JP5998176B2 - 蒸着装置から金属を回収する方法、及び、金属堆積チャンバを動作させる方法 - Google Patents
蒸着装置から金属を回収する方法、及び、金属堆積チャンバを動作させる方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は以下の仮特許出願に基づく優先権を主張し、当該仮特許出願は本明細書におい
て全体的に引用され組み込まれる。
て全体的に引用され組み込まれる。
「プロセスキット及びチャンバをクリーニングするための方法、及び、ルテニウムを回
収するための方法」の名称で２００７年１２月１９日出願された米国仮特許出願第６１／
０１５，０６８号（代理人ドケット番号１３０１５／Ｌ）。
収するための方法」の名称で２００７年１２月１９日出願された米国仮特許出願第６１／
０１５，０６８号（代理人ドケット番号１３０１５／Ｌ）。
本発明は電子デバイス製造に関連し、特に、電子デバイスの製造に用いられるルテニウ
ム（Ｒｕ）が堆積したプロセスキット及びチャンバをクリーニングし、ルテニウムを回収
する方法に関する。
ム（Ｒｕ）が堆積したプロセスキット及びチャンバをクリーニングし、ルテニウムを回収
する方法に関する。
いくつかの電子デバイスは、基板上に、窒化タンタル（ＴａＮ）、タンタル（Ｔａ），
カッパーシード（Ｃｕ−ｓｅｅｄ）、及び銅（Ｃｕ）のような順番で堆積される４つの層
構造を用いて製造される。そのような構造は、４つの堆積ステップを必要とし、各ステッ
プは、潜在的に危険な試薬の使用を必要とするときがあり、その結果、潜在的に危険な廃
液を生み出すこととなる。堆積ステップの数を減らすために、いくつかの製造業者はタン
タルの代りにルテニウムを用いる。この代替使用により、製造業者は、タンタルの上での
銅の堆積を可能ならしめるためのみの目的に用いられるカッパーシード層を除くことがで
きる。銅はルテニウムの上に直接、堆積されるので、シード層は必要ではなくなり、この
構造は３つの堆積ステップにより生成されうる。
カッパーシード（Ｃｕ−ｓｅｅｄ）、及び銅（Ｃｕ）のような順番で堆積される４つの層
構造を用いて製造される。そのような構造は、４つの堆積ステップを必要とし、各ステッ
プは、潜在的に危険な試薬の使用を必要とするときがあり、その結果、潜在的に危険な廃
液を生み出すこととなる。堆積ステップの数を減らすために、いくつかの製造業者はタン
タルの代りにルテニウムを用いる。この代替使用により、製造業者は、タンタルの上での
銅の堆積を可能ならしめるためのみの目的に用いられるカッパーシード層を除くことがで
きる。銅はルテニウムの上に直接、堆積されるので、シード層は必要ではなくなり、この
構造は３つの堆積ステップにより生成されうる。
従って、電子デバイスの製造において、蒸着装置から堆積したルテニウムをクリーニン
グし、ルテニウムを再利用するために回収する方法が望まれる。
グし、ルテニウムを再利用するために回収する方法が望まれる。
一実施形態において、本発明は、その部分からクリーニングされるべき堆積金属に少な
くとも部分的に被覆された蒸着装置を提供し、その堆積金属の少なくともいくらかを取り
除くために、グリットにより当該蒸着装置をブラスト加工することを含む電子デバイス蒸
着装置をクリーニングするための方法を提供をする。
くとも部分的に被覆された蒸着装置を提供し、その堆積金属の少なくともいくらかを取り
除くために、グリットにより当該蒸着装置をブラスト加工することを含む電子デバイス蒸
着装置をクリーニングするための方法を提供をする。
別の実施形態において、本発明は、少なくとも部分的に堆積金属により被覆された蒸着
装置を提供し、グリットにより前記蒸着装置をブラスト加工し、堆積金属の少なくともい
くらかを取り除き、吹き付けられたグリット及び取り除かれた金属を生成し、吹き付けら
れたグリットから取り除かれた金属の少なくともいくらかを分離し、金属を回収すること
を含む電子デバイス蒸着装置から金属を回収するための方法を提供する。
装置を提供し、グリットにより前記蒸着装置をブラスト加工し、堆積金属の少なくともい
くらかを取り除き、吹き付けられたグリット及び取り除かれた金属を生成し、吹き付けら
れたグリットから取り除かれた金属の少なくともいくらかを分離し、金属を回収すること
を含む電子デバイス蒸着装置から金属を回収するための方法を提供する。
更に別の実施形態において、本発明は、蒸着装置を提供し、基板上に金属を堆積し、蒸
着装置上に所定の厚さの金属が堆積されたか否かを判定するために蒸着装置を検査し、グ
リット／金属の混合物を形成するために、蒸着装置から堆積金属の少なくともいくらかに
対しグリットブラスト加工し、グリット／金属の混合物から少なくとも金属のいくらかを
回収することを含む金属堆積チャンバを動作させるための方法を提供する。
着装置上に所定の厚さの金属が堆積されたか否かを判定するために蒸着装置を検査し、グ
リット／金属の混合物を形成するために、蒸着装置から堆積金属の少なくともいくらかに
対しグリットブラスト加工し、グリット／金属の混合物から少なくとも金属のいくらかを
回収することを含む金属堆積チャンバを動作させるための方法を提供する。
本発明の他の構成及び態様は以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付図面か
ら十分に明らかになる。
ら十分に明らかになる。
ルテニウムを使用すると、いくらかの問題点が生じるかもしれない。第１に、ルテニウ
ムは比較的高価である。更に、堆積サイクルの間、基板上に堆積させるつもりのいくらか
のルテニウムは、プロセスキット及び堆積チャンバなどの蒸着装置の上に膜として堆積さ
れるか又はコーテイングされるかもしれない。連続する堆積サイクルの間に、ルテニウム
は蒸着装置の上に積もりつづけるかもしれない。ルテニウムは、蒸着装置から剥がれ落ち
、基板上に落ちる程度まで、積みあがることがしばしばある。基板上に落下したルテニウ
ムの粒子及び破片は、取り返しがつかないほどの損傷を基板に与えうる。
ムは比較的高価である。更に、堆積サイクルの間、基板上に堆積させるつもりのいくらか
のルテニウムは、プロセスキット及び堆積チャンバなどの蒸着装置の上に膜として堆積さ
れるか又はコーテイングされるかもしれない。連続する堆積サイクルの間に、ルテニウム
は蒸着装置の上に積もりつづけるかもしれない。ルテニウムは、蒸着装置から剥がれ落ち
、基板上に落ちる程度まで、積みあがることがしばしばある。基板上に落下したルテニウ
ムの粒子及び破片は、取り返しがつかないほどの損傷を基板に与えうる。
上述したように、いくつかの電子デバイスの製造は、基板上にルテニウムの薄い層を堆
積させることを含む。例えば、一層のルテニウム層が窒化タンタル層の上に堆積され、銅
の層がルテニウムの上にさらに積み上げられる。ルテニウムの堆積は、典型的には、原子
層堆積（ＡＬＤ）、物理的気相蒸着（ＰＶＤ）若しくは他の適した堆積方法を用いて、堆
積チャンバ（以下、チャンバという）内で行われる。ルテニウムの原子層堆積若しくは物
理的気相蒸着の間、基板上に堆積されることが意図されるルテニウムのいくらかは、代り
にプロセスキット若しくはチャンバの表面（以下において、蒸着装置と総称する）に堆積
することとなる。事実、チャンバ内に導入されたルテニウムの約３０％以上は蒸着装置上
に堆積されることとなる。ついには、ルテニウムは装置から剥がれ落ち、基板上に落下す
るほどまで装置上に積みあがる。これにより、取り返しがつかないほどに基板に損傷をも
たらし、基板を捨てなくてはならなくなるほどである。
積させることを含む。例えば、一層のルテニウム層が窒化タンタル層の上に堆積され、銅
の層がルテニウムの上にさらに積み上げられる。ルテニウムの堆積は、典型的には、原子
層堆積（ＡＬＤ）、物理的気相蒸着（ＰＶＤ）若しくは他の適した堆積方法を用いて、堆
積チャンバ（以下、チャンバという）内で行われる。ルテニウムの原子層堆積若しくは物
理的気相蒸着の間、基板上に堆積されることが意図されるルテニウムのいくらかは、代り
にプロセスキット若しくはチャンバの表面（以下において、蒸着装置と総称する）に堆積
することとなる。事実、チャンバ内に導入されたルテニウムの約３０％以上は蒸着装置上
に堆積されることとなる。ついには、ルテニウムは装置から剥がれ落ち、基板上に落下す
るほどまで装置上に積みあがる。これにより、取り返しがつかないほどに基板に損傷をも
たらし、基板を捨てなくてはならなくなるほどである。
半導体基板は、通常、とても高価なものであり、それらへの損傷は避けることが望まし
い。従って、蒸着装置からルテニウムをクリーニングする方法が開発されている。これら
の既知の方法は、蒸着装置上にルテニウム粒子が積もることを防ぎ、ルテニウムが基板上
に落下しないようにするが、これらの既知の方法は、比較的高価な金属である、ルテニウ
ムの損失をもたらした。従って、蒸着装置からルテニウムにクリーニングするばかりでな
く、電子デバイス製造プロセスにおける再利用のために、若しくは、他のいかなる適宜な
プロセスに用いられるために、蒸着装置からルテニウムを回収することが望ましい。
い。従って、蒸着装置からルテニウムをクリーニングする方法が開発されている。これら
の既知の方法は、蒸着装置上にルテニウム粒子が積もることを防ぎ、ルテニウムが基板上
に落下しないようにするが、これらの既知の方法は、比較的高価な金属である、ルテニウ
ムの損失をもたらした。従って、蒸着装置からルテニウムにクリーニングするばかりでな
く、電子デバイス製造プロセスにおける再利用のために、若しくは、他のいかなる適宜な
プロセスに用いられるために、蒸着装置からルテニウムを回収することが望ましい。
いくつかの実施形態において、本発明は蒸着装置をグリットブラスト加工することによ
り、蒸着装置からルテニウムからなる堆積物若しくは被覆物をクリーニングするための
方法を提供する。グリットブラスト加工は、制御された速度及び圧力により、ルテニウム
により被覆された表面にグリットを吹き付けることを含む。例えば、グリットはガラス若
しくは酸化アルミニウムのグリットかもしれない。ルテニウムにより被覆された蒸着装置
に、たたきつけられるグリットは、砕け、蒸着装置からルテニウムのコーテイング被覆物
を削り取り、若しくは、分離するかもしれない。蒸着装置に十分な時間、グリットブラス
ト加工が施されると、ルテニウムのほとんど、若しくは、すべては、表面からクリーニン
グされ、基板上にルテニウム若しくは他の物質を堆積するために再び用いられうる蒸着装
置となる。
り、蒸着装置からルテニウムからなる堆積物若しくは被覆物をクリーニングするための
方法を提供する。グリットブラスト加工は、制御された速度及び圧力により、ルテニウム
により被覆された表面にグリットを吹き付けることを含む。例えば、グリットはガラス若
しくは酸化アルミニウムのグリットかもしれない。ルテニウムにより被覆された蒸着装置
に、たたきつけられるグリットは、砕け、蒸着装置からルテニウムのコーテイング被覆物
を削り取り、若しくは、分離するかもしれない。蒸着装置に十分な時間、グリットブラス
ト加工が施されると、ルテニウムのほとんど、若しくは、すべては、表面からクリーニン
グされ、基板上にルテニウム若しくは他の物質を堆積するために再び用いられうる蒸着装
置となる。
他の実施形態において、蒸着装置からルテニウムを回収するための方法が提供される。
これらの実施形態において、ルテニウムは上述のクリーニングプロセスにより蒸着装置か
らルテニウムが分離されうる。蒸着装置からルテニウムを分離するために用いられるグリ
ットは、ルテニウムをあまり溶解しない溶媒内で、グリットが溶解するという特性を含む
、１つ以上のグリットの特性のために、選択されている。ルテニウムがあまり溶解しない
とは、実際に溶解されるルテニウムの量が所定量以下であることを意味する。分離された
ルテニウム及びルテニウムを分離するために用いられるグリットは、グリット加工に引き
続き集められる。結果として残ったグリット／及びルテニウムの混合物は，グリットは溶
解するが、ルテニウムは殆ど溶解しない第１の溶媒により処理される。グリットが溶解す
ると、その溶媒及び溶解されたグリットは、ルテニウムを含むかもしれない、残りの固体
から分離されうる。残りの固体は洗浄され、フィルタにかけられ、再利用されうるルテニ
ウムの粒子が残る。
これらの実施形態において、ルテニウムは上述のクリーニングプロセスにより蒸着装置か
らルテニウムが分離されうる。蒸着装置からルテニウムを分離するために用いられるグリ
ットは、ルテニウムをあまり溶解しない溶媒内で、グリットが溶解するという特性を含む
、１つ以上のグリットの特性のために、選択されている。ルテニウムがあまり溶解しない
とは、実際に溶解されるルテニウムの量が所定量以下であることを意味する。分離された
ルテニウム及びルテニウムを分離するために用いられるグリットは、グリット加工に引き
続き集められる。結果として残ったグリット／及びルテニウムの混合物は，グリットは溶
解するが、ルテニウムは殆ど溶解しない第１の溶媒により処理される。グリットが溶解す
ると、その溶媒及び溶解されたグリットは、ルテニウムを含むかもしれない、残りの固体
から分離されうる。残りの固体は洗浄され、フィルタにかけられ、再利用されうるルテニ
ウムの粒子が残る。
いくつかの実施形態において、使用されるグリット及び使用される溶質溶媒に依存して
、第１の溶媒による処理の後に残る固体物は、ルテニウムの粒子に加え、不純物を含むか
もしれない。これらの実施形態において、残った固体は、その不純物を溶解し、ルテニウ
ムの粒子を溶解するように選択された第２溶媒により、処理されるかもしれない。この第
２の溶媒による処理の後、残ったルテニウムの粒子は洗浄され、フィルタにかけられ再利
用可能なルテニウムとなる。
、第１の溶媒による処理の後に残る固体物は、ルテニウムの粒子に加え、不純物を含むか
もしれない。これらの実施形態において、残った固体は、その不純物を溶解し、ルテニウ
ムの粒子を溶解するように選択された第２溶媒により、処理されるかもしれない。この第
２の溶媒による処理の後、残ったルテニウムの粒子は洗浄され、フィルタにかけられ再利
用可能なルテニウムとなる。
追加の実施形態において、ルテニウム堆積チャンバを動作させる方法が提供される。こ
れらの実施形態において、ルテニウム堆積チャンバは、基板上にルテニウムを堆積させる
ために、従来の方法により動作されうる。堆積サイクルは、通常、チャンバ内に基板を置
き、この基板上にルテニウムを堆積し、チャンバから基板を取り除くステップを含む。本
発明は追加のステップを提供し、次のステップのうちの、どれか１つ、若しくは、全てを
含み得る。
ａ）予め選択されたプロセスサイクルの後、例えば、周期的に蒸着装置を検査すること
。
ｂ）蒸着装置上に所定量以上のルテニウムが堆積したか否かを判定し、もしそうであれ
ば、蒸着装置を動作停止として、クリーニングすること。
ｃ）本明細書において説明されるように、ルテニウムを回収すること。
れらの実施形態において、ルテニウム堆積チャンバは、基板上にルテニウムを堆積させる
ために、従来の方法により動作されうる。堆積サイクルは、通常、チャンバ内に基板を置
き、この基板上にルテニウムを堆積し、チャンバから基板を取り除くステップを含む。本
発明は追加のステップを提供し、次のステップのうちの、どれか１つ、若しくは、全てを
含み得る。
ａ）予め選択されたプロセスサイクルの後、例えば、周期的に蒸着装置を検査すること
。
ｂ）蒸着装置上に所定量以上のルテニウムが堆積したか否かを判定し、もしそうであれ
ば、蒸着装置を動作停止として、クリーニングすること。
ｃ）本明細書において説明されるように、ルテニウムを回収すること。
別の実施形態において、検査の結果、ルテニウムが蒸着装置から剥がれたことが見つか
ると、蒸着装置は動作停止とし、クリーニングされ、更に選択的に、本明細書に説明され
るように、ルテニウムがに回収される。一旦、クリーニングされると、蒸着装置は動作状
態に戻され、検査プロセスが再び開始される。回収されたルテニウムは再利用可能である
。
ると、蒸着装置は動作停止とし、クリーニングされ、更に選択的に、本明細書に説明され
るように、ルテニウムがに回収される。一旦、クリーニングされると、蒸着装置は動作状
態に戻され、検査プロセスが再び開始される。回収されたルテニウムは再利用可能である
。
クリーニング方法
図１は本発明の蒸着装置１００をクリーニングするための方法のフローチャートを図示
する。上述のとおり、蒸着装置はプロセスキット及び堆積チャンバを含むかもしれない。
半導体処理に用いられるプロセスキットは、少なくとも内部シールド、カバーリング、デ
ポジションリング、シャッターデイスク、及び、外側のシールドを含む。これらのパーツ
は、例えば、アルミニウム、チタニウム、ステンレススチール、セラミックから形成され
ている。他の材料が使われていてもよい。以下の説明は、プロセスキットを用いられて具
体化されているが、適切であれば、堆積チャンバをクリーニングするために用いられても
よいステップであることが理解されるべきである。
図１は本発明の蒸着装置１００をクリーニングするための方法のフローチャートを図示
する。上述のとおり、蒸着装置はプロセスキット及び堆積チャンバを含むかもしれない。
半導体処理に用いられるプロセスキットは、少なくとも内部シールド、カバーリング、デ
ポジションリング、シャッターデイスク、及び、外側のシールドを含む。これらのパーツ
は、例えば、アルミニウム、チタニウム、ステンレススチール、セラミックから形成され
ている。他の材料が使われていてもよい。以下の説明は、プロセスキットを用いられて具
体化されているが、適切であれば、堆積チャンバをクリーニングするために用いられても
よいステップであることが理解されるべきである。
ステップ１０２において、プロセスキットは個々のプロセスキットのパーツ（以下、キ
ットパーツと称する）に分解される。分解により、クリーニングされるべきキットパーツ
をより小さくし、キットパーツ間の接合部分をクリーニングすることの困難性を排除でき
るので、クリーニングが容易となる。
ットパーツと称する）に分解される。分解により、クリーニングされるべきキットパーツ
をより小さくし、キットパーツ間の接合部分をクリーニングすることの困難性を排除でき
るので、クリーニングが容易となる。
キットパーツは検査され、もし適切であれば、ステップ１０４においてマスクされる。
ルテニウムの堆積プロセスの間、キットパーツの少なくともいくつかは、少なくとも部分
的に、ルテニウムにより被覆されている。逆に、キットパーツのいくらかの部分は、ルテ
ニウムが堆積されていない部分（以下、非堆積部分と称する）を含む。被堆積部分をクリ
ーニングする必要がないかもしれず、事実、以下に、詳細に説明されるように、クリーニ
ングプロセスのいくつかの特質から、これらのキット部分を保護することが望ましい。
このようにして、ステップ１０４において、キットパーツの１つ若しくはそれ以上の部分
がマスクされるかもしれない。いくらかのキットパーツはマスキングを必要としないかも
しれないし、いくらかのキットパーツはクリーニングを必要としない可能性もある。
ルテニウムの堆積プロセスの間、キットパーツの少なくともいくつかは、少なくとも部分
的に、ルテニウムにより被覆されている。逆に、キットパーツのいくらかの部分は、ルテ
ニウムが堆積されていない部分（以下、非堆積部分と称する）を含む。被堆積部分をクリ
ーニングする必要がないかもしれず、事実、以下に、詳細に説明されるように、クリーニ
ングプロセスのいくつかの特質から、これらのキット部分を保護することが望ましい。
このようにして、ステップ１０４において、キットパーツの１つ若しくはそれ以上の部分
がマスクされるかもしれない。いくらかのキットパーツはマスキングを必要としないかも
しれないし、いくらかのキットパーツはクリーニングを必要としない可能性もある。
キットパーツが検査され、もし適切であれば、マスクされると、キットパーツはステッ
プ１０６においてグリットブラスト加工がなされることによりクリーニングされる。選択
的に、キットパーツは、検査若しくはマスクされることなしに、グリットブラスト加工さ
れるかもしれない。
プ１０６においてグリットブラスト加工がなされることによりクリーニングされる。選択
的に、キットパーツは、検査若しくはマスクされることなしに、グリットブラスト加工さ
れるかもしれない。
キットパーツは、個々に若しくはグループ毎に、グリットブラスト加工されるかもしれ
ない。グリットブラスト加工は、選択された衝撃圧力により、キットパーツに対して、グ
リット粒子を吹き付けることを含む。通常、グリット粒子は、圧縮空気若しくは他の適宜
なガスにより、吹き飛ばされるかもしれない。グリットは、例えば、サイフォン方式によ
り、或いは、圧力により、供給されるグリットブラスタ、若しくは、他のいかなる適宜な
グリットブラスタにより、吹き付けられる。
ない。グリットブラスト加工は、選択された衝撃圧力により、キットパーツに対して、グ
リット粒子を吹き付けることを含む。通常、グリット粒子は、圧縮空気若しくは他の適宜
なガスにより、吹き飛ばされるかもしれない。グリットは、例えば、サイフォン方式によ
り、或いは、圧力により、供給されるグリットブラスタ、若しくは、他のいかなる適宜な
グリットブラスタにより、吹き付けられる。
グリットブラスト加工は、人間の操作者がグリットブラスタを制御することにより、手
動により行われてもよいし、若しくは、電子コンピュータ若しくは他のプログラム可能な
ロジックコントローラにより制御されるようなグリットブラスト加工機械により行われる
かもしれない。
動により行われてもよいし、若しくは、電子コンピュータ若しくは他のプログラム可能な
ロジックコントローラにより制御されるようなグリットブラスト加工機械により行われる
かもしれない。
キットパーツからルテニウムを分離するのに用いられるグリットは、例えば、ソーダ石
灰ガラス及び酸化アルミニウム粒子等のガラスのビーズを含む。他の適宜なグリットが用
いられてもよい。グリットのサイズは約＃７０と約＃３６との間の網目サイズのものであ
る。他の適宜なグリットサイズが用いられてもよい。
灰ガラス及び酸化アルミニウム粒子等のガラスのビーズを含む。他の適宜なグリットが用
いられてもよい。グリットのサイズは約＃７０と約＃３６との間の網目サイズのものであ
る。他の適宜なグリットサイズが用いられてもよい。
グリットは、約６０ｐｓｉ若しくは他の適宜な圧力により、吹き付けられる。キットパ
ーツからルテニウムの被覆を分離するに必要な時間は、例えば、ルテニウムのコーティン
グの厚さ、パーツの大きさ及び形状、グリットブラスト加工材料、及び、グリットブラス
ト加工のプロセス条件を含む、いくつかのファクタに依存して、約５分から約３０分の範
囲で変化する。他の適宜な時間が用いられもよい。いくつかの実施形態において、パーツ
は、所定量未満のルテニウムがパーツの上に残っている、若しくは、残っているルテニウ
ムコーティングが所定の厚さ未満であると判定されるまで、グリットブラスト加工されう
る。パーツ上に残留するルテニウムの量の判定は、人間の操作者によって行われるかもし
れないし、コンピュータ若しくは他のプログラム可能なロジックコントローラにより制御
されるセンサにより検出されるかもしれない。選択的に、最小のクリーニング時間は、
実験的に、又は、他の適宜な方法により開発されうる。
ーツからルテニウムの被覆を分離するに必要な時間は、例えば、ルテニウムのコーティン
グの厚さ、パーツの大きさ及び形状、グリットブラスト加工材料、及び、グリットブラス
ト加工のプロセス条件を含む、いくつかのファクタに依存して、約５分から約３０分の範
囲で変化する。他の適宜な時間が用いられもよい。いくつかの実施形態において、パーツ
は、所定量未満のルテニウムがパーツの上に残っている、若しくは、残っているルテニウ
ムコーティングが所定の厚さ未満であると判定されるまで、グリットブラスト加工されう
る。パーツ上に残留するルテニウムの量の判定は、人間の操作者によって行われるかもし
れないし、コンピュータ若しくは他のプログラム可能なロジックコントローラにより制御
されるセンサにより検出されるかもしれない。選択的に、最小のクリーニング時間は、
実験的に、又は、他の適宜な方法により開発されうる。
いくつかの実施形態において、蒸着装置は、それが動作状態となる前に、その動作能力
を高めるために、意図的にコーテイングされるかもしれない。この意図的なコーテイング
は、例えば、蒸着装置上のルテニウムの堆積を減少させるために、若しくは、蒸着装置上
に堆積するルテニウムの除去を容易にするために、行われるかもしれない。そのようなコ
ーテイングは、アルミニウムの２対のワイヤによるアーク式溶射によるコーテイング（Ａ
ｌ ＴＷＡＳ）であるかもしれない。これらの及び他の実施形態において、蒸着装置のグ
リットブラステイング加工が、ルテニウムのコーテイングを大量に除去し、蒸着装置から
Ａｌ ＴＷＡＳコーティングの分離を始めた頃に、ブラスティング加工は停止される。こ
の意図的な性能向上のためのコーテイングによる保護を行う理由の１つは、蒸着装置の非
堆積部分をグリットブラステイング加工に先立ちマスクできるからである。
を高めるために、意図的にコーテイングされるかもしれない。この意図的なコーテイング
は、例えば、蒸着装置上のルテニウムの堆積を減少させるために、若しくは、蒸着装置上
に堆積するルテニウムの除去を容易にするために、行われるかもしれない。そのようなコ
ーテイングは、アルミニウムの２対のワイヤによるアーク式溶射によるコーテイング（Ａ
ｌ ＴＷＡＳ）であるかもしれない。これらの及び他の実施形態において、蒸着装置のグ
リットブラステイング加工が、ルテニウムのコーテイングを大量に除去し、蒸着装置から
Ａｌ ＴＷＡＳコーティングの分離を始めた頃に、ブラスティング加工は停止される。こ
の意図的な性能向上のためのコーテイングによる保護を行う理由の１つは、蒸着装置の非
堆積部分をグリットブラステイング加工に先立ちマスクできるからである。
グリットブラステイング加工１０６は、固定のノズル、若しくは、可動式のノズル、又
は、自動化されたグリットブラステイング加工装置を用いて、グリットブラステイング加
工チャンバ内で行われる。蒸着チャンバがブラスト加工されるときには、ブラストノズル
は、蒸着チャンバ内に導入され、人間の操作者若しくはコンピュータ若しくは他のプラグ
ラム可能なロジックコントローラにより制御されるロボットにより、方向付けられる。
は、自動化されたグリットブラステイング加工装置を用いて、グリットブラステイング加
工チャンバ内で行われる。蒸着チャンバがブラスト加工されるときには、ブラストノズル
は、蒸着チャンバ内に導入され、人間の操作者若しくはコンピュータ若しくは他のプラグ
ラム可能なロジックコントローラにより制御されるロボットにより、方向付けられる。
ステップ１０８において、クリーニングされたキットパーツはマスクが外され、ステッ
プ１１０において、プロセスキットに再び組み立てられる。いくつかの実施形態において
、キットパーツは、再組立てされる前に、更にクリーニングされるかもしれない。
プ１１０において、プロセスキットに再び組み立てられる。いくつかの実施形態において
、キットパーツは、再組立てされる前に、更にクリーニングされるかもしれない。
ルテニウムの回収
図２は本発明のルテニウム回収方法２００のためのフローチャートを図示する。これら
及び他の実施形態において、蒸着装置からルテニウムをクリーニングするためのプロセス
は、クリーニング方法１００内に記載されたクリーニング方法と実質的に同じものであ
るかもしれない。そして、例えば、方法２００では、ステップ２０２において、プロセス
キットパーツは分解され、ステップ２０４において、検査され、マスクされ、ステップ２
０６において、グリットブラスト加工され、ステップ２０８において、マスクが除去され
、ステップ２１０において、プロセスキットに再び組み立てられる。
図２は本発明のルテニウム回収方法２００のためのフローチャートを図示する。これら
及び他の実施形態において、蒸着装置からルテニウムをクリーニングするためのプロセス
は、クリーニング方法１００内に記載されたクリーニング方法と実質的に同じものであ
るかもしれない。そして、例えば、方法２００では、ステップ２０２において、プロセス
キットパーツは分解され、ステップ２０４において、検査され、マスクされ、ステップ２
０６において、グリットブラスト加工され、ステップ２０８において、マスクが除去され
、ステップ２１０において、プロセスキットに再び組み立てられる。
ステップ２０６のグリットブラステイング加工に続き、キットパーツからブラスト加工
されたグリット、ルテニウム、及び他の物質（以下、グリット／ルテニウムの混合物と称
する）が、ステップ２１２において、集められる。グリット／ルテニウムの混合物は、グ
リットブラストチャンバから掃きだされるか、若しくは、真空除去されるか、又は、他の
適宜な方法により集められる。
されたグリット、ルテニウム、及び他の物質（以下、グリット／ルテニウムの混合物と称
する）が、ステップ２１２において、集められる。グリット／ルテニウムの混合物は、グ
リットブラストチャンバから掃きだされるか、若しくは、真空除去されるか、又は、他の
適宜な方法により集められる。
グリット／ルテニウムの混合物は、グリットを溶解するために、ステップ２１４におい
て第１の溶媒により処理される。この処理２１４は、テフロン若しくはプロポリピレン材
料等で作られた、例えば、耐薬品性のタンク又は反応器等の適宜な容器内で行われる。い
くつかの実施形態において、例えば、ガラスのグリットが用いられる場合、この第１の溶
媒は、濃縮されたＨＦ／ＨＮO3の混合物であるかもしれない。ルテニウムはほとんど溶解
しないが、グリットは溶解するであろうような、いかなる溶媒をも用いられうる。ＨＦ／
ＨＮＯ3は、例えば、一対一の容積比により用いられるかもしれないし、又は、選択的に
、最大約４倍の容積の水で希釈されるかもしれない。本技術の当業者であれば、このグリ
ットを溶解するに必要な酸の量は、少なくとも、グリットの重さに基づく化学量論量であ
ることは容易に理解するだろう。適宜な他の酸の量が用いられてもよい。例えば、室温で
、この反応には、約２０分から３０分必要とする。他の温度及び時間が用いられてもよい
。
て第１の溶媒により処理される。この処理２１４は、テフロン若しくはプロポリピレン材
料等で作られた、例えば、耐薬品性のタンク又は反応器等の適宜な容器内で行われる。い
くつかの実施形態において、例えば、ガラスのグリットが用いられる場合、この第１の溶
媒は、濃縮されたＨＦ／ＨＮO3の混合物であるかもしれない。ルテニウムはほとんど溶解
しないが、グリットは溶解するであろうような、いかなる溶媒をも用いられうる。ＨＦ／
ＨＮＯ3は、例えば、一対一の容積比により用いられるかもしれないし、又は、選択的に
、最大約４倍の容積の水で希釈されるかもしれない。本技術の当業者であれば、このグリ
ットを溶解するに必要な酸の量は、少なくとも、グリットの重さに基づく化学量論量であ
ることは容易に理解するだろう。適宜な他の酸の量が用いられてもよい。例えば、室温で
、この反応には、約２０分から３０分必要とする。他の温度及び時間が用いられてもよい
。
グリットの溶解に引き続き、ルテニウム及び固体の不純物を含むかもしれない残りの固
体物は、洗浄され、及び／又は、ろ過される。ルテニウムの粒子のサイズは、用いられる
クリーニング方法の種類に依存するかもしれない。例えば、ガラスビーズブラスト法によ
れば、ルテニウムの粒子は、直径で、約２００マイクロンから約５００マイクロンの範囲
のものであるかもしれない。
体物は、洗浄され、及び／又は、ろ過される。ルテニウムの粒子のサイズは、用いられる
クリーニング方法の種類に依存するかもしれない。例えば、ガラスビーズブラスト法によ
れば、ルテニウムの粒子は、直径で、約２００マイクロンから約５００マイクロンの範囲
のものであるかもしれない。
ステップ２１６において、第２の溶媒によりルテニウムの粒子及び固体不純物が処理さ
れることにより、固体の不純物は、ルテニウムの粒子から分離されうる。第２の溶媒は、
固体の不純物を溶解するが、ルテニウムをほとんど溶解しない適宜な溶媒であるかもしれ
ない。いくつかの実施形態において、グリットがソーダ石灰ガラスであるような場合、固
体の不純物は、Ｃａ及びＭｇのＨＦとの反応により生成されるかもしれない不溶性のＣａ
Ｆ２及びＭｇＦ２を含むかもしれない。固体の不純物がＣａＦ２及びＭｇＦ２を含む場合
、第２の溶媒は、固体の不純物は溶解するが、ルテニウムは溶解しないで残留物として残
る、濃縮されたＨ２ＳＯ４であるかもしれない。濃縮されたＨ２ＳO４による固体不純物
及びルテニウム粒子の処理は、例えば、室温で、約１０分から２０分の間、行われ、ある
いは、反応が完了するまで行われる。他の時間及び温度が用いられてもよい。ステップ２
１６において、第２の溶媒による、ルテニウムの粒子及び固体の不純物の処理は、例えば
、テフロン（商標名）、若しくは、ポリプロピレン材料から作らる、耐薬品性のタンク、
若しくは、反応器等の、いかなる適宜な容器内で行われるかもしれない。
れることにより、固体の不純物は、ルテニウムの粒子から分離されうる。第２の溶媒は、
固体の不純物を溶解するが、ルテニウムをほとんど溶解しない適宜な溶媒であるかもしれ
ない。いくつかの実施形態において、グリットがソーダ石灰ガラスであるような場合、固
体の不純物は、Ｃａ及びＭｇのＨＦとの反応により生成されるかもしれない不溶性のＣａ
Ｆ２及びＭｇＦ２を含むかもしれない。固体の不純物がＣａＦ２及びＭｇＦ２を含む場合
、第２の溶媒は、固体の不純物は溶解するが、ルテニウムは溶解しないで残留物として残
る、濃縮されたＨ２ＳＯ４であるかもしれない。濃縮されたＨ２ＳO４による固体不純物
及びルテニウム粒子の処理は、例えば、室温で、約１０分から２０分の間、行われ、ある
いは、反応が完了するまで行われる。他の時間及び温度が用いられてもよい。ステップ２
１６において、第２の溶媒による、ルテニウムの粒子及び固体の不純物の処理は、例えば
、テフロン（商標名）、若しくは、ポリプロピレン材料から作らる、耐薬品性のタンク、
若しくは、反応器等の、いかなる適宜な容器内で行われるかもしれない。
ステップ２１６において、固体の不純物の溶解に引き続き、残留するルテニウムの粒子
は、ステップ２１８において、濾過により回収されるかもしれない。この濾過は、例えば
、テフロン（商標名）フィルタにより行われるかもしれない。他の適宜なフィルターが用
いられてもよい。
は、ステップ２１８において、濾過により回収されるかもしれない。この濾過は、例えば
、テフロン（商標名）フィルタにより行われるかもしれない。他の適宜なフィルターが用
いられてもよい。
ルテニウム蒸着チャンバを動作させる方法
図３に本発明のルテニウム蒸着チャンバを動作させるための方法３００のフローチャー
トを図示する。
図３に本発明のルテニウム蒸着チャンバを動作させるための方法３００のフローチャー
トを図示する。
ステップ３０２において、ルテニウムは、通常、ルテニウム蒸着チャンバ内の基板上に
堆積される。一実施形態において、ルテニウム蒸着の各サイクルに引き続き、ステップ３
０４において、蒸着装置は検査される。上述の通り、この検査は、人間のオペレーターに
よる視覚よる検査、又は、コンピュータ、若しくは、他のプログラム可能なロジックコン
トローラにより制御される適宜なセンサによる検査からなる。いくつかの実施形態におい
て、この検査は蒸着装置上でのルテニウムのコーテイングの厚さを検査することを含む。
いくつかの実施形態において、この検査には、ルテニウムの粒子の剥がれ落ち、若しくは
、分離を検知するために、蒸着装置を検査することも含まれるかもしれない。他の実施形
態において、蒸着装置は、連続するＸ回の蒸着サイクル毎に検査される。Ｘは２から約２
０の間の整数、若しくは、他の適宜な数のサイクルであるように選択される。検査により
、例えば、蒸着装置上のルテニウムコーテイングの厚さが、予定される次の検査の前に、
剥がれ落ちの危険を呈するほどの厚さではないので、クリーニングは必要ないと判定され
れば、蒸着プロセス及び検査サイクルは再開される。もし、検査により、例えば、ルテニ
ウムの粒子が蒸着装置から分離したこと、若しくは、次の検査の前の蒸着装置からルテニ
ウムから分離するかもしれないことが判定されることにより、クリーニングが必要と判定
されると、蒸着装置は動作停止とされる。蒸着装置は、例えば、クリーニングプロセス
１００（図１）を用いてステップ３０６においてクリーニングされる。クリーニングされ
た蒸着装置はステップ３０８において通常動作に戻される。
堆積される。一実施形態において、ルテニウム蒸着の各サイクルに引き続き、ステップ３
０４において、蒸着装置は検査される。上述の通り、この検査は、人間のオペレーターに
よる視覚よる検査、又は、コンピュータ、若しくは、他のプログラム可能なロジックコン
トローラにより制御される適宜なセンサによる検査からなる。いくつかの実施形態におい
て、この検査は蒸着装置上でのルテニウムのコーテイングの厚さを検査することを含む。
いくつかの実施形態において、この検査には、ルテニウムの粒子の剥がれ落ち、若しくは
、分離を検知するために、蒸着装置を検査することも含まれるかもしれない。他の実施形
態において、蒸着装置は、連続するＸ回の蒸着サイクル毎に検査される。Ｘは２から約２
０の間の整数、若しくは、他の適宜な数のサイクルであるように選択される。検査により
、例えば、蒸着装置上のルテニウムコーテイングの厚さが、予定される次の検査の前に、
剥がれ落ちの危険を呈するほどの厚さではないので、クリーニングは必要ないと判定され
れば、蒸着プロセス及び検査サイクルは再開される。もし、検査により、例えば、ルテニ
ウムの粒子が蒸着装置から分離したこと、若しくは、次の検査の前の蒸着装置からルテニ
ウムから分離するかもしれないことが判定されることにより、クリーニングが必要と判定
されると、蒸着装置は動作停止とされる。蒸着装置は、例えば、クリーニングプロセス
１００（図１）を用いてステップ３０６においてクリーニングされる。クリーニングされ
た蒸着装置はステップ３０８において通常動作に戻される。
ステップ３０６において生成されたグリット／ルテニウムの混合物は、集められ、例え
ば、ルテニウム回収方法２００（図２）を用いて、ステップ３１０において、ルテニウム
が回収される。この回収されたルテニウムは、ステップ３１２において再蒸着のために蒸
着チャンバに送られる。
ば、ルテニウム回収方法２００（図２）を用いて、ステップ３１０において、ルテニウム
が回収される。この回収されたルテニウムは、ステップ３１２において再蒸着のために蒸
着チャンバに送られる。
以上の説明は、本発明の例示的な実施形態を開示している。本発明の範囲内の、上記に
開示された方法の変形例が、本技術の当業者には容易に明らかである。いくつかの実施形
態において、本発明の装置及び方法は、半導体デバイス処理、及び／又は、電子デバイス
製造に適用可能である。
開示された方法の変形例が、本技術の当業者には容易に明らかである。いくつかの実施形
態において、本発明の装置及び方法は、半導体デバイス処理、及び／又は、電子デバイス
製造に適用可能である。
従って、本発明はその例示的な実施形態に関連して開示されてきたが、他の実施形態も
、以下の特許請求の範囲に基づいて定められる本発明の精神及び範囲内に入ると理解され
るべきである。
、以下の特許請求の範囲に基づいて定められる本発明の精神及び範囲内に入ると理解され
るべきである。
Claims (10)
- 堆積された金属により少なくとも部分的にコーテイングされた蒸着装置を提供し、
前記蒸着装置をグリットによりブラスト加工し、前記堆積された金属のうちの少なくともいくらかを取り除き、吹き付けられたグリット及び取り除かれた金属を生成し、
前記吹き付けられたグリットから前記取り除かれた金属のうちのいくらかを分離して、金属を回収することを含み、前記吹き付けられたグリットから前記取り除かれた金属のうちのいくらかを分離して、金属を回収することは、前記取り除かれた金属を溶解しない第１の溶媒を用いて、前記吹き付けられたグリットを溶解することと、その後、前記金属を溶解しない第２の溶媒を用いて、残りの固体物から固体の不純物を溶解することと、その後、濾過により前記金属を回収することを含む電子デバイス蒸着装置から金属を回収するための方法。 - 蒸着装置を提供し、
基板上に金属を堆積し、
前記蒸着装置上に、予め選択された厚さの金属より多く金属が堆積されたことを判定するために、前記蒸着装置を検査し、
前記蒸着装置から前記堆積された金属のうちの少なくともいくらかをグリットブラスト加工して、グリット／金属の混合物を生成し、
前記グリット／金属の混合物から前記金属の少なくともいくらかを回収することを含み、
前記金属は、前記金属を溶解しない第１の溶媒を用いて、前記グリット／金属の混合物から前記グリットを溶解し、その後、前記金属を溶解しない第２の溶媒を用いて、残りの固体物から固体の不純物を溶解し、その後、濾過により前記金属を回収することにより、前記グリット／金属の混合物から回収される金属堆積チャンバを動作させる方法。 - 前記金属はルテニウムを含む請求項１又は２記載の方法。
- 前記グリットはガラスグリットを含む請求項１又は２記載の方法。
- 前記蒸着装置はブラスト加工のステップに先立ち、部分的にマスクされる請求項１又は２記載の方法。
- 前記蒸着装置はプロセスキットである請求項１又は２記載の方法。
- 前記蒸着装置は蒸着チャンバである請求項１又は２記載の方法。
- 前記第１の溶媒は濃縮されたＨＦ／ＨＮＯ ３ である請求項１又は２記載の方法。
- 前記第２の溶媒は濃縮されたＨ ２ ＳＯ ４ である請求項１又は２記載の方法。
- 前記金属はルテニウムを含み、
前記グリットはガラスグリットを含み、
前記第１の溶媒は濃縮されたＨＦ／ＨＮＯ ３ であり、
前記第２の溶媒は濃縮されたＨ ２ ＳＯ ４ であり、
前記固体の不純物はＣａＦ ２ 及びＭｇＦ ２ である請求項１又は２記載の方法。
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|---|---|---|---|
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