CN111952147A

CN111952147A - 半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质

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Publication number: CN111952147A
Application number: CN202010375289.0A
Authority: CN
Inventors: 浅井优幸; 今村友纪; 奥田和幸; 井之口泰启; 水野谦和
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2040-05-06
Also published as: US20230298883A1; US20250022702A1; KR102415238B1; TWI752452B; US11527401B2; TW202044409A; US20200365388A1; CN111952147B; CN118841320A; US11705325B2; JP2020188237A; KR20200132757A; US20230070910A1; US12142476B2; JP7016833B2

Abstract

本发明涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。提高形成于衬底的膜的衬底面内膜厚均匀性。具有将非同时进行(a)和(b)的循环进行规定次数而在衬底上形成膜的工序，(a)向处理室内衬底供给原料气体及非活性气体的工序，(b)向处理室内衬底供给反应气体的工序，(a)中从第1供给部向衬底供给在第1罐内积存的原料气体及非活性气体中至少任一者，从第2供给部向衬底供给在第2罐内积存的原料气体及非活性气体中至少任一者，在第1罐内积存有原料气体及非活性气体中至少任一者的状态下的第1罐内的原料气体的浓度与在第2罐内积存有原料气体及非活性气体中至少任一者的状态下的第2罐内的原料气体的浓度不同。

Description

半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。

背景技术

作为半导体器件的制造工序的一个工序，有时进行下述工序：通过交替向衬底供给原料气体和反应气体，从而在衬底上形成例如氮化膜等膜(例如，参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-225655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提高在衬底上形成的膜的衬底面内膜厚均匀性的技术。

用于解决课题的方案

本发明的一方案提供下述技术：具有通过将非同时地进行(a)和(b)的循环进行规定次数而在上述衬底上形成膜的工序，其中，

(a)为向处理室内的衬底供给原料气体及非活性气体的工序；以及

(b)为向上述处理室内的上述衬底供给反应气体的工序，

在(a)中，从第1供给部向上述衬底供给在第1罐内积存的上述原料气体及上述非活性气体中的至少任一者，并从与上述第1供给部不同的第2供给部向上述衬底供给在与上述第1罐不同的第2罐内积存的上述原料气体及上述非活性气体中的至少任一者，

使在上述第1罐内积存有上述原料气体及上述非活性气体中的至少任一者的状态下的上述第1罐内的上述原料气体的浓度与在上述第2罐内积存有上述原料气体及上述非活性气体中的至少任一者的状态下的上述第2燃料内的上述原料气体的浓度不同。

发明效果

根据本发明，能够提高在衬底上形成的膜的衬底面内膜厚均匀性。

附图说明

图1是在本发明的一方案中优选使用的衬底处理装置的纵型处理炉的概略构成图，是以纵剖视图示出处理炉部分的图。

图2是在本发明的一方案中优选使用的衬底处理装置的纵型处理炉的概略构成图，是以A-A线剖视图示出处理炉部分的图。

图3是在本发明的一方案中优选使用的衬底处理装置的控制器的概略构成图，是以框图示出控制器的控制系统的图。

图4是示出本发明一方案的成膜时序中的主要的气体的供给时机及RF电力的供给时机的一例的图。

图5是示出本发明一方案的成膜时序中的主要的气体的供给时机及RF电力的供给时机的另一例的图。

图6是示出本发明其他方案的成膜时序中的主要的气体的供给时机及RF电力的供给时机的一例的图。

图7是示出改变向罐内的气体填充条件而在晶片上形成有SiN膜的情况下的晶片面内膜厚均匀性和晶片间膜厚均匀性的测定结果的图。

图8是示出改变向罐内的气体填充条件而在晶片上形成有SiN膜的情况下的SiN膜的湿蚀刻速率的测定结果的图。

图9是示出改变向罐内的气体填充条件而在晶片上形成有SiN膜的情况下的二氯硅烷气体的有效流量和为遵守二氯硅烷气体的爆炸极限的基准所需的稀释N₂气的流量的测定结果的图。

图10是示出改变NH₃气体供给条件而在晶片上形成有SiN膜的情况下的SiN膜的湿蚀刻速率的测定结果的图。

具体实施方式

<本发明的一个方式>

(1)衬底处理装置的构成

如图1所示，处理炉202具有作为加热单元(加热机构)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过支承于作为保持板的加热器基座(未图示)而被垂直组装。加热器207也作为以热量使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥功能。

在加热器207的内侧以与加热器207呈同心圆状地配设有构成反应容器(处理容器)的反应管203。反应管203由例如石英(SiO₂)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为上端闭塞且下端开口的圆筒形状。在反应管203的筒中空部形成有处理室201。处理室201以能够收容作为衬底的晶片200的方式构成。在该处理室201内进行针对晶片200的处理。

在处理室201内以贯通反应管203的下部侧壁的方式分别设有作为气体供给部的喷嘴233a、233b、233c、233d。喷嘴233a、233b、233c、233d分别由例如石英或SiC等耐热性材料构成，各自构成为L字型的长喷嘴。在喷嘴233a、233b、233c、233d上，分别连接有气体供给管232a1、232b1、232c1、232d1。像这样，在反应管203上分别设置有四个喷嘴233a、233b、233c、233d和四个气体供给管232a1、232b1、232c1、232d1，以构成为能够向处理室201内供给多种、此处为两种气体。也将喷嘴233a～233d分别称为第1～第4喷嘴。也将气体供给管232a1～232d1分别称为第1～第4气体供给管(R1～R4)。气体供给管232a1～232d1及后述的气体供给管分别由例如不锈钢(SUS)等金属材料构成。

需要说明的是，也可以在反应管203的下方设置支承反应管203的金属制歧管，将各喷嘴以贯通该歧管的侧壁的方式设置。此外，也可以将后述的排气管231设置于该歧管。在这些情况下，由该反应管203和歧管构成处理容器(反应容器)。像这样，也可以将处理炉202的炉口部设为金属制，在该金属制炉口部安装喷嘴等。歧管能够由例如SUS等金属材料构成。

在气体供给管232a1、232b1上，从气流的上游侧起分别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)241a1、241b1、作为开闭阀的阀243a1、243b1、阀243a4、243b4、作为气体积存部的罐242a1、242b1及阀243a5、243b5。在气体供给管232a1、232b1的与阀243a1、243b1相比在下游侧且与阀243a4、243b4相比在上游侧分别连接有气体供给管232a2、232b2。在气体供给管232a2、232b2上，从气流的上游侧起依次分别设置有MFC241a2、241b2及阀243a2、243b2。在气体供给管232a1、232b1的比阀243a5、243b5靠下游侧分别连接有气体供给管232a3、232b3。在气体供给管232a3、232b3上，从气流的上游侧起依次分别设置有MFC241a3、241b3、阀243a3、24363及阀243a6、243b6。也将罐242a1、242b1分别称为第1罐、第2罐。

在气体供给管232c1、232d1上，从气流的上游侧起依次分别设置有MFC241c1、241d1、阀243c1、243d1及阀243c3、243d3。在气体供给管232c1、232d1的比阀243c3、243d3靠下游侧分别连接有气体供给管232c2、232d2。在气体供给管232c2、232d2上，从气流的上游侧起依次分别设置有MFC241c2、241d2、阀243c2、243d2及阀243c4、243d4。

如图2所示，与气体供给管232a1、232b1、232c1、232d1的前端部连接的喷嘴233a、233b、233c、233d在反应管203的内壁与晶片200之间的俯视观察时呈圆环状的空间中，分别以从反应管203的内壁的下部到上部朝向晶片200的排列方向上方立起的方式设置。即，喷嘴233a、233b、233c、233d在晶片200所排列的晶片排列区域的侧方的水平包围晶片排列区域的区域中分别以沿着晶片排列区域的方式设置。在喷嘴233a、233b、233c、233d的侧面分别设置有供给气体的气体供给孔248a、248b、248c、248d。气体供给孔248a、248b分别以朝向反应管203的中心的方式开口，能够向晶片200供给气体。气体供给孔248c、248d分别以朝向后述的缓冲室237c、237d的中心的方式开口。气体供给孔248a、248b、248c、248d从反应管203的下部到上部设有多个。

喷嘴233a、233b如图2所示邻接配置。具体来说，喷嘴233a、233b在俯视观察时分别配置在由连结晶片200的中心和喷嘴233a的中心的直线(第1直线)与连结晶片200的中心和喷嘴233b的中心的直线(第2直线)所形成的中心角θ(相对于将喷嘴233a、233b各自的中心作为两端的圆弧的中心角θ)为锐角例如10～30°、优选10～20°的范围内的角度的位置。

喷嘴233c、233d分别配置在作为气体分散空间的缓冲室237c、237d内。缓冲室237c、237d分别形成在反应管203的内壁与隔壁237c1之间及反应管203的内壁与隔壁237d1之间。缓冲室237c、237d(隔壁237c1、237d1)在反应管203的内壁与晶片200之间的俯视观察时呈圆环状的空间中且在从反应管203的内壁的下部到上部的部分分别沿着晶片200的排列方向设置。即，缓冲室237c、237d(隔壁237c1、237d1)在晶片排列区域的侧方的水平包围晶片排列区域的区域中分别以沿着晶片排列区域的方式设置。在隔壁237c1、237d1的与晶片200相对(邻接)的面的端部分别设有供给气体的气体供给孔250c、250d。气体供给孔250c、250d以朝向反应管203的中心的方式开口，能够向晶片200供给气体。气体供给孔250c、250d从反应管203的下部到上部设有多个。

缓冲室237c、237d如图2所示，按照在俯视观察时以连结晶片200的中心和在反应管203的侧壁设置的后述的排气口231a的中心的直线为对称轴而线对称的方式配置。即，缓冲室237c、237d以连结缓冲室237c的气体供给孔250c、缓冲室237d的气体供给孔250d、排气口231a的各中心的直线构成等腰三角形的方式配置。由此，从缓冲室237c、237d向晶片200流动的气流变得均匀。即、从两个缓冲室237c、237d向晶片200流动的气流以连结晶片200的中心和排气口231a的中心的直线为对称轴而线对称。也将缓冲室237c、237d分别称为第1缓冲室、第2缓冲室。

作为成膜气体(处理气体)的原料气体，能够从气体供给管232a1、232b1分别经由MFC241a1、241b1、阀243a1、243b1、阀243a4、243b4、罐242a1、242b1、阀243a5、243b5、喷嘴233a、233b向处理室201内供给含有作为构成待形成的膜的主元素(规定元素)的硅(Si)及卤元素的卤代硅烷系气体。所谓原料气体，是通过将气体状态的原料、例如常温常压下为液体状态的原料气化而得到的气体、常温常压下为气体状态的原料等。卤元素包含氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等。卤代硅烷系气体作为Si源发挥作用。作为卤代硅烷系气体，例如能够使用含有Cl的氯硅烷系气体。作为氯硅烷系气体，例如能够使用二氯硅烷(SiH₂Cl₂、简称：DCS)气体。

作为非活性气体，能够从气体供给管232a2、232b2分别经由MFC241a2、241b2、阀243a2、243b2、气体供给管232a1、232b1、阀243a4、243b4、罐242a1、242b1、阀243a5、243b5、喷嘴233a、233b向处理室201内供给氮(N₂)气。N₂气作为吹扫气体、稀释气体、载气或DCS气体的多重吸附抑制气体发挥作用。

作为非活性气体，能够从气体供给管232a3、232b3分别经由MFC241a3、241b3、阀243a3、243b3、阀243a6、243b6、气体供给管232a1、232b1、喷嘴233a、233b向处理室201内供给N₂气。N₂气作为吹扫气体、稀释气体或载气发挥作用。

作为成膜气体(处理气体)的反应气体，能够从气体供给管232c1、232d1分别经由MFC241c1、241d1、阀243c1、243d1、阀243c3、243d3、喷嘴233c、233d、缓冲室237c、237d向处理室201内供给含氮(N)气体。作为含N气体，例如能够使用氮化氢系气体。氮化氢系气体也可以说是仅由N及水素(H)两种元素构成的物质，作为氮化气体、即N源发挥作用。作为氮化氢系气体，例如能够使用氨(NH₃)气体。

作为非活性气体，能够从气体供给管232c2、232d2分别经由MFC241c2、241d2、阀243c2、243d2、阀243c4、243d4、气体供给管232c1、232d1、喷嘴233c、233d向处理室201内供给N₂气。N₂气作为吹扫气体、稀释气体或载气发挥作用。

主要由气体供给管232a1～232a3、MFC241a1～241a3、阀243a1～243a6、罐242a1、喷嘴233a构成将在罐242a1内积存的DCS气体及N₂气中的至少任一者从喷嘴233a向处理室201内的晶片200供给的第1供给系统(原料气体/非活性气体供给系统)。

主要由气体供给管232b1～232b3、MFC241b1～241b3、阀243b1～243b6、罐242b1、喷嘴233b构成将在罐242b1内积存的DCS气体及N₂气中的至少任一者从喷嘴233b向处理室201内的晶片200供给的第2供给系统(原料气体/非活性气体供给系统)。

主要由气体供给管232c1、232c2、MFC241c1、241c2、阀243c1～243c4、喷嘴233c、缓冲室237c构成将NH₃气体及N₂气中的至少任一者从喷嘴233c、缓冲室237c向处理室201内的晶片200供给的第3供给系统(反应气体/非活性气体供给系统)。

主要由气体供给管232d1、232d2、MFC241d1、241d2、阀243d1～243d4、喷嘴233d、缓冲室237d构成将NH₃气体及N₂气中的至少任一者从喷嘴233d、缓冲室237d向处理室201内的晶片200供给的第4供给系统(反应气体/非活性气体供给系统)。需要说明的是，在本说明书中，也存在将第4供给系统包含在第3供给系统中考虑的情况。

如图2所示，在缓冲室237c内，由导电体构成并具有细长构造的两根棒状电极269c、270c从反应管203的内壁的下部到上部分别以朝向晶片200的排列方向上方立起的方式设置。棒状电极269c、270c分别与喷嘴233c平行设置。棒状电极269c、270c分别通过从上部到下部由电极保护管275c覆盖而被保护。棒状电极269c、270c中的任一者经由匹配器272与高频电源273连接，另一者与作为基准电位的地线连接。在此，棒状电极269c经由匹配器272与高频电源273连接，棒状电极270c与作为基准电位的地线连接。经由匹配器272从高频电源273向棒状电极269c、270c之间施加高频(RF)电力，从而在棒状电极269c、270c之间的等离子体生成区域224c中生成等离子体。

同样地，如图2所示，在缓冲室237d内，由导电体构成并具有细长构造的两根棒状电极269d、270d分别以从反应管203的内壁的下部到上部朝向晶片200的排列方向上方立起的方式设置。棒状电极269d、270d分别平行于喷嘴233d设置。棒状电极269d、270d分别从上部到下部由电极保护管275d覆盖而被保护。棒状电极269d、270d中的任一者经由匹配器272与高频电源273连接，另一者与作为基准电位的地线连接。在此，棒状电极269d经由匹配器272与高频电源273连接，棒状电极270d与作为基准电位的地线连接。经由匹配器272从高频电源273向棒状电极269d、270d之间施加RF电力，从而在棒状电极269d、270d之间的等离子体生成区域224d中生成等离子体。

主要由棒状电极269c、270c、电极保护管275c、棒状电极269d、270d、电极保护管275d构成将气体激发(活化)为等离子体状态的等离子体激发部(活化机构)。也可以考虑将匹配器272、高频电源273包含在等离子体激发部中。另外，也可以考虑将缓冲室237c、237d包含在激发部中。也将包含棒状电极269c、270c的等离子体激发部称为第1等离子体激发部。也将包含棒状电极269d、270d的等离子体激发部称为第2等离子体激发部。

在反应管203的侧壁下方设有排气口231a。在排气口231a连接上有对处理室201内的气氛进行排气的排气管231。在排气管231上，经由对处理室201内的压力进行检测的作为压力检测器(压力检测部)的压力传感器245及作为压力调节器(压力调节部)的APC(AutoPressure Controller：自动压力控制器)阀244连接有作为真空排气装置的真空泵246。APC阀244在使真空泵246动作的状态下使阀开闭，从而能够实现处理室201内的真空排气及真空排气停止，此外，在使真空泵246动作的状态下，基于由压力传感器245检测的压力信息调节阀开度，从而构成为能够对处理室201内的压力进行调节。主要由排气管231、APC阀244、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。

在反应管203的下方设有能够气密地封堵反应管203的下端开口的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219由例如SUS等金属材料构成并形成为圆盘状。在密封盖219的上表面设有与反应管203的下端抵接的作为密封构件的O型圈220。

在密封盖219的下方设有使后述的舟皿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而与舟皿217连接。旋转机构267以通过使舟皿217旋转而使晶片200旋转的方式构成。如图2所示，旋转机构267使晶片200向箭头200r的方向(左旋转)旋转。即，旋转机构267使晶片200以下述方式旋转：晶片200的边缘部的规定部位在俯视观察时从连结喷嘴233a、233b和晶片200的中心的三角形的区域通过时，在通过连结喷嘴233a和晶片200的中心的直线(第1直线)后通过连结喷嘴233b和晶片200的中心的直线(第2直线)。

密封盖219构成为通过与反应管203的外部垂直设置的作为升降机构的舟皿升降机115而沿垂直方向升降。舟皿升降机115构成为通过使密封盖219升降而将支承于舟皿217的晶片200向处理室201内外搬入及搬出(搬送)的搬送装置(搬送机构)。即，舟皿升降机115构成为将舟皿217即晶片200向处理室201内外搬送的搬送装置(搬送机构)。

作为衬底支承件的舟皿217构成为，将多张例如25～200张晶片200以水平姿态且以使中心相互对齐的状态沿垂直方向整齐排列并多层支承即隔开间隔地排列。舟皿217由例如石英、SiC等耐热性材料构成。在舟皿217的下部以多层支承有由例如石英、SiC等耐热性材料构成的隔热板218。

在反应管203内设置有作为温度检测器的温度传感器263。基于由温度传感器263检测的温度信息对针对加热器207的通电状态进行调整，从而使处理室201内的温度变为期望的温度分布。温度传感器263与喷嘴233a同样地构成为L字型并沿着反应管203的内壁设置。

如图3所示，作为控制部(控制机构)的控制器121以具备CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器单元)121a、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)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以能够经由内部总线121e与CPU121a进行数据交换的方式构成。控制器121连接有以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、记载有后述的成膜处理的步骤、条件等的工艺制程等。工艺制程是以使控制器121执行后述的成膜处理中的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，也将工艺制程、控制程序等简单地统称为程序。另外，也将工艺制程简单地称为制程。本说明书中使用程序这一词语的情况存在仅包含制程的情况、仅包含控制程序的情况或包含以上二者的情况。RAM121b构成为暂时保持由CPU121a读取的程序、数据等的存储区域(工作区)。

I/O端口121d与上述的MFC241a1～241a3、241b1～241b3、241c1、241c2、241d1、241d2、阀243a1～243a6、243b1～243b6、243c1～243c4、243d1～243d4、压力传感器245、APC阀244、真空泵246、加热器207、温度传感器263、旋转机构267、舟皿升降机115、高频电源273、匹配器272等连接。

CPU121a构成为从存储装置121c读取控制程序并执行，并根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等从存储装置121c读取制程。CPU121a以按照所读取的制程的内容对由MFC241a1～241a3、241b1～241b3、241c1、241c2、241d1、241d2进行的各种气体的流量调节动作、阀243a1～243a6、243b1～243b6、243c1～243c4、243d1～243d4的开闭动作、APC阀244的开闭动作及基于压力传感器245并由APC阀244进行的压力调节动作、真空泵246的起动及停止、基于温度传感器263的加热器207的温度调节动作、由旋转机构267进行的舟皿217的旋转及旋转速度调节动作、由舟皿升降机115进行的舟皿217的升降动作、由匹配器272进行的阻抗调整动作、针对高频电源273的电力供给等进行控制的方式构成。

控制器121能够通过将保存在外部存储装置123中的上述程序安装于计算机而构成。外部存储装置123例如包含HDD等磁盘、CD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器等半导体存储器。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。以下也将其简单地统称为记录介质。在本说明书中使用记录介质这一词语的情况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。需要说明的是，向计算机的程序的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

使用上述衬底处理装置，针对作为半导体器件的制造工序的一个工序在作为衬底的晶片200上作为薄膜形成作为绝缘膜的氮化膜的衬底处理时序、即成膜时序的例子进行说明。在以下的说明中，构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。

在图4所示的成膜时序中，通过将非同时地进行(a)和(b)的循环进行规定次数而在晶片200上作为膜形成硅氮化膜(SiN膜)，其中，(a)为向处理室201内的晶片200作为原料气体供给DCS气体及作为非活性气体供给N₂气的工序，(b)为向处理室201内的晶片200作为反应气体供给NH₃气体的工序，在(a)中，从作为第1供给部的第1喷嘴233a向晶片200供给在第1罐242a1内积存的DCS气体及N₂气中的至少任一者，并从作为与第1供给部不同的第2供给部的第2喷嘴233b向晶片200供给在与第1罐242a1不同的第2罐242b1内积存的DCS气体及N₂气中的至少任一者，使在第1罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第1罐242a1内的DCS气体的浓度与在第2罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第2罐242b1内的DCS气体的浓度不同。

需要说明的是，在图4中示出使在第1罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第1罐242a1内的DCS气体的浓度高于在第2罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第2罐242b1内的DCS气体的浓度的例子，即示出使在第2罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第2罐242b1内的N₂气的浓度高于在第1罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第1罐242a1内的N₂气的浓度的例子。

具体来说，在图4中，示出将在第1罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第1罐242a1内的DCS气体的浓度设为100％(将N₂气的浓度设为0％)、将在第2罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的第2罐242b1内的DCS气体的浓度设为0％(N₂气的浓度设为100％)的例子。

另外，在图4中，示出在(b)中对NH₃气体进行等离子体激发并向晶片200供给的例子、即对NH₃气体进行等离子体激发而以NH₃*等激发种即活性种的形式供给的例子。更具体来说，在图4中，示出在(b)中对以相同流量向多个等离子体激发部供给的NH₃气体分别进行等离子体激发并向晶片200供给的例子、即从多个等离子体激发部向晶片200供给对以相同流量向多个等离子体激发部供给的NH₃气体分别进行等离子体激发而生成的NH₃*等活性种的例子。需要说明的是，在图4中，为了方便，省略一部分的N₂气的供给时机的图示。这一点在后述的图5、图6中也相同。

在本说明书中，也存在为了方便如下示出图4所示的成膜时序的情况。在以下其他方式等的说明中也使用相同的表述。

本说明书中使用“晶片”这一词语的情况存在表示晶片本身的情况、表示晶片和在其表面形成的规定的层、膜的层叠体的情况。本说明书中使用“晶片的表面”这一词语的情况存在表示晶片本身的表面的情况、表示在晶片上形成的规定的层等的表面的情况。本说明书中记载“在晶片上形成规定的层的”的情况存在表示在晶片本身的表面上直接形成规定的层的情况、表示在晶片上形成的层等上形成规定的层的情况。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。

(晶片填充及舟皿装载)

若舟皿217中装填(晶片填充)有多张晶片200，则如图1所示，支承有多张晶片200的舟皿217由舟皿升降机115抬起并被向处理室201内搬入(舟皿装载)。在该状态下，密封盖219成为借助O型圈220密封反应管203的下端的状态。

(压力调节及温度调节)

通过真空泵246进行真空排气(减压排气)，以使得处理室201内、即晶片200存在的空间成为期望的压力(真空度)。此时，处理室201内的压力由压力传感器245测定，基于该测定的压力信息，对APC阀244进行反馈控制(压力调节)。另外，通过加热器207进行加热以使得处理室201内的晶片200成为期望的处理温度。此时，基于温度传感器263检测到的温度信息对针对加热器207的通电状态进行反馈控制(温度调节)，以使得处理室201内变为期望的温度分布。另外，使利用旋转机构267进行的晶片200的旋转开始。真空泵246的运转、晶片200的加热及旋转均至少在直到针对晶片200的处理结束的期间持续进行。

(预吹扫1)

接下来，在已将APC阀244全开的状态、即对处理室201内进行了真空排气的状态下，将阀243a1、243b1、243c1、243c3、243d1、243d3关闭，将阀243a2～243a6、243b2～243b6、243c2、243c4、243d2、243d4打开，使N₂气流向气体供给管232a1、232b1、232c1、232d1内。N₂气通过MFC241a2、241a3、241b2、241b3、241c2、241d2进行流量调节，经由喷嘴233a、233b、233c、233d、缓冲室237c、237d向处理室201内供给并从排气口231a排气。此时，将从各气体供给管供给的N₂气的供给流量分别设为例如100～10000sccm的范围内的规定流量，将处理室201内的压力设为例如20～30Pa的范围内的规定压力。由此，能够对各供给系统、处理室201、排气系统各自的内部进行吹扫，能够对其内部的DCS气体供给前的环境及状态进行调整而使之一致。

(预真空)

之后，一边维持对处理室201内进行了真空排气的状态，另外一边维持将阀243a1、243b1、243c1、243c3、243d1、243d3关闭的状态及将阀243a4、243a5、243b4、243b5打开的状态，一边将阀243a2、243a3、243a6、243b2、243b3、243b6、243c2、243c4、243d2、243d4关闭，从而使从各气体供给管的N₂气的供给停止，对罐242a1、242b1各自的内部进行抽真空以形成高真空状态。此时，将处理室201内的压力设为例如1～10Pa的范围内的规定压力。之后，将罐242a1、242b1各自的前后(上游侧及下游侧)的阀243a4、243a5、243b4、243b5关闭，使罐242a1、242b1的内部分别成为高真空密闭状态。

(预吹扫2)

之后，一边维持对处理室201内进行了真空排气的状态，另外将罐242a1、242b1的内部分别维持为高真空密闭状态，并将阀243a3、243a6、243b3、243b6、243c2、243c4、243d2、243d4打开，使N₂气流向气体供给管232a1、232b1、232c1、232d1内。N₂气通过MFC241a3、241b3、241c2、241d2进行流量调节，经由喷嘴233a、233b、233c、233d、缓冲室237c、237d向处理室201内供给，并从排气口231a排气。此时的处理条件与上述的预吹扫1中的处理条件相同。由此能够进一步对各供给系统、处理室201、排气系统各自的内部进行吹扫，能够进一步对其内部的DCS气体供给前的环境及状态进行调整而使之一致。

(向罐内的气体填充)

之后，在将阀243a5关闭的状态下，将阀243a1、243a4打开以使DCS气体流向气体供给管232a1内。DCS气体通过MFC241a1进行流量调节并向罐242a1内供给，积存在罐242a1内。在罐242a1内积存规定压力、规定量的DCS气体后，将阀243a1、243a4关闭，将DCS气体封入(闭入)罐242a1内。罐242a1的容积优选为例如300～500cc，在该情况下，优选将DCS气体封入罐242a1内时的罐242a1内的压力设为例如20000Pa以上的高压，优选将罐242a1内积存的DCS气体的量设为例如120～360cc，优选120～240cc。通过该一系列动作，DCS气体向罐242a1内的填充动作完成(向第1罐内的气体填充)。

另外，在将阀243b5关闭的状态下，将阀243b2、243b4打开，使N₂气流向气体供给管232b1内。N₂气通过MFC241b2进行流量调节并向罐242b1内供给，积存在罐242b1内。在罐242b1内积存有规定压力、规定量的N₂气后，将阀243b2、243b4关闭，将N₂气封入(闭入)罐242b1内。罐242b1的容积优选为例如300～500cc，在该情况下，优选将N₂气封入罐242b1内时的罐242b1内的压力设为例如20000Pa以上的高压，优选将在罐242b1内积存的N₂气的量设为例如120～400cc，优选120～300cc。通过以上一系列动作，从而向罐242b1内的N₂气的填充动作完成(向第2罐内的气体填充)。

此时，使在罐242a1内积存的DCS气体的浓度高于在罐242b1内积存的DCS气体的浓度。另外，使在罐242b1内积存的N₂气的浓度高于在罐242a1内积存的N₂气的浓度。另外，使在罐242a1内积存的DCS气体的浓度高于在罐242a1内积存的N₂气的浓度，并使在罐242b1内积存的N₂气的浓度高于在罐242b1内积存的DCS气体的浓度。在图4中，示出将在罐242a1内积存的DCS气体的浓度设为100％(N₂气的浓度设为0％)，将在罐242b1内积存的N₂气的浓度设为100％(将DCS气体的浓度设为0％)的例子。需要说明的是，例如，也可以如图5所示，将在罐242a1内积存的DCS气体的浓度设为100％(将N₂气的浓度设为0％)，将在罐242b1内积存的N₂气的浓度设为90％(将DCS气体的浓度设为10％)。

另外，此时，使在罐242a1内积存的DCS气体的量比在罐242b1内积存的DCS气体的量多。另外，使在罐242b1内积存的N₂气的量比在罐242a1内积存的N₂气的量多。另外，使在罐242a1内积存的DCS气体的量比在罐242al内积存的N₂气的量多，并使在罐242b1内积存的N₂气的量比在罐242b1内积存的DCS气体的量多。在图4中，示出将在罐242a1内积存的N₂气的量设为0cc、使罐242a1内单独积存(存在)DCS气体，并将在罐242b1内积存的DCS气体的量设为0cc、使罐242b1内单独积存(存在)N₂气的例子。

(向处理室内的N₂气体填充)

在向罐内的气体填充完成后，与上述的预吹扫2同样地，将阀243a3、243a6、243b3、243b6、243c2、243c4、243d2、243d4打开，一边维持使N₂气流向气体供给管232a1、232b1、232c1、232d1内的状态，一边使APC阀244全闭以停止处理室201内的排气。由此，能够以N₂气充满处理室201内，提高处理室201内的压力。此时，将从各气体供给管供给的N₂气的供给流量设为例如100～10000sccm的范围内的规定流量。另外，使处理室201内的压力从例如20～30Pa的范围内的规定压力上升至例如200～400Pa的范围内的规定压力。由此能够抑制向处理室201内的晶片200供给DCS气体时的DCS气体向处理室201内全域的扩散，获得DCS气体流动的方向性(指向性)。能够通过这些动作调整DCS气体供给前的处理室201内的环境及状态。

以上的预吹扫1、预真空、预吹扫2、向罐内的气体填充、向处理室内的N₂气体填充成为用于进行后述的DCS气体及N₂气的闪流(日文：フラッシユフ口一)的事前准备。

(成膜步骤)

之后依次实施以下两个步骤、即步骤A、B。

[步骤A]

在该步骤中，将在第1罐242a1内积存的DCS气体和在第2罐242b1内积存的N₂气分别从第1喷嘴233a、第2喷嘴233b同时向处理室201内的晶片200供给。

在以N₂气充满处理室201内且处理室201内的压力变为规定压力后，一边维持使APC阀244全闭的状态，另外，一边维持将阀243a4、243b4关闭的状态，一边将阀243a5、243b5分别打开。由此，罐242a1内积存的高压的DCS气体经由气体供给管232a1、喷嘴233a一次全部地(脉冲式地)向处理室201内供给，并且，在罐242b1内积存的高压的N₂气、经由气体供给管232b1、喷嘴233b一次全部地(脉冲式地)向处理室201内供给。以下将该供给方法称为闪流。此时，由于APC阀244是关闭着的，因此处理室201内的压力急剧上升并升压至规定压力。之后使处理室201内的升压状态维持规定时间，将晶片200暴露在高压的DCS气体及N₂气气氛中。

作为本步骤中的处理条件，例示如下：

处理温度：250～650℃，优选300～600℃

处理压力(闪流前)：200～400Pa

处理压力(闪流后)：900～1500Pa

DCS气体供给量(R1)：120～360cc、优选120～240cc

N₂气供给量(R2)：120～400cc、优选120～300cc

N₂气供给流量(R3)：100～10000sccm

N₂气供给流量(R4)：100～10000sccm

DCS气体及N₂气暴露时间：1～20秒、优选5～10秒。

需要说明的是，本说明书中的“250～650℃”的数值范围的表述表示下限值及上限值包含在该范围内。由此，例如，“250～650℃”表示“250℃以上650℃以下”。其他数值范围也相同。

在上述条件下，通过使晶片200暴露在DCS气体及N₂气气氛中，从而在晶片200的最外表面上作为第1层形成含有Cl的含Si层。含有Cl的含Si层通过向晶片200的最外表面的DCS的化学吸附、物理吸附、DCS的一部分分解得到的物质(以下记为SiH_xCl_y)的化学吸附、基于DCS的热分解的Si的堆积等而形成。含有Cl的含Si层也可以是DCS、SiH_xCl_y的吸附层(物理吸附层、化学吸附层)，或者是含有Cl的Si的堆层叠。在本说明书中，也将含有Cl的含Si层简称为含Si层。

需要说明的是，经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体的浓度变得高于经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的DCS气体的浓度。另外，经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的N₂气的浓度变得高于经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的N₂气的浓度。另外，经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体的浓度变得高于经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的N₂气的浓度，经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的N₂气的浓度变得高于经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的DCS气体的浓度。在图4中，示出经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体的浓度变为100％(N₂气的浓度为0％)，经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的N₂气的浓度变为100％(DCS气体的浓度为0％)的例子。需要说明的是，也可以如图5所示，将经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体的浓度设为100％(N₂气的浓度设为0％)，将经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的N₂气的浓度设为90％(DCS气体的浓度设为10％)。

另外，此时，经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体的量变得比经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的DCS气体的量多。另外，经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的N₂气的量变得比经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的N₂气的量多。另外，经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体的量变得比经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的N₂气的量多，经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的N₂气的量变得比经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的DCS气体的量多。在图4中，示出经由喷嘴233a通过闪流供给的N₂气的量变为0cc、经由喷嘴233a通过闪流单独供给DCS气体、经由喷嘴233b通过闪流供给的DCS气体的量变为0cc而经由喷嘴233b通过闪流单独供给N₂气的例子。

像这样，通过使经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体、N₂气的浓度与经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的DCS气体、N₂气的浓度分别不同，另外，使经由喷嘴233a通过闪流供给的气体中的DCS气体、N₂气的量与经由喷嘴233b通过闪流供给的气体中的DCS气体、N₂气的量分别不同，从而能够抑制构成DCS气体的DCS分子向晶片200的最外表面的多重吸附，作为结果能够提高在晶片200上形成的SiN膜的晶片面内膜厚均匀性，进而不仅能够提高晶片面内膜质均匀性，还能够改善膜质本身。

需要说明的是，所谓多重吸附，是指若干DCS分子以重合的方式吸附于晶片200的最外表面。在本说明书中，在每一循环中所形成的后述的第2层的厚度为

以上的情况下，视为发生多重吸附，而其厚度为1.4～低于

的情况视为未发生多重吸附。例如，每一循环中所形成的后述的第2层的厚度为

的情况视为发生多重吸附，而该厚度为

的情况视为未发生多重吸附。每一循环中所形成的后述的第2层的厚度为

的情况根据条件存在视为发生多重吸附的情况、视为未发生多重吸附的情况和视为发生以上两种吸附状态的情况。需要说明的是，每一循环中所形成的后述的第2层的厚度低于

的情况能够可靠地视为未发生多重吸附。

在晶片200上形成第1层后，使全闭的APC阀244全开以对处理室201内进行真空排气，将处理室201内残留的气体等从处理室201内排除(吹扫1)。此时的处理步骤、处理条件能够设为与上述的预吹扫1中的处理步骤、处理条件相同。需要说明的是，在吹扫1中，进行下一循环中的DCS气体及N₂气的闪流用的预吹扫1、预真空、预吹扫2。

作为原料气体，除了DCS气体以外，能够使用单氯硅烷(SiH₃Cl、简称：MCS)气体、三氯硅烷(SiHCl₃、简称：TCS)气体、四氯硅烷(SiCl₄、简称：STC)气体、六氯硅烷(Si₂Cl₆、简称：HCDS)气体、八氯三硅烷(Si₃Cl₈、简称：OCTS)气体等氯硅烷系气体、四溴硅烷(SiBr₄)气体等溴硅烷系气体、四碘硅烷(SiI₄)气体等碘硅烷系气体、四(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH₃)₂]₄、简称：4DMAS)气体、三(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH₃)₂]₃H、简称：3DMAS)气体、双(二乙基氨基)硅烷(Si[N(C₂H₅)₂]₂H₂、简称：BDEAS)气体、双(叔丁基氨基)硅烷(SiH₂[NH(C₄H₉)]₂、简称：BTBAS)气体、二异丙基氨基硅烷(SiH₃[N(C₃H₇)₂]、简称：DIPAS)气体等氨基硅烷系气体。作为非活性气体，除了N₂气以外，例如能够使用Ar气体、He气体、Ne气体、Xe气体等各种稀有气体。这一点在后述的步骤B中也相同。

[步骤B]

在该步骤中，向在处理室201内的晶片200、即在晶片200的表面上形成的第1层(含Si层)供给NH₃气体。在供给NH₃气体时，以相同流量向两个等离子体激发部供给NH₃气体，将在两个等离子体激发部中分别同时对NH₃气体进行等离子体激发而生成的NH₃*等活性种从两个等离子体激发部同时向处理室201内的晶片200供给。

具体来说，在已将APC阀244打开的状态下、即对处理室201内进行了排气的状态下，将阀243c1、243d1、阀243c3、243d3打开，使NH₃气体流向气体供给管232c1、232d1内。NH₃气体通过MFC241c1、241d1进行流量调节，经由喷嘴233c、233d、缓冲室237c、237d向处理室201内供给，从排气口231a排气(NH₃气体预流动)。

在使NH₃气体预流动进行规定时间后，以维持从气体供给管232c1、232d1经由喷嘴233c、233d、缓冲室237c、237d向处理室201内的NH₃气体的供给、NH₃气体从排气口231a的排气的状态，在棒状电极269c、270c之间及棒状电极269d、270d之间施加RF电力。由此，NH₃气体在缓冲室237c、237d内被等离子体激发而生成NH₃*等活性种，按照这种方式生成的活性种从各缓冲室237c、237d同时向晶片200供给(NH₃*流动)。

作为本步骤中的处理条件，例示如下：

处理温度：250～650℃、优选300～600℃

处理压力：1～100Pa、优选1～50Pa

N₂气供给流量(R1)：100～10000sccm

N₂气供给流量(R2)：100～10000sccm

NH₃气体供给流量(R3)：10～10000sccm

NH₃气体供给流量(R4)：10～10000sccm

NH₃气体预流动时间：1～10秒、优选1～5秒

NH₃*流动时间：1～60秒、优选5～30秒

高频电力：50～1000W。

在上述条件下向晶片200供给NH₃气体、NH₃*，从而在步骤A中在晶片200的表面上形成的第1层的至少一部分被氮化(改质)。通过第1层被氮化，从而在晶片200的表面上作为第2层形成含有Si及N的层、即硅氮化层(SiN层)。第2层的表面通过由NH₃气体、NH₃*氮化而成为NH封端的状态。在形成第2层时，第1层中含有的Cl等杂质在由NH₃气体、NH₃*进行的第1层的氮化反应(改质反应)的过程中构成至少含有Cl的气体状物质并从处理室201内排出。由此，第2层与在步骤A形成的第1层相比成为Cl等杂质较少的层。

在晶片200上形成第2层后，将阀243c1、243d1、阀243c3、243d3关闭，另外，停止向棒状电极269c、270c之间及棒状电极269d、270d之间施加RF电力，以停止向处理室201内供给NH₃气体、NH₃*。然后，通过与步骤A中的吹扫1相同的处理步骤、处理条件，将在处理室201内残留的气体等从处理室201内排除(吹扫2)。

作为反应气体，除了NH₃气体以外，还能够使用二氮烯(N₂H₂)气体、肼(N₂H₄)气体、N₃H₈气体等氮化氢系气体。

需要说明的是，如上述那样，在吹扫1中进行用于下一循环中的DCS气体及N₂气的闪流的预吹扫1、预真空、预吹扫2，但与NH₃气体预流动、NH₃*流动并行地进行用于下一循环中的DCS气体及N₂气的闪流的、向罐内的气体填充。在图4中，示出与NH₃*流动并行地进行向罐内的气体填充的例子。另外，也可以在吹扫2后或吹扫2中进行用于下一循环中的DCS气体及N₂气的闪流的、向处理室内的N₂气体填充。由此，无需在下一循环中另行进行预吹扫1、预真空、预吹扫2、向罐内的气体填充、向处理室内的N₂气体填充，能够缩短循环时间、提高吞吐量。

[实施规定次数]

通过将非同时、即不同步而交替进行上述步骤A、B的循环进行规定次数(n次、n为1以上的整数)，从而能够在晶片200的表面上形成SiN膜。上述循环优选反复进行多次。即，优选使每一循环中形成的SiN层的厚度比期望的膜厚薄并反复进行多次上述循环直到将SiN层层叠而形成的膜的膜厚变为期望的膜厚。

(后吹扫及大气压恢复)

在成膜步骤结束后，从各气体供给管232a1、232b1、232c1、232d1中的各自作为吹扫气体向处理室201内供给N₂气，并从排气231a排气。由此，处理室201内被吹扫，处理室201内残留的气体、反应副生成物被从处理室201内去除(后吹扫)。之后，处理室201内的气氛被置换为非活性气体(非活性气体置换)，处理室201内的压力恢复为常压(大气压恢复)。

(舟皿卸载及晶片取出)

之后，通过舟皿升降机115而使密封盖219下降，反应管203的下端开口。并且，处理完的晶片200以支承于舟皿217的状态被从反应管203的下端搬出到反应管203的外部(舟皿卸载)。之后，处理完的晶片200被从舟皿217取出(晶片取出)。

(3)由本方式带来的效果

根据上述方式，能够获得以下所示的一种或多种效果。

(a)在本方式中，步骤A中，从喷嘴233a向晶片200供给在罐242a1内积存的DCS气体及N₂气中的至少任一者，并从喷嘴233b向晶片200供给在罐242b1内积存的DCS气体及N₂气中的至少任一者，使在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的浓度与在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的DCS气体的浓度不同。由此，能够使经由喷嘴233a通过闪流所供给的气体中的DCS气体的浓度与经由喷嘴233b通过闪流所供给的气体中的DCS气体的浓度不同。即，能够使DCS气体浓度不同的气体彼此在晶片200的面内利用闪流供给而碰撞并接触(混合)，能够抑制构成DCS气体的DCS分子向晶片200的最外表面的多重吸附而促进非多重吸附。

其结果，能够提高在晶片200上形成的第1层的晶片面内厚度均匀性，作为结果，能够提高在晶片200上形成的SiN膜的晶片面内膜厚均匀性。另外，由于能够提高第1层的晶片面内厚度均匀性，因此能够在晶片面内全域均匀地进行步骤B中的第1层的氮化，能够提高晶片面内膜质均匀性。此外，由于能够抑制DCS分子的多重吸附、即促进非多重吸附，因此不仅能够实现第1层的晶片面内厚度均匀性提高，还能够实现第1层的薄层化，能够均匀且充分地在晶片面内全域进行步骤B中的第1层的氮化，能够改善在晶片200上形成的SiN膜的膜质本身。需要说明的是，此处所说的膜质例如是膜的湿蚀刻耐性(HF耐性)等，在该情况下，膜质的改善是指能够降低膜的湿蚀刻速率(以下记为WER)、提高膜的湿蚀刻耐性。

需要说明的是，通过使在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的浓度高于在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的DCS气体的浓度，另外，使在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的N₂气的浓度高于在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的N₂气的浓度，从而能够提高上述的DCS分子的多重吸附抑制效果(非多重吸附促进效果)。

另外，使在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的浓度高于罐242a1内的N₂气的浓度，使在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的N₂气的浓度高于罐242b1内的DCS气体的浓度，从而能够提高上述的DCS分子的多重吸附抑制效果。

另外，使在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的量比在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的DCS气体的量多，另外，使在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的N₂气的量比在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的N₂气的量多，从而能够提高上述的DCS分子的多重吸附抑制效果。

另外，使在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的量比罐242a1内的N₂气的量多，并使在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的N₂气的量比罐242b1内的DCS气体的量多，从而能够提高上述的DCS分子的多重吸附抑制效果。

特别是，将在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的浓度设为100％(N₂气的浓度设为0％)，并将在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的N₂气的浓度设为100％(DCS气体的浓度设为0％)，从而在步骤A中能够使通过闪流供给的浓度100％的DCS气体与通过闪流供给的浓度100％的N₂气在晶片200的面内碰撞并接触(混合)，能够进一步提高上述的DCS分子的多重吸附抑制效果。

即，在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下在罐242a1内单独存在DCS气体，在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下在罐242b1内单独存在N₂气，从而能够进一步提高上述的DCS分子的多重吸附抑制效果。

(b)至少在进行步骤A时，通过使晶片200以晶片200的边缘部的规定部位在俯视观察时从连结喷嘴233a、233b和晶片200的中心的三角形的区域时，在从连结喷嘴233a和晶片200的中心的直线(第1直线)通过后从连结喷嘴233b和晶片200的中心的直线(第2直线)通过的方式(沿图2中的箭头200r的方向)旋转，从而从喷嘴233a闪流供给DCS气体，暴露在DCS气体中的晶片200的面内的规定区域能够快速暴露在从喷嘴233b闪流供给的N₂气中，能够更进一步提高上述的DCS分子的多重吸附抑制效果。

需要说明的是，对于上述效果而言，不限于如图4所示从喷嘴233a单独闪流供给DCS气体并从喷嘴233b单独闪流供给N₂气的情况，该效果在如图5所示从喷嘴233a单独闪流供给DCS气体并从喷嘴233b闪流供给N₂气和DCS气体的混合气体情况下也能够获得。另外，在分别从喷嘴233a、233b的各自闪流供给N₂气和DCS气体的混合气体的情况下也能够获得。但是，在任意情况下均需要使从喷嘴233a闪流供给的气体中的DCS气体浓度(量)比从喷嘴233b闪流供给的气体中的DCS气体浓度(量)高(多)，并使从喷嘴233b闪流供给的气体中的N₂气浓度(量)比从喷嘴233a闪流供给的气体中的N₂气浓度(量)高(多)。

(c)在步骤A中分别从喷嘴233a、233b闪流供给DCS气体及N₂气中的至少任一者之前，N₂气充满处理室201内而使处理室201内的压力升高，从而能够在向处理室201内的晶片200供给DCS气体时抑制DCS气体向处理室201内全域扩散，能够获得DCS气体流动的方向性(指向性)。由此，能够更进一步提高由在晶片200的面内通过闪流供给而使DCS气体浓度不同的气体彼此碰撞并接触(混合)所带来的上述DCS分子的多重吸附抑制效果。

(d)在步骤A中分别从喷嘴233a、233b中的各自闪流供给DCS气体及N₂气中的至少任一者之前，在以N₂气充满处理室201内时，通过使APC阀244全闭以停止处理室201内的排气，从而能够高效地使处理室201内的压力升高，能够高效且充分地获得上述的效果。

(e)在步骤A中分别从喷嘴233a、233b闪流供给DCS气体及N₂气中的至少任一者时，通过维持使处理室201内的压力升高的状态，从而能够在向处理室201内的晶片200供给DCS气体时抑制DCS气体向处理室201内全域扩散，能够获得DCS气体流动的方向性(指向性)。由此，能够更进一步提高因在晶片200的面内通过闪流供给使DCS气体浓度不同的气体彼此碰撞并接触(混合)所带来的上述DCS分子的多重吸附抑制效果。

(f)在步骤A中分别从喷嘴233a、233b的各自闪流供给DCS气体及N₂气中的至少任一者时，通过使APC阀244全闭以停止处理室201内的排气，从而将处理室201内的压力维持为升高的状态变得容易，能够高效且充分地获得上述的效果。

(g)在步骤A中分别从喷嘴233a、233b的各自闪流供给DCS气体及N₂气中的至少任一者的情况下，通过使在罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的浓度与在罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的DCS气体的浓度不同，从而与在罐242a1、242b1内积存相同浓度的DCS气体的情况相比，能够削减DCS气体的使用量以降低原料气体成本。

(h)由于能够削减DCS气体的使用量，因此能够减少为了遵守DCS气体的爆炸极限的基准而流入比真空泵246靠下游侧的排气管231内的稀释N₂气的流量，能够大幅度削减N₂气的使用量，大幅度降低N₂气成本。需要说明的是，所谓DCS气体的爆炸极限，是指化学物质DCS的安全数据表中示出的大气中的爆炸范围4.1～99％的浓度。根据安全数据表，比真空泵靠下游侧的排气管内的DCS气体的浓度不得超过4.1％，这成为重视安全性的规则。这表明，在由于地震等意外灾害而在比真空泵靠下游侧的排气管内发生外部泄漏(大气混入)的情况下，只要排气管内的DCS气体浓度未超过4.1％就不会发生爆炸。是确保装置安全性以防万一的最低限度的基准。

(i)由于能够削减DCS气体的使用量，因此能够延长能将颗粒的产生量维持为低状态的期间，能够延长维护周期，能够大幅度降低装置的运行成本。

(j)对于由DCS气体的使用量削减带来的上述效果而言，在罐242a1内的DCS气体的浓度与罐242b1内的DCS气体的浓度之差较大的情况下变得显著，特别是，在将罐242a1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242a1内的DCS气体的浓度设为100％(N₂气的浓度设为0％)、将罐242b1内积存有DCS气体及N₂气中的至少任一者的状态下的罐242b1内的N₂气的浓度设为100％(DCS气体的浓度设为0％)的情况下，上述效果变得更加显著。

(k)按照上述方式形成的SiN膜的膜厚均匀性高、膜质均匀性高、膜中的氯浓度低且具有高膜质即高蚀刻耐性。因此，按照上述方式形成的SiN膜能够优选作为逻辑器件、存储器器件等各种半导体器件中的侧壁间隔件、蚀刻阻止件、硬掩膜等使用。

<本发明的其他方式>

以上，对本发明的方式进行了具体说明，但本发明并非限定于上述方式，能够在不脱离其要旨的范围内实施多种变更。

在上述方式中，对在步骤B中对以相同流量向多个等离子体激发部供给的NH₃气体分别进行等离子体激发并向晶片200供给的例子进行了说明，但本发明不限定于这样的方式。例如，也可以如图6所示，在步骤B中对以不同的流量向多个等离子体激发部供给的NH₃气体分别进行等离子体激发并向晶片200供给。即，在步骤B中也可以对以不同的流量向多个等离子体激发部供给的NH₃气体进行等离子体激发，将由此生成的NH₃*等活性种从多个等离子体激发部向晶片200进行供给。在该情况下，能够将NH₃气体供给流量(R3)设为例如1000～3000sccm，将NH₃气体供给流量(R4)设为例如2000～5000sccm。其他处理条件能够设为与上述方式中的处理条件相同。

在该情况下，能够使从缓冲室237c、237d供给的NH₃气体、NH₃*等的量各自不同，从而能够调节第1层的晶片200面内的氮化量。由此，能够提高在晶片200上形成的SiN膜的晶片面内膜质均匀性，另外，也可以根据晶片200面内的氮化量的调节的方式来改善在晶片200上形成的SiN膜的膜质本身。

另外，在上述方式中对两个缓冲室237c、237d彼此夹着晶片200的中心而相对配置的例子进行了说明，但本发明不限定于这样的方式。例如，两个缓冲室237c、237d在俯视观察时以连结晶片200的中心即反应管203的中心和排气口231a的中心的直线为对称轴而线对称地配置即可，可以分别靠近排气口231a侧来配置，或者，也可以靠近远离排气口231a的侧来配置。换言之，不限于连结缓冲室237c的中心和晶片200的中心的直线与连结缓冲室237d的中心和晶片200的中心的直线所成的中心角(相对于将缓冲室237c、237d各自的中心为两端的圆弧而言的中心角)为180°的情况，可以小于180°也可以超过180°。需要说明的是，在这些情况下，缓冲室237c、237d的气体供给孔250c、250d均以连结晶片200的中心和排气口231a的中心的直线为对称轴而线对称地设置。在这些情况下均能够获得与上述方式的效果相同的效果。

另外，在上述方式中，对等离子体激发部设有两个的例子进行了说明，但等离子体激发部也可以设置三个以上。在这样的情况下，也优选多个等离子体激发部在俯视观察时以连结晶片200的中心和排气口231a的中心的直线为对称轴而线对称地设置。在这些情况下也能够获得与上述方式的效果相同的效果。

另外，在上述方式中，对作为原料气体使用DCS气体、作为反应气体使用NH₃气体、作为薄膜形成SiN膜的例子进行了说明，但本发明不限定于这样的方式。

例如，作为原料气体，除了DCS气体等上述的卤代硅烷系气体、氨基硅烷系气体以外，也可以使用四氯化钛(TiCl₄)气体等卤化金属气体。另外，例如，作为反应气体，除了NH₃气体等含N气体以外，也可以使用氧(O₂)气等含氧(O)气体、三乙基胺((C₂H₅)₃N、简称：TEA)气体等N及含碳(C)气体、丙烯(C₃H₆)气体等含C气体、三氯硼烷(BCl₃)气体等含硼(B)气体等。并且，也可以通过以下所示的气体供给时序在晶片200的表面上形成氮氧化硅膜(SiON膜)、碳氮化硅膜(SiCN膜)、碳氮氧化硅膜(SiOCN膜)、碳氧化硅膜(SiOC膜)、氧化硅膜(SiO膜)、硼氮化硅膜(SiBN膜)、碳氮硼化硅膜(SiBCN膜)、氮化钛膜(TiN膜)、氮氧化钛膜(TiON膜)等膜。在这些情况下也能够获得与上述方式的效果相同的效果。

像这样，本发明不仅能够应用于形成SiN膜、SiON膜等含硅膜的情况，也能够应用于形成TiN膜等含金属膜的情况，在这些情况下，也能够获得与上述方式相同的效果。即，本发明能够应用于形成含有半金属元素(半导体元素)、金属元素等规定元素的膜的情况。

各处理中使用的制程优选根据处理内容独立准备，并经由电子通信线路、外部存储装置123预先保存在存储装置121c内。并且，优选在各处理开始时，CPU121a根据处理内容从在存储装置121c内保存的多个制程中选择适当的制程。由此能够使用一台衬底处理装置再现性良好地形成多种膜种类、组成比、膜质、膜厚的膜。且能够减轻操作者的负担，避免操作失误并迅速开始各处理。

上述的制程不限于新创建的情况，例如，也可以对已安装在衬底处理装置中的现有制程进行变更来准备。在对制程进行变更的情况下，也可以将变更后的制程经由电子通信线路、记录有该制程的记录介质安装于衬底处理装置。另外，也可以对现有衬底处理装置具备的输入输出装置122进行操作，直接对已安装在衬底处理装置中的现有制程进行变更。

在上述方式中，使用一次处理多张衬底的批量式衬底处理装置形成膜的例子进行了说明。本发明不限定于上述方式，例如，也能够恰当地应用于使用一次处理一张或几张衬底的单张式衬底处理装置形成膜的情况。另外，在上述方式中，对使用具有热壁型处理炉的衬底处理装置形成膜的例子进行了说明。本发明不限定于上述方式，也能够恰当地应用于使用具有冷壁型处理炉的衬底处理装置形成膜的情况。

在使用以上衬底处理装置的情况下，也能够按照与上述方式相同的处理步骤、处理条件进行各处理，能够获得与上述方式相同的效果。

上述方式能够适当地组合使用。此时的处理步骤、处理条件例如能够设为与上述方式的处理步骤、处理条件相同。

实施例

(实施例1)

使用图1所示的衬底处理装置，通过与上述方式中的成膜时序相同或类似的成膜时序在多张晶片上形成SiN膜。在向罐内的气体填充中，将各罐内积存的各气体的量设为以下三种条件(条件1～3)，制备三种SiN膜的评价样品。向罐内气体填充以外的处理条件设为与上述方式中的处理条件相同的处理条件，在条件1～3中相同。

<条件1>

第1罐内积存的DCS气体的量：200～300cc

第1罐内积存的N₂气的量：0cc

第2罐内积存的DCS气体的量：0cc

第2罐内积存的N₂气的量：200～300cc

第1罐内积存的DCS气体的浓度(100％)>第2罐内积存的DCS气体浓度(0％)

<条件2>

第1罐内积存的DCS气体的量：200～300cc

第1罐内积存的N₂气的量：0cc

第2罐内积存的DCS气体的量：200～300cc

第2罐内积存的N₂气的量：0cc

第1罐内积存的DCS气体的浓度(100％)＝第2罐内积存的DCS气体浓度(100％)

<条件3>

第1罐内积存的DCS气体的量：100～150cc

第1罐内积存的N₂气的量：100～150cc

第2罐内积存的DCS气体的量：100～150cc

第2罐内积存的N₂气的量：100～150cc

第1罐内积存的DCS气体的浓度(40～60％)＝第2罐内积存的DCS气体浓度(40～60％)

在制备了三种SiN膜的评价样品后，测定各SiN膜的晶片面内膜厚均匀性和晶片间膜厚均匀性。将其结果示于图7。需要说明的是，对于晶片面内膜厚均匀性及晶片间膜厚均匀性中的任意而言，各值越小则表示均匀性越好(均匀性越高)。

根据图7，确认在条件1下形成的SiN膜的晶片面内膜厚均匀性及晶片间膜厚均匀性分别比在条件2、3下形成的SiN膜的晶片面内膜厚均匀性及晶片间膜厚均匀性好。

(实施例2)

使用图1所示的衬底处理装置，通过与上述方式中的成膜时序相同或类似的成膜时序在多张晶片上形成SiN膜。在向罐内的气体填充中，将各罐内积存的各气体的量设为实施例1中的条件1、2这两种，制备两种SiN膜的评价样品。向罐内的气体填充以外的处理条件设为上述方式中的处理条件相同的处理条件，且在条件1、2中相同。

在制备两种SiN膜的评价样品后，使用浓度1％的HF水溶液对各SiN膜进行湿蚀刻处理，并测定各SiN膜的湿蚀刻速率(WER)。将其结果示于图8。

图8的横轴表示舟皿区域(Boat Zone)即在多张晶片上形成有SiN膜时的各晶片在舟皿的垂直方向上的位置，T、CT、C、CB、B分别表示舟皿的上部、中央上部、中央部、中央下部、下部。需要说明的是，图8的横轴右端的“平均”表示T、CT、C、CB、B中的纵轴的值的平均值。图8的纵轴表示：以在条件2下在分别配置于T、CT、C、CB、B的晶片上所形成的SiN膜的WER的平均值为1(基准)的情况下的、WER的比率(以下记为WER比)。需要说明的是，WER比的值越小则表示湿蚀刻耐性越高。

根据图8，能够确认到在条件1下形成的SiN膜的WER比的值小于在条件2下形成的SiN膜的WER比的值，在条件1下形成的SiN膜的湿蚀刻耐性比在条件2下形成的SiN膜高。另外，还确认到在条件1下形成的SiN膜的WER比的晶片间均匀性变得良好。

(实施例3)

使用图1所示的衬底处理装置，通过与上述方式中的成膜时序相同或类似的成膜时序在多张晶片上形成SiN膜。在向罐内的气体填充中，将在各罐内积存的各气体的量设为实施例1中的条件1、2这两种，制备两种SiN膜的样品。向罐内的气体填充以外的处理条件设为与上述方式中的处理条件相同的处理条件，且在条件1、2中相同。

对此时的DCS气体的有效流量及为了遵守DCS气体的爆炸极限的基准而流入比真空泵靠下游侧的排气管内的稀释N₂气的流量进行测定。将其结果示于图9。

根据图9，能够确认到与在条件2下形成SiN膜的情况相比，在条件1下形成SiN膜的情况能够减少DCS气体的有效流量，能够减少流入比真空泵靠下游侧的排气管内的稀释N₂气的流量。另外，还确认到，与在条件2下形成SiN膜的情况相比，在条件1下形成SiN膜能够将DCS气体的使用量和N₂气的使用量分别削减40％，能够大幅度削减这些气体的使用量、大幅度降低气体成本。

(实施例4)

使用图1所示的衬底处理装置，通过与图6所示的成膜时序相同或类似的成膜时序在多张晶片上形成SiN膜。在步骤B中，将向各缓冲室内供给的NH₃气体的流量设为以下两种条件(条件4、5)，制备两种SiN膜的评价样品。其他处理条件设为与上述方式中的处理条件相同的处理条件，且在条件4、5中相同。

<条件4>

向第1缓冲室内供给的NH₃气体流量：1～2slm

向第2缓冲室内供给的NH₃气体流量：5～6slm

向第1缓冲室内供给的NH₃气体流量<向第2缓冲室内供给的NH₃气体流量

<条件5>

向第1缓冲室内供给的NH₃气体流量：3～4slm

向第2缓冲室内供给的NH₃气体流量：3～4slm

向第1缓冲室内供给的NH₃气体流量＝向第2缓冲室内供给的NH₃气体流量

在制备两种SiN膜的评价样品后，使用浓度1％的HF水溶液对各SiN膜进行湿蚀刻处理，并测定各SiN膜的WER。将其结果示于图10。图10示出将在条件5下在晶片上形成的SiN膜的WER设为1(基准)的情况下的WER比。

根据图10，能够确认到在条件4下形成的SiN膜的WER比的值小于在条件5下形成的SiN膜的WER比的值(基准值)，在条件4下形成的SiN膜的湿蚀刻耐性与在条件5下形成的SiN膜相比变高。

Claims

1.半导体器件的制造方法，其具有通过将非同时地进行(a)和(b)的循环进行规定次数而在衬底上形成膜的工序，

(a)为向处理室内的衬底供给原料气体及非活性气体的工序，

(b)为向所述处理室内的所述衬底供给反应气体的工序，

在(a)中，从第1供给部向所述衬底供给在第1罐内积存的所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者，并从与所述第1供给部不同的第2供给部向所述衬底供给在与所述第1罐不同的第2罐内积存的所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者，

使在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的浓度与在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述原料气体的浓度不同。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，使在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的浓度高于在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述原料气体的浓度。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，使在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述非活性气体的浓度高于在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述非活性气体的浓度。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，使在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的浓度高于所述第1罐内的所述非活性气体的浓度，

使在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述非活性气体的浓度高于所述第2罐内的所述原料气体的浓度。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，将在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的浓度设为100％，

将在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述非活性气体的浓度设为100％。

6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，使在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的量比在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述原料气体的量多。

7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，使在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述非活性气体的量比在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述非活性气体的量多。

8.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，使在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的量比所述第1罐内的所述非活性气体的量多，

使在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述非活性气体的量比所述第2罐内的所述原料气体的量多。

9.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下，使所述原料气体单独存在于所述第1罐内，

在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下，使所述非活性气体单独存在于所述第2罐内。

10.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在俯视观察时，连结所述衬底的中心和所述第1供给部的第1直线与连结所述衬底的中心和所述第2供给部的第2直线所形成的中心角为锐角，

至少在(a)中，使所述衬底以下述方式旋转：所述衬底的边缘部的规定部位在俯视观察时从连结所述第1供给部、所述第2供给部和所述衬底的中心的三角形的区域通过时，在通过所述第1直线后通过所述第2直线。

11.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在(a)中，使从所述第1供给部供给的气体与从所述第2供给部供给的气体在所述衬底的面内接触，以抑制构成所述原料气体的分子向所述衬底的表面的多重吸附。

12.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在(a)中，使从所述第1供给部供给的气体与从所述第2供给部供给的气体在所述衬底的面内混合，以促进构成所述原料气体的分子向所述衬底的表面的非多重吸附。

13.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在(a)中，使从所述第1供给部供给的所述原料气体与从所述第2供给部供给的所述非活性气体在所述衬底的面内接触，以抑制构成所述原料气体的分子向所述衬底的表面的多重吸附。

14.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在(a)中，使从所述第1供给部供给的所述原料气体与从所述第2供给部供给的所述非活性气体在所述衬底的面内混合，以促进构成所述原料气体的分子向所述衬底的表面的非多重吸附。

15.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在使原料气体从所述处理室内的排气停止的状态下进行(a)。

16.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在将设置于对所述处理室内进行排气的排气管的阀设为全闭的状态下进行(a)。

17.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在(a)中，在向所述衬底供给所述原料气体及所述非活性气体之前，使所述处理室内充满所述非活性气体。

18.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，在(b)中，对以不同的流量向多个等离子体激发部供给的所述反应气体分别进行等离子体激发并向所述衬底供给。

19.衬底处理装置，其具有：

供针对衬底的处理进行的处理室；

第1供给系统，其从第1供给部向所述处理室内的衬底供给在第1罐内积存的原料气体及非活性气体中的至少任一者；

第2供给系统，其从与所述第1供给部不同的第2供给部向所述处理室内的衬底供给在与所述第1罐不同的第2罐内积存的所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者；

第3供给系统，其向所述处理室内的衬底供给反应气体；以及

控制部，其构成为能够以下述方式对所述第1供给系统、所述第2供给系统及所述第3供给系统进行控制：通过将非同时地进行(a)和(b)的循环进行规定次数而进行在所述衬底上形成膜的处理，其中，(a)为向所述处理室内的衬底供给所述原料气体及所述非活性气体的处理，(b)为向所述处理室内的所述衬底供给所述反应气体的处理，在(a)中，从所述第1供给部向所述衬底供给在所述第1罐内积存的所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者，并从所述第2供给部向所述衬底供给在所述第2罐内积存的所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者，使在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的浓度与在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述原料气体的浓度不同。

20.计算机能够读取的记录介质，其记录有通过计算机使衬底处理装置执行下述步骤的程序，所述步骤为：

通过将非同时地进行(a)和(b)的循环进行规定次数而在衬底上形成膜的步骤，其中，(a)为向衬底处理装置的处理室内的衬底供给原料气体及非活性气体的步骤，(b)为向所述处理室内的所述衬底供给反应气体的步骤，

在(a)中，从第1供给部向所述衬底供给在第1罐内积存的所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者，并从与所述第1供给部不同的第2供给部向所述衬底供给在与所述第1罐不同的第2罐内积存的所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的步骤，和

使在所述第1罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第1罐内的所述原料气体的浓度与在所述第2罐内积存有所述原料气体及所述非活性气体中的至少任一者的状态下的所述第2罐内的所述原料气体的浓度不同的步骤。