專利名稱：半導體器件的制造方法、襯底處理方法及襯底處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括在襯底上形成薄膜的工序的半導體器件的制造方法及襯底處理方法、以及在該工序中適當地被使用的襯底處理裝置。
背景技術：
作為半導體器件的制造工序的一工序，有時進行將由氧化膜和氮化膜交替地層合而成的ONO層合構造的絕緣膜形成在襯底上的工序。為在同一處理室內連續地形成構成ONO層合構造的氧化膜及氮化膜，以往,使用了 CVD (Chemical Vapor Deposition)法。例如，在收納有襯底的處理室內交替地進行下述工序，即同時供給DCS(二氯硅烷、SiH2Cl2)氣體和一氧化二氮(N2O)氣體而形成硅氧化膜(SiO膜)的工序、和同時供給DCS氣體和氨氣(NH3)而形成硅氮化膜(SiN膜)的工序，由此能夠在襯底上形成規定膜厚的ONO層合構造的絕緣膜。

發明內容
但是，使用氣相反應為主的CVD法成膜上述絕緣膜的情況下，在襯底的表面實施精密加工等,表面積變大時,襯底周邊部中的氣體消耗比襯底中心部更嚴重,襯底面內的絕緣膜的膜厚均勻性降低，有時小于半導體器件所要求的允許值。另外，有時相對于形成在襯底表面上的細槽等的絕緣膜的階梯覆蓋性降低。對于上述課題，可以考慮采用降低處理室內的壓力來抑制襯底周邊部的氣相反應的方法、和增大襯底排列的間距即相鄰的襯底間的距離來彌補襯底中央部的氣體損失的方法。但是，在降低處理室內的壓力的前者的方法中，有時導致絕緣膜的成膜速度下降，生產率降低。另外，在增大襯底排列的間距的后者的方法中，有時導致每一次襯底處理的處理片數減少，生產率明顯降低。本發明的目的是提供能夠提高具有氧化膜和氮化膜的層合構造的絕緣膜的膜厚均勻性和階梯覆蓋性的、能夠提高成膜時的生產率的半導體器件的制造方法、襯底處理方法及襯底處理裝置。根據本發明的一方式，提供一種半導體器件的制造方法，包括通過對處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底進行規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的工序。根據本發明的其他方式，提供一種襯底處理方法，包括
通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的工序。根據本發明的又一其他方式，提供一種襯底處理裝置，具有收納襯底的處理容器；對所述處理容器內的襯底進行加熱的加熱器；對于所述處理容器內的襯底供給第一原料氣體及第二原料氣體的原料氣體供給系統；

對于所述處理容器內的襯底供給氧化氣體的氧化氣體供給系統；對于所述處理容器內的襯底供給還原氣體的還原氣體供給系統；對于所述處理容器內的襯底供給氮化氣體的氮化氣體供給系統；調整所述處理容器內的壓力的壓力調整部；對所述加熱器、所述原料氣體供給系統、所述氧化氣體供給系統、所述還原氣體供給系統、所述氮化氣體供給系統及所述壓力調整部進行控制的控制部，所述控制部進行如下處理通過對于處于小于大氣壓的壓力下的所述處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的處理和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的處理的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的處理；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給所述氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的處理；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第二原料氣體的處理和供給所述氮化氣體的處理的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的處理。根據本發明，能夠提供能夠提高具有氧化膜和氮化膜的層合構造的絕緣膜的膜厚均勻性和階梯覆蓋性的、能夠提高成膜時的生產率的半導體器件的制造方法、襯底處理方法及襯底處理裝置。


圖1是本發明的實施方式中適當地使用的襯底處理裝置的縱型處理爐的大致結構圖，是用縱剖視圖表示處理爐部分的圖。圖2是本發明的實施方式中適當地使用的襯底處理裝置的縱型處理爐的大致結構圖，是用沿圖1的A-A線的剖視圖表示處理爐部分的圖。圖3是本發明的實施方式中適當地使用的襯底處理裝置的控制器的大致結構圖。圖4是表示本發明的第一實施方式的成膜流程的圖。
圖5是表示本發明的第一實施方式的成膜流程的變形例I的圖。圖6是表示本發明的第一實施方式的成膜流程的變形例2的圖。圖7是表示本發明的第一實施方式的成膜流程的變形例3的圖。圖8是表示本發明的第一實施方式的成膜流程的變形例4的圖。圖9是表示本發明的第二實施方式的成膜流程的圖。圖10是表示本發明的第三實施方式的成膜流程的圖。圖11是表示本發明的第一實施方式的氣體供給的定時的圖。圖12是表示本發明的第一實施方式的氣體供給的定時的變形例I的圖。圖13是表示本發明的第一實施方式的氣體供給的定時的變形例2的圖。圖14是表示本發明的第一實施方式的氣體供給的定時的變形例3的圖。圖15是表示本發明的第一實施方式的氣體供給的定時的變形例4的圖。圖16是表示本發明的第二實施方式的氣體供給的定時的圖。圖17是表示本發明的第三實施方式的氣體供給的定時的圖。圖18是表示實施例1的硅氮化膜的成膜延遲時間的評估結果的圖。圖19是表示實施例2的硅氮化膜的成膜延遲時間的評估結果的圖。符號說明121控制器(控制部)200晶圓(襯底)201處理室202處理爐203反應管207加熱器231排氣管244 APC閥(壓力調整部)
具體實施例方式<本發明的第一實施方式>(1)襯底處理裝置的構成圖1是本實施方式中適當地使用的襯底處理裝置的縱型處理爐的大致結構圖，用縱剖視圖表示處理爐202部分。另外，圖2是本實施方式中適當地使用的縱型處理爐的大致結構圖，用沿圖1的A-A線的剖視圖表示處理爐202部分。需要說明的是，本發明不限于本實施方式的襯底處理裝置，還能夠適當地適用于具有單張式、熱壁式、冷壁式的處理爐的襯底處理裝置。如圖1所示，處理爐202具有作為加熱構件(加熱機構)的加熱器207。加熱器207是圓筒形狀，被作為保持板的加熱器基座(未圖示)支承，由此被垂直地安裝。需要說明的是，加熱器207如下所述地還作為利用熱量使氣體活化的活化機構發揮功能。在加熱器207的內側配置有與加熱器207成同心圓狀地構成反應容器(處理容器)的反應管203。反應管203由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等的耐熱性材料構成，形成為上端封閉、下端開口的圓筒形狀。在反應管203的筒中空部形成有處理室201，能夠通過下述的舟皿217以水平姿勢沿垂直方向多層地排列的狀態收納作為襯底的晶圓200。在處理室201內，作為第一氣體導入部的第一噴嘴233a、作為第二氣體導入部的第二噴嘴233b和作為第三氣體導入部的第三噴嘴233c貫穿反應管203的下部側壁地設置。在第一噴嘴233a上連接有第一氣體供給管232a。另外，在第二噴嘴233b上連接有第二氣體供給管232b。另外，在第三噴嘴233c上連接有第三氣體供給管232c、第四氣體供給管232d及第五氣體供給管232e。由此，在反應管203上設置有3個噴嘴233a、233b、233c和5條氣體供給管232a、232b、232c、232d、232e，能夠向處理室201內供給多種、這里是5種氣體。 需要說明的是，也可以在反應管203的下方設置有支承反應管203的金屬制的歧管，貫穿該金屬制的歧管的側壁地設置各噴嘴。該情況下，在該金屬制的歧管上還可以設置下述的排氣管231。需要說明的是，在該情況下，也可以不將排氣管231設置在金屬制的歧管上，而設置在反應管203的下部。這樣，也可以使處理爐202的爐口部為金屬制，在該金屬制的爐口部安裝噴嘴等。在第一氣體供給管232a上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器(MFC) 241a及開閉閥即閥243a。另外，在第一氣體供給管232a的比閥243a更靠下游側，連接有第一惰性氣體供給管232f。在該第一惰性氣體供給管232f上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器241f及開閉閥即閥243f。另外，在第一氣體供給管232a的前端部連接有上述第一噴嘴233a。第一噴嘴233a是在反應管203的內壁和晶圓200之間的圓弧狀的空間中，沿著從反應管203的內壁的下部向上部，朝向晶圓200的裝載方向上方立起地設置。即，第一噴嘴233a沿著晶圓排列區域被設置在晶圓200排列的晶圓排列區域的側方的、水平地包圍晶圓排列區域的區域中。第一噴嘴233a作為L字型的長頸噴嘴構成，其水平部貫穿反應管203的下部側壁地設置，其垂直部至少從晶圓排列區域的一端側向另一端側立起地設置。在第一噴嘴233a的側面設置有供給氣體的氣體供給孔248a。氣體供給孔248a朝向反應管203的中心開口，能夠朝向晶圓200供給氣體。該氣體供給孔248a從反應管203的下部到上部設置有多個，分別具有相同的開口面積，還以相同的開口間距設置。主要由第一氣體供給管232a、質量流量控制器241a和閥243a構成第一氣體供給系統。需要說明的是，還可以考慮使第一噴嘴233a包含于第一氣體供給系統。另外，主要由第一惰性氣體供給管232f、質量流量控制器241f和閥243f構成第一惰性氣體供給系統。第一-清性氣體供給系統還作為吹掃氣體(purge gas)供給系統發揮功能。在第二氣體供給管232b上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器(MFC)241b及開閉閥即閥243b。另外，在第二氣體供給管232b的比閥243b更靠下游側，連接有第二惰性氣體供給管232g。在該第二惰性氣體供給管232g上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器241g及開閉閥即閥243g。另外，在第二氣體供給管232b的前端部連接有上述第二噴嘴233b。第二噴嘴233b是在反應管203的內壁和晶圓200之間的圓弧狀的空間中，沿著從反應管203的內壁的下部到上部，朝向晶圓200的裝載方向上方立起地設置。即，第二噴嘴233b沿著晶圓排列區域被設置在晶圓200排列的晶圓排列區域的側方的、水平地包圍晶圓排列區域的區域中。第二噴嘴233b作為L字型的長頸噴嘴構成，其水平部貫穿反應管203的下部側壁地設置，其垂直部至少從晶圓排列區域的一端側朝向另一端側立起地設置。在第二噴嘴233b的側面設置有供給氣體的氣體供給孔248b。氣體供給孔248b朝向反應管203的中心開口，能夠朝向晶圓200供給氣體。該氣體供給孔248b從從反應管203的下部到上部設置有多個，分別具有相同的開口面積，而且以相同的開口間距設置。主要由第二氣體供給管232b、質量流量控制器241b和閥243b構成第二氣體供給系統。需要說明的是，還可以考慮使第二噴嘴233b包含于第二氣體供給系統。另外，主要由第二惰性氣體供給管232g、質量流量控制器241g和閥243g構成第二惰性氣體供給系統。第二惰性氣體供給系統還作為吹掃氣體供給系統發揮功能。在第三氣體供給管232c上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器(MFC)241c及開閉閥即閥243c。另外，在第三氣體供給管232c的比閥243c更靠下游側連接有第三惰性氣體供給管232h。在該第三惰性氣體供給管232h上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器241h及開閉閥即閥243h。另外，在第三氣體供給管232c的前端部連接有上述第三噴嘴233c。第三噴嘴233c被設置在氣體分散空間即緩沖室237內。緩沖室237是在反應管203的內壁和晶圓200之間的圓弧狀的空間中，在從反應管203內壁的下部到上部的部分，沿晶圓200的裝載方向設置。即，緩沖室237沿著晶圓排列區域被設置在晶圓排列區域的側方的、水平地包圍晶圓排列區域的區域中。在緩沖室237的與晶圓200相鄰的壁的端部設置有供給氣體的氣體供給孔248d。氣體供給孔248d朝向反應管203的中心開口，能夠朝向晶圓200供給氣體。該氣體供給孔248d從反應管203的下部到上部設置有多個，分別具有相同的開口面積，而且以相同的開口間距設置。第三噴嘴233c是在緩沖室237的設有氣體供給孔248d的端部的相反側的端部，沿著從反應管203的內壁的下部到上部，朝向晶圓200的裝載方向上方立起地設置。即，第三噴嘴233c沿著晶圓排列區域被設置在晶圓排列區域的側方的、水平地包圍晶圓排列區域的區域中。第三噴嘴23 3c作為L字型的長頸噴嘴構成，其水平部貫穿反應管203的下部側壁地設置，其垂直部至少從晶圓排列區域的一端側朝向另一端側立起地設置。在第三噴嘴233c的側面設置有供給氣體的氣體供給孔248c。氣體供給孔248c朝向緩沖室237的中心開口。該氣體供給孔248c與緩沖室237的氣體供給孔248d同樣地從反應管203的下部到上部設置有多個。對于該多個氣體供給孔248c的各開口面積來說，在緩沖室237內和處理室201內的壓差小的情況下，從上游側(下部)到下游側(上部)，分別采用相同的開口面積且相同的開口間距，但在壓差大的情況下，從上游側朝向下游側，分別使開口面積增大，或使開口間距減小即可。在本實施方式中，通過從上游側到下游側如上所述地調節第三噴嘴233c的氣體供給孔248c的各開口面積或開口間距，首先，雖然存在流速差，但從各氣體供給孔248c噴出流量大致相同的氣體。而且，一旦將從各該氣體供給孔248c噴出的氣體導入緩沖室237內，在緩沖室237內實施氣體的流速差的均一化。即，通過第三噴嘴233c的各氣體供給孔248c向緩沖室237內噴出的氣體在緩沖室237內各氣體的粒子速度被緩和之后，從緩沖室237的氣體供給孔248d向處理室201內噴出。由此，通過第三噴嘴233c的各氣體供給孔248c向緩沖室237內噴出的氣體從緩沖室237的各氣體供給孔248d向處理室201內噴出時，成為具有均一的流量和流速的氣體。
主要由第三氣體供給管232c、質量流量控制器241c和閥243c構成第三氣體供給系統。需要說明的是，還可以考慮使第三噴嘴233c及緩沖室237包含于第三氣體供給系統。另外,主要由第三惰性氣體供給管232h、質量流量控制器241h和閥243h構成第三惰性氣體供給系統。第三惰性氣體供給系統還作為吹掃氣體供給系統發揮功能。在第四氣體供給管232d上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器(MFC) 241d及開閉閥即閥243d。另外，在第四氣體供給管232d的比閥243d更靠下游側，連接有第四惰性氣體供給管232i。在該第四惰性氣體供給管232i上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器241i及開閉閥即閥243i。另外，第四氣體供給管232d的前端部被連接在第三氣體供給管232c的比閥243c更靠下游側。主要由第四氣體供給管232d、質量流量控制器241d和閥243d構成第四氣體供給系統。需要說明的是，還可以考慮使第三氣體供給管232c的比其與第四氣體供給管232d之間的連接部更靠下游側、第三噴嘴233c及緩沖室237包含于第四氣體供給系統。另外，主要由第四惰性氣體供給管2321、質量流量控制器241i和閥243i構成第四惰性氣體供給系統。第四惰性氣體供給系統還作為吹掃氣體供給系統發揮功能。在第五氣體供給管232e上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器(MFC)241e及開閉閥即閥243e。另外，在第五氣體供給管232e的比閥243e更靠下游側，連接有第五惰性氣體供給管232 j。在該第五惰性氣體供給管232 j上從上游方向開始按順序設置有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器241 j及開閉閥即閥243j。另外，第五氣體供給管232e的前端部被連接在第三氣體供給管232c的比閥243c更靠下游側。主要由第五氣體供給管232e、質量流量控制器241e和閥243e構成第五氣體供給系統。需要 說明的是，還可以考慮使第三氣體供給管232c的比其與第五氣體供給管232e之間的連接部更靠下游側、第三噴嘴233c及緩沖室237包含于第五氣體供給系統。另外，主要由第五惰性氣體供給管232j、質量流量控制器241 j和閥243j構成第五惰性氣體供給系統。第五惰性氣體供給系統還作為吹掃氣體供給系統發揮功能。這樣，本實施方式中的氣體供給的方法是，經由配置在由反應管203的內壁和被裝載的多片晶圓200的端部定義的圓弧狀的縱長的空間內的噴嘴233a、233b、233c及緩沖室237輸送氣體，從分別在噴嘴233a、233b、233c及緩沖室237開口的氣體供給孔248a、248b、248c、248d在晶圓200的附近首先向反應管203內噴出氣體，使反應管203內的氣體的主要流動成為與晶圓200的表面平行的方向即水平方向。通過這樣的結構，能夠向各晶圓200均勻地供給氣體，具有能夠使形成在各晶圓200上的薄膜的膜厚均勻的效果。需要說明的是，在晶圓200的表面上流動的氣體即反應后的殘余氣體朝向排氣口即下述的排氣管231的方向流動，但該殘余氣體的流動方向根據排氣口的位置適宜地被特定，不限于垂直方向。作為包含規定元素的第一原料氣體即包含作為規定元素的硅(Si)的第一原料氣體(第一含娃氣體)將例如六氯乙娃燒(Si2Cl6,簡稱HCDS)氣體從第一氣體供給管232a經由質量流量控制器241a、閥243a和第一噴嘴233a向處理室201內供給。即，第一氣體供給系統作為第一原料氣體供給系統(第一含硅氣體供給系統)構成。需要說明的是，在使用HCDS這樣的在常溫常壓下為液體狀態的液體原料的情況下，通過氣化器或起泡器(bubbler)等的氣化系統使液體原料氣化，作為第一原料氣體供給。此時，也可以同時地從第一惰性氣體供給管232f經由質量流量控制器241f和閥243f向第一氣體供給管232a內供給惰性氣體。作為包含規定元素的第二原料氣體即包含作為規定元素的硅(Si)的第二原料氣體(第二含硅氣體)將例如二氯硅烷(SiH2Cl2，簡稱DCS)氣體從第二氣體供給管232b經由質量流量控制器241b、閥243b和第二噴嘴233b向處理室201內供給。即，第二氣體供給系統作為第二原料氣體供給系統(第二含硅氣體供給系統)構成。需要說明的是，在使用DCS這樣的在常溫常壓下為液體狀態的液體原料的情況下，通過氣化器或起泡器等的氣化系統使液體原料氣化，作為第二原料氣體供給。此時，還可以同時地從第二惰性氣體供給管232g經由質量流量控制器241g和閥243g向第二氣體供給管232b內供給惰性氣體。主要由第一氣體供給系統(第一原料氣體供給系統)及第二氣體供給系統(第二原料氣體供給系統)構成向處理室201內供給第一原料氣體及第二原料氣體的原料氣體供給系統。作為包含氮的氣體(含氮氣體)即氮化氣體將例如氨氣(NH3)從第三氣體供給管232c經由質量流量控制器241c、閥243c、第三噴嘴233c和緩沖室237向處理室201內供給。即，第三氣體供給系統作為含氮氣體供給系統(氮化氣體供給系統)構成。此時，也可以同時地從第三惰 性氣體供給管232h經由質量流量控制器241h和閥243h向第三氣體供給管232c內供給惰性氣體。作為包含氧的氣體(含氧氣體)即氧化氣體將例如氧氣(O2)從第四氣體供給管232d經由質量流量控制器241d、閥243d、第三氣體供給管232c、第三噴嘴233c和緩沖室237向處理室201內供給。即，第四氣體供給系統作為含氧氣體供給系統(氧化氣體供給系統)構成。此時，也可以同時地從第四惰性氣體供給管232i經由質量流量控制器241i和閥243i向第四氣體供給管232d內供給惰性氣體。作為包含氫的氣體(含氫氣體)即還原氣體將例如氫氣(H2)從第五氣體供給管232e經由質量流量控制器241e、閥243e、第三氣體供給管232c、第三噴嘴233c和緩沖室237向處理室201內供給。即，第五氣體供給系統作為含氫氣體供給系統(還原氣體供給系統)構成。此時，也可以同時地從第五惰性氣體供給管232j經由質量流量控制器241j和閥243j向第五氣體供給管232e內供給惰性氣體。需要說明的是，在本實施方式中，分別從不同的噴嘴向處理室201內供給HCDS氣體和DCS氣體，但也可以將它們從相同的噴嘴供給。另外，在本實施方式中，從相同的噴嘴向處理室201內(緩沖室237內)供給NH3氣體、O2氣體和H2氣體，但也可以將它們分別從不同的噴嘴向處理室201內供給，也可以僅將H2氣體從其他噴嘴向處理室201內供給。但是，多種氣體共用噴嘴的方式能夠減少噴嘴的個數，能夠降低裝置成本，還有維護變得容易等優點。另外，也可以共用供給HCDS氣體或DCS氣體的噴嘴和供給H2氣體的噴嘴。也就是說，也可以從相同的噴嘴供給HCDS氣體和H2氣體，也可以從相同的噴嘴供給DCS氣體和H2氣體，也可以從相同的噴嘴供給HCDS氣體、DCS氣體和H2氣體。需要說明的是，在下述的成膜溫度帶中，考慮到HCDS氣體或DCS氣體與H2氣體不反應，但與NH3氣體或O2氣體都會反應，因此最好使供給HCDS氣體或DCS氣體的噴嘴與供給NH3氣體或O2氣體的噴嘴分開。
如圖2所示，在緩沖室237內，具有細長構造的第一電極即第一棒狀電極269及第二電極即第二棒狀電極270從反應管203的下部到上部沿晶圓200的層合方向配置。第一棒狀電極269及第二棒狀電極270分別與第三噴嘴233c平行地設置。第一棒狀電極269及第二棒狀電極270分別從上部到下部被保護各電極的保護管即電極保護管275覆蓋而被保護。該第一棒狀電極269或第二棒狀電極270中的任意一方經由匹配器272與高頻電源273連接，另一方與基準電位連接即接地。經由匹配器272從高頻電源273向第一棒狀電極269及第二棒狀電極270間施加高頻電力，由此，在第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間的等離子體生成區域224生成等離子體。主要由第一棒狀電極269、第二棒狀電極270和電極保護管275構成作為等離子體發生器(等離子體發生部)的等離子體源。需要說明的是，也可以考慮使匹配器272和高頻電源273包含于等離子體源中。需要說明的是，等離子體源如下所述地作為通過等離子體使氣體活化的活化機構發揮功能。電極保護管275成為能夠以使第一棒狀電極269及第二棒狀電極270分別與緩沖室237內的氣氛隔離的狀態插入緩沖室237內的構造。這里，電極保護管275的內部的氧濃度為與外氣(大氣)的氧濃度相同程度時，分別插入電極保護管275內的第一棒狀電極269及第二棒狀電極270被加熱器207產生的熱量氧化。因此，在電極保護管275的內部預先填充氮氣等惰性氣體，或使用惰性氣體吹掃機構用氮氣等惰性氣體吹掃電極保護管275的內部，由此，能夠降低電極保護管275的內部的氧濃度，防止第一棒狀電極269或第二棒狀電極270的氧化。在反應管203上設置有對處理室201內的氣氛進行排氣的排氣管231。在排氣管231上，經由檢測處理室201內的壓力的作為壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力傳感器245及作為壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller)閥244,連接有作為真空排氣裝置的真空泵246。需要說明的是，APC閥244是如下地構成的閥，在使真空泵246工作的狀態下對閥進行開閉，由此能夠進行處理室201內的真空排氣及真空排氣停止，而且，通過在使真空泵246工作的狀態下調節閥開度，能夠調整處理室201內的壓力。主要由排氣管231、APC閥244和壓力傳感器245構成排氣系統。需要說明的是，還可以考慮使真空泵246包含于排氣系統。排氣系統中，使真空泵246工作的同時，基于由壓力傳感器245檢測的壓力信息調節APC閥244的閥開度，由此，能夠使處理室201內的壓力成為規定的壓力(真空度)地進行真空排氣。在反應管203的下方設置有能夠氣密地密封反應管203的下端開口的作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219從垂直方向下側抵接在反應管203的下端。密封蓋219例如由不銹鋼等金屬構成，并形成為圓盤狀。在密封蓋219的上表面設置有與反應管203的下端抵接的作為密封部件的0形環220。在密封蓋219的與處理室201相反的一側，設置有使作為下述的襯底保持件的舟皿217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255貫穿密封蓋219并與舟皿217連接。旋轉機構267通過使舟皿217旋轉而使晶圓200旋轉。密封蓋219通過垂直地設置在反應管203的外部的作為升降機構的舟皿升降機115沿垂直方向被升降。舟皿升降機115通過使密封蓋219升降，能夠將舟皿217相對于處理室201內外送入及送出。即，舟皿升降機115作為將舟皿217即晶圓200向處理室201內外輸送的輸送裝置(輸送機構)構成。

作為襯底支承件的舟皿217由例如石英或碳化硅等的耐熱性材料構成，以水平姿勢且中心相互對齊的狀態使多片晶圓200排列并多層地支承。需要說明的是，在舟皿217的下部設置有由例如石英或碳化硅等的耐熱性材料構成的隔熱部件218，來自加熱器207的熱量難以向密封蓋219側傳遞。需要說明的是，隔熱部件218也可以通過由石英或碳化硅等的耐熱性材料構成的多片隔熱板和以水平姿勢多層地支承這些隔熱板的隔熱板支架構成。在反應管203內設置有作為溫度檢測器的溫度傳感器263，基于由溫度傳感器263檢測的溫度信息調整向加熱器207的通電情況，由此，處理室201內的溫度成為所期望的溫度分布。溫度傳感器263與第一噴嘴233a、第二噴嘴233b及第三噴嘴233c同樣地構成為L字形，并沿反應管203的內壁設置。如圖3所示,控制部(控制構件)即控制器121由具有CPU (Central ProcessingUnit) 12la、RAM (Random Access Memory) 121b、存儲裝置 121c 和 I/O 端口 121d 的計算機構成。RAM121b、存儲裝置121c和I/O端口 121d能夠經由內部總線121e與CPU121a進行數據交換。在控制器121上連接有例如作為觸控面板等構成的輸入輸出裝置122。存儲裝置121c由例如閃存、HDD (Hard Disk Drive)等構成。在存儲裝置121c內，能夠讀取地存儲有控制襯底處理裝置的動作的控制程序、和下述的記載有襯底處理的工序或條件等的制程等。需要說明的是，制程是，使控制器121執行下述的襯底處理工序中的各工序，并能夠得到規定的結果地被組合而成的，作為程序發揮功能。以下，也可以將該制程和控制程序等簡單地總稱為程序。需要說明的是，在本說明書中使用程序這樣的術語的情況，有僅包含制程單體的情況、僅包含控制程序單體的情況或包含它們雙方的情況。另外，RAM121b作為臨時保持由CPU121a讀取的程序和數據等的存儲區域(工作區域)構成。1/0 端口 121(1被連接到上述質量流量控制器241&、24113、241(3、241(1、2416、2411241g、241h、2411、241j、閥 243a、243b、243c、243d、243e、243f、243g、243h、2431、243j、壓力傳感器245、APC閥244、真空泵246、加熱器207、溫度傳感器263、旋轉機構267、舟皿升降機115、高頻電源273和匹 配器272等。CPU121a從存儲裝置121c讀取并執行控制程序的同時，根據來自輸入輸出裝置122的操作命令的輸入等從存儲裝置121c讀取制程。而且，CPU121a根據讀取的制程的內容，來控制質量流量控制器 241a、241b、241c、241d、241e、241f、241g、241h、2411、241j 對各種氣體的流量調整動作、閥 243a、243b、243c、243d、243e、243f、243g、243h、2431、243j 的開閉動作、APC閥244的開閉動作、以及基于壓力傳感器245進行的APC閥244的壓力調整動作、基于溫度傳感器263進行的加熱器207的溫度調整動作、真空泵246的啟動及停止、旋轉機構267對舟皿217的旋轉及旋轉速度調節動作、舟皿升降機115對舟皿217實施的升降動作、高頻電源273的電力供給和匹配器272的阻抗調整動作等。此外，控制器121不限于采用專用的計算機構成的情況，也可以采用廣泛使用的計算機構成。例如，準備存儲上述程序的外部存儲裝置(例如，磁帶、軟盤、硬盤等的磁盤，CD、DVD等的光盤，MO等的光磁盤，USB存儲器、存儲卡等的半導體存儲器)123，使用所述外部存儲裝置123將程序安裝于廣泛使用的計算機等，由此構成本實施方式的控制器121。需要說明的是，用于向計算機提供程序的構件不限于通過外部存儲裝置123提供的情況。例如，也可以使用互聯網、專用線路等的通信構件，不通過外部存儲裝置123來提供程序。需要說明的是，存儲裝置121c、外部存儲裝置123采用計算機能夠讀取的存儲介質構成。以下，也可以將它們簡單地總稱為存儲介質。需要說明的是，在本說明書中使用稱為存儲介質的術語的情況，有僅包含存儲裝置121c單體的情況、僅包含外部存儲裝置123單體的情況或包含它們雙方的情況。(2)襯底處理工序以下，使用上述襯底處理裝置的處理爐，作為半導體器件(設備)的制造工序的一工序，關于在襯底上形成依次層合第一氧化膜、氮化膜、第二氧化膜而成的ONO層合構造的絕緣膜的例子，使用圖4、圖11進行說明。圖4是表示本實施方式的成膜流程的圖。圖11是表示本實施方式的氣體供給的定時的圖。需要說明的是，在以下的說明中，構成襯底處理裝置的各部分的動作被控制器121控制。在本實施方式中，實施如下工序通過進行規定次數的如下循環而在襯底上形成第一氧化膜的工序，該循環包括對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底供給第一原料氣體的工序、和供給氧化氣體(含氧氣體)及還原氣體(含氫氣體)的工序；通過進行規定次數的如下循環而在氧化膜上形成氮化膜的工序，該循環包括對于處理容器內的被加熱到第二溫度的襯底供給第二原料氣體的工序、和供給氮化氣體(含氮氣體)的工序；通過進行規定次數的如下循環而在氮化膜上形成第二氧化膜的工序，該循環包括對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底供給第一原料氣體的工序、和供給氧化氣體(含氧氣體)及還原氣體(含氫氣體)的工序。S卩，在本實施方式中，實施如下工序通過交替地反復進行對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底供給第一原料氣體的工序、和供給含氧氣體及含氫氣體的工序，而在襯底上形成第一氧化膜的工序；通過交替地反復進行對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第二溫度的襯底供給第二原料氣體的工序、和供給含氮氣體的工序，而在第一氧化膜上形成氮化膜的工序；通過交替地反復進行對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底供給第一原料氣體的工序、和供給含氧氣體及含氫氣體的工序，而在氮化膜上形成第二氧化膜的工序。這里，形成第一氧化膜的工序、形成氮化膜的工序及形成第二氧化膜的工序是在處理容器內連續地實施的。需要說明的是，在本實施方式的形成第一氧化膜的工序及形成第二氧化膜的工序中，分別將供給第一原料氣體的工序和供給含氧氣體及含氫氣體的工序作為一個循環并多次反復進行該循環。這里，在形成第一氧化膜的工序及形成第二氧化膜的工序中，通過熱量使含氧氣體及含氫氣體活化并進行供給。另外，在本實施方式的形成氮化膜的工序中，將供給第二原料氣體的工序和供給含氮氣體的工序作為一個循環，并多次反復進行該循環。這里，在形成氮化膜的工序中，通過熱量或等離子體使含氮氣體活化并進行供給。以下，具體說明本實施方式的成膜順序。這里，作為第一原料氣體使用HCDS氣體，作為含氧氣體使用O2氣體，作為含氫氣體使用H2氣體，作為吹掃氣體使用N2氣體，在作為襯底的晶圓200上作為第一氧化膜形成硅氧化膜(SiO2膜，以下還稱為第一硅氧化膜或第一 SiO膜)。然后，作為第二原料氣體使用熱分解溫度比HCDS氣體高的反應性低的DCS氣體，作為含氮氣體使用NH3氣體，作為吹掃氣體使用N2氣體，在作為基底膜的第一硅氧化膜上作為氮化膜形成硅氮化膜(Si3N4膜，以下還稱為SiN膜)。然后，作為第一原料氣體使用HCDS氣體，作為含氧氣體使用O2氣體，作為含氫氣體使用H2氣體，作為吹掃氣體使用N2氣體，在作為基底膜的硅氮化膜上作為第二氧化膜形成硅氧化膜(SiO2膜，以下還稱為第二硅氧化膜或第二 SiO膜)。由此，在晶圓200上，形成按順序層合第一硅氧化膜、硅氮化膜和第二硅氧化膜而成的ONO層合構造的絕緣膜。需要說明的是，如下所述，第一硅氧化膜形成工序、硅氮化膜形成工序和第二硅氧化膜形成工序在同一處理容器內(in-situ)連續地實施。 需要說明的是，在本說明書中，使用“晶圓”這樣的術語的情況，有表示“晶圓本身”的情況、表示“晶圓和形成在其表面的規定的層或膜等的層合體(集合體)”的情況(即，包含形成在表面上的規定的層或膜等地稱為晶圓的情況)。另外，在本說明書中，使用“晶圓的表面”這樣的術語的情況，有表示“晶圓本身的表面(露出面)”的情況、表示“形成在晶圓上的規定的層或膜等的表面，即，作為層合體的晶圓的最表面”的情況。因此，在本說明書中，記作“對于晶圓供給規定的氣體”的情況，有表示“對于晶圓本身的表面(露出面)直接供給規定的氣體”的情況、表示“對于形成在晶圓上的層或膜等，即，作為層合體的晶圓的最外表面供給規定的氣體”的情況。另外，在本說明書中，記作“在晶圓上形成規定的層(或膜)”的情況，有表示“在晶圓本身的表面(露出面)上直接形成規定的層(或膜)”的情況、表示“在形成在晶圓上的層或膜等上，即，在作為層合體的晶圓的最表面上形成規定的層(或膜)”的情況。需要說明的是，在本說明書中，使用“襯底”這樣的術語的情況也與使用“晶圓”這樣的術語的情況相同，該情況下，將上述說明中的“晶圓”置換成“襯底”考慮即可。(晶圓裝料及舟皿裝載)多片晶圓200被填裝到舟皿217(晶圓裝料)時，如圖1所示，支承多片晶圓200的舟皿217通過舟皿升降機115被抬起并送入處理室201內(舟皿裝載)。在該狀態下，密封蓋219成為借助0形環220密封反應管203的下端的狀態。(壓力調整及溫度調整)通過真空泵246進行真空排氣使處理室201內成為所期望的壓力(真空度)。此時，處理室201內的壓力通過壓力傳感器245測定，基于該測定的壓力信息反饋控制APC閥244(壓力調整)。需要說明的是，真空泵246至少在至對晶圓200的處理結束為止的期間始終維持工作的狀態。另外，通過加熱器207力熱使處理室201內成為所期望的溫度。此時，基于溫度傳感器263檢測的溫度信息，反饋控制向加熱器207的通電情況，使處理室201內成為所期望的溫度分布(溫度調整)。需要說明的是，加熱器207對處理室201內的加熱至少在至對晶圓200的處理結束為止的期間持續進行。接著，通過旋轉機構267開始舟皿217及晶圓200的旋轉。需要說明的是，旋轉機構267對舟皿217及晶圓200實施的旋轉至少在至對晶圓200的處理結束為止的期間持續進行。(第一硅氧化膜形成工序)然后，將以下的步驟Ia 4a作為一個循環并多次反復進行該循環，由此在晶圓200上成膜規定膜厚的第一娃氧化膜。[步驟Ia]打開第一氣體供給管232a的閥243a，使HCDS氣體向第一氣體供給管232a流動。HCDS氣體從第一氣體供給管232a流動，并通過質量流量控制器241a被調整流量。被調整流量的HCDS氣體從第一噴嘴233a的氣體供給孔248a被供給到被加熱的減壓狀態的處理室201內，并從排氣管231排出(HCDS氣體供給)。此時，也可以打開第一惰性氣體供給管232f的閥243f，從第一惰性氣體供給管232f作為惰性氣體供給N2氣體。N2氣體通過質量流量控制器241f被調整流量，并被供給到第一氣體供給管232a內。被調整流量的N2氣體在第一氣體供給管232a內與被調整流量的HCDS氣體混合，從第一噴嘴233a的氣體供給孔248a被供給到被加熱的減壓狀態的處理室201內，并從排氣管231排出。需要說明的是，此時，為防止HCDS氣體侵入緩沖室237內或第二噴嘴233b、第三噴嘴233c內，打開閥243§、24311、2431、243」，使隊氣體向第二惰性氣體供給管232g、第三惰性氣體供給管232h、第四惰性氣體供給管2321、第五惰性氣體供給管232j內流動。N2氣體經由第二氣體供給管232b、第三氣體供給管232c、第四氣體供給管232d、第五氣體供給管232e、第二噴嘴233b、第三噴嘴233c和緩沖室237被供給到處理室201內，并從排氣管231排出。
此時，適宜地調整APC閥244，將處理室201內的壓力維持成小于大氣壓例如10 IOOOPa的范圍內的壓力。被質量流量控制器241a控制的HCDS氣體的供給流量成為例如10 IOOOsccm(0. 01 Islm)的范圍內的流量。被質量流量控制器241f、241g、241h、2411、241 j控制的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sCCm(0.1 2slm)的范圍內的流量。將HCDS氣體向晶圓200供給的時間即氣體供給時間(照射時間)成為例如I 120秒的范圍內的時間。加熱器207的溫度被設定成在上述壓力帶下在處理室201內發生CVD反應的溫度。即，設定加熱器207的溫度使晶圓200的溫度成為例如350 800°C、優選450 800°C、更優選550 750°C的范圍內的溫度。需要說明的是，晶圓200的溫度小于350°C時，在晶圓200上，HCDS難以分解、吸附。另外，通過使晶圓200的溫度成為450°C以上，下述的步驟3a中的氧化能力提高的效果變得顯著。另外，通過使晶圓200的溫度成為550°C以上，能夠充分地進行HCDS的分解。另外，晶圓200的溫度超過750°C尤其超過800°C時，CVD反應變強，膜厚均勻性的惡化變得明顯。因此，晶圓200的溫度優選為350 800°C，更優選為450 800°C，最優選為550 750°C。在上述條件即發生CVD反應的條件下，將HCDS氣體向處理室201內供給，由此，在晶圓200 (表面的基底膜)上形成例如從小于I原子層到幾原子層左右的厚度的含硅層。含硅層也可以是HCDS氣體的吸附層，也可以是硅層(Si層)，也可以包含它們雙方。但是，含硅層優選為包含硅(Si)及氯(Cl)的層。這里，硅層是指除了由硅(Si)構成的連續的層以外，還包含不連續的層或它們重疊而成的硅薄膜的總稱。需要說明的是，也有將由Si構成的連續的層稱為硅薄膜的情況。需要說明的是，構成硅層的Si還包括與Cl的鍵未被完全拆開的結構。另外，HCDS氣體的吸附層除了 HCDS氣體的氣體分子的連續的化學吸附層以外，還包括不連續的化學吸附層。即，HCDS氣體的吸附層包括由HCDS分子構成的I分子層或小于I分子層的厚度的化學吸附層。需要說明的是，構成HCDS氣體的吸附層的HCDS(Si2Cl6)分子還包括Si和Cl的鍵一部分被拆分的結構(SixCly分子)。S卩，HCDS的吸附層包括Si2Cl6分子和/或SixCly分子的連續的化學吸附層和不連續的化學吸附層。需要說明的是，小于I原子層的厚度的層是指不連續地形成的原子層，I原子層的厚度的層是指連續地形成的原子層。另外，小于I分子層的厚度的層是指不連續地形成的分子層，I分子層的厚度的層是指連續地形成的分子層。HCDS氣體自我分解(熱分解)的條件下，即，發生HCDS的熱分解反應的條件下，在晶圓200上堆積Si，由此形成硅層。HCDS氣體不自我分解(熱分解)的條件下，即，不發生HCDS的熱分解反應的條件下，HCDS氣體吸附在晶圓200上，由此形成HCDS氣體的吸附層。需要說明的是，與在晶圓200上形成HCDS氣體的吸附層的情況相比，在晶圓200上形成硅層的情況能夠提高成膜速率，是優選的。例如，在晶圓200上形成幾原子層的厚度的硅層，通過提高下述的步驟3a中的氧化能力，能夠提高循環率，并能夠提高成膜速率。形成在晶圓200上的含硅層的厚度超過幾原子層時，下述的步驟3a中的氧化(改性)的作用不會遍及含硅層的整體。另外，能夠形成在晶圓200上的含硅層的厚度的最小值小于I原子層。因此，含硅層的厚度優選為從小于I原子層到幾原子層左右。需要說明的是，使含硅層的厚度為I原子層以下，即，I原子層或小于I原子層，由此，能夠相對地提高下述的步驟3a中的氧化反應(改性反應)的作用，并能夠縮短步驟3a的氧化反應(改性反應)所需的時間。還能夠縮短步驟Ia的含硅層形成所需的時間。其結果，能夠縮短每I個循環的處理時間，還能夠縮短總的處理時間。即，還能夠提高成膜速率。另外，通過使含硅層的厚度為I原子層以下，還能夠提高膜厚均勻性的控制性。作為第一原料氣體(第一含娃氣體)除了六氯乙娃燒(Si2Cl6,簡稱HCDS)氣體以外，不僅可以使用四氯硅烷即四氯化硅(SiCl4，簡稱STC)氣體、三氯氫硅(SiHCl3,簡稱TCS)氣體、二氯硅烷(SiH2Cl2，簡稱DCS)氣體、一氯甲硅烷(SiH3Cl,簡稱MCS)氣體、甲硅烷(SiH4)氣體等的無機原料，還可以使用氨基硅烷類的四(二甲基氨基)硅烷(Si [N(CH3) 2]4，簡稱4DMA`S)氣體、三(二甲基氨基)硅烷(Si [N(CH3) 2]3H，簡稱3DMAS)氣體、二(二乙基氨基)硅烷(Si [N(C2H5)2]2H2，簡稱2DEAS)氣體、二(叔丁基氨基)硅烷(SiH2[NH(C4H9)]2，簡稱BTBAS)氣體等的有機原料。作為惰性氣體除了 N2氣體以外，還可以使用Ar氣體，He氣體，Ne氣體，Xe氣體爹稀矽氣體。[步驟2a]在晶圓200上形成含硅層之后，關閉第一氣體供給管232a的閥243a，停止HCDS氣體的供給。此時，在排氣管231的APC閥244打開的狀態下，通過真空泵246對處理室201內進行真空排氣，將殘留在處理室201內的未反應或用于含硅層形成之后的HCDS氣體從處理室201內排除。另外，在閥243f、243g、243h、2431、243j打開的狀態下，維持作為惰性氣體的N2氣體向處理室201內的供給。N2氣體作為吹掃氣體發揮作用，由此，能夠進一步提高將殘留在處理室201內的未反應或用于含娃層形成之后的HCDS氣體從處理室201內排除的效果(殘留氣體除去)。需要說明的是，此時，也可以不完全排除殘留在處理室201內的氣體，也可以不完全吹掃處理室201內。若殘留在處理室201內的氣體是微量的，則在以后進行的步驟3a中不會發生不良影響。此時，向處理室201內供給的N2氣體的流量也不需要成為大流量，例如，供給與反應管203 (處理室201)的容積相同程度的量，就能夠進行在步驟3a中不會發生不良影響的程度的吹掃。這樣，通過不完全吹掃處理室201內，能夠縮短吹掃時間，使生產率提高。另外，N2氣體的消耗也能夠抑制到必要的最小限度。此時的加熱器207的溫度被設定成晶圓200的溫度與HCDS氣體的供給時相同地成為例如350 800°C，優選450 800°C，更優選550 750°C的范圍內的溫度。從各惰性氣體供給系統供給的作為吹掃氣體的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sccm(0.1 2slm)的范圍內的流量。作為吹掃氣體除了 N2氣體以外，還可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有氣體。[步驟3a]除去處理室201內的殘留氣體之后，打開第四氣體供給管232d的閥243d，使O2氣體向第四氣體供給管232d流動。O2氣體從第四氣體供給管232d流動，并通過質量流量控制器241d被調整流量。被調整流量的O2氣體經由第三氣體供給管232c從第三噴嘴233c的氣體供給孔248c被供給到被加熱的減壓狀態的緩沖室237內。此時，同時地打開第五氣體供給管232e的閥243e，使H2氣體向第五氣體供給管232e流動。H2氣體從第五氣體供給管232e流動，并通過質量流量控制器241e被調整流量。被調整流量的H2氣體經由第三氣體供給管232c從第三噴嘴233c的氣體供·給孔248c被供給到被加熱的減壓狀態的緩沖室237內。需要說明的是,H2氣體經由第三氣體供給管232c時，在第三氣體供給管232c內與O2氣體混合。即，從第三噴嘴233c供給O2氣體和H2氣體的混合氣體。被供給到緩沖室237內的O2氣體和H2氣體的混合氣體從緩沖室237的氣體供給孔248d被供給到被加熱的減壓狀態的處理室201內，并從排氣管231排出(O2氣體+H2氣體供給)。此時，也可以打開第四惰性氣體供給管232i的閥243i，從第四惰性氣體供給管232i作為惰性氣體供給N2氣體。N2氣體通過質量流量控制器241i被調整流量，并被供給到第四氣體供給管232d內。另外，也可以打開第五惰性氣體供給管232j的閥243j，從第五惰性氣體供給管232i作為惰性氣體供給N2氣體。N2氣體通過質量流量控制器241 j被調整流量，并被供給到第五氣體供給管232e內。該情況下，從第三噴嘴233c供給O2氣體、H2氣體和N2氣體的混合氣體。需要說明的是，作為惰性氣體除了 N2氣體以外，也可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有氣體。需要說明的是，此時，為防止O2氣體和H2氣體侵入第一噴嘴233a內、第二噴嘴233b內或第三氣體供給管232c的上游側，打開閥2431243§、24311，使隊氣體向第一惰性氣體供給管232f、第二惰性氣體供給管232g和第三惰性氣體供給管232h內流動。N2氣體經由第一氣體供給管232a、第二氣體供給管232b、第三氣體供給管232c、第一噴嘴233a、第二噴嘴233b、第三噴嘴233c和緩沖室237被供給到處理室201內，并從排氣管231排出。此時，適宜地調整APC閥244，將處理室201內的壓力維持在小于大氣壓例如I IOOOPa的范圍內的壓力。被質量流量控制器241d控制的O2氣體的供給流量成為例如1000 lOOOOsccmd IOslm)的范圍內的流量。被質量流量控制器241e控制的H2氣體的供給流量成為例如1000 lOOOOsccmd IOslm)的范圍內的流量。被質量流量控制器2411、241j、241f、241g、241h控制的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sCCm(0.1 2slm)的范圍內的流量。需要說明的是，將O2氣體及H2氣體向晶圓200供給的時間即氣體供給時間(照射時間)成為例如I 120秒的范圍內的時間。加熱器207的溫度被設定成晶圓200的溫度成為與步驟Ia的HCDS氣體的供給時同樣的溫度帶，即，下述的氧化能力提高的效果顯著的溫度帶，即，例如450 800°C、優選550 750°C的范圍內的溫度。需要說明的是，可以確認若是該范圍內的溫度，則H2氣體向減壓氣氛下的O2氣體的添加獲得的氧化能力提高的效果(下述)變得顯著。另外，還可以確認在晶圓200的溫度過低時，不能獲得氧化能力提高的效果。考慮到生產率，優選像這樣在步驟Ia 3a中設定加熱器207的溫度使得處理室201內的溫度保持在同樣的溫度帶。而且，更優選在步驟Ia 步驟4a(下述)中設定加熱器207的溫度使得處理室201內的溫度保持在同樣的溫度帶。該情況下，在步驟Ia 步驟4a(下述)中，設定加熱器207的溫度使處理室201內的溫度成為例如450 800°C、優選550 750°C的范圍內的恒定的溫度。在上述條件下，將O2氣體及H2氣體向處理室201內供給，由此，O2氣體及H2氣體在被加熱的減壓氣氛下被非等離子體熱活化并進行反應，因此，生成含有原子狀氧(atomicoxygen, 0)等氧的不含有水分(H2O)的氧化物質。而且，主要通過該氧化物質在步驟Ia中對形成在晶圓200上的含硅層進行氧化處理。而且，通過該氧化處理，含硅層向硅氧化層(SiO2層，以下還簡稱為SiO層)變化(改性)。這樣，根據該氧化處理，與單獨地供給O2氣體的情況相比，能夠大幅度提高氧化能力。即，在減壓氣氛下，向O2氣體中添加H2氣體，由此，與單獨供給O2氣體的情況相比，能夠得到大幅的氧化能力提高的效果。需要說明的是，此時，還能夠通過等離子體使O2氣體和H2氣體中的至少任意一方或雙方活化并流動。通過等離子體使O2氣體和/或H2氣體活化并流動，由此，能夠生成包含能量更高的活性物質的氧化物質，通過該氧化物質進行氧化處理，由此，還可以考慮設備特性提高等的效果。例如，通過等離子體使O2氣體和H2氣體的雙方活化的情況下，在第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間從高頻電源273經由匹配器272施加高頻電力，由此，向緩沖室237內供給的O2氣體和H2氣體的混合氣體被等離子體活化(等離子體激發)，作為包含活性物質的氣體即包含O2* (氧的活性物質)或4*(氫的活性物質)的氣體(氧化物質)從氣體供給孔248d向處理室201內供給，并從排氣管231排出。此時，從高頻電源273向第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間施加的高頻電力設定成例如50 1000W的范圍內的電力。其他的處理條件與上述處理條件相同。需要說明的是，在上述溫度帶下，O2氣體和H2氣體通過熱量被 活化并充分地反應，生成充分的量的原子狀氧(0)等的氧化物質。因此，即使通過非等離子體使O2氣體和H2氣體進行熱活化，也能夠得到充分的氧化能力。需要說明的是，O2氣體和H2氣體通過熱量被活化并供給的情況能夠不帶來等離子體損傷地發生溫和的反應，并能夠溫和地進行上述氧化處理。作為含氧氣體即氧化性氣體除了氧(O2)氣以外，還可以使用臭氧(O3)氣體等。需要說明的是，在上述溫度帶下，嘗試了向一氧化氮(NO)氣體或一氧化二氮(N2O)氣體添加含氫氣體的效果，但可以確認與NO氣體單獨供給或N2O氣體單獨供給相比，不能得到氧化能力提高的效果。即，作為含氧氣體優選使用不合氮的含氧氣體(不含氮而含氧的氣體)。作為含氫氣體即還原性氣體除了氫氣(H2)以外，還可以使用氘(D2)氣體等。需要說明的是，使用氨氣(NH3)或甲烷(CH4)氣體等時，考慮氮(N)雜質和碳(C)雜質混入膜中。S卩，作為含氫氣體優選使用不合其他元素的含氫氣體(不含其他元素而含氫或氘的氣體)。即，作為含氧氣體可以使用從由O2氣體及O3氣體構成的組中選擇的至少一種氣體，作為含氫氣體可以使用從由H2氣體及D2氣體構成的組中選擇的至少一種氣體。[步驟4a]
使含硅層向硅氧化層變化之后，關閉第四氣體供給管232d的閥243d，停止O2氣體的供給。另外，關閉第五氣體供給管232e的閥243e，停止H2氣體的供給。此時，排氣管231的APC閥244打開的狀態下，通過真空泵246對處理室201內進行真空排氣，從處理室201內排除殘留在處理室201內的未反應或用于硅氧化層形成之后的O2氣體、H2氣體和反應副產物。另外，閥2431、243j、243f、243g、243h打開的狀態下，維持作為惰性氣體的N2氣體向處理室201內的供給。N2氣體作為吹掃氣體發揮作用，由此，能夠進一步提高從處理室201內排除殘留在處理室201內的未反應或用于硅氧化層形成之后的O2氣體、H2氣體和反應副產物的效果(殘留氣體除去)。
需要說明的是，此時，也可以不完全排除殘留在處理室201內的氣體，也可以不完全吹掃處理室201內。若殘留在處理室201內的氣體是微量的，則在以后實施的步驟Ia中不會發生不良影響。此時，向處理室201內供給的N2氣體的流量也不需要成為大流量，例如，通過供給與反應管203(處理室201)的容積相同程度的量，就能夠在步驟Ia中進行不發生不良影響的程度的吹掃。這樣，通過不完全吹掃處理室201內，能夠縮短吹掃時間，使生產率提高。另外，N2氣體的消耗也能夠抑制到必要的最小限度。此時的加熱器207的溫度設定成晶圓200的溫度與O2氣體及H2氣體的供給時相同地成為例如450 800°C、優選550 750°C的范圍內的溫度。從各惰性氣體供給系統供給的作為吹掃氣體的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sCCm(0.1 2slm)的范圍內的流量。作為吹掃氣體除了 N2氣體以外，還可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有氣缽。將上述步驟Ia 4a作為I個循環，通過多次反復進行該循環，能夠在晶圓200上成膜規定膜厚的第一硅氧化膜。第一硅氧化膜成為在下述的工序中形成的硅氮化膜的基底膜。(硅氮化膜形成工序)接著，將以下的步驟Ib 4b作為I個循環并多次反復進行該循環，由此，在作為基底膜的第一硅氧化膜上成膜規定膜厚的硅氮化膜。需要說明的是，這里，作為第二原料氣體不僅使用第一硅氧化膜的形成時所使用的HCDS氣體，還使用熱分解溫度比HCDS氣體高的反應性低的DCS氣體。另外，形成硅氮化膜，使得保持晶圓200的溫度與上述第一硅氧化膜形成工序中的晶圓200的溫度之間的差成為150°C以內、優選100°C以內。[步驟Ib]打開第二氣體供給管232b的閥243b，使DCS氣體向第二氣體供給管232b流動。DCS氣體從第二氣體供給管232b流動，并通過質量流量控制器241b被調整流量。被調整流量的DCS氣體從第二噴嘴233b的氣體供給孔248b被供給到被加熱的減壓狀態的處理室201內，并從排氣管231排出(DCS氣體供給)。此時，也可以打開第二惰性氣體供給管232g的閥243g，從第二惰性氣體供給管232g作為惰性氣體供給N2氣體。N2氣體通過質量流量控制器241g被調整流量，并被供給到第二氣體供給管232b內。被調整流量的N2氣體在第二氣體供給管232b內與被調整流量的DCS氣體混合，并從第二噴嘴233b的氣體供給孔248b被供給到被加熱的減壓狀態的處理室201內，并從排氣管231排出。需要說明的是，此時，為防止DCS氣體侵入緩沖室237內或第一噴嘴233a、第三噴嘴233c內，打開閥243f、243h、2431、243j，使N2氣體向第一惰性氣體供給管232f、第三惰性氣體供給管232h、第四惰性氣體供給管232i和第五惰性氣體供給管232j內流動。N2氣體經由第一氣體供給管232a、第三氣體供給管232c、第四氣體供給管232d、第五氣體供給管232e、第一噴嘴233a、第三噴嘴233c和緩沖室237被供給到處理室201內，并從排氣管231排出。此時，適宜地調整APC閥244，將處理室201內的壓力維持在小于大氣壓例如10 IOOOPa的范圍內的壓力。被質量流量控制器241b控制的DCS氣體的供給流量成為例如10 IOOOsccm(0.01 Islm)的范圍內的流量。被質量流量控制器241g、241f、241h、2411、24Ij控制的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sCCm(0.1 2slm)的范圍內的流量。將DCS氣體向晶圓200供給的時間即氣體供給時間(照射時間)成為例如I 120秒的范圍內的時間。加熱器207的溫度被設定成在上述壓力帶下在處理室201內發生CVD反應的溫度。即，設定加熱器207的溫度使晶圓200的溫度成為例如550 800°C、優選600 800°C、更優選650 750°C的范圍內的溫度。需要說明的是，晶圓200的溫度小于550°C時，在晶圓200上，DCS難以分解、吸附。另外，晶圓200的溫度小于600°C時，有時DCS的分解、吸附不能充分地進行，難以獲得實用的成膜速率。另外，晶圓200的溫度成為650°C以上時，DCS的分解、吸附充分地進行，能夠獲得實用的充分的成膜速率。另外，晶圓200的溫度超過750°C、尤其超過800°C時，CVD反應變強，膜厚均勻性的惡化變得明顯。因此，晶圓200的溫度優選為550 800°C，更優選為600 800°C，最優選為650 750°C。需要說明的是，晶圓200的溫度也可以成為與第一硅氧化膜形成工序中的晶圓200的溫度同樣的溫度，但也可以成為不同的溫度。例如，本實施方式那樣，在第一硅氧化膜形成工序中使用HCDS氣體、在硅氮化膜形成工序中使用反應性比HCDS氣體低的氣體即DCS氣體的情況下，也有優選使硅氮化膜形成工序中的晶圓200的溫度(第二溫度)比第一硅氧化膜形成工序中的晶圓200的溫度(第一溫度)高的情況。該情況下，為抑制生產率的降低，第一溫度和第二溫度的差成為150°C以內，優選成為100°C以內。例如，也可以使第一溫度為550 600°C、第二溫度為650 700°C。上述條件即發 生CVD反應的條件下，將DCS氣體向處理室201內供給，由此，在第一硅氧化膜(基底膜)上形成例如從小于I原子層到幾原子層左右的厚度的含硅層。含硅層也可以是DCS氣體的吸附層，也可以是硅層(Si層)，也可以包含它們雙方。但是，含硅層優選是包含硅(Si)及氯(Cl)的層。這里，硅層是指除了由硅(Si)構成的連續的層以外，還包含不連續的層或它們重疊而成的硅薄膜的總稱。需要說明的是，也有將由Si構成的連續的層稱為硅薄膜的情況。需要說明的是，構成硅層的Si還包括與Cl或H的鍵沒有完全拆開的結構。另外，DCS氣體的吸附層除了 DCS氣體的氣體分子的連續的化學吸附層以外，還包括不連續的化學吸附層。即，DCS氣體的吸附層包括由DCS分子構成的I分子層或小于I分子層的厚度的吸附層。需要說明的是，構成DCS氣體的化學吸附層的DCS(SiH2Cl2)分子還包括Si和Cl的鍵或Si和H的鍵一部分被拆分的結構(SiHxCly分子)。即，DCS的化學吸附層包括SiH2Cl2分子和/或SiHxCly分子的連續的化學吸附層或不連續的化學吸附層。需要說明的是，小于I原子層的厚度的層是指不連續地形成的原子層，I原子層的厚度的層是指連續地形成的原子層。另外，小于I分子層的厚度的層是指不連續地形成的分子層，I分子層的厚度的層是指連續地形成的分子層。DCS氣體自我分解(熱分解)的條件下，即，發生DCS的熱分解反應的條件下，通過在第一硅氧化膜上堆積Si而形成硅層。DCS氣體不自我分解(熱分解)的條件下，即，不發生DCS的熱分解反應的條件下，通過DCS氣體吸附在第一硅氧化膜上而形成DCS氣體的吸附層。需要說明的是，與在第一硅氧化膜上形成DCS氣體的吸附層的情況相比，在第一硅氧化膜上形成硅層的情況能夠提高成膜速率，是優選的。形成在第一硅氧化膜上的含硅層的厚度超過幾原子層時，下述的步驟3b中的氮化(改性)的作用不遍及到含硅層的整體。另外，能夠形成在第一硅氧化膜上的含硅層的厚度的最小值小于I原子層。因此，含硅層的厚度優選為從小于I原子層到幾原子層左右。需要說明的是，含硅層的厚度為I原子層以下，即，I原子層或小于I原子層，由此，能夠相對地提高下述的步驟3b中的氮化反應(改性反應)的作用，并能夠縮短步驟3b的氮化反應(改性反應)所需的時間。即，能夠有效率地進行步驟3b中的含硅層的氮化。另外，還能夠縮短步驟Ia的含硅層形成所需的時間。其結果，能夠縮短每I個循環的處理時間，還能夠縮短總處理時間。即，還能夠提高成膜速率。另外，通過使含硅層的厚度成為I原子層以下，還能夠提高膜厚均勻性的控制性。作為第二原料氣體(第二含硅氣體)除了二氯硅烷(SiH2Cl2，簡稱DCS)氣體以外，不僅可以使用六氯乙硅烷(Si2Cl6，簡稱HCDS)氣體、四氯硅烷即四氯化硅(SiCl4,簡稱STC)氣體、三氯氫硅(SiHCl3，簡稱TCS)氣體、一氯甲硅烷(SiH3Cl,簡稱MCS)氣體、甲硅烷(SiH4)氣體等的 無機原料，還可以使用氨基硅烷類的四(二甲基氨基)硅烷(Si [N(CH3) 2]4，簡稱4DMAS)氣體、三(二甲基氨基)硅烷(Si [N(CH3) 2]3H，簡稱3DMAS)氣體、二(二乙基氨基)硅烷(Si [N(C2H5)2]2H2，簡稱2DEAS)氣體、二(叔丁基氨基)硅烷(SiH2[NH(C4H9)]2，簡稱BTBAS)氣體等的有機原料。作為惰性氣體除了 N2氣體以外，還可以使用Ar氣體、He氣體、Ne氣缽、Xe氣缽爹稀方氣體。[步驟北]在第一硅氧化膜上形成含硅層之后，關閉第二氣體供給管232b的閥243b，停止DCS氣體的供給。此時，排氣管231的APC閥244打開的情況下，通過真空泵246對處理室201內進行真空排氣，從處理室201內排除殘留在處理室201內的未反應或用于含硅層形成之后的DCS氣體。另外，閥243g、243f、243h、2431、243j打開的狀態下，維持作為惰性氣體的N2氣體向處理室201內的供給。N2氣體作為吹掃氣體發揮作用，由此，能夠進一步提高從處理室201內排除殘留在處理室201內的未反應或用于含娃層形成之后的DCS氣體的效果(殘留氣體除去)。需要說明的是，此時，也可以不完全排除殘留在處理室201內的氣體，也可以不完全吹掃處理室201內。若殘留在處理室201內的氣體是微量的，則在以后實施的步驟3b中不會發生不良影響。此時，向處理室201內供給的N2氣體的流量也不需要成為大流量，例如，通過供給與反應管203 (處理室201)的容積相同程度的量，能夠在步驟3b中進行不產生不良影響的程度的吹掃。這樣，不完全吹掃處理室201內，由此能夠縮短吹掃時間，使生產率提高。另外，N2氣體的消耗也能夠抑制到必要的最小限度。此時的加熱器207的溫度被設定成晶圓200的溫度與DCS氣體的供給時相同地成為例如550 800 V、優選600 800 V、更優選650 750°C的范圍內的溫度。從各惰性氣體供給系統供給的作為吹掃氣體的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sCCm(0.1 2sIm)的范圍內的流量。作為吹掃氣體除了隊氣體以外，還可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有氣體。[步驟3b]除去處理室201內的殘留氣體之后，打開第三氣體供給管232c的閥243c，使NH3氣體向第三氣體供給管232c流動。NH3氣體從第三氣體供給管232c流動，并通過質量流量控制器241c被調整流量。被調整流量的NH3氣體經由第三氣體供給管232c從第三噴嘴233c的氣體供給孔248c被供給到被加熱的減壓狀態的緩沖室237內。此時，在第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間施加高頻電力時，向緩沖室237內供給的NH3氣體被等離子體活化。在第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間不施加高頻電力時，向緩沖室237內供給的NH3氣體被熱量活化。在本實施方式中，在第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間不施加高頻電力，通過熱量使向緩沖室237內供給的NH3氣體活化。由此，向緩沖室237內供給的NH3氣體被熱量活化，從緩沖室237的氣體供給孔248c被供給到被加熱的減壓狀態的處理室201內，并從排氣管231排出(NH3氣體供給)。需要說明的是，NH3氣體還能夠被等離子體活化并供給，但被熱量活化并供給的情況能夠發生溫和的反應，能夠溫和地進行下述的氮化。此時，也可以打開第三惰性氣體供給管232h的閥243h，從第三惰性氣體供給管232h作為惰性氣體供給N2氣體。N2氣體通過質量流量控制器241h被調整流量，并被供給到第三氣體供給管232c內。被調整流量的N2氣體在第三氣體供給管232c內與被調整流量的NH3氣體混合，從第三噴嘴233c的氣體供給孔248c被供給到被加熱的減壓狀態的緩沖室237內，并從緩沖室237的氣體供給孔248d被供給到被加熱的減壓狀態的處理室201內，并從排氣管231排出。需要說明的是,此時,為防止NH3氣體侵入第一噴嘴233a、第二噴嘴233b、第四氣體供給管232d和第五氣體供給管232e內，打開閥243f、243g、2431、243i，使N2氣體向第一惰性氣體供給管232f、第二惰性氣體供給管232g、第四惰性氣體供給管232i和第五惰性氣體供給管232j內流動。N2氣體經由第一氣體供給管232a、第二氣體供給管232b、第四氣體供給管232d、第五氣體供給管232e、第一噴嘴233a、第二噴嘴233b、第三噴嘴233c和緩沖室237被供 給到處理室201內，并從排氣管231排出。此時，適宜地調整APC閥244，將處理室201內的壓力維持在小于大氣壓例如I 3000Pa的范圍內的壓力。被質量流量控制器241c控制的NH3氣體的供給流量成為例如100 10000sccm(0.1 IOslm)的范圍內的流量。被質量流量控制器241h、241f、241g、2411、241j控制的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sccm(0.1 2sIm)的范圍內的流量。將NH3氣體向晶圓200供給的時間成為例如I 120秒的范圍內的時間。加熱器207的溫度被設定成晶圓200的溫度成為與步驟Ib的DCS氣體的供給時同樣的溫度帶，即，例如550 800°C、優選600 800°C、更優選650 750°C的范圍內的溫度。需要說明的是，可以確認若是該范圍內的溫度，則獲得減壓氣氛下的NH3氣體的氮化效果(下述)，即，含硅層的氮化反應。另外，還可以確認在晶圓200的溫度過低時，不能獲得氮化的效果。考慮生產率時，優選像這樣在步驟Ib 3b中設定加熱器207的溫度將處理室201內的溫度保持成同樣的溫度帶。而且，在步驟Ib 步驟4b (下述)中，如上所述更優選設定加熱器207的溫度將處理室201內的溫度保持成同樣的溫度帶。在上述條件下，將NH3氣體向處理室201內供給，由此，NH3氣體在被加熱的減壓環境下，通過非等離子體被熱活化，或熱分解而生成含氮的氮化物質。此時，由于在處理室201內沒有DCS氣體流動，所以NH3氣體不引起氣相反應，NH3氣體被熱活化或通過熱分解得到的氮化物質與步驟Ib中形成在第一硅氧化膜上的含硅層的至少一部分反應。由此，對含硅層進行氮化處理，通過該氮化處理，含硅層向硅氮化層(Si3N4層，以下也簡稱為SiN層)變化(改性)。需要說明的是，此時，還能夠如上所述地通過等離子體使NH3氣體活化并流動。通過等離子體使NH3氣體活化并流動，由此，能夠生成含有能量更高的活性物質的氮化物質，通過該氮化物質進行氮化處理，由此，還能夠獲得設備特性提高等的效果。通過等離子體使NH3氣體活化的情況下，在第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間從高頻電源273經由匹配器272施加高頻電力，由此，向緩沖室237內供給的NH3氣體被等離子體活化(等離子體激發)，作為含有NH3* (氨的活性物質)的氣體(氮化物質)從氣體供給孔248d被供給到處理室201內，并從排氣管231排出。此時，從高頻電源273向第一棒狀電極269及第二棒狀電極270之間施加的高頻電力被設定成例如50 1000W的范圍內的電力。其他的處理條件與上述處理條件相同。需要說明的是，在上述溫度帶下，NH3氣體被熱量充分地活化，生成充分的量的氮化物質。因此，即使通過非等離子體使NH3氣體熱活化，也能夠得到充分的氮化能力。需要說明的是，NH3氣體被熱量活化并供給的情況不會帶來等離子體損傷，能夠發生溫和的反應，并能夠溫和地進行上述氮化處理。作為含氮氣體除了見13氣體以外，還可以使用二亞胺(N2H2)氣體、聯氨(N2H4)氣體、N3H8氣體和胺類氣體等。[步驟4b]使含硅層向硅氮化層變化之后，關閉第三氣體供給管232c的閥243c，停止見13氣體的供給。此時，排氣管231的APC閥244打開的狀態下，通過真空泵246對處理室201內進行真空排氣，從處理室201內排除殘留在處理室201內的未反應或用于硅氮化層形成之后的NH3氣體和反應副產物。另外，閥243h、243f、243g、2431、243j打開的狀態下，維持作為惰性氣體的N 2氣體向處理室201內的供給。N2氣體作為吹掃氣體發揮作用，由此，能夠進一步提高從處理室201內排除殘留在處理室201內的未反應或用于硅氮化層形成之后的NH3氣體和反應副產物的效果(殘留氣體除去)。需要說明的是，此時，也可以不完全排除殘留在處理室201內的氣體，也可以不完全吹掃處理室201內。若殘留在處理室201內的氣體是微量的，則在以后實施的步驟Ib中不會發生不良影響。此時，向處理室201內供給的N2氣體的流量也不需要成為大流量，例如，供給與反應管203(處理室201)的容積相同程度的量，能夠在步驟Ib中進行不發生不良影響的程度的吹掃。這樣，通過不完全吹掃處理室201內，能夠縮短吹掃時間，使生產率提高。另外，N2氣體的消耗也能夠被抑制到必要的最小限度。此時的加熱器207的溫度被設定成晶圓200的溫度與NH3氣體的供給時相同地成為例如550 800°C、優選600 800°C、更優選650 750°C的范圍內的溫度。從各惰性氣體供給系統供給的作為吹掃氣體的N2氣體的供給流量分別成為例如100 2000sCCm(0.1 2sIm)的范圍內的流量。作為吹掃氣體除了隊氣體以外，還可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有氣體。將上述步驟Ib 4b作為I個循環，多次反復進行該循環，由此，能夠在作為基底膜的第一硅氧化膜上成膜規定膜厚的硅氮化膜。硅氮化膜成為下述的工序中形成的第二硅氧化膜的基底膜。(第二硅氧化膜形成工序)接著，將以下的步驟Ic 4c作為I個循環并多次反復進行該循環，由此，在作為基底膜的硅氮化膜上成膜規定膜厚的第二硅氧化膜。步驟Ic 4c是通過與上述第一娃氧化膜形成工序的步驟Ia 4a相同的工序及相同的條件進行的。即，形成第二硅氧化膜時，作為原料氣體使用第一原料氣體，即，第一硅氧化膜形成工序中使用的HCDS氣體。另外，第二硅氧化膜的形成是將晶圓200的溫度保持在與上述第一硅氧化膜形成工序中的晶圓200的溫度相同的溫度帶而進行的。而且，將該步驟Ic 4c作為I個循環并多次反復進行該循環，由此，能夠在硅氮化膜上成膜規定膜厚的第二硅氧化膜。其結果，在晶圓200上形成按順序層合第一硅氧化膜、硅氮化膜和第二硅氧化膜而成的ONO層合構造的絕緣膜。(吹掃及大氣壓恢復)成膜ONO層合構造的絕緣膜時，打開閥243f、243g、243h、2431、243j，從第一惰性氣體供給管232f、第二惰性氣體供給管232g、第三惰性氣體供給管232h、第四惰性氣體供給管232i和第五惰性氣體供給管232i分別將作為惰性氣體的N2氣體向處理室201內供給，并從排氣管231排出。N2氣體作為吹掃氣體發揮作用，由此，處理室201內被惰性氣體吹掃，從處理室201內除去殘留在處理室201內的氣體和反應副產物(吹掃)。然后，處理室201內的氣氛被置換成惰性氣體，處理室201內的壓力恢復成常壓(大氣壓恢復)。(舟皿卸載及晶圓卸料)

然后，通過舟皿升降機115使密封蓋219下降，反應管203的下端開口，并且處理完的晶圓200在被保持在舟皿217的狀態下，從反應管203的下端向反應管203的外部被送出(舟皿卸載)。然后，處理完的晶圓200從舟皿217被取出(晶圓卸料)。(3)本實施方式的效果根據本實施方式，發揮以下的I個或多個效果。可以確認若通過本實施方式的成膜順序形成第一硅氧化膜及第二硅氧化膜，則晶圓200面內的膜厚均勻性及階梯覆蓋性分別比通過一般的CVD法形成硅氧化膜的情況更好。而且，由此，可以確認ONO層合構造的絕緣膜的晶圓200面內的膜厚均勻性及階梯覆蓋性是良好的。這是因為，本實施方式的第一硅氧化膜及第二硅氧化膜是通過將供給HCDS氣體的工序、和供給O2氣體及H2氣體的工序作為I個循環并多次反復進行該循環而形成的(步驟Ia 4a、步驟Ic 4c)。需要說明的是，一般的CVD法是指同時供給無機原料即DCS和N2O并通過CVD法形成娃氧化膜(HTO (High Temperature Oxide)膜)的方法。另外，通過本實施方式的成膜順序形成的第一硅氧化膜及第二硅氧化膜與通過一般的CVD法形成的硅氧化膜(CVD-SiO膜)相比，膜中的氮和氯等的雜質濃度極低，Si/0比率極其接近化學計量組成即0. 5，可以確認是優質的膜。這是因為，在本實施方式的硅氧化膜的成膜順序中，在被加熱的減壓氣氛下使O2氣體和H2氣體反應而生成包含原子狀氧(0)的氧化物質，使用該氧化物質使含硅層向硅氧化層變化(步驟3a、3c)。通過將包含該原子狀氧(0)的氧化物質向含硅層供給，能夠主要通過原子狀氧所具有的能量拆分含硅層中含有的 S1-N、S1-Cl、S1-H、S1-C 鍵。由于用于形成 S1-O 鍵的能量比 S1-N, S1-Cl, S1-H, S1-C的鍵能量高，所以從氧化物質向含硅層提供S1-O鍵形成所需的能量，由此能夠拆分含硅層中的S1-N、S1-Cl、S1-H, S1-C鍵。將與Si之間的鍵被拆分的N、H、Cl、C從膜中除去，并作為N2、H2、C12、HC1、C02等排出。通過切斷與N、H、Cl、C之間的鍵而剩余的Si的鍵與氧化物質中含有的0結合。這樣，能夠使第一硅氧化膜及第二硅氧化膜成為極其優質的硅氧化膜。而且，由此，能夠得到極其優質的ONO層合構造的絕緣膜。
另外，本實施方式的第一硅氧化膜及第二硅氧化膜不限于使用無機類硅原料形成的情況，使用有機類硅原料形成的情況下，也能夠確認晶圓200面內的膜厚均勻性、階梯覆蓋性、膜中的雜質濃度是良好的。而且，由此，使用有機類的原料的情況下，也能夠確認ONO層合構造的絕緣膜的晶圓200面內的膜厚均勻性、階梯覆蓋性、膜中的雜質濃度是良好的。
另外，可以確認若通過本實施方式的成膜順序形成硅氮化膜，則晶圓200面內的膜厚均勻性及階梯覆蓋性與通過一般的CVD法形成硅氮化膜的情況相比更好。而且，由此，可以確認ONO層合構造的絕緣膜的晶圓200面內的膜厚均勻性及階梯覆蓋性是良好的。這是因為，本實施方式的硅氮化膜是通過將供給DCS氣體的工序、和供給NH3氣體的工序作為I個循環并多次反復進行該循環而形成的(步驟1b 4b)。需要說明的是，一般的CVD法是指同時供給無機原料即DCS和NH3并通過CVD法形成硅氮化膜的方法。
另外，可以確認通過本實施方式的成膜順序形成的硅氮化膜與通過一般的CVD法形成的硅氮化膜(CVD-SiN膜)相比，膜中氫濃度更少，成為極其優質的膜。這是因為，在本實施方式的硅氮化膜的成膜順序中，使用在被加熱的減壓氣氛下使NH3氣體活化或熱分解得到的氮化物質，使含硅層向硅氮化層變化(步驟3b)。氮化物質所具有的能量不僅使S1-H鍵分離，還使具有比S1-H鍵高的鍵能量的N-H鍵分離，由此能夠從硅氮化層中除去H (氫)。被除去的H作為H2等排出。與氫之間的鍵被拆分的Si和N分別與N、Si結合，形成新的S1-N鍵。這樣，能夠使硅氮化膜成為極其優質的膜。而且，由此，能夠得到極其優質的ONO層合構造的絕緣膜。
另外，本實施方式的硅氮化膜不限于使用無機類硅原料形成的情況，使用有機類硅原料形成的情況下，也能夠確認晶圓200面內的膜厚均勻性、階梯覆蓋性、膜中的雜質濃度是良好的。而且，由此，在使用有機類的原料的情況下，也能夠確認ONO層合構造的絕緣膜的晶圓200面內的膜厚均勻性、階梯覆蓋性、膜中的雜質濃度是良好的。
另外，可以確認根據本實施方式的成膜順序，能夠大幅提高成膜第一硅氧化膜、硅氮化膜、第二硅氧化膜時的生產率，即，形成ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。
這是因為，在本實施方式的成膜順序中，為改善第一硅氧化膜、硅氮化膜、第二硅氧化膜的膜厚均勻性和階梯覆蓋性，不需要降低處理室201內的壓力來抑制晶圓200周邊的氣相反應，另外，不需要增大晶圓200的排列的間距(被保持在舟皿217并相鄰的晶圓200間的顯距離)。
另外，在本實施方式的成膜順序中，在第一硅氧化膜及第二硅氧化膜的形成時，使用通過熱量使O2氣體及H2氣體活化而得到的氧化物質，在硅氮化膜的形成時，使用使冊13氣體活化或熱分解而得到的氮化物質進行成膜，從而能夠提高各自的成膜速度。由此，能夠進一步提高形成ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。
另外，在本實施方式的成膜順序中，在同一處理容器內(in-situ)，另外，形成硅氧化膜時的晶圓200的溫度和形成硅氮化膜時的晶圓200的溫度之差為150°C以內、優選為100°C以內連續地成膜第一硅氧化膜、硅氮化膜、第二硅氧化膜，從而能夠進一步提高形成ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。需要說明的是，通過一般的CVD法形成ONO層合構造的絕緣膜的情況下，形成硅氧化膜時的晶圓溫度和形成硅氮化膜時的晶圓溫度之差成為150°C以內是困難的。即，在本實施方式的成膜順序中，在第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序之間、及硅氮化膜形成工序和第二硅氧化膜形成工序之間，不需要進行大幅的溫度調整即襯底溫度的大幅度升降，從而能夠大幅度提高生產率。另外，不需要進行不同的裝置間的晶圓200的輸送和輸送后的壓力調整等，從而能夠大幅度提高生產率。(4)變形例本實施方式的成膜順序也可以例如如下地變更。在這些變形例中，也能夠發揮與上述成膜順序同樣的效果。需要說明的是，以下所示的變形例可以任意地組合使用。(變形例I) 在圖4、圖11所示的上述成膜順序中，第一氧化膜和第二氧化膜的形成所使用的第一原料氣體、以及氮化膜的形成所使用的第二原料氣體采用不同的原料氣體，但本實施方式不限于所述方式。例如，也可以采用第一原料氣體和第二原料氣體由相同的物質構成的原料氣體。圖5是表示本變形例的成膜流程的圖。圖12是表示本變形例的氣體供給的定時的圖。這些圖示出了作為第一原料氣體及第二原料氣體都使用HCDS氣體的例子。需要說明的是，本變形例與上述成膜順序的不同之處僅在于在氮化膜的形成工序中作為第二原料氣體使用HCDS氣體，其他方面與圖4、圖11所示的上述成膜順序相同。以下，關于本變形例的氮化膜(硅氮化膜)的形成工序進行說明。在本變形例的硅氮化膜的成膜順序中，將下述的步驟Ib 4b作為I個循環，并多次反復進行該循環，由此在第一硅氧化膜上形成規定膜厚的硅氮化膜。[步驟Ib]通過與上述第一硅氧化膜形成工序的步驟Ia相同的工序及相同的條件，向被加熱的減壓狀態的處理室201內供給HCDS氣體(或HCDS氣體和N2氣體的混合氣體)并排氣(HCDS氣體供給)。該步驟Ib的處理條件、發生的反應、形成的層等與上述第一硅氧化膜形成工序中的步驟Ia相同。即，在該步驟中，通過向處理室201內供給HCDS氣體，在第一硅氧化膜上形成含娃層。[步驟2b]在第一硅氧化膜上形成含硅層之后，通過與第一硅氧化膜形成工序的步驟2a相同的工序及相同的條件，將HCDS氣體從處理室201內排除，并且通過N2氣體吹掃處理室201內(殘留氣體除去)。[步驟3b]除去處理室201內的殘留氣體之后，通過與硅氮化膜形成工序的步驟3b相同的工序及相同的條件，向被加熱的減壓狀態的處理室201內供給NH3氣體(或NH3氣體和N2氣體的混合氣體)并排氣(NH3氣體供給)。該步驟3b的處理條件、發生的反應、形成的層等與上述硅氮化膜形成工序中的步驟3b相同。S卩，在該步驟中，通過向處理室201內供給NH3氣體，使步驟Ib中形成的含硅層向硅氮化層變化(改性)。[步驟4b]使含硅層向硅氮化層變化之后，通過與硅氮化膜形成工序的步驟4b相同的工序及相同的條件，將NH3氣體和反應副產物從處理室201內排除，并且通過N2氣體吹掃處理室201內(殘留氣體除去)。將上述步驟Ib 4b作為I個循環，并多次反復進行該循環，由此，能夠在作為基底膜的第一硅氧化膜上成膜規定膜厚的硅氮化膜。這樣，即使作為第一原料氣體及第二原料氣體都使用HCDS氣體，也能夠發揮與圖
4、圖11所示的上述成膜順序同樣的效果。需要說明的是，與此相反地，即使作為第一原料氣體及第二原料氣體都使用DCS氣體，也能夠發揮同樣的效果。需要說明的是，由于HCDS氣體是與DCS氣體相比熱分解溫度低、反應性高的氣體，所以作為第一原料氣體或第二原料氣體使用HCDS氣體的情況下，能夠使成膜速度較大，并能夠使生產率提高。(變形例2)在圖4、圖11所示的上述成膜順序中，通過將供給第一原料氣體的工序、和供給含氧氣體及含氫氣體的工序作為I個循環并多次反復進行該循環，由此形成第一氧化膜及第二氧化膜，但本實施方式不限于所述方式。例如，在形成第一氧化膜的工序和/或形成第二氧化膜的工序中，也可以通過將供給第一原料氣體的工序、和供給含氧氣體及含氫氣體的工序作為I個循環并多次反復進行該循環，然后再進行供給含氧氣體及含氫氣體的工序(改性工序)。在該成膜順序中，與圖4、圖11所示的上述成膜順序同樣地，不使用等離子體而通過熱量使含氧氣體及含氫氣體活化并進行供給。需要說明的是，所述成膜順序也可以僅實施形成第一氧化膜的工序，也可以僅實施形成第二氧化膜的工序，另外，也可以實施形成第一氧化膜的工序及形成第二氧化膜的工序雙方。 圖6是表示本變形例的成膜流程的圖。圖13是表示本變形例的氣體供給的定時的圖。這些圖示出了本變形例的氧化膜的成膜順序采用形成第一氧化膜的工序及形成第二氧化膜的工序這雙方的例子。需要說明的是，本變形例與上述成膜順序的不同之處僅在于在形成第一氧化膜的工序和/或形成第二氧化膜的工序中，通過將供給第一原料氣體的工序、和供給含氧氣體及含氫氣體的工序作為I個循環并多次反復進行該循環之后，作為改性工序再進行供給含氧氣體及含氫氣體的工序，其他方面與圖4、圖11所示的上述成膜順序相同。以下，關于形成第一氧化膜(第一硅氧化膜)的工序和形成第二氧化膜(第二硅氧化膜)的工序進行說明。在本變形例的第一硅氧化膜的成膜順序中，將與圖4、圖11所示的上述成膜順序的步驟Ia 4a相同的步驟Ia 4a作為I個循環，并多次反復進行該循環，由此在晶圓200上形成規定膜厚的硅氧化膜。然后，再實施與本變形例的步驟3a、4a相同的步驟，由此進行從上述硅氧化膜除去膜中雜質并改善膜質的改性工序。通過這一系列的處理，形成第
一娃氧化膜。另外，同樣地，在本變形例的第二硅氧化膜的成膜順序中，將與圖4、圖11所示的上述成膜順序的步驟Ic 4c相同的步驟Ic 4c作為I個循環，并多次反復進行該循環，由此在硅氮化膜上形成規定膜厚的硅氧化膜。然后，再實施與本變形例的步驟3c、4c相同的步驟，由此進行從上述硅氧化膜除去膜中雜質并改善膜質的改性工序。通過這一系列的處理，形成第二硅氧化膜。需要說明的是，改性工序的處理條件與步驟3a、4a、3c、4c大致相同。但是，晶圓200的溫度也可以設定得比步驟3a、4a、3c、4c高，使其成為例如350 1200°C的范圍內的溫度。另外，將O2氣體及H2氣體向晶圓200供給的時間也可以設定得較長，使其成為例如60 600秒的范圍內的時間。圖13示出了改性工序中將O2氣體及H2氣體向晶圓200供給的時間設定得比步驟3a、3c中將O2氣體及H2氣體向晶圓200供給的時間長的情況。可以確認通過本變形例的成膜順序形成的第一硅氧化膜及第二硅氧化膜與通過一般的CVD法形成的硅氧化膜(CVD-SiO膜)相比，膜中的氮、氫和氯等的雜質濃度極低，Si/0比率極其接近化學計量組成即0. 5，成為優質的膜。這是因為，在本變形例的硅氧化膜的成膜順序中，在被加熱的減壓氣氛下，使O2氣體和H2氣體反應而生成包含原子狀氧(0)的氧化物質，使用該氧化物質改性硅氧化膜(SiO2膜)(改性工序)。通過將包含該原子狀氧(0)的氧化物質向硅氧化膜供給，能夠主要通過原子狀氧所具有的能量來拆分硅氧化膜中含有的S1-N、S1-Cl.S1-H, S1-C鍵。由于用于形成S1-O鍵的能量比S1-N、S1-Cl.S1-H,S1-C的鍵能量高，所以將S1-O鍵形成所需的能量從氧化物質向硅氧化膜提供，由此能夠拆分硅氧化膜中的S1-N、S1-Cl、S1-H、S1-C鍵。與Si之間的鍵被拆分的N、H、C1、C從膜中被除去，并作為N2、H2、Cl2、HC1、C02等排出。通過切斷與N、H、Cl、C之間的鍵而剩余的Si的鍵與氧化物質含有的0結合。另外，此時，硅氧化膜被致密化。這樣，能夠使第一硅氧化膜及第二硅氧化膜成為極其優質的硅氧化膜。而且，由此，能夠得到極其優質的ONO層合構造的絕緣膜。(變形例3、4)在圖4、圖11所示的上述成膜順序中，通過將供給第一原料氣體的工序、和供給含氧氣體及含氫氣體的工序作為I個循環 并多次反復進行該循環，由此形成第一氧化膜及第二氧化膜，但本實施方式不限于所述方式。例如，在形成第一氧化膜的工序和/或形成第二氧化膜的工序中，也可以省略供給第一原料氣體的工序，連續地供給含氧氣體及含氫氣體。需要說明的是，所述成膜順序也可以僅實施形成第一氧化膜的工序，也可以僅實施形成第二氧化膜的工序，另外，也可以實施形成第一氧化膜的工序及形成第二氧化膜的工序雙方。圖7是表示變形例3的成膜流程的圖。圖14是表示變形例3的氣體供給的定時的圖。這些圖示出了本變形例的氧化膜的成膜順序采用形成第一氧化膜的工序及形成第二氧化膜的工序這雙方的例子。另外，圖8是表示變形例4的成膜流程的圖。圖15是表示變形例4的氣體供給的定時的圖。這些圖示出了本變形例的氧化膜的成膜順序僅采用形成第二硅氧化膜的工序，第一硅氧化膜通過圖4、圖11所示的上述成膜順序形成的例子。這些變形例與圖4、圖11所示的上述成膜順序的不同之處僅在于在形成第一氧化膜的工序和/或形成第二氧化膜的工序中，省略供給第一原料氣體的工序，連續地供給含氧氣體及含氫氣體，其他方面與圖4、圖11所示的上述成膜順序相同。以下，關于形成第一氧化膜(第一硅氧化膜)的工序和形成第二氧化膜(第二硅氧化膜)的工序進行說明。在變形例3的第一硅氧化膜的成膜順序中，不進行供給HCDS氣體的步驟，進行與圖4、圖11所示的上述成膜順序的步驟3a、4a相同的步驟，S卩，連續地供給通過熱量被活化的O2氣體及H2氣體，然后吹掃，由此，使預先形成在晶圓200上的基底的硅膜氧化而形成第一硅氧化膜。也就是說，該情況下，如圖4、圖11所示的上述成膜順序那樣地，在晶圓200上的硅膜上不堆積第一硅氧化膜，使預先形成的硅膜的表面氧化，由此形成第一硅氧化膜。因此，該情況下，晶圓200上的硅膜能夠形成得比本來所需的膜厚厚，通過使較厚地形成的部分進行氧化，而形成第一硅氧化膜。另外，在變形例3、4的第二硅氧化膜的成膜順序中，將第一硅氧化膜作為基底并形成硅氮化膜之后，不進行供給HCDS氣體的步驟，進行與圖4、圖11所示的上述成膜順序的步驟3a、4a相同的步驟，即，連續地供給通過熱量被活化的O2氣體及H2氣體，然后吹掃，由此使基底的硅氮化膜氧化而形成第二硅氧化膜。也就是說，該情況下，如圖4、圖11所示的上述成膜順序那樣地，在硅氮化膜上不堆積第二硅氧化膜，而使硅氮化膜的表面氧化，由此形成第二硅氧化膜。因此，該情況下，形成在第一硅氧化膜上的硅氮化膜的膜厚形成得比本來所需的膜厚厚，通過使較厚地形成的部分進行氧化，而形成第二硅氧化膜。<本發明的第二實施方式>在上述第一實施方式中，進行了形成第一氧化膜的工序之后，連續地實施氮化膜的形成。但是，所述情況下，有時在氮化膜的形成初期，第二原料氣體向第一氧化膜表面的吸附發生延遲(所謂培養時間)，氮化膜的形成開始延遲，成膜ONO層合構造的絕緣膜時的生產率降低。例如，作為硅氮化膜的形成所使用的第二原料氣體采用與HCDS氣體相比熱分解溫度高、反應性低的DCS氣體的情況下(圖4、圖11等所示的成膜順序的情況)，有時即使開始硅氮化膜形成工序的步驟lb，也不直接在第一硅氧化膜表面化學吸附DCS氣體，不堆積Si，上述培養時間增大。因此，在本實施方式中，實施如下工序通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序、和供給氧化氣體(含氧氣體)及還原氣體(含氫氣體)的工序的循環，由此在襯底上形成第一氧化膜的工序；對于處理容器內的被加熱到第一溫度以上第二溫度以下的溫度的襯底供給氮化氣體(含氮氣體)，由此在第一氧化膜的表面形成種晶層的工序；通過對于處理容器內的被加熱到第二溫度的襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序、和供給氮化氣體的工序的循環，由此在形成在第一氧化膜的表面上的種晶層上形成氮化膜的工序；和通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序、和供給氧化氣體(含氧氣體)及還原氣體(含氫氣體)的工序的循環，由此在氮化膜上形成第二氧化膜的工序。即，在本實施方式中，進行了形成第一氧化膜的工序之后，在進行形成氮化膜的工序之前，進行對于處理容器內的晶圓200先供給含氮氣體的工序。圖9是表示本實施方式的成膜流程的圖，圖16是表示本實施方式的氣體供給的定時的圖。需要說明的是，本實施方式與第一實施方式的不同之處僅在于在進行了形成第一氧化膜的工序(第一硅氧化膜形成工序)之后，在進行形成氮化膜的工序(硅氮化膜形成工序)之前，進行對于處理容器內的晶圓200作為含氮氣體先供給例如如NH3氣體的工序(NH3氣體先行供給工序)，其他方面與第一實施方式相同。以下，關于NH3氣體先行供給工序進行說明。 在本實施方式的NH3氣體先行供給工序中，按順序進行下述的步驟ld、2d，由此對于第一硅氧化膜的表面進行氮化處理，在第一硅氧化膜的表面形成作為種晶層的具有S1-N鍵的層即硅氮化層。
[步驟Id]在晶圓200上形成第一硅氧化膜之后，通過與硅氮化膜形成工序的步驟3b相同的工序，向被加熱的減壓狀態的處理室201內供給NH3氣體(或NH3氣體和N2氣體的混合氣體)并排氣(NH3氣體供給)。NH3氣體被熱活化或熱分解而得到的氮化物質與第一硅氧化膜的表面反應。由此，對第一硅氧化膜的表面進行氮化處理(熱氮化處理)，通過該氮化處理，第一硅氧化膜的表面變化成具有S1-N鍵的層即硅氮化層(改性)。[步驟
使第一硅氧化膜的表面向硅氮化層變化之后，通過與硅氮化膜形成工序的步驟4b相同的工序，將NH3氣體和反應副產物從處理室201內排除，并且通過N2氣體吹掃處理室201內(殘留氣體除去)。通過進行上述步驟ld、2d，能夠在作為基底膜的第一硅氧化膜上形成規定厚度的硅氮化層。然后，通過按順序進行上述硅氮化膜形成工序、第二硅氧化膜形成工序，在晶圓200上形成按順序層合第一硅氧化膜、硅氮化膜、第二硅氧化膜而成的ONO層合構造的絕緣膜。需要說明的是，NH3氣體先行供給工序的處理條件與步驟3b、4b大致相同。但是，步驟Id中的處理室201內的壓力也可以設定得比步驟3b中的處理室201內的壓力高。例如，處理室201內的壓力也可以設定成100 3000Pa的范圍內的壓力。處理室201內的壓力設定得越高，越能夠有效率地使第一硅氧化膜的表面氮化。另外，也可以設定成比步驟3b中的NH3氣體供給時間長，使得將NH3氣體向晶圓200供給的時間即氣體供給時間(照射時間)成為例如60 300秒的范圍內的時間。圖16示出了 NH3氣體先行供給工序中將NH3氣體向晶圓200供給的時間比步驟3b中將NH3氣體向晶圓200供給的時間長的情況。另夕卜，晶圓200的溫度也可以是步驟Ia 4a中的晶圓200的溫度(第一溫度)以上的溫度，且是步驟Ib 4b中的晶圓200的溫度(第二溫度)以下的溫度。但是，通過使晶圓200的溫度成為與步驟Ib 4b中的晶圓200的溫度(第二溫度)相同的溫度，能夠使第一硅氧化膜的表面充分地改性(氮化)。該情況下，由于晶圓200的溫度在步驟Id 2d及步驟Ib 4b中不變更，所以能夠相應地使生產率提高。即，晶圓200的溫度較優選為與第二溫度相同的溫度。需要說明的是，在NH3氣體先行供給工序中形成在第一硅氧化膜的表面上的具有S1-N鍵的層(硅氮化層)的厚度為例如0.1 2nm，優選為I 2nm的范圍內的厚度。在本實施方式中，也能夠發揮與第一實施方式同樣的效果。而且，根據本實施方式，在NH3氣體先行供給工序中形成在第一硅氧化膜的表面上的硅氮化層作為促進第二原料氣體向第一硅氧化膜上的化學吸附和Si的堆積的層發揮作用。即，形成在第一硅氧化膜的表面上的硅氮化層在硅氮化膜的形成初期，作為促進硅氮化膜的成長的初期層即種晶層發揮作用。其結果，作為第二原料氣體使用與HCDS氣體相比熱分解溫度高、反應性低的DCS氣體等的情況下，也能夠迅速地開始硅氮化膜的形成(能夠縮短培養時間)，并能夠進一步提高成膜ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。<本發明的第三實施方式>在上述第二實施方式中，進行了形成第一氧化膜的工序之后，在進行形成氮化膜的工序之前，進行對于處理容器內的晶圓200先供給含氮氣體的工序，由此迅速地開始氮化膜的形成，但本發明不限于所述方式。例如，也可以在進行了形成第一氧化膜的工序之后，在進行形成氮化膜的工序之前，對于處理容器內的晶圓200交替地進行供給與第二原料氣體相比反應性高的原料氣體的工序、和供給含氮氣體的工序。圖10是表示本實施方式的成膜流程的圖，圖17是表示本實施方式的氣體供給的定時的圖。需要說明的是，本實施方式與第二實施方式的不同之處僅在于，在進行了形成第一氧化膜的工序(第一硅氧化膜形成工序)之后，在進行形成氮化膜的工序(硅氮化膜形成工序)之前，進行下述工序(HCDS-SiN層形成工序)，所述工序是對于處理容器內的晶圓200交替地進行供給與作為第二原料氣體使用的DCS氣體相比反應性高的作為原料氣體的例如HCDS氣體的工序、和供給作為含氮氣體的例如NH3氣體的工序，其他方面與第二實施方式相同。以下，關于HCDS-SiN層形成工序進行說明。在本實施方式的HCDS-SiN層形成工序中，將下述的步驟Ie 4e作為I個循環并進行一次以上(規定次數)的該循環，由此，以覆蓋第一硅氧化膜的表面的方式(層壓的方式)形成作為種晶層的硅氮化層(HCDS-SiN層)。[步驟1e]在晶圓200上形成第一硅氧化膜之后，通過與第一硅氧化膜形成工序的步驟Ia相同的工序及相同的條件，向被加熱的減壓狀態的處理室201內供給HCDS氣體(或HCDS氣體和N2氣體的混合氣體)并排氣(HCDS氣體供給)。該步驟Ie的處理條件、發生的反應、形成的層等與第一硅氧化膜形成工序中的步驟Ia相同。即，在該步驟中，通過向處理室201內供給HCDS氣體，在第一硅氧化膜上形成含硅層。[步驟2e]在第一硅氧化膜上形成含硅層之后，通過與第一硅氧化膜形成工序的步驟2a相同的工序及相同的條件，將HCDS氣體從處理室201內排除，并且通過N2氣體吹掃處理室201內(殘留氣體除去)。[步驟3e]除去處理室201內的殘留氣體之后，通過與硅氮化膜形成工序的步驟3b相同的工序及相同的條件，向被加熱的減壓狀態的處理室201內供給NH3氣體(或NH3氣體和N2氣體的混合氣體)并排氣(NH3氣體供給)。該步驟3e的處理條件、發生的反應、形成的層等與硅氮化膜形成工序中的步驟3b相同。S卩，在該步驟中，通過向處理室201內供給NH3氣體，使步驟Ie中形成的含硅層向硅氮化層變化(改性)。[步驟4e]使含硅層向硅氮化層變化之后，通過與硅氮化膜形成工序的步驟4b相同的工序及相同的條件，將NH3氣體和反應副產物從處理室201內排除，并且通過N2氣體吹掃處理室201內(殘留氣體除去)。將上述步驟1e 4e作為I個循環，通過進行I次以上、優選I 10次左右、例如I 5次左右的該循環，能夠以覆蓋作為基底膜的第一硅氧化膜的表面的方式形成規定厚度的硅氮化層(HCDS-SiN層)。圖17例示了進行一次上述循環的情況。需要說明的是，步驟Ie 4e中的晶圓200的溫度能夠采用與第二實施方式的步驟Id中的晶圓200的溫度相同的溫度。但是，與步驟Id同樣地，晶圓200的溫度更優選采用與第二溫度相同的溫度。然后，通過按順序進行上述硅氮化膜形成工序、第二硅氧化膜形成工序，在晶圓200上形成按順序層合第一硅氧化膜、硅氮化膜、第二硅氧化膜而成的ONO層合構造的絕緣膜。需要說明的是，在HCDS-SiN層形成工序中形成在第一硅氧化膜的表面上的HCDS-SiN層的厚度為例如0.1 2nm，優選為I 2nm的范圍內的厚度。在本實施方式中，也能夠發揮與第一實施方式同樣的效果。而且，根據本實施方式，HCDS-SiN層形成工序中以覆蓋第一硅氧化膜的表面的方式形成的HCDS-SiN層作為促進第二原料氣體向第一硅氧化膜上的化學吸附和Si的堆積的層發揮作用。即，形成在第一硅氧化膜上的HCDS-SiN層在硅氮化膜的形成初期，作為促進硅氮化膜的成長的初期層即種晶層發揮作用。其結果，作為第二原料氣體使用與HCDS氣體相比熱分解溫度高、反應性低的DCS氣體等的情況下，也能夠迅速地開始硅氮化膜的形成(能夠縮短培養時間)，并能夠進一步提高成膜ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。<本發明的其他實施方式>以上，具體說明了本發明的實施方式，但本發明不限于上述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內能夠進行各種變更。例如，上述第一氧化膜和第二氧化膜不限于通過同一方法形成的情況，也可以通過不同的方法形成。即，在第一氧化膜的形成及第二氧化膜的形成中，也可以適宜地組合使用上述第一實施方式及其變形例I 4記載的各種成膜順序。另外，例如，上述氮化膜不限于通過交替地進行供給第二原料氣體(DCS氣體)的工序和供給氮化氣體(NH3氣體)的工序而形成的情況，也可以同時進行供給第二原料氣體的工序和供給氮化氣體的工序而形成。如上述各實施方式那樣，作為第二原料氣體使用氯硅烷類原料氣體即DCS氣體的情況下，在上述各實施方式中的處理條件下，即使同時供給第二原料氣體和氮化氣體，也能夠使形成第一氧化膜、氮化膜和第二氧化膜時的襯底的溫度差成為150°C以內、優選100°C以內。該情況下，與交替地供給第二原料氣體和氮化氣體的情況相比，能夠提高成膜速率，并能夠進一步提高形成第一氧化膜、氮化膜、第二氧化膜時的生產率。該情況下，在同時供給第二原料氣體和氮化氣體之前，也可以如第二實施方式那樣，進行NH3氣體先行供給工序。另外，也可以在同時供給第二原料氣體和氮化氣體之前，如第三實施方式那樣，進行HCDS-SiN層形成工序。由此，該情況下，也能夠迅速地開始硅氮化膜的形成(能夠縮短培養時間)，并能夠進一步提高成膜ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。另外，例如，在上述實施方式中，關于具有SiO/SiN/SiO的層合構造(0N0層合構造)的層合膜的形成例進行了說明，但本發明不限于所述情況。例如，本發明也能夠適當地適用于形成具有SiO/SiN/SiO/SiN/SiO的層合構造(0N0N0層合構造)的層合膜、具有SiN/SiO/SiN的層合構造(NON層合構造)的層合膜、具有SiO/SiN的層合構造(0N層合構造)的層合膜、及具有SiN/SiO的層合構造(NO層合構造)的層合膜的情況。另外，本實施方式的成膜順序不限于在形成在晶圓上的其他膜上形成0N0層合構造(或0N0N0、NON、ON、NO層合構造等)的絕緣膜的情況(即，形成堆棧構造的情況)，還能夠適當地適用于在形成在晶圓表面上的溝槽構造上形成0N0層合構造的絕緣膜的情況(即，形成溝槽構造的情況)。
然而，形成0N0、0N0N0, NON、ON、NO層合構造等的層合膜時，在氮化膜上形成氧化膜的情況下，成為氧化膜形成時的基底的氮化膜也可以形成得比構成層合膜所需的氮化膜的膜厚厚。即，形成成為氧化膜形成時的基底的氮化膜時，也可以形成比最終所需的膜厚厚的膜厚的氮化膜。在氮化膜上以上述各實施方式中的成膜順序形成氧化膜的情況下，在形成氧化膜的過程中，成為基底的氮化膜的表面被氧化(消耗)，存在氮化膜的膜厚變得比構成層合膜所需的氮化膜的膜厚薄的情況。這樣的情況下，預先測定在氮化膜上形成氧化膜時被氧化(消耗)的氮化膜的膜厚，形成氮化膜時，以該量增厚地形成氮化膜，由此能夠確保層合膜中所需的氮化膜的膜厚。另外，在形成上述氧化膜的工序中，還可以再進行向氧化膜中添加氮(N)的工序。該情況下，在形成氧化膜的工序中，再設置對處理容器內的襯底供給氮化氣體的工序即可。此時的處理條件和使用的氮化氣體可以采用例如與第一實施方式的成膜順序中的步驟3b相同的處理條件、氮化氣體。但是，襯底的溫度優選為與第一實施方式的成膜順序中的步驟Ia 4a的襯底的溫度相同的溫度。需要說明的是，向氧化膜中添加微量的氮的情況下，優選采用非等離子體的條件。另外，向氧化膜中添加氮的工序也可以與向處理容器內的襯底供給氧化氣體及還原氣體的工序同時地進行，也可以在該工序前進行，也可以在該工序后進行。例如，在第一實施方式的成膜順序(參照圖4)中，向氧化膜中添加氮的工序也可以與步驟3a同時地進行，也可以在步驟3a之前進行，也可以在步驟3a之后進行。這樣，在形成氧化膜的工序中，還設置向氧化膜中添加氮的工序，由此，還能夠形成添加了氮的氧化膜。另外，在形成上述氮化膜的工序中，還可以再進行向氮化膜中添加氧(0)的工序。該情況下，在形成氮化膜的工序中，再設置向處理容器內的襯底供給氧化氣體的工序即可。此時的處理條件和使用的氧化氣體能夠采用例如與第一實施方式的成膜順序中的步驟3a相同的處理條件、氧化氣體。但是，襯底的溫度優選為與第一實施方式的成膜順序中的步驟Ib 4b的襯底的溫度相同的溫度。需要說明的是，向氮化膜中添加微量的氧的情況下，優選采用非等離子體的條件。另外，向氮化膜中添加氧的工序也可以與向處理容器內的襯底供給氮化氣體的工序同時地進行，也可以在該工序前進行，也可以在該工序后進行。例如，在第一實施方式的成膜順序(參照圖4)中，向氮化膜中添加氧的工序也可以與步驟3b同時地進行，也可以在步驟3b之前進行，也可以在步驟3b之后進行。這樣，在形成氮化膜的工序中，再設置向氮化膜中添加氧的工序，由此，還能夠形成添加了氧的氮化膜。另外，在上述實施方式中，對具有SiO/SiN/SiO的層合構造的層合膜的形成例進行了說明，但本發明不限于所述情況。例如，本發明也能夠適當地適用于形成具有SiON/SiN/SiO的層合構造的層合膜的情況。另外，本發明還能夠適當地適用于形成具有SiO/Si0N/Si0的層合構造的層合膜、具有Si0/SiN/Si0N的層合構造的層合膜、具有SiON/SiN/SiON的層合構造的層合膜等，具有包含氧化膜(SiO膜)、氮化膜(SiN膜)及氮氧化膜(SiON膜)中的至少任意一種的層合構造的層合膜的情況。需要說明的是，SiO N膜能夠通過進行與向氧化膜中添加氮(N)的情況和向氮化膜中添加氧(0)的情況相同的工序而形成。
另外，在上述實施方式中，作為薄膜，關于形成包含半導體元素即硅的硅類絕緣膜的層合膜的例子進行了說明，但本發明不限于上述情況。例如，本發明還能夠適當地適用于形成例如包含鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鑰(Mo)等金屬元素的金屬類薄膜的層合膜的情況。例如，本發明還能夠適當地適用于形成具有鈦類薄膜即鈦氧化膜(TiO膜)和鈦氮化膜(TiN膜)的層合構造的層合膜的情況、形成具有鋯類薄膜即鋯氧化膜(ZrO膜)和鋯氮化膜(ZrN膜)的層合構造的層合膜的情況、形成具有鉿類薄膜即鉿氧化膜(HfO膜)和鉿氮化膜(HfN膜)的層合構造的層合膜的情況、形成具有鉭類薄膜即鉭氧化膜(TaO膜)和鉭氮化膜(TaN膜)的層合構造的層合膜的情況、形成具有鋁類薄膜即鋁氧化膜(A10膜)和鋁氮化膜(AlN膜)的層合構造的層合膜的情況、及形成具有鑰類薄膜即鑰氧化膜(MoO膜)和鑰氮化膜(MoN膜)的層合構造的層合膜的情況。該情況下，作為原料氣體使用包含金屬元素的原料，能夠通過與上述實施方式相同的成膜順序進行成膜。需要說明的是，含氮氣體、含氧氣體及含氫氣體能夠使用與上述實施方式相同的氣體。處理條件也能夠使用與上述實施方式相同的處理條件。例如，形成鈦類薄膜的情況下，作為原料可以使用四氯化鈦(TiCl4)、四(乙基甲基氨基)鈦(TitN(C2H5) (CH3) ]4，簡稱=TEMAT), 0 (二甲基氨基)鈦(Ti [N(CH3) 2]4，簡稱TDMAT)、四(二乙基氨基)鈦(Ti [N(C2H5)2]4，簡稱TDEAT)等。另外，例如，形成鋯類薄膜的情況下，作為原料可以使用四氯化鋯(ZrCl4)、四(乙基甲基氨基)錯(Zr [N(C2H5) (CH3)] 4，簡稱:TEMAZ)、四(二甲基氨基)錯(Zr [N(CH3) 2]4，簡稱TDMAZ)、四(二乙基氨基)鋯(Zr [N(C2H5)2]4，簡稱=TDEAZ)等。另外，例如， 形成鉿類薄膜的情況下，作為原料可以使用四氯化鉿(HfCl4)、四(乙基甲基氨基)鉿(Hf [N(C2H5) (CH3) ]4，簡稱=TEMAH), 0 (二甲基氨基)鉿(Hf [N(CH3) 2]4，簡稱TDMAH)、四(二乙基氨基)鉿(Hf [N(C2H5)2]4，簡稱=TDEAH)等。這樣，本發明不僅能夠適用于硅類薄膜的層合膜，還能夠適用于金屬類薄膜的層合膜的成膜，該情況下，也能夠獲得與上述實施方式同樣的作用效果。即，本發明能夠適當地適用于形成包含半導體元素和金屬元素等的規定元素的薄膜的情況。另外，在上述實施方式中，關于使用一次處理多片襯底的批量式襯底處理裝置成膜薄膜的例子進行了說明，但本發明不限于此，也能夠適當地適用于使用一次處理一片或幾片襯底的單張式的襯底處理裝置成膜薄膜的情況。另外，上述各實施方式、各變形例和各應用例等能夠適宜地組合使用。另外，本發明還能夠通過例如變更已有的襯底處理裝置的制程來實現。變更制程的情況下，將本發明的制程通過電子通信線路或存儲有該制程的存儲介質安裝到已有的襯底處理裝置，另外，還可以操作已有的襯底處理裝置的輸入輸出裝置，將該制程自身變更成本發明的制程。實施例(實施例1)在本實施例中，使用與上述第一實施方式相同的方法(即，在第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序之間不進行NH3氣體先行供給工序和HCDS-SiN層形成工序)，在第一硅氧化膜上連續地形成硅氮化膜。另外，使用與上述第二實施方式相同的方法(即，在第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序之間進行NH3氣體先行供給工序)，在第一硅氧化膜上形成硅氮化膜。而且，測定各個情況下的硅氮化膜的成膜延遲時間(培養時間)。圖18是示意地表示實施例1的硅氮化膜的成膜延遲時間的評估結果的圖。圖18的橫軸表示硅氮化膜形成工序中的循環(步驟Ib 4b)的實施次數，縱軸表示硅氮化膜的膜厚(任意單位(a. U.))。圖中的虛線表示連續地進行第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序的情況，實線表示期間進行了 NH3氣體先行供給工序的情況。根據圖18可知，在第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序之間進行了順3氣體先行供給工序的情況下(實線)，與不進行NH3氣體先行供給工序的情況(虛線)相比，能夠更早地開始硅氮化膜的成膜，并縮短成膜延遲時間(培養時間)。即，可知形成在第一硅氧化膜的表面上的硅氮化層作為促進硅氮化膜的形成的初期層(種晶層)發揮作用，硅氮化膜的成膜更迅速地開始。也就是說，可知能夠進一步提高形成ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。(實施例2)在本實施例中，使用與上述第一實施方式相同的方法(即，在第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序之間不進行NH3氣體先行供給工序和HCDS-SiN層形成工序)，在第一硅氧化膜上連續地形成硅氮化膜。另外，使用與上述第三實施方式相同的方法(即，在第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序之間進行HCDS-SiN層形成工序)，在第一硅氧化膜上形成硅氮化膜。而且，測定各個情況下的硅氮化膜的成膜延遲時間(培養時間)。
圖19是示意地表示實施例2的硅氮化膜的成膜延遲時間的評估結果的圖。圖19的橫軸表示硅氮化膜形成工序中的循環(步驟Ib 4b)的實施次數，縱軸表示硅氮化膜的膜厚(任意單位(a. U.))。圖中的虛線表示連續地進行第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序的情況，實線表示期間進行了 HCDS-SiN層形成工序的情況。根據圖19可知，在第一硅氧化膜形成工序和硅氮化膜形成工序之間進行了HCDS-SiN層形成工序的情況下(實線)，與不進行HCDS-SiN層形成工序的情況(虛線)相t匕，能夠更早地開始硅氮化膜的成膜，并能夠縮短成膜延遲時間(培養時間)。即，可知以覆蓋第一硅氧化膜的表面的方式形成的HCDS-SiN層作為促進硅氮化膜的形成的初期層(種晶層)發揮作用，硅氮化膜的成膜更迅速地開始。也就是說，可知能夠進一步提高形成ONO層合構造的絕緣膜時的生產率。<本發明的優選方式>以下，記載了本發明的優選方式。(附記I)根據本發明的一方式，提供一種半導體器件的制造方法，具有通過對處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底進行規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的工序。(附記2)在附記I的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，所述處理容器內的壓力為比形成所述氮化膜的工序中的所述處理容器內的壓力大的壓力。(附記3)在附記I的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，所述處理容器內的壓力為比形成所述氮化膜的工序的供給所述第二原料氣體的工序中的所述處理容器內的壓力大的壓力。(附記4)·在附記I的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，所述處理容器內的壓力為比形成所述氮化膜的工序的供給所述氮化氣體的工序中的所述處理容器內的壓力大的壓力。(附記5)在附記I至4中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，所述襯底的溫度為所述第二溫度。(附記6)在附記I至5中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，對所述氧化膜的表面進行氮化。(附記7)在附記I至6中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，對所述氧化膜的表面進行熱氮化。(附記8)在附記I至7中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，在所述氧化膜的表面上作為所述種晶層形成氮化層。(附記9)在附記I至8中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，在所述氧化膜的表面上作為所述種晶層形成具有S1-N鍵的層。(附記10)在附記I至9中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上所述第二溫度以下的溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在所述氧化膜的表面上形成所述種晶層。(附記11)在附記10的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，對于所述襯底交替地進行供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序。
(附記12)在附記10或11的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述種晶層的工序中，通過對于所述襯底交替地進行供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序，由此在所述氧化膜上作為所述種晶層形成氮化層。(附記13)在附記I至12中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，所述第一原料氣體和所述第二原料氣體分別由不同的物質構成，所述第二原料氣體與所述第一原料氣體相比反應性低。(附記14)在附記I至12中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，所述第一原料氣體和所述第二原料氣體分別由包含同一元素的不同物質構成，所述第二原料氣體與所述第一原料氣體相比反應性低。(附記15)在附記I至12中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，所述第一原料氣體和所述第二原料氣體分別由包含硅的不同物質構成，所述第二原料氣體與所述第一原料氣體相比反應性低。(附記16)在附記I至12中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，所述第一原料氣體和所述第二原料氣體分別由相同的物質構成。(附記17) 在附記I至12中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，所述第一原料氣體和所述第二原料氣體分別由包含同一元素的相同的物質構成。(附記18)在附記I至12中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，所述第一原料氣體和所述第二原料氣體分別由包含硅的相同的物質構成。(附記19)在附記I至18中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述氧化膜的工序中，對于所述襯底交替地實施供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序。(附記20)在附記I至19中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述氧化膜的工序中，對于所述襯底交替地實施供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序，然后，再進行供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序。(附記21)在附記I至20中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述氮化膜的工序中，對于所述襯底交替地實施供給所述第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序。(附記22)
在附記I至21中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是， 在形成所述氮化膜的工序中，對于所述襯底同時實施供給所述第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序。(附記23)在附記I至22中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，形成所述氧化膜的工序還包括向所述氧化膜中添加氮的工序。(附記24)在附記I至23中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，形成所述氮化膜的工序還包括向所述氮化膜中添加氧的工序。(附記25)在附記I至24中任一項的半導體器件的制造方法中，優選的是，還包括通過對于處于小于大氣壓的壓力下的所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序的循環，由此在所述氮化膜上形成氧化膜的工序。(附記26)根據本發明的其他方式，提供一種半導體器件的制造方法，包括通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在所述襯底上形成第一氧化膜的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述第一氧化膜的表面上形成種晶層的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在形成在所述第一氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的工序；通過對于處于小于大氣壓的壓力下的所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序的循環，由此在所述氮化膜上形成第二氧化膜的工序。(附記27)在附記25或26的半導體器件的制造方法中，優選的是，在形成所述氮化膜的工序中，形成比最終所需的膜厚厚的膜厚的所述氮化膜。(附記28)根據本發明的又一方式,提供一種襯底處理方法,包括通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的工序；對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的工序；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的工序。(附記29)根據本發明的又一其他方式，提供一種襯底處理裝置，具有收納襯底的處理容器；對所述處理容器內的襯底進行加熱的加熱器；對于所述處理容器內的襯底供給第一原料氣體及第二原料氣體的原料氣體供給系統；對于所述處理容器內的襯底供給氧化氣體的氧化氣體供給系統；對于所述處理容器內的襯底供給還原氣體的還原氣體供給系統；對于所述處理容器內的襯底供給氮化氣體的氮化氣體供給系統；調整所述處理容器內的壓力的壓力調整部；對所述加熱器、所述原料氣體供給系統、所述氧化氣體供給系統、所述還原氣體供給系統、所述氮化氣體供給系統及所述壓力調整部進行控制的控制部，所述控制部進行如下處理

通過對于處于小于大氣壓的壓力下的所述處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的處理和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的處理的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的處理；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給所述氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的處理；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第二原料氣體的處理和供給所述氮化氣體的處理的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的處理。(附記30)根據本發明的又一其他方式，提供一種程序，通過計算機執行如下工序通過對于襯底處理裝置的處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的步驟和供給氧化氣體及還原氣體的步驟的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的步驟；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的步驟；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的步驟和供給所述氮化氣體的步驟的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的步驟。(附記31)根據本發明的又一其他方式，提供一種存儲有程序的計算機能夠讀取的存儲介質，該程序是通過計算機執行以下工序通過對于襯底處理裝置的處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的步驟和供給氧化氣體及還原氣體的步驟的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的步驟；通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的步驟； 通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的步驟和供給所述氮化氣體的步驟的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的步驟。
權利要求
1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括下述工序 通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的工序； 通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的工序； 通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的工序。
2.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述種晶層的工序中，所述處理容器內的壓力為比形成所述氮化膜的工序中的所述處理容器內的壓力大的壓力。
3.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述種晶層的工序中，所述處理容器內的壓力為比形成所述氮化膜的工序的供給所述第二原料氣體的工序中的所述處理容器內的壓力大的壓力。
4.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述種晶層的工序中，所述處理容器內的壓力為比形成所述氮化膜的工序的供給所述氮化氣體的工序中的所述處理容器內的壓力大的壓力。
5.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述種晶層的工序中，所述襯底的溫度為所述第二溫度。
6.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述種晶層的工序中，對所述氧化膜的表面進行氮化。
7.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述種晶層的工序中，通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上所述第二溫度以下的溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在所述氧化膜的表面上形成所述種晶層。
8.如權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述種晶層的工序中，對于所述襯底交替地實施供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序。
9.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述第一原料氣體和所述第二原料氣體分別由不同的物質構成，所述第二原料氣體與所述第一原料氣體相比反應性低。
10.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述氧化膜的工序中，對于所述襯底交替地實施供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序。
11.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述氧化膜的工序中，對于所述襯底交替地實施供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序，然后，再實施供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序。
12.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述氮化膜的工序中，對于所述襯底交替地實施供給所述第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序。
13.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述氮化膜的工序中，對于所述襯底同時實施供給所述第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序。
14.如權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，還包括下述工序通過對于處于小于大氣壓的壓力下的所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的工序和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的工序的循環，由此在所述氮化膜上形成氧化膜的工序。
15.如權利要求14所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在形成所述氮化膜的工序中，形成比最終所需的膜厚厚的膜厚的所述氮化膜。
16.一種襯底處理方法，其特征在于，包括下述工序 通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的工序； 通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的工序； 通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給所述氮化氣體的工序的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的工序。
17.一種襯底處理裝置，其特征在于，具有 收納襯底的處理容器； 對所述處理容器內的襯底進行加熱的加熱器； 對于所述處理容器內的襯底供給第一原料氣體及第二原料氣體的原料氣體供給系統； 對于所述處理容器內的襯底供給氧化氣體的氧化氣體供給系統； 對于所述處理容器內的襯底供給還原氣體的還原氣體供給系統； 對于所述處理容器內的襯底供給氮化氣體的氮化氣體供給系統； 調整所述處理容器內的壓力的壓力調整部； 對所述加熱器、所述原料氣體供給系統、所述氧化氣體供給系統、所述還原氣體供給系統、所述氮化氣體供給系統及所述壓力調整部進行控制的控制部， 所述控制部進行如下處理 通過對于處于小于大氣壓的壓力下的所述處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給所述第一原料氣體的處理和供給所述氧化氣體及所述還原氣體的處理的循環，由此在所述襯底上形成氧化膜的處理； 通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第一溫度以上第二溫度以下的溫度的所述襯底供給所述氮化氣體，由此在所述氧化膜的表面上形成種晶層的處理； 通過對于所述處理容器內的被加熱到所述第二溫度的所述襯底實施規定次數的包括供給所述第二原料氣體的處理和供給所述氮化氣體的處理的循環，由此在形成在所述氧化膜的表面上的所述種晶層上形成氮化膜的處理。
全文摘要
本申請涉及半導體器件的制造方法、襯底處理方法及襯底處理裝置。提高具有氧化膜和氮化膜的層合構造的絕緣膜的膜厚均勻性等。實施如下工序通過對于處于小于大氣壓的壓力下的處理容器內的被加熱到第一溫度的襯底實施規定次數的包括供給第一原料氣體的工序和供給氧化氣體及還原氣體的工序的循環，由此在襯底上形成氧化膜的工序；通過對于處理容器內的被加熱到第一溫度以上第二溫度以下的溫度的襯底供給氮化氣體，由此在氧化膜的表面上形成種晶層的工序；通過對于處理容器內的被加熱到第二溫度的襯底實施規定次數的包括供給第二原料氣體的工序和供給氮化氣體的工序的循環，由此在形成在氧化膜的表面上的種晶層上形成氮化膜的工序。
文檔編號H01L21/205GK103035485SQ201210365930
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月18日 優先權日2011年9月30日
發明者湯淺和宏, 赤江尚德, 寺崎昌人 申請人:株式會社日立國際電氣