(57)【要約】      （修正有）【課題】気化器内に付着する残留物を除去し、長期間安定的に気化器を動作させることができる基板処理装置を提供する。【解決手段】処理室内２０１に基板を搬入する工程と、液体原料を気化部２２９ｔで気化させた原料ガスを処理室内２０１に供給して基板を処理する工程と、処理済みの基板を処理室２０１内から搬出する工程と、気化部２２９ｔ内をクリーニングする工程と、を有し、気化部２２９ｔは、液体原料を気化させる気化室２０ｔ，ｓと、気化室２０１内に液体原料を噴霧させる噴霧ノズルと、気化室２０１内を加熱する加熱部と、を有しており、気化部２２９ｔ内をクリーニングする工程は、噴霧ノズル内に洗浄用液体を供給して噴霧ノズル内に付着した物質を除去する工程と、気化室２０１内に洗浄用ガスを供給して気化室２０１内に付着した物質を除去する工程と、を有する。【選択図】図１
2011066357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に基板を搬入する工程と、
液体原料を気化部で気化させた原料ガスを前記処理室内に供給して前記基板を処理する工程と、
処理済みの前記基板を前記処理室内から搬出する工程と、
前記気化部内をクリーニングする工程と、を有し、
前記気化部は、前記液体原料を気化させる気化室と、前記気化室内に前記液体原料を噴霧させる噴霧ノズルと、前記気化室内を加熱する加熱部と、を有しており、
前記気化部内をクリーニングする工程は、
前記噴霧ノズル内に洗浄用液体を供給して前記噴霧ノズル内に付着した物質を除去する工程と、
前記気化室内に洗浄用ガスを供給して前記気化室内に付着した物質を除去する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
基板を処理する処理室と、
液体原料を気化させる気化室と、前記気化室内に前記液体原料を噴霧させる噴霧ノズルと、前記気化室内を加熱する加熱部と、を含む気化部と、
前記気化部に液体原料を供給する液体原料供給系と、
前記気化部で前記液体原料を気化させた原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、
前記噴霧ノズル内に洗浄用液体を供給する洗浄用液体供給系と、
前記気化室内に洗浄用ガスを供給する洗浄用ガス供給系と、
前記噴霧ノズル内に前記洗浄用液体を供給して前記噴霧ノズル内に付着した物質を除去し、前記気化室内に前記洗浄用ガスを供給して前記気化室内に付着した物質を除去するように、前記気化部、前記洗浄用液体供給系、及び前記洗浄用ガス供給系を制御するコントローラと、有する
ことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体原料を気化させた原料ガスにより基板を処理する半導体装置の製造方法、及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程においては、常温で液体の有機金属液体原料や、常温で固体の原料を加熱して液化させた液体原料や、高粘性液体原料や固体原料を溶媒により希釈或いは溶解した低粘性液体原料等の液状の原料が、成膜原料として用いられることがある（本明細書では、これらを総称して単に液体原料とも呼ぶ）。そして、液体原料を気化器で気化させた原料ガスを基板が搬入された処理室内に供給して基板を処理する工程が、半導体装置の製造工程の一工程として実施されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スプレーのような噴霧機構で液体原料の気化を行う気化器の場合、噴霧機構が備える細い配管（噴霧管）を通して液体原料を気化室内に噴霧することで液体原料を霧化して気化させる。従って、粘性の高い液体原料を気化させた場合には、噴霧管内に液体原料が吸着して残留し、噴霧機構の閉塞を引き起こす場合があった。
【０００４】
高粘性液体原料や固体原料を溶媒により希釈等した低粘性液体原料を用いると、高粘性を直接原因とする閉塞は抑制できるが、いわゆる溶媒の「先飛び」現象による配管の閉塞が発生してしまうことがあった。また、閉塞抑制のために溶媒による希釈機構を持つ気化器を使用することでも、同様に「先飛び」現象による配管の閉塞が発生してしまう場合があった。「先飛び」とは、気化し易い溶媒が先に気化室内にて蒸発してしまい、溶質である固体原料や粘性の高い液体原料が噴霧管内に析出してしまう現象である。これは、気化室内が通常は減圧状態に保たれているのに対し、原料は常圧状態で供給されるため、噴霧機構の細い配管（噴霧管）の内部は気化室に近づくにつれて減圧となっていることに起因する。この固体原料や粘性の高い液体原料の析出が、噴霧機構や近傍の配管の閉塞を引き起こすことがあった。
【０００５】
また、気化器は通常は高温に保持されていることから、これらの析出物は熱分解により変質してしまうことがある。変質した原料は元の溶媒には溶解しないことが多く、希釈用溶媒を使用しても溶解除去は難しい場合が多い。
【０００６】
また、噴霧機構の閉塞とは別に、気化室内に残留した原料や生成物も、半導体装置の製造では歩留り悪化の一要因となる。気化室内の温度や圧力、或いは他の原因により完全な気化が行われなかった場合、気化室内には再液化した原料などの残渣が残る。これらの残渣は、気化室内にて長時間加熱されることにより、上述したような熱分解による変質を発生させる。熱分解により変質したこのような析出物は、量が少ないうちは気化室内壁に安定的に付着している場合が多いが、量が増大すると気化室内壁から剥がれ、基板上に異物として供給されてしまう。
【０００７】
気化器の噴霧機構や気化室内の残留物がこのような閉塞や異物発生を引き起こした場合は、気化器を分解してメンテナンスするしか対処方法がなく、基板処理装置の稼働率を低減させる一要因となっていた。
【０００８】
本発明は、気化器内に付着する残留物を除去し、長期間安定的に気化器を動作させる半
導体装置の製造方法、及び係る方法を実施する基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、処理室内に基板を搬入する工程と、液体原料を気化部で気化させた原料ガスを前記処理室内に供給して前記基板を処理する工程と、処理済みの前記基板を前記処理室内から搬出する工程と、前記気化部内をクリーニングする工程と、を有し、前記気化部は、前記液体原料を気化させる気化室と、前記気化室内に前記液体原料を噴霧させる噴霧ノズルと、前記気化室内を加熱する加熱部と、を有しており、前記気化部内をクリーニングする工程は、前記噴霧ノズル内に洗浄用液体を供給して前記噴霧ノズル内に付着した物質を除去する工程と、前記気化室内に洗浄用ガスを供給して前記気化室内に付着した物質を除去する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室と、液体原料を気化させる気化室と、前記気化室内に前記液体原料を噴霧させる噴霧ノズルと、前記気化室内を加熱する加熱部と、を含む気化部と、前記気化部に液体原料を供給する液体原料供給系と、前記気化部で前記液体原料を気化させた原料ガスを前記処理室内に供給する原料ガス供給系と、前記噴霧ノズル内に洗浄用液体を供給する洗浄用液体供給系と、前記気化室内に洗浄用ガスを供給する洗浄用ガス供給系と、前記噴霧ノズル内に前記洗浄用液体を供給して前記噴霧ノズル内に付着した物質を除去し、前記気化室内に前記洗浄用ガスを供給して前記気化室内に付着した物質を除去するように、前記気化部、前記洗浄用液体供給系、及び前記洗浄用ガス供給系を制御するコントローラと、有する基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる半導体装置の製造方法及び基板処理装置によれば、気化器内に付着する残留物を除去でき、長期間安定的に気化器を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置におけるガス供給系の構成図である。
【図２】本実施形態にかかる基板処理工程におけるシーケンス図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置のウェハ処理時における断面構成図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置のウェハ搬送時における断面構成図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる基板処理工程のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜本発明の一実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図３，４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態にかかる基板処理装置のウェハ搬送時における断面構成図であり、図３は、本実施形態にかかる基板処理装置のウェハ処理時における断面構成図である。
【００１４】
（処理室）
図３，４に示すとおり、本実施形態にかかる基板処理装置は、処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料により構成されている。処理容器２０２内には、基板としてのウェハ２００を
処理する処理室２０１が構成されている。
【００１５】
処理室２０１内には、ウェハ２００を支持する支持台２０３が設けられている。ウェハ２００が直接触れる支持台２０３の上面には、例えば、石英（ＳｉＯ２）、カーボン、セラミックス、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などから構成された支持板としてのサセプタ２１７が設けられている。また、支持台２０３には、ウェハ２００を加熱する加熱手段としてのヒータ２０６が内蔵されている。なお、支持台２０３の下端部は、処理容器２０２の底部を貫通している。
【００１６】
処理室２０１の外部には、昇降機構２０７ｂが設けられている。この昇降機構２０７ｂを作動させることにより、サセプタ２１７上に支持されるウェハ２００を昇降させることが可能となっている。支持台２０３は、ウェハ２００の搬送時には図４で示される位置（ウェハ搬送位置）まで下降し、ウェハ２００の処理時には図３で示される位置（ウェハ処理位置）まで上昇する。なお、支持台２０３の下端部、及び昇降機構２０７ｂの周囲は、ベローズ２０３ａにより覆われており、処理室２０１内は気密に保持されている。
【００１７】
また、処理室２０１の底面（床面）には、例えば３本のリフトピン２０８ｂが鉛直方向に設けられている。また、支持台２０３には、かかるリフトピン２０８ｂを貫通させるための貫通孔２０８ａが、リフトピン２０８ｂに対応する位置にそれぞれ設けられている。そして、支持台２０３をウェハ搬送位置まで下降させた時には、リフトピン２０８ｂの上端部が支持台２０３の上面から突出して、リフトピン２０８ｂがウェハ２００を下方から支持するように構成されている。また、支持台２０３をウェハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０８ｂは支持台２０３の上面から埋没して、支持台２０３上面に設けられたサセプタ２１７がウェハ２００を下方から支持するように構成される。なお、リフトピン２０８ｂは、ウェハ２００と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。
【００１８】
（ウェハ搬送口）
処理室２０１の内壁側面には、処理室２０１の内外にウェハ２００を搬送するためのウェハ搬送口２５０が設けられている。ウェハ搬送口２５０にはゲートバルブ２５１が設けられており、ゲートバルブ２５１を開けることにより、処理室２０１内と搬送室（予備室）２７１内とが連通するように構成されている。搬送室２７１は密閉容器２７２内に形成されており、搬送室２７１内にはウェハ２００を搬送する搬送ロボット２７３が設けられている。搬送ロボット２７３には、ウェハ２００を搬送する際にウェハ２００を支持する搬送アーム２７３ａが備えられている。支持台２０３をウェハ搬送位置まで下降させた状態で、ゲートバルブ２５１を開くことにより、搬送ロボット２７３により処理室２０１内と搬送室２７１内との間でウェハ２００を搬送することが可能なように構成されている。処理室２０１内に搬送されたウェハ２００は、上述したようにリフトピン２０８ｂ上に一時的に載置される。
【００１９】
（排気系）
処理室２０１の内壁側面であって、ウェハ搬送口２５０の反対側には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気口２６０が設けられている。排気口２６０には排気管２６１が接続されており、排気管２６１には、処理室２０１内を所定の圧力に制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の圧力調整器２６２、原料回収トラップ２６３、及び真空ポンプ２６４が順に直列に接続されている。主に、排気口２６０、排気管２６１、圧力調整器２６２、原料回収トラップ２６３、真空ポンプ２６４により排気系（排気ライン）が構成される。
【００２０】
（ガス導入口）
処理室２０１の上部に設けられる後述のシャワーヘッド２４０の上面（天井壁）には、処理室２０１内に各種ガスを供給するためのガス導入口２１０が設けられている。なお、ガス導入口２１０に接続されるガス供給系の構成については後述する。
【００２１】
（シャワーヘッド）
ガス導入口２１０と、ウェハ処理位置におけるウェハ２００との間には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２４０が設けられている。シャワーヘッド２４０は、ガス導入口２１０から導入されるガスを分散させるための分散板２４０ａと、分散板２４０ａを通過したガスをさらに均一に分散させて支持台２０３上のウェハ２００の表面に供給するためのシャワー板２４０ｂと、を備えている。分散板２４０ａおよびシャワー板２４０ｂには、複数の通気孔が設けられている。分散板２４０ａは、シャワーヘッド２４０の上面及びシャワー板２４０ｂと対向するように配置されており、シャワー板２４０ｂは、支持台２０３上のウェハ２００と対向するように配置されている。なお、シャワーヘッド２４０の上面と分散板２４０ａとの間、および分散板２４０ａとシャワー板２４０ｂとの間には、それぞれ空間が設けられており、かかる空間は、ガス導入口２１０から供給されるガスを分散させるための分散室（第１バッファ空間）２４０ｃ、および分散板２４０ａを通過したガスを拡散させるための第２バッファ空間２４０ｄとしてそれぞれ機能する。
【００２２】
（排気ダクト）
処理室２０１の内壁側面には、段差部２０１ａが設けられている。そして、この段差部２０１ａは、コンダクタンスプレート２０４をウェハ処理位置近傍に保持するように構成されている。コンダクタンスプレート２０４は、内周部にウェハ２００を収容する穴が設けられた１枚のドーナツ状（リング状）をした円板として構成されている。コンダクタンスプレート２０４の外周部には、所定間隔を開けて周方向に配列された複数の排出口２０４ａが設けられている。排出口２０４ａは、コンダクタンスプレート２０４の外周部がコンダクタンスプレート２０４の内周部を支えることができるよう、不連続に形成される。
【００２３】
一方、支持台２０３の外周部には、ロワープレート２０５が係止している。ロワープレート２０５は、リング状の凹部２０５ｂと、凹部２０５ｂの内側上部に一体的に設けられたフランジ部２０５ａとを備えている。凹部２０５ｂは、支持台２０３の外周部と、処理室２０１の内壁側面との隙間を塞ぐように設けられる。凹部２０５ｂの底部のうち排気口２６０付近の一部には、凹部２０５ｂ内から排気口２６０側へガスを排出（流通）させるためのプレート排気口２０５ｃが設けられている。フランジ部２０５ａは、支持台２０３の上部外周縁上に係止する係止部として機能する。フランジ部２０５ａが支持台２０３の上部外周縁上に係止することにより、ロワープレート２０５が、支持台２０３の昇降に伴い、支持台２０３と共に昇降されるようになっている。
【００２４】
支持台２０３がウェハ処理位置まで上昇したとき、ロワープレート２０５もウェハ処理位置まで上昇する。その結果、ウェハ処理位置近傍に保持されているコンダクタンスプレート２０４が、ロワープレート２０５の凹部２０５ｂの上面部分を塞ぎ、凹部２０５ｂの内部をガス流路領域とする排気ダクト２５９が形成されることとなる。なお、このとき、排気ダクト２５９（コンダクタンスプレート２０４及びロワープレート２０５）及び支持台２０３によって、処理室２０１内が、排気ダクト２５９よりも上方の処理室上部と、排気ダクト２５９よりも下方の処理室下部と、に仕切られることとなる。なお、コンダクタンスプレート２０４およびロワープレート２０５は、排気ダクト２５９の内壁に堆積する反応生成物をエッチングする場合を考慮して、高温保持が可能な材料、例えば、耐高温高負荷用石英で構成することが好ましい。
【００２５】
ここで、ウェハ処理時における処理室２０１内のガスの流れについて説明する。まず、ガス導入口２１０からシャワーヘッド２４０の上部へと供給されたガスは、分散室（第１
バッファ空間）２４０ｃを経て分散板２４０ａの多数の孔から第２バッファ空間２４０ｄへと入り、さらにシャワー板２４０ｂの多数の孔を通過して処理室２０１内に供給され、ウェハ２００上に均一に供給される。そして、ウェハ２００上に供給されたガスは、ウェハ２００の径方向外側に向かって放射状に流れる。そして、ウェハ２００に接触した後の余剰なガスは、支持台２０３の外周に設けられた排気ダクト２５９上（すなわちコンダクタンスプレート２０４上）を、ウェハ２００の径方向外側に向かって放射状に流れ、排気ダクト２５９上に設けられた排出口２０４ａから、排気ダクト２５９内のガス流路領域内（凹部２０５ｂ内）へと排出される。その後、ガスは排気ダクト２５９内を流れ、プレート排気口２０５ｃを経由して排気口２６０へと排気される。以上の通り、処理室２０１の下部への、すなわち支持台２０３の裏面や処理室２０１の底面側へのガスの回り込みが抑制される。
【００２６】
（ガス供給系）
続いて、上述したガス導入口２１０に接続されるガス供給系の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の有するガス供給系（ガス供給ライン）の構成図である。
【００２７】
本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の有するガス供給系は、液体原料を気化させる気化室と、前記気化室内に前記液体原料を噴霧させる噴霧ノズルと、前記気化室内を加熱する加熱部と、を含む気化部を備えている。また、前記ガス供給系は、気化部に液体原料を供給する液体原料供給系と、気化部で液体原料を気化させた原料ガスを処理室２０１内に供給する原料ガス供給系と、噴霧ノズル内に洗浄用液体を供給する洗浄用液体供給系と、気化室内に洗浄用ガスを供給する洗浄用ガス供給系と、気化部に希釈用液体を供給する希釈用液体供給系と、気化部にキャリアガスを供給するキャリアガス供給系（不活性ガス供給系）と、原料ガスとは異なる反応ガスを処理室２０１内に供給する反応ガス供給系と、パージガス供給系と、ベント（バイパス）系と、を有している。以下に、各部の構成について説明する。  
【００２８】
（気化部）
液体原料を気化する気化部としての気化器２２９ｔ，２２９ｓは、ヒータ（図示せず）で液体原料を加熱して気化させて原料ガスを発生させる気化室２０ｔ，２０ｓと、気化室２０ｔ，２０ｓ内へ液体原料を吐出するまでの流路である液体原料流路２１ｔ，２１ｓと、液体原料の気化室２０ｔ，２０ｓ内への供給を制御するバルブｖｔ１，ｖｓ１と、気化室２０ｔ，２０ｓにて発生させた原料ガスを、後述する第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓへ供給するアウトレットとしての原料ガス供給口２２ｔ，２２ｓと、を備えている。
【００２９】
液体原料流路２１ｔ，２１ｓの上流側端は、バルブｖｔ１，ｖｓ１を介して、後述する第１液体原料供給管２１１ｔ、第２液体原料供給管２１１ｓの下流側端にそれぞれ接続されている。液体原料流路２１ｔ，２１ｓには、上流側から順に、洗浄用液体供給管２１６ｔ，２１６ｓ、洗浄用ガス供給管２１７ｔ，２１７ｓ、希釈用液体供給管２１２ｔ，２１２ｓ、不活性ガス供給管２１８ｓ，２１８ｓの下流端がそれぞれ接続されている。なお、液体原料流路２１ｔ，２１ｓは、噴霧管（図示しない）内に構成されている。また、液体原料流路２１ｔ，２１ｓの下流側端部は、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内に供給された液体原料を噴霧させて気化室２０ｔ，２０ｓ内に供給する噴霧ノズルとして構成されている。
【００３０】
（液体原料供給系）
第１液体原料供給管２１１ｔには、上流側から順に、液体原料としてのＴｉ（チタニウム）元素を含む有機金属液体原料（以下、液体原料Ａという）を供給する第１液体原料供
給源（図示せず）、液体原料Ａの供給流量を制御する液体流量コントローラ（ＬＭＦＣ）２２１ｔ、バルブｖｔ１が設けられている。また、第２液体原料供給管２１１ｓには、上流側から順に、液体原料としてのＳｔ（ストロンチウム）元素を含む有機金属液体原料（以下、液体原料Ｂという）を供給する第２液体原料供給源（図示せず）、液体原料Ｂの供給流量を制御する液体流量コントローラ（ＬＭＦＣ）２２１ｓ、バルブｖｓ１が設けられている。第１液体原料供給源、第２液体原料供給源から供給される液体原料Ａ，Ｂは、例えば、ＥＣＨ（エチルシクロヘキサン）やＴＨＦ（テトラヒドロフラン）などの溶媒（ソルベント）により０．０５ｍｏｌ／Ｌ〜０．２ｍｏｌ／Ｌに希釈されている。
【００３１】
液体流量コントローラ２２１ｔ，２２１ｓにより流量調整しつつ、バルブｖｔ１，ｖｓ１を開けることにより、第１液体原料供給源、第２液体原料供給源から液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へと液体原料Ａ，Ｂをそれぞれ供給することが可能となる。液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ供給された液体原料Ａ，Ｂは、液体原料流路２１ｔ，２１ｓの下流側端部に形成された噴霧ノズルを介して気化室２０ｔ，２０ｓ内へと供給され（噴霧され）、所定温度に加熱された気化室２０ｔ，２０ｓ内にて気化される。以下、液体原料Ａが気化されることで発生するガスを第１原料ガスと呼び、液体原料Ｂが気化されることで発生するガスを第２原料ガスと呼ぶ。主に、第１液体原料供給源、第２液体原料供給源、第１液体原料供給管２１１ｔ、第２液体原料供給管２１１ｓ、液体流量コントローラ２２１ｔ，２２１ｓ、バルブｖｔ１，ｖｓ１により、液体原料供給系（液体原料供給ライン）が構成されている。
【００３２】
（原料ガス供給系）
上記の気化器２２９ｔ，２２９ｓの原料ガス供給口２２ｔ，２２ｓには、処理室２０１内に原料ガスを供給する第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓの上流側端部がそれぞれ接続されている。第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓの下流側端部は、それぞれガス導入口２１０に接続されている。なお、第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓには、処理室２０１内への原料ガスの供給を制御するバルブｖｔ３，ｖｓ３がそれぞれ設けられている。
【００３３】
気化器２２９ｔ，２２９ｓにて液体原料を気化させて原料ガスを発生させるとともに、バルブｖｔ３，ｖｓ３を開けることにより、第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓから処理室２０１内へと原料ガスを供給することが可能となる。主に、第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓ、バルブｖｔ３，ｖｓ３により、原料ガス供給系（原料ガス供給ライン）が構成されている。
【００３４】
（洗浄用液体供給系）
洗浄用液体供給管２１６ｔ，２１６ｓの上流側は合流して一本化し、洗浄用液体供給源（図示せず）に接続されている。洗浄用液体供給管２１６ｔ，２１６ｓには、上流側から順に、液体流量コントローラ（ＬＭＦＣ）２２６ｔ，２２６ｓ、バルブｖｔ６，ｖｓ６がそれぞれ設けられている。洗浄用液体供給源からは、例えばヘキサン（ＣＨ３（ＣＨ２）４ＣＨ３）等の溶剤や、硝酸（ＨＮＯ３）や亜硝酸（ＨＮＯ２）等の酸性液が、洗浄用液体として供給される。
【００３５】
液体流量コントローラ２２６ｔ，２２６ｓにより流量調整しつつ、バルブｖｔ６，ｖｓ６を開けることにより、洗浄用液体供給源から液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へと洗浄用液体を供給することが可能となる。液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ供給された洗浄用液体は、液体原料流路２１ｔ，２１ｓの下流側端部に形成された噴霧ノズルを介して気化室２０ｔ，２０ｓ内へと供給され、主に噴霧ノズル内を洗浄する。主に、洗浄用液体供給源、洗浄用液体供給管２１６ｔ，２１６ｓ、液体流量コントローラ２２６ｔ，２２６ｓ、バルブｖｔ６，ｖｓ６により、洗浄用液体供給系（洗浄用液体供給ライン）が構成されてい
る。
【００３６】
（洗浄用ガス供給系）
洗浄用ガス供給管２１７ｔ，２１７ｓの上流側は合流して一本化し、洗浄用ガス供給源（図示しない）に接続されている。洗浄用ガス供給管２１７ｔ，２１７ｓには、上流側から順に、流量コントローラ（ＭＦＣ）２２７ｔ，２２７ｓ、バルブｖｔ７，ｖｓ７がそれぞれ設けられている。洗浄用ガス供給源からは、例えばＣｌＦ３ガス，ＮＦ３ガス，Ｆ２ガス等のハロゲン系ガスや、係るガスをプラズマにより活性化したガス等が、洗浄用ガスとして供給される。
【００３７】
流量コントローラ２２７ｔ，２２７ｓにより流量調整しつつ、バルブｖｔ７，ｖｓ７を開けることにより、洗浄用ガス供給源（図示せず）から液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へと洗浄用ガスを供給することが可能となる。液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ供給された洗浄用液体は、液体原料流路２１ｔ，２１ｓの下流側端部に形成された噴霧ノズルを介して気化室２０ｔ，２０ｓ内へと供給され、主に気化室２０ｔ，２０ｓ内を洗浄する。主に、洗浄用ガス供給源、洗浄用ガス供給管２１７ｔ，２１７ｓ、液体流量コントローラ２２７ｔ，２２７ｓ、バルブｖｔ７，ｖｓ７により、洗浄用ガス供給系（洗浄用ガス供給ライン）が構成されている。
【００３８】
（希釈用液体供給系）
希釈用液体供給管２１２ｔ，２１２ｓの上流側は合流して一本化し、希釈用液体供給源（図示せず）に接続されている。洗浄用液体供給管２１２ｔ，２１２ｓには、上流側から順に、液体流量コントローラ（ＬＭＦＣ）２２２ｔ，２２２ｓ、バルブｖｔ２，ｖｓ２がそれぞれ設けられている。希釈用液体供給源からは、例えば溶媒（ソルベント）であるＥＣＨ（エチルシクロヘキサン）やＴＨＦ（テトラヒドロフラン）等が、希釈用液体として供給される。
【００３９】
液体流量コントローラ２２２ｔ，２２２ｓにより流量調整しつつ、バルブｖｔ２，ｖｓ２を開けることにより、希釈用液体供給源から液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へと希釈用液体を供給することが可能となる。液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ供給された希釈用液体は、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内に供給された液体原料を希釈して気化室２０ｔ，２０ｓ内へと流す。主に、希釈用液体供給源、希釈用液体供給管２１２ｔ，２１２ｓ、液体流量コントローラ２２２ｔ，２２２ｓ、バルブｖｔ２，ｖｓ２により、希釈用液体供給系（希釈用液体供給ライン）が構成されている。
【００４０】
（不活性ガス供給系）
不活性ガス供給管２１８ｔ，２１８ｓの上流側は合流して一本化し、不活性ガス供給源（図示せず）に接続されている。不活性ガス供給管２１８ｓ，２１８ｓには、上流側から順に、流量コントローラ（ＭＦＣ）２２８ｔ，２２８ｓ、バルブｖｔ８，ｖｓ８がそれぞれ設けられている。不活性ガス供給源からは、例えばＡｒガスやＮ２ガス等の不活性ガスがキャリアガス或いはパージガスとして供給される。
【００４１】
流量コントローラ２２８ｔ，２２８ｓにより流量調整しつつ、バルブｖｔ８，ｖｓ８を開けることにより、不活性ガス供給源から液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へと不活性ガスを供給することが可能となる。そして、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ供給された不活性ガスは、液体原料流路２１ｔ，２１ｓの下流側端部に形成された噴霧ノズルを介して気化室２０ｔ，２０ｓ内へと供給される。主に、不活性ガス供給源、不活性ガス供給管２１８ｓ，２１８ｓ、流量コントローラ２２８ｔ，２２８ｓ、バルブｖｔ８，ｖｓ８により、不活性ガス供給系（不活性ガス供給ライン）が構成されている。
【００４２】
（反応ガス供給系）
また、処理室２０１のガス導入口２１０には、オゾンガス供給管２１３ｏの下流端が接続されている。オゾンガス供給管２１３ｏには、上流側から順に、酸素供給源（図示せず）、流量コントローラ（図示せず）、オゾナイザ（図示せず）、バルブｖｏ３が設けられている。
【００４３】
流量コントローラにより流量調整しつつ、酸素ガス供給源からオゾナイザに酸素（Ｏ２）ガスを供給しつつバルブｖｏ３を開けることで、反応ガスとしてのオゾン（Ｏ３）ガスが処理室２０１内に供給される。主に、オゾンガス供給管２１３ｏ、酸素ガス供給源、流量コントローラ、オゾナイザ、バルブｖｏ３により、反応ガス供給系が構成されている。
【００４４】
（パージガス供給系）
第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓのバルブｖｔ３，ｖｓ３よりも下流側には、パージガス供給管２１４ｔ，２１４ｓの下流端がそれぞれ接続されている。パージガス供給管２１４ｔ，２１４ｓには、上流側から順に、パージガス供給源（図示せず）、流量コントローラ（ＭＦＣ）２２４ｔ，２２４ｓ、バルブｖｔ４，ｖｓ４がそれぞれ設けられている。パージガス供給源からは、例えばＡｒガスやＮ２ガス等の不活性ガスがパージガスとして供給される。
【００４５】
バルブｖｔ３，ｖｓ３を閉じ、バルブｖｔ４，ｖｓ４を開けることで、流量コントローラ２２４ｔ，２２４ｓにより流量制御されたパージガスが、処理室２０１内にそれぞれ供給される。主に、パージガス供給管２１４ｔ，２１４ｓ、パージガス供給源、流量コントローラ（ＭＦＣ）２２４ｔ，２２４ｓ、バルブｖｔ４，ｖｓ４により、パージガス供給系（パージガス供給ライン）が構成される。
【００４６】
（ベント（バイパス）系）
第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓのバルブｖｔ３，ｖｓ３よりも上流側には、ベント管２１５ｔ，２１５ｓの上流端がそれぞれ接続されている。ベント管２１５ｔ，２１５ｓの下流端は、排気管２６１の真空ポンプ２６４よりも上流側にそれぞれ接続されている。ベント管２１５ｔ，２１５ｓにはバルブｖｔ５，ｖｓ５が設けられている。
【００４７】
バルブｖｔ３，ｖｓ３を閉じ、バルブｖｔ５，ｖｓ５を開けることで、第１原料ガス供給管２１３ｔ、第２原料ガス供給管２１３ｓ内を流れるガスを、処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスさせ、処理室２０１外へとそれぞれ排出することができる。主に、ベント管２１５ｔ，２１５ｓ、バルブｖｔ５，ｖｓ５により、ベント系（バイパス系）、すなわちベントライン（バイパスライン）が構成されている。
【００４８】
（コントローラ）
本実施形態にかかる基板処理装置は、基板処理装置の各部の動作を制御するコントローラ２８０を有している。コントローラ２８０は、ゲートバルブ２５１、昇降機構２０７ｂ、搬送ロボット２７３、ヒータ２０６、圧力調整器（ＡＰＣ）２６２、気化器２２９ｔ，２２９ｓ、オゾナイザ２２９ｏ、真空ポンプ２６４、バルブｖｔ１〜ｖｔ８，ｖｓ１〜ｖｓ８，ｖｏ３、液体流量コントローラ２２１ｔ，２２２ｔ，２２６ｔ，２２１ｓ，２２２ｓ，２２６ｓ、流量コントローラ２２４ｔ，２２７ｔ，２２８ｔ，２２４ｓ，２２７ｓ，２２８ｓ等の動作を制御する。
【００４９】
以上、述べたように、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置が構成される。
【００５０】
（２）基板処理工程
続いて、本発明の一実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程として、上述の基板処理装置を用いてＡＬＤ法によりウェハ上に薄膜を形成する基板処理工程について、図５及び図２を参照しながら説明する。なお、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２８０によって制御される。
【００５１】
図５は、本発明の一実施形態にかかる基板処理工程のフロー図である。図２は、本実施形態にかかる基板処理工程のシーケンス図である。図２において、横軸は時間、縦軸は液体及びガスの流量を示している。図２は、気化器２２９ｔ，２２９ｓへの液体原料の供給による気化動作、希釈用液体の供給による洗浄動作、希釈用液体の大流量供給によるフラッシング動作、洗浄用液体の供給による噴霧ノズル内の洗浄動作、洗浄用ガスの供給による気化室内の洗浄動作のタイミングをそれぞれ示している。なお、図２では、気化器２２９ｔ，２２９ｓへの不活性ガス供給のタイミングについては省略してある。図２におけるＡ，Ｂ，Ｐ，Ｏは、処理室２０１内で行われる各ステップを示し、それぞれ、処理室２０１内への液体原料Ａ（Ｔｉ元素を含む有機金属液体原料）の供給、処理室２０１内への液体原料Ｂ（Ｓｒ元素を含む有機金属液体原料）の供給、処理室２０１内のパージ、処理室２０１内へのオゾン（Ｏ３）ガスの供給を示している。また、図２におけるＣ１，Ｃ２，ＡＰは、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内にて行われる各ステップを示し、それぞれ、洗浄用液体の供給による噴霧ノズル内の洗浄動作、洗浄用ガスの供給による気化室内の洗浄動作、アフターパージを示している。
【００５２】
（基板搬入工程（Ｓ１）、基板載置工程（Ｓ２））
まず、昇降機構２０７ｂを作動させ、支持台２０３を、図４に示すウェハ搬送位置まで下降させる。そして、ゲートバルブ２５１を開き、処理室２０１と搬送室２７１とを連通させる。そして、搬送ロボット２７３により、搬送室２７１内から処理室２０１内へ処理対象のウェハ２００を搬送アーム２７３ａで支持した状態で搬入する（Ｓ１）。処理室２０１内に搬入したウェハ２００は、支持台２０３の上面から突出しているリフトピン２０８ｂ上に一時的に載置される。搬送ロボット２７３の搬送アーム２７３ａが処理室２０１内から搬送室２７１内へ戻ると、ゲートバルブ２５１が閉じられる。
【００５３】
続いて、昇降機構２０７ｂを作動させ、支持台２０３を、図３に示すウェハ処理位置まで上昇させる。その結果、リフトピン２０８ｂは支持台２０３の上面から埋没し、ウェハ２００は、支持台２０３上面のサセプタ２１７上に載置される（Ｓ２）。
【００５４】
（圧力調整工程（Ｓ３）、昇温工程（Ｓ４））
続いて、圧力調整器（ＡＰＣ）２６２により、処理室２０１内の圧力が所定の処理圧力となるように制御する（Ｓ３）。また、ヒータ２０６に供給する電力を調整し、ウェハ２００の表面温度が所定の処理温度となるように制御する（Ｓ４）。
【００５５】
なお、基板搬入工程（Ｓ１）、基板載置工程（Ｓ２）、圧力調整工程（Ｓ３）、及び昇温工程（Ｓ４）においては、真空ポンプ２６４を作動させつつ、バルブｖｔ３，ｖｓ３，ｖｏ３を閉じ、バルブｖｔ４，ｖｓ４を開けることで、処理室２０１内に不活性ガスとしての例えばＡｒガスを常に流しておく。これにより、ウェハ２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。
【００５６】
（第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ５））
続いて、後述する第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ５）を開始する前に、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内への希釈用液体及びキャリアガスの供給を開始する。具体的には、バルブｖｔ２，ｖｓ２，ｖｔ８，ｖｓ８を開け、液体原料Ａ，Ｂ双方の系統における希釈用液体供給管２１２ｔ，２１２ｓの液体流量コントローラ２２２ｔ，２２２ｓでそれぞれ流量調整された希釈用液体を、不活性ガス供給管２１８ｔ，２１８ｓの流量コントローラ２
２８ｔ，２２８ｓでそれぞれ流量調整された不活性ガス（キャリアガス）と共に、気化器２２９ｔ，２２９ｓの気化室２０ｔ、２０ｓ内に供給して気化させる。このときバルブｖｔ３，ｖｓ３は閉じ、バルブｖｔ５，ｖｓ５は開けたままの状態とするので、気化された希釈用液体は、不活性ガス供給管２１８ｔ，２１８ｓから供給された不活性ガス（キャリアガス）と共にベントライン２１５ｔ、２１５ｓに排気される。なお、このとき、希釈用液体は気化室２０ｔ，２０ｓ内に第１の流量で流すようにする。
【００５７】
次に、液体原料Ａを供給する液体原料供給管２１１ｔのバルブｖｔ１を開け、液体流量コントローラ２２１ｔで流量調整された液体原料Ａを、気化器２２９ｔの気化室２０ｔ内に導入して気化させる（気化サイクル）。この際にバルブｖｔ２は開けたままとし、希釈用液体供給管２１２ｔから気化室２０ｔ内へ供給する希釈用液体は止めることなく流し続け、気化室２０ｔ内で液体原料Ａと希釈用液体とが共に気化して混合した気体（以下、混合気体Ａと呼ぶ）を生成させる。なお、この際、バルブｖｔ８も開けたままとする。このときバルブｖｔ３、ｖｓ３は閉じ、バルブｖｔ５、ｖｓ５は開けたままの状態とするので、上述の混合気体Ａは、不活性ガス供給管２１８ｔから供給された不活性ガス（キャリアガス）と共にベントライン２１５ｔに排気される。なお、このときも、希釈用液体は気化室２０ｔ内に第１の流量で流すようにする。ただし液体原料Ａが固体原料や粘性の高い液体原料を希釈用液体（溶媒）に溶かした液体原料である場合、液体原料Ａ中には既に希釈用液体が含まれているため、気化サイクルでの希釈用液体供給管２１２ｔから気化室２０ｔ内への希釈用液体の供給は必須ではなく、省略しても良い。
【００５８】
次にベントライン２１５ｔのバルブｖｔ５と、原料ガス供給管２１３ｔのバルブｖｔ３と、を切り替える。すなわち、ベントライン２１５ｔのバルブｖｔ５を閉じ、原料ガス供給管２１３ｔのバルブｖｔ３を開くことで、不活性ガス供給管２１８ｔから供給された不活性ガス（キャリアガス）と共に上述の混合気体Ａを処理室２０１内に導入する（Ａ）。
【００５９】
所定時間が経過したら、ベントライン２１５ｔのバルブｖｔ５と、原料ガス供給管２１３ｔのバルブｖｔ３と、を切り替える。すなわち、原料ガス供給管２１３ｔのバルブｖｔ３を閉じ、ベントライン２１５ｔのバルブｖｔ５を開くことで、処理室２０１内への混合気体Ａの導入を停止する。同時に、パージガス供給管２１４ｔのバルブｖｔ４を開け、処理室２０１内にパージガスを導入する（Ｐ）。
【００６０】
そして、気化器２２９ｔ側では、バルブｖｔ１を閉じて気化室２０ｔ内への液体原料Ａの供給を停止し、バルブｖｔ２、ｖｔ８を開けたままとして希釈用液体と不活性ガス（パージガス）のみを気化室２０ｔ内へ供給することで、気化器２２９ｔ、特に液体原料流路２１ｔ内に残留した液体原料Ａ等を洗い流す（洗浄サイクル）。このときも、希釈用液体は気化室２０ｔ内に第１の流量で流すようにする。なお、洗浄サイクルは、次の気化サイクル、すなわち、次に液体原料Ａを気化器２２９ｔの気化室２０ｔ内へ供給する時まで継続して行われる。この間に処理室２０１内の混合気体Ａの残留ガスはパージガスによってパージされる。
【００６１】
処理室２０１内のパージがなされた後、パージガス供給管２１４ｔのバルブｖｔ４を閉め、オゾンガス供給管２１３ｏのバルブｖｏ３を開け、処理室２０１内に反応ガスとしてのオゾンガスを供給する（Ｏ）。所定時間が経過したら、オゾンガス供給管２１３ｏのバルブｖｏ３を閉め、パージガス供給管２１４ｔのバルブｖｔ４を開け、処理室２０１内にパージガスを導入し、処理室２０１内を再びパージする（Ｐ）。
【００６２】
（第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６））
続いて、液体原料Ｂを供給する液体原料供給管２１１ｓのバルブｖｓ１を開け、液体流量コントローラ２２１ｓで流量調整された液体原料Ｂを、気化器２２９ｓの気化室２０ｓ
内に導入して気化させる（気化サイクル）。この際にバルブｖｓ２は開けたままとし、希釈用液体供給管２１２ｓから気化室２０ｓ内へ供給する希釈用液体は止めることなく流し続け、気化室２０ｓ内で液体原料Ｂと希釈用液体とが共に気化して混合した気体（以下、混合気体Ｂと呼ぶ）を生成させる。なお、この際、バルブｖｓ８も開けたままとする。このときバルブｖｔ３、ｖｓ３は閉じ、バルブｖｔ５、ｖｓ５は開けたままの状態とするので、上述の混合気体Ｂは、不活性ガス供給管２１８ｓから供給された不活性ガス（キャリアガス）と共にベントライン２１５ｓに排気される。なお、このときも、希釈用液体は気化室２０ｓ内に第１の流量で流すようにする。ただし液体原料Ｂが固体原料や粘性の高い液体原料を希釈用液体（溶媒）に溶かした液体化原料である場合、液体原料Ｂ中には既に希釈用液体が含まれているため、気化サイクルでの希釈用液体供給管２１２ｓから気化室２０ｓ内への希釈用液体の供給は必須ではなく、省略しても良い。
【００６３】
次にベントライン２１５ｓのバルブｖｓ５と、原料ガス供給管２１３ｓのバルブｖｓ３と、を切り替える。すなわち、ベントライン２１５ｓのバルブｖｓ５を閉じ、原料ガス供給管２１３ｓのバルブｖｓ３を開くことで、不活性ガス供給管２１８ｓから供給された不活性ガス（キャリアガス）と共に上述の混合気体Ｂを処理室２０１内に導入する（Ｂ）。
【００６４】
所定時間が経過したら、ベントライン２１５ｓのバルブｖｓ５と、原料ガス供給管２１３ｓのバルブｖｓ３と、を切り替える。すなわち、原料ガス供給管２１３ｓのバルブｖｓ３を閉じ、ベントライン２１５ｓのバルブｖｓ５を開くことで、処理室２０１内への混合気体Ｂの導入を停止する。同時に、パージガス供給管２１４ｓのバルブｖｓ４を開け、処理室２０１内にパージガスを導入する（Ｐ）。
【００６５】
そして、気化器２２９ｓ側では、バルブｖｓ１を閉じて液体原料Ｂの気化室２０ｓ内への供給を停止し、バルブｖｓ２、ｖｓ８を開けたままとして希釈用液体と不活性ガス（パージガス）のみを気化室２０ｓ内へ供給することで、気化器２２９ｓ、特に液体原料流路２１ｓ内に残留した液体原料Ｂ等を洗い流す（洗浄サイクル）。このときも、希釈用液体は気化室２０ｓ内に第１の流量で流すようにする。なお、洗浄サイクルは、次の気化サイクル、すなわち、次に液体原料Ｂを気化器２２９ｓの気化室２０ｓ内へ供給する時まで継続して行われる。この間に処理室２０１内の混合気体Ｂの残留ガスはパージガスによってパージされる。
【００６６】
処理室２０１内のパージがなされた後、パージガス供給管２１４ｓのバルブｖｓ４を閉め、オゾンガス供給管２１３ｏのバルブｖｏ３を開け、処理室２０１内に反応ガスとしてのオゾンガスを供給する（Ｏ）。所定時間が経過したら、オゾンガス供給管２１３ｏのバルブｖｏ３を閉め、パージガス供給管２１４ｓのバルブｖｓ４を開け、処理室２０１内にパージガスを導入し、処理室２０１内を再びパージする（Ｐ）。
【００６７】
（繰り返し工程（Ｓ７））
続いて、上述した第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ５）と第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６）とを１サイクルとしてこのサイクルを所定回数実施する。すなわち、図２に示すように、処理室２０１内では、液体原料Ａの供給（Ａ）、パージ（Ｐ）、反応ガスの供給（Ｏ）、パージ（Ｐ）、液体原料Ｂの供給（Ｂ）、パージ（Ｐ）、反応ガスの供給（Ｏ）、パージ（Ｐ）を１サイクル（成膜サイクル）として、このサイクルを所定回数実施する。これにより、ウェハ２００上に所望の膜厚のＳＴＯ（チタン酸ストロンチウム）薄膜、すなわちＳｒＴｉＯ３薄膜が形成される。なお、成膜サイクルでは、例えば、液体原料Ａの供給（Ａ）、パージ（Ｐ）、液体原料Ｂの供給（Ｂ）、パージ（Ｐ）、反応ガスの供給（Ｏ）、パージ（Ｐ）を１サイクル（成膜サイクル）として、このサイクルを所定回数実施するようにしてもよい。これらの場合も、気化器２２９ｔ，２２９ｓでは、気化サイクルと洗浄サイクルとが交互に繰り返される。
【００６８】
なお、上述のように薄膜をＡＬＤ法により行う場合、処理温度を原料ガスが自己分解しない程度の温度帯となるように制御する。この場合、各原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ５〜Ｓ７）において供給された原料ガスは、熱分解することなくウェハ２００上に吸着する。そして、オゾンガスを供給すると、ウェハ２００上に吸着している原料ガス分子とオゾンガスとが反応することにより、ウェハ２００上に１原子層未満（１Å未満）程度の薄膜が形成される。なお、このとき、オゾンガスにより薄膜中に混入するＣ，Ｈ等の不純物を脱離させることが出来る。
【００６９】
なお、本実施の形態におけるウェハ２００の処理条件としては、例えばＳｒＴｉＯ３の薄膜を形成する場合、
処理温度：２５０〜４５０℃、
処理圧力：１０〜２００Ｐａ、
液体原料Ａ〔Ｔｉ（Ｃ６Ｏ２Ｈ１１）（Ｃ１１Ｏ２Ｈ１９）２（略称；Ｔｉ（ＭＰＤ）（ＴＨＤ）２）  ０．１ｍｏｌ／Ｌ  ＥＣＨ希釈）〕供給流量：０．０１〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
液体原料Ｂ〔Ｓｒ（Ｃ１４Ｏ４Ｈ２５）２（略称；Ｓｒ（ＭＥＴＨＤ）２）  ０．１ｍｏｌ／Ｌ  ＥＣＨ希釈）〕供給流量：０．０１〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
反応ガス（オゾンガス）供給流量：５００〜２０００ｓｃｃｍ（オゾン濃度２０〜２００ｇ／Ｎｍ３）、
洗浄液（ＥＣＨ）供給流量：０．０５〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
気化器（気化室）内温度：２５０℃程度、
気化器（気化室）内圧力：数〜１０Ｔｏｒｒ、
が例示される。なお、本実施形態では、各液体原料を希釈する溶媒、および洗浄液として、同一の物質（ＥＣＨ）を用いている。  
【００７０】
繰り返し工程（Ｓ７）を実施することで、気化器２２９ｔ，２２９ｓ側では、上述の気化サイクルと洗浄サイクルとが交互に繰り返される。なお、図２の場合、気化サイクルにおいても気化器２２９ｔ，２２９ｓには希釈用液体が連続的に流れるので、気化サイクルでは、液体原料Ａ，Ｂの気化と同時に気化器２２９ｔ，２２９ｓの洗浄も行われることとなる。すなわち、気化サイクル、洗浄サイクルにかかわらず、気化器２２９ｔ，２２９ｓの洗浄は連続的に行われることとなる。なお、液体原料Ａ，Ｂの性質によっては、気化サイクル中に希釈用液体を流さないで閉止したり、希釈用液体の流量や供給時間を変更したりしても良い。
【００７１】
（フラッシング動作）
以下、気化器２２９ｔ，２２９ｓの閉塞を更に抑制するためのフラッシング動作について述べる。フラッシング動作とは、気化サイクル時以外の時（すなわち洗浄サイクル時）であって、気化サイクルを所定回数行う毎に、気化器２２９ｔ，２２９ｓに供給する希釈用液体の流量を、通常の洗浄サイクル時や気化サイクル時に供給する希釈用液体の流量（すなわち第１の流量）よりも大流量である第２の流量として、気化器２２９ｔ，２２９ｓを洗浄する動作のことである。図２では、フラッシング動作を処理室２０１内での成膜サイクル（４）で実施する例、すなわち気化サイクルを４回行う毎に実施する例を示している。図２では、成膜サイクル（４）での気化サイクル後の洗浄サイクルで、希釈用液体の流量を通常の洗浄サイクル時や気化サイクル時の少なくとも２倍以上として、気化器２２９ｔ，２２９ｓに一時的に供給している。この際、キャリアガスの流量も変化させてもよい。
【００７２】
気化サイクル毎に通常の洗浄サイクルを実施するのみでは、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内に付着したり残留したりしている残渣を完全に除去することは困難な場合がある。そし
て、残渣を完全に除去することなく気化サイクルと洗浄サイクルとを定常的に繰り返すこととすれば、繰り返しに伴って気化器２２９ｔ，２２９ｓ内の残渣が累積的に増加してしまう場合がある。これに対し、所定回数の気化サイクルを実施する毎に気化器２２９ｔ，２２９ｓの噴霧機構部分（液体原料流路２１ｔ、２１ｓ）に通常より多量の希釈用液体を高速度で流すことにより、洗浄効果は通常の洗浄サイクルでの洗浄効果より非常に大きいものとなり、通常の洗浄サイクルで除去しきれなかった残渣などを除去できる。すなわち、所定回数の気化サイクルを実施する毎にフラッシング動作を実施することとすれば、気化サイクルと洗浄サイクルとの定常的な繰り返しに変化を与えることができ、累積的に増加してしまった気化器２２９ｔ，２２９ｓ内の残渣を除去することができる。そして、気化器２２９ｔ，２２９ｓのメンテナンス周期を長くすることができる。
【００７３】
この動作サイクルをフラッシングサイクルと呼ぶ。通常の洗浄サイクルに対するフラッシングサイクルの実施頻度、希釈用液体の供給時間や流量は、原料物性により異なるため、実験的に決められるが、実施頻度については、概ね数十回の気化サイクル毎に実施することが効果的である。
【００７４】
なお、本実施形態の気化サイクル及び通常の洗浄サイクルのそれぞれにおける気化器２２９ｔ，２２９ｓ（気化室２０ｔ、２０ｓ）内の温度、圧力、希釈用液体（ＥＣＨ）流量、キャリアガス流量としては、
気化器（気化室）内温度：２５０℃程度、
気化器（気化室）内圧力：数〜１０Ｔｏｒｒ、
希釈用液体の供給流量（第１の流量）：０．０５〜０．５ｃｃ／ｍｉｎ、
キャリアガスの供給流量：１〜４ｓｌｍ、
が例示される。
【００７５】
また、本実施形態のフラッシングサイクルにおける気化器２２９ｔ，２２９ｓ（気化室２０ｔ、２０ｓ）内の温度、圧力、希釈用液体（ＥＣＨ）流量、キャリアガス流量としては、
気化器（気化室）内温度：２５０℃程度、
気化器（気化室）内圧力：数〜１０Ｔｏｒｒ以上、
希釈用液体の供給流量（第２の流量）：第１の流量の２〜２０倍、好ましくは２〜１０倍、
キャリアガスの供給流量：１〜１０ｓｌｍ、
が例示される。なお、フラッシングサイクルにおいては、気化器２２９ｔ，２２９ｓへ供給する希釈用液体の流量を増やすため、気化サイクルや洗浄サイクルよりも気化器２２９ｔ，２２９ｓ内の圧力は高くなる。
【００７６】
（基板搬出工程（Ｓ８））
続いて、上述した基板搬入工程（Ｓ１）、基板載置工程（Ｓ２）に示した手順とは逆の手順により、所望膜厚の薄膜を形成した後のウェハ２００を処理室２０１内から搬送室２７１内へ搬出する。
【００７７】
（クリーニング工程（Ｓ９））
続いて、洗浄用液体及び洗浄用ガスを用いて気化器２２９ｔ，２２９ｓ内を洗浄するクリーニング工程（Ｓ９）を実施する。クリーニング工程（Ｓ９）では、噴霧ノズル内（液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内）に洗浄用液体を供給して噴霧ノズル内に付着した物質を除去するノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）と、気化室２０ｔ，２０ｓ内に洗浄用ガスを供給して気化室２０ｔ，２０ｓ内に付着した物質を除去する気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）と、を順に実施する。  
【００７８】
ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）では、バルブｖｔ１，ｖｓ１，ｖｔ２，ｖｓ２，ｖｔ３，ｖｓ３，ｖｔ７，ｖｓ７，ｖｔ８，ｖｓ８を閉めた状態で、バルブｖｔ５，ｖｓ５，ｖｔ６，ｖｓ６を開け、液体流量コントローラ２２６ｔ，２２６ｓにより流量調整しつつ、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ洗浄用液体を供給する（Ｃ１）。液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内に供給された洗浄用液体は、液体原料流路２１ｔ，２１ｓの下流側端部に形成された噴霧ノズルを介して気化室２０ｔ，２０ｓ内へと供給され、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内及び気化室２０ｔ，２０ｓ内に付着していた物質（液体原料の残渣や、熱分解により変質してしまった析出物）を溶解させ、溶解された物質と共にベント管２１５ｔ，２１５ｓから排出される。ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）では、特に噴霧ノズル内（液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内）が効果的に洗浄される。なお、洗浄用液体（例えばヘキサンや酸）は希釈用液体（例えばＥＣＨ）とは異なる溶媒であることから、熱分解により変質してしまった析出物を容易に溶解させて除去することが可能である。所定時間が経過したら、バルブｖｔ６，ｖｓ６を閉め、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内への洗浄用液体の供給を停止する。
【００７９】
次に、バルブｖｔ８，ｖｓ８を開け、流量コントローラ２２８ｔ，２２８ｓにより流量調整しつつ、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へパージガスとしてのＡｒガスを供給し、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内及び気化室２０ｔ，２０ｓ内をパージ（アフターパージ）する（ＡＰ）。所定時間が経過したら、バルブｖｔ８，ｖｓ８を閉め、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へのＡｒガスの供給を停止する。
【００８０】
気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）では、バルブｖｔ７，ｖｓ７を開け、流量コントローラ２２７ｔ，２２７ｓにより流量調整しつつ、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ洗浄用ガスを供給する（Ｃ２）。液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へ供給された洗浄用ガスは、液体原料流路２１ｔ，２１ｓの下流側端部に形成された噴霧ノズルを介して気化室２０ｔ，２０ｓ内へと供給され、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内及び気化室２０ｔ，２０ｓ内に残留している洗浄用液体や、該洗浄用液体により溶解された物質などを気化させ、気化されたガスと共にベント管２１５ｔ，２１５ｓから排気される。気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）では、特に気化室２０ｔ，２０ｓ内が効果的に洗浄される。ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）では気化室２０ｔ，２０ｓ内に洗浄用液体が噴霧されて霧状に供給されるが、気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）では気化室２０ｔ，２０ｓ内にガスが供給されるため、ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）にて除去し切れなかった付着物を効果的に除去することが可能である。所定時間が経過したら、バルブｖｔ７，ｖｓ７を閉め、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内への洗浄用ガスの供給を停止する。
【００８１】
次に、バルブｖｔ８，ｖｓ８を開け、流量コントローラ２２８ｔ，２２８ｓにより流量調整しつつ、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へパージガスとしてのＡｒガスを供給し、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内及び気化室２０ｔ，２０ｓ内をパージ（アフターパージ）する（ＡＰ）。所定時間が経過したら、バルブｖｔ８，ｖｓ８を閉め、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内へのＡｒガスの供給を停止する。
【００８２】
クリーニング工程（Ｓ９）の実施条件は、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内に蓄積する残渣の原料物性に応じて選択することが好ましい。
【００８３】
例えば、洗浄用液体や洗浄用ガスの種類、供給時間、供給流量は、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内に蓄積する残渣に対する溶解度の高さを基準に選択することが好ましい。洗浄用液体としては、上述したように、例えばヘキサン（ＣＨ３（ＣＨ２）４ＣＨ３）等の溶剤や、硝酸（ＨＮＯ３）や亜硝酸（ＨＮＯ２）等の酸性液等を用いることが出来る。但し、洗浄用液体として酸性液を用いる場合には、基板処理装置の各部の腐食や、腐食によるウェハ２００の金属汚染の発生を抑制するように、アフターパージの条件を最適化したり、ガス供給ラインや処理室２０１内の各部の材料を選択したりする必要がある。また、洗浄
用ガスとしては、上述したように、例えばＣｌＦ３ガス，ＮＦ３ガス，Ｆ２ガス等のハロゲン系ガスを用いることができる。また、エッチング能力の活性化や選択比の確保のため、プラズマにより活性化されたハロゲン系ガス等を用いることができる。
【００８４】
例えば、洗浄用液体としてヘキサンを用いてノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）を行う場合における洗浄条件としては、
噴霧ノズル内温度：２０〜２５０℃、
気化器（気化室）内温度：２５０℃程度、
気化器（気化室）内圧力：数〜１０Ｔｏｒｒ、
ヘキサン供給流量：０．０５〜１．０ｃｃ／ｍｉｎ、
キャリアガス供給流量：１〜５ｓｌｍ
が例示される。
【００８５】
また、洗浄用ガスとしてＣｌＦ３を用いて気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）を行う場合における洗浄条件としては、
気化器（気化室）内温度：室温〜２５０℃程度、
気化器（気化室）内圧力：１〜１０００Ｔｏｒｒ、
ＣｌＦ３供給流量：０．１〜１ｓｌｍ、
希釈ガス供給流量：１〜５ｓｌｍ
が例示される。
【００８６】
また、クリーニング工程（Ｓ９）は、基板搬出工程（Ｓ８）の後に実施する場合に限らず、基板搬入工程（Ｓ１）や基板搬出工程（Ｓ８）前に実施するようにしてもよく、基板搬入工程（Ｓ１）〜昇温工程（Ｓ４）と並行して実施するようにしてもよい。また、基板搬入工程（Ｓ１）〜基板搬出工程（Ｓ８）を所定回数繰り返した後に（繰り返す度に）実施するようにしてもよい。また、ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）と気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）との両方を実施する場合に限らず、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内における残渣の蓄積状況や原料物性等に応じて、ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）と気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）とのうちいずれか１工程のみを実施することとしてもよい。
【００８７】
以上、述べたように、本発明の一実施形態にかかる基板処理工程が実施される。
【００８８】
（３）一実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００８９】
（ａ）本実施形態によれば、噴霧ノズル内（液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内）に洗浄用液体を供給する洗浄用液体供給系と、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内に洗浄用ガスを供給する洗浄用ガス供給系と、を備えている。そして、クリーニング工程（Ｓ９）において、噴霧ノズル内（液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内）に洗浄用液体を供給して噴霧ノズル内に付着した物質を除去するノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）と、気化室２０ｔ，２０ｓ内に洗浄用ガスを供給して気化室２０ｔ，２０ｓ内に付着した物質を除去する気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）と、を実施するようにしている。ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）では、特に噴霧ノズル内（液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内）を効果的に洗浄することができる。また、気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）では、特に気化室２０ｔ，２０ｓ内を効果的に洗浄することができる。クリーニング工程（Ｓ９）を定期的に実施することで、気化器２２９ｔ，２２９ｓに付着する残留物を除去し、長期間安定的に気化器２２９ｔ，２２９ｓを動作させ、気化器２２９ｔ，２２９ｓ閉塞時の分解メンテナンスによる装置の不稼働時間（ダウンタイム）を大幅に縮小することができる。
【００９０】
（ｂ）本実施形態では、ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）で用いる洗浄用液体（例えばヘキサン
や酸）は、液体原料Ａ，Ｂを希釈する希釈用液体（例えばＥＣＨ）とは異なる溶媒である。これにより、熱分解により変質してしまった析出物を容易に溶解させて除去することが可能である。すなわち、熱分解により変質してしまった原料は元の溶媒（すなわち希釈用液体）には溶解しない場合があるが、本実施形態では、洗浄用液体と希釈用液体とは異なることから、熱分解により変質してしまった析出物を容易に溶解させて除去することが可能となる。  
【００９１】
（ｃ）本実施形態では、洗浄用液体を用いるノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）の後に、洗浄用ガスを用いる気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）を実施するようにしている。ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）では気化室２０ｔ，２０ｓ内に洗浄用液体が噴霧されて霧状に供給されるが、気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）では気化室２０ｔ，２０ｓ内にガスが供給されるため、ノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）にて除去し切れなかった付着物を効果的に除去することが可能である。
【００９２】
（ｄ）本実施形態によれば、第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ５）と第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６）とを１サイクルとしてこのサイクルを所定回数実施する際、気化器２２９ｔ，２２９ｓに対し希釈用液体を常に流すようにしている。すなわち、気化器２２９ｔ，２２９ｓで液体原料を気化して得た原料ガスを処理室２０１内へ供給する時以外の時に、気化器２２９ｔ，２２９ｓの液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内に不活性ガスを供給してパージするのではなく、液体原料を希釈する希釈用液体（ＥＣＨ等）を供給することにより、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内の洗浄を実施している。これにより、液体原料を希釈用液体で希釈したままの粘性の低い状態で、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内を洗浄することが出来る。すなわち、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内において希釈用液体だけが先に蒸発してしまい、有機金属液体原料だけが残留してしまうことを抑制することが出来る。
【００９３】
（ｅ）本実施形態によれば、第１原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ５）と第２原料ガスを用いたＡＬＤ工程（Ｓ６）とを１サイクルとしてこのサイクルを所定回数実施する際、バルブｖｔ１，ｖｓ１を閉めた直後、すなわち気化器２２９ｔ，２２９ｓへの液体原料の供給を停止した直後に、気化器２２９ｔ，２２９ｓ内の洗浄を開始している。そのため、気化器２２９ｔ，２２９ｓへの液体原料の供給停止後、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内に有機金属液体原料が残留し、液体原料流路２１ｔ，２１ｓ内が有機金属液体原料により閉塞されてしまうことを抑制することが可能となる。
【００９４】
（ｆ）本実施形態によれば、所定回数の気化サイクルを実施する毎に気化器２２９ｔ，２２９ｓの噴霧機構部分（液体原料流路２１ｔ、２１ｓ）に通常より多量の希釈用液体を高速度で流すフラッシング動作を実施するようにしている。フラッシング動作による洗浄効果は、通常の洗浄サイクルでの洗浄効果より非常に大きい。そのため、フラッシング動作を実施することにより、通常の洗浄サイクルで除去しきれなかった残渣などをより効果的に除去できる。
【００９５】
（ｇ）本実施形態によれば、希釈用液体（例えばＥＣＨ）とは異なる洗浄用液体（例えばヘキサンや酸）を用いてノズル洗浄工程（Ｓ９ａ）を行い、希釈用液体（例えばＥＣＨ）とは異なる洗浄用ガス（例えばハロゲン系ガス）を用いて気化室洗浄工程（Ｓ９ｂ）を行うようにしたので、希釈用液体を用いて行う通常の洗浄サイクルやフラッシング動作で除去しきれなかった残渣などをより効果的に除去できる。
【００９６】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００９７】
２００    ウェハ（基板）
２０１    処理室
２２９ｓ  気化器
２２９ｔ  気化器
２８０    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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