(57)【要約】【課題】半導体基板や電子基板等に好適な、銅の純度が高くかつ微細な銅層を安全かつ安価に製造するための基板の製造方法及びこれに用いる蒸着装置を提供する。【解決手段】本発明の基板の製造方法は、基材と、前記基材上に形成された銅層とを含む基板の製造方法であって、前記銅層の構成材料を含む銅層形成用材料と前記基材とを、前記銅層形成用材料の鉛直方向上側において前記基材が前記銅層形成用材料に対向するようにそれぞれ配置する工程と、前記銅層形成用材料を９０〜２００℃の温度範囲に加熱し、かつ前記基材を１２０〜４５０℃の温度範囲に加熱することにより、前記基材上に銅を蒸着させて前記銅層を形成する工程とを含む。【選択図】図１
2008007852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成された銅層とを含む基板の製造方法であって、
前記銅層の構成材料を含む銅層形成用材料と前記基材とを、前記銅層形成用材料の鉛直方向上側において前記基材が前記銅層形成用材料に対向するようにそれぞれ配置する工程と、
前記銅層形成用材料を９０〜２００℃の温度範囲に加熱し、かつ前記基材を１２０〜４５０℃の温度範囲に加熱することにより、前記基材上に銅を蒸着させて前記銅層を形成する工程とを含むことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
前記銅層形成用材料及び前記基材を配置する際、前記銅層形成用材料と前記基材との間隔が５〜１００ｍｍとなるようにそれぞれ配置する請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項３】
前記銅層形成用材料は、下記化学式（１）：
[ＲＣＯＯ]2[ＮＨ3]2ＣｕＸp      ・・・（化学式１）
（但し、２個のＲは、それぞれＨ、ＮＨ2、ＣＨ2Ｙ、ＣＨ2Ｙ（ＣＨＺ）及びＣＨ2Ｙ（ＣＨＺ）4から選択される１つを表わし、同じであっても異なっていても良く、
Ｘは、Ｈ2Ｏ又は溶媒分子を表し、
ｐは、０又は１であり、
Ｙは、Ｈ、ＯＨ及びＮＨ2から選択される１つを表わし、
Ｚは、Ｈ及びＯＨから選択される１つを表わす）
で表される単位が１又は複数連結した銅化合物を含む請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項４】
前記銅層形成用材料は、ギ酸イオン、銅イオン及びアンモニウムイオンを含む請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項５】
前記銅層形成用材料及び前記基材を加熱する際、前記銅層形成用材料及び前記基材の周囲の真空度を１０００Ｐａ以下に維持した状態で加熱する請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項６】
前記銅層を形成した後、前記基材を不活性雰囲気下で冷却する請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項７】
前記基材を冷却する際、前記基材の温度が１００℃以下になるまで冷却する請求項６に記載の基板の製造方法。
【請求項８】
基材と、前記基材上に形成された銅層とを含む基板を製造するための蒸着装置であって、
前記銅層の構成材料を含む銅層形成用材料を配置するための材料配置部と、
前記材料配置部の鉛直方向上側において前記材料配置部に対向するように設けられた、前記基材を配置するための基材配置部と、
前記銅層形成用材料を９０〜２００℃の温度範囲に加熱する材料加熱部と、
前記基材を１２０〜４５０℃の温度範囲に加熱する基材加熱部とを含むことを特徴とする蒸着装置。
【請求項９】
前記蒸着装置には、前記基材を冷却する冷却手段を更に含む請求項８に記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記蒸着装置には、さらに不活性ガスを供給して真空度を調整する手段を備えた請求項
８に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板や電子基板等の基板の製造方法及びこれに用いる蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基材上にアルミニウム合金からなる配線層が形成された半導体基板が使用されていた（例えば特許文献１）。しかし、近年の半導体集積回路の高集積化にともない、配線長の増大による配線抵抗の増大などによって、従来のアルミニウム系金属配線では信号の遅延が大きくなり、動作速度の向上の妨げになっている。そこで、配線材料としてアルミニウム合金よりも抵抗率が小さい銅を用いた半導体基板が提案されている（例えば特許文献２〜３）。配線材料として銅を用いた半導体基板では、通常、電気めっき法や有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）等の手段を用いて半導体基材上に銅層（銅配線層）を形成している。
【０００３】
しかし、電気めっき法で銅層を形成する場合はシード層を形成する必要があるが、微細コンタクトを形成する際に底部まで完全にシード層が形成できず、銅の埋め込みが不完全となるという欠点がある。一方、ＭＯＣＶＤ法で銅層を形成する場合は、高価な有機金属化合物が必要となる上、有害な排ガスの処理が必要となる。また、ＭＯＣＶＤ法で形成された銅層は、銅の純度が低くなる傾向がある。
【０００４】
他方、半導体基板以外のプリント回路基板や半導体パッケージ基板などの電子基板においては、従来は銅層を無電解めっきで形成していた。しかし、無電解めっきで銅層を形成した場合には有害な廃液が生じるため環境負荷が大きく、近年この廃液処理に多大なコストがかかることが問題となっている。
【特許文献１】特開２００５−３４０６４０号公報
【特許文献２】特開平７−２８３２１９号公報
【特許文献３】特開２００１−２３９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、半導体基板や電子基板等に好適な、銅の純度が高くかつ微細な銅層を安全かつ安価に製造するための基板の製造方法及びこれに用いる蒸着装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基板の製造方法は、基材と、前記基材上に形成された銅層とを含む基板の製造方法であって、前記銅層の構成材料を含む銅層形成用材料と前記基材とを、前記銅層形成用材料の鉛直方向上側において前記基材が前記銅層形成用材料に対向するようにそれぞれ配置する工程と、前記銅層形成用材料を９０〜２００℃の温度範囲に加熱し、かつ前記基材を１２０〜４５０℃の温度範囲に加熱することにより、前記基材上に銅を蒸着させて前記銅層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の蒸着装置は、基材と、前記基材上に形成された銅層とを含む基板を製造するための蒸着装置であって、前記銅層の構成材料を含む銅層形成用材料を配置するための材料配置部と、前記材料配置部の鉛直方向上側において前記材料配置部に対向するように設けられた、前記基材を配置するための基材配置部と、前記銅層形成用材料を９０〜２００℃の温度範囲に加熱する材料加熱部と、前記基材を１２０〜４５０℃の温度範囲に加熱する
基材加熱部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、銅の純度が高く、かつ微細な銅層を有する半導体基板や電子基板等を、安全かつ安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の基板の製造方法は、基材と、この基材上に形成された銅層とを含む基板を製造する方法として使用される。本発明で製造される基板には、半導体基板やプリント回路基板や半導体パッケージ基板などの電子基板等が含まれるが、本発明の基板の製造方法は、特に半導体基板を製造する方法として適している。
【００１０】
上記基材の構成材料は特に限定されないが、半導体基板用の基材としてはシリコン、サファイア、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）等からなる基材が使用でき、例えば、４０〜３００ｍｍφのシリコンウエハ等が好適に使用できる。
【００１１】
電子基板用の基材としては、電気絶縁性を有する基材が使用でき、例えばアクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリプロピレン、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル等の熱硬化性樹脂等からなる基材、あるいは上記列挙した樹脂がガラス繊維、アラミド繊維などで強化された基材が挙げられる。また、セラミックスやガラス等からなる基材であってもよい。
【００１２】
本発明の基板の製造方法では、上記銅層の構成材料を含む銅層形成用材料と上記基材とを、上記銅層形成用材料の鉛直方向上側において上記基材が上記銅層形成用材料に対向するようにそれぞれ配置する。すなわち、銅層形成用材料が分解し、金属前駆体が生じ、これが気化することで、気化したガスが基材に当たり金属が蒸着できる。前記において、「銅層形成用材料の鉛直方向上側」とは、金属を蒸着したい基材の面が、銅層形成材料から気化されるガスに当たる方向を向いていることをいう。但し、均一に金属を蒸着するためには基材の面と銅層形成材料との距離が等しい位置、すなわち、銅層形成材料と基材が平行になっていることが好ましい。
【００１３】
そして、上記銅層形成用材料を９０〜２００℃（好ましくは１２０〜１８０℃）の温度範囲に加熱し、かつ上記基材を１２０〜４５０℃（好ましくは１５０〜３００℃）の温度範囲に加熱することにより、上記基材上に銅を蒸着させて上記銅層を形成する。銅層形成用材料の温度が上記温度範囲よりも低い温度では、銅層形成用材料の分解反応が起きず、金属前駆体の気化も起きないため、銅の蒸着が困難となる可能性がある。一方、基材の温度が上記温度範囲より高い場合には、高エネルギーが必要となり不経済となる可能性がある。また、銅層形成用材料の温度が上記温度範囲より高い場合には、気化前に金属化反応が進んでしまい基材に蒸着されない可能性がある。なお、基材と銅層形成用材料の加熱温度は、基材の温度の方が銅層形成用材料の温度よりも高くなるように上記範囲で設定されることが好ましい。上記銅層形成用材料の加熱は、分解反応が起き始める温度（９０〜１３０℃）まで昇温した後は、徐々に目的とする温度まで加熱することが好ましい。金属銅の前駆体が気化しやすくなるためである。徐々にとは、好ましくは約１０℃／分以下の昇温速度、より好ましくは約５℃／分以下のゆっくりした昇温速度を意味する。
【００１４】
なお、銅層形成用材料の温度が９０℃〜１３０℃に到達するまでに、上記基材の温度が
１２０℃〜４５０℃に加熱されていることが好ましい。
【００１５】
上記条件で銅を蒸着させることにより、銅の純度が高い銅層を有する基板を安全かつ安価に製造することができる。また、電気めっき法で用いられるようなシード層を必要としないため、微細な銅層を有する基板を製造することができる。なお、上記銅層形成用材料の好適な例は後述するが、特定の温度で分解されて、金属銅の前駆体を気化できるものであればどのようなものでも良い。
【００１６】
上記銅層形成用材料及び上記基材を配置する際は、上記銅層形成用材料と上記基材との間隔が５〜１００ｍｍとなるようにそれぞれ配置することが好ましく、１０〜５０ｍｍとなるようにそれぞれ配置することがより好ましい。上記範囲より短い場合は、上記銅層形成用材料の残渣が上記基材に付着するおそれがある。一方、上記範囲より長い場合は、上記基材上に銅を所定の厚みに堆積させるのが困難となる可能性がある。
【００１７】
上記銅層形成用材料は、下記化学式（１）：
[ＲＣＯＯ]2[ＮＨ3]2ＣｕＸp      ・・・（化学式１）
（但し、２個のＲは、それぞれＨ、ＮＨ2、ＣＨ2Ｙ、ＣＨ2Ｙ（ＣＨＺ）及びＣＨ2Ｙ（ＣＨＺ）4から選択される１つを表わし、同じであっても異なっていても良く、
Ｘは、Ｈ2Ｏ又は溶媒分子を表し、
ｐは、０又は１であり、
Ｙは、Ｈ、ＯＨ及びＮＨ2から選択される１つを表わし、
Ｚは、Ｈ及びＯＨから選択される１つを表わす）
で表される単位が１又は複数連結した銅化合物を含む材料であってもよい。
【００１８】
上記銅化合物の製造方法に特に限定はないが、例えばギ酸銅などのカルボン酸と銅との化合物にアンモニア水を反応させることにより製造できる。また、酸化銅にギ酸などのカルボン酸を反応させ、その後アンモニア水を反応させることにより製造できる。
【００１９】
上記銅層形成用材料を作製する際、例えば、上記銅化合物を低沸点溶媒に溶解させて上記銅層形成用材料を作製するための前駆材料を調製してもよい。例えば、この前駆材料を皿状治具上に均一に塗布した後、上記低沸点溶媒を蒸発留去して上記銅層形成用材料を作製してもよい。
【００２０】
上記銅化合物を溶解させる低沸点溶媒としては、沸点が常圧下で１２０℃以下である溶媒を使用することが好ましい。例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｎ−プロピルアルコール、イソブタノール、ｎ−ブタノール等が例示できる。
【００２１】
上記前駆材料中の上記銅化合物の濃度は、１０〜３００ｇ／リットルが好ましく、４０〜１００ｇ／リットルがより好ましい。上記範囲より濃い場合は、上記銅化合物が析出する可能性がある。一方、上記範囲より薄い場合は、上記低沸点溶媒を多量に蒸発留去しなければならず不経済となる可能性がある。なお、得られる銅層の厚みを厚くする場合には上記濃度を濃くし、厚みを薄くする場合には上記濃度を薄くすることで、銅層の厚みを自由に調整できる。
【００２２】
上記銅化合物を低沸点溶媒に溶解させて上記前駆材料を調製する場合、上記銅化合物の溶解性を向上させるために、更にアンモニアを添加しても良い。この場合、アンモニアの添加量は０．２〜５重量％程度である。上記範囲より少ないと上記銅化合物が溶解しにくくなる可能性がある。一方、上記範囲より多いと、それ以上の効果が得られないため不経済となる可能性がある。また、熱媒体として更に高沸点溶媒を添加してもよい。上記高沸
点溶媒としては、例えば、沸点が常圧下で１４０℃以上であり、かつ１Ｐａの時に１２０℃以下で蒸発する溶媒が使用できる。具体的には、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、ブチレングリコール、フタル酸エステル、リナロール、シクロヘキサノールなどが使用できる。この場合、高沸点溶媒の添加量は、例えば１５重量％以下であればよい。１５重量％を超えると、銅の蒸着を阻害する可能性がある。更に、安定剤を添加してもよい。上記安定剤としては、ギ酸アンモニウム等が使用できる。上記安定剤を添加することにより、蒸発留去時には副生成物の生成を抑制でき、また蒸着時には上記銅化合物から金属銅のみを上記基材上に蒸着することを補助できる。この場合、上記安定剤の添加量は、例えば０．１〜２０重量％であればよく、好ましくは１〜１０重量％である。上記安定剤の添加量が０．１重量％未満の場合は、効果が得られない可能性があり、２０重量％を超えると、それ以上の効果が得られないため不経済となる可能性がある。
【００２３】
上記銅層形成用材料を作製する際、溶媒は必ずしも必要ではない。例えば、原料配置基材上に、粘着剤を介して上記銅化合物を付着させて上記銅層形成用材料を作製してもよい。上記原料配置基材としては、例えばポリイミドフィルムやステンレス鋼板等が使用できる。上記粘着剤としては、例えばシリコーン系粘着剤等が使用できる。上記銅化合物を上記原料配置基材上に付着させる際は、一般的な粉体用の粉振り装置等の散布手段により上記銅化合物を上記原料配置基材上に散布するとよい。また、上記銅化合物を上記原料配置基材上に過剰に散布した後で、余剰分を上記原料配置基材上から振り落とすことによって、上記銅化合物を上記原料配置基材上に均一に付着させることができる。なお、上記原料配置基材の付着面に凹凸を形成しておくと、上記銅化合物の付着量を増大させることができるため、得られる銅層の厚みの調整が容易となる。付着面に凹凸を形成する方法としては原料配置基材の製造時にエンボスロール等を押し付けて凹凸を形成するとよい。
【００２４】
上記銅層形成用材料は、上記銅化合物を含んでいなくてもよい。例えば、ギ酸イオン、銅イオン及びアンモニウムイオンを含む材料であってもよい。例えば、上記各イオンを低沸点溶媒にそれぞれ溶解させて前駆材料を調製してもよい。この場合、ギ酸イオン及びアンモニウムイオンの添加量を調整することで、安定剤として働くギ酸アンモニウムを添加するのと同様の効果が得られる。なお、上記低沸点溶媒としては、上記銅化合物に対して使用するものと同様の溶媒が使用できる。
【００２５】
上記各イオンを低沸点溶媒に溶解させて上記前駆材料を調製する場合、上記各イオンの濃度は、例えば、ギ酸イオンが５〜２２０ｇ／リットル（好ましくは２０〜６０ｇ／リットル）、銅イオンが１〜１２０ｇ／リットル（好ましくは１０〜３５ｇ／リットル）、アンモニウムイオンが４〜３５０ｇ／リットル（好ましくは５〜５０ｇ／リットル）であればよい。上記範囲より濃い場合は、析出物が生成する可能性がある。一方、上記範囲より薄い場合は、上記低沸点溶媒を多量に蒸発留去しなければならず不経済となる可能性がある。なお、得られる銅層の厚みを厚くする場合には上記濃度を濃くし、厚みを薄くする場合には上記濃度を薄くすることで、銅層の厚みを自由に調整できる。
【００２６】
本発明の製造方法において、上記銅層形成用材料及び上記基材を加熱する際は、上記銅層形成用材料及び上記基材の周囲の真空度を１０００Ｐａ以下に維持した状態で加熱することが好ましい。真空度が１０００Ｐａを超えると、銅層形成用材料から金属銅の前駆体が気化しにくくなるため、銅の蒸着が困難となるおそれがある。なお、製造コストを抑えるためには、１〜１０００Ｐａの範囲に維持した状態で加熱することが好ましい。
【００２７】
本発明では、銅層を形成した後、上記基材を不活性雰囲気下で冷却することが好ましい。蒸着後すぐに大気中に銅層を曝すと、銅層の表面が酸化して抵抗値が増大するおそれがあるが、上記不活性雰囲気下で冷却した後であれば、大気中に銅層を曝しても銅層の表面の酸化を防止できる。ここでいう不活性雰囲気下とは、銅の酸化が生じない状態をいう。
不活性雰囲気にする方法としては、例えば、１００Ｐａ以下の真空状態にする方法や、酸素を窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスと置換した状態で１０００Ｐａ以下の真空状態にする方法や、常圧下で不活性ガスを大量に流入させた状態にする方法などがある。さらに、銅層の表面の酸化を確実に防止するには、上記基材の温度が１００℃以下になるまで冷却することが好ましく、６０℃以下になるまで冷却することがより好ましい。この場合の冷却手段としては、窒素やアルゴン等の不活性ガスを冷却用ガスとして処理チャンバー内へ放出する、あるいは得られた基板を金属等からなる冷却用治具上に移動させて冷却するなどの手段が例示できる。
【００２８】
次に、本発明の蒸着装置について説明する。なお、本発明の蒸着装置は、上述した本発明の基板の製造方法で使用するのに好適な蒸着装置である。よって、上述の説明と重複する内容については省略する。
【００２９】
本発明の蒸着装置は、銅層の構成材料を含む銅層形成用材料を配置するための材料配置部と、上記材料配置部の鉛直方向上側において上記材料配置部に対向するように設けられた、基材を配置するための基材配置部と、上記銅層形成用材料を９０〜２００℃の温度範囲に加熱する材料加熱部と、上記基材を１２０〜４５０℃の温度範囲に加熱する基材加熱部とを含む。これにより、銅の純度が高く、かつ微細な銅層を有する基板を、安全かつ安価に製造することができる。
【００３０】
本発明の蒸着装置では、上記基材を冷却する冷却手段を更に含んでいてもよい。得られた銅層の表面の酸化を防止できるからである。上記冷却手段としては、冷却用ガス（例えば、窒素やアルゴン等の不活性ガス）をチャンバー内に放出するガス放出器等が例示できる。
【００３１】
以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る半導体基板の製造方法を示すフローチャートである。また、図２及び図３は、図１に示す半導体基板の製造方法で使用する装置の一例を示す概略図である。
【００３２】
まず、銅層形成用材料の作製方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。図２は、銅層形成用材料を作製するための前駆材料から溶媒を蒸発留去する装置の概略図である。
【００３３】
図１及び図２に示すように、ステンレス鋼製の皿状治具１０に低沸点溶媒を含む前駆材料１１を均一に塗布する（ステップＳ１）。この際、前駆材料１１が貯留されたタンク１２から、計量部１３により皿状治具１０に一定量の前駆材料１１を滴下できるようにしておくとよい。低沸点溶媒は表面張力が低いので、皿状治具１０に一定量の前駆材料１１を滴下すると、前駆材料１１が皿状治具１０上に自然に広がる。より均一に前駆材料１１を塗布するには、粘度が０．１〜１０ｍＰａ・ｓの低沸点溶媒（例えば、水、メタノール、イソプロピルアルコール等）を使用するとよい。また、皿状治具１０の滴下面１０ａを粗化しておくと、前駆材料１１が滴下面１０ａの中央部に偏在することを防止できる。この場合、例えば、滴下面１０ａの表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１）が、０．０１〜１００μｍ程度となるように粗化しておくとよい。
【００３４】
次に、ポンプ１４によりチャンバー１５内を１〜５００００Ｐａに維持した状態で、ヒーター１６により皿状治具１０を１０〜９０℃に加熱して前駆材料１１に含まれる溶媒（低沸点溶媒）を蒸発留去して、銅層形成用材料２０（図３参照）を作製する（ステップＳ２）。この際、水等の冷媒が通流する冷却コイル１７によって、蒸発した溶媒を冷却してもよい。これにより、回収された溶媒１８をドレイン１９から取り出して、この溶媒１８
を再利用することができる。
【００３５】
次に、上記の方法で得られた銅層形成用材料２０を用いて半導体基板を作製する方法について、図１及び図３を参照しながら説明する。図３は、銅層形成用材料２０を用いて半導体基板を作製するための蒸着装置である。
【００３６】
まず、半導体基材２１を１２０〜４５０℃の温度範囲に加熱できるように基材加熱用ヒーター２３を昇温し、さらに銅層形成用材料２０を９０〜２００℃の温度範囲に加熱できるように材料加熱用ヒーター２２を昇温する（ステップＳ３）。それぞれのヒーターの温度は、温度調節器２８ａ，２８ｂで個別に制御できる。
【００３７】
次に、図１及び図３に示すように、銅層形成用材料２０と半導体基材２１とを、銅層形成用材料２０の鉛直方向上側において半導体基材２１が銅層形成用材料２０に対向するようにそれぞれ配置する（ステップＳ４）。半導体基材２１としては、銅を均一に堆積させるためには、皿状治具１０上における銅層形成用材料２０が塗布された領域の面積よりも一回り小さい基材を使用するのが望ましい。例えば、半導体基材２１の面積が、銅層形成用材料２０が塗布された領域の面積の２０〜１００％程度であればよい。また、図３に示す例では、銅層形成用材料２０が塗布された皿状治具１０を材料加熱用ヒーター２２に固定し、半導体基材２１を基材加熱用ヒーター２３に固定している。半導体基材２１を固定する方法は、特に限定されず、機械的な固定方法でもよいし、吸着による固定方法でもよい。例えば、半導体基材２１を固定するためのホルダー（図示せず）を別途備えていてもよい。特に、上記ホルダーが、基材加熱用ヒーター２３に対し着脱可能に取り付けられている場合は、後述する半導体基材２１の冷却時に速やかに半導体基材２１を冷却できるため好ましい。また、図３の蒸着装置では、材料加熱用ヒーター２２が材料配置部を兼ねており、基材加熱用ヒーター２３が基材配置部を兼ねている。なお、図３に示す２４ａ，２４ｂは、銅層形成用材料２０を囲う側壁である。
【００３８】
この状態で、半導体基材２１上に銅を蒸着させて銅層を形成し、半導体基板を得る。この際のチャンバー２５内の真空度は、例えば１０００Ｐａ以下であればよい。真空度がこの範囲内であれば、チャンバー２５内の熱伝導が低くなるため、半導体基材２１の温度がその他のチャンバー２５内の温度よりも高くなる。これにより、銅層形成用材料２０に含まれる銅が半導体基材２１上にのみ蒸着される。真空度の調整は、ガス放出器２６より不活性ガスを一定量供給し、圧力計２７により実際の真空度をモニターして調整する。
【００３９】
上述の方法で銅層を形成した後、チャンバー２５内を不活性雰囲気下に維持した状態で、ガス放出器２６により冷却用ガスをチャンバー２５内へ放出して半導体基材２１（得られた半導体基板）を冷却し（ステップＳ５）、半導体基板を取り出す。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態に係る半導体基板の製造方法を説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、銅層形成用材料と半導体基材とをヒーターに配置した後で、それぞれのヒーターを所定の温度まで昇温してもよい。また、ヒーターを所定の温度まで昇温する際は、一気に所定の温度まで昇温してもよいし、段階的に昇温してもよい。
【００４１】
以下、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
下記化（１）に示す銅化合物（以下、「銅化合物Ａ」とする。）１００ｇと、ギ酸アンモニウム１５ｇと、２５％アンモニア水２００ｇとを、全量が１リットルになるようにメ
タノールに溶解して前駆材料を調製した。なお、下記化（１）に示す銅化合物Ａの連続するユニット数は、一般の無機化合物と同様に無限大まで連続させることが理論上は可能であり、ユニット数により特質が変化することはない。
【００４３】
【化１】
2008007852.tif 000003
【００４４】
（但し、ｑは正の整数を表わす。）
前記前駆材料を直径１０ｃｍの皿状治具に３ミリリットル滴下して、上記皿状治具の全面に上記前駆材料を広げた。続いて、上記皿状治具を４０℃に加熱して溶媒を蒸発留去し、その後デシケータ中（常圧）でこれらを乾燥した。乾燥後、上記皿状治具上に青い析出物（銅層形成用材料）が均一に配置されていた。なお、この銅層形成用材料中の銅が、後述する蒸着工程において全て半導体基材上に蒸着すると、その膜厚（以下、「設定膜厚」という。）は０．８μｍとなる。
【００４５】
次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。上記半導体基材には、直径５０ｍｍφのシリコンウエハを用いた。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、１５ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、チャンバー内の真空度を窒素ガスで１００Ｐａに調整した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を１００Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。なお、以降に述べる例において、半導体基材には上記と同様のシリコンウエハを用いた。
【００４６】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．８μｍであった。また、目視により、得られた銅層は均一でなめらかな表面であることが確認された。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を以下に示すＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）により評価した。
【００４７】
（ＥＳＣＡによる分析方法）
得られた銅層を日本電子株式会社製Ｘ線光電子分光分析装置（ＪＰＳ−９０１０ＭＣ）にてＭｇＫαを線源として分析した。なお、分析を行う前に、銅層の最表面をアルゴンイオンにより５ｎｍ程度エッチングして最表面の汚染物を除去した。結果を図４〜６に示す。
【００４８】
図４のワイドスキャンスペクトルに示すように、銅以外のピークはほとんど観察されなかった。また、図５に示すように、銅のナロースキャンスペクトルの２ｐに対応するスペクトルでは、Ｃｕ2+に対応するピークは観察されなかった。さらに図６に示すように、銅のナロースキャンスペクトルのオージェピークのパターンでは、Ｃｕ+ではなく金属銅（Ｃｕ）に由来するピークのみが観察された。以上の結果から、実施例１で得られた銅層は、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００４９】
（実施例２）
銅化合物Ａ５０ｇと、ギ酸アンモニウム８ｇと、プロピレングリコール５ｇと、２５％アンモニア水２００ｇとを、全量が１リットルになるようにＩＰＡに溶解して前駆材料を調製した（設定膜厚：０．４μｍ）。この前駆材料を直径１０ｃｍの皿状治具に３ミリリットル滴下して、上記皿状治具の全面に上記前駆材料を広げた。続いて、上記皿状治具を３０℃に加熱して溶媒を蒸発留去した。この蒸発留去は、アスピレーターを用いて上記皿状治具の周りの雰囲気圧を３ｋＰａに減圧した状態で行った。その後デシケータ中（常圧）でこれらを乾燥した。乾燥後、上記皿状治具上に青い析出物（銅層形成用材料）が均一に配置されていた。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、２５ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、チャンバー内の真空度を窒素ガスで５０Ｐａに調整した。続いて、上記皿状治具の温度が１３０℃、上記半導体基材の温度が１５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、３時間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内に窒素ガスを大量に導入して（常圧）、半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が５０℃になった後、窒素ガスの導入を停止し半導体基板を取り出した。
【００５０】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．４μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００５１】
（実施例３）
銅化合物Ａ１５０ｇと、ギ酸アンモニウム７５ｇと、プロピレングリコール１５０ｇとを、全量が１リットルになるように５％アンモニア水に溶解して前駆材料を調製した（設定膜厚：１．２μｍ）。この前駆材料を直径１０ｃｍの皿状治具に３ミリリットル滴下して、上記皿状治具の全面に上記前駆材料を広げた。続いて、上記皿状治具を５０℃に加熱して溶媒を蒸発留去した。この蒸発留去は、アスピレーターを用いて上記皿状治具の周りの雰囲気圧を減圧しながら窒素ガスを導入して真空度を１０ｋＰａに調整した状態で行った。その後デシケータ中（常圧）でこれらを乾燥した。乾燥後、上記皿状治具上に青い析出物（銅層形成用材料）が均一に配置されていた。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、５０ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、チャンバー内の真空度を窒素ガスで１００Ｐａに調整した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２８０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内に窒素ガスを大量に導入して（常圧）半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、窒素ガスの導入を停止し半導体基板を取り出した。
【００５２】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは１．２μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００５３】
（実施例４）
ギ酸銅・４水和物１２０ｇと、ギ酸アンモニウム４０ｇと、２５％アンモニア水２００
ｇと、ベンジルアルコール５０ｇとを、全量が１リットルになるようにメタノールに溶解して前駆材料を調製した（設定膜厚：０．８μｍ）。この前駆材料を直径１０ｃｍの皿状治具に３ミリリットル滴下して、上記皿状治具の全面に上記前駆材料を広げた。続いて、上記皿状治具を４０℃に加熱して溶媒を蒸発留去した。この蒸発留去は、アスピレーターを用いて上記皿状治具の周りの雰囲気圧を減圧しながら空気を導入して真空度を７ｋＰａに調整した状態で行った。その後デシケータ中（常圧）でこれらを乾燥した。乾燥後、上記皿状治具上に青い析出物（銅層形成用材料）が均一に配置されていた。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、３５ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、チャンバー内の真空度をアルゴンガスで２０Ｐａに調整した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２００℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を２０Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００５４】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．８μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００５５】
（実施例５）
ギ酸銅・４水和物９５ｇと、ギ酸アンモニウム４０ｇと、２５％アンモニア水２００ｇと、プロピレングリコール４０ｇとを、全量が１リットルになるようにＩＰＡに溶解して前駆材料を調製した（設定膜厚：０．６μｍ）。この前駆材料を用いて実施例４と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、１５ｍｍとした。そして、チャンバー内を５Ｐａまで減圧した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を５Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００５６】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．６μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００５７】
（実施例６）
ギ酸銅・４水和物４７．５ｇと、ギ酸アンモニウム２０ｇと、２５％アンモニア水２００ｇと、プロピレングリコール２０ｇとを、全量が１リットルになるようにＩＰＡに溶解して前駆材料を調製した（設定膜厚：０．３μｍ）。この前駆材料を用いて実施例３と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、１５ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、アルゴンガスで３００Ｐａに調
整した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を３００Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００５８】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．３μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００５９】
（実施例７）
ギ酸銅・４水和物１８０ｇと、ギ酸アンモニウム１３０ｇと、ブチレングリコール７５ｇとを、全量が１リットルになるように５％アンモニア水に溶解した後、不溶物をろ過して前駆材料を調製した（設定膜厚：１．２μｍ）。この前駆材料を用いて実施例３と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、３０ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、窒素ガスで１０Ｐａに調整した。続いて、上記半導体基材の温度を３００℃に維持した状態で上記皿状治具の温度を１０℃／分の昇温速度で１２０℃まで加熱した後２℃／分の昇温速度で２００℃まで加熱し、２００℃に到達後ただちにチャンバー内に窒素ガスを大量に導入して（常圧）半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、窒素ガスの導入を停止し半導体基板を取り出した。
【００６０】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは１．２μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００６１】
（実施例８）
ギ酸銅・４水和物９５ｇと、ギ酸アンモニウム４０ｇと、２５％アンモニア水２００ｇと、プロピレングリコール４０ｇとを、全量が１リットルになるようにＩＰＡに溶解して前駆材料を調製した（設定膜厚：０．６μｍ）。この前駆材料を用いて実施例２と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、１０ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、窒素ガスで５００Ｐａに調整した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内を５００Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００６２】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．６μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００６３】
（実施例９）
実施例１と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した（設定膜厚：０．８μｍ）。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、２０ｍｍとした。そして、チャンバー内を５Ｐａまで減圧した。続いて、上記皿状治具の温度が１００℃、上記半導体基材の温度が１４０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、６時間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を５Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００６４】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．１μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００６５】
（実施例１０）
実施例２と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した（設定膜厚：０．４μｍ）。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、８０ｍｍとした。そして、チャンバー内を５Ｐａまで減圧した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を５Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００６６】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．１μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００６７】
（実施例１１）
実施例１の前駆材料を用いて実施例３と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した（設定膜厚：０．８μｍ）。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、２０ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、窒素ガスで５０００Ｐａに調整した。続いて、上記皿状治具の温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内を５０００Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００６８】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．１μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物
のない金属銅からなることが確認された。
【００６９】
（実施例１２）
シリコーン系粘着材（東レ・ダウコーニング製ＳＤ４５７０：東レ・ダウコーニング製ＳＲＸ２１２：トルエン＝１：０．１：５の重量比）をポリイミドフィルム（東レ・デュポン製カプトン１００Ｈ）の片面に塗布し、風乾後、１００℃のオーブンで１０分間加熱し上記シリコーン系粘着材を硬化させた。なお、マイクロメーターを用いて上記シリコーン系粘着材層の厚みを測定した結果、厚みは２０μｍであった。上記シリコーン系粘着材層上に銅化合物Ａの粉体を振り撒いて上記シリコーン系粘着材層に固定させ、さらに余分な銅化合物Ａを払い落とすことによって粉体が均一に付着されたポリイミドフィルムを得た。銅化合物Ａの付着量は２０ｇ／ｍ2であった。なお、本実施例の設定膜厚は０．２５μｍであった。
【００７０】
次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、銅化合物Ａが均一に配置された上記ポリイミドフィルムを材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅化合物Ａ（銅層形成用材料）と上記半導体基材との間隔は、１５ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、窒素ガスで２０Ｐａに調整した。続いて、上記ポリイミドフィルムの温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２００℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を２０Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００７１】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．２５μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００７２】
（実施例１３）
ギ酸銅・４水和物１００ｇを、全量が１リットルになるようにメタノールに溶解して前駆材料を調製した（設定膜厚：０．５７μｍ）。この前駆材料を直径１０ｃｍの皿状治具に２０ミリリットル滴下して、上記皿状治具の全面に上記前駆材料を広げた。続いて、上記皿状治具を４０℃に加熱して溶媒を蒸発留去した。この蒸発留去は、アスピレーターを用いて上記皿状治具の周りの雰囲気圧を減圧しながら空気を導入して真空度を７ｋＰａに調整した状態で行った。その後デシケータ中（常圧）でこれらを乾燥した。乾燥後、上記皿状治具上に青い析出物（銅層形成用材料）が均一に配置されていた。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、３５ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、窒素ガスで２０Ｐａに調整した。続いて、上記皿状治具の温度が２００℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約３０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を２０Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００７３】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．４０μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００７４】
（実施例１４）
シリコーン系粘着材（東レ・ダウコーニング製ＳＤ４５７０：東レ・ダウコーニング製ＳＲＸ２１２：トルエン＝１：０．１：５の重量比）をポリイミドフィルム（東レ・デュポン製カプトン１００Ｈ）の片面に塗布し、風乾後、１００℃のオーブンで１０分間加熱し上記シリコーン系粘着材を硬化させた。なお、マイクロメーターを用いて上記シリコーン系粘着材層の厚みを測定した結果、厚みは２０μｍであった。上記シリコーン系粘着材層上にギ酸銅・４水和物の粉体を振り撒いて上記シリコーン系粘着材層に固定させ、さらに余分なギ酸銅・４水和物を払い落とすことによって粉体が均一に付着されたポリイミドフィルムを得た。ギ酸銅・４水和物の付着量は２０ｇ／ｍ2であった。なお、本実施例の設定膜厚は０．１５μｍであった。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、ギ酸銅・４水和物が均一に配置された上記ポリイミドフィルムを材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記ギ酸銅・４水和物（銅層形成用材料）と上記半導体基材との間隔は、１５ｍｍとした。そして、チャンバー内を減圧した後、窒素ガスで２０Ｐａに調整した。続いて、上記ポリイミドフィルムの温度が１５０℃、上記半導体基材の温度が２００℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱し、約９０分間かけて上記半導体基材上に銅を蒸着した。その後、チャンバー内の真空度を２０Ｐａに維持した状態で得られた半導体基板を冷却し、半導体基板の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して半導体基板を取り出した。
【００７５】
得られた半導体基板の銅層の厚みを電解式膜厚計で測定した結果、厚みは０．１２μｍであった。また、テスター（端子間２０ｍｍ）による通電試験についても問題はなかった。更に、得られた銅層を上述した実施例１の場合と同様にＥＳＣＡで評価した結果、不純物のない金属銅からなることが確認された。
【００７６】
（比較例１）
実施例１と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した（設定膜厚：０．８μｍ）。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、５０ｍｍとした。そして、チャンバー内を５Ｐａまで減圧した。続いて、上記皿状治具の温度が６０℃、上記半導体基材の温度が１００℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱した。その後、チャンバー内の真空度を５Ｐａに維持した状態で上記半導体基材を冷却し、上記半導体基材の温度が６０℃になった後、チャンバー内を常圧に戻して上記半導体基材を取り出した。取り出した上記半導体基材の表面には銅が蒸着されていなかった。
【００７７】
（比較例２）
実施例７と同様の方法で皿状治具上に銅層形成用材料を配置した（設定膜厚：０．８μｍ）。次に、上述した図３に示す蒸着装置を用いて以下に示す方法で銅の蒸着を行った。まず、上記銅層形成用材料が均一に配置された上記皿状治具を材料加熱用ヒーター上に載せ、これに対向するように半導体基材を基材加熱用ヒーターに設置した。この際の上記銅層形成用材料と上記半導体基材との間隔は、１５ｍｍとした。そして、チャンバー内が常圧の状態で、上記皿状治具の温度が２５０℃、上記半導体基材の温度が２５０℃になるように、上記ヒーターを用いてそれぞれ加熱した。その後、チャンバー内が常圧の状態で上記半導体基材を冷却し、上記半導体基材の温度が６０℃になった後、上記半導体基材を取り出した。取り出した上記半導体基材の表面には銅が蒸着されていなかった。
【００７８】
本発明の基板の製造方法及びこれに用いる蒸着装置は、銅層の微細化が要求される半導
体基板や電子基板等の基板の製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る半導体基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、図１に示す半導体基板の製造方法で使用する装置の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、図１に示す半導体基板の製造方法で使用する装置の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例のＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）による分析結果を示すスペクトルである。
【図５】図５は、本発明の一実施例のＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）による分析結果を示すスペクトルである。
【図６】図６は、本発明の一実施例のＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）による分析結果を示すスペクトルである。
【符号の説明】
【００８０】
１０  皿状治具
１０ａ  滴下面
１１  前駆材料
１２  タンク
１３  計量部
１４  ポンプ
１５  チャンバー
１６  ヒーター
１７  冷却コイル
１８  溶媒
１９  ドレイン
２０  銅層形成用材料
２１  半導体基材
２２  材料加熱用ヒーター
２３  基材加熱用ヒーター
２４ａ，２４ｂ  側壁
２５  チャンバー
２６  ガス放出器
２７  圧力計
２８ａ，２８ｂ  温度調節器
【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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