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CN105428227A - 半导体器件的制造方法及衬底处理装置 - Google Patents

半导体器件的制造方法及衬底处理装置 Download PDF

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CN105428227A
CN105428227A CN201510501921.0A CN201510501921A CN105428227A CN 105428227 A CN105428227 A CN 105428227A CN 201510501921 A CN201510501921 A CN 201510501921A CN 105428227 A CN105428227 A CN 105428227A
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CN
China
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processing
substrate
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CN201510501921.0A
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Inventor
小川有人
竹林雄二
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Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Publication date
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Abstract

在衬底上形成薄膜时，将生成的副产物排出到处理室外。本发明提供一种半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其具有下述工序：通过将对衬底供给第一处理气体的工序、对所述衬底供给第二处理气体的工序和对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的工序进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序及供给所述第二处理气体的工序中的至少任一项工序同时进行。

Description

半导体器件的制造方法及衬底处理装置
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造方法及衬底处理装置。
背景技术
伴随着包含MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等晶体管的半导体器件的高集成化及高性能化，研究了多种多样的膜的应用。特别是金属膜被广泛用作MOSFET的栅电极、DRAM电容器的电容器电极膜(专利文献1)。
专利文献1：日本特开2011-6783号公报
发明内容
但是，在将金属膜等薄膜形成于衬底上时，存在生成副产物而成为阻碍成膜反应的主要原因的情况。而且，作为它们的影响，存在导致成膜速度降低、电阻率上升等膜质降低的情况。
本发明的目的在于提供一种能将在将薄膜形成于衬底上时所生成的副产物排出到处理室外的技术。
根据本发明的一个方案，提供一种半导体器件的制造方法，
其具有下述工序：通过将对衬底供给第一处理气体的工序、对所述衬底供给第二处理气体的工序及对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的工序进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序及供给所述第二处理气体的工序中的至少任一项工序同时进行。
根据本发明，可以提供一种能将在生成薄膜时所形成的副产物排出到处理室外的技术。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式中优选使用的衬底处理装置的处理炉的结构简图，其为使用纵剖面图对处理炉部分进行表示的图。
图2是图1的A-A线剖面图。
图3是表示图1所示的衬底处理装置所具有的控制器的构成的框图。
图4是表示本发明的第一实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图5是表示本发明的第二实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图6是表示本发明的第三实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图7是表示本发明的第四实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图8是表示本发明的第五实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图9是表示本发明的第六实施方式中的时序图的图。
图10是表示本发明的第七实施方式中的时序图的图。
图11是表示本发明的第八实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图12是表示本发明的第九实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图13是表示本发明的第十实施方式中的成膜顺序的时序图的图。
图14是表示本发明的实施例的数据的图。
图15是表示本发明的比较例的数据的图。
图16是本发明的其他实施方式中优选使用的衬底处理装置的处理炉的结构简图，其为使用纵剖面图对处理炉部分进行表示的图。
图17是本发明的其他实施方式中优选使用的衬底处理装置的处理炉的结构简图，其为使用纵剖面图对处理炉部分进行表示的图。
符号说明
10···衬底处理装置
200···晶片
201···处理室
202···处理炉
具体实施方式
＜本发明的第一实施方式＞
以下，使用图1及图2对本发明的第一实施方式进行说明。衬底处理装置10以衬底处理工序(其作为半导体器件(元器件)制造工序的一项工序)中使用的装置的一例的形式构成。
(1)处理炉的构成
在处理炉202中设置有作为加热手段(加热机构、加热系统)的加热器207。加热器207的上方形成为封闭的圆筒形状。
在加热器207的内侧以与加热器207为同心圆状的方式配置有构成反应容器(处理容器)的反应管203。反应管203由耐热性材料等(例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC))构成，形成为上端封闭而下端开口的圆筒形状。
在反应管203的下端安装有由不锈钢等金属材料构成的集流管209。集流管209形成为筒状，其下端开口被作为盖体(由不锈钢等金属材料构成)的密封盖219气密地封闭。在反应管203与集流管209之间、及在集流管209与密封盖219之间，分别设置有作为密封部件的O型环220。处理容器主要由反应管203、集流管209及密封盖219构成，在该处理容器的内部形成有处理室201。处理室201被构成为：能够通过后述晶舟217以水平姿势且在垂直方向上呈多层排列的状态收纳作为衬底的晶片200。
在密封盖219的与处理室201相反的一侧，设置有使晶舟217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯穿密封盖219并与晶舟217连接。旋转机构267被构成为通过使晶舟217旋转而使晶片200旋转。密封盖219被构成为：通过作为升降机构(其垂直地设置于反应管203的外部)的晶舟升降机115而在垂直方向上进行升降。晶舟升降机115被构成为：通过使密封盖219升降，从而能够将晶舟217搬入处理室201内及搬出处理室201外。即，晶舟升降机115作为将晶舟217(即晶片200)搬送于处理室201内外的搬送装置(搬送机构)而构成。
作为衬底保持具的晶舟217被构成为：使多片(例如25～200片)晶片200以水平姿势且彼此中心对齐的状态在垂直方向上排列，并以多层的方式对该晶片200进行支承，即，使晶片200隔开间隔地排列。晶舟217由耐热性材料等(例如石英、SiC)构成。在晶舟217的下部，以水平姿势呈多层地支承有由耐热性材料等(例如石英、SiC)构成的隔热板218。通过这样的构成，来自加热器207的热难以传递到密封盖219侧。但是，本实施方式不限于上述方式。例如，可以不在晶舟217的下部设置隔热板218，而是设置以筒状部件(其由石英、SiC等耐热性材料构成)的形式构成的隔热筒。加热器207能够将收纳于处理室201内的晶片200加热到规定温度。
在处理室201内以贯穿集流管209侧壁的方式设置有喷嘴410、420、430。喷嘴410、420、430分别连接有作为气体供给管线的气体供给管310、320、330。如此，在处理炉202中设置有3个喷嘴410、420、430和3根气体供给管310、320、330，构成为能够利用专用管线分别向处理室201内供给多种(此处为3种)气体(处理气体、原料)。
在气体供给管310、320、330上，从上游侧开始依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)312、322、332及作为开闭阀的阀314、324、334。在气体供给管310、320、330的前端部分别连结(连接)有喷嘴410、420、430。喷嘴410、420、430以L字型的长径喷嘴的形式构成，其水平部被设置为贯穿集流管209的侧壁。喷嘴410、420、430的垂直部被设置于在反应管203的内壁与晶片200之间形成的圆环状空间，以使得它们沿着反应管203的内壁朝向上方(晶片200的装载方向上方)竖立(即，从晶片排列区域的一端侧朝向另一端侧竖立)。即，喷嘴410、420、430以沿着晶片排列区域的方式被设置在排列有晶片200的晶片排列区域的侧方的、水平包围晶片排列区域的区域。
在喷嘴410、420、430的侧面分别设置有供给气体(喷出)的气体供给孔410a、420a、430a。气体供给孔410a、420a、430a分别朝向反应管203的中心进行开口。所述气体供给孔410a、420a、430a在从反应管203的下部到上部的范围内设置有多个，它们分别具有相同的开口面积，并且以相同的开口节距设置。
如此，本实施方式中的气体供给的方法是经由在由反应管203的内壁和所装载的多片晶片200的端部定义的圆环状纵长空间内、即在圆筒状空间内配置的喷嘴410、420、430来搬送气体，在晶片200的近旁才从分别开口于喷嘴410、420、430的气体供给孔410a、420a、430a向反应管203内喷出气体，使反应管203内的气体的主要流向为与晶片200的表面平行的方向、即水平方向。通过形成这样的构成，具有下述效果：能对各晶片200均匀地供给气体，能使形成在各晶片200上的薄膜的膜厚均匀。需要说明的是，在各晶片200的表面上流过的气体、即反应后残留的气体(剩余气体)朝向排气口(即后述的排气管231)的方向流动，但该剩余气体的流动方向可根据排气口的位置而适当确定，不限于垂直方向。
另外，在气体供给管310、320、330上分别连接有用于供给载气的载气供给管510、520、530。在载气供给管510、520、530上分别设置有MFC512、522、532及阀514、524、534。
作为上述构成的一个例子，将原料气体(作为处理气体)从气体供给管310经由MFC312、阀314、喷嘴410供给至处理室201内。作为原料气体，可使用例如包含作为金属元素的钛(Ti)的含Ti原料，即四氯化钛(TiCl4)。TiCl4为包含氯化物的卤代物(卤素类原料)，Ti被划分为过渡金属元素。
将与原料气体反应的反应气体(作为处理气体)从气体供给管320经由MFC322、阀324、喷嘴420供给至处理室201内。作为反应气体，为氮化还原剂，可使用例如作为包含氮(N)的含N气体的氨气(NH3)。
将处理气体从气体供给管330经由MFC332、阀334、喷嘴430供给至处理室201内。作为处理气体，为与由原料气体及反应气体反应而生成的副产物进行反应的处理气体，可使用例如吡啶(C5H5N)。
将非活性气体(例如氮气(N2))从载气供给管510、520、530分别经由MFCC512、522、532、阀514、524、534、喷嘴410、420、430供给至处理室201内。
此处，在本说明书中，所谓原料气体(处理气体)，是指气态的原料，例如通过将常温常压下为液态或固态的原料汽化或升华而得的气体、常温常压下为气态的原料等。在本说明书中使用称为“原料”的措辞时，存在含义是指“液态的液体原料”、“固态的固体原料”、“气态的原料气体”或其复合的情况。在使用如TiCl4等那样的常温常压下为液态的液体原料、常温常压下为固态的固体原料时，利用汽化器、鼓泡器或升华器等系统将液体原料、固体原料汽化或升华，作为原料气体(TiCl4气体等)进行供给。
在从气体供给管310、320、330流过上述那样的处理气体的情况下，处理气体供给系统主要由气体供给管310、320、330、MFC312、322、332、阀314、324、334构成。可以考虑将喷嘴410、420、430包括在处理气体供给系统内。也可以将处理气体供给系统简称为气体供给系统。
在从气体供给管310流过作为处理气体的含Ti气体(Ti源)的情况下，含Ti气体供给系统主要由气体供给管310、MFC312、阀314构成。可以考虑将喷嘴410包括在含Ti气体供给系统内。也可以将含Ti气体供给系统称为含Ti原料供给系统，还可以将其简称为Ti原料供给系统。在从气体供给管310流过TiCl4气体的情况下，也可以将含Ti气体供给系统称为TiCl4气体供给系统。也可以将TiCl4气体供给系统称为TiCl4供给系统。另外，也可以将含Ti气体供给系统称为卤素类原料供给系统。
在从气体供给管320流过氮化还原剂(其作为处理气体)的情况下，氮化还原剂供给系统主要由气体供给管320、MFC322、阀324构成。可以考虑将喷嘴420包括在氮化还原剂供给系统内。在流过作为氮化还原剂的含N气体(N源)的情况下，也可以将氮化还原剂供给系统称为含N气体供给系统。在从气体供给管320流过NH3气的情况下，也可以将含N气体供给系统称为NH3气供给系统。也可以将NH3气供给系统称为NH3供给系统。
在从气体供给管330流过作为处理气体的C5H5N(吡啶)的情况下，C5H5N气体供给系统主要由气体供给管330、MFC332、阀334构成。可以考虑将喷嘴430包括在C5H5N气体供给系统内。
另外，载气供给系统主要由载气供给管510、520、530、MFCC512、522、532、阀514、524、534构成。在流过作为载气的非活性气体的情况下，也可以将载气供给系统称为非活性气体供给系统。由于该非活性气体也起到吹扫气体的作用，所以也可以将非活性气体供给系统称为吹扫气体供给系统。
在集流管209上设置有将处理室201内的气氛排出的排气管231。排气管231与喷嘴410、420、430同样地，以贯穿集流管209侧壁的方式进行设置。如图2所示，在俯视下，将排气管231设置在隔着晶片200而与喷嘴410、420、430相对的位置。通过该构成，从气体供给孔410a、420a、430a被供给至处理室201内的晶片200近旁的气体将向水平方向(即与晶片200的表面平行的方向)流动，然后向下方流动，并通过排气管231排出。如上文所述，处理室201内的气体的主要流向为朝向水平方向的流向。
在排气管231上，从上游侧开始依次连接有作为检测处理室201内压力的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245、作为控制处理室201内压力的压力控制器(压力控制部)的APC(AutoPressureController)阀243、作为真空排气装置的真空泵246。APC阀243被构成为：通过在使真空泵246工作的状态下将阀开闭，能够对处理室201内进行真空排气及停止真空排气，进而，通过在使真空泵246工作的状态下基于由压力传感器245检测到的压力信息来调节阀开度，能够调节处理室201内的压力。APC阀243构成排气系统的排气流路的一部分，其不仅作为压力调节部发挥作用，还作为能够将排气系统的排气流路封闭或进而密闭的排气流路开闭部(即排气阀)发挥作用。另外，有时排气管231连接有捕捉排出气体中的反应副产物、未反应的原料气体等的捕集装置和/或除去排出气体中所含有的腐蚀性成分、有毒成分等的除害装置。排气系统(即排气管线)主要由排气管231、APC阀243、压力传感器245构成。需要说明的是，可以考虑将真空泵246包括在排气系统内。还可以考虑将捕集装置、除害装置包括在排气系统内。
在反应管203内设置有作为温度检测器的温度传感器263，通过基于由温度传感器263检测到的温度信息来调节对加热器207的通电量，从而构成为处理室201内的温度成为所希望的温度分布。温度传感器263与喷嘴410、420、430同样地构成为L字型，并沿着反应管203的内壁进行设置。
如图3所示，作为控制部(控制手段)的控制器121以具有CPU(CentralProcessingUnit)121a、RAM(RandomAccessMemory)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以经由内部总线121e能够与CPU121a进行数据交换的方式构成。控制器121连接有以触摸面板等的形式构成的输入输出装置122。
存储装置121c由闪存、HDD(HardDiskDrive)等构成。存储装置121c内能够读写地保存有：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和/或条件等的工艺制程等。工艺制程是以使控制器121执行后述衬底处理工序中的各步骤从而能得到规定结果的方式进行组合而成的，其作为程序发挥作用。以下，将这些工艺制程、控制程序等简单地统称为程序。在本说明书中使用称为程序的措辞时，包括仅单独包含工艺制程的情况、仅单独包含控制程序的情况、或包含这两者的情况。另外，RAM121b以暂时保存被CPU121a读取的程序、数据等的存储区域(工作区)的形式构成。
I/O端口121d与上述MFC312、322、332、C512、522、532、阀314、324、334，514、524、534、APC阀243、压力传感器245、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等连接。
CPU121a构成为：从存储装置121c读取并执行控制程序，并且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读取工艺制程。CPU121a构成为：通过读取的工艺制程，控制利用MFC312、322、332、C512、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的开闭动作及利用APC阀243并基于压力传感器245进行的压力调节动作，基于温度传感器263进行的加热器207的温度调节动作，真空泵246的起动及停止，利用旋转机构267进行的晶舟217的旋转及旋转速度调节动作，利用晶舟升降机115进行的晶舟217的升降动作等。
控制器121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)123，使用该外部存储装置123向通用的计算机安装程序等，由此能构成本实施方式的控制器121。但是，用于向计算机提供程序的手段并不限于经由外部存储装置123进行提供的情况。例如，可以使用互联网、专用线路等通信手段而不通过外部存储装置123提供程序。存储装置121c、外部存储装置123可以以计算机可读取的记录介质的形式构成。以下，也将它们简单地总称为记录介质。在本说明书中使用称为记录介质的措辞时，包括仅单独包含存储装置121c的情况、仅单独包含外部存储装置123的情况、或包含两者的情况。
(2)衬底处理工序
使用图4对在衬底上形成构成例如栅电极的金属膜的工序(其作为半导体器件(元器件)的制造工序中的一项工序)的第一实施方式进行说明。对于形成金属膜的工序而言，使用上述衬底处理装置10的处理炉202来进行。在以下说明中，构成衬底处理装置10的各部分的动作通过控制器121控制。
本实施方式优选的成膜顺序(也简称为顺序)通过将下述工序分时并进行规定次数，从而在晶片200上形成金属氮化膜(例如TiN膜)作为金属膜，所述工序为：对晶片200供给包含金属元素(例如Ti)的第一处理气体(例如TiCl4气体)的工序、对晶片200供给作为氮化还原剂(其包含与第一处理气体不同的元素)的第二处理气体(例如NH3气)的工序、和对晶片200供给与由第一处理气体及第二处理气体反应而生成的副产物反应的第三处理气体(例如C5H5N气体)的工序。
具体而言，如图4所示的顺序，通过进行规定次数(n次)的下述循环，从而形成钛氮化膜(TiN膜)，所述循环为将供给TiCl4气体和C5H5N气体的工序和供给NH3气和C5H5N气体的工序分时进行的循环。
在本说明书中，所谓“进行规定次数的处理(或称为工序、循环、步骤等)”，含义是指将该处理等进行1次或多次。即，含义是指将处理进行1次以上。图4表示将各处理(循环)重复2个循环的例子。进行各处理等的次数可以根据最终形成的TiN膜所需的膜厚来适当选择。即，进行上述各处理的次数根据作为目标的膜厚来确定。
需要说明的是，在本说明书中，所谓“分时”，含义是指在时间上进行分割(分隔)。例如，在本说明书中，所谓将各处理分时进行，含义是指将各处理非同步、即使其不同步地进行。换言之，含义是指将各处理间歇地(脉冲式地)且交替地进行。即，含义是指通过各处理供给的处理气体以彼此不混合的方式进行供给。将各处理进行多次时，通过各处理供给的处理气体以彼此不混合的方式交替供给。
另外，在本说明书中使用称为“晶片”的措辞时，包括表示“晶片本身”的情况、表示“由晶片和形成于其表面的规定层、膜等得到的层合体(集合体)”的情况(即，有时包括形成于表面的规定层或膜等在内地称为晶片)。另外，在本说明书中使用称为“晶片的表面”的措辞时，包括表示“晶片本身的表面(露出面)”的情况、表示“形成于晶片上的规定层或膜等的表面、即作为层合体的晶片的最外表面”的情况。
因此，对于本说明书中记载有“对晶片供给规定气体”的情形而言，包括表示“对晶片本身的表面(露出面)直接供给规定气体”的情况、表示“对形成于晶片上的层或膜等、即对作为层合体的晶片的最外表面供给规定气体”的情况。另外，对于本说明书中记载有“在晶片上形成规定层(或膜)”的情形而言，包括表示“在晶片本身的表面(露出面)上直接形成规定层(或膜)”的情况、表示“在形成于晶片上的层或膜等上、即在作为层合体的晶片的最外表面上形成规定层(或膜)”的情况。
需要说明的是，在本说明书中使用称为“衬底”的措辞的情形也与使用称为“晶片”的措辞的情形相同，在该情况下，可以考虑将上述说明中的“晶片”替换为“衬底”。
另外，在本说明书中，称为“金属膜”的用语是指由包含金属原子的导电性物质构成的膜(也简称为导体膜)，其中包含导电性的金属氮化膜(metalnitride膜)、导电性的金属氧化膜(metaloxide膜)、导电性的金属氧氮化膜(metaloxynitride膜)、导电性的金属氧碳化膜(metaloxycarbide膜)、导电性的金属复合膜、导电性的金属合金膜、导电性的金属硅化膜(metalsilicide膜)、导电性的金属碳化膜(metalcarbide膜)、导电性的金属碳氮化膜(metalcarbonitride膜)等。需要说明的是，TiN膜(钛氮化膜)为导电性的金属氮化膜。
(晶片填充及晶舟装载)
如图1所示，在晶舟217中装填(晶片填充)多片晶片200后，通过晶舟升降机115举起支承有多片晶片200的晶舟217，将其搬入(晶舟装载)到处理室201内。在该状态下，成为下述状态：密封盖219通过O型环220将集流管209的下端开口封闭。
(压力调节及温度调节)
通过真空泵246进行真空排气，以使得处理室201内成为所希望的压力(真空度)。此时，处理室201内的压力通过压力传感器245进行测定，基于所述测得的压力信息来反馈控制APC阀243(压力调节)。真空泵246至少在直到对晶片200的处理结束之前的期间维持始终工作的状态。另外，处理室201内的晶片200通过加热器207加热到所希望的温度。此时，基于温度传感器263检测到的温度信息来反馈控制对加热器207的通电量(温度调节)，以使得处理室201内成为所希望的温度分布。需要说明的是，利用加热器207对处理室201内进行的加热至少在直到对晶片200的处理结束之前的期间持续进行。接着，利用旋转机构267开始晶舟217及晶片200的旋转。需要说明的是，利用旋转机构267进行的晶舟217及晶片200的旋转至少在直到对晶片200的处理结束之前的期间持续进行。
(TiN膜形成步骤)
接着，对形成TiN膜的第一实施方式进行说明。TiN膜形成步骤包括以下进行说明的TiCl4气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气供给步骤及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤。
(TiCl4气体及C5H5N气体供给步骤)
打开阀314，在气体供给管310内流过TiCl4气体。在气体供给管310内流过的TiCl4气体经MFC312进行流量调节，从喷嘴410的气体供给孔410a供给至处理室201内，并从排气管231排出。同时打开阀334，在气体供给管330内流过C5H5N气体。在气体供给管330内流过的C5H5N气体经MFC332进行流量调节，从喷嘴430的气体供给孔430a供给至处理室201内，并从排气管231排出。
此时，对晶片200供给TiCl4气体及C5H5N气体。即晶片200的表面被暴露在TiCl4气体及C5H5N气体中。此时，同时打开阀514及阀534，在载气供给管510、530内流过N2气。在载气供给管510、530内流过的N2气经MFC512、532进行流量调节，与TiCl4气体及C5H5N气体一起供给至处理室201内，并从排气管231排出。此时，为了防止TiCl4气体及C5H5N气体侵入喷嘴420内，打开阀524，在载气供给管520内流过N2气。N2气经由气体供给管320、喷嘴420被供给至处理室201内，并从排气管231排出。
对于处理室201内的压力而言，适当调节APC阀243，使其为例如1～3000Pa范围内的压力(例如60Pa)。通过MFC312控制的TiCl4气体的供给流量为例如1～2000sccm范围内的流量(例如100sccm)。通过MFC332控制的C5H5N气体的供给流量为例如1～4000sccm范围内的流量(例如1000sccm)。通过MFCC512、522、532控制控制的N2气的供给流量分别为例如100～10000sccm范围内的流量(例如1000sccm)。对晶片200供给TiCl4气体及C5H5N气体的时间、即气体供给时间(照射时间)为例如0.1～30秒范围内的时间(例如10秒)。此时，加热器207的温度为使晶片200的温度成为例如室温～450℃范围内的温度的温度，优选为室温～400℃范围内的温度，例如设定为350℃。在处理室201内流过的气体仅为TiCl4气体及C5H5N气体和N2气，通过供给TiCl4气体，从而在晶片200(表面的基底膜)的最外表面上形成例如小于1原子层至数原子层程度的厚度的含Ti层。需要说明的是，同时供给TiCl4气体及C5H5N气体时，在HCl(其作为通过供给NH3气而生成的副产物)等残留在处理室内的第2循环(2nd循环)以后是特别有效的。
理想的是，含Ti层为Ti层是优选的，但存在Ti(Cl)层为主要要素的情况。需要说明的是，Ti层除了由Ti构成的连续层之外，还包含不连续层。即，Ti层包含由Ti构成的小于1原子层至数原子层程度的厚度的Ti沉积层。Ti(Cl)层为包含Cl的含Ti层，可以为包含Cl的Ti层，还可以为TiCl4的吸附层。
所谓包含Cl的Ti层，是指下述总称：除了由Ti构成且包含Cl的连续层之外，还包括不连续层、这些层重叠所形成的包含Cl的Ti薄膜。有时也将由Ti构成、且包含Cl的连续层称为包含Cl的Ti薄膜。构成包含Cl的Ti层的Ti除了其与Cl之间的键不完全断开之外，还包括其与Cl之间的键完全断开的情形。
TiCl4的吸附层除了由TiCl4分子构成的连续的吸附层之外，还包含不连续的吸附层。即，TiCl4的吸附层包含由TiCl4分子构成的1分子层或小于1分子层的厚度的吸附层。构成TiCl4的吸附层的TiCl4分子也包含Ti与Cl的键一部分断开的分子。即，TiCl4的吸附层既可以为TiCl4的物理吸附层，也可以为TiCl4的化学吸附层，还可以包括所述两者。
此处，所谓小于1原子层的厚度的层，是指不连续形成的原子层，所谓1原子层的厚度的层，是指连续形成的原子层。所谓小于1分子层的厚度的层，是指不连续形成的分子层，所谓1分子层的厚度的层，是指连续形成的分子层。Ti(Cl)层能够包括包含Cl的Ti层和TiCl4的吸附层双方。然而，如上文所述，对于Ti(Cl)层，使用“1原子层”、“数原子层”等进行表达。该方面在后述的例子中也相同。
(残留气体除去步骤)
形成含Ti层后，关闭阀314及阀334，停止TiCl4气体及C5H5N气体的供给。此时，保持APC阀243为打开状态，利用真空泵246对处理室201内进行真空排气，将残留在处理室201内的未反应或帮助形成含Ti层后的TiCl4气体及C5H5N气体从处理室201内排除。即，将残留在形成有含Ti层的晶片200所存在的空间内的未反应或帮助形成含Ti层后的TiCl4气体及C5H5N气体除去。此时，保持阀514、524、534为打开状态，保持向处理室201内供给N2气。N2气作为吹扫气体发挥作用，能够提高将残留在处理室201内的未反应或帮助形成含Ti层后的TiCl4气体及C5H5N气体从处理室201内排除的效果。
此时，可以不完全排除残留于处理室201内的气体，还可以不完全吹扫处理室201内。若残留于处理室201内的气体为微量，则在之后进行的步骤2中不会产生不良影响。向处理室201内供给的N2气的流量不必为大流量，例如，通过供给与反应管203(处理室201)的容积同等程度的量的N2气，就能够进行在之后的步骤中不产生不良影响的程度的吹扫。如此，通过不完全吹扫处理室201内，可以缩短吹扫时间、提高生产量。还能够将N2气的消耗抑制在必需最低限度。
(NH3气体及C5H5N气体供给步骤)
在除去处理室201内的残留气体后，打开阀324，在气体供给管320内流过NH3气。在气体供给管320内流过的NH3气经MFC322进行流量调节，从喷嘴420的气体供给孔420a供给至处理室201内，并从排气管231排出。此时，对晶片200供给NH3气。此时，同时打开阀334，在气体供给管330内流过C5H5N气体。在气体供给管330内流过的C5H5N气体经MFC332进行流量调节，从喷嘴430的气体供给孔430a供给至处理室201内，并从排气管231排出。此时，对晶片200供给C5H5N气体。即晶片200的表面被暴露在NH3气及C5H5N气体中。此时，同时打开阀524及阀534，在载气供给管520及载气供给管530内流过N2气。在载气供给管520内及载气供给管530内流过的N2气经MFC522及MFC532进行流量调节，与NH3气及C5H5N气体一起被供给至处理室201内，并从排气管231排出。此时，为了防止NH3气及C5H5N气体侵入喷嘴410内，打开阀514，在载气供给管510内流过N2气。N2气经由气体供给管310、喷嘴410被供给至处理室201内，并从排气管231排出。
流过NH3气时，适当调节APC阀243，使处理室201内的压力为例如1～3000Pa范围内的压力(例如60Pa)。通过MFC322控制的NH3气的供给流量为例如1～20000sccm范围内的流量(例如10000sccm)。通过MFCC512、522、532控制的N2气的供给流量分别为例如100～10000sccm范围内的流量，使其为例如1000sccm。对晶片200供给NH3气体及C5H5N气体的时间、即气体供给时间(照射时间)为例如0.1～60秒范围内的时间，例如使其为30秒。将此时的加热器207的温度设定为与TiCl4气体及C5H5N气体供给步骤相同的温度。
此时，在处理室201内流过的气体仅为NH3气及C5H5N气体和N2气。NH3气与TiCl4气体供给步骤中在晶片200上形成的含Ti层的至少一部分发生取代反应。发生取代反应时，含Ti层所含的Ti与NH3气所含的N进行键合，N吸附在含Ti层上，并且，含Ti层所含的多数氯(Cl)与NH3气所含的氢(H)进行键合，从含Ti层中剥落或脱离，由此以作为氯化物的HCl或NHxCl等反应副产物(有时也称为副产物、杂质)的形式从含Ti层中分离。由此，在晶片200上形成包含Ti和N的层(以下，也简称为TiN层)。此时作为分离了的氯化物的HCl等副产物能够与C5H5N气体反应并形成盐，以盐的形式将HCl排出。
(残留气体除去步骤)
形成TiN层后，关闭阀324及阀334，停止NH3气体及C5H5N气体的供给。此时，保持APC阀243为打开状态，利用真空泵246对处理室201内进行真空排气，将残留在处理室201内的未反应或帮助形成TiN层后的NH3气、成为盐的副产物从处理室201内排除。即，将残留在形成有TiN层的晶片200所存在的空间内的未反应或帮助形成TiN层后的NH3气及C5H5N气体、副产物除去。此时，保持阀514、524、534为打开状态，保持向处理室201内供给N2气。N2气作为吹扫气体发挥作用，由此，能够提高将残留在处理室201内的未反应或帮助形成TiN层后的NH3气及C5H5N气体、副产物从处理室201内排除的效果。
此时，与TiCl4气体供给步骤后的残留气体除去步骤同样地，可以不完全排除残留于处理室201内的气体，还可以不完全吹扫处理室201内。
(实施规定次数)
通过将下述循环进行1次以上(规定次数)，所述循环为将上述TiCl4气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤依次分时进行的循环，即，通过将TiCl4气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤的处理作为1个循环，并将这些处理只进行n次循环(n为1以上的整数)，由此在晶片200上形成规定厚度(例如0.1～10nm)的TiN膜。上述循环优选重复多次。
(吹扫及恢复大气压)
形成规定膜厚的TiN膜后，打开阀514、524、534，从气体供给管510、520、530分别向处理室201内供给N2气，并从排气管231排出。N2气作为吹扫气体发挥作用，由此利用非活性气体对处理室201内进行吹扫，将残留于处理室201内的气体、副产物从处理室201内除去(吹扫)。之后，将处理室201内的气氛置换为非活性气体(非活性气体置换)，将处理室201内的压力恢复至常压(恢复大气压)。
(晶舟卸载及晶片取出)
利用晶舟升降机115将密封盖219下降，使集流管209的下端开口。然后，处理完毕的晶片200在支承于晶舟217的状态下从集流管209的下端被搬出到反应管203的外部(晶舟卸载)。将处理完毕的晶片200从晶舟217上取下(晶片取出)。
(3)本实施方式所取得的效果
根据本实施方式，可取得以下所示的1个或多个效果。
在本实施方式中，在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，将同时供给TiCl4和C5H5N→除去残留气体→同时供给NH3和C5H5N→除去残留气体这样的循环作为1个循环，重复规定循环，由此形成TiN膜，并将此时作为分离出的氯化物的HCl等副产物以盐的形式排出，因此，可以取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)能够抑制在供给NH3时作为反应副产物的HCl和NH3进行反应，将供给的NH3高效地用于成膜工艺。另外，供给TiCl4时，特别是在生成反应副产物的第2循环以后是有效的。
(3)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(4)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
＜本发明的第二实施方式＞
在第一实施方式中，对同时供给TiCl4气体及C5H5N气体、同时供给NH3气及C5H5N气体从而形成TiN膜的例子进行了说明。在本实施方式中，使用图5，对供给TiCl4气体、同时供给NH3气体及C5H5N气体从而形成TiN膜的例子进行说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将对晶片200供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)、并同时供给例如NH3(作为第二处理气体)和例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)的循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在将TiCl4气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同。
在本实施方式中，在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，将供给TiCl4→除去残留气体→同时供给NH3和C5H5N→除去残留气体这样的循环作为1个循环，重复规定循环，由此形成TiN膜，并将此时作为分离出的氯化物的HCl等副产物以盐的形式排出，因此，可以取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)能够抑制供给NH3时作为反应副产物的HCl和NH3进行反应，将供给的NH3高效地用于成膜工艺。
(3)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(4)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
＜本发明的第三实施方式＞
在本实施方式中，使用图6对同时供给TiCl4气体及C5H5N气体、并供给NH3气从而形成TiN膜的例子进行说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将对晶片200同时供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)和例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)、并供给例如NH3气体(作为第二处理气体)的循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在将TiCl4气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同。
在本实施方式中，在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，将同时供给TiCl4及C5H5N气体→除去残留气体→供给NH3→除去残留气体这样的循环作为1个循环，重复规定循环，由此形成TiN膜，并将此时作为分离出的氯化物的HCl等副产物以盐的形式排出，因此，可以取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)在供给TiCl4时、特别是在生成反应副产物的第2循环以后是有效的。
(3)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(4)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
＜本发明的第四实施方式＞
在本实施方式中，为同时供给TiCl4气体及C5H5N气体、并同时供给NH3气及C5H5N气体从而形成TiN膜的例子，使用图7对详细情形进行进一步说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将下述循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜，所述循环为：对晶片200开始供给例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)；在结束供给前，开始供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)并结束供给；开始供给C5H5N气体(作为与由第一处理气体及第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)；在结束供给前，开始供给例如NH3气体(作为第二处理气体)并且结束供给。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在下述方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同，所述方面为：在将TiCl4气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气体及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)时，使C5H5N气体的供给时间分别比TiCl4气体、NH3气体的供给时间长。
根据本实施方式，可以取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)能够抑制供给NH3时作为反应副产物的HCl和NH3进行反应，将供给的NH3高效地用于成膜工艺。另外，在供给TiCl4时、特别是在生成反应副产物的第2循环以后是有效的。
(3)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(4)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
＜本发明的第五实施方式＞
在本实施方式中，为供给TiCl4气体，并同时供给NH3气及C5H5N气体从而形成TiN膜的例子，使用图8对详细情形进行进一步说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将下述循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜，所述循环为：对晶片200开始供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)，开始供给例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)，在供给结束前，开始供给例如NH3气(作为第二处理气体)、并且结束供给。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在下述方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同，所述方面为：在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，当将TiCl4气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)时，使C5H5N气体的供给时间比NH3气的供给时间长。
根据本实施方式，可取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)能够抑制供给NH3时作为反应副产物的HCl和NH3进行反应，将供给的NH3高效地用于成膜工艺。
(3)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(4)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
＜本发明的第六实施方式＞
在本实施方式中，为同时供给TiCl4气体及C5H5N气体，并供给NH3气从而形成TiN膜的例子，使用图9对详细情形进行进一步说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将下述循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜，所述循环为：对晶片200开始供给例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)；在供给结束前，开始供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)，并且结束供给；供给例如NH3气(作为第二处理气体)。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在下述方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同，所述方面为：在将TiCl4气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气及C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)时，使C5H5N气体的供给时间比TiCl4气体的供给时间长。
根据本实施方式，可取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)能够抑制供给NH3时作为反应副产物的HCl和NH3进行反应，将供给的NH3高效地用于成膜工艺。
(3)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(4)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
＜本发明的第七实施方式＞
在本实施方式中，为供给TiCl4气体、供给C5H5N气体、供给NH3气、供给C5H5N气体从而形成TiN膜的例子，使用图10对详细情形进行进一步说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将下述循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜，所述循环为：对晶片200供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)，供给例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)，供给例如NH3(作为第二处理气体)，供给C5H5N气体。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在将TiCl4气体供给步骤、C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气供给步骤、C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同。
在本实施方式中，在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，将供给TiCl4气体→供给C5H5N气体→除去残留气体→供给NH3气体→供给C5H5N气体→除去残留气体这样的循环作为1个循环，重复规定循环，由此形成TiN膜，并将此时作为分离出的氯化物的HCl等副产物以盐的形式排出，因此，可以取得下述效果：
(1)通过将附着在TiCl4、NH3所吸附的位置的HCl除去，能够提高成膜率。
(2)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
＜本发明的第八实施方式＞
在本实施方式中，为供给TiCl4气体、供给NH3气、供给C5H5N气体从而形成TiN膜的例子，使用图11对详细情形进行进一步说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将下述循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜，所述循环为：对晶片200供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)，供给例如NH3(作为第二处理气体)，供给例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在将TiCl4气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气供给步骤、C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同。
在本实施方式中，在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，将供给TiCl4气体→除去残留气体→供给NH3气体→供给C5H5N气体→除去残留气体这样的循环作为1个循环，重复规定循环，由此形成TiN膜，并将此时作为分离出的氯化物的HCl等副产物以盐的形式排出，因此，可以取得下述效果：
(1)通过将附着在TiCl4、NH3所吸附的位置的HCl除去，能够提高成膜率。
(2)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
＜本发明的第九实施方式＞
在本实施方式中，为供给TiCl4气体、供给C5H5N气体、供给NH3气从而形成TiN膜的例子，使用图12对详细情形进行进一步说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将下述循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜，所述循环为：对晶片200供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)，供给例如C5H5N气体(作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)，供给例如NH3(作为第二处理气体)。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在将TiCl4气体供给步骤、C5H5N气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同。
在本实施方式中，在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，将供给TiCl4气体→供给C5H5N气体→除去残留气体→供给NH3气体→除去残留气体这样的循环作为1个循环，重复规定循环，由此形成TiN膜，并将此时作为分离出的氯化物的HCl等副产物以盐的形式排出，因此，可以取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(3)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
＜本发明的第十实施方式＞
在本实施方式中，为供给C5H5N气体、供给TiCl4气体、供给NH3气从而形成TiN膜的例子，使用图13对详细情形进行进一步说明。对于与第一实施方式相同的部分省略详细说明，对于与第一实施方式不同的部分进行以下说明。
在本实施方式的优选顺序中，将下述循环进行规定次数(n次)，由此在晶片上形成作为金属膜的TiN膜，所述循环为：持续供给例如C5H5N气体(对晶片200作为与由第一处理气体及所述第二处理气体反应而生成的副产物进行反应的第三处理气体)，在此期间供给例如TiCl4气体(作为第一处理气体)、供给例如NH3(作为第二处理气体)。
在本实施方式中，在TiN膜形成步骤中，在下述方面与第一实施方式不同，但各步骤中的处理步骤、处理条件与第一实施方式的处理步骤、处理条件实质上相同，所述方面为：在将TiCl4气体供给步骤、残留气体除去步骤、NH3气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环依次分时并进行n次(n为1以上的整数)期间，持续供给C5H5N气体。
在本实施方式中，在将衬底维持为室温以上且450℃以下的温度的状态下，将供给TiCl4气体→除去残留气体→供给NH3气→供给C5H5N气体→除去残留气体这样的循环作为1个循环，并在此期间持续供给C5H5N气体，将这样的循环重复规定循环，由此形成TiN膜，并将此时作为分离出的氯化物的HCl等副产物以盐的形式排出，因此，可以取得下述效果：
(1)能够减少因作为反应副产物的HCl、NHxCl对衬底的再附着所导致的、阻碍处理气体(TiCl4、NH3)向衬底表面吸附的阻碍因素。
(2)能够抑制供给NH3时作为反应副产物的HCl和NH3进行反应，将供给的NH3高效地用于成膜工艺。
(3)因为能够减少残留的Cl，所以能够抑制由Cl导致的电阻率升高。
(4)能够通过排除处理气体的吸附阻碍因素而提高成膜率。
在本发明中，供给C5H5N(吡啶)气体的时机可以为供给TiCl4气体、NH3气的前后中的任一者，产生副产物(例如HCl)时，在所有的时机均有效。特别是供给NH3(氨)气时最有效。
将本发明的实施例的数据示于图14、比较例的数据示于图15。图14中为根据本发明在380℃将TiN膜成膜时的数据，图15中为利用通常方法在630℃将Si3N4膜成膜时的数据，分别以纵轴表示膜厚、以横轴表示距晶片中心的距离。
图14的TiN膜的情形是将1倍节距、2倍节距的数据进行比较，图15的Si3N4膜是将1倍节距、2倍节距、3倍节距的数据进行比较。此处，所谓1倍节距，是指例如在容量为100片的晶舟中装入100片晶片，与之相对，2倍节距是指每隔1片而导入1片晶片，总计导入50片的晶片的情形。即，晶片与晶片的空间距离通过从1倍节距变为2倍节距来翻倍。
可知，通过从1倍节距变为2倍节距，流过晶片中央部的气体流量增加，但TiN成膜时膜厚分布的变化量小，与之相对，Si3N4成膜时膜厚分布的变化量大。认为在进行如Si3N4成膜那样的高温成膜的情况下，虽然会产生作为副产物的NHxCl等，但不会发生由该NHxCl等的吸附导致的成膜阻碍(负载效果等)，仅由原料气体的供给来决定膜厚分布。另一方面，TiN成膜时，作为产生上述现象的主要原因，认为在如TiN那样的中温以下(例如450℃以下)的成膜(低温成膜等)中，会发生作为副产物的HCl的附着、由HCl和NH3反应而生成的NHxCl附着等。因此，在本发明中，通过供给C5H5N(吡啶)，在450℃以下的成膜中，使作为副产物的HCl等和吡啶反应而形成盐，从而抑制HCl与NH3进行反应。需要说明的是，认为在比450℃高的温度下进行处理的成膜中，不会发生由NHxCl等的吸附导致的成膜阻碍(负载效果等)，无法得到供给吡啶的效果。
在通过交替供给通常的作为含氯气体的TiCl4和作为氮化还原气体的NH3进行的TiN成膜中，作为其副产物的HCl吸附在膜表面从而阻碍成膜反应、或者与供给的NH3反应从而形成氯化铵，成为阻碍成膜的主要原因。另外，作为它们的影响会导致成膜速度降低、电阻率上升等膜质降低。然而，根据本发明，能够提供下述方案：在成膜反应中产生HCl时，通过同时供给例如吡啶(C5H5N)(作为与HCl反应而形成盐的气体)，从而能够将HCl以盐的形式排出、能够消除阻碍成膜的主要原因。如上文所述，本发明特别是在450℃以下的温度时进行处理的成膜中有效。需要说明的是，由于HCl和吡啶在室温也可以反应，所以在形成TiN膜时所需的处理温度为室温以上的处理中，本发明都是有效的。
＜其他实施方式＞
本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变化。
上述实施方式中，对使用金属膜的例子进行了说明，但并不限定于此，可以适用于使用包含卤代物(特别是氯化物)的处理气体的膜类、在450℃以下的温度下形成的膜类，例如也可适用于TaN膜、WN膜等金属膜、它们的复合膜；SiN膜、AlN膜，HfN膜、ZrN膜等绝缘膜、它们的复合膜。另外，也可适用于上述金属膜及绝缘膜的复合膜。
另外，形成上述金属膜及绝缘膜时，作为包含卤代物(特别是氯化物)的处理气体，除TiCl4外，还可使用五氯化钽(TaCl5)、六氯化钨(WCl6)、三氯化铝(AlCl3)、四氯化铪(HfCl4)、四氯化锆(ZrCl4)等。
作为氮化还原剂，除NH3气外，还可使用二氮烯(N2H2)气体、肼(N2H4)气体、N3H8气体、氮(N2)、一氧化二氮(N2O)、单甲基肼(CH6N2)、二甲基肼(C2H8N2)等。
作为非活性气体，除N2气外，还可使用氩(Ar)气、氦(He)气、氖(Ne)气、氙(Xe)气等稀有气体。
上述实施方式、各变形例、各应用例等可以适当组合使用。另外，此时的处理条件可以为例如与上述实施方式相同的处理条件。
用于上述各种薄膜形成的工艺制程(记载有处理步骤、处理条件等的程序)优选根据衬底处理的内容(所形成的薄膜的膜种、组成比、膜质、膜厚、处理步骤、处理条件等)而分别单独准备(准备多个)。并且优选地，在开始衬底处理时，根据衬底处理的内容，从多个工艺制程中适当选择合适的工艺制程。具体而言，优选地，经由电气通信线路和/或记录有该工艺制程的记录介质(外部存储装置123)，将根据衬底处理的内容而单独准备的多个工艺制程预先存储(安装)在衬底处理装置所具有的存储装置121c内。然后，在开始衬底处理时，优选地，衬底处理装置所具有的CPU121a根据衬底处理的内容，从存储在存储装置121c内的多个工艺制程中适当选择合适的工艺制程。通过这样构成，能够在1台衬底处理装置中通用地且再现性良好地形成各种膜种、组成比、膜质、膜厚的薄膜。另外，可以降低操作者的操作负担(处理步骤、处理条件等的输入负担等)，避免操作失误，同时可以迅速地开始衬底处理。
上述工艺制程不限于新作成的情况，例如，也可以通过改变已有的衬底处理装置的工艺制程来实现。在改变工艺制程时，可以经由电气通信线路和/或记录有该工艺制程的记录介质将本发明的工艺制程安装在已有的衬底处理装置中。另外，也可以操作已有的衬底处理装置的输入输出装置，将该工艺制程本身变更为本发明的工艺制程。
在上述实施方式中，对使用作为一次处理多片衬底的批量式纵型装置的衬底处理装置、即具有下述结构的处理炉进行成膜的例子进行了说明，但也能够将本发明适用于使用具有其他结构的处理炉来进行成膜的情形，所述结构为：在1个反应管内垂直设置有供给处理气体的喷嘴，在反应管的下部设置有排气口。例如，也能够将本发明适用于使用具有下述结构的处理炉来进行成膜的情形，所述结构为：具有2个具有同心圆状剖面的反应管(将外侧的反应管称为外管、将内侧的反应管称为内管)，从垂直设置在内管内的喷嘴，隔着外管侧壁、即衬底，向开口于与喷嘴相对的位置(线对称的位置)的排气口流过处理气体。另外，处理气体可以不从垂直设置在内管内的喷嘴进行供给，而是从开口于内管侧壁的气体供给口进行供给。此时，开口于外管的排气口可以根据层合并收纳于处理室内的多片衬底所存在的高度来进行开口。另外，排气口的形状既可以为孔穴形状，也可以为狭缝(slit)形状。
在上述实施方式中，对使用作为一次处理多片衬底的批量式纵型装置的衬底处理装置进行成膜的例子进行了说明，但本发明并不限定于此，也优选适用于使用一次处理1片或数片衬底的单片式衬底处理装置来进行成膜的情形。另外，在上述实施方式中，对使用具有热壁式处理炉的衬底处理装置来形成薄膜的例子进行了说明，但本发明并不限定于此，也优选适用于使用具有冷壁式处理炉的衬底处理装置来形成薄膜的情形。在上述情况下，处理条件也可以为与例如上述实施方式相同的处理条件。
例如，在使用具有图16所示的处理炉302的衬底处理装置形成膜的情况下，本发明也能优选适用。处理炉302包括：处理容器303，其形成处理室301；簇射头303s，其以喷淋状向处理室301内供给气体；支承台317，其以水平姿势支承1片或数片晶片200；旋转轴355，其从下方支承支承台317；设于支承台317的加热器307。簇射头303s的进口(气体导入口)连接有供给上述原料气体的气体供给端口332a和供给上述反应气体的气体供给端口332b。气体供给端口332a连接有与上述实施方式的原料气体供给系统相同的原料气体供给系统。气体供给端口332b连接有与上述实施方式的反应气体供给系统相同的反应气体供给系统。在簇射头303s的出口(气体排出口)处设置有以喷淋状向处理室301内供给气体的气体分散板。处理容器303中设置有对处理室301内进行排气的排气端口331。排气端口331连接有与上述实施方式的排气系统相同的排气系统。
另外，例如在使用具有图17所示的处理炉402的衬底处理装置来形成膜的情况下，本发明也能优选适用。处理炉402包括：形成处理室401的处理容器403；将1片或数片晶片200以水平姿势支承的支承台417；从下方支承支承台417的旋转轴455；向处理容器403的晶片200进行光照射的加热灯407；使加热灯407的光透过的石英窗403w。处理容器403连接有供给上述原料气体的气体供给端口432a和供给上述反应气体的气体供给端口432b。气体供给端口432a连接有与上述实施方式的原料气体供给系统相同的原料气体供给系统。气体供给端口432b连接有与上述实施方式的反应气体供给系统相同的反应气体供给系统。处理容器403中设置有对处理室401内进行排气的排气端口431。排气端口431连接有与上述实施方式的排气系统相同的排气系统。
在使用上述衬底处理装置的情况下，也能以与上述实施方式、变形例相同的顺序、处理条件进行成膜。
以下，附记本发明的优选方式。
〔附记1〕
根据本发明的一个方案，一种半导体器件的制造方法及衬底处理方法，
其具有下述工序：通过将对衬底供给第一处理气体的工序、对所述衬底供给第二处理气体的工序及对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的工序进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序及供给所述第二处理气体的工序中的至少任一工序同时进行。
〔附记2〕
如附记1所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，所述副产物为氯化物。
〔附记3〕
如附记2所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，所述第三处理气体与所述副产物反应而生成盐。
〔附记4〕
如附记1至3中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间比进行供给所述第一处理气体的工序的时间长。
〔附记5〕
如附记4所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，在对所述衬底供给了所述第三处理气体的状态下开始所述第一处理气体的供给，并且在供给了所述第三处理气体的状态下停止所述第一处理气体的供给。
〔附记6〕
如附记1至3中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间比进行供给所述第二处理气体的工序的时间长。
〔附记7〕
如附记6所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，在对所述衬底供给了所述第三处理气体的状态下开始所述第二处理气体的供给，并且在供给了所述第三处理气体的状态下停止所述第二处理气体的供给。
〔附记8〕
如附记1至3中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间与进行供给所述第一处理气体的工序的时间相等。
〔附记9〕
如附记1至3中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间与进行供给所述第二处理气体的工序的时间相等。
〔附记10〕
如附记1至3中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，使对所述衬底开始所述第一处理气体的供给的时机与开始所述第三处理气体的供给的时机、及停止所述第一处理气体的供给的时机与停止所述第三处理气体的供给的时机这二者中的至少任一为相同时机。
〔附记11〕
如附记1至3中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，使对所述衬底开始所述第二处理气体的供给的时机与开始所述第三处理气体的供给的时机、及停止所述第二处理气体的供给的时机与停止所述第三处理气体的供给的时机这二者中的至少任一为相同时机。
〔附记12〕
如附记1至11中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行。
〔附记13〕
如附记1至12中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，所述膜为金属(metal)氮化膜。
〔附记14〕
如附记1至13中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，所述第一处理气体为氯化物。
〔附记15〕
如附记14所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，所述第一处理气体为TiCl4，所述第二处理气体为NH3。
〔附记16〕
如附记1至15中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，所述副产物为HCl或NHxCl。
〔附记17〕
如附记1至16中任一项所述的半导体器件的制造方法及衬底处理方法，其中，所述第三处理气体为C5H5N。
〔附记18〕
根据其他方案，一种半导体器件的制造方法及衬底处理方法，
其具有下述工序：通过将对衬底供给第一处理气体的工序、对所述衬底供给第二处理气体的工序和对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的工序进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的工序在供给所述第一处理气体的工序及供给所述第二处理气体的工序中的至少任一工序之后进行。
〔附记19〕
一种半导体器件的制造方法及衬底处理方法，
其具有下述工序：通过进行对衬底分时(非同布、间歇的、脉冲式的)供给规定次数的第一处理气体和第二处理气体的工序、和对所述衬底连续供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的工序，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第一处理气体和所述第二处理气体的工序与供给所述第三处理气体的工序同时进行。
〔附记20〕
根据另一其他方案，一种衬底处理装置，其具有：
处理室，其收纳衬底；
加热系统，其对所述衬底进行加热；
第一处理气体供给系统，其对所述衬底供给第一处理气体；
第二处理气体供给系统，其对所述衬底供给第二处理气体；
第三处理气体供给系统，其对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体；
控制部，其构成为：控制所述加热系统、所述第一处理气体供给系统、所述第二处理气体供给系统及所述第三处理气体供给系统，进行下述处理：通过将对收纳于所述处理室的衬底供给所述第一处理气体的处理、对所述衬底供给所述第二处理气体的处理和对所述衬底供给所述第三处理气体的处理进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的处理、供给所述第二处理气体的处理及供给所述第三处理气体的处理在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的处理与供给所述第一处理气体的处理及供给所述第二处理气体的处理中的至少任一处理同时进行。
〔附记21〕
一种衬底处理装置，其具有：
处理室，其收纳衬底；
加热系统，其对所述衬底进行加热；
第一处理气体供给系统，其对所述衬底供给第一处理气体；
第二处理气体供给系统，其对所述衬底供给第二处理气体；
第三处理气体供给系统，其对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体；
控制部，其构成为：控制所述加热系统、所述第一处理气体供给系统、所述第二处理气体供给系统及所述第三处理气体供给系统，进行下述处理：通过将对收纳于所述处理室的衬底供给所述第一处理气体的处理、对所述衬底供给所述第二处理气体的处理和对所述衬底供给所述第三处理气体的处理进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的处理、供给所述第二处理气体的处理及供给所述第三处理气体的处理在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的处理在供给所述第一处理气体的处理及供给所述第二处理气体的处理中的至少任一处理之后进行。
〔附记22〕
一种衬底处理装置，其具有：
处理室，其收纳衬底；
加热系统，其对所述衬底进行加热；
第一处理气体供给系统，其对所述衬底供给第一处理气体；
第二处理气体供给系统，其对所述衬底供给第二处理气体；
第三处理气体供给系统，其对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体；
控制部，其构成为：控制所述加热系统、所述第一处理气体供给系统、所述第二处理气体供给系统及所述第三处理气体供给系统，进行下述处理：通过进行对收纳于所述处理室的衬底分时(非同布、间歇的、脉冲式的)供给规定次数的第一处理气体和第二处理气体的处理与对所述衬底连续供给所述第三处理气体的处理，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的处理、供给所述第二处理气体的处理及供给所述第三处理气体的处理在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第一处理气体和所述第二处理气体的处理与供给所述第三处理气体的处理同时进行。
〔附记23〕
根据又一其他方案，一种程序及记录有该程序的计算机可读取记录介质，
使计算机执行下述步骤：通过将对衬底供给第一处理气体的步骤、对所述衬底供给第二处理气体的步骤和对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的步骤进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的步骤、供给所述第二处理气体的步骤及供给所述第三处理气体的步骤在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的步骤与供给所述第一处理气体的步骤及供给所述第二处理气体的步骤中的至少任一步骤同时进行。
〔附记24〕
一种程序及记录有该程序的计算机可读取记录介质，
使计算机执行下述步骤：通过将对衬底供给第一处理气体的步骤、对所述衬底供给第二处理气体的步骤和对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的步骤进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的步骤、供给所述第二处理气体的步骤及供给所述第三处理气体的步骤在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的步骤在供给所述第一处理气体的步骤及供给所述第二处理气体的步骤中的至少任一步骤之后进行。
〔附记25〕
一种程序及记录有该程序的计算机可读取记录介质，
使计算机执行下述步骤：
通过进行对衬底分时(非同布、间歇的、脉冲式的)供给规定次数的第一处理气体和第二处理气体的步骤与对所述衬底连续供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的步骤，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的步骤、供给所述第二处理气体的步骤及供给所述第三处理气体的步骤在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第一处理气体和所述第二处理气体的步骤与供给所述第三处理气体的步骤同时进行。

Claims (14)

1.一种半导体器件的制造方法，
其具有下述工序：通过将对衬底供给第一处理气体的工序、对所述衬底供给第二处理气体的工序和对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的工序进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序及供给所述第二处理气体的工序中的至少任一工序同时进行。
2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述副产物为氯化物。
3.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述第三处理气体与所述副产物反应而生成氯。
4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间比进行供给所述第一处理气体的工序的时间长。
5.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，在对所述衬底供给了所述第三处理气体的状态下开始所述第一处理气体的供给，并且在供给了所述第三处理气体的状态下停止所述第一处理气体的供给。
6.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间比进行供给所述第二处理气体的工序的时间长。
7.如权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，在对所述衬底供给了所述第三处理气体的状态下开始所述第二处理气体的供给，并且在供给了所述第三处理气体的状态下停止所述第二处理气体的供给。
8.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间与进行供给所述第一处理气体的工序的时间相等。
9.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，使进行供给所述第三处理气体的工序的时间与进行供给所述第二处理气体的工序的时间相等。
10.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第一处理气体的工序同时进行时，使对所述衬底开始所述第一处理气体的供给的时机与开始所述第三处理气体的供给的时机、及停止所述第一处理气体的供给的时机与停止所述第三处理气体的供给的时机这二者中的至少任一为相同时机。
11.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，在将供给所述第三处理气体的工序与供给所述第二处理气体的工序同时进行时，使对所述衬底开始所述第二处理气体的供给的时机与开始所述第三处理气体的供给的时机、及停止所述第二处理气体的供给的时机与停止所述第三处理气体的供给的时机这二者中的至少任一为相同时机。
12.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，所述第一处理气体为含有金属的氯化物，所述第二处理气体为氮化气体，所述副产物为HCl或NHxCl，所述膜为金属氮化膜。
13.一种半导体器件的制造方法，
其具有下述工序：通过将对衬底供给第一处理气体的工序、对所述衬底供给第二处理气体的工序和对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体的工序进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的工序、供给所述第二处理气体的工序及供给所述第三处理气体的工序在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的工序在供给所述第一处理气体的工序及供给所述第二处理气体的工序中的至少任一工序之后进行。
14.一种衬底处理装置，其具有：
处理室，其收纳衬底；
加热系统，其对所述衬底进行加热；
第一处理气体供给系统，其对所述衬底供给第一处理气体；
第二处理气体供给系统，其对所述衬底供给第二处理气体；
第三处理气体供给系统，其对所述衬底供给与由所述第一处理气体及所述第二处理气体反应生成的副产物进行反应的第三处理气体；
控制部，其构成为：控制所述加热系统、所述第一处理气体供给系统、所述第二处理气体供给系统及所述第三处理气体供给系统，进行下述处理：通过将对收纳于所述处理室的衬底供给所述第一处理气体的处理、对所述衬底供给所述第二处理气体的处理和对所述衬底供给所述第三处理气体的处理进行规定次数，由此在所述衬底上形成膜，
供给所述第一处理气体的处理、供给所述第二处理气体的处理及供给所述第三处理气体的处理在将所述衬底维持为室温以上且450℃以下的规定温度的状态下进行，
供给所述第三处理气体的处理与供给所述第一处理气体的处理及供给所述第二处理气体的处理中的至少任一处理同时进行。
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