(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内の基板に対して処理ガスを供給することで前記基板を処理する工程と、
前記基板を処理する工程を実施した後に、前記処理室内から前記処理後の前記基板を搬出する工程と、
前記処理後の前記基板を搬出する工程を実施した後に、前記処理室内へクリーニングガスを供給することで、前記基板を処理する工程において前記処理室内に付着した堆積物を除去する工程と、
前記堆積物を除去する工程を実施した後に、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を第１の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第１パージを行う工程と、
前記第１パージを行う工程を実施した後に、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第２パージを行う工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力を、前記第１パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力よりも小さくする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程を実施した後に、前記処理室内へ処理ガスを供給することで前記処理室内のプリコートを行う工程をさらに有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記プリコートを行う工程を実施した後、前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程を再度実施する請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第２の圧力幅よりも小さい第３の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第３パージを行う工程をさらに有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第３パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力を、前記第２パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力以下とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程、前記第３パージを行う工程を、この順に実施する請求項５または６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程、前記第３パージを行う工程を実施した後に、前記処理室内へ処理ガスを供給することで前記処理室内のプリコートを行う工程をさらに有する請求項５〜７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記プリコートを行う工程を実施した後、前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程を再度実施する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記プリコートを行う工程を実施した後、前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程、前記第３パージを行う工程を再度実施する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記プリコートを行う工程を実施した後、前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程、前記第３パージを行う工程をこの順に実施する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２パージを行う工程では、前記処理室内を昇圧させる工程において、前記処理室内へ前記パージガスをフラッシュフローにより供給する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記堆積物を除去する工程では、前記処理室内へ前記クリーニングガスとしてフッ素系ガスを供給する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程を、前記堆積物を除去する工程における前記処理室内の温度よりも高い温度下で行う請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程を、前記基板を処理する工程における前記処理室内の温度以上の温度下で行う請求項１〜１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程を、前記基板を処理する工程における前記処理室内の温度よりも高い温度下で行う請求項１〜１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程では、前記堆積物を除去する工程において、前記堆積物と前記クリーニングガスとの反応により生成された化合物を除去する請求項１〜１６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
基板が処理される処理室と、
前記処理室内へガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内を排気する排気系と、
前記処理室内外に前記基板を搬送する搬送機構と、
前記処理室内の基板に対して処理ガスを供給することで行う前記基板への処理と、前記基板への処理を実施した後に、前記処理室内から前記処理後の前記基板を搬出する処理と、前記処理後の前記基板を搬出する処理を実施した後に、前記処理室内へクリーニングガスを供給することで、前記基板への処理において前記処理室内に付着した堆積物を除去する処理と、前記堆積物を除去する処理を実施した後に、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる処理と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる処理と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を第１の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第１パージを行う処理と、前記第１パージを行う処理を実施した後に、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる処理と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる処理と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第２パージを行う処理と、を実施させるように、前記ガス供給系、前記排気系、および前記搬送機構を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項１９】
基板処理装置の処理室内の基板に対して処理ガスを供給することで前記基板を処理する手順と、
前記基板を処理する手順を実施した後に、前記処理室内から前記処理後の前記基板を搬出する手順と、
前記処理後の前記基板を搬出する手順を実施した後に、前記処理室内へクリーニングガスを供給することで、前記基板を処理する手順において前記処理室内に付着した堆積物を除去する手順と、
前記堆積物を除去する手順を実施した後に、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる手順と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる手順と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を第１の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第１パージを行う手順と、
前記第１パージを行う手順を実施した後に、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる手順と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる手順と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第２パージを行う手順と、
をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、処理室内に収容された基板上に膜を形成する成膜処理が行われることがある。成膜処理を行うと、処理室内に堆積物が付着する。そのため、成膜処理を行った後の処理室内へクリーニングガスを供給し、処理室内に付着した堆積物を除去するクリーニング処理が行われることがある（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２０１０−２１２７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このクリーニング処理を行うことで処理室内に付着した堆積物を除去することはできるが、その際、堆積物とクリーニングガスとの反応により固体の非常に小さな化合物が生成され、残留することがある。本発明の目的は、クリーニング処理を行うことで生じた化合物の処理室内からの除去効果を高め、基板処理の品質を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
処理室内の基板に対して処理ガスを供給することで前記基板を処理する工程と、
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を第１の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第１パージを行う工程と、
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第２パージを行う工程と、
を有する技術が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、クリーニング処理を行うことで生じた化合物の処理室内からの除去効果を高め、基板処理の品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面図で示す図である。
【図２】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を図１のＡ−Ａ線断面図で示す図である。
【図３】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図であり、コントローラの制御系をブロック図で示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の成膜シーケンスを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態のクリーニングシーケンスを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態のクリーニングシーケンスの変形例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態のクリーニングシーケンスの変形例を示す図である。
【図８】比較例におけるクリーニングシーケンスを示す図である。
【図９】基板上に付着しているパーティクル数の測定結果を示す図である。
【図１０】（ａ）は本発明の他の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の処理炉の概略構成図であって処理炉部分を縦断面図で示す図であり、（ｂ）は本発明の他の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の処理炉の概略構成図であって処理炉部分を縦断面図で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜本発明の一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。
【０００９】
（１）基板処理装置の構成
図１に示すように、処理炉２０２は加熱機構（温度調整部）としてのヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ２０７は、後述するようにガスを熱で活性化（励起）させる活性化機構（励起部）としても機能する。
【００１０】
ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応管２０３が配設されている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管２０３の下方には、反応管２０３と同心円状に、マニホールド（インレットフランジ）２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属からなり、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド２０９の上端部は、反応管２０３の下端部に係合しており、反応管２０３を支持するように構成されている。マニホールド２０９と反応管２０３との間には、シール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。マニホールド２０９がヒータベースに支持されることにより、反応管２０３は垂直に据え付けられた状態となる。主に、反応管２０３とマニホールド２０９とにより処理容器（反応容器）が構成される。処理容器の筒中空部には処理室２０１が形成されている。処理室２０１は、複数枚の基板としてのウエハ２００を、後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に配列した状態で収容可能に構成されている。
【００１１】
処理室２０１内には、ノズル２４９ａ，２４９ｂが、マニホールド２０９の側壁を貫通するように設けられている。ノズル２４９ａ，２４９ｂには、ガス供給管（配管）２３２ａ，２３２ｂが、それぞれ接続されている。このように、処理容器（マニホールド２０９）には２本のノズル２４９ａ，２４９ｂと、２本のガス供給管２３２ａ，２３２ｂとが設けられており、処理室２０１内へ複数種類のガスを供給することが可能となっている。
【００１２】
ガス供給管２３２ａ，２３２ｂには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ａ，２４１ｂおよび開閉弁であるバルブ２４３ａ，２４３ｂがそれぞれ設けられている。ガス供給管２３２ａ，２３２ｂのバルブ２４３ａ，２４３ｂよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管（配管）２３２ｃ，２３２ｄがそれぞれ接続されている。ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄおよび開閉弁であるバルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄがそれぞれ設けられている。
【００１３】
ガス供給管２３２ａ，２３２ｂの先端部には、ノズル２４９ａ，２４９ｂがそれぞれ接続されている。ノズル２４９ａ，２４９ｂは、図２に示すように、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における平面視において円環状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるようにそれぞれ設けられている。すなわち、ノズル２４９ａ，２４９ｂは、ウエハ２００が配列されるウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うようにそれぞれ設けられている。すなわち、ノズル２４９ａ，２４９ｂは、処理室２０１内へ搬入された各ウエハ２００の端部（周縁部）の側方にウエハ２００の表面（平坦面）と垂直にそれぞれ設けられている。ノズル２４９ａ，２４９ｂはＬ字型のロングノズルとしてそれぞれ構成されており、それらの各水平部はマニホールド２０９の側壁を貫通するように設けられており、それらの各垂直部は少なくともウエハ配列領域の一端側から他端側に向かって立ち上がるように設けられている。ノズル２４９ａ，２４９ｂの側面には、ガスを供給するガス供給孔２５０ａ，２５０ｂがそれぞれ設けられている。ガス供給孔２５０ａは、反応管２０３の中心を向くように開口しており、ウエハ２００に向けてガスを供給することが可能となっている。ガス供給孔２５０ａは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。ガス供給孔２５０ｂは、後述するバッファ室２３７の中心を向くように開口している。ガス供給孔２５０ｂは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられている。ガス供給孔２５０ｂの開口面積、開口ピッチについては後述する。
【００１４】
ノズル２４９ｂは、ガス分散空間であるバッファ室２３７内に設けられている。バッファ室２３７は、反応管２０３の内壁と隔壁２３７ａとの間に形成されている。バッファ室２３７（隔壁２３７ａ）は、図２に示すように、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における平面視において円環状の空間に、また、反応管２０３の内壁の下部より上部にわたる部分に、ウエハ２００の積載方向に沿って設けられている。すなわち、バッファ室２３７（隔壁２３７ａ）は、ウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うように設けられている。隔壁２３７ａのウエハ２００と対向（隣接）する面の端部には、ガスを供給するガス供給孔２５０ｃが設けられている。ガス供給孔２５０ｃは、反応管２０３の中心を向くように開口しており、ウエハ２００に向けてガスを供給することが可能となっている。ガス供給孔２５０ｃは、ガス供給孔２５０ａと同様に、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。バッファ室２３７内と処理室２０１内との差圧が小さい場合、複数のガス供給孔２５０ｂの開口面積および開口ピッチを、上流側（下部）から下流側（上部）にわたりそれぞれ同一にするとよい。また、バッファ室２３７内と処理室２０１内との差圧が大きい場合、ガス供給孔２５０ｂの開口面積を上流側から下流側に向かって徐々に大きくしたり、ガス供給孔２５０ｂの開口ピッチを上流側から下流側に向かって徐々に小さくしたりするとよい。
【００１５】
ガス供給孔２５０ｂのそれぞれの開口面積や開口ピッチを、上流側から下流側にかけて上述のように調節することで、ガス供給孔２５０ｂのそれぞれから、流速の差はあるものの、流量がほぼ同量であるガスを噴出させることが可能となる。そして、これら複数のガス供給孔２５０ｂのそれぞれから噴出するガスを、一旦、バッファ室２３７内に導入することで、バッファ室２３７内においてガスの流速差の均一化を行うことが可能となる。複数のガス供給孔２５０ｂのそれぞれよりバッファ室２３７内に噴出したガスは、バッファ室２３７内で粒子速度が緩和された後、複数のガス供給孔２５０ｃより処理室２０１内へ噴出する。複数のガス供給孔２５０ｂのそれぞれよりバッファ室２３７内に噴出したガスは、ガス供給孔２５０ｃのそれぞれより処理室２０１内へ噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとなる。
【００１６】
このように、本実施形態では、反応管２０３の側壁の内壁と、反応管２０３内に配列された複数枚のウエハ２００の端部（周縁部）と、で定義される平面視において円環状の縦長の空間内、すなわち、円筒状の空間内に配置したノズル２４９ａ，２４９ｂおよびバッファ室２３７を経由してガスを搬送している。そして、ノズル２４９ａ，２４９ｂおよびバッファ室２３７にそれぞれ開口されたガス供給孔２５０ａ〜２５０ｃから、ウエハ２００の近傍で初めて反応管２０３内にガスを噴出させている。そして、反応管２０３内におけるガスの主たる流れを、ウエハ２００の表面と平行な方向、すなわち、水平方向としている。このような構成とすることで、各ウエハ２００に均一にガスを供給でき、各ウエハ２００に形成される膜の膜厚の均一性を向上させることが可能となる。ウエハ２００の表面上を流れたガス、すなわち、反応後の残ガスは、排気口、すなわち、後述する排気管２３１の方向に向かって流れる。但し、この残ガスの流れの方向は、排気口の位置によって適宜特定され、垂直方向に限ったものではない。
【００１７】
ガス供給管２３２ａからは、処理ガス（原料ガス）として、例えば、所定元素としてのシリコン（Ｓｉ）およびハロゲン元素を含むハロシラン原料ガスが、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａ、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給される。
【００１８】
原料ガスとは、気体状態の原料、例えば、常温常圧下で気体状態である気体原料や、常温常圧下で液体状態である液体原料を気化することで得られるガス等のことである。ハロシラン原料とは、ハロゲン基を有するシラン原料のことである。ハロゲン基には、クロロ基、フルオロ基、ブロモ基、ヨード基等が含まれる。すなわち、ハロゲン基には、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）等のハロゲン元素が含まれる。ハロシラン原料は、ハロゲン化物の一種ともいえる。本明細書において「原料」という言葉を用いた場合は、「液体状態である原料」を意味する場合、「気体状態である原料（原料ガス）」を意味する場合、または、それらの両方を意味する場合がある。
【００１９】
ハロシラン原料ガスとしては、例えば、ＳｉおよびＣｌを含む原料ガス、すなわち、クロロシラン原料ガスを用いることができる。クロロシラン原料ガスとしては、例えば、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２、略称：ＤＣＳ）ガスを用いることができる。クロロシラン原料ガスは、後述する成膜処理において、Ｓｉソースとして作用する。ＤＣＳは常温常圧下で気体状態であるが、後述するＨＣＤＳのように常温常圧下で液体状態である液体原料を用いる場合は、液体原料を気化器やバブラ等の気化システムにより気化し、原料ガスとして供給することとなる。
【００２０】
ガス供給管２３２ｂからは、処理ガス（反応ガス）として、例えば、窒素（Ｎ）含有ガスが、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、ノズル２４９ｂ、バッファ室２３７を介して処理室２０１内へ供給される。Ｎ含有ガスとしては、例えば、窒化水素系ガスを用いることができる。窒化水素系ガスは、ＮおよびＨの２元素のみで構成される物質ともいえ、後述する成膜処理において、窒化ガス、すなわち、Ｎソースとして作用する。窒化水素系ガスとしては、例えば、アンモニア（ＮＨ３）ガスを用いることができる。
【００２１】
ガス供給管２３２ａからは、クリーニングガス（エッチングガス）として、例えば、フッ素（Ｆ）系ガスが、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａ、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給される。フッ素系ガスは、後述するクリーニング処理において、堆積物を除去するエッチャントとして作用する。フッ素系ガスとしては、例えば、フッ素（Ｆ２）ガスを用いることができる。
【００２２】
ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄからは、不活性ガスとして、例えば、Ｎ２ガスが、それぞれＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂ、バッファ室２３７を介して処理室２０１内へ供給される。
【００２３】
ガス供給管２３２ａから原料ガスを供給する場合、主に、ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａにより、原料ガス供給系が構成される。ノズル２４９ａを原料ガス供給系に含めて考えてもよい。原料ガス供給系を原料供給系と称することもできる。ガス供給管２３２ａからハロシラン原料ガスを供給する場合、原料ガス供給系を、ハロシラン原料ガス供給系、或いは、ハロシラン原料供給系と称することもできる。
【００２４】
ガス供給管２３２ｂから反応ガス（反応体）を供給する場合、主に、ガス供給管２３２ｂ、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂにより、反応ガス供給系（反応体供給系）が構成される。ノズル２４９ｂ、バッファ室２３７を反応ガス供給系に含めて考えてもよい。反応ガスとして上述のＮ含有ガスを供給する場合、反応ガス供給系を、Ｎ含有ガス供給系、窒化ガス供給系、或いは、窒化剤供給系と称することもできる。Ｎ含有ガスとして窒化水素系ガスを供給する場合、反応ガス供給系を、窒化水素系ガス供給系、或いは、窒化水素供給系と称することもできる。
【００２５】
ガス供給管２３２ａからクリーニングガスを供給する場合、主に、ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａにより、クリーニングガス供給系が構成される。ノズル２４９ａをクリーニングガス供給系に含めて考えてもよい。クリーニングガス供給系を、エッチングガス供給系、フッ素系ガス供給系と称することもできる。
【００２６】
また、主に、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄ、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄにより、不活性ガス供給系が構成される。
【００２７】
バッファ室２３７内には、図２に示すように、導電体からなり、細長い構造を有する２本の棒状電極２６９，２７０が、反応管２０３の下部より上部にわたりウエハ２００の配列方向に沿って配設されている。棒状電極２６９，２７０のそれぞれは、ノズル２４９ｂと平行に設けられている。棒状電極２６９，２７０のそれぞれは、上部より下部にわたって電極保護管２７５により覆われることで保護されている。棒状電極２６９，２７０のいずれか一方は、整合器２７２を介して高周波電源２７３に接続され、他方は、基準電位であるアースに接続されている。高周波電源２７３から棒状電極２６９，２７０間に高周波（ＲＦ）電力を印加することで、棒状電極２６９，２７０間のプラズマ生成領域２２４にプラズマが生成される。主に、棒状電極２６９，２７０、電極保護管２７５によりプラズマ発生器（プラズマ発生部）としてのプラズマ源が構成される。整合器２７２、高周波電源２７３をプラズマ源に含めて考えてもよい。プラズマ源は、後述するように、ガスをプラズマ励起、すなわち、プラズマ状態に励起（活性化）させるプラズマ励起部（活性化機構）として機能する。
【００２８】
電極保護管２７５は、棒状電極２６９，２７０のそれぞれをバッファ室２３７内の雰囲気と隔離した状態でバッファ室２３７内へ挿入できる構造となっている。電極保護管２７５の内部の酸素（Ｏ）濃度が外気（大気）のＯ濃度と同程度であると、電極保護管２７５内へそれぞれ挿入された棒状電極２６９，２７０は、ヒータ２０７による熱で酸化されてしまう。電極保護管２７５の内部にＮ２ガス等の不活性ガスを充填しておくか、不活性ガスパージ機構を用いて電極保護管２７５の内部をＮ２ガス等の不活性ガスでパージすることで、電極保護管２７５の内部のＯ濃度を低減させ、棒状電極２６９，２７０の酸化を防止することができる。
【００２９】
反応管２０３には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気流路としての排気管２３１が設けられている。排気管２３１には、処理室２０１内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ２４５および排気バルブ（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されている。ＡＰＣバルブ２４４は、真空ポンプ２４６を作動させた状態で弁を開閉することで、処理室２０１内の真空排気および真空排気停止を行うことができ、更に、真空ポンプ２４６を作動させた状態で、圧力センサ２４５により検出された圧力情報に基づいて弁開度を調節することで、処理室２０１内の圧力を調整することができるように構成されているバルブである。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４４、圧力センサ２４５により、排気系が構成される。真空ポンプ２４６を排気系に含めて考えてもよい。排気管２３１は、反応管２０３に設ける場合に限らず、ノズル２４９ａ，２４９ｂと同様にマニホールド２０９に設けてもよい。
【００３０】
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、マニホールド２０９の下端に垂直方向下側から当接されるように構成されている。シールキャップ２１９は、例えばＳＵＳ等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられている。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、後述するボート２１７を回転させる回転機構２６７が設置されている。回転機構２６７の回転軸２５５は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７に接続されている。回転機構２６７は、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に垂直に設置された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５は、シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート２１７を処理室２０１内外に搬入および搬出することが可能なように構成されている。ボートエレベータ１１５は、ボート２１７すなわちウエハ２００を、処理室２０１内外に搬送する搬送装置（搬送機構）として構成されている。また、マニホールド２０９の下方には、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９を降下させている間、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシャッタ２１９ｓが設けられている。シャッタ２１９ｓは、例えばＳＵＳ等の金属により構成され、円盤状に形成されている。シャッタ２１９ｓの上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｃが設けられている。シャッタ２１９ｓの開閉動作（昇降動作や回動動作等）は、シャッタ開閉機構１１５ｓにより制御される。
【００３１】
基板支持具としてのボート２１７は、複数枚、例えば２５〜２００枚のウエハ２００を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。ボート２１７は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる。ボート２１７の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる断熱板２１８が多段に支持されている。この構成により、ヒータ２０７からの熱がシールキャップ２１９側に伝わりにくくなっている。但し、本実施形態はこのような形態に限定されない。例えば、ボート２１７の下部に断熱板２１８を設けずに、石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる筒状の部材として構成された断熱筒を設けてもよい。
【００３２】
反応管２０３内には、温度検出器としての温度センサ２６３が設置されている。温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合を調整することで、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となる。温度センサ２６３は、ノズル２４９ａ，２４９ｂと同様にＬ字型に構成されており、反応管２０３の内壁に沿って設けられている。
【００３３】
図３に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
【００３４】
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピや、後述するクリーニング処理の手順や条件等が記載されたクリーニングレシピ等が、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する成膜処理における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。クリーニングレシピは、後述するクリーニング処理における各手順を、コントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピやクリーニングレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピ、クリーニングレシピを、単に、レシピともいう。本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、クリーニングレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、それらのうち任意の組み合わせを含む場合がある。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
【００３５】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｄ、バルブ２４３ａ〜２４３ｄ，２４７ｃ，２４７ｄ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、温度センサ２６３、ヒータ２０７、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５、シャッタ開閉機構１１５ｓ、整合器２７２、高周波電源２７３等に接続されている。
【００３６】
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｄによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ〜２４３ｄ，２４７ｃ，２４７ｄの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作および圧力センサ２４５に基づくＡＰＣバルブ２４４による圧力調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作、シャッタ開閉機構１１５ｓによるシャッタ２１９ｓの開閉動作、整合器２７２によるインピーダンス調整動作、高周波電源２７３への電力供給等を制御するように構成されている。
【００３７】
コントローラ１２１は、外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
【００３８】
（２）成膜処理
上述の基板処理装置を用い、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に膜を形成するシーケンス例について、図４を用いて説明する。以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
【００３９】
図４に示す成膜シーケンスでは、基板としてのウエハ２００に対し原料ガスとしてＤＣＳガスを供給するステップ１と、ウエハ２００に対し反応ガスとしてプラズマ励起させたＮＨ３ガスを供給するステップ２と、を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｎ回）行うことで、ウエハ２００上に、ＳｉおよびＮを含む膜としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を形成する。
【００４０】
本明細書では、上述の成膜処理を、便宜上、以下のように示すこともある。なお、以下の変形例や他の実施形態の説明においても同様の表記を用いることとする。
【００４１】
（ＤＣＳ→ＮＨ３＊）×ｎ  ⇒  ＳｉＮ
【００４２】
本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのもの」を意味する場合や、「ウエハとその表面に形成された所定の層や膜等との積層体（集合体）」を意味する場合、すなわち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウエハと称する場合がある。また、本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）」を意味する場合や、「ウエハ上に形成された所定の層や膜等の表面、すなわち、積層体としてのウエハの最表面」を意味する場合がある。
【００４３】
従って、本明細書において「ウエハに対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）に対して所定のガスを直接供給する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としてのウエハの最表面に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合がある。また、本明細書において「ウエハ上に所定の層（または膜）を形成する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）上に所定の層（または膜）を直接形成する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としてのウエハの最表面の上に所定の層（または膜）を形成する」ことを意味する場合がある。
【００４４】
また、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。
【００４５】
（ウエハ搬入ステップ）
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）されると、シャッタ開閉機構１１５ｓによりシャッタ２１９ｓが移動させられて、マニホールド２０９の下端開口が開放される（シャッタオープン）。その後、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７が、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内へ搬入（ボートロード）される。この状態で、シールキャップ２１９は、Ｏリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００４６】
（圧力・温度調整ステップ）
処理室２０１内、すなわち、ウエハ２００が存在する空間が所望の圧力（真空度）となるように、真空ポンプ２４６によって真空排気（減圧排気）される。この際、処理室２０１内の圧力は圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４４がフィードバック制御される。真空ポンプ２４６は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。また、処理室２０１内のウエハ２００が所望の温度（第１温度）となるように、ヒータ２０７によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される。ヒータ２０７による処理室２０１内の加熱は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。また、回転機構２６７によるボート２１７およびウエハ２００の回転を開始する。回転機構２６７によるボート２１７およびウエハ２００の回転は、少なくとも、ウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
【００４７】
（成膜ステップ）
その後、次の２つのステップ、すなわち、ステップ１，２を順次実施する。
【００４８】
［ステップ１］
このステップでは、処理室２０１内のウエハ２００に対してＤＣＳガスを供給する。
【００４９】
具体的には、バルブ２４３ａを開き、ガス供給管２３２ａ内へＤＣＳガスを流す。ＤＣＳガスは、ＭＦＣ２４１ａにより流量調整され、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。このとき、ウエハ２００に対してＤＣＳガスが供給されることとなる。このとき同時にバルブ２４３ｃ，２４７ｃを開き、ガス供給管２３２ｃ内へＮ２ガスを流す。Ｎ２ガスは、ＭＦＣ２４１ｃにより流量調整され、ＤＣＳガスと一緒に処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。
【００５０】
また、バッファ室２３７内へのＤＣＳガスの侵入を防止するため、バルブ２４３ｄ，２４７ｄを開き、ガス供給管２３２ｄ内へＮ２ガスを流す。Ｎ２ガスは、ガス供給管２３２ｂ、ノズル２４９ｂ、バッファ室２３７を介して処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。
【００５１】
このとき、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を、例えば１〜２６６６Ｐａ、好ましくは６７〜１３３３Ｐａの範囲内の圧力とする。ＭＦＣ２４１ａで制御するＤＣＳガスの供給流量は、例えば１〜２０００ｓｃｃｍ、好ましくは１０〜１０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＤＣＳガスをウエハ２００に対して供給する時間は、例えば１〜１２０秒、好ましくは１〜６０秒の範囲内の時間とする。ヒータ２０７の温度は、ウエハ２００の温度が、例えば３００〜７００℃、好ましくは３００〜６５０℃、より好ましくは３５０〜６００℃の範囲内の温度（第１温度）となるような温度に設定する。
【００５２】
ウエハ２００の温度が３００℃未満となると、ウエハ２００上にＤＣＳが化学吸着しにくくなり、実用的な成膜速度が得られなくなることがある。ウエハ２００の温度を３００℃以上とすることで、これを解消することが可能となる。ウエハ２００の温度を３００℃以上、さらには３５０℃以上とすることで、ウエハ２００上にＤＣＳをより充分に吸着させることが可能となり、より充分な成膜速度が得られるようになる。
【００５３】
ウエハ２００の温度が７００℃を超えると、過剰な気相反応が生じることで、膜厚均一性が悪化しやすくなり、その制御が困難となってしまう。ウエハ２００の温度を７００℃以下とすることで、適正な気相反応を生じさせることができることにより、膜厚均一性の悪化を抑制でき、その制御が可能となる。特にウエハ２００の温度を６５０℃以下とすることで、気相反応が支配的になる状態を避けることができ、更にはウエハ２００の温度を６００℃以下とすることで、気相反応よりも表面反応が優勢になり、膜厚均一性を確保しやすくなり、その制御が容易となる。
【００５４】
よって、ウエハ２００の温度は３００〜７００℃、好ましくは３００〜６５０℃、より好ましくは３５０〜６００℃の範囲内の温度とするのがよい。
【００５５】
上述の条件下でウエハ２００に対してＤＣＳガスを供給することにより、ウエハ２００の最表面上に、第１層（初期層）として、例えば１原子層未満から数原子層程度の厚さのＣｌを含むＳｉ含有層が形成される。Ｃｌを含むＳｉ含有層は、Ｃｌを含むＳｉ層であってもよいし、ＤＣＳの吸着層であってもよいし、それらの両方を含んでいてもよい。ＤＣＳの吸着層は、ＤＣＳの物理吸着層であってもよいし、ＤＣＳの化学吸着層であってもよいし、それらの両方を含んでいてもよい。ここで、１原子層未満の厚さの層とは不連続に形成される原子層のことを意味しており、１原子層の厚さの層とは連続的に形成される原子層のことを意味している。
【００５６】
第１層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じ、ＤＣＳガスの供給を停止する。このとき、ＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくは第１層の形成に寄与した後のＤＣＳガスを処理室２０１内から排除する。このとき、バルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄは開いたままとして、Ｎ２ガスの処理室２０１内への供給を維持する。Ｎ２ガスはパージガスとして作用し、これにより、処理室２０１内に残留するガスを処理室２０１内から排除する効果を高めることができる。
【００５７】
このとき、処理室２０１内に残留するガスを完全に排除しなくてもよく、処理室２０１内を完全にパージしなくてもよい。処理室２０１内に残留するガスが微量であれば、その後に行われるステップ２において悪影響が生じることはない。処理室２０１内へ供給するＮ２ガスの流量も大流量とする必要はなく、例えば、反応管２０３（処理室２０１）の容積と同程度の量のＮ２ガスを供給することで、ステップ２において悪影響が生じない程度のパージを行うことができる。このように、処理室２０１内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、スループットを向上させることができる。Ｎ２ガスの消費を必要最小限に抑えることも可能となる。
【００５８】
原料ガスとしては、ＤＣＳガスの他、例えば、モノクロロシラン（ＳｉＨ３Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）ガス、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３、略称：ＴＣＳ）ガス、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４、略称：ＳＴＣ）ガス、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤＳ）ガス、オクタクロロトリシラン（Ｓｉ３Ｃｌ８、略称：ＯＣＴＳ）ガス等のハロシラン原料ガスを用いることができる。また、原料ガスとしては、例えば、テトラキスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：４ＤＭＡＳ）ガス、トリスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］３Ｈ、略称：３ＤＭＡＳ）ガス、ビスジエチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］２Ｈ２、略称：ＢＤＥＡＳ）ガス、ビスターシャリーブチルアミノシラン（ＳｉＨ２［ＮＨ（Ｃ４Ｈ９）］２、略称：ＢＴＢＡＳ）ガス、ジイソプロピルアミノシラン（ＳｉＨ３Ｎ［ＣＨ（ＣＨ３）２］２、略称：ＤＩＰＡＳ）ガス等のアミノシラン原料ガスを用いることができる。
【００５９】
不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いることができる。
【００６０】
［ステップ２］
ステップ１が終了した後、処理室２０１内のウエハ２００に対し、プラズマ励起させたＮＨ３ガスを供給する。
【００６１】
このステップでは、バルブ２４３ｂ，２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄの開閉制御を、ステップ１におけるバルブ２４３ａ，２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄの開閉制御と同様の手順で行う。ＮＨ３ガスは、ＭＦＣ２４１ｂにより流量調整され、ノズル２４９ｂ、バッファ室２３７を介して処理室２０１内へ供給され、排気管２３１から排気される。このとき、ウエハ２００に対してＮＨ３ガスが供給されることとなる。
【００６２】
ＭＦＣ２４１ｂで制御するＮＨ３ガスの供給流量は、例えば１００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。棒状電極２６９，２７０間に印加する高周波電力は、例えば５０〜１０００Ｗの範囲内の電力とする。処理室２０１内の圧力は、例えば１〜１００Ｐａの範囲内の圧力とする。ＮＨ３ガスをプラズマ励起させることにより得られた活性種（ＮＨ３＊）をウエハ２００に対して供給する時間は、例えば１〜１２０秒、好ましくは１〜６０秒の範囲内の時間とする。その他の処理条件は、上述のステップ１と同様な処理条件とする。
【００６３】
このとき、処理室２０１内へ流しているガスはプラズマで活性化させたＮＨ３ガスであり、処理室２０１内へはＤＣＳガスを流していない。したがって、ＮＨ３ガスは気相反応を起こすことはなく、活性化された状態でウエハ２００に対して供給される。ウエハ２００に対して供給されたＮＨ３ガスは、ステップ１でウエハ２００上に形成された第１層の少なくとも一部と反応する。これにより第１の層はプラズマ励起させたＮＨ３ガスにより窒化され、第２層としてのＳｉおよびＮを含むシリコン窒化層（ＳｉＮ層）へと変化させられる（改質される）。
【００６４】
第２層が形成された後、バルブ２４３ｂを閉じ、ＮＨ３ガスの供給を停止する。そして、ステップ１と同様の処理手順により、処理室２０１内に残留する未反応もしくは第２層の形成に寄与した後のＮＨ３ガスや反応副生成物を処理室２０１内から排除する。このとき、処理室２０１内に残留するガス等を完全に排除しなくてもよい点は、ステップ１と同様である。
【００６５】
Ｎ含有ガスとしては、ＮＨ３ガスの他、ジアゼン（Ｎ２Ｈ２）ガス、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）ガス、Ｎ３Ｈ８ガス等の窒化水素系ガスを用いることができる。また、Ｎ含有ガスとしては、これらの他、アミンを含むガス、すなわち、アミン系ガスを用いることができる。アミン系ガスとしては、モノメチルアミン（ＣＨ３ＮＨ２、略称：ＭＭＡ）ガス、ジメチルアミン（（ＣＨ３）２ＮＨ、略称：ＤＭＡ）ガス、トリメチルアミン（（ＣＨ３）３Ｎ、略称：ＴＭＡ）ガス、モノエチルアミン（Ｃ２Ｈ５ＮＨ２、略称：ＭＥＡ）ガス、ジエチルアミン（（Ｃ２Ｈ５）２ＮＨ、略称：ＤＥＡ）ガス、トリエチルアミン（（Ｃ２Ｈ５）３Ｎ、略称：ＴＥＡ）ガス等を用いることができる。また、Ｎ含有ガスとしては、有機ヒドラジン化合物を含むガス、すなわち、有機ヒドラジン系ガスを用いることができる。有機ヒドラジン系ガスとしては、モノメチルヒドラジン（（ＣＨ３）ＨＮ２Ｈ２、略称：ＭＭＨ）ガス、ジメチルヒドラジン（（ＣＨ３）２Ｎ２Ｈ２、略称：ＤＭＨ）ガス、トリメチルヒドラジン（（ＣＨ３）２Ｎ２（ＣＨ３）Ｈ、略称：ＴＭＨ）ガス等を用いることができる。
【００６６】
不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、上述の希ガスを用いることができる。
【００６７】
［所定回数実施］
上述したステップ１，２を非同時に、すなわち、同期させることなく交互に行うサイクルを所定回数（ｎ回）行うことにより、ウエハ２００上に、ＳｉＮ膜が形成される。このサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。すなわち、１サイクルあたりに形成される第２層の厚さを所望の膜厚よりも小さくし、第２層を積層することで形成されるＳｉＮ膜の膜厚が所望の膜厚になるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すのが好ましい。
【００６８】
（アフターパージステップ・大気圧復帰ステップ）
成膜ステップが終了したら、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄのそれぞれからＮ２ガスを処理室２０１内へ供給し、排気管２３１から排気する。Ｎ２ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室２０１内がパージされ、処理室２０１内に残留するガスや反応副生成物が処理室２０１内から除去される（アフターパージ）。その後、処理室２０１内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。
【００６９】
（ウエハ搬出ステップ）
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降され、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ２００が、ボート２１７に支持された状態でマニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される。ボートアンロードの後は、シャッタ２１９ｓが移動させられ、マニホールド２０９の下端開口がＯリング２２０ｃを介してシャッタ２１９ｓによりシールされる（シャッタクローズ）。処理済のウエハ２００は、反応管２０３の外部に搬出された後、ボート２１７より取り出されることとなる（ウエハディスチャージ）。
【００７０】
（３）クリーニング処理
上述の成膜処理を行うと、処理室２０１内の部材の表面、例えば、反応管２０３の内壁、ノズル２４９ａの表面、隔壁２３７ａの表面、ボート２１７の表面等に、ＳｉＮ膜等の薄膜を含む堆積物が累積する。すなわち、Ｎを含む堆積物が、加熱された処理室２０１内の部材の表面に付着して累積する。そこで、これらの堆積物の量、すなわち、累積膜厚が、堆積物に剥離や落下が生じる前の所定の量（厚さ）に達したところで、クリーニング処理が行われる。
【００７１】
クリーニング処理は、処理室２０１内へフッ素系ガスとして例えばＦ２ガスを供給することで行われる。以下、本実施形態におけるクリーニング処理の一例を、図５を参照しながら説明する。以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
【００７２】
（ボート搬入ステップ）
シャッタ開閉機構１１５ｓによりシャッタ２１９ｓが移動させられて、マニホールド２０９の下端開口が開放される（シャッタオープン）。その後、空のボート２１７、すなわち、ウエハ２００を装填していないボート２１７が、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内に搬入（ボートロード）される。この状態で、シールキャップ２１９は、Ｏリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００７３】
（圧力・温度調整ステップ）
処理室２０１内が所望の圧力となるように、真空ポンプ２４６によって真空排気される。真空ポンプ２４６は、少なくともクリーニング処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。また、処理室２０１内が所望の温度（第２温度）となるように、ヒータ２０７によって加熱される。第２温度は、例えば、第１温度以下の温度とすることができる。ここでは、第２温度を第１温度よりも低い温度とする例、すなわち、処理室２０１内の温度を第１温度から第２温度へ変更（降温）する例について説明する。また、回転機構２６７によるボート２１７の回転を開始する。ヒータ２０７による処理室２０１内の加熱、ボート２１７の回転は、少なくともクリーニング処理が完了するまでの間は、継続して行われる。但し、ボート２１７は回転させなくてもよい。
【００７４】
（ガスクリーニングステップ）
このステップでは、成膜処理を行った後の処理室２０１内、すなわち、堆積物が付着した処理室２０１内へＦ２ガスを供給する。
【００７５】
このステップでは、バルブ２４３ａ，２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄの開閉制御を、成膜処理のステップ１におけるバルブ２４３ａ，２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄの開閉制御と同様の手順で行う。Ｆ２ガスは、ＭＦＣ２４１ａにより流量調整され、ガス供給管２３２ａ、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給される。ガス供給管２３２ｃからＮ２ガスを流すことで、Ｆ２ガスをガス供給管２３２ａ内で希釈し、処理室２０１内へ供給するＦ２ガスの濃度を制御することができる。ガス供給管２３２ｄからＮ２ガスを流すことで、バッファ室２３７内へのＦ２ガスの侵入を防止することができる。このとき、Ｆ２ガスにフッ化水素（ＨＦ）ガス、水素（Ｈ２）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガス等を添加するようにしてもよい。
【００７６】
このとき、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を、例えば１３３０〜１０１３００Ｐａ、好ましくは１３３００〜５３３２０Ｐａの範囲内の圧力とする。ＭＦＣ２４１ａで制御するＦ２ガスの供給流量は、例えば５００〜５０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。Ｆ２ガスを処理室２０１内へ供給する時間は、例えば６０〜１８００秒、好ましくは１２０〜１２００秒の範囲内の時間とする。ヒータ２０７の温度は、処理室２０１内の温度が、例えば２００〜４５０℃、好ましくは２００〜４００℃の範囲内の温度（第２温度）となるような温度に設定する。
【００７７】
処理室２０１内の温度が２００℃未満となると、堆積物のエッチング反応が進行しにくくなる場合がある。処理室２０１内の温度を２００℃以上とすることで、堆積物のエッチング反応を進行させることが可能となる。
【００７８】
処理室２０１内の温度が４５０℃を超えると、エッチング反応が過剰となり、処理室２０１内の部材がダメージを受ける場合がある。処理室２０１内の温度を４５０℃以下とすることで、エッチング反応を適正に抑制し、処理室２０１内の部材のダメージを回避させることができる。処理室２０１内の温度を４００℃以下とすることで、エッチング反応をより適正に抑制し、処理室２０１内の部材のダメージをより確実に回避させることができる。
【００７９】
よって、処理室２０１内の温度は２００℃以上４５０℃以下、好ましくは２００℃以上４００℃以下の範囲内の温度とするのがよい。
【００８０】
上述の条件下で処理室２０１内へＦ２ガスを供給することにより、処理室２０１内の部材の表面に付着していた堆積物が除去される。すなわち、反応管２０３の内壁、ノズル２４９ａの表面、隔壁２３７ａの表面、ボート２１７の表面等に付着していた堆積物が、Ｆ２ガスとのエッチング反応（熱化学反応）により除去される。
【００８１】
処理室２０１内へのＦ２ガスの供給は、連続的に行うようにしてもよく、間欠的に行うようにしてもよい。処理室２０１内へのＦ２ガスの供給を間欠的に行う場合は、処理室２０１内にＦ２ガスを封じ込めるようにしてもよい。処理室２０１内へのＦ２ガスの供給を間欠的に行うことで、処理室２０１内におけるフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）やテトラフルオロシラン（ＳｉＦ４）等の副生成物の量を適正に制御することができ、エッチング反応が進行しやすい環境を整えることが可能となる。また、Ｆ２ガスの供給を間欠的に行うことで、処理室２０１内に圧力変動を生じさせ、堆積物に対して圧力の変動に伴う衝撃を与えることができる。これにより、堆積物にクラックや剥離等を生じさせ、堆積物のエッチングを効率的に進めることが可能となる。また、Ｆ２ガスの供給を間欠的に行うことで、Ｆ２ガスの使用量を適正に抑制することができ、クリーニング処理のコストを低減することが可能となる。図５は、処理室２０１内へのＦ２ガスの供給を間欠的に行い、処理室２０１内に圧力変動を生じさせる例を示している。
【００８２】
クリーニングガスとしては、Ｆ２ガスの他、フッ化塩素（ＣｌＦ３）ガス、フッ化窒素（ＮＦ３）ガス、ＨＦガス、Ｆ２ガス＋ＨＦガス、ＣｌＦ３ガス＋ＨＦガス、ＮＦ３ガス＋ＨＦガス、Ｆ２ガス＋Ｈ２ガス、ＣｌＦ３ガス＋Ｈ２ガス、ＮＦ３ガス＋Ｈ２ガス、Ｆ２ガス＋ＮＯガス、ＣｌＦ３ガス＋ＮＯガス、ＮＦ３ガス＋ＮＯガス等のフッ素系ガスを用いることができる。
【００８３】
不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、上述の希ガスを用いることができる。
【００８４】
（昇温ステップ）
ガスクリーニングステップが完了したら、バルブ２４３ａを閉じ、処理室２０１内へのＦ２ガスの供給を停止する。そして、処理室２０１内が所望の温度（第３温度）となるように、処理室２０１内をヒータ２０７によって加熱する。第３温度は、例えば、第２温度以上の温度とすることができる。ここでは、第３温度を第２温度よりも高い温度とする例、すなわち、処理室２０１内の温度を第２温度から第３温度へ変更（昇温）する例について説明する。ヒータ２０７による処理室２０１内の加熱は、後述する多段階パージステップが終了するまでの間は継続して行われる。
【００８５】
第３温度は、ガスクリーニングステップにおける処理室２０１内の温度（第２温度）よりも高い温度とする（第３温度＞第２温度）のが好ましい。処理室２０１内をこのような温度に加熱することで、処理室２０１内の部材の表面からのパーティクル（異物）源、例えば、堆積物とクリーニングガスとの反応により生成された固体の非常に小さな（数Å程度の）化合物（以下、残留化合物とも称する）の脱離を促すことが可能となる。これは、処理室２０１内を上述のように加熱することで、ＮＨ４Ｆ等の残留化合物が昇華しやすくなるためと考えられる。結果として、後述する多段階パージステップにおいて、処理室２０１内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内等からの残留化合物の除去を促すことが可能となる。
【００８６】
また、第３温度は、成膜ステップにおけるウエハ２００の温度（第１温度）以上の温度とする（第３温度≧第１温度）のが好ましく、第１温度よりも高い温度とする（第３温度＞第１温度）のがより好ましい。処理室２０１内をこのような温度に加熱することで、残留化合物の昇華をさらに促進させ、処理室２０１内の部材の表面からの残留化合物の脱離をさらに促すことが可能となる。結果として、後述する多段階パージステップにおいて、処理室２０１内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内からの残留化合物の除去をさらに促すことが可能となる。
【００８７】
ヒータ２０７の温度は、処理室２０１内の温度が、上述の条件を満たす温度であって、例えば４００〜６３０℃、好ましくは５５０〜６２０℃の範囲内の温度（第３温度）となるような温度に設定する。
【００８８】
処理室２０１内の温度が４００℃未満となると、残留化合物が昇華しにくくなり、多段階パージステップにおける残留化合物の除去効率が低下する場合がある。処理室２０１内の温度を４００℃以上とすることで、残留化合物の昇華を促し、多段階パージステップにおける残留化合物の除去効率を高めることが可能となる。処理室２０１内の温度を５５０℃以上とすることで、残留化合物の昇華をより促し、多段階パージステップにおける残留化合物の除去効率をより高めることが可能となる。
【００８９】
処理室２０１内の温度が６３０℃を超えると、多段階パージステップ後に行う処理室２０１内の降温に要する時間が長くなり、クリーニング処理全体での効率が低下する場合がある。また、処理室２０１内の部材が熱によりダメージを受けてしまう場合もある。処理室２０１内の温度を６３０℃以下とすることで、処理室２０１内の降温に要する時間を短縮させることができ、クリーニング処理全体での効率を高めることが可能となる。また、処理室２０１内の部材が受ける熱ダメージを回避することが可能となる。処理室２０１内の温度を６２０℃以下とすることで、処理室２０１内の降温に要する時間をさらに短縮させることができ、クリーニング処理全体での効率をより高めることが可能となる。また、処理室２０１内の部材が受ける熱ダメージをより確実に回避することが可能となる。
【００９０】
（多段階パージステップ）
処理室２０１内の温度を第３温度とした状態で多段階パージステップ（圧力幅変動パージ）を行う。なお、上述の昇温ステップの開始とともに、多段階パージステップを開始するようにしてもよい。このステップでは、以下に示す第１、第２パージステップを順次実施する。
【００９１】
［第１パージステップ］
このステップでは、処理室２０１内の圧力を後述する第１の圧力幅で周期的に変動させつつ、処理室２０１内に対してパージ（第１パージ）を行う。具体的には、処理室２０１内へパージガスとしてＮ２ガスを供給することで処理室２０１内を昇圧させるステップ（昇圧ステップ１ａ）と、処理室２０１内を真空排気（真空引き）することで処理室２０１内を降圧させるステップ（降圧ステップ２ａ）と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回（２回以上）繰り返す。
【００９２】
昇圧ステップ１ａでは、ＡＰＣバルブ２４４を僅かに開いた状態で、バルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄを開き、処理室２０１内へＮ２ガスを供給する。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ例えば５０００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。処理室２０１内の最大圧力は、例えば４００〜５００Ｔｏｒｒ（５３２００〜６６５００Ｐａ）の範囲内の圧力とする。
【００９３】
昇圧ステップ１ａは、ＡＰＣバルブ２４４を全閉（フルクローズ）とした状態で行ってもよい。ＡＰＣバルブ２４４を全閉とする場合は、ＡＰＣバルブ２４４を僅かに開く場合よりも処理室２０１内の最大圧力を大きくする（高める）ことが可能となる。ＡＰＣバルブ２４４を僅かに開く場合は、処理室２０１内から排気管２３１へと向かうＮ２ガスの僅かな流れを形成し、排気管２３１から処理室２０１内へ向かう残留化合物の逆拡散を抑制できるようになる。
【００９４】
降圧ステップ２ａでは、バルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄを開き、Ｎ２ガスを処理室２０１内へ供給した状態で、ＡＰＣバルブ２４４を全開（フルオープン）とする。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜１０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。処理室２０１内の最小圧力は、例えば３〜５Ｔｏｒｒ（３９９〜６６５Ｐａ）の範囲内の圧力とする。
【００９５】
なお、降圧ステップ２ａは、バルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄを閉じ、処理室２０１内へのＮ２ガスの供給を停止した状態で行ってもよい。処理室２０１内へのＮ２ガスの供給を停止する場合は、処理室２０１内へＮ２ガスを供給する場合よりも処理室２０１内の最小圧力を小さくする（低くする）ことが可能となる。処理室２０１内へＮ２ガスを供給する場合は、処理室２０１内から排気管２３１へと向かうＮ２ガスの流れを処理室２０１内に形成し、排気管２３１から処理室２０１内へ向かう残留化合物の逆拡散を抑制できるようになる。
【００９６】
第１の圧力幅、すなわち、昇圧ステップ１ａの最大圧力と降圧ステップ２ａの最小圧力との差圧は、後述する第２の圧力幅よりも大きく、例えば３９５〜４９７Ｔｏｒｒ（５２５３５〜６６１０１Ｐａ）の範囲内の大きさとなる。第１パージステップでは、処理室２０１内の圧力をこのような大きな圧力幅で変動させながらパージ処理を行うことで、処理室２０１内に残留している比較的サイズの大きい残留化合物を、排気管２３１を介して効率的に除去することが可能となる。また、第１パージステップでは、上述のサイクルを複数回行うことで、すなわち、第１の圧力幅を維持した状態で処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返すことで、処理室２０１内からの残留化合物の除去を効果的に行うことが可能となる。
【００９７】
［第２パージステップ］
第１パージステップが終了したら、第２パージステップを実施する。このステップでは、処理室２０１内の圧力を上述した第１の圧力幅よりも小さな第２の圧力幅で周期的に変動させつつ、処理室２０１内に対してパージ（第２パージ）を行う。具体的には、処理室２０１内へパージガスとしてＮ２ガスを供給することで処理室２０１内を昇圧させるステップ（昇圧ステップ１ｂ）と、処理室２０１内を真空排気することで処理室２０１内を降圧させるステップ（降圧ステップ２ｂ）と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回（２回以上）行う。
【００９８】
昇圧ステップ１ｂは、第１パージステップの昇圧ステップ１ａと同様の処理手順で行う。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ、昇圧ステップ１ａにおけるＮ２ガスの供給流量よりも小さい流量、例えば１０００〜２０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。処理室２０１内の最大圧力は、昇圧ステップ１ａにおける最大圧力よりも小さい圧力、例えば０．６〜１Ｔｏｒｒ（７９．８〜１３３Ｐａ）の範囲内の圧力とする。昇圧ステップ１ｂでは、昇圧ステップ１ａと同様にＡＰＣバルブ２４４を全閉としてもよい。
【００９９】
降圧ステップ２ｂは、第１パージステップの降圧ステップ２ａと同様の処理手順で行う。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ、降圧ステップ２ａにおけるＮ２ガスの供給流量よりも小さい流量、例えば０〜１０ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。処理室２０１内の最小圧力は、降圧ステップ２ａの最小圧力以下の圧力、好ましくは、降圧ステップ２ａの最小圧力よりも小さい圧力、例えば０．０１〜０．０２Ｔｏｒｒ（１．３３〜２．６６Ｐａ）の範囲内の圧力とする。
【０１００】
第２の圧力幅、すなわち、昇圧ステップ１ｂの最大圧力と降圧ステップ２ｂの最小圧力との差圧は、上述の第１の圧力幅よりも小さく、例えば０．５８〜０．９９Ｔｏｒｒ（７７．１４〜１３１．６７Ｐａ）の範囲内の大きさとなる。第２パージステップでは、処理室２０１内の圧力を第１の圧力幅より小さい第２の圧力幅で変動させながらパージ処理を行うことで、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内に残留している比較的サイズの小さな残留化合物を処理室２０１内へ効率的に移動させ、排気管２３１を介して除去することが可能となる。また、第２パージステップでは、上述のサイクルを複数回行うことで、すなわち、第２の圧力幅を維持した状態での処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返すことで、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内に残留している残留化合物を処理室２０１内へ効果的に移動させ、排気管２３１を介して除去することが可能となる。
【０１０１】
パージガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、上述の希ガスを用いることができる。
【０１０２】
（降温・大気圧復帰ステップ）
多段階パージステップが完了したら、ヒータ２０７の出力を調整し、処理室２０１内の温度を降温させる（降温）。すなわち、処理室２０１内の温度を第３温度から第１温度へ変更（降温）する。また、バルブ２４３ｃ，２４７ｃ，２４３ｄ，２４７ｄを開き、処理室２０１内へＮ２ガスを流す。これにより、処理室２０１内の雰囲気がＮ２ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。
【０１０３】
（ボート搬出ステップ）
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降され、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、空のボート２１７が、マニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部へ搬出（ボートアンロード）される。これら一連のクリーニング処理が終了すると、上述の成膜処理が再開されることとなる。
【０１０４】
（４）本実施形態による効果
上述の実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。
【０１０５】
（ａ）第１パージステップにおいて、第２の圧力幅よりも大きい第１の圧力幅で、処理室２０１内の圧力を変動させながらパージ処理を行うことで、処理室２０１内に残留している比較的サイズの大きい残留化合物を、排気管２３１を介して効率的に除去することが可能となる。また、処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返す際に第１の圧力幅を維持することで、処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返す際に第１の圧力幅を維持しない場合（例えば、処理室２０１内の昇降圧を行う度に第１の圧力幅を徐々に小さくする場合）よりも、上述の効果を確実に得ることが可能となる。これにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質を向上させることが可能となる。
【０１０６】
（ｂ）第２パージステップにおいて、第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で、処理室２０１内の圧力を変動させながらパージ処理を行うことで、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内に残留している比較的サイズの小さい残留化合物を処理室２０１内へ効率的に移動させ、排気管２３１を介して除去することが可能となる。また、処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返す際に第２の圧力幅を維持することで、処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返す際に第２の圧力幅を維持しない場合（例えば、処理室２０１内の昇降圧を行う度に第２の圧力幅を徐々に小さくする場合）よりも、上述の効果を確実に得ることが可能となる。これにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１０７】
（ｃ）多段階パージステップを行う際、処理室２０１内を第２温度よりも高い第３温度に昇温させることで、処理室２０１内の部材の表面に付着した残留化合物を昇華させることができる。これにより、多段階パージステップにおける残留化合物の除去効率を高めることが可能となる。また、第３温度を第１温度以上の温度、さらには第１温度を超える温度とすることで、残留化合物の昇華を促進させ、多段階パージステップにおける残留化合物の除去効率をさらに高めることが可能となる。これにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１０８】
（ｄ）多段階パージステップでは、第１、第２パージステップをこの順に実施することで、これらのステップを他の順で実施する場合よりも、残留化合物の除去効率を高めることが可能となる。これにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１０９】
（ｅ）上述の効果は、クリーニングガスとしてＦ２ガス以外のフッ素系ガスを用いる場合や、パージガスとしてＮ２ガス以外の不活性ガスを用いる場合にも、同様に得ることができる。また、原料ガスとしてＤＣＳガス以外のＳｉ含有ガスを用いる場合や、反応ガスとしてＮＨ３ガス以外のＮ含有ガスを用いる場合にも、同様に得ることができる。
【０１１０】
（５）変形例
本実施形態におけるクリーニング処理のシーケンスは、図５に示す態様に限定されず、以下に示す変形例のように変更することができる。
【０１１１】
（変形例１）
図６に示すように、多段階パージステップでは、第２パージステップの終了後、処理室２０１内の圧力を第２の圧力幅よりも小さい第３の圧力幅で周期的に変動させつつ処理室２０１内に対してパージ（第３パージ）を行う第３パージステップを行うようにしてもよい。
【０１１２】
第３パージステップでは、処理室２０１内へパージガスとしてＮ２ガスを供給することで処理室２０１内を昇圧させるステップ（昇圧ステップ１ｃ）と、処理室２０１内を真空排気することで処理室２０１内を降圧させるステップ（降圧ステップ２ｃ）と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回（２回以上）行う。
【０１１３】
昇圧ステップ１ｃは、第１パージステップの昇圧ステップ１ａと同様の処理手順で行う。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ、昇圧ステップ１ａにおけるＮ２ガスの供給流量よりも小さく、昇圧ステップ１ｂにおけるＮ２ガスの供給流量よりも大きい流量、例えば２０００〜５０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。処理室２０１内の最大圧力は、昇圧ステップ１ｂにおける最大圧力と同程度もしくはそれよりも小さい圧力、例えば０．５〜１Ｔｏｒｒ（６６．５〜１３３Ｐａ）の範囲内の圧力とする。昇圧ステップ１ｃでは、昇圧ステップ１ａと同様にＡＰＣバルブ２４４を全閉としてもよい。
【０１１４】
降圧ステップ２ｃは、第１パージステップの降圧ステップ２ａと同様の処理手順で行う。ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄで制御するＮ２ガスの供給流量は、それぞれ、降圧ステップ２ａにおけるＮ２ガスの供給流量と同程度の流量であり、降圧ステップ２ｂにおけるＮ２ガスの供給流量よりも大きい流量、例えば１００〜１０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。処理室２０１内の最小圧力は、降圧ステップ２ａにおける最小圧力よりも大きい圧力、例えば０．１〜０．３Ｔｏｒｒ（１３．３〜３９．９Ｐａ）の範囲内の圧力とする。
【０１１５】
第３の圧力幅、すなわち、昇圧ステップ１ｃの最大圧力と降圧ステップ２ｃの最小圧力との差圧は、上述の第２の圧力幅よりも小さく、例えば０．２〜０．９Ｔｏｒｒ（２６．６〜１１９．７Ｐａ）の範囲内の大きさとなる。
【０１１６】
本変形例によっても、図５に示すクリーニング処理と同様の効果が得られる。
【０１１７】
また、第１、第２パージステップの後に第３パージステップを行うことで、第１、第２パージステップを実施することでも除去しきれなかったサイズの小さい残留化合物を、処理室２０１内、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内から効率的に除去することが可能となる。また、第３パージステップでは、処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返す際に第３の圧力幅を維持することで、処理室２０１内の昇降圧を複数回繰り返す際に第３の圧力幅を維持しない場合（例えば、処理室２０１内の昇降圧を行う度に第３の圧力幅を徐々に小さくする場合）よりも、処理室２０１内、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内に残留している残留化合物を効果的に除去することが可能となる。
【０１１８】
また、第１、第２、第３パージステップをこの順に実施することで、これらのステップを他の順で実施する場合よりも、処理室２０１内、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内等からの残留化合物の除去効率を高めることが可能となる。これにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１１９】
（変形例２）
ガスクリーニングステップ、多段階パージステップを実施した後に、処理室２０１内へ処理ガスを供給することで処理室２０１内のプリコートを行うプリコートステップを行うようにしてもよい。プリコートステップでは、空のボート２１７を処理室２０１内へ搬入した状態で上述の成膜処理と同様の処理を行うことで、処理室２０１内の部材の表面上にプリコート層としてのＳｉＮ層を形成する。プリコートステップの処理手順、処理条件は、処理室２０１内の温度を除き、上述の成膜処理の処理手順、処理条件と同様とすることができる。プリコートステップにおける処理室２０１内の温度は、上述した第１温度よりも、例えば５０〜１００℃高い温度とする。これにより、プリコート層の形成レートを、成膜ステップにおけるＳｉＮ膜の成膜レートよりも大きくし、トータルでのクリーニング処理の実施時間を短縮させることが可能となる。なお、図７は、プリコートステップにおける処理室２０１内の温度を、多段階パージステップにおける処理室２０１内の温度（第３温度）と同じにする例を示している。このようにすることで、処理室２０１内の昇降温に伴う待機時間を不要とすることができ、トータルでのクリーニング処理の実施時間を短縮させることが可能となる。プリコート層の厚さは、例えば２０〜５０ｎｍ程度の厚さとする。
【０１２０】
本変形例においても、図５に示すクリーニング処理と同様の効果が得られる。また、本変形例によれば、プリコート処理を行うことで、処理室２０１内に残留している残留化合物を反応させ、安定化させることが可能となる。また、処理室２０１内に残留している残留化合物をプリコート層で固定し、パーティクルの発生を抑制することが可能となる。これらにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１２１】
また、多段階パージステップの実施後にプリコートステップを行うことで、すなわち、プリコート層の下地となる処理室２０１の内壁等から残留化合物を除去した後にプリコートステップを行うことで、残留化合物とともにプリコート層が剥がれることによる異物の発生を抑制することが可能となる。結果として、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１２２】
（変形例３）
図７に示すように、プリコートステップを実施した後、上述の多段階パージステップを再度実施するようにしてもよい。多段階パージステップを再度実施する際は、第１、第２パージステップをこの順に実施してもよいし、第１、第２、第３パージステップをこの順に実施してもよい。プリコートステップの実施後に行う多段階パージステップの処理手順、処理条件は、プリコートステップの実施前に行う多段階パージステップの処理手順、処理条件と同様とすることができる。
【０１２３】
本変形例においても、図５に示すクリーニング処理や、変形例２と同様の効果が得られる。また、プリコートステップの実施後に多段階パージステップを再度実施することで、プリコートステップを実施することにより異物が発生する場合に、その異物を処理室２０１内から効果的に除去することが可能となる。また、プリコートステップを実施した後、第１、第２パージステップをこの順に実施したり、第１、第２、第３パージステップをこの順に実施したりすることで、プリコートステップを実施することにより異物が発生する場合に、その異物を処理室２０１内からより効果的に除去することが可能となる。これらにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１２４】
（変形例４）
第２パージステップでは、昇圧ステップ１ｂにおいて、処理室２０１内へＮ２ガスをフラッシュフローにより供給するようにしてもよい。
【０１２５】
フラッシュフロー供給を行う際は、バルブ２４７ｃ，２４７ｄを閉じ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄを開き、バルブ２４７ｃ，２４３ｃ間のガス供給管２３２ｃ内と、バルブ２４７ｄ，２４３ｄ間のガス供給管２３２ｄ内と、のそれぞれ（以下、これらをガス溜め部とも称する）に、Ｎ２ガスを充填する。そして、ガス溜め部内に所定量のＮ２ガスが溜まったら、バルブ２４３ｃ，２４３ｄを閉じ、バルブ２４７ｃ，２４７ｄを開く。これにより、予めガス溜め部内に溜めておいた高圧のＮ２ガスを、ノズル２４９ａ，２４９ｂ、バッファ室２３７を介して、真空引きした状態の処理室２０１内へ一気に供給することができる。
【０１２６】
本変形例においても、図５に示すクリーニング処理と同様の効果が得られる。また、第２パージステップで、処理室２０１内へＮ２ガスをフラッシュフローにより供給することで、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内に残留している比較的サイズの小さい残留化合物を、処理室２０１内へ押し出し、処理室２０１内へより効率的に移動させ、排気管２３１を介して除去することが可能となる。これにより、クリーニング処理の後に行う成膜処理の品質をさらに向上させることが可能となる。
【０１２７】
ガス溜め部としては、上述したようにガス供給管２３２ｃ，２３２ｄを用いてもよいし、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄに新たに密閉容器（タンク）を設置して用いてもよい。例えば、ガス供給管２３２ｃにおけるバルブ２４３ｃ，２４７ｃの間、ガス供給管２３２ｄにおけるバルブ２４３ｄ，２４７ｄの間に、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄよりも大きな容積を有するタンクをそれぞれ設け、これらをガス溜め部として用いてもよい。この場合、フラッシュフローによるＮ２ガスの供給量を増やし、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｄ内、ノズル２４９ａ，２４９ｂ内、バッファ室２３７内からの残留化合物の除去効率をさらに高めることが可能となる。
【０１２８】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明した。しかしながら、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。
【０１２９】
例えば、上述の実施形態では、ウエハ上にＳｉＮ膜を形成する際に、ステップ１，２を非同時に行う例について説明した。本発明はこの態様に限定されず、ステップ１，２を同時に所定回数（ｎ回）行うようにしてもよい。この場合においても、上述の実施形態と同様の処理条件にて成膜を行うことができる。また、上述の実施形態と同様の処理手順、処理条件にて、処理室内に対しクリーニング処理を行うことができる。
【０１３０】
また例えば、上述の実施形態では、ウエハ上にＳｉＮ膜を形成する処理を行った後、処理室内に対しクリーニング処理を行う例について説明した。しかしながら、本発明はこの態様に限定されない。例えば、上述のクリーニング処理は、ウエハ上に、シリコン膜（Ｓｉ膜）、シリコン炭化膜（ＳｉＣ膜）、シリコン炭窒化膜（ＳｉＣＮ膜）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）、シリコン酸炭化膜（ＳｉＯＣ膜）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、シリコン酸炭窒化膜（ＳｉＯＣＮ膜）、シリコン硼窒化膜（ＳｉＢＮ膜）、シリコン硼炭窒化膜（ＳｉＢＣＮ膜）、ボロン窒化膜（ＢＮ膜）、ボロン炭窒化膜（ＢＣＮ膜）、ゲルマニウム膜（Ｇｅ膜）、シリコンゲルマニウム膜（ＳｉＧｅ膜）等の半金属元素を含む膜、すなわち、半金属系薄膜を形成した後、処理室内に対しクリーニング処理を行う場合にも、好適に適用可能である。
【０１３１】
また例えば、本発明は、ウエハ上に、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、イットリウム（Ｙ）、Ｌａ（ランタン）、ストロンチウム（Ｓｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属元素を含む膜、すなわち、金属系薄膜を形成した後、処理室内に対しクリーニング処理を行う場合にも、好適に適用可能である。すなわち、本発明は、ウエハ上に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｌａ、Ｓｒ、Ａｌ等の金属元素を含む窒化膜、炭窒化膜、酸化膜、酸炭化膜、酸窒化膜、酸炭窒化膜、硼窒化膜、硼炭窒化膜、金属元素単体膜等を形成した後、処理室内に対しクリーニング処理を行う場合にも、好適に適用可能である。
【０１３２】
すなわち、本発明は、ウエハ上に半金属元素や金属元素を含む膜を形成する処理を行った後、処理室内に対しクリーニング処理を行う場合に、好適に適用することができる。クリーニング処理の処理手順、処理条件は、上述の実施形態や変形例の処理手順、処理条件と同様とすることができる。これらの場合においても、上述の実施形態や変形例と同様の効果が得られる。
【０１３３】
成膜処理やクリーニング処理に用いられるレシピ（処理手順や処理条件等が記載されたプログラム）は、処理内容（形成、或いは、除去する膜の種類、組成比、膜質、膜厚、処理手順、処理条件等）に応じて個別に用意し、電気通信回線や外部記憶装置１２３を介して記憶装置１２１ｃ内に格納しておくことが好ましい。そして、処理を開始する際、ＣＰＵ１２１ａが、記憶装置１２１ｃ内に格納された複数のレシピの中から、処理内容に応じて適正なレシピを適宜選択することが好ましい。これにより、１台の基板処理装置で様々な膜種、組成比、膜質、膜厚の膜を、再現性よく形成することができるようになり、それぞれの場合に適正な処理を行うことができるようになる。また、オペレータの負担（処理手順や処理条件等の入力負担等）を低減でき、操作ミスを回避しつつ、処理を迅速に開始できるようになる。
【０１３４】
上述のレシピは、新たに作成する場合に限らず、例えば、基板処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを変更することで用意してもよい。レシピを変更する場合は、変更後のレシピを、電気通信回線や当該レシピを記録した記録媒体を介して、基板処理装置にインストールしてもよい。また、既存の基板処理装置が備える入出力装置１２２を操作し、基板処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを直接変更するようにしてもよい。
【０１３５】
上述の実施形態では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本発明は上述の実施形態に限定されず、例えば、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用できる。また、上述の実施形態では、ホットウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本発明は上述の実施形態に限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用できる。これらの場合においても、処理手順、処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理手順、処理条件とすることができる。
【０１３６】
例えば、図１０（ａ）に示す処理炉３０２を備えた基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、本発明は好適に適用できる。処理炉３０２は、処理室３０１を形成する処理容器３０３と、処理室３０１内へガスをシャワー状に供給するガス供給部としてのシャワーヘッド３０３ｓと、１枚または数枚のウエハ２００を水平姿勢で支持する支持台３１７と、支持台３１７を下方から支持する回転軸３５５と、支持台３１７に設けられたヒータ３０７と、を備えている。シャワーヘッド３０３ｓのインレット（ガス導入口）には、ガス供給ポート３３２ａ，３３２ｂが接続されている。ガス供給ポート３３２ａには、上述の実施形態の原料ガス供給系、クリーニングガス供給系と同様の供給系が接続されている。ガス供給ポート３３２ｂには、ガスをプラズマ励起させて供給する励起部としてのリモートプラズマユニット（プラズマ生成装置）３３９ｂと、上述の実施形態の反応ガス供給系と同様の供給系と、が接続されている。シャワーヘッド３０３ｓのアウトレット（ガス排出口）には、処理室３０１内へガスをシャワー状に供給するガス分散板が設けられている。シャワーヘッド３０３ｓは、処理室３０１内へ搬入されたウエハ２００の表面と対向（対面）する位置に設けられている。処理容器３０３には、処理室３０１内を排気する排気ポート３３１が設けられている。排気ポート３３１には、上述の実施形態の排気系と同様の排気系が接続されている。
【０１３７】
また例えば、図１０（ｂ）に示す処理炉４０２を備えた基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、本発明は好適に適用できる。処理炉４０２は、処理室４０１を形成する処理容器４０３と、１枚または数枚のウエハ２００を水平姿勢で支持する支持台４１７と、支持台４１７を下方から支持する回転軸４５５と、処理容器４０３内のウエハ２００に向けて光照射を行うランプヒータ４０７と、ランプヒータ４０７の光を透過させる石英窓４０３ｗと、を備えている。処理容器４０３には、ガス供給ポート４３２ａ，４３２ｂが接続されている。ガス供給ポート４３２ａには、上述の実施形態の原料ガス供給系、クリーニングガス供給系と同様の供給系が接続されている。ガス供給ポート４３２ｂには、上述のリモートプラズマユニット３３９ｂと、上述の実施形態の反応ガス供給系と同様の供給系と、が接続されている。ガス供給ポート４３２ａ，４３２ｂは、処理室４０１内へ搬入されたウエハ２００の端部の側方、すなわち、処理室４０１内へ搬入されたウエハ２００の表面と対向しない位置にそれぞれ設けられている。処理容器４０３には、処理室４０１内を排気する排気ポート４３１が設けられている。排気ポート４３１には、上述の実施形態の排気系と同様の排気系が接続されている。
【０１３８】
これらの基板処理装置を用いる場合においても、上述の実施形態や変形例と同様な処理手順、処理条件にて成膜処理やクリーニング処理を行うことができ、上述の実施形態や変形例と同様の効果が得られる。
【０１３９】
また、上述の実施形態や変形例等は、適宜組み合わせて用いることができる。また、このときの処理手順、処理条件は、上述の実施形態や変形例等の処理手順、処理条件と同様とすることができる。
【実施例】
【０１４０】
以下、上述の実施形態で得られる効果を裏付ける実験結果について説明する。
【０１４１】
実施例として、上述の実施形態における基板処理装置を用い、成膜処理後の処理室内に対し、図７に示すクリーニングシーケンスによるクリーニング処理を実施した後、図４に示す成膜シーケンスによる成膜処理（バッチ処理）を３回実施した。原料ガスとしてはＤＣＳガスを、反応ガスとしてはＮＨ３ガスを、クリーニングガスとしてはＦ２ガスを、パージガスとしてはＮ２ガスを用いた。なお、クリーニング処理の多段階パージステップにおける第２パージステップでは、処理室内へＮ２ガスをフラッシュフローにより供給した。処理条件は、上述の実施形態に記載の処理条件範囲内の条件とした。バッチ処理を終了する毎に、ウエハ配列領域における上部、中央部、下部に位置する成膜処理後のウエハ上に付着しているパーティクルの数を測定した。
【０１４２】
比較例として、上述の実施形態における基板処理装置を用い、成膜処理後の処理室内に対し、図８に示すクリーニングシーケンスによるクリーニング処理を実施した後、図４に示す成膜シーケンスによる成膜処理（バッチ処理）を３回実施した。原料ガスとしてはＤＣＳガスを、反応ガスとしてはＮＨ３ガスを、クリーニングガスとしてはＦ２ガスを、パージガスとしてはＮ２ガスを用いた。クリーニング処理では、実施例と同様の処理手順、処理条件でガスクリーニングステップを実施した。その後、実施例の第１パージステップと同様の処理手順でサイクルパージステップを実施した。サイクルパージステップを行う際は、処理室内における圧力差を、実施例の第１パージステップにおける処理室内の圧力差よりも小さな一定の大きさに維持した。バッチ処理を終了する毎に、ウエハ配列領域における上部、中央部、下部に位置する成膜処理後のウエハ上に付着しているパーティクルの数を測定した。
【０１４３】
図９における棒グラフはウエハ上に付着したパーティクルの数を、折れ線グラフは累積膜厚をそれぞれ示している。図９における横軸は、実施例、比較例を順に示している。図中における「Ｔｏｐ」「Ｃｅｎ」「Ｂｔｍ」は、ウエハ配列領域における上部、中央部、下部を、「１」「２」「３」は、バッチ処理の実施回数をそれぞれ示している。図９における左側の縦軸はウエハ上に付着しているパーティクルの数（個）を示しており、右側の縦軸は累積膜厚（ｎｍ）を示している。
【０１４４】
図９によれば、クリーニング処理が終了した後に測定されたパーティクルの数は、実施例の方が比較例よりも遥かに少ないことが分かる。これは、ガスクリーニングステップの実施後に多段階パージステップ等を行うことで、ガスクリーニングステップの実施後にサイクルパージステップだけを行う場合よりも、処理室内から残留化合物を効果的に除去することができたためと考えられる。
【０１４５】
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
【０１４６】
（付記１）
本発明の一態様によれば、
処理室内の基板に対して処理ガスを供給することで前記基板を処理する工程と、
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気（真空引き）することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回（２回以上）繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を第１の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第１パージを行う工程と、
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気（真空引き）することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回（２回以上）繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第２パージを行う工程と、
を有する半導体装置の製造方法、または、基板処理方法が提供される。
【０１４７】
好ましくは、前記第２パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力を、前記第１パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力よりも小さくする。好ましくは、前記パージガスは不活性ガスを含む。
【０１４８】
（付記２）
付記１に記載の方法であって、好ましくは、
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる工程と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回（２回以上）繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第２の圧力幅よりも小さい第３の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第３パージを行う工程をさらに有する。
【０１４９】
好ましくは、前記第３パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力を、前記第２パージを行う工程における前記処理室内の最大圧力以下とする。
【０１５０】
（付記３）
付記１または２に記載の方法であって、好ましくは、
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程）を、この順に実施する。
【０１５１】
（付記４）
付記１乃至３のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程）を実施した後に、前記処理室内へ処理ガスを供給することで前記処理室内のプリコートを行う工程をさらに有する。
【０１５２】
（付記５）
付記４に記載の方法であって、好ましくは、
前記プリコートを行う工程を実施した後、前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程を再度実施する。
【０１５３】
（付記６）
付記５に記載の方法であって、好ましくは、
前記プリコートを行う工程を実施した後、前記第３パージを行う工程を再度実施する。
【０１５４】
（付記７）
付記５または６に記載の方法であって、好ましくは、
前記プリコートを行う工程を実施した後、前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程）をこの順に実施する。
【０１５５】
（付記８）
付記１乃至７のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記第２パージを行う工程では、前記処理室内を昇圧させる工程において、前記処理室内へ前記パージガスをフラッシュフローにより供給する。すなわち、予めガス溜め部に溜めておいた前記パージガスを前記処理室内へ一気に供給する。前記ガス溜め部は、タンクであってもよいし、ガス供給管（配管）であってもよい。
【０１５６】
（付記９）
付記１乃至８のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記処理室内へフッ素系ガスを供給することで前記処理室内に付着した堆積物を除去する工程をさらに有し、
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程）は、前記堆積物を除去する工程を実施した後に実施される。
【０１５７】
（付記１０）
付記９に記載の方法であって、好ましくは、
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程、前記プリコートを行う工程）を、前記堆積物を除去する工程における前記処理室内の温度よりも高い温度下で行う。
【０１５８】
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程、前記プリコートを行う工程）を、前記基板を処理する工程における前記処理室内の温度以上の温度下で行う。
【０１５９】
（付記１２）
付記１乃至１０のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程、前記プリコートを行う工程）を、前記基板を処理する工程における前記処理室内の温度よりも高い温度下で行う。
【０１６０】
（付記１３）
付記１乃至１２のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記第１パージを行う工程、前記第２パージを行う工程（、前記第３パージを行う工程、前記プリコートを行う工程、前記堆積物を除去する工程）を、前記処理室内に基板が存在しない状態で行う。
【０１６１】
（付記１４）
本発明の他の態様によれば、
基板が処理される処理室と、
前記処理室内へガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内を排気する排気系と、
前記処理室内の基板に対して処理ガスを供給することで行う前記基板への処理と、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる処理と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる処理と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を第１の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第１パージを行う処理と、前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる処理と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる処理と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第２パージを行う処理と、を実施させるように、前記ガス供給系および前記排気系を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０１６２】
（付記１５）
本発明のさらに他の態様によれば、
処理室内の基板に対して処理ガスを供給することで前記基板を処理する手順と、
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる手順と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる手順と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を第１の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第１パージを行う手順と、
前記処理室内へパージガスを供給することで前記処理室内を昇圧させる手順と、前記処理室内を真空排気することで前記処理室内を降圧させる手順と、を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、前記処理室内の圧力を前記第１の圧力幅よりも小さい第２の圧力幅で周期的に変動させつつ前記処理室内に対して第２パージを行う手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０１６３】
２００    ウエハ（基板）
２０１    処理室
２０２    処理炉
２０７    ヒータ
２３１    排気管
２３２ａ  ガス供給管
２３２ｂ  ガス供給管
【図１】
0006523119.tif 000002
【図２】
0006523119.tif 000003
【図３】
0006523119.tif 000004
【図４】
0006523119.tif 000005
【図５】
0006523119.tif 000006
【図６】
0006523119.tif 000007
【図７】
0006523119.tif 000008
【図８】
0006523119.tif 000009
【図９】
0006523119.tif 000010
【図１０】
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