JP2003277934A - 金属膜作製装置 - Google Patents
金属膜作製装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガスの排気系のダクトに対する付着物の付
着を可及的に低減し得る金属膜作製装置を提供する。 【解決手段】 Ｃｌ2 ガス等の原料ガスをチャンバ１内
に供給してCu薄膜１６を基板３に形成する場合におい
て、前記チャンバ１の排気口１７を介してチャンバ１内
に連通するダクト１８の端部に配設されチャンバ１内に
発生するガスを吸引して排気する排気系Ｉを有するとと
もに、この排気系Ｉは、ダクト１８を流通する排ガスを
ヒータ２０で加熱してその蒸気圧を高くすることにより
排ガス中の成分が凝縮しにくくし、同時にダクト１８を
流通する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等
を析出させ、冷却トラップ２１で捕捉するようにしたも
のである。
着を可及的に低減し得る金属膜作製装置を提供する。 【解決手段】 Ｃｌ2 ガス等の原料ガスをチャンバ１内
に供給してCu薄膜１６を基板３に形成する場合におい
て、前記チャンバ１の排気口１７を介してチャンバ１内
に連通するダクト１８の端部に配設されチャンバ１内に
発生するガスを吸引して排気する排気系Ｉを有するとと
もに、この排気系Ｉは、ダクト１８を流通する排ガスを
ヒータ２０で加熱してその蒸気圧を高くすることにより
排ガス中の成分が凝縮しにくくし、同時にダクト１８を
流通する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等
を析出させ、冷却トラップ２１で捕捉するようにしたも
のである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属膜作製装置に関
し、特にチャンバ内での原料ガスプラズマの作用により
所定の金属の前駆体を形成してこの金属の薄膜を基板上
に析出させる金属膜作製装置の排気系に適用して有用な
ものである。 【０００２】 【背景技術】従来、気相成長法により金属膜、例えばＣ
ｕの薄膜を作製する場合、例えば銅・ヘキサフロロアセ
チルアセトナト・トリメチルビニルシラン等の液体の有
機金属錯体を原料として用い、固体状の原料を溶媒に溶
かし、熱的な反応を利用して気化することにより基板に
対する成膜を実施している。 【０００３】これに対し、本発明者等は、次の様な新規
な金属膜作製装置を発明した。すなわち、金属膜（例え
ばＣｕ膜）を付着させる基板を内部に収容するチャンバ
と、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属（例えばＣｕ）で
形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材（例
えば銅板部材）と、この被エッチング部材の温度と前記
基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御する温度制
御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板の温度と
を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャンバ内で
形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又は別途
形成してチャンバ内に供給するハロゲンを含有する原料
ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして
金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の
金属成分を前記基板に析出させて所定の金属膜の成膜を
行うというものである。ここで、当該金属膜作製装置
は、前記チャンバ内に発生するガスをこのチャンバ内か
ら排出するため、一般に、排気口を介して前記チャンバ
内に連通するダクト及びこのダクトを介して前記チャン
バ内に発生するガスを吸引して排気する真空ポンプから
なる排気系を有している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述の如きエッチング
による新規な金属膜作製装置をはじめ、一般にチャンバ
内で成膜処理を行う金属膜作製装置の排気系において
は、ダクト内において排ガス中の粒子が析出し、ダクト
の内壁に付着物となって付着する。かかる付着物の成長
を放置しておくとダクトの詰まりを生起するばかりでな
く、ダクト側からチャンバ内に逆流して成膜中の金属膜
に混入してその膜質を悪化させる等の不都合を生起す
る。このため、ダクト等、排気系は定期的にクリーニン
グを行う必要があるが、このクリーニングは当該排気系
をチャンバから取り外して手作業でこれを行う必要があ
る。このため、その分成膜効率が低下するばかりでな
く、クリーニングの作業自体も大変な作業となる。 【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、排ガスの
排気系のダクトに対する付着物の付着を可及的に低減
し、そのクリーニングの回数及び時間を少なくして成膜
効率の向上に寄与し得る排気系を手有する金属膜作製装
置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は次の点を特徴とする。 【０００７】１） 原料ガスをチャンバ内に供給して所
定の金属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、
排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを加熱するようダクトの途中に配設した加熱
手段を備えた排気系を有すること。 【０００８】２） 原料ガスをチャンバ内に供給して所
定の金属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、
排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等を捕
捉する冷却トラップを備えた排気系を有すること。 【０００９】３） 金属膜を付着させる基板を内部に収
容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で
形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、
この被エッチング部材の温度と前記基板の温度とを所定
の温度及び温度差に制御する温度制御手段とを有し、被
エッチング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温
度差に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを
含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内
に供給するハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記
被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガス
との前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を前記基板
に析出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置
において、排気口を介して前記チャンバ内に連通するダ
クト、このダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に
発生するガスを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダ
クトを流通する排ガスを加熱するようダクトの途中に配
設した加熱手段を備えた排気系を有すること。 【００１０】４） 金属膜を付着させる基板を内部に収
容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で
形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、
この被エッチング部材の温度と前記基板の温度とを所定
の温度及び温度差に制御する温度制御手段とを有し、被
エッチング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温
度差に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを
含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内
に供給するハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記
被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガス
との前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を前記基板
に析出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置
において、排気口を介して前記チャンバ内に連通するダ
クト、このダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に
発生するガスを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダ
クトを流通する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる
粒子等を捕捉する冷却トラップを備えた排気系を有する
こと。 【００１１】５） 上記１）又は３）に記載する何れか
一つの金属膜作製装置において、排気系は、ダクトを流
通する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等を
捕捉する冷却トラップを、加熱手段の下流位置で、ダク
トの途中にさらに配設したものであること。 【００１２】６） 上記１）乃至５）の何れか一つに記
載する金属膜作製装置において、排気系は、ダクト内に
クリーニングガスを供給して、その内壁に付着した付着
物を除去するクリーニングガス供給手段を有すること。 【００１３】７） 上記１）乃至５）の何れか一つに記
載する金属膜作製装置において、排気系は、ダクト内に
クリーニングガスのプラズマを形成して、その内壁に付
着した付着物を除去するクリーニングガスプラズマ発生
段を有すること。 【００１４】８） 上記１）乃至５）の何れか一つに記
載する金属膜作製装置において、排気系は、遠隔で形成
したクリーニングガスのプラズマをダクト内に供給し
て、その内壁に付着した付着物を除去するクリーニング
ガスプラズマ発生段を有すること。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１６】図１は本発明の実施の形態に係る金属膜
（Cu薄膜）作製装置の概略側面図である。同図に示すよ
うに、円筒状に形成された、例えば、セラミックス製
（絶縁材料製）のチャンバ１（絶縁材料製）の底部近傍
には支持台２が設けられ、支持台２には基板３が載置さ
れている。また、支持台２にはヒータ４及び冷媒流通手
段５を備えた温度制御手段６が設けられ、この温度制御
手段６により支持台２を所定温度（例えば、基板３が１
００°Ｃ乃至２００°Ｃに維持される温度）に制御する
ようになっている。 【００１７】チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部
は金属製の被エッチング部材としての銅板部材７によっ
て塞がれている。銅板部材７によって塞がれたチャンバ
１の内部は真空装置８により所定の真空圧に維持され
る。 【００１８】チャンバ１の筒部の銅板部材７側の周囲に
は、チャンバ１の軸方向に亘り巻回したコイル状の成膜
用プラズマアンテナ９が配設してあり、この成膜用プラ
ズマアンテナ９には整合器１０及び電源１１が接続され
て給電が行われる。成膜用プラズマアンテナ９、整合器
１０及び電源１１で成膜用プラズマ発生手段を構成して
いる。 【００１９】支持台２の上方におけるチャンバ１の内部
には、塩素を含有する原料ガス（Heで塩素濃度が≦50%
、好ましくは10% 程度に希釈されたＣｌ2 ガス）を供
給するノズル１２が配設してある。ノズル１２は銅板部
材７に向けて開口している。また、このノズル１２には
流量制御器１３を介して原料ガスが送給される。原料ガ
スは、成膜時に、チャンバ１内で壁面側に沿って基板３
側から銅板部材７側に送られる。ここで、チャンバ１内
に供給するＣｌ2 ガスの量は、前記流量制御器１３で制
御する。 【００２０】排気系Ｉは、排気口１７を介して前記チャ
ンバ１内に連通するダクト１８及びこのダクト１８の端
部に配設されて前記チャンバ１内に発生するガスを吸引
して排気する真空ポンプ１９を基本的な構成要素として
有している。さらに、本形態に係る金属膜作製装置の排
気系Ｉは、前記ダクト１８を流通する排ガスを加熱する
ようダクト１８の途中に配設した加熱手段であるヒータ
２０と、ダクト１８を流通する排ガスを冷却してこの排
ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラップ２１をダ
クト１８の途中に配設したものである。また、当該排気
系Ｉには、排気口１７に隣接してターボ分子ポンプ２２
が設けてあり、このターボ分子ポンプ２２で排気速度の
高速化を図っている。 【００２１】かかる金属膜作製装置における成膜時に
は、先ず、チャンバ１の内部にノズル１２から原料ガス
を供給しつつ、成膜用プラズマアンテナ９から電磁波を
チャンバ１の内部に入射することで、Ｃｌ2 ガスをイオ
ン化してＣｌ2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４
を発生させる。このＣｌ2 ガスプラズマ１４は、チャン
バ１内の成膜用プラズマアンテナ９に隣接する空間、す
なわちチャンバ１の銅板部材７側（上部）の空間に形成
される。このときＣｌ* も発生する。 【００２２】Ｃｌ2 ガスプラズマ１４により、銅板部材
７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）１５が生
成される。このとき、銅板部材７はＣｌ2 ガスプラズマ
１４により基板３の温度よりも高い所定温度（例えば、
２００℃乃至４００℃）に維持されている。 【００２３】チャンバ１の内部で生成された前駆体（Cu
xCly）１５は、銅板部材７よりも低い温度に制御された
基板３に搬送される。基板３に搬送されてこれに吸着さ
れた前駆体（CuxCly）１５は、成膜反応により基板３上
にＣｕを析出させる。かくして、基板３の表面にCu薄膜
１６が形成される。 【００２４】このときチャンバ１内では次の様な反応が
起こっていると考えられる。 プラズマの解離反応；Ｃｌ2 →２Ｃｌ* エッチング反応；Ｃｕ＋Ｃｌ* →ＣｕＣｌ（ｇ） 基板への吸着反応；ＣｕＣｌ（ｇ）→ＣｕＣｌ（ａ
ｄ）成膜反応；ＣｕＣｌ（ａｄ）＋Ｃｌ* →Ｃｕ＋Ｃｌ2 ↑ ・・・（１） ここで、Ｃｌ* はＣｌのラジカルであることを、（ｇ）
はガス状態であることを、（ａｄ）は吸着状態であるこ
とをそれぞれ表している。 【００２５】また、もう一つの成膜反応として次式
（２）で表される反応も起こっていると考えられる。 ２ＣｕＣｌ（ａｄ）→２Ｃｕ＋Ｃｌ2 ↑ ・・・・・・・（２） 【００２６】この結果、排気系Ｉを介して排気される排
ガスはＣｌ2 ガスを主成分とするものであるが、その中
にはＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 等も含まれるため、これらが
ダクト１８の内周面に付着する可能性がある。かかる付
着物はダクト１８の流路断面積の狭窄等を生起し好まし
くない。そこで、本形態では、ヒータ２０によりダクト
１８内の排ガスを加熱することによりこの排ガスの蒸気
圧を上昇させている。このように蒸気圧を上昇させるこ
とにより排ガス中のＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 が固化してダ
クト１８の内周面に付着するのを防止し得るからであ
る。このときの加熱によるダクト１８の内部温度は１６
０°Ｃ程度にするのが最適である。ダクト１８の内部圧
力は１０-3乃至１０-1程度であるため、かかる圧力下で
も蒸発させることができるようにするためである。 【００２７】同時に、このヒータ２０の下流に配設した
冷却トラップ２１では排ガスを冷却することによりこの
排ガス中のＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 成分等を析出させて捕
捉している。このときの冷却は、室温における排ガスの
蒸気圧以下に押さえ込めるような温度まで冷却する。ま
た、捕捉したＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 等の付着物は別途処
理して廃棄する。このことにより、ダクト１８の内周面
への付着物を可及的に低減し得る。 【００２８】図２は排気系Ｉに代わる排気系IIの主要部
を抽出・拡大して示す縦断面図である。同図中、２８は
ダクト、３０はヒータ、３１は冷却トラップであり、図
１のダクト１８、ヒータ２０、冷却トラップ２１にそれ
ぞれ対応する。また、同図に詳細に示すように、冷却ト
ラップ３１はその内周面に埋設した管路３１ａを有して
おり、この管路３１ａに冷媒（例えば冷却水）を流通さ
せることによりその内部を冷却するとともに、排ガスの
流通路の一部となるその内部空間に突出させて多くの捕
捉板３１ｂを設けてあり、冷却して蒸気圧が低下した排
ガスを捕捉板３１ｂに接触させてこの排ガス中からＣｕ
Ｃｌ、ＣｕＣｌ2 等を析出させて捕捉するように構成し
てある。 【００２９】本形態の排気系IIは、さらに流量制御器３
２、ノズル３３、絶縁筒３４、プラズマ生成用コイル３
５等を有している。ここでノズル３３はヒータ３０に対
してダクト２８の上流側でこのダクト２８内に臨んでお
り、このダクト２８内にＣｌ 2 ガス等のクリーニングガ
スを供給するようになっている。Ｃｌ2 ガス等のクリー
ニングガスは流量制御器３２でその流量を制御しつつダ
クト２８内に供給される。 【００３０】このようにしてダクト２８内に供給された
Ｃｌ2 ガスは、ノズル３３とヒータ３０との間に配設さ
れた絶縁筒３４の内部でプラズマ化される。すなわち、
プラズマ生成用コイル３５には所定の高周波電力が供給
され、このプラズマ生成用コイル３５が形成する高周波
電界の作用により当該部分にＣｌ2 ガスプラズマを形成
するようになっている。このＣｌ2 ガスプラズマは、上
述の如く、ダクト２８の内周面に付着したＣｕ及びその
塩化物（一般的には高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属及
びそのハロゲン化物）に作用してエッチング反応を生起
する。この結果、付着物はＣｕＣｌガス等となって蒸発
し、ダクト２８の内周面から除去される。このように付
着物が蒸発したガスも成分として含む排ガスは、上記実
施の形態と同様に、ヒータ３０で加熱されてダクト２８
内に付着することなく冷却トラップ３１に至り、この冷
却トラップ３１で冷却されて析出した粒子成分を捕捉さ
れる。 【００３１】図２に示す排気系IIでは、ダクト２８内で
クリーニングガスのプラズマを形成するように構成した
が、クリーニングガスのプラズマは、ダクト２８外で形
成しても良い。かかる排気系III を図３に基づき説明す
る。なお、図３中、図２と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。 【００３２】図３に示す排気系では、ダクト３８の外部
に図２の絶縁筒３４及びプラズマ生成用コイル３５と同
様の絶縁筒４４及びプラズマ生成用コイル４５を配置
し、流量制御器４２を介してＣｌ2 ガスを供給しつつ絶
縁筒４４の内部でＣｌ2 ガスプラズマを形成する。その
後、絶縁筒４４の内部で形成したＣｌ2 ガスプラズマを
ヒータ３０の上流側でダクト３８内に供給している。 【００３３】かかるＣｌ2 ガスプラズマによっても、図
２に示す場合と同態様で、ダクト３８の内部の付着物が
除去される。 【００３４】上述の如く、図１乃至図３に示す排気系Ｉ
乃至III は何れも、ヒータ２０、３０及び冷却トラップ
２１、３１の何れも具備するものとして説明したが、こ
れはヒータ２０、３０又は冷却トラップ２１、３１の何
れか一方であっても良い。また、排気系II、III では、
何れもクリーニングガスのプラズマにより付着物を除去
するようにしたが、これはクリーニングガスをダクト２
８、３８内に供給することによってもある程度目的を達
成し得る。例えば、クリーニングガスをＣｌ2ガスとし
た場合、このＣｌ2 ガスは付着物に対して作用し付着物
をガス化して除去することができるからである。したが
って、クリーニングガスとしては、Ｃｌ 2 ガスと同様に
作用するハロゲン化ガスであれば一般に用いることがで
きる。 【００３５】なお、図１に示す金属膜作製装置において
は、原料ガスとして、Heで希釈されたCl2 ガスを例に挙
げて説明したが、Cl2 ガスを単独で用いたり、HCl ガス
を適用することも可能である。HCl ガスを適用した場
合、原料ガスプラズマはHCl ガスプラズマが生成される
が、銅製の被エッチング部材のエッチングにより生成さ
れる前駆体はCuxClyである。したがって、原料ガスは塩
素を含有するガスであればよく、HCl ガスとCl2 ガスと
の混合ガスを用いることも可能である。さらに、一般的
には塩素に限らず、ハロゲンガスであれば、当該金属膜
作製装置の原料ガスとして利用することができる。 【００３６】また、被エッチング部材は銅に限らず、T
a,Ti,Ｗ等の高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属であれば
同様に用いることができる。この場合、前駆体はTa,Ti,
Ｗ等の塩化物（ハロゲン化物）となり、基板３の表面に
生成される薄膜はTa,Ti,Ｗ等となる。 【００３７】金属膜作製装置としては、図１に示す装置
に限る必要は、勿論ない。銅板等で形成した被エッチン
グ部材と基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御す
ることにより、チャンバ内の原料ガスプラズマで前記被
エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスと
の前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出
させて成膜を行うようにした装置であれば良い。したが
って、被エッチング部材の形状は、図１に示すものに限
らず板状及び錐状のものであっても良く、またチャンバ
内に原料ガスを供給してチャンバ内でそのプラズマを形
成する装置ばかりでなく、別途形成した原料ガスプラズ
マをチャンバ内に供給するようにした装置であっても良
い。さらに、原料ガスをチャンバ内に供給して所定の金
属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、同様の
排気系を具備する金属膜作製装置に一般的に適用し得
る。 【００３８】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、〔請求項１〕に記載する発明は、原料ガスをチ
ャンバ内に供給して所定の金属膜を基板に形成する金属
膜作製装置において、排気口を介して前記チャンバ内に
連通するダクト、このダクトの端部に配設されて前記チ
ャンバ内に発生するガスを吸引して排気するポンプ手段
及び前記ダクトを流通する排ガスを加熱するようダクト
の途中に配設した加熱手段を備えた排気系を有するの
で、ダクトを流通する排ガスの蒸気圧を高くすることが
でき、その成分がダクトの内周面に付着するのを可及的
に低減し得る。この結果、本発明によれば、排気系のメ
ンテナンス間隔を飛躍的に長くすることができ、その分
当該金属膜作製装置による金属膜の製造効率を向上させ
ることができる。また、排ガス成分がパーティクルとし
てチャンバ内に逆流して成膜中の膜に付着し、その膜質
を低下させるという不都合も除去し得る。 【００３９】〔請求項２〕に記載する発明は、原料ガス
をチャンバ内に供給して所定の金属膜を基板に形成する
金属膜作製装置において、排気口を介して前記チャンバ
内に連通するダクト、このダクトの端部に配設されて前
記チャンバ内に発生するガスを吸引して排気するポンプ
手段及び前記ダクトを流通する排ガスを冷却してこの排
ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラップを備えた
排気系を有するので、冷却トラップ内で排ガスの蒸気圧
を低くしてその成分を析出させ、これを捕捉して除去す
ることができる。この結果、本発明によれば、〔請求項
１〕に記載する発明と同様に排気系のメンテナンス間隔
を飛躍的に長くすることができ、その分当該金属膜作製
装置による金属膜の製造効率を向上させることができ
る。また、排ガス成分がパーティクルとしてチャンバ内
に逆流して成膜中の膜に付着し、その膜質を低下させる
という不都合も除去し得る。 【００４０】〔請求項３〕に記載する発明は、金属膜を
付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧
ハロゲン化物を作る金属で形成して前記チャンバに配設
した被エッチング部材と、この被エッチング部材の温度
と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御する
温度制御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板と
の温度を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャン
バ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又
は別途形成してチャンバ内に供給するハロゲンを含有す
る原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチン
グして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前
駆体の金属成分を前記基板に析出させて所定の金属膜の
成膜を行う金属膜作製装置において、排気口を介して前
記チャンバ内に連通するダクト、このダクトの端部に配
設されて前記チャンバ内に発生するガスを吸引して排気
するポンプ手段及び前記ダクトを流通する排ガスを加熱
するようダクトの途中に配設した加熱手段を備えた排気
系を有するので、当該金属膜作製装置において、〔請求
項１〕に記載する発明と同様の作用・効果を得る。 【００４１】〔請求項４〕に記載する発明は、金属膜を
付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧
ハロゲン化物を作る金属で形成して前記チャンバに配設
した被エッチング部材と、この被エッチング部材の温度
と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御する
温度制御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板と
の温度を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャン
バ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又
は別途形成してチャンバ内に供給するハロゲンを含有す
る原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチン
グして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前
駆体の金属成分を前記基板に析出させて所定の金属膜の
成膜を行う金属膜作製装置において、排気口を介して前
記チャンバ内に連通するダクト、このダクトの端部に配
設されて前記チャンバ内に発生するガスを吸引して排気
するポンプ手段及び前記ダクトを流通する排ガスを冷却
してこの排ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラッ
プを備えた排気系を有するので、当該金属膜作製装置に
おいて、〔請求項２〕に記載する発明と同様の作用・効
果を得る。 【００４２】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
１〕又は〔請求項３〕に記載する金属膜作製装置におい
て、排気系は、ダクトを流通する排ガスを冷却してこの
排ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラップを、加
熱手段の下流位置で、ダクトの途中にさらに配設したも
のであるので、〔請求項１〕及び〔請求項２〕、又は
〔請求項３〕及び〔請求項４〕に記載する発明と同様の
作用・効果を合わせて得ることができる。この結果、排
気系のボンプ手段の負荷を低減することもできる。 【００４３】〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項５〕の何れか一つに記載する金属膜作
製装置において、排気系は、ダクト内にクリーニングガ
スを供給して、その内壁に付着した付着物を除去するク
リーニングガス供給手段を有するので、ダクトの内周面
に付着した付着物をクリーニングガスにより除去するこ
とができる。この結果、本発明によれば、〔請求項１〕
乃至〔請求項５〕に記載する発明の作用・効果をより顕
著なものとすることができる。 【００４４】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項５〕の何れか一つに記載する金属膜作
製装置において、排気系は、ダクト内にクリーニングガ
スのプラズマを形成して、その内壁に付着した付着物を
除去するクリーニングガスプラズマ発生段を有するの
で、ダクトの内周面に付着した付着物をクリーニングガ
スのプラズマにより除去することができる。この結果、
本発明によれば、〔請求項６〕に記載する発明の作用・
効果をより顕著なものとすることができる。 【００４５】〔請求項８〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項５〕の何れか一つに記載する金属膜作
製装置において、排気系は、遠隔で形成したクリーニン
グガスのプラズマをダクト内に供給して、その内壁に付
着した付着物を除去するクリーニングガスプラズマ発生
段を有するので、ダクトの内周面に付着した付着物をク
リーニングガスのプラズマにより除去することができ
る。この結果、本発明によれば、〔請求項６〕に記載す
る発明の作用・効果をより顕著なものとすることができ
る。
し、特にチャンバ内での原料ガスプラズマの作用により
所定の金属の前駆体を形成してこの金属の薄膜を基板上
に析出させる金属膜作製装置の排気系に適用して有用な
ものである。 【０００２】 【背景技術】従来、気相成長法により金属膜、例えばＣ
ｕの薄膜を作製する場合、例えば銅・ヘキサフロロアセ
チルアセトナト・トリメチルビニルシラン等の液体の有
機金属錯体を原料として用い、固体状の原料を溶媒に溶
かし、熱的な反応を利用して気化することにより基板に
対する成膜を実施している。 【０００３】これに対し、本発明者等は、次の様な新規
な金属膜作製装置を発明した。すなわち、金属膜（例え
ばＣｕ膜）を付着させる基板を内部に収容するチャンバ
と、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属（例えばＣｕ）で
形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材（例
えば銅板部材）と、この被エッチング部材の温度と前記
基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御する温度制
御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板の温度と
を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャンバ内で
形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又は別途
形成してチャンバ内に供給するハロゲンを含有する原料
ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして
金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の
金属成分を前記基板に析出させて所定の金属膜の成膜を
行うというものである。ここで、当該金属膜作製装置
は、前記チャンバ内に発生するガスをこのチャンバ内か
ら排出するため、一般に、排気口を介して前記チャンバ
内に連通するダクト及びこのダクトを介して前記チャン
バ内に発生するガスを吸引して排気する真空ポンプから
なる排気系を有している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述の如きエッチング
による新規な金属膜作製装置をはじめ、一般にチャンバ
内で成膜処理を行う金属膜作製装置の排気系において
は、ダクト内において排ガス中の粒子が析出し、ダクト
の内壁に付着物となって付着する。かかる付着物の成長
を放置しておくとダクトの詰まりを生起するばかりでな
く、ダクト側からチャンバ内に逆流して成膜中の金属膜
に混入してその膜質を悪化させる等の不都合を生起す
る。このため、ダクト等、排気系は定期的にクリーニン
グを行う必要があるが、このクリーニングは当該排気系
をチャンバから取り外して手作業でこれを行う必要があ
る。このため、その分成膜効率が低下するばかりでな
く、クリーニングの作業自体も大変な作業となる。 【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、排ガスの
排気系のダクトに対する付着物の付着を可及的に低減
し、そのクリーニングの回数及び時間を少なくして成膜
効率の向上に寄与し得る排気系を手有する金属膜作製装
置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は次の点を特徴とする。 【０００７】１） 原料ガスをチャンバ内に供給して所
定の金属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、
排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを加熱するようダクトの途中に配設した加熱
手段を備えた排気系を有すること。 【０００８】２） 原料ガスをチャンバ内に供給して所
定の金属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、
排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等を捕
捉する冷却トラップを備えた排気系を有すること。 【０００９】３） 金属膜を付着させる基板を内部に収
容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で
形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、
この被エッチング部材の温度と前記基板の温度とを所定
の温度及び温度差に制御する温度制御手段とを有し、被
エッチング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温
度差に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを
含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内
に供給するハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記
被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガス
との前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を前記基板
に析出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置
において、排気口を介して前記チャンバ内に連通するダ
クト、このダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に
発生するガスを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダ
クトを流通する排ガスを加熱するようダクトの途中に配
設した加熱手段を備えた排気系を有すること。 【００１０】４） 金属膜を付着させる基板を内部に収
容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で
形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、
この被エッチング部材の温度と前記基板の温度とを所定
の温度及び温度差に制御する温度制御手段とを有し、被
エッチング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温
度差に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを
含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内
に供給するハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記
被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガス
との前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を前記基板
に析出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置
において、排気口を介して前記チャンバ内に連通するダ
クト、このダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に
発生するガスを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダ
クトを流通する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる
粒子等を捕捉する冷却トラップを備えた排気系を有する
こと。 【００１１】５） 上記１）又は３）に記載する何れか
一つの金属膜作製装置において、排気系は、ダクトを流
通する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等を
捕捉する冷却トラップを、加熱手段の下流位置で、ダク
トの途中にさらに配設したものであること。 【００１２】６） 上記１）乃至５）の何れか一つに記
載する金属膜作製装置において、排気系は、ダクト内に
クリーニングガスを供給して、その内壁に付着した付着
物を除去するクリーニングガス供給手段を有すること。 【００１３】７） 上記１）乃至５）の何れか一つに記
載する金属膜作製装置において、排気系は、ダクト内に
クリーニングガスのプラズマを形成して、その内壁に付
着した付着物を除去するクリーニングガスプラズマ発生
段を有すること。 【００１４】８） 上記１）乃至５）の何れか一つに記
載する金属膜作製装置において、排気系は、遠隔で形成
したクリーニングガスのプラズマをダクト内に供給し
て、その内壁に付着した付着物を除去するクリーニング
ガスプラズマ発生段を有すること。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１６】図１は本発明の実施の形態に係る金属膜
（Cu薄膜）作製装置の概略側面図である。同図に示すよ
うに、円筒状に形成された、例えば、セラミックス製
（絶縁材料製）のチャンバ１（絶縁材料製）の底部近傍
には支持台２が設けられ、支持台２には基板３が載置さ
れている。また、支持台２にはヒータ４及び冷媒流通手
段５を備えた温度制御手段６が設けられ、この温度制御
手段６により支持台２を所定温度（例えば、基板３が１
００°Ｃ乃至２００°Ｃに維持される温度）に制御する
ようになっている。 【００１７】チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部
は金属製の被エッチング部材としての銅板部材７によっ
て塞がれている。銅板部材７によって塞がれたチャンバ
１の内部は真空装置８により所定の真空圧に維持され
る。 【００１８】チャンバ１の筒部の銅板部材７側の周囲に
は、チャンバ１の軸方向に亘り巻回したコイル状の成膜
用プラズマアンテナ９が配設してあり、この成膜用プラ
ズマアンテナ９には整合器１０及び電源１１が接続され
て給電が行われる。成膜用プラズマアンテナ９、整合器
１０及び電源１１で成膜用プラズマ発生手段を構成して
いる。 【００１９】支持台２の上方におけるチャンバ１の内部
には、塩素を含有する原料ガス（Heで塩素濃度が≦50%
、好ましくは10% 程度に希釈されたＣｌ2 ガス）を供
給するノズル１２が配設してある。ノズル１２は銅板部
材７に向けて開口している。また、このノズル１２には
流量制御器１３を介して原料ガスが送給される。原料ガ
スは、成膜時に、チャンバ１内で壁面側に沿って基板３
側から銅板部材７側に送られる。ここで、チャンバ１内
に供給するＣｌ2 ガスの量は、前記流量制御器１３で制
御する。 【００２０】排気系Ｉは、排気口１７を介して前記チャ
ンバ１内に連通するダクト１８及びこのダクト１８の端
部に配設されて前記チャンバ１内に発生するガスを吸引
して排気する真空ポンプ１９を基本的な構成要素として
有している。さらに、本形態に係る金属膜作製装置の排
気系Ｉは、前記ダクト１８を流通する排ガスを加熱する
ようダクト１８の途中に配設した加熱手段であるヒータ
２０と、ダクト１８を流通する排ガスを冷却してこの排
ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラップ２１をダ
クト１８の途中に配設したものである。また、当該排気
系Ｉには、排気口１７に隣接してターボ分子ポンプ２２
が設けてあり、このターボ分子ポンプ２２で排気速度の
高速化を図っている。 【００２１】かかる金属膜作製装置における成膜時に
は、先ず、チャンバ１の内部にノズル１２から原料ガス
を供給しつつ、成膜用プラズマアンテナ９から電磁波を
チャンバ１の内部に入射することで、Ｃｌ2 ガスをイオ
ン化してＣｌ2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４
を発生させる。このＣｌ2 ガスプラズマ１４は、チャン
バ１内の成膜用プラズマアンテナ９に隣接する空間、す
なわちチャンバ１の銅板部材７側（上部）の空間に形成
される。このときＣｌ* も発生する。 【００２２】Ｃｌ2 ガスプラズマ１４により、銅板部材
７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）１５が生
成される。このとき、銅板部材７はＣｌ2 ガスプラズマ
１４により基板３の温度よりも高い所定温度（例えば、
２００℃乃至４００℃）に維持されている。 【００２３】チャンバ１の内部で生成された前駆体（Cu
xCly）１５は、銅板部材７よりも低い温度に制御された
基板３に搬送される。基板３に搬送されてこれに吸着さ
れた前駆体（CuxCly）１５は、成膜反応により基板３上
にＣｕを析出させる。かくして、基板３の表面にCu薄膜
１６が形成される。 【００２４】このときチャンバ１内では次の様な反応が
起こっていると考えられる。 プラズマの解離反応；Ｃｌ2 →２Ｃｌ* エッチング反応；Ｃｕ＋Ｃｌ* →ＣｕＣｌ（ｇ） 基板への吸着反応；ＣｕＣｌ（ｇ）→ＣｕＣｌ（ａ
ｄ）成膜反応；ＣｕＣｌ（ａｄ）＋Ｃｌ* →Ｃｕ＋Ｃｌ2 ↑ ・・・（１） ここで、Ｃｌ* はＣｌのラジカルであることを、（ｇ）
はガス状態であることを、（ａｄ）は吸着状態であるこ
とをそれぞれ表している。 【００２５】また、もう一つの成膜反応として次式
（２）で表される反応も起こっていると考えられる。 ２ＣｕＣｌ（ａｄ）→２Ｃｕ＋Ｃｌ2 ↑ ・・・・・・・（２） 【００２６】この結果、排気系Ｉを介して排気される排
ガスはＣｌ2 ガスを主成分とするものであるが、その中
にはＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 等も含まれるため、これらが
ダクト１８の内周面に付着する可能性がある。かかる付
着物はダクト１８の流路断面積の狭窄等を生起し好まし
くない。そこで、本形態では、ヒータ２０によりダクト
１８内の排ガスを加熱することによりこの排ガスの蒸気
圧を上昇させている。このように蒸気圧を上昇させるこ
とにより排ガス中のＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 が固化してダ
クト１８の内周面に付着するのを防止し得るからであ
る。このときの加熱によるダクト１８の内部温度は１６
０°Ｃ程度にするのが最適である。ダクト１８の内部圧
力は１０-3乃至１０-1程度であるため、かかる圧力下で
も蒸発させることができるようにするためである。 【００２７】同時に、このヒータ２０の下流に配設した
冷却トラップ２１では排ガスを冷却することによりこの
排ガス中のＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 成分等を析出させて捕
捉している。このときの冷却は、室温における排ガスの
蒸気圧以下に押さえ込めるような温度まで冷却する。ま
た、捕捉したＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 等の付着物は別途処
理して廃棄する。このことにより、ダクト１８の内周面
への付着物を可及的に低減し得る。 【００２８】図２は排気系Ｉに代わる排気系IIの主要部
を抽出・拡大して示す縦断面図である。同図中、２８は
ダクト、３０はヒータ、３１は冷却トラップであり、図
１のダクト１８、ヒータ２０、冷却トラップ２１にそれ
ぞれ対応する。また、同図に詳細に示すように、冷却ト
ラップ３１はその内周面に埋設した管路３１ａを有して
おり、この管路３１ａに冷媒（例えば冷却水）を流通さ
せることによりその内部を冷却するとともに、排ガスの
流通路の一部となるその内部空間に突出させて多くの捕
捉板３１ｂを設けてあり、冷却して蒸気圧が低下した排
ガスを捕捉板３１ｂに接触させてこの排ガス中からＣｕ
Ｃｌ、ＣｕＣｌ2 等を析出させて捕捉するように構成し
てある。 【００２９】本形態の排気系IIは、さらに流量制御器３
２、ノズル３３、絶縁筒３４、プラズマ生成用コイル３
５等を有している。ここでノズル３３はヒータ３０に対
してダクト２８の上流側でこのダクト２８内に臨んでお
り、このダクト２８内にＣｌ 2 ガス等のクリーニングガ
スを供給するようになっている。Ｃｌ2 ガス等のクリー
ニングガスは流量制御器３２でその流量を制御しつつダ
クト２８内に供給される。 【００３０】このようにしてダクト２８内に供給された
Ｃｌ2 ガスは、ノズル３３とヒータ３０との間に配設さ
れた絶縁筒３４の内部でプラズマ化される。すなわち、
プラズマ生成用コイル３５には所定の高周波電力が供給
され、このプラズマ生成用コイル３５が形成する高周波
電界の作用により当該部分にＣｌ2 ガスプラズマを形成
するようになっている。このＣｌ2 ガスプラズマは、上
述の如く、ダクト２８の内周面に付着したＣｕ及びその
塩化物（一般的には高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属及
びそのハロゲン化物）に作用してエッチング反応を生起
する。この結果、付着物はＣｕＣｌガス等となって蒸発
し、ダクト２８の内周面から除去される。このように付
着物が蒸発したガスも成分として含む排ガスは、上記実
施の形態と同様に、ヒータ３０で加熱されてダクト２８
内に付着することなく冷却トラップ３１に至り、この冷
却トラップ３１で冷却されて析出した粒子成分を捕捉さ
れる。 【００３１】図２に示す排気系IIでは、ダクト２８内で
クリーニングガスのプラズマを形成するように構成した
が、クリーニングガスのプラズマは、ダクト２８外で形
成しても良い。かかる排気系III を図３に基づき説明す
る。なお、図３中、図２と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。 【００３２】図３に示す排気系では、ダクト３８の外部
に図２の絶縁筒３４及びプラズマ生成用コイル３５と同
様の絶縁筒４４及びプラズマ生成用コイル４５を配置
し、流量制御器４２を介してＣｌ2 ガスを供給しつつ絶
縁筒４４の内部でＣｌ2 ガスプラズマを形成する。その
後、絶縁筒４４の内部で形成したＣｌ2 ガスプラズマを
ヒータ３０の上流側でダクト３８内に供給している。 【００３３】かかるＣｌ2 ガスプラズマによっても、図
２に示す場合と同態様で、ダクト３８の内部の付着物が
除去される。 【００３４】上述の如く、図１乃至図３に示す排気系Ｉ
乃至III は何れも、ヒータ２０、３０及び冷却トラップ
２１、３１の何れも具備するものとして説明したが、こ
れはヒータ２０、３０又は冷却トラップ２１、３１の何
れか一方であっても良い。また、排気系II、III では、
何れもクリーニングガスのプラズマにより付着物を除去
するようにしたが、これはクリーニングガスをダクト２
８、３８内に供給することによってもある程度目的を達
成し得る。例えば、クリーニングガスをＣｌ2ガスとし
た場合、このＣｌ2 ガスは付着物に対して作用し付着物
をガス化して除去することができるからである。したが
って、クリーニングガスとしては、Ｃｌ 2 ガスと同様に
作用するハロゲン化ガスであれば一般に用いることがで
きる。 【００３５】なお、図１に示す金属膜作製装置において
は、原料ガスとして、Heで希釈されたCl2 ガスを例に挙
げて説明したが、Cl2 ガスを単独で用いたり、HCl ガス
を適用することも可能である。HCl ガスを適用した場
合、原料ガスプラズマはHCl ガスプラズマが生成される
が、銅製の被エッチング部材のエッチングにより生成さ
れる前駆体はCuxClyである。したがって、原料ガスは塩
素を含有するガスであればよく、HCl ガスとCl2 ガスと
の混合ガスを用いることも可能である。さらに、一般的
には塩素に限らず、ハロゲンガスであれば、当該金属膜
作製装置の原料ガスとして利用することができる。 【００３６】また、被エッチング部材は銅に限らず、T
a,Ti,Ｗ等の高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属であれば
同様に用いることができる。この場合、前駆体はTa,Ti,
Ｗ等の塩化物（ハロゲン化物）となり、基板３の表面に
生成される薄膜はTa,Ti,Ｗ等となる。 【００３７】金属膜作製装置としては、図１に示す装置
に限る必要は、勿論ない。銅板等で形成した被エッチン
グ部材と基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御す
ることにより、チャンバ内の原料ガスプラズマで前記被
エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスと
の前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出
させて成膜を行うようにした装置であれば良い。したが
って、被エッチング部材の形状は、図１に示すものに限
らず板状及び錐状のものであっても良く、またチャンバ
内に原料ガスを供給してチャンバ内でそのプラズマを形
成する装置ばかりでなく、別途形成した原料ガスプラズ
マをチャンバ内に供給するようにした装置であっても良
い。さらに、原料ガスをチャンバ内に供給して所定の金
属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、同様の
排気系を具備する金属膜作製装置に一般的に適用し得
る。 【００３８】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、〔請求項１〕に記載する発明は、原料ガスをチ
ャンバ内に供給して所定の金属膜を基板に形成する金属
膜作製装置において、排気口を介して前記チャンバ内に
連通するダクト、このダクトの端部に配設されて前記チ
ャンバ内に発生するガスを吸引して排気するポンプ手段
及び前記ダクトを流通する排ガスを加熱するようダクト
の途中に配設した加熱手段を備えた排気系を有するの
で、ダクトを流通する排ガスの蒸気圧を高くすることが
でき、その成分がダクトの内周面に付着するのを可及的
に低減し得る。この結果、本発明によれば、排気系のメ
ンテナンス間隔を飛躍的に長くすることができ、その分
当該金属膜作製装置による金属膜の製造効率を向上させ
ることができる。また、排ガス成分がパーティクルとし
てチャンバ内に逆流して成膜中の膜に付着し、その膜質
を低下させるという不都合も除去し得る。 【００３９】〔請求項２〕に記載する発明は、原料ガス
をチャンバ内に供給して所定の金属膜を基板に形成する
金属膜作製装置において、排気口を介して前記チャンバ
内に連通するダクト、このダクトの端部に配設されて前
記チャンバ内に発生するガスを吸引して排気するポンプ
手段及び前記ダクトを流通する排ガスを冷却してこの排
ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラップを備えた
排気系を有するので、冷却トラップ内で排ガスの蒸気圧
を低くしてその成分を析出させ、これを捕捉して除去す
ることができる。この結果、本発明によれば、〔請求項
１〕に記載する発明と同様に排気系のメンテナンス間隔
を飛躍的に長くすることができ、その分当該金属膜作製
装置による金属膜の製造効率を向上させることができ
る。また、排ガス成分がパーティクルとしてチャンバ内
に逆流して成膜中の膜に付着し、その膜質を低下させる
という不都合も除去し得る。 【００４０】〔請求項３〕に記載する発明は、金属膜を
付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧
ハロゲン化物を作る金属で形成して前記チャンバに配設
した被エッチング部材と、この被エッチング部材の温度
と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御する
温度制御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板と
の温度を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャン
バ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又
は別途形成してチャンバ内に供給するハロゲンを含有す
る原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチン
グして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前
駆体の金属成分を前記基板に析出させて所定の金属膜の
成膜を行う金属膜作製装置において、排気口を介して前
記チャンバ内に連通するダクト、このダクトの端部に配
設されて前記チャンバ内に発生するガスを吸引して排気
するポンプ手段及び前記ダクトを流通する排ガスを加熱
するようダクトの途中に配設した加熱手段を備えた排気
系を有するので、当該金属膜作製装置において、〔請求
項１〕に記載する発明と同様の作用・効果を得る。 【００４１】〔請求項４〕に記載する発明は、金属膜を
付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧
ハロゲン化物を作る金属で形成して前記チャンバに配設
した被エッチング部材と、この被エッチング部材の温度
と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御する
温度制御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板と
の温度を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャン
バ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又
は別途形成してチャンバ内に供給するハロゲンを含有す
る原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチン
グして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前
駆体の金属成分を前記基板に析出させて所定の金属膜の
成膜を行う金属膜作製装置において、排気口を介して前
記チャンバ内に連通するダクト、このダクトの端部に配
設されて前記チャンバ内に発生するガスを吸引して排気
するポンプ手段及び前記ダクトを流通する排ガスを冷却
してこの排ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラッ
プを備えた排気系を有するので、当該金属膜作製装置に
おいて、〔請求項２〕に記載する発明と同様の作用・効
果を得る。 【００４２】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
１〕又は〔請求項３〕に記載する金属膜作製装置におい
て、排気系は、ダクトを流通する排ガスを冷却してこの
排ガスに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラップを、加
熱手段の下流位置で、ダクトの途中にさらに配設したも
のであるので、〔請求項１〕及び〔請求項２〕、又は
〔請求項３〕及び〔請求項４〕に記載する発明と同様の
作用・効果を合わせて得ることができる。この結果、排
気系のボンプ手段の負荷を低減することもできる。 【００４３】〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項５〕の何れか一つに記載する金属膜作
製装置において、排気系は、ダクト内にクリーニングガ
スを供給して、その内壁に付着した付着物を除去するク
リーニングガス供給手段を有するので、ダクトの内周面
に付着した付着物をクリーニングガスにより除去するこ
とができる。この結果、本発明によれば、〔請求項１〕
乃至〔請求項５〕に記載する発明の作用・効果をより顕
著なものとすることができる。 【００４４】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項５〕の何れか一つに記載する金属膜作
製装置において、排気系は、ダクト内にクリーニングガ
スのプラズマを形成して、その内壁に付着した付着物を
除去するクリーニングガスプラズマ発生段を有するの
で、ダクトの内周面に付着した付着物をクリーニングガ
スのプラズマにより除去することができる。この結果、
本発明によれば、〔請求項６〕に記載する発明の作用・
効果をより顕著なものとすることができる。 【００４５】〔請求項８〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項５〕の何れか一つに記載する金属膜作
製装置において、排気系は、遠隔で形成したクリーニン
グガスのプラズマをダクト内に供給して、その内壁に付
着した付着物を除去するクリーニングガスプラズマ発生
段を有するので、ダクトの内周面に付着した付着物をク
リーニングガスのプラズマにより除去することができ
る。この結果、本発明によれば、〔請求項６〕に記載す
る発明の作用・効果をより顕著なものとすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る金属膜作製装置を示
す構造図である。 【図２】図１に示す金属膜作製装置の排気系の一例を抽
出・拡大して示す横断面図である。 【図３】図１に示す金属膜作製装置の排気系の他の例を
抽出・拡大して示す横断面図である。 【符号の説明】 Ｉ、II、III 排気系 １ チャンバ ２ 支持台 ３ 基板 ６ 温度制御手段 ７ 銅板部材 ９ 成膜用プラズマアンテナ １２ ノズル １４ Ｃｌ2 ガスプラズマ １５ 前駆体 １６ Ｃｕ膜 １７ 排気口 １８、２８、３８ ダクト １９ 真空ポンプ ２０、３０ ヒータ ２１、３１ 冷却トラップ ３３ ノズル ３５、４５ プラズマ生成用コイル
す構造図である。 【図２】図１に示す金属膜作製装置の排気系の一例を抽
出・拡大して示す横断面図である。 【図３】図１に示す金属膜作製装置の排気系の他の例を
抽出・拡大して示す横断面図である。 【符号の説明】 Ｉ、II、III 排気系 １ チャンバ ２ 支持台 ３ 基板 ６ 温度制御手段 ７ 銅板部材 ９ 成膜用プラズマアンテナ １２ ノズル １４ Ｃｌ2 ガスプラズマ １５ 前駆体 １６ Ｃｕ膜 １７ 排気口 １８、２８、３８ ダクト １９ 真空ポンプ ２０、３０ ヒータ ２１、３１ 冷却トラップ ３３ ノズル ３５、４５ プラズマ生成用コイル
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 AA03 BA01 EA01 EA12 FA04
KA22
4M104 BB04 BB14 BB17 BB18 DD44
DD45
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 原料ガスをチャンバ内に供給して所定の
金属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、 排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを加熱するようダクトの途中に配設した加熱
手段を備えた排気系を有することを特徴とする金属膜作
製装置。 【請求項２】 原料ガスをチャンバ内に供給して所定の
金属膜を基板に形成する金属膜作製装置において、 排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等を捕
捉する冷却トラップを備えた排気系を有することを特徴
とする金属膜作製装置。 【請求項３】 金属膜を付着させる基板を内部に収容す
るチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成
して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、この
被エッチング部材の温度と前記基板の温度とを所定の温
度及び温度差に制御する温度制御手段とを有し、被エッ
チング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温度差
に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを含有
する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供
給するハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エ
ッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの
前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を前記基板に析
出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置にお
いて、 排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを加熱するようダクトの途中に配設した加熱
手段を備えた排気系を有することを特徴とする金属膜作
製装置。 【請求項４】 金属膜を付着させる基板を内部に収容す
るチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成
して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、この
被エッチング部材の温度と前記基板の温度とを所定の温
度及び温度差に制御する温度制御手段とを有し、被エッ
チング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温度差
に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを含有
する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供
給するハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エ
ッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの
前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を前記基板に析
出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置にお
いて、 排気口を介して前記チャンバ内に連通するダクト、この
ダクトの端部に配設されて前記チャンバ内に発生するガ
スを吸引して排気するポンプ手段及び前記ダクトを流通
する排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる粒子等を捕
捉する冷却トラップを備えた排気系を有することを特徴
とする金属膜作製装置。 【請求項５】 〔請求項１〕又は〔請求項３〕に記載す
る何れか一つの金属膜作製装置において、 排気系は、ダクトを流通する排ガスを冷却してこの排ガ
スに含まれる粒子等を捕捉する冷却トラップを、加熱手
段の下流位置で、ダクトの途中にさらに配設したもので
あることを特徴とする金属膜作製装置。 【請求項６】 〔請求項１〕乃至〔請求項５〕の何れか
一つに記載する金属膜作製装置において、 排気系は、ダクト内にクリーニングガスを供給して、そ
の内壁に付着した付着物を除去するクリーニングガス供
給手段を有することを特徴とする金属膜作製装置。 【請求項７】 〔請求項１〕乃至〔請求項５〕の何れか
一つに記載する金属膜作製装置において、 排気系は、ダクト内にクリーニングガスのプラズマを形
成して、その内壁に付着した付着物を除去するクリーニ
ングガスプラズマ発生段を有することを特徴とする金属
膜作製装置。 【請求項８】 〔請求項１〕乃至〔請求項５〕の何れか
一つに記載する金属膜作製装置において、 排気系は、遠隔で形成したクリーニングガスのプラズマ
をダクト内に供給して、その内壁に付着した付着物を除
去するクリーニングガスプラズマ発生段を有することを
特徴とする金属膜作製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084847A JP2003277934A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 金属膜作製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084847A JP2003277934A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 金属膜作製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277934A true JP2003277934A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29232019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002084847A Withdrawn JP2003277934A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 金属膜作製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003277934A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070802A1 (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Tokyo Electron Limited | 処理システム及び処理システムの稼働方法 |
| JP2017526179A (ja) * | 2014-08-06 | 2017-09-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 上流のプラズマ源を使用するチャンバ後の軽減 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002084847A patent/JP2003277934A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070802A1 (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Tokyo Electron Limited | 処理システム及び処理システムの稼働方法 |
| JP2017526179A (ja) * | 2014-08-06 | 2017-09-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 上流のプラズマ源を使用するチャンバ後の軽減 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |