TWI470108B - The system of the exhaust system of the film forming device and the film forming device - Google Patents

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Description

成膜裝置之排氣系統構造及成膜裝置
本發明係關於，藉由CVD將特定的膜予以成膜之成膜裝置之排氣系統構造，及具備如此的排氣系統構造之成膜裝置，以及排氣處理方法。
於半導體裝置的製程中，係對作為被處理基板之半導體晶圓，進行成膜處理、改質處理、氧化擴散處理、蝕刻處理等之各種處理。
在這當中，關於成膜處理，較多為採用將特定的處理氣體導入至收納有半導體晶圓之處理室內，並藉由化學反應將特定的膜予以成膜之CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)法。於CVD法中，係於作為被處理基板之半導體晶圓上使處理氣體產生反應而成膜，但此時真正進行反應的處理氣體僅約為10%，大部分的處理氣體仍為未反應。
如此之未反應的處理氣體，於處理室內或是於排氣管內，由於與此處理氣體產生反應之氣體的導入，於排氣管中流通的途中產生反應而成為副產物，並與TiN的生成時所產生之副產物一同流通，然而，一旦如此的副產物冷卻，則會阻塞配管或導致真空泵浦的損壞，因此，一般係於從處理室中所延伸之排氣管中設置捕集機構，以藉此捕捉副產物。
於捕集機構中，較理想為於容易捕捉且構造相對安定之化合物的狀態下予以捕集，然而，於成膜處理時之各種處理氣體的流量比之下，所生成的副產物不見得會成為期望的化合物。相對於此，於專利文獻1中係揭示有一種，將能夠與處理室所排出的不純物氣體產生反應之氣體，直接導入至捕集機構或是其上游側的配管，並使這些氣體產生反應而形成可予以捕集之副產物之技術。
〔專利文獻1〕日本特開2001－214272號公報
然而，即使於理論上可藉由導入特定的反應氣體而生成期望之安定的副產物之情況下，但實際上亦可能產生，無法充分進行反應而生成不安定的副產物、或如錯合物般之不確定構造的副產物之情況。於此情況下，由於不易經由捕集予以捕捉，因此可能需形成更大型的捕集機構，或是因反應生成物的生成狀態(密度等)之變動而導致捕集機構的阻塞時期產生變動等。
本發明係鑑於上述情形而創作出之發明，目的在於提供一種，可於期望的高密度下安定地捕捉副產物之成膜裝置之排氣系統構造，及具備如此的排氣系統構造之成膜裝置，以及排氣處理方法。
為了解決上述課題，本發明之成膜裝置之排氣系統構造，為將處理氣體供應至處理容器內，並藉由CVD將膜形成於處理容器內所配置的基板上之成膜裝置之排氣系統構造，其特徵為具備：連接於上述處理容器，並將處理容器內的排氣予以排出之排氣管；及設置於上述排氣管，並用以捕捉排氣中的副產物之捕集機構；及將與上述排氣中的成分進行反應以生成特定的副產物之反應氣體，於加熱的狀態下供應至排氣中之加熱反應氣體供應機構。
本發明之成膜裝置之排氣系統構造的特徵為，係將TiCl4 氣體及NH3 氣體供應至處理容器內以作為處理氣體，並藉由CVD將TiN膜形成於處理容器內所配置的基板上；從上述加熱反應氣體供應機構中，供應NH3 氣體以作為加熱反應氣體，而生成作為上述副產物之NH4 Cl。
本發明之成膜裝置之排氣系統構造的特徵為，作為上述加熱反應氣體之NH3 氣體，係於加熱至170℃以上之狀態下被供應。
本發明之成膜裝置之排氣系統構造的特徵為，上述加熱反應氣體供應機構，係經由配管將加熱後的反應氣體供應至上述排氣管之上述捕集機構的上游側。
本發明之成膜裝置之排氣系統構造的特徵為，上述加熱反應氣體供應機構，係經由配管將加熱後的反應氣體供應至上述捕集機構。
本發明之成膜裝置之排氣系統構造的特徵為，上述加熱反應氣體供應機構係包含用以加熱反應氣體之反應氣體加熱部；上述反應氣體加熱部係具備，於其中加熱反應氣體之加熱容器、及配置於上述加熱容器內之進行捲線加工後的發熱體。
本發明之成膜裝置之排氣系統構造的特徵為，係將不經由上述處理容器而進行處理氣體的排氣之旁通配管，連接於上述處理容器的入口側。
本發明之成膜裝置之排氣系統構造的特徵為，更具備：將上述旁通配管中所流通之處理氣體與從上述加熱反應氣體供應機構所供應之加熱反應氣體，予以加熱混合之加熱混合容器。
本發明之成膜裝置，係具備，配置有基板之處理容器；將處理氣體供應至配置有基板之處理容器內之處理氣體供應機構；將能量賦予至上述處理氣體而於基板上產生成膜反應之手段；以及從上述處理容器中將排氣予以排出，並進行排氣的處理之排氣系統構造；且將膜形成於基板上之成膜裝置，其特徵為：上述排氣系統構造係具備：將上述處理容器內的排氣予以排出之排氣管；及設置於上述排氣管，並用以捕捉排氣中的副產物之捕集機構；及將與上述排氣中的成分進行反應以獲得特定的副產物之反應氣體，於加熱的狀態下供應至排氣中之加熱反應氣體供應機構。
本發明之成膜裝置的特徵為，處理氣體供應機構係將TiCl4 氣體及NH3 氣體，供應至配置有基板之處理容器內以作為處理氣體；設置有用以於配置在處理容器內之基板上產生成膜反應以形成TiN膜之加熱基板的手段；從上述加熱反應氣體供應機構中，供應NH3 氣體以作為加熱反應氣體，而生成作為上述副產物之NH4 Cl。
本發明之排氣之處理方法，係將處理氣體供應至處理容器內，並藉由CVD將膜形成於處理容器內所配置的基板上之成膜裝置中之排氣之處理方法，其特徵為：從連接於處理容器之排氣管中，將上述處理容器內的排氣予以排出；將加熱後的反應氣體供應至此排氣管中所流通之排氣中，並與排氣中的特定成分之間，進行用以形成特定的副產物之反應；將所形成的副產物捕集於捕集機構中。
本發明之排氣之處理方法的特徵為，將TiCl4 氣體及NH3 氣體供應至處理容器內以作為處理氣體，並藉由CVD將TiN膜形成於處理容器內所配置的基板上；同時將NH3 氣體供應至此排氣管中所流通之排氣中以作為加熱後的反應氣體，並與排氣中的TiCl4 之間，進行用以形成作為副產物的NH4 Cl之反應；將所形成之作為副產物的NH4 Cl捕集於捕集機構中。
本發明之電腦可讀取記憶媒體，係記憶有可於電腦中執行控制程式之軟體之電腦可讀取記憶媒體，其特徵為：上述控制程式於執行時，以實施一種將處理氣體供應至處理容器內，並藉由CVD將膜形成於處理容器內所配置的基板上之成膜裝置中之排氣之處理方法的方式，使電腦控制成膜裝置；該排氣之處理方法係從連接於處理容器之排氣管中，將上述處理容器內的排氣予以排出；將加熱後的反應氣體供應至此排氣管中所流通之排氣中，並與排氣中 的特定成分之間，進行用以形成特定的副產物之反應；以實施使捕集機構捕集所形成的副產物。
本發明之電腦程式，為使電腦產生功能之電腦程式，其特徵為：電腦程式係以實施一種將處理氣體供應至處理容器內，並藉由CVD將膜形成於處理容器內所配置的基板上之成膜裝置中之排氣之處理方法的方式，使電腦控制成膜裝置；該排氣之處理方法係從連接於處理容器之排氣管中，將上述處理容器內的排氣予以排出；將加熱後的反應氣體供應至此排氣管中所流通之排氣中，並與排氣中的特定成分之間，進行用以形成特定的副產物之反應；以實施使捕集機構捕集所形成的副產物。
根據本發明，由於係將與排氣中的成分進行反應以生成特定的副產物之反應氣體，於加熱的狀態下供應至排氣中，因此可提高用以生成該副產物之反應的反應性而充分進行，而僅生成安定的副產物並捕捉至捕集機構中。因此可抑制不確定因素較高之副產物的生成而提高捕集效率。
尤其是，於使用TiCl4 氣體及NH3 氣體作為處理氣體，並將NH3 氣體供應至作為加熱反應氣體供應機構之排氣管時，可生成密度較高且較為安定的NH4 Cl以作為副產物。由於此副產物容易捕捉，且不易產生捕集機構阻塞時期的變動等，因此不需形成更大型的捕集機構而有效率地予以捕捉。
以下係參照附加圖式，說明本發明的實施型態。於本實施型態中，係以藉由CVD將TiN膜成膜於做為被處理基板之半導體晶圓(以下僅稱為晶圓)的表面之裝置為例，而進行說明。
第1圖係顯示本發明的一項實施型態之具備排氣系統構造之成膜裝置的模式圖。此成膜裝置100大致分為成膜處理部200及排氣系統300。
成膜處理部200係具有由鋁或鋁合金(例如為JIS A5052)所構成之大致呈圓筒狀的處理室(處理容器)11。於處理室11的內部，用以將被處理基板之晶圓W予以水平支撐之基座12，係以由設置於該中央下部之圓筒狀的支撐構件13予以支撐之狀態而配置。於基座12中埋入有加熱器14，此加熱器14係將被處理基板之晶圓W加熱至特定溫度。
於處理室11的上部，設置有氣體吐出構件之蓮蓬頭20。此蓮蓬頭20係呈圓盤狀，於內部具有氣體擴散空間21，並於下部形成有多數個氣體吐出孔22。此外，於該上部中央，設置有氣體供應口23。
於處理室11的底壁之中央部，形成有圓形的孔31，於處理室11的底壁，設置有以覆蓋此孔31之方式而朝向下方突出之排氣室32。於排氣室32的底面形成有排氣口33。此外，於處理室11的側壁，形成有用以進行晶圓W的搬出入之搬出入口35，此搬出入口35可藉由閘閥36予以開閉。
於上述蓮蓬頭20中，係隔著配管41而連接有用以供應成膜時的處理氣體之處理氣體供應系統40，於此配管41的中途，設置有開閉閥42。處理氣體供應系統40係具有用以分別供應TiCl4 氣體、NH3 氣體、N2 氣體等之多數個氣體供應源，這些氣體供應源，係藉由如質量流量控制器般的流量控制裝置而進行流量控制，並能夠經由配管41及蓮蓬頭20而供應至處理室11內。為了簡化說明，配管41僅表示出1條，但亦可藉由個別的配管供應各種氣體。
另一方面，排氣系統300係具有連接於上述排氣口33之排氣管51。此排氣管51係採用不銹鋼製，且內徑約為5~10cm者。於此排氣管51中，從上游側依序設置有開閉閥52、壓力調整閥53、用以捕捉排氣中的副產物之捕集機構54、用以對處理室11內進行排氣之真空泵浦55、及將排氣中所殘留之不純物予以完全去除之有害物質去除裝置56。於第1圖中，壓力調整閥53亦可設置於捕集機構54及真空泵浦55之間。藉此減少往壓力調整閥53內附著之反應副產物，因此可延長壓力調整閥53的維護週期。
以將上述配管41之開閉閥42的上游部分與排氣管51之壓力調整閥53的鄰近下游部分予以連結之方式，連接有旁通配管58。於此旁通配管58中設置有開閉閥59。此旁通配管58，係用以使為了達到氣體的安定化時等所流通之處理氣體，不需經由處理室11而直接排往排氣管51。
於排氣管51之捕集機構54的上游側部分上，連接有隔著噴嘴62而從加熱反應氣體供應機構60中所延伸之配管61。於此加熱反應氣體供應配管61中，設置有如質量流量控制器般的流量控制器63及開閉閥64。此外，係從加熱反應氣體供應機構60經由加熱反應氣體供應配管61及噴嘴62，將加熱後的反應氣體供應至排氣管51中所流通之未反應的處理氣體或副產物，藉此能夠產生容易於捕集機構54中予以捕捉，且為安定且密度高的副產物。於本實施型態中，此加熱後的反應氣體，典型為供應加熱後的NH3 氣體。
如第2圖所示般，此加熱反應氣體供應機構60係具備反應氣體供應源65及反應氣體加熱部66，反應氣體加熱部66係具備加熱反應氣體之氣體加熱容器67及配置於其中之發熱體68。此發熱體68係捲線加工為特殊形狀以顯著擴大其發熱面積，可瞬間對供應至氣體加熱容器67之反應氣體進行加熱。於發熱體68中連接有電源69，藉由控制此電源69的輸出，可將反應氣體加熱至期望的溫度。此時，就能夠確實地進行期望的反應之觀點來看，加熱反應氣體的溫度較理想為170℃以上。此外，就設備上及安全上等的觀點來看，較理想為400℃以下。此外，於處理氣體供應系統40包含反應氣體時，亦可省略反應氣體供應源65而從處理氣體供應系統中供應反應氣體。
此外，亦如第3圖的擴大圖所示般，上述捕集機構54係具有圓筒狀的框體71。於框體71的側壁上部，設置有排氣導入部72及排氣排出部73。於框體71的排氣排出部73側，以對框體71呈偏心之狀態形成有圓筒狀的冷卻室74，於框體71內，冷卻室74及其外側係以框體71的底部所連結。於框體71之冷卻室74的外側部分上，具有多數個氣體通過孔75a之捕集板75，係以水平狀態於高度方向裝設有多數個。另一方面，於冷卻室74內，具有多數個氣體通過孔76a之捕集板76，亦以水平狀態於高度方向裝設有多數個。於冷卻室74中，以貫通多數個捕集板76之方式地設置有冷卻水配管77，藉由讓冷卻水於此冷卻水配管77中流通，可將捕集板76予以冷卻。於框體71的外側，係設置有連接於冷卻水配管77之冷卻水供應管78a及冷卻水排出管78b。
於此捕集機構54中，從排氣導入部72導入至框體71的排氣，係通過捕集板75的氣體通過孔75a而往下方導引，於框體71的底部到達冷卻室74，於冷卻室74中通過從下方進行冷卻之捕集板76的氣體通過孔76a，並從排氣排出部73中排出。藉此，副產物係由捕集板75、76所捕集。此時，由於捕集板76係由冷卻水所冷卻，因此可提高捕集效率。
於配管41、旁通配管58、排氣管51中，分別如圖中虛線所示般，係捲繞有加熱帶81、82、83，藉此，可分別加熱至特定的溫度而防止氣體成分於管內凝結。此外，於加熱反應氣體供應配管61中亦捲繞有加熱帶84，藉此，可防止從加熱反應氣體供應機構60中所供應之加熱反應氣體的溫度降低。
成膜裝置100的構成部，係成為連接於由微處理器(電腦)所構成之處理控制器110以進行控制之構成。此外，於處理控制器110中，連接有製程管理員用以管理成膜裝置10而進行指令的輸入操作等之鍵盤，或是由可監視處理控制器110的運轉狀況而顯示之顯示器等所構成之使用者介面111。再者，於處理控制器110中連接有記憶部112，此記憶部112係儲存有，於處理控制器110的控制下用以實現成膜裝置100中所執行的各種處理之控制程式，以及因應處理條件而用以於成膜裝置100的各個構成部執行處理之程式，亦即製程參數。製程參數亦可記憶於硬碟或半導體記憶體中，或是以儲存於CDROM、DVD等之可攜式記憶媒體之狀態而設定於記憶部112的特定位置中。此外，亦可從其他裝置中，例如經由專用線路而適當的傳送製程參數。此外，可因應必要，依據來自於使用者介面111的指示等，從記憶部112中讀出任意的製程參數並於處理控制器110中予以執行，藉此，可於處理控制器110的控制下，於成膜裝置100中進行期望的處理。
接下來說明以上構成之成膜裝置100的處理動作。
首先，使排氣系統300動作並對處理室11內進行真空抽引，接著將晶圓W搬入至處理室11內並載置於基座12上。之後以加熱器14將晶圓W加熱至特定溫度。於此狀態下，從處理氣體供應系統40當中，於特定流量下使TiCl4 氣體、NH3 氣體、N2 氣體先流通至旁通配管58以進行預流通，一旦流量達到安定，則切換至配管41，並經由蓮蓬頭20供應至處理室11內，並且使壓力調整閥53動作而將處理室11內保持於特定壓力。於此狀態下，於載置於基座12且保持於特定溫度之晶圓W上，TiCl4 氣體與NH3 氣體進行反應而於晶圓W表面上，堆積TiN膜。
如此，於供應TiCl4 氣體、NH3 氣體、N2 氣體以形成TiN膜時，排氣係通過排氣管51而被排出。此時，反應中所消耗之處理氣體大約為10%，大部分仍為未反應。如此之未反應的處理氣體，於處理室11內或是排氣管內，藉由導入與此處理氣體產生反應之氣體，於排氣管51中流通的途中產生反應而成為副產物，並與TiN的生成時所產生之副產物，一同於排氣管51中流通。
此時，於處理室11內及排氣管51中，若能夠產生下列第(1)式的反應而生成主要為NH4 Cl的副產物，則能夠生成捕集機構54所容易捕捉、且密度較高並較為安定之副產物而予以捕捉。亦即，於本實施型態中，NH4 Cl為捕集機構54所應予捕捉之副產物。
6TiCl4 ＋32NH3 →6TiN＋24NH4 Cl＋N2 ………(1)
另一方面，於TiN膜的成膜時，由於以幾乎為同等量導入處理氣體之TiCl4 氣體及NH3 氣體，因此，為了產生上述第(1)式的反應，NH3 氣體會變得不足。因此，於本實施型態中，係從加熱反應氣體供應機構60中將加熱後的NH3 氣體供應至配管51，以補充NH3 氣體而產生上述第(1)式的反應。此時之NH3 氣體的供應量，從第(1)式來看，可為用於成膜的NH3 流量之大約4倍的流量。
此時，若於常溫的狀態下導入NH3 氣體，則雖然於捕集機構54中的捕集率上升，但上述第(1)式的反應並未充分進行，因而產生由下列第(2)式所生成之錯合物(TiCl4 ．4NH3 )，而成為不確定因素。由於此TiCl4 ．4NH3 不易由捕集機構54所捕集，因而不得不形成更大型的捕集機構54，此外，由於TiCl4 ．4NH3 的密度較低且體積較大，因此若形成較多的TiCl4 ．4NH3 ，則捕集機構54容易於早期即產生阻塞。再者，由於TiCl4 ．4NH3 的生成量為不確定，因而導致捕集的阻塞時期亦產生變動。
TiCl4 ＋4NH3 → TiCl4 ．4NH3 ………(2)
對於產生如此缺失之原因進行種種探討後，可得知於僅將NH3 氣體導入至排氣管51時，用於進行上述第(1)式的反應之熱能為不足。因而發現到，為了抑制上述第(2)式而能夠使第(1)式優先進行，只要將NH3 氣體予以加熱而供應至排氣管51即可。
因此，於本實施型態中，係將加熱後的NH3 氣體從加熱反應氣體供應機構60導入至排氣管51，一邊抑制上述第(2)式的反應，一邊於捕集機構54中，將依循上述第(1)式所生成之以NH4 Cl為主體的副產物予以捕捉。此時之NH3 氣體的溫度，就能夠確實進行上述第(1)式之觀點來看，較理想為170℃以上。此外，就設備上及安全上等的觀點來看，較理想為400℃以下。於捕集機構54中，副產物係由捕集板75、76所捕捉，於冷卻室74中，由於捕集板76被冷卻，因此NH4 Cl被冷卻而能夠維持更高的捕集效率。
在此，TiCl4 ．4NH3 為4個NH3 配位鍵合於TiCl4 而成之錯合物，由於NH4 Cl為以化學鍵合力較強的離子所鍵合而成之鹽，因此可抑制不確定因素之TiCl4 ．4NH3 的生成，而生成以NH4 Cl為主體的副產物，藉此可獲得密度較高且較為安定，並容易捕捉之副產物。此外，捕集機構54的阻塞時期之變動亦較小。因此，不需形成大型的捕集機構54而能夠確實且有效率地捕捉副產物，因此可顯著的延長捕集機構的維護週期。再者，於平均的維護週期為同等時，可使捕集機構54達到小型化。
順帶一提的是，於使用以往所採用者作為捕集機構54而進行實驗之結果，可將副產物的體積縮小為大約1/3，並將捕集機構54的維護週期延長至3倍。
如上述般，於捕集機構54中捕捉副產物後之殘餘的排氣，係經由真空泵浦55而傳送至有害物質去除裝置56，並於此處將不純物成分予以完全去除，然而，亦可依循上述第(1)式進行反應，藉此，能夠於捕集機構54中將TiN與NH4 Cl一同捕捉，並且由於N2 為無害成分，因此可極力降低於捕集機構54中所未捕捉之有害的不純物成分的量，而減輕有害物質去除裝置56的負荷。因此，亦能夠實現有害物質去除裝置56之運轉成本的降低及壽命的延長。
由於從加熱反應氣體供應機構60所供應之加熱後的NH3 氣體係藉由配管61所供應，因此雖然於到達排氣管51時時可能會產生溫度降低之疑慮，但可藉由加熱帶84將配管61予以加熱，藉此可抑制NH3 氣體的溫度降低，而以期望的溫度予以供應。
於本實施型態中，由於將加熱後的NH3 氣體導入至排氣管51，因此其反應性會提高。因此，於將NH3 氣體導入至排氣管51時，僅需將噴嘴62插入至排氣管51即可。此外，由於反應性較高，因此如第4圖所示般，亦可於捕集機構54中設置導入口79，將配管61連接於該處，而直接將加熱後的NH3 氣體導入至捕集機構54。
此外，如第5圖所示般，亦可於配管61的中途設置加熱混合室85，並將旁通配管58連接於此處，以取代直接將旁通配管58連接於排氣管51之方式。藉此，可將於旁通配管58中流通而來的處理氣體與加熱後的NH3 氣體予以加熱混合後，再流入至排氣管51，藉此能夠更進一步提升於旁通配管58中流通而來的處理氣體之捕集效率。
此外，本發明並不限定於上述實施型態，可進行種種的變形。例如，於上述實施型態中，係以使用TiCl4 氣體、NH3 氣體而形成TiN膜的情況為例進行說明，但是並不限定於此，亦可適用於以下所例示之種種的成膜處理。
(1)於使用TiCl4 氣體、H2 氣體而形成Ti膜時，在適用本發明的情況下，HCl為應予捕捉之副產物，並以加熱後的H2 氣體作為加熱反應氣體而供應至排氣中，藉此可安定地捕捉HCl。
(2)於以WF6 氣體及SiH4 氣體為原料而形成W膜時，在適用本發明的情況下，SiF4 、HF為應予捕捉之副產物，並以加熱後的SiH4 氣體作為加熱反應氣體而供應至排氣中，藉此可安定地捕捉SiF4 、HF。
(3)於以WF6 氣體及SiH2 Cl2 氣體為原料而形成W膜時，在適用本發明的情況下，SiF4 、HF、HCl、Cl2 等為應予捕捉之副產物，並以加熱後的SiH2 Cl2 氣體作為加熱反應氣體而供應至排氣中，藉此可安定地捕捉SiF4 、HF、HCl、Cl2 等。
(4)於使用Ta(OC2 H6 )氣體而形成高介電常數材料之Ta2 O5 膜的情況下，以加熱後的水蒸氣或是加熱後的O2 氣體作為加熱反應氣體而供應至排氣中，藉此可安定地捕捉組成未特定出但密度為較高之固形物。
此外，於上述實施型態中，係顯示出於氣體加熱容器67中，配置有捲線加工為特殊形狀以顯著擴大其發熱面積之發熱體68，並於發熱體68中使NH3 氣體通過而藉此進行反應氣體之NH3 氣體的加熱之例子，但是並不限定於此，亦可廣泛使用以往所知的氣體加熱手段。
此外，捕集機構54的構造並無特別限定，只要為以往所使用之構造的捕集機構，則亦可予以適用。
再者，於上述實施型態中，係以使用半導體晶圓做為被處理基板的情況為例進行說明，但是並不限定於此，亦可適用於以液晶顯示裝置(LCD：Liquid Crystal Display)為代表之平面顯示器(FPD：Flat Panel Display)用的玻璃基板等、或是其他基板。
11．．．處理室(處理容器)
12．．．基座
13．．．支撐構件
14．．．加熱器
20．．．蓮蓬頭
21．．．氣體擴散空間
22．．．氣體吐出孔
23．．．氣體供應口
31．．．孔
32．．．排氣室
33．．．排氣口
35．．．搬出入口
36．．．閘閥
40．．．處理氣體供應系統
41．．．配管
42．．．開閉閥
51．．．排氣管
52．．．開閉閥
53．．．壓力調整閥
54．．．捕集機構
55．．．真空泵浦
56．．．有害物質去除裝置
58．．．旁通配管
59．．．開閉閥
60．．．加熱反應氣體供應機構
61．．．加熱反應氣體供應配管
62．．．噴嘴
63．．．流量控制器
64．．．開閉閥
65．．．反應氣體供應源
66．．．反應氣體加熱部
67．．．氣體加熱容器
68．．．發熱體
69．．．電源
71．．．框體
72．．．排氣導入部
73．．．排氣排出部
74．．．冷卻室
75．．．捕集板
75a．．．氣體通過孔
76．．．捕集板
76a．．．氣體通過孔
77．．．冷卻水配管
79．．．導入口
81、82、83．．．加熱帶
84．．．加熱帶
85．．．加熱混合室
100．．．成膜裝置
110．．．處理控制器
111．．．使用者介面
112．．．記憶部
200．．．成膜處理部
300．．．排氣系統
W．．．被處理基板(晶圓)
第1圖係顯示本發明的一項實施型態之具備排氣系統構造之成膜裝置的模式圖。
第2圖係顯示第1圖所示之成膜裝置的排氣系統中所使用之加熱反應氣體供應機構的模式圖。
第3圖係顯示第1圖所示之成膜裝置的排氣系統中所使用之捕集機構之切割一部分後的立體圖。
第4圖係顯示第1圖所示之成膜裝置的排氣系統之加熱反應氣體供應機構的連接型態之其他例子的模式圖。
第5圖係顯示於第1圖所示之成膜裝置的排氣系統中，於加熱混合室中將旁通配管中所流通之處理氣體與加熱反應氣體予以混合之例子的模式圖。
11．．．處理室(處理容器)
12．．．基座
13．．．支撐構件
14．．．加熱器
20．．．蓮蓬頭
21．．．氣體擴散空間
22．．．氣體吐出孔
23．．．氣體供應口
31．．．孔
32．．．排氣室
33．．．排氣口
35．．．搬出入口
36．．．閘閥
40．．．處理氣體供應系統
41．．．配管
42．．．開閉閥
51．．．排氣管
52．．．開閉閥
53．．．壓力調整閥
54．．．捕集機構
55．．．真空泵浦
56．．．有害物質去除裝置
58．．．旁通配管
59．．．開閉閥
60．．．加熱反應氣體供應機構
61．．．加熱反應氣體供應配管
62．．．噴嘴
63．．．流量控制器
64．．．開閉閥
81、82、83．．．加熱帶
84．．．加熱帶
100．．．成膜裝置
110．．．處理控制器
111．．．使用者介面
112．．．記憶部
200．．．成膜處理部
300．．．排氣系統
W．．．被處理基板(晶圓)

Claims (10)

  1. 一種成膜裝置之排氣系統構造，係將處理氣體供應至處理容器內，並藉由CVD將膜形成於處理容器內所配置的基板上之成膜裝置之排氣系統構造，其特徵為：係具備：連接於上述處理容器，並將處理容器內的排氣予以排出之排氣管；及設置於上述排氣管，並用以捕捉排氣中的副產物之捕集機構；及將與上述排氣中的成分進行反應以生成特定的副產物之反應氣體，於加熱的狀態下供應至排氣中之加熱反應氣體供應機構。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置之排氣系統構造，其中，將TiCl4 氣體及NH3 氣體供應至處理容器內以作為處理氣體，並藉由CVD將TiN膜形成於處理容器內所配置的基板上；同時從上述加熱反應氣體供應機構中，供應NH3 氣體以作為加熱反應氣體，而生成作為上述副產物之NH4 Cl。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之成膜裝置之排氣系統構造，其中，作為上述加熱反應氣體之NH3 氣體，係於加熱至170℃以上之狀態下被供應。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置之排氣系統構造，其中，上述加熱反應氣體供應機構，係經由配管將加熱後的反應氣體供應至上述排氣管之上述捕集機構的上游側。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置之排氣系統構造，其中，上述加熱反應氣體供應機構，係經由配管將加熱後的反應氣體供應至上述捕集機構。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置之排氣系統構造，其中，上述加熱反應氣體供應機構係包含用以加熱反應氣體之反應氣體加熱部；上述反應氣體加熱部係具備，於其中加熱反應氣體之加熱容器、及配置於上述加熱容器內之進行捲線加工後的發熱體。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置之排氣系統構造，其中，係將不經由上述處理容器而進行處理氣體的排氣之旁通配管，連接於上述處理容器的入口側。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之成膜裝置之排氣系統構造，其中更具備：將上述旁通配管中所流通之處理氣體與從上述加熱反應氣體供應機構所供應之加熱反應氣體，予以加熱混合之加熱混合容器。
  9. 一種成膜裝置，係具備，配置有基板之處理容器；將處理氣體供應至配置有基板之處理容器內之處理氣體供應機構；將能量賦予至上述處理氣體而於基板上產生成膜反應之手段；以及從上述處理容器中將排氣予以排出，並進行排氣的處理之排氣系統構造；且將膜形成於基板上之成膜裝置，其特徵為：上述排氣系統構造係具備：將上述處理容器內的排氣予以排出之排氣管；及設置於上述排氣管，並用以捕捉排氣中的副產物之捕 集機構；及將與上述排氣中的成分進行反應以獲得特定的副產物之反應氣體，於加熱的狀態下供應至排氣中之加熱反應氣體供應機構。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之成膜裝置，其中，處理氣體供應機構係將TiCl4 氣體及NH3 氣體，供應至配置有基板之處理容器內以作為處理氣體；設置有用以於配置在處理容器內之基板上產生成膜反應以形成TiN膜之加熱基板的手段；從上述加熱反應氣體供應機構中，供應NH3 氣體以作為加熱反應氣體，而生成作為上述副產物之NH4 Cl。
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