(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が収容される処理容器と、
前記基板の上方から前記基板の中心側に第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、
前記基板の上方から前記基板の中心側に第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、
前記基板の側方から前記基板の外周側に第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、
前記基板の側方から前記基板の外周側に第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスのいずれか若しくは両方のプラズマを生成させる前記処理容器側方に設けられた活性化部としてのコイルと、
前記基板上の中心側の前記プラズマの密度と前記基板上の外周側の前記プラズマの密度を調整し、前記コイルと電位調整コンデンサを介して接続され、前記処理容器の上部中央に設けられたプラズマ調整電極と、
前記第一処理ガスと前記第二処理ガスの供給と、前記第一反応ガスと前記第二反応ガスの供給とのいずれか若しくは両方で、前記第一処理ガスの供給量と前記第二処理ガスの供給量とを異ならせるか、前記第一反応ガスの供給量と前記第二反応ガスの供給量とを異ならせるように、前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御すると共に、前記電位調整コンデンサの調整、もしくは、前記プラズマ調整電極の上方または下方への動作、を行わせるように制御するように構成された制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記プラズマ調整電極は、前記処理容器の蓋体に対して前記基板側に突出した形状で構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記プラズマ調整電極を上方又は下方に動作させるエレベータを有する請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記プラズマ調整電極を下降させるように前記エレベータを制御する請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記プラズマ調整電極を上昇させるように前記エレベータを制御する請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記プラズマ調整電極と前記活性化部との間のインピーダンスを低くするように前記電位調整コンデンサを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記プラズマ調整電極と前記活性化部との間のインピーダンスを高くするように前記電位調整コンデンサを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも多くなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも少なくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第二反応ガスの供給停止後に前記第一反応ガスの供給を開始させるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するよう構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第二反応ガスの供給開始後に前記第一反応ガスの供給を開始させるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するよう構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記基板を支持する基板支持部を有し、
前記制御部は、前記基板支持部を上昇又は下降させることにより、前記基板の中心側に供給される第一処理ガス量と第一反応ガス量のいずれかを異ならせるように制御するよう構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
基板の上方から前記基板の中心側への第一処理ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二処理ガス供給のいずれか若しくは両方を行う処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から前記基板の中心側への第一反応ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二反応ガス供給のいずれか若しくは両方を行う反応ガス供給工程と
前記処理容器側方に設けられた活性化部としてのコイルで前記第一反応ガスと前記第二反応ガスのいずれか若しくは両方のプラズマを生成する工程と、
前記コイルと電位調整コンデンサを介して接続され、前記処理容器の上部中央に設けられたプラズマ調整電極であって、前記電位調整コンデンサの調整、もしくは、前記プラズマ調整電極の上方または下方に動作、を行わせて、前記基板上の中心側の前記プラズマの密度と前記基板の外周側の前記プラズマ密度とを調整する工程と、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程において、前記第一処理ガスの供給量と前記第二処理ガスの供給量とを異ならせるか、前記第一反応ガスの供給量と前記第二反応ガスの供給量とを異ならせる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記基板を収容する処理容器の上部に設けられたプラズマ調整電極を下降させる工程を有する請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記基板を収容する処理容器の上部に設けられたプラズマ調整電極を上昇させる工程を有する請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記プラズマ調整電極のインピーダンスを低くする工程を有する請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記プラズマ調整電極のインピーダンスを高くする工程と有する請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記反応ガス供給工程で、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも多くする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記反応ガス供給工程で、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも少なくする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
基板の上方から前記基板の中心側への第一処理ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二処理ガス供給のいずれか若しくは両方を行わせる処理ガス供給手順と、
前記基板の上方から前記基板の中心側への第一反応ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二反応ガス供給のいずれか若しくは両方を行わせる反応ガス供給手順と、
前記処理容器側方に設けられた活性化部としてのコイルで前記第一反応ガスと前記第二反応ガスのいずれか若しくは両方のプラズマを生成させる手順と、
前記コイルと電位調整コンデンサを介して接続され、前記処理容器の上部中央に設けられたプラズマ調整電極であって、前記電位調整コンデンサの調整、もしくは、前記プラズマ調整電極の上方または下方に動作、を行わせて、前記基板上の中心側の前記プラズマの密度と前記基板の外周側の前記プラズマの密度を調整させる手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記第一処理ガスの供給量と前記第二処理ガスの供給量とを異ならせるか、前記第一反応ガスの供給量と前記第二反応ガスの供給量とを異ならせる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：以下ＬＳＩ）の高集積化に伴って、回路パターンの微細化が進められている。
【０００３】
狭い面積に多くの半導体デバイスを集積させるためには、デバイスのサイズを小さくして形成しなければならず、このためには、形成しようとするパターンの幅と間隔を小さくしなければならない。
【０００４】
近年の微細化により、微細構造の埋め込み、特に縦方向に深い、あるいは横方向に狭い空隙構造（溝）への酸化物の埋め込みに対して、ＣＶＤ法による埋め込み方法が技術限界に達しつつある。また、この様な縦方向に深い溝が形成された基板へのエッチング処理や化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）処理の均一性の向上が困難になってきている。さらに、半導体デバイスの生産性を高めるために基板一枚辺りの処理時間の短縮と、半導体デバイスの生産工程全体での処理時間の短縮が求められている。
【０００５】
また、半導体デバイスの生産工程全体での生産性を高めるために、成膜工程で基板の中心側と外周側での処理を異ならせることが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年のＬＳＩ、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＦｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙに代表される半導体装置の最小加工寸法が、３０ｎｍ幅より小さくなり、また、膜厚も薄くなり、品質を維持したまま、微細化や製造スループット向上や基板への処理均一性を向上させることが困難になってきている。
【０００７】
本発明は、基板上に形成される膜厚や膜の特性を基板面内で異ならせると共に、製造スループットを向上させることが可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体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】
【０００８】
一態様によれば、
基板が収容される処理室と、前記基板の上方から第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、前記基板の上方から第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、前記基板の側方から第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、前記基板の側方から第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、前記基板に前記第一処理ガスと前記第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、前記基板に前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、を有し、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成された制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
【０００９】
他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００１０】
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給させる処理ガス供給手順と、前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給させる反応ガス供給手順と、前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順とを一回以上行わせる手順と、前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と、前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる手順と、をコンピュータに実行させるプログラム記録された記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体によれば、基板上に形成される膜厚や膜の特性を基板面内で異ならせると共に、製造スループットを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。
【図２】一実施形態に係る、コントローラの概略構成図である。
【図３】一実施形態に係る、基板処理工程のフロー図である。
【図４】一実施形態に係る、ガスの供給シーケンス例である。
【図５】一実施形態に係る、基板上に形成される膜厚分布例である。
【図６】一実施形態に係る、ガスの供給シーケンスの他の例である。
【図７】一実施形態に係る、ガスの供給シーケンスの他の例である。
【図８】一実施形態に係る、ガスの供給シーケンスの他の例である。
【図９】第２実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。
【図１０】第３実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。
【図１１】第３実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。
【図１２】他の実施形態に係る、ガスの供給シーケンス例である。
【図１３】他の実施形態に係る、ガスの供給シーケンス例である。
【図１４】他の実施形態に係る、積層膜の例である。
【図１５】他の実施形態に係る、ガスの供給シーケンス例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
＜第一の一実施形態＞
以下、第一の実施形態を図面に即して説明する。
【００１５】
（１）基板処理装置の構成
まず、第一の実施形態に係る基板処理装置について説明する。
【００１６】
本実施形態に係る処理装置１００について説明する。基板処理装置１００は、絶縁膜又は金属膜などを形成するユニットであり、図１に示されているように、枚葉式基板処理装置として構成されている。
【００１７】
図１に示すとおり、基板処理装置１００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）などの金属材料または、石英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を処理する処理空間（処理室）２０１、搬送空間２０３が形成されている。処理容器２０２は、上部容器２０２ａ、下部容器２０２ｂ、石英筒２０２ｃ、蓋体２０２ｄで構成される。上部容器２０２ａと石英筒２０２ｃと蓋体２０２ｄに囲まれた空間であって、基板載置台２１２よりも上方の空間を処理空間２０１と呼び、下部容器２０２ｂに囲まれた空間であって、基板載置台２１２よりも下方の空間を搬送空間２０３と呼ぶ。
【００１８】
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ２０５に隣接した基板搬入出口２０６が設けられており、ウエハ２００は基板搬入出口２０６を介して搬送室（不図示）との間を移動する。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。更に、下部容器２０２ｂはアース電位になっている。
【００１９】
処理空間２０１内には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する載置面２１１と、載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２、基板載置台２１２に内包された加熱部としてのヒータ２１３を主に有する。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられている。
【００２０】
基板載置台２１２はシャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、処理容器２０２の底部を貫通しており、更には処理容器２０２の外部で昇降機構２１８に接続されている。昇降機構２１８を作動させてシャフト２１７及び支持台２１２を昇降させることにより、載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２１７下端部の周囲はベローズ２１９により覆われており、処理空間２０１内は気密に保持されている。
【００２１】
基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、載置面２１１が基板搬入出口２０６の位置（ウエハ搬送位置）となるよう基板支持台まで下降し、ウエハ２００の処理時には図１で示されるように、ウエハ２００が処理空間２０１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。
【００２２】
具体的には、基板載置台２１２をウエハ搬送位置まで下降させた時には、リフトピン２０７の上端部が載置面２１１の上面から突出して、リフトピン２０７がウエハ２００を下方から支持するようになっている。また、基板載置台２１２をウエハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０７は載置面２１１の上面から埋没して、載置面２１１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２０７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。
【００２３】
（活性化部）
石英筒２０２ｃの周りには、活性化部としてのコイル２５０ａが設けられている。コイル２５０ａには、絶縁トランス２５０ｅを介してバリアブルコンデンサ２５０ｄ、高周波電源２５０ｃが接続されている。コイル２５０ａに高周波電力が供給されることによって、処理室２０１に供給されるガスを励起してプラズマを生成可能に構成される。
【００２４】
（排気系）
搬送空間２０３（下部容器２０２ｂ）の内壁には、処理空間２０１の雰囲気を排気する第１排気部としての排気口２２１が設けられている。排気口２２１には排気管２２２が接続されており、排気管２２２には、処理空間２０１内を所定の圧力に制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の圧力調整器２２３、真空ポンプ２２４が順に直列に接続されている。主に、排気口２２１、排気管２２２、圧力調整器２２３、により排気系（排気ライン）が構成される。なお、真空ポンプ２２４を排気系（排気ライン）構成の一部に加える様にしても良い。
【００２５】
（上側ガス導入口）
処理空間２０１の上部に設けられるガス分散部２３４の上流には、処理空間２０１内に各種ガスを供給するための上側ガス導入口２４１ａが設けられている。
【００２６】
（上側ガス供給部）
ガス分散部２３４の上流側に設けられた上側ガス導入口２４１ａには、共通ガス供給管２４２が接続されている。共通ガス供給管２４２には、第一処理ガス供給管２４３ａ、第一反応ガス供給管２４４ａ、第一パージガス供給管２４５ａ、クリーニングガス供給管２４８ａが接続されている。
【００２７】
第一処理ガス供給管２４３ａを含む第一処理ガス供給部からは第一元素含有ガス（第一処理ガス）が主に供給され、第一反応ガス供給管２４４ａを含む第二処理ガス供給部からは主に第二元素含有ガス（第一反応ガス）が供給される。第一パージガス供給管２４５ａを含む第一パージガス供給部からは、ウエハを処理する際には主にパージガスが供給され、処理室をクリーニングする際はクリーニングガスが主に供給される。
【００２８】
（第一処理ガス供給部）
第一処理ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、第一処理ガス供給源２４３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。
【００２９】
第一処理ガス供給源２４３ｂから、第一元素を含有するガス（第一処理ガス）が供給され、マスフローコントローラ２４３ｃ、バルブ２４３ｄ、第一処理ガス供給管２４３ａ、共通ガス供給管２４２を介してガス整流部２３４に供給される。
【００３０】
第一処理ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。
ここで、第一元素は、例えばシリコン（Ｓｉ）である。すなわち、第一処理ガスは、例えばシリコン含有ガスである。シリコン含有ガスとしては、例えばジクロロシラン（Ｄｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ（ＳｉＨ２Ｃｌ２）：ＤＣＳ）ガスを用いることができる。なお、第一処理ガスの原料は、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良い。第一処理ガスの原料が常温常圧で液体の場合は、第一処理ガス供給源２４３ｂとマスフローコントローラ２４３ｃとの間に、図示しない気化器を設ければよい。ここでは原料は気体として説明する。
【００３１】
（第一キャリアガス供給部）
第一処理ガス供給管２４３ａのバルブ２４３ｄよりも下流側には、第一キャリアガス供給管２４６ａの下流端が接続されている。第一キャリアガス供給管２４６ａには、上流方向から順に、キャリアガス供給源２４６ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４６ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４６ｄが設けられている。第一キャリアガス供給部は、少なくとも第一キャリアガス供給管２４６ａとＭＦＣ２４６ｃ、バルブ２４６ｄで構成される。
【００３２】
ここで、キャリアガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、キャリアガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。キャリアガスは、薄膜形成工程（Ｓ２０３〜Ｓ２０７）ではキャリアガス、希釈ガス、パージガスとして作用する。
【００３３】
主に、第一処理ガス供給管２４３ａ、MFC２４３ｃ、バルブ２４３ｄにより、第一元素含有ガス供給部（シリコン含有ガス供給部ともいう）が構成される。
【００３４】
なお、キャリアガス供給源２４６ｂ、第一処理ガス供給管２４３ａを、第一キャリアガス供給部に含めて考えてもよい。
【００３５】
更には、第一処理ガス供給源２４３ｂ、第一キャリアガス供給部を、第一元素含有ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００３６】
（第一反応ガス供給部）
第一反応ガス供給管２４４ａの上流には、上流方向から順に、第一反応ガス供給源２４４ｂ、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２４４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４４ｄが設けられている。
【００３７】
第一反応ガス供給源２４４ｂから、第二元素を含有するガス（以下、「第一反応ガス」）が供給され、MFC２４４ｃ、バルブ２４４ｄ、第一反応ガス供給管２４４ａ、共通ガス供給管２４２を介して、ガス整流部２３４に供給される。
【００３８】
第一反応ガスは、処理ガスの一つである。なお、第一反応ガスは、改質ガスとして考えてもよい。
【００３９】
ここで、第一反応ガスは、第一元素と異なる第二元素を含有する。第二元素としては、例えば、第一元素と反応（結合）する元素、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）の内、一つ以上を含んでいる。本実施形態では、第一反応ガスは、例えば窒素含有ガスである。具体的には、窒素含有ガスとしては、アンモニア（ＮＨ３）ガスが用いられる。
【００４０】
主に、第一反応ガス供給管２４４ａ、マスフローコントローラ２４４ｃ、バルブ２４４ｄにより、第一反応ガス供給部が構成される。
【００４１】
（第二キャリアガス供給部）
また、第一反応ガス供給管２４４ａのバルブ２４４ｄよりも下流側には、第二キャリアガス供給管２４７ａの下流端が接続されている。第二キャリアガス供給管２４７ａには、上流方向から順に、キャリアガス供給源２４７ｂ、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２４７ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４７ｄが設けられている。第二キャリアガス供給部は、少なくとも第二キャリアガス供給管２４７ａ、ＭＦＣ２４７ｃ、バルブ２４７ｄで構成される。
【００４２】
第二キャリアガス供給管２４７ａからは、キャリアガスが、マスフローコントローラ２４７ｃ、バルブ２４７ｄ、第一反応ガス供給管２４７ａを介して、ガス整流部２３４に供給される。
【００４３】
なお、キャリアガス供給源２４７ｂ、第一反応ガス供給管２４４ａを第二キャリアガス供給部に含めて考えてもよい。
【００４４】
更には、第一反応ガス供給源２４４ｂ、第二キャリアガス供給部を、第一反応ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００４５】
（第一パージガス供給部）
第一パージガス供給管２４５ａには、上流方向から順に、第一パージガス供給源２４５ｂ、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２４５ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４５ｄが設けられている。
【００４６】
第一パージガス供給源２４５ｂから、パージガスとしての不活性ガスが供給され、MFC２４５ｃ、バルブ２４５ｄ、第一パージガス供給管２４５ａ、共通ガス供給管２４２を介してガス整流部２３４に供給される。
【００４７】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００４８】
主に、第一パージガス供給管２４５ａ、マスフローコントローラ２４５ｃ、バルブ２４５ｄにより、第一パージガス供給部（パージガス供給部ともいう）が構成される。
【００４９】
ここで、発明者等は、ウエハ２００への処理で、例えばウエハ２００の中心側と外周側で膜厚や膜質を異ならせることによって、成膜工程後のエッチング工程やＣＭＰ工程でウエハ２００への処理均一性が中心と外周側で異なる場合であっても、最終的に形成される半導体デバイスの平坦度を向上させることができることを見出した。
【００５０】
このウエハ２００の中心側と外周側で膜厚や膜質を異ならせる装置構成について以下に記す。
【００５１】
（側方ガス導入口）
図１に示すように上側容器２０２ａの側面に、側方ガス導入口２４１ｂ，２４１ｃを設け、上側ガス導入口２４１ａと側方ガス導入口２４１ｂ，２４１ｃとのガス供給比率を変化させることによって、ウエハ２００の中心側と外周側で膜厚や膜質を変化させることができる。側方ガス導入口２４１ｂ，２４１ｃは、基板２００の周囲を囲む様に設けられている。側方ガス導入口２４１ｂには、第二処理ガス供給管２４３ｅが接続され、側方ガス導入口２４１ｃには、第二反応ガス供給管２４４ｅが接続される。
【００５２】
（第二処理ガス供給部）
第二処理ガス供給管２４３ｅには、上流方向から順に、第二処理ガス供給源２４３ｆ、ＭＦＣ２４３ｇ、バルブ２４３ｈが設けられている。
【００５３】
第二処理ガス供給源２４３ｆからは、上述の第一の元素を含有するガスが供給され、ＭＦＣ２４３ｇ、バルブ２４３ｈ、第二処理ガス供給管２４３ｅを介して側方ガス導入口２４１ｂに供給される。ガス導入口２４１ｂからは、ウエハ２００の外周に沿って第二処理ガスが供給されるように構成されている。
【００５４】
第二処理ガスは、上述の第一処理ガスと同様に構成される。また、第一元素とは異なる第三の元素を含有するガスであっても良い。
【００５５】
（第三キャリアガス供給部）
第二処理ガス供給管２４３ｅのバルブ２４３ｈよりも下流側には、第三キャリアガス供給管２４６ｅの下流端が接続されている。第三キャリアガス供給管２４６ｅには、上流方向から順に、キャリアガス供給源２４６ｆ、ＭＦＣ２４６ｇ、バルブ２４６ｈが設けられている。第三キャリアガス供給部は、少なくとも第三キャリアガス供給管２４６ｅ、ＭＦＣ２４６ｇ、バルブ２４６ｈで構成される。
【００５６】
主に、第二処理ガス供給管２４３ｅ、ＭＦＣ２４３ｇ、バルブ２４３ｈにより第二処理ガス供給部が構成される。
【００５７】
また、第三キャリアガス供給部を第二処理ガス供給部に含めるように構成しても良い。
【００５８】
（第二反応ガス供給部）
第二反応ガス供給管２４４ｅには、上流方向から順に第二反応ガス供給源２４４ｆ、ＭＦＣ２４４ｇ、バルブ２４４ｈが設けられている。
【００５９】
第二反応ガス供給源２４４ｆからは、上述の第二元素を含有するガスが供給され、ＭＦＣ２４４ｇ、バルブ２４４ｈ、第二反応ガス供給管２４４ｅを介して側方ガス導入口２４１ｃに供給される。
【００６０】
（第四キャリアガス供給部）
第二反応ガス供給管２４４ｅのバルブ２４４ｈよりも下流側には、第四キャリアガス供給管２４７ｅの下流端が接続されている。第四キャリアガス供給管２４７ｅには、上流側から順に、キャリアガス供給源２４７ｆ、ＭＦＣ２４７ｇ、バルブ２４７ｈが設けられている。
【００６１】
主に、第四キャリアガス供給管２４４ｅ、ＭＦＣ２４４ｇ、バルブ２４４ｈにより第四キャリアガス供給部が構成される。  
【００６２】
また、主に第四キャリアガス供給管２４７ｅ、ＭＦＣ２４７ｇ、バルブ２４７ｈにより第四キャリアガス供給部が構成され、第四キャリアガス供給部を第二反応ガス供給部に含めるように構成しても良い。
【００６３】
（第二パージガス供給部）
第二パージガス供給部を構成する第二パージガス供給管２４５ｅには、上流方向から順に、第二パージガス供給源２４５ｆ、ＭＦＣ２４５ｇ、バルブ２４５ｈが設けられている。
【００６４】
第二パージガス供給源２４５ｆから、パージガスとしての不活性ガスが供給され、ＭＦＣ２４５ｇ、バルブ２４５ｈ、第二パージガス供給管２４５ｅを介して、側方ガス導入口２４１ｃに供給される。
【００６５】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００６６】
主に、第二パージガス供給管２４５ｅ、ＭＦＣ２４５ｇ、バルブ２４５ｈにより、第二パージガス供給部（パージガス供給部ともいう）が構成される。
【００６７】
（クリーニングガス供給部）
クリーニングガス供給管２４８ａには、上流方向から順に、クリーニングガス源２４８ｂ、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４８ｃ、バルブ２４８ｄ、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）２５０ｂが設けられている。
【００６８】
クリーニングガス源２４８ｂから、クリーニングガスが供給され、ＭＦＣ２４８ｃ、バルブ２４８ｄ、ＲＰＵ２５０ｂ、クリーニングガス供給管２４８ａ、共通ガス供給管２４２を介してガス整流部２３４に供給される。
【００６９】
クリーニングガス供給管２４８ａのバルブ２４８ｄよりも下流側には、第五キャリアガス供給管２４９ａの下流端が接続されている。第五キャリアガス供給管２４９ａには、上流方向から順に、第四の不活性ガス供給源２４９ｂ、ＭＦＣ２４９ｃ、バルブ２４９ｄが設けられている。
【００７０】
また、主に、クリーニングガス供給管２４８ａ、ＭＦＣ２４８ｃ及びバルブ２４８ｄによりクリーニングガス供給部が構成される。なお、クリーニングガス源２４８ｂ、第五キャリアガス供給管２４９ａ、ＲＰＵ２５０ｂを、クリーニングガス供給部に含めて考えてもよい。
【００７１】
なお、第五キャリアガス供給源２４９ｂから供給される不活性ガスを、クリーニングガスのキャリアガス或いは希釈ガスとして作用するように供給しても良い。
【００７２】
クリーニングガス供給源２４８ｂから供給されるクリーニングガスは、クリーニング工程ではガス整流部２３４や処理室２０１に付着した副生成物等を除去するクリーニングガスとして作用する。
【００７３】
ここで、クリーニングガスは、例えば三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスである。なお、クリーニングガスとして、例えば、フッ化水素（ＨＦ）ガス、三フッ化塩素ガス（ＣｌＦ３）ガス、フッ素（Ｆ２）ガス等を用いても良く、またこれらを組合せて用いても良い。
【００７４】
（制御部）
図１に示すように基板処理装置１００は、基板処理装置１００の各部の動作を制御するコントローラ１２１を有している。
【００７５】
図２に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａ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１２１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１２２や、外部記憶装置２８３が接続可能に構成されている。
【００７６】
記憶装置１２１ｃ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１２１ｃ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グラム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１２１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、このプログラム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、プログラム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、ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａ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。
【００７７】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、ゲートバルブ２０５、昇降機構２１８、圧力調整器２２３、真空ポンプ２２４、リモートプラズマユニット２５０ｂ、ＭＦＣ２４３ｃ，２４３ｇ，２４４ｃ，２４４ｇ，２４５ｃ，２４６ｃ，２４６ｇ，２４７ｃ，２４７ｇ，２４８ｃ，２４９ｃ、バルブ２４３ｄ，２４３ｈ，２４４ｄ，２４４ｈ，２４５ｄ，２４６ｄ，２４６ｈ，２４７ｄ，２４７ｈ，２４８ｄ，２４９ｄ，４０１ａ，４０１ｂ、ヒータ２１３等に接続されている。
【００７８】
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃからの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１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃ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、ＣＰＵ１２１ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ２０５の開閉動作、昇降機構２１８の昇降動作、圧力調整器２２３の圧力調整動作、真空ポンプ２２４のオンオフ制御、RPU２５０ｂのガス励起動作、ＭＦＣ２４３ｃ，２４３ｇ，２４４ｃ，２４４ｇ，２４５ｃ，２４６ｃ，２４６ｇ，２４７ｃ，２４７ｇ，２４８ｃ，２４９ｃの流量調整動作、バルブ２４３ｄ，２４３ｈ，２４４ｄ，２４４ｈ，２４５ｄ，２４６ｄ，２４６ｈ，２４７ｄ，２４７ｈ，２４８ｄ，２４９ｄ，４０１ａ，４０１ｂのガスのオンオフ制御、ヒータ２１３の温度制御等を制御するように構成されている。
【００７９】
なお、コントローラ１２１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良い。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などの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２８３を用意し、係る外部記憶装置２８３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１２１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２８３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２８３を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置１２１ｃや外部記憶装置２８３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１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２８３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。
【００８０】
（２）基板処理工程
次に、基板処理工程の例について、半導体デバイスの製造工程の一つである、ＤＣＳガス及びＮＨ３（アンモニア）ガスを用いてシリコン窒化（ＳｉｘＮｙ）膜を形成する例で説明する。
【００８１】
図３は、本実施形態に係る基板処理装置により実施される基板処理の一例を示すシーケンス図である。図例は、プラズマを利用した処理を行って、基板としてのウエハ２００上にシリコン窒化（ＳｉｘＮｙ）膜を形成する場合のシーケンス動作を示している。
【００８２】
（基板搬入工程Ｓ２０１）
成膜処理に際しては、先ず、ウエハ２００を処理室２０１に搬入させる。具体的には、基板支持部２１０を昇降機構２１８によって、下降させ、リフトピン２０７が、貫通孔２１４から基板支持部２１０の上面側に突出させた状態にする。また、処理室２０１内を所定の圧力に調圧した後、ゲートバルブ２０５を開放し、ゲートバルブ２０５からリフトピン２０７上にウエハ２００を載置させる。ウエハ２００をリフトピン２０７上に載置させた後、昇降機構２１８によって基板支持部２１０を所定の位置まで上昇させることによって、ウエハ２００が、リフトピン２０７から基板支持部２１０へ載置されるようになる。
【００８３】
（減圧・昇温工程Ｓ２０２）
続いて、処理室２０１内が所定の圧力（真空度）となるように、排気管２２２を介して処理室２０１内を排気する。この際、圧力センサが測定した圧力値に基づき、圧力調整器２２３としてのＡＰＣバルブの弁の開度をフィードバック制御する。また、温度センサ（不図示）が検出した温度値に基づき、処理室２０１内が所定の温度となるように、ヒータ２１３への通電量をフィードバック制御する。具体的には、サセプタを予め加熱しておき、ウエハ２００又はサセプタの温度変化が無くなってから一定時間置く。この間、処理室２０１内に残留している水分あるいは部材からの脱ガス等を真空排気やＮ２ガスの供給によるパージによって除去する。これで成膜プロセス前の準備が完了することになる。
【００８４】
成膜プロセス前の準備が完了後、処理ガス供給工程Ｓ２０３、パージ工程Ｓ２０４、反応ガス供給工程Ｓ２０５、パージ工程Ｓ２０６が行われる。
【００８５】
（処理ガス供給工程Ｓ２０３）
続いて、図４に示すように、第一処理ガス供給部から処理室２０１内に第一処理ガス（原料ガス）としてのＤＣＳガスを供給する。また、排気系による処理室２０１内の排気を継続して処理室２０１内の圧力を所定の圧力（第１圧力）となるように制御する。具体的には、第一処理ガス供給管２４３ａのバルブ２４３ｄ、第一キャリアガス供給管２４６ａのバルブ２４６ｄを開き、第一処理ガス供給管２４３ａにＤＣＳガス、第一キャリアガス供給管２４６ａにＮ２ガスを流す。ＤＣＳガスは、第一処理ガス供給管２４３ａから流れ、ＭＦＣ２４３ｃにより流量調整される。Ｎ２ガスは、第一キャリアガス供給管２４６ａから流れ、ＭＦＣ２４６ｃにより流量調整される。流量調整されたＤＣＳガスは、流量調整されたＮ２ガスと第一処理ガス供給管２４３ａ内で混合されて、ガス分散部２３４から、処理室２０１内に供給され、排気管２２２から排気される。このとき、処理室２０１内では、ガス分散部２３４の中心側から供給された第一処理ガスは、ウエハ２００の中心側には高密度で供給され、ウエハ２００の外周側には中心側と比較して低密度で供給され、排気管２２２から排気される。ガス分散部２３４の外周側から供給される処理ガスは、ウエハ２００の外周側に供給された後、排気管２２２から排気される。
【００８６】
また、側方ガス導入口２４１ｂから処理室２０１内に第二処理ガスとしてのＤＣＳガスを供給する。具体的には、第二処理ガス供給管２４４ｅのバルブ２４４ｈ、第三キャリアガス供給管２４６ｈを開き、第二処理ガス供給管２４４ｅにＤＣＳガス、第三キャリアガス供給管２４６ｅにＮ２ガスを供給する。ＤＣＳガスは、第二処理ガス供給管２４４ｅから流れ、ＭＦＣ２４３ｇにより流量調整される。Ｎ２ガスは、第三キャリアガス供給管２４６ｅから流れ、ＭＦＣ２４６ｇにより流量調整される。流量調整されたＤＣＳガスは、流量調整されたＮ２ガスと第二処理ガス供給管２４３ｅ内で混合されて、側方ガス導入口２４１ｂから加熱若しくは減圧状態の処理率２０１内に供給されて、排気管２２２から排気される。ここで、第二処理ガスの大部分は、ウエハ２００の中心側に到達する事無く、排気管２２２へ流れるように構成される。
【００８７】
なお、基板載置台２１２の高さを調整することにより、ウエハ２００の中心側への第二処理ガスの供給状態を調整することができる。基板載置台２１２の載置面２１１を側方ガス導入口２４１ｃの下端付近まで上昇させることにより、ウエハ２００の外周側に供給されるガスの濃度を高めることができ、基板載置台２１２を下降させることで、ウエハ２００の外周側に供給されるガス濃度を、ウエハ２００の中心側に供給されるガス濃度よりも相対的に低くし、ウエハ２００の中心側のガス濃度を高くすることができる。
【００８８】
なお、この時、第一処理ガスは、第二処理ガスと同時に供給されるように構成しても良い。
【００８９】
ここで、本実施形態の供給量はガス流量である。
【００９０】
このとき、ウエハ２００に対してＤＣＳガスが供給されることとなる（原料ガス（ＤＣＳ）供給工程）。ＤＣＳガスは、所定の圧力（第１圧力：例えば１００Ｐａ以上１００００Ｐａ以下）で処理室２０１内に供給する。このようにして、ウエハ２００にＤＣＳを供給する。ＤＣＳが供給されることにより、ウエハ２００上に、シリコン含有層が吸着（化学吸着又は物理吸着）される。シリコン含有層とは、シリコン（Ｓｉ）または、シリコンと塩素（Ｃｌ）を含む層である。
【００９１】
また、第一処理ガスが第二処理ガスよりも多く供給されることにより、シリコン含有層は、ウエハ２００の外周側よりも中心側が厚く形成される。
【００９２】
（パージ工程Ｓ２０４）
ウエハ２００上にシリコン含有層が吸着された後、第一処理ガス供給管２４３ａのバルブ２４３ｄと第二処理ガス供給管２４３ｅのバルブ２４３ｈを閉じ、ＤＣＳガスの供給を停止する。このとき、排気管２２２のＡＰＣバルブ２２３の開度を全開とし、真空ポンプ２２４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のＤＣＳガスもしくはシリコン含有層形成に寄与した後のＤＣＳガスを処理室２０１内から排除する。また、第一パージガス供給部のバルブ２４５ｄを開き、第一パージガス供給管２４５ａに不活性ガスを供給し、ガス分散部２３４を介して、処理室２０１内のガスを押し出す様に構成しても良い。第一パージガス供給管２４５ａを流れる不活性ガスの流量は、ＭＦＣ２４５ｃで制御される。ここで、処理室２０１内では、ガス分散部２３４の中心側から供給された第一パージガスは、ウエハ２００の中心側に供給された後、ウエハ２００の外周側に供給され、排気管２２２から排気される、ガス分散部２３４の外周側から供給される第一パージガスは、ウエハ２００の外周側に供給された後、排気管２２２から排気される。
【００９３】
また、第二パージガス供給部のバルブ２４５ｈを開き、第二パージガス供給管２４５ｅに不活性ガスを供給して側方ガス導入口２４１ｃを介して処理室２０１内のガスを押し出す。第二パージガス供給管２４５ｅを流れる不活性ガスの流量は、ＭＦＣ２４５ｇで制御される。
【００９４】
なお、バルブ２４６ｄとバルブ２４６ｈ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内への供給を維持しても良い。バルブ２４６ａとバルブ２４６ｈから供給され続けるＮ２ガスは、パージガスとして作用する。これにより、第一処理ガス供給管２４３ａ、共通ガス供給管２４２、第二処理ガス供給管２４３ｅ、処理室２０１内に残留する未反応のＤＣＳガスもしくはシリコン含有層形成に寄与した後のＤＣＳガスを排除する効果を更に高めることができる。
【００９５】
なお、このとき、処理室２０１内や、ガス分散部２３４内、側方ガス導入口２４１ｂ内等に残留するガスは、完全に排除することが好ましいが、完全に排除（処理室２０１内を完全にパージ）しなくてもよい。
【００９６】
このときのヒータ２１３の温度は、ウエハ２００への原料ガス供給時と同様に３００〜６５０℃、好ましくは３００〜６００℃、より好ましくは３００〜５５０℃の範囲内の一定の温度となるように設定する。各不活性ガス供給部から供給するパージガスとしてのＮ２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜２００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。パージガスとしては、Ｎ２ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いても良い。
【００９７】
（反応ガス供給工程Ｓ２０５）
処理室２０１内のＤＣＳ残留ガスを除去した後、パージガスの供給を停止し、反応ガスとしてのＮＨ３ガスを供給する。また、排気系による処理室２０１内の排気を継続して処理室２０１内の圧力を所定の圧力（第２圧力）となるように制御する。具体的には、第一反応ガス供給管２４４ａのバルブ２４４ｄを開き、第一反応ガス供給管２４４ａ内にＮＨ３ガスを流す。ＮＨ３ガスは、第一反応ガス供給管２４４ａから流れ、ＭＦＣ２４４ｃにより流量調整される。流量調整されたＮＨ３ガスは、ガス分散部２３４から、処理室２０１内に供給され、排気管２２２から排気される。このとき、処理室２０１内では、ガス分散部２３４の中心側から供給された第一反応ガスは、ウエハ２００の中心側に高密度で供給された後、ウエハ２００の外周側に供給され、排気管２２２から排気される。ガス分散部２３４の外周側から供給される第一反応ガスは、ウエハ２００の外周側に供給された後、排気管２２２から排気される。
【００９８】
また、側方ガス導入口２４１ｃから第二反応ガスとしてのＮＨ３ガスを供給する。具体的には、第二反応ガス供給管２４４ｅのバルブ２４４ｈを開き、第二反応ガス供給管２４４ｅ内にＮＨ３ガスを流す。ＮＨ３ガスは、ＭＦＣ２４４ｃにより流量調整され、第二反応ガス供給管２４４ｅ内を流れる。流量調整されたＮＨ３ガスは、側方ガス導入口２４１ｃから、減圧状態の処理室２０１内に供給され、排気管２２２から排気される。ここで、第二反応ガスの供給は、第二反応ガスの供給効果が、第一反応ガスの供給効果よりも小さくなるように供給される。第一反応ガスの供給効果は、ウエハ２００の中心側の膜厚がウエハ２００の外周側の膜厚よりも厚くなる効果である。第二反応ガスの供給効果は、ウエハ２００の中心側の膜厚がウエハ２００の外周側の膜厚よりも薄くなる効果である。なお、ガスの供給効果は、膜厚のみならず、ウエハ２００の中心側の膜質と外周側の膜質を異ならせる効果も有る。
【００９９】
なお、基板載置台２１２の高さを調整することにより、ウエハ２００への第二反応ガスの供給状態を調整することができる。基板載置台２１２の載置面２１１を側方ガス導入口２４１ｃの下端付近まで上昇させることにより、ウエハ２００の外周側に供給されるガス濃度を高めることができ、基板載置台２１２を下降させることで、ウエハ２００の外周側に供給されるガス濃度を、ウエハ２００の中心側に供給されるガス濃度よりも相対的に低くし、ウエハ２００の中心側のガス濃度を多くすることができる。
【０１００】
ウエハ２００に供給される。ウエハ２００上に供給されたＮＨ３ガスは、ウエハ２００上に形成されたシリコン含有層と反応し、シリコンを窒化させると共に、水素、塩素、塩化水素などの不純物が排出される。基板載置台２１２の位置と上方から供給した第一反応ガスの供給量と、側方から供給した第二反応ガスの供給量を調整することで、ウエハ２００上での反応の分布を制御することができる。
【０１０１】
（パージ工程Ｓ２０６）
反応ガス供給工程の後、反応ガスの供給を止めて、パージ工程Ｓ２０４と同様な処理を行う。パージ工程を行うことによって、第一反応ガス供給管２４４ａ，共通ガス供給管２４２，第二反応ガス供給管２４４ｅ，処理室２０１内などに残留する未反応もしくはシリコンの窒化に寄与した後のＮＨ３ガスを排除させることができる。残留ガスを除去することによって、残留ガスによる予期せぬ膜形成を抑制することができる。
【０１０２】
（繰返し工程Ｓ２０７）
以上の処理ガス供給工程Ｓ２０３、パージ工程Ｓ２０４、反応ガス供給工程Ｓ２０５、パージ工程Ｓ２０６それぞれを１工程ずつ行うことにより、ウエハ２００上に所定の厚さのシリコン窒化（ＳｉｘＮｙ）層が堆積される。これらの工程を繰返すことにより、ウエハ２００上のシリコン窒化膜の膜厚を制御することができる。所定膜厚となるまで、所定回数繰返すように制御される。
【０１０３】
（基板搬出工程Ｓ２０８）
繰返し工程Ｓ２０７で所定回数実施された後、基板搬出工程Ｓ２０８が行われ、ウエハ２００が処理室２０１から搬出される。具体的には、搬出可能温度まで降温させ、処理室２０１内を不活性ガスでパージし、搬送可能な圧力に調圧される。調圧後、基板支持部２１０が昇降機構２１８により降下され、リフトピン２０７が、貫通孔２１４から突き出し、ウエハ２００がリフトピン２０７上に載置される。ウエハ２００が、リフトピン２０７上に載置された後、ゲートバルブ２０５が開き、ウエハ２００が処理室２０１から搬出される。
【０１０４】
（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１つまたは複数の効果を奏する。
【０１０５】
（ａ）基板上に形成される膜の膜厚分布と膜質分布のいずれか若しくは両方の基板の中心側の膜厚と、基板の外周側の膜厚を異ならせることができる。
例えば、図５のような膜厚分布の膜を形成することが可能になる。上述の実施例の図４のガス供給シーケンスの場合、ウエハ２００の上方からのガス供給効果を大きくでき、図５の膜厚分布Ａ（基板中心側が厚く、外周側が薄い）の膜を形成することができる。ウエハ２００の側方からのガス供給効果を大きくした場合は、膜厚分布Ｂ（基板中心側が薄く、外周側が厚い）の膜を形成することができる。ここで、ガス供給効果とは、基板の中心側と外周側の膜厚分布と膜質分布のいずれか若しくは両方を異ならせる効果である。
（ｂ）基板の中心側の膜質と、基板の外周側の膜質とを異ならせることができる。
例えば、膜密度、膜の結晶性、組成、抵抗率、膜ストレス、電気的特性、誘電率などの特性を異ならせることができる。
（ｃ）反応ガスを活性化させることで、ウエハ２００の中心側と外周側の膜厚差や膜質の差を大きくすることができる。
（ｄ）コイルを用いて反応ガスを活性化させることで、ウエハ２００の中心側上部と外周側上部に存在する活性種の状態を異ならせることができる。
【０１０６】
以上、ウエハ２００の中心側の膜厚と外周側の膜厚に差をつけるガス供給シーケンスについて記したが、これに限るものでは無く、以下に記すシーケンスが有る。
【０１０７】
例えば、図６に示すガス供給シーケンス例が有る。図６に示す様に、反応ガス供給工程Ｓ２０５で、第一反応ガスの供給効果を第二反応ガスの供給効果よりも少なくし、ウエハ２００の側方側に処理ガスの供給効果が大きくなるように構成される。この様なガス供給方法に構成することで、図５に示す膜厚分布Ｂの膜を形成することができる。ここで例えば、第一反応ガスの供給効果を第二反応ガスの供給効果よりも少なくするには、第一反応ガスの流量を第二反応ガスの流量よりも少なくする。
【０１０８】
また、図７に示すガス供給シーケンス例が有る。図７に示す様に、処理ガス供給工程Ｓ２０３では、第一処理ガスの供給効果と第二処理ガスの供給効果とを同じ量とし、パージ工程Ｓ２０４，Ｓ２０６で第一パージガスの供給効果と第二パージガスの供給効果とを同じ量とし、反応ガス供給工程Ｓ２０５で、第一反応ガスの供給効果を第二反応ガスの供給効果よりも多く構成することで、ウエハ２００の中心側での反応量を多くすることができ、図５に示す膜厚分布Ａの膜を形成することができる。ここで例えば、第一反応ガスの供給効果を第二反応ガスの供給効果よりも多くするには、第一反応ガスの流量を第二反応ガスの流量よりも多くする。
【０１０９】
また、図８に示すガス供給シーケンス例が有る。図８に示す様に、反応ガス供給工程Ｓ２０５で、第一反応ガスの供給時間を第二反応ガスの供給時間よりも短く構成することにより、ウエハ２００の外周側への反応ガスの供給効果をウエハ２００の中心側への反応ガスの供給効果よりも多くすることができ、図５に示す膜厚分布Ｂの膜を形成することができる。
【０１１０】
なお、上述の形態では、ガスを順に供給する工程について記載したが、これに限らず、活性化部としてのコイル２５０ｂを用いて、処理ガス供給工程Ｓ２０３と反応ガス供給工程Ｓ２０５のいずれか若しくは両方で供給されるガスを活性化する様に構成しても良い。特に、各シーケンス図に示す様に反応ガス供給工程Ｓ２０５で供給される反応ガスを活性化するように構成することで、ウエハ２００の中心側と外周側で活性度が異なる活性種を発生させることが可能となり、ウエハ２００の中心側と外周側での処理ガスと反応ガスの反応性を異ならせることができる。これにより、ウエハ２００の中心側の膜厚と外周側の膜厚の差を大きくすることができる。例えば、図１１において、反応ガス供給時のみ活性化する様に構成すると、図５に示す膜厚分布Ａの膜を形成することが容易となり、第二反応ガス供給時のみ活性化する様に構成すると、図５に示す膜厚分布Ｂの膜を形成することが容易になる。
【０１１１】
＜第２実施形態＞
以上、第一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無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
例えば、図９に示す形態が有る。
【０１１２】
図９は、コイル２５０ｂを上下動作可能に構成している。コイル２５０ｂとマッチングボックス２５０ｆをエレベータ２５０ｇに接続し、エレベータ２５０ｇを上下動させることによって、コイル２５０ｂが上下動される。
【０１１３】
例えば、第一反応ガスと第二反応ガスの供給条件を一定としたままコイル２５０ｂを上昇させて処理した場合は、ウエハ２００の外周側よりも中心側の処理効率を高め、中心側の膜厚を厚くし、図５の膜厚分布Ａの膜を形成させることができる。コイル２５０ｂを下降させて処理した場合は、ウエハ２００の外周側の処理効率を高め、外周側に形成される膜を厚くし、図５の膜厚分布Ｂの膜を形成させることができる。この様にコイル２５０ｂの位置を変更することによって、膜厚分布を制御することができる。
【０１１４】
なお、ここでは、コイルを一つだけ設けてコイルを移動させることを記したが、これに限る物では無く、コイルをウエハ２００に対して垂直方向に複数個設けて、複数個のコイルを使い分けることによって、膜厚分布を制御可能に構成しても良いし、上述のガス供給シーケンスを組み合わせて、ウエハ２００の中心側と外周部の膜厚を制御可能に構成しても良い。
【０１１５】
＜第三実施形態＞
以上、第二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無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【０１１６】
発明者等は、上述のコイルを用いたプラズマ装置において、処理室２０１の外周側（コイル２５０ａ）付近にプラズマが集中することにより、ウエハ２００の外周側の処理が進みやすく、膜厚が中心側と比較して厚くなりやすいことや、膜質が異なる状態になりやすく、中心側の調整が困難な課題を見出した。膜質は、例えば、誘電率や、抵抗率などが有る。発明者等は鋭意研究により、図１０，図１１１６に示す構造によって、プラズマの分布を調整し、中心側の調整を容易に可能なことを見出した。
【０１１７】
図１０、図１１に示す例では、プラズマの分布を調整するプラズマ調整電極２５０ｈが設けられている。プラズマ調整電極２５０ｈには、モータ２５０ｉ，支柱２５０ｊを有するエレベータ２５０ｍによって、上下動作可能に構成されている。例えば、図１０と図１１に示す様に上下動作する。プラズマ調整電極２５０ｈは、スイッチ２５０ｋと電位調整コンデンサ２５０Lを介してコイル２５０ａと接続されている。
【０１１８】
スイッチ２５０ｋをＯＮにすることで、プラズマ調整電極２５０ｈとプラズマとコイル２５０ａ間で容量結合を生じ、コイル２５０ａ近傍で発生しているプラズマをプラズマ調整電極２５０ａに引き寄せることができる。これにより、ウエハ２００の中心側の上部までプラズマを生成することができ、中心側の活性度を向上させることができる。また、電位調整コンデンサ２５０Ｌを調整することにより、プラズマ調整電極２５０ｈへのプラズマの引き寄せ具合を調整することができる。また、これに加え、エレベータ２５０ｍを動作させ、プラズマ調整電極２５０ｈを上下させることにより、プラズマ引き寄せ具合を調整することができる。
【０１１９】
例えば、図１０に示すようにプラズマ調整電極２５０ｈを処理室２０１側に下降させた場合、プラズマは、ウエハ２００の中心側の上部まで引き寄せられ、中心側上部のプラズマ密度を高くすることができる。この状態で処理することにより、図５に示す膜厚分布Ａの膜を形成し易くすることができる。また、図１１に示す様に、プラズマ調整電極２５０ｈを上昇させた場合、プラズマはコイル２５０ａの近傍に集中してウエハ２００の中心側の上部のプラズマ密度を低下させることができる。この状態で処理することによって、図５に示す膜厚分布Ｂの膜を形成し易くすることができる。
【０１２０】
また、例えば、電位調整コンデンサ２５０Lを調整し、プラズマ調整電極２５０ｈとコイルの間のインピーダンスを低くすることで、プラズマをウエハ２００の中心側に引き寄せることができ、プラズマ調整電極２５０ｈとコイルの間のインピーダンスを高くすることによって、プラズマをウエハ２００の外周側に集中させることができる。これにより、図５に示す様な膜厚分布Aや、膜厚分布Bの膜を形成することができる。
【０１２１】
また、スイッチ２５０ｋ、電位調整コンデンサ２５０L、プラズマ調整電極２５０ｈの高さそれぞれを調整することにより、更に微小な膜厚分布を調整することができる。
【０１２２】
また、プラズマ調整用電極を処理容器２０２の外側に設けることによって、処理容器２０２内のガス流れに影響を与えることなく、プラズマの生成領域を制御することができる。
【０１２３】
また、プラズマ調整用電極によって、処理室２０１内に発生する様々なエネルギー状態の反応ガスのラジカルやイオンの分布を調整することができる。
【０１２４】
以上、本発明の他の形態を説明したが、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。
【０１２５】
上述では、半導体装置の製造工程について記したが、実施形態に係る発明は、半導体装置の製造工程以外にも適用可能である。例えば、液晶デバイスの製造工程や、セラミック基板へのプラズマ処理などが有る。
【０１２６】
また、上述では、処理ガスと反応ガスを交互に供給して成膜する方法について記したが、他の方法にも適用可能である。例えば、処理ガスと反応ガスのパルスタイミングが重なるように供給しても良い。
【０１２７】
また、処理ガスと反応ガスの供給を継続してＣＶＤ成膜となるようにしても良い。
【０１２８】
また、上述では、成膜処理について記したが、他の処理にも適用可能である。例えば、原料ガスと反応ガスのいずれか若しくは両方を用いて、基板表面や基板に形成された膜をプラズマ酸化処理や、プラズマ窒化処理する基板処理にも本発明を適用することができる。また、原料ガスと反応ガスの何れか若しくは両方を用い、気相反応を利用した熱処理や、プラズマアニール処理などの基板処理にも適用することができる。特に、低温でのプラズマ処理の場合、ウエハ２００の中心側と外周側での処理の差を形成することができる。
【０１２９】
また、上述では、ウエハ２００上の中心側の処理と外周側の処理に差を設けて、積極的に均一にならない処理について記したが、これに限らず、中心側と外周側で均一になるようにガスの供給比率を制御する様に構成しても良い。
【０１３０】
また、上述では、ウエハ２００上で、中心側と外周側で処理の最初から膜厚差が生じるような処理を記したがこれに限るものでは無い。例えば、処理を２つのステップで構成し、第１ステップで均一な膜を形成した後、第２ステップで中心側と外周側での膜厚や膜質に差が有る膜を形成する様に構成しても良い。
【０１３１】
例えば、図１２に示す様に、ｎサイクルまでを第１ステップとし、ｎ＋１サイクルから第２ステップとして成膜することによって、図１４（Ｂ）の様な外周側が厚い膜を形成することが可能となる。
【０１３２】
また例えば、図１３に示す様に、図１０，図１１に示す装置において、プラズマ調整電極と基板との距離を第１ステップ（１サイクル〜ｎサイクル）と第２ステップ（ｎ＋１サイクル〜ｍサイクル）で異ならせ、第２ステップで近くなる様に構成することによって、図１４（Ａ）に記載の様な膜を形成することができる。
【０１３３】
ここで図１４の膜２００ａは第１ステップで形成される膜で有り、膜２００ｂ、２００ｃは第２ステップで形成される膜である。
【０１３４】
また、ここでは、第１ステップと第２ステップで、供給方法やプラズマ調整電極と基板間の距離を変更するように構成したが、これに限るものでは無く、任意のサイクルで供給方法を異ならせるようにしても良い。例えば、奇数サイクルと偶数サイクルで供給方法やプラズマ調整電極と基板間の距離を変更する様に構成しても良い。
【０１３５】
また、上述では、プラズマ調整電極２５０ａを、半球状に構成したが、板状に構成し、処理容器２０２の上部も平坦に構成しても良い。
【０１３６】
また、上述の図４、図６〜図８、図１２、図１３の供給パターンの２つ以上を組み合わせて、サイクル毎に各供給パターンを実行する様に構成しても良い。各供給パターンを組み合わせることで、ウエハ２００上に形成される膜の面方向での膜厚分布や膜質の分布をチューニングしても良いし、膜厚方向での膜質を制御しても良い。
【０１３７】
また、上述では、反応ガスの供給量（流量・供給時間）を制御する例を示したが、図１５に示すシーケンスの様に処理ガスの供給量を調整するように構成しても良い。また、上述の反応ガスの供給量の調整シーケンスと組合せても良い。なお、処理ガスの供給量を調整することによって、膜厚分布や膜質分布を調整する場合は、各ガス供給口とウエハ２００との距離が短くなるように構成することが好ましい。
【０１３８】
また、上述では、処理ガスを供給した後に反応ガスを供給するように構成したが、反応ガスを供給した後に処理ガスを供給する順であっても良い。
【０１３９】
＜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。
【０１４０】
＜付記１＞
一態様によれば、
基板が収容される処理室と、
前記基板の上方から第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、
前記基板の側方から第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、
前記基板の側方から第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、
前記基板に前記第一処理ガスと前記第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、前記基板に前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、を有し、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成された制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０１４１】
＜付記２＞
付記１に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも多くなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
【０１４２】
＜付記３＞
付記１又は付記２に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも多くなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
【０１４３】
＜付記４＞
付記１に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも少なくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
【０１４４】
＜付記５＞
付記１、付記２、付記４のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも少なくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
【０１４５】
＜付記６＞
付記１乃至付記５のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記基板を支持する基板支持部を有し、
前記制御部は、前記基板支持部を昇降又は下降させることにより、前記基板の中心側と外周側に供給される処理ガス量と反応ガス量のいずれかを異ならせるように制御する。
【０１４６】
＜付記７＞
付記１乃至付記６のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを励起する活性化部を有する。
【０１４７】
＜付記８＞
他の態様によれば、
基板が収容される処理室と、
前記基板の上方から第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、
前記基板の側方から第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、
前記基板の側方から第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、
前記第一処理ガスと前記第二処理ガスそれぞれの供給量と、前記第一反応ガスと前記第二反応ガスそれぞれの供給量のいずれか若しくは両方を異ならせて、前記第一処理ガスと前記第二処理ガスと、前記第一反応ガスと前記第二反応ガスとを交互に供給開始するように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成された制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０１４８】
＜付記９＞
付記８に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一処理ガスの供給効果が前記第二処理ガスの供給効果よりも大きくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部を制御するように構成される。
【０１４９】
＜付記１０＞
付記９に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一処理ガスの供給効果が前記第二処理ガスの供給効果よりも大きくなるように、前記第一処理ガスの供給量を前記第二処理ガスの供給量よりも多くなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部を制御するように構成される。
【０１５０】
＜付記１１＞
付記８に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも大きくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される。
【０１５１】
＜付記１２＞
付記１１に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも大きくなるように前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量を多くなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される。
【０１５２】
＜付記１３＞
付記８に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部を制御するように構成される。
【０１５３】
＜付記１４＞
付記１３に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一処理ガスの供給量を前記第二処理ガスの供給量よりも少なくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガスの供給部を制御するように構成される。
【０１５４】
＜付記１５＞
付記８に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される。
【０１５５】
＜付記１６＞
付記１５に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも少なくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成される。
【０１５６】
＜付記１７＞
付記１乃至付記１６のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給開始後に前記第二反応ガスの供給を開始するように構成される。
【０１５７】
＜付記１８＞
付記１乃至付記１７のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第二反応ガスの供給停止後に前記第一反応ガスの供給を開始するように構成される。
【０１５８】
＜付記１９＞
付記１乃至付記１８のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記処理室の上部に、上下動作可能に構成されたプラズマ調整電極を有し、
前記制御部は、前記プラズマ調整電極を上方又は下方に動作させるように構成される。
【０１５９】
＜付記２０＞
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１６０】
＜付記２１＞
付記２０に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも多くする。
【０１６１】
＜付記２２＞
付記２０又は付記２１に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガスの供給工程で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも多くする。
【０１６２】
＜付記２３＞
付記２０に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも少なくする。
【０１６３】
＜付記２４＞
付記２０、付記２１、付記２３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも少なくする。
【０１６４】
＜付記２５＞
付記２０乃至付記２４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程又は前記反応ガス供給工程の前に、前記基板を昇降又は下降させる工程を有する。
【０１６５】
＜付記２６＞
付記２０乃至付記２５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを活性化させる工程を有する。
【０１６６】
＜付記２７＞
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを前記第一処理ガスと異なる供給量で供給する処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを前記第一反応ガスと異なる供給量で供給する反応ガス供給工程と、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを活性化させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１６７】
＜付記２８＞
付記２７に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも大きくする。
【０１６８】
＜付記２９＞
付記２７又は付記２８に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも大きくする。
【０１６９】
＜付記３０＞
付記２７に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも小さくする。
【０１７０】
＜付記３１＞
付記２７又は付記２８に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも少なくする。
【０１７１】
＜付記３２＞
付記２７乃至付記３１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記第一反応ガスの供給開始後に前記第二反応ガスの供給を開始する。
【０１７２】
＜付記３３＞
付記２７乃至付記３１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記第二反応ガスの供給停止後に前記第一反応ガスの供給を開始する。
【０１７３】
＜付記３４＞
付記２７乃至付記３３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記活性化する工程の前に、前記基板上に設けられたプラズマ調整電極を上昇若しくは下降させる工程を有する。
【０１７４】
＜付記３５＞
付記２７乃至付記３４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記供給量は、ガス流量である。
【０１７５】
＜付記３６＞
付記２７乃至付記３５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記供給量は、供給時間である。
【０１７６】
＜付記３７＞
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給させる処理ガス供給手順と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給させる反応ガス供給手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順とを一回以上行う手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【０１７７】
＜付記３８＞
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給させる処理ガス供給手順と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給させる反応ガス供給手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順とを一回以上行う手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。
【０１７８】
＜付記３９＞
付記３８に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理ガス供給手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量と前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも多くする。
【０１７９】
＜付記４０＞
付記３８又は付記３９に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記反応ガスの供給手順で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも多くする。
【０１８０】
＜付記４１＞
付記３８に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理ガス供給手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも少なくする。
【０１８１】
＜付記４２＞
付記３８又は付記４１に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記反応ガス供給手順で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも少なくする。
【０１８２】
＜付記４３＞
付記３８乃至付記４２のいずれかに記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理ガス供給手順又は前記反応ガス供給手順の前に、前記基板を昇降又は下降させる手順を有する。
【０１８３】
＜付記４４＞
付記３８乃至付記４３のいずれかに記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを励起させる手順を有する。
【符号の説明】
【０１８４】
２００      ウエハ（基板）
２０１      処理室
２０２      処理容器
２１２      基板載置台
２１３      ヒータ
２２１      排気口
２３４      ガス分散部
２３１      蓋
２５０ａ    コイル
２５０ｂ    リモートプラズマユニット（活性化部）
２５０ｃ    高周波電源
【要約】      （修正有）【課題】基板上に形成される膜厚や膜の特性を基板面内で異ならせる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理室２０１と、基板２００の上方から第一処理ガス及び第一反応ガスを供給する第一処理ガス供給部及び第一反応ガス供給部と、基板の側方からを供給する第二処理ガスと及び第二反応ガスを供給する第二処理ガス供給部及び第二反応ガス供給部と、基板に第一処理ガスと第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、基板に第一反応ガスと第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、を有し、基板の中心側に供給される反応ガス量と基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせるように制御する制御部１２１を有する。【選択図】図１【図１】
0005840268.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005840268.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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