CN105039929B - 成膜方法和成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供成膜方法和成膜装置。该成膜方法包括以下工序：第1原料气体供给工序，向基板上供给含有第1金属元素的第1原料气体；第2原料气体供给工序，向所述基板上供给含有第2金属元素的第2原料气体；以及反应气体供给工序，将含有非金属元素的反应气体等离子体化并供给到所述基板上，生成含有所述第1金属元素以及第2金属元素和所述非金属元素的第3反应生成物，该非金属元素能与所述第1金属元素以及所述第2金属元素进行反应而分别生成第1反应生成物以及第2反应生成物，所述第3反应生成物所含有的所述第1金属元素的混合比率高于所述第2金属元素的混合比率，所述第2反应生成物的结晶温度高于所述第1反应生成物的结晶温度。

Description

成膜方法和成膜装置
技术领域
本发明涉及成膜方法和成膜装置。
背景技术
以往，对于利用由等离子体激励O2气体而产生的改性气体对形成于基板表面的金属氧化膜进行改性处理的改性方法，公知有使改性处理时的基板温度从室温成为小于金属氧化膜的结晶温度、之后根据需要使金属氧化膜结晶的金属氧化膜的改性方法。
此外，也公知有使改性处理时的基板温度成为金属氧化膜的结晶温度以上、同时进行改性处理和结晶处理的金属氧化膜的改性方法。
发明内容
发明要解决的问题
但是，成膜的用途并不限定于形成电子电路，也存在为了制造图案形成用的硬掩模而进行成膜的情况。在这种情况下，寻求一种形成具有表面粗糙度较小的光滑的表面的膜而不是结晶而表面粗糙化的膜的技术。
因此，本发明提供能够形成表面不结晶而表面粗糙度较小的膜的成膜方法和成膜装置。
用于解决问题的方案
本发明的一实施方式的成膜方法包括以下工序：第1原料气体供给工序，在该第1原料气体供给工序中，向基板上供给含有第1金属元素的第1原料气体；第2原料气体供给工序，在该第2原料气体供给工序中，向所述基板上供给含有第2金属元素的第2原料气体；以及反应气体供给工序，在该反应气体供给工序中，将含有非金属元素的反应气体等离子体化并供给到所述基板上，生成含有所述第1金属元素以及第2金属元素和所述非金属元素的第3反应生成物，该非金属元素能与所述第1金属元素以及所述第2金属元素进行反应而分别生成第1反应生成物以及第2反应生成物，所述第3反应生成物所含有的所述第1金属元素的混合比率高于所述第2金属元素的混合比率，所述第2反应生成物的结晶温度高于所述第1反应生成物的结晶温度。
本发明的另一个技术方案的成膜装置包括：处理容器；旋转台，其设置在该处理容器内，能够载置基板；第1处理区域和第2处理区域，其沿着该旋转台的旋转方向互相分开地设置在该旋转台的上方；第1原料气体供给部以及第2原料气体供给部，其为了分别供给种类不同的第1原料气体以及第2原料气体而设置在该第1处理区域内；反应气体供给部，其为了供给反应气体而设置在所述第2处理区域内，该反应气体能与所述第1原料气体以及所述第2原料气体进行反应而分别生成第1反应生成物以及第2反应生成物；以及等离子体产生机构，其用于将所述反应气体等离子体化。
附图说明
附图作为本说明书的一部分编入，表示本申请的实施方式，与上述一般的说明和后述实施方式的详细内容一同说明本申请的概念。
图1是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的纵剖视图。
图2～图3是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的横剖视图。
图4是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的内部的一部分的分解立体图。
图5是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的内部的一部分的纵剖视图。
图6是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的内部的一部分的立体图。
图7是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的内部的一部分的纵剖视图。
图8是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的内部的一部分的俯视图。
图9是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的法拉第屏蔽件的立体图。
图10是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的法拉第屏蔽件的一部分的立体图。
图11是表示本发明的实施方式的成膜装置的一例子的侧环的立体图。
图12是表示本发明的实施方式的成膜方法的一例子的气体流动的示意图。
图13是表示本发明的实施方式的成膜方法的一例子的等离子体产生的情形的示意图。
图14是表示本发明的实施例的成膜方法的实施结果的图。
图15是表示本发明的实施例的成膜方法的实施结果的图。图15的(a)是以往的成膜方法的实施结果。图15的(b)是本实施例的成膜方法的实施结果。
图16是对于本发明的实施例的成膜方法表示TiAlO膜中的Al量的TMA流量依赖性的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的方式。首先，参照图1～图12说明作为本发明的实施方式的一例子的成膜装置。在下述的详细说明中，为了能够充分地理解本申请，给予了较多的具体的详细说明。但是，不进行这样的详细的说明本领域技术人员就可完成本申请是不言自明的事项。在其他的例子中，为了避免难以理解各种各样的实施方式，并未详细地表示公知的方法、步骤、系统、结构元件。
(成膜装置)
如图1和图2所示，本发明的实施方式的成膜装置包括俯视形状是大致圆形的真空容器1和设于该真空容器1内且在该真空容器1的中心具有旋转中心的作为载置台的旋转台2。而且，在该成膜装置中，像之后详细说明的那样构成为利用ALD法在例如直径尺寸是300mm大小的晶圆W的表面层叠反应生成物而形成薄膜，并且对该薄膜进行等离子体改性。此时，在进行等离子体改性的过程中，以不会由于等离子体而薄膜的表面结晶而粗糙化的方式进行成膜工艺，以能够实现该成膜工艺的方式构成成膜装置。以下，对成膜装置的各部进行详细说明。
真空容器1包括顶板11和容器主体12，其构成为顶板11能够相对于容器主体12装卸。为了抑制互不相同的处理气体在真空容器1内的中心部区域C中相互混合，在顶板11的上表面侧的中央部连接有用于供给N2(氮)气体作为分离气体的分离气体供给管51。在容器主体12的上表面的周缘部以环状设有例如O形密封圈等密封构件13。
旋转台2在其中心部固定于大致圆筒形状的芯部21，构成为，利用与该芯部21的下表面连接并且沿铅垂方向延伸的旋转轴22绕铅垂轴线、在该例子中是顺时针地旋转自如。在图1中，设有用于使旋转轴22绕铅垂轴线旋转的驱动部23和用于收纳旋转轴22和驱动部23的壳体20。壳体20的上表面侧的凸缘部分气密地安装在真空容器1的底面部14的下表面。此外，在壳体20上连接有用于向旋转台2的下方区域供给N2气体作为吹扫气体的吹扫气体供给管72。真空容器1的底面部14处的芯部21的外周侧以从下方侧接近旋转台2的方式形成为环状，而成为突出部12a。
如图2和图3所示，在旋转台2的表面部，沿着旋转方向(周向)设有圆形的凹部24作为基板载置区域，该凹部24用于载置多张、例如是5张作为基板的晶圆W。设定凹部24的直径尺寸和深度尺寸，以使得在使晶圆W落入(收纳于)该凹部24时，晶圆W的表面和旋转台2的表面(没有载置晶圆W的区域)对齐。在凹部24的底面形成有贯通孔(未图示)，该贯通孔中贯通有用于从下方侧顶起晶圆W而使其升降的、例如后述的3根升降销。
如图2和图3所示，在分别与旋转台2的凹部24的通过区域相对的位置，在真空容器1的周向(旋转台2的旋转方向)上互相空开间隔地以放射状分别配置有例如由石英构成的6根喷嘴31、32、33、34、41、42。这些各喷嘴31、32、33、34、41、42例如分别以从真空容器1的外周壁朝向中心部区域C而与晶圆W相对地水平延伸的方式安装。在该例子中，从后述的输送口15观看顺时针地(向旋转台2的旋转方向)按顺序排列有等离子体产生用气体喷嘴34、分离气体喷嘴41、第1处理气体喷嘴31、第2处理气体喷嘴32、分离气体喷嘴42以及第3处理气体喷嘴33。如图1所示，为了将从等离子体产生用气体喷嘴34喷出来的反应气体等离子体化，在等离子体产生用气体喷嘴34的上方侧设有等离子体产生部80。之后对该等离子体产生部80进行详细说明。
处理气体喷嘴31、32分别成为第1处理气体供给部、第2处理气体供给部，分离气体喷嘴41、42分别成为分离气体供给部。特别是由于第1处理气体供给部31和第2处理气体供给部32分别供给第1原料气体和第2原料气体，因此，也可以称作第1原料气体供给部31和第2原料气体供给部32。此外，由于等离子体产生气体喷嘴34供给与第1原料气体以及第2原料气体进行反应的反应气体，因此也可以称作反应气体供给部34。处理气体喷嘴33是为了根据工艺供给氧化气体、氮化气体(例如氨气)等反应气体而设置的，但在本发明的实施方式的成膜方法的成膜工艺中是不需要的，因此，该处理气体喷嘴33与分离气体喷嘴41、42同样供给作为非活性气体的N2气体。
另外，为了能看到等离子体产生用气体喷嘴34，图2表示拆下了等离子体产生部80和后述的壳体90后的状态，图3表示安装了这些等离子体产生部80和壳体90后的状态。此外，在图1中，用单点划线示意地表示等离子体产生部80。
各喷嘴31、32、33、34、41、42经由流量调整阀分别连接于以下的各气体供给源(未图示)。即，第1处理气体喷嘴31与含有作为第1金属元素的钛(Ti)的第1处理气体、例如四氯化钛(TiCl4)气体等的供给源相连接。第2处理气体喷嘴32与含有作为第2金属元素的铝(Al)的、例如三甲基铝(TMA)气体的供给源相连接。第3处理气体喷嘴33与作为非活性气体的氮(N2)气的供给源相连接。等离子体产生用气体喷嘴34与例如氩(Ar)气和氧(O2)气的混合气体的供给源相连接。分离气体喷嘴41、42分别与作为分离气体的氮(N2)气的气体供给源相连接。
在喷嘴31、32、33、41、42的下表面侧，沿着旋转台2的半径方向在多处例如等间隔地形成有气体喷出孔35(参照图7)。在等离子体产生用气体喷嘴34的侧面，以朝向旋转台2的旋转方向上游侧(第2处理气体喷嘴32侧)且下方侧(斜下)的方式沿着该等离子体产生用气体喷嘴34的长度方向在多处例如等间隔地形成有气体喷出孔35(参照图7)。
处理气体喷嘴31、32的下方区域分别成为用于使含Ti气体和含Al气体吸附于晶圆W的第1处理区域P1，等离子体产生用气体喷嘴34的下方区域成为用于使吸附于晶圆W的含Ti气体以及含Al气体与等离子体化的O2气体进行反应的第2处理区域P2。分离气体喷嘴41、42分别用于形成将第1处理区域P1和第2处理区域P2分离的分离区域D。如图2和图3所示，在该分离区域D中的、真空容器1的顶板11上设有大致扇形的凸状部4，分离气体喷嘴41、42收容在形成于该凸状部4的槽部43内。因而，为了阻止各处理气体和反应气体相互混合，在分离气体喷嘴41、42的靠旋转台2的周向两侧的位置配置有作为凸状部4的下表面的较低的顶面44(第1顶面)，在该顶面44的周向两侧配置有比该顶面44高的顶面45(第2顶面)。为了阻止各处理气体和反应气体相互混合，凸状部4的周缘部(真空容器1的外缘侧的部位)以与旋转台2的外端面相对、并且与容器主体12稍稍分开的方式弯曲成字母L形。
在此，在第1处理区域P1中相邻地设有用于向晶圆W上供给作为第1原料气体的TiCl4气体的处理气体喷嘴31和用于向晶圆W上供给作为第2原料气体的TMA气体的处理气体喷嘴32。在第1处理区域P1内将TiCl4气体和TMA气体同时供给到晶圆W上，使两个原料气体吸附在晶圆W上。而且，利用在第2处理区域P2中等离子体化的氧化气体(例如O2气体、O3气体等)使两个原料气体氧化，生成TiAlO。这样，本实施方式的成膜装置成为极有利于生成合金膜的结构。
另外，第1处理气体喷嘴31和第2处理气体喷嘴32可以设为易于分别供给第1原料气体和第2原料气体的单独的结构。例如也以设为这样的结构：供给TiCl4气体的第1处理气体喷嘴31与旋转台2的旋转速度较快的外侧相对应地在根部较多地设置气体喷出孔35，供给TMA气体的第2处理气体喷嘴相反地较多地设置顶端侧的气体喷出孔35。即使在最终生成物是合金膜的情况下，通过分种类地分别设置含有构成合金的金属元素的原料气体，与利用1个处理气体喷嘴供给混合气体相比，也能够与气体的特性相匹配地设定喷嘴形状，能够顺畅地供给适当的原料气体。在此，喷嘴形状包含气体喷出孔35的大小(孔径)、配置的位置、分布密度等作为要素，能够与气体的种类、性质相匹配地设定各种要素。
此外，喷嘴形状也可以根据形成在晶圆W上的膜的膜厚的面内倾向决定分散的气体喷出孔35的位置和个数。这样，在从各个气体喷嘴31、32供给种类不同的原料气体的情况下，能够考虑到供给的气体的性质、晶圆W上的面内膜厚等构成为适当的喷嘴形状。
接着，详细说明等离子体产生部80。等离子体产生部80是通过将由金属线构成的天线83卷成线圈状而构成的，以与真空容器1的内部区域气密地划分开的方式设置在真空容器1的顶板11上。在该例子中，天线83例如由在铜(Cu)的表面按顺序实施了镀镍和镀金而成的材质构成。如图4所示，在已述的等离子体产生用气体喷嘴34的上方侧(详细地讲是从比该喷嘴34稍靠旋转台2的旋转方向上游侧的位置到比该喷嘴34的所述旋转方向下游侧的分离区域D稍靠喷嘴34侧的位置)的顶板11上形成有在俯视时以大致扇形开口的开口部11a。
该开口部11a形成在从与旋转台2的旋转中心向外周侧分开例如60mm左右的位置到与旋转台2的外缘向外侧分开80mm左右的位置的整个范围内。此外，为了不干涉(避开)被设置在真空容器1的中心部区域C中的后述的迷宫结构部110，开口部11a的靠旋转台2的中心侧的端部以在俯视时沿着该迷宫结构部110的外缘的方式凹入成圆弧状。而且，如图4和图5所示，该开口部11a以该开口部11a的开口径从顶板11的上表面侧朝向下表面侧去而阶段性地变小的方式在整个周向上形成有例如3层的台阶部11b。如图5所示，在这些台阶部11b中的最下层的台阶部(口缘部)11b的上表面，在整个周向上形成有槽11c，在该槽11c内配置有密封构件例如O形密封圈11d。另外，在图4中省略图示槽11c和O形密封圈11d。
也如图6所示，在该开口部11a上配置有壳体90，该壳体90的上方侧的周缘部在整个周向上以凸缘状水平地伸出而形成凸缘部90a，并且该壳体90的中央部以朝向下方侧的真空容器1的内部区域凹入的方式形成。为了使在等离子体产生部80中产生的磁场到达真空容器1内，该壳体90例如由石英等电介质体等导磁体(使磁力透过的材质)构成，如图10所示，所述凹入的部分的厚度尺寸t例如是20mm。此外，该壳体90构成为，在晶圆W位于该壳体90的下方时，壳体90的靠中心部区域C侧的内壁面和晶圆W的外缘之间的距离是70mm，壳体90的靠旋转台2的外周侧的内壁面和晶圆W的外缘之间的距离是70mm。因而，开口部11a的靠旋转台2的旋转方向上游侧和下游侧的两个边与该旋转台2的旋转中心所成的角度α例如是68°。
在使该壳体90落入开口部11a内时，凸缘部90a和台阶部11b中的最下层的台阶部11b互相卡定。而且，利用O形密封圈11d将该台阶部11b(顶板11)和壳体90气密地连接。此外，通过利用以沿着开口部11a的外缘的方式形成为框状的按压构件91将所述凸缘部90a在整个周向上朝向下方侧按压，并且利用未图示的螺栓等将该按压构件91固定于顶板11，将真空容器1的内部气氛设定为气密。这样将壳体90气密地固定于顶板11时的该壳体90的下表面和旋转台2上的晶圆W的表面之间的分开尺寸h是4mm～60mm，在该例子中是30mm。另外，图6表示从下方侧观看壳体90的图。此外，在图10中放大地描画了壳体90等的一部分。
为了阻止N2气体、O3气体等进入到该壳体90的下方区域，壳体90的下表面如图5～图7所示，外缘部在整个周向上向下方侧(旋转台2侧)垂直地伸出而形成气体限制用的突起部92。而且，在由该突起部92的内周面、壳体90的下表面以及旋转台2的上表面围成的区域中，已述的等离子体产生用气体喷嘴34收纳于旋转台2的旋转方向上游侧。
即，由于在壳体90的下方区域(等离子体空间10)中将从等离子体产生用气体喷嘴34供给来的气体等离子体化，因此，在N2气体进入到该下方区域时，N2气体的等离子体和O2气体(O3气体)的等离子体互相进行反应而生成NOx气体。在产生该NOx气体时，真空容器1内的构件会腐蚀。因此，为了使N2气体难以进入到壳体90的下方区域，在该壳体90的下表面侧形成有已述的突起部92。
等离子体产生用气体喷嘴34的基端侧(真空容器1的侧壁侧)的突起部92以沿着该等离子体产生用气体喷嘴34的外形的方式被切成大致圆弧状。突起部92的下表面和旋转台2的上表面之间的分开尺寸d是0.5mm～4mm，在该例子中是2mm。该突起部92的宽度尺寸和高度尺寸分别是例如10mm和28mm。另外，图7表示沿着旋转台2的旋转方向剖切真空容器1而成的纵剖视图。
此外，在成膜处理过程中，由于旋转台2顺时针地旋转，因此，N2气体随着该旋转台2的旋转而欲从旋转台2和突起部92之间的间隙进入到壳体90的下方侧。因此，为了阻止N2气体经由所述间隙进入到壳体90的下方侧，相对于间隙向壳体90的下方侧喷出气体。具体地讲，如图5和图7所示，等离子体产生用气体喷嘴34的气体喷出孔35以朝向该间隙、即朝向旋转台2的旋转方向上游侧且朝向下方的方式配置。如图7所示，等离子体产生用气体喷嘴34的气体喷出孔35相对于铅垂轴线的定向角度θ例如是例如是45°左右。
在此，在从壳体90的下方(等离子体空间10)侧观看密封顶板11和壳体90之间的区域的已述的O形密封圈11d时，如图5所示，在该等离子体空间10和O形密封圈11d之间，在整个周向上形成有突起部92。因此，O形密封圈11d可以说是自等离子体空间10隔离，以便不直接暴露于等离子体。因而，即使等离子体空间10中的等离子体欲扩散到例如O形密封圈11d侧，也会经由突起部92的下方行进，因此，在到达O形密封圈11d之前等离子体会失活。
如图4和图8所示，在壳体90的内部收纳有上表面侧开口的大致箱形的法拉第屏蔽件95，该法拉第屏蔽件95由厚度尺寸k是0.5mm～2mm、在该例子中是例如1mm左右的作为导电性的板状体95x(图9)的金属板构成并且接地。在该例子中，法拉第屏蔽件95由铜(Cu)板或者从下侧起在铜板上镀镍(Ni)膜和金(Au)膜而成的板材构成。法拉第屏蔽件95包括以沿着壳体90的底面延伸的方式水平地形成的水平面95a和自该水平面95a的外周端在整个周向上向上方侧延伸的垂直面95b，构成为在从上方侧观看时成为大致六边形。为了从真空容器1的上方侧通过绝缘板94和壳体90确认该真空容器1内的等离子体的产生状态(发光状态)，在该水平面95a的大致中央部形成有大致八边形的开口部98作为窗部。法拉第屏蔽件95利用例如金属板的轧制加工或者通过将金属板的与水平面95a的外侧相对应的区域向上方侧弯折而形成。另外，图4简化了法拉第屏蔽件95，而且在图8中切除垂直面95b的一部分地进行了描画。
此外，从旋转台2的旋转中心观看法拉第屏蔽件95时的右侧和左侧的法拉第屏蔽件95的上端缘分别向右侧和左侧水平地伸出而形成支承部96。而且，在法拉第屏蔽件95和壳体90之间设有框状体99，该框状体99从下方侧支承所述支承部96，并且分别支承在壳体90的靠中心部区域C侧和靠旋转台2的外缘部侧的凸缘部90a。因而，在将法拉第屏蔽件95收纳在壳体90的内部时，法拉第屏蔽件95的下表面和壳体90的上表面互相接触，并且利用壳体90的凸缘部90a隔着框状体99支承所述支承部96。
为了取得与载置在该法拉第屏蔽件95的上方的等离子体产生部80之间的绝缘，在法拉第屏蔽件95的水平面95a上层叠有厚度尺寸例如是2mm左右的例如由石英构成绝缘板94。此外，在水平面95a上形成有许多个狭缝97，而且在各个狭缝97的一端侧和另一端侧分别配置有导电路97a，但与等离子体产生部80的天线83的形状一并详细说明这些狭缝97和导电路97a的形状、配置布局。另外，在后述的图8和图10等中，省略描画绝缘板94和框状体99。
等离子体产生部80构成为收纳在法拉第屏蔽件95的内侧，因而，如图4和图5所示，该等离子体产生部80以隔着壳体90、法拉第屏蔽件95以及绝缘板94面向真空容器1的内部(旋转台2上的晶圆W)的方式配置。该等离子体产生部80构成为，以天线83包围沿旋转台2的半径方向延伸的带状体区域的方式将该天线83绕铅垂轴线(绕从旋转台2朝向等离子体空间10垂直地延伸的纵向的轴线)卷绕3层，在俯视时成为沿旋转台2的半径方向延伸的大致细长的八边形。因而，天线83以沿着旋转台2上的晶圆W的表面延伸的方式配置。
天线83以其靠中心部区域C侧的端部和靠外周侧的端部分别接近壳体90的内壁面的方式配置，从而在晶圆W位于等离子体产生部80的下方时，能够在该晶圆W的靠中心部区域C侧的端部和旋转台2的外缘侧的端部之间的整个范围内照射(供给)等离子体。此外，等离子体产生部80的在旋转台2的旋转方向上的两端部以互相接近的方式配置，使得壳体90的在旋转台2的旋转方向上的宽度尺寸变得尽量小。即，为了像已述那样使在等离子体产生部80中产生的磁场到达真空容器1内，壳体90由高纯度的石英构成，并且以在用俯视时成为比天线83大的尺寸(石英构件位于天线83的下方侧的整个范围)的方式形成。因而，在俯视时的天线83的尺寸越大，则需要该天线83的下方侧的壳体90也变得越大，装置(壳体90)的成本越高。另一方面，就天线83而言，例如在欲缩短旋转台2的半径方向尺寸时，具体地讲是在欲将天线83配置在靠近中心部区域C侧或者旋转台2的外缘侧的位置时，被供给到晶圆W的等离子体的量在面内有可能变得不均匀。因此，在本发明中，使天线83的在旋转台2的旋转方向上游侧的部位和下游侧的部位互相接近，从而能够在整个面内向晶圆W均匀地供给等离子体，而且在俯视时壳体90的尺寸变得尽量小。具体地讲，就俯视天线83而得到的细长的八边形而言，其长度方向的尺寸例如是290mm～330mm，其与所述长度方向正交的方向的尺寸例如是80mm～120mm。另外，在天线83的内部形成有供冷却水流通的流路，但在此省略。
天线83通过匹配器84连接于频率是例如13.56MHz和输出功率是例如5000W的高频电源85。图1、图3以及图4等中的附图标记86是用于将等离子体产生部80与匹配器84以及高频电源85电连接的连接电极。
在此，参照图8和图9详细说明法拉第屏蔽件95的狭缝97。该狭缝97用于阻止在等离子体产生部80中产生的电场和磁场(电磁场)中的电场成分前往下方的晶圆W，并且使磁场到达晶圆W。即，在电场到达晶圆W时，有时形成在该晶圆W的内部的电布线受到电损伤。另一方面，由于法拉第屏蔽件95像已述那样由接地的金属板构成，因此，在不形成狭缝97时，除了阻断电场之外也会阻断磁场。此外，在天线83的下方形成较大的开口部时，不仅使磁场通过，也会使电场通过。因此，为了阻断电场而使磁场通过，形成像以下那样设定了尺寸和配置布局的狭缝97。
具体地讲，如图8所示，狭缝97分别以沿与天线83的卷绕方向正交的方向延伸的方式在整个周向上形成在天线83的下方位置。因而，例如在天线83的长度方向(旋转台2的半径方向)上的区域中，狭缝97沿着旋转台2的切线方向形成为直线状。此外，在与所述长度方向正交的区域中，狭缝97以沿着该长度方向延伸的方式形成。而且，在所述两个区域之间的、天线83弯曲的部分，狭缝97以与该弯曲部分中的天线83的延伸方向正交的方式形成为分别相对于旋转台2的周向和半径方向倾斜的朝向。并且，在中心部区域C侧和旋转台2的外缘部侧，为了争取狭缝97的配置区域、即尽量没有间隙地配置狭缝97，该狭缝97以随着从天线83的外周部侧朝向内周部侧行进而宽度尺寸变小的方式形成。因而，狭缝97沿着天线83的长度方向排列有许多个。
在此，像已述那样在天线83上连接有频率是13.56MHz的高频电源85，与该频率相对应的波长是22m。因此，狭缝97形成为，该波长的1/10000以下左右的宽度尺寸，如图10所示宽度尺寸d1是1mm～6mm，在该例子中是2mm，狭缝97、97之间的分开尺寸d2是2mm～8mm，在该例子中是2mm。此外，如已述的图8所示，该狭缝97以俯视时长度尺寸L是40mm～120mm、在该例子中分别是60mm的方式形成在从与该天线83的右端向右侧分开30mm左右的位置到与天线83的左端向左侧分开30mm左右的位置的整个范围内。因而，可以说是在各个狭缝97的长度方向的一端侧和另一端侧，以沿着天线83的卷绕方向(长度方向)延伸的方式分别形成有成为法拉第屏蔽件95的一部分的导电路97a、97a。换言之，以各个狭缝97的长度方向的一端侧和另一端侧各自不开放、即各个狭缝97的两端部封闭的方式在法拉第屏蔽件95上设有导电路97a、97a。各个导电路97a、97a的宽度尺寸是例如1mm～4mm左右，在该例子中是2mm。就设有这些导电路97a、97a的理由而言，以下列举首先形成在天线83的内侧区域中的导电路97a的例子详细说明。
狭缝97阻断由天线83形成的电磁场中的电场成分，并且使磁场成分通过，因此，为了阻断到达晶圆W侧的电场成分，并将磁场成分确保得尽量多，优选的是狭缝97形成得尽量长。但是，为了像已述那样尽量减小壳体90的在旋转台2的旋转方向上的尺寸，天线83呈大致细长的八边形，天线83的在旋转台2的旋转方向上游侧的部位和在旋转台2的旋转方向下游侧的部位互相接近。而且，在法拉第屏蔽件95的水平面95a上的、由该天线83包围的区域形成有用于确认等离子体的发光状态的开口部98。因此，在天线83的内侧区域中，很难以能够充分地阻断利用天线83形成的电场成分的程度取得狭缝97的长度尺寸L。另一方面，在天线83的内侧区域不设置导电路97a而争取狭缝97的长度尺寸L时，电场成分会经由狭缝97的开口部漏出到晶圆W侧。因此，在本发明中，为了阻断欲经由所述内侧区域漏出到晶圆W侧的电场成分，以堵塞各个狭缝97的开口部的方式设置导电路97a。因而，欲从所述内侧区域前往下方的电场成分成为利用导电路97a封闭了电力线的状态，能够阻止电场成分进入到晶圆W侧。此外，在天线83的外周侧也同样设置导电路97a，阻断欲自该外周侧的狭缝97的端部漏出的电场成分。这样，各个狭缝97在从上方侧观看时在整个周向上由被接地的导电体包围。
在该例子中，在天线83的内侧区域中的由导电路97a包围的区域(由狭缝97的组包围的区域)形成有已述的开口部98。而且，能够通过该开口部98例如通过作业人员目测或者利用未图示的照相机确认真空容器1内的等离子体的发光状态。另外，在图3中省略了狭缝97。此外，在图4和图5等中简化了狭缝97，但狭缝97形成有例如150根左右。由以上说明的天线83和形成有狭缝97以及导电路97a的法拉第屏蔽件95构成等离子体产生装置。
接着，返回到真空容器1的各部的说明。如图2、图5以及图11所示，在旋转台2的外周侧的、比该旋转台2稍靠下的位置配置有作为罩体的侧环100。该侧环100用于例如在装置的清洗时、使氟类的清洗气体流通而替代各处理气体时保护真空容器1的内壁以使其免受该清洗气体。即，可以说在不设置侧环100时，在旋转台2的外周部和真空容器1的内壁之间在整个周向上以环状形成有在横向上形成有气流(排气流)的凹部状的气流通路。因此，该侧环100是为了使真空容器1的内壁面尽量不暴露于气流通路而设置于该气流通路的。在该例子中，各分离区域D和壳体90的外缘侧的区域暴露于该侧环100的上方侧。
在侧环100的上表面的2处，以在周向上互相分开的方式形成有排气口61、62。换言之，在所述气流通路的下方侧形成有两个排气口，在与这些排气口相对应的位置的侧环100上形成有排气口61、62。在将这两个排气口61、62中的一者和另一者分别称作第1排气口61和第2排气口62时，第1排气口61在第1处理气体喷嘴31以及第2处理气体喷嘴32与比第1处理气体喷嘴31以及第2处理气体喷嘴32靠旋转台的旋转方向下游侧的分离区域D之间形成在靠分离区域D侧的位置。第2排气口62在等离子体产生用气体喷嘴34与比等离子体产生用气体喷嘴34靠旋转台的旋转方向下游侧的分离区域D之间形成在靠分离区域D侧的位置。第1排气口61用于排出第1处理气体和分离气体，第2排气口62用于除了排出第2处理气体和分离气体之外还排出等离子体产生用气体。如图1所示，这些第1排气口61和第2排气口62分别利用夹设有蝶阀等压力调整部65的排气管63连接于作为真空排气机构的例如真空泵64。
在此，由于像已述那样在从中心部区域C侧到外缘侧的整个范围内形成有壳体90，因此，对于喷出到比该壳体90靠旋转台2的旋转方向上游侧的位置的各气体，欲前往第2排气口62的气流被该壳体90限制了。因此，在壳体90的外侧的已述的侧环100的上表面形成有用于供第2处理气体和分离气体流动的槽状的气体流路101。具体地讲，如图3所示，该气体流路101在从比壳体90的靠旋转台2的旋转方向上游侧的端部以例如60mm左右靠近第3处理气体喷嘴33侧的位置到已述的第2排气口62之间以深度尺寸例如是30mm的方式形成为圆弧状。因而，该气体流路101以沿着壳体90的外缘延伸而且从上方侧观看时跨该壳体90的外缘部的方式形成。该侧环100虽省略了图示，但为了使其具有相对于氟类气体的耐腐蚀性，其表面例如由氧化铝等涂敷、或者被石英罩等覆盖。
如图2所示，在顶板11的下表面的中央部设有突出部5，该突出部5自凸状部4的靠中心部区域C侧的部位伸出而在整个周向上形成为大致环状，并且其下表面形成为与凸状部4的下表面(顶面44)相同的高度。在比该突出部5靠旋转台2的旋转中心侧的芯部21的上方侧配置有迷宫结构部110，该迷宫结构部110用于抑制第1处理气体和第2处理气体在中心部区域C中互相混合。即，根据图1可知，由于将壳体90形成至靠中心部区域C侧的位置，因此，支承旋转台2的中央部的芯部21为了使其靠旋转台2的上方侧的部位避开壳体90而形成在靠所述旋转中心侧的位置。因而，可以说在中心部区域C侧成为与外缘部侧相比例如处理气体易于相互混合的状态。因此，通过形成迷宫结构部110，争取气体的流路而防止处理气体相互混合。
如图1所示，在旋转台2和真空容器1的底面部14之间的空间中设有作为加热机构的加热器单元7，隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热到例如300℃。此外，如图1所示，在加热器单元7的侧方侧设有罩构件71a，覆盖构件7a覆盖加热器单元7的上方侧。此外，在真空容器1的底面部14上，在加热器单元7的下方侧在整个周向上的多处设有用于吹扫加热器单元7的配置空间的吹扫气体供给管73。
如图2和图3所示，在真空容器1的侧壁形成有用于在未图示的外部的输送臂和旋转台2之间交接晶圆W的输送口15，该输送口15构成为利用闸阀G气密地开闭自如。此外，由于旋转台2的凹部24在面向该输送口15的位置与输送臂之间交接晶圆W，因此，在旋转台2的下方侧的与该交接位置相对应的部位设有用于贯通凹部24而自背面抬起晶圆W的交接用的升降销和其升降机构(均未图示)。
此外，在该成膜装置上设有用于控制装置整体的动作的由计算机构成的控制部120，在该控制部120的存储器内存储有用于进行后述的成膜处理和改性处理的程序。该程序为了执行后述的装置的动作而编有步骤组，其能够自硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等作为存储介质的存储部121安装在控制部120内。
(成膜方法)
接着，说明采用上述那样的成膜装置进行的本发明的实施方式的成膜方法。另外，本实施方式的成膜方法并不限定于利用上述成膜装置来实施，也可以应用于其他的ALD装置、利用气体和低温等离子体进行成膜的其他的成膜装置，但为了容易理解，说明利用上述成膜装置进行的成膜方法。
首先，在本实施方式的成膜方法中，提供一种能够应用于图案形成用的硬掩模等、加工性良好且形成表面不会结晶而粗糙化的膜的方法。因而，重视的是制造加工性良好的膜，而不是指定了通常的电子电路所采用的膜的种类的成膜。另外，在此，加工性的意思是指加工容易的程度，例如蚀刻加工性的意思是指蚀刻加工的容易程度。
一般来讲，TiO2膜的蚀刻加工性良好，是适合作为硬掩模的膜。TiO2膜的结晶温度是160℃左右，在60℃～80℃左右的低温等离子体的温度设定中，在理论上应该未达到结晶温度，但在等离子体的能量的作用下，实质上有时在成膜时达到结晶温度，TiO2膜的表面会结晶，由此表面粗糙化。因此，能够形成良好的膜的条件被限定在狭窄的范围内，会对旋转台的设定旋转速度等产生限制。为了应用于硬掩模，优选的是表面为非晶质的无定形状态，若是无定形状态，则成为膜的表面光滑且加工性优异的膜。因而，最优选的是以无定形状态形成TiO2膜，但采用等离子体的膜的改性也是不可欠缺的情况较多。于是，在利用等离子体时，有可能使TiO2膜的实质的结晶温度下降，形成粗糙化的膜。
另一方面，Al2O3膜的结晶温度是300℃～400℃左右，与TiO2膜的结晶温度相比，是其2倍～3倍的温度，是非常高的温度。因此，在本发明的实施方式的成膜方法中，通过混合结晶温度较高的Al2O3膜，生成TiAlO的混合膜，防止表面结晶，形成无定形状态的膜并形成表面光滑的膜。在此，Al2O3膜是蚀刻加工性不甚良好的膜，但通过设为比TiO2膜少的混合比例，能够在维持良好的蚀刻加工性的同时形成无定形状态的合金膜。
这样，在本发明的实施方式的成膜方法中，向加工性良好但结晶温度较低的、会在采用等离子体的改性工艺中结晶的TiO2膜中混合加工性较差但结晶温度较高的Al2O3膜，生成能够在提高结晶温度而防止膜的表面结晶的同时维持良好的加工性的合金膜。
以下，说明利用上述成膜装置形成这样的合金膜的方法。
首先，将闸阀G打开，一边使旋转台2间歇地旋转，一边利用未图示的输送臂经由输送口15在旋转台2上载置例如5张晶圆W。接着，关闭闸阀G，利用真空泵64使真空容器1内成为抽真空的状态，并且一边使旋转台2顺时针地旋转，一边利用加热器单元7将晶圆W加热到例如60℃～80℃左右。由于采用等离子体，因此能够将晶圆W的温度设定为比不使用等离子体的工艺低的温度。由此，能够设定为比作为TiO2膜的结晶温度的160℃左右小的温度，但在等离子体的能量的作用下，实质上具有与将TiO2膜的表面加热到160℃以上的情况同样的效果。
旋转台2的旋转速度根据工艺而有所不同，但例如在形成TiAlO膜的情况下，可以设为30rpm～240rpm的范围。在旋转速度过慢时，等离子体的照射时间变得过长，膜的损坏有可能变大，而在旋转速度过快时，原料气体并不充分地附着在晶圆W上，覆盖性有可能变差。因而，旋转台2的旋转速度优选的是设定为等离子体的照射时间不会变得过长且不使覆盖性下降的适当的旋转速度。
接着，从处理气体喷嘴31、32分别喷出TiCl4气体和TMA气体，并且从等离子体产生用气体喷嘴34喷出Ar气体和O2气体的混合气体。此外，从处理气体喷嘴33喷出N2气体。同样，从分离气体喷嘴41、42以预定的流量喷出分离气体，也从分离气体供给管51和吹扫气体供给管72、73以预定的流量喷出N2气体。而且，利用压力调整部65将真空容器1内调整为预先设定好的处理压力。此外，向等离子体产生部80供给高频电力。
在第1处理区域P1中，由于从处理气体喷嘴31、32同时供给TiCl4气体和TMA气体，因此，这些气体附着于晶圆W的表面。另外，原料气体选择含有作为第1金属元素的Ti的原料气体(处理气体)和含有作为第2金属元素的Al的原料气体(处理气体)。这些原料气体存在作为Al的氧化物的Al2O3的结晶温度高于作为Ti的氧化物的TiO2的结晶温度这样的关系。此外，由于TiO2膜的蚀刻加工性优于Al2O3膜的蚀刻加工性，因此，TiO2膜是主要的，以TiO2膜的混合比率高于Al2O3膜的混合比率的方式供给。因而，通常以从处理气体喷嘴31供给的TiCl4气体的流量多于从处理气体喷嘴32供给的TMA气体的流量的方式供给，但对于作为最终的生成物的TiAlO膜而言，若设定为Ti的混合比率多于Al的混合比率，则即使TMA气体的流量多于TiCl4气体的流量也没有问题。
此时，从比壳体90靠旋转台2的旋转方向上游侧的位置随着例如旋转台2的旋转朝向壳体90流通来的N2气体欲被该壳体90搅乱气流。但是，由于在壳体90的外周侧的侧环100上形成有气体流路101，因此，N2气体以避开壳体90的方式通过该气体流路101而被排出。
另一方面，从壳体90的上游侧朝向壳体90流通来的气体中的一部分气体欲进入到壳体90的下方。但是，在壳体90的下方侧的区域中，突起部92以覆盖该区域的方式形成，并且等离子体产生用气体喷嘴34的气体喷出孔35朝向旋转台2的旋转方向上游侧的斜下方。因而，从等离子体产生用气体喷嘴34喷出来的等离子体产生用气体冲撞于突起部92的下方侧，将欲从上游侧流入的N2气体向该壳体90的外侧驱赶。而且，该等离子体产生用气体被突起部92向旋转台2的旋转方向下游侧推回。此时，通过设置突起部92，壳体90的下方的等离子体空间10与真空容器1内的其他区域相比成为例如10Pa左右正压。由此，也阻止N2气体进入到壳体90的下方侧。
并且，由于在第1处理区域P1和第2处理区域P2之间供给有N2气体，因此，如图12所示，以含Ti气体以及含Al气体与等离子体产生用气体不互相混合的方式排出各气体。此外，由于向旋转台2的下方侧供给吹扫气体，因此，欲向旋转台2的下方侧扩散的气体被吹扫气体向排气口61、62侧推回。
此时，在等离子体产生部80中，如图13中示意地所示，利用从高频电源85供给来的高频电力产生电场和磁场。由于像已述那样设有法拉第屏蔽件95，因此，这些电场和磁场中的电场被该法拉第屏蔽件95反射或者吸收(衰减)，向真空容器1内的到达被阻碍(阻断)。此外，由于在狭缝97的长度方向的一端侧和另一端侧设有导电路97a、97a，因此，欲从狭缝97的长度方向的一端侧和另一端侧绕到晶圆W侧的电场被法拉第屏蔽件95例如作为热吸收而向晶圆W侧的到达被阻碍。另一方面，由于在法拉第屏蔽件95上形成有狭缝97，因此，磁场通过该狭缝97经由壳体90的底面到达真空容器1内。此外，由于在等离子体产生部80的侧方侧的法拉第屏蔽件95(垂直面95b)的整个周向上没有形成狭缝97，因此，电场和磁场不会经过侧方侧绕到下方侧。
因而，从等离子体产生用气体喷嘴34喷出来的等离子体产生用气体被经由狭缝97通过来的磁场活性化，生成例如离子、自由基等等离子体。由于像已述那样以包围沿旋转台2的半径方向延伸的带状体区域的方式配置天线83，因此，该等离子体在天线83的下方侧以沿旋转台2的半径方向延伸的方式成为大致线状。另外，在图13中示意地表示了等离子体产生部80，示意地较大地描画了等离子体产生部80、法拉第屏蔽件95、壳体90以及晶圆W之间的各尺寸。
另一方面，在晶圆W的表面中，利用旋转台2的旋转在第1处理区域P1中使TiCl4气体和TMA气体吸附，接着在第2处理区域P2中使吸附在晶圆W上的TiCl4气体和TMA气体氧化并且进行改性处理，形成1层或多层作为薄膜成分的TiAlO的分子层而形成反应生成物。具体地讲，通过向晶圆W的表面供给被等离子体化了的氧化气体，使吸附于晶圆W表面的Ti元素和Al元素氧化，同时通过等离子体冲撞于晶圆W的表面，例如自TiAlO膜放出杂质、或者将TiAlO膜内的元素再排列而谋求TiAlO膜的致密化(高密度化)。此时，若为单独的TiO2膜，则在等离子体的能量的作用下TiO2膜的表面实质上达到结晶温度，产生结晶，但由于混合有结晶温度较高的Al2O3膜，因此，作为整体的TiAlO膜不结晶而保持非晶质状态进行成膜。
通过这样继续使旋转台2旋转，不使表面发生结晶而按顺序多次地进行含Ti气体和含Al气体向晶圆W表面的吸附、吸附于晶圆W表面的含Ti气体和含Al气体的成分的氧化、以及反应生成物的等离子体改性，层叠无定形状态的反应生成物而形成薄膜。在此，像已述那样在晶圆W的内部形成有电布线结构，但由于在等离子体产生部80和晶圆W之间设有法拉第屏蔽件95而阻断了电场，因此，能够抑制对该电布线结构的电损坏。
(实施例)
接着，说明本发明的实施例的成膜方法。
图14是表示本发明的实施例的成膜方法的实施结果的图。另外，晶圆W的温度设定为80℃。在图14中，虚线A、B、C分别表示利用分批式的立式热处理炉进行TiO2膜的单膜成膜时的、膜的表面的算术平均粗糙度Ra、二次平均粗糙度Rq以及最大粗糙度Rmax。立式热处理炉是将100张左右的晶圆W收容在立式的热处理炉中、一边供给处理气体一边进行热处理而进行成膜的成膜装置。在利用该立式热处理炉在150℃的温度下进行热处理而形成了TiO2单膜的情况下，算术平均粗糙度Ra＝0.220nm，二次平均粗糙度Rq＝0.281nm，最大粗糙度Rmax＝3.01nm。
此外，特性线D、E、F表示利用本实施方式的成膜装置形成TiO2单膜的情况下的实施结果。在这种情况下，就算术平均粗糙度Ra、二次平均粗糙度Rq、最大粗糙度Rmax的任一者而言，在旋转台2的旋转速度是60rpm～240rpm的范围内均能够形成比虚线A、B、C低的光滑的膜。但是，在旋转速度是30rpm的情况下，就算术平均粗糙度Ra和二次平均粗糙度Rq而言，能够得到表面粗糙度比立式热处理炉低的结果，但就最大粗糙度Rmax而言，粗糙度会远比立式热处理炉大，成为2倍左右的数值的粗糙度。存在粗糙度的项目中的、即使1处较粗的位置时也不能用作掩模，因此，重要的项目是最大粗糙度Rmax的项目。因而，在利用本实施方式的成膜装置实施以往的成膜方法时，在旋转速度30rpm的情况下无法获得良好的结果。
另一方面，点G、H、I表示本实施例的成膜方法的实施结果。在利用本实施方式的成膜装置将旋转台2的旋转速度设为30rpm地形成了TiAlO膜的情况下，就算术平均粗糙度Ra、二次平均粗糙度Rq以及最大平均粗糙度Rmax的全部项目而言，得到了粗糙度比利用立式热处理炉和本实施方式的成膜装置进行的以往的工艺的结果低的良好的结果。因而，通过实施本实施例的成膜方法，能够在广阔范围的旋转速度的条件下形成表面光滑的良好的TiAlO膜。
在图14中，在利用本实施方式的成膜装置形成TiO2膜的单膜的过程中，在旋转速度60～240rpm的范围内也能得到良好的结果，但在进一步提高晶圆W的温度的条件下，有可能出现粗糙度增加的旋转速度的范围。在这样的情况下，只要实施本实施例的成膜方法，就也能够在广阔范围的条件下形成表面粗糙度较低的良好的膜。
图15是表示将图14中的旋转台2的旋转速度设定为30rpm时的实施结果的图。图15的(a)是以往的成膜方法的实施结果，图15的(b)是本实施例的成膜方法的实施结果。
在图15的(a)中，在膜的表面上粗糙度显著，在粗糙度的数据上也是算术平均粗糙度Ra＝0.159nm，二次平均粗糙度Rq＝0.271nm，最大粗糙度Rmax＝6.31nm。
另一方面，在图15的(b)中，膜的表面肌理细腻，在粗糙度的数据上也得到算术平均粗糙度Ra＝0.143nm、二次平均粗糙度Rq＝0.181nm、最大粗糙度Rmax＝2.62nm这样的结果，就任一个项目而言，粗糙度与以往的成膜方法相比均有所下降。特别是最大粗糙度Rmax能够使粗糙度为一半以下，能够实现大幅度的改善。
另外，在该TiAlO膜中，Ti和Al的混合比是[Ti]：[Al]＝1：0.85，Ti的混合比率大于Al的混合比率。由此，也能够良好地确保膜的加工性。
图16是表示TiAlO膜中的Al量的TMA流量依赖性的图。横轴表示TMA气体的流量，纵轴表示TiAlO膜中的Al元素相对于Ti元素和Al元素的合计量的混合比([Al]/([Ti]+[Al]))。另外，TiCl4气体的流量设为50sccm。
如图16所示，TMA气体的流量在0sccm～130sccm的范围内大范围地变化，但在TMA气体流量是20sccm～80sccm的范围内，TiAlO膜中的Al的混合比率在41％～45％之间，在TMA气体流量是80sccm～130sccm的范围内，TiAlO膜中的Al的混合比率也是45％～47％，无论流量如何变化，该混合比率控制在41％～47％左右的大致恒定的范围内。
因而可知，无论TMA气体流量的大小如何，都能够实施本实施例的成膜方法。
至此，以利用含有金属元素Ti的TiCl4气体作为第1原料气体、含有金属元素Al的TMA气体作为第2原料气体形成TiAlO膜为例进行了说明，但也能够将本发明应用于其他的金属相互间的组合。此外，不仅是氧化膜，只要是氮化膜、溴化膜、碳化膜等非金属元素和合金的组合，就能够将本发明应用于各种组合。
采用本发明。能够表面不结晶地形成光滑的膜。
本次申请的实施方式应该被看作在所有的方面都是例示，并不是限制性的。实际上能够以多种多样的形态实现上述的实施方式。此外，上述实施方式也可以在不脱离权利要求书和其主旨的情况下以各种各样的形态进行省略、置换、变更。本发明的保护范围意味着包含权利要求书和其等价的意义以及范围内的所有变更。
本申请基于2014年5月1日申请的日本特许出愿第2014－094683号的优先权的利益，该日本申请的全部内容作为参照文献编入于此。

Claims (13)

1.一种成膜方法，其中，
该成膜方法包括以下工序：
第1原料气体供给工序，在该第1原料气体供给工序中，向基板上供给含有第1金属元素的第1原料气体；
第2原料气体供给工序，在该第2原料气体供给工序中，向所述基板上供给含有第2金属元素的第2原料气体；以及
反应气体供给工序，在该反应气体供给工序中，将含有非金属元素的反应气体等离子体化并供给到所述基板上，生成含有所述第1金属元素以及所述第2金属元素和所述非金属元素的第3反应生成物，该非金属元素能与所述第1金属元素以及所述第2金属元素进行反应而分别生成第1反应生成物以及第2反应生成物，
所述第3反应生成物所含有的所述第1金属元素的混合比率高于所述第2金属元素的混合比率，所述第2反应生成物的结晶温度高于所述第1反应生成物的结晶温度，
所述第1反应生成物与所述第2反应生成物相比加工容易，
其中，所述基板载置在旋转台上，
在第1处理区域中同时进行所述第1原料气体供给工序和所述第2原料气体供给工序，
通过使所述旋转台旋转，在所述基板能够移动的第2处理区域中进行所述反应气体供给工序。
2.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，
所述加工是蚀刻加工。
3.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，
所述非金属元素是从由氧、氮、溴以及碳构成的组中选择的任一种元素。
4.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，
所述基板被设定为比所述第1反应生成物的结晶温度低的预定的基板温度。
5.根据权利要求4所述的成膜方法，其中，
所述第2金属元素是这样的元素：即使由于等离子体化而所述第2反应生成物的结晶温度实质上降低，所述第2反应生成物在所述预定的基板温度下也不会结晶。
6.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，
所述旋转台连续地旋转，连续地交替重复在所述第1处理区域中进行的所述第1原料气体供给工序以及所述第2原料气体供给工序、和在所述第2处理区域中进行的所述反应气体供给工序。
7.根据权利要求6所述的成膜方法，其中，
所述第1处理区域和所述第2处理区域沿着所述旋转台的旋转方向分开地设置，并且在所述第1处理区域和所述第2处理区域之间设有分离区域，能够向该分离区域供给非活性气体，
在所述第1原料气体供给工序以及所述第2原料气体供给工序与所述反应气体供给工序之间还设有向所述基板上供给所述非活性气体的分离工序。
8.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，
从不同的气体供给部件分别供给所述第1原料气体和所述第2原料气体。
9.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，
所述第1原料气体是含有Ti的TiCl4气体，所述第2原料气体是含有Al的TMA气体，所述反应气体是氧化气体。
10.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，
所述第3反应生成物能用作图案形成用的硬掩模。
11.一种用于执行如权利要求1-10中任一项所述成膜方法的成膜装置，其中，
该成膜装置包括：
处理容器；
旋转台，其设置在该处理容器内，能够载置基板；
第1处理区域以及第2处理区域，其沿着该旋转台的旋转方向互相分开地设置在该旋转台的上方；
第1原料气体供给部以及第2原料气体供给部，其为了分别供给种类不同的第1原料气体以及第2原料气体而设置在该第1处理区域内；
反应气体供给部，其为了供给反应气体而设置在所述第2处理区域内，该反应气体能与所述第1原料气体以及所述第2原料气体进行反应而分别生成第1反应生成物以及第2反应生成物；
等离子体产生机构，其用于将所述反应气体等离子体化；以及
控制部，该控制部进行控制，以执行如权利要求1-10中任一项所述的成膜方法。
12.根据权利要求11所述的成膜装置，其中，
第1原料气体供给部以及所述第2原料气体供给部是第1原料气体喷嘴以及第2原料气体喷嘴，
该第1原料气体喷嘴以及第2原料气体喷嘴各自具有适合供给所述第1原料气体以及第2原料气体的喷嘴形状。
13.根据权利要求12所述的成膜装置，其中，
所述第1原料气体喷嘴和所述第2原料气体喷嘴的喷嘴孔的大小、配置以及分布密度中的至少一者有所不同。
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