(57)【要約】【課題】非芳香族ポリイミドであっても、良好な耐熱性を維持したまま成膜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】第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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（ステップ１）であって、第１のモノマーに、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンを用い、第２のモノマーに、二官能性の酸無水物を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、前記第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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、
前記第１のモノマーに、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンを用い、
前記第２のモノマーに、二官能性の酸無水物を用いることを特徴とする重合膜の成膜方法。
【請求項２】
前記第１のモノマーは、１級アミンであることを特徴とする請求項１に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項３】
前記加水分解基は、アルコキシ基であることを特徴とする請求項２に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項４】
前記第１のモノマーは、アルコキシシランを含むことを特徴とする請求項３に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項５】
前記第１のモノマーは、シランカップリング剤であ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】
前記重合膜は、イミド環とシロキサン骨格とを持つポリイミドであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項７】
前記重合膜の成膜温度は、室温以上成膜された重合膜が熱分解しない温度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】
前記重合膜は、
(１)  前記第１のモノマーに含まれるアミノ基と、前記第２のモノマーに含まれる酸無水物とを脱水縮合させて重合させる反応
(２)  前記第１のモノマーに含まれる前記加水分解基を加水分解させる反応
(３)  前記加水分解された前記第１のモノマーどうしを脱水縮合させて重合させる反応
が繰り返されて成膜され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】
第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、前記第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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、
前記重合膜を、
(１)  前記第１のモノマーと前記第２のモノマーとを脱水縮合させて重合させる反応
(２)  前記第１のモノマーを加水分解させる反応
(３)  前記加水分解された前記第１のモノマーどうしを脱水縮合させて重合させる反応
を繰り返し、成膜することを特徴とする重合膜の成膜方法。
【請求項１０】
前記第１のモノマーは、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンであり、
前記第２のモノマーは、二官能性の酸無水物であることを特徴とする請求項９に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１１】
前記第１のモノマーは、シランカップリング剤であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１２】
前記(１)の反応の前、もしくは前記(１)の反応中に
(４)  前記第１のモノマーが加水分解する反応
(５)  前記加水分解した第１のモノマーが前記被処理体の被処理面に結合する反応
があることを特徴とする請求項１１に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１３】
前記重合膜は、イミド環とシロキサン骨格とを持つポリイミドであることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１４】
前記重合膜の成膜温度は、室温以上成膜された重合膜が熱分解しない温度であることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の重合膜の成膜方法。
【請求項１５】
第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、前記第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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、および前記第２の原料ガスを供給する成膜処理ガス供給機構と、
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、
前記成膜処理ガス供給機構、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、
前記成膜処理ガス供給機構は、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスとして、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載された第１の原料ガス、および第２の原料ガスを供給することを特徴とする成膜装置。
【請求項１６】
前記成膜装置は、イミド環とシロキサン骨格とを持つポリイミドである重合膜を成膜することを特徴とする請求項１５に記載の成膜装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記重合膜の成膜温度が請求項７に記載の温度範囲となるように前記加熱装置を制御することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の成膜装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記重合膜が請求項８に記載の反応を繰り返しつつ成膜されるように、前記成膜処理ガス供給機構、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請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の成膜装置。
【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】
ポリイミドは、構造の種別として芳香族系と非芳香族系とに分けられる。非芳香族ポリイミドは、芳香族ポリイミドに比較して比誘電率が低く、また、透明な膜が得られる、という利点を有している。非芳香族ポリイミドは、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２４７２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非芳香族ポリイミドには、
(ａ)  低誘電率な膜が得られる
(ｂ)  透明な膜が得られる
といった芳香族ポリイミドにない利点がある。その反面、耐熱性に関しては芳香族ポリイミドに劣る、という事情がある。
【０００６】
この発明は、非芳香族ポリイミドであっても、良好な耐熱性を維持したまま成膜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】
【０００７】
この発明の第１の態様に係る重合膜の成膜方法は、第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、前記第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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、前記第１のモノマーに、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンを用い、前記第２のモノマーに、二官能性の酸無水物を用いる。
【０００８】
この発明の第２の態様に係る重合膜の成膜方法は、第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、前記第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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、前記重合膜を、(１)前記第１のモノマーと前記第２のモノマーとを脱水縮合させて重合させる反応(２)前記第１のモノマーを加水分解させる反応(３)前記加水分解された前記第１のモノマーどうしを脱水縮合させて重合させる反応を繰り返し、成膜する。
【０００９】
この発明の第３の態様に係る成膜装置は、第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、前記第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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、および前記第２の原料ガスを供給する成膜処理ガス供給機構と、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、前記成膜処理ガス供給機構、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、前記成膜処理ガス供給機構は、前記第１の原料ガス、および前記第２の原料ガスとして、上記第１の態様に係る重合膜の成膜方法に記載された第１の原料ガス、および第２の原料ガスを供給する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、非芳香族ポリイミドであっても、良好な耐熱性を維持したまま成膜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】
【００１１】
【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３Ａ】成膜処理中に起こる反応を示す図
【図３Ｂ】成膜処理中に起こる反応を示す図
【図３Ｃ】成膜処理中に起こる反応を示す図
【図４】芳香族ポリイミドおよび一般的な非芳香族ポリイミドの耐熱性を示す図
【図５】第１の実施形態に係る非芳香族ポリイミドおよび一般的な非芳香族ポリイミドの耐熱性を示す図
【図６Ａ】第１のモノマーの例を示す図
【図６Ｂ】第１のモノマーの例を示す図
【図６Ｃ】第１のモノマーの例を示す図
【図７】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】
【００１２】
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。
【００１３】
（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２Ｂ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。
【００１４】
図１のステップ１（成膜処理）に示すように、第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法は、第１のモノマーを含む第１の原料ガスと、第１のモノマーとは異なる第２のモノマーを含む第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る。被処理体の一例は、図２Ａに示すようにシリコンウエハ（以下ウエハという）１である。
【００１５】
そのような重合膜の成膜方法において、第１の実施形態においては、第１のモノマーに、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンを用い、第２のモノマーに、二官能性の酸無水物を用いる。これにより、図２Ｂに示すように、ウエハ１の被処理面上には、非芳香族重合膜、例えば、非芳香族ポリイミド膜２が成膜される。
【００１６】
第１の実施形態に係る成膜方法であると、以下に説明するような反応が、例えば、連続的に繰り返して起こり、非芳香族ポリイミド膜２が成膜される。
【００１７】
図３Ａ〜図３Ｃは、成膜処理中に起こる反応を示す図である。  
本例においては、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンとして“３−アミノプロピルトリメトキシシラン”を用い、二官能性の酸無水物として“ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）”を用いた。なお、“３−アミノプロピルトリメトキシシラン”はシランカップリング剤の一つである。以下、本明細書では“３−アミノプロピルトリメトキシシラン”をＳＣ剤と略記する。
【００１８】
まず、第１の反応として、図１中、および図３Ａ中の反応１に示すように、ＳＣ剤に含まれるアミノ基と、ＰＭＤＡに含まれる酸素とが脱水縮合する。これにより、ＳＣ剤とＰＭＤＡとが重合する。具体的には、ＳＣ剤のＮＨ２（アミノ基）とＰＭＤＡの五員環中のＯとからＨ２Ｏが抜け、ＰＭＤＡの２つのイミド環を介して、両側にＳＣ剤が結合したダンベル構造となる。
【００１９】
次に、第２の反応として、図１中、および図３Ｂ中の反応２に示すように、ＳＣ剤に含まれる加水分解基が加水分解する。これにより、Ｓｉに結合していた加水分解基（本例ではアルコキシ基）からＭｅＯＨ（メチルアルコール）が抜け、ＳｉＯＨ（シラノール）、本例ではＳｉ（ＯＨ）３（トリシラノール）となる。
【００２０】
次に、第３の反応として、図１中、および図３Ｃ中の反応３に示すように、加水分解したＳＣ剤どうしが脱水縮合する。これにより、２つのシラノールのＯＨからＨ２Ｏが抜け、ＳｉどうしがＯを介して結合する。即ち、２つのダンベル構造がシロキサンによって結合したポリイミドとなる。
【００２１】
このような反応１〜３が、図１中のステップ１に示す成膜処理中に、２次元、３次元に連続的に繰り返して起こることで、ウエハ１の被処理面上には、非芳香族ポリイミド膜２が成膜される。
【００２２】
＜芳香族ポリイミドおよび一般的な非芳香族ポリイミドの耐熱性＞
図４は、芳香族ポリイミドおよび一般的な非芳香族ポリイミドの耐熱性を示す図である。
【００２３】
図４の横軸は、ＰＭＤＡ（酸二無水物）に重合されるモノマー（第１の実施形態の第１のモノマーに対応）を示しており、紙面左側から
４，４´ＯＤＡ（４，４´−オキシジアニリン）
Ｈ６ＸＤＡ（１，３´−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン）
Ｈ１２ＭＤＡ（４，４´−ジアミノジシクロヘキシルメタン）
Ｈ１２ＭＤＡＭｅ（４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチルヘキシルメタン）
を示している。４，４´ＯＤＡの場合のみが芳香族ポリイミドとなり、それ以外は非芳香族ポリイミド（脂肪族ポリイミド）となる。
【００２４】
図４の縦軸は、膜厚差（熱分解速度）を示しており、膜厚が１ｍｉｎ当たり何％減るかを、４００℃の温度下の場合と、４５０℃の温度下の場合とで示している。
【００２５】
図４に示すように芳香族ポリイミドは、４００〜４５０℃の温度では、ほとんど熱分解しないが、非芳香族ポリイミド（脂肪族ポリイミド）は、いずれの場合でも顕著な熱分解がみられた。これは、脂肪族骨格からイミド環への電子供与性によってＣ−Ｎ結合の解離エネルギーが落ちるためである。芳香族骨格であると、イミド環への電子吸引性によって、Ｃ−Ｎ結合は安定化する。つまり、脂肪族骨格である限り、耐熱性の改善は見込めない。
【００２６】
＜第１の実施形態に係る非芳香族ポリイミドおよび一般的な非芳香族ポリイミドの耐熱性＞
図５は、第１の実施形態に係る非芳香族ポリイミドおよび一般的な非芳香族ポリイミドの耐熱性を示す図である。図５の横軸は、４５０℃保持時間であり、単位はｍｉｎである。縦軸は、膜厚減少率を示している。
【００２７】
図５に示すように、ＰＭＤＡに重合されるモノマーをＨ１２ＨＭＤＡとした一般的な非芳香族ポリイミドの場合には、４５０℃の温度下に３０ｍｉｎ保持すると、その膜厚は約７０％低下し、成膜膜厚のおよそ３０％の膜厚まで減少した。
【００２８】
これに対して、ＰＭＤＡに重合されるモノマーをＳＣ剤とした第１の実施形態に係る非芳香族ポリイミドの場合には、４５０℃の温度下に２０ｍｉｎ保持すると、その膜厚は約１０％低下し、成膜膜厚のおよそ９０％の膜厚まで減少がみられた。しかし、それ以降は、保持時間に関わらずに膜厚の減少が認められず、一般的な非芳香族ポリイミド（脂肪族ポリイミド）に比較して、より強固な耐熱性を有することが確認された。
【００２９】
第１の実施形態に係る非芳香族ポリイミドは、イミド環とシロキサン骨格とを持つポリイミドである。このため、脂肪族骨格からなるポリイミドとしての性質、即ち、
(ａ)  芳香族ポリイミドに比較して低誘電率な膜が得られる
(ｂ)  芳香族ポリイミドでは得られない透明な膜が得られる
という性質を維持しながら、シロキサンの３次元架橋によって、膜が熱的に安定になる。第１の実施形態に係る非芳香族ポリイミドは、４５０℃での熱分解速度については、０．１％／ｍｉｎと、一般的な非芳香族ポリイミド（脂肪族ポリイミド）に比較して１０倍以上の耐熱性の向上が確認された。
【００３０】
このように、脂肪族骨格、本例ではシロキサン骨格を持ちながら耐熱性が向上したのは、シロキサンの、特に３次元架橋によって、構造の熱的揺らぎが抑えられ、脂肪族骨格の解離温度が上がったためと考えられる。また、３次元架橋によって、膜自体の硬度、密度が変わっている可能性もある。いずれにせよ、この発明の第１の実施形態に係る重合膜の成膜方法によれば、非芳香族ポリイミドであっても、良好な耐熱性を維持したまま成膜することが可能となる、という利点を得ることができる。
【００３１】
なお、第１のモノマーは、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンである。特に、第１の実施形態においては、第１のモノマーは、シランカップリング剤としても用いられている、加水分解基としてアルコキシ基を含んだ“３−アミノプロピルトリメトキシシラン”である。このように加水分解基としてアルコキシ基を含んだものを、第１のモノマーとして用いると、ウエハ１の被処理面上への重合膜２の密着性の向上についても促進できる。
【００３２】
即ち、第１のモノマーをウエハ１の被処理面上に供給を開始した初期の段階においては、第１のモノマーの加水分解基が加水分解して、例えば、ＯＨ基となる。この第１のモノマーのＯＨ基は、ウエハ１の被処理面上に結合していたＯＨ基と引き合う。さらに、引き合った２つのＯＨ基どうしから脱水が起こると、第１のモノマーは、その反応性官能基、第１の実施形態ではアミノ基を有したまま、ウエハ１の被処理面上には、第１のモノマーが結合した状態となる。そして、被処理面に結合した第１のモノマーのアミノ基には、図１および図３Ａに示した反応１が起こり、図１、図３Ｂ、図３Ｃに示した加水分解、脱水縮合が起こって、ウエハ１の被処理面上に非芳香族ポリイミド膜２が成膜されていく。
【００３３】
このように第１のモノマーとして、加水分解基としてアルコキシ基を含んだもの、例えばシランカップリング剤を用いることで、ウエハ１の被処理面上への重合膜２の密着性が向上する、という利点を得ることができる。
【００３４】
＜第１のモノマー＞
次に、この発明の第１の実施形態に適用できる第１のモノマーの例を説明する。
【００３５】
第１のモノマーとしては、加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミンである。そして、１級アミンであることがよい。例えば、２級アミンであると、酸無水物との反応でイミド環を形成し難くなるためである。
【００３６】
また、加水分解基としてはアルコキシ基がよい。アルコキシ基であれば、上述したように、重合膜とウエハ１の被処理面との密着性を高めることができるためである。なお、アルコキシについては、メトキシ、エトキシは問わない。第１の実施形態ではメトキシであったが、エトキシが入っていてもエトキシだけでもよい。
【００３７】
また、加水分解基としては、例えばトリアルコキシである必要はないが、加水分解基は、トリアルコキシのように３つ以上あることが、３次元架橋をよりよく促進させる観点から好ましい。例えば、モノアルコキシでは、３次元架橋は難しい。
【００３８】
また、第１のモノマーの炭化水素基の構造であるが、炭化水素基の構造については限定されない。第１の実施形態での炭化水素基はプロピル基になっているが、プロピル基に限られるものでもない。
【００３９】
この発明の第１の実施形態に好適に用いることができる第１のモノマーのいくつかの例を図６Ａ〜図６Ｃに示す。
【００４０】
第１のモノマーの例としては、例えば
３−アミノプロピルトリメトキシシラン（図６Ａ）
３−アミノプロピルトリエトキシシラン（図６Ｂ）
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６Ｃ）
である。これらは全てＳＣ剤である。もちろん、第１のモノマーは、これらＳＣ剤に限られるものでもない。
【００４１】
＜重合膜の成膜温度＞
次に、重合膜の成膜温度の好ましい範囲について説明する。
【００４２】
重合膜の成膜温度、本例においては非芳香族ポリイミド膜２の成膜温度の下限値は、図３Ｂを参照して説明したような、第１のモノマー内において加水分解が起こる温度である。第１のモノマー内の加水分解は、例えば、室温、例えば２０℃でも起こる。
【００４３】
また、非芳香族ポリイミド膜２の成膜温度の上限値は、成膜された非芳香族ポリイミド膜２が熱分解しない温度である。ただし、成膜温度が高すぎると、被処理体の耐熱温度（許容プロセス温度）を超える場合も想定される。成膜温度が被処理体の耐熱温度を超えた場合には、実用に供しえない。このように上限値は、被処理体の耐熱温度によっても変わる。例えば、被処理体が半導体装置の製造に使用されるウエハであり、ウエハの構造等で定められる耐熱温度を考慮した場合に、実用的に最適となる重合膜の成膜温度の上限値は、例えば２００℃である。
【００４４】
このように、第１の実施形態における重合膜の成膜温度の範囲の一例は、室温以上成膜された重合膜が熱分解しない温度である。また、被処理体の耐熱温度を考慮した場合の成膜温度の範囲の一例は、室温以上２００℃以下である。
【００４５】
また、図３Ａや図３Ｃを参照して説明した脱水縮合をより促進させたい場合には、成膜温度の下限値を高めてもよい。脱水縮合をより促進できる温度は、例えば、１００〜１５０℃である。したがって、脱水縮合の促進を、さらに加味した場合の成膜温度の範囲の一例は、１００℃以上成膜された重合膜が熱分解しない温度である。また、脱水縮合の促進と、被処理体の耐熱温度との双方を加味した場合の成膜温度の範囲の一例は、１００℃以上２００℃以下である。
【００４６】
（第２の実施形態）
＜成膜装置＞
【００４７】
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。
【００４８】
図７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７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。
【００４９】
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。
【００５０】
本例の成膜処理ガス供給機構１０６は、第２のモノマー（二官能性の酸無水物）を含む第２の原料ガスの供給源となる第２の原料ガス供給源１０７ａと、第１のモノマー（加水分解基を有した二官能性の非芳香族アミン）を含む第１の原料ガスの供給源となる第１の原料ガス供給源１０７ｂとを備えている。
【００５１】
第２の原料ガス供給源１０７ａには、液状の、もしくは溶媒に溶かされた第２のモノマーが格納されている。第２のモノマーは、気化器１０８に送給される。気化器１０８は、送給された第２のモノマーを気化させる。気化器１０８は、ガス供給管１０９に接続されている。ガス供給管１０９はガス拡散空間１０５に接続されている。気化された第２のモノマーは、キャリアガス、例えば窒素ガスとともに、ガス供給管１０９を介してガス拡散空間１０５に供給される。気化された第１のモノマーは、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。
【００５２】
さらに、成膜処理ガス供給機構１０６は、第１のモノマーを含む第１の原料ガス供給源１０７ｂを備えている。第１の原料ガス供給源１０７ｂは、第１のモノマー、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、要求された処理を実行する。
【００６３】
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７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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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】
【００６７】
１…ウエハ、２…重合膜。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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