(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に成膜する基板処理装置の処理チャンバ内を３００〜５００℃に加熱するとともに前記処理チャンバ内の圧力を１．３３×１０３Ｐａ〜１．３３×１０４Ｐａとし、前記処理チャンバ内に、カルボキシル基を有する化合物を含むクリーニングガスを供給して、前記処理チャンバ内に付着した絶縁性物質を直接錯体化し、気化する錯体形成工程と、
前記錯体形成工程の後、前記処理チャンバ内を排気して、前記絶縁性物質の錯体を前記処理チャンバ外へ排出する錯体排出工程と、
を具備し、
前記絶縁性物質は、フッ化物での蒸気圧が６００℃で１．３３×１０3Ｐａ以下の物質を含むことを特徴とする基板処理装置のクリーニング方法。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、
前記錯体形成工程と前記錯体排出工程とは、繰り返し交互に行なわれることを特徴とする基板処理装置のクリーニング方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、
前記絶縁性物質が、Ｐｂ，Ｚｒ，及びＴｉを含む物質、或いはＢａ，Ｓｒ，及びＴｉを含む物質であることを特徴とする基板処理装置のクリーニング方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、
前記カルボキシル基を有する化合物は、前記カルボキシル基に直接結合した、ハロゲン原子を有するアルキル基を備えていることを特徴とする基板処理装置のクリーニング方法。
【請求項５】
請求項４記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、
前記カルボキシル基を有する化合物は、トリフルオロ酢酸であることを特徴とする基板処理装置のクリーニング方法。
【請求項６】
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配設された、基板を載置するサセプタと、
前記基板上に絶縁性物質の膜を形成させる処理ガスを、前記処理チャンバ内に供給する処理ガス供給系と、
前記処理チャンバ内を真空排気する真空排気系と、前記処理チャンバ内のクリーニングを行うカルボキシル基を含む化合物を有するクリーニングガスを、前記処理チャンバ内に供給するクリーニングガス供給系と、
を具備し、請求項１〜５いずれか１項記載の基板処理装置のクリーニング方法を実行可能に構成されたことを特徴とする基板処理装置。
【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のクリーニング方法及びクリーニングを行い得る基板処理装置に係り、更に詳細には基板処理装置の処理チャンバ内壁に付着した絶縁物等を除去するクリーニング方法及びそのようなクリーニングを行い得る基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）等の基板の表面に絶縁性物質の薄膜を形成する成膜装置としては、例えば、気相で薄膜を形成する化学気相成長処理装置（ＣＶＤ処理装置）が用いられている。  このＣＶＤ処理装置は、処理チャンバ内に抵抗発熱体を内蔵したサセプタを備えており、抵抗発熱体により加熱されたサセプタ上にウエハを載置するとともに、処理チャンバ内に処理ガスを供給して、ウエハに絶縁性物質の薄膜を形成するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウエハに絶縁性物質の薄膜を形成した後の処理チャンバ内壁及びサセプタには、薄膜形成物質である絶縁性物質が付着している。この処理チャンバ内及びサセプタに付着した絶縁性物質を放置して、ウエハの薄膜形成処理を続行すると、絶縁性物質が処理チャンバ内壁及びサセプタから剥離してウエハの汚染を引き起こす場合があるので、絶縁性物質を処理チャンバ内壁及びサセプタから取り除くクリーニングが必要となる。
【０００４】
このようなクリーニングとしては、ＣｌＦ３、ＮＦ３、又はＣ２Ｆ６のようなフッ素系のクリーニングガスを用いて処理チャンバ内壁及びサセプタに付着した絶縁性物質を除去する方法が提案されている。
この方法では、絶縁性物質、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３：以下、単にＰＺＴという。）或いはチタン酸バリウムストロンチウム（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３：以下、単にＢＳＴという。）中に存在する各物質をフッ化物に変えて取り除いているが、これらの物質の中でも特に鉛（Ｐｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）、又はストロンチウム（Ｓｒ）のフッ化物は蒸気圧が低いので、これらの絶縁性物質を処理チャンバ内壁及びサセプタから取り除くためには、クリーニングを行う際に処理チャンバ内を６００℃以上の高温にすることが必要となる。
【０００５】
しかしながら、クリーニングを行う際の処理チャンバ内の温度（クリーニング温度）を６００℃以上に維持するには、例えば処理チャンバ内壁、サセプタ、及びＯリングを６００℃以上のクリーニング温度で軟化しないような材料で形成する必要があり、実現性に乏しいという問題がある。
【０００６】
また、６００℃でクリーニングを行った場合であっても、フッ素系のクリーニングガスでは、処理チャンバ内にフッ化物が残存しまうという問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものである。
即ち、低温で処理チャンバ内に付着した絶縁性物質を取り除くことができる基板処理装置のクリーニング方法及び基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板処理装置のクリーニング方法は、基板に成膜する基板処理装置の処理チャンバ内を３００〜５００℃に加熱するとともに前記処理チャンバ内の圧力を１．３３×１０３Ｐａ〜１．３３×１０４Ｐａとし、前記処理チャンバ内に、カルボキシル基を有する化合物を含むクリーニングガスを供給して、前記処理チャンバ内に付着した絶縁性物質を直接錯体化し、気化する錯体形成工程と、前記錯体形成工程の後、前記処理チャンバ内を排気して、前記絶縁性物質の錯体を前記処理チャンバ外へ排出する錯体排出工程と、を具備し、前記絶縁性物質は、フッ化物での蒸気圧が６００℃で１．３３×１０3Ｐａ以下の物質を含むことを特徴とする。請求項１記載の基板処理装置のクリーニング方法では、低温で前記絶縁性物質を錯化することができ、前記処理チャンバ内に付着した絶縁性物質をフッ素系のクリーニングガスを用いるよりも低温で取り除くことができる。
【００１０】
請求項２の基板処理装置のクリーニング方法は、請求項１記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、前記錯体形成工程と前記錯体排出工程とは、繰り返し交互に行なわれることを特徴とする。請求項２の処理装置のクリーニング方法では、錯化と排出とが完全に行われ、効率良く前記処理チャンバ内に付着した絶縁性物質を取り除くことができる。
【００１３】
請求項３の基板処理装置のクリーニング方法は、請求項１又は２記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、前記絶縁性物質が、Ｐｂ，Ｚｒ，及びＴｉを含む物質、或いはＢａ，Ｓｒ，及びＴｉを含む物質であることを特徴とする。請求項３の基板処理装置のクリーニング方法では、前記絶縁性物質が、Ｐｂ，Ｚｒ，及びＴｉを含む物質或いはＢａ，Ｓｒ，及びＴｉを含む物質であっても確実に前記処理チャンバ内から取り除くことができる。
【００１４】
請求項４の基板処理装置のクリーニング方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、前記カルボキシル基を有する化合物は、前記カルボキシル基に直接結合した、ハロゲン原子を有するアルキル基を備えていることを特徴とする。請求項４の基板処理装置のクリーニング方法では、前記カルボキシル基を有する化合物が、前記カルボキシル基に結合した、ハロゲン原子を有するアルキル基を備えているので、前記絶縁性物質との反応性を高めることができる。
【００１５】
請求項５の基板処理装置のクリーニング方法は、請求項４記載の基板処理装置のクリーニング方法であって、前記カルボキシル基を有する化合物は、トリフルオロ酢酸であることを特徴とする。請求項５の基板処理装置のクリーニング方法では、前記カルボキシル基を有する化合物は、トリフルオロ酢酸であるので、より確実に前記処理チャンバ内から前記絶縁性物質を取り除くことができる。
【００１７】
請求項６の基板処理装置は、処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配設された、基板を載置するサセプタと、前記基板上に絶縁性物質の膜を形成させる処理ガスを、前記処理チャンバ内に供給する処理ガス供給系と、前記処理チャンバ内を真空排気する真空排気系と、前記処理チャンバ内のクリーニングを行うカルボキシル基を含む化合物を有するクリーニングガスを、前記処理チャンバ内に供給するクリーニングガス供給系と、を具備し、請求項１〜５いずれか１項記載の基板処理装置のクリーニング方法を実行可能に構成されたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。
本実施の形態では、基板処理装置として、基板としてのウエハＷの被成膜面上に化学的に薄膜を形成させるＣＶＤ処理装置を用いて説明する。
図１は本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置を模式的に示した垂直断面図である。
図１に示すように、ＣＶＤ処理装置１は、例えばアルミニウムやステンレス鋼により略円筒状に形成され、Ｏリング２を介在させた処理チャンバ３を備えている。
【００２１】
この処理チャンバ３の天井部には、シャワーヘッド４がＯリング５を介在して後述するサセプタ１９と対向するように配設されている。このシャワーヘッド４により、ウエハＷの被成膜面に例えばＰＺＴ或いはＢＳＴのような絶縁性物質の薄膜を形成させる処理ガス、及び成膜時に処理チャンバ３内に付着する前記絶縁性物質を取り除くクリーニングガスを処理チャンバ３内に供給できるようになっている。
【００２２】
このシャワーヘッド４は中空構造になっており、シャワーヘッド４の下部には複数の吐出孔６が穿孔されている。この複数の吐出孔６を穿孔することによりシャワーヘッド４内に供給された処理ガス及びクリーニングガスをシャワーヘッド４内で拡散させて、シャワーヘッド４の下面と後述するサセプタ１９との間に形成される空間に向けて均一に吐出させるようになっている。
【００２３】
シャワーヘッド４の上部には処理ガスを供給する後述する処理ガス供給系７及びクリーニングガスを供給する後述するクリーニングガス供給系９がそれぞれ取り付けられており、処理ガス及びクリーニングガスをシャワーヘッド４内に供給できるようになっている。
【００２４】
処理チャンバ３の底部には真空排気系１０が接続されており、処理チャンバ３内を真空排気できるようになっている。真空排気系１０は、主に、ターボ分子ポンプ又はドライポンプのような真空ポンプ１１と、真空ポンプ１１と処理チャンバ３の底部とに接続された排気管１２と、排気管１２に介在した、開閉により真空排気を開始或いは停止させるシャットオフバルブ１３と、排気管１２に介在した、開閉により処理チャンバ３内の圧力を調節する調圧バルブ１４と、から構成されている。
【００２５】
処理チャンバ３の外壁には、抵抗発熱体１５が巻回されおり、処理チャンバ３を加熱するようになっている。
また、処理チャンバ３の側壁には、開口が設けられており、この開口には、処理チャンバ３に対してウエハＷを搬出入する際に開閉されるゲートバルブ１６がＯリング１７を介して配設されている。
【００２６】
さらに、処理チャンバ３の側壁には、ゲートバルブ１６を開放する前に処理チャンバ３内を大気圧に戻す例えば窒素ガスのようなパージガスを供給するためのパージガス供給系１８が接続されている。
【００２７】
処理チャンバ３内のシャワーヘッド４に対向する位置には、ウエハＷを載置する略円盤状のサセプタ１９が配設されている。このサセプタ１９は、例えば窒化アルミニウム、窒化珪素、アモルファスカーボン、又はコンポジットカーボンから形成されている。また、このサセプタ１９は処理チャンバ３底部中央部の開口を介して処理チャンバ３内に挿入されている。ＣＶＤ処理装置１の運転時には、このサセプタ１９の上面にウエハＷが載置された状態でウエハＷの被成膜面に絶縁性物質の薄膜が形成される。
【００２８】
このサセプタ１９には例えば抵抗発熱体又は加熱ランプのようなサセプタ加熱手段が内蔵されており、サセプタ１９を加熱して、所定の温度にサセプタ１９を維持できるようになっている。本実施の形態では、サセプタ加熱手段として抵抗発熱体２０を使用した場合について説明する。この抵抗発熱体２０にはリード線が接続されており、このリード線は処理チャンバ３の外部に配設された外部電源２１に接続されている。リード線で抵抗発熱体２０と外部電源２１とを接続することにより、外部電源２１から抵抗発熱体２０に電圧を印加することができ、抵抗発熱体２０を発熱させるようになっている。
【００２９】
また、このサセプタ１９の例えば３等分された位置には、リフタ孔２２が上下方向に貫通して穿孔されており、これらのリフタ孔２２に対応して昇降可能にリフタピン２３が３本配設されている。このリフタピン２３を図示しない昇降装置で昇降させることによりウエハＷをサセプタ１９上に載置或いはサセプタ１９上から離間させることができるようになっている。また、このリフタピン２３は処理チャンバ３を貫通しているが、処理チャンバ３の貫通部には伸縮自在な金属製のベローズ２４が配設されているので、処理チャンバ３内の気密性を保持できるようになっている。
【００３０】
次に、本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１の処理ガス供給系７及びクリーニングガス供給系９について説明する。
図２は、本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１の処理ガス供給系７及びクリーニングガス供給系９を模式的に示した図である。
図２に示すように、処理ガス供給系７は、一端がシャワーヘッド４の上部に接続しているとともに、他端がアルゴンガスのようなキャリアガスを収容したキャリアガスタンク７１に接続した配管７２を有している。ここで、以下、シャワーヘッド４が配設されている側を下流側とし、キャリアガスタンク７１が配設されている側を上流側として説明する。
【００３１】
ウエハＷの被成膜面に絶縁性物質としてＰＺＴの薄膜を形成する場合には、この配管７２は図２に示すように後述する処理ガス混合器８２を介して３系統に分けられている。３系統に分けられた配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃには処理ガスを構成する原料、例えば鉛系原料、ジルコニウム系原料、及びチタン系原料を収容した原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃが後述する第１のバイパス管７５ａ、７５ｂ、７５ｃ及び第２のバイパス管７７ａ、７７ｂ、７７ｃを介して接続されている。
【００３２】
原料タンク７３ａには、例えば鉛系原料として固体原料であるジビバロイルメタナート鉛（Ｐｂ（ＤＰＭ）２）が収容されており、原料タンク７３ｂには、例えばジルコニウム系原料として液体原料であるＺｒ（ｔ−ＯＣ４Ｈ９）４が収容されており、原料タンク７３ｃには、例えばチタン系原料として液体原料であるＴｉ（ｉ−ＯＣ３Ｈ７）４が収容されている。
【００３３】
また、配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃ及び原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃには、上流側に位置しバルブ７４ａ、７４ｂ、７４ｃを介在させた第１のバイパス管７５ａ、７５ｂ、７５ｃ及び下流側に位置しバルブ７６ａ、７６ｂ、７６ｃを介在させた第２のバイパス管７７ａ、７７ｂ、７７ｃがそれぞれ接続されており、配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃと原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃとを繋ぐようになっている。第１のバイパス管７５ａ、７５ｂ、７５ｃのバルブ７４ａ、７４ｂ、７４ｃを開放し第１のバイパス管７５ａ、７５ｂ、７５ｃからキャリアガスを原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内に供給してバブリングすることにより原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内に収容された原料が気化するようになっている。さらに、これらの気化した原料は第２のバイパス管７７ａ、７７ｂ、７７ｃを介して配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃに導入されるようになっている。
【００３４】
第１のバイパス管７５ａ、７５ｂ、７５ｃより上流側の配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃには、マスフローコントローラ７８ａ、７８ｂ、７８ｃ及びバルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃが介在しており、原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内に供給するキャリアガスの流量を調節するようになっている。
【００３５】
第２のバイパス管７７ａ、７７ｂ、７７ｃより下流側の配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃには、ニードルバルブ８０ａ、８０ｂ、８０ｃが介在しており、ニードルバルブ８０ａ、８０ｂ、８０ｃを調節することにより、原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内の圧力を調節することができ、原料の供給量を調節することができるようになっている。
【００３６】
さらに、第１のバイパス管７５ａ、７５ｂ、７５ｃと第２のバイパス管７７ａ、７７ｂ、７７ｃとの間の配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃにはバルブ８１ａ、８１ｂ、８１ｃが介在している。
【００３７】
また、３系統に分けられた配管７２ａ、７２ｂ、７２ｃには、処理ガス混合器８２が接続されており、原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内で気化した原料を所定の割合で混合して処理ガスを構成するようになっている。
【００３８】
処理ガス混合器８２より下流側の配管７２にはバルブ８３が介在しており、混合された処理ガスを所定の流量でシャワーヘッド４に供給するようになっている。
【００３９】
また、クリーニングガス供給系９は、上述した処理ガス供給系７とほぼ同様な構成を採用している。即ち、シャワーヘッド４が配設された側を下流側とし、キャリアガスを収容したキャリアガスタンク９１が配設された側を上流側とすると、上流側から下流側にかけて、配管９２にはバルブ９３、マスフローコントローラ９４、バルブ９５、及びニードルバルブ９６が介在している。
【００４０】
また、マスフローコントローラ９４とバルブ９５との間の配管９２にはバルブ９７を介在させた第１のバイパス管９８、及びバルブ９５とニードルバルブ９６との間の配管９２にはバルブ９９を介在させた第２のバイパス管１００が接続されている。
【００４１】
さらに、この第１及び第２のバイパス管９８、１００には、カルボキシル基を含む化合物としてのカルボン酸を収容したカルボン酸タンク１０１が接続されている。ここで、カルボン酸には、例えばトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）のようなカルボキシル基に結合したアルキル基がハロゲン原子を有しているカルボン酸を使用することが好ましい。前記カルボン酸が好ましいとしたのは、ハロゲン原子は誘起効果が大きいので、この影響からカルボキシル基の酸素原子の電子密度が小さくなり、この酸素原子に結びついている水素原子が水素イオンとして解離し易くなるからである。この解離が起こり易いほど反応性は高くなる。第１のバイパス管９８のバルブ９７を開放し、第１のバイパス管９８からキャリアガスをカルボン酸タンク１０１内に供給してバブリングすることによりカルボン酸タンク１０１内に収容されたカルボン酸が気化するようになっている。気化したカルボン酸はクリーニングガスとして第２のバイパス管１００及び配管９２を介してシャワーヘッド４内に供給されるようになっている。
【００４２】
次に、本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１で行われる成膜工程及びＣＶＤ処理装置１のクリーニング工程のフローについて説明する。なお、成膜工程中及びクリーニング工程中は、真空ポンプ１１が作動しているものとする。
図３は本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１で行われる成膜のフローを示したフローチャートであり、図４は本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１のクリーニングのフローを示したフローチャートである。図５は本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１のクリーニング工程を模式的に示した垂直断面図である。
【００４３】
まず、ＣＶＤ処理装置１で行われる成膜工程について説明する（ステップ１）。
最初に、図示しない外部電源で抵抗発熱体１５に電圧を印加するとともに、外部電源２１で抵抗発熱体２０に電圧を印加して、処理チャンバ３及びサセプタ１９を成膜温度まで加熱する（ステップ１（１））。
【００４４】
処理チャンバ３及びサセプタ１９を成膜温度まで加熱した後、ゲートバルブ１６を開き、図示しない搬送アームで絶縁性物質の薄膜が形成されていないウエハＷを処理チャンバ３内に搬入し、上昇したリフタピン２３上に載置する。その後、リフタピン２３が下降してサセプタ１９上にウエハＷを載置する（ステップ１（２））。
【００４５】
ウエハＷをサセプタ１９上に載置した後、バルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、バルブ７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、バルブ７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、ニードルバルブ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、及びバルブ８３を開放するとともにマスフローコントローラ７８ａ、７８ｂ、７８ｃを調節して原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内にキャリアガスを供給する。このキャリアガスが原料タンク７３ａ、７３ｂ、７３ｃ内の原料をバブリングして、原料を気化させる。気化した各原料は処理ガス混合器８２に導入され混合された後、処理ガスとしてシャワーヘッド４内に供給される。この処理ガスをシャワーヘッド４の吐出孔６から吐出させることによりウエハＷの被成膜面に絶縁性物質の薄膜の形成が開始される。また、成膜の際には、シャットオフバルブ１３を開放して、処理チャンバ３内を真空排気する（ステップ１（３））。
ここで、ウエハＷに絶縁性物質の薄膜を形成する際に、処理チャンバ３内、具体的には例えば処理チャンバ３内壁及びサセプタ１９にも絶縁性物質が付着する。
【００４６】
ウエハＷに絶縁性物質の薄膜を形成した後、バルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、バルブ７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、バルブ７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、ニードルバルブ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、及びバルブ８３を閉じて処理ガスの供給を停止して、絶縁性物質の薄膜の形成を終了する（ステップ１（４））。
【００４７】
その後、リフタピン２３が上昇して、サセプタ１９上からウエハＷを離間させるとともにパージガスを供給しながら、ゲートバルブ１６を開き、図示しない搬送アームで処理チャンバ３から絶縁性物質の薄膜が形成されたウエハＷを搬出する（ステップ１（５））。
【００４８】
続いて、処理チャンバ３内のクリーニング工程について説明する（ステップ２）。
絶縁性物質の薄膜が形成されたウエハＷを処理チャンバ３内から搬送した後、抵抗発熱体１５で処理チャンバ３を３００〜５００℃、好ましくは３７５〜５００℃に加熱する（ステップ２（１ａ））。ここで、処理チャンバ３の温度を３００〜５００℃と規定したのは、この範囲を上回ると供給されたカルボン酸が分解してクリーニングの効率が低下してしまうからであり、この範囲を下回ると処理チャンバ３内壁及びサセプタ１９に付着した絶縁性物質を有効に取り除くことができないからである。
【００４９】
処理チャンバ３を３００℃〜５００℃に加熱した後、バルブ９３、バルブ９７、バルブ９９、ニードルバルブ９６を開放するとともに、マスフローコントローラ９４でキャリアガスの流量を調節してキャリアガスをカルボン酸タンク１０１内に供給する。このキャリアガスがカルボン酸タンク１０１内のカルボン酸をバブリングして、カルボン酸を気化させる。バブリングにより気化したカルボン酸はクリーニングガスとしてシャワーヘッド４に供給され、シャワーヘッド４の吐出孔６から吐出される。クリーニングガスがシャワーヘッド４の吐出孔６から吐出され、処理チャンバ３内に拡散することにより処理チャンバ３内のクリーニングが開始される。また、本実施の形態では、シャットオフバルブ１３を開放して、真空排気しながらクリーニングを行う（ステップ２（２ａ））。
【００５０】
ここで、クリーニングの際に生じる現象を具体的に説明すると、まず、クリーニングガスが処理チャンバ３内に拡散して処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質に接触する。クリーニングガスが絶縁性物質に接触すると、クリーニングガスと絶縁性物質とが反応して、図５（ａ）に示すように絶縁性物質が錯体を形成する。また、処理チャンバ３内はシャットバルブ１３の開放で真空排気されているので、この絶縁性物質の錯体は容易に気化して処理チャンバ３内壁及びサセプタ１９から離間する。さらに、離間した絶縁性物質の錯体は、図５（ｂ）に示すように速やかに排気管１２を介して処理チャンバ３外へ排出され、処理チャンバ３内から絶縁性物質が取り除かれる。
【００５１】
本実施の形態では絶縁性物質を錯体にしており、この絶縁性物質の錯体の蒸気圧は同温度での絶縁性物質のフッ化物の蒸気圧よりも高いので、６００℃以下の低温であっても低真空で絶縁性物質を気化させることができる。
また、絶縁性物質の中にフッ化物として取り除くことが困難なフッ化物の蒸気圧が６００℃で１．３３×１０３Ｐａ以下の物質が含まれている場合であっても錯化することにより確実に絶縁性物質を気化して処理チャンバ３内から取り除くことができる。
【００５２】
なお、真空排気した処理チャンバ３内の圧力は、１．３３×１０３〜１．３３×１０４Ｐａに維持することが好ましく、１．３３×１０３〜６．６５×１０３Ｐａに維持することがより好ましい。処理チャンバ３内の圧力を１．３３×１０３〜１．３３×１０４Ｐａに維持することが好ましいと規定したのは、この範囲を上回ると絶縁性物質の錯体が気化し難くなるからであり、また、この範囲を下回ると処理チャンバ３内壁及びサセプタ１９に付着した絶縁性物質とクリーニングガスとの衝突頻度が低下するため、絶縁性物質の錯体を有効に生成することができないからである。
【００５３】
処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を十分に取り除いた後、バルブ９３、バルブ９７、バルブ９９、ニードルバルブ９６を閉じてキャリアガス及びクリーニングガスの供給を停止して、処理チャンバ３内のクリーニングを終了する（ステップ２（３ａ））。
【００５４】
このように、本実施の形態では、処理チャンバ３内にカルボン酸を含むクリーニングガスを供給するので、低温で絶縁性物質の錯体を生成することができ、低温で処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を取り除くことができる。
また、絶縁性物質の錯体の蒸気圧が高いので、絶縁性物質の錯体が処理チャンバ３内に残存することがなくなり、処理チャンバ３から絶縁性物質の錯体を確実に取り除くことができる。
また、シャットオフバルブ１３を開放して真空排気しながらクリーニングを行うので、絶縁性物質の錯体が生成した直後に前記錯体を気化させることができ、処理チャンバ３内から絶縁性物質を取り除くことができる。
また、クリーニングガスで絶縁性物質を直接錯化するので、クリーニングを行う際の工程数が少なく、短時間で簡単に前記処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を取り除くことができる。
さらに、カルボン酸としてトリフルオロ酢酸を使用した場合には、反応性が高くなるので、より確実に処理チャンバ３内から絶縁性物質を取り除くことができるとともにコストの低減を図ることができる。
【００５５】
（実施例１）
以下、実施例１について説明する。
本実施例では、第１の実施の形態で説明したＣＶＤ処理装置１を用いて、絶縁性物質としてＰＺＴを使用したときの温度に対するＰＺＴの除去率を測定した。
ここで、本実施例では、ＣＶＤ処理装置１内壁及びサセプタ１９に付着したＰＺＴを取り除くのではなく、ＣＶＤ処理装置１内のサセプタ１９上にＰＺＴの薄膜が形成されたウエハＷを載置して、クリーニングガスでウエハＷに形成されたＰＺＴの薄膜を取り除いた。
また、クリーニングガスには気化したトリフルオロ酢酸を使用し、トリフルオロ酢酸を処理チャンバ３内に３００ｓｃｃｍを供給した。さらに、処理チャンバ３内に窒素ガスを１００ｓｃｃｍ供給するとともに、調圧バルブ１４を調節して処理チャンバ３内の圧力を約３．３３×１０３Ｐａに維持した。
処理チャンバ３内を上記状態に維持しながら温度を変えて１０分間クリーニングを行った。
【００５６】
図６は、本実施例に係るＣＶＤ処理装置１のサセプタ１９の温度とウエハＷ上に形成されたＰＺＴの除去率との関係を表したグラフである。
図６に表すように、３００℃から４００℃にかけてＰＺＴの除去率が上昇していることが確認された。
【００５７】
（実施例２）
以下、実施例２について説明する。
本実施例では、第１の実施の形態で説明したＣＶＤ処理装置１を用いて、絶縁性物質としてＰＺＴを使用したときの圧力に対するＰＺＴの除去率を測定した。
ここで、本実施例は上記実施例１と同様にＣＶＤ処理装置１内のサセプタ１９上にＰＺＴの薄膜が形成されたウエハＷを載置して、クリーニングガスでウエハＷに形成されたＰＺＴの薄膜を取り除いた。
また、クリーニングガスには気化したトリフルオロ酢酸を使用し、トリフルオロ酢酸を処理チャンバ３内に３００ｓｃｃｍを供給した。さらに、処理チャンバ３内に窒素ガスを１００ｓｃｃｍ供給するとともに抵抗発熱体２０でサセプタを４００℃に維持した。
処理チャンバ３内を上記状態に維持しながら圧力を変えて１０分間クリーニングを行った。
【００５８】
図７は、本実施例に係るＣＶＤ処理装置１内の圧力とウエハＷ上に形成されたＰＺＴの除去率との関係を示したグラフである。
図７に表すように、処理チャンバ３内の圧力が約３．３３×１０３Ｐａに維持した場合にＰＺＴの除去率が最大であることが確認された。
【００５９】
（第２の実施形態）
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。
本実施の形態では、処理チャンバ３内にクリーニングガスを溜めて処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を錯化した後に、処理チャンバ３内を真空排気する構成とした。
図８は本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１のクリーニングのフローを示したフローチャートであり、図９は本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置１のクリーニング工程を模式的に示した垂直断面図である。
【００６０】
まず、絶縁性物質の薄膜が形成されたウエハＷを処理チャンバ３内から搬送した後、処理チャンバ３の外壁に巻回された抵抗発熱体１５で処理チャンバ３を加熱する（ステップ２（１ｂ））。
【００６１】
処理チャンバ３を加熱した後、バルブ９３、バルブ９７、バルブ９９、及びニードルバルブ９６を開放してクリーニングガスを処理チャンバ３内に供給する（ステップ２（２ｂ））。
このクリーニングガスが処理チャンバ３内に拡散し、処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質に接触すると、絶縁性物質の錯体が形成される。ここで、本実施の形態では、シャットオフバルブ１３は閉じられており、図９（ａ）に示すように、処理チャンバ３内に供給されたクリーニングガスは、真空排気されることなく処理チャンバ３内に溜められている。
【００６２】
十分に絶縁性物質の錯体が形成された後、バルブ９３、バルブ９７、バルブ９９、及びニードルバルブ９６を閉じてキャリアガス及びクリーニングガスの供給を停止するとともにシャットオフバルブ１３を開放して処理チャンバ３内を真空排気する（ステップ２（３ｂ））。
この真空排気により、絶縁性物質の錯体は気化して、図９（ｂ）に示すように処理チャンバ３内壁及びサセプタ１９から離間するとともに、速やかに排気管１２を介して処理チャンバ３外へ排出される。
その後、十分に絶縁性物質の錯体を処理チャンバ３外へ排出して、クリーニングを終了する。
【００６３】
このように、本実施の形態では、処理チャンバ３内にクリーニングガスを溜めて処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を錯化した後に、処理チャンバ３内を真空排気するので、処理チャンバ３内の隅々までクリーニングガスが行き届き、より確実に処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を取り除くことができるという特有の効果が得られる。
また、クリーニングガスを処理チャンバ３内に溜めた後、真空排気するので、クリーニングガスを節約することができ、コストの低減を図ることができる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
以下、第３の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、処理チャンバ３内にクリーニングガスを溜めて処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を錯化した後に、処理チャンバ３内を真空排気するという一連の処理を断続的に繰り返し行う構成とした。
図１０は本実施の形態に係るＣＶＤ処理装置のクリーニングのフローを示したフローチャートである。
【００６５】
図１０に示すように、絶縁性物質の薄膜が形成されたウエハＷを処理チャンバ３内から搬送した後、抵抗発熱体１５で処理チャンバ３を加熱する（ステップ２（１ｃ））。
【００６６】
処理チャンバ３を加熱した後、バルブ９３、バルブ９７、バルブ９９、及びニードルバルブ９６を開放してクリーニングガスを処理チャンバ３内に供給し、処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を錯化する（ステップ２（２ｃ））。
【００６７】
絶縁性物質の錯体が形成された後、バルブ９３、バルブ９７、バルブ９９、及びニードルバルブ９６を閉じてクリーニングガスの供給を停止するとともにシャットオフバルブ１３を開放して処理チャンバ３内を真空排気する（ステップ２（３ｃ））。
【００６８】
十分に絶縁性物質の錯体を処理チャンバ３外へ排出した後、処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質の量を確認する（ステップ２（４ｃ））。この確認作業は直接処理チャンバ３内壁の絶縁性物質付着状態或いはモニタリング用のウエハに形成された絶縁性物質の薄膜の残存量を確認することによって行うことが可能である。また、処理チャンバ３に設けられた図示しない観察窓を利用して、赤外分光法により確認することも可能である。
【００６９】
処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質の量を確認した結果、処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質が十分に取り除かれている場合には、クリーニングを終了する。
反対に処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質の量を確認した結果、処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質が十分に取り除かれていない場合には、上記ステップ２（２ｃ）〜ステップ２（４ｃ）の操作を繰り返し行い、最終的に処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質がなくなるまでクリーニング操作を継続する。
【００７０】
このように、本実施の形態では、処理チャンバ３内にクリーニングガスを溜めて処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を錯化した後に、処理チャンバ３内を真空排気するという一連の処理を断続的に繰り返し行うので、錯化と排出とが完全に行われ、効率良く処理チャンバ３内に付着した絶縁性物質を取り除くことができるという特有の効果が得られる。
【００７１】
なお、本発明は上記第１〜第３の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。例えば第１〜第３の実施の形態では、ＣＶＤ処理装置として熱を利用したＣＶＤ処理装置１を用いて説明しているが、プラズマを利用したＣＶＤ処理装置を用いることも可能である。
【００７２】
また、第１〜第３の実施の形態では、基板処理装置としてＣＶＤ処理装置１を用いて説明しているが、物理気相成長処理装置（ＰＶＤ処理装置）及びメッキ処理装置のような成膜装置、エッチング処理装置、或いは化学的機械的研磨処理装置（ＣＭＰ処理装置）を用いることも可能である。また、ここで成膜装置にはＣＶＤ処理装置も含まれるものとする。
【００７３】
また、第１〜第３の実施の形態では、基板としてウエハＷを用いて説明しているが、液晶用のＬＣＤガラス基板を用いることも可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上、詳説したように、本発明の基板処理装置のクリーニング方法及び基板処理装置によれば、低温で前記処理チャンバ内に付着した絶縁性物質を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るＣＶＤ処理装置を模式的に示した垂直断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るＣＶＤ処理装置の処理ガス供給系及びクリーニングガス供給系を模式的に示した図である。
【図３】第１の実施の形態に係るＣＶＤ処理装置で行われる成膜のフローを示したフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態に係るＣＶＤ処理装置のクリーニングのフローを示したフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態に係るＣＶＤ処理装置のクリーニング工程を模式的に示した垂直断面図である。
【図６】実施例１に係るＣＶＤ処理装置のサセプタの温度とウエハＷ上に形成されたＰＺＴの除去率との関係を表したグラフである。
【図７】実施例２に係るＣＶＤ処理装置内の圧力とウエハＷ上に形成されたＰＺＴの除去率との関係を示したグラフである。
【図８】第２の実施の形態に係るＣＶＤ処理装置のクリーニングのフローを示したフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態に係るＣＶＤ処理装置のクリーニング工程を模式的に示した垂直断面図である。
【図１０】第３実施の形態に係るＣＶＤ処理装置のクリーニングのフローを示したフローチャートである。
【符号の説明】
Ｗ…ウエハ
１…ＣＶＤ処理装置
２…処理チャンバ
７…処理ガス供給系
９…クリーニングガス供給系
１０…真空排気系
１９…サセプタ
【図１】
0004754080.tif 000002
【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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