(57)【要約】【課題】重合膜の成膜温度を下げたとしても、重合膜と被処理面との密着性の低下を抑制することが可能な重合膜の成膜方法を提供すること。【解決手段】酸二無水物を含む第１の原料ガスと、ジアミンを含む第２の原料ガスとを用いて、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する重合膜の成膜方法であって、(１)被処理面に対し、被処理面と重合膜との密着性を向上させる密着促進剤を含むガスを供給して表面処理を行う工程（ステップ１）と、(２)表面処理が行われた被処理面上に、第１の原料ガス、および第２の原料ガスを供給して重合膜を成膜する工程（ステップ２）と、を具備し、(１)工程における表面処理の際、密着促進剤を含むガスに加え、第１の原料ガス、および第２の原料ガスの少なくとも一方を、さらに供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸二無水物を含む第１の原料ガスと、ジアミンを含む第２の原料ガスとを用いて、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する重合膜の成膜方法であって、
(１)  前記被処理面に対し、前記被処理面と前記重合膜との密着性を向上させる密着促進剤を含むガスを供給して表面処理を行う工程と、
(２)  前記表面処理が行われた被処理面上に、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスを供給して重合膜を成膜する工程と、
を具備し、
前記(１)工程における表面処理の際、前記密着促進剤を含むガスに加え、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスの少なくとも一方を、さらに供給することを特徴とする重合膜の成膜方法。
【請求項２】
前記(２)工程における成膜温度を、前記酸二無水物と前記ジアミンとが脱水縮合可能な温度以上２００℃未満とすることを特徴とする重合膜の成膜方法。
【請求項３】
前記(１)工程において、前記密着促進剤を含むガスと、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスの双方とを供給し、
前記被処理面の表面処理を行いつつ、前記被処理面上に前記重合膜の成膜を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項４】
前記(１)工程において、前記密着促進剤を含むガスと、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスのいずれか一方とを供給し、
前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスのいずれか一方によって、前記密着促進剤を分子化させつつ、前記密着促進剤を前記被処理面上に結合させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項５】
前記密着促進剤を含むガスと、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスのいずれか一方とを、同時に供給することを特徴とする請求項４に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項６】
前記密着促進剤を含むガスと、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスのいずれか一方とを、交互に供給することを特徴とする請求項４に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項７】
前記密着促進剤は、アルコキシシランを含むものであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項８】
前記(１)工程において、前記第１の原料ガスと前記密着促進剤を含むガスとを供給するとき、
前記密着促進剤は、アミノ基を含むものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項９】
前記アミノ基を含む密着促進剤は、１級アミン、又は２級アミンであることを特徴とする請求項８に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１０】
前記(１)工程において、前記第１の原料ガスと前記密着促進剤を含むガスとを供給するとき、
前記密着促進剤は、イソシアネートであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１１】
前記(１)工程において、前記第２の原料ガスと前記密着促進剤を含むガスとを供給するとき、
前記密着促進剤は、エポキシ基を含むものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１２】
酸二無水物を含む第１の原料ガスと、ジアミンを含む第２の原料ガスとを用いて、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する成膜装置であって、
前記被処理体を収容する処理室と、
前記処理室内に、前記第１の原料ガス、前記第２の原料ガス、および密着促進剤を含むガスを供給するガス供給機構と、
前記被処理体を加熱する加熱装置と、
前記処理室内を排気する排気装置と、
前記ガス供給機構、前記加熱装置、および前記排気装置を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラが、前記処理室内において、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載された重合膜の成膜方法が前記被処理体に対して実行されるように、前記ガス供給機構、前記加熱装置、および前記排気装置を制御することを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重合膜の成膜方法および成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重合膜、例えば、ポリイミド薄膜に代表される高分子薄膜は、半導体集積回路装置の層間絶縁膜や、フラットパネルディスプレイ、例えば、液晶表示装置の液晶配向膜として用いることが検討されている。
【０００３】
高分子薄膜は、溶媒に溶かした原料モノマーを気化させ、気化した原料モノマーを被処理体表面上に蒸着し、被処理体の表面で重合反応を進行させる蒸着重合法（例えば、特許文献１）などを用いて成膜される。特許文献１に記載された蒸着重合法によれば、半導体製造装置である成膜装置を用いて重合膜を成膜することができる。
【０００４】
また、特許文献１には、成膜された重合膜、例えば、ポリイミド膜の被処理面上への密着性を向上させるために、重合膜を成膜する前に、例えば、シランカップリング剤などの密着促進剤によって、被処理面の表面処理を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０４５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によれば、重合膜を成膜する前に、密着促進剤によって、被処理面の表面処理を行うので、重合膜と被処理面との密着性を向上させることができる。
【０００７】
重合膜の成膜温度は、おおよそ２００℃であるが、近時、重合膜の成膜温度の更なる低温化が要求されるようになってきた。
【０００８】
しかしながら、重合膜の成膜温度を２００℃未満に下げると、密着促進剤による表面処理を行ったとしても、重合膜と被処理面との密着性が低下する、という事情が新たにわかってきた。
【０００９】
この発明は、重合膜の成膜温度を下げたとしても、重合膜と被処理面との密着性の低下を抑制することが可能な重合膜の成膜方法およびその成膜方法を実行することが可能な成膜装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の第１の態様に係る重合膜の成膜方法は、酸二無水物を含む第１の原料ガスと、ジアミンを含む第２の原料ガスとを用いて、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する重合膜の成膜方法であって、(１)前記被処理面に対し、前記被処理面と前記重合膜との密着性を向上させる密着促進剤を含むガスを供給して表面処理を行う工程と、(２)前記表面処理が行われた被処理面上に、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスを供給して重合膜を成膜する工程と、を具備し、前記(１)工程における表面処理の際、前記密着促進剤を含むガスに加え、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスの少なくとも一方を、さらに供給する。
【００１１】
この発明の第２の態様に係る成膜装置は、酸二無水物を含む第１の原料ガスと、ジアミンを含む第２の原料ガスとを用いて、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する成膜装置であって、前記被処理体を収容する処理室と、前記処理室内に、前記第１の原料ガス、前記第２の原料ガス、および密着促進剤を含むガスを供給するガス供給機構と、前記被処理体を加熱する加熱装置と、前記処理室内を排気する排気装置と、前記ガス供給機構、前記加熱装置、および前記排気装置を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラが、前記処理室内において、上記第１の態様に係る重合膜の成膜方法が前記被処理体に対して実行されるように、前記ガス供給機構、前記加熱装置、および前記排気装置を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、重合膜の成膜温度を下げたとしても、重合膜と被処理面との密着性の低下を抑制することが可能な重合膜の成膜方法およびその成膜方法を実行することが可能な成膜装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法の一例を示す流れ図
【図２Ａ】図１に示すシーケンス中の被処理体の状態を示す断面図
【図２Ｂ】図１に示すシーケンス中の被処理体の状態を示す断面図
【図２Ｃ】図１に示すシーケンス中の被処理体の状態を示す断面図
【図３】この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法のケース１を示す流れ図
【図４】ケース１におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャート
【図５】この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法のケース２を示す流れ図
【図６】ケース２におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャート
【図７】この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法のケース３を示す流れ図
【図８】ケース３におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャート
【図９】比較例に係る重合膜の成膜方法を示す流れ図
【図１０】比較例におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャート
【図１１】ピール試験の結果を示す図
【図１２】ピール試験の結果を示す図
【図１３Ａ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｂ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｃ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｄ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｅ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｆ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｇ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｈ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１３Ｉ】アルコキシシランを含むＳＣ剤の例を示す図
【図１４】この発明の第２の実施形態に係る成膜装置の一例を概略的に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態のいくつかを、図面を参照して説明する。なお、全図にわたり、共通の部分には共通の参照符号を付す。
【００１５】
（第１の実施形態）
＜成膜方法＞
図１はこの発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法の一例を示す流れ図、図２Ａ〜図２Ｃは図１に示すシーケンス中の被処理体の状態を示す断面図である。
【００１６】
第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法は、酸二無水物（以下、モノマーＡという）を含む第１の原料ガスと、ジアミン（以下、モノマーＢという）を含む第２の原料ガスとを用いて、被処理体の被処理面上に重合膜を成膜する成膜方法である。
【００１７】
まず、図２Ａに示すような被処理体、例えば、シリコンウエハ（以下、ウエハという）１を、成膜装置の処理室内に搬入する。次に、図１中のステップ１および図２Ｂに示すように、被処理面の表面処理を行う。表面処理においては、ウエハ１の被処理面に対し、密着促進剤を含むガスを供給する。密着促進剤の一例は、シランカップリング剤（以下、ＳＣ剤という）である。本例に係る成膜方法は、表面処理において、密着促進剤を含むガスに加え、モノマーＡを含むガス及び／又はモノマーＢを含むガスを、被処理面に対して供給する。これにより、ＳＣ剤は、モノマーＡ及び／又はモノマーＢによって分子状態とされて被処理面上に滞在する。この滞在中に、ＳＣ剤は被処理面のシリコンと結合し、被処理面の表面処理がなされる。図２Ｂ中の参照符号２は、表面処理された被処理面を示している。
【００１８】
このように密着促進剤をモノマーＡ及び／又はモノマーＢにより分子状態とすることで、分子化させない場合に比較して、密着促進剤の、ウエハ１の被処理面上における滞在時間を長くすることができる。被処理面上における滞在時間が長くなれば、密着促進剤が被処理面のシリコンに結合する確率が高まり、少量の密着促進剤であっても、被処理面に対して充分な表面処理を行うことができる。
【００１９】
次に、図１中のステップ２、および図２Ｃに示すように、重合膜の成膜処理を行う。成膜処理においては、密着促進剤を含むガスは供給せず、表面処理が行われたウエハ１の被処理面上に、モノマーＡを含むガスと、モノマーＢを含むガスとを供給する。これにより、ウエハ１の被処理面上に重合膜３が成膜される。ステップ２における成膜温度については２００℃未満とする。成膜温度の下限値としては、例えば、モノマーＡとモノマーＢ、即ち酸二無水物とジアミンとが脱水縮合し、イミド結合を形成することが可能な温度である。
【００２０】
このような第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法であると、重合膜の成膜温度を２００℃未満に下げたとしても、重合膜３とウエハ１との密着性の低下を抑制することができる。以下、より具体的な例にしたがって詳細に説明する。
【００２１】
＜ケース１＞
図３はこの発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法のケース１を示す流れ図、図４はケース１におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００２２】
ケース１は、表面処理工程において、密着促進剤を含むガスに加えて、モノマーＡを含むガス、およびモノマーＢを含むガスの双方を供給するケースである（図３中のステップ１ａ）。
【００２３】
ケース１においては、ステップ１ａの間、図４に示すタイミングチャートに記載されるように、密着促進剤を含むガスを、成膜装置の処理室内に常に供給する。また、モノマーＡを含むガス、およびモノマーＢを含むガスは、処理室内の排気（パージ）を挟みつつ、処理室内に交互に供給される。これを１サイクルとし、所定のサイクル数繰り返す。これにより、ウエハ１の被処理面には、密着促進剤がモノマーＡ、又はモノマーＢ、あるいはモノマーＡとモノマーＢとの双方によって分子化されながら結合していく。また、本ケース１においては、後述する成膜処理と同様に、モノマーＡを含むガスとモノマーＢを含むガスとを交互に供給していくので、表面処理工程において、表面処理がなされながら、重合膜も成膜されていく。
【００２４】
密着促進剤の一例は、上述したようにＳＣ剤である。ＳＣ剤の一例は、アルコキシシランを持つものである。アルコキシシランを持つＳＣ剤の一例は、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランである。
【００２５】
また、モノマーＡの一例は、酸二無水物である。酸二無水物の一例は、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）である。
【００２６】
また、モノマーＢの一例は、ジアミンである。ジアミンの一例は、４，４´−オキシジアニリン（ＯＤＡ）である。
【００２７】
ステップ１ａにおける処理条件の一例は、
ＳＣ剤  流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ  
処  理  時  間：  １〜１８００ｓｅｃ  
ＰＭＤＡ流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ  
処  理  時  間：  １〜６０ｓｅｃ（１サイクルあたり）  
ＯＤＡ  流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ  
処  理  時  間：  １〜６０ｓｅｃ（１サイクルあたり）  
処  理  温  度：  １００〜２５０℃  
処  理  圧  力：  １３〜２６７Ｐａ（０．１〜２．０Ｔｏｒｒ）  
である（本明細書では１Ｔｏｒｒを約１３３．３Ｐａとする）。
【００２８】
次に、ステップ２に進む。本ケース１における成膜処理は、モノマーＡを含むガス、およびモノマーＢを含むガスを、処理室内の排気（パージ）を挟みつつ、処理室内に交互に供給する。これを１サイクルとし、所定のサイクル数繰り返す。これにより、ウエハ１の被処理面上には、モノマーＡとモノマーＢとの重合反応により、重合膜が成膜される。
【００２９】
ステップ２における処理条件の一例は、
ＰＭＤＡ流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ  
処  理  時  間：  １〜６０ｓｅｃ（１サイクルあたり）  
ＯＤＡ  流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ  
処  理  時  間：  １〜６０ｓｅｃ（１サイクルあたり）  
処  理  温  度：  １００〜２５０℃  
処  理  圧  力：  １３〜２６７Ｐａ（０．１〜２．０Ｔｏｒｒ）  
である。このような処理条件で３００サイクル繰り返した。
【００３０】
なお、重合膜の成膜方法については、本ケース１のように、モノマーＡを含むガスとモノマーＢを含むガスとを交互に供給する方法に限られるものではなく、重合膜を成膜することが可能であれば、いかなる成膜方法を採用することが可能である。
【００３１】
＜ケース２＞
図５はこの発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法のケース２を示す流れ図、図６はケース２におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００３２】
ケース２が、ケース１と異なるところは図５中のステップ１ｂであり、これ以外はケース１と同様である。ケース２は、ステップ１ｂに示すように、表面処理工程において、密着促進剤を含むガスに加えてモノマーＡを含むガスを供給するケースである。
【００３３】
ケース２においては、ステップ１ｂの間、図６に示すタイミングチャートに記載されるように、密着促進剤を含むガス、およびモノマーＡを含むガスを処理室内に供給する。本ケース２においては、一例として密着促進剤を含むガス、およびモノマーＡを含むガスを同時に供給する例を採用した。本ケース２においては、ウエハ１の被処理面には、密着促進剤がモノマーＡにより分子化されながら結合していく。これにより、ケース１と同様に、密着促進剤を分子化させない場合に比較して、密着促進剤がウエハ１の被処理面上に滞留する時間を長くすることができる。
【００３４】
ステップ１ｂにおける処理条件の一例は、
ＳＣ剤  流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ
ＰＭＤＡ流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ
処  理  時  間：  １〜１８００ｓｅｃ
処  理  温  度：  １００〜２５０℃  
処  理  圧  力：  １３〜２６７Ｐａ（０．１〜２．０Ｔｏｒｒ）  
である。
【００３５】
＜ケース３＞
図７はこの発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法のケース３を示す流れ図、図８はケース３におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００３６】
ケース３が、ケース１と異なるところは図７中のステップ１ｃであり、これ以外はケース１と同様である。ケース３は、ステップ１ｃに示すように、表面処理工程において、密着促進剤を含むガス、およびモノマーＡを含むガスを交互に供給するケースである。ケース３においては“密着促進剤を含むガスの供給〜排気〜モノマーＡを含むガスの供給〜排気”を１サイクルとして、これを所定回数繰り返す。
【００３７】
本ケース３においても、密着促進剤を含むガス、およびモノマーＡを含むガスを交互に供給するので、ケース２と同様に、ウエハ１の被処理面に、密着促進剤をモノマーＡによって分子化させながら結合させることができる。
【００３８】
ステップ１ｃにおける処理条件の一例は、
ＳＣ剤  流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ  
処  理  時  間：  １〜６０ｓｅｃ（１サイクルあたり）  
ＰＭＤＡ流  量：  １〜１００ｓｃｃｍ  
処  理  時  間：  １〜６０ｓｅｃ（１サイクルあたり）  
処  理  温  度：  １００〜２５０℃  
処  理  圧  力：  １３〜２６７Ｐａ（０．１〜２．０Ｔｏｒｒ）  
である。
【００３９】
＜比較例＞
図９は比較例に係る重合膜の成膜方法を示す流れ図、図１０は比較例におけるガス供給および排気のタイミングを示すタイミングチャートである。  
図９および図１０に示すように、比較例は、表面処理工程において、密着促進剤のみを供給したものである。
【００４０】
＜ピール試験の結果＞
これらの例ケース１〜３、および比較例のピール試験の結果を図１１に示す。  
図１１に示すように、表面処理の温度、および重合膜３の成膜温度をそれぞれ１５０℃とした場合、比較例では良好な結果が得られたサンプルは６０％であったが、ケース１の場合には７７％となり、比較例に比較して１７％の向上が認められた。ケース１は、比較例に比較して重合膜３の被処理面との密着性が高まっていることを示している。また、ケース２では、さらに９８％とほとんどのサンプルについて良好な結果が得られた。さらにケース３では、１００％となり全てのサンプルについて良好な結果が得られた。
【００４１】
このようなピール試験の結果から、表面処理工程において、密着促進剤を含むガスだけでなく、重合膜を成膜するためのポリマーを含むガスを供給することは、重合膜の成膜温度を、例えば、２００℃未満に低下させた場合であっても、密着性の維持に有効であることが確認された。これは、上述したように、密着促進剤がポリマーによって分子状態とされることによって、密着促進剤の被処理面上への滞在時間が長くなり、その結果、２００℃未満の低温であっても密着促進剤が被処理面に結合する確率を高めることができた、と推測することができる。
【００４２】
さらに、表面処理の温度、および重合膜の成膜温度を下げた場合のピール試験の結果を図１２に示す。
図１２に示すように、表面処理の温度、および重合膜３の成膜温度をそれぞれ１３０℃とした場合、比較例では、全てのサンプルにおいて良好な結果を得ることができなかった（０％）。
【００４３】
ケース３においても、サイクル数が少ない場合（６サイクル、１２サイクル）には、良好な結果を得ることができなかったが、サイクル数が増えてくると、良好な結果が得られたサンプルが発生しだすことが認められた。例えば、表面処理を２５サイクル行った場合には６０％、表面処理を１００サイクル行った場合には１００％となり、全てのサンプルにおいて良好な結果を得ることができた。この結果から、表面処理の温度、重合膜３の成膜温度を、例えば、１５０℃未満とする場合には、密着促進剤を含むガス、およびモノマーを含むガスを交互に供給していくケースが有効である。
【００４４】
また、第１の実施形態によれば、重合膜３と被処理面との密着性が向上する、という利点に加え、比較例に比較してＳＣ剤の使用量が減る、という利点を得ることができる。例えば、ＳＣ剤を含むガスとモノマーＡおよび／又はモノマーＢとを供給するケース１、２においてはＳＣ剤の使用量が約５０％に、ＳＣ剤を含むガスとモノマーＡとを交互に供給するケース３においてはＳＣ剤の使用量が約１０％にそれぞれ削減することができた。
【００４５】
また、比較例の構成のまま、ＳＣ剤の被処理面上への滞在時間を長くし、ＳＣ剤を被処理面に結合させようとすると、ガス中のＳＣ剤の濃度を高めたり、あるいは表面処理工程におけるウエハ１の温度を低くしたりするなどの工夫が必要となる。しかし、ガス中のＳＣ剤の濃度を高めたり、ウエハ１の温度を低くしたりすると、被処理面上でＳＣ剤を含むガスが液化する、という事情があった。
【００４６】
この点、第１の実施形態によれば、ＳＣ剤の被処理面上への滞在時間を、比較例に比較して長くできるので、比較例のように、ガス中のＳＣ剤の濃度を高めたり、ウエハ１の温度を低くしたりする必要が必ずしもない。このため、被処理面上でＳＣ剤を含むガスが液化する、という事情についても解消することができる。
【００４７】
＜密着促進剤＞
次に、この発明の実施形態に適用できる密着促進剤を説明する。  
密着促進剤としてはＳＣ剤を好適に用いることができる。ＳＣ剤としてはアルコキシシランを含むＳＣ剤がよい。アルコキシシランを含むＳＣ剤のいくつかの例を図１３Ａ〜図１３Ｉに示す。
【００４８】
アルコキシシランを含むＳＣ剤としては、
Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（図１３Ａ）
３−アミノプロピルトリメトキシシラン（図１３Ｂ）
３−アミノプロピルトリエトキシシラン（図１３Ｃ）
Ｎ−２−(アミノエチル)−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（図１３Ｄ）
Ｎ−２−(アミノエチル)−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン（図１３Ｅ）
３−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン（図１３Ｆ）
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（図１３Ｇ）
３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（図１３Ｈ）
３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン（図１３Ｉ）
などを用いることができる。アルコキシは、メトキシ、およびエトキシのいずれでも可能である。また、トリアルコキシである必要もなく、例えば、シリコンにメチルが結合されていてもよい。
【００４９】
上記ＳＣ剤のうち、モノマーＡ（酸二無水物）によって分子状態とすることが可能なものは、アミノ基を含んだＳＣ剤である。ＳＣ剤に含まれたアミノ基は、モノマーＡ（酸二無水物）の酸素と脱水縮合する。これにより、ＳＣ剤は分子状態となる。アミノ基を含むＳＣ剤は、１級アミン、又は２級アミンが好ましい。また、モノマーＡ（酸二無水物）によって分子状態とすることが可能なＳＣ剤としては、アミノ基を含んだＳＣ剤の他、例えば、図１３Ｆに示すようなイソシアネートを選ぶこともできる。
【００５０】
また、モノマーＢ（ジアミン）によって分子状態とすることが可能なＳＣ剤としては、図１３Ｇ〜図１３Ｉに示すようなエポキシ基を含んだＳＣ剤を挙げることができる。
【００５１】
この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法には、以上のようなＳＣ剤を密着促進剤として用いることができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
＜成膜装置＞
【００５３】
次に、この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法を実施することが可能な成膜装置の一例を、この発明の第２の実施形態として説明する。
【００５４】
図１４は、この発明の第２の実施形態に係る成膜装置の一例を概略的に示す断面図である。  
図１４に示すように、成膜装置１００は、被処理体を、ボート上に、高さ方向に複数枚積み重ねて成膜処理を行う縦型バッチ式成膜装置である。成膜装置１００は、有天井の円筒状の外管１０１と、外管１０１の内側に設けられ、有天井の円筒状の内管１０２とを備えている。外管１０１および内管１０２は、例えば、石英製であり、内管１０２の内側を、被処理体、例えば、ウエハ１を複数収容し、収容された複数のウエハ１に対して一括して重合膜の成膜処理を施す処理室１０３とする。本例においては、重合膜として、例えば、ポリイミド膜を、蒸着重合法を用いて、ウエハ１の被処理面上に成膜する。
【００５５】
内管１０２の側壁の一方には、処理室１０３内に成膜処理ガスを導入するガス導入部として、高さ方向に、例えば、垂直に延びるインジェクタ１０４が設けられている。インジェクタ１０４は内部にガス拡散空間１０５を備えている。ガス拡散空間１０５は、成膜処理ガス供給機構１０６に接続される。
【００５６】
本例の成膜処理ガス供給機構１０６は、モノマーＡの供給源となるモノマーＡ供給源１０７ａと、モノマーＢの供給源となるモノマーＢ供給源１０７ｂとを備えている。本例においては重合膜としてポリイミド膜を成膜する。このため、モノマーＡは、モノマーＢと重合されることによってイミド結合を形成し得るものから選ばれる。
【００５７】
モノマーＡ供給源１０７ａおよびモノマーＢ供給源１０７ｂには、液状の、もしくは溶媒に溶かされたモノマーＡおよびモノマーＢが格納されている。これらのモノマーＡおよびモノマーＢは、気化器１０８ａおよび１０８ｂに送給される。気化器１０８ａおよび１０８ｂは、送給されたモノマーＡおよびモノマーＢを気化させる。気化器１０８ａおよび１０８ｂは、それぞれガス供給管１０９ａおよび１０９ｂに接続されている。ガス供給管１０９ａおよび１０９ｂはガス拡散空間１０５に接続されている。気化されたモノマーＡおよびモノマーＢは、キャリアガス、例えば窒素ガスとともに、ガス供給管１０９ａおよび１０９ｂを介してガス拡散空間１０５に供給される。気化されたモノマーＡおよびモノマーＢは、インジェクタ１０４に設けられた複数の吐出孔１１０を介して、処理室１０３の内部に、例えば、水平方向に吐出される。
【００５８】
内管１０２の側壁の他方には、処理室１０３内を排気する複数の排気口１１１が形成されている。複数の排気口１１１はそれぞれ、外管１０１と内管１０２とによって区画された空間に連通している。空間は排気空間１１２として機能し、排気空間１１２は排気管１１３を通じて、処理室１０３内を排気する排気機構１１４に接続される。排気機構１１４は、例えば、真空ポンプ等の排気装置１１５を備えており、処理室１０３の内部の雰囲気を排気するほか、処理室１０３の内部の圧力を、処理に必要とされる圧力に設定したりする。
【００５９】
外管１０１の開放側端部（下端側）は、例えば、ステンレススチールにより円筒体状に成形されたマニホールド１１６にＯリング等のシール部材１１７を介して連結されている。マニホールド１１６は、外管１０１の下端側を支持する。また、内管１０２の開放側端部は、例えば、マニホールド１１６の内側周囲につば状に設けられた内管支持部１１８に接続されている。
【００６０】
マニホールド１１６の下方からは、複数枚の被処理体、例えば、ウエハ１を多段に載置可能なボート１５０が、内管支持部１１８の内側を介して処理室１０３内に挿入可能となっている。ボート１５０は石英製であり、複数本の支柱１５１を有し、支柱１５１には溝１５２が複数形成され、複数のウエハ１は、複数の溝１５２によって支持される。
【００６１】
ボート１５０は、石英製の保温筒１１９を介してテーブル１２０上に載置される。テーブル１２０は、マニホールド１１６の下端側の開口部を開閉する、例えば、ステンレススチール製の蓋部１２１を貫通する回転軸１２２上に支持される。蓋部１２１の、回転軸１２２が貫通する貫通部には、例えば、磁性流体シール１２３が設けられ、回転軸１２２を気密にシールしつつ回転可能に支持している。蓋部１２１の周辺部とマニホールド１１６の下端との間には、例えば、Ｏリングよりなるシール部材１２４が介設されている。これにより処理室１０３内のシール性が保持されている。回転軸１２２は、例えば、ボートエレベータ等の昇降機構（図示せず）に支持されたアーム１２５の先端に取り付けられている。これにより、ボート１５０および蓋部１２１等は、一体的に昇降されて処理室１０３内に対して挿脱される。
【００６２】
外管１０１の外側周囲には、外管１０１を囲むように加熱装置１３０が設けられている。加熱装置１３０は、処理室１０３内に収容された複数枚のウエハ１を加熱する。
【００６３】
成膜装置１００は、密着促進剤を含むガスを供給するガス供給機構２００を有している。ガス供給機構２００は、密着促進剤を含むガス供給源２０１を備えている。密着促進剤を含むガス供給源２０１は、密着促進剤、例えば、ＳＣ剤を保持する保持容器、保持容器に保持されたＳＣ剤を加熱して気化させる加熱装置などを含んで構成される。気化されたＳＣ剤は、キャリアガス、例えば、窒素ガスとともに供給ノズル２０４に送られる。
【００６４】
供給ノズル２０４は、例えば、石英管よりなり、マニホールド１１６の側壁を内側へ貫通して上方向へ屈曲されて垂直に延びる。密着促進剤を含むガスは、供給ノズル２０４から処理室１０３内に供給される。
【００６５】
成膜装置１００には制御部３００が接続されている。制御部３００は、例えば、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ３０１を備えており、成膜装置１００の各構成部の制御は、プロセスコントローラ３０１が行う。プロセスコントローラ３０１には、ユーザーインターフェース３０２と、記憶部３０３とが接続されている。
【００６６】
ユーザーインターフェース３０２は、オペレータが成膜装置１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うためのタッチパネルディスプレイやキーボードなどを含む入力部、および成膜装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどを含む表示部を備えている。
【００６７】
記憶部１０３は、成膜装置１００で実行される成膜処理などの各種処理をプロセスコントローラ３０１の制御にて実現するための制御プログラムや、成膜装置１００の各構成部に、処理条件に応じた処理を実行させるためのプログラムを含んだ、いわゆるプロセスレシピが格納される。プロセスレシピは、記憶部３０３の中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、プロセスレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して適宜伝送させるようにしてもよい。
【００６８】
プロセスレシピは、必要に応じてユーザーインターフェース３０２からのオペレータの指示等にて記憶部３０３から読み出され、読み出されたプロセスレシピに従った処理をプロセスコントローラ３０１が実行することで、成膜装置１００は、プロセスコントローラ３０１の制御のもと、要求された処理、例えば、上述した第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法を実行する。
【００６９】
この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法は、例えば、図１４に示すような成膜装置１００を用いて実施することができる。
【００７０】
以上、この発明をいくつかの実施形態によって説明したが、この発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々に変形して実施することが可能である。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、本発明を実施する成膜装置として、複数のウエハ１を搭載して一括して成膜を行うバッチ式の成膜装置１００を例示したが、成膜装置は、バッチ式に限らず、一枚のウエハ１毎に成膜を行う枚葉式の成膜装置とすることも可能である。
【００７２】
また、被処理体としてはウエハ１に限定されることもなく、ＬＣＤガラス基板等の他の基板にも本発明を適用することができる。その他、この発明はその要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…ウエハ、２…被処理面の表面処理された部分、３…重合膜。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１３Ｉ】
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【図１４】
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