(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が大きくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる工程と、
（ｂ）前記基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が小さくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる工程と、
を非同時に行うセットをｍ回（ｍは１以上の整数）行うことで、前記基板の表面に初期酸化層を形成する工程と、
（ｃ）前記基板に対して原料ガスを供給して、前記初期酸化層上に膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
（ａ）を前記基板の表面に形成される酸化層の厚さがガス流上流側から下流側にかけて厚くなる条件下で行い、（ｂ）を前記基板の表面に形成される酸化層の厚さがガス流上流側から下流側にかけて薄くなる条件下で行う請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
（ａ）では前記基板に対して前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを異なる供給部より供給し、（ｂ）では前記基板に対して前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを同一の供給部より供給する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
（ａ）では前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを前記基板が存在する空間で混合させ、（ｂ）では前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを前記同一の供給部内で混合させる請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
（ａ）では前記酸素含有ガスを第１供給部より供給し、前記水素含有ガスを第２供給部より供給し、（ｂ）では前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを前記第１供給部より供給する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記初期酸化層を形成する工程では、（ａ）（ｂ）をこの順に行い、（ｂ）では、（ａ）で行った前記第１供給部からの前記酸素含有ガスの供給を停止することなく継続した状態で、前記水素含有ガスの供給部を、前記第２供給部から前記第１供給部へ切り替える請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記初期酸化層を形成する工程では、（ｂ）（ａ）をこの順に行い、（ａ）では、（ｂ）で行った前記第１供給部からの前記酸素含有ガスの供給を停止することなく継続した状態で、前記水素含有ガスの供給部を、前記第１供給部から前記第２供給部へ切り替える請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
（ａ）では前記酸素含有ガスを第１供給部より供給し、前記水素含有ガスを第２供給部より供給し、（ｂ）では前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを前記第２供給部より供給する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記初期酸化層を形成する工程では、（ａ）（ｂ）をこの順に行い、（ｂ）では、（ａ）で行った前記第２供給部からの前記水素含有ガスの供給を停止することなく継続した状態で、前記酸素含有ガスの供給部を、前記第１供給部から前記第２供給部へ切り替える請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記初期酸化層を形成する工程では、（ｂ）（ａ）をこの順に行い、（ａ）では、（ｂ）で行った前記第２供給部からの前記水素含有ガスの供給を停止することなく継続した状態で、前記酸素含有ガスの供給部を、前記第２供給部から前記第１供給部へ切り替える請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記初期酸化層を形成する工程では、（ａ）（ｂ）を、それらの間に前記基板が存在する空間のパージを行うことなく、連続的に行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
（ａ）および（ｂ）では、前記酸素含有ガスの供給流量よりも前記水素含有ガスの供給流量の方が大きくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
（ａ）における前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとの供給時間を、（ｂ）における前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとの供給時間よりも長くする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
（ｃ）はさらに、前記基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給する工程を含み、
（ｂ）における前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとの供給時間を、（ｃ）における前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとの供給時間よりも長くする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
（ａ）における前記基板が存在する空間の圧力、および、前記水素含有ガスの供給流量に対する前記酸素含有ガスの供給流量の比のうち少なくともいずれかを、（ｂ）におけるそれもしくはそれらと異ならせる請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
（ｃ）では、（ｃ−１）前記基板に対して前記原料ガスを供給する工程と、（ｃ−２）前記基板に対して前記酸素含有ガスと前記水素含有ガスとを供給する工程と、を非同時に行うサイクルをｎ回（ｎは１以上の整数）行うことで、前記初期酸化層上に、前記膜として酸化膜を形成する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
基板が処理される処理室と、
前記処理室内の基板に対して酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理室内において、（ａ）基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が大きくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる処理と、（ｂ）前記基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が小さくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる処理と、を非同時に行うセットをｍ回（ｍは１以上の整数）行うことで、前記基板の表面に初期酸化層を形成する処理と、（ｃ）前記基板に対して原料ガスを供給して、前記初期酸化層上に膜を形成する処理と、を行わせるように、前記酸素含有ガス供給系、前記水素含有ガス供給系および前記原料ガス供給系を制御するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項１８】
基板処理装置の処理室内において、
（ａ）基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が大きくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる手順と、
（ｂ）前記基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が小さくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる手順と、
を非同時に行うセットをｍ回（ｍは１以上の整数）行うことで、前記基板の表面に初期酸化層を形成する手順と、
（ｃ）前記基板に対して原料ガスを供給して、前記初期酸化層上に膜を形成する手順と、
をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一工程として、基板の表面を酸化させた後、この基板の上に膜を形成する基板処理工程が行われる場合がある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１６３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、基板上に形成される膜の膜厚均一性を向上させることが可能な技術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、
（ａ）基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が大きくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる工程と、
（ｂ）前記基板に対して酸素含有ガスと水素含有ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけて前記基板の酸化量が小さくなる条件下で、前記基板の表面を酸化させる工程と、
を非同時に行うセットをｍ回（ｍは１以上の整数）行うことで、前記基板の表面に初期酸化層を形成する工程と、
（ｃ）前記基板に対して原料ガスを供給して、前記初期酸化層上に膜を形成する工程と、
を有する技術が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、基板上に形成される膜の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】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面図で示す図である。
【図２】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の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】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図であり、コントローラの制御系をブロック図で示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における成膜シーケンスを示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明の他の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る。
【図６】（ａ）は、実施例における基板上に形成された膜の基板間膜厚均一性の評価結果を示す図であり、（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、比較例における基板上に形成された膜の基板間膜厚均一性の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態について、図１〜図４等を用いて説明する。
【０００９】
（１）基板処理装置の構成
図１に示すように、処理炉２０２は加熱機構（温度調整部）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２０７は、ガスを熱で活性化（励起）させる活性化機構（励起部）としても機能する。
【００１０】
ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応管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）等の耐熱性材料により構成され、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の下方には、反応管２０３と同心円状に、マニホールド２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料により構成され、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド２０９の上端部は、反応管２０３の下端部に係合しており、反応管２０３を支持するように構成されている。マニホールド２０９と反応管２０３との間には、シール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。反応管２０３はヒータ２０７と同様に垂直に据え付けられている。主に、反応管２０３とマニホールド２０９とにより処理容器（反応容器）が構成される。処理容器の筒中空部には処理室２０１が形成される。処理室２０１は、基板としてのウエハ２００を収容可能に構成されている。この処理室２０１内でウエハ２００に対する処理が行われる。
【００１１】
処理室２０１内には、第１〜第３供給部としてのノズル２４９ａ〜２４９ｃが、マニホールド２０９の側壁を貫通するように設けられている。ノズル２４９ａ〜２４９ｃを第１〜第３ノズルとも称する。ノズル２４９ａ〜２４９ｃには、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｃがそれぞれ接続されている。ノズル２４９ａ〜２４９ｃはそれぞれ異なるノズルであり、ノズル２４９ａ，２４９ｂのそれぞれは、ノズル２４９ｃに隣接して設けられており、ノズル２４９ｃを両側から挟むように配置されている。ガス供給管２３２ａ〜２３２ｃのそれぞれを、第１〜第３供給部に含めて考えてもよい。
【００１２】
ガス供給管２３２ａ〜２３２ｃには、ガス流上流側から順に、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〜２４１ｃおよび開閉弁であるバルブ２４３ａ〜２４３ｃがそれぞれ設けられている。ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａよりも下流側には、ガス供給管２３２ｄ，２３２ｆがそれぞれ接続されている。ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂよりも下流側には、ガス供給管２３２ｅ，２３２ｇがそれぞれ接続されている。ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｃよりも下流側には、ガス供給管２３２ｈが接続されている。ガス供給管２３２ｄ〜２３２ｈには、ガス流上流側から順に、ＭＦＣ２４１ｄ〜２４１ｈおよびバルブ２４３ｄ〜２４３ｈがそれぞれ設けられている。
【００１３】
図２に示すように、ノズル２４９ａ〜２４９ｃは、反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における平面視において円環状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の配列方向上方に向かって立ち上がるようにそれぞれ設けられている。すなわち、ノズル２４９ａ〜２４９ｃは、ウエハ２００が配列されるウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うようにそれぞれ設けられている。ノズル２４９ｃは、平面視において、処理室２０１内に搬入されるウエハ２００の中心を挟んで、後述する排気口２３１ａと一直線上に対向するように配置されている。ノズル２４９ａ，２４９ｂは、ノズル２４９ｃと排気口２３１ａとを通る直線を挟むようにノズル２４９ｃに隣接して配置されている。言い換えれば、ノズル２４９ａ，２４９ｂは、ノズル２４９ｃを挟んでその両側に、すなわち、反応管２０３の内壁（ウエハ２００の外周部）に沿ってノズル２４９ｃを両側から挟み込むように配置されている。ノズル２４９ａ〜２４９ｃの側面には、ガスを供給するガス噴出口２５０ａ〜２５０ｃがそれぞれ設けられている。ガス噴出口２５０ａ〜２５０ｃは、それぞれが、平面視において排気口２３１ａと対向するように開口しており、ウエハ２００に向けてガスを供給することが可能となっている。ガス噴出口２５０ａ〜２５０ｃは、反応管２０３の下部から上部にわたって複数設けられている。
【００１４】
ガス供給管２３２ａ，２３２ｂからは、酸素（Ｏ）含有ガスが、ＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。Ｏ含有ガスは、酸化源（酸化剤、酸化ガス）、すなわち、Ｏソースとして作用する。Ｏ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。
【００１５】
ガス供給管２３２ｄ，２３２ｅからは、水素（Ｈ）含有ガスが、ＭＦＣ２４１ｄ，２４１ｅ、バルブ２４３ｄ，２４３ｅ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。Ｈ含有ガスは、それ単体では酸化作用は得られないが、後述する基板処理工程において、特定の条件下でＯ含有ガスと反応することで原子状酸素（ａｔｏｍｉｃ  ｏｘｙｇｅｎ、Ｏ）等の酸化種を生成し、酸化処理の効率を向上させるように作用する。Ｈ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。
【００１６】
ガス供給管２３２ｃからは、原料ガスとして、例えば、形成しようとする膜を構成する主元素としてのシリコン（Ｓｉ）およびハロゲン元素を含むハロシラン原料ガスが、ＭＦＣ２４１ｃ、バルブ２４３ｃ、ノズル２４９ｃを介して処理室２０１内へ供給される。原料ガスとは、気体状態の原料、例えば、常温常圧下で液体状態である原料を気化することで得られるガスや、常温常圧下で気体状態である原料等のことである。ハロシラン原料とは、ハロゲン基を有するシラン原料のことである。ハロゲン基には、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）等のハロゲン元素が含まれる。ハロシラン原料ガスとしては、例えば、ＳｉおよびＣｌを含む原料ガス、すなわち、クロロシラン原料ガスを用いることができる。クロロシラン原料ガスは、Ｓｉソースとして作用する。クロロシラン原料ガスとしては、例えば、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤＳ）ガスを用いることができる。
【００１７】
ガス供給管２３２ｆ〜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ＭＦＣ２４１ｆ〜２４１ｈ、バルブ２４３ｆ〜２４３ｈ、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｃ、ノズル２４９ａ〜２４９ｃを介して処理室２０１内へ供給される。Ｎ２ガスは、パージガス、キャリアガスとして作用する。
【００１８】
主に、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ、ＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂ、バルブ２４３ａ，２４３ｂにより、Ｏ含有ガス供給系が構成される。主に、ガス供給管２３２ｄ，２３２ｅ、ＭＦＣ２４１ｄ，２４１ｅ、バルブ２４３ｄ，２４３ｅにより、Ｈ含有ガス供給系が構成される。主に、ガス供給管２３２ｃ、ＭＦＣ２４１ｃ、バルブ２４３ｃにより、原料ガス供給系が構成される。主に、ガス供給管２３２ｆ〜２３２ｈ、ＭＦＣ２４１ｆ〜２４１ｈ、バルブ２４３ｆ〜２４３ｈにより、不活性ガス供給系が構成される。
【００１９】
上述の各種供給系のうち、いずれか、或いは、全ての供給系は、バルブ２４３ａ〜２４３ｈやＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｈ等が集積されてなる集積型供給システム２４８として構成されていてもよい。集積型供給システム２４８は、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｈのそれぞれに対して接続され、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｈ内への各種ガスの供給動作、すなわち、バルブ２４３ａ〜２４３ｈの開閉動作やＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｈによる流量調整動作等が、後述するコントローラ１２１によって制御されるように構成されている。集積型供給システム２４８は、一体型、或いは、分割型の集積ユニットとして構成されており、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｈ等に対して集積ユニット単位で着脱を行うことができ、集積型供給システム２４８のメンテナンス、交換、増設等を、集積ユニット単位で行うことが可能なように構成されている。
【００２０】
反応管２０３の側壁下方には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気口２３１ａが設けられている。図２に示すように、排気口２３１ａは、平面視において、ウエハ２００を挟んでノズル２４９ａ〜２４９ｃ（ガス噴出口２５０ａ〜２５０ｃ）と対向（対面）する位置に設けられている。排気口２３１ａは、反応管２０３の側壁の下部より上部に沿って、すなわち、ウエハ配列領域に沿って設けられていてもよい。排気口２３１ａには排気管２３１が接続されている。排気管２３１には、処理室２０１内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ２４５および圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されている。ＡＰＣバルブ２４４は、真空ポンプ２４６を作動させた状態で弁を開閉することで、処理室２０１内の真空排気および真空排気停止を行うことができ、さらに、真空ポンプ２４６を作動させた状態で、圧力センサ２４５により検出された圧力情報に基づいて弁開度を調節することで、処理室２０１内の圧力を調整することができるように構成されている。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４４、圧力センサ２４５により、排気系が構成される。真空ポンプ２４６を排気系に含めて考えてもよい。
【００２１】
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９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、例えばＳＵＳ等の金属材料により構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられている。シールキャップ２１９の下方には、後述するボート２１７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を貫通してボート２１７に接続されている。回転機構２６７は、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いる。ボートエレベータ１１５は、シールキャップ２１９を昇降させることで、ウエハ２００を処理室２０１内外に搬入および搬出（搬送）する搬送装置（搬送機構）として構成されている。マニホールド２０９の下方には、シールキャップ２１９を降下させボート２１７を処理室２０１内から搬出した状態で、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシャッタ２１９ｓが設けられている。シャッタ２１９ｓは、例えばＳＵＳ等の金属材料により構成され、円盤状に形成されている。シャッタ２１９ｓの上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｃが設けられている。シャッタ２１９ｓの開閉動作（昇降動作や回動動作等）は、シャッタ開閉機構１１５ｓにより制御される。
【００２２】
基板支持具としてのボート２１７は、複数枚、例えば２５〜２００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垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。ボート２１７は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料により構成される。ボート２１７の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料により構成される断熱板２１８が多段に支持されている。
【００２３】
反応管２０３内には、温度検出器としての温度センサ２６３が設置されている。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。温度センサ２６３は、反応管２０３の内壁に沿って設けられている。
【００２４】
図３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が接続されている。
【００２５】
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等が記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する基板処理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でき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、プロセスレシピ、制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピを、単に、レシピともいう。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、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、それらの両方を含む場合がある。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。
【００２６】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｈ、バルブ２４３ａ〜２４３ｈ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、温度センサ２６３、ヒータ２０７、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５、シャッタ開閉機構１１５ｓ等に接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｈによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ〜２４３ｈの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作および圧力センサ２４５に基づくＡＰＣバルブ２４４による圧力調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作、シャッタ開閉機構１１５ｓによるシャッタ２１９ｓの開閉動作等を制御するように構成されている。
【００２８】
コントローラ１２１は、外部記憶装置１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。外部記憶装置１２３は、例えば、ＨＤＤ等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ等を含む。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３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ている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。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１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
【００２９】
（２）基板処理工程
上述の基板処理装置を用い、半導体装置の製造工程の一工程として、基板としてのウエハ２００上に膜を形成する基板処理シーケンス例、すなわち、成膜シーケンス例について、図４を用いて説明する。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。
【００３０】
図４に示す成膜シーケンスでは、
ウエハ２００に対してＯ含有ガスとしてのＯ２ガスとＨ含有ガスとしてのＨ２ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が大きくなる条件下で、ウエハ２００の表面を酸化させるステップＡと、
ウエハ２００に対してＯ含有ガスとしてのＯ２ガスとＨ含有ガスとしてのＨ２ガスとを供給して、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が小さくなる条件下で、ウエハ２００の表面を酸化させるステップＢと、
を非同時に行うセットをｍ回（ｍは１以上の整数）行うことで、ウエハ２００の表面に初期酸化層を形成するステップ（前処理ステップ）と、
ウエハ２００に対して原料ガスとしてのＨＣＤＳガスを供給して、初期酸化層上に膜を形成するステップＣ（成膜ステップ）と、
を行う。
【００３１】
なお、成膜ステップでは、ウエハ２００に対して原料ガスとしてのＨＣＤＳガスを供給するステップＣ１と、ウエハ２００に対してＯ含有ガスとしてのＯ２ガスとＨ含有ガスとしてのＨ２ガスとを供給するステップＣ２と、を非同時に行うサイクルをｎ回（ｎは１以上の整数）行うことで、初期酸化層上に、膜として、ＳｉおよびＯを含む膜、すなわち、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を形成する。
【００３２】
本明細書では、図４に示す成膜シーケンスを、便宜上、以下のように示すこともある。後述する変形例や他の実施形態における成膜シーケンスについても同様の表記を用いる。
【００３３】
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→Ｏ２＋Ｈ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯ
【００３４】
本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものを意味する場合や、ウエハとその表面に形成された所定の層や膜との積層体を意味する場合がある。本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものの表面を意味する場合や、ウエハ上に形成された所定の層等の表面を意味する場合がある。本明細書において「ウエハ上に所定の層を形成する」と記載した場合は、ウエハそのものの表面上に所定の層を直接形成することを意味する場合や、ウエハ上に形成されている層等の上に所定の層を形成することを意味する場合がある。本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。
【００３５】
（ウエハチャージおよびボートロード）
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。その後、図１に示すように、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内へ搬入（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２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００３６】
（圧力調整および温度調整）
処理室２０１内、すなわち、ウエハ２００が存在する空間が所望の圧力（処理圧力）となるように、真空ポンプ２４６によって真空排気（減圧排気）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。また、処理室２０１内のウエハ２００が所望の温度（処理温度）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。また、回転機構２６７によるウエハ２００の回転を開始する。処理室２０１内の排気、ウエハ２００の加熱および回転は、いずれも、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
【００３７】
（前処理ステップ）
その後、次のステップＡ，Ｂを順次実行する。
【００３８】
［ステップＡ］
このステップでは、ウエハ２００を収容した処理室２０１内へ、Ｏ２ガスとＨ２ガスとを、別々の供給部であるノズル２４９ａ，２４９ｂを介して同時に供給し、これらのガスを処理室２０１内で混合させる（Ｐｏｓｔ−ｍｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガス供給）。
【００３９】
具体的には、バルブ２４３ａ，２４３ｅを開き、ガス供給管２３２ａ，２３２ｅ内へＯ２ガス、Ｈ２ガスをそれぞれ流す。Ｏ２ガス、Ｈ２ガスは、それぞれ、ＭＦＣ２４１ａ，２４１ｅにより流量調整され、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ別々かつ同時に供給される。処理室２０１内へ供給されたＯ２ガスおよびＨ２ガスは、ウエハ配列領域内を拡散し、その過程において互いに混合され、その後、排気口２３１ａを介して排気管２３１より排気される。このとき、ウエハ２００に対してＯ２ガスとＨ２ガスとが同時かつ一緒に供給される。このときバルブ２４３ｈを開き、ガス供給管２３２ｈ内へＮ２ガスを流す。Ｎ２ガスは、ＭＦＣ２４１ｈにより流量調整され、ガス供給管２３２ｃ、ノズル２４９ｃを介して処理室２０１内へ供給され、排気口２３１ａを介して排気管２３１より排気される。ノズル２４９ｃからのＮ２ガスの供給は不実施としてもよい。
【００４０】
ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給され互いに混合されたＯ２ガスおよびＨ２ガスは、加熱された減圧雰囲気下においてノンプラズマで熱的に活性化（励起）されて反応し、それにより、原子状酸素（Ｏ）等の酸素を含む水分（Ｈ２Ｏ）非含有の酸化種が生成される。そして、主にこの酸化種により、ウエハ２００の表面に対する酸化処理が行われる。これにより、ウエハ２００の表面に、Ｏの拡散層、すなわち、シリコン酸化層（ＳｉＯ層）が形成される。この酸化処理によれば、Ｏ２ガスを単独で供給する場合やＨ２Ｏガス（水蒸気）を単独で供給する場合に比べ、酸化力を大幅に向上させることが可能となる。すなわち、減圧雰囲気下においてＯ２ガスにＨ２ガスを添加することで、Ｏ２ガス単独供給の場合やＨ２Ｏガス単独供給の場合に比べ、大幅な酸化力向上効果が得られるようになる。この点は、後述するステップＢや、成膜ステップにおけるステップＣ２においても同様である。
【００４１】
上述のように、本ステップでは、処理室２０１内へのＯ２ガスとＨ２ガスとの供給をＰｏｓｔ−ｍｉｘにより行う。この場合、Ｏ２ガスとＨ２ガスとの反応による酸化種の生成は、これらのガスが処理室２０１内で混合されてから、すなわち、これらのガスが処理室２０１内へ供給された後、所定の時間が経過してから開始される。ステップＡでは、ウエハ配列領域の上部を含むガス流上流側よりも、ウエハ配列領域の下部を含むガス流下流側の方が、Ｏ２ガスおよびＨ２ガスの反応による酸化種の生成が活発となる傾向がある。これにより、ステップＡでは、ガス流下流側における酸化種の濃度（生成量）が、ガス流上流側における酸化種の濃度（生成量）よりも高く（多く）なる。このため、ステップＡでは、ウエハ２００の表面の酸化量が、ガス流上流側から下流側にかけて、すなわち、ウエハ配列領域の上部から下部にかけて、徐々に大きくなる。
【００４２】
所定の時間が経過したら、バルブ２４３ｅを閉じ、ノズル２４９ｂを介した処理室２０１内へのＨ２ガスの供給を停止し、後述するステップＢを開始する。このとき、バルブ２４３ａを開いたままとし、ノズル２４９ａを介した処理室２０１内へのＯ２ガスの供給を停止することなく継続する。すなわち、ステップＡと、後述するステップＢとを、それらの間に処理室２０１内のパージを行うことなく、連続的に行う。
【００４３】
［ステップＢ］
このステップでは、ウエハ２００を収容した処理室２０１内へ、Ｏ２ガスとＨ２ガスとを、同一の供給部であるノズル２４９ａを介して同時に、すなわち、同一の供給部内で予め混合させて供給する（Ｐｒｅ−ｍｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガス供給）。
【００４４】
具体的には、バルブ２４３ａを開いたまま、バルブ２４３ｄを開き、ガス供給管２３２ａ内へＯ２ガスを流したままの状態で、ガス供給管２３２ｄ内へＨ２ガスを流す。Ｏ２ガス、Ｈ２ガスは、それぞれ、ＭＦＣ２４１ａ，２４１ｄにより流量調整され、ガス供給管２３２ａ内およびノズル２４９ａ内で互いに混合され、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ同時に供給される。処理室２０１内へ供給されたＯ２ガスおよびＨ２ガスは、混合された状態でウエハ配列領域を拡散し、その後、排気口２３１ａを介して排気管２３１より排気される。このとき、ウエハ２００に対してＯ２ガスとＨ２ガスとが同時かつ一緒に供給される。このときバルブ２４３ｇ，２４３ｈを開き、ガス供給管２３２ｇ，２３２ｈ内へＮ２ガスをそれぞれ流す。Ｎ２ガスは、ＭＦＣ２４１ｇ，２４１ｈにより流量調整され、ガス供給管２３２ｂ，２３２ｃ、ノズル２４９ｂ，２４９ｃを介して処理室２０１内へ供給され、排気口２３１ａを介して排気管２３１より排気される。ノズル２４９ｂ，２４９ｃからのＮ２ガスの供給は不実施としてもよい。
【００４５】
ガス供給管２３２ａ、ノズル２４９ａ内で予め混合されたＯ２ガス、Ｈ２ガスは、加熱された減圧雰囲気下においてノンプラズマで熱的に活性化されて反応し、それにより、原子状酸素等の酸素を含む上述の酸化種が生成される。そして、主にこの酸化種により、ステップＡで酸化されたウエハ２００の表面に対して酸化処理がさらに行われる。これにより、ウエハ２００の表面に形成されていたＳｉＯ層がさらに成長する。
【００４６】
上述のように、本ステップでは、処理室２０１内へのＯ２ガスとＨ２ガスとの供給をＰｒｅ−ｍｉｘにより行う。この場合、Ｏ２ガスとＨ２ガスとの反応による酸化種の生成は、これらのガスがガス供給管２３２ａ内で混合されてから、すなわち、これらのガスがガス供給管２３２ａ内を通過した後、所定の時間が経過してから開始され得る。すなわち、Ｏ２ガスおよびＨ２ガスの反応による酸化種の生成は、これらのガスが処理室２０１内へ供給される前、例えば、これらのガスが加熱されたノズル２４９ａ内を流れる過程において開始される場合もある。また、Ｏ２ガスおよびＨ２ガスの反応による酸化種の生成は、これらのガスが処理室２０１内へ供給されてから速やかに開始される場合もあり、また、これらのガスが処理室２０１内へ供給されてから比較的短時間のうちに開始される場合もある。いずれにしても、ステップＢでは、ウエハ配列領域の下部を含むガス流下流側よりも、ウエハ配列領域の上部を含むガス流上流側の方が、Ｏ２ガスおよびＨ２ガスの反応による酸化種の生成が活発となる傾向がある。これにより、ステップＢでは、ガス流上流側における酸化種の濃度（生成量）が、ガス流下流側における酸化種の濃度（生成量）よりも高く（多く）なる。このため、ステップＢでは、ウエハ２００の表面の酸化量が、ガス流上流側から下流側にかけて、すなわち、ウエハ配列領域の上部から下部にかけて、徐々に小さくなる。
【００４７】
所定の時間が経過したら、バルブ２４３ａ，２４３ｄを閉じ、ノズル２４９ａを介した処理室２０１内へのＯ２ガスおよびＨ２ガスの供給をそれぞれ停止する。なお、後述するセットを複数回、すなわち、２回以上行う場合は、バルブ２４３ａを開いたままとし、バルブ２４３ｄを閉じ、ノズル２４９ａを介した処理室２０１内へのＯ２ガスの供給を継続した状態でＨ２ガスの供給を停止する。
【００４８】
［所定回数実施］
ステップＡ，Ｂを非同時に、すなわち、同期させることなく行うセットを１回以上（ｍ回）行うことにより、ウエハ２００の表面に、初期酸化層として、所定の厚さのＳｉＯ層を形成することが可能となる。図４は、上述のセットを１回行う場合を示している。
【００４９】
上述したように、ステップＡにおけるウエハ２００の表面の酸化量は、ガス流上流側から下流側にかけて徐々に大きくなる。仮に、前処理ステップにおいて、ステップＡのみを実施し、ステップＢを不実施とした場合、ウエハ２００の表面に形成されるＳｉＯ層の厚さ（深さ）は、ガス流上流側から下流側にかけて、すなわち、ウエハ配列領域の上部から下部にかけて、徐々に厚く（深く）なる傾向が強くなる。
【００５０】
また、上述したように、ステップＢにおけるウエハ２００の表面の酸化量は、ガス流上流側から下流側にかけて徐々に小さくなる。仮に、前処理ステップにおいて、ステップＡを不実施とし、ステップＢのみを実施した場合、ウエハ２００の表面に形成されるＳｉＯ層の厚さ（深さ）は、ガス流上流側から下流側にかけて、すなわち、ウエハ配列領域の上部から下部にかけて、徐々に薄く（浅く）なる傾向が強くなる。
【００５１】
これに対し、本実施形態の前処理ステップでは、ステップＡ，Ｂの両方をセットで行うことから、ステップＡを行うことにより形成されるＳｉＯ層のウエハ間厚さ分布の傾向を、ステップＢを行うことにより形成されるＳｉＯ層のウエハ間厚さ分布の傾向によって、相殺することが可能となる。本実施形態によれば、ウエハ２００の表面の酸化量を、ガス流上流側から下流側にかけて、すなわち、ウエハ配列領域の上部から下部にかけて、均一化させることが可能となる。すなわち、ウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ間厚さ均一性を、向上させることが可能となる。
【００５２】
ウエハ２００の表面に所望の厚さの初期酸化層が形成された後、処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留するガス等を処理室２０１内から排除する。このとき、バルブ２４３ｆ〜２４３ｈを開き、処理室２０１内へＮ２ガスを供給する。Ｎ２ガスはパージガスとして作用し、これにより処理室２０１内のパージが行われる（パージステップ）。
【００５３】
ステップＡにおける処理条件としては、
Ｏ２ガス供給流量：１００〜１００００ｓｃｃｍ
Ｈ２ガス供給流量：２００〜２００００ｓｃｃｍ
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０〜１００００ｓｃｃｍ
Ｏ２ガスおよびＨ２ガス供給時間：２〜２４０秒、好ましくは４〜１２０秒
処理温度：３５０〜８００℃、好ましくは４００〜７００℃
処理圧力：１３．３〜１３３３Ｐａ、好ましくは１３．３〜３９９Ｐａ
が例示される。
【００５４】
ステップＢにおける処理条件としては、
Ｏ２ガスおよびＨ２ガス供給時間：１〜１２０秒、好ましくは２〜６０秒
が例示される。他の処理条件は、ステップＡにおける処理条件と同様とする。
【００５５】
なお、本明細書における「３５０〜８００℃」のような数値範囲の表記は、下限値および上限値がその範囲に含まれることを意味する。よって、「３５０〜８００℃」とは「３５０℃以上８００℃以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。
【００５６】
Ｏ含有ガスとしては、Ｏ２ガスの他、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガス、二酸化窒素（ＮＯ２）ガス、オゾン（Ｏ３）ガス、Ｈ２Ｏガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、二酸化炭素（ＣＯ２）ガス等のＯ含有ガスを用いることができる。ステップＡで用いるＯ含有ガスと、ステップＢで用いるＯ含有ガスとは、同一としてもよく、異ならせてもよい。
【００５７】
Ｈ含有ガスとしては、Ｈ２ガスの他、重水素（Ｄ２）ガス等のＨ含有ガスを用いることができる。ステップＡで用いるＨ含有ガスと、ステップＢで用いるＨ含有ガスとは、同一としてもよく、異ならせてもよい。
【００５８】
不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いることができる。この点は、後述する成膜ステップにおいても同様である。
【００５９】
（成膜ステップ）
処理室２０１内のパージが完了した後、次のステップＣ１，Ｃ２を順次実行する。
【００６０】
［ステップＣ１］
このステップでは、処理室２０１内のウエハ２００、すなわち、表面に初期酸化層が形成されたウエハ２００に対して、ＨＣＤＳガスを供給する。
【００６１】
具体的には、バルブ２４３ｃを開き、ガス供給管２３２ｃ内へＨＣＤＳガスを流す。ＨＣＤＳガスは、ＭＦＣ２４１ｃにより流量調整され、ノズル２４９ｃを介して処理室２０１内へ供給され、ウエハ配列領域内を拡散し、その後、排気口２３１ａを介して排気管２３１より排気される。このとき、ウエハ２００に対してＨＣＤＳガスが供給される。このときバルブ２４３ｆ，２４３ｇを開き、ガス供給管２３２ｆ，２３２ｇ内へＮ２ガスをそれぞれ流す。Ｎ２ガスは、ＭＦＣ２４１ｆ，２４１ｇにより流量調整され、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給され、排気口２３１ａを介して排気管２３１より排気される。ノズル２４９ａ，２４９ｂからのＮ２ガスの供給は不実施としてもよい。
【００６２】
ウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給することで、ウエハ２００の表面上、すなわち、初期酸化層上に、Ｃｌを含むＳｉ含有層（第１層）が形成される。Ｃｌを含むＳｉ含有層は、ウエハ２００の表面に、ＨＣＤＳが物理吸着したり、ＨＣＤＳの一部が分解した物質が化学吸着したり、ＨＣＤＳが熱分解してＳｉが堆積したりすること等により形成される。すなわち、Ｃｌを含むＳｉ含有層は、ＨＣＤＳやＨＣＤＳの一部が分解した物質の吸着層（物理吸着層や化学吸着層）であってもよく、Ｃｌを含むＳｉの堆積層（Ｓｉ層）であってもよい。以下、Ｃｌを含むＳｉ含有層を、単にＳｉ含有層とも称する。
【００６３】
ウエハ２００上にＳｉ含有層を形成した後、バルブ２４３ｃを閉じ、処理室２０１内へのＨＣＤＳガスの供給を停止する。そして、前処理ステップのパージステップにおける処理手順、処理条件と同様の処理手順、処理条件により、処理室２０１内に残留するガス等を処理室２０１内から排除する。
【００６４】
［ステップＣ２］
ステップＣ１が終了した後、処理室２０１内のウエハ２００、すなわち、ウエハ２００上に形成されたＳｉ含有層に対して、Ｏ２ガスおよびＨ２ガスを同時かつ一緒に供給する。このときの処理手順は、例えば、前処理ステップのステップＡにおける処理手順と同様とする。すなわち、このステップでは、バルブ２４３ａ，２４３ｅを開き、Ｏ２ガスおよびＨ２ガスを、それぞれ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ同時に供給する。
【００６５】
ウエハ２００に対してＯ２ガスおよびＨ２ガスを同時かつ一緒に供給することで、これらのガスの反応により生成された原子状酸素等の酸素を含む上述の酸化種により、ステップＣ１でウエハ２００上に形成されたＳｉ含有層に対して酸化処理が行われる。この酸化種の持つエネルギーは、Ｓｉ含有層中に含まれるＳｉ−Ｃｌ結合等の結合エネルギーよりも高いため、この酸化種のエネルギーをＳｉ含有層に与えることで、Ｓｉ含有層中に含まれるＳｉ−Ｃｌ結合等は切り離される。Ｓｉとの結合が切り離されたＣｌ等は層中から除去され、Ｃｌ２、ＨＣｌ等として排出される。また、Ｃｌ等との結合が切られることで余ったＳｉの結合手は、酸化種に含まれるＯと結びつき、Ｓｉ−Ｏ結合が形成される。このようにして、Ｓｉ含有層は、ＳｉおよびＯを含み、Ｃｌ等の不純物の含有量が少ない層、すなわち、高純度なＳｉＯ層（第２層）へと変化させられる（改質される）。
【００６６】
Ｓｉ含有層をＳｉＯ層へと変化させた後、バルブ２４３ａ，２４３ｅを閉じ、処理室２０１内へのＯ２ガスおよびＨ２ガスの供給をそれぞれ停止する。そして、前処理ステップのパージステップにおける処理手順、処理条件と同様の処理手順、処理条件により、処理室２０１内に残留するガス等を処理室２０１内から排除する。
【００６７】
［所定回数実施］
ステップＣ１，Ｃ２を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを１回以上（ｎ回）行うことにより、ウエハ２００の表面に形成された初期酸化層上に、所望膜厚のＳｉＯ膜を形成する（堆積させる）ことができる。上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。すなわち、１サイクルあたりに形成されるＳｉＯ層の厚さを所望の膜厚よりも小さくし、ＳｉＯ層を積層することで形成されるＳｉＯ膜の膜厚が所望の膜厚になるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すのが好ましい。
【００６８】
ステップＣ１における処理条件としては、
ＨＣＤＳガス供給流量：５〜２０００ｓｃｃｍ、好ましくは５０〜１０００ｓｃｃｍ
ＨＣＤＳガス供給時間：１〜１２０秒、好ましくは１〜６０秒
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０〜１００００ｓｃｃｍ
処理温度：３５０〜８００℃、好ましくは４００〜７００℃
処理圧力：１〜２６６６Ｐａ、好ましくは６７〜１３３３Ｐａ
が例示される。
【００６９】
ステップＣ２における処理条件としては、
Ｏ２ガス供給流量：１００〜１００００ｓｃｃｍ
Ｈ２ガス供給流量：１００〜１００００ｓｃｃｍ
Ｏ２ガスおよびＨ２ガス供給時間：１〜１００秒、好ましくは１〜５０秒
処理温度：３５０〜８００℃、好ましくは４００〜７００℃
処理圧力：１３．３〜１３３３Ｐａ、好ましくは１３．３〜３９９Ｐａ
が例示される。他の処理条件は、ステップＣ１における処理条件と同様とする。
【００７０】
原料ガスとしては、ＨＣＤＳガスの他、モノクロロシラン（ＳｉＨ３Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）ガス、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２、略称：ＤＣＳ）ガス、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３、略称：ＴＣＳ）ガス、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４、略称：ＳＴＣ）ガス、オクタクロロトリシラン（Ｓｉ３Ｃｌ８、略称：ＯＣＴＳ）ガス等のクロロシラン原料ガスを用いることができる。
【００７１】
Ｏ含有ガスとしては、Ｏ２ガスの他、上述した各種Ｏ含有ガスを用いることができる。ステップＣ２で用いるＯ含有ガスと、上述のステップＡ，Ｂで用いるＯ含有ガスとを、同一のガスとしてもよく、異なるガスとしてもよい。
【００７２】
Ｈ含有ガスとしては、Ｈ２ガスの他、Ｄ２ガスを用いることができる。ステップＣ２で用いるＨ含有ガスと、上述のステップＡ，Ｂで用いるＨ含有ガスとを、同一のガスとしてもよく、異なるガスとしてもよい。
【００７３】
（アフターパージ〜大気圧復帰）
成膜ステップが終了した後、ガス供給管２３２ｆ〜２３２ｈのそれぞれからＮ２ガスを処理室２０１内へ供給し、排気口２３１ａを介して排気管２３１より排気する。Ｎ２ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室２０１内がパージされ、処理室２０１内に残留するガスや反応副生成物が処理室２０１内から除去される（アフターパージ）。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）。
【００７４】
（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ）
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、マニホールド２０９の下端が開口される。そして、処理済のウエハ２００が、ボート２１７に支持された状態で、マニホールド２０９の下端から反応管２１０の外部に搬出（ボートアンロード）される。処理済のウエハ２００は、反応管２１０の外部に搬出された後、ボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）。
【００７５】
（３）本実施形態による効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
【００７６】
（ａ）前処理ステップにおいては、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が大きくなる条件下でウエハ２００の表面を酸化させるステップＡと、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が小さくなる条件下でウエハ２００の表面を酸化させるステップＢと、を非同時に行うセットを所定回数行うことにより、ウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ間厚さ均一性を向上させることが可能となる。前処理ステップでウエハ２００の表面に形成する初期酸化層の厚さ分布をウエハ間で均一にすることができれば、その後、成膜ステップを行うことでウエハ２００上、すなわち、初期酸化層上に形成されるＳｉＯ膜の膜厚もウエハ２００間で均一にすることが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、ウエハ２００上に形成されるＳｉＯ膜のウエハ間膜厚均一性を向上させることが可能となる。
【００７７】
（ｂ）前処理ステップでは、ステップＡ，Ｂをこの順に行い、ステップＢでは、ステップＡで行ったノズル２４９ａからのＯ２ガスの供給を停止することなく継続した状態で、Ｈ２ガスを供給するノズルを、ノズル２４９ｂからノズル２４９ａへ切り換えることにより、前処理ステップの効率を高めることが可能となる。すなわち、ステップＡ，Ｂを、それらの間に処理室２０１内のパージを行うことなく連続的に行うことにより、前処理ステップのトータルでの所要時間を短縮させ、基板処理工程のトータルでの生産性を向上させることが可能となる。
【００７８】
（ｃ）前処理ステップのステップＡ，Ｂのうち少なくともいずれかのステップでは、Ｏ２ガスの供給流量よりもＨ２ガスの供給流量の方が大きくなる条件下で、ウエハ２００の表面を酸化させることにより、酸化レートを適正に抑制することが可能となる。これにより、酸化処理の制御性を向上させ、ウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ面内厚さ均一性を向上させることが可能となり、また、ウエハ２００の表面の過剰な酸化を抑制することが可能となる。なお、前処理ステップのステップＡ，Ｂの両方において、Ｏ２ガスの供給流量よりもＨ２ガスの供給流量の方が大きくなる条件下で、ウエハ２００の表面を酸化させることにより、上述の効果をより確実に得ることが可能となる。
【００７９】
（ｄ）ステップＡにおけるＯ２ガスとＨ２ガスとの供給時間Ｔａを、ステップＢにおけるＯ２ガスとＨ２ガスとの供給時間Ｔｂよりも長くすることにより（Ｔａ＞Ｔｂ）、前処理ステップにおける酸化処理の制御性を高め、ウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ間厚さ均一性をより向上させることが可能となる。
【００８０】
また、上述の供給時間Ｔｂを、ステップＣ２におけるＯ２ガスとＨ２ガスとの供給時間Ｔｃよりも長くすることにより（Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ）、前処理ステップにおける酸化処理の制御性をさらに高め、ウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ間厚さ均一性をさらに向上させることが可能となる。
【００８１】
（ｅ）本実施形態によれば、ウエハ２００上に形成されるＳｉＯ膜のウエハ間膜厚均一性を前処理ステップにより向上させることができるので、ＳｉＯ膜のウエハ間膜厚均一性向上のために、成膜ステップにおける処理手順や処理条件を変更（微調整）する必要がない。すなわち、成膜ステップを行うことで形成されるＳｉＯ膜の電気特性等の良好な膜質を、処理条件等の変更により損なうことなく維持しつつ、ウエハ２００上に形成されるＳｉＯ膜のウエハ間膜厚均一性を向上させることが可能となる。
【００８２】
（ｆ）前処理ステップにおいて、ステップＡ，Ｂを非同時に行うセットを所定回数行った後、パージステップを行うことにより、その後に行う成膜ステップにおいて、処理室２０１内における不要な気相反応の発生を回避することができ、成膜処理の品質を向上させることが可能となる。
【００８３】
（ｇ）上述の効果は、Ｏ２ガス以外の上述のＯ含有ガスを用いる場合や、Ｈ２ガス以外の上述のＨ含有ガスを用いる場合や、ＨＣＤＳガス以外の上述の原料ガスを用いる場合や、Ｎ２ガス以外の上述の不活性ガスを用いる場合にも、同様に得ることができる。
【００８４】
（４）変形例
本実施形態は、以下の変形例のように変更することができる。これらの変形例は任意に組み合わせることができる。特に説明がない限り、各変形例の各ステップにおける処理条件、処理手順は、図４に示す成膜シーケンスの各ステップにおける処理手順、処理条件と同様とすることができる。
【００８５】
（変形例１）
前処理ステップの各セットでは、ステップＢ，Ａをこの順に行い、ステップＡでは、ステップＢで行ったノズル２４９ａからのＯ２ガスの供給を停止することなく継続した状態で、Ｈ２ガスを供給するノズルを、ノズル２４９ａからノズル２４９ｂへ切り換えるようにしてもよい。すなわち、前処理ステップでは、ノズル２４９ａを介したＰｒｅ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給と、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介したＰｏｓｔ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給と、をこの順に非同時に行うセットを所定回数（ｍ回）行うようにしてもよい。本変形例においても、図４に示す成膜シーケンスと同様の効果が得られる。
【００８６】
（変形例２）
ステップＡではＯ２ガスをノズル２４９ａより供給し、Ｈ２ガスをノズル２４９ｂより供給し、ステップＢではＯ２ガスとＨ２ガスとをノズル２４９ｂより供給するようにしてもよい。すなわち、Ｐｒｅ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給を、ノズル２４９ａではなく、ノズル２４９ｂを介して行うようにしてもよい。
【００８７】
本変形例の前処理ステップの各セットでは、ステップＡ，Ｂをこの順に行い、ステップＢでは、ステップＡで行ったノズル２４９ｂからのＨ２ガスの供給を停止することなく維持した状態で、Ｏ２ガスを供給するノズルを、ノズル２４９ａからノズル２４９ｂへ切り換えるようにしてもよい。すなわち、前処理ステップでは、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介したＰｏｓｔ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給と、ノズル２４９ｂを介したＰｒｅ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給と、をこの順に非同時に行うセットを所定回数（ｍ回）に行うようにしてもよい。
【００８８】
また本変形例の前処理ステップの各セットでは、ステップＢ，Ａをこの順に行い、ステップＡでは、ステップＢで行ったノズル２４９ｂからのＨ２ガスの供給を停止することなく維持した状態で、Ｏ２ガスを供給するノズルを、ノズル２４９ｂからノズル２４９ａへ切り換えるようにしてもよい。すなわち、前処理ステップでは、ノズル２４９ｂを介したＰｒｅ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給と、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介したＰｏｓｔ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給と、をこの順に非同時に行うセットを所定回数（ｍ回）行うようにしてもよい。
【００８９】
本変形例においても、図４に示す成膜シーケンスと同様の効果が得られる。
【００９０】
（変形例３）
ステップＡにおける処理室２０１内の圧力（処理圧力）、および、Ｈ２ガスの供給流量に対するＯ２ガスの供給流量の比（Ｏ２／Ｈ２流量比）のうち少なくともいずれかを、ステップＢにおけるそれもしくはそれらと異ならせるようにしてもよい。
【００９１】
というのも、Ｏ２ガスとＨ２ガスとの反応により生成される酸化種の寿命は、ステップＡ，Ｂにおける処理圧力の影響を受ける傾向がある。そのため、ステップＡ、Ｂにおける処理圧力を互いに異ならせることにより、ステップＡ，Ｂを行うことでウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ間厚さ分布を、互いに異ならせることが可能となる。例えば、ステップＡ，Ｂのうちいずれか一方のステップでは、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が大きくなる条件下でウエハ２００の表面を酸化させ、他方のステップでは、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が小さくなる条件下でウエハ２００の表面を酸化させることが可能となる。
【００９２】
また、Ｏ２ガスとＨ２ガスとの反応により生成される酸化種の寿命は、Ｏ２／Ｈ２流量比の影響を受ける傾向がある。そのため、ステップＡ、ＢにおけるＯ２／Ｈ２流量比を互いに異ならせることにより、ステップＡ，Ｂを行うことでウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ間厚さ分布を、互いに異ならせることが可能となる。例えば、ステップＡ，Ｂのうちいずれか一方のステップでは、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が大きくなる条件下でウエハ２００の表面を酸化させ、他方のステップでは、ガス流上流側から下流側にかけてウエハ２００の酸化量が小さくなる条件下でウエハ２００の表面を酸化させることが可能となる。
【００９３】
本変形例においても、ステップＡ，Ｂの両方をセットで行うことで、ステップＡを行うことにより形成される初期酸化層のウエハ間厚さ分布の傾向を、ステップＢを行うことにより形成される初期酸化層のウエハ間厚さ分布の傾向によって、相殺することが可能となる。結果として、ウエハ２００の表面に形成される初期酸化層のウエハ間厚さ均一性を向上させることが可能となり、図４に示す成膜シーケンスと同様の効果が得られるようになる。なお、本変形例の場合、ステップＡ，Ｂの両方でＰｏｓｔ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給を行うようにしても上述の効果を得ることができ、また、ステップＡ，Ｂの両方でＰｒｅ−ＭｉｘによるＯ２ガス＋Ｈ２ガスの供給を行うようにしても上述の効果を得ることができる。
【００９４】
（変形例４）
図４に示す成膜シーケンスの前処理ステップでは、ステップＡ，Ｂを非同時に行うセットを１回行うことでウエハ２００の表面に初期酸化層を形成する場合について説明したが、このセットを複数回行うことでウエハ２００の表面に初期酸化層を形成するようにしてもよい。本変形例においても、図４に示す成膜シーケンスと同様の効果が得られる。
【００９５】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。但し、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。
【００９６】
例えば、反応体として、アンモニア（ＮＨ３）ガス等の窒素（Ｎ）含有ガス、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）ガス等の炭素（Ｃ）含有ガス、トリエチルアミン（（Ｃ２Ｈ５）３Ｎ、略称：ＴＥＡ）ガス等のＮおよびＣを含むガス、トリクロロボラン（ＢＣｌ３）ガス等の硼素（Ｂ）含有ガス等を用い、以下に示す成膜シーケンスにより、基板上に、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）、シリコン炭窒化膜（ＳｉＣＮ膜）、シリコン酸炭窒化膜（ＳｉＯＣＮ膜）、シリコン硼炭窒化膜（ＳｉＢＣＮ膜）、シリコン硼窒化膜（ＳｉＢＮ膜）等のＳｉを含む膜を形成する場合にも、本発明を適用することができる。これらの場合においても、上述の実施形態と同様の効果が得られる。これらの反応体を供給する際の処理手順、処理条件は、例えば、上述の実施形態のステップＣ２におけるそれらと同様とすることができる。
【００９７】
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→ＮＨ３→Ｏ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯＮ
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＮ
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→ＴＥＡ）×ｎ  ⇒  ＳｉＣＮ
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→Ｃ３Ｈ６→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＣＮ
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→ＴＥＡ→Ｏ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯＣＮ
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→Ｃ３Ｈ６→ＮＨ３→Ｏ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯＣＮ
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→Ｃ３Ｈ６→ＢＣｌ３→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＢＣＮ
Ｏ２＋Ｈ２（Ａ）→Ｏ２＋Ｈ２（Ｂ）→（ＨＣＤＳ→ＢＣｌ３→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＢＮ
【００９８】
また例えば、原料として、チタニウムテトラクロライド（ＴｉＣｌ４）ガスやトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３、略称：ＴＭＡ）ガス等を用い、基板上に、チタン窒化膜（ＴｉＮ膜）、チタン酸窒化膜（ＴｉＯＮ膜）、チタンアルミニウム炭窒化膜（ＴｉＡｌＣＮ膜）、チタンアルミニウム炭化膜（ＴｉＡｌＣ膜）、チタン炭窒化膜（ＴｉＣＮ膜）、チタン酸化膜（ＴｉＯ膜）等の金属元素を含む膜を形成する場合にも、本発明を適用することができる。これらの場合においても、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９９】
基板処理に用いられるレシピは、処理内容に応じて個別に用意し、電気通信回線や外部記憶装置１２３を介して記憶装置１２１ｃ内に格納しておくことが好ましい。そして、基板処理を開始する際、ＣＰＵ１２１ａが、記憶装置１２１ｃ内に格納された複数のレシピの中から、基板処理の内容に応じて、適正なレシピを適宜選択することが好ましい。これにより、１台の基板処理装置で様々な膜種、組成比、膜質、膜厚の膜を、再現性よく形成することができるようになる。また、オペレータの負担を低減でき、操作ミスを回避しつつ、処理を迅速に開始できるようになる。
【０１００】
上述のレシピは、新たに作成する場合に限らず、例えば、基板処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを変更することで用意してもよい。レシピを変更する場合は、変更後のレシピを、電気通信回線や当該レシピを記録した記録媒体を介して、基板処理装置にインストールしてもよい。また、既存の基板処理装置が備える入出力装置１２２を操作し、基板処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを直接変更するようにしてもよい。
【０１０１】
上述の実施形態では、第１〜第３供給部としての第１〜第３ノズル（ノズル２４９ａ〜２４９ｃ）が反応管の内壁に沿うように処理室内に設けられてい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ない。例えば図５（ａ）に縦型処理炉の断面構造を示すように、反応管の側壁にバッファ室を設け、このバッファ室内に、上述の実施形態と同様の構成の第１〜第３ノズルを、上述の実施形態と同様の配置で設けるようにしてもよい。図５（ａ）では、反応管の側壁に供給用のバッファ室と排気用のバッファ室とを設け、それぞれを、ウエハを挟んで対向する位置に配置した例を示している。なお、供給用のバッファ室と排気用のバッファ室のそれぞれは、反応管の側壁の下部より上部に沿って、すなわち、ウエハ配列領域に沿って設けられている。また、図５（ａ）では、供給用のバッファ室を複数（３つ）の空間に仕切り、それぞれの空間に各ノズルを配置した例を示している。バッファ室の３つの空間の配置は、第１〜第３ノズルの配置と同様となる。第１〜第３ノズルが配置されるそれぞれの空間を、第１〜第３バッファ室と称することもできる。第１ノズルおよび第１バッファ室、第２ノズルおよび第２バッファ室、第３ノズルおよび第３バッファ室を、それぞれ、第１供給部、第２供給部、第３供給部と考えることもできる。また例えば、図５（ｂ）に縦型処理炉の断面構造を示すように、図５（ａ）と同様の配置でバッファ室を設け、バッファ室内に第３ノズルを設け、このバッファ室の処理室との連通部を両側から挟むとともに反応管の内壁に沿うように第１、第２ノズルを設けるようにしてもよい。第１ノズル、第２ノズル、第３ノズルおよびバッファ室を、それぞれ、第１供給部、第２供給部、第３供給部と考えることもできる。図５（ａ）、図５（ｂ）で説明したバッファ室や反応管以外の構成は、図１に示す処理炉の各部の構成と同様である。これらの処理炉を用いた場合であっても、上述の実施形態と同様の基板処理を行うことができ、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０２】
上述の実施形態では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本発明は上述の実施形態に限定されず、例えば、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用できる。一度に１枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いる場合には、基板の表面に形成される初期酸化層の基板面内厚さ均一性を向上させことができ、結果として、基板上に形成される膜の基板面内膜厚均一性を高めることが可能となる。また、上述の実施形態では、ホットウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本発明は上述の実施形態に限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用できる。
【０１０３】
これらの基板処理装置を用いる場合においても、上述の実施形態や変形例と同様なシーケンス、処理条件にて基板処理を行うことができ、上述の実施形態や変形例と同様の効果が得られる。
【０１０４】
また、上述の実施形態や変形例等は、適宜組み合わせて用いることができる。このときの処理手順、処理条件は、例えば、上述の実施形態における処理手順、処理条件と同様とすることができる。
【実施例】
【０１０５】
実施例として、図１に示す基板処理装置を用い、図４に示す成膜シーケンスにより、ウエハ上にＳｉＯ膜を形成した。前処理ステップ、成膜ステップにおける処理条件は、それぞれ、上述の実施形態の前処理ステップ、成膜ステップにおける処理条件範囲内の所定の条件とした。【０１０６】
比較例１として、図１に示す基板処理装置を用い、ウエハの表面を酸化させる前処理ステップと、成膜ステップと、をこの順に行うことで、ウエハ上にＳｉＯ膜を形成した。前処理ステップでは、図４に示す成膜シーケンスのステップＡのみを行い、ステップＢを不実施とした。この点を除き、比較例１の前処理ステップ、成膜ステップにおける処理手順、処理条件は、それぞれ、実施例の前処理ステップ、成膜ステップにおける処理手順、処理条件と同様とした。【０１０７】
比較例２として、図１に示す基板処理装置を用い、ウエハの表面を酸化させる前処理ステップと、成膜ステップと、をこの順に行うことで、ウエハ上にＳｉＯ膜を形成した。前処理ステップでは、図４に示す成膜シーケンスのステップＢのみを行い、ステップＡを不実施とした。この点を除き、比較例２の前処理ステップ、成膜ステップにおける処理手順、処理条件は、それぞれ、実施例の前処理ステップ、成膜ステップにおける処理手順、処理条件と同様とした。【０１０８】
その後、実施例および比較例１，２で形成したＳｉＯ膜のウエハ間膜厚均一性をそれぞれ評価した。図６（ａ）〜図６（ｃ）に、実施例、比較例１，２の評価結果を順に示す。図６（ａ）〜図６（ｃ）の縦軸は、前処理ステップで形成された初期酸化層と、成膜ステップで形成されたＳｉＯ膜と、の合計の膜厚（ａ．ｕ．）を示している。図６（ａ）〜図６（ｃ）の横軸は、ウエハ配列領域内におけるウエハの位置、具体的には、上部（Ｔｏｐ）、中央部（Ｃｅｎｔｅｒ）、下部（Ｂｏｔｔｏｍ）をそれぞれ示している。【０１０９】
図６（ａ）に示すように、実施例におけるＳｉＯ膜は、ＴｏｐからＢｏｔｔｏｍにかけて、すなわち、ガス流上流側から下流側にかけて膜厚が略均等であり、ウエハ間膜厚均一性が良好であることが分かる。【０１１０】
これに対し、図６（ｂ）に示すように、比較例１におけるＳｉＯ膜は、ＴｏｐからＢｏｔｔｏｍにかけて、すなわち、ガス流上流側から下流側にかけて膜厚が厚くなっており、実施例に比べてウエハ間膜厚均一性が低くなっていることが分かる。また、図６（ｃ）に示すように、比較例２におけるＳｉＯ膜は、ＴｏｐからＢｏｔｔｏｍにかけて、すなわち、ガス流上流側から下流側にかけて膜厚が薄くなっており、実施例に比べてウエハ間膜厚均一性が低くなっていることが分かる。また、比較例１，２におけるＳｉＯ膜のウエハ間厚さ分布は、互いに反対の傾向になっていることが分かる。【０１１１】
このように、前処理ステップにおいてステップＡ，Ｂの両方をセットで行う実施例では、前処理ステップにおいてステップＡ，Ｂのうちいずれか一方のみを行う比較例１，２に比べ、ウエハ上に形成されるＳｉＯ膜のウエハ間膜厚均一性を高めることが可能となることが分かった。
【符号の説明】
【０１１２】
２００  ウエハ（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006877631.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006877631.tif 000006
【図６】
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