半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序与流程

1.本公开文本涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序。


背景技术：

2.作为半导体器件的制造工序的一个工序，有时重复进行下述工序：向收容有衬底的处理容器内供给处理气体而对衬底进行处理的工序；和，向未收容衬底的处理容器内供给清洁气体而对处理容器内进行清洁的工序(例如参见专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2002-222805号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.本公开文本的目的在于提高形成在衬底上的膜的特性。
8.用于解决课题的手段
9.根据本公开文本的一个方式，提供下述技术，其包括重复进行下述(a)和(b)的工序：
10.(a)执行工艺制程的工序，所述工艺制程中，向收容有衬底的经加热的状态的处理容器内供给处理气体，并对上述衬底进行处理；
11.(b)执行清洁制程的工序，所述清洁制程中，向未收容上述衬底的经加热的状态的上述处理容器内供给清洁气体，并对上述处理容器内进行清洁，
12.将(b)结束后至开始(a)的时间设为(a)结束后至开始(b)的时间以下。
13.发明的效果
14.根据本公开文本，能够提高形成在衬底上的膜的特性。
附图说明
15.图1为本公开文本的一个方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，并且为以纵向剖视图示出处理炉部分的图。
16.图2为本公开文本的一个方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，并且为以图1的a-a线剖视图示出处理炉部分的图。
17.图3为本公开文本的一个方式中优选使用的衬底处理装置的控制器的概略构成图，并且是以框图示出控制器的控制系统的图。
18.图4的(a)为示意性地示出本公开文本的一个方式中的衬底处理顺序的图，图4的(b)为示意性地示出参考例中的衬底处理顺序的图。
具体实施方式
19.《本公开文本的一个方式》
20.以下，针对本公开文本的一个方式，主要使用图1～图4的(a)进行说明。
21.(1)衬底处理装置的构成
22.如图1所示，处理炉202具有作为加热机构(温度调节部)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过支承于保持板而被垂直组装。加热器207也作为利用热使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥功能。
23.在加热器207的内侧，与加热器207呈同心圆状地配设有反应管203。反应管203由例如石英(sio2)或碳化硅(sic)等耐热性材料构成，并形成为上端闭塞且下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方，以与反应管203呈同心圆状地配设有歧管209。歧管209由例如不锈钢(sus)等金属材料构成，并形成为上端及下端开口的圆筒形状。歧管209的上端部以与反应管203的下端部卡合并支承反应管203的方式构成。在歧管209与反应管203之间，设置有作为密封部件的o型圈220a。反应管203与加热器207同样地被垂直组装。主要由反应管203和歧管209构成处理容器(反应容器)。在处理容器的筒中空部形成有处理室201。处理室201构成为能够收容作为衬底的晶片200。在该处理室201内，进行对晶片200的处理。
24.在处理室201内，以贯穿歧管209的侧壁的方式分别设置有作为第1供给部、第2供给部的喷嘴249a、249b。也将喷嘴249a、249b分别称为第1喷嘴、第2喷嘴。喷嘴249a、249b各自由石英或sic等作为耐热性材料的非金属材料构成。喷嘴249a、249b各自构成为多种气体的供给中使用的共用喷嘴。
25.在喷嘴249a、249b上，分别连接有作为第1配管、第2配管的气体供给管232a、232b。气体供给管232a、232b各自构成为多种气体的供给中使用的共用配管。在气体供给管232a、232b上，从气体流的上游侧起依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(mfc)241a、241b及作为开闭阀的阀243a、243b。在气体供给管232a的较阀243a更靠下游侧，连接有气体供给管232c、232d。在气体供给管232c、232d上，从气体流的上游侧起依次分别设置有mfc241c、241d、阀243c、243d。在气体供给管232b的较阀243b更靠下游侧，连接有气体供给管232e。在气体供给管232e上，从气体流的上游侧起依次设置有mfc241e、阀243e。气体供给管232a～232e由例如sus等金属材料构成。
26.如图2所示，喷嘴249a、249b以从反应管203的内壁的下部沿着上部、朝向晶片200的排列方向上方竖立的方式，分别设置于反应管203的内壁与晶片200之间的俯视下呈圆环状的空间。即，在排列有晶片200的晶片排列区域的侧方的、水平包围晶片排列区域的区域中，以沿着晶片排列区域的方式分别设置有喷嘴249a、249b。在喷嘴249a、249b的侧面，分别设置有供给气体的气体供给孔250a、250b。气体供给孔250a、250b分别以在俯视时朝向晶片200的中心的方式打开开口，能够朝向晶片200供给气体。气体供给孔250a、250b在反应管203的遍及由下部至上部的范围内设置有多个。
27.从气体供给管232a，通过mfc241a、阀243a、喷嘴249a向处理室201内供给例如含有硅(si)(其为构成形成于晶片200上的膜的主元素)的硅烷系气体作为处理气体(原料气体)。所谓原料气体，是指气体状态的原料，例如，通过使常温常压下为液体状态的原料气化而得到的气体、常温常压下为气体状态的原料等。作为硅烷系气体，例如，可以使用作为氢化硅气体的单硅烷(sih4，简称：ms)气体。
28.从气体供给管232b，通过mfc241b、阀243b、喷嘴249b向处理室201内供给例如含有杂质(掺杂剂)的气体作为掺杂剂气体。作为掺杂剂气体，可以使用含有iii族元素(第13族元素)及v族元素(第15族元素)中的任一元素的气体，例如为含有磷(p)作为v族元素的气体的膦(ph3，简称：ph)气体。
29.从气体供给管232c，通过mfc241c、阀243c、气体供给管232a、喷嘴249a向处理室201内供给例如含卤素气体作为清洁气体。卤素包括氯(cl)、氟(f)、溴(br)、碘(i)等。作为含卤素气体，例如，可以使用作为含f气体的氟(f2)气体。
30.从气体供给管232d、232e，分别经由mfc241d、241e、阀243d、243e、气体供给管232a、232b、喷嘴249a、249b向处理室201内供给例如氮(n2)气体作为非活性气体。n2气体作为吹扫气体、载气、稀释气体等发挥作用。
31.主要由气体供给管232a、mfc241a、阀243a构成处理气体供给系统(原料气体供给系统)。主要由气体供给管232b、mfc241b、阀243b构成掺杂剂气体供给系统。可以考虑将掺杂剂气体供给系统包含在处理气体供给系统中。由气体供给管232c、mfc241c、阀243c构成清洁气体供给系统。主要由气体供给管232d、232e、mfc241d、241e、阀243d、243e构成非活性气体供给系统。
32.上述的各种供给系统中的任意或所有供给系统可以构成为阀243a～243e、mfc241a～241e等集成而得的集成型供给系统248。集成型供给系统248以与气体供给管232a～232e的各自连接，并利用后述的控制器121来控制向气体供给管232a～232e内的各种气体的供给动作、即阀243a～243e的开闭动作、利用mfc241a～241e的流量调节动作等的方式构成。集成型供给系统248构成为一体型或者分离型的集成单元，以能够相对于气体供给管232a～232e等而言以集成单元单位进行拆装，并能够以集成单元单位进行集成型供给系统248的维护、更换、增设等的方式构成。
33.在反应管203的侧壁下方，设置有将处理室201内的气氛排气的排气口231a。排气口231a也可以从反应管203的侧壁的下部沿着上部、即沿着晶片排列区域设置。在排气口231a上连接有排气管231。排气管231由例如sus等金属材料构成。在排气管231上，经由作为检测处理室201内的压力的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245及作为压力调节器(压力调节部)的apc(auto pressure controller，自动压力控制器)阀244，连接有作为真空排气装置的真空泵246。apc阀244是以下述方式构成的阀：通过在使真空泵246工作的状态下对阀进行开闭，从而能够进行处理室201内的真空排气及真空排气停止，进而通过在使真空泵246工作的状态下，基于由压力传感器245检测到的压力信息来调节阀开度，从而能够调节处理室201内的压力。主要由排气管231、apc阀244、压力传感器245构成排气系统。也可考虑将真空泵246包括在排气系统内。
34.在歧管209的下方，设置有能够将歧管209的下端开口气密地闭塞的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219由例如sus等金属材料构成，形成为圆盘状。在密封盖219的上表面，设置有与歧管209的下端抵接的作为密封部件的o型圈220b。在密封盖219的下方，设置有使后述晶舟217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255由例如sus等金属材料构成，贯穿密封盖219而连接于晶舟217。旋转机构267以通过使晶舟217旋转来使晶片200旋转的方式构成。密封盖219以下述方式构成：利用设置于反应管203的外部的作为升降机构的晶舟升降机115而沿垂直方向进行升降。晶舟升降机115构成为通过使密封盖219升降而将
晶片200向处理室201内搬入及向处理室201外搬出(搬送)的搬送系统(搬送机构)。
35.在歧管209的下方，设置有作为炉口盖体的闸门219s，其能够在使密封盖219下降、将晶舟217从处理室201内搬出的状态下，将歧管209的下端开口气密地闭塞。闸门219s由例如sus等金属材料构成，形成为圆盘状。在闸门219s的上表面，设置有与歧管209的下端抵接的作为密封部件的o型圈220c。闸门219s的开闭动作(升降动作、转动动作等)由闸门开闭机构115s控制。
36.作为衬底支承件的晶舟217以下述方式构成：将多张(例如25～200张)晶片200以水平姿态且彼此中心对齐的状态沿垂直方向排列，而呈多层地支承所述晶片200，即，使多张晶片200隔开间隔地排列。晶舟217由例如石英、sic等耐热性材料构成。在晶舟217的下部，呈多层地支承有由例如石英、sic等耐热性材料构成的隔热板218。
37.在反应管203内，设置有作为温度检测器的温度传感器263。通过基于由温度传感器263检测到的温度信息来调节向加热器207的通电情况，从而使处理室201内的温度成为所期望的温度分布。温度传感器263沿着反应管203的内壁设置。
38.如图3所示，作为控制部(控制手段)的控制器121以具备cpu(central processing unit，中央处理单元)121a、ram(random access memory，随机存储器)121b、存储装置121c、i/o端口121d的计算机的形式构成。ram121b、存储装置121c、i/o端口121d以能够经由内部总线121e与cpu121a进行数据交换的方式构成。在控制器121上，连接有以例如触摸面板等形式构成的输入输出装置122。
39.存储装置121c由例如闪存、hdd(hard disk drive，硬盘驱动器)等构成。在存储装置121c内，以可读取的方式保存有控制衬底处理装置的动作的控制程序、记载有后述的成膜的步骤、条件等的工艺制程、记载有后述的清洁的步骤、条件等的清洁制程等。工艺制程是以能够使控制器121执行后述的成膜中的各步骤、并得到规定结果的方式组合而成的，并作为程序发挥功能。清洁制程是以能够使控制器121执行后述的清洁中的各步骤、并得到规定结果的方式组合而成的，作为程序发挥功能。以下，也将工艺制程、清洁制程、控制程序等总称地简称为程序。另外，也将工艺制程、清洁制程简称为制程。在本说明书中使用“程序”这样的用语的情况下，存在仅单独包含制程的情况、仅单独包含控制程序的情况、或者包含这两者的情况。ram121b构成为存储区域(工作区)，该存储区域暂时保持由cpu121a读取的程序、数据等。
40.i/o端口121d与上述的mfc241a～241e、阀243a～243e、压力传感器245、apc阀244、真空泵246、温度传感器263、加热器207、旋转机构267、晶舟升降机115、闸门开闭机构115s等连接。
41.cpu121a以下述方式构成：可从存储装置121c读取并执行控制程序，并且根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等而从存储装置121c读取制程。cpu121a以下述方式构成：能够以按照读取到的制程的内容，对利用mfc241a～241e进行的各种气体的流量调节动作、阀243a～243e的开闭动作、apc阀244的开闭动作及基于压力传感器245而利用apc阀244进行的压力调节动作、真空泵246的起动及停止、基于温度传感器263的加热器207的温度调节动作、利用旋转机构267进行的晶舟217的旋转及旋转速度调节动作、利用晶舟升降机115进行的晶舟217的升降动作、利用闸门开闭机构115s进行的闸门219s的开闭动作等进行控制。
42.控制器121可以通过将保存在外部存储装置123中的上述程序安装到计算机中而构成。外部存储装置123包含例如hdd等磁盘、cd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器等半导体存储器等。存储装置121c、外部存储装置123构成为计算机可读取的记录介质。以下，也将它们统称地简称为记录介质。在本说明书中使用记录介质这一用语的情况下，存在仅单独包含存储装置121c的情况、仅单独包含外部存储装置123的情况、或者包含这两者的情况。需要说明的是，向计算机提供程序也可以不使用外部存储装置123，而使用互联网、专用线路等通信手段来进行。
43.(2)衬底处理工序
44.针对使用上述的衬底处理装置进行下述衬底处理顺序例作为半导体器件的制造工序的一个工序来进行说明，所述衬底处理顺序例重复进行下述工序：向收容有作为衬底的晶片200的处理容器内供给处理气体、对晶片200进行处理的工序；和，向未收容晶片200的处理容器内供给清洁气体、对处理容器内进行清洁的工序。在以下的说明中，构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。
45.如图4的(a)所示，在本方式中的衬底处理顺序中，具有重复进行下述步骤的工序：
46.步骤a(depo)，其执行向收容有晶片200的经加热的状态的处理容器内供给ms气体作为处理气体、对晶片200进行处理的工艺制程；和
47.步骤b(cln)，其执行向未收容晶片200的经加热的状态的处理容器内供给f2气体作为清洁气体、对处理容器内进行清洁的清洁制程，
48.将步骤b结束后至开始步骤a的时间t2设为步骤a结束后至开始步骤b的时间t1以下。
49.需要说明的是，在步骤b中，进行下述步骤：
50.向设定为第1温度的处理容器内供给f2气体作为清洁气体的步骤；
51.使处理容器内从第1温度升温至第2温度的步骤；
52.将处理容器内于第2温度保持规定时间的步骤；和，
53.使处理容器内从第2温度降温至步骤a中的处理温度的步骤。
54.在本说明书中使用“晶片”这一用语的情况下，存在表示晶片本身的情况、表示晶片与在其表面形成的规定的层、膜的层叠体的情况。在本说明书中使用“晶片的表面”这一用语的情况下，存在表示晶片本身的表面的情况、表示在晶片上形成的规定的层等的表面的情况。在本说明书中记载“在晶片上形成规定的层”的情况下，存在表示在晶片本身的表面上直接形成规定的层的情况、表示在晶片上形成的层等之上形成规定的层的情况。在本说明书中使用“衬底”这一用语的情况也与使用“晶片”这一用语的情况含义相同。
55.〔步骤a〕
56.首先，对执行处理晶片200的工艺制程的步骤a(depo)进行说明。
57.(晶片填充、晶舟加载)
58.在将多张晶片200装填(晶片填充)到晶舟217上后，利用闸门开闭机构115s使闸门219s移动，从而使歧管209的下端开口开放(闸门打开)。然后，如图1所示，支承有多张晶片200的晶舟217被晶舟升降机115抬起并搬入处理室201内(晶舟加载)。在该状态下，密封盖219处于借助o型圈220b而将歧管209的下端密封的状态。
59.(压力调节及温度调节)
60.在晶舟217向处理室201内的搬入结束后，利用真空泵246进行真空排气(减压排气)，以使得处理室201内(即晶片200存在的空间)成为所期望的压力(真空度)。此时，利用压力传感器245测定处理室201内的压力，基于该测定到的压力信息对apc阀244进行反馈控制(压力调节)。另外，以处理室201内的晶片200成为所期望的温度的方式，利用加热器207进行加热。此时，以处理室201内成为所期望的温度分布的方式，基于温度传感器263检测到的温度信息来对向加热器207的通电情况进行反馈控制(温度调节)。另外，开始利用旋转机构267进行的晶舟217及晶片200的旋转。对于真空泵246的运转、晶片200的加热及旋转而言，均至少在针对晶片200的处理结束之前的期间持续进行。
61.(成膜)
62.在处理室201内的压力调节及温度调节结束后，向处理室201内的晶片200供给ms气体及ph气体。
63.具体而言，将阀243a打开，向气体供给管232a内流入ms气体。ms气体由mfc241a进行流量调节，经由喷嘴249a供给至处理室201内，并从排气口231a排气。另外，此时，将阀243b打开，向气体供给管232b内流入ph气体。ph气体由mfc241b进行流量调节，经由喷嘴249b供给至处理室201内，并从排气口231a排气。此时，向晶片200一起且同时地供给ms气体和ph气体(ms气体 ph气体供给)。另外，此时，可以将阀243d、243e打开，经由喷嘴249a、249b中的各自向处理室201内供给n2气体。
64.作为本步骤中的处理条件，可例示出：
65.ms气体供给流量：0.001～10slm
66.ph气体供给流量：0.0001～2slm
67.ms气体及ph气体供给时间：1～1000分钟
68.n2气体供给流量(每气体供给管)：0～10slm
69.处理室201内温度(成膜温度)：300～700℃
70.处理室201内压力(成膜压力)：1～10000pa。
71.本说明书中的“300～700℃”这样的数值范围的表述是指下限值及上限值包括在该范围内。因此，例如，“300～700℃”是指“300℃以上且700℃以下”。针对其他数值范围也是同样的。
72.通过在上述的处理条件下向晶片200供给ms气体及ph气体，从而能够在晶片200的表面上沉积si。由此，能够在晶片200上形成作为膜的含si膜，具体而言，掺杂有作为掺杂剂的p的si膜(以下，也称为p掺杂si膜、或简称为si膜)。
73.作为原料气体，除了ms气体外，可以还使用二硅烷(si2h6)气体、三硅烷(si3h8)气体、四硅烷(si4h
10
)气体、五硅烷(si5h
12
)气体、六硅烷(si6h
14
)气体等氢化硅气体。
74.作为掺杂剂气体，除了ph气体外，可以还使用砷化氢(ash3)气体等含有作为v族元素的砷(as)的气体。另外，作为掺杂剂气体，可以使用二硼烷(b2h6)气体、三氯硼烷(bcl3)气体等含有作为iii族元素的硼(b)的气体。
75.作为非活性气体，除了n2气体外，可以还使用ar气体、he气体、ne气体、xe气体等稀有气体。这一点在后述的步骤b中也是同样的。
76.(后吹扫及大气压恢复)
77.完成在晶片200上形成si膜后，将阀243a、243b关闭，分别停止ms气体及ph气体向
处理室201内的供给。然后，对处理室201内进行真空排气，将处理室201内残留的气体等从处理室201内排除。此时，将阀243d、243e打开，从喷嘴249a、249b中的各自向处理室201内供给作为吹扫气体的n2气体，并从排气口231a排气。由此，处理室201内被吹扫，处理室201内残留的气体、反应副产物等从处理室201内除去(后吹扫)。然后，处理室201内的气氛置换成非活性气体(非活性气体置换)，处理室201内的压力恢复为常压(大气压恢复)。
78.(晶舟卸载、晶片取出)
79.然后，利用晶舟升降机115使密封盖219下降，歧管209的下端打开开口。然后，处理完成的晶片200以支承于晶舟217的状态从歧管209的下端被搬出至反应管203的外部(晶舟卸载)。晶舟卸载之后，使闸门219s移动，歧管209的下端开口经由o型圈220c而由闸门219s密封(闸门关闭)。在处理完成的晶片200被搬出至反应管203的外部后，自晶舟217取出(晶片取出)。
80.〔步骤b〕
81.进行上述的步骤a后，在处理容器的内部，例如在反应管203的内壁、喷嘴249a、249b的表面、晶舟217的表面等附着有包含si膜等薄膜的沉积物。即，包含该薄膜的沉积物附着于被加热至成膜温度的处理室201内的部件的表面等。因此，在步骤a结束后，执行步骤b(cln)，所述步骤b(cln)执行对处理容器内进行清洁的清洁制程。
82.(空晶舟加载)
83.利用闸门开闭机构115s使闸门219s移动，从而使歧管209的下端开口开放(闸门打开)。然后，空的晶舟217、即未装填晶片200的晶舟217被晶舟升降机115抬起并搬入处理室201内。在该状态下，密封盖219处于借助o型圈220b而将歧管209的下端密封的状态。
84.(压力调节及温度调节)
85.晶舟217向处理室201内的搬入结束后，利用真空泵246进行真空排气(压力调节)，以使得处理室201内成为所期望的压力。另外，以处理室201内成为所期望的温度(第1温度)的方式，利用加热器207进行加热(温度调节)。此时，处理室201内的部件、即反应管203的内壁、喷嘴249a、249b的表面、晶舟217的表面等也被加热至第1温度。另外，开始利用旋转机构267进行的晶舟217的旋转。真空泵246的运转、处理室201内的加热、晶舟217的旋转均至少在后述的清洁完成之前的期间持续进行。需要说明的是，也可以不使晶舟217旋转。
86.(清洁)
87.在处理室201内的压力调节及温度调节结束后,向未收容晶片200的经加热的状态的处理室201内供给f2气体。具体而言，将阀243c打开,向气体供给管232c内流入f2气体。f2气体由mfc241c进行流量调节,经由气体供给管232a、喷嘴249a供给至处理室201内,并从排气口231a排气。此时，可以同时将阀243d、243e打开，经由喷嘴249a、249b向处理室201内供给n2气体。
88.作为本步骤中的处理条件，可例示出：
89.f2气体供给流量：0.5～5slm
90.n2气体供给流量(每气体供给管)：0～20slm
91.各气体供给时间：1～60分钟
92.处理室201内温度(第1温度)：200～400℃
93.处理室201内压力：1333～53329pa。
94.需要说明的是，优选使第1温度为低于步骤a中的处理温度(成膜温度)的温度。
95.通过在上述的处理条件下将f2气体供给至处理室201内，从而发生热化学反应(蚀刻反应)，能够将处理室201内的部件的表面、例如反应管203的内壁、喷嘴249a、249b的表面、晶舟217的表面等附着的沉积物除去。
96.在经过规定的时间而完成沉积物的除去之后,将阀243c关闭,停止f2气体向处理室201内的供给。然后，利用与上述的步骤a中的后吹扫同样的处理步骤,对处理室201内进行吹扫,将处理室201内残留的气体等从处理室201内排除。
97.并且，此时，使处理室201内从第1温度升温至第2温度。即，与处理室201内的吹扫并行地，使处理室201内的温度从第1温度上升至第2温度。此时，处理室201内的部件、即反应管203的内壁、喷嘴249a、249b的表面、晶舟217的表面等也上升至第2温度。由此，能够在从第1温度升温至第2温度的状态下对处理室201内进行吹扫，能够将处理室201内残留的气体从处理室201内除去，此外，能够使附着于处理室201内而残留的清洁残渣、残留氟等脱离，并从处理室201内除去。以下，也将该吹扫称为升温吹扫。需要说明的是，优选使第2温度为高于步骤a中的处理温度(成膜温度)的温度。
98.作为本步骤(升温吹扫)中的处理条件，可例示出：
99.n2气体供给流量(每气体供给管)：20～50slm，优选为30～50slm
100.n2气体供给时间：1～40分钟
101.升温开始时的处理室201内温度(第1温度)：200～400℃
102.升温结束时的处理室201内温度(第2温度)：600～800℃
103.处理室201内压力：1～101325pa。
104.在处理室201内的温度达到第2温度后，将处理室201内的温度于第2温度保持规定时间。即，与处理室201内的吹扫并行地，将处理室201内的温度于第2温度保持规定时间。此时，处理室201内的部件、即反应管203的内壁、喷嘴249a、249b的表面、晶舟217的表面等也保持于第2温度。由此，能够在加热至第2温度的状态下对处理室201内进行吹扫，能够将通过升温吹扫未除尽的残留气体从处理室201内除去，此外，能够使通过升温吹扫未除尽的附着于处理室201内而残留的清洁残渣、残留氟等脱离，并从处理室201内除去。以下，也将该吹扫称为高温吹扫。
105.作为本步骤(高温吹扫)中的处理条件，可例示出：
106.n2气体供给流量(每气体供给管)：20～50slm，优选为30～50slm
107.n2气体供给时间：1～40分钟
108.处理室201内温度(第2温度)：600～800℃
109.处理室201内压力：1～101325pa。
110.然后，使处理室201内从第2温度降温至步骤a中的处理温度(成膜温度)。优选降温时也维持对处理室201内进行吹扫的状态。由此，能够将通过高温吹扫未除尽的残留气体从处理室201内除去，此外，能够使通过高温吹扫未除尽的附着于处理室201内而残留的清洁残渣、残留氟等脱离，并从处理室201内除去。以下，也将该吹扫称为降温吹扫。此时的温度条件以外的处理条件可以与例如升温吹扫、高温吹扫中的处理条件同样。需要说明的是，在通过高温吹扫而使得残留气体、清洁残渣、残留氟等的除去完成了的情况下，优选使降温吹扫中的n2气体供给流量小于升温吹扫、高温吹扫中的n2气体供给流量。由此，能够降低气体
成本。
111.需要说明的是，优选至少升温吹扫及高温吹扫中的n2气体供给流量大于步骤a的后吹扫中的n2气体供给流量。例如，在使步骤a的后吹扫中的n2气体供给流量为0.5～10slm的情况下，可以使升温吹扫及高温吹扫中的n2气体供给流量为20～50slm。需要说明的是，也可以使升温吹扫、高温吹扫及降温吹扫中的n2气体供给流量大于步骤a的后吹扫中的n2气体供给流量。通过使升温吹扫、高温吹扫、降温吹扫中的n2气体供给流量大于后吹扫中的n2气体供给流量，从而尤其能够提高清洁残渣、残留氟等的除去效率。
112.需要说明的是，上述的步骤a中的处理容器内的最大温度、与步骤b中的处理容器内的最大温度优选为不同的温度。具体而言，步骤b中的处理容器内的最大温度优选高于步骤a中的处理容器内的最大温度。通过这样的方式，能够高效地进行处理容器内的清洁。
113.作为清洁气体，除f2气体外，可以还使用氟化氢(hf)气体、氟化氮(nf3)气体、氟化氯(clf3)气体、或它们的混合气体。另外，作为清洁气体，可以使用向这些含f气体中添加一氧化氮(no)气体、一氧化二氮(n2o)气体等氧化氮系气体而成的混合气体。另外，作为清洁气体，除了含f气体外，可以还使用氯(cl2)气体、氯化氢(hcl)气体等含f气体以外的含卤素气体。
114.〔重复工序〕
115.然后，重复进行步骤a、b。需要说明的是，在本方式中，重复进行步骤a和步骤b时，将进行1次步骤a的工序、和进行1次步骤b的工序交替地重复进行。即，每进行1次步骤a就进行步骤b。
116.此时，如前文所述，将步骤b结束后至开始步骤a的时间t2设为步骤a结束后至开始步骤b的时间t1以下(t2≤t1)。优选使时间t2小于时间t1(t2《t1)。针对t1、t2，只要t2≤t1即可，各自可以进行各种设定，从获得后述的效果的方面考虑，期望将t2设定为小于1小时的时间，优选0.5小时以下的时间，更优选小于0.5小时的时间。关于t1、t2，例如，可合适地选择以下这样的时间。
117.t1＝1小时，t2＝0.1小时
118.t1＝2小时，t2＝0.2小时
119.t1＝3小时，t2＝0.3小时
120.t1＝4小时，t2＝0.4小时
121.(3)由本方式带来的效果
122.根据本方式，可获得以下所示的一个或多个效果。
123.(a)交替地重复步骤a、b时，通过如图4的(a)所示，将步骤b结束后至开始步骤a的时间t2设为步骤a结束后至开始步骤b的时间t1以下(t2≤t1)，从而与如图4的(b)所示的参考例这样使t2》t1的情况相比，能够提高形成在晶片200上的si膜的特性。具体而言，能够提高形成在晶片200上的si膜的膜质，另外，提高膜厚的控制性。
124.(b)交替地重复步骤a、b时，通过如图4的(a)所示，使步骤b结束后至开始步骤a的时间t2为步骤a结束后至开始步骤b的时间t1以下(t2≤t1)，从而与如图4的(b)所示的参考例这样t2》t1的情况相比，能够提高形成在晶片200上的si膜的特性的再现性。具体而言，能够提高形成在晶片200上的si膜的膜质的再现性、及膜厚的再现性。
125.(c)交替地重复步骤a、b时，通过将步骤b结束后至开始步骤a的时间t2设为小于步
骤a结束后至开始步骤b的时间t1(t2《t1)，从而可更可靠地获得上述的各种效果。
126.(d)通过在步骤b中，使第1温度为低于步骤a中的处理温度(成膜温度)的温度，从而能够抑制由f2气体带来的处理容器内的金属部件的腐蚀所导致的损伤、石英部件的蚀刻所导致的损伤。另外，通过在步骤b中，使第2温度为高于步骤a中的处理温度(成膜温度)的温度，从而能够使处理容器内附着而残留的清洁残渣、残留氟等有效地脱离。
127.(e)在步骤b中，在使处理容器内从第1温度升温至第2温度时，将n2气体供给至处理容器内并从处理容器内排气，由此，能够将因处理容器内升温而脱离的清洁残渣、残留氟等从处理室201内高效地除去。另外，通过在步骤b中，在将处理容器内于第2温度保持规定时间时，将n2气体供给至处理容器内并从处理容器内排气，从而能够因将处理容器内保持于第2温度而脱离的清洁残渣、残留氟等从处理室201内高效地除去。需要说明的是，在使处理容器内从第1温度升温至第2温度时、即升温完成时，能够将所有的清洁残渣、残留氟等从处理容器内除去的情况下，并不必须将处理容器内于第2温度进行保持，也可以省略。
128.(f)在使用ms气体以外的原料气体的情况下、使用ph气体以外的掺杂剂气体的情况下、使用f2气体以外的清洁气体的情况下、使用n2气体以外的非活性气体的情况下，也可同样地获得由本方式带来的效果。
129.(4)变形例
130.本方式中的衬底处理顺序可以如以下所示的变形例这样进行变更。这些变形例可任意地组合。只要没有特别说明，各变形例的各步骤中的处理步骤、处理条件可以与上述的衬底处理顺序的各步骤中的处理步骤、处理条件设为同样。
131.(变形例1)
132.除了步骤a、b外，可以还具有下述步骤c：在不向未收容晶片200的经加热的状态的处理容器内供给ms气体、ph气体及f2气体中的任意的情况下，进行维持处理容器内经加热的状态的处理。另外，还可以具有下述步骤c，其以进行这样的处理的方式执行规定的制程(空载制程)。此外，可以在步骤a结束后至开始步骤b之前的期间，实施步骤c。即，可以重复依次进行步骤a、c、b的循环。该情况下，步骤a结束后，经过规定时间，然后开始步骤b(通过使t1为规定长度的时间)，由此容易使t2≤t1，更容易获得与上述方式同样的效果。需要说明的是，进行步骤c时，优选的是，将阀243d、243e打开，将n2气体从喷嘴249a、249b中的各自向处理室201内供给，同时从排气口231a排气，将处理室201内维持在经气体吹扫的状态。由此，能够将处理室201内的气氛保持在清洁的状态。此时的n2气体供给流量优选小于升温吹扫、高温吹扫中的n2气体供给流量，例如可例示出0.1～2slm。
133.(变形例2)
134.在步骤b结束后至开始步骤a之间，也可以不实施上述的变形例1中的步骤c。例如，可以在步骤b刚结束后即开始步骤a。即，可以使步骤b结束后至开始步骤a的时间t2实质上为0小时。关于t1、t2，只要使t2≤t1时即可进行各种设定，例如，可合适地选择以下这样的时间。
135.t1＝1小时，t2＝0小时
136.t1＝2小时，t2＝0小时
137.t1＝3小时，t2＝0小时
138.t1＝4小时，t2＝0小时
139.本变形例中，也可获得与上述方式同样的效果。另外，通过使t2实质上为0小时，从而能够进一步提高由上述方式得到的各种效果。另外，能够缩短依次进行步骤a、c、b的循环的循环时间，提高衬底处理的生产率。
140.(变形例3)
141.在步骤a结束后至开始步骤b之间，也可以不实施上述变形例1中的步骤c。例如，在步骤b刚结束后即开始步骤a的情况下，可以在步骤a刚结束后即开始步骤b。即，可以如下所示，使步骤b结束后至开始步骤a的时间t2实质上为0小时，并且使步骤a结束后至开始步骤b的时间t1实质上为0小时。
142.t1＝0小时，t2＝0小时
143.本变形例中，也可获得与上述方式同样的效果。另外，通过使t1、t2均实质上为0小时，从而能够进一步缩短依次进行步骤a、b的循环的循环时间，进一步提高衬底处理的生产率。
144.(变形例4)
145.重复进行步骤a和步骤b时，可以将进行多次步骤a的工序、和进行1次步骤b的工序交替地重复进行。即，可以每进行多次步骤a后进行步骤b。如此，也可获得与上述方式同样的效果。另外，通过使步骤b的实施频率适当地降低，从而能够抑制气体成本的增加，另外，提高衬底处理的生产率。
146.《本公开文本的其他方式》
147.以上，具体地说明了本公开文本的方式。然而，本公开文本并不限于上述方式，可以在不超出其主旨的范围内进行各种变更。
148.在上述方式中，优选的是，各处理中使用的制程根据处理内容而分别准备，经由电通信线路、外部存储装置123而预先保存于存储装置121c内。此外，在开始各处理时，优选的是，cpu121a根据处理内容而从保存于存储装置121c内的多个制程中适当选择适合的制程。由此，将能够在1台衬底处理装置中再现性良好地形成各种膜种类、组成比、膜质、膜厚的膜。另外，能够减少操作者的负担，能够在避免操作失误的同时迅速地开始各处理。
149.上述制程并不限定于新制成的情况，例如，也可以通过变更已经安装到衬底处理装置的已有制程来进行准备。在变更制程的情况下，也可以经由电通信线路、记录有该制程的记录介质而将变更后的制程安装于衬底处理装置中。另外，也可以操作已有的衬底处理装置所具备的输入输出装置122，直接变更已安装于衬底处理装置的已有的制程。
150.在上述方式中，针对使用一次处理多张衬底的分批式衬底处理装置来形成膜的例子进行了说明。本公开文本并不限定于上述方式，例如，也可以合适地应用于使用一次处理1张或多张衬底的单片式衬底处理装置来形成膜的情况。另外，在上述方式中，针对使用具有热壁型处理炉的衬底处理装置来形成膜的例子进行了说明。本公开文本并不限定于上述方式，也可以合适地应用于使用具有冷壁型处理炉的衬底处理装置来形成膜的情况。
151.在使用这些衬底处理装置的情况下，也可以按照与上述方式同样的处理步骤、处理条件来进行各处理，并可获得与上述方式同样的效果。
152.另外，上述方式可以适当组合而使用。此时的处理步骤、处理条件例如可以与上述方式的处理步骤、处理条件为同样。
153.《本公开文本的优选方式》
154.以下，对优选方式进行附记。
155.(附记1)
156.根据本公开文本的一个方式，提供半导体器件的制造方法、或衬底处理方法，其包括重复进行下述(a)和(b)的工序，
157.(a)执行工艺制程的工序，所述工艺制程中，向收容有衬底的经加热的状态的处理容器内供给处理气体，并对上述衬底进行处理；
158.(b)执行清洁制程的工序，所述清洁制程中，向未收容上述衬底的经加热的状态的上述处理容器内供给清洁气体，并对上述处理容器内进行清洁，
159.将(b)结束后至开始(a)的时间设为(a)结束后至开始(b)的时间以下。
160.(附记2)
161.如附记1所述的方法，其还包括：(c)在不向未收容上述衬底的经加热的状态的上述处理容器内供给上述处理气体及上述清洁气体中的任意的情况下，维持上述处理容器内经加热的状态(执行制程)的工序，
162.在(b)结束后至开始(a)的期间，不实施(c)。
163.(附记3)
164.如附记2所述的方法，其中，在(a)结束后至开始(b)的期间，实施(c)。
165.(附记4)
166.如附记2所述的方法，其中，在(a)结束后至开始(b)的期间，不实施(c)。
167.(附记5)
168.如附记1～4中任一项所述的方法，其中，在(b)刚结束后开始(a)。
169.(附记6)
170.如附记5所述的方法，其中，(a)结束后，经过规定时间，然后开始(b)。
171.(附记7)
172.如附记5所述的方法，其中，在(a)刚结束后开始(b)。
173.(附记8)
174.如附记1～7中任一项所述的方法，其中，使(b)结束后至开始(a)的时间为0小时。
175.(附记9)
176.如附记8所述的方法，其中，使(a)结束后至开始(b)的时间为0小时。
177.(附记10)
178.如附记1～9中任一项所述的方法，其中，(a)中的上述处理容器内的最大温度与(b)中的上述处理容器内的最大温度不同。
179.(附记11)
180.如附记10所述的方法，其中，(b)中的上述处理容器内的最大温度高于(a)中的上述处理容器内的最大温度。
181.(附记12)
182.如附记10或11所述的方法，其中，(b)包括下述工序：
183.(b1)向设为第1温度的上述处理容器内供给上述清洁气体的工序；
184.(b2)使上述处理容器内从上述第1温度升温至第2温度的工序；和，
185.(b3)使上述处理容器内从上述第2温度降温至(a)中的处理温度的工序。
186.优选的是，在(b2)中，使上述处理容器内升温至第2温度后，将上述处理容器内于第2温度保持规定时间。
187.(附记13)
188.如附记12所述的方法，其中，上述第1温度低于(a)中的上述处理温度，上述第2温度高于(a)中的上述处理温度。
189.(附记14)
190.如附记12或13所述的方法，其中，在(b2)中，将非活性气体供给至上述处理容器内，并从上述处理容器内排气。此外，在(b3)中，将非活性气体供给至上述处理容器内，并从上述处理容器内排气。
191.(附记15)
192.如附记1～14中任一项所述的方法，其中，上述清洁气体为含卤素气体。上述含卤素气体为含氟气体。
193.(附记16)
194.如附记1～15中任一项所述的方法，其中，在(a)中，进行在上述衬底上形成膜的处理。上述膜为含硅膜。上述含硅膜为硅膜。上述硅膜为掺杂有掺杂剂的硅膜。
195.(附记17)
196.如附记1～16中任一项所述的方法，其中，在重复进行(a)和(b)的工序中，将进行1次(a)的工序、和进行1次(b)的工序交替地重复进行。即，每进行1次(a)就进行(b)。
197.(附记18)
198.如附记1～16中任一项所述的方法，其中，在重复进行(a)和(b)的工序中，将进行多次(a)的工序和进行1次(b)的工序交替地重复进行。即，每进行多次(a)后进行(b)。
199.(附记19)
200.根据本公开文本的另一方式，提供衬底处理装置，其具有：
201.供衬底被处理的处理容器；
202.对上述处理容器内进行加热的加热器；
203.向上述处理容器内供给处理气体的处理气体供给系统；
204.向上述处理容器内供给清洁气体的清洁气体供给系统；和，
205.控制部，其构成为能够以进行附记1的各处理(各工序)的方式控制上述加热器、上述处理气体供给系统、及上述清洁气体供给系统。
206.(附记20)
207.根据本公开文本的又一方式，提供下述程序、或者记录有该程序的计算机可读取的记录介质，所述程序利用计算机使衬底处理装置执行附记1的各步骤(各工序)。
208.附图标记说明
209.200晶片(衬底)
210.201处理室