JP7460676B2 - 基板処理方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、および、プログラム - Google Patents

Description

本開示は、基板処理方法、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。

半導体装置の製造工程の一工程として、処理容器内に収容された基板上に種々の組成を有する膜を形成する基板処理工程が行われる場合がある（例えば特許文献１参照）。

特開２０２１―１９３７４８号公報

本開示は、基板上に形成される膜の厚さの制御性を高める技術を提供することを目的とする。

本開示の一態様によれば、
（ａ）処理容器内に収容された基板に対して第１処理ガスを供給し、基板上に、所定の組成を有する第１膜を形成する工程と、
（ｂ）前記処理容器内に収容された基板に対して第２処理ガスを供給するサイクルを繰り返し、基板上に、前記第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する工程と、
を有し、
前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜が付着している第２の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの繰り返しを所定のｍ回行い、
前記処理容器内の部材の最表面に前記第１膜が付着している第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの繰り返しを前記ｍ回とは異なるｍ^±回行うか、前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜を形成するプリコート工程サイクルの繰り返しをｍ回行う技術が提供される。

本開示によれば、基板上に形成される膜の厚さの制御性を高める技術を提供することが可能となる。

本開示の一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２０２部分を縦断面図で示す図である。 本開示の一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２０２部分を図１のＡ－Ａ線断面図で示す図である。 本開示の一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１２１の制御系をブロック図で示す図である。 本開示の一態様における第１膜形成でのガス供給シーケンスを示すフロー図である。 本開示の一態様における第２膜形成でのガス供給シーケンスを示すフロー図である。 本開示の一態様における第２膜形成で行う制御動作を示すフロー図である。

＜本開示の一態様＞
以下、本開示の一態様について、主に、図１～図６を用いて説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面上の各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

（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。

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（ＳｉＯ_２）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。

処理室２０１内には、第１供給部、第２供給部としてのノズル２４９ａ，２４９ｂ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，２４９ｂを、それぞれ第１ノズル、第２ノズルとも称する。ノズル２４９ａ，２４９ｂは、それぞれ、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，２４９ｂには、第１配管、第２配管としてのガス供給管２３２ａ，２３２ｂがそれぞれ接続されている。ノズル２４９ａ，２４９ｂは、互いに隣接して設けられている。

ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ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，２４１ｂおよび開閉弁であるバルブ２４３ａ，２４３ｂ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２３２ｃ，２３２ｄが接続されている。ガス供給管２３２ｃ，２３２ｄには、ガス流の上流側から順に、ＭＦＣ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄがそれぞれ設けられている。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が接続されている。ガス供給管２３２ｅには、ガス流の上流側から順に、ＭＦＣ２４１ｅ、バルブ２４３ｅが設けられている。ガス供給管２３２ａ～２３２ｅは、例えばＳＵＳ等の金属材料により構成されている。

図２に示すように、ノズル２４９ａ，２４９ｂ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，２４９ｂ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。ノズル２４９ａ，２４９ｂの側面には、ガスを供給するガス供給孔２５０ａ，２５０ｂがそれぞれ設けられている。ガス供給孔２５０ａ，２５０ｂは、それぞれが、平面視においてウエハ２００の中心に向かって開口しており、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，２５０ｂ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。

ガス供給管２３２ａからは、処理ガス（第１処理ガス、第２処理ガス）として、原料（原料ガス）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。

ガス供給管２３２ｂからは、処理ガス（第１処理ガス、第２処理ガス）として、窒化剤である窒素（Ｎ）含有ガスが、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、ノズル２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。Ｎ含有ガスは、Ｎ源として作用する。

ガス供給管２３２ｃからは、処理ガス（第１処理ガス、第２処理ガス）として、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）含有ガスが、ＭＦＣ２４１ｃ、バルブ２４３ｃ、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。Ｎ及びＣ含有ガスは、Ｎ源およびＣ源として作用する。

ガス供給管２３２ｄ，２３２ｅからは、不活性ガスが、それぞれ、ＭＦＣ２４１ｄ，２４１ｅ、バルブ２４３ｄ，２４３ｅ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ、ノズル２４９ａ，２４９ｂを介して処理室２０１内へ供給される。不活性ガスは、パージガス、キャリアガス、希釈ガス等として作用する。

主に、ガス供給管２３２ａ～２３２ｃ、ＭＦＣ２４１ａ～２３２ｃ、バルブ２４３ａ～２３２ｃにより、処理ガス供給系（第１処理ガス供給系、第２処理ガス供給系）が構成される。主に、ガス供給管２３２ｄ，２３２ｅ、ＭＦＣ２４１ｄ，２４１ｅ、バルブ２４３ｄ，２４３ｅにより、不活性ガス供給系が構成される。

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～２４３ｅやＭＦＣ２４１ａ～２４１ｅ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～２３２ｅのそれぞれに対して接続され、ガス供給管２３２ａ～２３２ｅ内への各種ガスの供給動作、すなわち、バルブ２４３ａ～２４３ｅの開閉動作やＭＦＣ２４１ａ～２４１ｅ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～２３２ｅ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。

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。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は、例えばＳＵＳ等の金属材料により構成されている。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。

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、例えばＳＵＳ等の金属材料により構成され、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）する搬送系（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。

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。

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。

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。

記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ 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、制御プログラム、プロセスレシピ等を総称して、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。

Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ～２４１ｅ、バルブ２４３ａ～２４３ｅ、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。

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ことが可能な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～２４１ｅによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ～２４３ｅ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ことが可能なように構成されている。

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メモリやＳＳＤ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。

（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、処理容器内に収容された基板としてのウエハ２００に対して第１処理ガスを供給し、ウエハ２００上に、所定の組成を有する第１膜を形成する工程（以下、第１膜形成とも称する）が行われる場合がある。また、処理容器内に収容されたウエハ２００に対して第２処理ガスを供給するサイクルを繰り返し、ウエハ２００上に、第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する工程（以下、第２膜形成とも称する）が行われる場合もある。また、処理容器内にウエハ２００が存在しない状態で、処理容器内の部材の最表面に所定の組成を有する膜を形成する処理（プリコート）が行われる場合もある。

以下、第１膜形成、第２膜形成、および、プリコートの具体的内容について説明する。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。

なお、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。

《第１膜形成》
まず、第１膜形成の処理手順、処理条件について、図４を用いて説明する。以下では、一例として、処理容器内にウエハ２００が搬入されていない状態で第１膜形成処理を新たに開始する場合について説明する。

本態様では、第１膜形成処理にて、例えば、第１処理ガスとして、原料と、窒化剤と、を供給し、ウエハ２００上に、所定の組成を有する第１膜を形成することができる。

本態様における第１膜形成処理では、図４に示す処理シーケンスのように、
処理容器内に収容されたウエハ２００に対して原料を供給するステップＡ１と、
処理容器内に収容されたウエハ２００に対して窒化剤を供給するステップＡ２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、所定の組成を有する第１膜を形成する。

本明細書では、上述の処理シーケンスを、便宜上、以下のように示すこともある。以下の他の態様や変形例等の説明においても、同様の表記を用いる。

（原料→窒化剤）×ｎ

（ウエハチャージ）
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。その後、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）。ウエハ２００は、製品ウエハやダミーウエハを含む。

（ボートロード）
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。

（圧力調整および温度調整）
ボートロードが終了した後、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（圧力調整）。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（温度調整）。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。

（ガス供給サイクル）
その後、ステップＡ１，Ａ２を順次実行する。

〔ステップＡ１〕
ステップＡ１では、処理室２０１内のウエハ２００に対して原料（原料ガス）を供給する。

具体的には、バルブ２４３ａを開き、ガス供給管２３２ａ内へ原料を流す。原料は、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の側方から、ウエハ２００に対して原料が供給される（原料供給）。このとき、バルブ２４３ｄ，２４３ｅを開き、ノズル２４９ａ，２４９ｂのそれぞれを介して処理室２０１内へ不活性ガスを供給するようにしてもよい。

本ステップにおける処理条件としては、
処理温度：５５０～８００℃、好ましくは５５０～６５０℃
処理圧力：１～２６６６Ｐａ、好ましくは６７～９３１Ｐａ
原料供給流量：０．０１～２ｓｌｍ、好ましくは０．１～１ｓｌｍ
原料供給時間：１～２０秒、好ましくは１～１０秒
不活性ガス供給流量（ガス供給管毎）：０～１０ｓｌｍ
が例示される。

なお、本明細書における「５５０～８００℃」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、「５５０～８００℃」とは「５５０℃以上８００℃以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。また、本明細書における処理温度とはウエハ２００の温度または処理室２０１内の温度のことを意味し、処理圧力とは処理室２０１内の圧力のことを意味する。また、ガス供給流量：０ｓｌｍとは、そのガスを供給しないケースを意味する。これらは、以下の説明においても同様である。

上述の処理条件下でウエハ２００に対して原料として、例えば、クロロシラン系ガスを供給することにより、下地としてのウエハ２００の最表面上に、Ｃｌを含むＳｉ含有層が形成される。Ｃｌを含むＳｉ含有層は、ウエハ２００の最表面への、クロロシラン系ガスの分子の物理吸着や化学吸着、クロロシラン系ガスの一部が分解した物質の分子の物理吸着や化学吸着、クロロシラン系ガスの熱分解によるＳｉの堆積等により形成される。Ｃｌを含むＳｉ含有層は、クロロシラン系ガスの分子やクロロシラン系ガスの一部が分解した物質の分子の吸着層（物理吸着層や化学吸着層）であってもよく、Ｃｌを含むＳｉの堆積層であってもよい。本明細書では、Ｃｌを含むＳｉ含有層を、単に、Ｓｉ含有層とも称する。なお、上述の処理条件下では、ウエハ２００の最表面上へのクロロシラン系ガスの分子やクロロシラン系ガスの一部が分解した物質の分子の物理吸着や化学吸着が支配的に（優先的に）生じ、クロロシラン系ガスの熱分解によるＳｉの堆積は僅かに生じるか、あるいは、殆ど生じないこととなる。すなわち、上述の処理条件下では、Ｓｉ含有層は、クロロシラン系ガスの分子やクロロシラン系ガスの一部が分解した物質の分子の吸着層（物理吸着層や化学吸着層）を圧倒的に多く含むこととなり、Ｃｌを含むＳｉの堆積層を僅かに含むか、もしくは、殆ど含まないこととなる。

Ｓｉ含有層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じ、処理室２０１内への原料の供給を停止する。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（パージ）。このとき、バルブ２４３ｄ，２４３ｅを開き、処理室２０１内へ不活性ガスを供給する。不活性ガスはパージガスとして作用する。

パージにおける処理条件としては、
不活性ガス供給流量（ガス供給管毎）：１～２０ｓｌｍ
不活性ガス供給時間：１～２０秒、好ましくは１～１０秒
が例示される。他の処理条件は、本ステップにて原料を供給する際における処理条件と同様な処理条件とする。

原料としては、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を用いることができる。シラン系ガスとしては、例えば、ハロゲン及びＳｉを含むガス、すなわち、ハロシラン系ガスを用いることができる。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。ハロシラン系ガスとしては、例えば、Ｃｌ及びＳｉを含む上述のクロロシラン系ガスを用いることができる。

原料としては、例えば、モノクロロシラン（ＳｉＨ_３Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）ガス、ジクロロシラン（ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、略称：ＤＣＳ）ガス、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３、略称：ＴＣＳ）ガス、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ_４、略称：４ＣＳ）ガス、ヘキサクロロジシランガス（Ｓｉ_２Ｃｌ_６、略称：ＨＣＤＳ）ガス、オクタクロロトリシラン（Ｓｉ_３Ｃｌ_８、略称：ＯＣＴＳ）ガス等のクロロシラン系ガスを用いることができる。原料としては、これらのうち１以上を用いることができる。

原料としては、クロロシラン系ガスの他、例えば、テトラフルオロシラン（ＳｉＦ_４）ガス、ジフルオロシラン（ＳｉＨ_２Ｆ_２）ガス等のフルオロシラン系ガスや、テトラブロモシラン（ＳｉＢｒ_４）ガス、ジブロモシラン（ＳｉＨ_２Ｂｒ_２）ガス等のブロモシラン系ガスや、テトラヨードシラン（ＳｉＩ_４）ガス、ジヨードシラン（ＳｉＨ_２Ｉ_２）ガス等のヨードシラン系ガスを用いることもできる。原料としては、これらのうち１以上を用いることができる。

原料としては、これらの他、例えば、アミノ基及びＳｉを含むガス、すなわち、アミノシラン系ガスを用いることもできる。アミノ基とは、アンモニア、第一級アミン又は第二級アミンから水素（Ｈ）を除去した１価の官能基のことであり、－ＮＨ_２，－ＮＨＲ，－ＮＲ_２のように表すことができる。なお、Ｒはアルキル基を示し、－ＮＲ_２の２つのＲは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

原料としては、例えば、テトラキス（ジメチルアミノ）シラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ_３）_２］_４、略称：４ＤＭＡＳ）ガス、トリス（ジメチルアミノ）シラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ_３）_２］_３Ｈ、略称：３ＤＭＡＳ）ガス、ビス（ジエチルアミノ）シラン（Ｓｉ［Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２］_２Ｈ_２、略称：ＢＤＥＡＳ）ガス、ビス（ターシャリーブチルアミノ）シラン（ＳｉＨ_２［ＮＨ（Ｃ_４Ｈ_９）］_２、略称：ＢＴＢＡＳ）ガス、（ジイソプロピルアミノ）シラン（ＳｉＨ_３［Ｎ（Ｃ_３Ｈ_７）_２］、略称：ＤＩＰＡＳ）ガス等のアミノシラン系ガスを用いることもできる。原料としては、これらのうち１以上を用いることができる。
これらの点は、後述するステップＢ１，Ｃ１においても同様である。

不活性ガスとしては、例えば、窒素（Ｎ_２）ガスや、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス、ラドン（Ｒｎ）ガス等の希ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、これらのうち１以上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。

［ステップＡ２］
ステップＡ１が終了した後、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含有層に対して、窒化剤を供給する。

具体的には、バルブ２４３ｂを開き、ガス供給管２３２ｂ内へ窒化剤を流す。窒化剤は、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の側方から、ウエハ２００に対して窒化剤が供給される（窒化剤供給）。このとき、バルブ２４３ｄ，２４３ｅを開き、ノズル２４９ａ，２４９ｂのそれぞれを介して処理室２０１内へ不活性ガスを供給するようにしてもよい。

本ステップにおける処理条件としては、
処理圧力：１～４０００Ｐａ、好ましくは１～１２００Ｐａ
窒化剤供給流量：０．１～２０ｓｌｍ、好ましくは１～１０ｓｌｍ
窒化剤供給時間：１～１２０秒、好ましくは１～６０秒
が例示される。他の処理条件は、ステップＡ１にて原料を供給する際における処理条件と同様な処理条件とする。

上述の処理条件下でウエハ２００に対して窒化剤を供給することにより、ウエハ２００上に形成されたＳｉ含有層の少なくとも一部が窒化（改質）される。結果として、下地としてのウエハ２００の最表面上に、ＳｉおよびＮを含む層として、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）が形成される。ＳｉＮ層を形成する際、Ｓｉ含有層に含まれていたＣｌ等の不純物は、窒化剤によるＳｉ含有層の改質反応の過程において、少なくともＣｌを含むガス状物質を構成し、処理室２０１内から排出される。これにより、ＳｉＮ層は、ステップＡ１で形成されたＳｉ含有層に比べて、Ｃｌ等の不純物が少ない層となる。

ＳｉＮ層が形成された後、バルブ２４３ｂを閉じ、処理室２０１内への窒化剤の供給を停止し、ステップＡ１におけるパージと同様の処理手順により、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（パージ）。

窒化剤としては、例えば、Ｎ及びＨ含有ガスを用いることができる。窒化剤は、Ｎ－Ｈ結合を有することが好ましい。窒化剤としては、例えば、アンモニア（ＮＨ_３）ガス、ジアゼン（Ｎ_２Ｈ_２）ガス、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）ガス、Ｎ_３Ｈ_８ガス等の窒化水素系ガスを用いることができる。窒化剤としては、これらのうち１以上を用いることができる。この点は、後述するステップＢ３，Ｃ３においても同様である。

［所定回数実施］
上述のステップＡ１，Ａ２を非同時に、すなわち、同期させることなく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の表面を下地として、この下地上に、第１膜として、例えば、第１元素としてのＳｉおよび第２元素としてのＮを含む、所定の厚さのシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を形成することができる。上述のサイクルは、複数回繰り返すことが好ましい。すなわち、１サイクルあたりに形成されるＳｉＮ層の厚さを所望の膜厚よりも薄くし、ＳｉＮ層を積層することで形成されるＳｉＮ膜の厚さが所望の厚さになるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すことが好ましい。

（アフターパージおよび大気圧復帰）
ウエハ２００上へ所望の厚さの第１窒化膜を形成する処理が完了した後、ノズル２４９ａ，２４９ｂのそれぞれからパージガスとして不活性ガスを処理室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等が処理室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）。

（ボートアンロード）
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）。

（ウエハ冷却）
ボートアンロード後、すなわち、シャッタクローズ後、処理済のウエハ２００は、ボート２１７に支持された状態で、取り出し可能な所定の温度となるまで冷却される（ウエハ冷却）。

（ウエハディスチャージ）
ウエハ冷却後、取り出し可能な所定の温度となるまで冷却された処理済のウエハ２００は、ボート２１７より取り出される（ウエハディスチャージ）。

このようにして、ウエハ２００上に第１膜を形成する一連の処理が終了する。

《第２膜形成》
次に、第２膜形成の処理手順、処理条件について、図５を用いて説明する。以下では、処理容器内にウエハ２００が搬入されていない状態で第２膜形成処理を新たに開始する場合について説明する。

本態様では、第２膜形成処理にて、例えば、第２処理ガスとして、原料と、Ｎ及びＣ含有ガスと、窒化剤と、を供給し、ウエハ２００上に、第１膜とは組成の異なる第２膜を形成することができる。

本態様における第２膜形成処理では、図５に示す処理シーケンスのように、
処理容器内に収容されたウエハ２００に対して原料を供給するステップＢ１と、
処理容器内に収容されたウエハ２００に対してＮ及びＣ含有ガスを供給するステップＢ２と、
処理容器内に収容されたウエハ２００に対して窒化剤を供給するステップＢ３と、
を非同時に行うサイクルを所定回数（ｍ回、ｍは２以上の整数）行うことで、すなわち、このサイクルを繰り返すことで、ウエハ２００上に、第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する。

本明細書では、上述の処理シーケンスを、便宜上、以下のように示すこともある。以下の他の態様や変形例等の説明においても、同様の表記を用いる。

（原料→Ｎ及びＣ含有ガス→窒化剤）×ｍ

まず、上述の第１膜形成におけるウエハチャージ、ボートロード、および、圧力調整および温度調整と同様の処理手順により、ウエハチャージ、ボートロード、および、圧力調整および温度調整を行う。

（ガス供給サイクル）
その後、ステップＢ１，Ｂ２を順次実行する。

〔ステップＢ１〕
ステップＢ１では、上述のステップＡ１における処理手順、処理条件と同様の処理手順、処理条件により、処理室２０１内のウエハ２００に対して、原料を供給する（原料供給）。これにより、ウエハ２００の最表面上にＳｉ含有層が形成される。Ｓｉ含有層が形成された後、処理室２０１内への原料の供給を停止し、ステップＡ１におけるパージと同様の処理手順により、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（パージ）。

［ステップＢ２］
ステップＢ１が終了した後、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含有層に対して、Ｎ及びＣ含有ガスを供給する。

具体的には、バルブ２４３ｃを開き、ガス供給管２３２ｃ内へＮ及びＣ含有ガスを流す。Ｎ及びＣ含有ガスは、ＭＦＣ２４１ｃ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の側方から、ウエハ２００に対してＮ及びＣ含有ガスが供給される（Ｎ及びＣ含有ガス供給）。このとき、バルブ２４３ｄ，２４３ｅを開き、ノズル２４９ａ，２４９ｂのそれぞれを介して処理室２０１内へ不活性ガスを供給するようにしてもよい。

本ステップにおける処理条件としては、
処理圧力：１～４０００Ｐａ、好ましくは１～１２００Ｐａ
Ｎ及びＣ含有ガス供給流量：０．１～１ｓｌｍ
Ｎ及びＣ含有ガス供給時間：１～１２０秒、好ましくは１～６０秒
が例示される。他の処理条件は、ステップＡ１にて原料を供給する際における処理条件と同様な処理条件とする。

上述の条件下でウエハ２００に対して、例えばＮ及びＣ含有ガスを供給することにより、ウエハ２００上に形成されたＳｉ含有層の少なくとも一部が改質される。結果として、下地としてのウエハ２００の最表面上に、Ｓｉ、Ｃ、およびＮを含む層として、シリコン炭窒化層（ＳｉＣＮ層）が形成される。ＳｉＣＮ層を形成する際、Ｓｉ含有層に含まれていたＣｌ等の不純物は、Ｎ及びＣ含有ガスによるＳｉ含有層の改質反応の過程において、少なくともＣｌを含むガス状物質を構成し、処理室２０１内から排出される。これにより、ＳｉＣＮ層は、ステップＢ１で形成されたＳｉ含有層に比べて、Ｃｌ等の不純物が少ない層となる。

ＳｉＣＮ層が形成された後、バルブ２４３ｃを閉じ、処理室２０１内へのＮ及びＣ含有ガスの供給を停止し、ステップＡ１におけるパージと同様の処理手順により、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（パージ）。

Ｎ及びＣ含有ガスとしては、例えば、モノエチルアミン（Ｃ_２Ｈ_５ＮＨ_２、略称：ＭＥＡ）ガス、ジエチルアミン（（Ｃ_２Ｈ_５）_２ＮＨ、略称：ＤＥＡ）ガス、トリエチルアミン（（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｎ、略称：ＴＥＡ）ガス等のエチルアミン系ガスや、モノメチルアミン（ＣＨ_３ＮＨ_２、略称：ＭＭＡ）ガス、ジメチルアミン（（ＣＨ_３）_２ＮＨ、略称：ＤＭＡ）ガス、トリメチルアミン（（ＣＨ_３）_３Ｎ、略称：ＴＭＡ）ガス等のメチルアミン系ガスや、モノメチルヒドラジン（（ＣＨ_３）ＨＮ_２Ｈ_２、略称：ＭＭＨ）ガス、ジメチルヒドラジン（（ＣＨ_３）_２Ｎ_２Ｈ_２、略称：ＤＭＨ）ガス、トリメチルヒドラジン（（ＣＨ_３）_２Ｎ_２（ＣＨ_３）Ｈ、略称：ＴＭＨ）ガス等の有機ヒドラジン系ガス等を用いることができる。Ｎ及びＣ含有ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。この点は、後述するステップＣ２においても同様である。

［ステップＢ３］
ステップＢ２が終了した後、上述のステップＡ２における処理手順、処理条件と同様の処理手順、処理条件により、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ＳｉＣＮ層に対して、窒化剤を供給する（窒化剤供給）。これにより、ウエハ２００上に形成されたＳｉＣＮ層中に、さらにＮ成分を取り込ませ、この層を、Ｎ濃度のより高いＳｉＣＮ層に改質させることが可能となる。ＳｉＣＮ層が改質された後、処理室２０１内への窒化剤の供給を停止し、ステップＡ１におけるパージと同様の処理手順により、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（パージ）。

［所定回数実施］
上述のステップＢ１～Ｂ３を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｍ回、ｍは２以上の整数）行うことにより、ウエハ２００の表面を下地として、この下地上に、第２膜として、例えば、第１元素としてのＳｉ、第２元素としてのＮおよび第３元素としてのＣを含む、所定の厚さのシリコン炭窒化膜（ＳｉＣＮ膜）を形成することができる。上述のサイクルは、複数回繰り返すことが好ましい。すなわち、１サイクルあたりに形成されるＳｉＣＮ層の厚さを所望の膜厚よりも薄くし、ＳｉＣＮ層を積層することで形成されるＳｉＣＮ膜の厚さが所望の厚さになるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すことが好ましい。

その後、上述の第１膜形成におけるアフターパージおよび大気圧復帰、ボートアンロード、ウエハ冷却、および、ウエハディスチャージと同様の処理手順により、アフターパージおよび大気圧復帰、ボートアンロード、ウエハ冷却、および、ウエハディスチャージを行う。

このようにして、ウエハ２００上に第２膜を形成する一連の処理が終了する。

《プリコート》
次に、プリコートの処理手順、処理条件について説明する。以下では、処理容器内にウエハ２００が搬入されていない状態で、処理容器内の部材の最表面に第２膜を形成する場合について説明する。

本態様では、プリコートにて、例えば、第２処理ガスである、原料と、Ｎ及びＣ含有ガスと、窒化剤と、を供給し、処理容器内の部材の最表面に、第２膜を形成することができる。

本態様におけるプリコートでは、図５に示す処理シーケンスのように、
処理容器内へ原料を供給するステップＣ１と、
処理容器内へＮ及びＣ含有ガスを供給するステップＣ２と、
処理容器内へ窒化剤を供給するステップＣ３と、
を非同時に行うサイクルを所定回数（ｍ回、ｍは１以上の整数）行うことで、処理容器内の部材の最表面に、第２膜を形成する。

本明細書では、上述の処理シーケンスを、便宜上、以下のように示すこともある。以下の他の態様や変形例等の説明においても、同様の表記を用いる。

（原料→Ｎ及びＣ含有ガス→窒化剤）×ｍ

空のボート２１７、すなわち、ウエハ２００を保持していないボート２１７が、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（空ボートロード）される。その後、上述の第１膜形成における圧力調整および温度調整と同様の処理手順により、圧力調整および温度調整を行う。なお、プリコートを行う際は、ボート２１７を回転させなくてもよい。

（ガス供給サイクル）
その後、ステップＣ１～Ｃ３を順次実行する。

〔ステップＣ１〕
ステップＣ１では、上述のステップＡ１における処理手順、処理条件と同様の処理手順、処理条件により、処理容器内へ原料を供給する（原料供給）。これにより、処理容器内の部材の最表面上にＳｉ含有層が形成される。Ｓｉ含有層が形成された後、処理室２０１内への原料の供給を停止し、ステップＡ１におけるパージと同様の処理手順により、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（パージ）。

［ステップＣ２］
ステップＣ１が終了した後、上述のステップＢ２における処理手順、処理条件と同様の処理手順、処理条件により、処理容器内へＮ及びＣ含有ガスを供給する（Ｎ及びＣ含有ガス供給）。これにより、処理容器内の部材の最表面に形成されたＳｉ含有層の少なくとも一部が改質される。結果として、処理容器内の部材の最表面上にＳｉ、Ｃ、およびＮを含む層として、シリコン炭窒化層（ＳｉＣＮ層）が形成される。ＳｉＣＮ層を形成する際、Ｓｉ含有層に含まれていたＣｌ等の不純物は、Ｎ及びＣ含有ガスによるＳｉ含有層の改質反応の過程において、少なくともＣｌを含むガス状物質を構成し、処理室２０１内から排出される。これにより、ＳｉＣＮ層は、ステップＣ１で形成されたＳｉ含有層に比べて、Ｃｌ等の不純物が少ない層となる。

［ステップＣ３］
ステップＣ２が終了した後、上述のステップＡ２における処理手順、処理条件と同様の処理手順、処理条件により、処理容器内へ窒化剤を供給する（窒化剤供給）。これにより、処理容器内の部材の最表面に形成されたＳｉＣＮ層中に、さらにＮ成分を取り込ませ、この層を、Ｎ濃度のより高いＳｉＣＮ層に改質させることが可能となる。ＳｉＣＮ層が改質された後、処理室２０１内への窒化剤の供給を停止し、ステップＡ１におけるパージと同様の処理手順により、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（パージ）。

［所定回数実施］
上述のステップＣ１～Ｃ３を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｍ回、ｍは１以上の整数）行うことにより、処理容器内の部材の表面を下地として、この下地上に、第２膜として、例えば、第１元素としてのＳｉ、第２元素としてのＮおよび第３元素としてのＣを含む、所定の厚さのシリコン炭窒化膜（ＳｉＣＮ膜）を形成することができる。上述のサイクルは、複数回繰り返すことが好ましい。すなわち、１サイクルあたりに形成されるＳｉＣＮ層の厚さを所望の膜厚よりも薄くし、ＳｉＣＮ層を積層することで形成されるＳｉＣＮ膜の厚さが所望の厚さになるまで、上述のサイクルを複数回繰り返すことが好ましい。

プリコートが終了した後、空のボート２１７が、マニホールド２０９の下端から反応管２０３の外部へ搬出される（ボートアンロード）。

（３）第２膜形成で行う制御動作
上述の第１膜、第２膜形成は、同一のウエハ２００に対して任意の順序で連続して行うことが可能である。例えば、所定のウエハ２００に対して第１膜形成を行った後、同一のウエハ２００に対して第２膜形成を続けて行うことが可能である。また例えば、所定のウエハ２００に対して第２膜形成を行った後、同一のウエハ２００に対して第２膜形成を続けて行うことが可能である。

また、上述の第１膜、第２膜形成は、異なるウエハ２００に対して任意の順序で続けて行うことも可能である。例えば、所定のウエハ２００に対して第１膜形成を行った後、このウエハとは異なる別のウエハ２００に対して第２膜形成を行うことも可能である。また、所定のウエハ２００に対して第２膜形成を行った後、このウエハ２００とは異なる別のウエハ２００に対して第２膜形成を行うことも可能である。

いずれの場合であっても、第１膜形成を行うと、処理容器内は、処理容器内の部材の最表面（例えば、反応管２０３の内壁や、ボート２１７の表面など）に第１膜が付着した状態（以下、この状態を第１の状態とも称する）となる。また、第２膜形成を行うと、処理容器内は、処理容器内の部材の最表面に第２膜が付着した状態（以下、この状態を第２の状態とも称する）となる。

なお、第１膜、第２膜形成を行うことによって処理容器内に第１膜、第２膜が付着して累積した場合、処理容器内にエッチングガス等を供給し、処理容器内に累積した膜を除去する処理（クリーニング）が行われることがある。クリーニングを行うと、処理容器内は、処理容器内の部材の表面にクリーニング後の清浄面が露出している状態（以下、この状態を第３の状態とも称する）となる。クリーニングを行った後は、上述の第１膜形成、第２膜形成が再開されることとなる。

ここで、発明者らの鋭意研究によれば、第１の状態で第２膜形成を行うと、第２の状態で第２膜形成を行う場合に比べて、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さが薄くなる、或いは、厚くなる現象（以下、これらの現象を膜厚変動現象とも称する）が生じる場合があることが判明した。例えば、処理容器内の部材の最表面に第１膜としてＳｉＮ膜のような二元系膜が付着している第１の状態で第２膜形成を行うと、処理容器内の部材の最表面に第２膜としてＳｉＣＮ膜のような三元系膜が付着している第２の状態で第２膜形成を行う場合に比べて、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さが厚くなる膜厚変動現象が生じる場合がある。

また、第３の状態で第２膜形成を行うと、第２の状態で第２膜形成を行う場合に比べて、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さが薄くなる現象（以下、クリーニング後の膜厚変動現象とも称する）が生じる場合もある。

これらの課題に対し、本態様では、第２膜形成を行う際、処理容器内の状態（第１～第３の状態）に応じて、図６に示す種々の制御を行うようにしている。

具体的には、処理容器内の部材の最表面に第２膜が付着している第２の状態で第２膜形成を行う場合（Ｓ１０で「第２の状態」の場合）は、サイクルの繰り返し回数を所定のｍ回に設定する処理（通常設定）を行ってから（Ｓ２２）、サイクルの繰り返しを開始する。すなわち、処理容器内の部材の最表面に第２膜が付着している第２の状態で第２膜形成を行う場合は、サイクルの繰り返しをｍ回行う。

また、処理容器内の部材の最表面に第１膜が付着している第１の状態で第２膜形成を行う場合（Ｓ１０で「第１の状態」の場合）は、サイクルの繰り返し回数を上述のｍ回とは異なるｍ^±回に設定する処理（例外設定）を行ってから（Ｓ１２）サイクルの繰り返しを開始するか、処理容器内の部材の最表面に第２膜を形成する上述のプリコート（Ｓ３１）、および、通常設定（Ｓ２２）を行ってからサイクルの繰り返しを開始する。すなわち、処理容器内の部材の最表面に第１膜が付着している第１の状態で第２膜形成を行う場合は、サイクルの繰り返しをｍ回とは異なるｍ^±回行うか、処理容器内の部材の最表面に第２膜を形成するプリコート工程を行ってからサイクルの繰り返しをｍ回行う。なお、第１膜形成では第１膜としてＳｉＮ膜を形成し、第２膜形成では第２膜としてＳｉＣＮ膜を形成する場合、例外設定では、サイクルの繰り返し回数を、ｍ回よりも少ないｍ^－回に設定する。

また、処理容器内の部材の表面にクリーニング後の清浄面が露出している第３の状態で第２膜形成を行う場合（Ｓ１０で「第３の状態」の場合）は、プリコート（Ｓ３１）、および、通常設定（Ｓ２２）を行ってからサイクルの繰り返しを開始する。

いずれの場合も、サイクルの繰り返しは、サイクルを１回実施し（Ｓ５１）、Ｓ２２あるいはＳ１２で設定した繰り返し回数をデクリメントし（Ｓ５２）、デクリメント後の繰り返し回数がゼロであるか否かを判定し、それがゼロでない場合（Ｓ５３でＮｏの場合）は上述のＳ５１，Ｓ５２を繰り返し、ゼロになったら（Ｓ５３でＹｅｓになったら）サイクルの繰り返し実施を終了する。

上述の制御の結果、本態様では、所定のウエハ２００に対して第１膜形成を行った後、同一のウエハ２００に対して第２膜形成を続けて行う場合、すなわち、第１の状態で、同一のウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合は、例外設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することになる（図６のＳ１０→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ５１～Ｓ５３参照）。

また、本態様では、所定のウエハ２００に対して第２膜形成を行った後、同一のウエハ２００に対して第２膜形成を続けて行う場合、すなわち、第２の状態で、同一のウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合は、通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することになる（図６のＳ１０→Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ５１～Ｓ５３参照）。

また、本態様では、所定のウエハ２００に対して第１膜形成を行った後、このウエハ２００とは異なる別のウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合、すなわち、第１の状態で、別のウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合は、プリコート、および、通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することとなる（図６のＳ１０→Ｓ１１→Ｓ３１→Ｓ３２→Ｓ２２→Ｓ５１～Ｓ５３参照）。

また、本態様では、所定のウエハ２００に対して第２膜形成を行った後、このウエハ２００とは異なる別のウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合、すなわち、第２の状態で、別のウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合は、通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することとなる（図６のＳ１０→Ｓ２１→Ｓ２３→Ｓ２２→Ｓ５１～Ｓ５３参照）。

（４）本態様による効果
本態様によれば、以下に示す一つ又は複数の効果が得られる。

（ａ）第１の状態で第２膜形成を行うと、第２の状態で第２膜形成を行う場合に比べて、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さが変化する膜厚変動現象が生じる場合がある。このような課題に対し、本態様においては、第２の状態で第２膜形成を行う場合は、サイクルの繰り返し回数をｍ回に設定する通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始し、第１の状態で第２膜形成を行う場合は、サイクルの繰り返し回数をｍ回とは異なるｍ^±回に設定する例外設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始するか、処理容器内の部材の最表面に第２膜を形成するプリコート、および、通常設定行ってからサイクルの繰り返しを開始する。換言すれば、第２の状態で第２膜形成を行う場合は、サイクルの繰り返しをｍ回行い、第１の状態で第２膜形成を行う場合は、サイクルの繰り返しをｍ回とは異なるｍ^±回行うか、処理容器内の部材の最表面に第２膜を形成するプリコート工程を行ってからサイクルの繰り返しをｍ回行う。これらにより、第１の状態で第２膜形成を行う場合であっても、第２の状態で第２膜形成を行う場合であっても、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さを、常に一定に保つことが可能となる。

例えば、処理容器内の部材の最表面に第１膜としてＳｉＮ膜のような二元系膜が付着している第１の状態で第２膜形成を行うと、処理容器内の部材の最表面に第２膜としてＳｉＣＮ膜のような三元系膜が付着している第２の状態で第２膜形成を行う場合に比べて、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さが厚くなる膜厚変動現象が生じる場合がある。このような課題に対し、本態様によれば、例外設定処理にて、サイクルの繰り返し回数を、ｍ回よりも少ないｍ^－回に設定することにより、第１の状態で第２膜形成を行う場合であっても、第２の状態で第２膜形成を行う場合であっても、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さを、常に一定に保つことが可能となる。

（ｂ）所定のウエハ２００に対して第１膜形成を行った後、このウエハ２００に対して第２膜形成を続けて行う場合は、第１膜形成の後に行う第２膜形成が第１の状態で行われることになり、上述の膜厚変動現象が生じやすくなる。これに対し、本態様のように、第１膜形成の後に行う第２膜形成において、上述の例外設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することにより、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さを、常に一定に保つことが可能となる。また、この場合は、ウエハ２００の搬出・搬入を伴うプリコートを行わないので、基板処理における生産性の低下を回避することが可能となる。

（ｃ）所定のウエハ２００に対して第２膜形成を行った後、このウエハ２００に対して第２膜形成を続けて行う場合は、後に行う第２膜形成が第２の状態で行われることになり、上述の膜厚変動現象が生じにくくなる。このため、この場合は、本態様のように、後に行う第２膜形成において、通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することにより、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さを、常に一定に保つことが可能となる。

（ｄ）所定のウエハ２００に対して第１膜形成を行った後、このウエハ２００とは異なるウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合は、第１膜形成の後に行う第２膜形成が第１の状態で行われることになり、上述の膜厚変動現象が生じやすくなる。これに対し、本態様によれば、第１膜形成の後に行う第２膜形成において、プリコート、および、通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することにより、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さを、常に一定に保つことが可能となる。また、この場合は、例外設定を行わないので、制御プログラムを簡素化させ、基板処理装置の製造コストを低減させることが可能となる。

（ｅ）所定のウエハ２００に対して第２膜形成を行った後、このウエハ２００とは異なるウエハ２００に対して第２膜形成を行う場合は、後に行う第２膜形成が第２の状態で行われることになり、上述の膜厚変動現象が生じにくくなる。このため、この場合は、本態様のように、後に行う第２膜形成において、通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することにより、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さを、常に一定に保つことが可能となる。

（ｆ）第３の状態で第２膜形成を行う場合は、プリコート、および、通常設定を行ってからサイクルの繰り返しを開始することにより、クリーニング後の膜厚変動現象が生じにくくなり、ウエハ２００上に形成される第２膜の厚さを、常に一定に保つことが可能となる。

（ｇ）プリコートを、処理容器内にウエハ２００が存在しない状態で行うことにより、プリコートを実施することによるウエハ２００への影響を回避することが可能となる。また、プリコートでは、第２膜形成と同様に、処理容器内へ第２処理ガスを供給するサイクルを繰り返すことにより、プリコートと、第２膜形成とで、使用する処理ガスや制御プログラムを共用化させることができ、基板処理装置の製造コストを低減させることが可能となる。

＜本開示の他の態様＞
以上、本開示の態様を具体的に説明した。しかしながら、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。

上述の態様では、処理容器内が第１の状態であるときに第２膜形成を行うと、第２膜の膜厚が厚くなるという膜厚変動現象を回避するため、サイクルの繰り返し回数をｍ回よりも少ないｍ^－回に設定するという例外設定を行う例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、処理容器内が第１の状態であるときに第２膜形成を行うと、第２膜の膜厚が薄くなるという膜厚変動現象が生じる場合には、サイクルの繰り返し回数をｍ回よりも多いｍ^＋回に設定する例外設定を行うことで、この現象の発生を回避することができ、この場合においても、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。

上述の態様では、処理容器内が第３の状態であるときに第２膜形成を行うと、第２膜の膜厚が薄くなるという膜厚変動現象を回避するため、プリコート、および、繰り返し回数をｍ回に設定する通常設定を行う例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、処理容器内が第３の状態であるときに第２膜形成を行う場合には、プリコートおよび通常設定を行うことなく、繰り返し回数をｍ回よりも多いｍ^＋回に設定する例外設定を行うことで、この現象の発生を回避することができ、この場合においても、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。

上述の態様では、第１膜形成において、原料と窒化剤とを非同時に供給するサイクルを所定回数（１回以上）行う場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１膜形成において、原料と窒化剤とを同時に供給するサイクルを所定回数（１回以上）行う場合であっても、本開示は好適に適用可能である。この場合においても、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。

上述の態様では、第２膜形成において、原料とＮ及びＣ含有ガスと窒化剤と、を非同時に供給するサイクルを繰り返す場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、以下に示す成膜シーケンスのように、第２膜形成において、原料とＮ及びＣ含有ガスとを非同時に供給するサイクルを繰り返すようにしてもよい。また、第２膜形成において、原料を供給するステップと、Ｎ及びＣ含有ガスおよび窒化剤を同時に供給するステップと、を非同時に行うサイクルを繰り返すようにしてもよい。また、原料として、１，１，２，２－テトラクロロ－１，２－ジメチルジシラン（（ＣＨ_３）_２Ｓｉ_２Ｃｌ_４、略称：ＴＣＤＭＤＳ）ガス、１，２－ジクロロ－１，１，２，２－テトラメチルジシラン（（ＣＨ_３）_４Ｓｉ_２Ｃｌ_２、略称：ＤＣＴＭＤＳ）ガス、ビス（トリクロロシリル）メタン（（ＳｉＣｌ_３）_２ＣＨ_２、略称：ＢＴＣＳＭ）ガス等のＳｉ及びＣを含むガスを用い、原料と窒化剤とを非同時に供給するサイクルを繰り返すようにしてもよい。また、原料と、プロプレン（Ｃ_３Ｈ_６）ガス等の炭素（Ｃ）含有ガスと、窒化剤と、を非同時に供給するサイクルを繰り返すようにしてもよい。

（原料→Ｎ及びＣ含有ガス）×ｍ
（原料→Ｎ及びＣ含有ガス＋窒化剤）×ｍ
（Ｓｉ及びＣを含む原料→窒化剤）×ｍ
（原料→Ｃ含有ガス→窒化剤）×ｍ

各ステップにおける処理手順、処理条件は、上述の態様の各ステップにおける処理手順、処理条件と同様とすることができる。これらの場合においても、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。

上述の態様では、プリコートにおいて、処理容器内の部材の最表面を下地として第２膜を形成する場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、プリコートにおいて、処理容器内の部材の最表面に第１膜を形成した後、この膜上に第２膜を積層させるようにしてもよい。また、プリコートにおいて、処理容器内の部材の最表面に第１膜を形成した後、この膜を第２膜へと改質させるようにしてもよい。これらの場合においても、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。

上述の態様では、第１膜、第２膜が、それぞれ、Ｓｉを主元素とする場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１膜、第２膜が、それぞれ、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、イットリウム（Ｙ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ランタン（Ｌａ）、ルテニウム（Ｒｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属元素を主元素とする場合にも、本開示は好適に適用できる。これらの場合においても、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。

各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、各処理を開始する際、ＣＰＵ１２１ａが、記憶装置１２１ｃ内に格納された複数のレシピの中から、処理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、各処理を迅速に開始できるようになる。

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してもよい。

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。

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処理手順、処理条件にて各処理を行うことができ、上述の態様や変形例と同様の効果が得られる。

また、上述の態様や変形例は、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、上述の態様や変形例の処理手順、処理条件と同様とすることができる。

＜本開示の好ましい態様＞
以下、本開示の好ましい態様について付記する。

（付記１）
本開示の一態様によれば、
（ａ）処理容器内に収容された基板に対して第１処理ガスを供給し、基板上に、所定の組成を有する第１膜を形成する工程と、
（ｂ）前記処理容器内に収容された基板に対して第２処理ガスを供給するサイクルを繰り返し、基板上に、前記第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する工程と、
を有し、
前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜が付着している第２の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの繰り返しを所定のｍ回行い、
前記処理容器内の部材の最表面に前記第１膜が付着している第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの繰り返しを前記ｍ回とは異なるｍ^±回行うか、前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜を形成するプリコート工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを前記ｍ回行う
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。

（付記２）
好ましくは、付記１に記載の方法であって、
前記サイクルの繰り返しを前記ｍ回行うことは、前記サイクルの繰り返し回数を前記ｍ回に設定する通常設定工程に基づいて実行され、
前記サイクルの繰り返しを前記ｍ^±回行うことは、前記サイクルの繰り返し回数を前記ｍ^±回に設定する例外設定工程に基づいて実行される。

（付記３）
本開示の他の態様によれば、
（ａ）処理容器内に収容された基板に対して第１処理ガスを供給し、基板上に、所定の組成を有する第１膜を形成する工程と、
（ｂ）前記処理容器内に収容された基板に対して第２処理ガスを供給するサイクルを繰り返し、基板上に、前記第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する工程と、
を有し、
前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜が付着している第２の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの繰り返し回数を所定のｍ回に設定する通常設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始し、
前記処理容器内の部材の最表面に前記第１膜が付着している第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの繰り返し回数を前記ｍ回とは異なるｍ^±回に設定する例外設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始するか、前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜を形成するプリコート工程、および、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始する
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。

（付記４）
好ましくは、付記２または３に記載の方法であって、
所定の基板に対して前記（ａ）を行った後、前記所定の基板に対して前記（ｂ）を続けて行う場合は、前記例外設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始する。

（付記５）
好ましくは、付記２～４のいずれかに記載の方法であって、
所定の基板に対して前記（ｂ）を行った後、前記所定の基板に対して前記（ｂ）を続けて行う場合は、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始する。

（付記６）
好ましくは、付記２～５のいずれかに記載の方法であって、
所定の基板に対して前記（ａ）を行った後、前記所定の基板とは異なる基板に対して前記（ｂ）を行う場合は、前記プリコート工程、および、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始する。

（付記７）
好ましくは、付記２～６のいずれかに記載の方法であって、
所定の基板に対して前記（ｂ）を行った後、前記所定の基板とは異なる基板に対して前記（ｂ）を行う場合は、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始する。

（付記８）
好ましくは、付記２～７のいずれかに記載の方法であって、
前記処理容器内の部材の表面にクリーニング後の清浄面が露出している第３の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記プリコート工程、および、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの繰り返しを開始する。

（付記９）
好ましくは、付記２～８のいずれかに記載の方法であって、
前記プリコート工程では、前記処理容器内に基板が存在しない状態で、前記処理容器内へ前記第２処理ガスを供給する前記サイクルを繰り返す。

（付記１０）
好ましくは、付記２～９のいずれかに記載の方法であって、
前記（ａ）では、前記第１膜として、第１元素（例えばＳｉ）および第２元素（例えばＮ）を含む膜を形成し、
前記（ｂ）では、前記第２膜として、前記第１元素、前記第２元素、および、第３元素（例えばＣ）を含む膜を形成し、
前記例外設定工程では、前記サイクルの繰り返し回数を、前記ｍ回よりも少ないｍ^－回に設定する。

（付記１１）
好ましくは、付記１０に記載の方法であって、
前記（ａ）では、前記第１膜としてシリコン窒化膜を形成し、
前記（ｂ）では、前記第２膜としてシリコン炭窒化膜を形成する。

（付記１２）
本開示の他の態様によれば、
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内へ第１処理ガスおよび第２処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記付記１または３の各処理（各工程）を行わせるように、前記処理ガス供給系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。

（付記１３）
本開示のさらに他の態様によれば、
前記付記１または３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。

２００ ウエハ（基板）

Claims (18)

1. （ａ）処理容器内に収容された基板に対して第１処理ガスを供給し、基板上に、所定の組成を有する第１膜を形成する工程と、
   （ｂ）前記処理容器内に収容された基板に対して第２処理ガスを供給するサイクルを実行し、基板上に、前記第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する工程と、
   を有し、
   前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜が付着している第２の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを所定のｍ回行い、
   前記処理容器内の部材の最表面に前記第１膜が付着している第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを前記ｍ回とは異なるｍ±回行うか、又は前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜を形成するプリコート工程を行ってから前記サイクルを前記ｍ回行う
   基板処理方法。
2. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
   前記サイクルを前記ｍ回行うことは、前記サイクルの実行回数を前記ｍ回に設定する通常設定工程に基づいて実行され、
   前記サイクルを前記ｍ±回行うことは、前記サイクルの実行回数を前記ｍ±回に設定する例外設定工程に基づいて実行される。
3. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
   所定の基板に対して前記（ａ）を行った後、前記所定の基板に対して前記（ｂ）を続けて行う場合は、前記例外設定工程を行ってから前記サイクルの実行を開始する。
4. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
   所定の基板に対して前記（ｂ）を行った後、前記所定の基板に対して前記（ｂ）を続けて行う場合は、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの実行を開始する。
5. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
   所定の基板に対して前記（ａ）を行った後、前記所定の基板とは異なる基板に対して前記（ｂ）を行う場合は、前記プリコート工程、および、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの実行を開始する。
6. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
   所定の基板に対して前記（ｂ）を行った後、前記所定の基板とは異なる基板に対して前記（ｂ）を行う場合は、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの実行を開始する。
7. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
   前記処理容器内の部材の表面にクリーニング後の清浄面が露出している第３の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記プリコート工程、および、前記通常設定工程を行ってから前記サイクルの実行を開始する。
8. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
   前記プリコート工程では、前記処理容器内に基板が存在しない状態で、前記処理容器内へ前記第２処理ガスを供給する前記サイクルを実行する。
9. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
   前記（ａ）では、前記第１膜として、第１元素および第２元素を含む膜を形成し、
   前記（ｂ）では、前記第２膜として、前記第１元素、前記第２元素、および、第３元素を含む膜を形成し、
   前記第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを前記ｍ回よりも少ないｍ－回行う。
10. 請求項９に記載の基板処理方法であって、
    前記（ａ）では、前記第１膜としてシリコン窒化膜を形成し、
    前記（ｂ）では、前記第２膜としてシリコン炭窒化膜を形成する。
11. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
    前記第１の状態で前記（ｂ）を行う場合、前記サイクルを前記ｍ回とは異なるｍ±回行う。
12. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
    前記第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを前記ｍ回よりも多いｍ+回行う。
13. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
    前記例外設定工程では、前記サイクルの実行回数を、前記ｍ回よりも多いｍ+回に設定する。
14. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
    前記処理容器内の部材の表面にクリーニング後の清浄面が露出している第３の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの実行回数を前記ｍ回よりも多いｍ+回行う。
15. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
    前記処理容器内の部材の表面にクリーニング後の清浄面が露出している第３の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルの実行回数を前記ｍ回よりも多いｍ+回に設定する前記例外設定工程を行ってから前記サイクルの実行を開始する。
16. （ａ）処理容器内に収容された基板に対して第１処理ガスを供給し、基板上に、所定の組成を有する第１膜を形成する工程と、
    （ｂ）前記処理容器内に収容された基板に対して第２処理ガスを供給するサイクルを実行し、基板上に、前記第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する工程と、
    を有し、
    前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜が付着している第２の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを所定のｍ回行い、
    前記処理容器内の部材の最表面に前記第１膜が付着している第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを前記ｍ回とは異なるｍ±回行うか、又は前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜を形成するプリコート工程を行ってから前記サイクルを前記ｍ回行う
    半導体装置の製造方法。
17. 基板を収容する処理容器と、
    前記処理容器内へ第１処理ガスおよび第２処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
    （ａ）前記処理容器内に収容された基板に対して前記第１処理ガスを供給し、基板上に、所定の組成を有する第１膜を形成する処理と、
    （ｂ）前記処理容器内に収容された基板に対して前記第２処理ガスを供給するサイクルを実行し、基板上に、前記第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する処理と、を含み、
    前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜が付着している第２の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを所定のｍ回行い、
    前記処理容器内の部材の最表面に前記第１膜が付着している第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを前記ｍ回とは異なるｍ±回行うか、又は前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜を形成するプリコート工程を行ってから前記サイクルを前記ｍ回行うように、前記処理ガス供給系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。
18. （ａ）処理容器内に収容された基板に対して第１処理ガスを供給し、基板上に、所定の組成を有する第１膜を形成する手順と、
    （ｂ）前記処理容器内に収容された基板に対して第２処理ガスを供給するサイクルを実行し、基板上に、前記第１膜とは組成の異なる第２膜を形成する手順と、
    を有し、
    前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜が付着している第２の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを所定のｍ回行い、
    前記処理容器内の部材の最表面に前記第１膜が付着している第１の状態で前記（ｂ）を行う場合は、前記サイクルを前記ｍ回とは異なるｍ±回行うか、又は前記処理容器内の部材の最表面に前記第２膜を形成するプリコート手順を行ってから前記サイクルを前記ｍ回行う手順を、
    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。

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