TW202338985A - 基板處理方法，半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是在於提高被形成於基板上的膜的厚度的控制性。 其解決手段是具有： (a)在被收容於處理容器內的基板上形成第1膜之工序；及 (b)重複對於被收容於處理容器內的基板供給處理氣體的循環，在基板上形成與第1膜不同組成的第2膜之工序， 在第2膜附著於處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行(b)的情況，係將循環的重複予以進行預定的m次， 在第1膜附著於處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行前述(b)的情況，係將循環的重複予以進行和m次不同的m ±次，或進行在處理容器內的構件的最表面形成第2膜的預塗工序之後將循環的重複予以進行m次。

Description

基板處理方法，半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及程式
本案是關於基板處理方法，半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及程式。
作為半導體裝置的製造工序的一工序，有進行在被收容於處理容器內的基板上形成具有各種的組成的膜的基板處理工序的情況(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2021-193748號公報
(發明所欲解決的課題)
本案是以提供一種提高被形成於基板上的膜的厚度的控制性的技術為目的。 (用以解決課題的手段)
若根據本案的一形態，則提供一種下述的技術，具有： (a)對於被收容於處理容器內的基板供給第1處理氣體，在基板上形成具有預定的組成的第1膜之工序；及 (b)重複對於被收容於前述處理容器內的基板供給第2處理氣體的循環，在基板上形成與前述第1膜不同組成的第2膜之工序， 在前述第2膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行預定的m次， 在前述第1膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行和前述m次不同的m ±次，或進行在前述處理容器內的構件的最表面形成前述第2膜的預塗工序之後將前述循環的重複予以進行前述m次。 [發明的效果]
若根據本案，則可提供一種提高被形成於基板上的膜的厚度的控制性的技術。
＜本案之一形態＞
以下，主要邊參照圖1~圖6邊說明本案之一形態。另外，在以下的說明中使用的圖面是皆為模式性者，被顯示於圖面上的各要素的尺寸的關係、各要素的比率等是不一定與現實者一致。並且，在複數的圖面的相互間也各要素的尺寸的關係、各要素的比率等是不一定一致。
(1)基板處理裝置的構成 如圖1所示般，處理爐202是具有作為加熱機構(溫度調整部)的加熱器207。加熱器207是圓筒形狀，藉由被支撐於保持板而垂直地安裝。加熱器207是亦作為以熱來使氣體活化(激發)的活化機構(激發部)機能。
在加熱器207的內側是與加熱器207同心圓狀地配設有反應管203。反應管203是例如藉由石英(SiO 2)或碳化矽(SiC)等的耐熱性材料所構成，被形成上端為閉塞下端為開口的圓筒形狀。在反應管203的下方是與反應管203同心圓狀地配設有集合管209。集合管(manifold)209是例如藉由不鏽鋼(SUS)等的金屬材料所構成，被形成上端及下端為開口的圓筒形狀。集合管209的上端部是與反應管203的下端部卡合，被構成為支撐反應管203。在集合管209與反應管203之間是設有作為密封構件的O型環220a。反應管203是與加熱器207同樣地垂直安裝。主要藉由反應管203及集合管209來構成處理容器(反應容器)。在處理容器的筒中空部是形成處理室201。處理室201是被構成為可收容作為基板的晶圓200。在此處理室201內進行對於晶圓200的處理。
在處理室201內，作為第1供給部、第2供給部的噴嘴249a，249b會分別被設為貫通集合管209的側壁。將噴嘴249a，249b分別也稱為第1噴嘴、第2噴嘴。噴嘴249a，249b是分別藉由石英或SiC等的耐熱性材料的非金屬材料所構成。噴嘴249a，249b是分別連接作為第1配管、第2配管的氣體供給管232a，232b。噴嘴249a，249b是彼此鄰接設置。
在氣體供給管232a，232b，從氣體流的上游側依序分別設有流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)241a，241b及開閉閥的閥243a，243b。在氣體供給管232a的比閥243a更下游側是連接氣體供給管232c，232d。在氣體供給管232c，232d，從氣體流的上游側依序分別設有MFC241c，241d、閥243c，243d。在氣體供給管232b的比閥243b更下游側是連接氣體供給管232e。在氣體供給管232e，從氣體流的上游側依序設有MFC241e、閥243e。氣體供給管232a~232e是例如藉由SUS等的金屬材料所構成。
如圖2所示般，噴嘴249a，249b是在反應管203的內壁與晶圓200之間的平面視圓環狀的空間，沿著反應管203的內壁的下部到上部，分別設為朝向晶圓200的配列方向上方而升起。亦即，噴嘴249a，249b是在配列晶圓200的晶圓配列區域的側方的水平包圍晶圓配列區域的區域分別被設為沿著晶圓配列區域。在噴嘴249a，249b的側面是分別設有供給氣體的氣體供給孔250a，250b。氣體供給孔250a，250b是分別平面視朝向晶圓200的中心開口，可朝向晶圓200供給氣體。氣體供給孔250a，250b是從反應管203的下部到上部設置複數。
從氣體供給管232a是原料(原料氣體)會作為處理氣體(第1處理氣體、第2處理氣體)經由MFC241a、閥243a、噴嘴249a來朝處理室201內供給。
從氣體供給管232b是氮化劑的含氮(N)氣體會作為處理氣體(第1處理氣體、第2處理氣體)經由MFC241b、閥243b、噴嘴249b來朝處理室201內供給。含N氣體是作為N源作用。
從氣體供給管232c是含氮(N)及碳(C)氣體會作為處理氣體(第1處理氣體、第2處理氣體)經由MFC241c、閥243c、氣體供給管232b、噴嘴249b來朝處理室201內供給。含N及C氣體是作為N源及C源作用。
從氣體供給管232d，232e是惰性氣體會分別經由MFC241d，241e、閥243d，243e、氣體供給管232a，232b、噴嘴249a，249b來供給至處理室201內。惰性氣體是作為淨化氣體、載流氣體、稀釋氣體等作用。
主要藉由氣體供給管232a~232c、MFC241a~ 232c、閥243a~232c來構成處理氣體供給系(第1處理氣體供給系、第2處理氣體供給系)。主要藉由氣體供給管232d，232e、MFC241d，241e、閥243d，243e來構成惰性氣體供給系。
上述的各種供給系之中，任一個或全部的供給系是亦可被構成為閥243a~243e、MFC241a~241e等被集聚而成的集聚型供給系統248。集聚型供給系統248是被構成為對於氣體供給管232a~232e的各者連接，往氣體供給管232a~232e內的各種氣體的供給動作，亦即閥243a~243e的開閉動作或MFC241a~241e的調整流量動作等會藉由後述的控制器121來控制。集聚型供給系統248是被構成為一體型或分割型的集聚單元，可對於氣體供給管232a~232e等以集聚單元單位來進行裝卸，被構成為可以集聚單元單位來進行集聚型供給系統248的維修、更換、增設等。
在反應管203的側壁下方是設有將處理室201內的氣氛排氣的排氣口231a。排氣口231a是亦可沿著反應管203的側壁的下部到上部，亦即沿著晶圓配列區域而設。排氣口231a是連接排氣管231。排氣管231是例如藉由SUS等的金屬材料所構成。排氣管231是經由作為檢測出處理室201內的壓力的壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力感測器245及作為壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller)閥244來連接作為真空排氣裝置的真空泵246。APC閥244是被構成為在使真空泵246作動的狀態下開閉閥，藉此可進行處理室201內的真空排氣及真空排氣停止，進一步，在使真空泵246作動的狀態下，根據藉由壓力感測器245所檢測出的壓力資訊來調節閥開度，藉此可調節處理室201內的壓力。主要藉由排氣管231、APC閥244、壓力感測器245來構成排氣系。亦可將真空泵246含在排氣系中。
在集合管209的下方是設有可將集合管209的下端開口氣密地閉塞之作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219是例如藉由SUS等的金屬材料所構成，被形成圓盤狀。在密封蓋219的上面是設有與集合管209的下端抵接之作為密封構件的O型環220b。在密封蓋219的下方是設置有使後述的晶舟217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255是例如藉由SUS等的金屬材料所構成，貫通密封蓋219來連接至晶舟217。旋轉機構267是被構成為藉由使晶舟217旋轉來使晶圓200旋轉。密封蓋219是被構成為藉由被設在反應管203的外部之作為昇降機構的晶舟升降機115來昇降於垂直方向。晶舟升降機115是被構成為藉由使密封蓋219昇降來將晶圓200搬入及搬出(搬送)於處理室201內外的搬送裝置(搬送機構)。
在集合管209的下方是設有：在使密封蓋219降下從處理室201內搬出晶舟217的狀態，可使集合管209的下端開口氣密地閉塞之作為爐口蓋體的擋板219s。擋板219s是例如藉由SUS等的金屬材料所構成，被形成圓盤狀。在擋板219s的上面是設有與集合管209的下端抵接之作為密封構件的O型環220c。擋板219s的開閉動作(昇降動作或轉動動作等)是藉由擋板開閉機構115s所控制。
作為基板支撐具的晶舟217是被構成為使複數片例如25~200片的晶圓200以水平姿勢且彼此中心一致的狀態下排列於鉛直方向而多段地支撐，亦即空出間隔而配列。晶舟217是例如藉由石英或SiC等的耐熱性材料來構成。在晶舟217的下部是例如藉由石英或SiC等的耐熱性材料所構成的隔熱板218會被多段地支撐。
在反應管203內是設置有作為溫度檢測器的溫度感測器263。根據藉由溫度感測器263所檢測出的溫度資訊來調整往加熱器207的通電情況，處理室201內的溫度會成為所望的溫度分佈。溫度感測器263是沿著反應管203的內壁而設。
如圖3所示般，控制部(控制手段)即控制器121是被構成為具備CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、記憶裝置121c、I/O埠121d的電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d是被構成為可經由內部匯流排121e來與CPU121a作資料交換。控制器121是連接例如構成為觸控面板等的輸出入裝置122。
記憶裝置121c是例如以快閃記憶體、HDD (Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等所構成。在記憶裝置121c內是可讀出地儲存有控制基板處理裝置的動作的控制程式，或記載後述的基板處理的程序或條件等的製程處方等。製程處方是被組合為可使後述的基板處理的各程序實行於控制器121，可取得預定的結果，作為程式機能。以下，亦將控制程式、製程處方等總簡稱為程式。又，亦將製程處方簡稱為處方。在本說明書中使用程式的用語時，是有只包含處方單體時，只包含控制程式單體時，或包含該等的雙方時。RAM121b是被構成為暫時性地保持藉由CPU121a所讀出的程式或資料等之記憶區域(工作區域)。
I/O埠121d是被連接至上述的MFC241a~ 241e、閥243a~243e、壓力感測器245、APC閥244、真空泵246、溫度感測器263、加熱器207、旋轉機構267、晶舟升降機115、擋板開閉機構115s等。
CPU121a是被構成為從記憶裝置121c讀出控制程式而實行，且可按照來自輸出入裝置122的操作指令的輸入等，從記憶裝置121c讀出處方。CPU121a是被構成為可按照讀出的處方的內容，控制MFC241a~241e的各種物質的流量調整動作、閥243a~243e的開閉動作、APC閥244的開閉動作及根據壓力感測器245的APC閥244的壓力調整動作、真空泵246的啟動及停止、根據溫度感測器263的加熱器207的溫度調整動作、藉由旋轉機構267的晶舟217的旋轉及旋轉速度調節動作、藉由晶舟升降機115的晶舟217的昇降動作、藉由擋板開閉機構115s的擋板219s的開閉動作等。
控制器121是可藉由將被儲存於外部記憶裝置123的上述的程式安裝於電腦來構成。外部記憶裝置123是例如包括HDD等的磁碟、CD等的光碟、MO等的光磁碟、USB記憶體、SSD等的半導體記憶體等。記憶裝置121c或外部記憶裝置123是被構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，亦可將該等總簡稱為記錄媒體。在本說明書中使用記錄媒體的用語時，是有只包含記憶裝置121c單體時，只包含外部記憶裝置123單體時，或包含該等雙方時。另外，對電腦的程式的提供是亦可不使用外部記憶裝置123，而利用網際網路或專用線路等的通訊手段來進行。
(2)基板處理工序 有進行使用上述的基板處理裝置，對於被收容於處理容器內的作為基板的晶圓200供給第1處理氣體，在晶圓200上形成具有預定的組成的第1膜之工序，作為半導體裝置的製造工序之一工序(以下亦稱為第1膜形成)的情況。又，亦有進行重複對於被收容於處理容器內的晶圓200供給第2處理氣體的循環，在晶圓200上形成與第1膜不同組成的第2膜之工序(以下亦稱為第2膜形成)的情況。又，亦有進行在處理容器內不存在晶圓200的狀態下，在處理容器內的構件的最表面形成具有預定的組成的膜之處理(預塗)的情況。
以下，說明有關第1膜形成、第2膜形成及預塗的具體的內容。在以下的說明中，構成基板處理裝置的各部的動作是藉由控制器121來控制。
在本說明書中使用「晶圓」的用語時，是有意思晶圓本身時，或意思晶圓與被形成於其表面的預定的層或膜的層疊體時。在本說明書中使用「晶圓的表面」的用語時，是有意思晶圓本身的表面時，或被形成於晶圓上的預定的層等的表面時。在本說明書中記載為「在晶圓上形成預定的層」時，是有意思在晶圓本身的表面直接形成預定的層時，或在被形成於晶圓上的層等上形成預定的層時。在本說明書中使用「基板」的用語時，是與使用「晶圓」的用語時同義。
《第1膜形成》 首先，利用圖4說明有關第1膜形成的處理程序、處理條件。以下是說明有關在晶圓200未被搬入至處理容器內的狀態下重新開始第1膜形成處理的情況，作為一例。
在本形態中，在第1膜形成處理，例如供給原料及氮化劑，作為第1處理氣體，可在晶圓200上形成具有預定的組成的第1膜。
在本形態的第1膜形成處理中，如圖4所示的處理順序般，藉由進行預定次數(n次，n是1以上的整數)非同時進行對於被收容於處理容器內的晶圓200供給原料的步驟A1及對於被收容於處理容器內的晶圓200供給氮化劑的步驟A2之循環，在晶圓200上形成具有預定的組成的第1膜。
在本說明書中，基於方便起見，亦有將上述的處理順序表示為以下般。在以下的變形例或其他的形態等的說明中亦使用同樣的表記。
(原料→氮化劑)×n
(晶圓充填) 複數片的晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓充填)。之後，藉由擋板開閉機構115s來使擋板219s移動，集合管209的下端開口會被開放(擋板開放)。晶圓200是包含製品晶圓或虛設(dummy)晶圓。
(晶舟裝載) 之後，如圖1所示般，支撐複數片的晶圓200的晶舟217是藉由晶舟升降機115來舉起而被搬入至處理室201內(晶舟裝載)。在此狀態下，密封蓋219是成為經由O型環220b來密封集合管209的下端的狀態。
(壓力調整及溫度調整) 晶舟裝載結束後，藉由真空泵246來真空排氣(減壓排氣)，使得處理室201內亦即存在晶圓200的空間會成為所望的壓力(真空度)。此時，處理室201內的壓力是以壓力感測器245來測定，根據被此測定的壓力資訊，反饋控制APC閥244(壓力調整)。又，藉由加熱器207來加熱，使得處理室201內的晶圓200會成為所望的處理溫度。此時，根據溫度感測器263所檢測出的溫度資訊，反饋控制往加熱器207的通電情況(溫度調整)，使得處理室201內會成為所望的溫度分佈。並且，開始旋轉機構267所致的晶圓200的旋轉。處理室201內的排氣、晶圓200的加熱及旋轉皆是至少至對於晶圓200的處理結束為止的期間繼續進行。
(氣體供給循環) 然後，依序實行步驟A1，A2。
[步驟A1] 在步驟A1中，對於處理室201內的晶圓200供給原料(原料氣體)。
具體而言，開啟閥243a，往氣體供給管232a內流動原料。原料是藉由MFC241a來調整流量，經由噴嘴249a來朝處理室201內供給，從排氣口231a排氣。此時，從晶圓200的側方對於晶圓200供給原料(原料供給)。此時，亦可開啟閥243d，243e，經由噴嘴249a，249b的各者來朝處理室201內供給惰性氣體。
作為本步驟的處理條件是舉以下般為例。 處理溫度：550~800℃，理想是550~650℃ 處理壓力：1~2666Pa，理想是67~931Pa 原料供給流量：0.01~2slm，理想是0.1~1slm 原料供給時間：1~20秒，理想是1~10秒 惰性氣體供給流量(每氣體供給管)：0~10slm。
另外，本說明書的「550~800℃」般的數值範圍的表記是意思下限值及上限值含在其範圍中。因此，例如，所謂「550~800℃」是意思「550℃以上800℃以下」。有關其他的數值範圍也同樣。又，本說明書的所謂處理溫度是意思晶圓200的溫度或處理室201內的溫度，所謂處理壓力是意思處理室201內的壓力。又，所謂氣體供給流量：0slm是意思不供給氣體的事例。該等是在以下的說明中也同樣。
藉由在上述的處理條件下對於晶圓200例如供給氯矽烷系氣體作為原料，在作為底層的晶圓200的最表面上形成含有Cl的含Si層。含有Cl的含Si層是藉由朝晶圓200的最表面之氯矽烷系氣體的分子的物理吸附或化學吸附、氯矽烷系氣體的一部分分解後的物質的分子的物理吸附或化學吸附、氯矽烷系氣體的熱分解所致的Si的堆積等來形成。含有Cl的含Si層是亦可為氯矽烷系氣體的分子或氯矽烷系氣體的一部分分解後的物質的分子的吸附層(物理吸附層或化學吸附層)，亦可為含有Cl的Si的堆層疊。在本說明書中，亦將含有Cl的含Si層簡稱為含Si層。另外，在上述的處理條件下，朝晶圓200的最表面上之氯矽烷系氣體的分子或氯矽烷系氣體的一部分分解後的物質的分子的物理吸附或化學吸附會支配性地(優先性地)產生，氯矽烷系氣體的熱分解所致的Si的堆積是些微產生或幾乎不產生。亦即，在上述的處理條件下，含Si層是壓倒性地含有多數氯矽烷系氣體的分子或氯矽烷系氣體的一部分分解後的物質的分子的吸附層(物理吸附層或化學吸附層)，些微含有或幾乎不含含有Cl的Si的堆層疊。
含Si層被形成之後，關閉閥243a，停止往處理室201內的原料的供給。然後，將處理室201內真空排氣，從處理室201內排除殘留於處理室201內的氣體等(淨化)。此時，開啟閥243d，243e，往處理室201內供給惰性氣體。惰性氣體是作為淨化氣體作用。
作為淨化的處理條件是舉以下般為例。 惰性氣體供給流量(每氣體供給管)：1~20slm 惰性氣體供給時間：1~20秒，理想是1~10秒。 其他的處理條件是與在本步驟供給原料時的處理條件同樣的處理條件。
原料是例如可使用含有作為構成被形成於晶圓200上的膜的主元素的矽(Si)之矽烷系氣體。矽烷系氣體是例如可使用含鹵素及Si的氣體，亦即鹵代矽烷系氣體。鹵素是包含氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等。鹵代矽烷系氣體是例如可使用含有Cl及Si的上述的氯矽烷系氣體。
原料是例如可使用一氯甲矽烷(SiH 3Cl，簡稱：MCS)氣體，二氯矽烷(SiH 2Cl 2，簡稱：DCS)氣體，三氯矽烷(SiHCl 3，簡稱：TCS)氣體，四氯矽烷(SiCl 4，簡稱：4CS)氣體，六氯矽乙烷氣體(Si 2Cl 6，簡稱：HCDS)氣體，八氯三矽烷(Si 3Cl 8，簡稱：OCTS)氣體等的氯矽烷系氣體。原料是可使用該等之中1個以上。
原料是除了氯矽烷系氣體以外，亦可例如使用四氟化矽(SiF 4)氣體，二氟矽烷(SiH 2F 2)氣體等的氟矽烷系氣體，或四溴化矽(SiBr 4)氣體，二溴矽烷(SiH 2Br 2)氣體等的溴矽烷系氣體，或四碘化矽(SiI 4)氣體，二碘甲矽烷(SiH 2I 2)氣體等的碘矽烷系氣體。原料是可使用該等之中1個以上。
原料是除了該等之外，例如亦可使用含有氨基及Si的氣體，亦即胺基矽烷系氣體。所謂氨基是從氨、第一級胺或第二級胺除去氫(H)後的1價的官能基，可如  -NH 2，-NHR，-NR 2般表示。另外，R是表示烷基，-NR 2的2個的R是亦可為相同，或亦可相異。
原料是例如可使用四(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 4，簡稱：4DMAS)氣體，三(二甲氨基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 3H，簡稱：3DMAS)氣體，雙(二乙基氨基)矽烷(Si[N(C 2H 5) 2] 2H 2，簡稱：BDEAS)氣體，雙(叔丁基氨基)矽烷(SiH 2[NH(C 4H 9 )] 2，簡稱：BTBAS)氣體，二異丙基氨基矽烷(SiH 3[N(C 3H 7) 2]，簡稱：DIPAS)氣體等的胺基矽烷系氣體。原料是可使用該等之中1個以上。該等的點是在後述的步驟B1，C1中也同樣。
惰性氣體是例如可使用氮(N 2)氣體，氬(Ar)氣體，氦(He)氣體，氖(Ne)氣體，氙(Xe)氣體，氪(Kr)氣體，氡(Rn)氣體等的稀有氣體。惰性氣體是可使用該等之中1個以上。此點是在後述的各步驟中也同樣。
[步驟A2] 步驟A1結束之後，對於處理室201內的晶圓200亦即被形成於晶圓200上的含Si層供給氮化劑。
具體而言，開啟閥243b，往氣體供給管232b內流動氮化劑。氮化劑是藉由MFC241b來調整流量，經由噴嘴249b來朝處理室201內供給，從排氣口231a排氣。此時，從晶圓200的側方對於晶圓200供給氮化劑(氮化劑供給)。此時，亦可開啟閥243d，243e，經由噴嘴249a，249b的各者來朝處理室201內供給惰性氣體。
作為本步驟的處理條件是舉以下般為例。 處理壓力：1~4000Pa，理想是1~1200Pa 氮化劑供給流量：0.1~20slm，理想是1~10slm 氮化劑供給時間：1~120秒，理想是1~60秒。 其他的處理條件是與在步驟A1供給原料時的處理條件同樣的處理條件。
在上述的處理條件下對於晶圓200供給氮化劑，藉此被形成於晶圓200上的含Si層的至少一部分會被氮化(改質)。結果，在作為底層的晶圓200的最表面上形成矽氮化層(SiN層)作為含Si及N的層。形成SiN層時，在含Si層中所含的Cl等的雜質是在氮化劑所致的含Si層的改質反應的過程中，至少構成含Cl的氣體狀物質，從處理室201內排出。藉此，SiN層是相較於在步驟A1被形成的含Si層，成為Cl等的雜質少的層。
SiN層被形成之後，關閉閥243b，停止往處理室201內的氮化劑的供給，藉由與步驟A1的淨化同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的氣體等(淨化)。
氮化劑是例如可使用含N及H氣體。氮化劑是具有N-H結合為理想。氮化劑是例如可使用氨(NH 3)氣體，二亞胺(N 2H 2)氣體，聯氨(N 2H 4)氣體，N 3H 8氣體等的氮化氫系氣體。氮化劑是可使用該等之中1個以上。此點是在後述的步驟B3，C3中也同樣。
[實施預定次數] 藉由進行預定次數(n次，n是1以上的整數)非同時亦即使不同步進行上述的步驟A1，A2的循環，可以晶圓200的表面作為底層，在此底層上例如形成包含作為第1元素的Si及作為第2元素的N之預定的厚度的矽氮化膜(SiN膜)作為第1膜。上述的循環是重複複數次為理想。亦即，將每1循環形成的SiN層的厚度設為比所望的膜厚更薄，至藉由層疊SiN層而形成的SiN膜的厚度形成所望的厚度為止，重複複數次上述的循環為理想。
(後淨化及恢復大氣壓) 往晶圓200上形成所望的厚度的第1氮化膜的處理完了後，從噴嘴249a，249b的各者供給惰性氣體作為淨化氣體至處理室201內，從排氣口231a排氣。藉此，處理室201內會被淨化，殘留於處理室201內的氣體或反應副生成物等會從處理室201內除去(後淨化)。之後，處理室201內的氣氛會被置換成惰性氣體(惰性氣體置換)，處理室201內的壓力會被恢復成常壓(恢復大氣壓)。
(晶舟卸載) 之後，密封蓋219會藉由晶舟升降機115而下降，集合管209的下端會被開口。然後，處理完了的晶圓200會在被支撐於晶舟217的狀態下從集合管209的下端搬出至反應管203的外部(晶舟卸載)。晶舟卸載後，擋板219s會被移動，集合管209的下端開口會隔著O型環220c而藉由擋板219s來密封(擋板關閉)。
(晶圓冷卻) 晶舟卸載後，亦即擋板關閉後，處理完了的晶圓200是在被支撐於晶舟217的狀態下，被冷卻至成為可取出的預定的溫度為止(晶圓冷卻)。
(晶圓釋放) 晶圓冷卻後，被冷卻至成為可取出的預定的溫度為止的處理完了的晶圓200是從晶舟217取出(晶圓釋放)。
如此一來，完成在晶圓200上形成第1膜的一連串的處理。
《第2膜形成》 其次，利用圖5來說明有關第2膜形成的處理程序、處理條件。以下是說明有關在晶圓200未被搬入至處理容器內的狀態下重新開始第2膜形成處理的情況。
在本形態中，在第2膜形成處理，例如可供給原料、含N及C氣體及氮化劑作為第2處理氣體，在晶圓200上形成與第1膜不同組成的第2膜。
在本形態的第2膜形成處理中，如圖5所示的處理順序般，藉由進行預定次數(m次，m是2以上的整數)非同時進行對於被收容於處理容器內的晶圓200供給原料的步驟B1及對於被收容於處理容器內的晶圓200供給含N及C氣體的步驟B2以及對於被收容於處理容器內的晶圓200供給氮化劑的步驟B3之循環，亦即重複此循環下，在晶圓200上形成與第1膜不同組成的第2膜。
在本說明書中，基於方便起見，亦有將上述的處理順序表示為以下般。在以下的變形例或其他的形態等的說明中亦使用同樣的表記。
(原料→含N及C氣體→氮化劑)×m
首先，藉由與上述的第1膜形成的晶圓充填、晶舟裝載及壓力調整及溫度調整同樣的處理程序，進行晶圓充填、晶舟裝載及壓力調整及溫度調整。
(氣體供給循環) 然後，依序實行步驟B1，B2。
[步驟B1] 在步驟B1中，藉由與上述的步驟A1的處理程序、處理條件同樣的處理程序、處理條件，對於處理室201內的晶圓200供給原料(原料供給)。藉此，在晶圓200的最表面上形成含Si層。含Si層被形成之後，停止往處理室201內的原料的供給，藉由與步驟A1的淨化同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的氣體等(淨化)。
[步驟B2] 步驟B1結束之後，對於處理室201內的晶圓200亦即被形成於晶圓200上的含Si層供給含N及C氣體。
具體而言，開啟閥243c，往氣體供給管232c內流動含N及C氣體。含N及C氣體是藉由MFC241c來調整流量，經由噴嘴249b來朝處理室201內供給，從排氣口231a排氣。此時，從晶圓200的側方對於晶圓200供給含N及C氣體(含N及C氣體供給)。此時，亦可開啟閥243d，243e，經由噴嘴249a，249b的各者來朝處理室201內供給惰性氣體。
作為本步驟的處理條件是舉以下般為例。 處理壓力：1~4000Pa，理想是1~1200Pa 含N及C氣體供給流量：0.1~1slm 含N及C氣體供給時間：1~120秒，理想是1~60秒。 其他的處理條件是設為與在步驟A1供給原料時的處理條件同樣的處理條件。
在上述的條件下對於晶圓200供給例如含N及C氣體，藉此被形成於晶圓200上的含Si層的至少一部分會被改質。結果，在作為底層的晶圓200的最表面上形成矽碳氮化層(SiCN層)，作為含有Si、C、及N的層。形成SiCN層時，在含Si層中所含的Cl等的雜質是在含N及C氣體所致的含Si層的改質反應的過程中，至少構成含Cl的氣體狀物質，從處理室201內排出。藉此，SiCN層是相較於在步驟B1被形成的含Si層，成為Cl等的雜質少的層。
SiCN層被形成之後，關閉閥243c，停止往處理室201內的含N及C氣體的供給，藉由與步驟A1的淨化同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的氣體等(淨化)。
含N及C氣體是例如可使用一乙胺(C 2H 5NH 2，簡稱：MEA)氣體，二乙胺((C 2H 5) 2NH，簡稱：DEA)氣體，三乙胺((C 2H 5) 3N，簡稱：TEA)氣體等的乙胺系氣體，或一甲胺(CH 3NH 2，簡稱：MMA)氣體，二甲胺((CH 3) 2NH，簡稱：DMA)氣體，三甲胺((CH 3) 3N，簡稱：TMA)氣體等的甲胺系氣體，或甲基肼((CH 3)HN 2H 2，簡稱：MMH)氣體，二甲基聯胺((CH 3) 2N 2H 2，簡稱：DMH)氣體，三甲基聯胺((CH 3) 2N 2(CH 3)H，簡稱：TMH)氣體等的有機聯氨系氣體等。含N及C氣體是可使用該等之中1個以上。此點是在後述的步驟C2中也同樣。
[步驟B3] 步驟B2結束後，藉由與上述的步驟A2的處理程序、處理條件同樣的處理程序、處理條件，對於處理室201內的晶圓200亦即被形成於晶圓200上的SiCN層供給氮化劑(氮化劑供給)。藉此，進一步使N成分取入至被形成於晶圓200上的SiCN層中，可使此層改質成N濃度更高的SiCN層。SiCN層被改質之後，停止往處理室201內的氮化劑的供給，藉由與步驟A1的淨化同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的氣體等(淨化)。
[預定次數實施] 藉由進行預定次數(m次，m是2以上的整數)非同時亦即使不同步進行上述的步驟B1~B3的循環，可以晶圓200的表面作為底層，在此底層上例如形成包含作為第1元素的Si、作為第2元素的N及作為第3元素的C之預定的厚度的矽碳氮化膜(SiCN膜)作為第2膜。上述的循環是重複複數次為理想。亦即，將每1循環形成的SiCN層的厚度設為比所望的膜厚更薄，至藉由層疊SiCN層而形成的SiCN膜的厚度形成所望的厚度為止，重複複數次上述的循環為理想。
之後，藉由與上述的第1膜形成的後淨化及恢復大氣壓、晶舟卸載、晶圓冷卻及晶圓釋放同樣的處理程序，進行後淨化及恢復大氣壓、晶舟卸載、晶圓冷卻及晶圓釋放。
如此一來，完成在晶圓200上形成第2膜的一連串的處理。
《預塗》 其次，說明有關預塗的處理程序、處理條件。在以下是說明有關在晶圓200未被搬入至處理容器內的狀態下，在處理容器內的構件的最表面形成第2膜的情況。
在本形態中，於預塗，例如，供給第2處理氣體之原料、含N及C氣體、氮化劑，可在處理容器內的構件的最表面形成第2膜。
在本形態的預塗中，如圖5所示的處理順序般，藉由進行預定次數(m次，m是1以上的整數)非同時進行往處理容器內供給原料的步驟C1及往處理容器內供給含N及C氣體的步驟C2以及往處理容器內供給氮化劑的步驟C3之循環，在處理容器內的構件的最表面形成第2膜。
在本說明書中，基於方便起見，亦有將上述的處理順序表示為以下般。在以下的變形例或其他的形態等的說明中亦使用同樣的表記。
(原料→含N及C氣體→氮化劑)×m
空的晶舟217亦即未保持晶圓200的晶舟217會藉由晶舟升降機115來舉起，而往處理室201內搬入(空晶舟裝載)。之後，藉由與上述的第1膜形成的壓力調整及溫度調整同樣的處理程序，進行壓力調整及溫度調整。另外，進行預塗時是亦可不使晶舟217旋轉。
(氣體供給循環) 之後，依序實行步驟C1~C3。
[步驟C1] 在步驟C1中，藉由與上述的步驟A1的處理程序、處理條件同樣的處理程序、處理條件，往處理容器內供給原料(原料供給)。藉此，在處理容器內的構件的最表面上形成含Si層。含Si層被形成之後，停止往處理室201內的原料的供給，藉由與步驟A1的淨化同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的氣體等(淨化)。
[步驟C2] 步驟C1結束之後，藉由與上述的步驟B2的處理程序、處理條件同樣的處理程序、處理條件，往處理容器內供給含N及C氣體(含N及C氣體供給)。藉此，被形成於處理容器內的構件的最表面的含Si層的至少一部分會被改質。結果，在處理容器內的構件的最表面上形成矽碳氮化層(SiCN層)作為含Si、C及N的層。形成SiCN層時，在含Si層中所含的Cl等的雜質是在含N及C氣體所致之含Si層的改質反應的過程中，至少構成含Cl的氣體狀物質，從處理室201內排出。藉此，SiCN層是相較於在步驟C1被形成的含Si層，成為Cl等的雜質少的層。
[步驟C3] 步驟C2結束之後，藉由與上述的步驟A2的處理程序、處理條件同樣的處理程序、處理條件，往處理容器內供給氮化劑(氮化劑供給)。藉此，進一步使N成分取入至被形成於處理容器內的構件的最表面的SiCN層中，可使此層改質成N濃度更高的SiCN層。SiCN層被改質之後，停止往處理室201內的氮化劑的供給，藉由與步驟A1的淨化同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的氣體等(淨化)。
[預定次數實施] 藉由進行預定次數(m次，m是1以上的整數)非同時亦即不使同步進行上述的步驟C1~C3之循環，可以處理容器內的構件的表面作為底層，在此底層上例如形成含有作為第1元素的Si、作為第2元素的N及作為第3元素的C之預定的厚度的矽碳氮化膜(SiCN膜)作為第2膜。 上述的循環是重複複數次為理想。亦即，將每1循環形成的SiCN層的厚度設為比所望的膜厚更薄，至藉由層疊SiCN層而形成的SiCN膜的厚度形成所望的厚度為止，重複複數次上述的循環為理想。
預塗結束之後，空的晶舟217會從集合管209的下端往反應管203的外部搬出(晶舟卸載)。
(3)在第2膜形成進行的控制動作 上述的第1膜、第2膜形成是可對於同一晶圓200以任意的順序連續進行。例如，可對於預定的晶圓200進行第1膜形成之後，對於同一晶圓200繼續進行第2膜形成。又，例如，可對於預定的晶圓200進行第2膜形成之後，對於同一晶圓200繼續進行第2膜形成。
又，上述的第1膜、第2膜形成是亦可對於不同的晶圓200以任意的順序繼續進行。例如，亦可對於預定的晶圓200進行第1膜形成之後，對於與此晶圓不同的別的晶圓200進行第2膜形成。又，亦可對於預定的晶圓200進行第2膜形成之後，對於與此晶圓200不同的別的晶圓200進行第2膜形成。
哪個的情況皆若進行第1膜形成，則處理容器內是成為第1膜附著於處理容器內的構件的最表面(例如反應管203的內壁或晶舟217的表面等)的狀態(以下亦將此狀態稱為第1狀態)。又，若進行第2膜形成，則處理容器內是成為第2膜附著於處理容器內的構件的最表面的狀態(以下亦將此狀態稱為第2狀態)。
另外，藉由進行第1膜、第2膜形成，而第1膜、第2膜附著累積於處理容器內時，有對處理容器內供給蝕刻氣體等，除去累積於處理容器內的膜之處理(洗滌)的情形。若進行洗滌，則處理容器內是成為洗滌後的清淨面會露出於處理容器內的構件的表面的狀態(以下亦將此狀態稱為第3狀態)。進行洗滌後，上述的第1膜形成、第2膜形成再開始。
在此，根據發明者們的銳意研究，明確若在第1狀態下進行第2膜形成，則相較於在第2狀態下進行第2膜形成的情況，有被形成於晶圓200上的第2膜的厚度變薄或變厚的現象(以下亦將該等的現象稱為膜厚變動現象)發生的情況。例如，若在SiN膜般的二元系膜作為第1膜附著於處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行第2膜形成，則相較於在SiCN膜般的三元系膜作為第2膜附著於處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行第2膜形成的情況，有被形成於晶圓200上的第2膜的厚度變厚的膜厚變動現象發生的情況。
又，若在第3狀態下進行第2膜形成，則相較於在第2狀態下進行第2膜形成的情況，亦有被形成於晶圓200上的第2膜的厚度變薄的現象(以下亦稱為洗滌後的膜厚變動現象)發生的情況。
對於該等的課題，在本形態中，進行第2膜形成時，按照處理容器內的狀態(第1~第3狀態)，進行圖6所示的各種的控制。
具體而言，在第2膜附著於處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行第2膜形成的情況(在S10，「第2狀態」的情況)是進行將循環的重複次數設定成預定的m次的處理(通常設定)之後(S22)，開始循環的重複。亦即，在第2膜附著於處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行第2膜形成的情況是將循環的重複予以進行m次。
又，在第1膜附著於處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行第2膜形成的情況(在S10，「第1狀態」的情況)是進行將循環的重複次數設定成和上述的m次不同的m ±次的處理(例外設定)之後(S12)開始循環的重複，或進行在處理容器內的構件的最表面形成第2膜的上述的預塗(S31)及通常設定(S22)之後開始循環的重複。亦即，在第1膜附著於處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行第2膜形成的情況是將循環的重複予以進行和m次不同的m ±次，或進行在處理容器內的構件的最表面形成第2膜的預塗工序之後進行m次循環的重複。另外，在第1膜形成是形成SiN膜作為第1膜，在第2膜形成是形成SiCN膜作為第2膜時，就例外設定而言，是將循環的重複次數設定成比m次更少的m -次。
又，在洗滌後的清淨面露出於處理容器內的構件的表面的第3狀態下進行第2膜形成的情況(在S10，「第3狀態」的情況)是進行預塗(S31)及通常設定(S22)之後開始循環的重複。
哪個的情況皆循環的重複是實施1次循環(S51)，將在S22或S12設定的重複次數遞減(S52)，判定遞減後的重複次數是否為零，不是零時(在S53，No時)是重複上述的S51，S52，一旦形成零(在S53，一旦形成Yes)則結束循環的重複實施。
上述的控制的結果，在本形態中，對於預定的晶圓200進行第1膜形成之後，對於同一晶圓200繼續進行第2膜形成的情況，亦即，在第1狀態下，對於同一晶圓200進行第2膜形成的情況，是進行例外設定之後開始循環的重複(參照圖6的S10→S11→S12→S51~S53)。
又，在本形態中，對於預定的晶圓200進行第2膜形成之後，對於同一晶圓200繼續進行第2膜形成的情況，亦即，在第2狀態下，對於同一晶圓200進行第2膜形成的情況，是進行通常設定之後開始循環的重複(參照圖6的S10→S21→S22→S51~S53)。
又，在本形態中，對於預定的晶圓200進行第1膜形成之後，對於與此晶圓200不同的別的晶圓200進行第2膜形成的情況，亦即，在第1狀態下，對於別的晶圓200進行第2膜形成的情況，是進行預塗及通常設定之後開始循環的重複(參照圖6的S10→S11→S31→S32→S22→S51~ S53)。
又，在本形態中，對於預定的晶圓200進行第2膜形成之後，對於與此晶圓200不同的別的晶圓200進行第2膜形成的情況，亦即，在第2狀態下，對於別的晶圓200進行第2膜形成的情況，是進行通常設定之後開始循環的重複(參照圖6的S10→S21→S23→S22→S51~S53)。
(4)本形態所致的效果 若根據本形態，則可取得以下所示的一個或複數的效果。
(a)若在第1狀態下進行第2膜形成，則相較於在第2狀態下進行第2膜形成的情況，有被形成於晶圓200上的第2膜的厚度變化的膜厚變動現象發生的情況。對於如此的課題，在本形態中，在第2狀態下進行第2膜形成的情況，是進行將循環的重複次數設定成m次的通常設定之後開始循環的重複，在第1狀態進行第2膜形成的情況，是在進行將循環的重複次數設定成與m次不同的m ±次的例外設定之後開始循環的重複，或進行在處理容器內的構件的最表面形成第2膜的預塗及通常設定之後開始循環的重複。換言之，在第2狀態下進行第2膜形成的情況，是進行m次循環的重複，在第1狀態下進行第2膜形成的情況，是進行與m次不同的m ±次循環的重複，或進行在處理容器內的構件的最表面形成第2膜的預塗工序之後進行m次循環的重複。藉由該等，即使是在第1狀態下進行第2膜形成的情況，或即使是在第2狀態下進行第2膜形成的情況，也可將被形成於晶圓200上的第2膜的厚度經常保持於一定。
例如，若在SiN膜般的二元系膜作為第1膜附著於處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行第2膜形成，則相較於SiCN膜般的三元系膜作為第2膜附著於處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行第2膜形成的情況，有被形成於晶圓200上的第2膜的厚度變厚的膜厚變動現象發生的情況。對於如此的課題，若根據本形態，則藉由在例外設定處理將循環的重複次數設定成比m次更少的m -次，即使是在第1狀態下進行第2膜形成的情況，或即使是在第2狀態下進行第2膜形成的情況，也可將被形成於晶圓200上的第2膜的厚度經常保持於一定。
(b)對於預定的晶圓200進行第1膜形成之後，對於此晶圓200繼續進行第2膜形成的情況，是第1膜形成之後進行的第2膜形成會在第1狀態下進行，上述的膜厚變動現象容易發生。對於此，如本形態般，藉由在第1膜形成之後進行的第2膜形成中，進行上述的例外設定之後開始循環的重複，可將被形成於晶圓200上的第2膜的厚度經常保持於一定。又，由於此情況是不進行伴隨晶圓200的搬出･搬入的預塗，因此可迴避基板處理的生產性的降低。
(c)對於預定的晶圓200進行第2膜形成之後，對於此晶圓200持續進行第2膜形成的情況，是之後進行的第2膜形成會在第2狀態下進行，上述的膜厚變動現象不易發生。因此，此情況是如本形態般，在之後進行的第2膜形成中，進行通常設定之後開始循環的重複，可將被形成於晶圓200上的第2膜的厚度經常保持於一定。
(d)對於預定的晶圓200進行第1膜形成之後，對於與此晶圓200不同的晶圓200進行第2膜形成的情況，是第1膜形成之後進行的第2膜形成會在第1狀態下進行，上述的膜厚變動現象容易發生。對於此，若根據本形態，則在第1膜形成之後進行的第2膜形成中，進行預塗及通常設定之後開始循環的重複，藉此可將被形成於晶圓200上的第2膜的厚度經常保持於一定。又，此情況是不進行例外設定，因此可使控制程式簡素化，可使基板處理裝置的製造成本降低。
(e)對於預定的晶圓200進行第2膜形成之後，對於與此晶圓200不同的晶圓200進行第2膜形成的情況，是之後進行的第2膜形成會在第2狀態下進行，上述的膜厚變動現象不易發生。因此，此情況是如本形態般，在之後進行的第2膜形成中，進行通常設定之後開始循環的重複，藉此可將被形成於晶圓200上的第2膜的厚度經常保持於一定。
(f)在第3狀態下進行第2膜形成的情況，是進行預塗及通常設定之後開始循環的重複，藉此洗滌後的膜厚變動現象不易發生，可將被形成於晶圓200上的第2膜的厚度經常保持於一定。
(g)藉由在晶圓200不存在於處理容器內的狀態下進行預塗，可回避實施預塗所致對晶圓200的影響。並且，在預塗中，藉由與第2膜形成同樣重複往處理容器內供給第2處理氣體的循環，可使所使用的處理氣體或控制程式在預塗及第2膜形成共用化，可使基板處理裝置的製造成本降低。
＜本案的其他的形態＞ 以上，具體說明本案的形態。然而，本案是不被限定於上述的形態者，可在不脫離其主旨的範圍實施各種的變更。
在上述的形態是說明了關於若在處理容器內為第1狀態時進行第2膜形成，則為了迴避第2膜的膜厚變厚的膜厚變動現象，而將循環的重複次數設定成比m次更少的m -次之例外設定的例子，但本案是不被限定於此。例如，若在處理容器內為第1狀態時進行第2膜形成，則在第2膜的膜厚變薄的膜厚變動現象發生時，是藉由進行將循環的重複次數設定成比m次更多的m +次之例外設定，可迴避此現象的發生，在此情況中也可取得與上述的形態或變形例同樣的效果。
在上述的形態是說明了關於若在處理容器內為第3狀態時進行第2膜形成，則為了迴避第2膜的膜厚變薄的膜厚變動現象，而進行預塗及將重複次數設定成m次的通常設定之例，但本案是不被限定於此。例如，在處理容器內為第3狀態時進行第2膜形成的情況，是不進行預塗及通常設定，藉由進行將重複次數設定成比m次更多的m +次之例外設定，可迴避此現象的發生，在此情況中也可取得與上述的形態或變形例同樣的效果。
在上述的形態是說明了關於在第1膜形成中，將非同時供給原料及氮化劑的循環予以進行預定次數(1次以上)的情況，但本案是不被限定於此。例如，在第1膜形成中，將同時供給原料及氮化劑的循環予以進行預定次數(1次以上)的情況，本案也可良好地適用。在此情況中也可取得與上述的形態或變形例同樣的效果。
在上述的形態中，說明了關於在第2膜形成中，重複非同時供給原料、含N及C氣體及氮化劑的循環時，但本案是不被限定於此。例如，如以下所示的成膜順序般，在第2膜形成中，亦可設為重複非同時供給原料及含N及C氣體的循環。又，在第2膜形成中，亦可設為重複非同時進行供給原料的步驟及同時供給含N及C氣體及氮化劑的步驟之循環。又，亦可設為原料使用1,1,2,2-四氯-1,2-二甲基矽烷((CH 3) 2Si 2Cl 4，簡稱：TCDMDS)氣體、1,2-二氯-1,1,2,2-四甲基二矽烷((CH 3) 4Si 2Cl 2，簡稱：DCTMDS)氣體、雙(三氯矽基)甲烷((SiCl 3) 2CH 2，簡稱：BTCSM)氣體等的含有Si及C的氣體，重複非同時供給原料及氮化劑的循環。又，亦可設為重複非同時供給原料、丙烯(C 3H 6)氣體等的含碳(C)氣體及氮化劑的循環。
(原料→含N及C氣體)×m (原料→含N及C氣體+氮化劑)×m (含有Si及C的原料→氮化劑)×m (原料→含C氣體→氮化劑)×m
各步驟的處理程序、處理條件是可設為與上述的形態的各步驟的處理程序、處理條件同樣。在該等的情況中也可取得與上述的形態或變形例同樣的效果。
在上述的形態中，說明了有關在預塗中，以處理容器內的構件的最表面作為底層，形成第2膜的情況，但本案是不被限定於此。例如，在預塗中，亦可在處理容器內的構件的最表面形成第1膜之後，使第2膜層疊於此膜上。又，在預塗中，亦可在處理容器內的構件的最表面形成第1膜之後，使此膜朝第2膜改質。在該等的情況中也可取得與上述的形態或變形例同樣的效果。
在上述的形態中，說明了關於第1膜、第2膜分別以Si作為主元素的情況，但本案是不被限定於此。例如，第1膜、第2膜分別以鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)、釔(Y)、鍶(Sr)、鑭(La)、釕(Ru)、鋁(Al)等的金屬元素作為主元素的情況，本案也可良好地適用。在該等的情況中可取得與上述的形態或變形例同樣的效果。
被用在各處理的處方是按照處理內容而個別地準備，經由電氣通訊線路或外部記憶裝置123來儲存於記憶裝置121c內為理想。然後，開始各處理時，CPU121a會從被儲存於記憶裝置121c內的複數的處方之中，按照處理內容來適當選擇適當的處方為理想。藉此，可在1台的基板處理裝置再現性佳形成各種的膜種、組成比、膜質、膜厚的膜。又，可減低操作員的負擔，邊迴避操作失敗，邊迅速開始各處理。
上述的處方是不限於新作成的情況，例如，亦可藉由變更已被安裝於基板處理裝置的既存的處方來準備。變更處方的情況，是亦可將變更後的處方經由電氣通訊線路或記錄了該處方的記錄媒體來安裝於基板處理裝置。又，亦可操作既存的基板處理裝置所具備的輸出入裝置122，直接變更已經被安裝於基板處理裝置的既存的處方。
在上述的形態中，說明了關於使用一次處理複數片的基板的分批式的基板處理裝置來形成膜的例子。本案是不被限定於上述的形態，例如，在使用一次處理1片或數片的基板的單片式的基板處理裝置來形成膜的情況，也可良好地適用。並且，在上述的形態中，說明了使用具有熱壁型的處理爐的基板處理裝置來形成膜的例子。本案是不被限定於上述的形態，在使用具有冷壁型的處理爐的基板處理裝置來形成膜的情況，也可良好地適用。
在使用該等的基板處理裝置的情況，也可用與上述的形態或變形例同樣的處理程序、處理條件來進行各處理，可取得與上述的形態或變形例同樣的效果。
上述的形態或變形例是可適當組合而使用。此時的處理程序、處理條件是例如可設為與上述的形態或變形例的處理程序、處理條件同樣。
200:晶圓(基板)
[圖1]是在本案之一形態所適用的基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖，以縱剖面圖表示處理爐202部分的圖。 [圖2]是在本案之一形態所適用的基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖，以圖1的A-A線剖面圖來表示處理爐202部分的圖。 [圖3]是被在本案之一形態所適用的基板處理裝置的控制器的概略構成圖，以方塊圖來表示控制器121的控制系的圖。 [圖4]是表示在本案之一形態的第1膜形成的氣體供給順序的流程圖。 [圖5]是表示在本案之一形態的第2膜形成的氣體供給順序的流程圖。 [圖6]是表示在本案之一形態的第2膜形成進行的控制動作的流程圖。

Claims (18)

  1. 一種基板處理方法，其特徵係具有： (a)對於被收容於處理容器內的基板供給第1處理氣體，在基板上形成具有預定的組成的第1膜之工序；及 (b)重複對於被收容於前述處理容器內的基板供給第2處理氣體的循環，在基板上形成與前述第1膜不同組成的第2膜之工序， 在前述第2膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行預定的m次， 在前述第1膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行和前述m次不同的m ±次，或進行在前述處理容器內的構件的最表面形成前述第2膜的預塗工序之後將前述循環的重複予以進行前述m次。
  2. 如請求項1記載的方法，其中， 將前述循環的重複予以進行前述m次，係根據將前述循環的重複次數設定成前述m次的通常設定工序來實行， 將前述循環的重複予以進行前述m ±次，係根據將前述循環的重複次數設定成前述m ±次的例外設定工序來實行。
  3. 如請求項2記載的方法，其中，對於預定的基板進行前述(a)之後，對於前述預定的基板繼續進行前述(b)的情況，係進行前述例外設定工序之後開始前述循環的重複。
  4. 如請求項2記載的方法，其中，對於預定的基板進行前述(b)之後，對於前述預定的基板繼續進行前述(b)的情況，係進行前述通常設定工序之後開始前述循環的重複。
  5. 如請求項2記載的方法，其中，對於預定的基板進行前述(a)之後，對於與前述預定的基板不同的基板進行前述(b)的情況，係進行前述預塗工序及前述通常設定工序之後開始前述循環的重複。
  6. 如請求項2記載的方法，其中，對於預定的基板進行前述(b)之後，對於與前述預定的基板不同的基板進行前述(b)的情況，係進行前述通常設定工序之後開始前述循環的重複。
  7. 如請求項2記載的方法，其中，在洗滌後的清淨面露出於前述處理容器內的構件的表面的第3狀態下進行前述(b)的情況，係進行前述預塗工序及前述通常設定工序之後開始前述循環的重複。
  8. 如請求項1記載的方法，其中，在前述預塗工序中，在基板不存在於前述處理容器內的狀態下，重複往前述處理容器內供給前述第2處理氣體的前述循環。
  9. 如請求項1記載的方法，其中， 在前述(a)中，形成含有第1元素及第2元素的膜，作為前述第1膜， 在前述(b)中，形成含有前述第1元素、前述第2元素及第3元素的膜，作為前述第2膜， 在前述第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複次數進行比前述m次更少的m -次。
  10. 如請求項9記載的方法，其中， 在前述(a)中，形成矽氮化膜作為前述第1膜， 在前述(b)中，形成矽碳氮化膜作為前述第2膜。
  11. 如請求項1記載的方法，其中，在前述第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複進行與前述m次不同的m ±次。
  12. 如請求項1記載的方法，其中，在前述第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複進行比前述m次更多的m +次。
  13. 如請求項2記載的方法，其中，在前述例外設定工序中，將前述循環的重複次數設定成比前述m次更多的m +次。
  14. 如請求項1記載的方法，其中，在洗滌後的清淨面露出於前述處理容器內的構件的表面的第3狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複次數進行比前述m次更多的m +次。
  15. 如請求項2記載的方法，其中，在洗滌後的清淨面露出於前述處理容器內的構件的表面的第3狀態下進行前述(b)的情況，係進行將前述循環的重複次數設定成比前述m次更多的m +次的前述例外設定工序之後開始前述循環的重複。
  16. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具有： (a)對於被收容於處理容器內的基板供給第1處理氣體，在基板上形成具有預定的組成的第1膜之工序；及 (b)重複對於被收容於前述處理容器內的基板供給第2處理氣體的循環，在基板上形成與前述第1膜不同組成的第2膜之工序， 在前述第2膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行預定的m次， 在前述第1膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行和前述m次不同的m ±次，或進行在前述處理容器內的構件的最表面形成前述第2膜的預塗工序之後將前述循環的重複予以進行前述m次。
  17. 一種基板處理裝置，其特徵係具有： 收容基板的處理容器； 往前述處理容器內供給第1處理氣體及第2處理氣體的處理氣體供給系；及 控制部，其係被構成為可控制前述處理氣體供給系，包含： (a)對於被收容於前述處理容器內的基板供給前述第1處理氣體，在基板上形成具有預定的組成的第1膜之處理；及 (b)重複對於被收容於前述處理容器內的基板供給前述第2處理氣體的循環，在基板上形成與前述第1膜不同組成的第2膜之處理， 在前述第2膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行預定的m次， 在前述第1膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行和前述m次不同的m ±次，或進行在前述處理容器內的構件的最表面形成前述第2膜的預塗處理之後將前述循環的重複予以進行前述m次。
  18. 一種程式，其特徵係藉由電腦來使下述程序實行於基板處理裝置，該程序係具有： (a)對於被收容於處理容器內的基板供給第1處理氣體，在基板上形成具有預定的組成的第1膜之程序；及 (b)重複對於被收容於前述處理容器內的基板供給第2處理氣體的循環，在基板上形成與前述第1膜不同組成的第2膜之程序， 在前述第2膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第2狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行預定的m次， 在前述第1膜附著於前述處理容器內的構件的最表面的第1狀態下進行前述(b)的情況，係將前述循環的重複予以進行和前述m次不同的m ±次，或進行在前述處理容器內的構件的最表面形成前述第2膜的預塗程序之後將前述循環的重複予以進行前述m次。
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