JP2006161060A - 金属膜作製装置及び金属膜作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 チャンバ1に基板3を設置し、チャンバ1内に配設された金属部材11の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、原料ガスのプラズマ15を発生させて、ハロゲンのラジカルを生成し、ハロゲンのラジカルにより、金属部材11をエッチングして、金属部材に含まれる金属成分とハロゲンからなる前駆体16を生成し、金属部材11より低い温度に基板3を制御すると共に、基板3の面内の温度分布を、周縁部で低く、中央部で高くし、基板3に前駆体16を吸着させると共に、吸着された前駆体16をハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製する。
【選択図】 図1
Description
チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記支持台の流路は、前記支持台の周縁部に設けた複数の第1流路と、前記支持台の中心に設けた1つの第2流路と、前記支持台の上面に平行に放射状に形成され、前記複数の第1流路と前記1つの第2流路とを連通する複数の第3流路とを有し、
前記冷媒供給手段から供給される冷媒が、前記複数の第1流路から前記複数の第3流路を経て、前記1つの第2流路へ流通されることを特徴とする。
チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記支持台の流路は、前記支持台の周縁部に設けた1つ又は複数の第1流路と、前記支持台の中心に設けた1つの第2流路と、前記支持台の上面に平行に渦巻状に形成され、前記1つ又は複数の第1流路と前記1つの第2流路とを連通する1つ又は複数の第3流路とを有し、
前記冷媒供給手段から供給される冷媒が、前記1つ又は複数の第1流路から前記1つ又は複数の第3流路を経て、前記1つの第2流路へ流通されることを特徴とする。
チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記吸着台の上面の中央部に凹部を設けたことを特徴とする。
チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記吸着台の上面の中央部を、周縁部より表面粗さを粗くしたことを特徴とする。
チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記基板の下方に、前記基板中央部の上方に電磁場を生成する電磁場生成手段を設けたことを特徴とする。
チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記吸着台の周囲に、前記基板の周囲を囲うリング部材を設け、
前記基板周縁部における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間を長くさせるようにしたことを特徴とする。
上記第6の発明に係る金属膜作製装置において、
前記リング部材に、内周側から外周側へ貫通する複数の貫通孔を設け、
前前記複数の貫通孔により、前記基板周縁部に滞留する前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体を、前記リング部材の外側へ通過させるようにしたことを特徴とする。
チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記金属部材と前記基板との間に、中央部の開口面積が大きく、周縁部の開口面積が小さい複数の貫通孔を有し、前記基板に平行な流量分配板を設け、
記基板全面における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間が同等になるように、前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の流れを分配したことを特徴とする。
チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御すると共に、前記基板の面内の温度分布を、周縁部で低く、中央部で高くし、
前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする。
上記第9の発明に係る金属膜作製方法において、
前記基板を吸着する吸着台が固着された支持台の内部を流通する冷媒を、前記支持台の上面近傍で、前記支持台の外周側から前記支持台の中心へ流通させて、前記基板の面内の温度分布を、周縁部で低く、中央部で高くすることを特徴とする。
上記第9の発明に係る金属膜作製方法において、
前記基板を吸着する吸着台の上面の中央部に、前記基板との熱伝導率を低下させる間隙を設けて、前記基板の面内の温度分布を、周縁部で低く、中央部で高くすることを特徴とする。
チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
前記基板の中央部の上方に電磁場を生成して、前記基板の周縁部への前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の流れを強くし、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御して、前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする。
チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
前記基板の周縁部における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間を長くし、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御し、前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする。
上記第13の発明に係る金属膜作製方法において、
リング部材又は複数の貫通孔を有するリング部材を、前記基板を囲うように配置して、前記基板の周縁部における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間を長くすることを特徴とする。
チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
中央部の開口面積が大きく、周縁部の開口面積が小さい複数の貫通孔を有し、前記基板に平行な流量分配板を介して、前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体を前記基板側に供給し、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御し、前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする。
そこで、本発明に係る金属膜作製装置及び金属膜作製方法の実施形態を、以下に示す図面を用いて、詳細に説明を行う。
(1)プラズマの解離反応
Cl2→2Cl*
(2)エッチング反応
Cu(s)+Cl*→CuCl(g)
(3)基板への吸着反応
CuCl(g)→CuCl(ad)
(4)成膜反応
CuCl(ad)+Cl*→Cu(s)+Cl2↑
更に、金属部材11とノズル12との位置関係についても、必ずしも、金属部材11がノズル12の上方に位置する(図1参照)必要はなく、例えば、金属部材11をノズル12の下方に配置してもよい。
図2(a)は、側面方向の支持台2の構成を示す図であり、図2(b)は、上面方向の支持台2の構成を示す図である。
なお、図3は、上面方向の支持台2の構成を示す図である。
なお、本実施例の金属膜作製装置を含め、下記実施例6〜8の金属膜作製装置は、図1の金属膜作製装置と略同等の構成であるので、重複する説明は省略して、相違する構成について説明をおこなう。
2 支持台
3 基板
3a 凹部
3b 粗面部
4 吸着台
5(5a、5b、5c) 流路
6 冷媒供給装置
7 天井板
8 プラズマアンテナ
9 整合器
10 電源
11 金属部材
12 ノズル
13 流量制御器
14 制御装置
15 プラズマガス
16 前駆体
17 金属膜
18 排気口
21(21a、21b、21c) 流路
31 LFアンテナ
32 電磁場
41 リング部材
42 多孔リング部材
43 流量分配板
Claims (15)
- チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記支持台の流路は、前記支持台の周縁部に設けた複数の第1流路と、前記支持台の中心に設けた1つの第2流路と、前記支持台の上面に平行に放射状に形成され、前記複数の第1流路と前記1つの第2流路とを連通する複数の第3流路とを有し、
前記冷媒供給手段から供給される冷媒が、前記複数の第1流路から前記複数の第3流路を経て、前記1つの第2流路へ流通されることを特徴とする金属膜作製装置。 - チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記支持台の流路は、前記支持台の周縁部に設けた1つ又は複数の第1流路と、前記支持台の中心に設けた1つの第2流路と、前記支持台の上面に平行に渦巻状に形成され、前記1つ又は複数の第1流路と前記1つの第2流路とを連通する1つ又は複数の第3流路とを有し、
前記冷媒供給手段から供給される冷媒が、前記1つ又は複数の第1流路から前記1つ又は複数の第3流路を経て、前記1つの第2流路へ流通されることを特徴とする金属膜作製装置。 - チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記吸着台の上面の中央部に凹部を設けたことを特徴とする金属膜作製装置。 - チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記吸着台の上面の中央部を、周縁部より表面粗さを粗くしたことを特徴とする金属膜作製装置。 - チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記基板の下方に、前記基板中央部の上方に電磁場を生成する電磁場生成手段を設けたことを特徴とする金属膜作製装置。 - チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記吸着台の周囲に、前記基板の周囲を囲うリング部材を設け、
前記基板周縁部における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間を長くさせるようにしたことを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項6に記載の金属膜作製装置において、
前記リング部材に、内周側から外周側へ貫通する複数の貫通孔を設け、
前前記複数の貫通孔により、前記基板周縁部に滞留する前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体を、前記リング部材の外側へ通過させるようにしたことを特徴とする金属膜作製装置。 - チャンバと、
前記チャンバの底部に設けられ、内部に流路が形成された支持台と、
前記支持台上に固着され、基板が吸着される吸着台と、
前記支持台の流路に接続され、前記流路に所定温度に制御された冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記基板に対向して設けられた金属部材と、
前記金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記チャンバ内部に供給された前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成すると共に、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成するプラズマ発生手段とを備え、
前記金属部材と前記基板との間に、中央部の開口面積が大きく、周縁部の開口面積が小さい複数の貫通孔を有し、前記基板に平行な流量配分板を設け、
記基板全面における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間が同等になるように、前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の流れを分配したことを特徴とする金属膜作製装置。 - チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御すると共に、前記基板の面内の温度分布を、周縁部で低く、中央部で高くし、
前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法。 - 請求項9に記載の金属膜作製方法において、
前記基板を吸着する吸着台が固着された支持台の内部を流通する冷媒を、前記支持台の上面近傍で、前記支持台の外周側から前記支持台の中心へ流通させて、前記基板の面内の温度分布を、周縁部で低く、中央部で高くすることを特徴とする金属膜作製方法。 - 請求項9に記載の金属膜作製方法において、
前記基板を吸着する吸着台の上面の中央部に、前記基板との熱伝導率を低下させる間隙を設けて、前記基板の面内の温度分布を、周縁部で低く、中央部で高くすることを特徴とする金属膜作製方法。 - チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
前記基板の中央部の上方に電磁場を生成して、前記基板の周縁部への前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の流れを強くし、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御して、前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法。 - チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
前記基板の周縁部における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間を長くし、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御し、前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法。 - 請求項13に記載の金属膜作製方法において、
リング部材又は複数の貫通孔を有するリング部材を、前記基板を囲うように配置して、前記基板の周縁部における前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体の滞留時間を長くすることを特徴とする金属膜作製方法。 - チャンバに基板を設置し、
前記チャンバ内に配設された金属部材の近傍に、ハロゲンを含有する原料ガスを供給すると共に、前記原料ガスのプラズマを発生させて、前記ハロゲンのラジカルを生成し、
前記ハロゲンのラジカルにより、前記金属部材をエッチングして、前記金属部材に含まれる金属成分と前記ハロゲンからなる前駆体を生成し、
中央部の開口面積が大きく、周縁部の開口面積が小さい複数の貫通孔を有し、前記基板に平行な流量配分板を介して、前記ハロゲンのラジカル及び前記前駆体を前記基板側に供給し、
前記金属部材より低い温度に前記基板を制御し、前記基板に前記前駆体を吸着させると共に、吸着された前記前駆体を前記ハロゲンのラジカルにより還元して、金属膜を作製することを特徴とする金属膜作製方法。
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