半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质与流程

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，实施在衬底上形成相变膜的成膜处理(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2016-63091号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

需要提高在衬底上形成的相变膜的膜质。

因此，本发明提供一种能够提高在衬底上形成的相变膜的膜质的技术。

用于解决课题的手段

根据一个方式，提供一种技术，其具有：

第一处理工序，在对形成有绝缘膜的衬底进行加热的同时，对衬底供给还原性的第一气体，所述衬底具有多个在底部露出第一含金属膜的槽；和

第二处理工序，在第一处理工序后，向多个槽内供给第二气体、第三气体和第四气体，从而在槽内形成相变膜。

发明效果

根据本发明涉及的技术，能够提高在衬底上形成的相变膜的膜质。

附图说明

图1：为一个实施方式涉及的衬底处理装置的概略构成图。

图2：为一个实施方式涉及的气体供给系统的概略构成图。

图3：为一个实施方式涉及的衬底处理装置的控制器的概略构成图。

图4：为示出一个实施方式涉及的衬底处理工序的流程图。

图5：为示出一个实施方式涉及的衬底状态的图。

图6：为示出一个实施方式涉及的衬底状态的图。

图7：为示出实施一个实施方式涉及的第三处理工序的情况的衬底状态的图。

图8：为一个实施方式涉及的第一处理工序的流程图。

图9：为一个实施方式涉及的第二处理工序的流程图。

图10：为一个实施方式涉及的第二处理工序的流程图。

图11：为一个实施方式涉及的第二处理工序的流程图。

图12：为一个实施方式涉及的第四处理工序的流程图。

图13：为一个实施方式涉及的第四处理工序的气体供给顺序(sequence)例。

图14：为一个实施方式涉及的第三处理工序的流程图。

图15：为一个实施方式涉及的衬底处理系统的概略构成图。

图16：为说明一个实施方式涉及的研磨装置的说明图。

附图标记说明

100衬底处理装置

300衬底

201处理室

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

＜一个实施方式＞

以下，参照附图，说明本发明的一个实施方式。

[1]衬底处理装置的构成

首先，针对一个实施方式涉及的衬底处理装置进行说明。

对本实施方式涉及的衬底处理装置100进行说明。如图1所示，衬底处理装置100构成为单片式衬底处理装置。

如图1所示，衬底处理装置100具备处理容器202。处理容器202构成为例如水平剖面为圆形、且扁平的密闭容器。另外，处理容器202由例如铝(al)、不锈钢(sus)等金属材料、或石英构成。在处理容器202内，形成有对作为衬底的硅晶片等衬底300进行处理的处理空间(处理室)201、移载空间(移载室)203。处理容器202由上部容器202a和下部容器202b构成。在上部容器202a与下部容器202b之间设置有分隔部204。

处理室201至少由上部处理容器202a与后述的载置面211构成。另外，移载室203至少由下部容器202b与后述的衬底载置台212的下表面构成。

在下部容器202b的侧面设置有与闸阀1490邻接的衬底搬入搬出口1480，衬底300经由衬底搬入搬出口1480在未图示的搬送室与移载室203之间移动。在下部容器202b的底部设置有多个提升销207。而且，下部容器202b接地。

在处理室201内设置有支承衬底300的衬底支承部210。衬底支承部210主要具有：载置衬底300的衬底载置面211和表面上具有衬底载置面211的衬底载置台212、作为加热部的加热器213。在衬底载置台212上、在与提升销207对应的位置处分别设置供提升销207贯通的贯通孔214。另外，加热器213连接于温度控制部258、且构成为能够控制温度。另外，也可以在衬底载置台212上设置向衬底300、处理室201施加偏压的第二电极256。第二电极256与偏压控制部257连接，并且构成为能够通过偏压控制部257调节偏压。另外，也可以在第二电极256上连接第二高频电源352和第二匹配器351。

衬底载置台212被轴217支承。轴217贯通处理容器202的底部，进而在处理容器202的外部与升降部218连接。通过使升降部218工作而使轴217及衬底载置台212升降，从而能够使载置于衬底载置面211上的衬底300升降。需要说明的是，轴217下端部的周围由波纹管219覆盖，处理空间201内被气密地保持。

在衬底300的搬送时，衬底载置台212移动至晶片移载位置，当衬底300的处理时，衬底载置台212移动至处理位置(晶片处理位置)。需要说明的是，晶片移载位置为提升销207的上端从衬底载置面211的上表面突出的位置。

具体而言，在使衬底载置台212下降至晶片移载位置时，使得提升销207的上端部从衬底载置面211的上表面突出，从而使提升销207从下方支承衬底300。另外，在使衬底载置台212上升至晶片处理位置时，使得提升销207从衬底载置面211的上表面没入，从而使衬底载置面211从下方支承衬底300。需要说明的是，由于提升销207与衬底300直接接触，所以优选由例如石英、氧化铝等材质形成。

[排气部]

在处理室201(上部容器202a)的内壁上，设置有将处理室201的气氛排气的作为第一排气部的第一排气口221。在第一排气口221上，连接有排气管224，在排气管224上，依次串联地连接有将处理室201内控制为规定压力的apc(autopressurecontroller，自动压力控制器)等压力调节器227和真空泵223。主要由第一排气口221、排气管224、压力调节器227构成第一排气部(排气管线)。需要说明的是，真空泵223也可以作为第一排气部的构成。另外，在移载室203的内壁侧面，设置有将移载室203的气氛排气的第二排气口1481。另外，在第二排气口1481上，设置有排气管1482。在排气管1482上，设置有压力调节器228，从而构成为能够将移载室203内的压力排气至规定压力。另外，也可经由移载室203而将处理室201内的气氛排气。

[气体导入口]

在设置于处理室201的上部的簇射头234的上表面(顶壁)，设置有用于向处理室201内供给各种气体的气体导入口241。针对作为气体供给部的连接于气体导入口241的各气体供给单元的构成，在后文描述。

[气体分散单元]

作为气体分散单元的簇射头234具有缓冲室232、作为活化部的第一电极244。在第一电极244上设置有多个将气体向衬底300分散供给的孔234a。簇射头234设置于气体导入口241与处理室201之间。从气体导入口241导入的气体被供给至簇射头234的缓冲室232(也称为分散部)，并经由孔234a而被供给至处理室201。

需要说明的是，第一电极244由导电性的金属构成、作为用于将气体活化的活化部(激发部)的一部分而构成。构成为能够向第一电极244供给电磁波(高频电力、微波)。需要说明的是，当由导电性部件构成盖231时，将成为在盖231与第一电极244之间设置有绝缘块233、从而将盖231与第一电极部244之间绝缘的构成。

[第一活化部(第一等离子体生成部)]

在作为第一活化部的第一电极244上连接匹配器251与高频电源部252，构成为能够供给电磁波(高频电力、微波)。由此，能够将被供给至处理室201内的气体活化。另外，第一电极244构成为能够生成电容耦合型的等离子体。具体而言，第一电极244形成为导电性的板状，并构成为支承于上部容器202a。第一活化部至少由电极部244、匹配器251、高频电源部252构成。

[第二活化部(第二等离子体生成部)]

在作为第二活化部的第二电极256上，经由开关274而连接有第二匹配器351和第二高频电源部352，构成为能够供给电磁波(高频电力、微波)。需要说明的是，从第二高频电源352供给不同于第一高频电源252的频率的电磁波。具体而言，输出比第一高频电源252输出的频率低的频率。由此，能够将被供给至处理室201内的气体活化。需要说明的是，也可以不设置开关274，而构成为设置匹配器351和高频电源部352从而能够从高频电源部352向第二电极256供给电力。

[气体供给系统]

在气体导入口241上连接有气体供给管150。构成为能够从气体供给管150供给后述的第一气体、第二气体、第三气体、第四气体、第五气体、第六气体、第七气体、第八气体中的至少任一者。

图2示出第一气体供给部、第二气体供给部、第三气体供给部、第四气体供给部、第五气体供给部、第六气体供给部、第七气体供给部、第八气体供给部等气体供给系统的概略构成图。

如图2所示，在气体供给管150上连接第一气体供给管113a、第二气体供给管123a、第三气体供给管133a、第四气体供给管143a、第五气体供给管153a、第六气体供给管163a、第七气体供给管173a、第八气体供给管183a。

[第一气体供给部]

在第一气体供给部，设置有第一气体供给管113a、质量流量控制器(mfc)115、阀116。需要说明的是，也可构成为将连接于第一气体供给管113a的第一气体供给源113包括在第一气体供给部。从第一气体供给源113供给还原性的气体。所谓还原性的气体，是指将氧还原的气体，例如，是含氢(h)气体。具体而言，可供给氢(h2)气体。含氢气体优选为不含氧(o)元素的气体即可，也可以是包含氢与氮(n)的形成气体(forminggas)。

需要说明的是，也可以构成为设置远程等离子单元(rpu)114，从而将第一气体活化。

[第二气体供给部]

在第二气体供给部，设置有第二气体供给管123a、mfc125、阀126。需要说明的是，也可构成为将连接于第二气体供给管123a的第二气体供给源123包括在第二气体供给部。从第二气体供给源123，供给包含第14族元素(iva族)的气体。具体而言，可供给包含锗(ge)的气体。例如，可供给异丁基锗(isobutylgermane：ibge)气体、四(二甲基氨基)锗(tetrakis(dimethylamino)germanium：tdmage)气体、二甲基氨基三氯化锗(dimethylamino-germanium-chloride：dmagec)、geh4、gecl2、gef2、gebr2等中的至少任一者。

[第三气体供给部]

在第三气体供给部，设置有第三气体供给管133a、mfc135、阀136。需要说明的是，也可构成为将连接于第三气体供给管133a的第三气体供给源133包括在第三气体供给部。从第三气体供给源133供给包含第15族元素(va族)的气体。具体而言，可供给包含锑(sb)的气体。例如，三(二甲基氨基)锑(tris(dimethylamido)antimony：tdmasb)、三异丙基锑(tipsb)气体、三乙基锑(triethylantimony：tesb)气体、叔丁基二甲基锑(tertbutyldimethylantimony：tbdmsb)气体等中的至少任一者。

[第四气体供给部]

在第四气体供给部，设置有第四气体供给管143a、mfc145、阀146。需要说明的是，也可构成为将连接于第四气体供给管143a的第四气体供给源143包括在第四气体供给部。从第四气体供给部143供给包含第16族元素(via族)的气体。具体而言，可供给包含碲(te)的气体。例如，可供给二异丙基碲(diisopropyltelluride：dipte)、二甲基碲(dimethyltelluride：dmte)、二乙基碲(diethyltelluride：dete)、二叔丁基碲(ditertbutyltellurium：dtbte)等中的至少任一者。

[第五气体供给部]

在第五气体供给部，设置有第五气体供给管153a、mfc155、阀156。需要说明的是，也可构成为将连接于第五气体供给管153a的第五气体供给源153包括在第五气体供给部。从第五气体供给部153供给作为非活性气体的氮(n2)气体、氩(ar)气体、氦(he)气体、氖(ne)气体、氙(xe)气体中的至少任一者。

[第六气体供给部]

在第六气体供给部，设置有第六气体供给管163a、mfc165、阀166。需要说明的是，也可构成为将连接于第六气体供给管163a的第六气体供给源163包括在第六气体供给部。从第六气体供给部163供给含钛(ti)气体。例如，可供给ticl4气体。

[第七气体供给部]

在第七气体供给部，设置有第七气体供给管173a、mfc175、阀176。需要说明的是，也可构成为将连接于第七气体供给管173a的第七气体供给源173包括在第七气体供给部。从第七气体供给部173供给含硅(si)气体。例如，可供给甲硅烷(sih4)气体。

[第八气体供给部]

在第八气体供给部，设置有第八气体供给管183a、mfc185、阀186。需要说明的是，也可构成为将连接于第八气体供给管183a的第八气体供给源183包括在第八气体供给部。从第八气体供给部183供给含氮(n)气体。例如，可供给氨(nh3)气体。需要说明的是，也可构成为设置rpu184、从而将第八气体活化。

接下来，针对本实施方式涉及的衬底处理系统2000，使用图15进行说明。如后所述，本实施方式涉及的衬底处理包括第一处理工序s101、第二处理工序s201、第三处理工序s301。各个处理可以在同一衬底处理装置100中实施，但为了防止各自中使用的气体带来的污染、在各处理温度不同的情况下缩短衬底温度的调节时间，优选各自在不同的衬底处理装置100中实施。例如，构成图15所示的衬底处理系统2000。衬底处理系统2000是对衬底300进行处理的系统，主要由io台2100、大气搬送室2200、加载互锁室(l/l)2300、真空搬送室2400、衬底处理装置100(100a、100b、100c、100d)。下面，对各构成具体进行说明。在图15的说明中，前后左右设为x1方向为右、x2方向为左、y1方向为前、y2方向为后。衬底处理装置100a～100d的构成是与上述的衬底处理装置100相同的构成，因此省略说明。

[大气搬送室·io台]

在衬底处理系统2000的近前，设置有io台(加载端口)2100。在io台2100上搭载有多个晶盒2001。晶盒2001用作搬送衬底300的载体，并且构成为在晶盒2001内分别以水平姿势收纳多张未处理的衬底300、处理完成的衬底300。这里，未处理的衬底300为图5～图7所示的衬底状态(b)所示的衬底。

晶盒2001通过搬送晶盒的搬送机器人(未图示)而被搬送至io台2100。

io台2100与大气搬送室2200邻接。大气搬送室2200在不同于io台2100的那面上连结后述的加载互锁室2300。

在大气搬送室2200内设置有移载衬底300的、作为第一搬送机器人的大气搬送机器人2220。

[加载互锁室(l/l)室]

加载互锁室2300与大气搬送室2200邻接。l/l室2300内的压力由于会根据大气搬送室2200的压力与真空搬送室2400的压力而变动，因此，构成为能够耐受负压的构造。

[真空搬送室]

衬底处理系统2000具备成为在负压下搬送衬底300的搬送空间的、作为搬送室的真空搬送室(传输组件：tm)2400。构成tm2400的壳体2410形成为在俯视下为五边形，在五边形的各边，连结有l/l室2300以及处理衬底300的衬底处理装置100。在tm2400的大致中央部，设置有在负压下移载(搬送)衬底300的、作为第二搬送机器人的真空搬送机器人2700。需要说明的是，这里，示出了真空搬送室2400为五边形的例子，但也可以是四边形、六边形等多边形。

设置于tm2400内的真空搬送机器人2700具有能够独立动作的两个手臂2800和2900。真空搬送机器人2700由上述控制器260控制。

如图15所示，闸阀(gv)1490按照每个衬底处理装置而设置。具体而言，在衬底处理装置100a与tm2400之间设置有闸阀1490a，在其与衬底处理装置100b之间设置有gv1490b。在tm2400与衬底处理装置100c之间设置有gv1490c，在tm2400与衬底处理装置100d之间设置有gv1490d。

通过各gv1490而打开、关闭，能够经由设置于各衬底处理装置100的衬底搬入搬出口1480而实现衬底300的出入。

在后文中，针对第一处理工序s101在第一处理装置100a中执行、第二处理工序s201在第二衬底处理装置100b中执行、第三处理工序s301在第三衬底处理装置100c中执行的例子进行说明。需要说明的是，在第一衬底处理装置100a的气体供给管150上连接上述第一气体供给部、第五气体供给部。在第二衬底处理装置100b的气体供给管150上连接上述第二气体供给部、第三气体供给部、第四气体供给部、第五气体供给部。在第三衬底处理装置100c的气体供给管150上连接第五气体供给部、第六气体供给部、第八气体供给部，也可以连接第七气体供给部。

需要说明的是，图15所示的第四衬底处理装置100d可以构成为实施各处理之中最耗费时间的第二处理工序s201，也可以不设置。另外，这里，示出了设置有四个衬底处理装置100的构成，但不限于此。

[控制部]

图1所示的衬底处理装置100具有控制衬底处理装置100的各部的动作的控制器260。

将控制器260的概略示于图3。作为控制部(控制手段)的控制器260以具有cpu(centralprocessingunit)260a、ram(randomaccessmemory)260b、存储装置260c、i/o端口260d的计算机的形式构成。ram260b、存储装置260c、i/o端口260d构成为能够经由内部总线260e而与cpu260a进行数据交换。构成为能够在控制器260上连接例如以触摸面板等的形式构成的输入输出装置261、外部存储装置262、接收部285等。

存储装置260c由例如闪存、hdd(harddiskdrive)等构成。在存储装置260c内，以可读取的方式存储有：控制衬底处理装置的动作的控制程序；记载有后述衬底处理的步骤、条件等的工艺制程；直至设定在对衬底300的处理中使用的工艺制程之前的过程中所产生的运算数据、处理数据等。需要说明的是，工艺制程是以使控制器260执行后述衬底处理工序的各步骤、并能获得规定结果的方式组合得到的，其作为程序发挥功能。以下，也将该工艺制程、控制程序等统一简称为程序。需要说明的是，本说明书中在使用程序这样的用语的情况下，有时仅单独包含工艺制程，有时仅单独包含控制程序，或者有时包含上述两者。另外，ram260b以存储区域(工作区)的形式构成，该存储区域暂时保持通过cpu260a读取的程序、运算数据、处理数据等数据。

i/o端口260d连接于闸阀1490、升降部218、温度控制部258、压力调节器227、真空泵223、第一匹配器251(第二匹配器351)、第一高频电源252(第二高频电源352)、mfc115、125、135、145、155、165、175、185、阀116、126、136、146、156、166、176、186、(rpu114、184)偏压控制部257等。另外，也可以还连接于开关274。

作为运算部的cpu260a构成为读取并执行来自存储装置260c的控制程序、并且根据来自输入输出装置261的操作命令的输入等而从存储装置260c读取工艺制程。另外，构成为能够对从接收部285输入的设定值、存储于存储装置260c的工艺制程、控制数据进行比较·运算，从而算出运算数据。另外，构成为能够由运算数据执行对应的处理数据(工艺制程)的判定处理等。另外，cpu260a构成为能够按照所读取的工艺制程的内容，来控制闸阀1490的开闭动作；升降部218的升降动作；经由温度控制部258而向加热器213的电力供给动作；压力调节器227的压力调节动作；真空泵223a的开关控制；通过mfc115、125、135、145、155、165、175、185进行的气体流量控制动作；rpu114、184的气体的活化动作；通过阀116、126、136、146、156、166、176、186进行的气体的开关控制；匹配器251的电力的匹配动作；高频电源部252的电力控制；偏压控制部257的控制动作；高频电源252(352)的电力控制动作；开关274的on/off动作；等。当进行各构成的控制时，cpu260a内的发送接收部通过对根据工艺制程的内容的控制信息进行发送/接收，从而进行控制。

需要说明的是，控制器260不限于以专用的计算机的形式构成的情况，也可以以通用的计算机的形式构成。例如，准备存储了上述程序的外部存储装置(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)262，然后使用该外部存储装置262将程序安装在通用的计算机上等，从而可以构成本实施方式的控制器260。需要说明的是，用于向计算机提供程序的手段不限于经由外部存储装置262进行提供的情况。例如，也可以不经由外部存储装置262、而是使用接收部285、网络263(互联网、专用线路)等通信手段提供程序。需要说明的是，存储装置260c、外部存储装置262以计算机可读取的记录介质的形式构成。以下，也将它们统一简称为记录介质。需要说明的是，本说明书中使用记录介质这一用语时，有时仅单独包含存储装置260c，有时仅单独包含外部存储装置262，或者有时包含上述两者。

[2]衬底处理工序

使用图4～图14，针对半导体器件的制造工序的一个工序、使用上述衬底处理装置在作为衬底的衬底300上形成作为相变膜的gesbte(锗锑碲)膜的衬底处理顺序的例子进行说明。需要说明的是，本发明中的相变膜是指通过电压、电流等而使得电特性发生变化的膜，例如，是指电阻值、晶体结构发生变化的膜。

在以下说明中，各设备的动作步骤通过工艺制程(程序)而得以设定。控制器260根据程序而控制构成衬底处理装置的各部的动作。图4为示出半导体器件的制造工序的一部分的流程图。图5～图7为示出按照每个制造工序的、衬底的状态的图。图8～图14为说明图4所示的各工序的详情的流程图。

如图4所示，在本发明中，具有第一处理工序s101与第二处理工序s201。优选的是，构成为在第一处理工序s101与第二处理工序s201之间，实施以虚线表示的第三处理工序s301。进一步优选的是，构成为在第二处理工序s201之后，实施化学机械研磨工序s501。以下，对各处理工序进行说明。

首先，针对实施第一处理工序s101的衬底300进行说明。如衬底状态(a)所示，在衬底300上形成有作为第一含金属膜的导电膜301与绝缘膜302。这里，导电膜301为含金属膜，例如，为钨(w)膜、钨氮化(wn)膜、或seasge膜、seasgesi膜。另外，绝缘膜302为例如含有硅(si)元素和氧(o)元素的膜，为硅氧化(sio)膜。另外，绝缘膜302也可以由介电常数低的low-k膜构成。针对这种衬底300，实施图案化工序(未图示)，形成衬底状态(b)所示的、形成有多个槽303的衬底300。槽303的底面303b处于导电膜301露出的状态。在本发明中，通过针对上述这样的衬底300形成相变膜304，能够形成相变膜304、和与相变膜304邻接的绝缘膜302相互支持的构造。由此，能够抑制在相变膜304形成后实施的化学机械研磨(cmp)工序中的相变膜304的图案坍塌。需要说明的是，如以往的半导体器件的制造工序那样，在不具有绝缘膜302、槽303的导电膜301上直接形成相变膜304、并在相变膜304中形成槽后，在该槽中形成绝缘膜302的以往的情况下，会产生绝缘膜302的绝缘特性降低这样的课题。究其原因，是由于在形成了相变膜304、于相变膜304形成后所形成的其他膜之后，衬底300所能耐受的温度(允许温度)降低，将难以实现能够形成优良特性的相变膜304的成膜温度。

另一方面，如本发明那样，在绝缘膜302的图案化工序期间、图案化工序后的搬送工序中，将形成在槽303的底面303b露出的导电膜301上吸附有氧的状态。该状态是由于搬送工序中的气氛中存在的氧(o2)气体、图案化工序中使用的水分(h2o、oh)发生吸附而产生的。在上述氧吸附的状态下、直接通过后述的接着的第二处理工序s201而在槽303内形成有相变膜304的情况下，产生相变膜304、导电膜301的特性降低的课题。具体而言，会使得导电膜301、相变膜304与导电膜301的界面的电阻值上升。另外，在第二处理工序s201中，在使用衬底状态(b)的情况下，能够使底面303b上、与绝缘膜302的上表面302a上的成膜速率不同，能够在槽303内优先形成相变膜304。即，能够选择性地在槽303的底面303b上堆积相变膜304。但是，在氧吸附在底面303b上的情况下，该效果变小，在底面303b上的成膜速率降低。由此，产生下述课题：第二处理工序s201的处理时间的增加、在第二处理工序s201之后实施的化学机械研磨(cmp)工序的处理的调节变得困难。第二处理工序s201的处理时间的增加是指例如到将槽303包埋为止的时间。

接下来，针对通过衬底处理装置100a实施包含第一处理工序s101的衬底处理工序的方法进行说明。这里，使用图5～图7的衬底状态(b)和图8进行说明。

[衬底搬入工序s102]

首先，将衬底状态(b)的衬底300搬入衬底处理装置100a的处理室201。具体而言，通过升降部218使衬底支承部210下降，使提升销207处于从贯通孔214向衬底支承部210的上表面侧突出的状态。另外，在将处理室201内、移载室203调压为规定的压力后，打开闸阀1490，将衬底300从闸阀1490载置于提升销207上。在将衬底300载置于提升销207上后，关闭闸阀1490，通过升降部218而使衬底支承部210上升至规定的位置，由此，将衬底300从提升销207载置于衬底支承部210。

[减压·升温工序s103]

接下来，以使得处理室201内成为规定的压力(真空度)的方式，经由排气管224将处理室201内排气。此时，基于压力传感器(未图示)计测到的压力值，对作为压力调节器227的apc阀的阀的开度进行反馈控制。另外，基于温度传感器(未图示)检测到的温度值，以使得衬底300成为规定的温度的方式对向加热器213的通电量进行反馈控制。具体而言，预先利用加热器213对衬底支承部210进行加热，从衬底300或衬底支承部210的温度达到没有变化起放置一定时间。在此期间，在存在残留在处理室201内的水分、或来自部件的逸气等的情况下，也可以通过真空排气、利用n2气体的供给而进行的吹扫来将其除去。至此，成膜工艺前的准备完成。需要说明的是，当将处理室201内排气至规定的压力时，也可以暂时真空排气至能够达到的真空度。

此时的加热器213的温度以成为100～700℃、优选为200～400℃的范围内的恒定的温度的方式设定。

[第一处理工序s101]

接下来，作为第一处理，针对将吸附于底面303b的氧除去的还原工序的例子进行说明。

[第一气体供给工序s104]

针对衬底300，从第一气体供给部向处理室201内供给作为第一气体的h2气体。具体而言，在利用mfc115对从第一气体供给源113供给的h2气体进行流量调节后，将其供给至衬底处理装置100。经流量调节的h2气体通过缓冲室232、从簇射头234的气体供给孔234a被供给至减压状态的处理室201内。另外，以使利用排气部的处理室201内的气氛的排气持续、处理室201内的压力成为规定的压力范围的方式进行控制。此时的压力为例如10pa以上且1000pa以下。通过向衬底300供给h2气体，能够将吸附于底面303b的氧除去(还原)。

[等离子体生成工序s105]

如以图8的虚线所示那样，也可以实施等离子体生成工序s105。在等离子体生成工序s105中，使用第一高频电源252、第二高频电源352、rpu114中的至少任一者，将被供给至处理室201的h2气体活化，从而实施该工序。在使用第一高频电源252的情况下，通过从第一高频电源252向第一电极244供给高频电力，而使得被供给至处理室201内的h2气体处于等离子体状态。在使用第二高频电源352的情况下，通过从第二高频电源352向第二电极256供给高频电力，而使得被供给至处理室201内的h2气体处于等离子体状态。需要说明的是，在组合使用第一高频电源252和第二高频电源352的情况下，优选的是，使从第二高频电源352供给的高频电力的频率低于从第一高频电源252供给的高频电力的频率，通过将低频率的电力向衬底支承部210侧供给，能够增加被引入至衬底300的活性氢的量。即，即使随着今后的微细化技术的发展而槽303的纵横比变大，也能够将吸附至底面303b上的氧除去。另外，在使用rpu114的情况下，rpu114将第一气体供给管113a内的h2气体活化。在这种情况下，由于簇射头234而使得活性氢的一部分失活，因此，与在处理室201中将其直接活化的情况相比，能够实现灵活的处理。

需要说明的是，高频电力的供给在第一气体的供给之后开始，但也可以构成为从第一气体的供给开始前供给高频电力，通过第一气体的供给而生成等离子体。

[第一吹扫工序s106]

在将槽303的底面303b的氧除去后，关闭第一气体供给管113a的气体阀116，停止h2气体的供给。通过停止第一气体的供给，通过将存在于处理室201中的第一气体、存在于缓冲室232之中的第一气体从排气部排气，能够实施第一吹扫工序s106。

另外，在第一吹扫工序s106中，除了仅将气体排气(抽真空)而将气体排出以外，也可以构成为从第五气体供给部供给非活性气体、从而将残余气体挤出而实施排出处理。这种情况下，打开阀156，通过mfc155实施非活性气体的流量调节。另外，也可以将抽真空与非活性气体的供给组合来实施。另外，也可以构成为交替实施抽真空与非活性气体的供给。

经过规定的时间后，关闭阀156，停止非活性气体的供给。需要说明的是，也可以在打开阀156的状态下持续供给非活性气体。

从第五气体供给部供给的作为非活性气体的n2气体的供给流量分别设为例如100～20000sccm的范围内的流量。

吹扫工序s106结束后，如图8所示，可以实施搬送压力调节工序s107与衬底搬出工序s108，接着可以实施图9所示的第二处理工序s201、图14所示的第三处理工序s301。

[搬送压力调节工序s107]

在吹扫工序s106之后，在搬送压力调节工序s107中，以使得处理室201内、移载室203成为规定的压力(真空度)的方式，经由第一排气口221进行排气。需要说明的是，可构成为在上述搬送压力调节工序s107之间、之前、之后，以使得衬底300的温度达到规定的温度而被冷却的方式由提升销207对其进行保持。

[衬底搬出工序s108]

在搬送压力调节工序s107中使得衬底处理装置100a的处理室201内达到规定压力后，打开闸阀1490，将衬底300从移载室203向真空搬送室2400搬出。

接下来，针对在衬底处理装置100b中实施包含在衬底状态(b)的衬底300的槽303内形成相变膜304(phasechangememory：pcm)的第二处理工序s201的衬底处理工序的方法进行说明。这里，使用图9针对第二处理工序s201进行说明。

[衬底搬入工序s202]

首先，将实施了第一处理工序s101的衬底300搬入衬底处理装置100b的处理室201。关于具体的工序，由于与上述衬底搬入工序s102相同，故省略说明。

[减压·升温工序s203]

接下来，与减压·升温工序s103同样地，以使得处理室201内成为规定的压力(真空度)的方式，经由排气管224将处理室201内排气。

[第二处理工序s201]

接下来，作为第二处理，针对在衬底300的槽303内形成相变膜304的工序的例子进行说明。

[第二气体供给工序s204]

首先，针对衬底300，从第二气体供给部向处理室201内供给作为第二气体的tdmage气体。具体而言，在通过mfc125对从第二气体供给源123供给的tdmage气体进行流量调节后，将其供给至衬底处理装置100。经流量调节的tdmage气体通过缓冲室232、从簇射头234的气体供给孔234a被供给至减压状态的处理室201内。另外，持续利用排气部进行处理室201内的气氛的排气，以使得处理室201内的压力成为规定的压力范围的方式进行控制。此时的压力为例如10pa以上且1000pa以下。通过对衬底300供给tdmage气体，从而在槽303内堆积包含ge的层。

[第二吹扫工序s205]

接下来，实施第二吹扫工序s205。关闭第二气体供给管123a的气体阀126，停止tdmage气体的供给。通过停止第二气体的供给，通过将存在于处理室201中的第二气体、存在于缓冲室232之中的第二气体从排气部排气，从而实施第二吹扫工序s205。需要说明的是，可与上述第一吹扫工序s106同样地实施其他的吹扫步骤。

[第三气体供给工序s206]

接下来，从第三气体供给部向处理室201内供给作为第三气体的tdmasb气体。具体而言，在通过mfc135对从第三气体供给源133供给的tdmasb气体进行流量调节后，将其供给至衬底处理装置100。经流量调节的tdmasb气体与上述第二气体供给工序s204同样地向处理室201供给、排气。此时的压力为例如10pa以上且1000pa以下。通过向衬底300供给tdmasb气体，从而在槽303内的包含ge的层之上堆积包含sb的层。

[第三吹扫工序s207]

接下来，实施第三吹扫工序s207。关闭阀136，停止tdmasb气体的供给。通过停止第三气体的供给，通过将存在于处理室201中的第三气体、存在于缓冲室232之中的第三气体从排气部排气，从而实施第三吹扫工序s207。需要说明的是，可与上述第一吹扫工序s106同样地实施其他吹扫步骤。

[第四气体供给工序s208]

接下来，从第四气体供给部向处理室201内供给作为第四气体的dtbte气体。具体而言，通过mfc145对从第四气体供给源144供给的dtbte气体进行流量调节后，将其供给至衬底处理装置100。经流量调节的dtbte气体与上述第二气体供给工序s204同样地向处理室201供给·排气。此时的压力为例如10pa以上且1000pa以下。通过向衬底300供给dtbte气体，从而在槽303内的包含sb的层之上堆积包含te的层。由此，在槽303内堆积包含ge、sb和te的层。

[第四吹扫工序s209]

接下来，实施第四吹扫工序s209。关闭阀146，停止dtbte气体的供给。通过停止第四气体的供给，通过将存在于处理室201内的第四气体、存在于缓冲室232之中的第四气体从排气部排气，从而实施第四吹扫工序s209。需要说明的是，也可以与上述第一吹扫工序s106同样地实施其他吹扫步骤。

[判定工序s210]

第四吹扫工序s209结束后，控制器260对上述第二处理工序s201(s204～s209)是否执行了规定的次数n进行判定。即，对是否形成了包埋衬底300的槽303的、所期望的厚度的作为相变膜304的含gesbte膜进行判定。通过将上述步骤s204～s209作为1个循环、将上述循环至少实施1次以上，从而能够在衬底300的槽303内形成规定膜厚的相变膜304。需要说明的是，上述的循环优选重复多次。由此，可形成规定膜厚的相变膜304。需要说明的是，在这里的循环中，记载了最先供给第二气体的情况，但不限于此，也可以构成为从第三气体开始供给。通过以这种方式构成，能够提高其与导电膜301之间的密合性。故此，能够抑制在相变膜304形成后实施的cmp工序中相变膜304受损。

在判定工序s210中，当第二处理工序s201未实施规定次数时(判定为“否”时)，重复第二处理工序s201的循环，当实施了规定次数时(判定为“是”时)，结束第二处理工序s201，执行搬送压力调节工序s211和衬底搬出工序s212。

需要说明的是，图9中，示出了依次供给第二气体、第三气体和第四气体的流程，但不限于此。例如，如图6、图10所示，也可以由层叠包含sb和te的膜304a、304b、与包含ge和te的膜304c而得到的层叠膜来构成相变膜304。形成包含sb和te的膜304a、304b的工序s201a的流程示于图10，形成包含ge和te的膜304c的工序s201c的流程示于图11。

如图10所示，在包含sb和te的膜304a、304b的形成中，具有第三气体供给工序s206a、第三吹扫工序s207a、第四气体供给工序s208a、第四吹扫工序s209a和判定工序s210a。各工序的内容与图9的工序相同，故省略。包含sb和te的膜304a、304b构成为例如组成不同的膜，304a为sb2te，304b为sb2te3。如上所述的组成控制通过各气体供给工序中的气体供给流量、气体供给时间而控制。具体而言，在使sb的比率增大的情况下，以使得第三气体的供给流量和供给时间中的任一者或两者、超过第四气体的供给流量与供给时间中的任一者或两者的方式控制各部。膜304a的膜厚304ah形成为大于膜304b的膜厚304bh。例如，以膜厚304ah成为10nm、膜厚304bh成为4nm的方式形成。通过以这种方式形成，能够提高相变膜304的特性，并且提高向槽303内的成膜的选择性。另外，能够提高相变膜304与其下方的导电膜301之间的密合性。故此，能够抑制在相变膜304形成后实施的cmp工序中相变膜304受损。借助上述内容，能够提高半导体器件的特性。

接下来，包含ge和te的膜304c的形成工序s201c如图11所示具有第二气体供给工序s204c、第二吹扫工序s205c、第四气体供给工序s208c、第四吹扫工序s209c和判定工序s210c。各工序的内容与图9的工序相同，故省略。像这样，通过交替供给第二气体和第四气体从而形成gete膜，能够形成图6的衬底状态(c1)所示的相变膜304。需要说明的是，这里形成的膜304c的膜厚304ch形成为小于膜厚304bh的膜厚。

需要说明的是，上述中，记载了通过将ge层、sb层、te层、sbte层、gete层中的各个层层叠，从而形成作为相变膜304的gesbte膜的处理工序，但不限于此，也可以以最先形成gesbte的化合物层从而形成相变膜304的方式构成处理工序。使用图12、图13，对实现上述处理工序的第四处理工序s401进行说明。图12为第四处理工序s401的处理流程图，图13为第四处理工序s401的气体供给顺序图。

如图12所示，在第四处理工序s401的前后，与图9所示的第二处理工序同样地，具有衬底搬入工序s402、减压·升温工序s403、判定工序s410、搬送压力调节工序s411和衬底搬出工序s412等。各个工序的内容与上述第二处理工序相同，故省略说明。

接下来，针对第四处理工序s401的详情进行说明。

[第四处理工序s401]

在第四处理工序s401中，具有第二气体供给工序s404、第三气体供给工序s406、第四气体供给工序s408。这些气体供给工序构成为如图13所示仅在规定时间同时供给。也可以构成为在这些气体供给工序之后实施吹扫工序s405。

接下来，针对图13进行说明。在图13的(a)的情况下，构成为第二气体供给、第三气体供给和第四气体供给分别同时供给、同时停止。另外，在图13的(b)的情况下，也可以构成为同时供给各个气体、在供给规定时间后，停止第二气体和第三气体的供给，将第四气体供给规定时间。通过以上述方式构成，能够一次形成gesbte的化合物膜。需要说明的是，如图13(a)所示，gesbte膜的组成比的调节通过各气体供给流量进行调节。对于各气体的供给流量的比率而言，例如，通过设为第二气体(ge)：第三气体(sb)：第四气体(te)＝1～3：1～3：4～6，能够形成良好特性的相变膜304。优选的是，将各气体的供给流量比率设为ge：sb：te＝2：2：5。良好特性的相变膜304的组成比与气体供给流量同样地，为ge：sb：te＝1～3：1～3：4～6，优选为ge：sb：te＝2：2：5。需要说明的是，在图13(a)中，示出了通过气体供给流量进行调节的例子，但不限于此，也可以构成为如图13(b)所示通过气体供给时间进行调节。例如，以将各气体的流量设为大致相同、使气体供给时间成为上述比率的方式进行调节。

需要说明的是，通过将第二气体、第三气体、第四气体各自一次地供给从而形成相变膜304，能够提高成膜速率，能够提高半导体器件的制造生产率。

另外，当槽303成为深槽的情况下，优选的是，如图12、图13所示，实施间歇地进行第二气体供给工序s404、第三气体供给工序s406、第四气体供给工序s408的循环处理(cyclictreatment)。即，交替地实施第二气体供给工序s404、第三气体供给工序s406、第四气体供给工序s408的气体供给工序、和吹扫工序s405。通过以这种方式构成处理工序，能够在抑制成为深槽的槽303内的成膜速率的降低的同时、在槽303内均匀地形成相变膜304。

接下来，使用图7和图14，针对在第一处理工序s101与第二处理工序s201之间进行的第三处理工序s301进行说明。这里，针对在衬底处理装置100c中实施包含第三处理工序s301的衬底处理工序的方法进行说明。在第三处理工序s301中，在导电膜301上形成作为第二含金属膜的含钛膜。例如，为钛氮化(tin)膜、、钛硅氮化(tisin)膜。需要说明的是，第二含金属膜在半导体器件中作为对相变膜304进行加热的加热器膜发挥作用。通过对相变膜304进行加热，能够提高相变膜304的特性变化速度。即，能够提高半导体器件的特性。

[衬底搬入工序s302]

首先，将实施第一处理工序s101后的衬底300搬入衬底处理装置100c的处理室201。关于具体的工序，由于与上述衬底搬入工序s102相同，故省略说明。

[减压·升温工序s303]

接下来，与减压·升温工序s103同样地，以使得处理室201内成为规定的压力(真空度)的方式，经由排气管224将处理室201内排气。

此时的加热器213的温度以成为100～600℃、优选为100～500℃、更优选为200～400℃的范围内的恒定的温度的方式设定。

[第三处理工序s301]

接下来，作为第三处理，针对在底面303b形成含钛(ti)膜的处理进行说明。

[第六气体供给工序s304]

针对衬底300，从第六气体供给部向处理室201内供给作为第一气体的ticl4气体。具体而言，通过mfc165对从第六气体供给源163供给的ticl4气体进行流量调节后，将其供给至衬底处理装置100。经流量调节的ticl4气体通过缓冲室232、从簇射头234的气体供给孔234a被供给至减压状态的处理室201内。另外，继续利用排气部进行处理室201内的气氛的排气，以使得处理室201内的压力成为规定的压力范围的方式进行控制。此时的压力为例如10pa以上且1000pa以下。通过对衬底300供给ticl4气体，从而在槽303的底面303b上形成含ti层。

[第六吹扫工序s305]

接下来，实施第六吹扫工序s405。关闭第六气体供给管163a的气体阀166，停止ticl4气体的供给。通过停止第六气体的供给，通过将存在于处理室201中的第六气体、存在于缓冲室232之中的第六气体从排气部排气，从而实施第六吹扫工序s305。需要说明的是，也可以与上述第一吹扫工序s106同样地实施其他吹扫步骤。

[第七气体供给工序s306]

接下来，从第七气体供给部向处理室201内供给作为第七气体的sih4气体。具体而言，在通过mfc175对从第七气体供给源174供给的sih4气体进行流量调节后，将其供给至衬底处理装置100。经流量调节的sih4气体与上述第六气体供给工序s304同样地向处理室201供给·排气。此时的压力为例如10pa以上且1000pa以下。通过向衬底300供给sih4气体，从而在槽303内的含ti层之上形成包含si的层。

[第七吹扫工序s307]

接下来，实施第七吹扫工序s307。关闭阀176，停止sih4气体的供给。通过停止第七气体的供给，通过将存在于处理室201中的第七气体、存在于缓冲室232之中的第七气体从排气部排气，从而实施第七吹扫工序s307。需要说明的是，也可以与上述第一吹扫工序s106同样地实施其他吹扫步骤。

[第八气体供给工序s308]

接下来，从第八气体供给部向处理室201内供给作为第八气体的nh3气体。具体而言，在通过mfc185对从第八气体供给源183供给的nh3气体进行流量调节后，将其供给至衬底处理装置100。经流量调节的nh3气体与上述第六气体供给工序s304同样地向处理室201供给·排气。此时的压力为例如10pa以上且1000pa以下。通过向衬底300供给nh3气体，在将槽303内的含ti层和含si层中包含的氯(cl)除去的同时供给氮(n)，从而形成tisin膜。

[第八吹扫工序s309]

接下来，实施第八吹扫工序s309。关闭阀186，停止nh3气体的供给。通过停止第八气体的供给，通过将存在于处理室201内的第八气体、存在于缓冲室232之中的第八气体从排气部排气，从而实施第八吹扫工序s309。需要说明的是，也可以与上述第一吹扫工序s106同样地实施其他吹扫步骤。

[判定工序s310]

第八吹扫工序s309结束后，控制器260对上述第三处理工序s301(s304～s309)是否执行了规定的次数n进行判定。即，对是否在衬底300的槽303内形成了所期望的厚度的tisin膜进行判定。通过将上述步骤s304～s309作为1个循环，将上述循环至少实施1次以上，从而能够在衬底300的槽303内形成规定膜厚的tisin膜305。需要说明的是，上述的循环优选重复多次。由此，可形成规定膜厚的tisin膜305。

在判定工序s310中，当第三处理工序s301未实施规定次数时(判定为“否”时)，重复第三处理工序s301的循环，当实施了规定次数时(判定为“是”时)，结束第三处理工序s301，执行搬送压力调节工序s311和衬底搬出工序s312。

[搬送压力调节工序s311]

在搬送压力调节工序s311中，利用与上述搬送压力调节工序s107相同的步骤进行压力调节。

[衬底搬出工序s312]

在搬送压力调节工序s312中，利用与上述衬底搬出工序s109相同的步骤将衬底搬出。

[研磨工序s501]

接下来，使用图4、图5、图16，对在第二处理工序s201之后实施的研磨工序s501进行说明。实施第二处理工序s201后的衬底300的状态有时成为下述状态：如衬底状态(c1a)的虚线部分的放大图、图5的(e)所示在绝缘膜302的上表面302a薄薄地形成有多余的相变膜304d。在这种情况下，通过研磨工序s501将相变膜304d除去。研磨工序s501通过图16所示的研磨装置400实施。图16中，401为研磨盘，402为对衬底300进行研磨的研磨布。研磨盘401连接于未图示的旋转机构，当对衬底300进行研磨时，其向箭头406方向旋转。对于上述相变膜304d的膜厚而言，与不实施第一处理工序s101的情况相比，实施了上述第一处理工序s101的情况下的相变膜304d的膜厚变小。由此，能够缩短研磨工序s501中的研磨时间。另外，能够抑制在研磨工序s501中将未形成相变膜304d的那部分的相变膜304损伤。

403为研磨头，在研磨头403的上表面连接轴404。轴404连接于未图示的旋转机构、上下驱动机构。在研磨衬底300的过程中，朝向箭头407方向旋转。

405为供给浆料(研磨剂)的供给管。在研磨衬底300的过程中，从供给管405朝向研磨布402供给浆料。需要说明的是，此处，供给碱性的研磨剂。通过使用碱性的研磨剂，不会损伤(氧化)相变膜304和绝缘膜302，能够除去多余的相变膜304b。在使用酸性的研磨剂的情况下，存在下述课题：相变膜304的表面被氧化，相变膜304的电特性变差，相变膜304与在其上形成的膜之间的接触特性发生变化。另一方面，如本发明这样，通过使用碱性的研磨剂，能够在不将相变膜304的表面氧化的情况下进行研磨。

以上，具体说明了本发明的一个实施方式，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的情况下能够进行各种变更。

另外，在上述中，针对交替供给多种气体从而成膜的方法进行了记载，但也可应用于其他方法。例如，多种气体的供给定时重合的方法。具体而言，通过使用cvd(chemicalvapordeposition(化学气相沉积))法、循环cvd法、使用sb-te靶材、ge-te靶材的溅射法，能够提高各膜的成膜速率，从而能够缩短半导体器件的制造周期。

另外，在上述中，示出了在一个处理室内处理一张衬底的装置构成，但不限于此，也可以是在水平方向或垂直方向上排列多张衬底的装置。