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特許7065818半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置、およびプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-28
(45)【発行日】2022-05-12
(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/205 20060101AFI20220502BHJP
C23C 16/24 20060101ALI20220502BHJP
C23C 16/455 20060101ALI20220502BHJP
【ＦＩ】
H01L21/205
C23C16/24
C23C16/455
【請求項の数】
21
(21)【出願番号】P 2019195237
(22)【出願日】2019-10-28
(65)【公開番号】P2021068864
(43)【公開日】2021-04-30
【審査請求日】2020-09-16
(73)【特許権者】
【識別番号】318009126
【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100145872
【弁理士】
【氏名又は名称】福岡 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100091362
【弁理士】
【氏名又は名称】阿仁屋 節雄
(72)【発明者】
【氏名】堀田 英樹
(72)【発明者】
【氏名】堀池 亮太
【審査官】桑原 清
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１６２９７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１８３５１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０６７７９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０９１８１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０８６５１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／２０５
Ｃ２３Ｃ １６／２４
Ｃ２３Ｃ １６／４５５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
（ａ）（ａ１）基板に対してハロシランを含む第１ガスを供給することでシリコンと塩素とを含む核を形成する工程と、（ａ２）前記基板に対して水素を含む第２ガスを供給する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する工程と、（ｂ）前記基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する工程と、
を有し、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする半導体装置の製造方法。
【請求項2】
（ａ２）における前記第２ガスの供給流量を、（ａ１）における前記第１ガスの供給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3】
（ａ２）における前記第２ガスの供給時間を、（ａ１）における前記第１ガスの供給時間よりも長くする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項4】
（ａ）における処理温度を３５０℃以上４５０℃以下とする請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項5】
（ａ）における処理温度を３５０℃以上４００℃以下とする請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項6】
（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力を６６７Ｐａ以上１２００Ｐａ以下とする請求項４または５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項7】
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を１３３３Ｐａ以上１３３３２Ｐａ以下とする請求項４または５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項8】
（ａ）において形成する前記シリコンシード層の厚さを１原子層未満の厚さとする請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項9】
（ａ１）では、前記基板に対して前記第１ガスと一緒に前記第２ガスを供給する請求項１～８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項10】
（ａ１）における前記第２ガスの供給流量を、（ａ２）における前記第２ガスの供給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11】
（ｃ）（ａ）を実施した後、（ｂ）を実施する前に、前記基板に対して前記第２ガスを供給する工程を更に有する請求項１～１０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】
（ｃ）における処理温度を、（ａ）における処理温度よりも高くする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項13】
（ｃ）における処理温度を、（ｂ）における処理温度よりも高くする請求項１１または１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項14】
（ｃ）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする請求項１１～１３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項15】
（ｃ）における処理温度を６００℃以上８００℃以下とする請求項１１～１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項16】
（ｃ）における前記基板が存在する空間の圧力を１３３３Ｐａ以上１３３３２Ｐａ以下とする請求項１５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項17】
（ｄ）（ａ）を実施する前に、前記基板に対してハロゲンおよびシリコンを含む第４ガスを供給する工程を更に有する請求項１～１６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項18】
（ｄ）における前記第４ガスの供給時間を、（ａ１）における前記第１ガスの供給時間よりも長くする請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項19】
（ａ）（ａ１）基板に対してハロシランを含む第１ガスを供給することでシリコンと塩素とを含む核を形成する工程と、（ａ２）前記基板に対して水素を含む第２ガスを供給する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する工程と、
（ｂ）前記基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する工程と、
を有し、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする基板処理方法。
【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ハロシランを含む第１ガスを供給する第１ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して水素を含む第２ガスを供給する第２ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給する第３ガス供給系と、
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整器と、
前記処理室内において、（ａ）（ａ１）基板に対して前記第１ガスを供給することでシリコンと塩素とを含む核を形成する処理と、（ａ２）前記基板に対して前記第２ガスを供給する処理と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する処理と、（ｂ）前記基板に対して前記第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する処理と、を行わせ、前記第２ガスを供給する処理における前記基板が存在する空間の圧力を、前記第１ガスを供給する処理における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くするように、前記第１ガス供給系、前記第２ガス供給系、前記第３ガス供給系、および前記圧力調整器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おいて、（ａ）（ａ１）基板に対してハロシランを含む第１ガスを供給することでシリコンと塩素とを含む核を形成する手順と、（ａ２）前記基板に対して水素を含む第２ガスを供給する手順と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する手順と、
（ｂ）前記基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する手順と、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする手順と、
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】
本開示は、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、基板上にシリコンシード層を形成する工程と、シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する工程と、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】
【文献】特開２０１７－１６２９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、基板上に形成されるシリコンを含む膜の特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様によれば、
（ａ）（ａ１）基板に対してハロゲンおよびシリコンを含む第１ガスを供給する工程と、（ａ２）前記基板に対して水素を含む第２ガスを供給する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する工程と、
（ｂ）前記基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する工程と、
を有し、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする技術が提供される。
（ａ）（ａ１）基板に対してハロゲンおよびシリコンを含む第１ガスを供給する工程と、（ａ２）前記基板に対して水素を含む第２ガスを供給する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する工程と、
（ｂ）前記基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する工程と、
を有し、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする技術が提供される。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、基板上に形成されるシリコンを含む膜の特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】本開示の各態様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3】本開示の各態様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】本開示の第１態様における基板処理シーケンスを示す図である。
【図5】本開示の第２態様における基板処理シーケンスを示す図である。
【図6】本開示の第３態様における基板処理シーケンスを示す図である。
【図7】シリコンシード層のＣｌ濃度（ａｔ／ｃｍ３）、および、シリコン膜の結晶粒の平均粒径（μｍ）、ステップカバレッジ（％）、膜密度（ｇ／ｃｍ３）の測定結果をそれぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
【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。
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、例えばステンレス鋼（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を第１～第３ノズルとも称する。ノズル２４９ａ～２４９ｃは、例えば石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料である非金属材料により構成されている。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２３２ｄ～２３２ｇには、ガス流の上流側から順に、ＭＦＣ２４１ｄ～２４１ｇおよびバルブ２４３ｄ～２４３ｇがそれぞれ設けられている。ガス供給管２３２ａ～２３２ｇは、例えば，ＳＵＳ等の金属材料により構成されている。
【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。すなわち、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２３２ａからは、処理ガス（第３ガス）として、例えば、ウエハ２００上に形成される膜を構成する主元素としてのシリコン（Ｓｉ）を含むシラン系ガスが、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａ、ノズル２４９ａ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、ハロゲン非含有の水素化ケイ素ガスを用いることができ、例えば、モノシラン（ＳｉＨ４、略称：ＭＳ）ガスを用いることができる。
【0015】
ガス供給管２３２ｂからは、処理ガス（第１ガス）として、例えば、ハロゲンおよびＳｉを含むガス、すなわち、ハロシランガス（第１ハロシランガス）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。ハロゲンには、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）等が含まれる。第１ハロシランガスとしては、例えば、ＣｌおよびＳｉを含むクロロシラン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。
【0016】
ガス供給管２３２ｄからは、処理ガス（第２ガス）として、例えば、水素（Ｈ）を含むガスが、ＭＦＣ２４１ｄ、バルブ２４３ｄ、ガス供給管２３２ａ、ノズル２４９ａを介して処理室２０１内へ供給される。Ｈを含むガスとしては、還元性ガスである水素（Ｈ２）ガスを用いることができる。
【0017】
ガス供給管２３２ｅからは、処理ガス（第４ガス）として、例えば、ハロゲンおよびＳｉを含むガス、すなわち、ハロシランガス（第２ハロシランガス）が、ＭＦＣ２４１ｅ、バルブ２４３ｅ、ガス供給管２３２ｂ、ノズル２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。第２ハロシランガスとしては、例えば、ＣｌおよびＳｉを含むクロロシランガスを用いることができ、例えば、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２、略称：ＤＣＳ）ガスを用いることができる。
【0018】
ガス供給管２３２ｃ，２３２ｆ，２３２ｇからは、不活性ガスとして、例えば、窒素（Ｎ２）ガスが、それぞれＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｆ，２４１ｇ、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇ、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する。
【0019】
主に、ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａにより、第３ガス供給系（シラン系ガス供給系）が構成される。主に、ガス供給管２３２ｂ、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂにより、第１ガス供給系（第１ハロシランガス供給系）が構成される。主に、ガス供給管２３２ｄ、ＭＦＣ２４１ｄ、バルブ２４３ｄにより、第２ガス供給系（Ｈ含有ガス供給系）が構成される。主に、ガス供給管２３２ｅ、ＭＦＣ２４１ｅ、バルブ２４３ｅにより、第４ガス供給系（第２ハロシランガス供給系）が構成される。主に、ガス供給管２３２ｃ，２３２ｆ，２３２ｇ、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｆ，２４１ｇ、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇにより、不活性ガス供給系が構成される。
【0020】
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～２４３ｇやＭＦＣ２４１ａ～２４１ｇ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～２３２ｇのそれぞれに対して接続され、ガス供給管２３２ａ～２３２ｇ内への各種ガスの供給動作、すなわち、バルブ２４３ａ～２４３ｇの開閉動作やＭＦＣ２４１ａ～２４１ｇ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～２３２ｇ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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ～２４１ｇ、バルブ２４３ａ～２４３ｇ、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。
【0028】
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～２４１ｇによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ～２４３ｇ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。
【0029】
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。
【0030】
（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上に膜を形成し、その後、この膜をアニールする基板処理シーケンス例について、主に図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。
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上に膜を形成し、その後、この膜をアニールする基板処理シーケンス例について、主に図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。
【0031】
図４に示すように、本態様の基板処理シーケンスは、
ウエハ２００に対して第１ガスとしてＨＣＤＳガスを供給するステップ（以下、ＨＣＤＳガス供給）と、ウエハ２００に対して第２ガスとしてＨ２ガスを供給するステップ（以下、Ｈ２ガス供給）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上にシリコンシード層（以下、Ｓｉシード層）を形成するステップ（以下、Ｓｉシード層形成）と、
ウエハ２００に対して第３ガスとしてＭＳガスを供給することで、シリコンシード層上に、シリコンを含む膜として、シリコン膜（以下、Ｓｉ膜）を形成するステップ（以下、Ｓｉ膜形成）と、
を有し、
Ｓｉシード層形成では、Ｈ２ガス供給におけるウエハ２００が存在する空間の圧力（処理圧力）を、ＨＣＤＳガス供給におけるウエハ２００が存在する空間の圧力（処理圧力）よりも高くする。
ウエハ２００に対して第１ガスとしてＨＣＤＳガスを供給するステップ（以下、ＨＣＤＳガス供給）と、ウエハ２００に対して第２ガスとしてＨ２ガスを供給するステップ（以下、Ｈ２ガス供給）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上にシリコンシード層（以下、Ｓｉシード層）を形成するステップ（以下、Ｓｉシード層形成）と、
ウエハ２００に対して第３ガスとしてＭＳガスを供給することで、シリコンシード層上に、シリコンを含む膜として、シリコン膜（以下、Ｓｉ膜）を形成するステップ（以下、Ｓｉ膜形成）と、
を有し、
Ｓｉシード層形成では、Ｈ２ガス供給におけるウエハ２００が存在する空間の圧力（処理圧力）を、ＨＣＤＳガス供給におけるウエハ２００が存在する空間の圧力（処理圧力）よりも高くする。
【0032】
なお、本態様の基板処理シーケンスは、
Ｓｉシード層形成を実施する前に、ウエハ２００に対して第４ガスとしてＤＣＳガスを供給するステップ（以下、プリトリートメント）を更に有する。
Ｓｉシード層形成を実施する前に、ウエハ２００に対して第４ガスとしてＤＣＳガスを供給するステップ（以下、プリトリートメント）を更に有する。
【0033】
また、本態様の基板処理シーケンスは、
Ｓｉ膜形成を実施した後に、Ｓｉシード層およびＳｉ膜をアニールするステップ（以下、アニール）を更に有する。
Ｓｉ膜形成を実施した後に、Ｓｉシード層およびＳｉ膜をアニールするステップ（以下、アニール）を更に有する。
【0034】
本明細書では、上述の基板処理シーケンスを、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】
ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
【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。
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。
【0038】
（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（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。
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。
【0039】
（プリトリートメント）
その後、処理室２０１内のウエハ２００に対してＤＣＳガスを供給する。
その後、処理室２０１内のウエハ２００に対してＤＣＳガスを供給する。
【0040】
具体的には、バルブ２４３ｅを開き、ガス供給管２３２ｅ内へＤＣＳガスを流す。ＤＣＳガスは、ＭＦＣ２４１ｅにより流量調整され、ガス供給管２３２ｂ、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ＤＣＳガスが供給される（ＤＣＳガス供給）。このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、ノズル２４９ａ～２４９ｃのそれぞれを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給するようにしてもよい。
【0041】
後述する処理条件下でウエハ２００に対してＤＣＳガスを供給することにより、ＤＣＳガスの持つトリートメント作用（エッチング作用）により、ウエハ２００の表面から自然酸化膜や不純物等を除去することができ、この面を清浄化させることが可能となる。これにより、ウエハ２００の表面を、後述するＳｉシード層形成において、Ｓｉの吸着、すなわち、Ｓｉシード層の形成が進行しやすい面とすることができる。プリトリートメントにおけるＤＣＳガスの供給時間を、後述するＨＣＤＳガス供給におけるＨＣＤＳガスの供給時間よりも長くすることにより、ここで述べたトリートメント作用を確実に得ることが可能となる。
【0042】
ウエハ２００の表面が清浄化された後、バルブ２４３ｅを閉じ、処理室２０１内へのＤＣＳ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２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇ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）。
【0043】
ＤＣＳガス供給における処理条件としては、
ＤＣＳガス供給流量：０．１～１ｓｌｍ
ＤＣＳガス供給時間：５～１０分
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０～２０ｓｌｍ
処理温度（第１温度）：３５０～４５０℃、好ましくは３５０～４００℃
処理圧力：６６７～１３３３Ｐａ（５～１０Ｔｏｒｒ）
が例示される。
ＤＣＳガス供給流量：０．１～１ｓｌｍ
ＤＣＳガス供給時間：５～１０分
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０～２０ｓｌｍ
処理温度（第１温度）：３５０～４５０℃、好ましくは３５０～４００℃
処理圧力：６６７～１３３３Ｐａ（５～１０Ｔｏｒｒ）
が例示される。
【0044】
パージにおける処理条件としては、
Ｎ２ガス供給流量：０．５～２０ｓｌｍ
Ｎ２ガス供給時間：１０～３０秒
処理圧力：１～３０Ｐａ
が例示される。他の処理条件は、ＤＣＳガス供給における処理条件と同様とすることができる。
Ｎ２ガス供給流量：０．５～２０ｓｌｍ
Ｎ２ガス供給時間：１０～３０秒
処理圧力：１～３０Ｐａ
が例示される。他の処理条件は、ＤＣＳガス供給における処理条件と同様とすることができる。
【0045】
なお、本明細書における「３５０～４５０℃」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、例えば、「３５０～４５０℃」とは「３５０℃以上４５０℃以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。
【0046】
第４ガス（第２ハロシランガス）としては、ＤＣＳガスの他、モノクロロシラン（ＳｉＨ３Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）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、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤＳ）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ガスを用いることができる。また、第４ガスとしては、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、第４ガスとして、クロロシランガスの他、フルオロシランガス、ブロモシランガス、ヨードシランガス等のハロシランガスを用いることができる。また、第４ガスとしては、塩化水素（ＨＣｌ）ガス、塩素（Ｃｌ２）ガス、トリクロロボラン（ＢＣｌ３）ガス、フッ化塩素（ＣｌＦ３）ガス等のＳｉ非含有のハロゲン系ガスを用いることができる。第４ガスは、第１ガスと分子構造（化学構造）が異なっていてもよいし、同一であってもよい。なお、第１温度と、後述する第２温度とを、同一または同様の温度とする場合は、第４ガスとして、第１ガスと分子構造が異なるガスを用いるのが好ましく、同一条件下において第１ガスよりも熱分解温度が高いガスを用いるのが好ましい。これにより、温度条件をこのように設定する場合において、第４ガスによるトリートメント効果が適正に得られるようになる。
【0047】
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。この点は、後述する各ステップにおいても同様である。
【0048】
（Ｓｉシード層形成）
その後、次のステップ１，２を順次実行する。
その後、次のステップ１，２を順次実行する。
【0049】
［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ＨＣＤＳガスを供給する。
このステップでは、処理室２０１内のウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給する。
【0050】
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（ＨＣＤＳガス供給）。このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、ノズル２４９ａ～２４９ｃのそれぞれを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給するようにしてもよい。
【0051】
後述する処理条件下でウエハ２００に対してＨＣＤＳガスを供給することにより、プリトリートメントで清浄化されたウエハ２００の表面に、ＨＣＤＳに含まれるＳｉを吸着させ、シード（核）を形成することが可能となる。後述する処理条件下では、ウエハ２００の表面に形成される核には、所定量のＣｌが含まれることとなる。また、後述する処理条件下では、ウエハ２００の表面に形成される核の結晶構造は、アモルファス（非晶質）となる。
【0052】
ウエハ２００の表面に核が形成された後、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、プリトリートメントにおけるパージと同様の処理手順、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。
【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の表面に形成された核に対してＨ２ガスを供給する。
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の表面に形成された核に対してＨ２ガスを供給する。
【0054】
具体的には、バルブ２４３ｄを開き、ガス供給管２３２ｄ内へＨ２ガスを流す。Ｈ２ガスは、ＭＦＣ２４１ｄにより流量調整され、ガス供給管２３２ａ、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Ｈ２ガスが供給される（Ｈ２ガス供給）。このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、ノズル２４９ａ～２４９ｃのそれぞれを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給するようにしてもよい。
【0055】
後述する処理条件下でウエハ２００に対してＨ２ガスを供給することにより、ウエハ２００の表面に形成されている核から、Ｃｌを脱離させることが可能となる。核から脱離させたＣｌは、Ｃｌを含むガス状物質を生成し、処理室２０１内から排出される。
【0056】
なお、後述するように、本態様では、Ｈ２ガス供給におけるウエハ２００が存在する空間の圧力（処理圧力）を、ＨＣＤＳガス供給におけるウエハ２００が存在する空間の圧力（処理圧力）よりも高くする。このようにすることで、Ｈ２ガス供給において、核からのＣｌの脱離を促進させることが可能となる。結果として、Ｓｉシード層形成を実施することでウエハ２００上に形成されるＳｉシード層を、Ｃｌ濃度の低い層とすることが可能となる。
【0057】
なお、本態様では、Ｈ２ガス供給におけるＨ２ガスの供給流量を、ＨＣＤＳガス供給におけるＨＣＤＳガスの供給流量よりも大きくしてもよい。このようにすることで、Ｈ２ガス供給における核からのＣｌの脱離をさらに促進させ、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層のＣｌ濃度をさらに低減させることが可能となる。また、本態様では、Ｈ２ガス供給におけるＨ２ガスの供給時間を、ＨＣＤＳガス供給におけるＨＣＤＳガスの供給時間よりも長くしてもよい。このようにすることで、Ｈ２ガス供給における核からのＣｌの脱離をさらに促進させ、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層のＣｌ濃度をさらに低減させることが可能となる。
【0058】
ウエハ２００の表面に形成された核からＣｌを脱離させた後、バルブ２４３ｄを閉じ、処理室２０１内へのＨ２ガスの供給を停止する。そして、プリトリートメントにおけるパージと同様の処理手順、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。
【0059】
［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所定回数（ｎ回、ｎは１以上の整数）行うことにより、ウエハ２００上に、上述の核が高密度に形成されてなるシード層、すなわち、Ｓｉシード層を形成することが可能となる。本態様では、ステップ１，２を交互に行うことで、すなわち、ＨＣＤＳガス供給を行うたびにＨ２ガス供給を行いウエハ２００の表面に形成された核からＣｌを脱離させることで、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層を、Ｃｌ濃度が低い層とすることが可能となる。また、後述する処理条件下では、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の結晶構造を、アモルファスとすることが可能となる。
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所定回数（ｎ回、ｎは１以上の整数）行うことにより、ウエハ２００上に、上述の核が高密度に形成されてなるシード層、すなわち、Ｓｉシード層を形成することが可能となる。本態様では、ステップ１，２を交互に行うことで、すなわち、ＨＣＤＳガス供給を行うたびにＨ２ガス供給を行いウエハ２００の表面に形成された核からＣｌを脱離させることで、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層を、Ｃｌ濃度が低い層とすることが可能となる。また、後述する処理条件下では、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の結晶構造を、アモルファスとすることが可能となる。
【0060】
ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さは、上述のサイクルの実施回数、処理温度、ＨＣＤＳガス供給時間などの処理条件を制御することにより調整可能である。本態様では、これらのうち少なくともいずれかの要素を適正に制御することにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さを薄くし、例えば、１原子層未満の厚さとするのが好ましい。このように、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さを薄くすることにより、この層を、Ｃｌ濃度がさらに低い層とすることが可能となり、更には、Ｃｌ含有量（絶対量）が極めて少ない層とすることが可能となる。
【0061】
ＨＣＤＳガス供給における処理条件としては、
ＨＣＤＳガス供給流量：０．１～１ｓｌｍ
ＨＣＤＳガス供給時間：０．５～２分
処理温度（第２温度）：３５０～４５０℃、好ましくは３５０～４００℃
処理圧力：２７７～１２００Ｐａ（２～９Ｔｏｒｒ）、好ましくは６６７～１２００Ｐａ（５～９Ｔｏｒｒ）
が例示される。他の処理条件は、ＤＣＳガス供給における処理条件と同様とすることができる。
ＨＣＤＳガス供給流量：０．１～１ｓｌｍ
ＨＣＤＳガス供給時間：０．５～２分
処理温度（第２温度）：３５０～４５０℃、好ましくは３５０～４００℃
処理圧力：２７７～１２００Ｐａ（２～９Ｔｏｒｒ）、好ましくは６６７～１２００Ｐａ（５～９Ｔｏｒｒ）
が例示される。他の処理条件は、ＤＣＳガス供給における処理条件と同様とすることができる。
【0062】
なお、処理温度が３５０℃未満となると、ＨＣＤＳに含まれるＳｉがウエハ２００の表面に吸着し難くなり、ウエハ２００上へのＳｉシード層の形成が困難となる場合がある。処理温度を３５０℃以上の温度とすることで、ＨＣＤＳに含まれるＳｉをウエハ２００の表面に吸着させ、ウエハ２００上にＳｉシード層を形成することが可能となる。
【0063】
処理温度が４５０℃を超えると、処理室２０１内へ供給されたＨＣＤＳガスが熱分解（気相分解）し、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さを制御することが困難となる場合がある。処理温度を４５０℃以下の温度とすることで、処理室２０１内へ供給されたＨＣＤＳガスの熱分解を抑制し、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さの制御性を高め、例えば、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとすることが可能となる。処理温度を４００℃以下の温度とすることで、処理室２０１内へ供給されたＨＣＤＳガスの熱分解を確実に抑制し、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さの制御性をより高め、例えば、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとすることが確実に可能となる。
【0064】
また、処理圧力が２７７Ｐａ（２Ｔｏｒｒ）未満となると、ＨＣＤＳに含まれるＳｉがウエハ２００の表面に吸着し難くなり、ウエハ２００上へのＳｉシード層の形成が困難となる場合がある。処理圧力を２７７Ｐａ以上の圧力とすることで、ＨＣＤＳに含まれるＳｉをウエハ２００の表面に吸着させ、ウエハ２００上にＳｉシード層を形成することが可能となる。処理圧力を６６７Ｐａ（５Ｔｏｒｒ）以上の圧力とすることで、ＨＣＤＳに含まれるＳｉをウエハ２００の表面に確実に吸着させ、ウエハ２００上にＳｉシード層を確実に形成することが可能となり、更には、Ｓｉシード層におけるＳｉ密度や核密度を高密度化することが可能となる。
【0065】
処理圧力が１２００Ｐａ（９Ｔｏｒｒ）を超えると、処理室２０１内においてパーティクル（異物）が発生するリスクが高まる場合がある。処理圧力を１２００Ｐａ以下の圧力とすることで、処理室２０１内においてパーティクル（異物）が発生するリスクを低減させることが可能となる。
【0066】
Ｈ２ガス供給における処理条件としては、
Ｈ２ガス供給流量：２～１０ｓｌｍ
Ｈ２ガス供給時間：２～５分
処理圧力：１３３３～１３３３２Ｐａ（１０～１００Ｔｏｒｒ）
が例示される。他の処理条件は、ＤＣＳガス供給における処理条件と同様とすることができる。
Ｈ２ガス供給流量：２～１０ｓｌｍ
Ｈ２ガス供給時間：２～５分
処理圧力：１３３３～１３３３２Ｐａ（１０～１００Ｔｏｒｒ）
が例示される。他の処理条件は、ＤＣＳガス供給における処理条件と同様とすることができる。
【0067】
なお、処理圧力が１３３３Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）未満となると、上述した核からのＣｌの脱離効果が低下し、Ｓｉシード層のＣｌ濃度が高くなる場合がある。処理圧力を１３３３Ｐａ以上の圧力とすることで、核からのＣｌの脱離効果を高め、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層をＣｌ濃度の低い層とすることが可能となる。
【0068】
処理圧力が１３３３２Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）を超えると、処理室２０１内の圧力変更に要する時間が長くなり、基板処理のスループット、すなわち、基板処理の生産性に影響を及ぼす場合がある。処理圧力を１３３３２Ｐａ以下の圧力とすることで、処理室２０１内の圧力変更に要する時間の増加を抑制することができ、基板処理のスループット、すなわち、基板処理の生産性への影響を低減させることが可能となる。
【0069】
第１ガス（第１ハロシランガス）としては、ＨＣＤＳガスの他、ＭＣＳガス、ＤＣＳガス、ＴＣＳガス、ＳＴＣガス、ＯＣＴＳガス等のクロロシランガスを用いることができる。また、第１ガスとしては、ＳｉＦ４ガス、ＳｉＢｒ４ガス、ＳｉＩ４ガス等を用いることができる。すなわち、第１ガスとしては、クロロシランガスの他、フルオロシランガス、ブロモシランガス、ヨードシランガス等のハロシランガスを用いることができる。
【0070】
第２ガス（Ｈを含むガス）としては、Ｈ２ガスの他、ＳｉＨ４ガスや重水素（Ｄ２）ガス等の還元性ガスを用いることができる。
【0071】
（昇温）
ウエハ２００上にＳｉシード層が形成された後、処理室２０１内の温度、すなわち、ウエハ２００の温度を、上述の第２温度よりも高い第３温度へ変更させるように、ヒータ２０７の出力を調整する。本ステップを行う際、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、ノズル２４９ａ～２４９ｃを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給し、排気口２３１ａより排気して、処理室２０１内をパージする。ウエハ２００の温度が第３温度に到達して安定した後、後述するＳｉ膜形成を開始する。
ウエハ２００上にＳｉシード層が形成された後、処理室２０１内の温度、すなわち、ウエハ２００の温度を、上述の第２温度よりも高い第３温度へ変更させるように、ヒータ２０７の出力を調整する。本ステップを行う際、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、ノズル２４９ａ～２４９ｃを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給し、排気口２３１ａより排気して、処理室２０１内をパージする。ウエハ２００の温度が第３温度に到達して安定した後、後述するＳｉ膜形成を開始する。
【0072】
ウエハ２００の温度を第２温度よりも高い第３温度へと昇温させ、かつ、ウエハ２００の温度が安定するまで待機することにより、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層のポリ化（多結晶化）を開始させることが可能となる。なお、このときの処理条件（第３温度、待機時間）によっては、Ｓｉシード層をアモルファス状態に維持することも可能である。
【0073】
（Ｓｉ膜形成）
ウエハ２００の温度が第３温度に到達し安定化した後、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シード層の表面に対してＭＳガスを供給する。
ウエハ２００の温度が第３温度に到達し安定化した後、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シード層の表面に対してＭＳガスを供給する。
【0074】
具体的には、バルブ２４３ａを開き、ガス供給管２３２ａ内へＭＳガスを流す。ＭＳ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ＭＳガスが供給される（ＭＳガス供給）。このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、ノズル２４９ａ～２４９ｃのそれぞれを介して処理室２０１内へＮ２ガスを供給するようにしてもよい。
【0075】
後述する処理条件下でウエハ２００に対してＭＳガスを供給することにより、ＭＳガスを気相中で分解させて、ウエハ２００の表面上、すなわち、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層上にＳｉを吸着（堆積）させ、Ｓｉ膜を形成することが可能となる。第３ガスとして、Ｃｌを含まないＭＳガスを用いることから、ウエハ２００上に形成されるＳｉ膜は、Ｃｌを含まない膜となる。また、後述する処理条件下では、ウエハ２００上に形成されるＳｉ膜の結晶構造は、アモルファスとなる。
【0076】
後述する条件下、すなわち、第２温度よりも高い第３温度下でＳｉ膜を形成することにより、昇温でＳｉシード層のポリ化を開始させた場合は、そのポリ化をさらに進行させることが可能となる。また、昇温でＳｉシード層をアモルファス状態に維持した場合は、本ステップにおいて、Ｓｉシード層のポリ化を開始させることが可能となる。いずれの場合も、Ｓｉシード層の少なくとも一部をポリ化させることができ、Ｓｉシード層を、アモルファスとポリとの混晶状態、もしくは、ポリ状態に変化させることが可能となる。なお、昇温でＳｉシード層をアモルファス状態に維持した場合、本ステップにおける処理条件（第３温度、ガス供給時間）によっては、Ｓｉシード層をアモルファス状態に維持することも可能である。ただし、本ステップが完了した時点においてアモルファス状態を維持したＳｉシード層は、その上に形成されたアモルファス状態のＳｉ膜よりも、ポリ化しやすい状態となる。
【0077】
ウエハ２００上のＳｉシード層上へのアモルファス状態のＳｉ膜の形成が完了した後、バルブ２４３ａを閉じ、処理室２０１内へのＭＳガスの供給を停止する。そして、プリトリートメントにおけるパージと同様の処理手順、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。
【0078】
Ｓｉ膜形成における処理条件としては、
ＭＳガス供給流量：０．０１～５ｓｌｍ
ＭＳガス供給時間：１～３００分
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０～２０ｓｌｍ
処理温度（第３温度）：４５０～５５０℃
処理圧力：３０～４００Ｐａ（１．５～３Ｔｏｒｒ）
が例示される。
ＭＳガス供給流量：０．０１～５ｓｌｍ
ＭＳガス供給時間：１～３００分
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０～２０ｓｌｍ
処理温度（第３温度）：４５０～５５０℃
処理圧力：３０～４００Ｐａ（１．５～３Ｔｏｒｒ）
が例示される。
【0079】
第３ガス（シラン系ガス）としては、ＭＳガスの他、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）ガス、トリシラン（Ｓｉ３Ｈ８）ガス、テトラシラン（Ｓｉ４Ｈ１０）ガス、ペンタシラン（Ｓｉ５Ｈ１２）ガス、ヘキサシラン（Ｓｉ６Ｈ１４）ガス等の水素化ケイ素ガスを用いることができる。なお、Ｓｉ膜形成の終了時におけるＳｉ膜の結晶状態を確実にアモルファスとするには、第３ガスとして、ＭＳガスのような低次の水素化ケイ素ガスを用いるのが好ましい。
【0080】
（アニール）
Ｓｉシード層上へのアモルファス状態のＳｉ膜の形成が完了した後、処理室２０１内の温度、すなわち、ウエハ２００の温度を、上述の第３温度よりも高い第４温度へ変更させるようにヒータ２０７の出力を調整し、Ｓｉシード層およびＳｉ膜をそれぞれ熱処理（アニール）する。このステップは、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、処理室２０１内へＮ２ガスを供給した状態で行ってもよく、また、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを閉じ、処理室２０１内へのＮ２ガスの供給を停止した状態で行ってもよい。
Ｓｉシード層上へのアモルファス状態のＳｉ膜の形成が完了した後、処理室２０１内の温度、すなわち、ウエハ２００の温度を、上述の第３温度よりも高い第４温度へ変更させるようにヒータ２０７の出力を調整し、Ｓｉシード層およびＳｉ膜をそれぞれ熱処理（アニール）する。このステップは、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを開き、処理室２０１内へＮ２ガスを供給した状態で行ってもよく、また、バルブ２４３ｃ，２４３ｆ，２４３ｇを閉じ、処理室２０１内へのＮ２ガスの供給を停止した状態で行ってもよい。
【0081】
後述する処理条件下でアニールを行うことにより、Ｓｉシード層およびＳｉ膜をポリ化させた状態とすることができる。なお、アニール前においては、Ｓｉシード層がアモルファスとポリとの混晶状態である場合と、ポリ状態である場合と、アモルファス状態である場合と、があるが、いずれの場合も、先行してＳｉシード層をポリ化させ、Ｓｉシード層をポリ化させた後に、Ｓｉ膜をポリ化させることができる。これにより、先行してポリ化させたＳｉシード層の結晶粒（グレイン）を核として、Ｓｉ膜をポリ化させることができる。
【0082】
この際、先行してポリ化させたＳｉシード層の結晶構造に基づき、Ｓｉ膜をポリ化させることができる。アニール処理を行うことでポリ化させたＳｉ膜に含まれる結晶粒の粒径（グレインサイズ）は、先行してポリ化させたＳｉシード層に含まれる結晶粒の粒径によって影響を受ける。例えば、先行してポリ化させたＳｉシード層に含まれる結晶粒の粒径が大きいと、アニール処理を行うことでポリ化させたＳｉ膜に含まれる結晶粒の粒径が大きくなる傾向がある。また例えば、先行してポリ化させたＳｉシード層に含まれる結晶粒の粒径が小さいと、アニール処理を行うことでポリ化させたＳｉ膜に含まれる結晶粒の粒径が小さくなる傾向がある。
【0083】
上述したように、本態様では、Ｓｉシード層形成において、ＨＣＤＳガス供給とＨ２ガス供給とを非同時に行うサイクルを所定回数行い、Ｈ２ガス供給における処理圧力をＨＣＤＳガス供給における処理圧力よりも高くすることにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層を、Ｃｌ濃度の低い層とすることが可能となる。発明者等の鋭意研究によれば、Ｓｉシード層に含まれるＣｌは、Ｓｉシード層をポリ化させる際、結晶粒の成長を阻害する要因となることが判明している。本態様では、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層をＣｌ濃度の低い層とすることにより、Ｓｉシード層を先行してポリ化させる際、Ｓｉシード層において成長する結晶粒の粒径を大きくすることが可能となる。結果として、その後にＳｉ膜をポリ化させる際、Ｓｉ膜において成長する結晶粒の粒径を大きくすることが可能となる。
【0084】
アニールにおける処理条件としては、
Ｎ２ガス供給流量（各ガス供給管）：０～２０ｓｌｍ
処理温度（第４温度）：６００～１０００℃
処理圧力：０．１～１０００００Ｐａ
処理時間：１～３００分
が例示される。
Ｎ２ガス供給流量（各ガス供給管）：０～２０ｓｌｍ
処理温度（第４温度）：６００～１０００℃
処理圧力：０．１～１０００００Ｐａ
処理時間：１～３００分
が例示される。
【0085】
（アフターパージおよび大気圧復帰）
ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層およびＳｉ膜のポリ化が完了した後、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）。
ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層およびＳｉ膜のポリ化が完了した後、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）。
【0086】
（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ）
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降され、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）。
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降され、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）。
【0087】
（３）本態様による効果
本態様によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
本態様によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
【0088】
（ａ）Ｓｉシード層形成において、ＨＣＤＳガス供給とＨ２ガス供給とを非同時に行うサイクルを所定回数行い、また、Ｈ２ガス供給における処理圧力をＨＣＤＳガス供給における処理圧力よりも高くすることにより、ウエハ２００の表面に形成されるＳｉシード層を、Ｃｌ濃度の低い層とすることが可能となる。これにより、Ｓｉシード層を先行してポリ化させる際、Ｓｉシード層において成長させる結晶粒の粒径を大きくすることが可能となる。結果として、先行してポリ化させたＳｉシード層の結晶構造に基づきＳｉ膜をポリ化させる際、Ｓｉ膜において成長させる結晶粒の粒径を大きくすることが可能となる。
【0089】
（ｂ）Ｓｉ膜において成長させる結晶粒の粒径を大きくすることにより、ポリ化させたＳｉ膜の表面ラフネス（ＲＭＳ）を小さくする方向に調整することが可能となる。これは、ポリ化させたＳｉ膜に含まれる結晶粒の粒径が大きくなることで、ポリ化させたＳｉ膜の表面の単位面積あたりに存在する結晶粒界（グレインバウンダリ）の密度が低下することが一要因として影響しているものと考えられる。なお、「表面ラフネス」とは、表面の粗さの度合いを意味している。「表面ラフネスが小さい」とは、表面が平滑であることを意味している。
【0090】
（ｃ）Ｓｉ膜中にて成長させる結晶粒の粒径を大きくすることにより、ポリ化させたＳｉ膜のウエハ２００面内方向、すなわち、沿面方向における電気抵抗を低減させる方向に調整することが可能となる。これも、ポリ化させたＳｉ膜に含まれる結晶粒の粒径が大きくなることで、ポリ化させたＳｉ膜の表面の単位面積あたりに存在する結晶粒界の密度が低下することが一要因として影響しているものと考えられる。
【0091】
（ｄ）Ｈ２ガス供給におけるＨ２ガスの供給流量を、ＨＣＤＳガス供給におけるＨＣＤＳガスの供給流量よりも大きくすることにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層のＣｌ濃度をさらに低減させることが可能となる。これにより、上述した（ａ）～（ｃ）の効果がより確実に得られるようになる。
【0092】
（ｅ）Ｈ２ガス供給におけるＨ２ガスの供給時間を、ＨＣＤＳガス供給におけるＨＣＤＳガスの供給時間よりも長くすることにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層のＣｌ濃度をさらに低減させることが可能となる。これにより、上述した（ａ）～（ｃ）の効果がより確実に得られるようになる。
【0093】
（ｆ）Ｓｉシード層形成において、処理条件を適正に調節し、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとすることにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層のＣｌ濃度を、さらに低減させることが可能となる。また、Ｓｉシード層におけるＣｌ含有量（絶対量）を大幅に低減させることが可能となる。これらにより、上述した（ａ）～（ｃ）の効果がより確実に得られるようになる。また、Ｓｉシード層形成の所要時間を短縮させ、基板処理の生産性を向上させることが可能となる。
【0094】
また、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとすることにより、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の段差被覆性（ステップカバレッジ）、ウエハ面内膜厚均一性をそれぞれ向上させることが可能となる。また、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の表面ラフネスを小さくすることも可能となる。
【0095】
（ｇ）Ｓｉ膜形成を行う前にＳｉシード層形成を行うことにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉ膜のインキュベーションタイム（成長遅れ）を短縮させ、基板処理の生産性を向上させることが可能となる。
【0096】
（ｈ）Ｓｉシード層形成の前にプリトリートメントを行い、ウエハ２００の表面を予め清浄化させることにより、その後に行うＳｉシード層形成において、Ｓｉの吸着を促進させ、Ｓｉシード層の形成を効率的に行うことが可能となる。これにより、基板処理の生産性を向上させることが可能となる。
【0097】
また、ウエハ２００の表面全域を予め清浄化させることで、Ｓｉシード層を、ウエハ２００の面内全域にわたり均一かつ連続的に形成することが可能となる。結果として、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の段差被覆性、ウエハ面内膜厚均一性をそれぞれ、より向上させることが可能となる。また、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の表面ラフネスを、より小さくすることも可能となる。
【0098】
（ｉ）上述の効果は、第１ガス（第１ハロシランガス）としてＨＣＤＳガス以外の上述のハロゲン系ガスを用いる場合や、第２ガス（Ｈを含むガス）としてＨ２ガス以外の上述の還元性ガスを用いる場合や、第３ガス（シラン系ガス）としてＭＳガス以外の上述のシラン系ガスを用いる場合や、第４ガス（第２ハロシランガス）としてＤＣＳガス以外の上述のハロゲン系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。
【0099】
＜本開示の第２態様＞
続いて、本開示の第２態様について、主に図５を参照しながら説明する。
続いて、本開示の第２態様について、主に図５を参照しながら説明する。
【0100】
図５や以下に示す基板処理シーケンスのように、Ｓｉシード層形成においてＨＣＤＳガスを供給する際、ウエハ２００に対して、ＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給するようにしてもよい（ＨＣＤＳガス＋Ｈ２ガス供給）。すなわち、Ｓｉシード層形成において、ＨＣＤＳガス＋Ｈ２ガス供給と、Ｈ２ガス供給と、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）行うようにしてもよい。
【0101】
ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ＋Ｈ２→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
【0102】
本態様によっても、上述の第１態様と同様の効果が得られる。また、ＨＣＤＳガス＋Ｈ２ガス供給では、ＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給することにより、ウエハ２００上に形成された核からＣｌを脱離させることが可能となる。これにより、ウエハ２００上に形成されるＳｉシード層のＣｌ濃度をより低減させることが可能となる。結果として、第１態様で述べた（ａ）～（ｃ）の効果がより確実に得られるようになる。
【0103】
なお、ＨＣＤＳガス＋Ｈ２ガス供給では、Ｈ２ガスの供給流量を、その後に行うＨ２ガス供給におけるＨ２ガスの供給流量よりも小さくするのが好ましく、例えば、０．１～０．５ｓｌｍの範囲内の流量とするのが好ましい。このようにすることで、ＨＣＤＳガス＋Ｈ２ガス供給において、処理室２０１内におけるＨＣＤＳガスの分圧の過剰な低下を回避し、Ｓｉシード層の形成レートの低下を抑制することが可能となる。
【0104】
＜本開示の第３態様＞
続いて、本開示の第３態様について、主に図６を参照しながら説明する。
続いて、本開示の第３態様について、主に図６を参照しながら説明する。
【0105】
図６や以下に示す基板処理シーケンスのように、Ｓｉシード層形成を実施した後、Ｓｉ膜形成を実施する前に、ウエハ２００に対してＨ２ガスを供給するステップ（Ｈ２アニール）を行うようにしてもよい。
【0106】
ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→Ｈ２→ＭＳ→ＡＮＬ
【0107】
本態様によっても、上述の第１態様と同様の効果が得られる。また、Ｈ２アニールを行うことで、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層からＣｌをさらに脱離させ、この層のＣｌ濃度をさらに低減させることが可能となる。結果として、上述した（ａ）～（ｃ）の効果がより確実に得られるようになる。
【0108】
Ｈ２アニールにおける処理条件としては、
Ｈ２ガス供給流量：２～１０ｓｌｍ
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０～２０ｓｌｍ
ガス供給時間：２～２０分
処理温度（第４温度）：６００～８００℃
処理圧力：１３３３～１３３３２Ｐａ（１０～１００Ｔｏｒｒ）
が例示される。
Ｈ２ガス供給流量：２～１０ｓｌｍ
Ｎ２ガス供給流量（ガス供給管毎）：０～２０ｓｌｍ
ガス供給時間：２～２０分
処理温度（第４温度）：６００～８００℃
処理圧力：１３３３～１３３３２Ｐａ（１０～１００Ｔｏｒｒ）
が例示される。
【0109】
なお、処理温度が６００℃未満となると、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層からのＣｌの脱離効果が低下する場合がある。処理温度を６００℃以上の温度とすることで、Ｓｉシード層からのＣｌの脱離効果が十分に得られるようになる。
【0110】
処理温度が８００℃を超えると、ウエハ２００の温度変更に要する時間が長くなり、基板処理のスループット、すなわち、基板処理の生産性に影響を及ぼす場合がある。処理温度を８００℃以下の温度とすることで、ウエハ２００の温度変更に要する時間の増加を抑制することができ、基板処理のスループット、すなわち、基板処理の生産性への影響を低減させることが可能となる。
【0111】
また、処理圧力が１３３３Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）未満となると、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層に含まれるＳｉがマイグレーションしやすくなり、Ｓｉが凝集等することで、Ｓｉシード層のウエハ面内におけるＳｉ密度が不均一となる場合がある。またＳｉシード層が不連続層となる場合もある。結果として、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の段差被覆性、ウエハ面内膜厚均一性が低下する場合がある。また、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の表面ラフネスが大きくなる場合もある。処理圧力を１３３３Ｐａ以上の圧力とすることで、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層に含まれるＳｉのマイグレーションを抑制することが可能となる。結果として、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の段差被覆性の悪化、ウエハ面内膜厚均一性の低下、表面ラフネスの増加をそれぞれ回避することが可能となる。
【0112】
処理圧力が１３３３２Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）を超えると、処理室２０１内の圧力変更に要する時間が長くなり、基板処理のスループット、すなわち、基板処理の生産性に影響を及ぼす場合がある。処理圧力を１３３３２Ｐａ以下の圧力とすることで、処理室２０１内の圧力変更に要する時間の増加を抑制することができ、基板処理のスループット、すなわち、基板処理の生産性への影響を低減させることが可能となる。
【0113】
なお、Ｈ２アニールにおける処理温度（第４温度）は、Ｓｉシード層形成における処理温度（第２温度）よりも高くするのが好ましい。このようにすることで、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層からのＣｌの脱離をさらに促進させることが可能となる。結果として、上述した（ａ）～（ｃ）の効果がより確実に得られるようになる。
【0114】
また、Ｈ２アニールにおける処理温度（第４温度）は、Ｓｉ膜形成における処理温度（第３温度）よりも高くするのが好ましい。このようにすることで、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層からのＣｌの脱離をさらに促進させることが可能となる。結果として、上述した（ａ）～（ｃ）の効果がより確実に得られるようになる。
【0115】
また、Ｈ２アニールにおける処理圧力は、ＨＣＤＳガス供給における処理圧力よりも高くすのが好ましい。このようにすることで、ウエハ２００上に形成されたＳｉシード層に含まれるＳｉのマイグレーションを抑制することができ、結果として、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の段差被覆性、ウエハ面内膜厚均一性の低下を抑えることが可能となる。また、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の表面ラフネスが大きくなることを抑えることも可能となる。
【0116】
第２ガス（Ｈを含むガス）としては、Ｈ２ガスの他、Ｄ２ガス等の還元性ガスを用いることができる。
【0117】
＜本開示の他の態様＞
以上、本開示の種々の態様を具体的に説明した。但し、本開示は上述の態様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。
以上、本開示の種々の態様を具体的に説明した。但し、本開示は上述の態様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。
【0118】
上述の態様では、Ｓｉシード層形成からアニールに至る一連のステップを、同一の処理室２０１内で（ｉｎ－ｓｉｔｕで）行う例について説明した。しかしながら、本開示はこのような態様に限定されない。例えば、Ｓｉシード層形成からＳｉ膜形成に至る一連のステップを同一の処理室内で行い、その後、アニールを他の処理室内で（ｅｘ－ｓｉｔｕで）行うようにしてもよい。この場合においても上述の態様における効果と同様の効果が得られる。
【0119】
また例えば、Ｓｉ膜形成とアニールとの間に、Ｓｉ膜以外の膜（シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等）を形成する他のステップ（他の成膜）を行うようにしてもよい。この場合、Ｓｉシード層形成からアニールに至る一連のステップ、すなわち、他の成膜を含む一連のステップを、同一の処理室（第１処理室）内で行うようにしてもよい。また、Ｓｉシード層形成からＳｉ膜形成に至る一連のステップを同一の処理室（第１処理室）内で行い、他の成膜からアニールに至る一連のステップを他の処理室（第２処理室）内で行うようにしてもよい。また、Ｓｉシード層形成からＳｉ膜形成に至る一連のステップを同一の処理室（第１処理室）内で行い、他の成膜を他の処理室（第２処理室）内で行い、アニールをさらに他の処理室（第３処理室）内または第１処理室内で行うようにしてもよい。これらの場合においても上述の態様における効果と同様の効果が得られる。
【0120】
上述の種々の場合において、一連のステップをｉｎ－ｓｉｔｕで行えば、途中、ウエハ２００が大気曝露されることはなく、ウエハ２００を真空下に置いたまま一貫して処理を行うことができ、安定した基板処理を行うことができる。また、一部のステップをｅｘ－ｓｉｔｕで行えば、それぞれの処理室内の温度を例えば各ステップでの処理温度又はそれに近い温度に予め設定しておくことができ、温度調整に要する時間を短縮させ、生産効率を高めることができる。
【0121】
上述の態様では、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、本開示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。この場合においても上述の態様における効果と同様の効果が得られる。
【0122】
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。
【0123】
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。
【0124】
上述の態様では、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。本開示は上述の態様に限定されず、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、上述の態様では、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。本開示は上述の態様に限定されず、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。
【0125】
これらの基板処理装置を用いる場合においても、上述の態様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。
【0126】
また、上述の態様や変形例等は、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、上述の態様の処理手順、処理条件と同様とすることができる。
【実施例】
【0127】
図１に示す基板処理装置を用い、以下に示す基板処理シーケンスによりウエハ上にＳｉシード層を形成し、Ｓｉシード層上にＳｉ膜を形成する処理を行い、５種類の評価サンプル（以下、サンプル）を作製した。以下に示す基板処理シーケンスの各ステップにおける処理条件は、上述の各態様に記載の各ステップにおける処理条件範囲内の所定の条件であって、サンプル１～５にわたって共通の条件とした。なお、サンプル１～４では、ウエハ上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層以上の厚さ（１３Å）とした。また、サンプル５では、ウエハ上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さ（１Å未満）とした。
【0128】
サンプル１：ＤＣＳ→ＨＣＤＳ×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル２：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル３：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ＋Ｈ２→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル４：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→Ｈ２→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル５：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル２：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル３：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ＋Ｈ２→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル４：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→Ｈ２→ＭＳ→ＡＮＬ
サンプル５：ＤＣＳ→（ＨＣＤＳ→Ｈ２）×ｎ→ＭＳ→ＡＮＬ
【0129】
そして、サンプル１～５におけるＳｉシード層のＣｌ濃度（ａｔ／ｃｍ３）、および、サンプル１～５におけるＳｉ膜の結晶粒の平均粒径（μｍ）、ステップカバレッジ（％）、膜密度（ｇ／ｃｍ３）をそれぞれ測定した。その結果を図７に示す。
【0130】
図７より、サンプル２～５におけるＳｉシード層のＣｌ濃度の方が、サンプル１におけるＳｉシード層のＣｌ濃度よりも低いことが分かる。すなわち、ＨＣＤＳガス供給を所定回数行ってＳｉシード層を形成する際、ＨＣＤＳガス供給と非同時にＨ２ガス供給を行う場合の方が、Ｈ２ガス供給を行わない場合よりも、Ｓｉシード層のＣｌ濃度を低減させることができることが分かる。
【0131】
また、図７より、サンプル３におけるＳｉシード層のＣｌ濃度の方が、サンプル２におけるＳｉシード層のＣｌ濃度よりも低いことが分かる。すなわち、Ｓｉシード層形成においてＨＣＤＳガスを供給する際、ウエハに対してＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給する場合の方が、ＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給しない場合よりも、Ｓｉシード層のＣｌ濃度を低減させることができることが分かる。
【0132】
また、図７より、サンプル３におけるＳｉ膜の結晶粒の平均粒径の方が、サンプル２におけるＳｉ膜の結晶粒の平均粒径よりも大きいことが分かる。すなわち、Ｓｉシード層形成においてＨＣＤＳガスを供給する際、ウエハに対してＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給する場合の方が、ＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給しない場合よりも、Ｓｉ膜における結晶粒の平均粒径を大きくすることができることが分かる。これは、Ｓｉシード層における上述したＣｌ濃度の相違により、先行してポリ化させたサンプル３におけるＳｉシード層の結晶粒の平均粒径の方が、先行してポリ化させたサンプル２におけるＳｉシード層の結晶粒の平均粒径よりも大きくなるためと考えられる。
【0133】
また、図７より、サンプル４におけるＳｉシード層のＣｌ濃度の方が、サンプル２におけるＳｉシード層のＣｌ濃度よりも低いことが分かる。すなわち、Ｓｉシード層形成の後にＨ２アニールを行う場合の方が、Ｓｉシード層形成の後にＨ２アニールを行わない場合よりも、Ｓｉシード層のＣｌ濃度を低減させることができることが分かる。
【0134】
さらには、サンプル４におけるＳｉシード層のＣｌ濃度の方が、サンプル３におけるＳｉシード層のＣｌ濃度よりも低いことも分かる。すなわち、Ｓｉシード層形成の後に、Ｈ２アニールを行うことによるＣｌ濃度の低減効果は、Ｓｉシード層形成においてＨＣＤＳガス供給時にウエハに対してＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給する場合よりも、大きくなることが分かる。
【0135】
また、図７より、サンプル５におけるＳｉシード層のＣｌ濃度の方が、サンプル２におけるＳｉシード層のＣｌ濃度よりも、低いことが分かる。すなわち、ウエハ上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとする場合の方が、ウエハ上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層以上の厚さとする場合よりも、Ｓｉシード層のＣｌ濃度を低減させることができることが分かる。
【0136】
さらには、サンプル５におけるＳｉシード層のＣｌ濃度の方が、サンプル３，４におけるＳｉシード層のＣｌ濃度よりも、低いことも分かる。すなわち、Ｓｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとすることによるＣｌ濃度の低減効果は、Ｓｉシード層形成においてＨＣＤＳガスを供給する際、ウエハに対してＨＣＤＳガスと一緒にＨ２ガスを供給する場合（サンプル３）よりも、また、Ｓｉシード層形成の後にＨ２アニールを行う場合（サンプル４）よりも、大きくなることが分かる。
【0137】
また、図７より、サンプル５におけるＳｉ膜の結晶粒の平均粒径の方が、サンプル２，３における各Ｓｉ膜の結晶粒の平均粒径よりも大きいことが分かる。これは、Ｓｉシード層における上述したＣｌ濃度の相違により、先行してポリ化させたサンプル５におけるＳｉシード層の結晶粒の平均粒径の方が、先行してポリ化させたサンプル２，３における各Ｓｉシード層の結晶粒の平均粒径よりも大きくなるためと考えられる。
【0138】
また、図７より、サンプル５におけるＳｉ膜のステップカバレッジの方が、サンプル２におけるＳｉ膜のステップカバレッジよりも良好であることが分かる。すなわち、ウエハ上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとすることにより、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜のステップカバレッジを向上させることができることが分かる。
【0139】
また、図７より、サンプル５におけるＳｉ膜の膜密度の方が、サンプル２におけるＳｉ膜の膜密度よりも高いことが分かる。すなわち、ウエハ上に形成されるＳｉシード層の厚さを１原子層未満の厚さとすることにより、Ｓｉシード層上に形成されるＳｉ膜の膜密度を高めることができることが分かる。
【0140】
＜本開示の好ましい態様＞
以下、好ましい態様について付記する。
以下、好ましい態様について付記する。
【0141】
（付記１）
本開示の一態様によれば、
（ａ）（ａ１）基板に対してハロゲンおよびシリコンを含む第１ガスを供給する工程と、（ａ２）前記基板に対して水素を含む第２ガスを供給する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する工程と、
（ｂ）前記基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する工程と、
を有し、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする半導体装置の製造方法、または、基板処理方法が提供される。
本開示の一態様によれば、
（ａ）（ａ１）基板に対してハロゲンおよびシリコンを含む第１ガスを供給する工程と、（ａ２）前記基板に対して水素を含む第２ガスを供給する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことで、前記基板上にシリコンシード層を形成する工程と、
（ｂ）前記基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給することで、前記シリコンシード層上にシリコンを含む膜を形成する工程と、
を有し、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする半導体装置の製造方法、または、基板処理方法が提供される。
【0142】
前記第１ガスは、クロロシランガスを含み、
前記第２ガスは、水素ガスおよび水素化ケイ素ガスのうち少なくともいずれかを含み、
前記第３ガスは、水素化ケイ素ガスを含み、
前記シリコンを含む膜は、シリコン膜を含む。
前記第２ガスは、水素ガスおよび水素化ケイ素ガスのうち少なくともいずれかを含み、
前記第３ガスは、水素化ケイ素ガスを含み、
前記シリコンを含む膜は、シリコン膜を含む。
【0143】
（付記２）
付記１に記載の方法であって、
（ａ２）における前記第２ガスの供給流量を、（ａ１）における前記第１ガスの供給流量よりも大きくする。
付記１に記載の方法であって、
（ａ２）における前記第２ガスの供給流量を、（ａ１）における前記第１ガスの供給流量よりも大きくする。
【0144】
（付記３）
付記１または２に記載の方法であって、
（ａ２）における前記第２ガスの供給時間を、（ａ１）における前記第１ガスの供給時間よりも長くする。
付記１または２に記載の方法であって、
（ａ２）における前記第２ガスの供給時間を、（ａ１）における前記第１ガスの供給時間よりも長くする。
【0145】
（付記４）
付記１～３のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ）における処理温度を３５０℃以上４５０℃以下とする。
付記１～３のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ）における処理温度を３５０℃以上４５０℃以下とする。
【0146】
（付記５）
付記１～３のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ）における処理温度を３５０℃以上４００℃以下とする。
付記１～３のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ）における処理温度を３５０℃以上４００℃以下とする。
【0147】
（付記６）
付記４または５に記載の方法であって、
（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力を６６７Ｐａ以上１２００Ｐａ以下（５Ｔｏｒｒ以上９Ｔｏｒｒ以下）とする。
付記４または５に記載の方法であって、
（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力を６６７Ｐａ以上１２００Ｐａ以下（５Ｔｏｒｒ以上９Ｔｏｒｒ以下）とする。
【0148】
（付記７）
付記４～６のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を１３３３Ｐａ以上１３３３２Ｐａ以下（１０Ｔｏｒｒ以上１００Ｔｏｒｒ以下）とする。
付記４～６のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ２）における前記基板が存在する空間の圧力を１３３３Ｐａ以上１３３３２Ｐａ以下（１０Ｔｏｒｒ以上１００Ｔｏｒｒ以下）とする。
【0149】
（付記８）
付記１～７のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ）において形成する前記シリコンシード層の厚さを１原子層未満の厚さとする。
付記１～７のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ）において形成する前記シリコンシード層の厚さを１原子層未満の厚さとする。
【0150】
（付記９）
付記１～８のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ１）では、前記基板に対して前記第１ガスと一緒に前記第２ガスを供給する。
付記１～８のいずれか１項に記載の方法であって、
（ａ１）では、前記基板に対して前記第１ガスと一緒に前記第２ガスを供給する。
【0151】
（付記１０）
付記９に記載の方法であって、
（ａ１）における前記第２ガスの供給流量を、（ａ２）における前記第２ガスの供給流量よりも小さくする。
付記９に記載の方法であって、
（ａ１）における前記第２ガスの供給流量を、（ａ２）における前記第２ガスの供給流量よりも小さくする。
【0152】
（付記１１）
付記１～１０のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｃ）（ａ）を実施した後、（ｂ）を実施する前に、前記基板に対して前記第２ガスを供給する工程を更に有する。
付記１～１０のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｃ）（ａ）を実施した後、（ｂ）を実施する前に、前記基板に対して前記第２ガスを供給する工程を更に有する。
【0153】
（付記１２）
付記１１に記載の方法であって、
（ｃ）における処理温度を、（ａ）における処理温度よりも高くする。
付記１１に記載の方法であって、
（ｃ）における処理温度を、（ａ）における処理温度よりも高くする。
【0154】
（付記１３）
付記１１または１２に記載の方法であって、
（ｃ）における処理温度を、（ｂ）における処理温度よりも高くする。
付記１１または１２に記載の方法であって、
（ｃ）における処理温度を、（ｂ）における処理温度よりも高くする。
【0155】
（付記１４）
付記１１～１３のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｃ）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする。
付記１１～１３のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｃ）における前記基板が存在する空間の圧力を、（ａ１）における前記基板が存在する空間の圧力よりも高くする。
【0156】
（付記１５）
付記１１～１４のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｃ）における処理温度を６００℃以上８５０℃以下とする。
付記１１～１４のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｃ）における処理温度を６００℃以上８５０℃以下とする。
【0157】
（付記１６）
付記１５に記載の方法であって、
（ｃ）における前記基板が存在する空間の圧力を１３３３Ｐａ以上１３３３２Ｐａ以下（１０Ｔｏｒｒ以上１００Ｔｏｒｒ以下）とする。
付記１５に記載の方法であって、
（ｃ）における前記基板が存在する空間の圧力を１３３３Ｐａ以上１３３３２Ｐａ以下（１０Ｔｏｒｒ以上１００Ｔｏｒｒ以下）とする。
【0158】
（付記１７）
付記１～１６のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｄ）（ａ）を実施する前に、前記基板に対してハロゲンおよびシリコンを含む第４ガスを供給する工程を更に有する。前記第４ガスは前記第１ガスと分子構造（化学構造）が異なっていてもよいし、同一であってもよい。
付記１～１６のいずれか１項に記載の方法であって、
（ｄ）（ａ）を実施する前に、前記基板に対してハロゲンおよびシリコンを含む第４ガスを供給する工程を更に有する。前記第４ガスは前記第１ガスと分子構造（化学構造）が異なっていてもよいし、同一であってもよい。
【0159】
（付記１８）
付記１７に記載の方法であって、
（ｄ）における前記第４ガスの供給時間を、（ａ１）における前記第１ガスの供給時間よりも長くする。
付記１７に記載の方法であって、
（ｄ）における前記第４ガスの供給時間を、（ａ１）における前記第１ガスの供給時間よりも長くする。
【0160】
（付記１９）
本開示の他の態様によれば、
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ハロゲンおよびシリコンを含む第１ガスを供給する第１ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して水素を含む第２ガスを供給する第２ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給する第３ガス供給系と、
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整器と、
前記処理室内において、付記１の各処理（各工程）を行わせるように、前記第１ガス供給系、前記２ガス供給系、前記第３ガス供給系、および前記圧力調整器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が提供される。
本開示の他の態様によれば、
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ハロゲンおよびシリコンを含む第１ガスを供給する第１ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して水素を含む第２ガスを供給する第２ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対してシリコンを含む第３ガスを供給する第３ガス供給系と、
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整器と、
前記処理室内において、付記１の各処理（各工程）を行わせるように、前記第１ガス供給系、前記２ガス供給系、前記第３ガス供給系、および前記圧力調整器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が提供される。
【0161】
（付記２０）
本開示の更に他の態様によれば、
付記１の各手順（各工程）をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム、または、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
本開示の更に他の態様によれば、
付記１の各手順（各工程）をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム、または、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【0162】
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２０１ 処理室
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】