(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁膜中の欠陥を低減する半導体装置の製造方法及び基板処理装置システムを提供する。【解決手段】金属膜としてのTiN膜及び絶縁膜としてのZrO2膜が形成されたウエハを処理室へ搬入し、この処理室にZrO2膜を改質する改質ガスとしてO2を供給し、このウエハに電磁波を照射することにより、ZrO2膜を構成する双極子を励起してZrO2膜を改質し、ウエハを処理室から搬出する。【選択図】図１０
2012084602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種以上の元素を含む双極子で構成される薄膜が形成された基板を処理室へ搬入する工程と、
前記処理室に薄膜を改質する改質ガスを供給する工程と、
前記基板に電磁波を照射することにより、薄膜を構成する双極子を励起して薄膜を改質する工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
基板に絶縁酸化膜を形成する工程と、
酸素雰囲気の中で前記基板に電磁波を照射することにより、前記基板に形成された絶縁酸化膜を改質する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
基板に膜を形成する第１の基板処理装置と、
基板に形成された膜を改質する第２の基板処理装置と、
を含む基板処理装置システムであって、
前記第１の基板処理装置は、
基板を収容する第１の処理室と、
前記第１の処理室に第1の処理ガスを供給する第1の処理ガス供給系と、
前記第１の処理室に第2の処理ガスを供給する第2の処理ガス供給系と、
前記第１の処理室を排気する第１の排気系と、
前記第１の処理室に第1の処理ガスと第2の処理ガスとを交互に供給して基板に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記第2の処理ガス供給系、前記排気系を制御する第１の制御部と、
を有し、
前記第２の基板処理装置は、
基板を収容する第２の処理室と、
前記第２の処理室に基板に形成された膜を改質する改質ガスを供給する改質ガス供給系と、
基板に電磁波を照射する電磁波導入部と、
前記第２の処理室を排気する第２の排気系と、
前記第２の処理室に改質ガスを供給しつつ基板に電磁波を照射して基板に形成された膜を改質するよう前記改質ガス供給系、前記電磁波導入部、及び前記排気系を制御する第２の制御部と、
を有する基板処理装置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び基板処理装置システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に膜を形成する成膜法の一例として、PVD（Physical Vapor Deposition）、CVD（Chemical Vapor Deposition）法、ALD（Atomic Layer Deposition）法が挙げられる。
PVD法は、イオン衝撃や熱エネルギーによって固体原料から物理的に気相中に放出された原料原子を利用して、原料に含まれる元素を構成要素とする膜を基板上に成膜する方法である。
CVD法は、気相中又は基板表面における２種以上の原料の反応を利用して、原料分子に含まれる元素を構成要素とする膜を基板上に成膜する方法である。CVD法は、気相中又は基板表面における反応を利用するため、PVD法と比較してステップカバレッジ（段差被覆性）に優れる。
【０００３】
ALD法は、ある成膜条件（温度や時間等）下で、成膜に用いる２種以上の原料について、１種類ずつ交互に基板上に供給して原子層単位で基板に吸着させ、表面反応を利用して原子層レベルで制御して成膜する方法である。例えば特許文献１のように、ALD法は、CVD法と比較してより低い基板温度（処理温度）において処理が可能であり、また、成膜サイクルの回数によって形成する膜厚の制御が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０２８７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの技術を用いて、例えばDRAM（Dynamic Random Access Memory）のキャパシタ等のキャパシタ電極やトランジスタゲート構造等が形成される。この場合、キャパシタは、電極に絶縁膜が挟まれた積層構造を有する。
【０００６】
電極としては、例えば窒化チタン膜（TiN膜）等が挙げられる。TiN膜を形成する際は、四塩化チタン（TiCl4）等のチタン含有ガスとアンモニア（NH3）等の窒化剤（窒素含有ガス）が用いられる。
【０００７】
絶縁膜としては、例えば、比誘電率の高いHigh-k（高誘電体）膜であるハフニウム（Hf）やジルコニウム（Zr）、アルミニウム（Al）の酸化物及び窒化物等が挙げられる。
High-k膜であるハフニウム酸化膜（HfO2膜）やジルコニウム酸化膜（ZrO2膜）等は、HfやZrを組成に含む有機材料又は無機材料と、酸素（O2）やオゾン（O3）等の酸化性ガスを反応させることによって形成されている。
ZrO2膜を形成する際は、テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム（TEMAZ：Zr(N(CH3)C2H5）4）とO3等の酸化剤（酸素含有ガス）が用いられる。
【０００８】
High-k膜の成膜後には、比誘電率の向上を目的として結晶化アニールを実施する場合もある。
例えば、DRAMのキャパシタの場合、下部電極であるTiN膜の上にHigh-k膜を成膜する。しかし、酸化剤の酸化能力不足やプロセス条件の不完全性、低温化要求等により、High-k膜を構成する原料が完全に酸化されない場合や、結晶化アニールにより酸素が遊離する場合等がある。また、粒径や配向性制御が困難となる場合もある。
このような場合、High-k膜中に酸素が欠損したり、炭素（C）が残留したりする等、膜中に欠陥が発生する。結果、膜中欠損を経路として電流が流れることによりキャパシタのリーク電流が増大したり、キャパシタが劣化したりする等の不良現象が発生する。
【０００９】
そこで、本発明は、効果的なアニールによる絶縁膜の結晶成長や粒径、配向性制御あるいは絶縁膜中の欠陥を低減する半導体装置の製造方法及び基板処理装置システ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】
【００１０】
本発明の第１の特徴とするところは、２種以上の元素を含む双極子で構成される薄膜が形成された基板を処理室へ搬入する工程と、前記処理室に薄膜を改質する改質ガスを供給する工程と、前記基板に電磁波を照射することにより、薄膜を構成する双極子を励起して薄膜を改質する工程と、前記基板を前記処理室から搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法にある。
【００１１】
本発明の第２の特徴とするところは、基板に絶縁酸化膜を形成する工程と、酸素雰囲気の中で前記基板に電磁波を照射することにより、前記基板に形成された絶縁酸化膜を改質する工程と、を有する半導体装置の製造方法にある。
【００１２】
本発明の第３の特徴とするところは、基板に膜を形成する第１の基板処理装置と、基板に形成された膜を改質する第２の基板処理装置と、を含む基板処理装置システムであって、前記第１の基板処理装置は、基板を収容する第１の処理室と、前記第１の処理室に第1の処理ガスを供給する第1の処理ガス供給系と、前記第１の処理室に第2の処理ガスを供給する第2の処理ガス供給系と、前記第１の処理室を排気する第１の排気系と、前記第１の処理室に第1の処理ガスと第2の処理ガスとを交互に供給して基板に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記第2の処理ガス供給系、前記排気系を制御する第１の制御部と、を有し、前記第２の基板処理装置は、基板を収容する第２の処理室と、前記第２の処理室に基板に形成された膜を改質する改質ガスを供給する改質ガス供給系と、基板に電磁波を照射する電磁波導入部と、前記第２の処理室を排気する第２の排気系と、前記第２の処理室に改質ガスを供給しつつ基板に電磁波を照射して基板に形成された膜を改質するよう前記改質ガス供給系、前記電磁波導入部、及び前記排気系を制御する第２の制御部と、を有する基板処理装置システムにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、絶縁膜中の欠陥を低減する半導体装置の製造方法及び基板処理装置システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる成膜装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる処理炉及びその周辺構造の概略図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる改質装置の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる電磁波加熱装置の斜視図である。
【図６】図６（ａ）は、図５におけるＢ−Ｂ線断面図であり、図６（ｂ）は、電磁波加熱装置の上面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる処理室内の導入ガスの流れの模式図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる成膜装置の成膜動作のフローチャートである。
【図９】成膜動作におけるガスの供給タイミングである。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる改質装置の改質動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態において、基板処理装置システムは、一例として、半導体装置（IC：Integrated Circuit）の製造方法における基板処理工程である成膜工程及び改質工程を実施する半導体製造装置システムとして構成されている。
基板処理装置システムは、成膜装置１０と改質装置２００とにより構成される。
【００１６】
＜成膜装置構成＞
まず、成膜装置１０について説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる成膜装置１０の斜視図を示す。なお、以下の説明では、成膜装置１０としてバッチ式縦型装置を用いた場合について述べる。
【００１７】
成膜装置１０では、シリコン等から構成される基板としてのウエハ２を収納するウエハキャリアとしてカセット４が使用される。
成膜装置１０は、筐体１２を備える。筐体１２の正面壁１２ａの下方には、メンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１８が開設されている。正面メンテナンス口１８には、開閉自在な正面メンテナンス扉２０が建て付けられている。
【００１８】
正面メンテナンス扉２０には、カセット搬入搬出口２２が筐体１２内外を連通するように開設されており、カセット搬入搬出口２２は、フロントシャッタ２４によって開閉されるようになっている。
【００１９】
カセット搬入搬出口２２の筐体１２内側には、カセットステージ２６が設置されている。カセット４は、工場内搬送装置（非図示）によって、カセットステージ２６上に搬入されたり、カセットステージ２６上から搬出されたりするようになっている。
【００２０】
カセットステージ２６には、工場内搬送装置によって、カセット４内でウエハ２が垂直姿勢を保持し、このカセット４のウエハ出し入れ口が上方向を向くようにしてカセット４が載置される。カセットステージ２６は、カセット４を筐体１２後方に右回り縦方向９０°回転し、カセット４内のウエハ２が水平姿勢となり、カセット４のウエハ出し入れ口が筐体１２後方を向くように動作可能に構成されている。
【００２１】
筐体１２内の前後方向の略中央下部には、カセット棚２８が設置されている。カセット棚２８は、複数段複数列にわたり複数個のカセット４を保管するように構成されている。カセット棚２８には、後述するウエハ移載機構３６の搬送対象となるカセット４が収納される移載棚３０が設けられている。
カセットステージ２６の上方には、予備カセット棚３２が設置されており、予備のカセット４を保管するように構成されている。
【００２２】
カセットステージ２６とカセット棚２８との間には、カセット搬送装置３４が設置されている。カセット搬送装置３４は、カセット４を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ３４ａと、搬送機構としてのカセット搬送機構３４ｂとで構成されている。カセット搬送装置３４は、カセットエレベータ３４ａとカセット搬送機構３４ｂとの連続動作により、カセット４をカセットステージ２６、カセット棚２８、及び予備カセット棚３２の間で搬送する。
【００２３】
カセット棚２８の後方には、ウエハ移載機構３６が設置されている。ウエハ移載機構３６は、ウエハ２を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置３６ａと、このウエハ移載装置３６ａを昇降させるウエハ移載装置エレベータ３６ｂとで構成されている。
【００２４】
ウエハ移載装置エレベータ３６ｂは、筐体１２の右側端部に設置されている。ウエハ移載機構３６は、ウエハ移載装置３６ａとウエハ移載装置エレベータ３６ｂとの連続動作により、ウエハ移載装置３６ａのツイーザ３６ｃでウエハ２をピックアップしてそのウエハ２をボート３８に装填（チャージング）したり、ボート３８から脱装（ディスチャージング）したりするように構成されている。
【００２５】
筐体１２の後部上方には、処理炉４０が設けられている。処理炉４０の下端部は炉口シャッタ４２により開閉されるように構成されている。
【００２６】
処理炉４０の下方には、ボート３８を処理炉４０に昇降させるボートエレベータ４４が設置されている。ボートエレベータ４４には、連結具としてのアーム４６が連結されており、このアーム４６には、蓋体としてのシールキャップ４８が水平に据え付けられている。
【００２７】
ボート３８は複数の保持部材を備えており、複数枚（例えば５０〜１５０枚程度）のウエハ２をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
【００２８】
シールキャップ４８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４８はボート３８を垂直に支持するもので、処理炉４０の下端部を閉塞可能なように構成されている。
【００２９】
カセット棚２８の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給する第１のクリーンユニット５０ａが設置されている。第１のクリーンユニット５０ａは、供給ファン及び防塵フィルタで構成されており、クリーンエアを筐体１２の内部に流通させるように構成されている。
【００３０】
ウエハ移載装置エレベータ３６ｂ及びボートエレベータ４４側と反対側である筐体１２の左側端部には、クリーンエアを供給する第２のクリーンユニット５０ｂが設置されている。第２のクリーンユニット５０ｂは、第１のクリーンユニット５０ａと同様に供給ファン及び防塵フィルタから構成されている。第２のクリーンユニット５０ｂから供給されたクリーンエアは、ウエハ移載装置３６ａ、ボート３８等の近傍を流通し、その後、排気装置（非図示）から筐体１２の外部に排気される。
【００３１】
次に、成膜装置１０の動作について説明する。
【００３２】
カセット４がカセットステージ２６に供給されるのに先立って、カセット搬入搬出口２２がフロントシャッタ２４によって開放される。その後、カセット４は、カセット搬入搬出口２２からカセットステージ２６上に搬入される。このとき、カセット４内のウエハ２は垂直姿勢に保持され、カセット４のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。
【００３３】
その後、カセット４は、カセットステージ２６によって、カセット４内のウエハ２が水平姿勢となり、カセット４のウエハ出し入れ口が筐体１２の後方を向くように、右周り縦方向９０°回転される。
【００３４】
次に、カセット４は、カセット棚２８ないし予備カセット棚３２の指定された棚位置へカセット搬送装置３４によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、カセット棚２８ないし予備カセット棚３２からカセット搬送装置３４によって移載棚３０に移載されるか、もしくは直接移載棚３０に搬送される。
【００３５】
カセット４が移載棚３０に移載されると、ウエハ２はカセット４からウエハ移載装置３６ａのツイーザ３６ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ボート３８に装填（チャージング）される。ボート３８にウエハ２を受け渡したウエハ移載装置３６ａはカセット４に戻り、次のウエハ２をボート３８に装填する。
【００３６】
予め指定された枚数のウエハ２がボート３８に装填されると、炉口シャッタ４２が開かれ、処理炉４０の下端部が開放される。続いて、ウエハ２群を保持したボート３８は、シールキャップ４８がボートエレベータ４４によって上昇されることで、処理炉４０内へ搬入（ローディング）される。
【００３７】
ローディング後は、処理炉４０にてウエハ２に処理が実施される。処理後は、上記と逆の手順で、カセット４及びウエハ２が筐体１２の外部に搬出される。
【００３８】
次に、処理炉４０の周辺構造について説明する。
図２は、処理炉４０及びその周辺構造の概略図を示す。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図を示す。
【００３９】
処理炉４０は、加熱手段（加熱機構）としてのヒータ７２を有する。
ヒータ７２は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース（非図示）に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ７２の内側には、このヒータ７２と同心円状に反応容器（処理容器）を構成する反応管７４が設けられている。
【００４０】
反応管７４の下方に、この反応管７４の下端開口を気密に閉塞可能なシールキャップ４８が配置される。シールキャップ４８は、反応管７４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４８の上面には、反応管７４の下端と当接するシール部材としてのＯリング７６が設けられている。
処理炉４０では、少なくとも、反応管７４及びシールキャップ４８によりウエハ２を成膜処理する処理室（成膜室）８０が形成されている。
【００４１】
シールキャップ４８の処理室８０と反対側には、ボート３８を回転させる回転機構８２が設けられている。回転機構８２の回転軸８４は、シールキャップ４８を貫通してボート３８に接続されており、このボート３８を回転させることでウエハ２を回転させるように構成されている。
シールキャップ４８がボートエレベータ４４によって垂直方向に昇降されることで、ボート３８は処理室８０に対し搬入搬出される構成となっている。
【００４２】
シールキャップ４８には、断熱部材としての石英キャップ８６を介してボート３８が立設される。石英キャップ８６は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料で構成され、断熱部として機能するとともにボート３８を保持する保持体となっている。
【００４３】
反応管７４には、処理室８０内の雰囲気を排気する排気管９０が設けられている。排気管９０には、処理室８０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９２及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブ９４を介して、真空排気装置としての真空ポンプ９６が接続されている。真空ポンプ９６は、処理室８０内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気するように構成されている。
なお、ＡＰＣバルブ９４は弁を開閉して処理室８０内の真空排気・真空排気停止ができ、さらに弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。
主に、排気管９０、圧力センサ９２、ＡＰＣバルブ９４、真空ポンプ９６により排気系が構成される。
【００４４】
反応管７４内には、温度検出器としての温度センサ９８が設置されており、この温度センサ９８により検出された温度情報に基いてヒータ７２への通電具合を調整することで、処理室８０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９８は、Ｌ字型に構成されており、反応管７４の内壁に沿って設けられている。
【００４５】
処理室８０内であって反応管７４の下部には、４本のノズル（ノズル１００ａ、ノズル１００ｂ、ノズル１００ｃ、ノズル１００ｄ）が反応管７４を貫通するように設けられている。
ノズル１００ａ、ノズル１００ｂ、ノズル１００ｃ、及びノズル１００ｄにはそれぞれ、ガス供給管１０２ａ、ガス供給管１０２ｂ、ガス供給管１０２ｃ、及びガス供給管１０２ｄが接続されている。
このように、反応管７４には、４本のノズル１００ａ−１００ｄと、４本のガス供給管１０２ａ−１０２ｄが設けられており、処理室８０は、その内部へ複数種類のガスを供給されることが可能ように構成されている。
【００４６】
ガス供給管１０２ａ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）１０４ａ、気化装置（気化手段）であり液体原料を気化して原料ガスとしての気化ガスを生成する気化器１０６ａ、及び開閉弁であるバルブ１０８ａが設けられている。
バルブ１０８ａを開けることにより、気化器１０６ａ内で生成された気化ガスが、ノズル１００ａを介して処理室８０内へ供給されるように構成されている。
【００４７】
ガス供給管１０２ａの気化器１０６ａとバルブ１０８ａの間には、排気管９０に接続されたベントライン１１０ａが接続されている。ベントライン１１０ａには、開閉弁であるバルブ１１８ａが設けられており、原料ガスを処理室８０に供給しない場合は、バルブ１１８ａを介して原料ガスをベントライン１１０ａへ供給できるように構成されている。
このため、バルブ１０８ａを閉めバルブ１１８ａを開けることにより、気化器１０６ａにおける気化ガスの生成を継続したまま、処理室８０内への気化ガスの供給を停止することが可能となっている。
気化ガスを安定して生成するには所定の時間を要するが、本実施形態においては、バルブ１０８ａとバルブ１１８ａの切り替え動作によって、処理室８０内への気化ガスの供給・停止を短時間で切り替えることが可能な構成となっている。
【００４８】
ガス供給管１０２ａには、バルブ１０８ａの下流側（反応管７４に近い側）に不活性ガス供給管１２２ａが接続されている。不活性ガス供給管１２２ａには、上流方向から順に、ＭＦＣ１２４ａ、及び開閉弁であるバルブ１２８ａが設けられている。
【００４９】
ガス供給管１０２ａの先端部に、ノズル１００ａが接続されている。ノズル１００ａは、反応管７４の内壁とウエハ２との間における円弧状の空間に、反応管７４の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２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。
【００５０】
ノズル１００ａは、Ｌ字型のロングのノズルとして構成されている。ノズル１００ａの側面には、ガスを供給するガス供給孔１３０ａが設けられており、このガス供給孔１３０ａは、反応管７４の中心を向くように開口している。
ガス供給孔１３０ａは、反応管７４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。
【００５１】
主に、ガス供給管１０２ａ、ベントライン１１０ａ、ＭＦＣ１０４ａ、気化器１０６ａ、バルブ１０８ａ、１１８ａ、ノズル１００ａにより第１のガス供給系が構成される。
また，主に、不活性ガス供給管１２２ａ、ＭＦＣ１２４ａ、バルブ１２８ａにより第１の不活性ガス供給系が構成される。
【００５２】
ガス供給管１０２ｂには、上流方向から順に、ＭＦＣ１０４ｂ、及び開閉弁であるバルブ１０８ｂが設けられている。
【００５３】
ガス供給管１０２ｂには、バルブ１０８ｂの下流側（反応管７４に近い側）に不活性ガス供給管１２２ｂが接続されている。不活性ガス供給管１２２ｂには、上流方向から順に、ＭＦＣ１２４ｂ、及び開閉弁であるバルブ１２８ｂが設けられている。
【００５４】
ガス供給管１０２ｂの先端部に、ノズル１００ｂが接続されている。ノズル１００ｂは、反応管７４の内壁とウエハ２との間における円弧状の空間に、反応管７４の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２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。
【００５５】
ノズル１００ｂは、Ｌ字型のロングのノズルとして構成されている。ノズル１００ｂの側面には、ガスを供給するガス供給孔１３０ｂが設けられており、このガス供給孔１３０ｂは、反応管７４の中心を向くように開口している。
ガス供給孔１３０ｂは、反応管７４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。
【００５６】
主に、ガス供給管１０２ｂ、ＭＦＣ１０４ｂ、バルブ１０８ｂ、ノズル１００ｂにより第２のガス供給系が構成される。
また、主に、不活性ガス供給管１２２ｂ、ＭＦＣ１２４ｂ、バルブ１２８ｂにより第２の不活性ガス供給系が構成される。
【００５７】
ガス供給管１０２ｃには、上流方向から順に、ＭＦＣ１０４ｃ、気化器１０６ｃ、及び開閉弁であるバルブ１０８ｃが設けられている。
バルブ１０８ｃを開けることにより、気化器１０６ｃ内にて生成された気化ガスがノズル１００ｃを介して処理室８０内へ供給されるように構成されている。  
【００５８】
ガス供給管１０２ｃの気化器１０６ｃとバルブ１０８ｃの間には、排気管９０に接続されたベントライン１１０ｃが接続されている。ベントライン１１０ｃには、開閉弁であるバルブ１１８ｃが設けられており、原料ガスを処理室８０に供給しない場合は、バルブ１１８ｃを介して原料ガスをベントライン１１０ｃへ供給できるように構成されている。
このため、バルブ１０８ｃを閉めバルブ１１８ｃを開けることにより、気化器１０６ｃにおける気化ガスの生成を継続したまま、処理室８０内への気化ガスの供給を停止することが可能となっている。
気化ガスを安定して生成するには所定の時間を要するが、本実施形態においては、バルブ１０８ｃとバルブ１１８ｃの切り替え動作によって、処理室８０内への気化ガスの供給・停止を短時間で切り替えることが可能な構成となっている。
【００５９】
ガス供給管１０２ｃには、バルブ１０８ｃの下流側に不活性ガス供給管１２２ｃが接続されている。不活性ガス供給管１２２ｃには、上流方向から順に、ＭＦＣ１２４ｃ、及び開閉弁であるバルブ１２８ｃが設けられている。
【００６０】
ガス供給管１０２ｃの先端部に、ノズル１００ｃが接続されている。ノズル１００ｃは、反応管７４の内壁とウエハ２との間における円弧状の空間に、反応管７４の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２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。
【００６１】
ノズル１００ｃは、Ｌ字型のロングのノズルとして構成されている。ノズル１００ｃの側面には、ガスを供給するガス供給孔１３０ｃが設けられており、このガス供給孔１３０ｃは反応管７４の中心を向くように開口している。
ガス供給孔１３０ｃは、反応管７４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。
【００６２】
主に、ガス供給管１０２ｃ、ベントライン１１０ｃ、ＭＦＣ１０４ｃ、気化器１０６ｃ、バルブ１０８ｃ、１１８ｃ、ノズル１００ｃにより第３のガス供給系が構成される。
また、主に、不活性ガス供給管１２２ｃ、ＭＦＣ１２４ｃ、バルブ１２８ｃにより第３の不活性ガス供給系が構成される。
【００６３】
ガス供給管１０２ｄには、上流方向から順に、オゾン（O3）ガスを生成する装置であるオゾナイザ１３２、バルブ１３４ｄ、ＭＦＣ１０４ｄ、気化器１０６ｄ、及び開閉弁であるバルブ１０８ｄが設けられている。
【００６４】
ガス供給管１０２ｄの上流側は、酸素（O2）ガスを供給する酸素ガス供給源（非図示）に接続されている。オゾナイザ１３２に供給されたO2ガスは、このオゾナイザ１３２にてO3ガスとなり、処理室８０内に供給されるように構成されている。
【００６５】
ガス供給管１０２ｄのオゾナイザ１３２とバルブ１３４ｄの間には、排気管９０に接続されたベントライン１１０ｄが接続されている。ベントライン１１０ｄには、開閉弁であるバルブ１１８ｄが設けられており、O3ガスを処理室８０に供給しない場合は、バルブ１１８ｄを介してO3ガスをベントライン１１０ｄへ供給できるように構成されている。
このため、バルブ１０８ｄを閉めバルブ１３４ｄを開けることにより、オゾナイザ１３２によるO3ガスの生成を継続したまま、処理室８０内へのO3ガスの供給を停止することが可能となっている。
O3ガスを安定して生成するには所定の時間を要するが、本実施形態においては、バルブ１０８ｄ、バルブ１３４ｄ、及びバルブ１１８ｄの切り替え動作によって、処理室８０内へのO3ガスの供給・停止を短時間で切り替えることが可能な構成となっている。
【００６６】
ガス供給管１０２ｄには、バルブ１０８ｄの下流側に不活性ガス供給管１２２ｄが接続されている。不活性ガス供給管１２２ｄには、上流方向から順に、ＭＦＣ１２４ｄ、及び開閉弁であるバルブ１２８ｄが設けられている。
【００６７】
ガス供給管１０２ｄの先端部に、ノズル１００ｄが接続されている。ノズル１００ｄは、反応管７４の内壁とウエハ２との間における円弧状の空間に、反応管７４の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２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。
【００６８】
ノズル１００ｄは、Ｌ字型のロングのノズルとして構成されている。ノズル１００ｄの側面には、ガスを供給するガス供給孔１３０ｄが設けられており、このガス供給孔１３０ｄは、反応管７４の中心を向くように開口している。
ガス供給孔１３０ｄは、反応管７４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。
【００６９】
主に、ガス供給管１０２ｄ、ベントライン１１０ｄ、ＭＦＣ１０４ｄ、オゾナイザ１３２、バルブ１０８ｄ、１３４ｄ、１１８ｄ、ノズル１００ｄにより第４のガス供給系が構成される。
また、主に、不活性ガス供給管１２２ｄ、ＭＦＣ１２４ｄ、バルブ１２８ｄにより第４の不活性ガス供給系が構成される。
【００７０】
ガス供給管１０２ａからは、第１の原料ガス（処理ガス）として、例えばチタン原料ガス、すなわちチタン（Ti）を含むガス（チタン含有ガス）が、ＭＦＣ１０４ａ、気化器１０６ａ、バルブ１０８ａ、ノズル１００ａを介して処理室８０内に供給される。
チタン含有ガスとしては、例えば四塩化チタン（TiCl4）を用いることができる。
【００７１】
第１の原料ガス（第１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よいが、本実施形態においては液体である場合について説明する。第１の原料が常温常圧で気体の場合は、気化器１０６ａを省略することができる。
【００７２】
ガス供給管１０２ｂからは、窒化ガス（窒化剤）として、窒素（N）を含む処理ガス（窒素含有ガス）が、ＭＦＣ１０４ｂ、バルブ１０８ｂ、ノズル１００ｂを介して処理室８０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、窒素（N2）ガス、三フッ化窒素（NF3）ガス、N3H8ガスを用いることができる。
【００７３】
ガス供給管１０２ｃからは、第２の原料ガス（処理ガス）として、例えばジルコニウム原料ガス、すなわちジルコニウム（Zr）を含むガス（ジルコニウム含有ガス）が、ＭＦＣ１０４ｃ、気化器１０６ｃ、バルブ１０８ｃ、ノズル１００ｃを介して処理室８０内へ供給される。
ジルコニウム含有ガスとしては、例えばテトラキスエチルメチルアミノジルコニウム（TEMAZ：Zr(N(CH3)C2H5）4）を用いることができる。
【００７４】
第２の原料ガス（第２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よいが、本実施形態においては液体である場合について説明する。第２の原料が常温常圧で気体の場合は、気化器１０６ｃを省略することができる。
【００７５】
ガス供給管１０２ｄからは、酸化ガス（酸化剤）として、例えばO3ガスが、バルブ１３４ｄ、ＭＦＣ１０４ｄ、バルブ１０８ｄを介して処理室８０内へ供給される。
O3ガスは、酸素（O）を含む処理ガス（酸素含有ガス）がオゾナイザ１３２に供給されることで生成される。
酸素含有ガスとしては、例えばO2ガスを用いることができる。
【００７６】
また、オゾナイザ１３２にてO3ガスを生成せずに、酸化ガスとしてO2ガスを処理室８０内へ供給することも可能である。
【００７７】
不活性ガス供給管１２２ａ−１２２ｄからは、不活性ガスとして、例えば窒素（N2）ガスが、それぞれ対応するＭＦＣ１２４ａ−１２４ｄ、バルブ１２８ａ−１２８ｄ、ガス供給管１０２ａ−１０２ｄ、ノズル１００ａ−１００ｄを介して処理室８０内に供給される。
不活性ガスとしては、N2ガスの他、アルゴン（Ar）ガス、ヘリウム（He）ガス、ネオン（Ne）ガス、キセノン（Xe）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００７８】
＜改質装置構成＞
次に、改質装置２００について説明する。
図４は、本発明の一実施形態にかかる改質装置２００の断面図を示す。
【００７９】
改質装置２００は、電磁波加熱装置２１２を備えている。電磁波加熱装置２１２は、ウエハ２を改質処理する処理室（改質室）２１６を内部に構成する処理容器２１８と、電磁波（例えば、固定マイクロ波又は可変周波数マイクロ波等）を発生する電磁波発生部２２０を備える。電磁波発生部２２０で発生した電磁波は、導波路２２２を介して導波口２２４から処理室２１６内に導入される。
処理室２１６内には、ウエハ２の温度を検出する温度検出器２２６が設けられている。
【００８０】
処理容器２１８は、例えばアルミニウム（Al）やステンレス（SUS）等の金属材料により構成されており、処理室２１６を電磁波的に閉じる構造となっている。
電磁波発生部２２０としては、例えばマイクロトロン等が用いられる。
【００８１】
処理室２１６内には、ウエハ２を保持する基板保持部としてのボート２３０が設けられている。ボート２３０には、例えば複数（本実施形態においては３本）の柱２３２が設けられている。
柱２３２は、例えば石英やテフロン（登録商標）等により構成されており、電磁波を透過させ易くなっている。これにより、本構成を有さない場合と比較して、電磁波発生部２２０が発生する電磁波が効果的にウエハ２全体に照射されるようになっている。
【００８２】
柱２３２にはそれぞれ、ウエハ２を載置する載置溝２３４が設けられおり、この載置溝２３４を挟んだ上下の位置に、リング状に形成された反射板２３６、２３８が設けられている。反射板２３６、２３８は、電磁波を反射する。
ボート２３０は、保持したウエハ２の中心と処理室２１６の中心とが垂直方向で略一致するように設けられている。
【００８３】
電磁波を処理室２１６内に供給する導波口２２４は、ボート２３０に保持されたウエハ２よりも上方に設けられている。このような構成として、ウエハ２と導波口２２４を所定の距離に保つことで、本構成を有さない場合と比較して、ウエハ２の加熱状況のばらつきを抑制することができる。すなわち、リフレクター（均一にマイクロ波を照射するための反射板）等を使用することなく、ウエハ２に、加熱し過ぎる箇所や、加熱されない箇所が生じるのを防止することができる。
【００８４】
処理容器２１８の下部には、例えばN2等のガスを導入するガス導入部２４０が設けられている。ガス導入部２４０には、バルブＶ１が設けられており、このバルブＶ１を開くと、処理室２１６内にガス導入部２４０からガスが導入されるようになっている。
ガス導入部２４０から導入されるガス（以下、「導入ガス」と称する場合がある）は、ウエハ２や処理室２１８の壁面２５２を冷却したり、パージガスとして処理室２１６内のガスを押し出したりするのに用いられる。
主に、ガス導入部２４０、バルブＶ１により改質ガス供給系が構成される。
【００８５】
処理容器２１８の上部には、導入ガスを排気するガス排出部２４２が４つ設けられている（図５等参照）。４つのガス排出部２４２それぞれには、バルブＶ２を介して排気装置（非図示）が接続されており、このバルブＶ２を開くと、処理室２１６内のガスがガス排出部２４２から排出されるになっている。
主に、ガス排出部２４２、バルブＶ２、排気装置により排気系が構成される。
【００８６】
処理容器２１８の壁面２５２には、この壁面２５２を冷却する冷却板２５４が設けられている。冷却板２５４には冷却水が供給されており、例えば改質処理過程において、ウエハ２からの放射熱や加熱されたガス等により壁面２５２が温度上昇するのを抑制することができる構成となっている。これにより、温度上昇に伴う壁面２５２の電磁波の反射効率の低下を抑制することができる。
壁面２５２の温度を一定とすることで、壁面２５２の電磁波の反射効率を一定とし、延いては、実質的な電磁波電力を安定させることが可能となる。
【００８７】
処理容器２１８の壁面２５２の一側面には、処理室２１６の内外にウエハ２を搬送するためのウエハ搬送口２６０が設けられている。ウエハ搬送口２６０には、ゲートバルブ２６２が設けられており、このゲートバルブ２６２を開けることにより、処理室２１６内と搬送室（予備室）２７０内とが連通するように構成されている。搬送室２７０は、処理容器２１８と隣り合って配置される密閉容器２７２内に形成されている。
【００８８】
ゲートバルブ２６２とウエハ搬送口２６０との接触部分には、シール材としての非金属製のガスケット（導電性Ｏリング）２６４が取り付けられている。このため、ゲートバルブ２６２とウエハ搬送口２６０との接触部分は密閉され、処理室２１６から電磁波が漏洩しないようになっている。
また、導電性Ｏリング２６４を取り付けることで、ウエハ搬送口２６０とゲートバルブ２６２との間での金属的な接触を緩和し、塵の発生や、金属による汚染等が抑制される。
【００８９】
搬送室２７０内には、ウエハ２を搬送する搬送ロボット２７４が設けられている。搬送ロボット２７４には、ウエハ２を搬送する際にウエハ２を支持する搬送アーム２７４ａが備えられている。
ゲートバルブ２６２を開くことによって、搬送ロボット２７４により処理室２１６内と搬送室２７０内との間で、ウエハ２を搬送することが可能なように構成されている。処理室２１６内に搬送されたウエハ２は、載置溝２３４に載置される。
【００９０】
例えば、処理室２１６内におけるウエハ２の載置箇所（載置溝２３４）の高さを、搬送アーム２７４ａの高さに合わせて調整することで、ウエハ２は、この搬送アーム２７４ａの水平方向への移動のみで、処理室２１６内と搬送室２７０内との間を搬送される。すなわち、ボート２３０等を昇降させる機構を設けずに、構成を簡略化することができる。
【００９１】
次に、電磁波加熱装置２１２の詳細について説明する。
図５は、電磁波加熱装置２１２の斜視図を示す。図６（ａ）は、電磁波加熱装置２１２の図５におけるＢ−Ｂ線（導波口２２４とボート２３０との間の高さ）断面図を示し、図６（ｂ）は、電磁波加熱装置２１２の上面図を示す。
【００９２】
反射板２３６、２３８は、電磁波を反射する材料（例えば金属）から構成され、その外径がウエハ２の外径よりも大きく、その内径がウエハ２の外径よりも小さい。すなわち、図６（ａ）に示すように、反射板２３６、２３８の外周部２３６ａ、２３８ａは、ウエハ２の外周部２ａよりも半径方向に対し外側にあり、反射板２３６、２３８の内周部２３６ｂ、２３８ｂは、ウエハ２の外周部２ａよりも半径方向に対し内側にある。
このように、載置溝２３４に載置されたウエハ２の端部（外周部２ａ近傍）は、垂直方向で、反射板２３６、２３８と重なるようになっている。
【００９３】
ここで、電磁波による加熱においては、被加熱物に端面や突起等がある場合、その部分に電磁波エネルギーで発生する電界が集中する傾向（端面効果）があり、それにより被加熱物が不均一に加熱されることがある。
そこで、本実施形態のように、反射板２３６、２３８をウエハ２の端部と垂直方向で重なるように設けることで、この反射板２３６、２３８により電磁波を反射し、ウエハ２の端部に照射される電磁波を調整することができる。このため、電磁波の端面効果によってウエハ２の端部が過度に加熱される（ウエハ２が不均一に加熱される）のを防止し、結果、ウエハ２を均一に加熱することができる。
【００９４】
反射板２３６、２３８は、ウエハ２との重なりがウエハ２の外周部２ａから5 〜 8 mmの範囲となるように設けられている。つまり、反射板２３６、２３８の内周部２３６ｂ、２３８ｂに対する半径は、ウエハ２の半径よりも5 〜 8 mm小さくなっている。
この重なりが5 mm未満であると、端面効果による不均一な加熱を防止する効果が弱まる。
また、この重なりが8 mmより大きくなると、ウエハ２が反射板２３６、２３８で覆われる部分が増加するため、ウエハ２に対する加熱作用が弱まる。
【００９５】
反射板２３６、２３８はそれぞれ、ウエハ２からの垂直方向に対する距離が、150 mm未満の範囲となるように配置されている。
この距離が150 mm以上になると、端面効果による不均一な加熱を防止する効果が弱まる。
反射板２３６、２３８がそれぞれ、ウエハ２の搬送を阻害しない範囲で最も近づく位置に設けられている場合、それよりも遠くに配置されている場合と比較して、より効果的に端面効果による不均一な加熱を防止することができる。
【００９６】
図６（ｂ）に示すように、ガス導入部２４０は、処理室２１６の底面の略中心に設けられており、また、ガス排出部２４２はそれぞれ、例えば直方体である処理室２１６の四隅に設けられている。
ガス導入部２４０には、ガスを均一に拡散する拡散器を設けるようにしてもよい。
【００９７】
ガス排出部２４２はそれぞれ、ウエハ２の外周部２ａよりも水平方向に対し外側に設けられている。このため、ガス排出部２４２に付着した不純物のウエハ２上への落下を防止することができる。
【００９８】
図７は、処理室２１６内の導入ガスの流れの模式図を示す。
導入ガスは、ウエハ２の裏面の略中心に向かって吹きつけられ、その後、処理室２１６全体に広がっていく。ウエハ２は、導入ガスを吹き付けられることで冷却される。
導入ガスが、ウエハ２の外周部２ａから10 mm以上内側の箇所に向かって吹きつけられる場合、導入ガスが、ウエハ２の外周部２ａから10 mmよりも外側の箇所に向かって吹きつけられる場合と比較して、効率よくウエハ２を冷却することができる。
【００９９】
処理室２１６全体に広がった導入ガスは、処理室２１６の上部の四隅から均等に排出されるので、吹き溜まりを生じることなく処理室２１６内を自然に流れる。
これにより、処理室２１６内の温められたガスとともに、ウエハ２から発生した脱ガス及び二次的に生じる副生成ガスを円滑に排出することができる。このため、処理室２１６内壁への副生成物の付着が抑制される。
【０１００】
処理室２１６は、この処理室２１６の中心から外側へ、かつ、下方から上方へ、導入ガスが流れる構造となっているため、ウエハ２及び処理室２１６全体を均一に冷却することができる。また、本構成を有さない場合と比較して、効率的に処理室２１６内のガスを排出することができる。
【０１０１】
このように、本実施形態に係る改質装置２００の電磁波加熱装置２１２は、処理室２１６内を効率よく冷却することができる構成となっている。このため、処理室２１６内の高温化に伴う電磁波の反射効率の低下を防止することができる。
したがって、処理室２１６内の実質的な電磁波電力の減衰が抑制されるため、一定の電磁波電力を供給し続けることで、安定した加熱が可能となる。特に、キュアやアニールを目的として本装置を使用した場合、均一に、且つ安定した加熱によって、不純物を均一に脱離することが可能となる。
【０１０２】
上記実施形態においては、ガス排出部２４２を処理室２１６の四隅に設けた構成について説明したが、これに限らず、ボート２３０に保持されたウエハ２を中心とした対象位置に少なくとも２つ設けるようにしてもよい。
また、ガス排出部２４２を、処理室２１６上部の各隅に複数個ずつ設ける（例えば、各隅に２個ずつ設け、合計８個設置する）ことで、排出量を増大させるようにしてもよい。
【０１０３】
ガス排出部２４２の設置場所は、少なくともウエハ２より上部であることが好ましく、ガス排出部２４２を処理室２１６の側面に設けるようにしてもよい。
ガス排出部２４２の形状は、円形に限らず、楕円形、多角形、棒状等であってもよい。
処理室２１６は直方体に限らず、円形等であってもよい。
【０１０４】
上記実施形態においては、冷却板２５４に冷却水を供給する構成について説明したが、これに限らず、冷却構造は、空冷方式や電気素子を使用した冷却方式等を用いてもよい。
また、電磁波発生部２２０に加え、処理室２１６内を加熱するヒータ等の加熱装置を設けるようにしてもよい。
【０１０５】
ボート２３０を移動させる移動機構を設けるようにしてもよい。改質処置中に、ボート２３０に保持されたウエハ２を、電磁波発生部２２０が発生する電磁波の少なくとも４分の１波長分以上移動させることで、処理室２１６内における定在波の発生を要因とするマイクロ波による励起の基板内位置依存性が解消される。
【０１０６】
＜コントローラ構成＞
基板処理装置システムには、制御部（制御手段）であるコントローラ３００が設けられており、このコントローラ３００は、成膜装置１０及び改質装置２００の各構成要素の動作を制御する。
【０１０７】
具体的には、成膜装置１０について、コントローラ３００は、ＭＦＣ１０４ａ−１０４ｄ、１２４ａ−１２４ｄ、バルブ１０８ａ−１０８ｄ、１２８ａ−１２８ｄ、１１８ａ、１１８ｃ、１１８ｄ、１３４ｄ、気化器１０６ａ、１０６ｃ、１０６ｄ、オゾナイザ１３２、圧力センサ９２、ＡＰＣバルブ９４、ヒータ７２、温度センサ９８、真空ポンプ９６、回転機構８２、ボートエレベータ４４等に接続されている。
コントローラ３００により、ＭＦＣ１０４ａ−１０４ｄ、１２４ａ−１２４ｄによる各種ガスの流量調整動作、バルブ１０８ａ−１０８ｄ、１２８ａ−１２８ｄ、１１８ａ、１１８ｃ、１１８ｄ、１３４ｄの開閉動作、気化器１０６ａ、１０６ｃ、１０６ｄ、及びオゾナイザ１３２の制御、圧力センサ９２及びＡＰＣバルブ９４の開閉に基づく圧力調整動作、温度センサ９８に基づくヒータ７２の温度調整動作、真空ポンプ９６の起動・停止、回転機構８２の回転速度調節動作、ボートエレベータ４４の昇降動作の制御等が行われる。 
【０１０８】
改質装置２００について、コントローラ３００は、電磁波発生部２２０、温度検出器２２６、搬送ロボット２７４、ゲートバルブ２６２、バルブＶ１、Ｖ２等に接続されている。
コントローラ３００により、電磁波発生部２２０及び温度検出器２２６の制御、搬送ロボット２７４の搬送動作、ゲートバルブ２６２、バルブＶ１、Ｖ２の開閉動作の制御等が行われる。
【０１０９】
成膜装置１０及び改質装置２００それぞれに、装置を構成する各部を制御するコントローラを設けるようにしてもよい。
【０１１０】
＜処理動作＞
次に、基板処理装置システムを用いて、半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、ウエハ２に成膜工程及び改質工程を行う処理動作について説明する。
【０１１１】
処理動作の概略について説明する。
従来の成膜法において、CVD（Chemical Vapor Deposition）法では、形成する膜を構成する複数の元素を含む複数種類のガスを同時に供給し、また、ALD（Atomic Layer Deposition）法では、形成する膜を構成する複数の元素を含む複数種類のガスを交互に供給する。
そして、ガス供給時のガス供給流量、ガス供給時間、プラズマパワーなどの供給条件を制御することによりシリコン窒化膜（SiN膜）やシリコン酸化膜（SiO膜）を形成する。
【０１１２】
これらの成膜法では、例えばSiN膜を形成する場合は、膜の組成比が化学量論組成であるN／Si ≒ 1.33となるようにすることを目的とし、SiO膜を形成する場合は、膜の組成比が化学量論組成であるO／Si ≒ 2となるようにすることを目的として、供給条件を制御する。
【０１１３】
一方、形成する膜の組成比が化学量論組成とは異なる所定の組成比となるようにすることを目的として、供給条件を制御することも可能である。つまり、形成する膜を構成する複数の元素のうち少なくとも一つの元素が他の元素よりも化学量論組成に対し過剰となるようにすることを目的として、供給条件を制御することもできる。
このように、形成する膜を構成する複数の元素の比率（膜の組成比）を制御しつつ成膜を行うことも可能である。
【０１１４】
なお、「金属膜」という用語は、金属原子を含む導電性の物質で構成される膜を意味しており、これには金属単体で構成される導電性の金属単体膜の他、導電性の金属窒化膜、導電性の金属酸化膜、導電性の金属酸窒化膜、導電性の金属複合膜、導電性の金属合金膜、導電性の金属シリサイド膜等も含まれる。
例えば、チタン窒化膜（TiN膜）は導電性の金属窒化膜である。
【０１１５】
以下、まず、異なる種類の元素を含む複数種類のガスを交互に供給して化学両論組成を有する膜を２種類積層して形成し、その後、形成された積層膜を改質するシーケンス例について説明する。
【０１１６】
本実施形態では、成膜装置１０において、ウエハ２にTiN膜を成膜（金属膜形成工程）した後、ジルコニウム酸化膜（ZrO2膜）を成膜して積層膜を形成（絶縁膜形成工程）し、続いて、改質装置２００において、形成された積層膜を改質（改質工程）する場合を例に説明する。
以下の説明において、基板処理装置システムを構成する各部の動作は、コントローラ３００により制御される。
【０１１７】
＜成膜処理＞
まず、基板処理装置システムの成膜装置１０による成膜動作（Ｓ１０）について説明する。
図８は、成膜装置１０による成膜動作（Ｓ１０）のフローチャートである。
図９は、成膜動作（Ｓ１０）におけるガスの供給タイミングを示す。
【０１１８】
本実施形態においては、第１の原料ガスとしてチタン含有ガスであるTiCl4ガスを、窒化ガスとして窒素含有ガスであるNH3ガスを、第２の原料ガスとしてジルコニウム含有ガスであって有機金属原料ガスであるTEMAZガスを、酸化ガスとして酸素含有ガスであるO3ガスを用いる。
また、不活性ガスとしてN2ガスを用いる。
【０１１９】
（搬入工程）
（ステップ１０２）
まず、複数枚のウエハ２がボート３８に装填（ウエハチャージ）される。
【０１２０】
（ステップ１０４）
複数枚のウエハ２を支持したボート３８が、ボートエレベータ４４によって持ち上げられて処理室８０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４８はＯリング７６を介して反応管７４の下端をシールした状態となる。
【０１２１】
（ステップ１０６）
処理室８０内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ９６によって真空排気される。この際、処理室８０内の圧力が圧力センサ９２で測定され、この測定された圧力に基づいてＡＰＣバルブ９４がフィードバック制御される（圧力調整）。
【０１２２】
また、処理室８０内が所望の温度となるようにヒータ７２によって加熱される。この際、処理室８０内が所望の温度分布となるように、温度センサ９８が検出した温度情報に基づきヒータ７２への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）。
【０１２３】
続いて、回転機構８２により、ボート３８が回転されることでウエハ２が回転される。
【０１２４】
（金属膜形成工程）
次に、TiCl4ガスとNH3ガスを処理室８０内に供給することにより金属膜であるTiN膜を成膜する金属膜形成工程を行う。金属膜形成工程では次の４つのステップを順次実行する。
【０１２５】
（ステップ１１０）
ステップ１１０では、第１の原料ガスとしてTiCl4ガスを処理室８０に供給する（第１の工程）。
ガス供給管１０２ａのバルブ１０８ａを開き、ベントライン１１０ａのバルブ１１８ａを閉じることで、気化器１０６ａを介してガス供給管１０２ａ内にTiCl4ガスを流す。
ガス供給管１０２ａ内を流れたTiCl4ガスは、ＭＦＣ１０４ａにより流量調整される。流量調整されたTiCl4ガスはノズル１００ａのガス供給孔１３０ａから処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１２６】
このとき、バルブ１２８ａを開き、不活性ガス供給管１２２ａ内にN2ガスを流す。不活性ガス供給管１２２ａ内を流れたN2ガスは、ＭＦＣ１２４ａにより流量調整される。流量調整されたN2ガスは、TiCl4ガスと合流し、処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１２７】
この際、ＡＰＣバルブ９４を適正に調整して処理室８０内の圧力を、例えば40 〜 900 Paの範囲の圧力とする。
ＭＦＣ１０４ａで制御するTiCl4ガスの供給流量は、例えば0.05 〜 0.3 g/min.の範囲の流量とする。
TiCl4ガスにウエハ２を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば15 〜 120秒間の範囲の時間とする。
ヒータ７２の温度は、ウエハ２の温度（成膜処理温度）が、例えば300 〜 550 ℃の範囲の温度となるように設定する。
【０１２８】
TiCl4ガスの供給により、ウエハ２表面の下地膜上にチタンを含む第１の層が形成される。すなわち、ウエハ２上（下地膜上）に１原子層未満から数原子層のチタン含有層としてのチタン層（Ti層）が形成される。チタン含有層は、TiCl4の化学吸着（表面吸着）層であってもよい。なお、チタンは、それ単独で固体となる元素である。
【０１２９】
チタン層とは、チタ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。チタンにより構成される連続的な層を、「薄膜」と称する場合がある。
また、TiCl4の化学吸着層とは、TiCl4分子の連続的な化学吸着層の他、不連続な化学吸着層をも含む。
【０１３０】
ウエハ２上に形成されるチタン含有層の厚さが数原子層を超えると、後述するステップ１１４における窒化の作用がチタン含有層の全体に届かなくなる。また、ウエハ２上に形成可能なチタン含有層の最小値は１原子層未満である。
よって、チタン含有層の厚さは１原子層未満から数原子層とするのが好ましい。
【０１３１】
成膜処理温度及び処理室８０内の圧力等の条件を調整することにより、ウエハ２上に形成される層の状態を調整することができる。
具体的には、TiCl4ガスが自己分解する条件とすると、ウエハ２上にチタンが堆積してチタン層が形成される。一方、TiCl4ガスが自己分解しない条件とすると、ウエハ２上にTiCl4が化学吸着してTiCl4ガスの化学吸着層が形成される。
【０１３２】
ウエハ２上にチタン層を形成する場合、ウエハ２上にTiCl4の化学吸着層を形成する場合と比較して、成膜レート（成膜速度）を高くすることができる。
また、ウエハ２上にチタン層を形成する場合、ウエハ２上にTiCl4の化学吸着層を形成する場合と比較して、より緻密な層を形成することができる。
【０１３３】
（ステップ１１２）
ステップ１２では、処理室８０内に残留するガスを除去する（第２の工程）。
チタン含有層が形成された後、バルブ１０８ａを閉じバルブ１１８ａを開けて、処理室内へのTiCl4ガスの供給を停止し、TiCl4ガスをベントライン１１０ａへ流す。
【０１３４】
このとき、排気管９０のＡＰＣバルブ９４は開いたままとして、真空ポンプ９６により処理室８０内を真空排気し、処理室８０内に残留する未反応又はチタン含有層形成に寄与した後のTiCl4ガスを処理室８０内から排除する。この際、バルブ１２８ａは開いたままとして、N2ガスの処理室８０内への供給を維持する。
これにより、処理室８０内に残留する未反応又はチタン含有層形成に寄与した後のTiCl4ガスを処理室８０内から排除する効果が高まる。
【０１３５】
（ステップ１１４）
ステップ１１４では、窒化ガスとしてNH3ガスを処理室８０に供給する（第３の工程）
処理室８０内の残留ガスを除去した後、ガス供給管１０２ｂのバルブ１０８ｂを開き、ガス供給管１０２ｂ内にNH3ガスを流す。
ガス供給管１０２ｂ内を流れたNH3ガスは、ＭＦＣ１０４ｂにより流量調整される。流量調整されたNH3ガスは、ノズル１００ｂのガス供給孔１３０ｂから処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１３６】
このとき、バルブ１２８ｂを開き、不活性ガス供給管１２２ｂ内にN2ガスを流す。不活性ガス供給管１２２ｂ内を流れたN2ガスは、ＭＦＣ１２４ｂにより流量調整される。流量調整されたN2ガスは、NH3ガスと合流し、処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１３７】
NH3ガスを流すときは、処理室８０内の圧力を、例えば40 〜 900 Paの範囲の圧力とする。
ＭＦＣ１０４ｂで制御するNH3ガスの供給流量は、例えば6 〜 15 slmの範囲の流量とする。
NH3ガスにウエハ２を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば15 〜 120秒間の範囲の時間とする。
ヒータ７２の温度は、ステップ１１０と同様に、ウエハ２の温度が300 〜 550 ℃の範囲の温度となるように設定する。
【０１３８】
このとき、処理室８０内に供給されているガスはNH3ガスであり、処理室８０内にTiCl4ガスは供給されていない。したがってNH3ガスは、気相反応を起こすことはなく、ステップ１１０でウエハ２上に形成された第１の層としてのチタン含有層の一部と反応する。
これにより、チタン含有層は窒化されて、チタン及び窒素を含む第２の層、すなわち、チタン窒化層（TiN層）が形成される。
【０１３９】
（ステップ１１６）
ステップ１１６では、処理室８０内に残留するガスを除去する（第４の工程）。
ガス供給管１０２ｂのバルブ１０８ｂを閉じて、NH3ガスの供給を停止する。  
【０１４０】
このとき、排気管９０のＡＰＣバルブ９４は開いたままとして、真空ポンプ９６により処理室８０内を真空排気し、処理室８０内に残留する未反応又は窒化に寄与した後のNH3ガスを処理室８０内から排除する。この際、バルブ１２８ｂは開いたままとして、N2ガスの処理室８０内への供給を維持する。
これにより、処理室８０内に残留する未反応又は窒化に寄与した後のNH3ガスを処理室８０内から排除する効果が高まる。
【０１４１】
（ステップ１１８）
ステップ１１８では、ステップ１１０〜１１６を１サイクルとして、このサイクルを所定回数行ったかを判定する。所定回数行っている場合は、ステップ１２０の処理に進み、所定回数行っていない場合は、ステップ１１０の処理に進む。
【０１４２】
このように、ステップ１１０〜１１６のサイクルを少なくとも１回以上行うことにより、ウエハ２上に所定膜厚のチタンおよび窒素を含むTiN膜を形成することができる。
ステップ１１０〜１１６のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【０１４３】
（絶縁膜形成工程）
次に、TEMAZガスとO3ガスを処理室８０内に供給することにより絶縁膜であるZrO2膜を成膜する絶縁膜形成工程を行う。絶縁膜形成工程では次の４つのステップを順次実行する。
【０１４４】
（ステップ１２０）
ステップ１２０では、第２の原料としてTEMAZガスを処理室８０に供給する（第５の工程）。
ガス供給管１０２ｃのバルブ１０８ｃを開き、ベントライン１１０ｃのバルブ１０８ｃを閉じることで、気化器１０６ｃを介してガス供給管１０２ｃ内にTEMAZガスを流す。
ガス供給管１０２ｃ内を流れたTEMAZガスは、ＭＦＣ１０４ｃにより流量調整される。流量調整されたTEMAZガスはノズル１００ｃのガス供給孔１３０ｃから処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１４５】
このとき、バルブ１２８ｃを開き、不活性ガス供給管１２２ｃ内にN2ガスを流す。不活性ガス供給管１２２ｇ内を流れたN2ガスは、ＭＦＣ１２４ｃにより流量調整される。流量調整されたN2ガスは、TEMAZガスと合流し、処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１４６】
TEMAZガスを流すときは、処理室８０内の圧力を、例えば50 〜 400 Paの範囲の圧力とする。
ＭＦＣ１０４ｃで制御するTEMAZガスの供給流量は、例えば0.1 〜 0.5 g/min.の範囲の流量とする。
TEMAZガスにウエハ２を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば30 〜 240秒間の範囲内の時間とする。
ヒータ７２の温度は、ウエハ２の温度（成膜処理温度）が、例えば150 〜 250 ℃の範囲内の温度となるように設定する。
【０１４７】
TEMAZガスの供給により、ウエハ２表面の下地膜上にジルコニウムを含む第３の層が形成される。すなわち、ウエハ２上（下地膜上）に１原子層未満から数原子層のジルコニウム含有層としてのジルコニウム層（Zr層）が形成される。ジルコニウム含有層はTEMAZの化学吸着（表面吸着）層であってもよい。なお、ジルコニウムは、それ単独で固体となる元素である。
【０１４８】
ジルコニウム層とは、ジルコニウム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。ジルコニウムにより構成される連続的な層を、「薄膜」と称する場合がある。
また、TEMAZの化学吸着層とはTEMAZ分子の連続的な化学吸着層の他、不連続な化学吸着層をも含む。
【０１４９】
ウエハ２上に形成されるジルコニウム含有層の厚さが数原子層を超えると、後述するステップ１２４での酸化の作用がジルコニウム含有層の全体に届かなくなる。また、ウエハ２上に形成可能なジルコニウム含有層の最小値は１原子層未満である。
よって、ジルコニウム含有層の厚さは１原子層未満から数原子層とするのが好ましい。
【０１５０】
成膜処理温度及び処理室８０内の圧力等の条件を調整することにより、ウエハ２上に形成される層の状態を調整することができる。
具体的には、TEMAZガスが自己分解する条件とすると、ウエハ２上にジルコニウムが堆積してジルコニウム層が形成される。一方、TEMAZガスが自己分解しない条件とすると、ウエハ２上にTEMAZが化学吸着してTEMAZガスの化学吸着層が形成される。
【０１５１】
ウエハ２上にジルコニウム層を形成する場合、ウエハ２上にTEMAZの化学吸着層を形成する場合と比較して、成膜レートを高くすることができる。
また、ウエハ２上にジルコニウム層を形成する場合、ウエハ２上にTEMAZの化学吸着層を形成する場合と比較して、より緻密な層を形成することができる。
【０１５２】
（ステップ１２２）
ステップ１２２では、処理室８０内に残留するガスを除去する（第６の工程）。
ジルコニウム含有層が形成された後、バルブ１０８ｃを閉じバルブ１１８ｃを開けて、処理室内へのＴＥＭＡＺガスの供給を停止し、TEMAZガスをベントライン１１０ｃへ流す。
【０１５３】
このとき、排気管９０のＡＰＣバルブ９４は開いたままとして、真空ポンプ９６により処理室８０内を真空排気し、処理室８０内に残留する未反応又はジルコニウム含有層形成に寄与した後のTEMAZガスを処理室８０内から排除する。この際、バルブ１２８ｃは開いたままとして、N2ガスの処理室８０内への供給を維持する。
これにより、処理室８０内に残留する未反応又はジルコニウム含有層形成に寄与した後のTEMAZガスを処理室８０内から排除する効果が高まる。
【０１５４】
（ステップ１２４）
ステップ１２４では、酸化ガスとしてO3ガスを処理室８０に供給する（第７の工程）。
処理室８０内の残留ガスを除去した後、ガス供給管１０２ｄ内にO2ガスを流す。ガス供給管１０２ｄ内を流れたO2ガスは、オゾナイザ１３２によりO3ガスとなる。
【０１５５】
ガス供給管１０２ｄのバルブ１３４ｄ及びバルブ１０８ｄを開き、ベントライン１１０ｄのバルブ１１８ｄを閉めることで、オゾナイザ１３２で生成されたO3ガスは、ＭＦＣ１０６ｄにより流量調整される。流量調整されたO3ガスは、ノズル１００ｄのガス供給孔１３０ｄから処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１５６】
このとき、バルブ１２８ｄを開き、不活性ガス供給管１２２ｄ内にN2ガスを流す。不活性ガス供給管１２２ｂ内を流れたN2ガスは、ＭＦＣ１２４ｄにより流量調整される。流量調整されたN2ガスは、O3ガスと合流し、処理室８０内に供給されつつ排気管９０から排気される。
【０１５７】
O3ガスを流すときは、処理室８０内の圧力を、例えば50 〜 400 Paの範囲の圧力とする。
ＭＦＣ１０４ｄで制御するO3ガスの供給流量は、例えば10 〜 20 slmの範囲の流量とする。
O3ガスにウエハ２を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば60 〜 300秒間の範囲の時間とする。
ヒータ７２の温度は、ステップ１２０と同様、ウエハ２の温度が150 〜 250 ℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【０１５８】
このとき、処理室８０内に供給されているガスはO3ガスであり、処理室８０内にTEMAZガスは供給されていない。したがってO3ガスは、気相反応を起こすことはなく、ステップ１２０でウエハ２上に形成された第３の層としてのジルコニウム含有層の一部と反応する。
これによりジルコニウム含有層は酸化されて、ジルコニウム及び酸素を含む第４の層、すなわち、ジルコニウム酸化層（ZrO2層）が形成される。
【０１５９】
（ステップ１２６）
ステップ１２６では、処理室８０内に残留するガスを除去する（第８の工程）。
ガス供給管１０２ｄのバルブ１０８ｄを閉じバルブ１１８ｄを開けて、処理室８０内へのO3ガスの供給を停止し、O3ガスをベントライン１１０ｄへ流す。
【０１６０】
このとき、排気管９０のＡＰＣバルブ９４は開いたままとして、真空ポンプ９６により処理室８０内を真空排気し、処理室８０内に残留する未反応又は酸化に寄与した後のO3ガスを処理室８０内から排除する。この際、バルブ１２８ｄは開いたままとして、N2ガスの処理室８０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、処理室８０内に残留するガスが処理室８０内から除去される（パージ）。
これにより、処理室８０内に残留する未反応又は酸化に寄与した後のO3ガスを処理室８０内から排除する効果が高まる。
【０１６１】
（ステップ１２８）
ステップ１２８では、ステップ１２０〜１２６を１サイクルとして、このサイクルを所定回数行ったかを判定する。所定回数行っている場合は、ステップ１３２の処理に進み、所定回数行っていない場合は、ステップ１２０の処理に進む。
【０１６２】
このように、ステップ１２０〜１２６のサイクルを少なくとも１回以上行うことにより、ウエハ２上に所定膜厚のジルコニウムおよび酸素を含むZrO2膜を形成することができる。
ステップ１１０〜１１６のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【０１６３】
（搬出工程）
（ステップ１３２）
絶縁膜形成工程が終了すると、内部の雰囲気がN2ガスに置換された処理室８０内は、圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。
【０１６４】
（ステップ１３４）
その後、ボートエレベータ４４によりシールキャップ４８が下降されて、反応管７４の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ２がボート３８に保持された状態で反応管７４の下端から外部に搬出（ボートアンロード）される。
【０１６５】
（ステップ１３６）
続いて、処理済みのウエハ２は、ウエハ移載装置３６ａによってボート３８から取り出される（ウエハディスチャージ）。
【０１６６】
＜改質処理＞
次に、基板処理装置システムの改質装置２００による改質動作（Ｓ２０）について説明する。
図１０は、改質装置２００による改質動作（Ｓ２０）のフローチャートである。
【０１６７】
（搬入工程）
（ステップ２０２）
ゲートバルブ２６２を開き、処理室２１６と搬送室２７０とを連通させる。そして、搬送ロボット２７４により搬送室２７０内から処理室２１６内へ処理対象であるTiN膜及びZrO2膜が形成されたウエハ２を搬送アーム２７４ａで支持した状態で搬入する（ウエハチャージ）。
【０１６８】
（ステップ２０４）
処理室２１６内に搬入されたウエハ２は、柱２３２の載置溝２３４に載置されボート２３０に保持される。搬送ロボット２７４の搬送アーム２７４ａが処理室２１６内から搬送室２７０内へ戻ると、ゲートバルブ２６２が閉じられる（ウエハ載置）。
【０１６９】
（ステップ２０６）
処理室２１６ないが所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ（非図示）によって真空排気される。この際、処理室２１６内の圧力が圧力センサ（非図示）で測定され、この測定された圧力に基づいてバルブＶ２がフィードバック制御される（圧力調整）。
【０１７０】
（ステップ２０８）
バルブＶ２を開き、ガス排出部２４２から処理室２１６内のガス（雰囲気）を排出するとともに、バルブＶ１を開き、ガス導入部２４０から導入ガスとしてのN2を処理室２１６内に導入する。処理室２１６内をN2雰囲気に置換した後、バルブＶ１、Ｖ２を閉じ、ガスの排出及び導入を停止する（置換）。
【０１７１】
（改質工程）
（ステップ２１０）
バルブＶ１を開き、ガス導入部２４０を介して処理室２１６内にO2ガスを流す。O2ガスは、処理室２１６内に供給されつつガス排出部２４２から排気される（O2供給）。
改質ガスとしては、O2の他に、O3、水（水蒸気、H2O）等を用いるようにしてもよい。
【０１７２】
（ステップ２１２）
電磁波発生部２２０により電磁波を発生させ、これを導波口２２４から処理室２１６内に導入する。また、冷却板２５４に冷却水を供給しておくことで、壁面２５２の温度上昇を抑制する。
所定時間、電磁波を導入した後、電磁波の導入を停止する（マイクロ波導入）。
【０１７３】
温度検出器２２６によりウエハ２が所定の温度よりも高温となっていることが検出されると、コントローラ３００はバルブＶ１、Ｖ２を開いて処理室２１６内にガス導入部２４０からＮ２ガスを導入するとともに、ガス排出部２４２から処理室２１６内のＮ２ガスを排出する。このようにして、ウエハ２を所定の温度となるように冷却する。
【０１７４】
この際、バルブＶ２を適正に調整して処理室２１６内の圧力を100 〜 100,000Paの範囲の圧力、例えば5 × 104 Paとする。
O2ガスの供給流量は、0.1 〜 10 slmの範囲の流量、例えば3 slmとする。
O2ガスにウエハ２を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、10 〜 300秒間の範囲の時間、例えば180秒間とする。
ウエハ２の温度は、100 〜 500 ℃の範囲の温度、例えば250 ℃となるように設定する。
【０１７５】
このようにして、ウエハ２上に形成されたZrO2膜について、このZrO2膜を構成する双極子を振動又は回転によって励起し、結晶成長及び酸素欠損これらの修復、や含有する不純物の除去等の改質がなされる。
なお、改質工程においてはO2ガスに加えてNH3ガスを供給するようにしてもよい。これにより、金属膜形成工程で形成されたTiN膜中に遊離したTiが存在する場合、このTiを窒化することができる。
【０１７６】
（搬出工程）
（ステップ２１４）
改質工程の終了後、ガス導入部２４０からパージガスとしてN2ガスを導入する。これにより、処理室２１６内に残留するO2ガス等のガスがこの処理室２１６内から除去される（パージ）。
【０１７７】
（ステップ２１６）
内部の雰囲気がN2ガスに置換された処理室８０内は、圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。
【０１７８】
（ステップ２１８）
ゲートバルブ２６２を開き、処理室２１６と搬送室２７０とを連通させる。そして、搬送ロボット２７４により処理室２１６内のボート２３０から搬送室２７０へ処理済みのウエハ２を搬出する（ウエハディスチャージ）。
【０１７９】
上記実施形態においては、絶縁膜としてZrO2膜を形成する場合について説明したがこれに限らず、その他シリコン（Si）、アルミニウム（Al）、ハフニウム（Hf）、ストロンチウム（Sr）、Zr、Tiのいずれかを20 atom%以上含む誘電率８以上の化合物について適用することができる。
例えば、ハフニウム酸化膜（HfO2膜）、チタン酸化膜（TiO2膜）、ジルコニウムアルミニウム酸化膜（ZrAlO膜）、ハフニウムアルミニウム酸化膜（HfAlO膜）、酸化チタンストロンチウム膜（SrTiO膜）等にも適用することができる。
【０１８０】
［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。
【０１８１】
（付記１）
本発明の一態様によれば、分極した材料に対して、マイクロ波によってエネルギーを供給することにより、材料を励起し、薄膜を改質することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【０１８２】
（付記２）
好ましくは、分極した薄膜がSi、Al、Zr、Hf、Ti、Srのいずれかを20 atom%以上含む誘電率８以上の化合物であるか、それらを含む積層膜である。
【０１８３】
（付記３）
好ましくは、改質に際して酸化種又は窒化種を供給し、薄膜の酸化又は窒化を促進する。
【０１８４】
（付記４）
好ましくは、改質に際して使用する酸化種がO2、O3、水、水蒸気（H2O）である。
【０１８５】
（付記５）
好ましくは、互いに異なる元素成分を有する２種類以上の薄膜が露出又は積層された基板に対して、酸化性ガスと還元性ガスを同時又は交互に供給することにより、前記複数種の薄膜に対して同時にかつそれぞれ異なる改質処理を行う。
【０１８６】
（付記６）
本発明の他の態様によれば、（付記１）〜（付記５）に記載の半導体装置の製造方法に用いられる対象薄膜の励起に必要なマイクロ波発生機構を備えた基板処理装置が提供される。
【０１８７】
（付記７）
好ましくは、薄膜の形成された基板の温度を制御するための加熱機構又は冷却機構の少なくともいずれかを備える。
【０１８８】
（付記８）
好ましくは、処理室内での定在波の発生によるマイクロ波による励起の基板内位置依存性を解消するため、処理中に基板の処理室との相対位置を少なくとも４分の１以上移動させる。
【０１８９】
（付記９）
好ましくは、処理室の気密性を確保するために、回転導入部、信号導入部、基板搬送機構にシールを施す。
【符号の説明】
【０１９０】
２    ウエハ
４    カセット
１０    成膜装置
１２    筐体
３０    移載棚
３２    予備カセット棚
３４    カセット搬送装置
３６    ウエハ移載機構
３８    ボート
４０    処理炉
４８    シールキャップ
７２    ヒータ
７４    反応管
８０    処理室
９０    排気管
９２    圧力センサ
９６    真空ポンプ
２００    改質装置
２１２    電磁波加熱装置
２１６    処理室
２２０    電磁波発生部
２３０    ボート
３００    コントローラ
【図１】
2012084602.tif 000003
【図２】
2012084602.tif 000004
【図３】
2012084602.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012084602.tif 000009
【図８】
2012084602.tif 000010
【図９】
2012084602.tif 000011
【図１０】
2012084602.tif 000012