JP3771865B2 - 金属膜作製装置及び金属膜作製方法 - Google Patents
金属膜作製装置及び金属膜作製方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相成長法により基板の表面に金属膜を作製する金属膜作製装置及び金属膜作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、気相成長法により金属膜、例えば、銅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して基板に成膜を実施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、熱的反応を利用した成膜のため、成膜速度の向上を図ることが困難であった。また、原料となる金属錯体が高価であり、しかも、銅に付随しているヘキサフロロアセチルアセトナト及びトリメチルビニルシランが銅の薄膜中に不純物として残留するため、膜質の向上を図ることが困難であった。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置及び金属膜作製方法を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内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、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
そして、排気手段はチャンバの側部に設けられることを特徴とする。
【０００８】
また、排気手段はチャンバの天井部の中央に設けられることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材の反基板側から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
そして、原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの側部に設けられるノズルであることを特徴とする。
【００１１】
また、原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの天井部に設けられるノズルであることを特徴とする。
【００１２】
また、原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの天井をシャワープレートとした手段であることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの側部に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの天井部の中央に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する一方、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
そして、ハロゲンを含有する原料ガスは、塩素を含有する原料ガスであることを特徴とする。
【００１７】
また、被エッチング部材を銅製とすることにより、前駆体としてCuxClyを生成することを特徴とする。
【００１８】
また、被エッチング部材は、ハロゲン化物形成金属であるタンタルもしくはタングステンもしくはチタンであることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出することを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図９に基づいて本発明の金属膜作製装置及び金属膜作製方法の実施形態例を説明する。
【００２３】
図１乃至図３に基づいて第１実施形態例を説明する。
【００２４】
図１には本発明の第１実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面、図２には図１中のII-II 線矢視、図３には図２中のIII-III 線矢視を示してある。
【００２５】
図１に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【００２６】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。チャンバ１の内部における支持台２の周囲には原料ガス供給手段としてのガスリング１２が設けられ、ガスリング１２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング１２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【００２７】
ガスリング１２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【００２８】
尚、ガスリング１２から供給される原料ガスの角度は、上向きの９０度に設定したり、円周方向で角度を変更して種々の角度で設定することが可能である。これにより、原料ガスの供給状況（プラズマの発生状況）を任意に設定することが可能である。
【００２９】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。図１、図２に示すように、被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている某部材としての突起部２０が円周方向に複数（図示例では１２個）設けられている。
【００３０】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【００３１】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【００３２】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【００３３】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【００３４】
被エッチング部材１８と天井板７との間（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）におけるチャンバ１の壁部には排気手段としての排気口２１が周方向に複数設けられている。排気口２１からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【００３５】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、以下の作用により被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００３６】
被エッチング部材１８に下側にCl2 ガスプラズマ１４が発生する作用について説明する。図３に示すように、平面リング状のプラズマアンテナ９の電気の流れＡは突起部２０を横切る方向となり、このとき、突起部２０のプラズマアンテナ９との対向面には誘導電流ｂが発生する。被エッチング部材１８には切欠部３５（空間）が存在している状態になっているので、誘導電流ｂはそれぞれの突起部２０の下面に流れてプラズマアンテナ９の電気の流れＡと同一方向の流れａとなる（ファラデーシールド）。
【００３７】
このため、基板３側から被エッチング部材１８を見た場合、プラズマアンテナ９の電気の流れＡを打ち消す方向の流れが存在しない状態になり、しかも、リング部１９がアースされて突起部２０が同電位に維持されている。これにより、導電体である被エッチング部材１８が存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００３８】
尚、突起部２０をリング部１９につなげずに原料ガスの供給を制御することで電位の違いによるプラズマの不安定をなくすようにすることも可能である。
【００３９】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【００４０】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は被エッチング部材１８の上部の排気口２１から排気される。
【００４１】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【００４２】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【００４３】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【００４４】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【００４５】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【００４６】
上述した金属膜作製装置では、支持台２の周囲に配置したガスリング１２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板３の表面には前駆体（CuxCly）１５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜１６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【００４７】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、被エッチング部材１８との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【００４８】
また、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は上部の排気口２１から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【００４９】
更に、排気口２１はチャンバ１に設けられているため、簡単な加工で排気口２１を形成することができる。しかも、排気口２１は円周方向に複数設けられているため、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を円周方向で均一に排気することができる。
【００５０】
図４に基づいて第２実施形態例を説明する。
【００５１】
図４には本発明の第２実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図４に示した第２実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例の排気口２１に代えて、天井板７の中心部に排気口２２を設けた構成となっている。
【００５２】
図４に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【００５３】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。チャンバ１の内部における支持台２の周囲には原料ガス供給手段としてのガスリング１２が設けられ、ガスリング１２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング１２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【００５４】
ガスリング１２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【００５５】
尚、ガスリング１２から供給される原料ガスの角度は、上向きの９０度に設定したり、円周方向で角度を変更して種々の角度で設定することが可能である。これにより、原料ガスの供給状況（プラズマの発生状況）を任意に設定することが可能である。
【００５６】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【００５７】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【００５８】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【００５９】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【００６０】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【００６１】
天井板７の中心部（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）には排気手段としての排気口２２が設けられている。排気口２２からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【００６２】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００６３】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【００６４】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は天井板７の中央部の排気口２２から排気される。
【００６５】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【００６６】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【００６７】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【００６８】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【００６９】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【００７０】
上述した金属膜作製装置では、支持台２の周囲に配置したガスリング１２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板３の表面には前駆体（CuxCly）１５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜１６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【００７１】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、被エッチング部材１８との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【００７２】
また、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は天井板７の中央部の排気口２２から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れが理想的な流れとなって淀みがなくなる。特に、天井板７の周囲にガスが淀むことがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【００７３】
図５に基づいて第３実施形態例を説明する。
【００７４】
図５には本発明の第３実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図５に示した第３実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例の排気口２１に代えて、チャンバ１の下部に排気口２３を設け、天井板７と被エッチング部材１８の間におけるチャンバ１の壁に原料ガス供給手段としてのノズル２４を設けた構成となっている。
【００７５】
図５に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【００７６】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。支持台２の周囲におけるチャンバ１の内部には原料ガス供給手段としてのガスリング１２が設けられ、ガスリング１２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング１２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【００７７】
ガスリング１２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【００７８】
尚、ガスリング１２から供給される原料ガスの角度は、上向きの９０度に設定したり、円周方向で角度を変更して種々の角度で設定することが可能である。これにより、原料ガスの供給状況（プラズマの発生状況）を任意に設定することが可能である。
【００７９】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【００８０】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【００８１】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【００８２】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【００８３】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【００８４】
一方、天井板７と被エッチング部材１８との間（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）におけるチャンバ１の壁部には原料ガス供給手段としてのノズル２４が設けられ、ノズル２４からはガスリング１２から供給される原料ガスと同一の原料ガスが上部からチャンバ１内に供給される。また、チャンバ１の下部（基板３の反被エッチング部材１８側：基板３寄り）には排気手段としての排気口２３が設けられ、排気口２３からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【００８５】
尚、原料ガス供給手段としては、ガスリング１２を省略してノズル２４からのみ原料ガスを供給するようにすることも可能である。また、ノズル２４を天井板７の中心部に設けることも可能である。
【００８６】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２及びノズル２４から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００８７】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【００８８】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物はチャンバ１の下部の排気口２３から排気される。
【００８９】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【００９０】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【００９１】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【００９２】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【００９３】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【００９４】
上述した金属膜作製装置では、支持台２の周囲に配置したガスリング１２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板３の表面には前駆体（CuxCly）１５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜１６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【００９５】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、被エッチング部材１８との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【００９６】
また、被エッチング部材１８の上部（反基板３側）から原料ガスを供給し、チャンバ１の下部（反被エッチング部材１８側）の排気口２３から反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排気するようになっているので、上部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。また、構造が簡単なノズルを用いているため、作成が容易で実現性が高い構造となっていると共に、排気を下部から行う既存の成膜装置の構造を適用することができる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【００９７】
図６に基づいて第４実施形態例を説明する。
【００９８】
図６には本発明の第４実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図６に示した第４実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例の排気口２１に代えて、チャンバ１の下部に排気口２６を設け、ガス供給手段としてガスリング１２に代えて天井板２７（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）にシャワーノズル２８を設け、シャワープレートから原料ガスを供給するようにした構成となっている。
【００９９】
図６に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【０１００】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板２７によって塞がれている。天井板２７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。天井板２７には原料ガス供給手段としての原料ガス供給通路２９が形成され、原料ガス供給通路２９につながる多数のシャワーノズル２８が形成されている。シャワーノズル２８はチャンバ１内に開口し、チャンバ１の上部から原料ガスが供給される。
【０１０１】
原料ガス供給通路２９にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、原料ガス供給通路２９に供給された原料ガスはシャワーノズル２８からチャンバ１の内部に供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【０１０２】
尚、図１に示したガスリング１２を設けてガスリング１２からも原料ガスを供給することも可能である。
【０１０３】
チャンバ１の上面の開口部と天井板２７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【０１０４】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【０１０５】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【０１０６】
天井板２７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板２７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【０１０７】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【０１０８】
チャンバ１の下部（基板３の反被エッチング部材１８側：基板３寄り）には排気手段としての排気口２６が設けられ、排気口２６からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【０１０９】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２及びノズル２４から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【０１１０】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【０１１１】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物はチャンバ１の下部の排気口２６から排気される。
【０１１２】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【０１１３】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【０１１４】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【０１１５】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【０１１６】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【０１１７】
上述した金属膜作製装置では、天井板２７に設けたシャワーノズル２８（反基板３側）から原料ガスを下上向きに供給し、チャンバ１の下部（反被エッチング部材１８側）の排気口２６から反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排気するようになっているので、上部から分散して供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなり、成膜速度を向上さることができる。また、チャンバ１の下部の排気口２６から排気を行うようにしているので、排気を下部から行う既存の成膜装置の構造を適用することができる。また、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１１８】
図７に基づいて第５実施形態例を説明する。
【０１１９】
図７には本発明の第５実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図７に示した第５実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例のガスリング１２に代えて、支持台２と被エッチング部材１８の間におけるチャンバ１の筒部にノズル３１を設けた構成となっている。
【０１２０】
図７に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【０１２１】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。チャンバ１の筒部における支持台２の上部には原料ガス供給手段としてのノズル３１が設けられ、ハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）がノズル３１からチャンバ１内に供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【０１２２】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【０１２３】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【０１２４】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【０１２５】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【０１２６】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【０１２７】
被エッチング部材１８と天井板７との間（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）におけるチャンバ１の壁部には排気手段としての排気口２１が周方向に複数設けられている。排気口２１からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【０１２８】
尚、排気口２１に代えて図４に示した天井板７の中央部に設けられる排気口２２を適用することも可能である。
【０１２９】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にノズル３１から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【０１３０】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【０１３１】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は被エッチング部材１８の上部の排気口２１から排気される。
【０１３２】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【０１３３】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【０１３４】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【０１３５】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【０１３６】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【０１３７】
上述した金属膜作製装置では、ノズル３１から原料ガスを供給し、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は上部の排気口２１から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなり、成膜速度を向上させることができる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１３８】
図８に基づいて第６実施形態例を説明する。
【０１３９】
図８には本発明の第６実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。
【０１４０】
図８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４１にはの底部近傍には支持台４２が設けられ、支持台４２には基板４３が載置される。支持台４２にはヒータ４４及び冷媒流通手段４５を備えた温度制御手段４６が設けられ、支持台４２は温度制御手段４６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【０１４１】
チャンバ４１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金属部材４７によって塞がれている。金属部材４７によって塞がれたチャンバ４１の内部は真空装置４８により所定の圧力に維持される。支持台４２の周囲には原料ガス供給手段としてのガスリング５２が設けられ、ガスリング５２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング５２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【０１４２】
ガスリング５２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【０１４３】
チャンバ４１の筒部の外周には円筒コイル状のプラズマアンテナ４９が設けられ、プラズマアンテナ４９にはプラズマ発生手段としての整合器５０及び電源５１が接続されて給電が行われる。また、金属部材４７の直下におけるチャンバ４１の筒部（被エッチング部材寄り）には排気手段としての排気口５３が周方向に複数設けられている。排気口５３からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【０１４４】
尚、排気口４３に代えて、金属部材４７の中央部に排気口を設けることも可能である。また、金属部材４７に多数の小孔を形成して排気口とすることも可能である。
【０１４５】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ４１の内部にガスリング５２から原料ガスを供給し、プラズマアンテナ４９から電磁波をチャンバ４１の内部に入射することで、Cl2 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）５４が発生する。Cl2 ガスプラズマ５４により、銅製の金属部材４７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）５５が生成される。このとき、金属部材４７はCl2 ガスプラズマ５４により基板４３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。
【０１４６】
チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）５５は、金属部材４７よりも低い温度に制御された基板４３に運ばれる。基板４３に運ばれる前駆体（CuxCly）５５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板４３に当てられ、基板４３の表面にCu薄膜５６が生成される。
【０１４７】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は金属部材４７寄りの上部の排気口５３から排気される。
【０１４８】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、金属部材４７のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【０１４９】
また、金属部材４７の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【０１５０】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）５４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段４６を用いて基板４３を金属部材４７よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜５６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜５６を生成することが可能になる。
【０１５１】
上述した金属膜作製装置では、支持台４２の周囲に配置したガスリング５２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板４３の表面には前駆体（CuxCly）５５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜５６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【０１５２】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、金属部材４７との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板４３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【０１５３】
また、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は上部の排気口５３から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ４１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１５４】
更に、排気口５３はチャンバ４１に設けられているため、簡単な加工で排気口５３を形成することができる。しかも、排気口５３は円周方向に複数設けられているため、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を円周方向で均一に排気することができる。
【０１５５】
尚、金属部材４７の構成を、図６に示した天井板２７のように、シャワーノズル２８を備えたシャワープレートとすることも可能である。
【０１５６】
図９に基づいて第７実施形態例を説明する。
【０１５７】
図９には本発明の第７実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図８に示した第６実施形態例の金属膜作製装置と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【０１５８】
図９に示した第７実施形態例に係る金属膜作成装置は、図８に示した金属膜作成装置に対し、チャンバ４１の筒部の周囲にはプラズマアンテナ４９が設けられておらず、金属部材４７に整合器５０及び電源５１が接続されて金属部材４７に給電が行われ、支持台４２側が接地されている（プラズマ発生手段）。
【０１５９】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ４１の内部にガスリング５２から原料ガスを供給し、金属部材４７から電磁波をチャンバ４１の内部に入射することで、Cl2 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）５４が発生する。Cl2 ガスプラズマ５４により、銅製の金属部材４７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）５５が生成される。このとき、金属部材４７はCl2 ガスプラズマ５４（もしくは図示しない温度制御手段）により基板４３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。
【０１６０】
チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）５５は、金属部材４７よりも低い温度に制御された基板４３に運ばれる。基板４３に運ばれる前駆体（CuxCly）５５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板４３に当てられ、基板４３の表面にCu薄膜５６が生成される。反応に関与しないガス及びエッチング生成物は金属部材４７寄りの上部の排気口５３から排気される。
【０１６１】
上述した金属膜作製装置では、図８で示した金属膜作製装置と同様に、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜５６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。また、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。
【０１６２】
更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ４１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。更に、簡単な加工で排気口５３を形成することができる。しかも、排気口５３は円周方向に複数設けられているため、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を円周方向で均一に排気することができる。
【０１６３】
そして、金属部材４７自身をプラズマ発生用の電極として適用しているので、チャンバ４１の筒部の周囲にプラズマアンテナ４９等の部材が不要となり、周囲の構成の自由度を増すことができる。
【０１６６】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内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、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１６７】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１６８】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材の反基板側から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１６９】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７０】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの側部に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１７１】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７２】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの天井部の中央に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１７３】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７４】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する一方、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１７５】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７８】
本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出するようにしたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製方法とすることができる。
【０１７９】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１８０】
本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出するようにしたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製方法とすることができる。
【０１８１】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図２】図１中のII-II 線矢視図。
【図３】図２中のIII-III 線矢視図。
【図４】本発明の第２実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図５】本発明の第３実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図６】本発明の第４実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図７】本発明の第５実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図８】本発明の第６実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図９】本発明の第７実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【符号の説明】
１，４１ チャンバ
２，４２ 支持台
３，４３ 基板
４，４４ ヒータ
５，４５ 冷媒流通手段
６，４６ 温度制御手段
７，２７ 天井板
８，４８ 真空装置
９，４９ プラズマアンテナ
１０，５０ 整合器
１１，５１ 電源
１２，５２ ガスリング
１４，５４ Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）
１５，５５ 前駆体（CuxCly）
１６，５６ Cu薄膜
１８ 被エッチング部材
１９ リング部
２０ 突起部
２１，２２，２３，２６，５３ 排気口
２４，３１ ノズル
２８ シャワーノズル
３５ 空間
４７ 金属部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相成長法により基板の表面に金属膜を作製する金属膜作製装置及び金属膜作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、気相成長法により金属膜、例えば、銅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して基板に成膜を実施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、熱的反応を利用した成膜のため、成膜速度の向上を図ることが困難であった。また、原料となる金属錯体が高価であり、しかも、銅に付随しているヘキサフロロアセチルアセトナト及びトリメチルビニルシランが銅の薄膜中に不純物として残留するため、膜質の向上を図ることが困難であった。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置及び金属膜作製方法を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内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、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
そして、排気手段はチャンバの側部に設けられることを特徴とする。
【０００８】
また、排気手段はチャンバの天井部の中央に設けられることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材の反基板側から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
そして、原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの側部に設けられるノズルであることを特徴とする。
【００１１】
また、原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの天井部に設けられるノズルであることを特徴とする。
【００１２】
また、原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの天井をシャワープレートとした手段であることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの側部に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの天井部の中央に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する一方、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
そして、ハロゲンを含有する原料ガスは、塩素を含有する原料ガスであることを特徴とする。
【００１７】
また、被エッチング部材を銅製とすることにより、前駆体としてCuxClyを生成することを特徴とする。
【００１８】
また、被エッチング部材は、ハロゲン化物形成金属であるタンタルもしくはタングステンもしくはチタンであることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出することを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図９に基づいて本発明の金属膜作製装置及び金属膜作製方法の実施形態例を説明する。
【００２３】
図１乃至図３に基づいて第１実施形態例を説明する。
【００２４】
図１には本発明の第１実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面、図２には図１中のII-II 線矢視、図３には図２中のIII-III 線矢視を示してある。
【００２５】
図１に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【００２６】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。チャンバ１の内部における支持台２の周囲には原料ガス供給手段としてのガスリング１２が設けられ、ガスリング１２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング１２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【００２７】
ガスリング１２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【００２８】
尚、ガスリング１２から供給される原料ガスの角度は、上向きの９０度に設定したり、円周方向で角度を変更して種々の角度で設定することが可能である。これにより、原料ガスの供給状況（プラズマの発生状況）を任意に設定することが可能である。
【００２９】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。図１、図２に示すように、被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている某部材としての突起部２０が円周方向に複数（図示例では１２個）設けられている。
【００３０】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【００３１】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【００３２】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【００３３】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【００３４】
被エッチング部材１８と天井板７との間（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）におけるチャンバ１の壁部には排気手段としての排気口２１が周方向に複数設けられている。排気口２１からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【００３５】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、以下の作用により被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００３６】
被エッチング部材１８に下側にCl2 ガスプラズマ１４が発生する作用について説明する。図３に示すように、平面リング状のプラズマアンテナ９の電気の流れＡは突起部２０を横切る方向となり、このとき、突起部２０のプラズマアンテナ９との対向面には誘導電流ｂが発生する。被エッチング部材１８には切欠部３５（空間）が存在している状態になっているので、誘導電流ｂはそれぞれの突起部２０の下面に流れてプラズマアンテナ９の電気の流れＡと同一方向の流れａとなる（ファラデーシールド）。
【００３７】
このため、基板３側から被エッチング部材１８を見た場合、プラズマアンテナ９の電気の流れＡを打ち消す方向の流れが存在しない状態になり、しかも、リング部１９がアースされて突起部２０が同電位に維持されている。これにより、導電体である被エッチング部材１８が存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００３８】
尚、突起部２０をリング部１９につなげずに原料ガスの供給を制御することで電位の違いによるプラズマの不安定をなくすようにすることも可能である。
【００３９】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【００４０】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は被エッチング部材１８の上部の排気口２１から排気される。
【００４１】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【００４２】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【００４３】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【００４４】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【００４５】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【００４６】
上述した金属膜作製装置では、支持台２の周囲に配置したガスリング１２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板３の表面には前駆体（CuxCly）１５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜１６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【００４７】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、被エッチング部材１８との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【００４８】
また、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は上部の排気口２１から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【００４９】
更に、排気口２１はチャンバ１に設けられているため、簡単な加工で排気口２１を形成することができる。しかも、排気口２１は円周方向に複数設けられているため、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を円周方向で均一に排気することができる。
【００５０】
図４に基づいて第２実施形態例を説明する。
【００５１】
図４には本発明の第２実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図４に示した第２実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例の排気口２１に代えて、天井板７の中心部に排気口２２を設けた構成となっている。
【００５２】
図４に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【００５３】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。チャンバ１の内部における支持台２の周囲には原料ガス供給手段としてのガスリング１２が設けられ、ガスリング１２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング１２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【００５４】
ガスリング１２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【００５５】
尚、ガスリング１２から供給される原料ガスの角度は、上向きの９０度に設定したり、円周方向で角度を変更して種々の角度で設定することが可能である。これにより、原料ガスの供給状況（プラズマの発生状況）を任意に設定することが可能である。
【００５６】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【００５７】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【００５８】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【００５９】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【００６０】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【００６１】
天井板７の中心部（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）には排気手段としての排気口２２が設けられている。排気口２２からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【００６２】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００６３】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【００６４】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は天井板７の中央部の排気口２２から排気される。
【００６５】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【００６６】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【００６７】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【００６８】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【００６９】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【００７０】
上述した金属膜作製装置では、支持台２の周囲に配置したガスリング１２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板３の表面には前駆体（CuxCly）１５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜１６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【００７１】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、被エッチング部材１８との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【００７２】
また、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は天井板７の中央部の排気口２２から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れが理想的な流れとなって淀みがなくなる。特に、天井板７の周囲にガスが淀むことがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【００７３】
図５に基づいて第３実施形態例を説明する。
【００７４】
図５には本発明の第３実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図５に示した第３実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例の排気口２１に代えて、チャンバ１の下部に排気口２３を設け、天井板７と被エッチング部材１８の間におけるチャンバ１の壁に原料ガス供給手段としてのノズル２４を設けた構成となっている。
【００７５】
図５に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【００７６】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。支持台２の周囲におけるチャンバ１の内部には原料ガス供給手段としてのガスリング１２が設けられ、ガスリング１２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング１２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【００７７】
ガスリング１２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【００７８】
尚、ガスリング１２から供給される原料ガスの角度は、上向きの９０度に設定したり、円周方向で角度を変更して種々の角度で設定することが可能である。これにより、原料ガスの供給状況（プラズマの発生状況）を任意に設定することが可能である。
【００７９】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【００８０】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【００８１】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【００８２】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【００８３】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【００８４】
一方、天井板７と被エッチング部材１８との間（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）におけるチャンバ１の壁部には原料ガス供給手段としてのノズル２４が設けられ、ノズル２４からはガスリング１２から供給される原料ガスと同一の原料ガスが上部からチャンバ１内に供給される。また、チャンバ１の下部（基板３の反被エッチング部材１８側：基板３寄り）には排気手段としての排気口２３が設けられ、排気口２３からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【００８５】
尚、原料ガス供給手段としては、ガスリング１２を省略してノズル２４からのみ原料ガスを供給するようにすることも可能である。また、ノズル２４を天井板７の中心部に設けることも可能である。
【００８６】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２及びノズル２４から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【００８７】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【００８８】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物はチャンバ１の下部の排気口２３から排気される。
【００８９】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【００９０】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【００９１】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【００９２】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【００９３】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【００９４】
上述した金属膜作製装置では、支持台２の周囲に配置したガスリング１２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板３の表面には前駆体（CuxCly）１５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜１６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【００９５】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、被エッチング部材１８との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【００９６】
また、被エッチング部材１８の上部（反基板３側）から原料ガスを供給し、チャンバ１の下部（反被エッチング部材１８側）の排気口２３から反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排気するようになっているので、上部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。また、構造が簡単なノズルを用いているため、作成が容易で実現性が高い構造となっていると共に、排気を下部から行う既存の成膜装置の構造を適用することができる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【００９７】
図６に基づいて第４実施形態例を説明する。
【００９８】
図６には本発明の第４実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図６に示した第４実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例の排気口２１に代えて、チャンバ１の下部に排気口２６を設け、ガス供給手段としてガスリング１２に代えて天井板２７（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）にシャワーノズル２８を設け、シャワープレートから原料ガスを供給するようにした構成となっている。
【００９９】
図６に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【０１００】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板２７によって塞がれている。天井板２７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。天井板２７には原料ガス供給手段としての原料ガス供給通路２９が形成され、原料ガス供給通路２９につながる多数のシャワーノズル２８が形成されている。シャワーノズル２８はチャンバ１内に開口し、チャンバ１の上部から原料ガスが供給される。
【０１０１】
原料ガス供給通路２９にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、原料ガス供給通路２９に供給された原料ガスはシャワーノズル２８からチャンバ１の内部に供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【０１０２】
尚、図１に示したガスリング１２を設けてガスリング１２からも原料ガスを供給することも可能である。
【０１０３】
チャンバ１の上面の開口部と天井板２７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【０１０４】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【０１０５】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【０１０６】
天井板２７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板２７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【０１０７】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【０１０８】
チャンバ１の下部（基板３の反被エッチング部材１８側：基板３寄り）には排気手段としての排気口２６が設けられ、排気口２６からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【０１０９】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にガスリング１２及びノズル２４から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【０１１０】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【０１１１】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物はチャンバ１の下部の排気口２６から排気される。
【０１１２】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【０１１３】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【０１１４】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【０１１５】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【０１１６】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【０１１７】
上述した金属膜作製装置では、天井板２７に設けたシャワーノズル２８（反基板３側）から原料ガスを下上向きに供給し、チャンバ１の下部（反被エッチング部材１８側）の排気口２６から反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排気するようになっているので、上部から分散して供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなり、成膜速度を向上さることができる。また、チャンバ１の下部の排気口２６から排気を行うようにしているので、排気を下部から行う既存の成膜装置の構造を適用することができる。また、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１１８】
図７に基づいて第５実施形態例を説明する。
【０１１９】
図７には本発明の第５実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。図７に示した第５実施形態例の金属膜作製装置は、図１に示した第１実施形態例のガスリング１２に代えて、支持台２と被エッチング部材１８の間におけるチャンバ１の筒部にノズル３１を設けた構成となっている。
【０１２０】
図７に示すように、円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）のチャンバ１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が載置される。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、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【０１２１】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材製（例えば、セラミックス製）の天井部材である円盤状の天井板７によって塞がれている。天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。チャンバ１の筒部における支持台２の上部には原料ガス供給手段としてのノズル３１が設けられ、ハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）がノズル３１からチャンバ１内に供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【０１２２】
チャンバ１の上面の開口部と天井板７との間には金属製（Cu製）の被エッチング部材１８が挟持されている。被エッチング部材１８は、チャンバ１の上部に挟持されるリング部１９が備えられ、リング部１９の内周側にはチャンバ１の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部２０が円周方向に複数設けられている。
【０１２３】
突起部２０は、リング部１９に対して一体、もしくは、取り外し自在に取り付けられている。天井板７とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される切欠部が存在した状態になっている。リング部１９はアースされており、複数の突起部２０は電気的につながれて同電位に維持されている。
【０１２４】
尚、突起部２０の間に突起部２０よりも径方向に短い第２突起部を配置することも可能であり、更に、突起部２０と第２突起部との間に短い突起部を配置することも可能である。このようにすると、誘導電流を抑制しつつエッチング対象となる銅の面積を確保することができる。
【０１２５】
天井板７の上方にはチャンバ１の内部をプラズマ化するためのアンテナ部材としてのプラズマアンテナ９が設けられ、プラズマアンテナ９は天井板７の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ９にはプラズマ発生手段としての整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。
【０１２６】
被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部が存在しているので、プラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基板３と天井部材との間に突起部２０が配置された状態になっている。
【０１２７】
被エッチング部材１８と天井板７との間（被エッチング部材１８の反基板３側：被エッチング部材１８寄り）におけるチャンバ１の壁部には排気手段としての排気口２１が周方向に複数設けられている。排気口２１からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【０１２８】
尚、排気口２１に代えて図４に示した天井板７の中央部に設けられる排気口２２を適用することも可能である。
【０１２９】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ１の内部にノズル３１から原料ガスを供給し、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 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。プラズマアンテナ９の下部には導電体である被エッチング部材１８が存在しているが、被エッチング部材１８はプラズマアンテナ９の電気の流れ方向に対して不連続な状態で基突起部２０が配置された状態になっているので、被エッチング部材１８と基板３との間、即ち、被エッチング部材１８の下側にはCl2 ガスプラズマ１４が安定して発生するようになっている。
【０１３０】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅製の被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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。チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、被エッチング部材１８よりも低い温度に制御された基板３に運ばれる。基板３に運ばれる前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【０１３１】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は被エッチング部材１８の上部の排気口２１から排気される。
【０１３２】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、被エッチング部材１８のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【０１３３】
また、被エッチング部材１８の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【０１３４】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段６を用いて基板３を被エッチング部材１８よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【０１３５】
また、被エッチング部材１８は、リング部１９の内周側に突起部２０が円周方向に複数設けられ、突起部２０の間で形成される切欠部３５（空間）が存在しているので、被エッチング部材１８に生じる誘導電流は基板３側からみてプラズマアンテナ９の電気の流れと同一方向の流れとなる。
【０１３６】
これにより、導電体である被エッチング部材１８がプラズマアンテナ９の下に存在していても、プラズマアンテナ９から電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８の下側にCl2 ガスプラズマ１４を安定して発生させることが可能となる。
【０１３７】
上述した金属膜作製装置では、ノズル３１から原料ガスを供給し、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は上部の排気口２１から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなり、成膜速度を向上させることができる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１３８】
図８に基づいて第６実施形態例を説明する。
【０１３９】
図８には本発明の第６実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。
【０１４０】
図８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４１にはの底部近傍には支持台４２が設けられ、支持台４２には基板４３が載置される。支持台４２にはヒータ４４及び冷媒流通手段４５を備えた温度制御手段４６が設けられ、支持台４２は温度制御手段４６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御されるようになっている。
【０１４１】
チャンバ４１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金属部材４７によって塞がれている。金属部材４７によって塞がれたチャンバ４１の内部は真空装置４８により所定の圧力に維持される。支持台４２の周囲には原料ガス供給手段としてのガスリング５２が設けられ、ガスリング５２にはハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が送られ、ガスリング５２に供給された原料ガスはチャンバ１の内部に供給される。
【０１４２】
ガスリング５２からは天井板７に向けて、例えば、４５度の角度で原料ガスが供給される。原料ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）等を適用することが可能である。
【０１４３】
チャンバ４１の筒部の外周には円筒コイル状のプラズマアンテナ４９が設けられ、プラズマアンテナ４９にはプラズマ発生手段としての整合器５０及び電源５１が接続されて給電が行われる。また、金属部材４７の直下におけるチャンバ４１の筒部（被エッチング部材寄り）には排気手段としての排気口５３が周方向に複数設けられている。排気口５３からは反応に関与しないガス及びエッチング生成物が排出される。
【０１４４】
尚、排気口４３に代えて、金属部材４７の中央部に排気口を設けることも可能である。また、金属部材４７に多数の小孔を形成して排気口とすることも可能である。
【０１４５】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ４１の内部にガスリング５２から原料ガスを供給し、プラズマアンテナ４９から電磁波をチャンバ４１の内部に入射することで、Cl2 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）５４が発生する。Cl2 ガスプラズマ５４により、銅製の金属部材４７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）５５が生成される。このとき、金属部材４７はCl2 ガスプラズマ５４により基板４３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。
【０１４６】
チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）５５は、金属部材４７よりも低い温度に制御された基板４３に運ばれる。基板４３に運ばれる前駆体（CuxCly）５５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板４３に当てられ、基板４３の表面にCu薄膜５６が生成される。
【０１４７】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は金属部材４７寄りの上部の排気口５３から排気される。
【０１４８】
尚、原料ガスとして、He，Ar等で希釈された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、金属部材４７のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。従って、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。
【０１４９】
また、金属部材４７の材質は、銅（Cu）に限らず、ハロゲン化物形成金属、好ましくは塩化物形成金属であるAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等を用いることが可能である。この場合、前駆体はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等のハロゲン化物（塩化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はAg,Au,Pt,Ta,Ti, Ｗ等になる。
【０１５０】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）５４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。また、温度制御手段４６を用いて基板４３を金属部材４７よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜５６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜５６を生成することが可能になる。
【０１５１】
上述した金属膜作製装置では、支持台４２の周囲に配置したガスリング５２から原料ガスを、例えば、４５度の上向きで供給しているため、基板４３の表面には前駆体（CuxCly）５５及び励起塩素だけが存在する状態となる。このため、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜５６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。
【０１５２】
原料ガスを、例えば、９０度の上向きで供給することにより、金属部材４７との反応が促進されて余分なCl分子の発生が抑制され、基板４３側に到達するガスのCl濃度を最適にすることができる。
【０１５３】
また、反応に関与しないガス及びエッチング生成物は上部の排気口５３から排気されるようになっているので、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなる。このため、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ４１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１５４】
更に、排気口５３はチャンバ４１に設けられているため、簡単な加工で排気口５３を形成することができる。しかも、排気口５３は円周方向に複数設けられているため、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を円周方向で均一に排気することができる。
【０１５５】
尚、金属部材４７の構成を、図６に示した天井板２７のように、シャワーノズル２８を備えたシャワープレートとすることも可能である。
【０１５６】
図９に基づいて第７実施形態例を説明する。
【０１５７】
図９には本発明の第７実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図８に示した第６実施形態例の金属膜作製装置と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【０１５８】
図９に示した第７実施形態例に係る金属膜作成装置は、図８に示した金属膜作成装置に対し、チャンバ４１の筒部の周囲にはプラズマアンテナ４９が設けられておらず、金属部材４７に整合器５０及び電源５１が接続されて金属部材４７に給電が行われ、支持台４２側が接地されている（プラズマ発生手段）。
【０１５９】
上述した金属膜作製装置では、チャンバ４１の内部にガスリング５２から原料ガスを供給し、金属部材４７から電磁波をチャンバ４１の内部に入射することで、Cl2 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）５４が発生する。Cl2 ガスプラズマ５４により、銅製の金属部材４７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）５５が生成される。このとき、金属部材４７はCl2 ガスプラズマ５４（もしくは図示しない温度制御手段）により基板４３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。
【０１６０】
チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）５５は、金属部材４７よりも低い温度に制御された基板４３に運ばれる。基板４３に運ばれる前駆体（CuxCly）５５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板４３に当てられ、基板４３の表面にCu薄膜５６が生成される。反応に関与しないガス及びエッチング生成物は金属部材４７寄りの上部の排気口５３から排気される。
【０１６１】
上述した金属膜作製装置では、図８で示した金属膜作製装置と同様に、余分なCl分子の淀みを抑制することができ、余分なCl分子とCu薄膜５６との反応が生じて膜質を低下させる等の不具合をなくすことができ、成膜速度を向上さることができる。また、下部から供給された原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なCl分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。
【０１６２】
更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ４１内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。更に、簡単な加工で排気口５３を形成することができる。しかも、排気口５３は円周方向に複数設けられているため、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を円周方向で均一に排気することができる。
【０１６３】
そして、金属部材４７自身をプラズマ発生用の電極として適用しているので、チャンバ４１の筒部の周囲にプラズマアンテナ４９等の部材が不要となり、周囲の構成の自由度を増すことができる。
【０１６６】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内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、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１６７】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１６８】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材の反基板側から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１６９】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７０】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの側部に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１７１】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７２】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、被エッチング部材の反基板側でチャンバの天井部の中央に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１７３】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７４】
本発明の金属膜作製装置は、基板が収容されるチャンバと、基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する一方、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給する原料ガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製装置とすることができる。
【０１７５】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１７８】
本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出するようにしたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製方法とすることができる。
【０１７９】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【０１８０】
本発明の金属膜作製方法は、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給し、チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出するようにしたので、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中に不純物が残留しない金属膜作製方法とすることができる。
【０１８１】
そして、原料ガスと反応に関与しないガス及びエッチング生成物のガスとの干渉がなくなり、ガスの流れに淀みがなくなり、成膜反応を阻害する余分なハロゲン分子を含むガスを排出して膜質を低下させることがなくなる。更に、反応に関与しないエッチング生成物を排出してチャンバ内に成膜されることをなくし、成膜物によるパーティクルの生成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図２】図１中のII-II 線矢視図。
【図３】図２中のIII-III 線矢視図。
【図４】本発明の第２実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図５】本発明の第３実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図６】本発明の第４実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図７】本発明の第５実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図８】本発明の第６実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【図９】本発明の第７実施形態例に係る金属膜作製方法を実施する金属膜作製装置の概略側面図。
【符号の説明】
１，４１ チャンバ
２，４２ 支持台
３，４３ 基板
４，４４ ヒータ
５，４５ 冷媒流通手段
６，４６ 温度制御手段
７，２７ 天井板
８，４８ 真空装置
９，４９ プラズマアンテナ
１０，５０ 整合器
１１，５１ 電源
１２，５２ ガスリング
１４，５４ Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）
１５，５５ 前駆体（CuxCly）
１６，５６ Cu薄膜
１８ 被エッチング部材
１９ リング部
２０ 突起部
２１，２２，２３，２６，５３ 排気口
２４，３１ ノズル
２８ シャワーノズル
３５ 空間
４７ 金属部材
Claims (15)
- 基板が収容されるチャンバと、
基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、
基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内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、
チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、
基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、
反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項１において、
排気手段はチャンバの側部に設けられることを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項１において、
排気手段はチャンバの天井部の中央に設けられることを特徴とする金属膜作製装置。 - 基板が収容されるチャンバと、
基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、
基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材の反基板側から供給する原料ガス供給手段と、
チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、
基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、
反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項４において、
原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの側部に設けられるノズルであることを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項４において、
原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの天井部に設けられるノズルであることを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項４において、
原料ガス供給手段は被エッチング部材の反基板側におけるチャンバの天井をシャワープレートとした手段であることを特徴とする金属膜作製装置。 - 基板が収容されるチャンバと、
基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、
基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、
チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、
基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、
被エッチング部材の反基板側でチャンバの側部に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。 - 基板が収容されるチャンバと、
基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、
基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する原料ガス供給手段と、
チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、
基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、
被エッチング部材の反基板側でチャンバの天井部の中央に設けられ反応に関与しないガス及びエッチング生成物を排出する排気手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。 - 基板が収容されるチャンバと、
基板に対向する位置におけるチャンバに設けられる金属製の被エッチング部材と、
基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを基板の周囲から供給する一方、基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給する原料ガス供給手段と、
チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成するプラズマ発生手段と、
基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させる温度制御手段と、
反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出する排気手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
ハロゲンを含有する原料ガスは、塩素を含有する原料ガスであることを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項１１において、
被エッチング部材を銅製とすることにより、前駆体としてＣｕｘＣｌｙを生成することを特徴とする金属膜作製装置。 - 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
被エッチング部材は、ハロゲン化物形成金属であるタンタルもしくはタングステンもしくはチタンであることを特徴とする金属膜作製装置。 - 基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給し、
チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、
基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、
反応に関与しないガス及びエッチング生成物を被エッチング部材寄りで排出することを特徴とする金属膜作製方法。 - 基板と被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを被エッチング部材寄りから供給し、
チャンバの内部をプラズマ化して原料ガスプラズマを発生させ原料ガスプラズマで被エッチング部材をエッチングすることにより被エッチング部材に含まれる金属成分と原料ガスとの前駆体を生成し、
基板側の温度をプラズマ発生手段側の温度よりも低くして前駆体の金属成分を基板に成膜させ、
反応に関与しないガス及びエッチング生成物を基板寄りで排出することを特徴とする金属膜作製方法。
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