本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法及襯底處理裝置。

背景技術(shù)：

作為半導(dǎo)體器件(device)的制造工序的一個(gè)工序，有時(shí)使用鹵系的處理氣體、非鹵系的處理氣體，在襯底上進(jìn)行形成包含硅(si)等規(guī)定元素作為主元素的膜的成膜處理(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1～3)。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]國(guó)際公開(kāi)第2012/029661號(hào)小冊(cè)子

[專利文獻(xiàn)2]日本特開(kāi)2013-197307號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)3]日本特開(kāi)2014-067796號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高形成于襯底上的膜的膜品質(zhì)的技術(shù)。

用于解決問(wèn)題的手段

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種技術(shù)，具有

通過(guò)將下述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)，從而在襯底上形成膜的工序，所述循環(huán)為交替進(jìn)行對(duì)處理室內(nèi)的襯底供給鹵系的第一處理氣體的工序、和對(duì)所述處理室內(nèi)的所述襯底供給非鹵系的第二處理氣體的工序，使供給所述第一處理氣體的工序中的所述處理室內(nèi)的壓力大于供給所述第二處理氣體的工序中的所述處理室內(nèi)的壓力。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提高形成于襯底上的膜的膜品質(zhì)。

附圖說(shuō)明

[圖1]是本發(fā)明的一實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構(gòu)成圖，是用縱截面圖來(lái)表示處理爐部分的圖。

[圖2]是本發(fā)明的一實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構(gòu)成圖，是用圖1的a-a線截面圖來(lái)表示處理爐部分的圖。

[圖3]是本發(fā)明的一實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的控制器的概略構(gòu)成圖，是用框圖來(lái)表示控制器的控制系統(tǒng)的圖。

[圖4]是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的成膜順序及其變形例的圖。

[圖5]是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的成膜順序及其他變形例的圖。

[圖6](a)是表示si膜形成處理開(kāi)始前的晶片表面的剖面結(jié)構(gòu)的圖，(b)是表示在si膜形成處理進(jìn)行中且dcs氣體供給后的晶片表面的剖面結(jié)構(gòu)的圖，(c)是表示在si膜形成處理進(jìn)行中且ds氣體供給后的晶片表面的剖面結(jié)構(gòu)的圖，(d)是表示si膜形成處理結(jié)束后的晶片表面的剖面結(jié)構(gòu)的圖，(e)是表示氧化膜形成處理結(jié)束后的晶片的表面的剖面結(jié)構(gòu)的圖，(f)是表示圖6(e)的區(qū)域a的部分放大圖的一個(gè)例子的圖，(g)是表示圖6(e)的區(qū)域a的部分放大圖的其他例子的圖，(h)是表示圖6(e)的區(qū)域a的部分放大圖的其他例子的圖。

[圖7]是本發(fā)明的其他實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的處理爐的概略構(gòu)成圖，是用縱剖面圖來(lái)表示處理爐部分的圖。

[圖8]是本發(fā)明的其他實(shí)施方式中優(yōu)選使用的襯底處理裝置的處理爐的概略構(gòu)成圖，是用縱剖面圖來(lái)表示處理爐部分的圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

200晶片(襯底)

200dsi膜

200esio膜

201處理室

具體實(shí)施方式

＜本發(fā)明的一實(shí)施方式＞

以下，針對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式，使用圖1～圖3進(jìn)行說(shuō)明。

(1)襯底處理裝置的構(gòu)成

如圖1所示，處理爐202具有作為加熱手段(加熱機(jī)構(gòu))的加熱器207。加熱器207為圓筒形狀，通過(guò)保持板支承而被垂直地安裝。加熱器207也作為通過(guò)熱使氣體活化(激發(fā))的活化機(jī)構(gòu)(激發(fā)部)發(fā)揮功能。

在加熱器207的內(nèi)側(cè)以與加熱器207呈同心圓狀的方式配置有構(gòu)成反應(yīng)容器(處理容器)的反應(yīng)管203。反應(yīng)管203例如由石英(sio2)或碳化硅(sic)等耐熱性材料形成，并形成上端閉塞、下端開(kāi)口的圓筒形狀。在反應(yīng)管203的筒中空部形成有處理室201。處理室201構(gòu)成為能夠收納作為襯底的晶片200。

在處理室201內(nèi)，以貫穿反應(yīng)管203的下部側(cè)壁的方式設(shè)置有噴嘴249a、249b。噴嘴249a、249b例如由石英或sic等耐熱性材料形成。氣體供給管232a、232b分別與噴嘴249a、249b連接。氣體供給管232c與氣體供給管232b連接。

在氣體供給管232a～232c上，從上游方向開(kāi)始依序分別設(shè)置有作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)241a～241c及作為開(kāi)閉閥的閥243a～243c。在比氣體供給管232a、232b的閥243a、243b更靠近下游一側(cè)，分別連接有供給非活性氣體的氣體供給管232d、232e。在氣體供給管232d、232e上，從上游方向開(kāi)始依序分別設(shè)置有mfc241d、241e及閥243d、243e。

如圖2所示，噴嘴249a、249b以沿著反應(yīng)管203的內(nèi)壁的下部至上部、朝向晶片200的排列方向上方豎立的方式，被分別設(shè)置于反應(yīng)管203的內(nèi)壁和晶片200之間的俯視下呈圓環(huán)狀的空間。也就是說(shuō)，噴嘴249a、249b以沿著晶片排列區(qū)域的方式被分別設(shè)置于排列有晶片200的晶片排列區(qū)域的側(cè)方的、水平包圍晶片排列區(qū)域的區(qū)域。在噴嘴249a、249b的側(cè)面分別設(shè)置有供給氣體的氣體供給孔250a、250b。氣體供給孔250a、250b分別朝向反應(yīng)管203的中心進(jìn)行開(kāi)口，能夠向晶片200供給氣體。在從反應(yīng)管203的下部到上部的范圍內(nèi)設(shè)置有多個(gè)氣體供給孔250a、250b。

包含鹵素和作為規(guī)定元素(主元素)的si的氣體即鹵代硅烷原料氣體，作為鹵系的第一處理氣體從氣體供給管232a經(jīng)由mfc241a、閥243a、噴嘴249a被供給至處理室201內(nèi)。

所謂原料氣體，是指氣態(tài)的原料，例如是通過(guò)將常溫常壓下為液態(tài)的原料氣化而得的氣體、常溫常壓下為氣態(tài)的原料等。所謂鹵代硅烷原料，是指具有鹵素基團(tuán)的原料。鹵素基團(tuán)包括氯基、氟基、溴基、碘基等。也就是說(shuō)，鹵素基團(tuán)包括氯(cl)、氟(f)、溴(br)、碘(i)等鹵素。

作為第一處理氣體，例如可使用包含si及cl的鹵代硅烷原料氣體、即氯硅烷原料氣體。作為氯硅烷原料氣體，例如可使用二氯硅烷(sih2cl2、簡(jiǎn)稱：dcs)氣體。

從氣體供給管232b經(jīng)由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給包含作為規(guī)定元素(主元素)的si而不含鹵素的硅烷原料氣體作為非鹵系的第二處理氣體。作為第二處理氣體，能夠使用氫化硅原料氣體、能夠使用例如二硅烷(si2h6，簡(jiǎn)稱：ds)氣體。

作為非活性氣體，例如氮?dú)?n2)，從供給管232d、232e分別經(jīng)由mfc241d、241e、閥243d、243e、氣體供給管232a、232b、噴嘴249a、249b被供給至處理室201內(nèi)。

供給第一處理氣體的第一供給系統(tǒng)主要由氣體供給管232a、mfc241a、閥243a構(gòu)成。供給第二處理氣體的第二供給系統(tǒng)主要由氣體供給管232b、mfc241b、閥243b構(gòu)成。非活性氣體供給系統(tǒng)主要由氣體供給管232d、232e、mfc241d、241e、閥243d、243e構(gòu)成。

上述各種氣體供給系統(tǒng)中的任一者或所有供給系統(tǒng)可構(gòu)成為集成有閥243a～243e、mfc241a～241e等而成的集成型供給系統(tǒng)248。集成型供給系統(tǒng)248以下述方式構(gòu)成：分別與氣體供給管232a～232e連接，并通過(guò)后述的控制器121來(lái)控制各種氣體向氣體供給管232a～232e內(nèi)的供給動(dòng)作，即，閥243a～243e的開(kāi)閉動(dòng)作、利用mfc241a～241e進(jìn)行的流量調(diào)節(jié)動(dòng)作等。集成型供給系統(tǒng)248構(gòu)成為一體型或分離型集成單元，并以下述方式構(gòu)成：能夠相對(duì)于氣體供給管232a～232e等以集成單元單位的形式進(jìn)行拆裝，能夠以集成單元為單位進(jìn)行供給系統(tǒng)的維護(hù)、交換、增設(shè)等。

在反應(yīng)管203中設(shè)置有將處理室201內(nèi)的氣氛排出的排氣管231。在排氣管231上，經(jīng)由作為檢測(cè)處理室201內(nèi)壓力的壓力檢測(cè)器(壓力檢測(cè)部)的壓力傳感器245及作為壓力調(diào)節(jié)器(壓力調(diào)節(jié)部)的apc(autopressurecontroller)閥244，連接有作為真空排氣裝置的真空泵246。apc閥244以下述方式構(gòu)成，即，通過(guò)在使真空泵246工作的狀態(tài)下將閥開(kāi)閉，能夠?qū)μ幚硎?01內(nèi)進(jìn)行真空排氣及停止真空排氣，進(jìn)而，通過(guò)在使真空泵246工作的狀態(tài)下基于由壓力傳感器245檢測(cè)到的壓力信息來(lái)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，能夠調(diào)節(jié)處理室201內(nèi)的壓力。排氣系統(tǒng)主要由排氣管231、apc閥244、壓力傳感器245構(gòu)成。在排氣系統(tǒng)中也可包括真空泵246。

在反應(yīng)管203的下方設(shè)置有作為爐口蓋體(能夠?qū)⒎磻?yīng)管203的下端開(kāi)口氣密地封閉)的密封蓋219。密封蓋219例如由sus等金屬形成，形成為圓盤狀。在密封蓋219的上面設(shè)置有作為密封部件(與反應(yīng)管203的下端抵接)的o型環(huán)220。在密封蓋219的下方設(shè)置有使后述晶舟217旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267的旋轉(zhuǎn)軸255貫穿密封蓋219并與晶舟217連接。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267以使晶舟217旋轉(zhuǎn)從而使晶片200旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。密封蓋219以下述方式構(gòu)成：通過(guò)作為升降機(jī)構(gòu)(設(shè)置于反應(yīng)管203的外部)的晶舟升降機(jī)115而在垂直方向上進(jìn)行升降。晶舟升降機(jī)115以通過(guò)使密封蓋219升降而將晶舟217、即將晶片200搬入及搬出(搬送)于處理室201內(nèi)外的搬送裝置(搬送機(jī)構(gòu))的形式構(gòu)成。

作為襯底支承件的晶舟217以下述方式構(gòu)成：使多片(例如25～200片)晶片200以水平姿勢(shì)且以彼此中心對(duì)齊的狀態(tài)在垂直方向上排列，將其呈多層地進(jìn)行支承，即，使晶片200隔開(kāi)間隔地排列。晶舟217例如由石英、sic等耐熱性材料形成。在晶舟217的下部，以水平姿勢(shì)呈多層地支承有由例如石英、sic等耐熱性材料形成的隔熱板218。

在反應(yīng)管203內(nèi)設(shè)置有作為溫度檢測(cè)器的溫度傳感器263?；谟蓽囟葌鞲衅?63檢測(cè)到的溫度信息來(lái)調(diào)節(jié)向加熱器207的通電情況，由此使處理室201內(nèi)的溫度成為所期望的溫度分布。溫度傳感器263與噴嘴249a、249b同樣地以沿著反應(yīng)管203的內(nèi)壁的方式進(jìn)行設(shè)置。

如圖3所示，作為控制部(控制手段)的控制器121以具有cpu(centralprocessingunit)121a、ram(randomaccessmemory)121b、存儲(chǔ)裝置121c、i/o端口121d的計(jì)算機(jī)的形式構(gòu)成。ram121b、存儲(chǔ)裝置121c、i/o端口121d以經(jīng)由內(nèi)部總線121e與cpu121a進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式構(gòu)成?？刂破?21連接有例如以觸摸面板等的形式構(gòu)成的輸入輸出裝置122。

存儲(chǔ)裝置121c例如由閃存、hdd(harddiskdrive)等構(gòu)成。在存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)，以可讀取的方式存儲(chǔ)有：控制襯底處理裝置的動(dòng)作的控制程序、記載有后述襯底處理的步驟、條件等的工藝制程等。工藝制程是以使控制器121執(zhí)行后述襯底處理工序的各步驟、并能獲得規(guī)定結(jié)果的方式組合得到的，其作為程序發(fā)揮作用。以下，將該工藝制程、控制程序等統(tǒng)一簡(jiǎn)稱為程序。另外，將工藝制程也簡(jiǎn)單稱為制程。在本說(shuō)明書(shū)中使用措辭“程序”時(shí)，有時(shí)僅單獨(dú)包含制程，有時(shí)僅單獨(dú)包含控制程序，或者有時(shí)包含上述兩者。ram121b以存儲(chǔ)區(qū)域(工作區(qū))的形式構(gòu)成，該存儲(chǔ)區(qū)域暫時(shí)保持通過(guò)cpu121a讀取的程序、數(shù)據(jù)等。

i/o端口121d與上述mfc241a～241e、閥243a～243e、壓力傳感器245、apc閥244、真空泵246、加熱器207、溫度傳感器263、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267、晶舟升降機(jī)115等連接。

cpu121a構(gòu)成為：從存儲(chǔ)裝置121c讀取并執(zhí)行控制程序，并且根據(jù)來(lái)自輸入輸出裝置122的操作命令的輸入等從存儲(chǔ)裝置121c讀取制程。cpu121a構(gòu)成為：按照讀取的制程的內(nèi)容，對(duì)利用mfc241a～241e進(jìn)行的各種氣體的流量調(diào)節(jié)動(dòng)作、閥243a～243e的開(kāi)閉動(dòng)作、基于apc閥244的開(kāi)閉動(dòng)作及壓力傳感器245并利用apc閥244進(jìn)行的壓力調(diào)節(jié)動(dòng)作、真空泵246的起動(dòng)及停止、基于溫度傳感器263進(jìn)行的加熱器207的溫度調(diào)節(jié)動(dòng)作、利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267進(jìn)行的晶舟217的旋轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)動(dòng)作、利用晶舟升降機(jī)115進(jìn)行的晶舟217的升降動(dòng)作等進(jìn)行控制。

可通過(guò)將存儲(chǔ)于外部存儲(chǔ)裝置(例如硬盤等磁盤；cd等光盤；mo等光磁盤；usb存儲(chǔ)器等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)123的上述程序安裝在計(jì)算機(jī)中來(lái)構(gòu)成控制器121。存儲(chǔ)裝置121c、外部存儲(chǔ)裝置123以計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)的形式構(gòu)成。以下，也將它們統(tǒng)一簡(jiǎn)稱為記錄介質(zhì)。本說(shuō)明書(shū)中使用稱為記錄介質(zhì)的措辭時(shí)，有時(shí)僅單獨(dú)包含存儲(chǔ)裝置121c、有時(shí)僅單獨(dú)包含外部存儲(chǔ)裝置123、或有時(shí)包含上述兩者。需要說(shuō)明的是，程序向計(jì)算機(jī)的提供可不使用外部存儲(chǔ)裝置123，而使用互聯(lián)網(wǎng)、專用線路等通信手段。

(2)襯底處理工序

作為半導(dǎo)體器件的制造工序的一個(gè)工序，對(duì)使用上述襯底處理裝置在作為襯底的晶片200上形成si膜之后，形成sio膜的順序例，使用圖4、圖6(a)～圖6(h)進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中，構(gòu)成襯底處理裝置的各部分的動(dòng)作由控制器121控制。

在圖4所示的基本順序中，通過(guò)將下述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(n1次(n1為1以上的整數(shù)))，從而在晶片200上形成具有極薄的膜厚的si膜，即形成極薄si膜，所述循環(huán)為交替進(jìn)行對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給dcs氣體作為第一處理氣體的步驟1、和對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給ds氣體作為第二處理氣體的步驟2。在本說(shuō)明書(shū)中，也將極薄si膜簡(jiǎn)稱為si膜。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，方便起見(jiàn)，有時(shí)將圖4所示的基本順序按以下方式表示。在以下變形例等的說(shuō)明中，使用同樣的記述。

經(jīng)圖4所示的基本順序而在晶片200上形成si膜后，形成sio膜。需要說(shuō)明的是，sio膜的形成并非一定需要，也能夠省略。

在本說(shuō)明書(shū)中使用措辭“晶片”時(shí)，有時(shí)指晶片本身，有時(shí)指由晶片和形成于其表面的規(guī)定層、膜等得到的層疊體。在本說(shuō)明書(shū)中使用措辭“晶片的表面”時(shí)，有時(shí)指晶片本身的表面，有時(shí)指形成于晶片上的規(guī)定層等的表面。本說(shuō)明書(shū)中記載有“在晶片上形成規(guī)定層”的情形而言，有時(shí)指在晶片本身的表面上直接形成規(guī)定層，有時(shí)指在形成于晶片上的層等上形成規(guī)定層。本說(shuō)明書(shū)中使用措辭“襯底”的情形也與使用措辭“晶片”的情形為相同的含義。

(晶片裝載及晶舟加載)

在晶舟217中裝填有(晶片裝載)多片晶片200。之后，如圖1所示，通過(guò)晶舟升降機(jī)115舉起支承有多片晶片200的晶舟217，將其搬入(晶舟加載)處理室201內(nèi)。在該狀態(tài)下，成為下述狀態(tài)：密封蓋219通過(guò)o型環(huán)220將反應(yīng)管203的下端封閉。

作為晶片200，例如能夠使用由單晶si構(gòu)成的si襯底、或者使用在表面上形成有單晶si膜的襯底。在晶片200的表面上成為單晶si露出的狀態(tài)。在晶片200的表面的一部分上，也可形成例如氧化硅膜(sio膜)、氮化硅膜(sin膜)、氮氧化硅膜(sion膜)等絕緣膜。

圖6(a)～圖6(h)為將晶片200表面的剖面結(jié)構(gòu)部分放大的圖。在將晶片200向處理室201內(nèi)搬入前，晶片200的表面預(yù)先經(jīng)氟化氫(hf)等清洗。但是，從清洗處理之后至將晶片200向處理室201內(nèi)搬入為止的期間，晶片200的表面暫時(shí)暴露于大氣。因此，如圖6(a)所示，被搬入處理室201內(nèi)的晶片200的表面的至少一部分上形成自然氧化膜(sio膜)200b。自然氧化膜200b有時(shí)以稀疏地(島狀地)覆蓋晶片200的表面，即露出的單晶si的一部分的方式形成，另外有時(shí)以連續(xù)(非島狀地)覆蓋露出的單晶si整個(gè)區(qū)域的方式形成。

(壓力調(diào)節(jié)及溫度調(diào)節(jié))

通過(guò)真空泵246進(jìn)行真空排氣(減壓排氣)，以使得處理室201內(nèi)、即晶片200所存在的空間成為所期望的壓力(真空度)。此時(shí)，處理室201內(nèi)的壓力通過(guò)壓力傳感器245進(jìn)行測(cè)定，基于所述測(cè)得的壓力信息來(lái)反饋控制apc閥244。真空泵246至少在直到對(duì)晶片200的處理結(jié)束之前的期間維持始終工作的狀態(tài)。此外，處理室201內(nèi)的晶片200通過(guò)加熱器207加熱到所期望的成膜溫度。此時(shí)，基于溫度傳感器263檢測(cè)到的溫度信息來(lái)反饋控制向加熱器207的通電情況，以使得處理室201內(nèi)成為所期望的溫度分布。利用加熱器207對(duì)處理室201內(nèi)進(jìn)行的加熱至少在直到對(duì)晶片200的處理結(jié)束之前的期間持續(xù)進(jìn)行。此外，開(kāi)始利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267進(jìn)行的晶舟217及晶片200的旋轉(zhuǎn)。對(duì)于利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267進(jìn)行的晶舟217及晶片200的旋轉(zhuǎn)，至少在直到對(duì)晶片200的處理結(jié)束之前的期間持續(xù)進(jìn)行。

(si膜形成步驟)

之后，依次執(zhí)行以下2個(gè)步驟，即步驟1、2。

[步驟1]

在該步驟中，對(duì)晶片200供給dcs氣體。具體而言，打開(kāi)閥243a，在氣體供給管232a內(nèi)流過(guò)dcs氣體。dcs氣體通過(guò)mfc241a調(diào)節(jié)流量，經(jīng)由噴嘴249a被供給至處理室201內(nèi)，并從排氣管231排出。此時(shí)，對(duì)晶片200供給dcs氣體。此時(shí)，同時(shí)打開(kāi)閥243d，在氣體供給管232d內(nèi)流過(guò)n2氣。n2氣與dcs氣體一起被供給至處理室201內(nèi)，并從排氣管231排出。此外，為了防止dcs氣體侵入噴嘴249b內(nèi)，打開(kāi)閥243e，在氣體供給管232e內(nèi)流過(guò)n2氣。n2氣經(jīng)由氣體供給管232b、噴嘴249b被供給至處理室201內(nèi)，并從排氣管231排出。

通過(guò)對(duì)晶片200供給dcs氣體，能夠產(chǎn)生由dcs帶來(lái)的保護(hù)(treatment)效果，能夠進(jìn)行以下處理。由此，能夠使晶片200的表面狀態(tài)變成圖6(b)所示的狀態(tài)。

即，通過(guò)對(duì)晶片200的表面供給包含電負(fù)性大的鹵素(cl)的dcs，能夠使形成于晶片200表面的自然氧化膜200b中的氧(o)和dcs中的cl相互吸引，切斷自然氧化膜200b所含的si-o鍵。即通過(guò)dcs所具有的極性，能夠?qū)?duì)單晶si的表面封端的si-o鍵切斷。另外，通過(guò)從dcs分離而生成的微量的cl^-(cl離子)，還能夠?qū)?duì)單晶si的表面封端的si-o鍵切斷。由此，單晶si表面的si的連接鍵成為自由鍵(free)。也就是說(shuō)，在單晶si的表面，能夠產(chǎn)生si的未連接鍵。由此，形成容易進(jìn)行后述同質(zhì)外延生長(zhǎng)的環(huán)境。通過(guò)在晶片200的表面進(jìn)行上述反應(yīng)，能除去形成于表面的自然氧化膜200b、單晶si的表面露出。也就是說(shuō)，dcs氣體作為從單晶si的表面除去自然氧化膜200b的清潔氣體(清洗氣體)發(fā)揮作用。需要說(shuō)明的是，在晶片200的表面上形成sio膜等的情況下，通過(guò)上述保護(hù)效果，在sio膜等的表面形成si的吸附位點(diǎn)。

通過(guò)上述保護(hù)效果，在晶片200的表面形成容易進(jìn)行同質(zhì)外延生長(zhǎng)的環(huán)境后，關(guān)閉閥243a，停止供給dcs氣體。此時(shí)，apc閥244保持打開(kāi)狀態(tài)，利用真空泵246對(duì)處理室201內(nèi)進(jìn)行真空排氣，將殘留在處理室201內(nèi)的未反應(yīng)氣體或已經(jīng)對(duì)上述反應(yīng)做出了貢獻(xiàn)后的氣體從處理室201內(nèi)排除。此時(shí)，閥243d、243e保持打開(kāi)狀態(tài)，維持n2氣向處理室201內(nèi)的供給。n2氣作為吹掃氣體發(fā)揮作用。

[步驟2]

步驟1結(jié)束后，對(duì)晶片200供給ds氣體。在該步驟中，以與步驟1中的閥243a、243d、243e的開(kāi)閉控制相同的順序來(lái)控制閥243b、243d、243e的開(kāi)閉。在氣體供給管232b內(nèi)流動(dòng)的ds氣體通過(guò)mfc241b調(diào)節(jié)流量，經(jīng)由噴嘴249b被供給至處理室201內(nèi)，并從排氣管231排出。此時(shí)，對(duì)晶片200供給ds氣體。

通過(guò)對(duì)晶片200供給ds氣體，能夠進(jìn)行以下處理，能夠使晶片200的表面狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D6(c)所示的狀態(tài)、即在晶片200的表面上形成有si層200c的狀態(tài)。

即，通過(guò)進(jìn)行步驟1而形成的si的未連接鍵與ds所含的si鍵合，能夠在晶片200的表面上形成si晶體的核，能夠使si晶體進(jìn)行外延生長(zhǎng)(氣相外延生長(zhǎng))。由于作為基底的晶體和在該晶體上生長(zhǎng)的晶體為相同材質(zhì)(si)，所以該生長(zhǎng)為同質(zhì)外延生長(zhǎng)。在同質(zhì)外延生長(zhǎng)中，在作為基底的晶體上，具有與該晶體相同的晶格常數(shù)、由相同的材料形成的晶體以相同的晶體取向進(jìn)行生長(zhǎng)。因此，與作為基底的晶體和在該晶體上生長(zhǎng)的晶體為由不同材質(zhì)進(jìn)行的異質(zhì)外延生長(zhǎng)相比，同質(zhì)外延生長(zhǎng)能夠得到缺陷少、優(yōu)質(zhì)的晶體。通過(guò)進(jìn)行以上處理，在晶片200的表面上形成由si單晶形成的si層200c。需要說(shuō)明的是，當(dāng)在晶片200的表面上形成sio膜等時(shí)，能夠使(通過(guò)上述保護(hù)效果而在sio膜等的表面上形成的)si的吸附位點(diǎn)吸附ds中所含的si。這種情況下，成為在sio膜上形成無(wú)定形、多晶、或無(wú)定形與多晶的混晶狀態(tài)的si膜。

si層200c的形成結(jié)束后，關(guān)閉閥243b，停止供給ds氣體。然后，按照與步驟1同樣的處理步驟，將殘留在處理室201內(nèi)的未反應(yīng)氣體或已經(jīng)對(duì)上述反應(yīng)做出了貢獻(xiàn)后的氣體、反應(yīng)副產(chǎn)物從處理室201內(nèi)排除。

需要說(shuō)明的是，若進(jìn)行步驟2，則晶片200的表面的至少一部分、即si層200c的表面的至少一部分有時(shí)成為通過(guò)ds氣體所含的si-h鍵而被封端的狀態(tài)。將晶片200的表面封端的si-h鍵能夠通過(guò)后面的步驟1中對(duì)晶片200供給dcs氣體而切斷。即、通過(guò)從dcs分離而生成的微量的cl^-，能夠?qū)?duì)si層200c的表面封端的si-h鍵切斷。由此，能夠在si層200c的表面形成si的未連接鍵。即、在晶片200的表面中能夠再次形成易于進(jìn)行同質(zhì)外延生長(zhǎng)的環(huán)境。由此，在后面的步驟2中，能夠不發(fā)生延遲地開(kāi)始上述si層200c的形成。

另外，若進(jìn)行步驟2，則在晶片200的表面有時(shí)si會(huì)異常生長(zhǎng)。例如，若進(jìn)行步驟2，則吸附于晶片200的表面的si有時(shí)局部地聚集等、有時(shí)在si層200c的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)。但是，通過(guò)在后面的步驟1對(duì)晶片200供給dcs氣體，能夠?qū)⒃摦惓ＩL(zhǎng)的si除去。即、通過(guò)從dcs分離而生成的微量的cl^-，能夠?qū)惓ＩL(zhǎng)的si中所含的si-si鍵切斷、將該異常生長(zhǎng)的si蝕刻。由此，能夠使si層200c的表面平滑化、結(jié)果能夠改善最終形成的si膜的表面粗糙度等。這里所謂表面粗糙度，是指晶片面內(nèi)中的膜的高低差(與表面粗糙度同義)，該值越小，則表示表面越平滑。即、所謂改善表面粗糙度，是指減小膜的高低差、改善表面的平滑度。

這里所示的各效果包括在如上所述由dcs帶來(lái)的保護(hù)效果。

[實(shí)施規(guī)定次數(shù)]

進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(n1次)的下述循環(huán)，所述循環(huán)為使上述步驟1、2交替進(jìn)行、即非同步、非同時(shí)地進(jìn)行的循環(huán)。由此，能夠進(jìn)行以下處理，使晶片200的表面狀態(tài)轉(zhuǎn)變成圖6(d)所示的狀態(tài)。即，能夠轉(zhuǎn)變成在晶片200的表面上形成有si膜200d的狀態(tài)。

si膜200d通過(guò)以在晶片200的表面上形成的si層200c為基底，si晶體進(jìn)行外延生長(zhǎng)而形成。si膜200d的晶體結(jié)構(gòu)成為繼承了基底的晶體性的單晶。即，也就是說(shuō)，si膜200d為由與基底的單晶si相同的材料構(gòu)成、且具有相同的晶格常數(shù)、相同的晶體取向的單晶si膜(外延si膜)。形成si膜200d時(shí)，通過(guò)適度地發(fā)揮上述保護(hù)效果，能夠使si膜200d成為針孔、膜破裂(以下，也將它們統(tǒng)稱為膜破裂等)少的致密膜，能夠成為后述的氧化種的擴(kuò)散抑制(block)效果高的膜、對(duì)hf耐性高的膜。需要說(shuō)明的是，所謂針孔，是指在對(duì)膜供給蝕刻氣體、蝕刻液等蝕刻劑時(shí)，蝕刻劑朝向該膜的基底側(cè)侵入的通路。另外，所謂膜破裂，是指例如與針孔相比，以更大規(guī)模產(chǎn)生的缺陷。膜破裂等尤其是在使si膜200d的膜厚變薄的情況下易于產(chǎn)生。因此，在使si膜200d的膜厚變薄的情況下，產(chǎn)生保護(hù)效果的技術(shù)意義尤為重大。

以下，對(duì)si膜形成步驟的處理?xiàng)l件進(jìn)行說(shuō)明。這里所示的條件也是能夠適度地發(fā)揮上述保護(hù)效果的條件。

步驟1中的dcs氣體的供給流量例如設(shè)為1～2000sccm的范圍內(nèi)的規(guī)定流量。dcs氣體的供給時(shí)間例如設(shè)為1～600秒的范圍內(nèi)的規(guī)定時(shí)間。步驟2中的ds氣體的供給流量例如設(shè)為1～2000sccm的范圍內(nèi)的規(guī)定流量。ds氣體的供給時(shí)間例如設(shè)為1～600秒的范圍內(nèi)的規(guī)定時(shí)間。在步驟1、2中，通過(guò)各氣體供給管供給的n2氣的供給流量分別例如設(shè)為0～10000sccm的范圍內(nèi)的規(guī)定的流量。需要說(shuō)明的是，通過(guò)不供給n2氣，能夠提高各處理氣體的分壓，提高層品質(zhì)。

步驟1中的處理室201內(nèi)的壓力p1大于步驟2中的處理室201內(nèi)的壓力p2(p1＞p2)。由此，與p1≤p2的情況相比，能夠提高上述保護(hù)效果。

這是因?yàn)?，通過(guò)p1＞p2，與p1≤p2的情況相比，向處理室201內(nèi)供給的dcs氣體的流速降低。由此，能夠使晶片200的表面與dcs的接觸時(shí)間變長(zhǎng)，能夠增加從加熱后的晶片200向dcs傳導(dǎo)的熱能的量。由此，促進(jìn)cl從dcs的分離，能夠增加對(duì)晶片200供給的cl^-的量。結(jié)果，能夠提高保護(hù)效果。

另外，通過(guò)設(shè)為p1＞p2，與p1≤p2的情況相比，增加了對(duì)晶片200的供給的dcs的量。另外，當(dāng)p1＞p2時(shí)，如上所述，確保了晶片200的表面與dcs接觸的時(shí)間較長(zhǎng)。由此，促進(jìn)了由dcs的極性帶來(lái)的作用、即si-o鍵、si-h鍵的切斷，結(jié)果，能夠提高保護(hù)效果。

需要說(shuō)明的是，關(guān)于p1，在后述成膜溫度下，可設(shè)為例如400pa以上1000pa以下的范圍內(nèi)的壓力(第一壓力)。

若p1小于400pa，則從dcs分離的cl的量、即對(duì)晶片200供給的cl^-的量不足、或?qū)?00供給的dcs的量等不足、從而不能獲得上述保護(hù)效果。通過(guò)使p1為400pa以上，能夠分別充分增加對(duì)晶片200供給的cl^-的量、dcs的量、從而能夠獲得上述保護(hù)效果。

若p1大于1000pa，則存在步驟1中供給的dcs所含的si堆積在晶片200上的情況。這種情況下，在從單晶si的表面除去自然氧化膜前就發(fā)生了si的堆積。因此，在單晶si上(自然氧化膜上)無(wú)法進(jìn)行同質(zhì)外延生長(zhǎng)，而是無(wú)定形si膜、多晶si膜進(jìn)行生長(zhǎng)。另外，若p1大于1000pa，則存在不能獲得利用了dcs的極性等的上述保護(hù)效果。通過(guò)使p1為1000pa以下，能夠解決上述問(wèn)題。

另外，關(guān)于p2，在后述成膜溫度下，可設(shè)為例如250pa以上350pa以下的范圍內(nèi)的壓力(第二壓力)。

若p2小于250pa，則在步驟2中供給的ds變得難以分解，存在si層200c在晶片200上的形成變得困難的情況。通過(guò)使p2為250pa以上，能夠解決上述問(wèn)題。

若p2大于350pa，則發(fā)生過(guò)剩的氣相反應(yīng)，由此存在si層200c的厚度的均勻性、階梯被覆性易于變得劣化、且其控制變得困難的情況。另外，還有在處理室201內(nèi)產(chǎn)生顆粒的可能。通過(guò)使p2為350pa以下，能夠解決上述問(wèn)題。

綜上，可設(shè)為p1＞p2、p1可設(shè)為例如400pa以上1000pa以下的范圍內(nèi)的規(guī)定壓力、p2可設(shè)為例如250pa以上350pa以下的范圍內(nèi)的規(guī)定壓力。通過(guò)將p1、p2的關(guān)系以這種方式進(jìn)行設(shè)定、并維持這種壓力平衡，能夠更加提高上述保護(hù)效果、并且能夠提高最終形成的si膜的膜厚均勻性、階梯被覆性。

步驟1、2中的晶片200的溫度(成膜溫度)設(shè)定為例如350～450℃、優(yōu)選370～390℃的范圍內(nèi)的規(guī)定溫度。

若晶片200的溫度小于350℃，則有時(shí)在步驟1中不能獲得上述保護(hù)效果，另外有時(shí)在步驟2中ds難以分解(熱分解)。通過(guò)使成膜溫度為350℃以上，能夠解決上述問(wèn)題。通過(guò)使成膜溫度為370℃以上，能夠在步驟1中更加提高上述保護(hù)效果、另外在步驟2中更加促進(jìn)ds的分解。

若晶片200的溫度大于450℃，則在步驟1中供給的dcs所含的si有時(shí)堆積在晶片200上。此時(shí)，如上所述，在單晶si上(自然氧化膜上)，同質(zhì)外延生長(zhǎng)沒(méi)有進(jìn)行、而無(wú)定形si膜、多晶si膜生長(zhǎng)。另外，若成膜溫度大于450℃，還有時(shí)不能獲得利用了dcs的極性的上述保護(hù)效果。通過(guò)使成膜溫度為450℃以下，能夠解決上述問(wèn)題。通過(guò)使成膜溫度為390℃以下，能夠確實(shí)抑制dcs中所含的si向晶片200上堆積、能夠更加提高上述保護(hù)效果。

交替進(jìn)行步驟1、2的循環(huán)的實(shí)施次數(shù)例如為5～20次，優(yōu)選為10～15次的范圍內(nèi)。由此形成的si膜200d的膜厚t例如為(1～4nm)，優(yōu)選為(2～3nm)的范圍內(nèi)的規(guī)定厚度。需要說(shuō)明的是，通過(guò)多次進(jìn)行循環(huán)，能夠提高si層200c的密度，避免si層200c以島狀生長(zhǎng)。由此，能夠使在晶片200上形成的si膜200d成為表面粗糙度良好，且膜破裂等少的致密的膜。

作為第一處理氣體，除dcs氣體外，還可使用一氯硅烷(sih3cl，簡(jiǎn)稱：mcs)氣體、三氯硅烷(sihcl3，簡(jiǎn)稱：tcs)氣體、四氯硅烷(sicl4，略稱：stc)氣體、六氯乙硅烷(si2cl6，簡(jiǎn)稱：hcds)氣體等氯硅烷原料氣體。需要說(shuō)明的是，在步驟1中，為了抑制si在晶片200上的堆積、并促進(jìn)上述si-o鍵的切斷反應(yīng)，作為第一處理氣體，優(yōu)選使用1分子中包含的si的個(gè)數(shù)少、且1分子中所含的鹵素(cl等)的個(gè)數(shù)多的鹵代硅烷原料氣體。此外，在步驟1中，為了適當(dāng)抑制上述si-o鍵的切斷反應(yīng)，優(yōu)選使用1分子中所含的鹵素(cl等)的個(gè)數(shù)少的鹵代硅烷原料氣體。

作為第二處理氣體，除ds氣體外，還可使用甲硅烷(sih4)氣體、丙硅烷(si3h8)氣體、丁硅烷(si4h10)氣體、戊硅烷(si5h12)氣體、己硅烷(si6h14)氣體等不含鹵素的硅烷原料氣體。

作為非活性氣體，除n2氣外，還可使用例如ar氣、he氣、ne氣、xe氣等稀有氣體。

(sio膜形成步驟)

形成si膜200d后，通過(guò)進(jìn)行sio膜形成步驟，能夠使晶片200的表面狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D6(e)所示的狀態(tài)，即在晶片200的表面上(si膜200d上)形成氧化硅膜(sio膜)200e(作為si及o的膜)的狀態(tài)。

在sio膜形成步驟中，例如，如以下所示的成膜順序那樣，將下述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(n2次(n2為1以上的整數(shù)))，所述循環(huán)為非同時(shí)進(jìn)行下述步驟：對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給例如雙二乙基氨基硅烷(sih2[n(c2h5)2]，簡(jiǎn)稱：bdeas)氣體等氨基硅烷原料氣體作為原料的步驟3，和對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給例如被等離子體激發(fā)的氧(o2^＊)氣等含o氣體作為氧化劑的步驟4。作為原料氣體，除氨基硅烷原料氣體外，還能夠使用上述氯硅烷原料氣體。作為氧化劑，除o2^＊氣體外，還能夠使用o3氣、o2氣+h2氣。上述氣體可從上述氣體供給系統(tǒng)供給。

需要說(shuō)明的是，形成sio膜200e時(shí)，在步驟4中對(duì)晶片200供給的o2^＊不僅被供給至通過(guò)進(jìn)行步驟3而在晶片200(si膜200d)上形成的含si層(si層，或bdeas吸附層)，而且被供給至作為成膜的基底的si膜200d。也就是說(shuō)，對(duì)晶片200供給的氧化種(o2^＊)的一部分向通過(guò)進(jìn)行步驟3而在si膜200d上形成的含si層中擴(kuò)散(通過(guò)(日文：通り抜け))，從而到達(dá)si膜200d。結(jié)果，si膜200d的至少一部分被氧化，從而被改質(zhì)為包含氧(o)的si膜(sio膜)200d’。

但是，如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)將si膜200d的膜厚t設(shè)為上述范圍內(nèi)(例如1～4nm，優(yōu)選為2～3nm)的規(guī)定膜厚，氧化種從si膜200d的表面向晶片200側(cè)的擴(kuò)散被si膜200d阻擋。換而言之，對(duì)si膜200d供給的氧化種通過(guò)將si膜200d氧化而致使幾乎其全部被消耗，幾乎或者完全不會(huì)被供給至晶片200的表面。由此，可將si膜200d視為抑制氧化種從si膜200d的表面向晶片200側(cè)擴(kuò)散的氧化阻擋膜。另外，也可將si膜200d視為當(dāng)在晶片200的表面上形成氧化膜時(shí)，代替晶片200而被氧化的膜，即犧牲si膜或氧吸收膜(緩沖膜)。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)將si膜200d的膜厚t設(shè)為上述范圍內(nèi)的較薄的膜厚(例如1nm以上且小于2nm的膜厚)時(shí)，如圖6(f)所示的部分放大圖那樣，si膜200d在膜厚方向上的整個(gè)區(qū)域被氧化，被改質(zhì)為sio膜200d’。這種情況下，有時(shí)對(duì)晶片200供給的氧化種的一部分向si膜200d中擴(kuò)散(通過(guò))，到達(dá)晶片200。其結(jié)果，有時(shí)晶片200的表面也被輕微氧化。但是，通過(guò)將200d的膜厚t設(shè)為上述范圍內(nèi)的規(guī)定膜厚，晶片200被氧化的區(qū)域能夠被抑制為自晶片200的表面起深度1nm以內(nèi)的范圍內(nèi)。即，雖然晶片200的表面實(shí)質(zhì)高度有時(shí)最大降低了1nm左右，但認(rèn)為幾乎沒(méi)有變化地維持了表面高度。需要說(shuō)明的是，關(guān)于si膜200d被氧化而成的sio膜200d’、被氧化的晶片200的表面，分別可被認(rèn)為包含于sio膜200e的一部分。

另外，當(dāng)將si膜200d的膜厚t設(shè)為上述范圍內(nèi)之中的中等程度的膜厚(例如2nm以上3nm以下的膜厚)時(shí)，如圖6(g)所示的部分放大圖那樣，si膜200d在膜厚方向上的整個(gè)區(qū)域被氧化，被改質(zhì)為sio膜200d’。這種情況下，對(duì)si膜200d供給的氧化種通過(guò)將si膜200d氧化而致使幾乎其全部被消耗。結(jié)果，晶片200的表面的氧化得以避免，晶片200的表面的高度得以維持，而沒(méi)有發(fā)生變化。需要說(shuō)明的是，如上所述，si膜200d被氧化而成的sio膜200d’可被認(rèn)為包含于sio膜200e的一部分。

另外，當(dāng)將si膜200d的膜厚t設(shè)為上述范圍內(nèi)之中的較厚的膜厚(例如大于3nm且4nm以下的膜厚)時(shí)，如圖6(h)所示的部分放大圖那樣，si膜200d之中的大部分區(qū)域(除與晶片200之間的界面附近以外的區(qū)域)被氧化，被改質(zhì)為包含o的si膜200d’。另一方面，si膜200d之中的一部分區(qū)域(接近與晶片200之間的界面的區(qū)域)未被氧化而維持為si膜200d。也就是說(shuō)，在晶片200的表面附近，形成在晶片200與sio膜200d’之間夾持si膜200d的夾層結(jié)構(gòu)。由晶片200與sio膜200d’夾持的si膜200d由于是由在晶片200的表面上外延生長(zhǎng)的si單晶構(gòu)成，因此可視為包含于晶片200的一部分。但是，通過(guò)將si膜200d的膜厚t設(shè)為上述范圍內(nèi)的規(guī)定膜厚，由晶片200與sio膜200d’夾持的si膜200d的膜厚被抑制為1nm以內(nèi)的范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，晶片200的表面的實(shí)質(zhì)的高度雖然有時(shí)最大提高了1nm左右，但可認(rèn)為幾乎沒(méi)有變化地維持表面高度。需要說(shuō)明的是，如上所述，si膜200d被氧化而成的sio膜200d’可被認(rèn)為包含于sio膜200e的一部分。

如上所述，在進(jìn)行sio膜形成步驟前，預(yù)先在晶片200的表面上形成si膜200d，適當(dāng)調(diào)節(jié)其膜厚t，能夠維持晶片200的表面的實(shí)質(zhì)的高度而幾乎沒(méi)有變化。需要說(shuō)明的是，盡管將si膜200d的膜厚t設(shè)為如上所述極薄的膜厚，但之所以能夠獲得相對(duì)于如上所述的氧化種的擴(kuò)散阻擋效果，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)si膜形成步驟而形成的si膜200d成為沒(méi)有膜破裂等、極為致密的膜。

(后吹掃及恢復(fù)大氣壓)

sio膜200e的形成結(jié)束后，從氣體供給管232d、232e向處理室201內(nèi)供給n2氣，并從排氣管231排出。n2氣作為吹掃氣體發(fā)揮作用。n2氣作為吹掃氣體而發(fā)揮作用。由此，利用非活性氣體對(duì)處理室201內(nèi)進(jìn)行吹掃，將殘留于處理室201內(nèi)的氣體、反應(yīng)副產(chǎn)物從處理室201內(nèi)除去(吹掃)。之后，將處理室201內(nèi)的氣氛置換為非活性氣體(非活性氣體置換)，將處理室201內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓(恢復(fù)大氣壓)。

(晶舟卸載及晶片取出)

利用晶舟升降機(jī)115將密封蓋219下降，將反應(yīng)管203的下端開(kāi)口。然后，處理完畢的晶片200在被晶舟217支承的狀態(tài)下從反應(yīng)管203的下端被搬出到反應(yīng)管203的外部(晶舟卸載)。將處理完畢的晶片200從晶舟217上取下(晶片取出)。

(3)本實(shí)施方式所取得的效果

根據(jù)本實(shí)施方式，可取得以下所示的1個(gè)或多個(gè)效果。

(a)在形成si膜形成步驟中，通過(guò)進(jìn)行對(duì)表面上露出單晶si的晶片200供給包含鹵元素的dcs氣體的步驟1，利用dcs帶來(lái)的保護(hù)效果，除去在晶片200的表面上形成的自然氧化膜200b，并且可在晶片200的表面上產(chǎn)生si的未連接鍵。由此，在晶片200的表面上，能夠沒(méi)有延遲地開(kāi)始外延生長(zhǎng)，能夠高效地進(jìn)行。si膜200d由于是構(gòu)成為外延si膜，因此至少在不將該膜氧化而使用的情況下，與無(wú)定形si膜、多晶si膜相比，其能夠成為與晶片200等之間的接觸電阻低、電氣特性優(yōu)異的品質(zhì)良好的膜。需要說(shuō)明的是，代替dcs氣體而使用氫化硅原料氣體、氨基硅烷原料氣體等不含鹵素的硅烷原料氣體時(shí)，外延si膜在晶片200上的生長(zhǎng)變得困難，難以獲得上述效果。

(b)在si膜形成步驟中，通過(guò)使步驟1中的處理室201內(nèi)的壓力(p1)大于步驟2中的處理室201內(nèi)的壓力(p2)(p1＞p2)，與p1≦p2的情況相比，能夠提高上述保護(hù)效果。由此，能夠使在晶片200上形成的si膜200d成為膜破裂等少的致密的膜。通過(guò)使si膜200d成為致密的膜，能夠使該膜成為與晶片200等之間的接觸電阻進(jìn)一步降低的膜。

(c)在進(jìn)行sio膜形成步驟前，通過(guò)在晶片200的表面上預(yù)先形成si膜200d，能夠使該膜作為氧化阻擋膜(或氧吸收膜)而發(fā)揮功能。由此，能夠抑制在sio膜形成步驟中的晶片200的氧化。特別的，在本實(shí)施方式中形成的si膜200d由于成為如上所述的膜破裂等少的致密的膜，因此即便將上述膜厚t設(shè)為例如1～4nm的范圍內(nèi)的極薄的膜厚，也能夠充分發(fā)揮作為氧化阻擋膜等的功能，能夠確實(shí)地抑制晶片200的氧化。

(d)通過(guò)將si膜200d的膜厚t設(shè)定為適當(dāng)?shù)哪ず?，能夠維持晶片200的表面的實(shí)質(zhì)的高度而幾乎不使之變化。例如，通過(guò)將si膜200d的膜厚t設(shè)為1～4nm的范圍內(nèi)的規(guī)定的膜厚，能夠?qū)⒕?00的表面的實(shí)質(zhì)的高度變動(dòng)量抑制為1nm以內(nèi)。另外例如，通過(guò)將si膜200d的膜厚t設(shè)為2～3nm的范圍內(nèi)的規(guī)定的膜厚，能夠?qū)⒕?00的表面的實(shí)質(zhì)的高度變動(dòng)量抑制為能夠忽略的水平、即抑制為幾乎不對(duì)在晶片200上形成的半導(dǎo)體器件的性能、品質(zhì)產(chǎn)生影響的水平。由此，能夠降低在晶片200上制作的半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，另外，能夠提高制造成品率。

(e)通過(guò)將si膜200d構(gòu)成為外延si膜，能夠避免在晶片200上形成的半導(dǎo)體器件的性能降低。這是因?yàn)?，若?shí)施sio膜形成步驟，則根據(jù)其處理?xiàng)l件、si膜200d的膜厚t等，如上所述，有時(shí)形成圖6(h)所示的夾層結(jié)構(gòu)。即便在該情況下，通過(guò)將si膜200d構(gòu)成為外延si膜，也能夠使由晶片200與sio膜200d’夾持的膜成為與晶片200等之間的接觸電阻低、電氣特性優(yōu)異的膜，由此，能夠避免在晶片200上形成的半導(dǎo)體器件的性能降低。與此相對(duì)，當(dāng)將si膜200d不是構(gòu)成為外延si膜、而是構(gòu)成為無(wú)定形si膜、多晶si膜時(shí)，在晶片200與sio膜200d’之間夾持的膜有時(shí)成為與晶片200等之間的接觸電阻高的膜，導(dǎo)致在晶片200上形成的半導(dǎo)體器件的性能降低。

(f)通過(guò)將si膜200d的膜厚t設(shè)為1nm以上的厚度，例如1～4nm左右的厚度，能夠使在晶片200上形成的sio膜200e成為表面粗糙度良好，且膜破裂等少的致密的膜。據(jù)認(rèn)為，這是由于，通過(guò)將si膜200d的厚度設(shè)為1nm以上的厚度，si膜200d變?yōu)檫B續(xù)的狀態(tài)(非島狀態(tài))，在其上形成的sio膜200e易于在晶片200表面內(nèi)的范圍內(nèi)以均勻的定時(shí)、速度生長(zhǎng)。

(g)當(dāng)作為第一處理氣體使用dcs氣體以外的鹵代硅烷原料氣體時(shí)，作為第二處理氣體使用ds氣體以外的氫化硅原料氣體時(shí)，也能同樣地獲得上述效果。

(4)變形例

本實(shí)施方式中的成膜順序并不限定于如上所示的方式，可如下文所示的變形例那樣進(jìn)行變更。

(變形例1)

si膜形成步驟可包含同時(shí)進(jìn)行下述步驟的期間：供給dcs氣體的步驟、和供給作為含h氣體的氫(h2)氣的步驟。例如，如圖4的變形例1、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可交替進(jìn)行下述步驟：同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給h2氣的步驟的步驟，和供給ds氣體的步驟。h2氣可從例如氣體供給管232c供給。h2氣的供給流量可設(shè)為例如1～10000sccm的范圍內(nèi)的規(guī)定流量。h2氣的供給時(shí)間設(shè)為例如1～600秒的范圍內(nèi)的規(guī)定時(shí)間。

在本變形例中，也能獲得與圖4所示的基本順序同樣的效果。另外，根據(jù)本變形例，通過(guò)對(duì)晶片200供給h2氣，能夠進(jìn)一步產(chǎn)生由dcs氣體帶來(lái)的上述保護(hù)，能夠有效除去殘留cl(其成為在步驟2中阻礙利用ds氣體進(jìn)行的核的形成的主要原因)。但是，需要將h2氣的供給量(供給流量，供給時(shí)間)設(shè)為不妨礙上述保護(hù)效果的程度。

(變形例2)

如圖4的變形例2、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可使變形例1中的供給h2氣的步驟在供給dcs氣體的步驟結(jié)束后、開(kāi)始供給ds氣體的步驟前為止的期間也繼續(xù)進(jìn)行。即，在si膜形成步驟中，使供給h2氣的步驟與供給dcs氣體的步驟同時(shí)開(kāi)始，在直至供給ds氣體的步驟開(kāi)始前為止連續(xù)進(jìn)行。

在本變形例中，也能獲得與變形例1同樣的效果。另外根據(jù)本變形例，與變形例1相比，更能夠提高殘留cl除去效果。

(變形例3)

如圖4的變形例3、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，也可將供給h2氣的步驟與從處理室201內(nèi)排出dcs氣體的步驟同時(shí)進(jìn)行，即在供給dcs氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始供給ds氣體的步驟前為止的期間進(jìn)行。這種情況下，成為與供給dcs氣體的步驟及供給ds氣體的步驟非同時(shí)地進(jìn)行供給h2氣的步驟。

在本變形例中，也能獲得與圖4所示的成膜順序、變形例1同樣的效果。

(變形例4)

si膜形成步驟可包含同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟與供給h2氣的步驟的期間。例如，如圖4的變形例4、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可交替進(jìn)行供給dcs氣體的步驟，和同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給h2氣的步驟的步驟。

根據(jù)本變形例，由于h2氣的作用，能夠抑制在供給ds氣體的步驟中發(fā)生的、用于形成核的反應(yīng)，不會(huì)使ds氣體中的多數(shù)在晶片200的周緣部被消耗，容易將充分量的ds氣體供給至晶片200的中心部。另外，由于h2氣的作用，能夠提高熱導(dǎo)率，能夠更均勻地加熱晶片200。由此，在供給ds氣體的步驟中，能夠使si更均勻地被吸附在晶片200上，能夠提高在晶片200上形成的膜的表面內(nèi)的膜厚均勻性。結(jié)果，能夠使在晶片200上形成的si膜成為膜破裂等更少的致密的膜。

(變形例5)

如圖4的變形例5、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可使變形例4中的供給h2氣的步驟在供給ds氣體的步驟結(jié)束后、開(kāi)始下一供給dcs氣體的步驟前為止的期間也繼續(xù)進(jìn)行。即，使供給h2氣的步驟與供給ds氣體的步驟同時(shí)開(kāi)始，在開(kāi)始下一供給dcs氣體的步驟前為止連續(xù)進(jìn)行。

在本變形例中，也能獲得與變形例4同樣的效果。另外，根據(jù)本變形例，與變形例4，更能提高反應(yīng)抑制效果、熱導(dǎo)率提高效果。

(變形例6)

如圖4的變形例6、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可以將供給h2氣的步驟與從處理室201內(nèi)排出ds氣體的步驟同時(shí)進(jìn)行，即在供給ds氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始下一供給dcs氣體的步驟前為止的期間進(jìn)行供給h2氣的步驟。這種情況下，成為與供給dcs氣體的步驟及供給ds氣體的步驟非同時(shí)地進(jìn)行供給h2氣的步驟。

在本變形例中，也能獲得與變形例4同樣的效果。

(變形例7)

si膜形成步驟可包括同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給h2氣的步驟的期間，和同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給h2氣的步驟的期間。例如，如圖4的變形例7、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，交替進(jìn)行下述步驟：同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給h2氣的步驟的步驟、和同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給h2氣的步驟的步驟。

根據(jù)本變形例，能獲得與變形例1同樣的效果及與變形例4同樣的效果。

(變形例8)

如圖4所示的變形例8所示，在變形例7中，可使同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給h2氣的步驟的期間供給的h2氣的供給流量大于同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給h2氣的步驟的期間供給的h2氣的供給流量。根據(jù)本變形例，除了能獲得與變形例7同樣的效果外，還能夠提高反應(yīng)抑制效果、熱導(dǎo)率提高效果。

(變形例9)

如圖4所示的變形例9所示，在變形例7中，可使同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給h2氣的步驟的期間供給的h2氣的供給流量大于同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給h2氣的步驟的期間供給的h2氣的供給流量。根據(jù)本變形例，除了能夠獲得與變形例7同樣的效果外，還能夠提高殘留cl除去效果。

(變形例10)

如圖4所示的變形例10所示，也可連續(xù)供給h2氣。即，在si膜形成步驟中，在實(shí)施供給h2氣的步驟的狀態(tài)下，交替進(jìn)行供給dcs氣體的步驟、和供給ds氣體的步驟。根據(jù)本變形例，能夠獲得與變形例1～7同樣的效果。

(變形例11)

si膜形成步驟可包含同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟、和供給作為摻雜氣體的磷化氫(ph3，簡(jiǎn)稱：ph)氣體的步驟的期間。例如，如圖5的變形例11、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可交替進(jìn)行供給dcs氣體的步驟、和同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給ph氣體的步驟的步驟。ph氣體能夠從例如氣體供給管232c供給。ph氣體的供給流量例如設(shè)為1～2000sccm的范圍內(nèi)的規(guī)定流量。ph氣體的供給時(shí)間例如設(shè)為1～600秒的范圍內(nèi)的規(guī)定時(shí)間。

在本變形例中，也能獲得與圖5所示的基本順序(與圖4所示的基本順序相同的順序)同樣的效果。另外，根據(jù)本變形例，通過(guò)對(duì)晶片200供給ph氣體，能夠向si膜中摻雜(添加)作為摻雜劑的p，對(duì)該膜賦予導(dǎo)電性。結(jié)果，與不含p的外延si膜相比，能夠使該膜成為與晶片200等的接觸電阻低、電氣特性優(yōu)異的品質(zhì)良好的膜。另外，在形成si膜后，實(shí)施sio膜形成步驟的情況下，即便形成如圖6(h)所示的夾層結(jié)構(gòu)，也能夠使晶片200與sio膜200d’夾持的膜成為與晶片200等的接觸電阻低、電氣特性優(yōu)異的膜，能夠避免半導(dǎo)體器件的性能降低。si膜的p濃度能夠設(shè)為例如1×10¹⁰～1×10²³原子/cm³。

(變形例12)

si膜形成步驟可包含同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給ph氣體的步驟的期間。例如，如圖5的變形例12、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可交替進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給ph氣體的步驟的步驟、和供給ds氣體的步驟。

在本變形例中，能夠向在晶片200上形成的si膜中摻雜p，對(duì)該膜賦予導(dǎo)電性。需要說(shuō)明的是，根據(jù)本變形例，可使在晶片200上形成的si膜的p濃度小于在變形例11中形成的si膜的p濃度。即，能夠?qū)⒃诰?00上形成的si膜的p濃度調(diào)節(jié)至低濃度側(cè)。

(變形例13)

si膜形成步驟可包含同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給ph氣體的步驟的期間、和同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給ph氣體的步驟的期間。例如，如圖5的變形例13、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可交替進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行供給dcs氣體的步驟和供給ph氣體的步驟的步驟、和同時(shí)進(jìn)行供給ds氣體的步驟和供給ph氣體的步驟的步驟。

根據(jù)本變形例，能夠使在晶片200上形成的si膜的p濃度大于在變形例11中形成的si膜的p濃度。即，可將在晶片200上形成的si膜的p濃度調(diào)節(jié)至高濃度側(cè)。

(變形例14)

如圖5的變形例14、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可將供給ph氣體的步驟與從處理室201內(nèi)排出ds氣體的步驟同時(shí)進(jìn)行，即可在供給ds氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始下一供給dcs氣體的步驟前為止的期間進(jìn)行供給ph氣體的步驟。這種情況下，成為與供給dcs氣體的步驟及供給ds氣體的步驟非同時(shí)地進(jìn)行供給ph氣體的步驟。

在本變形例中，能夠向在晶片200上形成的si膜中摻雜p，對(duì)該膜賦予導(dǎo)電性。需要說(shuō)明的是，根據(jù)本變形例，可使在晶片200上形成的si膜的p濃度小于在變形例11中形成的si膜的p濃度，即調(diào)節(jié)至低濃度側(cè)。

(變形例15)

如圖5的變形例15、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可將供給ph氣體的步驟與從處理室201內(nèi)排出dcs氣體的步驟同時(shí)進(jìn)行，即在供給dcs氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始供給ds氣體的步驟前為止的期間進(jìn)行供給ph氣體的步驟。這種情況下，成為與供給dcs氣體的步驟及供給ds氣體的步驟非同時(shí)地進(jìn)行供給ph氣體的步驟。

在本變形例中，也可向在晶片200上形成的si膜中摻雜p，對(duì)該膜賦予導(dǎo)電性。需要說(shuō)明的是，根據(jù)本變形例，可使在晶片200上形成的si膜的p濃度小于在變形例11中形成的si膜的p濃度，即能夠調(diào)節(jié)至低濃度側(cè)。

(變形例16)

如圖5的變形例16、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可將供給ph氣體的步驟在供給dcs氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始供給ds氣體的步驟前為止的期間進(jìn)行，此外也可在供給ds氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始下一供給dcs氣體的步驟前為止的期間進(jìn)行。這種情況下，成為與供給dcs氣體的步驟及供給ds氣體的步驟非同時(shí)地進(jìn)行供給ph氣體的步驟。

在本變形例中，也可向在晶片200上形成的si膜中摻雜p，對(duì)該膜賦予導(dǎo)電性。需要說(shuō)明的是，根據(jù)本變形例，可使在晶片200上形成的si膜的p濃度小于在變形例13中形成的si膜的p濃度，即調(diào)節(jié)至低濃度側(cè)。

(變形例17)

如圖5的變形例17、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可將變形例11中的供給ph氣體的步驟在供給ds氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始下一供給dcs氣體的步驟前為止的期間也繼續(xù)進(jìn)行。即，與供給ds氣體的步驟同時(shí)地開(kāi)始供給ph氣體的步驟，并在直至開(kāi)始下一供給dcs氣體的步驟前為止連續(xù)進(jìn)行。

在本變形例中，也可向在晶片200上形成的si膜中摻雜p，對(duì)該膜賦予導(dǎo)電性。需要說(shuō)明的是，根據(jù)本變形例，可使在晶片200上形成的si膜的p濃度大于在變形例11中形成的si膜的p濃度，即調(diào)節(jié)至高濃度側(cè)。

(變形例18)

如圖5的變形例18、以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，可將變形例12中的供給ph氣體的步驟在供給dcs氣體的步驟結(jié)束后、直至開(kāi)始供給ds氣體的步驟前為止的期間也繼續(xù)進(jìn)行。即，在si膜形成步驟中，也可與供給dcs氣體的步驟同時(shí)地開(kāi)始供給ph氣體的步驟，在直至開(kāi)始供給ds氣體的步驟前為止連續(xù)進(jìn)行。

在本變形例中，也可向在晶片200上形成的si膜中摻雜p，對(duì)該膜賦予導(dǎo)電性。需要說(shuō)明的是，根據(jù)本變形例，可使在晶片200上形成的si膜的p濃度大于在變形例12中形成的si膜的p濃度，即調(diào)節(jié)至高濃度側(cè)。

(變形例19)

如圖5所示的變形例19所示，可連續(xù)供給ph氣體。即，在si膜形成步驟中，可以在實(shí)施供給ph氣體的步驟的狀態(tài)下，交替進(jìn)行供給dcs氣體的步驟、和供給ds氣體的步驟。根據(jù)本變形例，能夠獲得與變形例11～18同樣的效果。

(變形例20)

如以下所示的成膜順序那樣，在si膜形成步驟中，也可通過(guò)進(jìn)行形成未摻雜p的第一層(非摻雜si層)的步驟、和在第一層上形成摻雜有p的第二層(摻雜了的si層)的步驟，從而在晶片200上形成由第一層和第二層層疊而成的si膜，其中，所述形成未摻雜p的第一層(非摻雜si層)的步驟為通過(guò)將包括供給dcs氣體的步驟和供給ds氣體的步驟在內(nèi)的第一組合進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(m次(m為1以上的整數(shù)))，從而在晶片200上形成未摻雜p的第一層(非摻雜si層)的步驟，所述形成摻雜有p的第二層(摻雜了的si層)的步驟為通過(guò)將包含供給dcs氣體的步驟、供給ds氣體的步驟、和供給ph氣體的步驟在內(nèi)的第二組合進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(n次(n為1以上的整數(shù)))，從而在第一層上形成摻雜有p的第二層(摻雜了的si層)的步驟。

在本變形例中，通過(guò)減少si膜的形成初期的ph氣體的供給流量，即p的摻雜量，可形成si膜的外延生長(zhǎng)更易于生長(zhǎng)的環(huán)境、狀態(tài)。結(jié)果，易于獲得通過(guò)將si膜設(shè)為外延si膜而帶來(lái)的上述接觸電阻的降低效果。另外，在本變形例中，通過(guò)增大si膜的形成初期以后的ph氣體的供給流量，即p的摻雜量，能夠提高si膜的導(dǎo)電性。結(jié)果，易于獲得通過(guò)向si膜中摻雜p而帶來(lái)的上述的接觸電阻的降低效果。

(變形例21)

在si膜形成步驟中，在步驟1、2各自中，分別實(shí)施了從處理室201內(nèi)除去殘留氣體等的殘留氣體除去步驟，但也可不實(shí)施該殘留氣體除去步驟。根據(jù)本變形例，能夠縮短si膜形成步驟所需時(shí)間，提高成膜處理的生產(chǎn)率。

(變形例22)

作為第一處理氣體，可使用dcs氣體以外的氯硅烷原料氣體，例如hcds氣體、mcs氣體等。在本變形例中，通過(guò)將各種處理?xiàng)l件設(shè)為與圖4所示的成膜順序的處理?xiàng)l件相同，也能夠獲得圖4所示的基本順序相同的效果。需要說(shuō)明的是，作為第一處理氣體，通過(guò)使用與dcs氣體相比、在1分子中所含的cl原子數(shù)更多的hcds氣體，與圖4所示的成膜順序相比，能夠進(jìn)一步提高上述保護(hù)效果。

(變形例23)

作為第一處理氣體，可以使用含有c的硅烷原料氣體，例如具有si-c鍵的硅烷原料氣體。例如，作為第一處理氣體，可使用1,1,2,2-四氯-1,2-二甲基二硅烷((ch3)2si2cl4，簡(jiǎn)稱：tcdmds)氣體、雙(三氯甲硅烷基)甲烷((sicl3)2ch2，簡(jiǎn)稱：btcsm)氣體等。在本變形例中，通過(guò)將各種處理?xiàng)l件設(shè)為與圖4所示的成膜順序的處理?xiàng)l件相同，也能夠獲得與圖4所示的基本順序同樣的效果。另外，根據(jù)本變形例，能夠向si膜形成步驟中形成的si膜中摻雜微量的c。

(變形例24)

作為第一處理氣體，可以使用包含除cl以外的鹵原子的鹵代硅烷原料氣體，例如，包含f、br、i等的鹵代硅烷原料氣體。例如，作為第一處理氣體，可以使用四氟硅烷(sif4)氣體等氟硅烷原料氣體；四溴硅烷(sibr4)氣體等溴硅烷原料氣體；四碘硅烷(sii4)氣體等碘硅烷原料氣體等。在本變形例中，通過(guò)將各種處理?xiàng)l件設(shè)為與圖4所示的成膜順序的處理?xiàng)l件相同，也能夠獲得與圖4所示的基本順序同樣的效果。

(變形例25)

作為第一處理氣體，可以使用不含si的包含氯原子的氯系氣體。此外，可以使用不含si且包含除cl以外的鹵原子的鹵系氣體。例如，作為第一處理氣體可以使用氯化氫(hcl)氣體、氯氣(cl2)、bcl3氣體、氟化氯(clf3)氣體。在本變形例中，通過(guò)將各種處理?xiàng)l件設(shè)為與圖4所示的成膜順序的處理?xiàng)l件相同，也能夠獲得與圖4所示的基本順序同樣的效果。

(變形例26)

作為第二處理氣體，不僅可以使用不含c和氮(n)的硅烷原料氣體，還可以使用包含c和n的硅烷原料氣體。例如，作為第二處理氣體，可以使用氨基硅烷原料氣體。作為氨基硅烷原料氣體，例如可使用丁基氨基硅烷(bas)氣體、雙叔丁基氨基硅烷(btbas)氣體、二甲基氨基硅烷(dmas)氣體、雙(二甲基氨基)硅烷(bdmas)氣體、三(二甲基氨)基硅烷(3dmas)氣體、二乙基氨基硅烷(deas)氣體、雙二乙基氨基硅烷(bdeas)氣體、二丙基氨基硅烷(dpas)氣體、二異丙基氨基硅烷(dipas)氣體等。在本變形例中，通過(guò)將各種處理?xiàng)l件設(shè)為與圖4所示的成膜順序的處理?xiàng)l件相同，也能夠獲得與圖4所示的基本順序同樣的效果。另外，根據(jù)本變形例，與變形例23相同，能夠向形成si膜中摻雜微量的c等，能夠獲得與變形例23同樣的效果。

＜本發(fā)明的其他實(shí)施方式＞

以上，具體說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變化。

例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)在同一處理室內(nèi)(以in-situ的方式)進(jìn)行si膜形成步驟、sio膜形成步驟的情形進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于這樣的方案。例如，也可以在不同的處理室內(nèi)(以ex-situ的方式)分別進(jìn)行si膜形成步驟，sio膜形成步驟。如果以in-situ的方式進(jìn)行一系列步驟，則晶片200不會(huì)在中途暴露在大氣中，能夠保持將晶片200置于真空下的狀態(tài)始終如一地進(jìn)行處理，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的襯底處理。如果以ex-situ的方式進(jìn)行一部分步驟，則能夠?qū)⒏魈幚硎覂?nèi)的溫度預(yù)先設(shè)定為例如各步驟中的處理溫度或近似于其的溫度，能夠縮短調(diào)節(jié)溫度所需的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

用于襯底處理的制程優(yōu)選根據(jù)處理內(nèi)容分別單獨(dú)準(zhǔn)備，經(jīng)由電氣通信線路、外部存儲(chǔ)裝置123預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)。并且，在開(kāi)始處理時(shí)，優(yōu)選的是，cpu121a根據(jù)襯底處理的內(nèi)容，從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)的多個(gè)制程中適當(dāng)選擇合適的制程。如此，能夠用1臺(tái)襯底處理裝置再現(xiàn)性良好地形成各種膜種、組成比、膜質(zhì)、膜厚的膜。此外，可以減少操作者的負(fù)擔(dān)，避免操作失誤，同時(shí)可以迅速地開(kāi)始處理。

上述制程不限于新作成的情況，例如，可以通過(guò)改變已經(jīng)安裝在襯底處理裝置中的已有制程來(lái)準(zhǔn)備。在改變工藝制程時(shí)，可以經(jīng)由電氣通信線路、記錄有該制程的記錄介質(zhì)將改變后的制程安裝在襯底處理裝置中。此外，還可以操作已有的襯底處理裝置所具備的輸入輸出裝置122，直接改變已經(jīng)安裝在襯底處理裝置中的已有制程。

在上述實(shí)施方式中，對(duì)使用批量式襯底處理裝置(一次處理多片襯底)來(lái)形成膜的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，例如，也優(yōu)選適用于使用單片式襯底處理裝置(一次處理1片或數(shù)片襯底)形成膜的情形。此外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)使用具有熱壁型的處理爐的襯底處理裝置來(lái)形成膜的例子進(jìn)行了說(shuō)明。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，也優(yōu)選適用于使用具有冷壁型的處理爐的襯底處理裝置來(lái)形成膜的情形。

例如，使用具備圖7所示的處理爐302的襯底處理裝置來(lái)形成膜時(shí)，本發(fā)明也可優(yōu)選適用。處理爐302包括形成處理室301的處理容器303、作為氣體供給部(以噴淋狀向處理室301內(nèi)供給氣體)的簇射頭303s、以水平姿勢(shì)支承1片或數(shù)片晶片200的支持臺(tái)317、從下方支承支承臺(tái)317的旋轉(zhuǎn)軸355、和設(shè)置于支持臺(tái)317處的加熱器307。簇射頭303s的進(jìn)口連接有氣體供給端口332a、332b。氣體供給端口332a、332b分別連接有與上述實(shí)施方式的第一供給系統(tǒng)、第二供給系統(tǒng)相同的供給系統(tǒng)。在簇射頭303s的出口處設(shè)置有氣體分散板。簇射頭303s設(shè)置于與已搬入至處理室301內(nèi)的晶片200的表面相對(duì)(面對(duì)面)的位置。在處理容器303中設(shè)置有對(duì)處理室301內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣端口331。排氣端口331連接有與上述實(shí)施方式的排氣系統(tǒng)相同的排氣系統(tǒng)。

此外，例如，使用具備圖8所示的處理爐402的襯底處理裝置來(lái)形成膜時(shí)，本發(fā)明也可優(yōu)選適用。處理爐402包括形成處理室401的處理容器403、以水平姿勢(shì)支承1片或數(shù)片晶片200的支持臺(tái)417、從下方支承支承臺(tái)417的旋轉(zhuǎn)軸455、向處理容器403內(nèi)的晶片200照射光的燈型加熱器407、和使燈型加熱器407的光透過(guò)的石英窗403w。氣體供給端口432a、432b與處理容器403連接。氣體供給端口432a、432b分別連接有與上述實(shí)施方式的第一供給系統(tǒng)、第二供給系統(tǒng)相同的供給系統(tǒng)。將氣體供給端口432a、432b分別設(shè)置于已搬入至處理室401內(nèi)的晶片200的端部的側(cè)方。在處理容器403中設(shè)置有對(duì)處理室401內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣端口431。排氣端口431連接有與上述實(shí)施方式的排氣系統(tǒng)相同的排氣系統(tǒng)。

在使用上述襯底處理裝置的情況下，也能以與上述實(shí)施方式、變形例相同的順序、處理?xiàng)l件進(jìn)行成膜，并能夠獲得與上述實(shí)施方式、變形例相同的效果。

還可將利用上述實(shí)施方式、變形例的方法形成的si膜用作三維nand型閃存(3dnand)的溝道si，這種情況下，可大幅降低晶片與溝道si之間的接觸電阻，可大幅改善電氣特性。

在上述實(shí)施方式、變形例中，針對(duì)在襯底上形成含si作為主元素的膜的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述方案。即，本發(fā)明也優(yōu)選應(yīng)用于在襯底上形成包含除了si以外的、鍺(ge)、硼(b)等半金屬元素作為主元素的膜的情況。另外，本發(fā)明也優(yōu)選應(yīng)用于在襯底上形成包含鈦(ti)、鋯(zr)、鉿(hf)、鈮(nb)、鉭(ta)、鉬(mo)、鎢(w)、釔(y)、la(鑭)、鍶(sr)、鋁(al)等金屬元素作為主元素的膜的情況。

此外，上述實(shí)施方式、變形例等可以適當(dāng)組合使用。此外，此時(shí)的處理?xiàng)l件例如可以為與上述實(shí)施方式相同的處理?xiàng)l件。