(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内において、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、
先ず、前記チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、
その後、前記チャンバ内に、低周波電源によりハロゲンガスプラズマを形成するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにしたことを特徴とする金属膜作製装置のクリーニング方法。
【請求項２】
内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内のハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、
先ず、前記チャンバ内に水素プラズマを形成するか、又は水素プラズマを供給してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、
その後、前記チャンバ内にハロゲンガスプラズマを形成するか、又はハロゲンガスプラズマを供給するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにし、
さらに、再度チャンバ内に水素プラズマを形成するか、又は水素プラズマを供給してチャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元し、
その後、チャンバ内に不活性ガスプラズマを形成するか、又は不活性ガスプラズマを供給し、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去するようにしたことを特徴とする金属膜作製装置のクリーニング方法。
【請求項３】
内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内において、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、
先ず、前記チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、
その後、前記チャンバ内に、低周波電源によりハロゲンガスプラズマを形成するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにし、
さらに、再度チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成するか、又は低周波電源により生成された水素プラズマを供給してチャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元し、
その後、チャンバ内に、低周波電源により不活性ガスプラズマを形成するか、又は低周波電源により生成された不活性ガスプラズマを供給し、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去するようにしたことを特徴とする金属膜作製装置のクリーニング方法。
【請求項４】
基板が収容される筒状のチャンバと、
このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、
基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、
チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、
成膜用プラズマ発生手段の電源と、クリーニング用プラズマ発生手段の電源とを別個の電源で構成するとともに、成膜用プラズマ発生手段の電源を高周波数の電源とし、クリーニング用プラズマ発生手段の電源を低周波数の電源としたことを特徴とする金属膜作製装置。
【請求項５】
基板が収容される筒状のチャンバと、
このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、
基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、
チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、
成膜用プラズマアンテナ及びクリーニング用プラズマアンテナを、一本のコイル状のプラズマアンテナのうち、チャンバの被エッチング部材側に巻回されて成膜時のプラズマの形成に寄与する成膜用プラズマアンテナ部と、チャンバの基板側に巻回されてクリーニング時のプラズマの形成に寄与するクリーニング用プラズマアンテナ部とでそれぞれ形成し、
さらにこのプラズマアンテナには単一の電源から電流を供給するように形成する一方、導電部材からなる筒状のシールド部材をチャンバの軸方向に移動可能にその外周に配設し、
成膜時には、シールド部材を基板側に移動してクリーニング用プラズマアンテナ部が形成する電界を遮蔽するとともに、クリーニング時には、シールド部材を被エッチング部材側に移動して成膜用プラズマアンテナ部が形成する電界を遮蔽するように構成したことを特徴とする金属膜作製装置。
【請求項６】
基板が収容される筒状のチャンバと、
このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、
基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、
チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、
前記クリーニング用プラズマ発生手段は、
先ず、チャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元すべく、前記チャンバ内に水素プラズマを形成し、
その後、前記金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去すべく、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持して、前記チャンバ内にハロゲンガスプラズマを形成し、
さらに、チャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元すべく、再度チャンバ内に水素プラズマを形成し、
その後、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去すべく、前チャンバ内に不活性ガスプラズマを形成することを特徴とする金属膜作製装置。
【請求項７】
基板が収容され上部が開口されたチャンバと、
このチャンバの上部の開口を密閉する絶縁部材からなる天井部材と、
前記チャンバ内で前記基板に対向する位置に、周方向に亘り複数に分割するとともに各分割部分がチャンバの内周面側から中心側に向かって突出している高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、スパイラル状に成形されて前記天井部材の外方に配設された成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、
基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、
チャンバの内周面に付着した前記金属及びこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。
【請求項８】
基板が収容される筒状のチャンバと、
このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマを供給する原料ガスプラズマ供給手段と、
基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、
チャンバの内周面に付着した前記金属及びこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスを、低周波電源によりプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲に軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。
【請求項９】
基板が収容される筒状のチャンバと、
このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成するとともに、高周波数の電力を供給されてチャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化する成膜用プラズマ電極としても機能する被エッチング部材と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、
基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、
前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、
チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスを、低周波電源によりプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたことを特徴とする金属膜作製装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属膜作製装置のクリーニング方法及び金属膜作製装置に関し、特に高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属の成膜を行う装置のクリーニングに適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、気相成長法により金属膜、例えば、銅の薄膜を作製する場合、例えば、銅・ヘキサフロロアセチルアセトナト・トリメチルビニルシラン等の液体の有機金属錯体を原料として用い、固体状の原料を溶媒に溶かし、熱的な反応を利用して気化することにより基板に対する成膜を実施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術は、熱的反応を利用した成膜のため、成膜速度の向上を図ることが困難であった。また、原料となる金属錯体が高価であり、しかも銅に付随しているヘキサフロロアセチルアセトナト及びトリメチルビニルシランが銅の薄膜中に不純物として残留するため、膜質の向上を図ることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に鑑み、成膜速度が速く、安価な原料を用いることができ、膜中の不純物を可及的に低減し得るとともに、成膜後のクリーニグも良好に行うことができる金属膜作製装置のクリーニング方法及び金属膜作製装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は次の知見を得た。基板を収容する真空のチャンバ内に塩素ガスを供給し、この塩素ガスをプラズマ発生手段によりプラズマ化する一方、前記チャンバに配設した銅板からなる被エッチング部材を、塩素ガスプラズマでエッチグした場合、銅板と基板との温度の関係を適切に制御することにより、エッチングされた銅を基板に析出させて銅の薄膜を形成することができる。すなわち、エッチング部材である銅板を高温（例えば３００°Ｃ〜４００°Ｃ）に、また基板を低温（２００°Ｃ程度）にした場合、基板には銅薄膜を形成することができる。したがって、相対的な高温雰囲気を形成する塩素ガスプラズマに臨んで銅板を配設する一方、このプラズマ雰囲気を挟んで銅板に対向する相対的な低温雰囲気に基板を配設するとともに、両者の温度を適切に制御することにより容易に銅薄膜の作製装置を提供することができる。
【０００６】
また、上述の如き知見に基づき作製する金属膜作製装置においても、これを用いて成膜した場合、当該成膜を行うチャンバの基板近傍の内周面に、エッチングされた銅及びこれの塩化物が付着し、成膜処理回数の増大に伴い成長する。したがって、適当な間隔でクリーニングを行って付着物を除去する必要がある。
【０００７】
本発明は、上記知見に基づく金属膜作製方法を良好に実現すると同時に、このときの成膜処理によりチャンバ内周面に付着した付着物を除去するクリーニングを良好に行い得るクリーニング方法及び上述の如き成膜と同時にそのクリーニングも行うことができる金属膜作製装置のクリーニング方法及び金属膜作製装置を提供するものである。そして、上記技術目的を達成するクリーニング方法の構成は次の点を特徴とする。
【０００８】
１）内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内において、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、先ず、前記チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、前記チャンバ内に、低周波電源によりハロゲンガスプラズマを形成するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにしたこと。
【０００９】
２）内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内のハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、先ず、前記チャンバ内に水素プラズマを形成するか、又は水素プラズマを供給してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、前記チャンバ内にハロゲンガスプラズマを形成するか、又はハロゲンガスプラズマを供給するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにし、さらに、再度チャンバ内に水素プラズマを形成するか、又は水素プラズマを供給してチャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、チャンバ内に不活性ガスプラズマを形成するか、又は不活性ガスプラズマを供給し、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去するようにしたこと。
【００１０】
３）内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内において、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、先ず、前記チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、前記チャンバ内に、低周波電源によりハロゲンガスプラズマを形成するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにし、さらに、再度チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成するか、又は低周波電源により生成された水素プラズマを供給してチャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、チャンバ内に、低周波電源により不活性ガスプラズマを形成するか、又は低周波電源により生成された不活性ガスプラズマを供給し、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去するようにしたこと。
また、上記目的を達成する金属膜作製装置の構成は次の点を特徴とする。
【００１２】
４）基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、成膜用プラズマ発生手段の電源と、クリーニング用プラズマ発生手段の電源とを別個の電源で構成するとともに、成膜用プラズマ発生手段の電源を高周波数の電源とし、クリーニング用プラズマ発生手段の電源を低周波数の電源としたこと。
【００１３】
５）基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、成膜用プラズマアンテナ及びクリーニング用プラズマアンテナを、一本のコイル状のプラズマアンテナのうち、チャンバの被エッチング部材側に巻回されて成膜時のプラズマの形成に寄与する成膜用プラズマアンテナ部と、チャンバの基板側に巻回されてクリーニング時のプラズマの形成に寄与するクリーニング用プラズマアンテナ部とでそれぞれ形成し、さらにこのプラズマアンテナには単一の電源から電流を供給するように形成する一方、導電部材からなる筒状のシールド部材をチャンバの軸方向に移動可能にその外周に配設し、成膜時には、シールド部材を基板側に移動してクリーニング用プラズマアンテナ部が形成する電界を遮蔽するとともに、クリーニング時には、シールド部材を被エッチング部材側に移動して成膜用プラズマアンテナ部が形成する電界を遮蔽するように構成したこと。
【００１４】
６）基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、前記クリーニング用プラズマ発生手段は、先ず、チャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元すべく、前記チャンバ内に水素プラズマを形成し、その後、前記金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去すべく、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持して、前記チャンバ内にハロゲンガスプラズマを形成し、さらに、チャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元すべく、再度チャンバ内に水素プラズマを形成し、その後、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去すべく、前チャンバ内に不活性ガスプラズマを形成すること。
【００１５】
７）基板が収容され上部が開口されたチャンバと、このチャンバの上部の開口を密閉する絶縁部材からなる天井部材と、前記チャンバ内で前記基板に対向する位置に、周方向に亘り複数に分割するとともに各分割部分がチャンバの内周面側から中心側に向かって突出している高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、スパイラル状に成形されて前記天井部材の外方に配設された成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属及びこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたこと。
【００１６】
８）基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマを供給する原料ガスプラズマ供給手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属及びこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスを、低周波電源によりプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲に軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたこと。
【００１７】
９）基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成するとともに、高周波数の電力を供給されてチャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化する成膜用プラズマ電極としても機能する被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスを、低周波電源によりプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたこと。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る金属膜作製装置の概略側面図である。同図に示すように、円筒状に形成された、例えば、セラミックス製（絶縁材料製）のチャンバ１（絶縁材料製）の底部近傍には支持台２が設けられ、支持台２には基板３が載置される。支持台２にはヒータ４及び冷媒流通手段５を備えた温度制御手段６が設けられ、支持台２は温度制御手段６により所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃に維持される温度）に制御される。
【００２０】
チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は金属製の被エッチング部材としての銅板部材７によって塞がれている。銅板部材７によって塞がれたチャンバ１の内部は真空装置８により所定の圧力に維持される。
【００２１】
チャンバ１の筒部の銅板部材７側の周囲には、チャンバ１の軸方向に亘り巻回したコイル状の成膜用プラズマアンテナ９が配設されており、この成膜用プラズマアンテナ９には整合器１０及び電源１１が接続されて給電が行われる。成膜用プラズマアンテナ９、整合器１０及び電源１１で成膜用プラズマ発生手段を構成している。一方、チャンバ１の筒部の基板３側の周囲には、チャンバ１の軸方向に亘り巻回したコイル状のクリーニング用プラズマアンテナ２３が設けられ、このクリーニング用プラズマアンテナ２３には整合器２４及び電源２５が接続されて給電が行われる。クリーニング用プラズマアンテナ２３、整合器２４及び電源２５でクリーニング用プラズマ発生手段を構成している。
【００２２】
支持台２の上方におけるチャンバ１の筒部には、チャンバ１の内部に塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）を供給するノズル１２が接続されている。ノズル１２は銅板部材７に向けて開口している。また、このノズル１２には流量制御器１３を介して原料ガスが送られる。原料ガスは、成膜時に、チャンバ１内で壁面側に沿って基板３側から銅板部材７側に送られる。一方、チャンバ１の筒部の上部には、チャンバ１の内部に水素ガス及び不活性ガスであるアルゴンガス等の補助ガスを供給するノズル２１が接続されている。補助ガスは、クリーニグ時に、流量制御器２２を介して流量を調整し、ノズル２１を介してチャンバ１内に供給される。
【００２３】
かかる金属膜作製装置における成膜時の態様は次の通りとなる。なお、成膜時には、成膜用プラズマアンテナ９にのみ通電し、チャンバ１内の銅板部材７側の空間（上部空間）のみにプラズマを形成する。
【００２４】
先ず、チャンバ１の内部にノズル１２から原料ガスを供給し、成膜用プラズマアンテナ９から電磁波をチャンバ１の内部に入射することで、Cl2 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を発生させる。このCl2 ガスプラズマ１４は、チャンバ１内の成膜用プラズマアンテナ９に隣接する空間、すなわちチャンバ１の銅板部材７側（上部）の空間に形成される。
【００２５】
Cl2 ガスプラズマ１４により、銅板部材７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）１５が生成される。このとき、銅板部材７はCl2 ガスプラズマ１４により基板３の温度よりも高い所定温度（例えば、２００℃乃至４００℃）に維持されている。
【００２６】
チャンバ１の内部で生成された前駆体（CuxCly）１５は、銅板部材７よりも低い温度に制御された基板３に搬送される。基板３に搬送される前駆体（CuxCly）１５は還元反応によりCuイオンのみとされて基板３に当てられ、基板３の表面にCu薄膜１６が生成される。
【００２７】
このときの反応は、次式で表すことができる。
２Ｃｕ＋Ｃｌ2 →２ＣｕＣｌ→２Ｃｕ↓＋Ｃｌ2 ↑
反応に関与しないガス及びエッチング生成物は排気口１７から排気される。
【００２８】
なお、原料ガスとして、He，Ar等で希釈されたCl2 ガスを例に挙げて説明したが、Cl2 ガスを単独で用いたり、HCl ガスを適用することも可能である。HCl ガスを適用した場合、原料ガスプラズマはHCl ガスプラズマが生成されるが、銅板部材７のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。したがって、原料ガスは塩素を含有するガスであればよく、HCl ガスとCl2 ガスとの混合ガスを用いることも可能である。また、原料ガスを供給するノズル１２はチャンバ１の下部に配設したが、その位置に特別な限定はない。チャンバ１の上部でも良い。
【００２９】
上記構成の金属膜作製装置は、Cl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４を用いているため、反応効率が大幅に向上して成膜速度が速くなる。また、原料ガスとしてCl2 ガスを用いているため、コストを大幅に減少させることができる。さらに、温度制御手段６を用いて基板３を銅板部材７よりも低い温度に制御しているので、Cu薄膜１６中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質なCu薄膜１６を生成することが可能になる。
【００３０】
上述の如き成膜処理に伴い、成膜時の低温部であるチャンバ１における基板３側（下部）の内周面には、付着物２６が付着し、成膜処理を繰り返す毎に成長する。そこで、付着物２６がある程度成長した場合にはこれを除去してやる必要がある。すなわち、クリーニング処理を実施する必要がある。本形態に係る金属膜作製装置におけるクリーニング時の態様は次の通りである。なお、クリーニング時には、クリーニング用プラズマアンテナ２３にのみ通電し、チャンバ１内の基板３側の空間（下部空間）のみにプラズマを形成する。
【００３１】
付着物２６は、その銅板部材７側（上部）が銅板部材７の塩化物、すなわちＣｕＣｌ又はＣｕＣｌ2 とＣｕの混合物で、基板３側（下部）に行くほどＣｕの割合が増加する。そこで、先ず、電源２５から整合器２４を介してクリーニング用プラズマアンテナ２３に電流を供給するとともに、流量制御器２２で流量を調整した水素ガスをノズル２１を介してチャンバ１内に供給する。これにより、チャンバ１のクリーニング用プラズマアンテナ２３の位置に対応する空間、すなわち付着物２６が臨む空間である基板３側の空間に、水素ガスプラズマを形成する。この水素ガスプラズマによりＣｕＣｌ及びＣｕＣｌ2 を還元してＣｕを生成させる。
【００３２】
その後、流量制御器１３で流量を調整した原料ガスであるCl2 ガスをノズル１２を介してチャンバ１内に供給する。このことにより、チャンバ１内の付着物２６に臨む空間にCl2 ガスプラズマを形成する。同時に、付着物２６であるＣｕの温度を周囲よりも高温に保持する。ただ、付着物２６であるＣｕはCl2 ガスプラズマで加熱されるので、通常は、周囲よりも十分高温に保持される。かかる状態では、付着物２６であるＣｕがCl2 ガスプラズマでエッチングされて除去される。エッチングにより除去されたＣｕは、排気口１７を介して外部に排出する。
【００３３】
続いて、窒素ガスをチャンバ１内に供給することによりCl2 ガスプラズマ雰囲気を窒素ガスで置換し、その後、再度チャンバ１内に水素ガスを供給してチャンバ１の下部空間に水素ガスプラズマを形成し、この水素ガスプラズマでチャンバ１の内周面に付着するCl2 を還元して除去する。さらに、流量制御器２２で流量を調整した不活性ガスであるアルゴンガスをノズル２１を介してチャンバ１内に供給してこのチャンバ１内の下部にアルゴンガスプラズマを形成する。かくして形成するアルゴンガスプラズマをチャンバ１の内周面に衝突させる。このアルゴンガスプラズマは比較的大きな質量を有するので、その分大きな運動エネルギーを持つ。そこで、このアルゴンガスプラズマによりチャンバ１の内周面を叩き、上述の如きCl2 ガスプラズマプラズマのエッチング作用によるクリーニングでは除去することができず、チャンバ１の内周面に強固に付着して残存する付着物２６を完全に除去する。
【００３４】
最後に、窒素ガスを、再度チャンバ１内に供給することによりアルゴンガスプラズマ雰囲気を窒素ガスで置換してクリーニング処理を終了する。
【００３５】
なお、上述の如きクリーニング処理において、Cl2 ガスプラズマのエッチング作用による付着物２６の除去処理を行った後の処理、すなわちその後の水素ガスプラズマによるCl2 の還元及びアルゴンガスプラズマによる物理的なクリーニングの各工程は必ずしも必要ではない。Cl2 ガスプラズマのエッチング作用によるクリーニングで十分な場合は、その後の工程は省略し得る。また、クリーニング処理においては付着物２６の近傍に集中的にプラズマを形成するのが合理的である。付着物２６近傍のプラズマ密度を高くしてプラズマによる付着物２６のエッチング等をより速やかに行うためである。そこで、電源２５は電源１１よりも低周波数の電源とするのが合理的である。成膜用のプラズマは銅板部材７の全域に亘りなるべく広い範囲に分布するのが好ましいのに対し、クリーニング用のプラズマは付着物２６の近傍部分に集中的に分布するのが好ましいからである。ちなみに、プラズマはプラズマアンテナに供給される電流が低周波数になる程、当該プラズマアンテナの近傍部分に集中して形成される。
【００３６】
図１に示す金属膜作製装置では、成膜用プラズマアンテナ９及びクリーニング用プラズマアンテナ２３を個別に形成し、２個の電源１１、２５からそれぞれ電流を供給するように構成したが、両者を単一のコイル状のプラズマアンテナで形成した場合でも、成膜時とクリーニング時とにおいてチャンバ１内に形成されるプラズマの領域を分割することができれば良い。かかる金属膜作製装置を図２及び図３に基づき、本形態の第１及び第２の変形例として説明する。なお、両図に示す変形例は単一のプラズマコイルで成膜用プラズマアンテナ９及びクリーニング用プラズマアンテナ２３を形成した点を除き、他の構成は図１と全く同様であるので、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００３７】
図２は第１の変形例に係る金属膜作製装置の概略側面図である。同図に示すように、本例におけるプラズマアンテナ２７はチャンバ１の周囲にその軸方向に亘り巻回した単一のコイル状のアンテナであり、一個の電源１１から整合器１０を介して電流が供給される。同時に、チャンバ１の外周面とプラズマアンテナ２７の間には、導電部材からなる筒状のシールド部材２９がチャンバ１の軸方向に移動可能に配設してある。そして、成膜時には、シールド部材２９を基板３側に移動するとともに、クリーニング時には、銅板部材７側に移動する。すなわち、シールド部材２９の移動により、プラズマアンテナ２７の銅板部材７側の半分を成膜用プラズマアンテナ部２７ａとして機能させるとともに、基板３側の半分をクリーニング用プラズマアンテナ部２７ｂとして機能させることができるように構成してある。プラズマアンテナ２７は単一の電源１１から電流が供給される単一のコイルであるため、その軸方向の全域で電界を形成するが、成膜時にはクリーニング用プラズマアンテナ部２７ｂの電界が、またクリーニング時には成膜用プラズマアンテナ部２７ａの電界が、それぞれシールド部材２９で遮蔽される。この結果、成膜時にはチャンバ１内の銅板部材７側（上部）にプラズマが形成され、クリーニング時にはチャンバ１内の基板３側（下部）にプラズマが形成される。また、この遮蔽時には、シールド部材２９に渦電流が流れ、シールド部材２９及びその近傍が加熱される。これにより、シールド部材２９の近傍での膜の付着を抑制することが可能となる。
【００３８】
かかる変形例の金属膜作製装置においても、図１に示す金属膜作製装置と同様に、銅の薄膜を基板３に形成することができ、また同様に付着物２６のクリーニングもできる。
【００３９】
図３は第２の変形例に係る金属膜作製装置の概略側面図である。同図に示すように、本例におけるプラズマアンテナ２８は、一本のコイル状のプラズマアンテナのうち、チャンバ１の銅板部材７側に巻回されて成膜時のプラズマの形成に寄与する成膜用プラズマアンテナ部２８ａと、チャンバ１の基板３側に巻回されてクリーニング時のプラズマの形成に寄与するクリーニング用プラズマアンテナ部２８ｂとでそれぞれ形成して単一の電源１１から電流を供給するように形成したものである。ここで、プラズマアンテナ２８の途中には３個のスイッチ手段ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３に接続された複数のタップが形成してあり、各スイッチング手段ＳＷ１乃至ＳＷ３の切り換えにより成膜時には、成膜用プラズマアンテナ部２８ａに電流を供給するとともに、クリーニング時には、クリーニング用プラズマアンテナ部２８ｂに電流を供給するようになっている。すなわち、成膜時には、スイッチ手段ＳＷ１で成膜用プラズマアンテナ部２８ａを電源１１に接続するとともに、スイッチ手段ＳＷ２でアースに接続するようになっている。この結果、成膜用プラズマアンテナ部２８ａに電源１１から電流が供給される。一方、クリーニング時には、スイッチ手段ＳＷ１でクリーニング用プラズマアンテナ部２８ｂを電源１１に接続するとともに、スイッチ手段ＳＷ３でアースに接続するようになっている。この結果、クリーニング用プラズマアンテナ部２８ｂに電源１１から電流が供給される。このように、スイッチ手段ＳＷ１乃至ＳＷ３の切り換えにより、成膜時にはチャンバ１内の銅板部材７側（上部）にプラズマを形成するとともに、クリーニング時にはチャンバ１内の基板３側（下部）にプラズマを形成することができる。
【００４０】
かかる変形例の金属膜作製装置においても、図１に示す金属膜作製装置と同様に、銅の薄膜を基板３に形成することができ、また同様に付着物２６のクリーニングもできる。
【００４１】
＜第２の実施の形態＞
図４は本発明の第２の実施の形態に係る金属膜作製装置の概略側面図である。同図に示すように、本形態に係る金属膜作製装置は図１に示す第１の実施の形態に対し、プラズマアンテナの構成及びこれに伴う関連部分の構成が異なるが、多くの部分で同様の構成である。そこで、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００４２】
図４に示すように、チャンバ３１は円筒状に形成された、金属製（例えば、アルミ製）の部材で、その上面は開口部とされ、開口部は絶縁部材（例えば、セラミックス製）である円盤状の天井板３７によって塞がれている。リング部４９及び突起部５０からなる銅製の被エッチング部材４８は、図５に基づき後に詳説するが、チャンバ３１内で基板３に対向する位置に、周方向に亘り複数に分割するとともに各分割部分である突起部５０がチャンバ３１の内周面側から中心側に向かって突出している。成膜用プラズマアンテナ３９は、スパイラル状に成形されて天井板３７の外方に配設されており、整合器４０を介して電源４１から供給される電流により、電界を形成し、チャンバ３１の被エッチング部材４８側（上部）の内部空間で、このチャンバ３１内に供給される原料ガスであるCl2 ガスをプラズマ化してCl2 ガスプラズマ１４を形成する。すなわち、成膜用プラズマアンテナ３９、整合器４０及び電源４１で成膜用プラズマ発生手段を構成している。
【００４３】
クリーニング用プラズマアンテナ５４は、チャンバ３１の内周面に付着した付着物２６を除去するためのものであり、チャンバ３１の基板３側の周囲にその軸方向に亘りコイル状に巻回して構成してある。このクリーニング用プラズマアンテナ５４は、整合器５５を介して電源５６から供給される電流により、電界を形成し、チャンバ３１内に供給される原料ガスであるCl2 ガス並びに補助ガスである水素ガス及びアルゴンガスをプラズマ化してCl2 ガスプラズマ、水素ガスプラズマ及びアルゴンガスプラズマを形成する。すなわち、クリーニング用プラズマアンテナ５４、整合器５５及び電源５６でクリーニング用プラズマ発生手段を構成している。ここで、チャンバ３１は導電部材であるため、クリーニング用プラズマアンテナ５４を巻回する部位は絶縁部材である絶縁筒５３で形成してある。また、付着物２６はこの絶縁筒５３の内周面に主に付着する。
【００４４】
図５に詳細に示すように、被エッチング部材４８のリング部４９の内周側にはチャンバ３１（図４参照。）の径方向中心部近傍まで延び同一幅となっている突起部５０が円周方向に複数（図示例では１２個）設けられている。突起部５０は、リング部４９に対して一体、若しくは取り外し自在に取り付けられている。天井板３７（図４参照。）とチャンバ３１の内部との間には突起部５０の間で形成される切欠部５７（空間）が存在した状態になっている。リング部４９はアースされており、複数の突起部５０はリング部４９で電気的に接続されて同電位となっている。
【００４５】
かかる金属膜作製装置における成膜時には、成膜用プラズマアンテナ３９に電流を供給するとともに、クリーニング時には、クリーニング用プラズマアンテナ５４に電流を供給するだけで、成膜処理及びクリーニング処理におけるその他の手順及び態様は図１に示す金属膜作製装置の場合と基本的に同様である。
【００４６】
ただ、本形態における成膜用プラズマの形成時の態様は、図１に示す金属膜作製装置とは、若干異なるので、これを図６に基づき説明しておく。同図に示すように、被エッチング部材４８の下方にCl2 ガスプラズマ１４（図４参照。）を発生する際、成膜用プラズマアンテナ３９の電流の方向Ａは突起部５０を横切る方向となる。この結果、突起部５０の成膜用プラズマアンテナ３９との対向面側では誘導電流Ｂが同図に示す方向に発生する。ここで、被エッチング部材３８には切欠部５７（空間）が存在するので、誘導電流Ｂは各突起部５０の下面側では成膜用プラズマアンテナ３９の電流の方向Ａと同方向ａに流れる。この結果、基板３側から被エッチング部材４８を見た場合、成膜用プラズマアンテナ３９の下方、すなわち基板３側に導電体である突起部５０が存在しても実効的に成膜用プラズマアンテナ３９の電流を打ち消す方向の電流が存在しない状態になり突起部５０の下方に成膜用プラズマアンテナ３９による交番電界を形成することができる。しかも、リング部４９がアースされて突起部５０が同電位に維持されている。この結果、導電体である被エッチング部材４８が存在していても、成膜用プラズマアンテナ３９からの電磁波がチャンバ３１内に確実に入射し、被エッチング部材４８の下方にCl2 ガスプラズマ１４を安定して形成することができる。
【００４７】
なお、本形態において突起部５０をリング部４９に接続せず、原料ガスの供給を制御することで電位の違いによるプラズマの不安定をなくすようにすることも可能である。
【００４８】
クリーニング時には、クリーニング用プラズマアンテナ５４に通電し、第１の実施の形態と同様の処理をすることにより、同様の態様で付着物２６のクリーニング処理を行うことができる。このとき、付着物２６と周囲との所定の温度条件の成立が当然の前提となる。
【００４９】
＜第３の実施の形態＞
上記第１及び第２の実施の形態では、原料ガスをチャンバ１、３１内に供給し、これをプラズマ化したが、チャンバ内に直接原料ガスプラズマを供給するようにしても良い。かかる金属膜作製装置を図７に基づき詳説する。同図に示すように、本形態に係る金属膜作製装置は図１又は図２に示す第１又は第２の実施の形態にかかる金属膜作製装置に対し、成膜用プラズマアンテナ９、３９を有しない点が大きく異なるが、多くの共通する構成部分を有する。そこで、図１又は図２と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００５０】
図７に示すように、円筒状に形成された、例えばセラミックス製（絶縁材料製）のチャンバ６１の上面は開口部とされ、開口部は、例えばセラミックス製（絶縁材料製）の天井板８０によって塞がれている。天井板８０の下面には金属製（銅製：Cu製）の被エッチング部材６８が設けられ、被エッチング部材６８は錐形状となっている。また、チャンバ６１の筒部の上部の周囲４箇所（図には２箇所のみを示す。）には、スリット状の開口部６９が形成され、開口部６９には筒状の通路７０の一端がそれぞれ固定されている。通路７０の途中部には絶縁体製の筒状の励起室７５が設けられ、励起室７５の周囲にはコイル状のプラズマアンテナ７１が設けられ、プラズマアンテナ７１には整合器７２及び電源７３に接続されて給電が行われる。プラズマアンテナ７１、整合器７２及び電源７３によりプラズマ発生手段を構成している。
【００５１】
通路７０の他端側には流量制御器７４が接続され、流量制御器７４を介して通路７０内にハロゲンとしての塩素を含有する原料ガス（He，Ar等で塩素濃度が≦50% 、好ましくは10% 程度に希釈されたCl2 ガス）が供給される。プラズマアンテナ７１から電磁波を励起室７５の内部に入射することで、Cl2 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）７６が発生する。つまり、塩素を含有する原料ガスをチャンバ６１と隔絶した励起室７５で励起する励起手段が構成されている。Cl2 ガスプラズマ７６の発生により励起塩素が開口部６９からチャンバ６１内の被エッチング部材６８側（上部）に供給され、被エッチング部材６８がCl2 ガスプラズマ７６によりエッチングされる。
【００５２】
クリーニング用プラズマアンテナ８７は、チャンバ６１の内周面に付着した付着物２６を除去するためのものであり、チャンバ６１の基板３側の周囲にその軸方向に亘りコイル状に巻回して構成してある。このクリーニング用プラズマアンテナ８７は、整合器８８を介して電源８９から供給される電流により、電界を形成し、チャンバ６１内に供給される原料ガスであるCl2 ガス並びに補助ガスである水素ガス及びアルゴンガスをプラズマ化してCl2 ガスプラズマ、水素ガスプラズマ及びアルゴンガスプラズマを形成する。すなわち、クリーニング用プラズマアンテナ８７、整合器８８及び電源８９でクリーニング用プラズマ発生手段を構成している。
【００５３】
かかる金属膜作製装置における成膜時には、励起室７５でCl2 ガスプラズマ７６を形成し、被エッチング部材６８と基板３との温度条件を所定通りに調整したチャンバ６１内に開口部６９を介して前記Cl2 ガスプラズマ７６を導入する。このことにより、図１及び図２に示す金属膜作製装置の場合と同様に被エッチング部材６８がエッチングされ、基板３にCu薄膜１６を形成することができる。
【００５４】
一方、クリーニング時には、クリーニング用プラズマアンテナ８７に通電し、第１の実施の形態と同様の処理をすることにより、同様の態様で付着物２６のクリーニング処理を行うことができる。このとき、付着物２６と周囲との所定の温度条件の成立が当然の前提となる。
【００５５】
＜第４の実施の形態＞
図８に示すように、本形態は、図１に示す第１の実施の形態における成膜用プラズマアンテナ９を除去し、その代わりに被エッチング部材である銅板部材７に成膜用プラズマアンテナの機能を兼備させたものである。このため、電源１１からの高周波電力を整合器１０を介して銅板部材７に供給するように構成してある。本形態に係る金属膜作製装置におけるその他の構成は、図１と同様であるので、同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００５６】
かかる本形態においては、チャンバ１の内部にノズル１２から原料ガスを供給し、銅板部材７から電磁波をチャンバ１の内部に入射することで、Cl2 ガスがイオン化されてCl2 ガスプラズマ（原料ガスプラズマ）１４が発生する。Cl2 ガスプラズマ１４により、銅板部材７にエッチング反応が生じ、前駆体（CuxCly）１５が生成される。このとき、銅板部材７は、図示しない温度制御手段により基板３の温度よりも高い温度（例えば、２００℃乃至４００℃）に維持されている。かくして、第１の実施の形態と全く同様の態様で基板３の表面にはCu薄膜１６が形成される。
【００５７】
一方、付着物２６のクリーニング処理はクリーニング用プラズマアンテナ２３を用いて、図１に示す実施の形態と全く同様の態様で行う。
【００５８】
かかる本形態においても、第１の実施の形態に係る装置で成膜した場合と同様の作用・効果が得られるが、さらに本形態では、銅板部材７自身をプラズマ発生用の電極として適用しているので、チャンバ１の筒部の周囲にプラズマアンテナ９が不要となり、周囲の構成の自由度を増すことができる。
【００５９】
なお、上記各実施の形態においては、原料ガスとして、He，Ar等で希釈されたCl2 ガスを例に挙げて説明したが、Cl2 ガスを単独で用いたり、HCl ガスを適用することも可能である。HCl ガスを適用した場合、原料ガスプラズマはHCl ガスプラズマが生成されるが、銅製の被エッチング部材のエッチングにより生成される前駆体はCuxClyである。したがって、原料ガスは塩素を含有するガスであればよく、HCl ガスとCl2 ガスとの混合ガスを用いることも可能である。さらに、一般的には塩素に限らず、ハロゲンガスであれば、本発明の原料ガスとして利用することができる。
【００６０】
また、被エッチング部材は銅に限らず、Ta,Ti,Ｗ等の高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属であれば同様に用いることができる。この場合、前駆体はTa,Ti,Ｗ等の塩化物（ハロゲン化物）となり、基板３の表面に生成される薄膜はTa,Ti,Ｗ等となる。
【００６１】
さらに、本発明に係るクリーニング方法は、付着物２６の温度を最も高温に保持した状態で、この部分にエッチングガスプラズマを作用させれば良いので、クリーニング用プラズマアンテナを有する装置でなく、チャンバ内にクリーニング用のプラズマガスを直接供給する方式によっても実現し得る。
【００６２】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに具体的に説明した通り、〔請求項１〕に記載する発明は、内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内において、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、先ず、前記チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、前記チャンバ内に、低周波電源によりハロゲンガスプラズマを形成するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにしたので、付着物近傍のプラズマ密度を高くすることができ、成膜時には、被エッチング部材に臨む部分の広い範囲にプラズマガスを分散させることができる。又、付着物の温度を周囲より高温に保持した状態でエッチング用のプラズマガスを形成又は供給するだけで、当該金属膜作製装置のクリーニングを実現し得る。ちなみに、チャンバ内でプラズマガスを形成する場合は、このプラズマガスに接触している部分がプラズマガスで加熱されるので、付着物がプラズマガスに臨むようにすることで、容易に付着物を高温部とすることができる。この結果、クリーニング及び成膜時に要求される条件をそれぞれ満足して、合理的なクリーニング処理及び成膜処理を実現し得ると共に、迅速且つ良好なクリーニング処理を行い得る。
【００６３】
〔請求項２〕に記載する発明は、内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内のハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、先ず、前記チャンバ内に水素プラズマを形成するか、又は水素プラズマを供給してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、前記チャンバ内にハロゲンガスプラズマを形成するか、又はハロゲンガスプラズマを供給するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにし、さらに、再度チャンバ内に水素プラズマを形成するか、又は水素プラズマを供給してチャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、チャンバ内に不活性ガスプラズマを形成するか、又は不活性ガスプラズマを供給し、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去するようにしたので、エッチングによって除去しきれなかった付着物を還元及び物理的な衝撃力の作用により確実に除去し得る。この結果、良好な付着物の除去によるクリーニングを行うことができる。
【００６４】
〔請求項３〕に記載する発明は、内部に基板を収容するチャンバに高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、この被エッチング部材と前記基板の温度とを所定の温度及び温度差に制御することにより、前記チャンバ内において、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマで前記被エッチング部材をエッチングして金属成分と原料ガスとの前駆体を形成し、この前駆体の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う金属膜作製装置のクリーニング方法であって、先ず、前記チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成してチャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、前記チャンバ内に、低周波電源によりハロゲンガスプラズマを形成するとともに、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持することによりこの金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去するようにし、さらに、再度チャンバ内に、低周波電源により水素プラズマを形成するか、又は低周波電源により生成された水素プラズマを供給してチャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元し、その後、チャンバ内に、低周波電源により不活性ガスプラズマを形成するか、又は低周波電源により生成された不活性ガスプラズマを供給し、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去するようにしたので、付着物近傍のプラズマ密度を高くすることができ、又、エッチングによって除去しきれなかった付着物を還元及び物理的な衝撃力の作用により確実に除去し得る。この結果、更に良好な付着物の除去によるクリーニングを行うことができる。
【００６５】
〔請求項４〕に記載する発明は、基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、成膜用プラズマ発生手段の電源と、クリーニング用プラズマ発生手段の電源とを別個の電源で構成するとともに、成膜用プラズマ発生手段の電源を高周波数の電源とし、クリーニング用プラズマ発生手段の電源を低周波数の電源としたので、付着物近傍のプラズマ密度を高くすることができ、成膜時には、被エッチング部材に臨む部分の広い範囲にプラズマガスを分散させることができる。この結果、クリーニング及び成膜時に要求される条件をそれぞれ満足して、合理的なクリーニング処理及び成膜処理を実現し得る。
【００６６】
〔請求項５〕に記載する発明は、基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、成膜用プラズマアンテナ及びクリーニング用プラズマアンテナを、一本のコイル状のプラズマアンテナのうち、チャンバの被エッチング部材側に巻回されて成膜時のプラズマの形成に寄与する成膜用プラズマアンテナ部と、チャンバの基板側に巻回されてクリーニング時のプラズマの形成に寄与するクリーニング用プラズマアンテナ部とでそれぞれ形成し、さらにこのプラズマアンテナには単一の電源から電流を供給するように形成する一方、導電部材からなる筒状のシールド部材をチャンバの軸方向に移動可能にその外周に配設し、成膜時には、シールド部材を基板側に移動してクリーニング用プラズマアンテナ部が形成する電界を遮蔽するとともに、クリーニング時には、シールド部材を被エッチング部材側に移動して成膜用プラズマアンテナ部が形成する電界を遮蔽するように構成したので、〔請求項２〕に記載するクリーニング処理を、一個のプラズマアンテナで実現することができ、その分当該装置のコストの低減を図ることができる。
【００６７】
〔請求項６〕に記載する発明は、基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、チャンバの被エッチング部材側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状の成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備え、前記クリーニング用プラズマ発生手段は、先ず、チャンバの内周面に付着する前記金属のハロゲン化物を還元すべく、前記チャンバ内に水素プラズマを形成し、その後、前記金属を前記ハロゲンガスプラズマによるエッチングにより除去すべく、クリーニングで除去する前記金属の温度を周囲温度よりも高く保持して、前記チャンバ内にハロゲンガスプラズマを形成し、さらに、チャンバの内面に付着・残存する前記金属のハロゲン化物を還元すべく、再度チャンバ内に水素プラズマを形成し、その後、チャンバの内面に付着・残存する前記金属等の付着物に物理的な衝撃力を作用させてこれを剥離・除去すべく、前チャンバ内に不活性ガスプラズマを形成するので、クリーニング時には、クリーニング用プラズマアンテナで付着物に臨ませて水素ガスプラズマ、不活性ガスプラズマ等とともにエッチング用のプラズマガスを形成することができ、これらにより〔請求項２〕に記載するクリーニング方法を良好に実現し得る。
【００６８】
〔請求項７〕に記載する発明は、基板が収容され上部が開口されたチャンバと、このチャンバの上部の開口を密閉する絶縁部材からなる天井部材と、前記チャンバ内で前記基板に対向する位置に、周方向に亘り複数に分割するとともに各分割部分がチャンバの内周面側から中心側に向かって突出している高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記被エッチング部材をエッチングすべく、チャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の被エッチング部材側に原料ガスプラズマを形成するよう、スパイラル状に成形されて前記天井部材の外方に配設された成膜用プラズマアンテナを有する成膜用プラズマ発生手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属及びこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスをプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたので、形式の異なる成膜用プラズマアンテナを有する装置であっても、〔請求項６〕に記載する発明と同様の作用・効果を得ることができる。
【００６９】
〔請求項８〕に記載する発明は、基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成した被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に、高周波電源により生成されたハロゲンを含有する原料ガスプラズマを供給する原料ガスプラズマ供給手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属及びこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスを、低周波電源によりプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲に軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたので、成膜時にチャンバ内に直接プラズマガスを供給する装置であっても、〔請求項４〕に記載する発明と同様の作用・効果を得ることができる。
【００７０】
〔請求項９〕に記載する発明は、基板が収容される筒状のチャンバと、このチャンバ内で前記基板に対向する位置に配設される高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成するとともに、高周波数の電力を供給されてチャンバの内部に供給された原料ガスをプラズマ化する成膜用プラズマ電極としても機能する被エッチング部材と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内にハロゲンを含有する原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、基板の温度を前記被エッチング部材の温度よりも低い所定の温度に制御して前記原料ガスプラズマが被エッチング部材をエッチングすることにより得る金属成分と原料ガスとの前駆体から金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行う温度制御手段と、前記基板と前記被エッチング部材との間におけるチャンバ内に水素ガス又は水素ガス及び不活性ガス等の補助ガスを供給する補助ガス供給手段と、チャンバの内周面に付着した前記金属又はこれのハロゲン化物を還元及びエッチング等によりクリーニングすべく、チャンバの内部に供給された補助ガス及び原料ガスを、低周波電源によりプラズマ化してチャンバ内の基板側に原料ガスプラズマ及び補助ガスプラズマを形成するよう、チャンバの基板側の周囲にその軸方向に亘り巻回されたコイル状のクリーニング用プラズマアンテナを有するクリーニング用プラズマ発生手段とを備えたので、〔請求項４〕に記載する発明と同様の作用・効果に加え被エッチング部材自身をプラズマ発生用の電極として兼用することができ、このことによりチャンバの筒部の周囲の成膜用プラズマアンテナが不要となり、この部分の構成の自由度を増すことができるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る金属膜作製装置を示す概略側面図である。
【図２】上記第１の実施の形態における第１の変形例に係る金属膜作製装置を示す概略側面図である。
【図３】上記第１の実施の形態における第２の変形例に係る金属膜作製装置を示す概略側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る金属膜作製装置を示す概略側面図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ線矢視図である。
【図６】図５のII−II線矢視図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る金属膜作製装置を示す概略側面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る金属膜作製装置を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１        チャンバ
３        基板
６        温度制御手段
７        銅板部材
９        成膜用プラズマアンテナ
１２        ノズル
１４        Cl2 ガスプラズマ
１５        前駆体
１６        Cu薄膜
２１        ノズル
２６        付着物
２７ａ        成膜用プラズマアンテナ部
２７ｂ        クリーニング用プラズマアンテナ部
２８ａ        成膜用プラズマアンテナ部
２８ｂ        クリーニング用プラズマアンテナ部
２９        シールド部材
３１        チャンバ
３７        天井板
３９        成膜用プラズマアンテナ
４８        被エッチング部材
４９        リング部
５０        突起部
５４        クリーニング用プラズマアンテナ
６１        チャンバ
７５        励起室
７６        Cl2 ガスプラズマ
８７        クリーニング用プラズマアンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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