薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体
【課題】原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる成膜装置を提供する。
【解決手段】被処理体Ｗの表面に薄膜を形成する成膜装置２０において、排気可能になされた処理容器２２と、被処理体を載置するための載置台２４と、被処理体を加熱するための加熱手段２６と、処理容器に設けられて、処理容器内へガスを導入するためのガス導入部５６と、ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段６８と、装置全体の動作を制御する装置制御部１００とを備え、被処理体の表面に薄膜として銅膜を形成する。
【解決手段】被処理体Ｗの表面に薄膜を形成する成膜装置２０において、排気可能になされた処理容器２２と、被処理体を載置するための載置台２４と、被処理体を加熱するための加熱手段２６と、処理容器に設けられて、処理容器内へガスを導入するためのガス導入部５６と、ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段６８と、装置全体の動作を制御する装置制御部１００とを備え、被処理体の表面に薄膜として銅膜を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の表面に薄膜として銅膜を形成するための薄膜の形成方法、成膜装置及びこの制御用のプログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスを製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に成膜処理やパターンエッチング処理等の各種の処理を繰り返し行って所望のデバイスを製造するが、半導体デバイスの更なる高集積化及び高微細化の要請より、線幅やホール径が益々微細化されている。そして、配線材料や埋め込み材料としては、各種寸法の微細化により、より電気抵抗を小さくする必要から電気抵抗が非常に小さくて且つ安価である銅を用いる傾向にある（特許文献１、２、３）。
【０００３】
そして、このような銅を薄膜として堆積させるには、一般的には金属ターゲットとして銅を用いたプラズマスパッタリング処理によりシード膜を形成し、このシード膜に電気を通してメッキ処理を行うことにより銅の薄膜を形成することが行われている。
このメッキ処理による銅の薄膜の形成方法では、更なる微細化の傾向により溝幅や穴径が６５ｎｍ、４５ｎｍ、或いは３２ｎｍと、順次狭くなるにつれて、メッキ液が溝内や穴内へ入り難くなって、メッキ処理自体ができなくなる恐れがあった。そこで、最近にあっては、被覆性に優れ、また細い溝内や穴（ホール）内を埋め込む能力に優れていることから、上記銅の薄膜をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、成膜する方法も提案されている（特許文献４）。
【０００４】
このＣＶＤ法による銅膜の成法においては、例えばＣｕ（Ｉ）ｈｆａｃＴＭＶＳ等のような常温で液体となる錯体の原料を用い、これをバブリング等することによって気化させ、ＣＶＤ法により、半導体ウエハ上に銅の薄膜を堆積させるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７７３６５号公報
【特許文献２】特開平１０−７４７６０号公報
【特許文献３】特開平１０−２１４８３６号公報
【特許文献４】特開２００１−５３０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したような銅の錯体原料は、非常に反応性に富み、熱的安定性が非常に低いことから、容易に分解してしまい、このため処理容器内で銅の凝集が起こり易く、銅膜を均一な厚さで制御性良く形成するのが困難であった。また、上記した理由により、錯体の原料ガスの搬送経路を理論的な熱分解温度以上に加熱維持しているにもかかわらず、搬送途中において熱分解してしまう、といった問題もあった。
【０００７】
このため、プロセス温度をできるだけ低くして、容易に分解しないように制御することも行われているが、この場合には、成膜速度が非常に小さくなるのみならず、銅膜中に炭素成分が多く含まれることになり、結果的に銅膜の抵抗が大きくなるなどして物性が低下する、といった問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、銅膜の成膜方法について鋭意研究した結果、原料として酢酸銅に代表される有機酸銅を用いることにより、ＣＶＤ法により銅膜を安定して制御性良く形成することができる、という知見を得ることにより本発明に至ったものである。
請求項１に係る発明は、被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するようにした銅膜形成工程を有することを特徴とする薄膜の形成方法である。
このように、原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる。
【００１０】
この場合、例えば請求項２に記載されたように、前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度である。
また例えば請求項３に記載されたように、前記温度Ｔ１は、３００℃以下である。
また例えば請求項４に記載されたように、前記被処理体の表面には、予め絶縁層が形成されていると共に、該絶縁層には凹部が形成されている。
また例えば請求項５に記載されたように、前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面には、予めバリヤ層が形成されている。
【００１１】
また例えば請求項６に記載されたように、前記銅膜形成工程の後に、前記凹部に形成した銅膜以外の銅膜を削り取ることによって前記バリヤ層の表面を露出させる銅膜除去工程を行う。
また例えば請求項７に記載されたように、前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持した状態で有機酸を用いたエッチング処理を行う。
このように、有機酸を用いたエッチング処理を行う場合には、同一の処理容器内で銅膜の形成処理からエッチング処理を連続的に行うことができる。
また例えば請求項８に記載されたように、前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下である。
【００１２】
また例えば請求項９に記載されたように、前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行う。
また例えば請求項１０に記載されたように、前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加される。
また例えば請求項１１に記載されたように、前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行う。
また例えば請求項１２に記載されたように、前記銅膜除去工程の後に、前記被処理体の表面に露出している前記バリヤ層を除去するバリヤ層除去工程を行う。
【００１３】
請求項１３に係る発明によれば、被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、前記被処理体の表面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面にバリヤ層を形成するバリヤ層形成工程と、前記凹部内の表面に形成されたバリヤ層以外の他のバリヤ層を除去して下層の絶縁層を露出させるバリヤ層除去工程と、前記被処理体の表面に加熱用の光を照射して前記露出している絶縁層に対して前記残留したバリヤ層を選択的に加熱して所定の温度Ｔ２に維持すると共に、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記被処理体上に供給して前記凹部内を埋め込みつつ前記バリヤ層の表面に前記薄膜として銅膜を形成する銅膜形成工程と、を備えたことを特徴とする薄膜の形成方法である。
【００１４】
この場合、例えば請求項１４に記載されたように、前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度である。
また例えば請求項１５に記載されたように、前記温度Ｔ１は、３００℃以下である。
また例えば請求項１６に記載されたように、前記銅膜形成工程の後に、余剰な銅膜を除去する銅膜除去工程を行う。
また例えば請求項１７に記載されたように、前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持して有機酸を用いたエッチング処理を行う。
【００１５】
また例えば請求項１８に記載されたように、前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下である。
また例えば請求項１９に記載されたように、前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行う。
また例えば請求項２０に記載されたように、前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加される。
また例えば請求項２１に記載されたように、前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行う。
【００１６】
また例えば請求項２２に記載されたように、前記有機酸銅は、酢酸銅、ギ酸銅、プロピオン酸銅、２−エチルヘキ酸銅よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなる。
また例えば請求項２３に記載されたように、前記有機酸は、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、２−エチルヘキ酸よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなる。
【００１７】
請求項２４に係る発明によれば、被処理体の表面に薄膜を形成する成膜装置において、排気可能になされた処理容器と、前記被処理体を載置するための載置台と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、装置全体の動作を制御する装置制御部とを備え、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように構成したことを特徴とする成膜装置である。
【００１８】
この場合、例えば請求項２５に記載されたように、前記加熱手段は、前記載置台に設けた抵抗加熱ヒータよりなる。
また例えば請求項２６に記載されたように、前記加熱手段は、加熱用の光を放射する加熱ランプ部よりなる。
また例えば請求項２７に記載されたように、前記加熱ランプ部は、前記被処理体の表面の材質に応じて選択的に加熱が可能な光を放射する。
また例えば請求項２８に記載されたように、前記処理容器には、プラズマを発生させるためのプラズマ形成手段が設けられる。
【００１９】
請求項２９に係る発明によれば、排気可能になされた処理容器と、被処理体を載置するための載置台と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、装置全体の動作を制御する装置制御部とを有する成膜装置を用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように前記成膜装置を制御するプログラムを記憶することを特徴とする記憶媒体である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる。
特に、請求項７に係る発明によれば、有機酸を用いたエッチング処理を行うので、同一の処理容器内で銅膜の形成処理からエッチング処理を連続的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る薄膜の形成方法の基本原理を説明するための原理的な成膜装置を示す概略説明図である。
【００２２】
図１に示すように、この成膜装置は、例えば石英等の耐熱性材料よりなる筒体状の処理容器２を有している。この処理容器２の一端には、キャリアガスを供給するキャリアガスノズル４が設けられており、これよりキャリアガスとして例えばＮ２ ガスを流量制御しつつ供給できるようになっている。尚、このキャリアガスとしてＡｒ、Ｈｅ等の希ガスを用いてもよいし、Ｈ２ ガスを用いてもよい。また、処理容器２の他端には排気口６が設けられており、図示しない真空ポンプ等により処理容器２内を排気できるようになっている。
【００２３】
また、上記処理容器２内のガス流の上流側には、加熱ヒータが内蔵された原料容器８が設けられており、この原料容器８内に成膜原料として有機酸銅１０が収容されている。この有機酸銅１０として例えば代表的に常温で固体の酢酸銅を用いることができる。そして、加熱システム１２により上記原料容器８を、例えば２５０℃程度に加熱することにより上記有機酸銅１０を昇華させて気体（ガス）にするようになっている。
【００２４】
また上記処理容器２の下流側には、加熱ヒータが内蔵された載置台１４が設けられており、この上に、被処理体として例えば半導体ウエハＷが載置されている。そして、この載置台１４は加熱システム１６により加熱されて、上記ウエハＷを所望の温度、例えば３００℃程度に加熱するようになっている。
このように構成された原理的な成膜装置において、原料容器８内の有機酸銅１０を２５０℃程度で加熱することにより、この有機酸銅１０は分解することなく昇華して気体（ガス）となり、キャリアガスノズル４より導入されるＮ２ ガスに随伴されて下流側に流れて行く。
【００２５】
この下流側に流れた有機酸銅１０の気体は、載置台１４上で例えば３００℃程度に加熱維持されているウエハＷの表面に付着し、ここで例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）反応を生じて分解してＣＯ２ やＨ２ Ｏ等を発生し、この結果、ウエハＷの表面に銅の薄膜が堆積することになる。この時の成膜レートは比較的大きく、且つこの銅の薄膜は従来方法の成膜方法とは異なって偏って堆積することなくウエハＷの表面に均一に形成される傾向を持っており、膜厚の面内均一性を高めることが可能となる。
【００２６】
また、この装置例において、有機酸銅１０を取り外し、或いは昇華しないような低温に維持した状態で、Ｎ２ ガスに代えて有機酸、例えば酢酸を流すことにより、これが３００℃程度に加熱されているウエハＷの銅膜と接触すると、上記した反応とは逆反応が生じて有機酸銅（酢酸銅）が発生し、先に堆積した銅膜がエッチングされて不要な部分を除去することができる。これによりウエハＷ上に形成された溝や穴等の凹部の埋め込みとエッチング処理とを連続的に行うことができる。尚、上記有機酸による銅膜のエッチング処理を行う直前に、プラズマスパッタ等により銅膜の表面を粗化させておくことにより、上記エッチング処理時のエッチングレートを向上させることができる。
【００２７】
＜成膜装置の第１実施例＞
次に、本発明に係る成膜装置の第１実施例について説明する。図２は本発明に係る成膜装置の第１実施例を示す構成図である。ここでは、熱ＣＶＤ処理の他に、プラズマ処理も行えるようになされた成膜装置について説明する。
図示するように、この成膜装置２０は例えばアルミニウム合金により筒体状に成形された処理容器２２を有しており、この処理容器２２は接地されている。この処理容器２２内には、例えばアルミニウム合金製の載置台２４が容器底部より起立させて設けられており、この載置台２４の上面に被処理体として例えば半導体ウエハＷを載置できるようになっている。
【００２８】
この載置台２４内には、例えば抵抗加熱ヒータよりなる加熱手段２６が埋め込まれており、この加熱手段２６には給電ライン２８を介して加熱用電源３０が接続されている。これにより、上記載置台２４上に載置されているウエハＷを所望する温度に加熱するようになっている。
【００２９】
また、この載置台２４には、その周方向に均等に配置された３つのピン挿通孔３２（図示例では２つのみ示す）が設けられている。そして、載置台２４の下方には上記各ピン挿通孔３２に対応させて昇降ピン３３が配置されており、上記各昇降ピン３３はリング部材３４により共通に連結されると共に、このリング部材３４は、容器底部を貫通して設けられる昇降ロッド３６により上下方向へ昇降可能になされている。従って、載置台２４に対してウエハＷを載置する際に、この昇降ピン３３を上記ピン挿通孔３２に挿通させて載置台２４の上面から上方へ出没させることによってウエハＷを持ち上げ、水平方向から侵入してくる図示しない搬送アームとの間でウエハＷの移載を行い得るようになっている。
【００３０】
この場合、上記昇降ロッド３６の下部には昇降用アクチュエータ３８が設けられ、また、容器底部に対する昇降ロッド３６の貫通部には、処理容器２２内の気密性を維持しつつ上記昇降ロッド３６の上下動を許容する金属製の伸縮ベローズ４０が設けられている。
【００３１】
また処理容器２２の側壁には、ウエハＷを搬出入するための開口部４２が形成されており、この開口部４２には、ゲートバルブ４４が設けられている。また容器底部には排気口４６が設けられており、この排気口４６には、処理容器２２内の雰囲気を排気する排気系４８が設けられている。この排気系４８は、上記排気口４６に接続された排気通路５０に圧力制御弁５２及び排気ポンプ５４等を順次介設して構成されており、上記排気ポンプ５４として例えば真空ポンプを用いることにより、処理容器２２内を真空排気可能としている。
【００３２】
また、この処理容器２２には、この処理容器２２内へ所定のガスを導入するためのガス導入部５６が設けられている。具体的には、処理容器２２の天井部には大きな開口５８が形成されており、この開口５８に上記ガス導入部５６となる中空状になされたシャワーヘッド部６０が絶縁部材６２を介して設けられている。このシャワーヘッド部６０の下面のガス噴射面には多数のガス噴射孔６４が形成されており、このガス噴射孔６４から下方の処理空間Ｓに向けてガスを噴射し得るようになっている。また、このシャワーヘッド部６０の天井部には、これにガスを供給するガス供給口６６が設けられている。
【００３３】
そして、このシャワーヘッド部６０には、気体になされた有機酸銅を供給する原料ガス導入手段６８が接続されている。具体的には、この原料ガス導入手段６８は、上記ガス供給口６６から延びるガス通路７０を有しており、このガス通路７０には開閉弁７１が介設されると共に、このガス通路７０の基端は原料タンク７２に接続されている。この原料タンク７２内には、銅膜を形成するための原料として有機酸銅７４が収容されている。ここでは有機酸銅７４の一種として酢酸銅７４Ａが用いられている。この酢酸銅７４Ａは常温では固体であるので、この固体を昇華させて気体にするために、原料タンク７２には加熱ヒータ７６が設けられている。また上記ガス通路７０には、気体になって搬送される酢酸銅７４Ａが凝縮することを防止するテープヒータ７８が巻回して設けられており、このガス通路７０を所定の温度に加熱するようになっている。
【００３４】
また、この原料タンク７２にはキャリアガス通路８０が接続されると共に、このキャリアガス通路８０には、開閉弁８２及びマスフローコントローラのような流量制御器８３が順次介設されており、キャリアガスを流量制御しつつ供給できるようになっている。このキャリアガスとしては、不活性ガスであるＮ２ ガスやＡｒ、Ｈｅ等のような希ガス、更にはＨ２ ガス等も用いることができる。
【００３５】
また上記シャワーヘッド部６０のガス供給口６６には、他のガス通路８４が接続されており、このガス通路８４は途中で３つに分岐されている。そして、第１の分岐路８４Ａには、途中に開閉弁８６及びマスフローコントローラのような流量制御器８８を順次介設して有機酸を必要に応じて流量制御しつつ供給できるようになっている。上記有機酸としては、ここでは酢酸が用いられている。
【００３６】
また第２の分岐路８４Ｂには、途中に開閉弁９０及びマスフローコントローラのような流量制御器９２を順次介設してプラズマ用ガスを必要に応じて流量制御しつつ供給できるようになっている。上記プラズマ用ガスとしては、ここでは希ガスであるＡｒガスが用いられているが、他のＨｅ等の希ガスを用いてもよい。更に、第３の分岐路８４Ｃには、途中に開閉弁９４及びマスフローコントローラのような流量制御器９６を順次介設して酸化ガスを必要に応じて流量制御しつつ供給できるようになっている。上記酸化ガスとしては、ここではＯ２ ガスが用いられている。
【００３７】
また上記絶縁部材６２により処理容器２２に対して絶縁されているシャワーヘッド部６０には、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を発生する高周波発生源９８が接続されている。これにより、このシャワーヘッド部６０を上部電極とし、載置台２４を下部電極として、両電極間に必要に応じて高周波を印加することによりプラズマを発生し得るようになっている。尚、プラズマ処理を行わない場合には、この高周波発生源９８を設ける必要はない。
【００３８】
そして、装置各構成部の制御は、装置制御部１００により行われ、例えば予め作成されたプログラムに基づいて制御されるようになっている。この際、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、ハードディスク等の記憶媒体１０２に、各構成部の制御を行うための命令を含むプログラムを格納しておく。
【００３９】
次に、以上のように構成された成膜装置２０を用いて行われる本発明方法に係る薄膜の形成方法について他の図も参照して説明する。
図３は酢酸銅（無水）［Ｃｕ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ］のＴＧ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ）曲線（熱重量分析曲線）を示すグラフ、図４は薄膜の形成方法の第１実施例を説明するための工程図、図５は薄膜の形成方法の第２実施例を説明するための工程図、図６は薄膜の形成方法の第３実施例を説明するための工程図、図７は銅膜の表面をスパッタリングした際の状態を示す図、図８は薄膜の形成方法の第１〜第３実施例を示すフローチャート、図９は銅膜除去工程の態様を示すフローチャートである。
【００４０】
＜薄膜形成方法の第１実施例＞
まず、薄膜の形成方法の第１実施例について説明する。
実際に、銅膜を形成する前に次の処理を半導体ウエハＷに施しておく。まず、図４（Ａ）に示すように、半導体ウエハＷの表面には、例えば電気的な接続対象となる下層の配線層１１０が、パターン化されて形成されている。この配線層１１０は、トランジスタやコンデンサ等の素子の電極が対応する場合もある。
【００４１】
そして、このようなウエハＷの表面に、図４（Ｂ）に示すように所定の厚さで絶縁層１１２を形成する絶縁層形成工程を行う（図８のＳ１）。この絶縁層１１２は、例えばＳｉＯ２ やＳｉＯＣ等よりなる。
次に、上記絶縁層１１２に、フォトリソグラフィー技術を用いて、図４（Ｃ）に示すように、下層の配線層１１０に対応させて凹部１１４を形成する凹部形成工程を行う（図８のＳ２）。この凹部１１４は溝状、或いは穴状に形成されており、その底部には配線層１１０が露出している。
【００４２】
次に、図４（Ｄ）に示すように、上記凹部１１４内の全表面を含んで絶縁層１１２の全表面に例えばスパッタ装置等を用いて所定の厚さでバリヤ層を形成するバリヤ層形成工程を行う（図４のＳ３）。このバリヤ層１１６は、ＴａＮ膜とＴａ膜とを順次積層してなる２層構造に形成されている。
このように、バリヤ層１１６を形成したならば、図２において説明した薄膜の成膜装置２０を用いて図４（Ｅ）に示すように銅膜１１８を形成する銅膜形成工程を行う（図８のＳ４）。
【００４３】
具体的には、上記バリヤ層１１６が形成されたウエハＷを図２に示す成膜装置２０の処理容器２２内へ搬入して、このウエハＷを載置台２４上に載置し、処理容器２２内を密閉状態にして銅膜の成膜処理を開始する。
上記処理容器２２内は、排気系４８の駆動により、例えば予め真空引きされて所定のプロセス圧力に維持されており、そして、ウエハＷは載置台２４に設けた加熱手段２６により所定の温度Ｔ２に維持されている。
【００４４】
この状態で、原料ガス導入手段６８の原料タンク７２において加熱ヒータ７６を駆動して、原料タンク７２内に収容されている酢酸銅７４を所定の温度Ｔ１に加熱することにより、この酢酸銅７４Ａを昇華させて気体（ガス）とし、この酢酸銅７４Ａの気体は、流量制御されつつ供給されるキャリアガス（Ｎ２ ガス）によりガス通路７０内を搬送される。このキャリアガスにより搬送された酢酸銅７４Ａの気体は、ガス導入部５６のシャワーヘッド部６０内に供給され、このシャワーヘッド部６０内を拡散して各ガス噴射孔６４から処理空間Ｓに噴射されることになる。
【００４５】
そして、この気体の酢酸銅７４Ａは、ウエハＷの表面に付着した後に分解してＣＯ２ やＨ２ Ｏを発生し、ウエハＷの表面に銅の薄膜（銅膜）が堆積することになる。すなわち、酢酸銅７４Ａを原料として熱ＣＶＤによりウエハＷの表面に銅膜が堆積することになる。
【００４６】
ここで上記酢酸銅（無水）７４ＡのＴＧ曲線は図３に示すようになっており、固体の酢酸銅は２００℃を越え始めた時点で昇華し初めて、２５０℃を越えてからは急激に昇華し、更に３００℃に到達するまでにはその全量が昇華してしまう。この場合、従来の成膜方法で用いた銅錯体原料は蒸気化して気体になると比較的容易に他の物質に分解する傾向を有していたが、この有機酸銅である酢酸銅は、昇華により気体になっても、容易に分解することなく酢酸銅の分子状態を維持したまま搬送されて、ウエハＷの表面に付着することになる。従って、安定的に成膜が行われているので膜が偏って堆積することがなく、高い膜厚均一性で銅膜１１８を形成することができる。
【００４７】
また形成された銅膜１１８は、これに含有される炭素成分や酸素成分などの不純物が少なく、十分に低抵抗な状態であり、電気的特性が良好である。
また、酢酸銅は蒸気圧が比較的高く、Ｎ２ 等の不活性ガスでの希釈率を大幅に変更できる、という理由から、この成膜レートも高く維持することができる。特に、銅膜がＣＶＤ法により形成されるので、溝幅が６５ｎｍ以下といった微細な溝や直径が６５ｎｍ以下といった微細な穴等の凹部１１４内も、ボイドを発生させることなく十分に埋め込むことができる。
【００４８】
ここで、上記原料タンク７２内の酢酸銅７４Ａの加熱温度Ｔ１は、原料の昇華温度以上であって、この原料が熱分解しない温度であり、図３より判断すれば２００〜３００℃の範囲内、好ましくは２００〜２５０℃の範囲内である。この温度Ｔ１を３００℃より大きくすると、酢酸銅自体が分解する恐れが生ずるので好ましくない。
また、この銅膜の成膜時のウエハＷの温度Ｔ２は、上記温度Ｔ１よりも高い温度に設定する。具体的には、２５０〜４００℃の範囲内である。尚、ここでは熱ＣＶＤにより銅膜１１８を形成するようにしたが、この際、プラズマ用ガスとしてＡｒガスを処理容器２２内へ供給すると共に、高周波電源９８を駆動させて処理空間Ｓにプラズマを発生させて、プラズマＣＶＤ処理によって、上記銅膜１１８を形成するようにしてもよい。
【００４９】
以上のようにして銅膜形成工程を完了したならば、次に、図４（Ｆ）に示すように、凹部１１４内に埋め込まれた部分の銅膜を除いて、銅膜１１８の表面を削り取ってバリヤ層１１６の表面を露出させる銅膜除去工程を行う（図８のＳ５）。この工程により、凹部１１４内に埋め込まれた銅は残るが、バリヤ層１１６の表面に形成されていた銅膜１１８が削理取られて平面状態になる。
【００５０】
この場合、銅膜除去工程では、図９に示すように態様１と態様２の２つの方法を用いることができる。態様１は、高温状態の銅が有機酸と接触すると有機酸銅を形成して銅がエッチングされる反応を利用したものであり、上述した銅の成膜処理時とは反対の反応を利用している。具体的には、態様１の場合は、原料ガス導入手段６８からの酢酸銅７４Ａの供給を停止し、これに代えて、有機酸である酢酸を流量制御しつつ供給し、これをシャワーヘッド部６０から処理空間Ｓに供給する（図９のＳ５−Ａ）。この時、ウエハＷを所定の温度Ｔ３に維持する。この時の温度Ｔ３と先の成膜時の温度Ｔ２との関係は”Ｔ３≧Ｔ２”となるように設定しておく。ここでは上記温度Ｔ３は２００〜３００℃の範囲内である。これにより、加熱された銅と酢酸が接触すると、上記した銅成膜時とは逆反応を起こして酢酸銅が形成され、これが気体となって飛んで行くので、銅膜１１８が除去されてエッチング処理が施されることになる。
【００５１】
また態様２の場合には、態様１のようにウエハＷを酢酸に晒す前に、プラズマスパッタ処理を行って、銅膜１１８の表面を粗化させる（図９のＳ５−Ｂ）。すなわち、原料ガス導入手段６８からの原料ガスである酢酸銅の供給を停止し、代わりに、プラズマ用ガスとしてＡｒガスを流量制御しつつ供給し、これをシャワーヘッド部６０から処理空間Ｓに導入する。これと同時に、高周波発生源９８を駆動して上下の両電極間、すなわちシャワーヘッド部６０と載置台２４との間に高周波電力を印加し、処理空間Ｓにプラズマを形成し、このプラズマにより上記銅膜１１８の表面にプラズマスパッタ処理を施す。これにより、図７に示すように銅膜１１８の表面に微細な凹凸１２０が形成される。
【００５２】
次に、先に説明したステップＳ５−Ａと同じ内容の有機酸によるエッチング処理を行う（図９のＳ５−Ｃ）。これによれば、上記銅膜１１８の表面には微細な凹凸１２０が形成されているので、その分、エッチング速度を向上させることができる。
【００５３】
また、上記ステップＳ５−Ｂで示すプラズマスパッタ処理の際に、Ａｒガスと共に酸化ガスとして微量のＯ２ ガスを流量制御しつつ処理空間Ｓに供給するようにすれば、銅が酸化されてエッチング速度を更に大きくすることができる。このように、本実施例では銅膜形成工程と銅膜除去工程とを同一の装置内で行うことができる。尚、上記プラズマスパッタ処理は、真空を破ることなくウエハＷを搬送することができるようにして設けられた別のプラズマ装置内で行うようにしてもよい。この具体例としては、例えば成膜装置とプラズマ処理装置とを真空になされた搬送室に共通に接続して、ウエハを上記搬送室を介して相互の処理装置間で搬送するように構成した、いわゆるクラスタ装置を用いることができる。
【００５４】
また、ここでは有機酸を用いて銅膜１１８を除去するようにしているが、これに代えてＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学機械研磨）処理により銅膜１１８を除去するようにしてもよい。
このように、銅膜除去工程が完了したならば、次に、図４（Ｇ）に示すように、ウエハ表面に露出している不要なバリヤ層１１６を除去するバリヤ層除去工程を行う（図８のＳ６）。これにより、凹部１１４に埋め込まれた銅膜１１８の部分のみにバリヤ層１１６が残留することになる。このバリヤ層除去工程では、例えば上述したようなＣＭＰ処理を行えばよい。尚、上記銅膜除去工程でＣＭＰ処理を用いた場合には、このＣＭＰ処理で連続してバリヤ層除去工程を行うことができる。
【００５５】
このように、本発明によれば、原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる。
【００５６】
＜薄膜形成方法の第２実施例＞
次に、薄膜の形成方法の第２実施例について図５も参照して説明する。
この第２実施例では、図８に示すように第１実施例のステップＳ３のバリヤ層形成工程までは同様に適用され、図４（Ｄ）に示す構造と同じ構造である図５（Ａ）に示すように、ウエハ表面全体にバリヤ層１１６が形成されている。
このように、バリヤ層１１６が形成されたならば、次に、図５（Ｂ）に示すように、ウエハ表面に露出している不要なバリヤ層１１６を除去するバリヤ層除去工程を行う（図８のＳ７）。これにより、凹部１１４内の表面に形成されたバリヤ層１１６のみが残留することになる。このバリヤ層除去工程では、例えば前述したようなＣＭＰ処理を行えばよい。
【００５７】
次に、図５（Ｃ）に示すように銅膜形成工程（図８のＳ８）及び図５（Ｄ）に示す銅膜除去工程（図８のＳ９）を順次行えばよい。
この銅膜形成工程（図８のＳ８）及び銅膜除去工程（図８のＳ９）は、先の第１実施例の銅膜形成工程（図８のＳ４）及び銅膜除去工程（図８のＳ５）とそれぞれ同じ内容であり、ここではそのまま適用され、これにより成膜処理が完了する。この第２実施例の場合にも、先の第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００５８】
＜薄膜形成方法の第３実施例＞
次に、薄膜の形成方法の第３実施例について図６も参照して説明する。
この第３実施例では、図８に示すように第２実施例のステップＳ７のバリヤ層除去工程までは同様に適用され、図５（Ｂ）に示す構造と同じ構造である図６（Ａ）に示すように、ウエハ表面のバリヤ層は除去されて、凹部１１４内の表面のバリヤ層１１６のみが残留して形成されている。
【００５９】
このようにバリヤ層除去工程が完了したならば、次に図６（Ｂ）に示すように銅膜形成工程を行う（図８のＳ１０）。この場合の銅膜形成工程は、ウエハ表面の全面に銅膜１１８を形成した先の第１及び第２実施例とは異なり、残留したバリヤ層１１６の部分に選択的に形成する。すなわち、ウエハＷの表面に加熱用の光を照射して、露出している絶縁層１１２に対して上記残留したバリヤ層１１６を選択的に加熱してこのバリヤ層１１６を所定の温度Ｔ２に加熱維持すると共に、酢酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、この気体をウエハＷに供給して凹部１１４内を埋め込みつつバリヤ層１１６の表面に銅膜１１８を形成する。
【００６０】
具体的には、例えば図２に示す処理容器２２の天井部分に、加熱手段として仮想線で示すように所定の波長の光を放射する加熱ランプ１３０を設けると共に、この加熱ランプ１３０を石英等の透明板１３２により処理空間Ｓから気密に区画する。この光の波長としてはバリヤ層１１６に対しては吸収し易く、絶縁層１１２に対しては吸収し難いような波長を用いる。これにより、加熱ランプ１３０から放射される光をウエハＷの表面に照射し、ウエハ表面の絶縁層１１２とバリヤ層１１６との光吸収率の差を利用して、バリヤ層１１６のみを選択的に加熱し、この温度を成膜が可能な前述したと同様な温度Ｔ２に維持する。この際、絶縁層１１２はそれ程加熱されず、温度Ｔ２よりも低い成膜が不可能な温度程度にしか加熱されない。従って、この絶縁層１１２の表面には銅膜が形成されることはなく、温度Ｔ２に加熱されたバリヤ層１１６の表面のみに銅膜１１８が選択的に形成されるので、結果的に図６（Ｂ）に示すように凹部１１４内が銅膜１１８により埋め込まれることになる。
【００６１】
この場合、上記加熱ランプ１３０としては、例えば主として波長１０００ｎｍ以上の光を放射する加熱ランプを用いるのがよい。尚、上記温度Ｔ１、Ｔ２の範囲は先に説明したと同様である。
そして、この場合、図６（Ｂ）に示すように銅膜１１８の上面には余剰な銅膜１１８Ａが凸状に上方へ突出した状態で形成される傾向にあるので、次に、図６（Ｃ）に示すように余剰な銅膜１１８Ａを除去して表面を平坦化する銅膜除去工程を行う（図８のＳ１１）。
この銅膜除去工程（図８のＳ１１）は、先の第１実施例の銅膜除去工程（図８のＳ５）と同じ内容であり、このまま適用されることになる。そして、これにより成膜処理が完了する。この第３実施例の場合も、先の第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００６２】
この第３実施例で用いた成膜装置では、加熱ランプ１３０を設けているので載置台２４に加熱手段２６を設けなくてもよいし、設けてもよい。この加熱手段２６を設けた場合には、ウエハＷを補助的に加熱する補助加熱手段として用いることができる。更には、上記加熱ランプ１３０をウエハＷの直上の天井部の中心部に設け、ガス導入部５６としてシャワーヘッド部６０に代えて容器側壁からガス導入ノズル等を挿入するように構成してもよい。
【００６３】
＜本発明の薄膜の形成方法の評価＞
次に、上述したような本発明の薄膜の形成方法を用いて銅膜を形成したので、その評価結果について説明する。
図１０は本発明の薄膜の形成方法の第１実施例で説明した銅膜形成工程を実施した時に堆積された銅膜の顕微鏡写真である。
ここで半導体ウエハＷとしては、シリコン基板の上に絶縁層として厚さ１００ｎｍのＳｉＯ２ 膜を形成したものを用いた。また原料である有機酸銅としては酢酸銅［Ｃｕ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ］を用い、これを２５０℃（Ｔ１）に加熱してキャリアガスとしてＨｅガスを用い、基板を３００℃（Ｔ２）に加熱して成膜を行った。プロセス圧力は２００ｍＴｏｒｒであり、成膜時間は１分である。
【００６４】
この結果、図１０に示すように、基板表面全体に銅膜が略均一な厚さで形成されており、また、２００〜３００ｎｍ／ｍｉｎの高い成膜レートを得られることを確認することができた。
【００６５】
＜成膜装置の第２実施例＞
図２に示した成膜装置では、シャワーヘッド部６０から長いガス通路７０を延ばし、これに原料タンク７２を接続したが、これに限定されず、図１１に示す成膜装置の第２実施例のように、シャワーヘッド部６０の直上に原料タンク７２を配置し、両者の途中に開閉弁７１が介設された短いガス通路７０で接続するようにしてもよい。尚、図１１において、図２中で示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略している。
【００６６】
尚、ここでは原料である有機酸銅として酢酸銅を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば前記有機酸銅は、酢酸銅、ギ酸銅、プロピオン酸銅、２−エチルヘキ酸銅よりなる群より選択される１又は２以上の材料を用いることができる。特に、原料としてはカルボニル基を有する有機酸銅、例えば無水酢酸銅（ＩＩ）（昇華温度：約２００℃）、ギ酸銅（ＩＩ）・４水和物（昇華温度：約６０℃）、プロピオン酸銅（ＩＩ）・１水和物（昇華温度：約１００℃）、２−エチルヘキ酸銅（ＩＩ）（昇華温度：約１７０℃）が好ましい。ここで前述した各温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は各原料の昇華温度を基準にして定められるのは勿論である。
【００６７】
また、本実施例では銅膜に対してエッチング処理を施す時に用いられる有機酸として、酢酸を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、上記前記有機酸は、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、２−エチルヘキ酸よりなる群より選択される１又は２以上の材料を用いることができる。また、ここでは凹部１１４としては、一段の例えば溝状、或いは穴状の凹部を埋め込む場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば溝状の凹部の底部に、更に穴状の凹部が形成された２段構造の凹部（この構造をデュアルダマシン構造とも称す）を埋め込む場合にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００６８】
更には、ここでは上記各実施例においては、銅膜形成工程や有機酸を用いた銅膜除去工程は減圧（真空）雰囲気下で行うようにした場合を例にとって説明したが、これに限定されず、常圧雰囲気下で行うようにしてもよい。また、ここで説明した成膜装置は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論であり、例えば薄い載置台２４を用い、この下方に加熱手段２６として加熱ランプ群を配置してウエハを加熱するようにした成膜装置を用いてもよい。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る薄膜の形成方法の基本原理を説明するための原理的な成膜装置を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係る成膜装置の第１実施例を示す構成図である。
【図３】酢酸銅（無水）］のＴＧ曲線を示すグラフである。
【図４】薄膜の形成方法の第１実施例を説明するための工程図である。
【図５】薄膜の形成方法の第２実施例を説明するための工程図である。
【図６】薄膜の形成方法の第３実施例を説明するための工程図である。
【図７】銅膜の表面をスパッタリングした際の状態を示す図である。
【図８】薄膜の形成方法の第１〜第３実施例を示すフローチャートである。
【図９】銅膜除去工程の態様を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の薄膜の形成方法の第１実施例で説明した銅膜形成工程を実施した時に堆積された銅膜を示す顕微鏡写真である。
【図１１】本発明に係る成膜装置の第２実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
２０ 成膜装置
２２ 処理容器
２４ 載置台
２６ 加熱手段
４８ 排気系
５４ 排気ポンプ
５６ ガス導入部
６０ シャワーヘッド部
６８ 原料ガス導入手段
７２ 原料タンク
７４ 有機酸銅
７４Ａ 酢酸銅
７６ 加熱ヒータ
９８ 高周波発生源
１００ 装置制御部
１０２ 記憶媒体
１１０ 配線層
１１２ 絶縁層
１１４ 凹部
１１６ バリヤ層
１１８ 銅膜
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の表面に薄膜として銅膜を形成するための薄膜の形成方法、成膜装置及びこの制御用のプログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスを製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に成膜処理やパターンエッチング処理等の各種の処理を繰り返し行って所望のデバイスを製造するが、半導体デバイスの更なる高集積化及び高微細化の要請より、線幅やホール径が益々微細化されている。そして、配線材料や埋め込み材料としては、各種寸法の微細化により、より電気抵抗を小さくする必要から電気抵抗が非常に小さくて且つ安価である銅を用いる傾向にある（特許文献１、２、３）。
【０００３】
そして、このような銅を薄膜として堆積させるには、一般的には金属ターゲットとして銅を用いたプラズマスパッタリング処理によりシード膜を形成し、このシード膜に電気を通してメッキ処理を行うことにより銅の薄膜を形成することが行われている。
このメッキ処理による銅の薄膜の形成方法では、更なる微細化の傾向により溝幅や穴径が６５ｎｍ、４５ｎｍ、或いは３２ｎｍと、順次狭くなるにつれて、メッキ液が溝内や穴内へ入り難くなって、メッキ処理自体ができなくなる恐れがあった。そこで、最近にあっては、被覆性に優れ、また細い溝内や穴（ホール）内を埋め込む能力に優れていることから、上記銅の薄膜をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、成膜する方法も提案されている（特許文献４）。
【０００４】
このＣＶＤ法による銅膜の成法においては、例えばＣｕ（Ｉ）ｈｆａｃＴＭＶＳ等のような常温で液体となる錯体の原料を用い、これをバブリング等することによって気化させ、ＣＶＤ法により、半導体ウエハ上に銅の薄膜を堆積させるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７７３６５号公報
【特許文献２】特開平１０−７４７６０号公報
【特許文献３】特開平１０−２１４８３６号公報
【特許文献４】特開２００１−５３０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したような銅の錯体原料は、非常に反応性に富み、熱的安定性が非常に低いことから、容易に分解してしまい、このため処理容器内で銅の凝集が起こり易く、銅膜を均一な厚さで制御性良く形成するのが困難であった。また、上記した理由により、錯体の原料ガスの搬送経路を理論的な熱分解温度以上に加熱維持しているにもかかわらず、搬送途中において熱分解してしまう、といった問題もあった。
【０００７】
このため、プロセス温度をできるだけ低くして、容易に分解しないように制御することも行われているが、この場合には、成膜速度が非常に小さくなるのみならず、銅膜中に炭素成分が多く含まれることになり、結果的に銅膜の抵抗が大きくなるなどして物性が低下する、といった問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、銅膜の成膜方法について鋭意研究した結果、原料として酢酸銅に代表される有機酸銅を用いることにより、ＣＶＤ法により銅膜を安定して制御性良く形成することができる、という知見を得ることにより本発明に至ったものである。
請求項１に係る発明は、被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するようにした銅膜形成工程を有することを特徴とする薄膜の形成方法である。
このように、原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる。
【００１０】
この場合、例えば請求項２に記載されたように、前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度である。
また例えば請求項３に記載されたように、前記温度Ｔ１は、３００℃以下である。
また例えば請求項４に記載されたように、前記被処理体の表面には、予め絶縁層が形成されていると共に、該絶縁層には凹部が形成されている。
また例えば請求項５に記載されたように、前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面には、予めバリヤ層が形成されている。
【００１１】
また例えば請求項６に記載されたように、前記銅膜形成工程の後に、前記凹部に形成した銅膜以外の銅膜を削り取ることによって前記バリヤ層の表面を露出させる銅膜除去工程を行う。
また例えば請求項７に記載されたように、前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持した状態で有機酸を用いたエッチング処理を行う。
このように、有機酸を用いたエッチング処理を行う場合には、同一の処理容器内で銅膜の形成処理からエッチング処理を連続的に行うことができる。
また例えば請求項８に記載されたように、前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下である。
【００１２】
また例えば請求項９に記載されたように、前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行う。
また例えば請求項１０に記載されたように、前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加される。
また例えば請求項１１に記載されたように、前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行う。
また例えば請求項１２に記載されたように、前記銅膜除去工程の後に、前記被処理体の表面に露出している前記バリヤ層を除去するバリヤ層除去工程を行う。
【００１３】
請求項１３に係る発明によれば、被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、前記被処理体の表面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面にバリヤ層を形成するバリヤ層形成工程と、前記凹部内の表面に形成されたバリヤ層以外の他のバリヤ層を除去して下層の絶縁層を露出させるバリヤ層除去工程と、前記被処理体の表面に加熱用の光を照射して前記露出している絶縁層に対して前記残留したバリヤ層を選択的に加熱して所定の温度Ｔ２に維持すると共に、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記被処理体上に供給して前記凹部内を埋め込みつつ前記バリヤ層の表面に前記薄膜として銅膜を形成する銅膜形成工程と、を備えたことを特徴とする薄膜の形成方法である。
【００１４】
この場合、例えば請求項１４に記載されたように、前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度である。
また例えば請求項１５に記載されたように、前記温度Ｔ１は、３００℃以下である。
また例えば請求項１６に記載されたように、前記銅膜形成工程の後に、余剰な銅膜を除去する銅膜除去工程を行う。
また例えば請求項１７に記載されたように、前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持して有機酸を用いたエッチング処理を行う。
【００１５】
また例えば請求項１８に記載されたように、前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下である。
また例えば請求項１９に記載されたように、前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行う。
また例えば請求項２０に記載されたように、前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加される。
また例えば請求項２１に記載されたように、前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行う。
【００１６】
また例えば請求項２２に記載されたように、前記有機酸銅は、酢酸銅、ギ酸銅、プロピオン酸銅、２−エチルヘキ酸銅よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなる。
また例えば請求項２３に記載されたように、前記有機酸は、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、２−エチルヘキ酸よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなる。
【００１７】
請求項２４に係る発明によれば、被処理体の表面に薄膜を形成する成膜装置において、排気可能になされた処理容器と、前記被処理体を載置するための載置台と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、装置全体の動作を制御する装置制御部とを備え、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように構成したことを特徴とする成膜装置である。
【００１８】
この場合、例えば請求項２５に記載されたように、前記加熱手段は、前記載置台に設けた抵抗加熱ヒータよりなる。
また例えば請求項２６に記載されたように、前記加熱手段は、加熱用の光を放射する加熱ランプ部よりなる。
また例えば請求項２７に記載されたように、前記加熱ランプ部は、前記被処理体の表面の材質に応じて選択的に加熱が可能な光を放射する。
また例えば請求項２８に記載されたように、前記処理容器には、プラズマを発生させるためのプラズマ形成手段が設けられる。
【００１９】
請求項２９に係る発明によれば、排気可能になされた処理容器と、被処理体を載置するための載置台と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、装置全体の動作を制御する装置制御部とを有する成膜装置を用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように前記成膜装置を制御するプログラムを記憶することを特徴とする記憶媒体である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる。
特に、請求項７に係る発明によれば、有機酸を用いたエッチング処理を行うので、同一の処理容器内で銅膜の形成処理からエッチング処理を連続的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る薄膜の形成方法の基本原理を説明するための原理的な成膜装置を示す概略説明図である。
【００２２】
図１に示すように、この成膜装置は、例えば石英等の耐熱性材料よりなる筒体状の処理容器２を有している。この処理容器２の一端には、キャリアガスを供給するキャリアガスノズル４が設けられており、これよりキャリアガスとして例えばＮ２ ガスを流量制御しつつ供給できるようになっている。尚、このキャリアガスとしてＡｒ、Ｈｅ等の希ガスを用いてもよいし、Ｈ２ ガスを用いてもよい。また、処理容器２の他端には排気口６が設けられており、図示しない真空ポンプ等により処理容器２内を排気できるようになっている。
【００２３】
また、上記処理容器２内のガス流の上流側には、加熱ヒータが内蔵された原料容器８が設けられており、この原料容器８内に成膜原料として有機酸銅１０が収容されている。この有機酸銅１０として例えば代表的に常温で固体の酢酸銅を用いることができる。そして、加熱システム１２により上記原料容器８を、例えば２５０℃程度に加熱することにより上記有機酸銅１０を昇華させて気体（ガス）にするようになっている。
【００２４】
また上記処理容器２の下流側には、加熱ヒータが内蔵された載置台１４が設けられており、この上に、被処理体として例えば半導体ウエハＷが載置されている。そして、この載置台１４は加熱システム１６により加熱されて、上記ウエハＷを所望の温度、例えば３００℃程度に加熱するようになっている。
このように構成された原理的な成膜装置において、原料容器８内の有機酸銅１０を２５０℃程度で加熱することにより、この有機酸銅１０は分解することなく昇華して気体（ガス）となり、キャリアガスノズル４より導入されるＮ２ ガスに随伴されて下流側に流れて行く。
【００２５】
この下流側に流れた有機酸銅１０の気体は、載置台１４上で例えば３００℃程度に加熱維持されているウエハＷの表面に付着し、ここで例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）反応を生じて分解してＣＯ２ やＨ２ Ｏ等を発生し、この結果、ウエハＷの表面に銅の薄膜が堆積することになる。この時の成膜レートは比較的大きく、且つこの銅の薄膜は従来方法の成膜方法とは異なって偏って堆積することなくウエハＷの表面に均一に形成される傾向を持っており、膜厚の面内均一性を高めることが可能となる。
【００２６】
また、この装置例において、有機酸銅１０を取り外し、或いは昇華しないような低温に維持した状態で、Ｎ２ ガスに代えて有機酸、例えば酢酸を流すことにより、これが３００℃程度に加熱されているウエハＷの銅膜と接触すると、上記した反応とは逆反応が生じて有機酸銅（酢酸銅）が発生し、先に堆積した銅膜がエッチングされて不要な部分を除去することができる。これによりウエハＷ上に形成された溝や穴等の凹部の埋め込みとエッチング処理とを連続的に行うことができる。尚、上記有機酸による銅膜のエッチング処理を行う直前に、プラズマスパッタ等により銅膜の表面を粗化させておくことにより、上記エッチング処理時のエッチングレートを向上させることができる。
【００２７】
＜成膜装置の第１実施例＞
次に、本発明に係る成膜装置の第１実施例について説明する。図２は本発明に係る成膜装置の第１実施例を示す構成図である。ここでは、熱ＣＶＤ処理の他に、プラズマ処理も行えるようになされた成膜装置について説明する。
図示するように、この成膜装置２０は例えばアルミニウム合金により筒体状に成形された処理容器２２を有しており、この処理容器２２は接地されている。この処理容器２２内には、例えばアルミニウム合金製の載置台２４が容器底部より起立させて設けられており、この載置台２４の上面に被処理体として例えば半導体ウエハＷを載置できるようになっている。
【００２８】
この載置台２４内には、例えば抵抗加熱ヒータよりなる加熱手段２６が埋め込まれており、この加熱手段２６には給電ライン２８を介して加熱用電源３０が接続されている。これにより、上記載置台２４上に載置されているウエハＷを所望する温度に加熱するようになっている。
【００２９】
また、この載置台２４には、その周方向に均等に配置された３つのピン挿通孔３２（図示例では２つのみ示す）が設けられている。そして、載置台２４の下方には上記各ピン挿通孔３２に対応させて昇降ピン３３が配置されており、上記各昇降ピン３３はリング部材３４により共通に連結されると共に、このリング部材３４は、容器底部を貫通して設けられる昇降ロッド３６により上下方向へ昇降可能になされている。従って、載置台２４に対してウエハＷを載置する際に、この昇降ピン３３を上記ピン挿通孔３２に挿通させて載置台２４の上面から上方へ出没させることによってウエハＷを持ち上げ、水平方向から侵入してくる図示しない搬送アームとの間でウエハＷの移載を行い得るようになっている。
【００３０】
この場合、上記昇降ロッド３６の下部には昇降用アクチュエータ３８が設けられ、また、容器底部に対する昇降ロッド３６の貫通部には、処理容器２２内の気密性を維持しつつ上記昇降ロッド３６の上下動を許容する金属製の伸縮ベローズ４０が設けられている。
【００３１】
また処理容器２２の側壁には、ウエハＷを搬出入するための開口部４２が形成されており、この開口部４２には、ゲートバルブ４４が設けられている。また容器底部には排気口４６が設けられており、この排気口４６には、処理容器２２内の雰囲気を排気する排気系４８が設けられている。この排気系４８は、上記排気口４６に接続された排気通路５０に圧力制御弁５２及び排気ポンプ５４等を順次介設して構成されており、上記排気ポンプ５４として例えば真空ポンプを用いることにより、処理容器２２内を真空排気可能としている。
【００３２】
また、この処理容器２２には、この処理容器２２内へ所定のガスを導入するためのガス導入部５６が設けられている。具体的には、処理容器２２の天井部には大きな開口５８が形成されており、この開口５８に上記ガス導入部５６となる中空状になされたシャワーヘッド部６０が絶縁部材６２を介して設けられている。このシャワーヘッド部６０の下面のガス噴射面には多数のガス噴射孔６４が形成されており、このガス噴射孔６４から下方の処理空間Ｓに向けてガスを噴射し得るようになっている。また、このシャワーヘッド部６０の天井部には、これにガスを供給するガス供給口６６が設けられている。
【００３３】
そして、このシャワーヘッド部６０には、気体になされた有機酸銅を供給する原料ガス導入手段６８が接続されている。具体的には、この原料ガス導入手段６８は、上記ガス供給口６６から延びるガス通路７０を有しており、このガス通路７０には開閉弁７１が介設されると共に、このガス通路７０の基端は原料タンク７２に接続されている。この原料タンク７２内には、銅膜を形成するための原料として有機酸銅７４が収容されている。ここでは有機酸銅７４の一種として酢酸銅７４Ａが用いられている。この酢酸銅７４Ａは常温では固体であるので、この固体を昇華させて気体にするために、原料タンク７２には加熱ヒータ７６が設けられている。また上記ガス通路７０には、気体になって搬送される酢酸銅７４Ａが凝縮することを防止するテープヒータ７８が巻回して設けられており、このガス通路７０を所定の温度に加熱するようになっている。
【００３４】
また、この原料タンク７２にはキャリアガス通路８０が接続されると共に、このキャリアガス通路８０には、開閉弁８２及びマスフローコントローラのような流量制御器８３が順次介設されており、キャリアガスを流量制御しつつ供給できるようになっている。このキャリアガスとしては、不活性ガスであるＮ２ ガスやＡｒ、Ｈｅ等のような希ガス、更にはＨ２ ガス等も用いることができる。
【００３５】
また上記シャワーヘッド部６０のガス供給口６６には、他のガス通路８４が接続されており、このガス通路８４は途中で３つに分岐されている。そして、第１の分岐路８４Ａには、途中に開閉弁８６及びマスフローコントローラのような流量制御器８８を順次介設して有機酸を必要に応じて流量制御しつつ供給できるようになっている。上記有機酸としては、ここでは酢酸が用いられている。
【００３６】
また第２の分岐路８４Ｂには、途中に開閉弁９０及びマスフローコントローラのような流量制御器９２を順次介設してプラズマ用ガスを必要に応じて流量制御しつつ供給できるようになっている。上記プラズマ用ガスとしては、ここでは希ガスであるＡｒガスが用いられているが、他のＨｅ等の希ガスを用いてもよい。更に、第３の分岐路８４Ｃには、途中に開閉弁９４及びマスフローコントローラのような流量制御器９６を順次介設して酸化ガスを必要に応じて流量制御しつつ供給できるようになっている。上記酸化ガスとしては、ここではＯ２ ガスが用いられている。
【００３７】
また上記絶縁部材６２により処理容器２２に対して絶縁されているシャワーヘッド部６０には、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を発生する高周波発生源９８が接続されている。これにより、このシャワーヘッド部６０を上部電極とし、載置台２４を下部電極として、両電極間に必要に応じて高周波を印加することによりプラズマを発生し得るようになっている。尚、プラズマ処理を行わない場合には、この高周波発生源９８を設ける必要はない。
【００３８】
そして、装置各構成部の制御は、装置制御部１００により行われ、例えば予め作成されたプログラムに基づいて制御されるようになっている。この際、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、ハードディスク等の記憶媒体１０２に、各構成部の制御を行うための命令を含むプログラムを格納しておく。
【００３９】
次に、以上のように構成された成膜装置２０を用いて行われる本発明方法に係る薄膜の形成方法について他の図も参照して説明する。
図３は酢酸銅（無水）［Ｃｕ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ］のＴＧ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ）曲線（熱重量分析曲線）を示すグラフ、図４は薄膜の形成方法の第１実施例を説明するための工程図、図５は薄膜の形成方法の第２実施例を説明するための工程図、図６は薄膜の形成方法の第３実施例を説明するための工程図、図７は銅膜の表面をスパッタリングした際の状態を示す図、図８は薄膜の形成方法の第１〜第３実施例を示すフローチャート、図９は銅膜除去工程の態様を示すフローチャートである。
【００４０】
＜薄膜形成方法の第１実施例＞
まず、薄膜の形成方法の第１実施例について説明する。
実際に、銅膜を形成する前に次の処理を半導体ウエハＷに施しておく。まず、図４（Ａ）に示すように、半導体ウエハＷの表面には、例えば電気的な接続対象となる下層の配線層１１０が、パターン化されて形成されている。この配線層１１０は、トランジスタやコンデンサ等の素子の電極が対応する場合もある。
【００４１】
そして、このようなウエハＷの表面に、図４（Ｂ）に示すように所定の厚さで絶縁層１１２を形成する絶縁層形成工程を行う（図８のＳ１）。この絶縁層１１２は、例えばＳｉＯ２ やＳｉＯＣ等よりなる。
次に、上記絶縁層１１２に、フォトリソグラフィー技術を用いて、図４（Ｃ）に示すように、下層の配線層１１０に対応させて凹部１１４を形成する凹部形成工程を行う（図８のＳ２）。この凹部１１４は溝状、或いは穴状に形成されており、その底部には配線層１１０が露出している。
【００４２】
次に、図４（Ｄ）に示すように、上記凹部１１４内の全表面を含んで絶縁層１１２の全表面に例えばスパッタ装置等を用いて所定の厚さでバリヤ層を形成するバリヤ層形成工程を行う（図４のＳ３）。このバリヤ層１１６は、ＴａＮ膜とＴａ膜とを順次積層してなる２層構造に形成されている。
このように、バリヤ層１１６を形成したならば、図２において説明した薄膜の成膜装置２０を用いて図４（Ｅ）に示すように銅膜１１８を形成する銅膜形成工程を行う（図８のＳ４）。
【００４３】
具体的には、上記バリヤ層１１６が形成されたウエハＷを図２に示す成膜装置２０の処理容器２２内へ搬入して、このウエハＷを載置台２４上に載置し、処理容器２２内を密閉状態にして銅膜の成膜処理を開始する。
上記処理容器２２内は、排気系４８の駆動により、例えば予め真空引きされて所定のプロセス圧力に維持されており、そして、ウエハＷは載置台２４に設けた加熱手段２６により所定の温度Ｔ２に維持されている。
【００４４】
この状態で、原料ガス導入手段６８の原料タンク７２において加熱ヒータ７６を駆動して、原料タンク７２内に収容されている酢酸銅７４を所定の温度Ｔ１に加熱することにより、この酢酸銅７４Ａを昇華させて気体（ガス）とし、この酢酸銅７４Ａの気体は、流量制御されつつ供給されるキャリアガス（Ｎ２ ガス）によりガス通路７０内を搬送される。このキャリアガスにより搬送された酢酸銅７４Ａの気体は、ガス導入部５６のシャワーヘッド部６０内に供給され、このシャワーヘッド部６０内を拡散して各ガス噴射孔６４から処理空間Ｓに噴射されることになる。
【００４５】
そして、この気体の酢酸銅７４Ａは、ウエハＷの表面に付着した後に分解してＣＯ２ やＨ２ Ｏを発生し、ウエハＷの表面に銅の薄膜（銅膜）が堆積することになる。すなわち、酢酸銅７４Ａを原料として熱ＣＶＤによりウエハＷの表面に銅膜が堆積することになる。
【００４６】
ここで上記酢酸銅（無水）７４ＡのＴＧ曲線は図３に示すようになっており、固体の酢酸銅は２００℃を越え始めた時点で昇華し初めて、２５０℃を越えてからは急激に昇華し、更に３００℃に到達するまでにはその全量が昇華してしまう。この場合、従来の成膜方法で用いた銅錯体原料は蒸気化して気体になると比較的容易に他の物質に分解する傾向を有していたが、この有機酸銅である酢酸銅は、昇華により気体になっても、容易に分解することなく酢酸銅の分子状態を維持したまま搬送されて、ウエハＷの表面に付着することになる。従って、安定的に成膜が行われているので膜が偏って堆積することがなく、高い膜厚均一性で銅膜１１８を形成することができる。
【００４７】
また形成された銅膜１１８は、これに含有される炭素成分や酸素成分などの不純物が少なく、十分に低抵抗な状態であり、電気的特性が良好である。
また、酢酸銅は蒸気圧が比較的高く、Ｎ２ 等の不活性ガスでの希釈率を大幅に変更できる、という理由から、この成膜レートも高く維持することができる。特に、銅膜がＣＶＤ法により形成されるので、溝幅が６５ｎｍ以下といった微細な溝や直径が６５ｎｍ以下といった微細な穴等の凹部１１４内も、ボイドを発生させることなく十分に埋め込むことができる。
【００４８】
ここで、上記原料タンク７２内の酢酸銅７４Ａの加熱温度Ｔ１は、原料の昇華温度以上であって、この原料が熱分解しない温度であり、図３より判断すれば２００〜３００℃の範囲内、好ましくは２００〜２５０℃の範囲内である。この温度Ｔ１を３００℃より大きくすると、酢酸銅自体が分解する恐れが生ずるので好ましくない。
また、この銅膜の成膜時のウエハＷの温度Ｔ２は、上記温度Ｔ１よりも高い温度に設定する。具体的には、２５０〜４００℃の範囲内である。尚、ここでは熱ＣＶＤにより銅膜１１８を形成するようにしたが、この際、プラズマ用ガスとしてＡｒガスを処理容器２２内へ供給すると共に、高周波電源９８を駆動させて処理空間Ｓにプラズマを発生させて、プラズマＣＶＤ処理によって、上記銅膜１１８を形成するようにしてもよい。
【００４９】
以上のようにして銅膜形成工程を完了したならば、次に、図４（Ｆ）に示すように、凹部１１４内に埋め込まれた部分の銅膜を除いて、銅膜１１８の表面を削り取ってバリヤ層１１６の表面を露出させる銅膜除去工程を行う（図８のＳ５）。この工程により、凹部１１４内に埋め込まれた銅は残るが、バリヤ層１１６の表面に形成されていた銅膜１１８が削理取られて平面状態になる。
【００５０】
この場合、銅膜除去工程では、図９に示すように態様１と態様２の２つの方法を用いることができる。態様１は、高温状態の銅が有機酸と接触すると有機酸銅を形成して銅がエッチングされる反応を利用したものであり、上述した銅の成膜処理時とは反対の反応を利用している。具体的には、態様１の場合は、原料ガス導入手段６８からの酢酸銅７４Ａの供給を停止し、これに代えて、有機酸である酢酸を流量制御しつつ供給し、これをシャワーヘッド部６０から処理空間Ｓに供給する（図９のＳ５−Ａ）。この時、ウエハＷを所定の温度Ｔ３に維持する。この時の温度Ｔ３と先の成膜時の温度Ｔ２との関係は”Ｔ３≧Ｔ２”となるように設定しておく。ここでは上記温度Ｔ３は２００〜３００℃の範囲内である。これにより、加熱された銅と酢酸が接触すると、上記した銅成膜時とは逆反応を起こして酢酸銅が形成され、これが気体となって飛んで行くので、銅膜１１８が除去されてエッチング処理が施されることになる。
【００５１】
また態様２の場合には、態様１のようにウエハＷを酢酸に晒す前に、プラズマスパッタ処理を行って、銅膜１１８の表面を粗化させる（図９のＳ５−Ｂ）。すなわち、原料ガス導入手段６８からの原料ガスである酢酸銅の供給を停止し、代わりに、プラズマ用ガスとしてＡｒガスを流量制御しつつ供給し、これをシャワーヘッド部６０から処理空間Ｓに導入する。これと同時に、高周波発生源９８を駆動して上下の両電極間、すなわちシャワーヘッド部６０と載置台２４との間に高周波電力を印加し、処理空間Ｓにプラズマを形成し、このプラズマにより上記銅膜１１８の表面にプラズマスパッタ処理を施す。これにより、図７に示すように銅膜１１８の表面に微細な凹凸１２０が形成される。
【００５２】
次に、先に説明したステップＳ５−Ａと同じ内容の有機酸によるエッチング処理を行う（図９のＳ５−Ｃ）。これによれば、上記銅膜１１８の表面には微細な凹凸１２０が形成されているので、その分、エッチング速度を向上させることができる。
【００５３】
また、上記ステップＳ５−Ｂで示すプラズマスパッタ処理の際に、Ａｒガスと共に酸化ガスとして微量のＯ２ ガスを流量制御しつつ処理空間Ｓに供給するようにすれば、銅が酸化されてエッチング速度を更に大きくすることができる。このように、本実施例では銅膜形成工程と銅膜除去工程とを同一の装置内で行うことができる。尚、上記プラズマスパッタ処理は、真空を破ることなくウエハＷを搬送することができるようにして設けられた別のプラズマ装置内で行うようにしてもよい。この具体例としては、例えば成膜装置とプラズマ処理装置とを真空になされた搬送室に共通に接続して、ウエハを上記搬送室を介して相互の処理装置間で搬送するように構成した、いわゆるクラスタ装置を用いることができる。
【００５４】
また、ここでは有機酸を用いて銅膜１１８を除去するようにしているが、これに代えてＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学機械研磨）処理により銅膜１１８を除去するようにしてもよい。
このように、銅膜除去工程が完了したならば、次に、図４（Ｇ）に示すように、ウエハ表面に露出している不要なバリヤ層１１６を除去するバリヤ層除去工程を行う（図８のＳ６）。これにより、凹部１１４に埋め込まれた銅膜１１８の部分のみにバリヤ層１１６が残留することになる。このバリヤ層除去工程では、例えば上述したようなＣＭＰ処理を行えばよい。尚、上記銅膜除去工程でＣＭＰ処理を用いた場合には、このＣＭＰ処理で連続してバリヤ層除去工程を行うことができる。
【００５５】
このように、本発明によれば、原料として有機酸銅を用いることにより、微細な凹部を埋め込みつつ銅の薄膜を膜厚の制御性良く、しかも高い成膜レートで堆積させることができる。
【００５６】
＜薄膜形成方法の第２実施例＞
次に、薄膜の形成方法の第２実施例について図５も参照して説明する。
この第２実施例では、図８に示すように第１実施例のステップＳ３のバリヤ層形成工程までは同様に適用され、図４（Ｄ）に示す構造と同じ構造である図５（Ａ）に示すように、ウエハ表面全体にバリヤ層１１６が形成されている。
このように、バリヤ層１１６が形成されたならば、次に、図５（Ｂ）に示すように、ウエハ表面に露出している不要なバリヤ層１１６を除去するバリヤ層除去工程を行う（図８のＳ７）。これにより、凹部１１４内の表面に形成されたバリヤ層１１６のみが残留することになる。このバリヤ層除去工程では、例えば前述したようなＣＭＰ処理を行えばよい。
【００５７】
次に、図５（Ｃ）に示すように銅膜形成工程（図８のＳ８）及び図５（Ｄ）に示す銅膜除去工程（図８のＳ９）を順次行えばよい。
この銅膜形成工程（図８のＳ８）及び銅膜除去工程（図８のＳ９）は、先の第１実施例の銅膜形成工程（図８のＳ４）及び銅膜除去工程（図８のＳ５）とそれぞれ同じ内容であり、ここではそのまま適用され、これにより成膜処理が完了する。この第２実施例の場合にも、先の第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００５８】
＜薄膜形成方法の第３実施例＞
次に、薄膜の形成方法の第３実施例について図６も参照して説明する。
この第３実施例では、図８に示すように第２実施例のステップＳ７のバリヤ層除去工程までは同様に適用され、図５（Ｂ）に示す構造と同じ構造である図６（Ａ）に示すように、ウエハ表面のバリヤ層は除去されて、凹部１１４内の表面のバリヤ層１１６のみが残留して形成されている。
【００５９】
このようにバリヤ層除去工程が完了したならば、次に図６（Ｂ）に示すように銅膜形成工程を行う（図８のＳ１０）。この場合の銅膜形成工程は、ウエハ表面の全面に銅膜１１８を形成した先の第１及び第２実施例とは異なり、残留したバリヤ層１１６の部分に選択的に形成する。すなわち、ウエハＷの表面に加熱用の光を照射して、露出している絶縁層１１２に対して上記残留したバリヤ層１１６を選択的に加熱してこのバリヤ層１１６を所定の温度Ｔ２に加熱維持すると共に、酢酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、この気体をウエハＷに供給して凹部１１４内を埋め込みつつバリヤ層１１６の表面に銅膜１１８を形成する。
【００６０】
具体的には、例えば図２に示す処理容器２２の天井部分に、加熱手段として仮想線で示すように所定の波長の光を放射する加熱ランプ１３０を設けると共に、この加熱ランプ１３０を石英等の透明板１３２により処理空間Ｓから気密に区画する。この光の波長としてはバリヤ層１１６に対しては吸収し易く、絶縁層１１２に対しては吸収し難いような波長を用いる。これにより、加熱ランプ１３０から放射される光をウエハＷの表面に照射し、ウエハ表面の絶縁層１１２とバリヤ層１１６との光吸収率の差を利用して、バリヤ層１１６のみを選択的に加熱し、この温度を成膜が可能な前述したと同様な温度Ｔ２に維持する。この際、絶縁層１１２はそれ程加熱されず、温度Ｔ２よりも低い成膜が不可能な温度程度にしか加熱されない。従って、この絶縁層１１２の表面には銅膜が形成されることはなく、温度Ｔ２に加熱されたバリヤ層１１６の表面のみに銅膜１１８が選択的に形成されるので、結果的に図６（Ｂ）に示すように凹部１１４内が銅膜１１８により埋め込まれることになる。
【００６１】
この場合、上記加熱ランプ１３０としては、例えば主として波長１０００ｎｍ以上の光を放射する加熱ランプを用いるのがよい。尚、上記温度Ｔ１、Ｔ２の範囲は先に説明したと同様である。
そして、この場合、図６（Ｂ）に示すように銅膜１１８の上面には余剰な銅膜１１８Ａが凸状に上方へ突出した状態で形成される傾向にあるので、次に、図６（Ｃ）に示すように余剰な銅膜１１８Ａを除去して表面を平坦化する銅膜除去工程を行う（図８のＳ１１）。
この銅膜除去工程（図８のＳ１１）は、先の第１実施例の銅膜除去工程（図８のＳ５）と同じ内容であり、このまま適用されることになる。そして、これにより成膜処理が完了する。この第３実施例の場合も、先の第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００６２】
この第３実施例で用いた成膜装置では、加熱ランプ１３０を設けているので載置台２４に加熱手段２６を設けなくてもよいし、設けてもよい。この加熱手段２６を設けた場合には、ウエハＷを補助的に加熱する補助加熱手段として用いることができる。更には、上記加熱ランプ１３０をウエハＷの直上の天井部の中心部に設け、ガス導入部５６としてシャワーヘッド部６０に代えて容器側壁からガス導入ノズル等を挿入するように構成してもよい。
【００６３】
＜本発明の薄膜の形成方法の評価＞
次に、上述したような本発明の薄膜の形成方法を用いて銅膜を形成したので、その評価結果について説明する。
図１０は本発明の薄膜の形成方法の第１実施例で説明した銅膜形成工程を実施した時に堆積された銅膜の顕微鏡写真である。
ここで半導体ウエハＷとしては、シリコン基板の上に絶縁層として厚さ１００ｎｍのＳｉＯ２ 膜を形成したものを用いた。また原料である有機酸銅としては酢酸銅［Ｃｕ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ］を用い、これを２５０℃（Ｔ１）に加熱してキャリアガスとしてＨｅガスを用い、基板を３００℃（Ｔ２）に加熱して成膜を行った。プロセス圧力は２００ｍＴｏｒｒであり、成膜時間は１分である。
【００６４】
この結果、図１０に示すように、基板表面全体に銅膜が略均一な厚さで形成されており、また、２００〜３００ｎｍ／ｍｉｎの高い成膜レートを得られることを確認することができた。
【００６５】
＜成膜装置の第２実施例＞
図２に示した成膜装置では、シャワーヘッド部６０から長いガス通路７０を延ばし、これに原料タンク７２を接続したが、これに限定されず、図１１に示す成膜装置の第２実施例のように、シャワーヘッド部６０の直上に原料タンク７２を配置し、両者の途中に開閉弁７１が介設された短いガス通路７０で接続するようにしてもよい。尚、図１１において、図２中で示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略している。
【００６６】
尚、ここでは原料である有機酸銅として酢酸銅を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば前記有機酸銅は、酢酸銅、ギ酸銅、プロピオン酸銅、２−エチルヘキ酸銅よりなる群より選択される１又は２以上の材料を用いることができる。特に、原料としてはカルボニル基を有する有機酸銅、例えば無水酢酸銅（ＩＩ）（昇華温度：約２００℃）、ギ酸銅（ＩＩ）・４水和物（昇華温度：約６０℃）、プロピオン酸銅（ＩＩ）・１水和物（昇華温度：約１００℃）、２−エチルヘキ酸銅（ＩＩ）（昇華温度：約１７０℃）が好ましい。ここで前述した各温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は各原料の昇華温度を基準にして定められるのは勿論である。
【００６７】
また、本実施例では銅膜に対してエッチング処理を施す時に用いられる有機酸として、酢酸を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、上記前記有機酸は、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、２−エチルヘキ酸よりなる群より選択される１又は２以上の材料を用いることができる。また、ここでは凹部１１４としては、一段の例えば溝状、或いは穴状の凹部を埋め込む場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば溝状の凹部の底部に、更に穴状の凹部が形成された２段構造の凹部（この構造をデュアルダマシン構造とも称す）を埋め込む場合にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００６８】
更には、ここでは上記各実施例においては、銅膜形成工程や有機酸を用いた銅膜除去工程は減圧（真空）雰囲気下で行うようにした場合を例にとって説明したが、これに限定されず、常圧雰囲気下で行うようにしてもよい。また、ここで説明した成膜装置は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論であり、例えば薄い載置台２４を用い、この下方に加熱手段２６として加熱ランプ群を配置してウエハを加熱するようにした成膜装置を用いてもよい。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る薄膜の形成方法の基本原理を説明するための原理的な成膜装置を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係る成膜装置の第１実施例を示す構成図である。
【図３】酢酸銅（無水）］のＴＧ曲線を示すグラフである。
【図４】薄膜の形成方法の第１実施例を説明するための工程図である。
【図５】薄膜の形成方法の第２実施例を説明するための工程図である。
【図６】薄膜の形成方法の第３実施例を説明するための工程図である。
【図７】銅膜の表面をスパッタリングした際の状態を示す図である。
【図８】薄膜の形成方法の第１〜第３実施例を示すフローチャートである。
【図９】銅膜除去工程の態様を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の薄膜の形成方法の第１実施例で説明した銅膜形成工程を実施した時に堆積された銅膜を示す顕微鏡写真である。
【図１１】本発明に係る成膜装置の第２実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
２０ 成膜装置
２２ 処理容器
２４ 載置台
２６ 加熱手段
４８ 排気系
５４ 排気ポンプ
５６ ガス導入部
６０ シャワーヘッド部
６８ 原料ガス導入手段
７２ 原料タンク
７４ 有機酸銅
７４Ａ 酢酸銅
７６ 加熱ヒータ
９８ 高周波発生源
１００ 装置制御部
１０２ 記憶媒体
１１０ 配線層
１１２ 絶縁層
１１４ 凹部
１１６ バリヤ層
１１８ 銅膜
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、
有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するようにした銅膜形成工程を有することを特徴とする薄膜の形成方法。
【請求項２】
前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度であることを特徴とする請求項１記載の薄膜の形成方法。
【請求項３】
前記温度Ｔ１は、３００℃以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜の形成方法。
【請求項４】
前記被処理体の表面には、予め絶縁層が形成されていると共に、該絶縁層には凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項５】
前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面には、予めバリヤ層が形成されていることを特徴とする請求項４記載の薄膜の形成方法。
【請求項６】
前記銅膜形成工程の後に、前記凹部に形成した銅膜以外の銅膜を削り取ることによって前記バリヤ層の表面を露出させる銅膜除去工程を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項７】
前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持した状態で有機酸を用いたエッチング処理を行うようにしたことを特徴とする請求項６記載の薄膜の形成方法。
【請求項８】
前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下であることを特徴とする請求項７記載の薄膜の形成方法。
【請求項９】
前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行うことを特徴とする請求項７又は８記載の薄膜の形成方法。
【請求項１０】
前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加されることを特徴とする請求項９記載の薄膜の形成方法。
【請求項１１】
前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行うことを特徴とする請求項６記載の薄膜の形成方法。
【請求項１２】
前記銅膜除去工程の後に、前記被処理体の表面に露出している前記バリヤ層を除去するバリヤ層除去工程を行うことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項１３】
被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、
前記被処理体の表面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面にバリヤ層を形成するバリヤ層形成工程と、
前記凹部内の表面に形成されたバリヤ層以外の他のバリヤ層を除去して下層の絶縁層を露出させるバリヤ層除去工程と、
前記被処理体の表面に加熱用の光を照射して前記露出している絶縁層に対して前記残留したバリヤ層を選択的に加熱して所定の温度Ｔ２に維持すると共に、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記被処理体上に供給して前記凹部内を埋め込みつつ前記バリヤ層の表面に前記薄膜として銅膜を形成する銅膜形成工程と、
を備えたことを特徴とする薄膜の形成方法。
【請求項１４】
前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度であることを特徴とする請求項１３記載の薄膜の形成方法。
【請求項１５】
前記温度Ｔ１は、３００℃以下であることを特徴とする請求項１３又は１４記載の薄膜の形成方法。
【請求項１６】
前記銅膜形成工程の後に、余剰な銅膜を除去する銅膜除去工程を行うことを特徴とする請求項１５記載の薄膜の形成方法。
【請求項１７】
前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持して有機酸を用いたエッチング処理を行うことを特徴とする請求項１６記載の薄膜の形成方法。
【請求項１８】
前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下であることを特徴とする請求項１７記載の薄膜の形成方法。
【請求項１９】
前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行うことを特徴とする請求項１７又は１８記載の薄膜の形成方法。
【請求項２０】
前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加されることを特徴とする請求項１９記載の薄膜の形成方法。
【請求項２１】
前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行うことを特徴とする請求項１６記載の薄膜の形成方法。
【請求項２２】
前記有機酸銅は、酢酸銅、ギ酸銅、プロピオン酸銅、２−エチルヘキ酸銅よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項２３】
前記有機酸は、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、２−エチルヘキ酸よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項２４】
被処理体の表面に薄膜を形成する成膜装置において、
排気可能になされた処理容器と、
前記被処理体を載置するための載置台と、
前記被処理体を加熱するための加熱手段と、
前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、
前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、
装置全体の動作を制御する装置制御部とを備え、
前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように構成したことを特徴とする成膜装置。
【請求項２５】
前記加熱手段は、前記載置台に設けた抵抗加熱ヒータよりなることを特徴とする請求項２４記載の成膜装置。
【請求項２６】
前記加熱手段は、加熱用の光を放射する加熱ランプ部よりなることを特徴とする請求項２４記載の成膜装置。
【請求項２７】
前記加熱ランプ部は、前記被処理体の表面の材質に応じて選択的に加熱が可能な光を放射することを特徴とする請求項２６記載の成膜装置。
【請求項２８】
前記処理容器には、プラズマを発生させるためのプラズマ形成手段が設けられることを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２９】
排気可能になされた処理容器と、
被処理体を載置するための載置台と、
前記被処理体を加熱するための加熱手段と、
前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、
前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、
装置全体の動作を制御する装置制御部とを有する成膜装置を用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、
有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように前記成膜装置を制御するプログラムを記憶することを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、
有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するようにした銅膜形成工程を有することを特徴とする薄膜の形成方法。
【請求項２】
前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度であることを特徴とする請求項１記載の薄膜の形成方法。
【請求項３】
前記温度Ｔ１は、３００℃以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜の形成方法。
【請求項４】
前記被処理体の表面には、予め絶縁層が形成されていると共に、該絶縁層には凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項５】
前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面には、予めバリヤ層が形成されていることを特徴とする請求項４記載の薄膜の形成方法。
【請求項６】
前記銅膜形成工程の後に、前記凹部に形成した銅膜以外の銅膜を削り取ることによって前記バリヤ層の表面を露出させる銅膜除去工程を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項７】
前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持した状態で有機酸を用いたエッチング処理を行うようにしたことを特徴とする請求項６記載の薄膜の形成方法。
【請求項８】
前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下であることを特徴とする請求項７記載の薄膜の形成方法。
【請求項９】
前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行うことを特徴とする請求項７又は８記載の薄膜の形成方法。
【請求項１０】
前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加されることを特徴とする請求項９記載の薄膜の形成方法。
【請求項１１】
前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行うことを特徴とする請求項６記載の薄膜の形成方法。
【請求項１２】
前記銅膜除去工程の後に、前記被処理体の表面に露出している前記バリヤ層を除去するバリヤ層除去工程を行うことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項１３】
被処理体の表面に薄膜を形成する方法において、
前記被処理体の表面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部内の表面を含む前記絶縁層の表面にバリヤ層を形成するバリヤ層形成工程と、
前記凹部内の表面に形成されたバリヤ層以外の他のバリヤ層を除去して下層の絶縁層を露出させるバリヤ層除去工程と、
前記被処理体の表面に加熱用の光を照射して前記露出している絶縁層に対して前記残留したバリヤ層を選択的に加熱して所定の温度Ｔ２に維持すると共に、有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記被処理体上に供給して前記凹部内を埋め込みつつ前記バリヤ層の表面に前記薄膜として銅膜を形成する銅膜形成工程と、
を備えたことを特徴とする薄膜の形成方法。
【請求項１４】
前記温度Ｔ１は、前記有機酸銅が分解しない温度であることを特徴とする請求項１３記載の薄膜の形成方法。
【請求項１５】
前記温度Ｔ１は、３００℃以下であることを特徴とする請求項１３又は１４記載の薄膜の形成方法。
【請求項１６】
前記銅膜形成工程の後に、余剰な銅膜を除去する銅膜除去工程を行うことを特徴とする請求項１５記載の薄膜の形成方法。
【請求項１７】
前記銅膜除去工程は、前記被処理体を所定の温度Ｔ３に維持して有機酸を用いたエッチング処理を行うことを特徴とする請求項１６記載の薄膜の形成方法。
【請求項１８】
前記各温度Ｔ２、Ｔ３の関係は、Ｔ２≦Ｔ３であり、それぞれ４００℃以下であることを特徴とする請求項１７記載の薄膜の形成方法。
【請求項１９】
前記銅膜除去工程では、前記エッチング処理の前処理として前記銅膜の表面を粗化するプラズマスパッタ処理を行うことを特徴とする請求項１７又は１８記載の薄膜の形成方法。
【請求項２０】
前記プラズマスパッタ処理では、前記銅膜の表面を酸化する酸化ガスが添加されることを特徴とする請求項１９記載の薄膜の形成方法。
【請求項２１】
前記銅膜除去工程は、化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行うことを特徴とする請求項１６記載の薄膜の形成方法。
【請求項２２】
前記有機酸銅は、酢酸銅、ギ酸銅、プロピオン酸銅、２−エチルヘキ酸銅よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項２３】
前記有機酸は、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、２−エチルヘキ酸よりなる群より選択される１又は２以上の材料よりなることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれかに記載の薄膜の形成方法。
【請求項２４】
被処理体の表面に薄膜を形成する成膜装置において、
排気可能になされた処理容器と、
前記被処理体を載置するための載置台と、
前記被処理体を加熱するための加熱手段と、
前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、
前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、
装置全体の動作を制御する装置制御部とを備え、
前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように構成したことを特徴とする成膜装置。
【請求項２５】
前記加熱手段は、前記載置台に設けた抵抗加熱ヒータよりなることを特徴とする請求項２４記載の成膜装置。
【請求項２６】
前記加熱手段は、加熱用の光を放射する加熱ランプ部よりなることを特徴とする請求項２４記載の成膜装置。
【請求項２７】
前記加熱ランプ部は、前記被処理体の表面の材質に応じて選択的に加熱が可能な光を放射することを特徴とする請求項２６記載の成膜装置。
【請求項２８】
前記処理容器には、プラズマを発生させるためのプラズマ形成手段が設けられることを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項２９】
排気可能になされた処理容器と、
被処理体を載置するための載置台と、
前記被処理体を加熱するための加熱手段と、
前記処理容器に設けられて、前記処理容器内へガスを導入するためのガス導入部と、
前記ガス導入部へ気体の有機酸銅を供給する原料ガス供給手段と、
装置全体の動作を制御する装置制御部とを有する成膜装置を用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、
有機酸銅を温度Ｔ１に加熱して気体にし、該気体を前記温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２に維持した前記被処理体上に供給し、前記被処理体の表面に前記薄膜として銅膜を形成するように前記成膜装置を制御するプログラムを記憶することを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１４０８８０（Ｐ２００８−１４０８８０Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２４０６４（Ｐ２００６−３２４０６４）
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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