JP2011023576A - Method of manufacturing semiconductor device, and device for treating substrate - Google Patents

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Atsuhiko Ashitani
Kiyohiko Maeda
Michinao Osanai
喜世彦 前田
篤彦 足谷
理尚 長内
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Hitachi Kokusai Electric Inc
株式会社日立国際電気
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower a film formation temperature, and to increase a film formation speed.
SOLUTION: The method of manufacturing a semiconductor device includes: a silicon-containing and boron-containing film formation step of supplying a silicon-containing gas and a boron-containing gas into a treatment chamber with a substrate stored therein to form a silicon-containing and boron-containing film on the substrate; and a silicon-containing and boron-containing film-reforming step of supplying an oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas into the treatment chamber with pressure set below atmospheric pressure to reform the silicon-containing and boron-containing film formed on the substrate to a boron-containing and silicon-containing oxide film.
COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法及び基板処理装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a substrate processing apparatus.

従来、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体装置の製造工程の一工程として、ALD(Atomic Layer Deposition)法を用いて基板上にシリコン酸化膜を形成する基板処理工程が行われる場合がある。 Conventionally, there is a case where as one of semiconductor device manufacturing processes such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), ALD (Atomic Layer Deposition) method substrate processing step of forming a silicon oxide film on a substrate using a is performed. ALD法を用いた基板処理工程では、基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給工程と、処理室内に酸素含有ガス及び水素含有ガスを供給する酸化還元ガス供給工程と、を1サイクルとしてこのサイクルを1回以上行うことで、所望の膜厚のシリコン酸化膜を基板上に形成する。 In the ALD method a substrate processing process using a silicon-containing gas supply step of supplying a silicon-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate, and redox gas supplying step of supplying an oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas into the processing chamber, the this cycle by performing one or more times as one cycle to form the desired film thickness silicon oxide film on the substrate. ALD法を用いることにより、シリコン酸化膜のステップカバレッジ特性や、膜質及び膜厚の面内均一性を向上させることができる(例えば特許文献1参照)。 By using the ALD method, it is possible to improve and step coverage characteristics of the silicon oxide film, the in-plane uniformity of film quality and film thickness (for example, see Patent Document 1).

特開2006−66587号公報 JP 2006-66587 JP

しかしながら、従来のALD法を用いた基板処理工程では、成膜時の基板の温度(成膜温度。処理温度とも呼ぶ)を例えば1000℃にまで高めなければならない場合があった。 However, the substrate processing process using a conventional ALD method, there may have to be raised to a temperature of the substrate during the deposition (also referred to as a film formation temperature. Processing temperature), for example 1000 ° C.. 係る場合、例えば基板上のソース或いはドレイン領域に注入されている不純物が拡散してしまう等により、半導体装置の性能が低下したり、生産歩留りが悪化したりしてしまう場合があった。 A case, for example, by such impurities are implanted into the source or drain regions on the substrate diffuses, or performance is lowered in the semiconductor device, there are cases where the production yield will be deteriorated. また、従来のALD法を用いた基板処理工程では、成膜温度を低温化させると成膜速度が低下してしまい、基板処理の生産性が低下してしまう場合があった。 Further, in the substrate processing process using a conventional ALD method, a film formation temperature when the low temperature reduction would be deposition rate is lowered, the productivity of the substrate processing is in some cases lowered.

上記の課題を解決するために、本発明は、成膜温度を低下させ、成膜速度を増大させることが可能な半導体装置の製造方法及び基板処理装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention reduces the film forming temperature, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a semiconductor device and a substrate processing apparatus capable of increasing the deposition rate.

本発明の一態様によれば、基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスとボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内に酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上に形成した前記シリコン含有及びボロン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、を有し、前記シリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, the silicon-containing and boron-containing film forming step of forming a silicon-containing and boron-containing film on the substrate by supplying the silicon-containing gas and the boron-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate to reform into the processing chamber to an oxygen-containing gas and hydrogen-containing gas and a boron-containing and silicon-containing oxide film to the silicon-containing and boron-containing film formed on the substrate by supplying a set to a pressure below atmospheric pressure a silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality process, and performs the silicon-containing and boron-containing film-forming step, and the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality process, the cycle at least once as one cycle semiconductor method for manufacturing a device is provided.

本発明の他の態様によれば、基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程と、大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内にボロン含有ガスと酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程と、を有し、前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the silicon-containing film forming step of supplying a silicon-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate to form a silicon-containing film on the substrate, wherein the set to a pressure below atmospheric pressure a silicon-containing Makuaratame quality step of modifying the processing chamber by supplying a boron-containing gas and an oxygen-containing gas and hydrogen-containing gas the silicon-containing film on the substrate to a boron-containing and silicon-containing oxide film, a , and the silicon-containing film-forming step, the manufacturing method of the silicon-containing Makuaratame quality step and a semiconductor device for performing one or more times the cycles, each cycle is provided.

本発明のさらに他の態様によれば、基板を収容した処理室と、前記処理室内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、前記処理室内にボロン含有ガスを供給するボロン含有ガス供給系と、前記処理室内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、前記処理室内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、前記シリコン含有ガス供給系、前記ボロン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系、前記水素含有ガス供給系及び前記圧力調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスと前記ボロン含有ガス供給系からの前記ボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びボロン含 According to still another aspect of the present invention, a processing chamber containing a substrate, and a silicon-containing gas supply system for supplying a silicon-containing gas into the processing chamber, the processing chamber boron-containing gas supply for supplying a boron-containing gas a system, and an oxygen-containing gas supply system for supplying oxygen-containing gas into the processing chamber, said process hydrogen-containing gas supply system for supplying a hydrogen-containing gas into the chamber, and a pressure regulator for adjusting the pressure of the processing chamber, the silicon-containing gas supply system, the boron-containing gas supply system, the oxygen-containing gas supply system, and a control unit for controlling the hydrogen-containing gas supply system and the pressure regulator, wherein the control unit, the processing chamber wherein the boron-containing gas and a silicon-containing and boron-containing on the substrate by supplying the silicon-containing gas from the boron-containing gas supply system from the silicon-containing gas supply system to the 膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有及びボロン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行うか、前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記ボロン含有ガス供給系からのボロン含有ガスと、前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜を After forming the film, supplying said hydrogen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system and the oxygen-containing gas from the oxygen-containing gas supply system into the processing chamber set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator the silicon-containing and boron-containing film on the substrate modifying the boron-containing and silicon-containing oxide film, which whether to perform said cycle at least once as one cycle, from the silicon-containing gas supply system in the processing chamber Te the silicon-containing gas by supplying after the formation of the silicon-containing film on the substrate, a boron-containing gas from the boron-containing gas supply system into the processing chamber set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator, the the said oxygen-containing gas from the oxygen-containing gas supply system and the hydrogen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system to supply the silicon-containing film on the substrate ロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う基板処理装置が提供される。 Modified Ron-containing and silicon-containing oxide film, the cycle substrate processing apparatus for performing one or more times is provided so as one cycle.

本発明に係る半導体装置の製造方法及び基板処理装置によれば、成膜温度を低下させ、成膜速度を増大させることが可能となる。 According to the manufacturing method and a substrate processing apparatus for a semiconductor device according to the present invention, to lower the deposition temperature, it is possible to increase the deposition rate.

本発明の第1の実施形態にて好適に用いられる基板処理装置の処理炉の縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view of the processing furnace of the substrate processing apparatus preferably used in the first embodiment of the present invention. 図1の処理炉のA−A線断面図である。 It is an A-A line cross-sectional view of the processing furnace of FIG. 第1の実施形態の基板処理工程における成膜フロー図である。 A film-forming flow diagram of a substrate processing step of the first embodiment. 第1の実施形態の基板処理工程におけるガス供給タイミング図である。 A gas supply timing chart in the substrate processing step of the first embodiment. 第1の実施形態の基板処理工程における堆積モデル図であり、(a)は処理室内にSi ガス及びB ガスを供給してウエハ上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成する様子を、(b)は処理室内にO ガス及びH ガスを供給して処理室内に酸化種を生成する様子を、(c)は酸化種によりシリコン含有及びボロン含有膜をボロンドープドシリコン酸化膜に改質する様子をそれぞれ示している。 A deposition model diagram in the substrate processing step of the first embodiment, (a) is supplied to the Si 2 H 6 gas and the B 2 H 6 gas to form a silicon-containing and boron-containing film on the wafer into the processing chamber how to, (b) is a state to produce an oxidized species into the processing chamber by supplying an O 2 gas and H 2 gas into the processing chamber, (c) is boron-doped silicon silicon-containing and boron-containing film by oxidizing species It shows how to modify the oxide film, respectively. 第1の実施形態の変形例に係り、不活性ガス置換工程を有する基板処理工程のガス供給タイミング図である。 It relates to a modification of the first embodiment, a gas supply timing diagram of a substrate processing step with inert gas replacement step. 本発明の第2の実施形態の基板処理工程における成膜フロー図である。 A film-forming flow diagram of a substrate processing step of the second embodiment of the present invention. 第2の実施形態の基板処理工程におけるガス供給タイミング図である。 A gas supply timing chart in the substrate processing step of the second embodiment. 第2の実施形態の基板処理工程における堆積モデル図であり、(a)は処理室内にSi ガスを供給してウエハ上にシリコン含有膜を形成する様子を、(b)は処理室内にO ガス及びH ガスを供給して処理室内に酸化種を生成すると共に、処理室内にB ガスを供給する様子を、(c)は酸化種及びB ガスによりシリコン含有膜をボロンドープドシリコン酸化膜に改質する様子をそれぞれ示している。 A deposition model diagram in the substrate processing step of the second embodiment, (a) is a state of forming a silicon-containing film on the wafer by supplying a Si 2 H 6 gas into the process chamber, (b) the processing chamber silicon to generate a O 2 gas and H 2 gas oxidizing species to the supply to the processing chamber and a state supplied into the processing chamber to B 2 H 6 gas, by (c) is oxidized species and B 2 H 6 gas respectively show how to modify containing film boron-doped silicon oxide film. 第2の実施形態の変形例に係り、不活性ガス置換工程を有する基板処理工程のガス供給タイミング図である。 It relates to a modification of the second embodiment, a gas supply timing diagram of a substrate processing step with inert gas replacement step. 本発明の第3の実施形態にて好適に用いられる基板処理装置の処理炉の縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view of the processing furnace of the third substrate processing apparatus suitably used in embodiments of the present invention. 従来の熱CVD法によるシリコン酸化膜形成時のガス供給タイミング図である。 A gas supply timing diagram during the silicon oxide film formed by the conventional thermal CVD method.

<本発明の第1の実施形態> <First Embodiment of the present invention>
以下に本発明の第1の実施形態について説明する。 Explained first embodiment of the present invention are described below.

(1)基板処理装置の構成 図1は本発明の一実施形態にて好適に用いられる基板処理装置の処理炉202の縦断面図であり、図2は図1の処理炉202のA−A線断面図である。 (1) Configuration of Substrate Processing Apparatus FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the processing furnace 202 of the substrate processing apparatus preferably used in an embodiment of the present invention, A-A of the processing furnace 202 in FIG. 2 FIG. 1 it is a line cross-sectional view.

図1及び図2に示すように、処理炉202は、基板としてのウエハ200を収容した処理室201と、処理室201内にシリコン含有ガス、ボロン含有ガス、酸素含有ガス、水素含有ガス等の処理ガスを供給するガス供給系と、処理室201内の圧力を調整する圧力調整部と、少なくともガス供給系及び圧力調整部を制御する制御部としてのコントローラ240と、を主に有して構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the processing furnace 202 includes a processing chamber 201 accommodating the wafer 200 as substrate, a silicon-containing gas into the processing chamber 201, the boron-containing gas, an oxygen-containing gas, such as a hydrogen-containing gas a gas supply system for supplying process gas, a pressure adjusting unit for adjusting the pressure in the processing chamber 201, a controller 240 as a control unit for controlling at least the gas supply system and the pressure regulator, a mainly a configuration It is.

(処理室) (Processing chamber)
処理室201は、反応管としてのプロセスチューブ203内に設けられている。 The processing chamber 201 is provided in the process tube 203 as a reaction tube. プロセスチューブ203は、例えば石英(SiO )又は炭化シリコン(SiC)等の耐熱性材料により構成されている。 Process tube 203, for example quartz is made of a heat resistant material such as (SiO 2) or silicon carbide (SiC). プロセスチューブ203は、下端が開口した円筒形状に形成されている。 Process tube 203, the lower end is a cylindrical shape with opened. プロセスチューブ203の筒中空部には、処理室201が形成されている。 The cylindrical hollow portion of the process tube 203, the processing chamber 201 is formed. この処理室201は、後述するボート217によってウエハ200を水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。 The process chamber 201 is configured to accommodate while vertically arranged in multiple stages the wafer 200 in a horizontal posture by a boat 217 to be described later.

プロセスチューブ203の下方には、このプロセスチューブ203と同心円状にマニホールド209が配設されている。 Below the process tube 203, the manifold 209 is disposed in the process tube 203 and concentric. マニホールド209は、例えばステンレス等により構成されている。 Manifold 209 is constituted by, for example, stainless steel or the like. マニホールド209は、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。 Manifold 209 has an upper end and lower end is a cylindrical shape with opened. マニホールド209は、プロセスチューブ203に係合し、それらを支持するように設けられている。 Manifold 209 is engaged with the process tube 203 is provided so as to support them. なお、マニホールド209とプロセスチューブ203との間には、シール部材としてのOリング220aが設けられている。 Between the manifold 209 and the process tube 203 is provided with O-ring 220a as a seal member.
マニホールド209がヒータベース(図示せず)に支持されることにより、プロセスチューブ203は垂直に据え付けられた状態となっている。 By manifold 209 is supported by the heater base (not shown), the process tube 203 is in a state of being installed vertically. そして、プロセスチューブ203とマニホールド209とにより反応容器が形成されている。 Then, the reaction vessel is formed by the process tube 203 and the manifold 209.

マニホールド209の下方には、このマニホールド209の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ219が設けられている。 Below the manifold 209, the seal cap 219 is provided in the lower end opening of the manifold 209 as closable furnace port cover airtight. シールキャップ219は、マニホールド209の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。 The seal cap 219 is adapted to abut the vertical direction lower side at the lower end of the manifold 209. シールキャップ219は、例えばステンレス等の金属により構成されている。 The seal cap 219 is made of a metal such as stainless steel. シールキャップ219は、円盤状に形成されている。 The seal cap 219 is formed in a disk shape. シールキャップ219の上面には、マニホールド209の下端と当接するシール部材としてのOリング220bが設けられている。 On the top surface of the seal cap 219, O-ring 220b of the contact with the lower end seal member of the manifold 209 is provided. なお、シールキャップ219は、ボートエレベータ115により後述するボート217を処理室201内に搬入する際に、マニホールド209、Oリング220bを介してプロセスチューブ203の下端を気密に閉塞するように構成されている。 Incidentally, the seal cap 219, when loading the boat 217 to be described later by the boat elevator 115 into the processing chamber 201, is configured so as to close the lower end of the process tube 203 hermetically through the manifold 209, O-ring 220b there.

シールキャップ219の下側中心付近には、ボート217を回転させる回転機構254が設置されている。 Near the lower center of the seal cap 219, the rotation mechanism 254 is provided for rotating the boat 217. 回転機構254の回転軸254aは、シールキャップ219を貫通してボート217に接続されている。 Rotary shaft 254a of the rotating mechanism 254, the boat 217 through the seal cap 219. 回転機構254は、後述するコントローラ240に電気的に接続されている。 Rotation mechanism 254 is electrically connected to the controller 240 to be described later.

ボート217は、基板保持具として複数枚のウエハ200を保持して処理室201内に収納可能となっている。 Boat 217 is capable accommodated in the processing chamber 201 holding a plurality of wafers 200 as a substrate holder. ボート217は、例えば石英や炭化珪素(SiC)等の耐熱性材料により構成されている。 The boat 217 is made of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide (SiC). ボート217は、複数枚のウエハ200を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて保持するようになっている。 Boat 217 is adapted to hold aligning the plurality of wafers 200 in a state of aligning the horizontal posture at and around one another. ボート217は、回転機構254により回転されることで複数枚のウエハ200を保持しつつ回転させることが可能になっている。 The boat 217, it becomes possible to rotate while holding a plurality of wafers 200 by being rotated by the rotation mechanism 254.

なお、ボート217の下部には、断熱部材218が設けられている。 Note that the lower part of the boat 217, the heat insulating member 218 is provided. 断熱部材218は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料により構成されている。 Heat insulating member 218 is made of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide. 断熱部材218は、ヒータ206からの熱がシールキャップ219側に伝達し難くしている。 Heat insulating member 218, the heat from the heater 206 is not easily transmitted to the seal cap 219 side. なお、断熱部材218は、石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる複数枚の断熱板と、これら断熱板を水平姿勢で多段に支持する断熱板ホルダとにより構成してもよい。 Incidentally, the heat insulating member 218 includes a plurality of insulating plates made of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide, it may be constituted by a heat insulating plate holder for supporting the multi these insulation panels in a horizontal position.

シールキャップ219の下側周縁は、昇降機構であるボートエレベータ115のアームに連結されている。 Lower circumferential edge of the seal cap 219 is coupled to the arm of the boat elevator 115 is lifting mechanism. ボートエレベータ115は、プロセスチューブ203の外部に垂直に設置されている。 Boat elevator 115 is vertically installed outside of the process tube 203. ボートエレベータ115は、シールキャップ219を垂直方向に昇降させるように構成されている。 Boat elevator 115 is configured to raise and lower the seal cap 219 in the vertical direction. すなわち、ボートエレベータ115は、処理室201内に対してボート217を搬入搬出可能となっている。 That is, the boat elevator 115 is adapted to the boat 217 allows loading and unloading the processing chamber 201. ボートエレベータ115は、後述するコントローラ240に電気的に接続されている。 Boat elevator 115 is electrically connected to the controller 240 to be described later.

プロセスチューブ203外部には、処理室201を全体にわたって均一に加熱する加熱手段としてのヒータ206が、プロセスチューブ203の周囲を包囲するように同心円に設備されている。 The process tube 203 outside, a heater 206 as a heating unit to uniformly heat throughout the process chamber 201 is equipment concentrically so as to surround the process tube 203. ヒータ206は、円筒形状に形成されている。 The heater 206 is formed in a cylindrical shape. ヒータ206は、保持板としてのヒータベース(図示せず)に支持されることにより垂直に据え付けられた状態になっている。 The heater 206 is in a state which is vertically installed by being supported by a heater base (not shown) serving as a holding plate.

プロセスチューブ203内には、温度検出器としての温度センサ263(図2参照)が設置されている。 In the process tube 203, the temperature sensor 263 serving as a temperature detector (see FIG. 2) is installed. ヒータ206の温度は、温度センサ263の温度情報に基づき制御されるようになっている。 Temperature of the heater 206, are controlled based on temperature information of the temperature sensor 263. ヒータ206及び温度センサ263は、後述するコントローラ240に電気的に接続されている。 Heater 206 and the temperature sensor 263 is electrically connected to the controller 240 to be described later.

(排気系) (Exhaust system)
マニホールド209の下側側壁には、ガス排気管231が接続されている。 The lower side wall of the manifold 209, a gas exhaust pipe 231 is connected. ガス排気管231には、上流側から順に、圧力センサ245、圧力調整部としてAPC(Auto Pressure Controller)バルブにより構成された圧力制御装置242、真空ポンプとして構成された排気装置246が設けられている。 The gas exhaust pipe 231 includes, in order from the upstream side, the pressure sensor 245, APC (Auto Pressure Controller) pressure control device 242 is constituted by a valve, an exhaust system 246 which is configured as a vacuum pump is provided as a pressure regulator . 排気装置246により処理室201内を排気しつつ、圧力センサ245により検出した圧力情報により圧力制御装置242の弁開度を調整することにより、処理室201内を所定の圧力に調整可能なように構成されている。 While exhausting the inside of the process chamber 201 by the exhaust device 246, by adjusting the valve opening degree of the pressure control device 242 by the pressure information detected by the pressure sensor 245, so as to be adjustable in the processing chamber 201 at a predetermined pressure It is configured. 圧力センサ245、圧力制御装置242、及び排気装置246は、後述するコントローラ240に電気的に接続されている。 The pressure sensor 245, a pressure control device 242, and an exhaust device 246 is electrically connected to the controller 240 to be described later.

(ガス供給系) (Gas supply system)
マニホールド209には、側壁を貫通するようにガス導入部としてのノズル233A〜233Dが接続されている。 The manifold 209, a nozzle 233A~233D as a gas inlet portion is connected so as to penetrate the side wall. ノズル233A〜233Dは、処理室201を構成しているプロセスチューブ203の内壁とウエハ200との間における円弧状の空間に、プロセスチューブ203の内壁の下部より上部に沿って、また、ウエハ200の積載方向に沿って設けられている。 Nozzle 233A~233D is shaped space between the inner wall and the wafer 200 of the process tube 203 constituting the processing chamber 201, and the lower portion of the inner wall of the process tube 203 along the top, also, the wafer 200 It is provided along the stacking direction. ノズル233A〜233Dは、側面にガスを供給するガス供給孔234a〜234dが形成されている多孔式ノズルとして構成されている。 Nozzle 233A~233D is configured as a porous-type nozzle in which the gas supply holes 234a~234d supplying gas to the side surface is formed. ガス供給孔234a〜234cは、例えば下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。 Gas supply holes 234a~234c, for example have the same opening area, respectively from the lower portion to the upper portion, it is provided at the same opening pitch.

ノズル233Aの上流端には、Si (ジシラン)ガス供給管301の下流端が接続されている。 The upstream end of the nozzle 233A, the downstream end of the Si 2 H 6 (disilane) gas supply pipe 301 is connected. Si ガス供給管301には、上流方向から順に、Si ガス供給源(図示せず)、上流側開閉弁であるバルブ301b、流量制御器(流量制御手段)であるマスフローコントローラ301c、及び下流側開閉弁であるバルブ301dが設けられている。 The Si 2 H 6 gas supply pipe 301, sequentially from the upstream direction, Si 2 H 6 gas supply source (not shown), a mass flow controller is a valve 301b on the upstream side switching valve, a flow rate controller (flow rate control means) 301c valve 301d is provided as a, and the downstream side switching valve. Si ガス供給源から供給されるシリコン含有ガスとしてのSi ガスは、バルブ301bの開動作によりマスフローコントローラ301cを流通し、このマスフローコントローラ301cにより所定の流量に調整され、バルブ301dの開動作によりSi ガス供給管301内を流通し、ノズル233Aに導入されてガス供給孔234aから処理室201内に供給されるようになっている。 Si 2 H 6 gas as the silicon-containing gas supplied from the Si 2 H 6 gas supply source flows through the mass flow controller 301c by an opening operation of the valve 301b, by the mass flow controller 301c is adjusted to a predetermined flow rate, the valve 301d the flows through the Si 2 H 6 gas supply pipe 301 by an opening operation, are introduced into the nozzle 233A is supplied into the process chamber 201 through the gas supply holes 234a.

ノズル233Bの上流端には、B (ジボラン)ガス供給管302の下流端が接続されている。 The upstream end of the nozzle 233B, a downstream end of the B 2 H 6 (diborane) gas supply pipe 302 is connected. ガス供給管302には、上流方向から順に、B ガス供給源(図示せず)、上流側開閉弁であるバルブ302b、流量制御器(流量制御手段)であるマスフローコントローラ302c、及び下流側開閉弁であるバルブ302dが設けられている。 The B 2 H 6 gas supply pipe 302, sequentially from the upstream direction, B 2 H 6 gas supply source (not shown), a mass flow controller is a valve 302b on the upstream side switching valve, a flow rate controller (flow rate control means) 302c valve 302d is provided as a, and the downstream side switching valve. ガス供給源から供給されるボロン含有ガスとしてのB ガスは、バルブ302bの開動作によりマスフローコントローラ302cを流通し、このマスフローコントローラ302cにより所定の流量に調整され、バルブ302dの開動作によりB ガス供給管302内を流通し、ノズル233Bに導入されてガス供給孔234bから処理室201内に供給されるようになっている。 B 2 H 6 gas as the boron-containing gas supplied from the B 2 H 6 gas supply source flows through the mass flow controller 302c by an opening operation of the valve 302b, by the mass flow controller 302c is adjusted to a predetermined flow rate, the valve 302d of the opening operation flows through the B 2 H 6 gas supply pipe 302 and is introduced into the nozzle 233B is supplied into the process chamber 201 through the gas supply holes 234b.

ノズル233Cの上流端には、O (酸素)ガス供給管303の下流端が接続されている。 The upstream end of the nozzle 233C, the downstream end of the O 2 (oxygen) gas supply pipe 303 is connected. ガス供給管303には、上流方向から順に、O ガス供給源(図示せず)、上流側開閉弁であるバルブ303b、流量制御器(流量制御手段)であるマスフローコントローラ303c、及び下流側開閉弁であるバルブ303dが設けられている。 The O 2 gas supply pipe 303, sequentially from the upstream direction, an O 2 gas supply source (not shown), the valve 303b on the upstream side switching valve, a mass flow controller 303c is a flow rate controller (flow rate control means), and a downstream valve 303d is provided a side opening and closing valve. ガス供給源から供給される酸素含有ガスとしてのO ガスは、バルブ303bの開動作によりマスフローコントローラ303cを流通し、このマスフローコントローラ303cにより所定の流量に調整され、バルブ303dの開動作によりO ガス供給管303内を流通し、ノズル233Cに導入されてガス供給孔234cから処理室201内に供給されるようになっている。 O 2 O 2 gas as an oxygen-containing gas supplied from the gas supply source flows through the mass flow controller 303c by an opening operation of the valve 303b by the mass flow controller 303c is adjusted to a predetermined flow rate, by an opening operation of the valve 303d flows through the O 2 gas supply pipe 303, and is introduced into the nozzle 233C is supplied into the process chamber 201 through the gas supply holes 234c.

ノズル233Dの上流端には、H (水素)ガス供給管304の下流端が接続されている。 The upstream end of the nozzle 233D, a downstream end of H 2 (hydrogen) gas supply pipe 304 is connected. ガス供給管304には、上流方向から順に、H ガス供給源(図示せず)、上流側開閉弁であるバルブ304b、流量制御器(流量制御手段)であるマスフローコントローラ304c、及び下流側開閉弁であるバルブ304dが設けられている。 The H 2 gas supply pipe 304, sequentially from the upstream direction, the H 2 gas supply source (not shown), the valve 304b on the upstream side switching valve, a mass flow controller 304c is a flow rate controller (flow rate control means), and a downstream valve 304d is provided a side opening and closing valve. ガス供給源から供給される水素含有ガスとしてのH ガスは、バルブ304bの開動作によりマスフローコントローラ304cを流通し、このマスフローコントローラ304cにより所定の流量に調整され、バルブ304dの開動作によりH ガス供給管304内を流通し、ノズル233Dに導入されてガス供給孔234dから処理室201内に供給されるようになっている。 H 2 gas as a hydrogen-containing gas supplied from the H 2 gas supply source flows through the mass flow controller 304c by an opening operation of the valve 304b by the mass flow controller 304c is adjusted to a predetermined flow rate, by an opening operation of the valve 304d It flows through the H 2 gas supply pipe 304, and is introduced into the nozzle 233D is supplied into the process chamber 201 through the gas supply holes 234d.

Si ガス供給管301のバルブ301dの下流側、B ガス供給管302のバルブ302dの下流側、O ガス供給管303のバルブ303dの下流側、H ガス供給管304のバルブ304dの下流側には、それぞれ、パージガス或いはキャリアガスに用いる不活性ガスとして例えばN ガスを供給するN ガス供給管305,306,307,308の下流端が接続されている。 Downstream of the valve 301d of Si 2 H 6 gas supply pipe 301, downstream of the valve 302d of B 2 H 6 gas supply pipe 302, downstream of the valve 303d of the O 2 gas supply pipe 303, the H 2 gas supply pipe 304 on the downstream side of the valve 304d, respectively, the downstream end of the N 2 gas supply pipe 305, 306, 307 and 308 for supplying, for example, N 2 gas as the inert gas used to purge or carrier gas is connected. ガス供給管305,306,307,308には、それぞれ、N ガス供給源(図示せず)、マスフローコントローラ305c、305e、305g、305i、バルブ305d、バルブ305f、バルブ305h、バルブ305jが上流側から順に設けられている。 The N 2 gas supply pipe 305, 306, 307 and 308, respectively, N 2 gas supply source (not shown), the mass flow controller 305c, 305e, 305 g, 305i, valve 305d, the valve 305 f, valves 305H, valve 305j is It is provided in this order from the upstream side.

ガス供給源(図示せず)から供給されるN ガスは、バルブ305dの開動作により、マスフローコントローラ305cにより所定の流量に調整されつつ、Si ガス供給管301内を流通し、ノズル233Aのガス供給孔234aを介して処理室201内に供給されるようになっている。 N 2 gas supply source N 2 gas supplied from the (not shown) by an opening operation of the valve 305d, while being adjusted to a predetermined flow rate by the mass flow controller 305c, and flows in the Si 2 H 6 gas supply pipe 301 , it is supplied into the process chamber 201 through the gas supply holes 234a of the nozzle 233A. また、係るN ガスは、バルブ305fの開動作により、マスフローコントローラ305eにより所定の流量に調整されつつ、B ガス供給管302内を流通し、ノズル233Bのガス供給孔234bを介して処理室201内に供給されるようになっている。 Further, N 2 gas of the by an opening operation of the valve 305 f, while being adjusted to a predetermined flow rate by the mass flow controller 305e, and flows through the B 2 H 6 gas supply pipe 302, through the gas supply holes 234b of nozzles 233B and it is supplied into the processing chamber 201. また、係るN ガスは、バルブ305hの開動作により、マスフローコントローラ305gにより所定の流量に調整されつつ、O ガス供給管303内を流通し、ノズル233Cのガス供給孔234cを介して処理室201内に供給されるようになっている。 Further, N 2 gas of the by an opening operation of the valve 305H, while being adjusted to a predetermined flow rate by the mass flow controllers 305 g, and flows through the O 2 gas supply pipe 303, the processing chamber through the gas supply holes 234c of the nozzle 233C It is supplied into the 201. また、係るN ガスは、バルブ305jの開動作により、マスフローコントローラ305iにより所定の流量に調整されつつ、H ガス供給管304内を流通し、ノズル233Dのガス供給孔234dを介して処理室201内に供給されるようになっている。 Further, N 2 gas of the by an opening operation of the valve 305j, while being adjusted to a predetermined flow rate by the mass flow controller 305i, then flows through the H 2 gas supply pipe 304, the processing chamber through the gas supply holes 234d of the nozzle 233D It is supplied into the 201. なお、パージガス及びキャリアガスとしては、N ガスを用いる場合に限らず、例えばArガス、Heガス等の希ガスを用いてもよい。 As the purge gas, and carrier gas is not limited to the case of using N 2 gas, for example Ar gas, it may be used a noble gas such as He gas.

主に、Si ガス供給源(図示せず)、バルブ301b、マスフローコントローラ301c、バルブ301d、Si ガス供給管301、N ガス供給管305、N ガス供給源(図示せず)、マスフローコントローラ305c、バルブ305d、ノズル233A、ガス供給孔234aにより、本実施形態に係るSi ガス供給系が構成されている。 Mainly, Si 2 H 6 gas supply source (not shown), a valve 301b, a mass flow controller 301c, the valve 301d, Si 2 H 6 gas supply pipe 301, N 2 gas supply pipe 305, N 2 gas supply source (shown not), the mass flow controller 305c, the valve 305d, nozzle 233A, the gas supply holes 234a, Si 2 H 6 gas supply system according to this embodiment is constructed.

また、主に、B ガス供給源(図示せず)、バルブ302b、マスフローコントローラ302c、バルブ302d、B ガス供給管302、N ガス供給管305、N ガス供給源(図示せず)、マスフローコントローラ305e、バルブ305f、ノズル233B、ガス供給孔234bにより、本実施形態に係るB ガス供給系が構成されている。 Moreover, primarily, B 2 H 6 gas supply source (not shown), a valve 302b, a mass flow controller 302c, the valve 302d, B 2 H 6 gas supply pipe 302, N 2 gas supply pipe 305, N 2 gas supply source ( not shown), a mass flow controller 305e, the valve 305 f, a nozzle 233B, a gas supply holes 234b, B 2 H 6 gas supply system according to this embodiment is constructed.

また、主に、O ガス供給源(図示せず)、バルブ303b、マスフローコントローラ303c、バルブ303d、O ガス供給管303、N ガス供給管305、N ガス供給源(図示せず)、マスフローコントローラ305g、バルブ305h、ノズル233C、ガス供給孔234cにより、本実施形態に係るO ガス供給系が構成されている。 Further, mainly, (not shown) O 2 gas supply source, valve 303b, a mass flow controller 303c, the valve 303d, O 2 gas supply pipe 303, N 2 gas supply pipe 305, N 2 gas supply source (not shown) , mass flow controllers 305 g, valves 305H, the nozzle 233C, the gas supply holes 234c, O 2 gas supply system according to this embodiment is constructed.

また、主に、H ガス供給源(図示せず)、バルブ304b、マスフローコントローラ304c、バルブ304d、H ガス供給管304、N ガス供給管305、N ガス供給源(図示せず)、マスフローコントローラ305i、バルブ305j、ノズル233D、ガス供給孔234dにより、本実施形態に係るH ガス供給系が構成されている。 Further, mainly, H 2 gas supply source (not shown), a valve 304b, a mass flow controller 304c, the valve 304d, H 2 gas supply pipe 304, N 2 gas supply pipe 305, N 2 gas supply source (not shown) , a mass flow controller 305i, the valve 305j, the nozzle 233D, a gas supply holes 234d, H 2 gas supply system according to this embodiment is constructed.

そして、主に、Si ガス供給系、B ガス供給系、O ガス供給系、H ガス供給系により、本実施形態に係るガス供給系が構成されている。 Then, mainly, Si 2 H 6 gas supply system, B 2 H 6 gas supply system, O 2 gas supply system, the H 2 gas supply system, gas supply system according to this embodiment is constructed.

なお、マスフローコントローラ301c〜305c、305e、305g、305i、バルブ301b〜304b、301d〜305d、305f、305h、305j、は、それぞれ後述するコントローラ240に電気的に接続されている。 Incidentally, a mass flow controller 301c~305c, 305e, 305g, 305i, valves 301b~304b, 301d~305d, 305f, 305h, 305j, is electrically connected to the controller 240 to be described later, respectively.

(制御部) (Control unit)
制御部としてのコントローラ240は、上述したように回転機構254、ボートエレベータ115、ヒータ206、温度センサ263、圧力センサ245、圧力制御装置242、排気装置246、マスフローコントローラ301c〜305c、305e、305g、305i、バルブ301b〜304b、301d〜305d、305f、305h、305jにそれぞれ電気的に接続されており、基板処理装置の各部の動作を制御している。 Controller 240 as a control unit, the rotation mechanism 254, as described above, the boat elevator 115, the heater 206, temperature sensor 263, pressure sensor 245, a pressure control device 242, an exhaust device 246, a mass flow controller 301c~305c, 305e, 305g, 305i, valves 301b~304b, 301d~305d, 305f, 305h, respectively are electrically connected to 305j, and controls the operation of each part of the substrate processing apparatus.

具体的には、コントローラ240は、回転機構254の回転軸254aを所定のタイミングで回転させるようにしている。 Specifically, the controller 240 is to rotate the rotary shaft 254a of the rotation mechanism 254 at a predetermined timing. コントローラ240は、ボートエレベータ115を所定のタイミングで昇降させるようにしている。 Controller 240, so that raising and lowering the boat elevator 115 at a predetermined timing. また、コントローラ240は、圧力センサ245により検出された圧力情報に基づいて圧力制御装置242の弁開度を調整し、処理室201内が所定のタイミングで所定の圧力となるようにしている。 Further, the controller 240 adjusts the valve opening of the pressure control device 242 based on the pressure information detected by the pressure sensor 245, the processing chamber 201 is set to be a predetermined pressure at a predetermined timing. また、コントローラ240は、温度センサ263により検出された温度情報に基づきヒータ206への通電具合を調整し、処理室201内及びウエハ200表面が所定のタイミングにて所定の温度となるようにしている。 Further, the controller 240 adjusts the current state to the heater 206 based on the detected temperature information by the temperature sensor 263, the processing chamber 201 and within the wafer 200 surface is set to be a predetermined temperature at a predetermined time . また、コントローラ240は、マスフローコントローラ301c〜305c、305e、305g、305iを流量制御しつつ、それぞれバルブ301b〜304b、301d〜305d、305f、305h、305jの開閉制御することにより、処理室201内に所定のタイミングにて所定の流量のガス供給を開始し、或いは停止するようにしている。 Further, the controller 240, a mass flow controller 301c~305c, 305e, 305g, at controlled flow rates the 305i, respectively valves 301b~304b, 301d~305d, 305f, 305h, by opening and closing control of 305j, into the processing chamber 201 start the gas supply of a predetermined flow rate at a predetermined time, or have to stop.

本実施形態では、ウエハ200を収容した処理室201内にシリコン含有ガスとしてのSi ガスと、ボロン含有ガスとしてのB ガスと、を供給してウエハ200上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、大気圧未満の圧力に設定した処理室201内に酸素含有ガスとしてのO ガスと、水素含有ガスとしてのH ガスと、を供給してウエハ200上に形成したシリコン含有及びボロン含有膜をボロンドープドシリコン酸化膜に改質するシリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行うように構成されている。 In the present embodiment, the Si 2 H 6 gas as the silicon-containing gas into the process chamber 201 housing the wafer 200, the silicon-containing and on the wafer 200 by supplying B and 2 H 6 gas, the as boron-containing gas and silicon-containing and boron-containing film forming step of forming a boron-containing film, and O 2 gas as an oxygen-containing gas into the process chamber 201 is set to sub-atmospheric pressure, and H 2 gas as a hydrogen-containing gas, the supplied with the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step silicon-containing and boron-containing film was formed on the wafer 200 to modify the boron-doped silicon oxide film, the cycle as one cycle to perform one or more times It is configured.

(2)基板処理工程 次に、上記構成に係る処理炉202を用いて、半導体装置の製造工程の一工程として、ウエハ200上にボロンドープドシリコン酸化膜を形成する基板処理工程について説明する。 (2) the substrate treatment step Next, by using the processing furnace 202 according to the above configuration, as one of semiconductor device manufacturing processes, a description will be given of a substrate processing step of forming a boron-doped silicon oxide film on the wafer 200. 図3に本実施形態の基板処理工程における成膜フロー図を、図4に本実施形態の基板処理工程におけるガス供給タイミング図を、図5に本実施形態の基板処理工程における堆積モデル図を示す。 The film-forming flow diagram of a substrate processing process in this embodiment in FIG. 3, the gas supply timing chart in the substrate processing step of the present embodiment in FIG. 4 shows a deposition model diagram in the substrate processing step of the present embodiment in FIG. 5 . 尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、主にコントローラ240により制御される。 In the following description, each part of the substrate processing apparatus is mainly controlled by the controller 240.

(搬入工程) (Loading step)
先ず、ボート217に複数枚のウエハ200を装填(ウエハチャージ)する(ステップS1)。 First, a plurality of wafers 200 is loaded (wafer charging) into the boat 217 (step S1). 次に、コントローラ240の制御に基づいてボートエレベータ115を駆動し、ボート217を上昇させる。 Then, by driving the boat elevator 115 on the basis of the control of the controller 240, to raise the boat 217. これにより、図1に示されているように、複数枚のウエハ200を保持したボート217が処理室201内に搬入(ボートローディング)される(ステップS2)。 Thus, as shown in Figure 1, the boat 217 holding a plurality of wafers 200 is loaded (boat loading) into the processing chamber 201 (step S2). このとき、シールキャップ219は、Oリング220bを介してプロセスチューブ203の下端を閉塞する。 At this time, the seal cap 219 closes the lower end of the process tube 203 via the O-ring 220b. これにより、処理室201は気密に封止される。 Thus, the processing chamber 201 is hermetically sealed.

ボート217の処理室201内への搬入が完了する迄の間、処理室201内にはパージガスとしてN ガスを流すことが好ましい。 During until loading into the boat 217 into the process chamber 201 is completed, the inside of the process chamber 201 it is preferred to flow the N 2 gas as a purge gas. 具体的には、マスフローコントローラ305c、305e、305h、305iにより流量調整しつつ、バルブ305d、305f、305h、305jを開とし、ノズル233A〜233Dのガス供給孔234a〜234dから処理室201内にN ガスを導入することが好ましい。 Specifically, the mass flow controller 305c, 305e, 305H, while the flow rate adjusted by the 305i, the valve 305d, 305 f, 305H, and the 305j open, N through the gas supply holes 234a~234d nozzle 233A~233D into the process chamber 201 it is preferred to introduce 2 gas. これにより、ボート217の搬送時における処理室201内へのパーティクルの侵入を抑制することが可能となる。 Thus, it is possible to suppress the particles from entering the processing chamber 201 at the time of conveyance of the boat 217.

(圧力調整工程及び昇温工程) (Pressure adjusting step and heated step)
処理室201内へのボート217の搬入が完了したら、処理室201内が所定の圧力(例えば40〜60Pa)となるように処理室201内の雰囲気を排気する(ステップS3)。 After loading the boat 217 into the processing chamber 201 is completed, the processing chamber 201 is evacuated atmosphere in the processing chamber 201 to a predetermined pressure (e.g. 40~60Pa) (step S3). 具体的には、排気装置246により排気しつつ、圧力センサ245により検出された圧力情報に基づいて圧力制御装置242の弁開度をフィードバック制御し、処理室201内を所定の圧力とする。 Specifically, while exhausting by the exhaust unit 246, and feedback control of the valve opening of the pressure control device 242 based on the pressure information detected by the pressure sensor 245, to the inside of the process chamber 201 to a predetermined pressure.

また、処理室201内が所定の温度(成膜温度)となるようにヒータ206によって加熱する(ステップS4)。 Further, the processing chamber 201 is heated by the heater 206 to a predetermined temperature (deposition temperature) (step S4). 具体的には、温度センサ263により検出された温度情報に基づいてヒータ206への通電具合を制御して、処理室201内を成膜温度(例えば300〜600℃、特にシリコン含有ガスとしてSi ガスを用いる本実施形態では300〜400℃)とする。 Specifically, by controlling the energization state to the heater 206 based on temperature information detected by the temperature sensor 263, Si 2 the inside of the process chamber 201 film forming temperature (e.g. 300 to 600 ° C., in particular as silicon-containing gas in the present embodiment using H 6 gas and 300 to 400 ° C.).

そして、回転機構254を作動させ、処理室201内に搬入されたウエハ200の回転を開始する。 Then, by operating the rotating mechanism 254, to start the rotation of the wafer 200 that is loaded into the processing chamber 201. なお、ウエハ200の回転は、後述するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)と、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)と、を1サイクルとしてこのサイクルを所定回数行う繰り返し工程(ステップS7)が終了するまで継続する。 The rotation of the wafer 200 comprises a silicon-containing and boron-containing film-forming process described later (step S5), and repeatedly performing this cycle a predetermined number of times between the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6), and as one cycle step (step S7) continues until the end.

(シリコン含有及びボロン含有膜形成工程) (Silicon-containing and boron-containing film-forming step)
続いて、シリコン含有ガスとしてのSi ガス、及びボロン含有ガスとしてのB ガスを処理室201内に同時に供給して、ウエハ200上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)を実施する。 Silicon Subsequently, Si 2 H 6 gas as the silicon-containing gas, and which simultaneously supplies B 2 H 6 gas into the process chamber 201 as the boron-containing gas to form a silicon-containing and boron-containing film on the wafer 200 implementing containing and boron-containing film forming step (step S5).

具体的には、バルブ301bを開とし、マスフローコントローラ301cにより流量が例えば0.1〜10slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ301dを開とし、Si ガス供給管301内を流通したSi ガスを、ノズル233Aのガス供給孔234aから処理室201内に供給する。 Specifically, the valve 301b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~10slm by the mass flow controller 301c, the valve 301d is opened, it flows in the Si 2 H 6 gas supply pipe 301 was the Si 2 H 6 gas is supplied through the gas supply holes 234a of the nozzle 233A in the processing chamber 201.

Si ガスの供給と並行して、B ガスを処理室201内に供給する。 In parallel with the supply of Si 2 H 6 gas, and supplies the B 2 H 6 gas into the process chamber 201. 具体的には、バルブ302bを開とし、マスフローコントローラ302cにより流量が例えば0.1〜50slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ302dを開とし、B ガス供給管302内を流通したB ガスを、ノズル233Bのガス供給孔234bから処理室201内に供給する。 Specifically, the valve 302b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~50slm by the mass flow controller 302c, the valve 302d is opened, flowing through the B 2 H 6 gas supply pipe 302 was the B 2 H 6 gas is supplied through the gas supply holes 234b of the nozzle 233B into the process chamber 201.

なお、シリコン含有ガスとしてSi ガスの代わりにSiH ガスを用いた場合のガス流量は、例えば0.1〜10slmの範囲が好ましく、またボロン含有ガスとしてB ガスの代わりにBCl ガスを用いた場合のガス流量は、例えば、0.1〜50slmの範囲が好ましい。 The gas flow rate in the case of using Si 2 H 6 gas SiH 4 gas instead of as a silicon-containing gas, for example preferably in the range of 0.1~10Slm, also instead of B 2 H 6 gas as the boron-containing gas gas flow rate in the case of using BCl 3 gas, for example, the range of 0.1~50slm is preferred.

図5(a)に示すように、処理室201内に供給されたSi ガスとB ガスとは、ウエハ200の表面に吸着して熱分解等し、ウエハ200表面に1原子層未満から数原子層のシリコン含有及びボロン含有膜を形成する。 As shown in FIG. 5 (a), and the Si 2 H 6 gas and B 2 H 6 gas supplied into the processing chamber 201, etc pyrolysis adsorbed on the surface of the wafer 200, the wafer 200 surface 1 forming a silicon-containing and boron-containing film of several atomic layers from less than atomic layer. シリコン含有及びボロン含有膜の生成に寄与しなかったSi ガス及びB ガスは、処理室201内を流れてガス排気管231から排気される。 The Si 2 H 6 gas and the B 2 H 6 gas does not contribute to the generation of the silicon-containing and boron-containing film, flows through the process chamber 201 is exhausted from the gas exhaust pipe 231. なお、ヒータ206の温度は上述したように例えば300〜400℃の範囲内の温度に維持しており、処理室201内の圧力は例えば40〜60Paの範囲内の圧力に維持している。 The temperature of the heater 206 is maintained at a temperature in the range of for example 300 to 400 ° C. As mentioned above, the pressure in the processing chamber 201 is maintained at a pressure in the range of, for example 40~60Pa.

所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、バルブ301b及び301dを閉としてSi ガスの供給を停止すると共に、バルブ302b及び302dを閉としてB ガスの供給を停止する。 After a predetermined time (e.g. 120 seconds) has elapsed, the valves 301b and 301d stops the supply of Si 2 H 6 gas is closed to stop the supply of the B 2 H 6 gas valves 302b and 302d is closed.
そして、圧力制御装置242の弁を開とするか開度を大きくし、排気装置246により処理室201内を真空排気し、残留しているSi ガス、B ガス、反応生成物等を処理室201内から排出する。 Then, by increasing the degree of opening or the valve of the pressure control device 242 is opened, the process chamber 201 by the exhaust device 246 is evacuated, Si 2 H 6 gas remaining, B 2 H 6 gas, the reaction product discharging the goods, etc. from the processing chamber 201.

なお、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)においては、マスフローコントローラ305c、305e、305h、305iにより流量調整しつつ、バルブ305d、305f、305h、305jを開とし、ノズル233A〜233Dのガス供給孔234a〜234dから処理室201内にN ガスを導入することで、処理室201内でのSi ガス及びB ガスの拡散を促すと共に、ノズル233C,233D内へのSi ガスとB ガスの侵入を抑制するようにしてもよい。 In the silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5), and the mass flow controller 305c, 305e, 305H, while the flow rate adjusted by the 305i, the valve 305d, 305 f, 305H, and the 305j opens, the nozzle 233A~233D gas by introducing the N 2 gas from the supply hole 234a~234d into the process chamber 201, encourages the diffusion of the Si 2 H 6 gas and the B 2 H 6 gas in the processing chamber 201, a nozzle 233C, into 233D the Si 2 H 6 gas and B 2 H 6 gas penetration may be suppressed.

(シリコン含有及びボロン含有膜改質工程) (Silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step)
続けて、処理室201内を大気圧未満の圧力にし、酸素含有ガスとしてのO ガス及び水素含有ガスとしてのH ガスを処理室201内に供給して酸化種を生成し、この酸化種によりシリコン含有及びボロン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜としての例えばボロンドープドシリコン酸化膜に改質するシリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)を実施する。 Subsequently, the inside of the processing chamber 201 to a pressure below atmospheric pressure, by supplying H 2 gas as O 2 gas and the hydrogen-containing gas as the oxygen-containing gas into the process chamber 201 to generate oxidizing species, the oxidized species the silicon-containing and boron-containing film to implement the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step of modifying, for example, boron-doped silicon oxide film as the boron-containing and silicon-containing oxide film (step S6) by.

具体的には、圧力制御装置242の弁を閉とするか開度を小さくし、処理室201内の圧力を大気圧未満、例えば13.3〜13332Pa(0.1〜100Torr)の範囲内の圧力に維持する。 Specifically, the valves of the pressure control device 242 decreases the opening or closed, sub-atmospheric pressure in the processing chamber 201, in the range of, for example 13.3~13332Pa of (0.1~100Torr) to maintain the pressure.

そして、バルブ303bを開とし、マスフローコントローラ303cにより流量が例えば0.1〜10slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ303dを開とし、O ガス供給管301内を流通したO ガスを、ノズル233Cのガス供給孔234cから処理室201内に供給する。 Then, the valve 303b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~10slm by the mass flow controller 303c, the valve 303d is opened, the O 2 gas flowing through the inside of the O 2 gas supply pipe 301 It is supplied through the gas supply holes 234c of the nozzle 233C into the process chamber 201.

ガスの供給と並行して、H ガスを処理室201内に供給する。 In parallel with the supply of O 2 gas, an H 2 gas is supplied into the process chamber 201. 具体的には、バルブ304bを開とし、マスフローコントローラ304cにより流量が例えば0.1〜100slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ304dを開とし、H ガス供給管304を流通したH ガスを、ノズル233Dのガス供給孔234cから処理室201内に供給する。 Specifically, the valve 304b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~100slm by the mass flow controller 304c, H 2 of the valve 304d is opened, and flows through the H 2 gas supply pipe 304 the gas is supplied through the gas supply holes 234c of the nozzle 233D into the process chamber 201.

図5(b)に示すように、処理室201内に供給されたO ガスとH ガスとは、加熱された減圧雰囲気下においてノンプラズマで活性化されて反応し、それにより原子状酸素O等を含む酸化種が生成される。 As shown in FIG. 5 (b), the supplied O 2 gas and H 2 gas into the processing chamber 201, and the reaction is activated by non-plasma in the heated reduced pressure atmosphere, whereby atomic oxygen oxidizing species containing O or the like is generated. そして、主にこの酸化種により、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)でウエハ200上に形成されたシリコン含有及びボロン含有膜に対して酸化処理が行われる。 Then, mainly by the oxidizing species, oxidation treatment is performed on the silicon-containing and boron-containing film formed on the wafer 200 with a silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5). そして、図5(C)に示すように、この酸化処理により、シリコン含有及びボロン含有膜はボロンドープドシリコン酸化膜へと改質される。 Then, as shown in FIG. 5 (C), this oxidation process, the silicon-containing and boron-containing film is reformed to boron-doped silicon oxide film. ボロンドープドシリコン酸化膜の生成に寄与しなかったO ガス、H ガス、中間生成物等は、処理室201内を流れてガス排気管231から排気される。 O 2 gas which has not contributed to the generation of the boron-doped silicon oxide film, H 2 gas, intermediate products, and the like are exhausted from the gas exhaust pipe 231 flows through the process chamber 201. なお、ヒータ206の温度は、上述したシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)と同一の例えば300〜400℃の範囲内の温度に維持している。 The temperature of the heater 206 is maintained at a temperature within the range of the same example 300 to 400 ° C. and above silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5).

所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、バルブ303b及び303dを閉としてO ガスの供給を停止すると共に、バルブ304b及び304dを閉としてH ガスの供給を停止する。 After elapse of a predetermined time (e.g. 120 seconds), the valves 303b and 303d stops the supply of O 2 gas is closed to stop the supply of the H 2 gas valves 304b and 304d is closed. そして、圧力制御装置242の弁を開とするか開度を大きくし、排気装置246により処理室201内を真空排気し、残留したO ガス、H ガス、反応生成物等を処理室201内から排出する。 Then, by increasing the degree of opening or the valve of the pressure control device 242 is opened, the process chamber 201 by the exhaust device 246 is evacuated, treated residual O 2 gas, H 2 gas, the reaction products chamber 201 It is discharged from the inside.

なお、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS6)においては、マスフローコントローラ305c、305e、305h、305iにより流量調整しつつ、バルブ305d、305f、305h、305jを開とし、ノズル233A〜233Dのガス供給孔234a〜234dから処理室201内にN ガスを導入することで、処理室201内でのO ガス及びH ガスの拡散を促すと共に、ノズル233C,233D内へのO ガス及びH ガスの侵入を抑制するようにしてもよい。 In the silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S6), and the mass flow controller 305c, 305e, 305H, while the flow rate adjusted by the 305i, the valve 305d, 305 f, 305H, and the 305j opens, the nozzle 233A~233D gas by introducing the N 2 gas from the supply hole 234a~234d into the process chamber 201, it encourages the diffusion of O 2 gas and H 2 gas in the processing chamber 201, a nozzle 233C, O 2 gas and into 233D it may be suppressed penetration of H 2 gas.

(繰り返し工程) (Repeat process)
そして、上述したシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)及びシリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(1回以上)行う(ステップS7)。 Then, the above-mentioned silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5) and the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6) as one cycle, a predetermined number of times (at least once) the cycle (Step S7) .

(パージ工程) (Purge process)
所定の膜厚のボロンドープドシリコン酸化膜が形成されたら、パージ工程(ステップS8)に移行する。 When a predetermined thickness of the boron-doped silicon oxide film is formed, the process proceeds to the purge step (step S8). 具体的には、バルブ305d、305f、305h、305jを開とするか開度を大きくし、処理室201内をN ガスのガス雰囲気に置換する。 Specifically, the valve 305d, 305 f, increased 305H, the opening or the to 305j opened, to purge the process chamber 201 to the gas atmosphere of the N 2 gas.

(大気圧復帰工程及び降温工程) (Atmospheric pressure returning step and a temperature lowering step)
所定時間(例えば20〜500秒)が経過してパージ工程(ステップS8)が完了したら、ボート217の回転を停止させてウエハ200の回転を停止する。 When the purge step (step S8) has completed a predetermined time has elapsed (e.g., 20-500 seconds) to stop rotation of the wafer 200 to stop the rotation of the boat 217. そして、処理室201内の圧力を大気圧に復帰させつつ、ウエハ200を降温させる。 Then, while returning the pressure in the processing chamber 201 to atmospheric pressure, the temperature is lowered the wafer 200. 具体的には、バルブ305d、305f、305h、305jを開のままとし、処理室201内にN ガスを供給しつつ、圧力センサ245により検出された圧力情報に基づいて排気装置246のバルブの開度をフィードバック制御し、処理室201内の圧力を大気圧に昇圧する(ステップS9)。 Specifically, the valve 305d, 305 f, 305H, and leave the 305j open, while supplying N 2 gas into the process chamber 201, the valve of the exhaust device 246 based on the pressure information detected by the pressure sensor 245 feedback control of the opening degree, to boost the pressure in the processing chamber 201 to atmospheric pressure (step S9). そして、ヒータ206への通電量を制御して、ウエハ200の温度を降温させる。 Then, by controlling the amount of electricity supplied to the heater 206, the temperature is decreased the temperature of the wafer 200.

(搬出工程) (Unloading step)
その後、上述の搬入工程を逆の手順により、処理後のウエハ200を保持したボート217を処理室201内から搬出(ボートアンローディング)する(ステップS10)。 Thereafter, the procedure of the inverse of the above loading step, unloading the boat 217 holding the wafers 200 from the processing chamber 201 (boat unloading) (step S10). その後、ボート217から処理後のウエハ200を取り出す(ウエハディスチャージ)(ステップS11)。 Then, take out the wafers 200 after processing from the boat 217 (wafer discharging) (step S11). そして、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。 Then, it ends of the substrate processing step according to this embodiment.

(3)本実施形態に係る効果 本実施形態によれば以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。 (3) provides the one or more effects described below Effects According to this embodiment according to the present embodiment.

(a)本実施形態によれば、Si ガス(シリコン含有ガス)とB ガス(ボロン含有ガス)とを処理室201内に供給してウエハ200表面にシリコン含有及びボロン含有膜を形成するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)と、大気圧未満の圧力に設定した処理室201内にO ガス(酸素含有ガス)ガスとH ガス(水素含有ガス)とを供給してウエハ200表面に形成したシリコン含有及びボロン含有膜をボロンドープドシリコン酸化膜に改質するシリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行い、ボロンドープドシリコン酸化膜を形成している。 (A) According to the present embodiment, the silicon-containing and boron-containing by supplying a Si 2 H 6 gas (silicon-containing gas) and B 2 H 6 gas (boron-containing gas) into the process chamber 201 to the wafer 200 surface the silicon-containing and boron-containing film-forming step to form a film (step S5), and the O 2 gas into the process chamber 201 is set to sub-atmospheric pressure (oxygen-containing gas) gas and H 2 gas (hydrogen-containing gas) silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step of modifying a silicon-containing and boron-containing film was formed on the wafer 200 surface is supplied to the boron-doped silicon oxide film (the step S6), and the cycle as one cycle 1 performed more than once to form a boron-doped silicon oxide film. このように、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)において処理室201内にSi ガスとB ガスとを併せて供給することにより、ボロンドープドシリコン酸化膜を形成する際の成膜温度(処理温度)を低下させることが可能となる。 Thus, by supplying together and Si 2 H 6 gas and B 2 H 6 gas into the process chamber 201 in the silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5), and form a boron-doped silicon oxide film lowering the film forming temperature (processing temperature) when it is possible. そして、半導体装置の性能低下や、生産歩留り低下を抑制することができる。 Then, performance degradation or a semiconductor device, it is possible to suppress the production yield loss. 例えば、ウエハ200表面に熱に弱い膜が存在する場合に当該膜の熱劣化を防ぐのに有効となる。 For example, the effective in preventing thermal degradation of the film when a weak film to heat the wafer 200 surface is present.

(b)本実施形態によれば、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)において、処理室201内にSi ガス(シリコン含有ガス)とB ガス(ボロン含有ガス)とを同時に供給している。 According to (b) the present embodiment, the silicon-containing and boron-containing film-forming step (Step S5), Si 2 H 6 gas into the process chamber 201 (silicon-containing gas) and B 2 H 6 gas (boron-containing gas) It is supplied at the same time the door. このように、処理室201内にSi ガスだけでなくB ガスを併せて供給することにより、処理室201内に供給されたSi ガスの分解を促進させることが可能となる。 Thus, by supplying together B 2 H 6 gas well Si 2 H 6 gas into the process chamber 201, is possible to accelerate the decomposition of Si 2 H 6 gas supplied into the processing chamber 201 It can become. そして、ボロンドープドシリコン酸化膜の成膜速度を向上させ、基板処理の生産性を高めることが可能となる。 Then, to improve the deposition rate of the boron-doped silicon oxide film, it is possible to enhance the productivity of the substrate processing.

(c)本実施形態によれば、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)において、大気圧未満の圧力に設定した処理室201内にO ガス(酸素含有ガス)とH ガス(水素含有ガス)とを同時に供給している。 According to (c) embodiment, the silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5), O 2 gas into the process chamber 201 is set to sub-atmospheric pressure (oxygen-containing gas) and H 2 gas ( hydrogen-containing gas) and a are simultaneously supplied. そして、加熱された減圧雰囲気下において、O ガスとH ガスとをノンプラズマで活性化して反応させ、それにより原子状酸素等のOを含む酸化種を生成している。 Then, the heated reduced pressure atmosphere, an O 2 gas and H 2 gas is reacted with activated non-plasma, thereby have generated oxidizing species containing O of atomic oxygen and the like. そして、この酸化種により、シリコン含有及びボロン含有膜をボロンドープドシリコン酸化膜に改質している。 By this oxidizing species, and modified silicon-containing and boron-containing film to the boron-doped silicon oxide film. このように、O ガスにH ガスを加えることにより、処理室201内にO ガスを単体で供給する場合よりも低温で酸化種の生成を行うことができ、成膜温度を更に低温化させることが可能となる。 Thus, O by 2 adding gas to H 2 gas, than when supplying O 2 gas alone into the processing chamber 201 can be performed to generate oxidizing species at low temperatures, yet low deposition temperature it is possible to reduction. また、ボロンドープドシリコン酸化膜の劣化を低減することができる。 Further, it is possible to reduce the deterioration of the boron-doped silicon oxide film.

(d)本実施形態によれば、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)と、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)との間に、処理室201内を不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程を設けていない。 (D) According to this embodiment, the silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5), and between the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6), and the inside of the process chamber 201 an inert gas not provided with an inert gas replacement step of replacing the atmosphere. また、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)と、次のサイクルで実施するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)との間にも、処理室201内を不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程を設けていない。 Further, the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6), and also between the silicon-containing and boron-containing film-forming step carried out in the next cycle (step S5), and the inside of the process chamber 201 of the inert gas not provided with an inert gas replacement step of replacing the atmosphere. このように工程を簡略化することで、基板処理の生産性を向上させることが可能となる。 By simplifying the way step, it is possible to improve the productivity of the substrate processing.

(e)本実施形態によれば、Si ガス(シリコン含有ガス)とB ガス(ボロン含有ガス)とを処理室201内に同時に供給している。 According to (e) embodiment, and simultaneously supplying the Si 2 H 6 gas (silicon-containing gas) and B 2 H 6 gas (boron-containing gas) into the process chamber 201. そのため、シリコン含有膜中にBを積極的にドープすることができる。 Therefore, it is possible to actively dope the B in the silicon-containing film. また、処理室201内へのB ガスのガス流量、供給時間を制御することにより、ボロンドープドシリコン酸化膜中のB濃度を積極的に制御することができる。 The gas flow rate of B 2 H 6 gas into the process chamber 201, by controlling the supply time, it is possible to actively control the concentration of B in the boron-doped silicon oxide film.

なお、参考までに、従来のシリコン酸化膜の成膜プロセスの課題について説明する。 For reference, it described problems of the deposition process of conventional silicon oxide film.

従来のシリコン酸化膜の成膜プロセスとしては、TEOS(テトラエトキシシラン、Si(OC ガスやSiH ガス等のシリコン含有ガスとO ガス等の酸素含有ガスとを処理室内に同時に供給するCVD法や、3DMAS(トリスジメチルアミノシラン、Si(N(CH )) H)等の有機系シリコン含有ガスとO ガス等の酸素含有ガスと処理室内に交互に供給するサイクルを繰り返すALD法が用いられていた。 As the film formation process of a conventional silicon oxide film, TEOS (tetraethoxysilane, Si (OC 2 H 5) 4 gas and SiH 4 and oxygen-containing gas of a silicon-containing gas and O 2 gas or the like such as a gas into the processing chamber CVD or supplied simultaneously, 3DMAS (trisdimethylaminosilane, Si (N (CH 3) 2)) 3 H) are alternately supplied to the oxygen-containing gas to the processing chamber, such as an organic silicon-containing gas and the O 3 gas, such as ALD method to repeat the cycle has been used.

図12は、従来のCVD法によるガス供給タイミングを示す図である。 Figure 12 is a diagram illustrating a gas supply timing by the conventional CVD method. 図12に示す従来のCVD法では、シリコン含有ガスを処理室内に供給する前に、酸素含有ガスをパージガスとして先に供給し、その後、シリコン含有ガス及び酸素含有ガスを処理室内に供給して処理室内を所定の圧力まで昇圧して成膜を行い、その後、先にシリコン含有ガスの供給を停止し、パージガスとして酸素含有ガスを所定時間供給し続け、その後、酸素含有ガスの供給を停止して基板処理を終了するようにしている。 In the conventional CVD method shown in FIG. 12, before supplying a silicon-containing gas into the processing chamber, an oxygen-containing gas is supplied to the above as the purge gas, then, by supplying the silicon-containing gas and oxygen-containing gas into the processing chamber treatment deposition is performed by boosting the chamber to a predetermined pressure, then the supply of the silicon-containing gas is stopped earlier, the oxygen-containing gas is continuously supplied a predetermined time as the purge gas, then, by stopping the supply of the oxygen-containing gas so that to terminate the substrate processing.

しかしながら、従来のシリコン酸化膜の形成プロセスでは、成膜温度を例えば1000℃にまで高める必要があった。 However, in the formation process of a conventional silicon oxide film, it is necessary to increase until the deposition temperature, for example 1000 ° C.. その結果、例えば基板上のソース或いはドレイン領域に注入されている不純物が拡散してしまう等により、半導体装置の性能が低下したり、生産歩留りが悪化したりしてしまう場合があった。 As a result, for example, by such impurities are implanted into the source or drain regions on the substrate diffuses, or reduced performance of the semiconductor device, there are cases where the production yield will be deteriorated. また、成膜温度を高めるために電力消費量が増大してしまい、TCOO(Total Cost Of Ownership;維持管理総経費)が増加してしまう場合があった。 Further, power consumption in order to increase the film forming temperature ends up increasing, TCOO (Total Cost Of Ownership; maintenance total cost) is in some cases increased.

また、従来のシリコン酸化膜の形成プロセスでは、成膜速度が、成膜温度や成膜圧力により決定される。 Further, in the formation process of a conventional silicon oxide film, deposition rate is determined by the deposition temperature and deposition pressure. そのため、成膜速度の低下を回避しつつ成膜温度を低下させるには、成膜圧力を増大させる必要があった。 Therefore, to lower the film forming temperature while avoiding a reduction in the deposition rate, it was necessary to increase the film forming pressure. しかしながら、成膜圧力を高くすると、処理室内のガス密度が大きくなり、ガス分子の平均自由工程が小さくなり、シリコン酸化膜のステップカバレッジが悪化してしまう場合があった。 However, the higher the deposition pressure, gas density in the process chamber increases, the mean free path of gas molecules is reduced, the step coverage of the silicon oxide film is in some cases deteriorated. そして、ガス分子の平均自由工程が小さくなると、処理室内のガス流の上流側と下流側とでシリコン酸化膜の膜厚や膜質等の均一性が低下(ローディングエフェクト)してしまう場合があった。 When the mean free path of gas molecules is small, there are cases where the uniformity of the film thickness and film quality of the silicon oxide film between the upstream side and the downstream side of the processing chamber gas flow is reduced (loading effect) .

また、従来のシリコン酸化膜の形成プロセスでは、成膜温度を低下させると、処理ガス中に含まれるシリコン及び酸素以外の原子(例えば、炭素、水素、窒素等)が、意図しない不純物としてシリコン酸化膜中に残ってしまう傾向があった。 Further, in the formation process of a conventional silicon oxide film, lowering the deposition temperature, the silicon and oxygen atoms other than contained in the process gas (e.g., carbon, hydrogen, nitrogen, etc.), a silicon oxide as an unintended impurity there was a tendency to remain in the film. これらの意図しない不純物は、デバイスの予期しない動作不良を引き起こす場合があった。 These unintended impurities, there may cause unexpected malfunction of the device. 本実施形態によれば、これらの従来のシリコン酸化膜の形成プロセスにおける問題点を解消することができる。 According to this embodiment, it is possible to solve the problems in these forms of conventional silicon oxide film process.

<第1の実施形態の変形例> <Modification of First Embodiment>
本変形例においては、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)と、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)との間に、処理室201内を不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程を設けるようにしている。 In this modification, substitution with silicon containing and boron-containing film forming step (step S5), and between the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6), and the inside of the process chamber 201 to the atmosphere of inert gas and it is provided with an inert gas replacement step of. また、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)と、次のサイクルで実施するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)との間にも、処理室201内を不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程を設けるようにしている。 Further, the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6), and also between the silicon-containing and boron-containing film-forming step carried out in the next cycle (step S5), and the inside of the process chamber 201 of the inert gas and it is provided with an inert gas replacement step of replacing the atmosphere. なお、その他の構成は第1の実施形態と同じである。 The other configuration is the same as in the first embodiment.

図6は、不活性ガス置換工程を設けた基板処理工程のガス供給タイミング図である。 Figure 6 is a gas supply timing diagram of a substrate processing step in which a inert gas replacement step.
図6の最下段には、不活性ガス置換工程に用いられる不活性ガスとしてN ガスのガス供給のタイミングが示されている。 The bottom of FIG. 6, the gas supply timing of the N 2 gas is shown as an inert gas used in the inert gas replacement step.

本変形例では、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)の終了後、Si ガス及びB ガスの供給を停止し、N ガスを供給して処理室201内をN ガスの雰囲気に置換する。 In this modification, after the end of the silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5), and stops supplying the the Si 2 H 6 gas and the B 2 H 6 gas, the inside of the N 2 gas is supplied to the processing chamber 201 substituting the atmosphere of N 2 gas. 所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、O ガス及びH ガスを処理室201内に供給してシリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)を行う。 After a predetermined time (e.g. 120 seconds) has elapsed, performing the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (Step S6) by supplying O 2 gas and H 2 gas into the process chamber 201.

そして、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)の終了後、O ガス及びH ガスの供給を停止し、N ガスを供給して処理室201内をN ガスの雰囲気に再び置換する。 After completion of the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6), O 2 supply of gas and H 2 gas is stopped, the inside of the process chamber 201 by supplying N 2 gas atmosphere of N 2 gas again to replace. 所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、次のサイクルのシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)を再び行う。 After a predetermined time (e.g. 120 seconds) has elapsed, again it performs a silicon-containing and boron-containing film-forming step of the next cycle (step S5).

本変形例によれば、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)の終了後、Si ガス及びB ガスの供給を停止して処理室201内をN ガスの雰囲気に置換しているので、シリコン含有及びボロン含有膜の生成に寄与しなかったSi ガス、B ガス、中間生成物等が、処理室201内に残留してしまうことを抑制できる。 According to this modification, after the end of the silicon-containing and boron-containing film-forming step (step S5), Si 2 H 6 gas and B 2 H 6 gas supplied to stop the processing chamber 201 of the N 2 gas atmosphere since replaced with, prevent the Si 2 H 6 gas that did not contribute to the generation of the silicon-containing and boron-containing film, B 2 H 6 gas, the intermediate product or the like, resulting in remaining in the process chamber 201 it can. これにより、次に行われるシリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)において、O ガス及びH ガスの反応による酸化種の生成が残留物によって妨げられたり、酸化種によるシリコン含有及びボロン含有膜の酸化が残留物によって妨げられたりすることを回避できる。 Accordingly, then the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality process is performed in (step S6), and or generation of oxidizing species by reaction of O 2 gas and H 2 gas is prevented by the residue, a silicon-containing and oxidative species possible to avoid oxidation of the boron-containing film or hindered by residue. そして、シリコン含有及びボロン含有膜の酸化を促進でき、ボロンドープドシリコン酸化膜への改質を促進することができる。 Then, can promote oxidation of the silicon-containing and boron-containing film, it is possible to promote the reforming of the boron-doped silicon oxide film. また、酸化種のウエハ200表面への供給が残留物によって妨げられることを回避でき、シリコン酸化膜のステップカバレッジ特性を向上させることが出来る。 Further, it is possible to avoid that the supply to oxidizing species wafer 200 surface is prevented by the residue, it is possible to improve the step coverage characteristics of the silicon oxide film.

また本変形例によれば、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(ステップS6)の終了後、O ガス及びH ガスの供給を停止して処理室201内をN ガスの雰囲気に置換しているので、ボロンドープドシリコン酸化膜の形成に寄与しなかったO ガス、H ガス、中間生成物等が処理室201内に残留してしまうことを抑制できる。 According to this modification, after the end of the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (step S6), O 2 gas and H 2 gas supplied to the stop process chamber 201 to the atmosphere of N 2 gas replacement since it is, and it is possible to prevent the O 2 gas that did not contribute to the formation of boron-doped silicon oxide film, H 2 gas, intermediate products and the like may remain in the processing chamber 201. これにより、次のサイクルで実施するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)において、Si ガス及びB ガスのウエハ200表面への吸着が残留物によって妨げられてしまうことを回避でき、シリコン含有及びボロン含有膜の形成を促進でき、また、シリコン酸化膜のステップカバレッジ特性を向上させることができる。 Thus, the in the silicon-containing and boron-containing film-forming step carried out in the next cycle (step S5), and adsorption to the Si 2 H 6 gas and the B 2 H 6 gas wafer 200 surface will be blocked by residue the can be avoided, can promote the formation of the silicon-containing and boron-containing film, also can improve the step coverage characteristics of the silicon oxide film.

<第2の実施形態> <Second Embodiment>
本実施形態においては、処理室201内にシリコン含有ガスとしてのSi ガスを供給してウエハ200上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程と、大気圧未満の圧力に設定した処理室201内にボロン含有ガスとしてのB ガスと酸素含有ガスとしてのO ガスと水素含有ガスとしてのH ガスとを供給してウエハ200上のシリコン含有膜をシリコン含有及びボロン含有膜としてのボロンドープドシリコン酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行うようにしている。 In the present embodiment, the silicon-containing film forming step of forming a silicon-containing film on the wafer 200 by supplying a Si 2 H 6 gas as the silicon-containing gas into the processing chamber 201 was set at a pressure below atmospheric pressure B 2 H 6 gas and O 2 gas and the silicon-containing and boron silicon-containing film on the wafer 200 by supplying the H 2 gas as a hydrogen-containing gas as the oxygen-containing gas as the boron-containing gas into the processing chamber 201 is a silicon-containing Makuaratame quality step of modifying the boron-doped silicon oxide film as containing film, the cycle as one cycle to perform one or more times. すなわち、本実施形態では、ボロン含有ガスの処理室201内への供給を、シリコン含有膜形成工程(ステップS21)ではなく、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)にて行うようにしている点が第1の実施形態とは異なる。 That is, that in the present embodiment, the supply of the boron-containing gas treatment chamber 201, rather than the silicon-containing film forming step (step S21), and is configured to perform at the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22) There is different from the first embodiment. なお、処理炉202の構成は、第1の実施形態と同じである。 Note that the configuration of the processing furnace 202 is the same as the first embodiment.

図7は本発明の第2の実施形態の基板処理工程における成膜フローを示す図であり、図8は第2の実施形態の基板処理工程におけるガス供給タイミング図であり、図9は第2の実施形態の基板処理工程における堆積モデル図である。 Figure 7 is a flowchart illustrating a method of forming a film in the substrate processing step of the second embodiment of the present invention, FIG 8 is a gas supply timing chart in the substrate processing step of the second embodiment, FIG. 9 the second the deposition model diagram in an embodiment of the substrate processing process.

(1)基板処理工程 まず、第1の実施形態と同様のウエハチャージ(ステップS1)〜温度調整(ステップS4)を実施する。 (1) a substrate processing step First, implementing the same wafer charging the first embodiment (step S1) ~ temperature control (Step S4).

(シリコン含有膜形成工程) (Silicon-containing film-forming step)
続いて、処理室201内にシリコン含有ガスとしてのSi ガスを供給して、ウエハ200上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程(ステップS21)を実施する。 Subsequently, the Si 2 H 6 gas as the silicon-containing gas is supplied into the processing chamber 201, carrying out the silicon-containing film forming step of forming a silicon-containing film on the wafer 200 (step S21).

具体的には、バルブ301bを開とし、マスフローコントローラ301cにより流量が例えば0.1〜10slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ301dを開とし、Si ガス供給管301内を流通したSi ガスを、ノズル233Aのガス供給孔234aから処理室201内に供給する。 Specifically, the valve 301b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~10slm by the mass flow controller 301c, the valve 301d is opened, it flows in the Si 2 H 6 gas supply pipe 301 was the Si 2 H 6 gas is supplied through the gas supply holes 234a of the nozzle 233A in the processing chamber 201.

図9(a)に示すように、処理室201内に供給されたSi ガスは、ウエハ200の表面に吸着して熱分解等し、ウエハ200表面に1原子層未満から数原子層のシリコン含有膜を形成する。 As shown in FIG. 9 (a), Si 2 H 6 gas supplied into the processing chamber 201, equal pyrolysis adsorbed on the surface of the wafer 200, several atomic layers from less than one atomic layer on the wafer 200 surface forming a silicon-containing film. シリコン含有膜の生成に寄与しなかったSi ガスは、処理室201内を流れてガス排気管231から排気される。 Si 2 H 6 gas that did not contribute to the generation of the silicon-containing film, flows through the process chamber 201 is exhausted from the gas exhaust pipe 231. なお、ヒータ206の温度は例えば300〜400℃の範囲内の温度に維持しており、処理室201内の圧力は例えば40〜60Paの範囲内の圧力に維持している。 The temperature of the heater 206 is maintained at a temperature in the range, for example, 300 to 400 ° C., the pressure in the processing chamber 201 is maintained at a pressure in the range of, for example 40~60Pa.

所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、バルブ301b及び301dを閉としてSi ガスの供給を停止する。 After a predetermined time (e.g. 120 seconds) has elapsed, to stop the supply of Si 2 H 6 gas valves 301b and 301d is closed. そして、圧力制御装置242の弁を開とするか開度を大きくし、排気装置246により処理室201内を真空排気し、残留したSi ガス、反応生成物等を処理室201内から排出する。 Then, the valves of the pressure control device 242 increases the degree of opening or the open, the process chamber 201 by the exhaust device 246 is evacuated, residual Si 2 H 6 gas, the reaction products such as the processing chamber 201 Discharge.

なお、シリコン含有膜形成工程(ステップS21)においては、マスフローコントローラ305c、305e、305h、305iにより流量調整しつつ、バルブ305d、3 In the silicon-containing film forming step (step S21), and the mass flow controller 305c, 305e, 305H, while the flow rate adjusted by the 305i, the valve 305d, 3
05f、305h、305jを開とし、ノズル233A〜233Dのガス供給孔234a〜234dから処理室201内にN ガスを導入することで、処理室201内でのSi ガスの拡散を促すと共に、ノズル233C,233D内へのSi ガスの侵入を抑制するようにしてもよい。 05F, 305H, and the 305j open, by introducing N 2 gas into the process chamber 201 through the gas supply holes 234a~234d nozzles 233a to 233d, encourage diffusion of Si 2 H 6 gas in the process chamber 201 together, the nozzle 233C, may be suppressed Si 2 H 6 gas from entering the 233D.

(シリコン含有膜改質工程) (Silicon-containing Makuaratame quality process)
続けて、処理室201内を大気圧未満の圧力にし、ボロン含有ガスとしてのB ガスと酸素含有ガスとしてのO ガスと水素含有ガスとしてのH ガスとを処理室201内に供給して、ウエハ200上のシリコン含有膜をボロンドープドシリコン酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程(ステップS22)を実施する。 Subsequently, the inside of the processing chamber 201 to a pressure below atmospheric pressure, and H 2 gas as O 2 gas and a hydrogen-containing gas as B 2 H 6 gas and the oxygen-containing gas as the boron-containing gas into the processing chamber 201 supply to the silicon-containing film on the wafer 200 to implement the silicon-containing Makuaratame quality step of modifying the boron-doped silicon oxide film (step S22).

具体的には、圧力制御装置242の弁を閉とするか開度を小さくし、処理室201内の圧力を大気圧未満、例えば13.3〜13332Pa(0.1〜100Torr)の範囲内の圧力に維持する。 Specifically, the valves of the pressure control device 242 decreases the opening or closed, sub-atmospheric pressure in the processing chamber 201, in the range of, for example 13.3~13332Pa of (0.1~100Torr) to maintain the pressure.

そして、B ガスを処理室201内に供給する。 Then, it supplies the B 2 H 6 gas into the process chamber 201. 具体的には、バルブ302bを開とし、マスフローコントローラ302cにより流量が例えば0.1〜50slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ302dを開とし、B ガス供給管302内を流通したB ガスを、ノズル233Bのガス供給孔234bから処理室201内に供給する。 Specifically, the valve 302b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~50slm by the mass flow controller 302c, the valve 302d is opened, flowing through the B 2 H 6 gas supply pipe 302 was the B 2 H 6 gas is supplied through the gas supply holes 234b of the nozzle 233B into the process chamber 201.

ガスの供給と並行して、バルブ303bを開とし、マスフローコントローラ303cにより流量が例えば0.1〜10slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ303dを開とし、O ガス供給管301内を流通したO ガスを、ノズル233Cのガス供給孔234cから処理室201内に供給する。 In parallel with the supply of B 2 H 6 gas, the valve 303b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~10slm by the mass flow controller 303c, and the valve 303d opens, O 2 gas supply the O 2 gas flowing through the inside of the tube 301 is supplied through the gas supply holes 234c of the nozzle 233C into the process chamber 201.

また、B ガスやO ガスの供給と並行して、H ガスを処理室201内に供給する。 In parallel with the supply of the B 2 H 6 gas and O 2 gas, an H 2 gas is supplied into the process chamber 201. 具体的には、バルブ304bを開とし、マスフローコントローラ304cにより流量が例えば0.1〜100slmの範囲内になるよう調整しつつ、バルブ304dを開とし、H ガス供給管304を流通したH ガスを、ノズル233Dのガス供給孔234cから処理室201内に供給する。 Specifically, the valve 304b is opened while adjusted to the range rate is, for example, 0.1~100slm by the mass flow controller 304c, H 2 of the valve 304d is opened, and flows through the H 2 gas supply pipe 304 the gas is supplied through the gas supply holes 234c of the nozzle 233D into the process chamber 201.

図9(b)に示すように処理室201内に供給されたB ガスは、ウエハ200の表面に形成されたシリコン含有膜に吸着して熱分解等する。 Figure 9 (b) to the B 2 H 6 gas supplied into the process chamber 201 as shown is adsorbed on the silicon-containing film formed on the surface of the wafer 200 by thermal decomposition. 同時に処理室201内に供給されたO ガスとH ガスとは、加熱された減圧雰囲気下においてノンプラズマで活性化されて反応し、それにより原子状酸素O等を含む酸化種が生成される。 The O 2 gas and H 2 gas supplied at the same time the process chamber 201, and the reaction is activated by non-plasma in the heated reduced pressure atmosphere, it by oxidation species containing atomic oxygen O or the like is generated that. そして、図9(c)に示すように、シリコン含有膜の表面で熱分解等されたB ガスによりシリコン含有及びボロン含有膜が形成されつつ、生成された酸化種によりシリコン含有及びボロン含有膜が酸化処理されてボロンドープドシリコン酸化膜に改質される。 Then, as shown in FIG. 9 (c), while the silicon-containing and boron-containing film is formed by B 2 H 6 gas at the surface of the silicon-containing film is thermally decomposed or the like, silicon-containing and boron by the generated oxidizing species containing film is modified in the boron-doped silicon oxide film is oxidized. ボロンドープドシリコン酸化膜の生成に寄与しなかったB ガス、O ガス、H ガス、中間生成物等は、処理室201内を流れてガス排気管231から排気される。 Boron-doped B 2 H 6 gas does not contribute to the generation of the silicon oxide film, O 2 gas, H 2 gas, intermediate products, and the like are exhausted from the gas exhaust pipe 231 flows through the process chamber 201. なお、ヒータ206の温度は、上述したシリコン含有膜改質工程(ステップS22)と同一の例えば300〜400℃の範囲内の温度に維持している。 The temperature of the heater 206 is maintained at a temperature within the range of the same example 300 to 400 ° C. and above silicon-containing Makuaratame quality step (step S22).

所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、B ガス、O ガス及びH ガスの供給を停止し、処理室201内を真空排気し、残留したB ガス、O ガス及びH ガスや反応生成物を処理室201内から排出する。 After a predetermined time (e.g. 120 seconds) has elapsed, B 2 H 6 gas, stop the supply of O 2 gas and H 2 gas, the inside of the processing chamber 201 is evacuated, remaining B 2 H 6 gas, O 2 to discharge the gas and H 2 gas and reaction products from the process chamber 201.

なお、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)においては、マスフローコントローラ305c、305e、305h、305iにより流量調整しつつ、バルブ305d、3 In the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22), and the mass flow controller 305c, 305e, 305H, while the flow rate adjusted by the 305i, the valve 305d, 3
05f、305h、305jを開とし、ノズル233A〜233Dのガス供給孔234a〜234dから処理室201内にN ガスを導入することで、処理室201内でのB ガス、O ガス、H ガスの拡散を促すと共に、ノズル233C,233D内へのB ガス、O ガス、H ガスの侵入を抑制するようにしてもよい。 05F, 305H, and the 305j open, by introducing N 2 gas into the process chamber 201 through the gas supply holes 234a~234d nozzles 233a to 233d, B 2 H 6 gas in the processing chamber 201, O 2 gas , encourages the diffusion of the H 2 gas, the nozzle 233C, B 2 H 6 gas into the 233D, O 2 gas, may be inhibited penetration of H 2 gas.

(繰り返し工程) (Repeat process)
そして、上述したシリコン含有膜形成工程(ステップS21)及びシリコン含有膜改質工程(ステップS22)を1サイクルとして、このサイクルを所定回数(1回以上)行う(ステップS23)。 Then, the above-mentioned silicon-containing film forming step (step S21) and the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22) as one cycle, performing the cycle (at least once) the predetermined number of times (step S23).

その後、第1の実施形態と同様のパージ(ステップS8)〜ウエハディスチャージ(ステップS11)を実施し、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。 Thereafter, as in the first embodiment of the purge (step S8) ~ wafer discharging a (step S11) is performed to end the substrate processing step according to this embodiment.

(2)本実施形態に係る効果 本実施形態によれば第1の実施形態にて説明した1つ又は複数の効果に加えて、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。 (2) in addition to one or more of the effects described in the first embodiment According to the present embodiment according to the present embodiment provides the one or more effects described below.

(a)本実施形態によれば、処理室201内にSi ガス(シリコン含有ガス)を供給して、ウエハ200上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程(ステップS21)と、大気圧未満の圧力に設定した処理室201内にB ガス(ボロン含有ガス)とO ガス(酸素含有ガスと)とH ガス(水素含有ガス)とを供給してウエハ200上のシリコン含有膜をボロンドープドシリコン酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程(ステップS22)と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行い、ボロンドープドシリコン酸化膜を形成している。 (A) According to the present embodiment, in the processing chamber 201 by supplying Si 2 H 6 gas (silicon-containing gas), the silicon-containing film forming step of forming a silicon-containing film on the wafer 200 (step S21) , the wafer 200 by supplying a processing chamber 201 in the B 2 H 6 gas is set to sub-atmospheric pressure (the boron-containing gas) and O 2 gas (the oxygen-containing gas) and H 2 gas (hydrogen-containing gas) a silicon-containing Makuaratame quality step of modifying a silicon-containing film of the top to the boron-doped silicon oxide film (step S22), and the cycle as one cycle is performed one or more times, to form a boron-doped silicon oxide film there. このように、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)において処理室201内にB ガスを併せて供給することにより、ボロンドープドシリコン酸化膜を形成する際の成膜温度(処理室201内の温度)を低下させることが可能となる。 Thus, by supplying together B 2 H 6 gas into the process chamber 201 in the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22), and deposition temperature for forming the boron-doped silicon oxide film (the processing chamber the temperature) in 201 it is possible to reduce. そして、半導体装置の性能低下や、生産歩留り低下を抑制することができる。 Then, performance degradation or a semiconductor device, it is possible to suppress the production yield loss.

(b)本実施形態によれば、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)において、処理室201内にB ガスとO ガスとH ガスとを同時に供給している。 (B) According to this embodiment, the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22), and supplies B 2 H 6 gas and O 2 gas and H 2 and a gas simultaneously into the processing chamber 201. このように、処理室201内にB ガスを併せて供給することにより、ウエハ200上に吸着しているSi ガスの分解を促進させることが可能となる。 Thus, by supplying together B 2 H 6 gas into the process chamber 201, it becomes possible to promote the decomposition of Si 2 H 6 gas adsorbed on the wafer 200. そして、ボロンドープドシリコン酸化膜の成膜速度を向上させ、基板処理の生産性を高めることが可能となる。 Then, to improve the deposition rate of the boron-doped silicon oxide film, it is possible to enhance the productivity of the substrate processing.

(c)本実施形態によれば、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)において処理室201内にB ガスを併せて供給している。 (C) According to this embodiment, it is supplied together B 2 H 6 gas into the process chamber 201 in the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22). そのため、シリコン含有膜中にBを積極的にドープすることができる。 Therefore, it is possible to actively dope the B in the silicon-containing film. また、処理室201内へのB ガスのガス流量、供給時間を制御することにより、ボロンドープドシリコン酸化膜中のB濃度を積極的に制御することができる。 The gas flow rate of B 2 H 6 gas into the process chamber 201, by controlling the supply time, it is possible to actively control the concentration of B in the boron-doped silicon oxide film.

<第2の実施形態の変形例> <Modification of Second Embodiment>
本変形例においては、シリコン含有膜形成工程(ステップS21)と、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)との間に、処理室201内を不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程を設けるようにしている。 In this modification, the silicon-containing film-forming step (step S21), and between the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22), and the inert gas replacement step of replacing the inside of the processing chamber 201 to the atmosphere of inert gas the are to be provided. また、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)と、次のサイクルで実施するシリコン含有膜形成工程(ステップS21)との間にも、処理室201内を不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程を設けるようにしている。 Further, the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22), and also between the silicon-containing film forming step of performing in the next cycle (step S21), and inert to replace the inside of the processing chamber 201 to the atmosphere of inert gas and it is provided with a gas replacement step. なお、その他の構成は第2の実施形態と同じである。 Other configurations are the same as in the second embodiment.

図10は、第2の実施形態の変形例を示す不活性ガス置換工程を設けた基板処理工程のガス供給タイミング図である。 Figure 10 is a gas supply timing diagram of a substrate processing step in which a inert gas replacement step showing a modification of the second embodiment. 図10の最下段には、不活性ガス置換工程に用いられる不活性ガスとしてN ガスのガス供給のタイミングが示されている。 The bottom of FIG. 10, the gas supply timing of the N 2 gas is shown as an inert gas used in the inert gas replacement step.

本変形例では、シリコン含有膜形成工程(ステップS21)の終了後、Si ガスの供給を停止し、N ガスを供給して処理室201内をN ガスの雰囲気に置換する。 In this modification, after the end of the silicon-containing film-forming step (step S21), and stops supplying the Si 2 H 6 gas, to replace the N 2 gas is supplied processing chamber 201 to the atmosphere of N 2 gas. 所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、B ガス、O ガス及びH ガスを処理室201内に供給してシリコン含有膜改質工程(ステップS22)を行う。 After elapse of a predetermined time (e.g. 120 seconds), the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22) and supplies B 2 H 6 gas, O 2 gas and H 2 gas into the process chamber 201.

そして、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)の終了後、B ガス、O ガス及びH ガスの供給を停止し、N ガスを供給して処理室201内をN ガスの雰囲気に再び置換する。 After completion of the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22), B 2 H 6 gas, the supply of O 2 gas and H 2 gas is stopped, N 2 gas N 2 gas supplied to the processing chamber 201 again replaced with the atmosphere. 所定時間(例えば1〜120秒)が経過したら、次のサイクルのシリコン含有膜形成工程(ステップS21)を再び行う。 After a predetermined time (e.g. 120 seconds) has elapsed, again performs a silicon-containing film forming step of the next cycle (step S21).

本変形例によれば、シリコン含有膜形成工程(ステップS21)の終了後、Si ガスの供給を停止して処理室201内をN ガスの雰囲気に置換しているので、シリコン含有膜の生成に寄与しなかったSi ガス、中間生成物等が、処理室201内に残留してしまうことを抑制できる。 According to this modification, after the end of the silicon-containing film-forming step (step S21), and since the Si 2 H 6 gas supply stopped in the processing chamber 201 is replaced with an atmosphere of N 2 gas, the silicon-containing Si 2 H 6 gas that did not contribute to the generation of the film, intermediate products, and the like can be prevented from resulting in remaining in the process chamber 201. これにより、次に行われるシリコン含有膜改質工程(ステップS22)において、ウエハ200に形成されたシリコン含有膜へのB ガスの吸着が残留物によって妨げられてしまうことを回避でき、シリコン含有及びボロン含有膜の形成(シリコン含有膜中へのボロンのドープ)を促進できる。 Thus, in the next silicon-containing Makuaratame quality step performed (step S22), and prevents the adsorption of B 2 H 6 gas to the silicon-containing film formed on the wafer 200 will be hindered by the residue, formation of a silicon-containing and boron-containing film (boron doping into the silicon-containing film) can be promoted. また、O ガス及びH ガスの反応による酸化種の生成が残留物によって妨げられたり、酸化種によるシリコン含有及びボロン含有膜の酸化が残留物によって妨げられたりすることを回避できる。 Further, it avoids the O 2 gas and H 2 generation of oxidizing species by reaction of gases or hindered by residue, the oxidation of the silicon-containing and boron-containing film by oxidizing species or hampered by residues. そして、シリコン含有及びボロン含有膜の酸化を促進でき、ボロンドープドシリコン酸化膜への改質を促進することができる。 Then, can promote oxidation of the silicon-containing and boron-containing film, it is possible to promote the reforming of the boron-doped silicon oxide film. また、ウエハ200に形成されたシリコン含有膜へのB ガス及び酸化種への供給が残留物によって妨げられることを回避でき、シリコン酸化膜のステップカバレッジ特性を向上させることが出来る。 Further, prevents the supply to the B 2 H 6 gas and oxidizing species into the silicon-containing film formed on the wafer 200 is prevented by the residue, it is possible to improve the step coverage characteristics of the silicon oxide film.

また本変形例によれば、シリコン含有膜改質工程(ステップS22)の終了後、B ガス、O ガス及びH ガスの供給を停止して処理室201内をN ガスの雰囲気に置換しているので、ボロンドープドシリコン酸化膜の形成に寄与しなかったB ガス、O ガス、H ガス、中間生成物等が残留物として処理室201内に残留することを抑制できる。 According to this modification, after the end of the silicon-containing Makuaratame quality step (step S22), B 2 H 6 gas, O 2 gas and H 2 gas supply is stopped by the inside of the process chamber 201 of the N 2 gas since replacing the atmosphere, boron-doped silicon oxide film B 2 H 6 gas does not contribute to the formation of, O 2 gas, H 2 gas, the intermediate product or the like remaining in the treatment chamber 201 as a residue it can be suppressed. これにより、次のサイクルで実施するシリコン含有膜形成工程(ステップS21)において、Si ガスのウエハ200表面への吸着が残留物によって妨げられてしまうことを回避でき、シリコン含有膜の形成を促進でき、また、シリコン酸化膜のステップカバレッジ特性を向上させることができる。 Thus, in the silicon-containing film-forming step carried out in the next cycle (step S21), and prevents the adsorption of the wafer 200 surface of the Si 2 H 6 gas to obstruct the residue, the formation of the silicon-containing film it can be promoted. in addition, it is possible to improve the step coverage characteristics of the silicon oxide film.

<第3の実施形態> <Third Embodiment>
本実施形態においては、反応管としてのプロセスチューブ203がインナーチューブ204とアウターチューブ205とを備える二重管構造として構成されている点が、上述の実施形態と異なる。 In the present embodiment, the point that the process tube 203 as a reaction tube is constructed as a double pipe structure comprising an inner tube 204 and outer tube 205 differs from the embodiments described above. そして、ガス供給系が備えるノズル233A〜233Dが短く構成されており、ガス供給系がインナーチューブ204内の下方からガスを供給するように構成されている点が、上述の実施形態と異なる。 Then, the nozzle 233A~233D gas supply system is provided is configured shorter in that a gas supply system is configured to supply gas from the lower portion of the inner tube 204 differs from the embodiments described above. なお、プロセスチューブ203及びガス供給系のノズル233A〜233D以外の構成は、第1の実施形態と同じである。 Note that the configuration other than the nozzle 233A~233D of the process tube 203 and the gas supply system is the same as the first embodiment.

図11は、本発明の第3の実施形態に用いられる基板処理装置の処理炉202の縦断面図である。 Figure 11 is a longitudinal sectional view of the processing furnace 202 of the substrate processing apparatus used in the third embodiment of the present invention.

図11に示されているように、本実施形態に係るプロセスチューブ203は、内部反応管としてのインナーチューブ204と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ205と、を備えている。 As shown in Figure 11, the process tube 203 of the present embodiment includes an inner tube 204 as inner reaction tube, the outer tube 205 as an external reaction tube provided on the outer side, the . インナーチューブ204は、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。 Inner tube 204, upper and lower ends are a cylindrical shape with opened. インナーチューブ204の筒中空部には、処理室201が形成されている。 The cylindrical hollow portion of the inner tube 204, the processing chamber 201 is formed. アウターチューブ205は、内径がインナーチューブ204の外径よりも大きく、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。 The outer tube 205 has an inner diameter larger than the outer diameter of the inner tube 204, its upper end closed and its lower end is a cylindrical shape with opened. アウターチューブ205は、インナーチューブ204と同心円状に設けられている。 The outer tube 205 is provided in the inner tube 204 and concentric. なお、インナーチューブ204及びアウターチューブ205は、例えば石英又は炭化シリコン等の耐熱性材料により構成されている。 Incidentally, the inner tube 204 and outer tube 205 is composed of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide. なお、インナーチューブ204には、ガス供給系の反対側にガス排気用孔が形成されていてもよい。 Incidentally, the inner tube 204 may be formed gas exhaust hole on the opposite side of the gas supply system. その場合、ガス排気用孔は、例えば下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられていてもよい。 In that case, a gas exhaust hole, for example, respectively have the same opening area from the lower side to the upper side may be provided at the same opening pitch.

マニホールド209は、インナーチューブ204及びアウターチューブ205にそれぞれ係合し、それらを下方から支持するように構成されている。 Manifold 209, respectively engaged with the inner tube 204 and outer tube 205 are configured to support them from below. なお、マニホールド209とアウターチューブ205との間には、シール部材としてのOリング220aが設けられている。 Between the manifold 209 and the outer tube 205 is provided with O-ring 220a as a seal member. また、ヒータ206は、保持板としてのヒータベース251に支持されることにより垂直に据え付けられた状態になっている。 The heater 206 is in a state which is vertically installed by being supported by a heater base 251 as a holding plate. なお、ボート217の下部には、断熱部材218の代わりに断熱板216が水平姿勢で多段に複数枚配置されている。 Note that the lower part of the boat 217, the heat insulating plate 216 instead of the heat insulating member 218 is disposed a plurality in multiple stages in a horizontal posture. 断熱板216は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料により構成されている。 Insulation plate 216 is made of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide. 断熱板216は、円板形状に形成されている。 Insulation plate 216 is formed in a disc shape. 断熱板216は、ヒータ206からの熱をマニホールド209の下端側に伝達し難くしている。 Insulation plate 216 is hardly transfer heat from the heater 206 to the lower end of the manifold 209. また、ガス排気管231は、インナーチューブ204とアウターチューブ205との隙間によって形成される筒状空間の下端部に配置されており、筒状空間に連通している。 Further, the gas exhaust pipe 231 is disposed at a lower end portion of the cylindrical space formed by the gap between the inner tube 204 and outer tube 205, and communicates with the cylindrical space.

シールキャップ219には、ガス導入部としてのノズル230A〜230Dが処理室201内に連通するように接続されている。 The seal cap 219 is connected to the nozzle 230A~230D as a gas inlet portion communicates with the inside of the processing chamber 201. ノズル230Aの上流端には、Si ガス供給管301が接続されている。 The upstream end of the nozzle 230A, Si 2 H 6 gas supply pipe 301 is connected. また、ノズル230Bには、B ガス供給管302が接続されている。 Further, the nozzle 230B, B 2 H 6 gas supply pipe 302 is connected. また、ノズル230Cには、O ガス供給管303が接続されている。 Further, the nozzle 230C, O 2 gas supply pipe 303 is connected. また、ノズル230Dには、H ガス供給管304が接続されている。 Further, the nozzle 230D, H 2 gas supply pipe 304 is connected. ノズル230A〜230Dの下流端は、インナーチューブ204の下方側からインナーチューブ204内にガスを供給するように構成されている。 The downstream end of the nozzle 230A~230D is configured to supply gas to the inner tube 204 from the lower side of the inner tube 204. なお、ノズル230A〜230Dは、第1の実施形態で説明した多孔式ノズルとして構成されていてもよい。 The nozzle 230A~230D may be configured as a porous-type nozzle as described in the first embodiment.

ノズル230A〜230Dから処理室201内に供給された各種ガスは、ボート217の下段(ガス上流側)から上段(ガス上流側)へ流れ、ボート217に保持されているウエハ200表面に供給される。 Various gas supplied into the processing chamber 201 from the nozzle 230A~230D flows from the lower of the boat 217 (the gas upstream side) to the upper (gas upstream) is supplied to the wafer 200 surface which is held in the boat 217 . そして、成膜に寄与しなかったガスや中間生成物は、インナーチューブ204の上端開口からアウターチューブ205へ流れ、アウターチューブ205内を流れてガス排気管231から排気される。 Then, the gas and the intermediate product which has not contributed to the film formation, flows from the upper end opening of the inner tube 204 to outer tube 205, flows through the outer tube 205 is exhausted from the gas exhaust pipe 231.

本実施形態によれば、反応管としてのプロセスチューブ203がインナーチューブ204とアウターチューブ205との二重管構造により構成されている。 According to this embodiment, the process tube 203 as a reaction tube is constituted by a double pipe structure the inner tube 204 and outer tube 205. これにより、処理室201内に供給されるガス濃度を高めることができる。 Thus, it is possible to increase the gas concentration to be supplied into the processing chamber 201.

また、本実施形態によれば、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(S6)において、処理室201内の圧力を大気圧未満、例えば13.3〜13332Pa(0.1〜100Torr)の範囲内の圧力に維持することが容易となる。 Further, according to this embodiment, the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (S6), sub-atmospheric pressure in the process chamber 201, for example in the range of 13.3~13332Pa (0.1~100Torr) it becomes easy to maintain the pressure. 従って、シリコン含有及びボロン含有膜形成工程(S5)と、シリコン含有及びボロン含有膜改質工程(S6)とを効率よく行うことができる。 Thus, the silicon-containing and boron-containing film-forming step (S5), the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step (S6) and can be efficiently performed.

<本発明の他の実施形態> <Other embodiments of the present invention>
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 Although the embodiments of the present invention has been specifically described, the present invention is not limited the above embodiments, various modifications are possible without departing from the scope of the invention.

例えば、シリコン含有ガスとしては、Si ガスの他に、SiH ガス、Si ガス、SiH Cl ガス、SiHCl ガス、SiCl ガス等の無機系ガスや、アミノシラン系の4DMAS(テトラキスジメチルアミノシラン、Si(N(CH )) )、3DMAS(トリスジメチルアミノシラン、Si(N(CH )) H)、2DEAS(ビスジエチルアミノシラン、Si(N(C )、BTBAS(ビスターシャリーブチルアミノシラン、SiH (NH(C )) )などの有機系ガスを用いてもよい。 For example, the silicon-containing gas, in addition to the Si 2 H 6 gas, SiH 4 gas, Si 3 H 8 gas, SiH 2 Cl 2 gas, SiHCl 3 gas, and an inorganic gas such as SiCl 4 gas, the aminosilane-based 4DMAS (tetrakis (dimethylamino) silane, Si (N (CH 3) 2)) 4), 3DMAS ( trisdimethylaminosilane, Si (N (CH 3) 2)) 3 H), 2DEAS ( bis diethylamino silane, Si (N (C 2 H 5) 2) 2 H 2), BTBAS ( Bicester tertiary butyl amino silane, SiH 2 (NH (C 4 H 9)) 2) may be used organic gas such as. 特にSiH ガス若しくは、Si ガスを用いた場合、効果なHCD(ヘキサクロロジシラン)ガスを用いる場合にくらべて安価で処理することが可能となる。 In particular SiH 4 gas or, in the case of using Si 2 H 6 gas, it is possible to process at a low cost as compared with the case of using the effect of HCD (hexachlorodisilane) gas.

また、ボロン含有ガスとしては、B ガスの他に、BCl ガスを用いてもよい。 As the boron-containing gas, in addition to the B 2 H 6 gas may be used BCl 3 gas.

また、第1の実施形態に係るシリコン含有及びボロン含有膜形成工程(ステップS5)において、処理室201内にGe(ゲルマン)含有ガスをさらに供給するようにしてもよい。 Further, in the silicon-containing and boron-containing film forming process according to the first embodiment (step S5), and it may be further supplied Ge (germanium) containing gas into the processing chamber 201. また、第2の実施形態に係るシリコン含有膜改質工程(ステップS22)において、処理室201内にGe(ゲルマン)含有ガスをさらに供給するようにしてもよい。 Further, in the silicon-containing Makuaratame quality step according to the second embodiment (step S22), and may be further supplied Ge (germanium) containing gas into the processing chamber 201. このように、Ge含有ガスを更に供給することにより、処理室201内に供給されたシリコン含有ガスの分解をさらに促進させることができる。 Thus, by further supply of Ge-containing gas, it is possible to further accelerate the decomposition of a silicon-containing gas supplied into the processing chamber 201. Ge含有ガスとしては、例えばGeH ガス又はGe ガスを用いることが出来る。 The Ge-containing gas may be used, for example GeH 4 gas or Ge 2 H 6 gas.

また、酸素含有ガスとしては、O ガスの他にO ガス、H Oガス、NOガス、N Oガス、NO ガス、COガス、CH COOHガス等を用いてもよい。 As the oxygen-containing gas, in addition to the O 3 gas of O 2 gas, H 2 O gas, NO gas, N 2 O gas, NO x gas, CO gas may be CH 3 COOH is used gas. 酸素含有ガスとしてNOガス、N Oガス、NO ガス等を用いることで、ボロンドープドシリコン酸化膜中に窒素(N)をドープさせることができ、また、係るガスの処理室201内への供給流量、供給時間を制御することにより、ボロンドープドシリコン酸化膜中のN濃度を積極的に制御することができる。 NO gas as the oxygen-containing gas, N 2 O gas, the use of the NO x gas or the like, can be doped with nitrogen (N) in the boron-doped silicon oxide film, also according to the processing chamber 201 of the gas supply flow rate of, by controlling the supply time, it is possible to actively control the N concentration in the boron-doped silicon oxide film. また、酸素含有ガスとしてCOガス、CH COOHガス等を用いることで、ボロンドープドシリコン酸化膜中に炭素(C)をドープさせることができ、また、係るガスの処理室201内への供給流量、供給時間を制御することにより、ボロンドープドシリコン酸化膜中のC濃度を積極的に制御することができる。 Further, by using an oxygen-containing gas as CO gas, CH 3 COOH gas or the like, the supply of carbon (C) in the boron-doped silicon oxide film can be doped, also the related gas in the processing chamber 201 flow rate, by controlling the supply time, it is possible to actively control the C concentration in the boron-doped silicon oxide film. ボロンドープドシリコン酸化膜中のNやC等の不純物濃度を制御することで、半導体装置における電荷トラップ密度を向上させることが可能となる。 By controlling the impurity concentration of the N or C, such as in the boron-doped silicon oxide film, it becomes possible to improve the charge trap density in a semiconductor device.

また、水素含有ガスとしては、H ガスの他に、窒素含有ガスであるNH ガスを用いてもよい。 Further, as the hydrogen-containing gas, in addition to H 2 gas, may be used NH 3 gas is a nitrogen-containing gas. これにより、ボロンドープドシリコン酸化膜中に窒素(N)をドープすることができる。 Thus, it is possible to dope the nitrogen (N) in the boron-doped silicon oxide film. また、処理室201内へのNH ガスのガス流量、供給時間を制御することにより、ボロンドープドシリコン酸化膜の膜中N濃度を制御することができる。 The gas flow rate of NH 3 gas into the processing chamber 201, by controlling the supply time, can be controlled film N concentration of boron-doped silicon oxide film.

また、上述の実施形態ではシリコン酸化膜を形成するように構成しているが、本発明は係る形態に限定されず、シリコン窒化膜を形成する場合にも好適に適用可能である。 The aforementioned embodiment has been configured to form a silicon oxide film, the present invention is not limited to the embodiments according, can be suitably applied to a case of forming a silicon nitride film. すなわち、酸素含有ガス及び水素含有ガスの代わりに、窒素含有ガスとして例えばNH ガス等を処理室201内に供給し、シリコン含有及びボロン含有膜を窒化して誘電率の高いSiBN膜を形成することができる。 In other words, instead of oxygen-containing gas and a hydrogen containing gas, as nitrogen-containing gas, e.g., NH 3 gas or the like is supplied into the processing chamber 201, a silicon-containing and boron-containing film is nitrided to form a high dielectric constant SiBN layer be able to. 係る場合、ボロン含有ガスの代わりにゲルマン含有ガスを用いることで、SiGeN膜を形成することができる。 A case, by using a germane-containing gas instead of boron-containing gas, it is possible to form a SiGeN film.

また、シリコン含有ガスとして有機系シリコン含有ガスを用い、ボロン含有ガスの代わりに窒素含有ガス又は炭素含有ガス又はこれらの混合ガスを用いることにより、SiON膜やSiCN膜等を形成することができる。 Moreover, using an organic silicon-containing gas as a silicon-containing gas by using a nitrogen-containing gas or carbon-containing gas or a mixed gas instead of boron-containing gas, it is possible to form a SiON film or a SiCN film. すなわち、SiON膜、SiCN膜、SiBN膜、SiGeN膜等の3元系の良好な絶縁膜を形成することが可能となる。 That, SiON film, SiCN film, SiBN film, it is possible to form a good insulating film ternary such SiGeN film. さらに、上記ガスのガス流量、供給時間を制御することにより、膜中のN濃度、C濃度、Ge濃度、B濃度が制御された低温絶縁膜を形成することができる。 Further, the gas flow rate of the gas, by controlling the supply time, it is possible to form the N concentration, C concentration, Ge concentration, low-temperature insulating film B concentration is controlled in the film.

また、本発明は、本実施形態にかかる縦型の処理炉を備えた基板処理装置に限らず、枚葉式、Hot Wall型、Cold Wall型の処理炉を有する基板処理装置にも好適に適用できる。 Further, the present invention is not limited to the substrate processing apparatus having a vertical type processing furnace according to the present embodiment, a single wafer type, Hot Wall type, suitably to a substrate processing apparatus having a processing furnace Cold Wall type applied it can.

<本発明の好ましい態様> <Preferred embodiment of the present invention>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。 Hereinafter, note the preferred embodiment of the present invention.

本発明の一態様によれば、 According to one aspect of the present invention,
基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスとボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、 And silicon-containing and boron-containing film forming step of supplying a silicon-containing gas and the boron-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate to form a silicon-containing and boron-containing film on the substrate,
大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内に酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上に形成した前記シリコン含有及びボロン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、 Silicon for reforming the silicon-containing and boron-containing film formed on the substrate by supplying an oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas into the processing chamber set at a pressure below atmospheric pressure to boron-containing and silicon-containing oxide film and containing and boron-containing Makuaratame quality process,
を有し、 Have,
前記シリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 And the silicon-containing and boron-containing film-forming process, a method of manufacturing a semiconductor device for performing the silicon-containing and boron-containing and Makuaratame quality step, the cycle at least once as one cycle is provided.

好ましくは、前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程は、大気圧未満の圧力雰囲気下である前記処理室内にて、前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを反応させて酸素を含む酸化種を生成し、該酸化種により前記基板上に形成した前記シリコン含有及びボロン含有膜を改質する。 Preferably, the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality process at the processing chamber is under a pressure atmosphere of less than atmospheric pressure, the oxidizing species including oxygen by reacting with the hydrogen-containing gas and the oxygen-containing gas produced, to modify the silicon-containing and boron-containing film formed on the substrate by oxidizing species.

より好ましくは、前記シリコン含有ガスは、SiH ガス又はSi ガス若しくはSi Cl ガスである。 More preferably, the silicon-containing gas is SiH 4 gas or Si 2 H 6 gas or Si 2 Cl 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びボロン含有膜形成工程と前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程とは、前記処理室内を一定の温度に保持しつつ行う。 More preferably, said a silicon-containing and boron-containing film-forming step and the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step, while maintaining the processing chamber at a constant temperature.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びボロン含有膜形成工程の終了後に、前記シリコン含有ガス及び前記ボロン含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing and boron-containing film-forming step, the supply of the silicon-containing gas and the boron-containing gas is stopped, the said processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber inert further comprising an inert gas replacement step of replacing the atmosphere of the gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程の終了後に、前記酸素含有ガス及び前記水素含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality process, the supply of the oxygen-containing gas and the hydrogen-containing gas is stopped, the said processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber not further comprising an inert gas replacement step of replacing the atmosphere of active gas.

さらに好ましくは、前記水素含有ガスは、H ガス、NH ガスである。 More preferably, the hydrogen-containing gas is H 2 gas, NH 3 gas.

さらに好ましくは、前記酸化含有ガスは、O ガス、O ガス、NOガス、N Oガス、NO ガス、COガス、H Oガス、CH COOHガスである。 More preferably, the oxide-containing gas is O 2 gas, O 3 gas, NO gas, N 2 O gas, NO x gas, CO gas, H 2 O gas, CH 3 COOH gas.

さらに好ましくは、前記ボロン含有ガスは、B ガス又はBCl ガスである。 More preferably, the boron-containing gas is B 2 H 6 gas or BCl 3 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing and boron-containing film-forming step, wherein the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality process, the inner tube forming the treatment chamber, the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube to be connected.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、前記不活性ガス置換工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing and boron-containing film-forming step, and the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality step, said inert gas replacement step, the inner tube forming the treatment chamber, of the inner tube provided on the outer side are performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube connected to the gas exhaust unit.

本発明の他の態様によれば、 According to another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程と、 And a silicon-containing film forming step of forming a silicon-containing film on the substrate by supplying a silicon-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate,
大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内にボロン含有ガスと酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程と、 Silicon-containing reforming into the processing chamber to the boron-containing gas and the oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas and a boron-containing and silicon-containing oxide film to the silicon-containing film on the substrate by supplying a set to a pressure below atmospheric pressure and film modifying process,
を有し、 Have,
前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 And the silicon-containing film forming process, a method of manufacturing a semiconductor device for performing the silicon-containing and Makuaratame quality step, the cycle at least once as one cycle is provided.

好ましくは、前記シリコン含有膜改質工程は、大気圧未満の圧力雰囲気下である前記処理室内にて、前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを反応させて酸素を含む酸化種を生成し、この酸化種により前記基板上に形成した前記シリコン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質する。 Preferably, the silicon-containing Makuaratame quality process at the processing chamber is under a pressure atmosphere of less than atmospheric pressure, said oxygen-containing gas and the allowed to react with the hydrogen-containing gas to produce an oxidized species containing oxygen, the silicon-containing film formed on the substrate by the oxidizing species to reform the boron-containing and silicon-containing oxide film.

より好ましくは、前記シリコン含有ガスは、SiH ガス又はSi ガス若しくはSi Cl ガスである。 More preferably, the silicon-containing gas is SiH 4 gas or Si 2 H 6 gas or Si 2 Cl 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程及び前記シリコン含有膜改質工程は、前記処理室内を一定の温度に保持しつつ行う。 More preferably, the silicon-containing film forming step and the silicon-containing Makuaratame quality process is performed while maintaining the processing chamber at a constant temperature.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程の終了後に、前記シリコン含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing film forming process, stopping the supply of the silicon-containing gas, inert to replace the processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber to the atmosphere of the inert gas further comprising a gas replacement step.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜改質工程の終了後に、前記ボロン含有ガス、前記酸素含有ガス及び前記水素含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing Makuaratame quality process, the boron-containing gas, the supply of the oxygen-containing gas and the hydrogen-containing gas is stopped, the processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber further comprising an inert gas replacement step of replacing the atmosphere of the inert gas.

さらに好ましくは、前記水素含有ガスは、H ガス、NH ガスである。 More preferably, the hydrogen-containing gas is H 2 gas, NH 3 gas.

さらに好ましくは、前記酸化含有ガスは、O ガス、O ガス、NOガス、N Oガス、NO ガス、COガス、H Oガス、CH COOHガスである。 More preferably, the oxide-containing gas is O 2 gas, O 3 gas, NO gas, N 2 O gas, NO x gas, CO gas, H 2 O gas, CH 3 COOH gas.

さらに好ましくは、前記ボロン含有ガスは、B ガス又はBCl ガスである。 More preferably, the boron-containing gas is B 2 H 6 gas or BCl 3 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing film-forming step, and the silicon-containing Makuaratame quality process, the inner tube forming the treatment chamber, the outer tube to be connected to the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程と、前記不活性ガス置換工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing film-forming step, and the silicon-containing Makuaratame quality step, said inert gas replacement step, the inner tube forming the treatment chamber, the gas exhaust provided outside said inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube connecting to the part.

本発明のさらに他の態様によれば、 According to still another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室と、 A processing chamber accommodating the substrate,
前記処理室内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、 A silicon-containing gas supply system configured to supply a silicon containing gas into the processing chamber,
前記処理室内にボロン含有ガスを供給するボロン含有ガス供給系と、 A boron-containing gas supply system for supplying a boron-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、 An oxygen-containing gas supply system for supplying oxygen-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、 And a hydrogen-containing gas supply system for supplying a hydrogen-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、 A pressure regulator for adjusting the pressure of the processing chamber,
前記シリコン含有ガス供給系、前記ボロン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系、前記水素含有ガス供給系及び前記圧力調整部を制御する制御部と、を備え、 The silicon-containing gas supply system, the boron-containing gas supply system, the oxygen-containing gas supply system, and a control unit for controlling the hydrogen-containing gas supply system and the pressure adjustment unit includes,
前記制御部は、 Wherein,
前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスと前記ボロン含有ガス供給系からの前記ボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有及びボロン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行うか、 After forming the silicon-containing and boron-containing film is supplied onto the substrate and the boron-containing gas from the silicon-containing gas wherein the boron-containing gas supply system from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber, wherein the silicon on the substrate by supplying said hydrogen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system and the oxygen-containing gas from the oxygen-containing gas supply system into the processing chamber set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator or the content and the boron-containing film reformed boron-containing and silicon-containing oxide film, the cycle carried out more than once as a single cycle,
前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記ボロン含有ガス供給系からのボロン含有ガスと、前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う基板処理装置が提供される。 The silicon-containing gas is supplied after the formation of the silicon-containing film on the substrate, the boron contained in the treatment chamber was set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber boron and boron-containing gas from the gas supply system, the silicon-containing film of the supplying the hydrogen-containing gas over the substrate and the oxygen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system from the oxygen-containing gas supply system modify the content and the silicon-containing oxide film, the cycle substrate processing apparatus for performing one or more times is provided so as one cycle.

好ましくは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉を備えている。 Preferably includes a processing furnace having an inner tube forming the treatment chamber, the double pipe structure of an outer tube connected to the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube.

本発明のさらに他の態様によれば、 According to still another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスとゲルマン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びゲルマン含有膜を形成するシリコン含有及びゲルマン含有膜形成工程と、 And silicon-containing and germane-containing film forming step of supplying a silicon-containing gas and germane-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate to form a silicon-containing and germane-containing film on the substrate,
大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内に酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上に形成した前記シリコン含有及びゲルマン含有膜をゲルマン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有及びゲルマン含有膜改質工程と、 Silicon modified into the processing chamber to an oxygen-containing gas and hydrogen-containing gas and the silicon-containing and germane-containing and silicon-containing oxide film germane-containing film formed on the substrate by supplying a set to a pressure below atmospheric pressure and containing and germane-containing Makuaratame quality process,
を有し、 Have,
前記シリコン含有及びゲルマン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜改質工程とを、1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 And the silicon-containing and germane-containing film-forming step, and the silicon-containing and germane-containing Makuaratame quality method of manufacturing a semiconductor device for performing one or more times the cycles, each cycle is provided.

好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜改質工程は、大気圧未満の圧力雰囲気下である前記処理室内にて、前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを反応させて酸素を含む酸化種を生成し、該酸化種により前記基板上に形成した前記シリコン含有及びゲルマン含有膜を改質する。 Preferably, the silicon-containing and germane-containing Makuaratame quality process at the processing chamber is under a pressure atmosphere of less than atmospheric pressure, the oxidizing species including oxygen by reacting with the hydrogen-containing gas and the oxygen-containing gas produced, to modify the silicon-containing and germane-containing film formed on the substrate by oxidizing species.

より好ましくは、前記シリコン含有ガスは、SiH ガス又はSi ガス若しくはSi Cl ガスである。 More preferably, the silicon-containing gas is SiH 4 gas or Si 2 H 6 gas or Si 2 Cl 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜形成工程と前記シリコン含有及びゲルマン含有膜改質工程とは、前記処理室内を一定の温度に保持しつつ行う。 More preferably, said a silicon-containing and germane-containing film-forming step and the silicon-containing and germane-containing Makuaratame quality step, while maintaining the processing chamber at a constant temperature.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜形成工程の終了後に、前記シリコン含有ガス及び前記ゲルマン含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing and germane-containing film-forming step, the supply of the silicon-containing gas and said germanium-containing gas is stopped, the said processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber inert further comprising an inert gas replacement step of replacing the atmosphere of the gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜改質工程の終了後に、前記酸素含有ガス及び前記水素含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing and germane-containing Makuaratame quality process, the supply of the oxygen-containing gas and the hydrogen-containing gas is stopped, the said processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber not further comprising an inert gas replacement step of replacing the atmosphere of active gas.

さらに好ましくは、前記水素含有ガスは、H ガス、NH ガスである。 More preferably, the hydrogen-containing gas is H 2 gas, NH 3 gas.

さらに好ましくは、前記酸化含有ガスは、O ガス、O ガス、NOガス、N Oガス、NO ガス、COガス、H Oガス、CH COOHガスである。 More preferably, the oxide-containing gas is O 2 gas, O 3 gas, NO gas, N 2 O gas, NO x gas, CO gas, H 2 O gas, CH 3 COOH gas.

さらに好ましくは、前記ゲルマン含有ガスは、GeH ガス又はGe ガスである。 More preferably, the germane-containing gases is a GeH 4 gas or Ge 2 H 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜改質工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing and germane-containing film-forming step, wherein the silicon-containing and germane-containing Makuaratame quality process, the inner tube forming the treatment chamber, the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube to be connected.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びゲルマン含有膜改質工程と、前記不活性ガス置換工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing and germane-containing film-forming step, and the silicon-containing and germane-containing Makuaratame quality step, said inert gas replacement step, the inner tube forming the treatment chamber, of the inner tube provided on the outer side are performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube connected to the gas exhaust unit.

本発明の他の態様によれば、 According to another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程と、 And a silicon-containing film forming step of forming a silicon-containing film on the substrate by supplying a silicon-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate,
大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内にゲルマン含有ガスと酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をゲルマン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程と、 Silicon-containing reforming the silicon-containing film germane-containing and silicon-containing oxide film on the substrate by supplying and germane-containing gases and oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas into the processing chamber set at a pressure below atmospheric pressure and film modifying process,
を有し、 Have,
前記シリコン含有膜形成工程及び前記シリコン含有膜改質工程を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 The method of manufacturing a semiconductor device for performing the silicon-containing film forming step and the cycle more than once the silicon-containing Makuaratame quality process as one cycle is provided.

好ましくは、前記シリコン含有膜改質工程は、大気圧未満の圧力雰囲気下である前記処理室内にて、前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを反応させて酸素を含む酸化種を生成し、この酸化種により前記基板上に形成した前記シリコン含有膜をゲルマン含有及びシリコン含有酸化膜に改質する。 Preferably, the silicon-containing Makuaratame quality process at the processing chamber is under a pressure atmosphere of less than atmospheric pressure, said oxygen-containing gas and the allowed to react with the hydrogen-containing gas to produce an oxidized species containing oxygen, reforming the silicon-containing film formed on the substrate by the oxidizing species in germane-containing and silicon-containing oxide film.

より好ましくは、前記シリコン含有ガスは、SiH ガス又はSi ガス若しくはSi Cl ガスである。 More preferably, the silicon-containing gas is SiH 4 gas or Si 2 H 6 gas or Si 2 Cl 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程及び前記シリコン含有膜改質工程は、前記処理室内を一定の温度に保持しつつ行う。 More preferably, the silicon-containing film forming step and the silicon-containing Makuaratame quality process is performed while maintaining the processing chamber at a constant temperature.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程の終了後に、前記シリコン含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing film forming process, stopping the supply of the silicon-containing gas, inert to replace the processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber to the atmosphere of the inert gas further comprising a gas replacement step.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜改質工程の終了後に、前記ゲルマン含有ガス、前記酸素含有ガス及び前記水素含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing Makuaratame quality process, the germane-containing gases, the supply of the oxygen-containing gas and the hydrogen-containing gas is stopped, the processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber further comprising an inert gas replacement step of replacing the atmosphere of the inert gas.

さらに好ましくは、前記水素含有ガスは、H ガス、NH ガスである。 More preferably, the hydrogen-containing gas is H 2 gas, NH 3 gas.

さらに好ましくは、前記酸化含有ガスは、O ガス、O ガス、NOガス、N Oガス、NO ガス、COガス、H Oガス、CH COOHガスである。 More preferably, the oxide-containing gas is O 2 gas, O 3 gas, NO gas, N 2 O gas, NO x gas, CO gas, H 2 O gas, CH 3 COOH gas.

さらに好ましくは、前記ゲルマン含有ガスは、GeH ガス又はGe ガスである。 More preferably, the germane-containing gases is a GeH 4 gas or Ge 2 H 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing film-forming step, and the silicon-containing Makuaratame quality process, the inner tube forming the treatment chamber, the outer tube to be connected to the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程と、前記不活性ガス置換工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing film-forming step, and the silicon-containing Makuaratame quality step, said inert gas replacement step, the inner tube forming the treatment chamber, the gas exhaust provided outside said inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube connecting to the part.

本発明のさらに他の態様によれば、 According to still another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室と、 A processing chamber accommodating the substrate,
前記処理室内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、 A silicon-containing gas supply system configured to supply a silicon containing gas into the processing chamber,
前記処理室内にゲルマン含有ガスを供給するゲルマン含有ガス供給系と、 And germane-containing gas supply system for supplying a germane-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、 An oxygen-containing gas supply system for supplying oxygen-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、 And a hydrogen-containing gas supply system for supplying a hydrogen-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、 A pressure regulator for adjusting the pressure of the processing chamber,
前記シリコン含有ガス供給系、前記ゲルマン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系、前記水素含有ガス供給系及び前記圧力調整部を制御する制御部と、を備え、 The silicon-containing gas supply system, the germane-containing gas supply system, the oxygen-containing gas supply system, and a control unit for controlling the hydrogen-containing gas supply system and the pressure adjustment unit includes,
前記制御部は、 Wherein,
前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスと前記ゲルマン含有ガス供給系からの前記ゲルマン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びゲルマン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有及びゲルマン含有膜をゲルマン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行うか、 After forming the silicon-containing and germane-containing film on the substrate wherein by supplying and germane-containing gases from the silicon-containing gas wherein the germane-containing gas supply system from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber, wherein the silicon on the substrate by supplying said hydrogen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system and the oxygen-containing gas from the oxygen-containing gas supply system into the processing chamber set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator or containing and germane-containing film reformed in germane-containing and silicon-containing oxide film, the cycle carried out more than once as a single cycle,
前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記ゲルマン含有ガス供給系からのゲルマン含有ガスと、前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をゲルマン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う基板処理装置が提供される。 The germane contained in the silicon-containing gas is supplied after the formation of the silicon-containing film on the substrate, the processing chamber is set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber germane and germane-containing gas from the gas supply system, the silicon-containing film of the supplying the hydrogen-containing gas over the substrate and the oxygen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system from the oxygen-containing gas supply system modify the content and the silicon-containing oxide film, the cycle substrate processing apparatus for performing one or more times is provided so as one cycle.

好ましくは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉を備えている。 Preferably includes a processing furnace having an inner tube forming the treatment chamber, the double pipe structure of an outer tube connected to the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube.

本発明のさらに他の態様によれば、 According to still another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスとゲルマン含有ガスと、ボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜を形成するシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜形成工程と、 A silicon-containing gas and germane-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate, a silicon-containing and germane-containing Boron-containing film formed by supplying a boron-containing gas to form a silicon-containing and germane-containing Boron-containing film on the substrate and a step,
大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内に酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、前記基板上に形成した前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜をシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有酸化膜に改質するシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜改質工程と、を有し、 By supplying an oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas into the processing chamber set at a pressure below atmospheric pressure, the silicon-containing formed on the substrate and the silicon-containing and germane-containing Boron containing germane containing Boron-containing film a silicon-containing and germane-containing boron containing Makuaratame quality process for reforming the oxide film, and
前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 The silicon-containing and germane-containing Boron-containing film-forming step, the manufacturing method of the silicon-containing and a semiconductor device which germane containing Boron containing Makuaratame quality step and, the cycle more than once as one cycle is provided.

好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜改質工程は、大気圧未満の圧力雰囲気下である前記処理室内にて、前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを反応させて酸素を含む酸化種を生成し、該酸化種により前記基板上に形成した前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜を改質する。 Preferably, the silicon-containing and germane-containing Boron containing Makuaratame quality process at the processing chamber is under a pressure atmosphere of less than atmospheric pressure, containing oxygen by reacting with the hydrogen-containing gas and the oxygen-containing gas It generates oxidizing species to reform the silicon-containing and germane-containing boron-containing film formed on the substrate by oxidizing species.

より好ましくは、前記シリコン含有ガスは、SiH ガス又はSi ガス若しくはSi Cl ガスである。 More preferably, the silicon-containing gas is SiH 4 gas or Si 2 H 6 gas or Si 2 Cl 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜形成工程と前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜改質工程とは、前記処理室内を一定の温度に保持しつつ行う。 More preferably, said a silicon-containing and germane-containing-and boron-containing film-forming step wherein the silicon-containing and germane-containing Boron containing Makuaratame quality step, while maintaining the processing chamber at a constant temperature.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜形成工程の終了後に、前記シリコン含有ガスと前記ゲルマン含有ガスと、ボロン含有ガスとの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, supplied after completion of the silicon-containing and germane-containing Boron-containing film-forming step, and the silicon-containing gas and said germanium-containing gas, and stopping the supply of the boron-containing gas, an inert gas into the processing chamber further comprising an inert gas replacement step of replacing the processing chamber to the atmosphere of the inert gas to.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜改質工程の終了後に、前記酸素含有ガス及び前記水素含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing and germane-containing Boron containing Makuaratame quality process, the supply of the oxygen-containing gas and the hydrogen-containing gas is stopped, the processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber further comprising an inert gas replacement step of replacing the atmosphere of the inert gas.

さらに好ましくは、前記水素含有ガスは、H ガス、NH ガスである。 More preferably, the hydrogen-containing gas is H 2 gas, NH 3 gas.

さらに好ましくは、前記酸化含有ガスは、O ガス、O ガス、NOガス、N Oガス、NO ガス、COガス、H Oガス、CH COOHガスである。 More preferably, the oxide-containing gas is O 2 gas, O 3 gas, NO gas, N 2 O gas, NO x gas, CO gas, H 2 O gas, CH 3 COOH gas.

さらに好ましくは、前記ゲルマン含有ガスは、GeH ガス又はGe ガスである。 More preferably, the germane-containing gases is a GeH 4 gas or Ge 2 H 6 gas.

さらに好ましくは、前記ボロン含有ガスは、B ガス又はBCl ガスである。 More preferably, the boron-containing gas is B 2 H 6 gas or BCl 3 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜改質工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing and germane-containing Boron-containing film-forming step, and the silicon-containing and germane-containing Boron containing Makuaratame quality process, the inner tube forming the treatment chamber, outside of the inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube connected to the gas exhaust unit is provided.

さらに好ましくは、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜改質工程と、前記不活性ガス置換工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing and germane-containing Boron-containing film-forming step, and the silicon-containing and germane-containing Boron containing Makuaratame quality step, said inert gas replacement step, the inner tube forming the treatment chamber If, provided on the outside of the inner tube is carried out by treatment furnace having a double pipe structure of an outer tube connected to the gas exhaust unit.

本発明の他の態様によれば、 According to another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程と、 And a silicon-containing film forming step of forming a silicon-containing film on the substrate by supplying a silicon-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate,
大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内にゲルマン含有ガスとボロン含有ガスと酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程と、 Silicon-containing the silicon-containing film on the substrate by supplying and germane-containing gas and a boron-containing gas and an oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas into the processing chamber set at a pressure below atmospheric pressure and germane-containing Boron-containing oxide and silicon-containing Makuaratame quality step of modifying the film,
を有し、 Have,
前記シリコン含有膜形成工程及び前記シリコン含有膜改質工程を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う半導体装置の製造方法が提供される。 The method of manufacturing a semiconductor device for performing the silicon-containing film forming step and the cycle more than once the silicon-containing Makuaratame quality process as one cycle is provided.

好ましくは、前記シリコン含有膜改質工程は、大気圧未満の圧力雰囲気下である前記処理室内にて、前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを反応させて酸素を含む酸化種を生成し、この酸化種により前記基板上に形成した前記シリコン含有膜をシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有酸化膜に改質する。 Preferably, the silicon-containing Makuaratame quality process at the processing chamber is under a pressure atmosphere of less than atmospheric pressure, said oxygen-containing gas and the allowed to react with the hydrogen-containing gas to produce an oxidized species containing oxygen, the silicon-containing film formed on the substrate by the oxidizing species to reform the silicon-containing and germane-containing boron-containing oxide film.

より好ましくは、前記シリコン含有ガスは、SiH ガス又はSi ガス若しくはSi Cl ガスである。 More preferably, the silicon-containing gas is SiH 4 gas or Si 2 H 6 gas or Si 2 Cl 6 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程及び前記シリコン含有膜改質工程は、前記処理室内を一定の温度に保持しつつ行う。 More preferably, the silicon-containing film forming step and the silicon-containing Makuaratame quality process is performed while maintaining the processing chamber at a constant temperature.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程の終了後に、前記シリコン含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing film forming process, stopping the supply of the silicon-containing gas, inert to replace the processing chamber by supplying an inert gas into the processing chamber to the atmosphere of the inert gas further comprising a gas replacement step.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜改質工程の終了後に、前記ゲルマン含有ガス、前記ボロン含有ガス、前記酸素含有ガス及び前記水素含有ガスの供給を停止し、前記処理室内に不活性ガスを供給して前記処理室内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する不活性ガス置換工程をさらに有する。 More preferably, after completion of the silicon-containing Makuaratame quality process, the germane-containing gas, the boron-containing gas, stopping the supply of the oxygen-containing gas and the hydrogen-containing gas, an inert gas is supplied into the processing chamber further comprising an inert gas replacement step of replacing the processing chamber to the atmosphere of the inert gas Te.

さらに好ましくは、前記水素含有ガスは、H ガス、NH ガスである。 More preferably, the hydrogen-containing gas is H 2 gas, NH 3 gas.

さらに好ましくは、前記酸化含有ガスは、O ガス、O ガス、NOガス、N Oガス、NO ガス、COガス、H Oガス、CH COOHガスである。 More preferably, the oxide-containing gas is O 2 gas, O 3 gas, NO gas, N 2 O gas, NO x gas, CO gas, H 2 O gas, CH 3 COOH gas.

さらに好ましくは、前記ゲルマン含有ガスは、GeH ガス又はGe ガスである。 More preferably, the germane-containing gases is a GeH 4 gas or Ge 2 H 6 gas.

さらに好ましくは、前記ボロン含有ガスは、B ガス又はBCl ガスである。 More preferably, the boron-containing gas is B 2 H 6 gas or BCl 3 gas.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing film-forming step, and the silicon-containing Makuaratame quality process, the inner tube forming the treatment chamber, the outer tube to be connected to the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure.

さらに好ましくは、前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程と、前記不活性ガス置換工程とは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉により行われる。 More preferably, said silicon-containing film-forming step, and the silicon-containing Makuaratame quality step, said inert gas replacement step, the inner tube forming the treatment chamber, the gas exhaust provided outside said inner tube performed by the processing furnace having a double pipe structure of an outer tube connecting to the part.

本発明のさらに他の態様によれば、 According to still another aspect of the present invention,
基板を収容した処理室と、 A processing chamber accommodating the substrate,
前記処理室内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、 A silicon-containing gas supply system configured to supply a silicon containing gas into the processing chamber,
前記処理室内にゲルマン含有ガスを供給するゲルマン含有ガス供給系と、 And germane-containing gas supply system for supplying a germane-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内にボロン含有ガスを供給するボロン含有ガス供給系と、 A boron-containing gas supply system for supplying a boron-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、 An oxygen-containing gas supply system for supplying oxygen-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、 And a hydrogen-containing gas supply system for supplying a hydrogen-containing gas into the processing chamber,
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、 A pressure regulator for adjusting the pressure of the processing chamber,
前記シリコン含有ガス供給系、前記ゲルマン含有ガス供給系、前記ボロン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系、前記水素含有ガス供給系及び前記圧力調整部を制御する制御部と、を備え、 The silicon-containing gas supply system, the germane-containing gas supply system, the boron-containing gas supply system, the oxygen-containing gas supply system, and a control unit for controlling the hydrogen-containing gas supply system and the pressure regulator,
前記制御部は、 Wherein,
前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスと、前記ゲルマン含有ガス供給系からの前記ゲルマン含有ガスと、前記ボロン含有ガス供給系からの前記ボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有膜をシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行うか、 And the silicon-containing gas from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber, and the germane-containing gases from the germane-containing gas supply system, said supply and said boron-containing gas from the boron-containing gas supply system after forming the silicon-containing and germane-containing boron-containing film on a substrate, the pressure adjusting unit by the hydrogen-containing gas supply and the oxygen-containing gas from the oxygen-containing gas supply system into the processing chamber set to less than the atmospheric pressure reforming the silicon-containing and germane-containing boron-containing film on the supplied substrate to a silicon-containing and germane-containing boron-containing oxide film and the hydrogen-containing gas from the system, the cycle this as 1 cycle whether to perform one or more times,
前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記ゲルマン含有ガス供給系からのゲルマン含有ガスと、前記ボロン含有ガス供給系からのボロン含有ガスと、前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をシリコン含有及びゲルマン含有・ボロン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う基板処理装置が提供される。 The germane contained in the silicon-containing gas is supplied after the formation of the silicon-containing film on the substrate, the processing chamber is set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber and germane-containing gas from the gas supply system, a boron-containing gas from the boron-containing gas supply system, and the hydrogen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system and the oxygen-containing gas from the oxygen-containing gas supply system supplied by reforming the silicon-containing film on a silicon-containing and germane-containing boron-containing oxide film on the substrate, the cycle substrate processing apparatus for performing one or more times is provided so as one cycle.

好ましくは、前記処理室を形成するインナーチューブと、該インナーチューブの外側に設けてガス排気部に接続するアウターチューブとの二重管構造を有する処理炉を備えている。 Preferably includes a processing furnace having an inner tube forming the treatment chamber, the double pipe structure of an outer tube connected to the gas exhaust unit is provided on the outside of the inner tube.

200 ウエハ(基板) 200 wafer (substrate)
201 処理室 201 processing chamber

Claims (3)

  1. 基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスとボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成するシリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、 And silicon-containing and boron-containing film forming step of supplying a silicon-containing gas and the boron-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate to form a silicon-containing and boron-containing film on the substrate,
    大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内に酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上に形成した前記シリコン含有及びボロン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、 Silicon for reforming the silicon-containing and boron-containing film formed on the substrate by supplying an oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas into the processing chamber set at a pressure below atmospheric pressure to boron-containing and silicon-containing oxide film and containing and boron-containing Makuaratame quality process,
    を有し、 Have,
    前記シリコン含有及びボロン含有膜形成工程と、前記シリコン含有及びボロン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う、 Performing said silicon-containing and boron-containing film-forming step, and the silicon-containing and boron-containing Makuaratame quality process, the cycle at least once as one cycle,
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that.
  2. 基板を収容した処理室内にシリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成するシリコン含有膜形成工程と、 And a silicon-containing film forming step of forming a silicon-containing film on the substrate by supplying a silicon-containing gas into the processing chamber accommodating the substrate,
    大気圧未満の圧力に設定した前記処理室内にボロン含有ガスと酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質するシリコン含有膜改質工程と、 Silicon-containing reforming into the processing chamber to the boron-containing gas and the oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas and a boron-containing and silicon-containing oxide film to the silicon-containing film on the substrate by supplying a set to a pressure below atmospheric pressure and film modifying process,
    を有し、 Have,
    前記シリコン含有膜形成工程と、前記シリコン含有膜改質工程と、を1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device comprising said silicon-containing film-forming step, and the silicon-containing Makuaratame quality process, that is carried out more than once the cycle as one cycle.
  3. 基板を収容した処理室と、 A processing chamber accommodating the substrate,
    前記処理室内にシリコン含有ガスを供給するシリコン含有ガス供給系と、 A silicon-containing gas supply system configured to supply a silicon containing gas into the processing chamber,
    前記処理室内にボロン含有ガスを供給するボロン含有ガス供給系と、 A boron-containing gas supply system for supplying a boron-containing gas into the processing chamber,
    前記処理室内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、 An oxygen-containing gas supply system for supplying oxygen-containing gas into the processing chamber,
    前記処理室内に水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、 And a hydrogen-containing gas supply system for supplying a hydrogen-containing gas into the processing chamber,
    前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、 A pressure regulator for adjusting the pressure of the processing chamber,
    前記シリコン含有ガス供給系、前記ボロン含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系、前記水素含有ガス供給系及び前記圧力調整部を制御する制御部と、を備え、 The silicon-containing gas supply system, the boron-containing gas supply system, the oxygen-containing gas supply system, and a control unit for controlling the hydrogen-containing gas supply system and the pressure adjustment unit includes,
    前記制御部は、 Wherein,
    前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスと前記ボロン含有ガス供給系からの前記ボロン含有ガスとを供給して前記基板上にシリコン含有及びボロン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有及びボロン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行うか、 After forming the silicon-containing and boron-containing film is supplied onto the substrate and the boron-containing gas from the silicon-containing gas wherein the boron-containing gas supply system from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber, wherein the silicon on the substrate by supplying said hydrogen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system and the oxygen-containing gas from the oxygen-containing gas supply system into the processing chamber set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator or the content and the boron-containing film reformed boron-containing and silicon-containing oxide film, the cycle carried out more than once as a single cycle,
    前記処理室内に前記シリコン含有ガス供給系からの前記シリコン含有ガスを供給して前記基板上にシリコン含有膜を形成した後、前記圧力調整部により大気圧未満に設定した前記処理室内に前記ボロン含有ガス供給系からのボロン含有ガスと、前記酸素含有ガス供給系からの前記酸素含有ガスと前記水素含有ガス供給系からの前記水素含有ガスとを供給して前記基板上の前記シリコン含有膜をボロン含有及びシリコン含有酸化膜に改質し、これを1サイクルとして前記サイクルを1回以上行う、 The silicon-containing gas is supplied after the formation of the silicon-containing film on the substrate, the boron contained in the treatment chamber was set to less than the atmospheric pressure by the pressure regulator from the silicon-containing gas supply system into the processing chamber boron and boron-containing gas from the gas supply system, the silicon-containing film of the supplying the hydrogen-containing gas over the substrate and the oxygen-containing gas from the hydrogen-containing gas supply system from the oxygen-containing gas supply system modify the content and the silicon-containing oxide film, performing one or more times the cycle this as one cycle,
    ことを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus, characterized in that.
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