(57)【要約】【課題】金属の被エッチング部材をエッチングして当該金属の膜を形成する場合において前記被エッチング部材のエッチングによる減肉の程度を容易且つ的確に検出し得る金属膜作製装置を提供する。【解決手段】チャンバ１内に配設したＣｕ製の被エッチング部材１８をＣｌ２　ガスプラズマ１４でエッチングしてＣｕ成分を基板３に付着させ、Ｃｕ薄膜１６の成膜を行う場合における前記被エッチング部材１８にプラズマ発光する警報ガスを封入するとともに、被エッチング部材１８のエッチングの進行に伴いその減肉が進行した場合に封入した警報ガスがチャンバ１内に漏洩してプラズマ発光するように構成するとともに、前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光を分光器３３ａ、３３ｂで検出するようしたものである。【選択図】　図１
2004018976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属膜を付着させる基板を内部に収容するチャンバと、このチャンバ内に配設した成膜用金属を材料とする被エッチング部材とを有し、前記チャンバ内で形成した原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供給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、前記金属成分を前記基板に付着させて所定の成膜を行う金属膜作製装置において、
前記被エッチング部材にプラズマ発光する警報ガスを封入するとともに、前記被エッチング部材のエッチングの進行に伴いその減肉が進行した場合、封入した前記警報ガスがチャンバ内に漏洩してプラズマ発光するように構成するとともに、
前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光を検出する分光検出手段を設けたことを特徴とする金属膜作製装置。
【請求項２】
金属膜を付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、この被エッチング部材の温度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温度制御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供給する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前記基板に析出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置において、
前記被エッチング部材にプラズマ発光する警報ガスを封入するとともに、前記被エッチング部材のエッチングの進行に伴いその減肉が進行した場合、封入した前記警報ガスがチャンバ内に漏洩してプラズマ発光するように構成するとともに、
前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光を検出する分光検出手段を設けたことを特徴とする金属膜作製装置。
【請求項３】
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する金属膜作製装置において、
被エッチング部材は、その内部にこの被エッチング部材を冷却するための冷媒を流通させる通路を有するものであって、且つエッチングによる減肉がこの通路に及ぶ前に警報ガスがチャンバ内に漏洩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４】
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する金属膜作製装置において、
被エッチング部材の表面からの距離が異なる複数の肉厚位置に最先端が達する複数個の盲穴を形成し、各盲穴に異なる種類の警報ガスが封入され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５】
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する金属膜作製装置において、
減肉の程度が異なる複数の部位を有する、被エッチング部材の各部位毎に異なる種類の警報ガスが封入され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】
〔請求項１〕乃至〔請求項５〕に記載する何れか一つの金属膜作製装置において、
分光検出手段で警報ガスの漏洩が検出された場合、このことを表す警報信号により当該金属膜作製装置を駆動する電力系統を制御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７】
〔請求項１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つの金属膜作製装置において、
警報ガスは、プラズマ発光をするだけでなく、成膜に影響を与えないＮｅ等の不活性ガス又はＯ２　である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に関し、特にハロゲンを含有する原料ガスプラズマで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所定条件の下でエッチングすることによりこの金属の成膜を行う装置に適用して有用なものである。
【０００２】
【背景技術】
従来、気相成長法により金属膜、例えばＣｕ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】
これに対し、本発明者等は、次の様な新規な金属膜作製装置を発明した。すなわち、金属膜（例えばＣｕ膜）を付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属（例えばＣｕ）で形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材（例えば銅板部材）と、この被エッチング部材の温度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温度制御手段とを有し、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しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供給する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前記基板に析出させて所定の金属膜の成膜を行うというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如きエッチングによる新規な金属膜作製装置においては、被エッチング部材は消耗部材であり、エッチングにより減肉されるため、取り替える必要がある。特に、被エッチング部材が、その内部に、この被エッチング部材を冷却するための冷媒を流通させる通路を有するものである場合には、減肉が通路の部位迄至り、この通路からチャンバ内に冷媒（冷却水等）が漏洩する前に、この減肉の程度を検出して取り替える必要がある。
【０００５】
ちなみに、上述の如き新規な金属膜作製装置において、成膜を行えばその都度チャンバの内壁等にエッチングされた金属に基づく金属膜が付着するため、定期的にこの金属膜をエッチングにより除去してやる必要がある。すなわち、クリーニングを行う必要がある。そして、このクリーニング工程では被エッチング部材がエッチングされないよう、これを所定の低温に維持しておく必要がある。このため、通常被エッチング部材には、冷媒を流通するための流路を形成しておく必要がある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、金属の被エッチング部材をエッチングして当該金属の膜を形成する場合において前記被エッチング部材のエッチングによる減肉の程度を容易且つ的確に検出し得る金属膜作製装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記目的を達成する本発明の構成は、次の点を特徴とする。
【０００８】
１）　金属膜を付着させる基板を内部に収容するチャンバと、このチャンバ内に配設した成膜用金属を材料とする被エッチング部材とを有し、前記チャンバ内で形成した原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供給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、前記金属成分を前記基板に付着させて所定の成膜を行う金属膜作製装置において、
前記被エッチング部材にプラズマ発光する警報ガスを封入するとともに、前記被エッチング部材のエッチングの進行に伴いその減肉が進行した場合、封入した前記警報ガスがチャンバ内に漏洩してプラズマ発光するように構成するとともに、
前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光を検出する分光検出手段を設けたこと。
【０００９】
２）　金属膜を付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、この被エッチング部材の温度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温度制御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供給する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前記基板に析出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置において、
前記被エッチング部材にプラズマ発光する警報ガスを封入するとともに、前記被エッチング部材のエッチングの進行に伴いその減肉が進行した場合、封入した前記警報ガスがチャンバ内に漏洩してプラズマ発光するように構成するとともに、
前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光を検出する分光検出手段を設けたこと。
【００１０】
３）　上記１）又は２）に記載する金属膜作製装置において、
被エッチング部材は、その内部にこの被エッチング部材を冷却するための冷媒を流通させる通路を有するものであって、且つエッチングによる減肉がこの通路に及ぶ前に警報ガスがチャンバ内に漏洩するように構成したこと。
【００１１】
４）　上記１）又は２）に記載する金属膜作製装置において、
被エッチング部材の表面からの距離が異なる複数の肉厚位置に最先端が達するる複数個の盲穴を形成し、各盲穴に警報ガスが封入されるように構成したこと。
【００１２】
５）　上記１）又は２）に記載する金属膜作製装置において、
減肉の程度が異なる複数の部位を有する、被エッチング部材の各部位毎に異なる種類の警報ガスが封入されるように構成したこと。
【００１３】
６）　上記１）乃至５）に記載する何れか一つの金属膜作製装置において、
分光検出手段で警報ガスの漏洩が検出された場合、このことを表す警報信号により当該金属膜作製装置を駆動する電力系統を制御するように構成したこと。
【００１４】
７）　上記１）乃至６）に記載する何れか一つの金属膜作製装置において、
警報ガスは、プラズマ発光をするだけでなく、成膜に影響を与えないＮｅ等の不活性ガス又はＯ２　であること。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１は本発明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、チャンバ１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７によって塞がれている。支持台２は、チャンバ１の底部近傍に配設してあり、基板３を載置している。また、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が設けてあり、この温度制御手段６により支持台２を所定温度（例えば、基板３が１００℃乃至２００℃）に維持するように構成してある。また、チャンバ１の内部は真空装置８により所定の真空圧に維持される。
【００１７】
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が接続してある。ノズル１２は上方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給される。原料ガスは、成膜時に、チャンバ１内で壁面側に沿ってチャンバ１内の上部空間に送給される。
【００１８】
本形態における被エッチング部材である銅製の被エッチング部材１８は、リング部１９及び突起部２０からなり、チャンバ１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２０がチャンバ１の内周面側から中心側に向かって突出している。この被エッチング部材１８の構成に関しては、図２に基づき後に詳述する。
【００１９】
成膜用プラズマアンテナ２９は、スパイラル状に成形されて天井板７の外方に配設されており、整合器３０を介して電源３１から供給される電流により、電界を形成し、チャンバ１の被エッチング部材１８側（上部）の内部空間で、このチャンバ１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２９、整合器３０及び電源３１で成膜用プラズマ発生手段を構成している。
【００２０】
分光器３３ａ、３３ｂは、前記被エッチング部材１８の突起部２０のエッチングによる減肉に伴いこの突起部２０からチャンバ１内に漏洩してプラズマ発光する前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光をその波長に基づき検出するものである。このため、被エッチング部材１８の突起部２０には、プラズマ発光する警報ガスが封入してあり、突起部２０のエッチング量がある程度進行した時点で前記警報ガスがチャンバ１２内に漏洩するように構成してある。その詳細な構成に関しては後に詳述する。ここで、警報ガスとしては、プラズマ発光するガスであれば、特に制限はないが、同時に成膜に影響を与えないガスであることが望ましい。例えば、Ｎｅ、Ａｒ等の不活性ガス又はＯ２　ガスが好適である。
【００２１】
制御部３２は分光器３３ａ、３３ｂと電源３１との間に介在させてあり、分光器３３ａ、３３ｂの出力信号である分光信号に基づき、電源３１を制御して成膜用プラズマアンテナ２９に対する電力の供給を制御するものである。すなわち、警報ガスの漏洩が検出された場合、例えばその緊急度により、１）直ちに成膜用プラズマアンテナ２９への給電を遮断して成膜処理を中止する、２）警報ガスが検出された成膜工程が終了するまで成膜用プラズマアンテナ２９への給電を継続し、その後給電を遮断して成膜処理を中止する、３）警報ガスが検出された後所定の枚数だけ成膜を行った後、成膜用プラズマアンテナ２９への給電を遮断して成膜処理を中止する等、種々の制御態様が考えられる。したがって、必要に応じ任意の制御態様を設定乃至選択することができる。
【００２２】
図２に詳細に示すように、被エッチング部材１８のリング部１９の内周側にはチャンバ１（図１参照。）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２０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２０は、リング部１９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７（図１参照。）とチャンバ１の内部との間には突起部２０の間で形成される空間２７が存在した状態になっている。複数の突起部２０はリング部１９で電気的に接続されてこれと同電位となっている。
【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２９に通電する。
【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つつ、成膜用プラズマアンテナ２９から電磁波をチャンバ１の内部に入射することで、Ｃｌ２　ガスをイオン化して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２９に隣接する空間、すなわちチャンバ１の被エッチング部材１８の下方の空間に形成される。
【００２５】
ここで、Ｃｌ２　ガスプラズマ１４により、被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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、被エッチング部材１８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に搬送されてこれに吸着された前駆体（ＣｕｘＣｌｙ）１５は、成膜反応により基板３上にＣｕを析出させる。かくして、基板３の表面にＣｕ薄膜１６が生成される。
【００２７】
この場合のチャンバ１内の反応を反応式で表すと下記の通りである。
▲１▼プラズマの解離反応；Ｃｌ２　→２Ｃｌ＊　
▲２▼エッチング反応；Ｃｕ＋Ｃｌ＊　→ＣｕＣｌ（ｇ）
▲３▼基板への吸着反応；ＣｕＣｌ（ｇ）→ＣｕＣｌ（ａｄ）
▲４▼成膜反応；ＣｕＣｌ（ａｄ）＋Ｃｌ＊　→Ｃｕ＋Ｃｌ２　↑　・・・・・（１）
ここで、Ｃｌ＊　はＣｌのラジカルであることを、（ｇ）はガス状態であることを、（ａｄ）は吸着状態であることをそれぞれ表している。
【００２８】
一方、もう一つの成膜反応として次式で表される反応も起こっていると考えられる。
２ＣｕＣｌ（ａｄ）→２Ｃｕ＋Ｃｌ２　　　　　　　　　・・・・・（２）
【００２９】
ここで、被エッチング部材１８の下方にＣｌ２　ガスプラズマ１４を形成する際には、図３に示すように、成膜用プラズマアンテナ２９の電流の方向Ａは突起部２０を横切る方向となる。この結果、突起部２０の成膜用プラズマアンテナ２９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１８には空間２７が存在するので、誘導電流Ｂは各突起部２０の下面側では成膜用プラズマアンテナ２９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１８を見た場合、成膜用プラズマアンテナ２９の下方、すなわち基板３側に導電体である突起部３０が存在しても実効的に成膜用プラズマアンテナ２９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２０の下方に成膜用プラズマアンテナ２９による交番電界を形成することができる。この結果、導電体である被エッチング部材１８が存在していても、成膜用プラズマアンテナ２９からの電磁波がチャンバ１内に確実に入射し、被エッチング部材１８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。
【００３０】
図４（ａ）乃至同図（ｃ）は各種の突起部２０の一本を抽出して示す縦断面図である。同図（ａ）に示す突起部２０は、同心状管路２０ａ、２０ｂからなる２重管を有しており、内管である管路２０ａから供給した冷媒である冷却水を外管である管路２０ｂと前記管路２０ａとの間を流通させることにより被エッチング部である銅部材２０ｃの熱を吸収してこれを冷却する。また銅部材２０ｃの内周面には前記管路２０ａ、２０ｂと同心の円筒状空間であるガス流路２０ｄが形成してあり、このガス流路２０ｄに警報ガスが封入してある。かくして突起部２０の銅部材２０ｃが、成膜時のエッチング作用により減肉され、この減肉部がガス流路２０ｄ迄至った場合にはガス流路２０ｄの警報ガスが漏洩するようになっている。ここで、ガス流路２０ｄは外部のガス供給部に接続してあり、漏洩したガスを補給するようになっている。
【００３１】
図４（ｂ）に示す突起部２０は、銅部材２０ｅの構成が異なる。すなわち、突起部２０の表面からの距離が異なる複数の肉厚位置に最先端が達する複数個（図では３個）の盲穴２０ｄ−１、２０ｄ−２、２０ｄ−３を形成するとともに、各盲穴２０ｄ−１乃至２０ｄ−３をガス流路２０ｄに連通させて各盲穴２０ｄ−１乃至２０ｄ−３に警報ガスが封入されるように構成してある。また、本例でも漏洩したガスは外部のガス供給部からガス流路２０ｄに補給するようになっている。
【００３２】
この結果、本例によれば、漏洩する警報ガスの量で突起部２０ｅの減肉度を段階的に検出することができる。すなわち、減肉が進行した場合、先ず盲穴２０ｄ−１から警報ガスが漏洩し、次に盲穴２０ｄ−２からも漏洩するとともに、さらに減肉が進行した場合には盲穴２０ｄ−３からも漏洩する。したがって、段階的に警報ガスの漏洩量が増加し、分光器３３ａ、３３ｂを介して検出される警報ガス成分の波長に対応する光強度信号のレベルも増大する結果、この光強度信号レベルを検出することにより減肉の程度が検出される。
【００３３】
ここで、盲穴２０ｄ−１乃至２０ｄ−３の数に合わせてガス流路２０ｄを複数形成し、各ガス流路に封入する警報ガスの種類を変えることによっても、減肉の程度を検出し得る。例えば、盲穴２０ｄ−１にはＡｒガス、２０ｄ−２にはＸｅガス、２０ｄ−３にはＮｅガスを封入することにより、各警報ガスのプラズマ発光の波長に基づき当該ガスの種類を特定し得るからである。
【００３４】
図４（ｃ）に示す突起部２０は、銅部材２０ｆの構成が異なる。すなわち、減肉の程度が異なる複数（図では３個）の各部位２０ｆ−１、２０ｆ−２、２０ｆ−３毎に異なる種類の警報ガスを封入したものである。
【００３５】
この結果、本例でも漏洩する警報ガスの量で突起部２０ｅの減肉度を段階的に検出することができる。すなわち、例えば、部位２０ｆ−１にはＡｒガス、部位２０ｆ−２にはＸｅガス、２０ｃ−３にはＮｅガスを封入することにより、各警報ガスのプラズマ発光の波長に基づき当該ガスの種類を特定し、何れの警報ガスが漏洩したのかを峻別することができるからである。
【００３６】
図５は、図１に示す金属膜作製装置に用いる被エッチング部材の他の例を示す平面図である。同図に示すように、この被エッチング部材３８は、図２に示す被エッチング部材１８と同一機能を有する部材で、そのリング部１９、突起部２０及び空間２７に対応する部材又は部位としてリング部３９、突起部４０及び空間３７を有するが、さらに突起部４１、４２も有する。すなわち、突起部４０の他に、それぞれ長さが異なる突起部４１、４２を円周方向に等間隔に分散配置した構造となっている。そして、各突起部４０、４１、４２には、異なる種類の警報ガス（例えばＡｒ、Ｘｅ、Ｎｅ）が封入されている。
【００３７】
本例においては、分光器３３ａ、３３ｂで検出した警報ガスの種類を特定することにより何れの突起部４０、４１、４２から警報ガスが漏洩しているかを検出することができる。
【００３８】
なお、上記各実施の形態においては、原料ガスとして、Ｈｅ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。
【００３９】
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。
【００４０】
金属膜作製装置としては、図１に示す装置に限る必要は、勿論ない。銅板等で形成した被エッチング部材と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、チャンバ内の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成膜を行うようにした装置であれば良い。したがって、被エッチング部材の形状は、図２等に示すものに限らず板状及び錐状のものであっても良く、またチャンバ内に原料ガスを供給してチャンバ内でそのプラズマを形成する装置ばかりでなく、別途形成した原料ガスプラズマをチャンバ内に供給するようにした装置であっても良い。さらに、一般的には、エッチングされて消耗する被エッチング部材を有する金属膜作製装置であれば同様に適用することができ、同様の作用・効果を得る。
【００４１】
【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、金属膜を付着させる基板を内部に収容するチャンバと、このチャンバ内に配設した成膜用金属を材料とする被エッチング部材とを有し、前記チャンバ内で形成した原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供給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、前記金属成分を前記基板に付着させて所定の成膜を行う金属膜作製装置において、前記被エッチング部材にプラズマ発光する警報ガスを封入するとともに、前記被エッチング部材のエッチングの進行に伴いその減肉が進行した場合、封入した前記警報ガスがチャンバ内に漏洩してプラズマ発光するように構成するとともに、前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光を検出する分光検出手段を設けたので、
被エッチング部材がエッチングによる消耗により減肉し、その量が所定量に達した場合、被エッチング部材に封入されている警報ガスが漏洩するが、この警報ガスの漏洩は、分光検出手段で検出される。
この結果、本発明によれば、被エッチング部材の減肉の程度を良好に検出し得る。
【００４２】
〔請求項２〕に記載する発明は、金属膜を付着させる基板を内部に収容するチャンバと、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属で形成して前記チャンバに配設した被エッチング部材と、この被エッチング部材の温度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温度制御手段とを有し、被エッチング部材と前記基板との温度を所定の温度及び温度差に制御しつつ前記チャンバ内で形成したハロゲンを含有する原料ガスプラズマ又は別途形成してチャンバ内に供給する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前記基板に析出させて所定の金属膜の成膜を行う金属膜作製装置において、前記被エッチング部材にプラズマ発光する警報ガスを封入するとともに、前記被エッチング部材のエッチングの進行に伴いその減肉が進行した場合、封入した前記警報ガスがチャンバ内に漏洩してプラズマ発光するように構成するとともに、前記警報ガスがプラズマ発光した場合に、このプラズマ発光を検出する分光検出手段を設けたので、
被エッチング部材の温度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、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この金属成分を前記基板に析出させて成膜を行う装置において、〔請求項１〕と同様の作用・効果を得る。
【００４３】
〔請求項３〕に記載する発明は、〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する金属膜作製装置において、被エッチング部材は、その内部にこの被エッチング部材を冷却するための冷媒を流通させる通路を有するものであって、且つエッチングによる減肉がこの通路に及ぶ前に警報ガスがチャンバ内に漏洩するように構成したので、
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する発明と同様の作用・効果を得ることにより、冷媒が漏出する前に未然にかかる状態が迫っていることを警告することができる。
【００４４】
〔請求項４〕に記載する発明は、〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する金属膜作製装置において、被エッチング部材の表面からの距離が異なる複数の肉厚位置に最先端が達するる複数個の盲穴を形成し、各盲穴に警報ガスが封入されるように構成したので、
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する発明と同様の作用・効果を得るとともに、この際減肉の程度を複数の段階に別けて、各段階毎に区別して検出することができる。
【００４５】
〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する金属膜作製装置において、減肉の程度が異なる複数の部位を有する、被エッチング部材の各部位毎に異なる種類の警報ガスが封入されるように構成したので、
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する発明と同様の作用・効果を得るとともに、この際減肉の程度を複数の段階に別けて、各段階毎に区別して検出することができる。
【００４６】
〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項１〕乃至〔請求項５〕に記載する何れか一つの金属膜作製装置において、分光検出手段で警報ガスの漏洩が検出された場合、このことを表す警報信号により当該金属膜作製装置を駆動する電力系統を制御するように構成したので、
〔請求項１〕乃至〔請求項５〕に記載する発明と同様の作用・効果を得るとともに、被エッチング部材の減肉の程度に合わせた、当該装置の駆動制御を行うことができる。
【００４７】
〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つの金属膜作製装置において、警報ガスは、プラズマ発光をするだけでなく、成膜に影響を与えないＮｅ等の不活性ガス又はＯ２　であるので、
警報ガスが漏出しても生成される金属膜の膜質に悪影響が及ぶことはなく、所定のプラズマ発光を容易且つ確実に得ることができる。
【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】図１のＩ−Ｉ線矢視図である。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。
【図４】図２に示す被エッチング部材の突起部を抽出・拡大して示す縦断面図である。
【図５】被エッチング部材の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　　　チャンバ
３　　　　基板
６　　　　温度制御手段
１２　　　　ノズル
１４　　　　Ｃｌ２　ガスプラズマ
１５　　　　前駆体
１６　　　　Ｃｕ薄膜
１８　　　　被エッチング部材
２０　　　　突起部
２０ａ、２０ｂ　　　　管路
２０ｃ、２０ｅ、２０ｆ　　　　銅部材
２０ｄ　　　　ガス流路
２０ｄ−１、２０ｄ−２、２０ｄ−３　　　　盲穴
２０ｆ−１、２０ｆ−２、２０ｆ−３　　　　部位
３８　　　　被エッチング部材
４０、４１、４２　　　　突起部
【図１】
2004018976.tif 000003
【図２】
2004018976.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004018976.tif 000006
【図５】
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