金属膜形成システム、金属膜形成方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
【課題】処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切に形成する。
【解決手段】塗布処理装置の塗布ノズル７０には、金属錯体と溶媒を供給する液供給装置７１が接続されている。液供給装置７１は、内部に金属錯体を貯留する金属供給源１００と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源１１０と、金属供給源１００と塗布ノズル７０とを接続する金属供給管１０４と、溶媒供給源１１０と塗布ノズル７０とを接続する溶媒供給管１１４と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源１２０と、ガス供給源１２０と金属供給管１０４とを接続する第１のガス供給管１２１と、ガス供給源１２０と溶媒供給管１１４とを接続する第２のガス供給管１２３と、を有している。塗布処理装置の内部を減圧する前に、液供給装置７０から塗布ノズル７０へ不活性ガスを供給する。
【解決手段】塗布処理装置の塗布ノズル７０には、金属錯体と溶媒を供給する液供給装置７１が接続されている。液供給装置７１は、内部に金属錯体を貯留する金属供給源１００と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源１１０と、金属供給源１００と塗布ノズル７０とを接続する金属供給管１０４と、溶媒供給源１１０と塗布ノズル７０とを接続する溶媒供給管１１４と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源１２０と、ガス供給源１２０と金属供給管１０４とを接続する第１のガス供給管１２１と、ガス供給源１２０と溶媒供給管１１４とを接続する第２のガス供給管１２３と、を有している。塗布処理装置の内部を減圧する前に、液供給装置７０から塗布ノズル７０へ不活性ガスを供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に金属膜を形成する金属膜形成システム、当該金属膜形成システムを用いた金属膜形成方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスなどの電子デバイスに使用されている配線や電極の材料として、例えばアルミニウムが使用されている。従来、アルミニウムの配線や電極を形成するには、例えば基板上に所定のパターンを形成して配線又は電極となるべき部位にトレンチを形成し、当該トレンチ内を含む基板上にアルミニウム膜を形成した後、余剰の部分を化学機械研磨等により除去する方法が一般的に採用されていた。また、このアルミニウム膜を形成する方法として、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学気相成長法）などの真空プロセスでアルミニウム膜を形成する方法が用いられていた。
【０００３】
ところで、近年、半導体デバイスのさらなる高集積化を図るため、配線や電極の構造の微細化、複雑化が進んでおり、これらの形状に関する精度の向上が要求されている。かかる場合、基板上のトレンチの開口幅が小さくなり、またトレンチのアスペクト比（トレンチの深さをトレンチの表面開口部の最小距離で除した値）が大きくなる。このため、基板上にアルミニウム膜を形成する際に、従来のスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などを採用すると、トレンチの開口に近い領域に堆積したアルミニウムがトレンチの開口を閉塞し、その結果としてトレンチの内部にアルミニウムが充填されない欠陥部分が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで、アルミニウム膜を形成する方法として、例えばアミン化合物と水酸化アルミニウムの錯体を溶媒に溶解した金属混合液を基板上に塗布して、当該基板上にアルミニウム膜を形成する方法が提案されている（特許文献１）。かかる場合、金属混合液が流動性を有するため、基板上のトレンチが微小の場合でも、当該トレンチ内に金属混合液が流入し、アルミニウム膜の欠陥の発生を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２７８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の方法を用いて基板上にアルミニウム膜を形成する場合、処理雰囲気中に微量の酸素や水分が存在すると、金属混合液はこれら酸素や水分と反応して劣化するおそれがある。このため、低酸素濃度且つ低水分濃度の処理雰囲気、例えば窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で、金属混合液の塗布処理を行う必要がある。また、処理雰囲気を効率よく不活性ガス雰囲気にするため、すなわち効率よく低酸素濃度且つ低水分濃度の処理雰囲気にするため、一旦減圧雰囲気にすることが好ましい。
【０００７】
このように金属混合液を用いた方法では、基板処理の処理雰囲気を厳格に制御する必要がある。しかしながら、現状は、かかる金属混合液を用いた方法が試験的に行われている段階であり、処理雰囲気を適切に制御しつつアルミニウム膜を形成する装置も未だ開発段階である。例えば金属混合液の基板上への塗布は、通常、塗布ノズルから基板上に金属混合液を吐出することにより行われる。かかる場合、処理終了後に塗布ノズル中に金属混合液が残留していると、その後別の基板を処理するために処理雰囲気を減圧した際、当該残留した金属混合液が塗布ノズルから流出してしまい、上記別の基板上にアルミニウム膜を適切に形成することができない。したがって、複数の基板に対してアルミニウム膜を連続的に形成することは現実的に困難であり、半導体デバイスの量産化に対応できていない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切に形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に金属膜を形成する金属膜形成システムであって、金属錯体と溶媒を混合した金属混合液を基板上に塗布する塗布処理装置と、前記塗布処理装置に金属錯体と溶媒を供給する液供給装置と、を備え、前記塗布処理装置は、基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を有し、前記液供給装置は、内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、前記処理容器の内部を減圧する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる制御部と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、制御部によって、処理容器の内部を減圧する前に、塗布ノズルを待機部で待機させた状態で、第１のガス供給管と金属供給管を介して塗布ノズルへ不活性ガスが供給されると共に、第２のガス供給管と溶媒供給管を介して塗布ノズルへ不活性ガスが供給される。この不活性ガスによって、塗布ノズル内に残留する金属混合液が追い出される。そうすると、その後新たな基板を処理する際に処理容器の内部を減圧しても、塗布ノズルから不要な金属混合液が流出することがない。続いて、処理容器の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、塗布ノズルを保持部上方に配置した状態で、金属供給管を介して塗布ノズルへ金属錯体が供給されると共に、溶媒供給管を介して塗布ノズルへ溶媒が供給される。そして、塗布ノズルから基板上に金属混合液が吐出されて、当該基板上に金属膜が適切に形成される。したがって、本発明によれば、処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切に形成することができる。
【００１１】
前記液供給装置は、前記第１のガス供給管より下流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体又は不活性ガスの流通を制御する第１の主制御弁と、前記第１のガス供給管より上流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体の流通を制御する金属制御弁と、前記第１のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第１のガス制御弁と、前記第２のガス供給管より下流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒又は不活性ガスの流通を制御する第２の主制御弁と、前記第２のガス供給管より上流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒の流通を制御する溶媒制御弁と、前記第２のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第２のガス制御弁と、を有し、前記制御部は、前記第１の主制御弁、前記金属制御弁、前記第１のガス制御弁、前記第２の主制御弁、前記溶媒制御弁及び前記第２のガス制御弁の開閉を制御してもよい。
【００１２】
前記液供給装置は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、を有し、前記制御部は、前記処理容器の内部を減圧する前であって、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させてもよい。
【００１３】
前記塗布処理装置は、前記処理容器の内部に設けられ、先端部において前記塗布ノズルを支持する支持部材と、前記処理容器の外部に設けられ、前記支持部材を昇降且つ回動させるための駆動部と、前記処理容器の内部に設けられ、前記支持部材の基端部を支持し、前記駆動部の動力を前記支持部材に伝達する伝達部と、を有していてもよい。
【００１４】
前記伝達部は、シリンダ構造を有していてもよい。
【００１５】
前記塗布処理装置は、前記処理容器の外部に設けられ、前記保持部を回転させるための他の駆動部を有していてもよい。
【００１６】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有していてもよい。
【００１７】
別な観点による本発明は、金属膜形成システムを用いて、基板上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、前記金属膜形成システムは、基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を備えた塗布処理装置と、内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、を備えた液供給装置と、を有し、前記金属膜形成方法は、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給すると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する待機工程と、その後、前記処理容器の内部を減圧した後、当該処理容器の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、前記塗布ノズルを前記保持部上方に配置した状態で、前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ金属錯体を供給すると共に、前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ溶媒を供給する処理工程と、を有することを特徴としている。
【００１８】
前記液処理装置は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、を有し、前記待機工程において、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給すると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給してもよい。
【００１９】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有していてもよい。
【００２０】
また別な観点による本発明によれば、前記金属膜形成方法を金属膜形成システムによって実行させるために、当該金属膜形成システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００２１】
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態にかかる金属膜形成システムの塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】塗布処理装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図３】液供給装置の構成の概略を示す説明図である。
【図４】リンス液供給装置の構成の概略を示す説明図である。
【図５】塗布ノズルをノズルバスで待機させた様子を示す説明図である。
【図６】塗布ノズルをノズルバス上方に上昇させた様子を示す説明図である。
【図７】塗布ノズルをウェハ上方まで回動させた様子を示す説明図である。
【図８】塗布ノズルを所定位置まで下降させた様子を示す説明図である。
【図９】他の実施の形態にかかる液供給装置の構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる金属膜形成システム１の塗布処理装置１０の構成の概略を示す縦断面図である。図２は、塗布処理装置１０の構成の概略を示す横断面図である。なお、基板としてのウェハＷ上には、所定のパターン（図示せず）が予め形成されている。さらに、所定のパターン上には、例えばウェハＷと金属膜との定着性を向上させるため、例えば有機金属化合物を有する下地膜（図示せず）が予め形成されている。また、本実施の形態の金属膜形成システム１では、金属膜として、アルミニウム膜をウェハＷ上に形成する。
【００２５】
金属膜形成システム１に設けられた塗布処理装置１０は、図１及び図２に示すように内部を密閉可能な処理容器２０を有している。処理容器２０の側面にはウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口にはゲートバルブ（図示せず）が設けられている。
【００２６】
処理容器２０の天井面には、当該処理容器２０の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口２１が形成されている。ガス供給口２１には、ガス供給源２２に連通するガス供給管２３が接続されている。ガス供給管２３には、不活性ガスの流通を制御する制御弁２４が設けられている。
【００２７】
処理容器２０の内部には、ウェハＷを吸着保持する保持部としてのスピンチャック３０が設けられている。スピンチャック３０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック３０上に吸着保持できる。
【００２８】
スピンチャック３０には、シャフト３１を介して、処理容器２０の外部に設けられた他の駆動部としてのチャック駆動部３２が取り付けられている。チャック駆動部３２は例えばモータなどを備え、このチャック駆動部３２によりスピンチャック３０は所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部３２にはシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック３０は昇降自在になっている。なお、シャフト３１が処理容器２０を挿通する部分には、処理容器２０の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。また、シャフト３１自体がシリンダ構造を有していてもよい。
【００２９】
スピンチャック３０の下方側には断面形状が山形のガイドリング４０が設けられており、このガイドリング４０の外周縁は下方側に屈曲して延びている。前記スピンチャック３０、スピンチャック３０に保持されたウェハＷ及びガイドリング４０を囲むようにカップ体４１が設けられている。カップ体４１は、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収することができる。
【００３０】
このカップ体４１は上面にスピンチャック３０が昇降できるようにウェハＷよりも大きい開口部が形成されていると共に、側周面とガイドリング４０の外周縁との間に排出路をなす隙間４２が形成されている。前記カップ体４１の下方側は、ガイドリング４０の外周縁部分と共に屈曲路を形成して気液分離部を構成している。
【００３１】
カップ体４１の底部の内側領域には、カップ体４１内の雰囲気及び処理容器２０内の雰囲気を吸引するための吸気口４３が形成されている。吸気口４３には吸気管４４が接続され、この吸気管４４は２本の吸気管４４ａ、４４ｂに分岐している。一の吸気管４４ａは、例えば真空ポンプ４５に連通し、例えば処理容器２０の内部を減圧雰囲気にする際に、当該処理容器２０の内部雰囲気を吸引するために用いられる。また、一の吸気管４４ａには、ガスの流れを制御する制御弁４６が設けられている。一方、他の吸気管４４ｂは、例えば真空ポンプ４７に連通し、例えば処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にする際に、当該処理容器２０の内部雰囲気を吸引するために用いられる。また、他の吸気管４４ｂには、ガスの流通を制御する制御弁４８が設けられている。かかる構成により、塗布処理装置１０は、その処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
【００３２】
カップ体４１の底部の外側領域には、回収した液体を排出する排液口４９が形成されており、この排液口４９には排液管５０が接続されている。
【００３３】
スピンチャック３０の下方であってガイドリング４０上には、ウェハＷの裏面に向けてリンス液を噴射するバックリンスノズル６０、６０が例えば２箇所に設けられている。バックリンスノズル６０には、当該バックリンスノズル６０にリンス液を供給するリンス液供給装置６１が接続されている。
【００３４】
処理容器２０の内部には、スピンチャック３０に保持されたウェハＷの中心部上に、金属錯体と溶媒を混合した金属混合液を吐出する塗布ノズル７０が設けられている。塗布ノズル７０には、当該塗布ノズル７０に金属錯体と溶媒を供給する液供給装置７１が接続されている。そして、塗布ノズル７０は、その内部において液供給装置７１から供給された金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成するように構成されている。なお、金属錯体には、アルミニウム原子を有する錯体が用いられる。本実施の形態においては、例えばアミン化合物と水酸化アルミニウムの錯体が用いられる。また、金属錯体を溶解させる溶媒としては、金属錯体を溶解させるものであれば限定されないが、例えばエーテル類や炭化水素類が用いられる。
【００３５】
また、塗布ノズル７０には、支持部材７２と伝達部７３を介して、ノズル駆動部７４が取り付けられている。支持部材７２と伝達部７３はそれぞれ処理容器２０の内部に設けられ、ノズル駆動部７４は処理容器２０の外部に設けられている。
【００３６】
支持部材７２は、水平方向に延伸する水平支持部７２ａと鉛直方向に延伸する鉛直支持部７２ｂとを有している。塗布ノズル７０は、この水平支持部７２ａの先端部に支持されている。
【００３７】
伝達部７３は、支持部材７２の基端部を支持し、鉛直方向に延伸して設けられている。伝達部７３は、例えばシリンダ構造を有し、ノズル駆動部７４の動力を支持部材７２に伝達できる。すなわち、伝達部７３の内部には、例えばピストン（図示せず）が設けられ、支持部材７２と塗布ノズル７０を昇降させることができる。また、例えば伝達部７３自体が回動して、支持部材７２の基端部を中心に、支持部材７２と塗布ノズル７０を回動させることができる。なお、支持部材７２の鉛直支持部７２ｂと伝達部７３との接続部分には、伝達部７３の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。また、伝達部７３が処理容器２０を挿通する部分には、処理容器２０の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。
【００３８】
ノズル駆動部７４は、例えばモータなどを備え、上述したように支持部材７２と塗布ノズル７０を昇降且つ回動させることができる。
【００３９】
このように塗布ノズル７０は、昇降且つ回動自在に構成され、カップ体４１のＹ方向正方向側の外側に設置された待機部としてのノズルバス７５からカップ体４１内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。ノズルバス７５では、待機中の塗布ノズル７０の先端部を収容して、当該塗布ノズル７０を洗浄することができる。また、ノズルバス７５では、塗布ノズル７０からの金属混合液のダミーディスペンスも行うことができる。なお、図１において支持部材７２の鉛直支持部７２ｂ、伝達部７３及びノズル駆動部７４は、図示の都合上、カップ体４１のＹ方向正方向側に配置されているが、実際には図２に示すように処理容器２０内においてＹ方向中央付近に配置されている。
【００４０】
また、処理容器２０の内部には、スピンチャック３０に保持されたウェハＷの外周部上にリンス液を吐出するエッジリンスノズル８０が設けられている。エッジリンスノズル８０には、当該エッジリンスノズル８０にリンス液を供給するリンス液供給装置８１が接続されている。エッジリンスノズル８０も、上述した塗布ノズル７０と同様に昇降且つ回動自在に構成されている。すなわち、エッジリンスノズル８０には、支持部材８２と伝達部８３を介して、ノズル駆動部８４が取り付けられている。支持部材８２と伝達部８３はそれぞれ処理容器２０の内部に設けられ、ノズル駆動部８４は処理容器２０の外部に設けられている。
【００４１】
支持部材８２は、水平方向に延伸する水平支持部８２ａと鉛直方向に延伸する鉛直支持部８２ｂとを有している。エッジリンスノズル８０は、この水平支持部８２ａの先端部に支持されている。
【００４２】
伝達部８３は、支持部材８２の基端部を支持し、鉛直方向に延伸して設けられている。伝達部８３は、例えばシリンダ構造を有し、ノズル駆動部８４の動力を支持部材８２に伝達できる。すなわち、伝達部８３の内部には、例えばピストン（図示せず）が設けられ、支持部材８２とエッジリンスノズル８０を昇降させることができる。また、例えば伝達部８３自体が回動して、支持部材８２とエッジリンスノズル８０を回動させることができる。なお、支持部材８２の鉛直支持部８２ｂと伝達部８３との接続部分には、伝達部８３の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。また、伝達部８３が処理容器２０を挿通する部分には、処理容器２０の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。
【００４３】
ノズル駆動部８４は、例えばモータなどを備え、上述したように支持部材８２とエッジリンスノズル８０を昇降且つ回動させることができる。
【００４４】
このようにエッジリンスノズル８０は、昇降且つ回動自在に構成され、カップ体４１のＹ方向負方向側の外側に設置されたノズルバス８５からカップ体４１内のウェハＷの外周部まで移動できる。ノズルバス８５では、エッジリンスノズル８０の先端部を収容して、当該エッジリンスノズル８０を洗浄することができる。また、ノズルバス８５では、エッジリンスノズル８０からのリンス液のダミーディスペンスも行うことができる。
【００４５】
次に、上述した金属膜形成システム１の液供給装置７１の構成について説明する。液供給装置７１は、図３に示すように内部に金属錯体を貯留する金属供給源１００を有している。金属供給源１００の上部には、当該金属供給源１００内に空気、例えば不活性ガスを供給するための空気供給管１０１が接続されている。空気供給管１０１は、内部に空気を貯留する空気供給源１０２に連通している。また、空気供給管１０１には、空気の流通を制御する制御弁１０３が設けられている。そして、空気供給源１０２から金属供給源１００内に空気が供給され、金属供給源１００内の圧力が所定の圧力に維持されると共に、金属供給源１００内の金属錯体が後述する金属供給管１０４に供給されるようになっている。
【００４６】
また、金属供給源１００の上部には、塗布ノズル７０に金属錯体を供給するための金属供給管１０４が接続されている。すなわち、金属供給管１０４は、金属供給源１００と塗布ノズル７０とを接続して設けられている。
【００４７】
金属供給管１０４には、後述するように不活性ガスを供給する第１のガス供給管１２１が接続されている。第１のガス供給管１２１より下流側の金属供給管１０４には、金属錯体又は不活性ガスの流通を制御する第１の主制御弁１０５が設けられている。また、第１のガス供給管１２１より上流側の金属供給管１０４には、金属錯体の流通を制御する金属制御弁１０６が設けられている。
【００４８】
また、液供給装置７１は、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源１１０を有している。溶媒供給源１１０の上部には、当該溶媒供給源１１０内に空気、例えば不活性ガスを供給するための空気供給管１１１が接続されている。空気供給管１１１は、内部に空気を貯留する空気供給源１１２に連通している。また、空気供給管１１１には、空気の流通を制御する制御弁１１３が設けられている。そして、空気供給源１１２から溶媒供給源１１０内に空気が供給され、溶媒供給源１１０内の圧力が所定の圧力に維持されると共に、溶媒供給源１１０内の溶媒が後述する溶媒供給管１１４に供給されるようになっている。
【００４９】
また、溶媒供給源１１０の上部には、塗布ノズル７０に溶媒を供給するための溶媒供給管１１４が接続されている。すなわち、溶媒供給管１１４は、溶媒供給源１１０と塗布ノズル７０とを接続して設けられている。
【００５０】
溶媒供給管１１４には、後述するように不活性ガスを供給する第２のガス供給管１２３が接続されている。第２のガス供給管１２３より下流側の溶媒供給管１１４には、溶媒又は不活性ガスの流通を制御する第２の主制御弁１１５が設けられている。また、第２のガス供給管１２３より上流側の溶媒供給管１１４には、溶媒の流通を制御する溶媒制御弁１１６が設けられている。
【００５１】
さらに、液供給装置７１は、内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを貯留するガス供給源１２０を有している。ガス供給源１２０と金属供給管１０４との間には、上述した第１のガス供給管１２１が接続されている。第１のガス供給管１２１には、不活性ガスの流通を制御する第１のガス制御弁１２２が設けられている。また、ガス供給源１２０と溶媒供給管１１４との間には、上述した第２のガス供給管１２３が接続されている。第２のガス供給管１２３には、不活性ガスの流通を制御する第２のガス制御弁１２４が設けられている。
【００５２】
また、液供給装置７１は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源１２５を有している。洗浄液供給源１２５と第１のガス供給管１２１との間には、第１のガス制御弁１２２の下流側において、第１の洗浄液供給管１２６が接続されている。第１の洗浄液供給管１２６には、洗浄液の流通を制御する第１の洗浄液制御弁１２７が設けられている。また、洗浄液供給源１２５と第２のガス供給管１２３との間には、第２のガス制御弁１２４の下流側において、第２の洗浄液供給管１２８が接続されている。第２の洗浄液供給管１２８には、洗浄液の流通を制御する第２の洗浄液制御弁１２９が設けられている。
【００５３】
なお、以上の第１の主制御弁１０５の開閉、金属制御弁１０６の開閉、第１のガス制御弁１２２の開閉、第２の主制御弁１１５の開閉、溶媒制御弁１１６の開閉、第２のガス制御弁１２４、第１の洗浄液制御弁１２７、第２の洗浄液制御弁１２９の開閉は、後述する制御部１５０により制御される。
【００５４】
以上のように液供給装置７１から塗布ノズル７０に金属錯体と溶媒が供給される。そして、塗布ノズル７０内では、攪拌機構（図示せず）によって金属錯体と溶媒が混合されて金属混合液が生成され、塗布ノズル７０から金属混合液が吐出される。
【００５５】
次に、上述した金属膜形成システム１のリンス液供給装置８１の構成について説明する。リンス液供給装置８１は、図４に示すように内部にリンス液を貯留するリンス液供給源１３０を有している。リンス液供給源１３０の上部には、当該リンス液供給源１３０内に空気、例えば不活性ガスを供給するための空気供給管１３１が接続されている。空気供給管１３１は、内部に空気を貯留する空気供給源１３２に連通している。また、空気供給管１３１には、空気の流通を制御する制御弁１３３が設けられている。そして、空気供給源１３２からリンス液供給源１３０内に空気が供給され、リンス液供給源１３０内の圧力が所定の圧力に維持されると共に、リンス液供給源１３０内のリンス液が後述するリンス液供給管１３４に供給されるようになっている。
【００５６】
また、リンス液供給源１３０の上部には、エッジリンスノズル８０にリンス液を供給するためのリンス液供給管１３４が接続されている。すなわち、リンス液供給管１３４は、リンス液供給源１３０とエッジリンスノズル８０とを接続して設けられている。
【００５７】
リンス液供給管１３４には、後述するように不活性ガスを供給するガス供給管１４１が接続されている。ガス供給管１４１より下流側のリンス液供給管１３４には、リンス液又は不活性ガスの流通を制御する主制御弁１３５が設けられている。また、ガス供給管１４１より上流側のリンス液供給管１３４には、リンス液の流通を制御するリンス液制御弁１３６が設けられている。
【００５８】
また、リンス液供給装置８１は、内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを貯留するガス供給源１４０を有している。ガス供給源１４０とリンス液供給管１３４との間には、上述したガス供給管１４１が接続されている。ガス供給管１４１には、不活性ガスの流通を制御するガス制御弁１４２が設けられている。
【００５９】
なお、以上の主制御弁１３５の開閉、リンス液制御弁１３６の開閉、ガス制御弁１４２の開閉は、後述する制御部１５０により制御される。
【００６０】
また、バックリンスノズル６０に接続されるリンス液供給装置６１の構成は、上述したリンス液供給装置８１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
以上の金属膜形成システム１には、図１に示すように制御部１５０が設けられている。制御部１５０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、金属膜形成システム１におけるウェハＷの金属膜形成処理を実行するプログラムが格納されている。なお、このプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部１５０にインストールされたものであってもよい。
【００６２】
本実施にかかる金属膜形成システム１は以上のように構成されている。次に、その金属膜形成システム１で行われる金属膜を形成する処理について説明する。なお、図５〜図８は、塗布処理装置１０においてウェハＷ上に金属混合液を塗布する際の様子を示すが、技術の理解の容易さを優先させるため、ノズルバス７５を伝達部７３及びノズル駆動部７４の外側に示している。
【００６３】
塗布処理装置１０に搬入されたウェハＷは、先ず、図５に示すようにスピンチャック３０に吸着保持される。このとき、塗布ノズル７０はノズルバス７５に待機している。そして、液供給装置７１において、金属制御弁１０６と第１のガス制御弁１２２をそれぞれ閉塞し、且つ第１の主制御弁１０５と第１の洗浄液制御弁１２７をそれぞれ開放し、第１の洗浄液供給管１２６、第１のガス供給管１２１及び金属供給管１０４を介して、洗浄液供給源１２５から塗布ノズル７０に洗浄液を供給する。同様に、溶媒制御弁１１６と第２のガス制御弁１２４をそれぞれ閉塞し、且つ第２の主制御弁１１５と第２の洗浄液制御弁１２９をそれぞれ開放し、第２の洗浄液供給管１２８、第２のガス供給管１２３及び溶媒供給管１１４を介して、洗浄液供給源１２５から塗布ノズル７０に洗浄液を供給する。このように供給された洗浄液によって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体、溶媒が追い出され洗浄される。
【００６４】
その後、塗布ノズル７０がノズルバス７５に待機した状態で、液供給装置７１において、金属制御弁１０６と第１の洗浄液制御弁１２７をそれぞれ閉塞し、且つ第１の主制御弁１０５と第１のガス制御弁１２２をそれぞれ開放し、ガス供給源１２０から第１のガス供給管１２１と金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０に不活性ガスを供給する。同様に、溶媒制御弁１１６と第２の洗浄液制御弁１２９をそれぞれ閉塞し、且つ第２の主制御弁１１５と第２のガス制御弁１２４をそれぞれ開放し、ガス供給源１２０から第２のガス供給管１２３と溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０に不活性ガスを供給する。このように供給された不活性ガスによって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する洗浄液が乾燥される。こうして塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部の洗浄液が不活性ガスに置換される。
【００６５】
このように塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部が不活性ガスに置換されると、その後、後述するように処理容器２０の内部を減圧しても、塗布ノズル７０から不要な金属混合液が流出することがない。また、金属混合液は、金属であるアルミニウムが析出し易い。例えば金属錯体と溶媒が混合されて金属混合液が形成されてから、所定の時間、例えば９０秒間経過すると、金属が析出する。したがって、待機中の塗布ノズル７０、金属供給管１０４のそれぞれの内部には、前のウェハＷを処理する際に用いた金属混合液、金属錯体が残留し、金属が析出している。また、溶媒供給管１１４の内部には、溶媒が残留している。かかる場合でも、上述のように塗布ノズル７０に洗浄液と不活性ガスを供給することによって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体、溶媒が除去され、その後の塗布処理を適切に行うことができる。なお、このような金属混合液、金属錯体、溶媒の不活性ガスへの置換は、塗布処理装置１０における各ウェハＷの処理終了後（又は金属混合液の塗布処理終了後）に行ってもよいし、あるいは塗布処理装置１０における複数のウェハＷの処理終了後（又は金属混合液の塗布処理終了後）に行ってもよい。
【００６６】
一方、リンス液供給装置８１においても、リンス液制御弁１３６を閉塞し、且つ主制御弁１３５とガス制御弁１４２をそれぞれ開放し、ガス供給源１４０からガス供給管１４１とリンス液供給管１３４を介してエッジリンスノズル８０に不活性ガスを供給する。この不活性ガスによって、エッジリンスノズル８０内に残留するリンス液がノズルバス８５に追い出される。
【００６７】
その後、真空ポンプ４５を作動させて、処理容器２０の内部雰囲気を吸引し、処理容器２０の内部を所定の真空度、例えば１３．３Ｐａに減圧する。その後、ガス供給源２２から処理容器２０の内部に不活性ガスを供給すると共に、真空ポンプ４７を作動させる。そして、処理容器２０の内部を大気圧の不活性ガス雰囲気に均圧する。なお、処理容器２０の内部の雰囲気を減圧するのは、当該処理容器２０の内部から酸素や水分を迅速に排出し、内部の雰囲気を迅速に不活性ガス雰囲気にするためである。このため、内部雰囲気の減圧は厳格に真空雰囲気にすることまでは要求されず、上述の通り例えば１３．３Ｐａの真空度まで減圧すればよい。したがって、極めて短時間で処理容器２０の内部の雰囲気を所定の真空度まで減圧することができる。
【００６８】
このように処理容器２０の内部を減圧し、不活性ガスの大気圧雰囲気にする間、ノズル駆動部７４と伝達部７３によって、図６に示すように塗布ノズル７０を上昇させる。続いて、図７に示すように支持部材７２の基端部を中心に塗布ノズル７０を回動させてウェハＷの中心部上方に配置し、その後、図８に示すように塗布ノズル７０を下降させて所定の位置に配置する。なお、このように塗布ノズル７０を移動させても、塗布ノズル７０内は不活性ガスに置換されているため、塗布ノズル７０から不要な金属混合液が流出することがない。このため、塗布ノズル７０をウェハＷの中心部上方の所定の位置に配置した後、処理容器２０の内部を減圧してもよい。
【００６９】
その後、すなわち処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、塗布ノズル７０をウェハＷ上方の所定の位置に配置した後、スピンチャック３０に吸着保持されたウェハＷを所定の回転数で回転させる。
【００７０】
また、液供給装置７１では、第１のガス制御弁１２２と第１の洗浄液制御弁１２７をそれぞれ閉塞し、且つ第１の主制御弁１０５と金属制御弁１０６をそれぞれ開放し、金属供給源１００から金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０に金属錯体を供給する。同様に、第２のガス制御弁１２４と第２の洗浄液制御弁１２９をそれぞれを閉塞し、且つ第２の主制御弁１１５と溶媒制御弁１１６をそれぞれ開放し、溶媒供給源１１０から溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０に溶媒を供給する。供給された金属錯体と溶媒は塗布ノズル７０の内部で混合され、金属混合液が生成される。そして、回転中のウェハＷに対して塗布ノズル７０から金属混合液が吐出される。このとき、ウェハＷに吐出される直前に金属混合液が生成されるので、金属が析出することなく、適切な金属混合液をウェハＷ上に吐出することができる。吐出された金属混合液は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に金属混合液が塗布される。
【００７１】
こうしてウェハＷ上に金属混合液が塗布されると、液供給装置７１から塗布ノズル７０への金属錯体と溶媒の供給を停止し、塗布ノズル７０からウェハＷへの金属混合液の吐出を停止する。その後、ノズル駆動部７４と伝達部７３によって塗布ノズル７０をノズルバス７５に移動させると共に、ノズル駆動部８４と伝達部８３によってエッジリンスノズル８０をウェハＷの外周部上方まで移動させる。
【００７２】
その後、回転中のウェハＷに対してエッジリンスノズル８０からリンス液が吐出され、ウェハＷの外周部が洗浄される。また、バックリンスノズル６０からもリンス液が噴射され、ウェハＷの裏面が洗浄される。このとき、リンス液供給装置８１、６１では、ガス制御弁１４２を閉塞し、且つ主制御弁１３５とリンス液制御弁１３６をそれぞれ開放し、リンス液供給源１３０からリンス液供給管１３４を介してエッジリンスノズル８０とバックリンス６０にそれぞれリンス液が供給される。そして、かかる洗浄後、エッジリンスノズル８０とバックリンスノズル６０からのリンス液の供給を停止し、さらにウェハＷを回転させることでウェハＷを乾燥させる。
【００７３】
こうして、ウェハＷ上に金属膜が形成され、金属膜形成システム１における一連の金属膜形成処理が終了する。なお、ウェハＷ上に金属膜を形成する場合、本実施の形態では省略しているが、実際には金属膜形成システム１での塗布処理の後、加熱処理が行われる。かかる加熱処理を行うことにより、ウェハＷ上の金属混合液中の有機成分が揮発し、アルミニウムが金属化して、ウェハＷ上にアルミニウム膜の金属膜が形成される。
【００７４】
以上の実施の形態によれば、制御部１５０によって、処理容器２０の内部を減圧する前に、塗布ノズル７０をノズルバス７５で待機させた状態で、第１の洗浄液供給管１２６、第１のガス供給管１２１及び金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０へ洗浄液が供給されると共に、第２の洗浄液供給管１２８、第２のガス供給管１２３及び溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０へ洗浄液が供給される。この洗浄液によって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体、溶媒が洗浄される。その後、第１のガス供給管１２１と金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０へ不活性ガスが供給されると共に、第２のガス供給管１２３と溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０へ不活性ガスが供給される。こうして塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する洗浄液がこの不活性ガスに置換される。そうすると、その後新たなウェハＷを処理する際に処理容器２０の内部を減圧しても、塗布ノズル７０から不要な金属混合液が流出することがない。また、塗布ノズル７０、金属供給管１０４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体に金属であるアルミニウムが析出しても、かかる金属混合液、金属錯体は上記洗浄液と不活性ガスによって除去される。
【００７５】
続いて、処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、塗布ノズル７０をスピンチャック３０上方の所定位置に配置した状態で、金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０へ金属錯体が供給されると共に、溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０へ溶媒が供給される。そして、塗布ノズル７０内において、ウェハＷに吐出される直前に金属混合液が生成されるので、金属が析出していない適切な金属混合液をウェハＷに吐出することができ、ウェハＷの塗布処理を適切に行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、処理容器２０内の処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いてウェハＷ上に金属膜を適切に形成することができる。
【００７６】
また、スピンチャック３０を昇降且つ回転させるためのチャック駆動部３２、塗布ノズル７０を移動させるためのノズル駆動部７４、及びエッジリンスノズル８０を移動させるためのノズル駆動部８４は、それぞれ処理容器２０の外部に設けられている。これら動力発生源が処理容器２０の外部に設けられているので、当該動力発生源から発生するパーティクル等が処理容器２０の内部に流入しない。また、伝達部７３、８３もシリンダ構造を有し、内部が密閉されているため、当該伝達部７３、８３の内部で発生するパーティクルが処理容器２０の内部に流出しない。このように処理容器２０の内部にパーティクル等の不純物が発生しないので、ウェハＷを処理する際に処理容器２０の内部を減圧しても、適切な減圧雰囲気にでき、さらにその後適切な不活性ガスの大気圧雰囲気にできる。
【００７７】
なお、以上の実施の形態の液供給装置７１において、図９に示すように第１の主制御弁１０５と塗布ノズル７０との間の金属供給管１０４には、当該金属供給管１０４内に残存する金属錯体を排出するための金属排出管２００が接続されていてもよい。金属排出管２００には、金属錯体の流通を制御する制御弁２０１が設けられている。同様に、第２の主制御弁１１５と塗布ノズル７０との間の溶媒供給管１１４にも、当該溶媒供給管１１４内に残存する溶媒を排出するための溶媒排出管２０２が接続されていてもよい。溶媒排出管２０２には、溶媒の流通を制御する制御弁２０３が設けられている。金属排出管２００と溶媒排出管２０２は、共通のポンプ２０４に連通している。すなわち、ポンプ２０４は、金属供給管１０４内の金属錯体を吸引して排出すると共に、溶媒供給管１１４内の溶媒を吸引して排出する。なお、制御弁２０１、２０３の開閉は、上述の制御部１５０により制御される。
【００７８】
ここで、処理容器２０の内部雰囲気、或いは塗布ノズル７０や金属供給管１０４の内部には、ごく微量の酸素や水分が残存している場合がある。そして、これら酸素や水分と金属錯体が反応して、析出した金属が塗布ノズル７０の先端部を塞いでしまう場合がある。かかる場合、塗布ノズル７０、金属供給管１０４及び溶媒供給管１１４の内部に対して、上述した洗浄液による洗浄及び不活性ガスによる乾燥を行うことができない。このため、塗布ノズル７０を液供給装置７１から取り外して当該塗布ノズル７０を洗浄する必要がある。しかしながら、金属供給管１０４と溶媒供給管１１４内には金属錯体と溶媒が残存しているため、当該金属供給管１０４と溶媒供給管１１４の内部の圧力によって、塗布ノズル７０を取り外す際に、金属錯体と溶媒が噴出するおそれがある。
【００７９】
この点、本実施の形態では、第１の主制御弁１０５と塗布ノズル７０との間の金属供給管１０４内に残存する金属錯体は、ポンプ２０４によって金属排出管２００から排出される。同時に、第２の主制御弁１１５と塗布ノズル７０との間の溶媒供給管１１４内に残存する溶剤も、ポンプ２０４によって溶剤排出管２０２から排出される。このように金属錯体と溶媒を排出できるので、塗布ノズル７０の先端部が塞がれた場合でも、当該塗布ノズル７０を安全に取り外して洗浄することができる。
【００８０】
以上の実施の形態では、金属錯体はアルミニウム原子を有していたが、他の金属原子、例えば銅原子や金原子、銀原子などを有していてもよい。また、以上の実施の形態の塗布処理装置１０は、カップ体４１を洗浄するカップリンスノズルを備えていてもよい。
【００８１】
さらに、以上の実施の形態では、基板としてウェハＷを用いた場合について説明したが、本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。さらに、本発明は、例えば有機太陽電池の製造プロセスや低酸素雰囲気下での成膜プロセスにも適用することができる。
【００８２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８３】
１ 金属膜形成システム
１０ 塗布処理装置
２０ 処理容器
２２ ガス供給源
３０ スピンチャック
３２ チャック駆動部
４１ カップ体
４５、４７ 真空ポンプ
６０ バックリンスノズル
６１ リンス液供給装置
７０ 塗布ノズル
７１ 液供給装置
７２ 支持部材
７３ 伝達部
７４ ノズル駆動部
７５ ノズルバス
８０ エッジリンスノズル
８１ リンス液供給装置
８２ 支持部材
８３ 伝達部
８４ ノズル駆動部
８５ ノズルバス
１００ 金属供給源
１０４ 金属供給管
１０５ 第１の主制御弁
１０６ 金属制御弁
１１０ 溶媒供給源
１１４ 溶媒供給管
１１５ 第２の主制御弁
１１６ 溶媒制御弁
１２０ ガス供給源
１２１ 第１のガス供給管
１２２ 第１のガス制御弁
１２３ 第２のガス供給管
１２４ 第２のガス制御弁
１２５ 洗浄液供給源
１２６ 第１の洗浄液供給管
１２７ 第１の洗浄液制御弁
１２８ 第２の洗浄液供給管
１２９ 第２の洗浄液制御弁
１５０ 制御部
Ｗ ウェハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に金属膜を形成する金属膜形成システム、当該金属膜形成システムを用いた金属膜形成方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスなどの電子デバイスに使用されている配線や電極の材料として、例えばアルミニウムが使用されている。従来、アルミニウムの配線や電極を形成するには、例えば基板上に所定のパターンを形成して配線又は電極となるべき部位にトレンチを形成し、当該トレンチ内を含む基板上にアルミニウム膜を形成した後、余剰の部分を化学機械研磨等により除去する方法が一般的に採用されていた。また、このアルミニウム膜を形成する方法として、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学気相成長法）などの真空プロセスでアルミニウム膜を形成する方法が用いられていた。
【０００３】
ところで、近年、半導体デバイスのさらなる高集積化を図るため、配線や電極の構造の微細化、複雑化が進んでおり、これらの形状に関する精度の向上が要求されている。かかる場合、基板上のトレンチの開口幅が小さくなり、またトレンチのアスペクト比（トレンチの深さをトレンチの表面開口部の最小距離で除した値）が大きくなる。このため、基板上にアルミニウム膜を形成する際に、従来のスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などを採用すると、トレンチの開口に近い領域に堆積したアルミニウムがトレンチの開口を閉塞し、その結果としてトレンチの内部にアルミニウムが充填されない欠陥部分が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで、アルミニウム膜を形成する方法として、例えばアミン化合物と水酸化アルミニウムの錯体を溶媒に溶解した金属混合液を基板上に塗布して、当該基板上にアルミニウム膜を形成する方法が提案されている（特許文献１）。かかる場合、金属混合液が流動性を有するため、基板上のトレンチが微小の場合でも、当該トレンチ内に金属混合液が流入し、アルミニウム膜の欠陥の発生を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２７８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の方法を用いて基板上にアルミニウム膜を形成する場合、処理雰囲気中に微量の酸素や水分が存在すると、金属混合液はこれら酸素や水分と反応して劣化するおそれがある。このため、低酸素濃度且つ低水分濃度の処理雰囲気、例えば窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で、金属混合液の塗布処理を行う必要がある。また、処理雰囲気を効率よく不活性ガス雰囲気にするため、すなわち効率よく低酸素濃度且つ低水分濃度の処理雰囲気にするため、一旦減圧雰囲気にすることが好ましい。
【０００７】
このように金属混合液を用いた方法では、基板処理の処理雰囲気を厳格に制御する必要がある。しかしながら、現状は、かかる金属混合液を用いた方法が試験的に行われている段階であり、処理雰囲気を適切に制御しつつアルミニウム膜を形成する装置も未だ開発段階である。例えば金属混合液の基板上への塗布は、通常、塗布ノズルから基板上に金属混合液を吐出することにより行われる。かかる場合、処理終了後に塗布ノズル中に金属混合液が残留していると、その後別の基板を処理するために処理雰囲気を減圧した際、当該残留した金属混合液が塗布ノズルから流出してしまい、上記別の基板上にアルミニウム膜を適切に形成することができない。したがって、複数の基板に対してアルミニウム膜を連続的に形成することは現実的に困難であり、半導体デバイスの量産化に対応できていない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切に形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に金属膜を形成する金属膜形成システムであって、金属錯体と溶媒を混合した金属混合液を基板上に塗布する塗布処理装置と、前記塗布処理装置に金属錯体と溶媒を供給する液供給装置と、を備え、前記塗布処理装置は、基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を有し、前記液供給装置は、内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、前記処理容器の内部を減圧する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる制御部と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、制御部によって、処理容器の内部を減圧する前に、塗布ノズルを待機部で待機させた状態で、第１のガス供給管と金属供給管を介して塗布ノズルへ不活性ガスが供給されると共に、第２のガス供給管と溶媒供給管を介して塗布ノズルへ不活性ガスが供給される。この不活性ガスによって、塗布ノズル内に残留する金属混合液が追い出される。そうすると、その後新たな基板を処理する際に処理容器の内部を減圧しても、塗布ノズルから不要な金属混合液が流出することがない。続いて、処理容器の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、塗布ノズルを保持部上方に配置した状態で、金属供給管を介して塗布ノズルへ金属錯体が供給されると共に、溶媒供給管を介して塗布ノズルへ溶媒が供給される。そして、塗布ノズルから基板上に金属混合液が吐出されて、当該基板上に金属膜が適切に形成される。したがって、本発明によれば、処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切に形成することができる。
【００１１】
前記液供給装置は、前記第１のガス供給管より下流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体又は不活性ガスの流通を制御する第１の主制御弁と、前記第１のガス供給管より上流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体の流通を制御する金属制御弁と、前記第１のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第１のガス制御弁と、前記第２のガス供給管より下流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒又は不活性ガスの流通を制御する第２の主制御弁と、前記第２のガス供給管より上流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒の流通を制御する溶媒制御弁と、前記第２のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第２のガス制御弁と、を有し、前記制御部は、前記第１の主制御弁、前記金属制御弁、前記第１のガス制御弁、前記第２の主制御弁、前記溶媒制御弁及び前記第２のガス制御弁の開閉を制御してもよい。
【００１２】
前記液供給装置は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、を有し、前記制御部は、前記処理容器の内部を減圧する前であって、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させてもよい。
【００１３】
前記塗布処理装置は、前記処理容器の内部に設けられ、先端部において前記塗布ノズルを支持する支持部材と、前記処理容器の外部に設けられ、前記支持部材を昇降且つ回動させるための駆動部と、前記処理容器の内部に設けられ、前記支持部材の基端部を支持し、前記駆動部の動力を前記支持部材に伝達する伝達部と、を有していてもよい。
【００１４】
前記伝達部は、シリンダ構造を有していてもよい。
【００１５】
前記塗布処理装置は、前記処理容器の外部に設けられ、前記保持部を回転させるための他の駆動部を有していてもよい。
【００１６】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有していてもよい。
【００１７】
別な観点による本発明は、金属膜形成システムを用いて、基板上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、前記金属膜形成システムは、基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を備えた塗布処理装置と、内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、を備えた液供給装置と、を有し、前記金属膜形成方法は、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給すると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する待機工程と、その後、前記処理容器の内部を減圧した後、当該処理容器の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、前記塗布ノズルを前記保持部上方に配置した状態で、前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ金属錯体を供給すると共に、前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ溶媒を供給する処理工程と、を有することを特徴としている。
【００１８】
前記液処理装置は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、を有し、前記待機工程において、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給すると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給してもよい。
【００１９】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有していてもよい。
【００２０】
また別な観点による本発明によれば、前記金属膜形成方法を金属膜形成システムによって実行させるために、当該金属膜形成システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００２１】
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いて基板上に金属膜を適切に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態にかかる金属膜形成システムの塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】塗布処理装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図３】液供給装置の構成の概略を示す説明図である。
【図４】リンス液供給装置の構成の概略を示す説明図である。
【図５】塗布ノズルをノズルバスで待機させた様子を示す説明図である。
【図６】塗布ノズルをノズルバス上方に上昇させた様子を示す説明図である。
【図７】塗布ノズルをウェハ上方まで回動させた様子を示す説明図である。
【図８】塗布ノズルを所定位置まで下降させた様子を示す説明図である。
【図９】他の実施の形態にかかる液供給装置の構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる金属膜形成システム１の塗布処理装置１０の構成の概略を示す縦断面図である。図２は、塗布処理装置１０の構成の概略を示す横断面図である。なお、基板としてのウェハＷ上には、所定のパターン（図示せず）が予め形成されている。さらに、所定のパターン上には、例えばウェハＷと金属膜との定着性を向上させるため、例えば有機金属化合物を有する下地膜（図示せず）が予め形成されている。また、本実施の形態の金属膜形成システム１では、金属膜として、アルミニウム膜をウェハＷ上に形成する。
【００２５】
金属膜形成システム１に設けられた塗布処理装置１０は、図１及び図２に示すように内部を密閉可能な処理容器２０を有している。処理容器２０の側面にはウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口にはゲートバルブ（図示せず）が設けられている。
【００２６】
処理容器２０の天井面には、当該処理容器２０の内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給口２１が形成されている。ガス供給口２１には、ガス供給源２２に連通するガス供給管２３が接続されている。ガス供給管２３には、不活性ガスの流通を制御する制御弁２４が設けられている。
【００２７】
処理容器２０の内部には、ウェハＷを吸着保持する保持部としてのスピンチャック３０が設けられている。スピンチャック３０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック３０上に吸着保持できる。
【００２８】
スピンチャック３０には、シャフト３１を介して、処理容器２０の外部に設けられた他の駆動部としてのチャック駆動部３２が取り付けられている。チャック駆動部３２は例えばモータなどを備え、このチャック駆動部３２によりスピンチャック３０は所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部３２にはシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック３０は昇降自在になっている。なお、シャフト３１が処理容器２０を挿通する部分には、処理容器２０の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。また、シャフト３１自体がシリンダ構造を有していてもよい。
【００２９】
スピンチャック３０の下方側には断面形状が山形のガイドリング４０が設けられており、このガイドリング４０の外周縁は下方側に屈曲して延びている。前記スピンチャック３０、スピンチャック３０に保持されたウェハＷ及びガイドリング４０を囲むようにカップ体４１が設けられている。カップ体４１は、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収することができる。
【００３０】
このカップ体４１は上面にスピンチャック３０が昇降できるようにウェハＷよりも大きい開口部が形成されていると共に、側周面とガイドリング４０の外周縁との間に排出路をなす隙間４２が形成されている。前記カップ体４１の下方側は、ガイドリング４０の外周縁部分と共に屈曲路を形成して気液分離部を構成している。
【００３１】
カップ体４１の底部の内側領域には、カップ体４１内の雰囲気及び処理容器２０内の雰囲気を吸引するための吸気口４３が形成されている。吸気口４３には吸気管４４が接続され、この吸気管４４は２本の吸気管４４ａ、４４ｂに分岐している。一の吸気管４４ａは、例えば真空ポンプ４５に連通し、例えば処理容器２０の内部を減圧雰囲気にする際に、当該処理容器２０の内部雰囲気を吸引するために用いられる。また、一の吸気管４４ａには、ガスの流れを制御する制御弁４６が設けられている。一方、他の吸気管４４ｂは、例えば真空ポンプ４７に連通し、例えば処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にする際に、当該処理容器２０の内部雰囲気を吸引するために用いられる。また、他の吸気管４４ｂには、ガスの流通を制御する制御弁４８が設けられている。かかる構成により、塗布処理装置１０は、その処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。
【００３２】
カップ体４１の底部の外側領域には、回収した液体を排出する排液口４９が形成されており、この排液口４９には排液管５０が接続されている。
【００３３】
スピンチャック３０の下方であってガイドリング４０上には、ウェハＷの裏面に向けてリンス液を噴射するバックリンスノズル６０、６０が例えば２箇所に設けられている。バックリンスノズル６０には、当該バックリンスノズル６０にリンス液を供給するリンス液供給装置６１が接続されている。
【００３４】
処理容器２０の内部には、スピンチャック３０に保持されたウェハＷの中心部上に、金属錯体と溶媒を混合した金属混合液を吐出する塗布ノズル７０が設けられている。塗布ノズル７０には、当該塗布ノズル７０に金属錯体と溶媒を供給する液供給装置７１が接続されている。そして、塗布ノズル７０は、その内部において液供給装置７１から供給された金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成するように構成されている。なお、金属錯体には、アルミニウム原子を有する錯体が用いられる。本実施の形態においては、例えばアミン化合物と水酸化アルミニウムの錯体が用いられる。また、金属錯体を溶解させる溶媒としては、金属錯体を溶解させるものであれば限定されないが、例えばエーテル類や炭化水素類が用いられる。
【００３５】
また、塗布ノズル７０には、支持部材７２と伝達部７３を介して、ノズル駆動部７４が取り付けられている。支持部材７２と伝達部７３はそれぞれ処理容器２０の内部に設けられ、ノズル駆動部７４は処理容器２０の外部に設けられている。
【００３６】
支持部材７２は、水平方向に延伸する水平支持部７２ａと鉛直方向に延伸する鉛直支持部７２ｂとを有している。塗布ノズル７０は、この水平支持部７２ａの先端部に支持されている。
【００３７】
伝達部７３は、支持部材７２の基端部を支持し、鉛直方向に延伸して設けられている。伝達部７３は、例えばシリンダ構造を有し、ノズル駆動部７４の動力を支持部材７２に伝達できる。すなわち、伝達部７３の内部には、例えばピストン（図示せず）が設けられ、支持部材７２と塗布ノズル７０を昇降させることができる。また、例えば伝達部７３自体が回動して、支持部材７２の基端部を中心に、支持部材７２と塗布ノズル７０を回動させることができる。なお、支持部材７２の鉛直支持部７２ｂと伝達部７３との接続部分には、伝達部７３の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。また、伝達部７３が処理容器２０を挿通する部分には、処理容器２０の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。
【００３８】
ノズル駆動部７４は、例えばモータなどを備え、上述したように支持部材７２と塗布ノズル７０を昇降且つ回動させることができる。
【００３９】
このように塗布ノズル７０は、昇降且つ回動自在に構成され、カップ体４１のＹ方向正方向側の外側に設置された待機部としてのノズルバス７５からカップ体４１内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。ノズルバス７５では、待機中の塗布ノズル７０の先端部を収容して、当該塗布ノズル７０を洗浄することができる。また、ノズルバス７５では、塗布ノズル７０からの金属混合液のダミーディスペンスも行うことができる。なお、図１において支持部材７２の鉛直支持部７２ｂ、伝達部７３及びノズル駆動部７４は、図示の都合上、カップ体４１のＹ方向正方向側に配置されているが、実際には図２に示すように処理容器２０内においてＹ方向中央付近に配置されている。
【００４０】
また、処理容器２０の内部には、スピンチャック３０に保持されたウェハＷの外周部上にリンス液を吐出するエッジリンスノズル８０が設けられている。エッジリンスノズル８０には、当該エッジリンスノズル８０にリンス液を供給するリンス液供給装置８１が接続されている。エッジリンスノズル８０も、上述した塗布ノズル７０と同様に昇降且つ回動自在に構成されている。すなわち、エッジリンスノズル８０には、支持部材８２と伝達部８３を介して、ノズル駆動部８４が取り付けられている。支持部材８２と伝達部８３はそれぞれ処理容器２０の内部に設けられ、ノズル駆動部８４は処理容器２０の外部に設けられている。
【００４１】
支持部材８２は、水平方向に延伸する水平支持部８２ａと鉛直方向に延伸する鉛直支持部８２ｂとを有している。エッジリンスノズル８０は、この水平支持部８２ａの先端部に支持されている。
【００４２】
伝達部８３は、支持部材８２の基端部を支持し、鉛直方向に延伸して設けられている。伝達部８３は、例えばシリンダ構造を有し、ノズル駆動部８４の動力を支持部材８２に伝達できる。すなわち、伝達部８３の内部には、例えばピストン（図示せず）が設けられ、支持部材８２とエッジリンスノズル８０を昇降させることができる。また、例えば伝達部８３自体が回動して、支持部材８２とエッジリンスノズル８０を回動させることができる。なお、支持部材８２の鉛直支持部８２ｂと伝達部８３との接続部分には、伝達部８３の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。また、伝達部８３が処理容器２０を挿通する部分には、処理容器２０の内部を密閉するために例えばＯリングや真空用グリスが設けられている。
【００４３】
ノズル駆動部８４は、例えばモータなどを備え、上述したように支持部材８２とエッジリンスノズル８０を昇降且つ回動させることができる。
【００４４】
このようにエッジリンスノズル８０は、昇降且つ回動自在に構成され、カップ体４１のＹ方向負方向側の外側に設置されたノズルバス８５からカップ体４１内のウェハＷの外周部まで移動できる。ノズルバス８５では、エッジリンスノズル８０の先端部を収容して、当該エッジリンスノズル８０を洗浄することができる。また、ノズルバス８５では、エッジリンスノズル８０からのリンス液のダミーディスペンスも行うことができる。
【００４５】
次に、上述した金属膜形成システム１の液供給装置７１の構成について説明する。液供給装置７１は、図３に示すように内部に金属錯体を貯留する金属供給源１００を有している。金属供給源１００の上部には、当該金属供給源１００内に空気、例えば不活性ガスを供給するための空気供給管１０１が接続されている。空気供給管１０１は、内部に空気を貯留する空気供給源１０２に連通している。また、空気供給管１０１には、空気の流通を制御する制御弁１０３が設けられている。そして、空気供給源１０２から金属供給源１００内に空気が供給され、金属供給源１００内の圧力が所定の圧力に維持されると共に、金属供給源１００内の金属錯体が後述する金属供給管１０４に供給されるようになっている。
【００４６】
また、金属供給源１００の上部には、塗布ノズル７０に金属錯体を供給するための金属供給管１０４が接続されている。すなわち、金属供給管１０４は、金属供給源１００と塗布ノズル７０とを接続して設けられている。
【００４７】
金属供給管１０４には、後述するように不活性ガスを供給する第１のガス供給管１２１が接続されている。第１のガス供給管１２１より下流側の金属供給管１０４には、金属錯体又は不活性ガスの流通を制御する第１の主制御弁１０５が設けられている。また、第１のガス供給管１２１より上流側の金属供給管１０４には、金属錯体の流通を制御する金属制御弁１０６が設けられている。
【００４８】
また、液供給装置７１は、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源１１０を有している。溶媒供給源１１０の上部には、当該溶媒供給源１１０内に空気、例えば不活性ガスを供給するための空気供給管１１１が接続されている。空気供給管１１１は、内部に空気を貯留する空気供給源１１２に連通している。また、空気供給管１１１には、空気の流通を制御する制御弁１１３が設けられている。そして、空気供給源１１２から溶媒供給源１１０内に空気が供給され、溶媒供給源１１０内の圧力が所定の圧力に維持されると共に、溶媒供給源１１０内の溶媒が後述する溶媒供給管１１４に供給されるようになっている。
【００４９】
また、溶媒供給源１１０の上部には、塗布ノズル７０に溶媒を供給するための溶媒供給管１１４が接続されている。すなわち、溶媒供給管１１４は、溶媒供給源１１０と塗布ノズル７０とを接続して設けられている。
【００５０】
溶媒供給管１１４には、後述するように不活性ガスを供給する第２のガス供給管１２３が接続されている。第２のガス供給管１２３より下流側の溶媒供給管１１４には、溶媒又は不活性ガスの流通を制御する第２の主制御弁１１５が設けられている。また、第２のガス供給管１２３より上流側の溶媒供給管１１４には、溶媒の流通を制御する溶媒制御弁１１６が設けられている。
【００５１】
さらに、液供給装置７１は、内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを貯留するガス供給源１２０を有している。ガス供給源１２０と金属供給管１０４との間には、上述した第１のガス供給管１２１が接続されている。第１のガス供給管１２１には、不活性ガスの流通を制御する第１のガス制御弁１２２が設けられている。また、ガス供給源１２０と溶媒供給管１１４との間には、上述した第２のガス供給管１２３が接続されている。第２のガス供給管１２３には、不活性ガスの流通を制御する第２のガス制御弁１２４が設けられている。
【００５２】
また、液供給装置７１は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源１２５を有している。洗浄液供給源１２５と第１のガス供給管１２１との間には、第１のガス制御弁１２２の下流側において、第１の洗浄液供給管１２６が接続されている。第１の洗浄液供給管１２６には、洗浄液の流通を制御する第１の洗浄液制御弁１２７が設けられている。また、洗浄液供給源１２５と第２のガス供給管１２３との間には、第２のガス制御弁１２４の下流側において、第２の洗浄液供給管１２８が接続されている。第２の洗浄液供給管１２８には、洗浄液の流通を制御する第２の洗浄液制御弁１２９が設けられている。
【００５３】
なお、以上の第１の主制御弁１０５の開閉、金属制御弁１０６の開閉、第１のガス制御弁１２２の開閉、第２の主制御弁１１５の開閉、溶媒制御弁１１６の開閉、第２のガス制御弁１２４、第１の洗浄液制御弁１２７、第２の洗浄液制御弁１２９の開閉は、後述する制御部１５０により制御される。
【００５４】
以上のように液供給装置７１から塗布ノズル７０に金属錯体と溶媒が供給される。そして、塗布ノズル７０内では、攪拌機構（図示せず）によって金属錯体と溶媒が混合されて金属混合液が生成され、塗布ノズル７０から金属混合液が吐出される。
【００５５】
次に、上述した金属膜形成システム１のリンス液供給装置８１の構成について説明する。リンス液供給装置８１は、図４に示すように内部にリンス液を貯留するリンス液供給源１３０を有している。リンス液供給源１３０の上部には、当該リンス液供給源１３０内に空気、例えば不活性ガスを供給するための空気供給管１３１が接続されている。空気供給管１３１は、内部に空気を貯留する空気供給源１３２に連通している。また、空気供給管１３１には、空気の流通を制御する制御弁１３３が設けられている。そして、空気供給源１３２からリンス液供給源１３０内に空気が供給され、リンス液供給源１３０内の圧力が所定の圧力に維持されると共に、リンス液供給源１３０内のリンス液が後述するリンス液供給管１３４に供給されるようになっている。
【００５６】
また、リンス液供給源１３０の上部には、エッジリンスノズル８０にリンス液を供給するためのリンス液供給管１３４が接続されている。すなわち、リンス液供給管１３４は、リンス液供給源１３０とエッジリンスノズル８０とを接続して設けられている。
【００５７】
リンス液供給管１３４には、後述するように不活性ガスを供給するガス供給管１４１が接続されている。ガス供給管１４１より下流側のリンス液供給管１３４には、リンス液又は不活性ガスの流通を制御する主制御弁１３５が設けられている。また、ガス供給管１４１より上流側のリンス液供給管１３４には、リンス液の流通を制御するリンス液制御弁１３６が設けられている。
【００５８】
また、リンス液供給装置８１は、内部に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを貯留するガス供給源１４０を有している。ガス供給源１４０とリンス液供給管１３４との間には、上述したガス供給管１４１が接続されている。ガス供給管１４１には、不活性ガスの流通を制御するガス制御弁１４２が設けられている。
【００５９】
なお、以上の主制御弁１３５の開閉、リンス液制御弁１３６の開閉、ガス制御弁１４２の開閉は、後述する制御部１５０により制御される。
【００６０】
また、バックリンスノズル６０に接続されるリンス液供給装置６１の構成は、上述したリンス液供給装置８１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
以上の金属膜形成システム１には、図１に示すように制御部１５０が設けられている。制御部１５０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、金属膜形成システム１におけるウェハＷの金属膜形成処理を実行するプログラムが格納されている。なお、このプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部１５０にインストールされたものであってもよい。
【００６２】
本実施にかかる金属膜形成システム１は以上のように構成されている。次に、その金属膜形成システム１で行われる金属膜を形成する処理について説明する。なお、図５〜図８は、塗布処理装置１０においてウェハＷ上に金属混合液を塗布する際の様子を示すが、技術の理解の容易さを優先させるため、ノズルバス７５を伝達部７３及びノズル駆動部７４の外側に示している。
【００６３】
塗布処理装置１０に搬入されたウェハＷは、先ず、図５に示すようにスピンチャック３０に吸着保持される。このとき、塗布ノズル７０はノズルバス７５に待機している。そして、液供給装置７１において、金属制御弁１０６と第１のガス制御弁１２２をそれぞれ閉塞し、且つ第１の主制御弁１０５と第１の洗浄液制御弁１２７をそれぞれ開放し、第１の洗浄液供給管１２６、第１のガス供給管１２１及び金属供給管１０４を介して、洗浄液供給源１２５から塗布ノズル７０に洗浄液を供給する。同様に、溶媒制御弁１１６と第２のガス制御弁１２４をそれぞれ閉塞し、且つ第２の主制御弁１１５と第２の洗浄液制御弁１２９をそれぞれ開放し、第２の洗浄液供給管１２８、第２のガス供給管１２３及び溶媒供給管１１４を介して、洗浄液供給源１２５から塗布ノズル７０に洗浄液を供給する。このように供給された洗浄液によって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体、溶媒が追い出され洗浄される。
【００６４】
その後、塗布ノズル７０がノズルバス７５に待機した状態で、液供給装置７１において、金属制御弁１０６と第１の洗浄液制御弁１２７をそれぞれ閉塞し、且つ第１の主制御弁１０５と第１のガス制御弁１２２をそれぞれ開放し、ガス供給源１２０から第１のガス供給管１２１と金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０に不活性ガスを供給する。同様に、溶媒制御弁１１６と第２の洗浄液制御弁１２９をそれぞれ閉塞し、且つ第２の主制御弁１１５と第２のガス制御弁１２４をそれぞれ開放し、ガス供給源１２０から第２のガス供給管１２３と溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０に不活性ガスを供給する。このように供給された不活性ガスによって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する洗浄液が乾燥される。こうして塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部の洗浄液が不活性ガスに置換される。
【００６５】
このように塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部が不活性ガスに置換されると、その後、後述するように処理容器２０の内部を減圧しても、塗布ノズル７０から不要な金属混合液が流出することがない。また、金属混合液は、金属であるアルミニウムが析出し易い。例えば金属錯体と溶媒が混合されて金属混合液が形成されてから、所定の時間、例えば９０秒間経過すると、金属が析出する。したがって、待機中の塗布ノズル７０、金属供給管１０４のそれぞれの内部には、前のウェハＷを処理する際に用いた金属混合液、金属錯体が残留し、金属が析出している。また、溶媒供給管１１４の内部には、溶媒が残留している。かかる場合でも、上述のように塗布ノズル７０に洗浄液と不活性ガスを供給することによって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体、溶媒が除去され、その後の塗布処理を適切に行うことができる。なお、このような金属混合液、金属錯体、溶媒の不活性ガスへの置換は、塗布処理装置１０における各ウェハＷの処理終了後（又は金属混合液の塗布処理終了後）に行ってもよいし、あるいは塗布処理装置１０における複数のウェハＷの処理終了後（又は金属混合液の塗布処理終了後）に行ってもよい。
【００６６】
一方、リンス液供給装置８１においても、リンス液制御弁１３６を閉塞し、且つ主制御弁１３５とガス制御弁１４２をそれぞれ開放し、ガス供給源１４０からガス供給管１４１とリンス液供給管１３４を介してエッジリンスノズル８０に不活性ガスを供給する。この不活性ガスによって、エッジリンスノズル８０内に残留するリンス液がノズルバス８５に追い出される。
【００６７】
その後、真空ポンプ４５を作動させて、処理容器２０の内部雰囲気を吸引し、処理容器２０の内部を所定の真空度、例えば１３．３Ｐａに減圧する。その後、ガス供給源２２から処理容器２０の内部に不活性ガスを供給すると共に、真空ポンプ４７を作動させる。そして、処理容器２０の内部を大気圧の不活性ガス雰囲気に均圧する。なお、処理容器２０の内部の雰囲気を減圧するのは、当該処理容器２０の内部から酸素や水分を迅速に排出し、内部の雰囲気を迅速に不活性ガス雰囲気にするためである。このため、内部雰囲気の減圧は厳格に真空雰囲気にすることまでは要求されず、上述の通り例えば１３．３Ｐａの真空度まで減圧すればよい。したがって、極めて短時間で処理容器２０の内部の雰囲気を所定の真空度まで減圧することができる。
【００６８】
このように処理容器２０の内部を減圧し、不活性ガスの大気圧雰囲気にする間、ノズル駆動部７４と伝達部７３によって、図６に示すように塗布ノズル７０を上昇させる。続いて、図７に示すように支持部材７２の基端部を中心に塗布ノズル７０を回動させてウェハＷの中心部上方に配置し、その後、図８に示すように塗布ノズル７０を下降させて所定の位置に配置する。なお、このように塗布ノズル７０を移動させても、塗布ノズル７０内は不活性ガスに置換されているため、塗布ノズル７０から不要な金属混合液が流出することがない。このため、塗布ノズル７０をウェハＷの中心部上方の所定の位置に配置した後、処理容器２０の内部を減圧してもよい。
【００６９】
その後、すなわち処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、塗布ノズル７０をウェハＷ上方の所定の位置に配置した後、スピンチャック３０に吸着保持されたウェハＷを所定の回転数で回転させる。
【００７０】
また、液供給装置７１では、第１のガス制御弁１２２と第１の洗浄液制御弁１２７をそれぞれ閉塞し、且つ第１の主制御弁１０５と金属制御弁１０６をそれぞれ開放し、金属供給源１００から金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０に金属錯体を供給する。同様に、第２のガス制御弁１２４と第２の洗浄液制御弁１２９をそれぞれを閉塞し、且つ第２の主制御弁１１５と溶媒制御弁１１６をそれぞれ開放し、溶媒供給源１１０から溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０に溶媒を供給する。供給された金属錯体と溶媒は塗布ノズル７０の内部で混合され、金属混合液が生成される。そして、回転中のウェハＷに対して塗布ノズル７０から金属混合液が吐出される。このとき、ウェハＷに吐出される直前に金属混合液が生成されるので、金属が析出することなく、適切な金属混合液をウェハＷ上に吐出することができる。吐出された金属混合液は遠心力によってウェハＷ上を拡散し、ウェハＷの表面全面に金属混合液が塗布される。
【００７１】
こうしてウェハＷ上に金属混合液が塗布されると、液供給装置７１から塗布ノズル７０への金属錯体と溶媒の供給を停止し、塗布ノズル７０からウェハＷへの金属混合液の吐出を停止する。その後、ノズル駆動部７４と伝達部７３によって塗布ノズル７０をノズルバス７５に移動させると共に、ノズル駆動部８４と伝達部８３によってエッジリンスノズル８０をウェハＷの外周部上方まで移動させる。
【００７２】
その後、回転中のウェハＷに対してエッジリンスノズル８０からリンス液が吐出され、ウェハＷの外周部が洗浄される。また、バックリンスノズル６０からもリンス液が噴射され、ウェハＷの裏面が洗浄される。このとき、リンス液供給装置８１、６１では、ガス制御弁１４２を閉塞し、且つ主制御弁１３５とリンス液制御弁１３６をそれぞれ開放し、リンス液供給源１３０からリンス液供給管１３４を介してエッジリンスノズル８０とバックリンス６０にそれぞれリンス液が供給される。そして、かかる洗浄後、エッジリンスノズル８０とバックリンスノズル６０からのリンス液の供給を停止し、さらにウェハＷを回転させることでウェハＷを乾燥させる。
【００７３】
こうして、ウェハＷ上に金属膜が形成され、金属膜形成システム１における一連の金属膜形成処理が終了する。なお、ウェハＷ上に金属膜を形成する場合、本実施の形態では省略しているが、実際には金属膜形成システム１での塗布処理の後、加熱処理が行われる。かかる加熱処理を行うことにより、ウェハＷ上の金属混合液中の有機成分が揮発し、アルミニウムが金属化して、ウェハＷ上にアルミニウム膜の金属膜が形成される。
【００７４】
以上の実施の形態によれば、制御部１５０によって、処理容器２０の内部を減圧する前に、塗布ノズル７０をノズルバス７５で待機させた状態で、第１の洗浄液供給管１２６、第１のガス供給管１２１及び金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０へ洗浄液が供給されると共に、第２の洗浄液供給管１２８、第２のガス供給管１２３及び溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０へ洗浄液が供給される。この洗浄液によって、塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体、溶媒が洗浄される。その後、第１のガス供給管１２１と金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０へ不活性ガスが供給されると共に、第２のガス供給管１２３と溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０へ不活性ガスが供給される。こうして塗布ノズル７０、金属供給管１０４、溶媒供給管１１４のそれぞれの内部に残留する洗浄液がこの不活性ガスに置換される。そうすると、その後新たなウェハＷを処理する際に処理容器２０の内部を減圧しても、塗布ノズル７０から不要な金属混合液が流出することがない。また、塗布ノズル７０、金属供給管１０４のそれぞれの内部に残留する金属混合液、金属錯体に金属であるアルミニウムが析出しても、かかる金属混合液、金属錯体は上記洗浄液と不活性ガスによって除去される。
【００７５】
続いて、処理容器２０の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、塗布ノズル７０をスピンチャック３０上方の所定位置に配置した状態で、金属供給管１０４を介して塗布ノズル７０へ金属錯体が供給されると共に、溶媒供給管１１４を介して塗布ノズル７０へ溶媒が供給される。そして、塗布ノズル７０内において、ウェハＷに吐出される直前に金属混合液が生成されるので、金属が析出していない適切な金属混合液をウェハＷに吐出することができ、ウェハＷの塗布処理を適切に行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、処理容器２０内の処理雰囲気を適切に制御しつつ、金属混合液を用いてウェハＷ上に金属膜を適切に形成することができる。
【００７６】
また、スピンチャック３０を昇降且つ回転させるためのチャック駆動部３２、塗布ノズル７０を移動させるためのノズル駆動部７４、及びエッジリンスノズル８０を移動させるためのノズル駆動部８４は、それぞれ処理容器２０の外部に設けられている。これら動力発生源が処理容器２０の外部に設けられているので、当該動力発生源から発生するパーティクル等が処理容器２０の内部に流入しない。また、伝達部７３、８３もシリンダ構造を有し、内部が密閉されているため、当該伝達部７３、８３の内部で発生するパーティクルが処理容器２０の内部に流出しない。このように処理容器２０の内部にパーティクル等の不純物が発生しないので、ウェハＷを処理する際に処理容器２０の内部を減圧しても、適切な減圧雰囲気にでき、さらにその後適切な不活性ガスの大気圧雰囲気にできる。
【００７７】
なお、以上の実施の形態の液供給装置７１において、図９に示すように第１の主制御弁１０５と塗布ノズル７０との間の金属供給管１０４には、当該金属供給管１０４内に残存する金属錯体を排出するための金属排出管２００が接続されていてもよい。金属排出管２００には、金属錯体の流通を制御する制御弁２０１が設けられている。同様に、第２の主制御弁１１５と塗布ノズル７０との間の溶媒供給管１１４にも、当該溶媒供給管１１４内に残存する溶媒を排出するための溶媒排出管２０２が接続されていてもよい。溶媒排出管２０２には、溶媒の流通を制御する制御弁２０３が設けられている。金属排出管２００と溶媒排出管２０２は、共通のポンプ２０４に連通している。すなわち、ポンプ２０４は、金属供給管１０４内の金属錯体を吸引して排出すると共に、溶媒供給管１１４内の溶媒を吸引して排出する。なお、制御弁２０１、２０３の開閉は、上述の制御部１５０により制御される。
【００７８】
ここで、処理容器２０の内部雰囲気、或いは塗布ノズル７０や金属供給管１０４の内部には、ごく微量の酸素や水分が残存している場合がある。そして、これら酸素や水分と金属錯体が反応して、析出した金属が塗布ノズル７０の先端部を塞いでしまう場合がある。かかる場合、塗布ノズル７０、金属供給管１０４及び溶媒供給管１１４の内部に対して、上述した洗浄液による洗浄及び不活性ガスによる乾燥を行うことができない。このため、塗布ノズル７０を液供給装置７１から取り外して当該塗布ノズル７０を洗浄する必要がある。しかしながら、金属供給管１０４と溶媒供給管１１４内には金属錯体と溶媒が残存しているため、当該金属供給管１０４と溶媒供給管１１４の内部の圧力によって、塗布ノズル７０を取り外す際に、金属錯体と溶媒が噴出するおそれがある。
【００７９】
この点、本実施の形態では、第１の主制御弁１０５と塗布ノズル７０との間の金属供給管１０４内に残存する金属錯体は、ポンプ２０４によって金属排出管２００から排出される。同時に、第２の主制御弁１１５と塗布ノズル７０との間の溶媒供給管１１４内に残存する溶剤も、ポンプ２０４によって溶剤排出管２０２から排出される。このように金属錯体と溶媒を排出できるので、塗布ノズル７０の先端部が塞がれた場合でも、当該塗布ノズル７０を安全に取り外して洗浄することができる。
【００８０】
以上の実施の形態では、金属錯体はアルミニウム原子を有していたが、他の金属原子、例えば銅原子や金原子、銀原子などを有していてもよい。また、以上の実施の形態の塗布処理装置１０は、カップ体４１を洗浄するカップリンスノズルを備えていてもよい。
【００８１】
さらに、以上の実施の形態では、基板としてウェハＷを用いた場合について説明したが、本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。さらに、本発明は、例えば有機太陽電池の製造プロセスや低酸素雰囲気下での成膜プロセスにも適用することができる。
【００８２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８３】
１ 金属膜形成システム
１０ 塗布処理装置
２０ 処理容器
２２ ガス供給源
３０ スピンチャック
３２ チャック駆動部
４１ カップ体
４５、４７ 真空ポンプ
６０ バックリンスノズル
６１ リンス液供給装置
７０ 塗布ノズル
７１ 液供給装置
７２ 支持部材
７３ 伝達部
７４ ノズル駆動部
７５ ノズルバス
８０ エッジリンスノズル
８１ リンス液供給装置
８２ 支持部材
８３ 伝達部
８４ ノズル駆動部
８５ ノズルバス
１００ 金属供給源
１０４ 金属供給管
１０５ 第１の主制御弁
１０６ 金属制御弁
１１０ 溶媒供給源
１１４ 溶媒供給管
１１５ 第２の主制御弁
１１６ 溶媒制御弁
１２０ ガス供給源
１２１ 第１のガス供給管
１２２ 第１のガス制御弁
１２３ 第２のガス供給管
１２４ 第２のガス制御弁
１２５ 洗浄液供給源
１２６ 第１の洗浄液供給管
１２７ 第１の洗浄液制御弁
１２８ 第２の洗浄液供給管
１２９ 第２の洗浄液制御弁
１５０ 制御部
Ｗ ウェハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属膜を形成する金属膜形成システムであって、
金属錯体と溶媒を混合した金属混合液を基板上に塗布する塗布処理装置と、
前記塗布処理装置に金属錯体と溶媒を供給する液供給装置と、を備え、
前記塗布処理装置は、
基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、
前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、
前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、
前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を有し、
前記液供給装置は、
内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、
内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、
前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、
前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、
内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、
前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、
前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、
前記処理容器の内部を減圧する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる制御部と、を有することを特徴とする、金属膜形成システム。
【請求項２】
前記液供給装置は、
前記第１のガス供給管より下流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体又は不活性ガスの流通を制御する第１の主制御弁と、
前記第１のガス供給管より上流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体の流通を制御する金属制御弁と、
前記第１のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第１のガス制御弁と、
前記第２のガス供給管より下流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒又は不活性ガスの流通を制御する第２の主制御弁と、
前記第２のガス供給管より上流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒の流通を制御する溶媒制御弁と、
前記第２のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第２のガス制御弁と、を有し、
前記制御部は、前記第１の主制御弁、前記金属制御弁、前記第１のガス制御弁、前記第２の主制御弁、前記溶媒制御弁及び前記第２のガス制御弁の開閉を制御することを特徴とする、請求項１に記載の金属膜形成システム。
【請求項３】
前記液供給装置は、
内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、
前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、
前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、
を有し、
前記制御部は、前記処理容器の内部を減圧する前であって、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の金属膜形成システム。
【請求項４】
前記塗布処理装置は、
前記処理容器の内部に設けられ、先端部において前記塗布ノズルを支持する支持部材と、
前記処理容器の外部に設けられ、前記支持部材を昇降且つ回動させるための駆動部と、
前記処理容器の内部に設けられ、前記支持部材の基端部を支持し、前記駆動部の動力を前記支持部材に伝達する伝達部と、を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の金属膜形成システム。
【請求項５】
前記伝達部は、シリンダ構造を有することを特徴とする、請求項４に記載の金属膜形成システム。
【請求項６】
前記塗布処理装置は、前記処理容器の外部に設けられ、前記保持部を回転させるための他の駆動部を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の金属膜形成システム。
【請求項７】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の金属膜形成システム。
【請求項８】
金属膜形成システムを用いて、基板上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、
前記金属膜形成システムは、
基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を備えた塗布処理装置と、
内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、
前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、を備えた液供給装置と、を有し、
前記金属膜形成方法は、
前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給すると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する待機工程と、
その後、前記処理容器の内部を減圧した後、当該処理容器の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、前記塗布ノズルを前記保持部上方に配置した状態で、前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ金属錯体を供給すると共に、前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ溶媒を供給する処理工程と、を有することを特徴とする、金属膜形成方法。
【請求項９】
前記液処理装置は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、を有し、
前記待機工程において、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給すると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給することを特徴とする、請求項８に記載の金属膜形成方法。
【請求項１０】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有することを特徴とする、請求項８又は９に記載の金属膜形成方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の金属膜形成方法を金属膜形成システムによって実行させるために、当該金属膜形成システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【請求項１】
基板上に金属膜を形成する金属膜形成システムであって、
金属錯体と溶媒を混合した金属混合液を基板上に塗布する塗布処理装置と、
前記塗布処理装置に金属錯体と溶媒を供給する液供給装置と、を備え、
前記塗布処理装置は、
基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、
前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、
前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、
前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を有し、
前記液供給装置は、
内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、
内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、
前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、
前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、
内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、
前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、
前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、
前記処理容器の内部を減圧する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる制御部と、を有することを特徴とする、金属膜形成システム。
【請求項２】
前記液供給装置は、
前記第１のガス供給管より下流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体又は不活性ガスの流通を制御する第１の主制御弁と、
前記第１のガス供給管より上流側の前記金属供給管に設けられ、金属錯体の流通を制御する金属制御弁と、
前記第１のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第１のガス制御弁と、
前記第２のガス供給管より下流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒又は不活性ガスの流通を制御する第２の主制御弁と、
前記第２のガス供給管より上流側の前記溶媒供給管に設けられ、溶媒の流通を制御する溶媒制御弁と、
前記第２のガス供給管に設けられ、不活性ガスの流通を制御する第２のガス制御弁と、を有し、
前記制御部は、前記第１の主制御弁、前記金属制御弁、前記第１のガス制御弁、前記第２の主制御弁、前記溶媒制御弁及び前記第２のガス制御弁の開閉を制御することを特徴とする、請求項１に記載の金属膜形成システム。
【請求項３】
前記液供給装置は、
内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、
前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、
前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、
を有し、
前記制御部は、前記処理容器の内部を減圧する前であって、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給させる前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の金属膜形成システム。
【請求項４】
前記塗布処理装置は、
前記処理容器の内部に設けられ、先端部において前記塗布ノズルを支持する支持部材と、
前記処理容器の外部に設けられ、前記支持部材を昇降且つ回動させるための駆動部と、
前記処理容器の内部に設けられ、前記支持部材の基端部を支持し、前記駆動部の動力を前記支持部材に伝達する伝達部と、を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の金属膜形成システム。
【請求項５】
前記伝達部は、シリンダ構造を有することを特徴とする、請求項４に記載の金属膜形成システム。
【請求項６】
前記塗布処理装置は、前記処理容器の外部に設けられ、前記保持部を回転させるための他の駆動部を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の金属膜形成システム。
【請求項７】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の金属膜形成システム。
【請求項８】
金属膜形成システムを用いて、基板上に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、
前記金属膜形成システムは、
基板を収容し、内部を不活性ガスの大気圧雰囲気又は減圧雰囲気に切り換え可能な処理容器と、前記処理容器の内部に設けられ、基板を保持する保持部と、前記処理容器の内部に設けられ、金属錯体と溶媒を混合して金属混合液を形成し、前記保持部に保持された基板上に前記金属混合液を吐出する塗布ノズルと、前記処理容器の内部に設けられ、前記保持部上方から退避した前記塗布ノズルを待機させる待機部と、を備えた塗布処理装置と、
内部に金属錯体を貯留する金属供給源と、内部に溶媒を貯留する溶媒供給源と、前記金属供給源と前記塗布ノズルとを接続する金属供給管と、前記溶媒供給源と前記塗布ノズルとを接続する溶媒供給管と、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源と、前記ガス供給源と前記金属供給管とを接続する第１のガス供給管と、
前記ガス供給源と前記溶媒供給管とを接続する第２のガス供給管と、を備えた液供給装置と、を有し、
前記金属膜形成方法は、
前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１のガス供給管と前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給すると共に、前記第２のガス供給管と前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する待機工程と、
その後、前記処理容器の内部を減圧した後、当該処理容器の内部を不活性ガスの大気圧雰囲気にして、前記塗布ノズルを前記保持部上方に配置した状態で、前記金属供給管を介して前記塗布ノズルへ金属錯体を供給すると共に、前記溶媒供給管を介して前記塗布ノズルへ溶媒を供給する処理工程と、を有することを特徴とする、金属膜形成方法。
【請求項９】
前記液処理装置は、内部に洗浄液を貯留する洗浄液供給源と、前記洗浄液供給源と前記第１のガス供給管とを接続する第１の洗浄液供給管と、前記洗浄液供給源と前記第２のガス供給管とを接続する第２の洗浄液供給管と、を有し、
前記待機工程において、前記塗布ノズルへ不活性ガスを供給する前に、前記塗布ノズルを前記待機部で待機させた状態で、前記第１の洗浄液供給管、前記第１のガス供給管及び前記金属供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給すると共に、前記第２の洗浄液供給管、前記第２のガス供給管及び前記溶媒供給管を介して、前記塗布ノズルへ洗浄液を供給することを特徴とする、請求項８に記載の金属膜形成方法。
【請求項１０】
前記金属錯体はアルミニウム原子を有することを特徴とする、請求項８又は９に記載の金属膜形成方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の金属膜形成方法を金属膜形成システムによって実行させるために、当該金属膜形成システムを制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−３１５０６（Ｐ２０１２−３１５０６Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１９６３（Ｐ２０１１−９１９６３）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【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２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【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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