JP2001527158A - Ｃｖｄ装置用ガストラップ - Google Patents

Ｃｖｄ装置用ガストラップ

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JP2001527158A JP2000525599A JP2000525599A JP2001527158A JP 2001527158 A JP2001527158 A JP 2001527158A JP 2000525599 A JP2000525599 A JP 2000525599A JP 2000525599 A JP2000525599 A JP 2000525599A JP 2001527158 A JP2001527158 A JP 2001527158A
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リン チェン，
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アルフレッド マック，
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Abstract

(57)【要約】 ホットトラップは、ＣＶＤプロセスの排気流から未反応有機金属膜前駆体を変換する。変換された前駆体がホットトラップの表面上に金属膜を形成することにより、それにより熱い真空ポンプ表面を金属蓄積から保護する。ホットトラップ下流のコールドトラップは、排気流から発出物を凍結する。ホットトラップで補足され金属と、コールドトラップで補足された発出物はその後、環境への排出物として放出されることなくリサイクルされることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明の背景 本発明は、半導体処理設備に関し、より詳細には、金属層、特には銅層の化学
的気相堆積（ＣＶＤ）に由来する副成物の除却、及び任意の回収のための方法と
装置に関する。
【０００２】 典型的なＣＶＤプロセス中、プロセスチャンバ内側の堆積ガス又は複数の堆積
ガスは、被処理基板の表面上に薄膜層を形成する。幾つかのＣＶＤプロセスは、
２つのガスを一緒に反応させて、例えば、酸素とシランを反応させて酸化ケイ素
層等の所望の層を形成する。他のＣＶＤプロセスは、分解して所望の層及び典型
的には副生物を形成する単一の反応性ガスを用いる。層形成反応の副成物に加え
て、ＣＶＤシステム内には前駆体ガスとしても知られる未反応堆積ガスが存在す
るであろう。前駆体ガスのあるものは、ＣＶＤシステムの表面上で反応して堆積
物を蓄積するか、又は分解して粒子を形成する。同様に、堆積反応の副成物は粒
子を蓄積させるか、又は粒子を形成する。普通、ＣＶＤシステムは、堆積プロセ
スのタイプと回数に依存して、或るポイントで洗浄されることが必要となろう。
この洗浄によってＣＶＤシステムは生産の流れから除かれ、逸失生産高の面で非
常に高くつく。
【０００３】 半導体市場は、競走が非常に激しく、半導体製品は、ここ数十年にわたって常
に進化を遂げてきており、その結果、より微細で高速な微細回路をもたらした。
半導体処理の発展の多くは、より小さな微細回路上のメタライゼーション配線等
の構造をより小さくすることの焦点を当ててきたが、それにより、個々のデバイ
スは、ともにより近接して詰め込まれ、単一チップ上へより多くのデバイスを製
作することが可能となってきた。
【０００４】 半導体製造プロセスにおいて導体として使われる最も普通の材料は、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金であった。アルミニウムは、典型的にはスパッタリン
グによって、比較的容易に適用され、ケイ素及び酸化ケイ素とも馴染みがよい。
しかしながら、デバイス形状がより小さくなってくるとともに、これらのデバイ
ス上に使われる導電性アルミニウムトレースもより小さくなってきている。より
大きなデバイス形状では重大な問題を起こさなかったアルミニウムの特性は、形
状が縮小するにつれ、より大きな問題となってきている。詳細には、アルミニウ
ムは比較的良好な導体であるが、極微細なアルミニウムトレースの抵抗は、集積
回路の動作を低下させてしまう。
【０００５】 アルミニウムより低い抵抗を有する銅は、集積回路で使用するための代替金属
であり、それは、デバイスがより小さくかつ、高速になるにつれ、経済的に魅力
あるものとなってきた。新しい技術がどうであれ、技術を特定の製品に適用する
ときは、予測しない問題が発生する。銅を用いる場合、既存のそして計画されて
いるデバイス形状で働く金属膜堆積の新たな方法を開発する必要があった。基板
上に銅膜を堆積するために開発された一つの方法は、適当な条件下で分解して基
板上へ銅膜を残す有機銅前駆体を使用する。典型的には、幾らかの銅前駆体は基
板上では反応しないで、プロセスチャンバを排気するために使われる真空ポンプ
等の中で基板が処理されるＣＶＤシステムの他の部分上で反応するであろう。真
空ポンプは熱を発生し、加熱したポンプは未使用の銅前駆体をポンプ表面で反応
させ、ポンプ効率と信頼性を低下させる可能性がある。更に、先駆体の銅形成反
応は、人間又は環境にとって有害となり得る副生物を生み出す。
【０００６】 従って、銅前駆体がポンプ面上で銅を形成しないようにするとともに、反応副
生物を、人間又は環境に危険を及ぼさないよう、確実に封じ込めておく方法とを
提供することが望ましい。
【０００７】 本発明の概要 本発明は、ＣＶＤプロセスの排気流から金属を除去するための方法と装置を提供
する。排気流内の未反応金属膜前駆体は、ホットトラップの被加熱表面上で変換
されて、ホットトラップの表面上に揮発性の金属有機化合物及び金属層を形成し
、かくして排気流から金属を除去する。更なる実施形態で、金属有機化合物は、
コールドトラップの壁上に化合物を凍結させることにより排気流から除去される
。ホットトラップ内で回収された金属、及びコールドトラップ内で回収された金
属有機化合物は、ともにリサイクルでき、かくして、ＣＶＤプロセスからの正味
発出物を減らす。ホットトラップは、前方配管又は真空ポンプ等の下流コンポー
ネントを、金属膜又は濃縮前駆体の層で被覆されないように保護する。 本発明のこれらの、及び他の実施形態は、その利点及び特徴の幾つかと同様に、
以下の記述と添付素面に関連して更に詳細に説明される。
【０００８】 好ましい実施の形態の説明 金属有機前駆体を使って、基板上へ銅の膜を形成するプロセスが開発されてい
る。典型的なプロセスでは、液体前駆体が気化され、普通は反応性でないキャリ
アガスの流れに入り、典型的には０．５〜２Ｔｏｒｒ間の減圧に維持されたＣＶ
Ｄ反応チャンバに流入する。チャンバ内のプロセス基板又はウェーハは、２００
℃周辺まで加熱される。前駆体は、ウェーハの表面上で分解して銅膜及び副生物
を形成する。キャリアガス、つまり未使用前駆体、及び揮発性副成物が、チャン
バの排気ポートからポンプ引きされる。適当な前駆体には、カルフォルニア州カ
ールズバッドのSCHUMACHERが製造するCUPRASELECT（登録商標）、コネクティカ ット州ダンベリのATMIが製造するMHY COPPER（商標）がある。以下の実施例は、
CUPRASELECT（登録商標）に関するが、本技術は、銅以外の金属堆積化学用の前 駆体を含め、他の前駆体にも適用できる。
【０００９】 CUPRASELECT（登録商標）は、「Ｃｕ+（ＴＭＶＳ）（ｈｆａｃ）」としても知
られている、（（トリメチルビニルシリル）ヘキサフルオロアセチルアセトン銅
１、トリメチルビニルシラン１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，２
，４，４−テトラヒドロキシペンタン）である。何種類かのＣＶＤプロセスで使
うためには、CUPRASELECT（登録商標）は、トリメチルビニルシラン（「ＴＭＶ Ｓ」）と、ヘキサフルオロ有機化合物である１，１，１，５，５，５−ヘキサフ
ルオロ−２，２，４，４−テトラヒドロキシペンタン（「ｈｆａｃ」）とが添加
物として混合される。CUPRASELECT（登録商標）は、以下の式に従って反応し、 銅を形成する。、 ２[Ｃｕ+（ＴＭＶＳ）（ｈｆａｃ）]→Ｃｕ0＋Ｃｕ2+（ｈｆａｃ）2＋２ＴＭ ＶＳ 上式は、基板上でのCUPRASELECT（登録商標）の反応によって２つの副成物が 生成されることを示す。標準的な方法を使って真空ポンプによる排気後、比較的
焼失しやすい揮発性蒸気としてＴＭＶＳが残る。しかし、Ｃｕ2+（ｈｆａｃ）2 は、２０〜２５℃周辺の典型的な周囲温度よりかなり高い約８０℃で凍結し固体
になる。更に、CUPRASELECT（登録商標）のかなりの部分が、通常の堆積プロセ スにおいてウェーハ表面上では反応しない。事実、チャンバに流入する前駆体内
に含まれる８５％にのぼる銅が、チャンバの排気ポートに排出されることを幾つ
かのシステムが示している。上式が示すように、前駆体内の銅の半分が、排気流
内に搬出されるＣｕ2+（ｈｆａｃ）2に変換する場合に、分解反応は、５０％の 最大効率を持つ。これが示すことは、堆積チャンバに入っていく銅の８５％が排
出されるならば、約１５％だけが、チャンバの内側で金属銅に変えられたという
ことである。また、これは、排気流内の銅の約１５％がチャンバ反応の副成物と
してＣｕ2+（ｈｆａｃ）2の形で存在し、チャンバに元々流れ込んだ残り７０％ の銅が、未変化の前駆体の形で存在し、銅膜を形成する反応が可能であるという
ことを示す。
【００１０】 未反応の前駆体は分解し、６０℃の表面上に銅層を形成する。エドワード社(E
DWARDS CORPORATION)製造のＱＤＰ８０（商標）等のＣＶＤシステムで使用され る機械的真空ポンプは、１０５℃の熱さで稼働し、未反応の前駆体の分解が可能
である。これにより、ポンプの内表面上に銅の層が形成される。銅が形成すると
、ポンプは、その能力に影響するポンプ効率を失い、銅の形成がポンプ稼働面の
機械的耐性を変えるにつれ、ポンプは、上手く稼働しなくなる。堆積チャンバ内
で１０００グラムの前駆体が使われた後、真空ポンプは駄目になった。この前駆
体の消費量は、関与する生産レベルで約３日の生産ウェーハ作製を表す。しかし
、熱い真空ポンプが、全ての未反応前駆体を変換し、ポンプからの発出物内の銅
濃度を高める結果となることはありそうもない。この銅発出物は、しばしば、環
境への銅放出の削減を求める規制に従うことになる。
【００１１】 銅ＣＶＤについて行われた仕事の多くは、生産の環境ではなく、研究開発（「
Ｒ＆Ｄ」）の環境で行われた。Ｒ＆ＤＣＶＤシステムは数週間で２，３ダースの
ウェーハしか処理しないが、生産ＣＶＤシステムは、日に数百枚のウェーハを処
理する可能性がある。銅生成によるポンプ故障はＲ＆Ｄシステム内で起こるには
数ケ月掛かるが、生産組立ラインで起こるには、数日だけしか掛からない。適当
な解決法が無いと、ポンプ内の銅生成によって、メンテナンスコストと生産時間
のロスのために、この種の銅ＣＶＤシステムの商業的活動が不可能となる。
【００１２】 銅ＣＶＤが生産ボリュームで実行される時には他の問題が重要となる。その問
題は、約８０℃で凍結するＣｕ2+（ｈｆａｃ）2の蓄積である。堆積プロセスは 、この化合物を気相に保持する高温で実行される。しかし、例えば排気ライン内
で、蒸気が冷たい表面に接触すると、それは排気ラインの壁上に凝縮するであろ
う。排気ラインの壁上のＣｕ2+（ｈｆａｃ）2の蓄積は、少なくとも３つの問題 を提起する。第１に、蓄積は、最終的には排気ラインを制限し、流れ抵抗を増加
し、ポンプ効率と能力を低減する結果となる。第２は、凝縮したＣｕ2+（ｈｆａ
ｃ）2は、粒子源となり、これはウェーハプロセス中にチャンバへの粒子の逆流 をもたらし、ウェーハ上に粒子起因の欠陥を発生させる。第３に、Ｃｕ2+（ｈｆ
ａｃ）2は、フッ素を含み、激しい反応性があり、極端に有害な生成物となるが 、これは、排気ラインが大気に露出されると、作業者を害し、環境を汚染するで
あろう。
【００１３】 図１は、有機−金属ＣＶＤプロセスで使用するＣＶＤシステム１０の簡易図で
ある。ソース１２は、プロセスチャンバ１４に前駆体を提供する。ホットトラッ
プ１６は，チャンバに近く位置して、未反応の前駆体を銅、Ｃｕ2+（ｈｆａｃ） 2 、及びＴＭＶＳに変える。ホットトラップはチャンバに十分近いので、チャン バからのプロセス熱によりＣｕ2+（ｈｆａｃ）2の配管１８上での凍結が起こら なくなる。ホットトラップ１６と真空ポンプ２２間の加熱した前方配管により、
前方配管の壁上にＣｕ2+（ｈｆａｃ）2が凍結しないようにする。
【００１４】 ポンプ２２は、またＣｕ2+（ｈｆａｃ）2が凍結しないため、及び残存のいか なるｈｆａｃ−ジハイドレイトも凝縮しないために十分な温度に加熱される。ポ
ンプは、その動作による自己発熱か、又はヒータ２４が、所望の温度にポンプを
維持するために備えられるか何れかである。ポンプのあるものは、１０５℃の温
度で稼働し、これはＣｕ2+（ｈｆａｃ）2を気相に保つために十分である。前方 配管２０は、例えば、温度制御形又はオープンループ形の何れかで、加熱テープ
２６により加熱されるであろう。
【００１５】 ポンプ２２の出力に付設したコールドトラップ２８は、排気流からＣｕ2+（ｈ
ｆａｃ）2を凍結し、ｈｆａｃ−ジハイドレイト（「ｈｆａｃ構成体」）を凝縮 する。ｈｆａｃ−ジハイドレイトは、またＨｈｆａｃとして知られるが、７０℃
近辺の沸点を有する。コールドトラップを大気圧近辺にあるポンプ出力後に配置
すると、コールドトラップは前方配管に置かれた場合に比べかなり小さくてよい
。これは、コールドトラップの効率がガス分子とコールドトラップの壁間で起こ
る衝突数に依存するからである。これらの衝突数は、ざっと言って、動作圧力に
比例し、前方配管は、約４００ｍＴ又は約１／１０００気圧で動作しているであ
ろう。こうして、コールドトラップのポンプ後への配置により、よりコンパクト
な設計が可能である。
【００１６】 コールドトラップ２８がポンプ２２に近く配置されたことで、ｈｆａｃ構成体
のほとんどは、ポンプとコールドトラップ間の配管内ではなく、コールドトラッ
プ内で凍結又は凝縮する。この配置では、コールドトラップは、製造設備のポン
プ置き場に置いてよい。ｈｆａｃは製造が難しく高価であるので、ｈｆａｃ構成
体をリサイクルすることはかなり望ましい。故に、コールドトラップは封止され
先駆体製造者に送付され、先駆体製造者がｈｆａｃ構成体を復元することが可能
あろう。燃焼ボックス３０とウェットスクラバ３２がついて、廃物除却システム
は完全なものとなる。
【００１７】 図2は、ホットトラップ１６の簡易断面図である。ホットトラップは、ひとつ なぎのバッフル又は熱伝導母線２０５に接続したほぼ４インチ×５インチ×０．
２５インチのプレート２０３から成るバッフルアセンブリ２０１を含む。バッフ
ルは、熱伝導母線上ではほぼ１インチ間隔で離れている。その間隔によって、Ｃ
ＶＤシステムのポンプ能力を過度に減らさないように十分な流体伝導性を備える
。堆積システムは、典型的には、何らかの量の追加ポンプ能力を有し、即ち、真
空ポンプは、ポンプの最大定格出力以下で、所望のＣＶＤプロセスにとって十分
な排気流とチャンバ圧力を備える。故に、排気ラインの抵抗が、ホットトラップ
により少し増加しても、ポンプはまだ所望の動作点に達することが可能である。
【００１８】 ホットトラップは４つの母線アセンブリを有し、２つが各々ホットトラップの
反対側にあるが、アセンブリはこれより多くても少なくても可能であろう。ホッ
トトラップのバッフルを小分けにすることで、バッフルをホットトラップの入力
により近づけられる。ここでホットトラップは、より大きな厚みの銅の生成があ
り、除去及び交換するものである一方、下流バッフルを適所に置くと、メンテナ
ンス時間と出費を減らすことができる。下流バッフルが、除去と交換の理由とな
るほどの十分な銅生成がその上に有しないとしても、下流バッフルは、排気流か
ら付加の前駆体を除くために重要である。更に、下流バッフルは、バッフルアセ
ンブリ内でバッフルできるように上流バッフルとは異なる高さ等の違った配置を
持つことが可能である。例えば、バッフルアセンブリは、変更可能な高さのバッ
フルを持つことが可能であり、また、バッフルの幾つか又は全てがバッフルの表
面積を増やすために折り目付け又は開孔が行うことが可能である。
【００１９】 バッフルアセンブリは銅で作られるが、その理由は、銅の優れた熱伝導性及び
排気流内の未反応の前駆体が銅表面上で容易に反応することである。更に、バッ
フルアセンブリを銅から作り、バッフル上に純銅をメッキすることにより、銅は
、容易にリサイクルのために回収される。しかしながら、銅からバッフルアセン
ブリを作るのは必須ではない。
【００２０】 バッフルは約２００℃以上、好ましくは約２５０〜２６０℃に加熱され、前駆
体の変換と回収を促す。多くの手段がこれを達成できるが、バッフルアセンブリ
２０１はボルト（図示せず）でホットトラップ外囲い２１１の被加熱壁２０７に
クランプされる。電気抵抗ヒータ２０９は外囲いを加熱し、外囲いはバッフルア
センブリ２０１を加熱する。被加熱壁は、３１６又は３０４系列等のステンレス
スチールで作られるが、これは銅に似た熱膨張係数を有する。被加熱壁は銅で作
製もありえるが、ステンレススチールは、機械処理及び溶接がより容易であり、
銅より不純物を吸収する可能性が少ない。
【００２１】 図3は、クラムシェル配置におけるホットトラップ１６の簡易等大図である。 ボルト３０１は銅ガスケット（図示せず）に対してクラムシェルの２つの半部分
３０３、３０５を把持する。ホットトラップが真空引きされる時は、大気圧はシ
ェル半部分を押し付けて銅ガスケットを変形し、銅−メタルシールとして知られ
るものを形成する。発出ストリームは、入力３０７に流れ込み、出力（図示せず
）から流れ出るが、両者ともクラムシェルの半部分３０５上に位置している。ク
ラムシェル配置は、ホットトラップの入力又は出力に接続される真空ラインを破
ることなくバッフルの除去及び交換のために容易なアクセスを可能とする。
【００２２】 図4は、銅ＣＶＤプロセスから発出物の除却及び回収のための方法の簡易フロ ーチャートである。発出ストリームはプロセスチャンバ（ステップ４０１）によ
り生成される。発出ストリーム内の未使用の前駆体は、金属銅を回収するため、
ホットトラップ内で反応させる（ステップ４０３）。金属銅は、任意に除去し（
ステップ４０５）、回収される（ステップ４０７）。排気流は加熱された前方配
管（ステップ４０９）と加熱されたポンプ（ステップ４１１）を通じてコールド
トラップへと真空引きされる。コールドトラップは、Ｃｕ2+（ｈｆａｃ）2を凍 結し（ステップ４１３）、それは、任意に除去（ステップ４１５）及び回収（ス
テップ４１７）が可能である。
【００２３】 図5は、ホットトラップの後にコールドトラップを用いた銅ＣＶＤシステムで 用いる除却回収システムの簡易ブロック図である。この構成では、コールドトラ
ップをホットトラップに十分近く配置して、図1に示すシステムでのように、Ｃ ｕ2+（ｈｆａｃ）2の凍結防止のために前方配管を加熱する必要性を回避してい るが、しかしながら、それは、典型的にはポンプ置き場ではなく生産設備のクリ
ーンルーム内にコールドトラップを設置することになるであろう。クリーンルー
ム領域は、建設及び維持が非常に高く付き、多分ポンプ置き場より一桁以上高い
ものである。故にクリーンルーム内に置かれたコールドトラップの何れも効率が
良く、コンパクトであることが重要である。コールドトラップは、プロセス中又
は、コールドトラップがサービスを受けている時の何れも、粒子のソースとして
働かないことと、コールドトラップの何れのメンテナンス又はサービスも出来る
だけ少ししかＣＶＤシステムの生産能力に影響しないことが重要である。
【００２４】 メインコールドトラップに平行に配列したバイパスコールドトラップによって
、コールドトラップは、プロセスチャンバを通過する生産フローを著しく破るこ
となく、メンテナンス又は他の目的のために除去及び交換が可能となる。また同
様の平行ホットトラップの配列は、生産を著しく乱すことなくホットトラップを
除去する目的で使用が可能である。
【００２５】 メインコールドトラップ５０１は、メイン入力バルブ５０５を通じホットトラ
ップ１６の出力５０３に接続される。メインコールドトラップ５０１のメイン出
力５０７は、メイン出力バルブ５１１を通じて前方配管５０９に接続される。ま
たバイパスコールドトラップ５１３は、バイパス入力バルブ５１５を通じホット
トラップ１６の出力５０３へ、及びバイパス出力バルブ５１７を通じ前方配管５
０９に接続される。 通常動作中は、メインコールドトラップのメイン入力バルブ５０５とメイン出力
バルブ５１１は開いている一方、バイパス入力バルブ５１５とバイパス出力バル
ブ５１７は閉じている。これは、メインコールドトラップ５０１を通じてホット
トラップ１６の出力に繋がる。メインコールドトラップを通じた流れの抵抗は動
作中その間の圧力降下の測定により決まる。差分圧力センサ５１９が、ホットト
ラップの出力５０３と前方配管５０９間の圧力差を測定する。メインコールドト
ラップが、ＣＶＤ反応の凍結副成物で目詰まりするようになるにつれ、圧力差は
上昇する。圧力差がある選択した限度を超えた時が、メインコールドトラップの
除去及び交換の時である。代わりに、メインコールドトラップの流体抵抗により
、それが凍結副成物で目詰まり状態にあることが示される時点を割り出すために
ポンプのパワー負荷をモニタするか、又は一連の圧力センサがシステムの適当な
位置に置かれ、所望の圧力差情報を引きだすことが可能であろう。発出パスは、
一般にはＣＶＤウェーハ堆積プロセス中はスイッチされないが、ウェーハ堆積プ
ロセスの終了後、及び次が始まる前はスイッチされる。 メインコールドトラップを除去及び交換する第１ステップは、ＣＶＤプロセスの
完了後では、メイン入力バルブ５０５を閉めることである。それからパージバル
ブ５２５を開いて、窒素等のパージガスをほぼ３０秒間、パージガスソース５２
７からメインコールドトラップへ供給する。パージガス流は、通常プロセスの排
気流よりかなり大きく、真空ポンプの能力にまで達し、そしてゆるく結びついた
粒子を排気流の外に搬出することで、クリーンルーム内に散逸させない、又は人
間にたいする安全上の有害物を形成させないようにする。
【００２６】 パージの後、パージバルブ５２５とメイン出力バルブ５０５は閉じられる。バ
イパス入力バルブ５１５とバイパス出力バルブ５１７が開かれ、次のＣＶＤプロ
セスが始まる。その後、メインのコールドトラップはＣＶＤシステムから除かれ
、新品又は再生品のメインコールドトラップと交換される。使用後のメインコー
ルドトラップは、コールドトラップの入力及び出力にめくらのフランジ（図示せ
ず）を付けることで、貴重かつ有害なｈｆａｃ−構成体を内包するべく封止され
、前駆体製造者又は他のリサイクル施設に返される。
【００２７】 バイパスコールドトラップ５１３は、フロー制限の上昇を犠牲にして、メイン
コールドトラップ５０１よりコンパクトで効率の良い設計になっているが、２つ
のコールドトラップは非常に似通ったものか、又は正に同一でよい。２つのコー
ルドトラップの何れか一方又は両方が、図2と図3に関連して上に記載したホット
トラップに類似の形態で完成される。しかしながら、銅でバッフルアセンブリを
作ることはさほど重要でない。このシステムでは、トラップされるべき発出物は
室温以上で凍結又は凝縮するので、コールドトラップは、周囲温度とコールドト
ラップを通じてのマスフローに依存して実際のいかなる冷却も必要でないであろ
う。必要なら冷却液体又は他の冷却材がコールドトラップシェルに供給が可能で
あろう。代わりに２つのコールドトラップの何れか一方又は両方が、冷却ジャケ
ットで囲まれた前方配管の螺旋状のコイルとして実現が可能であろう。配管全体
にわたり凍結ｈｆａｃ構成体をより均一に分布させるような凍結速度の決定のた
め冷却ジャケット内側の流体温度を選ぶことが可能である。
【００２８】 図6は銅ＣＶＤプロセスからの発出物の除却及び回収のための方法の簡易フロ ーチャートである。発出ストリームは、プロセスチャンバにより生成される（ス
テップ６０１）。発出ストリーム中の未使用前駆体を、金属銅を回収するためホ
ットトラップ内で反応させる（ステップ６０３）。金属銅は任意に除かれ（ステ
ップ６０５）、リサイクルされる（ステップ６０７）。加熱された発出ストリー
ムはコールドトラップ内へ流れ込み、コールドトラップは、その壁上に発出スト
リームからＣｕ2+（ｈｆａｃ）2を凍結させる（ステップ６０９）。コールドト ラップの流体抵抗はモニタされ（ステップ６１１）、もし流体抵抗がある選択限
度を超えたならば（ステップ６１３）、発出ストリームは、メインコールドトラ
ップからバイパスコールドトラップにスイッチされる（ステップ６１５）。メイ
ンコールドトラップは、その後、パージされ（ステップ６１７）、除去（ステッ
プ６１９）、及び交換（ステップ６２１）される。除去されたメインコールドト
ラップは、ｈｆａｃ構成体を回収しリサイクルするために任意に外部に送出され
る（ステップ６２３）。コールドトラップの交換（ステップ６２１）後、発出ス
トリームは、バイパスコールドトラップからメインコールドトラップにスイッチ
される（ステップ６２５）。
【００２９】 上記のことは本発明の特有の実施形態の全体記述であるが、様々な修正、変化
、及び代替を行うことが可能である。例えば、窒素バラストを排気流内に注入し
、発出又は粒子逆流を更に制限することが可能であり、又はホットトラップを、
加熱した銅配管のコイル、又は抵抗加熱の銅ワイヤのグリッド、又は前方配管に
横たえられたワイヤメッシュとすることも可能である。その他様々の変化が当業
者なら明らかである。これらの等価なもの及び代替物は本発明の範囲内に含まれ
るつもりである。故に本発明の範囲は記載の実施形態に限定されることなく、代
わりに前記の特許請求項によって定義されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の一実施の形態によるＣＶＤ及び除却システムの簡略化ブロッ
ク図である。
【図２】 図2は、本発明の一実施の形態によるホットトラップの一部の簡略化断面図で ある。
【図３】 図3は、本発明によるホットトラップの一実施の形態の簡略化等角図である。
【図４】 図4は、本発明の一実施の形態による、排気流から発出物を除くためのプロセ スの簡略化フローチャートである。
【図５】 図5は、本発明の他の実施の形態による、ＣＶＤ及び除却システムの簡略化ブ ロック図である。
【図６】 図6は、本発明の他の実施の形態による排気流から発出物を除くためのプロセ スの簡略化フローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェン， リン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サニーヴェイル， ダートシャー ウェイ 784 (72)発明者 ブレイル， ジョージ， マイケル アメリカ合衆国， カリフォルニア州， フリーモント， シルヴァー リーフ ド ライヴ 5278 (72)発明者 コン， ユー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サニーヴェイル， カーリッスル ウェイ 857 ナンバー６ (72)発明者 マック， アルフレッド アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ユニオン シティ， フェローズ コート 32722 (72)発明者 チャン， メイ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サラトガ， コート ドゥ アルジェロ 12881 Ｆターム(参考） 4D076 AA14 BE03 BE09 CD22 EA09X EA09Y EA12X EA12Y EA14X EA14Y FA02 FA04 FA11 FA15 FA25 FA33 HA03 HA12 4K030 AA11 BA01 EA13 KA45 LA15

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 化学的気相堆積プロセスからの発出ストリーム内の未反応金
    属膜前駆体を変換するための装置であって、 導管によりプロセスチャンバへ接続されたホットトラップであって、前記ホッ
    トトラップは、前記配管を介して前記プロセスチャンバからの前記発出ストリー
    ムを受け取り、ここで前記ホットトラップは、前記未反応の金属膜前駆体の少な
    くとも一部を分解するのに十分な第１温度まで加熱される第１表面を有し、もっ
    て変換された発出ストリームを提供するように成したホットトラップと、 前方配管により前記ホットトラップへ接続された真空ポンプであって、、前記
    真空ポンプは、前記プロセスチャンバと排気ポート間の圧力差を提供する能力が
    あり、前記真空ポンプは、前記ホットトラップから前記変換された発出ストリー
    ム流を受け取り、そして前記排気ポートを介して前記変換された発出ストリーム
    を排気するように成した真空ポンプと、 を備える装置。
  2. 【請求項２】 前記前駆体は金属に分解し、前記金属は前記ホットトラップ
    の前記第１表面上で形成する、 特許請求項１項記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記未反応の前駆体は銅及びヘキサフルオロ有機化合物を含
    む、 特許請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 更にコールドトラップを含み、前記コールドトラップは前記
    ホットトラップからの前記変換された発出ストリームを受け取り、ここで前記コ
    ールドトラップは、前記変換された発出ストリーム中からコンポーネントを凍結
    するのに十分な第２温度にある第２表面を有する、 特許請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記真空ポンプは前記ホットトラップと前記コールドトラッ
    プ間に配設され、そして前記前方配管と前記ポンプは共に、前記コンポーネント
    の凍結点を超える温度に維持される、 特許請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記コールドトラップは、前記ホットトラップと前記真空ポ
    ンプ間に配設される、 特許請求項４に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記第１表面が金属を含む、 特許請求項２に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記第１表面が銅を含む、 特許請求項２に記載の装置。
  9. 【請求項９】 銅膜の化学的気相堆積プロセスからの発出ストリーム中の
    未反応ヘキサルオロ有機銅前駆体のを変換するための装置であって、 導管によりプロセスチャンバへ接続されるホットトラップであって、前記ホッ
    トトラップは前記導管を介して前記プロセスチャンバからの前記発出ストリーム
    を受け取り、ここで前記ホットトラップは前記未反応前駆体を少なくとも銅膜と
    ヘキサフルオロ有機化合物へ分解するのに十分な第１温度に加熱される熱い銅表
    面を有し、前記銅膜は前記熱い銅表面上で形成し、及び前記ヘキサフルオロ有機
    化合物は前記第１の温度で揮発性であり、第２温度では凍結し、前記ホットトラ
    ップは変換された発出ストリームを供給するように成したポットトラップと、 前記ホットトラップからの前記変換された発出ストリームを受け取る被加熱前
    方配管であって、前記被加熱前方配管は、前記第２温度かそれ以上に維持される
    ように成された被加熱真空ポンプと、 前記第２温度以上に維持され、前記被加熱前方配管により前記ホットトラップ
    へ接続された被加熱真空ポンプであって、前記被加熱真空ポンプは前記ホットト
    ラップから前記変換された発出ストリームを受け取るように成された被加熱真空
    ポンプと、 前記被加熱真空ポンプから前記発出ストリームを受け取るコールドトラップで
    あって、 前記コールドトラップは前記第２温度以下に維持される冷表面を有し、前記コ
    ールドトラップは前記変換された発出ストリーム中から前記ヘキサフルオロ有機
    化合物の少なくとも一部を凍結するように成したコールドトラップと、 を備える装置。
  10. 【請求項１０】 発出ストリームからの未反応金属膜前駆体を変換するた
    めの、及び化学的気相堆積チャンバからの発出ストリームを除却するための方法
    であって、 （ａ）ホットトラップの熱い表面上に発出ストリームを流すステップであり、
    前記熱い表面は第１の温度に維持するステップと、 （ｂ）前記未反応金属膜前駆体から金属膜と発出物を形成するステップであっ
    て、前記金属膜は前記熱い表面上に形成され、前記発出物は前記第１温度で揮発
    性であり、第２温度で凍結するステップと、 （ｃ）コールドトラップの冷たい表面上に発出ストリームを流すステップであ
    って、前記冷たい表面は前記第２温度以下に維持されるステップと、 （ｄ）前記冷たい表面上に発出物を凍結するステップと、 を上記順序で含む方法。
  11. 【請求項１１】 引き続いて順に、 （ｅ）前記コールドトラップを介して流体抵抗をモニタするステップと、 （ｆ）前記流体抵抗が既定の限度に一致するか、又は超えたとき、前記発出ス
    トリームを止めて、前記コールドトラップを介して流れないようにするステップ
    と、 （ｇ）前記発出ストリームをバイパスコールドトラップを介して流すステップ
    と、を更に含む、 特許請求項１０に記載の装置。
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