半导体装置的制造方法以及衬底处理装置的制作方法

专利名称：半导体装置的制造方法以及衬底处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在例如半导体集成电路装置(以下称为IC)等半导体装置(半导体设 备)的制造方法中，用于在植入了 IC等的半导体晶片(以下称为晶片)等的衬底上形成 所期望的膜的衬底处理装置 以及IC等半导体装置的制造方法。
背景技术：
在IC的制造方法中，为了形成膜而使用批量式纵型成膜装置。例如，在专利 文献1中公开了一种技术，在半导体设备制造过程中，例如，在通过ALD法使用胺类 材料进行成膜的情况下，在TiN的成膜过程中，交替地向处理室内的半导体硅衬底供给 Ti(钛)源和N(氮)源，但在从Ti源切换到N源时，为了将Ti源从处理室除去，使用 H2 (氢气)进行清洗，或者，相反地在从N源切换到Ti源时，为了将N源从处理室除去， 使用H2进行清洗。
专利文献1 日本特开2006-269532号公报
例如，在收容有衬底的处理室内，交替供给原料A和原料B，并使原料分子吸 附在衬底上从而进行成膜，在这样的衬底处理装置中，在供给完一种原料后，且在接下 来供给另一种原料前，需要将所述一种原料从处理室内以及衬底表面除去。为了将原料 从处理室内等除去，以往，采用边对处理室内进行排气，边连续或间歇地将H2 (氢气)或 N2(氮气)等惰性气体向处理室内供给的方法。但是，在该方法中，为了将吸附在衬底 表面等上的多余的原料分子除去而需要很长时间，其结果是，成为导致生产效率降低的 原因。另外，在现有的清洗方法中，若缩短清洗时间则造成清洗不足，结果导致膜厚变 厚。发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在短时间内将多余的原料分子从衬底处理室内 除去的半导体装置的制造方法以及衬底处理装置。
在本发明中，在将原料从处理室内等除去时，使清洗(除去)用惰性气体暂时储 存在气体储存部，并瞬时地向衬底处理室内供给。这样，清洗用惰性气体能够伴随着高 动能与吸附在衬底处理室内的衬底以及衬底处理室内壁等上的原料气体的分子碰撞。通 过该碰撞，能够使物理性地吸附在衬底等上但却没有化合的状态的原料气体的分子从衬 底等脱离。
另外，由于在极短时间内向衬底处理室内供给清洗用惰性气体，因此与以往边 供给惰性气体边进行排气的清洗方法相比，衬底处理室内的压力上升，惰性气体分子能 够到达形成于衬底表面的槽或孔的内部，能够提高槽部或孔部处的清洗效果。由于物理 性的吸附力依赖于原料分子相对于膜表面的范德瓦尔斯力，所以使衬底处理室内的压力 上升到何种程度根据原料的种类以及膜种类而不同。
具体来说，本发明的代表性的结构如下。
一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括第一工序，向收容有衬底的 衬底处理室内供给包含规定元素的原料气体，而在所述衬底上形成包含所述规定元素的 膜；第二工序，向所述衬底处理室内供给惰性气体来除去残留在所述衬底处理室内的所 述原料气体；第三工序，向所述衬底处理室内供给与所述规定元素反应的改质气体，而 将通过所述第一工序在所述衬底上形成的包含规定元素的膜改质；第四工序，向所述衬 底处理室内供给惰性气体来除去残留在所述衬底处理室内的所述改质气体；以及惰性 气体填充工序，向与所述衬底处理室连接的气体储存部填充惰性气体，在所述第二工序 以及所述第四工序之前进行所述惰性气体填充工序，在所述第二工序以及所述第四工序 中，将通过所述惰性气体填充工序被填充到所述气体储存部中的惰性气体向所述衬底处 理室内供给。
发明的效果
通过上述的结构，能够在短时间内将吸附在衬底表面等上的多余的原料分子除 去，提高生产效率。另外，能够在短时间内进行充分的清洗，能够容易地使膜厚变薄。


图1是本发明的实施例的批量式纵型成膜装置的处理炉的垂直剖视图。
图2是本发明的实施例的批量式纵型成膜装置的处理炉的水平剖视图。
图3是表示本发明的实施例的成膜次序的图。
图4是表示本发明的实施例的惰性气体供给线的一例的图。
图5是表示本发明的实施例的惰性气体供给线的其他例的图。
图6是表示本发明的实施例的批量式纵型成膜装置的立体图。
图7是本发明的实施例的批量式纵型成膜装置的垂直剖视图。
附图标记的说明
1000...衬底处理装置，200...晶片，201...衬底处理室，202...处理炉，203...反应 管，207...加热器，208...隔热部件，217...舟皿，218...石英盖，219...密封盖，220...0型 环，2M...等离子生成区域，231...气体排气管，23 ...第二气体供给管，23 ...第一气体 供给管，23 ...清洁气体供给管，23 ...气体供给管，232f...气体供给管，233...喷嘴， 237...缓冲室，240a...第二处理气体供给源，240b...第一处理气体供给源，240c...清洁气 体供给源，240e...惰性气体供给源，240f...惰性气体供给源，241a...质量流量控制器， 241b...质量流量控制器，241c...质量流量控制器，241e...质量流量控制器，241f...质量流 量控制器，243a...开闭阀，243b...开闭阀，243c...开闭阀，243d...开闭阀，243e...开闭 阀，243f...开闭阀，243g...APC阀，244e...压力传感器，244f...压力传感器，24 ...压力 传感器，245e...气体储存部，245f...气体储存部，246...真空泵，247...加热器，24 …气 体供给孔，对池…气体供给孔，气体供给孔，249...气体供给室，267...舟皿旋转 机构，269...棒状电极，270...棒状电极，272...匹配器，273...高频电源，275...电极保护 管，321...控制器。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。图1是本发明的实施例的批量式5纵型成膜装置的处理炉的垂直剖视图。图2是本发明的实施例的批量式纵型成膜装置的 处理炉的水平剖视图。图6是表示本发明的实施例的批量式纵型成膜装置的立体图。
在本实施例中，本发明的衬底处理装置将用于成膜的两种(或两种以上)作为原 料的气体按照每一种类交替地向衬底上供给，并使其以1至多原子层单位吸附，通过表 面反应进行成膜。
[处理炉]
如图1、图2以及图6所示，本实施例的衬底处理装置1000具有处理炉202，处 理炉202具有石英制的反应管203。反应管203是收容衬底(本例中为晶片200)并进行 加热处理的反应容器。反应管203设在加热部(本例中为电阻加热器207)的内侧。反 应管203的下端开口被密封盖219经由气密部件(本例中为O型环220)气密地封闭。
在反应管203以及加热器207的外侧设有隔热部件208。隔热部件208以覆盖反 应管203以及加热器207的上方的方式设置。
由加热器207、隔热部件208、反应管203以及密封盖219形成处理炉202。另 外，由反应管203、密封盖219、以及在反应管203内形成的缓冲室237形成衬底处理室 201。
在密封盖219上，衬底保持机构(舟皿217)通过石英盖218立起设置。石英盖 218是对舟皿217进行保持的保持体。舟皿217从处理炉202的下端开口被插入到处理炉 202内。在舟皿217上，批量处理的多张晶片200分别以水平姿势在管轴方向(垂直方 向)上多层积载。加热器207将被插入到处理炉202中的晶片200加热到规定的温度。
[原料气体供给部]
在处理炉202内设有多根(至少两根)气体供给管23&、232b。通过两根气体 供给管23&、232b，能够将相互反应的至少两种处理气体(原料气体)独立且交替地向处 理炉202供给。
第一气体供给管232b将第一处理气体从第一气体供给源MOb经由作为流量控制 装置的MFC (质量流量控制器)241b、开闭阀M3b以及气体供给室对9(参照图2)向衬 底处理室201供给。
第二气体供给管23 将第二处理气体从第二气体供给源MOa经由MFCMla、开 闭阀M3a以及形成于反应管203内的缓冲室237向衬底处理室201供给。
由上述第一气体供给源MOb、MFC241b>气体供给管23Zb等构成第一原料气体 供给部。另外，由第二气体供给源MOa、MFC241a,气体供给管23 等构成第二原料 气体供给部。
[惰性气体供给部]
如图1所示，在第一气体供给管23 的上游连接有气体供给管232f。在气体供 给管232f上，从上游侧依次设有第一惰性气体供给源MOf、MFC241f、开闭阀M3f、气 体储存部245f、开闭阀M3k。在气体储存部M5f中设有压力传感器M4f。在本例中， 气体储存部M5f的内径比第一惰性气体供给源MOf和开闭阀M3f之间的气体供给管的内 径、气体储存部M5f和开闭之间的气体供给管的内径、气体储存部M5f和开闭阀 M3k之间的气体供给管的内径、气体供给管232f的内径、第一气体供给管23 的内径中 的任何一个都大。
在第二气体供给管23 的上游连接有气体供给管23&。在气体供给管23 上从 上游侧依次设有第二惰性气体供给源MOe、MFC241e>开闭阀M3e、气体储存部对知、 开闭阀M3h。在气体储存部Mk中设有压力传感器对如。在本例中，气体储存部Mk 的内径比第二惰性气体供给源MOe和开闭阀M3e之间的气体供给管的内径、气体储存部 245e和开闭阀M3e之间的气体供给管的内径、气体储存部对知和开闭阀M3h之间的气 体供给管的内径、气体供给管23 的内径、第二气体供给管23 的内径中的任何一个都 大。
此外，在本实施例中，所述衬底处理室201的容积与所述气体储存部M5f的容 积的容积比、或者所述衬底处理室201的容积与所述气体储存部Mk的容积的容积比约 为 200 2000。
由上述第一惰性气体供给源MOf、MFC241f、气体供给管232b等、或者由第二 惰性气体供给源MOe、MFC241e,气体供给管23 等构成惰性气体供给部。
此外，在图1中，在第一气体供给管23 上连接有一根惰性气体供给管232f， 在第二气体供给管23 上连接有一根惰性气体供给管23 ，但也可以在第一气体供给管 23 以及第二气体供给管23 上分别连接多根惰性气体供给管。例如，在第一气体供给 管232b的情况下，如图4所示，可以在第一气体供给管232b上连接多根惰性气体供给管 232f和惰性气体供给管232m，或者，如图5所示，在第一气体供给管23 上连接多根惰 性气体供给管232f和惰性气体供给管232η。在第二气体供给管23 的情况下，也与第 一气体供给管23 的情况相同。图4是表示本发明的实施例的惰性气体供给线的一例的 图。图5是表示本发明的实施例的惰性气体供给线的其他例的图。
在图4中，使从第一惰性气体供给源MOf的惰性气体供给管分为两支，一支经 由开闭与气体储存部M5f连接，另一支与MFC241m连接。这样，在一支中， 在打开开闭阀M3f且关闭开闭阀M3k的状态下，能够使惰性气体储存在气体储存部M5f 中，在另一支中，打开开闭阀243m，能够使由MFC241m进行了流量调整的惰性气体向 第一气体供给管23 流动，并向衬底处理室201供给。
在图5中，与第一惰性气体供给源MOf分体地设有惰性气体供给源MOn，将该 惰性气体供给源240η经由MFCMln、开闭阀M3n连接在第一气体供给管232b上。在 图5所示的例子中，也与图4所示的例子相同，在一支中，在打开开闭阀M3f且关闭开 闭阀M3k的状态下，能够使惰性气体储存在气体储存部M5f内，在另一支中，打开开闭 阀M3n，能够使由MFCMln进行了流量调整的惰性气体向第一气体供给管23 流动， 并向衬底处理室201供给。
如图4以及图5示意地所示，优选惰性气体供给管232f的内径比位于惰性气体供 给管232f与第一气体供给管23 的合流点的上游的、第一气体供给管23 的内径大。 这样，能够容易地将储存在气体储存部M5f中的惰性气体在短时间内向衬底处理室201 供给。惰性气体供给管23 也是同样的结构。
此外，如上所述在本实施例中，虽使气体储存部对5:^对知的内径比气体供给 管的内径大，但是在气体供给管的内径充分大的情况下，也可以使气体储存部的内径不 大于气体供给管的内径。另外，也可以使气体储存部不与第一气体供给管23 以及第二 气体供给管23 连接，而将惰性气体供给管23&、232f直接与衬底处理室201连接。
另外，可以设置多个气体储存部，从各气体储存部向衬底处理室201内供给惰 性气体。或者，可以仅设置一个气体储存部，从该气体储存部向衬底处理室201内供给 惰性气体。例如，可以仅设置气体储存部对5:^ Mk中的一个。
[清洁气体供给部]
清洁气体供给管23 分别在开闭阀对北以及开闭阀M3d的下游侧连接在第一 气体供给管23 以及第二气体供给管23 上。在清洁气体供给管23 上，从上游侧依 次设有第三气体(清洁气体)供给源MOc、MFC241c>开闭阀对北或开闭_M3d。
气体供给管23 连接在第二气体供给管23 以及第一气体供给管23 上，经 由MFCMlc、开闭阀M3d、缓冲室237，或者经由MFCMlc、开闭阀M3c、气体供给室 249将清洁气体向衬底处理室201供给。
为了防止附着反应副生成物，在气体供给管23&、232b、23 上安装有至少能 够加热到120°C左右的配管加热器(未图示)。
[排气部]
在衬底处理室201上连接有对衬底处理室201内的气体进行排气的气体排气管 231的一端。气体排气管231的另一端经由APC (Auto Pressure Controller)阀M3g连接在 真空泵排气装置)上。气体排气管231是将多个排气管串联地结合而成为一个排气 管，在结合的位置上设有O型环234。通过真空泵246对衬底处理室201内进行排气。
此外，APC阀^ 是能够通过阀的开闭而进行衬底处理室201的排气以及排气 停止的开闭阀，另外，APC是通过阀开度的调节对压力进行调整的压力调整阀。
为了防止附着反应副生成物，在气体排气管231上安装有至少能够加热到150°C 以上的加热器247 (排气管加热部)。加热器247通过控制器321控制。
由上述气体排气管231、APC阀对相、真空泵246等构成排气部。
[第一原料气体供给部]
如图2所示，在反应管203的内壁上设有供给第一处理气体的气体供给室M9。 气体供给室249在从反应管203下部到上部的范围内，沿反应管203的内壁在垂直方向 (晶片200的积载方向)上设置，形成气体分散空间。气体供给室249是与后述的供给第 二处理气体的缓冲室237分别独立的结构。在通过ALD法进行成膜的过程中，在按每一 种类交替地向晶片200供给多种处理气体时，气体供给室249与所述缓冲室237分担气体 供给种类进行供给。
气体供给室249具有多个气体供给孔M8c。气体供给孔M8c与后述的缓冲室 237的气体供给孔MSa同样，在与晶片相邻的位置在垂直方向上以相同间距设置，供给 第一处理气体。在气体供给室M9的下部连接有第一气体供给管232b。
气体供给孔MSc的开口面积与后述的缓冲室237的气体供给孔M8a同样，在气 体供给室249与衬底处理室201的压差小的情况下，可以是从上游侧直到下游侧成为相同 的开口面积且相同的开口间距。但是，在压差大的情况下，可以使气体供给孔的开 口面积成为从上游侧向下游侧增大开口面积，或减小开口间距。
[第二原料气体供给部]
如图2所示，在反应管203内壁上设有供给第二处理气体的缓冲室237。缓冲室 237在从反应管203下部到上部的范围内，沿反应管203的内壁在垂直方向(晶片200的积载方向)上设置，形成气体分散空间。
如图2所示，在缓冲室237的内侧壁部，S卩，在与晶片200相邻一侧的壁的周向 上的一端附近，设有向衬底处理室201内供给气体的气体供给孔M8a。气体供给孔M8a 位于从气体供给孔M8c的位置绕顺时针在反应管203的内周旋转120度左右的位置上。 气体供给孔向反应管203的中心(轴心)开口。气体供给孔M8a在从缓冲室237的 下部到上部的规定长度(规定长度a)范围内，在垂直方向(晶片200的积载方向)上分 别具有相同的开口面积，并以相同的开口间距设置。
在缓冲室237中，在与气体供给孔M8a在周向上相反侧的端部附近，在从反应 管203的下部到上部的范围内，在垂直方向(晶片200的积载方向)上配置有喷嘴233。 喷嘴233上设有多个供给气体的供给孔即气体供给孔对池。
多个气体供给孔对池在与所述气体供给孔M8a的情况的规定长度(规定长度a) 相同的长度范围内，沿垂直方向(晶片200的积载方向)配置。多个气体供给孔对池分 别与多个气体供给孔—一对应。
气体供给孔MSb的开口面积可以是，在缓冲室237与衬底处理室201的压差小 的情况下，从上游侧直到下游侧成为相同的开口面积且相同的开口间距。
但是，在压差大的情况下，气体供给孔M8b的开口面积可以是，从上游侧向下 游侧增大开口面积，或减小开口间距。
通过从上游侧到下游侧对气体供给孔M8b的开口面积、开口间距进行调节，能 够使从各气体供给孔对池喷出的气体以大致相同流量喷出。使从各气体供给孔喷 出的气体向缓冲室237喷出，一旦导入，就能够使气体的流速差均勻化。
S卩，在缓冲室237内，从各气体供给孔对池喷出的气体在各气体的粒子速度在 缓冲室237内被缓和之后，从气体供给孔M8a向衬底处理室201喷出。这样，从各气体 供给孔对池喷出的气体在从各气体供给孔M8a喷出时，能够成为具有均勻的流量和流速 的气体流。
如图2所示，在缓冲室237内，在从上部到下部的范围内，具有细长构造的棒状 电极沈9以及棒状电极270被配置在保护电极的电极保护管275的内部而被保护。棒状 电极269或棒状电极270中的某一个经由匹配器272连接在高频电源273上，另一个连接 在作为基准电位的接地端。通过向高频电源供给电力，能够使被供给到棒状电极269与 棒状电极270之间的等离子生成区域224中的气体被等离子化。
电极保护管275是能够将棒状电极沈9以及棒状电极270以与缓冲室237内的 环境气体隔离的状态配置在缓冲室237中的部件。若电极保护管275的内部与外部空气 (大气)为同一环境气体，则被分别插入到电极保护管275中的棒状电极沈9以及棒状电 极270会由于加热器207的加热而被氧化。因此，在电极保护管275的内部设有惰性气 体填充机构，其用于对氮气等惰性气体进行填充或边填充边排出，将氧气浓度抑制得充 分低，以防止棒状电极269或棒状电极270的氧化。
[舟皿]
如图1所示，在反应管203内的中央部载置有舟皿217。舟皿217在铅直方向上 以同一间隔多层地收容多张晶片200。舟皿217能够通过图6所示的舟皿升降机121出入 反应管203。在后面进行图6的说明。9
为了提高处理的均勻性，设有用于使舟皿217旋转的舟皿旋转机构沈7。通过舟 皿旋转机构267，使被保持在石英盖218上的舟皿217旋转。
[控制部]
控制器321(控制部)与 MFC241a、241b、241c、241e、24If,开闭阀 243a、 243b、243c、243d、243e、243f、243h、243k、APC 阀 24!3g、压力传感器 244e、244f、 244g,加热器207、真空泵M6、舟皿旋转机构沈7、舟皿升降机121、高频电源273、匹 配器272等电连接。
控制器321进行MFCMla、241b、241c、241e、Mlf的流量调整、开闭阀 243a、243b、243c、243d、243e、243f、243h、243k 的开闭动作、APC 阀 24 的开闭以 及压力调整动作、加热器207的温度调节、真空泵M6的起动/停止、舟皿旋转机构267 的旋转速度调节、舟皿升降机121的升降动作控制、高频电极273的电力供给控制、基于 匹配器272的阻抗控制等衬底处理装置1000的各构成部的控制。
[成膜处理例]
下面说明通过ALD法并使用作为处理气体的TiCl4(四氯化钛)以及NH3(氨)气 体进行TiN膜的成膜的例子。ALD法是将能够相互反应的至少两种处理气体交替地向处 理室内供给，从而在处理室内的衬底表面形成所希望的膜的方法。
首先，控制器321将欲成膜的晶片200装载到舟皿217中，并将舟皿217搬入处 理炉202。搬入后，控制器321执行接下来的步骤(A) 步骤(F)。
[步骤(A)第一处理气体供给步骤]
在步骤(A)中，同时打开设在第一气体供给管232b上的开闭阀M3b以及设在气 体排气管231上的APC阀M3g，将由MFCMlb进行了流量调整的TiCl4气体(第一处理 气体)边从气体供给室249的气体供给孔M8c向衬底处理室201供给，边从气体排气管 231排气。
在流动TiCl4时，通过压力传感器对知检测衬底处理室201内的压力值，并 对APC阀对相进行适当调整，使衬底处理室201内的压力成为大约20 200Pa。由 MFCMlb控制的TiCl4供给流量为0.2 0.8g/mte。使晶片200暴露在TiCl4中的时间约 为2 20秒。此时的加热器207的温度被设定成使晶片成为约200 600°C。通过流动 TiCl4, TiCl4与晶片200的表面化合。另外，在晶片200的表面还存在没有化合而是物理 性地吸附的TiCl4。
另外，在流动TiCl4期间，通过加热器247 (排气管加热部)对气体排气管231以 及O型环234进行加热。例如，控制加热器M7，使气体排气管231成为150°C左右。O 型环234具有当温度低时容易附着有机金属材料(在该例中为TiCl4)的性质。在O型环 234上附着有有机金属材料的情况下，在后述的步骤(B)至步骤(F)中，有机金属材料进 入到衬底处理室201中的可能性变高，其结果是膜质恶化，可能生成不纯物。
因此，在通过有机金属材料对衬底进行处理期间，将加热器对7加热，以使O型 环上不附着有机金属材料。例如，TiCl4在不足150°C时容易附着，因此，加热器247将 气体排气管231加热到150°C以上的温度。
此外，在流动TiCl4时，可以根据需要同时流动N2等惰性气体。具体来说，例 如在图1的结构中，打开开闭阀M3f和开闭_M3k，通过MFCMlf进行流量调整，同时使惰性气体从惰性气体源MOf经过气体储存部M5f向第一气体供给管23 流动。或 者，如图4所示，将从第一惰性气体供给源MOf的惰性气体供给管分成两支，使用在气 体储存部M5f处旁通(迂回)的路径向第一气体供给管232b流动由MFC241m进行了流 量调整的惰性气体。或者，如图5所示，与第一惰性气体供给源MOf另行设置惰性气体 供给源MOn，打开开闭阀M3n，向第一气体供给管232b流动由MFCMln进行了流量调 整的惰性气体。
在TiCl4的成膜结束后，关闭开闭阀M3b，打开APC_M3g，在该状态下对衬 底处理室201进行真空排气，并将TiCl4的成膜结束后的残留气体排气。此时，衬底处理 室201内的压力成为约10 以下。
[步骤(B)清洗气体的贮留步骤]
在步骤(B)中，关闭气体储存部对5『下游的开闭阀M3k，打开气体储存部对5『 上游的开闭阀243f，从惰性气体源MOf向气体储存部M5f供给惰性气体(氮气)。通 过压力传感器M4f检测气体储存部对5〖内的压力，在到达规定的第一压力后，关闭开闭 _M3f，停止向气体储存部M5f供给惰性气体。停止惰性气体的供给时的所述规定的第 一压力可通过气体储存部M5f的容积与衬底处理室201的容积之间的关系、气体供给管 232f以及气体供给管23 的内径的大小等决定。该规定的第一压力是，在后述的步骤 (C)中，在向衬底处理室201内流动了气体储存部M5f内的惰性气体时，与流动前相比衬 底处理室201内的压力上升约10 200 左右的压力。在本实施例中，该规定的第一压 力为0.1 2个大气压。
这样，通过压力传感器检测气体储存部内的压力，并在到达规定的压力后，停 止向气体储存部供给惰性气体，那么，能够在保持气体储存部的容积恒定的情况下来应 对容积不同的各种衬底处理室。或者，能够在保持气体储存部的容积恒定的情况下来应 对向所述衬底处理室内供给了惰性气体紧后的、所述衬底处理室内的最适的压力上升值 不同的各种成膜过程。
此外，为了提高吞吐量，优选如图3所示那样在所述步骤(A)等的时间带、即 后述的步骤(C)以外的时间带进行步骤(B)。图3是表示本发明的实施例的成膜次序的 图。在图3中，横轴表示时间，纵轴示意性地表示流量。在图3中，311表示所述步骤 (A)，312表示步骤(B)，313表示后述的步骤(C)，314表示后述的步骤(D)，315表示 后述的步骤(E)，316表示后述的步骤(F)。在图3中，步骤(B)与所述步骤(A)以及 后述的步骤(D)等同时进行。但是也可以不同时进行，但这样会导致吞吐量降低。
[步骤(C)第一处理气体的清洗步骤]
在步骤(C)中，在所述步骤(A)中完成了衬底处理室201的排气后开闭阀M3f 被关闭、且气体排气管231的APC阀对相被打开的状态下，打开开闭阀M3k，从气体 储存部M5f通过气体供给管232f、232b向衬底处理室201内供给惰性气体(本例中为氮 气)，并进行惰性气体清洗(本例中为氮气清洗)。通过该氮气清洗，能够使没有化合而 是物理性地吸附在衬底200的表面等上的原料气体(TiCl4)从衬底200脱离。
在本实施例中，在停止了衬底处理室内的排气的状态下，从在步骤(B)中成为 约0.1 2个大气压的气体储存部M5f向衬底处理室201内脉冲式地流动惰性气体。氮 气清洗的时间约为1 5秒。11
然后，关闭气体供给管232f的开闭_M3k，通过真空泵246将衬底处理室201 排气至约10 以下，将从衬底200脱离的原料气体和氮气从衬底处理室201排除。
这样，在气体排气管231的APC阀^ 打开的状态下从气体储存部245f供给惰 性气体，那么，即使在晶片200上方、在缓冲室237的相反侧的下游侧，惰性气体的流速 也不会降低，能够得到清洗的效果。
[步骤(D)第二处理气体导入步骤]
在步骤(D)中，在步骤(C)中完成了衬底处理室201内的残留气体排气后，从所 述第二处理气体供给部向衬底处理室201内供给第二处理气体。更详细地说明，在步骤 (C)中完成了衬底处理室201内的残留气体排气后打开气体排气管231的APC阀^ 的 状态下，打开第二气体供给管23 的开闭_M3a，从第二气体供给源240a将由MFCMla 进行了流量调整的氨(NH3)气体(第二处理气体)从喷嘴233的气体供给孔对池向缓冲 室237喷出。然后，从气体排气管231将向衬底处理室201内供给的剩余的氨气以及反 应后的氨气等排气。此外，此时也可以从高频电源273并经由匹配器272在棒状电极沈9 与棒状电极270之间施加高频电力，对缓冲室237内的氨气进行等离子激发，然后将其向 衬底处理室201供给。
在对氨气进行等离子激发并作为活性种使其流动时，适当地调整APC阀M3g， 使衬底处理室201内的压力约为20 65Ri。在本实施例中，通过MFCMla控制的氨气 的供给流量约为3 lOslm。使晶片200暴露在对氨气进行等离子激发而获得的活性种中 的时间约为10 60秒。此时的加热器207的温度被设定成使晶片成为约200 600°C。
通过供给氨气，使氨与通过步骤(A)与衬底200的硅化合的TiCl4化合，形成 Ti(钛原子)-N(氮原子)键。在本实施例中，作为第二处理气体的氨气是将通过步骤(A) 与衬底200化合的TiCl4改质成Ti-N的改质气体。因此，在本实施例中，所述第二处理 气体供给部是改质气体供给部。这里，改质的意思是，使在衬底上形成的包含第一元素 的膜通过包含第二元素的气体而成为包含第一元素和第二元素的膜。
然后，关闭第二气体供给管23 的开闭_M3a，停止氨气的供给。在将气体排 气管231的APC阀^ 打开的状态下，通过真空泵246将衬底处理室201排气至约10 以下，将残留氨气从衬底处理室201中排出。
此外，在氨气流动时，也可以与步骤(A)同样地从惰性气体源MOe流动惰性气 体。
[步骤(E)清洗气体的贮留步骤]
在步骤(E)中，关闭气体储存部对知下游的开闭阀M3h，打开气体储存部对知 上游的开闭阀M3e，从惰性气体源MOe向气体储存部对知供给惰性气体(氮气)。通过 压力传感器检测气体储存部Mk内的压力，若到达规定的第二压力，则关闭开闭阀 243e,停止向气体储存部Mk供给惰性气体。停止供给惰性气体的所述规定的第二压力 可通过气体储存部对知的容积与衬底处理室201的容积之间的关系、气体供给管23 以 及气体供给管23 的内径的大小等决定。该规定的第二压力是，在后述的步骤(F)中， 在向衬底处理室201内流动了气体储存部Mk内的惰性气体时，与流动前相比衬底处理 室201内的压力上升约10 200 左右的压力。在本实施例中，该规定的第二压力约为 0.1 2个大气压。
此外，为了提高吞吐量，也与步骤(B)同样地，如图3所示，优选在所述步骤 (D)等的时间带、即后述的步骤(F)以外的时间带进行步骤(E)。
[步骤(F)第二处理气体的清洗步骤]
在步骤(F)中，与所述步骤(C)同样地，在所述步骤(D)中完成了衬底处理室 201的排气后关闭开闭阀M3e、且打开气体排气管231的APC阀对相的状态下，打开开 闭阀M3h，从气体储存部对知通过气体供给管23&、232a向衬底处理室201内供给惰性 气体(本例中为氮气)，进行氮气清洗。通过该氮气清洗，使没有化合而是物理性地吸附 在衬底200的表面等上的原料气体(氨气)从衬底200脱离。氮气清洗的时间约为1 5秒。
然后，关闭气体供给管23 的开闭_M3h，通过真空泵246将衬底处理室201 排气至约10 以下，将从衬底200脱离的原料气体和氮气从衬底处理室201排除。
这样，在气体排气管231的APC阀^ 打开的状态下，从气体储存部对知供 给惰性气体，那么，即使在晶片200上方、在缓冲室237的相反侧的下游侧，惰性气体的 流速也不会降低，能够得到清洗的效果。
在步骤(C)以及步骤(F)中，由于使清洗用惰性气体(本例中为氮气)暂时储存 在气体储存部M5f以及气体储存部对知中，并瞬时地(极短时间)向衬底处理室201内 供给，因此，清洗用惰性气体伴随着高动能与附着在衬底200以及衬底处理室201内壁等 上的第一处理气体(原料气体，本例中为TiCl4)或第二处理气体(原料气体，本例中为氨 气)的分子碰撞。通过该碰撞，使没有与衬底200等化合而是物理性地吸附的状态的原 料气体的分子从衬底200等脱离。
另外，由于清洗用惰性气体被瞬时地向衬底处理室201内供给，所以与以往的 清洗方法相比，衬底处理室201内的压力上升，惰性气体分子能够到达形成于衬底200 表面的槽或孔的内部，从而能够提高槽部或孔部处的清洗效果(原料气体分子的除去效 果)。在本实施例中，衬底处理室201内的压力成为，当在步骤(C)或步骤(F)中向衬 底处理室201内流动了气体储存部M5f或气体储存部Mk内的惰性气体时，与流动前相 比，衬底处理室201内的压力在约2秒内上升约10 200Pa。
若压力上升值低于大约10 ，则清洗效果不充分。另外，在APC_M3g打开 的状态下，若压力上升值高于大约200Pa，则由于排气系统的电导小，所以成为清洗气体 具有动能而不与物理性吸附分子碰撞的状态，清洗效果不充分。
在步骤(C)的清洗步骤中，需要充分除去在衬底200等上物理性地吸附但却没有 化合的状态的原料气体的分子。由于物理性的吸附力依赖于原料分子对膜表面的范德瓦 尔斯力，所以衬底处理室201内的压力上升值是否充分根据原料的种类以及膜种类而不 同。通过惰性气体分子攻击原料分子的程度可根据衬底处理室201内的压力上升的峰值 来判断。
将从上述步骤(A)到步骤(F)作为一个循环，通过多次反复进行该循环，能够 在晶片上形成规定膜厚的氮化钛膜。此外，在上述步骤(C)以及步骤(F)的清洗步骤中， 也可以分多次进行从气体储存部向衬底处理室201内的清洗用惰性气体的供给。但是， 为了使衬底处理室201内的压力在短时间内上升，优选一次性进行。
在从步骤(A)到步骤(F)中，优选加热器247 (排气管加热部)连续地对气体排气管231持续加热，以将气体排气管231维持在规定的温度以上。由于在从步骤(B)到 步骤(F)中，若在停止加热器对7、停止加热的情况下一度停止而欲再次加热，则再次加 热到规定的温度需要花费时间，其结果导致吞吐量降低。因此，在从步骤(A)到步骤(F) 期间，始终控制加热器247对气体排气管231进行加热。
此外，在上述例中，对作为处理气体而使用TiCl4和NH3的情况进行了说明，但 不限于此，还可以使用TDMAT (四(二甲氨基)钛)禾Π NH30在使用TDMAT和NH3的 情况下，在从上述的步骤(A)到步骤(F)中，将气体排气管231维持在120°C以上。
另外，作为使NH3活性化的方法而生成了 NH3等离子，但不限于此，还可以通 过加热器207对MH3进行加热，使其活性化。
[衬底处理装置的概要]
下面，参照图6、图7对本实施例的衬底处理装置1000进行概要说明。图6是 表示本发明的实施例的批量式纵型成膜装置的立体图。图7是本发明的实施例的批量式 纵型成膜装置的垂直剖视图。
如图6所示，在衬底处理装置1000的框体101内部的前表面侧设有盒体载置台 105。盒体载置台105在与未图示的外部搬运装置之间进行作为衬底收纳容器的盒体100 的交接。在盒体载置台105的后方设有盒体搬运机115。在盒体搬运机115的后方设有 用于保管盒体100的盒体架109。另外，在盒体载置台105的上方设有用于保管盒体100 的预备盒体架110。在预备盒体架110的上方设有清洁单元118。清洁单元118使清洁 空气在框体101的内部流通。
在框体101的后部上方设有处理炉202。在处理炉202的下方设有舟皿升降机 121。舟皿升降机121使搭载有晶片200的舟皿217在处理炉202的内外之间升降。舟 皿217是以水平姿势多层地保持晶片200的衬底保持机构。在舟皿升降机121上安装有 用于封闭处理炉202的下端的作为盖体的密封盖219。密封盖219垂直地支承舟皿217。
在舟皿升降机121与盒体架109之间设有对晶片200进行搬运的晶片移载机 112。在舟皿升降机121的旁边设有用于气密地封闭处理炉202的下端的炉口闸门116。 在舟皿217位于处理炉202外时，炉口闸门116能够对处理炉202的下端进行封闭。
填装有晶片200的盒体100从未图示的外部搬运装置被搬入到盒体载置台105 上。然后，盒体100被盒体搬运机115从盒体载置台105搬运到盒体架109或预备盒体 架110上。在盒体架109上具有移载架123，该移载架123收纳作为晶片移载机112的搬 运对象的盒体100。相对于舟皿217移载晶片200的盒体100通过盒体搬运机115被移 载到移载架123上。当盒体100被移载到移载架1 上时，通过晶片移载机112将晶片 200从移载架123移载到降下状态的舟皿217上。
在将规定张数的晶片200移载到舟皿217上之后，通过舟皿升降机121将舟皿 217插入到处理炉202内，并通过密封盖219将处理炉202气密地封闭。在被气密地封闭 的处理炉202内，加热晶片200，同时向处理炉202内供给处理气体，对晶片200实施加热等处理。
在晶片200的处理结束后，以与上述动作相反的顺序，通过晶片移载机112将晶 片200从舟皿217移载到移载架123的盒体100中，并通过盒体搬运机115将盒体100从 移载架123移载到盒体载置台105上，通过未图示的外部搬运装置将盒体100搬出到框体101的外部。
当舟皿217处于降下状态时，炉口闸门116气密地封闭处理炉202的下端，防止 外部空气卷入到处理炉202内。
此外，本发明不限于所述实施例，在不脱离其技术思想的范围内能够进行各种变更。
例如，成膜处理不限于形成氮化钛膜的处理，还可以是形成氮化硅膜、氧化硅 膜、其他氧化膜或氮化膜、以及金属膜和半导体膜(例如，多晶硅膜)等其他薄膜的处理。
在所述实施例中，对实施ALD法的批量式纵型成膜装置进行了说明，但本发明 还能够适用于枚叶型装置。
在所述实施例中，说明了对晶片实施处理的情况，但是，处理对象还可以是光 掩膜或印刷电路板、液晶面板、光盘以及磁盘等。
以上，根据本说明书的记载能够把握以下的技术方案。S卩，第一技术方案记载 的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括第一工序，向收容有衬底的衬底处理室 内供给包含第一元素的原料气体，而在所述衬底上形成包含所述第一元素的膜；以及第 二工序，向所述衬底处理室内瞬时地供给惰性气体来除去残留在所述衬底处理室内的所 述原料气体。
这样构成半导体装置的制造方法时，能够在短时间内除去吸附在衬底表面等上 的多余的原料分子。
第二技术方案的半导体装置的制造方法，是所述第一技术方案中的半导体装置 的制造方法，其特征在于，还包括第三工序，向所述衬底处理室内供给包含第二元素 的改质气体，而将通过所述第一工序在所述衬底上形成的包含第一元素的膜改质成包含 所述第一元素和第二元素的膜；以及第四工序，向所述衬底处理室内瞬时地供给惰性气 体来除去残留在所述衬底处理室内的所述改质气体。
这样构成半导体装置的制造方法时，能够在第一工序和第三工序中在短时间内 将吸附在衬底表面等上的多余的原料分子除去。
第三技术方案是所述第二技术方案中的半导体装置的制造方法，其特征在于 所述原料气体在常温常压下为液体，在所述第一工序中，边对所述衬底处理室内的环境 气体进行排气，边将所述原料气体向所述衬底处理室内供给，在所述第三工序中，边对 所述衬底处理室内的环境气体进行排气，边将所述改质气体向所述衬底处理室内供给。
这样构成半导体装置的制造方法时，由于能够在第一工序以及第三工序中抑制 原料气体以及改质气体向衬底表面等的吸附，所以能够在第二工序以及第四工序中在短 时间内将吸附在衬底表面等上的多余的原料分子除去。
第四技术方案是所述第二技术方案或所述第三技术方案中的半导体装置的制造 方法，其特征在于在所述第二工序以及所述第四工序中，在向所述衬底处理室内供给 了惰性气体后的所述衬底处理室内的压力上升值约为10 200Pa。
这样构成半导体装置的制造方法时，能够在短时间内有效地将吸附在衬底表面 等上的多余的原料分子除去。
第五技术方案是所述第二技术方案至所述第四技术方案中的半导体装置的制造方法，其特征在于还包括向连接在所述衬底处理室上的气体储存部填充惰性气体的惰 性气体填充工序，在所述第二工序以及所述第四工序之前进行所述惰性气体填充工序， 在所述第二工序以及所述第四工序中，将通过所述惰性气体填充工序被填充到所述气体 储存部中的惰性气体向所述衬底处理室内供给。
这样构成半导体装置的制造方法时，能够在短时间内容易地将吸附在衬底表面 等上的多余的原料分子除去。
第六技术方案是所述第五技术方案中的半导体装置的制造方法，其特征在于 所述惰性气体填充工序与所述第一工序或所述第三工序在时间上重叠地同时进行。
这样构成半导体装置的制造方法时，不会导致生产效率降低，能够在短时间内 将吸附在衬底表面等上的多余的原料分子除去。
第七技术方案是所述第五技术方案或所述第六技术方案中的半导体装置的制造 方法，其特征在于在所述惰性气体填充工序中，能够向所述气体储存部填充惰性气体 直到所述气体储存部的压力成为规定的压力。
这样构成半导体装置的制造方法时，能够在保持气体储存部的容积恒定的情况 下来应对容积不同的各种衬底处理室。或者，能够在保持气体储存部的容积恒定的情况 下来应对向所述衬底处理室内供给了惰性气体紧后的、所述衬底处理室内的最适的压力 上升值不同的各种成膜过程。
第八技术方案是所述第二技术方案至所述第七技术方案中的半导体装置的制造 方法，其特征在于还包括对所述衬底处理室内的环境气体进行排气的排气工序，以所 述第一工序、所述第二工序、所述排气工序、所述第三工序、所述第四工序、所述排气 工序的顺序进行处理。
这样构成半导体装置的制造方法时，能够将从衬底表面脱离的原料分子确实地 除去。
第九技术方案是所述第二技术方案至所述第四技术方案中的半导体装置的制造 方法，其特征在于还包括向连接在所述衬底处理室上的惰性气体供给管填充惰性气体 的惰性气体填充工序，在所述第二工序以及所述第四工序之前进行所述惰性气体填充工 序，在所述第二工序以及所述第四工序中，将通过所述惰性气体填充工序被填充到所述 惰性气体供给管中的惰性气体向所述衬底处理室内供给。
这样构成半导体装置的制造方法时，能够在短时间内容易地将吸附在衬底表面 等上的多余的原料分子除去。
第十技术方案是一种衬底处理装置，其特征在于包括收容衬底的衬底处理 室；向所述衬底处理室内供给原料气体的原料气体供给部；向所述衬底处理室内供给惰 性气体的惰性气体供给部；对所述衬底处理室内的环境气体进行排气的排气部；以及对 所述原料气体供给部、所述惰性气体供给部、所述排气部进行控制的控制部，所述控制 部以以下方式进行控制在向所述衬底处理室内供给了原料气体后，向所述衬底处理室 内供给惰性气体，在向所述衬底处理室内供给惰性气体时，瞬时地供给惰性气体。
这样构成衬底处理装置时，能够在短时间内除去吸附在衬底表面等上的多余的 原料分子。
第十一技术方案是所述第十技术方案中的衬底处理装置，其特征在于还包括16向所述衬底处理室内供给改质气体的改质气体供给部，所述控制部是以以下方式进行控 制的控制部在向所述衬底处理室内供给了原料气体后，向所述衬底处理室内供给惰性 气体，接着，向所述衬底处理室内供给改质气体，然后，向所述衬底处理室内供给惰性 气体，所述控制部以以下方式进行控制在向所述衬底处理室内供给惰性气体时，瞬时 地供给惰性气体。
这样构成衬底处理装置时，能够在原料气体供给工序和改质气体供给工序中， 在短时间内除去吸附在衬底表面等上的多余的原料分子。
第十二技术方案是所述第十技术方案或所述第十一技术方案中的衬底处理装 置，其特征在于所述惰性气体供给部包括与所述衬底处理室连接的惰性气体供给 管；对该惰性气体供给管进行开闭的第一惰性气体开闭阀；以及与该第一惰性气体开闭 阀相比设在上游的气体储存部，所述控制部以以下方式进行控制在关闭所述第一惰性 气体开闭阀的状态下向所述惰性气体供给管供给惰性气体，使惰性气体储存在气体储存 部，然后，打开所述第一惰性气体开闭阀，将储存在所述气体储存部中的惰性气体向所 述衬底处理室供给。
这样构成衬底处理装置时，能够在短时间内除去吸附在衬底表面等上的多余的 原料分子。
第十三技术方案是所述第十二技术方案中的衬底处理装置，其特征在于所述 惰性气体供给部包括与所述气体储存部相比设在上游的第二惰性气体开闭阀，所述控制 部以以下方式进行控制在关闭所述第一惰性气体开闭阀、打开所述第二惰性气体开闭 阀的状态下，向所述惰性气体供给管供给惰性气体，使惰性气体储存在气体储存部，然 后，在打开所述第一惰性气体开闭阀、关闭所述第二惰性气体开闭阀的状态下，将储存 在所述气体储存部中的惰性气体向所述衬底处理室供给。
这样构成衬底处理装置时，能够容易地对衬底处理室内的压力上升值进行控 制。
第十四技术方案是所述第十二技术方案至所述第十三技术方案中的衬底处理装 置，其特征在于所述气体储存部的内径比所述惰性气体供给管的内径大。
这样构成衬底处理装置时，能够将储存在气体储存部中的惰性气体在短时间内 向衬底处理室供给。
第十五技术方案是所述第十二技术方案至所述第十四技术方案中的衬底处理装 置，其特征在于所述衬底处理室的容积与所述气体储存部的容积的容积比约为200 2000。
这样构成衬底处理装置时，能够在短时间内有效地除去吸附在衬底表面等上的 多余的原料分子。
第十六技术方案是所述第十技术方案或所述第十一技术方案中的衬底处理装 置，其特征在于所述惰性气体供给部包括与所述衬底处理室连接的惰性气体供给管、 和对该惰性气体供给管进行开闭的第一惰性气体开闭阀，所述控制部以以下方式进行控 制在关闭所述第一惰性气体开闭阀的状态下向所述惰性气体供给管填充惰性气体，然 后，打开所述第一惰性气体开闭阀，将填充到所述惰性气体供给管中的惰性气体向所述 衬底处理室供给。
这样构成衬底处理装置时，能够在短时间内除去吸附在衬底表面等上的多余的 原料分子。
权利要求
1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括第一工序，向收容有衬底的衬底处理室内供给包含规定元素的原料气体，而在所述 衬底上形成包含所述规定元素的膜；第二工序，向所述衬底处理室内供给惰性气体来除去残留在所述衬底处理室内的所 述原料气体；第三工序，向所述衬底处理室内供给与所述规定元素反应的改质气体，而将通过所 述第一工序在所述衬底上形成的包含规定元素的膜改质；第四工序，向所述衬底处理室内供给惰性气体来除去残留在所述衬底处理室内的所 述改质气体；以及惰性气体填充工序，向与所述衬底处理室连接的气体储存部填充惰性气体， 在所述第二工序以及所述第四工序之前进行所述惰性气体填充工序， 在所述第二工序以及所述第四工序中，将通过所述惰性气体填充工序被填充到所述 气体储存部中的惰性气体向所述衬底处理室内供给。
2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括第三工序，所述规定元素是第一元素，将包含第二元素的改质气体向所述衬底处理 室内供给，而将通过所述第一工序在所述衬底上形成的包含第一元素的膜改质成包含所 述第一元素和第二元素的膜；以及第四工序，向所述衬底处理室内瞬时地供给惰性气体来除去残留在所述衬底处理室 内的所述改质气体。
3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 所述原料气体在常温常压下为液体，在所述第一工序中，边对所述衬底处理室内的环境气体进行排气，边将所述原料气 体向所述衬底处理室内供给，在所述第三工序中，边对所述衬底处理室内的环境气体进行排气，边将所述改质气 体向所述衬底处理室内供给。
4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在所述惰性气体填充 工序中，能够向所述气体储存部填充惰性气体直到所述气体储存部的压力成为规定的压 力。
5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于， 包括对所述衬底处理室内的环境气体进行排气的排气工序，以所述第一工序、所述第二工序、所述排气工序、所述第三工序、所述第四工序、 所述排气工序的顺序进行处理。
6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包括将惰性气体填充到与所述衬底处理室连接的惰性气体供给管中的惰性气体填 充工序，在所述第二工序以及所述第四工序之前进行所述惰性气体填充工序， 在所述第二工序以及所述第四工序中，将通过所述惰性气体填充工序被填充到所述 惰性气体供给管中的惰性气体向所述衬底处理室内供给。
7.—种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括第一工序，向收容有衬底的衬底处理室内供给包含规定元素的原料气体，而在所述 衬底上形成包含所述规定元素的膜；第二工序，向所述衬底处理室内供给惰性气体来除去残留在所述衬底处理室内的所 述原料气体；第三工序，向所述衬底处理室内供给与所述规定元素反应的改质气体，而将通过所 述第一工序在所述衬底上形成的包含规定元素的膜改质；第四工序，向所述衬底处理室内供给惰性气体来除去所述衬底处理室内残留的所述 改质气体；以及惰性气体填充工序，将惰性气体向与所述衬底处理室连接的惰性气体供给管填充， 在所述第二工序以及所述第四工序之前进行所述惰性气体填充工序， 在所述第二工序以及所述第四工序中，将通过所述惰性气体填充工序被填充到所述 惰性气体供给管中的惰性气体向所述衬底处理室内供给。
8.—种衬底处理装置，包括 收容衬底的衬底处理室；向所述衬底处理室内供给原料气体的原料气体供给部； 向所述衬底处理室内供给改质气体的改质气体供给部； 向所述衬底处理室内供给惰性气体的惰性气体供给部； 对所述衬底处理室内的环境气体进行排气的排气部；以及对所述原料气体供给部、所述改质气体供给部、所述惰性气体供给部、所述排气部 进行控制的控制部，其特征在于，所述惰性气体供给部包括与所述衬底处理室连接的惰性气体供给管；对该惰性气 体供给管进行开闭的第一惰性气体开闭阀；以及与该第一惰性气体开闭阀相比设在上游 的气体储存部，所述控制部是以以下方式进行控制的控制部在向所述衬底处理室内供给了原料气 体后，向所述衬底处理室内供给惰性气体，接着，向所述衬底处理室内供给改质气体， 然后，向所述衬底处理室内供给惰性气体，所述控制部以以下方式进行控制在向所述衬底处理室内供给惰性气体时，在关闭 所述第一惰性气体开闭阀的状态下，向所述惰性气体供给管供给惰性气体，并使惰性气 体储存在气体储存部中，然后，打开所述第一惰性气体开闭阀，将储存在所述气体储存 部中的惰性气体向所述衬底处理室供给。
9.如权利要求8所述的衬底处理装置，其特征在于，所述控制部以以下方式进行控制在向所述衬底处理室内供给惰性气体时，瞬时地 供给惰性气体。
10.如权利要求8所述的衬底处理装置，其特征在于，所述惰性气体供给部包括与所述气体储存部相比设在上游的第二惰性气体开闭阀， 所述控制部以以下方式进行控制在关闭所述第一惰性气体开闭阀、打开所述第二 惰性气体开闭阀的状态下，向所述惰性气体供给管供给惰性气体，并使惰性气体储存在 气体储存部，然后，在打开所述第一惰性气体开闭阀、关闭所述第二惰性气体开闭阀的 状态下，将储存在所述气体储存部中的惰性气体向所述衬底处理室供给。
全文摘要
本发明提供一种能够在短时间内将吸附在衬底表面等上的多余的原料分子除去的、生产效率高的半导体装置的制造方法、以及衬底处理装置。包括以下工序第一工序，向收容有衬底的衬底处理室内供给包含规定元素的原料气体，而在衬底上形成包含规定元素的膜；第二工序，向衬底处理室内供给惰性气体来除去残留在衬底处理室内的原料气体；第三工序，向衬底处理室内供给与所述规定元素反应的改质气体，而将通过第一工序在衬底上形成的包含规定元素的膜改质；第四工序，向衬底处理室内供给惰性气体来除去残留在衬底处理室内的改质气体。在进行衬底处理时，在进行以上这些工序的时候，在第二工序以及第四工序之前进行向与衬底处理室连接的气体储存部填充惰性气体的惰性气体填充工序，在第二工序以及第四工序中，将通过惰性气体填充工序被填充到气体储存部中的惰性气体向衬底处理室内供给。
文档编号H01L21/205GK102024688SQ201010166668
公开日2011年4月20日 申请日期2010年4月27日 优先权日2009年9月11日
发明者佐藤武敏, 经田昌幸 申请人:株式会社日立国际电气