特開 2023-50573 成膜方法及び成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023050573

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】成膜方法及び成膜装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/285 20060101AFI20230404BHJP

   H01L 21/28 20060101ALI20230404BHJP

   H01L 21/3205 20060101ALI20230404BHJP

   H01L 21/768 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

H01L21/285 C

H01L21/28 301R

H01L21/88 M

H01L21/90 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021160747

(22)【出願日】2021-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504203572

【氏名又は名称】国立大学法人茨城大学

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】布瀬 暁志

(72)【発明者】

【氏名】久保田 雄介

(72)【発明者】

【氏名】山内 智

【テーマコード（参考）】

4M104

5F033

【Ｆターム（参考）】

4M104AA01

4M104AA03

4M104AA04

4M104AA05

4M104BB04

4M104DD43

4M104DD45

4M104DD46

4M104FF18

5F033GG02

5F033HH07

5F033HH11

5F033HH14

5F033HH15

5F033HH18

5F033HH19

5F033HH32

5F033HH33

5F033PP06

5F033PP08

5F033QQ48

5F033RR03

5F033RR04

5F033RR06

5F033RR08

(57)【要約】

【課題】金属膜の形成される領域の選択性を向上する、技術を提供する。
【解決手段】成膜方法は、下記（Ａ）～（Ｄ）を含む。（Ａ）第１膜が露出する第１領域と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜が露出する第２領域とを表面に有する基板を準備する。（Ｂ）前記基板の前記表面に対して還元性有機物の蒸気を供給する。（Ｃ）前記還元性有機物の蒸気を供給した後に、前記基板の前記表面に対してハロゲン化金属の蒸気を供給する。（Ｄ）前記ハロゲン化金属に含まれる金属元素で構成される金属膜を、前記第１領域に対して前記第２領域に選択的に形成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１膜が露出する第１領域と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜が露出する第２領域とを表面に有する基板を準備することと、
前記基板の前記表面に対して還元性有機物の蒸気を供給することと、
前記還元性有機物の蒸気を供給した後に、前記基板の前記表面に対してハロゲン化金属の蒸気を供給することと、
前記ハロゲン化金属に含まれる金属元素で構成される金属膜を、前記第１領域に対して前記第２領域に選択的に形成することと、
を含む、成膜方法。

【請求項2】

前記第１膜は絶縁膜又は半導体膜であり、前記第２膜は導電膜である、請求項１に記載の成膜方法。

【請求項3】

前記還元性有機物はアルコールを含む、請求項１又は２に記載の成膜方法。

【請求項4】

前記ハロゲン化金属は、ヨウ化銅、ヨウ化銀、及びヨウ化ルテニウムから選ばれる少なくとも１つを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜方法。

【請求項5】

前記還元性有機物の蒸気の圧力は、０．５×１０^－４Ｔｏｒｒよりも大きく５．０×１０^－４よりも小さい、請求項１～４のいずれか１項に記載の成膜方法。

【請求項6】

第１膜が露出する第１領域と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜が露出する第２領域とを表面に有する基板を収容する処理容器と、
前記処理容器の内部で前記基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持されている前記基板の前記表面に対して、還元性有機物の蒸気を供給する第１供給部と、
前記保持部に保持されている前記基板の前記表面に対して、ハロゲン化金属の蒸気を供給する第２供給部と、
前記処理容器の内部を減圧する減圧部と、
前記第１供給部と前記第２供給部と前記減圧部を制御することで、前記基板の前記表面に対して前記還元性有機物の蒸気と前記ハロゲン化金属の蒸気をこの順番で供給し、前記ハロゲン化金属に含まれる金属元素で構成される金属膜を前記第１領域に対して前記第２領域に選択的に形成する制御を行う制御部と、
を備える、成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、成膜方法及び成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の成膜装置は、基板上に銅を成膜する。成膜装置は、成膜チャンバと、基板加熱手段と、ＣｕＩ蒸気発生手段と、を備える。成膜チャンバは、基板を減圧雰囲気下で内部に収容する。基板加熱手段は、基板を２５０℃～３５０℃に加熱する。ＣｕＩ蒸気発生手段は、ＣｕＩ（ヨウ化銅（Ｉ））蒸気を成膜チャンバ中で基板に照射する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１５２６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の一態様は、金属膜の形成される領域の選択性を向上する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様の成膜方法は、下記（Ａ）～（Ｄ）を含む。（Ａ）第１膜が露出する第１領域と、前記第１膜とは異なる材料で形成される第２膜が露出する第２領域とを表面に有する基板を準備する。（Ｂ）前記基板の前記表面に対して還元性有機物の蒸気を供給する。（Ｃ）前記還元性有機物の蒸気を供給した後に、前記基板の前記表面に対してハロゲン化金属の蒸気を供給する。（Ｄ）前記ハロゲン化金属に含まれる金属元素で構成される金属膜を、前記第１領域に対して前記第２領域に選択的に形成する。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様によれば、金属膜の形成される領域の選択性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。

【図2】図２は、図１のステップＳ１の一例を示す図である。

【図3】図３は、図１のステップＳ２の第２領域で生じる還元反応の一例を示す図である。

【図4】図４は、図１のステップＳ２の第１領域で生じる化学吸着の一例を示す図である。

【図5】図５は、図１のステップＳ３の一例を示す図である。

【図6】図６は、図１のステップＳ４の一例を示す図である。

【図7】図７は、図１のステップＳ５の一例を示す図である。

【図8】図８は、一実施形態に係る成膜装置を示す平面図である。

【図9】図９は、ステップＳ２の前後の第２領域の表面状態をＸＰＳで測定した結果の一例を示す図である。

【図10】図１０は、ステップＳ２の前後の第１領域の表面状態をＸＰＳで測定した結果の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。

【0009】

先ず、図１～図７を参照して、一実施形態に係る成膜方法について説明する。成膜方法は、例えば図１に示すステップＳ１～Ｓ５を含む。なお、成膜方法は、少なくともステップＳ１～Ｓ３を含めばよく、例えばステップＳ４～Ｓ５を含まなくてもよい。成膜方法は、図１に示すステップＳ１～Ｓ５以外のステップを含んでもよい。

【0010】

図１のステップＳ１は、図２に示すように、基板１を準備することを含む。基板１は、その表面に、第１膜１１が露出する第１領域Ａ１と、第２膜１２が露出する第２領域Ａ２とを有する。第２膜１２は、第１膜１１とは異なる材料で形成される。第１膜１１と第２膜１２は、下地基板１０の上に形成される。下地基板１０は、シリコンウェハ、又は化合物半導体ウェハである。化合物半導体ウェハは、例えばＧａＡｓウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＮウェハ、又はＩｎＰウェハである。

【0011】

第１膜１１は、例えば絶縁膜である。絶縁膜は、特に限定されないが、例えばＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＳｉＯＢＮ膜、ＡｌＯ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯ膜、ＴｉＯ膜、Ｂ膜、又はＢＮ膜である。ここで、ＳｉＯ膜とは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含む膜という意味である。ＳｉＯ膜におけるＳｉとＯの原子比は１：１には限定されない。ＳｉＮ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＳｉＯＢＮ膜、ＡｌＯ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯ膜、ＴｉＯ膜、Ｂ膜、及びＢＮ膜について同様である。絶縁膜と下地基板１０の間に、導電膜などが形成されてもよい。絶縁膜は、例えば層間絶縁膜である。層間絶縁膜は、好ましくは低誘電率（Ｌｏｗ－ｋ）膜である。

【0012】

なお、第１膜１１は、半導体膜であってもよい。半導体膜は、特に限定されないが、例えばＳｉ膜である。Ｓｉ膜は、単結晶膜、多結晶膜、及びアモルファス膜のいずれでもよい。

【0013】

第２膜１２は、上記の通り、第１膜１１とは異なる材料で形成される。第２膜１２は、例えば導電膜である。導電膜は、例えば金属膜である。金属膜は、特に限定されないが、例えば、Ｃｕ膜、Ｃｏ膜、Ｒｕ膜、Ｍｏ膜、Ｗ膜、又はＴｉ膜である。導電膜は、金属窒化膜であってもよい。金属窒化膜は、特に限定されないが、例えばＴｉＮ膜、又はＴａＮ膜である。ここで、ＴｉＮ膜とは、チタン（Ｔｉ）と窒素（Ｎ）を含む膜という意味である。ＴｉＮ膜におけるＴｉとＮの原子比は１：１には限定されない。ＴａＮ膜についても同様である。

【0014】

なお、本実施形態では第１膜１１が絶縁膜であって且つ第２膜１２が導電膜であるが、本開示の技術はこれに限定されない。後述するステップＳ３において、ハロゲン化金属の自己解離が、第１領域Ａ１に対して第２領域Ａ２で選択的に生じればよい。

【0015】

第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とは、基板１の板厚方向片側（例えば、表面側）に設けられる。第１領域Ａ１の数、及び第２領域Ａ２の数は、特に限定されない。また、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２は、図２では隣接しているが、離れていてもよい。

【0016】

なお、基板１は、その表面に、不図示の第３領域を有してもよい。第３領域は、例えばバリア膜が露出する領域である。バリア膜は、金属膜と絶縁膜の間に形成され、金属膜から絶縁膜への金属拡散を抑制する。バリア膜は、特に限定されないが、例えば、ＴｉＮ膜、又はＴａＮ膜である。

【0017】

基板１は、その表面に、不図示の第４領域を更に有してもよい。第４領域は、例えばライナー膜が露出する領域である。ライナー膜は、バリア膜の上に形成され、金属膜の形成を支援する。金属膜は、ライナー膜の上に形成される。ライナー膜は、特に限定されないが、例えば、Ｃｏ膜、又はＲｕ膜である。

【0018】

図１のステップＳ２は、基板１の表面に対して還元性有機物の蒸気を供給することを含む。還元性有機物は、第２膜１２の表面を還元すると共に、第１膜１１の表面に有機物を吸着させる。ステップＳ２は、ステップＳ３の前に実施される。ステップＳ３において、ハロゲン化金属の自己解離が、第２領域Ａ２でより生じやすく、第１領域Ａ１でより生じにくくなる。還元性有機物は、例えばアルコールを含む。アルコールは、好ましくは第１級アルコールまたは第２級アルコールがよい。

【0019】

次に、図３を参照して、図１のステップＳ２の第２領域Ａ２で生じる還元反応の一例について説明する。第２領域Ａ２に露出するＣｕ膜の表面は、ステップＳ２の前に自然に酸化され、酸素と結合している。アルコールの蒸気は、図３に示すように、Ｃｕ膜の表面に結合する酸素を除去する。具体的には、例えば、第１級アルコール（Ｒ－ＣＨ_２ＯＨ）の蒸気は、Ｃｕ膜の表面に結合する酸素を除去すると共に、アルデヒド（Ｒ－ＣＨＯ）の蒸気と水蒸気を生じる。水蒸気は、そのまま排出される。アルデヒドの蒸気は、Ｃｕ膜の表面に結合する酸素を除去すると共に、カルボン酸（Ｒ－ＣＯＯＨ）の蒸気を生じる。カルボン酸の蒸気は、そのまま排出される。図３において、Ｒは、例えば、炭素数１～５のアルキル基、又は水素である。

【0020】

次に、図４を参照して、図１のステップＳ２の第１領域Ａ１で生じる化学吸着の一例について説明する。第１領域Ａ１に露出するＳｉＯ膜の表面には、ステップＳ２の前に、通常、ＯＨ基が吸着している。アルコールの蒸気は、図４に示すように、ＳｉＯ膜の表面に炭素を含む有機物を化学吸着させる。具体的には、例えば、第１級アルコール（Ｒ－ＣＨ_２ＯＨ）の蒸気は、Ｃｕ膜の表面に吸着するＯＨ基を除去し、その代わりに炭素を含む有機基を化学吸着させると共に、水蒸気を生じる。水蒸気は、そのまま排出される。図４において、Ｒは、例えば、炭素数１～５のアルキル基、又は水素である。

【0021】

ステップＳ２の処理条件の一例は、下記の通りである。基板１の温度は、例えば３００℃～４００℃である。還元性有機物の蒸気の圧力は、例えば０．５×１０^－４Ｔｏｒｒよりも大きく５．０×１０^－４Ｔｏｒｒよりも小さく、好ましくは１．０×１０^－４Ｔｏｒｒ以上２．０×１０^－４Ｔｏｒｒ以下である。還元性有機物の蒸気の供給時間は、例えば１分～３０分である。

【0022】

還元性有機物の蒸気の圧力が０．５×１０^－４Ｔｏｒｒよりも大きく５．０×１０^－４Ｔｏｒｒよりも小さければ、基板１の表面に対して適度な量の還元性有機物の蒸気を供給できる。よって、第２膜１２の表面を十分に還元でき、且つ第１膜１１の表面に有機物を十分に吸着できる。その結果、後述するステップＳ３において金属膜１３の形成される領域の選択性を向上できる。なお、還元性有機物の蒸気の量が多過ぎれば、選択性が却って低下してしまう。

【0023】

図１のステップＳ３は、ステップＳ２の後に、基板１の表面に対してハロゲン化金属の蒸気を供給することで、図５に示すように第１領域Ａ１に対して第２領域Ａ２に金属膜１３を選択的に形成することを含む。金属膜１３は、ハロゲン化金属に含まれる金属元素で構成される。例えばハロゲン化金属が金属元素として銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又はルテニウム（Ｒｕ）を含む場合、金属膜１３は銅膜、銀膜又はルテニウム膜である。

【0024】

ハロゲン化金属は、例えば、ヨウ化銅、ヨウ化銀、及びヨウ化ルテニウムから選ばれる少なくとも１つを含む。ヨウ化銅は、例えばヨウ化銅（Ｉ）である。ヨウ化銅（Ｉ）の化学式はＣｕＩである。ヨウ化銀は、例えばヨウ化銀（Ｉ）である。ヨウ化銀（Ｉ）の化学式はＡｇＩである。ヨウ化ルテニウムは、例えばヨウ化ルテニウム（ＩＩＩ）である。ヨウ化ルテニウム（ＩＩＩ）の化学式はＲｕＩ_３である。

【0025】

ハロゲン化金属は、常温常圧で固体であり、例えば、るつぼの内部に粉体の形態で充填される。るつぼは、処理容器の内部に設置される。処理容器の内部に基板１を収容した状態で、処理容器の内部を真空ポンプなどで所望の圧力まで減圧した後、るつぼを加熱することで、ハロゲン化金属の蒸気を基板１の表面に対して供給することができる。

【0026】

ステップＳ３の処理条件の一例は、下記の通りである。基板１の温度は、例えば２５０℃～４５０℃である。るつぼの温度は、例えば２５０℃～４００℃である。ハロゲン化金属の蒸気の圧力は、例えば１×１０^－３Ｔｏｒｒ以下である。ハロゲン化金属の蒸気の供給時間は、例えば１分～３０分である。

【0027】

基板１の温度は、ハロゲン化金属の昇華温度以上に設定される。ハロゲン化金属は、絶縁膜又は半導体膜の表面上では、自己解離することなく蒸発し、排気される。ハロゲン化金属は、導電膜の表面上では、その表面に化学吸着する金属元素と、蒸発するハロゲン元素とに自己解離する。ハロゲン元素は、排気される。その結果、金属膜１３が形成される。

【0028】

従って、第１膜１１が絶縁膜又は半導体膜であって且つ第２膜１２が導電膜である場合、ハロゲン化金属の自己解離、ひいては金属膜１３の形成が第１領域Ａ１に対して第２領域Ａ２で選択的に生じる。なお、ハロゲン化金属の自己解離には、基板１中の伝導電子とハロゲン化金属分子の間での電子交換が寄与していると考えられる。

【0029】

本実施形態によれば、ステップＳ３の前に、ステップＳ２を実施する。ステップＳ２は、上記の通り、基板１の表面に対して還元性有機物の蒸気を供給することを含む。還元性有機物は、導電膜の表面を還元すると共に、絶縁膜又は半導体膜の表面に有機物を吸着させる。

【0030】

ステップＳ２を実施することで、ステップＳ３において、導電膜の表面では電子交換を促進でき、絶縁膜又は半導体膜の表面では電子交換を制限できる。よって、ステップＳ３において、金属膜１３の形成される領域の選択性を向上できる。金属膜１３は、第１領域Ａ１に対して第２領域Ａ２に選択的に形成される。

【0031】

図１のステップＳ４は、図６に示すように、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２に絶縁膜１４を形成することを含む。絶縁膜１４は、第１領域Ａ１では第１膜１１の上に、第２領域Ａ２では金属膜１３の上に、それぞれ堆積する。絶縁膜１４は、金属膜１３よりも厚く形成される。

【0032】

絶縁膜１４は、例えば酸化アルミニウム膜（ＡｌＯ膜）、酸化シリコン膜（ＳｉＯ膜）、窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）、酸化ジルコニウム膜（ＺｒＯ膜）、又は酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ膜）などである。ここで、ＡｌＯ膜とは、アルミニウム（Ａｌ）と酸素（Ｏ）を含む膜という意味である。ＡｌＯ膜におけるＡｌとＯの原子比は１：１には限定されない。ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜、ＺｒＯ膜、及びＨｆＯ膜について同様である。

【0033】

絶縁膜１４を形成する方法は、例えば、物理蒸着（ＰＶＤ）法、化学蒸着（ＣＶＤ）法、又は原子層堆積（ＡＬＤ）法である。絶縁膜１４の材料として金属酸化物が用いられる場合、例えば、物理蒸着法が用いられる。物理蒸着法は、例えば電子ビーム蒸着を含む。また、絶縁膜１４の材料として有機金属化合物が用いられる場合、例えば、ＣＶＤ法又はＡＬＤ法が用いられる。

【0034】

図１のステップＳ５は、図７に示すように、第２領域Ａ２に金属膜１３が露出するまで絶縁膜１４を除去し、基板１の表面を平坦化することを含む。その平坦化には、例えば、エッチング又は化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈ：ＣＭＰ）が用いられる。

【0035】

なお、図示しないが、ステップＳ２～Ｓ５は、複数回繰り返し実施されてもよい。ステップＳ２～Ｓ５を複数回繰り返し実施することで、金属膜１３と絶縁膜１４の膜厚を増やすことができる。

【0036】

次に、図８を参照して、上記の成膜方法を実施する成膜装置１００について説明する。成膜装置１００は、図１のステップＳ２及びＳ３を実施する。成膜装置１００は、処理容器１１０と、保持部１２０と、第１供給部１３０と、第２供給部１４０と、減圧部１５０と、制御部１９０と、を備える。

【0037】

処理容器１１０は、基板１を収容する。処理容器１１０の側面には、不図示の搬送口が設けられている。処理容器１１０に対する基板１の搬入出は、搬送口を介して行われる。搬送口は、ゲートバルブによって開閉される。ゲートバルブは、通常、搬送口を密閉しており、基板１の搬入出時に搬送口を開放する。

【0038】

保持部１２０は、処理容器１１０の内部で基板１を保持する。保持部１２０は、基板１の処理対象である表面を下に向けて、基板１を水平に保持する。保持部１２０は、例えばメカニカルチャック１２１を含む。メカニカルチャック１２１は、図示しないが、基板１の周縁に沿って間隔をおいて複数の爪を有し、複数の爪で基板１の周縁をつかむ。

【0039】

保持部１２０は、基板１を加熱する加熱源１２２と、基板１の温度を測定する温度センサ１２３とを含む。温度センサ１２３は、基板１の測定温度を示す信号を制御部１９０に送信する。制御部１９０は、基板１の測定温度が設定温度になるように、加熱源１２２の出力を制御する。加熱源１２２は、例えば電気ヒータを含む。

【0040】

第１供給部１３０は、保持部１２０に保持されている基板１の表面に対して、還元性有機物の蒸気を供給する。第１供給部１３０は、処理容器１１０に接続される配管１３１を含む。配管１３１は、例えば処理容器１１０の側面に接続され、基板１の表面（例えば下面）よりも下方に向けて、還元性有機物の蒸気を水平に吐出する。

【0041】

なお、処理容器１１０の内部は真空雰囲気であり、還元性有機物の蒸気は処理容器１１０の内部全体に直ぐに拡散するので、配管１３１の接続位置は、処理容器１１０の側面には限定されない。

【0042】

第１供給部１３０は、図示しないが、配管１３１の途中に設けられる開閉バルブと、配管１３１の途中に設けられる流量制御器とを含む。開閉バルブが配管１３１を開くと、配管１３１を介して供給源から処理容器１１０に還元性有機物の蒸気が供給される。その供給量は流量制御器によって制御される。一方、開閉バルブが配管１３１を閉じると、供給源から処理容器１１０への還元性有機物の蒸気の供給が停止される。配管１３１の途中には、バンドヒータなどが設けられてもよい。

【0043】

第２供給部１４０は、保持部１２０に保持されている基板１の表面に対して、ハロゲン化金属の蒸気を供給する。第２供給部１４０は、例えば、るつぼ１４１と、るつぼ１４１を加熱する加熱源１４２と、るつぼ１４１の温度を測定する温度センサ１４３とを含む。るつぼ１４１は、ハロゲン化金属の粉末を収容する。るつぼ１４１は、処理容器１１０の内部に設置される。温度センサ１４３は、るつぼ１４１の測定温度を示す信号を制御部１９０に送信する。制御部１９０は、るつぼ１４１の測定温度が設定温度になるように、加熱源１４２の出力を制御する。加熱源１４２は、例えば電気ヒータを含む。

【0044】

るつぼ１４１は、例えば保持部１２０の真下に配置される。るつぼ１４１と保持部１２０との間には、ハロゲン化金属の蒸気の通路を開閉するシャッター１４４が設けられる。シャッター１４４が通路を閉じている間、ハロゲン化金属の蒸気は基板１の表面に供給されない。シャッター１４４が通路を開けている間、ハロゲン化金属の蒸気が基板１の表面に供給される。

【0045】

減圧部１５０は、処理容器１１０の内部を減圧する。減圧部１５０は、処理容器１１０に接続される配管１５１を含む。配管１５１は、例えば処理容器１１０の側面に接続される。減圧部１５０の配管１５１は、例えば第１供給部１３０の配管１３１と同じ高さで、処理容器１１０の側面に接続される。なお、その接続位置は、特に限定されない。

【0046】

減圧部１５０は、図示しないが、配管１５１の途中に設けられる開閉バルブと、配管１５１の途中に設けられる圧力制御器とを含む。真空ポンプなどの減圧源が作動し、開閉バルブが配管１５１を開くと、処理容器１１０から配管１５１にガスが吸引される。処理容器１１０のガス圧は、圧力制御器によって制御される。圧力制御器は、例えばバタフライバルブなどの圧力調整バルブを備える。

【0047】

制御部１９０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１９１と、メモリなどの記憶媒体１９２とを有する。記憶媒体１９２には、成膜装置１００において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１９０は、記憶媒体１９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ１９１に実行させることにより、成膜装置１００の動作を制御し、図１のステップＳ２及びＳ３を実施する。

【0048】

［実験データ］
以下、実験データについて説明する。

【0049】

例１では、Ｃｕ膜を表面に有する基板を準備し、Ｃｕ膜表面に対してメタノール（ＣＨ_３ＯＨ）の蒸気を供給した。その処理条件は、下記の通りであった。
基板の温度：３９０℃
メタノールの蒸気の圧力：５．０×１０^－４Ｔｏｒｒ
メタノールの蒸気の供給時間：１０分。

【0050】

例１では、Ｘ線光電子分光（Ｘ-ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＸＰＳ）法で、メタノールの蒸気を供給する前後、つまりステップＳ２の前後のＣｕ膜表面の状態を測定した。測定結果を、図９に示す。

【0051】

図９に示すように、ステップＳ２の前には、Ｃｕ^２＋に由来するピークとＣｕに由来するピークの両方が重なっており、ピークがブロードであったのに対し、ステップＳ２の後には、Ｃｕに由来するピークのみが見られ、ピークがシャープであった。このことから、ステップＳ２を実施することで、Ｃｕ膜表面に結合する酸素を除去できることがわかる。

【0052】

例２では、ＳｉＯ_２膜を表面に有する基板を準備し、ＳｉＯ_２膜表面に対してメタノール（ＣＨ_３ＯＨ）の蒸気を供給した。その処理条件は、例１と同じ条件であった。例２では、例１と同様に、Ｘ線光電子分光法で、メタノールの蒸気を供給する前後、つまりステップＳ２の前後のＳｉＯ_２膜表面の状態を測定した。測定結果を、図１０に示す。

【0053】

図１０に示すように、ステップＳ２の前には、ＳｉＯＨに由来するピークが高かったのに対し、ステップＳ２の後には、ＳｉＯＨに由来するピークが低かった。このことから、ステップＳ２を実施することで、ＳｉＯ_２膜表面に吸着するＯＨ基を除去できることがわかる。ＯＨ基の代わりに、メチル基（ＣＨ_３）基が吸着されたと推定される。

【0054】

以上、本開示に係る成膜方法及び成膜装置の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0055】

１ 基板
１１ 第１膜
１２ 第２膜
１３ 金属膜
Ａ１ 第１領域
Ａ２ 第２領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】