JP4964097B2 - 成膜方法および成膜装置、ならびに記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、半導体の配線として用いられる銅膜等の金属膜を成膜する成膜方法および成膜装置、ならびに記憶媒体に関する。

近時、半導体デバイスの高速化、配線パターンの微細化、高集積化の要求に対応して、配線間の容量の低下ならびに配線の導電性向上およびエレクトロマイグレーション耐性の向上が求められており、それに対応した技術として、配線材料にアルミニウム（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）よりも導電性が高くかつエレクトロマイグレーション耐性に優れている銅（Ｃｕ）を用い、層間絶縁膜として低誘電率膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を用いたＣｕ多層配線技術が注目されている。

Ｃｕ多層配線のＣｕの成膜方法としては、スパッタリングに代表される物理蒸着（ＰＶＤ）法、めっき法、および有機金属原料を気化して利用する化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）法が知られている。しかし、ＰＶＤ法ではステップカバレッジが悪く、微細パターンへの埋め込みが困難である。めっき法では、めっき液内に含まれる添加剤のため、Ｃｕ膜中に不純物が多く含まれる。ＭＯＣＶＤ法では良好なステップカバレッジは得られやすいものの、Ｃｕ原子に配位する側鎖基からの炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）などの不純物がＣｕ膜中に多く残留するため、膜質の向上が困難である。さらに、Ｃｕ原子に配位させる側鎖基が複雑であることから原料が非常に高価である。また、熱的に不安定かつ低蒸気圧であるため安定的な原料気体の供給が難しい。

これに対し、特許文献１には、ＣｕＣｌ板をチャンバ内に配置し、Ａｒガスプラズマを発生させてＣｕＣｌ板をエッチングして、ＣｕＣｌの脱離種を生成し、この脱離種からＡｒガスプラズマによりＣｕとＣｌの解離種を生成し、基板の温度をＣｕＣｌ板の温度よりも低くして直接還元により基板にＣｕ膜を成膜する技術が開示されている。そして、この技術により、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Ｃｕ膜を作製することができるとしている。

しかしながら、特許文献１の技術では、Ｃｕ膜中のＣｌを完全に除去することは困難であり、微量のＣｌが残存するおそれがある。Ｃｌはその残留量がわずかであってもＣｕ配線の腐食にともなう配線抵抗の上昇や信頼性の低下等の問題がある。また、成膜初期に基板表面がプラズマにさらされるため、基板が化学的もしくは物理的なダメージを受ける懸念がある。特に配線で使用されるＬｏｗ−ｋ膜は、これらプラズマによって誘電率の上昇や微細構造の破壊が起こりやすい（プラズマダメージ）。また、プラズマは反応器内部のＣｕＣｌ板以外の部材もスパッタリングするため、部材の損傷、スパッタリングされた粒子に起因する膜中不純物、およびコンタミネーション汚染を引き起こす。よって、特許文献１の技術をＣｕ多層配線に適用することは、上記の問題を克服するために、コストが高い機構や材料を必要としなければならないという不都合がある。

一方、半導体製造プロセス以外で、湿式めっき法ではない方法で安い原料を用いてＣｕ配線を製造する方法が特許文献２に開示されている。これは、安価な有機Ｃｕ化合物である第二蟻酸銅(Ｃｕ（ＯＣＨＯ）_２）もしくはその水和物を基板に塗布し、非酸化雰囲気中にて熱を与えることでＣｕ薄膜を生成している。同様に、基板に塗布した二水和第二蟻酸銅を、光径を絞ったレーザー光により加熱することでＣｕ配線を形成する報告が非特許文献１にある。これらはいずれも、第二蟻酸銅が熱分解反応によりＣｕになることを利用している。これらの手法は、安価に金属Ｃｕを成膜させることができるが、超集積回路（ＵＬＳＩ）の配線のようにナノメーターレベルに加工された微細な形状の中に金属を埋め込むには適しておらず、その電気伝導率もＣｕ本来の値よりも悪い値になってしまう。

安価な水和第二蟻酸銅をＭＯＣＶＤの原料として使用する試みが非特許文献２に報告されている。原料容器内に水和第二蟻酸銅の粉体を入れ、加熱したところにキャリアガスを導入する。加熱したことによって生じる気化成分を、配管を通してキャリアガスで別の反応器内の加熱された基板表面まで輸送する。輸送された気化成分は基板表面で熱分解し、Ｃｕ膜が成膜される。

非特許文献３によって、この原料容器内部で生じる気化した成分は、第一蟻酸銅であることが知られている。以下の（１）式に示す反応式により気化しにくい第二蟻酸銅から気化しやすい第一蟻酸銅（Ｃｕ（ＯＣＨＯ））がガスとして生成し、これが基板まで輸送されている。
２Ｃｕ（ＯＣＨＯ）_２ → ２Ｃｕ（ＯＣＨＯ）＋ＣＯ＋ＣＯ_２＋Ｈ_２Ｏ……（１）
第一蟻酸銅は、非特許文献３に報告されているように、非常に熱分解しやすい物質であるため、低温で以下の（２）式に示す反応式により第一蟻酸銅から容易にＣｕ薄膜が成膜される。
２Ｃｕ（ＯＣＨＯ） → ２Ｃｕ ＋２ＣＯ_２ ＋ Ｈ_２ ……（２）
この方法によれば、配位子であるフォルメート基（ＯＣＨＯ）はＣＯ_２やＨ_２に熱分解して排気されやすいためにＣｕ膜中に取り込まれ難い。そのため不純物を含まない、高純度のＣｕ膜が生成されやすい。しかし、一般に固体原料から気化させたものをキャリアガスで運ぶ方法は、減圧下での固体原料容器内部の熱伝導状態に大きく影響され、安定した供給が難しい。また、固体原料容器内部で原料の第二蟻酸銅が熱分解してしまい、そこでＣｕが成膜されてしまう。つまり、原料の劣化が起こりやすい。

また、非特許文献３には、蟻酸化物として同様の反応を示す金属種として銅の他に銀を挙げており、同様な手法で配線層として銀膜を形成可能であるが、やはり銅の場合と同様の問題が生じる。
特開２００４−２７３５２号公報 特許番号２７４５６７７号 A. Gupta and R. Jagannathan,Applied Physics Letters, 51(26), p2254, (1987). M.-J. Mouche et al, Thin SolidFilms 262, p1, (1995). A. Keller and F. Korosy, Nature, 162,p580, (1948).

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、ステップカバレッジが良好で、原料を安定的に供給するとともに原料の劣化を生じさせずに実用的かつ安価に良質な金属膜を成膜することができる成膜方法および成膜装置を提供することを目的とする。
また、このような方法を実行させるプログラムが記憶された記憶媒体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて当該金属の蟻酸塩ガスを生成する工程と、基板上に前記金属の蟻酸塩ガスを供給する工程と、基板にエネルギーを与え、基板上に供給された前記金属の蟻酸塩を分解して金属膜を形成する工程とを有することを特徴とする成膜方法を提供する。

上記第１の観点において、前記酸素含有金属化合物は粉末状であり、これに気体状の一酸化炭素と気体状の水とを供給することにより蟻酸塩ガスを得るようにすることができる。

本発明の第２の観点では、真空に保持された処理容器内に基板を配置する工程と、一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて当該金属の蟻酸塩ガスを生成する工程と、前記処理容器内の基板上に前記蟻酸塩ガスを供給する工程と、 基板にエネルギーを与え、基板上に供給された蟻酸塩を分解して金属膜を形成する工程とを有することを特徴とする成膜方法を提供する。

上記第２の観点において、前記蟻酸塩ガスは、前記処理容器外で気体状の一酸化炭素と気体状の水と酸素含有金属化合物とを反応させて形成し、配管を介して前記処理容器内に導入するようにすることができる。この場合に、酸素含有金属化合物粉末に気体状の一酸化炭素と気体状の水とを供給することにより蟻酸塩ガスを生成させるようにすることができる。また、前記配管として内面に 酸素含有金属化合物をコーティングしたものを用い、その配管に気体状の一酸化炭素と気体状の水とを通流させることにより蟻酸塩ガスを生成させるようにすることができる。

また、上記第２の観点において、蟻酸塩ガスは、前記処理容器内で一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて生成するようにすることができ、この場合に、前記処理容器内に酸化銅からなる部材を配置し、その部材に気体状の一酸化炭素と気体状の水とを供給することにより蟻酸塩ガスを生成させるようにすることができる。

上記第１および第２の観点において、基板上に気体状の一酸化炭素と気体状の水を供給することにより基板上に蟻酸塩を堆積させ、前記蟻酸塩が堆積された基板にエネルギーを与えることにより基板上の蟻酸塩を分解するようにしてもよいし、基板上に蟻酸塩ガスを供給しながら、基板にエネルギーを与えるようにしてもよい。また、前記金属として銅または銀を好適に用いることができる。この場合に、前記酸素含有金属化合物は、酸化第一銅（Ｃｕ_２Ｏ）、酸化第二銅（ＣｕＯ）、水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２）、酸化第一銀（Ａｇ_２Ｏ）、Ａｇ_２Ｏ_２（酸化第二銀）のいずれかを用いることができる。

上記第１、第２の観点において、基板に与えられるエネルギーとしては、熱エネルギーを用いることができる。この場合に、基板を支持する基板支持部材に設けられた抵抗発熱体により基板に熱エネルギーを与えてもよく、また、基板から離れた位置に設けられた加熱ランプにより基板に熱エネルギーを与えてもよい。

本発明の第３の観点では、真空に保持され、基板が配置される処理容器と、前記処理容器内で基板を支持する基板支持部材と、一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて当該金属の蟻酸塩ガスを生成するガス生成手段と、前記処理容器内の基板上に前記蟻酸塩ガスを供給するガス供給手段と、前記基板支持部材上の基板にエネルギーを与えるエネルギー付与手段と、前記処理容器内を排気する排気手段とを具備し、前記ガス供給手段により基板上に蟻酸塩が供給され、前記エネルギー付与手段によるエネルギーによって蟻酸塩が分解して基板上に金属膜が形成されることを特徴とする成膜装置を提供する。

上記第３の観点において、前記ガス生成手段は、気体状の一酸化炭素を供給する一酸化炭素供給部と、気体状の水を供給する水供給部と、酸素含有金属化合物を含み前記一酸化炭素供給部から供給された気体状の一酸化炭素および前記水供給部から供給された気体状の水と酸素含有金属化合物との反応により当該金属の蟻酸塩ガスを生成する反応部とを有し、前記蟻酸塩ガスを供給するガス供給手段は、生成された蟻酸塩ガスを前記処理容器に導く蟻酸塩導入部を有する構成とすることができる。この場合に、前記水供給部は、酸素と水素とにより水蒸気を発生する水蒸気発生器を有するものとすることができる。また、前記反応部は、酸素含有金属化合物粉末を貯留する反応容器を有するものであってよく、また、酸素含有金属化合物からなる部材を有するものであってもよい。そして、前記一酸化炭素供給部は一酸化炭素供給配管を有し、前記水供給部は水供給配管を有し、前記反応部は、前記一酸化炭素供給配管と水供給配管が合流した合流配管を有し、前記反応部の酸素含有金属化合物からなる部材は、前記合流配管の内面に設けられた酸素含有金属化合物からなる内面層であってよい。さらに、前記蟻酸塩導入部は、蟻酸塩ガスをシャワー状に導くシャワーヘッドを有する構成とすることができる。

本発明の第４の観点では、真空に保持され、基板が配置される処理容器と、前記処理容器内で基板を支持する基板支持部材と、前記処理容器内に配置された、酸素含有金属化合物からなる部材と、前記反応容器内に気体状の一酸化炭素を供給する一酸化炭素供給手段と、前記反応容器内に気体状の水を供給する水供給手段と、前記基板支持部材上の基板にエネルギーを与えるエネルギー付与手段と、前記処理容器内を排気する排気手段とを具備し、前記一酸化炭素供給手段から供給された気体状の一酸化炭素と、前記水供給手段から供給された気体状の水と、前記酸素含有金属化合物からなる部材とが反応して蟻酸塩ガスが生成され、その蟻酸塩ガスが基板上に供給され、前記エネルギー付与手段によるエネルギーによって蟻酸塩が分解して基板上に金属膜が形成されることを特徴とする成膜装置を提供する。

上記第４の観点において、前記一酸化炭素供給手段は、一酸化炭素供給源と、気体状の一酸化炭素を前記処理容器に供給する一酸化炭素供給配管と、気体状の一酸化炭素を前記処理容器内に導入する一酸化炭素導入部とを有し、前記水供給手段は、水供給源と、気体状の水を前記処理容器に供給する水供給配管と、気体状の水を前記処理容器に内に導く水導入部とを有するものであってよい。この場合に、前記水供給源としては、酸素と水素とにより水蒸気を発生する水蒸気発生器を有するものであってよい。また、前記一酸化炭素導入部と前記水導入部とは合流部を有し、酸素含有金属化合物からなる部材は前記合流部に設けられていてよい。そして、前記合流部は、複数の吐出孔を有する吐出部材を有するシャワーヘッドを備え、前記酸素含有金属化合物からなる部材は、前記吐出部材の一部または全部を構成し、前記シャワーヘッドに導入された気体状の一酸化炭素と気体状の水が前記吐出孔を通過する際に酸素含有金属化合物と反応して蟻酸塩ガスを吐出するようにすることが好ましい。この場合に、前記シャワーヘッドの吐出部材は、基材と基材表面に形成された酸素含有金属化合物からなるコーティング層とを有し、該コーティング層が前記酸素含有金属化合物からなる部材として機能するようにしてよい。

上記第３および第４の観点において、前記ガス供給手段により基板上に蟻酸塩ガスが供給されて蟻酸塩が堆積し、前記エネルギー付与手段によるエネルギーによって基板上に堆積した蟻酸塩が分解するようにしてもよいし、前記ガス供給手段により基板上に蟻酸塩ガスが供給されながら、前記エネルギー付与手段により基板にエネルギーが付与されるようにしてもよい。また、前記金属として銅または銀を好適に用いることができる。この場合に、前記ガス生成手段で用いられる酸素含有金属化合物は、酸化第一銅（Ｃｕ_２Ｏ）、酸化第二銅（ＣｕＯ）、水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２）、酸化第一銀（Ａｇ_２Ｏ）、酸化第二銀（Ａｇ_２Ｏ_２）のいずれかを用いることができる。

上記第３、第４の観点において、前記エネルギー付与手段としては、前記基板に熱エネルギーを与えるものであることが好ましく、その場合に、前記エネルギー付与手段は、前記基板支持部材に設けられた抵抗発熱体を有するものであっても、前記基板支持部材から離隔して設けられた加熱ランプを有するものであってもよい。

本発明の第５の観点では、真空に保持され、基板が配置されて、配置された基板に一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて生成された蟻酸塩を供給して基板上に蟻酸塩膜を堆積させる第１の処理容器と、真空に保持され、前記第１の処理容器内で蟻酸塩膜が堆積された基板が配置されて、配置された基板にエネルギーを与えて基板上の蟻酸塩を分解し、基板上に金属膜を形成する第２の処理容器と、前記第１の処理容器から前記第２の処理容器へ真空を破ることなく基板を搬送する基板搬送機構とを具備することを特徴とする成膜装置を提供する。

本発明の第６の観点では、コンピュータ上で動作し、成膜装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、上記第１、第２の観点のいずれかの成膜方法が実施されるようにコンピュータに成膜装置を制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。

本発明によれば、一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて、低エネルギーで熱分解して金属膜が生成される蟻酸塩を基板上に供給し、この蟻酸塩にエネルギーを与えることによりＣｕ膜のような配線層として有効な金属膜を高ステップカバレッジで得ることができる。特に蟻酸銅、好ましくは第一蟻酸銅を基板上に供給し、この蟻酸銅にエネルギーを与えて銅膜を得ることにより、極めて低エネルギーで良好なステップカバレッジでＣｕ膜を成膜することができる。この際に、蟻酸塩、例えば蟻酸銅を基板上に供給して堆積させ、その後に基板上の蟻酸塩にエネルギーを与えて金属膜を形成する手法を用いることにより、ステップカバレッジをさらに良好にすることができる。原料としての蟻酸塩中の金属原子への有機配位子、具体的には蟻酸銅、特に第一蟻酸銅中のＣｕ原子への有機配位子は、熱分解して金属膜（典型的にはＣｕ膜）に影響を与えないガスとして排気されるので膜中の不純物が非常に少なく極めて良質な膜を得ることができる。酸化第一銅等を原料とする場合には、既存のＣｕ−ＣＶＤの原料有機化合物を使用する場合よりも極めて安価であり、原料コストが低くできるメリットがある。

さらに、一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて蟻酸塩ガス、好適には蟻酸銅ガスを生成するので、供給する一酸化炭素と水の量を調節することによって、生成する蟻酸塩の量を調節することができる。このため、従来の粉状の第二蟻酸銅を加熱して第一蟻酸銅ガスを得る方法よりも、安定的に、かつ調節可能な方法で原料を供給することができ、原料の劣化も少ない。この場合に、原料として用いる酸素含有金属化合物、特に酸化第一銅は、粉体として用いざるを得ない第二蟻酸銅とは異なり、緻密な膜としても形成することができるので、壁材に設置したり、配管にコートする等、設置場所の自由度が高く、成膜する基板から原料までの輸送長さを短くする等の装置上の工夫が可能となり、基板に至るまでの輸送中に熱分解により銅が形成されたり、分解生成物が冷やされて固化が生じることを有効に防止することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明に係る成膜方法の概念を説明する。図１は、本発明に係る成膜方法の概念を説明するための模式図である。

最初に、図１の（ａ）に示すように、得ようとする金属膜の金属を含む酸素含有金属化合物と、一酸化炭素と、水とを反応させて蟻酸塩ガス、例えば第一蟻酸銅ガスを生成する。このようにすることにより、供給する一酸化炭素および水の量を調節することによって生成する蟻酸塩の量を調節することができ、安定的に制御性良く原料を供給することができる。

このように一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物を反応させることにより金属膜を形成することができるが、一酸化炭素としては気体状のもの（典型的には一酸化炭素ガス）水としては水蒸気が好適に用いられ、酸素含有金属化合物としては、典型的には金属酸化物を挙げることができる。また金属水酸化物も用いることができる。金属水酸化物は金属酸化物よりも熱的に不安定であるため、反応温度をより低下することができるメリットを有する場合がある。

このような金属としては、銅（Ｃｕ）および銀（Ａｇ）が好ましい。これらの酸素含有化合物と一酸化炭素と水とが反応することにより、熱分解しやすい蟻酸塩を形成することができ、抵抗が非常に低く、配線材料として適している。金属としてＣｕ、Ａｇを用いる場合には、酸素含有金属化合物としては、酸化第一銅（Ｃｕ_２Ｏ）、酸化第二銅（ＣｕＯ）、水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２）、酸化第一銀（Ａｇ_２Ｏ）、酸化第二銀（Ａｇ_２Ｏ_２）を挙げることができる。反応性の観点からは、二価の酸化物である酸化第二銅（ＣｕＯ）や酸化第二銀（Ａｇ_２Ｏ_２）よりも、一価の酸化物である酸化第一銅（Ｃｕ_２Ｏ）や酸化第一銀（Ａｇ_２Ｏ）のほうが好ましい。水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２）は熱的により不安定であるためカルボン酸塩を形成する温度を低下することができるが、保存安定性等が低いおそれがある。銀の場合にはＡｇ（ＯＨ）が存在するが熱的に不安定過ぎて室温で分解してしまうため、適用が困難である。

酸素含有金属化合物としてＣｕ_２Ｏを用いた場合の蟻酸塩生成反応は以下の（３）式に示すようになり、第一蟻酸銅が生成される。
Ｃｕ_２Ｏ＋２ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ → ２Ｃｕ（ＨＣＯＯ） ……（３）

次に、図１の（ｂ）に示すように、基板１上に上記のようにして生成した蟻酸塩ガスを供給する。蟻酸塩は蒸気圧が高く熱分解しやすいので、エネルギーを与えることによって容易に金属に分解させることができ、容易に金属膜を形成することができる。蟻酸塩の酸化を極力抑制して所望の成分を維持するためには、蟻酸塩の供給を真空中で行うことが好ましい。上述した好適な蟻酸塩である第一蟻酸銅は不安定な物質であり、銅に分解されやすいことが知られており、その性質を利用して銅膜を比較的容易に形成することができる。また、第一蟻酸銅は真空中ではガスとして存在するが、大気雰囲気下では容易に酸化されて酸化第一銅となってしまうため、この第一蟻酸銅の供給は真空中で行う。この際に、第一蟻酸銅はガス状に保持されるように５０〜１５０℃程度の温度にされる。本発明の第一蟻酸銅には、単量体のみならず多量体も含まれる。なお、第一蟻酸銅ガスを大量に生成し、生成した第一蟻酸銅の気相中での分解を抑制するために、一酸化炭素ガスおよび水蒸気の分圧条件はある程度高くする必要がある。ただし、圧力が高すぎると水蒸気の気化供給に不利となる。よって、第一蟻酸銅生成反応の際の水蒸気の分圧は、１３３〜６６５０Ｐａ（１〜５０Ｔｏｒｒ）程度が望ましい。また、一酸化炭素ガスの分圧は水蒸気分圧の２倍程度が望ましい。

次に、図１の（ｃ）に示すように、蟻酸塩を基板１に吸着させ、所定量堆積させて、金属膜の前駆体としての蟻酸塩膜２を成膜する。このとき、基板１の温度は−３０〜５０℃程度が好ましい。

次に、図１（ｄ）に示すように、蟻酸塩膜２が形成された基板にエネルギーを与え、反応を進行させ、蟻酸塩を分解して金属膜３を成膜する。
このときエネルギーとしては典型的には熱エネルギーを用いる。熱エネルギーは通常の成膜装置に用いられている抵抗発熱体や加熱ランプ等により与えることができるので適用が容易である。

このような方法によれば、気相での熱分解なしに、一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて形成された蟻酸塩をガスの状態で基板表面に吸着させてから、エネルギーを与えて金属膜とするために、通常のＣＶＤと同様にステップカバレッジを良好にすることができる。そのため、ＵＬＳＩ配線工程における微細パターンへの適用が可能である。また、ＭＯＣＶＤよりも安価な原料を使用することができるため低コストでの金属配線用の成膜が可能である。

ステップカバレッジを考慮すると、図１に示したように、蟻酸塩を基板表面に吸着させた後、エネルギーを与えて金属膜とすることが好ましいが、図２に示すようにすることもできる。図２の（ａ）では図１の（ａ）と同様、蟻酸塩を生成し、その後、図２の（ｂ）に示すように、基板１に熱エネルギー等のエネルギーを与えた状態として、生成した第一蟻酸銅ガスを基板１上に供給してもよい。この場合には、図２の（ｃ）に示すように、蟻酸塩ガスが基板１上に到達すると即座に分解し、金属膜３が成膜されることとなる。このような方法では、図１の方法よりも多少ステップカバレッジが劣る傾向にあるが、図１に示したようなカルボン酸塩を基板表面に吸着させてからエネルギーを与えて金属膜を形成する場合よりも短時間で金属膜を形成することができるというメリットがある。

さらに、原料として金属以外にはＣとＯとＨだけであるので不純物の少ない良質の膜を得ることができ、上述の特開２００４−２７３５２号公報に開示された技術のように塩素によるＣｕ配線の腐食の問題もない。さらにまた、プラズマを使用しないため、基板下地へのプラズマダメージも発生しない。さらにまた、蟻酸塩膜として第一蟻酸銅膜を用いる場合には、１００℃程度の低温で容易に分解されるため、従来のＭＯＣＶＤよりも各段に低温での成膜が可能であり、このプロセスを半導体装置に適用した場合に下地膜への熱的な劣化を与えるおそれがほとんどない。特に、層間絶縁膜として用いられるＬｏｗ−ｋ膜は熱に弱いので、このように低温で成膜可能なことは極めて有利である。さらにまた、一酸化炭素と水と酸化第一銅を反応させる場合には反応性が高く、生成される第一蟻酸銅ガスの流量は、既存の有機銅化合物を使う方法よりも遥かに多くすることができる。そのため、短時間で大量の第一蟻酸銅を基板に堆積することが可能となり、成膜速度を高くすることができる。なお、以上のように、典型例であるＣｕ膜を形成するに際しては、酸素含有銅化合物である酸化銅として酸化第一銅が好適であるが、酸化第二銅（ＣｕＯ）を用いることもできる。酸化第二銅は反応性は酸化第一銅に劣るものの、酸化第二銅のほうが安定であることから、原料の加工形態としては、粉体以外に、ペレット、多結晶板等の多くの形市販されており、コストも低いというメリットがある。Ｃｕ膜を形成する際の酸素含有銅化合物として酸化銅の他に、水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２）を用いることもできる、水酸化銅は酸化銅よりも熱的に不安定であることから第一蟻酸銅の生成反応の温度を低下できる可能性もある。

次に、本発明の具体的な実施形態について説明する。以下の実施形態においては、一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物から蟻酸塩を形成する典型例として、酸素含有金属化合物に酸化第一銅を用いて第一蟻酸銅を形成する例を挙げ、これを基板としての半導体ウエハに供給し、エネルギーを与えて金属膜として銅膜を形成する場合について説明する。

［第１の実施形態］
図３は、第１の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。
図３に示す成膜装置は、例えばアルミニウムなどにより円筒状あるいは箱状に成形されたチャンバ１１を有しており、チャンバ１１の内部には、被処理体である半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）Ｗを水平に支持するためのサセプタ１２がその中央下部に設けられた円筒状の支持部材１３により支持された状態で配置されている。サセプタ１２にはヒーター１４が埋め込まれており、このヒーター１４はヒーター電源１５から給電されることにより被処理基板であるウエハＷを所定の温度に加熱する。なお、サセプタ１２はセラミックス例えばＡｌＮで構成することができる。

チャンバ１１の天壁１１ａには、シャワーヘッド２０が形成されている。シャワーヘッド２０は、チャンバ１１の天壁１１ａ内に形成された水平に延材する扁平形状のガス拡散空間２１と、その下方に設けられた多数のガス吐出孔２３を有するシャワープレート２２とを有している。シャワーヘッド２０の内面にはヒーター２０ａが設けられている。

チャンバ１１の側壁下部には排気口２４が形成されており、この排気口２４には排気管２５が接続されている。この排気管２５には真空ポンプを有する排気装置２６が接続されている。そしてこの排気装置２６を作動させることにより排気管２５を介してチャンバ１１内が所定の真空度まで減圧されるようになっている。チャンバ１１の側壁には、ウエハＷの搬入出を行うための搬入出口２７と、この搬入出口２７を開閉するゲートバルブ２８とが設けられている。

一方、チャンバ１１の外部には、一酸化炭素（ＣＯ）を供給する一酸化炭素供給源３１ａと、水（Ｈ_２Ｏ）を貯留する水貯留容器３１ｂが配置されており、一酸化炭素供給源３１ａからは配管３２ａが延び、水貯留容器３１ｂからは配管３２ｂが延びている。配管３２ａにはバルブ３３ａと流量制御のためのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａが設けられており、配管３２ｂにはバルブ３３ｂと流量制御のためのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ｂが設けられている。
これら配管３２ａおよび配管３２ｂは合流して配管３２となっている。チャンバ１１の近傍には酸化第一銅粉末３６を貯留した反応容器３５が配置されており、上記配管３２が反応容器３５に挿入されている。反応容器３５の周囲にはヒーター３５ａが設けられている。反応容器３５の上部には配管３７が接続されており、この配管３７はチャンバ１１の上方からシャワーヘッド２０の内部のガス拡散空間２１に臨む位置まで延びている。配管３７の周囲にはヒーター３７ａが設けられている。

水貯留容器３１ｂ内の水は、加熱またはバブリング等の適宜の手段により蒸気状（気体状）とされ、配管３２ｂを通って反応容器３５に導入される。また、ガスボンベ等の一酸化炭素ガス供給源３１ａから気体状の一酸化炭素（以下、一酸化炭素ガスという）が反応容器３５に導入される。反応容器３５内では、ヒーター３５ａにより５０〜１５０℃に保持された状態で、酸化第一銅粉末３６と一酸化炭素ガスと水蒸気（気体状の水）とが反応し、上述した（１）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅ガスが生成される。

なお、図４に示すように、水貯留容器３１ｂを用いる代わりに、水蒸気発生器１５１を用いることもできる。水蒸気発生器１５１には水素ガス配管１５２および酸素ガス配管１５３が接続されており、これら配管１５２および１５３には、それぞれ水素ガス供給源１５４および酸素ガス供給源１５５が接続されている。また、配管１５２および１５３には、それぞれマスフローコントローラ１５６および１５７が設けられており、それらの上流側にはそれぞれバルブ１５８および１５９が設けられている。そして水素ガス供給源１５４および酸素ガス供給源１５５から配管１５２および１５３を介して水蒸気発生器１５１に水素ガスおよび酸素ガスを導入することにより水蒸気を発生することができる。

配管３２には配管３２を不活性ガスでパージするためのガスライン１６ａが接続されている。ガスライン１６ａには上流側からバルブ１７ａおよびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１８ａが設けられている。また、シャワーヘッド２０のガス拡散空間２１内には副生成物のパージおよび希釈ガスを供給するためのガスライン１６ｂが接続されている。ガスライン１６ｂには上流側からバルブ１７ｂおよびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１８ｂが設けられている。

成膜装置を構成する各構成部は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）を備えたプロセスコントローラ８０に接続されて制御されるようになっている。また、プロセスコントローラ８０には、オペレータが成膜装置を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、成膜装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース８１が接続されている。さらに、プロセスコントローラ８０には、成膜装置で実行される各種処理をプロセスコントローラ８０の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて成膜装置の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部８２が接続されている。レシピは記憶部８２において記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスク等の固定的なものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性のものであってもよい。さらに、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース８１からの指示等にて任意のレシピを記憶部８２から呼び出してプロセスコントローラ８０に実行させることで、プロセスコントローラ８０の制御下で、成膜装置での所望の処理が行われる。

次に、以上のように構成された成膜装置を用いて行われる成膜処理について説明する。
まず、ゲートバルブ２８を開にして、ウエハＷを搬入出口２７からチャンバ１１内に搬入し、サセプタ１２上に載置する。排気装置２６により排気口２４および排気管２５を介してチャンバ１１内を排気することによりチャンバ１１内を所定の圧力にする。

この状態で、バルブ３３ａおよび３３ｂを開いてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａおよび３４ｂにより所定流量に調整された一酸化炭素ガスおよび水蒸気を配管３２ａ，３２ｂおよび配管３２を介して反応容器３５に導く。反応容器３５はヒーター３５ａにより５０〜１５０℃程度に加熱されており、これにより反応容器３５内の酸化第一銅粉末３６と一酸化炭素と水蒸気とが上述した（３）式に示す反応式に従って反応して第一蟻酸銅ガスを生成する。この第一蟻酸銅ガスは配管３７を経てシャワーヘッド２０のガス拡散空間２１に至り、シャワープレート２２に形成された多数のガス吐出孔２３からウエハＷに向けて吐出される。この際に、配管３７の外周に設けられたヒーター３７ａおよびシャワーヘッド２０の内面に設けられたヒーター２０ａにより、第一蟻酸銅ガスは５０〜１５０℃に保持されてガスの状態のままウエハＷに供給される。

第一蟻酸銅ガスは、常温〜５０℃程度の温度に保持されたウエハＷに吸着し、前駆体である第一蟻酸銅膜を形成する。このときの第一蟻酸銅膜の膜厚は第一蟻酸銅ガスの供給時間とウエハ温度によって制御することができる。

このようにして前駆体である第一蟻酸銅の成膜を所定時間行って、所定の厚さになった時点で、第一蟻酸銅ガスの供給を停止し、引き続きヒーター１４によりウエハＷを１００〜２５０℃に加熱、昇温し、その際の熱エネルギーにより上述した（２）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅を分解し、所定厚さの銅膜を形成する。

その後、ヒーター１４の出力を停止し、ガスラインをパージガスライン１６ａ，１６ｂに切替え、Ｎ_２やＡｒなどの不活性ガスによって副生成ガスや余分な蟻酸ガスをパージする。次いで、チャンバ１１内の圧力を外部の圧力に合わせた後、ゲートバルブ２８を開いてウエハＷを搬出する。

上記構成の装置によれば、ステップカバレッジが良好で良質のＣｕ膜を安価に成膜することができる。また、蟻酸ガスを反応容器３５に導入して第一蟻酸銅ガスを生成し、このようにして生成された第一蟻酸銅ガスをチャンバ内に導いてウエハＷに第一蟻酸銅を吸着させ、その後加熱するといった、極めて簡便な手法で銅膜を成膜することができる。

上記構成の装置においては、ウエハＷをサセプタ１２上に載置してチャンバ１１内を所定の圧力に調整した後、ヒーター１４によってウエハＷを１００〜２５０℃に加熱しながら、反応容器３５内で生成した第一蟻酸銅ガスをシャワーヘッド２０によってウエハＷに向けて吐出してもよい。これにより、第一蟻酸銅をウエハＷ上に堆積させる前に上述した（２）式に示す反応式に従って分解させ、ウエハＷ上に所定厚さの銅膜を形成することができる。このため、上記構成の装置によれば、銅膜の成膜時間の短縮化を図ることが可能となる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。
図５は、第２の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。
この成膜装置は、第一蟻酸銅を供給する機構が第１の実施形態に係る図３と異なっており、その他の構成は基本的に図３の装置と同じであるので、同じ部材については同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、一酸化炭素と水を供給する上記配管３２に連続するように酸化第一銅をその内面に有する配管４１をシャワーヘッド２０のガス拡散空間２１に臨む部分まで設けて、配管４１内で第一蟻酸銅ガスを形成するようになっている。具体的には、配管４１は、例えばステンレス鋼からなる本体４２と、本体４２の内側に被覆された酸化第一銅膜４３とを有している。酸化第一銅膜４３は、例えば特開２００３−２８２８９７号公報にあるように酸化第二銅をなるべく少なくするような条件下で反応性スパッタリングを行うことで容易に緻密な膜として生成することができる。酸化第一銅膜４３を設ける代わりに酸化第一銅からなる管材を設けてもよい。配管４１の外側にはヒーター４１ａが設けられている。したがって、一酸化炭素ガスおよび水蒸気が配管４１を通流している間、配管４１内ではヒーター４１ａにより５０〜１５０℃に保持された状態で、一酸化炭素と水と酸化第一銅膜４３とが反応し、上述した（３）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅ガスが生成される。

このように構成された第２の実施形態の成膜装置においては、基本的に第１の実施形態と同様にチャンバ１１内にウエハＷを搬入してサセプタ１２上に載置し、チャンバ１１内を所定の圧力に保持し、バルブ３３ａおよび３３ｂを開いてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａおよび３４ｂにより所定流量に調整された一酸化炭素ガスおよび水蒸気を配管３２ａ，３２ｂおよび配管３２を介して配管４１に導く。配管４１はヒーター４１ａにより５０〜１５０℃程度に加熱されており、このため一酸化炭素ガスおよび水蒸気が配管４１を通流する過程で配管４１の内側に被覆された酸化第一銅膜４３と一酸化炭素および水蒸気とが上述した（３）式に示す反応式に従って反応して第一蟻酸銅ガスを生成する。この第一蟻酸銅ガスは配管４１を経てシャワーヘッド２０のガス拡散空間２１に至り、シャワープレート２２に形成された多数のガス吐出孔２３からウエハＷに向けて吐出される。この際にも第１の実施形態と同様、第一蟻酸銅ガスは、ヒーター２０ａにより５０〜１５０℃に保持されてガスの状態のままウエハＷに供給される。そして、第１の実施形態と全く同様に、この第一蟻酸銅ガスは、常温〜５０℃程度の温度に保持されたウエハＷに吸着し、前駆体である固体状の第一蟻酸銅膜を形成する。さらに第１の実施形態と全く同様に、ヒーター１４によりウエハＷを１００〜２５０℃に加熱、昇温し、その際の熱エネルギーにより上述した（２）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅を分解し、所定厚さの銅膜を形成する。

本実施形態の装置によれば、一酸化炭素ガスおよび水蒸気が配管４１を通流する間に酸化第一銅膜４３と一酸化炭素ガスおよび水蒸気とが反応して第一蟻酸銅ガスを生成し、このようにして生成された第一蟻酸銅ガスをチャンバ内に導いてウエハＷに第一蟻酸銅を吸着させ、その後加熱するといった、極めて簡便な手法で銅膜を成膜することができ、かつ上述のような効果を奏することができる。

本実施形態の装置においては、ウエハＷをサセプタ１２上に載置してチャンバ１１内を所定の圧力に調整した後、ヒーター１４によってウエハＷを１００〜２５０℃に加熱しながら、配管４１内で生成した第一蟻酸銅ガスをシャワーヘッド２０によってウエハＷに向けて吐出してもよい。これにより、第一蟻酸銅をウエハＷ上に堆積させる前に上述した（２）式に示す反応式に従って分解させ、ウエハＷ上に所定厚さの銅膜を形成することができる。このため、本実施形態の装置によっても、銅膜の成膜時間の短縮化を図ることが可能となる。なお、この実施形態においても、水蒸気を供給するために水蒸気発生器１５１を用いてもよい。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。
図６は、第３の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。
この成膜装置は、サセプタ上のウエハを加熱する機構および排気経路が第１の実施形態に係る図３と異なっており、その他の構成は基本的に図３の装置と同じであるので、同じ部材については同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、サセプタ１２の代わりにヒーターを有しないサセプタ１２′が設けられており、その下方にランプ加熱ユニット５０が設けられている。ランプ加熱ユニット５０は、紫外線ランプからなる複数のランプヒーター５１が配列され、これらランプヒーター５１の上に石英等の熱線透過材料よりなる透過窓５２が設けられて構成されており、透過窓５２の上に上記サセプタ１２′が載置されている。

また、チャンバ１１の側壁のサセプタ１２′に対応する高さ位置に排気口５３が開口しており、この排気口５３からチャンバ１１の側壁を水平に延び途中で下方に延びてチャンバ１１の底面に開口する排気流路５４が形成され、この排気流路５４に排気管５５が接続されている。排気管５５には真空ポンプを有する排気装置５６が接続されている。そしてこの排気装置５６を作動させることにより排気経路５４および排気管５５を介してチャンバ１１内が所定の真空度まで減圧されるようになっている。

この第３の実施形態も基本的に第１の実施形態と同様にウエハＷを搬入してサセプタ１２′上に載置し、チャンバ１１内を所定の圧力に保持し、バルブ３３ａおよび３３ｂを開いてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａおよび３４ｂにより所定流量に調整された一酸化炭素ガスおよび水蒸気を配管３２ａ，３２ｂおよび配管３２を介して反応容器３５に導き、反応容器３５内を、ヒーター３５ａにより５０〜１５０℃に保持した状態でその中の酸化第一銅粉末３６と一酸化炭素ガスガスおよび水蒸気とを反応させ、第一蟻酸銅ガスを生成させる。この第一蟻酸銅ガスは、第１の実施形態と同様、配管３７を経てシャワーヘッド２０に至り吐出孔２３からウエハＷに向けて吐出される。配管３７の外周に設けられたヒーター３７ａおよびシャワーヘッド２０の内面に設けられたヒーター２０ａにより、第一蟻酸銅ガスは５０〜１５０℃に保持されてガスの状態のままウエハＷに供給される。ここで、ウエハＷは、シャワーヘッド２０から吐出された第一蟻酸銅ガスはウエハＷに吸着し、前駆体である固体状の第一蟻酸銅膜を形成する。そして、所望の厚さの第一蟻酸銅膜が形成されたウエハを第１の実施形態と同様、１００〜２５０℃に加熱、昇温し、その際の熱エネルギーにより上述した（２）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅を分解し、所定厚さの銅膜を形成する。

本実施形態ではランプ加熱ユニット５０によりウエハＷの加熱を行うため、第一蟻酸銅膜を形成した後の昇温速度が速い。よって迅速に上記（２）式に示す反応式を進行させることができ、極めて簡便な手法であることに加えて高スループットで銅膜を形成することができる。

本実施形態の装置においては、ウエハＷをサセプタ１２上に載置してチャンバ１１内を所定の圧力に調整した後、ランプ加熱ユニット５０によってウエハＷを１００〜２５０℃に加熱しながら、反応容器３５内で生成した第一蟻酸銅ガスをシャワーヘッド２０によってウエハＷに向けて吐出してもよい。これにより、第一蟻酸銅をウエハＷ上に堆積させる前に上述した（２）式に示す反応式に従って分解させ、ウエハＷ上に所定厚さの銅膜を形成することができる。このため、本実施形態の装置によっても、銅膜の成膜時間の短縮化を図ることが可能となる。

なお、第３の実施形態においては、第一蟻酸銅の製造手法は、図５に示す第２の実施形態と同様のものであってもよい。また、この実施形態においても、水蒸気を供給するために水蒸気発生器１５１を用いてもよい。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について説明する。
図７は、第４の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。
この成膜装置は、蟻酸と酸化第一銅とのを反応させる手法およびその機構が第１の実施形態に係る図３と異なっており、その他の構成は基本的に図３の装置と同じであるので、同じ部材については同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、第１の実施形態におけるシャワーヘッド２０の代わりにシャワーヘッド２０′を設けている。このシャワーヘッド２０′は、ガス拡散空間２１′と、その下方に設けられ、チャンバ１１と一体のベースプレート２２ａに着脱自在の酸化第一銅含有プレート２２ｂが取り付けられた構造を有するシャワープレート２２′とを有している。酸化第一銅含有プレート２２ｂはその一部または全部が酸化第一銅で形成されている。具体的には、酸化第一銅含有プレート２２ｂは、ステンレス鋼等の他の材料のベースの表面に酸化第一銅がコーティングされたものであってもよいし、銅製のプレートを熱酸化してその一部または全部を酸化第一銅としたものであってもよい。酸化第一銅のコーティング膜は、上述したように、酸化第二銅をなるべく少なくするような条件下で反応性スパッタリングを行うことで容易に緻密な膜として生成することができる。シャワープレート２２′には、多数のガス吐出孔２３′が形成されているとともに、プレートヒーター５７がベースプレート２２ａに埋設されている。

なお、図８に示すように、酸化第一銅含有プレート２２ｂはベースプレート２２ａの内側に設けるようにしてもよい。

また、チャンバ１１の外部に一酸化炭素供給源３１ａおよび水貯留容器３１ｂが配置されており、これらから配管３２ａおよび３２ｂが延び、配管３２ａおよび３２ｂが合流した配管３２が配されている点は図３装置と同様であるが、配管３２が直接シャワーヘッド２０′に挿入されている点が図３の装置と異なっている。すなわち、シャワーヘッド２０′のガス拡散空間２１′には一酸化炭素ガスおよび水蒸気が反応することなく直接導入される。そして、シャワープレート２２′がプレートヒーター５７により５０〜１５０℃に保持された状態で、ガス拡散空間２１′に導入された一酸化炭素ガスおよび水蒸気がガス吐出孔２３′を通過する際に一酸化炭素および水蒸気と酸化第一銅含有プレート２２ｂの酸化第一銅とが反応し、上述した（３）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅ガスとなってウエハＷに向けて吐出される。

このように構成された第４の実施形態の成膜装置においては、基本的に第１の実施形態と同様にチャンバ１１内にウエハＷを搬入してサセプタ１２上に載置し、チャンバ１１内を所定の圧力に保持し、バルブ３３ａおよび３３ｂを開いてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａおよび３４ｂにより所定流量に調整された一酸化炭素ガスおよび水蒸気を配管３２ａ，３２ｂおよび配管３２を介してシャワーヘッド２０′のガス拡散空間２１′に直接導入する。このとき、シャワープレート２２′がプレートヒーター５７により５０〜１５０℃と第一蟻酸銅の生成に適した温度とされ、ガス拡散空間２１′に導入された一酸化炭素および水蒸気がガス吐出孔２３′を通過する際に一酸化炭素および水蒸気と酸化第一銅含有プレート２２ｂの酸化第一銅とが反応し、上述した（３）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅ガスとなってウエハＷに向けて吐出される。そして、第１の実施形態と全く同様に、この第一蟻酸銅ガスは常温〜５０℃程度の温度に保持されたウエハＷに吸着し、前駆体である固体状の第一蟻酸銅膜を形成する。さらに第１の実施形態と全く同様に、ヒーター１４によりウエハＷを１００〜２５０℃まで加熱、昇温し、その際の熱エネルギーにより上述した（２）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅を分解し、所定厚さの銅膜を形成する。

本実施形態の装置によれば、ステップカバレッジが良好であり良質のＣｕ膜を安価に成膜することができるという基本的効果に加え、一酸化炭素ガスおよび水蒸気を直接シャワーヘッド２０′に導入してガス吐出孔２３′から吐出する際に、一酸化炭素および水蒸気と酸化第一銅含有プレート２２ｂの酸化第一銅とが反応して第一蟻酸銅ガスを生成し、その後即座にウエハＷに第一蟻酸銅を吸着させ、その後加熱するといった、極めて簡便な手法で銅膜を成膜することができ、しかも第一蟻酸銅ガスが生成してからウエハＷ表面へ輸送される経路長が非常に短いために、熱的に不安定な第一蟻酸銅ガスを分解させることなくウエハＷ表面へ均一に供給することを可能とする。

本実施形態の装置においては、ウエハＷをサセプタ１２上に載置してチャンバ１１内を所定の圧力に調整した後、ヒーター１４によってウエハＷを１００〜２５０℃に加熱しながら、蟻酸ガスと酸化第一銅含有プレート２２ｂの酸化第一銅とを反応させて生成した第一蟻酸銅ガスをウエハＷに向けて吐出してもよい。これにより、第一蟻酸銅をウエハＷ上に堆積させる前に上述した（２）式に示す反応式に従って分解させ、ウエハＷ上に所定厚さの銅膜を形成することができる。このため、本実施形態の装置によっても、銅膜の成膜時間の短縮化を図ることが可能となる。

なお、サセプタの加熱手段としてヒーター１４を設ける代わりに、第３の実施形態に係る図６に示すように加熱ランプユニット５０を備えた構成とすることもできる。また、この実施形態においても、水蒸気を供給するために水蒸気発生器１５１を用いてもよい。

［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態について説明する。
図９は、第５の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。
図９に示す成膜装置は、図３のチャンバ１１と同様の材料で形成された扁平状のチャンバ６１を有している。チャンバ６１の底部にはウエハＷを載置するサセプタ６２が配置されている。サセプタ６２はサセプタ１２と同様の材料で構成され、温度制御用の冷媒流路１９が設けられている。

チャンバ６１の天壁部分には、図６に示す第３の実施形態と同様、複数のランプヒーター５１と透過窓５２とからなるランプ加熱ユニット５０を有しており、透過窓５２を下にして下方へ熱線が照射されるように配置されている。

チャンバ６１の側壁にはガス導入口６６が設けられており、このガス導入口６６から第一蟻酸銅ガスが導入されるようになっている。また、第２の実施形態と同様、チャンバ１１の外部に一酸化炭素供給源３１ａおよび水貯留容器３１ｂが配置されており、これらから配管３２ａおよび３２ｂが延び、配管３２ａおよび３２ｂが合流した配管３２が配され、配管３２の終端からガス導入口６６までは、本体４２と、本体４２の内側に被覆された酸化第一銅膜４３とを有する配管４１が設けられている。また、配管４１の外側に設けられたヒーター４１ａにより配管４１内を第一蟻酸銅ガスの生成に好適な５０〜１５０℃に加熱するようになっている。したがって、配管４１内では５０〜１５０℃に保持された状態で、一酸化炭素ガスと水と酸化第一銅膜４３とが反応し、上述した（３）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅ガスが生成され、ガス導入口６６からチャンバ６１内へ導入される。

チャンバ６１の側壁のガス導入口６６と反対側部分には、排気口６３が形成されており、この排気口６３には排気管６４が接続されている。この排気管６４には真空ポンプを有する排気装置６５が接続されている。そしてこの排気装置６５を作動させることにより排気管６４を介してチャンバ６１内が所定の真空度まで減圧されるようになっている。

このように構成された成膜装置においては、まず、図示しないゲートバルブを開いてウエハＷをチャンバ６１内に搬入し、サセプタ６２上に載置する。サセプタ６２は予め冷媒流路１９を流れる冷媒により−３０〜５０℃程度の温度に保持される。そして、排気装置６５により排気口６３および排気管６４を介してチャンバ６１内を排気することによりチャンバ６１内を所定の圧力にする。次いで、バルブ３３ａおよび３３ｂを開いてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａおよび３４ｂにより所定流量に調整された一酸化炭素ガスおよび水蒸気を配管３２ａ，３２ｂおよび配管３２を介して配管３２に通流させる。そして、本実施形態では一酸化炭素ガスと水蒸気を配管３２から配管４１に導く。配管４１はヒーター４１ａにより５０〜１５０℃程度に加熱されており、このため一酸化炭素ガスと水蒸気が配管４１を通流する過程で配管４１の内側に被覆された酸化第一銅膜４３と一酸化炭素ガスと水蒸気とが上述した（３）式に示す反応式に従って反応して第一蟻酸銅ガスを生成する。この第一蟻酸銅ガスは配管４１からガス導入口６６を経てチャンバ６１に導入され、ウエハＷの表面に沿って流れて排気口６３に至る。この過程で第一蟻酸銅は−３０〜５０℃に保持されたウエハＷに吸着し、前駆体である固体状の第一蟻酸銅膜を形成する。その後、ランプ加熱ユニット５０のランプヒーター５１を照射することによりウエハＷを１００〜２５０℃に加熱、昇温し、その際の熱エネルギーにより上述した（２）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅を分解し、所定厚さの銅膜を形成する。

本実施形態の装置によれば、側壁からガスを導入して反対の側壁から排気するので、装置をコンパクト化できるとともに、ランプ光を直接第一蟻酸銅に当ててエネルギーを供給するので、ウエハやサセプタ裏面から加熱して、伝熱によりエネルギーを間接的に供給する方法と比べて著しく速く反応させることができる。また、エネルギーを上から直接与える方法では、ウエハＷの裏に加熱機構を設ける必要がないため、サセプタ６２のように冷却機構を設けることが可能となる。第一蟻酸銅ガスのウエハＷ表面への吸着量は温度が低ければ低いほど多いので、この方式では前述した第１から第４の実施形態と比べて有利となる。

本実施形態の装置においては、ウエハＷをサセプタ６２上に載置してチャンバ６１内を所定の圧力に調整した後、ランプ加熱ユニット５０によってウエハＷを１００〜２５０℃に加熱しながら、配管４１内で生成した第一蟻酸銅ガスをガス導入口６６からチャンバ６１内のウエハＷ上に向けて導入してもよい。これにより、第一蟻酸銅をウエハＷ上に堆積させる前に上述した（２）式に示す反応式に従って分解させ、ウエハＷ上に所定厚さの銅膜を形成することができる。このため、本実施形態の装置によっても、銅膜の成膜時間の短縮化を図ることが可能となる。

なお、第一蟻酸銅の形成方法は、第１の実施形態と同様、粉体の酸化第一銅を貯留した反応容器を用いてもよい。また、この実施形態においても、水蒸気を供給するために水蒸気発生器１５１を用いてもよい。

［第６の実施形態］
次に、第６の実施形態について説明する。
図１０は、第６の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。
この成膜装置は、一酸化炭素供給源３１ａおよび水貯留容器３１ｂから配管３２ａ、３２ｂおよび配管３２を介して一酸化炭素ガスおよび水蒸気を直接チャンバ６１に供給しチャンバ６１内で第一蟻酸銅を生成する他は、基本的に図９に示す第５の実施形態の装置と同じである。すなわち、配管３２がチャンバのガス導入口６６まで延び、チャンバ６１内のガス導入口６６の近傍に酸化第一銅含有部材６７が配置されている。酸化第一銅含有部材６７は、少なくともその表面が酸化第一銅で形成されている。具体的には、酸化第一銅含有部材６７は、ステンレス鋼等の他の材料のベースの表面に酸化第一銅がコーティングされたものであってもよいし、銅製のプレートの少なくとも表面部分を熱酸化して酸化第一銅としたものであってもよい。酸化第一銅含有部材６７の内部にヒーター６８が埋設されており、これにより、酸化第一銅含有部材６７を第一蟻酸銅の生成に適した５０〜１５０℃に保持可能となっている。

このように構成された成膜装置においては、第５の実施形態と同様にウエハＷをチャンバ６１内に搬入してサセプタ６２に載置し、所定の温度に保持するとともに、チャンバ６１内を所定の圧力にする。次いで、バルブ３３ａおよび３３ｂを開いてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａおよび３４ｂにより所定流量に調整された一酸化炭素ガスおよび水蒸気を配管３２ａ，３２ｂおよび配管３２を介してチャンバ６１内に導入する。チャンバ６１内に導入された一酸化炭素ガスおよび水蒸気は、ガス導入口６６の近傍に設けられた酸化第一銅含有部材６７に沿って流れるが、酸化第一銅含有部材６７はヒーター６８により５０〜１５０℃程度に加熱されており、このため一酸化炭素ガスおよび水蒸気が酸化第一銅含有部材６７の酸化第一銅と上述した（３）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅ガスを生成する。そして、この第一蟻酸銅ガスはウエハＷの表面に沿って流れ、その過程で−３０〜５０℃に保持されたウエハＷに吸着し、前駆体である固体状の第一蟻酸銅膜を形成する。その後、ランプ加熱ユニット５０のランプヒーター５１を照射することにより第５の実施形態と同様、ウエハＷを１００〜２５０℃に加熱、昇温し、その際の熱エネルギーにより上述した（２）式に示す反応式に従って第一蟻酸銅を分解し、所定厚さの銅膜を形成する。

本実施形態の装置によれば、第５の実施形態と同様の効果を奏する他、ウエハＷの直前で第一蟻酸銅ガスを生成するので化学的に不安定な第一蟻酸銅ガスの劣化を少なくすることができる。

本実施形態の装置においては、ウエハＷをサセプタ６２上に載置してチャンバ６１内を所定の圧力に調整した後、ヒーター６８によって酸化第一銅含有部材６７を５０〜１５０℃程度に加熱し、かつ、ランプ加熱ユニット５０によってウエハＷを１００〜２５０℃に加熱しながら、一酸化炭素および水蒸気をガス導入口６６からチャンバ６１内に導入してもよい。これにより、一酸化炭素および水蒸気と酸化第一銅含有部材６７の酸化第一銅とが上述した（３）式に示す反応式に従って反応して生成された第一蟻酸銅を、ウエハＷ上に堆積させる前に上述した（２）式に示す反応式に従って分解させ、ウエハＷ上に所定厚さの銅膜を形成することができる。このため、本実施形態の装置によっても、銅膜の成膜時間の短縮化を図ることが可能となる。なお、この実施形態においても、水蒸気を供給するために水蒸気発生器１５１を用いてもよい。

［第７の実施形態］
次に、第７の実施形態について説明する。
図１１、第７の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図である。
図１１示す成膜装置は、第１の実施形態に係る図３の成膜装置において、サセプタ１２にヒーターを設ける代わりにチャンバ１１の上部にランプ加熱ユニット５０を設け、シャワーヘッドを設ける代わりにチャンバ１１の天壁にガス導入口７１を設け、その内面にヒーター７１ａを設けている。その他の構成は基本的に図３と同じであり、図３と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。

このように構成された第７の実施形態の成膜装置においては、基本的に第１の実施形態と同様にチャンバ１１内にウエハＷを搬入してサセプタ１２上に載置し、チャンバ１１内を所定の圧力に保持し、バルブ３３ａおよび３３ｂを開いてマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４ａおよび３４ｂにより所定流量に調整された一酸化炭素ガスおよび水蒸気を配管３２ａ，３２ｂおよび配管３２を介して反応容器３５に導く。反応容器３５はヒーター３５ａにより５０〜１５０℃程度に加熱されており、これにより反応容器３５内の酸化第一銅粉末３６と一酸化炭素と水蒸気とが上述した（３）式に示す反応式に従って反応して第一蟻酸銅ガスを生成する。この第一蟻酸銅ガスは配管３７およびガス導入口７１を経てチャンバ１１内に導入される。この際に、配管３７のヒーター３７ａおよびガス導入口７１のヒーター７１ａにより、第一蟻酸銅ガスは５０〜１５０℃に保持されてガスの状態のままウエハＷに供給されるが、−３０〜５０℃程度の温度に保持されたウエハＷに接触して吸着する。したがって、所定時間第一蟻酸銅ガスを供給することにより、所定厚さの固体状の第一蟻酸銅膜が形成される。

その後、ランプ加熱ユニット５０によりウエハＷを加熱し、その際の熱エネルギーにより（２）式に示す反応式の反応に従って第一蟻酸銅を分解し、所定厚さの銅膜を形成する。

このような構成によれば、シャワーヘッドを設けない分ガス供給の均一性が若干低下することが懸念されるものの、上方からのランプ加熱で第一蟻酸銅を分解するので、ランプ加熱ユニットをサセプタ１２の下方に設けた図６の装置よりも迅速にウエハＷを加熱することができ、スループットを一層向上させることができる。第５の実施形態と同じように、サセプタ１２の中には加熱機構が設けられていないため、冷却機構を設けることが可能となる。第一蟻酸銅ガスのウエハＷ表面への吸着量は温度が低ければ低いほど多いので、この方式では前述した第１から第４の実施形態と比べて有利となる。

本実施形態の装置においては、ウエハＷをサセプタ１２上に載置してチャンバ１１内を所定の圧力に調整した後、ランプ加熱ユニット５０によってウエハＷを１００〜２５０℃に加熱しながら、反応容器３５内で生成された第一蟻酸銅ガスをガス導入口７１からウエハＷに向けて供給してもよい。これにより、第一蟻酸銅をウエハＷ上に堆積させる前に上述した（２）式に示す反応式に従って分解させ、ウエハＷ上に所定厚さの銅膜を形成することができる。このため、本実施形態の装置によっても、銅膜の成膜時間の短縮化を図ることが可能となる。

なお、この実施形態において、第一蟻酸銅を形成する形態は、図５の装置のように配管の内部に酸化第一銅膜を形成して蟻酸と反応させるようにしてもよいし、チャンバ１１内に酸化第一銅含有部材を配置してチャンバ１１内に導入された一酸化炭素および水蒸気と反応させるようにしてもよい。なお、この実施形態においても、水蒸気を供給するために水蒸気発生器１５１を用いてもよい。

［第８の実施形態］
第１〜第７の実施形態では、一つのチャンバ内で酸化第一銅の吸着工程と、加熱による銅膜の形成工程の両方を行う例を示したが、本実施形態ではスループットおよび処理の自由度等の観点から、これらの工程を異なるチャンバで実施するようにし、装置をクラスター化した例を示す。

図１２はこのようなクラスター化したシステムの概略構造を示す平面図である。このシステムは、ウエハＷに第一蟻酸銅を吸着させる吸着処理ユニット１０１と、ウエハＷをアニールしてウエハＷに吸着された第一蟻酸銅に熱エネルギーを与えて分解し、銅膜を形成するアニールユニット１０２と、アニール後のウエハＷを冷却する冷却ユニット１０３を備えており、これらは７角形のウエハ搬送室１０４の３つの辺に対応して設けられている。また、ウエハ搬送室１０４の他の２つの辺にはそれぞれロードロック室１０５、１０６が設けられている。これらロードロック室１０５、１０６のウエハ搬送室１０４と反対側にはウエハ搬入出室１０８が設けられており、ウエハ搬入出室１０８のロードロック室１０５、１０６と反対側にはウエハＷを収容可能な３つのキャリアＣを取り付けるポート１０９、１１０、１１１が設けられている。

吸着処理ユニット１０１、アニールユニット１０２、冷却ユニット１０３、およびロードロック室１０５，１０６は、同図に示すように、ウエハ搬送室１０４の各辺にゲートバルブＧを介して接続され、これらは対応するゲートバルブＧを開放することによりウエハ搬送室１０４と連通され、対応するゲートバルブＧを閉じることによりウエハ搬送室１０４から遮断される。また、ロードロック室１０５，１０６のウエハ搬入出室１０８に接続される部分にもゲートバルブＧが設けられており、ロードロック室１０５，１０６は、対応するゲートバルブＧを開放することによりウエハ搬入出室１０８に連通され、対応するゲートバルブＧを閉じることによりウエハ搬入出室１０８から遮断される。

ウエハ搬送室１０４内には、吸着処理ユニット１０１、アニールユニット１０２、冷却ユニット１０３、およびロードロック室１０５，１０６に対して、ウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送装置１１２が設けられている。このウエハ搬送装置１１２は、ウエハ搬送室１０４の略中央に配設されており、回転および伸縮可能な回転・伸縮部１１３の先端にウエハＷを保持する２つのブレード１１４ａ，１１４ｂを有しており、これら２つのブレード１１４ａ，１１４ｂは互いに反対方向を向くように回転・伸縮部１１３に取り付けられている。なお、このウエハ搬送室１０４内は所定の真空度に保持されるようになっている。

ウエハ搬入出室１０８のキャリアＣ取り付け用の３つのポート１０９，１１０、１１１にはそれぞれ図示しないシャッタが設けられており、これらポートにウエハＷを収容したまたは空のキャリアＣが直接取り付けられるようになっている。また、ウエハ搬入出室１０８の側面にはアライメントチャンバ１１５が設けられており、そこでウエハＷのアライメントが行われる。

ウエハ搬入出室１０８内には、キャリアＣに対するウエハＷの搬入出およびロードロック室１０５，１０６に対するウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送装置１１６が設けられている。このウエハ搬送装置１１６は、多関節アーム構造を有しており、キャリアＣの配列方向に沿ってレール１１８上を走行可能となっており、その先端のハンド１１７上にウエハＷを載せてその搬送を行う。ウエハ搬送装置１１２，１１６の動作等、システム全体の制御は制御部１１９によって行われる。この制御部１１９は、上記プロセスコントローラ８０、ユーザーインターフェース８１、記憶部８２の機能を有する。

上記吸着処理ユニット１０１は、基本的に第１〜第７の実施形態の装置から加熱手段を除いた構成を有するものを用いることができる。

また、アニールユニット１０２としては、ウエハＷを加熱することができるものであればよいが、図１３に示すものを好適に用いることができる。このアニールユニット１０２は、図９に示した装置のチャンバ６１と同様に扁平形状のチャンバ１２１を有し、チャンバ１２１の底部には第一蟻酸銅膜２００が形成されたウエハＷを載置するサセプタ１２２が配置されている。

チャンバ１２１の天壁部分には、複数の紫外線ランプからなるランプヒーター１３１と透過窓１３２とからなるランプ加熱ユニット１３０を有しており、透過窓１３２を下にして下方へ熱線が照射されるように配置されている。

チャンバ１２１の側壁にはガス導入口１４１が設けられており、このガス導入口１４１にはガス導入配管１４２が接続されている。ガス導入配管１４２には、Ｎ_２ガス、Ａｒガス、Ｈｅガス等の不活性ガスを供給するガス供給機構１４３が接続されている。

チャンバ１２１の側壁のガス導入口１４１と反対側部分には、排気口１４４が形成されており、この排気口１４４には排気管１４５が接続されている。この排気管１４５には真空ポンプを有する排気装置１４６が接続されている。そしてこの排気装置１４６を作動させることにより排気管１４５を介してチャンバ１２１内が所定の真空度まで減圧されるようになっている。

このような装置では、ランプ加熱による急速加熱および不活性ガスによる急速冷却が可能であり、極めて迅速なアニール処理を行うことができ、スループットを高めることができる。また、このユニットは、アニール専用モジュールであるため、処理の自由度が高く、例えば、Ｃｕ成膜ウエハ温度よりも高温でアニール処理して膜中の炭素および酸素を低減することも容易である。

冷却ユニット１０３は、図示しないが、冷媒流路を備えた冷却ステージをチャンバ内に配した簡単な構成のものであり、アニール処理により高温になったウエハＷを冷却するためのものである。

このように構成されるシステムにおいては、いずれかのキャリアＣからウエハ搬送装置１１６によりウエハＷを取り出してロードロック室１０５に搬入し、ウエハ搬送装置１１２によりロードロック室１０５から搬送室１０４に搬送する。そして、まず、ウエハＷを吸着処理ユニット１０１に搬送して第一蟻酸銅の吸着処理を行う。吸着処理ユニット１０１において所定厚さの第一蟻酸銅膜が形成されたウエハＷをウエハ搬送装置１１２により吸着処理ユニット１０１から取り出し、引き続きアニールユニット１０２に搬入する。アニールユニット１０２においては、酸化第一銅膜をランプ加熱することにより分解し、銅膜を形成する。その後、ウエハ搬送装置１１２により銅膜が形成されたウエハＷをアニールユニット１０２から取り出し、引き続き冷却ユニット１０３に搬入する。冷却ユニット１０３ではウエハステージ上でウエハＷを所定温度に冷却する。冷却ユニット１０３で冷却されたウエハＷはウエハ搬送装置１１２によりロードロック室１０６に搬送され、ロードロック室１０６からウエハ搬送装置１１６により所定のキャリアＣに搬入される。そして、このような一連の処理をキャリアＣに収容されている枚数のウエハＷについて連続的に行う。

このように各工程を異なる装置により行うようにして、これらをクラスター化することにより、各装置（ユニット）において処理を専用化することができ、一つの装置で全ての工程を行うよりもスループットを向上させることができる。

なお、本発明に係る銅膜の成膜処理を行うユニットと、スパッタリング等を行う他のユニットとを図１３と同様にクラスター化してもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなくさらに種々の変形が可能である。例えば、第一蟻酸銅の生成手段および第一蟻酸銅膜の加熱手段等は一例に過ぎず、他のいかなる手段を用いてもよい。また、上記実施形態では、一酸化炭素と水と酸化銅等とを用いて第一蟻酸銅を生成し、これを基板に供給するとともにエネルギーを与えて分解しＣｕ膜を形成する場合を例に説明したが、第一蟻酸銅の代わりに他の酸素含有金属化合物を用いて蟻酸塩を生成し、これを分解して金属膜を生成することもでき、金属膜もＣｕ膜に限定されず、上述したＡｇ膜を形成することもできる。また、酸化銅や酸化銀のかわりに、酸化コバルトや酸化ニッケルを用いてＮｉ膜やＣｏ膜を形成することもできる。異なる金属の場合、カルボン酸塩の生成温度、圧力、カルボン酸塩の分解温度はＣｕの場合と異なることがある。さらに、上記実施形態では基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板等、他の基板であっても適用可能である。さらにまた、本発明の範囲を逸脱しない限り、上記実施の形態の構成要素を適宜組み合わせたもの、あるいは上記実施の形態の構成要素を一部取り除いたものも本発明の範囲内である。

本発明に係る銅膜の成膜方法は、良好なステップカバレッジで良質な膜を安価に得られるため、半導体装置のＣｕ配線として好適である。

本発明に係る成膜方法を説明するための模式図。 本発明に係る成膜方法の他の例を説明するための模式図。 本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図。 水供給部として水蒸気発生器を用いた場合を示す図。 本発明の第２の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図。 本発明の第３の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図。 本発明の第４の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図。 図７の成膜装置の変形例を示す断面図。 本発明の第５の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図。 本発明の第６の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図。 本発明の第７の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す断面図。 本発明の第８の実施形態に係るシステムの概略構成を示す平面図。 図１２のシステムに用いられるアニールユニットを示す断面図。

符号の説明

１；基板
２；カルボン酸塩膜
３；金属膜
４；第一蟻酸銅膜
５；銅膜
１１，６１；チャンバ
１２，６２；サセプタ
１４；ヒーター
１９；冷媒流路
２０；シャワーヘッド
２０ａ，３５ａ，３７ａ，７１ａ；ヒーター
２２，２２′；シャワープレート
２２ｂ；酸化第一銅含有プレート
３１ａ；一酸化炭素供給源
３１ｂ；水貯留容器
３２，３７，４１；配管
３５；反応容器
３６；酸化第一銅粉末
４３；酸化第一銅膜
５０；ランプ加熱ユニット
５７，６８；プレートヒーター
８０；プロセスコントローラ
８１；ユーザーインターフェース
８２；記憶部
１０１；吸着処理ユニット
１０２；アニールユニット
１０３；冷却ユニット
１１９；制御部
１５１；水蒸気発生器
１５２，１５３；配管
１５４；水素ガス供給源
１５５；酸素ガス供給源
Ｗ；半導体ウエハ（基板）

Claims (37)

1. 一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて当該金属の蟻酸塩ガスを生成する工程と、
   基板上に前記金属の蟻酸塩ガスを供給する工程と、
   基板にエネルギーを与え、基板上に供給された前記金属の蟻酸塩を分解して金属膜を形成する工程と
   を有することを特徴とする成膜方法。
2. 前記酸素含有金属化合物は粉末状であり、これに気体状の一酸化炭素と気体状の水とを供給することにより蟻酸塩ガスを得ることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
3. 真空に保持された処理容器内に基板を配置する工程と、
   一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて当該金属の蟻酸塩ガスを生成する工程と、
   前記処理容器内の基板上に前記蟻酸塩ガスを供給する工程と、
   基板にエネルギーを与え、基板上に供給された蟻酸塩を分解して金属膜を形成する工程と
   を有することを特徴とする成膜方法。
4. 前記蟻酸塩ガスは、前記処理容器外で気体状の一酸化炭素と気体状の水と酸素含有金属化合物とを反応させて形成し、配管を介して前記処理容器内に導入することを特徴とする請求項３に記載の成膜方法。
5. 酸素含有金属化合物粉末に気体状の一酸化炭素と気体状の水とを供給することにより蟻酸塩ガスを生成させることを特徴とする請求項４に記載の成膜方法。
6. 前記配管として内面に 酸素含有金属化合物をコーティングしたものを用い、その配管に気体状の一酸化炭素と気体状の水とを通流させることにより蟻酸塩ガスを生成させることを特徴とする請求項４に記載の成膜方法。
7. 蟻酸塩ガスは、前記処理容器内で一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて生成されることを特徴とする請求項３に記載の成膜方法。
8. 前記処理容器内に酸化銅からなる部材を配置し、その部材に気体状の一酸化炭素と気体状の水とを供給することにより蟻酸塩ガスを生成させることを特徴とする請求項７に記載の成膜方法。
9. 基板上に気体状の一酸化炭素と気体状の水を供給することにより基板上に蟻酸塩を堆積させ、
   前記蟻酸塩が堆積された基板にエネルギーを与えることにより基板上の蟻酸塩を分解することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の成膜方法。
10. 基板上に蟻酸塩ガスを供給しながら、基板にエネルギーを与えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の成膜方法。
11. 前記金属は銅または銀であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の成膜方法。
12. 前記酸素含有金属化合物は、酸化第一銅（Ｃｕ_２Ｏ）、酸化第二銅（ＣｕＯ）、水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２）、酸化第一銀（Ａｇ_２Ｏ）、酸化第二銀（Ａｇ_２Ｏ_２）のいずれかであることを特徴とする請求項１１に記載の成膜方法。
13. 基板に与えられるエネルギーは、熱エネルギーであることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の成膜方法。
14. 基板を支持する基板支持部材に設けられた抵抗発熱体により基板に熱エネルギーを与えることを特徴とする請求項１３に記載の成膜方法。
15. 基板から離れた位置に設けられた加熱ランプにより基板に熱エネルギーを与えることを特徴とする請求項１３に記載の成膜方法。
16. 真空に保持され、基板が配置される処理容器と、
    前記処理容器内で基板を支持する基板支持部材と、
    一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて当該金属の蟻酸塩ガスを生成するガス生成手段と、
    前記処理容器内の基板上に前記蟻酸塩ガスを供給するガス供給手段と、
    前記基板支持部材上の基板にエネルギーを与えるエネルギー付与手段と、
    前記処理容器内を排気する排気手段と
    を具備し、
    前記ガス供給手段により基板上に蟻酸塩が供給され、前記エネルギー付与手段によるエネルギーによって蟻酸塩が分解して基板上に金属膜が形成されることを特徴とする成膜装置。
17. 前記ガス生成手段は、気体状の一酸化炭素を供給する一酸化炭素供給部と、気体状の水を供給する水供給部と、酸素含有金属化合物を含み前記一酸化炭素供給部から供給された気体状の一酸化炭素および前記水供給部から供給された気体状の水と酸素含有金属化合物との反応により当該金属の蟻酸塩ガスを生成する反応部とを有し、前記蟻酸塩ガスを供給するガス供給手段は、生成された蟻酸塩ガスを前記処理容器に導く蟻酸塩導入部を有することを特徴とする請求項１６に記載の成膜装置。
18. 前記水供給部は、酸素と水素とにより水蒸気を発生する水蒸気発生器を有することを特徴とする請求項１７に記載の成膜装置。
19. 前記反応部は、酸素含有金属化合物粉末を貯留する反応容器を有することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の成膜装置。
20. 前記反応部は、酸素含有金属化合物からなる部材を有することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の成膜装置。
21. 前記一酸化炭素供給部は一酸化炭素供給配管を有し、前記水供給部は水供給配管を有し、前記反応部は、前記一酸化炭素供給配管と水供給配管が合流した合流配管を有し、前記反応部の酸素含有金属化合物からなる部材は、前記合流配管の内面に設けられた酸素含有金属化合物からなる内面層であることを特徴とする請求項２０に記載の成膜装置。
22. 前記蟻酸塩導入部は、蟻酸塩ガスをシャワー状に導くシャワーヘッドを有することを特徴とする請求項１７から請求項２１のいずれか１項に記載の成膜装置。
23. 真空に保持され、基板が配置される処理容器と、
    前記処理容器内で基板を支持する基板支持部材と、
    前記処理容器内に配置された、酸素含有金属化合物からなる部材と、
    前記反応容器内に気体状の一酸化炭素を供給する一酸化炭素供給手段と、
    前記反応容器内に気体状の水を供給する水供給手段と、
    前記基板支持部材上の基板にエネルギーを与えるエネルギー付与手段と、
    前記処理容器内を排気する排気手段と
    を具備し、
    前記一酸化炭素供給手段から供給された気体状の一酸化炭素と、前記水供給手段から供給された気体状の水と、前記酸素含有金属化合物からなる部材とが反応して蟻酸塩ガスが生成され、その蟻酸塩ガスが基板上に供給され、前記エネルギー付与手段によるエネルギーによって蟻酸塩が分解して基板上に金属膜が形成されることを特徴とする成膜装置。
24. 前記一酸化炭素供給手段は、一酸化炭素供給源と、気体状の一酸化炭素を前記処理容器に供給する一酸化炭素供給配管と、気体状の一酸化炭素を前記処理容器内に導入する一酸化炭素導入部とを有し、前記水供給手段は、水供給源と、気体状の水を前記処理容器に供給する水供給配管と、気体状の水を前記処理容器に内に導く水導入部とを有することを特徴とする請求項２３に記載の成膜装置。
25. 前記水供給源は、酸素と水素とにより水蒸気を発生する水蒸気発生器を有することを特徴とする請求項２４に記載の成膜装置。
26. 前記一酸化炭素導入部と前記水導入部とは合流部を有し、酸素含有金属化合物からなる部材は前記合流部に設けられていることを特徴とする請求項２４または請求項２５に記載の成膜装置。
27. 前記合流部は、複数の吐出孔を有する吐出部材を有するシャワーヘッドを備え、前記酸素含有金属化合物からなる部材は、前記吐出部材の一部または全部を構成し、前記シャワーヘッドに導入された気体状の一酸化炭素と気体状の水が前記吐出孔を通過する際に酸素含有金属化合物と反応して蟻酸塩ガスを吐出することを特徴とする請求項２６に記載の成膜装置。
28. 前記シャワーヘッドの吐出部材は、基材と基材表面に形成された酸素含有金属化合物からなるコーティング層とを有し、該コーティング層が前記酸素含有金属化合物からなる部材として機能することを特徴とする請求項２７に記載の成膜装置。
29. 前記ガス供給手段により基板上に蟻酸塩ガスが供給されて蟻酸塩が堆積し、前記エネルギー付与手段によるエネルギーによって基板上に堆積した蟻酸塩が分解することを特徴とする請求項１６から請求項２８のいずれか１項に記載の成膜装置。
30. 前記ガス供給手段により基板上に蟻酸塩ガスが供給されながら、前記エネルギー付与手段により基板にエネルギーが付与されることを特徴とする請求項１６から請求項２９のいずれか１項に記載の成膜装置。
31. 前記金属は銅または銀であることを特徴とする請求項１６から請求項３０のいずれか１項に記載の成膜装置。
32. 前記ガス生成手段で用いられる酸素含有金属化合物は、酸化第一銅（Ｃｕ_２Ｏ）、酸化第二銅（ＣｕＯ）、水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）_２）、酸化第一銀（Ａｇ_２Ｏ）、酸化第二銀（Ａｇ_２Ｏ_２）のいずれかであることを特徴とする請求項３１に記載の成膜装置。
33. 前記エネルギー付与手段は、前記基板に熱エネルギーを与えることを特徴とする請求項１６から請求項３２のいずれか１項に記載の成膜装置。
34. 前記エネルギー付与手段は、前記基板支持部材に設けられた抵抗発熱体を有することを特徴とする請求項３３に記載の成膜装置。
35. 前記エネルギー付与手段は、前記基板支持部材から離隔して設けられた加熱ランプを有することを特徴とする請求項３３に記載の成膜装置。
36. 真空に保持され、基板が配置されて、配置された基板に一酸化炭素と水と酸素含有金属化合物とを反応させて生成された蟻酸塩を供給して基板上に蟻酸塩膜を堆積させる第１の処理容器と、
    真空に保持され、前記第１の処理容器内で蟻酸塩膜が堆積された基板が配置されて、配置された基板にエネルギーを与えて基板上の蟻酸塩を分解し、基板上に金属膜を形成する第２の処理容器と、
    前記第１の処理容器から前記第２の処理容器へ真空を破ることなく基板を搬送する基板搬送機構と
    を具備することを特徴とする成膜装置。
37. コンピュータ上で動作し、成膜装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、請求項１から請求項１５のいずれかの成膜方法が実施されるようにコンピュータに成膜装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。

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