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JP4368337B2 - Metal film manufacturing method and metal film manufacturing apparatus - Google Patents
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Description

本発明は金属膜作製方法及び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場合に適用して有用なものである。   The present invention relates to a metal film manufacturing method and a metal film manufacturing apparatus, and more particularly to etching a member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide with a source gas plasma containing halogen under a predetermined condition. This is useful when applied to film formation.

また、本発明は、複数種の金属を有する被エッチング部材を特にハロゲンを含有する原料ガスプラズマでエッチングすることにより複合金属の成膜を行う場合にも適用して有用なものである。   The present invention is also useful when applied to a case where a composite metal film is formed by etching a member to be etched having a plurality of types of metal with a source gas plasma containing halogen.

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。   Conventionally, when a metal film, for example, a copper thin film is produced by a vapor deposition method, for example, a liquid organic metal complex such as copper, hexafluoroacetylacetonate, trimethylvinylsilane, or the like is used as a raw material, and a solid raw material is used as a solvent. The film is formed on the substrate by being dissolved in and vaporized by utilizing a thermal reaction.

特開2001−284285号公報JP 2001-284285 A 国際公開第01/073159号パンフレットInternational Publication No. 01/073159 Pamphlet

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。   In the above-described conventional technology, it is difficult to improve the film formation speed because the film is formed using a thermal reaction. In addition, the metal complex as a raw material is expensive, and hexafluoroacetylacetonate and trimethylvinylsilane associated with copper remain as impurities in the copper thin film, making it difficult to improve the film quality. .

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金属膜作製方法及び金属膜作製装置を提供することを目的とする。   In view of the above prior art, the present invention provides a metal film manufacturing method and a metal film manufacturing apparatus that can use an inexpensive raw material with a high film forming speed and can reduce impurities in the film as much as possible. With the goal.

本発明者等は次の知見を得た。すなわち、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ングした場合、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。すなわち被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)にした場合、基板には銅薄膜を形成することができるというものである。   The inventors obtained the following knowledge. That is, chlorine gas is supplied into a vacuum chamber that accommodates the substrate, and this chlorine gas is converted into plasma by plasma generating means, while an etching target member made of a copper plate disposed in the chamber is etched with chlorine gas plasma. In this case, by appropriately controlling the temperature relationship between the copper plate and the substrate, the etched copper can be deposited on the substrate to form a copper thin film. That is, a copper thin film can be formed on a substrate when the copper plate as the member to be etched is heated to a high temperature (for example, 300 ° C. to 400 ° C.) and the substrate is set to a low temperature (about 200 ° C.).

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Cu薄膜の作製装置を提供することができる。   Therefore, while the copper plate is disposed facing the chlorine gas plasma forming a relatively high temperature atmosphere, the substrate is disposed in a relative low temperature atmosphere facing the copper plate with the plasma atmosphere interposed therebetween, and the temperature of both is set. A Cu thin film manufacturing apparatus can be easily provided by appropriate control.

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、Zn、In、Cd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る。更に、これらの金属を複数種類含む複合金属、例えばInとCuとの合金を被エッチング部材とすることもできる。また、前記金属にS、Se等の非金属元素を含む複合金属、例えばCuInSe2、CdS、ZnSe等の合金を被エッチング部材とすることもできる。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。 Here, as the member to be etched, in addition to Cu, for example, any metal that forms a high vapor pressure halide such as Ta, Ti, W, Zn, In, and Cd can be used. Furthermore, a composite metal containing a plurality of these metals, for example, an alloy of In and Cu can be used as the member to be etched. In addition, a composite metal containing a non-metallic element such as S or Se in the metal, for example, an alloy such as CuInSe 2 , CdS, or ZnSe can be used as the member to be etched. In addition to Cl 2 , the source gas can be generally used as long as it is a halogen gas.

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。

Figure 0004368337
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。 In the above-described Cu thin film production apparatus, the following reaction is considered to occur.
Figure 0004368337
Here, Cl * represents a Cl radical, (g) represents a gas state, and (ad) represents an adsorption state.

上式(1)で十分にCl*が存在すれば同式の右側への反応が進み、良好にCu膜を析出させることができる。しかし、Clガスプラズマの中には、Cl2、Cl+等が混在し、Cl*が優先的に発生する訳ではない。したがって、一意に上式(1)の反応が進む訳ではなく、逆に左側へ進む反応も同時に発生する。さらに、折角成膜されたCu膜をエッチングしてしまう可能性もある。 If there is sufficient Cl * in the above formula (1), the reaction to the right side of the formula proceeds and a Cu film can be deposited satisfactorily. However, Cl 2 , Cl + and the like are mixed in the Cl gas plasma, and Cl * is not preferentially generated. Therefore, the reaction of the above formula (1) does not proceed uniquely, but conversely, a reaction proceeding to the left side also occurs simultaneously. Furthermore, there is a possibility that the Cu film formed at the corner is etched.

また、CuCl(ad)からCl2を十分引き抜けなくて次の反応が発生することがある。
CuCl(ad)→CuCl(s)
すなわちCuClの固体を形成してしまう。このCuCl(s)は絶縁体である。したがって、Cu膜中におけるCuCl(s)の存在は、生成したCu膜の導電率を低下させる原因となり、膜質を悪化させてしまう。
Further, the following reaction may occur if Cl 2 is not sufficiently extracted from CuCl (ad).
CuCl (ad) → CuCl (s)
That is, a CuCl solid is formed. This CuCl (s) is an insulator. Therefore, the presence of CuCl (s) in the Cu film causes a decrease in the electrical conductivity of the generated Cu film and deteriorates the film quality.

そこで、上述の如き知見に基づく金属膜作製方法を良好に実現するとともに、膜質をさらに向上させ、同時に成膜速度もさらに向上させるためには、第1に、チャンバ内に十分な量のCl*が存在するよう、このCl*を別途補給してやれば良い。これは、チャンバよりも容積が小さい別の空間で高密度のCl*を発生させてこれを供給するようにすれば良い。容積が小さい空間の方が、Cl*が発生するようプラズマ条件を調整することが容易であるからである。 Therefore, in order to realize a metal film manufacturing method based on the above-described knowledge well, further improve the film quality, and at the same time, further increase the film forming speed, first, a sufficient amount of Cl * in the chamber . This Cl * may be replenished separately so as to exist. This may be achieved by generating and supplying high-density Cl * in another space having a smaller volume than the chamber. This is because it is easier to adjust the plasma conditions so that Cl * is generated in a space with a smaller volume.

一方、もう一つの成膜反応として次式(2)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)
On the other hand, it is considered that a reaction represented by the following formula (2) also occurs as another film forming reaction.
2CuCl (ad) → 2Cu + Cl 2 (2)

上式(2)は、CuCl(ad)が熱的なエネルギーを貰ってCuを析出させ、Cl2ガスを放出する反応であるが、熱平衡的にはあり得る可逆的な反応である。上式(2)において、Cl2の量を減らせばその反応が右側に行くが、このためには、Cl2ガスを解離してやれば良い。 The above formula (2) is a reaction in which CuCl (ad) deposits Cu with thermal energy and releases Cl 2 gas, but it is a reversible reaction that may be in thermal equilibrium. In the above equation (2), if the amount of Cl 2 is decreased, the reaction goes to the right side. For this purpose, the Cl 2 gas may be dissociated.

そこで、上述の如き知見に基づく金属膜作製方法を良好に実現するとともに、膜質をさらに向上させ、同時に成膜速度もさらに向上させるためには、第2に、成膜反応に伴って発生するCl2ガスの量が減少するようその解離率を増加させれば良い。これは、基本的にはプラズマ条件を調整することにより実現し得る。 Therefore, in order to achieve a good metal film manufacturing method based on the above-described knowledge, to further improve the film quality, and at the same time, further increase the film formation rate, secondly, Cl generated with the film formation reaction. 2 The dissociation rate may be increased so that the amount of gas decreases. This can be basically achieved by adjusting the plasma conditions.

本願発明の目的を、上記知見に基づく所定の温度制御の下でのエッチング現象を利用することにより達成するとともに、その効果を、基板に吸着状態となっている原料ガスの解離率を増加させることによりさらに顕著なものとする、上式(2)の成膜反応に着目した本発明に係る第1の金属膜作製方法の構成は次の点を特徴とする。   The object of the present invention is achieved by utilizing an etching phenomenon under a predetermined temperature control based on the above knowledge, and the effect is increased by increasing the dissociation rate of the raw material gas adsorbed on the substrate. The structure of the first metal film manufacturing method according to the present invention focusing on the film forming reaction of the above formula (2), which is more remarkable, is characterized by the following points.

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ハロゲン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方法において、成膜反応に伴い発生する原料ガスの解離率が増加するようプラズマ条件を制御すること。   1) A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide is disposed in a chamber that accommodates a substrate therein, and the temperature of the member to be etched and the substrate is controlled to a predetermined temperature and a temperature difference. Thus, the member to be etched is etched with a source gas plasma containing halogen in the chamber to form a precursor of a metal component and a halogen, and the metal component of the precursor is deposited on the substrate to form a predetermined component. In the metal film preparation method for forming a film, the plasma conditions are controlled so that the dissociation rate of the source gas generated with the film formation reaction is increased.

2) 上記1)に記載する金属膜作製方法において、プラズマ条件の制御は、原料ガスの供給量を減少させることにより実現すること。   2) In the metal film manufacturing method described in 1) above, the plasma conditions are controlled by reducing the supply amount of the source gas.

3) 上記1)に記載する金属膜作製方法において、プラズマ条件の制御は、原料ガスプラズマを形成するための高周波電力の電力量を増加させることにより実現すること。   3) In the metal film manufacturing method described in 1) above, the control of the plasma conditions should be realized by increasing the amount of high-frequency power used to form the source gas plasma.

4) 上記1)に記載する金属膜作製方法において、プラズマ条件の制御は、原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給することにより実現すること。   4) In the metal film manufacturing method described in 1) above, the plasma conditions are controlled by supplying a rare gas having a mass of Ne or more into the chamber in addition to the source gas.

5) 上記1)に記載する金属膜作製方法において、プラズマ条件の制御は、チャンバ内に電磁波を供給してチャンバ内に供給された原料ガスを解離させることにより実現すること。   5) In the metal film manufacturing method described in 1) above, the plasma conditions are controlled by supplying electromagnetic waves into the chamber and dissociating the source gas supplied into the chamber.

上記第1の金属膜作製方法を実現する第1の金属膜作製装置の構成は次の点を特徴とする。   The configuration of the first metal film manufacturing apparatus that realizes the first metal film manufacturing method is characterized by the following points.

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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成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ハロゲン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、原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給する希ガス供給手段とを有すること。   6) A cylindrical chamber in which the substrate is accommodated, a member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber, the substrate and the member to be etched A raw material gas supply means for supplying a raw material gas containing halogen into the chamber between the member and a plasma of the raw material gas supplied into the chamber by supplying high-frequency power to etch the member to be etched The film forming plasma generating means for forming the source gas plasma in the chamber and the substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma etches the member to be etched. Temperature control means for depositing a metal component on a substrate from a precursor of the metal component and halogen obtained thereby to form a predetermined film; In addition to the source gas, it has a rare gas supply means for supplying a rare gas having a mass of Ne or more into the chamber.

7) 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、ハロゲンを含有する原料ガスプラズマを前記チャンバ外で形成するとともに、この原料ガスプラズマを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ハロゲン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、原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給する希ガス供給手段とを有すること。   7) A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated, a member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber, and a source gas containing halogen Source gas plasma supply means for forming the plasma outside the chamber and supplying the source gas plasma into the chamber between the substrate and the member to be etched, and the substrate temperature higher than the temperature of the member to be etched Temperature control means for depositing a metal component on a substrate from a precursor of a metal component and a halogen obtained by etching the member to be etched by controlling the material gas plasma to a low predetermined temperature, and performing a predetermined film formation; In addition to the source gas, it has a rare gas supply means for supplying a rare gas having a mass of Ne or more into the chamber.

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を避けた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、前記チャンバ内で前記基板と前記被エッチング部材との間に配設するとともに前記基板の方向に向いた孔を有する遮蔽板と、前記被エッチング部材と前記遮蔽板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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成する成膜用プラズマ発生手段と、前記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ハロゲン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、原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給する希ガス供給手段とを有することを特徴とする金属膜作製装置。   8) A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated, a member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position away from the position facing the substrate in the chamber, and the chamber A shield plate disposed between the substrate and the member to be etched and having a hole directed in the direction of the substrate, and a halogen contained in the chamber between the member to be etched and the shield plate A raw material gas supply means for supplying a raw material gas, and a material gas plasma supplied into the chamber by supplying high-frequency electric power to form a raw material gas plasma in the chamber by etching the member to be etched. The film plasma generating means and the temperature of the substrate are controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma is etched. In addition to the temperature control means for depositing the metal component on the substrate from the precursor of the metal component and halogen obtained by etching the ching member to form a predetermined film, and the source gas, a noble gas having a mass of Ne or more is added. A metal film manufacturing apparatus, comprising: a rare gas supply means for supplying the inside of the chamber.

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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成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ハロゲン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、前記チャンバ内に電磁波を供給して成膜反応に伴い発生する原料ガスを解離させる電磁波発生手段とを有すること。   9) A cylindrical chamber in which the substrate is accommodated, a member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber, the substrate, and the substrate to be etched A raw material gas supply means for supplying a raw material gas containing halogen into the chamber between the member and a plasma of the raw material gas supplied into the chamber by supplying high-frequency power to etch the member to be etched The film forming plasma generating means for forming the source gas plasma in the chamber and the substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma etches the member to be etched. Temperature control means for depositing a metal component on a substrate from a precursor of the metal component and halogen obtained thereby to form a predetermined film; An electromagnetic wave generating means for supplying an electromagnetic wave into the chamber to dissociate a raw material gas generated with a film forming reaction.

10) 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、ハロゲンを含有する原料ガスプラズマを前記チャンバ外で形成するとともに、この原料ガスプラズマを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ハロゲン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、前記チャンバ内に電磁波を供給して成膜反応に伴い発生する原料ガスを解離させる電磁波発生手段とを有すること。   10) A cylindrical chamber in which the substrate is accommodated, a member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber, and a source gas containing halogen Source gas plasma supply means for forming the plasma outside the chamber and supplying the source gas plasma into the chamber between the substrate and the member to be etched, and the substrate temperature higher than the temperature of the member to be etched Temperature control means for depositing a metal component on a substrate from a precursor of a metal component and a halogen obtained by etching the member to be etched by controlling the material gas plasma to a low predetermined temperature, and performing a predetermined film formation; An electromagnetic wave generating means for supplying an electromagnetic wave into the chamber to dissociate a raw material gas generated with a film forming reaction.

11) 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を避けた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、前記チャンバ内で前記基板と前記被エッチング部材との間に配設するとともに前記基板の方向に向いた孔を有する遮蔽板と、前記被エッチング部材と前記遮蔽板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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成する成膜用プラズマ発生手段と、前記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ハロゲン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、前記チャンバ内に電磁波を供給して成膜反応に伴い発生する原料ガスを解離させる電磁波発生手段とを有すること。   11) A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated, a member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position away from the position facing the substrate in the chamber, and the chamber A shield plate disposed between the substrate and the member to be etched and having a hole directed in the direction of the substrate, and a halogen contained in the chamber between the member to be etched and the shield plate A raw material gas supply means for supplying a raw material gas, and a material gas plasma supplied into the chamber by supplying high-frequency electric power to form a raw material gas plasma in the chamber by etching the member to be etched. The plasma generating means for film and the temperature of the substrate are controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma is subjected to the etching. A temperature control means for depositing a metal component on a substrate from a precursor of a metal component and a halogen obtained by etching the etching member to form a predetermined film, and an electromagnetic wave is supplied into the chamber to accompany the film formation reaction. Electromagnetic wave generating means for dissociating the generated raw material gas.

上記第1の金属膜作製方法を応用し、複合金属の薄膜作製を実現する第2の金属膜作製方法の構成は次の点を特徴とする。   The configuration of the second metal film production method that realizes the production of a composite metal thin film by applying the first metal film production method is characterized by the following points.

12) 上記1)乃至上記5)の何れか一つに記載する金属膜作製方法において、前記金属で形成した被エッチング部材は、複数の種類の金属成分からなる複合金属で形成され、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ハロゲンとの複数種類の前駆体から複数種類の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行うこと。   12) In the metal film manufacturing method according to any one of 1) to 5) above, the member to be etched formed of the metal is formed of a composite metal composed of a plurality of types of metal components, and the source gas Predetermining film formation by depositing a plurality of types of metal components on a substrate from a plurality of types of precursors of metal components and halogen obtained by plasma etching the member to be etched.

上記第2の金属膜作製方法を実現する第2の金属膜作製装置の構成は次の点を特徴とする。   The configuration of the second metal film manufacturing apparatus for realizing the second metal film manufacturing method is characterized by the following points.

13) 上記6)乃至上記11)の何れか一つに記載する金属膜作製装置において、前記金属で形成した被エッチング部材は、複数の種類の金属成分からなる複合金属で形成され、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ハロゲンとの複数種類の前駆体から複数種類の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行うこと。   13) In the metal film manufacturing apparatus according to any one of 6) to 11) above, the member to be etched formed of the metal is formed of a composite metal composed of a plurality of types of metal components, and the source gas Predetermining film formation by depositing a plurality of types of metal components on a substrate from a plurality of types of precursors of metal components and halogen obtained by plasma etching the member to be etched.

上記第1の金属膜作製方法を応用し、複合金属の薄膜作製を実現する第3の金属膜作製方法の構成は次の点を特徴とする。   The configuration of the third metal film manufacturing method for realizing the composite metal thin film manufacturing by applying the first metal film manufacturing method is characterized by the following points.

14) 上記1)乃至上記5)の何れか一つに記載する金属膜作製方法において、前記金属で形成した被エッチング部材は、1種類以上の金属成分と1種類以上の非金属成分とからなる複合金属で形成され、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ハロゲンとの1種類以上の前駆体と非金属成分とハロゲンとの1種類以上の前駆体とから金属成分と非金属成分とを同時に基板に析出させて所定の成膜を行うこと。   14) In the metal film manufacturing method according to any one of 1) to 5) above, the member to be etched formed of the metal includes one or more kinds of metal components and one or more kinds of nonmetal components. A metal component formed from a metal component, one or more precursors of a metal component and a halogen, a non-metal component and one or more precursors of a halogen, which are formed of a composite metal and are obtained by etching the member to be etched by the source gas plasma And depositing the non-metallic component on the substrate at the same time to form a predetermined film.

上記第3の金属膜作製方法を実現する第3の金属膜作製装置の構成は次の点を特徴とする。   The configuration of the third metal film manufacturing apparatus for realizing the third metal film manufacturing method is characterized by the following points.

15) 上記6)乃至上記11)の何れか一つに記載する金属膜作製装置において、前記金属で形成した被エッチング部材は、1種類以上の金属成分と1種類以上の非金属成分とからなる複合金属で形成され、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ハロゲンとの1種類以上の前駆体と非金属成分とハロゲンとの1種類以上の前駆体とから金属成分と非金属成分とを同時に基板に析出させて所定の成膜を行うこと。   15) In the metal film manufacturing apparatus described in any one of 6) to 11) above, the member to be etched formed of the metal includes one or more kinds of metal components and one or more kinds of nonmetal components. A metal component formed from a metal component, one or more precursors of a metal component and a halogen, a non-metal component and one or more precursors of a halogen, which are formed of a composite metal and are obtained by etching the member to be etched by the source gas plasma And depositing the non-metallic component on the substrate at the same time to form a predetermined film.

本発明に従い、『原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給する』ことにより、実施例では2CuClからCuの析出又は2InClからInの析出の成膜反応で生じたClAccording to the present invention, by supplying “a rare gas having a mass of Ne or more into the chamber in addition to the source gas”, in the example, Cl generated in the film formation reaction of 2CuCl to Cu deposition or 2InCl to In deposition 22 を解離してClDissociate Cl * とし、結果としてCu又はInの金属膜の生成を促進する。希ガスは解離率を増大させる触媒として機能する。又、本発明の他の側面に従い『電磁波をチャンバ内に供給する』ことにより励起室内のClAs a result, the formation of a Cu or In metal film is promoted. The noble gas functions as a catalyst that increases the dissociation rate. In addition, according to another aspect of the present invention, by supplying "electromagnetic wave into the chamber", Cl in the excitation chamber * を高密度で形成して、実施例ではCuCl(ad)又はInCl(ad)からClを分離してCu又はInの金属膜の成膜を促進する。In this embodiment, Cl is separated from CuCl (ad) or InCl (ad) to promote the formation of a Cu or In metal film.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<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。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic side view of a metal film manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, a support base 2 is provided in the vicinity of the bottom of a chamber 1 (made of an insulating material) formed in a cylindrical shape, for example, made of ceramics (made of an insulating material). Is placed. The support base 2 is provided with a temperature control means 6 including a heater 4 and a refrigerant flow means 5, and the support base 2 is set to a predetermined temperature (for example, a temperature at which the substrate 3 is maintained at 100 ° C. to 200 ° C.) by the temperature control means 6. ) Is controlled.

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。   The upper surface of the chamber 1 is an opening, and the opening is closed by a copper plate member 7 as a metal member to be etched. The inside of the chamber 1 closed by the copper plate member 7 is maintained at a predetermined pressure by the vacuum device 8.

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。   A coil-shaped film-forming plasma antenna 9 wound in the axial direction of the chamber 1 is disposed around the cylindrical portion of the chamber 1 on the copper plate member 7 side. The matching unit 10 and the power source 11 are connected to supply power. The film forming plasma antenna 9, the matching unit 10 and the power source 11 constitute a film forming plasma generating means.

チャンバ1の筒部における基板3の斜め上方の位置には、スリット状の開口部23が形成され、この開口部23には筒状の通路24の一端がそれぞれ固定してある。通路24の途中には絶縁体で形成した筒状の励起室25が設けられ、この励起室25の周囲にはコイル状のプラズマアンテナ26が巻回してある。このプラズマアンテナ26には整合器27及び電源28が接続され、給電を行うようになっている。ここで、開口部23、これに伴う通路24及び励起室25等はチャンバ1の同一高さ位置で、このチャンバ1の周囲4箇所(図には2箇所のみを示す。)に配設してある。通路24の他端側には流量制御器29が接続され、この流量制御器29を介して通路24内にCl*を得るためのCl2ガスが供給される。これら、プラズマアンテナ26、整合器27、電源28及び流量制御器29で原料ガスラジカル供給手段を構成している。 A slit-like opening 23 is formed at a position obliquely above the substrate 3 in the cylindrical portion of the chamber 1, and one end of a cylindrical passage 24 is fixed to the opening 23. A cylindrical excitation chamber 25 formed of an insulator is provided in the middle of the passage 24, and a coiled plasma antenna 26 is wound around the excitation chamber 25. A matching unit 27 and a power source 28 are connected to the plasma antenna 26 to supply power. Here, the opening 23, the associated passage 24, the excitation chamber 25, and the like are disposed at the same height of the chamber 1 and at four locations around the chamber 1 (only two locations are shown in the figure). is there. A flow rate controller 29 is connected to the other end of the passage 24, and Cl 2 gas for obtaining Cl * is supplied into the passage 24 through the flow rate controller 29. The plasma antenna 26, the matching unit 27, the power source 28, and the flow rate controller 29 constitute source gas radical supply means.

かかる原料ガスラジカル供給手段において、流量制御器29を介して励起室25内にCl2ガスを供給しつつ、プラズマアンテナ26から電磁波を励起室25の内部に入射することで、Cl*を形成する。このとき、励起室25内ではCl*を高密度で形成することができるようプラズマ条件を調整してある。このようにして形成したCl*は、成膜時に通路24を介してチャンバ1内に供給される。このCl*は、基板3上に吸着状態となっているCuCl(ad)からCl2ガスを解離して当該成膜反応を促進させる。すなわち、上式(1)に示す成膜反応を促進させる。 In such raw material gas radical supply means, Cl * is formed by supplying electromagnetic waves from the plasma antenna 26 into the excitation chamber 25 while supplying Cl 2 gas into the excitation chamber 25 via the flow rate controller 29. . At this time, the plasma conditions are adjusted so that Cl * can be formed at a high density in the excitation chamber 25. The Cl * formed in this way is supplied into the chamber 1 through the passage 24 during film formation. This Cl * dissociates Cl 2 gas from CuCl (ad) adsorbed on the substrate 3 and promotes the film formation reaction. That is, the film forming reaction represented by the above formula (1) is promoted.

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基板3側から銅板部材7側に送られる。 A source gas containing chlorine (Cl 2 gas diluted with He to a chlorine concentration of ≦ 50%, preferably about 10%) is supplied to the cylindrical portion of the chamber 1 above the support base 2. Nozzle 12 is connected. The nozzle 12 opens toward the copper plate member 7. In addition, a raw material gas is fed to the nozzle 12 via a flow rate controller 13. The source gas is sent from the substrate 3 side to the copper plate member 7 side along the wall surface in the chamber 1 during film formation.

一方、チャンバ1の筒部の上部には、チャンバ1の内部にArガス等の希ガスを供給するノズル30が接続されている。ここで、Arガス等の希ガスは、流量制御器31で流量を制御されて上式(2)に示す成膜反応におけるCl2ガスの解離率を向上させ、成膜反応を促進するためのものである。したがって、原料ガスに希釈ガスとして含まれているHeガスを除き、質量がNe以上の希ガスは、Cl2ガスの解離率を向上させて成膜反応を促進するガスとして利用し得る。ただ、解離率を向上させる、いわば触媒としての機能を考慮すれば、Arガス乃至Krガスが好適であり、さらにコスト面を考慮すればArガスが最適である。 On the other hand, a nozzle 30 for supplying a rare gas such as Ar gas into the chamber 1 is connected to the upper portion of the cylindrical portion of the chamber 1. Here, the flow rate of a rare gas such as Ar gas is controlled by the flow rate controller 31 to improve the dissociation rate of the Cl 2 gas in the film formation reaction shown in the above formula (2), and to promote the film formation reaction. Is. Therefore, except for the He gas contained in the source gas as a diluent gas, a rare gas having a mass of Ne or more can be used as a gas that improves the dissociation rate of the Cl 2 gas and promotes the film formation reaction. However, Ar gas or Kr gas is preferable in view of the function as a catalyst for improving the dissociation rate, and Ar gas is optimal in consideration of cost.

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及びプラズマアンテナ26に通電する。   The mode at the time of film formation in such a metal film manufacturing apparatus is as follows. During film formation, the film formation plasma antenna 9 and the plasma antenna 26 are energized.

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。 First, while supplying the source gas from the nozzle 12 to the inside of the chamber 1, electromagnetic waves are incident on the inside of the chamber 1 from the film forming plasma antenna 9, whereby the Cl 2 gas is ionized to generate Cl 2 gas plasma (source gas). Plasma) 14 is generated. The Cl 2 gas plasma 14 is formed in a space adjacent to the film forming plasma antenna 9 in the chamber 1, that is, a space on the copper plate member 7 side (upper part) of the chamber 1.

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。 The Cl 2 gas plasma 14 causes an etching reaction in the copper plate member 7 to generate a precursor (CuxCly) 15. At this time, the copper plate member 7 is maintained at a predetermined temperature (for example, 200 ° C. to 400 ° C.) higher than the temperature of the substrate 3 by the Cl 2 gas plasma 14.

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に搬送されてこれに吸着された前駆体(CuxCly)15は、成膜反応を表す前記式(1)及び(2)の反応により基板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。   The precursor (CuxCly) 15 generated inside the chamber 1 is transferred to the substrate 3 controlled to a temperature lower than that of the copper plate member 7. The precursor (CuxCly) 15 transported to the substrate 3 and adsorbed thereto deposits Cu on the substrate 3 by the reaction of the above formulas (1) and (2) representing the film formation reaction. Thus, the Cu thin film 16 is generated on the surface of the substrate 3.

このとき、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ1内に補給することにより、前記式(1)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ1内に供給して前記式(2)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 At this time, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 1, thereby dissociating Cl in the formula (1) and promoting the film formation reaction. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 1 to dissociate the Cl 2 gas in the above formula (2) to promote the film formation reaction.

上記構成の金属膜作製装置では、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。 In the metal film manufacturing apparatus having the above configuration, the Cl 2 gas plasma (raw material gas plasma) 14 is used, so that the reaction efficiency is greatly improved and the film forming speed is increased. In addition, since the Cl 2 gas is used as the source gas, the cost can be greatly reduced. Further, since the substrate 3 is controlled to a temperature lower than that of the copper plate member 7 by using the temperature control means 6, the residue of impurities such as chlorine can be reduced in the Cu thin film 16, and the high quality Cu thin film 16. Can be generated.

<第2の実施の形態>
図2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。
<Second Embodiment>
FIG. 2 is a schematic side view of a metal film manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the plasma antenna and the configuration of related parts, but the same in many parts. It is the composition. Therefore, the same parts as those in FIG.

図2に示すように、チャンバ41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47によって塞がれている。リング部59及び突起部60からなる銅製の被エッチング部材58は、図3に基づき後に詳説するが、チャンバ41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60がチャンバ41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49は、スパイラル状に成形されて天井板47の外方に配設されており、整合器50を介して電源51から供給される電流により、電界を形成し、チャンバ41の被エッチング部材58側(上部)の内部空間で、このチャンバ41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49、整合器50及び電源51で成膜用プラズマ発生手段を構成している。 As shown in FIG. 2, the chamber 41 is a cylindrical member made of metal (for example, aluminum), the upper surface is an opening, and the opening is an insulating member (for example, made of ceramics). It is blocked by a disk-shaped ceiling board 47. The copper etched member 58 composed of the ring portion 59 and the projection portion 60 will be described in detail later with reference to FIG. 3. The member to be etched is divided into a plurality of portions in the circumferential direction in a position facing the substrate 3 in the chamber 41. The protruding portion 60 is protruding from the inner peripheral surface side of the chamber 41 toward the center side. The film-forming plasma antenna 49 is formed in a spiral shape and disposed outside the ceiling plate 47, and forms an electric field by a current supplied from the power source 51 via the matching unit 50. In the internal space on the etched member 58 side (upper part), Cl 2 gas, which is a raw material gas supplied into the chamber 41, is converted into plasma to form Cl 2 gas plasma 14. That is, the film forming plasma generating means is constituted by the film forming plasma antenna 49, the matching unit 50 and the power source 51.

図3に詳細に示すように、被エッチング部材58のリング部59の内周側にはチャンバ41(図2参照。)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60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60は、リング部59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47(図2参照。)とチャンバ41の内部との間には突起部60の間で形成される切欠部67(空間)が存在した状態になっている。リング部59はアースされており、複数の突起部60はリング部59で電気的に接続されて同電位となっている。   As shown in detail in FIG. 3, a projecting portion 60 that extends to the vicinity of the central portion in the radial direction of the chamber 41 (see FIG. 2) has the same width on the inner peripheral side of the ring portion 59 of the member to be etched 58. A plurality (12 in the illustrated example) are provided in the circumferential direction. The protrusion 60 is attached to the ring portion 59 integrally or detachably. Between the ceiling plate 47 (see FIG. 2) and the inside of the chamber 41, there is a notch 67 (space) formed between the protrusions 60. The ring part 59 is grounded, and the plurality of protrusions 60 are electrically connected by the ring part 59 and have the same potential.

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49及びプラズマアンテナ26に通電する。この結果、成膜用プラズマアンテナ49から電磁波をチャンバ41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、前記第1の実施の形態と同様の態様でCu薄膜16の成膜を行う。 At the time of film formation in such a metal film manufacturing apparatus, the film forming plasma antenna 49 and the plasma antenna 26 are energized. As a result, the electromagnetic wave from the film forming plasma antenna 49 is into the chamber 41, the Cl 2 gas is ionized to generate a Cl 2 gas plasma (source gas plasma) 14, the first embodiment The Cu thin film 16 is formed in the same manner as described above.

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4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58の下方にCl2ガスプラズマ14(図2参照。)を発生する際、成膜用プラズマアンテナ49の電流の方向Aは突起部60を横切る方向となる。この結果、突起部60の成膜用プラズマアンテナ49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58には切欠部67(空間)が存在するので、誘導電流Bは各突起部60の下面側では成膜用プラズマアンテナ49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58を見た場合、成膜用プラズマアンテナ49の下方、すなわち基板3側に導電体である突起部60が存在しても実効的に成膜用プラズマアンテナ49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60の下方に成膜用プラズマアンテナ49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59がアースされて突起部60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58が存在していても、成膜用プラズマアンテナ49からの電磁波がチャンバ41内に確実に入射し、被エッチング部材58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。 However, the mode of forming the film-forming plasma in this embodiment is slightly different from that of the metal film manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and this will be described with reference to FIG. As shown in the figure, when the Cl 2 gas plasma 14 (see FIG. 2) is generated below the member to be etched 58, the current direction A of the film-forming plasma antenna 49 is a direction across the protrusion 60. . As a result, an induced current B is generated in the direction shown in the figure on the side of the protrusion 60 facing the film-forming plasma antenna 49. Here, since the notched portion 67 (space) exists in the member to be etched 58, the induced current B flows in the same direction a as the current direction A of the film forming plasma antenna 49 on the lower surface side of each protrusion 60. As a result, when the member 58 to be etched is viewed from the substrate 3 side, the film-forming plasma antenna is effectively provided even if the protrusion 60 as a conductor is present below the film-forming plasma antenna 49, that is, the substrate 3 side. Thus, there is no current in a direction to cancel the current 49, and an alternating electric field can be formed by the film-forming plasma antenna 49 below the protrusion 60. In addition, the ring portion 59 is grounded, and the protrusion 60 is maintained at the same potential. As a result, even when the member to be etched 58, which is a conductor, is present, the electromagnetic wave from the film forming plasma antenna 49 surely enters the chamber 41, and the Cl 2 gas plasma 14 is placed below the member to be etched 58. It can be formed stably.

なお、本形態においても、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ41内に補給することにより、前記式(1)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ41内に供給して前記式(2)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 In this embodiment as well, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 41, whereby Cl in the formula (1) is dissociated to promote the film formation reaction. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 41 to dissociate the Cl 2 gas in the formula (2) to promote the film formation reaction.

また、本形態において突起部60をリング部59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。   Further, in this embodiment, it is possible to eliminate the instability of plasma due to the difference in potential by controlling the supply of the source gas without connecting the protrusion 60 to the ring portion 59.

<第3の実施の形態>
図5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に供給するとともに、導電部材である支持台2を接地するように構成してある。すなわち、銅板部材7と支持台2とが両電極となってチャンバ1内における両者の間にCl2ガスプラズマ14を形成するようになっている。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 5, this embodiment removes the film-forming plasma antenna 9 in the first embodiment shown in FIG. 1, and instead of the film-forming plasma antenna 9 on the copper plate member 7 which is a member to be etched. It is a combination of functions. For this reason, the high frequency power from the power source 11 is supplied to the copper plate member 7 via the matching unit 10 and the support base 2 which is a conductive member is grounded. That is, the copper plate member 7 and the support base 2 serve as both electrodes, and a Cl 2 gas plasma 14 is formed between them in the chamber 1.

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。   Other configurations in the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment are the same as those in FIG. 1, and thus the same parts are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

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。この結果、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。 In this embodiment, source gas is supplied into the chamber 1 from the nozzle 12 and electromagnetic waves are incident on the chamber 1 from the copper plate member 7, whereby the Cl 2 gas is ionized to generate Cl 2 gas plasma (source gas). Plasma) 14 is generated. As a result, an etching reaction occurs in the copper plate member 7 by the Cl 2 gas plasma 14, and a precursor (CuxCly) 15 is generated. At this time, the copper plate member 7 is maintained at a temperature (for example, 200 ° C. to 400 ° C.) higher than the temperature of the substrate 3 by a temperature control means (not shown). Thus, the Cu thin film 16 is formed on the surface of the substrate 3 in the same manner as in the first embodiment.

また、本形態においても、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ1内に補給することにより、前記式(1)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ1内に供給して前記式(2)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 Also in this embodiment, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 1, thereby dissociating Cl in the formula (1) and promoting the film formation reaction. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 1 to dissociate the Cl 2 gas in the above formula (2) to promote the film formation reaction.

<第4の実施の形態>
図6に示すように、本形態は、図5に示す第3の実施の形態の変形として位置づけることができるものであるが、被エッチング部材である銅板部材72は、チャンバ71内で基板3に対向する位置を避けた位置に配設してあり、同時に対向電極となる接地電位の遮蔽板73を配設したものである。そして、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に供給するとともに、ノズル12を介してチャンバ71内の前記銅板部材72と前記遮蔽板73との間に原料ガスを供給してそのプラズマを形成するようになっている。ここで、遮蔽板73には多数の孔73aが形成してあり、銅板部材72と遮蔽板73との間に形成された前駆体15は孔73aを通過してチャンバ71内における基板3の上方の空間に至るように構成してある。また、銅板部材72は中空の裁頭円錐形状の部材であり、遮蔽板73はこの銅板部材72と相似形の中空の裁頭円錐形状部材で構成してある。したがって、両者の相対向する面は平行となっており、基板3に対しては傾斜して配設してある。このことにより、エッチングされた銅板部材72から剥離して落下するパーティクルが基板3上に付着するのを防止するとともに、所定の前駆体15は基板3の上方の空間に供給することができる。前記パーティクルは遮蔽板73で遮蔽されて基板3の上方の空間に至る可能性は少ないのに対し、前駆体15は孔73aを簡単に通過することができるからである。
<Fourth embodiment>
As shown in FIG. 6, this embodiment can be positioned as a modification of the third embodiment shown in FIG. 5, but the copper plate member 72 that is the member to be etched is placed on the substrate 3 in the chamber 71. A shield plate 73 having a ground potential serving as a counter electrode is disposed at a position avoiding the facing position. Then, the high frequency power from the power source 11 is supplied to the copper plate member 7 through the matching unit 10, and the raw material gas is supplied between the copper plate member 72 and the shielding plate 73 in the chamber 71 through the nozzle 12. The plasma is formed. Here, a large number of holes 73 a are formed in the shielding plate 73, and the precursor 15 formed between the copper plate member 72 and the shielding plate 73 passes through the holes 73 a and above the substrate 3 in the chamber 71. It is configured to reach the space. The copper plate member 72 is a hollow truncated cone-shaped member, and the shielding plate 73 is formed of a hollow truncated cone-shaped member similar to the copper plate member 72. Therefore, the surfaces facing each other are parallel and are inclined with respect to the substrate 3. This prevents particles that are peeled off from the etched copper plate member 72 from adhering to the substrate 3, and allows the predetermined precursor 15 to be supplied to the space above the substrate 3. This is because the particle 15 is less likely to be shielded by the shielding plate 73 and reach the space above the substrate 3, whereas the precursor 15 can easily pass through the hole 73a.

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5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。   Other configurations in the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment are the same as those in FIG. 5, and thus the same parts are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

かかる本形態においては、チャンバ71の内部にノズル12から原料ガスを供給し、銅板部材72から電磁波をチャンバ71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。この結果、Cl2ガスプラズマ14により、銅板部材72にエッチング反応が生じ、前駆体(CuxCly)15が生成される。そして、この前駆体(CuxCly)15は遮蔽板73の孔73aを介してチャンバ71内における基板3の上方の空間に至る。このとき、銅板部材72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。 In this embodiment, source gas is supplied from the nozzle 12 into the chamber 71 and electromagnetic waves are incident from the copper plate member 72 into the chamber 71, whereby the Cl 2 gas is ionized and Cl 2 gas plasma (source gas is supplied). Plasma) 14 is generated. As a result, the Cl 2 gas plasma 14 causes an etching reaction in the copper plate member 72 to generate a precursor (CuxCly) 15. The precursor (CuxCly) 15 reaches the space above the substrate 3 in the chamber 71 through the hole 73 a of the shielding plate 73. At this time, the copper plate member 72 is maintained at a temperature (for example, 200 ° C. to 400 ° C.) higher than the temperature of the substrate 3 by a temperature control unit (not shown). Thus, the Cu thin film 16 is formed on the surface of the substrate 3 in the same manner as in the first embodiment.

ここで、前駆体(CuxCly)15は孔73aを容易に通過するが、銅板部材72と遮蔽板73との間の空間で形成されたCl*のうち、孔73aを通過して基板3の上方の空間に至るのは僅かである。前記Cl*のうち遮蔽板73に衝突したもの同士が結合してCl2ガスとなるからである。すなわち、Cl*+Cl*→Cl2で表される反応が起こり、Cl*が消滅するからである。 Here, the precursor (CuxCly) 15 easily passes through the hole 73a. Of the Cl * formed in the space between the copper plate member 72 and the shielding plate 73, the precursor (CuxCly) 15 passes through the hole 73a and is above the substrate 3. There is little to reach the space. This is because, among the Cl * , those that have collided with the shielding plate 73 are combined to form Cl 2 gas. That is, a reaction represented by Cl * + Cl * → Cl 2 occurs and Cl * disappears.

一方、本形態においても、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ71内に補給することにより、前記式(1)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。前述の如く、銅板部材72と遮蔽板73との間の空間で形成されたCl*のうち多くが消滅する本形態においては、Cl*の補給がより意義深いものとなり、成膜反応の促進に対する寄与度が特に顕著なものとなる。 On the other hand, also in this embodiment, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 71, thereby dissociating Cl in the formula (1) and promoting the film formation reaction. As described above, in this embodiment in which most of the Cl * formed in the space between the copper plate member 72 and the shielding plate 73 disappears, the replenishment of Cl * becomes more significant, and the film formation reaction is promoted. The contribution is particularly remarkable.

なお、本形態においてもノズル30からは、Arガスをチャンバ71内に供給して前記式(2)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させている。 In this embodiment as well, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 71 to dissociate the Cl 2 gas in the formula (2) to promote the film formation reaction.

<第5の実施の形態>
上記各実施の形態では、原料ガスをチャンバ1等の内部に供給し、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等に示す第1の実施の形態等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等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等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。
<Fifth embodiment>
In each of the above-described embodiments, the source gas is supplied into the chamber 1 and the like and converted into plasma. However, the source gas plasma may be supplied directly into the chamber. Such a metal film manufacturing apparatus will be described in detail with reference to FIG. As shown in the figure, the metal film production apparatus according to this embodiment is largely different from the metal film production apparatus according to the first embodiment shown in FIG. Although different, it has many common components. Therefore, the same parts as those in FIG.

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81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100によって塞がれている。天井板100の下面には金属製(銅製:Cu製)の被エッチング部材88が設けられ、被エッチング部材88は錐形状となっている。また、チャンバ81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89が形成され、開口部89には筒状の通路90の一端がそれぞれ固定されている。通路90の途中部には絶縁体で形成した筒状の励起室95が設けられ、励起室95の周囲にはコイル状のプラズマアンテナ91が設けられ、プラズマアンテナ91には整合器92及び電源93に接続されて給電が行われる。プラズマアンテナ91、整合器92及び電源93によりプラズマ発生手段を構成している。   As shown in FIG. 7, the upper surface of a chamber 81 made of, for example, ceramic (made of insulating material) is formed as an opening, and the opening is formed by a ceiling plate 100 made of, for example, ceramic (made of insulating material). It is blocked. A metal (copper: Cu) member to be etched 88 is provided on the lower surface of the ceiling plate 100, and the member to be etched 88 has a conical shape. In addition, slit-like openings 89 are formed at four places (only two places are shown in the figure) around the upper part of the tubular portion of the chamber 81, and one end of the tubular passage 90 is formed in the opening 89. Each is fixed. A cylindrical excitation chamber 95 formed of an insulator is provided in the middle of the passage 90, and a coiled plasma antenna 91 is provided around the excitation chamber 95. The plasma antenna 91 includes a matching unit 92 and a power source 93. Is connected to the power supply. The plasma antenna 91, the matching unit 92, and the power source 93 constitute plasma generating means.

通路90の他端側には流量制御器94が接続され、流量制御器94を介して通路90内にハロゲンとしての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)が供給される。プラズマアンテナ91から電磁波を励起室95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)96が発生する。つまり、塩素を含有する原料ガスをチャンバ81と隔絶した励起室95で励起する励起手段が構成されている。Cl2ガスプラズマ96の発生により励起塩素が開口部89からチャンバ81内の被エッチング部材88側(上部)に供給され、被エッチング部材88がCl2ガスプラズマ96によりエッチングされる。 A flow rate controller 94 is connected to the other end side of the passage 90, and a raw material gas containing chlorine as a halogen in the passage 90 via the flow rate controller 94 (He has a chlorine concentration ≦ 50%, preferably 10%. Cl 2 gas diluted to a certain extent) is supplied. When electromagnetic waves are incident on the inside of the excitation chamber 95 from the plasma antenna 91, Cl 2 gas is ionized to generate Cl 2 gas plasma (raw material gas plasma) 96. That is, the excitation means is configured to excite the source gas containing chlorine in the excitation chamber 95 isolated from the chamber 81. Due to the generation of the Cl 2 gas plasma 96, excited chlorine is supplied from the opening 89 to the member to be etched 88 side (upper part) in the chamber 81, and the member to be etched 88 is etched by the Cl 2 gas plasma 96.

かかる金属膜作製装置における成膜時には、励起室95でCl2ガスプラズマ96を形成し、被エッチング部材88と基板3との温度条件を所定通りに調整したチャンバ81内に開口部89を介して前記Cl2ガスプラズマ96を導入する。このことにより、図1等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88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。 At the time of film formation in such a metal film manufacturing apparatus, a Cl 2 gas plasma 96 is formed in the excitation chamber 95, and the temperature condition between the member 88 to be etched and the substrate 3 is adjusted in a predetermined manner through the opening 89. The Cl 2 gas plasma 96 is introduced. Thereby, the member to be etched 88 is etched as in the case of the metal film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 and the like, and the Cu thin film 16 can be formed on the substrate 3.

なお、本形態においても、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ81内に補給することにより、前記式(1)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ81内に供給して前記式(2)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 In this embodiment as well, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 81, thereby dissociating Cl in the formula (1) and promoting the film formation reaction. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 81 to dissociate the Cl 2 gas in the formula (2) to promote the film forming reaction.

次に、被エッチング部材を例えばInとCuとからなる複合金属、または、例えばCuInSe2、CdS、ZnSe等の複合金属とし、複合金属の薄膜を作製する場合について説明する。 Next, a case where a member to be etched is a composite metal made of, for example, In and Cu, or a composite metal such as, for example, CuInSe 2 , CdS, or ZnSe, and a thin film of the composite metal is manufactured will be described.

前述したCu薄膜の作製と同様に複合金属の薄膜の作製(例えば、InCu薄膜)においても、次の様な反応が起こっていると考えられる。

Figure 0004368337
ここで、Cl*はClのラジカル、(g)はガス状態、(ad)は吸着状態をそれぞれ表している。 It is considered that the following reaction occurs in the production of a thin film of a composite metal (for example, an InCu thin film) in the same manner as the production of the Cu thin film described above.
Figure 0004368337
Here, Cl * represents a Cl radical, (g) represents a gas state, and (ad) represents an adsorption state.

また、もう一つの成膜反応として、Cu薄膜の作製の際に予想された式(2)に対応して、以下の反応も同様に起こっていることが予想される。
2CuCl(ad)→2Cu+Cl2・・・・・(5)
2InCl(ad)→2In+Cl2・・・・・(6)
In addition, as another film forming reaction, the following reaction is also expected to occur in the same manner, corresponding to the formula (2) predicted when the Cu thin film is produced.
2CuCl (ad) → 2Cu + Cl 2 (5)
2InCl (ad) → 2In + Cl 2 (6)

また、非金属元素を含有するCuInSe2、CdS、ZnSe等の複合金属の場合も、複合金属中の非金属元素はCl*により塩素化されると考えられる。すなわち、Cl*によるエッチングの結果、Se、S等の非金属元素は塩化物を形成し前駆体となり、基板へ搬送され薄膜の構成元素となる。 Further, in the case of a composite metal such as CuInSe 2 , CdS, or ZnSe containing a nonmetallic element, it is considered that the nonmetallic element in the composite metal is chlorinated by Cl * . That is, as a result of etching with Cl * , nonmetallic elements such as Se and S form chlorides and become precursors, which are transported to the substrate and become constituent elements of the thin film.

<第6の実施の形態>
図8は本発明の第6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。
<Sixth Embodiment>
FIG. 8 is a schematic side view of a metal film manufacturing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in the figure, a support base 2 is provided in the vicinity of the bottom of a chamber 1 (made of an insulating material) formed in a cylindrical shape, for example, made of ceramics (made of an insulating material). Is placed. The support base 2 is provided with a temperature control means 6 including a heater 4 and a refrigerant flow means 5, and the support base 2 is set to a predetermined temperature (for example, a temperature at which the substrate 3 is maintained at 100 ° C. to 200 ° C.) by the temperature control means 6. ) Is controlled.

チャンバ1の上面は開口部とされ、開口部はInとCuとの複合金属で作られた被エッチング部材である複合金属板部材101によって塞がれている。ここで、複合金属板部材101はInとCuとを1対1の割合で均一に混合した後にプレス成形して板状としたものである。この作製方法によれば、容易に複合金属板部材101を作製することができる。他には、複合金属板部材101の右側半分をInで形成し、左側半分をCuで形成する分割型にして作製してもよい。この作製方法によれば、成膜される薄膜の組成コントロ−ルが容易になる。複合金属板部材101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。   The upper surface of the chamber 1 is an opening, and the opening is closed by a composite metal plate member 101 which is a member to be etched made of a composite metal of In and Cu. Here, the composite metal plate member 101 is obtained by uniformly mixing In and Cu at a ratio of 1: 1, and then press-molding it into a plate shape. According to this manufacturing method, the composite metal plate member 101 can be easily manufactured. Alternatively, the composite metal plate member 101 may be manufactured in a split type in which the right half is formed of In and the left half is formed of Cu. According to this manufacturing method, composition control of the thin film to be formed is facilitated. The inside of the chamber 1 closed by the composite metal plate member 101 is maintained at a predetermined pressure by the vacuum device 8.

チャンバ1の筒部の複合金属板部材101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。   A coil-shaped film-forming plasma antenna 9 wound around the axial direction of the chamber 1 is arranged around the composite metal plate member 101 side of the cylindrical portion of the chamber 1. The matching unit 10 and the power source 11 are connected to the power supply. The film forming plasma antenna 9, the matching unit 10 and the power source 11 constitute a film forming plasma generating means.

チャンバ1の筒部における基板3の斜め上方の位置には、スリット状の開口部23が形成され、この開口部23には筒状の通路24の一端がそれぞれ固定してある。通路24の途中には絶縁体で形成した筒状の励起室25が設けられ、この励起室25の周囲にはコイル状のプラズマアンテナ26が巻回してある。このプラズマアンテナ26には整合器27及び電源28が接続され、給電を行うようになっている。ここで、開口部23、これに伴う通路24及び励起室25等はチャンバ1の同一高さ位置で、このチャンバ1の周囲4箇所(図には2箇所のみを示す。)に配設してある。通路24の他端側には流量制御器29が接続され、この流量制御器29を介して通路24内にCl*を得るためのCl2ガスが供給される。これら、プラズマアンテナ26、整合器27、電源28及び流量制御器29で原料ガスラジカル供給手段を構成している。 A slit-like opening 23 is formed at a position obliquely above the substrate 3 in the cylindrical portion of the chamber 1, and one end of a cylindrical passage 24 is fixed to the opening 23. A cylindrical excitation chamber 25 formed of an insulator is provided in the middle of the passage 24, and a coiled plasma antenna 26 is wound around the excitation chamber 25. A matching unit 27 and a power source 28 are connected to the plasma antenna 26 to supply power. Here, the opening 23, the associated passage 24, the excitation chamber 25, and the like are disposed at the same height of the chamber 1 and at four locations around the chamber 1 (only two locations are shown in the figure). is there. A flow rate controller 29 is connected to the other end of the passage 24, and Cl 2 gas for obtaining Cl * is supplied into the passage 24 through the flow rate controller 29. The plasma antenna 26, the matching unit 27, the power source 28, and the flow rate controller 29 constitute source gas radical supply means.

かかる原料ガスラジカル供給手段において、流量制御器29を介して励起室25内にCl2ガスを供給しつつ、プラズマアンテナ26から電磁波を励起室25の内部に入射することで、Cl*を形成する。このとき、励起室25内ではCl*を高密度で形成することができるようプラズマ条件を調整してある。このようにして形成したCl*は、成膜時に通路24を介してチャンバ1内に供給される。このCl*は、基板3上に吸着状態となっている金属塩化物(CuCl、InCl)からCl2ガスを解離して当該成膜反応を促進させる。すなわち、上式(3)、(4)に示す成膜反応を促進させる。 In such raw material gas radical supply means, Cl * is formed by supplying electromagnetic waves from the plasma antenna 26 into the excitation chamber 25 while supplying Cl 2 gas into the excitation chamber 25 via the flow rate controller 29. . At this time, the plasma conditions are adjusted so that Cl * can be formed at a high density in the excitation chamber 25. The Cl * formed in this way is supplied into the chamber 1 through the passage 24 during film formation. This Cl * dissociates Cl 2 gas from the metal chloride (CuCl, InCl) adsorbed on the substrate 3 and promotes the film formation reaction. That is, the film forming reaction represented by the above formulas (3) and (4) is promoted.

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は複合金属板部材101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基板3側から複合金属板部材101側に送られる。 A source gas containing chlorine (Cl 2 gas diluted with He to a chlorine concentration of ≦ 50%, preferably about 10%) is supplied to the cylindrical portion of the chamber 1 above the support base 2. Nozzle 12 is connected. The nozzle 12 opens toward the composite metal plate member 101. In addition, a raw material gas is fed to the nozzle 12 via a flow rate controller 13. The source gas is sent from the substrate 3 side to the composite metal plate member 101 side along the wall surface in the chamber 1 during film formation.

一方、チャンバ1の筒部の上部には、チャンバ1の内部にArガス等の希ガスを供給するノズル30が接続されている。ここで、Arガス等の希ガスは、流量制御器31で流量を制御されて上式(5)、(6)に示す成膜反応におけるCl2ガスの解離率を向上させ、成膜反応を促進するためのものである。したがって、原料ガスに希釈ガスとして含まれているHeガスを除き、質量がNe以上の希ガスは、Cl2ガスの解離率を向上させて成膜反応を促進するガスとして利用し得る。ただ、解離率を向上させる、いわば触媒としての機能を考慮すれば、Arガス乃至Krガスが好適であり、さらにコスト面を考慮すればArガスが最適である。 On the other hand, a nozzle 30 for supplying a rare gas such as Ar gas into the chamber 1 is connected to the upper portion of the cylindrical portion of the chamber 1. Here, the flow rate of the rare gas such as Ar gas is controlled by the flow rate controller 31 to improve the dissociation rate of the Cl 2 gas in the film formation reactions shown in the above formulas (5) and (6). It is intended to promote. Therefore, except for the He gas contained in the source gas as a diluent gas, a rare gas having a mass of Ne or more can be used as a gas that improves the dissociation rate of the Cl 2 gas and promotes the film formation reaction. However, Ar gas or Kr gas is preferable in view of the function as a catalyst for improving the dissociation rate, and Ar gas is optimal in consideration of cost.

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及びプラズマアンテナ26に通電する。   The mode at the time of film formation in such a metal film manufacturing apparatus is as follows. During film formation, the film formation plasma antenna 9 and the plasma antenna 26 are energized.

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9に隣接する空間、すなわちチャンバ1の複合金属板部材101側(上部)の空間に形成される。 First, while supplying the source gas from the nozzle 12 to the inside of the chamber 1, electromagnetic waves are incident on the inside of the chamber 1 from the film forming plasma antenna 9, whereby the Cl 2 gas is ionized to generate Cl 2 gas plasma (source gas). Plasma) 14 is generated. The Cl 2 gas plasma 14 is formed in a space adjacent to the film-forming plasma antenna 9 in the chamber 1, that is, a space on the composite metal plate member 101 side (upper part) of the chamber 1.

Cl2ガスプラズマ14により、複合金属板部材101にエッチング反応が生じ、前駆体102が生成される。このとき、複合金属板部材101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。ここで、前記前駆体102は、Cux1Cly1とInx2Cly2とからなる。 The Cl 2 gas plasma 14 causes an etching reaction in the composite metal plate member 101 to generate a precursor 102. At this time, the composite metal plate member 101 is maintained at a predetermined temperature (for example, 200 ° C. to 400 ° C.) higher than the temperature of the substrate 3 by the Cl 2 gas plasma 14. Here, the precursor 102 comprises Cu x1 Cl y1 and In x2 Cl y2 .

チャンバ1の内部で生成された前駆体102は、複合金属板部材101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102は、成膜反応を表す前記式(3)乃至(6)の反応により基板3上にCuとInを析出させる。かくして、基板3の表面にCuとInとからなる複合金属薄膜103が生成される。   The precursor 102 generated inside the chamber 1 is transferred to the substrate 3 controlled to a temperature lower than that of the composite metal plate member 101. The precursor 102 transported to the substrate 3 and adsorbed thereto deposits Cu and In on the substrate 3 by the reactions of the above formulas (3) to (6) representing the film forming reaction. Thus, a composite metal thin film 103 made of Cu and In is generated on the surface of the substrate 3.

このとき、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ1内に補給することにより、上式(3)、(4)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ1内に供給して上式(5)、(6)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 At this time, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and supplied into the chamber 1, thereby dissociating Cl in the above formulas (3) and (4) to promote the film formation reaction. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 1 to dissociate the Cl 2 gas in the above formulas (5) and (6) to promote the film formation reaction.

上記構成の金属膜作製装置では、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を複合金属板部材101よりも低い温度に制御しているので、複合金属薄膜103中に塩素等の不純物の残留を少なくすることができ、高品質な複合金属薄膜103を生成することが可能になる。 In the metal film manufacturing apparatus having the above configuration, the Cl 2 gas plasma (raw material gas plasma) 14 is used, so that the reaction efficiency is greatly improved and the film forming speed is increased. In addition, since the Cl 2 gas is used as the source gas, the cost can be greatly reduced. Furthermore, since the temperature of the substrate 3 is controlled to be lower than that of the composite metal plate member 101 by using the temperature control means 6, it is possible to reduce the residue of impurities such as chlorine in the composite metal thin film 103, and to improve the quality. The composite metal thin film 103 can be generated.

また、本実施形態に係る金属膜作製装置では複合金属板部材101をCuInSe2、CdS、ZnSe等の複合金属で作製することにより、これらの複合金属の薄膜を作製することも可能である。 Further, in the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment, the composite metal plate member 101 can be made of a composite metal such as CuInSe 2 , CdS, or ZnSe, whereby a thin film of these composite metals can be manufactured.

<第7の実施の形態>
図9は本発明の第7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8に示す第6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8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。
<Seventh embodiment>
FIG. 9 is a schematic side view of a metal film manufacturing apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. As shown in the figure, the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment differs from the sixth embodiment shown in FIG. 8 in the configuration of the plasma antenna and the configuration of related parts, but the same in many parts. It is the composition. Therefore, the same parts as those in FIG.

図9に示すように、チャンバ41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47によって塞がれている。リング部106及び突起部107からなる複合金属部材105は、図10に基づき後に詳説するが、チャンバ41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107がチャンバ41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49は、スパイラル状に成形されて天井板47の外方に配設されており、整合器50を介して電源51から供給される電流により、電界を形成し、チャンバ41の複合金属部材105側(上部)の内部空間で、このチャンバ41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49、整合器50及び電源51で成膜用プラズマ発生手段を構成している。 As shown in FIG. 9, the chamber 41 is a cylindrical member made of metal (for example, aluminum), the upper surface is an opening, and the opening is an insulating member (for example, ceramic). It is blocked by a disk-shaped ceiling board 47. The composite metal member 105 composed of the ring portion 106 and the projection portion 107 will be described in detail later with reference to FIG. 10, but is divided into a plurality of portions in the circumferential direction at positions facing the substrate 3 in the chamber 41 and each divided portion. The protrusion 107 protrudes from the inner peripheral surface side of the chamber 41 toward the center side. The film-forming plasma antenna 49 is formed in a spiral shape and disposed outside the ceiling plate 47, and forms an electric field by a current supplied from the power source 51 via the matching unit 50. In the internal space on the side of the composite metal member 105 (upper part), the Cl 2 gas that is the raw material gas supplied into the chamber 41 is turned into plasma to form the Cl 2 gas plasma 14. That is, the film forming plasma generating means is constituted by the film forming plasma antenna 49, the matching unit 50 and the power source 51.

図10に詳細に示すように、複合金属部材105のリング部106の内周側にはチャンバ41(図9参照。)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107a〜107l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107a〜107lは、リング部106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。ここで、突起部107a、e、iはCu(銅)製、突起部107c、g、kはIn(インジウム)製、突起部107b、d、f、h、j、lはSe(セレン)製である。すなわち、CuInSe2の組成比にあわせて各突起部を形成している。天井板47(図9参照。)とチャンバ41の内部との間には突起部107a〜107lの間で形成される切欠部67(空間)が存在した状態になっている。リング部106はアースされており、複数の突起部107a〜107lはリング部106で電気的に接続されて同電位となっている。 As shown in detail in FIG. 10, on the inner peripheral side of the ring portion 106 of the composite metal member 105, protrusions 107a to 107l extending to the vicinity of the central portion in the radial direction of the chamber 41 (see FIG. 9) and having the same width. Are provided in the circumferential direction (12 in the illustrated example). The projecting portions 107a to 107l are attached to the ring portion 106 integrally or detachably. Here, the protrusions 107a, e, and i are made of Cu (copper), the protrusions 107c, g, and k are made of In (indium), and the protrusions 107b, d, f, h, j, and l are made of Se (selenium). It is. That is, each protrusion is formed in accordance with the composition ratio of CuInSe 2 . Between the ceiling plate 47 (see FIG. 9) and the inside of the chamber 41, there is a notch 67 (space) formed between the protrusions 107a to 107l. The ring portion 106 is grounded, and the plurality of protrusions 107a to 107l are electrically connected by the ring portion 106 and have the same potential.

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49及びプラズマアンテナ26に通電する。この結果、成膜用プラズマアンテナ49から電磁波をチャンバ41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、前記第6の実施の形態と同様の態様で複合金属薄膜103の成膜を行う。 At the time of film formation in such a metal film manufacturing apparatus, the film forming plasma antenna 49 and the plasma antenna 26 are energized. As a result, by incident electromagnetic waves from the film forming plasma antenna 49 into the chamber 41, the Cl 2 gas is ionized to generate a Cl 2 gas plasma (source gas plasma) 14, the sixth embodiment The composite metal thin film 103 is formed in the same manner as described above.

本形態における複合金属薄膜103は非金属元素を含有するCuInSe2からなる複合金属の薄膜であるが、前記第6の実施例で示した金属元素のみからなる複合金属膜の成膜と同様の成膜が行われると考えられる。すなわち、CuとInの金属元素のみならず、非金属元素であるSeもCl*による塩素化により前駆体である塩化物を形成し、基板へ搬送され薄膜を生成すると考えられる。 The composite metal thin film 103 in this embodiment is a composite metal thin film made of CuInSe 2 containing a non-metallic element, but is formed in the same manner as the film formation of the composite metal film made of only the metal element shown in the sixth embodiment. It is thought that a film is performed. That is, it is considered that not only the metallic elements of Cu and In but also Se, which is a nonmetallic element, forms a chloride as a precursor by chlorination with Cl * and is transported to the substrate to form a thin film.

なお、本形態においても、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ41内に補給することにより、上式(3)、(4)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。更に、基板に吸着した塩素化されたSeもClを解離し、成膜反応を促進させると考えられる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ41内に供給して上式(5)、(6)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 Also in this embodiment, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 41, so that Cl in the above equations (3) and (4) is dissociated to form a film formation reaction. To promote. Furthermore, it is considered that chlorinated Se adsorbed on the substrate also dissociates Cl and promotes the film forming reaction. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 41 to dissociate the Cl 2 gas in the above formulas (5) and (6) to promote the film formation reaction.

また、本実施形態に係る金属膜作製装置では複合金属部材105をCdS、ZnSe、InCu等の複合金属で作製することにより、これらの複合金属の薄膜を作製することも可能である。   Further, in the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment, it is possible to manufacture a thin film of these composite metals by manufacturing the composite metal member 105 from a composite metal such as CdS, ZnSe, InCu or the like.

<第8の実施の形態>
図11に示すように、本形態は、図8に示す第6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複合金属板部材101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を介して複合金属板部材101に供給するとともに、導電部材である支持台2を接地するように構成してある。すなわち、複合金属板部材101と支持台2とが両電極となってチャンバ1内における両者の間にCl2ガスプラズマ14を形成するようになっている。ここで、複合金属板部材101はInとCuとの複合金属で形成されている。
<Eighth Embodiment>
As shown in FIG. 11, the present embodiment removes the film-forming plasma antenna 9 in the sixth embodiment shown in FIG. 8, and instead forms a film-forming plasma on the composite metal plate member 101 which is a member to be etched. It combines the functions of an antenna. For this reason, the high frequency power from the power source 11 is supplied to the composite metal plate member 101 via the matching unit 10, and the support base 2, which is a conductive member, is grounded. That is, the composite metal plate member 101 and the support base 2 serve as both electrodes, and a Cl 2 gas plasma 14 is formed between them in the chamber 1. Here, the composite metal plate member 101 is formed of a composite metal of In and Cu.

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8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。   Other configurations in the metal film manufacturing apparatus according to this embodiment are the same as those in FIG. 8, and thus the same parts are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

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、複合金属板部材101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。この結果、Cl2ガスプラズマ14により、複合金属板部材101にエッチング反応が生じ、前駆体102が生成される。ここで、前記前駆体102は、Cux1Cly1とInx2Cly2とからなる。このとき、複合金属板部材101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6の実施の形態と全く同様の態様で基板3の表面にはCuとInとからなる複合金属薄膜103が形成される。 In this embodiment, the source gas is supplied from the nozzle 12 to the inside of the chamber 1, and electromagnetic waves are incident on the inside of the chamber 1 from the composite metal plate member 101, whereby the Cl 2 gas is ionized and Cl 2 gas plasma ( Source gas plasma) 14 is generated. As a result, the Cl 2 gas plasma 14 causes an etching reaction in the composite metal plate member 101 to generate the precursor 102. Here, the precursor 102 comprises Cu x1 Cl y1 and In x2 Cl y2 . At this time, the composite metal plate member 101 is maintained at a temperature (for example, 200 ° C. to 400 ° C.) higher than the temperature of the substrate 3 by a temperature control unit (not shown). Thus, a composite metal thin film 103 made of Cu and In is formed on the surface of the substrate 3 in exactly the same manner as in the sixth embodiment.

また、本形態においても、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ1内に補給することにより、上式(3)、(4)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ1内に供給して上式(5)、(6)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 Also in this embodiment, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 1 to dissociate Cl in the above formulas (3) and (4) to form a film formation reaction. To promote. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 1 to dissociate the Cl 2 gas in the above formulas (5) and (6) to promote the film formation reaction.

また、本実施形態に係る金属膜作製装置では複合金属板部材101をCuInSe2、CdS、ZnSe等の複合金属で作製することにより、これらの複合金属の薄膜を作製することも可能である。 Further, in the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment, the composite metal plate member 101 can be made of a composite metal such as CuInSe 2 , CdS, or ZnSe, whereby a thin film of these composite metals can be manufactured.

<第9の実施の形態>
上記第6から第8の実施形態では、原料ガスをチャンバ1等の内部に供給し、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12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8等に示す第6の実施の形態等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等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8等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。
<Ninth embodiment>
In the sixth to eighth embodiments, the source gas is supplied into the chamber 1 and the like and converted into plasma. However, the source gas plasma may be supplied directly into the chamber. Such a metal film manufacturing apparatus will be described in detail with reference to FIG. As shown in the figure, the metal film production apparatus according to the present embodiment is largely different from the metal film production apparatus according to the sixth embodiment shown in FIG. Although different, it has many common components. Therefore, the same parts as those in FIG.

図12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81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100によって塞がれている。天井板100の下面には複合金属板部材101が設けられ、複合金属板部材101は錐形状となっている。ここで、複合金属板部材101はInとCuとの複合金属で形成されている。   As shown in FIG. 12, the upper surface of a chamber 81 made of, for example, ceramics (made of an insulating material) is formed as an opening, and the opening is formed by a ceiling plate 100 made of, for example, ceramics (made of an insulating material). It is blocked. A composite metal plate member 101 is provided on the lower surface of the ceiling plate 100, and the composite metal plate member 101 has a conical shape. Here, the composite metal plate member 101 is formed of a composite metal of In and Cu.

また、チャンバ81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89が形成され、開口部89には筒状の通路90の一端がそれぞれ固定されている。通路90の途中部には絶縁体で形成した筒状の励起室95が設けられ、励起室95の周囲にはコイル状のプラズマアンテナ91が設けられ、プラズマアンテナ91には整合器92及び電源93に接続されて給電が行われる。プラズマアンテナ91、整合器92及び電源93によりプラズマ発生手段を構成している。   In addition, slit-like openings 89 are formed at four places (only two places are shown in the figure) around the upper part of the tubular portion of the chamber 81, and one end of the tubular passage 90 is formed in the opening 89. Each is fixed. A cylindrical excitation chamber 95 formed of an insulator is provided in the middle of the passage 90, and a coiled plasma antenna 91 is provided around the excitation chamber 95. The plasma antenna 91 includes a matching unit 92 and a power source 93. Is connected to the power supply. The plasma antenna 91, the matching unit 92, and the power source 93 constitute plasma generating means.

通路90の他端側には流量制御器94が接続され、流量制御器94を介して通路90内にハロゲンとしての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)が供給される。プラズマアンテナ91から電磁波を励起室95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)96が発生する。つまり、塩素を含有する原料ガスをチャンバ81と隔絶した励起室95で励起する励起手段が構成されている。Cl2ガスプラズマ96の発生により励起塩素が開口部89からチャンバ81内の複合金属板部材101側(上部)に供給され、複合金属板部材101がCl2ガスプラズマ96によりエッチングされる。 A flow rate controller 94 is connected to the other end side of the passage 90, and a raw material gas containing chlorine as a halogen in the passage 90 via the flow rate controller 94 (He has a chlorine concentration ≦ 50%, preferably 10%. Cl 2 gas diluted to a certain extent) is supplied. When electromagnetic waves are incident on the inside of the excitation chamber 95 from the plasma antenna 91, Cl 2 gas is ionized to generate Cl 2 gas plasma (raw material gas plasma) 96. That is, the excitation means is configured to excite the source gas containing chlorine in the excitation chamber 95 isolated from the chamber 81. Due to the generation of the Cl 2 gas plasma 96, excited chlorine is supplied from the opening 89 to the composite metal plate member 101 side (upper part) in the chamber 81, and the composite metal plate member 101 is etched by the Cl 2 gas plasma 96.

かかる金属膜作製装置における成膜時には、励起室95でCl2ガスプラズマ96を形成し、複合金属板部材101と基板3との温度条件を所定通りに調整したチャンバ81内に開口部89を介して前記Cl2ガスプラズマ96を導入する。このことにより、図8等に示す金属膜作製装置の場合と同様に複合金属板部材101がエッチングされ、基板3の表面にCuとInとからなる複合金属薄膜103を形成することができる。 At the time of film formation in such a metal film manufacturing apparatus, a Cl 2 gas plasma 96 is formed in the excitation chamber 95, and the temperature condition between the composite metal plate member 101 and the substrate 3 is adjusted in a predetermined manner via an opening 89. Then, the Cl 2 gas plasma 96 is introduced. Thus, the composite metal plate member 101 is etched in the same manner as in the case of the metal film manufacturing apparatus shown in FIG. 8 and the like, and the composite metal thin film 103 made of Cu and In can be formed on the surface of the substrate 3.

なお、本形態においても、励起室25では、Cl*を高効率で形成してこれをチャンバ81内に補給することにより、上式(3)、(4)におけるClを解離して成膜反応を促進させる。また、ノズル30からは、Arガスをチャンバ81内に供給して上式(5)、(6)におけるCl2ガスを解離して成膜反応を促進させる。 Also in this embodiment, in the excitation chamber 25, Cl * is formed with high efficiency and replenished into the chamber 81, so that Cl in the above formulas (3) and (4) is dissociated to form a film formation reaction. To promote. Further, Ar gas is supplied from the nozzle 30 into the chamber 81 to dissociate the Cl 2 gas in the above formulas (5) and (6) to promote the film formation reaction.

また、本実施形態に係る金属膜作製装置では複合金属板部材101をCuInSe2、CdS、ZnSe等の複合金属で作製することにより、これらの複合金属の薄膜を作製することも可能である。 Further, in the metal film manufacturing apparatus according to the present embodiment, the composite metal plate member 101 can be made of a composite metal such as CuInSe 2 , CdS, or ZnSe, whereby a thin film of these composite metals can be manufactured.

上記各実施の形態における原料ガスラジカル供給手段は、筒状の励起室25の周囲に巻回したコイル状のプラズマアンテナ26で、この励起室25内にCl*を形成し、このCl*をチャンバ1等の内部に補給するように構成したが、これに限るものではない。原料ガス(例えば、Cl2ガス)のラジカル(例えば、Cl*)を別途形成してこれをチャンバの内部に補給することができるようになっていれば良い。例えば、次の様な構成の原料ガスラジカル供給手段が考えられる。 The source gas radical supply means in each of the above embodiments is a coiled plasma antenna 26 wound around a cylindrical excitation chamber 25. Cl * is formed in the excitation chamber 25, and this Cl * is supplied to the chamber. Although it is configured to replenish the interior of 1 etc., it is not limited to this. It suffices if a radical (for example, Cl * ) of a source gas (for example, Cl 2 gas) is separately formed and replenished into the chamber. For example, source gas radical supply means having the following configuration is conceivable.

1) チャンバ内に連通して原料ガスを流通させる筒状の通路にマイクロ波を供給手段を有し、このマイクロ波供給手段が発生するマイクロ波により前記原料ガスをプラズマ化するもの。これは、例えばマグネトロンを利用することにより容易に構成することができる。この場合、周波数は2.45(GHz)程度のものを使用することができる。ちなみに、上記各実施の形態でプラズマアンテナ26に供給する周波数は13.56(MHz)である。したがって、マイクロ波を用いた場合がより高密度の原料ガスラジカルを形成することができる。   1) A means for supplying microwaves to a cylindrical passage that communicates with the inside of the chamber and circulates the source gas, and the source gas is converted into plasma by the microwave generated by the microwave supply means. This can be easily configured by using a magnetron, for example. In this case, a frequency of about 2.45 (GHz) can be used. Incidentally, the frequency supplied to the plasma antenna 26 in each of the above embodiments is 13.56 (MHz). Therefore, higher density source gas radicals can be formed when microwaves are used.

2) チャンバ内に連通する筒状の通路を流通する原料ガスを加熱してこの原料ガスを熱的に解離する加熱手段を有するもの。かかる加熱手段としては、フィラメントで形成したヒータが考えられるが、かかるヒータで熱解離に必要な1500度以上の温度は容易に得られる。したがって、最も安価に原料ガスラジカル補給手段を構成することができる。   2) One having heating means for heating the source gas flowing through the cylindrical passage communicating with the chamber and thermally dissociating the source gas. As such a heating means, a heater formed of a filament is conceivable. With such a heater, a temperature of 1500 ° C. or higher necessary for thermal dissociation can be easily obtained. Therefore, the raw material gas radical replenishing means can be configured at the lowest cost.

3) チャンバ内に連通する筒状の通路を流通する原料ガスにレーザ光又は電子線等の電磁波を供給してこの原料ガスを解離させる電磁波発生手段を有するもの。これは、レーザ光又は電子線の波長を特定のものに固定することにより、所望のラジカル(例えばCl*)を高効率で発生させることかできる。すなわち、所望のラジカルを選択的に高効率で発生させることができる。 3) One having an electromagnetic wave generating means for supplying an electromagnetic wave such as a laser beam or an electron beam to a raw material gas flowing through a cylindrical passage communicating with the inside of the chamber to dissociate the raw material gas. This can generate a desired radical (for example, Cl * ) with high efficiency by fixing the wavelength of the laser beam or the electron beam to a specific wavelength. That is, desired radicals can be selectively generated with high efficiency.

また、上記各実施の形態において上式(2)及び(5)、(6)の成膜反応を促進させるべくCl2ガスの解離率を向上させる手段として、希ガス供給手段を設けたが、この代わりにチャンバ1等の内部に電磁波を供給してCl2ガスを解離するようにしても良い。すなわち、基板3の上方で原料ガス(例えばCl2)が解離するような波長の電磁波、例えば200nm〜350nmのレーザ光を供給するように構成すれば良い。かかる構成は、エキシマレーザ、YAGレーザ等の紫外域のレーザ光を照射するレーザ発振装置を利用することにより容易に構成することができる。 In each of the above embodiments, a rare gas supply means is provided as means for improving the dissociation rate of Cl 2 gas so as to promote the film formation reaction of the above formulas (2), (5), and (6). Instead of this, electromagnetic waves may be supplied into the chamber 1 or the like to dissociate the Cl 2 gas. That is, an electromagnetic wave having such a wavelength that the source gas (eg, Cl 2 ) dissociates above the substrate 3 may be supplied, for example, a laser beam having a wavelength of 200 nm to 350 nm. Such a configuration can be easily configured by using a laser oscillation device that emits laser light in the ultraviolet region, such as an excimer laser or a YAG laser.

さらに、上式(2)及び(5)、(6)の成膜反応を促進させるべく、解離率を増加するには次の様なプラズマ条件の制御が有効である。   Further, in order to increase the dissociation rate in order to promote the film formation reaction of the above formulas (2), (5), and (6), the following control of plasma conditions is effective.

1) 原料ガス(例えばCl2ガス)の供給量を減じる。この場合は、その前駆体の量も減るので成膜レートを多少犠牲にする必要がある。ただ、原理的には可能である。例えば、上記各実施の形態の場合で考えると、成膜レートとの兼ね合いから、標準供給量の10%減程度が適当である。すなわち、Cl2ガスの標準供給量が50(sccm)の場合、45(ccm)程度に減じるのが適当である。 1) Reduce the supply amount of the source gas (for example, Cl 2 gas). In this case, since the amount of the precursor is also reduced, it is necessary to sacrifice the film formation rate to some extent. However, in principle it is possible. For example, considering the case of each of the above embodiments, it is appropriate to reduce the standard supply amount by about 10% in view of the film formation rate. That is, when the standard supply amount of Cl 2 gas is 50 (sccm), it is appropriate to reduce it to about 45 (ccm).

2) チャンバ1等の内部にプラズマを発生させる成膜用プラズマアンテナへの高周波電力の電力量を増加させる。例えば、標準電力が22(W/cm2)の場合、これを30(W/cm2)とする。 2) Increase the amount of high-frequency power to the film-forming plasma antenna that generates plasma inside the chamber 1 or the like. For example, when the standard power is 22 (W / cm 2 ), this is set to 30 (W / cm 2 ).

上記各実施の形態に係る金属膜作製装置は、上式(1)及び(3)、(4)による成膜反応を促進する要件及び上式(2)及び(5)、(6)による成膜反応を促進する要件の両方を同時に充足する装置として説明したが、勿論何れか一方の成膜反応を促進するような装置として構成しても良い。また、上式(2)及び(5)、(6)による成膜反応を促進すべく解離率を向上させるため、別途Arガスを供給するようにしたが、これは原料ガス(例えばCl2ガス)の希釈ガスとしてHeガスを使用している場合には、このHeガスに代えて用いることもできる。この場合には、原料ガスの希釈ガスとしての機能と、前記解離率を向上させるための成膜促進用ガスとしての機能とを兼備することとなる。 The metal film manufacturing apparatus according to each of the above embodiments includes requirements for accelerating the film formation reaction according to the above formulas (1), (3), and (4), and the composition according to the above formulas (2), (5), and (6). Although described as an apparatus that satisfies both of the requirements for promoting the film reaction at the same time, of course, it may be configured as an apparatus that promotes one of the film forming reactions. Further, in order to improve the dissociation rate in order to promote the film forming reaction according to the above formulas (2), (5), and (6), Ar gas is separately supplied, but this is a source gas (for example, Cl 2 gas). ) Can be used instead of the He gas. In this case, the function as the dilution gas of the source gas and the function as the film formation promoting gas for improving the dissociation rate are combined.

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ガスを単独で用いることも可能である。また、複合金属からなる被エッチング部材の場合は、前駆体はCux1Cly1、Inx2Cly2、SeやSの塩化物などである。したがって、原料ガスは塩素を含有するガスであればよい。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。 In each of the above-described embodiments, the Cl 2 gas diluted with He has been described as an example of the source gas. However, the Cl 2 gas can be used alone. In the case of a member to be etched made of a composite metal, the precursor is Cu x1 Cl y1 , In x2 Cl y2 , Se or S chloride, and the like. Therefore, the source gas may be a gas containing chlorine. Furthermore, in general, not only chlorine but any halogen gas can be used as the raw material gas of the present invention.

また、被エッチング部材は銅に限らず、例えばTa、Ti、W、Zn、In、Cd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、Zn、In、Cd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、Zn、In、Cd等となる。   Further, the member to be etched is not limited to copper, and any metal that forms a high vapor pressure halide such as Ta, Ti, W, Zn, In, and Cd can be used similarly. In this case, the precursor is chloride (halide) such as Ta, Ti, W, Zn, In, and Cd, and the thin film formed on the surface of the substrate 3 is Ta, Ti, W, Zn, In, Cd, and the like. Become.

更に、これらの金属を複数種類含む複合金属、例えばInとCuとの合金を被エッチング部材とすることもできる。また、前記金属にS、Se等の非金属元素を含む複合金属、例えばCuInSe2、CdS、ZnSe等の合金を被エッチング部材とすることもできる。この場合、前駆体は金属塩化物及び非金属元素の塩化物であり、基板3の表面には複合金属の薄膜が生成される。 Furthermore, a composite metal containing a plurality of these metals, for example, an alloy of In and Cu can be used as the member to be etched. In addition, a composite metal containing a non-metallic element such as S or Se in the metal, for example, an alloy such as CuInSe 2 , CdS, or ZnSe can be used as the member to be etched. In this case, the precursor is a metal chloride and a chloride of a nonmetallic element, and a thin film of a composite metal is generated on the surface of the substrate 3.

また、上記実施の形態では何れも原料ガスのラジカルを補給する場合について説明したが、成膜条件等によっては必ずしも原料ガスのラジカルを補給する必要はない。ただし、別途形成した原料ガスのラジカルを補給することにより、成膜速度の向上及び膜質の向上を図ることができる。   In each of the above embodiments, the case where the radicals of the source gas are replenished has been described. However, it is not always necessary to replenish the radicals of the source gas depending on the film forming conditions. However, it is possible to improve the film forming speed and the film quality by replenishing separately formed radicals of the source gas.

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。1 is a schematic side view showing a metal film manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図2のI−I線矢視図である。It is the II arrow directional view of FIG. 図3のII−II線矢視図である。It is the II-II arrow directional view of FIG. 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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 7th Embodiment of this invention. 図9のI−I線矢視図である。It is the II arrow directional view of FIG. 本発明の第8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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9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。It is a schematic side view which shows the metal film preparation apparatus which concerns on the 9th Embodiment of this invention.

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
24 通路
25 励起室
26 プラズマアンテナ
41 チャンバ
47 天井板
49 成膜用プラズマアンテナ
58 被エッチング部材
59 リング部
60 突起部
71 チャンバ
72 銅板部材
73 遮蔽板
73a 孔
81 チャンバ
88 被エッチング部材
90 通路
91 プラズマアンテナ
101 複合金属板部材
102 前駆体
103 複合金属薄膜
105 複合金属部材
106 リング部
107 突起部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 3 Substrate 6 Temperature control means 7 Copper plate member 9 Deposition plasma antenna 12 Nozzle 14 Cl 2 gas plasma 15 Precursor 16 Cu thin film 24 Passage 25 Excitation chamber 26 Plasma antenna 41 Chamber 47 Ceiling plate 49 Deposition plasma antenna 58 Member to be etched 59 Ring part 60 Projection part 71 Chamber 72 Copper plate member 73 Shielding plate 73a Hole 81 Chamber 88 Member to be etched 90 Channel 91 Plasma antenna 101 Composite metal plate member 102 Precursor 103 Composite metal thin film 105 Composite metal member 106 Ring part 107 protrusion

Claims (9)

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ハロゲン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方法において、
前記原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給することを特徴とする金属膜作製方法。
A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide is disposed in a chamber that accommodates the substrate therein, and the temperature of the member to be etched and the substrate is controlled to a predetermined temperature and temperature difference. Then, the member to be etched is etched with a source gas plasma containing halogen in the chamber to form a precursor of a metal component and a halogen, and the metal component of the precursor is deposited on a substrate to form a predetermined film. In the metal film production method to be performed,
In addition to the source gas, a rare gas having a mass of Ne or more is supplied into the chamber.
前記金属で形成した被エッチング部材は、複数の種類の金属成分からなる複合金属で形成され、
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ハロゲンとの複数種類の前駆体から複数種類の金属成分を基板に析出させて所定の成膜を行うことを特徴とする請求項1に記載の金属膜作製方法。
The member to be etched formed of the metal is formed of a composite metal composed of a plurality of types of metal components,
Claims, characterized in that the raw material gas plasma to perform a plurality of types of a plurality of types of metal components is deposited on a substrate from precursor predetermined deposition of the metal component and a halogen obtained by etching the etched member 2. The metal film production method according to 1.
前記金属で形成した被エッチング部材は、1種類以上の金属成分と1種類以上の非金属成分とからなる複合金属で形成され、
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ハロゲンとの1種類以上の前駆体と非金属成分とハロゲンとの1種類以上の前駆体とから金属成分と非金属成分とを同時に基板に析出させて所定の成膜を行うことを特徴とする請求項1に記載の金属膜作製方法。
The member to be etched formed of the metal is formed of a composite metal composed of one or more types of metal components and one or more types of non-metal components,
A metal component and a non-metal component are obtained from one or more precursors of a metal component and a halogen obtained by etching the member to be etched by the source gas plasma, and one or more precursors of a non-metal component and a halogen. The metal film manufacturing method according to claim 1, wherein the film is deposited on the substrate at the same time and a predetermined film is formed.
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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成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ハロゲン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、
原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給する希ガス供給手段とを有することを特徴とする金属膜作製装置。
A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated;
A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber;
A source gas supply means for supplying a source gas containing halogen in a chamber between the substrate and the member to be etched;
A film forming plasma generating means for forming a source gas plasma in the chamber by plasmaizing the source gas supplied into the chamber by supplying high-frequency power to etch the member to be etched;
The substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma causes the metal component to deposit on the substrate from a precursor of a metal component and a halogen obtained by etching the member to be etched. Temperature control means for performing predetermined film formation,
In addition to the source gas, there is provided a rare gas supply means for supplying a rare gas having a mass of Ne or more into the chamber.
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、
ハロゲンを含有する原料ガスプラズマを前記チャンバ外で形成するとともに、この原料ガスプラズマを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ハロゲン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、
原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給する希ガス供給手段とを有することを特徴とする金属膜作製装置。
A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated;
A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber;
A source gas plasma supply means for forming a source gas plasma containing halogen outside the chamber and supplying the source gas plasma into the chamber between the substrate and the member to be etched;
The substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma causes the metal component to deposit on the substrate from a precursor of a metal component and a halogen obtained by etching the member to be etched. Temperature control means for performing predetermined film formation,
In addition to the source gas, there is provided a rare gas supply means for supplying a rare gas having a mass of Ne or more into the chamber.
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を避けた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、
前記チャンバ内で前記基板と前記被エッチング部材との間に配設するとともに前記基板の方向に向いた孔を有する遮蔽板と、
前記被エッチング部材と前記遮蔽板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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成する成膜用プラズマ発生手段と、
前記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ハロゲン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、
原料ガスの他に、質量がNe以上の希ガスをチャンバ内に供給する希ガス供給手段とを有することを特徴とする金属膜作製装置。
A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated;
A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position avoiding the position facing the substrate in the chamber;
A shielding plate disposed between the substrate and the member to be etched in the chamber and having a hole facing the substrate;
A source gas supply means for supplying a source gas containing halogen into the chamber between the member to be etched and the shielding plate;
A film forming plasma generating means for forming a source gas plasma in the chamber by plasmaizing the source gas supplied into the chamber by supplying high-frequency power to etch the member to be etched;
The substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma deposits the metal component on the substrate from the precursor of the metal component and halogen obtained by etching the member to be etched. Temperature control means for performing a predetermined film formation,
In addition to the source gas, there is provided a rare gas supply means for supplying a rare gas having a mass of Ne or more into the chamber.
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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成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ハロゲン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、
前記チャンバ内に電磁波を供給して成膜反応に伴い発生する原料ガスを解離させる電磁波発生手段とを有することを特徴とする金属膜作製装置。
A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated;
A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber;
A source gas supply means for supplying a source gas containing halogen in a chamber between the substrate and the member to be etched;
A film forming plasma generating means for forming a source gas plasma in the chamber by plasmaizing the source gas supplied into the chamber by supplying high-frequency power to etch the member to be etched;
The substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma causes the metal component to deposit on the substrate from a precursor of a metal component and a halogen obtained by etching the member to be etched. Temperature control means for performing predetermined film formation,
An apparatus for producing a metal film, comprising: an electromagnetic wave generating means for supplying an electromagnetic wave into the chamber to dissociate a source gas generated by a film forming reaction.
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、
ハロゲンを含有する原料ガスプラズマを前記チャンバ外で形成するとともに、この原料ガスプラズマを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ハロゲン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、
前記チャンバ内に電磁波を供給して成膜反応に伴い発生する原料ガスを解離させる電磁波発生手段とを有することを特徴とする金属膜作製装置。
A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated;
A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position facing the substrate in the chamber;
A source gas plasma supply means for forming a source gas plasma containing halogen outside the chamber and supplying the source gas plasma into the chamber between the substrate and the member to be etched;
The substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma causes the metal component to deposit on the substrate from a precursor of a metal component and a halogen obtained by etching the member to be etched. Temperature control means for performing predetermined film formation,
An apparatus for producing a metal film, comprising: an electromagnetic wave generating means for supplying an electromagnetic wave into the chamber to dissociate a source gas generated by a film forming reaction.
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を避けた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、
前記チャンバ内で前記基板と前記被エッチング部材との間に配設するとともに前記基板の方向に向いた孔を有する遮蔽板と、
前記被エッチング部材と前記遮蔽板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、高周波数の電力の供給により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に原料ガスプラズマを形成する成膜用プラズマ発生手段と、
前記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ハロゲン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、
前記チャンバ内に電磁波を供給して成膜反応に伴い発生する原料ガスを解離させる電磁波発生手段とを有することを特徴とする金属膜作製装置。
A cylindrical chamber in which a substrate is accommodated;
A member to be etched formed of a metal that forms a high vapor pressure halide disposed in a position avoiding the position facing the substrate in the chamber;
A shielding plate disposed between the substrate and the member to be etched in the chamber and having a hole facing the substrate;
A source gas supply means for supplying a source gas containing halogen into the chamber between the member to be etched and the shielding plate;
A film forming plasma generating means for forming a source gas plasma in the chamber by plasmaizing the source gas supplied into the chamber by supplying high-frequency power to etch the member to be etched;
The substrate temperature is controlled to a predetermined temperature lower than the temperature of the member to be etched, and the source gas plasma deposits the metal component on the substrate from the precursor of the metal component and halogen obtained by etching the member to be etched. Temperature control means for performing a predetermined film formation,
An apparatus for producing a metal film, comprising: an electromagnetic wave generating means for supplying an electromagnetic wave into the chamber to dissociate a source gas generated by a film forming reaction.
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