半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及程序。

背景技术

随着大规模集成电路(Large Scale Integrated Circuit：以下记为LSI)的微细化，图案化技术的微细化也在推进。作为图案化技术，例如使用硬掩模等，但由于图案化技术的微细化，对蚀刻剂进行曝光以区分蚀刻区域与非蚀刻区域的方法变得不易应用。因此，已经在硅(Si)晶片等衬底上使硅(Si)、硅锗(SiGe)等外延生长膜选择性地生长并形成的技术(例如，参见专利文献1、专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-100746号公报

专利文献2：日本特开2015-122481号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供能够在衬底上选择性地形成膜的技术

用于解决课题的手段

根据本发明的一方案，提供具有下述工序的技术：

向具有第1表面和与所述第1表面不同的第2表面的衬底供给含有无机配体的改性气体，对所述第1表面进行改性的工序；和

向所述衬底供给沉积气体，使膜选择生长于所述第2表面的工序。

发明效果

根据本发明，能够在衬底上选择性地形成膜。

附图说明

图1是用于说明本发明的一个实施方式的衬底处理装置10的俯视剖视图。

图2是用于说明本发明的一个实施方式的衬底处理装置10的处理炉202a的构成的纵剖视图。

图3是图2所示的处理炉202a的俯视剖视图。

图4是用于说明本发明的一个实施方式的衬底处理装置10的处理炉202b的构成的纵剖视图。

图5是图4所示的处理炉202b的俯视剖视图。

图6是用于说明本发明的一个实施方式的衬底处理装置10的控制部的构成的框图。

图7的(A)是示出本发明的一个实施方式的气体供给的时机的图，(B)是示出(A)的变形例的图。

图8的(A)是示出使用WF

图9的(A)是示出刚刚供给TiCl

图10的(A)是示出使用NH

图11是用于说明本发明的其他实施方式的衬底处理装置300的处理炉302的纵剖视图。

图12是图11所示的处理炉302的俯视剖视图。

图13的(A)是示出在SiN层上形成的TiN膜的成膜循环数与膜厚的关系的图，(B)是示出在SiO

图14示出T

图15的(A)是示出在SiO

图16的(A)是示出在未进行改性处理而进行成膜处理的情况下，在SiN层上和SiO

具体实施方式

接下来，说明本发明的优选实施方式。

以下，参照附图，更详细地说明本发明的优选实施方式。

(1)衬底处理装置的构成

图1是用于实施半导体器件的制造方法的衬底处理装置(以下简称为衬底处理装置10)的俯视剖视图。本实施方式的簇型衬底处理装置10的搬运装置被分为真空侧和大气侧。另外，在衬底处理装置10中，作为对作为衬底的晶片200进行搬运的承载架，使用FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式晶片盒、以下记为晶片盒)100。

(真空侧的构成)

如图1所示，衬底处理装置10具备能够耐受真空状态等低于大气压的压力(负压)的第1搬运室103。第1搬运室103的壳体101俯视观察为例如五边形，形成为上下两端闭塞的箱形状。

在第1搬运室103内，设有用于移载晶片200的第1衬底移载机112。

壳体101的五片侧壁中的位于前侧的侧壁上，分别经由闸阀126、127连结有预备室(加载互锁室)122、123。预备室122、123构成为能够组合使用将晶片200搬入的功能和将晶片200搬出的功能，分别由能够耐受负压的结构构成。

收容衬底并对所收容的衬底进行希望的处理的作为第1处理单元的处理炉202a、作为第2处理单元的处理炉202b、作为第3处理单元的处理炉202c、作为第4处理单元的处理炉202d分别经由闸阀70a、70b、70c、70d与第1搬运室103的壳体101的五片侧壁中的位于后侧(背面侧)的四片侧壁邻接而连结。

(大气侧的构成)

在预备室122、123的前侧，经由闸阀128、129连结有能够在大气压下的状态下搬运晶片200的第2搬运室121。在第2搬运室121中，设有移载晶片200的第2衬底移载机124。

在第2搬运室121的左侧，设有槽口对准装置106。需要说明的是，槽口对准装置106也可以是定向平面对准装置。另外，在第2搬运室121的上部，设有供给清洁空气的清洁单元。

在第2搬运室121的壳体125的前侧，设有用于将晶片200相对于第2搬运室121搬入搬出的衬底搬入搬出口134和晶片盒开启器108。在夹着衬底搬入搬出口134与晶片盒开启器108相反的一侧即壳体125的外侧，设有装载端口(IO载台)105。晶片盒开启器108使晶片盒100的盖100a开闭并具备能够使衬底搬入搬出口134闭塞的闭合部。通过使载置于装载端口105的晶片盒100的盖100a开闭，从而能够实现使晶片200相对于晶片盒100出入。另外，晶片盒100利用未图示的工序内搬运装置(OHT等)相对于装载端口105进行供给及排出。

(处理炉202a的构成)

图2是衬底处理装置10所具备的作为第1处理单元的处理炉202a的纵剖视图，图3是处理炉202a的俯视剖视图。

需要说明的是，在本实施方式中，对在作为第1处理单元的处理炉202a中进行改性处理后，在作为第2处理单元的处理炉202b中进行成膜处理的例子进行说明，但能够在作为第3处理单元的处理炉202c、作为第4处理单元的处理炉202d中进行相同的衬底处理。

处理炉202a具备作为加热单元(加热机构、加热系统)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过支承在作为保持板的加热器基座(未图示)上而被垂直组装。

在加热器207的内侧与加热器207呈同心圆状地配设有构成反应容器(处理容器)的外管203。外管203由例如石英(SiO

在外管203的内侧配设有构成反应容器的内管204。内管204由例如石英(SiO

处理室201a构成为能够利用后述的晶舟217将作为衬底的晶片200以水平姿态且以在铅直方向上排列多层的状态收容。

在处理室201a内，以贯通歧管209的侧壁及内管204的方式设置喷嘴410。在喷嘴410上，连接有气体供给管310。但本实施方式的处理炉202a不限定于上述方式。

在气体供给管310上，从上游侧起依次设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)312。另外，在气体供给管310上，设有作为开闭阀的阀314。在气体供给管310的阀314的下游侧，连接有供给非活性气体的气体供给管510。在气体供给管510上，从上游侧起依次设有MFC512及阀514。

在气体供给管310的前端部，连结并连接有喷嘴410。喷嘴410构成为L字型的喷嘴，其水平部以贯通歧管209的侧壁及内管204的方式设置。喷嘴410的垂直部设置在形成为朝向内管204的径向外侧突出且沿铅直方向延伸的通道形状(槽形状)的预备室205a的内部，并在预备室205a内沿着内管204的内壁朝向上方(晶片200的排列方向上方)设置。

喷嘴410以从处理室201a的下部区域延伸到处理室201a的上部区域的方式设置，在与晶片200相对的位置设有多个气体供给孔410a。由此，从喷嘴410的气体供给孔410a向晶片200供给处理气体。该气体供给孔410a在从内管204的下部到上部的范围内设有多个，各自具有相同的开口面积，并以相同的开口间距设置。但气体供给孔410a不限定于上述方式。例如，也可以使开口面积从内管204的下部向上部逐渐增大。由此能够使从气体供给孔410a供给的气体的流量更加均匀化。

喷嘴410的气体供给孔410a在从后述的晶舟217的下部到上部的高度的位置设有多个。因此，从喷嘴410的气体供给孔410a向处理室201a内供给的处理气体被供给至收容在晶舟217的从下部到上部的晶片200的整个范围。喷嘴410以从处理室201a的下部区域延伸到上部区域的方式设置即可，优选设置为延伸至晶舟217的顶板附近。

作为处理气体，从气体供给管310经由MFC312、阀314、喷嘴410向处理室201a内供给含有无机配体的改性气体。作为改性气体，为例如第1卤化物，且可使用具有为电负性的配体的含氟(F)气体等，作为其一例能够使用六氟化钨(WF

作为非活性气体，从气体供给管510分别经由MFC512、阀514、喷嘴410向处理室201a内供给例如氮(N

主要由气体供给管310、MFC312、阀314、喷嘴410构成作为第1气体供给系统的改性气体供给系统，但也可以仅将喷嘴410视为改性气体供给系统。改性气体供给系统也可以称为处理气体供给系统或简称为气体供给系统。在使改性气体从气体供给管310流动的情况下，主要由气体供给管310、MFC312、阀314构成改性气体供给系统，但也可以考虑将喷嘴410包含在改性气体供给系统中。另外，主要由气体供给管510、MFC512、阀514构成非活性气体供给系统。

本实施方式中的气体供给的方法为，经由在由内管204的内壁和多片晶片200的端部定义的圆环状的纵长的空间内的预备室205a内配置的喷嘴410搬运气体。并且，从在喷嘴410的与晶片相对的位置设置的多个气体供给孔410a向内管204内喷出气体。更详细来说，通过喷嘴410的气体供给孔410a朝向与晶片200的表面平行方向喷出改性气体等。

排气孔(排气口)204a为在内管204的侧壁且在与喷嘴410相对的位置形成的贯通孔，例如为沿铅直方向细长地开设的狭缝状的贯通孔。从喷嘴410的气体供给孔410a向处理室201a内供给并在晶片200的表面上流动的气体经由排气孔204a流入由在内管204与外管203之间形成的间隙形成的排气路径206内。然后，流向排气路径206内的气体流入排气管231内并向处理炉202a外排出。

排气孔204a设置在与多个晶片200相对的位置，从气体供给孔410a供给至处理室201a内的晶片200附近的气体在朝向水平方向流动后经由排气孔204a流向排气路径206内。排气孔204a不限于构成为狭缝状的贯通孔的情况，也可以由多个孔构成。

在歧管209上，设有对处理室201a内的气氛进行排气的排气管231。在排气管231上，从上游侧起依次连接作为对处理室201a内的压力进行检测的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245、APC(Auto Pressure Controller：自动压力控制器)阀243、作为真空排气装置的真空泵246。APC阀243通过在使真空泵246工作的状态下使阀开闭，从而能够进行处理室201a内的真空排气及真空排气停止，此外，通过在使真空泵246工作的状态下进行阀开度调节，从而能够对处理室201a内的压力进行调节。主要由排气孔204a、排气路径206、排气管231、APC阀243及压力传感器245构成排气系统。也可以考虑将真空泵246包含在排气系统中。

在歧管209的下方，设有能够将歧管209的下端开口气密地闭塞的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219以从铅直方向下侧与歧管209的下端抵接的方式构成。密封盖219由例如SUS等金属形成，并形成为圆盘状。在密封盖219的上表面，设有与歧管209的下端抵接的作为密封构件的O型圈220b。在密封盖219中的与处理室201a呈相反的一侧，设有使收容晶片200的晶舟217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯通密封盖219并与晶舟217连接。旋转机构267构成为通过使晶舟217旋转而使晶片200旋转。密封盖219构成为通过在外管203的外部垂直设置的作为升降机构的晶舟升降机115而沿铅直方向上升降。晶舟升降机115构成为，通过使密封盖219升降，从而能够将晶舟217向处理室201a内外搬入及搬出。晶舟升降机115构成为将晶舟217及收容在晶舟217中的晶片200向处理室201a内外搬运的搬运装置(搬运机构)。

作为衬底支承件的晶舟217构成为将多片例如25～200片晶片200以水平姿态且以中心相互对齐的状态在铅直方向上隔开间隔地排列。晶舟217由例如石英、SiC等耐热性材料形成。由例如石英、SiC等耐热性材料形成的隔热板218以水平姿态且分多层(未图示)地支承在晶舟217的下部。通过该构成，来自加热器207的热量不易向密封盖219侧传递。但本实施方式不限定于上述方式。例如，也可以不在晶舟217的下部设置隔热板218，而设置由石英、SiC等耐热性材料形成的构成为筒状构件的隔热筒。

如图3所示，构成为：在内管204内设置作为温度检测器的温度传感器263，基于通过温度传感器263检测到的温度信息对通入加热器207的通电量进行调节，从而使得处理室201a内的温度成为所希望的温度分布。温度传感器263与喷嘴410同样地构成为L字型，并沿着内管204的内壁设置。

(处理炉202b的构成)

图4是衬底处理装置10所具备的作为第2处理单元的处理炉202b的纵剖视图，图5是处理炉202b的俯视剖视图。

本实施方式中的处理炉202b与上述处理炉202a及处理室201内的构成不同。以下仅说明处理炉202b中与上述处理炉202a不同的部分，对于相同部分省略说明。处理炉202b具备作为第2处理室的处理室201b。

在处理室201b内，喷嘴420、430以贯通歧管209的侧壁及内管204的方式设置。在喷嘴420、430上，分别连接气体供给管320、330。但本实施方式的处理炉202b不限定于上述方式。

在气体供给管320、330上，从上游侧起依次分别设有MFC322、332。另外，在气体供给管320、330上分别设有阀324、334。在气体供给管320、330的阀324、334的下游侧分别连接供给非活性气体的气体供给管520、530。在气体供给管520、530上分别从上游侧起依次设有MFC522、532及阀524、534。

在气体供给管320、330的前端部分别，连结并连有接喷嘴420、430。喷嘴420、430构成为L字型的喷嘴，其水平部以贯通歧管209的侧壁及内管204的方式设置。喷嘴420、430的垂直部设置在朝向内管204的径向外侧突出且以沿铅直方向延伸的方式形成的通道形状(槽形状)的预备室205b的内部，并在预备室205b内沿着内管204的内壁朝向上方(晶片200的排列方向上方)设置。

喷嘴420、430以从处理室201b的下部区域延伸到处理室201b的上部区域的方式设置，在与晶片200相对的位置分别设有多个气体供给孔420a、430a。

喷嘴420、430的气体供给孔420a、430a在后述晶舟217的从下部到上部的高度的位置设有多个。因此，从喷嘴420、430的气体供给孔420a、430a供给至处理室201b内的处理气体被向收容在晶舟217的从下部到上部的晶片200的整个范围供给。

作为处理气体，从气体供给管320经由MFC322、阀324、喷嘴420向处理室201b内供给作为沉积气体的原料气体。作为原料气体，为例如第2卤化物，能够使用具有为电负性的配体的包含氯(Cl)的含Cl气体等，作为其一例能够使用四氯化钛(TiCl

作为处理气体，从气体供给管330经由MFC332、阀334、喷嘴430向处理室201b内供给与作为沉积气体的原料气体反应的反应气体。作为反应气体，能够使用例如含有氮(N)的含N气体，作为其一例能够使用氨(NH

作为非活性气体，从气体供给管520、530分别经由MFC522、532、阀524、534、喷嘴420、430向处理室201b内供给例如氮(N

主要由气体供给管320、330、MFC322、332、阀324、334、喷嘴420、430构成作为第2气体供给系统的沉积气体供给系统，但也可以仅将喷嘴420、430视为沉积气体供给系统。沉积气体供给系统也可以称为处理气体供给系统、简称为气体供给系统。在使原料气体从气体供给管320流动的情况下，主要由气体供给管320、MFC322、阀324构成原料气体供给系统，但也可以考虑将喷嘴420包含在原料气体供给系统中。另外，在使反应气体从气体供给管330流动的情况下，主要由气体供给管330、MFC332、阀334构成反应气体供给系统，但也可以考虑将喷嘴430包含在反应气体供给系统中。在作为反应气体从气体供给管330供给含氮气体的情况下，也可以将反应气体供给系统称为含氮气体供给系统。另外，主要由气体供给管520、530、MFC522、532、阀524、534构成非活性气体供给系统。

(控制部的构成)

如图6所示，作为控制部(控制单元)的控制器121采用具备CPU(CentralProcessing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、存储装置121c、I/O端口121d的计算机的形式构成。RAM121b、存储装置121c、I/O端口121d构成为能够经由内部总线与CPU121a进行数据交换。在控制器121上，连接有采用例如触摸面板等形式构成的输入输出装置122。

存储装置121c由例如闪存、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等构成。在存储装置121c内，以能够读取的方式保存有对衬底处理装置的动作进行控制的控制程序、记载有后述的半导体器件的制造方法的步骤、条件等的工艺制程等。工艺制程是以使控制器121执行后述的半导体器件的制造方法中的各工序(各步骤)并能够获得规定的结果的方式组合而成的，作为程序发挥功能。以下也将该工艺制程、控制程序等统称为程序。在本说明书中使用程序这一词语的情况下，存在仅包含工艺制程的情况、仅包含控制程序的情况、或包含工艺制程及控制程序的组合的情况。RAM121b构成为暂时保持由CPU121a读取的程序、数据等的存储器区域(工作区)。

I/O端口121d与上述处理炉202a、202b各自具备的MFC312、322、332、512、522、532、阀314、324、334、514、524、534、压力传感器245、APC阀243、真空泵246、加热器207、温度传感器263、旋转机构267、晶舟升降机115、闸阀70a～70d、第1衬底移载机112等连接。

CPU121a构成为从存储装置121c读取控制程序并执行，对应于从输入输出装置122的操作命令的输入等从存储装置121c读取制程等。CPU121a构成为，按照所读取的制程的内容，控制MFC312、322、332、512、522、532进行的各种气体的流量调节动作、阀314、324、334、514、524、534的开闭动作、APC阀243的开闭动作及APC阀243进行的基于压力传感器245的压力调节动作、基于温度传感器263的加热器207的温度调节动作、真空泵246的起动及停止、旋转机构267进行的晶舟217的旋转及旋转速度调节动作、晶舟升降机115进行的晶舟217的升降动作、晶片200向晶舟217的收容动作等。

控制器121能够通过将保存在外部存储装置(例如磁带、软盘、硬盘等磁盘、CD、DVD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器、存储卡等半导体存储器)123中的上述程序安装到计算机中来构成。存储装置121c、外部存储装置123构成为计算机能够读取的记录介质。以下也将以上构件统称为记录介质。在本说明书中，记录介质存在仅包含存储装置121c的情况、仅包含外部存储装置123的情况或包含以上二者的情况。向计算机的程序提供也可以不使用外部存储装置123，而使用互联网、专用线路等通信机构进行。

(2)衬底处理工序

作为半导体器件(器件)的制造工序的一个工序，使用图7的(A)说明在具有作为第1表面的氧化硅(SiO

在本实施方式的衬底处理工序(半导体器件的制造工序)中，具有：

向具有作为第1表面的SiO

作为沉积气体向晶片200供给作为原料气体的TiCl

需要说明的是，对晶片200表面上的SiO

在本说明书中使用“晶片”这一词语的情况下，存在表示“晶片本身”的情况、表示“晶片与在其表面形成的规定的层、膜等的层叠体”的情况。在本说明书中使用“晶片的表面”这一词语的情况下，存在表示“晶片本身的表面”的情况、“在晶片上形成的规定的层、膜等的表面”的情况。在本说明书中使用“衬底”这一词语的情况也与使用“晶片”这一词语的情况含义相同。

A.改性处理(改性处理工序)

首先，向作为第1处理单元的处理炉202a内搬入在表面上具有SiO

(晶片搬入)

在多片晶片200被装填到晶舟217(晶片填充)中时，如图2所示，支承有多片晶片200的晶舟217被晶舟升降机115举起并搬入处理室201a内(晶舟装载)。在该状态下，密封盖219成为借助O型圈220使反应管203的下端开口闭塞的状态。

(压力调节及温度调节)

通过真空泵246进行真空排气，使得处理室201a内成为希望的压力(真空度)。此时，处理室201a内的压力由压力传感器245测定，基于该测定的压力信息进行APC阀243的反馈控制(压力调节)。真空泵246至少在直到针对晶片200的处理完成为止的期间始终维持工作的状态。另外，通过加热器207加热，使得处理室201a内成为希望的温度。此时，基于温度传感器263检测到的温度信息对通向加热器207的通电量进行反馈控制(温度调节)，使得处理室201a内成为希望的温度分布。加热器207进行的处理室201a内的加热至少在直到针对晶片200的处理完成为止的期间持续进行。

A-1：[改性气体供给工序]

(WF

将阀314打开，使作为改性气体的WF

此时，调节APC阀243，使处理室201a内的压力成为例如1～1000Pa范围内的压力。由MFC312控制的WF

此时，流入处理室201a内的气体为WF

然后，在开始WF

A-2：[吹扫工序]

(残留气体除去)

接下来，在WF

将这种在SiO

参照图8的(C)可知，在使用WF

(实施规定次数)

通过将依次进行上述改性气体供给工序及吹扫工序的循环进行1次以上(规定次数(n次))，从而在晶片200上形成的SiO

(后吹扫及大气压恢复)

从气体供给管510向处理室201a内供给N

(晶片搬出)

之后，利用晶舟升降机115使密封盖219下降，反应管203的下端开口。然后，改性处理完成的晶片200在支承在晶舟217中的状态下被从反应管203的下端搬出到反应管203的外部(晶舟卸载)。之后，改性处理完成的晶片200被从晶舟217取出(晶片取出)。

B.成膜处理(选择生长工序)

接下来，将在处理炉202a内完成改性处理的晶片200搬入作为第2处理单元的处理炉202b内。然后，进行压力调节及温度调节以使处理室201b内成为希望的压力、希望的温度分布，执行成膜处理。需要说明的是，本工序与上述处理炉202a中的工序相比仅气体供给工序不同。因此，以下仅说明与上述处理炉202a中的工序不同的部分，相同的部分省略说明。

B-1：[第1工序]

(TiCl

将阀324打开，使作为原料气体的TiCl

此时，调节APC阀243，使处理室201b内的压力成为例如1～1000Pa范围内的压力、例如100Pa。由MFC322控制的TiCl

此时，流入处理室201b内的气体为TiCl

在此，在针对特定的晶片表面选择性地形成薄膜的情况下，存在原料气体吸附于不希望成膜的晶片表面而发生不希望的成膜的情况。此为选择性的破坏(日文：選択性の破れ)。该选择性的破坏在原料气体分子向晶片的吸附概率高的情况下容易发生。即，降低原料气体分子向不希望成膜的晶片的吸附概率与选择性的提高直接相关。

晶片表面的原料气体的吸附基于原料分子与晶片表面的电相互作用而由原料气体以某一时间停留在晶片表面所带来。也就是说，吸附概率依赖于原料气体或其分解物对晶片的暴露密度以及晶片自身所具有的电化学因子这二者。在此，所谓晶片自身具有的电化学因子，大多是指例如由原子级别的表面缺陷、由极化、电场等引起的带电。也即，可以说只要晶片表面上的电化学因子与原料气体为容易相互吸引的关系，则容易发生吸附。

在以往的半导体的成膜工艺中，通过在原料气体侧降低原料气体的压力、提高气体流速等来尽可能抑制其向晶片的易吸附部位的滞留，基于该方法实现了选择性的成膜工艺。但是，随着半导体器件的表面积因微细化、三维化的发展而增大，技术发展趋向于使得原料气体相对于晶片的暴露量增加。近年来，使用交替供给气体的方法从而针对微细且表面积大的图案也能够获得高的高低差被覆性的方法成为主流。即，处于难以基于原料气体侧的对策来实现选择性成膜的目的这样的状况。

另外，在半导体器件中，使用Si、SiO

也就是说，作为对晶片200上的SiO

B-2：[第2工序]

(残留气体除去)

在形成含Ti层后，将阀324关闭，停止TiCl

然后，将处理室201b内残留的未反应或参与含Ti层的形成后的TiCl

B-3：[第3工序]

(NH

在将处理室201b内的残留气体除去后，将阀334打开，使作为反应气体NH

此时，调节APC阀243，使处理室201b内的压力成为例如100～2000Pa范围内的压力、例如800Pa。由MFC332控制的NH

此时流入处理室201内的气体仅为NH

B-4：[第4工序]

(残留气体除去)

在形成TiN膜后，将阀334关闭，停止NH

然后，通过与上述第1工序相同的处理步骤，将处理室201b内残留的未反应或者参与TiN膜的形成后的NH

将这样的在SiO

参照图10的(A)可知，在晶片200表面上，晶片200上的SiO

(实施规定次数)

并且，将作为原料气体的TiCl

需要说明的是，对在上述改性处理中交替进行多次改性气体供给工序(WF

需要说明的是，以上对作为选择生长中使用的原料气体使用TiCl

对于成膜温度而言，根据待形成的膜种类、所使用的气体种类、所要求的膜质等而存在最合适的工艺窗口。例如，在所使用的气体的反应温度为500℃以上的情况下，若成膜温度为500℃以上则能够获得具有良好膜质的膜。但是，若低于500℃，则存在所使用的气体不发生反应而成为具有粗劣膜质的膜、根本无法形成膜的情况。另外，若成膜温度过高且显著高于原料气体的自分解温度，则存在成膜速度过快而选择性遭到破坏或膜厚的控制变得困难的可能性。例如，若将成膜温度设为800℃以上等，则存在选择性发生破坏或变得无法控制膜厚的情况，因此优选设为低于800℃等低于原料气体的自分解温度的温度。

另外，作为对晶片200上的SiO

因此，作为对晶片200上的SiO

并且，作为选择生长中使用的原料气体，使用具有电负性的分子的原料气体。由此，由于对晶片200上的SiO

(3)本发明的一个实施方式的效果

在本实施方式中，首先，使用含有卤化物的WF

需要说明的是，根据发明人的认真研究，确认了下述情况：对于SiN膜、Si膜、金属膜、金属氧化膜而言，由上述改性气体带来的潜伏期(incubation time)的延长比SiO

即，根据本实施方式，能够提供能在衬底上选择性地形成膜的技术。

(4)其他实施方式

在上述实施方式中，对使用具备进行改性处理的处理室202a和进行成膜处理的处理室202b的簇型衬底处理装置10在不同的处理室中进行改性处理和成膜处理的构成进行了说明，但如图11及图12所示，在使用在1个处理室301内具备改性气体供给系统和沉积气体供给系统的衬底处理装置300来在同一处理室201内进行改性处理及成膜处理的构成中，也同样能够应用。即，在原位地进行衬底处理的构成中也同样能够应用。在该情况下，能够连续进行改性处理和成膜处理。即，无需在改性处理后将晶片200搬出到处理室外而能够持续进行成膜处理。因此，与上述实施方式比较，能够进一步在维持在SiO

作为具体的衬底处理工序，作为改性处理进行晶片搬入、压力调节及温度调节，并在将改性气体供给工序和吹扫工序实施规定次数后进行后吹扫，之后，以连续的方式，作为成膜处理，进行压力调节及温度调节，在将第1～4工序实施规定次数后，进行后吹扫及大气压恢复，并进行晶片搬出。

另外，在上述实施方式中，对改性处理和成膜处理各进行1次的情况进行了说明，但也可以将改性处理和成膜处理交替地重复进行多次。在该情况下，衬底处理工序(半导体器件的制造工序)具有将下述工序交替实施规定次数的工序：

向具有第1表面(例如SiO

作为沉积气体，向晶片200供给原料气体(例如TiCl

在将改性处理和成膜处理交替地重复进行多次的情况下，即使在成膜处理中在第1表面上生成的F封端逐渐脱落而在第1表面上形成膜从而使得选择性发生破坏，也能够通过改性处理利用改性气体将所形成的膜蚀刻并将其除去，对脱落的F封端进行修复。即、第2次改性处理还具有作为蚀刻处理的作用。通过在对脱落的F封端进行修复后进行成膜处理，能够改善选择性。

需要说明的是，在上述实施方式中，对作为改性气体使用六氟化钨(WF

同样地，在上述实施方式中，对作为选择生长中使用的原料气体使用TiCl

同样地，在上述实施方式中，对作为选择生长中使用的反应气体使用NH

需要说明的是，在作为改性气体使用ClF

以上，对本发明的多种典型的实施方式进行了说明，但本发明不限定于以上实施方式，也可以适当组合使用。

(5)实施例

(实施例1)

接下来，基于图13的(A)，针对下述情况进行说明：使用以上说明的衬底处理装置10，使用以上说明的衬底处理工序，在暴露在作为改性气体的WF

在暴露在WF

接下来，基于图13的(B)，针对下述情况进行说明：使用以上说明的衬底处理装置10，在以上说明的衬底处理工序中暴露在WF

在将WF

(实施例2)

接下来，由以下式子来定义相对于SiO

T

以上述图13的(A)的有WF

如图14所示，可知在将WF

(实施例3)

接下来，基于图15的(A)，对在下述情况下所形成的TiN膜的膜厚存在怎样的差异进行说明：使用以上说明的衬底处理装置10，在以上说明的衬底处理工序中，(a)未暴露在WF

确认到下述情况：在(a)的未暴露在WF

(实施例4)

接下来，基于图15的(B)，对下述情况进行说明：使用以上说明的衬底处理装置10，在以上说明的衬底处理工序中向SiO

如图15的(B)所示，确认到下述情况：即使暴露在WF

(实施例5)

接下来，基于图16的(A)～图16的(C)，对下述情况进行说明：使用以上说明的衬底处理装置10，在以上说明的衬底处理工序中，作为改性气体使用ClF

如图16的(A)所示，确认到下述情况：在未进行改性处理而进行成膜处理的情况下，在SiN层和在SiO

附图标记说明

10、300 衬底处理装置

121 控制器

200 晶片(衬底)

201a、201b、301 处理室