专利名称：金属膜的加工方法及加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用气体团簇束来对形成于半导体晶片等被处理体的表面的金属膜进行加工的金属膜的加工方法及加工装置。
背景技术：
超LSI的布线目前利用铜镶嵌法形成。铜镶嵌法是指利用光刻技术和干式蚀刻技术在绝缘膜上形成图案化的槽，用铜阻挡膜覆盖其表面之后，将镀铜层埋入槽中，用CMP(Chemical Mechanical Polishing)研磨除去不需要的上层部而形成金属图案(参照非专利文献I)。铜镶嵌法需要将铜阻挡膜良好地覆盖于微细的槽的工艺、将镀铜晶种膜良好地覆盖在铜阻挡膜上的工艺、将镀铜层良好地埋入成微细结构的工艺，已变得难以对更微细的图案应用。此外，由于图案形成需要CMP工艺，所以在连接于TSV (Through Silicon Via)的凸点那样的大的图案形成工艺中，其成本高。作为镶嵌法以外的金属膜图案形成工艺之一，有湿式蚀刻法。这是在金属膜上使掩模图案化，用稀盐酸等湿式蚀刻除去没有掩模的金属膜部分的方法。但是，由于该方法各向同性地蚀刻金属，所以微细的结构时无法控制侧蚀量，难以保持良好的图案形成。作为另一种方法，有RIE (Reactive 1n Etching)法。该方法是利用反应性等离子体对未被掩盖的金属部进行蚀刻的方法，用RIE法对卤化物的蒸气压高的金属元素Al、T1、Ta、W等进行蚀刻时，已确认可得到良好的图案形成(参照非专利文献2)。但是,通过用RIE法对卤化物的蒸气压低的金属Co、N1、Cu、Pt、Ru等进行蚀刻而形成图案时，为了使卤化金属气化除去，防止对反应容器壁的再附着，需要将基板和反应容器壁的温度保持在高温 。并且，在这样的高温RIE工艺中，作为等离子体的活性种的卤素离子和自由基腐蚀通过蚀刻而形成的开口(槽、孔)的侧壁，难以确保良好的图案形状(非专利文献3)。此外，在这些RIE法中，被等离子体分解的蚀刻剂将以聚合物、化合物的形态作为残渣残留，存在即使在蚀刻后的湿式清洁中也无法完全被除去的问题。另一方面，还提出有利用使清洁和蚀刻气体绝热膨胀而产生的气体团簇束的清洁处理、加工处理(专利文献1、2)。此时，还使上述气体团簇束离子化，加速。进而，上述气体团簇束碰撞于材料的表面，利用此时产生的热、化学反应而对表面进行清洁或对材料进行蚀刻。非专利文献I:D.Edelstein et al, IEDM Technical Digest, IEEE (1997).
非专利文献2:Υ.Yasuda, Thin Solid Films, Volume90, Issue3, 23Aprill982, Pages259-270.
非专利文献3:B.J.Howard and C.SteinbrucheljApplied Physics Letters, 59(8)，19p914，(1991).
专利文献1:日本特开2009-043975号公报
专利文献2:国际公开第2010/02126
发明内容
如上所述，已知使用气体团簇束时能够对硅膜进行充分的蚀刻加工。然而，由如上所述的Cu、Co、Pt、Ru等金属形成的金属卤化物的蒸气压很低。因此，使如上所述的气体团簇束碰撞于由Cu、Co、Pt、Ru等金属形成的金属卤化物时，依然存在难以保持良好的图案形成这样的问题。本发明着眼于如上的问题点，以有效解决这些问题点为目的而提出的。本发明是一种金属膜的加工方法及加工装置，其通过使用了氧化气体、络合化气体以及稀有气体的团簇束能够对在现有的团簇束法中无法蚀刻的金属膜进行蚀刻。根据本发明的某个方式，提供一种金属膜的加工方法，其包括如下步骤:形成步骤，使氧化所述金属膜的元素而形成氧化物的氧化气体、与所述氧化物反应而形成有机金属络合物的络合化气体以及稀有气体的混合气体，在能够真空排气的处理容器内绝热膨胀而形成气体团簇束；以及，加工步骤，通过使所述气体团簇束碰撞于形成在所述被处理体的表面的金属膜而对所述金属膜进行蚀刻。根据本发明的其它方式，提供一种加工装置，其在利用气体团簇束对形成于被处理体的表面的金属膜进行加工的金属膜的加工装置中，具备:能够进行真空排气的处理容器；保持上述被处理体的保持单元；以及，气体团簇束形成单元，其与上述保持单元对置地设置，并且使氧化所述金属膜的元素而形成氧化物的氧化气体、与所述氧化物反应而形成有机金属络合物的络合化气体以及稀有气体的混合气体，在所述处理容器内绝热膨胀而形成气体团簇束；并且，通过使所述气体团簇束碰撞于形成在所述被处理体的表面的金属膜来对所述金属膜进行蚀刻。根据本发明，能够通过使用了氧化气体、络合化气体以及稀有气体的团簇束来对金属膜进行蚀刻加工。`
图1是表示本发明一个实施方式涉及的金属膜加工装置的一个例子的构成图。图2A是表示本发明一个实施方式涉及的金属膜加工方法的一个例子的工序图。图2B是表示本发明一个实施方式涉及的金属膜加工方法的一个例子的工序图。图2C是表示本发明一个实施方式涉及的金属膜加工方法的一个例子的工序图。图3是表示对铜进行蚀刻时产生的反应副产物Cu (hfac) 2的蒸气压曲线的座标图。图4是表示本发明一个实施方式涉及的加工装置的变形例的图。
具体实施例方式以下，基于附图详述本发明一个实施方式涉及的金属膜的加工方法及加工装置的一个例子。图1是表示本发明一个实施方式涉及的金属膜加工装置的一个例子的构成图。在本实施方式中，以作为金属膜对铜薄膜实施图案化蚀刻加工的情况为例进行说明。如图1所示，该加工装置2具有制成规定长度的箱状的处理容器4。该处理容器4由铝、铝合金或不锈钢等耐压性优异的材料形成。该处理容器2内，被设置于容器内的中央的筛选板10左右划分成2个空间，即，划分成设置被处理体，例如半导体晶片W的处理空间6和产生用于加工的后述的气体团簇束的束形成空间8。在该筛选板10的中央部形成有仅使直进性高的气体团簇束通过的气体筛选孔12。该气体筛选孔12的开口面积非常小，介由该气体筛选孔12，上述处理空间6和束形成空间8成为连通状态。并且，在上述处理空间6内设有保持上述半导体晶片W的保持单元14。具体而言，该保持单元14具有用于保持晶片W而例如制成圆板状的保持台16。使该保持台16在上下方向竖起地设置，其一个侧面与晶片W的背面抵接，利用夹持器18将晶片W的周边部固定。该保持台16被在处理容器4的顶部上设置的扫描执行机构20所支撑。具体而言，该扫描执行机构20具有向下方延伸的臂22，在该臂22上安装固定有上述保持台16。该臂22能够分别向图中上下方向[Y方向]、左右方向[Z方向]以及纸面的垂直方向[X方向](未图不)移动。向X方向和Y方向至少能够扫描移动晶片W的半径长度，利用该扫描移动能够在晶片W的整面照射从图中左侧直线行进的气体团簇束。另外，在划分上述处理空间6和束形成空间8的处理容器4的各底部，分别设有排气口 24、26，各排气口 24、26上连接有进行抽真空的排气系统28。具体而言，该排气系统28具有共同地连接于上述2个排气口 24、26的排气通路30。并且，在该排气通路30上，从其上游侧向下游侧依次夹设有用于进行压力调节的压力调节阀32、第I真空泵34以及第2真空泵36，以使能够对上述处理容器4内的整体进行压力调节而维持高真空状态。作为上述第I真空泵34，例如使用涡轮分子泵，作为上述第2真空泵36，例如使用干式真空泵。并且，在该处理容器4内，与上述保持台16对置地设有气体团簇束形成单元38。具体而言，该气体团簇束形成单元38具有高速喷射气体团簇的喷射机构40。该喷射机构40由成为一定程度的大小的容量 的横长的滞留室42和设置于该横长的滞留室42的前端侧且向喷射方向逐渐扩径的喇叭状的喷嘴部44构成，整体例如构成为拉瓦尔喷嘴。并且，该滞留室42上连接有用于导入气体团簇束的形成所需要的各种气体的气体导入通路46。该气体导入通路46上共同地连接有供氧化气体流动的氧化气体通路48和供络合化气体流动的络合化气体通路50。并且，在上述氧化气体通路48上，从其上游侧向下游侧依次夹设有质量流量控制器这样的气体用的流量控制器52和开关阀54，能够将高压氧化气体边控制流量边供给。在此，例如使用02 (氧)作为氧化气体。在本实施方式中，使用在室温下为液体的络合剂。因此，在上述络合化气体通路50上，从其上游侧向下游侧依次夹设有液体用质量流量控制器这样的流量控制器56、开关阀58以及气化器60。并且，上述气化器60上连接有供作为载气发挥功能的稀有气体流动的稀有气体通路62。并且，该稀有气体通路62上从其上游侧向下游侧依次夹设有质量流量控制器这样的气体用的流量控制器64和开关阀66，能够将高压稀有气体作为载气边控制流量边供给。在此，作为上述络合剂使用室温下为液体的六氟乙酰丙酮(1，I, I, 5，5，5-Hexafluoro-2, 4-pentanedione:H(hfac)),另外,作为成为载气的稀有气体使用Ar。上述液体的络合剂被高压进行压送而流动，被气化器60气化成为络合化气体，成为与高压的载气(Ar)混合的状态，朝向下游流动。
并且，氧化气体、络合化气体以及稀有气体(载气)成为混合状态，保持高压状态从气体导入通路46向滞留室42导入，使混合气体从其前端的喷嘴部44向真空状态的束形成空间8绝热膨胀，由此能够形成气体团簇束70。此时，上述喷射机构40以如下方式设置，即，喷嘴部44和气体筛选孔12的开口部的中央位于相同的高度，喷射的气体团簇束70的中心通过气体筛选孔12。在此，上述氧化气体具有将形成于半导体晶片W的表面的金属膜的元素进行氧化而形成氧化物的作用。另外，上述络合化气体具有与上述氧化物反应而形成有机金属络合物的作用。另外，上述稀有气体具有成为形成气体团簇时的核的作用。应予说明，在此，在通路的中途混合氧化气体和络合化气体(包括载气)，但并不限于此，可以将这两种气体分别导入滞留室42，在滞留室42内形成混合气体。另外，对于络合化气体，不需要稀有气体载气时，可以在通路中途使稀有气体与氧化气体、络合化气体混合而形成混合气体、或将稀有气体直接导入滞留室42内而形成混合气体等。如上构成的加工装置2的整体的动作，例如被由计算机等构成的装置控制部72控制，进行该动作的计算机的程序存储在存储介质74中。该存储介质74，例如由软盘、CD(CompactDisc)、硬盘、闪存或DVD等构成。具体而言,利用从该装置控制部72发出的指令进行各种气体的供给的开始、停止、流量控制、工艺压力的控制等。另外，上述装置控制部72具有将装置控制部72和由操作人员操作的装置连接的用户界面(未图示)，用户界面可以是操作人员为了管理装置而进行输入输出操作等的键盘、可视化地显示装置的运转状况的显示器等。此外，装置控制部72可以与通信线路(未图示)连接，介由通信线路对上述装置控制部72进行用于上述各种控制的信息的通信。<加工方法>接下来，参 照图1 图3对使用如上构成的加工装置2进行的本实施方式的金属膜加工方法进行说明。图2A 图2C是表示本实施方式金属膜加工方法的一个例子的工序图，图3是表示作为对铜进行蚀刻时产生的反应副产物Cu(hfac)2的蒸气压曲线的座标图。首先，通过利用夹持器18来固定作为被处理体的半导体晶片W，从而能够将半导体晶片W保持在设于处理容器4内的保持单元14的保持台16上。此时，晶片W以被加工面朝向图中左侧，与气体团簇束形成单元38对置这样的状态进行配置。参照放大显示晶片W的表面的图2A 图2C，首先如图2A所示，在属于该晶片W的表面的被加工面预先形成成为蚀刻的加工对象的金属膜72，在该金属膜72的表面形成有图案化的掩模74。在此，如上所述，使用铜(Cu)作为上述金属膜，另外，使用对气体团簇束具有耐性的材料，例如使用由等离子体CVD (Chemical Vapor Deposition)形成的氧化娃膜(Si02)、氮化娃膜(Si3N4)作为上述掩模74。然后，如上所述使晶片W保持于保持台16上后，对该处理容器4内进行密闭，并且驱动排气系统28而将处理容器4内抽真空，使处理空间6内和束形成空间8内成为高真空状态。并且，驱动气体团簇束形成单元38来产生气体团簇束70。即，分别以高压流出氧化气体、络合化气体以及稀有气体，分别进行流量控制的同时进行供给。由于作为络合化气体的原料的络合剂，即H (hfac)在室温下为液体，所以边用高压进行流量控制边进行压送，在气化器60进行气化而成为络合化气体。该络合化气体与供给至气化器60的作为载气的Ar气(稀有气体)混合而流入。并且，上述氧化气体、络合化气体以及稀有气体成为混合气体而通过气体导入通路46，向喷射机构40的滞留室42内供给。该混合气体为高压状态,该混合气体从喷嘴部44向高真空状态的束形成空间8内因绝热膨胀而放射甚至喷射。此时，由于处理容器4内为高真空状态，所以混合气体绝热膨胀而放射，形成气体团簇束70而向晶片W照射。对于该气体团簇束70而言，扩散的气体团簇在中途被筛选板10遮挡，仅直进性高的气体团簇束70可通过设置于筛选板10的气体筛选孔12，如图2B所示，照射到晶片W上。上述滞留室42内的压力例如为20个大气压左右，束形成空间8内和处理空间6内的压力为10 3Pa IO5Pa的压力。 构成上述气体团簇束70的气体团簇70A成为以下状态:因在先的喷嘴部44中的混合气体的绝热膨胀而发生的冷却，以稀有气体Ar作为核，缓慢地束缚氧化气体的原子或分子与络合化气体的原子或分子。即，一个气体团簇70A成为例如由几个 几千个原子或分子构成，成为氧化气体、络合化气体以及稀有气体以原子水平或分子水平混合的状态。如图2B所示地上述气体团簇束70照射由Cu构成的金属膜72，则因此时的碰撞能而局部地产生热。此时，首先，铜与氧化气体反应而形成氧化物，该氧化物与络合化气体反应而形成蒸气压较高的有机金属络合物。该有机金属络合物气化而排出，从而由Cu构成的金属膜72被如图2B和图2C所示地蚀刻。由此，能够利用基于气体团簇束的蚀刻来除去在图案化的掩模74的图案槽74内露出的金属膜72。另外，通过利用扫描执行机构20在X方向和Y方向扫描保持台16，从而能够向晶片W的整面照射气体团簇束70而进行蚀刻。另外，通过使保持台16向Z方向移动，从而能够使晶片W接近或离开喷射机构40而进行蚀刻。该蚀刻时的铜、作为氧化气体的O2以及作为络合化气体的H (hfac)的反应如下所示。4Cu + O2 — 2Cu20 (Cu:1 价)2Cu + O2 — 2Cu0 (Cu:2 价)Cu2O + 2H (hfac) — Cu + Cu (hfac) 2 丨 + H2O 个CuO + 2H (hfac) — Cu (hfac) 2 丨 + H2O 个在此，箭头丨表示成为气体飞散。作为反应副产物而形成的属于有机金属络合物的络合物Cu (hfac)2蒸气压较高，所以能够容易地升华除去。在此，如果不是至少265°C以上，未氧化的铜就不与H (hfac)反应，但如上所述，氧化成I价或2价的铜在150°C左右就可容易地与H (hfac)反应，因此由于气体团簇束70的碰撞能而局部容易达到150°C以上，由此能够形成蒸气压较高即容易升华的Cu (hfac) 2络合物(有机金属络合物)。如上所述，该络合物由于蒸气压较高，所以即使不将晶片W本身加热至高温也能够容易地升华除去。图3表示络合物Cu (hfac)2的蒸气压曲线，例如在温度150°C左右时，蒸气压为IOOTorr左右。因此，气体团簇束70的碰撞能转换成热能，微观上可容易地成为150°C左右的温度，并且处理空间6内的工艺压力例如为低于lOOTorr，因此可知能够容易地使Cu (hfac) 2升华除去。另外，如上所述，在气体团簇束70最初碰撞Cu的金属膜72时，在其碰撞面因与Cu的氧化反应而作为氧化气体的O2几乎全被消耗，所以从碰撞面向周围散射的分子中几乎不含有氧。即使存在未反应的02，也因二次的散射而失去动能，因此即使碰撞于侧壁也难以发生氧化反应。因此，因散射的分子而进行2次蚀刻的概率非常小，抑制侧蚀，结果能够保持金属蚀刻槽的侧壁的形状的平滑。此时，特别是通过将参与铜的氧化的氧化气体的量设定成比络合化气体的量少，设为没有过量的氧化气体，从而能够进一步抑制如上所述的侧蚀发生。为了充分发挥该侧蚀的抑制效果，优选将络合化气体的量设定成氧化气体的量的5倍以上的大小。特别是通过适当控制上述氧化气体的量与络合化气体的量的比，从而能够调节上述的侧蚀的发生量且抑制。另外，优选稀有气体的量较少，例如为氧化气体的1/10左右的量就是充分的，但该流量没有特别限定。如此地，根据本实施方式，将氧化例如由铜构成的金属膜72的元素而形成氧化物的氧化气体，例如O2，将上述氧化物络合而形成有机金属络合物的络合化气体，例如H(hfac),以及稀有气体的混合气体进行绝热膨胀而形成气体团簇束70，使上述气体团簇束碰撞于上述被处理体，例如半导体晶片W的金属膜，由此对上述金属膜进行蚀刻，因此，利用使用氧化气体、络合化气体以及稀有气体的团簇束，能够对用现有的团簇束法无法蚀刻的金属膜进行蚀刻加工。〈变形例〉接着，对本发明的变形例涉及的加工装置进行说明。在先前的实施方式中，将利用气体团簇束形成单元38形成的气体团簇束70直接碰撞于半导体晶片W，但并不限于此，也可以将该气体团簇束70在中途离子化，并且进一步提升速度，使其与晶片碰撞。这样的加工装置的变形例如图4所示。图4是表示本发明的变形例涉及的加工装置的一个例子的图。另外，在图4中，对于与图1中示出的构成部分相同的构成部分标以相同的参照符号，省略其说明。如图4所示，在该加速装置中，在处理容器4的处理空间6侧，与筛选板10平行地设置间隔壁80，在该间隔壁80与上述筛选板10之间形成离子化空间82。并且，在该间隔壁80的中央部，以与上述筛选板10的气体筛选孔12和喷射机构40的喷嘴部44位于直线上的 方式形成有小孔径的照射孔84，在此使气体团簇束70通过。并且，划分该离子化空间82的处理容器4的底部也形成有排气口 86，该排气口 86与排气系统28的排气通路30连接，能够对离子化空间82内进行抽真空。并且，在离子化空间82内，与气体团簇束70通过的路径对应地设有电离器88，使通过该电离器88内的气体团簇束70离子化。作为该电离器88，例如可以使用具有释放用于离子化的热电子的白炽灯丝(未图示)的电子碰撞电离器。在该电离器88的下游侧的路径设有使上述经离子化的气体团簇束70加速的加速电极部90。该加速电极部90具有沿气体团簇束70的行进方向并列设置的多组环状的电极92。并且，在该多组电极92间连接加速电源(未图示)来施加使束加速用的高电压。根据该变形，不仅能够发挥与先前的实施方式同样的作用效果，还能够通过加速电极部90加速用电离器88离子化的气体团簇束70，使其碰撞晶片W，因此，能够与该部分相应地有效地进行金属膜的蚀刻加工。如上所述，根据上述实施方式和变形例涉及的金属膜的加工方法和加工装置，能够发挥如下的优异的作用效果。由于是非等离子体工艺，所以没有因卤素自由基、离子引起的侧壁表面的腐蚀。由此，与RIE法比较，可得到良好的蚀刻形状。同样，不会有用等离子体活化的蚀刻气体进行聚合物化而在掩模表面、蚀刻侧壁堆积的问题。因此，可大幅简化蚀刻后的加工基板的清洗工序。由导入的气体形成蒸气压高的有机金属络合物并进行排气，所以能够显著降低在处理容器侧壁的副产物附着量。因此，能够降低装置处理容器的内壁清洁次数，能够高度地保持装置的使用效率。对形成于被处理体的表面的金属膜进行加工时，将氧化金属膜的元素而形成氧化物的氧化气体、与上述氧化物反应而形成有机金属络合物的络合化气体以及稀有气体的混合气体绝热膨胀来形成气体团簇束，使上述气体团簇束碰撞于上述被处理体的金属膜，由此能够对上述金属膜进行蚀刻，因此能够利用使用氧化气体、络合化气体以及稀有气体的团簇束，对用现有的团簇束法无法蚀刻的金属膜进行蚀刻加工。以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述例子。只要是具有本发明所属的技术领域中的公知常识的人就在权利要求中记载的技术思想的范畴内能够想到各种变更例或修正例，这点是显而易见的，这些当然也属于本发明的技术的范围。例如，在以上的实施方式中，以使用O2作为氧化气体的情况为例进行了说明，但本发明不限于此，作为氧化气体，可以使用选自o2、h2o以及H2O2中的I种以上的材料。另外，在以上的实施方式中，以使用有机酸之一的H (hfac)作为络合化气体(络合剂)的情况为例进行了说明，但本发明不限于此，可以使用选自乙酰丙酮、六氟乙酸丙酮(1，1，I, 5, 5, 5-Hexafluoro-2, 4-pentanedione:H (hfac))、三氟乙酸(trifluoroaceticacid:TFA)>甲酸、乙酸、丙酸、丁酸以及戍酸中的I种以上的材料作为络合化气体。另外，在以上的实施方式中，以使用Ar作为稀有气体的情况为例进行了说明，但本发明不限于此，可以使用 He、Ne、Kr、Xe等其它稀有气体。另外，在以上的实施方式中，以将铜作为蚀刻的金属膜72的材料进行蚀刻的情况为例进行了说明，但本发明不限于此，将选自Cu、Co、N1、Pt以及Ru中的I种材料作为金属膜72进行蚀刻的情况中也可适用本发明。另外，在上述实施方式中，以半导体晶片作为被处理体为例进行了说明，但本发明的半导体晶片也包括硅基板、GaAs、SiC、GaN等化合物半导体基板，此外，本发明不限于这些基板，也可以应用于液晶显示装置中使用的玻璃基板、陶瓷基板等中。本国际申请基于2011年I月25日申请的日本专利申请2011-013313号主张优先权,将其全部内容援引于本国际申请。符号说明2 加工装置4 处理容器14 保持单元16 保持台28 排气系统38 气体团簇束形成单元40 喷射机构
42滞留室44喷嘴部48氧化气体通路50络合化气体通路60气化器62稀有气体通路70气体团簇束70A气体团簇72金属膜 74掩模W半导体晶片(被处理体)
权利要求
1.一种金属膜的加工方法，包括如下步骤: 形成步骤，使氧化所述金属膜的元素而形成氧化物的氧化气体、与所述氧化物反应而形成有机金属络合物的络合化气体以及稀有气体的混合气体，在能够真空排气的处理容器内绝热膨胀而形成气体团簇束；和 加工步骤，通过使所述气体团簇束碰撞于形成在所述被处理体的表面的金属膜而对所述金属膜进行蚀刻。
2.根据权利要求1所述的金属膜的加工方法，其特征在于，所述氧化气体由选自02、H20和H2O2中的I种以上的材料构成。
3.根据权利要求1所述的金属膜的加工方法，其特征在于，所述络合化气体由选自乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮即1，1，1，5，5，5-六氟-2，4-戊二酮:H (hfac)、三氟乙酸即TFA、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸以及戊酸中的I种以上的材料构成。
4.根据权利要求1所述的金属膜的加工方法，其中，所述加工步骤是使气体团簇束离子化、进行加速而碰撞于金属膜。
5.根据权利要求1所述的金属膜的加工方法，其中，所述形成步骤是由将所述氧化气体的量设定成小于所述络合化气体的量的混合气体形成气体团簇束。
6.根据权利要求1所述的金属膜的加工方法，其中，所述加工步骤是使用形成于所述金属膜的表面的图案化的掩模来加工所述金属膜。
7.根据权利要求1所述的金属膜的加工方法，其中，所述金属膜由选自Cu、Co、N1、Pt和Ru中的I种材料构成。
8.—种加工装置，具备: 能够进行真空排气的处理容器， 保持所述被处理体的保持单元，和 气体团簇束形成单元，与所述保持单元相对地设置，并且使氧化所述金属膜的元素而形成氧化物的氧化气体、与所述氧化物反应而形成有机金属络合物的络合化气体以及稀有气体的混合气体，在所述处理容器内绝热膨胀而形成气体团簇束， 并且，通过使所述气体团簇束碰撞于形成在所述被处理体的表面的金属膜来对所述金属膜进行蚀刻。
9.根据权利要求8所述的加工装置，进一步具备: 喷嘴部，从所述气体团簇束形成单元放射所述气体团簇束，和 筛选板，与该喷嘴部相对地配置，具有筛选孔，所述筛选孔从所述气体团簇束仅选择朝向所希望的方向的束，在筛选板与被所述保持单元保持的被处理体之间使之通过。
10.根据权利要求8所述的加工装置，其特征在于，进一步具备将所述气体团簇束离子化的电离器和使离子化的所述气体团簇束加速的加速电极部。
11.根据权利要求10所述的加工装置，其中，在所述筛选板与被处理体之间进一步具备与所述筛选板平行地设置的间隔壁， 所述电离器和所述加速电极部配置于被所述间隔壁和所述筛选板划分的离子化空间，将在所述离子化空间离子化、加速的所述气体团簇束，从设置于所述间隔壁上的照射孔向被处理体照射。
12.根据权利要求8所述的加工装置，其特征在于，所述氧化气体由选自02、H20和H2O2中的I种以上的材料构成。
13.根据权利要求8所述的加工装置，其特征在于，所述络合化气体由选自乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮即1，1，1,5, 5，5-六氟_2，4-戊二酮:H (hfac)、三氟乙酸即TFA、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸中的I种以上的材料构成。
14.根据权利要求8所述的加工装置，其中，所述气体团簇束形成单元是由将所述氧化气体的量设成小于所述络合化气体的量的混合气体形成气体团簇束。
15.根据权利要求8所述的加工装置，其中，所述加工装置使用形成于所述金属膜的表面的图案化的掩模来加 工所述金属膜。
16.根据权利要求8所述的加工装置，其特征在于，所述金属膜由选自Cu、Co、N1、Pt和Ru中的I种材料构成。
全文摘要
本发明提供一种金属膜的加工方法及加工装置。在利用气体团簇束对形成于被处理体(W)的表面的金属膜(72)进行加工的金属膜的加工方法中，通过将氧化金属膜的元素而形成氧化物的氧化气体、与氧化物反应而形成有机金属络合物的络合化气体以及稀有气体的混合气体绝热膨胀来形成气体团簇束，使气体团簇束碰撞于被处理体的金属膜，从而对金属膜进行蚀刻加工。
文档编号H01J27/02GK103229278SQ201280003850
公开日2013年7月31日 申请日期2012年1月17日 优先权日2011年1月25日
发明者军司勋男, 三好秀典, 原谦一 申请人:东京毅力科创株式会社