(57)【要約】【課題】  基板に対する原料ガスの供給を促し、基板上に形成される薄膜の成膜速度や膜厚均一性を向上させる。【解決手段】  基板を収容した処理容器内に原料ガスを供給し排気管より排気する工程と、処理容器内に原料ガスとは異なる反応ガスを供給し排気管より排気する工程と、を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、基板上に所定膜厚の薄膜を形成する工程を有し、原料ガスを供給する工程では、原料ガスを供給する直前に、排気管に設けられたバルブを一時的にフルクローズして排気管を一時的に閉塞する。【選択図】  図３
2012059997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容した処理容器内に原料ガスを供給し排気管より排気する工程と、
前記処理容器内に前記原料ガスとは異なる反応ガスを供給し前記排気管より排気する工程と、
を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、前記基板上に所定膜厚の薄膜を形成する工程を有し、
前記原料ガスを供給する工程では、前記原料ガスを供給する直前に、前記排気管に設けられたバルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
基板を収容して処理する処理容器と、
前記処理容器内に原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理容器内に前記原料ガスとは異なる反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記処理容器内を排気する排気管と、
前記排気管に設けられたバルブと、
前記排気管に接続された排気装置と、
基板を収容した前記処理容器内に前記原料ガスを供給し前記排気管より排気する処理と、前記処理容器内に前記反応ガスを供給し前記排気管より排気する処理と、を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、前記基板上に所定膜厚の薄膜を形成する処理を行うと共に、前記処理容器内に前記原料ガスを供給する直前に、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞するように、前記原料ガス供給系、前記反応ガス供給系、前記バルブおよび前記排気装置を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板上に薄膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法及び基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板を収容した処理容器内に原料ガスを供給し排気管より排気する工程と、処理容器内に原料ガスとは異なる反応ガスを供給し排気管より排気する工程と、を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、基板上に所定膜厚の薄膜を形成する基板処理工程が実施されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の基板処理工程を実施すると、基板に供給される原料ガスの量が不足して成膜速度が低下してしまうことがあった。また、基板に供給される原料ガスの量が不均一となり、基板上に形成される薄膜の膜厚均一性が低下してしまうことがあった。
【０００４】
本発明の目的は、基板に対する原料ガスの供給を促し、基板上に形成される薄膜の成膜速度や膜厚均一性を向上させることが可能な半導体装置の製造方法及び基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
基板を収容した処理容器内に原料ガスを供給し排気管より排気する工程と、
前記処理容器内に前記原料ガスとは異なる反応ガスを供給し前記排気管より排気する工程と、
を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、前記基板上に所定膜厚の薄膜を形成する工程を有し、
前記原料ガスを供給する工程では、前記原料ガスを供給する直前に、前記排気管に設けられたバルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞する
半導体装置の製造方法が提供される。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、
基板を収容して処理する処理容器と、
前記処理容器内に原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理容器内に前記原料ガスとは異なる反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記処理容器内を排気する排気管と、
前記排気管に設けられたバルブと、
前記排気管に接続された排気装置と、
基板を収容した前記処理容器内に前記原料ガスを供給し前記排気管より排気する処理と、前記処理容器内に前記反応ガスを供給し前記排気管より排気する処理と、を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、前記基板上に所定膜厚の薄膜を形成する処理を行うと共に、前記処理容器内に前記原料ガスを供給する直前に、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞するように、前記原料ガス供給系、前記反応ガス供給系、前記バルブおよび前記排気装置を制御する制御部と、を有する
半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る半導体装置の製造方法及び基板処理装置によれば、基板に対する原料ガスの供給を促し、基板上に形成される薄膜の成膜速度や膜厚均一性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面で示す図である。
【図２】本実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を図１のＡ−Ａ線断面図で示す図である。
【図３】（ａ）は本実施形態の第１シーケンスに係るＡＰＣバルブの開閉タイミング及びガス供給のタイミングを示す模式図であり、（ｂ）は従来のＡＰＣバルブの開閉タイミング及びガス供給のタイミングを示す模式図である。
【図４】（ａ）は本実施形態の第２シーケンスに係るガス供給のタイミング及びＡＰＣバルブの開閉状態を示す模式図であり、（ｂ）は従来のガス供給のタイミング及びＡＰＣバルブの開閉状態を示す模式図である。
【図５】（ａ）はＨＣＤガスを供給する直前にＡＰＣバルブをフルクローズした場合の処理室内の圧力変化を示す模式図であり、（ｂ）はＡＰＣバルブを開いたままＨＣＤガスを供給した場合の処理室内の圧力変化を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例に係るＳｉＯＮ膜の成膜速度を、比較例に係るＳｉＯＮ膜の成膜速度と共に示すグラフ図である。
【図７】本発明の実施例に係る処理室内の圧力変化を、比較例に係る処理室内の圧力変化と共に示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（１）基板処理装置の構成
図１は、本実施の形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を縦断面で示しており、図２は本実施の形態で好適に用いられる縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を図１のＡ−Ａ線断面図で示している。
【００１１】
図１に示されているように、処理炉２０２は加熱手段（加熱機構）としてのヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。なお、ヒータ２０７は、後述するようにガスを熱で活性化させる活性化機構としても機能する。
【００１２】
ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応容器（処理容器）を構成する反応管２０３が配設されている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管２０３の筒中空部には処理室２０１が形成されており、基板としてのウエハ２００を後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
【００１３】
処理室２０１内における反応管２０３の下部には、第１ノズル２４９ａ、第２ノズル２４９ｂ、第３ノズル２４９ｃ、第４ノズル２４９ｄが反応管２０３を貫通するように設けられている。第１ノズル２４９ａ、第２ノズル２４９ｂ、第３ノズル２４９ｃ、第４ノズル２４９ｄには、第１ガス供給管２３２ａ、第２ガス供給管２３２ｂ、第３ガス供給管２３２ｃ、第４ガス供給管２３２ｄが、それぞれ接続されている。このように、反応管２０３には４本のノズル２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃ、２４９ｄと、４本のガス供給管２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ、２３２ｄが設けられており、処理室２０１内へ複数種類、こ
こでは４種類のガスを供給することができるように構成されている。
【００１４】
第１ガス供給管２３２ａには上流方向から順に流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ａ、及び開閉弁であるバルブ２４３ａが設けられている。また、第１ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａよりも下流側には、第１不活性ガス供給管２３２ｅが接続されている。この第１不活性ガス供給管２３２ｅには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１ｅ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｅが設けられている。また、第１ガス供給管２３２ａの先端部には、上述の第１ノズル２４９ａが接続されている。第１ノズル２４９ａは、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第１ノズル２４９ａはＬ字型のロングノズルとして構成されている。第１ノズル２４９ａの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ａが設けられている。ガス供給孔２５０ａは反応管２０３の中心を向くように開口している。このガス供給孔２５０ａは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第１ガス供給管２３２ａ、マスフローコントローラ２４１ａ、バルブ２４３ａ、第１ノズル２４９ａにより第１ガス供給系が構成される。また、主に、第１不活性ガス供給管２３２ｅ、マスフローコントローラ２４１ｅ、バルブ２４３ｅにより、第１不活性ガス供給系が構成される。
【００１５】
第２ガス供給管２３２ｂには上流方向から順に流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ｂ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｂが設けられている。また、第２ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂよりも下流側には、第２不活性ガス供給管２３２ｆが接続されている。この第２不活性ガス供給管２３２ｆには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１ｆ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｆが設けられている。また、第２ガス供給管２３２ｂの先端部には、上述の第２ノズル２４９ｂが接続されている。第２ノズル２４９ｂは、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第２ノズル２４９ｂはＬ字型のロングノズルとして構成されている。第２ノズル２４９ｂの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ｂが設けられている。ガス供給孔２５０ｂは反応管２０３の中心を向くように開口している。このガス供給孔２５０ｂは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第２ガス供給管２３２ｂ、マスフローコントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、第２ノズル２４９ｂにより第２ガス供給系が構成される。また、主に、第２不活性ガス供給管２３２ｆ、マスフローコントローラ２４１ｆ、バルブ２４３ｆにより第２不活性ガス供給系が構成される。
【００１６】
第３ガス供給管２３２ｃには上流方向から順に流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｃが設けられている。また、第３ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃよりも下流側には、第３不活性ガス供給管２３２ｇが接続されている。この第３不活性ガス供給管２３２ｇには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１ｇ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｇが設けられている。また、第３ガス供給管２３２ｃの先端部には、上述の第３ノズル２４９ｃが接続されている。第３ノズル２４９ｃは、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第３ノズル２４９ｃはＬ字型のロングノズルとして構成されている。第３ノズル２４９ｃの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ｃが設けられている。ガス供給孔２５０ｃは反応管２０３の中心を向くように開口している。このガス供給孔２５０ｃは、反応管２０３の
下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第３ガス供給管２３２ｃ、マスフローコントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃ、第３ノズル２４９ｃにより第３ガス供給系が構成される。また、主に、第３不活性ガス供給管２３２ｇ、マスフローコントローラ２４１ｇ、バルブ２４３ｇにより第３不活性ガス供給系が構成される。
【００１７】
第４ガス供給管２３２ｄには上流方向から順に流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ｄ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。また、第４ガス供給管２３２ｄのバルブ２４３ｄよりも下流側には、第４不活性ガス供給管２３２ｈが接続されている。この第４不活性ガス供給管２３２ｈには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１ｈ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｈが設けられている。また、第４ガス供給管２３２ｄの先端部には、上述の第４ノズル２４９ｄが接続されている。第４ノズル２４９ｄは、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第４ノズル２４９ｄはＬ字型のロングノズルとして構成されている。第４ノズル２４９ｄの側面にはガスを供給するガス供給孔２５０ｄが設けられている。ガス供給孔２５０ｄは反応管２０３の中心を向くように開口している。このガス供給孔２５０ｄは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第４ガス供給管２３２ｄ、マスフローコントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄ、第４ノズル２４９ｄにより第４ガス供給系が構成される。また、主に、第４不活性ガス供給管２３２ｈ、マスフローコントローラ２４１ｈ、バルブ２４３ｈにより第４不活性ガス供給系が構成される。
【００１８】
このように、本実施形態におけるガス供給の方法は、反応管２０３の内壁と、積載された複数枚のウエハ２００の端部とで定義される円弧状の縦長の空間に対して、反応管２０３の下側或いは上側の一端側より直接ガスを供給して、下側から上側、或いは上側から下側へ流し、反応管２０３内に積載された各ウエハ２００と、このように流したガスとを反応させる方法とは大きな違いがある。そのような構成とした場合、ガスの供給部に近い部位においては、ガスの量が比較的多くなり（ガス濃度が比較的高くなり）、その部位に位置するウエハ２００に形成される薄膜の膜厚が厚くなる。一方、ガスの供給部から離れた部位においては、ウエハ２００に到達できるガスの量が少なくなるため（ガス濃度が比較的低くなるため）、その部位に位置するウエハ２００に形成される薄膜の膜厚が薄くなる。従って、反応管２０３内に積載されたウエハ２００の上下間で、生成される薄膜の膜厚に差異ができ、縦型のバッチ式装置としては好ましくない。
【００１９】
一方、本実施形態におけるガス供給の方法は、上述の円弧状の空間内に配置したノズル２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃ、２４９ｄを経由してガスを搬送し、ノズル２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃ、２４９ｄにそれぞれ開口されたガス供給孔２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄからウエハ２００の近傍で初めて反応管２０３内にガスを噴出させており、反応管２０３内におけるガスの主たる流れをウエハ２００の表面と平行な方向、すなわち水平方向としている。このような構成とすることで、各ウエハ２００に均一にガスを供給でき、各ウエハ２００に形成される薄膜の膜厚を均一にできる効果がある。尚、反応後の残ガスは、排気口、すなわち、後述する排気管２３１の方向に向かって流れるが、この残ガスの流れの方向は、排気口の位置によって適宜特定され、垂直方向に限ったものではない。
【００２０】
第１ガス供給管２３２ａからは、原料ガスとして、例えばシリコン（Ｓｉ）を含むガス（シリコン含有ガス）が、マスフローコントローラ２４１ａ、バルブ２４３ａ、第１ノズル２４９ａを介して処理室２０１内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばヘ
キサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤ）ガスを用いることができる。
【００２１】
第２ガス供給管２３２ｂからは、反応ガスとして、例えば窒素（Ｎ）を含むガス（窒素含有ガス）が、マスフローコントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、第２ノズル２４９ｂを介して処理室２０１内に供給される。窒素含有ガスとしては、例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスを用いることができる。
【００２２】
第３ガス供給管２３２ｃからは、反応ガスとして、例えば水素（Ｈ）を含むガス（水素含有ガス）が、マスフローコントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃ、第３ノズル２４９ｃを介して処理室２０１内に供給される。水素含有ガスとしては、例えば水素（Ｈ２）ガスを用いることができる。
【００２３】
第４ガス供給管２３２ｄからは、反応ガスとして、例えば酸素（Ｏ）を含むガス（酸素含有ガス）が、マスフローコントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄ、第４ノズル２４９ｄを介して処理室２０１内に供給される。酸素含有ガスとしては、例えば酸素（Ｏ２）ガスを用いることができる。
【００２４】
不活性ガス供給管２３２ｅ、２３２ｆ、２３２ｇ、２３２ｈからは、不活性ガスとして、例えば窒素（Ｎ２）ガスが、それぞれマスフローコントローラ２４１ｅ、２４１ｆ、２４１ｇ、２４１ｈ、バルブ２４３ｅ、２４３ｆ、２４３ｇ、２４３ｈ、ガス供給管２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ、２３２ｄ、ノズル２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃ、２４９ｄを介して処理室２０１内に供給される。
【００２５】
なお、例えば各ガス供給管から上述のようなガスをそれぞれ流す場合、第１ガス供給系により原料ガス供給系、すなわちシリコン含有ガス供給系（シラン系ガス供給系）が構成される。また、第２ガス供給系により窒素含有ガス供給系が構成され、第３ガス供給系により水素含有ガス供給系が構成され、第４ガス供給系により酸素含有ガス供給系が構成される。そして、第２ガス供給系、第３ガス供給系及び第４ガス供給系により、反応ガス供給系が構成される。
【００２６】
反応管２０３には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。図２に示すように、横断面視において、排気管２３１は、反応管２０３の第１ノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａ、第２ノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂ、第３ノズル２４９ｃのガス供給孔２５０ｃ、および、第４ノズル２４９ｄのガス供給孔２５０ｄが設けられる側と対向する側、すなわちウエハ２００を挟んでガス供給孔２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄとは反対側に設けられている。また、図１に示すように縦断面視において、排気管２３１は、ガス供給孔２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄが設けられる箇所よりも下方に設けられている。この構成により、ガス供給孔２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄから処理室２０１内のウエハ２００の近傍に供給されたガスは、水平方向、すなわちウエハ２００の表面と平行な方向に向かって流れた後、下方に向かって流れ、排気管２３１より排気されることとなる。処理室２０１内におけるガスの主たる流れが水平方向へ向かう流れとなるのは上述の通りである。
【００２７】
排気管２３１には、上流側から、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２４５、バルブとしてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４、及び真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。なお、ＡＰＣバルブ２４４は、弁を開閉して処理室２０１内の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁（圧力調整器）である。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、圧力センサ２４５により排気系が構成される。排気系は、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真
空度）となるように、処理室２０１内を真空排気し得るように構成されている。
【００２８】
反応管２０３の下方には、反応管２０３の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は反応管２０３の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には反応管２０３の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０が設けられている。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、ボートを回転させる回転機構２６７が設置されている。回転機構２６７の回転軸２５５はシールキャップ２１９を貫通して、後述するボート２１７に接続されており、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９は反応管２０３の外部に垂直に設置された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を処理室２０１内に対し搬入搬出することが可能となっている。
【００２９】
基板支持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に支持するように構成されている。なおボート２１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる断熱部材２１８が設けられており、ヒータ２０７からの熱がシールキャップ２１９側に伝わりにくくなるよう構成されている。なお、断熱部材２１８は、石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる複数枚の断熱板と、これらを水平姿勢で多段に支持する断熱板ホルダとにより構成してもよい。
【００３０】
反応管２０３内には温度検出器としての温度センサ２６３が設置されており、温度センサ２６３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、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。温度センサ２６３は、ノズル２４９ａ、２４９ｂ、２４９ｃ、２４９ｄと同様にＬ字型に構成されており、反応管２０３の内壁に沿って設けられている。
【００３１】
制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆ、２４１ｇ、２４１ｈ、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４３ｅ、２４３ｆ、２４３ｇ、２４３ｈ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ２６３、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。コントローラ１２１により、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆ、２４１ｇ、２４１ｈによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４３ｅ、２４３ｆ、２４３ｇ、２４３ｈの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉及び圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動・停止、回転機構２６７の回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５の昇降動作等の制御が行われる。
【００３２】
（２）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置の処理炉を用いて半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜を成膜する２つのシーケンス例（第１シーケンス、第２シーケンス）について説明する。尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
【００３３】
（第１シーケンス）
まず、本実施形態の第１シーケンスについて図３（ａ）を用いて説明する。図３（ａ）は、本実施形態の第１シーケンスに係るＡＰＣバルブ２４４の開閉タイミング及びガス供
給のタイミングを示す模式図である。
【００３４】
本実施形態の第１シーケンスでは、ウエハ２００を収容した処理容器内に原料ガスとしてＨＣＤガスを供給し排気管２３１より排気する工程と、処理容器内に原料ガスとは異なる反応ガスとしてＮＨ３ガスを供給し排気管２３１より排気する工程と、処理容器内に原料ガスとは異なる反応ガスとしてＯ２ガスを供給し排気管２３１より排気する工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを１回以上行うことで、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）を形成する。
【００３５】
なお、ＨＣＤガスを供給する工程は、ＣＶＤ反応が生じる条件下で行い、ウエハ２００上に１原子層未満から数原子層程度のシリコンを含む第１の層を形成する。また、ＨＣＤガスを供給する工程では、ＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして排気管２３１を一時的に閉塞する。係る動作については詳しく後述する。
【００３６】
また、ＮＨ３ガスを供給する工程では、ＮＨ３ガスを熱で活性化させて供給することで、第１の層の少なくとも一部とＮＨ３ガスとを反応させて第１の層を改質し、シリコンおよび窒素を含む第２の層を形成する。例えば、第１の層を形成する工程で数原子層のシリコンを含む第１の層を形成した場合は、その表面層の一部とＮＨ３ガスとを反応させてもよいし、その表面層全体とＮＨ３ガスとを反応させてもよい。また、数原子層の第１の層の表面層から下の数層とＮＨ３ガスとを反応させてもよい。ＮＨ３ガスは、プラズマで活性化させて供給するよりも熱で活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、改質をソフトに行うことができる。よって、本実施形態では、ＮＨ３ガスを熱で活性化させて供給するようにしている。
【００３７】
また、Ｏ２ガスを供給する工程では、Ｏ２ガスを熱で活性化させて供給することで、第２の層の少なくとも一部とＯ２ガスとを反応させて第２の層を改質し、シリコン、窒素および酸素を含む第３の層を形成する。例えば、第２の層を形成する工程で数原子層の第２の層を形成した場合は、その表面層の一部とＯ２ガスとを反応させてもよいし、その表面層全体とＯ２ガスとを反応させてもよい。また、数原子層の第２の層の表面層から下の数層とＯ２ガスとを反応させてもよい。Ｏ２ガスは、プラズマで活性化させて供給するよりも熱で活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、改質をソフトに行うことができる。よって、本実施形態では、Ｏ２ガスを熱で活性化させて供給するようにしている。
【００３８】
以下、本実施形態の第１シーケンスを具体的に説明する。なお、ここでは、原料ガスとしてシリコン含有ガスであるＨＣＤガスを、反応ガスとしてＮＨ３ガス及びＯ２ガスを用い、図３（ａ）のシーケンスにより、ウエハ２００上にシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）を形成する例について説明する。
【００３９】
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）されると、図１に示されているように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内に搬入（ボートロード）される。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０を介して反応管２０３の下端をシールした状態となる。
【００４０】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ２４６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２４５で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４４がフィードバック制御される（圧力調整）。また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０７によって加熱される。この際
、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）。続いて、回転機構２６７により、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される（ウエハ回転）。その後、後述する３つのステップを順次実行する。
【００４１】
［ステップ１］
まず、処理容器内にＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞する。ＡＰＣバルブ２４４をフルクローズしている間、排気管２３１を介した処理容器内に対する排気は継続して行う。すなわち、ＡＰＣバルブ２４４をフルクローズとすることで処理室２０１内の排気は停止状態となるが、真空ポンプ２４６を作動させた状態を維持し、排気管２３１内の排気は継続して行う。
【００４２】
処理室２０１内の排気が停止状態となることで、処理室２０１内の圧力が徐々に上昇する。所定時間が経過したら、第１ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａ開き、第１ガス供給管２３２ａ内にＨＣＤガスを流すと共に、フルクローズ状態にあるＡＰＣバルブ２４４の開放動作を開始する。なお、ＨＣＤガスの供給は、ＡＰＣバルブ２４４の開度を徐々に大きくしつつ行う。
【００４３】
第１ガス供給管２３２ａ内を流れたＨＣＤガスは、マスフローコントローラ２４１ａにより流量調整される。流量調整されたＨＣＤガスは、第１ノズル２４９ａのガス供給孔２５０ａから処理室２０１内に供給され、ウエハ２００の表面上を水平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。このとき、同時にバルブ２４３ｅを開き、第１不活性ガス供給管２３２ｅ内にＮ２ガス等の不活性ガスを流す。第１不活性ガス供給管２３２ｅ内を流れたＮ２ガスは、マスフローコントローラ２４１ｅにより流量調整される。流量調整されたＮ２ガスは、ＨＣＤガスと一緒に処理室２０１内に供給され、ウエハ２００の表面上を水平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。このとき、処理室２０１内におけるガスの主たる流れは水平方向、すなわち、ウエハ２００の表面と平行な方向に向かう流れとなる。
【００４４】
このとき、ＡＰＣバルブ２４４の開度を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を例えば１０〜１０００Ｐａの範囲内の圧力とする。上述したように、本実施形態では、処理容器内にＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞する。これにより、処理室２０１内の圧力を素早く短時間で上昇させ、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を高めることができる。特に、処理容器内へのＨＣＤガスの供給は、ＡＰＣバルブ２４４の開度を徐々に大きくしつつ行う。これにより、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の圧力をより短時間で上昇させ、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）をより高めることができる。
【００４５】
また、マスフローコントローラ２４１ａで制御するＨＣＤガスの供給流量は、例えば１０〜１０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。上述したように、本実施形態では、処理容器内にＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞する。これにより、処理容器内に供給するＨＣＤガスの流量が小さい場合でも、処理室２０１内の圧力を素早く短時間で上昇させ、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を高めることができる。
【００４６】
ＨＣＤガスをウエハ２００に晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば１〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときヒータ２０７の温度は、処理室２０１内
でＣＶＤ反応が生じる程度の温度、すなわちウエハ２００の温度が、例えば３５０〜７００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。なお、ウエハ２００の温度が３５０℃未満のような低温となるとＨＣＤ等のシリコン含有ガスが熱分解しにくくなる。また、ウエハ２００の温度が７００℃を超えるとＣＶＤ反応が強くなり、均一性が悪化しやすくなる。よって、ウエハ２００の温度は例えば３５０〜７００℃の範囲内の温度とするのが好ましい。
【００４７】
ＨＣＤガスの供給により、ウエハ２００表面の下地膜上に、シリコンを含む第１の層が形成される。すなわち、ウエハ２００上（下地膜上）に１原子層未満から数原子層のシリコン含有層としてのシリコン層（Ｓｉ層）が形成される。ここでシリコン層とはシリコンにより構成される連続的な層の他、不連続な層やこれらが重なってできる薄膜をも含む。なお、シリコンにより構成される連続的な層を薄膜という場合もある。なお、ウエハ２００上に形成されるシリコン層の厚さが数原子層を超えると、後述するステップ２での窒化の作用や、後述するステップ３での酸化の作用がシリコン層の全体に届かなくなる。また、ウエハ２００上に形成可能なシリコン層の最小値は１原子層未満である。よって、シリコン層の厚さは１原子層未満から数原子層とするのが好ましい。
【００４８】
なお、ＨＣＤガスが自己分解しない条件下では、ウエハ２００上にＨＣＤが化学吸着することでＨＣＤの化学吸着層が形成されるが、本実施形態のようにＣＶＤ反応が生じる条件下、すなわちＨＣＤガスが自己分解する条件下では、ＨＣＤガスが熱分解してウエハ２００上にシリコンが堆積することでシリコン層が形成される。なお、ウエハ２００上にＨＣＤの化学吸着層を形成するよりも、本実施形態のようにウエハ２００上にシリコン層を形成する方が、成膜速度を高くすることができ好ましい。なお、上述したように、本実施形態では、ＨＣＤガスを供給する際に、処理室２０１内の圧力を素早く短時間で上昇させ、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を高めている。これにより、ウエハ２００に対して十分な量のＨＣＤガスを均一に供給することが可能となり、ＨＣＤガスのウエハ２００表面の下地膜上への吸着確率やウエハ２００表面の下地膜上へのシリコンの堆積確率を高めることができ、成膜速度をより向上させ、ウエハ面内およびウエハ間の膜厚均一性をより向上させることができる。
【００４９】
シリコン層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じ、ＨＣＤガスの供給を停止する。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６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シリコン層形成に寄与した後のＨＣＤガスを処理室２０１内から排除する。この時、バルブ２４３ｅは開いたままとして、Ｎ２ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくはシリコン層形成に寄与した後のＨＣＤ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。なお、このとき、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、その後に行われるステップ２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、反応管２０３（処理室２０１）の容積と同程度の量を供給することで、ステップ２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。
【００５０】
シリコン含有ガスとしては、ＨＣＤガスの他、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２、略称：ＤＣＳ）ガス、モノシラン（ＳｉＨ４）ガス等の無機原料だけでなく、アミノシラン系の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てもよい。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。
【００５１】
［ステップ２］
処理室２０１内の残留ガスを除去した後、第２ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂを開き、第２ガス供給管２３２ｂ内にＮＨ３ガスを流す。第２ガス供給管２３２ｂ内を流れたＮＨ３ガスは、マスフローコントローラ２４１ｂにより流量調整される。流量調整されたＮＨ３ガスは第２ノズル２４９ｂのガス供給孔２５０ｂから処理室２０１内に供給され、ウエハ２００の表面上を水平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。この時同時にバルブ２４３ｆを開き、第２不活性ガス供給管２３２ｆ内にＮ２ガスを流す。Ｎ２ガスはＮＨ３ガスと一緒に処理室２０１内に供給され、ウエハ２００の表面上を水平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。このとき、処理室２０１内におけるガスの主たる流れは水平方向、すなわち、ウエハ２００の表面と平行な方向に向かう流れとなる。
【００５２】
このときＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を、例えば５０〜３０００Ｐａの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ２４１ｂで制御するＮＨ３ガスの供給流量は、例えば１００〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。ＮＨ３ガスにウエハ２００を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば１〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ２０７の温度は、ステップ１と同様、ウエハ２００の温度が例えば３５０〜７００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。ＮＨ３ガスは反応温度が高く、上記のようなウエハ温度では反応しづらいので、処理室２０１内の圧力を上記のような比較的高い圧力とすることにより熱的に活性化することを可能としている。なお、ＮＨ３ガスは熱で（ノンプラズマで）活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、後述する窒化をソフトに行うことができる。
【００５３】
このとき、処理室２０１内に流しているガスは熱的に活性化されたＮＨ３ガスであり、処理室２０１内にはＨＣＤガスは流していない。したがって、活性化されたＮＨ３ガスは気相反応を起こすことはなく、ステップ１でウエハ２００上に形成された第１の層としてのシリコン層の少なくとも一部と反応する。これによりシリコン層は窒化されて、シリコンおよび窒素を含む第２の層、すなわち、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）へと改質される。
【００５４】
その後、第２ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂを閉じて、ＮＨ３ガスの供給を停止する。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６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窒化に寄与した後のＮＨ３ガスを処理室２０１内から排除する。この時、バルブ２４３ｆは開いたままとして、Ｎ２ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくは窒化に寄与した後の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。
【００５５】
窒素含有ガスとしては、ＮＨ３ガス以外に、窒素（Ｎ２）ガス、三弗化窒素（ＮＦ３）ガス、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）ガス、Ｎ３Ｈ８ガス等を用いてもよい。
【００５６】
［ステップ３］
処理室２０１内の残留ガスを除去した後、第４ガス供給管２３２ｄのバルブ２４３ｄを開き、第４ガス供給管２３２ｄ内にＯ２ガスを流す。第４ガス供給管２３２ｄ内を流れたＯ２ガスは、マスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整される。流量調整されたＯ２ガスは、熱で活性化され、第４ノズル２４９ｄのガス供給孔２５０ｄから処理室２０１
内に供給され、ウエハ２００の表面上を水平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。この時同時にバルブ２４３ｈを開き、第４不活性ガス供給管２３２ｈ内にＮ２ガスを流す。Ｎ２ガスはＯ２ガスと一緒に処理室２０１内に供給され、ウエハ２００の表面上を水平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。このとき、処理室２０１内におけるガスの主たる流れは水平方向、すなわち、ウエハ２００の表面と平行な方向に向かう流れとなる。なお、Ｏ２ガスは熱で活性化する場合に限らず、プラズマで活性化させることもできる。
【００５７】
Ｏ２ガスを熱で活性化して流すときは、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を、例えば１〜３０００Ｐａの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ２４１ｄで制御するＯ２ガスの供給流量は、例えば１００〜５０００ｓｃｃｍ（０．１〜５ｓｌｍ）の範囲内の流量とする。Ｏ２ガスにウエハ２００を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば１〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ２０７の温度は、ステップ１〜２と同様、ウエハ２００の温度が例えば３５０〜７００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。Ｏ２ガスは上記のような条件下で熱的に活性化される。なお、Ｏ２ガスは熱で（ノンプラズマで）活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、後述する酸化をソフトに行うことができる。
【００５８】
このとき、処理室２０１内に流しているガスは熱的に活性化されたＯ２ガスであり、処理室２０１内にはＨＣＤガスもＮＨ３ガスも流していない。したがって、活性化されたＯ２ガスは気相反応を起こすことはなく、ステップ２でウエハ２００上に形成された第２の層としてのＳｉＮ層の少なくとも一部と反応する。これによりＳｉＮ層は酸化されて、シリコン、窒素および酸素を含む第３の層、すなわち、シリコン酸窒化層（ＳｉＯＮ層）へと改質される。
【００５９】
その後、第４ガス供給管２３２ｄのバルブ２４３ｄを閉じて、Ｏ２ガスの供給を停止する。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６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酸化に寄与した後のＯ２ガスを処理室２０１内から排除する。この時、バルブ２４３ｈは開いたままとして、Ｎ２ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のＯ２ガスを処理室２０１内から排除する効果を高める。
【００６０】
酸素含有ガスとしては、Ｏ２ガス以外に、オゾン（Ｏ３）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガス、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）ガス等を用いてもよい。
【００６１】
上述したステップ１〜３を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことにより、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコン、窒素および酸素を含む薄膜、すなわち、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。  
【００６２】
所定膜厚のシリコン酸窒化膜を形成する成膜処理がなされると、Ｎ２等の不活性ガスが処理室２０１内へ供給され排気されることで処理室２０１内が不活性ガスでパージされる（ガスパージ）。その後、処理室２０１内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。
【００６３】
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、反応管２０３の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ２００がボート２１７に支持された状態で反応管２０３の下端から反応管２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される。その後、処理済のウエハ２００はボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）。
【００６４】
本実施形態によれば、ステップ１において処理容器内にＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞する。これにより、処理室２０１内にＨＣＤガスを供給する際に、処理室２０１内の圧力を素早く短時間で上昇させ、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を高めることができる。その結果、ウエハ２００に対して十分な量のＨＣＤガスを均一に供給することが可能となり、ＨＣＤガスのウエハ２００表面の下地膜上への吸着確率やウエハ２００表面の下地膜上へのシリコンの堆積確率を高めることができる。そして、ウエハ２００上へのシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）の成膜速度を向上させ、ウエハ面内およびウエハ間の膜厚均一性を向上させることができる。なお、処理容器内に供給するＨＣＤガスの流量が小さい場合でも、処理容器内にＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞することで、上述の効果を得ることができる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、ステップ１における処理容器内へのＨＣＤガスの供給は、ＡＰＣバルブ２４４の開度を徐々に大きくしつつ行う。これにより、処理室２０１内にＨＣＤガスを供給する際に、処理室２０１内の圧力を更に短時間で上昇させ、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を更に高めることができる。その結果、ウエハ２００に対して十分な量のＨＣＤガスを均一に供給することが可能となり、ＨＣＤガスのウエハ２００表面の下地膜上への吸着確率やウエハ２００表面の下地膜上へのシリコンの堆積確率を高め、ウエハ２００上へのシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）の成膜速度を向上させ、ウエハ面内およびウエハ間の膜厚均一性を向上させることができる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、ステップ１においてＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして排気管２３１を一時的に閉塞する際、排気管２３１を介した処理容器内に対する排気は継続して行う。すなわち、真空ポンプ２４６を作動させた状態を維持し、排気管２３１内の排気は継続して行う。これにより、ＡＰＣバルブ２４４を開いた際に、排気管２３１内から処理室２０１内への排気ガスの逆流を防ぐことができる。また、ＨＣＤガスの供給を停止した時点でＡＰＣバルブ２４４が開いているため、処理室２０１内の排気・減圧を速やかに行うことができる。
【００６７】
図５（ａ）は、ＨＣＤガスを供給する直前にＡＰＣバルブ２４４をフルクローズした場合の処理室２０１内の圧力変化を示す模式図であり、図５（ｂ）は、ＡＰＣバルブを開いたままとした場合の処理室内の圧力変化を示す模式図である。図５（ａ）によれば、ＨＣＤガスを供給する直前にＡＰＣバルブ２４４をフルクローズすることで、処理室２０１内の圧力が徐々に上昇することが分かる。そして、ＨＣＤガスの供給開始と共にＡＰＣバルブ２４４の開放動作を開始し、ＡＰＣバルブ２４４の開度を徐々に大きくすることで、処理室２０１内の圧力が更に増大することが分かる。ＡＰＣバルブを開いたまま維持する図５（ｂ）よりも、処理室２０１内の圧力が短時間で上昇すると共に、ＨＣＤガス供給時における最大圧力（到達圧力）が高まっていることが分かる。なお、ＨＣＤガスの供給を停止した時点でＡＰＣバルブ２４４が開いているため、処理室２０１内の排気・減圧が、図５（ｂ）と同様に速やかに行われることが分かる。
【００６８】
（第２シーケンス）
続いて、本実施形態の第２シーケンスについて図４（ａ）を用いて説明する。図４（ａ）は、本実施形態の第２シーケンスに係るＡＰＣバルブ２４４の開閉タイミング及びガス供給のタイミングを示す模式図である。
【００６９】
本実施形態の第２シーケンスでは、ウエハ２００を収容した処理容器内に原料ガスとしてＨＣＤガスを供給し排気管２３１より排気する工程と、処理容器内に原料ガスとは異な
る反応ガスとして水素含有ガスであるＨ２ガス及び酸素含有ガスであるＯ２ガスを供給し排気管２３１より排気する工程と、を１サイクルとしてこのサイクルを１回以上行うことで、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を形成する。
【００７０】
なお、ＨＣＤガスを供給する工程は、第１シーケンスと同様に、ＣＶＤ反応が生じる条件下で行い、ウエハ２００上に１原子層未満から数原子層程度のシリコンを含む第１の層を形成する。また、ＨＣＤガスを供給する工程では、第１シーケンスと同様に、ＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして排気管２３１を一時的に閉塞する。
【００７１】
また、Ｈ２ガス及びＯ２ガスを供給する工程では、大気圧未満の圧力（減圧）雰囲気下にある処理容器内にＨ２ガス及びＯ２ガスを供給することで、処理容器内でＨ２ガスとＯ２ガスとを反応させて酸素を含む酸化種（原子状酸素等）を生成し、この酸化種により第１の層を酸化し、シリコンおよび酸素を含む第２の層を形成する。Ｏ２ガスとＨ２ガスは、プラズマで活性化させて供給するよりも熱で活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、酸化をソフトに行うことができる。よって、本実施形態では、Ｏ２ガスとＨ２ガスを熱で活性化させて供給するようにしている。
【００７２】
以下、本実施形態の第２シーケンスを具体的に説明する。
【００７３】
第２シーケンスでは、ウエハチャージ、ボートロード、圧力調整、温度制御、ウエハ回転までは、第１シーケンスと同様に行う。その後、後述する２つのステップを順次実行する。
【００７４】
［ステップ１］
ステップ１は第１シーケンスのステップ１と同様に行う。すなわち、ステップ１での処理条件、生じさせる反応、形成する層、形成する層の厚さ、ガス種の例などは、第１シーケンスにおけるステップ１でのそれらと同様である。すなわち、このステップでは、処理室２０１内へのＨＣＤガスの供給により、ウエハ２００上に第１の層としてのシリコン層を形成する。
【００７５】
なお、第２シーケンスにおいても、処理容器内にＨＣＤガスを供給する直前に、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞すると共に、処理室２０１内の排気を一時的に停止する。これにより、処理室２０１内にＨＣＤガスを供給する際に、処理室２０１内の圧力を素早く短時間で上昇させ、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を高めることができる。なお、ＨＣＤガスが小流量の場合でも、同様に、処理室２０１内の圧力を素早く短時間で上昇させ、また、ＨＣＤガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を高めることができる。
【００７６】
［ステップ２］
ステップ１が終了し処理室２０１内の残留ガスを除去した後、第３ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃ及び第４ガス供給管２３２ｄのバルブ２４３ｄをそれぞれ開き、第３ガス供給管２３２ｃ内及び第４ガス供給管２３２ｄ内にＨ２ガス及びＯ２ガスをそれぞれ流す。第３ガス供給管２３２ｃ内および第４ガス供給管２３２ｄ内を流れたＨ２ガス及びＯ２ガスは、マスフローコントローラ２４１ｃ，２４１ｄによりそれぞれ流量調整される。流量調整されたＨ２ガス及びＯ２ガスは、熱で活性化され、第３ノズル２４９ｃのガス供給孔２５０ｃ及び第４ノズル２４９ｄのガス供給孔２５０ｄから処理室２０１内にそれぞれ供給される。処理室２０１内では、Ｈ２ガスとＯ２ガスとが反応することで酸素を含む酸化種（原子状酸素等）が生成される。生成された酸化種は、ウエハ２００の表面上を水
平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。この時同時にバルブ２４３ｇ，２４３ｈを開き、第３不活性ガス供給管２３２ｇ、第４不活性ガス供給管２３２ｈ内にＮ２ガスを流す。Ｎ２ガスはＨ２ガスおよびＯ２ガスと一緒に処理室２０１内に供給され、ウエハ２００の表面上を水平方向に向かって流れ、排気管２３１から排気される。このとき、処理室２０１内におけるガスの主たる流れは水平方向、すなわち、ウエハ２００の表面と平行な方向に向かう流れとなる。なお、Ｈ２ガスおよびＯ２ガスは熱で活性化する場合に限らず、プラズマで活性化させることもできる。
【００７７】
Ｈ２ガス及びＯ２ガスを熱で活性化して流すときは、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を、例えば１〜３０００Ｐａの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ２４１ｃで制御するＨ２ガスの供給流量は、例えば１０〜５０００ｓｃｃｍ（０．０１〜５ｓｌｍ）の範囲内の流量とし、マスフローコントローラ２４１ｄで制御するＯ２ガスの供給流量は、例えば１００〜５０００ｓｃｃｍ（０．１〜５ｓｌｍ）の範囲内の流量とする。生成された酸化種にウエハ２００を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば１〜１２０秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ２０７の温度は、ステップ１と同様、ウエハ２００の温度が３５０〜７００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。Ｈ２ガスおよびＯ２ガスは上記のような条件下で熱的に活性化される。なお、Ｈ２ガスおよびＯ２ガスは熱で（ノンプラズマで）活性化させて供給した方が、ソフトな反応を生じさせることができ、後述する酸化をソフトに行うことができる。
【００７８】
このとき、処理室２０１内に流しているガスは熱的に活性化されたＨ２ガスおよびＯ２ガスであり、処理室２０１内にはＨＣＤガスを流していない。したがって、生成された酸化種は気相反応を起こすことはなく、ステップ１でウエハ２００上に形成された第１の層としてのＳｉ層の少なくとも一部と反応する。これによりＳｉ層は酸化されて、シリコンおよび酸素を含む第２の層、すなわち、シリコン酸化層（ＳｉＯ層）へと改質される。
【００７９】
その後、第３ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃおよび第４ガス供給管２３２ｄのバルブ２４３ｄをそれぞれ閉じて、Ｈ２ガスおよびＯ２ガスの供給を停止する。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６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酸化に寄与した後のＨ２ガス及びＯ２ガスを処理室２０１内から排除する。この時、バルブ２４３ｇ，２４３ｈは開いたままとして、Ｎ２ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のＨ２ガス及びＯ２ガスを処理室２０１内から排除する効果を高める。
【００８０】
酸素含有ガスとしては、Ｏ２ガス以外に、オゾン（Ｏ３）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏ）等を用いてもよい。また、水素含有ガスとしては、Ｈ２ガス以外に重水素（Ｄ２）、水蒸気（Ｈ２Ｏ）等を用いてもよい。
【００８１】
上述したステップ１〜２を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことにより、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコンおよび酸素を含む薄膜、すなわち、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。  
【００８２】
本実施形態においても、第１シーケンスと同様の効果を奏する。なお、Ｈ２ガス及びＯ２ガスを供給する工程（ステップ２）では、大気圧未満の圧力（減圧）雰囲気下にある処理容器内にＨ２ガス及びＯ２ガスを供給することで、処理容器内でＨ２ガスとＯ２ガスとを反応させて酸素を含む酸化種（原子状酸素等）を生成し、この酸化種により第１の層を酸化する。これにより、Ｏ２ガス等の酸素含有ガス単体で酸化するよりも高い酸化力にて
酸化を行うことができ、ウエハ２００上へのシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）の成膜速度を向上させることができる。
【００８３】
＜本発明の他の実施形態＞
上述の実施形態では、処理容器内にＨＣＤガスを供給する直前にのみ、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞するようにしていた。しかしながら、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、処理容器内にＮＨ３ガス、Ｏ２ガス、Ｈ２ガス等の反応ガスを供給する直前にも、排気管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４４を一時的にフルクローズして、排気管２３１を一時的に閉塞するようにしてもよい。
【００８４】
これにより、処理室２０１内に反応ガスを供給する際に、処理室２０１内の圧力を素早く短時間で上昇させ、反応ガス供給時における処理室２０１内の最大圧力（到達圧力）を高めることができる。その結果、ウエハ２００に対して十分な量の反応ガスを均一に供給することが可能となり、ウエハ２００表面に形成されたシリコン層と反応ガスとの反応確率を高め、シリコン層の窒化、酸化等を促すことができ、成膜速度をより向上させ、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）或いはシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）のウエハ面内およびウエハ間の膜質均一性を向上させることができる。
【００８５】
上述の実施形態では、排気管２３１に設けるバルブとしてＡＰＣバルブ２４４を単体で用いる場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、排気管２３１に設けるバルブとして、圧力制御機能を有さない開閉バルブを単体で用いてもよく、圧力制御機能を有さない開閉バルブとＡＰＣバルブとを組み合わせて用いてもよい。
【００８６】
また、上述の実施形態では、原料ガスとしてシリコン含有ガスを、反応ガスとして窒素含有ガス及び酸素含有ガスを用い、ウエハ２００上にシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）を形成する例や、原料ガスとしてシリコン含有ガスを、反応ガスとして水素含有ガス及び酸素含有ガスを用い、ウエハ２００上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を形成する例について説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、他の薄膜を成膜する場合にも適用可能である。
【００８７】
例えば、本発明は、原料ガスとしてシリコン含有ガス、アルミニウム含有ガス、チタン含有ガス、タンタル含有ガス、硼素含有ガスのいずれかを用い、反応ガスとして窒素含有ガス、水素含有ガス、酸素含有ガス、炭素含有ガスの少なくともいずれかを用い、ウエハ２００上にシリコン、アルミニウム、チタン、タンタル、ボロンのいずれかの元素を含有する窒化膜、酸化膜、酸窒化膜、炭化膜等を形成する場合にも適用することができる。
【００８８】
この場合、アルミニウム含有ガスとしては、例えばトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３、略称：ＴＭＡ）ガスを用いることができる。チタン含有ガスとしては、例えば四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスやテトラキスジメチルアミノチタン（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、略称：ＴＤＭＡＴ）ガスを用いることができる。タンタル含有ガスとしては、例えば五塩化タンタル（ＴａＣｌ５）ガスやペンタエトキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５、略称：ＰＥＴ）ガスを用いることができる。硼素含有ガスとしては、例えば三塩化硼素（ＢＣｌ３）ガスやジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスを用いることができる。また、炭素含有ガスとしては、例えばプロピレン（Ｃ３Ｈ６）ガスやエチレン（Ｃ２Ｈ４）ガスを用いることができる。
【実施例】
【００８９】
（実施例１）
＜ＳｉＯＮ膜の成膜速度、及び膜厚均一性に関する検証＞
上述の実施形態で説明した基板処理装置を用い、第１シーケンスと同様の手法を用いて形成したＳｉＯＮ膜（実施例）、従来の手法を用いて形成したＳｉＯＮ膜（比較例）について、成膜速度およびウエハ間の膜厚均一性をそれぞれ測定した。実施例にかかるＳｉＯＮ膜は、図３（ａ）に示した上述の第１シーケンスと同様のシーケンスを用いて成膜した。また、比較例にかかるＳｉＯＮ膜は、図３（ｂ）に示す従来のシーケンス、すなわち、ＨＣＤガスを供給する直前にＡＰＣバルブを開いたまま維持するシーケンスを用いて成膜した。なお、ＡＰＣバルブの開閉動作以外の条件、すなわち、ＡＰＣバルブを閉じる前、及び開いた後の定常時の処理室内圧力（処理圧力）、ウエハ温度（処理温度）、ＨＣＤガス、ＮＨ３ガス、Ｏ２ガス、Ｎ２ガスの供給流量及び供給時間は、実施例と比較例とで共通とした。なお、実施例と比較例のいずれにおいても、共に、処理容器内に１００枚のウエハを水平姿勢で積層させて収容して成膜を行った。
【００９０】
図６は、本発明の実施例に係るＳｉＯＮ膜の成膜速度を、比較例に係るＳｉＯＮ膜の成膜速度と共に示すグラフ図である。図６の縦軸は、ＳｉＯＮ膜の成膜速度、すなわち１サイクルあたりに形成されるＳｉＯＮ膜の膜厚（Å／サイクル）を示している。また、横軸は、基板処理位置、すなわち、下部（Ｂｏｔｔｏｍ）、中央部（Ｃｅｎｔｅｒ）、上部（Ｔｏｐ）を順に示している。なお。図６の△印は実施例を、□印は比較例を示している。
【００９１】
図６に示すように、実施例（△印）の成膜速度は、下部（Ｂｏｔｔｏｍ）、中央部（Ｃｅｎｔｅｒ）、上部（Ｔｏｐ）のいずれの基板処理位置においても、比較例（□印）の成膜速度と比較してそれぞれ３０％以上向上していることが分かった。
【００９２】
また、実施例に係るウエハ間の膜厚均一性は、比較例に係るウエハ間の膜厚均一性に比べて向上していることが分かった。具体的には、実施例、比較例のウエハ（それぞれ１００枚）についてＳｉＯＮ膜の面内平均膜厚をそれぞれ測定し、その均一性を、（面内平均膜厚の１００枚中の最大値Ｔｍａｘ−面内平均膜厚の１００枚中の最小値Ｔｍｉｎ）／（面内平均膜厚の１００枚の平均値Ｔａｖｅ）×１００（％）という式を用いて評価したところ、比較例が１．７％であったのに対し、実施例では１．２％に減少しており、実施例ではウエハ間の膜厚均一性が向上していることが分かった。
【００９３】
（実施例２）
＜ＳｉＯ膜の膜厚均一性に関する検証＞
上述の実施形態で説明した基板処理装置を用い、第２シーケンスと同様の手法を用いて形成したＳｉＯ膜（実施例）、従来の手法を用いて形成したＳｉＯ膜（比較例）について、ウエハ間の膜厚均一性をそれぞれ測定した。実施例にかかるＳｉＯ膜は、図４（ａ）に示した上述の第２シーケンスと同様のシーケンスを用いて成膜した。また、比較例にかかるＳｉＯ膜は、図４（ｂ）に示す従来のシーケンス、すなわち、ＨＣＤガスを供給する直前にＡＰＣバルブを開いたまま維持するシーケンスを用いて成膜した。なお、ＡＰＣバルブの開閉動作以外の条件、すなわち、ＡＰＣバルブを閉じる前、及び開いた後の定常時の処理室内圧力（処理圧力）、ウエハ温度（処理温度）、ＨＣＤガス、Ｈ２ガス、Ｏ２ガス、Ｎ２ガスの供給流量及び供給時間は、実施例と比較例とで共通とした。なお、実施例と比較例のいずれにおいても、共に、処理容器内に１００枚のウエハを水平姿勢で積層させて収容して成膜を行った。
【００９４】
その結果、実施例に係るウエハ間の膜厚均一性は、比較例に係るウエハ間の膜厚均一性に比べて向上していることが分かった。具体的には、実施例、比較例のウエハ（それぞれ１００枚）についてＳｉＯ膜の面内平均膜厚をそれぞれ測定し、その均一性を、（面内平均膜厚の１００枚中の最大値Ｔｍａｘ−面内平均膜厚の１００枚中の最小値Ｔｍｉｎ）／（面内平均膜厚の１００枚の平均値Ｔａｖｅ）×１００（％）という式を用いて評価したところ、比較例が１．１％であったのに対し、実施例では０．６％に減少しており、実施
例ではウエハ間の膜厚均一性が向上していることが分かった。
【００９５】
（実施例３）
＜処理室内の圧力変化に関する検証＞
上述の実施形態で説明した基板処理装置を用い、ＨＣＤガスを供給する直前にＡＰＣバルブを一時的にフルクローズした場合（実施例）、ＡＰＣバルブを開いたままＨＣＤガスを供給した場合（比較例）について、処理室内の圧力変化をそれぞれ測定した。なお、ＡＰＣバルブの開閉動作以外の条件、すなわち、ＡＰＣバルブを閉じる前の処理室内圧力（処理圧力）、処理室内温度、ＨＣＤガス及びＮ２ガスの供給流量及び供給時間は、実施例と比較例とで共通とした。
【００９６】
図７は、本発明の実施例に係る処理室内の圧力変化を、比較例に係る処理室内の圧力変化と共に示すグラフ図である。図７の縦軸は、処理室内の圧力（Ｐａ）を示している。また、横軸は、ＨＣＤガスの供給開始からの経過時間（ｓｅｃ）を示している。なお。図７の△印は実施例を、□印は比較例を示している。
【００９７】
図７に示すように、実施例（△印）に係る処理室内の圧力は、比較例（□印）に係る処理室内の圧力に比べて上昇速度が大きく、処理室内の圧力が素早く短時間で上昇することが分かる。また、実施例に係るＨＣＤガス供給時における処理室内の最大圧力（到達圧力）は、比較例に比べて高いことが分かる。すなわち、実施例においては、ウエハに対してＨＣＤガスをより効率的に供給できることが分かる。なお、ＨＣＤガスの供給を停止した時点でＡＰＣバルブ２４４が開いているため、処理室内の排気・減圧が比較例と同等に速やかに行われることが分かる。なお、ＨＣＤガスの供給開始時（図中０ｓｅｃ時）には、実施例の圧力が比較例よりも若干高くなっているが、これは、ＨＣＤガスを供給する直前にＡＰＣバルブを一時的にフルクローズすることで、処理室内の排気が停止され、継続して供給されるＮ２ガスにより処理室内の圧力が徐々に上昇したためである。
【００９８】
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
【００９９】
本発明の一態様によれば、
基板を収容した処理容器内に原料ガスを供給し排気管より排気する工程と、
前記処理容器内に前記原料ガスとは異なる反応ガスを供給し前記排気管より排気する工程と、
を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、前記基板上に所定膜厚の薄膜を形成する工程を有し、
前記原料ガスを供給する工程では、前記原料ガスを供給する直前に、前記排気管に設けられたバルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞する
半導体装置の製造方法が提供される。
【０１００】
好ましくは、前記所定膜厚の薄膜を形成する工程では、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞する時以外は、前記バルブを開いた状態を維持する。
【０１０１】
また好ましくは、前記所定膜厚の薄膜を形成する工程では、前記排気管を介した前記処理容器内に対する排気を継続して行う。
【０１０２】
また好ましくは、前記排気管には排気装置が接続されており、前記所定膜厚の薄膜を形成する工程では、前記排気装置を作動させた状態を維持する。
【０１０３】
また好ましくは、前記原料ガスを供給する工程では、前記原料ガスを供給する直前に、
前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞し、その後、前記バルブを開いて前記原料ガスの供給を行う。
【０１０４】
また好ましくは、前記原料ガスを供給する工程では、前記原料ガスを供給する直前に、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞し、その後、前記バルブの開度を徐々に大きくしつつ前記原料ガスの供給を行う。
【０１０５】
本発明の他の態様によれば、
基板を収容して処理する処理容器と、
前記処理容器内に原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理容器内に前記原料ガスとは異なる反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記処理容器内を排気する排気管と、
前記排気管に設けられたバルブと、
前記排気管に接続された排気装置と、
基板を収容した前記処理容器内に前記原料ガスを供給し前記排気管より排気する処理と、前記処理容器内に前記反応ガスを供給し前記排気管より排気する処理と、を１サイクルとして、このサイクルを１回以上行うことで、前記基板上に所定膜厚の薄膜を形成する処理を行うと共に、前記処理容器内に前記原料ガスを供給する直前に、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞するように、前記原料ガス供給系、前記反応ガス供給系、前記バルブおよび前記排気装置を制御する制御部と、を有する
基板処理装置が提供される。
【０１０６】
好ましくは、前記制御部は、さらに前記所定膜厚の薄膜を形成する処理を行う際、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞する時以外は、前記バルブを開いた状態を維持するように前記バルブを制御するよう構成される。
【０１０７】
また好ましくは、前記制御部は、さらに前記所定膜厚の薄膜を形成する処理を行う際、前記排気管を介した前記処理容器内に対する排気を継続して行うように前記排気装置を制御するよう構成される。
【０１０８】
また好ましくは、前記制御部は、さらに前記所定膜厚の薄膜を形成する処理を行う際、前記排気装置を作動させた状態を維持するように前記排気装置を制御するよう構成される。
【０１０９】
また好ましくは、前記制御部は、さらに前記原料ガスを供給する処理を行う際、前記原料ガスを供給する直前に、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞し、その後、前記バルブを開いて前記原料ガスの供給を行うように前記バルブおよび前記原料ガス供給系を制御するよう構成される。
【０１１０】
また好ましくは、前記制御部は、さらに前記原料ガスを供給する処理を行う際、前記原料ガスを供給する直前に、前記バルブを一時的にフルクローズして前記排気管を一時的に閉塞し、その後、前記バルブの開度を徐々に大きくしつつ前記原料ガスの供給を行うように前記バルブおよび前記原料ガス供給系を制御するよう構成される。
【符号の説明】
【０１１１】
１２１    コントローラ（制御部）
２００    ウエハ（基板）
２０１    処理室
２０２    処理炉
２３１    排気管
２４４    ＡＰＣバルブ（バルブ）
【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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