JP7238687B2 - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

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Description

本開示は、成膜装置及び成膜方法に関する。
半導体デバイスの製造工程では、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に、成膜装置によって重合体である有機膜の成膜が行われる場合が有る。特許文献１では、ウエハに有機膜としてポリイミドを成膜する成膜装置が記載されている。この成膜装置によれば処理容器を加熱する容器加熱手段と、処理容器内でウエハを多段に保持するウエハボートと、ウエハボートを冷却する内部冷却手段と、が設けられている。内部冷却手段はウエハボートに形成された冷媒通路と、冷媒通路を含む循環路で冷媒を循環させる冷媒循環部により構成される。内部冷却手段により、処理容器の側壁への不要な膜の堆積を抑制するために、処理容器の側壁とウエハボートの間の温度差が予め決められた温度差以上とされる。
特開２００９－１９４０９９号公報
本開示は、成膜ガスの供給により基板へ成膜するにあたり、処理容器内に成膜された有機膜上への成膜を抑制することができる技術を提供する。
本開示の成膜装置は、内部に真空雰囲気が形成される処理容器と、
前記処理容器内にて基板を載置するステージと、
前記処理容器内の部材に有機膜を成膜するための第１の成膜ガスを供給する第１の成膜ガス供給部と、
前記基板に成膜するための第２の成膜ガスを供給する第２の成膜ガス供給部と、
前記第２の成膜ガスによる前記有機膜の表面への成膜を抑制するために、当該有機膜を改質する改質ガスを供給する改質ガス供給部と、
前記ステージに基板が載置されていない状態で前記処理容器内に前記第１の成膜ガスを供給して前記部材にプリコートを行うプリコートステップと、次いで前記処理容器内に前記改質ガスを供給して前記有機膜を改質する改質ステップと、続いて前記ステージに基板が載置された状態で前記処理容器内に前記第２の成膜ガスを供給して当該基板に成膜する基板成膜ステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記第１の成膜ガス及び前記第２の成膜ガスは同じ材料を含むガスであり、
前記基板成膜ステップは、前記基板に前記有機膜を成膜するステップである。
本開示の他の成膜装置は、内部に真空雰囲気が形成される処理容器と、
前記処理容器内にて基板を載置するステージと、
前記処理容器内の部材に有機膜を成膜するための第１の成膜ガスを供給する第１の成膜ガス供給部と、
前記基板に成膜するための第２の成膜ガスを供給する第２の成膜ガス供給部と、
前記第２の成膜ガスによる前記有機膜の表面への成膜を抑制するために、当該有機膜を改質する改質ガスを供給する改質ガス供給部と、
を備え、
前記改質ガスはフッ素により構成される化合物を含むガスである。
本開示によれば、成膜ガスの供給により基板へ成膜するにあたり、処理容器内に成膜された有機膜上への成膜を抑制することができる。
本開示の一実施形態である成膜装置の縦断側面図である。 前記成膜装置における処理のフローを示すチャート図である。 前記成膜装置における処理のフローを示すチャート図である。 前記成膜装置にて行われる処理を示す前記成膜装置の縦断側面図である。 前記成膜装置にて行われる処理を示すウエハの縦断側面図である。 前記成膜装置にて行われる処理を示すウエハの縦断側面図である。 前記成膜装置における処理のフローを示すチャート図である。 前記成膜装置にて行われる処理を示す説明図である。 前記成膜装置にて行われる処理を示す説明図である。 前記成膜装置にて行われる処理を示す説明図である。 前記成膜装置にて行われる処理を示す説明図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。 評価試験の結果を示す模式図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。
本開示の一実施形態である成膜装置１について、先ず、装置の概要を説明する。この成膜装置１は内部が真空雰囲気とされる処理容器１１を備えており、当該真空雰囲気においてウエハＷに成膜ガスを供給し、有機膜として尿素結合を含む重合体であるポリ尿素膜を、蒸着重合により形成する。また、成膜装置１はプリコートを行う。このプリコートは、ウエハＷへの成膜処理を行う前に、ウエハＷの成膜状態を整えるために、処理容器１１内の部材に対して成膜を行う処理である。この成膜装置１においては、プリコートについてもウエハＷへの成膜と同様に、ポリ尿素膜による成膜が行われる。また成膜装置１では、処理容器１１内にクリーニングガスを供給して、プリコート膜（プリコートにより処理容器１１内に形成された膜）を除去するクリーニングも行われる。なお、成膜装置１により成膜されるプリコート膜はポリ尿素である。つまり、このクリーニングガスによる処理で、プリコート時及びプリコート時以外の各々で処理容器１１の各部材に成膜された膜を除去することができる。後述するようにプリコートが行われるとは限られない。
ところで、上記の蒸着重合を行うためにウエハＷは、当該ウエハＷを載置すると共に加熱するステージ３によって、成膜ガスに含まれるモノマーが吸着できる成膜温度となるように温度調整される。ここでウエハＷの成膜処理時において、処理容器１１内において成膜されることを望まない領域については、成膜温度よりも高い温度、即ちモノマーの吸着が起こり難い温度にすることで成膜量を抑制することができる。しかし、ステージ３については上記のようにウエハＷの温度調整を行う必要があることから、そのような比較的高い温度とすることができず、ステージ３表面におけるウエハＷの載置領域の外側（つまりステージ３の周縁部）にはウエハＷと同様に成膜がなされる。
従って、複数のウエハＷに対して繰り返し成膜を行うと、ステージ３の周縁部にはポリ尿素膜が累積し、膜厚が上昇していくことになる。この累積が進むと、そのように累積したポリ尿素膜からパーティクルが発生しやすくなる。また、各ウエハＷ間について成膜環境が変わることになるため、各ウエハＷに均一な成膜処理が行えなくなるおそれが有る。
そこで、この成膜装置１においてはプリコートの後、処理容器１１内に改質ガスを供給し、プリコート膜の表面を改質する処理を行う。この改質により、プリコート膜上におけるポリ尿素膜の成膜を阻害する。つまり、ステージ３の周縁部においてプリコート膜であるポリ尿素膜の膜厚の上昇を阻害する。この改質処理は、具体的にはプリコート膜の表面を、フッ素を構成成分とするガスに曝し、当該表面にフッ素を導入するためのフッ化処理であり、当該フッ化処理によって膜の表面が疎水化することで成膜ガスの吸着が阻害される。なお、このフッ化処理及び上記のクリーニングについては例えばプラズマ処理であり、成膜装置１は当該プラズマ処理が行えるように構成されている。また、この成膜装置１は、プリコート膜だけでなく、後述するようにウエハＷへの成膜時に処理容器１１内の各部に成膜されてしまうポリ尿素膜についてもフッ化処理を行う。それにより、クリーニングの頻度を低下させることができるように構成されている。
以降、成膜装置１の構成について、図１の縦断側面図を参照しながら説明する。上記のように成膜装置１は処理容器１１を備え、当該処理容器１１は平面視円形に構成されている。処理容器１１の側壁には、ウエハＷの搬送口１２と、この搬送口１２を開閉するゲートバルブ１３とが設けられている。また、処理容器１１の側壁にはヒーター１４が埋設されている。さらに処理容器１１の側壁については、上部側が下部側よりも容器の中央部寄りに突き出て段をなし、この段の上側には当該処理容器１１の周に沿った環状の凹部が形成されている。この凹部は排気路１５として構成され、当該排気路１５には排気管１６の上流端が接続される。そして、排気管１６の下流端は真空ポンプなどを含む排気機構１７に接続されている。
上記の処理容器１１の側壁の段上には、排気路１５をなす凹部の入口を覆うように、起立した円筒状の排気シールド１８が設けられている。排気シールド１８の側壁には、当該排気シールド１８の周に沿って間隔を空けて多数の排気口１９が開口しており、上記の排気機構１７はこの排気口１９を介して、後述のように排気シールド１８内に載置されるウエハＷの周囲を排気することができる。排気シールド１８の下端部は内側に突出し、上記の処理容器１１の側壁の段上に設けられている。また、排気シールド１８の外周面は処理容器１１の側壁に接しており、当該排気シールド１８は上記の処理容器１１の側壁のヒーター１４からの伝熱により加熱される。
また、処理容器１１内には起立した円筒状の下部側シールド２１が設けられている。この下部側シールド２１の上端部は外側に突出してフランジをなし、排気シールド１８の下端部上に設置されている。この下部側シールド２１は、ステージ３の下端に成膜ガスが回り込んで付着することを防止する。なお、下部側シールド２１の側部には、上記の搬送口１２を介してステージ３を構成する後述のステージ本体３１にウエハＷを受け渡すことができるように、図示しない貫通孔が設けられている。
また、下部側シールド２１の上端部には、扁平な円形の環状体３０が設けられている。環状体３０は、後述の処理位置に位置するステージ本体３１と共にステージ３を形成し、当該ステージ３の周縁部を構成する。従って、上記したフッ化処理は、この環状体３０を含む領域への成膜が行われることを抑制する。環状体３０の内縁部は、下部側シールド２１の内周面よりも処理容器１１の中心側に位置し、後述の処理位置に位置するステージ本体３１の周縁を被覆すると共に、ステージ本体３１上のウエハＷに近接する。この環状体３０に囲まれて処理されることで、ウエハＷはその位置が規制される。ステージ本体３１の温度が処理容器１１の影響を受けないように、環状体３０の外縁は、排気シールド１８から離れて設けられる。
続いてステージ本体３１について説明する。このステージ本体３１は円形であり、下部側シールド２１の内周壁に囲まれると共に近接されて設けられている。ステージ３の表面の中央部にウエハＷが載置される。ステージ３本体には、既述のように載置されたウエハＷの温度を調整するための第１のヒーターであるステージヒーター３２が埋設されている。また、ステージ本体３１には、例えば容量結合プラズマを形成するための電極３３が設けられている。
ステージ本体３１は支柱３４に支持され、支柱３４の下端部は処理容器１１の底部に設けられる貫通孔３５を介して、昇降機構３６に接続されている。この昇降機構３６によってステージ３は、図１に示す処理位置と、当該処理位置よりも下方の下方位置との間で昇降する。この下方位置は、ウエハＷの搬送機構（不図示）とステージ本体３１との間でウエハＷを受け渡すための位置であり、この受け渡しを行うために処理容器１１内にウエハＷを支持するピンが設けられるが、当該ピンの表示は省略している。また、処理容器１１の外側において支柱３４にはフランジ３７が形成され、フランジ３７と貫通孔３４の開口縁部とを接続するベローズ３８により、処理容器１１内の気密性が担保される。
処理容器１１の天井部は円形のガス供給部４により構成されており、ガス供給部４の周縁部はヒーター４１が埋設されたスペーサー４２を介して処理容器１１の側壁上に支持されている。ガス供給部４の中央部は、上記の周縁部から下方に引き出されるように形成され、その側周面が上記の排気シールド１８の内周面に近接する平面視円形のシャワーヘッド４３として形成されている。シャワーヘッド４３は、下方のステージ３へ向けてガスをシャワー状に吐出する。また、例えばこのシャワーヘッド４３は、上記の容量結合プラズマを形成するための電極を構成する。
シャワーヘッド４３の下面には、各種のガスをシャワー状にウエハＷに供給することができるように多数の吐出口４４が分散して設けられ、吐出口４４の上部側はガスの拡散空間４５に接続されている。例えば拡散空間４５は上下２段に形成されており、下段側の拡散空間を４５Ａ、上段側の拡散空間を４５Ｂとして示している。また、シャワーヘッド４３には、吐出口４４が形成される領域の外側にヒーター４６が埋設されている。さらにシャワーヘッド４３の上部側には、当該シャワーヘッド４３に積層されるようにヒーター４７が設けられている。さらにシャワーヘッド４３には、整合器４８を介して当該シャワーヘッド４３に高周波電圧を印加する高周波電源４９が接続されている。なお、ヒーター４６、４７はスペーサー４２のヒーター４１と共にシャワーヘッド４３を加熱する。これらヒーター４１、４６、４７は、既述した処理容器１１の側壁及び排気シールド１８を加熱するヒーター１４と共に、第１のヒーターを構成する。
シャワーヘッド４３の上部には、上記の拡散空間４５にガスを供給するガス供給管５１の下流端が接続されており、ガス供給管５１の上流端は、バルブ、マスフローコントローラ、ガス供給源などを含むガス供給機構５２に接続されている。ガス供給機構５２は、アミンガス、イソシアネートガス、フッ化処理用のガスであるＮＦ３（三フッ化窒素）ガス、クリーニング用のガスである活性酸素ガス、パージガスであるＮ２（窒素）ガスを、各々シャワーヘッド４３に供給できるように構成されている。活性酸素ガスは、例えばオゾン（Ｏ３）ガスを含む。その他に、ガス供給機構５２は、活性酸素ガス以外のクリーニング用のガスであるＡｒ（アルゴン）ガスもシャワーヘッド４３に供給する。
上記のアミンガスについては、具体的には例えばジアミンである１、３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＡ）を含むガスである。上記のイソシアネートガスについては、具体的には例えばジイソシアネートである１、３－ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）を含むガスである。アミンガス及びイソシアネートガスは、プリコートを行うための第１の成膜ガスであり、且つウエハＷに成膜を行うための第２の成膜ガスである。つまり、この実施形態において第１の成膜ガス及び第２の成膜ガスは同じ材料を含むガスである。また、シャワーヘッド４３は第１の成膜ガス供給部、第２の成膜ガス供給部、改質ガス供給部及びクリーニングガス供給部を構成している。
ところで処理位置にステージ本体３１が位置するときに、各々処理容器１１内の部材であるステージ３、排気シールド１８及びシャワーヘッド４により囲まれる空間を、処理空間４０とする。シャワーヘッド４及び排気シールド１８はウエハＷから見て処理容器１１の内壁を構成する。なお、シャワーヘッド４には当該シャワーヘッド４の下面の温度が設定された温度となるようにフィードバック制御するための温度センサが埋設されているが、図示は省略している。
また、成膜装置１は制御部１０を備えている。この制御部１０はコンピュータにより構成されており、プログラム、メモリ、ＣＰＵを備えている。プログラムには、成膜装置１における後述の一連の動作を実施することができるようにステップ群が組み込まれており、当該プログラムによって制御部１０は成膜装置１の各部に制御信号を出力し、当該各部の動作が制御される。具体的には、ガス供給機構５２による各ガスの供給及び流量の調整、各ヒーターの出力の調整、排気口１９による排気量の調整などの動作が制御信号によって制御される。排気量の調整は、処理容器１１内の圧力の調整でもあり、各ヒーターの出力の調整は、処理容器１１の各部の温度の調整でもある。上記のプログラムは、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納されて、制御部１０にインストールされる。
続いて、図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートを参照して、比較例のクリーニングサイクル（ウエハＷへの成膜とクリーニングとからなるサイクル）と、実施例のクリーニングサイクルと、を説明する。図２Ａは比較例のクリーニングサイクルのフローを示し、図２Ｂは実施例のクリーニングサイクルのフローを示している。これらのクリーニングサイクルの説明では、処理容器１１内の状態を示す図３も参照する。なお、図３及び後述の図７～図１０においては、図の複雑化を避けて成膜の様子を明確に示すために、図１に比べて成膜装置１の各部の構成を簡略化して示している。これらの比較例、実施例では、複数のウエハＷが順次、成膜装置１に搬送されて処理が行われるが、各ウエハＷには同じ膜厚のポリ尿素膜が成膜されるように設定されているものとする。
先ず、比較例のクリーニングサイクルについて説明する。先ず、ウエハＷが処理容器１１内に搬入されていない状態で、ステージ本体３１が処理位置に位置し、当該ステージ本体３１及び環状体３０によりステージ３が形成される。そして、処理容器１１内が予め設定された圧力の真空雰囲気になるように排気された状態で、シャワーヘッド４３から処理空間４０に活性酸素ガスが吐出される。さらに高周波電源４９がオンになり、活性酸素ガスがプラズマ化する。このプラズマにより、それまでの成膜処理で処理容器１１内の各部に成膜されていたポリ尿素膜がアッシングされて除去される（ステップＳ１、図３）。このステップＳ１ではステージ３の表面温度は、例えば後の各ステップＳにおける温度よりも高い温度、具体的には例えば１５０℃～２５０℃とされる。
上記のアッシング後、高周波電源４９がオフになると共に、シャワーヘッド４３からの活性酸素ガスの供給が停止する。その後、処理空間４０に面するシャワーヘッド４３、排気シールド１８、ステージ３の各表面温度が、成膜ガスであるアミンガス及びイソシアネートガスが吸着可能な成膜温度、例えば８０℃になるように、各ヒーター１４、３２、４１、４６の出力が調整される。そして、処理容器１１内にウエハＷが搬入され、アミンガス、Ｎ２ガス、イソシアネートガス、Ｎ２ガスが、順にシャワーヘッド４３から吐出されるガス供給サイクルが繰り返される。シャワーヘッド４３の下面、排気シールド１８の内周面、ステージ３に載置されたウエハＷの表面においては、これら各部材の温度が比較的低いため、上記のガス供給サイクルにおいて供給されたアミンガス及びイソシアネートガスの吸着が進行する。そして、吸着されたアミンとイソシアネートとの重合により、ポリ尿素が生成する（ステップＳ２）。
ウエハＷに所定の膜厚、例えば１０ｎｍのポリ尿素膜が形成されるように上記のガス供給サイクルが繰り返される。そのように一つのウエハＷにポリ尿素膜を形成後、後続のウエハＷが処理容器１１内に搬送されて順次処理が行われる。１枚ウエハＷを処理する度に、直近のステップＳ１のクリーニング実行後における膜厚の累積値（１枚のウエハＷに成膜する膜厚×ウエハＷの処理枚数）が、第１の基準値である例えば１０μｍを越えたか否か判定される（ステップＳ３）。第１の基準値を越えたと判定された場合には、上記のようにステップＳ１のクリーニングが行われ、越えていないと判定された場合にはステップＳ２、即ち後続のウエハＷへの成膜処理が行われる。
続いて、実施例のクリーニングサイクルについて説明する。先ず、ウエハＷが処理容器１１内に搬入されていない状態で、ステージ本体３１が処理位置に位置し、当該ステージ本体３１及び環状体３０によりステージ３が形成される。そして、処理容器１１内が予め設定された圧力の真空雰囲気になるように排気された状態で、シャワーヘッド４３から処理空間４０にＡｒガスが吐出される。さらに高周波電源４９がオンになり、Ａｒガスがプラズマ化する。このプラズマにより、それまでの成膜処理で処理容器１１内の各部に成膜されていたポリ尿素膜がアッシングされて除去される（ステップＴ１、図３）。このステップＴ１ではステージ３の表面温度は、例えば後の各ステップＴにおける温度よりも高い温度、具体的には例えば１５０℃～２５０℃とされる。
上記のアッシング後、高周波電源４９がオフになると共に、シャワーヘッド４３からのＡｒガスの供給が停止する。その後、処理空間４０に面するシャワーヘッド４３、排気シールド１８、ステージ３の各表面温度が、成膜ガスであるアミンガス及びイソシアネートガスが吸着可能な成膜温度、例えば８０℃になるように、ヒーター３２の出力が調整される。そして、処理容器１１内にウエハＷが搬入され、アミンガス、Ｎ２ガス、イソシアネートガス、Ｎ２ガスが、順にシャワーヘッド４３から吐出されるガス供給サイクルが繰り返される。シャワーヘッド４３の下面、排気シールド１８の内周面、ステージ３に載置されたウエハＷの表面においては、これら各部材の温度が比較的低いため、上記のガス供給サイクルにおいて供給されたアミンガス及びイソシアネートガスの吸着が進行する。そして、吸着されたアミンとイソシアネートとの重合により、ポリ尿素膜が成膜される（ステップＴ２）。
ウエハＷに形成されるポリ尿素膜が予め設定された膜厚、例えば１０ｎｍとなると、上記のガス供給サイクルが停止する。この処理済みのウエハＷが処理容器１１から搬出された後、後続のウエハＷが処理容器１１に搬入される前に、シャワーヘッド４３から改質ガスであるＮＦ３ガスが吐出されると共に高周波電源４９がオンになり、ＮＦ３ガスがプラズマ化する。このＮＦ３ガスのプラズマにより、処理容器１１内の各部に成膜されているポリ尿素膜の表層がフッ化処理され、疎水性が高い疎水層６２（図１～図３では非表示）とされる（ステップＴ３）。
その後、高周波電源４９がオフになると共に、処理空間４０へのＮＦ３ガスの供給が停止する。なお、上記のステップＴ２のウエハＷの成膜処理は１枚のウエハＷを成膜する処理であってもよいし、所定の複数枚の枚数のウエハＷを成膜する処理であってもよい。後の評価試験の説明でも述べるように、疎水層６２を形成した後、この疎水層６２への成膜ガスの供給が続けられると、しばらくの間は成膜ガスの疎水層６２への吸着が阻害される。しかし、さらに成膜ガスの供給が続けられると、当該成膜ガスの吸着が起こり、やがては当該疎水層６２を覆うようにポリ尿素膜の薄層が形成され、この薄層が成長する。つまり、ある時点を境に疎水層６２の効果が消失し、ポリ尿素膜の膜厚が増加してしまう。そこで、そのように疎水層６２の効果がなくなる前に再度フッ化処理を行う。
このように一つのウエハＷに対してのポリ尿素膜の成膜と、それに続いてのフッ化処理と、が行われる一方で、制御部１０により、直近のステップＴ１（クリーニング）を行ってから膜厚の累積値が、予め設定した第２の基準値を超えたか否かが判定される（ステップＴ４）。第２の基準値を越えていないと判定された場合には、上記のようにＮＦ３ガスの供給停止後もステージ３の表面の温度については例えば８０℃に維持される。そして、後続のウエハＷが処理容器１１内に搬送されて、ステップＴ２以降の各ステップが行われる。
ステップＴ２においてはウエハＷに成膜が行われる一方で、ステージ３においてウエハＷよりも外側で環状体３０を含む周縁部についても成膜ガス（アミンガス及びイソシアネートガス）に曝される。しかし、この周縁部に形成されたポリ尿素膜の表層が疎水層６２とされていることで、成膜ガスの吸着が抑制される。つまり、このステージ３の周縁部において、ポリ尿素膜の形成及び膜厚の上昇が抑制される。そして、シャワーヘッド４３の下面、排気シールド１８の内周面についても、環状体３０と同様、疎水層６２の形成により、成膜ガスの吸着が抑制される。
ステップＴ４で第２の基準値を超えたと判定された場合は、ステップＴ１のクリーニング処理が再度行われる。つまり、制御部１０はステップＴ２の成膜処理を繰り返すにあたり、ステップＴ４の判定結果に基づいて、クリーニングを行うタイミングを決定している。例えばこのような決定に合せて、制御部１０は当該成膜装置１にウエハＷを搬送する搬送機構にも制御信号を出力し、後続のウエハＷを処理容器１１内に搬送するタイミングを制御する。
ところで、ステップＴ４で判定に用いられる第２の基準値は、比較例のステップＳ３での判定に用いられる第１の基準値よりも大きい値である。従って、例えば上記の比較例のサイクルにおいて、クリーニングとクリーニングの間に行われるウエハＷの処理枚数が１０００枚であるとすると、実施例のサイクルでは、このウエハＷの処理枚数は１０００枚より多い。上記のようにポリ尿素膜の表層をフッ化することで、この表層へのポリ尿素膜の成膜が抑制される。つまり、ウエハＷに成膜が行われる一方で、処理容器１１内の他の各部材におけるポリ尿素膜の膜厚の増加が抑制される。
上記のように処理のフローが進行し、ステップＴ２、Ｔ３の処理が繰り返し行われ、複数のウエハＷに処理が行われる。そして、例えばユーザーが予め設定した任意のタイミングで、当該繰り返しが停止する。具体的な一例としては、ステップＴ２、Ｔ３を行う回数が各々基準の回数を越えると、上記のステップＴ２、Ｔ３の繰り返しが一旦終了して、既述したステップＴ１以降の動作が行われる。なお、ウエハＷに成膜されたポリ尿素膜については例えばエッチング処理時の犠牲膜として用いられ、エッチング処理終了後に加熱による解重合により除去される。
上記の成膜装置１によれば、複数のウエハＷにポリ尿素膜の成膜を行う合間に、処理容器１１内に成膜されたポリ尿素膜に対してＮＦ３ガスのプラズマによるフッ化処理を行い、疎水層６２を形成する。そして、クリーニングを行ってから次にクリーニングを行うまでに、ウエハＷへの成膜処理と、上記のフッ化処理とが繰り返し行われる。それにより、ウエハＷの成膜処理中における処理容器１１内のウエハＷ以外の部材におけるポリ尿素膜の膜厚の上昇を抑制し、クリーニングを行ってから、次にクリーニングを行うまでのウエハＷの処理枚数を増加させることができる。つまり、ウエハＷの処理枚数あたりのクリーニングを行う回数を減らし、単位時間あたりの成膜装置１の生産性を高くすることができる。
また、上記のように成膜装置１によれば、成膜ガスの供給とＮＦ３ガスの供給とによって、ウエハＷに限定的に成膜を行う一方で、処理容器１１内の各部における成膜を抑制している。従って、ウエハＷに限定的に成膜することを目的とした、成膜装置１の各部に温度差を形成するための冷媒の流路の形成を不要にすることができる。従って、装置構成をより簡素にできるという利点が有る。ただし、そのような冷媒の流路の形成を禁じるものではない。なお、比較例では活性酸素ガスのプラズマによりクリーニングを行い、実施例ではＡｒガスのプラズマによりクリーニングを行うように述べたが、実施例で活性酸素ガスのプラズマによりクリーニングを行ってもよい。
ところで、成膜装置１についてはシャワーヘッド４３に高周波が印加されて処理容器１１内にプラズマが形成される構成であるものとして説明したが、そのような構成例に限られない。例えばガス供給機構５２がリモートプラズマの供給源を含むものとし、Ａｒガスのプラズマ、ＮＦ３ガスのプラズマがシャワーヘッド４３を介して処理空間４０に供給される構成であってもよい。また、ＮＦ３ガスについて反応性を高めるためにプラズマ化して処理を行っているが、そのようにプラズマ化して処理を行うことには限られない。
さらに、上記の疎水層６２を形成するガスについてはＮＦ３ガスを用いることには限られず、例えばＣｌＦ３（三塩化フッ素）やＣＨＦ３（トリフルオロメタン）、Ｃ２Ｆ６（六フッ化エタン）などのＮＦ３以外のフッ素により構成される化合物を含むガスであってもよい。つまり、有機膜の表面をフッ化処理して、疎水性とすることができる化合物であればよい。なお、上記のフッ素により構成される化合物とはフッ素そのもの、つまりＦ２が含まれ、Ｆ２ガスのプラズマあるいはプラズマ化していないＦ２ガスにより処理を行うことができる。また、ウエハＷの表面がフッ化処理によってその後の成膜が阻害される材料により構成されていなければ、当該フッ化処理については、ウエハＷをステージ３に載置した状態で行ってもよい。
また、ガス供給部としてはシャワーヘッドとして構成することには限られない。例えば、ノズルにより処理空間４０に各ガスが供給される構成であってもよいし、処理容器１１の天井部を形成すると共に同心円状にガス吐出口が開口したガス供給部から各ガスが処理空間４０に供給される構成であってもよい。また、第１の成膜ガス、第２の成膜ガス、改質ガスが各々異なる吐出口から処理容器１１内に供給される構成であってもよい。つまり、第１の成膜ガス供給部、第２の成膜ガス供給部、改質ガス供給部は互いに別体であってもよい。なお、上記の例ではアミンガス及びイソシアネートガスを別々のタイミングで処理空間４０に供給して成膜を行っているが、これらの成膜ガスを同時に処理空間４０に供給して成膜が行われるようにしてもよい。
成膜装置１によれば、ウエハＷにおいて成膜する位置を制御することもできる。そのような第１の成膜処理例について、ウエハＷの縦断面図を示す図４を参照して説明する。ウエハＷの表面には無機膜７１が形成されている。当該無機膜７１は、上記のフッ化処理を行うガスを供給しても疎水化されない、ないしは疎水化が起こり難い材料により構成することができる。具体的には例えばＳｉなどの半導体や、Ｔｉ、Ａｌなどの金属により構成することができる。
この無機膜７１の表面には凹部７２が形成されている。成膜装置１によって、この凹部７２にポリ尿素膜６３を埋め込むように成膜する（図４（ａ））。その後、ウエハＷを成膜装置１の外部のエッチング装置に搬送し、凹部７２の下部にポリ尿素膜６３が残留すると共に凹部７２の外側においてはポリ尿素膜６３が除去されて無機膜７１が露出するように、エッチングを行う（図４（ｂ））。続いてウエハＷを再度、成膜装置１に搬送し、図２Ｂのフロー中のステップＴ３として説明したフッ化処理を行い、ポリ尿素膜６３の表層を改質して疎水層６２とする（図４（ｃ））。その後、ステップＴ２として説明した成膜処理を行う。疎水層６２が形成されていることで、ポリ尿素膜６３は凹部７２内のポリ尿素膜６３上には成膜されず、凹部７２の側壁の上部から凹部７２の外側領域に亘って成膜される（図４（ｄ））。
続いて図５に示す第２の成膜処理例について、上記の第１の成膜処理例との差異点を中心に説明する。この第２の成膜処理例で用いるウエハＷの表面にも凹部７２を備えた無機膜７１が形成されている（図５（ａ））。ただし凹部７２は比較的浅い。成膜装置１にて凹部７２内にポリ尿素膜６３が埋め込まれるように成膜された後、エッチング装置にて、凹部７２にポリ尿素膜６３が残留すると共に、凹部７２の外側では無機膜７１が露出するように、エッチングを行う（図５（ｂ））。その後、ステップＴ３のフッ化処理を行い、ポリ尿素膜６３の表面に疎水層６２を形成する（図５（ｃ））。その後、ステップＴ２の成膜処理を行うことで、ポリ尿素膜６３を凹部７２の外側に限定的に成膜する（図５（ｄ））。
この第１の成膜処理例及び第２の成膜処理例として示すように、ウエハＷに成膜されたポリ尿素膜６３をエッチングにより整形し、次いでフッ化処理を行った後に２回目のポリ尿素膜６３の成膜を行う。それにより、２回目の成膜におけるポリ尿素膜６３をウエハＷの所望の位置に限定して成膜することができる。なお、このようにウエハＷに限定的に成膜するのはポリ尿素膜であることに限られず、後述するポリ尿素膜６３以外の各有機膜をポリ尿素膜６３の代わりに成膜することができる。
続いて、図６のフローチャートと、上記の図３と、図３と同様に処理容器１１内の状態を示す図７～図１０と、を参照しながら、プリコートを伴うウエハＷの処理例について説明する。この処理例でも、連続して複数のウエハＷに、各々同様の膜厚となるようにポリ尿素膜を成膜する。
先ず、ウエハＷが処理容器１１内に搬入されていない状態で、ステージ本体３１が処理位置に位置し、当該ステージ本体３１及び環状体３０によりステージ３が形成される。そして、処理容器１１内が予め設定された圧力の真空雰囲気になるように排気された状態で、シャワーヘッド４３から処理空間４０にＡｒガスが吐出される。さらに高周波電源４９がオンになり、Ａｒガスがプラズマ化する。このプラズマにより、それまでに行われた成膜処理のために成膜されていたプリコート膜がアッシングされて除去される（ステップＲ１、図３）。このステップＲ１ではステージ３の表面温度は、例えば後の各ステップＲにおける温度よりも高い温度、具体的には例えば１５０℃～２５０℃とされる。
上記のアッシング後、高周波電源４９がオフになると共に、シャワーヘッド４３からのＡｒガスの供給が停止する。その後、処理空間４０に面するシャワーヘッド４３、排気シールド１８、ステージ３の各表面温度が、成膜ガスであるアミンガス及びイソシアネートガスが吸着可能な成膜温度、例えば８０℃になるように、各ヒーター１４、３２、４１、４６の出力が調整される。そして、アミンガス、Ｎ２ガス、イソシアネートガス、Ｎ２ガスが、順にシャワーヘッド４３から吐出されるガス供給サイクルが繰り返される。シャワーヘッド４３の下面、排気シールド１８の内周面、ステージ３の表面においては、これら各部材の温度が比較的低いため、上記のガス供給サイクルにおいて供給されたアミンガス及びイソシアネートガスの吸着が進行する。そして、吸着されたアミンとイソシアネートとの重合により、ポリ尿素が生成する。つまり、処理空間４０を囲むようにプリコート膜６１が形成され、その膜厚が上昇する（ステップＲ２：プリコートステップ、図７）。
プリコート膜６１が予め設定された膜厚になると上記のガス供給サイクルが停止し、シャワーヘッド４３から改質ガスであるＮＦ３ガスが吐出されると共に高周波電源４９がオンになり、ＮＦ３ガスがプラズマ化する。このＮＦ３ガスのプラズマにより、プリコート膜６１の表層がフッ化処理され、疎水性が高い疎水層６２とされる（ステップＲ３：改質ステップ、図８）。
その後、高周波電源４９がオフになると共に、処理空間４０へのＮＦ３ガスの供給が停止する。ステージ３の表面の温度については例えば８０℃に維持される。然る後、ウエハＷが処理容器１１内に搬入され、ステージ３に載置される（図９）。そして当該ステージ３と同じ温度である８０℃に加熱されると、ステップＲ２と同様にアミンガス、Ｎ２ガス、イソシアネートガス、Ｎ２ガスが、順にシャワーヘッド４３から吐出されるガス供給サイクルが繰り返される。アミンガス及びイソシアネートガスに曝されたウエハＷの表面については比較的温度が低いため、アミンガス及びイソシアネートガスの吸着が進行し、アミンとイソシアネートとの重合によりポリ尿素膜６３が成膜され、その膜厚が上昇する。
その一方で、ステージ３においてウエハＷよりも外側で環状体３０を含む周縁部についても成膜ガス（アミンガス及びイソシアネートガス）に曝される。しかし、この周縁部に形成されたプリコート膜６１の表層が疎水層６２とされていることで、成膜ガスの吸着が抑制される。つまり、このステージ３の周縁部において、ポリ尿素膜であるプリコート膜６１上にさらにポリ尿素膜が形成されることが抑制される。
そして、シャワーヘッド４３の下面、排気シールド１８の内周面についても、ステージ３の周縁部と同様に疎水層６２が形成されていることによって、成膜ガスの吸着が抑制される。このように処理空間４０においては、疎水層６２が形成されていないウエハＷの表面に選択的にポリ尿素膜６３が形成され、その膜厚が上昇する（ステップＲ４：基板成膜ステップ、図１０）。
ウエハＷにおけるポリ尿素膜６３の膜厚が設定値となると、上記のガス供給サイクルが停止し、ウエハＷが処理容器１１から搬出される。その一方で、制御部１０により、直近のステップＲ１のクリーニングを行ってから、膜厚の累積値が図２Ｂのフローで述べた第２の基準値を越えたか否か判定される（ステップＲ５）。第２の基準値を越えたと判定された場合にはステップＲ１のクリーニングが行われる。第２の基準値を超えていないと判定された場合には、直近のステップＲ３（プリコート膜のフッ化処理）を行ってから、ウエハＷへ成膜した膜厚の累積値が予め設定した第３の基準値を超えたか否かが判定される（ステップＲ６）。この膜厚の累積値は、この実施形態では各ウエハＷに同様の膜厚となるようにポリ尿素膜が成膜されるので、ステップＲ６におけるウエハＷの成膜を行った回数×ウエハＷの膜厚の設定値である。この膜厚の累積値の第３の基準値としては、例えば５０ｎｍである。
そして、ステップＲ６で第３の基準値を超えていないと判定された場合、後続のウエハＷが処理容器１１に搬入され、当該ウエハＷに対してステップＲ４の成膜処理が実施される。一方、ステップＲ６で第３の基準値を超えたと判定された場合は、ステップＲ３のフッ化処理が再度行われる。つまり、制御部１０はステップＲ４の成膜処理を繰り返すにあたり、ステップＲ６の判定結果に基づいて、再度の処理容器１１内のフッ化処理を行うか否かを決定している。例えばこのような決定に合せて、制御部１０は当該成膜装置１にウエハＷを搬送する搬送機構にも制御信号を出力し、後続のウエハＷを処理容器１１内に搬送するタイミングを制御する。
ところで上記のようなステップＲ６の判定を実施する理由は上記したように、疎水層６２を形成した後、この疎水層６２への成膜ガスの供給が続けられると、ある時点を境に疎水層６２の効果が消失し、ポリ尿素膜の膜厚が増加してしまうためである。つまり、そのように疎水層６２の効果がなくなる前に再度フッ化処理を行い、新たに疎水層６２を形成するために、上記のステップＲ６の判定を実施する。
なお、この図６のフローのステップＲ５における累積膜厚の第２の基準値は、図２Ｂのフローのステップ２Ｂと同様に、例えば１０μｍより大きく設定される。それにより、例えば１０００～１００００枚のウエハＷの処理毎にクリーニングが行われる周期とする。このプリコートのフロー及び図２Ｂのクリーニングサイクルで示すように、成膜装置１は、ウエハＷに成膜する成膜ガスの供給と、改質ガスの供給とを順番に繰り返し行う。
ところで、成膜装置１においてプリコート時に各ヒーターの温度を制御することで、ステージ３の温度に比べて、排気シールド１８の温度及びシャワーヘッド４３の温度が高くなるようにした状態で成膜ガスを処理空間４０に供給する。それによりステージ３の表面にはプリコート膜６１が形成される一方、排気シールド１８の内周面及びシャワーヘッド４３の下面にはプリコート膜６１が形成されないようにする。その後は、フッ化処理によりプリコート膜６１の表層を疎水層６２とした後、ウエハＷへの成膜処理を行う。この際、各ヒーターの温度を制御することでシャワーヘッド４３及び排気シールド１８の表面にはポリ尿素膜６３が成膜されないようにする。つまり、処理容器１１内における任意の箇所に限定してプリコート膜６１及び疎水層６２を形成して成膜処理を行ってもよく、プリコート膜６１及び疎水層６２を処理容器１１内の各部材の表面全体に形成することに限られない。
ただし、ウエハＷ間での成膜環境を揃えるために、プリコート膜６１は、処理空間４０を形成する壁面全体に形成することが望ましいので、図３、及び図７～図１０で説明したように処理を行うことが好ましい。また、そのようにプリコート膜６１及び疎水層６２を処理空間４０の一部のみに形成する場合、上記のようにステージ３はウエハＷへの成膜のために高温にすることができないため、少なくとも当該ステージ３にプリコート膜６１及び疎水層６２を形成することが好ましい。
ところで、上記した実施形態ではウエハＷに成膜する有機膜及びプリコート膜の材料として、ポリ尿素を用いる例を示したが、他の有機材料が用いられてもよい。例えば絶縁膜の材料となるポリイミドを用いてもよいし、その他にもポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノール樹脂などを用いてもよく、これらの化合物を蒸着重合により成膜することができる。また、有機膜としては高分子材料により構成されることに限られず、低分子材料により構成されてもよく、フッ化処理することで疎水性を有する有機物からなる膜であればよい。なお、上記のポリ尿素膜を成膜する材料の一例としてＨ６ＸＤＡ、Ｈ６ＸＤＩを挙げたが、これらの材料に限られず、他の公知の材料を用いてポリ尿素膜を成膜することができる。
ところでウエハＷに形成される膜については、フッ化処理されたプリコート膜への成膜が阻害される成膜ガスによって成膜されるものであればよい。従って、プリコート膜とウエハＷに形成される膜とが同じであることには限られない。また、ウエハＷに形成される膜としては有機膜であることには限られず、例えばＳｉ（シリコン）などの半導体や、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）などの金属により構成される無機膜であってもよい。ただし、ウエハＷに形成される膜への異物の混入を防ぐ観点から、プリコート膜とウエハＷに形成される膜とは同じ材料であることが好ましい。ところで、本明細書に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形、省略及び置換が可能である。
（評価試験）
続いて、既述の実施形態に関連して行われた評価試験について説明する。
（評価試験１）
評価試験１として、ウエハＷにポリ尿素膜を成膜した後、ステップＴ３で説明したＮＦ３ガスのプラズマの供給を行い、フッ化処理した。このフッ化処理におけるウエハＷの温度については、９０℃～１２０℃の範囲内でウエハＷ毎に変更した。フッ化処理後の各ウエハＷについてポリ尿素膜の表面に水を滴下し、水滴の接触角を測定した。
上記のフッ化処理の処理条件についてより詳しく述べると、処理容器１１内の圧力は１Ｔｏｒｒ（１３３．３Ｐａ）、処理容器１１内に供給するＮＦ３ガスの流量は３００ｓｃｃｍとした。また、ＮＦ３ガスと共にＡｒガスを処理容器内に１０００ｓｃｃｍで供給し、これらＮＦ３ガス及びＡｒガスの供給時間は１８０秒とした。これら各ガスの供給中、シャワーヘッド４３の温度は１８０℃、処理容器１１の側壁の温度は１２０℃になるようにした。なお、シャワーヘッド４３とウエハＷとの距離は１５０ｍｍである。
また比較試験として、ポリ尿素膜の成膜後、フッ化処理を行わないウエハＷについても、フッ化処理を行ったウエハＷと同様に、水滴の接触角を測定した。
図１１のグラフは、フッ化処理を行ったウエハＷについての処理温度毎の接触角を示す。グラフから明らかなように、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃でフッ化処理したウエハＷから得られた水滴の接触角は夫々１１２．０度、１１４．４度、１１４．９度、１１３．２度であった。そして、比較試験のフッ化処理を行わないウエハＷから得られた水滴の接触角は７２．５度であり、グラフ中に点線で示している。従って、９０℃～１１０℃の範囲においてはフッ化処理時の処理温度にかかわらず、当該フッ化処理によってポリ尿素膜の表面が疎水化されることが確認された。
（評価試験２）
評価試験２として、複数のウエハＷにポリ尿素膜を２００ｎｍの膜厚で各々成膜した。続いて、各ウエハＷに既述のＮＦ３ガスのプラズマを用いたフッ化処理を行い、さらにその後、２回目のポリ尿素膜の成膜処理を行った。この２回目のポリ尿素膜の成膜処理の時間はウエハＷ毎に変更しており、０．５分、２分、６分、１０分、２０分に夫々設定した。この２回目の成膜処理後、各ウエハＷについて電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮像を行い、初回と２回目の成膜処理により形成されたポリ尿素膜６３の膜厚を測定した。その一方で、比較試験２として、フッ化処理を行わないことを除いて評価試験２と同様の試験を行った。
比較試験２では、２回目の成膜時間が長いものほど、ポリ尿素膜６３の膜厚が大きかった。評価試験２の結果については、図１２を用いて説明する。この図１２は、評価試験２のウエハＷから得られた俯瞰断面画像を模式的に示したものであるため、ウエハＷの縦断面及び表面を示している。図１２中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）が２回目の成膜時間が０．５分、２分、６分、１０分、２０分のウエハＷを夫々示している。なお、図中の各ウエハＷの表面には、識別を容易にするために多数のドットを付している。
この評価試験２における２回目の成膜時間が０．５分、２分であるウエハＷについて、ポリ尿素膜６３の膜厚は略同じであった。つまり、これらの成膜時間では、ポリ尿素膜６３の成長は見られなかった。２回目の成膜時間が６分のウエハＷについては、部分的なポリ尿素膜６３の成長が見られた。より詳しく述べると、１回目の成膜処理で形成されたポリ尿素膜の表面（疎水面）に、極小さな粒状の膜が分散して形成されていた。ただしこの粒は小さいため、膜厚については、２回目の成膜時間が０．５分、２分であるウエハＷの膜厚と略同じである。２回目の成膜時間が１０分のウエハＷについては、上記の粒状の膜が拡大し、１回目の成膜処理で形成されたポリ尿素膜６３の表面を覆っていた。そのような粒状の膜の拡大により、当該ポリ尿素膜の膜厚については若干上昇している。２回目の成膜時間が２０分のウエハＷについては、ポリ尿素膜６３が成長している、即ち、２回目の成膜時間が０．５分～１０分のウエハＷよりも膜厚が大きいポリ尿素膜６３となっていた。
このような評価試験２の結果から、ＮＦ３ガスのプラズマによるフッ化処理により、２回目の成膜時間が０．５分～１０分の間は、１回目の成膜処理にて形成されたポリ尿素膜上での成膜が阻害されていることが確認された。そして評価試験１の結果と合わせて、フッ化処理によりポリ尿素膜の疎水性が高くなり、そのように疎水性が高い膜の表面への成膜が阻害されることが確認された。
ところで図１３のグラフに、評価試験２、比較試験２の結果をまとめて示している。グラフの横軸は２回目の成膜時間（単位：分）、縦軸は膜厚（単位：ｎｍ）を夫々示している。比較試験２では、上記したように成膜時間が長くなるにつれて膜厚が上昇しており、グラフに示すようにこの膜厚と成膜時間とについては、概ね比例関係となっている。この比較試験２の結果を示す点から得られる近似直線をＬ０として示している。
上記したように評価試験２では２回目の成膜時間が比較的短いうちは殆ど膜厚が上昇せず、２回目の成膜時間が比較的長いと、膜厚が上昇する。膜厚の上昇が殆ど見られない２回目の成膜時間が０．５分、２分、６分の点から得られる近似直線をＬ１、膜厚の上昇が見られた２回目の成膜時間が１０分、２０分の点から得られる近似直線をＬ２として、夫々点線で示している。近似直線Ｌ１は略水平であり、近似直線Ｌ２の傾きは、近似直線Ｌ０と略同じである。近似直線Ｌ１とＬ２との交点に対応する２回目の成膜時間は７分である。従って、評価試験２では成膜時間が７分経過後は、比較試験２と同様の速度で膜厚が上昇したが、成膜時間が７分に達するまでは膜厚の上昇が略起こらないものと考えられる。なお、近似直線Ｌ０、Ｌ２から確認されるデポレート（膜厚の上昇速度）は、共に１０ｎｍ／分である。
近似直線Ｌ０を見ると、成膜時間が７分であるときに膜厚は２７０ｎｍとなっている。つまり、ＮＦ３ガスのプラズマによる処理を行っていないポリ尿素膜、当該プラズマによる処理を行ったポリ尿素膜に対して、ともにポリ尿素膜の成膜処理を行ったとする。その場合、当該プラズマ処理を行っていないポリ尿素膜上に２７０ｎｍ－２００ｎｍ＝７０ｎｍの膜厚の成膜を行う間、プラズマ処理を行ったポリ尿素膜では成膜が抑制されると推定される。それ故に、上記の実施形態のステップＲ６において、膜厚の累積値の基準値としては例えば７０ｎｍ以下である例えば５０ｎｍに設定し、既述のようにこの基準値を超えて成膜がなされたら再度フッ化処理を行うことが好ましい。
Ｗ ウエハ
１ 成膜装置
１１ 処理容器
３ ステージ
４３ シャワーヘッド

Claims (7)

  1. 内部に真空雰囲気が形成される処理容器と、
    前記処理容器内にて基板を載置するステージと、
    前記処理容器内の部材に有機膜を成膜するための第１の成膜ガスを供給する第１の成膜ガス供給部と、
    前記基板に成膜するための第２の成膜ガスを供給する第２の成膜ガス供給部と、
    前記第２の成膜ガスによる前記有機膜の表面への成膜を抑制するために、当該有機膜を改質する改質ガスを供給する改質ガス供給部と、
    前記ステージに基板が載置されていない状態で前記処理容器内に前記第１の成膜ガスを供給して前記部材にプリコートを行うプリコートステップと、次いで前記処理容器内に前記改質ガスを供給して前記有機膜を改質する改質ステップと、続いて前記ステージに基板が載置された状態で前記処理容器内に前記第２の成膜ガスを供給して当該基板に成膜する基板成膜ステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
    を備え、
    前記第１の成膜ガス及び前記第２の成膜ガスは同じ材料を含むガスであり、
    前記基板成膜ステップは、前記基板に前記有機膜を成膜するステップである成膜装置。
  2. 前記プリコートが行われる前記処理容器内の部材には、少なくとも前記ステージが含まれる請求項１記載の成膜装置。
  3. 前記制御部は、前記基板成膜ステップを繰り返し行うにあたり、前記基板に成膜される膜の累積値に基づいて、一の基板成膜ステップの終了後に、再度の前記改質ステップを行うか否かを決定する請求項１または２記載の成膜装置。
  4. 内部に真空雰囲気が形成される処理容器と、
    前記処理容器内にて基板を載置するステージと、
    前記処理容器内の部材に有機膜を成膜するための第１の成膜ガスを供給する第１の成膜ガス供給部と、
    前記基板に成膜するための第２の成膜ガスを供給する第２の成膜ガス供給部と、
    前記第２の成膜ガスによる前記有機膜の表面への成膜を抑制するために、当該有機膜を改質する改質ガスを供給する改質ガス供給部と、
    を備え、
    前記改質ガスはフッ素により構成される化合物を含むガスである成膜装置。
  5. 前記処理容器内にクリーニングガスを供給して前記有機膜を除去するクリーニングガス供給部が設けられ、
    先に前記クリーニングガスが供給されてから、次に当該クリーニングガスが供給されるまでに、
    前記処理容器内への前記第２の成膜ガスの供給と、
    前記処理容器内への前記改質ガスの供給と、が繰り返し行われる請求項１ないし４のいずれか一つに記載の成膜装置。
  6. 処理容器の内部に真空雰囲気を形成する工程と、
    前記処理容器内に設けられるステージに基板を載置する工程と、
    前記処理容器内に第１の成膜ガスを供給して、前記処理容器内の部材に有機膜を成膜する工程と、
    前記処理容器内に第２の成膜ガスを供給して、前記基板に成膜する工程と、
    前記第２の成膜ガスによる前記有機膜の表面への成膜を抑制するために、改質ガスを供給して当該有機膜を改質する工程と、
    を備え、
    前記部材に有機膜を成膜する工程は、前記ステージに基板が載置されていない状態で前記処理容器内に前記第１の成膜ガスを供給して前記部材にプリコートを行うプリコート工程であり、
    前記有機膜を改質する工程は、前記プリコート工程に次いで行われる改質工程であり、
    前記基板に成膜する工程は、前記改質工程に続いて行われる、前記ステージに基板が載置された状態で前記処理容器内に前記第２の成膜ガスを供給して当該基板に有機膜を成膜する基板成膜工程であり、
    前記第１の成膜ガス及び前記第２の成膜ガスは同じ材料を含むガスであり、
    前記基板成膜工程は、前記基板に前記有機膜を成膜する工程である成膜方法。
  7. 処理容器の内部に真空雰囲気を形成する工程と、
    前記処理容器内に設けられるステージに基板を載置する工程と、
    前記処理容器内に第１の成膜ガスを供給して、前記処理容器内の部材に有機膜を成膜する工程と、
    前記処理容器内に第２の成膜ガスを供給して、前記基板に成膜する工程と、
    前記第２の成膜ガスによる前記有機膜の表面への成膜を抑制するために、改質ガスを供給して当該有機膜を改質する工程と、
    を備え、
    前記改質ガスはフッ素により構成される化合物を含むガスである成膜方法。
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