JP3883474B2

JP3883474B2 - Metal film forming method and apparatus

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Publication number: JP3883474B2
Application number: JP2002162532A
Authority: JP
Inventors: 田祐己濱; 森啓一藤
Original assignee: 株式会社藤森技術研究所
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP2004010917A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板へ金属膜を形成する方法及びその装置に関し、詳しくは、基板に対して金属微粒子を分散した溶液をスプレーノズルで噴霧することによって、基板の表面に金属膜を形成する金属膜形成方法及びその装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体装置の配線には、アルミニウムの金属膜が使用されていた。アルミニウムは、スパッタリングや真空蒸着等の真空成膜装置を使用して容易に形成できること、また、反応性ガスを使用したドライエッチング等により微細な配線パターンが精度良く形成できることから、配線用金属膜として一般に使用されていた。
【０００３】
しかし、近年の電子技術の高度化に伴って、半導体装置の集積密度の向上及び高速応答性に対する要求がより強くなり、アルミニウムではその導電率が低いため配線が細くなると抵抗が増し発熱や信号遅延を発生させ、さらにはエレクトロマイグレーションによる断線等の不良の発生で対応できなくなってきた。そこで、最近では、アルミニウムに替わる配線用材料として銅が検討され始めている。銅の薄膜形成は、一般に電解液中における電解液めっきで行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の電解液めっきによる銅の薄膜形成方法においては、多層配線における半導体のゲート等の下層配線と上層配線とを接続するコンタクトホールの銅の埋め込みが困難であった。特に、集積化された多層配線においては、上記コンタクトホールが小さくなり、電解液がコンタクトホールに侵入し難くなる。この場合、例えば図７に示すように、コンタクトホール１内の空気が抜けずコンタクトホール１に気泡２が残ると、銅のめっき膜がコンタクトホール１の中途で途切れてしまい、下層配線３と上層配線４との接続ができなくなる。また、電解液がコンタクトホール１内に侵入できた場合でも、銅めっき膜はコンタクトホール１の壁面から成長するため、図８に示すようにコンタクトホール１を埋めた銅配線の中心部に欠損部５を生じる場合があった。この場合、該欠損部５に、例えば硫酸銅等の電解液が閉じ込められるとこの電解液により銅が腐食され、配線の断線を発生させることがあった。
【０００５】
これを回避するために、図９に示すように電解めっき層６の電解液に超音波振動子７により超音波振動を与えコンタクトホール１への電解液の侵入を助ける方法も行われている。しかし、超音波振動は定在波であるため振動振幅の大きい振動部８と振動振幅の小さい無振動部９とが交互に生じ、この無振動部９に配線基板１０が設置された場合（図９（ａ）参照）や、無振動部９にコンタクトホール１が一致した場合（図９（ｂ）参照）には、コンタクトホール１に電解液が侵入せず上述したような配線欠陥が生じることがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、基板に対して金属微粒子を分散した溶液をスプレーノズルで噴霧することによって、基板の表面に金属膜を形成する金属膜形成方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による金属膜形成方法は、基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込む金属膜形成方法であって、前記基板を間にして、該基板に対して相対的に二次元移動するスプレーノズルと対向配置され、このスプレーノズルと同期して二次元移動する振動子で前記基板の裏面から該基板に振動を与えながら、前記基板の表面上方から、前記スプレーノズルで金属微粒子を分散した溶液を該基板に向かって噴霧するものである。
【０００８】
このような方法により、基板を間にして、該基板に対して相対的に二次元移動するスプレーノズルと対向配置され、このスプレーノズルと同期して二次元移動する振動子で基板の裏面から該基板に振動を与えながら、スプレーノズルで基板の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を基板の表面に向かって噴霧する。これにより、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込む。
【００１４】
また、本発明による金属膜形成装置は、上面に基板の載置部を備えた基板保持部と、この基板保持部の上方に配置され、該基板に対して相対的に二次元移動して、金属微粒子を分散した溶液を前記基板に向かって噴霧するスプレーノズルと、前記基板保持部の載置部に載置された基板を間にして前記スプレーノズルと対向して配置され、このスプレーノズルと同期して二次元移動し、前記基板の裏面に接触して該基板に振動を付与する振動子と、を備えたものである。
【００１５】
このような構成により、基板保持部の上面の載置部に基板を載置し、基板保持部の上方に配置されたスプレーノズルを上記基板に対して相対的に二次元移動し、該スプレーノズルで金属微粒子を分散した溶液を上記基板に向かって噴霧し、基板保持部の載置部に載置された基板を間にしてスプレーノズルと対向して配置され、このスプレーノズルと同期して二次元移動する振動子を基板の裏面に接触させて該振動子で基板に振動を付与する。これにより、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込む。
【００１６】
さらに、上記基板保持部とスプレーノズルは、内部を外部に比べ減圧状態に保持する減圧室の内部に設置されたものである。これにより、減圧状態に保持された減圧室の内部に設置されたスプレーノズルで、基板保持部に載置された基板に溶液を噴霧し、基板の表面に形成した凹部内部の圧力と基板表面の圧力差により、溶液に分散させた金属微粒子の上記凹部への侵入を容易にさせる。
【００１７】
さらに、上記基板保持部の載置部には、該載置部に載置された基板の裏面に接触して該基板に振動を付与する振動子を備えてもよい。これにより、上記振動子で基板表面に塗布された溶液に振動を与え、溶液に分散させた金属微粒子が基板の凹部へ侵入するのを容易にさせる。
【００１８】
そして、上記振動子は、上記基板を間にして上記スプレーノズルと対向配置し、このスプレーノズルと同期して二次元移動させるようにしてもよい。これにより、基板を間にして対向して配置され同期して二次元移動されるスプレーノズルと振動子とで、基板全面に溶液を噴霧すると共に該溶液に振動を与える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による配線基板への金属膜形成方法の第１の実施形態を示す説明図である。この金属膜形成方法は、配線基板１０の表面に設けられた凹部１１に金属膜を埋め込む方法であって、上記配線基板１０の表面への金属膜の形成は、該配線基板１０に対して相対的に二次元移動するスプレーノズル１２で、上記配線基板１０の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を該配線基板１０に向かって噴霧して行うものである。
【００２０】
上記金属膜形成方法の手順を、以下に具体的に説明する。
先ず、スプレーノズル１２の下方に、例えば0.1〜0.3μｍの微細な配線溝や、下層配線と上層配線の電気的接続をとるためのコンタクトホールの凹部１１を表面に設けた半導体基板等の配線基板１０が該凹部１１を上にして設置される。
【００２１】
次に、上記配線基板１０及びスプレーノズル１２を含む閉空間を排気ポンプ等によって減圧し、減圧雰囲気１３が形成される。そして、配線基板１０とスプレーノズル１２とを相対的に二次元移動して、スプレーノズル１２により、例えば銅（Ｃｕ）等の金属微粒子をエタノール等の有機溶剤に分散させた溶液が配線基板１０の表面全面に噴霧される。このとき、図２に示すように、凹部１１の内部は減圧されて負圧の状態にあり、一方配線基板１０の表面は溶液１４の噴霧により陽圧の状態にある。従って、配線基板１０の表面に塗布された金属微粒子を含む溶液１４は、凹部１１の内部と配線基板１０の表面部との圧力差により凹部１１の内部にまで侵入する。なお、ここで使用される金属微粒子は、微細な配線溝またはコンタクトホールへの侵入を容易にさせるという理由から、いわゆるナノパーティクルと呼ばれる超微粒子のものが好適である。
【００２２】
このようにして表面にＣｕの微粒子を塗布した配線基板１０は、上記有機溶剤を蒸発させると共に残留する有機物を酸化してＣＯ₂として除去するために、例えば４００℃程度の大気中または真空中で焼成される。このとき、Ｃｕも酸化されＣｕＯとなっているため、該配線基板１０は、さらに３００℃程度の水素または水素を含む不活性ガスの還元雰囲気中で還元処理される。これにより、ＣｕＯは還元されてＣｕとなり配線基板１０の表面に低抵抗の銅の薄膜が形成される。
【００２３】
次に、配線基板１０の表面はＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）加工され、不要な銅の薄膜が除去される。このようにして、配線基板１０の表面には、下層配線３と上層配線４との電気的接続をとるためのコンタクトホールに銅の金属膜が埋め込まれて配線パターンが形成される。なお、上記ＣＭＰ加工は前述の焼成後で還元処理前に行ってもよい。
【００２４】
このように、第１の実施形態によれば、金属微粒子を分散した有機溶剤の溶液が、減圧雰囲気中で配線溝またはコンタクトホールの凹部１１を形成した配線基板１０上に噴霧されるため、上記金属微粒子は該凹部１１に侵入し易くなり、微細な凹部１１への金属微粒子の埋め込みが可能となる。従って、導電率の高い金属、例えば銅の微細配線の形成が可能となり、発熱が抑制され高速応答性が高く、高集積化された半導体装置の提供が可能となる。
【００２５】
なお、以上の説明では、例えば0.1〜0.3μｍの微細な配線溝等の凹部１１に金属膜を埋め込む場合を前提にしたが、凹部１１が0.3μｍ以上と比較的大きい場合には、上述のような減圧雰囲気中で行う必要はなく、常圧下で行うことも可能である。この場合、図８に示すような欠損部５の発生が予想されるが、前述したように使用する溶液が有機溶剤であるため上記欠損部５に該有機溶剤が残留しても金属膜を腐食させる虞がない。
【００２６】
次に、上記第１の実施形態による金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の実施の形態を、図３を参照して説明する。
この金属膜形成装置１５は、減圧室１６と、基板保持部１７と、スプレーノズル１２と、溶液タンク１８とを備えて構成されている。
【００２７】
減圧室１６は、内部を外部に比べ減圧状態に保持するものであり、室内の排気をするための排気口１９を備え、該排気口１９を図示省略の配管により排気ポンプに繋げて室内を減圧状態にできるようになっている。
【００２８】
また、上記減圧室１６の内部には基板保持部１７が設けられている。この基板保持部１７は上面に配線基板１０の載置部１７ａを備え、図示省略の保持手段によって配線基板１０を載置部１７ａに固定して保持できるようになっている。なお、この基板保持部１７の載置部１７ａ直下に配線基板１０に塗布された金属膜を焼成するための加熱手段が備えられてもよい。
【００２９】
さらに、上記基板保持部１７の上方には、スプレーノズル１２が設けられている。このスプレーノズル１２は、金属微粒子を分散した溶液を二次元移動して配線基板１０に向かって噴霧するものであり、高圧気体配管２０を介してエアまたは窒素ガス等の高速気体を導入し、該高速気体で溶液を破砕し微粒子化した溶液を噴射する二流体ノズルが適用できる。
【００３０】
そして、上記スプレーノズル１２の上方には、溶液タンク１８が設けられている。この溶液タンク１８は金属微粒子を分散させた溶液を貯留するものであり、その底部には、中間部に、例えば電磁バルブまたはエアバルブ等の遠隔操作可能な開閉バルブＶ１を備えた溶液供給配管２１を設け、スプレーノズル１２に上記溶液が供給できるようになっており、さらにその上部には上記溶液を補充するための補充配管２２を備えている。また、溶液タンク１８の上部には、開閉バルブＶ１の開放で溶液が一気に噴出するのを防止するために、該溶液タンク１８の液面上部の空間部１８ａの圧力を減圧室１６の圧力とほぼ同一にさせるための圧力バランス配管２３を備え、開閉バルブＶ２を介して、その一端部を減圧室１６内部に開放させている。さらに、溶液タンク１８の液面上部の空間部１８ａに窒素等の不活性ガスの正圧ガスを供給する正圧供給配管２４をも備えている。なお、溶液タンク１８は、上記スプレーノズル１２と共に二次元移動できるようにしてもよい。また、図４に示すように減圧室１６の室外に設けられてもよい。
【００３１】
次に、このように構成された金属膜形成装置１５の動作について説明する。
先ず、開閉バルブＶ１が閉じられ、Ｖ２が開けられた状態で補充配管２２により、例えば銅等の金属微粒子を有機溶剤に分散させた溶液が溶液タンク１８に所定量補充される。
【００３２】
次に、減圧室１６の図示省略の扉が開かれ、減圧室１６内部に設けた基板保持部１７の載置部１７ａ上に、微細な凹部を表面に形成した配線基板１０が該凹部を上にして載置される。そして、上記扉が閉じられる。
【００３３】
次に、図示省略の排気ポンプを駆動して排気口１９より減圧室１６内部の空気を排気し、減圧室１６を所定の真空状態まで減圧する。このとき、開閉バルブＶ２は開放されており、減圧室１６が減圧されるのに伴って溶液タンク１８の液面上部の空間部１８ａも圧力バランス配管２３を介して減圧され、減圧室１６とほぼ同等の圧力となる。
【００３４】
次に、開閉バルブＶ２が閉じられ、高圧気体配管２０を通してエアまたは窒素ガス等の高速気体が導入され、スプレーノズル１２より噴射される。同時に、開閉バルブＶ１が開放される。このとき、上記高速気体により溶液供給配管２１のスプレーノズル１２側端部は、ベンチュリー管の原理により負圧となるため溶液タンク１８から溶液が吸引されてスプレーノズル１２に供給され、溶液はスプレーノズル１２内部で上記高速気体によって微粒子状態に破砕され、スプレーノズル１２から配線基板１０に向かって噴霧される。ここで、開閉バルブＶ２が閉じられているため、溶液噴霧により溶液タンク１８の溶液の減少に伴って、溶液タンク１８の空間部１８ａは減圧される。そして、空間部１８ａの圧力と溶液供給配管２１のスプレーノズル１２側端部の負圧とが一致したときに溶液の噴霧が停止する。
【００３５】
上記溶液噴霧を継続して行うために、圧力調整された窒素等の正圧ガスが正圧供給配管２４を通して溶液タンク１８の空間部１８ａに供給される。これにより、空間部１８ａと溶液供給配管２１のスプレーノズル１２側端部との圧力バランスが崩れ、再び溶液がスプレーノズル１２に供給される。
【００３６】
そして、スプレーノズル１２は、溶液タンク１８と一体的にまたは単独で配線基板１０の上方を二次元移動して溶液を噴霧し、配線基板１０の全表面に金属微粒子を塗布する。なお、この場合、スプレーノズル１２を固定して配線基板１０側を二次元移動させてもよい。
【００３７】
このように、上記金属膜形成装置１５によれば、金属微粒子を分散した溶液が、減圧雰囲気中で配線溝またはコンタクトホールの微細な凹部を形成した配線基板１０上に噴霧されるため、上記金属微粒子は該凹部に侵入し易くなり、微細な配線溝またはコンタクトホールへの金属微粒子の埋め込みが可能となる。
【００３８】
また、配線基板１０上に溶液を塗布した後に、減圧室１６内部を常圧に戻せば凹部内部の圧力と配線基板１０の表面部の圧力差により、金属微粒子の上記凹部の深部への侵入をより容易に行わせることができる。
【００３９】
さらにまた、基板保持部１７の載置部１７ａの直下に加熱手段を備えれば、減圧雰囲気で配線基板１０の表面に塗布された金属微粒子を焼成でき、金属微粒子の酸化を抑制することができる。
【００４０】
なお、配線基板１０の表面に形成した凹部が比較的大きい場合は、上記減圧室１６を減圧する必要はなく、常圧状態においてもスプレーノズル１２の噴霧圧力により金属微粒子を分散した溶液を上記凹部に容易に侵入させることができ、該凹部への金属微粒子の埋め込みが可能である。
【００４１】
次に、本発明による金属膜形成方法の第２の実施形態を、図５を参照して説明図する。この金属膜形成方法は、配線基板１０の裏面から振動子２５で配線基板１０へ振動を与えながら溶液の噴霧を行うものであり、スプレーノズル１２と上記振動子２５とを配線基板１０を間に対向して配置し、スプレーノズル１２に振動子２５を同期させて二次元移動させて溶液の噴霧を行うものである。なお、上記振動子２５としては、超音波振動子を用いて、配線基板１０へ振動を与てもよい。
【００４２】
この第２の実施形態が前述の第１の実施形態と異なる点は、金属微粒子を分散させた溶液の噴霧が常圧下で行われる点と、配線基板１０の裏面に接触させて振動子２５を配設して、配線基板１０に振動を与えながら溶液の噴霧が行われる点である。
【００４３】
以下に第２の実施形態による金属膜形成方法の手順を説明する。
先ず、振動子２５と対向して配置されたスプレーノズル１２の下方に、表面に微細な凹部を形成した配線基板１０が、その裏面に振動子２５を接触させて配置される。
【００４４】
次に、スプレーノズル１２により、金属微粒子を分散させた溶液が、常圧下において配線基板１０の表面に噴霧される。また、同時に上記振動子２５が振動し、配線基板１０に振動を与える。
【００４５】
そして、上記スプレーノズル１２と振動子２５とは互いに同期して二次元移動され、配線基板１０の全表面に亘って溶液が噴霧される。
なお、配線基板１０に塗布された金属膜の焼成以降の手順は、第１の実施形態におけるものと同様であるため繰り返しての説明は省略する。
【００４６】
このように、第２の実施形態によれば、配線基板１０の表面に塗布された溶液は、振動子２５により振動されるため、常圧下においても配線基板１０の表面に形成された微細な凹部に対して金属微粒子の侵入を容易にすることができる。しかも、振動子２５は、スプレーノズル１２に同期して二次元移動が可能とされているため、配線基板１０の裏面を移動しながら該配線基板１０の表面に塗布された溶液に振動を与えることができ、配線基板１０の全面に亘って微細な凹部への金属微粒子の侵入を容易にすることができる。
【００４７】
なお、上記溶液の噴霧は、上述した常圧下でなく図１に示す減圧雰囲気中で行ってもよい。この場合、減圧の効果と振動の効果とがあいまって溶液の凹部への侵入を促進し、凹部への金属微粒子の埋め込みをより容易にすることができる。また、振動子２５は配線基板１０の裏面に固定させ、スプレーノズル１２のみを二次元移動させるようにしてもよく、この場合も上述と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
次に、上記第２の実施形態による金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の実施の形態を、図６を参照して説明する。この実施形態による金属膜形成装置２６は、図３に示す実施形態に対し、減圧室１６を設けず、基板保持部１７の載置部１７ａに載置された配線基板１０の裏面に接触して該配線基板１０に振動を付与する振動子２５を備えており、該振動子２５は、上記配線基板１０を間にしてスプレーノズル１２と対向配置し、このスプレーノズル１２と同期して二次元移動させるようにしたものである。そして、他の構成は、図３に示すものと同様となっている。
【００４９】
このように構成された金属膜形成装置２６の動作は、基板保持部１７の載置部１７ａ上に載置された配線基板１０の裏面に振動子２５を接触させて該配線基板１０に振動を与えると共に、スプレーノズル１２で金属微粒子を分散した溶液を上記配線基板１０に向かって噴霧する。そして、上記振動子２５とスプレーノズル１２とを互いに同期させて二次元移動し、振動子２５で配線基板１０に振動を与えながらスプレーノズル１２で配線基板１０の全面に溶液を噴霧し、金属微粒子を塗布する。なお、スプレーノズル１２から溶液が噴霧される動作は、図３の実施形態において説明した動作と同様であるため説明は省略する。
【００５０】
このように、上記金属膜形成装置２６によれば、図５の金属膜形成方法の説明で述べた通り常圧下においても配線基板１０の表面に形成された微細な凹部に金属微粒子を分散した溶液を容易に侵入させることができ、該凹部に金属微粒子を容易に埋め込むことができる。
【００５１】
また、上記金属膜形成装置２６は、図３に示すと同様の減圧室１６内に設置して、減圧下で溶液を噴霧するようにしてもよい。この場合も、前述と同様に、減圧の効果と超音波振動の効果とがあいまって溶液の凹部への侵入を促進し、該凹部への金属微粒子の埋め込みをより容易にすることができる。
【００５２】
以上の説明において、スプレーノズル１２は、高速気体を導入する二流体ノズルを適用した場合を前提としたが、これに限定されるものではなく金属微粒子を分散させた溶液を噴霧できるスプレーノズルであればいかなる形態のものであってもかまわない。また、金属微粒子を分散させた溶液の噴霧は、表面に凹部１１を形成した配線基板１０に対して行うものに限定されず、平坦な表面を有する配線基板に対して行うものであってもかまわない。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る金属膜形成方法によれば、基板を間にして、該基板に対して相対的に二次元移動するスプレーノズルと対向配置され、このスプレーノズルと同期して二次元移動する振動子で基板の裏面から該基板に振動を与えながら、スプレーノズルで基板の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を基板の表面に向かって噴霧することができる。従って、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込むことができる。また、スプレーノズルと同期して二次元移動する振動子で基板の裏面から該基板に振動を与えると共に、基板に噴霧された溶液に振動を与えることができる。従って、常圧下においても、金属微粒子の基板表面の凹部への侵入を容易にさせることができ、基板全面に形成された微細な凹部に溶液に分散された金属微粒子を容易に埋め込むことができる。
【００５８】
また、請求項２に係る金属膜形成装置によれば、基板保持部の上面の載置部に基板を載置し、基板保持部の上方に配置されたスプレーノズルを上記基板に対して相対的に二次元移動し、該スプレーノズルで金属微粒子を分散した溶液を上記基板に向かって噴霧し、基板保持部の載置部に載置された基板を間にしてスプレーノズルと対向して配置され、このスプレーノズルと同期して二次元移動する振動子を基板の裏面に接触させて該振動子で基板に振動を付与することができる。従って、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込むことができる。また、スプレーノズルと同期して二次元移動する振動子で基板の裏面から該基板に振動を与えると共に、基板に噴霧された溶液に振動を与えることができる。従って、常圧下においても、金属微粒子の基板表面の凹部への侵入を容易にさせることができ、基板全面に形成された微細な凹部に溶液に分散された金属微粒子を容易に埋め込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による配線基板への金属膜形成方法の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】上記方法により配線基板表面の凹部に金属膜が埋め込まれる様子を示す説明図である。
【図３】図１の金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の概略構成を示す断面正面図である。
【図４】上記金属膜形成装置の変形例の要部を示す説明図である。
【図５】本発明による配線基板への金属膜形成方法の第２の実施形態を示す説明図である。
【図６】図５の金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の概略構成を示す正面図である。
【図７】従来方法により配線基板表面の凹部へ金属膜が埋め込まれた状態を示す説明図である。
【図８】図７の他の例を示す説明図である。
【図９】超音波振動された金属めっき槽で金属膜をめっき形成する場合の課題を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…配線基板（基板）
１１…凹部
１２…スプレーノズル
１３…減圧雰囲気
１５，２６…金属膜形成装置
１６…減圧室
１７…基板保持部
１７ａ…載置部
２５…振動子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for forming a metal film on a substrate, and more specifically, a metal film that forms a metal film on the surface of a substrate by spraying a solution in which metal fine particles are dispersed on the substrate with a spray nozzle. The present invention relates to a forming method and an apparatus therefor.
[0002]
[Prior art]
An aluminum metal film has been used for wiring of a conventional semiconductor device. Aluminum can be easily formed using a vacuum film-forming apparatus such as sputtering or vacuum deposition, and a fine wiring pattern can be formed with high precision by dry etching using a reactive gas. Generally used.
[0003]
However, with the advancement of electronic technology in recent years, the demand for higher integration density and high-speed response of semiconductor devices has become stronger, and the conductivity of aluminum is low, so when the wiring becomes thinner, resistance increases and heat generation and signal delay occur. Furthermore, it has become impossible to cope with the occurrence of defects such as disconnection due to electromigration. Therefore, recently, copper has begun to be studied as a wiring material replacing aluminum. Copper thin film formation is generally performed by electrolytic plating in an electrolytic solution.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional method for forming a copper thin film by electrolytic plating, it has been difficult to bury copper in a contact hole connecting a lower layer wiring such as a semiconductor gate and the upper layer wiring in a multilayer wiring. In particular, in the integrated multilayer wiring, the contact hole becomes small, and the electrolyte does not easily enter the contact hole. In this case, for example, as shown in FIG. 7, if air in contact hole 1 does not escape and bubbles 2 remain in contact hole 1, the copper plating film is interrupted in the middle of contact hole 1, resulting in lower layer wiring 3 and upper layer. Connection with the wiring 4 is not possible. Further, even when the electrolytic solution can penetrate into the contact hole 1, the copper plating film grows from the wall surface of the contact hole 1, so that a defective portion is formed at the center of the copper wiring in which the contact hole 1 is buried as shown in FIG. 5 may be produced. In this case, for example, when an electrolytic solution such as copper sulfate is confined in the defect portion 5, the copper is corroded by the electrolytic solution, and the wiring may be disconnected.
[0005]
In order to avoid this, as shown in FIG. 9, a method of assisting the penetration of the electrolyte into the contact hole 1 by applying ultrasonic vibration to the electrolyte of the electrolytic plating layer 6 by the ultrasonic vibrator 7 is also performed. However, since the ultrasonic vibration is a standing wave, the vibration portion 8 having a large vibration amplitude and the non-vibration portion 9 having a small vibration amplitude are alternately generated, and the wiring board 10 is installed in the non-vibration portion 9 (see FIG. 9 (a)) or when the contact hole 1 coincides with the non-vibrating portion 9 (see FIG. 9 (b)), the electrolyte does not enter the contact hole 1 and the above-described wiring defects occur. was there.
[0006]
Therefore, the present invention addresses such problems, and a metal film forming method and apparatus for forming a metal film on the surface of a substrate by spraying with a spray nozzle a solution in which metal fine particles are dispersed on the substrate. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a metal film formation method according to the present invention is a metal film formation method in which a metal film is embedded in a recess provided on a surface of a substrate, and the substrate is interposed between the metal film formation method and the substrate. disposed spray nozzles facing moving relatively two-dimensional, while applying vibration from the back surface of the substrate to the substrate in a vibrator that moves two-dimensionally in synchronism with the spray nozzle, from above the surface of the substrate, said spray the dispersed solution metallic particles in the nozzle is to spray towards the substrate.
[0008]
By such a method, the substrate is disposed opposite to the spray nozzle that moves two-dimensionally relative to the substrate, and the vibrator moves two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle from the back surface of the substrate. While applying vibration to the substrate, a solution in which metal fine particles are dispersed is sprayed from above the surface of the substrate with a spray nozzle toward the surface of the substrate. Thereby, metal fine particles are uniformly applied to the entire surface of the substrate, and the metal film is embedded in the recesses provided on the surface of the substrate .
[0014]
Further, the metal film forming apparatus according to the present invention is disposed above the substrate holding portion having the substrate mounting portion on the upper surface, and is two-dimensionally moved relative to the substrate, A spray nozzle that sprays a solution in which metal fine particles are dispersed toward the substrate, and a substrate placed on the placement portion of the substrate holding portion, and is disposed to face the spray nozzle. A vibrator that two-dimensionally moves synchronously and contacts the back surface of the substrate to apply vibration to the substrate .
[0015]
With this configuration, the substrate is placed on the placement portion on the upper surface of the substrate holding portion, and the spray nozzle disposed above the substrate holding portion is two-dimensionally moved relative to the substrate, and the spray nozzle Then, the solution in which the metal fine particles are dispersed is sprayed toward the substrate, and the substrate placed on the placement portion of the substrate holding portion is placed opposite the spray nozzle. A vibrator moving in dimension is brought into contact with the back surface of the substrate, and vibration is applied to the substrate by the vibrator . Thereby, metal fine particles are uniformly applied to the entire surface of the substrate, and the metal film is embedded in the recesses provided on the surface of the substrate .
[0016]
Further, the substrate holding part and the spray nozzle are installed inside a decompression chamber that keeps the interior in a decompressed state as compared with the outside. As a result, the solution is sprayed onto the substrate placed on the substrate holding portion with the spray nozzle installed in the decompression chamber held in a decompressed state, and the pressure inside the recess formed on the surface of the substrate and the substrate surface Due to the pressure difference, the metal fine particles dispersed in the solution can easily enter the recess.
[0017]
Furthermore, the placement unit of the substrate holding unit may include a vibrator that contacts the back surface of the substrate placed on the placement unit and applies vibration to the substrate. Accordingly, vibration is applied to the solution applied to the substrate surface by the vibrator so that the metal fine particles dispersed in the solution can easily enter the concave portion of the substrate.
[0018]
The vibrator may be disposed opposite to the spray nozzle with the substrate interposed therebetween, and may be moved two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle. As a result, the solution is sprayed on the entire surface of the substrate and the solution is vibrated by the spray nozzle and the vibrator that are arranged to face each other with the substrate interposed therebetween and are two-dimensionally moved synchronously.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a method for forming a metal film on a wiring board according to the present invention. This metal film forming method is a method of embedding a metal film in the concave portion 11 provided on the surface of the wiring board 10, and the formation of the metal film on the surface of the wiring board 10 is relative to the wiring board 10. In particular, the spray nozzle 12 that moves two-dimensionally sprays a solution in which metal fine particles are dispersed from above the surface of the wiring substrate 10 toward the wiring substrate 10.
[0020]
The procedure of the metal film forming method will be specifically described below.
First, a wiring substrate such as a semiconductor substrate having a fine wiring groove of, for example, 0.1 to 0.3 μm or a contact hole recess 11 for electrical connection between a lower layer wiring and an upper layer wiring provided below the spray nozzle 12. 10 is installed with the recess 11 facing up.
[0021]
Next, the closed space including the wiring board 10 and the spray nozzle 12 is decompressed by an exhaust pump or the like, and a decompressed atmosphere 13 is formed. Then, the wiring substrate 10 and the spray nozzle 12 are relatively two-dimensionally moved, and a solution in which metal fine particles such as copper (Cu) is dispersed in an organic solvent such as ethanol by the spray nozzle 12 is used. Sprayed over the entire surface. At this time, as shown in FIG. 2, the inside of the recess 11 is decompressed and is in a negative pressure state, while the surface of the wiring substrate 10 is in a positive pressure state due to the spraying of the solution 14. Accordingly, the solution 14 containing the metal fine particles applied to the surface of the wiring board 10 penetrates into the recess 11 due to a pressure difference between the inside of the recess 11 and the surface part of the wiring board 10. The metal fine particles used here are preferably ultrafine particles called so-called nanoparticles because they facilitate entry into fine wiring grooves or contact holes.
[0022]
The wiring substrate 10 coated with Cu fine particles on the surface in this way evaporates the organic solvent and oxidizes the remaining organic matter to remove it as CO ₂ , for example, in the atmosphere of about 400 ° C. or in vacuum. Baked. At this time, since Cu is also oxidized to CuO, the wiring board 10 is further reduced in a reducing atmosphere of hydrogen or an inert gas containing hydrogen at about 300 ° C. As a result, CuO is reduced to Cu, and a low-resistance copper thin film is formed on the surface of the wiring substrate 10.
[0023]
Next, the surface of the wiring substrate 10 is subjected to CMP (Chemical Mechanical Polishing), and an unnecessary copper thin film is removed. In this way, a wiring pattern is formed on the surface of the wiring substrate 10 by embedding the copper metal film in the contact hole for electrical connection between the lower layer wiring 3 and the upper layer wiring 4. Note that the CMP process may be performed after the baking and before the reduction process.
[0024]
As described above, according to the first embodiment, the solution of the organic solvent in which the metal fine particles are dispersed is sprayed on the wiring substrate 10 in which the wiring groove or the concave portion 11 of the contact hole is formed in a reduced pressure atmosphere. The metal fine particles can easily enter the concave portion 11 and can be embedded in the fine concave portion 11. Accordingly, it is possible to form a fine wiring of a metal having high conductivity, for example, copper, and it is possible to provide a highly integrated semiconductor device in which heat generation is suppressed and high-speed response is high.
[0025]
In the above description, it is assumed that a metal film is embedded in the concave portion 11 such as a fine wiring groove of 0.1 to 0.3 μm. However, when the concave portion 11 is relatively large as 0.3 μm or more, as described above. It is not necessary to carry out in a reduced pressure atmosphere, and it is also possible to carry out under normal pressure. In this case, the occurrence of a defect portion 5 as shown in FIG. 8 is expected. However, since the solution used is an organic solvent as described above, even if the organic solvent remains in the defect portion 5, the metal film is corroded. There is no fear.
[0026]
Next, an embodiment of a metal film forming apparatus used for carrying out the metal film forming method according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The metal film forming apparatus 15 includes a decompression chamber 16, a substrate holding unit 17, a spray nozzle 12, and a solution tank 18.
[0027]
The decompression chamber 16 maintains the interior in a decompressed state as compared with the outside. The decompression chamber 16 includes an exhaust port 19 for exhausting the interior of the room. The exhaust port 19 is connected to an exhaust pump by piping not shown to decompress the interior of the room. It can be in the state.
[0028]
A substrate holding part 17 is provided in the decompression chamber 16. The board holding part 17 includes a mounting part 17a for the wiring board 10 on the upper surface, and the wiring board 10 can be fixedly held on the mounting part 17a by holding means (not shown). Note that a heating unit for firing the metal film applied to the wiring substrate 10 may be provided immediately below the placement portion 17 a of the substrate holding portion 17.
[0029]
Further, a spray nozzle 12 is provided above the substrate holding portion 17. The spray nozzle 12 two-dimensionally moves the solution in which the metal fine particles are dispersed and sprays the solution toward the wiring substrate 10, and introduces a high-speed gas such as air or nitrogen gas through the high-pressure gas pipe 20, A two-fluid nozzle that sprays a solution obtained by crushing the solution with a high-speed gas to form fine particles can be applied.
[0030]
A solution tank 18 is provided above the spray nozzle 12. The solution tank 18 stores a solution in which metal fine particles are dispersed, and a solution supply pipe 21 having an open / close valve V1 such as an electromagnetic valve or an air valve that can be remotely operated is provided at the bottom of the solution tank 18. It is provided so that the solution can be supplied to the spray nozzle 12, and a replenishment pipe 22 for replenishing the solution is provided above the spray nozzle 12. In addition, the pressure of the space 18 a above the liquid surface of the solution tank 18 is substantially equal to the pressure of the decompression chamber 16 in order to prevent the solution from being blown out at once at the top of the solution tank 18 by opening the on-off valve V 1. A pressure balance pipe 23 for making the same is provided, and one end of the pressure balance pipe 23 is opened to the inside of the decompression chamber 16 via the open / close valve V2. Further, a positive pressure supply pipe 24 for supplying a positive pressure gas of an inert gas such as nitrogen to the space 18 a above the liquid level of the solution tank 18 is also provided. The solution tank 18 may be moved two-dimensionally together with the spray nozzle 12. Further, as shown in FIG. 4, it may be provided outside the decompression chamber 16.
[0031]
Next, the operation of the metal film forming apparatus 15 configured as described above will be described.
First, a predetermined amount of a solution in which metal fine particles such as copper are dispersed in an organic solvent is replenished to the solution tank 18 through the replenishment pipe 22 with the open / close valve V1 closed and V2 opened.
[0032]
Next, a door (not shown) of the decompression chamber 16 is opened, and the wiring substrate 10 having a fine recess formed on the surface of the mounting portion 17a of the substrate holding portion 17 provided inside the decompression chamber 16 raises the recess. Is placed. Then, the door is closed.
[0033]
Next, an exhaust pump (not shown) is driven to exhaust the air inside the decompression chamber 16 from the exhaust port 19, and the decompression chamber 16 is decompressed to a predetermined vacuum state. At this time, the opening / closing valve V2 is opened, and as the decompression chamber 16 is decompressed, the space 18a above the liquid level of the solution tank 18 is also decompressed via the pressure balance pipe 23, and is almost the same as the decompression chamber 16. The pressure is equivalent.
[0034]
Next, the open / close valve V <b> 2 is closed, and a high-speed gas such as air or nitrogen gas is introduced through the high-pressure gas pipe 20 and injected from the spray nozzle 12. At the same time, the opening / closing valve V1 is opened. At this time, the high-pressure gas causes the end of the solution supply pipe 21 on the spray nozzle 12 side to have a negative pressure due to the venturi principle, so that the solution is sucked from the solution tank 18 and supplied to the spray nozzle 12. 12 is crushed into fine particles by the high-speed gas and sprayed from the spray nozzle 12 toward the wiring substrate 10. Here, since the on-off valve V2 is closed, the space 18a of the solution tank 18 is depressurized as the solution in the solution tank 18 decreases due to solution spraying. Then, spraying of the solution stops when the pressure in the space 18a matches the negative pressure at the end of the solution supply pipe 21 on the spray nozzle 12 side.
[0035]
In order to continue the solution spraying, a positive pressure gas such as nitrogen whose pressure is adjusted is supplied to the space 18 a of the solution tank 18 through the positive pressure supply pipe 24. As a result, the pressure balance between the space 18 a and the end of the solution supply pipe 21 on the spray nozzle 12 side is lost, and the solution is supplied to the spray nozzle 12 again.
[0036]
The spray nozzle 12 moves two-dimensionally above the wiring board 10 integrally or independently with the solution tank 18 to spray the solution, and applies metal fine particles to the entire surface of the wiring board 10. In this case, the spray nozzle 12 may be fixed and the wiring board 10 side may be moved two-dimensionally.
[0037]
As described above, according to the metal film forming apparatus 15, since the solution in which the metal fine particles are dispersed is sprayed on the wiring substrate 10 in which fine recesses of the wiring grooves or contact holes are formed in a reduced pressure atmosphere, the metal film The fine particles easily enter the concave portion, and the metal fine particles can be embedded in the fine wiring grooves or contact holes.
[0038]
Further, after applying the solution on the wiring substrate 10, if the inside of the decompression chamber 16 is returned to normal pressure, the metal fine particles may penetrate into the deep portion of the recess due to the pressure difference between the recess and the surface portion of the wiring substrate 10. It can be made easier.
[0039]
Furthermore, if a heating means is provided directly under the mounting portion 17a of the substrate holding portion 17, the metal fine particles applied to the surface of the wiring substrate 10 can be fired in a reduced pressure atmosphere, and the oxidation of the metal fine particles can be suppressed. .
[0040]
In addition, when the recessed part formed in the surface of the wiring board 10 is comparatively large, it is not necessary to depressurize the said decompression chamber 16, and the solution which disperse | distributed the metal microparticles by the spraying pressure of the spray nozzle 12 also in the normal pressure state The metal fine particles can be embedded in the recess.
[0041]
Next, a second embodiment of the metal film forming method according to the present invention will be described with reference to FIG. In this metal film forming method, the solution is sprayed from the back surface of the wiring board 10 while vibrating the wiring board 10 by the vibrator 25. The spray nozzle 12 and the vibrator 25 are interposed between the wiring board 10 and the substrate. They are arranged opposite to each other and the solution 25 is two-dimensionally moved in synchronization with the spray nozzle 12 to spray the solution. As the vibrator 25, an ultrasonic vibrator may be used to apply vibration to the wiring board 10.
[0042]
The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the spray of the solution in which the metal fine particles are dispersed is performed under normal pressure, and that the vibrator 25 is brought into contact with the back surface of the wiring board 10. The spraying of the solution is performed while providing vibration to the wiring board 10.
[0043]
The procedure of the metal film forming method according to the second embodiment will be described below.
First, below the spray nozzle 12 arranged facing the vibrator 25, the wiring board 10 having a fine recess formed on the surface is arranged with the vibrator 25 in contact with the back surface thereof.
[0044]
Next, a solution in which metal fine particles are dispersed is sprayed on the surface of the wiring board 10 by the spray nozzle 12 under normal pressure. At the same time, the vibrator 25 vibrates and gives vibration to the wiring board 10.
[0045]
The spray nozzle 12 and the vibrator 25 are two-dimensionally moved in synchronization with each other, and the solution is sprayed over the entire surface of the wiring board 10.
In addition, since the procedure after baking of the metal film apply | coated to the wiring board 10 is the same as that of 1st Embodiment, repeated description is abbreviate | omitted.
[0046]
As described above, according to the second embodiment, since the solution applied to the surface of the wiring board 10 is vibrated by the vibrator 25, the minute recesses formed on the surface of the wiring board 10 even under normal pressure. In contrast, the metal fine particles can be easily penetrated. In addition, since the vibrator 25 can be moved two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle 12, it vibrates the solution applied to the surface of the wiring board 10 while moving the back surface of the wiring board 10. It is possible to facilitate the entry of the metal fine particles into the fine recesses over the entire surface of the wiring board 10.
[0047]
In addition, you may perform spraying of the said solution not in the normal pressure mentioned above but in the pressure-reduced atmosphere shown in FIG. In this case, the effect of pressure reduction and the effect of vibration can be combined to promote the penetration of the solution into the recess, making it easier to embed the metal fine particles in the recess. Further, the vibrator 25 may be fixed to the back surface of the wiring substrate 10 and only the spray nozzle 12 may be moved two-dimensionally. In this case, the same effect as described above can be obtained.
[0048]
Next, an embodiment of a metal film forming apparatus used for carrying out the metal film forming method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Compared with the embodiment shown in FIG. 3, the metal film forming apparatus 26 according to this embodiment is not provided with the decompression chamber 16, and is in contact with the back surface of the wiring substrate 10 placed on the placement portion 17 a of the substrate holding portion 17. A vibrator 25 for applying vibration to the wiring board 10 is provided. The vibrator 25 is disposed opposite to the spray nozzle 12 with the wiring board 10 interposed therebetween, and is moved two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle 12. It is made to let you. Other structures are the same as those shown in FIG.
[0049]
The operation of the metal film forming apparatus 26 configured in this way is to vibrate the wiring substrate 10 by bringing the vibrator 25 into contact with the back surface of the wiring substrate 10 placed on the placement portion 17 a of the substrate holding portion 17. At the same time, the spray nozzle 12 sprays a solution in which metal fine particles are dispersed toward the wiring board 10. Then, the vibrator 25 and the spray nozzle 12 are two-dimensionally moved in synchronization with each other, and a solution is sprayed on the entire surface of the wiring board 10 with the spray nozzle 12 while vibrating the wiring board 10 with the vibrator 25 to form metal fine particles. Apply. The operation of spraying the solution from the spray nozzle 12 is the same as the operation described in the embodiment of FIG.
[0050]
As described above, according to the metal film forming apparatus 26, as described in the explanation of the metal film forming method in FIG. 5, a solution in which metal fine particles are dispersed in fine concave portions formed on the surface of the wiring board 10 even under normal pressure. Can be easily penetrated, and the metal fine particles can be easily embedded in the recess.
[0051]
Further, the metal film forming apparatus 26 may be installed in a decompression chamber 16 similar to that shown in FIG. 3 so as to spray the solution under reduced pressure. Also in this case, as described above, the effect of pressure reduction and the effect of ultrasonic vibration are combined to promote the penetration of the solution into the recess, and the embedding of the metal fine particles in the recess can be facilitated.
[0052]
In the above description, the spray nozzle 12 is based on the assumption that a two-fluid nozzle that introduces a high-speed gas is applied. Any form may be used. The spraying of the solution in which the metal fine particles are dispersed is not limited to the one performed on the wiring substrate 10 having the concave portions 11 formed on the surface, and may be performed on the wiring substrate having a flat surface. Absent.
[0053]
【The invention's effect】
Since the present invention configured as described above, wherein according to the metal film forming method according to claim 1, and between the substrate and the spray nozzle arranged opposite to move relative two-dimensional with respect to the substrate, Spraying a solution in which metal fine particles are dispersed from the upper surface of the substrate with the spray nozzle toward the substrate surface while applying vibration to the substrate from the back surface of the substrate with a vibrator that moves two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle. Can do. Therefore, metal particles can be uniformly applied to the entire surface of the substrate, and the metal film can be embedded in the recesses provided on the surface of the substrate . In addition, vibration can be applied to the substrate from the back surface of the substrate by a vibrator that moves two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle, and vibration can be applied to the solution sprayed on the substrate. Therefore, even under normal pressure, the metal fine particles can easily enter the recesses on the substrate surface, and the metal fine particles dispersed in the solution can be easily embedded in the fine recesses formed on the entire surface of the substrate.
[0058]
According to the metal film forming apparatus of the second aspect , the substrate is placed on the placement portion on the upper surface of the substrate holding portion, and the spray nozzle disposed above the substrate holding portion is relative to the substrate. The two-dimensional movement is performed by spraying a solution in which the metal fine particles are dispersed with the spray nozzle toward the substrate, and the substrate placed on the placement portion of the substrate holding portion is disposed so as to face the spray nozzle. The vibrator that moves two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle can be brought into contact with the back surface of the substrate to apply vibration to the substrate . Therefore, metal particles can be uniformly applied to the entire surface of the substrate, and the metal film can be embedded in the recesses provided on the surface of the substrate . In addition, vibration can be applied to the substrate from the back surface of the substrate by a vibrator that moves two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle, and vibration can be applied to the solution sprayed on the substrate. Therefore, even under normal pressure, the metal fine particles can easily enter the recesses on the substrate surface, and the metal fine particles dispersed in the solution can be easily embedded in the fine recesses formed on the entire surface of the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of a method for forming a metal film on a wiring board according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which a metal film is embedded in a recess on the surface of a wiring board by the above method.
3 is a cross-sectional front view showing a schematic configuration of a metal film forming apparatus used for carrying out the metal film forming method of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory view showing a main part of a modification of the metal film forming apparatus.
FIG. 5 is an explanatory view showing a second embodiment of a method for forming a metal film on a wiring board according to the present invention.
6 is a front view showing a schematic configuration of a metal film forming apparatus used for carrying out the metal film forming method of FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which a metal film is embedded in a recess on the surface of a wiring board by a conventional method.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of FIG. 7;
FIG. 9 is an explanatory view showing a problem when a metal film is formed by plating in a metal plating tank vibrated ultrasonically.
[Explanation of symbols]
10 ... Wiring board (board)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Recess 12 ... Spray nozzle 13 ... Depressurized atmosphere 15, 26 ... Metal film forming apparatus 16 ... Decompression chamber 17 ... Substrate holding part 17a ... Mounting part 25 ... Vibrator

Claims

A metal film forming method for embedding a metal film in a recess provided on a surface of a substrate,
The substrate is disposed opposite to a spray nozzle that moves two-dimensionally relative to the substrate, and a vibrator that moves two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle vibrates the substrate from the back surface. given while the metal film forming method comprising spraying from above the surface of the substrate, a solution prepared by dispersing metallic fine particles in the spray nozzle toward the substrate.

A substrate holding part having a substrate mounting part on the upper surface;
A spray nozzle that is disposed above the substrate holding portion, moves two-dimensionally relative to the substrate, and sprays a solution in which metal fine particles are dispersed toward the substrate;
The substrate placed on the placement portion of the substrate holding portion is disposed to face the spray nozzle, and is moved two-dimensionally in synchronization with the spray nozzle, contacting the back surface of the substrate, and the substrate. A vibrator for applying vibration to
A metal film forming apparatus comprising: