(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理室内に準備する工程と、
前記処理室内の前記基板に対して、第１供給部より不活性ガスを供給し、第２供給部より第１処理ガスを供給し、前記第２供給部と前記基板の中心とを通る直線を挟んで前記第１供給部と反対側に設けられた第３供給部より不活性ガスを供給し、平面視において前記基板の中心を挟んで前記第２供給部と対向するように配置された排気口よりこれらのガスを排気して、前記基板上に膜を形成する工程と、
を有し、前記膜を形成する工程では、前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、のバランスを制御することで、前記膜の基板面内膜厚分布を調整する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記膜を形成する工程では、前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を異ならせる請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記膜を形成する工程では、前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量および前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量のうち一方の流量を、他方の流量よりも大きくする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記膜を形成する工程では、前記一方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも大きくする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記膜を形成する工程では、前記他方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも小さくする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記膜を形成する工程では、前記一方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも大きくするとともに、前記他方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも小さくする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記膜を形成する工程では、前記一方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも大きくするとともに、前記他方の流量をゼロとする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記膜を形成する工程では、前記他方の流量をゼロとする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記膜を形成する工程では、
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を同一とすることで、ベア基板上に前記膜を形成した場合に、前記膜の基板面内膜厚分布が中央凸分布となるようなコンディションを作り出し、
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を異ならせることで、ベア基板上に前記膜を形成した場合に、前記膜の基板面内膜厚分布が中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布となるようなコンディションを作り出す請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を同一とする場合に、それぞれの流量を、前記第１処理ガスの流量よりも大きくする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を異ならせる場合に、一方の流量を、他方の流量よりも大きくし、前記一方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも大きくする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を異ならせる場合に、一方の流量を、他方の流量よりも大きくし、前記他方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも小さくする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を異ならせる場合に、一方の流量を、他方の流量よりも大きくし、前記一方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも大きくするとともに、前記他方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも小さくする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を異ならせる場合に、一方の流量を、他方の流量よりも大きくし、前記一方の流量を、前記第１処理ガスの流量よりも大きくするとともに、前記他方の流量をゼロとする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、を異ならせる場合に、一方の流量を、他方の流量よりも大きくし、前記他方の流量をゼロとする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記膜を形成する工程では、さらに、前記処理室内の前記基板に対して、前記第１処理ガスとは分子構造が異なる第２処理ガスを供給し、前記排気口より排気する請求項１〜１５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記膜を形成する工程では、
前記処理室内の前記基板に対して、前記第１供給部より不活性ガスを供給し、前記第２供給部より前記第１処理ガスを供給し、前記第３供給部より不活性ガスを供給し、前記排気口よりこれらのガスを排気する工程と、
前記処理室内の前記基板に対して、前記第２処理ガスを供給し前記排気口より排気する工程と、
を非同時に行うサイクルを所定回数行う請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第２処理ガスを供給し前記排気口より排気する工程では、前記第１供給部および前記第３供給部のうち少なくともいずれかより前記第２処理ガスを供給し前記排気口より排気する請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
基板を処理室内に準備する工程と、
前記処理室内の前記基板に対して、第１供給部より不活性ガスを供給し、第２供給部より第１処理ガスを供給し、前記第２供給部と前記基板の中心とを通る直線を挟んで前記第１供給部と反対側に設けられた第３供給部より不活性ガスを供給し、平面視において前記基板の中心を挟んで前記第２供給部と対向するように配置された排気口よりこれらのガスを排気して、前記基板上に膜を形成する工程と、
を有し、前記膜を形成する工程では、前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、のバランスを制御することで、前記膜の基板面内膜厚分布を調整する基板処理方法。
【請求項２０】
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、第１供給部より不活性ガスを供給する第１供給系と、
前記処理室内の基板に対して、第２供給部より第１処理ガスを供給する第２供給系と、
前記処理室内の基板に対して、前記第２供給部と前記処理室内の基板の中心とを通る直線を挟んで前記第１供給部と反対側に設けられた第３供給部より不活性ガスを供給する第３供給系と、
平面視において前記処理室内の基板の中心を挟んで前記第２供給部と対向するように配置された排気口より前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、
前記処理室内に準備された基板に対して、前記第１供給部より不活性ガスを供給し、前記第２供給部より前記第１処理ガスを供給し、前記第３供給部より不活性ガスを供給し、前記排気口よりこれらのガスを排気して、前記基板上に膜を形成する処理を行わせ、前記膜を形成する処理では、前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、のバランスを制御することで、前記膜の基板面内膜厚分布を調整するように、前記第１供給系、前記第２供給系、前記第３供給系、および前記排気系を制御することが可能なよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２１】
基板処理装置の処理室内に基板を準備する手順と、
前記処理室内の前記基板に対して、第１供給部より不活性ガスを供給し、第２供給部より第１処理ガスを供給し、前記第２供給部と前記基板の中心とを通る直線を挟んで前記第１供給部と反対側に設けられた第３供給部より不活性ガスを供給し、平面視において前記基板の中心を挟んで前記第２供給部と対向するように配置された排気口よりこれらのガスを排気して、前記基板上に膜を形成する手順と、
前記膜を形成する手順において、前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、のバランスを制御することで、前記膜の基板面内膜厚分布を調整する手順と、
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、基板上に膜を形成する処理が行われることがある（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２０１０−１１８４６２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基板面内膜厚分布を制御す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、
基板を処理室内に準備する工程と、
前記処理室内の前記基板に対して、第１供給部より不活性ガスを供給し、第２供給部より第１処理ガスを供給し、前記第２供給部と前記基板の中心とを通る直線を挟んで前記第１供給部と反対側に設けられた第３供給部より不活性ガスを供給し、前記基板上に膜を形成する工程と、
を有し、前記膜を形成する工程では、前記第１供給部より供給する不活性ガスの流量と、前記第３供給部より供給する不活性ガスの流量と、のバランスを制御することで、前記膜の基板面内膜厚分布を調整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基板面内膜厚分布を制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明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り、処理炉部分を縦断面図で示す図である。
【図２】本発明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一部の概略構成図であり、処理炉の一部を図１のＡ−Ａ線断面図で示す図である。
【図３】本発明の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】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態の成膜シーケンスを示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、縦型処理炉の変形例を示す横断面図であり、反応管、バッファ室およびノズル等を部分的に抜き出して示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、基板上に形成された膜の基板面内膜厚分布の測定結果を示す図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、基板上に形成された膜の基板面内膜厚分布の測定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、本発明の一実施形態について図１〜図３、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照しながら説明する。
【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それぞれ設けられている。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，２４９ｃのそれぞれは、ノズル２４９ｂに隣接して設けられている。
【００１２】
ガス供給管２３２ａ〜２３２ｃには、ガス流の上流側から順に、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〜２３２ｃのバルブ２４３ａ〜２４３ｃ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２３２ｄ〜２３２ｆには、ガス流の上流側から順に、ＭＦＣ２４１ｄ〜２４１ｆおよびバルブ２４３ｄ〜２４３ｆ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。平面視において、ノズル２４９ｂは、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，２４９ｃは、ノズル２４９ｂと排気口２３１ａの中心とを通る直線Ｌを、反応管２０３の内壁（ウエハ２００の外周部）に沿って両側から挟み込むように配置されている。直線Ｌは、ノズル２４９ｂとウエハ２００の中心とを通る直線でもある。ノズル２４９ｃは、直線Ｌを挟んでノズル２４９ａと反対側に設けられているということもできる。ノズル２４９ａ，２４９ｃは、直線Ｌを対称軸として線対称に配置されている。ノズル２４９ａ〜２４９ｃの側面には、ガスを供給するガス供給孔２５０ａ〜２５０ｃがそれぞれ設けられている。ガス供給孔２５０ａ〜２５０ｃは、それぞれが、平面視において排気口２３１ａと対向（対面）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。ガス供給孔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２３２ｂからは、第１処理ガス（原料ガス）として、例えば、基板上に形成しようとする膜を構成する主元素（所定元素）としてのシリコン（Ｓｉ）を含むガス、すなわち、シラン系ガスが、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、ノズル２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。シラン系ガスとしては、例えば、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）等のハロゲン元素を含むハロシラン系ガスを用いることができる。ハロシラン系ガスとしては、例えば、ＳｉおよびＣｌを含むクロロシラン系ガスを用いることができ、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。
【００１５】
ガス供給管２３２ａ，２３２ｃからは、上述の第１処理ガスとは分子構造が異なる第２処理ガス（反応ガス）として、例えば、窒化剤としての窒素（Ｎ）含有ガスが、それぞれＭＦＣ２４１ａ，２４１ｃ、バルブ２４３ａ，２４３ｃ、ノズル２４９ａ，２４９ｃを介して処理室２０１内へ供給される。Ｎ含有ガスとしては、例えば、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）の２元素で構成されるガスである窒化水素系ガスを用いることができる。窒化水素系ガスとしては、例えば、アンモニア（ＮＨ３）ガスを用いることができる。
【００１６】
ガス供給管２３２ｄ〜２３２ｆからは、不活性ガスとして、例えば、窒素（Ｎ２）ガスが、それぞれＭＦＣ２４１ｄ〜２４１ｆ、バルブ２４３ｄ〜２４３ｆ、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、希釈ガス等として作用し、さらに、ウエハ２００上に形成される膜のウエハ面内膜厚分布を制御する膜厚分布制御ガスとして作用する。
【００１７】
主に、ガス供給管２３２ｄ、ＭＦＣ２４１ｄ、バルブ２４３ｄにより、ノズル２４９ａより不活性ガスを供給する第１供給系が構成される。主に、ガス供給管２３２ｂ、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂにより、ノズル２４９ｂより第１処理ガスを供給する第２供給系が構成される。主に、ガス供給管２３２ｆ、ＭＦＣ２４１ｆ、バルブ２４３ｆにより、ノズル２４９ｃより不活性ガスを供給する第３供給系が構成される。主に、ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａ、および、ガス供給管２３２ｃ、ＭＦＣ２４１ｃ、バルブ２４３ｃのうち少なくともいずれかにより、ノズル２４９ａ，２４９ｃのうち少なくともいずれかより第２処理ガスを供給する第４供給系が構成される。
【００１８】
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〜２４３ｆやＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｆ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〜２３２ｆのそれぞれに対して接続され、ガス供給管２３２ａ〜２３２ｆ内への各種ガスの供給動作、すなわち、バルブ２４３ａ〜２４３ｆの開閉動作やＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｆ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〜２３２ｆ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。
【００１９】
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（ガス供給孔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、更に、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。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。
【００２５】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ〜２４１ｆ、バルブ２４３ａ〜２４３ｆ、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。
【００２６】
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〜２４１ｆによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ〜２４３ｆ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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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（ａ）、図４（ｂ）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。
【００２９】
本実施形態の成膜シーケンスでは、
基板としてのウエハ２００を処理室２０１内に準備するステップと、
処理室２０１内のウエハ２００に対して、第１供給部としてのノズル２４９ａより不活性ガスとしてＮ２ガスを供給し、第２供給部としてのノズル２４９ｂより第１処理ガスとしてＨＣＤＳガスを供給し、ノズル２４９ｂとウエハ２００の中心とを通る直線Ｌを挟んでノズル２４９ａと反対側に設けられた第３供給部としてのノズル２４９ｃより不活性ガスとしてＮ２ガスを供給し、ウエハ２００上に膜を形成するステップと、
を行う。上述の膜を形成するステップでは、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、のバランスを制御することで、膜のウエハ面内膜厚分布（以下、単に面内膜厚分布とも称する）を調整する。
【００３０】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示す成膜シーケンスでは、一例として、上述の膜を形成するステップにおいて、
処理室２０１内のウエハ２００に対して、ノズル２４９ａよりＮ２ガスを供給し、ノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給し、ノズル２４９ｃよりＮ２ガスを供給するステップ１と、
処理室２０１内のウエハ２００に対して、第２処理ガスとしてＮＨ３ガスを供給するステップ２と、
を非同時に行うサイクルを所定回数（ｎ回、ｎは１以上の整数）行うことで、ウエハ２００上に、膜として、ＳｉおよびＮを含む膜、すなわち、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を形成する場合を示している。
【００３１】
なお、図４（ａ）に示す成膜シーケンスでは、流量バランス制御の一例として、上述のステップ１において、ウエハ２００に対してノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際に、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を同一とする場合を示している。
【００３２】
また、図４（ｂ）に示す成膜シーケンスでは、流量バランス制御の他の例として、上述のステップ１において、ウエハ２００に対してノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際に、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる場合を示している。
【００３３】
以下の説明では、一例として、ウエハ２００として、表面に凹凸構造が作り込まれていない表面積の小さいベア基板、すなわち、ベアウエハを用い、上述の成膜シーケンスおよび流量制御により、ＳｉＮ膜の面内膜厚分布を調整する例について説明する。本明細書では、ウエハ２００の中央部で最も厚く、外周部（周縁部）に近づくにつれて徐々に薄くなる膜の面内膜厚分布を、中央凸分布とも称する。また、ウエハ２００の中央部で最も薄く、外周部に近づくにつれて徐々に厚くなる膜の面内膜厚分布を、中央凹分布とも称する。また、ウエハ２００の中央部から外周部にわたって膜厚変化の少ない平坦な膜の面内膜厚分布を、フラット分布とも称する。ベアウエハ上に中央凸分布を有する膜を形成することができれば、表面に微細な凹凸構造が作り込まれた表面積の大きいパターンウエハ（プロダクトウエハ）上に、フラット分布を有する膜を形成することが可能となる。
【００３４】
本明細書では、図４（ａ）や図４（ｂ）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。以下の変形例等の説明においても、同様の表記を用いる。
【００３５】
（ＨＣＤＳ→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＮ
【００３６】
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。
【００３７】
（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）されると、シャッタ開閉機構１１５ｓによりシャッタ２１９ｓが移動させられて、マニホールド２０９の下端開口が開放される（シャッタオープン）。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。これらの動作によりウエハ２００が処理室２０１内に準備される。
【００３８】
（圧力調整および温度調整）
ウエハ２００が処理室２０１内に準備された後、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（真空度）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が所望の成膜温度となるように、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。
【００３９】
（成膜ステップ）
その後、次のステップ１，２を順次実行する。
【００４０】
［ステップ１］
このステップでは、処理室２０１内のウエハ２００に対して、ノズル２４９ａよりＮ２ガスを供給し、ノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給し、ノズル２４９ｃよりＮ２ガスを供給する。
【００４１】
具体的には、バルブ２４３ｂを開き、ガス供給管２３２ｂ内へＨＣＤＳガスを流す。ＨＣＤＳガスは、ＭＦＣ２４１ｂにより流量調整され、ノズル２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給され、排気口２３１ａ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。また、このときバルブ２４３ｄ，２４３ｆを開き、ガス供給管２３２ｄ，２３２ｆ内へＮ２ガスをそれぞれ流す。Ｎ２ガスは、ＭＦＣ２４１ｄ，２４１ｆによりそれぞれ流量調整され、ガス供給管２３２ａ，２３２ｃ、ノズル２４９ａ，２４９ｃのそれぞれを介して処理室２０１内へ供給され、排気口２３１ａより排気される。このとき、ウエハ２００に対してＮ２ガスが供給される。Ｎ２ガスは、処理室２０１内でＨＣＤＳガスと混合されることとなる。このときバルブ２４３ｅを開き、ガス供給管２３２ｅ内へＮ２ガスを流すようにしてもよい。Ｎ２ガスはＭＦＣ２４１ｅにより流量調整され、ガス供給管２３２ｂ内、ノズル２４９ｂ内でＨＣＤＳガスと混合されて処理室２０１内へ供給され、排気口２３１ａより排気される。
【００４２】
ウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給することにより、ウエハ２００の表面上に、第１層として、Ｃｌを含むＳｉ含有層が形成される。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。
【００４３】
本ステップでは、ウエハ２００に対してノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際、ノズル２４９ａ，２４９ｃのそれぞれを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給する。この際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、のバランスを制御する。これにより、以下に説明するように、ウエハ２００上に形成される第１層のウエハ面内厚さ分布（以下、単に面内厚さ分布とも称する）を自在に調整することが可能となる。
【００４４】
例えば、図４（ａ）に示すように、ウエハ２００に対してノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を同一とする。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ウエハ２００の中央部に供給されるＨＣＤＳガスの濃度すなわち分圧（供給量）を高く（多く）する方向に、また、ウエハ２００の外周部に供給されるＨＣＤＳガスの濃度すなわち分圧（供給量）を低く（少なく）する方向に、それぞれ制御することが可能となる。結果として、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を、中央凸分布とすることが可能となる。
【００４５】
なお、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を同一とする場合に、図４（ａ）に示すように、それぞれの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくしてもよい。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を中央凸分布とすることが、確実に可能となる。
【００４６】
また例えば、図４（ｂ）に示すように、ウエハ２００に対してノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる。すなわち、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量およびノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量のうち一方の流量を、他方の流量よりも大きくする。図４（ｂ）は、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくする例を示している。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ウエハ２００の中央部に供給されるＨＣＤＳガスの濃度すなわち分圧（供給量）を低く（少なく）する方向に、また、ウエハ２００の外周部に供給されるＨＣＤＳガスの濃度すなわち分圧（供給量）を高く（多く）する方向に、それぞれ制御することが可能となる。結果として、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を、中央凸分布からフラット分布へ近づけたり、さらには、中央凹分布へ近づけたりすることが可能となる。
【００４７】
なお、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくする場合に、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくしてもよい。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を、中央凸分布からフラット分布へ近づけたり、さらには、中央凹分布へ近づけたりすることが、確実に可能となる。
【００４８】
また、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくする場合に、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも小さくしてもよい。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を、中央凸分布からフラット分布へ近づけたり、さらには、中央凹分布へ近づけたりすることが、確実に可能となる。
【００４９】
また、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくする場合に、図４（ｂ）に示すように、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくするとともに、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも小さくしてもよい。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を、中央凸分布からフラット分布へ近づけたり、さらには、中央凹分布へ近づけたりすることが、より確実に可能となる。
【００５０】
また、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくする場合に、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量をゼロとしてもよい。すなわち、ノズル２４９ａからのＮ２ガスの供給を不実施としてもよい。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を、中央凸分布からフラット分布へ近づけたり、さらには、中央凹分布へ近づけたりすることが、確実に可能となる。
【００５１】
また、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくする場合に、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくするとともに、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量をゼロとしてもよい。ＨＣＤＳガス供給時のＮ２ガスの流量バランスをこのように制御することで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成される第１層の面内厚さ分布を、中央凸分布からフラット分布へ近づけたり、さらには、中央凹分布へ近づけたりすることが、より確実に可能となる。
【００５２】
ウエハ２００上に所望の面内厚さ分布を有する第１層が形成された後、バルブ２４３ｂを閉じ、処理室２０１内へのＨＣＤＳガスの供給を停止する。そして、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２４３ｄ〜２４３ｆを開き、ノズル２４９ａ〜２４９ｃを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給する。ノズル２４９ａ〜２４９ｃより供給されるＮ２ガスは、パージガスとして作用し、これにより、処理室２０１内がパージされる（パージステップ）。
【００５３】
［ステップ２］
ステップ１が終了した後、処理室２０１内のウエハ２００、すなわち、ウエハ２００上に形成された第１層に対してＮＨ３ガスを供給する。
【００５４】
具体的には、バルブ２４３ａを開き、ガス供給管２３２ａ内へＮＨ３ガスを流す。ＮＨ３ガスは、ＭＦＣ２４１ａにより流量調整され、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給され、排気口２３１ａより排気される。このとき、ウエハ２００に対してＮＨ３ガスが供給される。また、このとき、バルブ２４３ｅ，２４３ｆを開き、ノズル２４９ｂ，２４９ｃのそれぞれを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給する。ノズル２４９ｂ，２４９ｃからのＮ２ガスの供給は不実施としてもよい。
【００５５】
ウエハ２００に対してＮＨ３ガスを供給することにより、ウエハ２００上に形成された第１層の少なくとも一部が窒化（改質）される。第１層が改質されることで、ウエハ２００上に、ＳｉおよびＮを含む第２層、すなわち、ＳｉＮ層が形成される。第２層を形成する際、第１層に含まれていたＣｌ等の不純物は、ＮＨ３ガスによる第１層の改質反応の過程において、少なくともＣｌを含むガス状物質を構成し、処理室２０１内から排出される。これにより、第２層は、第１層に比べてＣｌ等の不純物が少ない層となる。
【００５６】
ウエハ２００上に第２層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じ、処理室２０１内へのＮＨ３ガスの供給を停止する。そして、ステップ１のパージステップと同様の処理手順、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。
【００５７】
［所定回数実施］
上述したステップ１，２を交互に、すなわち、同期させることなく非同時に行うサイクルを１回以上（ｎ回）行うことにより、ウエハ２００上に、所定組成および所定膜厚のＳｉＮ膜を形成することができる。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、上述のサイクルを１回行う際に形成される第２層の厚さを所望の膜厚よりも薄くし、第２層を積層することで形成されるＳｉＮ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。
【００５８】
本実施形態によれば、ステップ１で形成される第１層の面内厚さ分布を調整することにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布を自在に調整することが可能となる。例えば、ステップ１で形成される第１層の面内厚さ分布を中央凸分布とすることにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布を中央凸分布とすることが可能となる。また例えば、ステップ１で形成される第１層の面内厚さ分布をフラット分布としたり中央凹分布としたりすることにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布をフラット分布としたり中央凹分布としたりすることが可能となる。
【００５９】
ステップ１における処理条件としては、
ＨＣＤＳガス供給流量：１００〜２０００ｓｃｃｍ
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管２３２ａ）：０〜１００００ｓｃｃｍ
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管２３２ｃ）：０〜１００００ｓｃｃｍ
ガス供給時間：１〜１２０秒、好ましくは１〜６０秒
処理温度：２５０〜７００℃、好ましくは３００〜６５０℃、より好ましくは３５０〜６００℃
処理圧力：１〜２６６６Ｐａ、好ましくは６７〜１３３３Ｐａ
が例示される。
【００６０】
なお、本明細書における「２５０〜７００℃」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、「２５０〜７００℃」とは「２５０℃以上７００℃以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。
【００６１】
ステップ２における処理条件としては、
ＮＨ３ガス供給流量：１００〜１００００ｓｃｃｍ
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０〜１００００ｓｃｃｍ
が例示される。他の処理条件は、ステップ１における処理条件と同様とすることができる。
【００６２】
第１処理ガスとしては、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系ガスを用いることができる。また、これらのガスの代わりに、テトラフルオロシラン（ＳｉＦ４）ガス、テトラブロモシラン（ＳｉＢｒ４）ガス、テトラヨードシラン（ＳｉＩ４）ガス等を用いることができる。すなわち、クロロシラン系ガスの代わりに、フルオロシラン系ガス、ブロモシラン系ガス、ヨードシラン系ガス等のハロシラン系ガスを用いることができる。
【００６３】
第２処理ガスとしては、ＮＨ３ガスの他、例えば、ジアゼン（Ｎ２Ｈ２）ガス、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）ガス、Ｎ３Ｈ８ガス等の窒化水素系ガスを用いることができる。
【００６４】
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ることができる。
【００６５】
（アフターパージおよび大気圧復帰）
成膜ステップが終了した後、ノズル２４９ａ〜２４９ｃのそれぞれからパージガスとしてのＮ２ガスを処理室２０１内へ供給し、排気口２３１ａより排気する。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）。
【００６６】
（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２０３の外部に搬出（ボートアンロード）される。ボートアンロードの後は、シャッタ２１９ｓが移動させられ、マニホールド２０９の下端開口がＯリング２２０ｃを介してシャッタ２１９ｓによりシールされる（シャッタクローズ）。処理済のウエハ２００は、反応管２０３の外部に搬出された後、ボート２１７より取り出される（ウエハディスチャージ）。
【００６７】
（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。
【００６８】
（ａ）ステップ１においてノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を同一とすることで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上にＳｉＮ膜を形成した場合に、この膜の面内膜厚分布が中央凸分布となるようなコンディションを作り出すことが可能となる。
【００６９】
なお、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を同一とする場合に、それぞれの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくすることで、この膜の面内膜厚分布が中央凸分布となるようなコンディションを、確実に作り出すことが可能となる。
【００７０】
（ｂ）ステップ１においてノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせることで、例えば、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくすることで、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上にＳｉＮ膜を形成した場合に、この膜の面内膜厚分布が中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布となるようなコンディションを作り出すことが可能となる。
【００７１】
なお、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる場合に、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくし、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくすることで、ＳｉＮ膜の面内膜厚分布が中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布となるようなコンディションを、確実に作り出すことが可能となる。
【００７２】
また、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる場合に、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくし、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも小さくすることで、ＳｉＮ膜の面内膜厚分布が中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布となるようなコンディションを、確実に作り出すことが可能となる。
【００７３】
また、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる場合に、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくし、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくするとともに、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも小さくすることで、ＳｉＮ膜の面内膜厚分布が中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布となるようなコンディションを、より確実に作り出すことが可能となる。
【００７４】
また、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる場合に、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくし、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量をゼロとすることで、ＳｉＮ膜の面内膜厚分布が中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布となるようなコンディションを、確実に作り出すことが可能となる。
【００７５】
また、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる場合に、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくし、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｂより供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくするとともに、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量をゼロとすることで、ＳｉＮ膜の面内膜厚分布が中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布となるようなコンディションを、より確実に作り出すことが可能となる。
【００７６】
（ｃ）上述のように、本実施形態によれば、ステップ１においてノズル２４９ｂよりＨＣＤＳガスを供給する際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、のバランスを制御することで、ウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布を自在に調整することが可能となる。ベアウエハ上に中央凸分布を有する膜を形成することができれば、表面に微細な凹凸構造が作り込まれた表面積の大きいパターンウエハ上に、フラット分布を有する膜を形成することが可能となる。
【００７７】
なお、ウエハ２００上に形成される膜の面内膜厚分布はウエハ２００の表面積に依存するが、これは、いわゆるローディング効果によるものと考えられる。本実施形態における基板処理装置のようにウエハ２００の外周部側から中央部側へ向かってＨＣＤＳガスを流す場合、成膜対象のウエハ２００の表面積が大きくなるほど、ＨＣＤＳガスがウエハ２００の外周部で多量に消費され、その中央部へ届きにくくなる。その結果、ウエハ２００上に形成される膜の面内膜厚分布が、中央凹分布となる。本実施形態によれば、ウエハ２００として表面積の大きいパターンウエハを用いる場合であっても、ウエハ２００上に形成される膜の面内膜厚分布を中央凹分布からフラット分布へと矯正したり、さらには、中央凸分布へと矯正したりする等、自在に制御することが可能となる。
【００７８】
（ｄ）少なくともノズル２４９ｂを、好ましくはノズル２４９ａ〜２４９ｃを、少なくとも平面視において排気口２３１ａと対向するようにそれぞれ配置することにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布の制御性を高めることが可能となる。また、ノズル２４９ａ，２４９ｃを、直線Ｌを対称軸として線対称に配置することにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布の制御性をさらに高めることが可能となる。
【００７９】
（ｅ）上述の効果は、ＨＣＤＳガス以外の第１処理ガスを用いる場合や、ＮＨ３ガス以外の第２処理ガスを用いる場合や、Ｎ２ガス以外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。
【００８０】
（４）変形例
本実施形態における成膜ステップは、図４（ａ）や図４（ｂ）に示す態様に限定されず、以下に示す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手順、処理条件は、上述の基板処理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。
【００８１】
（変形例１）
ステップ１において、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、を異ならせる際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量を、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量よりも大きくするようにしてもよい。本変形例においても、図４（ｂ）に示す成膜シーケンスと同様に、ベアウエハとして構成されたウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布を、中央凸分布と中央凹分布との間のいずれかの分布とすることが可能となる。
【００８２】
（変形例２）
ステップ２では、処理室２０１内のウエハ２００に対して、ノズル２４９ａよりＮ２ガスを供給し、ノズル２４９ｂよりＮＨ３ガスを供給し、ノズル２４９ｃよりＮ２ガスを供給するようにしてもよい。そして、ウエハ２００に対してノズル２４９ｂよりＮＨ３ガスを供給する際、ノズル２４９ａより供給するＮ２ガスの流量と、ノズル２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量と、のバランスを制御するようにしてもよい。これにより、ステップ２を行うことでウエハ２００上に形成される第２層のウエハ面内組成分布、すなわち、成膜ステップを行うことでウエハ２００上に形成されるＳｉＮ膜のウエハ面内組成分布を制御することが可能となる。
【００８３】
（変形例３）
第１処理ガスとして、ハロシラン系ガスの他、モノシラン（ＳｉＨ４、略称：ＭＳ）ガス、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６、略称：ＤＳ）ガス等の水素化ケイ素ガスや、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：ＢＤＥＡＳ）ガス等のアミノシラン系ガスを用いてもよい。
【００８４】
また、第２処理ガスとして、例えば、トリエチルアミン（（Ｃ２Ｈ５）３Ｎ、略称：ＴＥＡ）ガスのようなアミン系ガスや、酸素（Ｏ２）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏガス）、オゾン（Ｏ３）ガス、プラズマ励起されたＯ２ガス（Ｏ２＊）、Ｏ２ガス＋水素（Ｈ２）ガスのような酸素（Ｏ）含有ガス（酸化剤）や、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）ガスのような炭素（Ｃ）含有ガスや、トリクロロボラン（ＢＣｌ３）ガスのような硼素（Ｂ）含有ガスを用いてもよい。
【００８５】
そして、例えば以下に示す成膜シーケンスにより、ウエハ２００上に、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、シリコン酸炭化膜（ＳｉＯＣ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）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）、シリコン膜（Ｓｉ膜）等を形成するようにしてもよい。以下の成膜シーケンスにおいて、ノズル２４９ｂより第１処理ガス（ＨＣＤＳガス、３ＤＭＡＳガス、ＢＤＥＡＳガス、ＤＣＳガス、ＭＳガス等）を供給する際、もしくは、ノズル２４９ｂより第２処理ガス（ＮＨ３ガス、Ｏ２ガス、ＴＥＡガス、Ｃ３Ｈ６ガス、ＢＣｌ３ガス等）を供給する際、ノズル２４９ａ，２４９ｃより供給するＮ２ガスの流量バランスを、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す成膜シーケンスや上述の変形例と同様に制御する。これにより、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す成膜シーケンスや上述の変形例と同様の効果が得られる。
【００８６】
（ＨＣＤＳ→ＮＨ３→Ｏ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯＮ
（ＨＣＤＳ→ＴＥＡ→Ｏ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯＣ（Ｎ）
（ＨＣＤＳ→Ｃ３Ｈ６→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＣＮ
（ＨＣＤＳ→Ｃ３Ｈ６→ＮＨ３→Ｏ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯＣＮ
（ＨＣＤＳ→Ｃ３Ｈ６→ＢＣｌ３→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＢＣＮ
（ＨＣＤＳ→ＢＣｌ３→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＢＮ
（ＨＣＤＳ→Ｏ２＋Ｈ２）×ｎ  ⇒  ＳｉＯ
（３ＤＭＡＳ→Ｏ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＯ
（ＢＤＥＡＳ→Ｏ２＊）×ｎ  ⇒  ＳｉＯ
（ＤＣＳ→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＳｉＮ
（ＤＣＳ→ＤＳ）×ｎ→ＭＳ  ⇒  Ｓｉ
【００８７】
＜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。
【００８８】
上述の実施形態では、ノズル２４９ａ〜２４９ｃが隣接（近接）して設けられている例について説明したが、本発明はこのような態様に限定されない。例えば、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のうち、ノズル２４９ｂから離れた位置に設けられていてもよい。
【００８９】
上述の実施形態では、第１〜第３供給部がノズル２４９ａ〜２４９ｃにより構成され、処理室２０１内に３本のノズルが設けられる例について説明したが、本発明はこのような態様に限定されない。例えば、第１〜第３供給部のうち少なくともいずれかの供給部が２本以上のノズルにより構成されていてもよい。また、処理室２０１内に第１〜第３供給部以外のノズルを新たに設け、このノズルを用いてＮ２ガスや各種処理ガスをさらに供給するようにしてもよい。処理室２０１内にノズル２４９ａ〜２４９ｃ以外のノズルを設ける場合、この新たに設けるノズルは、平面視において排気口２３１ａと対向する位置に設けてもよく、対向しない位置に設けてもよい。すなわち、新たに設けるノズルは、ノズル２４９ａ〜２４９ｃから離れた位置であって、例えば、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のうち、ウエハ２００の外周に沿ってノズル２４９ａ〜２４９ｃと排気口２３１ａとの間の中間位置、或いは、その中間位置の近傍の位置に設けてもよい。
【００９０】
上述の実施形態では、基板上に主元素としてＳｉを含む膜を形成する例について説明したが、本発明はこのような態様に限定されない。すなわち、本発明は、Ｓｉの他、ゲルマニウム（Ｇｅ）、Ｂ等の半金属元素を主元素として含む膜を基板上に形成する場合にも、好適に適用することができる。また、本発明は、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属元素を主元素として含む膜を基板上に形成する場合にも、好適に適用することができる。
【００９１】
例えば、第１、第２処理ガスとして、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）ガスを用い、以下に示す成膜シーケンスにより、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）等を形成する場合にも、本発明を好適に適用することができる。
【００９２】
（ＴｉＣｌ４→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＴｉＮ
（ＴｉＣｌ４→ＮＨ３→Ｏ２）×ｎ  ⇒  ＴｉＯＮ
（ＴｉＣｌ４→ＴＭＡ→ＮＨ３）×ｎ  ⇒  ＴｉＡｌＣＮ
（ＴｉＣｌ４→ＴＭＡ）×ｎ  ⇒  ＴｉＡｌＣ
（ＴｉＣｌ４→ＴＥＡ）×ｎ  ⇒  ＴｉＣＮ
（ＴｉＣｌ４→Ｈ２Ｏ）×ｎ  ⇒  ＴｉＯ
【００９３】
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、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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２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３ノズルを設けるようにしてもよい。第１ノズル、第２ノズルおよびバッファ室、第３ノズルを、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成膜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。
【００９６】
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。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。
【００９７】
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、処理条件にて成膜を行うことができ、これらと同様の効果が得られる。
【００９８】
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、上述の実施形態の処理手順、処理条件と同様とすることができる。
【実施例】
【００９９】
実施例１として、図１に示す基板処理装置を用い、上述の実施形態におけるステップ１，２を非同時に行うサイクルを所定回数行うことにより、ベアウエハ上にＳｉＮ膜を形成した。ステップ１において第２供給部よりＨＣＤＳガスを供給する際、第３供給部より供給するＮ２ガスの流量を、第１供給部より供給するＮ２ガスの流量よりも大きくし、第１供給部より供給するＮ２ガスの流量をゼロとした。第３供給部より供給するＮ２ガスの流量は、第２供給部より供給するＨＣＤＳガスの流量よりも小さくした。他の処理条件は、上述の実施形態における処理条件範囲内の所定の条件とした。【０１００】
実施例２として、図１に示す基板処理装置を用い、上述の実施形態におけるステップ１，２を非同時に行うサイクルを所定回数行うことにより、ベアウエハ上にＳｉＮ膜を形成した。ステップ１において第２供給部よりＨＣＤＳガスを供給する際、第３供給部より供給するＮ２ガスの流量を、第１供給部より供給するＮ２ガスの流量よりも大きくし、第１供給部より供給するＮ２ガスの流量をゼロとした。第３供給部より供給するＮ２ガスの流量は、第２供給部より供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくした。他の処理条件は、実施例１における処理条件と同様とした。【０１０１】
実施例３として、図１に示す基板処理装置を用い、上述の実施形態におけるステップ１，２を非同時に行うサイクルを所定回数行うことにより、ベアウエハ上にＳｉＮ膜を形成した。ステップ１において第２供給部よりＨＣＤＳガスを供給する際、第１供給部より供給するＮ２ガスの流量と、第３供給部より供給するＮ２ガスの流量と、を同一とした。第１供給部および第３供給部より供給するＮ２ガスの流量は、それぞれ、第２供給部より供給するＨＣＤＳガスの流量よりも小さくした。他の処理条件は、実施例１における処理条件と同様とした。【０１０２】
実施例４として、図１に示す基板処理装置を用い、上述の実施形態におけるステップ１，２を非同時に行うサイクルを所定回数行うことにより、ベアウエハ上にＳｉＮ膜を形成した。ステップ１において第２供給部よりＨＣＤＳガスを供給する際、第１供給部より供給するＮ２ガスの流量と、第３供給部より供給するＮ２ガスの流量と、を同一とした。第１供給部および第３供給部より供給するＮ２ガスの流量は、それぞれ、第２供給部より供給するＨＣＤＳガスの流量よりも大きくした。他の処理条件は、実施例１における処理条件と同様とした。【０１０３】
そして、実施例１〜４のＳｉＮ膜の面内膜厚分布をそれぞれ測定した。図６（ａ）、図６（ｂ）、図７（ａ）、図７（ｂ）は、順に、実施例１〜４のＳｉＮ膜の面内膜厚分布の測定結果を示している。これらの図の横軸は、それぞれ、膜厚の測定位置、すなわち、ウエハの中心からの距離（ｍｍ）を示している。また、これらの図の縦軸は、それぞれ、測定位置におけるＳｉＮ膜の膜厚（Å）を示している。【０１０４】
図６（ａ）に示すように、実施例１のＳｉＮ膜の面内膜厚分布は、中央凸分布と中央凹分布との間の分布であって、弱い中央凹分布となることを確認した。また、図６（ｂ）に示すように、実施例２のＳｉＮ膜の面内膜厚分布は、中央凸分布と中央凹分布との間の分布であって、実施例１よりも強い中央凹分布となることを確認した。また、図７（ａ）に示すように、実施例３のＳｉＮ膜の面内膜厚分布は、面内全体で見ると弱い中央凹分布となるが、面内の中央部においては弱い中央凸分布となることを確認した。また、図７（ｂ）に示すように、実施例４のＳｉＮ膜の面内膜厚分布は、強い中央凸分布となることを確認した。【０１０５】
以上の結果から、ステップ１において第２供給部よりＨＣＤＳガスを供給する際、第１供給部より供給するＮ２ガスの流量と、第３供給部より供給するＮ２ガスの流量と、のバランスを制御することで、ウエハ上に形成されるＳｉＮ膜の面内膜厚分布を自在に調整できることが分かった。
【符号の説明】
【０１０６】
２００    ウエハ（基板）
２４９ａ  ノズル（第１供給部）
２４９ｂ  ノズル（第２供給部）
２４９ｃ  ノズル（第３供給部）
【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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