JP7357733B2 - 基板処理方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム - Google Patents
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Description
(a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn1回(n1は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、(a2)において前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも酸化力が高くなる処理条件下で、第2酸化剤を供給し、前記第3層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn2回(n2は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する技術が提供される。
以下、本開示の一態様について、主に、図1~図6を用いて説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面上の各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
図1に示すように、処理炉202は加熱機構(温度調整部)としてのヒータ207を有する。ヒータ207は円筒形状であり、保持板に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ207は、ガスを熱で活性化(励起)させる活性化機構(励起部)としても機能する。
上述の基板処理装置を用い、半導体装置の製造工程の一工程として、基板としてのウエハ200に対し処理を行うシーケンス例、すなわち、ウエハ200上に酸化膜を形成する成膜シーケンス例について、主に、図4~図6を用いて説明する。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コントローラ121により制御される。
ウエハ200に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料ガスであって、第1官能基と原子Xとの結合エネルギーが第2官能基と原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料ガスを供給し、原子Xに第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成するステップa1と、ウエハ200に対して、第1酸化剤を供給し、第1層を酸化させて、原子XおよびOを含む第2層を形成するステップa2と、を非同時に行うサイクルをn1回(n1は1以上の整数)行い、原子Xを含む第1酸化膜を形成するステップAと、
ウエハ200に対して、上述の原料ガスを供給し、原子Xに第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成するステップb1と、ウエハ200に対して、ステップa2において第1層を酸化させる際の酸化力よりも酸化力が高くなる処理条件下で、第2酸化剤を供給し、第3層を酸化させて、原子XおよびOを含む第4層を形成するステップb2と、を非同時に行うサイクルをn2回(n2は1以上の整数)行い、原子Xを含む第2酸化膜を形成するステップBと、
を交互に所定回数行うことで、ウエハ200上に、第1酸化膜と、第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜(積層酸化膜)を形成する。
複数枚のウエハ200がボート217に装填(ウエハチャージ)されると、シャッタ開閉機構115sによりシャッタ219sが移動させられて、マニホールド209の下端開口が開放される(シャッタオープン)。その後、図1に示すように、複数枚のウエハ200を支持したボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201内へ搬入(ボートロード)される。この状態で、シールキャップ219は、Oリング220bを介してマニホールド209の下端をシールした状態となる。
ボートロードが終了した後、処理室201内、すなわち、ウエハ200が存在する空間が所望の圧力(真空度)となるように、真空ポンプ246によって真空排気(減圧排気)される。この際、処理室201内の圧力は圧力センサ245で測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ244がフィードバック制御される(圧力調整)。また、処理室201内のウエハ200が所望の処理温度となるように、ヒータ207によって加熱される。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサ263が検出した温度情報に基づきヒータ207への通電具合がフィードバック制御される(温度調整)。また、回転機構267によるウエハ200の回転を開始する。処理室201内の排気、ウエハ200の加熱および回転は、いずれも、少なくともウエハ200に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
その後、第1SiO膜を形成するステップAと、第2SiO膜を形成するステップBと、を所定の順序で交互に所定回数行う。
ステップAでは、次のステップa1,a2を順次行う。
このステップでは、処理室201内のウエハ200に対して原料ガスを供給する。
ステップa1が終了した後、処理室201内のウエハ200、すなわち、ウエハ200上に形成された第1層に対して、第1酸化剤として、O含有ガスを供給する。
上述のステップa1,a2を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数(n1回、n1は1以上の整数)行うことにより、ウエハ200上に、所定組成および所定膜厚の第1SiO膜を形成することが可能となる。上述のサイクルは複数回繰り返すことが好ましい。すなわち、上述のサイクルを1回行うことで形成される第2層の厚さを所望の膜厚よりも小さくし、第2層を積層することで形成される第1SiO膜の膜厚が所望の膜厚になるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すことが好ましい。第1SiO膜の厚さは、例えば、0.1nm以上5nm以下、好ましくは、0.5nm以上3nm以下の範囲内の厚さとすることができる。
ステップBでは、次のステップb1,b2を順次行う。
このステップにおける処理手順、処理条件は、上述のステップa1における処理手順、処理条件と同様とする。
ステップb1が終了した後、処理室201内のウエハ200、すなわち、ウエハ200上に形成された第3層に対してO含有ガスおよびH含有ガスを供給する。
上述のステップb1,b2を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数(n2回、n2は1以上の整数)行うことにより、ウエハ200上に、所定組成および所定膜厚の第2SiO膜を形成することが可能となる。上述のサイクルは複数回繰り返すことが好ましい。すなわち、上述のサイクルを1回行うことで形成される第4層の厚さを所望の膜厚よりも小さくし、第4層を積層することで形成される第2SiO膜の膜厚が所望の膜厚になるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すことが好ましい。第2SiO膜の厚さは、例えば、0.1nm以上5nm以下、好ましくは、0.5nm以上3nm以下の範囲内の厚さとすることができる。
上述のステップA,Bを所定の順序で交互に所定回数行うことで、図6に示すように、ウエハ200上に、第1SiO膜と、第2SiO膜と、が交互に積層されてなる酸化膜(積層酸化膜)として、SiO膜(積層SiO膜)を形成することが可能となる。
以下、ステップA,Bにおける具体的な処理条件を例示する。以下の説明において、「1~2666Pa」のような数値範囲の表記は、下限値および上限値がその範囲に含まれることを意味する。よって、例えば、「1~2666Pa」とは「1Pa以上2666Pa以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。また、本明細書における処理温度とはウエハ200の温度のことを意味し、処理圧力とは処理室201内の圧力のことを意味する。また、ガス供給流量:0sccmとは、そのガスを供給しないケースを意味する。これらは、以下の説明においても同様である。
原料ガス供給流量:0.01~2slm、好ましくは0.1~1slm
原料ガス供給時間:1~120秒、好ましくは1~60秒
不活性ガス供給流量(ガス供給管毎):0~10slm
処理温度:550~700℃、好ましくは600~650℃
処理圧力:1~2666Pa、好ましくは67~1333Pa
が例示される。
O含有ガス供給流量:0.1~10slm
O含有ガス供給時間:1~120秒、好ましくは1~60秒
処理圧力:1~4000Pa、好ましくは1~3000Pa
が例示される。他の処理条件は、ステップa1における処理条件と同様な処理条件とすることができる。
原料ガス供給流量:0.01~2slm、好ましくは0.1~1slm
原料ガス供給時間:1~120秒、好ましくは1~60秒
不活性ガス供給流量(ガス供給管毎):0~10slm
処理温度:550~700℃、好ましくは600~650℃
処理圧力:1~2666Pa、好ましくは67~1333Pa
が例示される。
O含有ガス供給流量:0.1~10slm
H含有ガス供給流量:0.1~10slm
各ガス供給時間:1~120秒、好ましくは1~60秒
処理圧力:1~2000Pa、好ましくは1~1333Pa
が例示される。他の処理条件は、ステップb1における処理条件と同様とすることができる。
ウエハ200上に所望の厚さの積層酸化膜が形成された後、ノズル249a,249bのそれぞれから、パージガスとしての不活性ガスを処理室201内へ供給し、排気口231aより排気する。これにより、処理室201内がパージされ、処理室201内に残留するガスや反応副生成物等が処理室201内から除去される(アフターパージ)。その後、処理室201内の雰囲気が不活性ガスに置換され(不活性ガス置換)、処理室201内の圧力が常圧に復帰される(大気圧復帰)。
その後、ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降され、マニホールド209の下端が開口される。そして、処理済のウエハ200が、ボート217に支持された状態でマニホールド209の下端から反応管203の外部に搬出(ボートアンロード)される。ボートアンロードの後は、シャッタ219sが移動させられ、マニホールド209の下端開口がOリング220cを介してシャッタ219sによりシールされる(シャッタクローズ)。処理済のウエハ200は、反応管203の外部に搬出された後、ボート217より取り出される(ウエハディスチャージ)。
本態様によれば、以下に示す一つ又は複数の効果が得られる。
本態様における基板処理シーケンスは、以下に示す変形例のように変更することができる。
図7に示すように、積層酸化膜を形成する際に、ステップAおよびステップBを交互に繰り返し、最初(初期)に形成する第1SiO膜を、最初(初期)に形成する第2SiO膜よりも厚くするようにしてもよい。
図7に示すように、積層酸化膜を形成する際に、ステップAおよびステップBを交互に繰り返し、最後(後期)に形成する第2SiO膜を、最後(後期)に形成する第1SiO膜よりも厚くするようにしてもよい。
図7に示すように、積層酸化膜を形成する際に、ステップAおよびステップBを交互に繰り返すにつれ、第2SiO膜の厚さに対する第1SiO膜の厚さの比が、段階的に小さくなるようにしてもよい。すなわち、第1SiO膜の厚さに対する第2SiO膜の厚さの比が、段階的に大きくなるようにしてもよい。
以下に示すガス供給シーケンスのように、積層酸化膜を形成する際に、ウエハ200に対してO含有ガスを先行して供給(プリフロー)した後に、ステップAと、ステップBと、を交互に所定回数行うようにしてもよい。
以上、本開示の態様を具体的に説明した。しかしながら、本開示は上述の態様に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。
N含有第1SiO膜と、N含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるN含有SiO膜、
N含有第1SiO膜と、第2SiO膜と、が交互に積層されてなるN含有SiO膜、
第1SiO膜と、N含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるN含有SiO膜、
のうちいずれかを形成することが可能となる。いずれの場合においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
C含有第1SiO膜と、C含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるC含有SiO膜、
C含有第1SiO膜と、第2SiO膜と、が交互に積層されてなるC含有SiO膜、
第1SiO膜と、C含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるC含有SiO膜、
のうちいずれかを形成することが可能となる。いずれの場合においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
C及びN含有第1SiO膜と、C及びN含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるC及びN含有SiO膜、
C及びN含有第1SiO膜と、第2SiO膜と、が交互に積層されてなるC及びN含有SiO膜、
第1SiO膜と、C及びN含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるC及びN含有SiO膜、
のうちいずれかを形成することが可能となる。いずれの場合においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
B含有第1SiO膜と、B含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるB含有SiO膜、
B含有第1SiO膜と、第2SiO膜と、が交互に積層されてなるB含有SiO膜、
第1SiO膜と、B含有第2SiO膜と、が交互に積層されてなるB含有SiO膜、
のうちいずれかを形成することが可能となる。いずれの場合においても、上述の態様と同様の効果が得られる。
以下、本開示の好ましい態様について付記する。
本開示の一態様によれば、
(a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn1回(n1は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、(a2)において前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも酸化力が高くなる処理条件下で、第2酸化剤を供給し、前記第3層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn2回(n2は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法、または、基板処理方法が提供される。
付記1に記載の方法であって、
前記原子Xは4つの結合手を有し、前記原子Xの4つの結合手のうち3つの結合手のそれぞれには前記第1官能基が結合しており、前記原子Xの4つの結合手のうち残りの1つの結合手には前記第2官能基が結合しており、
(a1)および(b1)では、前記原子Xの3つの結合手のそれぞれに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する。
付記1または2に記載の方法であって、
(a1)および(b1)では、前記原料に含まれる前記原子Xから、前記第1官能基が脱離することなく、前記第2官能基が脱離する処理条件であって、前記第2官能基が脱離し前記第1官能基との結合が維持された状態の前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する。
付記3に記載の方法であって、
(a1)および(b1)では、前記第2官能基が脱離し前記第1官能基との結合が維持された状態の前記原子Xの前記基板の表面への吸着が、前記原子Xから脱離した前記第2官能基の前記基板の表面への吸着よりも支配的(優勢)となる処理条件下で、前記原料を供給する。
付記2~4のいずれか1項に記載の方法であって、
(a1)および(b1)では、前記基板の表面に吸着した前記原子Xに結合した前記第1官能基により、前記基板の表面に吸着した前記原子Xへの原子および分子のうち少なくともいずれかの吸着を阻害すると共に、その周辺の前記基板の表面における吸着サイト(OH終端)への原子および分子のうち少なくともいずれかの吸着を阻害する。
付記2~5のいずれか1項に記載の方法であって、
(a1)および(b1)では、前記基板の表面に吸着した前記原子Xに結合した前記第1官能基により、その周辺の前記基板の表面における吸着サイト(OH終端)を保持させる。
付記2~6のいずれか1項に記載の方法であって、
(a1)および(b1)では、前記原子Xを前記基板の表面に不連続に吸着させる。すなわち、(a1)および(b1)では、前記原子Xを前記基板の表面に1原子層未満の厚さとなるように吸着させる。
付記2~7のいずれか1項に記載の方法であって、
(a1)および(b1)では、前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応(化学吸着反応)が飽和するまで前記原料の供給を継続する。
付記8に記載の方法であって、
前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和した状態において、前記基板の表面へ吸着した原子Xにより構成される層は、1原子層未満の厚さである。すなわち、前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和した状態において、前記基板の表面へ吸着した原子Xにより構成される層は、不連続層である。
付記8または9に記載の方法であって、
前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和した状態において、前記基板の表面の一部に吸着サイト(OH終端)を保持させる。
付記8~10のいずれか1項に記載の方法であって、
前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和した状態において、前記基板の表面が前記第1官能基により覆われた状態とする。
付記1~11のいずれか1項に記載の方法であって、
(a2)では、前記第1層に含まれる前記原子Xと結合する前記第1官能基に含まれる第3官能基、および、前記原子Xと結合する前記第1官能基のうち少なくともいずれかが脱離する処理条件下で、前記第1酸化剤を供給し、
(b2)では、前記第3層に含まれる前記原子Xと結合する前記第1官能基に含まれる第3官能基、および、前記原子Xと結合する前記第1官能基が脱離する処理条件下で、前記第2酸化剤を供給する。
付記1~12のいずれか1項に記載の方法であって、
前記第1官能基は、アルコキシ基を含み、
前記第2官能基は、アミノ基、アルキル基、ハロゲノ基、ヒドロキシ基、ヒドロ基、アリール基、ビニル基、およびニトロ基のうち少なくともいずれか1つを含む。付記12における前記第3官能基は、アルキル基を含む。
付記1~13のいずれか1項に記載の方法であって、
前記第1酸化剤は、O2ガス、NOガス、N2Oガス、NO2ガスのうち少なくともいずれかを含み、前記第2酸化剤は、O2ガス+H2ガス、O3ガス+H2ガス、H2O2ガス+H2ガス、H2O+H2ガス、O3ガス、H2O2ガス、H2Oガス、プラズマ励起させたO2ガスのうち少なくともいずれかを含む。
付記1~14のいずれか1項に記載の方法であって、
(a)における処理温度(前記基板の温度)を、550℃以上700℃以下とし、
(b)における処理温度(前記基板の温度)を、550℃以上700℃以下、好ましくは、600℃以上650℃以下とする。
付記1~15のいずれか1項に記載の方法であって、
前記酸化膜を形成する工程では、最初に前記第1酸化膜を形成する。
付記1~16のいずれか1項に記載の方法であって、
前記酸化膜を形成する工程では、最後に前記第2酸化膜を形成する。
付記1~17のいずれか1項に記載の方法であって、
前記酸化膜を形成する工程では、(a)および(b)を交互に繰り返し、最初(初期)に形成する前記第1酸化膜を、最初(初期)に形成する第2酸化膜よりも厚くする。
付記1~18のいずれか1項に記載の方法であって、
前記酸化膜を形成する工程では、(a)および(b)を交互に繰り返し、最後(後期)に形成する前記第2酸化膜を、最後(後期)に形成する第1酸化膜よりも厚くする。
付記18または19に記載の方法であって、
(a)および(b)を交互に繰り返すにつれ、前記第2酸化膜の厚さに対する前記第1酸化膜の厚さの比が、段階的に小さくなるようにする。すなわち、第1酸化膜の厚さに対する第2酸化膜の厚さの比が、段階的に大きくなるようにする。
本開示の他の態様によれば、
基板が処理される処理室と、
前記処理室内の基板に対して原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給する原料供給系と、
前記処理室内の基板に対して第1酸化剤を供給する第1酸化剤供給系と、
前記処理室内の基板に対して第2酸化剤を供給する第2酸化剤供給系と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内において、付記1の各処理(各工程)を行わせるように、前記原料供給系、前記第1酸化剤供給系、前記第2酸化剤供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
本開示の更に他の態様によれば、
付記1の各手順(各工程)をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム、または、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
Claims (24)
- (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn1回(n1は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn2回(n2は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
前記原子Xは4つの結合手を有し、前記原子Xの4つの結合手のうち3つの結合手のそれぞれには前記第1官能基が結合しており、前記原子Xの4つの結合手のうち残りの1つの結合手には前記第2官能基が結合しており、
(a1)および(b1)では、前記原子Xの3つの結合手のそれぞれに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する基板処理方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a1)および(b1)では、前記原料に含まれる前記原子Xから、前記第1官能基が脱離することなく、前記第2官能基が脱離する処理条件であって、前記第2官能基が脱離し前記第1官能基との結合が維持された状態の前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する基板処理方法。 - (a1)および(b1)では、前記第2官能基が脱離し前記第1官能基との結合が維持された状態の前記原子Xの前記基板の表面への吸着が、前記原子Xから脱離した前記第2官能基の前記基板の表面への吸着よりも支配的となる処理条件下で、前記原料を供給する請求項2に記載の基板処理方法。
- (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給し、
(a1)および(b1)では、前記基板の表面に吸着した前記原子Xに結合した前記第1官能基により、前記基板の表面に吸着した前記原子Xへの原子および分子のうち少なくともいずれかの吸着を阻害すると共に、その周辺の前記基板の表面における吸着サイトへの原子および分子のうち少なくともいずれかの吸着を阻害する基板処理方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給し、
(a1)および(b1)では、前記基板の表面に吸着した前記原子Xに結合した前記第1官能基により、その周辺の前記基板の表面における吸着サイトを保持させる基板処理方法。 - (a1)および(b1)では、前記原子Xを前記基板の表面に不連続に吸着させる請求項1~5のいずれか1項に記載の基板処理方法。
- (a1)および(b1)では、前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和するまで前記原料の供給を継続する請求項1~6のいずれか1項に記載の基板処理方法。
- (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和するまで前記原料の供給を継続し、
前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和した状態において、前記基板の表面へ吸着した原子Xにより構成される層は、1原子層未満の厚さである基板処理方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和するまで前記原料の供給を継続し、
前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和した状態において、前記基板の表面の一部に吸着サイトを保持させる基板処理方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給し、
(a1)および(b1)では、前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和するまで前記原料の供給を継続し、
前記原子Xの前記基板の表面への吸着反応が飽和した状態において、前記基板の表面が前記第1官能基により覆われた状態とする基板処理方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a2)では、前記第1層に含まれる前記原子Xと結合する前記第1官能基に含まれる第3官能基、および、前記原子Xと結合する前記第1官能基のうち少なくともいずれかが脱離する処理条件下で、前記第1酸化剤を供給し、
(b2)では、前記第3層に含まれる前記原子Xと結合する前記第1官能基に含まれる第3官能基、および、前記原子Xと結合する前記第1官能基が脱離する処理条件下で、前記第2酸化剤を供給する基板処理方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xにアルコキシ基を含む第1官能基とアミノ基、アルキル基、ハロゲノ基、ヒドロキシ基、ヒドロ基、アリール基、ビニル基、およびニトロ基のうち少なくともいずれか1つを含む第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有する基板処理方法。 - 前記第1酸化剤は、O2ガス、NOガス、N2Oガス、NO2ガスのうち少なくともいずれかを含み、前記第2酸化剤は、O2ガス+H2ガス、O3ガス+H2ガス、H2O2ガス+H2ガス、H2O+H2ガス、O3ガス、H2O2ガス、H2Oガス、プラズマ励起させたO2ガスのうち少なくともいずれかを含む請求項1~12のいずれか1項に記載の基板処理方法。
- (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
前記酸化膜を形成する工程では、(a)および(b)を交互に繰り返し、最初に形成する前記第1酸化膜を、最初に形成する前記第2酸化膜よりも厚くすること、および、(a)および(b)を交互に繰り返し、最後に形成する前記第2酸化膜を、最後に形成する前記第1酸化膜よりも厚くすること、のうち少なくともいずれかを行う基板処理方法。 - (a)および(b)を交互に繰り返すにつれ、前記第2酸化膜の厚さに対する前記第1酸化膜の厚さの比が、段階的に小さくなるようにする請求項14に記載の基板処理方法。
- (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn1回(n1は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn2回(n2は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
前記原子Xは4つの結合手を有し、前記原子Xの4つの結合手のうち3つの結合手のそれぞれには前記第1官能基が結合しており、前記原子Xの4つの結合手のうち残りの1つの結合手には前記第2官能基が結合しており、
(a1)および(b1)では、前記原子Xの3つの結合手のそれぞれに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する半導体装置の製造方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有し、
(a1)および(b1)では、前記原料に含まれる前記原子Xから、前記第1官能基が脱離することなく、前記第2官能基が脱離する処理条件であって、前記第2官能基が脱離し前記第1官能基との結合が維持された状態の前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する半導体装置の製造方法。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xにアルコキシ基を含む第1官能基とアミノ基、アルキル基、ハロゲノ基、ヒドロキシ基、ヒドロ基、アリール基、ビニル基、およびニトロ基のうち少なくともいずれか1つを含む第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する工程と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する工程と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する工程と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する工程と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する工程と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法。 - 基板に対して原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給する原料供給系と、
基板に対して第1酸化剤を供給する第1酸化剤供給系と、
基板に対して第2酸化剤を供給する第2酸化剤供給系と、
基板を加熱するヒータと、
(a)(a1)基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する処理と、(a2)前記基板に対して、前記第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する処理と、を非同時に行うサイクルをn1回(n1は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する処理と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する処理と、(b2)前記基板に対して、前記第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する処理と、を非同時に行うサイクルをn2回(n2は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する処理と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する処理を行わせるように、前記原料供給系、前記第1酸化剤供給系、前記第2酸化剤供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、
を有し、
前記原子Xは4つの結合手を有し、前記原子Xの4つの結合手のうち3つの結合手のそれぞれには前記第1官能基が結合しており、前記原子Xの4つの結合手のうち残りの1つの結合手には前記第2官能基が結合しており、
前記制御部は、さらに、(a1)および(b1)において、前記原子Xの3つの結合手のそれぞれに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給するように、前記原料供給系および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される基板処理装置。 - 基板に対して原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給する原料供給系と、
基板に対して第1酸化剤を供給する第1酸化剤供給系と、
基板に対して第2酸化剤を供給する第2酸化剤供給系と、
基板を加熱するヒータと、
(a)(a1)基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する処理と、(a2)前記基板に対して、前記第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する処理と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する処理と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する処理と、(b2)前記基板に対して、前記第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する処理と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する処理と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する処理を行わせ、
(a1)および(b1)において、前記原料に含まれる前記原子Xから、前記第1官能基が脱離することなく、前記第2官能基が脱離する処理条件であって、前記第2官能基が脱離し前記第1官能基との結合が維持された状態の前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給するように、前記原料供給系、前記第1酸化剤供給系、前記第2酸化剤供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。 - 基板に対して原子Xにアルコキシ基を含む第1官能基とアミノ基、アルキル基、ハロゲノ基、ヒドロキシ基、ヒドロ基、アリール基、ビニル基、およびニトロ基のうち少なくともいずれか1つを含む第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給する原料供給系と、
基板に対して第1酸化剤を供給する第1酸化剤供給系と、
基板に対して第2酸化剤を供給する第2酸化剤供給系と、
基板を加熱するヒータと、
(a)(a1)基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する処理と、(a2)前記基板に対して、前記第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する処理と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する処理と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する処理と、(b2)前記基板に対して、前記第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する処理と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する処理と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する処理を行わせるように、前記原料供給系、前記第1酸化剤供給系、前記第2酸化剤供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する手順と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する手順と、を非同時に行うサイクルをn1回(n1は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する手順と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する手順と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する手順と、を非同時に行うサイクルをn2回(n2は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する手順と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する手順をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラムであって、
前記原子Xは4つの結合手を有し、前記原子Xの4つの結合手のうち3つの結合手のそれぞれには前記第1官能基が結合しており、前記原子Xの4つの結合手のうち残りの1つの結合手には前記第2官能基が結合しており、
さらに、(a1)および(b1)において、前記原子Xの3つの結合手のそれぞれに前記第1官能基が結合した状態で、前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する手順をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xに第1官能基と第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する手順と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する手順と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する手順と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する手順と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する手順と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する手順と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する手順と、
(a1)および(b1)において、前記原料に含まれる前記原子Xから、前記第1官能基が脱離することなく、前記第2官能基が脱離する処理条件であって、前記第2官能基が脱離し前記第1官能基との結合が維持された状態の前記原子Xが前記基板の表面に吸着する処理条件下で、前記原料を供給する手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。 - (a)(a1)基板に対して、原子Xにアルコキシ基を含む第1官能基とアミノ基、アルキル基、ハロゲノ基、ヒドロキシ基、ヒドロ基、アリール基、ビニル基、およびニトロ基のうち少なくともいずれか1つを含む第2官能基とが直接結合した部分構造を有する原料であって、前記第1官能基と前記原子Xとの結合エネルギーが前記第2官能基と前記原子Xとの結合エネルギーよりも高い原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第1層を形成する手順と、(a2)前記基板に対して、第1酸化剤を供給し、前記第1層を酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第2層を形成する手順と、を非同時に行うサイクルをn 1 回(n 1 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第1酸化膜を形成する手順と、
(b)(b1)前記基板に対して、前記原料を供給し、前記原子Xに前記第1官能基が結合した成分を含む第3層を形成する手順と、(b2)前記基板に対して、第2酸化剤を供給し、前記第3層を、前記第1層を酸化させる際の酸化力よりも高い酸化力にて、酸化させて、前記原子Xおよび酸素を含む第4層を形成する手順と、を非同時に行うサイクルをn 2 回(n 2 は1以上の整数)行い、前記原子Xを含む第2酸化膜を形成する手順と、
を交互に所定回数行うことで、前記基板上に、前記第1酸化膜と、前記第2酸化膜と、が交互に積層されてなる酸化膜を形成する手順をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。
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