本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法、襯底處理裝置及記錄介質(zhì)。

背景技術(shù)：

作為半導(dǎo)體器件(device)的制造工序的一個(gè)工序，有時(shí)進(jìn)行如下成膜處理：通過(guò)對(duì)處理室內(nèi)的襯底供給原料氣體、氧化氣體、氮化氣體，從而在襯底上形成氮氧化膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，本申請(qǐng)的發(fā)明人等經(jīng)深入研究，發(fā)現(xiàn)若實(shí)施上述成膜處理的話(huà)，存在在處理室內(nèi)大量產(chǎn)生顆粒的情況。本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制在襯底上形成氮氧化膜時(shí)的顆粒產(chǎn)生的技術(shù)。

用于解決問(wèn)題的手段

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括通過(guò)將下述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)，從而在襯底上形成氮氧化膜的工序，所述循環(huán)為非同時(shí)地進(jìn)行下述工序：

對(duì)襯底經(jīng)由第一噴嘴供給原料氣體的工序，

對(duì)所述襯底經(jīng)由第二噴嘴供給氮化氣體的工序，和

對(duì)所述襯底經(jīng)由第三噴嘴供給氧化氣體的工序，

其中，在供給所述氮化氣體的工序中，從所述第一噴嘴及所述第三噴嘴中的至少一者以第一流量供給非活性氣體，在供給所述氧化氣體的工序中，從所述第二噴嘴以比所述第一流量大的第二流量供給非活性氣體。

發(fā)明效果

通過(guò)本發(fā)明，能夠抑制在襯底上形成氮氧化膜時(shí)的顆粒的產(chǎn)生。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構(gòu)成圖，是將處理爐部分以縱剖面圖表示的圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的立式處理爐的一部分的概略構(gòu)成圖，是將處理爐的一部分以圖1的a-a線(xiàn)剖面圖表示的圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的控制器的概略構(gòu)成圖，是將控制器的控制系統(tǒng)以框圖表示的圖。

圖4是按每個(gè)噴嘴表示的、本發(fā)明的一種實(shí)施方式的成膜順序的1循環(huán)中的氣體供給的時(shí)機(jī)的圖。

圖5是按每個(gè)噴嘴表示的、本發(fā)明的其他實(shí)施方式的成膜順序的1循環(huán)中的氣體供給的時(shí)機(jī)的圖。

圖6的(a)是表示配置于top(上部)區(qū)域的晶片的顆粒數(shù)測(cè)定結(jié)果的圖，(b)是表示配置于center(中央部)區(qū)域的晶片的顆粒數(shù)測(cè)定結(jié)果的圖，(c)是表示配置于bottom(下部)區(qū)域的晶片的顆粒數(shù)測(cè)定結(jié)果的圖。

圖7的(a)是表示晶片表面上的顆粒數(shù)的測(cè)定結(jié)果的圖，(b)是表示在供給o2氣的步驟中將從第二噴嘴供給的n2氣的流量設(shè)為0.5slm的情況下的成膜后的晶片表面的情況的圖，(c)是表示在供給o2氣的步驟中將從第二噴嘴供給的n2氣的流量設(shè)為5slm的情況下的成膜后的晶片表面的情況的圖，(d)是將晶片表面上的顆粒數(shù)的測(cè)定結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比從而表示的圖。

圖8是本發(fā)明的其他實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構(gòu)成圖，是以縱剖面圖表示處理爐部分的圖。

圖9是本發(fā)明的其他實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的處理爐的概略構(gòu)成圖，是以縱剖面圖表示處理爐部分的圖。

圖10是本發(fā)明的其他實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的處理爐的概略構(gòu)成圖，是以縱剖面圖表示處理爐部分的圖。

具體實(shí)施方式

<本發(fā)明的一種實(shí)施方式>

以下，使用圖1～圖3來(lái)對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

(1)襯底處理裝置的構(gòu)成

如圖1所示，處理爐202具有作為加熱單元(加熱機(jī)構(gòu))的加熱器207。加熱器207為圓筒形狀，通過(guò)支承于作為保持板的加熱器基座(未圖示)而垂直地安裝。加熱器207也如后述那樣作為利用熱來(lái)使氣體活化(激發(fā))的活化機(jī)構(gòu)(激發(fā)部)發(fā)揮功能。

在加熱器207的內(nèi)側(cè)，與加熱器207呈同心圓狀地配設(shè)有構(gòu)成反應(yīng)容器(處理容器)的反應(yīng)管203。反應(yīng)管203由例如石英(sio2)或碳化硅(sic)等耐熱性材料構(gòu)成，形成為上端封閉、下端開(kāi)口的圓筒形狀。在反應(yīng)管203的筒中空部形成有處理室201。處理室201被構(gòu)成為能夠通過(guò)后述的晶舟217將作為襯底的晶片200以水平姿勢(shì)且在垂直方向排列多層的狀態(tài)進(jìn)行收容。

在處理室201內(nèi)，噴嘴(第一噴嘴)249a、噴嘴(第二噴嘴)249b、噴嘴(第三噴嘴)249c被設(shè)置成貫穿反應(yīng)管203的下部側(cè)壁。噴嘴249a～249c由例如石英或sic等耐熱性材料構(gòu)成。在噴嘴249a～249c分別連接有氣體供給管232a～232c。這樣，在反應(yīng)管203設(shè)置有3根噴嘴249a～249c和3根氣體供給管232a～232c，能夠向處理室201內(nèi)供給多種氣體。

但是，本實(shí)施方式的處理爐202并不限定于上述形態(tài)。例如，也可以在反應(yīng)管203的下方設(shè)置支承反應(yīng)管203的金屬制的集流管，將各噴嘴設(shè)置成貫穿集流管的側(cè)壁。在該情況下，也可以在集流管還設(shè)置后述的排氣管231。在該情況下，也可以將排氣管231設(shè)置在反應(yīng)管203的下部，而不是設(shè)置在集流管的下部。這樣，也可以將處理爐202的爐口部設(shè)為金屬制，在該金屬制的爐口部安裝噴嘴等。

在氣體供給管232a～232c上，從上游方向開(kāi)始依次分別設(shè)置有作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)241a～241c及作為開(kāi)閉閥的閥243a～243c。在氣體供給管232a～232c的比閥243a～243c更靠下游側(cè)分別連接有供給非活性氣體的氣體供給管232d～232f。在氣體供給管232d～232f，從上游方向開(kāi)始依次分別設(shè)置有作為流量控制器(流量控制部)的mfc241d～241f及作為開(kāi)閉閥的閥243d～243f。

在氣體供給管232a～232c的前端部分別連接有噴嘴249a～249c。如圖2所示，在反應(yīng)管203的內(nèi)壁與晶片200之間的圓環(huán)狀空間，以自反應(yīng)管203的內(nèi)壁的下部沿上部朝向晶片200的裝載方向上方豎立的方式分別設(shè)置噴嘴249a～249c。即，在排列晶片200的晶片排列區(qū)域的側(cè)方的、水平包圍晶片排列區(qū)域的區(qū)域，沿著晶片排列區(qū)域分別設(shè)置噴嘴249a～249c。即，在被搬入處理室201內(nèi)的晶片200的端部(周緣部)的側(cè)方，以與晶片200的表面(平坦面)垂直的方式分別設(shè)置噴嘴249a～249c。噴嘴249a～249c分別被構(gòu)成為l字型的延伸噴嘴，它們的各水平部被設(shè)置成貫穿反應(yīng)管203的下部側(cè)壁，它們的各垂直部至少被設(shè)置成從晶片排列區(qū)域的一端側(cè)朝向另一端側(cè)豎立。在噴嘴249a、249b的側(cè)面分別設(shè)置有供給氣體的氣體供給孔250a～250c。氣體供給孔250a～250c分別以朝向反應(yīng)管203的中心的方式開(kāi)口，能夠朝向晶片200供給氣體。在從反應(yīng)管203的下部到上部的范圍內(nèi)設(shè)置有多個(gè)氣體供給孔250a～250c，分別具有相同的開(kāi)口面積，并且以相同的開(kāi)口節(jié)距設(shè)置。

這樣，在本實(shí)施方式中，經(jīng)由配置在由反應(yīng)管203的側(cè)壁的內(nèi)壁與裝載的多張晶片200的端部定義的圓環(huán)狀的縱長(zhǎng)空間內(nèi)、即配置在圓筒狀的空間內(nèi)的噴嘴249a～249c來(lái)輸送氣體。并且，從分別在噴嘴249a～249c中開(kāi)口的氣體供給孔250a、250b而在晶片200的近旁首先向反應(yīng)管203內(nèi)噴出氣體。然后，使反應(yīng)管203內(nèi)的氣體的主要流動(dòng)成為與晶片200的表面平行的方向、即水平方向。通過(guò)這樣的構(gòu)成，能夠向各晶片200均勻地供給氣體，能夠提高形成于各晶片200的薄膜的膜厚的均勻性。在晶片200的表面上流動(dòng)的氣體、即反應(yīng)后的殘余氣體朝向排氣口、即后述的排氣管231的方向流動(dòng)。但是，該殘余氣體的流動(dòng)方向可根據(jù)排氣口的位置而適當(dāng)確定，不限于垂直方向。

從氣體供給管232a，經(jīng)由mfc241a、閥243a、噴嘴249a而向處理室201內(nèi)供給例如含有作為規(guī)定元素的si及鹵元素的鹵代硅烷原料氣體，作為含有規(guī)定元素的原料氣體。

所謂鹵代硅烷原料氣體，是指氣態(tài)的鹵代硅烷原料，例如，通過(guò)使常溫常壓下為液態(tài)的鹵代硅烷原料氣化而得到的氣體、常溫常壓下為氣態(tài)的鹵代硅烷原料等。所謂鹵代硅烷原料，是指具有鹵基的硅烷原料。鹵基包含氯基、氟基、溴基、碘基等。即，鹵基包含氯(cl)、氟(f)、溴(br)、碘(i)等鹵元素。鹵代硅烷原料也可以說(shuō)是鹵化物的一種。在本說(shuō)明書(shū)中，在使用“原料”這一術(shù)語(yǔ)的情況下，有時(shí)指“液態(tài)的液體原料”，有時(shí)指“氣態(tài)的原料氣體”，或有時(shí)包含這兩者。

作為鹵代硅烷原料氣體，例如能夠使用包含si及cl的不含c的原料氣體、即氯代硅烷原料氣體。作為氯代硅烷原料氣體，例如可使用六氯乙硅烷(si2cl6，簡(jiǎn)稱(chēng)：hcds)氣體。在使用如hcds這樣在常溫常壓下是液態(tài)的液體原料的情況下，通過(guò)氣化器、起泡器等氣化系統(tǒng)將液體原料氣化，原料氣體(hcds氣體)進(jìn)行供給。

從氣體供給管232b經(jīng)由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給例如含氧(o)氣體，作為化學(xué)結(jié)構(gòu)(分子結(jié)構(gòu))與原料氣體不同的反應(yīng)氣體。在后述的成膜處理中，含o氣體作為氧化氣體、即o源而發(fā)揮作用。作為含o氣體，例如，能夠使用氧(o2)氣。

此外，從氣體供給管232b經(jīng)由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給例如含碳(c)氣體，作為化學(xué)結(jié)構(gòu)與原料氣體不同的反應(yīng)氣體。作為含c氣體，例如可使用烴系氣體。烴系氣體可以說(shuō)是僅由c及h這2種元素構(gòu)成的物質(zhì)，在后述的成膜處理中作為c源發(fā)揮作用。作為烴系氣體，例如可使用丙烯(c3h6)氣體。

另外，從氣體供給管232b經(jīng)由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給例如含氮(n)及碳(c)的氣體，作為化學(xué)結(jié)構(gòu)與原料氣體不同的反應(yīng)氣體。作為含n及c的氣體，例如，能夠使用胺系氣體。

所謂胺系氣體是氣態(tài)的胺，例如通過(guò)將在常溫常壓下是液態(tài)的胺氣化而得到的氣體、在常溫常壓下是氣態(tài)的胺等含有胺基的氣體。胺系氣體包括乙胺、甲胺、丙胺、異丙胺、丁胺、異丁胺等胺。所謂胺是以下化合物的統(tǒng)稱(chēng)：用烷基等烴基取代氨(nh3)的h原子的形態(tài)的化合物。胺含有烷基等烴基作為含有c的配體、即有機(jī)配體。胺系氣體含有c、n和h這3種元素，由于不含si，所以也可以說(shuō)是不含si的氣體，此外，由于不含si和金屬，所以也可以說(shuō)是不含si和金屬的氣體。胺系氣體也可以說(shuō)是僅由c、n和h這3種元素構(gòu)成的物質(zhì)。胺系氣體在后述的成膜處理中作為n源而發(fā)揮作用，也作為c源而發(fā)揮作用。在本說(shuō)明書(shū)中使用所謂“胺”的術(shù)語(yǔ)的情況下，有指“液態(tài)的胺”的情況、指“氣態(tài)的胺系氣體”的情況或指這兩者的情況。

作為胺系氣體，例如能夠使用其化學(xué)結(jié)構(gòu)式中(1分子中)的含有c原子的配體(乙基)的數(shù)量為多個(gè)、且在一分子中c原子的數(shù)量比n的數(shù)量多的三乙胺((c2h5)3n，簡(jiǎn)稱(chēng)：tea)氣體。在使用如tea這樣在常溫常壓下是液態(tài)的胺的情況下，通過(guò)氣化器、起泡器等氣化系統(tǒng)將液態(tài)的胺氣化，做成胺系氣體(tea氣體)進(jìn)行供給。

另外，從氣體供給管232b經(jīng)由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給不含環(huán)硼氮烷骨架的含硼(b)氣體，作為化學(xué)結(jié)構(gòu)與原料氣體不同的反應(yīng)氣體。作為不含環(huán)硼氮烷骨架的含硼氣體，例如，能夠使用硼烷系氣體。

所謂硼烷系氣體，是指氣態(tài)的硼烷化合物，例如將在常溫常壓下為液態(tài)的硼烷化合物氣化而得到的氣體、在常溫常壓下為氣態(tài)的硼烷化合物等。硼烷化合物包括含有b和鹵元素的鹵代硼烷化合物，例如，含有b及cl的氯代硼烷化合物。另外，硼烷化合物包括甲硼烷(bh3)、乙硼烷(b2h6)這樣的硼烷(硼化氫)，用其他元素等取代硼烷的h的形態(tài)的硼烷化合物(硼烷衍生物)。硼烷系氣體在后述的成膜處理中作為b源而發(fā)揮作用。作為硼烷系氣體，例如，能夠使用三氯代硼烷(bcl3)氣體。bcl3氣體是不含后述的環(huán)硼氮烷化合物的含b氣體，即非環(huán)硼氮烷系的含b氣體。

另外，從氣體供給管232b經(jīng)由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給例如含有環(huán)硼氮烷骨架的氣體，作為化學(xué)結(jié)構(gòu)與原料氣體不同的反應(yīng)氣體。作為含有環(huán)硼氮烷骨架的氣體，例如，能夠使用含有環(huán)硼氮烷骨架及有機(jī)配體的氣體，即有機(jī)環(huán)硼氮烷系氣體。

作為有機(jī)環(huán)硼氮烷系氣體，例如，能夠使用作為有機(jī)環(huán)硼氮烷化合物的、含有烷基環(huán)硼氮烷化合物的氣體。也能夠?qū)⒂袡C(jī)環(huán)硼氮烷系氣體稱(chēng)為環(huán)硼氮烷化合物氣體、或環(huán)硼氮烷系氣體。這里，所謂環(huán)硼氮烷，是由b、n及h這3種元素構(gòu)成的雜環(huán)式化合物，且組成式能夠用b3h6n3表示。環(huán)硼氮烷化合物是含有環(huán)硼氮烷骨架(也稱(chēng)為環(huán)硼氮烷骨架，其構(gòu)成由3個(gè)b和3個(gè)n構(gòu)成的環(huán)硼氮烷環(huán))的化合物。有機(jī)環(huán)硼氮烷化合物是含有c的環(huán)硼氮烷化合物，也可以說(shuō)是含有c的配體、即含有有機(jī)配體的環(huán)硼氮烷化合物。烷基環(huán)硼氮烷化合物是含有烷基的環(huán)硼氮烷化合物，也可以說(shuō)是含有烷基作為有機(jī)配體的環(huán)硼氮烷化合物。烷基環(huán)硼氮烷化合物是環(huán)硼氮烷中含有的6個(gè)h中的至少一者被含有1個(gè)以上的c的烴取代而得到的化合物。烷基環(huán)硼氮烷化合物也可以說(shuō)是具有構(gòu)成環(huán)硼氮烷環(huán)的環(huán)硼氮烷骨架、且含有b、n、h及c的物質(zhì)。另外，烷基環(huán)硼氮烷化合物也可以說(shuō)是具有環(huán)硼氮烷骨架、且含有烷基配體的物質(zhì)。環(huán)硼氮烷系氣體在后述的成膜處理中也作為b源發(fā)揮作用，也作為n源發(fā)揮作用，也還作為c源發(fā)揮作用。

作為環(huán)硼氮烷系氣體，例如，能夠使用n,n’,n”-三甲基環(huán)硼氮烷(簡(jiǎn)稱(chēng)：tmb)氣體、n,n’,n”-三乙基環(huán)硼氮烷(簡(jiǎn)稱(chēng)：teb)氣體、n,n’,n”-三正丙基環(huán)硼氮烷(簡(jiǎn)稱(chēng)：tpb)氣體、n,n’,n”-三異丙基環(huán)硼氮烷(簡(jiǎn)稱(chēng)：tipb)氣體、n,n’,n”-三正丁基環(huán)硼氮烷(簡(jiǎn)稱(chēng)：tbb)氣體、n,n’,n”-三異丁基環(huán)硼氮烷(簡(jiǎn)稱(chēng)：tibb)氣體等。在使用如tmb等這樣在常溫常壓下是液態(tài)的環(huán)硼氮烷化合物的情況下，通過(guò)氣化器、起泡器等氣化系統(tǒng)將液態(tài)的環(huán)硼氮烷化合物氣化，從而以環(huán)硼氮烷系氣體(tmb氣體等)的形式供給。

從氣體供給管232c經(jīng)由mfc241c、閥243c、噴嘴249c向處理室201內(nèi)供給例如含氮(n)氣體，作為化學(xué)結(jié)構(gòu)(分子結(jié)構(gòu))與原料氣體不同的反應(yīng)氣體。作為含n氣體，例如，能夠使用氮化氫系氣體。氮化氫系氣體也可以說(shuō)是僅由n及h這2種元素構(gòu)成的物質(zhì)，在在后述的成膜處理中作為氮化氣體、即n源發(fā)揮作用。作為氮化氫系氣體，例如，能夠使用氨(nh3)氣。

從氣體供給管232d～232f分別經(jīng)由mfc241d～241f、閥243d～243f、氣體供給管232a～232c、噴嘴249a～249c向處理室201內(nèi)供給例如氮(n2)氣，作為非活性氣體。

在從氣體供給管232a供給原料氣體的情況下，主要由氣體供給管232a、mfc241a、閥243a構(gòu)成原料氣體供給系統(tǒng)。也可以考慮將噴嘴249a包含于原料氣體供給系統(tǒng)。也可以將原料氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為原料供給系統(tǒng)。在從氣體供給管232a供給鹵代硅烷原料氣體的情況下，也可以將原料氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為鹵代硅烷原料氣體供給系統(tǒng)或鹵代硅烷原料供給系統(tǒng)。

在從氣體供給系統(tǒng)232b供給含o氣體的情況下，主要由氣體供給管232b、mfc241b、閥243b構(gòu)成含o氣體供給系統(tǒng)。也可以考慮將噴嘴249b包含于含o氣體供給系統(tǒng)。也可以將含o氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為氧化氣體供給系統(tǒng)或氧化劑供給系統(tǒng)。

在從氣體供給系統(tǒng)232b供給含c氣體的情況下，主要由氣體供給管232b、mfc241b、閥243b構(gòu)成含c氣體供給系統(tǒng)。也可以考慮將噴嘴249b包含于含c氣體供給系統(tǒng)。從氣體供給管232b供給烴系氣體的情況下，也可以將含c氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為烴系氣體供給系統(tǒng)或烴供給系統(tǒng)。

在從氣體供給管232b供給含n及c的氣體的情況下，主要由氣體供給管232b、mfc241b、閥243b構(gòu)成含n及c的氣體供給系統(tǒng)。也可以考慮將噴嘴249b包含于含n及c的氣體供給系統(tǒng)。從氣體供給管232b供給胺系氣體的情況下，也可以將含n及c的氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為胺系氣體供給系統(tǒng)、或胺供給系統(tǒng)。含n及c的氣體既是含n氣體、也是含c氣體，因此也可以考慮將含n及c的氣體供給系統(tǒng)包含于后述的含n氣體供給系統(tǒng)、含c氣體供給系統(tǒng)。

在從氣體供給管232b供給含b氣體的情況下，主要由氣體供給管232b、mfc241b、閥243b構(gòu)成含b氣體供給系統(tǒng)。也可以考慮將噴嘴249b包含于含b氣體供給系統(tǒng)。從氣體供給管232b供給硼烷系氣體的情況下，也可以將含b氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為硼烷系氣體供給系統(tǒng)、或硼烷化合物供給系統(tǒng)。在從氣體供給管232b供給環(huán)硼氮烷系氣體的情況下，也可以將含b氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)硼氮烷系氣體供給系統(tǒng)、或有機(jī)環(huán)硼氮烷系氣體供給系統(tǒng)，或者環(huán)硼氮烷化合物供給系統(tǒng)。環(huán)硼氮烷系氣體既是含n及c的氣體、也是含n氣體，還是含c氣體，因此也可以考慮將環(huán)硼氮烷系氣體供給系統(tǒng)包含于含n及c的氣體供給系統(tǒng)、后述的含n氣體供給系統(tǒng)、含c氣體供給系統(tǒng)。

在從氣體供給管232b供給含n氣體的情況下，主要由氣體供給管232c、mfc241c、閥243c構(gòu)成含n氣體供給系統(tǒng)。也可以考慮將噴嘴249c包含于含n氣體供給系統(tǒng)。也可以將含n氣體供給系統(tǒng)成為氮化氣體供給系統(tǒng)、或氮化劑供給系統(tǒng)。在從氣體供給管232c供給氮化氫系氣體的情況下，也可以將含氮?dú)怏w供給系統(tǒng)稱(chēng)為氮化氫系氣體供給系統(tǒng)、或氮化氫供給系統(tǒng)。

也能夠?qū)⑸鲜龊琽氣體供給系統(tǒng)、含c氣體供給系統(tǒng)、含n及c的氣體供給系統(tǒng)、含b氣體供給系統(tǒng)、含n氣體供給系統(tǒng)中的任一者或所有的氣體供給系統(tǒng)稱(chēng)為反應(yīng)氣體供給系統(tǒng)、或反應(yīng)物供給系統(tǒng)。

另外，主要由氣體供給管232d～232f、mfc241d～241f、閥243d～243f構(gòu)成非活性氣體供給系統(tǒng)。也能夠?qū)⒎腔钚詺怏w供給系統(tǒng)稱(chēng)為吹掃氣體供給系統(tǒng)、稀釋氣體供給系統(tǒng)、載氣供給系統(tǒng)、或者反向氣體(countergas)供給系統(tǒng)。

在反應(yīng)管203設(shè)置有對(duì)處理室201內(nèi)的氣氛進(jìn)行排氣的排氣管231。在排氣管231，經(jīng)由檢測(cè)處理室201內(nèi)的壓力的作為壓力檢測(cè)器(壓力檢測(cè)部)的壓力傳感器245及作為壓力調(diào)節(jié)器(壓力調(diào)節(jié)部)的apc(autopressurecontroller)閥244，連接有作為真空排氣裝置的真空泵246。apc閥244被構(gòu)成為如下閥：通過(guò)在使真空泵246工作的狀態(tài)下開(kāi)閉閥，能夠進(jìn)行處理室201內(nèi)的真空排氣及真空排氣停止，進(jìn)而通過(guò)在使真空泵246工作的狀態(tài)下基于由壓力傳感器245檢測(cè)到的壓力信息來(lái)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，能夠調(diào)節(jié)處理室201內(nèi)的壓力。主要由排氣管231、apc閥244、壓力傳感器245構(gòu)成排氣系統(tǒng)。也可以考慮將真空泵246包含于排氣系統(tǒng)。

在反應(yīng)管203的下方，設(shè)置有能夠?qū)⒎磻?yīng)管203的下端開(kāi)口氣密地封閉的作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219被構(gòu)成為從垂直方向下側(cè)抵接于反應(yīng)管203的下端。密封蓋219由例如sus等金屬構(gòu)成，形成為圓盤(pán)狀。在密封蓋219的上表面設(shè)置有與反應(yīng)管203的下端抵接的作為密封部件的o型圈220。在密封蓋219的與處理室201相反的一側(cè)，設(shè)置有使后述的晶舟217旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267的旋轉(zhuǎn)軸255貫穿密封蓋219而連接于晶舟217。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267被構(gòu)成為通過(guò)使晶舟217旋轉(zhuǎn)來(lái)使晶片200旋轉(zhuǎn)。密封蓋219被構(gòu)成為，通過(guò)在反應(yīng)管203的外部垂直設(shè)置的作為升降機(jī)構(gòu)的晶舟升降機(jī)115而在垂直方向上升降。晶舟升降機(jī)115被構(gòu)成為，能夠通過(guò)使密封蓋219升降來(lái)將晶舟217相對(duì)于處理室201內(nèi)外搬入及搬出。即，晶舟升降機(jī)115被構(gòu)成為，將晶舟217即晶片200向處理室201內(nèi)外搬送的搬送裝置(搬送機(jī)構(gòu))。

作為襯底支承具的晶舟217被構(gòu)成為，將多張(例如25～200張)晶片200以水平姿勢(shì)且彼此中心對(duì)齊的狀態(tài)在垂直方向排列地呈多層支承，也就是使多張晶片200隔開(kāi)間隔地排列。晶舟217由例如石英、sic等耐熱性材料構(gòu)成。在晶舟217的下部，由例如石英、sic等耐熱性材料構(gòu)成的隔熱板218以水平姿勢(shì)多層地支承。根據(jù)該構(gòu)成，來(lái)自加熱器207的熱變得不容易傳遞至密封蓋219側(cè)。但是，本實(shí)施方式并不限定于上述形態(tài)。例如，也可以不在晶舟217的下部設(shè)置隔熱板218，而設(shè)置由石英、sic等耐熱性材料構(gòu)成且構(gòu)成為筒狀部件的隔熱筒。

在反應(yīng)管203內(nèi)，設(shè)置有作為溫度檢測(cè)器的溫度傳感器263。通過(guò)基于由溫度傳感器263檢測(cè)到的溫度信息來(lái)調(diào)節(jié)向加熱器207的通電情況，使處理室201內(nèi)的溫度成為所期望的溫度分布。溫度傳感器263與噴嘴249a～249c同樣地構(gòu)成為l字型，沿反應(yīng)管203的內(nèi)壁而設(shè)置。

如圖3所示，作為控制部(控制手段)的控制器121被構(gòu)成為具備cpu(centralprocessingunit：中央處理單元)121a、ram(randomaccessmemory：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)121b、存儲(chǔ)裝置121c及i/o端口121d的計(jì)算機(jī)。ram121b、存儲(chǔ)裝置121c、i/o端口121d被構(gòu)成為能夠經(jīng)由內(nèi)部總線(xiàn)121e與cpu121a進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在控制器121連接有例如構(gòu)成為觸摸板等的輸入輸出裝置122。

存儲(chǔ)裝置121c由例如閃存、hdd(harddiskdrive：硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)等構(gòu)成。在存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)，以能夠讀出的方式存儲(chǔ)有控制襯底處理裝置的動(dòng)作的控制程序、記載有后述的襯底處理的步驟、條件等的工藝制程等。工藝制程是以能夠使控制器121執(zhí)行后述的襯底處理工序中的各步驟從而得到規(guī)定的結(jié)果的方式組合而成的，作為程序而發(fā)揮功能。以下，將該工藝制程、控制程序等總稱(chēng)也簡(jiǎn)稱(chēng)為程序。在本說(shuō)明書(shū)中，在使用程序這一術(shù)語(yǔ)的情況下，有時(shí)單獨(dú)指工藝制程，有時(shí)單獨(dú)指控制程序，或有時(shí)包含這兩者。ram121b被構(gòu)成為暫時(shí)保持由cpu121a讀出的程序、數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)器區(qū)域(工作區(qū))。

i/o端口121d連接于上述mfc241a～241f、閥243a～243f、壓力傳感器245、apc閥244、真空泵246、加熱器207、溫度傳感器263、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267、晶舟升降機(jī)115等。

cpu121a被構(gòu)成為，從存儲(chǔ)裝置121c讀出并執(zhí)行控制程序，并且根據(jù)來(lái)自輸入輸出裝置122的操作命令的輸入等來(lái)從存儲(chǔ)裝置121c讀出工藝制程。cpu121a被構(gòu)成為，以按照讀出的工藝制程的內(nèi)容的方式，控制mfc241a～241f的各種氣體的流量調(diào)節(jié)動(dòng)作、閥243a～243f的開(kāi)閉動(dòng)作、apc閥244的開(kāi)閉動(dòng)作及基于壓力傳感器245的apc閥244的壓力調(diào)節(jié)動(dòng)作、真空泵246的啟動(dòng)及停止、基于溫度傳感器263的加熱器207的溫度調(diào)節(jié)動(dòng)作、利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267的晶舟217的旋轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)動(dòng)作、利用晶舟升降機(jī)115的晶舟217的升降動(dòng)作等。

控制器121并不限于被構(gòu)成為專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)的情況，也可以構(gòu)成為通用的計(jì)算機(jī)。例如，準(zhǔn)備存儲(chǔ)有上述程序的外部存儲(chǔ)裝置(例如，磁帶、軟盤(pán)、硬盤(pán)等磁盤(pán)、cd、dvd等光盤(pán)、mo等光磁盤(pán)、usb存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)卡等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)123，可以通過(guò)使用該外部存儲(chǔ)裝置123向通用的計(jì)算機(jī)安裝程序等，來(lái)構(gòu)成本實(shí)施方式的控制器121。但是，用于向計(jì)算機(jī)供給程序的手段并不限于經(jīng)由外部存儲(chǔ)裝置123供給的情況。例如，也可以設(shè)為使用互聯(lián)網(wǎng)、專(zhuān)用線(xiàn)路等通信手段，不經(jīng)由外部存儲(chǔ)裝置123地供給程序。存儲(chǔ)裝置121c、外部存儲(chǔ)裝置123被構(gòu)成為計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)。以下，將它們總稱(chēng)也簡(jiǎn)稱(chēng)為記錄介質(zhì)。在本說(shuō)明書(shū)中，在使用記錄介質(zhì)這一術(shù)語(yǔ)的情況下，有時(shí)單獨(dú)指存儲(chǔ)裝置121c，有時(shí)單獨(dú)指外部存儲(chǔ)裝置123，或有時(shí)包含這兩者。

(2)襯底處理工序

使用圖4，對(duì)使用上述襯底處理裝置、作為半導(dǎo)體器件(device)的制造工序的一個(gè)工序而在襯底上形成膜的順序例進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中，構(gòu)成襯底處理裝置的各部的動(dòng)作由控制器121控制。

在圖4所示的成膜順序中，將非同時(shí)、即不同步地進(jìn)行下述步驟的循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(1次以上)，從而在晶片200上形成氮氧化硅膜，所述步驟為：

對(duì)晶片200經(jīng)由噴嘴249a供給hcds氣體的步驟1，

對(duì)晶片200經(jīng)由噴嘴249b供給nh3氣的步驟2，和

對(duì)晶片200經(jīng)由噴嘴249c供給o2氣的步驟3。

在供給nh3氣的步驟2中，從噴嘴249a及噴嘴249c中的至少一者以第一流量供給n2氣(圖中，以反向n2(countern2)表示)，在供給o2氣的步驟3中，從噴嘴249b以比第一流量大的第二流量供給n2氣(圖中，以強(qiáng)化反向n2(enhancedcountern2)表示)。圖4表示的是在步驟2中，從噴嘴249a及噴嘴249c中的兩者以第一流量供給n2氣的例子。

本說(shuō)明書(shū)中，方便起見(jiàn)，有時(shí)如下示出上述成膜順序。需要說(shuō)明的是，在以下的變形例、其他實(shí)施方式的說(shuō)明中，也使用相同的表述。

在本說(shuō)明書(shū)中，在使用“晶片”這一術(shù)語(yǔ)的情況下，有時(shí)指“晶片本身”、“晶片和在其表面形成的規(guī)定的層、膜等的層疊體(集合體)”，即有時(shí)包含在表面形成的規(guī)定的層、膜等而稱(chēng)為晶片。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，在使用“晶片的表面”這一術(shù)語(yǔ)的情況下，有時(shí)指“晶片本身的表面(露出面)”，有時(shí)指“在晶片上形成的規(guī)定的層、膜等的表面、即作為層疊體的晶片的最外表面”。

因此，在本說(shuō)明書(shū)中，在記載為“對(duì)晶片供給規(guī)定氣體”的情況下，有時(shí)指“對(duì)晶片本身的表面(露出面)直接供給規(guī)定氣體”，有時(shí)指“對(duì)在晶片上形成的層、膜等、即對(duì)作為層疊體的晶片的最外表面供給規(guī)定氣體”。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，在記載為“在晶片上形成規(guī)定的層(或膜)”的情況下，有時(shí)指“在晶片本身的表面(露出面)上直接形成規(guī)定的層(或膜)”，有時(shí)指“在形成于晶片上的層、膜等上、即在作為層疊體的晶片的最外表面上形成規(guī)定的層(或膜)”。

此外，在本說(shuō)明書(shū)中，在使用“襯底”這一術(shù)語(yǔ)的情況下，也與使用“晶片”這一術(shù)語(yǔ)的情況是同樣的，在該情況下，在上述說(shuō)明中將“晶片”置換為“襯底”來(lái)考慮即可。

(晶片填充及晶舟加載)

多張晶片200被裝填(晶片填充)于晶舟217。然后，如圖1所示，支承多張晶片200的晶舟217通過(guò)晶舟升降機(jī)115而被抬起，搬入(晶舟加載)到處理室201內(nèi)。在該狀態(tài)下，成為密封蓋219經(jīng)由o型圈220將反應(yīng)管203的下端密封的狀態(tài)。

(壓力調(diào)節(jié)及溫度調(diào)節(jié))

通過(guò)真空泵246進(jìn)行真空排氣(減壓排氣)，以使處理室201內(nèi)、即晶片200所存在的空間成為所期望的壓力(真空度)。此時(shí)，處理室201內(nèi)的壓力由壓力傳感器245測(cè)定，基于該測(cè)定出的壓力信息反饋控制apc閥244。真空泵246至少在對(duì)晶片200的處理結(jié)束之前的期間維持始終工作的狀態(tài)。此外，通過(guò)加熱器207進(jìn)行加熱，以使得處理室201內(nèi)的晶片200成為所期望的溫度。此時(shí)，基于溫度傳感器263所檢測(cè)到的溫度信息反饋控制向加熱器207的通電情況，以使處理室201內(nèi)成為所期望的溫度分布。加熱器207對(duì)處理室201內(nèi)的加熱至少在對(duì)晶片200的處理結(jié)束之前的期間持續(xù)進(jìn)行。此外，通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267開(kāi)始晶舟217及晶片200的旋轉(zhuǎn)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267進(jìn)行的晶舟217及晶片200的旋轉(zhuǎn)至少在對(duì)晶片200的處理結(jié)束之前的期間持續(xù)進(jìn)行。

(成膜處理)

然后，依次執(zhí)行下面的6個(gè)步驟，即步驟1、1p，步驟2、2p，步驟3、3p。需要說(shuō)明的是，對(duì)于n2氣的具體處理?xiàng)l件，這里不做敘述，而在后面詳細(xì)說(shuō)明。

[步驟1(供給hcds氣體)]

在該步驟中，對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給hcds氣體。

打開(kāi)閥243a，使hcds氣體流入氣體供給管232a內(nèi)。對(duì)于hcds氣體，通過(guò)mfc241a進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，經(jīng)由噴嘴249a被供給到處理室201內(nèi)，從排氣管231排氣。此時(shí)，會(huì)對(duì)晶片200供給hcds氣體(圖中，以hcds表示)。此時(shí)，同時(shí)打開(kāi)閥243d，向氣體供給管232d內(nèi)流入n2氣體。對(duì)于n2氣體，通過(guò)mfc241d進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，與hcds氣體一起供給至處理室201內(nèi)，從排氣管231排氣。從氣體供給管232d流出的n2氣作為促進(jìn)hcds氣體向處理室201內(nèi)的供給的載氣發(fā)揮作用，另外作為將供給至處理室201內(nèi)的hcds氣體稀釋的稀釋氣體發(fā)揮作用。

另外，打開(kāi)閥243e、243f，向氣體供給管232e、232f內(nèi)流入n2氣(圖中，以反向n2表示)。n2氣經(jīng)由氣體供給管232b、232c，噴嘴249b、249c而被供給至處理室201內(nèi)，從排氣管231排氣。從氣體供給管232b、232c流出的n2氣作為抑制hcds氣體向噴嘴249b、249c內(nèi)的侵入的侵入抑制氣體發(fā)揮作用、即作為反向氣體發(fā)揮作用。

將由mfc241a控制的hcds氣體的供給流量設(shè)為例如1～2000sccm、優(yōu)選為10～1000sccm的范圍內(nèi)的流量。將處理室201內(nèi)的壓力設(shè)為例如1～2666pa、優(yōu)選為67～1333pa的范圍內(nèi)的壓力。將對(duì)晶片200供給hcds氣體的時(shí)間、即氣體供給時(shí)間(照射時(shí)間)設(shè)為例如1～120秒、優(yōu)選為1～60秒的范圍內(nèi)的時(shí)間。對(duì)加熱器207的溫度進(jìn)行溫度設(shè)定，以使得晶片200的溫度成為例如250～700℃、優(yōu)選為300～650℃、更優(yōu)選為350～600℃的范圍內(nèi)的溫度。

若晶片200的溫度低于250℃，則hcds變得難以化學(xué)吸附于晶片200上，有時(shí)無(wú)法獲得實(shí)用的成膜速度。通過(guò)使晶片200的溫度為250℃以上，能夠消除該問(wèn)題。通過(guò)使晶片200的溫度為300℃以上、進(jìn)而為350℃以上，能夠使hcds更充分地吸附于晶片200上，變得能夠獲得更充分的成膜速度。

若晶片200的溫度高于700℃，則由于cvd反應(yīng)變得過(guò)強(qiáng)(發(fā)生過(guò)剩的氣相反應(yīng))，導(dǎo)致膜厚的均勻性容易惡化，難以對(duì)其進(jìn)行控制。通過(guò)使晶片200的溫度為700℃以下，使得能夠發(fā)生適當(dāng)?shù)臍庀喾磻?yīng)，由此能夠抑制膜厚均勻性的惡化，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行控制。尤其是通過(guò)使晶片200的溫度為650℃以下、進(jìn)而為600℃以下，表面反應(yīng)優(yōu)先于氣相反應(yīng)，容易確保膜厚均勻性，容易對(duì)其進(jìn)行控制。

因此，可以將晶片200的溫度設(shè)定為250～700℃、優(yōu)選為300～650℃、更優(yōu)選為350～600℃的范圍內(nèi)的溫度。

通過(guò)在上述條件下對(duì)晶片200供給hcds氣體，在晶片200的最外表面上形成例如從不足1原子層到數(shù)原子層的厚度的含有cl的含si層作為第一層。含有cl的含si層可以是含有cl的si層，也可以是hcds的吸附層，還可以包含這兩者。

所謂含有cl的si層，是除了由si構(gòu)成、含有cl的連續(xù)的層之外，還包含不連續(xù)的層、將它們重疊而成的含有cl的si薄膜的總稱(chēng)。也有時(shí)將由si構(gòu)成、含有cl的連續(xù)的層稱(chēng)為含有cl的si薄膜。構(gòu)成含有cl的si層的si除了包含與cl形成的鍵沒(méi)有完全切斷的情況之外，還包含與cl形成的鍵完全切斷的情況。

hcds的吸附層除了包含由hcds分子構(gòu)成的連續(xù)的吸附層的之外，還包含不連續(xù)的吸附層。即，hcds的吸附層包含由hcds分子構(gòu)成的1分子層或者不足1分子層的厚度的吸附層。構(gòu)成hcds的吸附層的hcds分子也包含si與cl的鍵一部分切斷的情況。即，hcds的吸附層可以是hcds的物理吸附層，也可以是hcds的化學(xué)吸附層，還可以包含這兩者。

此處，所謂不足1原子層的厚度的層，是指不連續(xù)地形成的原子層，所謂1原子層的厚度的層，是指連續(xù)地形成的原子層。所謂不足1分子層的厚度的層，是指不連續(xù)地形成的分子層，所謂1分子層的厚度的層，是指連續(xù)地形成的分子層。含有cl的含si層可包含含有cl的si層和hcds的吸附層兩者。但是，如上所述，對(duì)于含有12cl的含si層，可以使用“1原子層”、“數(shù)原子層”等表述來(lái)表示。

通過(guò)在hcds氣體自分解(熱分解)的條件下、即發(fā)生hcds氣體的熱分解反應(yīng)的條件下，在晶片200上堆積si，由此可形成含有cl的si層。通過(guò)在hcds氣體不自分解(熱分解)的條件下、即不發(fā)生hcds氣體的熱分解反應(yīng)的條件下，在晶片200上吸附hcds，由此可形成hcds的吸附層。與在晶片200上形成hcds的吸附層相比，在晶片200上形成含有cl的si層可提高成膜率，在這一點(diǎn)上是優(yōu)選的。以下，方便起見(jiàn)，將含有cl的含si層簡(jiǎn)稱(chēng)為含si層。

若第一層的厚度大于數(shù)原子層，則后述的步驟2、3中的改性的作用變得到達(dá)不了第一層的整體。此外，第一層的厚度的最小值不足1原子層。因此，優(yōu)選使第一層的厚度為從不足1原子層到數(shù)原子層。通過(guò)使第一層的厚度為1原子層以下、即1原子層或不足1原子層，能夠相對(duì)提高后述的步驟2、3中的改性反應(yīng)的作用，能夠縮短步驟2、3中的改性反應(yīng)所需要的時(shí)間。也能夠縮短步驟1中的第一層的形成所需要的時(shí)間。結(jié)果，能夠縮短每1循環(huán)的處理時(shí)間，也能夠縮短整體上的處理時(shí)間。即，也能夠提高成膜率。此外，通過(guò)使第一層的厚度為1原子層以下，也能夠提高膜厚均勻性的控制性。

作為原料氣體，除hcds氣體之外，也能夠使用例如二氯硅烷(sih2cl2，簡(jiǎn)稱(chēng)：dcs)氣體、一氯硅烷(sih3cl，簡(jiǎn)稱(chēng)：mcs)氣體、四氯硅烷即四氯化硅(sicl4，簡(jiǎn)稱(chēng)：stc)氣體、三氯硅烷(sihcl3，簡(jiǎn)稱(chēng)：tcs)氣體、三硅烷(si3h8，簡(jiǎn)稱(chēng)：ts)氣體、二硅烷(si2h6，簡(jiǎn)稱(chēng)：ds)氣體、一硅烷(sih4，簡(jiǎn)稱(chēng)：ms)氣體等無(wú)機(jī)原料氣體，四(二甲基氨基)硅烷(si[n(ch3)2]4，簡(jiǎn)稱(chēng)：4dmas)氣體、三(二甲基氨基)硅烷(si[n(ch3)2]3h，簡(jiǎn)稱(chēng)：3dmas)氣體、雙(二乙基氨基)硅烷(si[n(c2h5)2]2h2，簡(jiǎn)稱(chēng)：bdeas)氣體、二叔丁基氨基硅烷(sih2[nh(c4h9)]2，簡(jiǎn)稱(chēng)：btbas)氣體等有機(jī)原料氣體。

[步驟1p(排出hcds氣體)]

在形成第一層后，關(guān)閉閥243a、243d～243f，停止hcds氣體、n2氣的供給。此時(shí)，apc閥244保持打開(kāi)，通過(guò)真空泵246對(duì)處理室201內(nèi)進(jìn)行真空排氣(減壓排氣，或抽真空)，將殘留在處理室201內(nèi)的未反應(yīng)或者對(duì)第一層的形成進(jìn)行貢獻(xiàn)后的hcds氣體從處理室201內(nèi)排出。即，在停止向處理室201內(nèi)供給n2氣的狀態(tài)下進(jìn)行處理室201內(nèi)的抽真空(圖中，以vac表示)。經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間后，保持apc閥244打開(kāi)的狀態(tài)，打開(kāi)閥243d～243f，開(kāi)始n2氣向處理室201內(nèi)的供給。即，在實(shí)施了向處理室201內(nèi)供給n2氣的狀態(tài)下進(jìn)行處理室201內(nèi)的排氣(圖中，以prg表示)。n2氣作為促進(jìn)殘留在處理室201內(nèi)的hcds氣體從處理室201內(nèi)排出的吹掃氣體發(fā)揮作用，另外，作為抑制殘留在處理室201內(nèi)的hcds氣體向噴嘴249a～249c內(nèi)的侵入、逆擴(kuò)散的反向氣體發(fā)揮作用。

在該步驟中，可以不將殘留在處理室201內(nèi)的氣體完全排出，也可以不將處理室201內(nèi)完全吹掃。若殘留在處理室201內(nèi)的氣體為微量，則在隨后進(jìn)行的步驟2中也不會(huì)產(chǎn)生不良影響。向處理室201內(nèi)供給的n2氣的流量也無(wú)需設(shè)為大流量，例如通過(guò)供給與反應(yīng)管203(處理室201)的容積為相同程度的量的n2氣，可以進(jìn)行在步驟2中不產(chǎn)生不良影響的程度的吹掃。這樣，通過(guò)不將處理室201內(nèi)完全吹掃，能夠縮短吹掃時(shí)間從而提高生產(chǎn)能力。還能夠?qū)2氣的消耗抑制為必要的最小限度。

[步驟2(供給nh3氣)]

在步驟1p結(jié)束后，對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給通過(guò)熱而活化的nh3氣體。

在該步驟中，保持閥243a、243c關(guān)閉，按與步驟1中的閥243a、243d～243f的開(kāi)閉控制同樣的步驟進(jìn)行閥243b、243d～243f的開(kāi)閉控制。nh3氣經(jīng)由氣體供給管232b、噴嘴249b而向處理室201內(nèi)供給，從排氣管231排氣。此時(shí)，會(huì)對(duì)晶片200供給nh3氣作為反應(yīng)氣體(圖中，以nh3表示)。從氣體供給管232e流出的n2氣與步驟1同樣，作為載氣、另外作為稀釋氣體發(fā)揮作用。從氣體供給管232d、232f流出的n2氣與步驟1同樣，作為抑制nh3氣向噴嘴249a、249c內(nèi)的侵入的反向氣體發(fā)揮作用(圖中，以反向n2表示)。

將由mfc241b控制的nh3氣的供給流量設(shè)為例如100～10000sccm的范圍內(nèi)的流量。將處理室201內(nèi)的壓力設(shè)為例如1～4000pa、優(yōu)選為1～3000pa的范圍內(nèi)的壓力。將處理室201內(nèi)的nh3氣的分壓設(shè)為例如0.01～3960pa的范圍內(nèi)的壓力。通過(guò)將處理室201內(nèi)的壓力設(shè)為這樣的比較高的壓力帶，能夠以非等離子方式使nh3氣熱活化。nh3氣通過(guò)熱而活化并進(jìn)行供給更能夠發(fā)生比較溫和的反應(yīng)，能夠溫和地進(jìn)行后述的改性。將對(duì)晶片200供給利用熱而被活化的nh3氣的時(shí)間、即氣體供給時(shí)間(照射時(shí)間)設(shè)為例如1～120秒、優(yōu)選為1～60秒的范圍內(nèi)的時(shí)間。將其他處理?xiàng)l件設(shè)為與步驟1的處理?xiàng)l件同樣的條件。

通過(guò)在上述條件下對(duì)晶片200供給nh3氣，能夠使在晶片200上形成的第一層與nh3氣反應(yīng)，從而將第一層改性。具體而言，通過(guò)對(duì)晶片200供給nh3氣，能夠向第一層賦予nh3氣中含有的n成分、將該層的至少一部分改性(氮化)。由此，會(huì)在晶片200上形成含有si及n的第二層、即作為氮化層的sin層(含有n的si層)。當(dāng)形成第二層時(shí)，第一層中所含的cl在利用nh3氣而進(jìn)行的改性反應(yīng)的過(guò)程中，構(gòu)成至少含有cl的氣體狀物質(zhì)，并從處理室201內(nèi)排出。即，第一層中的cl等雜質(zhì)通過(guò)從第一層中抽出或脫離而從第一層分離。由此，第二層成為與第一層相比cl等雜質(zhì)少的層。

作為氮化氣體，除nh3氣體之外，也可使用二氮烯(n2h2)氣體、肼(n2h4)氣體、n3h8氣體等氮化氫系氣體、包含這些化合物的氣體等。

[步驟2p(排出nh3氣)]

在形成第二層后，關(guān)閉閥243b，停止nh3氣體的供給。此時(shí)，將apc閥244保持打開(kāi)，利用真空泵246將處理室201內(nèi)排氣，將殘留在處理室201內(nèi)的未反應(yīng)或?qū)Φ诙拥男纬勺龀鲐暙I(xiàn)后的nh3氣從處理室201內(nèi)排出。另外，此時(shí)，將閥243d～243f保持打開(kāi)，維持n2氣向處理室201內(nèi)的供給(圖中，以prg及強(qiáng)化prg表示)。即，在實(shí)施了向處理室201內(nèi)供給n2氣的狀態(tài)下進(jìn)行處理室201內(nèi)的排氣。n2氣作為促進(jìn)殘留在處理室201內(nèi)的nh3氣從處理室201內(nèi)的排出的吹掃氣體發(fā)揮作用，另外作為抑制殘留在處理室201內(nèi)的nh3氣向噴嘴249a～249c內(nèi)的侵入、逆擴(kuò)散的反向氣體發(fā)揮作用。此時(shí)，也可以不將殘留在處理室201內(nèi)的氣體等完全排出，在這一方面與步驟1p同樣。

[步驟3(供給o2氣)]

在步驟2p結(jié)束后，對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給利用熱而被活化的o2氣。

在該步驟中，保持閥243a、243b關(guān)閉，按與步驟1中的閥243a、243d～243f的開(kāi)閉控制同樣的步驟進(jìn)行閥243c、243d～243f的開(kāi)閉控制。o2氣經(jīng)由氣體供給管232c、噴嘴249c而向處理室201內(nèi)供給，從排氣管231排氣。此時(shí)，會(huì)對(duì)晶片200供給o2氣作為反應(yīng)氣體(圖中，以o2表示)。從氣體供給管232f流出的n2氣與步驟1同樣，作為載氣、另外作為稀釋氣體發(fā)揮作用。從氣體供給管232d、232e流出的n2氣與步驟1同樣，作為抑制o2氣向噴嘴249a、249b內(nèi)的侵入的反向氣體發(fā)揮作用(圖中，以反向n2、及強(qiáng)化反向n2表示)。

將由mfc241b控制的o2氣體的供給流量設(shè)為例如100～10000sccm的范圍內(nèi)的流量。將處理室201內(nèi)的壓力設(shè)為例如1～4000pa、優(yōu)選為1～3000pa的范圍內(nèi)的壓力。通過(guò)將處理室201內(nèi)的壓力設(shè)為這樣的比較高的壓力帶，能夠以非等離子方式使o2氣體熱活化。o2氣體通過(guò)熱而活化并進(jìn)行供給更能夠發(fā)生比較溫和的反應(yīng)，能夠較溫和地進(jìn)行后述的改性。將對(duì)晶片200供給利用熱而被活化的o2氣體的時(shí)間、即氣體供給時(shí)間(照射時(shí)間)設(shè)為例如1～120秒、優(yōu)選為1～60秒的范圍內(nèi)的時(shí)間。將其他處理?xiàng)l件設(shè)為例如與步驟1的處理?xiàng)l件同樣的條件。

通過(guò)在上述條件下對(duì)晶片200供給o2氣，能夠使在晶片200上形成的第二層與o2氣反應(yīng)、將第二層改性。具體而言，通過(guò)對(duì)晶片200供給o2氣，能對(duì)第一層賦予o2氣中所含的o成分、能夠?qū)⒃搶拥闹辽僖徊糠指男?氧化)。由此，會(huì)在晶片200上形成含有si、o及n的第三層、即作為氮氧化層的sion層(含有o、n的si層)。當(dāng)形成第三層時(shí)，第二層中所含的cl在利用o2氣而進(jìn)行的改性反應(yīng)的過(guò)程中，構(gòu)成至少含有cl的氣體狀物質(zhì)，并從處理室201內(nèi)排出。即，第二層中的cl等雜質(zhì)通過(guò)從第二層中抽出或脫離而從第二層分離。由此，第三層成為與第二層相比cl等雜質(zhì)少的層。

作為氧化氣體，除o2氣體之外，也可使用水蒸氣(h2o氣體)、一氧化氮(no)氣體、氧化亞氮(n2o)氣體、二氧化氮(no2)氣體、一氧化碳(co)氣體、二氧化碳(co2)氣體、臭氧(o3)氣體、h2氣+o2氣，h2氣+o3氣等含o氣體。

[步驟3p(排出o2氣)]

第三層形成后，關(guān)閉閥243c，停止o2氣的供給。然后，利用與步驟2p同樣的處理步驟，將殘留在處理室201內(nèi)的未反應(yīng)或?qū)Φ谌龑拥男纬勺龀鲐暙I(xiàn)后的o2氣從處理室201內(nèi)排出(圖中，以prg及強(qiáng)化prg表示)。即，在實(shí)施了向處理室201內(nèi)供給n2氣的狀態(tài)下進(jìn)行處理室201內(nèi)的排氣。n2氣作為促進(jìn)殘留在處理室201內(nèi)的o2氣從處理室201內(nèi)的排出的吹掃氣體發(fā)揮作用、另外作為抑制殘留在處理室201內(nèi)的o2氣向噴嘴249a～249c內(nèi)的侵入、逆擴(kuò)散的反向氣體發(fā)揮作用。此時(shí)，也可以不將殘留在處理室201內(nèi)的氣體等完全排出，在這一方面與步驟1p同樣。

(實(shí)施規(guī)定次數(shù))

將非同時(shí)進(jìn)行上述6個(gè)步驟的循環(huán)進(jìn)行1次以上(規(guī)定次數(shù))，能夠在晶片200上形成規(guī)定組成及規(guī)定膜厚的sion膜。上述循環(huán)優(yōu)選重復(fù)多次。即，優(yōu)選的是，使每1循環(huán)形成的sion層的厚度小于所期望的膜厚、重復(fù)多次直至形成所期望的膜厚。

(吹掃及大氣壓恢復(fù))

在siocn膜的形成結(jié)束后，打開(kāi)閥243d～243f，從氣體供給管232d～232f的各自分別向處理室201內(nèi)供給n2氣，從排氣管231排氣。n2氣作為吹掃氣體發(fā)揮作用。由此，吹掃處理室201內(nèi)，將殘留在處理室201內(nèi)的氣體、反應(yīng)副產(chǎn)物從處理室201內(nèi)除去(吹掃)。然后，處理室201內(nèi)的氣氛被置換成非活性氣體(非活性氣體置換)、處理室201內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓(大氣壓恢復(fù))。

(晶舟卸載及晶片取出)

通過(guò)晶舟升降機(jī)115使密封蓋219下降，反應(yīng)管203的下端開(kāi)口。然后，處理完畢的晶片200以支承于晶舟217的狀態(tài)從反應(yīng)管203的下端被搬出至反應(yīng)管203的外部(晶舟卸載)。自晶舟217取出處理完畢的晶片200(晶片取出)。

(3)n2氣的供給條件

對(duì)于上述成膜順序而言，設(shè)為非同時(shí)地進(jìn)行步驟1～3的方式。即，在通過(guò)進(jìn)行步驟1p～3p而將處理室201內(nèi)的殘留氣體等除去后，向處理室201內(nèi)供給(hcds氣體)、反應(yīng)氣體(nh3氣，o2氣)。由此，能夠避免處理室201內(nèi)的、原料氣體與反應(yīng)氣體的氣相反應(yīng)，例如，hcds氣體與nh3氣的氣相反應(yīng)、hcds氣體與o2氣的氣相反應(yīng)等。結(jié)果，能夠抑制處理室201內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。

另外，對(duì)于上述成膜順序而言，在步驟2、3中，將nh3氣、o2氣經(jīng)由與供給hcds氣體的噴嘴249a不同的噴嘴249b、249c而分別供給。另外，在步驟1中，通過(guò)向噴嘴249b、249c內(nèi)供給n2氣作為反向氣體，從而防止hcds氣體向噴嘴249b、249c內(nèi)的侵入。另外，在步驟2中，通過(guò)向噴嘴249a、249c內(nèi)供給n2氣作為反向氣體，從而防止nh3氣向噴嘴249a、249c內(nèi)的侵入。另外，在步驟3中，通過(guò)向噴嘴249c內(nèi)供給n2氣作為反向氣體，從而防止o2氣向噴嘴249a、249b內(nèi)的侵入。由此，能夠避免在噴嘴249a～249c內(nèi)、hcds氣體與o2氣的氣相反應(yīng)、hcds氣體與nh3氣的氣相反應(yīng)。結(jié)果，能夠抑制噴嘴249a～249c內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。

然而，根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人等的深入研究，發(fā)現(xiàn)根據(jù)各步驟中規(guī)定n2氣的供給條件，存在處理室201內(nèi)的顆粒量增加的情況。例如，發(fā)現(xiàn)當(dāng)將步驟3中從噴嘴249b供給的n2氣的流量設(shè)為小于在步驟2中從噴嘴249a、249c供給的n2氣的流量的流量的情況下，存在在噴嘴249b內(nèi)大量產(chǎn)生顆粒的情況，由此，在處理室201內(nèi)、尤其是噴嘴249b附近的顆粒量增加的情況。

根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人等的深入研究，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象是在噴嘴249b的制造工序的過(guò)程等中，對(duì)噴嘴249b的內(nèi)表面(內(nèi)壁的表面)微量含有的雜質(zhì)(例如，包含鐵(fe)、鈦(ti)，鋁(al)等金屬元素的雜質(zhì))，在o2氣及nh3氣混合的狀態(tài)下將其供給而發(fā)生的。以下，針對(duì)顆粒的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

若在進(jìn)行經(jīng)由噴嘴249b而向處理室201內(nèi)供給nh3氣的步驟2后、進(jìn)行從處理室201內(nèi)排出nh3氣的步驟2p的話(huà)，將會(huì)不僅從處理室201內(nèi)排出nh3氣，還從噴嘴249b內(nèi)排出nh3氣。但是，根據(jù)步驟2p的處理?xiàng)l件，有時(shí)微量的nh3氣以附著的方式等殘留于噴嘴249b內(nèi)。另外，在步驟2p之后、進(jìn)行經(jīng)由噴嘴249c而向處理室201內(nèi)供給o2氣的步驟3時(shí)，雖然從噴嘴249b供給n2氣作為反向氣體，但即便如此，根據(jù)n2氣的供給流量，有時(shí)o2氣也會(huì)微量地侵入噴嘴249b內(nèi)。另外，在步驟3之后、進(jìn)行從處理室201內(nèi)排出o2氣的步驟3p時(shí)，雖然從噴嘴249b供給作為反向氣體發(fā)揮作用的n2氣，但即便如此，根據(jù)n2氣的供給流量，有時(shí)o2氣也會(huì)微量地侵入噴嘴249b內(nèi)。侵入噴嘴249b內(nèi)的o2氣將會(huì)與殘留在噴嘴249b內(nèi)的nh3氣混合。若o2氣與nh3氣在噴嘴249b內(nèi)混合的話(huà)，上述氣體發(fā)生反應(yīng)，則有時(shí)會(huì)產(chǎn)生包含oh基等的、活性的自由基等。該自由基與噴嘴249b的內(nèi)壁表面所含的、含有金屬元素的雜質(zhì)反應(yīng)，由此有時(shí)會(huì)大量地產(chǎn)生微細(xì)的顆粒。

因此，對(duì)于本實(shí)施方式中的成膜順序而言，為抑制由在噴嘴249b內(nèi)發(fā)生的上述反應(yīng)導(dǎo)致的顆粒的產(chǎn)生，將各步驟中的n2氣的供給條件等例如以如下方式設(shè)定。

首先，在供給nh3氣的步驟2中，從噴嘴249a及噴嘴249c中的至少一者以第一流量供給n2氣(反向n2)，在供給o2氣的步驟3中，從噴嘴249b以比上述第一流量大的(高的、多的)第二流量供給n2氣(強(qiáng)化反向n2)。即，在步驟2中，當(dāng)將從噴嘴249a、249c供給的n2氣的流量(第一流量)分別設(shè)為n1(slm)、將步驟3中從噴嘴249b供給的n2氣的流量(第二流量)設(shè)為n2(slm)時(shí)，以使得n2>n1的關(guān)系成立的方式，控制mfc241d～241f。通過(guò)將作為反向氣體而發(fā)揮作用的n2氣的流量按上述方式設(shè)定，從而能夠提高在步驟3中、o2氣向噴嘴249b內(nèi)的侵入防止效果、能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。需要說(shuō)明的是，當(dāng)設(shè)為n2≧n1時(shí)，也存在能夠獲得上述效果的情況。但是，設(shè)為n2>n1更能確實(shí)地提高o2氣向噴嘴249b內(nèi)的侵入防止效果，在這一方面更加優(yōu)選。

另外，在供給hcds氣體的步驟1中，從噴嘴249b及噴嘴249c中的至少一者以第三流量供給n2氣(圖中，以反向n2表示)，在供給o2氣的步驟3中，從噴嘴249b以比上述第三流量大的(高的、多的)第二流量供給n2氣(強(qiáng)化反向n2)。上述第三流量為比上述第二流量小的(低的、少的)流量。即，當(dāng)將步驟1中從噴嘴249b、249c供給的n2氣的流量(第三流量)分別設(shè)為n3(slm)、將步驟3中從噴嘴249b供給的n2氣的流量(第二流量)設(shè)為n2(slm)時(shí)，以使得n2>n3的關(guān)系成立的方式，控制mfc241d～241f。通過(guò)將作為反向氣體而發(fā)揮作用的n2氣的流量按上述方式設(shè)定，從而能夠提高在步驟3中、o2氣向噴嘴249b內(nèi)的侵入防止效果、能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。需要說(shuō)明的是，當(dāng)設(shè)為n2≧n3時(shí)，也存在能夠獲得上述效果的情況。但是，設(shè)為n2>n3更能確實(shí)地提高o2氣向噴嘴249b內(nèi)的侵入防止效果，在這一方面更加優(yōu)選。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)設(shè)為n2>n1、n2>n3的情況下，還能夠設(shè)為n2>n1≧n3。即，還能夠設(shè)為n2>n1＝n3，另外，還能夠設(shè)為n2>n1>n3。

另外，當(dāng)設(shè)為n2≧n1、n2>n3的情況下，還能夠設(shè)為n2≧n1>n3。即，只要設(shè)為n1>n3即可，不僅能夠設(shè)為n2>n1，還能夠設(shè)為n2＝n1。

另外，在供給o2氣的步驟3之后、接下來(lái)進(jìn)行供給hcds氣體的步驟1之前的期間，從噴嘴249b以上述第二流量供給n2氣(圖中，以強(qiáng)化prg表示)。即，控制mfc241d～241f，以使得在排出o2氣的步驟3p中從噴嘴249b供給的n2氣的流量為與在步驟3中從噴嘴249b供給的n2氣的流量同等、在步驟3～步驟3p的過(guò)程內(nèi)從噴嘴249b以n2(slm)的流量持續(xù)供給n2氣。如上所述，在步驟3p中從噴嘴249b供給的n2氣作為反向氣體發(fā)揮作用。通過(guò)將該氣體的流量按上述方式設(shè)定，從而能夠確實(shí)地防止步驟3p中o2氣向噴嘴249b內(nèi)的侵入、即確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。

另外，在供給o2氣的步驟3之后、接下來(lái)進(jìn)行供給hcds氣體的步驟1之前的期間，對(duì)于處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的晶片200所存在的空間不實(shí)施抽真空。即，在排出o2氣的步驟3p中，控制閥243e的開(kāi)閉動(dòng)作，以使得不實(shí)施在步驟1p中進(jìn)行了的抽真空(vac)，并且在至少不使從噴嘴249b供給n2氣停止而是使之持續(xù)進(jìn)行的同時(shí)、將處理室201內(nèi)排氣。若在步驟3p中進(jìn)行上述抽真空的話(huà)，則從噴嘴249b朝向排氣口的n2氣的流動(dòng)停止、o2氣變得易于通過(guò)擴(kuò)散而向噴嘴249b內(nèi)等侵入。與此相對(duì)，通過(guò)將步驟3p的處理步驟按上述方式設(shè)定，能夠始終形成從噴嘴249b朝向排氣口的n2氣的流動(dòng)，并且能夠確實(shí)地防止o2氣通過(guò)擴(kuò)散而向噴嘴249b內(nèi)的侵入，即能夠確實(shí)防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。

另外，在供給nh3氣的步驟2之后、進(jìn)行供給o2氣的步驟3之前的期間，從噴嘴249b以上述第二流量供給n2氣(圖中，以強(qiáng)化prg表示)。即，控制mfc241d～241f，以使得在排出nh3氣的步驟2p中從噴嘴249b供給的n2氣的流量與在步驟3中從噴嘴249b供給的n2氣的流量同等、在步驟2p～步驟3的過(guò)程內(nèi)從噴嘴249b以n2(slm)的流量持續(xù)供給n2氣。如上所述，在步驟2p中從噴嘴249b供給的n2氣既作為吹掃氣體發(fā)揮作用，又作為反向氣體發(fā)揮作用。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，示出了在步驟2p～步驟3p的過(guò)程內(nèi)，以從噴嘴249b以n2(slm)的流量(同一的流量)持續(xù)供給n2氣的方式，控制mfc241d～241f的例子。通過(guò)將該氣體的流量按上述方式設(shè)定，能夠確實(shí)地防止噴嘴249b內(nèi)的nh3氣的殘留、nh3氣向噴嘴249b內(nèi)的逆擴(kuò)散。結(jié)果，在之后進(jìn)行的步驟3中，能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。

另外，在供給nh3氣的步驟2之后、進(jìn)行供給o2氣的步驟3之前的期間，對(duì)于處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的晶片200所存在的空間不實(shí)施抽真空。即，在排出nh3氣的步驟2p中，控制閥243e的開(kāi)閉動(dòng)作，以使得不實(shí)施在步驟1p中進(jìn)行了的抽真空(vac)，并且在至少不使從噴嘴249b供給n2氣停止而是使之持續(xù)進(jìn)行的同時(shí)、將處理室201內(nèi)排氣。若在步驟2p中進(jìn)行上述抽真空的話(huà)，則吹掃噴嘴249b內(nèi)的n2氣的流動(dòng)、從噴嘴249b朝向排氣口的n2氣的流動(dòng)停止，nh3氣變得易于殘留在噴嘴249b內(nèi)、nh3氣變得易于向噴嘴249b內(nèi)等逆擴(kuò)散。與此相對(duì)，通過(guò)將步驟2p的處理步驟按上述方式設(shè)定，能夠一直形成從噴嘴249b朝向排氣口的n2氣的流動(dòng)，并且能夠確實(shí)地防止噴嘴249b內(nèi)的nh3氣的殘留、nh3氣向噴嘴249b內(nèi)的逆擴(kuò)散。結(jié)果，在之后進(jìn)行的步驟3中，能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。

需要說(shuō)明的是，如上所述，在供給hcds氣體的步驟1之后、進(jìn)行供給nh3氣的步驟2之前的期間，對(duì)處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的、晶片200所存在的空間實(shí)施抽真空。即，在排出hcds氣體的步驟1p中，以規(guī)定時(shí)間實(shí)施抽真空(vac)。通過(guò)將步驟1p的處理步驟按上述方式進(jìn)行設(shè)定，能夠適當(dāng)?shù)叵鳒p在步驟1p中的、n2氣的消耗量，并且能夠降低成膜處理的成本。

在步驟1、1p，步驟2、2p，步驟3、3p中，對(duì)于由mfc241d～241f控制的n2氣的供給流量而言，在任意地組合并滿(mǎn)足上述各種條件的同時(shí)、分別設(shè)為例如100～10000sccm的范圍內(nèi)的流量即可。例如，可將n1設(shè)為500～1500sccm、將n2設(shè)為2000～10000sccm、將n3設(shè)為100～1000sccm。作為各步驟中使用的非活性氣體，除n2氣以外，例如能夠使用ar氣、he氣、ne氣、xe氣等稀有氣體。

(4)本實(shí)施方式帶來(lái)的效果

通過(guò)本實(shí)施方式，能夠得到以下所示的一種或多種效果。

(a)在供給nh3氣的步驟2中，從噴嘴249a及噴嘴249c中的至少一者以第一流量供給n2氣，在供給o2氣的步驟3中，從噴嘴249b以比上述第一流量大的第二流量供給n2氣，由此能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。

另外，在供給hcds氣體的步驟1中，從噴嘴249b及噴嘴249c中的至少一者以第三流量供給n2氣，在供給o2氣的步驟3中，從噴嘴249b以比上述第三流量大的第二流量供給n2氣(此時(shí)上述第三流量為小于上述第二流量的流量)，從而能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。

(b)在供給o2氣的步驟3之后、接下來(lái)進(jìn)行供給hcds氣體的步驟1之前的期間，通過(guò)從噴嘴249b以上述第二流量供給n2氣，能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。

另外，在供給o2氣的步驟3之后、接下來(lái)進(jìn)行供給hcds氣體的步驟1之前的期間，對(duì)于處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的晶片200所存在的空間不實(shí)施抽真空，能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。

(c)在供給nh3氣的步驟2之后、進(jìn)行供給o2氣的步驟3之前的期間，通過(guò)從噴嘴249b以上述第二流量供給n2氣，能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。

另外，在供給nh3氣的步驟2之后、進(jìn)行供給o2氣的步驟3之前的期間，對(duì)于處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的晶片200所存在的空間不實(shí)施抽真空，能夠確實(shí)地防止在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。

(d)通過(guò)僅在特定的步驟3、3p、2p中選擇性地增加從噴嘴249b供給的n2氣的供給流量，能夠在抑制n2氣的消耗量、即成膜成本的增加的同時(shí)，有效地獲得上述效果。與此相對(duì)，當(dāng)為了有效地獲得上述效果，而在全部步驟1、1p、2、2p、3、3p中總是增加從噴嘴249b供給的n2氣的供給流量的情況下，將會(huì)導(dǎo)致n2氣的消耗量、即成膜處理的成本增加。

(e)通過(guò)非同時(shí)地進(jìn)行步驟1～3、即通過(guò)不是同步、而是非同時(shí)地進(jìn)行hcds氣體、nh3氣、o2氣的供給，能夠在氣相反應(yīng)、表面反應(yīng)恰當(dāng)發(fā)生的條件下使上述氣體恰當(dāng)?shù)赜兄诜磻?yīng)。結(jié)果，能夠避免處理室201內(nèi)的過(guò)剩的氣相反應(yīng)，能夠確實(shí)地防止顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。另外，能夠分別提高在晶片200上形成的sion膜的階梯被覆性、膜厚控制性。另外，能夠提高在晶片200上形成的sion膜的組成比的控制性，擴(kuò)大組成比的控制寬度。

(f)在步驟2、3中，通過(guò)將nh3氣、o2氣分別經(jīng)由與供給hcds氣體的噴嘴249a不同的噴嘴249b、249c供給，能夠避免噴嘴249a～249c內(nèi)的、hcds氣體與o2氣的氣相反應(yīng)、hcds氣體與nh3氣的氣相反應(yīng)。結(jié)果，能夠確實(shí)地防止噴嘴249a～249c內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，提高成膜處理的品質(zhì)。

(g)在供給hcds氣體的步驟1之后、進(jìn)行供給nh3氣的步驟2之前的期間，對(duì)處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的、晶片200所存在的空間實(shí)施抽真空，能夠削減n2氣的消耗量、降低成膜處理的成本。

(h)上述效果在下述情況下也鞥夠同樣地獲得：作為原料氣體使用hcds氣體以外的氣體的情況，作為氮化氣體使用nh3氣以外的氣體的情況，作為氧化氣體使用o2氣以外的氣體的情況，作為非活性氣體使用n2氣以外的氣體的情況。

(5)變形例

本實(shí)施方式中的成膜順序并不限于圖4所示的方式，可按以下所示的變形例的方式進(jìn)行變更。

例如，可通過(guò)以下所示的成膜順序在晶片200上形成硅氧碳氮化膜(siocn膜)、硅硼氧碳氮化膜(sibocn膜)。即，包括步驟1～3的循環(huán)可進(jìn)一步包括對(duì)晶片200供給包含c及b中的至少一者的氣體的步驟。作為c源，例如既可供給c3h6氣體，也可代替c3h6氣體而供給tea氣體，還可同時(shí)供給c3h6氣體和tea氣體。作為b源，例如既可供給tmb氣體，又可供給bcl3氣體。需要說(shuō)明的是，如上所述，tmb氣體還作為c源發(fā)揮作用，還可作為n源發(fā)揮作用。通過(guò)上述變形例，也能獲得與圖4所示的成膜順序同樣的效果。需要說(shuō)明的是，通過(guò)作為b源使用tmb氣體的變形例而形成的膜成為包含b作為構(gòu)成膜的環(huán)硼氮烷骨架的一種構(gòu)成要素。因此，與作為b源使用bcl3氣體的變形例相比，作為b源使用tmb氣體的變形例中，由氧化等導(dǎo)致的b從膜中的脫離更少，能夠形成氧化耐性更高的膜。

另外例如，作為原料氣體，除上述各種硅烷原料氣體以外，還能夠使用1,1,2,2-四氯-1,2-二甲基二硅烷((ch3)2si2cl4，簡(jiǎn)稱(chēng)：tcdmds)氣體等烷基鹵代硅烷原料氣體，雙(三氯甲硅烷基)甲烷((sicl3)2ch2，簡(jiǎn)稱(chēng)：btcsm)氣體等亞烷基鹵代硅烷原料氣體，1,4-二硅代丁烷(si2c2h10，簡(jiǎn)稱(chēng)：dsb)氣體等亞烷基硅烷原料氣體等有機(jī)硅烷原料氣體等。即，作為原料氣體，還能夠使用具有si-c鍵且還作為c源發(fā)揮作用的硅烷原料氣體。以下，示出例如使用btcsm氣體、tcdmds氣體作為原料氣體的情況下的成膜順序。通過(guò)上述變形例，也能獲得與圖4所示的成膜順序同樣的效果。

在上述變形例中，在對(duì)晶片200供給c3h6氣體的步驟中，將由mfc241b控制的c3h6氣體的供給流量例如設(shè)為100～10000sccm的范圍內(nèi)的流量。將處理室201內(nèi)的壓力例如設(shè)為1～5000pa，優(yōu)選為1～4000pa的范圍內(nèi)的壓力。另外，將處理室201內(nèi)的c3h6氣體的分壓設(shè)為例如0.01～4950pa的范圍內(nèi)的壓力。將對(duì)晶片200供給c3h6氣體的時(shí)間、即氣體供給時(shí)間(照射時(shí)間)設(shè)為例如1～200秒、優(yōu)選為1～120秒、更優(yōu)選為1～60秒的范圍內(nèi)的時(shí)間。將其他處理?xiàng)l件設(shè)為例如與圖4所示的成膜順序的步驟2同樣的處理?xiàng)l件。作為含c氣體，除c3h6氣體之外，也可使用乙炔(c2h2)氣體、乙烯(c2h4)氣體等烴系氣體。

另外，在對(duì)晶片200供給tea氣體的步驟中，將由mfc241b控制的tea氣體的供給流量例如設(shè)為100～10000sccm的范圍內(nèi)的流量。將處理室201內(nèi)的壓力例如設(shè)為1～5000pa，優(yōu)選為1～4000pa的范圍內(nèi)的壓力。另外，將處理室201內(nèi)的tea氣體的分壓設(shè)為例如0.01～4950pa的范圍內(nèi)的壓力。將對(duì)晶片200供給tea氣體的時(shí)間、即氣體供給時(shí)間(照射時(shí)間)設(shè)為例如1～200秒、優(yōu)選為1～120秒、更優(yōu)選為1～60秒的范圍內(nèi)的時(shí)間。將其他處理?xiàng)l件設(shè)為例如與圖4所示的成膜順序的步驟2同樣的處理?xiàng)l件。作為含n及c的氣體，除tea氣體之外，也可使用例如二乙胺((c2h5)2nh，簡(jiǎn)稱(chēng)：dea)氣體、單乙胺(c2h5nh2，簡(jiǎn)稱(chēng)：mea)氣體等乙胺系氣體、三甲胺((ch3)3n，簡(jiǎn)稱(chēng)：tma)氣體、二甲胺((ch3)2nh，簡(jiǎn)稱(chēng)：dma)氣體、單甲胺(ch3nh2，簡(jiǎn)稱(chēng)：mma)氣體等甲胺系氣體等。

另外，在對(duì)晶片200供給bcl3氣體的步驟中，將由mfc241b控制的bcl3氣體的供給流量例如設(shè)為100～10000sccm的范圍內(nèi)的流量。將處理室201內(nèi)的bcl3氣體的分壓設(shè)為例如0.01～2640pa的范圍內(nèi)的壓力。將其他處理?xiàng)l件設(shè)為例如與圖4所示的成膜順序的步驟1同樣的處理?xiàng)l件。作為含b氣體，除bcl3氣體以外，能夠使用一氯代硼烷(bclh2)氣體、二氯代硼烷(bcl2h)氣體、三氟代硼烷(bf3)氣體、三溴代硼烷(bbr3)氣體、乙硼烷(b2h6)氣體等。

另外，在對(duì)晶片200供給tmb氣體的步驟中，將由mfc241b控制的tmb氣體的供給流量例如設(shè)為1～1000sccm的范圍內(nèi)的流量。將處理室201內(nèi)的tmb氣體的分壓設(shè)為例如0.0001～2424pa的范圍內(nèi)的壓力。將其他處理?xiàng)l件設(shè)為例如與圖4所示的成膜順序的步驟1同樣的處理?xiàng)l件。作為含有環(huán)硼氮烷骨架的含b氣體，除tmb氣體以外，例如能夠使用teb氣體、tpb氣體、tipb氣體、tbb氣體、tibb氣體等。

對(duì)于其他步驟中的處理步驟、處理?xiàng)l件而言，例如，能夠設(shè)為與圖4所示的成膜順序中的各步驟的處理步驟、處理?xiàng)l件同樣。

<本發(fā)明的其他實(shí)施方式>

以上，具體說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離其要旨的范圍，能夠進(jìn)行各種變更。

例如，在上述實(shí)施方式中，在處理容器內(nèi)設(shè)置3根噴嘴249a～249c，并經(jīng)由各噴嘴供給hcds氣體、nh3氣、o2氣，但本發(fā)明不限于上述方式。例如，也可以如圖8所示的襯底處理裝置那樣，在處理容器內(nèi)設(shè)置2根噴嘴249a、249b，噴嘴249a上連接氣體供給管232a、232c，噴嘴249b上連接氣體供給管232b。即，可以設(shè)為經(jīng)由噴嘴249a供給hcds氣體及o2氣，經(jīng)由噴嘴249b供給nh3氣。

這種情況下，如圖5所示的成膜順序那樣，通過(guò)將非同時(shí)地進(jìn)行下述步驟的循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(1次以上)，從而在晶片200上形成sion膜，所述步驟為：

對(duì)晶片200經(jīng)由噴嘴249a供給hcds氣體的步驟1，

對(duì)晶片200經(jīng)由噴嘴249b供給nh3氣的步驟2，和

對(duì)晶片200經(jīng)由噴嘴249a供給o2氣的步驟3。

像這樣，對(duì)于將nh3氣和o2氣從各自的噴嘴分別供給的成膜順序而言，與上述實(shí)施方式同樣地，存在在供給nh3氣的噴嘴249b內(nèi)易于產(chǎn)生顆粒的情況。與此相對(duì)，通過(guò)將各步驟中的n2氣的供給條件設(shè)為與上述實(shí)施方式的供給條件同樣，能夠獲得與上述實(shí)施方式同樣的效果。即，在供給nh3氣的步驟2中，從噴嘴249a以第一流量供給n2氣，在供給o2氣的步驟3中，從噴嘴249b以比第一流量大的第二流量供給n2氣等，能夠確實(shí)地避免在噴嘴249b內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生，能夠提高成膜處理的品質(zhì)。需要說(shuō)明的是，在使用圖8所示的襯底處理裝置的情況下，能夠?qū)⒀b置的構(gòu)造簡(jiǎn)化，能夠降低裝置的制造成本、維護(hù)成本，在這一方面是優(yōu)選的。另外，在使用將這些氣體從各自的噴嘴分別供給的、圖1所示的襯底處理裝置的情況下，能夠更加確實(shí)地避免噴嘴249a內(nèi)的hcds氣體與o2氣的氣相反應(yīng)。

另外例如，在上述實(shí)施方式中，形成氮氧化膜時(shí)，對(duì)供給原料氣體后、供給反應(yīng)氣體(氧化氣體、氮化氣體)的例子進(jìn)行了說(shuō)明。但本發(fā)明不限于上述方式，原料氣體、反應(yīng)氣體的供給順序也可以相反。即，也可以在供給反應(yīng)氣體后，供給原料氣體。通過(guò)改變供給順序，能夠改變所形成的薄膜的膜質(zhì)、組成比。另外，多種反應(yīng)氣體的供給順序可以任意改變。通過(guò)改變反應(yīng)氣體的供給順序，能夠改變形成的薄膜的膜質(zhì)、組成比。

通過(guò)將利用圖4、圖5所示的成膜順序、各變形例的手法形成的硅系絕緣膜用作側(cè)壁間隔物(sidewallspacer)，能夠提供漏電流小、加工性?xún)?yōu)異的元器件(device)形成技術(shù)。此外，通過(guò)將上述硅系絕緣膜用作蝕刻阻擋層(etchstopper)，能夠提供加工性?xún)?yōu)異的元器件形成技術(shù)。此外，根據(jù)圖4、圖5所示的成膜順序、各變形例，能夠以不使用等離子的方式形成化學(xué)計(jì)量比理想的硅系絕緣膜。由于能夠以不使用等離子的方式形成硅系絕緣膜，對(duì)于例如dpt的sadp膜等、也能夠應(yīng)用于可能發(fā)生等離子損傷的工序。

在晶片200上形成包含鈦(ti)、鋯(zr)、鉿(hf)、鉭(ta)、鈮(nb)、鋁(al)、鉬(mo)、鎢(w)等金屬元素的氮氧化膜、即金屬系氮氧化膜的情況下，上述成膜順序也能夠合適地適用。例如，在作為原料氣體而使用四氯化鈦(ticl4)氣體的情況下，通過(guò)以下所示的成膜順序，能夠在晶片上形成tion膜、tiocn膜、tibocn膜等。

即，本發(fā)明也能夠合適地應(yīng)用于形成例如tion膜、tiocn膜、tibocn膜、zron膜、zrocn膜、zrbocn膜、hfon膜、hfocn膜、hfbocn膜、taon膜、taocn膜、tabocn膜、nbon膜、nbocn膜、nbbocn膜、alon膜、alocn膜、albocn膜、moon膜、moocn膜、mobocn膜、won膜、wocn膜、wbocn膜等金屬系的氮氧化膜的情況。

在這些情況下，作為原料氣體，能夠代替上述實(shí)施方式中的、含有si等半導(dǎo)體元素的原料氣體，而使用含有金屬元素的原料氣體。作為反應(yīng)氣體，能夠使用與上述實(shí)施方式同樣的氣體。關(guān)于此時(shí)的處理步驟、處理?xiàng)l件，例如能夠設(shè)為與上述實(shí)施方式同樣的處理步驟、處理?xiàng)l件。

即，本發(fā)明能夠合適地應(yīng)用于含有半導(dǎo)體元素、金屬元素等規(guī)定元素的氮氧化膜的情況下。

優(yōu)選地，這些使用于各種薄膜的形成的工藝制程(記載了襯底處理的處理步驟、處理?xiàng)l件等的程序)根據(jù)襯底處理的內(nèi)容(形成的薄膜的膜種類(lèi)、組成比、膜質(zhì)、膜厚、處理步驟、處理?xiàng)l件等)而分別分開(kāi)地準(zhǔn)備(準(zhǔn)備多個(gè))。以下，也將工藝制程簡(jiǎn)稱(chēng)為制程。并且，優(yōu)選在開(kāi)始襯底處理時(shí)根據(jù)襯底處理的內(nèi)容從多個(gè)制程中適宜選擇適當(dāng)?shù)闹瞥?。具體而言，優(yōu)選地，經(jīng)由電通信線(xiàn)路、記錄了該制程的記錄介質(zhì)(外部存儲(chǔ)裝置123)，將根據(jù)襯底處理的內(nèi)容而分開(kāi)準(zhǔn)備的多個(gè)制程預(yù)先存儲(chǔ)(安裝)于襯底處理裝置所具備的存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)。并且，優(yōu)選地，在開(kāi)始襯底處理時(shí)，襯底處理裝置所具備的cpu121a根據(jù)襯底處理的內(nèi)容而從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)的多個(gè)制程中適宜選擇適當(dāng)?shù)闹瞥獭Ｍㄟ^(guò)這樣地構(gòu)成，能夠通過(guò)1臺(tái)襯底處理裝置通用地且重現(xiàn)性良好地形成各種膜種類(lèi)、組成比、膜質(zhì)、膜厚的薄膜。此外，既能減小操作員的操作負(fù)擔(dān)(處理順序、處理?xiàng)l件等的輸入負(fù)擔(dān)等)，避免操作錯(cuò)誤，又能迅速地開(kāi)始襯底處理。

上述工藝制程并不限于新制作的情況，例如，也可以通過(guò)變更襯底處理裝置中已安裝的既存的制程來(lái)準(zhǔn)備。在變更制程的情況下，也可以將變更后的制程經(jīng)由電通信線(xiàn)路、記錄有該制程的記錄介質(zhì)安裝于襯底處理裝置。此外，也可以對(duì)既存的襯底處理裝置所具備的輸入輸出裝置122進(jìn)行操作，直接變更已安裝于襯底處理裝置的既存的制程。

在上述實(shí)施方式中，對(duì)使用一次處理多張襯底的批量式的襯底處理裝置形成薄膜的例子進(jìn)行了說(shuō)明。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，例如，在使用一次處理1張或數(shù)張的襯底的單片式的襯底處理裝置形成膜的情況下，也能夠合適地適用。此外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)使用具有熱壁(hotwall)型的處理爐的襯底處理裝置形成薄膜的例子進(jìn)行了說(shuō)明。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在使用具有冷壁(coldwall)型的處理爐的襯底處理裝置形成薄膜的情況下，也能夠合適地適用。在這些情況下，也可以將處理順序、處理?xiàng)l件設(shè)為例如與上述實(shí)施方式同樣的處理順序、處理?xiàng)l件。

例如，在使用具備圖9所示的處理爐302的襯底處理裝置形成膜的情況下，本發(fā)明也能夠合適地適用。處理爐302具備：形成處理室301的處理容器303、作為以噴淋狀向處理室301內(nèi)供給氣體的氣體供給部的簇射頭303s、將1張或數(shù)張晶片200以水平姿勢(shì)支承的支承臺(tái)317、將支承臺(tái)317從下方支承的旋轉(zhuǎn)軸355、及設(shè)置于支承臺(tái)317的加熱器307。在簇射頭303s的接入口(氣體導(dǎo)入口)連接有供給上述原料氣體、含o氣體等的氣體供給端口332a和供給上述含n氣體等的氣體供給端口332b。在氣體供給端口332a連接有與上述實(shí)施方式的原料氣體供給系統(tǒng)、含o氣體供給系統(tǒng)、非活性氣體供給系統(tǒng)等同樣的氣體供給系統(tǒng)。在氣體供給端口332b連接有與上述實(shí)施方式的含n氣體供給系統(tǒng)、非活性氣體供給系統(tǒng)同樣的氣體供給系統(tǒng)。在簇射頭303s內(nèi)設(shè)置有：例如，與氣體供給端口332a連通、并流通原料氣體、含o氣體等的第一流路；和與氣體供給端口332b連通，并流通含n氣體等的第二流路。第一流路與第二流路在簇射頭303s內(nèi)沒(méi)有連通、而是分別(個(gè)別地)設(shè)置。在簇射頭303s的出口(氣體排出口)設(shè)置有將氣體以噴淋狀向處理室301內(nèi)供給的氣體分散板。簇射頭303s設(shè)置在與被搬入處理室301內(nèi)的晶片200的表面相對(duì)(面對(duì))的位置。在處理容器303設(shè)置有對(duì)處理室301內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣端口331。在排氣端口331連接有與上述實(shí)施方式的排氣系統(tǒng)同樣的排氣系統(tǒng)。

另外例如，在使用具備圖10所示的處理爐402的襯底處理裝置形成膜的情況下，本發(fā)明也能夠合適地適用。處理爐402具備：形成處理室401的處理容器403、將1張或數(shù)張晶片200以水平姿勢(shì)支承的支承臺(tái)417、從下方支承支承臺(tái)417的旋轉(zhuǎn)軸455、朝向處理容器403內(nèi)的晶片200進(jìn)行光照射的燈加熱器407、及使燈加熱器407的光透過(guò)的石英窗403w。在處理容器403連接有供給上述原料氣體、含o氣體的氣體供給端口432a和作為供給上述含n氣體等的氣體供給部的氣體供給端口432b。在氣體供給端口432a連接有與上述實(shí)施方式的原料氣體供給系統(tǒng)、含o氣體供給系統(tǒng)、非活性氣體供給系統(tǒng)等同樣的氣體供給系統(tǒng)。在氣體供給端口432b連接有與上述實(shí)施方式的含n氣體供給系統(tǒng)、非活性氣體供給系統(tǒng)同樣的氣體供給系統(tǒng)。氣體供給端口432a、432b分別設(shè)置于被搬入處理室401內(nèi)的晶片200的端部的側(cè)方、即與被搬入處理室401內(nèi)的晶片200的表面不相對(duì)的位置。在處理容器403設(shè)置有對(duì)處理室401內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣端口431。在排氣端口431連接有與上述實(shí)施方式的排氣系統(tǒng)同樣的排氣系統(tǒng)。

在使用上述襯底處理裝置的情況下，也能夠以與上述實(shí)施方式、變形例同樣的順序、處理?xiàng)l件進(jìn)行成膜。

此外，上述實(shí)施方式、變形例等可適宜地組合使用。此外，可以將此時(shí)的處理?xiàng)l件設(shè)為例如與上述實(shí)施方式同樣的處理?xiàng)l件。

實(shí)施例

以下，對(duì)證明通過(guò)上述實(shí)施方式、變形例獲得的效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。

(實(shí)施例1)

使用圖8所示的襯底處理裝置，通過(guò)圖5所示的成膜順序，在多張晶片上形成sion膜。作為原料氣體使用hcds氣體，作為氮化氣體使用nh3氣，作為氧化氣體使用o2氣，作為非活性氣體使用n2氣。hcds氣體及o2氣經(jīng)由第一噴嘴供給，nh3氣經(jīng)由第二噴嘴供給。hcds氣體的供給流量設(shè)為0.2～0.5slm的范圍內(nèi)的流量，nh3氣的供給流量設(shè)為4～6slm的范圍內(nèi)的流量，o2氣的供給流量設(shè)為2～3slm的范圍內(nèi)的流量。在供給nh3氣的步驟中，從第一噴嘴以0.3～0.5slm的范圍內(nèi)的流量(第一流量)供給n2氣，在供給o2氣的步驟中，從第二噴嘴以1.5～2slm的范圍內(nèi)的流量(第二流量)供給n2氣。即，將第二流量設(shè)為第一流量的3倍～6倍的范圍內(nèi)的流量。晶片的溫度設(shè)為650～700℃的范圍內(nèi)的溫度，循環(huán)的實(shí)施次數(shù)設(shè)為50～100次的范圍內(nèi)的次數(shù)。其他處理?xiàng)l件設(shè)為上述實(shí)施方式中記載的處理?xiàng)l件范圍內(nèi)的條件。并且，在成膜前、成膜后的兩個(gè)時(shí)機(jī)，測(cè)定附著于晶片表面的顆粒的數(shù)量。

圖6(a)～圖6(c)是分別表示晶片表面上的顆粒數(shù)的測(cè)定結(jié)果的圖。這些圖中的“top”，“center”，“bottom”分別表示晶舟內(nèi)的晶片的位置(依次為晶舟的上部、中央部、下部)。另外，“尺寸”表示顆粒的外徑。另外，“pre”表示成膜前于晶片表面觀測(cè)到的顆粒數(shù)，“post”表示成膜后于晶片表面觀測(cè)到的顆粒數(shù)，“δ”表示他們的差，“total(合計(jì))”表示“pre”，“post”，“δ”中的顆粒數(shù)的合計(jì)。另外，“postmap(成膜后分布圖)”中所示的圖表示成膜后的晶片表面的情況。

通過(guò)這些圖可知，在成膜處理后的晶片表面觀測(cè)到的顆粒數(shù)極少。據(jù)認(rèn)為，這是由于，在供給nh3氣的步驟中，從第一噴嘴以第一流量供給n2氣，在供給o2氣的步驟中，從第二噴嘴以比第一流量大的第二流量供給n2氣，由此確實(shí)能夠防止第二噴嘴內(nèi)的顆粒的產(chǎn)生。如上所述，通過(guò)本申請(qǐng)的發(fā)明人等進(jìn)行的其他評(píng)價(jià)(比較例)，當(dāng)將在供給o2氣的步驟中從第二噴嘴供給的n2氣的流量設(shè)為小于在供給nh3氣的步驟中從第一噴嘴供給的n2氣之流量的流量的情況下，確認(rèn)到在第二噴嘴內(nèi)大量產(chǎn)生顆粒的情況。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的發(fā)明人等確認(rèn)到，通過(guò)實(shí)施例而形成的sion膜的面內(nèi)膜厚均勻性為0.83％，與通過(guò)比較例而形成的sion膜的面內(nèi)膜厚均勻性同等。即，本申請(qǐng)的發(fā)明人等確認(rèn)到，通過(guò)將從第二噴嘴供給的n2氣的流量按上述方式進(jìn)行設(shè)定，也能夠維持sion膜的面內(nèi)膜厚均勻性。這里，面內(nèi)膜厚均勻性(±％)是由{(晶片面內(nèi)的膜厚最大值-晶片面內(nèi)的膜厚最小值)/(2×晶片面內(nèi)的膜厚平均值)}×100定義的值，該值越小表示晶片面內(nèi)的膜厚越均勻。

(實(shí)施例2)

使用圖8所示的襯底處理裝置，通過(guò)圖5所示的成膜順序，將在多張晶片上形成sion膜的成膜處理進(jìn)行多次。每次進(jìn)行成膜處理時(shí)，將在供給o2氣的步驟中從第二噴嘴供給的n2氣(以下，也稱(chēng)為反向n2氣)的供給流量改為0.5slm、1slm、2slm、5slm。在任一情況下，當(dāng)進(jìn)行成膜處理時(shí)不進(jìn)行晶片的旋轉(zhuǎn)。其他處理?xiàng)l件與實(shí)施例1同樣。并且，在成膜前、成膜后的兩個(gè)時(shí)機(jī)，測(cè)定附著于晶片表面的顆粒數(shù)。

圖7(a)是表示晶片表面上的顆粒數(shù)的測(cè)定結(jié)果的圖。圖7(a)的縱軸表示的是：成膜前于晶片表面觀測(cè)到的顆粒數(shù)、與成膜后于晶片表面觀測(cè)到的顆粒數(shù)之間的差(個(gè))。圖7(a)的橫軸表示反向n2氣的流量(slm)。圖7(b)是表示將反向n2氣的流量設(shè)為0.5slm的情況下的成膜后的晶片表面的情況的圖。圖7(c)是表示將反向n2氣的流量設(shè)為5slm的情況下的成膜后的晶片表面的情況的圖。圖7(d)是將晶片表面上的顆粒數(shù)的測(cè)定結(jié)果(虛線(xiàn))、和模擬結(jié)果(實(shí)線(xiàn))對(duì)比而表示的圖。

如這些圖所示，可知當(dāng)將反向n2氣的供給流量設(shè)為0.5slm的情況下，將會(huì)在晶片表面附著大量的顆粒，成膜前后的顆粒數(shù)的差會(huì)成為3400個(gè)以上。從顆粒的面內(nèi)分布還可知，此時(shí)觀察到的顆粒是在第二噴嘴內(nèi)產(chǎn)生的顆粒。當(dāng)將反向n2氣的供給流量設(shè)為1slm的情況下，與將反向n2氣的供給流量設(shè)為0.5slm的情況相比，吸附于晶片表面的顆粒量減少至1/4左右。當(dāng)將反向n2氣的供給流量設(shè)為2slm以上的情況下，吸附于晶片表面的顆粒量大幅減少，當(dāng)將反向n2氣的供給流量設(shè)為5slm以上的情況下，成膜前后的顆粒數(shù)的差會(huì)變?yōu)閿?shù)個(gè)左右。需要說(shuō)明的是，由上述觀測(cè)結(jié)果可知，這些結(jié)果與在圖7(d)中以實(shí)線(xiàn)表示的模擬結(jié)果以良好的精度保持一致。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的發(fā)明人等確認(rèn)到，將反向n2氣的供給流量設(shè)為5slm的情況下的sion膜、與將反向n2氣的供給流量設(shè)為0.5slm情況下的sion膜具有同等的面內(nèi)膜厚均勻性，即，確認(rèn)到增加反向n2氣的流量，也能維持sion膜的面內(nèi)膜厚均勻性。

<本發(fā)明的優(yōu)選方式>

以下，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行附記。

(附記1)

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法、或襯底處理方法，具有通過(guò)將下述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)，從而在襯底上形成氮氧化膜的工序，所述循環(huán)為非同時(shí)地進(jìn)行下述工序：

對(duì)襯底經(jīng)由第一噴嘴供給原料氣體的工序，

對(duì)所述襯底經(jīng)由第二噴嘴供給氮化氣體的工序，和

對(duì)所述襯底經(jīng)由第三噴嘴供給氧化氣體的工序，

其中，在供給所述氮化氣體的工序中，從所述第一噴嘴及所述第三噴嘴中的至少一者以第一流量供給非活性氣體，在供給所述氧化氣體的工序中，從所述第二噴嘴以比所述第一流量大的第二流量供給非活性氣體。

(附記2)

附記1所述的方法，優(yōu)選的是，

在供給所述原料氣體的工序中，從所述第二噴嘴及所述第三噴嘴中的至少一者以比所述第二流量小的第三流量供給非活性氣體。即，在供給所述氧化氣體的工序中，從所述第二噴嘴以比所述第三流量大的所述第二流量供給非活性氣體。

(附記3)

附記1或2所述的方法，優(yōu)選的是，

在供給所述氧化氣體的工序之后、接下來(lái)進(jìn)行供給所述原料氣體的工序之前的期間，從所述第二噴嘴以所述第二流量供給非活性氣體。

(附記4)

附記1至3中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

在供給所述氮化氣體的工序之后、進(jìn)行供給所述氧化氣體的工序之前的期間，從所述第二噴嘴以所述第二流量供給非活性氣體。

(附記5)

附記1至4中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

在供給所述氧化氣體的工序之后、接下來(lái)進(jìn)行供給所述原料氣體的工序之前的期間，對(duì)于處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的所述襯底存在的空間不實(shí)施抽真空。

(附記6)

附記1至5中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

在供給所述氮化氣體的工序之后、進(jìn)行供給所述氧化氣體的工序之前的期間，對(duì)于處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的所述襯底存在的空間不實(shí)施抽真空。

(附記7)

附記1至6中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

在供給所述原料氣體的工序之后、進(jìn)行供給所述氮化氣體的工序之前的期間，對(duì)于處于停止了氣體供給的狀態(tài)下的所述襯底存在的空間實(shí)施抽真空。

(附記8)

附記1至7中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

所述第一噴嘴及所述第三噴嘴是與所述第二噴嘴不同的噴嘴。

(附記9)

附記1至8中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

所述第一噴嘴是與所述第二噴嘴不同的噴嘴，且與所述第三噴嘴是同一噴嘴。

(附記10)

附記1至9中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

所述第三流量為所述第一流量以下的流量。

(附記11)

附記1至9中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

所述第三流量是與所述第一流量同等的流量。

(附記12)

附記1至9中任一項(xiàng)所述的方法，優(yōu)選的是，

所述第三流量是小于(低于、少于))所述第一流量的流量。

(附記13)

根據(jù)本發(fā)明的其他方式，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法、或襯底處理方法，具有通過(guò)將下述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)，從而在襯底上形成氮氧化膜的工序，所述循環(huán)為非同時(shí)地進(jìn)行下述工序：

對(duì)襯底經(jīng)由第一噴嘴供給原料氣體的工序，

對(duì)所述襯底經(jīng)由第二噴嘴供給氮化氣體的工序，和

對(duì)所述襯底經(jīng)由所述第一噴嘴供給氧化氣體的工序，

其中，在供給所述氮化氣體的工序中，從所述第一噴嘴以第一流量供給非活性氣體，在供給所述氧化氣體的工序中，從所述第二噴嘴以比所述第一流量大的第二流量供給非活性氣體。

(附記14)

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步其他的方式，提供一種襯底處理裝置，其具有：

處理室，其收容襯底，

原料氣體供給系統(tǒng)，其對(duì)所述處理室內(nèi)的襯底經(jīng)由第一噴嘴供給原料氣體，

氮化氣體供給系統(tǒng)，其對(duì)所述處理室內(nèi)的襯底經(jīng)由第二噴嘴供給氮化氣體，

氧化氣體供給系統(tǒng)，其對(duì)所述處理室內(nèi)的襯底經(jīng)由第三噴嘴供給氧化氣體，

非活性供給系統(tǒng)，其向所述處理室內(nèi)經(jīng)由所述第一噴嘴、所述第二噴嘴、及所述第三噴嘴中的至少一者供給非活性氣體，和

控制部，其構(gòu)成為以如下方式控制所述原料氣體供給系統(tǒng)、所述氮化氣體供給系統(tǒng)、所述氧化氣體供給系統(tǒng)、及所述非活性氣體供給系統(tǒng)，所述方式為：進(jìn)行通過(guò)將下述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)從而在所述襯底上形成氮氧化膜的處理，所述循環(huán)為非同時(shí)地進(jìn)行下述處理，即對(duì)所述處理室內(nèi)的襯底經(jīng)由所述第一噴嘴供給所述原料氣體的處理，對(duì)所述處理室內(nèi)的所述襯底經(jīng)由所述第二噴嘴供給所述氮化氣體的處理，和對(duì)所述處理室內(nèi)的所述襯底經(jīng)由所述第三噴嘴供給所述氧化氣體的處理；并且，在供給所述氮化氣體的處理中，從所述第一噴嘴及所述第三噴嘴中的至少一者以第一流量供給非活性氣體，在供給所述氧化氣體的處理中，從所述第二噴嘴以比所述第一流量大的第二流量供給非活性氣體。

(附記15)

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步其他的方式，提供一種程序或記錄有該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，所述程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以規(guī)定次數(shù)進(jìn)行下述循環(huán)從而在襯底上形成氮氧化膜的步驟，所述循環(huán)為非同時(shí)地進(jìn)行下述步驟：

對(duì)襯底經(jīng)由第一噴嘴供給原料氣體的步驟，

對(duì)所述襯底經(jīng)由第二噴嘴供給氮化氣體的步驟，和

對(duì)所述襯底經(jīng)由第三噴嘴供給氧化氣體的步驟，

其中，在供給所述氮化氣體的步驟中，從所述第一噴嘴及所述第三噴嘴中的至少一者以第一流量供給非活性氣體，在供給所述氧化氣體的步驟中，從所述第二噴嘴以比所述第一流量大的第二流量供給非活性氣體。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

121控制器(控制部)

200晶片(襯底)

201處理室

202處理爐

203反應(yīng)管

207加熱器

231排氣管

232a～232f氣體供給管