JP2021150383A - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好にシリコン酸化膜を埋め込む基板処理方法及び基板処理装置を提供する。【解決手段】凹部が形成された基板にシリコン含有ガスを供給して、前記基板に前記シリコン含有ガスを吸着させて吸着層を形成する工程と、前記基板に形状制御ガスを供給して、前記吸着層の少なくとも一部をエッチングする工程と、前記基板に酸素含有ガスを供給して、前記吸着層と反応させる工程と、を１サイクルとして、該サイクルを複数繰り返して、シリコン酸化膜を形成する基板処理方法であって、前記基板の温度は、４００℃以下である、基板処理方法。【選択図】図４

Description

本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。
例えば、凹凸が形成された基板に膜を埋め込む基板処理装置が知られている。
特許文献１には、基板の表面に形成された窪みにシリコン含有膜を充填するシリコン含有膜の成膜方法であって、前記基板にシリコン含有ガスを供給し、前記窪み内に前記シリコン含有ガスを吸着させる第１のシリコン吸着工程と、前記基板にエッチングガスを供給し、前記窪み内に吸着した前記シリコン含有ガスのシリコン成分の一部をエッチングするシリコンエッチング工程と、前記基板に前記シリコン成分と反応する反応ガスを供給し、エッチング後に前記窪み内に吸着したまま残留した前記シリコン成分と反応させて反応生成物を生成し、前記窪み内にシリコン含有膜を堆積させる第１のシリコン含有膜堆積工程と、からなる第１の成膜サイクルを含むシリコン含有膜の成膜方法が開示されている。
特開２０１７−１１１３６号公報
一の側面では、本開示は、良好にシリコン酸化膜を埋め込む基板処理方法及び基板処理装置を提供する。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、凹部が形成された基板にシリコン含有ガスを供給して、前記基板に前記シリコン含有ガスを吸着させて吸着層を形成する工程と、前記基板に形状制御ガスを供給して、前記吸着層の少なくとも一部をエッチングする工程と、前記基板に酸素含有ガスを供給して、前記吸着層と反応させる工程と、を１サイクルとして、該サイクルを複数繰り返して、シリコン酸化膜を形成する基板処理方法であって、前記基板の温度は、４００℃以下である、基板処理方法が提供される。
一の側面によれば、良好にシリコン酸化膜を埋め込む基板処理方法及び基板処理装置を提供することができる。
基板処理装置の構成例を示す概略図。 基板処理装置によるＳｉＯ２膜の成膜プロセスを示すタイムチャートの一例。 成膜プロセスの各工程における基板Ｗの断面模式図の一例。 プロセス温度とＳｉＯ２膜の膜形状との関係を示す断面図。 ＳｉＯ２膜の埋め込み処理の一例を示すフローチャート。 ＳｉＯ２膜の他の埋め込み方法を説明する模式図。
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
〔基板処理装置〕
本実施形態に係る基板処理装置１００について、図１を用いて説明する。図１は、基板処理装置１００の構成例を示す概略図である。なお、基板処理装置１００は、トレンチ等の凹部を有する基板ＷにＳｉＯ２膜を成膜して、凹部内にＳｉＯ２膜を埋め込む成膜装置である。
基板処理装置１００は、下端が開口された有天井の円筒体状の処理容器１を有する。処理容器１の全体は、例えば石英により形成されている。処理容器１内の上端近傍には、石英により形成された天井板２が設けられており、天井板２の下側の領域が封止されている。処理容器１の下端の開口には、円筒体状に成形された金属製のマニホールド３がＯリング等のシール部材４を介して連結されている。
マニホールド３は、処理容器１の下端を支持しており、マニホールド３の下方から基板として多数枚（例えば２５〜１５０枚）の半導体ウエハ（以下「基板Ｗ」という。）を多段に載置したウエハボート５が処理容器１内に挿入される。このように処理容器１内には、上下方向に沿って間隔を有して多数枚の基板Ｗが略水平に収容される。ウエハボート５は、例えば石英により形成されている。ウエハボート５は、３本のロッド６を有し（図１では２本を図示する。）、ロッド６に形成された溝（図示せず）により多数枚の基板Ｗが支持される。
ウエハボート５は、石英により形成された保温筒７を介してテーブル８上に載置されている。テーブル８は、マニホールド３の下端の開口を開閉する金属（ステンレス）製の蓋体９を貫通する回転軸１０上に支持される。
回転軸１０の貫通部には、磁性流体シール１１が設けられており、回転軸１０を気密に封止し、且つ回転可能に支持している。蓋体９の周辺部とマニホールド３の下端との間には、処理容器１内の気密性を保持するためのシール部材１２が設けられている。
回転軸１０は、例えばボートエレベータ等の昇降機構（図示せず）に支持されたアーム１３の先端に取り付けられており、ウエハボート５と蓋体９とは一体として昇降し、処理容器１内に対して挿脱される。なお、テーブル８を蓋体９側へ固定して設け、ウエハボート５を回転させることなく基板Ｗの処理を行うようにしてもよい。
また、基板処理装置１００は、処理容器１内へ処理ガス、パージガス等の所定のガスを供給するガス供給部２０を有する。
ガス供給部２０は、ガス供給管２１，２２，２３，２４を有する。ガス供給管２１〜２３は、例えば石英により形成されており、マニホールド３の側壁を内側へ貫通して上方へ屈曲されて垂直に延びる。ガス供給管２１〜２３の垂直部分には、ウエハボート５のウエハ支持範囲に対応する上下方向の長さに亘って、複数のガス孔２１ｇ〜２３ｇが所定間隔で形成されている。各ガス孔２１ｇ〜２３ｇは、水平方向にガスを吐出する。ガス供給管２４は、例えば石英により形成されており、マニホールド３の側壁を貫通して設けられた短い石英管からなる。
ガス供給管２１は、その垂直部分（ガス孔２１ｇが形成される垂直部分）が処理容器１内に設けられている。ガス供給管２１には、ガス配管を介してガス供給源２２ａから処理ガスが供給される。ガス配管には、流量制御器２１ｂ及び開閉弁２１ｃが設けられている。これにより、ガス供給源２１ａからの処理ガスは、ガス配管及びガス供給管２１を介して処理容器１内に供給される。
ガス供給管２２は、その垂直部分（ガス孔２２ｇが形成される垂直部分）が処理容器１内に設けられている。ガス供給管２２には、ガス配管を介してガス供給源２２ａから処理ガスが供給される。ガス配管には、流量制御器２２ｂ及び開閉弁２２ｃが設けられている。これにより、ガス供給源２２ａからの処理ガスは、ガス配管及びガス供給管２２を介して処理容器１内に供給される。
ガス供給管２３は、その垂直部分（ガス孔２３ｇが形成される垂直部分）が処理容器１内に設けられている。ガス供給管２３には、ガス配管を介してガス供給源２３ａから処理ガスが供給される。ガス配管には、流量制御器２３ｂ及び開閉弁２３ｃが設けられている。これにより、ガス供給源２３ａからの処理ガスは、ガス配管及びガス供給管２３を介して処理容器１内に供給される。
ここで、ガス供給源２１ａは、Ｓｉを含む原料ガスを供給する。原料ガスとしては、例えばジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）等のアミノシラン系ガスを利用できる。また、Ｓｉを含む原料ガスは、有機アミノシランに限らず無機シランや高次シラン、シラノール類も用いることができる。
ガス供給源２２ａは、後述する形状制御ガスを供給する。形状制御ガスとしては、例えば塩素ガス（Ｃｌ２ガス）を利用できる。また、形状制御ガスは、Ｆ２やＣｌＦ３ガスも好適であり、ＲＦを印加したプラズマも用いることができる。
ガス供給源２３ａは、酸化ガスを供給する。酸化ガスとしては、例えばオゾンガス（Ｏ３ガス）を利用できる。また、酸化ガスは、Ｏ２やＨ２Ｏ、Ｈ２とＨ２混合ガス等を用いることができ、ＲＦ印加等によりラジカルとしてもよい。
ガス供給管２４には、ガス配管を介してパージガス供給源（図示せず）からパージガスが供給される。ガス配管（図示せず）には、流量制御器（図示せず）及び開閉弁（図示せず）が設けられている。これにより、パージガス供給源からのパージガスは、ガス配管及びガス供給管２４を介して処理容器１内に供給される。パージガスとしては、例えばアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）等の不活性ガスを利用できる。なお、パージガスがパージガス供給源からガス配管及びガス供給管２４を介して処理容器１内に供給される場合を説明したが、これに限定されず、パージガスはガス供給管２１、２２、２３のいずれから供給されてもよい。
ガス供給管２１〜２３が配置される位置に対向する処理容器１の側壁部分には、処理容器１内を真空排気するための排気口４０が設けられている。排気口４０は、ウエハボート５に対応して上下に細長く形成されている。処理容器１の排気口４０に対応する部分には、排気口４０を覆うように断面Ｕ字状に成形された排気口カバー部材４１が取り付けられている。排気口カバー部材４１は、処理容器１の側壁に沿って上方に延びている。排気口カバー部材４１の下部には、排気口４０を介して処理容器１を排気するための排気管４２が接続されている。排気管４２には、処理容器１内の圧力を制御する圧力制御バルブ４３及び真空ポンプ等を含む排気装置４４が接続されており、排気装置４４により排気管４２を介して処理容器１内が排気される。
また、処理容器１の外周を囲むようにして処理容器１及びその内部の基板Ｗを加熱する円筒体状の加熱機構５０が設けられている。
また、基板処理装置１００は、制御部６０を有する。制御部６０は、例えば基板処理装置１００の各部の動作の制御、例えば開閉弁２１ｃ〜２３ｃの開閉による各ガスの供給・停止、流量制御器２１ｂ〜２３ｂによるガス流量の制御、排気装置４４による排気制御を行う。また、制御部６０は、例えば加熱機構５０による基板Ｗの温度の制御を行う。
制御部６０は、例えばコンピュータ等であってよい。また、基板処理装置１００の各部の動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等であってよい。
＜ＳｉＯ２膜の埋め込み＞
次に、図１に示す基板処理装置１００による基板処理の一例について説明する。図２は、基板処理装置１００によるＳｉＯ２膜の成膜プロセスを示すタイムチャートの一例である。ここでは、基板処理装置１００は、基板ＷにＳｉＯ２膜を成膜することにより、基板Ｗの表面に形成されているトレンチ等の凹部にＳｉＯ２膜を埋め込む。
図２に示される成膜プロセスは、所定の温度に温度調整された基板Ｗに対して、原料ガスを供給する工程Ｓ１０１、パージする工程Ｓ１０２、形状制御ガスを供給する工程Ｓ１０３、パージする工程Ｓ１０４、酸化ガスを供給する工程Ｓ１０５、及び、パージする工程Ｓ１０６を所定サイクル繰り返し、基板Ｗの表面に形成されている凹部にＳｉＯ２膜を埋め込むプロセスである。なお、図２では、１サイクルのみを示す。なお、工程Ｓ１０１〜Ｓ１０６において、ガス供給管２４からパージガスであるＮ２ガスが成膜プロセス中に常時（連続して）供給されている。
原料ガスを供給する工程Ｓ１０１は、Ｓｉを含む原料ガス（図２ではＳｉとして示す。）を処理容器１内に供給する工程である。原料ガスを供給する工程Ｓ１０１では、開閉弁２１ｃを開くことにより、ガス供給源２１ａからガス供給管２１を経て原料ガスを処理容器１内に供給する。
パージする工程Ｓ１０２は、処理容器１内の余剰の原料ガス等をパージする工程である。パージする工程Ｓ１０２では、開閉弁２１ｃを閉じて原料ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰の原料ガス等をパージする。
形状制御ガスを供給する工程Ｓ１０３は、形状制御ガスを処理容器１内に供給する工程である。形状制御ガスを供給する工程Ｓ１０３では、開閉弁２２ｃを開くことにより、ガス供給源２２ａからガス供給管２２を経て形状制御ガスを処理容器１内に供給する。
パージする工程Ｓ１０４は、処理容器１内の余剰の形状制御ガス等をパージする工程である。パージする工程Ｓ１０４では、開閉弁２２ｃを閉じて形状制御ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰の形状制御ガス等をパージする。
酸化ガスを供給する工程Ｓ１０５は、酸化ガスを処理容器１内に供給する工程である。酸化ガスを供給する工程Ｓ１０５では、開閉弁２１ｃを開くことにより、ガス供給源２１ａからガス供給管２１を経て酸化ガスを処理容器１内に供給する。
パージする工程Ｓ１０６は、処理容器１内の余剰の酸化ガス等をパージする工程である。パージする工程Ｓ１０６では、開閉弁２１ｃを閉じて酸化ガスの供給を停止する。これにより、ガス供給管２４から常時供給されているパージガスが処理容器１内の余剰の酸化ガス等をパージする。
以上のサイクルを繰り返すことで、基板ＷにＳｉＯ２膜を成膜して、基板Ｗの表面の凹部にＳｉＯ２膜を埋め込む。
ここで、成膜プロセスの成膜条件の好ましい範囲を以下に示す。
基板温度：４００℃未満（より好ましくは、３００℃〜３５０℃）
圧力：０．１〜９Ｔｏｒｒ
原料ガス流量：５０〜１０００ｓｃｃｍ
形状制御ガス流量：０．５〜５０００ｓｃｃｍ
酸化ガス流量：５００〜１００００ｓｃｃｍ
Ｎ２ガス流量：５０〜５０００ｓｃｃｍ
工程Ｓ１０１時間：２〜３０秒
工程Ｓ１０２時間：２〜３０秒
工程Ｓ１０３時間：０．５〜１０秒
工程Ｓ１０４時間：２〜３０秒
工程Ｓ１０５時間：１０〜１２０秒
工程Ｓ１０６時間：２〜６０秒
成膜プロセスについて図３を用いて更に説明する。図３は、成膜プロセスの各工程における基板Ｗの断面模式図の一例である。
図示は省略するが、原料ガスを供給する工程Ｓ１０１を開始する前において、基板Ｗの表面には、終端にＯＨ基が存在している。
原料ガスを供給する工程Ｓ１０１でアミノシラン系の原料ガス（プリカーサガス）を処理容器１内に供給して、処理容器１内の基板Ｗが原料ガスに晒されることにより、基板Ｗの表面にアミノシラン系のプリカーサが吸着されて、基板Ｗの表面にプリカーサの吸着層が形成される。図３（ａ）に示すように、プリカーサが吸着されることにより、基板Ｗの表面は、−Ｏ−Ｓｉ−Ｈとなる。
形状制御ガスを供給する工程Ｓ１０３でＣｌ２ガス（形状制御ガス）を処理容器１内に供給して、処理容器１内の基板ＷがＣｌ２ガスに晒されることにより、基板Ｗの表面に吸着されたアミノシラン系のプリカーサがエッチングされる。即ち、基板Ｗの表面に形成されたプリカーサの吸着層の少なくとも一部がエッチングされる。ここで、Ｃｌ２ガスによるエッチングは、反応が深さ方向Ｄに対して制限されている。このため、図３（ｂ）に示すように、凹部の開口付近ではＣｌ２ガスにより吸着層がエッチングされる。一方、凹部の奥付近では吸着層がエッチングされていない。
酸化ガスを供給する工程Ｓ１０５でＯ３ガス（酸化ガス）を処理容器１内に供給して、処理容器１内の基板ＷがＯ３ガスに晒されることにより、基板Ｗの表面に吸着されたアミノシラン系のプリカーサと反応して、ＳｉＯ２膜を形成する。即ち、基板Ｗの表面に形成されたプリカーサの吸着層と反応して、ＳｉＯ２膜を形成する。ここで、前述した図３（ｂ）に示すように、凹部の開口付近ではプリカーサの吸着層がエッチングされている。このため、図３（ｃ）に示すように、凹部の奥付近では吸着層とＯ３ガスが反応してＳｉＯ２膜を形成し、凹部の開口付近ではＳｉＯ２膜の形成が抑制される。
図４は、プロセス温度とＳｉＯ２膜の膜形状との関係を示す断面図である。ここでは、プロセス温度を、３１０℃、３２０℃、３２５℃、３３０℃、３３５℃、３４０℃、３５０℃で、基板Ｗのトレンチ等の凹部構造８００に対して、図２及び上述のプロセス条件でＳｉＯ２膜８１０の成膜を（埋め込み）を行った。
図４に示すように、プロセス温度３１０℃〜３２０℃の範囲内においては、凹部入口側と凹部奥側の成膜量が均一な膜（コンフォーマルな膜）を形成される。
図４に示すように、プロセス温度３２５℃〜３３５℃の範囲内においては、凹部入口側の成膜量（成膜レート）が、凹部奥側の成膜量（成膜レート）よりも小さくなっている。これにより、凹部の奥側から開口側に向かって幅が広くなるＶ字形状となるようにＳｉＯ２膜を埋め込むことができる。これにより、凹部奥側にＳｉＯ２膜を埋め込む前に、凹部入口側でＳｉＯ２膜によって開口が閉塞することを抑制することができる。換言すれば、凹部に膜を埋め込みやすい形状とすることができる。これにより、ボイドやシームの発生を抑制することができる。
一方、図４に示すように、プロセス温度３４０℃以上では、ＳｉＯ２膜の成膜が抑制されている。
このように、本実施形態に係る基板処理装置１００によれば、成膜プロセス時の基板Ｗの温度を制御することで、基板Ｗの凹部に成膜されるＳｉＯ２膜の形状を制御することができる。具体的には、成膜プロセス時の基板Ｗの温度を４００℃以下で制御することで、基板Ｗの凹部に成膜されるＳｉＯ２膜の形状を制御することができる。より好ましくは、成膜プロセス時の基板Ｗの温度を３００℃から３５０℃の範囲内で制御することにより、基板Ｗの凹部に成膜されるＳｉＯ２膜の形状を制御することができる。
具体的には、成膜プロセス時の基板Ｗの温度を３２５℃〜３３５℃の範囲内とすることにより、凹部の奥側の膜厚よりも凹部の開口側の膜厚が薄膜となるＳｉＯ２膜を成膜することができる。また、成膜プロセス時の基板Ｗの温度を３２０℃以下の範囲内とすることにより、凹部にコンフォーマルなＳｉＯ２膜を成膜することができる。また、成膜プロセス時の基板Ｗの温度を３４０℃以上の範囲内とすることにより、凹部へのＳｉＯ２膜の成膜を抑制することができる。
次に、本実施形態に係る基板処理装置１００を用いたＳｉＯ２膜の埋め込みの一例について、図５を用いて更に説明する。
図５は、ＳｉＯ２膜の埋め込み処理の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１に示す第１成膜工程では、凹部の形状がＶ字形状となるようにＳｉＯ２膜を埋め込む。具体的には、プロセス温度３２５℃〜３３５℃（第１の温度）の範囲内で基板Ｗに成膜処理を施す。
ステップＳ２０２に示す第２成膜工程では、コンフォーマルなＳｉＯ２膜を埋め込む。具体的には、例えば、プロセス温度３２０度以下（３００℃〜３２０℃）（第２の温度）の範囲内で基板Ｗに成膜処理を施す。ここで、ステップＳ２０１において、凹部の形状がＶ字形状となっていることにより、コンフォーマルなＳｉＯ２膜で凹部を埋め込んだ際、シームやボイドの発生を抑制することができる。なお、第２成膜工程Ｓ２０２は、これに限られるものではなく、図２のＳ１０３及びＳ１０４に示す形状制御ガスの供給・排気をするステップを省略してもよい。即ち、原料ガスの供給・排気（Ｓ１０１，Ｓ１０２）と、酸化ガスの供給・排気（Ｓ１０５，Ｓ１０６）と、を交互に繰り返すことで、ＳｉＯ２膜を成膜するプロセスであってもよい。
以上のように、図５に示すプロセスによれば、第１成膜工程でＶ字形状を形成し、第２成膜工程でＶ字形状に沿ってコンフォーマルな膜を成膜するので、凹部にボイドレスなＳｉＯ２膜を成膜することができる。また、Ｖ字形状に対してコンフォーマルな膜を成膜するので、凹部の底面および側壁から成膜が進行するので、埋め込み速度を改善することができる。
図６は、ＳｉＯ２膜の他の埋め込み方法を説明する模式図である。本開示の検証において、成膜温度の上下動によって、トレンチ内の被覆性の変化を確認している。これは、Ｖ字形状の発生位置の上下動を、成膜温度によって制御できることを示している。ある構造体に対しＶ字形状による埋め込みを進めた場合、アスペクトレシオの変化とともに所望のＶ字成膜が得られなくなる場合がある。この際において、成膜処理をわずかな時間中断し、基板の温度の変更を行うことで、成膜形状の調整を行うことができる。これにより、基板を一旦装置内から引き出すことをせず、成膜を続行することが可能となる。
図６（ａ）では、プロセス温度Ｔ１（第３の温度。例えば、３３５℃）として、図２に示す成膜プロセスでＳｉＯ２膜を成膜する。例えば、初期状態ではトレンチ等の凹部構造８００は深い凹形状を有している。ここでは、Ｖ字形状の成膜が可能な温度範囲（例えば、凹部の奥側の膜厚よりも凹部の開口側の膜厚が薄膜となるＳｉＯ２膜を成膜する３２５℃〜３３５℃の範囲）のうち、後述するプロセス温度Ｔ２，Ｔ３よりも高温のプロセス温度Ｔ１でＳｉＯ２膜８１０を成膜する。これにより、凹部構造８００の底部から深さＤ１までを重点的に成膜して、ＳｉＯ２膜８１０を埋め込むことができる。深さＤ１までＳｉＯ２膜８１０が埋め込まれることで、凹部構造８００のアスペクトレシオ比が変化すると、成膜よりもエッチングが過多の状態となり、成膜量が減少して埋め込みが抑制される。
次に、図６（ｂ）では、プロセス温度Ｔ２（第４の温度。例えば、３３０℃）として、図２に示す成膜プロセスでＳｉＯ２膜を成膜する。ここでは、Ｖ字形状の成膜が可能な温度範囲のうち、プロセス温度Ｔ１よりも低温のプロセス温度Ｔ２でＳｉＯ２膜８１０を成膜する。これにより、凹部構造８００の底部から深さＤ２までを重点的に成膜して、ＳｉＯ２膜８１０を埋め込むことができる。なお、凹部構造８００の底部から深さＤ１までは、プロセス温度Ｔ１でＳｉＯ２膜８１０が埋め込まれているため、プロセス温度Ｔ２では深さＤ１から深さＤ２までを埋め込む。深さＤ２までＳｉＯ２膜８１０が埋め込まれることで、凹部構造８００のアスペクトレシオ比が変化すると、成膜よりもエッチングが過多の状態となり、成膜量が減少して埋め込みが抑制される。
次に、図６（ｃ）では、プロセス温度Ｔ３（第５の温度。例えば、３２５℃）として、図２に示す成膜プロセスでＳｉＯ２膜を成膜する。ここでは、Ｖ字形状の成膜が可能な温度範囲のうち、プロセス温度Ｔ２よりもさらに低温のプロセス温度Ｔ３でＳｉＯ２膜８１０を成膜する。これにより、凹部構造８００の底部から深さＤ３までを重点的に成膜して、ＳｉＯ２膜８１０を埋め込むことができる。なお、凹部構造８００の底部から深さＤ２までは、プロセス温度Ｔ２でＳｉＯ２膜８１０が埋め込まれているため、プロセス温度Ｔ３では深さＤ２から深さＤ３までを埋め込む。深さＤ３までＳｉＯ２膜８１０が埋め込まれることで、凹部構造８００のアスペクトレシオ比が変化すると、成膜よりもエッチングが過多の状態となり、成膜量が減少して埋め込みが抑制される。
このように、プロセス温度を順次変化させることにより、凹部の底面側からボトムアップでＳｉＯ２膜を埋め込むことができる。これにより、アスペクトレシオが大きな凹部形状であっても、ボトムアップでＳｉＯ２膜を埋め込むことができるので、ボイドやシームの発生を抑制することができる。また、基板の温度制御と成膜処理とを交互に実行することで、iｎ−ｓｉｔｕ成膜として継続的にボトムアップな埋め込みを実現することができる。
以上、基板処理装置１００による基板処理について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
Ｗ 基板
１００ 基板処理装置
１ 処理容器
２ 天井板
２０ ガス供給部
２１〜２４ ガス供給管
２１ａ〜２３ａ ガス供給源
４４ 排気装置
５０ 加熱機構
６０ 制御部

Claims (9)

  1. 凹部が形成された基板にシリコン含有ガスを供給して、前記基板に前記シリコン含有ガスを吸着させて吸着層を形成する工程と、
    前記基板に形状制御ガスを供給して、前記吸着層の少なくとも一部をエッチングする工程と、
    前記基板に酸素含有ガスを供給して、前記吸着層と反応させる工程と、を１サイクルとして、該サイクルを複数繰り返して、シリコン酸化膜を形成する基板処理方法であって、
    前記基板の温度は、４００℃以下である、基板処理方法。
  2. 前記基板の温度は、３００℃以上３５０℃以下である、
    請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記シリコン含有ガスは、アミノシラン系ガスである、
    請求項１または請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記酸素含有ガスは、オゾンガスである、
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  5. 前記形状制御ガスは、塩素ガスである、
    請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  6. 複数の前記サイクルにおいて、前記基板の温度を制御して、前記凹部に形成されるシリコン酸化膜の形状を制御する、
    請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  7. 前記凹部に形成されるシリコン酸化膜の形状の制御は、
    前記基板の温度を第１の温度に制御して、前記凹部の底面側の膜厚よりも前記凹部の開口側の膜厚が薄膜となる前記シリコン酸化膜を成膜する第１の工程と、
    前記基板の温度を前記第１の温度とは異なる第２の温度に制御して、均一な膜厚の前記シリコン酸化膜を成膜する第２の工程と、を有する、
    請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 前記基板の温度の制御は、
    前記基板の温度を第３の温度に制御して、前記凹部の底面側の膜厚よりも前記凹部の開口側の膜厚が薄膜となる前記シリコン酸化膜を成膜する工程と、
    前記基板の温度を前記第３の温度よりも低温の第４の温度に制御して、前記凹部の底面側の膜厚よりも前記凹部の開口側の膜厚が薄膜となる前記シリコン酸化膜を成膜する工程と、
    前記基板の温度を前記第４の温度よりも低温の第５の温度に制御して、前記凹部の底面側の膜厚よりも前記凹部の開口側の膜厚が薄膜となる前記シリコン酸化膜を成膜する工程と、を有する、
    請求項６に記載の基板処理方法。
  9. 凹部が形成された基板を収容する処理容器と、
    処理容器にガスを供給するガス供給部と、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    銭基板にシリコン含有ガスを供給して、前記基板に前記シリコン含有ガスを吸着させて吸着層を形成する工程と、
    前記基板に形状制御ガスを供給して、前記吸着層の少なくとも一部をエッチングする工程と、
    前記基板に酸素含有ガスを供給して、前記吸着層と反応させる工程と、を１サイクルとして、該サイクルを複数繰り返して、シリコン酸化膜を形成する、基板処理装置であって、
    前記基板の温度は、４００℃以下である、
    基板処理装置。
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