JP2001284285A - Ｃｕ又はＣｕ含有膜の形成方法、及び装置 - Google Patents
Ｃｕ又はＣｕ含有膜の形成方法、及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】制御性良く均質、高品質なＣｕ膜あるいはＣｕ
１−ｘＳｉｘ膜を形成することを課題とする。 【解決手段】真空容器１と、この真空容器１内に配置さ
れ、片面にＣｕ板４を支持する加熱冷却装置２と、前記
真空容器１内に配置され、片面に基板６を該基板６が前
記Ｃｕ板６と向き合うように支持する基板加熱装置３
と、前記真空容器１内のＣｕ板６に塩素ガスを照射する
塩素ガスノズル７と、この塩素ガスノズル７からのガス
の流量を制御する流量制御装置９と、前記真空容器１内
を排気する真空排気装置１０とを具備することを特徴と
するＣｕ膜の形成装置。
１−ｘＳｉｘ膜を形成することを課題とする。 【解決手段】真空容器１と、この真空容器１内に配置さ
れ、片面にＣｕ板４を支持する加熱冷却装置２と、前記
真空容器１内に配置され、片面に基板６を該基板６が前
記Ｃｕ板６と向き合うように支持する基板加熱装置３
と、前記真空容器１内のＣｕ板６に塩素ガスを照射する
塩素ガスノズル７と、この塩素ガスノズル７からのガス
の流量を制御する流量制御装置９と、前記真空容器１内
を排気する真空排気装置１０とを具備することを特徴と
するＣｕ膜の形成装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超伝導材料、透光
性セラミックス材料、半導体配線材料などを対象とし
た、特定組成を有するＣｕ膜を塩素系ガスエッチング反
応を用いて作成する、Ｃｕ膜又はＣｕ含有膜の形成方法
及び装置に関する。
性セラミックス材料、半導体配線材料などを対象とし
た、特定組成を有するＣｕ膜を塩素系ガスエッチング反
応を用いて作成する、Ｃｕ膜又はＣｕ含有膜の形成方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｃｕ膜は、真空蒸着法、イオンプ
レーティング、及びスパッタリング等の物理的成膜法
と、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法とで作られていた。特
に、ＣＶＤ法は表面の被覆性に優れ、また高速成膜が可
能であることから、一般的に広く用いられている。この
際の原料化合物は、Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ヘキサフルオロ
アセチルアセトネート）に代表されるような有機金属錯
体が有効とされている。また、フッ素を含まない有機金
属錯体についても、各種考案されている（特開平４−７
２０６６、特開平４−７４８６６、特開平９−５３１７
７）。これを昇華・輸送し、熱、光、プラズマ等により
励起して膜を形成する。
レーティング、及びスパッタリング等の物理的成膜法
と、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法とで作られていた。特
に、ＣＶＤ法は表面の被覆性に優れ、また高速成膜が可
能であることから、一般的に広く用いられている。この
際の原料化合物は、Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ヘキサフルオロ
アセチルアセトネート）に代表されるような有機金属錯
体が有効とされている。また、フッ素を含まない有機金
属錯体についても、各種考案されている（特開平４−７
２０６６、特開平４−７４８６６、特開平９−５３１７
７）。これを昇華・輸送し、熱、光、プラズマ等により
励起して膜を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｃ
ＶＤ法によって膜を形成する場合、（１）原料化合物が
非常に高価である他、（２）昇華に際しての制御が非常
に難しいことによる膜の再現性、均質性に問題があっ
た。また、（３）Ｓｉとの電気的接触性を高めるために
別途緩衝層を必要としていた。さらに、（４）ハロゲン
を含んだ原料化合物の場合、膜中にハロゲン化合物が生
成され、電気特性に悪影響を及ぼしていた。
ＶＤ法によって膜を形成する場合、（１）原料化合物が
非常に高価である他、（２）昇華に際しての制御が非常
に難しいことによる膜の再現性、均質性に問題があっ
た。また、（３）Ｓｉとの電気的接触性を高めるために
別途緩衝層を必要としていた。さらに、（４）ハロゲン
を含んだ原料化合物の場合、膜中にハロゲン化合物が生
成され、電気特性に悪影響を及ぼしていた。
【０００４】本発明はこうした問題点を解消するために
なされたもので、 安価で入手しやすいＣｕ板を原材料
とし、かつ安価で入手しやすい塩素ガス又はジクロロシ
ランガスを用いてエッチングすることにより、ＣｕｘＣ
ｌｙフラックス又はＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスを生
成し、これを基板へ輸送することにより、低コスト化、
再現性かつ均質性が良好な膜の形成、緩衝層を不要化、
及び良好な電気特性の実現をなしえるＣｕ又はＣｕ含有
膜の形成方法を提供することを目的とする。
なされたもので、 安価で入手しやすいＣｕ板を原材料
とし、かつ安価で入手しやすい塩素ガス又はジクロロシ
ランガスを用いてエッチングすることにより、ＣｕｘＣ
ｌｙフラックス又はＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスを生
成し、これを基板へ輸送することにより、低コスト化、
再現性かつ均質性が良好な膜の形成、緩衝層を不要化、
及び良好な電気特性の実現をなしえるＣｕ又はＣｕ含有
膜の形成方法を提供することを目的とする。
【０００５】また、本発明は、真空容器内のＣｕ板に塩
素ガス又はジクロロシランガスを照射するガスノズル
と、このガスノズルからのガスの流量を制御する流量制
御装置等を具備した構成とすることにより、上記と同様
な効果を有するＣｕ又はＣｕ含有膜の形成装置を提供す
ることを目的とする。
素ガス又はジクロロシランガスを照射するガスノズル
と、このガスノズルからのガスの流量を制御する流量制
御装置等を具備した構成とすることにより、上記と同様
な効果を有するＣｕ又はＣｕ含有膜の形成装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、真空
容器内の基板上にＣｕ膜又はＣｕ含有膜を形成する方法
であり、Ｃｕ板を原材料とし、かつ塩素ガス又はジクロ
ロシランガスを用いてエッチングすることにより、Ｃｕ
ｘＣｌｙフラックス又はＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックス
を生成し、これを基板へ輸送することを特徴とするＣｕ
又はＣｕ含有膜の形成方法である。
容器内の基板上にＣｕ膜又はＣｕ含有膜を形成する方法
であり、Ｃｕ板を原材料とし、かつ塩素ガス又はジクロ
ロシランガスを用いてエッチングすることにより、Ｃｕ
ｘＣｌｙフラックス又はＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックス
を生成し、これを基板へ輸送することを特徴とするＣｕ
又はＣｕ含有膜の形成方法である。
【０００７】本願第２の発明は、真空容器と、この真空
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板に塩素ガスを照射する塩素
ガスノズルと、この塩素ガスノズルからのガスの流量を
制御する流量制御装置と、前記真空容器内を排気する真
空排気装置とを具備することを特徴とするＣｕ膜の形成
装置である。
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板に塩素ガスを照射する塩素
ガスノズルと、この塩素ガスノズルからのガスの流量を
制御する流量制御装置と、前記真空容器内を排気する真
空排気装置とを具備することを特徴とするＣｕ膜の形成
装置である。
【０００８】本願第３の発明は、真空容器と、この真空
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板にジクロロシランガスを照
射するジクロロシランガスノズルと、このジクロロシラ
ンガスノズルからのガスの流量を制御する流量制御装置
と、前記真空容器内を排気する真空排気装置とを具備す
ることを特徴とするＣｕ膜の形成装置である。
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板にジクロロシランガスを照
射するジクロロシランガスノズルと、このジクロロシラ
ンガスノズルからのガスの流量を制御する流量制御装置
と、前記真空容器内を排気する真空排気装置とを具備す
ることを特徴とするＣｕ膜の形成装置である。
【０００９】本願第４の発明は、真空容器と、この真空
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板に塩素ガスを照射する塩素
ガスノズルと、この塩素ガスノズルからのガスの流量を
制御する流量制御装置と、前記塩素ガスのエッチング反
応により発生したＣｕｘＣｌｙフラックスに原子状水素
を照射する水素プラズマ源と、前記真空容器内を排気す
る真空排気装置とを具備することを特徴とするＣｕ膜の
形成装置である。
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板に塩素ガスを照射する塩素
ガスノズルと、この塩素ガスノズルからのガスの流量を
制御する流量制御装置と、前記塩素ガスのエッチング反
応により発生したＣｕｘＣｌｙフラックスに原子状水素
を照射する水素プラズマ源と、前記真空容器内を排気す
る真空排気装置とを具備することを特徴とするＣｕ膜の
形成装置である。
【００１０】本願第５の発明は、真空容器と、この真空
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板にジクロロシランガスガス
を照射するジクロロシランガスノズルと、このジクロロ
シランガスノズルからのガスの流量を制御する流量制御
装置と、前記ジクロロシランガスのエッチング反応によ
り発生したＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスに原子状水素
を照射する水素プラズマ源と、前記真空容器内を排気す
る真空排気装置とを具備することを特徴とするＣｕ膜の
形成装置である。
容器内に配置され、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装
置と、前記真空容器内に配置され、片面に基板を該基板
が前記Ｃｕ板と向き合うように支持する基板加熱装置
と、前記真空容器内のＣｕ板にジクロロシランガスガス
を照射するジクロロシランガスノズルと、このジクロロ
シランガスノズルからのガスの流量を制御する流量制御
装置と、前記ジクロロシランガスのエッチング反応によ
り発生したＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスに原子状水素
を照射する水素プラズマ源と、前記真空容器内を排気す
る真空排気装置とを具備することを特徴とするＣｕ膜の
形成装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明について更に具体的
に説明する。第１の発明において、前記塩素ガスの他水
素ガスを用いてＣｕ板をエッチングすることにより Ｃ
ｕｘＣｌｙフラックスを生成し、これを基板へ輸送して
もよい。ここで、塩素ガスのみをＣｕ板に照射してＣｕ
板をエッチングするときは、この反応により形成される
ＣｕｘＣｌｙフラックスを基板表面へ輸送する。一方、
塩素ガスの他水素ガスも用いる場合とは、例えば後述す
る図３に示すように、塩素ガスをＣｕ板に照射してＣｕ
板をエッチングし、この反応により形成されるＣｕｘＣ
ｌｙフラックスに原子状水素プラズマを照射し、これに
より基板上に塩素を含まないＣｕ膜を形成する場合を示
す。
に説明する。第１の発明において、前記塩素ガスの他水
素ガスを用いてＣｕ板をエッチングすることにより Ｃ
ｕｘＣｌｙフラックスを生成し、これを基板へ輸送して
もよい。ここで、塩素ガスのみをＣｕ板に照射してＣｕ
板をエッチングするときは、この反応により形成される
ＣｕｘＣｌｙフラックスを基板表面へ輸送する。一方、
塩素ガスの他水素ガスも用いる場合とは、例えば後述す
る図３に示すように、塩素ガスをＣｕ板に照射してＣｕ
板をエッチングし、この反応により形成されるＣｕｘＣ
ｌｙフラックスに原子状水素プラズマを照射し、これに
より基板上に塩素を含まないＣｕ膜を形成する場合を示
す。
【００１２】第１の発明において、前記ジクロロシラン
ガスの他水素ガスを用いてエッチングすることにより
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスを生成し、これを基板へ
輸送してもよい。ここで、塩素ガスのみをＣｕ板に照射
してＣｕ板をエッチングするときは、この反応により形
成されるＣｕｘＣｌｙフラックスを基板表面へ輸送す
る。一方、ジクロロシランガスの他水素ガスも用いる場
合とは、例えば後述する図４に示すように、ジクロロシ
ランガスをＣｕ板に照射してＣｕ板をエッチングし、こ
の反応により形成されるＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックス
に原子状水素プラズマを照射し、これにより基板上に高
純度なＣｕ１−ｘＳｉｘ膜を形成する場合を示す。
ガスの他水素ガスを用いてエッチングすることにより
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスを生成し、これを基板へ
輸送してもよい。ここで、塩素ガスのみをＣｕ板に照射
してＣｕ板をエッチングするときは、この反応により形
成されるＣｕｘＣｌｙフラックスを基板表面へ輸送す
る。一方、ジクロロシランガスの他水素ガスも用いる場
合とは、例えば後述する図４に示すように、ジクロロシ
ランガスをＣｕ板に照射してＣｕ板をエッチングし、こ
の反応により形成されるＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックス
に原子状水素プラズマを照射し、これにより基板上に高
純度なＣｕ１−ｘＳｉｘ膜を形成する場合を示す。
【００１３】第１の発明において、前記Ｃｕ板の温度は
０〜５００℃に制御することが好ましい。これにより、
Ｃｕ板表面のエッチング速度及びエッチング形態を制御
することが可能である。なお、上記温度範囲において、
下限値は塩素ガス又はジクロロシランガスが凝集しない
温度、上限値はＣｕが溶解しない温度として規定してい
る。即ち、上記温度範囲において温度を上昇させること
によりエッチング速度（ＣｕｘＣｌｙ生成量又はＣｕｘ
ＳｉｙＣｌｚ生成量：ｘ、ｙ、ｚは温度に依存）を増加
させ、Ｃｕの成膜速度を向上させることができる。但
し、Ｃｕの膜質を考慮した場合、エッチング反応の急増
を防ぐため３００〜４００℃の範囲で制御することが好
ましい。
０〜５００℃に制御することが好ましい。これにより、
Ｃｕ板表面のエッチング速度及びエッチング形態を制御
することが可能である。なお、上記温度範囲において、
下限値は塩素ガス又はジクロロシランガスが凝集しない
温度、上限値はＣｕが溶解しない温度として規定してい
る。即ち、上記温度範囲において温度を上昇させること
によりエッチング速度（ＣｕｘＣｌｙ生成量又はＣｕｘ
ＳｉｙＣｌｚ生成量：ｘ、ｙ、ｚは温度に依存）を増加
させ、Ｃｕの成膜速度を向上させることができる。但
し、Ｃｕの膜質を考慮した場合、エッチング反応の急増
を防ぐため３００〜４００℃の範囲で制御することが好
ましい。
【００１４】第１の発明において、前記塩素ガスの圧力
又はジクロロシランガスの圧力は、０．１ｍｍＴｏｒｒ
〜１Ｔｏｒｒに制御することが好ましい。ここで、前記
ガス流量及び圧力もＣｕの成膜速度に関係するが、エッ
チング反応が実用的な速度で真空雰囲気中で行われる必
要性から、塩素ガス又はジクロロシランガスの圧力を上
記の範囲で制御するものである。
又はジクロロシランガスの圧力は、０．１ｍｍＴｏｒｒ
〜１Ｔｏｒｒに制御することが好ましい。ここで、前記
ガス流量及び圧力もＣｕの成膜速度に関係するが、エッ
チング反応が実用的な速度で真空雰囲気中で行われる必
要性から、塩素ガス又はジクロロシランガスの圧力を上
記の範囲で制御するものである。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１に係るＣｕ薄膜
の製造装置の説明図を示す。図中の符番１は真空容器で
あり、内部にＣｕ板加熱冷却装置２、基板加熱冷却装置
３が対向して配置されている。前記Ｃｕ板加熱装置２の
下面側にはＣｕ板４が支持されている。前記基板加熱冷
却装置３には、表面にＣｕ膜５を形成した基板６が支持
されている。前記真空容器１には、真空容器１の外側よ
り前記Ｃｕ板４に向けて塩素ガスノズル７が配置されて
いる。この塩素ガスノズル７には、ストップバルブ８を
介して流量制御装置９が接続されている。前記真空容器
１には、真空排気装置１０が接続されている。なお、図
中の符番１１は、ＣｕｘＣｌｙフラックスを示す。
て説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１に係るＣｕ薄膜
の製造装置の説明図を示す。図中の符番１は真空容器で
あり、内部にＣｕ板加熱冷却装置２、基板加熱冷却装置
３が対向して配置されている。前記Ｃｕ板加熱装置２の
下面側にはＣｕ板４が支持されている。前記基板加熱冷
却装置３には、表面にＣｕ膜５を形成した基板６が支持
されている。前記真空容器１には、真空容器１の外側よ
り前記Ｃｕ板４に向けて塩素ガスノズル７が配置されて
いる。この塩素ガスノズル７には、ストップバルブ８を
介して流量制御装置９が接続されている。前記真空容器
１には、真空排気装置１０が接続されている。なお、図
中の符番１１は、ＣｕｘＣｌｙフラックスを示す。
【００１６】こうした装置において、Ｃｕ板４の温度、
塩素ガス圧力及び流量、基板温度を独立に変化させるこ
とが可能である。具体的には、例えばＣｕ板４の温度に
おいては、０〜８００℃までの温度設定によりＣｕ表面
のエッチング速度及びエッチング形態を制御することが
可能である。ここで、下限値は塩素ガスが凝集しない温
度、上限値はＣｕが溶解しない温度として規定してい
る。即ち、上記温度範囲において温度を上昇させること
によりエッチング速度（ＣｕｘＣｌｙ生成量：ｘ、ｙは
温度に依存）を増加させ、Ｃｕの成膜速度を向上させる
ことができる。但し、Ｃｕの膜質を考慮した場合、エッ
チング反応の急増を防ぐため３００〜４００℃の範囲で
制御することが好ましい。
塩素ガス圧力及び流量、基板温度を独立に変化させるこ
とが可能である。具体的には、例えばＣｕ板４の温度に
おいては、０〜８００℃までの温度設定によりＣｕ表面
のエッチング速度及びエッチング形態を制御することが
可能である。ここで、下限値は塩素ガスが凝集しない温
度、上限値はＣｕが溶解しない温度として規定してい
る。即ち、上記温度範囲において温度を上昇させること
によりエッチング速度（ＣｕｘＣｌｙ生成量：ｘ、ｙは
温度に依存）を増加させ、Ｃｕの成膜速度を向上させる
ことができる。但し、Ｃｕの膜質を考慮した場合、エッ
チング反応の急増を防ぐため３００〜４００℃の範囲で
制御することが好ましい。
【００１７】塩素ガス流量及び圧力もＣｕの成膜速度に
関係するが、エッチング反応が実用的な速度で真空雰囲
気中で行われる必要性から、塩素ガス圧力は０．１ｍｍ
Ｔｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲で制御するのが望ましい。
このときの流量は真空容器１の真空排気系に依存するた
め、ここでは規定しない。
関係するが、エッチング反応が実用的な速度で真空雰囲
気中で行われる必要性から、塩素ガス圧力は０．１ｍｍ
Ｔｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲で制御するのが望ましい。
このときの流量は真空容器１の真空排気系に依存するた
め、ここでは規定しない。
【００１８】基板温度は、実用的なＣｕの成膜速度を得
るためにＣｕ板の設定温度より低くして、ＣｕｘＣｌｙ
の基板表面への吸着を促す必要がある。但し、あまり低
く設定しすぎると膜中に塩化物が生成される可能性があ
る。従って、Ｃｕ板の設定温度を３００〜４００℃にし
た場合、基板の温度は２００〜３００℃に設定すること
が好ましい。
るためにＣｕ板の設定温度より低くして、ＣｕｘＣｌｙ
の基板表面への吸着を促す必要がある。但し、あまり低
く設定しすぎると膜中に塩化物が生成される可能性があ
る。従って、Ｃｕ板の設定温度を３００〜４００℃にし
た場合、基板の温度は２００〜３００℃に設定すること
が好ましい。
【００１９】（具体例）Ｃｕ板加熱冷却装置２によりＣ
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を３００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を２００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
された塩素ガスを、ストップバルブ８を開けて塩素ガス
ノズル７からＣｕ板４に向けて照射した。この結果、塩
素ガスのエッチング反応によりＣｕｘＣｌｙフラックス
１１が生成され、基板６上にＣｕ膜５が析出した。反応
に関与しないガス及びエッチングガス生成物は、真空排
気装置１０により排気される。
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を３００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を２００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
された塩素ガスを、ストップバルブ８を開けて塩素ガス
ノズル７からＣｕ板４に向けて照射した。この結果、塩
素ガスのエッチング反応によりＣｕｘＣｌｙフラックス
１１が生成され、基板６上にＣｕ膜５が析出した。反応
に関与しないガス及びエッチングガス生成物は、真空排
気装置１０により排気される。
【００２０】上記手法により作製した膜は、５０ｍｍφ
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成され、バルクＣｕの抵抗率と同等の
特性を得ることを確認した。
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成され、バルクＣｕの抵抗率と同等の
特性を得ることを確認した。
【００２１】上記実施例１によれば、現在容易に入手可
能でかつ安価な高純度Ｃｕ板をその原材料とし、これを
やはり安易に入手可能でかつ安価な高純度塩素ガスを塩
素ガスノズル７よりＣｕ板４に照射させてＣｕ板４をエ
ッチングさせ、この反応により形成されるＣｕｘＣｌｙ
を基板６表面へ輸送することにより、制御性良く均質な
Ｃｕ膜を形成できる。
能でかつ安価な高純度Ｃｕ板をその原材料とし、これを
やはり安易に入手可能でかつ安価な高純度塩素ガスを塩
素ガスノズル７よりＣｕ板４に照射させてＣｕ板４をエ
ッチングさせ、この反応により形成されるＣｕｘＣｌｙ
を基板６表面へ輸送することにより、制御性良く均質な
Ｃｕ膜を形成できる。
【００２２】つまり、有機金属錯体は合成が煩雑であ
り、今後大幅にコストが低減されるどうかは不明であ
る。本実施例１では、上記のように現在容易に入手可能
でかつ安価な高純度Ｃｕ板をその原材料とし、これをや
はり安易に入手可能でかつ安価な高純度塩素ガスにより
ＣｕｘＣｌｙが形成され、これを所望の基板表面へ輸送
することによりＣｕの成膜が可能となる。
り、今後大幅にコストが低減されるどうかは不明であ
る。本実施例１では、上記のように現在容易に入手可能
でかつ安価な高純度Ｃｕ板をその原材料とし、これをや
はり安易に入手可能でかつ安価な高純度塩素ガスにより
ＣｕｘＣｌｙが形成され、これを所望の基板表面へ輸送
することによりＣｕの成膜が可能となる。
【００２３】また、上記実施例１では、Ｃｕ板温度、塩
素ガス圧力及び流量、基板温度を独立に変化させること
が可能で、従来のように昇華法による成膜と比べて制御
パラメータの自由度が大きい。
素ガス圧力及び流量、基板温度を独立に変化させること
が可能で、従来のように昇華法による成膜と比べて制御
パラメータの自由度が大きい。
【００２４】（実施例２）図２を参照する。但し、図１
と同部材は同符号を付す。図２は、本発明の実施例２に
係るＣｕ薄膜の製造装置の説明図を示す。図中の符番１
は真空容器であり、内部にＣｕ板加熱冷却装置２、基板
加熱冷却装置３が対向して配置されている。前記Ｃｕ板
加熱冷却装置２の下面側にはＣｕ板４が支持されてい
る。前記基板加熱冷却装置３には、表面にＣｕ１−ｘＳ
ｉｘ膜２１を形成した基板６が支持されている。前記真
空容器１には、真空容器１の外側より前記Ｃｕ板４に向
けてジクロロシランノズル２２が配置されている。この
ジクロロシランノズル２２には、ストップバルブ８を介
して流量制御装置９が接続されている。前記真空容器１
には、真空排気装置１０が接続されている。なお、図中
の符番２３は、ＣｕｘＣｌｙＣｌｚフラックスを示す。
と同部材は同符号を付す。図２は、本発明の実施例２に
係るＣｕ薄膜の製造装置の説明図を示す。図中の符番１
は真空容器であり、内部にＣｕ板加熱冷却装置２、基板
加熱冷却装置３が対向して配置されている。前記Ｃｕ板
加熱冷却装置２の下面側にはＣｕ板４が支持されてい
る。前記基板加熱冷却装置３には、表面にＣｕ１−ｘＳ
ｉｘ膜２１を形成した基板６が支持されている。前記真
空容器１には、真空容器１の外側より前記Ｃｕ板４に向
けてジクロロシランノズル２２が配置されている。この
ジクロロシランノズル２２には、ストップバルブ８を介
して流量制御装置９が接続されている。前記真空容器１
には、真空排気装置１０が接続されている。なお、図中
の符番２３は、ＣｕｘＣｌｙＣｌｚフラックスを示す。
【００２５】こうした装置において、Ｃｕ板４の温度、
ジクロロシランガス圧力及び流量、基板温度を独立に変
化させることが可能である。具体的には、例えばＣｕ板
４の温度においては、０〜８００℃までの温度設定によ
りＣｕ表面のエッチング速度及びエッチング形態を制御
することが可能である。ここで、下限値はジクロロシラ
ンガスが凝集しない温度、上限値はＣｕが溶解しない温
度として規定している。即ち、上記温度範囲において温
度を上昇させることによりエッチング速度（ＣｕｘＳｉ
ｙＣｌｚ生成量：ｘ、ｙ，ｚは温度に依存）を増加さ
せ、Ｃｕ１−ｘＳｉｘの成膜速度を向上させることがで
きる。但し、Ｃｕ１−ｘＳｉｘの膜質を考慮した場合、
エッチング反応の急増を防ぐため３００〜４００℃の範
囲で制御することが好ましい。
ジクロロシランガス圧力及び流量、基板温度を独立に変
化させることが可能である。具体的には、例えばＣｕ板
４の温度においては、０〜８００℃までの温度設定によ
りＣｕ表面のエッチング速度及びエッチング形態を制御
することが可能である。ここで、下限値はジクロロシラ
ンガスが凝集しない温度、上限値はＣｕが溶解しない温
度として規定している。即ち、上記温度範囲において温
度を上昇させることによりエッチング速度（ＣｕｘＳｉ
ｙＣｌｚ生成量：ｘ、ｙ，ｚは温度に依存）を増加さ
せ、Ｃｕ１−ｘＳｉｘの成膜速度を向上させることがで
きる。但し、Ｃｕ１−ｘＳｉｘの膜質を考慮した場合、
エッチング反応の急増を防ぐため３００〜４００℃の範
囲で制御することが好ましい。
【００２６】ジクロロシランガス流量及び圧力もＣｕ
１−ｘＳｉｘの成膜速度に関係するが、エッチング反応
が実用的な速度で真空雰囲気中で行われる必要性から、
ジクロロシランガス圧力は０．１ｍｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏ
ｒｒの範囲で制御するのが望ましい。このときの流量は
真空容器１の真空排気系に依存するため、ここでは規定
しない。
１−ｘＳｉｘの成膜速度に関係するが、エッチング反応
が実用的な速度で真空雰囲気中で行われる必要性から、
ジクロロシランガス圧力は０．１ｍｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏ
ｒｒの範囲で制御するのが望ましい。このときの流量は
真空容器１の真空排気系に依存するため、ここでは規定
しない。
【００２７】基板温度は、実用的なＣｕ１−ｘＳｉｘの
成膜速度を得るためにＣｕ板の設定温度より低くして、
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚの基板表面への吸着を促す必要があ
る。但し、あまり低く設定しすぎると膜中に塩化物が生
成される可能性がある。従って、Ｃｕ板の設定温度を３
００〜４００℃にした場合、基板の温度は２００〜３０
０℃に設定することが好ましい。
成膜速度を得るためにＣｕ板の設定温度より低くして、
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚの基板表面への吸着を促す必要があ
る。但し、あまり低く設定しすぎると膜中に塩化物が生
成される可能性がある。従って、Ｃｕ板の設定温度を３
００〜４００℃にした場合、基板の温度は２００〜３０
０℃に設定することが好ましい。
【００２８】本実施例２では、次のようにして操作を行
う。つまり、現在容易に入手可能で比較的安価なＣｕ板
をその原材料とし、これをやはり安易にかつ安価に入手
できる高純度塩素ガスを塩素ガスノズル７よりＣｕ板４
に噴射させてＣｕ板４をエッチングする。この反応によ
りＣｕｘＣｌｙが形成され、これを所望の基板表面へ輸
送することによりＣｕの成膜が可能となる。
う。つまり、現在容易に入手可能で比較的安価なＣｕ板
をその原材料とし、これをやはり安易にかつ安価に入手
できる高純度塩素ガスを塩素ガスノズル７よりＣｕ板４
に噴射させてＣｕ板４をエッチングする。この反応によ
りＣｕｘＣｌｙが形成され、これを所望の基板表面へ輸
送することによりＣｕの成膜が可能となる。
【００２９】（具体例）Ｃｕ板加熱冷却装置２によりＣ
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を３００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を２００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
されたジクロロシランガスを、ストップバルブ８を開け
てジクロロシランガスノズル２２からＣｕ板４に向けて
照射した。この結果、ジクロロシランガスのエッチング
反応によりＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックス１１が生成さ
れ、基板６上にＣｕ１−ｘＳｉｘ膜２１が析出した。反
応に関与しないガス及びエッチングガス生成物は、真空
排気装置１０により排気される。
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を３００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を２００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
されたジクロロシランガスを、ストップバルブ８を開け
てジクロロシランガスノズル２２からＣｕ板４に向けて
照射した。この結果、ジクロロシランガスのエッチング
反応によりＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックス１１が生成さ
れ、基板６上にＣｕ１−ｘＳｉｘ膜２１が析出した。反
応に関与しないガス及びエッチングガス生成物は、真空
排気装置１０により排気される。
【００３０】上記手法により作製した膜は、５０ｍｍφ
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成されることを確認した。
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成されることを確認した。
【００３１】上記実施例２によれば、容易に入手可能で
比較的安価なＣｕ板とジクロロシランガスを用いること
により、制御性良く均質なＣｕ１−ｘＳｉｘ膜を形成で
きる。このＣｕ１−ｘＳｉｘ膜は、Ｓｉ及びＳｉＯ２と
の密着性が良いため、これまで別プロセスで形成してい
た緩衝層が不要となる。
比較的安価なＣｕ板とジクロロシランガスを用いること
により、制御性良く均質なＣｕ１−ｘＳｉｘ膜を形成で
きる。このＣｕ１−ｘＳｉｘ膜は、Ｓｉ及びＳｉＯ２と
の密着性が良いため、これまで別プロセスで形成してい
た緩衝層が不要となる。
【００３２】（実施例３）図３を参照する。但し、図１
と同部材は同符号を付す。図３は、本発明の実施例３に
係るＣｕ薄膜の製造装置の説明図を示す。図中の符番１
は真空容器であり、内部にＣｕ板加熱冷却装置２、基板
加熱冷却装置３が対向して配置されている。前記Ｃｕ板
加熱冷却装置２の下面側にはＣｕ板４が支持されてい
る。前記基板加熱冷却装置３には、表面にＣｕ膜５を形
成した基板６が支持されている。前記真空容器１には、
真空容器１の外側より前記Ｃｕ板４に向けて塩素ガスノ
ズル７が配置されている。この塩素ガスノズル７には、
ストップバルブ８を介して流量制御装置９が接続されて
いる。前記真空容器１には、真空排気装置１０が接続さ
れている。なお、図中の符番１１は、ＣｕｘＣｌｙフラ
ックスを示す。また、付番３１は原子状水素フラックス
３２をＣｕｘＣｌｙフラックス１１に照射する水素プラ
ズマ源を示す。
と同部材は同符号を付す。図３は、本発明の実施例３に
係るＣｕ薄膜の製造装置の説明図を示す。図中の符番１
は真空容器であり、内部にＣｕ板加熱冷却装置２、基板
加熱冷却装置３が対向して配置されている。前記Ｃｕ板
加熱冷却装置２の下面側にはＣｕ板４が支持されてい
る。前記基板加熱冷却装置３には、表面にＣｕ膜５を形
成した基板６が支持されている。前記真空容器１には、
真空容器１の外側より前記Ｃｕ板４に向けて塩素ガスノ
ズル７が配置されている。この塩素ガスノズル７には、
ストップバルブ８を介して流量制御装置９が接続されて
いる。前記真空容器１には、真空排気装置１０が接続さ
れている。なお、図中の符番１１は、ＣｕｘＣｌｙフラ
ックスを示す。また、付番３１は原子状水素フラックス
３２をＣｕｘＣｌｙフラックス１１に照射する水素プラ
ズマ源を示す。
【００３３】こうした装置において、Ｃｕ板４の温度、
塩素ガス圧力及び流量、基板温度を独立に変化させるこ
とが可能である。具体的には、例えばＣｕ板４の温度に
おいては、０〜５００℃までの温度設定によりＣｕ表面
のエッチング速度及びエッチング形態を制御することが
可能である。ここで、下限値は塩素ガスが凝集しない温
度、上限値はＣｕが溶解しない温度として規定してい
る。即ち、上記温度範囲において温度を上昇させること
によりエッチング速度（ＣｕｘＣｌｙ生成量：ｘ、ｙは
温度に依存）を増加させ、Ｃｕの成膜速度を向上させる
ことができる。このとき、原子状水素照射による還元反
応によりＣｕｘＣｌｙからＣｌを引き抜き、高純度なＣ
ｕの成膜を基板上に成膜できる。Ｃｕ板４の温度は２０
０℃以下の低温に抑えるのが好ましい。
塩素ガス圧力及び流量、基板温度を独立に変化させるこ
とが可能である。具体的には、例えばＣｕ板４の温度に
おいては、０〜５００℃までの温度設定によりＣｕ表面
のエッチング速度及びエッチング形態を制御することが
可能である。ここで、下限値は塩素ガスが凝集しない温
度、上限値はＣｕが溶解しない温度として規定してい
る。即ち、上記温度範囲において温度を上昇させること
によりエッチング速度（ＣｕｘＣｌｙ生成量：ｘ、ｙは
温度に依存）を増加させ、Ｃｕの成膜速度を向上させる
ことができる。このとき、原子状水素照射による還元反
応によりＣｕｘＣｌｙからＣｌを引き抜き、高純度なＣ
ｕの成膜を基板上に成膜できる。Ｃｕ板４の温度は２０
０℃以下の低温に抑えるのが好ましい。
【００３４】塩素ガス流量及び圧力もＣｕの成膜速度に
関係するが、エッチング反応が実用的な速度で真空雰囲
気中で行われる必要性から、塩素ガス圧力は０．１ｍｍ
Ｔｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲で制御するのが望ましい。
原子状水素の圧力もこれと同程度に制御するのが望まし
い。このときの流量は真空容器１の真空排気系に依存す
るため、ここでは規定しない。
関係するが、エッチング反応が実用的な速度で真空雰囲
気中で行われる必要性から、塩素ガス圧力は０．１ｍｍ
Ｔｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲で制御するのが望ましい。
原子状水素の圧力もこれと同程度に制御するのが望まし
い。このときの流量は真空容器１の真空排気系に依存す
るため、ここでは規定しない。
【００３５】基板温度は、実用的なＣｕの成膜速度を得
るためにＣｕ板の設定温度より低くして、Ｃｕの基板表
面への吸着を促す必要がある。従って、Ｃｕ板の設定温
度を２００℃にした場合、基板の温度は１００℃以下に
設定することが好ましい。
るためにＣｕ板の設定温度より低くして、Ｃｕの基板表
面への吸着を促す必要がある。従って、Ｃｕ板の設定温
度を２００℃にした場合、基板の温度は１００℃以下に
設定することが好ましい。
【００３６】（具体例）Ｃｕ板加熱冷却装置２によりＣ
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を２００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を２００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
された塩素ガスを、ストップバルブ８を開けて塩素ガス
ノズル７からＣｕ板４に向けて照射した。また、水素プ
ラズマ源３１に水素を１ｓｃｃｍ導入して、１３．５６
ＭＨｚ、３００Ｗの誘導結合プラズマにより原子状水素
を生成させ、ジクロロシランガスのエッチング反応によ
り発生したＣｕｘＣｌｙフラックス１１に照射した。こ
の結果、基板６上に塩素を含まないＣｕ膜５が析出し
た。反応に関与しないガス及びエッチングガス生成物
は、真空排気装置１０により排気される。
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を２００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を２００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
された塩素ガスを、ストップバルブ８を開けて塩素ガス
ノズル７からＣｕ板４に向けて照射した。また、水素プ
ラズマ源３１に水素を１ｓｃｃｍ導入して、１３．５６
ＭＨｚ、３００Ｗの誘導結合プラズマにより原子状水素
を生成させ、ジクロロシランガスのエッチング反応によ
り発生したＣｕｘＣｌｙフラックス１１に照射した。こ
の結果、基板６上に塩素を含まないＣｕ膜５が析出し
た。反応に関与しないガス及びエッチングガス生成物
は、真空排気装置１０により排気される。
【００３７】上記手法により作製した膜は、５０ｍｍφ
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成され、バルクＣｕの抵抗率と同等の
特性を得られることを確認した。
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成され、バルクＣｕの抵抗率と同等の
特性を得られることを確認した。
【００３８】上記実施例３によれば、容易に入手可能で
比較的安価なＣｕ板と塩素ガス、水素ガスを用いること
により、制御性良く均質、高品質なＣｕ膜を形成でき
る。このとき、水素ガスにする還元を気相中で行うこと
により、膜中への塩素混入が抑えられる。このため、Ｃ
ｕ膜の抵抗率を著しく低減できる。
比較的安価なＣｕ板と塩素ガス、水素ガスを用いること
により、制御性良く均質、高品質なＣｕ膜を形成でき
る。このとき、水素ガスにする還元を気相中で行うこと
により、膜中への塩素混入が抑えられる。このため、Ｃ
ｕ膜の抵抗率を著しく低減できる。
【００３９】（実施例４）図４を参照する。但し、図
１、図２と同部材は同符号を付す。図２は、本発明の実
施例２に係るＣｕ薄膜の製造装置の説明図を示す。図中
の符番１は真空容器であり、内部にＣｕ板加熱冷却装置
２、基板加熱冷却装置３が対向して配置されている。前
記Ｃｕ板加熱冷却装置２の下面側にはＣｕ板４が支持さ
れている。前記基板加熱冷却装置３には、表面にＣｕ
１−ｘＳｉｘ膜２１を形成した基板６が支持されてい
る。前記真空容器１には、真空容器１の外側より前記Ｃ
ｕ板４に向けてジクロロシランノズル２２が配置されて
いる。このジクロロシランノズル２２には、ストップバ
ルブ８を介して流量制御装置９が接続されている。前記
真空容器１には、真空排気装置１０が接続されている。
なお、図中の符番２３はＣｕｘＣｌｙＣｌｚフラック
ス、付番３１は水素プラズマ源、付番３２は原子状水素
フラックスを示す。
１、図２と同部材は同符号を付す。図２は、本発明の実
施例２に係るＣｕ薄膜の製造装置の説明図を示す。図中
の符番１は真空容器であり、内部にＣｕ板加熱冷却装置
２、基板加熱冷却装置３が対向して配置されている。前
記Ｃｕ板加熱冷却装置２の下面側にはＣｕ板４が支持さ
れている。前記基板加熱冷却装置３には、表面にＣｕ
１−ｘＳｉｘ膜２１を形成した基板６が支持されてい
る。前記真空容器１には、真空容器１の外側より前記Ｃ
ｕ板４に向けてジクロロシランノズル２２が配置されて
いる。このジクロロシランノズル２２には、ストップバ
ルブ８を介して流量制御装置９が接続されている。前記
真空容器１には、真空排気装置１０が接続されている。
なお、図中の符番２３はＣｕｘＣｌｙＣｌｚフラック
ス、付番３１は水素プラズマ源、付番３２は原子状水素
フラックスを示す。
【００４０】こうした装置において、Ｃｕ板４の温度、
ジクロロシランガス圧力及び流量、基板温度を独立に変
化させることが可能である。具体的には、例えばＣｕ板
４の温度においては、０〜５００℃までの温度設定によ
りＣｕ表面のエッチング速度及びエッチング形態を制御
することが可能である。ここで、下限値はジクロロシラ
ンガスが凝集しない温度、上限値はＣｕが溶解しない温
度として規定している。即ち、上記温度範囲において温
度を上昇させることによりエッチング速度（ＣｕｘＳｉ
ｙＣｌｚ生成量：ｘ、ｙ，ｚは温度に依存）を増加さ
せ、Ｃｕ１−ｘＳｉｘの成膜速度を向上させることがで
きる。このとき、原子状水素照射による還元反応により
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚからＣｌを引き抜き、高純度なＣｕ
１−ｘＳｉ ｙを成膜する。従って、Ｃｕ板の温度も２０
０℃以下の低温に抑えるのが好ましい。
ジクロロシランガス圧力及び流量、基板温度を独立に変
化させることが可能である。具体的には、例えばＣｕ板
４の温度においては、０〜５００℃までの温度設定によ
りＣｕ表面のエッチング速度及びエッチング形態を制御
することが可能である。ここで、下限値はジクロロシラ
ンガスが凝集しない温度、上限値はＣｕが溶解しない温
度として規定している。即ち、上記温度範囲において温
度を上昇させることによりエッチング速度（ＣｕｘＳｉ
ｙＣｌｚ生成量：ｘ、ｙ，ｚは温度に依存）を増加さ
せ、Ｃｕ１−ｘＳｉｘの成膜速度を向上させることがで
きる。このとき、原子状水素照射による還元反応により
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚからＣｌを引き抜き、高純度なＣｕ
１−ｘＳｉ ｙを成膜する。従って、Ｃｕ板の温度も２０
０℃以下の低温に抑えるのが好ましい。
【００４１】ジクロロシランガス流量及び圧力もＣｕの
成膜速度に関係するが、エッチング反応が実用的な速度
で真空雰囲気中で行われる必要性から、ジクロロシラン
ガス圧力は０．１ｍｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲で制
御するのが望ましい。原子状水素の圧力もこれと同程度
に制御するのが望ましい。このときの流量は真空容器１
の真空排気系に依存するため、ここでは規定しない。
成膜速度に関係するが、エッチング反応が実用的な速度
で真空雰囲気中で行われる必要性から、ジクロロシラン
ガス圧力は０．１ｍｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲で制
御するのが望ましい。原子状水素の圧力もこれと同程度
に制御するのが望ましい。このときの流量は真空容器１
の真空排気系に依存するため、ここでは規定しない。
【００４２】基板温度は、実用的なＣｕ１−ｘＳｉｘの
成膜速度を得るためにＣｕ板の設定温度より低くして、
Ｃｕの基板表面への吸着を促す必要がある。従って、Ｃ
ｕ板の設定温度を２００℃にした場合、基板の温度は１
００℃以下に設定することが好ましい。
成膜速度を得るためにＣｕ板の設定温度より低くして、
Ｃｕの基板表面への吸着を促す必要がある。従って、Ｃ
ｕ板の設定温度を２００℃にした場合、基板の温度は１
００℃以下に設定することが好ましい。
【００４３】（具体例）Ｃｕ板加熱冷却装置２によりＣ
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を２００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を１００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
されたジクロロシランガスを、ストップバルブ８を開け
てジクロロシランガスノズル２２からＣｕ板４に向けて
照射した。また、水素プラズマ源３１に水素を１ｓｃｃ
ｍ導入して、１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗの誘導結合プ
ラズマにより原子状水素を生成させ、ジクロロシランガ
スのエッチング反応により発生したＣｕｘＳｉｙＣｌｚ
フラックス２３に照射した。
ｕ板４としての高純度Ｃｕ板表面の温度を２００℃に、
基板加熱冷却装置３により基板表面の温度を１００℃に
設定し、流量制御装置９により流量を１ｓｃｃｍに設定
されたジクロロシランガスを、ストップバルブ８を開け
てジクロロシランガスノズル２２からＣｕ板４に向けて
照射した。また、水素プラズマ源３１に水素を１ｓｃｃ
ｍ導入して、１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗの誘導結合プ
ラズマにより原子状水素を生成させ、ジクロロシランガ
スのエッチング反応により発生したＣｕｘＳｉｙＣｌｚ
フラックス２３に照射した。
【００４４】この結果、基板６上に塩素を含まないＣｕ
１−ｘＳｉｘ膜２１が析出した。反応に関与しないガス
及びエッチングガス生成物は、真空排気装置１０により
排気される。
１−ｘＳｉｘ膜２１が析出した。反応に関与しないガス
及びエッチングガス生成物は、真空排気装置１０により
排気される。
【００４５】上記手法により作製した膜は、５０ｍｍφ
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成されことを確認した。
の基板上に１０ｎｍ／ｍｉｎの成長速度で３％以下のば
らつきで均質に形成されことを確認した。
【００４６】上記実施例４によれば、容易に入手可能で
比較的安価なＣｕ板と塩素ガス、水素ガスを用いること
により、制御性良く均質、高品質なＣｕ膜を形成でき
る。つまり、実施例４によれば、上記実施例２、３で述
べた理由と同じ理由により、緩衝層を不要にできるとと
もに、Ｃｕ膜の抵抗率を著しく低減できる。
比較的安価なＣｕ板と塩素ガス、水素ガスを用いること
により、制御性良く均質、高品質なＣｕ膜を形成でき
る。つまり、実施例４によれば、上記実施例２、３で述
べた理由と同じ理由により、緩衝層を不要にできるとと
もに、Ｃｕ膜の抵抗率を著しく低減できる。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、
安価で入手しやすいＣｕ板を原材料とし、かつ安価で入
手しやすい塩素ガス又はジクロロシランガスを用いてエ
ッチングすることにより、ＣｕｘＣｌｙフラックス又は
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスを生成し、これを基板へ
輸送することにより、低コスト化、再現性かつ均質性が
良好な膜の形成、緩衝層を不要化、及び良好な電気特性
の実現をなしえるＣｕ又はＣｕ含有膜の形成方法を提供
できる。
安価で入手しやすいＣｕ板を原材料とし、かつ安価で入
手しやすい塩素ガス又はジクロロシランガスを用いてエ
ッチングすることにより、ＣｕｘＣｌｙフラックス又は
ＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックスを生成し、これを基板へ
輸送することにより、低コスト化、再現性かつ均質性が
良好な膜の形成、緩衝層を不要化、及び良好な電気特性
の実現をなしえるＣｕ又はＣｕ含有膜の形成方法を提供
できる。
【００４８】また、本発明によれば、真空容器内のＣｕ
板に塩素ガス又はジクロロシランガスを照射するガスノ
ズルと、このガスノズルからのガスの流量を制御する流
量制御装置等を具備した構成とすることにより、上記と
同様な効果を有するＣｕ又はＣｕ含有膜の形成装置を提
供できる。
板に塩素ガス又はジクロロシランガスを照射するガスノ
ズルと、このガスノズルからのガスの流量を制御する流
量制御装置等を具備した構成とすることにより、上記と
同様な効果を有するＣｕ又はＣｕ含有膜の形成装置を提
供できる。
【図１】本発明の実施例１に係るＣｕ又はＣｕ含有膜の
形成装置の説明図。
形成装置の説明図。
【図２】本発明の実施例２に係るＣｕ又はＣｕ含有膜の
形成装置の説明図。
形成装置の説明図。
【図３】本発明の実施例３に係るＣｕ又はＣｕ含有膜の
形成装置の説明図。
形成装置の説明図。
【図４】本発明の実施例４に係るＣｕ又はＣｕ含有膜の
形成装置の説明図。
形成装置の説明図。
１…真空容器、 ２…Ｃｕ板加熱冷却装置、 ３…基板加熱装置、 ４…Ｃｕ板、 ５…Ｃｕ膜、 ６…基板、 ７…塩素ガスノズル、 ８…ストップバルブ、 ９…流量制御装置、 １０…真空排気装置、 １１…ＣｕｘＣｌｙフラックス、 ２１…Ｃｕ１−ｘＳｉｘ膜、 ２２…ジクロロシランガスノズル、 ２３…ＣｕｘＳｉｙＣｌｚフラックス、 ３１…水素プラズマ源、 ３２…原子状水素フラックス。
Claims (9)
- 【請求項１】 真空容器内の基板上にＣｕ膜又はＣｕ含
有膜を形成する方法であり、Ｃｕ板を原材料とし、かつ
塩素ガス又はジクロロシランガスを用いてエッチングす
ることにより、ＣｕｘＣｌｙフラックス又はＣｕｘＳｉ
ｙＣｌｚフラックスを生成し、これを基板へ輸送するこ
とを特徴とするＣｕ又はＣｕ含有膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記塩素ガスの他水素ガスを用いてエッ
チングすることにより ＣｕｘＣｌｙフラックスを生成
し、これを基板へ輸送することを特徴とする請求項１記
載のＣｕ又はＣｕ含有膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記ジクロロシランガスの他水素ガスを
用いてエッチングすることにより ＣｕｘＳｉｙＣｌｚ
フラックスを生成し、これを基板へ輸送することを特徴
とする請求項１記載のＣｕ又はＣｕ含有膜の形成方法。 - 【請求項４】 前記Ｃｕ板の温度を０〜５００℃に制御
することを特徴とする請求項１記載のＣｕ又はＣｕ含有
膜の形成方法。 - 【請求項５】 前記塩素ガスの圧力又はジクロロシラン
ガスの圧力を０．１ｍｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒに制御す
ることを特徴とする請求項１記載のＣｕ又はＣｕ含有膜
の形成方法。 - 【請求項６】 真空容器と、この真空容器内に配置さ
れ、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装置と、前記真空
容器内に配置され、片面に基板を該基板が前記Ｃｕ板と
向き合うように支持する基板加熱装置と、前記真空容器
内のＣｕ板に塩素ガスを照射する塩素ガスノズルと、こ
の塩素ガスノズルからのガスの流量を制御する流量制御
装置と、前記真空容器内を排気する真空排気装置とを具
備することを特徴とするＣｕ膜の形成装置。 - 【請求項７】 真空容器と、この真空容器内に配置さ
れ、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装置と、前記真空
容器内に配置され、片面に基板を該基板が前記Ｃｕ板と
向き合うように支持する基板加熱装置と、前記真空容器
内のＣｕ板にジクロロシランガスを照射するジクロロシ
ランガスノズルと、このジクロロシランガスノズルから
のガスの流量を制御する流量制御装置と、前記真空容器
内を排気する真空排気装置とを具備することを特徴とす
るＣｕ膜の形成装置。 - 【請求項８】 真空容器と、この真空容器内に配置さ
れ、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装置と、前記真空
容器内に配置され、片面に基板を該基板が前記Ｃｕ板と
向き合うように支持する基板加熱装置と、前記真空容器
内のＣｕ板に塩素ガスを照射する塩素ガスノズルと、こ
の塩素ガスノズルからのガスの流量を制御する流量制御
装置と、前記塩素ガスのエッチング反応により発生した
ＣｕｘＣｌｙフラックスに原子状水素を照射する水素プ
ラズマ源と、前記真空容器内を排気する真空排気装置と
を具備することを特徴とするＣｕ膜の形成装置。 - 【請求項９】 真空容器と、この真空容器内に配置さ
れ、片面にＣｕ板を支持する加熱冷却装置と、前記真空
容器内に配置され、片面に基板を該基板が前記Ｃｕ板と
向き合うように支持する基板加熱装置と、前記真空容器
内のＣｕ板にジクロロシランガスガスを照射するジクロ
ロシランガスノズルと、このジクロロシランガスノズル
からのガスの流量を制御する流量制御装置と、前記ジク
ロロシランガスのエッチング反応により発生したＣｕｘ
ＳｉｙＣｌｚフラックスに原子状水素を照射する水素プ
ラズマ源と、前記真空容器内を排気する真空排気装置と
を具備することを特徴とするＣｕ膜の形成装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2003151962A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エッチング方法及びエッチング装置 |
| US7659209B2 (en) | 2001-11-14 | 2010-02-09 | Canon Anelva Corporation | Barrier metal film production method |
| US7977243B2 (en) | 2001-11-14 | 2011-07-12 | Canon Anelva Corporation | Barrier metal film production apparatus, barrier metal film production method, metal film production method, and metal film production apparatus |
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-
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- 2000-03-28 JP JP2000089695A patent/JP3534676B2/ja not_active Expired - Fee Related
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