(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＭＰ等の後処理工程を必要としない埋め込み成膜方法及び装置を提供する。【解決手段】ラジカルＣｌ*で、Ｃｕを含む被エッチング部材をエッチングして前駆体ＣｕＣｌを形成する一方、バリアメタル膜２５が形成された基板３に形成した凹部３ａにＣｕＣｌを吸着させ、その後ＣｕＣｌをＣｌ*で還元してＣｕ膜２６を形成する成膜反応と、このＣｕ膜２６をＣｌ*でエッチングするエッチング反応とを共存させるとともに、成膜反応の速度がエッチング反応の速度よりも大きくなるように制御することにより凹部３ａにその底部から順にＣｕ膜２６を積層して埋め込みを行なうとともに、Ｃｕ膜２６が基板３における凹部３ａの開口部よりも若干突出するまで成膜し、その後エッチングモードとすることにより開口部より突出したＣｕのエッチングを行なうとともに基板３の表面のバリアメタル膜２５も除去し、Ｃｕ膜２６と基板３の表面とが面一になるように制御する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲンを含有する作用ガスをプラズマ化して得るハロゲンラジカルで、ハロゲン化物を生成し得る金属を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記金属とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、基板に形成した凹部に前記前駆体を吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記金属成分を析出させることにより前記金属の金属膜を形成する成膜反応と、この成膜反応により形成された前記金属膜を前記ハロゲンラジカルでエッチングするエッチング反応とを共存させるとともに、
前記成膜反応の速度が前記エッチング反応の速度よりも大きくなるように制御することにより前記凹部にその底部から順に金属膜を積層して埋め込みを行なうとともに、前記金属膜が前記基板における前記凹部の開口部よりも若干突出するまで成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記開口部より突出した金属膜のエッチングを行って最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法。
【請求項２】
請求項１に記載する埋め込み成膜方法において、
前記基板には前記凹部の内周面も含めてその表面にバリアメタル膜が形成されており、
前記金属膜は前記バリアメタル膜に接触させて前記凹部に埋め込みを行なうとともに、前記金属膜が前記基板における前記凹部の開口部よりも若干突出するまで成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記開口部より突出した金属膜のエッチングを行なうとともに前記基板表面のバリアメタル膜をエッチングで除去して最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法。
【請求項３】
請求項２に記載する埋め込み成膜方法において、
前記金属膜の突出量は、この金属膜のエッチングレートと前記バリアメタル膜のエッチングレートとの差に基づき、前記バリアメタル膜が完全に除去された時点で前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する埋め込み成膜方法において、
基板には開口部の径及び／又は深さが異なる複数種類の凹部が形成されており、
最も遅く埋め込みが完了する凹部に合わせて各凹部の開口部よりも若干突出するまで前記金属膜を埋め込み成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記各開口部より突出した各金属膜のエッチングを行なうとともに最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法。
【請求項５】
請求項４に記載する埋め込み成膜方法において、
前記各凹部に対する埋め込み成膜の途中で前記成膜反応とエッチング反応との割合を少なくとも１回は段階的に変化させることを特徴とする埋め込み成膜方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載する埋め込み成膜方法において、
前記作用ガスによる前記前駆体の生成反応が飽和した状態で前記作用ガスを増加させることにより前記ハロゲンラジカルを増加させて前記エッチングモードとすることを特徴とする埋め込み成膜方法。
【請求項７】
凹部を形成した基板を内部に収容するチャンバにハロゲン化物を生成し得る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、前記チャンバ内に形成する作用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前記金属と前記作用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成膜を行うことにより前記凹部に前記金属膜の埋め込みを行う埋め込み成膜装置であって、
前記金属膜を形成する成膜反応と、この成膜反応により形成された金属膜を前記作用ガスのプラズマでエッチングするエッチング反応とを共存させる一方、
前記成膜反応の速度が前記エッチング反応の速度よりも大きくなるように制御することにより前記凹部にその底部から順に金属膜を積層して埋め込みを行なうとともに、前記金属膜が前記基板における前記凹部の開口部よりも若干突出するまで成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記開口部より突出した金属膜のエッチングを行って膜面検出手段が検出する前記金属膜の膜面位置を表す膜面位置情報に基づき前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御する制御手段を有することを特徴とする埋め込み成膜装置。
【請求項８】
請求項７に記載する埋め込み成膜装置において、
前記基板には前記凹部の内周面も含めてその表面にバリアメタル膜が形成されており、
前記制御手段は、前記エッチングモードにおいて前記基板表面のバリアメタル膜もエッチングで除去して最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御するものであることを特徴とする埋め込み成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は埋め込み成膜方法及び装置に関し、特にアスペクト比が大きい凹部への金属膜の埋め込み成膜に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ用途に、大サイズ（深さの大きい）ホールまたはトレンチへの金属膜の埋め込み技術が重要となってきている。これに対し、従来のスパッタ法ではホール底部より基板表面に多くの堆積物が形成されるため、ホール開口部の閉塞がおこり、埋め込みが困難になるという問題を生起している。そこで、現在はめっき法が主流となっている。しかし、このメッキ法では埋め込み速度が遅いばかりでなく、ＭＯ−ＣＶＤ法でシード層を形成する前工程が必要になる等、コスト面での問題を有している。
【０００３】
一方、本発明者等は旧来のＣＶＤ装置とは全く異なるＣＶＤ装置を開発した。これは、基板を収容する真空のチャンバ内にＣｌ2ガスを供給し、このＣｌ2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、Ｃｌ2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Ｃｕを基板に析出させてＣｕの薄膜を形成するという金属膜の成膜方法である。当該成膜方法では、エッチング部材である銅板を高温（例えば３００℃〜４００℃）に、また基板を低温（２００℃程度）に保持して基板に銅薄膜を形成している。
【０００４】
したがって、相対的な高温雰囲気を形成するＣｌ2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Ｃｕ薄膜の作製装置を提供することができる。ここで、被エッチング部材としては、Ｃｕの他に、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属であれば一般に用いることができ、また原料ガスとしてはＣｌ2の他に、ハロゲンガスであれば一般に用いることができる。
【０００５】
上述のＣｕ薄膜の作製装置においては、次の様な反応が起こっていると考えられる。
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。
【０００６】
ただ、上式（１）に示す成膜反応の際には、この成膜反応だけでなく析出したＣｕ膜に対するＣｌ*によるエッチング反応も同時に起こっている。すなわち、ＣｕＣｌ（ａｄ）に適量のＣｌ*が作用すれば、上式（１）に示す成膜反応によりＣｕ膜が析出するが、高密度でＣｌ*が存在する雰囲気では、析出したＣｕ膜のＣｌ*によるエッチング反応が優勢になりＣｕ膜を成長させることはできない。このことは、Ｃｌ*の量を制御することにより、成膜反応又はエッチング反応の何れかを選択し得ることを示唆している。
【０００７】
したがって、成膜反応の速度がエッチング反応の速度よりも若干大きくなるような雰囲気を作ることができれば、成膜反応によるＣｕ膜の析出と同時に、このＣｕ膜の表面をエッチングしつつ膜厚を徐々に厚くする成膜法が考えられる。すなわち、上式（１）の成膜反応と、Ｃｌ*によるエッチング反応とを共存させるとともに、成膜反応の速度がエッチング反応の速度よりも大きくなるように制御することにより基板に設けた凹部にその底部から順に金属膜を積層して埋め込むことができる。この結果、基板の凹部が、例えば極く細径のビアホールであったとしても、その底部から順にＣｕを積層してＣｕ膜を埋め込み成膜することができる。かかる新規な埋め込み方法を開示する公知技術として本発明者等の発明に係る特許文献１乃至特許文献２が存在する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２６４１５８号公報
【特許文献２】特開２００７−９２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１乃至２に開示された埋め込み成膜法により凹部にＣｕを埋め込む場合には、基板内へのＣｕの拡散を防止するため、Ｃｕの埋め込みに先立って、凹部の内周面を含む基板の表面全体にバリアメタル膜を形成している。
【００１０】
このため、Ｃｕの埋め込みが完了した時点では基板の表面にバリアメタル膜が残ったままとなっている。そこで、基板を多層構造にしたい場合等、基板表面に残存するバリアメタル膜を除去する必要がある場合には、別途ＣＭＰ等により除去していた。すなわち、埋め込み成膜工程の後に、別途バリアメタル膜の除去工程が必要になり、その分プロセスが複雑なものとなりプロセス効率の低下とともにコストの高騰を招来していた。
【００１１】
本発明は、上記従来技術に鑑み、埋め込み成膜工程のみでＣＭＰ等の後処理工程を必要としない埋め込み成膜方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の第１の態様は、
ハロゲンを含有する作用ガスをプラズマ化して得るハロゲンラジカルで、ハロゲン化物を生成し得る金属を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記金属とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、基板に形成した凹部に前記前駆体を吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記金属成分を析出させることにより前記金属の金属膜を形成する成膜反応と、この成膜反応により形成された前記金属膜を前記ハロゲンラジカルでエッチングするエッチング反応とを共存させるとともに、
前記成膜反応の速度が前記エッチング反応の速度よりも大きくなるように制御することにより前記凹部にその底部から順に金属膜を積層して埋め込みを行うとともに、前記金属膜が前記基板における前記凹部の開口部よりも若干突出するまで成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記開口部より突出した金属膜のエッチングを行って最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法にある。
【００１３】
本発明の第２の態様は、
上記第１の態様に記載する埋め込み成膜方法において、
前記基板には前記凹部の内周面も含めてその表面にバリアメタル膜が形成されており、
前記金属膜は前記バリアメタル膜に接触させて前記凹部に埋め込みを行うとともに、前記金属膜が前記基板における前記凹部の開口部よりも若干突出するまで成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記開口部より突出した金属膜のエッチングを行うとともに前記基板表面のバリアメタル膜をエッチングで除去して最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法にある。
【００１４】
本発明の第３の態様は、
上記第２の態様に記載する埋め込み成膜方法において、
前記金属膜の突出量は、この金属膜のエッチングレートと前記バリアメタル膜のエッチングレートとの差に基づき、前記バリアメタル膜が完全に除去された時点で前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法にある。
【００１５】
本発明の第４の態様は、
上記第１乃至第３の態様の何れか一つに記載する埋め込み成膜方法において、
基板には開口部の径及び／又は深さが異なる複数種類の凹部が形成されており、
最も遅く埋め込みが完了する凹部に合わせて各凹部の開口部よりも若干突出するまで前記金属膜を埋め込み成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記各開口部より突出した各金属膜のエッチングを行うとともに最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御することを特徴とする埋め込み成膜方法にある。
【００１６】
本発明の第５の態様は、
上記第４の態様に記載する埋め込み成膜方法において、
前記各凹部に対する埋め込み成膜の途中で前記成膜反応とエッチング反応との割合を少なくとも１回は段階的に変化させることを特徴とする埋め込み成膜方法にある。
【００１７】
本発明の第６の態様は、
上記第１乃至第５の態様の何れか一つに記載する埋め込み成膜方法において、
前記作用ガスによる前記前駆体の生成反応が飽和した状態で前記作用ガスを増加させることにより前記ハロゲンラジカルを増加させて前記エッチングモードとすることを特徴とする埋め込み成膜方法にある。
【００１８】
本発明の第７の態様は、
凹部を形成した基板を内部に収容するチャンバにハロゲン化物を生成し得る金属で形成した被エッチング部材を配設する一方、前記チャンバ内に形成する作用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前記金属と前記作用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成膜を行うことにより前記凹部に前記金属膜の埋め込みを行う埋め込み成膜装置であって、
前記金属膜を形成する成膜反応と、この成膜反応により形成された金属膜を前記作用ガスのプラズマでエッチングするエッチング反応とを共存させる一方、
前記成膜反応の速度が前記エッチング反応の速度よりも大きくなるように制御することにより前記凹部にその底部から順に金属膜を積層して埋め込みを行うとともに、前記金属膜が前記基板における前記凹部の開口部よりも若干突出するまで成膜し、
その後エッチングモードとすることにより前記開口部より突出した金属膜のエッチングを行って膜面検出手段が検出する前記金属膜の膜面位置を表す膜面位置情報に基づき前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御する制御手段を有することを特徴とする埋め込み成膜装置にある。
【００１９】
本発明の第８の態様は、
上記第７の態様に記載する埋め込み成膜装置において、
前記基板には前記凹部の内周面も含めてその表面にバリアメタル膜が形成されており、
前記制御手段は、前記エッチングモードにおいて前記基板表面のバリアメタル膜もエッチングで除去して最終的に前記金属膜と前記基板の表面とが面一になるように制御するものであることを特徴とする埋め込み成膜装置にある。
【発明の効果】
【００２０】
上記本発明によれば、凹部に対する埋め込みが完了した後でも成膜を継続して金属膜を基板の表面から突出させ、その後、突出部分をエッチングして金属膜が基板の表面と面一になるように制御しているので、当該埋め込み成膜工程のみで、成膜した金属膜の面と基板の表面とを面一に揃えることができる。したがって、予めバリアメタル膜を有する基板の凹部に金属膜を埋め込む場合でも、前記エッチングにより基板表面のバリアメタル膜も同時に除去することができ、その分プロセス効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態に係る埋め込み成膜装置を示す概略側断面図である。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のチャンバ１の底部近傍には支持台２が設けられている。この支持台２には基板３が載置されるとともに、ヒータ４及び冷媒流通手段５を備えた温度制御手段６が設けられている。かくして、支持台２は、制御装置２２の制御により温度制御手段を介して所定温度（例えば、基板３が１００℃から３００℃に維持される温度）に制御される。また、基板３には、溝及びホール等からなる凹部３ａが形成してある。この凹部３ａにＣｕ膜を埋め込み成膜をするためである。また、図１では図示を省略しているが、基板３の表面には凹部３ａの内周面も含め、バリアメタル膜が形成してある。
【００２３】
ここで、チャンバ１の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材料であるセラミックス製の平板状の天井板７によって塞がれている。天井板７の上方にはチャンバ１の内部に供給されたガスをプラズマ化するためのプラズマアンテナ８が設けられ、このプラズマアンテナ８は天井板７の面と平行な平面でリング状に形成されている。プラズマアンテナ８には整合器９及び高周波電源１０が接続されており、プラズマアンテナ８を介して高周波の電磁波をチャンバ１内に導入するように構成してある。これら、プラズマアンテナ８、整合器９及び高周波電源１０でプラズマ発生手段を構成している。
【００２４】
被エッチング部材１１は、高蒸気圧ハロゲン化物を形成し得る金属（本例ではＣｕ）を材料とするもので、プラズマアンテナ８の下方のチャンバ１内に配設してある。この被エッチング部材１１は、ハロゲンプラズマ２３によるエッチングス作用により当該装置で作製する金属薄膜（本例ではＣｕ）の前駆体を形成するためのものである。ここで、ハロゲンプラズマ２３は、チャンバ１内に供給するハロゲン（本例ではＣｌ2）を含有する作用ガスをプラズマアンテナ８が供給する高周波の電磁エネルギーを利用してプラズマ化することにより得る。また、被エッチング部材１１は、棒状の突起部１２とリング部１３とからなる。各突起部１２はその先端部が隣接する突起部１２の先端部と接触することなくチャンバ１の中心に向かって延びるように、その各基端部をリング部１３に固着して放射状に配設してある。これにより、各突起部１２は電気的に独立した構造となっており、プラズマアンテナ８で形成し、チャンバ１内に導入される電磁界を遮蔽することがないように工夫してある。
【００２５】
チャンバ１の筒部の周囲にはチャンバ１の内部にハロゲンとしての塩素を含有する作用ガス（Ｈｅで塩素濃度が≦５０％、好ましくは１０％程度に希釈された作用ガス）２１を供給する作用ガス供給手段としてのノズル１４が周方向に等間隔で複数（例えば８箇所：図には２箇所を示してある）接続されている。ノズル１４には作用ガス２１の流量及び圧力を制御する流量制御器１５を介して作用ガス２１が送給される。流量制御器１５は制御装置２２で制御することによりチャンバ１内の圧力を制御する。
【００２６】
真空ポンプ１９はゲート弁１７及び排気口１８を介してチャンバ１内に連通しており、天井板７によって塞がれたチャンバ１の内部を所定の真空圧に維持する。かくして真空ポンプ１９の回転数を制御することによってもチャンバ１内の圧力を制御し得るようになっている。
【００２７】
かかる埋め込み成膜装置における埋め込み成膜の原理は次の通りである。すなわち、図２（ａ）に示すように、基板３に設けた凹部３ａには上方からＣｕＣｌとともにＣｌ*が供給されるが、このときの両者の凹部３ａの深さｈ方向の濃度は図２（ｂ）に示すような特性となる。同図中、実線がＣｕＣｌの濃度特性であり、点線がＣｌ*の濃度特性である。図２（ｂ）は、両特性の交点Ａでエッチング反応と成膜反応とが平衡することを表している。したがって、交点Ａを徐々に凹部３ａの開口部に移行することができれば所望の埋め込み成膜を行うことができる。これは、例えば、チャンバ内の圧力を制御することにより実現し得る。図２（ｂ）に示すように、Ｃｌ*の濃度は圧力によりＣｕＣｌに較べて傾斜が大きく変化するからである。すなわち、圧力が大きくなると濃度特性は傾斜が緩くなり、小さくなると傾斜がきつくなる。したがって、圧力を徐々に大きくしてやれば成膜点である交点Ａを徐々に上昇させることができ、このことによりＣｕ膜の埋め込みを行うことができる。
【００２８】
かかる原理を利用した本形態に係る埋め込み成膜方法は次の通りである。
１） 例えばＴａＮのバリアメタル膜２５が形成された凹部３ａの底部でＣｕＣｌ及びＣｌ*の供給バランスが取れる低圧条件として成膜を実施することにより凹部３ａの底部でのＣｕ膜２６の堆積を開始させる（図３（ａ）参照）。
２） 上記１）より圧力を若干高圧にして、凹部３ａの底部より少し上方でＣｕＣｌ及びＣｌ*の供給バランスが取れる条件とし、１）で堆積したＣｕ膜２６の上にＣｕ膜２６を順次堆積させる（図３（ｂ）参照）。
３） 上記２）の後、さらに圧力を高圧側の条件とし、ＣｕＣｌとＣｌ*のバランス点を凹部３ａの開口側に移動させる。このように、順次圧力を高圧側に変更していくことで、高アスペクト比の凹部３ａにＣｕ膜２６を堆積させることができるが、本形態では、Ｃｕ膜２６が基板３における凹部３ａの開口部よりも若干突出するまで成膜する（図３（ｃ）参照）。
４）  その後、エッチングモードとすることにより前記開口部より突出したＣｕ膜２６のエッチングを行って最終的にＣｕ膜２６と基板３の表面とを面一にする。かかるエッチングモードにより前記開口部より突出したＣｕ膜２６とともに基板３の表面に形成されたバリアメタル膜２５も同時にエッチングにより除去される（図３（ｄ）参照）。すなわち、バリアメタル膜２５の除去は、埋め込み成膜に連続するエッチングモードで連続して除去することができる。
【００２９】
ここで、Ｃｕ膜２６の前記突出量は、Ｃｕのエッチングレートと、例えばＴａＮであるバリアメタル膜２５のエッチングレートとの差に基づき、バリアメタル膜２５が完全に除去された時点でＣｕ膜２６と基板３の表面とが面一になるように形成しておく。
【００３０】
また、かかるエッチングモードは、作用ガスであるＣｌ2による前駆体２４の生成反応が飽和した状態でＣｌ2ガスを増加させることによりＣｌ*を増加させることで形成することができる。
【００３１】
なお、かかる一連の工程は、制御装置２２により流量制御器１５乃至真空ポンプ１９を制御することで実現し得る。また、エッチングモードにおいてＣｕ膜２６と基板３の表面とが面一になったことは膜面検出器２８で膜面位置を検出するとともに、この膜面位置を表す膜面情報を制御装置２２に供給することにより検出することができる。この場合の膜面検出器２８はレーザ計測器を用いて好適に形成し得る。また、原子間顕微鏡（ＡＦＭ）を利用したものも考えられる。
【００３２】
上述の埋め込み成膜によるＣｕ膜２６は（２，０，０）配向とするのが好ましい。その理由は次の通りである。（２，０，０）配向の場合、図４（ａ）に示すように、成膜されるＣｕ膜２６の表面は水平面をなす。したがって、エッチングモードでエッチングした後のＣｕ膜２６の仕上がり形状は、図４（ｂ）に示すように、両端が若干欠けるものの基板３の表面とほぼ同一平面となる。これに対し、（１，１，１）配向の場合、図４（ｃ）に示すように、成膜されるＣｕ膜２６の表面は三角の尖頭形状となる。したがって、エッチングモードでエッチングした後のＣｕ膜２６の仕上がり形状は、図４（ｄ）に示すように、両端が大きく欠けて、これに起因する隙間が形成されてしまうからである。
【００３３】
上記実施の形態において埋め込み成膜を行う凹部３ａは単一な形状のものとして説明したが、本発明は開口部の径及び／又は深さが異なる複数種類の凹部に対する埋め込み成膜も行うことができる。すなわち、例えば図５（ａ）に示すように、基板３３の表面から連続するバリアメタル膜２５が形成された複数種類の凹部３３１，３３２，３３３に対する埋め込み成膜を行う場合、図５（ｂ）に示すように、最も遅く埋め込みが完了する凹部３３３に合わせて各凹部３３１乃至３３３の開口部よりも若干突出するまでＣｕ膜２６１，２６２，２６３を埋め込み成膜する。その後エッチングモードとすることにより各開口部より突出した各Ｃｕ膜２６１乃至２６３のエッチングを行うとともに最終的にＣｕ膜２６と基板３３の表面とが面一になるように制御すればよい。
【００３４】
かかる埋め込み成膜においては各凹部３３１乃至３３３に対する埋め込み成膜の途中で成膜反応とエッチング反応との割合を少なくとも１回は段階的に変化させることでより好適な埋め込みを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明はＭＥＭＳ等の微細な埋め込み成膜を必要とする産業分野で有効に利用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る埋め込み成膜装置の概略側断面図である。
【図２】本発明の原理を説明するための説明図である。
【図３】本発明の埋め込み成膜による成膜過程を示す断面図である。
【図４】本発明の埋め込み成膜による成膜過程を示す断面図である。
【図５】本発明の埋め込み成膜による成膜過程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１          チャンバ
２          支持台
３，３３              基板
３ａ、３３１乃至３３３            凹部
８           プラズマアンテナ
１１           被エッチング部材
１７           ゲート  
１９           真空ポンプ
２１           作用ガス
２３           ハロゲンプラズマ
２４           前駆体
２５           バリアメタル膜  
２６           Ｃｕ膜  
２８           膜面検出器
【図１】
2009052093.tif 000003
【図２】
2009052093.tif 000004
【図３】
2009052093.tif 000005
【図４】
2009052093.tif 000006
【図５】
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