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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023136579
(43)【公開日】2023-09-29
(54)【発明の名称】成膜方法及び成膜装置
(51)【国際特許分類】
C23C 16/04 20060101AFI20230922BHJP
C23C 16/455 20060101ALI20230922BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20230922BHJP
H01L 21/316 20060101ALI20230922BHJP
H01L 21/318 20060101ALI20230922BHJP
【ＦＩ】
C23C16/04
C23C16/455
H01L21/31 C
H01L21/316 X
H01L21/318 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022042331
(22)【出願日】2022-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】東雲 秀司
(72)【発明者】
【氏名】河野 有美子
(72)【発明者】
【氏名】布瀬 暁志
(72)【発明者】
【氏名】池 進一
(72)【発明者】
【氏名】中川 智裕
【テーマコード（参考）】
4K030
5F045
5F058
【Ｆターム（参考）】
4K030AA11
4K030AA13
4K030AA14
4K030AA16
4K030AA17
4K030AA18
4K030AA24
4K030BA01
4K030BA20
4K030BA38
4K030BA40
4K030BA43
4K030BA44
4K030BB14
4K030CA04
4K030CA12
4K030EA04
4K030EA05
4K030EA06
4K030FA01
4K030GA02
4K030HA01
4K030JA01
4K030JA06
4K030JA09
4K030JA10
4K030JA11
4K030JA16
4K030JA18
4K030LA02
4K030LA15
5F045AA08
5F045AA15
5F045AB32
5F045AB33
5F045AC11
5F045AC12
5F045AC15
5F045AD05
5F045AD06
5F045AE21
5F045AE23
5F045BB08
5F045DC70
5F045DP03
5F045EB08
5F045EE19
5F045EF05
5F045EH14
5F045EH20
5F045EM09
5F045EN04
5F058BA20
5F058BC02
5F058BC03
5F058BC08
5F058BF07
5F058BF29
5F058BF30
5F058BF36
5F058BG04
(57)【要約】
【課題】対象膜の形成を阻害するＳＡＭのブロック性能が不十分な場合であっても、対象膜を所望の領域に選択的に形成することが可能な、技術を提供する。
【解決手段】成膜方法は、下記（Ａ）～（Ｅ）を含む。（Ａ）第１膜と第２膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備する。（Ｂ）対象膜の形成を阻害する、フッ素を含む自己組織化単分子膜を、前記第２膜の表面に形成する。（Ｃ）前記（Ｂ）の後に、前記対象膜の前駆体ガスを供給する。（Ｄ）前記（Ｃ）の後に、前記前駆体ガスと反応する反応ガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記第１膜の表面に前記対象膜を形成する。（Ｅ）前記（Ｃ）の後であって前記（Ｄ）の前または後に、プラズマ化したガスで、前記自己組織化単分子膜を除去する。前記（Ｂ）と前記（Ｃ）と前記（Ｄ）と前記（Ｅ）を１回ずつ含む第１サイクルを複数回繰り返し実施する。
【選択図】図１
【解決手段】成膜方法は、下記（Ａ）～（Ｅ）を含む。（Ａ）第１膜と第２膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備する。（Ｂ）対象膜の形成を阻害する、フッ素を含む自己組織化単分子膜を、前記第２膜の表面に形成する。（Ｃ）前記（Ｂ）の後に、前記対象膜の前駆体ガスを供給する。（Ｄ）前記（Ｃ）の後に、前記前駆体ガスと反応する反応ガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記第１膜の表面に前記対象膜を形成する。（Ｅ）前記（Ｃ）の後であって前記（Ｄ）の前または後に、プラズマ化したガスで、前記自己組織化単分子膜を除去する。前記（Ｂ）と前記（Ｃ）と前記（Ｄ）と前記（Ｅ）を１回ずつ含む第１サイクルを複数回繰り返し実施する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（Ａ）第１膜と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備することと、
（Ｂ）対象膜の形成を阻害する、フッ素を含む自己組織化単分子膜を、前記第１膜の表面に対して前記第２膜の表面に選択的に形成することと、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後に、前記対象膜の前駆体ガスを前記基板の表面に対して供給することと、
（Ｄ）前記（Ｃ）の後に、前記前駆体ガスと反応する反応ガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記第２膜の表面に対して前記第１膜の表面に選択的に前記対象膜を形成することと、
（Ｅ）前記（Ｃ）の後であって前記（Ｄ）の前または後に、プラズマ化したガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記自己組織化単分子膜を除去することと、
を有し、
前記（Ｂ）と前記（Ｃ）と前記（Ｄ）と前記（Ｅ）を１回ずつ含む第１サイクルを、複数回繰り返し実施する、成膜方法。
（Ｂ）対象膜の形成を阻害する、フッ素を含む自己組織化単分子膜を、前記第１膜の表面に対して前記第２膜の表面に選択的に形成することと、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後に、前記対象膜の前駆体ガスを前記基板の表面に対して供給することと、
（Ｄ）前記（Ｃ）の後に、前記前駆体ガスと反応する反応ガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記第２膜の表面に対して前記第１膜の表面に選択的に前記対象膜を形成することと、
（Ｅ）前記（Ｃ）の後であって前記（Ｄ）の前または後に、プラズマ化したガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記自己組織化単分子膜を除去することと、
を有し、
前記（Ｂ）と前記（Ｃ）と前記（Ｄ）と前記（Ｅ）を１回ずつ含む第１サイクルを、複数回繰り返し実施する、成膜方法。
【請求項2】
１回の前記第１サイクルで前記第１膜の表面に形成される前記対象膜の膜厚は１ｎｍ以下である、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項3】
前記（Ｅ）は、Ｈ２ガス、ＮＨ３ガス、Ｎ２ガス及びＡｒガスから選ばれる少なくとも１つをプラズマ化した状態で前記基板の表面に供給することを含む、請求項１又は２に記載の成膜方法。
【請求項4】
前記（Ｅ）を前記（Ｄ）の前に実施する場合、前記（Ｄ）はプラズマ化した前記反応ガスを前記基板の表面に対して供給することを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項5】
（Ａ）第１膜と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備することと、
（Ｂ）対象膜の形成を阻害する、フッ素を含む自己組織化単分子膜を、前記第１膜の表面に対して前記第２膜の表面に選択的に形成することと、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後に、前記対象膜の前駆体ガスを前記基板の表面に対して供給することと、
（Ｆ）前記（Ｃ）の後に、前記前駆体ガスと反応する反応ガスをプラズマ化した状態で前記基板の表面に対して供給することで、前記対象膜を形成すると共に前記自己組織化単分子膜を除去することと、
を有し、
前記（Ｂ）と前記（Ｃ）と前記（Ｆ）を１回ずつ含む第２サイクルを、複数回繰り返し実施する、成膜方法。
（Ｂ）対象膜の形成を阻害する、フッ素を含む自己組織化単分子膜を、前記第１膜の表面に対して前記第２膜の表面に選択的に形成することと、
（Ｃ）前記（Ｂ）の後に、前記対象膜の前駆体ガスを前記基板の表面に対して供給することと、
（Ｆ）前記（Ｃ）の後に、前記前駆体ガスと反応する反応ガスをプラズマ化した状態で前記基板の表面に対して供給することで、前記対象膜を形成すると共に前記自己組織化単分子膜を除去することと、
を有し、
前記（Ｂ）と前記（Ｃ）と前記（Ｆ）を１回ずつ含む第２サイクルを、複数回繰り返し実施する、成膜方法。
【請求項6】
１回の前記第２サイクルで前記第１膜の表面に形成される前記対象膜の膜厚は１ｎｍ以下である、請求項５に記載の成膜方法。
【請求項7】
前記（Ｆ）は、前記反応ガスとして、Ｈ２ガス、ＮＨ３ガス、及びＮ２ガスから選ばれる少なくとも１つをプラズマ化した状態で前記基板の表面に供給することを含む、請求項５又は６に記載の成膜方法。
【請求項8】
前記第１膜と前記第２膜は、一方が絶縁膜であり、他方が導電膜である、請求項１～７のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項9】
前記自己組織化単分子膜の前駆体として、チオール系化合物、有機シラン系化合物、ホスホン酸系化合物、又はイソシアナート系化合物が用いられる、請求項１～８のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項10】
処理容器と、
前記処理容器の内部で前記基板を保持する保持部と、
前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給機構と、
前記処理容器の内部からガスを排出するガス排出機構と、
前記処理容器に対して前記基板を搬入出する搬送機構と、
前記ガス供給機構、前記ガス排出機構及び前記搬送機構を制御し、請求項１～９のいずれか１項に記載の成膜方法を実施する制御部と、
を備える、成膜装置。
前記処理容器の内部で前記基板を保持する保持部と、
前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給機構と、
前記処理容器の内部からガスを排出するガス排出機構と、
前記処理容器に対して前記基板を搬入出する搬送機構と、
前記ガス供給機構、前記ガス排出機構及び前記搬送機構を制御し、請求項１～９のいずれか１項に記載の成膜方法を実施する制御部と、
を備える、成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、成膜方法及び成膜装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、自己組織化単分子膜（Ｓｅｌｆ－Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ：ＳＡＭ）を用いて基板表面の一部における対象膜（第３の膜）の形成を阻害しつつ、基板表面の別の一部に対象膜（第３の膜）を形成する成膜方法が記載されている。特許文献１では、ＳＡＭの前駆体としてフッ素を含む有機化合物を用いる。対象膜の形成後に、イオンおよび活性種の少なくともいずれかを照射することで、ＳＡＭが励起され、フッ素と炭素を有する活性種が生成される。そして、フッ素と炭素を有する活性種と、ＳＡＭに隣接する対象膜の側部とが反応する。これにより、対象膜の側部が揮発性の化合物となって除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－４４５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の一態様は、対象膜の形成を阻害するＳＡＭのブロック性能が不十分な場合であっても、対象膜を所望の領域に選択的に形成することが可能な、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様の成膜方法は、下記（Ａ）～（Ｅ）を含む。（Ａ）第１膜と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜とを表面の異なる領域に有する基板を準備する。（Ｂ）対象膜の形成を阻害する、フッ素を含む自己組織化単分子膜を、前記第１膜の表面に対して前記第２膜の表面に選択的に形成する。（Ｃ）前記（Ｂ）の後に、前記対象膜の前駆体ガスを前記基板の表面に対して供給する。（Ｄ）前記（Ｃ）の後に、前記前駆体ガスと反応する反応ガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記第２膜の表面に対して前記第１膜の表面に選択的に前記対象膜を形成する。（Ｅ）前記（Ｃ）の後であって前記（Ｄ）の前または後に、プラズマ化したガスを前記基板の表面に対して供給することで、前記自己組織化単分子膜を除去する。前記（Ｂ）と前記（Ｃ）と前記（Ｄ）と前記（Ｅ）を１回ずつ含む第１サイクルを複数回繰り返し実施する。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一態様によれば、対象膜の形成を阻害するＳＡＭのブロック性能が不十分な場合であっても、対象膜を所望の領域に選択的に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図2】図２（Ａ）はステップＳ１０１の第１例を示す図であり、図２（Ｂ）はステップＳ１０２の第１例を示す図であり、図２（Ｃ）はステップＳ１０３の第１例を示す図であり、図２（Ｄ）はステップＳ１０４の第１例を示す図である。
【図7】図７（Ａ）はステップＳ１０１の第２例を示す図であり、図７（Ｂ）はステップＳ１０２の第２例を示す図であり、図７（Ｃ）はステップＳ１０３の第２例を示す図であり、図７（Ｄ）はステップＳ１０４の第２例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。
【0009】
図１～図３を参照して、一実施形態に係る成膜方法について説明する。成膜方法は、例えば図１に示すステップＳ１０１～Ｓ１０８を有する。なお、成膜方法は、少なくともステップＳ１０１、Ｓ１０４～Ｓ１０８を有すればよい。例えば、成膜方法は、ステップＳ１０２～Ｓ１０３を有しなくてもよい。また、成膜方法は、図１に示すステップＳ１０１～Ｓ１０８以外のステップを有してもよい。
【0010】
図１のステップＳ１０１は、図２（Ａ）に示すように、基板１を準備することを含む。基板１は、下地基板１０を有する。下地基板１０は、例えば、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、又はガラス基板である。基板１は、基板表面１ａの異なる領域に、絶縁膜１１と導電膜１２を有する。基板表面１ａは、例えば基板１の上面である。絶縁膜１１と導電膜１２は、下地基板１０の上に形成される。下地基板１０と絶縁膜１１との間、または下地基板１０と導電膜１２との間には、別の機能膜が形成されてもよい。絶縁膜１１は第１膜の一例であり、導電膜１２は第２膜の一例である。なお、第１膜の材質と第２膜の材質は、特に限定されない。第１膜が導電膜であって第２膜が絶縁膜であってもよい。
【0011】
絶縁膜１１は、例えば層間絶縁膜である。層間絶縁膜は、好ましくは低誘電率（Ｌｏｗ－ｋ）膜である。絶縁膜１１は、特に限定されないが、例えばＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＯＮ膜、又はＳｉＯＣＮ膜である。ここで、ＳｉＯ膜とは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含む膜という意味である。ＳｉＯ膜におけるＳｉとＯの原子比は通常１：２であるが、本願におけるＳｉＯ膜のＳｉとＯの原子比は１：２には限定されない。ＳｉＮ膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＯＮ膜、及びＳｉＯＣＮ膜について同様である。絶縁膜１１は、基板表面１ａに、凹部を有する。凹部は、トレンチ、コンタクトホール又はビアホールである。
【0012】
導電膜１２は、例えば絶縁膜１１の凹部に充填される。導電膜１２は、例えば金属膜である。金属膜は、例えば、Ｃｕ膜、Ｃｏ膜、Ｒｕ膜、Ｗ膜、又はＭｏ膜である。なお、導電膜１２は、キャップ膜であってもよい。つまり、図９（Ａ）に示すように、絶縁膜１１の凹部には第２導電膜１５が埋め込まれ、第２導電膜１５を導電膜１２が覆ってもよい。第２導電膜１５は導電膜１２とは異なる金属で形成される。
【0013】
基板１は、基板表面１ａに第３膜をさらに有してもよい。第３膜は、例えばバリア膜１３である。バリア膜１３は、絶縁膜１１と導電膜１２の間に形成され、導電膜１２から絶縁膜１１への金属拡散を抑制する。バリア膜１３は、特に限定されないが、例えば、ＴａＮ膜、又はＴｉＮ膜である。ここで、ＴａＮ膜とは、タンタル（Ｔａ）と窒素（Ｎ）を含む膜という意味である。ＴａＮ膜におけるＴａとＮの原子比は１：１には限定されない。ＴｉＮ膜について同様である。
【0014】
表１に、絶縁膜１１と、導電膜１２と、バリア膜１３との具体例をまとめて示す。
【0015】
【表1】
【0016】
なお、絶縁膜１１と、導電膜１２と、バリア膜１３との組み合わせは、特に限定されない。
【0017】
図１のステップＳ１０２は、図２（Ｂ）に示すように、基板表面１ａを洗浄することを含む。基板表面１ａに存在する汚染物２２（図２（Ａ）参照）を除去できる。汚染物２２は、例えば金属酸化物と有機物の少なくとも１つを含む。金属酸化物は、例えば導電膜１２と大気との反応によって形成される酸化物であり、いわゆる自然酸化膜である。有機物は、例えば炭素を含む堆積物であり、基板１の処理過程で付着する。
【0018】
例えば、ステップＳ１０２は、基板表面１ａに対して洗浄ガスを供給することを含む。洗浄ガスは、汚染物２２の除去効率を向上すべく、プラズマ化してもよい。洗浄ガスは、例えばＨ２ガスなどの還元性ガスを含む。還元性ガスは、汚染物２２を除去する。ステップＳ１０２は、ドライ処理であるが、ウエット処理であってもよい。
【0019】
ステップＳ１０２の処理条件の一例を下記に示す。
Ｈ２ガスの流量：２００ｓｃｃｍ～３０００ｓｃｃｍ
プラズマ生成用の電源周波数：４００ｋＨｚ～４０ＭＨｚ
プラズマ生成用の電力：５０Ｗ～１０００Ｗ
処理時間：１秒～６０秒
処理温度：５０℃～３００℃
処理圧力：１０Ｐａ～７０００Ｐａ。
Ｈ２ガスの流量：２００ｓｃｃｍ～３０００ｓｃｃｍ
プラズマ生成用の電源周波数：４００ｋＨｚ～４０ＭＨｚ
プラズマ生成用の電力：５０Ｗ～１０００Ｗ
処理時間：１秒～６０秒
処理温度：５０℃～３００℃
処理圧力：１０Ｐａ～７０００Ｐａ。
【0020】
図１のステップＳ１０３は、図２（Ｃ）に示すように、導電膜１２の表面を酸化することで、酸化膜３２を形成することを含む。例えば、ステップＳ１０３は、基板表面１ａに対して酸素含有ガスを供給することで、酸化膜３２を形成することを含む。酸素含有ガスは、Ｏ２ガス、Ｏ３ガス、Ｈ２Ｏガス、ＮＯガス、ＮＯ２ガス及びＮ２Ｏガスから選ばれる少なくとも１つを含む。ステップＳ１０３は、ドライ処理であるが、ウエット処理であってもよい。
【0021】
ステップＳ１０３の前に汚染物２２が除去済みであるので、ステップＳ１０３によって所望の膜厚および所望の膜質を有する酸化膜３２が得られる。膜質は、膜の表面状態を含む。酸化膜３２は、自然酸化膜とは異なり、原料ガスおよび成膜条件によって膜厚および膜質を制御可能である。所望の膜厚および所望の膜質を有する酸化膜３２を形成することで、後述のステップＳ１０４において導電膜１２の表面に緻密な自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）を形成できる。
【0022】
ステップＳ１０３の処理条件の一例を下記に示す。
Ｏ２ガスの流量：１００ｓｃｃｍ～２０００ｓｃｃｍ
処理時間：１０秒～３００秒
処理温度：１００℃～２５０℃
処理圧力：２００Ｐａ～１２００Ｐａ。
Ｏ２ガスの流量：１００ｓｃｃｍ～２０００ｓｃｃｍ
処理時間：１０秒～３００秒
処理温度：１００℃～２５０℃
処理圧力：２００Ｐａ～１２００Ｐａ。
【0023】
図１のステップＳ１０４は、図２（Ｄ）に示すように、フッ素を含むＳＡＭ１７を、絶縁膜１１の表面に対して導電膜１２の表面に選択的に形成することを含む。ＳＡＭ１７は、基板１を収容する処理容器内に有機化合物のガスを供給することで形成される。有機化合物は、ＳＡＭ１７の前駆体である。
【0024】
例えばフッ素を含む有機化合物をＳＡＭ１７の前駆体として用いることで、フッ素を含むＳＡＭ１７が形成される。なお、図４に示すように、ＳＡＭ１７の前駆体としてフッ素を含まない有機化合物を基板表面１ａに供給すること（ステップＳ１０４ａ）と、ＳＡＭ１７をフッ化すること（ステップＳ１０４ｂ）と、を実施してもよい。
【0025】
ＳＡＭ１７の前駆体としてフッ素を含まない有機化合物を用いることで、環境保全に貢献できる。フッ素を含まない有機化合物は、フッ素を含む有機化合物に比べて、基板１を収容する処理容器内にほとんど残留しないので、基板１の処理品質の安定性（再現性）を高めることもできる。
【0026】
有機化合物は、例えば、第１官能基と、第１官能基の一端に設けられる第２官能基と、を含む。第１官能基は、炭化水素基または炭化水素基の水素の少なくとも一部をフッ素に置換化したものである。第１官能基は、直鎖であることが好ましい。第１官能基は、アルキル基またはアルキル基の少なくとも一部をフッ素に置換したものであることが好ましい。なお、第１官能基は、二重結合などの不飽和結合を有してもよい。第２官能基は、導電膜１２の表面に化学吸着する。
【0027】
ＳＡＭ１７の前駆体としての有機化合物は、特に限定されないが、例えばチオール系化合物である。チオール系化合物は、一般式「Ｒ－ＳＨ」で表される。Ｒは、例えば炭化水素基または炭化水素基の水素の少なくとも一部をフッ素に置換したものであり、第１官能基に相当する。ＳＨ基が第２官能基に相当する。チオール系化合物の具体例として、ＣＦ３（ＣＦ２）ｘＣＦ２ＳＨ（Ｘは１～１６の整数）と、ＣＨ３（ＣＨ２）ｘＣＨ２ＳＨ（Ｘは１～１６の整数）が挙げられる。
【0028】
チオール系化合物は、絶縁膜１１の表面に比べて、導電膜１２の表面に化学吸着しやすい。それゆえ、ＳＡＭ１７は、絶縁膜１１の表面に対して、導電膜１２の表面に選択的に形成される。ＳＡＭ１７は、絶縁膜１１の表面には形成されず、バリア膜１３の表面にもほとんど形成されない。
【0029】
ＳＡＭ１７の形成前に酸化膜３２が形成される場合、酸化膜３２が形成されていない場合に比べて、ＳＡＭ１７の密度を向上でき、後述のステップＳ１０５においてＳＡＭ１７のブロック性能を向上できる。チオール系化合物は酸化膜３２を還元しながら化学吸着するので、ステップＳ１０４の後に酸化膜３２は残っていなくてもよい（図２（Ｄ）、図７（Ｄ）、図９（Ｄ）参照）。
【0030】
なお、ＳＡＭ１７の前駆体は、チオール系化合物には限定されない。例えば、ＳＡＭ１７の前駆体は、有機シラン系化合物、ホスホン酸系化合物またはイソシアナート系化合物であってもよい。有機シラン系化合物は、一般式「Ｒ－Ｓｉ（ＯＣＨ３）３」または「Ｒ－ＳｉＣｌ３」で表される。ホスホン酸系化合物は、一般式「Ｒ－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２」で表される。イソシアナート系化合物は、一般式「Ｒ－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ」で表される。これらの一般式において、Ｒは、例えば、炭化水素基または炭化水素基の水素の少なくとも一部をフッ素に置換したものである。
【0031】
ステップＳ１０４の処理条件の一例を下記に示す。
有機化合物のガスの流量：５０ｓｃｃｍ～５００ｓｃｃｍ
処理時間：１０秒～１８００秒
処理温度：１００℃～３５０℃
処理圧力：１００Ｐａ～１４０００Ｐａ。
有機化合物のガスの流量：５０ｓｃｃｍ～５００ｓｃｃｍ
処理時間：１０秒～１８００秒
処理温度：１００℃～３５０℃
処理圧力：１００Ｐａ～１４０００Ｐａ。
【0032】
図１のステップＳ１０５～Ｓ１０６は、図３（Ａ）～図３（Ｂ）に示すように、ＳＡＭ１７を用い導電膜１２の表面における対象膜１８の形成を阻害しつつ、絶縁膜１１の表面に対象膜１８を形成することを含む。対象膜１８は、例えば絶縁膜である。なお、ＳＡＭ１７のブロック性能は完全ではなく、対象膜１８の核１８ＢがＳＡＭ１７の上に堆積することがある。
【0033】
対象膜１８は、特に限定されないが、例えばＡｌＯ膜、ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜、ＺｒＯ膜、又はＨｆＯ膜等である。ここで、ＡｌＯ膜とは、アルミニウム（Ａｌ）と酸素（Ｏ）を含む膜という意味である。ＡｌＯ膜におけるＡｌとＯの原子比は通常２：３であるが、本願におけるＡｌＯ膜のＡｌとＯの原子比は２：３には限定されない。ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜、ＺｒＯ膜、及びＨｆＯ膜について同様である。
【0034】
対象膜１８は、例えばＡＬＤ（Ａｔｏｍｏｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成される。対象膜１８をＡＬＤ法で形成する場合、対象膜１８の前駆体ガスと、反応ガスとを基板表面１ａに対して交互に供給する。対象膜１８の前駆体ガスは、例えば金属元素または半金属元素を含有する。
【0035】
反応ガスは、対象膜１８の前駆体ガスと反応することで、対象膜１８を形成する。反応ガスは、例えば酸化ガスまたは窒化ガスである。酸化ガスは、前駆体ガスに含まれる金属元素または半金属元素の酸化膜を形成する。窒化ガスは、前駆体ガスに含まれる金属元素または半金属元素の窒化膜を形成する。
【0036】
なお、反応ガスは、還元性ガスであってもよい。還元性ガスは、前駆体ガスに含まれる金属元素または半金属元素を用いて、金属膜または半導体膜を形成する。対象膜１８は、金属膜または半導体膜であってもよい。
【0037】
図１のステップＳ１０５は、対象膜１８の前駆体ガスを基板表面１ａに対して供給することを含む。図３（Ａ）に示すように、導電膜１２の表面にはＳＡＭ１７が形成されているので、絶縁膜１１の表面に選択的に前駆体ガス１８Ａが吸着する。
【0038】
ステップＳ１０５の処理条件の一例を下記に示す。なお、下記の処理条件において、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）ガスは、ＡｌＯ膜の前駆体ガスである。
ＴＭＡガスの流量：１ｓｃｃｍ～３００ｓｃｃｍ（好ましくは５０ｓｃｃｍ）
処理時間：０．１秒～２秒
処理温度：１００℃～２５０℃
処理圧力：１３３Ｐａ～１２００Ｐａ。
ＴＭＡガスの流量：１ｓｃｃｍ～３００ｓｃｃｍ（好ましくは５０ｓｃｃｍ）
処理時間：０．１秒～２秒
処理温度：１００℃～２５０℃
処理圧力：１３３Ｐａ～１２００Ｐａ。
【0039】
図１のステップＳ１０６は、ステップＳ１０５（前駆体ガスの供給）の後に、反応ガスを基板表面１ａに対して供給することを含む。反応ガスは、対象膜１８の前駆体ガス１８Ａと反応することで、図３（Ｂ）に示すように対象膜１８を形成する。
【0040】
ステップＳ１０６の処理条件の一例を下記に示す。なお、下記の処理条件において、Ｈ２Ｏガスは、ＴＭＡガスと反応することで、ＡｌＯ膜を形成する。
Ｈ２Ｏガスの流量：１０ｓｃｃｍ～２００ｓｃｃｍ
処理時間：０．１秒～２秒
処理温度：１００℃～２５０℃
処理圧力：１３３Ｐａ～１２００Ｐａ。
Ｈ２Ｏガスの流量：１０ｓｃｃｍ～２００ｓｃｃｍ
処理時間：０．１秒～２秒
処理温度：１００℃～２５０℃
処理圧力：１３３Ｐａ～１２００Ｐａ。
【0041】
ところで、図３（Ａ）～図３（Ｂ）に示すように、ＳＡＭ１７は対象膜１８の形成を阻害するが、ＳＡＭ１７のブロック性能は完全ではなく、対象膜１８の核１８ＢはＳＡＭ１７の上にも堆積しうる。後述するステップＳ１０７を挟むことなくステップＳ１０５～Ｓ１０６を複数回繰り返し実施すると、対象膜１８の核１８Ｂが成長し、対象膜１８が導電膜１２の上にも形成されてしまう。
【0042】
図１のステップＳ１０７は、ステップＳ１０５の後に、プラズマ化したガスを基板表面１ａに対して供給することで、図３（Ｃ）に示すように、ＳＡＭ１７を除去することを含む。プラズマ化するガスは、特に限定されないが、例えばＨ２ガス、ＮＨ３ガス、Ｎ２ガス及びＡｒガスから選ばれる少なくとも１つを含む。プラズマ化したガスは、ＳＡＭ１７を励起させ、ＳＡＭ１７を分解除去する。
【0043】
ＳＡＭ１７がフッ素と炭素を含む場合、ＳＡＭ１７が励起されることで、フッ素と炭素を有する活性種が生成する。ＳＡＭ１７から生成した活性種と、ＳＡＭ１７の上に堆積した対象膜１８の核１８Ｂとが反応する。これにより、核１８Ｂが揮発性の化合物となって除去される。核１８Ｂが成長する前に、核１８Ｂを導電膜１２の上から除去できる。絶縁膜１１の上には、対象膜１８が残る。活性種は、ＳＡＭ１７の近傍でのみ生成するからである。
【0044】
ステップＳ１０７の処理条件の一例を下記に示す。
Ｈ２ガスの流量：２００ｓｃｃｍ～３０００ｓｃｃｍ
プラズマ生成用の電源周波数：４００ｋＨｚ～４０ＭＨｚ
プラズマ生成用の電力：５０Ｗ～１０００Ｗ
処理時間：１秒～６０秒
処理温度：５０℃～３００℃
処理圧力：１０Ｐａ～７０００Ｐａ。
Ｈ２ガスの流量：２００ｓｃｃｍ～３０００ｓｃｃｍ
プラズマ生成用の電源周波数：４００ｋＨｚ～４０ＭＨｚ
プラズマ生成用の電力：５０Ｗ～１０００Ｗ
処理時間：１秒～６０秒
処理温度：５０℃～３００℃
処理圧力：１０Ｐａ～７０００Ｐａ。
【0045】
図１のステップＳ１０８は、第１サイクルＣ１を設定回数（Ｎ回）実施したか否かをチェックすることを含む。第１サイクルＣ１は、ステップＳ１０４（ＳＡＭの形成）と、ステップＳ１０５（前駆体ガスの供給）と、ステップＳ１０６（反応ガスの供給）と、ステップＳ１０７（プラズマ化したガスの供給）とを１回ずつ含む。第１サイクルＣ１は、ステップＳ１０３（導電膜の酸化）をも含んでもよい。
【0046】
第１サイクルＣ１は、例えば同一の処理容器内で複数回繰り返し実施される。同一の処理容器内に各種のガスを所望の順番で供給することで、第１サイクルＣ１が複数回繰り返し実施される。隣り合うステップの間には、アルゴンガスなどの不活性ガスを処理容器内に供給することで、処理容器内に残存する各種のガスを排出するステップがあってもよい。
【0047】
【0048】
後者の場合（図５の方法の場合）も、前者の場合（図１の方法の場合）と同様に、ステップＳ１０７において、プラズマ化したガスがＳＡＭ１７を励起させることで、フッ素と炭素を有する活性種が生成する。活性種は、ＳＡＭ１７の近傍でのみ生成する。ＳＡＭ１７から生成した活性種と、ＳＡＭ１７に吸着した前駆体ガス１８Ａとが反応することで、導電膜１２の上から前駆体ガス１８Ａが除去される。活性種はＳＡＭ１７の近傍で生成するので、絶縁膜１１の上には前駆体ガス１８Ａが吸着したまま残る。その後のステップＳ１０６において、反応ガスが前駆体ガス１８Ａと反応することで、対象膜１８が絶縁膜１１の表面に選択的に形成される。図５の方法の場合、ステップＳ１０６は、好ましくはプラズマ化した反応ガスを基板表面１ａに対して供給することを含む。反応ガスは、使用するガス種、使用する条件によって、プラズマ化してもよいし、プラズマ化しなくてもよい。
【0049】
ステップＳ１０８の設定回数（Ｎ回）は、対象膜１８の目標膜厚に応じて設定されるが、例えば２０回～８０回である。１回の第１サイクルＣ１で形成される対象膜１８の厚みは、１原子レベル～数原子レベルであり、１ｎｍ未満である。第１サイクルＣ１の実施回数が設定回数（Ｎ回）に達していない場合（ステップＳ１０８、ＮＯ）、対象膜１８の膜厚が目標膜厚に達していないので、第１サイクルＣ１が再度実施される。一方、第１サイクルＣ１の実施回数が設定回数（Ｎ回）に達している場合（ステップＳ１０８、ＹＥＳ）、対象膜１８の膜厚が目標膜厚に達しているので、今回の処理が終了する。
【0050】
本実施形態によれば、第１サイクルＣ１を複数回繰り返し実施する。第１サイクルＣ１は、ステップＳ１０４（ＳＡＭの形成）と、ステップＳ１０５（前駆体ガスの供給）と、ステップＳ１０６（反応ガスの供給）と、ステップＳ１０７（プラズマ化したガスの供給）とを１回ずつ含む。対象膜１８を少しずつ積み重ねながら、ＳＡＭ１７の上に堆積する対象膜１８の核１８Ｂを、核１８Ｂが成長する前に除去できる。なお、ステップＳ１０６とステップＳ１０７の順番は逆でもよい（図５参照）。ステップＳ１０７の後でステップＳ１０６を実施する場合、ＳＡＭ１７の上に吸着した前駆体ガス１８Ａを、核１８Ｂが生じる前に除去できる。
【0051】
よって、ＳＡＭ１７のブロック性能が不十分な場合であっても、対象膜１８を所望の領域に選択的に形成することができる。この効果は、導電膜１２がＲｕ膜である場合に顕著に得られる。導電膜１２がＲｕ膜である場合、導電膜１２がＣｕ膜である場合に比べて、導電膜１２の上に形成されるＳＡＭ１７の密度が低くなりやすく、ＳＡＭ１７のブロック性能が低くなりやすいからである。
【0052】
次に、図６を参照して、図１の変形例について説明する。以下、相違点について説明する。本変形例の成膜方法は、ステップＳ１０６～Ｓ１０７に代えて、ステップＳ１０９を有する。ステップＳ１０９は、ステップＳ１０５（前駆体ガスの供給）の後に、前駆体ガス１８Ａと反応する反応ガスをプラズマ化した状態で基板表面１ａに対して供給することで、対象膜１８を形成すると共にＳＡＭ１７を除去することを含む。対象膜１８の形成と、ＳＡＭ１７の除去とが同時に進む。よって、スループットを向上できる。
【0053】
ステップＳ１０９では、反応ガスとして、例えばＨ２ガス、ＮＨ３ガス、及びＮ２ガスから選ばれる少なくとも１つを用いる。Ｈ２ガスが単独で用いられる場合、対象膜１８である金属膜または半導体膜の形成と、ＳＡＭ１７の除去とが同時に進む。ＮＨ３ガスまたはＮ２ガスが用いられる場合、対象膜１８である窒化膜の形成と、ＳＡＭ１７の除去とが同時に進む。プラズマ化した反応ガスは、ＳＡＭ１７を励起させ、ＳＡＭ１７を分解除去する。
【0054】
ＳＡＭ１７がフッ素と炭素を含む場合、ＳＡＭ１７が励起されることで、フッ素と炭素を有する活性種が生成する。ＳＡＭ１７から生成した活性種と、ＳＡＭ１７に吸着した前駆体ガス１８Ａとが反応することで、導電膜１２の表面から前駆体ガス１８Ａが除去される。活性種はＳＡＭ１７の近傍で生成するので、絶縁膜１１の表面には前駆体ガス１８Ａが吸着したまま残っており、残っている前駆体ガス１８Ａと反応ガスが反応することで、対象膜１８が絶縁膜１１の表面に選択的に形成される。
【0055】
図６のステップＳ１０８は、第２サイクルＣ２を設定回数（Ｎ回）実施したか否かをチェックすることを含む。第２サイクルＣ２は、ステップＳ１０４（ＳＡＭの形成）と、ステップＳ１０５（前駆体ガスの供給）と、ステップＳ１０９（プラズマ化した反応ガスの供給）とを１回ずつ含む。第２サイクルＣ２は、ステップＳ１０３（導電膜の酸化）をも含んでもよい。
【0056】
第２サイクルＣ２は、例えば同一の処理容器内で複数回繰り返し実施される。同一の処理容器内に各種のガスを所望の順番で供給することで、第２サイクルＣ２が複数回繰り返し実施される。隣り合うステップの間には、アルゴンガスなどの不活性ガスを処理容器内に供給することで、処理容器内に残存する各種のガスを排出するステップがあってもよい。
【0057】
本変形例によれば、第２サイクルＣ２を複数回繰り返し実施する。第２サイクルＣ２は、ステップＳ１０４（ＳＡＭの形成）と、ステップＳ１０５（前駆体ガスの供給）と、ステップＳ１０９（プラズマ化した反応ガスの供給）とを１回ずつ含む。対象膜１８を少しずつ積み重ねながら、ＳＡＭ１７の上に吸着した前駆体ガス１８Ａを、核１８Ｂが成長する前に除去できる。
【0058】
よって、ＳＡＭ１７のブロック性能が不十分な場合であっても、対象膜１８を所望の領域に選択的に形成することができる。この効果は、導電膜１２がＲｕ膜である場合に顕著に得られる。導電膜１２がＲｕ膜である場合、導電膜１２がＣｕ膜である場合に比べて、導電膜１２の上に形成されるＳＡＭ１７の密度が低くなりやすく、ＳＡＭ１７のブロック性能が低くなりやすいからである。
【0059】
次に、図７及び図８を参照して、第１変形例に係る基板１を、図１の方法で処理する場合について説明する。なお、図７（Ａ）に示す基板１を、図５又は図６の方法で処理してもよい。以下、相違点について主に説明する。
【0060】
図７（Ａ）に示すように、基板１は、基板表面１ａに、絶縁膜１１と導電膜１２とバリア膜１３に加えて、ライナー膜１４を有してもよい。ライナー膜１４は、導電膜１２とバリア膜１３の間に形成される。ライナー膜１４は、バリア膜１３の上に形成され、導電膜１２の形成を支援する。導電膜１２は、ライナー膜１４の上に形成される。ライナー膜１４は、特に限定されないが、例えば、Ｃｏ膜、又はＲｕ膜である。
【0061】
表２に、絶縁膜１１と、導電膜１２と、バリア膜１３と、ライナー膜１４との具体例をまとめて示す。
【0062】
【表2】
【0063】
なお、絶縁膜１１と、導電膜１２と、バリア膜１３と、ライナー膜１４との組み合わせは、特に限定されない。
【0064】
本変形例のステップＳ１０２は、図７（Ｂ）に示すように、汚染物２２（図７（Ａ）参照）を除去することを含む。汚染物２２は、例えば導電膜１２の表面とライナー膜１４の表面に存在する。ステップＳ１０２によって、導電膜１２の表面とライナー膜１４の表面が露出する。
【0065】
本変形例のステップＳ１０３は、図７（Ｃ）に示すように、導電膜１２の表面とライナー膜１４の表面とを酸化することで、酸化膜３２を形成することを含む。これにより、後述のステップＳ１０４において導電膜１２の表面とライナー膜１４の表面とに緻密なＳＡＭ１７を形成できる。
【0066】
本変形例のステップＳ１０４は、図７（Ｄ）に示すように、絶縁膜１１の表面に対して、導電膜１２の表面とライナー膜１４の表面とに選択的にＳＡＭ１７を形成することを含む。ＳＡＭ１７は、絶縁膜１１の表面には形成されず、バリア膜１３の表面にもほとんど形成されない。
【0067】
本変形例のステップＳ１０５～Ｓ１０６は、図８（Ａ）～図８（Ｂ）に示すように、ＳＡＭ１７を用い導電膜１２の表面とライナー膜１４の表面とにおける対象膜１８の形成を阻害しつつ、絶縁膜１１の表面に対象膜１８を形成することを含む。なお、ＳＡＭ１７のブロック性能は完全ではなく、対象膜１８の核１８ＢがＳＡＭ１７の上に堆積することがある。
【0068】
本変形例でも、上記実施形態と同様に、ステップＳ１０７を実施することで、図８（Ｃ）に示すように、ＳＡＭ１７の上に堆積した対象膜１８の核１８Ｂを、核１８Ｂが成長する前に除去できる。
【0069】
次に、図９及び図１０を参照して、第２変形例に係る基板１を、図１の方法で処理する場合について説明する。なお、図９（Ａ）に示す基板１を、図５又は図６の方法で処理してもよい。以下、相違点について主に説明する。
【0070】
図９（Ａ）に示すように、基板１は、導電膜１２がキャップ膜であってもよい。つまり、図９（Ａ）に示すように、絶縁膜１１の凹部には第２導電膜１５が埋め込まれ、第２導電膜１５を導電膜１２が覆ってもよい。第２導電膜１５は導電膜１２とは異なる金属で形成される。
【0071】
表３に、導電膜（キャップ膜）１２と、バリア膜１３と、ライナー膜１４と、第２導電膜１５との具体例をまとめて示す。
【0072】
【表3】
【0073】
なお、絶縁膜１１と、導電膜１２と、バリア膜１３と、ライナー膜１４と、第２導電膜１５との組み合わせは、特に限定されない。
【0074】
本変形例のステップＳ１０２～Ｓ１０７（図９（Ｂ）～図９（Ｄ）及び図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）参照）は、上記第１変形例のステップＳ１０２～Ｓ１０７（図７（Ｂ）～図７（Ｄ）及び図９（Ａ）～図９（Ｃ）参照）と同様に行われる。
【0075】
なお、上記実施形態、上記第１変形例、及び上記第２変形例では、絶縁膜１１が第１膜に相当し、導電膜１２が第２膜に相当するが、第１膜と第２膜の組み合わせは特に限定されない。
【0076】
表４に、ＳＡＭ１７の前駆体がチオール系化合物である場合の、第１膜と第２膜と対象膜１８の組み合わせの候補を示す。
【0077】
【表4】
【0078】
表５に、ＳＡＭ１７の前駆体がホスホン酸系化合物である場合の、第１膜と第２膜と対象膜１８の組み合わせの候補を示す。
【0079】
【表5】
【0080】
次に、図１１を参照して、上記の成膜方法を実施する成膜装置１００について説明する。図１１に示すように、成膜装置１００は、第１処理部２００Ａと、第２処理部２００Ｂと、制御部５００とを有する。第１処理部２００Ａは、図１、図５又は図６のステップＳ１０２～Ｓ１０３を実施する。第２処理部２００Ｂは、図１又は図５のステップＳ１０４～Ｓ１０７（第１サイクルＣ１）を実施するか、図６のステップＳ１０４、Ｓ１０５及びＳ１０９（第２サイクルＣ２）を実施する。第１処理部２００Ａと、第２処理部２００Ｂとは、同様の構造を有する。従って、第１処理部２００Ａのみで、図１又は図５のステップＳ１０２～Ｓ１０７の全てを実施するか、図６のステップＳ１０２～Ｓ１０５及びＳ１０９の全てを実施することも可能である。搬送部４００は、第１処理部２００Ａ、及び第２処理部２００Ｂに対して、基板１を搬送する。制御部５００は、第１処理部２００Ａ、第２処理部２００Ｂ及び搬送部４００を制御する。
【0081】
搬送部４００は、第１搬送室４０１と、第１搬送機構４０２とを有する。第１搬送室４０１の内部雰囲気は、大気雰囲気である。第１搬送室４０１の内部に、第１搬送機構４０２が設けられる。第１搬送機構４０２は、基板１を保持するアーム４０３を含み、レール４０４に沿って走行する。レール４０４は、キャリアＣの配列方向に延びている。
【0082】
また、搬送部４００は、第２搬送室４１１と、第２搬送機構４１２とを有する。第２搬送室４１１の内部雰囲気は、真空雰囲気である。第２搬送室４１１の内部に、第２搬送機構４１２が設けられる。第２搬送機構４１２は、基板１を保持するアーム４１３を含み、アーム４１３は、鉛直方向及び水平方向に移動可能に、且つ鉛直軸周りに回転可能に配置される。第２搬送室４１１には、異なるゲートバルブＧを介して第１処理部２００Ａと第２処理部２００Ｂとが接続される。
【0083】
更に、搬送部４００は、第１搬送室４０１と第２搬送室４１１の間に、ロードロック室４２１を有する。ロードロック室４２１の内部雰囲気は、図示しない調圧機構により真空雰囲気と大気雰囲気との間で切り換えられる。これにより、第２搬送室４１１の内部を常に真空雰囲気に維持できる。また、第１搬送室４０１から第２搬送室４１１にガスが流れ込むのを抑制できる。第１搬送室４０１とロードロック室４２１の間、及び第２搬送室４１１とロードロック室４２１の間には、ゲートバルブＧが設けられる。
【0084】
制御部５００は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０１と、メモリ等の記憶媒体５０２とを有する。記憶媒体５０２には、成膜装置１００において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部５００は、記憶媒体５０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ５０１に実行させることにより、成膜装置１００の動作を制御する。制御部５００は、第１処理部２００Ａと第２処理部２００Ｂと搬送部４００とを制御し、上記の成膜方法を実施する。
【0085】
次に、成膜装置１００の動作について説明する。先ず、第１搬送機構４０２が、キャリアＣから基板１を取り出し、取り出した基板１をロードロック室４２１に搬送し、ロードロック室４２１から退出する。次に、ロードロック室４２１の内部雰囲気が大気雰囲気から真空雰囲気に切り換えられる。その後、第２搬送機構４１２が、ロードロック室４２１から基板１を取り出し、取り出した基板１を第１処理部２００Ａに搬送する。
【0086】
次に、第１処理部２００Ａが、図１、図５又は図６のステップＳ１０２～Ｓ１０３を実施する。その後、第２搬送機構４１２が、第１処理部２００Ａから基板１を取り出し、取り出した基板１を第２処理部２００Ｂに搬送する。この間、基板１の周辺雰囲気を真空雰囲気に維持できる。
【0087】
次に、第２処理部２００Ｂが、図１又は図５の第１サイクルＣ１を実施するか、図６の第２サイクルＣ２を実施する。続いて、制御部５００は、第１サイクルＣ１または第２サイクルＣ２を設定回数（Ｎ回）実施したか否かをチェックする（ステップＳ１０８）。第１サイクルＣ１または第２サイクルＣ２の実施回数が設定回数（Ｎ回）に達していない場合、第２処理部２００Ｂが第１サイクルＣ１または第２サイクルＣ２を再度実施する。第１サイクルＣ１または第２サイクルＣ２は、同じ処理容器内で複数回繰り返し実施される。
【0088】
一方、第１サイクルＣ１または第２サイクルＣ２の実施回数が設定回数（Ｎ回）に達している場合、第２搬送機構４１２が、第２処理部２００Ｂから基板１を取り出し、取り出した基板１をロードロック室４２１に搬送し、ロードロック室４２１から退出する。続いて、ロードロック室４２１の内部雰囲気が真空雰囲気から大気雰囲気に切り換えられる。その後、第１搬送機構４０２が、ロードロック室４２１から基板１を取り出し、取り出した基板１をキャリアＣに収容する。そして、基板１の処理が終了する。
【0089】
次に、図１２を参照して、第１処理部２００Ａについて説明する。なお、第２処理部２００Ｂは、第１処理部２００Ａと同様に構成されるので、図示及び説明を省略する。
【0090】
第１処理部２００Ａは、略円筒状の気密な処理容器２１０を備える。処理容器２１０の底壁の中央部には、排気室２１１が設けられている。排気室２１１は、下方に向けて突出する例えば略円筒状の形状を備える。排気室２１１には、例えば排気室２１１の側面において、排気配管２１２が接続されている。
【0091】
排気配管２１２には、圧力制御器２７１を介して排気源２７２が接続されている。圧力制御器２７１は、例えばバタフライバルブ等の圧力調整バルブを備える。排気配管２１２は、排気源２７２によって処理容器２１０内を減圧できるように構成されている。圧力制御器２７１と、排気源２７２とで、処理容器２１０内のガスを排出するガス排出機構２７０が構成される。
【0092】
処理容器２１０の側面には、搬送口２１５が設けられている。搬送口２１５は、ゲートバルブＧによって開閉される。処理容器２１０内と第２搬送室４１１（図１１参照）との間における基板１の搬入出は、搬送口２１５を介して行われる。
【0093】
処理容器２１０内には、基板１を保持する保持部であるステージ２２０が設けられている。ステージ２２０は、基板表面１ａを上に向けて、基板１を水平に保持する。ステージ２２０は、平面視で略円形状に形成されており、支持部材２２１によって支持されている。ステージ２２０の表面には、例えば直径が３００ｍｍの基板１を載置するための略円形状の凹部２２２が形成されている。凹部２２２は、基板１の直径よりも僅かに大きい内径を有する。凹部２２２の深さは、例えば基板１の厚さと略同一に構成される。ステージ２２０は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス材料により形成されている。また、ステージ２２０は、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料により形成されていてもよい。なお、凹部２２２の代わりにステージ２２０の表面の周縁部に基板１をガイドするガイドリングを設けてもよい。
【0094】
ステージ２２０には、例えば接地された下部電極２２３が埋設される。下部電極２２３の下方には、加熱機構２２４が埋設される。加熱機構２２４は、制御部５００（図１１参照）からの制御信号に基づいて電源部（図示せず）から給電されることによって、ステージ２２０に載置された基板１を設定温度に加熱する。ステージ２２０の全体が金属によって構成されている場合には、ステージ２２０の全体が下部電極として機能するので、下部電極２２３をステージ２２０に埋設しなくてよい。ステージ２２０には、ステージ２２０に載置された基板１を保持して昇降するための複数本（例えば３本）の昇降ピン２３１が設けられている。昇降ピン２３１の材料は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックスや石英等であってよい。昇降ピン２３１の下端は、支持板２３２に取り付けられている。支持板２３２は、昇降軸２３３を介して処理容器２１０の外部に設けられた昇降機構２３４に接続されている。
【0095】
昇降機構２３４は、例えば排気室２１１の下部に設置されている。ベローズ２３５は、排気室２１１の下面に形成された昇降軸２３３用の開口部２１９と昇降機構２３４との間に設けられている。支持板２３２の形状は、ステージ２２０の支持部材２２１と干渉せずに昇降できる形状であってもよい。昇降ピン２３１は、昇降機構２３４によって、ステージ２２０の表面の上方と、ステージ２２０の表面の下方との間で、昇降自在に構成される。
【0096】
処理容器２１０の天壁２１７には、絶縁部材２１８を介してガス供給部２４０が設けられている。ガス供給部２４０は、上部電極を成しており、下部電極２２３に対向している。ガス供給部２４０には、整合器２５１を介して高周波電源２５２が接続されている。高周波電源２５２から上部電極（ガス供給部２４０）に４００ｋＨｚ～４０ＭＨｚの高周波電力を供給することによって、上部電極（ガス供給部２４０）と下部電極２２３との間に高周波電界が生成され、容量結合プラズマが生成する。プラズマを生成するプラズマ生成部２５０は、整合器２５１と、高周波電源２５２と、を含む。なお、プラズマ生成部２５０は、容量結合プラズマに限らず、誘導結合プラズマなど他のプラズマを生成するものであってもよい。
【0097】
ガス供給部２４０は、中空状のガス供給室２４１を備える。ガス供給室２４１の下面には、処理容器２１０内へ処理ガスを分散供給するための多数の孔２４２が例えば均等に配置されている。ガス供給部２４０における例えばガス供給室２４１の上方には、加熱機構２４３が埋設されている。加熱機構２４３は、制御部５００からの制御信号に基づいて電源部（図示せず）から給電されることによって、設定温度に加熱される。
【0098】
ガス供給室２４１には、ガス供給路２６１を介して、ガス供給機構２６０が接続される。ガス供給機構２６０は、ガス供給路２６１を介してガス供給室２４１に、図１又は図５のステップＳ１０２～Ｓ１０７の少なくとも１つで用いられるガスを供給するか、図６のステップＳ１０２～Ｓ１０５及びＳ１０９の少なくとも１つで用いられるガスを供給する。ガス供給機構２６０は、図示しないが、ガスの種類毎に、個別配管と、個別配管の途中に設けられる開閉バルブと、個別配管の途中に設けられる流量制御器とを含む。開閉バルブが個別配管を開くと、供給源からガス供給路２６１にガスが供給される。その供給量は流量制御器によって制御される。一方、開閉バルブが個別配管を閉じると、供給源からガス供給路２６１へのガスの供給が停止される。
【0099】
以上、本開示に係る成膜方法及び成膜装置の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0100】
１ 基板
１ａ 基板表面
１１ 絶縁膜（第１膜）
１２ 導電膜（第２膜）
１７ ＳＡＭ（自己組織化単分子膜）
１８ 対象膜
１ａ 基板表面
１１ 絶縁膜（第１膜）
１２ 導電膜（第２膜）
１７ ＳＡＭ（自己組織化単分子膜）
１８ 対象膜
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】