[发明专利]成膜装置的排气系统结构、成膜装置和排出气体的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用有机金属原料、利用CVD而形成规定的膜的成膜 装置的排气系统结构，具有这种排气系统结构的成膜装置以及排出气 体的处理方法。

背景技术

在半导体装置的制造过程中，对作为被处理基板的半导体晶片进 行成膜处理、改性处理、氧化扩散处理、蚀刻处理等各种处理。

其中，作为成膜处理，大多采用CVD(Chemical Vapor Deposition， 化学气相积淀)法，该方法在收纳有半导体晶片的腔室内导入规定的 处理气体，利用化学反应形成规定的膜。在CVD法中，在作为被处理 基板的半导体晶片上使处理气体反应而成膜，但是此时处理气体不是 全部参与反应，而产生没有参与成膜的原料气体和反应副产物。特别 是在使用有机金属原料的CVD装置中，大量产生这样没有参与成膜的 原料气体和反应副产物。

这些原料气体和副产物大多具有毒性和易燃性等危险性，不能直 接向大气中排出。因此，在利用捕集机构捕集回收大部分这样的原料 气体和副产物的同时，没有彻底回收的气体成分在以除害装置进行除 害之后向大气中进行排出(例如日本参照特开平10-140357号公报)。 捕集机构设置于真空排气系统中，在内部设置有冷却扇，增加与排出 气体(原料气体、副产物)的接触，同时使排出气体温度下降而凝聚 回收。

但是，在捕集机构内部使之凝聚而回收的回收物，仅是单纯的物 理吸附，仍然具有化学活性。因此，在捕集机构的处理中存在发生危 险的问题。例如，将捕集机构恢复到大气压而从真空排气系统脱离时， 如果大气混入内部，则氧成分和被吸附回收的排出气体成分急剧反应， 是极其危险的。

特别是在使用有机金属原料时，大多数情况下被捕集机构回收的 回收物的活性非常高，例如，在半导体装置的领域中，作为防止Cu配 线扩散的屏障膜期望得到MnSi_xO_y自身形成的屏障膜，在形成该作为 种子层的CuMn膜时使用有机Mn化合物原料，有机Mn化合物和氧成 分之间的反应极其激烈发生。

因此，在使用有机金属原料时的捕集机构的回收物的处理必须极 其慎重地进行，例如，可以采用以有机溶剂溶解回收物等使之慢慢失 活的方法，但极其费事，另外，也存在由于使用有机溶剂而担心其毒 性和可燃性的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够安全且迅速地进行捕集机构的回收物 处理的成膜装置的排气系统结构、具有这种排气系统结构的成膜装置 和排出气体的处理方法。

根据本发明的第1方面，在于提供一种成膜装置的排气系统结构， 该成膜装置向处理容器内供给含有有机金属原料气体的气体，利用 CVD在配置于处理容器内的基板上形成膜；成膜装置的排气系统结构 特征在于，具有：排出上述处理容器内的排出气体的排气管；设置于 上述排气管的上述处理容器附近的自动压力控制器；设置于上述排气 管的上述自动压力控制器下游侧，对上述处理容器内进行排气的真空 泵；在上述排气管的上述自动压力控制器下游侧的位置，供给氧化剂 的氧化剂供给部，该氧化剂用于使排出气体中的有机金属原料气体成 分和副产物氧化；设置于上述排气管的上述氧化剂供给位置下游侧， 回收使上述排出气体中的有机金属原料气体成分和副产物与上述氧化 剂反应而生成的生成物的捕集机构；和设置于上述排气管的上述捕集 机构下游侧，用于使排出气体无害化的除害装置。

在上述第1方面中，上述真空泵可以设置于上述排气管的上述捕 集机构的下游侧且上述除害装置的上游侧。另外，上述真空泵也可以 设置于上述排气管的上述氧化剂供给位置的下游侧且上述捕集机构的 上游侧。并且上述真空泵还可以设置于上述排气管的上述氧化剂供给 位置的上游侧。

在上述第1方面中，作为从上述氧化剂供给部供给的氧化剂，能 够适合地使用水。另外，作为上述有机金属原料，能够使用含有有机 Mn化合物原料的有机金属原料，此时，上述膜含有Mn。