(57)【要約】【課題】活性種の失活を抑制することができる基板処理装置及び基板処理装置のクリーニング方法を提供する。【解決手段】成膜装置１は、処理チャンバ２とＦラジカルを発生させるための外部チャンバ５１とを備えている。処理チャンバ２と外部チャンバ５１とには、ゲートバルブ６０を介して輸送配管７１が接続されている。輸送配管７１は、流路断面積が流入口７１ｂから流出口７１ｃにかけて逓増した流路７１ａを備えている。【選択図】　　　図２
2004095699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器の外部に配設された、ガス供給口とガス排出口とを備えた外部容器と、
前記ガス供給口を介して前記外部容器内にクリーニング原料ガスを供給するクリーニング原料ガス供給系と、
前記外部容器内に供給されたクリーニング原料ガスを励起させて、前記クリーニング原料ガスから前記処理容器内をクリーニングするための活性種を発生させる活性種発生機構と、
全ての場所における流路断面積が前記ガス排出口の流路断面積以上となる流路が形成された、前記ガス排出口から排出された前記活性種を含むガスを前記処理容器内に輸送する輸送配管と、
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記輸送配管の流路は、流路断面積が前記外部容器側から前記処理容器側に向けて逓増した逓増流路を備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記輸送配管の流路は、流路断面積がほぼ等しい均一流路を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記流路の流路断面は、円状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
全ての場所における流路断面積が前記ガス排出口の流路断面積以上となる前記活性種を含むガスを流すための流路が形成された筐体と、前記筐体の流路を開閉する弁体と、を備えた仕切弁をさらに備えることを特徴とする１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器の外部に配設された、ガス供給口とガス排出口とを備えた外部容器と、
前記ガス供給口を介して前記外部容器内にクリーニング原料ガスを供給するクリーニング原料ガス供給系と、
前記外部容器内に供給されたクリーニング原料ガスを励起させて、前記クリーニング原料ガスから前記処理容器内をクリーニングするための活性種を発生させる活性種発生機構と、
前記外部容器と前記処理容器との間に配設された、全ての場所における流路断面積が前記ガス排出口の流路断面積以上となる前記活性種を含むガスを流すための流路が形成された筐体と前記筐体の流路を開閉する弁体とを備えた仕切弁と、
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
前記弁体を移動させる弁体移動機構と、
前記流路が開かれたとき前記外部容器側から見て前記弁体全体が前記筐体内に隠れるように弁体移動機構の作動を制御する弁体移動機構制御器と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
外部容器内にクリーニング原料ガスを供給するクリーニング原料ガス供給工程と、
前記外部容器内に供給された前記クリーニング原料ガスを励起させて、前記クリーニング原料ガスから処理容器内をクリーニングするための活性種を発生させる活性種発生工程と、
前記外部容器と前記処理容器との圧力差が５３０Ｐａ以下の状態で、前記外部容器内に発生した活性種を含むガスを前記処理容器内に輸送する活性種含有ガス輸送工程と、
を具備することを特徴とする基板処理装置のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置及び基板処理装置のクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」という。）上に薄膜を形成する成膜装置としては、化学的に薄膜を形成する成膜装置が知られている。このような成膜装置では、プラズマ等により処理ガスからラジカルを発生させて、ウェハ上に薄膜を形成している。
【０００３】
ところで、ウェハに薄膜が形成された後の処理チャンバ内壁及び処理チャンバ内に配設されたサセプタ等には、生成物が付着している。この処理チャンバ内壁等に生成物が付着している状態で、ウェハに薄膜を形成すると、生成物が処理チャンバ内壁等から剥離し、ウェハを汚染することがある。このようなことから、定期的に処理チャンバ内をクリーニングして、処理チャンバ内壁等に付着している生成物を取り除いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現在、処理チャンバ内のクリーニングは様々な方式が知られているが、その一つに、特開平１０−１４９９８９号に記載されているように処理チャンバの外部に配設された外部チャンバ内でラジカルを発生させ、そのラジカルを処理チャンバに供給して、処理チャンバ内のクリーニングを行う方式が知られている。特開平１０−１４９９８９号では、ラジカルを輸送するための輸送配管に流量絞りを形成し、外部チャンバと処理チャンバとの間に圧力差を作り出している。
【０００５】
しかしながら、外部チャンバと処理チャンバとの間に圧力差を作り出すと、ラジカルの活性が失われ易くなる（失活）という問題がある。ラジカルが失活すると、クリーニング効率が低下してしまうので、クリーニング効率を向上させる点からラジカルの失活を抑制することが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。即ち、活性種の失活を抑制することができる基板処理装置及び基板処理装置のクリーニングを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の基板処理装置は、基板を収容する処理容器と、処理容器の外部に配設された、ガス供給口とガス排出口とを備えた外部容器と、ガス供給口を介して外部容器内にクリーニング原料ガスを供給するクリーニング原料ガス供給系と、外部容器内に供給されたクリーニング原料ガスを励起させて、クリーニング原料ガスから処理容器内をクリーニングするための活性種を発生させる活性種発生機構と、全ての場所における流路断面積がガス排出口の流路断面積以上となる流路が形成された、ガス排出口から排出された活性種を含むガスを処理容器内に輸送する輸送配管と、を具備することを特徴としている。　本発明の「活性種」には、ラジカル、イオンが含まれる。本発明の基板処理装置は、このような輸送配管を備えているので、活性種の失活を抑制することができる。
【０００８】
上記輸送配管の流路は、流路断面積が外部容器側から処理容器側に向けて逓増した逓増流路を備えていてもよい。逓増流路を備えることにより、外部容器と処理容器と間の圧力差を低下させることができる。
【０００９】
上記輸送配管の流路は、流路断面積がほぼ等しい均一流路を備えていてもよい。均一流路を備えることにより、外部容器と処理容器との間の圧力差を低下させることができる。
【００１０】
上記流路の流路断面は、円状であってもよい。流路断面を円状にすることにより、輸送配管を容易に製造することができる。
【００１１】
上記基板処理装置は、全ての場所における流路断面積がガス排出口の流路断面積以上となる前記活性種を含むガスを流すための流路が形成された筐体と、筐体の流路を開閉する弁体と、を備えた仕切弁をさらに備えていることが好ましい。仕切弁を備えることにより、外部容器と処理容器との間の圧力差を低下させることができる。
【００１２】
本発明の他の基板処理装置は、基板を収容する処理容器と、処理容器の外部に配設された、ガス供給口とガス排出口とを備えた外部容器と、ガス供給口を介して外部容器内にクリーニング原料ガスを供給するクリーニング原料ガス供給系と、外部容器内に供給されたクリーニング原料ガスを励起させて、クリーニング原料ガスから処理容器内をクリーニングするための活性種を発生させる活性種発生機構と、外部容器と処理容器との間に配設された、全ての場所における流路断面積がガス排出口の流路断面積以上となる活性種を含むガスを流すための流路が形成された筐体と筐体の流路を開閉する弁体とを備えた仕切弁とを具備することを特徴としている。本発明の基板処理装置は、このような仕切弁を備えているので、活性種の失活を抑制することができる。
【００１３】
上記基板処理装置は、弁体を移動させる弁体移動機構と、流路が開かれたとき前記外部容器側から見て弁体全体が筐体に隠れるように弁体移動機構の作動を制御する弁体移動機構制御器とをさらに備えていることが好ましい。弁体移動機構と弁体移動機構制御器とを備えることにより、外部容器と処理容器との間の圧力差を低下させることができる。
【００１４】
本発明の基板処理装置のクリーニング方法は、外部容器内にクリーニング原料ガスを供給するクリーニング原料ガス供給工程と、外部容器内に供給されたクリーニング原料ガスを励起させて、クリーニング原料ガスから処理容器内をクリーニングするための活性種を発生させる活性種発生工程と、外部容器と処理容器との圧力差が５３０Ｐａ以下の状態で、外部容器内に発生した活性種を含むガスを処理容器内に輸送する活性種含有ガス輸送工程と、を具備することを特徴としている。本発明の基板処理装置のクリーニング方法は、このような活性種含有ガス輸送工程を備えているので、活性種の失活を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態に係る成膜装置の模式的な構成図であり、図２は本実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図であり、図３は本実施の形態に係るゲートバルブの流出口を開いたときの弁体の位置を模式的に示した図である。
【００１６】
図１に示されるように、成膜装置１は、例えばアルミニウムやステンレス鋼により形成された処理チャンバ２を備えている。なお、処理チャンバ２は、アルマイト処理等の表面処理が施されていてもよい。
【００１７】
処理チャンバ２の側部にはウェハＷを処理チャンバ２内に搬入或いは搬出するためのウェハ搬出入口２ａが形成されている。ウェハ搬出入口２ａの縁部には、ゲートバルブ３が取り付けられている。また、処理チャンバ２の側部には、処理チャンバ２内に後述するＦラジカルを含むガス（以下、「Ｆラジカル含有ガス」という。）を供給するためのＦラジカル含有ガス供給口２ｂが形成されている。
【００１８】
処理チャンバ２内には、ウェハＷを載置する略円板状のサセプタ４が配設されている。サセプタ４は、例えばＡｌＮやＡｌ２Ｏ３等のセラミックスから形成されている。サセプタ４内には、下部電極として作用する電極５が配設されている。なお、電極５は、接地されている。
【００１９】
また、サセプタ４内には、サセプタ４を所定の温度に加熱するヒータ６が配設されている。ヒータ６に電流が流されることにより、サセプタ４が所定の温度に加熱され、サセプタ４に載置されたウェハＷが所定の温度に加熱される。
【００２０】
サセプタ４の３箇所にはウェハＷを昇降させるための孔４ａが上下方向に形成されており、孔４ａの下方には孔４ａに挿入可能なウェハ昇降ピン７がそれぞれ配設されている。ウェハ昇降ピン７は、ウェハ昇降ピン７が立設するようにウェハ昇降ピン支持台８に固定されている。ウェハ昇降ピン支持台８には、エアシリンダ９が固定されている。エアシリンダ９の駆動でエアシリンダ９のロッド９ａが縮退することにより、ウェハ昇降ピン７が下降して、ウェハＷがサセプタ４に載置される。また、エアシリンダ９の駆動でロッド９ａが伸長することにより、ウェハ昇降ピン７が上昇して、ウェハＷがサセプタ４から離れる。
【００２１】
処理チャンバ２内部には、ロッド９ａを覆う伸縮自在なベローズ１０が配設されている。ベローズ１０でロッド９ａを覆うことにより、処理チャンバ２内の気密性が保持される。
【００２２】
処理チャンバ２の外側には、処理チャンバ２を所定の温度に加熱するヒータ１１が巻回されている。ヒータ１１に電流が流されることにより、処理チャンバ２が所定の温度に加熱される。
【００２３】
処理チャンバ２の上部には、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４（テトラエトキシシラン：ＴＥＯＳ）及びＯ２をサセプタ４に向けて供給するとともに上部電極として作用するシャワーヘッド１２が配設されている。シャワーヘッド１２には、高周波電源１３が接続されている。ＴＥＯＳとＯ２とを処理チャンバ２内に供給した状態で、高周波電源１３が作動することにより、シャワーヘッド１２と電極５との間に高周波電圧が印加され、シャワーヘッド１２とサセプタ４との間にプラズマが発生する。
【００２４】
シャワーヘッド１２は、ＴＥＯＳを供給するＴＥＯＳ供給部１２ａと、Ｏ２を供給するＯ２供給部１２ｂとに分かれた構造になっている。シャワーヘッド１２をこのような構造にすることにより、ＴＥＯＳとＯ２とがシャワーヘッド１２の外部で混合される。
【００２５】
ＴＥＯＳ供給部１２ａには、ＴＥＯＳを供給する多数のＴＥＯＳ供給孔が形成されている。また、同様にＯ２供給部１２ｂには、Ｏ２を供給する多数のＯ２供給孔が形成されている。
【００２６】
ＴＥＯＳ供給部１２ａには、ＴＥＯＳ供給部１２ａにＴＥＯＳを供給するためのＴＥＯＳ供給配管２１が接続されている。ＴＥＯＳ供給配管２１の他端には、ＴＥＯＳを収容したＴＥＯＳ供給源２２が接続されている。また、ＴＥＯＳ供給源２２には、バルブ２３及びＴＥＯＳの流量を調節するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４が介在している。マスフローコントローラ２４が調節された状態で、バルブ２３が開かれることにより、ＴＥＯＳ供給源２２から所定の流量でＴＥＯＳがＴＥＯＳ供給部１２ａに供給される。
【００２７】
Ｏ２供給部１２ｂには、Ｏ２供給部１２ｂにＯ２を供給するためのＯ２供給配管３１が接続されている。Ｏ２供給配管３１の他端には、Ｏ２を収容したＯ２供給源３３が接続されている。また、Ｏ２供給配管３２には、バルブ３３及びＯ２の流量を調節するマスフローコントローラ３４が介在している。マスフローコントローラ３４が調節された状態で、バルブ３３が開かれることにより、Ｏ２供給源３２から所定の流量でＯ２がＯ２供給部１２ｂに供給される。
【００２８】
処理チャンバ２の底部には、排気を行うための排気口２ｃが形成されている。排気口２ｃの縁部には、処理チャンバ２内の圧力を制御するオートプレッシャコントローラ（ＡＰＣ）４１及び排気配管４２を介して、処理チャンバ２内を排気する真空ポンプ４３が接続されている。オートプレッシャコントローラ４１が調節された状態で、真空ポンプ４３が作動することにより、処理チャンバ２内が排気されるとともに処理チャンバ２内の圧力が所定の圧力に維持される。
【００２９】
処理チャンバ２の外部にはＡｌ２Ｏ３から形成された外部チャンバ５１が配設されている。外部チャンバ５１には、ＮＦ３を外部チャンバ５１内に供給するための円形の供給口５１ａ及び後述するＦラジカル含有ガスを外部チャンバ５１から排出するための円形の排出口５１ｂが形成されている。
【００３０】
供給口５１ａの縁部には、ＮＦ３を外部チャンバ５１に供給するためのＮＦ３供給配管５２が接続されている。ＮＦ３供給配管５２の他端には、ＮＦ３を収容したＮＦ３供給源５３が接続されている。また、ＮＦ３供給配管５２には、バルブ５４及びＮＦ３の流量を調節するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）５５が介在している。マスフローコントローラ５５が調節された状態で、バルブ５４が開かれることにより、ＮＦ３供給源５３から所定の流量でＮＦ３が外部チャンバ５１内に供給される。
【００３１】
外部チャンバ５１の外部には、外部チャンバ５１内に供給されたＮＦ３を励起させて、ＮＦ３からＦラジカルを発生させるラジカル発生機構５６が配設されている。ラジカル発生機構５６は、主に、外部チャンバ５１に巻回された銅線５７と銅線５７に接続された高周波電源５８とから構成されている。高周波電源５８の作動で銅線５７に高周波電流が流されることにより、外部チャンバ５１内に供給されたＮＦ３が励起して、Ｆラジカルが発生する。なお、Ｆラジカルの他にＦイオン等も発生するので、ＦラジカルはＦラジカル含有ガスとして、次に説明するゲートバルブ６０に送られる。
【００３２】
排出口５１ｂの縁部には、成膜時に閉じられ、かつクリーニング時に開かれるゲートバルブ６０が接続されている。ゲートバルブ６０は、図２に示されるように筐体６１を備えており、筐体６１内にはクリーニング時にＦラジカル含有ガスを流すための流路６１ａが形成されている。流路６１ａは、Ｆラジカル含有ガスを流入させる円形の流入口６１ｂ及びＦラジカル含有ガスを流出させる円形の流出口６１ｃを備えている。
【００３３】
流入口６１ｂ及び流出口６１ｃの流路断面積は、それぞれ排出口５１ｂの流路断面積とほぼ同じになるように形成されている。即ち、本実施の形態では流入口６１ｂ及び流出口６１ｃは円形に形成されているので、流入口６１ｂ及び流出口６１ｃの直径が排出口５１ｂの直径とほぼ同じになるように形成されている。なお、流入口６１ｂ及び流出口６１ｃ以外の部分における流路断面積は流入口６１ｂ及び流出口６１ｃの流路断面積より大きくなるように形成されている。
【００３４】
筐体６１内には、流出口６１ｃを開閉する弁体６２と弁体６２にリンク６３及びスプリング６４を介して連結された昇降可能な基体６５とが配設されている。弁体６２には、筐体６１と弁体６２との間からのＴＥＯＳ等の流出を抑制するシール部材６６が取り付けられている。基体６５には、基体６５を昇降させるエアシリンダ６７及び基体６５を上下方向に案内するガイドレール６８が取り付けられている。
【００３５】
エアシリンダ６７の駆動でエアシリンダ６７のロッド６７ａが伸長し、ガイドレール６８に沿って基体６５が上昇することにより、弁体６２が筐体６１の天井に衝突し、その後天井に沿って流入口６１ｂ側から流出口６１ｃ側に移動する。これにより流出口６１ｃが閉じられる。また、エアシリンダ６７の駆動でエアシリンダ６７のロッド６７ａが縮退し、ガイドレール６８に沿って基体６５が下降することにより、弁体６２が筐体６１の天井から離れる。これにより流出口６１ｃが開かれる。
【００３６】
エアシリンダ６７には、エアシリンダ６７の駆動を制御するエアシリンダ制御器６９が電気的に接続されている。具体的には、エアシリンダ制御器６９は、図３に示されるように流出口６１ｃが開かれたとき弁体６２全体が外部チャンバ５１側から見て筐体６１内に隠れるようにエアシリンダ６７の駆動を制御する。
【００３７】
流出口６１ｃの縁部とＦラジカル含有ガス供給口２ｂの縁部とには、外部チャンバ５１内で発生したＦラジカルを処理チャンバ２内に輸送するための輸送配管７１が接続されている。輸送配管７１は、円筒形状に形成されている。輸送配管７１内には、Ｆラジカル含有ガスを流すための流路７１ａが形成されている。流路７１ａは、Ｆラジカル含有ガスを流入させる円形の流入口７１ｂ及びＦラジカル含有ガスを流出させる円形の流出口７１ｃを備えている。
【００３８】
輸送配管７１の流路７１ａは、流路断面積が流入口７１ｂから流出口７１ｃにかけて逓増するように形成されている。即ち、輸送配管７１は、内径が流入口７１ｂから流出口７１ｃにかけて徐々に大きくなるように形成されている。なお、流入口７１ｂの直径は流出口６１ｃの直径とほぼ同じで大きさに形成されており、流出口７１ｃの直径はＦラジカル含有ガス供給口２ｃとほぼ同じ大きさに形成されている。このような輸送配管７１を使用することにより、外部チャンバ５１と処理チャンバ２と間の圧力差を５３０Ｐａ以下にすることが可能となる。
【００３９】
以下、成膜装置１で行われる成膜について図４に沿って説明する。図４は本実施の形態に係る成膜装置１で行われる成膜の流れを示したフローチャートである。
【００４０】
まず、流出口６１ｃが閉じられた状態で、真空ポンプ４３が作動して、処理チャンバ２内の真空引きが行われる（ステップ１０１）。次いで、ヒータ６、１１に電流が流されて、サセプタ４及び処理チャンバ２が加熱される（ステップ１０２）。
【００４１】
処理チャンバ２内の圧力が所定圧力まで低下し、かつサセプタ４の温度が約３５０〜４００℃及び処理チャンバ２の温度が約１００℃に安定した後、ゲートバルブ３が開かれ、ウェハＷを保持した図示しない搬送アームが伸長して、処理チャンバ２内にウェハＷが搬入される（ステップ１０３）。
【００４２】
その後、搬送アームが縮退して、ウェハＷがウェハ昇降ピン７に載置される。ウェハＷがウェハ昇降ピン７に載置された後、エアシリンダ９の駆動によりウェハ昇降ピン７が下降して、ウェハＷがサセプタ４に載置される（ステップ１０４）。
【００４３】
ウェハＷが所定の温度に安定した後、処理チャンバ２内の圧力が約７０Ｐａに維持された状態で、バルブ２３、３３が開かれて、約１００ｓｃｃｍの流量でＴＥＯＳが処理チャンバ２内に供給されるとともに約１００〜２００ｓｃｃｍの流量でＯ２が処理チャンバ２内に供給される（ステップ１０５）。
【００４４】
次いで、処理チャンバ２内にＴＥＯＳ及びＯ２が供給されている状態で、高周波電源１３からシャワーヘッド１２と電極５との間に１３．５６ＭＨｚの高周波電圧が印加される（ステップ１０６）。処理チャンバ２内にＴＥＯＳ及びＯ２が供給されている状態で、シャワーヘッド１２と電極４との間に高周波電圧が印加されることにより、シャワーヘッド１２とサセプタ４との間にプラズマが発生し、ウェハＷ上にＳｉＯ２膜が形成される。
【００４５】
所定時間経過後、バルブ２３、３３が閉じられて、ＴＥＯＳ及びＯ２の供給が停止されるとともに高周波電圧の印加が停止されて、ＳｉＯ２膜の形成が終了される（ステップ１０７）。
【００４６】
ＳｉＯ２膜の形成が終了された後、エアシリンダ９の駆動によりウェハ昇降ピン７が上昇して、ウェハＷがサセプタ４から離れる（ステップ１０８）。
【００４７】
その後、ゲートバルブ３が開かれた後、図示しない搬送アームが伸長して、搬送アームにウェハＷが保持される。最後に、搬送アームが縮退して、ウェハＷが処理チャンバ２から搬出される（ステップ１０９）。
【００４８】
以下、成膜装置１で行われるクリーニングについて図５〜図７に沿って説明する。図５は本実施の形態に係る成膜装置１で行われるクリーニングの流れを示したフローチャートであり、図６（ａ）〜図７は本実施の形態に係る成膜装置１で行われるクリーニングの模式図である。
【００４９】
まず、流出口６１ｃが開かれた状態で、真空ポンプ４３が作動して、処理チャンバ２内の真空引きが行われる（ステップ２０１）。なお、流出口６１ｂが開かれた状態では、弁体６２は弁体６２全体がＦラジカル含有ガスの流れ方向から見て筐体６１内に隠れる位置まで退いている。次いで、ヒータ６、１１に電流が流されてサセプタ４及び処理チャンバ２が加熱される（ステップ２０２）。
【００５０】
処理チャンバ２内の圧力が約１００Ｐａに維持され、かつサセプタ４の温度が約２００℃、及び処理チャンバ２の温度が約１００℃に安定した後、バルブ５４が開かれて、図６（ａ）に示されるようにＮＦ３が約５００ｓｃｃｍの流量で外部チャンバ５１内に供給される（ステップ２０３）。なお、ＮＦ３は、キャリアガスとともに供給される。
【００５１】
次いで、外部チャンバ５１内にＮＦ３が供給されている状態で、高周波電源５８が作動して、図６（ｂ）に示されるように銅線５７に約１３．５６ＭＨｚの高周波電流が流れる（ステップ２０４）。外部チャンバ５１内にＮＦ３が供給されている状態で、銅線５７に高周波電流が流されることにより、外部チャンバ５１内のＮＦ３が励起し、Ｆラジカルが発生する。
【００５２】
発生したＦラジカルは、処理チャンバ２内の排気及び供給されてくるＮＦ３による押し出しにより、Ｆラジカル含有ガスとして図７に示されるように筐体６１及び輸送配管７１を介して、処理チャンバ２内に輸送される。ここで、Ｆラジカル含有ガスの輸送は、外部チャンバ５１と処理チャンバ２と間の圧力差が５３０Ｐａ以下の状態で行われる（ステップ２０５）。Ｆラジカル含有ガスが処理チャンバ２内に輸送されると、Ｆラジカルと処理チャンバ２の内壁面等に付着しているＳｉＯ２とが反応し、ＳｉＦ４が生成される。生成されたＳｉＦ４は、気化しているので、排気により処理チャンバ２内から速やかに排出される。なお、ＮＦ３はクリーニングが行われている間中、常に供給されている。
【００５３】
所定時間経過後、バルブ５５が閉じられるとともに高周波電流の供給が停止されて、処理チャンバ２内のクリーニングが終了される（ステップ２０６）。
【００５４】
本実施の形態では、流路断面積が流入口７１ｂから流出口７１ｃにかけて逓増した輸送配管７１を使用しているので、Ｆラジカルの失活が抑制される。即ち、輸送配管７１の流路断面積が流入口７１ｂから流出口７１ｃにかけて逓増しているので、外部チャンバ５１と処理チャンバ２との間の圧力差が低下する。これにより、平均自由工程が長くなり、外部チャンバ５１内で発生したＦラジカルが他のＦラジカル等と反応し難くなる。それ故に、Ｆラジカルの失活が抑制される。
【００５５】
本実施の形態では、流入口６１ｂ及び流出口６１ｃの直径が流出口５１ｂの直径とほぼ同じ大きさに形成されており、かつ流入口６１ｂ及び流出口６１ｃ以外の部分における流路断面積が流入口６１ｂ及び流出口６１ｂｃ流路断面積より大きくなるように形成されているので、外部チャンバ５１と処理チャンバ２との間の圧力差が低下し、Ｆラジカルの失活が抑制される。
【００５６】
本実施の形態では、流出口６１ｃが開かれたとき弁体６２全体が外部チャンバ５１側から見て筐体６１内に隠れるので、弁体６２による外部チャンバ５１と処理チャンバ２との間の圧力差の増加が抑制され、Ｆラジカルの失活が抑制される。
【００５７】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下本実施の形態以降の実施の形態のうち先行する実施の形態と重複する内容については説明を省略することもある。本実施の形態では、均一流路を備えた輸送配管を使用した例について説明する。図８は本実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図である。
【００５８】
図８に示されるように、輸送配管７１には、流路断面積が流入口７１ｂから流出口７１ｃにかけてほぼ等しい均一流路７１ｄが形成されている。均一流路７１ｄは、流路断面が円形になるように形成されている。即ち、輸送配管７１は、内径が流入口７１ｂから流出口７１ｃにかけてほぼ等しくなるように形成されている。
【００５９】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、均一流路とと逓増流路とを備えた輸送配管を使用した例について説明する。図９は本実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図である。
【００６０】
図９に示されるように、輸送配管７１には、流路断面積がほぼ等しい等しい均一流路７１ｅと流路断面積が逓増した逓増流路７１ｆが形成されている。均一流路７１ｅ及び逓増流路７１ｆは、流路断面が円形になるように形成されている。即ち、輸送配管７１は、流入口７１ｂから所定の位置までの内径がほぼ等しくなるように形成され、所定の位置から流出口７１ｃまでの内径が所定の位置から流出口７１ｃにかけて徐々に大きくなるように形成されている。
【００６１】
（第４の実施の形態）
以下、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態では、均一小流路と均一大流路とを備えた輸送配管を使用した例について説明する。図１０は本実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図である。
【００６２】
図１０に示されるように、輸送配管７１には、流路断面積がほぼ等しい等しい均一小流路７１ｇと、流路断面積がほぼ等しく、かつ流路断面積が均一小流路７１ｇの流路断面積より大きい均一大流路７１ｈが形成されている。均一小流路７１ｇ及び均一大流路７１ｈは、流路断面が円形になるように形成されている。即ち、輸送配管７１は、流入口７１ｂから所定の位置までの内径より、所定の位置から流出口７１ｃまでの内径の方が大きくなるように形成されている。また、輸送配管７１は、流入口７１ｂから所定の位置までの内径がほぼ等しくなるように形成され、所定の位置から流出口７１ｃまでの内径がほぼ等しくなるように形成されている。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。第１〜第４の実施の形態では、Ｆラジカルを発生させるためにプラズマを発生させているが、光照射によりＦラジカルを発生させてもよい。
【００６４】
第１〜第４の実施の形態では、処理チャンバ２の内壁面等に付着したＳｉＯ２を取り除いているが、ＴｉＮを取り除いてもよい。この場合、Ｆラジカルのみならず、Ｃｌラジカルを発生させることによりＴｉＮを取り除くことが可能である。ここで、Ｃｌラジカルは、ＨＣｌ、Ｃｌ２、及びＢＣｌ３等から発生させることが可能である。
【００６５】
第１〜第４の実施の形態では、ウェハＷを使用しているが、ガラス基板であってもよい。また、成膜装置１について説明しているが、成膜装置１に限らず、エッチング装置にも適用することが可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上、詳説したように本発明の基板処理装置及び基板処理装置のクリーニング方法によれば、活性種の失活を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１の実施の形態に係る成膜装置の模式的な構成図である。
【図２】図２は第１の実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図である。
【図３】図３は第１の実施の形態に係るゲートバルブの流出口を開いたときの弁体の位置を模式的に示した図である。
【図４】図４は第１の実施の形態に係る成膜装置で行われる成膜の流れを示したフローチャートである。
【図５】図５は第１の実施の形態に係る成膜装置で行われるクリーニングの流れを示したフローチャートである。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は第１の実施の形態に係る成膜装置で行われるクリーニングの模式図である。
【図７】図７は第１の実施の形態に係る成膜装置で行われるクリーニングの模式図である。
【図８】図８は第２の実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図である。
【図９】図９は第３の実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図である。
【図１０】図１０は第４の実施の形態に係るゲートバルブ、輸送配管、及びそれらの周辺部の模式図である。
【符号の説明】
１…成膜装置
２…処理チャンバ
５１…外部チャンバ
５１ａ…供給口
５２ｂ…排出口
５６…ラジカル発生機構
６０…ゲートバルブ
６１…筐体
６１ａ…流路
６２…弁体
７１…輸送配管
７１ａ…流路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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