なお、圧力調整器７２による圧力制御と共に、ＭＦＣ２２、３２、４２による流量制御を併用して、処理容器９内部の圧力を制御してもよい。
【００４８】
ドライポンプ７３は、排気ガスライン７１を介して処理容器９内部の雰囲気を排気する。ドライポンプ７３は、真空ポンプの一例であり、例えばターボ分子ポンプであってもよい。
【００４９】
除害装置７４は、ドライポンプ７３から排出された有害又は危険なガス成分を取り除く。そのため、除害装置７４には有害又は危険なガス成分を吸着または分解するための薬剤の入った筒が収納されている。
【００５０】
ベントライン８は、処理容器９に供給するガスを試験的に流すガスラインである。ベントライン８は、急にガスを処理容器に流す場合、安定していない流れが処理容器９に供給されることを防止するため、処理容器９をバイパスして上流側から下流側へ接続されている。具体的には、ベントライン８の上流側端は、供給ガスライン６のバルブ６Ａ及び６Ｂの間に接続され、ベントライン８の下流側端は、排気ガスライン７１のバルブ７Ａ及び圧力調整器７２の間に接続されている。
【００５１】
ガスをベントライン８に流すためには、供給ガスライン６のバルブ６Ｂ及び排気ガスライン７１の７Ａを閉じ、ベントライン８のバルブ８Ａを開く。一方、ガスを処理容器９に流すためには、供給ガスライン６のバルブ６Ｂ及び排気ガスライン７１の７Ａを開き、ベントライン８のバルブ８Ａを閉じる。以下、ガスをベントライン８と処理容器９との間で選択的に流すために、上記の各バルブの開閉を行うことを、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替えると記す。
【００５２】
処理容器９は、成膜装置、アニール装置等のチェンバに該当する。実施の形態１では、被処理体のウエハ上に薄膜を形成する枚葉式の抵抗加熱型ＣＶＤ装置のチェンバを例に、処理容器９を説明する。なお、抵抗加熱型ＣＶＤ装置は、枚葉式に限られるものではなく、バッチ式であってもよいことは勿論である。
図２は、実施の形態１に係る処理容器９の説明図である。
処理容器９は、略円柱状の形状をなし、側壁９１、天井壁９２、載置台９３、底部支持板９４及び電源装置９５を含む。側壁９１の上端に天井壁９２が、側壁９１の下端に底部支持板９４が接合されている。載置台９３は、処理容器９の中央に配設されている。
【００５３】
側壁９１は略円筒状をなし、例えばアルミニウム等から構成される。側壁９１の内部にはウォールヒータ９１１が内装されており、ウォールヒータ９１１は側壁９１を所望の温度、例えば常温から２５０℃まで昇温させることができる。側壁９１には、排気口９１２、ウエハ挿入口９１３及びのぞき窓９１４が開口されている。排気口９１２は、処理容器９の下部に設けられており、排気部７の排気ガスライン７１の上流側端と接続されている。ウエハ挿入口９１３は、処理容器９の天井近傍に設けられており、図示しない外部のロードロック室とゲートバルブを介して接続されている。図示しない搬送手段により、ウエハＷはウエハ挿入口９１３を通じてロードロック室と処理容器９との間を搬送される。のぞき窓９１４は、ウエハ挿入口９１３と対向する側壁９１に設けられている。のぞき窓９１４には、石英板が隙間なく嵌め込まれている。
【００５４】
天井壁９２は、略円盤状をなし、ヒンジ部９２１を介して側壁９１上端と着脱自在に構成されている。天井壁９２には、天井ヒータ９２２が内蔵されている。天井ヒータ９２２は、天井壁９２を所望の温度、例えば常温から２５０℃まで昇温させることができる。天井壁９２の中央には、供給ガスライン６の下流側端と接続される開口が形成されている。
この開口を取り巻く天井壁９２の内面には、有底円筒状のシャワーヘッド９２３が気密に設けられている。シャワーヘッド９２３の底板には、ガス噴出口９２４が複数穿設されている。供給ガスライン６からシャワーヘッド９２３内に供給された成膜用処理ガス又はフッ化水素等の洗浄ガスは、ガス噴出口９２４を通じて、処理容器９内部の載置台９３へ向けて均等に噴出される。
【００５５】
載置台９３は、載置台本体９３０、底板９３１及び支持体９３２を含む。円柱状の載置台本体９３０の上には、被処理体のウエハＷが載置される。なお、載置台本体９３０の上部に、ウエハＷを吸着、保持するための静電チャックを設けてもよい。
載置台本体９３０の下には、載置台本体９３０と同一半径を有する円柱状の底板９３１が配置されている。載置台本体９３０及び底板９３１は、底板９３１の下に位置する略円筒状の支持体９３２によって支持されている。
【００５６】
底板９３１上面と接する載置台本体９３０の下部には、ステージヒータ９３３が設けられている。ステージヒータ９３３は、絶縁体の中に略帯状の発熱体、例えばタングステンワイヤ、カーボンワイヤ等を所定のパターン、例えば渦巻き状に埋設した構成からなる。ステージヒータ９３３は、所定の温度、例えば４００℃から２０００℃まで発熱して、載置台本体９３０上に載置したウエハＷを所定の温度、例えば８００℃に維持することができる。
【００５７】
底板９３１の内部には、冷却水溜９３４が設けられている。冷却水パイプ９３５によって冷却水が冷却水溜９３４に供給されることにより、冷却水が冷却水溜９３４内を循環するように構成されている。
【００５８】
載置台本体９３０内部には、温度センサ９３６の検知部９３７が埋め込まれており、温度センサ９３６が載置台本体９３０内部の温度を逐次検出するように構成されている。温度センサ９３６は、検出温度に対応する信号をコンピュータ１０へ送信する。
【００５９】
載置台本体９３０上部には、棒状のリフタピン９３８が形成されている。リフタピン９３８は、モータ駆動で上下に移動することにより、載置台本体９３０上面に載置するウエハＷをリフトアップ又はリフトダウンさせる。
【００６０】
底部支持板９４は、側壁９１の半径と略同一の外径及び支持体９３２の半径と略同一の内径を有す環状板である。底部支持板９４は、側壁９１下端部及び支持体９３２下端部と接合され、天井壁９２と共に処理容器９内部を気密に密閉している。
【００６１】
電源装置９５は、処理容器９外部に設置されており、処理容器９内部に設置されたウォールヒータ９１１、天井ヒータ９２２及びステージヒータ９３３に夫々任意の電圧を印加する。電源装置９５が各ヒータに印加する電圧は、手動で制御することもできるし、コンピュータ１０で制御することもできる。処理容器９の温度は、電源装置９５を介して制御される。
【００６２】
コンピュータ１０は、処理容器９内部の温度と圧力とを制御する。
なお、処理装置１は、コンピュータ１０を含まなくてもよい。かかる場合、手動により処理容器９内部の温度と圧力とを制御する。
【００６３】
図３は、実施の形態１に係るコンピュータ１０のブロック図である。
コンピュータ１０は、制御部１１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３０、通信部１４０、操作部１５０、表示部１６０、外部インタフェース１７０及びタイマ１８０を含む。
【００６４】
ＲＯＭ１２０の内部には、各種プログラムが記憶されている。
制御部１１０は、ＲＯＭ１２０からプログラムを読み込み、各種処理を実行する。例えば、制御部１１０は、バルブ２Ａ、２Ｂ等の各バルブの開閉を制御する。制御部１１０は、ＭＦＣ２２、３２、４２を制御する。制御部１１０は、温度センサ９３６からの信号に基づいて、電源装置９５を制御することにより、側壁９１、天井壁９２及び載置台本体９３０の温度を所望の設定温度に制御する。また、制御部１１０は、圧力調整器７２に圧力の設定をする。
【００６５】
ＲＡＭ１３０は、作業用の変数、入力値等を一時的に記録する。
通信部１４０は、処理装置１の各構成部から送信される信号又はデータを受信する。また、通信部１４０は、制御部１１０の命令を処理装置１の各構成部へ送信する。
【００６６】
操作部１５０は、キーボード、マウス等の入力機器を含み、ユーザは操作部１５０を介してコンピュータ１０を操作する。表示部１６０は、操作部１５０を介して入力された入力値、制御部１１０が実行した処理結果等を表示する。
【００６７】
外部インタフェース１７０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の可搬型記録媒体１Ａと情報のやり取りをするインタフェースである。また、外部インタフェース１７０はインターネット等の通信網Ｎに接続することができるインタフェースでもある。
タイマ１８０は、計時を信号として制御部１１０に送信する。
【００６８】
実施の形態１に係る処理装置１を動作させるための各種プログラムは、外部インタフェース１７０に可搬型記録媒体１Ａを読み取らせて、ＲＡＭ１３０に記録してもよい。また、当該各種プログラムは、外部インタフェース１７０及びインターネット等の通信網Ｎを介して接続される他のサーバコンピュータ（図示せず）からダウンロードすることも可能である。
【００６９】
ここで、実施の形態１に係る処理容器９内部に付着した金属を錯体化する反応例について説明する。実施の形態１で洗浄対象の金属は、例えばニッケル、コバルト、銅等である。ここでは、ニッケル及びコバルトを洗浄対象の金属とする。
【００７０】
洗浄対象の金属が例えばニッケルである場合、ニッケルをフッ化水素ガスでハロゲン化する（化１）。
（化１）
Ｎｉ＋２ＨＦ→ＮｉＦ2 ＋Ｈ2 ↑
次に、生成した中間生成物のフッ化ニッケルをＨｈｆａｃガスで錯体化する（化２）。
（化２）
ＮｉＦ2＋２Ｈｈｆａｃ→Ｎｉ（ｈｆａｃ）2 ↑＋２ＨＦ↑
【００７１】
錯体化する中間生成物は、金属ハロゲン化物に限らず、金属酸化物であってもよい。洗浄対象の金属が例えばコバルトである場合、コバルトを酸素ガスで酸化する（化３）。
（化３）
３Ｃｏ＋２Ｏ2 →Ｃｏ3 Ｏ4 
生成した中間生成物の酸化コバルトをＨｈｆａｃガスで錯体化する（化４）。
（化４）
Ｃｏ3 Ｏ4 ＋８Ｈｈｆａｃ→Ｃｏ（２）（ｈｆａｃ）2 ↑＋２Ｃｏ（３）（ｈｆａｃ）3 ↑＋４Ｈ2 Ｏ↑
【００７２】
このように、実施の形態１に係る洗浄方法は、金属を２工程の化学反応により錯体化する。第一の工程は金属を錯体化しやすくするための中間生成物を生成する工程であり、第二の工程は中間生成物から金属錯体を生成する工程である。
以下、化１及び化３に係る処理を第一工程、化２及び化４に係る工程を第二工程と呼ぶ。
【００７３】
第一及び第二工程は、温度及び圧力が高いほど反応速度が速くなる。しかし、温度が５００℃を超えると、処理装置１に搭載された計器及び処理容器９に損傷を与えるため、第一及び第二工程は５００℃以下で行われる。
【００７４】
第二工程の温度は、錯体化ガスの分解温度よりも低くする。
図４は、Ｈｈｆａｃの分解特性を示す説明図である。縦軸はＨｈｆａｃの分解率であり、横軸は温度である。図４からわかるように、Ｈｈｆａｃは４００℃以上の場合、温度が高いほど急速に分解する。そこで、第二工程の温度は、４００℃以下が好ましい。
一方、反応速度を担保するため、第一及び第二工程の温度は１００℃以上であることが好ましい。
【００７５】
第一及び第二工程の圧力は、例えば１Ｔｏｒｒ以上である。
【００７６】
処理容器９内部の洗浄のために、第二工程で生成した金属錯体を気化させる。以下、この気化の工程を第三工程と呼ぶ。第二工程で生成した金属錯体は蒸気圧が高いため、第三工程の温度は、第一又は第二工程の温度以下の値に設定することができる。第三工程の温度は、例えば１５０℃〜２００℃である。第三工程の圧力は、金属錯体の蒸気圧以下であり、第一又は第二工程の圧力以下である。
【００７７】
なお、第二工程の圧力をかなり高圧にした場合、第三工程の圧力に変更するための減圧時間が長くなる。そのため、洗浄処理の能率に鑑み、第二工程の圧力は低めに設定することが好ましい。
また、十分な洗浄速度が確保できるのであれば、処理装置１の運用上、第一及び第二工程の温度及び圧力を夫々第三工程の温度及び圧力と同じにしてもよい。かかる場合、パーティクル低減、温度及び圧力の安定性等に資するからである。
【００７８】
上記の各工程における温度及び圧力の条件は、一例に過ぎず、上記に限定されない。各工程における温度及び圧力の条件は、目的に応じて適宜好ましい条件を選択することができる。
【００７９】
次に、実施の形態１に係る処理装置１の洗浄時の動作について説明する。
洗浄前の処理装置１内部には、被処理体のウエハＷは搬出されている。また、洗浄前の処理装置１の各ガスラインのバルブは閉じられている。促進ガス供給部４の促進ガス供給源４３の水は、ヒータにより水蒸気に気化している。
【００８０】
コンピュータ１０の制御部１１０は、排気ガスライン７１のバルブ７Ｂを開き、ドライポンプ７３による排気を開始する。制御部１１０は、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【００８１】
制御部１１０は、圧力調整器７２に第一工程の圧力を設定する。制御部１１０は、電源装置９５を介して第一工程の温度を設定する。制御部１１０は、パージガス供給部３のバルブ３Ａ、３Ｂ及び供給ガスライン６のバルブ６Ａを開く。制御部１１０は、酸化ハロゲン化ガス供給部２のバルブ２Ａ、２Ｂを開く。制御部１１０は、促進ガス供給部４のバルブ４Ａ、４Ｂを開く。
【００８２】
制御部１１０は、ガスが安定化した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスが処理容器９を流れるように設定する。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づき、第一工程の経過時間を計時する。
処理容器９内部に、酸素ガス又はフッ化水素ガスと、希釈ガスとしての窒素ガスと、促進ガスとしての水蒸気とからなる混合ガスが供給される。化１又は化３の反応により、処理容器９内部に夫々フッ化ニッケル又は酸化コバルトが生成する。
【００８３】
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、酸化ハロゲン化ガス供給部２のバルブ２Ａ、２Ｂを閉じる。同様に、制御部１１０は、促進ガス供給部４のバルブ４Ａ、４Ｂを閉じる。
第一工程の後に、パージガス供給部３から窒素ガスのみを処理容器９に供給することにより、処理容器９内部をパージする。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間経過したと判断した場合、第二工程に移行する。
制御部１１０は、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【００８４】
制御部１１０は、圧力調整器７２に第二工程の圧力を設定する。制御部１１０は、電源装置９５を介して第二工程の温度を設定する。制御部１１０は、錯体化ガス供給部５のバルブ５Ａ、５Ｂを開く。制御部１１０は、促進ガス供給部４のバルブ４Ａ、４Ｂを開く。
【００８５】
制御部１１０は、ガスが安定化した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスが処理容器９を流れるように設定する。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づき、第二工程の経過時間を計時する。
処理容器９内部に、Ｈｈｆａｃガスと、希釈ガスとしての窒素ガスと、促進ガスとしての水蒸気とからなる混合ガスが供給される。化２又は化４の反応により、処理容器９内部に夫々ニッケル錯体又はコバルト錯体が生成する。
【００８６】
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、錯体化ガス供給部５のバルブ５Ａ、５Ｂを閉じる。同様に、制御部１１０は、促進ガス供給部４のバルブ４Ａ、４Ｂを閉じる。
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間経過したと判断した場合、第三工程に移行する。
制御部１１０は、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【００８７】
制御部１１０は、圧力調整器７２に第三工程の圧力を設定する。制御部１１０は、電源装置９５を介して第三工程の温度を設定する。第三工程の温度及び圧力は、夫々第一又は第二工程の温度及び圧力の値以下である。
【００８８】
制御部１１０は、ガスが安定化した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスが処理容器９を流れるように設定する。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づき、第三工程の経過時間を計時する。
処理容器９内部のニッケル錯体又はコバルト錯体は気化し、パージガス供給部３からの窒素ガスによって排気部７へ移送される。
【００８９】
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【００９０】
制御部１１０は、上記の第一、第二及び第三工程を所定回数繰り返す。制御部１１０は、第一、第二及び第三工程を所定回数繰り返したと判断した場合、電源装置９５からステージヒータ９３３等への給電を停止する。制御部１１０は、上流側から各バルブを閉じ、ドライポンプ７３を停止させる。
【００９１】
なお、上記では第一、第二及び第三工程を所定回数繰り返したが、第三工程を行わず、第二工程の圧力を低くして、第一及び第二工程を繰り返す形態であってもよい。第二工程で金属錯体を合成すると同時に、合成した金属錯体が気化する場合があるからである。
【００９２】
図５は、実施の形態１に係る洗浄処理のタイムチャートの一例である。横軸は時間である。（１）、（２）及び（３）は、夫々第一、第二及び第三工程に対応する。図５Ａは、処理容器９への酸化ガス又はハロゲン化ガスの供給の有無を示している。図５Ｂは、処理容器９への錯体化ガスの供給の有無を示している。図５Ｃは、処理容器９の内部圧力を定性的に示している。
【００９３】
第一工程で、処理容器９に酸化ガス又はハロゲン化ガスが供給される。第二工程で、処理容器９に錯体化ガスが供給される。第三工程で、錯体化ガスが気化される。処理容器９の内部圧力については、第一又は第二工程の圧力は、第三工程の圧力以上である。
図５Ｃと類似のことが、第一又は第二工程と第三工程との温度についても言え、第一又は第二工程の温度は、第三工程の温度以上である。
【００９４】
図６及び図７は、実施の形態１に係る洗浄処理の手順を示すフローチャートである。以下、制御部１１０による洗浄処理を説明するが、バルブ切り替え処理及びバルブ開閉処理については省略する。また、反応促進ガスの供給及び停止についても省略する。
【００９５】
制御部１１０は、排気を開始する（ステップＳ１０１）。制御部１１０は、第一工程の温度を電源装置９５に、第一工程の圧力を圧力調整器７２に設定する（ステップＳ１０２）。制御部１１０は、処理容器９に酸化ガス又はハロゲン化ガスの供給を開始する（ステップＳ１０３）。制御部１１０は、第一工程の処理時間として所定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ１０４）。制御部１１０は、第一工程の処理時間として所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０４へ処理を戻す。制御部１１０は、第一工程の処理時間として所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、処理容器９への酸化ガス又はハロゲン化ガスの供給を停止する（ステップＳ１０５）。
【００９６】
制御部１１０は、処理容器９にパージガスを所定時間供給する（ステップＳ１０６）。制御部１１０は、第二工程の温度を電源装置９５に、第二工程の圧力を圧力調整器７２に設定する（ステップＳ１０７）。制御部１１０は、処理容器９に錯体化ガスの供給を開始する（ステップＳ１０８）。制御部１１０は、第二工程の処理時間として所定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ１０９）。制御部１１０は、第二工程の処理時間として所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、ステップＳ１０９へ処理を戻す。制御部１１０は、第二工程の処理時間として所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、処理容器９への錯体化ガスの供給を停止する（ステップＳ１１０）。
【００９７】
制御部１１０は、第三工程の温度を電源装置９５に、第三工程の圧力を圧力調整器７２に設定する（ステップＳ１１１）。制御部１１０は、処理容器９にキャリアガスの供給を開始する（ステップＳ１１２）。制御部１１０は、第三工程の処理時間として所定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ１１３）。制御部１１０は、第三工程の処理時間として所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、ステップＳ１１３へ処理を戻す。制御部１１０は、第三工程の処理時間として所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、処理容器９へのキャリアガスの供給を停止する（ステップＳ１１４）。
【００９８】
制御部１１０は、上記の第一、第二及び第三工程を所定回数繰り返したか否か判断する（ステップＳ１１５）。制御部１１０は、第一、第二及び第三工程を所定回数繰り返していないと判断した場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、ステップＳ１０２へ処理を戻す。制御部１１０は、第一、第二及び第三工程を所定回数繰り返したと判断した場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、電源装置９５への給電を停止する（ステップＳ１１６）。制御部１１０は、排気を停止する（ステップＳ１１７）。
【００９９】
半導体ウエハ、プラスチック基板等の被処理体に成膜、エッチング、アニール等の処理を行う処理容器の内壁には、各処理に付随して、いたるところに金属膜の堆積、付着等が起こる。また、被処理体を載置する載置台、被処理体を保持する治具等にも金属膜の堆積、付着等が起こる。これら処理容器内部に堆積、付着した金属膜は剥離し、不要な金属としてウエハ等の上に形成した膜に取り込まれる。あるいは、これら処理容器内部に堆積、付着した金属膜はウエハ等の表面に付着する。このような金属汚染は、ウエハ等から構成されるデバイスの歩留り低下を招来する。そのため、治具等を含めて処理容器内部を適宜洗浄する必要がある。
【０１００】
処理容器の洗浄方法として、処理容器の解体を伴わないドライ洗浄方法が主流である。例えば、処理容器内部の不要な金属をハロゲン化ガスと化合させて金属ハロゲン化物を生成し、この金属ハロゲン化物を気化及び除去する。しかし、ニッケル、コバルト、銅等の金属ハロゲン化物は引き合うクーロン力が強く、蒸気圧が低いので、これらの金属ハロゲン化物を気化して処理容器内部から除去するためには、高温処理が必要となる。例えば、フッ化ニッケルを気化する場合、１．０Ｔｏｒｒの圧力では、１０００℃以上に処理容器を加熱する必要がある。このような高温下に処理容器を置いた場合、処理装置に搭載された計器及び処理容器は破損する。処理装置のメンテナンスに鑑み、処理容器の加熱温度は５００℃以下が好ましい。
【０１０１】
そこで、錯体化ガスを処理容器に供給し、不要な金属を金属ハロゲン化物よりも蒸気圧の高い金属錯体にして気化及び除去することが行われている。その際、金属の錯体化の反応速度を上げるために、金属は酸化ガス又はハロゲン化ガスにより、夫々酸化物又はハロゲン化物の中間生成物にされる。これらの中間生成物が錯体化ガスと反応し、金属錯体が生成する。その際、金属の酸化又はハロゲン化は、錯体化と同時に行われる。さらに、金属の錯体化と金属錯体の気化も同時に行われる。
【０１０２】
しかし、酸化ガス又はハロゲン化ガスを錯体化ガスと同時に処理容器に供給する場合、洗浄環境は高温（数百℃以上）であるため、錯体化ガスは酸化ガス又はハロゲン化ガスにより分解される。また、分解した錯体化ガスに由来する不要な生成物が処理容器内部に付着する。さらに、金属の錯体化をスムーズに行うには高圧が適しており、金属錯体を気化させる圧力は低圧が適していることから、金属の錯体化と金属錯体の気化とを同一圧力下で行う場合も、処理容器等の洗浄速度は低下する。処理容器等の洗浄速度の低下は、処理装置の稼働率の低下、ひいてはデバイス製造能率の低下につながる。
【０１０３】
実施の形態１に係る処理装置１によれば、処理容器９に酸化ガス又はハロゲン化ガスを錯体化ガスと同時には供給しない。そのため、実施の形態１に係る処理装置１は、錯体化ガスの分解を回避すると共に、分解した錯体化ガスに由来する不要な生成物を生成しない。従って、実施の形態１に係る処理装置１は、処理装置１内部に付着した金属の錯体化の効率を向上させることができる。また、実施の形態１に係る処理装置１は、錯体化ガスを分解しないので、処理容器９に供給する錯体化ガス消費量を低減することができる。
【０１０４】
実施の形態１に係る処理装置１によれば、処理容器９に酸化ガス又はハロゲン化ガスと、錯体化ガスとを工程ごとに分けて供給する。また、実施の形態１に係る処理装置１によれば、金属の錯体化と金属錯体の気化とを工程ごとに分けて行う。そのため、実施の形態１に係る処理装置１は、酸化又はハロゲン化に適した処理条件、錯体化に適した処理条件、金属錯体の気化に適した処理条件を夫々選択することができる。そのため例えば、錯体化ガスを供給する過程で、反応温度を錯体化ガスの分解温度以下に制御することができる。従って、実施の形態１に係る処理装置１は、各工程の処理条件を最適化することにより、処理容器９の内面、処理容器９内部の治具等に堆積又は付着した不要な金属を除去する速度を向上させることができる。
【０１０５】
実施の形態１に係る処理装置１によれば、金属を酸化又はハロゲン化する工程、金属を錯体化する工程、及び金属錯体を気化する工程を繰り返す。そのため、実施の形態１に係る処理装置１によれば、洗浄対象の金属の表面は処理前の初期状態を繰り返すので、洗浄に係る反応の低下を防ぐことができる。さらに、洗浄ガスが洗浄対象の金属の深くまで侵入できない場合でも、実施の形態１に係る処理装置１は、洗浄工程を繰り返すことにより、金属を完全に除去することができる。
なお、金属を錯体化する工程の圧力を低く設定することにより、金属を酸化又はハロゲン化する工程、及び金属を錯体化する工程を繰り返すだけで、金属を除去することができる場合がある。すなわち、金属の錯体化と、錯体化によって生じた金属錯体の気化とを同時に進行させることができる場合がある。
【０１０６】
実施の形態１に係る処理装置１によれば、金属を酸化又はハロゲン化する工程と、金属を錯体化する工程との間に、処理容器９にパージガスを供給する。錯体化ガスを処理容器９内部に供給する際に、酸化ガス又はハロゲン化ガスが残留していた場合、酸化ガス又はハロゲン化ガスが錯体化ガスを分解する。そのため、実施の形態１に係る処理装置１は、処理容器９をパージしてから錯体化ガスを供給することにより、錯体化ガス消費量を低減することができる。また、実施の形態１に係る処理装置１は、錯体化ガスの分解物に起因する不要な生成物が処理容器９内部に付着することを回避することができる。
【０１０７】
実施の形態１に係る処理装置１によれば、金属を酸化又はハロゲン化する工程と、金属を錯体化する工程とにおいて、処理容器９に水蒸気又はアルコールを供給する。水蒸気又はアルコールは、酸化、ハロゲン化及び錯体化を促進する作用があるため、金属を除去する速度が向上する。
【０１０８】
なお、実施の形態１に係る洗浄方法及び処理装置１は、成膜装置等で用いられるウエハＷ等の表面から金属を洗浄するためにも利用できることは勿論である。
【０１０９】
実施の形態２
実施の形態２は、金属をフッ化するために、金属を酸化してからフッ化する形態に関する。また、実施の形態２における処理装置は、枚葉式のランプ加熱型ＣＶＤ装置である。
【０１１０】
図８は、実施の形態２に係る処理装置１００のブロック図である。
以下、実施の形態２に係る処理装置１００に関して、実施の形態１で説明した処理装置１と異なる部分について説明する。
処理装置１００は、酸化ハロゲン化ガス供給部２及び促進ガス供給部４を含まず、酸化ガス供給部２１０及びフッ化ガス供給部２２０を含む。
【０１１１】
酸化ガス供給部２１０は、処理容器９０に金属を酸化するガスを供給する構成部である。酸化ガス供給部２１０は、酸化ガス供給ライン２１１、ＭＦＣ２１２、バルブ２１Ａ、２１Ｂを含む。酸化ガス供給ライン２１１の上流側端には、図示しない酸化ガス供給源が接続されている。酸化ガス供給ライン２１１は、酸化ガス供給源から酸化ガスを供給ガスライン６に供給する。ＭＦＣ２１２は、酸化ガスの流量を制御する。バルブ２１ＡはＭＦＣ２１２の上流側に、バルブ２１ＢはＭＦＣ２１２の下流側に配置されており、酸化ガス供給ライン２１１を開閉する。
【０１１２】
酸化ガス供給源には、例えば酸素、空気、炭酸ガス等の酸化ガスが貯留されている。実施の形態２では、酸化ガス供給源には酸素が貯留されており、酸化ガス供給部２１０は処理容器９０に酸素を供給する。
【０１１３】
フッ化ガス供給部２２０は、処理容器９０に金属をフッ化するガスを供給する構成部である。フッ化ガス供給部２２０は、フッ化ガス供給ライン２２１、ＭＦＣ２２２、バルブ２２Ａ、２２Ｂを含む。フッ化ガス供給ライン２２１の上流側端には、図示しないフッ化ガス供給源が接続されている。フッ化ガス供給ライン２２１は、フッ化ガス供給源からフッ化ガスを供給ガスライン６に供給する。ＭＦＣ２２２は、フッ化ガスの流量を制御する。バルブ２２ＡはＭＦＣ２２２の上流側に、バルブ２２ＢはＭＦＣ２２２の下流側に配置されており、フッ化ガス供給ライン２２１を開閉する。
【０１１４】
フッ化ガス供給源には、例えばフッ化塩素、フッ化水素等のフッ化ガスが貯留されている。実施の形態２では、フッ化ガス供給源にはフッ化水素が貯留されており、フッ化ガス供給部２２０は処理容器９０にフッ化水素を供給する。
【０１１５】
実施の形態２では、錯体化ガスはバブリングではなく、ＭＦＣで供給される。
錯体化ガス供給部５は、錯体化ガス供給源５４、錯体化ガス供給ライン５３、ＭＦＣ５５、バルブ５Ａ、５Ｂを含む。錯体化ガス供給ライン５３は、錯体化ガス供給源５４から錯体化ガスを供給ガスライン６に供給する。ＭＦＣ５５は、錯体化ガスの流量を制御する。バルブ５ＡはＭＦＣ５５の上流側に、バルブ５ＢはＭＦＣ５５の下流側に配置されており、錯体化ガス供給ライン５３を開閉する。
【０１１６】
実施の形態２では、被処理体のウエハＷ上に薄膜を形成する枚葉式のランプ加熱型ＣＶＤ装置のチェンバを例に、処理容器９０を説明する。
図９は、実施の形態２に係る処理容器９０の説明図である。
処理容器９０は、側壁９１、天井壁９２、載置台９３、電源装置９５及び加熱室９６を含み、底部支持板９４を含まない。
【０１１７】
側壁９１の下部には、環状の突出部９１５が側壁９１から処理容器９０内部へ向かって突設されている。さらに、突出部９１５からは載置台９３を支持する載置台支持枠９１６が設けられている。載置台９３は円盤状をなし、載置台支持枠９１６の上に着設されている。
【０１１８】
載置台９３の上に載置されるウエハＷを保持するため、リング体９３９及び上下機構９４０が設けられている。リング体９３９は、接触部９３Ａ及び押さえリング９３Ｂを含む。接触部９３Ａは、ウエハＷ上面の周縁部全体を上方から押さえる環状体である。押さえリング９３Ｂは、接触部９３Ａと略同一の形状、サイズを有し、接触部９３Ａの上面に接着されている。上下機構９４０は、リング体９３９をモータ駆動で上下方向に移動させる構成部であり、突出部９１５に取り付けられている。上下機構９４０は、押さえリング９３Ｂに着設されたアーム９４１を有す。アーム９４１は、リング体９３９を介して、下降する場合ウエハＷを押さえ、上昇する場合ウエハＷを開放する。
【０１１９】
加熱室９６は、有底円筒状をなし、突出部９１５内側中空部の底部に取り付けられた透過窓９６１を介して、突出部９１５の下に配設されている。透過窓９６１は、例えば石英製である。加熱室９６には、ウエハＷを加熱する複数の加熱ランプ９６２が上下２枚の回転板９６３、９６４の所定位置に固定されている。回転板９６３、９６４は、回転軸９６５を介して回転機構９６６に接続されている。加熱室９６側部の上部には、冷却エア導入口９６７が設けられている。冷却エア導入口９６７は、加熱室９６上部に冷却エアを導入することにより、透過窓９６１及びその上の処理容器９０内部の過熱を防止する。
【０１２０】
ここで、実施の形態２に係る、処理容器９０内部に付着した金属を錯体化する反応例について説明する。実施の形態２で洗浄対象の金属は、例えばニッケル、コバルト、銅等である。ここでは、ニッケルを洗浄対象の金属とする。
【０１２１】
電源装置９５は、処理容器９０外部に設置されており、加熱室９６内部に設置された加熱ランプ９６２及び処理容器９０内部の各ヒータに夫々任意の電圧を印加する。電源装置９５が加熱ランプ９６２及び各ヒータに印加する電圧は、手動で制御することもできるし、コンピュータ１０で制御することもできる。処理容器９０の温度は、電源装置９５を介して制御される。
【０１２２】
ここで、実施の形態２に係る化学反応の一例について説明する。
ニッケルを酸素ガスで酸化する（化５）。
（化５）
２Ｎｉ＋Ｏ2 →２ＮｉＯ
次に、生成した中間生成物の酸化ニッケルをフッ化水素ガスでフッ化する（化６）
（化６）
ＮｉＯ＋２ＨＦ→ＮｉＦ2 ＋Ｈ2 Ｏ↑
生成した中間生成物のフッ化ニッケルをＨｈｆａｃガスで錯体化する（化７）。
（化７）
ＮｉＦ2 ＋２Ｈｈｆａｃ→Ｎｉ（ｈｆａｃ）2 ↑＋２ＨＦ↑
【０１２３】
このように、実施の形態２に係るドライ洗浄方法は、金属を３工程の化学反応により錯体化する。第一の工程は金属酸化物の中間生成物を生成する工程であり、第二の工程は金属酸化物の中間生成物から金属フッ化物の中間生成物を生成する工程である。第三の工程は金属フッ化物の中間生成物から金属錯体を生成する工程である。
以下、化５に係る工程を第一工程、化６に係る工程を第二工程、化７に係る工程を第三工程と呼ぶ。また、金属錯体を気化する工程を第四工程と呼ぶ。
第一及び第二工程の温度は、例えば５００℃である。
【０１２４】
フッ化金属を生成するにあたり、フッ化処理の前に金属を酸化して不動態化し、その後フッ化処理を行う。かかる場合、不動態酸化表面がフッ化の障害になることなく、逆に厚いフッ化層を形成することができる。
酸化処理を施してからフッ化処理を行ったフッ化膜の膜厚は、酸化処理を施さない場合に比べて約１０倍である（特許第３０９４０００号公報参照）。
【０１２５】
次に、実施の形態２に係る処理装置１００の洗浄時の動作について説明する。
洗浄前の処理装置１００の各ガスラインのバルブは閉じられている。また、洗浄前の処理装置１００内部に被処理体のウエハＷは載置されていない。
【０１２６】
コンピュータ１０の制御部１１０は、排気ガスライン７１のバルブ７Ｂを開き、ドライポンプ７３による排気を開始する。制御部１１０は、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【０１２７】
制御部１１０は、圧力調整器７２に第一工程の圧力を設定する。制御部１１０は、電源装置９５を介して第一工程の温度を設定する。制御部１１０は、パージガス供給部３のバルブ３Ａ、３Ｂ及び供給ガスライン６のバルブ６Ａを開く。制御部１１０は、酸化ガス供給部２１０のバルブ２１Ａ、２１Ｂを開く。
【０１２８】
制御部１１０は、ガスが安定化した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスが処理容器９０を流れるように設定する。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づき、第一工程の経過時間を計時する。
処理容器９０内部に、酸素ガス及び希釈ガスとしての窒素ガスからなる混合ガスが供給される。化５の反応により、処理容器９０内部に酸化ニッケルが生成する。
【０１２９】
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、酸化ガス供給部２１０のバルブ２１Ａ、２１Ｂを閉じる。
第一工程の後に、窒素ガスのみを処理容器９０に供給することにより、処理容器９０内部をパージする。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間経過したと判断した場合、第二工程に移行する。
制御部１１０は、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【０１３０】
制御部１１０は、圧力調整器７２に第二工程の圧力を設定する。制御部１１０は、電源装置９５を介して第二工程の温度を設定する。制御部１１０は、フッ化ガス供給部２２０のバルブ２２Ａ、２２Ｂを開く。
【０１３１】
制御部１１０は、ガスが安定化した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスが処理容器９０を流れるように設定する。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づき、第二工程の経過時間を計時する。
処理容器９０内部に、フッ化水素ガス及び希釈ガスとしての窒素ガスからなる混合ガスが供給される。化６の反応により、処理容器９０内部にフッ化ニッケルが生成する。
【０１３２】
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、フッ化ガス供給部２２０のバルブ２２Ａ、２２Ｂを閉じる。
第二工程の後に、窒素ガスのみを処理容器９０に供給することにより、処理容器９０内部をパージする。
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、第三工程に移行する。
制御部１１０は、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【０１３３】
制御部１１０は、圧力調整器７２に第三工程の圧力を設定する。制御部１１０は、電源装置９５を介して第三工程の温度を設定する。制御部１１０は、錯体化ガス供給部５のバルブ５Ａ、５Ｂを開く。
【０１３４】
制御部１１０は、ガスが安定化した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスが処理容器９０を流れるように設定する。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づき、第三工程の経過時間を計時する。
処理容器９０内部に、Ｈｈｆａｃガス及び希釈ガスとしての窒素ガスからなる混合ガスが供給される。化７の反応により、処理容器９０内部にニッケル錯体が生成する。
【０１３５】
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、錯体化ガス供給部５のバルブ５Ａ、５Ｂを閉じ、第四工程に移行する。
制御部１１０は、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【０１３６】
制御部１１０は、圧力調整器７２に第四工程の圧力を設定する。制御部１１０は、電源装置９５を介して第四工程の温度を設定する。第四工程の温度及び圧力は、夫々第一、第二又は第三工程の温度及び圧力の値以下である。
【０１３７】
制御部１１０は、ガスが安定化した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスが処理容器９０を流れるように設定する。制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づき、第四工程の経過時間を計時する。
処理容器９０内部のニッケル錯体は気化し、パージガス供給部３からの窒素ガスによって排気部７へ移送される。
【０１３８】
制御部１１０は、タイマ１８０からの信号に基づいて、所定時間が経過したと判断した場合、ベントライン８及び供給ガスライン６のバルブを切り替え、ガスがベントライン８に流れるように設定する。
【０１３９】
制御部１１０は、上記の第一、第二、第三及び第四工程を所定回数繰り返す。制御部１１０は、第一、第二、第三及び第四工程を所定回数繰り返したと判断した場合、電源装置９５から加熱ランプ９６２等への給電を停止する。制御部１１０は、上流側から各バルブを閉じ、ドライポンプ７３を停止させる。
【０１４０】
なお、第四工程を行わず、第三工程の圧力を低くして、第一、第二及び第三工程を繰り返す形態であってもよい。第三工程で金属錯体を合成すると同時に、合成した金属錯体が気化する場合があるからである。
【０１４１】
図１０、図１１及び図１２は、実施の形態２に係る洗浄処理の手順を示すフローチャートである。以下、制御部１１０による洗浄処理を説明するが、バルブ切り替え処理及びバルブ開閉処理については省略する。
【０１４２】
制御部１１０は、排気を開始する（ステップＳ２０１）。制御部１１０は、第一工程の温度を電源装置９５に、第一工程の圧力を圧力調整器７２に設定する（ステップＳ２０２）。制御部１１０は、処理容器９０に酸化ガスの供給を開始する（ステップＳ２０３）。制御部１１０は、第一工程の処理時間として所定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ２０４）。制御部１１０は、第一工程の処理時間として所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、ステップＳ２０４へ処理を戻す。制御部１１０は、第一工程の処理時間として所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、処理容器９０への酸化ガスの供給を停止する（ステップＳ２０５）。
【０１４３】
制御部１１０は、処理容器９０にパージガスを所定時間供給する（ステップＳ２０６）。制御部１１０は、第二工程の温度を電源装置９５に、第二工程の圧力を圧力調整器７２に設定する（ステップＳ２０７）。制御部１１０は、処理容器９０にフッ化ガスの供給を開始する（ステップＳ２０８）。制御部１１０は、第二工程の処理時間として所定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ２０９）。制御部１１０は、第二工程の処理時間として所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、ステップＳ２０９へ処理を戻す。制御部１１０は、第二工程の処理時間として所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、処理容器９０へのフッ化ガスの供給を停止する（ステップＳ２１０）。
【０１４４】
制御部１１０は、処理容器９０にパージガスを所定時間供給する（ステップＳ２１１）。
制御部１１０は、第三工程の温度を電源装置９５に、第三工程の圧力を圧力調整器７２に設定する（ステップＳ２１２）。制御部１１０は、処理容器９０に錯体化ガスの供給を開始する（ステップＳ２１３）。制御部１１０は、第三工程の処理時間として所定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ２１４）。制御部１１０は、第三工程の処理時間として所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ２１４：ＮＯ）、ステップＳ２１４へ処理を戻す。制御部１１０は、第三工程の処理時間として所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、処理容器９０への錯体化ガスの供給を停止する（ステップＳ２１５）。
【０１４５】
制御部１１０は、第四工程の温度を電源装置９５に、第四工程の圧力を圧力調整器７２に設定する（ステップＳ２１６）。制御部１１０は、処理容器９０にキャリアガスの供給を開始する（ステップＳ２１７）。制御部１１０は、第四工程の処理時間として所定時間が経過したか否か判断する（ステップＳ２１８）。制御部１１０は、第四工程の処理時間として所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ２１８：ＮＯ）、ステップＳ２１８へ処理を戻す。制御部１１０は、第四工程の処理時間として所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ２１８：ＹＥＳ）、処理容器９０へのキャリアガスの供給を停止する（ステップＳ２１９）。
【０１４６】
制御部１１０は、第一、第二、第三及び第四工程を所定回数繰り返したか否か判断する（ステップＳ２２０）。制御部１１０は、第一工程、第二工程及び第三工程を所定回数繰り返していないと判断した場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、ステップＳ２０２へ処理を戻す。制御部１１０は、第一、第二、第三及び第四工程を所定回数繰り返したと判断した場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、電源装置９５への給電を停止する（ステップＳ２２１）。制御部１１０は、排気を停止する（ステップＳ２２２）。
【０１４７】
実施の形態２に係る処理装置１００によれば、金属に対して酸化処理を施した後にフッ化処理を行う。これにより、酸素とフッ素の置換反応が起こって、厚いフッ化層が形成される。そのため、実施の形態２に係る処理装置１００は、その後の錯体化ガスとの反応により生成する金属錯体の生成量を増加させることができ、処理容器９０内部の洗浄速度をより速くすることができる。
【０１４８】
本実施の形態２は以上の如きであり、その他は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【０１４９】
１  処理装置
２  酸化ハロゲン化ガス供給部
５  錯体化ガス供給部
９  処理容器
【図１】
0005646190.tif 000002
【図２】
0005646190.tif 000003
【図３】
0005646190.tif 000004
【図４】
0005646190.tif 000005
【図５】
0005646190.tif 000006
【図６】
0005646190.tif 000007
【図７】
0005646190.tif 000008
【図８】
0005646190.tif 000009
【図９】
0005646190.tif 000010
【図１０】
0005646190.tif 000011
【図１１】
0005646190.tif 000012
【図１２】
0005646190.tif 000013