(57)【要約】【課題】  原料ガスと反応ガスを用い金属元素を含む膜を効率よく形成する。【解決手段】  基板に対して処理が行われる処理室と、処理室内の基板を加熱するヒータと、処理室内に金属元素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給口と、原料ガス供給口を介して処理室内に原料ガスを供給する原料ガス供給系と、原料ガス供給口とは独立して設けられ、処理室内に原料ガスの分解を促進させる反応ガスを供給する反応ガス供給口と、反応ガス供給口を介して処理室内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、処理室内に収容された基板を加熱した状態で、原料ガスと反応ガスとを事前に混合させることなく別々に処理室内へ供給し、各ガスを処理室内で初めて混合させ、基板に対して供給することで、基板上に金属元素を含む膜を形成するように、ヒータ、原料ガス供給系および反応ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、を有する。【選択図】図１
2014056906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して処理が行われる処理室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内に金属元素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給口と、
前記原料ガス供給口を介して前記処理室内に前記原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記原料ガス供給口とは独立して設けられ、前記処理室内に前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスを供給する反応ガス供給口と、
前記反応ガス供給口を介して前記処理室内に前記反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記処理室内に収容された基板を加熱した状態で、前記原料ガスと前記反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成するように、前記ヒータ、前記原料ガス供給系および前記反応ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
処理室内に基板を収容する工程と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する工程と、
を有する基板処理方法。
【請求項３】
基板処理装置の処理室内に基板を収容する手順と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、基板処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一工程として、シリコンウエハ等の基板上に、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）等の金属元素を含む膜（ＧｅＳｂＴｅ膜）を形成する成膜工程が行われることがある。ＧｅＳｂＴｅ膜は、基板を収容した処理室内を減圧雰囲気とし、基板の温度（成膜温度）を例えば２００℃〜４００℃の温度帯にして、Ｇｅ元素を含む金属化合物を気化させた原料ガス（Ｇｅ含有ガス）、Ｓｂ元素を含む金属化合物を気化させた原料ガス（Ｓｂ含有ガス）、Ｔｅ元素を含む金属化合物を気化させた原料ガス（Ｔｅ含有ガス）を処理室内に同時に供給し、処理室内で原料ガスの気相反応を生じさせて基板上にＧｅＳｂＴｅを堆積させる減圧ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって成膜することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の方法では、熱分解による化学反応でＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅを反応させ、結合させることで、基板上にＧｅＳｂＴｅを堆積させる。しかしながら、各原料ガス（Ｇｅ含有ガス、Ｓｂ含有ガス、Ｔｅ含有ガス）の熱分解温度に差があると、温度帯によっては反応が進行しないことがある。係る課題を解決するため、原料ガスと同時に、原料ガスの分解を促進させる反応ガスを処理室内に供給し、反応ガスの触媒効果を利用して反応を進行させる方法が考えられる。しかしながら、通常、原料ガスと反応ガスとは、分散板及びシャワー板を介して処理室内に供給される。この場合、シャワー板よりも上流側で原料ガスと反応ガスが事前に混合され、処理室内に供給される前に反応が生じてしまい、基板上での成膜反応を妨げてしまうことがある。
【０００４】
そこで本発明は、金属元素を含む原料ガスと、原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを用い、金属元素を含む膜を効率よく形成することが可能な基板処理装置、基板処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
基板に対して処理が行われる処理室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内に金属元素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給口と、
前記原料ガス供給口を介して前記処理室内に前記原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記原料ガス供給口とは独立して設けられ、前記処理室内に前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスを供給する反応ガス供給口と、
前記反応ガス供給口を介して前記処理室内に前記反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記処理室内に収容された基板を加熱した状態で、前記原料ガスと前記反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成するように、前記ヒータ、前記原料ガス供給系および前記反応ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、
処理室内に基板を収容する工程と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する工程と、
を有する基板処理方法が提供される。
【０００７】
本発明のさらに他の態様によれば、
基板処理装置の処理室内に基板を収容する手順と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る基板処理装置、基板処理方法およびプログラムによれば、金属元素を含む原料ガスと、原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを用い、金属元素を含む膜を効率よく形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置のガス供給系の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板処理装置のウエハ処理時における断面構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基板処理装置のウエハ搬送時における断面構成図である。
【図４】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るガス供給シーケンスを示すタイミング図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るガス供給シーケンスを示すタイミング図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るガス供給シーケンスを示すタイミング図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るガス供給シーケンスを示すタイミング図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るガス供給シーケンスを示すタイミング図である。
【図１０】参考例に係る基板処理装置のウエハ処理時における断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本発明の一実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図２，３を参照しながら説明する。図２は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置４０のウエハ処理時における断面構成図であり、図３は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置４０のウエハ搬送時における断面構成図である。
【００１１】
（処理室）
図２，３に示すとおり、本実施形態にかかる基板処理装置４０は処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料により構成されている。処理容器２０２内には、基板としてのシリコンウエハ等のウエハ２００に対して処理が行われる処理室２０１が形成されている。
【００１２】
（支持台）
処理室２０１内には、ウエハ２００を支持する支持台２０３が設けられている。ウエハ２００が直接触れる支持台２０３の上面には、例えば、石英（ＳｉＯ２）、カーボン、セラミックス、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などから構成された支持板としてのサセプタ２１７が設けられている。また、支持台２０３には、ウエハ２００を加熱する加熱手段（加熱源）としてのヒータ２０６と、温度検出器としての温度センサ２０６ｂとが内蔵されている。温度センサ２０６ｂにより検出された温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合を調整することで、サセプタ２１７上に支持されたウエハ２００の温度が所望の温度分布となるように構成されている。なお、支持台２０３の下端部は、処理容器２０２の底部を貫通している。
【００１３】
（昇降機構）
処理室２０１の外部には、支持台２０３を昇降させる昇降機構２０７ｂが設けられている。この昇降機構２０７ｂを作動させて支持台２０３を昇降させることにより、サセプタ２１７上に支持されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。支持台２０３は、ウエハ２００の搬送時には図３で示される位置（ウエハ搬送位置）まで下降し、ウエハ２００の処理時には図２で示される位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。なお、支持台２０３下端部の周囲は、ベローズ２０３ａにより覆われており、処理室２０１内は気密に保持されている。
【００１４】
（リフトピン）
また、処理室２０１の底面（床面）には、例えば３本のリフトピン２０８ｂが鉛直方向に立ち上がるように設けられている。また、支持台２０３（サセプタ２１７も含む）には、かかるリフトピン２０８ｂを貫通させる貫通孔２０８ａが、リフトピン２０８ｂに対応する位置にそれぞれ設けられている。そして、支持台２０３をウエハ搬送位置まで下降させた時には、図３に示すように、リフトピン２０８ｂの上端部がサセプタ２１７の上面から突出して、リフトピン２０８ｂがウエハ２００を下方から支持するようになっている。また、支持台２０３をウエハ処理位置まで上昇させたときには、図２に示すようにリフトピン２０８ｂはサセプタ２１７の上面から埋没して、サセプタ２１７がウエハ２００を下方から支持するようになっている。なお、リフトピン２０８ｂは、ウエハ２００と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。
【００１５】
（ウエハ搬送口）
処理室２０１（処理容器２０２）の内壁側面には、処理室２０１の内外にウエハ２００を搬送するウエハ搬送口２５０が設けられている。ウエハ搬送口２５０にはゲートバルブ４４が設けられており、ゲートバルブ４４を開くことにより、処理室２０１内と負圧移載室１１内とが連通するようになっている。負圧移載室１１は搬送容器（密閉容器）１２内に形成されており、負圧移載室１１内にはウエハ２００を搬送する負圧移載機１３が設けられている。負圧移載機１３には、ウエハ２００を搬送する際にウエハ２００を支持する搬送アーム１３ａが備えられている。支持台２０３をウエハ搬送位置まで下降させた状態で、ゲートバルブ４４を開くことにより、負圧移載機１３により処理室２０１内と負圧移載室１１内との間でウエハ２００を搬送することが可能となっている。すなわち、負圧移載機１３は、ウエハ２００を処理室２０１内外に搬送する搬送装置（搬送機構）として構成される。処理室２０１内に搬送されたウエハ２００は、上述したようにリフトピン２０８ｂ上に一時的に載置される。なお、負圧移載室１１のウエハ搬送口２５０が設けられた側と反対側には、図示しないロードロック室が設けられており、負圧移載機１３によりロードロック室内と負圧移載室１１内との間でウエハ２００を搬送することが可能となっている。なお、ロードロック室は、未処理もしくは処理済のウエハ２００を一時的に収容する予備室として機能する。
【００１６】
（排気系）
処理室２０１（処理容器２０２）の内壁側面であって、ウエハ搬送口２５０の反対側には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気口２６０が設けられている。排気口２６０には、排気チャンバ２６０ａを介して排気管２６１が接続されている。排気チャンバ２６０ａには、処理室２０１内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ２６５が設けられている。排気管２６１には、処理室２０１内の圧力を所定の圧力とするように制御する圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２６２および原料回収トラップ２６３を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２６４が接続されている。なお、ＡＰＣバルブ２６２は、真空ポンプ２６４を作動させた状態で弁を開閉することで、処理室２０１内の真空排気および真空排気停止を行うことができ、更に、真空ポンプ２６４を作動させた状態で弁開度を調節することで、処理室２０１内の圧力を調整することができるように構成されているバルブである。主に、排気チャンバ２６０ａ、圧力センサ２６５、排気管２６１、ＡＰＣバルブ２６２により排気系（排気ライン）が構成される。なお、原料回収トラップ２６３、真空ポンプ２６４を排気系に含めて考えてもよい。排気系は、真空ポンプ２６４を作動させつつ、圧力センサ２６５により検出された圧力情報に基づいてＡＰＣバルブ２６２の弁の開度を調節することにより、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。
【００１７】
（ガス供給口）
処理室２０１の上部に設けられる後述のシャワーヘッド２４０の上面（天井壁）には、処理室２０１内に金属元素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給口２１０ａと、処理室２０１内に原料ガスの分解を促進させる反応ガスを供給する反応ガス供給口２１０ｂと、が設けられている。つまり、反応ガス供給口２１０ｂは、原料ガス供給口２１０ａとは独立して設けられている。なお、図２、図３には、反応ガス供給口２１０ｂを原料ガス供給口２１０ａの内側に原料ガス供給口２１０ａと同心円状に配置する構成を例示しているが、本発明は係る態様に限定されず、反応ガス供給口２１０ｂを原料ガス供給口２１０ａの外側に設けてもよい。なお、原料ガス供給口２１０ａ、反応ガス供給口２１０ｂに接続される各ガス供給系の構成については後述する。
【００１８】
（シャワーヘッド）
原料ガス供給口２１０ａと処理室２０１との間には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２４０が設けられている。シャワーヘッド２４０は、原料ガス供給口２１０ａから供給される原料ガスを分散させる分散板２４０ａと、分散板２４０ａを通過した原料ガスをさらに均一に分散させて支持台２０３上のウエハ２００の表面に供給するシャワー板２４０ｂと、を備えている。分散板２４０ａおよびシャワー板２４０ｂには、それぞれ、複数の通気孔が設けられている。分散板２４０ａは、シャワーヘッド２４０の上面及びシャワー板２４０ｂと対向するように配置されており、シャワー板２４０ｂは、支持台２０３上のウエハ２００と対向するように配置されている。なお、シャワーヘッド２４０の上面と分散板２４０ａとの間、および分散板２４０ａとシャワー板２４０ｂとの間には、それぞれ空間が設けられており、かかる空間は、原料ガス供給口２１０ａから供給される原料ガスを分散させる第１バッファ空間（分散室）２４０ｃ、および分散板２４０ａを通過した原料ガスを拡散させる第２バッファ空間２４０ｄとしてそれぞれ機能する。
【００１９】
なお、反応ガス供給口２１０ｂは、シャワーヘッド２４０を鉛直方向（厚さ方向）に貫通し、反応ガス供給口２１０ｂの下端開口がシャワー板２４０ｂの下面から支持台２０３に向けて突出するように設けられている。すなわち、反応ガス供給口２１０ｂは、反応ガスを、シャワー板２４０ｂの下方側から、つまり、シャワーヘッド２４０を介さずに処理室２０１内に供給するように構成されている。
【００２０】
（排気ダクト）
処理室２０１（処理容器２０２）の内壁側面には、段差部２０１ａが設けられている。そして、この段差部２０１ａは、コンダクタンスプレート２０４をウエハ処理位置近傍に保持するように構成されている。コンダクタンスプレート２０４は、内周部にウエハ２００を収容する穴が設けられた１枚のドーナツ状（リング状）をした円板として構成されている。コンダクタンスプレート２０４の外周部には、所定間隔を空けて周方向に配列された複数の排出口２０４ａが設けられている。排出口２０４ａは、コンダクタンスプレート２０４の外周部がコンダクタンスプレート２０４の内周部を支えることができるよう、不連続に形成されている。
【００２１】
一方、支持台２０３の外周部には、ロワープレート２０５が係止している。ロワープレート２０５は、リング状の凹部２０５ｂと、凹部２０５ｂの内側上部に一体的に設けられたフランジ部２０５ａとを備えている。凹部２０５ｂは、支持台２０３の外周部と、処理室２０１の内壁側面との隙間を塞ぐように設けられている。凹部２０５ｂの底部のうち排気口２６０付近の一部には、凹部２０５ｂ内から排気口２６０側へガスを排出（流通）させるプレート排気口２０５ｃが設けられている。フランジ部２０５ａは、支持台２０３の上部外周縁上に係止する係止部として機能する。フランジ部２０５ａが支持台２０３の上部外周縁上に係止することにより、ロワープレート２０５が、支持台２０３の昇降に伴い、支持台２０３と共に昇降されるようになっている。
【００２２】
支持台２０３がウエハ処理位置まで上昇したとき、ロワープレート２０５もウエハ処理位置まで上昇する。その結果、ウエハ処理位置近傍に保持されているコンダクタンスプレート２０４が、ロワープレート２０５の凹部２０５ｂの上面部分を塞ぎ、凹部２０５ｂの内部をガス流路領域とする排気ダクト２５９が形成されることとなる。なお、このとき、排気ダクト２５９（コンダクタンスプレート２０４及びロワープレート２０５）及び支持台２０３によって、処理室２０１内が、排気ダクト２５９よりも上方の処理室上部と、排気ダクト２５９よりも下方の処理室下部と、に仕切られることとなる。なお、コンダクタンスプレート２０４およびロワープレート２０５は、排気ダクト２５９の内壁に堆積する反応生成物をエッチングする場合（セルフクリーニングする場合）を考慮して、高温保持が可能な材料、例えば、耐高温高負荷用石英で構成することが好ましい。
【００２３】
ここで、ウエハ処理時における処理室２０１内のガスの流れについて説明する。
【００２４】
まず、原料ガス供給口２１０ａからシャワーヘッド２４０の上部へと供給された原料ガスは、第１バッファ空間（分散室）２４０ｃを経て分散板２４０ａの多数の孔から第２バッファ空間２４０ｄへと入り、さらにシャワー板２４０ｂの多数の孔を通過して処理室２０１内に供給される。また、反応ガス供給口２１０ｂから供給された反応ガスは、シャワー板２４０ｂの下方側から、つまり、シャワーヘッド２４０を介さずに処理室２０１内に供給される。従って、原料ガス供給口２１０ａから供給される原料ガスと、反応ガス供給口２１０ｂから供給される反応ガスとは、事前に混合されることなく別々に処理室２０１内へ供給され、処理室２０１内で初めて混合されることとなる。
【００２５】
原料ガスと反応ガスとの混合ガスは、ウエハ２００上に均一に供給され、ウエハ２００の径方向外側に向かって放射状に流れる。そして、ウエハ２００に接触した後の余剰なガスは、ウエハ２００外周部に位置する排気ダクト２５９上、すなわち、コンダクタンスプレート２０４上を、ウエハ２００の径方向外側に向かって放射状に流れ、コンダクタンスプレート２０４に設けられた排出口２０４ａから、排気ダクト２５９内のガス流路領域内（凹部２０５ｂ内）へと排出される。その後、ガスは排気ダクト２５９内を流れ、プレート排気口２０５ｃを経由して排気口２６０へと排気される。このようにガスを流すことで、処理室２０１下部、すなわち、支持台２０３の裏面や処理室２０１の底面側へのガスの回り込みが抑制される。
【００２６】
続いて、上述した原料ガス供給口２１０ａ、反応ガス供給口２１０ｂに接続されるガス供給系の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかる基板処理装置４０の有するガス供給系（ガス供給ライン）の構成図である。
【００２７】
本実施形態にかかる基板処理装置４０の有するガス供給系は、常温常圧下で液体状態である液体原料を気化する気化部としてのバブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃと、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃにて液体原料を気化させて生成した各原料ガスを処理室２０１内に供給する原料ガス供給系と、処理室２０１内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、処理室２０１内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系と、を有している。さらに、基板処理装置４０は、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃからの原料ガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスするよう排気するベント（バイパス）系を有している。以下に、各部の構成について説明する。
【００２８】
（バブラ）
処理室２０１の外部には、液体原料を収容する原料容器としてのバブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃが設けられている。バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃは、内部に液体原料を収容（充填）可能なタンク（密閉容器）として構成されており、また、液体原料をバブリングにより気化させて原料ガスを生成させる気化部としても構成されている。なお、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの周りには、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃおよび内部の液体原料を加熱するサブヒータ２０６ａが設けられている。
【００２９】
バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃには、それぞれ異なる金属元素を含む原料が収容されている。すなわち、バブラ２２０ａには、例えば、第１の金属元素を含む第１の原料として、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含むテトラキスジメチルアミノゲルマン（Ｇｅ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：ＴＤＭＡＧｅ）が収容されている。また、バブラ２２０ｂには、例えば、第２の金属元素を含む第２の原料として、アンチモン（Ｓｂ）を含むトリスジメチルアミノアンチモン（Ｓｂ［Ｎ（ＣＨ３）２］３、略称：ＴＤＭＡＳｂ）が収容されている。また、バブラ２２０ｃには、例えば、第３の金属元素を含む第３の原料として、テルル（Ｔｅ）を含むジターシャリーブチルテルル（Ｔｅ（ｔ−Ｃ４Ｈ９）２、略称：ＤＴＢＴｅ）が収容されている。ＴＤＭＡＧｅ、ＴＤＭＡＳｂ、ＤＴＢＴｅの各原料は、常温常圧下で液体状態である。なお、本明細書において「原料」という言葉を用いた場合は、「液体状態である液体原料」を意味する場合、「液体原料を気化した原料ガス」を意味する場合、または、その両方を意味する場合がある。
【００３０】
バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃには、それぞれ、キャリアガス供給管２３７ａ，２３７ｂ，２３７ｃが接続されている。キャリアガス供給管２３７ａ，２３７ｂ，２３７ｃの上流側端部には、それぞれ、図示しないキャリアガス供給源が接続されている。また、キャリアガス供給管２３７ａ，２３７ｂ，２３７ｃの下流側端部は、それぞれ、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ内に収容した液体原料内に浸されている。
【００３１】
キャリアガス供給管２３７ａには、キャリアガスの供給流量を制御する流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２２ａと、キャリアガスの供給を制御するバルブｖａ１，ｖａ２とが設けられている。また、キャリアガス供給管２３７ｂには、キャリアガスの供給流量を制御する流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２２ｂと、キャリアガスの供給を制御するバルブｖｂ１，ｖｂ２とが設けられている。また、キャリアガス供給管２３７ｃには、キャリアガスの供給流量を制御する流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２２ｃと、キャリアガスの供給を制御するバルブｖｃ１，ｖｃ２とが設けられている。
【００３２】
なお、キャリアガスとしては、液体原料とは反応しないガスを用いることが好ましく、例えばＮ２ガスやＡｒガスやＨｅガス等の不活性ガスが好適に用いられる。主に、キャリアガス供給管２３７ａ，２３７ｂ，２３７ｃ、ＭＦＣ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ、バルブｖａ１，ｖａ２，ｖｂ１，ｖｂ２，ｖｃ１，ｖｃ２により、キャリアガス供給系（キャリアガス供給ライン）が構成される。
【００３３】
上記構成により、バルブｖａ１，ｖａ２を開き、キャリアガス供給管２３７ａからＭＦＣ２２２ａで流量制御されたキャリアガスをバブラ２２０ａ内に供給することにより、バブラ２２０ａ内部に収容された液体原料（ＴＤＭＡＧｅ）をバブリングにより気化させて、第１の金属元素を含む第１の原料ガス、すなわち、Ｇｅを含むＴＤＭＡＧｅガスを生成させることが可能となる。
【００３４】
また、バルブｖｂ１，ｖｂ２を開き、キャリアガス供給管２３７ｂからＭＦＣ２２２ｂで流量制御されたキャリアガスをバブラ２２０ｂ内に供給することにより、バブラ２２０ｂ内部に収容された液体原料（ＴＤＭＡＳｂ）をバブリングにより気化させて、第２の金属元素を含む第２の原料ガス、すなわち、Ｓｂを含むＴＤＭＡＳｂガスを生成させることが可能となる。
【００３５】
また、バルブｖｃ１，ｖｃ２を開き、キャリアガス供給管２３７ｃからＭＦＣ２２２ｃで流量制御されたキャリアガスをバブラ２２０ｃ内に供給することにより、バブラ２２０ｃ内部に収容された液体原料（ＤＴＢＴｅ）をバブリングにより気化させて、第３の金属元素を含む第３の原料ガス、すなわち、Ｔｅを含むＤＴＢＴｅガスを生成させることが可能となる。
【００３６】
（原料ガス供給系）
バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃには、それぞれ、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ内で生成された各原料ガスを処理室２０１内に供給する原料ガス供給管２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃが接続されている。原料ガス供給管２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃの上流側端部は、それぞれ、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの上部に存在する空間に連通している。原料ガス供給管２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃの下流側端部は、原料ガス供給口２１０ａに合流するように接続されている。
【００３７】
原料ガス供給管２１３ａには、上流側から順にバルブｖａ５，ｖａ３が設けられている。バルブｖａ５は、バブラ２２０ａから原料ガス供給管２１３ａ内への第１の原料ガスの供給を制御するバルブであり、バブラ２２０ａの近傍に設けられている。バルブｖａ３は、原料ガス供給管２１３ａから処理室２０１内への第１の原料ガスの供給を制御するバルブであり、原料ガス供給口２１０ａの近傍に設けられている。
【００３８】
また、原料ガス供給管２１３ｂには、上流側から順にバルブｖｂ５，ｖｂ３が設けられている。バルブｖｂ５は、バブラ２２０ｂから原料ガス供給管２１３ｂ内への第２の原料ガスの供給を制御するバルブであり、バブラ２２０ｂの近傍に設けられている。バルブｖｂ３は、原料ガス供給管２１３ｂから処理室２０１内への第２の原料ガスの供給を制御するバルブであり、原料ガス供給口２１０ａの近傍に設けられている。
【００３９】
また、原料ガス供給管２１３ｃには、上流側から順にバルブｖｃ５，ｖｃ３が設けられている。バルブｖｃ５は、バブラ２２０ｃから原料ガス供給管２１３ｃ内への第３の原料ガスの供給を制御するバルブであり、バブラ２２０ｃの近傍に設けられている。バルブｖｃ３は、原料ガス供給管２１３ｃから処理室２０１内への第３の原料ガスの供給を制御するバルブであり、原料ガス供給口２１０ａの近傍に設けられている。
【００４０】
バルブｖａ３，ｖｂ３，ｖｃ３と後述するバルブｖｅ３は、高耐久高速ガスバルブとして構成されている。高耐久高速ガスバルブは、短時間で素早くガス供給の切り替えおよびガス排気ができるように構成された集積バルブである。なお、バルブｖｅ３は、原料ガス供給管２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃのバルブｖａ３，ｖｂ３，ｖｂ３と原料ガス供給口２１０ａとの間の空間を高速にパージしたのち、処理室２０１内をパージする不活性ガスの供給を制御するバルブである。
【００４１】
上記構成により、バブラ２２０ａにて液体原料を気化させて第１の原料ガスを発生させるとともに、バルブｖａ５，ｖａ３を開くことにより、原料ガス供給管２１３ａから処理室２０１内へ第１の原料ガスを供給することが可能となる。主に、原料ガス供給管２１３ａ、バルブｖａ５，ｖａ３により、第１の原料ガス供給系（第１の原料ガス供給ライン）としてのＧｅ原料ガス供給系（ＴＤＭＡＧｅガス供給系）が構成される。
【００４２】
また、バブラ２２０ｂにて液体原料を気化させて第２の原料ガスを発生させるとともに、バルブｖｂ５，ｖｂ３を開くことにより、原料ガス供給管２１３ｂから処理室２０１内へ第２の原料ガスを供給することが可能となる。主に、原料ガス供給管２１３ｂ、バルブｖｂ５，ｖｂ３により、第２の原料ガス供給系（第２の原料ガス供給ライン）としてのＳｂ原料ガス供給系（ＴＤＭＡＳｂガス供給系）が構成される。
【００４３】
また、バブラ２２０ｃにて液体原料を気化させて第３の原料ガスを発生させるとともに、バルブｖｃ５，ｖｃ３を開くことにより、原料ガス供給管２１３ｃから処理室２０１内へ第３の原料ガスを供給することが可能となる。主に、原料ガス供給管２１３ｃ、バルブｖｃ５，ｖｃ３により、第３の原料ガス供給系（第３の原料ガス供給ライン）としてのＴｅ原料ガス供給系（ＤＴＢＴｅガス供給系）が構成される。
【００４４】
そして、主に、第１〜第３の原料ガス供給系（第１〜第３の原料ガス供給ライン）により、原料ガス供給系（原料ガス供給ライン）が構成される。また、主に、キャリアガス供給系、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ、原料ガス供給系により、原料供給系（原料供給ライン）が構成される。
【００４５】
（反応ガス供給系）
また、処理室２０１の外部には、触媒作用により上述の原料ガスの分解を促進させる反応ガスを供給する反応ガス供給源２２０ｄが設けられている。反応ガス供給源２２０ｄには、反応ガス供給管２１３ｄの上流側端部が接続されている。反応ガス供給管２１３ｄの下流側端部は、バルブｖｄ３を介して反応ガス供給口２１０ｂに接続されている。反応ガス供給管２１３ｄには、反応ガスの供給流量を制御する流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２２ｄと、反応ガスの供給を制御するバルブｖｄ１，ｖｄ２，ｖｄ３が設けられている。反応ガスとしては、例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスが用いられる。主に、反応ガス供給管２１３ｄ、ＭＦＣ２２２ｄ、バルブｖｄ１，ｖｄ２，ｖｄ３により、反応ガス供給系（反応ガス供給ライン）としてのＮＨ３ガス供給系（ＮＨ３ガス供給系）が構成される。なお、反応ガス供給源２２０ｄを反応ガス供給系に含めて考えてもよい。反応ガス供給系（反応ガス供給ライン）は、還元ガス供給系（還元ガス供給ライン）と称することもでき、水素含有ガス供給系（水素含有ガス供給ライン）と称することもできる。
【００４６】
（不活性ガス供給系）
また、処理室２０１の外部には、パージガスである不活性ガスを供給する不活性ガス供給源２２０ｅ，２２０ｆが設けられている。不活性ガス供給源２２０ｅ，２２０ｆには、それぞれ、不活性ガス供給管２１３ｅ，２１３ｆの上流側端部が接続されている。不活性ガス供給管２１３ｅの下流側端部は、バルブｖｅ３を介して原料ガス供給口２１０ａに接続されている。不活性ガス供給管２１３ｆの下流側端部は、バルブｖｆ３を介して反応ガス供給口２１０ｂに接続されている。不活性ガス供給管２１３ｅには、不活性ガスの供給流量を制御する流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２２ｅと、不活性ガスの供給を制御するバルブｖｅ１，ｖｅ２，ｖｅ３が設けられている。不活性ガス供給管２１３ｆには、不活性ガスの供給流量を制御する流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２２ｆと、不活性ガスの供給を制御するバルブｖｆ１，ｖｆ２，ｖｆ３が設けられている。
【００４７】
不活性ガスとしては、例えばＮ２ガスやＡｒガスやＨｅガス等の不活性ガスが用いられる。主に、不活性ガス供給管２１３ｅ，２１３ｆ、ＭＦＣ２２２ｅ，２２２ｆ、バルブｖｅ１，ｖｅ２，ｖｅ３，ｖｆ１，ｖｆ２，ｖｆ３により、パージガス供給系（パージガス供給ライン）としての不活性ガス供給系（不活性ガス供給ライン）が構成される。なお、不活性ガス供給源２２０ｅ，２２０ｆを不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。不活性ガス供給系から供給する不活性ガスは、処理室２０１内への原料ガスや反応ガスの供給や拡散を促すキャリアガスとしても作用し、また、処理室２０１内における原料ガスや反応ガスの濃度や分圧を調整する希釈ガスとしても作用する。
【００４８】
（ベント（バイパス）系）
また、原料ガス供給管２１３ａ，２１３ｂ，２３１ｃのバルブｖａ３，ｖｂ３，ｖｃ３よりも上流側には、それぞれ、ベント管２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃの上流側端部が接続されている。また、ベント管２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃの下流側端部は、それぞれ、排気管２６１のＡＰＣバルブ２６２よりも下流側であって原料回収トラップ２６３よりも上流側に接続されている。ベント管２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃには、それぞれ、ガスの流通を制御するバルブｖａ４，ｖｂ４，ｖｃ４が設けられている。
【００４９】
上記構成により、バルブｖａ３を閉じ、バルブｖａ４を開くことで、原料ガス供給管２１３ａ内を流れる第１の原料ガスを、処理室２０１内に供給することなく、ベント管２１５ａを介して処理室２０１をバイパスさせ、排気管２６１より排気することが可能となる。また、バルブｖｂ３を閉じ、バルブｖｂ４を開くことで、原料ガス供給管２１３ｂ内を流れる第２の原料ガスを、処理室２０１内に供給することなく、ベント管２１５ｂを介して処理室２０１をバイパスさせ、排気管２６１より排気することが可能となる。また、バルブｖｃ３を閉じ、バルブｖｃ４を開くことで、原料ガス供給管２１３ｃ内を流れる第３の原料ガスを、処理室２０１内に供給することなく、ベント管２１５ｃを介して処理室２０１をバイパスさせ、排気管２６１より排気することが可能となる。
【００５０】
主に、ベント管２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃ、バルブｖａ４，ｖｂ４，ｖｃ４により、ベント系（ベントライン）が構成される。
【００５１】
なお、バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの周りにはサブヒータ２０６ａが設けられることは上述した通りだが、この他、キャリアガス供給管２３７ａ，２３７ｂ，２３７ｃ、原料ガス供給管２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃ、不活性ガス供給管２１３ｅ、ベント管２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃ、排気管２６１、処理容器２０２、シャワーヘッド２４０等の周囲にもサブヒータ２０６ａが設けられている。サブヒータ２０６ａは、これらの部材を例えば１００℃以下の温度に加熱することで、これらの部材内部での原料ガスの再液化を防止するように構成されている。
【００５２】
（制御部）
図４に示されているように、制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２８０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２８０ｂ、記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２８０ｂ、記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、内部バス２８０ｅを介して、ＣＰＵ２８０ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２８０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置２８１が接続されている。
【００５３】
記憶装置２８０ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置２８０ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２８０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ２８０ｂは、ＣＰＵ２８０ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
【００５４】
Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、上述の、マスフローコントローラ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅ，２２２ｆ、バルブｖａ１〜ｖａ５，ｖｂ１〜ｖｂ５，ｖｃ１〜ｖｃ５，ｖｄ１〜ｖｄ３，ｖｅ１〜ｖｅ３，ｖｆ１〜ｖｆ３、温度センサ２０６ｂ、ヒータ２０６、サブヒータ２０６ａ、圧力センサ２６５、ＡＰＣバルブ２６２、真空ポンプ２６４、ゲートバルブ４４、昇降機構２０７ｂ、負圧移載機１３等に接続されている。
【００５５】
ＣＰＵ２８０ａは、記憶装置２８０ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置２８１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２８０ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２８０ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、マスフローコントローラ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅ，２２２ｆによる各種ガスの流量調整動作、バルブｖａ１〜ｖａ５，ｖｂ１〜ｖｂ５，ｖｃ１〜ｖｃ５，ｖｄ１〜ｖｄ３，ｖｅ１〜ｖｅ３，ｖｆ１〜ｖｆ３の開閉動作、ＡＰＣバルブ２６２の開閉動作及び圧力センサ２６５に基づくＡＰＣバルブ２６２による圧力調整動作、真空ポンプ２６４の起動および停止、温度センサ２０６ｂに基づくヒータ２０６の温度調整動作、サブヒータ２０６ａの温度調整動作、ゲートバルブ４４の開閉動作、昇降機構２０７ｂの昇降動作、負圧移載機１３の移載動作等を制御するように構成されている。
【００５６】
なお、コントローラ２８０は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２８２を用意し、係る外部記憶装置２８２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２８０を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２８２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置２８２を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶装置２８０ｃや外部記憶装置２８２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置２８０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２８２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００５７】
（２）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置を用い、半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に金属元素を含む膜を形成する基板処理工程について説明する。
【００５８】
本実施形態の成膜シーケンスでは、
処理室内に収容された基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に処理室内へ供給し、各ガスを処理室内で初めて混合させ、基板に対して供給することで、基板上に金属元素を含む膜を形成する。
【００５９】
以下に、本実施形態の成膜シーケンスについて具体的に説明する。ここでは、第１の原料ガスとしてＧｅ原料ガスであるＴＤＭＡＧｅガスを、第２の原料ガスとしてＳｂ原料ガスであるＴＤＭＡＳｂガスを、第３の原料ガスとしてＴｅ原料ガスであるＤＴＢＴｅガスを、反応ガスとしてＮＨ３ガスを、不活性ガスとしてＮ２ガスを用い、図５の成膜シーケンスにより、ウエハ２００上に、三元系の金属膜であるＧｅＳｂＴｅ膜を形成する例について説明する。図５は、本実施形態に係るガス供給シーケンスを示すタイミング図である。なお、以下では、Ｇｅ原料ガス、Ｓｂ原料ガス、Ｔｅ原料ガスを総称して単に原料ガスとも称する。
【００６０】
〔基板搬入工程、基板載置工程〕
昇降機構２０７ｂを作動させ、支持台２０３を、図３に示すウエハ搬送位置まで下降させる。そして、ゲートバルブ４４を開き、処理室２０１と負圧移載室１１とを連通させる。そして、上述のように負圧移載機１３により負圧移載室１１内から処理室２０１内へウエハ２００を搬送アーム１３ａで支持した状態でロードする。処理室２０１内に搬入したウエハ２００は、支持台２０３の上面から突出しているリフトピン２０８ｂ上に一時的に載置される。負圧移載機１３の搬送アーム１３ａが処理室２０１内から負圧移載室１１内へ戻ると、ゲートバルブ４４が閉じられる。
【００６１】
続いて、昇降機構２０７ｂを作動させ、支持台２０３を、図２に示すウエハ処理位置まで上昇させる。その結果、リフトピン２０８ｂは支持台２０３の上面から埋没し、ウエハ２００は、支持台２０３上面のサセプタ２１７上に載置される。
【００６２】
〔圧力調整工程、温度調整工程〕
続いて、処理室２０１内の圧力が所定の処理圧力（真空度）となるように真空ポンプ２６４によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は圧力センサ２６５で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２６２がフィードバック制御される（圧力調整）。なお、真空ポンプ２６４は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。
【００６３】
また、ウエハ２００の表面温度が所定の処理温度となるようにヒータ２０６によって加熱される。この際、ウエハ２００の表面が所望の温度分布となるように、温度センサ２０６ｂが検出した温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）。なお、ヒータ２０６によるウエハ２００の加熱は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
【００６４】
ここで、所定の処理温度、処理圧力とは、後述する成膜工程において、ＣＶＤ法によりＧｅＳｂＴｅ膜を形成可能な処理温度、処理圧力である。すなわち、成膜工程で用いる各原料ガスが、熱分解するか、或いは、反応ガスの触媒作用を利用して熱分解する程度の処理温度、処理圧力である。
【００６５】
なお、基板搬入工程〜温度調整工程および後述する基板搬出工程においては、真空ポンプ２６４を作動させつつ、バルブｖａ３，ｖｂ３，ｖｃ３を閉じ、バルブｖｅ１，ｖｅ２，ｖｅ３，ｖｆ１，ｖｆ２，ｖｆ３を開くことで、処理室２０１内にＮ２ガスを常に流しておく。これにより、ウエハ２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。
【００６６】
また、基板搬入工程〜温度調整工程と並行して、第１の液体原料（Ｇｅ原料）であるＴＤＭＡＧｅを気化させた第１の原料ガス（Ｇｅ原料ガス）、すなわちＴＤＭＡＧｅガスを生成（予備気化）させておく。すなわち、バルブｖａ１，ｖａ２，ｖａ５を開き、キャリアガス供給管２３７ａからＭＦＣ２２２ａで流量制御されたキャリアガスをバブラ２２０ａ内に供給することにより、バブラ２２０ａ内部に収容された原料をバブリングにより気化させてＴＤＭＡＧｅガスを生成させておく（Ｇｅ原料の予備気化工程）。
【００６７】
また、上記と並行して、第２の液体原料（Ｓｂ原料）であるＴＤＭＡＳｂを気化させた第２の原料ガス（Ｓｂ原料ガス）、すなわちＴＤＭＡＳｂガスを生成（予備気化）させておく。すなわち、バルブｖｂ１，ｖｂ２，ｖｂ５を開き、キャリアガス供給管２３７ｂからＭＦＣ２２２ｂで流量制御されたキャリアガスをバブラ２２０ｂ内に供給することにより、バブラ２２０ｂ内部に収容された原料をバブリングにより気化させてＴＤＭＡＳｂガスを生成させておく（Ｓｂ原料の予備気化工程）。
【００６８】
また、上記と並行して、第３の液体原料（Ｔｅ原料）であるＤＴＢＴｅを気化させた第３の原料ガス（Ｔｅ原料ガス）、すなわちＤＴＢＴｅガスを生成（予備気化）させておく。すなわち、バルブｖｃ１，ｖｃ２，ｖｃ５を開き、キャリアガス供給管２３７ｃからＭＦＣ２２２ｃで流量制御されたキャリアガスをバブラ２２０ｃ内に供給することにより、バブラ２２０ｃ内部に収容された原料をバブリングにより気化させてＤＴＢＴｅガスを生成させておく（Ｔｅ原料の予備気化工程）。
【００６９】
これらの予備気化工程では、真空ポンプ２６４を作動させつつ、バルブｖａ３，ｖｂ３，ｖｃ３を閉じたまま、バルブｖａ４，ｖｂ４，ｖｃ４を開くことにより、原料ガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスして排気しておく。バブラ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃにて原料ガスを安定して生成させるには所定の時間を要する。このため、本実施形態では、原料ガスを予め生成させておき、バルブｖａ３，ｖａ４，ｖｂ３，ｖｂ４，ｖｃ３，ｖｃ４の開閉を切り替えることにより、原料ガスの流路を切り替える。その結果、バルブの切り替えにより、処理室２０１内への原料ガスの安定した供給を迅速に開始あるいは停止できるようになり、好ましい。
【００７０】
〔成膜工程〕
続いて、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスと、ＮＨ３ガスとを処理室２０１内へ同時に供給し、ウエハ２００上にＧｅＳｂＴｅ膜を形成する処理を行う。以下に、図５を参照しながら詳しく説明する。
【００７１】
まず、バルブｖａ４，ｖｂ４，ｖｃ４を同時に閉じ、ｖａ３，ｖｂ３，ｖｃ３を同時に開いて、処理室２０１内へのＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスの供給を同時に開始する。原料ガス供給口２１０ａからシャワーヘッド２４０の上部へと供給されたＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスは、第１バッファ空間（分散室）２４０ｃを経て分散板２４０ａの多数の孔から第２バッファ空間２４０ｄへと入り、さらにシャワー板２４０ｂの多数の孔を通過して処理室２０１内に供給される。なお、処理室２０１内へのＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスの供給時には、処理室２０１内におけるＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスの拡散を促すように、バルブｖｅ１，ｖｅ２，ｖｅ３は開いたままとし、処理室２０１内にＮ２ガスを常に流しておくことが好ましい。
【００７２】
また、このとき、バルブｖｄ１，ｖｄ２，ｖｄ３を開いて、処理室２０１内へのＮＨ３ガスの供給を同時に開始する。反応ガス供給口２１０ｂから供給された反応ガスは、シャワー板２４０ｂの下方側から、つまり、シャワーヘッド２４０を介さずに処理室２０１内に供給される。なお、処理室２０１内へのＮＨ３ガスの供給時には、処理室２０１内におけるＮＨ３ガスの拡散を促すように、バルブｖｆ１，ｖｆ２，ｖｆ３は開いたままとし、処理室２０１内にＮ２ガスを常に流しておくことが好ましい。
【００７３】
上述したように、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスと、ＮＨ３ガスとは、事前に混合されることなく別々に処理室２０１内へ供給され、処理室２０１内で初めて混合されることとなる。このとき、ＮＨ３ガスは、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスの熱分解を促す触媒として作用する。その結果、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスは、たとえその熱分解温度に差があったとしても、また、処理室２０１内の温度（ウエハ２００の表面温度）がＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスの熱分解温度よりも低かったとしても、ＮＨ３ガスの触媒作用によりそれぞれ熱分解が促進されることとなる。そして、この熱分解による化学反応により、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅがそれぞれ反応して結合する反応が効率的に進行し、ウエハ２００上には、ＧｅＳｂＴｅが効率的に堆積することとなる。
【００７４】
なお、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスとＮＨ３ガスとを事前に混合することなく別々に処理室２０１内へ供給し、処理室２０１内で初めて混合することにより、上述の反応を効率よく進行させ、ウエハ２００上へのＧｅＳｂＴｅの堆積を促すことが可能となる。すなわち、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスとＮＨ３ガスとをシャワー板２４０ｂよりも上流側で事前に混合させないようにすることで、処理室２０１内に供給される前に上述の反応が生じてしまうことを防ぐことができ、ウエハ２００上へのＧｅＳｂＴｅの堆積を効率的に行うことが可能となる。また、ウエハ２００上へのＧｅＳｂＴｅの堆積に寄与しない原料ガスや反応ガス（シャワーヘッド２４０内で消費されてしまう原料ガスや反応ガス）の量を低減させることができ、成膜コストを低減させることも可能となる。
【００７５】
その後、上述のガス供給シーケンス（処理室２０１内へのＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガス、ＮＨ３ガスの同時供給）を所定時間継続することにより、ウエハ２００上に所定膜厚のＧｅＳｂＴｅ膜が形成される。ＧｅＳｂＴｅ膜の膜厚は、ガス供給シーケンスの実施時間（ガス供給時間）を調整することで制御できる。
【００７６】
本実施形態における成膜工程でのウエハ２００の処理条件としては、
ウエハ温度：２００〜４００℃
処理室内圧力：５０〜４００Ｐａ
Ｇｅ原料ガス（ＴＤＭＡＧｅガス）流量：０．１〜１００ｓｃｃｍ
Ｓｂ原料ガス（ＴＤＭＡＳｂガス）流量：１０〜１００ｓｃｃｍ
Ｔｅ原料ガス（ＤＴＢＴｅガス）流量：１０〜１００ｓｃｃｍ
ＮＨ３流量：５０〜１０００ｓｃｃｍ
Ｎ２流量：０〜２０００ｓｃｃｍ
ＧｅＳｂＴｅ膜厚：１〜１００ｎｍ
が例示される。
【００７７】
なお、Ｇｅ原料ガスとしては、テトラキスジメチルアミノゲルマン（Ｇｅ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：ＴＤＭＡＧｅ）ガスの他、例えば、モノゲルマン（ＧｅＨ４）ガス、イソブチルゲルマン（Ｇｅ（ｉ−Ｃ４Ｈ９）Ｈ３、略称：ＩＢＧｅ）ガス、ターシャリーブチルゲルマン（Ｇｅ（ｔ−Ｃ４Ｈ９）Ｈ３、略称：ＴＢＧｅ）ガス、ジエチルゲルマン（（Ｃ２Ｈ５）２ＧｅＨ２、略称：ＤＥＧｅ）ガス等を用いてもよい。
【００７８】
また、Ｓｂ原料ガスとしては、トリスジメチルアミノアンチモン（Ｓｂ［Ｎ（ＣＨ３）２］３、略称：ＴＤＭＡＳｂ）ガスの他、例えば、トリイソプロピルアンチモン（Ｓｂ（ｉ−Ｃ３Ｈ７）３、略称：ＴＩＰＳｂ）ガス、トリエチルアンチモン（Ｓｂ（Ｃ２Ｈ５）３、略称：ＴＥＳｂ）ガス、ターシャリブチルジメチルアンチモン（（ｔ−Ｃ４Ｈ９）Ｓｂ（ＣＨ３）２、略称：ＴＢＤＭＳｂ）ガス等を用いてもよい。
【００７９】
また、Ｔｅ原料ガスとしては、ジターシャリーブチルテルル（Ｔｅ（ｔ−Ｃ４Ｈ９）２、略称：ＤＴＢＴｅ）ガスの他、例えば、ジイソプロピルテルル（Ｔｅ（ｉ−Ｃ３Ｈ７）２、略称：ＤＩＰＴｅ）ガス、ジメチルテルル（Ｔｅ（ＣＨ３）２、略称：ＤＭＴｅ）ガス、ジエチルテルル（Ｔｅ（Ｃ２Ｈ５）２、略称：ＤＥＴｅ）ガス等を用いてもよい。
【００８０】
また、反応ガスとしては、アンモニア（ＮＨ３）ガスの他、例えば、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）ガス、Ｎ３Ｈ８ガス、水素（Ｈ２）ガス等の還元ガス、すなわち、水素含有ガスを用いてもよい。
【００８１】
また、不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００８２】
〔残留ガス除去工程〕
所定膜厚のＧｅＳｂＴｅ膜が形成された後、バルブｖａ３，ｖｂ３，ｖｃ３，ｖｄ３を閉じ、バルブｖａ４，ｖｂ４，ｖｃ４を開いて、処理室２０１内へのＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガス、ＮＨ３ガスの供給を同時に停止する。このとき、排気管２６１のＡＰＣバルブ２６２は開いたままとして、真空ポンプ２６４により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくはＧｅＳｂＴｅ膜形成に寄与した後のＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガス、ＮＨ３ガスを処理室２０１内から排除する（残留ガス除去）。なお、このとき、バルブｖｅ１，ｖｅ２，ｖｅ３，ｖｆ１，ｖｆ２，ｖｆ３は開いたままとして、不活性ガスとしてのＮ２ガスの処理室２０１内への供給を維持する。Ｎ２ガスはパージガスとして作用し、これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくはＧｅＳｂＴｅ膜形成に寄与した後のＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガス、ＮＨ３ガスを処理室２０１内から排除する効果を高めることができる。
【００８３】
〔基板搬出工程〕
その後、上述した基板搬入工程、基板載置工程に示した手順とは逆の手順により、ＧｅＳｂＴｅ膜を形成した後のウエハ２００を、処理室２０１内から負圧移載室１１内へ搬出する。その後、ウエハ２００の温度が室温になるまで、負圧移載室１１に隣接する保持室内で処理後のウエハ２００を保持する。なお、形成したＧｅＳｂＴｅ膜の酸化を抑制するように、負圧移載室１１内や保持室内の雰囲気は、例えば、大気圧未満の圧力雰囲気であって、かつ、Ｎ２ガス等の不活性ガス雰囲気とし、酸素（Ｏ２）ガスの分圧を低下させておく。
【００８４】
（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す効果のうち１つ又は複数の効果を奏する。
【００８５】
本実施形態によれば、処理室２０１内にＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスを供給する際、触媒効果によりこれらのガスの分解を促すＮＨ３ガスを処理室２０１内に同時に供給する。その結果、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスは、たとえその熱分解温度に差があったとしても、また、処理室２０１内の温度がＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスの熱分解温度よりも低かったとしても、ＮＨ３ガスの触媒作用によりそれぞれ熱分解が促進されることとなる。そして、ウエハ２００上には、ＧｅＳｂＴｅ膜が効率よく形成されることとなる。また、ＮＨ３ガスの触媒作用を利用することで、ウエハ２００の表面温度（処理温度）を低下させることもできるようになる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスと、ＮＨ３ガスとは、事前に混合されることなく別々に処理室２０１内へ供給され、処理室２０１内で初めて混合される。これにより、上述の反応を効率よく進行させ、ウエハ２００上へのＧｅＳｂＴｅの堆積を促すことが可能となる。すなわち、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスと、ＮＨ３ガスとを、シャワー板２４０ｂよりも上流側で事前に混合させないようにすることで、処理室２０１内に供給される前に反応が生じてしまうことを防ぐことができ、ウエハ２００上での成膜反応を効率的に行うことが可能となる。また、ウエハ２００上へのＧｅＳｂＴｅの堆積に寄与しない原料ガスや反応ガス（シャワーヘッド２４０内で消費されてしまう原料ガスや反応ガス）の消費量を低減させることができ、成膜コストを低減させることも可能となる。
【００８７】
また、本実施形態によれば、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスと、ＮＨ３ガスとを、シャワー板２４０ｂよりも上流側で事前に混合させないようにすることで、すなわち、シャワーヘッド２４０内で反応させないようにすることで、シャワーヘッド２４０内におけるＧｅＳｂＴｅの堆積を防ぐことが可能となる。これにより、処理室２０１内のパーティクルの発生を抑制したり、シャワーヘッド２４０のクリーニング頻度を低減したりすることが可能となる。
【００８８】
なお、仮に、図１０に示す参考例に係る基板処理装置４０’を用いた場合、ウエハ２００上での成膜反応の効率が低下してしまうことがある。すなわち、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスと、ＮＨ３ガスとを、共通のガス供給口２１０’から同時に供給するようにした場合、ＴＤＭＡＧｅガス、ＴＤＭＡＳｂガス、ＤＴＢＴｅガスと、ＮＨ３ガスとが、シャワー板２４０ｂよりも上流側で事前に混合され、処理室２０１内に供給される前に反応が生じてしまい、ウエハ２００上での成膜反応を妨げてしまうことがある。また、シャワーヘッド２４０内におけるＧｅＳｂＴｅの堆積が生じ易くなり、処理室２０１内でパーティクルの発生量が増加したり、シャワーヘッド２４０のクリーニング頻度が増加したりすることがある。
【００８９】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００９０】
例えば、上述の実施形態では、Ｇｅ原料ガス（ＴＤＭＡＧｅガス）、Ｓｂ原料ガス（ＴＤＭＡＳｂガス）、Ｔｅ原料ガス（ＤＴＢＴｅガス）と、反応ガス（ＮＨ３ガス）とを処理室２０１内に同時に供給する同時供給法によりＧｅＳｂＴｅ膜を形成するようにしていたが、本発明は係る形態に限定されない。
【００９１】
例えば、図６に例示するように、
処理室２０１内にＧｅ原料ガス（ＴＤＭＡＧｅガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
処理室２０１内にＳｂ原料ガス（ＴＤＭＡＳｂガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
処理室２０１内にＴｅ原料ガス（ＤＴＢＴｅガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
を含むサイクルを所定回数（ｎ回）行う交互供給法により、ウエハ２００上に、ＧｅＳｂＴｅ膜を形成することができる。
【００９２】
また例えば、図７に例示するように、
処理室２０１内にＧｅ原料ガス（ＴＤＭＡＧｅガス）とＳｂ原料ガス（ＴＤＭＡＳｂガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
処理室２０１内にＴｅ原料ガス（ＤＴＢＴｅガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
を含むサイクルを所定回数（ｎ回）行う交互供給法により、ウエハ２００上に、ＧｅＳｂＴｅ膜を形成することもできる。
【００９３】
また例えば、図８に例示するように、
処理室２０１内にＧｅ原料ガス（ＴＤＭＡＧｅガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
処理室２０１内にＳｂ原料ガス（ＴＤＭＡＳｂガス）とＴｅ原料ガス（ＤＴＢＴｅガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
を含むサイクルを所定回数（ｎ回）行う交互供給法により、ウエハ２００上に、ＧｅＳｂＴｅ膜を形成することができる。
【００９４】
また例えば、図９に例示するように、
処理室２０１内にＧｅ原料ガス（ＴＤＭＡＧｅガス）とＴｅ原料ガス（ＤＴＢＴｅガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
処理室２０１内にＳｂ原料ガス（ＴＤＭＡＳｂガス）と反応ガス（ＮＨ３ガス）とを同時に供給し、その後、処理室２０１内をパージするステップと、
を含むサイクルを所定回数（ｎ回）行う交互供給法により、ウエハ２００上に、ＧｅＳｂＴｅ膜を形成することができる。
【００９５】
なお、図６〜図９に例示した交互供給法による成膜を行う場合も、上述の実施形態に記載の処理条件と同様な処理条件とすることができる。
【００９６】
また、図６〜図９に例示した交互供給法による成膜では、処理室２０１内をパージするステップにおいて、処理室２０１内に残留するガスを完全に排除しなくてもよく、処理室２０１内を完全にパージしなくてもよい。処理室２０１内に残留するガスが微量であれば、その後に行われる原料ガスおよび反応ガス供給工程において悪影響が生じることはない。このとき処理室２０１内に供給するＮ２ガスの流量も大流量とする必要はなく、例えば処理容器２０２（処理室２０１）の容積と同程度の量を供給することで、その後に行われる原料ガスおよび反応ガス供給工程において悪影響が生じない程度のパージを行うことができる。このように、処理室２０１内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、スループットを向上させることができる。また、Ｎ２ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。
【００９７】
また、上述の実施形態では、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅの３種類の金属元素を含む膜（３元系薄膜）を形成する場合について説明したが、本発明は係る態様に限定されない。すなわち、ウエハ２００上に２種類の金属元素を含む膜（２元系薄膜）を形成したり、４種類以上の金属元素を含む膜（４元系以上の薄膜）を形成したりする場合にも、本発明は好適に適用可能である。すなわち、本発明は、原料ガスが複数の原料ガスを含み、複数の原料ガスが、それぞれ異なる金属元素を含む場合に、好適に適用可能である。
【００９８】
また、上述の実施形態では、ＧｅＳｂＴｅ膜を形成する場合について説明したが、本発明は係る態様に限定されず、例えば、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ以外のＴｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ａｌ等の金属元素を含む膜を形成する場合にも、本発明は好適に適用可能である。また例えば、本発明は、ＴｉＮ膜、ＴａＮ膜、ＨｆＮ膜、ＺｒＮ、ＡｌＮ膜等の窒素を含む金属膜（金属窒化膜）を形成する場合にも、好適に適用できる。また例えば、これらにＳｉを付加したシリサイド膜を形成する場合にも、本発明は好適に適用可能である。
【００９９】
金属元素を含む膜としてＴｉを含む膜を形成する場合には、Ｔｉを含む原料として、テトラキスエチルメチルアミノチタニウム（Ｔｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）］４、略称：ＴＥＭＡＴ）、テトラキスジメチルアミノチタニウム（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：ＴＤＭＡＴ）、テトラキスジエチルアミノチタニウム（Ｔｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４、略称：ＴＤＥＡＴ）などの有機原料を用いることができる。反応ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。なお、このときの処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができる。
【０１００】
金属元素を含む膜としてＴａを含む膜を形成する場合には、Ｔａを含む原料として、トリスジエチルアミノターシャリーブチルイミノタンタル（Ｔａ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］３［ＮＣ（ＣＨ３）３］、略称：ＴＢＴＤＥＴ）、トリスエチルメチルアミノターシャリーブチルイミノタンタル（Ｔａ［ＮＣ（ＣＨ３）３］［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）ＣＨ３］３）、略称ＴＢＴＥＭＴ）などの有機原料を用いることができる。反応ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。なお、このときの処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができる。
【０１０１】
金属元素を含む膜としてＨｆを含む膜を形成する場合には、Ｈｆを含む原料として、テトラキスエチルメチルアミノハフニウム（Ｈｆ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）］４、略称：ＴＥＭＡＨ）、テトラキスジメチルアミノハフニウム（Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：ＴＤＭＡＨ）、テトラキスジエチルアミノハフニウム（Ｈｆ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４、略称：ＴＤＥＡＨ）などの有機原料を用いることができる。反応ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。なお、このときの処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができる。
【０１０２】
金属元素を含む膜としてＺｒを含む膜を形成する場合には、Ｚｒを含む原料として、テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム（Ｚｒ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）］４、略称：ＴＥＭＡＺ）、テトラキスジメチルアミノジルコニウム（Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：ＴＤＭＡＺ）、テトラキスジエチルアミノジルコニウム（Ｚｒ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４、略称：ＴＤＥＡＺ）などの有機原料を用いることができる。反応ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。なお、このときの処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができる。
【０１０３】
金属元素を含む膜としてＡｌを含む膜を形成する場合には、Ａｌを含む原料として、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３、略称：ＴＭＡ）などの有機原料を用いることができる。反応ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。なお、このときの処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができる。
【０１０４】
金属元素を含む膜として金属窒化膜を形成する場合には、窒化ガス（窒素含有ガス）として、アンモニア（ＮＨ３）ガス、ジアゼン（Ｎ２Ｈ２）ガス、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）ガス、Ｎ３Ｈ８ガス等を用いることができる。この場合、原料ガスや反応ガスと同時に、或いは交互に、ウエハ２００に対して窒化ガスを供給する。なお、このときの処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができる。
【０１０５】
金属元素を含む膜としてシリサイド膜を形成する場合には、Ｓｉを含む原料ガスとして、テトラキスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：４ＤＭＡＳ）ガス、トリスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］３Ｈ、略称：３ＤＭＡＳ）ガス、ビスジエチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］２Ｈ２、略称：２ＤＥＡＳ）ガス、ビスターシャリーブチルアミノシラン（ＳｉＨ２［ＮＨ（Ｃ４Ｈ９）］２、略称：ＢＴＢＡＳ）ガスなどの有機原料を用いることができる。なお、このときの処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理条件とすることができる。
【０１０６】
また、上述の実施形態では、原料ガス供給口２１０ａ、反応ガス供給口２１０ｂをそれぞれ１つずつ設ける例について説明したが、本発明は係る態様に限定されず、原料ガス供給口２１０ａ、反応ガス供給口２１０ｂをそれぞれ複数設けてもよい。原料ガス供給口２１０ａを原料ガスの種類ごとに複数設けることとした場合、原料ガス供給口２１０ａ内で原料ガスが混合して反応してしまうことを防ぐことができ、処理室２０１内のパーティクルの発生を抑制したり、原料ガス供給口２１０ａのクリーニング頻度を低減したりすることが可能となる。また、反応ガス供給口２１０ｂを分散させて複数設けた場合、反応ガスを処理室２０１内に均一に拡散させ易くなり、金属元素を含む膜の膜厚均一性等を向上させること可能となる。
【０１０７】
また、上述の実施形態では、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて薄膜を成膜する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて薄膜を成膜する場合にも、好適に適用できる。
【０１０８】
また、上述の各実施形態等は、適宜組み合わせて用いることができる。
【０１０９】
また、本発明は、例えば、既存の基板処理装置のプロセスレシピを変更することでも実現できる。プロセスレシピを変更する場合は、本発明に係るプロセスレシピを電気通信回線や当該プロセスレシピを記録した記録媒体を介して既存の基板処理装置にインストールしたり、また、既存の基板処理装置の入出力装置を操作し、そのプロセスレシピ自体を本発明に係るプロセスレシピに変更することも可能である。
【０１１０】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【０１１１】
（付記１）
本発明の一態様によれば、
基板に対して処理が行われる処理室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内に金属元素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給口と、
前記原料ガス供給口を介して前記処理室内に前記原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記原料ガス供給口とは独立して設けられ、前記処理室内に前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスを供給する反応ガス供給口と、
前記反応ガス供給口を介して前記処理室内に前記反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記処理室内に収容された基板を加熱した状態で、前記原料ガスと前記反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成するように、前記ヒータ、前記原料ガス供給系および前記反応ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０１１２】
（付記２）
付記１の基板処理装置であって、好ましくは、
前記原料ガスは複数の原料ガスを含み、前記複数の原料ガスは、それぞれ異なる金属元素を含む。
【０１１３】
（付記３）
付記１の基板処理装置であって、好ましくは、
前記原料ガスは、第１の金属元素を含む第１の原料ガスと、第２の金属元素を含む第２の原料ガスとを含む。
【０１１４】
（付記４）
付記１の基板処理装置であって、好ましくは、
前記原料ガスは、第１の金属元素を含む第１の原料ガスと、第２の金属元素を含む第２の原料ガスと、第３の金属元素を含む第３の原料ガスとを含む。
【０１１５】
（付記５）
付記１の基板処理装置であって、好ましくは、
前記原料ガスは、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含む第１の原料ガスと、アンチモン（Ｓｂ）を含むＳｂ原料ガスと、テルル（Ｔｅ）を含む第３の原料ガスとを含む。
【０１１６】
（付記６）
付記１の基板処理装置であって、好ましくは、
前記反応ガスは、還元ガスを含む。
【０１１７】
（付記７）
付記１の基板処理装置であって、好ましくは、
前記反応ガスは、水素含有ガスを含む。
【０１１８】
（付記８）
付記１の基板処理装置であって、好ましくは、
前記反応ガスは、アンモニアガス（ＮＨ３）および水素ガス（Ｈ２）のうち少なくとも何れかを含む。
【０１１９】
（付記９）
本発明の他の態様によれば、
処理室内に基板を収容する工程と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する工程と、
を有する基板処理方法が提供される。
【０１２０】
（付記１０）
本発明のさらに他の態様によれば、
処理室内に基板を収容する工程と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１２１】
（付記１１）
本発明のさらに他の態様によれば、
基板処理装置の処理室内に基板を収容する手順と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【０１２２】
（付記１２）
本発明のさらに他の態様によれば、
基板処理装置の処理室内に基板を収容する手順と、
前記処理室内に収容された前記基板を加熱した状態で、金属元素を含む原料ガスと前記原料ガスの分解を促進させる反応ガスとを事前に混合させることなく別々に前記処理室内へ供給し、前記各ガスを前記処理室内で初めて混合させ、前記基板に対して供給することで、前記基板上に前記金属元素を含む膜を形成する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０１２３】
２００    ウエハ（基板）
２０６    ヒータ
２０１    処理室
２０２    処理容器
２１０ａ  原料ガス供給口
２１０ｂ  反応ガス供給口
２８０    コントローラ（制御部）
【図１】
2014056906.tif 000003
【図２】
2014056906.tif 000004
【図３】
2014056906.tif 000005
【図４】
2014056906.tif 000006
【図５】
2014056906.tif 000007
【図６】
2014056906.tif 000008
【図７】
2014056906.tif 000009
【図８】
2014056906.tif 000010
【図９】
2014056906.tif 000011
【図１０】
2014056906.tif 000012