KR20190123684A - 성막 장치 및 성막 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판에 서로 반응해서 막 물질이 되는 성막 가스를 공급하여, 막 물질로 이루어지는 막을 성막하는 성막 장치에 있어서, 생산성이 높으면서 또한 기판에 성막되는 막의 막 두께의 면내 및 면간 균일성을 높이는 기술을 제공한다. 처리 용기 내에 기판을 회전축 주위로 공전시키는 회전 테이블을 마련하고, 회전 테이블에 적재된 가열하도록 구성하고 있다. 또한 성막 가스를 회전 테이블을 향해서 토출하는 가스 공급부를 회전 테이블을 회전시켰을 때 기판이 이동하는 이동 영역과 대향하도록 배치하고, 가스 공급 구멍을 회전 테이블의 중심측으로부터 주연측의 범위에 걸쳐서, 이동 영역과 교차하도록 마련하고 있다. 그리고 제1 성막 가스와 제2 성막 가스를 이동 영역에서의 서로 겹치는 영역에 동시에 공급하도록 하고 있다. 그 때문에 복수의 기판을 연속적으로 처리할 수 있기 때문에 생산성이 향상됨과 함께, 기판에 성막되는 막의 막 두께의 면내 및 면간의 균일성이 양호해진다.

Description

성막 장치 및 성막 방법{FILM-FORMING APPARATUS AND FILM-FORMING METHOD}
본 개시는 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 등의 기판에 대하여 공급한 처리 가스를 반응시켜 성막 처리를 행하는 경우가 있다.
성막 처리의 예로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 기판 지지체에 지지된 기판에, 서로 반응하는 유기 반응체를 포함하는 제1, 제2 반응체의 증기를 수평 통류에 의해 공급해서 유기 막을 성막하는 예가 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2017-76784호 공보
본 개시는, 기판에 서로 반응해서 막 물질이 되는 성막 가스를 공급하여, 막 물질로 이루어지는 막을 성막하는 성막 장치에 있어서, 생산성이 높으면서 또한 기판에 성막되는 막의 막 두께의 면내 및 면간 균일성을 높이는 기술을 제공한다.
본 개시의 성막 장치는, 진공 분위기가 형성되는 처리 용기와,
상기 처리 용기 내에 마련되고, 복수의 기판을 적재하기 위한 기판 적재 영역이 그 상면측에 형성되고, 상기 기판 적재 영역을 회전축 주위로 공전시키기 위한 회전 기구를 구비한 회전 테이블과,
상기 기판 적재 영역에 적재된 기판을 가열하는 가열 기구와,
상기 회전 테이블을 회전시켰을 때 기판이 이동하는 이동 영역과 대향하도록 마련되고, 상기 가열 기구에 의해 가열된 기판의 표면에 흡착되어, 서로 반응해서 막 물질을 형성하기 위한 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스를 상기 회전 테이블측을 향해서 토출하기 위한 가스 토출 구멍이, 상기 회전 테이블의 회전 중심측으로부터 주연측의 범위에 걸쳐서 상기 이동 영역과 교차하도록 형성된 가스 공급부와,
상기 처리 용기 내를 배기하기 위한 배기부를 구비하고,
상기 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스는, 상기 이동 영역의 서로 겹치는 영역에 동시에 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 개시에 의하면, 기판에 서로 반응해서 막 물질이 되는 성막 가스를 공급하여, 막 물질로 이루어지는 막을 성막하는 성막 장치에 있어서, 생산성이 높으면서 또한 기판에 성막되는 막의 막 두께의 면내 및 면간 균일성을 높이는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 형태에 따른 폴리이미드가 생성하는 과정을 도시하는 반응도이다.
도 2는 본 개시의 실시 형태에 따른 성막 장치의 종단 측면도이다.
도 3은 상기 성막 장치의 횡단 평면도이다.
도 4는 웨이퍼에 흡착되는 성막 가스의 흡착량이 변화하는 구조에 관한 설명도이다.
도 5는 상기 성막 장치에서의 성막 가스의 분압 및 웨이퍼의 가열 온도의 설정의 사고 방식을 도시하는 설명도이다.
도 6은 상기 성막 장치에서의 성막 가스 공급 영역 및 성막 가스의 흐름을 설명하는 평면도이다.
도 7a는 실시 형태에 따른 성막 가스의 제1 예를 도시하는 설명도이다.
도 7b는 상기 성막 가스의 제2 예를 도시하는 설명도이다.
도 7c는 상기 성막 가스의 제3 예를 도시하는 설명도이다.
도 8은 예비 시험에 사용한 성막 장치를 도시하는 종단 측면도이다.
도 9는 예비 시험에서의 온도별 가스 공급 노즐로부터의 거리에 대하여 성막되는 막의 막 두께를 도시하는 특성도이다.
일 실시 형태에 따른 성막 장치에 대해서 설명한다. 이 성막 장치는, 기판인 웨이퍼를 향해서 서로 반응하는 제1 모노머를 포함하는 제1 성막 가스와, 제2 모노머를 포함하는 제2 성막 가스를 공급하여, 웨이퍼의 표면에 반응물의 막 물질로 이루어지는 막을 성막하는 성막 처리를 행한다. 실시 형태에서는, 제1 모노머로서 2관능성의 산 무수물, 예를 들어 PMDA(C10H2O6: 무수 피로멜리트산)가 사용되고, 제2 모노머로서 2관능성의 아민, 예를 들어 ODA(C12H12N2O: 4,4'-디아미노디페닐에테르)가 사용되어, 폴리이미드로 이루어지는 막 물질이 생성된다.
폴리이미드의 합성에 대해서 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이 PMDA는, 구체적으로는 4개의 탄소 원소(C)와 1개의 산소 원소(O)가 환상으로 단결합(단일 결합)에 의해 서로 접속된 5원환으로 이루어지는 관능기를 2개 구비하고 있고, 상기 산소 원소에 인접하는 탄소 원소에는, 각각 다른 산소 원소가 이중 결합에 의해 접속하고 있다. 그리고, 5원환을 구성하는 산소 원소가 각각 외측을 향하도록 배치됨과 함께, 이들 2개의 관능기간에, 각각의 관능기의 2개의 탄소 원소를 공유하는 벤젠이 개재하고 있어 방향족 모노머를 이루고 있다. 상기 5원환은, 이미드환을 형성하기 위한 것이다.
ODA에는, 1개의 질소 원소(N)와 2개의 수소 원소(H)를 구비한 아미노기(-NH2)가 2개 배치되어 있고, 이들 질소 원소는, 디페닐에테르의 일단측 및 타단측에 각각 결합하고 있다. 또한, 도 1에서는 탄소 원소 및 수소 원소에 대해서는 기재를 생략하고 있다. 그리고, 이들 2종류의 모노머를 서로 혼합하면, 전구체인 폴리아미드산이 생성되므로, 이 전구체의 열처리(가열)에 의해 탈수 축합이 일어나, 도 1의 하단에 도시하는 폴리이미드가 합성된다.
이어서 성막 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 성막 장치는, 진공 분위기가 형성되는 편평한 대략 원형의 진공 용기(처리 용기)(10)를 구비하고, 진공 용기(10)는 측벽 및 저부를 구성하는 용기 본체(12)와, 천장판(11)에 의해 구성되어 있다. 진공 용기(10) 내에는, 직경 300mm의 복수매의 웨이퍼(W)를 수평하게 적재하는 원형의 회전 테이블(2)이 마련되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 회전 테이블(2)의 상면(일면측)에는, 회전 테이블(2)의 둘레 방향(회전 방향)을 따라, 6개의 원형의 오목부로 구성된 적재부(기판 적재 영역)(24)가 마련되어 있어, 각 적재부(24)의 오목부 내에 웨이퍼(W)가 적재된다.
회전 테이블(2)의 이면 중앙부에는, 회전축(22)이 개재되어 회전 기구(23)가 마련되고, 회전 테이블(2)은, 성막 처리 중에 있어서 연직축(도 2에 도시하는 회전 테이블(2)의 중심(C)) 주위로 상방에서 보아 시계 방향 방향으로 회전한다. 따라서 회전 테이블(2)은, 웨이퍼(W)가 적재된 적재부(24)를 회전축(22) 주위로 공전시키도록 구성되어 있다. 웨이퍼(W)를 적재한 회전 테이블(2)을 회전시키면, 적재부(24)에 적재된 웨이퍼(W)가 공전함으로써, 도 3 중 일점쇄선으로 나타내는 이동 영역(A)을 이동한다. 도 2 중의 20은 회전축(22) 및 회전 기구(23)를 수납하는 케이스체이다. 이 케이스체(20)에는, 회전 테이블(2)의 하방 영역에 질소 가스를 퍼지 가스로서 공급하기 위한 퍼지 가스 공급관(72)이 접속되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 진공 용기(10)의 저부에서의 회전 테이블(2)의 하방에는 동심원형으로 가열 기구인 복수의 히터(7)가 마련되어, 각 적재부(24)에 적재된 웨이퍼(W)가 가열되도록 구성되어 있다. 또한 도 2 중의 70은 히터(7)의 상방측을 덮는 덮개 부재이다. 또한 도 3에 도시한 바와 같이 진공 용기(10)의 측벽에는, 웨이퍼(W)의 반송구(15)가 개구되어 있고, 게이트 밸브(16)에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다. 진공 용기(10) 내에서의 반송구(15)에 면하는 위치는, 웨이퍼(W)의 전달 위치로 되어 있고, 당해 전달 위치에 대응하는 부위에는, 회전 테이블(2)의 하방측에 적재부(24)를 관통해서 웨이퍼(W)를 이면으로부터 들어 올리기 위한 전달용 승강 핀 및 그 승강 기구(모두 도시하지 않음)가 마련되어 있다. 그리고 웨이퍼(W)는 반송구(15)를 통해서, 진공 용기(10)의 외부에 마련된 도시하지 않은 기판 반송 기구에 의해, 전달 위치로 반송되어, 기판 반송 기구와 승강 핀의 협동 작용에 의해, 적재부(24)에 전달된다.
또한, 진공 용기(10)의 측벽에는, PMDA를 포함하는 제1 성막 가스 및 ODA를 포함하는 제2 성막 가스를 회전 테이블(2)을 향해서 공급하기 위한 가스 공급부인 가스 공급 노즐(3)이 마련되어 있다.
가스 공급 노즐(3)은, 선단이 밀봉된 통형으로 구성되고, 진공 용기(10)의 외주벽으로부터 중심을 향해서 신장되어, 회전 테이블(2)을 회전시켰을 때 웨이퍼(W)가 이동하는 이미 설명한 이동 영역(A)과 교차하도록, 회전 테이블(2)의 직경 방향을 향해서 마련되어 있다. 또한, 가스 공급 노즐(3)은, 당해 회전 테이블(2)의 상방 위치에, 웨이퍼(W)의 이동 영역(A)과 대향하도록 마련되어 있다.
통형으로 구성된 가스 공급 노즐(3)의 하면에는, 그 길이 방향을 따라서 등간격으로 배열하는 복수의 가스 토출 구멍(30)이 마련되어 있다. 상술한 가스 공급 노즐(3)의 배치를 근거로 하면, 이들 가스 토출 구멍(30)은, 상기 이동 영역(A)과 교차하는 회전 테이블(2)의 회전 중심측으로부터 주연측의 범위에 걸쳐서 형성되어 있다고 할 수 있다.
진공 용기(10) 외측에 위치하는 가스 공급 노즐(3)의 기단부에는, 가스 공급관(31)이 접속되어 있다. 가스 공급관(31)은 상류측에서 2개의 가스 도입관(53, 63)으로 분기하고 있다. 가스 도입관(53)의 상류측은, 유량 조정부(M1), 밸브(V1)를 이 순으로 거쳐해서 PMDA 기화부(51)에 접속되어 있다.
PMDA 기화부(51) 내에서는, PMDA가 고체의 상태로 저장되어 있고, PMDA 기화부(51)는, 이 PMDA를 가열하는 도시하지 않은 히터를 구비하고 있다. 또한, PMDA 기화부(51)에는 캐리어 가스 공급관(54)의 일단이 접속되어 있고, 밸브(V2), 가스 가열부(58)를 이 순으로 거쳐하여, 캐리어 가스 공급관(54)의 타단은 N2(질소) 가스 공급원(52)에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 캐리어 가스인 N2 가스가 가열된 상태로 PMDA 기화부(51)에 공급되고, 당해 PMDA 기화부(51) 내에서 가열되어 기화한 PMDA와, N2 가스가 혼합되어 혼합 가스로 되어, 제1 성막 가스로서, 가스 공급 노즐(3)에 도입된다.
또한, 캐리어 가스 공급관(54)에서의 가스 가열부(58)의 하류측이면서 또한 밸브(V2)의 상류측은 분기해서 가스 공급관(55)을 형성하고, 이 가스 공급관(55)의 하류 단은, 밸브(V3)를 통해서 가스 도입관(53)의 밸브(V1)의 하류측이면서 또한 유량 조정부(M1)의 상류측에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 상기 제1 성막 가스를 가스 공급 노즐(3)에 공급하지 않을 때는, 가스 가열부(58)에서 가열된 N2 가스를, PMDA 기화부(51)를 우회시켜 가스 공급 노즐(3)에 도입할 수 있다.
한편, 가스 도입관(63)의 타단은, 유량 조정부(M2), 밸브(V4)를 이 순으로 거쳐해서 ODA 기화부(61)에 접속되어 있다. ODA 기화부(61) 내에서는, ODA가 액체(또는 과립상의 고체)의 상태로 저류되어 있고, ODA 기화부(61)는 이 ODA를 가열하는 도시하지 않은 히터를 구비하고 있다. 또한, 당해 ODA 기화부(61)에는 캐리어 가스 공급관(64)의 일단이 접속되어 있고, 캐리어 가스 공급관(64)의 타단은, 밸브(V5), 가스 가열부(68)를 통해서 N2 가스 공급원(62)에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 가열된 캐리어 가스 N2 가스가 가열된 상태로 ODA 기화부(61)에 공급되고, 당해 ODA 기화부(61) 내에서 가열되어 기화한 ODA와, N2 가스가 혼합되어 혼합 가스로 되어, 제2 성막 가스로서, 가스 공급 노즐(3)에 도입할 수 있다.
또한, 캐리어 가스 공급관(64)에서의 가스 가열부(68)의 하류측이면서 또한 밸브(V5)의 상류측은 분기해서 가스 공급관(65)을 형성하고, 이 가스 공급관(65)의 하류 단은, 밸브(V6)를 통해서 가스 도입관(63)의 밸브(V4)의 하류측이면서 또한 유량 조정부(M2)의 상류측에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 상기 제2 성막 가스를 가스 공급 노즐(3)에 공급하지 않을 때는, 가스 가열부(68)에서 가열된 N2 가스를, ODA 기화부(61)를 우회시켜 가스 공급 노즐(3)에 도입할 수 있다.
가스 공급관(31) 및 가스 도입관(53, 63)에는, 유통 중인 성막 가스 중의 PMDA 및 ODA가 액화, 또는 부착되는 것을 방지하기 위해서, 예를 들어 관 내를 가열하기 위한 배관 히터(32, 57, 67)가 각각 관의 주위에 마련된다. 이 배관 히터(32, 57, 67)에 의해, 가스 공급 노즐(3)로부터 토출되는 성막 가스의 온도가 조정된다. 또한, 도시의 편의상, 배관 히터(32, 57, 및 67)는, 배관의 일부에만 도시하고 있지만, 액화를 방지할 수 있도록 예를 들어 배관 전체에 마련되어 있다.
또한 가스 공급관(31)에는, 클리닝용 가스를 공급하기 위한 클리닝 가스 공급관(33)의 일단이 접속되어 있다. 클리닝 가스 공급관(33)의 타단측은, 2개로 분기하고, 각 단부에 각각 N2 가스 공급원(34)과, O2(산소) 가스 공급원(35)이 접속되어 있다. 또한 도 2, 3 중의 V7, V8은 밸브이다.
이와 같은 구성에 의해, 진공 용기(10) 내에 가스 공급 노즐(3)을 통해서, 클리닝 가스로서, N2 가스로 희석된 O2 가스를 공급할 수 있다.
또한 진공 용기(10)의 저면의 주연에서의, 가스 공급 노즐(3)의 위치에서 보아, 회전 테이블(2)의 회전 방향의 하류측의 위치에는, 배기구(4)가 마련되어 있다. 회전 테이블(2)의 직경 방향을 향해서 마련된 가스 공급 노즐(3)과, 배기구(4)로부터 회전 테이블(2)의 중심(C)을 향해서 그은 직선이 이루는 각도(θ)는, 30 내지 90°의 범위가 바람직하고, 예를 들어 60°로 설정된다. 또한 배기구(4)의 위치를, 상기 각도(θ)가 30 내지 90°의 범위에서 가변이 되도록 구성해도 된다. 예를 들어 재료의 선택이나 가스의 유량, 온도, 압력 등의 프로세스 파라미터를 변경했을 때 가스의 농도의 균일성에 치우침이 발생한 경우에 배기구(4)의 위치를 조정함으로써 가스의 농도의 균일성을 개선할 수 있다. 배기구(4)에는, 배기관(42)의 일단이 접속되고, 배기관(42)의 타단에는, 진공 펌프(43)가 접속되어 있다.
또한 천장판(11)에는, 웨이퍼(W)의 가열 온도(200℃)보다도 고온이며, 성막 가스의 흡착을 저해하고, 폴리이미드의 형성을 억제하는 성막 저해 온도(240℃)로 진공 용기(10)를 가열하는 용기 가열부(71)가 마련되어 있다. 이에 의해 진공 용기(10) 내에의 폴리이미드의 형성이 억제되어 있다.
이밖에, 성막 장치는, 회전 테이블(2)을 향해서 자외선을 조사하여, 회전 테이블(2)의 클리닝을 행하기 위한 자외선 조사부(8)를 구비하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상면측에서 보았을 때, 자외선 조사부(8)는, 회전 테이블(2)의 중심(C)을 사이에 두고, 그 직경 방향을 따르도록 마련되어 있다. 자외선 조사부(8)는 램프 하우스(82)의 내부에 자외선 램프(83)를 배치한 구조로 되어 있고, 천장판(11)에 형성된 투과창(81)을 통해서 회전 테이블(2)의 표면에 자외선을 조사할 수 있도록 구성되어 있다.
상술한 구성을 구비하는 성막 장치는 컴퓨터인 제어부(90)를 구비하고 있고, 이 제어부(90)는 프로그램, 메모리, CPU를 구비하고 있다. 프로그램에는, 후술하는 웨이퍼(W)에 대한 처리를 진행시키도록 명령(각 스텝: 스텝 군)이 내장되어 있다. 이 프로그램은, 컴퓨터 기억 매체, 예를 들어 콤팩트 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, DVD 등에 저장되어, 제어부(90)에 인스톨된다. 제어부(90)는, 당해 프로그램에 의해 성막 장치의 각 부에 제어 신호를 출력하여, 각 부의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 진공 펌프(43)에 의한 배기 유량, 유량 조정부(M1, M2)에 의한 진공 용기(10) 내에 공급하는 각 가스의 유량, N2 가스 공급원(52, 62)으로부터의 N2 가스의 공급, 각 히터에 대한 공급 전력 등의 각 제어 대상이 제어 신호에 의해 제어된다.
이상으로 설명한 구성을 구비하는 실시 형태에 따른 성막 장치에서는, 웨이퍼(W)의 가열 온도 및 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스의 공급량(제1 성막 가스 및 제2 성막 가스의 분압)을 조작 변수로 해서 웨이퍼(W)의 표면에 성막되는 폴리이미드의 막의 막 두께를 제어한다.
웨이퍼(W)의 표면에, 서로 반응하는 모노머를 흡착시켜 막 물질을 형성하는 흡착 반응에 있어서, 막 물질의 형성량(이하, 「성막량」이라고도 함)은, 웨이퍼(W)에 대한, 각 모노머의 흡착량에 의존한다. 그리고, 웨이퍼(W)에 대한 모노머의 흡착량은, 모노머인 제1 성막 가스나 제2 성막 가스의 각 분자의 충돌 빈도(단위 시간당 충돌량)에 의존한다. 따라서, 웨이퍼(W)에 대한 각 모노머의 흡착량은, 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스의 분압에 의해 제어할 수 있다.
한편, 모노머를 분자 레벨로 보았을 때, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착되어 있는 모노머의 진동 에너지가 커지면, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 탈리한다. 따라서, 웨이퍼(W)의 표면에 부착되어 있는 모노머의 정미 흡착량은, 도 4에 모식적으로 도시된 바와 같이, 모노머가 단위 시간에 웨이퍼(W)의 표면에 충돌하는 양과, 흡착된 모노머가 웨이퍼(W)의 표면으로부터 탈리하는 양의 밸런스에 의해 결정된다. 그리고, 양쪽 성막 가스의 모노머가 웨이퍼(W)에 흡착되어 있는 시간(흡착 체류 시간)이 길어지면, 웨이퍼(W)에 흡착된 모노머끼리 반응할 확률이 증대하여, 성막량이 증가한다.
이 때문에 예를 들어, PMDA와 ODA의 흡착 반응에 의해 폴리이미드를 생성시키는 경우에, 부재의 온도를 240℃ 이상으로 가열하면, 단위 시간당 모노머의 흡착량보다도 탈리량이 많아져, 당해 부재의 표면에서의 모노머의 정미 흡착량이 거의 제로가 된다. 그래서, 성막 대상인 웨이퍼(W) 이외의 가스 공급 노즐(3)이나 그 상류측의 관로, 진공 용기(10)의 온도를 예를 들어 240℃(이미 설명한 성막 저해 온도에 상당함)로 가열함으로써, 제1, 제2 성막 가스를 혼합 공급했다고 해도, 이들 부재의 표면에의 막 물질의 퇴적을 억제할 수 있다.
이상으로 설명한 메커니즘을 정리하면, 각 성막 가스의 공급량(분압)을 높이면, 당해 성막 가스의 모노머의 흡착량이 증가해서 성막량은 증대하고, 공급량(분압)을 낮추면 흡착량이 줄어들어 성막량은 감소한다. 또한, 웨이퍼(W)의 온도를 높이면 모노머의 진동 에너지가 커져서 모노머의 탈리량이 증대함과 함께 흡착 체류 시간이 짧아짐으로써, 성막량은 감소한다. 반대로 웨이퍼(W)의 온도를 낮추면(단, 반응 온도 이상으로 가열되어 있을 것), 모노머의 탈리량이 감소함과 함께 흡착 체류 시간이 길어짐으로써 성막량이 증대하는 경향이 나타난다.
이상으로 검토한 바와 같이, 각 성막 가스의 공급량이나 웨이퍼(W)의 온도를 변화시켜 성막을 행하는 경우, 이들 성막 가스의 포화 증기압에 유의해야 한다. 온도 일정한 조건 하에서 압력이 당해 성막 가스의 포화 증기압 곡선을 상회한 경우에는, 성막 가스가 액화하여, 정밀한 막 두께 제어를 행할 수 없게 되어버릴 우려가 있다. 따라서 성막 가스의 흡착량을 증가시킴에 있어서, 성막 가스가 액화하지 않는 범위에서 성막 가스의 분압 및 웨이퍼(W)의 가열 온도를 조정할 필요가 있다.
도 5는, 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스의 포화 증기압 곡선을 도시하는 특성도이며, 횡축은 온도를 나타내고, 종축에는 압력을 대수 표시하고 있다. 동 도면 중, 제1 성막 가스의 포화 증기압 곡선을 실선으로 나타내고, 제2 성막 가스의 포화 증기압 곡선을 파선으로 나타내고 있다. 또한 도 5에 도시하는 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스의 포화 증기압 곡선은 모식적인 표시이며, PMDA나 ODA의 실제의 포화 증기압 곡선을 기재한 것은 아니다.
도 1을 사용해서 설명한 바와 같이, 제1 모노머와 제2 모노머가 일대일로 반응해서 폴리이미드의 반복 단위 구조가 형성된다고 보고, 예를 들어 제1 성막 가스의 포화 증기압이 제2 성막 가스의 포화 증기압보다도 높은 예로 설명한다.
이 경우에는, 먼저 포화 증기압이 낮은 성막 가스(도 5에 도시하는 예에서는 제1 성막 가스)에 대해서는, 당해 성막 가스가 기체의 상태를 유지 가능한 온도, 분압 조건 하에서 성막 처리를 행한다. 즉, 도 5의 예에서는, 제1 성막 가스의 포화 증기압 곡선보다도 하방측의 온도, 분압 조건 하에서 성막 처리를 행하면 된다.
예를 들어 도 5에 일점쇄선으로 나타낸 웨이퍼(W)의 온도 범위 내의 소정의 가열 온도에서 성막 처리를 행하는 경우에는, 제1 성막 가스의 분압이 포화 증기압 미만의 범위에서 가능한 한 양쪽 성막 가스의 분압을 상승시켜 모노머가 웨이퍼(W)의 표면에 충돌하는 양을 증가시킨다. 이에 의해 모노머의 흡착량을 가능한 한 증가시킬 수 있다.
또한, 도 5에 이점쇄선으로 나타낸 분압 범위의 소정의 성막 가스 분압으로 성막 처리를 행하는 경우에는, 동일하게 제1 성막 가스의 분압이 포화 증기압 미만의 범위에서 가능한 한 가열 온도를 낮추어 모노머의 탈리량을 적게 한다. 이에 의해 모노머의 탈리량을 감소시킴과 함께, 흡착 체류 시간을 길게 할 수 있다.
이렇게 포화 증기압이 낮은 저증기압 가스의 포화 증기압을 초과하지 않는 분압이 되도록 저증기압 가스의 공급량을 설정한다.
한편, 포화 증기압이 높은 성막 가스(도 5에 도시하는 예에서는 제2 성막 가스)에 대해서는, 화학량론비적으로는 저증기압 가스와 동량의(분압을 맞춘) 고증기압 가스를 공급하면 되는 것으로도 생각할 수 있다. 그러나, 분압을 맞춘 상태의 경우, 저증기압 가스와 비교하여, 고증기압 가스는 웨이퍼(W)에의 흡착량도 적어져버린다. 그래서, 고증기압 가스에 대해서는, 포화 증기압을 초과하지 않는 분압 범위에서, 저증기압 가스보다도 과잉량 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 성막 가스의 공급량(분압) 설정법은, 성막 가스가 승화 곡선을 초과해서 고화하는 것을 방지하는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
여기서 이미 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 가스 공급 노즐(3)과, 배기구(4)로부터 회전 테이블(2)의 중심(C)을 향해서 그은 직선이 이루는 각도(θ)가 30° 내지 90°의 범위로 설정되어 있다. 바꿔 말하면, 가스 공급 노즐(3)과 배기구(4)는 비교적 가까운 위치에 배치되어 있기 때문에, 가스 토출 구멍(30)으로부터 토출된 각 성막 가스는, 회전 테이블(2)의 상방측의 공간 전체로 확산하기 전에, 단시간에 배기구(4)로부터 배출된다.
이와 같이, 공급부터 배기까지의 시간이 짧은 기간 중에 성막을 행하기 위해서는, 도 4를 사용해서 설명한 모식도에서, 모노머가 단위 시간에 웨이퍼(W)의 표면에 충돌하는 양이 많은 것이 바람직하다. 또한, 모노머가 웨이퍼(W)에 흡착되어 있는 시간(흡착 체류 시간)을 길게 해서, 웨이퍼(W)에 흡착된 모노머끼리 반응할 확률을 증대시키는 것이 바람직하다.
전자(단위 시간당 모노머의 충돌량의 증대)의 관점에서는, 공급하는 성막 가스에 대해서는, 포화 증기압에 가까운 값인 것이 바람직하다. 한편 이미 설명한 바와 같이, 성막 가스의 공급압이 포화 증기압을 초과해버리면, 성막 가스가 액화해버린다. 그래서, 제1, 제2 성막 가스 중 포화 증기압이 낮은 성막 가스(저증기압 가스)에 주목해서 성막 가스의 공급압의 제어를 행한다. 즉, 저증기압 가스의 포화 증기압을 P0이라 하고, 상기 가스 공급 노즐(3)로부터 공급되는 저증기압 가스의 분압을 P1라 하면, 저증기압 가스의 공급 압력은 P1/P0의 값이 1 이하의, 가능한 한 높은 값으로 되도록 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 이미 설명한 바와 같이, 제1, 제2 성막 가스 중 포화 증기압이 높은 성막 가스(고증기압 가스)는, 고증기압 가스의 포화 증기압을 P0', 분압을 P1'라 했을 때, P1'/P0'의 값이 1 이하이면서 또한 저증기압 가스보다도 높은 분압으로 공급하면 된다.
또한 후자(모노머의 흡착 체류 시간을 길게 함) 관점에서는, 웨이퍼(W)의 가열 온도를 적절하게 낮게 하여, 일단 흡착된 모노머가 탈리하기 어려워지는 온도로 조정하면 된다.
이들 관점을 종합적으로 감안하여, 본 예에서는, 공급된 성막 가스(저증기압 가스를 기준으로 함)의 공급량에 대한 당해 성막 가스의 소비량의 비율인 반응 효율(E)이 70％ 이상, 예를 들어 90％가 되는 온도로 웨이퍼(W)를 가열하도록 히터(7)의 가열 온도가 설정되어 있다.
구체적으로는, 가스 공급 노즐(3)로부터 공급되는 저증기압 가스의 공급 유량을 L1, 배기구(4)에 도달하는 당해 성막 가스의 배기 유량을 L1'라 하고, 성막 처리에서 소비된 성막 가스의 비율을 반응 효율(E)(％)라 한다. 이때, 성막 처리에서 소비된 상기 성막 가스의 양은, 저증기압 가스의 공급 유량(L1)과, 저증기압 가스의 배기 유량(L1')의 차분값으로부터 구할 수 있다. 이 사고 방식에 기초하여 하기의 식 (1)로 표현되는 반응 효율(E)이 70％ 이상으로 되도록 웨이퍼(W)의 가열 온도를 설정한다. 이에 의해, 성막 가스가 공급된 영역에서 성막 가스를 웨이퍼(W)에 효율적으로 흡착, 반응시켜, 배기구에 이르기까지의 단시간에 성막을 행할 수 있다.
E(％)={(L1-L1')/L1}×100 … (1)
이상으로 설명한 사고 방식에 기초하여 폴리이미드의 성막을 행하는 본 예의 성막 장치의 작용에 대해서 설명한다.
예를 들어 도시하지 않은 외부의 반송 기구에 의해 6매의 웨이퍼(W)를 회전 테이블(2)의 각 적재부(24)에 적재하고, 게이트 밸브(16)를 폐쇄한다. 적재부(24)에 적재된 웨이퍼(W)는, 히터(7)에 의해 소정의 온도, 예를 들어 140℃로 가열된다. 이어서 진공 펌프(43)에 의해 배기구(4)를 통해서 배기를 행하고, N2 가스 공급원(52, 62)으로부터 공급되는 N2 가스에 의해, 진공 용기(10) 내의 압력(전체압)을 예를 들어 50Pa(0.4Torr)로 조절하고, 회전 테이블(2)을 예를 들어 10rpm 내지 30rpm으로 회전시킨다.
이어서 상술한 전체압을 유지하면서, PMDA를 포함하는 제1 성막 가스(저증기압 가스)를 예를 들어 1.33Pa(0.01Torr), ODA를 포함하는 제2 성막 가스(고증기압 가스)를 예를 들어 1.46Pa(0.011Torr)의 분압으로 각각 가스 공급 노즐(3)에 공급한다. 이들 성막 가스는, 가스 공급 노즐(3)의 상류측의 도입관 내에서 합류해서 혼합되어, 예를 들어 성막 저해 온도보다 고온인 260℃로 가열된 상태에서 가스 공급 노즐(3)로부터 토출된다. PMDA 및 ODA는, 성막 처리의 기간 중, 계속적으로 공급된다.
상술한 동작에 의해, 회전 테이블(2)의 중심(C)의 둘레를 공전하고 있는 각 웨이퍼(W)가, 가스 공급 노즐(3)의 하방을 반복해서 통과한다. 그 결과, 각 웨이퍼(W)의 표면에 제1 성막 가스에 포함되는 제1 모노머인 PMDA와, 제2 성막 가스에 포함되는 제2 모노머인 ODA가 각각 동시에 흡착된다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 표면에서 PMDA와 ODA가 반응해서 폴리이미드가 되고, 당해 폴리이미드를 퇴적시킴으로써 성막이 행하여진다.
이때 이미 설명한 바와 같이 실시 형태에 따른 성막 장치에서는, 제1, 제2 성막 가스의 분압(P1)과, 저증기압 가스의 포화 증기압(P0)의 비인 P1/P0의 값이 1 이하가 되도록 설정하고 있다. 그 결과, 저증기압 가스의 액화를 방지하면서, 성막 가스가 배기구(4)에 배기될 때까지의 짧은 시간에 성막 처리를 행할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 6에 도시하는 바와 같이 본 예의 성막 장치는, 웨이퍼(W)의 이동 영역(A)과 교차하도록 가스 공급 노즐(3)을 배치하고 있다. 또한, 가스 공급 노즐(3)의 하면에는, 상기 이동 영역(A)과 교차하는 회전 테이블(2)의 중심측으로부터, 주연측의 범위에 걸쳐서 가스 토출 구멍(30)이 마련되어 있다. 또한 제1, 제2 성막 가스를 반응 효율(E)이 70％ 이상으로 되도록 웨이퍼(W)의 가열 온도를 설정하고 있다.
이들 구성 및 성막 조건에 의해, 각 토출 구멍(30)으로부터 토출된 성막 가스의 대부분은, 당해 성막 가스가 웨이퍼(W)에 충돌하는 영역(도 6 중에 「영역(D)」이라고 기재되어 있음)의 근방에서 흡착, 반응이 진행된다. 그 결과, 웨이퍼(W)를 스캔하도록 폴리이미드가 형성된다. 그리고 회전 테이블(2)을 회전시킴으로써, 각 웨이퍼(W)가 영역(D)을 반복해서 통과함으로써, 폴리이미드가 서서히 퇴적되어 성막이 행하여진다.
또한 반응 효율(E)이 70％ 이상으로 되도록 반응 온도가 설정된 조건 하에서는, 영역(D)의 근방에서 성막 가스의 대부분이 흡착되어 소비된다. 이 때문에, 배기구(4)에 유입하는 가스의 대부분은 캐리어 가스이다.
이렇게 본 실시 형태의 성막 장치는, 국소 영역에서, 효율적으로 웨이퍼(W)에의 성막을 행하는 것이 가능하여, 생산성이 높다.
이상으로 설명한 동작에 기초하여, 미리 설정된 막 두께의 막을 성막하면, 성막 가스의 공급, 회전 테이블(2)의 회전 및 웨이퍼(W)의 가열을 정지하고, 반입 시와는 반대 수순으로 성막 처리를 종료한 웨이퍼(W)를 반출한 후, 다음의 성막 처리의 개시를 기다린다.
이때, 다음의 성막 처리를 개시하기 전에, 예를 들어 진공 용기(10) 내에 클리닝 가스인 O2 가스를 공급함과 함께, 자외선 램프(83)에 의해 자외선을 조사한다. 이에 의해 활성화된 O2 가스를 회전 테이블(2)의 표면에 공급하여, 적재부(24) 이외의 웨이퍼(W)에 의해 덮여 있지 않았던 영역에 형성된 폴리이미드의 막을 분해하는 처리를 행해도 된다. 또한 회전 테이블(2)에 형성된 막의 분해는, 미리 설정된 횟수의 성막 처리를 행한 후에 행하도록 해도 된다.
상술한 실시 형태에 의하면, 복수의 웨이퍼(W)를 회전 테이블(2)에 적재해서 공전시킴과 함께, 서로 반응해서 막 물질을 형성하기 위한 성막 가스인 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스를 하방을 향해서 토출하는 가스 토출 구멍(30)을 구비한 가스 공급 노즐(3)을, 웨이퍼(W)의 이동 영역(A)과 대향하도록 마련하고 있다. 이 구성에 의해, 복수의 웨이퍼(W)에 연속적으로 성막 처리를 행할 수 있기 때문에 생산성이 향상된다. 또한, 가스 공급 노즐(3)에는, 회전 테이블(2)측을 향해서 성막 가스 토출하기 위한 가스 토출 구멍(30)이, 회전 테이블(2)의 회전 중심측으로부터 주연측의 범위에 걸쳐서 상기 이동 영역(A)과 교차하도록 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 회전 테이블(2)의 직경 방향에 있어서 웨이퍼(W)에 성막되는 막 두께의 균일성이 양호해진다.
또한 실시 형태에 따른 성막 장치를 사용해서 형성하는 막은, 도 7a에 도시하는 바와 같이 아미노기를 구비한 모노머를 포함하는 성막 가스와 에폭시기를 구비한 모노머를 포함하는 성막 가스를 반응시켜, 에폭시 결합을 갖는 막 물질에 의해 형성해도 된다. 또한 도 7b에 도시하는 바와 같이 아미노기를 구비한 모노머를 포함하는 성막 가스와 이소시아네이트를 구비한 모노머를 포함하는 성막 가스에 의해 요소 결합을 갖는 막 물질로부터 막의 형성을 행해도 된다. 또는 도 7c에 도시하는 바와 같이 아미노기를 구비한 모노머를 포함하는 성막 가스와, 산 무수물인 모노머를 포함하는 성막 가스에 의해 이미드 결합을 갖는 막 물질로부터 막을 형성해도 된다. 나아가, 알코올인 모노머를 포함하는 성막 가스와 이소시아네이트인 모노머를 포함하는 성막 가스에 의한 우레탄 결합을 갖는 막 물질이나, 아미노기를 구비한 모노머를 포함하는 성막 가스와, 카르복실산인 모노머를 포함하는 성막 가스에 의한 아미드 결합을 갖는 막 물질로부터 막을 형성해도 된다. 나아가 공중합, 2분자 반응, 3분자 반응, 또는 3종 혼합에 의해 중합체를 형성해서 막을 형성해도 된다.
그리고 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스는, 이소시아네이트기나 아미노기 등의 관능기가 서로 1관능성인 모노머 이외에, 2관능성 이상의 모노머끼리를 서로 결합시켜 막 물질을 형성하는 것이어도 된다. 또한 막 물질을 성막하기 위한 모노머의 골격 구조로서는, 방향족, 지환족, 지방족이나, 방향족 및 지방족의 결합체 등을 사용할 수 있다.
또한 실시 형태의 성막 장치에서는, 제1 성막 가스를 공급하는 가스 공급부와 제2 성막 가스를 공급하는 가스 공급부는, 서로 독립하여 개별로 마련해도 된다. 그러한 구성의 경우에도 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스를, 이동 영역(A)의 서로 겹치는 영역에 동시에 공급함으로써 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한 이때, 개별로 마련된 2개의 가스 공급부(도 3에 도시하는 가스 공급 노즐(3)을 서로 인접하는 위치에 2개 배치하는 경우 등)로부터 공급되는, 제1, 제2 성막 가스의 웨이퍼(W) 표면에의 도달 위치가 중첩되어 있는 것은 필수적이지 않다. 예를 들어 서로 인접하는 영역에 각 성막 가스의 도달 위치가 형성되는 경우에도, 웨이퍼(W)에 충돌한 후의 성막 가스가 양쪽의 도달 위치에 유입되어, 웨이퍼(W)에 흡착될 경우, 이들 제1, 제2 성막 가스는, 이동 영역(A)의 서로 겹치는 영역에 동시에 공급되고 있다고 할 수 있다.
또한 진공 용기(10) 내에는, 회전 테이블(2)의 회전 중심측으로부터 주연측의 범위에 걸쳐서 복수의 가스 토출 구멍(30)이 마련된 가스 공급 노즐(3)과, 당해 가스 노즐(3)에서 보아, 상기 각도(θ)가 30 내지 90°의 범위에 배치된 배기구(4)의 조를 복수 조 마련해도 된다. 예를 들어 회전 테이블(2)의 직경을 따라 가스 공급 노즐(3)을 배치하고, 상기 회전 중심측에서 보아 양쪽 주연측의 범위(회전 테이블(2)의 반경)에 걸쳐서 각각, 복수의 가스 토출 구멍(30)을 마련하고, 각 반경에서 보아 상기 각도(θ)가 30 내지 90°가 되는 위치에, 각각 배기구(4)를 마련해도 좋다.
이밖에, 이미 설명한 자외선 조사부(8)에 의해, 회전 테이블(2)에 적재된 웨이퍼(W)를 향해서 자외선을 조사하여, 성막된 막을 개질해도 된다. 또는, 자외선 조사부(8) 대신에 회전 테이블(2)의 표면에 적외선을 조사하여, 열에 의해 회전 테이블(2)에 부착된 막 물질을 제거하는 구성이어도 된다. 또한 클리닝용 조사부와, 웨이퍼(W)의 개질용 조사부를 모두 구비하고 있어도 된다.
이상으로 검토한 바와 같이, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 생략, 치환, 변경되어도 된다.
이어서, 도 6에서 설명한 바와 같이 가스 공급 노즐(3)로부터 공급한 성막 가스가 빠르게 웨이퍼(W)에 흡착되는 것을 확인하기 위한 예비 실험을 행한 결과에 대해서 설명한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 진공 용기(100) 내에 웨이퍼(W)가 적재되는 적재대(101)를 구비하고, 적재대(101)에는 히터(102)가 매설된 매엽식 성막 장치를 예비 실험에 사용하였다. 또한 진공 용기(100)의 측벽에는, 제1 성막 가스(PMDA) 및 제2 성막 가스(ODA)를 공급하는 가스 공급 노즐(3a)이 마련되어, 적재대(101)에 적재된 웨이퍼(W)의 표면을 향해서 가로 방향으로 성막 가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 한편 적재대(101)를 사이에 두고, 가스 공급 노즐(3)로부터 성막 가스가 토출되는 방향과 대향하는 위치에는, 배기부를 이루는 배기구(4a)가 마련되어 있다.
이러한 성막 장치를 사용하여, 웨이퍼(W)의 온도를 140, 160, 180 및 200℃로 각각 설정해서 성막 처리를 행하고, 성막 가스의 토출 방향으로 신장되어 웨이퍼(W)의 중심을 통과하는 직선을 따른 위치에서의, 막 두께의 분포를 조사하였다. 또한 진공 용기(100) 내의 압력, 제1, 제2 성막 가스의 분압에 대해서는, 도 2, 도 3 등을 사용해서 설명한 실시 형태에 따른 성막 장치와 마찬가지로 설정하고, 이들 성막 가스의 공급 시퀀스에 대해서는, 실시 형태와 마찬가지로 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스를 혼합한 후, 가스 공급 노즐(3a)로부터 연속적으로 공급하는 시퀀스를 사용하였다.
도 9는, 웨이퍼(W)의 가열 온도를 140, 160, 180 및 200℃ 각각으로 설정했을 때의 막 두께 분포를 도시하는 특성도이다. 도 9의 횡축은, 성막 가스의 토출 위치로부터의 거리를 나타내고, 종축은 각 위치에 성막된 폴리이미드의 막 두께를 나타내고 있다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 어느 가열 온도에서든, 웨이퍼(W)에 성막되는 막의 막 두께는, 가스 공급 노즐(3)로부터의 거리가 길어짐에 따라서 감소하고 있는 것을 알 수 있다. 예를 들어 웨이퍼(W)의 가열 온도가 가장 낮은 140℃일 때는, 웨이퍼(W)에 성막되는 막의 막 두께는, 가스 공급 노즐(3)로부터의 토출 위치에 가까운 영역에서 다른 가열 온도보다도 두꺼운 막이 형성되고, 당해 토출 위치로부터의 거리가 커짐에 따라서, 급격하게 감소하고 있다. 이것은, 도 5를 사용해서 설명한 바와 같이, 가열 온도가 비교적 저온인 경우, 웨이퍼(W)에 흡착된 모노머가 이탈하는 이탈량이 적어지기 때문에, 토출 위치에 가까운 영역의 막이 두꺼워지는 한편, 하류측으로 흘러들어 오는 성막 가스 중의 모노머의 양이 급격하게 감소하고, 이에 수반해서 막이 얇아져 있다고 생각된다.
이에 반해 웨이퍼(W)의 가열 온도를 예를 들어 200℃로 올렸을 경우에는, 토출 위치로부터의 거리에 대하여, 1차 직선을 그리듯이 막 두께가 감소하고 있는데, 그 감소량이 적다. 이것은, 가열 온도가 고온이 됨에 따라서, 웨이퍼(W)로부터의 모노머의 이탈량이 많아지기 때문이라고 생각된다. 또한 웨이퍼(W)로부터의 모노머의 이탈량이 많아짐으로써 가스 공급 노즐(3)로부터의 거리가 길어져도 가스 중에 성막 가스가 남기 쉬울 것으로 생각되어, 가스 공급 노즐(3)로부터 이격된 위치에서도 성막되기 쉽다고 할 수 있다.
이렇게 웨이퍼(W)의 가열 온도를 변화시킴으로써, 웨이퍼(W)에 성막되는 막의 막 두께 분포를 변화시킬 수 있다. 그리고, 또한 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스로서 PMDA 및 ODA를 사용하는 경우에는, 웨이퍼(W)의 가열 온도를 140℃ 정도로 설정함으로써, 성막 가스의 공급 위치에서 성막되는 막 두께를 두껍게 하고, 공급 위치로부터 이격됨에 따라, 성막되는 막 두께를 급격하게 얇게 하는 것이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 제1, 제2 모노머로서 다른 모노머를 사용하는 경우에도, 반응 에너지에 따른 적절한 가열 온도를 설정함으로써, 성막 가스의 토출 위치로부터의 거리와 막 두께의 관계는, 도 9에 도시하는 예와 마찬가지로 조절할 수 있다. 따라서 도 3, 도 6을 사용해서 설명한 실시 형태에 따른 가스 공급 노즐(3)을 사용해서 성막 처리를 행했을 때, 웨이퍼(W)의 가열 온도를 적절하게 선택함으로써, 성막 가스가 충돌하는 영역(D)의 근방에서 성막 처리를 진행시킬 수 있다고 할 수 있다.
3 : 가스 공급 노즐 4 : 배기구
2 : 회전 테이블 10 : 진공 용기
7 : 히터

Claims (7)

  1. 진공 분위기가 형성되는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 마련되고, 복수의 기판을 적재하기 위한 기판 적재 영역이 그 상면측에 형성되고, 상기 기판 적재 영역을 회전축 주위로 공전시키기 위한 회전 기구를 구비한 회전 테이블과,
    상기 기판 적재 영역에 적재된 기판을 가열하는 가열 기구와,
    상기 회전 테이블을 회전시켰을 때 기판이 이동하는 이동 영역과 대향하도록 마련되고, 상기 가열 기구에 의해 가열된 기판의 표면에 흡착되어, 서로 반응해서 막 물질을 형성하기 위한 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스를 상기 회전 테이블측을 향해서 토출하기 위한 가스 토출 구멍이, 상기 회전 테이블의 회전 중심측으로부터 주연측의 범위에 걸쳐서 상기 이동 영역과 교차하도록 형성된 가스 공급부와,
    상기 처리 용기 내를 배기하기 위한 배기부를 구비하고,
    상기 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스는, 상기 이동 영역의 서로 겹치는 영역에 동시에 공급되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스 중 포화 증기압이 낮은 저증기압 가스의 포화 증기압을 P0, 포화 증기압이 높은 고증기압 가스의 포화 증기압을 P0'라 하고, 상기 저증기압 가스 및 고증기압 가스의 분압을 각각 P1, P1'라 하면, 상기 제1, 제2 성막 가스의 각 공급 압력은 P1/P0이 1 이하, P1'/P0'가 1 이하이면서 또한 P1보다도 높은 값이 되도록 설정되고,
    상기 가열 기구는, 상기 제1 성막 가스 및 상기 제2 성막 가스 각각의 공급량에 대한 소비량의 비율인 반응 효율이 70％ 이상으로 되는 온도로 기판을 가열하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서
    상기 처리 용기의 천장면측에는, 상기 회전 테이블측을 향해서, 막의 처리를 행하기 위한 광을 조사하는 조사부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  4. 제3항에 있어서
    상기 조사부는, 상기 가스 공급부를 통해서 공급된 클리닝 가스를 활성화해서 상기 회전 테이블의 표면에 부착된 막의 클리닝을 행하기 위한 자외선 조사부인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  5. 제3항에 있어서
    상기 조사부는, 상기 막을 개질하기 위한 자외선 조사부인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  6. 진공 분위기가 형성되는 처리 용기 내에 마련되고, 회전 테이블의 일면측에 형성된 복수의 기판 적재 영역에 기판을 적재하고, 당해 회전 테이블을 회전시켜 그 회전축 주위로 기판을 공전시키는 공정과,
    상기 기판 적재 영역에 적재된 기판을 가열함과 함께, 당해 가열된 기판의 표면에 흡착되어, 서로 반응해서 막 물질을 형성하기 위한 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스를, 상기 회전 테이블의 회전 중심측으로부터 주연측의 범위에 걸쳐서, 상기 공전에 따라 기판이 이동하는 이동 영역과 교차하도록, 상기 회전 테이블과 대향하는 위치에서 공급하는 공정과,
    상기 처리 용기 내를 배기하는 공정을 포함하고,
    상기 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스는, 기판의 이동 영역의 서로 겹치는 영역에 동시에 공급되는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  7. 제6항에 있어서
    상기 제1 성막 가스 및 상기 제2 성막 가스를 공급하는 공정에서는, 상기 제1 성막 가스 및 제2 성막 가스 중 포화 증기압이 낮은 저증기압 가스의 포화 증기압을 P0, 포화 증기압이 높은 고증기압 가스의 포화 증기압을 P0'라 하고, 상기 저증기압 가스 및 고증기압 가스의 분압을 각각 P1, P1'라 하면, 상기 제1, 제2 성막 가스의 각 공급 압력은 P1/P0이 1 이하, P1'/P0'가 1 이하이면서 또한 P1보다도 높은 값이 되도록 설정되는 것과,
    상기 제1 성막 가스 및 상기 제2 성막 가스 각각의 공급량에 대한 소비량의 비율인 반응 효율이 70％ 이상으로 되는 온도로 기판을 가열하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
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