TWI818311B - 基板處理方法、半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 - Google Patents

基板處理方法、半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 Download PDF

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寿崎健一
永冨佳将
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日商國際電氣股份有限公司
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Abstract

本發明課題在於控制在表面已形成圖案的基板上所形成膜之面內膜厚分佈。
本發明係非同時既定次數執行：(a)對表面已形成圖案的基板，從基板外周朝基板面內供應含有既定元素的原料氣體，而在基板表面形成含有既定元素之第1層的步驟；(b)對基板從基板外周朝基板面內供應氧化氣體，使第1層氧化，而在表面上形成含有既定元素之氧化層的步驟；藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜；其中，(b)係依氧化膜在基板面內的厚度分佈成為既定分佈的方式，選擇將氧化氣體供應給基板的供應時間。

Description

基板處理方法、半導體裝置之製造方法、基板處 理裝置及程式
本揭示係關於半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式。
有將分散裝填著表面已形成圖案之基板的基板支撐器收容於處理室中，在該基板表面上形成既定膜的情形(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2017/168675號公報
在表面已形成圖案的基板的表面形成既定膜時，因在表面上形成圖案而表面積變大，故有基板之面內膜厚均勻性惡化的情況。
本揭示目的在於：控制在表面已形成圖案的基板上所形成膜之面內膜厚分佈。
根據本揭示一態樣所提供的技術，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜： (a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含有上述既定元素的原料氣體，藉此在上述表面形成含有上述既定元素之第1層的步驟； (b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟； 在(b)中，依上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為既定分佈的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
根據本揭示，可控制在表面已形成圖案的基板上所形成膜之面內膜厚分佈。
＜本揭示一實施形態＞ 以下，針對本揭示一實施形態進行說明。另外，以下說明所使用的圖式均僅止於示意式而已，圖式上各要件的尺寸關係、各要件的比率等未必與現實物一致。又，複數圖式間亦各要件的尺寸關係、各要件的比率等未必一致。
(1)基板處理裝置之構成 本揭示較佳實施形態的基板處理裝置10係具備有處理爐202。處理爐202係設有作為加熱系統(溫度調整部)的加熱器207。加熱器207係呈圓筒形狀，利用作為保持板的加熱器機座(未圖示)所支撐而垂直安設。加熱器207係使用紅外線，依既定溫度對後述處理室201內進行加熱。
在加熱器207的內側配設有與加熱器207呈同心圓狀的反應管203。反應管203係由例如石英(SiO 2)等耐熱性材料構成，形成上端封閉而下端開口的圓筒形狀。在反應管203的下方配設有與反應管203呈同心圓狀的歧管(進氣法蘭)209。歧管209係由例如不鏽鋼(SUS)等金屬材料構成，形成上端與下端均呈開口的圓筒形狀。歧管209的上端部係卡合於反應管203的下端部，構成支撐著反應管203狀態。在歧管209與反應管203之間設有作為密封構件的O形環220。歧管209係利用加熱器機座(未圖示)所支撐，使反應管203呈垂直安設狀態。主要係由反應管203與歧管209構成處理容器(反應容器)。於處理容器的筒中空部形成處理室201。處理室201係構成為可將複數片作為基板的晶圓200，利用基板保持具之晶舟217依水平姿勢在垂直方向上呈多層裝載狀態收容。另外，加熱器207係設置成至少從由晶圓200排列的晶圓排列區域之一端側起至另一端側施行加熱。
在處理室201內，噴嘴410、420係設計成貫穿歧管209側壁。於噴嘴410、420分別連接作為氣體供應管線的氣體供應管310、320。依此，於處理容器(歧管209)連接著2支噴嘴410、420、與2條氣體供應管310、320，能朝處理室201內供應複數種氣體。
在氣體供應管310、320中，從上游側起依序分別設有：屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)312、322、及屬於開閉閥的閥314、324。於氣體供應管310、320之較閥314、324更靠下游側分別連接著作為供應惰性氣體之氣體供應管線的氣體供應管510、520。在氣體供應管510、520從上游側起依序分別設有：屬於流量控制器(流量控制部)的MFC512、522、及屬於開閉閥的閥514、524。
在氣體供應管310、320的前端部分別連接著噴嘴410、420。噴嘴410、420係如圖2所示，在反應管203內壁與晶圓200間俯視呈圓環狀的空間中，從反應管203的內壁下部起沿至上部，分別設置呈朝晶圓200之積載方向立起。即，噴嘴410、420係分別在由晶圓200排列的晶圓排列區域側邊、呈水平包圍晶圓排列區域的區域中，設置呈沿著晶圓排列區域。即，噴嘴410、420係在搬入於處理室201內的各晶圓200之端部(周緣部)的側邊，分別設置成與晶圓200表面(平坦面)呈垂直。噴嘴410、420分別構成為L字形長噴嘴，該等的各水平部係設計成貫穿歧管209側壁，該等的各垂直部係設置成至少從晶圓排列區域一端側起朝另一端側立起，從該一端側延伸至該另一端。
在噴嘴410、420側面之對應晶圓200的高度(對應於基板裝載區域的高度)處，分別設置作為供應氣體之氣體供應口的複數供應孔410a(第1氣體供應孔、原料氣體供應孔)、420a(第2氣體供應孔、氧化氣體供應孔)。供應孔410a、420a係朝反應管203中心呈開口，可從晶圓200外周朝晶圓200面內供應氣體。供應孔410a、420a係在反應管203之存在晶圓200的區域、亦即與晶舟217相對向之位置、換言之為從加熱器207下端部起涵括至上部設置複數支。
供應孔410a、420a係從反應管203下部起涵括至上部設置複數支，且分別設有相同開口面積、進而依相同的開口間距設置。但，供應孔410a、420a並不僅侷限於上述形態。例如亦可使開口面積從噴嘴410、420下部(上游側)起朝上部(下游側)逐漸增加。藉此，可使從供應孔410a、420a供應的氣體流量更均勻化。
依此，本實施形態中，經由在由反應管203側壁的內壁、與反應管203內所排列之複數片晶圓200之端部(周緣部)所定義、俯視呈圓環狀的縱長空間內、亦即圓筒狀空間內配置的噴嘴410、420搬送氣體。然後，從噴嘴410、420分別開口的供應孔410a、420a，在晶圓200附近朝反應管203內噴出氣體。所以，反應管203內的氣體的主要流動成為朝與晶圓200表面呈平行的方向、亦即水平方向。即，複數供應孔410a、420a係配置於晶圓200外周，構成從晶圓200之外周(端部)朝晶圓200面內(例如中央)供應氣體狀態(構成側流)。
從氣體供應管310經由MFC312、閥314、噴嘴410，朝處理室201內供應含有既定元素的原料氣體。當從噴嘴410流出原料氣體時，亦可將噴嘴410稱為「原料氣體噴嘴」。
所謂「原料氣體」係氣體狀態原料，例如：常溫常壓下呈氣體狀態的氣體原料、或將在常溫常壓下呈液體狀態之液體原料施行氣化而獲得的氣體等。本說明書中，使用「原料」一詞時，係有指：「液體狀態之原料」的情況、「氣體狀態之原料(原料氣體)」的情況、或該等二者的情況。TMA、TEMAH、TEMAZ等有機系化合物係屬於液體原料，因而使用氣化器等施行氣化，將經氣體化者使用為原料氣體。
從氣體供應管320經由MFC322、閥324、噴嘴420，朝處理室201內供應作為氧化氣體(氧化劑)之含氧氣體。
從氣體供應管510、520分別經由MFC512、522、閥514、524、氣體供應管310、320、噴嘴410、420，朝處理室201內供應惰性氣體。
從氣體供應管310供應原料氣體時，主要由氣體供應管310、MFC312、閥314、及噴嘴410，構成「原料氣體供應系統」。原料氣體供應系統亦可稱為「原料供應系統」。
從氣體供應管320供應氧化氣體時，主要由氣體供應管320、MFC322、閥324、及噴嘴420，構成「氧化氣體供應系統」。
主要係由氣體供應管510、520、MFC512、522、閥514、524，構成「惰性氣體供應系統」。
亦可將原料氣體供應系統、氧化氣體供應系統合併稱為「氣體供應系統」。亦可認為惰性氣體供應系統係包含於氣體供應系統中。
在歧管209中設有作為將處理室201內環境施行排氣之排氣流路的排氣管231。於排氣管231，經由作為檢測處理室201內壓力之壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力感測器245、及作為排氣閥(壓力調整部)之APC(Auto Pressure Controller，壓力自動控制)閥243，連接於作為真空排氣裝置的真空泵246。APC閥243係藉由在使真空泵246產生動作的狀態下進行閥的開閉，可進行處理室201內的真空排氣與停止真空排氣，又，在使真空泵246產生動作的狀態下，根據由壓力感測器245所檢測到的壓力資訊調節閥開度，構成為可調整處理室201內的壓力。主要係由排氣管231、APC閥243、壓力感測器245構成排氣系統。真空泵246亦可認為包含於排氣系統中。
在歧管209的下方設有可將歧管209下端開口予以氣密式封閉之作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219係構成為從垂直方向下側抵接於歧管209下端狀態。密封蓋219係由例如SUS等金屬構成，形成為圓盤狀。在密封蓋219的上面，設有抵接於歧管209下端之作為密封構件的O形環220。密封蓋219之處理室201的相反側，設有使晶舟217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255係貫穿密封蓋219連接於晶舟217。旋轉機構267係構成為藉由使晶舟217旋轉而使晶圓200旋轉狀態。密封蓋219係構成為利用在反應管203外部呈垂直設置之作為升降機構之晶舟升降機115，而在垂直方向上進行升降。晶舟升降機115係構成為藉由使密封蓋219升降，而可將晶舟217於處理室201內外進行搬入及搬出。晶舟升降機115係構成將晶舟217、亦即晶圓200於處理室201內外進行搬送的搬送裝置(搬送機構)。又，在歧管209的下方設有在利用晶舟升降機115使密封蓋219下降的期間，作為可氣密式堵塞歧管209下端開口之爐口蓋體的閘門(未圖示)。閘門(未圖示)係由例如SUS等金屬構成，形成為圓盤狀。在閘門(未圖示)上面設有作為抵接於歧管209下端之密封構件的O形環(未圖示)。閘門(未圖示)的開閉動作(升降動作或轉動動作等)係利用閘門開閉機構(未圖示)進行控制。
作為基板支撐器(基板搭載手段)之晶舟217係構成為將複數片、例如25~200片晶圓200，依水平姿勢且相互中心對齊的狀態，在垂直方向上呈整齊多層支撐，亦即為隔開既定間隔(晶圓間間距)呈多層排列。晶舟217係由例如石英、SiC等耐熱性材料構成。於晶舟217下部，使由例如石英、SiC等耐熱性材料構成的未圖示絕熱板呈多層支撐。藉由此構成，來自加熱器207的熱不易傳導於密封蓋219側。但，例如亦可在晶舟217下部未設置絕熱板，而設置由石英、SiC等耐熱性材料所構成之筒狀構件的絕熱筒218。
在反應管203內設有作為溫度檢測器之溫度感測器263。藉由根據由溫度感測器263所檢測到的溫度資訊，調整對加熱器207的通電程度，使處理室201內的溫度成為所需溫度分佈。溫度感測器263係與噴嘴410、420同樣地構成為L字形，沿著反應管203的內壁設置。
如圖3所示，屬於控制部(控制手段)的控制器121係構成具備有：CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)121a、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)121b、記憶裝置121c、以及I/O埠121d的電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d係構成為經由內部匯流排，可與CPU121a進行資料交換。控制器121係連接於由例如觸控面板等構成的輸入輸出裝置122。
記憶裝置121c係由例如快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)、SSD(Solid State Drive，固體狀態驅動器)等構成。在記憶裝置121c內可讀出地儲存著控制基板處理裝置動作的控制程式、記載著後述基板處理程序與條件等製程配方等。製程配方係使控制器121執行後述成膜處理的各程序，依可獲得既定結果的方式組合而成，具有程式的機能。以下，將製程配方、控制程式等亦簡單統稱為「程式」。又，製程配方亦簡稱為「配方」。本說明書中使用程式一詞的情況，係有僅單含製程配方單體的情況、僅單含控制程式單體的情況、或該等二者均含有的情況。RAM121b係構成為暫時性儲存著由CPU121a所讀出程式、資料等地記憶體區域(工作區)。
I/O埠121d係連接於上述MFC512、522、312、322、閥514、524、314、324、壓力感測器245、APC閥243、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、閘門開閉機構(未圖示)等。
CPU121a係從記憶裝置121c中讀出控制程式並執行，且配合來自輸入輸出裝置122的操作指令輸入等，從記憶裝置121c中讀出配方。CPU121a係依循所讀出之配方內容的方式，對由MFC512、522、312、322進行的各種氣體流量調整動作、閥514、524、314、324之開閉動作、APC閥243之開閉動作、及根據壓力感測器245由APC閥243進行的壓力調整動作、真空泵246之起動及停止、根據溫度感測器263進行加熱器207的溫度調整動作、由旋轉機構267進行的晶舟217之旋轉與旋轉速度調節動作、由晶舟升降機115進行的晶舟217升降動作、以及由閘門開閉機構(未圖示)進行的閘門(未圖示)開閉動作等進行控制
控制器121係藉由將外部記憶裝置(例如：磁帶、軟碟、硬碟等磁碟、CD或DVD等光碟、MO等光磁碟、USB記憶體或SSD等半導體記憶體)123所儲存的上述程式，安裝於電腦中便可構成。記憶裝置121c與外部記憶裝置123係構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，將該等亦簡單統稱為「記錄媒體」。本說明書中使用記錄媒體一詞的情況，係有：僅單含記憶裝置121c單體的情況、僅單含外部記憶裝置123單體的情況、或該等二者均含有的情況。另外，對電腦提供程式時，亦可未使用外部記憶裝置123，而使用網際網路、專用線路等通訊手段進行。
(2)基板處理步驟 作為使用上述基板處理裝置10進行半導體裝置(device)之製造步驟的一步驟，針對在表面已形成圖案的晶圓200上形成膜的序列例，參照圖4進行說明。以下說明中，構成基板處理裝置的各構件動作係利用控制器121進行控制。
本實施形態中，晶圓200係表面形成有圖案，相對於表面沒有形成圖案的裸晶圓之上面表面積，具有例如3/2倍以上、較佳10倍以上、更佳50倍以上的上面之表面積的大表面積基板。即，晶圓200為圓形的情況，相對於晶圓200的半徑r，已形成圖案的上面之表面積係例如3πr 2以上。
再者，本實施形態中，藉由非同時既定次數(n回)施行：在對將複數晶圓200依裝載狀態收容的處理室201以既定溫度加熱之下，從噴嘴410上開設的複數供應孔410a，朝處理室201供應作為原料氣體之含既定元素之氣體的步驟；以及從在噴嘴420開設的複數供應孔420a供應氧化氣體的步驟；而在晶圓200上形成含既定元素之氧化膜(以下簡稱「氧化膜」)。
本說明書中，使用「晶圓」一詞的情況，係有指晶圓本身的情況、以及晶圓與在其表面所形成之既定層或膜的積層體之情況。本說明書中，使用「晶圓表面」一詞的情況，係有指晶圓本身的表面之情況、以及在晶圓上所形成既定層等的表面之情況。本說明書中，記載為「在晶圓上形成既定層」的情況，係有：直接在晶圓本身的表面上形成既定層的情況、以及在晶圓上已形成之層等之上形成既定層的情況。本說明書中，使用「基板」一詞的情況亦與使用「晶圓」一詞的情況同義。
(晶圓填裝・晶舟裝載)(步驟S101、S102) 複數片晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓填裝)(步驟S101)。利用閘門開閉機構(未圖示)使閘門移動，而使歧管209下端開口開放(閘門開啟)。然後，如圖1所示，已收容複數片晶圓200的晶舟217係利用晶舟升降機115上舉並被搬入於處理室201內(晶舟裝載)(步驟S102)。在此狀態下，密封蓋219經由O形環220形成密封歧管209下端的狀態。
(壓力・溫度調整)(步驟S103) 依處理室201內、亦即晶圓200所存在空間成為所需壓力(真空度)的方式，利用真空泵246施行真空排氣。此時，處理室201內的壓力係利用壓力感測器245測定，再根據該測定的壓力資訊，對APC閥243進行回饋控制(壓力調整)。真空泵246係在至少直到對晶圓200的處理完成為止前均維持平常動作狀態。又，依處理室201內成為所需處理溫度的方式利用加熱器207施行加熱。此時，依處理室201內成為所需溫度分佈的方式，根據由溫度感測器263所檢測到的溫度資訊，回饋控制對加熱器207的通電程度(溫度調整)。利用加熱器207進行的處理室201內加熱，係在至少至對晶圓200的處理結束期間均持續進行。接著，開始由旋轉機構267進行晶舟217與晶圓200的旋轉。利用旋轉機構267進行的晶舟217及晶圓200之旋轉，係在至少至對晶圓200的處理結束期間均持續進行。
(成膜步驟)(步驟S110) 然後，非同時依序既定次數執行：原料氣體供應步驟(步驟S111)、殘留氣體除去步驟(步驟S112)、氧化氣體供應步驟(步驟S113)、殘留氣體除去步驟(步驟S114)。
[原料氣體供應步驟](步驟S111) 打開閥314，朝氣體供應管310流入原料氣體。原料氣體係利用MFC312進行流量調整，再從於噴嘴410開設的供應孔410a供應給晶圓200。即，使晶圓200暴露於原料氣體中。從供應孔410a供應的原料氣體從排氣管231排氣。此時，同時打開閥514，朝氣體供應管510內流入作為載氣的惰性氣體。惰性氣體係利用MFC512進行流量調整，與原料氣體一起從噴嘴410的供應孔410a供應給處理室201內，然後從排氣管231排氣。
另外，惰性氣體係可使用例如：氮(N 2)氣體、氬(Ar)氣體、氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氙(Xe)氣體等稀有氣體。惰性氣體係可使用該等中之1以上。就此點，在後述各項步驟中亦同。
再者，為了防止原料氣體侵入至噴嘴420(防止逆流)，故打開閥524，朝氣體供應管520內流入惰性氣體。惰性氣體係經由氣體供應管520、噴嘴420供應給處理室201內(沖洗)，再從排氣管231排氣。
此時，適當調整APC閥243，將處理室201內的壓力設為例如：1~1000Pa、較佳1~100Pa、更佳10~50Pa範圍內的壓力。另外，本說明書中，當數值範圍記載為例如1~1000Pa的情況，係指1Pa以上且1000Pa以下。即，數值範圍內包含1Pa與1000Pa。不僅壓力，相關流量、時間、溫度等本說明書所記載的所有數值亦同。由MFC312控制的原料氣體供應流量係設為例如：10~2000sccm、較佳50~1000sccm、更佳100~500sccm範圍內的流量。由MFC512控制的惰性氣體供應流量，係設為例如：1~30slm、較佳1~20slm、更佳1~10slm範圍內的流量。原料氣體對晶圓200的供應時間係設為例如：1~60秒、較佳1~20秒、更佳2~15秒範圍內。
加熱器207係依晶圓200的溫度成為例如：室溫~450℃、較佳350~420℃範圍內的既定溫度方式施行加熱。於未滿350℃的情況，有無法利用氧化氣體獲得實用氧化速度的可能性，當420℃以上的情況，因原料氣體出現熱分解等，而有成膜處理的梯度被覆降低之可能性。藉由設為350℃以上且420℃以下，可在維持梯度被覆之下，輕易地獲得實用氧化速度。因為溫度越高，則在後述氧化氣體供應步驟(步驟S113)中所使用的氧化氣體(特別係O 3氣體)的去活化速度越大，因而晶圓200的溫度最好設在450℃以下。
藉由將原料氣體之例如含有既定元素之鋁(Al)的氣體，在上述條件下供應給處理室201內，在晶圓200的最表面上形成作為第1層之含Al層。含Al層係除了Al層之外，尚可含有原料氣體中所含的碳(C)及氫(H)。含Al層係利用在晶圓200的最表面物理吸附原料氣體、或化學吸附由原料氣體其中一部分分解的物質、或由原料氣體進行熱分解而沉積Al等所形成。即，含Al層係可為原料氣體或原料氣體其中一部分的分解物質之吸附層(物理吸附層、或化學吸附層)，亦可為Al的堆積層(Al層)。
再者，原料氣體係可使用例如：屬於含有既定元素之Al之氣體的三甲鋁((CH 3) 3Al、TMA)氣體等有機系含Al氣體。又，含Al氣體係可使用氯化鋁(AlCl 3)氣體等鹵系含Al氣體。又，可使用含有其他金屬元素既定元素作為的氣體。例如原料氣體可使用屬於含鉿(Hf)氣體之四(乙基甲胺基)鉿([(CH 3)(C 2H 5)N] 4Hf，TEMAH)氣體等有機系含Hf氣體、氯化鉿(HfCl 4)氣體等鹵系含Hf氣體。又，例如原料氣體可使用屬於含鋯(Zr)氣體之四(乙基甲胺基)鋯((NCH 3C 2H 5) 4、TEMAZ)氣體等有機系含Zr氣體、氯化鋯(ZrCl 4)氣體等鹵系含Zr氣體。其他，原料氣體係可使用含有鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎢(W)等金屬元素或矽(Si)等半導體元素作為既定元素的氣體。
[殘留氣體除去步驟](步驟S112) 待含Al層形成後，關閉閥314，停止原料氣體供應。此時，在APC閥243維持打開之下，利用真空泵246對處理室201內施行真空排氣，將處理室201內殘留的未反應或經參予含Al層形成後的原料氣體，從處理室201內排除。在閥514、524打開狀態下，維持惰性氣體對處理室201內之供應。惰性氣體具有沖洗氣體作用，可提高將處理室201內殘留的未反應或經參予含Al層形成後的原料氣體從處理室201內排除的效果。另外，來自閥514、524的惰性氣體係在殘留氣體除去步驟期間內均經常持續流入，亦可間歇地(脈衝地)供應。
[氧化氣體供應步驟](步驟S113) 經除去處理室201內的殘留氣體後，打開閥324，朝氣體供應管320內流入作為氧化氣體(反應氣體)之含氧氣體。氧化氣體係利用MFC322進行流量調整，從噴嘴420的供應孔420a供應給處理室201內的晶圓200，再從排氣管231排氣。即，使晶圓200暴露於氧化氣體中。此時，打開閥524，朝氣體供應管520內流入惰性氣體。惰性氣體係利用MFC522進行流量調整，再與氧化氣體一起供應給處理室201內，然後從排氣管231排氣。此時，為了防止氧化氣體侵入至噴嘴410內(防止逆流)，打開閥514，朝氣體供應管510內流入惰性氣體。惰性氣體係經由氣體供應管510、噴嘴410，供應給處理室201內(沖洗)，再從排氣管231排氣。
此時，適當調整APC閥243，將處理室201內的壓力設為例如：1~1000Pa、較佳1~100Pa、更佳10~40Pa範圍內的壓力。由MFC322控制的氧化氣體供應流量，係設為例如：5~40slm、較佳5~30slm、更佳10~20slm範圍內的流量。其他處理條件係設為與上述原料氣體供應步驟同樣的處理條件。
氧化氣體係可使用例如：氧(O 2)氣體、臭氧(O 3)氣體、經電漿激發的O 2(O 2 *)氣體、O 2氣體+氫(H 2)氣體、水蒸氣(H 2O氣體)、過氧化氫(H 2O 2)氣體、氧化二氮(N 2O)氣體、一氧化氮(NO)氣體、二氧化氮(NO 2)氣體、一氧化碳(CO)氣體、二氧化碳(CO 2)氣體等含氧(O)氣體等等。氧化氣體係可使用該等中之1以上。
此時流入於處理室201內的氣體係僅氧化氣體與惰性氣體。氧化氣體係與在原料氣體供應步驟中，於晶圓200上所形成之含Al層至少其中一部分產生反應。屬於第1層的含Al層被氧化，形成作為金屬氧化層之含Al與O的鋁氧化層(Al氧化層)。即，含Al層被改質為Al氧化層。
[殘留氣體除去步驟](步驟S114) 待Al氧化層形成後，關閉閥324，停止氧化氣體的供應。此時，在APC閥243維持打開、且打開閥514、524的狀態下，維持惰性氣體朝處理室201內的供應(沖洗)，依照與原料氣體供應步驟後的殘留氣體除去步驟同樣之處理程序，將處理室201內殘留的未反應、或經參予Al氧化層形成後的氧化氣體或反應副產物，從處理室201內排除。
[既定次數實施](步驟S115) 藉由將依序執行上述原料氣體供應步驟、殘留氣體除去步驟、氧化氣體供應步驟、殘留氣體供應步驟的循環非同時執行1次以上(既定次數)，在晶圓200上形成含有既定元素之Al的氧化膜(Al氧化膜)。該循環的次數係配合最終所形成之氧化膜所必要的膜厚而適當選擇，該循環較佳係重複複數次。氧化膜的厚度(膜厚)係例如：0.1~150nm、較佳0.1~10nm。藉由設為150nm以下可減小表面粗糙度，又，藉由設為0.1nm以上，可抑制因與底層膜間的應力差所造成的膜剝離。
(後沖洗・回歸大氣壓)(步驟S121、S122) 待成膜步驟結束後，打開閥514、524，分別從氣體供應管310、320朝處理室201內供應惰性氣體，再從排氣管231排氣。惰性氣體係具有沖洗氣體作用，將處理室201內殘留的氣體、反應副產物從處理室201內除去(後沖洗)(步驟S121)。然後，將處理室201內的環境置換為惰性氣體(惰性氣體置換)，並將處理室201內的壓力回歸於常壓(回歸大氣壓)(步驟S122)。
(晶舟卸載・晶圓卸除)(步驟S123、S124) 然後，利用晶舟升降機115使密封蓋219下降，使歧管209下端呈開口，將處理畢晶圓200依由晶舟217支撐之狀態下，從歧管209下端搬出於反應管203外部(步驟S123)。然後，使閘門(未圖示)移動，歧管209下端開口經由O形環(未圖示)利用閘門(未圖示)被密封。處理畢晶圓200被搬出於反應管203外部之後，再從晶舟217取出(步驟S124)。
上述氧化氣體供應步驟(步驟S113)中，當氧化氣體供應給晶圓200的時間較短之情況，則在晶圓200上形成凸形狀(晶圓中央之膜厚較晶圓中央及外側之膜厚相對較大的分佈)的氧化膜，本發明人等發現藉由增長氧化氣體對晶圓200的供應時間，可使晶圓200上形成的氧化膜從凸形狀變化成朝向成為凹形狀(晶圓中央之膜厚較晶圓中央或外側之膜厚相對較小的分佈)。所以，結果本發明人等發現藉由控制氧化氣體對晶圓200的供應時間，而可控制在表面已形成圖案的晶圓上所形成之氧化膜的膜厚分佈，可提升膜厚面內均勻性。
此處，相較於未形成圖案之晶圓的裸晶圓之下，因為已形成圖案之晶圓的圖案晶圓的表面積較大，因而氣體消耗量較大。又，上述基板處理裝置10係依既定間隔在晶舟217上多層排列複數晶圓200，並從晶圓200外周側朝面內供應氣體，因而在原料氣體供應步驟中，氧化氣體係從晶圓200外周側起與晶圓200上所形成含Al層中至少其中一部分進行反應。
當氧化氣體對晶圓200的供應時間較短之情況，從外周側供應的氧化氣體從晶圓外周側起被消耗，無法充分進行氧化(反應)至晶圓200中央。所以，推測氧化氣體與含Al層至少其中一部分進行反應並形成氧化層，但氧化不足的晶圓中央係因氧化不足導致在氧化層表面上多餘地形成會吸附原料氣體的OH基等之吸附處，所以吸附更多的原料氣體，導致氧化不足的晶圓中央之膜厚較晶圓外周側之膜厚增加，而在晶圓200上形成凸形狀氧化膜。
再者，若氧化氣體對晶圓200供應的時間增長，則氧化進行，從外周側供應的氧化氣體將從晶圓外周側起進行氧化(反應)至中央。所以，推測當氧化氣體與含Al層至少其中一部分進行反應並形成氧化層時，不會形成多餘的OH基等吸附處，於晶圓中央亦與晶圓外周側同樣地形成氧化膜，相較於氧化不足之情況，氧化膜的膜厚減少。然後，推測氧化更進一步進行，若氧化層的氧化達飽和，氧化層的底層(界面)被氧化，而增加界面體積，氧化先進行的晶圓外周側之膜厚較厚於晶圓中央，在晶圓200上形成從凸形狀變化為凹形狀的氧化膜。因氧化不足造成的增膜情形，推測尤其在使用具有烴基(例如烷基、甲基、乙基等)的原料氣體時較容易明顯發生。
所以，氧化氣體供應給晶圓200的時間係依氧化膜在晶圓面內的厚度分佈成為既定分佈的方式選擇。藉由選擇氧化氣體供應時間增長，可將氧化膜在晶圓200面內的厚度分佈調整為從凸形狀成為凹形狀的方向。又，藉由將氧化氣體供應時間設為面內膜厚分佈從凸形狀成為略均勻的時間，且較短於變化為凹形狀的時間，可使晶圓的面內膜厚分佈均勻。又，藉由將氧化氣體供應時間設為較短於面內膜厚分佈變化為凹形狀的時間，可抑制從晶圓外周進行的氧化膜底層(界面)的氧化。
即，本步驟執行在記憶裝置121c或外部記憶裝置123中儲存氧化氣體供應時間與氧化膜面內膜厚分佈的關聯資料，選擇面內膜厚分佈成為既定分佈的氧化氣體供應時間。
換言之，氧化氣體的供應時間係依氧化膜在晶圓面內的厚度分佈成為既定分佈之方式，選擇較長於氧化膜在晶圓200面內的厚度分佈成為凸形狀之氧化氣體供應時間。又，氧化氣體的供應時間係依氧化膜在晶圓面內的厚度分佈成為既定分佈之方式，選擇較短於氧化膜在晶圓200面內的厚度分佈成為凹形狀之氧化氣體供應時間。又，氧化氣體的供應時間係依氧化膜在晶圓面內的厚度分佈成為均勻之方式選擇，選擇氧化膜在晶圓200面內的厚度面內均勻性成為例如10%以下的時間長度。此處「面內均勻性」係由(最大膜厚-最小膜厚)/平均膜厚計算出。
再者，氧化氣體的供應時間係根據晶圓200既定間隔的晶圓間間距，依氧化膜在面內的厚度分佈成為既定分佈之方式選擇。晶圓間間距越狹窄，則因氧化氣體供應時間造成的面內膜厚分佈之凸形狀趨勢越強。所以，藉由增長氧化氣體的供應時間，可使面內膜厚分佈接近均勻。即，氧化氣體的供應時間係依晶圓間間距越狹窄則越長的方式選擇。晶圓間間距係例如50~3mm。晶圓間間距越大，越能提升晶圓的面內膜厚均勻性，但為能獲得藉由調整氧化氣體供應時間而可控制晶圓面內膜厚分佈的效果，最好設在50mm以下。超過50mm時，有無法充分獲得該效果的可能性。又，晶圓間間距未滿3mm的情況，當增長氧化氣體供應時間，使面內膜厚分佈從凸形狀接近均勻形狀時，有晶圓外周側之氧化膜厚增加之情形較晶圓中央側之減膜較先進行的可能性。所以，晶圓間間距較佳係設為3mm以上。
再者，氧化氣體的供應時間係根據晶圓200上面之表面積，依氧化膜在面內的厚度分佈成為既定分佈之方式選擇。晶圓上面之表面積越大，則因氧化氣體之供應時間造成的面內膜厚分佈之凸形狀的趨勢增強。所以，藉由增長氧化氣體的供應時間，可使面內膜厚分佈接近均勻。即，氧化氣體的供應時間係依晶圓200上面之表面積越大則選擇越長時間。
(3)本實施形態造成的效果 根據本實施形態，可獲得以下所示一項或複數項效果。
(a)可控制在基板上所形成之氧化膜的面內膜厚分佈。
(b)可提升在基板上所形成之氧化膜的面內膜厚均勻性。
(c)藉由選擇配合面內膜厚分佈的時間作為氧化氣體的供應時間，可提升產能。
(d)藉由使面內膜厚分佈呈均勻，可抑制氧化膜的底層(界面)的氧化。
＜其他實施形態＞ 以上針對本揭示實施形態進行具體說明。然而，本揭示並不僅侷限於上述實施形態，舉凡在不致脫逸主旨範圍內均可進行各種變更。
再者，上述實施形態，係針對使用TMA氣體作為含既定元素之原料氣體的例子進行說明，惟並不僅侷限於此，作為含既定元素的原料氣體係可使用具有例如：烷基、甲基、乙基等烴基的氣體。
再者，上述實施形態中，針對形成含Al之AlO膜作為含既定元素之氧化膜的例子進行說明，惟並不僅侷限於此，亦可適合應用於形成例如矽氧化(SiO)膜、氧化鉿(HfO)膜、氧化鋯(ZrO)膜、氧化鈦(TiO)膜、氧化鉭(TaO)膜、氧化鉬(MoO)膜、氧化鎢(WO)膜等氧化膜作為含既定元素的氧化膜的情況。
再者，上述實施形態中，使用從晶圓200外周朝面內(中央)供應氣體的例子進行說明，惟並不僅侷限於此，從晶圓200外周利用擴散朝晶圓200面內(中央)供應氣體的情況亦可適用。
另外，基板處理所使用的配方，最好配合處理內容個別準備，預先經由電氣通訊線路、外部記憶裝置123儲存於記憶裝置121c內。然後，在開始基板處理時，最好由CPU121a從記憶裝置121c內所儲存的複數配方中，配合處理內容適當選擇恰當配方。藉此，利用1台基板處理裝置便可重現性佳地形成各種膜種、組成比、膜質、膜厚的膜。又，可在減輕操作員負擔、避免操作失誤之情況下，迅速地開始基板處理。
上述配方並不僅侷限於新穎製成的情況，例如亦可變更已安裝於基板處理裝置中的現有配方而準備。變更配方時，亦可將經變更後的配方，經由電氣通訊線路、記錄該配方的記錄媒體，安裝於基板處理裝置中。又，亦可操縱現有基板處理裝置所設有的輸入輸出裝置122，直接變更已安裝於基板處理裝置中的現有配方。
使用該等基板處理裝置的情況，亦可依照與上述實施形態同樣的處理程序、處理條件施行成膜處理，可獲得與上述實施形態同樣的效果。 [實施例1]
本實施例中，使用圖1所示基板處理裝置10，在晶舟217中，如圖5所示在形成圖案之面朝下的晶圓200間載置監控晶圓300，控制圖4所示序列的氧化氣體供應步驟(步驟S113)之氧化氣體供應時間，並評價分別在監控晶圓300之上下面所形成氧化膜的面內膜厚分佈。已形成圖案的晶圓200表面係相對於裸晶圓具有50倍的表面積。將監控晶圓300上面、且與晶圓200之形成圖案之面相對向的面300A(以下稱「圖案面300A」)上形成氧化膜的膜厚，設為與在已形成圖案的晶圓上所形成之氧化膜膜厚同等，並將監控晶圓300下面、且與晶圓200之未形成圖案之面相對向的面300B(以下亦稱「裸晶面300B」上形成之氧化膜的膜厚，設為與在未形成圖案的裸晶圓上所形成之氧化膜膜厚同等，並施行評價。
首先，針對晶圓表面積、晶圓間間距、氧化氣體供應時間及面內膜厚分佈的關係進行評價。另外，本實施例中一例，原料氣體係使用TMA氣體，氧化氣體係使用O 3氣體。
圖6(A)所示係在晶圓間之間距P為第1距離(16mm)的裸晶面300B上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖，圖6(B)所示係在晶圓間之間距P為第1距離的圖案面300A上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖。又，圖7(A)所示係在晶圓間之間距P為第2距離(8mm)的裸晶面300B上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖，圖7(B)所示係在晶圓間之間距P為第2距離的圖案面300A上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖。
如圖6(A)及圖7(A)所示，在裸晶面300B上所形成的氧化膜係面內膜厚分佈略均勻，若增長氧化氣體供應時間，則依面內膜厚分佈為略均勻的狀態增加膜厚。
相對於此，如圖6(B)所示，在晶圓間之間距為第1距離時的圖案面300A上所形成的氧化膜，在氧化氣體供應時間20秒時，成為晶圓中央為凸的凸形狀的膜厚分佈，在氧化氣體供應時間50秒時，成為晶圓中央的膜厚減少、面內膜厚分佈接近均勻的分佈。然後，若更進一步增長氧化氣體的供應時間，晶圓外周側增膜而成為凹形狀的膜厚分佈。
再者，如圖7(B)所示，晶圓間之間距為第2距離時在圖案面300A上形成的氧化膜，在氧化氣體供應時間20秒時成為凸形狀的膜厚分佈，在氧化氣體供應時間為50秒時晶圓中央膜厚減少，在氧化氣體供應時間為100秒時晶圓中央的膜厚更加減少，成為面內膜厚分佈接近均勻的分佈。然後，若更進一步增長氧化氣體的供應時間，晶圓之外周側增膜而成為凹形狀的膜厚分佈。
即，確認到依照晶圓上面之表面積、或晶圓間間距，所形成氧化膜的面內膜厚分佈會不同。又，確認到晶圓上面之表面積越大，藉由氧化氣體供應時間增長，則面內膜厚分佈從凸形狀成為接近均勻的分佈，又藉由進一步增長氧化氣體供應時間則變化為凹形狀。又，確認到晶圓間的間距越狹窄，藉由增長氧化氣體供應時間，面內膜厚分佈從凸形狀成為接近均勻的分佈，藉由更進一步增長氧化氣體供應時間則變化為凹形狀。
其次，將晶圓間之間距為第2距離的裸晶面300B與圖案面300A之各自中心的膜厚變化、以及晶圓間間距為第1距離的裸晶面300B與圖案面300A之各自中心的膜厚變化進行比較。圖8所示係在裸晶面300B與圖案面300A之各自面中心所形成氧化膜的膜厚、與氧化氣體供應時間、及晶圓間間距P的關係圖。
如圖8所示，確認到在裸晶面300B中心，不論晶圓間間距為第2距離的情況、或第1距離的情況，均係隨氧化氣體供應時間增長，氧化膜亦增膜。又，晶圓間間距為較窄之晶圓間間距為第2距離情況的增膜，較小於晶圓間間距為第1距離的情況。
另一方面，確認到於圖案面300A中心，不管晶圓間間距為第2距離的情況、或第1距離的情況，均係隨氧化氣體供應時間增長，氧化膜亦隨之減膜。又，晶圓間間距為第2距離時的晶圓中心膜厚，較大於晶圓間間距為第1距離的情況，若將氧化氣體供應時間增長至150秒左右，晶圓間間距為較寬之晶圓間間距為第1距離之情況，晶圓中心的膜厚較大於晶圓間間距為第2距離的情況。即，確認到晶圓間間距較寬時係利用氧化進行而增膜。
即，確認到於形成了圖案的晶圓中心，會因氧化不足導致形成凸形狀，若藉由增長氧化氣體供應時間而氧化進行，則晶圓中心的膜厚減少，但若增長氧化氣體供應時間，則氧化更進一步進行而增膜。
其次，比較晶圓之中心起至150mm位置(晶圓端部)的膜厚凸量(0-150)、晶圓之中心起至100mm位置的膜厚凸量(0-100)、與氧化氣體供應時間的關係。圖9所示係晶圓之中心起至150mm的膜厚凸量、晶圓之中心起至100mm的膜厚凸量、與氧化氣體供應時間的關係圖。
如圖9所示，晶圓中心起至端部的屬於膜厚差分之膜厚凸量(0-150)，在氧化氣體供應時間20秒時為約11Å。而且，若增長氧化氣體供應時間，膜厚凸量變小，在氧化氣體供應時間為100秒之時，膜厚凸量接近0。然後，在氧化氣體供應時間為150秒之時，膜厚凸量成為-3Å。
再者，距晶圓中心100mm的膜厚差分之膜厚凸量(0-100)，在氧化氣體供應時間20秒之時約3Å。而，若增長氧化氣體供應時間，膜厚凸量變小，在氧化氣體供應時間為150秒之時，膜厚凸量約1Å。
即，確認到藉由增長氧化氣體供應時間，氧化膜的膜厚分佈從凸形狀變化為凹形狀。
＜本揭示較佳態樣＞ 以下，附註本揭示較佳態樣。
(附註1) 根據本揭示一態樣所提供的半導體裝置之製造方法，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜： (a)：對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含有上述既定元素的原料氣體，藉此在上述表面形成含有上述既定元素之第1層的步驟； (b)：對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟； 在(b)中，依上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為既定分佈之方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
(附註2) 如附註1所記載的方法，其中較佳 (b)中，藉由依上述氧化氣體供應時間增長的方式選擇，將上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈調整成從凸形狀成為凹形狀的方向。
(附註3) 如附註1所記載的方法，其中較佳 上述供應時間係依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凸形狀之上述氧化氣體之供應時間長的方式選擇。
(附註4) 如附註1所記載的方法，其中較佳 上述供應時間係選擇上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為均勻的時間長度。
(附註5) 如附註4所記載的方法，其中較佳 上述供應時間係選擇上述氧化膜在上述基板面內的厚度之面內均勻性成為既定值以下的時間長度。
(附註6) 如附註1所記載的方法，其中較佳 上述供應時間係依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凹形狀的上述氧化氣體供應時間短的方式選擇。
(附註7) 如附註1所記載的方法，其中較佳 (b)中，上述氧化氣體係從上述基板外周朝中央供應。
(附註8) 如附註7所記載的方法，其中較佳 (b)中，從上述基板外周所配置的供應口，朝上述基板中央供應上述氧化氣體。
(附註9) 如附註7所記載的方法，其中較佳 (b)中，從上述基板外周利用擴散，朝上述基板面內供應上述氧化氣體。
(附註10) 如附註1所記載的方法，其中較佳 上述基板係由依既定間隔呈多層排列的複數基板所構成。
(附註11) 如附註10所記載的方法，其中較佳 根據上述既定間隔，依上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為既定分佈的方式，選擇上述氧化氣體的供應時間。
(附註12) 如附註11所記載的方法，其中較佳 上述氧化氣體的供應時間係依上述既定間隔越狹窄、則時間越長的方式選擇。
(附註13) 如附註1所記載的方法，其中， 根據上述基板上面的表面積，依上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為既定分佈的方式，選擇上述氧化氣體的供應時間。
(附註14) 如附註13所記載的方法，其中， 上述氧化氣體的供應時間係依上述基板上面的表面積越大、則時間越長的方式選擇。
(附註15) 根據本揭示另一態樣所提供的基板處理裝置，係具備有： 處理室； 原料氣體供應系統，其係對上述處理室內之已在表面形成圖案的基板，從上述基板外周朝上述基板面內供應含既定元素的原料氣體； 氧化氣體供應系統，其係對上述處理室內的上述基板，從上述基板外周朝上述基板面內供應氧化氣體；以及 控制部，其係構成為可控制上述原料氣體供應系統與上述氧化氣體供應系統，而對上述處理室內的上述基板施行附註1的各處理(各步驟)。
(附註16) 根據本揭示再另一態樣係提供 利用電腦使基板處理裝置執行附註1的各程序(各步驟)之程式，或記錄了該程式的可利用電腦讀取之記錄媒體。
115:晶舟升降機 121:控制器(控制部) 121a:CPU 121b:RAM 121c:記憶裝置 121d:I/O埠 122:輸入輸出裝置 123:外部記憶裝置 200:晶圓(基板) 201:處理室 202:處理爐 203:反應管 207:加熱器 209:歧管 217:晶舟 218:絕熱筒 219:密封蓋 220:O形環 231:排氣管 243:APC閥 245:壓力感測器 246:真空泵 263:溫度感測器 267:旋轉機構 300:監控晶圓 300A:圖案面 300B:裸晶面 310,320:氣體供應管 312,322,512,522:質量流量控制器(MFC) 314,324,514,524:閥 410,420:噴嘴 410a,420a:供應孔 510,520:氣體供應管
圖1係本揭示較佳實施形態中在基板上成膜時所使用之基板處理裝置的說明用概略縱剖圖。 圖2係圖1的A-A線概略橫剖圖。 圖3係本揭示較佳實施形態的基板處理裝置之控制器的說明用概略圖。 圖4係本揭示較佳實施形態之較佳成膜處理流程的說明用流程圖。 圖5係實施例所使用評價方法的說明圖。 圖6中，圖6(A)係表示在基板間之間距為第1距離的裸晶面上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖；圖6(B)係表示在基板間之間距為第1距離的圖案面上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖。 圖7中，圖7(A)係表示在基板間之間距為第2距離的裸晶面上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖；圖7(B)表示係在基板間之間距為第2距離的圖案面上所形成之氧化膜的膜厚分佈、與氧化氣體供應時間的關係圖。 圖8係表示分別在裸晶面與圖案面的各中心所形成之氧化膜的膜厚、與氧化氣體供應時間、及基板間間距的關係。 圖9係表示基板中心起至150mm的膜厚凸量、與基板中心起至100mm的膜厚凸量、及氧化氣體供應時間的關係圖。

Claims (22)

  1. 一種基板處理方法，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含上述既定元素之原料氣體，藉此在上述表面上形成含上述既定元素之第1層的步驟；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟；在上述(b)中，依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凸形狀的上述氧化氣體之供應時間長的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
  2. 一種基板處理方法，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含上述既定元素之原料氣體，藉此在上述表面上形成含上述既定元素之第1層的步驟；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟；在上述(b)中，藉由依上述氧化氣體之供應時間增長之方式選擇，而使上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈調整成從凸形狀成為凹形狀的方 向。
  3. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述供應時間係選擇上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為均勻的時間長度。
  4. 如請求項3之基板處理方法，其中，上述供應時間係選擇上述氧化膜在上述基板面內的厚度面內均勻性成為既定值以下的時間長度。
  5. 一種基板處理方法，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含上述既定元素之原料氣體，藉此在上述表面上形成含上述既定元素之第1層的步驟；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟；在上述(b)中，依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凹形狀的上述氧化氣體之供應時間短的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
  6. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述(b)中，從上述基板之外周朝中央供應上述氧化氣體。
  7. 如請求項6之基板處理方法，其中，上述(b)中，從在上述基板之外周所配置的供應口朝上述基板之中央供應上述氧化氣體。
  8. 如請求項6之基板處理方法，其中，上述(b)中，從上述基 板之外周利用擴散朝上述基板之面內供應上述氧化氣體。
  9. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述基板係由依既定間隔呈多層排列的複數基板所構成。
  10. 如請求項9之基板處理方法，其中，根據上述既定間隔，依上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為既定分佈的方式，選擇上述氧化氣體的供應時間。
  11. 如請求項9之基板處理方法，其中，上述氧化氣體的供應時間係依上述既定間隔越狹窄則時間越長的方式選擇。
  12. 如請求項1之基板處理方法，其中，根據上述基板之上面的表面積，依上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為既定分佈的方式，選擇上述氧化氣體的供應時間。
  13. 如請求項12之基板處理方法，其中，上述氧化氣體的供應時間係依上述基板之上面的表面積越大則時間越長的方式選擇。
  14. 一種基板處理裝置，係具備有：處理室；原料氣體供應系統，其係對上述處理室內之已在表面形成圖案的基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含既定元素的原料氣體；氧化氣體供應系統，其係對上述處理室內的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體；以及控制部，其係構成為可控制上述原料氣體供應系統與上述氧化氣體供應系統，而對上述處理室內的上述基板非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在上述基板上形成含有上述既定元素的氧化膜： (a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應上述含既定元素之原料氣體，藉此在上述表面上形成含上述既定元素之第1層的處理；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應上述氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的處理；在(b)中，依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凸形狀的上述氧化氣體之供應時間長的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
  15. 一種利用電腦使基板處理裝置執行下述程序之程式，該程序係非同時執行既定次數之下述程序(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含有上述既定元素的原料氣體，藉此在上述表面形成含有上述既定元素之第1層的程序；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的程序；在上述(b)中，依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凸形狀的上述氧化氣體之供應時間長的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
  16. 一種基板處理裝置，係具備有： 處理室；原料氣體供應系統，其係對上述處理室內之已在表面形成圖案的基板，從上述基板外周朝上述基板面內供應含既定元素的原料氣體；氧化氣體供應系統，其係對上述處理室內的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體；以及控制部，其係構成為可對上述原料氣體供應系統與上述氧化氣體供應系統進行控制，而對上述處理室內的上述基板非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在上述基板上形成含上述既定元素的氧化膜：(a)供應上述原料氣體，而在上述基板之表面上形成含上述既定元素之第1層的處理；(b)供應上述氧化氣體，使上述第1層氧化，而在上述基板之表面上形成含上述既定元素之氧化層的處理；在上述(b)中，藉由依上述氧化氣體之供應時間增長之方式選擇，而使上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈調整成從凸形狀成為凹形狀的方向。
  17. 一種基板處理裝置，係具備有：處理室；原料氣體供應系統，其係對上述處理室內之已在表面形成圖案的基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含既定元素的原料氣體；氧化氣體供應系統，其係對上述處理室內的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體；以及控制部，其係構成為可控制上述原料氣體供應系統與上述氧化氣體供 應系統，而對上述處理室內的上述基板非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在上述基板上形成含有上述既定元素的氧化膜：(a)供應上述原料氣體，而在上述基板之表面上形成含上述既定元素之第1層的處理；(b)供應上述氧化氣體，使上述第1層氧化，而在上述基板之表面上形成含上述既定元素之氧化層的處理；在上述(b)中，係依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凹形狀的上述氧化氣體之供應時間短的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
  18. 一種利用電腦使基板處理裝置執行下述程序之程式，該程序係非同時執行既定次數之下述程序(a)與(b)，藉此在基板上形成含既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含上述既定元素之原料氣體，藉此在上述表面上形成含上述既定元素之第1層的程序；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含上述既定元素之氧化層的程序；在上述(b)中，藉由依上述氧化氣體之供應時間增長之方式選擇，而使上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈調整成從凸形狀成為凹形狀的方向。
  19. 一種利用電腦使基板處理裝置執行下述程序之程式，係 非同時執行既定次數之下述程序(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含有上述既定元素的原料氣體，藉此在上述表面上形成含有上述既定元素之第1層的程序；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的程序；在上述(b)中，係依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凹形狀的上述氧化氣體之供應時間短的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
  20. 一種半導體裝置之製造方法，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含有上述既定元素的原料氣體，藉此在上述表面形成含有上述既定元素之第1層的步驟；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟；在(b)中，依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凸形狀的上述氧化氣體之供應時間長的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
  21. 一種半導體裝置之製造方法，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含有上述既定元素的原料氣體，藉此在上述表面上形成含有上述既定元素之第1層的步驟；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟；在上述(b)中，藉由依上述氧化氣體之供應時間增長之方式選擇，而使上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈調整成從凸形狀成為凹形狀的方向。
  22. 一種半導體裝置之製造方法，係非同時執行既定次數之下述(a)與(b)，藉此在基板上形成含有既定元素的氧化膜：(a)對表面已形成圖案的上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應含有上述既定元素的原料氣體，藉此在上述表面形成含有上述既定元素之第1層的步驟；(b)對上述基板，從上述基板之外周朝上述基板之面內供應氧化氣體，藉此使上述第1層氧化，而在上述表面上形成含有上述既定元素之氧化層的步驟；在上述(b)中，係依較上述氧化膜在上述基板面內的厚度分佈成為凹形狀的上述氧化氣體之供應時間短的方式，選擇將上述氧化氣體供應給上述基板的供應時間。
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