(57)【要約】      （修正有）【課題】斑の無い均一なクリーニングを実現する基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムの提供。【解決手段】基板２００を処理する処理室２０３と、処理室２０３に設けられ、複数の基板２００を円周状に載置する基板載置台２２０と、基板載置台２２０を回転させる回転部２２５と、第一のガスを基板載置台２２０の上方から供給する第一ガス供給構造２４１と、第二のガスを基板載置台２２０の上方から供給する第二ガス供給構造２６１ａと、クリーニングガスを基板載置台２２０の上方から供給する第三ガス供給部と、前記第一ガスと前記第二ガスを供給する間、基板載置台２２０を基板処理ポジションに維持し、前記クリーニングガスを供給する間、基板載置台２２０をクリーニングポジションに維持するよう制御する昇降部２２２とを有するプロセスチャンバ２０２。【選択図】図３
2016102242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室に設けられ、複数の基板を円周状に載置する基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転部と、
第一のガスを前記基板載置台の上方から供給する第一ガス供給部と、
第二のガスを前記基板載置台の上方から供給する第二ガス供給部と、
クリーニングガスを前記基板載置台の上方から供給する第三ガス供給部と、
前記第一ガスと前記第二ガスを供給する間、前記基板載置台を基板処理ポジションに維持し、
前記クリーニングガスを供給する間、前記基板載置台をクリーニングポジションに維持するよう制御する昇降部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記基板処理ポジションは、前記クリーニングポジションよりも前記基板載置台表面と前記処理室の天井から突き出ている凸状部材との間の距離が短い請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記凸状部材は、前記第一ガス供給部、第二ガス供給部、第三ガス供給部のいずれかである請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板処理ポジションは、前記クリーニングポジションよりも前記基板載置台表面と前記処理室の天井との間の距離が短い請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第三ガス供給部は、前記基板載置台が基板処理ポジションに維持される間、前記処理室に不活性ガスを供給し、前記基板載置台が前記クリーニングポジションに維持される間、前記処理室にクリーニングガスを供給する請求項１から４の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部のいずれかもしくは両方から不活性ガスを供給する請求項１から５の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第一ガス供給部は第一ガス供給孔を有し、前記第二ガス供給部は第二ガス供給孔を有し、前記第三ガス供給孔は第三ガス供給孔を有し、前記処理室の上方では、前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の組み合わせが複数円周状に配置され、前記第三ガス供給孔は前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の間に配置される請求項１から６の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記処理室の上方には、前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の間に上方排気孔が設けられる請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記処理室の上方には、前記第一ガス供給孔の処理室中央側に上方排気孔が設けられている請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記処理室の上方には、前記第二ガス供給孔の処理室中央側に上方排気孔が設けられている請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記処理室の上方には、前記第一ガス供給孔の処理室外周側に上方排気孔が設けられている請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記処理室の上方には、前記第二ガス供給孔の処理室外周側に上方排気孔が設けられている請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記処理室の上方では、前記第一ガス供給孔の外周に第一の上方排気孔が設けられ、前記第二ガス供給孔の外周に第二の上方排気孔が設けられる請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
更に、前記基板載置台の下方には下方排気孔を有する排気部が設けられる請求項１から１３のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部、前記第三ガス供給部、前記排気部のいずれかの組み合わせ、もしくは全ては、前記下方排気孔のコンダクタンスを前記上方排気孔のコンダクタンスよりも大きくするよう制御する請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記第一ガス供給部は第一ガス供給孔を有し、前記第二ガス供給部は第二ガス供給孔を有し、前記第三ガス供給孔は第三ガス供給孔を有し、前記処理室の上方では、前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の組み合わせが複数円周状に配置され、前記第三ガス供給孔は前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の間に配置され、
更に処理室上方であって処理室上方の中央にはクリーニングガス供給部のクリーニングガス供給孔が配置される請求項１から４のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記基板載置台が前記クリーニングポジションに維持される間、前記クリーニングガス供給部は前記処理室にクリーニングガスを供給する請求項１６に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記クリーニングガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部、前記第三ガス供給部のいずれか、もしくはその組み合わせ、もしくは全てから不活性ガスを供給する請求項１６に記載の基板処理装置。
【請求項１９】
更に、前記基板載置台の下方には下方排気孔を有する排気部が設けられる請求項１６から１８の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２０】
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部、前記第三ガス供給部、前記排気部のいずれかの組み合わせ、もしくは全ては、前記下方排気孔のコンダクタンスを前記上方排気孔のコンダクタンスよりも大きくなるよう制御する請求項１９に記載の基板処理装置。
【請求項２１】
基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に載置する工程と、
前記基板載置台を基板処理ポジションに維持する工程と、
前記基板載置台を回転させつつ、第一ガス供給部及び第二ガス供給部により第一ガスと第二ガスを前記基板載置台の上方から供給して、前記基板処理ポジションに維持された前記基板載置台上の前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、
前記基板載置台をクリーニングポジションに維持する工程と、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給して前記クリーニングポジションに維持された前記基板載置台をクリーニングする工程と
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に載置する工程と、
前記基板載置台を基板処理ポジションに維持する工程と、
前記基板載置台を回転させつつ、第一ガス供給部及び第二ガス供給部により第一ガスと第二ガスを前記基板載置台の上方から
供給して、前記基板処理ポジションに維持された前記基板載置台上の前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、
前記基板載置台をクリーニングポジションに維持する工程と、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給して前記クリーニングポジションに維持された前記基板載置台をクリーニングする工程と
を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、基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置の製造工程では、ウエハ等の基板に対して成膜処理等のプロセス処理を行う基板処理装置が用いられる。基板処理装置が行うプロセス処理としては、例えば交互供給法による成膜処理がある。交互供給法による成膜処理では、処理対象となる基板に対して、原料ガス供給工程、パージ工程、反応ガス供給工程、パージ工程を１サイクルとして、このサイクルを所定回数（ｎサイクル）繰り返すことで、基板上への膜形成を行う。このような成膜処理を行う基板処理装置としては、処理対象となる基板に対して、その上方側から基板の面上に各種ガス（原料ガス、反応ガスまたはパージガス等）を供給するとともに、基板の面上に供給された各種ガスを基板の上方側へ排気するように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような基板処理装置の場合、表面に複数の基板を円周状に載置する基板載置面と、基板載置面を有する基板載置台と、基板載置面と向かい合う位置に設けたガス供給部が存在する。ガス供給部は基板載置台の回転方向に対して交互にガスが供給される構造である。成膜処理では、基板載置台がガス供給部の下方を回転することで、基板上に膜を形成している。
【０００４】
ところで、複数の基板が載置された基板載置台を回転させて、各基板に交互にガスを供給する場合、ガスの使用効率等の観点から、それぞれのガスを混合させない構造やウエハ上へのガスの暴露量を多くする構造としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２２２９６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板に交互にガスを供給すると、基板を載置する基板載置台の表面にもガスが交互に供給される。従って、基板載置台にも膜が形成されてしまう。基板載置台に形成された膜が成膜に悪影響を与える可能性があることから、このような装置では定期的にクリーニングが行われる。クリーニングする方法として、例えば処理室内にプラズマ状態のクリーニングガスを供給する方法がある。
【０００７】
ところで、前述のようにガスを混合させないよう、もしくはガスの暴露量を多くしようとした場合、ガスを所定空間に閉じ込めることが求められる。所定空間とは、例えばガス供給孔の下方の空間である。このような構造でクリーニングガスを供給した場合、所定空間以外にクリーニングガスが拡散されにくいため、基板載置台ではクリーニングが斑になってしまう。斑になると、クリーニングガスによるオーバーエッチングを引き起こしたり、あるいはクリーニング対象物がクリーニングされない場合が考えられる。
【０００８】
本発明は、斑の無い均一なクリーニングを実現する基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム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、
基板を処理する処理室と、
前記処理室に設けられ、複数の基板を円周状に載置する基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転部と、
第一のガスを前記基板載置台の上方から供給する第一ガス供給部と、
第二のガスを前記基板載置台の上方から供給する第二ガス供給部と、
クリーニングガスを前記基板載置台の上方から供給する第三ガス供給部と、
前記第一ガスと前記第二ガスを供給する間、前記基板載置台を基板処理ポジションに維持し、
前記クリーニングガスを供給する間、前記基板載置台をクリーニングポジションに維持するよう制御する昇降部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【００１０】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に載置する工程と、
前記基板載置台を基板処理ポジションに維持する工程と、
前記基板載置台を回転させつつ、第一ガス供給部及び第二ガス供給部により第一ガスと第二ガスを前記基板載置台の上方から供給して、前記基板処理ポジションに維持された前記基板載置台上の前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、
前記基板載置台をクリーニングポジションに維持する工程と、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給して前記クリーニングポジションに維持された前記基板載置台をクリーニングする工程と
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に載置する工程と、
前記基板載置台を基板処理ポジションに維持する工程と、
前記基板載置台を回転させつつ、第一ガス供給部及び第二ガス供給部により第一ガスと第二ガスを前記基板載置台の上方から
供給して、前記基板処理ポジションに維持された前記基板載置台上の前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、
前記基板載置台をクリーニングポジションに維持する工程と、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給して前記クリーニングポジションに維持された前記基板載置台をクリーニングする工程と
を実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、斑の無い均一なクリーニングを実現する基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置の横断面概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置の縦断面概略図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの横断面概略図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＣ−Ｃ’線断面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの横断面概略図であり、図４に示すプロセスチャンバのＤ−Ｄ’線断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態に示すガス供給部の説明図である。
【図８】本発明の第一実施形態に示すガス排気部の説明図である。
【図９】本発明の第一実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。
【図１０】本発明の第一実施形態に係る成膜工程のフロー図である。
【図１１】本発明の第一実施形態に係る成膜工程におけるウエハの動きを説明するフロー図である。
【図１２】本発明の第一実施形態に係るクリーニングガスの流れを説明する説明図である。
【図１３】本発明の第二実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの横断面概略図である。
【図１４】本発明の第二実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図１３に示すプロセスチャンバのＣ−Ｃ’線断面図である。
【図１５】本発明の第三実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの横断面概略図である。
【図１６】本発明の第四実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの横断面概略図である。
【図１７】本発明の第四実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図１６に示すプロセスチャンバのＣ−Ｃ’線断面図である。
【図１８】本発明の第四実施形態に係るガス供給部を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜本発明の第一実施形態＞  以下に、本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。  
【００１５】
（１）基板処理装置の構成  まず、図１および図２を用い、本実施形態に係る基板処理装置１０について説明する。図１は、本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置１０の横断面図である。図２は、本実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置１０の縦断面概略図である。  
【００１６】
なお、本発明が適用される基板処理装置１０では、基板としてのウエハ２００を搬送するキャリヤとしては、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ：以下、ポッドという。）１００が使用されている。本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置１０の搬送装置は、真空側と大気側とに分かれている。  
【００１７】
また、以下の説明において、前後左右は図１を基準とする。図１に示されているＸ１の方向を右、Ｘ２の方向を左、Ｙ１の方向を前、Ｙ２の方向を後ろとする。  
【００１８】
（真空側の構成）  図１および図２に示されているように、基板処理装置１０は、真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐え得る第一搬送室１０３を備えている。第一搬送室１０３の筐体１０１は平面視が例えば五角形であり、上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。なお、以下で言う「平面視」とは、基板処理装置１０の鉛直上側から鉛直下側をみたときのことをいう。  
【００１９】
第一搬送室１０３内には、負圧下で二枚のウエハ２００を同時に移載出来る第一ウエハ移載機１１２が設けられている。ここで、第一ウエハ移載機１１２は、一枚のウエハ２００を移載出来る物でも良い。第一ウエハ移載機１１２は、第一ウエハ移載機エレベータ１１５によって、第一搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。  
【００２０】
筐体１０１の五枚の側壁のうち前側に位置する側壁には、予備室（ロードロック室）１２２，１２３がそれぞれゲートバルブ１２６，１２７を介して連結されている。予備室１２２，１２３は、ウエハ２００を搬入する機能とウエハ２００を搬出する機能とを併用可能に構成され、それぞれ負圧に耐え得る構造で構成されている。  
【００２１】
さらに、予備室１２２，１２３内には基板支持台１４０により２枚のウエハ２００を積み重ねるように置くことが可能である。予備室１２２，１２３には、ウエハ２００の間に配置される隔壁板（中間プレート）１４１が設置される。  
【００２２】
第一搬送室１０３の筐体１０１の五枚の側壁のうち後ろ側（背面側）に位置する四枚の側壁には、基板に所望の処理を行う第一プロセスチャンバ２０２ａと、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄがゲートバルブ１５０、１５１、１５２、１５３を介してそれぞれ隣接して連結されている。第一プロセスチャンバ２０２ａと、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄについては、詳細を後述する。  
【００２３】
（大気側の構成）  予備室１２２，１２３の前側には、真空下および大気圧下の状態でウエハ２００を搬送することができる第二搬送室１２１がゲートバルブ１２８、１２９を介して連結されている。第二搬送室１２１には、ウエハ２００を移載する第二基板移載機１２４が設けられている。第二基板移載機１２４は第二搬送室１２１内に設置された第二基板移載機エレベータ１３１によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１３２によって左右方向に往復移動されるように構成されている。  
【００２４】
第二搬送室１２１の左側にはノッチ合わせ装置１０６が設けられている。なお、ノッチ合わせ装置１０６は、オリエンテーションフラット合わせ装置であってもよい。また、第二搬送室１２１の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１１８が設けられている。  
【００２５】
第二搬送室１２１の筐体１２５の前側には、ウエハ２００を第二搬送室１２１に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１３４と、ポッドオープナ１０８と、が設けられている。基板搬入搬出口１３４を挟んでポッドオープナ１０８と反対側、すなわち筐体１２５の外側には、ロードポート（ＩＯステージ）１０５が設けられている。ポッドオープナ１０８は、ポッド１００のキャップ１００ａを開閉すると共に基板搬入搬出口１３４を閉塞可能なクロージャ１４２と、クロージャ１４２を駆動する駆動機構１３６とを備えている。ロードポート１０５に載置されたポッド１００のキャップ１００ａを開閉することにより、ポッド１００に対するウエハ２００の出し入れを可能にする。また、ポッド１００は図示しない工程内搬送装置（ＯＨＴなど）によって、ロードポート１０５に対して、供給および排出されるようになっている。  
【００２６】
（２）プロセスチャンバの構成  続いて、本実施形態に係る処理炉としてのプロセスチャンバの構成について、図３から図８を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る基板処理装置１０が備えるプロセスチャンバの横断面概略図であり、図４、図５のＡ−Ａ’線断面図である。図４は、本実施形態に係る基板処理装置１０が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＢ−Ｂ’線断面図である。図５は、本実施形態に係る基板処理装置１０が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＣ−Ｃ’線で断面図である。図６は、図３、図４におけるＤ−Ｄ’線断面図である。図７はガスの供給系を説明する説明図である。図８は排気系を説明する説明図である。
【００２７】
なお、図３、図４の構成と、図７、図８の構成の結びつきにおいては、説明の便宜上、次のように記載している。具体的には、図３、図４のＥ１と図７のＥ２は接続されている。その他、Ｆ１とＦ２、Ｇ１とＧ２、Ｈ１とＨ２は接続されている。
【００２８】
図４においては、説明の便宜上、Ｈ１-Ｈ２のように、ガス供給構造２６２ａのみ、排気孔２７２ａから排気管２９２への接続を記載しているが、それに限るものではなく、他のガス供給構造の排気孔も排気管２９２へ接続される。
【００２９】
図４においては、第一ガスのガス供給構造２４１の説明として、ガス供給構造２４１ａにガス供給孔２４２ａ、ガス排気孔２５１ａが設けられていることを説明しているが、それに限るものではない。具体的には、ガス供給構造２４１ａと同様の構成であるガス供給構造２４１ｂにもガス供給孔２４２ｂ、排気孔２５１ｂが形成されている。ガス供給構造２４１ｃも同様に、ガス供給構造２４１ｃにガス供給孔２４２ｃ、排気孔２５１ｃが形成されている。
【００３０】
図４においては、第二ガスのガス供給構造２６１の説明として、ガス供給構造２６１ａにガス供給孔２６２ａ、ガス排気孔２７２ａが設けられていることを説明しているが、それに限るものではない。具体的には、ガス供給構造２６１ａと同様の構成である、ガス供給構造２６１ｂにガス供給孔２６２ｂ、排気孔２７２ｂが形成されている。ガス供給構造２６１ｃも同様に、ガス供給構造２６１ａと同様の構成で、ガス供給構造２６１ｃにガス供給孔２６２ｃ、排気孔２７２ｃが形成されている。
【００３１】
図４においては、不活性ガスのガス供給構造２８１の説明として、ガス供給構造２８１ａにガス供給孔２８２ａが設けられていることを説明しているが、それに限るものではない。具体的には、ガス供給構造２８１ａと同様の構成である、ガス供給構造２８１ｂにもガス供給孔２８２ｂが設けられている。ガス供給構造２８１ｂからガス供給構造２８１ｆも同様である。  
【００３２】
本実施形態では、第一プロセスチャンバ２０２ａ、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄは、それぞれ同様に構成されている。以下では、第一プロセスチャンバ２０２ａ、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄを、総称して「プロセスチャンバ２０２」とする。  
【００３３】
（処理室）  図３から図５に示されているように、処理炉としてのプロセスチャンバ２０２は、円筒状の気密容器である反応容器２０３を備えている。反応容器２０３内には、ウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。  
【００３４】
反応容器２０３内の上側には、第一のガスを供給するガス供給構造２４１、第二のガスを供給するガス供給構造２６１、不活性ガスを供給するガス供給構造２８１が設けられている。図４、図６に記載のように、後述するサセプタ（基板載置台）２２０の回転方向Ｒ（周方向）に沿って、ガス供給構造２４１、ガス供給構造２８１、ガス供給構造２６１、ガス供給構造２８１が交互に配置される。
【００３５】
複数のガス供給構造２４１は、周方向の順にガス供給構造２４１ａ、ガス供給構造２４１ｂ、ガス供給構造２４１ｃが配置される。複数のガス供給構造２６１は、周方向の順にガス供給構造２６１ａ、ガス供給構造２６１ｂ、ガス供給構造２６１ｃが配置される。複数のガス供給構造２８１は、周方向の順にガス供給構造２８１ａ、ガス供給構造２８１ｂ、ガス供給構造２８１ｃ、ガス供給構造２８１ｄ、ガス供給構造２８１ｆが配置される。
【００３６】
ガス供給構造２４１は第一のガスを供給する第一ガス供給孔２４２を有し、その水平方向外周に排気孔２５１が設けられる。ガス供給構造２６１は第二のガスを供給する第二ガス供給孔２６２を有し、その水平方向外周に排気孔２７２が設けられる。ガス供給構造２８１は不活性ガスを供給する不活性ガス供給孔２８２を有する。
【００３７】
従って、周方向に
おいては、排気孔２５１、第一ガス供給孔２４２、排気孔２５１、不活性ガス供給孔２８２、排気孔２７２、第二ガス供給孔２６２、排気孔２７２、不活性ガス供給孔２８２の組み合わせが順に配置される。  
【００３８】
各ガス供給孔の下端は、ウエハ２００に干渉しない程度にサセプタ２２０に近付けて配置されている。このようにすることで、ウエハ２００へのガスの暴露量を増加させ、ウエハ上に形成される膜の膜厚均一化やガスの使用効率の上昇を実現している。
【００３９】
尚、ガスの暴露量を多くするために圧力を高くする方法がある。圧力を高くする方法としては、例えばガス供給構造の底壁の面積を多くして、ガスを逃げにくくする、などの方法がある。  
【００４０】
（サセプタ）  ガス供給孔の下側、すなわち反応容器２０３内の底側中央には、反応容器２０３の中心に回転軸の中心を有し、回転自在に構成された基板載置台としてのサセプタ２２０が設けられている。サセプタ２２０は、ウエハ２００の金属汚染を低減できるように、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。なお、サセプタ２２０は、反応容器２０３とは電気的に絶縁されている。  
【００４１】
サセプタ２２０は、反応容器２０３内にて、複数枚（本実施形態では例えば５枚）のウエハ２００を同一面上に、かつ同一円周状に並べて支持するように構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面に限られるものではなく、サセプタ２２０を上面から見たときに、複数枚のウエハ２００が互いに重ならないように並べられていればよい。また、サセプタ２２０は、複数枚のウエハ２００を回転方向に沿って並べて配置するように構成されている。  
【００４２】
サセプタ２２０表面におけるウエハ２００の支持位置には、ウエハ載置部２２１が設けられている。処理するウエハ２００の枚数と同数のウエハ載置部２２１がサセプタ２２０の中心から同心円上の位置に互いに等間隔（例えば７２°の間隔）で配置されている。  
【００４３】
それぞれのウエハ載置部２２１は、例えばサセプタ２２０の上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状である。ウエハ載置部２２１の直径はウエハ２００の直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。このウエハ載置部２２１内にウエハ２００を載置することにより、ウエハ２００の位置決めを容易に行うことができる。更には、サセプタ２２０の回転に伴う遠心力によりウエハ２００がサセプタ２２０から飛び出してしまう等のウエハ２００の位置ズレが発生することを抑制できる。  
【００４４】
サセプタ２２０には、サセプタ２２０を昇降させる昇降機構２２２が設けられている。昇降機構２２２は、後述するコントローラ３００に接続され、コントローラ３００の指示によってサセプタ２２０を昇降させる。コントローラ３００は、例えば後述する基板処理ポジション、クリーニングポジション、ウエハ搬送ポジションの３段階に変更し、各ガス供給孔とサセプタ間の相対的距離を変更可能とする。サセプタ２２０の各ウエハ載置部２２１には、貫通孔２２３が複数設けられている。それぞれの貫通孔２２３にはウエハ突き上げピン２２４が設けられている。基板載置ポジションでは、サセプタ２２０を搬送位置まで下降させ、ウエハ突き上げピン２２４の下端を反応容器２０３の底面に接触させる。接触したウエハ突き上げピン２２４はウエハ載置部２２１の表面よりも高い位置に押し上げられる。このようにしてウエハ２００をウエハ載置部２２１表面から浮かしてウエハを載置する。  
【００４５】
サセプタ２２０の軸には、サセプタ２２０を回転させる回転機構２２５が設けられている。回転機構２２５の回転軸はサセプタ２２０に接続されており、回転機構２２５を作動させることでサセプタ２２０を回転させることができるように構成されている。また、サセプタ２２０が回転することで、複数のウエハ載置部２２１が一括して回転されるように構成されている。  
【００４６】
回転機構２２５には、後述するコントローラ３００が、カップリング部２２６を介して接続されている。カップリング部２２６は、例えば回転側と固定側との間を金属ブラシ等により電気的に接続するスリップリング機構として構成されている。これにより、サセプタ２２０の回転が妨げられないようになっている。コントローラ３００は、サセプタ２２０を所定の速度で所定時間回転させるように、回転機構２２５への通電具合を制御するように構成されている。  
【００４７】
（加熱部）  サセプタ２２０の内部には、加熱部としてのヒータ２２８が一体的に埋め込まれており、ウエハ２００を加熱できるように構成されている。ヒータ２２８に電力が供給されると、ウエハ２００表面が所定温度（例えば室温〜１０００℃程度）にまで加熱可能に構成されている。なお、ヒータ２２８は、サセプタ２２０に載置されたそれぞれのウエハ２００を個別に加熱するように、同一面上に複数（例えば５つ）設けてもよい。  
【００４８】
サセプタ２２０には温度センサ２２７が設けられている。ヒータ２２８及び温度センサ２２７には、電力供給線２２９を介して、電力調整器２３０、ヒータ電源２３１、及び温度調整器２３０が電気的に接続されている。温度センサ２２７により検出された温度情報に基づいて、ヒータ２２８への通電具合が制御されるように構成されている。  
【００４９】
（ガス供給部）処理室の上方であって、天井部の中央部をから見て放射状に、ガス供給構造２４１、ガス供給構造２６１、ガス供給構造２８１が設けられる。ガス供給構造２４１、ガス供給構造２６１、ガス供給構造２８１は、天井からサセプタ２２０方向に見ると、天井から突き出た構造となっているので、凸状部材とも呼ぶ。
【００５０】
ガス供給構造２４１は第一のガスを供給する第一ガス供給孔２４２を有し、その水平方向外周には排気孔２５１が設けられる。ガス供給構造２６１は第二のガスを供給する第二ガス供給孔２６２を有し、その水平方向外周に排気孔２７２が設けられる。ガス供給構造２８１は不活性ガスを供給する不活性ガス供給孔２８２を有する。
【００５１】
ガス供給構造２４１、ガス供給構造２８１、ガス供給構造２６１は、周方向に順に設けられている。従って、周方向においては、排気孔２５１、第一ガス供給孔２４２、排気孔２５１、不活性ガス供給孔２８２、排気孔２７２、第二ガス供給孔２６２、排気孔２７２、不活性ガス供給孔２８２の組み合わせが順に配置される。
【００５２】
第一ガス供給孔２４２、第二ガス供給孔２６２、不活性ガス供給孔２８２はサセプタ２２０の径方向に延伸されたスリット構造である。各供給孔のサセプタ径方向の幅は少なくともウエハ２００の径よりも大きくし、それぞれのガス供給孔の下方を通過するウエハ２００全面にガスを供給できる構造としている。
【００５３】
排気孔２５１は、第一ガス供給孔２４２を水平方向で囲むように設けられており、ウエハ２００やサセプタ２２０の表面に付着できなかった第一ガス、及び隣接する不活性ガス供給孔２８２から供給される不活性ガスを排気するものである。このような構成とすることで、隣接する空間に供給される第二ガスとの混合を防ぐことができる。
【００５４】
排気孔２５１は隣接する不活性ガス供給孔２８２との間だけでなく、例えばガス供給孔から見て処理室の中央側や、ガス供給孔から見て処理室の外周側に設ける。
【００５５】
排気孔２５１を処理室の中央側に設けることで、処理室中央や、処理室中央を介して隣接するガス供給領域に、ガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは排気孔２５１の処理室中央側を、内周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００５６】
更には、排気孔２５１を処理室の外周側に設けることで、処理室壁方向へガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは排気孔２５１の処理室外周側を、外周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００５７】
排気孔２７２は第二ガス供給孔２６２を、水平方向で囲むように設けられており、ウエハ２００やサセプタ２２０の表面に付着できなかった第二ガス、及び隣接する不活性ガス供給孔２８２から供給される不活性ガスを排気するものである。このような構成とすることで、隣接する空間に供給される第一ガスとの混合を防ぐことができる。
【００５８】
排気孔２７２は隣接する不活性ガス供給孔２８２との間だけでなく、例えばガス供給孔から見て処理室の中央側や、ガス供給孔から見て処理室の外周側に設けられる。
【００５９】
排気孔２７２を処理室の中央側に設けることで、処理室中央や、処理室中央を介して隣接するガス供給領域にガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは排気孔２７２の処理室中央側を、内周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００６０】
更には、排気孔２７２を外周側に設けることで、処理室壁方向へガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは排気孔２７２の処理室外周側を、外周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００６１】
尚、排気孔２５１の内周側移動抑制部と排気孔２７２の内周側移動抑制部をまとめて内周側移動抑制部と呼んでも良い。更には、排気孔２５１の外周側移動抑制部と排気孔２７２の外周側移動抑制部をまとめて外周側移動抑制部と呼んでも良い。
【００６２】
ガス供給構造２４１、ガス供給構造２８２、ガス供給構造２６２の並びを周方向側面から見た場合、図６のように配置される。即ち、ユニット２４１の排気孔２５１、第一ガス供給孔２４２、ユニット２４１の排気孔２５１、不活性ガス供給孔２８２、ユニット２６１のガス排気孔２７２、第二ガス供給孔２６２、ユニット２６１のガス排気孔２７２、不活性ガス供給孔２８２の順に周方向に配置される。
【００６３】
（第一ガス供給部）  ガス供給管２４３は、図示しない分配部の下流側で複数の管に分かれており、それぞれのガス供給管はガス供給構造２４１ａから２４１ｃに接続される。ガス供給管２４３の上流端には、第一ガス源２４４が接続されており、第一ガス源２４４と分配部の間に上流から、流量調整器（流量調整部）としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４５、開閉バルブ２４６が設けられている。
【００６４】
第一ガス供給管２４３から、第一元素を含有するガス（以下、「第一元素含有ガス」、もしくは「第一ガス」）が、マスフローコントローラ２４５、バルブ２４６を介してガス供給構造２４１に供給される。
【００６５】
第一元素含有ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第一元素は、例えばチタン（Ｔｉ）である。すなわち、第一元素含有ガスは、例えばチタン含有ガスである。なお、第一元素含有ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良い。第一元素含有ガスが常温常圧で液体の場合は、第一ガス源２４４とマスフローコントローラ２４５との間に、図示しない気化器を設ければよい。ここでは気体として説明する。
【００６６】
第一ガス供給管２４３のバルブ２４６よりも下流側には、第一不活性ガス供給管２４７の下流端が接続されている。第一不活性ガス供給管２４７には、上流方向から順に、不活性ガス源２４８、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）２４９、及び開閉弁であるバルブ２５０が設けられている。
【００６７】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００６８】
主に、ガス供給構造２４１、ガス供給孔２４２、ガス供給管２４３、ＭＦＣ２４５、開閉バルブ２４６をまとめて第一ガス供給部２４０と呼ぶ。
【００６９】
また、主に、第一不活性ガス供給管２６７、マスフローコントローラ２６９及びバルブ２７０により第一不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス源２６８、第一ガス供給管２４３を、第一不活性ガス供給部に含めて考えてもよい。更には、第一ガス源２４３ｂ、第一不活性ガス供給部、ガス排気孔２５１のいずれか、もしくはそれらの組み合わせを第一ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００７０】
尚、本実施形態においては、ガス供給構造２４１ａからガス供給構造２４１ｃの３つのガス供給構造２４１を用いて説明したが、それに限るものではなく、４つ以上のガス供給構造を使用しても良い。
【００７１】
（第二ガス供給部）  第二ガス供給管２６３は、図示しない分配部の下流側で複数の管に分かれており、それぞれのガス供給管はガス供給構造２６１ａから２６１ｃに接続される。ガス供給管２６３の上流端には、第二ガス源２６４が接続されており、第二ガス源２６４と分配部の間に、上流から、流量調整器（流量調整部）としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２６５、開閉バルブ２６６が設けられている。
【００７２】
第二ガス供給管２６３から、第二元素を含有するガス（以下、「第二元素含有ガス」、もしくは「第二ガス」）が、マスフローコントローラ２６５、バルブ２６６を介してガス供給構造２６１に供給される。
【００７３】
第二元素含有ガスは、反応ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第二元素は、例えば窒素（Ｎ）である。すなわち、第二元素含有ガスは、例えば窒素含有ガスである。
【００７４】
第二ガス供給管２６３のバルブ２６６よりも下流側には、第二不活性ガス供給管２６７の下流端が接続されている。第一不活性ガス供給管２６７には、上流方向から順に、不活性ガス源２６８、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）２６９、及び開閉弁であるバルブ２７０が設けられている。
【００７５】
第二供給管の分配部と、第二不活性ガス供給管２６７の下流端の間には、リモートプラズマ部２７１が設けられている。リモートプラズマ部２７１は通過したガスをプラズマ状態とするものであり、ここでは第二元素含有ガスをプラズマ状態とする。
【００７６】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００７７】
主に、ガス供給構造２６１、ガス供給孔２６２、ガス供給管２６３、ＭＦＣ２６５、開閉バルブ２６６をまとめて第二ガス供給部２６０と呼ぶ。
【００７８】
また、主に、第二不活性ガス供給管２６７、マスフローコントローラ２６９及びバルブ２７０により第二不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス源２６８、第二ガス供給管２６７を、第二不活性ガス供給部に含めて考えてもよい。更には、第二ガス源２６４、第二不活性ガス供給部、リモートプラズマ部２７１、排気孔２７２のいずれか、もしくはその組み合わせを第二ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００７９】
尚、本実施形態においては、ガス供給構造２６１ａからガス供給構造２６１ｃの３つのガス供給構造を用いて説明したが、それに限るものではなく、４つ以上のガス供給構造を使用しても良い。
【００８０】
（第三ガス供給部）  不活性ガス供給管２８３は、図示しない分配部の下流側で複数の管に分かれており、それぞれのガス供給管は第三ガス供給構造２８１ａから２８１ｆに接続される。ガス供給管２８３の上流端には、不活性ガス源２８４が接続されており、不活性ガス源２８４と分配部の間に上流から、流量調整器（流量調整部）としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２８５、開閉バルブ２８６が設けられている。
【００８１】
不活性ガス供給管２８３から、不活性ガスをマスフローコントローラ２８５、バルブ２８６を介して第二ガス供給構造２８１に供給される。
【００８２】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００８３】
第三ガス供給管２８３のバルブ２８６よりも下流側には、クリーニングガス供給管３３３の下流端が接続されている。クリーニングガス供給管３３３には、上流方向から順にクリーニングガス源３３４、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）３３５、及び開閉弁であるバルブ３３６が設けられている。
【００８４】
第三ガス供給管２８３の分配部と、クリーニングガス供給管の下流端の間には、リモートプラズマ部３３７が設けられている。リモートプラズマ部３３７は通過したガスをプラズマ状態とするものである。後述するクリーニング工程時に起動して、クリーニングガスをプラズマ状態とする。
【００８５】
クリーニングガスは、クリーニングガス供給管３３３からマスフローコントローラ３３５、バルブ３３６、リモートプラズマ部３３７、ガス供給管２８３を介して処理室２０１に供給される。
【００８６】
クリーニングガス源３３４から供給されるクリーニングガスは、クリーニング工程において、サセプタ２２０、処理室壁２０３やサセプタ２２０に付着した副生成物等を除去するクリーニングガスとして作用する。
【００８７】
ここで、クリーニングガスは、例えば三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスである。なお、クリーニングガスとして、例えば、フッ化水素（ＨＦ）ガス、三フッ化塩素ガス（ＣｌＦ３）ガス、フッ素（Ｆ２）ガス等を用いても良く、またこれらを組合せて用いても良い。
【００８８】
主に、ガス供給構造２８１、ガス供給孔２８２、ガス供給管２８３、ＭＦＣ２８５、開閉バルブ２８６をまとめて第三ガス供給部（もしくは不活性ガス供給部）２８０と呼ぶ。なお、不活性ガス源２８４を、第三ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００８９】
また、主に、クリーニングガス供給管３３３、マスフローコントローラ３３５及びバルブ３３６によりクリーニングガス供給部が構成される。なお、クリーニングガス源３３４、リモートプラズマ部３３７、ガス供給管２８３をクリーニングガス供給部に含めて考えてもよい。更には、クリーニングガス供給部を第三ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００９０】
尚、本実施形態においては、ガス供給構造２８１ａからガス供給構造２８１ｆの６つのガス供給構造２８１を用いて説明したが、それに限るものではなく、７つ以上のガス供給構造を使用しても良い。
【００９１】
クリーニングガス供給管３３３は第三ガス供給管２８３に接続したが、それに限るものではない。例えば、第三ガス供給管２８３と同様に、クリーニングガス供給管３３３をガス供給構造２８１に接続しても良い。この場合、クリーニングガス供給管にリモートプラズマ部３３７が設けられる。  
【００９２】
（排気部）  図４、図８に示されるように、各ガス供給構造に設けられた排気孔２５1、排気孔２７２は、ガス排気管２９２の図示しない合流部で合流される。合流後の排気管上には、上流から開閉弁としてのバルブ２９３、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２９４、ポンプ２９５が配置される。
【００９３】
処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。ＡＰＣバルブ２９４は、弁を開閉して処理室２０１内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して処理室２０１内の圧力を調整可能となっている開閉弁である。主に、排気孔２５１、排気孔２７２、排気管２９２、バルブ２９３、ＡＰＣバルブ２９４により排気部が構成される。なお、排気系には、圧力センサおよび真空ポンプを含めても良い。
【００９４】
尚、後述する下方排気孔３１１と区別するために、排気孔２５１、排気孔２５２を上方排気孔と呼び、下方排気孔３１１を下方排気孔と呼ぶ。更には、排気孔２５１を第一の上方排気孔、排気孔２５２を第二の上方排気孔と呼ぶ。  
【００９５】
（制御部）
基板処理装置１０は、基板処理装置１０の各部の動作を制御するコントローラ（制御部）３００を有している。コントローラ３００は、演算部３０１及び記憶部３０２を少なくとも有する。コントローラ３００は、上記した各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部３０２からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。なお、コントローラ３００は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（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（ＵＳＢ  Ｆｌａｓｈ  Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）２８３を用意し、外部記憶装置３０３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ３００を構成することができる。また、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置３０３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置３０３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶部３０２や外部記憶装置３０３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る。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部３０２単体のみを含む場合、外部記憶装置３０３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００９６】
（３）基板処理工程  続いて、本実施形態に係る半導体製造工程の一工程として、上述したプロセスチャンバ２０２を備える基板処理装置を用いて製造される基板処理工程について説明する。  
【００９７】
まず、図９及び図１０を用い、基板処理工程の概略について説明する。図９は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。図１０は、本実施形態に係る成膜工程のフロー図である。なお、以下の説明において、基板処理装置１０のプロセスチャンバ２０２の構成各部の動作は、コントローラ３００により制御される。  
【００９８】
ここでは、第一元素含有ガスとしてＴｉＣｌ４ガスを用い、第二元素含有ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスを用い、ウエハ２００上に薄膜として窒化チタン膜を形成する例について説明する。また、例えば、ウエハ２００上には、予め所定の膜が形成されていてもよい。また、ウエハ２００または所定の膜には予め所定のパターンが形成されていてもよい。  
【００９９】
（基板搬入・載置工程Ｓ１０２）  例えば、最大２５枚のウエハ２００が収納されたポッド１００が、工程内搬送装置によって搬送され、ロードポート１０５の上に載置される。ポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって取り外され、ポッド１００の基板出し入れ口が開放される。第二基板移載機１２４は、ポッド１００からウエハ２００をピックアップして、ノッチ合わせ装置１０６上へ載置する。ノッチ合わせ装置１０６はウエハ２００の位置調整を行う。第二基板移載機１２４は、ウエハ２００をノッチ合わせ装置１０６から大気圧の状態の予備室１２２内に搬入する。ゲートバルブ１２８が閉じられ、予備室１２２内が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。  
【０１００】
プロセスチャンバ２０２ではサセプタ２２０をウエハ２００の搬送位置、すなわち基板載置ポジションまで移動させ、維持する。本実施形態においては、サセプタ２２０を下降させる。下降させることで、サセプタ２２０の貫通孔２２３にウエハ突き上げピン２６６を上昇させる。その結果、ウエハ突き上げピン２６６が、サセプタ２２０表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、所定のゲートバルブを開き、真空搬送ロボット１１２を用いて、処理室２０１内に所定枚数（例えば５枚）のウエハ２００（処理基板）を搬入する。そして、サセプタ２２０の回転軸を中心として、各ウエハ２００が重ならないように、サセプタ２２０の回転方向に沿って載置する。これにより、ウエハ２００は、サセプタ２２０の表面から突出したウエハ突き上げピン２６６上に水平姿勢で支持される。  
【０１０１】
処理室２０１内にウエハ２００を搬入したら、第一搬送ロボット１１２をプロセスチャンバ２０２の外へ退避させ、所定のゲートバルブを閉じて反応容器２０３内を密閉する。その後、サセプタ２２０を基板処理ポジションまで移動させ、維持する。本実施形態においては、サセプタ２２０を上昇させる。上昇させることにより、サセプタ２２０に設けられた各載置部２２１上にウエハ２００を載置する。  
【０１０２】
なお、ウエハ２００を処理室２０１内に搬入する際には、排気部により処理室２０１内を排気しつつ、第三ガス供給部から処理室２０１内に不活性ガスとしてのＮ２ガスを供給することが好ましい。すなわち、ポンプ２９５を作動させＡＰＣバルブ２９４を開けることにより処理室２０１内を排気した状態で、少なくともバルブ２５０、バルブ２７０、バルブ２８６を開けることにより、処理室２０１内にＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理室２０１内へのパーティクルの侵入や、ウエハ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。また、ポンプ２９５は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から後述する基板搬出工程（Ｓ１０６）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。  
【０１０３】
ウエハ２００をサセプタ２２０の上に載置する際は、サセプタ２２０の内部に埋め込まれたヒータ２２８に電力を供給し、ウエハ２００の表面が所定の温度となるよう制御される。ウエハ２００の温度は、例えば室温以上７００℃以下であり、好ましくは、室温以上であって５００℃以下である。この際、ヒータ２２８の温度は、温度センサ２２７により検出された温度情報に基づいてヒータ２２８への通電具合を制御することによって調整される。  
【０１０４】
なお、シリコンで構成されるウエハ２００の加熱処理では、表面温度を７５０℃以上まで加熱すると、ウエハ２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域等に不純物の拡散が生じ、回路特性が劣化し、半導体デバイスの性能が低下してしまう場合がある。ウエハ２００の温度を上述のように制限することにより、ウエハ２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域における不純物の拡散、回路特性の劣化、半導体デバイスの性能の低下を抑制できる。  
【０１０５】
（薄膜形成工程Ｓ１０４）  次に、薄膜形成工程Ｓ１０４を行う。ここでは薄膜形成工程Ｓ１０４の基本的な流れについて説明し、本実施形態の特徴部分については詳細を後述する。  
【０１０６】
薄膜形成工程Ｓ１０４では、ガス供給構造２４１ａ・・・ガス供給構造２４１ｃからＴｉＣｌ４ガスを供給し、第二ガス供給構造２６２ａ・・・第二ガス供給構造２６２ｃからプラズマ状態のアンモニアガスを供給してウエハ２００上に窒化チタン（ＴiＮ）膜を形成する。  
【０１０７】
なお、薄膜形成工程Ｓ１０４では、基板搬入・載置工程Ｓ１０２後も継続して、排気部により処理室２０１内が排気される。それと並行して、ガス供給構造２８１ａ・・・ガス供給構造２８１ｆからパージガスとしてのＮ２ガスが供給される。  
【０１０８】
（サセプタ回転開始Ｓ２０２）  続いて、図１０を用いて、薄膜形成工程Ｓ１０４の詳細を説明する。  まず、ウエハ２００が各ウエハ載置部２２１に載置されたら、回転機構２２５によってサセプタ２２０の回転を開始する。この際、サセプタ２２０の回転速度はコントローラ３００によって制御される。サセプタ２２０の回転速度は例えば１回転／分以上１００回転／分以下である。具体的には、回転速度は、例えば６０回転／分である。サセプタ２２０を回転させることにより、サセプタ２２０の表面とウエハ２００は、ガス供給構造２４１とガス供給構造２６１の下方の移動を開始する。  
【０１０９】
（ガス供給開始Ｓ２０４）  ウエハ２００を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ２２０が所望とする回転速度に到達したら、ガス供給構造２４１ａ・・・ガス供給構造２４１ｃからＴｉＣｌ４ガスの供給を開始する。それと並行して、第二ガス供給構造２６２ａ・・・第二ガス供給構造２６２ｃからプラズマ状態のアンモニアガスを供給する。  
【０１１０】
このとき、ＴｉＣｌ４ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２４５を調整する。なお、ＴｉＣｌ４ガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。なお、ＴｉＣｌ４ガスとともに、キャリアガスとしてＮ２ガスを流してもよい。  
【０１１１】
また、アンモニアガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２６５を調整する。なお、アンモニアガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。なお、アンモニアガスとともに、キャリアガスとしてＮ２ガスを流してもよい。  
【０１１２】
また、ＡＰＣバルブ２９４の弁開度を適正に調整することにより、処理室２０１内の圧力を、所定の圧力とする。  
【０１１３】
なお、このガス供給開始Ｓ２０４から、ウエハ２００の表面上やサセプタの表面に所定の厚さを有するチタン含有層が形成され始める。  
【０１１４】
（成膜工程Ｓ２０６）  次に、所定の回数サセプタ２２０を回転させ、後述する成膜工程が行われる。この時、ウエハ２００とサセプタ２２０の表面にガスが曝されるため、ウエハ２００上に所望の膜が形成されると共に、サセプタ２２０の表面にも膜が形成される。  
【０１１５】
以下、図１１を用い、成膜工程Ｓ２０６の詳細を説明する。  
【０１１６】
（第一ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０２）  ウエハ２００が第一ガスのガス供給構造２４１の下方領域を通過すると、ＴｉＣｌ４ガスがウエハ２００に供給される。ウエハ２００表面の上には、ＴｉＣｌ４ガスがウエハ２００の上に接触することによって「第一元素含有層」としてのチタン含有層が形成される。  
【０１１７】
チタン含有層は、例えば、処理室２０１内の圧力、ＴｉＣｌ４ガスの流量、サセプタ２２０の温度、第一ガス供給構造下方領域の通過にかかる時間（第一ガス供給構造下方領域での処理時間）等に応じて、所定の厚さ及び所定の分布で形成される。  
【０１１８】
（不活性ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０４）  次に、ウエハ２００は、ガス供給構造２４１の下方領域を通過した後に、サセプタ２２０の回転方向Ｒに移動して不活性ガス供給構造下方領域に移動する。ウエハ２００が不活性ガス供給構造下方領域を通過するときに、第一ガス供給構造下方領域においてウエハ２００に結合できなかったチタン成分が、不活性ガスによってウエハ２００上から除去される。  
【０１１９】
（第二ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０６）  次に、ウエハ２００は、不活性ガス供給構造下方領域を通過した後に、サセプタ２２０の回転方向Ｒに移動して第二ガス供給構造下方領域に移動する。ウエハ２００が第二ガス供給構造下方領域を通過するときに、第二ガス供給構造下方領域では、チタン含有層とアンモニアガスが反応して窒化チタン膜が形成される。  
【０１２０】
（不活性ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０８）  次に、ウエハ２００は、第二ガス供給構造下方領域２０１ｂを通過した後に、サセプタ２２０の回転方向Ｒに移動して不活性ガス供給構造下方領域に移動する。ウエハ２００が不活性ガス供給構造下方領域通過するときに、第二ガス供給構造下方領域においてウエハ２００のチタン含有層と反応できなかった窒素成分が、不活性ガスによってウエハ２００上から除去される。  
【０１２１】
（判定Ｓ３１０）  この間、コントローラ３００は、上記１サイクルを所定回数実施したか否かを判定する。具体的には、コントローラ３００は、サセプタ２２０の回転数をカウントする。  
【０１２２】
所定回数実施していないとき（Ｓ３１０でＮｏの場合）、さらにサセプタ２２０の回転を継続させて、第一ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０２、不活性ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０４、第二ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０６、不活性ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０８のサイクルを繰り返す。所定回数実施したとき（Ｓ３１０でＹｅｓの場合）、成膜工程Ｓ２０６を終了する。  
【０１２３】
（ガス供給停止Ｓ２０８）  第三工程Ｓ２１０の後、少なくともバルブ２４５を閉じ、第一元素含有ガスの供給を停止する。それと並行して、バルブ２４６を閉じ、第二元素含有ガスの供給を停止する。  
【０１２４】
（サセプタ回転停止Ｓ２１０）  ガス供給停止Ｓ２１２の後、サセプタ２２０の回転を停止する。以上により、薄膜形成工程Ｓ１０４が終了する。  
【０１２５】
（基板搬出工程Ｓ１０６）  次に、サセプタ２２０を下降させ、サセプタ２２０の表面から突出させたウエハ突き上げピン２６６上にウエハ２００を支持させる。その後、所定のゲートバルブを開き、第一搬送ロボット１１２を用いてウエハ２００を反応容器２０３の外へ搬出する。その後、基板処理工程を終了する場合は、不活性ガス供給系から処理室２０１内に不活性ガスの供給を停止する。  
【０１２６】
（クリーニング工程Ｓ１１０）  ところで、成膜工程Ｓ１０４ではウエハ２００だけでなくサセプタ２２０にもガスが曝されるため、サセプタ２２０の表面にも成膜されてしまう。特に、本実施例の場合、ガスの暴露量を多くするためにガス供給孔の先端とサセプタ２２０の表面を近づけているため、サセプタ２２０上に膜が形成されやすい。従って、サセプタ２２０の
表面においては、ガス供給孔の直下で緻密な膜が形成される。また、ガス供給孔の直下以外の部分、例えばガス供給孔よりも外周側、もしくはガス供給孔よりも内周側の領域では、排気し切れなかったガスが付着し、密度が斑な膜が形成される。以上のことから定期的にサセプタのクリーニング処理が必要となる。
【０１２７】
本実施形態に係るクリーニング処理について説明する。ウエハ２００を搬出後、図１２に記載のように、ウエハ２００の無い状態でサセプタ２２０をクリーニングポジションまで上昇させ、維持する。クリーニングポジションは、基板処理ポジションよりも低い位置に設定される。
【０１２８】
具体的には、クリーニングガス供給工程におけるサセプタ表面と凸状部材の下端の距離ｈが、成膜工程における距離ｈよりも大きくなるポジションである。コントローラ３００はサセプタ２２０を前述の位置に調整する。
【０１２９】
サセプタ２２０をクリーニングポジションまで移動させ、維持させたら、ガス供給孔２４２、ガス供給孔２６２からそれぞれ不活性ガスを供給する。不活性ガスの供給量は、成膜工程における各種ガスと不活性ガスの合計流量よりも少ない量が望ましく、例えばクリーニングガスがガス供給孔２４２、ガス供給孔２６２に流れ込まない程度の供給量であれば良い。このような供給量とすることで、後述するクリーニングガスの拡散を抑制することなく、更には第一ガス供給孔２４２、第二ガス供給孔２６２、不活性ガス供給孔２８２にクリーニングガスが流れ込むことを防ぐ。少なくともクリーニングガスが処理室に供給される間、不活性ガスを供給し続ける。これにより、各供給孔やそれに連続する供給管内がクリーニングガスによってエッチングされることを防ぐ。
【０１３０】
不活性ガスの供給と並行して、ガス排気孔２５１、ガス排気孔２７２から処理室の雰囲気を排気するよう排気部を制御する。このとき、供給されるクリーニングガスの多くが排気孔に流れ込まない程度の排気量とする。例えば、成膜工程における排気流量よりも小さい排気流量に制御する。
【０１３１】
各供給構造から不活性ガスの供給を開始したら、サセプタ２２０を回転させると共にバルブ３３６を開け、第三ガス供給孔２８２からプラズマ状態のクリーニングガスの供給を開始する。基板処理ポジションと異なり、クリーニングポジションはサセプタ表面とガス供給孔との距離が大きいため、供給されたクリーニングガスの多くは天井や隔壁に当たらずにガス排気孔まで到達することができる。即ち、クリーニングガスが失活することなく、サセプタ表面に到達する。エネルギーの高いクリーニングガスをサセプタ２２０上に供給すできるため、サセプタ２２０表面を斑なくクリーニングすることができる。
【０１３２】
ここで、実施形態１の比較例を説明する。比較例は、実施形態１と同様の構造であるが基板処理ポジションでクリーニングガスを供給する点で異なる。
【０１３３】
サセプタ２２０を基板処理ポジションまで上昇させ、維持させたら、ガス供給孔２８２からプラズマ状態のクリーニングガスを供給する。基板処理ポジションは、ガスの反応効率や使用効率を高めるために、距離ｈはガスを処理室内に拡散させない程度の距離としている。従って、クリーニングガスは拡散されづらい状態にあり、次のような問題がある。
【０１３４】
第一に、ガス供給孔とサセプタの距離が近く、その雰囲気は高圧状態となるため、クリーニングガスが失活しやすいという問題がある。そのため、ガス供給孔から離れた位置ではクリーニングガスが失活してしまう。ガス供給孔の近傍ではエネルギーの高いクリーニングガスが供給されるが、他の領域では失活されたクリーニングガスが供給される。従って、クリーニングガスのエネルギーが斑になってしまう。斑になると、長時間クリーニングした場合はサセプタのオーバーエッチング現象が起き、短時間のクリーニングの場合はクリーニングし切れない部分が出てきてしまうという問題がある。ここで「他の領域」とは、例えばガス排気孔の直下、特に内周側ガス移動抑制部や外周側ガス移動抑制部の直下や、ガス供給孔とガス排気孔の間の空間を指す。
【０１３５】
これに対して、本実施形態の場合、サセプタをクリーニングポジションに維持させることで、ガス供給孔直下の圧力を下げると共に、ガスが拡散しやすい空間を確保することができる。従って、処理空間において、クリーニングガスのエネルギーをより均一にすることが可能となる。このようにして均一なクリーニング処理を可能とする。
【０１３６】
尚、本実施形態においては、サセプタ２２０の表面と凸状部下端との距離をｈとし、クリーニングポジションにおけるｈは基板処理ポジションによるｈよりも大きくなるよう説明したがそれに限ることなく、サセプタの移動によってクリーニングガスが拡散される空間が確保できれば良い。例えば、天井とサセプタの間の距離をｈとしても良い。天井との距離をｈとした場合、ガス供給構造が熱垂れ等によって変形したとしても一定の距離を維持することができる。一方、サセプタ２２０の表面と凸状部下端との距離をｈとした場合、より確実に空間を確保することができる。
【０１３７】
＜本発明の第二実施形態＞  続いて第二の実施形態を説明する。第二の実施形態は、クリーニングガスの供給孔及びそれに関連するクリーニング工程が第一実施形態と異なる。以下、相違点を中心に説明する。図１３、図１４は本実施形態における処理チャンバを説明する説明図である。実施例１と同様の構成は同様の番号を付与している。
【０１３８】
（プロセスチャンバの構成）図１３、図１４に記載のように、第二の実施形態では、第一の実施形態の装置構成に加え、処理室中央上方にクリーニングガス供給孔３３２が設けられる。クリーニングガス供給孔３３２は、クリーニングガス供給管３３３に接続される。
【０１３９】
（成膜工程）  サセプタ２２０を基板処理ポジションに維持させる。その後第一の実施形態と同様に、処理室にガスを供給し、ウエハ２００上に膜を形成する。
【０１４０】
（クリーニング工程）続いてクリーニング工程を説明する。まず、サセプタ２２０をクリーニングポジションに維持させる。第一の実施形態と同様に、ガス供給孔２４２、ガス供給孔２６２から不活性ガスの供給を開始すると共に、ガス排気孔２５１、ガス排気孔２７２から排気を開始する。次に、ガス供給孔２８２とガス供給孔３３２からクリーニングガスが供給されるよう、クリーニングガス供給部を制御する。
【０１４１】
このようにすることで内周側ガス移動抑制部の更に内周、すなわちサセプタ２２０の中央部２２０ａにクリーニング対象物が堆積したとしても、中央部２２０ａのクリーニングが可能となる。
【０１４２】
＜本発明の第三実施形態＞  続いて第三の実施形態を説明する。第三の実施形態は、クリーニングガスの供給孔及びそれに関連するクリーニング工程が第二実施形態と異なる。以下、相違点を中心に説明する。図１５は本実施形態における処理チャンバを説明する説明図である。実施例２と同様の構成は同様の番号を付与している。
【０１４３】
（プロセスチャンバの構成）図１５に記載のように、第三の実施形態では、サセプタ２２０の下方に下方排気孔３１１を設けている点で相違する。下方排気孔３１１は、排気管３１２の一端として構成される。排気孔３１２には、上流から閉弁としてのバルブ３１３、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ３１４、ポンプ３１５が配置されている。
【０１４４】
（成膜工程）  サセプタ２２０を基板処理ポジションに維持させる。その後一の実施形態と同様に、処理室にガスを供給し、ウエハ２００上に膜を形成する。本実施形態の成膜工程においては、処理ガスがサセプタ２２０の側面に回り込まないよう、バルブ３１３を閉とする。
【０１４５】
（クリーニング工程）続いてクリーニング工程を説明する。まず、サセプタ２２０をクリーニングポジションに維持させる。第二の実施形態と同様に、ガス供給孔２４２、ガス供給孔２６２から不活性ガスの供給を開始する。更には、排気孔２５１、排気孔２７２の下流に設けられたバルブ２９３を開とすると共に、処理室下方に配置された排気管３１２のバルブ３１３を開とする。次に、ガス供給孔２８２とガス供給孔３３２からクリーニングガスが供給されるよう、クリーニングガス供給部を制御する。
【０１４６】
排気する際は、下方排気孔３１１から排気する排気コンダクタンスは、上方排気孔から排気する排気コンダクタンスよりも大きくなるよう制御する。このようにすることで、ガス供給孔２８２、クリーニングガス供給孔３３２から下方排気孔３１１に向かうクリーニングガスのガス流れが形成される。このガス流れによって、外周側ガス移動抑制部の更に外周にクリーニング対象物が堆積したとしても、その部分に対するクリーニングが可能となる。
【０１４７】
＜本発明の第四実施形態＞  続いて第四の実施形態を説明する。第四の実施形態は、第三の実施形態と装置形態は同じであるが、クリーニング工程における排気制御が異なる。以下、相違点を中心に説明する。
【０１４８】
（プロセスチャンバの構成）装置構造は第三の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１４９】
（成膜工程）  サセプタ２２０を基板処理ポジションに維持させる。その後第一の実施形態と同様に、処理室にガスを供給し、ウエハ２００上に膜を形成する。本実施形態の成膜工程においては、処理ガスがサセプタ２２０の側面に回り込まないよう、バルブ３１３を閉とする。その他の処理は第三の実施形態と同様であるので省略する。
【０１５０】
（クリーニング工程）続いてクリーニング工程を説明する。まず、サセプタ２２０をクリーニングポジションに維持させる。第一の実施形態と同様に、ガス供給孔２４２、ガス供給孔２６２から不活性ガスの供給を開始する。更には、排気孔２５１、排気孔２７１の下流に設けられたバルブ２９３を閉とすると共に、処理室下方に配置された排気管３１２のバルブ３１３を開とする。
【０１５１】
次に、ガス供給孔２８２とガス供給孔３３２からクリーニングガスが供給されるよう、クリーニングガス供給部を制御する。
【０１５２】
バルブ２９３を閉とすると共に、バルブ３１３を開とすることで、ガス供給孔２８２、クリーニングガス供給孔３３２から下方排気孔３１１に向かうクリーニングガスのガス流れがより確実に形成される。このようにすることで外周側ガス移動抑制部の更に外周にクリーニング対象物が堆積したとしても、その部分に対するクリーニングがより確実に可能となる。
【０１５３】
＜本発明の第五実施形態＞  続いて第五の実施形態を説明する。第五の実施形態は、第三の実施形態とクリーニングガスの供給系が異なる。更には、クリーニング工程におけるクリーニングガスの供給排気制御が異なる。以下、相違点を中心に説明する。以下、図１６、図１７、図１８を用いて説明する。
【０１５４】
（プロセスチャンバの構成）図１６に記載のように、第五の実施形態では、処理室上方の中央にクリーニングガス供給孔３３２が設けられている。クリーニングガス供給孔３３２は、クリーニングガス供給管３３３の一端として構成される。クリーニングガス供給管３３３には、上流からクリーニングガス源３３４、マスフローコントローラ３３５、バルブ３３６、リモートプラズマ部３３７が設けられる。第三の実施形態においては、クリーニングガス供給管３３３がガス供給管２８３に接続されていたが、本実施形態においては、クリーニングガス供給管３３３はガス供給管２８３に接続されていない。即ち、クリーニングガス供給管３３３はガス供給管２８３から独立した構造である。
【０１５５】
（成膜工程）  サセプタ２２０を基板処理ポジションに維持させる。その後第一の実施形態と同様に、処理室にガスを供給し、ウエハ２００上に膜を形成する。本実施形態の成膜工程においては、処理ガスがサセプタ２２０の側面に回り込まないよう、バルブ３１３を閉とする。
【０１５６】
（クリーニング工程）続いてクリーニング工程を説明する。まず、サセプタ２２０をクリーニングポジションに維持させる。第一の実施形態と同様に、ガス供給孔２４２、ガス供
給孔２６２、ガス供給孔２８２から不活性ガスの供給を開始する。更には、排気孔２５１、２７１の下流に設けられたバルブ２９３を閉とすると共に、処理室下方に配置された排気管３１２のバルブ３１３を開とする。
【０１５７】
次に、クリーニングガス供給孔３３２からクリーニングガスが供給されるよう、クリーニングガス供給部を制御する。
【０１５８】
バルブ２９３を閉とすると共に、バルブ３１３を開とすることで、ガス供給孔２８２、クリーニングガス供給孔３３２から下方排気孔３１１に向かうクリーニングガスのガス流れがより確実に形成される。このようにすることで外周側ガス移動抑制部の更に外周にクリーニング対象物が堆積したとしても、その部分に対するクリーニングが可能となる。
【０１５９】
このように、クリーニングガス供給管３３３を不活性ガス供給管２８４から独立させることで、高エネルギーのクリーニングガスを使用することが可能となる。一方、第三の実施形態の場合、高エネルギーのクリーニングガスによって不活性ガス供給管２８４内側がエッチングされてしまう可能性がある。
【０１６０】
以上のように、高エネルギーのクリーニングガスが使用可能となるので、クリーニング時間を短縮することができる。
【０１６１】
＜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、本発明は上述の各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。  
【０１６２】
例えば、クリーニング処理はウエハ２００の無い状態で行っていたが、ウエハ載置部２２１にダミー基板を置いた状態クリーニング処理をしても良い。成膜工程ではウエハ２００が載置されているため、ウエハ載置部２２１表面は成膜されない。そのため、ウエハ載置部２２１にウエハが無い状態でクリーニングガスを供給した場合、ウエハ載置部２２０がクリーニングガスによりエッチングされる可能性がある。そこで、上記のようにダミー基板を載置することで、エッチングを防ぐことが可能となる。
【０１６３】
また、例えば、上述の各実施形態では、サセプタ２２０を回転させることで、サセプタ２２０上の各ウエハ２００とガス供給構造との相対位置を移動させる構造例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、本発明は、基板載置台１０上の各ウエハとガス供給構造との相対位置を移動させるものであれば、必ずしも各実施形態で説明した回転駆動式のものである必要はなく、例えばガス供給構造が固定される処理室の天井を回転させても良い。  
【０１６４】
また、例えば、上述の各実施形態では、基板処理装置が行う成膜処理として、原料ガス（第一の処理ガス）としてＴｉＣｌ４ガスを用い、反応ガス（第二の処理ガス）としてＮＨ３ガスが用いて、それらを交互に供給することによってウエハＷ上にＴｉＮ膜を形成する場合を例にあげたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、ＴｉＣｌ４ガスやＮＨ３ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、３種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本発明を適用することが可能である。  
【０１６５】
また、例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う処理として成膜処理を例にあげたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理の他、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理であってもよい。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、酸化処理、窒化処理、拡散処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理にも好適に適用できる。さらに、本発明は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、乾燥装置、加熱装置、プラズマを利用した処理装置等の他の基板処理装置にも好適に適用できる。また、本発明は、これらの装置が混在していてもよい。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。  
【０１６６】
＜本発明の好ましい態様＞  以下に、本発明の好ましい態様について付記する。  
【０１６７】
［付記１］  本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室に設けられ、複数の基板を円周状に載置する基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転部と、
第一のガスを前記基板載置台の上方から供給する第一ガス供給部と、
第二のガスを前記基板載置台の上方から供給する第二ガス供給部と、
クリーニングガスを前記基板載置台の上方から供給する第三ガス供給部と、
前記第一ガスと前記第二ガスを供給する間、前記基板載置台を基板処理ポジションに維持し、
前記クリーニングガスを供給する間、前記基板載置台をクリーニングポジションに維持するよう制御する昇降部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０１６８】
［付記２］
好ましくは、
前記基板処理ポジションは、前記クリーニングポジションよりも前記基板載置台表面と前記処理室の天井から突き出ている凸状部材との間の距離が短い請求項１に記載の基板処理装置が提供される。
【０１６９】
［付記３］
好ましくは、
前記凸状部材は、前記第一ガス供給部、第二ガス供給部、第三ガス供給部のいずれかである請求項２に記載の基板処理装置が提供される。
【０１７０】
［付記４］
好ましくは、
前記基板処理ポジションは、前記クリーニングポジションよりも前記基板載置台表面と前記処理室の天井との間の距離が短い請求項１に記載の基板処理装置が提供される。
【０１７１】
［付記５］
好ましくは、
前記第三ガス供給部は、前記基板載置台が基板処理ポジションに維持される間、前記処理室に不活性ガスを供給し、前記基板載置台が前記クリーニングポジションに維持される間、前記処理室にクリーニングガスを供給する付記１から４の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１７２】
［付記６］
好ましくは、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部のいずれかもしくは両方から不活性ガスを供給する付記１から５の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１７３】
［付記７］
好ましくは、
前記第一ガス供給部は第一ガス供給孔を有し、前記第二ガス供給部は第二ガス供給孔を有し、前記第三ガス供給孔は第三ガス供給孔を有し、前記処理室の上方では、前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の組み合わせが複数円周状に配置され、前記第三ガス供給孔は前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の間に配置される付記１から６記載の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１７４】
［付記８］
好ましくは、
前記処理室の上方には、前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の間に上方排気孔が設けられる付記７に記載の基板処理装置が提供される。
【０１７５】
［付記９］
好ましくは、
前記処理室の上方には、前記第一ガス供給孔の処理室中央側に上方排気孔が設けられている付記７に記載の基板処理装置が提供される。
【０１７６】
［付記１０］
好ましくは、
前記処理室の上方には、前記第二ガス供給孔の処理室中央側に上方排気孔が設けられている付記７に記載の基板処理装置が提供される。
【０１７７】
［付記１１］
好ましくは、
前記処理室の上方には、前記第一ガス供給孔の処理室外周側に上方排気孔が設けられている付記７に記載の基板処理装置が4提供される。
【０１７８】
［付記１２］
好ましくは、
前記処理室の上方には、前記第二ガス供給孔の処理室外周側に上方排気孔が設けられている付記７に記載の基板処理装置が提供される。
【０１７９】
［付記１３］
好ましくは、
前記処理室の上方には、前記第一ガス供給孔の外周に第一の上方排気孔が設けられ、前記第二ガス供給孔の外周に第二の上方排気孔が設けられる付記７に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８０】
［付記１４］
好ましくは、
更に、前記基板載置台の下方には下方排気孔を有する排気部が設けられる付記１から１３の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１８１】
［付記１５］
好ましくは、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部、前記第三ガス供給部、前記排気部のいずれかの組み合わせ、もしくは全ては、前記下方排気孔のコンダクタンスを前記上方排気孔のコンダクタンスよりも大きくするよう制御する付記１４に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８２】
［付記１６］
好ましくは、
前記第一ガス供給部は第一ガス供給孔を有し、前記第二ガス供給部は第二ガス供給孔を有し、前記第三ガス供給孔は第三ガス供給孔を有し、前記処理室の上方では、前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の組み合わせが複数円周状に配置され、前記第三ガス供給孔は前記第一ガス供給孔と前記第二ガス供給孔の間に配置され、
更に処理室上方であって処理室上方の中央にはクリーニングガス供給部のクリーニングガス供給孔が配置される付記１から４の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１８３】
［付記１７］
好ましくは、
前記基板載置台が前記クリーニングポジションに維持される間、前記クリーニングガス供給部は前記処理室にクリーニングガスを供給する付記１６に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８４】
［付記１８］
好ましくは、
前記クリーニングガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部、前記第三ガス供給部のいずれか、もしくはその組み合わせ、もしくは全てから不活性ガスを供給する付記１６または１７に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８５】
［付記１９］
好ましくは、
更に、前記基板載置台の下方には下方排気孔を有する排気部が設けられる付記１６から１８の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１８６】
［付記２０］
好ましくは、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給する間、前記第一ガス供給部、前記第二ガス供給部、前記第三ガス供給部、前記排気部のいずれかの組み合わせ、もしくは全ては、前記下方排気孔のコンダクタンスを前記上方排気孔のコンダクタンスよりも大きくなるよう制御する付記１９に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８７】
［付記２１］
好ましくは、
基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に載置する工程と、
前記基板載置台を基板処理ポジションに維持する工程と、
前記基板載置台を回転させつつ、第一ガス供給部及び第二ガス供給部により第一ガスと第二ガスを前記基板載置台の上方から供給して、前記基板処理ポジションに維持された前記基板載置台上の前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、
前記基板載置台をクリーニングポジションに維持する工程と、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給して前記クリーニングポジションに維持された前記基板載置台をクリーニングする工程と
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１８８】
［付記２２］
好ましくは、
基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に載置する工程と、
前記基板載置台を基板処理ポジションに維持する工程と、
前記基板載置台を回転させつつ、第一ガス供給部及び第二ガス供給部により第一ガスと第二ガスを前記基板載置台の上方から供給して、前記基板処理ポジションに維持された前記基板載置台上の前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、
前記基板載置台をクリーニングポジションに維持する工程と、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給して前記クリーニングポジションに維持された前記基板載置台をクリーニングする工程と
を実行させるプログラムが提供される。
【０１８９】
［付記２３］
好ましくは、
基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に載置する工程と、
前記基板載置台を基板処理ポジションに維持する工程と、
前記基板載置台を回転させつつ、第一ガス供給部及び第二ガス供給部により第一ガスと第二ガスを前記基板載置台の上方から供給して、前記基板処理ポジションに維持された前記基板載置台上の前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、
前記基板載置台をクリーニングポジションに維持する工程と、
前記第三ガス供給部からクリーニングガスを供給して前記クリーニングポジションに維持された前記基板載置台をクリーニングする工程と
を実行させるプログラムを格納する記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０１９０】
１０…基板処理装置、２００…ウエハ（基板）、２０１…処理室、２０３…反応容器、２２０…サセプタ、２２２…昇降機構、２４１…ガス供給構造、２６１…ガス供給構造、２８１…ガス供給構造   
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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