JP2023051104A - 成膜方法及び成膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリコン酸窒化膜を形成した後にシリコン酸窒化膜の膜中窒素濃度を制御できる技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による成膜方法は、（ａ）基板の上に珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）を含む膜を形成する工程と、（ｂ）前記膜が形成された前記基板を、Ａｒガスを含むプラズマ生成ガスから生成したプラズマに晒す工程であり、前記プラズマ生成ガスに窒化ガスを含めるか否かを切り替えることで前記膜に含まれる窒素濃度を調整する工程と、を有する。【選択図】図１１

Description

本開示は、成膜方法及び成膜装置に関する。

シリコン酸化膜を成膜した後に、希ガスのプラズマ化により得られたプラズマを用いてシリコン酸化膜の改質を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－０９０１８１号公報

本開示は、シリコン酸窒化膜を形成した後にシリコン酸窒化膜の膜中窒素濃度を制御できる技術を提供する。

本開示の一態様による成膜方法は、（ａ）基板の上に珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）を含む膜を形成する工程と、（ｂ）前記膜が形成された前記基板を、Ａｒガスを含むプラズマ生成ガスから生成したプラズマに晒す工程であり、前記プラズマ生成ガスに窒化ガスを含めるか否かを切り替えることで前記膜に含まれる窒素濃度を調整する工程と、を有する。

本開示によれば、シリコン酸窒化膜を形成した後にシリコン酸窒化膜の膜中窒素濃度を制御できる。

実施形態の成膜装置の構成例を示す断面図 図１の成膜装置の平面図 図１の成膜装置の回転テーブルの同心円に沿った断面図 図１の成膜装置に設けられるプラズマ源の断面図 図１の成膜装置に設けられるプラズマ源の分解斜視図 図５のプラズマ源に設けられる筐体の一例の斜視図 図１の成膜装置に設けられるプラズマ源の別の断面図 プラズマ処理領域に設けられた第３の処理ガスノズルを拡大して示す斜視図 図５のプラズマ源の一例の平面図 プラズマ源に設けられるファラデーシールドの一部を示す斜視図 実施形態の成膜方法の一例を示すフローチャート ＳｉＯＮ膜の屈折率の測定結果を示す図 ＳｉＯＮ膜の膜厚の測定結果を示す図 プラズマ処理の条件を変えたときのＳｉＯＮ膜の屈折率の測定結果を示す図 図１４に基づき算出されたＳｉＯＮ膜中の窒素及び酸素の濃度を示す図 プラズマ処理の条件を変えたときのＳｉＯＮ膜の膜厚の測定結果を示す図

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

〔成膜装置〕
図１～図１０を参照し、実施形態の成膜装置の構成例について説明する。図１は、実施形態の成膜装置の構成例を示す断面図である。図２は、図１の成膜装置の平面図である。なお、図２では、説明の便宜上、天板の図示を省略している。

図１に示されるように、成膜装置は、平面形状が概ね円形である真空容器１と、真空容器１内に設けられ、真空容器１の中心に回転中心を有すると共にウエハＷを公転させるための回転テーブル２と、を備えている。

真空容器１は、ウエハＷを収容してウエハＷの表面上に成膜処理を施し、薄膜を堆積させるための処理室である。真空容器１は、回転テーブル２の後述する凹部２４に対向する位置に設けられた天板１１と、容器本体１２とを備えている。容器本体１２の上面の周縁には、円環状に設けられたシール部材１３が設けられている。天板１１は、容器本体１２から着脱可能に構成されている。平面視における真空容器１の直径寸法（内径寸法）は、限定されないが、例えば１１００ｍｍ程度であってよい。

真空容器１内の上面側における中央部には、真空容器１内の中心領域Ｃにおいて互いに異なる処理ガス同士が混ざり合うことを抑制するために分離ガスを供給する分離ガス供給管５１が接続されている。

回転テーブル２は、中心部にて概略円筒形状のコア部２１に固定されており、コア部２１の下面に接続されると共に鉛直方向に伸びる回転軸２２に対して、鉛直軸周り、図２に示す例では時計回りに、駆動部２３によって回転自在に構成されている。回転テーブル２の直径寸法は、限定されないが、例えば１０００ｍｍ程度であってよい。

駆動部２３には、回転軸２２の回転角度を検出するエンコーダ２５が設けられている。実施形態においては、エンコーダ２５により検出された回転軸２２の回転角度は、制御部１２０に送信されて、制御部１２０によって回転テーブル２上の各凹部２４に載置されたウエハＷの位置を特定するために利用される。

回転軸２２及び駆動部２３は、ケース体２０に収納されている。ケース体２０は、上面側のフランジ部が真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられている。ケース体２０には、回転テーブル２の下方領域にＡｒガス等をパージガス（分離ガス）として供給するためのパージガス供給管７２が接続されている。

真空容器１の底面部１４におけるコア部２１の外周側は、回転テーブル２に下方側から近接するように円環状に形成されて突出部１２ａをなしている。

回転テーブル２の表面には、直径寸法が例えば３００ｍｍのウエハＷを載置可能な円形状の凹部２４が形成されている。凹部２４は、回転テーブル２の回転方向（図２の矢印Ａで示す方向）に沿って、複数個所、例えば６箇所に設けられている。凹部２４は、ウエハＷの直径よりも僅かに、具体的には１ｍｍ乃至４ｍｍ程度大きい内径を有する。凹部２４の深さは、ウエハＷの厚さにほぼ等しいか、又はウエハＷの厚さよりも大きく構成される。したがって、ウエハＷが凹部２４に収容されると、ウエハＷの表面と、回転テーブル２のウエハＷが載置されない平坦領域の表面とが同じ高さになるか、ウエハＷの表面が回転テーブル２の表面よりも低くなる。また、凹部２４の底面には、ウエハＷを下方側から突き上げて昇降させるための例えば後述する３本の昇降ピンが貫通する貫通孔（図示せず）が形成されている。

図２に示されるように、回転テーブル２の回転方向に沿って、第１の処理領域Ｐ１と、第２の処理領域Ｐ２と、第３の処理領域Ｐ３とが互いに離間して設けられる。回転テーブル２における凹部２４の通過領域と対向する位置には、例えば石英からなる複数本のガスノズルが真空容器１の周方向に互いに間隔をおいて放射状に配置されている。本実施形態において、複数のガスノズルは、第１の処理ガスノズル３１、第２の処理ガスノズル３２、第３の処理ガスノズル３３～３５及び分離ガスノズル４１、４２である。

第１の処理ガスノズル３１、第２の処理ガスノズル３２、第３の処理ガスノズル３３～３５及び分離ガスノズル４１、４２は、回転テーブル２と天板１１との間に配置される。第１の処理ガスノズル３１、第２の処理ガスノズル３２、第３の処理ガスノズル３３、３４及び分離ガスノズル４１、４２の各々は、真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって回転テーブル２に対向して水平に伸びるように取り付けられている。第３の処理ガスノズル３５は、真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって延びた後、屈曲して直線的に中心領域Ｃに沿うように反時計回り（回転テーブル２の回転方向の反対方向）に延びている。図２に示す例では、後述する搬送口１５から時計回り（回転テーブル２の回転方向）に、第３の処理ガスノズル３３～３５、分離ガスノズル４１、第１の処理ガスノズル３１、分離ガスノズル４２、第２の処理ガスノズル３２がこの順番で配列されている。

第１の処理ガスノズル３１は、第１の処理ガス供給部をなしている。第１の処理ガスノズル３１の下方領域は、第１の処理ガスが供給される第１の処理領域Ｐ１である。第１の処理ガスノズル３１は、流量調整バルブを介して、第１の処理ガスの供給源（図示せず）に接続されている。第１の処理ガスノズル３１の下面側（回転テーブル２に対向する側）には、回転テーブル２の半径方向に沿って複数のガス孔３６が形成されており、第１の処理ガスノズル３１は複数のガス孔３６から第１の処理ガスを吐出する。本実施形態において、第１の処理ガスはシリコン含有ガスを含むガスである。

第２の処理ガスノズル３２は、第２の処理ガス供給部をなしている。第２の処理ガスノズル３２の下方領域は、第２の処理ガスが供給される第２の処理領域Ｐ２である。第２の処理ガスノズル３２は、流量調整バルブを介して、第２の処理ガスの供給源（図示せず）に接続されている。第２の処理ガスノズル３２の下面側（回転テーブル２に対向する側）には、回転テーブル２の半径方向に沿って複数のガス孔３６が形成されており、第２の処理ガスノズル３２は複数のガス孔３６から第２の処理ガスを吐出する。本実施形態において、第２の処理ガスは酸化ガスを含むガスである。

第３の処理ガスノズル３３～３５は、それぞれ第３の処理ガス供給部をなしている。第３の処理ガスノズル３３～３５の下方領域は、第３の処理ガス及びプラズマ生成ガスが供給される第３の処理領域Ｐ３である。第３の処理ガスノズル３３～３５は、流量調整バルブを介して、第３の処理ガスの供給源（図示せず）に接続されている。第３の処理ガスノズル３３の下面側（回転テーブル２に対向する側）には、回転テーブル２の半径方向に沿って複数のガス孔３６が形成されており、第３の処理ガスノズル３３～３５は複数のガス孔３６から第３の処理ガスを吐出する。本実施形態において、第３の処理ガスは窒化ガスを含むガスであり、プラズマ生成ガスはＡｒガスを含むガスである。なお、第３の処理ガスノズル３３～３５は、１本のガスノズルで代用してもよい。この場合、例えば、第２の処理ガスノズル３２と同様に、真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって延びたガスノズルを設けるようにしてもよい。

分離ガスノズル４１、４２は、それぞれ分離ガス供給部をなしている。分離ガスノズル４１、４２は、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２及び第３の処理領域Ｐ３と第１の処理領域Ｐ１とを分離する分離領域Ｄを形成するために設けられる。本実施形態において、分離ガスは不活性ガス又は希ガスである。

図３は、図１の成膜装置の回転テーブル２の同心円に沿った断面図であり、分離領域Ｄから第１の処理領域Ｐ１を経て分離領域Ｄまでの断面図である。

分離領域Ｄにおける真空容器１の天板１１には、概略扇形の凸状部４が設けられている。凸状部４は、天板１１の裏面に取り付けられている。真空容器１内には、凸状部４の下面である平坦な低い天井面（以下「第１の天井面４４」という。）と、第１の天井面４４の周方向の両側に位置する、第１の天井面４４よりも高い天井面（以下「第２の天井面４５」という。）と、が形成される。

第１の天井面４４を形成する凸状部４は、図２に示されるように、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有している。凸状部４には、周方向の中央において、半径方向に伸びるように溝部４３が形成されている。溝部４３内には、分離ガスノズル４１、４２が収容される。なお、凸状部４の周縁（真空容器１の外縁側の部位）は、各処理ガス同士の混合を阻止するために、回転テーブル２の外端面に対向すると共に容器本体１２に対して僅かに離間するように、Ｌ字型に屈曲している。

第１の処理ガスノズル３１の上方側には、第１の処理ガスをウエハＷに沿って通流させるために、且つ分離ガスがウエハＷの近傍を避けて真空容器１の天板１１側を通流するように、ノズルカバー２３０が設けられている。ノズルカバー２３０は、図３に示されるように、カバー体２３１と、整流板２３２とを備える。カバー体２３１は、第１の処理ガスノズル３１を収納するために下面側が開口する概略箱形を有する。整流板２３２は、カバー体２３１の下面側開口端における回転テーブル２の回転方向上流側及び下流側に各々接続された板状体である。回転テーブル２の回転中心側におけるカバー体２３１の側壁面は、第１の処理ガスノズル３１の先端部に対向するように回転テーブル２に向かって伸び出している。また、回転テーブル２の外縁側におけるカバー体２３１の側壁面は、第１の処理ガスノズル３１に干渉しないように切り欠かれている。なお、ノズルカバー２３０は、必須ではなく、必要に応じて設けられてよい。

図２に示されるように、第３の処理ガスノズル３３～３５の上方側には、真空容器１内に吐出されるプラズマ処理ガスをプラズマ化するために、プラズマ源８０が設けられている。プラズマ源８０は、アンテナ８３を用いて誘導結合型プラズマを発生させる。

図４は、図１の成膜装置に設けられるプラズマ源８０の断面図である。図５は、図１の成膜装置に設けられるプラズマ源８０の分解斜視図である。図６は、図５のプラズマ源８０に設けられる筐体９０の一例の斜視図である。

プラズマ源８０は、金属線等から形成されるアンテナ８３をコイル状に例えば鉛直軸回りに３重に巻回して構成されている。また、プラズマ源８０は、平面視で回転テーブル２の径方向に伸びる帯状体領域を囲むように、且つ回転テーブル２上のウエハＷの直径部分を跨ぐように配置されている。

アンテナ８３は、整合器８４を介して周波数が例えば１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源８５に接続されている。アンテナ８３は、真空容器１の内部領域から気密に区画されるように設けられている。なお、図４及び図５において、アンテナ８３と整合器８４及びＲＦ電源８５とを電気的に接続するための接続電極８６が設けられている。

なお、アンテナ８３は、上下に折り曲げ可能な構成、アンテナ８３を自動的に上下に折り曲げ可能な上下動機構、回転テーブル２の中心側の箇所を上下動可能な機構を必要に応じて備えてよい。図４においてはそれらの構成は省略されている。

図４及び図５に示されるように、第３の処理ガスノズル３３～３５の上方側における天板１１には、平面視で概略扇形に開口する開口１１ａが形成されている。

開口１１ａには、図４に示されるように、開口１１ａの開口縁部に沿って、開口１１ａに気密に設けられる環状部材８２を有する。後述する筐体９０は、環状部材８２の内周面側に気密に設けられる。即ち、環状部材８２は、外周側が天板１１の開口１１ａの内周面１１ｂと接触すると共に、内周側が後述する筐体９０のフランジ部９０ａに接触して気密に設けられる。そして、環状部材８２を介して、開口１１ａには、アンテナ８３を天板１１よりも下方側に位置させるために、例えば石英等の誘導体により構成された筐体９０が設けられる。筐体９０の底面は、第３の処理領域Ｐ３の天井面４６を構成する。

筐体９０は、図６に示されるように、上方側の周縁が周方向に亘ってフランジ状に水平に伸び出してフランジ部９０ａをなすと共に、平面視において、中央部が下方側の真空容器１の内部領域に向かって窪むように形成されている。

筐体９０は、この筐体９０の下方にウエハＷが位置した場合に、回転テーブル２の径方向におけるウエハＷの直径部分を跨ぐように配置されている。なお、環状部材８２と天板１１との間には、Ｏ－リング等のシール部材１１ｃが設けられる（図４参照）。

真空容器１の内部雰囲気は、環状部材８２及び筐体９０を介して気密に設定されている。具体的には、環状部材８２及び筐体９０を開口１１ａ内に嵌め込み、次いで環状部材８２及び筐体９０の上面であって、環状部材８２及び筐体９０の接触部に沿うように枠状に形成された押圧部材９１によって筐体９０を下方側に向かって周方向に亘って押圧する。さらに、押圧部材９１をボルト（図示せず）等により天板１１に固定する。これにより、真空容器１の内部雰囲気は気密に設定される。なお、図５においては、図示の簡素化のため、環状部材８２を省略して示している。

図６に示されるように、筐体９０の下面には、当該筐体９０の下方側の第３の処理領域Ｐ３を周方向に沿って囲むように、回転テーブル２に向かって垂直に伸び出す突起部９２が形成されている。そして、突起部９２の内周面、筐体９０の下面及び回転テーブル２の上面により囲まれた領域には、前述した第３の処理ガスノズル３３～３５が収納されている。なお、第３の処理ガスノズル３３～３５の基端部（真空容器１の内壁側）における突起部９２は、第３の処理ガスノズル３３～３５の外形に沿うように概略円弧状に切り欠かれている。

筐体９０の下方（第３の処理領域Ｐ３）側には、図４に示されるように、突起部９２が周方向に亘って形成されている。シール部材１１ｃは、突起部９２によって、プラズマに直接曝されず、即ち、第３の処理領域Ｐ３から隔離されている。そのため、第３の処理領域Ｐ３からプラズマが例えばシール部材１１ｃ側に拡散しようとしても、突起部９２の下方を経由して行くことになるので、シール部材１１ｃに到達する前にプラズマが失活する。

図７は、図１の成膜装置に設けられるプラズマ源８０の別の断面図であり、回転テーブル２の回転方向に沿って真空容器１を切断した縦断面図を示した図である。図７に示されるように、プラズマ処理の際には回転テーブル２が時計周りに回転するので、Ａｒガスがこの回転テーブル２の回転に連れられて回転テーブル２と突起部９２との間の隙間から筐体９０の下方側に侵入しようとする。そのため、隙間を介して筐体９０の下方側へのＡｒガスの侵入を阻止するために、隙間に対して筐体９０の下方側からガスを吐出させている。具体的には、第３の処理ガスノズル３３のガス孔３６について、図４及び図７に示されるように、隙間を向くように、即ち回転テーブル２の回転方向上流側且つ下方を向くように配置している。鉛直軸に対する第３の処理ガスノズル３３のガス孔３６の向く角度θは、図７に示されるように例えば４５°程度であってもよいし、突起部９２の内側面に対向するように、９０°程度であってもよい。つまり、ガス孔３６の向く角度θは、Ａｒガスの侵入を適切に防ぐことができる４５°～９０°程度の範囲内で用途に応じて設定できる。

図８は、第３の処理領域Ｐ３に設けられた第３の処理ガスノズル３３～３５を拡大して示す斜視図である。図８に示されるように、第３の処理ガスノズル３３は、ウエハＷが配置される凹部２４の全体をカバーでき、ウエハＷの全面にプラズマ処理ガスを供給可能なノズルである。一方、第３の処理ガスノズル３４は、第３の処理ガスノズル３３よりも僅かに上方に、第３の処理ガスノズル３３と略重なるように設けられた、第３の処理ガスノズル３３の半分程度の長さを有するノズルである。また、第３の処理ガスノズル３５は、真空容器１の外周壁から扇型の第３の処理領域Ｐ３の回転テーブル２の回転方向下流側の半径に沿うように延び、中心領域Ｃ付近に到達したら中心領域Ｃに沿うように直線的に屈曲した形状を有している。以後、区別の容易のため、全体をカバーする第３の処理ガスノズル３３をベースノズル３３、外側のみカバーする第３の処理ガスノズル３４を外側ノズル３４、内側まで延びた第３の処理ガスノズル３５を軸側ノズル３５とも称する。

ベースノズル３３は、プラズマ処理ガスをウエハＷの全面に供給するためのガスノズルであり、図７で説明したように、第３の処理領域Ｐ３を区画する側面を構成する突起部９２の方に向かってプラズマ処理ガスを吐出する。

一方、外側ノズル３４は、ウエハＷの外側領域に重点的にプラズマ処理ガスを供給するためのノズルである。

軸側ノズル３５は、ウエハＷの回転テーブル２の軸側に近い中心領域にプラズマ処理ガスを重点的に供給するためのノズルである。

なお、第３の処理ガスノズルを１本とする場合には、ベースノズル３３のみを設けるようにすればよい。

次に、プラズマ源８０のファラデーシールド９５について、より詳細に説明する。図４及び図５に示されるように、筐体９０の上方側には、当該筐体９０の内部形状に概略沿うように形成された導電性の板状体である金属板例えば銅などからなる、接地されたファラデーシールド９５が収納されている。ファラデーシールド９５は、筐体９０の底面に沿うように水平に係止された水平面９５ａと、水平面９５ａの外終端から周方向に亘って上方側に伸びる垂直面９５ｂと、を備えており、平面視で例えば概略六角形となるように構成されていても良い。

図９は、図５のプラズマ源８０の一例の平面図であり、アンテナ８３の構造の詳細及び上下動機構を省略したプラズマ源８０の一例を示す。図１０は、プラズマ源８０に設けられるファラデーシールド９５の一部を示す斜視図である。

回転テーブル２の回転中心からファラデーシールド９５を見た場合の右側及び左側におけるファラデーシールド９５の上端縁は、各々、右側及び左側に水平に伸び出して支持部９６を為している。ファラデーシールド９５と筐体９０との間には、支持部９６を下方側から支持すると共に筐体９０の中心領域Ｃ側及び回転テーブル２の外縁部側のフランジ部９０ａに各々支持される枠状体９９が設けられている（図５参照）。

電界がウエハＷに到達する場合、ウエハＷの内部に形成されている電気配線等が電気的にダメージを受けてしまう場合がある。そのため、図１０に示されるように、水平面９５ａには、アンテナ８３において発生する電界及び磁界（電磁界）のうち電界成分が下方のウエハＷに向かうことを阻止すると共に、磁界をウエハＷに到達させるために、多数のスリット９７が形成されている。

スリット９７は、図９及び図１０に示されるように、アンテナ８３の巻回方向に対して直交する方向に伸びるように、周方向に亘ってアンテナ８３の下方位置に形成されている。スリット９７は、アンテナ８３に供給されるＲＦ電力の周波数に対応する波長の１／１００００以下程度の幅寸法となるように形成されている。また、各々のスリット９７の長さ方向における一端の側及び他端の側には、スリット９７の開口端を塞ぐように、接地された導電体等から形成される導電路９７ａが周方向に亘って配置されている。ファラデーシールド９５においてこれらスリット９７の形成領域から外れた領域、即ち、アンテナ８３の巻回された領域の中央側には、当該領域を介してプラズマの発光状態を確認するための開口９８が形成されている。

図５に示されるように、ファラデーシールド９５の水平面９５ａ上には、ファラデーシールド９５の上方に載置されるプラズマ源８０との間の絶縁性を確保するために、厚み寸法が例えば２ｍｍ程度の石英等から形成される絶縁板９４が積層されている。即ち、プラズマ源８０は、筐体９０、ファラデーシールド９５及び絶縁板９４を介して真空容器１の内部（回転テーブル２上のウエハＷ）を覆うように配置されている。

再び、実施形態の成膜装置の他の構成要素について、説明する。

図１及び図２に示されるように、回転テーブル２の外周側において、回転テーブル２よりも下方の位置には、カバー体であるサイドリング１００が配置されている。サイドリング１００の上面には、互いに周方向に離間するように第１の排気口６１及び第２の排気口６２が形成されている。別の言い方をすると、真空容器１の底面には、２つの排気口が形成され、これら排気口に対応する位置におけるサイドリング１００には、第１の排気口６１及び第２の排気口６２が形成されている。

第１の排気口６１は、第１の処理ガスノズル３１と、第１の処理ガスノズル３１に対して、回転テーブル２の回転方向下流側に位置する分離領域Ｄとの間において、分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。第２の排気口６２は、プラズマ源８０と、プラズマ源８０よりも回転テーブル２の回転方向下流側の分離領域Ｄとの間において、分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。

第１の排気口６１は、第１の処理ガスや分離ガスを排気する排気口であり、第２の排気口６２は、プラズマ処理ガスや分離ガスを排気する排気口である。図１に示されるように、第１の排気口６１及び第２の排気口６２は、各々、バタフライバルブ等の圧力調整部６５が介設された排気管６３により、真空排気機構である例えば真空ポンプ６４に接続されている。

前述したように、中心領域Ｃ側から外縁側に亘って筐体９０を配置しているため、第２の処理領域Ｐ２に対して回転テーブル２の回転方向の上流側から通流してくるガスは、筐体９０によって第２の排気口６２に向かおうとする流れが規制される場合がある。そのため、筐体９０よりも外周側におけるサイドリング１００の上面には、ガスが流れるための溝状のガス流路１０１が形成されている。

天板１１の下面における中央部には、図１に示されるように、凸状部４における中心領域Ｃ側の部位と連続して周方向に亘って概略円環状に形成されると共に、その下面が凸状部４の下面（第１の天井面４４）と同じ高さに形成された突出部５が設けられている。突出部５よりも回転テーブル２の回転中心側におけるコア部２１の上方側には、中心領域Ｃにおいて各種ガスが互いに混ざり合うことを抑制するためのラビリンス構造部１１０が配置されている。

前述したように筐体９０は中心領域Ｃ側に寄った位置まで形成されているので、回転テーブル２の中央部を支持するコア部２１は、回転テーブル２の上方側の部位が筐体９０を避けるように回転中心側に形成されている。そのため、中心領域Ｃ側では、外縁部側よりも、各種ガスが混ざりやすい状態となっている。そのため、コア部２１の上方側にラビリンス構造部１１０を形成することにより、ガスの流路を稼ぎ、ガス同士が混ざり合うことを防止できる。

回転テーブル２と真空容器１の底面部１４との間の空間には、図１に示されるように、加熱機構であるヒータユニット７が設けられている。ヒータユニット７は、回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウエハＷを例えば室温～７００℃程度に加熱できる構成となっている。なお、図１に、ヒータユニット７の側方側にカバー部材７１が設けられると共に、ヒータユニット７の上方側を覆う覆い部材７ａが設けられる。また、真空容器１の底面部１４には、ヒータユニット７の下方側において、ヒータユニット７の配置空間をパージするためのパージガス供給管７３が、周方向に亘って複数個所に設けられている。

真空容器１の側壁には、図２に示されるように、搬送アーム１０と回転テーブル２との間においてウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されている。搬送口１５は、ゲートバルブＧより気密に開閉自在に構成されている。

回転テーブル２の凹部２４は、搬送口１５に対向する位置にて搬送アーム１０との間でウエハＷの受け渡しが行われる。そのため、回転テーブル２の下方側の受け渡し位置に対応する箇所には、凹部２４を貫通してウエハＷを裏面から持ち上げるための図示しない昇降ピン及び昇降機構が設けられている。

また、実施形態の成膜装置には、装置全体の動作を制御するためのコンピュータからなる制御部１２０が設けられている。制御部１２０のメモリ内には、後述の基板処理を行うためのプログラムが格納されている。プログラムは、装置の各種動作を実行するようにステップ群が組まれており、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスク等の記憶媒体である記憶部１２１から制御部１２０内にインストールされる。

〔成膜方法〕
図１１を参照し、実施形態の成膜方法について、前述の成膜装置を用いてＳｉＯＮ膜を形成する場合を例に挙げて説明する。実施形態の成膜方法は、制御部１２０が成膜装置の全体の動作を制御することにより行われる。

図１１に示されるように、実施形態の成膜方法は、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１とプラズマアニール工程Ｓ２とをこの順に行うことにより、ＳｉＯＮ膜を形成するものである。

まず、ウエハＷを真空容器１内に搬入する。ウエハＷの搬入に際しては、ゲートバルブＧを開放し、回転テーブル２を間欠的に回転させながら、搬送アーム１０により搬送口１５を介して回転テーブル２上にウエハＷを載置する。ウエハＷを載置した後、搬送アーム１０を真空容器１の外部に退避させて、ゲートバルブＧを閉じる。

次に、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１を行う。ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１では、真空ポンプ６４及び圧力調整部６５により真空容器１内を所定の圧力に制御した状態で、回転テーブル２を回転させながら、ヒータユニット７によりウエハＷを所定の温度に加熱する。このとき、分離ガスノズル４１、４２からは、分離ガス（例えばＡｒガス）が供給される。また、第１の処理ガスノズル３１から第１の処理ガス（例えばＤＩＰＡＳガス）を供給する。また、第２の処理ガスノズル３２から第２の処理ガス（例えばＯ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガス）を供給する。また、第３の処理ガスノズル３３～３５から第３の処理ガス（例えばＮＨ_３ガスとＡｒガスの混合ガス）を供給する。また、ＲＦ電源８５からアンテナ８３にＲＦ電力を供給し、プラズマを着火させて、第３の処理ガスからプラズマを生成する。

ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１では、回転テーブル２の回転により、ウエハＷの表面では第１の処理領域Ｐ１においてＤＩＰＡＳガスが吸着し、次いで、第２の処理領域Ｐ２においてウエハＷ上に吸着したＤＩＰＡＳガスが、Ｏ_３ガスによって酸化される。これにより、薄膜成分であるＳｉＯ_２の分子層が１層又は複数層形成されてウエハＷ上に堆積する。更に回転テーブル２が回転すると、ウエハＷは第３の処理領域Ｐ３に到達し、ＳｉＯ_２の分子層中に窒素が導入される。これにより、ウエハＷ上にＳｉＯＮの分子層が１層又は複数層形成される。

このような状態で、回転テーブル２の回転を継続することにより、ウエハＷ表面へのＤＩＰＡＳガスの吸着、ウエハＷ表面に吸着したＤＩＰＡＳガス成分の酸化、及びＳｉＯ_２の分子層中への窒素の導入を含むサイクルが繰り返される。即ち、ＡＬＤ法によるＳｉＯＮ膜の形成が、回転テーブル２の回転によって行われる。そして、ＳｉＯＮ膜の膜厚が目標膜厚に到達した後、ＲＦ電源８５からアンテナ８３へのＲＦ電力の供給を停止する。また、第１の処理ガス、第２の処理ガス及び第３の処理ガスの供給を停止する。

次に、プラズマアニール工程Ｓ２を行う。プラズマアニール工程Ｓ２では、真空ポンプ６４及び圧力調整部６５により真空容器１内を所定の圧力に制御した状態で、回転テーブル２を回転させながら、ヒータユニット７によりウエハＷを所定の温度に加熱する。このとき、分離ガスノズル４１、４２からは、分離ガス（例えばＡｒガス）が供給される。また、第１の処理ガスノズル３１から第１の処理ガスを供給せず、第２の処理ガスノズル３２から第２の処理ガス（例えばＯ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガス）を供給する。また、第３の処理ガスノズル３３～３５からプラズマ生成ガス（例えばＡｒガス、ＡｒガスとＮＨ_３ガスとの混合ガス）を供給する。また、ＲＦ電源８５からアンテナ８３にＲＦ電力を供給し、プラズマを着火させて、プラズマ生成ガスからプラズマを生成する。

プラズマアニール工程Ｓ２では、プラズマ生成ガスにＮＨ_３ガスを含めるか否かを切り替えることにより、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１において形成されたＳｉＯＮ膜の膜中窒素濃度を調整する。プラズマ生成ガスにＮＨ_３ガスを含めないことを選択すると、プラズマを構成するＡｒガスの活性種（Ａｒイオン等）がＳｉＯＮ膜と反応し、ＳｉＯＮ膜中の窒素が脱離するため、ＳｉＯＮ膜の膜中窒素濃度が低くなる。一方、プラズマ生成ガスにＮＨ_３ガスを含めることを選択すると、プラズマを構成するＮＨ_３ガスの活性種（ＮＨ_２ラジカル、ＮＨラジカル等）がＳｉＯＮ膜と反応し、ＳｉＯＮ膜中に窒素が導入されるため、ＳｉＯＮ膜の膜中窒素濃度が高くなる。

このような状態で、回転テーブル２の回転を継続することにより、ウエハＷに形成されたＳｉＯＮ膜がプラズマ生成ガスから生成されたプラズマに晒されることで膜中窒素濃度の調整が行われる。そして、所定の時間が経過した後、ＲＦ電源８５からアンテナ８３へのＲＦ電力の供給を停止する。また、第２の処理ガス及びプラズマ生成ガスの供給を停止する。この後、回転テーブル２の回転を停止してから、処理済みのウエハＷを真空容器１から搬出し、処理を終了する。

以上に説明した実施形態の成膜方法によれば、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１の後にプラズマアニール工程Ｓ２を行い、該プラズマアニール工程Ｓ２においてプラズマ生成ガスにＮＨ_３ガスを含めるか否かを切り替えることでＳｉＯＮ膜に含まれる窒素濃度を調整する。これにより、ＳｉＯＮ膜を形成した後にＳｉＯＮ膜の膜中窒素濃度を制御できる。

なお、上記の実施形態の成膜方法では、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１とプラズマアニール工程Ｓ２とをこの順に１回ずつ行う場合を説明したが、これに限定されない。例えば、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１とプラズマアニール工程Ｓ２とを交互に繰り返してもよい。

〔実施例〕
（実施例１）
実施例１では、前述の成膜装置において、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１を行った後にプラズマアニール工程Ｓ２を行うことにより、シリコンウエハの上にＳｉＯＮ膜を形成した。なお、実施例１では、プラズマアニール工程Ｓ２において、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給し、その処理時間を０分（プラズマアニール工程Ｓ２なし）、１分、５分、１０分に設定した。次いで、各々のＳｉＯＮ膜について、屈折率及び膜厚を測定した。ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１の条件及びプラズマアニール工程Ｓ２の条件は以下である。

＜ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１＞
ウエハ温度：４００℃
真空容器１内の圧力：１．８Ｔｏｒｒ～２．０Ｔｏｒｒ（２４０Ｐａ～２６７Ｐａ）
ＲＦ電力：４０００Ｗ
第１の処理ガスノズル３１：ＤＩＰＡＳガス
第２の処理ガスノズル３２：Ｏ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガス
第３の処理ガスノズル３３～３５：ＡｒガスとＮＨ_３ガスの混合ガス
回転テーブル２の回転速度：１０ｒｐｍ
＜プラズマアニール工程Ｓ２＞
ウエハ温度：４００℃
真空容器１内の圧力：１．８Ｔｏｒｒ～２．０Ｔｏｒｒ（２４０Ｐａ～２６７Ｐａ）
ＲＦ電力：４０００Ｗ
第１の処理ガスノズル３１：未使用（第１の処理ガスの供給なし）
第２の処理ガスノズル３２：Ｏ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガス
第３の処理ガスノズル３３～３５：Ａｒガス
回転テーブル２の回転速度：１０ｒｐｍ
処理時間：０分、１分、５分、１０分

図１２は、ＳｉＯＮ膜の屈折率の測定結果を示す図である。図１２中、横軸はプラズマアニール工程Ｓ２の処理時間［分］を示し、縦軸はＳｉＯＮ膜の屈折率を示す。

図１２に示されるように、プラズマアニール工程Ｓ２において、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給することにより、ＳｉＯＮ膜の屈折率が低くなることが分かる。また、プラズマアニール工程Ｓ２の処理時間を長くするほど、ＳｉＯＮ膜の屈折率が低くなることが分かる。ここで、ＳｉＯＮ膜においては、膜中の窒素（Ｎ）に対する酸素（Ｏ）の組成比が高いほど屈折率が低くなることが知られている。このことを考慮すると、プラズマアニール工程Ｓ２において、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給し、その処理時間を長くすることにより、ＳｉＯＮ膜中の窒素に対する酸素の組成比を高くできると言える。このように、プラズマアニール工程Ｓ２において、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給し、その処理時間を変化させることで、ＳｉＯＮ膜中の窒素濃度及び酸素濃度を制御できることが示された。

図１３は、ＳｉＯＮ膜の膜厚の測定結果を示す図である。図１３中、横軸はプラズマアニール工程Ｓ２の処理時間［分］を示し、縦軸はＳｉＯＮ膜の膜厚［Å］を示す。

図１３に示されるように、プラズマアニール工程Ｓ２の処理時間が変化しても、ＳｉＯＮ膜の膜厚がほとんど同じであることが分かる。この結果から、プラズマアニール工程Ｓ２を行うことによるＳｉＯＮ膜の膜厚への影響はほとんどないと言える。また、図示は省略するが、プラズマアニール工程Ｓ２の処理時間が変化しても、ＳｉＯＮ膜の膜厚の面内均一性もほとんど同じであった。この結果から、プラズマアニール工程Ｓ２を行うことによるＳｉＯＮ膜の膜厚の面内均一性への影響もほとんどないと言える。

（実施例２）
実施例２では、前述の成膜装置において、異なる７つの条件（条件１～７）でＳｉＯＮ膜を形成し、各々のＳｉＯＮ膜について屈折率及び膜厚を測定した。また、ＳｉＯＮ膜の屈折率とＳｉＯＮ膜中の窒素濃度及び酸素濃度との間の公知の関係式を用いることにより、測定したＳｉＯＮ膜の屈折率に対応するＳｉＯＮ膜中の窒素濃度及び酸素濃度を算出した。

条件１は、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１を行った後に、プラズマアニール工程Ｓ２を行わなかった条件である。

条件２～５は、ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１を行った後にプラズマアニール工程Ｓ２を行った条件である。条件２では、プラズマアニール工程Ｓ２において第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガス及びＯ_２ガスを供給し、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給した。条件３では、プラズマアニール工程Ｓ２において第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給せずにＯ_２ガスを供給し、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給した。条件４では、プラズマアニール工程Ｓ２において第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給せずにＯ_２ガスを供給し、第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガス及びＮＨ_３ガスを供給した。条件５では、プラズマアニール工程Ｓ２において第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガス及びＯ_２ガスを供給し、第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガス及びＮＨ_３ガスを供給した。

条件６～７は、前述のＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１の後に、プラズマアニール工程Ｓ２に代えてプラズマを用いないアニール工程を実施した条件である。条件６では、アニール工程において第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガス及びＯ_２ガスを供給し、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給した。条件７では、アニール工程において第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給せずにＯ_２ガスを供給し、第３の処理ガスノズル３３～３５からＮＨ_３ガスを供給せずにＡｒガスを供給した。

ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１の条件、プラズマアニール工程Ｓ２の条件及びアニール工程の条件は以下である。

＜ＳｉＯＮ膜形成工程Ｓ１＞
ウエハ温度：４００℃
真空容器１内の圧力：１．８Ｔｏｒｒ～２．０Ｔｏｒｒ（２４０Ｐａ～２６７Ｐａ）
ＲＦ電力：４０００Ｗ
第１の処理ガスノズル３１：ＤＩＰＡＳガス
第２の処理ガスノズル３２：Ｏ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガス
第３の処理ガスノズル３３～３５：ＡｒガスとＮＨ_３ガスの混合ガス
回転テーブル２の回転速度：１０ｒｐｍ
＜プラズマアニール工程Ｓ２＞
ウエハ温度：４００℃
真空容器１内の圧力：１．８Ｔｏｒｒ～２．０Ｔｏｒｒ（２４０Ｐａ～２６７Ｐａ）
ＲＦ電力：４０００Ｗ
第１の処理ガスノズル３１：未使用（第１の処理ガスの供給なし）
第２の処理ガスノズル３２：Ｏ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガス、Ｏ_２ガス
第３の処理ガスノズル３３～３５：Ａｒガス、ＡｒガスとＮＨ_３ガスの混合ガス
回転テーブル２の回転速度：１０ｒｐｍ
＜アニール工程＞
ウエハ温度：４００℃
真空容器１内の圧力：１．８Ｔｏｒｒ～２．０Ｔｏｒｒ（２４０Ｐａ～２６７Ｐａ）
ＲＦ電力：０Ｗ
第１の処理ガスノズル３１：未使用（第１の処理ガスの供給なし）
第２の処理ガスノズル３２：Ｏ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガス、Ｏ_２ガス
第３の処理ガスノズル３３～３５：Ａｒガス
回転テーブル２の回転速度：１０ｒｐｍ

図１４は、条件１～７におけるＳｉＯＮ膜の屈折率の測定結果を示す図である。

図１４に示されるように、条件２、３では、条件１よりもＳｉＯＮ膜の屈折率が低いことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガスを供給すると、プラズマアニール工程Ｓ２を行わない場合よりもＳｉＯＮ膜の屈折率が低くなることが分かる。特に、条件２では、条件３よりもＳｉＯＮ膜の屈折率が低いことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給すると、第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給しない場合よりもＳｉＯＮ膜の屈折率が低くなることが分かる。

また、図１４に示されるように、条件４では、条件１よりもＳｉＯＮ膜の屈折率が高いことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給せず、第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガス及びＮＨ_３ガスを供給すると、プラズマアニール工程Ｓ２を行わない場合よりもＳｉＯＮ膜の屈折率が高くなることが分かる。

これらの結果から、プラズマアニール工程Ｓ２にて第３の処理ガスノズル３３～３５から供給するガスにＮＨ_３ガスを含めるか否かを切り替えることにより、ＳｉＯＮ膜の屈折率を調整できることが示された。

また、図１４に示されるように、条件５では、条件１に対しＳｉＯＮ膜の屈折率が略変化しないことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給し、第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガス及びＮＨ_３ガスを供給すると、プラズマアニール工程Ｓ２を行わない場合に対しＳｉＯＮ膜の屈折率が略変化しないことが分かる。この結果から、プラズマアニール工程Ｓ２にてＳｉＯＮ膜の屈折率を調整するためには、第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給しないことが求められると考えられる。

また、図１４に示されるように、条件６、７では、条件１に対しＳｉＯＮ膜の屈折率が略変化していないことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２に代えてアニール工程を行うと、アニール工程を行わない場合に対しＳｉＯＮ膜の屈折率が略変化しないことが分かる。この結果から、ＳｉＯＮ膜の屈折率を調整するためには、プラズマアニール工程Ｓ２を行うことが求められると考えられる。

図１５は、図１４に基づき算出されたＳｉＯＮ膜中の窒素及び酸素の濃度を示す図である。図１５中、菱形印は窒素（Ｎ）濃度を示し、四角印は酸素（Ｏ）濃度を示す。

図１５に示されるように、条件２、３では、条件１よりもＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が低いことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガスを供給すると、プラズマアニール工程Ｓ２を行わない場合よりもＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が低くなることが分かる。特に、条件２では、条件３よりもＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が低いことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給すると、第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給しない場合よりもＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が低くなることが分かる。

また、図１５に示されるように、条件４では、条件１よりもＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が高いことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給せず第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガス及びＮＨ_３ガスを供給すると、プラズマアニール工程Ｓ２を行わない場合よりもＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が高くなることが分かる。

これらの結果から、プラズマアニール工程Ｓ２にて第３の処理ガスノズル３３～３５から供給するガスにＮＨ_３ガスを含めるか否かを切り替えることにより、ＳｉＯＮ膜中の窒素濃度を調整できることが示された。

また、図１５に示されるように、条件５では、条件１に対しＳｉＯＮ膜の窒素濃度が略変化しないことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２にて第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給し第３の処理ガスノズル３３～３５からＡｒガス及びＮＨ_３ガスを供給すると、プラズマアニール工程Ｓ２を行わない場合に対しＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が略変化しないことが分かる。この結果から、プラズマアニール工程Ｓ２にてＳｉＯＮ膜中の窒素濃度を調整するためには、第２の処理ガスノズル３２からＯ_３ガスを供給しないことが求められると考えられる。

また、図１５に示されるように、条件６、７では、条件１に対しＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が略変化していないことが分かる。即ち、プラズマアニール工程Ｓ２に代えてアニール工程を行うと、アニール工程を行わない場合に対しＳｉＯＮ膜中の窒素濃度が略変化しないことが分かる。この結果から、ＳｉＯＮ膜中の窒素濃度を調整するためには、プラズマアニール工程Ｓ２を行うことが求められると考えられる。

図１６は、条件１～７におけるＳｉＯＮ膜の膜厚の測定結果を示す図である。

図１６に示されるように、条件１～７のいずれの条件においても、ＳｉＯＮ膜の膜厚がほとんど同じであることが分かる。この結果から、プラズマアニール工程Ｓ２の有無、アニール工程の有無、及びプラズマアニール工程Ｓ２において第３の処理ガスノズル３３～３５から供給するガスの違いによるＳｉＯＮ膜の膜厚への影響はほとんどないと言える。また、図示は省略するが、条件１～７のいずれの条件においても、ＳｉＯＮ膜の膜厚の面内均一性もほとんど同じであった。この結果から、プラズマアニール工程Ｓ２の有無、アニール工程の有無、及びプラズマアニール工程Ｓ２において第３の処理ガスノズル３３～３５から供給するガスの違いによるＳｉＯＮ膜の膜厚の面内均一性への影響もほとんどないと言える。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

上記の実施形態では、成膜装置が処理容器内の回転テーブルの上に配置した複数の基板を回転テーブルにより公転させ、複数の処理領域を順番に通過させて基板に対して処理を行うセミバッチ式の装置である場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、成膜装置は複数の基板に対して一度に処理を行うバッチ式の装置であってもよい。また、例えば、成膜装置は基板を１枚ずつ処理する枚葉式の装置であってもよい。

上記の実施形態では、第１の処理ガスがＤＩＰＡＳガスである場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。第１の処理ガスは、シリコン含有ガスを含むガスであればよく、シリコン含有ガスに加えて、Ａｒガス等の不活性ガスを含んでいてもよい。シリコン含有ガスとしては、例えばアミノシラン系ガス、水素化シリコンガス、ハロゲン含有シリコンガス及びこれらの組み合わせを利用できる。アミノシラン系ガスとしては、例えばＤＩＰＡＳ（ジイソプロピルアミノシラン）ガス、３ＤＭＡＳ（トリスジメチルアミノシラン）ガス、ＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン）ガスが挙げられる。水素化シリコンガスとしては、例えばＳｉＨ_４（ＭＳ）ガス、Ｓｉ_２Ｈ_６（ＤＳ）ガス、Ｓｉ_３Ｈ_８ガス、Ｓｉ_４Ｈ_１０ガスが挙げられる。ハロゲン含有シリコンガスとしては、例えばＳｉＦ_４ガス、ＳｉＨＦ_３ガス、ＳｉＨ_２Ｆ_２ガス、ＳｉＨ_３Ｆガス等のフッ素含有シリコンガス、ＳｉＣｌ_４ガス、ＳｉＨＣｌ_３ガス、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２（ＤＣＳ）ガス、ＳｉＨ_３Ｃｌガス、Ｓｉ_２Ｃｌ_６ガス等の塩素含有シリコンガス、ＳｉＢｒ_４ガス、ＳｉＨＢｒ_３ガス、ＳｉＨ_２Ｂｒ_２ガス、ＳｉＨ_３Ｂｒガス等の臭素含有シリコンガスが挙げられる。

上記の実施形態では、第２の処理ガスがＯ_３ガスとＯ_２ガスの混合ガスである場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。第２の処理ガスは、酸化ガスを含むガスであればよく、酸化ガスに加えて、Ａｒガス等の不活性ガスを含んでいてもよい。酸化ガスとしては、例えばＯ_２ガス、Ｏ_３ガス、Ｈ_２Ｏガス、ＮＯ_２ガス及びこれらの組み合わせを利用できる。

上記の実施形態では、第３の処理ガスがＮＨ_３ガスとＡｒガスの混合ガスである場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。第３の処理ガスは、窒化ガスを含むガスであればよい。窒化ガスとしては、例えばアンモニア（ＮＨ_３）ガス、ジアゼン（Ｎ_２Ｈ_２）ガス、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）ガス、モノメチルヒドラジン（ＣＨ_３（ＮＨ）ＮＨ_２）ガス及びこれらの組み合わせを利用できる。

上記の実施形態では、プラズマ生成ガスがＡｒガス又はＡｒガスとＮＨ_３ガスの混合ガスである場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、ＮＨ_３ガスに代えて、前述した別の窒化ガスを利用できる。

上記の実施形態では、ＳｉＯＮ膜を形成する場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、実施形態の成膜方法により形成される膜は、珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）を含む膜であればよく、別の元素を含んでいてもよい。

１ 真空容器
２ 回転テーブル
３１ 第１の処理ガスノズル
３２ 第２の処理ガスノズル
３３～３５ 第３の処理ガスノズル
１２０ 制御部
Ｗ ウエハ

Claims (9)

1. （ａ）基板の上に珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）を含む膜を形成する工程と、
   （ｂ）前記膜が形成された前記基板を、Ａｒガスを含むプラズマ生成ガスから生成したプラズマに晒す工程であり、前記プラズマ生成ガスに窒化ガスを含めるか否かを切り替えることで前記膜に含まれる窒素濃度を調整する工程と、
   を有する、成膜方法。
2. 前記工程（ｂ）は、前記プラズマ生成ガスに窒化ガスを含めないことにより、前記膜に含まれる窒素濃度を低くすることを含む、
   請求項１に記載の成膜方法。
3. 前記工程（ｂ）は、前記プラズマ生成ガスに窒化ガスを含めることにより、前記膜に含まれる窒素濃度を高くすることを含む、
   請求項１に記載の成膜方法。
4. 前記工程（ａ）と前記工程（ｂ）とを交互に繰り返す、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の成膜方法。
5. 前記工程（ａ）は、
   前記基板にシリコン含有ガスを含む第１の処理ガスを供給するステップと、
   前記基板に酸化ガスを含む第２の処理ガスを供給するステップと、
   前記基板に窒化ガスを含む第３の処理ガスを供給するステップと、
   を含むサイクルを繰り返すことを含む、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の成膜方法。
6. 前記プラズマ生成ガスに含まれる窒化ガスは、前記第３の処理ガスに含まれる窒化ガスと同じである、
   請求項５に記載の成膜方法。
7. 前記基板は、真空容器内に設けられた回転テーブルの上面に周方向に沿って配置され、
   前記真空容器内の前記回転テーブルの上方には、前記回転テーブルの回転方向に沿って、前記第１の処理ガスを供給可能な第１の処理ガス供給部と、前記第２の処理ガスを供給可能な第２の処理ガス供給部と、前記第３の処理ガス又は前記プラズマ生成ガスから生成したプラズマを供給可能な第３の処理ガス供給部と、が設けられており、
   前記工程（ａ）は、前記第１の処理ガス供給部から前記第１の処理ガスを供給し、前記第２の処理ガス供給部から前記第２の処理ガスを供給し、前記第３の処理ガス供給部から前記第３の処理ガスを供給すると共に前記第３の処理ガスからプラズマを生成した状態で、前記回転テーブルを回転させることにより行われ、
   前記工程（ｂ）は、前記第１の処理ガス供給部から前記第１の処理ガスを供給することなく、前記第３の処理ガス供給部から前記プラズマ生成ガスを供給すると共に前記プラズマ生成ガスからプラズマを生成した状態で、前記回転テーブルを回転させることにより行われる、
   請求項５又は６に記載の成膜方法。
8. 前記工程（ｂ）は、前記第２の処理ガス供給部から前記第２の処理ガスを供給した状態で行われる、
   請求項７に記載の成膜方法。
9. 真空容器内に設けられ、周方向に沿って上面に複数の基板を載置する回転テーブルと、
   前記真空容器内の前記回転テーブルの上方に前記回転テーブルの回転方向に沿って、シリコン含有ガスを含む第１の処理ガスを供給可能な第１の処理ガス供給部と、酸化ガスを含む第２の処理ガスを供給可能な第２の処理ガス供給部と、窒化ガスを含む第３の処理ガス、又はＡｒガスを含むプラズマ生成ガスから生成したプラズマを供給可能な第３の処理ガス供給部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の処理ガス供給部から前記第１の処理ガスを供給し、前記第２の処理ガス供給部から前記第２の処理ガスを供給し、前記第３の処理ガス供給部から前記第３の処理ガスを供給すると共に前記第３の処理ガスからプラズマを生成した状態で、前記回転テーブルを回転させることにより、前記基板の上に珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）を含む膜を形成する工程と、
   前記第１の処理ガス供給部から前記第１の処理ガスを供給することなく、前記第３の処理ガス供給部から前記プラズマ生成ガスを供給すると共に前記プラズマ生成ガスからプラズマを生成した状態で、前記回転テーブルを回転させることにより、前記膜が形成された前記基板を、前記プラズマ生成ガスから生成したプラズマに晒す工程であり、前記プラズマ生成ガスに窒化ガスを含めるか否かを切り替えることで前記膜に含まれる窒素濃度を調整する工程と、
   を実行するように前記回転テーブル、前記第１の処理ガス供給部、前記第２の処理ガス供給部及び前記第３の処理ガス供給部を制御するよう構成される、
   成膜装置。

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