高于含Si层中所含的Si-N键、Si-H键 的键能,因此通过将该活性种的能量施加于含Si层,则含Si层中所含的Si-N键、Si-H键被切断。与Si的键被切断了的N、H、及与N键合的C被从含Si层中除去,WN2、H2、C02 等的形式被排出。此外,通过与N、H的键被切断而剩余的Si的键,与活性种所含的0结合 而形成Si-0键。如此,使含Si层变为娃氧化层(SiO层)(被改性)。
[0127](残留气体除去)
[0128] 其后,停止向椿状电极269、270之间的高频电力供给。此外,关闭阀243b,停止向 处理室201内的化气体供给。此时,将排气管231的APC阀244例如全开,通过真空累246 对处理室201内进行真空排气,将残留于处理室201内的未反应或助于反应后的〇2气体、 反应副生成物从处理室201内排除(残留气体除去)。但只要可获得充分的排气量,则可W 不使APC阀244为全开。此时,阀243c在保持打开的状态下进一步将阀243d打开,维持向 处理室201内供给作为惰性气体的馬气体。N2气体作为吹扫气体发挥作用,由此,能够提 高将残留于处理室201内的未反应或助于反应后的〇2气体、反应副生成物从处理室201内 排除的效果。
[0129] 此时,可W将残留于处理室201内的气体不完全排除,也可W对处理室201内不完 全吹扫。若残留于处理室201内的气体是微量,则在其后进行的步骤1中不会产生不良影 响。此时向处理室201内供给的N,气体的流量也不需要是大流量,例如可W通过供给与反 应管203 (处理室201)的容积相同程度的量,来进行在步骤1中不会产生不良影响的程度 的吹扫。如此,通过不将处理室201内完全吹扫,由此可W缩短吹扫时间、提高处理量。而 且,可W将馬气体的消耗也抑制到所需最低限。
[0130] 图5中通过描绘线的高度表示各步骤中的馬气体的目标流量(图中的N2气体的 流量为,残留气体除去时>扩散用馬气体供给时>BTBAS气体供给时> 〇2气体供给时)。 如此,通过将扩散用N,气体供给时的N2气体的流量至少比BTBAS气体供给时的N2气体的 流量增大,由此能够补偿由于BTBAS气体的供给停止所引起的整体的气体流量的降低,而 且能够进一步提高利用N,气体进行的使BTBAS气体在处理室201内的扩散速度。因此,能 够W更短时间使BTBAS气体在处理室201内均匀遍布。也就是说,能够W更短时间形成从 处理室201内的下方到上方、BTBAS气体更均匀扩散的状态。此外,能够抑制因整体的气体 流量的急剧变化所致的处理室201内的压力变动等,实现稳定的压力上升。但馬气体的各 流量、其大小关系终归仅是一例,不受此限。
[0131] 此外,图5中通过描绘线的高度表示各步骤的处理室201内的设定压力(图中的 设定压力为;BTBAS气体供给时N扩散用N,气体供给时> 〇2气体供给时N残留气体除去 时)。由此,至少将向晶片200的BTBAS气体供给时、也就是说BTBAS气体供给时及扩散用 馬气体供给时的处理室201内的压力,维持在比02气体供给时、残留气体除去时的处理室 201内的压力高的高压状态。也就是说,能够更可靠地维持将BTBAS气体W高压状态封入处 理室201内的状态。但处理室201内的各设定压力、其大小关系终归仅是一例,不受此限。
[0132] 作为含氧气体、即氧化气体,除了化气体之外,可W使用臭氧(〇3)气体、水蒸气 化2〇气体)等。此外,也可W使用一氧化氮(NO)气体、氧化亚氮(馬0)气体等。作为惰性 气体,除了馬气体之外,可W使用Ar气体、化气体、Ne气体、Xe气体等稀有气体。
[0133](实施规定次数)
[0134] 将上述的步骤1、2作为1次循环,实施该循环1次W上(规定次数),由此在晶片 200上形成规定组成及规定膜厚的SiO膜。上述的循环优选是重复多次。目P,优选是使每1 次循环所形成的SiO层的厚度小于所希望的膜厚,重复多次上述循环直到达到所希望的膜 厚。
[01巧]此时,通过控制各步骤的处理室201内的压力、气体供给时间等处理条件,由此能 够控制SiO层中的各元素成分、即Si成分、0成分的比例,也就是说,能够调整Si浓度、0浓 度,能够控制SiO膜的组成比。
[0136] 在进行多次循环的情况下,至少在第2次循环W后的各步骤,记载为"对晶片200 供给规定的气体"的部分是指"对形成于晶片200上的层,即对作为层叠体的晶片200的最 外表面,供给规定的气体",记载为"在晶片200上形成规定的层"的部分是指"在形成于晶 片200上的层之上、即在作为层叠体的晶片200的最外表面之上形成规定的层"。关于该一 点如上所述。关于该一点在后述的变形例等中也同样。
[0137](吹扫及恢复大气压)
[0138] 在进行了形成规定组成及规定膜厚的SiO膜的成膜处理之后,打开阀243c、243d, 从气体供给管232c、232d分别向处理室201内供给作为惰性气体的N,气体,并从排气管231 进行排气。馬气体作为吹扫气体发挥作用,由此,处理室201内被惰性气体吹扫,残留于处 理室201内的气体、反应副生成物被从处理室201内除去(吹扫)。其后,处理室201内的 气氛被置换为惰性气体(惰性气体置换),处理室201内的压力恢复到常压(恢复大气压)。
[0139](卸载晶舟及取出晶片)
[0140] 其后,通过晶舟升降机115使密封盖219下降,集流管209的下端开口,且处理完 毕的晶片200W被支承于晶舟217的状态从集流管209的下端被搬出到反应管203的外部 (卸载晶舟)。其后,自晶舟217取出处理完毕的晶片200 (取出晶片)。
[0141] (3)由本实施方式获得的效果
[0142] 根据本实施方式,起到W下所示的1个或多个效果。
[0143] (a)在实质上停止了处理室201内的排气的状态下,对处理室201内的晶片200 供给BTBAS气体。由此,能够将BTBAS气体封入于处理室201内,能够促进BTBAS气体吸附 于晶片200上。结果,能够提高SiO膜的成膜速率。而且,也能够提高SiO膜的层差覆盖性 (阶梯覆盖性,stepcoverage)。此外,也能提高晶片200的面间及面内的SiO膜的膜厚、 膜质的均匀性。
[0144] 化)在实质上停止了处理室201内的排气及BTBAS气体的供给的状态下,向处理室 201内供给扩散用N,气体。扩散用N,气体作为载体气体发挥作用,也作为活塞发挥作用。 通过该些作用,也能够使BTBAS气体例如从晶片200的外周附近向中屯、附近、即向水平方向 移动。此外,也能使BTBAS气体从处理室201内的下方向上方、即向垂直方向移动。目P,能 够使BTBAS气体均匀地遍布处理室201。结果,能提高晶片200的面间(垂直方向)及面内 (水平方向)的SiO膜的膜厚、膜质的均匀性。
[0145] 作为原料气体,当欲使用容易吸附、反应性高的BTBAS气体形成SiO膜时,在供给 路径容易引起BTBAS气体的吸附等。因此,处理室201内的BTBAS气体的浓度出现偏差,可 能有损形成于晶片200上的SiO膜的膜厚、膜质的面间、面内的均匀性。
[0146] 针对该样的课题,考虑有如下的方法;例如对处理室201内的温度进行调整,使其 在上下方向形成梯度,由此使得SiO膜的成膜速率变得均匀,由此来改善晶片200之间的 SiO膜的膜厚、膜质的不均匀性。然而,如本实施方式该样,在较低温下进行成膜的条件下, 难W形成上述的温度梯度,难W谋求面间、面内的均匀性的提高。
[0147] 因此,在本实施方式中进行扩散用馬气体的供给。由此,减少该样的浓度偏差,能 够提高在晶片200上形成的SiO膜的膜厚、膜质的面间均匀性及面内均匀性。
[0148] (C)在对处理室201内的晶片200供给BTBAS气体的工序中,在BTBAS气体的供给 和扩散用N,气体的供给该2阶段进行BTBAS气体的封入。由此,能够使BTBAS气体在处理 室201内充分扩散,能够使处理室201内的状态短时间达到使BTBAS气体更均匀扩散的状 态。由此,能够确保向晶片200上形成含Si层所需的反应时间。此外,能够减少对含Si层 的形成无益处而被排气的BTBAS气体的量。结果,能够减少BTBAS气体的使用量,能够降低 成膜成本。
[0149] (d)在对处理室201内的晶片200供给BTBAS气体的工序中,使处理室201内为规 定压力W下。由此,能够在接着进行的残留气体除去中W短时间对处理室201内排气。结 果,能够防止成膜速率的降低,维持成膜处理的处理量。
[0150] (e)在对晶片200供给BTBAS气体时,即向处理室201内供给BTBAS气体时及向处 理室201内供给扩散用馬气体时,成为停止处理室201内的排气的状态。由此,能够更可 靠地封入BTBAS气体,能够进一步促进BTBAS气体对晶片200上的吸附。此外,若在步骤1 的初始供给步骤1的1次反应所需分量的BTBAS气体,则在步骤1的中途,BTBAS气体不会 从处理室201内被排气,不需要继续进行BTBAS气体的供给。结果,能够减少BTBAS气体的 使用量,降低成膜成本。
[0151] 此外,在向处理室201内供给扩散用馬气体时,成为停止了处理室201内的排气 及BTBAS气体的供给的状态。由此,能够停止从处理室201内的供给侧直接达到排气侧的 BTBAS气体的流动,能够形成处理室201内BTBAS气体的扩散饱和了的状态。也就是说,能 够使BTBAS气体向处理室201内的上方充分扩散,W短时间达到更均匀的状态。
[0152] 此外,向处理室201内供给BTBAS气体时及向处理室201内供给扩散用馬气体时, 仅是成为停止了处理室201内的排气的状态。也就是说,只要将APC阀244仅是全闭即可, 不需要通过反馈控制来细致地调整APC阀244的开度。目P,APC阀244、压力的控制变得容 易。
[0153] (f)向处理室201内供给扩散用馬气体时,为停止了BTBAS气体的供给的状态。 由此,在处理室201内,BTBAS气体难W产生新的浓度偏差,能够W更短时间谋求处理室201 内的BTBAS气体的浓度的均匀化。
[0154] (g)在向处理室201内供给扩散用馬气体时,与向处理室201内供给BTBAS气体 时相比,增大了馬气体的流量。由此,能够进一步提高利用N2气体的BTBAS气体在处理室 201内的扩散速度,能够W更短时间使BTBAS气体在处理室201内均匀遍布。此外,能够抑 制因BTBAS气体的供给停止引起的整体的气体流量的降低,能够稳定地使处理室201内升 压。
[0155] (4)本实施方式的变形例
[0156] 接着,使用图6说明本实施方式的变形例。
[0157] 在图6的(a)所示的变形例的成膜顺序中,
[0158] 在对处理室201内的晶片200供给BTBAS气体的工序中,在对处理室201内稍微 排气的状态下,向处理室201内供给BTBAS气体,其后,对处理室201内稍微排气,在供给少 许BTBAS气体的状态下向处理室201内供给馬气体。在该情况下,处理条件也可W是与例 如图5所示的成膜顺序同样的处理条件。
[0159] 通过做成对处理室201内稍微排气的状态,由此容易抑制处理室201内急剧升压, 或将处理室201内维持在规定压力W下。在该情况下,也可W使BTBAS气体在短时间均匀 地遍布于处理室201内,获得与图5所示的成膜顺序同样的效果。
[0160] 此外,通过做成供给少许BTBAS气体的状态,由此能够补充因含Si层的形成等所 消耗的BTBAS气体的消耗量。在该情况下,也可W使BTBAS气体在短时间均匀地遍布于处 理室201内,获得与图5所示的成膜顺序同样的效果。
[0161] 但是,如图5所示的成膜顺序该样,通过停止处理室201内的排气及BTBAS气体的 供给,由此可W使从供给侧直接到排气侧该样的BTBAS气体的流动停止,可获得更好的效 果。也能抑制在步骤1的中途从处理室201内浪费地排出BTBAS气体。因此,与图6的(a) 所示的成膜顺序相比,图5所示的成膜顺序,能够W更短时间更均匀地使BTBAS气体在处理 室201内扩散,而且能够进一步减少BTBAS气体的使用量,从该一点而言较为优选。
[0162] 此外,在图6的化)所示的其他变形例的成膜顺序中,进行规定次数的包括如下工 序的循环,即,所述循环包括:
[0163] 相当于图5所示的成膜顺序的步骤1的工序中的、重复了多次BTBAS气体的供给 和扩散用N,气体的供给之后、进行残留气体的除去的工序;相当于上述的实施方式的步骤 2的工序。
[0164] 目P,通过进行规定次数的包括如下工序的循环,由此在晶片200上形成SiO膜,所 述循环包括如下工序:
[01化]重复规定次数的向处理室201内的晶片200供给BTBAS气体的工序;
[0166] 将残留于处理室201内的BTBAS气体排出;
[0167] 向处理室201内的晶片200供给〇2气体;
[0168] 将残留于处理室201内的化气体排出。
[0169] 在该情况下,处理条件也可W是与例如图5所示的成膜顺序同样的处理条件。
[0170] 在此,在对晶片200供给BTBAS气体的工序中,在实质上停止了处理室201内的排 气的状态下,向处理室201内供给BTBAS气体,其后,在实质上停止了处理室201内的排气 及BTBAS气体的供给的状态下向处理室201内供给馬气体。
[OW] 如此,通过相对于供给化气体的工序增减供给BTBAS气体的工序的次数,由此能 够更加高精度地控制晶片200的面间、面内的SiO膜的膜厚、膜质的均匀性。
[0172] 关于晶片200的面间、面内的SiO膜的膜厚、膜质的均匀性的控制性,通过适当增 减BTBAS气体的供给量、适当增减扩散用N,气体的供给时间,也能提高该控制性。
[0173] <其他实施方式>
[0174] W上,具体说明了本发明的实施方式。但本发明不限于上述的实施方式,在不脱离 其要旨的范围可进行各种变更。
[0175] 例如,在上述的实施方式中,说明了从供给BTBAS气体的喷嘴249a供给扩散用N, 气体的例子。但是,本发明不限于该形式。也就是说,可W从与供给BTBAS气体的管线不同 的管线供给扩散用N,气体。此外,也可W从不是如喷嘴249a该样的延伸喷嘴、而是例如在 晶舟217的下端附近具有气体供给孔的短喷嘴进行扩散用馬气体的供给。由此,可W提高 将处理室201内的下方的BTBAS气体向上方推起的效果。
[0176] 此外,在上述的实施方式中,说明了供给BTBAS气体的喷嘴249a包括多个具有相 同的开口面积及开口间距的气体供给孔250a的例子。但是,本发明不限于该形式。也就是 说,各气体供给孔的开口面积、开口间距可W不相同。例如,供给BTBAS气体的喷嘴249a可 W形成为从喷嘴的上游侧向下游侧而气体供给孔的开口面积变大,也可W形成为从喷嘴的 上游侧向下游侧而开口间距变小。由此,增大从喷嘴249a的下游侧供给的BTBAS气体的供 给量,更加容易缓和处理室201内的浓度偏差。
[0177] 此外,在上述的实施方式中,说明了使用喷嘴249a该样的延伸喷嘴将BTBAS气体 向处理室201内供给的例子。但是,本发明不限于该形式。也就是说,BTBAS气体的供给也 可W使用短喷嘴。与可形成向处理室201内的上方引导BTBAS气体的引导路径的延伸喷嘴 不同,通过使用短喷嘴,虽然使BTBAS气体向处理室201内的上方遍布愈加变难,但根据图 5、图6所示的各成膜顺序,能够使BTBAS气体在处理室201内均匀遍布。
[017引此外,在上述的实施方式中,说明了通过扩散用N,气体的供给而使BTBAS气体向 处理室201内扩散的例子。但是,本发明不限于该形式。目P,可W不向处理室201内供给扩 散用N,气体。也就是说,在停止了向处理室201内的BTBAS气体的供给后,不进行向处理 室201内的扩散用馬气体的供给而停止处理室201内的排气规定时间,也可W使BTBAS气 体向处理室201内扩散。但,通过进行扩散用N,气体的供给,能够如上述该样促进BT