TWI847623B - 基板處理方法、半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及其程式 - Google Patents

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

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TWI847623B
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原田勝吉
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廣瀨義朗
永戸雅也
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Abstract

本發明之課題係提升基板上所形成氧化膜的特性。 本發明係包括有藉由施行既定次數下述循環，而在基板上形成含有X之氧化膜的步驟，該循環係非同時執行：(a)對基板供應具有於中心原子X鍵結著第1基與第2基之分子構造的原料，且第1基與X之鍵能較高於第2基與X之鍵能的原料，而在基板上形成含有在X上鍵結著第1基之成分的第1層之步驟；及(b)對基板供應氧化劑，使第1層氧化，而形成含有X的第2層之步驟；其中，在(a)中，在從原料所含的X第1基不會脫離但第2基會脫離之條件，且在第2基脫離但維持與第1基之鍵結狀態的X吸附於基板表面之條件下，供應原料。

Description

基板處理方法、半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及其程式
本發明係關於半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式。
半導體裝置之製造步驟的一步驟係藉由交錯重複：對基板供應原料的步驟、與對基板供應氧化劑的步驟，而施行在基板上形成氧化膜的步驟(例如參照專利文獻1,2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-135633號公報 [專利文獻2]日本專利特開2010-153776號公報
(發明所欲解決之問題)
本發明之目的在於提升基板上所形成氧化膜的特性。 (解決問題之技術手段)
根據本發明一態樣所提供的技術，係包括有藉由施行既定次數下述循環，而在上述基板上形成含有上述X之氧化膜的步驟，該循環係非同時執行： (a)對基板供應具有於中心原子X鍵結著第1基與第2基之分子構造的原料，且上述第1基與上述X之鍵能較高於上述第2基與上述X之鍵能的原料，而在上述基板上形成含有在上述X上鍵結著上述第1基之成分的第1層之步驟；及 (b)對上述基板供應氧化劑，使上述第1層氧化，而形成含有上述X的第2層之步驟； 其中，在(a)中，在從上述原料所含的上述X上述第1基不會脫離但上述第2基會脫離之條件，且在上述第2基脫離但維持與上述第1基之鍵結狀態的上述X吸附於上述基板表面之條件下，供應上述原料。 (對照先前技術之功效)
根據本發明可提供能提升在基板上所形成氧化膜之特性的技術。
＜本發明第1態樣＞ 以下，針對本發明第1態樣，主要使用圖1~圖4、圖6(a)~圖6(c)進行說明。
(1)基板處理裝置之構成 如圖1所示，處理爐202係設有當作加熱機構(溫度調整部)的加熱器207。加熱器207係呈圓筒形狀，利用保持板支撐而呈垂直安設。加熱器207亦具有當作利用熱使氣體活化(激發)的活化機構(激發部)之機能。
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)或碳化矽(SiC)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，依支撐著反應管203的方式構成。在歧管209與反應管203之間設有當作密封構件的O形環220a。反應管203係與加熱器207同樣地呈垂直安設。主要係由反應管203與歧管209構成處理容器(反應容器)。處理容器的筒中空部形成處理室201。處理室201係構成可收容當作基板之晶圓200。在該處理室201內對晶圓200施行處理。
在處理室201內依貫穿歧管209側壁的方式分別設置當作第1供應部、第2供應部的噴嘴249a,249b。噴嘴249a,249b亦分別稱為「第1噴嘴」、「第2噴嘴」。噴嘴249a,249b係分別由石英或SiC等屬於耐熱性材料之非金屬材料構成。噴嘴249a,249b分別構成為複數種氣體供應時所使用的共用噴嘴。
噴嘴249a,249b分別連接著當作第1配管、第2配管的氣體供應管232a,232b。氣體供應管232a,232b分別構成為複數種氣體供應時所使用的共用配管。在氣體供應管232a,232b中，從氣流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)241a,241b、及屬於開閉閥的閥243a,243b。氣體供應管232a在較閥243a更靠下游側連接著氣體供應管232c,232d。在氣體供應管232c,232d中從氣流上游側起依序分別設有：MFC241c,241d、與閥243c,243d。氣體供應管232b在較閥243b更靠下游側連接著氣體供應管232e。在氣體供應管232e中，從氣流上游側起依序設有MFC241e、閥243e。氣體供應管232a~232e係由例如SUS等金屬材料構成。
如圖2所示，噴嘴249a,249b係在反應管203內壁與晶圓200間俯視時呈圓環狀的空間中，從反應管203的內壁下部沿上部，依朝晶圓200排列方向上方立起的方式分別配置。即，噴嘴249a,249b係在由晶圓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，依沿晶圓排列區域的方式分別設置。在噴嘴249a,249b的側面分別設有供應氣體的氣體供應孔250a,250b。氣體供應孔250a,250b分別於俯視時朝晶圓200中心呈開口，形成可朝晶圓200供應氣體。氣體供應孔250a,250b係從反應管203下部朝上部設置複數個。
從氣體供應管232a，經由MFC241a、閥243a、噴嘴249a，朝處理室201內供應具有在當作中心原子X之矽(Si)上，鍵結著當作第1基之烷氧基與當作第2基之胺基的分子構造之原料(原料氣體)。所謂「原料氣體」係指氣體狀態的原料，例如：將常溫常壓下呈液體狀態的原料施行氣化而獲得的氣體、或在常溫常壓下呈氣體狀態的原料等。
所謂「烷氧基」係具有當作第3基之烷基(R)鍵結著氧(O)原子的構造，且係由-OR構造式所示的1價官能基。烷氧基係包含有：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。烷氧基不僅為該等的直鏈狀烷氧基，亦可為異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基等分支狀烷氧基。又，上述烷基係包含有：甲基、乙基、丙基、丁基等。烷基不僅為該等直鏈狀烷基，亦可為異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基等分支狀烷基。
所謂「胺基」係具有從氨(NH 3)、一級胺、二級胺之任一者除去氫(H)的構造，且係由-NH 2、-NHR、-NRR'中任一構造式所示的1價官能基。構造式中所示的R、R'係包含有：甲基、乙基、丙基、丁基等的烷基。R、R'不僅為該等直鏈狀烷基，亦可為異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基等分支狀烷基。R、R'係可為相同的烷基、亦可為不同的烷基。
原料氣體係可使用例如：分別含有當作中心原子X之Si、當作第1基之屬於烷氧基的甲氧基(-OMe)、當作第2基之屬於胺基的二甲胺基(-N(CH 3) 2)之氣體，例如：三甲氧基二甲胺基矽烷((CH 3) 2NSi(OCH 3) 3、簡稱：TMDMAS)氣體。TMDMAS所含的Si係具有4個鍵結基座，Si的4個鍵結基座中有3個鍵結基座鍵結著甲氧基，而Si的4個鍵結基座中剩餘的1個鍵結基座鍵結著二甲胺基。TMDMAS分子所含胺基數與烷氧基數的比率成為1：3。甲氧基與Si的鍵能E O係較高於二甲胺基與Si的鍵能E A。即，二甲胺基相較於甲氧基，具有較容易從Si脫離的活性特性。
從氣體供應管232b，經由MFC241b、閥243b、噴嘴249b，朝處理室201內供應當作氧化劑之含O氣體。含O氣體係可使用例如氧(O 2)氣體。O 2氣體係具有當作氧化氣體、即O源的作用。
從氣體供應管232c經由MFC241c、閥243c、氣體供應管232a、噴嘴249a，朝處理室201內供應含H氣體。含H氣體係若單體便無法獲得氧化作用，但在後述基板處理步驟中，藉由在特定條件下與含O氣體進行反應，生成原子狀氧(atomic oxygen、O)等氧化種，便依提升氧化處理效率的方式作用。含H氣體係可使用例如氫(H 2)氣體。
從氣體供應管232d,232e分別經由MFC241d,241e、閥243d,243e、氣體供應管232a,232b、噴嘴249a,249b，朝處理室201內供應當作惰性氣體之例如：氮(N 2)氣體。N 2氣體係具有當作排淨氣體、載送氣體、稀釋氣體等的作用。
主要由氣體供應管232a、MFC241a、閥243a構成原料供應系統。主要由氣體供應管232b、MFC241b、閥243b構成氧化劑供應系統。亦可考慮將氣體供應管232c、MFC241c、閥243c包含於氧化劑供應系統中。主要由氣體供應管232d,232e、MFC241d,241e、閥243d,243e構成惰性氣體供應系統。
上述各種供應系統中，任一或所有的供應系統亦可構成由閥243a~243e或MFC241a~241e等集聚形成的集聚型供應系統248。集聚型供應系統248分別連接於氣體供應管232a~232e，依利用後述控制器121，針對朝氣體供應管232a~232e內的各種氣體供應動作、即閥243a~243e的開閉動作或由MFC241a~241e進行的流量調整動作等進行控制的方式構成。集聚型供應系統248係構成一體型、或分割型的集聚單元，可依集聚單元單位對氣體供應管232a~232e等進行裝卸，能依利用集聚單元單位對集聚型供應系統248進行保養、更換、增設等的方式構成。
在反應管203的側壁下方設有將處理室201內的環境予以排氣的排氣口231a。排氣口231a亦可從反應管203的側壁下部沿上部、即沿晶圓排列區域設置。排氣口231a連接著排氣管231。排氣管231係由例如SUS等金屬材料構成。排氣管231係經由當作檢測處理室201內壓力的壓力檢測器(壓力檢測部)之壓力感測器245、與當作壓力調整器(壓力調整部)之APC(Auto Pressure Controller，壓力自動控制器)閥244，連接著當作真空排氣裝置之真空泵246。APC閥244係藉由在使真空泵246產生動作之狀態下進行閥的開閉，便可進行處理室201內的真空排氣與停止真空排氣，又，在使真空泵246產生動作之狀態下，根據由壓力感測器245所檢測到的壓力資訊調節閥開度，依可調整處理室201內的壓力之方式構成。主要係由排氣管231、APC閥244、壓力感測器245構成排氣系統。真空泵246亦可考慮包含於排氣系統中。
在歧管209的下方設有可將歧管209下端開口予以氣密地封閉之當作爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219係由例如SUS等金屬材料構成，形成圓盤狀。在密封蓋219的上面設有抵接於歧管209下端之當作密封構件的O形環220b。在密封蓋219的下方設置使後述晶舟217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255係由例如SUS等金屬材料構成，貫穿密封蓋219連接於晶舟217。旋轉機構267係依藉由使晶舟217旋轉而使晶圓200旋轉的方式構成。密封蓋219係依利用在反應管203外部所設置當作升降機構之晶舟升降機115在垂直方向上進行升降的方式構成。晶舟升降機115係藉由使密封蓋219升降，而構成將晶圓200搬入及搬出(搬送)於處理室201內外的搬送系統(搬送機構)。
在歧管209的下方，在使密封蓋219下降並將晶舟217從處理室201內搬出之狀態下，設有可將歧管209下端開口予以氣密地封閉的當作爐口蓋體之閘門219s。閘門219s係由例如SUS等金屬材料構成，形成圓盤狀。在閘門219s的上面設有抵接於歧管209下端的當作密封構件之O形環220c。閘門219s的開閉動作(升降動作或轉動動作等)係利用閘門開閉機構115s進行控制。
當作基板支撐具之晶舟217係將複數片、例如25~200片的晶圓200，依水平姿勢且相互中心對齊之狀態，在垂直方向上呈整齊多層支撐的方式、即隔開間隔排列的方式構成。晶舟217係由例如石英或SiC等耐熱性材料構成。在晶舟217的下部係由例如石英或SiC等耐熱性材料構成的絕熱板218呈多層支撐。
在反應管203內設置當作溫度檢測器之溫度感測器263。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的通電狀態，藉此使處理室201內的溫度成為所需溫度分佈。溫度感測器263係沿反應管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，中央處理器)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係經由內部匯流排121e，依可與CPU121a進行數據交換的方式構成。控制器121係連接著例如觸控面板等所構成的輸出入裝置122。
記憶裝置121c係由例如快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟機)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、及記載著後述基板處理順序與條件等製程配方等等。製程配方係使控制器121執行後述基板處理的各順序，依可獲得既定結果的方式組合而成，具有當作程式的機能。以下，將控制程式、製程配方等亦簡單統稱為「程式」。又，製程配方亦簡稱為「配方」。本說明書中使用程式用詞的情況，係有僅單含配方的情況、僅單含控制程式的情況、或該等二者均含有的情況。RAM121b係構成暫時性儲存著由CPU121a所讀出之程式或資料等的記憶體區域(工作區塊)。
I/O埠121d係連接於上述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、閘門開閉機構115s等。
CPU121a係從記憶裝置121c讀出控制程式並執行，且依配合來自輸出入裝置122的操作指令輸入等從記憶裝置121c中讀出配方的方式構成。CPU121a係依循所讀出配方內容的方式，依對：由MFC241a~241e進行的各種氣體之流量調整動作、閥243a~243e之開閉動作、APC閥244之開閉動作、及根據壓力感測器245由APC閥244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115s進行的閘門219s之開閉動作等進行控制的方式構成。
控制器121係藉由將外部記憶裝置123所儲存的上述程式，安裝於電腦便可構成。外部記憶裝置123係包含有例如：HDD等磁碟、CD等光碟、MO等光磁碟、USB記憶體等半導體記憶體等等。記憶裝置121c與外部記憶裝置123係構成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用詞的情況，係有：僅單含記憶裝置121c的情況、僅單含外部記憶裝置123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，而使用網際網路或專用線路等通訊手段進行。
(2)基板處理步驟 就使用上述基板處理裝置進行半導體裝置之製造步驟的一步驟，針對在當作基板之晶圓200上形成氧化膜的的基板處理序列例，主要使用圖4、圖6(a)~圖6(c)進行說明。以下說明中，構成基板處理裝置的各部動作係利用控制器121進行控制。
本態樣的基板處理序列，係藉由施行既定次數(n次，n係1以上的整數)下述循環，而在晶圓200上形成含Si之氧化膜、即含Si,O之氧化矽膜(SiO膜)，該循環係非同時執行： 對晶圓200供應當作原料之TMDMAS氣體，而在晶圓200上形成含有在Si上鍵結著甲氧基成分的第1層之步驟A；以及 對晶圓200供應當作氧化劑之O 2氣體，使第1層氧化，而形成含Si的第2層之步驟B。
步驟A中，在從TMDMAS所含的Si甲氧基不會脫離但二甲胺基會脫離的條件，且在二甲胺基脫離但維持與甲氧基鍵結狀態的Si會吸附於晶圓200表面的條件下，供應TMDMAS氣體。
本說明書中，針對圖4所示氣體供應序列，為求方便，亦有依以下方式表示的情況。在以下的變化例及其他態樣的說明時亦採用同樣的表述。
(TMDMAS→O 2)×n SiO
本說明書中，使用「晶圓」用詞的情況，係有：晶圓本身的情況、以及晶圓與在其表面所形成既定層或膜的積層體之情況。本說明書中，使用「晶圓表面」用詞的情況，係有：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：在晶圓本身的表面上直接形成既定層的情況、以及在晶圓上所形成層等之上形成既定層的情況。本說明書中，使用「基板」用詞的情況亦與使用「晶圓」用詞的情況同義。
(晶圓裝載、晶舟裝載) 若複數片晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓裝載)，便利用閘門開閉機構115s使閘門219s移動，而開放歧管209下端開口(閘門開啟)。然後，如圖1所示，已支撐著複數片晶圓200的晶舟217，利用晶舟升降機115上舉並被搬入於處理室201內(晶舟裝載)。在此狀態下，密封蓋219經由O形環220b形成密封歧管209下端的狀態。
(壓力調整及溫度調整步驟) 依處理室201內、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(減壓排氣)。此時，利用壓力感測器245測定處理室201內的壓力，再根據所測定的壓力資訊回饋控制APC閥244(壓力調整)。又，依處理室201內的晶圓200成為所需溫度的方式，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的通電狀態(溫度調整)。又，開始由旋轉機構267進行晶舟217與晶圓200的旋轉。真空泵246的運轉、晶圓200的加熱與旋轉，均係至少持續執行至對晶圓200的處理結束為止。
如圖6(a)所示，晶圓200的表面形成由羥基(-OH)封端(OH封端)的狀態。在晶圓200表面所存在的OH封端係具有當作分子與原子吸附部位的機能。
(成膜步驟) 然後，依序執行下述步驟A、B。
[步驟A] 在該步驟中，對處理室201內的晶圓200供應TMDMAS氣體(TMDMAS氣體供應)。具體而言，打開閥243a，朝氣體供應管232a內流入TMDMAS氣體。TMDMAS氣體係利用MFC241a進行流量調整，再經由噴嘴249a供應給處理室201內，並從排氣口231a排氣。此時，對晶圓200供應TMDMAS氣體。此時，亦可打開閥243d,243e，經由噴嘴249a,249b朝處理室201內供應N 2氣體。
藉由在後述處理條件下執行本步驟，便可從TMDMAS氣體所含的Si，不使甲氧基(OMe)脫離、但使二甲胺基(NMe 2)脫離。又，可使二甲胺基脫離、但維持與甲氧基鍵結狀態的Si，吸附(化學吸附)於晶圓200表面。即，可在Si的4個鍵結基座中有3個鍵結基座鍵結著甲氧基的狀態下，使Si吸附於晶圓200表面的吸附部位之一部分。依此，可在晶圓200的最表面上，形成含有在Si上鍵結著甲氧基之成分的第1層。
再者，藉由在後述處理條件下執行本步驟，便可使從TMDMAS氣體所含Si脫離的二甲胺基不會吸附於晶圓200表面。結果，可使在晶圓200上所形成的第1層中，不會含有從TMDMAS氣體所含Si脫離的二甲胺基。即，可使晶圓200上所形成的第1層成為C,N等雜質較少的層。
本步驟中，利用吸附於晶圓200表面之Si所鍵結的甲氧基，即利用晶圓200表面所吸附Si的3個鍵結基座被甲氧基埋藏，便可抑制原子或分子吸附於晶圓200表面所吸附的Si。又，本步驟中，晶圓200表面所吸附的Si上鍵結之甲氧基，具有當作立體障礙的作用，可在晶圓200表面所吸附的Si周邊，抑制原子或分子吸附於晶圓200表面的吸附部位(OH封端)。又，藉此本步驟中可在晶圓200表面所吸附的Si周邊，維持晶圓200表面的吸附部位(OH封端)。
本步驟中，較佳係直到Si對晶圓200表面的吸附反應(化學吸附反應)達飽和之前，均持續進行TMDMAS氣體供應。即使依此持續進行TMDMAS氣體供應，藉由Si所鍵結的甲氧基發揮當作立體障礙的作用，仍可使Si不連續地吸附於晶圓200表面。具體而言，可使Si依未滿1原子層厚度的方式吸附於晶圓200表面上。
如圖6(b)所示，在Si對晶圓200表面的吸附反應達飽和之狀態下，晶圓200表面形成由Si所鍵結的甲氧基覆蓋之狀態，晶圓200表面的一部分呈現吸附部位(OH封端)不會被消失而仍保持之狀態。在Si對晶圓200表面的吸附反應達飽和之狀態下，由吸附於晶圓200表面的Si所構成的層，成為未滿1原子層厚度的不連續層。
在形成第1層後，關閉閥243a，停止朝處理室201內供應TMDMAS氣體。然後，對處理室201內施行真空排氣，將處理室201內殘留的氣體等從處理室201內排除(排淨)。此時，打開閥243d,243e，朝處理室201內供應N 2氣體。N 2氣體係具有當作排淨氣體的作用。
原料氣體不侷限於TMDMAS氣體，在第1基與Si之鍵能E O較高於第2基與Si之鍵能E N的氣體之前提下，亦可適用同樣構成，即具有在當作中心原子之Si上鍵結著第1基與第2基之分子構造的各種氣體。即，原料氣體係可適用具有在當作中心原子之Si上鍵結著第1基與第2基之分子構造的氣體，其中，第1基係含有烷氧基，第2基係含有胺基、烷基、鹵基、羥基、水基、芳基、乙烯基、及硝基中之至少任1者的各種氣體。此處，烷基係包含有：甲基、乙基、丙基、丁基等。又，鹵基係包含有：氯基、氟基、溴基、碘基等。即，鹵基係包含有：氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等鹵元素。
惰性氣體係除N 2氣體之外，亦可使用：Ar氣體、He氣體、Ne氣體、Xe氣體等稀有氣體。針對此點於後述步驟B中亦同。
[步驟B] 待步驟A結束後，對處理室201內的晶圓200，即晶圓200上所形成的第1層供應O 2氣體(O 2氣體供應)。具體而言，打開閥243b，朝氣體供應管232b內流入O 2氣體。O 2氣體係利用MFC241b進行流量調整，再經由噴嘴249b供應給處理室201內，並從排氣口231a排氣。此時，對晶圓200供應O 2氣體。此時，亦可打開閥243d,243e，經由噴嘴249a,249b朝處理室201內供應N 2氣體。
藉由在後述處理條件下執行本步驟，便可使第1層所含之與Si鍵結的甲氧基(OMe)所含甲基(Me)、及與Si鍵結的甲氧基(OMe)中之至少任一者，從第1層脫離。並且，使晶圓200上所形成第1層之至少一部分氧化(改質)，便可形成當作第2層之屬於含Si與O之層的氧化矽層(SiO層)。如圖6(c)所示，第2層係未含甲基及甲氧基的層，即成為未含C等雜質的層。又，第2層的表面利用O 2氣體施行氧化處理的結果，成為被OH封端的狀態。另外，從第1層脫離的C等雜質係構成二氧化碳(CO 2)等氣態物質，並從處理室201內被排出。
在形成第2層後，關閉閥243b，停止朝處理室201內供應O 2氣體。然後，依照與步驟A中之排淨同樣的處理順序，將處理室201內殘留的氣體等從處理室201內排除(排淨)。
氧化劑係除O 2氣體之外，亦可使用例如：經電漿激發的O 2氣體(O 2 *)、臭氧(O 3)氣體、O 2氣體+H 2氣體、水蒸氣(H 2O氣體)、一氧化氮(NO)氣體、氧化亞氮(N 2O)氣體等含O氣體。
[實施既定次數] 藉由施行既定次數(n次，n係1以上之整數)下述循環，該循環係非同時、即非同步施行上述步驟A,B，便可在晶圓200上形成既定組成與既定膜厚的SiO膜。上述循環較佳係重複複數次。即，使由執行1次上述循環所形成第2層的厚度較小於所需膜厚，較佳係重複複數次上述循環，直到藉由積層第2層所形成SiO膜的膜厚成為所需膜厚為止。
步驟A的處理條件係可例示如下： TMDMAS氣體供應流量：0.01~2slm、較佳為0.1~1slm N 2氣體供應流量(每氣體供應管)：0~10slm 各氣體供應時間：1~120秒、較佳為1~60秒 處理溫度(晶圓200之溫度)：550~700℃、較佳為600~650℃ 處理壓力(處理室201內之壓力)：1~2666Pa、較佳為67~1333Pa。
步驟B的處理條件係可例示如下： O 2氣體供應流量：0.1~10slm O 2氣體供應時間：1~120秒、較佳為1~60秒 處理壓力：1~4000Pa、較佳為1~3000Pa。 其餘的處理條件均設為與步驟A的處理條件為同樣的處理條件。
本說明書中如「1~2666Pa」的數值範圍表述，係指下限值與上限值含於該範圍內。所以，例如「1~2666Pa」便指「1Pa以上且2666Pa以下」。其他相關數值範圍亦同。
若處理溫度未滿550℃，則在步驟A中，從TMDMAS氣體所含Si脫離的二甲胺基，會有吸附於晶圓200表面的情況。又，在步驟B中，會有較難使第1層所含之與Si鍵結的甲氧基所含甲基、及與Si鍵結的甲氧基中之至少任一者從第1層脫離的情況。結果，在晶圓200上所形成的SiO膜中，容易殘留源自二甲胺基或甲氧基的C,N等雜質，會有晶圓200上所形成SiO膜的加工耐性(濕式蝕刻耐性等)降低之情況。
藉由將處理溫度設為550℃以上的溫度，在步驟A中，可使從TMDMAS氣體所含Si脫離的二甲胺基，不會吸附於晶圓200表面。又，在步驟B中，可促進第1層所含之與Si鍵結的甲氧基所含甲基、及與Si鍵結的甲氧基中之至少任一者從第1層脫離。結果，可提升晶圓200上所形成SiO膜的加工耐性。藉由將處理溫度設為600℃以上的溫度，便可更加強化上述效果，可更加提升晶圓200上所形成SiO膜的加工耐性。
再者，若處理溫度超過700℃，則在步驟A中，TMDMAS氣體容易熱分解，使二甲胺基脫離、但維持與甲氧基鍵結狀態的Si，會有較難吸附於晶圓200表面的情況。結果，不易獲得由與Si鍵結的甲氧基所造成的上述各作用，由吸附於晶圓200表面之Si構成的層，不易成為未滿1原子層厚度的不連續層，會有晶圓200上所形成SiO膜的晶圓面內膜厚均勻性與階梯被覆性惡化之情況。
藉由將處理溫度設為700℃以下的溫度，則在步驟A中，會抑制TMDMAS氣體的熱分解，可使二甲胺基脫離、但維持與甲氧基鍵結狀態的Si，吸附於晶圓200的表面。結果，可獲得由與Si鍵結的甲氧基所造成的上述各作用，並可使由吸附於晶圓200表面之Si構成的層，成為未滿1原子層厚度的不連續層，便能提升晶圓200上所形成SiO膜的晶圓面內膜厚均勻性與階梯被覆性。藉由將處理溫度設在650℃以下的溫度，便可更加強化上述效果，可更加提升晶圓200上所形成SiO膜的晶圓面內膜厚均勻性與階梯被覆性。
(後排淨及回歸大氣壓) 待在晶圓200上形成SiO膜結束後，便分別從噴嘴249a,249b朝處理室201內供應當作排淨氣體之N 2氣體，再從排氣口231a排氣。藉此，處理室201內被排淨，在處理室201內殘留的氣體及反應副產物等被從處理室201內除去(後排淨)。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)。
(晶舟卸載、晶圓卸載) 利用晶舟升降機115使密封蓋219下降，歧管209下端便呈開口。然後，處理完的晶圓200便在由晶舟217支撐的狀態下，從歧管209下端被搬出於反應管203外部(晶舟卸載)。晶舟卸載後，使閘門219s移動，歧管209下端開口經由O形環220c利用閘門219s被密封(閘門關閉)。處理完的晶圓200被搬出於反應管203外部之後，再從晶舟217中取出(晶圓卸載)。
(3)本態樣的效果 根據本態樣可獲得以下所示一項或複數項效果。
(a)在步驟A中，藉由從TMDMAS所含的Si使甲氧基不脫離、但使二甲胺基脫離，且二甲胺基脫離、但維持與甲氧基鍵結狀態的Si，吸附於晶圓200的表面，利用Si所鍵結甲氧基造成的作用，便可在晶圓200表面所吸附Si及其周邊，抑制原子或分子吸附晶圓200表面的吸附部位。藉此，由吸附於晶圓200表面之Si構成的層，可成為未滿1原子層厚度的不連續層。並且，藉此可提升晶圓200上所形成SiO膜的晶圓面內膜厚均勻性與階梯被覆性，能將該膜當作保形的膜(conformal film)。另外，當原料氣體係使用例如：參(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 3H、簡稱：3DMAS)氣體之類，中心原子Si鍵結著胺基、但未鍵結著烷氧基的氣體時，無法獲得本態樣中由烷氧基(甲氧基)造成的作用，會有晶圓200上所形成SiO膜的晶圓面內膜厚均勻性與階梯被覆性降低之情況。
(b)在步驟A中，藉由使從TMDMAS氣體所含Si脫離的二甲胺基，不會吸附於晶圓200的表面，便可使第1層成為C,N等雜質較少的層。藉此，可使晶圓200上所形成的SiO膜成為加工耐性優異的膜。
(c)在步驟B中，藉由使第1層所含之與Si鍵結的甲氧基所含甲基、及與Si鍵結的甲氧基中之至少任一者脫離，便可使第2層成為C等雜質較少的層。藉此，可使在晶圓200上所形成的SiO膜成為加工耐性優異的膜。
(d)在步驟B中，藉由將熱性激發的O 2氣體，即電漿非激發狀態的O 2氣體使用為氧化劑，亦即，在無電漿的環境下施行成膜步驟，便可避免對晶圓200上所形成SiO膜造成電漿損傷。又，可避免對處理室201內的構件等造成電漿損傷。又，藉由可在氧化力經抑制的狀態下施行氧化處理，便可在形成SiO膜時抑制底層(晶圓200表面)的氧化。
(e)本態樣的效果係當使用TMDMAS氣體以外之原料的情況、使用O 2氣體以外之氧化劑的情況、使用N 2氣體以外之惰性氣體的情況，亦同樣可獲得。
(4)變化例 本態樣的基板處理序列係變更為如以下所示的變化例。
(變化例1) 如以下所示氣體供應序列，成膜步驟亦可先行對晶圓200供應O 2氣體(預流)後，再施行既定次數(n次，n係1以上的整數)下述循環，該循環係非同時依序施行步驟A與步驟B。
O 2→(TMDMAS→O 2)×n SiO
根據本變化例，可獲得與上述態樣同樣的效果。又，藉由對晶圓200預流O 2氣體，便可使施行步驟A前的晶圓200表面之吸附部位(OH封端)適當化。藉此，促進步驟A時的第1層形成，可縮短形成SiO膜時的潛伏時間。
(變化例2) 如圖5及以下所示氣體供應序列，在步驟B中，氧化劑亦可使用O 2氣體+H 2氣體。
(TMDMAS→O 2+H 2)×n SiO
具體而言，在步驟B中，打開閥243b,243c，朝氣體供應管232b,232c內分別流入O 2氣體、H 2氣體。在氣體供應管232b,232c內流動的O 2氣體、H 2氣體，分別利用MFC241b,241c進行流量調整，再經由噴嘴249b,249a供應給處理室201內。O 2氣體與H 2氣體係在處理室201內混合並產生反應，然後再從排氣口231a排氣。此時，對晶圓200供應含有由O 2氣體與H 2氣體進行反應生成的原子狀氧(atomic oxygen、O)等氧之未含水分(H 2O)的氧化種。
本步驟的處理條件係可例示如下： O 2氣體供應流量：0.1~10slm H 2氣體供應流量：0.1~10slm 氣體供應時間：1~120秒、較佳為1~60秒 處理壓力：1~3000Pa、較佳為1~2000Pa。 其餘的處理條件係設為與步驟A的處理條件相同。
根據本變化例，可獲得與上述態樣同樣的效果。又，根據本變化例，藉由原子狀氧等氧化種所具有的強氧化力，在步驟B中，可更加促進第1層所含之與Si鍵結的甲氧基所含甲基、及與Si鍵結的甲氧基中之至少任一者脫離，結果，便可更加提升晶圓200上所形成SiO膜的加工耐性。
＜本發明之其他態樣＞ 以上針對本發明態樣進行具體說明。然而，本發明並不侷限於上述態樣，在不脫逸其主旨範圍內均可進行各種變更。
如以下所示氣體供應序列，氧化劑亦可使用經電漿激發的O 2氣體(O 2 *)或O 3氣體。供應該等氧化劑時的處理順序、處理條件，係可設為與上述態樣的步驟B同樣。
(TMDMAS→O 2 *)×n SiO (TMDMAS→O 3)×n SiO
即使是等情況，仍可獲得與上述態樣同樣的效果。又，藉由該等氧化劑所達成的強氧化力，在步驟B中可更加促進第1層所含之與Si鍵結的甲氧基所含甲基、及與Si鍵結的甲氧基中之至少任一者脫離，結果，可更加提升晶圓200上所形成SiO膜的加工耐性。
再者，亦可如以下所示氣體供應序列(n,n 1,n 2分別係1以上的整數)，原料氣體係除TMDMAS氣體之外，亦可使用屬於鹵矽烷系氣體(氯矽烷系氣體)的六氯二矽烷(Si 2Cl 6、簡稱：HCDS)氣體等，含有鹵(Cl)與Si的氣體。供應HCDS氣體時的處理順序、處理條件係可設為與上述態樣的步驟A中之該等同樣。亦可取代HCDS氣體，改為使用四氯矽烷(SiCl 4)氣體、三氯矽烷(SiHCl 3)氣體、二氯矽烷(SiH 2Cl 2)氣體、單氯矽烷(SiH 3Cl)氣體等。
(HCDS→TMDMAS→O 2)×n SiO (TMDMAS→HCDS→O 2)×n SiO [(HCDS→TMDMAS)×n 1→O 2]×n 2 SiO [(TMDMAS→HCDS)×n 1→O 2]×n 2 SiO (HCDS→TMDMAS→O 2+H 2)×n SiO (TMDMAS→HCDS→O 2+H 2)×n SiO [(HCDS→TMDMAS)×n 1→O 2+H 2]×n 2 SiO [(TMDMAS→HCDS)×n 1→O 2+H 2]×n 2 SiO
該等情況仍可獲得與上述態樣同樣的效果。又，藉由使用複數種原料氣體，亦可提高成膜速率。又，亦可提高SiO膜中之Si濃度等，組成調整功效。
原料氣體所含的中心原子X，亦可為鋁(Al)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)等金屬元素。該等情況，可在晶圓200上形成鋁氧化膜(AlO)膜、鈦氧化膜(TiO膜)、氧化鋯膜(ZrO膜)、氧化鉿膜(HfO膜)等金屬氧化膜。該等情況的處理順序、處理條件，係可設為與上述態樣中之該等相同。該等情況仍可獲得與上述態樣同樣的效果。
各項處理所使用的配方，較佳係配合處理內容再個別準備，預先經由電氣通訊線路及外部記憶裝置123儲存於記憶裝置121c內。然後，在開始各項處理時，較佳係由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再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、避免操作失誤的情況下，迅速地開始各項處理。
上述配方並不侷限於新製成的情況，例如，亦可藉由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，經由電氣通訊線路及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具備的輸出入裝置122，直接變更已安裝於基板處理裝置中的現有配方。
上述態樣係針對使用一次處理複數片基板的批次式基板處理裝置進行膜形成之例子進行說明。本發明並不侷限於上述態樣，例如，即使使用一次處理1片或數片基板的單片式基板處理裝置形成膜的情況，仍可適用。又，上述態樣係針對使用具有熱壁式處理爐的基板處理裝置形成膜之例子進行說明。本發明並不侷限於上述態樣，即便使用具有冷壁式處理爐的基板處理裝置形成膜之情況，仍可適用。
使用該等基板處理裝置的情況，亦可依照與上述態樣同樣的處理順序、處理條件施行各項處理，可獲得與上述態樣同樣的效果。
再者，上述態樣係可適當組合使用。此時的處理順序、處理條件係例如可設為與上述態樣處理順序、處理條件同樣。 [實施例]
實施例係使用圖1所示基板處理裝置，依照圖4所示成膜序列，在晶圓上形成SiO膜。又，比較例係使用圖1所示基板處理裝置，藉由交錯重複供應HCDS氣體的步驟、與供應O 2+H 2氣體的步驟，而在晶圓上形成SiO膜。晶圓係使用表面沒有形成凹凸圖案的裸晶圓(w/o PTN)、與表面有形成凹凸圖案的圖案晶圓。關於圖案晶圓，係將裸晶圓表面積設為1時，分別使用具有10倍表面積的晶圓(w/x10 PTN)、具有23倍表面積的晶圓(w/x23 PTN)、具有50倍表面積的晶圓(w/x50 PTN)。實施例與比較例在各步驟的處理條件均設為上述態樣所記載處理條件範圍內的既定條件。
然後，針對實施例與比較例，分別測定裸晶圓上所形成SiO膜的晶圓面內平均膜厚[Å]、晶圓面內膜厚均勻性(WiW)[±%]、晶圓間膜厚均勻性(WtW)[±%]、折射率(R.I.)、密度[g/cm 3]、表面粗糙度RMS[nm]、表面粗糙度Rmax[nm]、及晶圓表面的氧化厚度(底層氧化厚)[Å]。該等結果示於圖7。圖7中的Top、Cen、Btm係表示被測定晶圓垂直方向的位置，分別表示晶圓排列區域的上部、中央部、下部。如圖7所示，實施例的SiO膜相較於比較例的SiO膜，得知WiW與WtW分別較小，即晶圓面內膜厚均勻性與晶圓間膜厚均勻性分別較良好。又，實施例的SiO膜相較於比較例的SiO膜，得知RMS與Rmax分別較小，即表面較平滑(表面粗糙度較良好)。又，實施例的底層氧化厚係比較例的底層氧化厚之1/2以下，得知實施例較比較例更能抑制底層氧化。關於R.I.與密度，得知實施例的SiO膜與比較例的SiO膜分別相同程度。
再者，針對實施例與比較例分別測定晶圓上所形成SiO膜的晶圓面內膜厚分佈。圖8(a)所示係實施例的測定結果，圖8(b)所示係比較例的測定結果。任一圖均係橫軸表示距晶圓中心的距離(mm)，縱軸表示SiO膜的厚度(Å)。根據該等圖，得知比較例的SiO膜之晶圓面內膜厚分佈係隨晶圓表面積變大，晶圓中央部最薄，隨靠近周緣部呈逐漸厚的分佈(中央凹分佈)之傾向。相對於此，實施例的SiO膜之晶圓面內膜厚分佈，得知即使晶圓表面積變大的情況，仍不易呈現中央凹分佈。
再者，針對實施例與比較例，經調查晶圓上所形成SiO膜的組成，結果得知比較例的SiO膜含有Cl，相對於此，實施例的SiO膜則未含Cl。又，得知實施例的SiO膜中之C濃度，係與比較例的SiO膜中之C濃度為同等低。
另一實施例，使用圖1所示基板處理裝置，依照圖4所示成膜序列，在晶圓上形成SiO膜。處理溫度係設為500℃、600℃、650℃。其餘的處理條件均設在上述態樣所記載處理條件範圍內的既定條件。然後，分別測定晶圓上所形成SiO膜的WiW[±%]、及使用1%氟化氫(HF)水溶液施行蝕刻時的SiO膜的濕式蝕刻速率(WER)[Å/min]。該等結果示於圖9。由圖9得知，藉由提高處理溫度，SiO膜的WiW會變小，即晶圓面內膜厚均勻性呈良好。又，得知藉由提高處理溫度，SiO膜的WER會變小，即提升加工耐性。又，由圖9得知，藉由將處理溫度設為600℃以上，便可急遽提升SiO膜的晶圓面內膜厚均勻性與加工耐性。另外，即使將處理溫度設為550℃以上的情況，仍可確認到該等特性急遽地提升。
115:晶舟升降機 115s:閘門開閉機構 121:控制器 121a:CPU 121b:RAM 121c:記憶裝置 121d:I/O埠 121e:內部匯流排 122:輸出入裝置 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:絕熱板 219:密封蓋 219s:閘門 220a~220c:O形環 231:排氣管 231a:排氣口 232a~232e:氣體供應管 241a~241e:MFC 243a~243e:閥 244:APC閥 245:壓力感測器 246:真空泵 248:集聚型供應系統 249a,249b:噴嘴 250a,250b:氣體供應孔 255:旋轉軸 263:溫度感測器 267:旋轉機構
圖1係本發明一態樣中較佳使用之基板處理裝置的直立式處理爐的概略構成圖，處理爐部分的縱剖面圖。 圖2係本發明一態樣中較佳使用之基板處理裝置的直立式處理爐的概略構成圖，處理爐部分的圖1之A-A線剖面圖。 圖3係本發明一態樣中較佳使用之基板處理裝置的控制器的概略構成圖，控制器控制系統的方塊圖。 圖4係本發明一態樣的氣體供應序列的圖。 圖5係本發明一態樣的氣體供應序列之變化例的圖。 圖6中，(a)係成膜步驟開始前的基板表面狀態的示意圖，(b)係實施步驟A時的基板表面狀態的示意圖，(c)係實施步驟B時的基板表面狀態的示意圖。 圖7係分別表示實施例與比較例的SiO膜之膜厚等各種測定結果的圖。 圖8中，(a)係實施例的SiO膜之基板面內膜厚分佈之測定結果的圖，(b)係比較例的SiO膜之基板面內膜厚分佈之測定結果的圖。 圖9係分別表示另一實施例的SiO膜之基板面內膜厚均勻性及濕式蝕刻速率之測定結果的圖。

Claims (23)

  1. 一種基板處理方法，係包括有藉由施行既定次數下述循環，而在基板上形成含有X之氧化膜的步驟，該循環係包括有： (a)對上述基板供應具有於原子X鍵結著第1基與第2基之分子構造，且上述第1基包含烷氧基，上述第2基包含胺基、烷基、鹵基、羥基、水基、芳基、乙烯基、及硝基中之至少任1者的原料，而在上述基板上形成含有在上述X上鍵結著上述第1基之成分的第1層之步驟；及 (b)對上述基板供應氧化劑，使上述第1層氧化，而形成含有上述X的第2層之步驟； 其中，在(a)中，在維持與上述第1基之鍵結狀態的上述X吸附於上述基板表面之條件下，供應上述原料。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述X係具有4個鍵結基座，上述X的4個鍵結基座中有3個鍵結基座係鍵結著上述第1基，而上述X的4個鍵結基座中剩餘1個鍵結基座係鍵結著上述第2基； 在(a)中，依上述X的3個鍵結基座上鍵結著上述第1基之狀態，在上述X吸附於上述基板表面之條件下，供應上述原料。
  3. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述第1基與上述X之鍵能高於上述第2基與上述X之鍵能。
  4. 如請求項1之基板處理方法，其中，在上述第1基不會從上述原料所含的上述X脫離但上述第2基會脫離之條件下，供應上述原料。
  5. 如請求項1之基板處理方法，其中，依上述第2基從上述X脫離之狀態，在上述X吸附於上述基板表面之條件下，供應上述原料。
  6. 如請求項5之基板處理方法，其中，(a)中，在從上述原料所含上述X脫離的上述第2基不會吸附於上述基板表面的條件下，供應上述原料。
  7. 如請求項1之基板處理方法，其中，在(a)中，利用在上述基板表面所吸附的上述X上鍵結的上述第1基，抑制原子或分子吸附於上述基板表面所吸附的上述X，且抑制原子或分子吸附於其周邊的上述基板表面的吸附部位。
  8. 如請求項1之基板處理方法，其中，在(a)中，利用在上述基板表面所吸附的上述X上鍵結的上述第1基，保持其周邊的上述基板表面的吸附部位。
  9. 如請求項1之基板處理方法，其中，在(a)中，使上述X不連續地吸附於上述基板表面。
  10. 如請求項1之基板處理方法，其中，在(a)中，使上述X依未滿1原子層厚度的方式，吸附於上述基板表面。
  11. 如請求項1之基板處理方法，其中，在(a)中，持續供應上述原料直到上述X對上述基板表面的吸附反應達飽和為止。
  12. 如請求項11之基板處理方法，其中，在上述X對上述基板表面的吸附反應呈飽和的狀態下，由吸附於上述基板表面的X所構成的層，係未滿1原子層的厚度。
  13. 如請求項11之基板處理方法，其中， 在上述X對上述基板表面的吸附反應呈飽和的狀態下，由吸附於上述基板表面的X所構成的層係不連續層。
  14. 如請求項11之基板處理方法，其中，在上述X對上述基板表面的吸附反應呈飽和的狀態下，使上述基板表面的一部分保持著吸附部位。
  15. 如請求項11之基板處理方法，其中，在上述X對上述基板表面的吸附反應呈飽和的狀態下，上述基板表面呈由上述第1基覆蓋的狀態。
  16. 如請求項1之基板處理方法，其中，在(b)中，在上述第1層所含之與上述X鍵結的上述第1基所含第3基、及與上述X鍵結的上述第1基中之至少任一者會脫離之條件下，供應上述氧化劑。
  17. 如請求項1之基板處理方法，其中，在(b)中，在上述第1層所含之與上述X鍵結的上述第1基所含第3基、及與上述X鍵結的上述第1基會脫離之條件下，供應上述氧化劑。
  18. 如請求項1之基板處理方法，其中，形成上述氧化膜的步驟中，處理溫度係設為550℃以上且700℃以下。
  19. 如請求項1之基板處理方法，其中，形成上述氧化膜的步驟中，處理溫度係設為600℃以上且650℃以下。
  20. 如請求項1之基板處理方法，其中，形成上述氧化膜的步驟係在施行(b)之後，施行既定次數非同時依序施行(a)與(b)的循環。
  21. 一種半導體裝置之製造方法，係包括有藉由施行既定次數下述循環，而在基板上形成含有X之氧化膜的步驟，該循環係包括有： (a)對上述基板供應具有於原子X鍵結著第1基與第2基之分子構造，且上述第1基包含烷氧基，上述第2基包含胺基、烷基、鹵基、羥基、水基、芳基、乙烯基、及硝基中之至少任1者的原料，而在上述基板上形成含有在上述X上鍵結著上述第1基之成分的第1層之步驟；及 (b)對上述基板供應氧化劑，使上述第1層氧化，而形成含有上述X的第2層之步驟； 其中，在(a)中，在維持與上述第1基之鍵結狀態的上述X吸附於上述基板表面之條件下，供應上述原料。
  22. 一種基板處理裝置，係具備有： 原料供應系統，其係對基板供應具有於原子X鍵結著第1基與第2基之分子構造，且上述第1基包含烷氧基，上述第2基包含胺基、烷基、鹵基、羥基、水基、芳基、乙烯基、及硝基中之至少任1者的原料； 氧化劑供應系統，其係對基板供應氧化劑； 加熱器，其係對基板施行加熱；以及 控制部，其構成為能對上述原料供應系統、上述氧化劑供應系統、及上述加熱器進行控制，而施行既定次數包括有下述處理之循環，在上述基板上施行形成含上述X之氧化膜的處理：(a)對基板供應上述原料，而在上述基板上形成含有在上述X上鍵結著上述第1基之成分的第1層之處理、以及(b)對上述基板供應上述氧化劑，使上述第1層氧化，而形成含上述X的第2層之處理；其中，在(a)中，在維持與上述第1基鍵結狀態的上述X吸附於上述基板表面之條件下，供應上述原料。
  23. 一種利用電腦使基板處理裝置執行下述程序的程式： 施行既定次數包括有下述(a)與(b)的循環，而在基板上形成含有X之氧化膜的程序； (a)對上述基板供應具有於原子X鍵結著第1基與第2基之分子構造，且上述第1基包含烷氧基，上述第2基包含胺基、烷基、鹵基、羥基、水基、芳基、乙烯基、及硝基中之至少任1者的原料，而在上述基板上形成含有在上述X上鍵結著上述第1基之成分的第1層之程序， (b)對上述基板供應氧化劑，使上述第1層氧化，而形成含有上述X的第2層之程序； 以及，在(a)中，在維持與上述第1基鍵結狀態的上述X吸附於上述基板表面之條件下，供應上述原料的程序。
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