CN103165410A - 半导体装置的制造方法、基板处理方法及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体装置的制造方法、基板处理方法及基板处理装置，能提高形成碳氮膜时的生产率，并提高碳氮膜中的碳浓度。该方法具有通过交替进行规定次数的如下两道工序而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的工序：向基板供给含有规定元素和卤素的原料气体的工序；向基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序。

Description

半导体装置的制造方法、基板处理方法及基板处理装置
技术领域
本发明涉及包括在基板上形成薄膜的工序的半导体装置的制造方法、基板处理方法及基板处理装置。
背景技术
在半导体装置(器件)的制造工序中，包括在硅晶圆等基板上形成氧化硅膜(SiO2膜、以下也简称SiO膜)、氮化硅膜(Si3N4膜、以下也简称为SiN膜)等硅类绝缘膜，即包含作为规定元素的硅的绝缘膜的工序。氧化硅膜其绝缘性、低介电性等出色，广泛用作绝缘膜、层间膜。另外，氮化硅膜其绝缘性、耐腐蚀性、介电性、膜应力控制性等出色，广泛用作绝缘膜、掩模、蓄电膜、应力控制膜。此外，公知当这些绝缘膜中含有碳(C)时，能提高绝缘膜的抗蚀刻性。
作为用于形成使氮化硅膜含有碳的碳氮化硅膜(SiCN膜)，即用于形成含有作为规定元素的硅、碳及氮的膜(以下也简称碳氮膜)的手法，公知有向基板交替供给含有硅(Si)的气体、含有碳(C)的气体、含有氮(N)的气体这三种气体的手法。但是，三种气体的控制较为复杂，在采用上述手法的情况下，会降低成膜时的生产率。另外，在采用上述手法的情况下，不容易使碳氮化硅膜中的碳浓度成为例如25at％以上的高浓度。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种能提高形成碳氮膜时的生产率，并提高碳氮膜中的碳浓度的半导体装置的制造方法、基板处理方法及基板处理装置。
根据本发明的一技术方案，提供一种半导体装置的制造方法，其具有通过交替进行规定次数的如下工序而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的工序：向上述基板供给含有上述规定元素和卤素的原料气体的工序；向上述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序。
根据本发明的另一技术方案，提供一种基板处理方法，其具有通过交替进行规定次数的如下工序而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的工序：向上述基板供给含有上述规定元素和卤素的原料气体的工序；向上述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序。
根据本发明的又一技术方案，提供一种基板处理装置，其包括：处理室，用于收容基板；原料气体供给系统，用于向上述处理室内供给含有规定元素和卤素的原料气体；反应气体供给系统，用于向上述处理室内供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体；控制部，用于控制上述原料气体供给系统和上述反应气体供给系统，以通过交替进行规定次数的向上述处理室内的基板供给上述原料气体的处理和向上述处理室内的上述基板供给上述反应气体的处理而进行在上述基板上形成含有上述规定元素、氮及碳的膜的处理。
根据本发明的再一技术方案，提供一种程序，其用于使计算机执行通过交替进行规定次数的如下两道流程而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的流程：向上述基板供给含有上述规定元素和卤素的原料气体的流程；向上述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的流程。
根据本发明，能够提供能提高形成碳氮膜时的生产率，并提高碳氮膜中的碳浓度的半导体装置的制造方法、基板处理方法及基板处理装置。
附图说明
图1是本实施方式中适用的基板处理装置的立式处理炉的概略结构图，是以纵剖视图表示处理炉部分的图。
图2是本实施方式中适用的基板处理装置的立式处理炉的概略结构图，是以图1的A-A剖视图表示处理炉部分的图。
图3是本实施方式中适用的基板处理装置的控制器的概略结构图。
图4是表示本实施方式中的成膜流程的图。
图5是表示本实施方式的成膜时序中气体供给时机的图。
图6是表示另一实施方式的成膜时序中气体供给时机的图。
图7是表示本发明的实施例中的SiCN膜的各种测定结果的图。
具体实施方式
<本发明的一实施方式>
下面基于附图说明本发明的实施方式。
(1)基板处理装置的结构
图1是本实施方式中适用的基板处理装置的立式处理炉的概略结构图，以纵剖视图的形式表示处理炉202。图2是本实施方式中适用的立式处理炉的概略结构图，以图1的A-A剖视图的形式表示处理炉202部分。
如图1所示，处理炉202具有作为加热部件(加热机构)的加热器207。加热器207呈圆筒形状，通过被支承于作为保持板的加热器基座(未图示)上而垂直安设。另外，如后所述，加热器207也作为通过热量使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥功能。
在加热器207的内侧配设有反应管203，反应管203与加热器207呈同心圆状地构成反应容器(处理容器)。反应管203例如由石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为上端封闭下端开口的圆筒形状。在反应管203的筒中空部中形成有处理室201，处理室201能够利用后述的舟皿(boat)217以呈水平姿势沿垂直方向多层排列的状态收容作为基板的晶圆200。
在处理室201内以贯穿反应管203的下部的方式设有第1喷嘴249a和第2喷嘴249b。在第1喷嘴249a和第2喷嘴249b上分别连接有第1气体供给管232a和第2气体供给管232b。这样，在反应管203中设有两支喷嘴249a、249b以及两条气体供给管232a、232b，从而能向处理室201内供给多种气体，在此为两种气体。
另外，在反应管203的下方设有支承反应管203的金属制的总管(manifold)，可以使各喷嘴贯穿该金属制的总管的侧壁。在该情况下，在该金属制的总管上还可以设置后述的排气管231。另外，即使在该情况下，也可以将排气管231设置于反应管203的下部，而非设于金属制的总管上。这样，可以使处理炉的炉口部为金属制，在该金属制的炉口部安装喷嘴等。
在第1气体供给管232a上，自上游方向起依次设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a以及作为开闭阀的阀门243a。另外，在第1气体供给管232a的阀门243a的下游侧连接有第1非活性气体供给管232c。在该第1非活性气体供给管232c上，自上游方向起依次设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器241c以及作为开闭阀的阀门243c。另外，在第1气体供给管232a的顶端部连接有上述的第1喷嘴249a。第1喷嘴249a在反应管203的内壁与晶圆200之间的圆弧状的空间中，沿着从反应管203的内壁的下部到上部，朝晶圆200的堆叠方向上方立起地设置。即，第1喷嘴249a在位于排列晶圆200的晶圆排列区域的侧方的、水平环绕晶圆排列区域的区域中，沿着晶圆排列区域设置。第1喷嘴249a构成为L字型的长喷嘴，其水平部以贯穿反应管203的下部侧壁的方式设置，其垂直部以至少从晶圆排列区域的一端侧朝另一端侧立起的方式设置。在第1喷嘴249a的侧面设有用于供给气体的气体供给孔250a。气体供给孔250a朝向反应管203的中心开口，从而能够朝向晶圆200供给气体。该气体供给孔250a从反应管203的下部直到上部设有多个，这些气体供给孔250a具有相同的开口面积，并且以相同的开口间距设置。
第1气体供给系统主要由第1气体供给管232a、质量流量控制器241a、阀门243a构成。另外，也可以将第1喷嘴249a算在第1气体供给系统中。此外，第1非活性气体供给系统主要由第1非活性气体供给管232c、质量流量控制器241c、阀门243c构成。第1非活性气体供给系统也作为净化(purge)气体供给系统发挥功能。
在第2气体供给管232b上，自上游方向起依次设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241b以及作为开闭阀的阀门243b。另外，在第2气体供给管232b的阀门243b的下游侧连接有第2非活性气体供给管232d。在该第2非活性气体供给管232d上，自上游方向起依次设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器241d以及作为开闭阀的阀门243d。此外，在第2气体供给管232b的顶端部连接有上述的第2喷嘴249b。第2喷嘴249b在反应管203的内壁与晶圆200之间的圆弧状的空间中，自反应管203的内壁的下部沿着上部，朝晶圆200的堆叠方向上方立起地设置。即，第2喷嘴249b在位于排列晶圆200的晶圆排列区域的侧方的、水平环绕晶圆排列区域的区域中，沿着晶圆排列区域设置。第2喷嘴249b构成为L字型的长喷嘴，其水平部以贯穿反应管203的下部侧壁的方式设置，其垂直部以至少从晶圆排列区域的一端侧朝向另一端侧立起的方式设置。在第2喷嘴249b的侧面设有用于供给气体的气体供给孔250b。气体供给孔250b朝向反应管203的中心开口，从而能够朝向晶圆200供给气体。该气体供给孔250b自反应管203的下部直到上部设有多个，这些气体供给孔250b具有相同的开口面积，并且以相同的开口间距设置。
第2气体供给系统主要由第2气体供给管232b、质量流量控制器241b、阀门243b构成。另外，也可以将第2喷嘴249b算在第2气体供给系统中。此外，第2非活性气体供给系统主要由第2非活性气体供给管232d、质量流量控制器241d、阀门243d构成。第2非活性气体供给系统也作为净化气体供给系统发挥功能。
这样，在本实施方式的气体供给方法中，通过配置在由反应管203的内壁和堆叠的多枚晶圆200的端部定义的圆弧状的纵长空间内的喷嘴249a，249b输送气体，从分别开口于喷嘴249a、249b的气体供给孔250a、250b在晶圆200的附近首先向反应管203内喷出气体，使反应管203内的气体的主流朝向平行于晶圆200的表面的方向，即水平方向。通过采用这样的结构，能够均匀地向各晶圆200供给气体，具有能够使形成于各晶圆200的薄膜的膜厚均匀的效果。另外，在晶圆200的表面上流动的气体，即反应后的残余气体朝向排气口即后述的排气管231的方向流动，该残余气体的流动的方向根据排气口的位置适当确定，不限定于垂直方向。
从第1气体供给管232a通过质量流量控制器241a、阀门243a、第1喷嘴249a向处理室201内供给含有规定元素和卤素的原料气体，例如作为至少含有硅(Si)和氯(Cl)的原料气体的氯硅烷(Chlorosilane)类原料气体。在此，氯硅烷类原料气体是指气态的氯硅烷类原料，例如使常温常压下呈液态的氯硅烷类原料气化所得的气体、在常温常压下呈气态的氯硅烷类原料等。此外，氯硅烷类原料是指具有作为卤基的氯基的硅烷类原料，是至少含有硅(Si)和氯(Cl)的原料。即，这里所说的氯硅烷类原料可以说是卤化物的一种。另外，在本说明书中使用“原料”一词的情况包括指代“液态的液体原料”的情况、指代“气态的原料气体”的情况以及指代它们双方的情况。因此，在本说明书中使用“氯硅烷类原料”一词的情况包括指代“液态的氯硅烷类原料”的情况、指代“气态的氯硅烷类原料气体”的情况以及指代它们双方的情况。作为氯硅烷类原料气体，例如可以使用其组成式中(一个分子中)含有卤基的配体(Cl)的数量为6的六氯乙硅烷(Si2Cl6、缩写：HCDS)气体。另外，在使用像HCDS这样在常温常压下呈液态的液体原料时，要利用气化器、起泡器(bubbler)等气化系统使液体原料气化，作为原料气体(HCDS气体)进行供给。
从第2气体供给管232b通过质量流量控制器241b、阀门243b、第2喷嘴249b向处理室201内供给含有碳(C)和氮(N)的反应气体，例如含有胺的气体，即胺类气体。在此，胺类气体是指气态的胺，例如使常温常压下呈液态的胺气化所得的气体、常温常压下呈气态的胺等含有胺基的气体。胺类气体包括乙胺、甲胺、丙胺、异丙胺、丁胺、异丁胺等胺。在此，胺是指以烷基等烃基取代氨(NH3)的氢原子的形态的化合物的统称。即，胺具有烷基等烃基作为含有碳原子的配体。胺类气体含有碳(C)、氮(N)及氢(H)三种元素，由于不含硅(Si)，因此也称不含硅气体，并且，由于不含硅及金属，因此也称不含硅及金属的气体。此外，胺类气体是含氮气体，也是含碳气体，还是含氢气体。胺类气体也可以称为仅由碳(C)、氮(N)及氢(H)三种元素构成的物质。另外，在本说明书中使用“胺”的情况包括指代“液态的胺”的情况、指代“气态的胺类气体”的情况以及指代它们双方的情况。作为胺类气体，例如可以使用其组成式中(一个分子中)含有碳原子的配体(乙基)的数量为3，且其组成式中碳原子数多于氮原子数的三乙胺((C2H5)3N、缩写：TEA)气体。另外，在使用像TEA那样在常温常压下呈液态的胺时，要利用气化器、起泡器等气化系统使液态的胺气化，作为反应气体(TEA气体)进行供给。
从非活性气体供给管232c，232d分别通过质量流量控制器241c、241d、阀门243c、243d、气体供给管232a、232b、喷嘴249a、249b向处理室201内供给作为非活性气体的例如氮(N2)气。
另外，在例如从各气体供给管分别流入上述那样的气体的情况下，由第1气体供给系统构成供给含有规定元素及卤基的原料气体的原料气体供给系统，即氯硅烷类原料气体供给系统。另外，氯硅烷类原料气体供给系统也简称氯硅烷类原料供给系统。此外，由第2气体供给系统构成反应气体供给系统，即胺类气体供给系统。另外，胺类气体供给系统也简称胺供给系统。
在反应管203上设有用于排出处理室201内的气氛气体的排气管231。如图2所示，在横剖视图中，排气管231设于与设有反应管203的第1喷嘴249a的气体供给孔250a以及第2喷嘴249b的气体供给孔250b的一侧相对的一侧，即设于夹着晶圆200与气体供给孔250a、250b相反的一侧。另外，如图1所示，在纵剖视图中，排气管231设于设有气体供给孔250a、250b的部位的下方。采用该结构，从气体供给孔250a、250b供给到处理室201内的晶圆200附近的气体朝向水平方向，即平行于晶圆200的表面的方向流动之后，朝向下方流动，从排气管231被排出。处理室201内的气体的主流如上所述朝向水平方向流动。
在排气管231上通过作为检测处理室201内的压力的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245以及作为压力调节器(压力调节部)的APC(自动压力控制器，Auto Pressure Controller)阀门244连接有作为真空排气装置的真空泵246。另外，APC阀门244通过在使真空泵246动作的状态下开闭阀，能够进行处理室201内的真空排气及停止处理室201内的真空排气，并且，通过在使真空泵246动作的状态下调节阀开度，能够调节处理室201内的压力。排气系统主要由排气管231、APC阀门244、压力传感器245构成。另外，也可以将真空泵246算在排气系统内。排气系统通过一边使真空泵246动作，一边基于由压力传感器245检测到的压力信息调节APC阀门244的阀开度，能够进行真空排气使处理室201内的压力达到规定的压力(真空度)。
在反应管203的下方设有作为能够气密性地封闭反应管203的下端开口的炉口盖体的密封盖219。密封盖219从垂直方向下侧与反应管203的下端抵接。密封盖219例如由不锈钢等金属构成，形成为圆盘状。在密封盖219的上表面设有作为与反应管203的下端抵接的密封构件的O型密封圈220。在密封盖219的与处理室201相反的一侧设置有使后述的作为基板保持具的舟皿217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯穿密封盖219与舟皿217相连接。旋转机构267通过使舟皿217旋转而使晶圆200旋转。密封盖219能通过作为垂直设置于反应管203外部的升降机构的舟皿升降机115而沿垂直方向升降。舟皿升降机115通过使密封盖219升降，能够将舟皿217搬入处理室201内及搬出到处理室201外。即，舟皿升降机115构成为用于将舟皿217即晶圆200搬入处理室201内及搬出到处理室201外的搬运装置(搬运机构)。
作为基板支承件的舟皿217例如由石英、碳化硅等耐热性材料构成，以使多枚晶圆200以水平姿势且彼此中心对齐的状态多层排列的方式支承多枚晶圆200。另外，在舟皿217的下部设有例如由石英、碳化硅等耐热性材料构成的绝热构件218，以使来自加热器207的热量不易传到密封盖219侧。另外，绝热构件218也可以由以石英、碳化硅等耐热性材料构成的多张绝热板，和以使这些绝热板以水平姿势多层排列的方式支承这些绝热板的绝热板架构成。
在反应管203内设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检测到的温度信息调节向加热器207通电的情况，能使处理室201内的温度成为期望的温度分布。温度传感器263与喷嘴249a、249b一样构成为L字型，沿着反应管203的内壁设置。
如图3所示，作为控制部(控制部件)的控制器121构成为包括CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、存储装置121c、I/O接口121d的计算机。RAM121b、存储装置121c、I/O接口121d能通过内部总线121e与CPU121a交换数据。在控制器121上连接有例如以触摸面板等形式构成的输入输出装置122。
存储装置121c例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive)等构成。存储装置121c内以能读取的方式存储有记载着控制基板处理装置的动作的控制程序、后述的基板处理的流程、条件等的程序配方(Process Recipe)等。另外，程序配方是为了能使控制器121执行后述的基板处理工序中的各流程以获得规定的结果而组合而成的，作为程序发挥功能。以下，也将该程序配方、控制程序等统一简称为程序。另外，在本说明书中使用“程序”一词的情况包括仅指程序配方本身的情况、仅指控制程序本身的情况以及指代它们双方的情况。此外，RAM121b构成为临时保存由CPU121a读取出的程序、数据等的内存区域(工作区域)。
I/O接口121d与上述的质量流量控制器241a、241b、241c、241d、阀门243a、243b、243c、243d、压力传感器245、APC阀门244、真空泵246、加热器207、温度传感器263、旋转机构267、舟皿升降机115等相连接。
CPU121a从存储装置121c读取控制程序并执行控制程序，且根据来自输入输出装置122的操作指令的输入等从存储装置121c读取程序配方。并且，CPU121a按照读取出的程序配方的内容，控制质量流量控制器241a、241b、241c、241d对各种气体的流量调节动作，控制阀门243a、243b、243c、243d的开闭动作，控制APC阀门244的开闭动作以及APC阀门244基于压力传感器245进行的压力调节动作，控制加热器207基于温度传感器263进行的温度调节动作，控制真空泵246的启动及停止，控制由旋转机构267进行的舟皿217的旋转及旋转速度调节动作，以及控制由舟皿升降机115进行的舟皿217的升降动作等。
另外，控制器121不限定于构成为专用的计算机的情况，也可以构成为通用的计算机。例如，可以通过准备存储有上述程序的外部存储装置(例如磁带、软盘、硬盘等磁盘；CD、DVD等光盘；MO等光磁盘；USB存储器、存储卡等半导体存储器)123，使用该外部存储装置123向通用的计算机中安装程序等，来构成本实施方式的控制器121。另外，用于向计算机供给程序的方法不限定于通过外部存储装置123来供给的情况。例如，也可以不通过外部存储装置123，而利用互联网、专用线路等通信部件来提供程序。另外，存储装置121c、外部存储装置123构成为能被计算机读取的记录介质。以下将它们统一简称为记录介质。另外，在本说明书中使用记录介质一词的情况包括仅包含存储装置121c本身的情况、仅包含外部存储装置123本身的情况以及包含它们双方的情况。
(2)基板处理工序
接着，对使用上述的基板处理装置的处理炉进行作为半导体装置(器件)的制造工序的一工序的、在基板上形成碳氮膜的例子进行说明。另外，在以下说明中，构成基板处理装置的各部的动作由控制器121控制。
在本实施方式中，通过交替进行规定次数的如下两道工序而在晶圆200上形成含有规定元素、氮及碳的薄膜，即含有规定元素的碳氮膜：向处理室201内的晶圆200供给含有规定元素和卤素的原料气体；向处理室201内的晶圆200供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中(一个分子中)碳原子数多于氮原子数的反应气体。
另外，在本实施方式中，以使要形成的薄膜的组成比达到化学计量组成或不同于化学计量组成的规定的组成比为目的，控制含有构成要形成的薄膜的多种元素的多种气体的供给条件。例如，以使构成要形成的薄膜的多种元素中的至少一种元素的化学计量组成与其他元素相比相对于化学计量组成为过量的目的，控制供给条件。以下，对一边控制构成要形成的薄膜的多种元素的比率，即薄膜的组成比，一边进行成膜的例子进行说明。
以下，使用图4、图5具体说明本实施方式的成膜时序。图4是表示本实施方式的成膜流程的图。图5是表示本实施方式的成膜时序中气体供给时机的图。
另外，在此，以通过交替进行规定次数的如下两道工序而在晶圆200上形成作为硅类绝缘膜的碳氮化硅膜(SiCN膜)的情况为例进行说明：作为原料气体，向处理室201内的晶圆200供给作为氯硅烷类原料气体的HCDS气体，在晶圆200上形成含有规定元素(硅)和卤素(氯)的第1层的工序；作为由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中(一个分子中)碳原子数多于氮原子数的反应气体，向处理室201内的晶圆200供给作为其组成式中具有多个(三个)含有碳原子的配体(乙基)的胺类气体的TEA气体，使TEA气体和第1层发生反应，形成含有硅、氮及碳的第2层的工序。
另外，本说明书中使用“晶圆”一词的情况包括指代“晶圆自身”的情况，和指代“晶圆与形成于其表面的规定的层、膜等的层叠体(集合体)”的情况(即，将形成于表面的规定的层、膜等也算在晶圆内的情况)。另外，在本说明书中使用“晶圆的表面”一词的情况包括指代“晶圆自身的表面(露出面)”的情况，和指代“形成于晶圆上的规定的层、膜等的表面，即作为层叠体的晶圆的最外表面”的情况。
因此，在本说明书中记载“向晶圆供给规定的气体”的情况包括指代“直接向晶圆自身的表面(露出面)供给规定的气体”的情况，和指代“向形成于晶圆上的层、膜等，即向作为层叠体的晶圆的最外表面供给规定的气体”的情况。另外，在本说明书记载“在晶圆上形成规定的层(或膜)”的情况包括指代“直接在晶圆自身的表面(露出面)上形成规定的层(或膜)”的情况，和指代“在形成于晶圆上的层、膜等之上，即在作为层叠体的晶圆的最外表面之上形成规定的层(或膜)”的情况。
另外，在本说明书中使用“基板”一词的情况也和使用“晶圆”的情况一样，此时，将上述说明中的“晶圆”替换为“基板”来考虑即可。
(晶圆装载(charge)及舟皿就位(1oad))
将多枚晶圆200装填到舟皿217上(晶圆装载)后，如图1所示，由舟皿升降机115将支承着多枚晶圆200的舟皿217抬起而搬入到处理室201内(舟皿就位)。在该状态下，密封盖219成为借助O型密封圈220密封反应管203的下端的状态。
(压力调节和温度调节)
用真空泵246进行真空排气，以使处理室201内达到期望的压力(真空度)。此时，处理室201内的压力由压力传感器245测定，APC阀门244基于该测定的压力信息进行反馈控制(压力调节)。另外，真空泵246至少在对晶圆200的处理结束之前的期间维持常时工作状态。此外，用加热器207进行加热，以使处理室201内达到期望的温度。此时，为了使处理室201内成为期望的温度分布，基于温度传感器263检测到的温度信息，反馈控制对加热器207通电的情况(温度调节)。另外，至少在对晶圆200的处理结束之前的期间，用加热器207对处理室201内持续进行加热。接着，开始用旋转机构267使舟皿217和晶圆200旋转。另外，至少在对晶圆200的处理结束之前的期间，用旋转机构267使舟皿217和晶圆200持续旋转。
(碳氮化硅膜形成工序)
之后，依次执行以下的步骤1、2。
[步骤1]
(HCDS气体供给)
打开第1气体供给管232a的阀门243a，使HCDS气体流入到第1气体供给管232a内。在第1气体供给管232a内流动的HCDS气体通过质量流量控制器241a来进行流量调节。流量调节后的HCDS气体从第1喷嘴249a的气体供给孔250a被供给到处理室201内，并从排气管231排出。此时，向晶圆200供给了HCDS气体。与此同时，打开阀门243c，使作为非活性气体的N2气体流入到第1非活性气体供给管232c内。在第1非活性气体供给管232c内流动的N2气体通过质量流量控制器241c进行流量调节。流量调节后的N2气体与HCDS气体一起被供给到处理室201内，并从排气管231排出。
另外，此时，为了防止HCDS气体进入第2喷嘴249b内，打开阀门243d，使N2气体流入到第2非活性气体供给管232d内。N2气体通过第2气体供给管232b、第2喷嘴249b被供给到处理室201内，并从排气管231排出。
此时，适当调节APC阀门244，使处理室201内的压力成为例如1～13300Pa、优选20～1330Pa的范围内的压力。用质量流量控制器241a控制的HCDS气体的供给流量例如设为1～1000sccm的范围内的流量。用质量流量控制器241c、241d控制的N2气体的供给流量分别设为例如100～10000sccm的范围内的流量。向晶圆200供给HCDS气体的时间，即气体供给时间(照射时间)例如设为1～120秒、优选1～60秒的范围内的时间。此时加热器207的温度设定为使晶圆200的温度达到例如250～700℃、优选300～650℃、更优选350～600℃的范围内的温度那样的温度。另外，当晶圆200的温度不足250℃时，HCDS不易化学吸附于晶圆200上，有时无法获得实用的成膜速度。通过使晶圆200的温度为250℃以上，能消除该问题。另外，通过使晶圆200的温度为300℃以上、甚至350℃以上，能使HCDS更充分地吸附于晶圆200上，获得更充分的成膜速度。另外，当晶圆200的温度超过700℃时，CVD反应变强(气相反应成为支配性反应)，因此膜厚均匀性容易变差，膜厚均匀性难以控制。通过使晶圆200的温度为700℃以下，能抑制膜厚均匀性变差，能够控制膜厚均匀性。尤其是通过使晶圆200的温度为650℃以下、甚至600℃以下，能使表面反应成为支配性反应，容易确保膜厚均匀性，容易控制膜厚均匀性。因此，晶圆200的温度宜设为250～700℃、优选300～650℃、更优选350～600℃的范围内的温度。
通过在上述条件下向晶圆200供给HCDS气体，在晶圆200(表面的基底膜)上形成了作为含有规定元素(硅)和卤素(氯)的第1层的、例如含有不足一原子层～数原子层程度的厚度的氯(Cl)的含硅层。含有Cl的含硅层可以是HCDS气体的吸附层，也可以是含有Cl的硅层(Si层)，还可以包括以上两种层。
在此，含有Cl的硅层是除了由硅(Si)构成的含有Cl的连续层之外，也包括不连续层、由该连续层和不连续层重叠而成的含有Cl的硅薄膜的统称。另外，有时也将由Si构成的含有Cl的连续层称为含有Cl的硅薄膜。另外，构成含有Cl的硅层的Si除了未完全切断与Cl的化学键的Si之外，也包括完全切断与Cl的化学键的Si。
此外，HCDS气体的吸附层除了HCDS气体的气体分子的连续的化学吸附层之外，也包括不连续的化学吸附层。即，HCDS气体的吸附层包括由HCDS分子构成的一分子层或不足一分子层厚度的化学吸附层。另外，构成HCDS气体的吸附层的HCDS(Si2Cl6)分子也包括切断了一部分Si和Cl的化学键的分子(SixCly分子)。即，HCDS的吸附层包括Si2Cl6子及/或SixCly分子的连续的化学吸附层和不连续的化学吸附层。
另外，所谓不足一原子层的厚度的层是指不连续地形成的原子层，一原子层的厚度的层是指连续地形成的原子层。此外，所谓不足一分子层的厚度的层是指不连续地形成的分子层，一分子层的厚度的层是指连续地形成的分子层。
在HCDS气体自分解(热分解)的条件下，即，在发生HCDS的热分解反应的条件下，通过在晶圆200上堆积Si而形成含有Cl的硅层。在HCDS气体不自分解(热分解)的条件下，即在未发生HCDS的热分解反应的条件下，通过HCDS气体吸附于晶圆200上而形成HCDS气体的吸附层。另外，与在晶圆200上形成HCDS气体的吸附层的情况相比，在晶圆200上形成含有Cl的硅层的情况能提高成膜速率，较为优选。
当形成于晶圆200上的含有Cl的含硅层的厚度超过数原子层时，后述的步骤2中的改性作用无法作用于整个含有Cl的含硅层。另外，能形成于晶圆200上的含有Cl的含硅层的厚度的最小值不足一原子层。因此，优选使含有Cl的含硅层的厚度为不足一原子层～数原子层的程度。另外，通过使含有Cl的含硅层的厚度为一原子层以下，即一原子层或不足一原子层，能够相对提高后述的步骤2中的改性反应的作用，能缩短步骤2的改性反应所需的时间。也能缩短步骤1的形成含有Cl的含硅层所需的时间。结果，能缩短每一循环的处理时间，也能缩短总的处理时间。即，也能提高成膜速率。此外，通过使含有Cl的含硅层的厚度为一原子层以下，还能提高膜厚均匀性的控制性。
(残留气体去除)
在形成作为第1层的含有Cl的含硅层之后，关闭第1气体供给管232a的阀门243a，停止供给HCDS气体。此时，排气管231的APC阀门244保持打开状态，由真空泵246对处理室201内进行真空排气，将残留于处理室201内的未反应的或为形成第1层做出贡献后的HCDS气体从处理室201内排除。另外，此时，阀门243c、243d保持打开状态，维持向处理室201内供给作为非活性气体的N2气体。N2气体用作净化气体，由此，能提高将残留于处理室201内的未反应的或为形成第1层做出贡献后的HCDS气体从处理室201内排除的效果。
另外，此时，可以不将残留于处理室201内的气体完全排除，也可以不完全净化处理室201内。若残留于处理室201内的气体是微量的，则不会在其后进行的步骤2中产生不良影响。此时供给到处理室201内的N2气体的流量也无需是大流量，例如通过供给与反应管203(处理室201)的容积同等程度的量，可以进行在步骤2中不产生不良影响的程度的净化。这样，通过不完全净化处理室201内，能够缩短净化时间，提高生产率。此外，还能将N2气体的消耗抑制到所需最小限度。
作为氯硅烷类原料气体，除了六氯乙硅烷(Si2Cl6、缩写：HCDS)气体之外，也可以使用四氯硅烷即四氯化硅(SiCl4、缩写：STC)气体、三氯硅烷(SiHCl3、缩写：TCS)气体、二氯硅烷(SiH2Cl2、缩写：DCS)气体、一氯硅烷(SiH3Cl、缩写：MCS)气体等无机原料气体。作为非活性气体，除了N2气体之外，也可以使用Ar气体、He气体、Ne气体、Xe气体等惰性气体。
[步骤2]
(TEA气体供给)
在步骤1结束，将处理室201内的残留气体去除之后，打开第2气体供给管232b的阀门243b，使TEA气体流入到第2气体供给管232b内。在第2气体供给管232b内流动的TEA气体通过质量流量控制器241b进行流量调节。流量调节后的TEA气体从第2喷嘴249b的气体供给孔250b向处理室201内供给。供给到处理室201内的TEA气体受热而活化(激发)，并从排气管231排出。此时，向晶圆200供给了受热而活化的TEA气体。与此同时，打开阀门243d，使作为非活性气体的N2气体流入到第2非活性气体供给管232d内。在第2非活性气体供给管232d内流动的N2气体通过质量流量控制器241d进行流量调节。流量调节后的M2气体与TEA气体一起向处理室201内供给，并从排气管231排出。
另外，此时，为了防止TEA气体进入到第1喷嘴249a内，打开阀门243c，使N2气体流入到第1非活性气体供给管232c内。N2气体通过第1气体供给管232a、第1喷嘴249a供给到处理室201内，并从排气管231排出。
此时适当调节APC阀门244，使处理室201内的压力为例如1～13300Pa、优选399～3990Pa的范围内的压力。通过使处理室201内的压力为这样的比较高的压力带，能够使TEA气体不产生等离子体而受热活化。另外，通过使TEA气体受热活化后再进行供给，能发生温和的反应，能温和地进行后述的改性。用质量流量控制器241b控制的TEA气体的供给流量例如设为100～2000sccm的范围内的流量。用质量流量控制器241d、241c控制的N2气体的供给流量例如分别设为100～10000sccm的范围内的流量。此时处理室201内的TEA气体的分压设为0.01～12667Pa的范围内的压力。向晶圆200供给受热活化的TEA气体的时间，即气体供给时间(照射时间)例如设为1～120秒、优选1～60秒的范围内的时间。此时加热器207的温度与步骤1同样，设定为使晶圆200的温度达到例如250～700℃、优选300～650℃、更优选350～600℃的范围内的温度的温度。
通过在上述条件下向晶圆200供给TEA气体，能够使通过步骤1在晶圆200上形成的作为第1层的含有Cl的含硅层和TEA气体发生反应。即，能够使作为第1层的含有Cl的含硅层所含的卤素(Cl)和TEA气体所含的配体(乙基)发生反应。由此，能够使第1层所含的Cl中的至少一部分Cl从第1层释放(分离)，并使TEA气体所含的多个乙基中的至少一部分乙基从TEA气体分离。并且，能够使分离出了至少一部分乙基后的TEA气体的N和第1层所含的Si键合。即，能够使构成TEA气体的N中的失去了至少一部分乙基而具有了悬空键(danglingbond)的N，和第1层所含的具有了悬空键的Si或本来具有悬空键的Si键合，形成Si-N键。另外，此时也能使作为TEA气体的配体的乙基所含的C、乙基所含的C，和第1层所含的Si键合，形成Si-C键。其结果，Cl从第1层中脱离，并且在第1层中新吸收了N成分。另外，此时在第1层中也新吸收了C成分。
通过在上述条件下供给TEA气体，能够使作为第1层的含有Cl的含硅层和TEA气体适当反应，发生上述一系列反应。
通过该一系列反应，Cl从第1层中脱离，并且第1层中新吸收了N成分和C成分，作为第1层的含有Cl的含硅层向含有硅(Si)、氮(N)及碳(C)的第2层即碳氮化硅层(SiCN层)转变(改性)。第2层成为包括不足一原子层～数原子层程度的厚度的Si、N及C的层。另外，第2层成为Si成分的比例和C成分的比例较多的层，即，富Si且富C的层。
另外，形成作为第2层的含有Si、N及C的层时，第1层所含的氯(Cl)、TEA气体所含的氢(H)在利用TEA气体进行的第1层的改性反应的过程中，构成例如氯(Cl2)气、氢(H2)气、氯化氢(HCl)气体等气体状物质，通过排气管231从处理室201内排出。即，第1层中的Cl等杂质从第1层中释放、脱离，从而从第1层分离。由此，第2层成为Cl等杂质比第1层少的层。
(残留气体去除)
在形成第2层之后，关闭第2气体供给管232b的阀门243b，停止供给TEA气体。此时，排气管231的APC阀门244保持打开状态，利用真空泵246对处理室201内进行真空排气，将残留于处理室201内的未反应的或为形成第2层做出贡献后的TEA气体、反应副产物从处理室201内排除。另外，此时阀门243d、243c保持打开状态，维持向处理室201内供给作为非活性气体的N2气体。N2气体用作净化气体，由此，能提高将残留于处理室201内的未反应的或为形成第2层做出贡献后的TEA气体、反应副产物从处理室201内排除的效果。
另外，此时，也可以不完全排除残留于处理室201内的气体，不完全净化处理室201内。若残留于处理室201内的气体是微量的，则不会在其后进行的步骤1中产生不良影响。此时，供给到处理室201内的N2气体的流量也无需是大流量，例如通过供给与反应管203(处理室201)的容积同等程度的量，能够进行不在步骤1中产生不良影响的程度的净化。这样，通过不完全净化处理室201内，能够缩短净化时间，提高生产率。此外，还能将N2气体的消耗抑制到所需的最小限度。
作为胺类气体，除了三乙胺((C2H5)3N、缩写：TEA)之外，可优选使用使二乙胺((C2H5)2NH、缩写：DEA)、一乙胺(C2H5NH2、缩写：MEA)等气化而成的乙胺类气体；使三甲胺((CH3)3N、缩写：TMA)、二甲胺((CH3)2NH、缩写：DMA)、一甲胺(CH3NH2、缩写：MMA)等气化而成的甲胺类气体；使三丙胺((C3H7)3N、缩写：TPA)、二丙胺((C3H7)2NH、缩写：DPA)、一丙胺(C3H7NH2、缩写：MPA)等气化而成的丙胺类气体；使三异丙胺([(CH3)2CH]3N、缩写：TIPA)、二异丙胺([(CH3)2CH]2NH、缩写：DIPA)、一异丙胺((CH3)2CHNH2、缩写：MIPA)等气化而成的异丙胺类气体；使三丁胺((C4H9)3N、缩写：TBA)、二丁胺((C4H9)2NH、缩写：DBA)、一丁胺(C4H9NH2、缩写：MBA)等气化而成的丁胺类气体，或者使三异丁胺([(CH3)2CHCH2]3N、缩写：TIBA)、二异丁胺([(CH3)2CHCH2]2NH、缩写：DIBA)、一异丁胺((CH3)2CHCH2NH2、缩写：MIBA)等气化而成的异丁胺类气体。即，作为胺类气体，可优选使用例如(C2H5)xNH3-x、(CH3)xNH3-x、(C3H7)xNH3-x、[(CH3)2CH]xNH3-x、(C4H9)xNH3-x、[(CH3)2CHCH2]xNH3-x(式中、x是1～3的整数)中的至少一种气体。
另外，作为胺类气体优选使用由碳、氮及氢三种元素构成且其组成式中(一个分子中)碳原子数多于氮原子数的气体。即，作为胺类气体，优选使用包含选自TEA、DEA、MEA、TMA、DMA、TPA、DPA、MPA、TIPA、DIPA、MIPA、TBA、DBA、MBA、TIBA、DIBA及MIBA中的至少一种胺的气体。
在使用HCDS气体等那样含有规定元素(硅)和卤素(氯)的氯硅烷类原料气体作为原料气体的情况下，通过使用TEA气体、DEA气体等那样由碳、氮及氢三种元素构成且其组成式中(一个分子中)碳原子数多于氮原子数的胺类气体作为反应气体，能够提高在步骤2中形成的第2层中的碳浓度，即在后述的实施规定次数工序中形成的SiCN膜中的碳浓度。例如，按照本实施方式的成膜时序，能够使形成的SiCN膜中的碳浓度为25at％以上、例如40at％以上的高浓度。
与此相对，在使用HCDS气体等那样含有规定元素(硅)和卤素(氯)的氯硅烷类原料气体作为原料气体的情况下，若使用MMA气体等胺类气体、后述的MMH气体、DMH气体等有机肼类气体等那样由碳、氮及氢三种元素构成但其组成式中(一个分子中)碳原子数不多于氮原子数的气体作为反应气体，则不能使第2层中的碳浓度，即SiCN膜中的碳浓度像使用TEA气体、DEA气体等那样由碳、氮及氢三种元素构成且其组成式中(一个分子中)碳原子数多于氮原子数的胺类气体作为反应气体的情况那么高，难以实现理想的碳浓度。
另外，作为胺类气体，优选使用其组成式中(一个分子中)具有多个含有碳(C)原子的配体的气体，即，其组成式中(一个分子中)具有多个烷基等烃基的气体。具体而言，作为胺类气体，优选使用其组成式中(一个分子中)具有三个或两个含有碳(C)原子的配体(烷基等烃基)的气体，例如优选使用包含选自TEA、DEA、TMA、DMA、TPA、DPA、TIPA、DIPA、TBA、DBA、TIBA及DIBA中的至少一种胺的气体。
在使用HCDS气体那样的含有规定元素(硅)和卤素(氯)的氯硅烷类原料气体作为原料气体的情况下，通过使用TEA气体、DEA气体等那样的由碳、氮及氢三种元素构成且其组成式中(一个分子中)具有多个含有碳原子的配体的胺类气体，即使用其组成式中(一个分子中)具有多个烷基等烃基的胺类气体作为反应气体，能进一步提高第2层中的碳浓度，即SiCN膜中的碳浓度。
与此相对，在使用HCDS气体那样的含有规定元素(硅)和卤素(氯)的氯硅烷类原料气体作为原料气体的情况下，若使用MMA气体等胺类气体、后述的MMH气体等有机肼类气体等那样的其组成式中(一个分子中)不具有多个含有碳原子的配体的气体作为反应气体，则不能使第2层中的碳浓度，即SiCN膜中的碳浓度像使用其组成式中(一个分子中)具有多个含有碳原子的配体的胺类气体作为反应气体的情况那么高，难以实现理想的碳浓度。
另外，通过使用DEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有两个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体，与使用TEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有三个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体的情况相比，能提高循环率(每单位循环所形成的SiCN层的厚度)，此外，能够提高第2层中的氮浓度与碳浓度之比(氮浓度/碳浓度比)，即SiCN膜中的氮浓度与碳浓度之比(氮浓度/碳浓度比)。
反之，通过使用TEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有三个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体，与使用DEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有两个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体的情况相比，能提高第2层中的碳浓度与氮浓度之比(碳浓度/氮浓度比)，即SiCN膜中的碳浓度与氮浓度之比(碳浓度/氮浓度比)。
即，根据反应气体所具有的含有碳原子的配体的数量(烷基等烃基的数量)，也就是通过适当改变反应气体的气体种类，能对循环率、形成的SiCN膜中的氮浓度、碳浓度进行微调。
另外，如上所述，通过适当选择作为反应气体的胺类气体的气体种类(组成)，能提高SiCN膜中的碳浓度，但为了进一步提高该碳浓度，优选例如使向晶圆200供给胺类气体(TEA气体)时处理室201内的压力大于在步骤1中向晶圆200供给氯硅烷类原料气体(HCDS气体)时处理室201内的压力。即，设向晶圆200供给HCDS气体时处理室201内的压力为P1(Pa)，设向晶圆200供给TEA气体时处理室201内的压力为P2(Pa)时，优选以满足P2＞P1的关系的方式分别设定压力P1、P2。
反之，为了适当抑制SiCN膜中的碳浓度的增加量，优选将向晶圆200供给胺类气体(TEA气体)时处理室201内的压力设定为小于等于在步骤1中向晶圆200供给氯硅烷类原料气体(HCDS气体)时处理室201内的压力的压力。即，优选以满足P1≥P2的关系的方式设定上述的压力P1、P2。
即，通过适当控制供给胺类气体时处理室201内的压力，能够对形成的SiCN膜中的碳浓度进行微调。
作为非活性气体，除了N2气体之外，也可以使用Ar气体、He气体、Ne气体、Xe气体等惰性气体。
(实施规定次数)
将上述步骤1、2视为一个循环，通过进行一次以上(规定次数)的该循环，能够在晶圆200上形成规定组成和规定膜厚的含有硅(Si)、氮(N)及碳(C)的膜，即碳氮化硅膜(SiCN膜)。另外，上述循环优选反复进行多次。即，优选使每一循环所形成的SiCN层的厚度小于期望的膜厚，反复进行多次上述循环直到达到期望的膜厚。
另外，进行多次循环时，至少在第二个循环以后的各步骤中记载为“向晶圆200供给规定的气体”的部分是指“向形成于晶圆200上的层，即作为层叠体的晶圆200的最外表面供给规定的气体”，记载为“在晶圆200上形成规定的层”的部分是指“在形成于晶圆200上的层上，即作为层叠体的晶圆200的最外表面上形成规定的层”。这一点在前面已经说明过了。另外，这一点在后述的其他实施方式中也是同样的。
(净化及恢复大气压)
形成具有规定组成的规定膜厚的SiCN膜的成膜处理完成后，打开阀门243c、243d，分别通过第1非活性气体供给管232c、第2非活性气体供给管232d向处理室201内供给作为非活性气体的N2气体，并将其从排气管231排出。N2气体用作净化气体，由此，用非活性气体净化处理室201内，将残留于处理室201内的气体、反应副产物从处理室201内去除(净化)。然后，处理室201内的气氛气体被置换成非活性气体(非活性置换)，处理室201内的压力恢复至常压(恢复大气压)。
(舟皿退出(unload)及晶圆卸载(discharge))
之后，利用舟皿升降机115使密封盖219下降，使反应管203的下端开口，并将处理完毕的晶圆200以支承于舟皿217上的状态从反应管203的下端搬出到反应管203的外部(舟皿退出)。然后，自舟皿217取出处理完毕的晶圆200(晶圆卸载)。
(3)本实施方式的效果
根据本实施方式，能发挥以下所示的一种或多种效果。
(a)根据本实施方式，可通过交替进行规定次数的向处理室201内的晶圆200供给HCDS气体的工序和向处理室201内的晶圆200供给TEA气体的工序而在晶圆200上形成SiCN膜。由此，能够提高形成SiCN膜时的生产率。即，在以往的成膜时序中，在形成SiCN膜时，至少要向晶圆200交替供给含有硅(Si)的气体、含有碳(C)的气体、含有氮(N)的气体三种气体。与此相对，在本实施方式的成膜时序中，能通过向晶圆200交替供给HCDS气体、TEA气体两种气体形成SiCN膜。因此，能简化气体的供给控制，减少每一循环的气体供给的工序数，从而能提高成膜时的生产率。
(b)根据本实施方式，由于交替进行规定次数的向处理室201内的晶圆200供给HCDS气体的工序和向处理室201内的晶圆200供给TEA气体的工序，因此能够在晶圆200上形成富Si且富C的SiCN膜。即，在本实施方式的成膜时序中，与向晶圆200交替供给含有硅的气体、含有碳的气体、含有氮的气体三种气体的成膜时序相比，在形成SiCN膜的过程中，能充分进行硅和碳向晶圆200上的固定，此外，能充分抑制这些元素从晶圆200上脱离，结果，能够形成碳浓度高的SiCN膜。
(c)根据本实施方式，通过使用由碳、氮及氢三种元素构成且其组成式中(一个分子中)碳原子数多于氮原子数的胺类气体作为反应气体，能够提高SiCN膜中的碳浓度。
特别是，通过使用其组成式中(一个分子中)具有多个含有碳(C)原子的配体的胺类气体，即其组成式中(一个分子中)具有多个烷基等烃基的胺类气体作为反应气体，能够提高SiCN膜中的碳浓度。具体而言，通过使用其组成式中(一个分子中)具有三个含有碳(C)原子的配体(烷基等烃基)的TEA气体、TMA气体、TPA气体、TIPA气体、TBA气体、TIBA气体；其组成式中(一个分子中)具有两个含有碳(C)原子的配体(烷基等烃基)的DEA气体、DMA气体、DPA气体、DIPA气体、DBA气体、DIBA气体等作为反应气体，能够提高SiCN膜中的碳浓度。
(d)根据本实施方式，根据反应气体所具有的含有碳原子的配体的数量(烷基等烃基的数量)，即通过适当改变反应气体的气体种类，能对循环率(每单位循环形成的SiCN层的厚度)、SiCN膜中的氮浓度、碳浓度进行微调。
例如，通过使用DEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有两个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体，与使用TEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有三个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体的情况相比，能提高循环率，此外，能提高SiCN膜中的氮浓度与碳浓度之比(氮浓度/碳浓度比)。
再例如，通过使用TEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有三个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体，与使用DEA气体等那样的其组成式中(一个分子中)具有两个含有碳原子的配体(烷基等烃基)的胺类气体作为反应气体的情况相比，能提高SiCN膜中的碳浓度与氮浓度之比(碳浓度/氮浓度比)。
(e)根据本实施方式，通过控制供给反应气体时处理室201内的压力，能对SiCN膜中的碳浓度进行微调。
例如，通过使在步骤2中向晶圆200供给TEA气体时处理室201内的压力大于在步骤1中向晶圆200供给HCDS气体时处理室201内的压力，能够进一步提高SiCN膜中的碳浓度。
再例如，通过将在步骤2中向晶圆200供给TEA气体时处理室201内的压力设定为小于等于在步骤1向晶圆200供给HCDS气体时处理室201内的压力的压力，能够适当抑制SiCN膜中的碳浓度的增加量。
(f)根据本实施方式，通过使用作为由碳、氮及氢三种元素构成的不含硅及金属的胺类气体的TEA气体作为反应气体，能够降低形成的SiCN膜中的杂质浓度。即，在使用TEA气体作为反应气体的本实施方式的成膜时序中，与使用例如由铪、碳、氮及氢四种元素构成的四(乙基甲基胺基)铪(Hf[N(C2H5)(CH3)]4、缩写：TEMAH)气体等作为反应气体的成膜时序相比，能降低杂质元素向通过反应气体和第1层(含有Cl的含硅层)发生反应所形成的第2层中混入的概率，从而能够降低形成的SiCN膜中的杂质浓度。
(g)根据本实施方式，通过使用作为由碳、氮及氢三种元素构成的不含硅及金属的胺类气体的TEA气体作为反应气体，并且通过采用向晶圆200交替供给HCDS气体和TEA气体的成膜时序，能提高形成SiCN膜时的反应控制性，特别是组成控制性。即，在使用TEA气体作为反应气体的本实施方式的成膜时序中，与使用例如由铪、碳、氮及氢四种元素构成的TEMAH气体等作为反应气体的成膜时序相比，能够提高使反应气体和第1层(含有Cl的含硅层)发生反应而形成第2层时的反应控制性，特别是组成控制性。此外，在向晶圆200交替供给HCDS气体、TEA气体两种气体的本实施方式的成膜时序中，与向晶圆200交替供给含有硅的气体、含有碳的气体、含有氮的气体三种气体的成膜时序相比，能够提高形成SiCN膜的过程中的反应控制性、特别是组成控制性。由此，能够容易进行SiCN膜的组成控制，例如能够使SiCN膜中的碳浓度成为25at％以上的高浓度。其结果，能提高形成的SiCN膜的抗蚀刻性，或调节介电常数。
(h)根据本实施方式，通过使用作为由碳、氮及氢三种元素构成的不含硅及金属的胺类气体的TEA气体作为反应气体，能够分别提高SiCN膜在晶圆200表面内及晶圆200表面之间的膜厚均匀性。即，与例如由铪、碳、氮及氢四种元素构成的TEMAH气体等相比，由碳、氮及氢三种元素构成的TEA气体对第1层(含有Cl的含硅层)具有高反应性，因此，使用TEA气体作为反应气体的本实施方式的成膜时序能够使反应气体和第1层(含有Cl的含硅层)的反应在晶圆200表面内及晶圆200表面之间可靠且均匀地进行。其结果，能够分别提高SiCN膜在晶圆200表面内及晶圆200表面之间的膜厚均匀性。
<本发明的其他实施方式>
以上具体说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能进行各种变更。
例如，在上述实施方式中，说明了在形成含有Si、N及C的第2层时，先向处理室201内的晶圆200供给氯硅烷类原料气体，然后再供给胺类气体的例子，但这些气体的供给顺序可以颠倒。即，也可以先供给胺类气体，然后再供给氯硅烷类原料气体。即，只要先供给氯硅烷类原料气体及胺类气体二者中的一种气体，然后再供给它们中的另一种气体即可。通过像这样改变气体的供给顺序，也能够改变形成的薄膜的膜质、组成比。
再例如，在上述实施方式中，说明了在步骤1中形成含有规定元素(硅)和卤素(氯)的第1层时，使用氯硅烷类原料气体作为原料气体的例子，但也可以替代氯硅烷类原料气体，使用具有氯基以外的卤素类配体的硅烷类原料气体。例如，可以替代氯硅烷类原料气体，使用氟硅烷类原料气体。在此，氟硅烷类原料气体是指使气态的氟硅烷类原料，例如常温常压下呈液态的氟硅烷类原料气化所得的气体、常温常压下呈气态的氟硅烷类原料等。此外，氟硅烷类原料是指具有作为卤基的氟基的硅烷类原料，是至少含有硅(Si)及氟(F)的原料。即，这里所称的氟硅烷类原料可以说是卤化物的一种。作为氟硅烷类原料气体，例如可以使用四氟硅烷即四氟化硅(SiF4)气体、六氟乙硅烷(Si2F6)气体等氟化硅气体。此时，在形成含有规定元素和卤素的第1层时，向处理室201内的晶圆200供给氟硅烷类原料气体。此时，第1层成为含有Si及F的层，即含有F的含硅层。
再例如，在上述实施方式中，说明了在使作为第1层的含有Cl的含硅层向含有Si、N及C的第2层转变(改性)时，使用胺类气体作为反应气体的例子，但也可以替代胺类气体，使用例如包含有机肼化合物的气体，即有机肼类气体作为反应气体。另外，包含有机肼化合物的气体也可简称为有机肼化合物气体，或有机肼气体。在此，有机肼类气体是指气态的有机肼，例如使常温常压下呈液态的有机肼气化所得的气体、常温常压下呈气态的有机肼等含有肼基的气体。有机肼类气体是由碳(C)、氮(N)及氢(H)三种元素构成的不含硅的气体，并且是不含硅及金属的气体。作为有机肼类气体，例如可优选使用使单甲基肼((CH3)HN2H2、缩写：MMH)、二甲基肼((CH3)2N2H2、缩写：DMH)、三甲基肼((CH3)2N2(CH3)H、缩写：TMH)等气化而成的甲基肼类气体；使乙基肼((C2H5)HN2H2、缩写：EH)等气化而成的乙基肼类气体。此时，在使作为第1层的含有Cl的含硅层向含有Si、N及C的第2层转变(改性)时，向处理室201内的晶圆200供给有机肼类气体。另外，作为有机肼类气体，优选使用由碳、氮及氢三种元素构成且其组成式中(一个分子中)碳原子数多于氮原子数的气体。此外，作为有机肼类气体，优选使用其组成式中(一个分子中)具有多个含有碳(C)原子的配体的气体，即其组成式中(一个分子中)具有多个烷基等烃基的气体。具体而言，作为有机肼类气体，优选使用其组成式中(一个分子中)具有三个或两个含有碳(C)原子的配体(烷基等烃基)的气体。
再例如，在上述实施方式中，说明了在形成含有Si、N及C的第2层时，先向处理室201内的晶圆200供给氯硅烷类原料气体，然后再供给胺类气体的例子，但也可以如图6所示那样，向处理室201内的晶圆200同时供给氯硅烷类原料气体和胺类气体，使之发生CVD反应。
图6是表示同时供给氯硅烷类原料气体和胺类气体的本发明另一实施方式的成膜时序中气体供给时机的图。在图6所示的成膜时序中，通过向处理室201内的晶圆200同时供给氯硅烷类原料气体(HCDS)和由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的胺类气体(TEA)，将在晶圆200上形成含有硅、氮及碳的层的工序和净化处理室201内的工序设为一个循环，通过进行规定次数(n次)的该循环，而形成规定组成和规定膜厚的碳氮化硅膜(SiCN膜)。另外，该情况下的处理条件和上述实施方式中的处理条件相同即可。
这样，即使是向处理室201内的晶圆200同时供给氯硅烷类原料气体和胺类气体，而不是先后供给，也能获得与上述的实施方式相同的作用效果。其中，像上述实施方式那样交替供给氯硅烷类原料气体和胺类气体，并在供给两种气体之间对处理室201内进行净化的方法，能使氯硅烷类原料气体和胺类气体在表面反应成为支配性反应的条件下发生适当反应，能提高膜厚控制的控制性。
通过将由上述各实施方式、各变形例的手法形成的硅绝缘膜用作侧壁间隔件(side wall spacer)，能够提供泄漏电流少、加工性出色的器件形成技术。
此外，通过将由上述各实施方式、各变形例的手法形成的硅绝缘膜用作蚀刻阻挡膜(etch stopper)，能够提供加工性出色的器件形成技术。
根据上述各实施方式、各变形例，即使在低温区域也可以不使用等离子体而形成理想的化学计量比的硅绝缘膜。此外，由于能够不使用等离子体而形成硅绝缘膜，因此也能适应于例如DPT的SADP膜等的担心等离子损伤的工序。
此外，在上述实施方式中，对形成含有半导体元素硅的硅类绝缘膜作为碳氮膜的例子进行了说明，但本发明也可以适用于形成例如含有钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铝(Al)、钼(Mo)等金属元素的金属类薄膜的情况。即，本发明也能很好地适用于形成例如碳氮化钛膜(TiCN膜)、碳氮化锆化膜(ZrCN膜)、碳氮化铪膜(HfCN膜)、碳氮化钽膜(TaCN膜)、碳氮化铝膜(AlCN膜)、碳氮化钼膜(MoCN膜)等金属碳氮膜的情况。
此时，可以替代上述实施方式中的氯硅烷类原料气体，使用含有金属元素和卤素的原料气体，以与上述实施方式相同的时序进行成膜。即，通过交替进行规定次数的向处理室201内的晶圆200供给含有金属元素和卤素的原料气体的工序和向处理室201内的晶圆200供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序，能够在晶圆200上形成规定组成和规定膜厚的金属碳氮膜。
例如，在形成碳氮化钛(TiCN膜)作为碳氮膜的情况下，作为原料气体，可以使用四氯化钛(TiCl4)等含有Ti及氯基的气体、四氟化钛(TiF4)等含有Ti及氟基的气体。作为反应气体，可以使用与上述实施方式相同的气体。另外，此时的处理条件例如可与上述实施方式相同。
再例如，在形成碳氮化锆膜(ZrCN膜)作为碳氮膜的情况下，作为原料气体，可以使用四氯化锆(ZrCl4)等含有Zr及氯基的气体、四氟化锆(ZrF4)等含有Zr及氟基的气体。作为反应气体，可以使用与上述实施方式相同的气体。另外，此时的处理条件例如可与上述实施方式相同。
再例如，在形成碳氮化铪膜(HfCN膜)作为碳氮膜的情况下，作为原料气体，可以使用四氯化铪(HfCl4)等含有Hf及氯基的气体、四氟化铪(HfF4)等含有Hf及氟基的气体。作为反应气体，可以使用与上述实施方式相同的气体。另外，此时的处理条件例如可与上述实施方式相同。
再例如，在形成碳氮化钽膜(TaCN膜)作为碳氮膜的情况下，作为原料气体，可以使用五氯化钽(TaCl5)等含有Ta及氯基的气体、五氟化钽(TAF5)等含有Ta及氟基的气体。作为反应气体，可以使用与上述实施方式相同的气体。另外，此时的处理条件例如可与上述实施方式相同。
再例如，在形成碳氮化铝膜(AlCN膜)作为碳氮膜的情况下，作为原料气体，可以使用三氯化铝(AlCl3)等含有Al及氯基的气体、三氟化氯(AlF3)等含有Al及氟基的气体。作为反应气体，可以使用与上述实施方式相同的气体。另外，此时的处理条件例如可与上述实施方式相同。
再例如，在形成碳氮化钼膜(MoCN膜)作为碳氮膜的情况下，作为原料气体，可以使用五氯化钼(MoCl5)等含有Mo及氯基的气体、五氟化钼(MoF5)等含有Mo及氟基的气体。作为反应气体，可以使用与上述实施方式相同的气体。另外，此时的处理条件例如可与上述实施方式相同。
这样，本发明不仅适用于硅类薄膜的成膜，也适用于金属类薄膜的成膜，即使在这种情况下，也能获得与上述实施方式相同的作用效果。即，本发明能够很好地适用于形成含有半导体元素、金属元素等规定元素的薄膜的情况。
此外，在上述实施方式中，说明了使用一次处理多枚基板的批量式基板处理装置形成薄膜的例子，但本发明不限定于此，也能很好地适用于使用一次处理一枚或几枚基板的单片(枚叶)式基板处理装置形成薄膜的情况。此外，在上述实施方式中，说明了使用具有热壁型处理炉的基板处理装置形成薄膜的例子，但本发明不限定于此，也能很好地适用于使用具有冷壁型处理炉的基板处理装置形成薄膜的情况。
此外，上述各实施方式、各变形例、各应用例等可以适当组合起来使用。
此外，本发明也可以通过改变例如现有的基板处理装置的程序配方来实现。在改变程序配方的情况下，可以将本发明的程序配方通过电气通信线路、记录有该程序配方的记录介质而安装到现有的基板处理装置中，此外，也可以操作现有基板处理装置的输入输出装置，将其原有程序配方变更为本发明的程序配方。
[实施例]
使用上述实施方式的基板处理装置，按照上述成膜时序，在多枚晶圆上形成了SiCN膜。作为原料气体，使用了HCDS气体，作为反应气体，使用了TEA气体。成膜时的晶圆温度设为了600～650℃。其他处理条件设为了在上述实施方式中记载的处理条件范围内的规定的值。然后，分别测定了形成的SiCN膜的晶圆表面内的膜厚均匀性(以下也称WIW)、晶圆表面之间的膜厚均匀性(以下也称WTW)、折射率(Refractive Index、以下也称R.I.)、XPS组成比，以及相对于浓度为1.0％的含有氟化氢(HF)的溶液的湿蚀刻率(Wet Etching Rate、以下也称WER)。其测定结果示于图7。
如图7所示，确认了在本实施例中形成的SiCN膜的晶圆表面内的膜厚均匀性(WIW)、晶圆表面之间的膜厚均匀性(WTW)分别为2.7％、2.5％。另外，WIW、WTW均是其数值越小，表示膜厚均匀性越高，即膜厚均匀性越好。即，确认了在本实施例中形成的SiCN膜的晶圆表面内的膜厚均匀性以及晶圆表面之间的膜厚均匀性均为良好。
此外，确认了在本实施例中形成的膜的折射率(R.I.)为2.2，形成的膜为SiCN膜。
此外，由在本实施例中形成的SiCN膜的XPS测定结果，确认了在本实施例中形成的SiCN膜中的Si/C/N/O比为40/42/15/3。即，确认了SiCN膜中的C浓度为42at％的高浓度。此外，确认了SiCN膜中的Si浓度为40at％，N浓度为15at％，O浓度为3at％。另外，检测到的O成分为杂质级别，可认为这是由形成于SiCN膜和基底的界面处、SiCN膜表面的自然氧化膜引起的。
此外，确认了在本实施例中形成的SiCN膜的湿蚀刻率(WER)为即，确认了能形成抗蚀刻性高的SiCN膜。
<本发明的优选方式>
以下，附记本发明的优选方式。
(附记1)
根据本发明的一技术方案，提供一种半导体装置的制造方法，其包括通过交替进行规定次数的如下工序而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的工序：向上述基板供给含有上述规定元素和卤素的原料气体的工序；向上述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序。
在此，将供给原料气体及反应气体二者中的一种气体的工序和其后供给原料气体及反应气体二者中的与上述一种气体不同的另一种气体的工序视为一个循环时，“交替进行规定次数的供给原料气体的工序和供给反应气体的工序”包括进行一次该循环的情况以及反复进行多次该循环的情况双方。即，表示进行一次以上(规定次数)的该循环。
(附记2)
在附记1的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体的组成式中具有多个含有碳原子的配体。
(附记3)
在附记1或2的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体的组成式中具有三个含有碳原子的配体。
(附记4)
在附记1或2的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体的组成式中具有两个含有碳原子的配体。
(附记5)
在附记1～4中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体包含胺及有机肼二者中的至少任一种。
(附记6)
在附记1～4中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体包含选自乙胺、甲胺、丙胺、异丙胺、丁胺及异丁胺中的至少一种胺。
(附记7)
在附记1或2的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体包含选自三乙胺、二乙胺、三甲胺、二甲胺、三丙胺、二丙胺、三异丙胺、二异丙胺、三丁胺、二丁胺、三异丁胺及二异丁胺中的至少一种胺。
(附记8)
在附记1或2的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体包含选自二乙胺、二甲胺、二丙胺、二异丙胺、二丁胺及二异丁胺中的至少一种胺。
(附记9)
在附记1～8中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体是不含硅的气体。
(附记1O)
在附记1～8中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述反应气体是不含硅及金属的气体。
(附记11)
在附记1～10中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，上述规定元素包括硅或金属，上述卤素包括氯或氟。
(附记12)
在附记1～11中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，在交替进行规定次数的供给上述原料气体的工序和供给上述反应气体的工序的工序中，一边使上述原料气体所含的上述卤素和上述反应气体所含的氢以气体的形态排出，一边在上述基板上形成含有上述规定元素、氮及碳的膜。
(附记13)
在附记1～12中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，在供给上述原料气体的工序中，形成含有上述规定元素和上述卤素的第1层，在供给上述反应气体的工序中，使上述第1层和上述反应气体发生反应而形成含有上述规定元素、氮及碳的第2层。
(附记14)
在附记13的半导体装置的制造方法中，优选的是，在供给上述反应气体的工序中，使上述第1层和上述反应气体发生反应，将上述第1层所含的上述卤素的至少一部分从上述第1层释放，并使上述反应气体所含的配体的至少一部分从上述反应气体分离。
(附记15)
在附记14的半导体装置的制造方法中，优选的是，在供给上述反应气体的工序中，使上述第1层和上述反应气体发生反应，将上述第1层所含的上述卤素的至少一部分从上述第1层释放，并使上述反应气体所含的配体的至少一部分从上述反应气体分离，使分离出了上述配体的至少一部分后的上述反应气体的氮与上述第1层所含的上述规定元素键合。
(附记16)
在附记15的半导体装置的制造方法中，优选的是，在供给上述反应气体的工序，使上述第1层和上述反应气体发生反应，将上述第1层所含的上述卤素的至少一部分从上述第1层释放，使上述反应气体所含的配体的至少一部分从上述反应气体分离，使分离出了上述配体的至少一部分后的上述反应气体的氮与上述第1层所含的上述规定元素键合，并且使上述配体所含的碳与上述第1层所含的上述规定元素键合。
(附记17)
在附记1～16中任一项的半导体装置的制造方法中，优选的是，形成含有上述规定元素、氮及碳的膜的工序在将上述基板收容于处理室内的状态下进行，使供给上述反应气体的工序中的上述处理室的压力大于供给上述原料气体的工序中的上述处理室的压力。
(附记18)
根据本发明另一技术方案，提供一种基板处理方法，其具有通过交替进行规定次数的如下工序而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的工序：向上述基板供给含有上述规定元素和卤素的原料气体的工序；向上述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序。
(附记19)
根据本发明在又一技术方案，提供一种基板处理装置，其包括：处理室，用于收容基板；原料气体供给系统，用于向上述处理室内供给含有规定元素和卤素的原料气体；反应气体供给系统，用于向上述处理室内供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体；控制部，用于控制上述原料气体供给系统和上述反应气体供给系统，以通过交替进行规定次数的向上述处理室内的基板供给上述原料气体的处理和向上述处理室内的上述基板供给上述反应气体的处理而进行在上述基板上形成含有上述规定元素、氮及碳的膜的处理。
(附记20)
根据本发明再一技术方案，提供一种程序，其用于使计算机执行通过交替进行规定次数的如下两道流程，而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的流程：向基板处理装置的处理室内的基板供给含有上述规定元素和卤素的原料气体的流程；向上述处理室内的上述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的流程。
(附记21)
根据本发明的再一技术方案，提供一种能被计算机读取的记录介质，其记录有如下程序，该程序用于使计算机执行通过交替进行规定次数的如下两道流程，而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的流程：向基板处理装置的处理室内的基板供给含有上述规定元素和卤素的原料气体的流程；向上述处理室内的上述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的流程。
附图标记说明
121控制器(控制部)
200晶圆(基板)
201处理室
202处理炉
203反应管
207加热器
231排气管
232a第1气体供给管
232b第2气体供给管

Claims (19)

1.一种半导体装置的制造方法，
其具有通过交替进行规定次数的如下工序而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的工序：
向所述基板供给含有所述规定元素和卤素的原料气体的工序；
向所述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体的组成式中具有多个含有碳原子的配体。
3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体的组成式中具有三个含有碳原子的配体。
4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体的组成式中具有两个含有碳原子的配体。
5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体包含胺及有机肼二者中的至少任一种。
6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体包含选自乙胺、甲胺、丙胺、异丙胺、丁胺及异丁胺中的至少一种胺。
7.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体包含选自三乙胺、二乙胺、三甲胺、二甲胺、三丙胺、二丙胺、三异丙胺、二异丙胺、三丁胺、二丁胺、三异丁胺及二异丁胺中的至少一种胺。
8.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体包含选自二乙胺、二甲胺、二丙胺、二异丙胺、二丁胺及二异丁胺中的至少一种胺。
9.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体是不含硅的气体。
10.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述反应气体是不含硅及金属的气体。
11.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
所述规定元素包括硅或金属，所述卤素包括氯或氟。
12.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
在交替进行规定次数的供给所述原料气体的工序和供给所述反应气体的工序的工序中，所述原料气体所含的所述卤素和所述反应气体所含的氢以气体形式排出，并且在所述基板上形成含有所述规定元素、氮及碳的膜。
13.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
在供给所述原料气体的工序中，形成含有所述规定元素和所述卤素的第1层；
在供给所述反应气体的工序中，使所述第1层和所述反应气体发生反应而形成含有所述规定元素、氮及碳的第2层。
14.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
在供给所述反应气体的工序中，使所述第1层和所述反应气体发生反应，将所述第1层所含的所述卤素的至少一部分从所述第1层释放，并使所述反应气体所含的配体的至少一部分从所述反应气体分离。
15.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
在供给所述反应气体的工序中，使所述第1层和所述反应气体发生反应，将所述第1层所含的所述卤素的至少一部分从所述第1层释放，并使所述反应气体所含的配体的至少一部分从所述反应气体分离，使分离出了所述配体的至少一部分后的所述反应气体的氮和所述第1层所含的所述规定元素键合。
16.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
在供给所述反应气体的工序中，使所述第1层和所述反应气体发生反应，将所述第1层所含的所述卤素的至少一部分从所述第1层释放，并使所述反应气体所含的配体的至少一部分从所述反应气体分离，使分离出了所述配体的至少一部分后的所述反应气体的氮和所述第1层所含的所述规定元素键合，并且使所述配体所含的碳和所述第1层所含的所述规定元素键合。
17.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，
形成含有所述规定元素、氮及碳的膜的工序在将所述基板收容于处理室内的状态下进行，
使供给所述反应气体的工序中的所述处理室的压力大于供给所述原料气体的工序中的所述处理室的压力。
18.一种基板处理方法，
其具有通过交替进行规定次数的如下工序而在基板上形成含有规定元素、氮及碳的膜的工序：
向所述基板供给含有所述规定元素和卤素的原料气体的工序；
向所述基板供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体的工序。
19.一种基板处理装置，其包括：
处理室，用于收容基板；
原料气体供给系统，用于向所述处理室内供给含有规定元素和卤素的原料气体；
反应气体供给系统，用于向所述处理室内供给由碳、氮及氢三种元素构成且组成式中碳原子数多于氮原子数的反应气体；
控制部，用于控制所述原料气体供给系统和所述反应气体供给系统，以使得通过交替进行规定次数的向所述处理室内的基板供给所述原料气体的处理和向所述处理室内的所述基板供给所述反应气体的处理而进行在所述基板上形成含有所述规定元素、氮及碳的膜的处理。
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