(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理室と、
前記基板に第１処理ガスを供給する第１処理ガス供給部と、
前記基板に第２処理ガスを供給する第２処理ガス供給部と、
前記第１処理ガス供給部に設けられた気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定する気化器残量測定部と、
前記気化器残量測定部が測定した前記残量によって前記第１処理ガスと前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更するよう構成された制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記気化器残量測定部は、前記気化器の重量を測定することによって、前記処理ガス原料の残量を測定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３】
前記制御部は、前記気化器内の残量が第１規定量未満、第２規定量以上の時、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクル数を所定数以上になるようにサイクル数を変更するよう構成される請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記気化器内の残量が、第２規定量未満のとき、前記気化器へ前記第１処理ガスの原料を補充し、前記サイクル数をリセットするように構成される請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板を加熱する加熱部を有する基板載置台を有し、
前記制御部は、前記残量が第１規定量未満、第２規定量以上のとき前記加熱部に供給する電力を増やすように構成される請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を処理室に収容する工程と、
前記基板に第１処理ガスを供給する工程と、
前記基板に第２処理ガスを供給する工程と、
気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定する工程と、
前記残量によって、前記第１処理ガスを供給する工程と前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記残量が、第１規定量未満、第２規定量以上の時、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクル数を所定数以上になるようにサイクル数を変更する工程を有する請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記残量が、第２規定値未満のとき、前記気化器へ前記第１処理ガスの原料を補充し、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクルをリセットする工程を有する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記残量が第１規定量未満、第２規定量以上のとき前記基板を加熱する加熱部への供給電力を増やす工程を有する請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
基板を処理室に収容させる手順と、
前記基板に第１処理ガスを供給させる手順と、
前記基板に第２処理ガスを供給させる手順と、
気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定させる手順と、
前記残量によって、前記第１処理ガスを供給する工程と前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更させる手順と、
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。
【請求項１１】
前記残量が、第１規定量未満、第２規定量以上の時、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクル数を所定数以上になるようにサイクル数を変更させる手順をコンピュータに実行させるプログラムが記録された請求項１０に記載の記録媒体。
【請求項１２】
前記残量が、第２規定値未満の時、前記気化器への前記第１処理ガスの原料を補充し、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクルをリセットさせる手順をコンピュータに実行させるプログラムが記録された請求項１０に記載の記録媒体。
【請求項１３】
前記残量が第１規定量未満、第２規定量以上のとき前記基板を加熱する加熱部への供給電力を増やす手順をコンピュータに実行させるプログラムが記録された請求項１０又は請求項１１に記載の記録媒体。
【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、微細構造表面への均一な膜形成、特に縦方向に深い、あるいは横方向に狭い空隙構造（溝）表面への酸化膜の形成、が技術限界に達しつつある。また、トランジスタの微細化により、薄く・均一なゲート絶縁膜やゲート電極の形成が求められている。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】
【０００５】
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（パターンサイズ）が、非常に小さくなっている。ＳＡＤＰでは、リソグラフィーで作製されたパターン（突起）側壁や突起間の底にスペーサ膜が直接成膜される。このスペーサ膜等を形成するに際しては、パターンの側壁や底部に膜厚にばらつきが無い良好なステップカバレッジの膜を形成することが求められている。良好なステップカバレッジの膜を形成することで、半導体装置の特性を溝間で均一とすることができ、半導体装置の特性のばらつきを抑制することができるためで有る。
【０００６】
本発明は、基板上に形成される膜の特性を向上させると共に、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】
【０００７】
一態様によれば、
基板を収容する処理室と、前記基板に第１処理ガスを供給する第１処理ガス供給部と、前記基板に第２処理ガスを供給する第２処理ガス供給部と、前記第１処理ガス供給部に設けられた気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定する気化器残量測定部と、前記気化器残量測定部が測定した前記残量によって前記第１処理ガスと前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更するよう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。
【発明の効果】
【０００８】
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の特性を向上させると共に、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】
【０００９】
【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】一実施形態で好適に用いられる基板処理装置のガス供給系当の概略構成図である。
【図３】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４】一実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。
【図５】一実施形態に係るサイクル数変更工程を示すフロー図である。
【図６】一実施形態に係るサイクルレートの変化を示す図である。
【図７】一実施形態に係るサイクルレートの変化を示す図である。
【図８】一実施形態に係る基板処理システムの概略構成図である。
【図９】一実施形態に係る基板処理システムのガス系統の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
発明者等は、スペーサ膜の薄膜化に伴って、基板間での膜がばらつく課題に対して、以下の原因を見出した。原料ガスと反応ガスを順に供給する成膜法で、原料ガスと反応ガスを供給する１サイクル当りの成膜膜厚（サイクルレート）が変動すること。特に、スペーサ膜が約5ｎｍ以下で、サイクルレートが０．５Å／ｃｙｃｌｅの時、成膜工程中に行われる全サイクル数の内、１サイクルでもサイクルレートが微小に変動した場合に、スペーサ膜に影響してしまう。
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態を図面に即して説明する。
【００１３】
（１）基板処理装置の構成
まず、第１実施形態に係る基板処理装置について説明する。
【００１４】
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、高誘電率絶縁膜形成ユニットであり、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。基板処理装置では、上述のような半導体デバイスの製造の一工程が行われる。
【００１５】
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と下部容器２０２ｂで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には仕切り板２０４が設けられる。上部処理容器２０２ａに囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも上方の空間を処理空間（処理室ともいう）２０１と呼び、下部容器２０２ｂに囲まれた空間であって、仕切り板よりも下方の空間を搬送空間２０３と呼ぶ。
【００１６】
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を介して図示しない搬送室との間を移動する。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は接地されている。
【００１７】
処理室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を表面に持つ載置台２１２と、加熱部としてのヒータ２１３を有する。加熱部を設けることにより、基板を加熱させ、基板上に形成される膜の品質を向上させることができる。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ても良い。
【００１８】
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、基板載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能に構成される。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、処理室２０１内は気密に保持されている。
【００１９】
基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、基板載置面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が処理室２０１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。
【００２０】
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の上端部が基板載置面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は基板載置面２１１の上面から埋没して、基板載置面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。なお、リフタピン２０７に昇降機構を設けて、基板載置台２１２とリフタピン２０７が相対的に動くように構成してもよい。
【００２１】
（排気系）
処理室２０１（上部容器２０２ａ）の内壁側面には、処理室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、処理室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、第１の排気部（排気ライン）２２０が構成される。なお、真空ポンプ２２４を第１の排気部に含めるように構成しても良い。
【００２２】
（ガス導入口）
処理室２０１の上部に設けられるシャワーヘッド２３４の上面（天井壁）には、処理室２０１内に各種ガスを供給するためのガス導入口２４１が設けられている。ガス導入口２４１に接続されるガス供給系の構成については後述する。
【００２３】
（ガス分散ユニット）
ガス分散ユニットとしてのシャワーヘッド２３４は、ガス導入口２４１と処理室２０１との間に設けられている。ガス導入口２４１はシャワーヘッド２３４の蓋２３１に接続され、ガス導入口２４１から導入されるガスは蓋２３１に設けられた孔２３１ａを介してシャワーヘッド２３４のバッファ空間２３２に供給される。シャワーヘッド２３４は、例えば、石英、アルミナ、ステンレス、アルミなどの材料で構成される。
【００２４】
なお、シャワーヘッドの蓋２３１を導電性のある金属で形成して、バッファ空間２３２又は処理室２０１内に存在するガスを励起するための活性化部（励起部）としても良い。この際には、蓋２３１と上部容器２０２ａとの間には絶縁ブロック２３３が設けられ、蓋２３１と上部容器２０２ａの間を絶縁している。活性化部としての電極（蓋２３１）には、整合器２５１と高周波電源２５２を接続し、電磁波（高周波電力やマイクロ波）が供給可能に構成されても良い。
【００２５】
シャワーヘッド２３４は、バッファ空間２３２と処理室２０１の間に、ガス導入口２４１から導入されるガスを分散させるための分散板２３４を備えている。分散板２３４には、複数の分散孔２３４ａが設けられている。分散板２３４は、基板載置面２１１と対向するように配置されている。
【００２６】
バッファ空間２３２には、供給されたガスの流れを形成するガスガイド２３５が設けられる。ガスガイド２３５は、孔２３１ａを頂点として分散板２３４方向に向かうにつれ径が広がる円錐形状である。ガスガイド２３５の下端の水平方向の径は分散孔２３４ａの端部よりも更に外周に形成される。
【００２７】
バッファ空間２３２の側方には、シャワーヘッド排気口２３１ｂを介して、第２の排気部としての排気管２３６が接続されている。排気管２３６には、排気のオン/オフを切り替えるバルブ２３７、排気バッファ空間２３２内を所定の圧力に制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の圧力調整器２３８、真空ポンプ２３９が順に直列に接続されている。
【００２８】
（供給系）
シャワーヘッド２３４の蓋２３１に接続されたガス導入孔２４１には、共通ガス供給管１５０（後述の１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５０ｄ）が接続されている。共通ガス供給管１５０からは、後述の処理ガス、反応ガス、パージガスが供給される。
【００２９】
図２に、第１処理ガス供給部、第２処理ガス供給部、パージガス供給部の概略構成図を示す。
【００３０】
図２に示す様に、共通ガス供給管１５０には、供給管集合部１４０が接続されている。供給管集合部１４０には、第１処理ガス供給部と、第２処理ガス供給部と、パージガス供給部が接続される。
【００３１】
（第１処理ガス供給部）
第１処理ガス供給部には、第１処理ガス原料バルブ１６０、気化器１８０、ガス供給管１１１、マスフロ―コントローラ（ＭＦＣ）１１５、バルブ１１６、気化器残量測定部１９０が設けられている。なお、第１処理ガス源１１３を第１処理ガス供給部に含めて構成しても良い。気化器１８０は、液体状態の処理ガス原料中にキャリアガスを供給してバブリングさせることによって、処理ガスを気化させる様に構成される。
【００３２】
キャリアガスは、パージガス供給源１３３に接続されたキャリアガス供給管１１２から供給される。キャリアガス流量は、キャリアガス供給管１１２に設けられた、ＭＦＣ１４５で調整され、ガスバルブ１１４を介して気化器１８０に供給される。気化器残量測定部１９０は、気化器１８０内の処理ガス原料の重量、水位などで処理ガス原料の量を測定するように構成される。気化器残量測定部１９０で、測定された結果に基づいて、気化器１８０内の処理ガス原料が所定の量となるように、ガスバルブ１１４を開閉されるように制御される。
【００３３】
（第２処理ガス供給部）
第２処理ガス供給部には、ガス供給管１２１、ＭＦＣ１２５、バルブ１２６が設けられている。なお、第２処理ガス源１２３、を第２処理ガス供給部に含めて構成しても良い。
なお、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４を設けて、第２処理ガスを活性化させるように構成しても良い。
また、ベントバルブ１７０とベント管１７１を設けて、ガス供給管１２１内に溜まった不活性な反応ガスを排気可能に構成しても良い。
【００３４】
（パージガス供給部）
パージガス供給部には、ガス供給管１３１、ＭＦＣ１３５、バルブ１３６が設けられている。なお、パージガス源１３３をパージガス供給部に含めても構成しても良い。
【００３５】
（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２６０を有している。
【００３６】
コントローラ２６０の概略を図３に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ２６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２６０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、内部バス２６０ｅを介して、ＣＰＵ２６０ａ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２６１や、外部記憶装置２６２が接続可能に構成されている。
【００３７】
記憶装置２６０ｃ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２６０ｃ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２６０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、ＲＡＭ２６０ｂは、ＣＰＵ２６０ａ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。
【００３８】
Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、ゲートバルブ２０５、昇降機構２１８、ヒータ２１３、圧力調整器２２３，２３８、真空ポンプ２２４，２３９、気化器１８０、気化器残量測定部１９０等に接続されている。また、後述の、搬送ロボット１０５、大気搬送ユニット１０２、ロードロックユニット１０３、ＭＦＣ１１５（１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ），１２５（１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ），１３５（１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄ），１４５、バルブ２３７、ガスバルブ１１４，１１６（１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ），１２６（１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ），１３６（１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ，１３６ｄ）、第１処理ガス原料バルブ１６０，ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄ）、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４、整合器２５１、高周波電源２５２等にも接続されていても良い。
【００３９】
ＣＰＵ２６０ａは、記憶装置２６０ｃ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２６０からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２６０ｃ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、ＣＰＵ２６０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、気化器残量測定部１９０の残量測定動作、ゲートバルブ２０５の開閉動作、昇降機構２１８の昇降動作、ヒータ２１３への電力供給動作、圧力調整器２２３，２３８の圧力調整動作、真空ポンプ２２４，２３９のオンオフ制御、リモートプラズマユニット１２４のガスの活性化動作、ＭＦＣ１１５（１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ），１２５（１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ），１３５（１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄ）の流量調整動作、バルブ２３７，ガスバルブ１１４，１１６（１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ），１２６（１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ），１３６（１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ，１３６ｄ）、第１処理ガス原料バルブ１６０、ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄ）の開閉制御、整合器２５１の電力の整合動作、高周波電源２５２のオンオフ制御等を制御可能に構成されている。
【００４０】
なお、コントローラ２６０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）２６２を用意し、係る外部記憶装置２６２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２６０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２６２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２６２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２６０ｃや外部記憶装置２６２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２６０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２６２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。
【００４１】
（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、シリコン含有膜としてのシリコン酸化膜を形成する例で説明する。基板処理工程のシーケンス例を図４、図５に示す。
【００４２】
図４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４の様に、基板処理は、少なくとも基板搬入工程Ｓ２０１と成膜工程Ｓ３０１と基板搬出工程Ｓ２０８を有する。以下にそれぞれの工程について詳しく説明する。
【００４３】
（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。
【００４４】
（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。なお、処理室２０１内を所定の圧力に排気する際に、一度、到達可能な真空度まで真空排気しても良い。
【００４５】
（成膜工程Ｓ３０１）
続いて、ウエハ２００に所望の膜を成膜する工程を施す。成膜工程Ｓ３０１の詳細について、図４を用いて説明する。
【００４６】
ウエハ２００が基板支持部２１０に載置され、処理室２０１内の雰囲気が安定した後、図４に示す、Ｓ２０３〜Ｓ２０７のステップが行われる。
【００４７】
（第１処理ガス供給工程Ｓ２０３）
第１処理ガス供給工程Ｓ２０３では、第１処理ガス供給系から処理室２０１内に第１処理ガス（原料ガス）（シリコン含有ガス）としてのジクロロシラン（Ｄｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ（ＳｉＨ２Ｃｌ２）：ＤＣＳ）ガスを供給する。具体的には、ガスバルブ１１４を開き、ＭＦＣ１４５で所定流量に調整されたキャリアガスを気化器１８０に供給し、ＤＣＳをバブリングさせることによって、ＤＣＳをガス化する。ガス化したＤＣＳガスをＭＦＣ１１５で流量調整した後、基板処理装置１００に供給する。流量調整されたＤＣＳガスは、シャワーヘッド２３４のガス供給孔２３４ａから、減圧状態の処理室２０１内に供給される。また、排気系による処理室２０１内の排気を継続し処理室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。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ＤＣＳガスは、所定の圧力（第１圧力：例えば１００Ｐａ以上２００００Ｐａ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、シリコン含有層が形成される。シリコン含有層とは、シリコン（Ｓｉ）または、Ｓｉと塩素（Ｃｌ）を含む層である。
【００４８】
（パージ工程Ｓ２０４）
ウエハ２００上にシリコン含有層が形成された後、第１ガス供給管１１１のガスバルブ１１６を閉じ、ＤＣＳガスの供給を停止する。このとき、排気管２３６の、バルブ２３７を開き、排気管２３６を介して、バッファ空間２３２内に存在するガスを排気ポンプ２３９から排気する。このとき、排気ポンプ２３９は事前に作動させておき、少なくとも基板処理工程の終了時まで作動させておく。なお、排気中に、ＡＰＣバルブ２３８により、排気管２３６とシャワーヘッド２３４内の圧力（排気コンダクタンス）を制御する。排気コンダクタンスは、バッファ空間２３２における第１の排気系からの排気コンダクタンスが、処理室２０１を介した排気ポンプ２２４のコンダクタンスよりも高くなるようにＡＰＣバルブ２３８及び真空ポンプ２３９を制御しても良い。このように調整することで、バッファ空間２３２の中央からシャワーヘッド排気口２３１ｂに向けたガス流れが形成される。このようにすることで、バッファ空間２３２の壁に付着したガスや、バッファ空間２３２内に浮遊したガスが処理室２０１に進入することなく第１の排気系から排気できるようになる。なお、処理室２０１から、バッファ空間２３２内へのガスの逆流を抑制するようにバッファ空間２３２内の圧力と処理室２０１の圧力（排気コンダクタンス）を調整しても良い。
【００４９】
また、パージ工程では、単に真空引きしてガスを排出すること以外に、バッファ空間２３２内に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出処理を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。
【００５０】
また、パージ工程では、排気ポンプ２２４の動作を継続し、処理空間２０１内に存在するガスを排気ポンプ２２４から排気する。なお、処理室２０１から排気ポンプ２２４への排気コンダクタンスが、バッファ空間２３２への排気コンダクタンスよりも高くなるようにＡＰＣバルブ２２３の弁開度を調整しても良い。このように調整することで、処理室２０１を経由した第２の排気系に向けたガス流れが形成され、処理室２０１内に残留するガスを排気することができる。また、ここで、ガスバルブ１３６を開き、ＭＦＣ１３５を調整し、不活性ガスを供給することによって、不活性ガスを確実に基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率が高くなる。
【００５１】
所定の時間経過後、バルブ１３６を閉じて、不活性ガスの供給を停止すると共に、バルブ２３７を閉じてシャワーヘッド２３４と真空ポンプ２３９の間を遮断する。
【００５２】
より好ましくは、所定時間経過後、排気ポンプ２２４を引き続き作動させつつ、バルブ２３７を閉じることが望ましい。このようにすると、処理室２０１を経由した第２の排気系に向けた流れが第１の排気系の影響を受けないので、より確実に不活性ガスを基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を更に向上させることができる。
【００５３】
なお、処理室のパージも単に真空引きしてガスを排出すること以外に、不活性ガスの供給による処理ガスの押し出し動作も意味する。よって、パージ工程で、バッファ空間２３２内に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出動作を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。
【００５４】
また、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無く、例えば、処理室２０１の容積と同程度の量を供給することで、次の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、製造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。
【００５５】
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２００〜７５０℃、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。各不活性ガス供給系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。
【００５６】
（第２処理ガス供給工程Ｓ２０５）
第１の処理室パージ工程の後、バルブ１２６を開け、ガス導入孔２４１、バッファ室２３２、複数の分散孔２３４ａを介して、処理室２０１内に第２の処理ガス（反応ガス）としての、酸素含有ガス（Ｏ２）を供給する。バッファ室２３２、分散孔２３４ａを介して処理室に供給するので、基板上に均一にガスを供給することができる。そのため、膜厚を均一にすることができる。なお、第２処理ガスを供給する際に、活性化部（励起部）としてのリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４を介して、活性化させた酸素含有ガスを処理室２０１内に供給可能に構成しても良い。
【００５７】
このとき、Ｏ２ガスの流量が所定の流量となるようにマスフローコントローラ１２５を調整する。なお、Ｏ２ガスの供給流量は、例えば、１００ｓｃｃｍ以上１００００ｓｃｃｍ以下である。また、ＡＰＣバルブ２２３の弁開度を適正に調整することにより、処理容器２０２内の圧力を所定の圧力とする。また、Ｏ２ガスがＲＰＵ１２４内を流れているときは、ＲＰＵ１２４をＯＮ状態（電源が入った状態）とし、Ｏ２ガスを活性化（励起）させるように制御する。
【００５８】
Ｏ２ガスが、ウエハ２００上に形成されているシリコン含有層に供給されると、シリコン含有層が改質される。例えば、シリコン元素またはシリコン元素を含有する改質層が形成される。なお、ＲＰＵ１２４を設けて、活性化したＯ２ガスをウエハ２００上に供給することによって、より多くの改質層を形成することができる。
【００５９】
改質層は、例えば、処理室２０１内の圧力、Ｏ２ガスの流量、ウエハ２００の温度、ＲＰＵ１２４の電力供給具合に応じて、所定の厚さ、所定の分布、シリコン含有層に対する所定の窒素成分等の侵入深さで形成される。
【００６０】
所定の時間経過後、バルブ１２６を閉じ、Ｏ２ガスの供給を停止する。
【００６１】
（パージ工程Ｓ２０６）
Ｏ２ガスの供給を停止した後、バルブ２３７を開き、排気管２３６を介して、バッファ空間２３２内に存在するガスを排気ポンプ２３０から排気する。なお、排気中に、ＡＰＣバルブ２３８により、排気管２３６とシャワーヘッド２３４内の圧力（排気コンダクタンス）を制御する。排気コンダクタンスは、バッファ空間２３２における第１の排気系からの排気コンダクタンスが、処理室２０１を介した排気ポンプ２２４のコンダクタンスよりも高くなるようにＡＰＣバルブ２３８及び真空ポンプ２３９を制御しても良い。このように調整することで、バッファ空間２３２の中央からシャワーヘッド排気口２３１ｂに向けたガス流れが形成される。このようにすることで、バッファ空間２３２の壁に付着したガスや、バッファ空間２３２内に浮遊したガスが処理室２０１に進入することなく第１の排気系から排気できるようになる。なお、処理室２０１から、バッファ空間２３２内へのガスの逆流を抑制するようにバッファ空間２３２内の圧力と処理室２０１の圧力（排気コンダクタンス）を調整しても良い。
【００６２】
第２のシャワーヘッドパージ工程のパージについても第１のシャワーヘッドパージ工程のパージと同様に構成しても良い。
【００６３】
また、パージ工程では、排気ポンプ２２４の動作を継続し、処理空間２０１内に存在するガスを排気ポンプ２２４から排気する。なお、処理空間において、排気ポンプ２２４への排気コンダクタンスが、バッファ空間２３２への排気コンダクタンスよりも高くなるようにＡＰＣバルブ２２３の弁開度を調整しても良い。このように調整することで、処理室２０１を経由した第２の排気系に向けたガス流れが形成され、処理室２０１内に残留するガスを排気することができる。また、ここで、ガスバルブ１３６を開き、ＭＦＣ１３５を調整し、不活性ガスを供給することによって、不活性ガスを確実に基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率が高くなる。
【００６４】
所定の時間経過後、バルブ１３６を閉じて、不活性ガスの供給を停止すると共に、バルブ２３７を閉じてシャワーヘッド２３４と真空ポンプ２３９の間を遮断する。
【００６５】
より好ましくは、所定時間経過後、排気ポンプ２２４を引き続き作動させつつ、バルブ２３７を閉じることが望ましい。このようにすると、処理室２０１を経由した第２の排気系に向けた流れが第１の排気系の影響を受けないので、より確実に不活性ガスを基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を更に向上させることができる。
【００６６】
なお、処理室のパージも単に真空引きしてガスを排出すること以外に、不活性ガスの供給による処理ガスの押し出し動作も意味する。よって、パージ工程で、バッファ空間２３２内に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出動作を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。
【００６７】
また、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無く、例えば、処理室２０１の容積と同程度の量を供給することで、次の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、製造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。
【００６８】
（判定工程Ｓ２０７）
パージ工程Ｓ２０７の終了後、コントローラ２６０は、上記の成膜工程S３０１（Ｓ２０３〜Ｓ２０６）が所定のサイクル数ｎが実行されたか否かを判定する。即ち、ウエハ２００上に所望の厚さの膜が形成されたか否かを判定する。
【００６９】
所定回数実施されていないとき（Ｎｏ判定のとき）は、Ｓ２０３〜Ｓ２０６のサイクルを繰り返す。所定回数実施されたとき（Ｙ判定のとき）は、成膜工程Ｓ３０１を終了し、基板搬出工程Ｓ２０８を実行する。
【００７０】
（基板搬出工程Ｓ２０８）
成膜工程Ｓ３０１が終わった後、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を解放し、ウエハ２００をリフトピン２０７上からゲートバルブ２０５外へ搬送する。その後、基板処理継続判定工程Ｓ３０２が行われる。
【００７１】
（基板処理継続判定工程Ｓ３０２）
基板処理継続判定工程Ｓ３０２では、基板処理工程が所定回数行われたか否かを判定する。例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）内に格納された基板枚数分の処理が行われたか否かを判定する。処理回数が所定回数以上の場合（Ｙ）、ゲートバルブ２０５を閉じて基板処理工程を終了する。処理回数が所定回数未満の場合（Ｎ）、第１気化器残量判定工程Ｓ３０３が行われる。
【００７２】
（第１気化器残量判定工程Ｓ３０３）
第１気化器残量判定工程Ｓ３０３では、気化器１８０内に貯留された第１処理ガス原料が、第１規定量以上か否かを測定・判定する。第１規定量以上の時は、Ｙと判定し、基板搬入工程Ｓ２０１を実行させ、上記の基板処理工程が行われる。
第１規定量未満の時はＮと判定し、第２気化器残量判定工程Ｓ３０４が行われる。
気化器１８０内の貯留量の測定は、気化器残量測定部１９０によって行われる。気化器残量測定部１９０は、例えば、気化器１８０内の第１処理ガス原料の重量又は液面高さなどで測定される。この測定方法では、ＭＦＣ１１５の累積流量や基板処理室１００の処理回数などで測定した場合に生じる以下の課題を解決することができる。例えば、気化器１９０内の液面の高さが変化した場合、図２の破線矢印で記した液中のキャリアガスの通過距離と、気化器１８０内の液面上の空間の通過距離が変動し、キャリアガスが、第１処理ガス原料をトラップする量が変化し、第１処理ガスとキャリアガスの分圧が変化してしまう課題が有る。例えば、液中の通過距離が短くなることで、第１処理ガスの発生量が減り、液面上の空間が増大することにより、第１処理ガスが、気化器１８０内に滞留することが有る。
【００７３】
（第２気化器残量判定工程Ｓ３０４）
第２気化器残量判定工程Ｓ３０４では、気化器１８０内に貯留された処理ガス原料が、第２規定量以上か否かを判定する。第２規定量以上の時はＹと判定し、サイクル数変更工程Ｓ３０５が行われる。第２規定量未満の時はＮと判定し、気化器１８０への補充工程Ｓ３０６が行われる。
【００７４】
（サイクル数変更工程Ｓ３０５）
サイクル数変更工程Ｓ３０５では、判定工程Ｓ２０７で判定されるサイクル数ｎを設定する。上述や、図６に示すように、処理枚数が増えると、処理ガスの気化量が減る。これにより、成膜工程Ｓ３０１の１サイクル当りの膜厚（サイクルレート）が低下する。これにより、目標の膜厚が得られなくなってしまう。そこで、サイクル数ｎを増加させ、目標の膜厚が得られるようにする。サイクル数ｎを設定後、基板搬入工程S２０１を実施し上記の基板処理工程を行う。
【００７５】
（気化器補充工程Ｓ３０６）
気化器補充工程Ｓ３０６では、気化器１８０内の原料の量が所定の量となるように補充される。補充は、例えば、気化器１８０の残量が初期値となるように補充される。気化器補充工程Ｓ３０６後、サイクル数変更工程Ｓ３０５が行われ、サイクル数ｎが変更される。例えば、初期値にリセットさせる。サイクル数変更工程Ｓ３０５の後は、基板搬入工程Ｓ２０１を実施し、上記基板処理工程が行われる。
【００７６】
＜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。
（ａ）気化器１８０の残量を測定することによって、気化器１８０内で生成される第１処理ガスとキャリアガスの分圧比率を測定することができる。
【００７７】
（ｂ）気化器１８０の残量を測定してサイクル数を調整することにより、基板毎（処理毎）の膜厚を一定に保つことができる。
【００７８】
（ｃ）気化器１８０の残量を重量で測定することによって、第１処理ガス原料が固体であっても残量を測定することができる。
【００７９】
＜第２実施形態＞
以上、第１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。
【００８０】
上述では、サイクルレートが変動する原因として、気化量の変化した場合について述べたがこれ以外に、図７の原因が有る。処理枚数が増加することによって、処理室２０１内の累積膜厚が増加する。これにより、シャワーヘッド２３４での輻射熱の反射率（ＳＨ反射率）が低下し、ヒータ２１３から放射される熱をウエハ２００へ反射できなくなり、ウエハ２００表面の温度が低下する。これにより、ウエハ２００表面の近傍で反応確率が低下し、サイクルレートが低下する。この場合、第１実施形態の様にサイクル数を増加させても、効果が得られないことが有る。例えば、シャワーヘッド２３４に堆積する膜によって、分散孔２３４ａが狭まる等の現象が発生し、シャワーヘッド２３４から処理室２０１内へ所望のガス流量が得られず、サイクル数調整による効果が得られないことが有る。この様な場合には、図７に示すように、ヒータ２１３への供給電力を増加させ、ウエハ２００表面近傍で所望の反応が得られるように調整することができる。
【００８１】
また、第１実施形態に記した、ヒータ２１３への供給電力調整と、サイクル数変更工程を組み合わせることで、更なる膜厚調整が可能となる。
【００８２】
また、ウエハ２００表面の温度低下は、ウエハ２００面内で異なることが有る。この様な場合には、ヒータ２１３を内側と外側に分割して、内側のヒータと外側のヒータにそれぞれ異なる電力を供給してウエハ２００表面近傍の温度を制御可能に構成しても良い。
【００８３】
＜第３実施形態＞
以上、第２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。
【００８４】
例えば、図８、図９に示す基板処理装置システム構造が有る。
【００８５】
ここでは、図８に示すように、真空搬送室１０４に４つの基板処理装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが設けられた基板処理システム４００について説明する。各基板処理装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄでは同じ種類の処理が行われる。各基板処理装置には、真空搬送室１０４に設けられた真空搬送ロボット１０５によってウエハ２００が順に搬送されるように構成される。なお、ウエハ２００は、大気搬送室１０２からロードロックユニット１０３を介して真空搬送室１０４に搬入される。また、ここでは、基板処理装置が４つ設けられた場合について示したが、これに限らず、２つ以上設けられていれば良く、５つ以上、例えば８つ設けられていても良い。
【００８６】
次に、図９を用いて、基板処理システム４００に設けられたガス供給システムについて説明する。ガス供給系統は、第１処理ガス供給システム（処理ガス供給システム）、第２処理ガス供給システム（反応ガス供給システム）、第３ガス供給システム（パージガス供給システム）などで構成される。各ガス供給系の構成について説明する。
【００８７】
（第１処理ガス供給システム）
図９に示すように、処理ガス源１１３から各基板処理装置の間には、気化器１８０とマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄと、ガスバルブ１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄがそれぞれ設けられている。また、これらは、処理ガス共通管１１２や、処理ガス供給管１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄなどで接続されている。これら、気化器１８０、ＭＦＣ１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ、ガスバルブ１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ、処理ガス供給管１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄで第１処理ガス供給システムが構成される。なお、処理ガス源１１３を第１処理ガス供給系に含めるように構成しても良い。また、キャリアガス供給管１１２、ＭＦＣ１４５、第１処理ガス原料バルブ１６０などを第１処理ガス供給系に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられる基板処理装置の数に応じて、各構成を増減させて構成しても良い。
【００８８】
（第２処理ガス供給システム）
図９に示すように、反応ガス源１２３から各基板処理装置の間には、ＭＦＣ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ、ガスバルブ１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄが設けられている。これらの各構成は、反応ガス共通管１２２と反応ガス供給管１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄなどで接続されている。これら、ＭＦＣ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ、ガスバルブ１２６（１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ）、反応ガス共通管１２２、反応ガス供給管１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄなどで、第２処理ガス供給システムが構成される。
なお、反応ガス供給源１２３を第２ガス供給系に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられる基板処理装置の数に応じて、各構成を増減させて構成しても良い。また、活性化部としてのリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４を設けて、第２処理ガスを活性化可能に構成しても良い。
【００８９】
また、ガスバルブバルブ１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄの前に、ベントライン１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄと、ベントバルブ１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄを設けて反応ガスを排気するように構成しても良い。ベントラインを設けることにより、失活した反応ガス或いは、反応性が低下した反応ガスを処理室に通す事無く、排出することができる。これにより、基板処理装置間での処理均一性を向上させることができる。
【００９０】
（第３ガス供給システム）
図９に示すように、パージガス（不活性ガス）源１３３から各基板処理装置の間には、ＭＦＣ１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄ、ガスバルブ１３６（１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ，１３６ｄ）などが設けられている。これらの各構成は、パージガス（不活性ガス）共通管１３２、パージガス（不活性ガス）供給管１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄなどで接続されている。これら、ＭＦＣ１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄ、ガスバルブ１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ，１３６ｄ、不活性ガス共通管１３２、不活性ガス供給管１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄなどで、第３ガス供給系が構成されている。なお、パージガス（不活性ガス）源１３３を第３ガス供給システム（パージガス供給システム）に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられる基板処理装置の数に応じて、各構成を増減させて構成しても良い。
【００９１】
発明者等は、このような基板処理システムには以下の課題を有することを見出した。この様な基板処理システムでは、複数の基板処理室１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄで、一つの処理ガス源１１３、気化器１８０を共有することになる。この様な構成では、気化器１８０の残量変化によって気化器１８０での気化量が変化した場合に、各基板処理室１００での処理に差が生じ、ウエハ２００間での処理が異なってしまう課題がある。
【００９２】
この様な場合であっても、上述の実施形態に記載した様に、第１気化器残量判定工程Ｓ３０３と第２気化器残量判定工程Ｓ３０４、サイクル数変更工程Ｓ３０５、タンク補充工程Ｓ３０６を行うことで、各ウエハ２００の処理に所望の処理を施すことが可能になる。
【００９３】
また、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。
【００９４】
また、上述では、原料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、原料ガスと反応ガスの供給タイミングが重なるように供給しても良い。
【００９５】
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、反応ガスのみを用いて、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際にも本発明を適用することができる。また、反応ガスのみを用いたプラズマアニール処理にも適用することができる。
【００９６】
また、上述の実施形態では、スペーサ膜として使用される酸化膜（シリコン酸化（ＳｉＯｘ）膜）をＤＣＳガスとＯ２ガスを用いて、形成する例を示したが、これに限られるものでは無い。第１処理ガス（シリコン原料）としてヘキサクロロジシラン（Ｈｅｘａｃｈｌｏｒｏｄｉｓｉｌａｎｅ（Ｓｉ２Ｃｌ６）：ＨＣＤＳ）を用いても良い。例えば、ゲート絶縁膜やキャパシタ膜として使用される高誘電率（Ｈｉｇｈ−ｋ）膜であっても良い。例えば、ジルコニウム酸化（ＺｒｘＯｙ）膜やハフニウム酸化（ＨｆｘＯｙ）膜であっても良い。
【００９７】
＜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。
【００９８】
＜付記１＞
一態様によれば、
基板を収容する処理室と、
前記基板に第１処理ガスを供給する第１処理ガス供給部と、
前記基板に第２処理ガスを供給する第２処理ガス供給部と、
前記第１処理ガス供給部に設けられた気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定する気化器残量測定部と、
前記気化器残量測定部が測定した前記残量によって前記第１処理ガスと前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更するよう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。
【００９９】
＜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、
前記気化器残量測定部は、前記気化器の重量を測定することによって、前記処理ガス原料の残量を測定する。
【０１００】
＜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、前記気化器内の残量が第１規定量未満、第２規定量以上の時、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクル数を所定数以上になるようにサイクル数を変更するよう構成される。
【０１０１】
＜付記４＞
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、前記気化器内の残量が、第２規定量未満のとき、前記気化器へ前記第１処理ガスの原料を補充し、前記サイクル数をリセットするように構成される。
【０１０２】
＜付記５＞
付記１乃至付記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、
前記基板を加熱する加熱部を有する基板載置台を有し、
前記制御部は、前記残量が第１規定量未満、第２規定量以上のとき前記加熱部に供給する電力を増やすように構成される。
【０１０３】
＜付記６＞
他の態様によれば、
基板を処理室に収容する工程と、
前記基板に第１処理ガスを供給する工程と、
前記基板に第２処理ガスを供給する工程と、
気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定する工程と、
前記残量によって、前記第１処理ガスを供給する工程と前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１０４】
＜付記７＞
付記６に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記残量を測定する工程では前記気化器の重量を測定する。
【０１０５】
＜付記８＞
付記６又は付記７に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記残量が、第１規定量未満、第２規定量以上の時、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクル数を所定数以上になるようにサイクル数を変更する工程を有する。
【０１０６】
＜付記９＞
付記６又は付記７に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記残量が、第２規定値未満のとき、前記気化器へ前記第１処理ガスの原料を補充し、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクルをリセットする工程を有する。
【０１０７】
＜付記１０＞
付記６乃至付記８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、
前記残量が第１規定量未満、第２規定量以上のとき前記基板を加熱する加熱部への供給電力を増やす工程を有する。
【０１０８】
＜付記１１＞
更に他の態様によれば、
基板を処理室に収容させる手順と、
前記基板に第１処理ガスを供給させる手順と、
前記基板に第２処理ガスを供給させる手順と、
気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定させる手順と、
前記残量によって、前記第１処理ガスを供給する工程と前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更させる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【０１０９】
＜付記１２＞
付記１１に記載のプログラムであって、好ましくは、
前記残量を測定させる手順では、前記気化器の重量を測定する。
【０１１０】
＜付記１３＞
付記１１又は付記１２に記載のプログラムであって、好ましくは、
前記残量が、第１規定量未満、第２規定量以上の時、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクル数を所定数以上になるようにサイクル数を変更させる手順を有する。
【０１１１】
＜付記１４＞
付記１１又は付記１２に記載のプログラムであって、好ましくは、
前記残量が、第２規定値未満の時、前記気化器への前記第１処理ガスの原料を補充し、前記第１処理ガスの供給と前記第２処理ガスの供給サイクルをリセットさせる手順を有する。
【０１１２】
＜付記１５＞
付記１１乃至付記１３のいずれかに記載のプログラムであって、好ましくは、
前記残量が第１規定量未満、第２規定量以上のとき前記基板を加熱する加熱部への供給電力を増やす手順を有する。
【０１１３】
＜付記１６＞
更に他の形態によれば、
基板を処理室に収容させる手順と、
前記基板に第１処理ガスを供給させる手順と、
前記基板に第２処理ガスを供給させる手順と、
気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定させる手順と、
前記残量によって、前記第１処理ガスを供給する工程と前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更させる手順と、
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。
【符号の説明】
【０１１４】
１２４      リモートプラズマユニット（活性化部）
１８０      気化器
１９０      気化器残量測定部
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（第１排気部）
２３４      シャワーヘッド
２３４ａ    貫通孔
２３１ｂ    シャワーヘッド排気口（第２排気部）
【要約】
【課題】基板上に形成される膜の特性を向上させると共に、製造スループットを向上させる。
【解決手段】
基板を収容する処理室と、前記基板に第１処理ガスを供給する第１処理ガス供給部と、前記基板に第２処理ガスを供給する第２処理ガス供給部と、前記第１処理ガス供給部に設けられた気化器内の前記第１処理ガス原料の残量を測定する気化器残量測定部と、前記気化器残量測定部が測定した前記残量によって前記第１処理ガスと前記第２処理ガスを供給するサイクル数を変更するよう構成された制御部と、を有する。
【選択図】図１【図１】
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【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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