TW202314906A - 基板處理裝置，清潔方法，半導體裝置的製造方法及程式 - Google Patents

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寿崎健一
Yuma IKEDA
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日商國際電氣股份有限公司
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Abstract

提供一種技術，可防止清潔氣體接觸含有金屬材料的蓋的表面，而抑制蓋表面的腐蝕或變質產生。 具備：反應容器，處理基板；清潔氣體供給系統，構成為對反應容器內供給清潔氣體；蓋，由金屬材料所構成，構成為可將反應容器的開口閉塞，保護構件，至少表面由第1非金屬材料所構成，設於蓋的面向反應容器的內側之側的面上；內部空間，形成於蓋和保護構件各自彼此相向的面之間；及非活性氣體供給系統，構成為在開口藉由蓋而被閉塞的狀態下，對內部空間供給非活性氣體。

Description

基板處理裝置，清潔方法，半導體裝置的製造方法及程式
本揭示有關基板處理裝置，清潔方法，半導體裝置的製造方法及程式。
近年來，半導體元件的製造工程中，講求異物少的成膜方法。有關異物的控制，作為一種手法，會進行藉由氣體清潔將堆積於反應管內壁等的膜除去而不需拆卸反應管之方法(例如專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2008-78285號公報
[發明所欲解決之問題]
但，運用清潔氣體的清潔工程中，含有金屬材料的零件的表面會和清潔氣體反應，可能發生零件表面的腐蝕或變質。
本揭示的目的在於提供一種技術，可防止清潔氣體接觸含有金屬材料的蓋的表面，而抑制蓋表面的腐蝕或變質產生。 [解決問題之技術手段]
按照本揭示之一態樣，提供一種技術，具備： 反應容器，處理基板； 清潔氣體供給系統，構成為對前述反應容器內供給清潔氣體； 蓋，由金屬材料所構成，構成為可將前述反應容器的開口閉塞， 保護構件，至少表面由第1非金屬材料所構成，設於前述蓋的面向前述反應容器的內側之側的面上； 內部空間，形成於前述蓋和前述保護構件各自彼此相向的面之間；及 非活性氣體供給系統，構成為在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下，對前述內部空間供給非活性氣體。 [發明之功效]
能夠提供一種技術，可防止清潔氣體接觸含有金屬材料的蓋的表面，而抑制蓋表面的腐蝕或變質產生。
以下一面參照圖1～圖7一面說明。另，以下的說明中使用的圖面皆為模型化之物，圖面所示之各要素的尺寸的關係、各要素的比率等未必和現實之物一致。此外，在複數個圖面的相互間，各要素的尺寸的關係、各要素的比率等亦未必一致。
(1)基板處理裝置的構成 圖1為本揭示的一態樣之基板處理裝置中，示意在從反應容器內搬出基板支撐具的狀態下藉由蓋將反應容器閉塞的狀態(清潔工程時)的縱截面圖。圖2為示意在將裝填著基板的基板支撐具搬入反應容器內的狀態下藉由封帽將反應容器閉塞的狀態(成膜工程時)的縱截面圖。
如圖1所示般，基板處理裝置10具備建構成直方體的箱形狀的框體11，在框體11的上方隔著作為支撐板的加熱器基座12而設置有處理爐202。處理爐202具有作為加熱機構(加熱手段)之加熱器207。加熱器207為圓筒形狀，藉由受到作為支撐板的加熱器基座12支撐而被垂直地架設。
在加熱器207的內側，和加熱器207呈同心圓狀地配設有作為反應管的處理管203。處理管203，由作為外部反應管的外管204、及設於其內側的作為內部反應管的內管205所構成。外管204例如由石英(SiO 2)或碳化矽(SiC)等的耐熱性材料所構成，形成為內徑比內管205的外徑還大而上端閉塞下端開口的圓筒形狀，和內管205呈同心圓狀地設置。
內管205例如由石英或SiC等的耐熱性材料所構成，形成為上端及下端開口的圓筒形狀。在內管205的筒中空部形成有處理室201，其構成為可藉由後述的晶舟將作為基板的晶圓200以水平姿勢朝垂直方向排列多段的狀態予以收容。
在外管204的下方，和外管204呈同心圓狀地配設有歧管209。歧管209例如由不鏽鋼等所成，形成為上端及下端開口的圓筒形狀。歧管209設置成卡合至內管205及外管204而支撐它們。歧管209受到加熱器基座12支撐，藉此處理管203成為被垂直地架設的狀態。藉由處理管203與歧管209，形成處理晶圓200的反應容器。另，在歧管209與外管204之間，設有作為密封構件的O型環。
在歧管209設有作為將處理室201內的環境排氣的管線之排氣管231。排氣管231配置於藉由內管205與外管204之間隙而形成的筒狀空間206的下端部，和筒狀空間206連通。在排氣管231的和歧管209的連接側為相反側之下游側，安裝有作為壓力檢測器的壓力感測器245、作為排氣閥(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller；自動壓力控制器)閥243及作為真空排氣裝置的真空泵浦246，構成為可做真空排氣使得處理室201內的壓力成為規定的壓力(真空度)。
APC閥243，係一構成為在使真空泵浦246作動的狀態下藉由將閥開閉而能夠進行處理室201的真空排氣及真空排氣停止，又，在使真空泵浦246作動的狀態下藉由基於以壓力感測器245檢測出的壓力資訊來調節閥開度而能夠調整處理室201的壓力之閥。主要藉由排氣管231、APC閥243及壓力感測器245而構成排氣系統。亦可將真空泵浦246想成包含在排氣系統。
在歧管209的下方，設有將歧管209的下端開口氣密地閉塞之作為爐口蓋體的封帽219。如圖2所示般，封帽219從垂直方向下側抵接歧管209的下端。封帽219例如由不鏽鋼等的金屬所成，形成為圓盤狀。在封帽的219的上面，設有和歧管209的下端(開口端)抵接之作為密封構件的O型環220。
封帽219成為藉由垂直地設置於處理管203的外部之作為升降機構的晶舟升降機115而朝垂直方向升降，藉此可對於處理室201搬入搬出後述的晶舟。
在封帽219的和處理室201相反側，設置有使晶舟旋轉之旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255構成為貫通封帽219而連接至後述的晶舟217，並使晶舟217旋轉藉此使晶圓200旋轉。
作為基板保持具的晶舟217，構成為使複數片的晶圓200在以水平姿勢且彼此中心對齊的狀態下排列而多段地保持。另，在晶舟217的下方，以支撐晶舟217的方式設置和晶舟217同樣的形狀的斷熱板托座218，藉由此斷熱板托座218，以水平姿勢多段地支撐著複數片作為斷熱構件的斷熱板218a。斷熱板218a構成為例如使用石英或SiC等的耐熱性材料，形成為圓板形狀，讓來自加熱器207的熱難以傳遞至歧管209側。
在處理管203內設置有作為溫度檢測器的溫度感測器263。
在歧管209設有對處理室201內供給氣體的氣體供給管310，320，330。
在氣體供給管310，320，330從上游側依序分別設有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器(MFC：Mass Flow Controller)312，322、332及開閉閥即閥314，324，334。在氣體供給管310，320，330的閥314，324，334的下游側，分別連接有供給非活性氣體的氣體供給管510，520，530。在氣體供給管510，520，530從上游側依序分別設有流量控制器(流量控制部)即MFC512，522，532及開閉閥即閥514，524，534。
從氣體供給管310，透過MFC312、閥314對處理室201供給原料氣體，作為處理氣體即成膜氣體。主要藉由氣體供給管310、MFC312及閥314而構成原料氣體供給系統。亦能將原料氣體供給系統稱為原料供給系統。
從氣體供給管320，透過MFC322、閥324對處理室201內供給反應氣體，作為處理氣體即成膜氣體。主要藉由氣體供給管320、MFC322、閥324而構成反應氣體供給系統(反應物供給系統)。
從氣體供給管330，透過MFC332、閥334對處理室201內供給清潔氣體(蝕刻氣體)，作為處理氣體。主要藉由氣體供給管330、MFC332、閥334而構成清潔氣體供給系統。
從氣體供給管510，520，530，透過MFC512 ，522，532、閥514，524，534往處理室201供給非活性氣體。
作為非活性氣體，例如能夠使用氮(N 2)氣體，或氬(Ar)氣體、氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氙(Xe)氣體等的稀有氣體。作為非活性氣體，能夠使用它們當中的1個以上。這點在後述的其他的非活性氣體亦同。
主要藉由氣體供給管510，520，530、MFC512，522，532及閥514，524，534而構成非活性氣體供給系統。另，圖1及圖2中為求簡便，氣體供給管310，320，330圖示成朝上下方向配置，惟實際上是朝周方向配置。
接著，運用圖1、圖3～圖6說明在從處理管203內搬出晶舟217的狀態下，將歧管209的開口藉由作為蓋的閘門81閉塞的狀態下之閘門81周邊的詳細構造。
如圖1所示般，在框體11內設置有閘門裝置70，其在從處理室201內將晶舟217搬出的狀態下將歧管209的下端開口閉塞。
如圖3所示般，閘門裝置70具備旋轉致動器71，旋轉致動器71在框體11的天板壁於垂直方向朝下地設置。在旋轉致動器71的旋轉軸72以在水平面內旋轉的方式固定有臂73，在臂73的自由端部以一體地旋動的方式水平地支撐著基座74。在基座74的周邊部於徑方向朝外地設置有構成箝制機構的汽缸裝置75，在汽缸裝置75的活塞桿76的先端形成有傾斜面部77。
傾斜面部77和被固定於歧管209的固定側構件78的傾斜面部79相向。在基座74的上方水平地配置閘門81，藉由彈簧80而受到浮動支撐(獨立懸吊)。又，一旦汽缸裝置75的活塞桿76於徑方向朝外伸長，則傾斜面部77會在固定側構件78的傾斜面部79滑動，藉此基座74會成為相對地上昇的狀態，為此，基座74透過彈簧80使閘門81抵接(壓接)而箝制歧管209的下面。亦即，閘門81構成為抵接至反應容器的開口端亦即歧管209的開口端，將反應容器的開口亦即歧管209的開口閉塞。閘門84由金屬材料所構成。
如圖3及圖4所示般，歧管209的下端的開口端由下側凸緣部209a所構成。在閘門81的上面的和下側凸緣部209a之抵接面，沿著閘門81的外周，遍及閘門81的全周形成鳩尾槽82a，在鳩尾槽82a內設有作為第2密封構件的O型環82b。此外，在閘門81的上面的和下側凸緣部209a之抵接面且O型環82b的內周側，沿著閘門81的外周，遍及閘門81的全周形成鳩尾槽83a，在鳩尾槽83a內設有作為第3密封構件的O型環83b。O型環82b及鳩尾槽82a，被用作為將閘門81與下側凸緣部209a之間密封的第2密封部82。此外，O型環83b及鳩尾槽83a，被用作為將閘門81與下側凸緣部209a之間密封的第3密封部83。亦即，構成為在開口藉由閘門81而被閉塞的狀態下，藉由第2密封部82、第3密封部83將閘門81與歧管209的下端之間氣密地密封(sealing)。另，以下的說明中，是以O型環由氟系樹脂等的耐熱性彈性體所構成作為前提而說明。
在閘門81的上面，設有作為保護構件的板600。亦即，板600，在反應容器的開口(亦即歧管209的開口)藉由閘門81而被閉塞的狀態下，設於閘門81的面向反應容器的內側(亦即處理管203及歧管209的內側)之側的面上。
如圖4及圖5所示，在閘門81和板600各自彼此相向的面之間，形成內部空間S。
此外，在閘門81的上面的面向和歧管209的下端即開口端之抵接面的位置，且面向和下側凸緣部209a之抵接面的位置，設有氣體導入口702。
此外，在閘門81的上面的被O型環82b與O型環83b包圍的部位，形成有和氣體導入口702連通的環狀溝84。環狀溝84沿著閘門81的外周形成為環狀。也就是說，環狀溝84面向閘門81的上面的和下側凸緣部209a之抵接面，形成於被O型環82b與O型環83b包圍的部位。此外，環狀溝84，從歧管209的中心觀看設於比O型環82b還內側，從歧管209的中心觀看設於比O型環83b還外側。藉由第2密封部82，能夠抑制供給至環狀溝84內的非活性氣體的洩漏(leaking)。此外，藉由第3密封部83，能夠更確實地抑制爐內的清潔氣體透過抵接面而洩漏。
此外，在閘門81的面向內部空間S之面的略中央，形成有和內部空間S連通的第1氣體供給口604。此外，在閘門81內，設有連接氣體導入口702與第1氣體供給口604的氣體流路609。也就是說，氣體流路609的一端和氣體導入口702連通，氣體流路609的另一端和第1氣體供給口604連通。亦即，構成為環狀溝84、氣體導入口702、氣體流路609、第1氣體供給口604連通，從後述的第2氣體供給口703供給的氣體透過環狀溝84及氣體導入口702及氣體流路609及第1氣體供給口604而被供給至內部空間S。
此外，在下側凸緣部209a，在被供給非活性氣體的氣體供給管540貫通而面向下側凸緣部209a的和閘門81之抵接面的位置，設有第2氣體供給口703。第2氣體供給口703與氣體導入口702，配置成在歧管209的開口被閉塞的狀態下透過環狀溝84而連接並連通。也就是說，在閘門81與下側凸緣部209a抵接，開口藉由閘門81而被閉塞的狀態下，第2氣體供給口703連接至氣體導入口702。藉此，便可透過可動的閘門81將非活性氣體供給至內部空間S內。此外，藉由被導入環狀溝84的非活性氣體，抵接面會被排淨，能夠抑制清潔氣體的洩漏。另，本實施形態中，雖說明第2氣體供給口703與氣體導入口702設置於相向的位置的例子，但兩者亦可設置於透過環狀溝84而於閘門81的周方向彼此錯開的位置。
如圖6所示，板600為圓形狀的平板，在板600的外周端形成有朝向板600的中心側而被圓弧狀地切除的凹口601，602，603。板600由第1非金屬材料所構成。這裡，第1非金屬材料為不和清潔氣體反應的材料。板600由第1非金屬材料之例如石英或SiC所構成。藉此，能夠抑制板600的腐蝕等的產生。另，當使用例如含氟(F)氣體作為清潔氣體的情形下，作為板600較佳是使用由石英所構成者。這是因為含F氣體可能和SiC反應而肇生腐蝕等。另一方面，當必須提高處理管203內即反應容器內與內部空間S內之壓力差的情形下，作為板600較佳是使用由機械強度比石英還優良的SiC所構成者。亦即，較佳是根據所使用的清潔氣體或處理條件來決定板600的材質。此外，較佳是根據期望的上述的壓力差來決定板600的厚度，以便具有必要的機械強度。
在閘門81的上面的供板600固定的位置，形成有凹部(魚眼座)81a。又，在閘門81的凹部81a的相對應的位置，配置板600的凹口601～603。又，將保持構件607配置於凹部81a，將彈性體即O型環610、608裝配於保持構件607的外周，而將板600配置於O型環610與O型環608之間。又，將固定構件606***保持構件607的內側，藉此板600便被固定於閘門81。
亦即，透過保持構件607將板600以固定構件606藉由螺固等而固定於閘門81。依此方式，當進行固定構件606所致之固定時，容易調整成規定的擰入量。亦即，容易將板600與閘門81之間隙幅度設為一定。也就是說，構成為將內部空間S與反應容器內(亦即處理管203內及歧管209內)的空間之間連通，同時將板600固定於閘門81。
固定構件606構成為，在設於保持構件607的外周的O型環610被夾入板600與閘門81之間的狀態下，將板600固定於閘門81。藉此，當進行固定構件606所致之固定時，能夠抑制板600破損。此外，固定構件606容易調整成規定的擰入量。此外，藉由固定構件606將板600固定，藉此當對內部空間S內供給非活性氣體時，能夠抑制板600浮起，同時提高內部空間S內的壓力。
作為固定構件606，例如能夠使用螺絲或螺栓。作為保持構件607，例如能夠使用間隙材(spacer)或套環(collar)。固定構件606，由第2非金屬材料即例如氟系樹脂、聚醯亞胺樹脂等的耐熱性樹脂所構成。此外，作為固定構件606，亦可使用表面塗布第2非金屬材料而成者。此外，保持構件607理想是亦如同固定構件606般由第2非金屬材料所構成。藉此，能夠抑制清潔氣體所致之固定構件606或保持構件607的腐蝕、變質等。另，O型環610是在板600的下面側接觸閘門81而配置，因此比起O型環608不易變得高溫而劣化。因此，亦可設計成不使用O型環608而僅使用O型環610。
在閘門81的上面的O型環83b的內周側，且和板600相向的面的固定構件606所成的裝配位置的更內周側，形成有鳩尾槽605a。在鳩尾槽605a內設有作為第1密封構件的O型環605b。又，閘門81與板600之間藉由O型環605b而被密封。O型環605b及鳩尾槽605a，被用作為將閘門81與板600之間密封的第1密封部605。O型環605b，沿著板600的外周，遍及閘門81的全周而設置。內部空間S，由被閘門81和板600各自彼此相向的面以及O型環605b所包圍的空間所構成(劃界)。又，構成為提高內部空間S的壓力，更確實地防止清潔氣體往內部空間S侵入。另，如後述般，第1密封部605並非將內部空間S完全地密封，而是構成為讓內部空間S的內部壓力升高，藉此讓內部空間S內的非活性氣體流出至反應容器內。
O型環605b的線徑(粗細)，和配置於O型環605b的外側的O型環82b，83b的線徑相異。具體而言，O型環605b的線徑比O型環82b、O型環83b的線徑(粗細)還小。換言之，愈是設於反應容器內的內側(亦稱為中心側)的O型環其線徑愈小。板600及固定構件606由非金屬材料所構成，因此推壓壓力相對較小。也就是說，O型環605b的線徑較佳是相對較小，以便容易以較小的壓力潰縮。此外，為了不完全地阻斷非活性氣體的流通，相較於O型環82b、O型環83b理想是密封力亦較弱，較佳是相較於O型環82b、O型環83b潰縮率(變形率)亦較小。具體而言，例如當將O型環82b的真空密合時的潰縮率訂為20%的情形下，將O型環83b的潰縮率訂為10%，O型環605b的潰縮率訂為0%。因此，被供給至內部空間S的非活性氣體，流通不會完全地被遮斷，當內部空間S內與處理室201內之壓力差變大時，會透過O型環605b與板600及/或閘門81之間而流通至反應容器內。藉此，能夠更確實地抑制清潔氣體往內部空間S的侵入。
在閘門81內的氣體流路609的下方設有冷媒流路611，其供給將閘門81及閘門81周邊冷卻的冷卻氣體等的冷媒。冷媒流路611朝周方向連續地設置。依此方式，將閘門81及閘門81的周邊冷卻，藉此能夠抑制裝配於閘門81及閘門81周邊的O型環的破損。作為冷媒，例如能夠使用非活性氣體。這裡，冷媒可以是非活性氣體等的氣體，亦可是水等的液體，能夠適宜使用。
如圖1所示般，在氣體供給管540的另一端，從上游側依序設有MFC542、閥544。從氣體供給管540，透過MFC542、閥544對閘門81與板600之間的內部空間S供給作為排淨氣體的非活性氣體。主要藉由氣體供給管540、MFC542、閥544而構成對內部空間S供給非活性氣體之非活性氣體供給系統700。亦即構成為，在開口藉由閘門81而被閉塞的狀態下，藉由非活性氣體供給系統700，透過第1氣體供給口604對內部空間S供給非活性氣體。
在內部空間S設置作為壓力檢測器的壓力感測器612，構成為基於藉由壓力感測器612檢測出的壓力來控制非活性氣體供給系統700，使得內部空間S內的壓力成為規定的壓力，亦即被供給至內部空間S內的非活性氣體會透過O型環605b與板600之間流出至反應容器內(亦即處理管203內及歧管209內)的壓力。換言之，控制非活性氣體供給系統700，使成為清潔氣體不會滲入內部空間S這樣的壓力。另，壓力感測器612亦能設置於氣體供給管540而非內部空間S。
如圖7所示，控制部(控制手段)亦即控制器121，構成為具備CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)121a、RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)121b、記憶裝置121c、I/O埠121d之電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d，構成為可透過內部匯流排而和CPU121a做資料交換。在控制器121連接有例如構成作為觸控面板等之輸出入裝置122。
記憶裝置121c例如藉由快閃記憶體、HDD (Hard Disk Drive；硬碟機)等所構成。在記憶裝置121c內，可讀出地存儲有控制液體原料的溫度的控制程式、控制基板處理裝置的動作的控制程式、記載著後述的半導體裝置的製造方法的手續或條件等的處理配方等之至少其中一者。處理配方，為被組合成藉由構成作為電腦的控制器121令基板處理裝置執行後述的半導體裝置的製造方法中的各工程(各步驟)，以便能夠得到規定的結果，其作用成為程式。以下，亦將處理配方、控制程式等統稱而簡稱為程式。本說明書中當使用程式這一用語的情形下，有僅包含處理配方單一者的情形、僅包含控制程式單一者的情形、或包含處理配方及控制程式的組合的情形。RAM121b，構成作為供藉由CPU121a而被讀出的程式或資料等暫時性地保持之記憶體區域(工作區)。
I/O埠121d，連接至上述的MFC312，322，332，512，522，532，542、閥314，324，334，514，524，534，544、壓力感測器245，612、APC閥243、真空泵浦246、加熱器207、溫度感測器263、旋轉機構267、晶舟升降機115、閘門裝置70等之至少其中一者。
CPU121a，構成為從記憶裝置121c讀出控制程式而執行，並且根據來自輸出入裝置122的操作指令的輸入等而從記憶裝置121c讀出配方等。CPU121a，構成為循著讀出的配方的內容，而可控制MFC312，322，332，512，522，532，542所致之各種氣體的流量調整動作、閥314，324，334，514，524，534，544的開閉動作、APC閥243的開閉動作及APC閥243所致之基於壓力感測器245的壓力調整動作、基於溫度感測器263的加熱器207的溫度調整動作、真空泵浦246的起動及停止、旋轉機構267所致之晶舟217的旋轉及旋轉速度調節動作、晶舟升降機115所致之晶舟217的升降動作、晶圓200往晶舟217的收容動作、閘門裝置70當中的閘門81的開閉動作、基於壓力感測器612的內部空間S內的壓力調整動作等。
控制器121，能夠藉由將存儲於外部記憶裝置(例如軟碟或硬碟等的磁碟、CD或DVD等的光碟、MO等的磁光碟、USB記憶體或記憶卡等的半導體記憶體)123的上述的程式安裝至電腦而構成。記憶裝置121c或外部記憶裝置123，構成作為電腦可讀取的記錄媒體。以下亦將它們統稱而簡稱為記錄媒體。本說明書中的記錄媒體，有僅包含記憶裝置121c單一者的情形、僅包含外部記憶裝置123單一者的情形、或包含它們兩者的情形。另，對於電腦的程式的提供，亦可不使用外部記憶裝置123而是使用網際網路或專用線路等的通訊手段來進行。
(2)基板處理工程 接著，作為本實施形態之半導體裝置(元件)的製造工程的一工程，說明運用上述的基板處理裝置10，在晶圓上形成膜而製造半導體裝置(元件)的方法的一例。以下說明中，構成基板處理裝置10的各部的動作是受到控制器121控制。
另，本說明書中當使用「晶圓」這一用語的情形下，有意指「晶圓本身」的情形、或意指「晶圓與形成於其表面的規定的層或膜等之層積體(集合體)」的情形(亦即包含形成於表面的規定的層或膜等而稱為晶圓的情形)。此外，本說明書中當使用「晶圓的表面」這一用語的情形下，有意指「晶圓本身的表面(露出面)」的情形、或意指「形成於晶圓上的規定的層等的表面，亦即作為層積體的晶圓的最表面」的情形。另，本說明書中當使用「基板」這一用語的情形下，亦和使用「晶圓」這一用語的情形下為同義。
(A)成膜工程 以運用基板處理裝置10，對晶圓200供給成膜氣體，在晶圓200上形成含有規定元素的膜的情形來說明。本態樣中，將以被支撐於晶舟217的狀態下收容著複數個晶圓200的處理室201以規定溫度加熱。然後，對處理室201進行規定次數(n次)的原料氣體供給步驟與反應氣體供給步驟，其中該原料氣體供給步驟係供給作為成膜氣體的含有規定元素的原料氣體，該反應氣體供給步驟係供給作為成膜氣體的反應氣體。
(晶圓搬入) 將複數片的晶圓200搬入處理室201內(晶舟載入)。具體而言，一旦複數片的晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓進料)，則如圖2所示般，支撐複數片的晶圓200的晶舟217藉由晶舟升降機115被抬起而被搬入處理室201內。在此狀態下，封帽219成為透過O型環220而將歧管209的下端開口閉塞的狀態。
(壓力調整及溫度調整) 處理室201內藉由真空泵浦246而被真空排氣以便成為期望的壓力(真空度)。此時，處理室201內的壓力藉由壓力感測器245而被測定，基於此測定出的壓力資訊而APC閥243受到反饋控制(壓力調整)。真空泵浦246至少在對於晶圓200的處理完成為止的期間會維持常時作動的狀態。此外，處理室201內藉由加熱器207被加熱以便成為期望的溫度。此時，基於溫度感測器263檢測出的溫度資訊而對於加熱器207的通電量受到反饋控制，以便處理室201內成為期望的溫度分布(溫度調整)。加熱器207所致之處理室201內的加熱，至少在對於晶圓200的處理完成為止的期間會持續進行。
又，晶舟217及晶圓200藉由旋轉機構267而旋轉。旋轉機構267所致之晶舟217及晶圓200的旋轉，至少在在對於晶圓200的處理完成為止的期間會持續進行。
(成膜工程) 其後，依序以規定次數進行原料氣體供給步驟(第1氣體供給步驟)、殘留氣體除去步驟、反應氣體供給步驟(第2氣體供給步驟)、殘留氣體除去步驟。
(原料氣體供給步驟) 打開閥314，往氣體供給管310流通原料氣體。原料氣體藉由MFC312受到流量調整，往處理室201內供給。與此同時，打開閥514，對氣體供給管510內流通非活性氣體即載體氣體。載體氣體藉由MFC512受到流量調整，和原料氣體一起被供給至處理室201內，從排氣管231被排氣。又，為了防止原料氣體往氣體供給管320，330的侵入(防止逆流)，打開閥524，534，往氣體供給管520，530內流通載體氣體。載體氣體透過氣體供給管520，530往處理室201供給，從排氣管231被排氣。
此時，適當調整APC閥243，將處理室201的壓力設為例如1～1000Pa，較佳為1～100Pa，更佳為10～50Pa的範圍內的壓力。另，本說明書中的「1～1000Pa」這樣的數值範圍的表記，意指下限值及上限值被包含於該範圍。故，例如所謂「1～1000Pa」意指「1Pa以上1000Pa以下」。針對其他的數值範圍亦同。
藉由MFC312控制的原料氣體的供給流量，例如設為10～2000sccm，較佳為50～1000sccm，更佳為100～500sccm的範圍內的流量。
藉由MFC512控制的載體氣體的供給流量，例如設為1～30slm的範圍內的流量。對晶圓200供給原料氣體的時間，例如設為1～60秒，較佳為1～20秒，更佳為2～15秒的範圍內。
加熱器207加熱使得晶圓200的溫度例如成為200～600℃，較佳為350℃～550℃，更佳為400～550℃的範圍內。
作為原料氣體，例如使用含有金屬元素即鋁(Al)作為規定元素之含金屬氣體，亦即含Al原料氣體(含Al原料；含Al氣體)。作為含Al原料氣體，例如能夠使用氯化鋁(AlCl 3)氣體等的鹵素系含Al氣體、或三甲基鋁((CH 3) 3Al；TMA)氣體等的有機系含Al氣體。
在前述的條件下往處理室201供給原料氣體，藉此在晶圓200的最表面上形成第1層。例如，當使用含Al氣體作為原料氣體的情形下，會形成含Al層作為第1層。含Al層，可以是含Al氣體或含Al氣體的一部分分解而成的吸附層(物理吸附層或化學吸附層)，也可以是Al堆積層(Al層)。
(殘留氣體除去步驟) 接著，關閉閥314，停止原料氣體的供給。此時，APC閥243設為保持開啟，藉由真空泵浦246將處理室201真空排氣，將處理室201中殘留的未反應或參與形成層之後的原料氣體從處理室201排除。閥514，524，534在開啟的狀態下維持載體氣體往處理室201的供給。
(反應氣體供給步驟) 除去處理室201的殘留氣體後，打開閥324，對氣體供給管320內流通反應氣體。反應氣體藉由MFC322受到流量調整，從氣體供給管320對處理室201內的晶圓200供給，從排氣管231被排氣。亦即晶圓200曝露於反應氣體。
此時，打開閥524，對氣體供給管520內流通載體氣體。載體氣體藉由MFC522受到流量調整，和反應氣體一起被供給至處理室201內，從排氣管231被排氣。此時，為了防止反應氣體往氣體供給管310，330內的侵入(防止逆流)，打開閥514，534，往氣體供給管510，530內流通載體氣體。載體氣體透過氣體供給管510，310、氣體供給管530，330供給至處理室201內，從排氣管231被排氣。
此時，適當調整APC閥243，將處理室201的壓力設為例如1～1000Pa的範圍內的壓力。藉由MFC322控制的反應氣體的供給流量，例如設為5～40slm，較佳為5～30slm，更佳為10～20slm範圍內的流量。對反應氣體供給晶圓200的時間，例如設為1～60秒的範圍內。其他的處理條件，訂為和前述的原料氣體供給步驟同樣的處理條件。
作為反應氣體，使用和原料氣體反應的氣體，例如氧化氣體。作為氧化氣體，能夠使用氧(O 2)氣體、臭氧(O 3)氣體、受電漿激發的O 2(O 2*)氣體、O 2氣體＋氫(H 2)氣體、水蒸氣(H 2O氣體)、過氧化氫(H 2O 2)氣體、一氧化二氮(N 2O)氣體、一氧化氮(NO)氣體、二氧化氮(NO 2)氣體、一氧化碳(CO)氣體、二氧化碳(CO 2)氣體等的含氧(O)氣體等。作為氧化氣體，能夠使用它們當中的1個以上。
此時對處理室201流通的氣體，僅有反應氣體及非活性氣體。反應氣體會和藉由原料氣體供給步驟而形成於晶圓200上的第1層的至少一部分反應。亦即，藉由原料氣體供給步驟而形成的作為第1層的含Al層會被氧化，而形成第2層即作為金屬氧化層的含Al與O的鋁氧化層(AlO層)。亦即含Al層被改質成AlO層。
(殘留氣體除去步驟) 接著，關閉閥324，停止反應氣體的供給。然後，藉由和原料氣體供給步驟後的殘留氣體除去步驟同樣的處理手續，將處理室201內殘留的未反應或是參與第2層的形成之後的反應氣體或反應副生成物從處理室201內排除。
將依序進行以上說明的原料氣體供給步驟、殘留氣體除去步驟、反應氣體供給步驟、殘留氣體除去步驟之循環予以進行事先決定好的次數(1次以上)。像這樣，藉由受到批次處理(複數個工程進行複數次)，便在晶圓200上形成膜。藉此，會在晶圓200上形成例如鋁氧化膜(AlO膜)作為含Al及O的膜。
此外，以上的成膜工程中，膜會附著(堆積)在原料氣體或反應氣體所接觸的處理室201內等(例如可能包含處理管203的內壁或歧管209的內壁等)。依此方式附著於處理室201內的膜，於其後的成膜工程中是造成微粒(異物)產生的因素，可能招致形成於晶圓200上的膜或元件的品質降低。因此，本實施形態中的半導體裝置的製造方法中，於後述的清潔工程中會除去附著於處理室201內的膜。另，附著於處理室內等的膜，除了和形成於晶圓200上的膜相同成分的膜以外，還可能包含成膜工程中生成的副生成物等。
另，所謂批次處理，為將依序進行原料氣體供給步驟、殘留氣體除去步驟、反應氣體供給步驟、殘留氣體除去步驟之循環予以進行事先決定好的次數，而使膜形成於晶圓200上之處理。又，藉由1批次，在晶圓200上形成膜。
(後排淨及大氣壓恢復) 從氣體供給管510，520，530的各者往處理室201內供給非活性氣體，從排氣管231排氣。非活性氣體作用成為排淨氣體，藉此處理室201內會藉由非活性氣體被排淨，處理室201內殘留的氣體或副生成物從處理室201內被除去(後排淨；after purge)。其後，處理室201內的環境被取代成非活性氣體(非活性氣體取代)，處理室201內的壓力被恢復成常壓(大氣壓恢復)。
(晶圓搬出) 其後，封帽219藉由晶舟升降機115而被下降，歧管209的下端被開口。然後，處理完畢的晶圓200在受到晶舟217支撐的狀態下，從處理管203的下端被搬出至處理管203的外部(晶舟卸載)。其後，處理完畢的晶圓200自晶舟217被取出(晶圓出料)。
(B)清潔工程 接著，說明將成膜工程中附著於處理室201內等的膜予以蝕刻的工程(清潔工程)。
(閘門所致之閉塞) 如圖1所示，在從處理室201內搬出晶舟217的狀態下，將歧管209的下端開口亦即開口藉由閘門81閉塞。在此狀態下，閘門81成為透過O型環82b，83b而將歧管209的開口閉塞的狀態。
(壓力調整及溫度調整) 處理室201內藉由真空泵浦246而被真空排氣以便成為期望的壓力(真空度)。此時，處理室201內的壓力藉由壓力感測器245而被測定，基於此測定出的壓力資訊而APC閥243受到反饋控制(壓力調整)。真空泵浦246至少在對於晶圓200的處理完成為止的期間會維持常時作動的狀態。此外，處理室201內藉由加熱器207被加熱以便成為期望的溫度。此時，基於溫度感測器263檢測出的溫度資訊而對於加熱器207的通電量受到反饋控制，以便處理室201內成為期望的溫度分布(溫度調整)。加熱器207所致之處理室201內的加熱，至少在蝕刻處理完成為止的期間會持續進行。
(蝕刻(清潔)工程) 執行將附著於處理室201內等的膜予以蝕刻而清潔處理室201內的步驟。
(蝕刻步驟) 打開閥334，對氣體供給管330內流通清潔氣體(蝕刻氣體)。清潔氣體藉由MFC332受到流量調整，從氣體供給管330對處理室201內供給，從排氣管231被排氣。與此同時，打開閥534，對氣體供給管530內流通非活性氣體。在氣體供給管530內流通的非活性氣體藉由MFC532受到流量調整，和清潔氣體一起被供給至處理室201內，從排氣管231被排氣。另，此時，為了防止清潔氣體往氣體供給管310，320內的侵入，打開閥514，524，對氣體供給管510，520內流通非活性氣體。非活性氣體透過氣體供給管310，320對處理室201內供給，從排氣管231被排氣。
作為清潔氣體，例如能夠使用四氯化矽(SiCl 4)、氯化氫(HCl)、氯(Cl 2)、氟(F 2)、氟化氫(HF)、四氟化矽(SiF 4)、三氟化氮(NF 3)、三氟化氯(ClF 3)、三溴化硼(BBr 3)、四溴化矽(SiBr 4)及溴(Br 2)等的含鹵素氣體。作為清潔氣體，能夠使用它們當中的1個以上。本揭示中，當使用和金屬材料反應的清潔氣體的情形下，能夠抑制閘門81的表面的腐蝕或變質產生。
藉由清潔氣體的供給，附著於處理室201內等的膜的至少一部分和清潔氣體會反應，而從處理室201被除去。例如當使用SiCl 4氣體作為清潔氣體的情形下，藉由SiCl 4氣體的供給，附著於處理室201內的AlO膜的至少一部分和SiCl 4氣體會反應，而從處理室201被除去。
此時，藉由控制器121控制加熱器207，將處理室201內加熱至例如200～800℃，較佳為400～650℃的範圍內的規定溫度，使清潔氣體活化。此時，關閉APC閥243，或實質地關閉至不對處理造成影響的程度，而將清潔氣體侷限在處理室201內。藉由侷限清潔氣體，能夠減少上述的反應延遲所造成的對蝕刻的影響。然後，將處理室201內的壓力維持在第1壓力，即例如1～40000Pa，較佳為10000～30000Pa，更佳為20000～30000Pa的範圍內的規定壓力。藉由MFC332控制的清潔氣體的供給流量，例如設為1～10slm，較佳為3～8slm的範圍內的流量。對處理室201供給清潔氣體的時間，例如設為60～600秒間的範圍內的時間。
此時，打開閥544，對氣體供給管540內流通非活性氣體。非活性氣體藉由MFC542受到流量調整，從氣體供給管540對內部空間S內供給。對內部空間S內供給的非活性氣體，會因處理室201內的壓力與內部空間S內的壓力差，而透過第1密封部605流出至反應容器內。流出至反應容器內的非活性氣體，從排氣管231被排氣。
亦即，在藉由閘門81而歧管209的開口被閉塞的狀態下，對形成於閘門81和板600各自彼此相向的面之間的內部空間S供給非活性氣體。換言之，在對內部空間S供給非活性氣體的狀態下，對處理室201內供給清潔氣體。
也就是說，藉由控制器121控制清潔氣體供給系統及非活性氣體供給系統700，一面從清潔氣體供給系統對處理室201內供給清潔氣體，一面從非活性氣體供給系統700對內部空間S內供給非活性氣體。
此時，藉由控制器121控制非活性氣體供給系統700，基於藉由壓力感測器612檢測出的壓力，控制使得內部空間S內的壓力成為會讓被供給至內部空間S內的非活性氣體透過O型環605b流出至處理室201內之壓力。亦即，藉由控制器121控制清潔氣體供給系統、非活性氣體供給系統700及排氣系統，控制使得內部空間S內的壓力比正在被供給清潔氣體的處理室201內的壓力還高。具體而言，藉由控制器121控制清潔氣體供給系統、非活性氣體供給系統700及排氣系統，使得內部空間S內的壓力比正在被供給清潔氣體的處理室201內的壓力還高例如100Torr以上。
這裡，內部空間S內的壓力愈高愈能抑制清潔氣體滲入內部空間S而較佳，但若將內部空間S內的壓力相較於處理室201內的壓力設為過高，則可能有導致板600破損的情形。具體而言，當內部空間S內的壓力與處理室201內的壓力之差即內外差壓未滿100Torr的情形下，可能有無法防止清潔氣體往內部空間S內的侵入的情形。另一方面，當內外差壓過大的情形下，依板600的機械強度而定，可能有導致板600破損的可能性。是故，控制清潔氣體供給系統、非活性氣體供給系統700及排氣系統，使得內部空間S的壓力成為未滿因內外差壓而導致板600破損的壓力。例如，當板600由厚度50mm以下的石英板所構成的情形下，為避免板600的破損，內外差壓較佳是設為例如200Torr以下。此時，O型環605b的線徑比O型環82b，83b的線徑還小，O型環605b的潰縮率比O型環82b，83b的潰縮率還小，因此被供給至內部空間S的非活性氣體不會被阻斷流通，而會在反應容器內流通。依此方式，設計成使得非活性氣體從內部空間S流出，藉此便能抑制清潔氣體侵入內部空間S內。另，內部空間S內的壓力較佳是依板600的材質或厚度而選擇。
(殘留氣體除去步驟) 將清潔氣體供給至處理室201規定時間之後，關閉閥334，停止清潔氣體的供給。當關閉著APC閥243或實質地關閉在不對處理造成影響的程度的情形下，打開APC閥243。然後，藉由和上述的成膜工程時的殘留氣體除去步驟同樣的處理手續，將處理室201內殘留的未反應或是已參與膜的除去之後的清潔氣體從處理室201內排除。此時，持續進行來自非活性氣體供給系統700的非活性氣體的供給。
(實施規定次數) 將依序進行上述的步驟之循環予以進行1次以上(規定次數(m次))，藉此除去附著於處理室201內的膜。上述的循環較佳為反覆複數次。
按照本揭示，能夠防止清潔氣體接觸閘門的表面，而抑制閘門表面的腐蝕或變質產生。此外，可對可動的閘門81供給非活性氣體，能夠抑制金屬製的閘門的腐蝕。
(3)變形例 接著運用圖8說明閘門81的變形例。本變形例中，著重說明和上述的態樣相異的部分。
在閘門91與下側凸緣部209a之間，在閘門91和下側凸緣部209a抵接的狀態且開口藉由閘門91而被閉塞的狀態下，設置使環狀溝84和反應容器內的空間連通之間隙705。也就是說本變形例中，在閘門91的環狀溝84的外周側設有O型環82b，但在環狀溝84的內周側未設有O型環。亦即，構成為不將環狀溝84的內周側密封，而是透過間隙705讓非活性氣體往反應容器內(亦即處理管203內及歧管209內)供給。藉此，從氣體供給管540供給的非活性氣體，會透過第2氣體供給口703、環狀溝84、氣體導入口702、氣體流路609而從第1氣體供給口604往內部空間S供給，且會透過第2氣體供給口703、環狀溝84、間隙705供給至處理室201內。藉此，會形成從和下側凸緣部209a的抵接面往反應容器內之非活性氣體的氣流，能夠抑制清潔氣體往抵接面的侵入，而能夠抑制金屬製的閘門91接觸清潔氣體。
此外，板600，在開口藉由閘門91而被閉塞的狀態下，設置成板600的外周端位於歧管209的內周並且從歧管209的中心觀看比開口端的內周還外側。藉此，藉由從和下側凸緣部209a的抵接面往反應容器內之非活性氣體的氣流，會減低清潔氣體從反應容器內繞往板600的外周端，而能夠抑制在比板600的外周端還外側露出的閘門91表面接觸清潔氣體。
接著運用圖9(A)～圖9(D)說明板600的變形例。
本變形例中的板800，具有圓形狀的上面部800a、及在上面部800a的周圍接續設置的側面部800b。藉由上面部800a、側面部800b及閘門81，形成(劃界)內部空間S。在側面部800b，形成有在內部空間S與反應容器內(亦即處理管203內及歧管209內)的空間之間連通的貫通孔800c。亦即，貫通孔800c構成為使被供給至內部空間S的非活性氣體流通至處理室201內。如圖9(C)所示，貫通孔800c形成為圓形狀，構成為將內部空間S與處理室201內連通。像這樣，可透過貫通孔800c將內部空間S內的非活性氣體流通至處理爐內。
此外，板800的外周端亦即板800的側面部800b，透過保持構件802而藉由固定構件804被固定。藉此，板800會在形成內部空間S的狀態下被固定於閘門81。
此外，讓內部空間S與爐內連通的貫通孔800c，不限於如圖9(C)所示般的圓形狀，亦可如圖9(D)中示意成貫通孔900c般，為下部被切除的方形狀。此外，貫通孔不限於1個，亦可在側面部800b設置複數個。藉此，除了非活性氣體透過上述的O型環605b的流通之外，或者不需要使非活性氣體透過O型環605b流通，便能進行內部空間S內的壓力調整。
上述的態樣中，利用在閘門81的上面設置將閘門81與板600之間密封的第1密封部605的情形進行了說明，惟本揭示不限定於此，亦可將第1密封部605設置在板600的和閘門81之相向面。亦即，亦可在板600的和閘門81相向之側的面形成鳩尾槽605a，而在鳩尾槽605a內設置O型環605b。也就是說，O型環605b亦可沿著板600的外周，遍及板600的全周而設置。
此外，供O型環605b設置的溝不限於鳩尾槽605a，亦可為方型溝或L型溝等其他形狀的溝。
此外，上述的態樣中，利用在閘門81的和下側凸緣部209a之抵接面設置第2密封部82及第3密封部83的情形進行了說明，惟本揭示不限定於此，亦可在歧管209的下側凸緣部209a的和閘門81之抵接面設置第2密封部82及第3密封部83。
此外，上述的態樣中，利用在閘門81的和下側凸緣部209a之抵接面設置環狀溝84的情形進行了說明，惟本揭示不限定於此，亦可在歧管209的下側凸緣部209a的和閘門81之抵接面設置環狀溝84。
此外，上述的態樣中，利用在閘門81的面向內部空間S之面的略中央設置連通至內部空間S的第1氣體供給口604的情形進行了說明，惟本揭示不限定於此。第1氣體供給口604不限於閘門81的略中央，只要設置於連通至閘門81與板600與O型環605b之間的內部空間S的位置的任一處即可。此外，第1氣體供給口604不限於1個，亦可設置複數個。
此外，上述的態樣中，利用在閘門81的內部具備閘門81及將閘門81的周邊冷卻的冷媒流路611的情形進行了說明，惟本揭示不限定於此，亦可設計成在閘門81的下面設置供冷媒流動的配管，而從閘門81的下面將閘門81及閘門81的周邊冷卻。
此外，上述的態樣中，舉例以使用由第1非金屬材料即石英或SiC所構成者作為板600的情形進行了說明，惟本揭示不限定於此，只要使用由至少表面藉由第1非金屬材料塗布的金屬構件所構成者作為板600即可。使用至少將表面藉由第1非金屬材料塗布而成者，藉此會提高板600的機械強度，同時能夠抑制清潔氣體所致之腐蝕。作為板，例如能夠使用藉由第1非金屬材料即矽(Si)熱噴塗、氧化釔(Y 2O 3)、氮化鋁(AlN)塗布的金屬構件。
此外，上述的態樣中，以在晶圓200上使AlO膜形成，而使用清潔氣體蝕刻(除去)堆積於爐內的AlO膜的例子進行了說明，惟本揭示中膜種類無特別限定。此外，原料氣體、反應氣體等在成膜工程中使用的氣體種類亦無特別限定。
此外，上述的態樣中，以在運用清潔氣體的清潔工程中活用閘門81或其周邊構造的例子進行了說明。惟，本揭示不限定於運用清潔氣體的清潔工程，亦能夠在運用和金屬材料具有反應性的氣體的工程中活用該構造。即使在該情形下，仍能得到防止反應性氣體接觸含有金屬材料的蓋的表面，而抑制蓋表面的腐蝕或變質產生之效果。
形成該些各種薄膜所使用的處理配方(記載著處理手續或處理條件等的程式)，較佳是根據基板處理、清潔處理等的內容(所形成的薄膜的膜種類、組成比、膜質、膜厚、處理手續、處理條件等)而分別個別地準備(準備複數種)。又，較佳是在開始基板處理、清潔處理等時，根據基板處理、清潔處理等的內容而從複數個處理配方、清潔配方等當中適宜選擇適當的處理配方、清潔配方等。具體而言，較佳是將根據基板處理、清潔處理等的內容而個別地準備的複數個處理配方、清潔配方等透過電氣通訊線路或記錄有該處理配方、清潔配方等的記錄媒體(外部記憶裝置123)而事先存儲(安裝)於基板處理裝置所具備的記憶裝置121c內。然後，較佳是在開始基板處理時，基板處理裝置所具備的CPU121a從記憶裝置121c內存儲的複數個處理配方、清潔配方等當中根據基板處理的內容而適宜選擇適當的處理配方、清潔配方等。藉由像這樣構成，便能夠藉由1台的基板處理裝置而汎用性且重現性良好地形成各式各樣的膜種類、組成比、膜質、膜厚的薄膜。此外，能夠減低操作者的操作負擔(處理手續或處理條件等的輸入負擔等)，避免操作失誤，同時能夠迅速地開始基板處理。
此外，本揭示例如亦能夠藉由變更既有的基板處理裝置的處理配方、清潔配方等而實現。當變更處理配方、清潔配方等的情形下，亦可將本揭示之處理配方、清潔配方等透過電氣通訊線路或記錄著該處理配方、清潔配方等的記錄媒體而安裝於既有的基板處理裝置，或者操作既有的基板處理裝置的輸出入裝置而將該處理配方、清潔配方等本身變更成本揭示之處理配方、清潔配方等。
以上已具體地說明了本揭示的一態樣及變形例。然而，本揭示不限定於上述的態樣及變形例，在不脫離其要旨的範圍內可做種種變更。
10:基板處理裝置 81,91:閘門(蓋) 121:控制器(控制部) 200:晶圓(基板) 201:處理室 203:處理管 209:歧管 600,800:板(保護構件)
[圖1]本揭示的一態樣之基板處理裝置中，示意在從反應容器內搬出基板支撐具的狀態下藉由蓋將反應容器閉塞的狀態(清潔工程時)的縱截面圖。 [圖2]示意在將裝填著基板的基板支撐具搬入反應容器內的狀態下藉由封帽將反應容器閉塞的狀態(成膜工程時)的縱截面圖。 [圖3]示意圖1當中的蓋周邊的縱截面圖。 [圖4]示意反應容器的開口端與蓋之抵接面周邊的縱截面圖。 [圖5]示意將反應容器的開口閉塞的蓋的縱截面圖。 [圖6]示意設於蓋的上面的保護構件的圖。 [圖7]本揭示的一態樣之基板處理裝置的控制器的概略構成圖，為以方塊圖示意控制器的控制系統的圖。 [圖8]示意蓋的變形例的縱截面圖。 [圖9]圖9(A)為示意保護構件的變形例的圖，圖9(B)為示意圖9(A)當中的保護構件的端部周邊的圖，圖9(C)為從周方向觀看圖9(B)周邊的圖，圖9(D)為示意圖9(A)～圖9(C)的變形例的圖。
10:基板處理裝置
11:框體
12:加熱器基座
70:閘門裝置
81:閘門
115:晶舟升降機
121:控制器(控制部)
200:晶圓(基板)
201:處理室
202:處理爐
203:處理管
204:外管
205:內管
206:筒狀空間
207:加熱器
209:歧管
217:晶舟
218:斷熱板托座
219:封帽
231:排氣管
243:APC閥
245:壓力感測器
246:真空泵浦
255:旋轉軸
267:旋轉機構
310,320,330,510,520,530,540:氣體供給管
312,322,332,512,522,532,542:質量流量控制器(MFC：Mass Flow Controller)
314,324,334,514,524,534,544:閥
612:壓力感測器
700:非活性氣體供給系統

Claims (21)

  1. 一種基板處理裝置，具備： 反應容器，處理基板； 清潔氣體供給系統，構成為對前述反應容器內供給清潔氣體； 蓋，由金屬材料所構成，構成為可將前述反應容器的開口閉塞， 保護構件，至少表面由第1非金屬材料所構成，設於前述蓋的面向前述反應容器的內側之側的面上； 內部空間，形成於前述蓋和前述保護構件各自彼此相向的面之間；及 非活性氣體供給系統，構成為在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下，對前述內部空間供給非活性氣體。
  2. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中，前述蓋及前述保護構件的至少其中一者，具備：第1密封部，藉由第1密封構件將前述蓋與前述保護構件之間密封， 前述內部空間，由被前述蓋和前述保護構件各自彼此相向的面以及前述第1密封部所包圍的空間所構成。
  3. 如請求項2記載之基板處理裝置，其中， 前述第1密封部，沿著前述保護構件的外周，遍及前述蓋及前述保護構件的至少其中一者的全周而設置。
  4. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中， 前述保護構件，在其外周端具有將前述內部空間與前述反應容器內的空間之間連通的1或複數個貫通孔。
  5. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中， 前述非活性氣體供給系統， 構成為透過設置於前述蓋的面向前述內部空間的面之第1氣體供給口，將前述非活性氣體供給至前述內部空間。
  6. 如請求項5記載之基板處理裝置，其中， 前述蓋，具備：氣體導入口，設置於面向和前述反應容器的開口端之抵接面的位置；及氣體流路，以前述氣體導入口和前述第1氣體供給口連通之方式連接； 前述反應容器，具備：第2氣體供給口，設置於面向和前述蓋之前述抵接面的位置， 前述第2氣體供給口及前述氣體導入口，在前述反應容器的前述開口被閉塞的狀態下，配置成使得前述第2氣體供給口和前述氣體導入口連通。
  7. 如請求項6記載之基板處理裝置，其中， 前述蓋及前述開口端的至少其中一者，具備：溝，沿著面向前述抵接面的前述蓋的外周而設置， 前述第2氣體供給口，在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下，透過前述溝連接至前述氣體導入口。
  8. 如請求項7記載之基板處理裝置，其中， 前述蓋及前述開口端的至少其中一者，具備：第2密封部，沿著前述蓋的外周而設置，在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下藉由第2密封構件將前述抵接面之間密封， 前述溝，從前述反應容器的中心觀看設置於比前述第2密封部還內側。
  9. 如請求項8記載之基板處理裝置，其中， 在前述蓋部與前述反應容器的前述開口端之間，設置：間隙，在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下使前述溝和前述反應容器內的空間連通。
  10. 如請求項9記載之基板處理裝置，其中， 前述保護構件設置成，在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下，從前述反應容器的中心觀看，前述保護構件的外周端位於比前述開口端的內周還外側。
  11. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中， 前述反應容器的前述開口端，由歧管所構成。
  12. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中， 前述保護構件，藉由螺絲及螺栓的至少其中一者而被固定於前述蓋。
  13. 如請求項12記載之基板處理裝置，其中， 前述螺絲藉由第2非金屬材料形成。
  14. 如請求項1～13中任一項記載之基板處理裝置，其中， 更具備：控制部，構成為可控制前述清潔氣體供給系統及前述非活性氣體供給系統，以便一面從前述清潔氣體供給系統對前述反應容器內供給前述清潔氣體，一面從前述非活性氣體供給系統將前述非活性氣體供給至前述內部空間內。
  15. 如請求項14記載之基板處理裝置，其中， 更具備：排氣系統，將前述反應容器內排氣， 前述控制部，構成為可控制前述清潔氣體供給系統、前述非活性氣體供給系統及前述排氣系統，使得前述內部空間內的壓力比正在被供給前述清潔氣體的前述反應容器內的壓力還高。
  16. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中， 更具備：冷媒流路，設置於前述蓋的內部或下面。
  17. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中， 前述保護構件，由石英及碳化矽的至少其中一者所構成。
  18. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中， 前述保護構件，由表面藉由前述第1非金屬材料塗布的金屬構件所構成。
  19. 一種清潔方法，具有： 以由金屬材料所構成的蓋將處理基板的反應容器的開口閉塞之工程；及 在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下，對形成於前述蓋和保護構件各自彼此相向的面之間的內部空間供給非活性氣體之工程，其中該保護構件設置於前述蓋的面向前述反應容器的內側之側的面上，至少表面由第1非金屬材料所構成；及 在對前述內部空間供給前述非活性氣體的狀態下，對前述反應容器內供給清潔氣體之工程。
  20. 一種半導體裝置的製造方法，具有： 對收容有基板的反應容器內供給成膜氣體，藉此在前述基板上形成膜之工程；及 將形成有前述膜的前述基板從前述反應容器內搬出之工程；及 在前述基板從前述反應容器內被搬出之後，進行如請求項19記載之清潔方法之工程。
  21. 一種程式，係藉由電腦令基板處理裝置執行： 以由金屬材料所構成的蓋將處理基板的反應容器的開口閉塞之手續；及 在前述開口藉由前述蓋而被閉塞的狀態下，對形成於前述蓋和保護構件各自彼此相向的面之間的內部空間供給非活性氣體之手續，其中該保護構件設置於前述蓋的面向前述反應容器的內側之側的面上，至少表面由第1非金屬材料所構成；及 在對前述內部空間供給前述非活性氣體的狀態下，對前述反應容器內供給清潔氣體之手續。
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