JP2003100661A - Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】液体原料を回収するトラップが回収率に優れた
基板処理装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】液体原料を気化したガスを反応室５内に供
給しない時に、５反応室の下流に設けられ液体原料を気
化したガスを回収するトラップ９のガス流路を、バルブ
１２、１３を閉じることによって封鎖する。また、トラ
ップ９のガス流入口９１の方が、ガス流出口９２より高
い所に位置し、かつガス流入口９１およびガス流出口９
２にそれぞれ接続されたガス流入管１０およびガス流出
管１１がそれぞれ水平方向に位置するようにする。
[PROBLEMS] To provide a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method in which a trap for collecting a liquid material has an excellent recovery rate. When a gas obtained by evaporating a liquid source is not supplied into a reaction chamber, a gas flow path of a trap provided downstream of the five reaction chambers for recovering the gas obtained by evaporating the liquid source is provided with valves and. Block by closing. Further, the gas inlet 91 of the trap 9 is located higher than the gas outlet 92, and the gas inlet 91 and the gas outlet 9
The gas inflow pipe 10 and the gas outflow pipe 11 respectively connected to 2 are positioned horizontally.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法および基板処理装置に関し、特に、液体原料を気化
した処理ガスを用いて、半導体基板に処理を行う半導体
製造装置および半導体装置の製造方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a substrate processing apparatus, and more particularly to a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor device manufacturing method for processing a semiconductor substrate using a processing gas obtained by vaporizing a liquid raw material. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体装置製造用の処理ガスとし
て、液体原料が多く使用されている。例えばＤＲＡＭの
容量絶縁膜形成用のＴａ，Ｓｒ，Ｔｉ原料、容量電極形
成用のＰｔ，Ｉｒ，Ｒｕ原料、ゲート絶縁膜形成用のＺ
ｒ，Ｈｆ，Ａｌ等の有機化合物液体原料が挙げられる。2. Description of the Related Art In recent years, liquid raw materials have been widely used as a processing gas for manufacturing semiconductor devices. For example, Ta, Sr, and Ti raw materials for forming the capacitive insulating film of DRAM, Pt, Ir, and Ru raw materials for forming the capacitive electrode, and Z for forming the gate insulating film.
Examples include organic compound liquid raw materials such as r, Hf, and Al.
【０００３】なかでも、Ｐｔ，Ｉｒ，Ｒｕは貴金属であ
り埋蔵量の少なさからコスト高となる問題がある。その
ために液体原料の回収が行われており、液体原料の回収
には半導体製造装置の排気ラインにトラップを設置する
のが一般的である。しかし、液体原料の蒸気圧、粘度等
の物性によりトラップ回収率が上がらないのが現状であ
る。トラップで回収できないガスは、排気ラインに接続
された除害設備で燃焼され副生成物として蓄積されたり
吸着剤に吸着されるが、これらは産業廃棄物として処分
されている。Among them, Pt, Ir, and Ru are noble metals, and there is a problem that the cost is high due to the small amount of reserves. Therefore, the liquid raw material is collected, and a trap is generally installed in the exhaust line of the semiconductor manufacturing apparatus to collect the liquid raw material. However, at present, the trap recovery rate does not increase due to physical properties such as vapor pressure and viscosity of the liquid raw material. The gas that cannot be collected by the trap is burned in the detoxification equipment connected to the exhaust line and accumulated as a by-product or adsorbed on the adsorbent, but these are disposed as industrial waste.
【０００４】ガス化した液体原料をトラップで回収する
には、ガスから液体に状態変化させて蓄積する必要があ
り、温度を下げるか、圧力を高くすることで可能とな
る。In order to recover the gasified liquid raw material by the trap, it is necessary to change the state from the gas to the liquid and accumulate it, which can be achieved by lowering the temperature or increasing the pressure.
【０００５】一般的にはトラップに冷媒を循環して温度
を下げる方法が多く用いられており、さらにはガスとの
接触面積を増やすためにトラップの中に金属製のメッシ
ュやディスク状のものを設置する場合もある。In general, a method of circulating a coolant in the trap to lower the temperature is often used. Furthermore, in order to increase the contact area with the gas, a metal mesh or disk-shaped one is used in the trap. It may be installed.
【０００６】このようにして液体原料を回収することは
可能となるが、液体原料の物性によって冷却温度が異な
り、水冷で充分なものや氷点下に強制冷却が必要なもの
もあり、後者の場合は設備費の増大となる。Although it is possible to recover the liquid raw material in this way, the cooling temperature differs depending on the physical properties of the liquid raw material, and there are some that require water cooling and some require forced cooling below freezing. In the latter case, This will increase equipment costs.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】実際の装置稼働状態で
は、半導体基板の処理を行っている時以外はトラップに
は処理用の原料ガスは流れておらず、５０％程度は真空
引き状態で維持され、その時にトラップに回収された液
体原料が微量ながら気化して流出していると考えられ
る。In the actual operating state of the apparatus, the raw material gas for processing does not flow into the trap except when the semiconductor substrate is being processed, and about 50% is maintained in the vacuumed state. It is considered that the liquid raw material collected in the trap at that time is vaporized in a slight amount and flows out.
【０００８】また、回収した液体原料の液溜めの構造が
不充分な場合、トラップから下流の配管に液体原料が流
出し、そのため、実質的なトラップの回収率を低下させ
ているという問題もある。Further, when the structure of the liquid reservoir for the recovered liquid raw material is insufficient, the liquid raw material flows out from the trap to the downstream pipe, which causes a problem that the trap recovery rate is substantially lowered. .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】従って、本発明の主な目
的は、液体原料を回収するトラップが回収率に優れた基
板処理装置および半導体装置の製造方法を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method in which a trap for recovering a liquid raw material has an excellent recovery rate.
【００１０】本発明によれば、液体原料を気化したガス
を含む処理ガスを用いて、反応室内で被処理物に処理を
行う工程を備える半導体装置の製造方法であって、前記
液体原料を気化したガスを前記反応室内に供給しない時
に、前記反応室の下流に設けられ前記液体原料を気化し
たガスを回収するトラップのガス流路を封鎖することを
特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of processing an object to be processed in a reaction chamber by using a processing gas containing a gas obtained by vaporizing the liquid material, wherein the liquid material is vaporized. There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the gas flow path of a trap that is provided downstream of the reaction chamber and collects the gas obtained by vaporizing the liquid raw material is closed when the gas is not supplied into the reaction chamber. It
【００１１】トラップのガス流路の封鎖は、好ましく
は、トラップのガス流入口と流出口を封鎖することによ
り行う。The gas passage of the trap is preferably closed by closing the gas inlet and the outlet of the trap.
【００１２】このように、処理ガスを供給しないときに
トラップのガス流路を封鎖することにより、回収した液
体原料を気化により流出させないようにすることができ
る。By thus blocking the gas flow path of the trap when the processing gas is not supplied, it is possible to prevent the recovered liquid raw material from flowing out by vaporization.
【００１３】また、本発明によれば、液体原料を気化し
たガスを含む処理ガスを用いて、反応室内で被処理基板
に処理を行う基板処理装置であって、前記反応室の下流
に設けられ前記液体原料を気化したガスを回収するトラ
ップを備え、前記トラップのガス流入口の方が、ガス流
出口より高い所に位置し、かつ前記ガス流入口に接続さ
れたガス流入管は、水平もしくは前記ガス流入口側が前
記ガス流入口の上流側よりも低くなるように配置され、
前記ガス流出口に接続されたガス流出管は、水平もしく
は前記ガス流出口側が前記ガス流出口の下流側よりも低
くなるように配置されることを特徴とする基板処理装置
が提供される。このようにすることにより、液体の逆
流、流出を防止することができる。すなわち、トラップ
のガス流入口を、ガス流出口よりも高い所に位置させて
いるので、液体の逆流を防止できる。また、ガス流入口
に接続されたガス流入管を、水平またはガス流入口側が
ガス流入口の上流側よりも低くなるように配置すること
により、液体の上流側への逆流を防止でき、ガス流出口
に接続されたガス流出管を、水平またはガス流出口側が
ガス流出口の下流側よりも低くなるように配置すること
により、液体の下流側への流出を防止できる。Further, according to the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for processing a substrate to be processed in a reaction chamber using a processing gas containing a gas obtained by vaporizing a liquid raw material, the substrate processing device being provided downstream of the reaction chamber. A trap for collecting the gas obtained by vaporizing the liquid raw material, wherein the gas inlet of the trap is located higher than the gas outlet, and the gas inlet pipe connected to the gas inlet is horizontal or The gas inlet side is arranged so as to be lower than the upstream side of the gas inlet,
There is provided the substrate processing apparatus, wherein the gas outflow pipe connected to the gas outflow port is arranged horizontally or so that the gas outflow port side is lower than the downstream side of the gas outflow port. By doing so, it is possible to prevent backflow and outflow of the liquid. That is, since the gas inlet of the trap is located higher than the gas outlet, the backflow of the liquid can be prevented. Further, by arranging the gas inflow pipe connected to the gas inflow port horizontally or so that the gas inflow port side is lower than the upstream side of the gas inflow port, backflow of liquid to the upstream side can be prevented, and the gas flow can be prevented. By arranging the gas outflow pipe connected to the outlet horizontally or so that the gas outlet side is lower than the downstream side of the gas outlet, the outflow of the liquid to the downstream side can be prevented.
【００１４】以上のように、本発明は、液体原料のトラ
ップ回収率に優れ、従って、リサイクルシステムの実現
に寄与することによりコストを抑えることができるよう
になる。As described above, according to the present invention, the trap recovery rate of the liquid raw material is excellent, and therefore the cost can be suppressed by contributing to the realization of the recycling system.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明を行う。なお、液体原料としてＲｕ（ＥｔＣ
ｐ）２（ビスエチルシクロペンタジニエルルテニウム）
を用い、被処理物としての半導体シリコン基板にルテニ
ウム膜または酸化ルテニウム膜の成膜を行うプロセスを
例に用いるが、液体原料および被処理物はこれらに限定
されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings. As a liquid raw material, Ru (EtC
p) 2 (bisethylcyclopentadienyl ruthenium)
Is used as an example of a process of forming a ruthenium film or a ruthenium oxide film on a semiconductor silicon substrate as the object to be processed, but the liquid raw material and the object to be processed are not limited thereto.
【００１６】図１は、本発明の一実施の形態の熱ＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition）装置の一例を説明する
ための概略断面図である。FIG. 1 shows a thermal CVD method according to an embodiment of the present invention.
It is a schematic sectional drawing for demonstrating an example of a (Chemical Vapor Deposition) apparatus.
【００１７】熱ＣＶＤ装置５０は、反応室５と、反応室
５に処理ガスを供給する供給ライン２１と、反応室５か
らガスを排気する排気ライン３１とを備えている。The thermal CVD apparatus 50 comprises a reaction chamber 5, a supply line 21 for supplying a processing gas to the reaction chamber 5, and an exhaust line 31 for exhausting the gas from the reaction chamber 5.
【００１８】反応室５内には、ヒータ３と、その上に設
けられた基板ホルダ４とが設けられている。また、ヒー
タ３の温度を制御する温度制御手段１６が設けられてい
る。反応室５の側壁には、ゲート弁２が設けられてい
る。A heater 3 and a substrate holder 4 provided on the heater 3 are provided in the reaction chamber 5. Further, temperature control means 16 for controlling the temperature of the heater 3 is provided. A gate valve 2 is provided on the side wall of the reaction chamber 5.
【００１９】供給ライン２１は、ルテニウム液体原料供
給ライン２２とルテニウム液体原料供給ライン２２に接
続された気化器６と、ルテニウム液体原料流量制御手段
１９と、気化器６の下流側に設けられ、反応室５内に気
化したルテニウム原料と酸素との混合ガスである処理ガ
スを供給するガス供給管７と、ガス供給管７の途中であ
って気化器６の下流側に接続された酸素供給ライン２３
と、酸素流量を制御する酸素流量制御手段１８とを備え
ている。The supply line 21 is provided on the ruthenium liquid raw material supply line 22, the vaporizer 6 connected to the ruthenium liquid raw material supply line 22, the ruthenium liquid raw material flow rate control means 19, and on the downstream side of the vaporizer 6, and the reaction is performed. A gas supply pipe 7 for supplying a processing gas, which is a mixed gas of vaporized ruthenium raw material and oxygen, into the chamber 5, and an oxygen supply line 23 connected to the downstream side of the vaporizer 6 in the middle of the gas supply pipe 7.
And an oxygen flow rate control means 18 for controlling the oxygen flow rate.
【００２０】排気ライン３１は、反応室５に接続して設
けられたガス排気管８と、ガス排気管８に接続されたト
ラップ９と、トラップ９の下流側に接続されたガス排気
管３３と、ガス排気管８とガス排気管３３との間にトラ
ップ９と並列に接続されたバイパス管３２と、ガス排気
管８の途中に接続された圧力制御手段１７と、バルブ１
２、１３と、バイパス管３２の途中に設けられたバルブ
１５と、ガス排気管３３の下流側に接続された真空ポン
プ１４とを備えている。The exhaust line 31 includes a gas exhaust pipe 8 connected to the reaction chamber 5, a trap 9 connected to the gas exhaust pipe 8, and a gas exhaust pipe 33 connected to the downstream side of the trap 9. , The bypass pipe 32 connected in parallel with the trap 9 between the gas exhaust pipe 8 and the gas exhaust pipe 33, the pressure control means 17 connected in the middle of the gas exhaust pipe 8, and the valve 1
2 and 13, a valve 15 provided in the middle of the bypass pipe 32, and a vacuum pump 14 connected to the downstream side of the gas exhaust pipe 33.
【００２１】トラップ９の側壁９３にはガス流入口９１
が設けられ、側壁９４にはガス流出口９２が設けられて
いる。ガス流入口９１は、ガス流出口９２よりも高い位
置に設けられている。ガス流入口９１にはガス流入管１
０が接続され、ガス流出口９２にはガス流出管１１が接
続されている。ガス流入管１０およびガス流出管１１は
水平方向に位置している。ガス流入管１０にはバルブ１
２が設けられ、ガス流出管１１にはバルブ１３が設けら
れている。A gas inlet 91 is provided on the side wall 93 of the trap 9.
And the side wall 94 is provided with the gas outlet 92. The gas inlet 91 is provided at a position higher than the gas outlet 92. A gas inlet pipe 1 is provided at the gas inlet 91.
0 is connected, and the gas outflow port 92 is connected to the gas outflow pipe 11. The gas inflow pipe 10 and the gas outflow pipe 11 are located in the horizontal direction. Valve 1 for gas inflow pipe 10
2 is provided, and the gas outflow pipe 11 is provided with a valve 13.
【００２２】次に、本実施の形態の熱ＣＶＤ装置５０を
使用してルテニウム膜または酸化ルテニウム膜を成膜す
る方法を説明する。Next, a method for forming a ruthenium film or a ruthenium oxide film by using the thermal CVD apparatus 50 of this embodiment will be described.
【００２３】シリコン基板１は搬送ロボット（図示せ
ず）により、ゲート弁２を通ってヒータ３上の基板ホル
ダ４上に設置される。ヒータ３は昇降装置により定めら
れた位置まで上昇し、シリコン基板１を一定時間加熱、
反応室５内の圧力を所望の値に安定させた後、シリコン
基板１上にルテニウム膜または酸化ルテニウム膜を成膜
するための酸素と気化器６で気化したルテニウム原料を
ガス供給管７から反応室１内に導入し、ガス排気管８か
ら排気する。The silicon substrate 1 is set on the substrate holder 4 on the heater 3 through the gate valve 2 by a transfer robot (not shown). The heater 3 moves up to a position determined by the lifting device to heat the silicon substrate 1 for a certain period of time,
After stabilizing the pressure in the reaction chamber 5 to a desired value, oxygen for forming a ruthenium film or a ruthenium oxide film on the silicon substrate 1 and the ruthenium raw material vaporized by the vaporizer 6 are reacted from the gas supply pipe 7. It is introduced into the chamber 1 and exhausted through the gas exhaust pipe 8.
【００２４】トラップ９については、真空ポンプ１４の
上流にガス流入口９１はガス流出口９２より高くかつ、
ガス流入口９１に接続されたガス流入管１０およびガス
流出口９２に接続されたガス流出管１１は、水平方向に
位置している。成膜時には、バルブ１２，１３は開、バ
ルブ１５は閉とし、トラップ９に原料ガスが流れ捕集さ
れる。また、捕集効率を上げるためにトラップ９には冷
媒を循環して冷却している（図示せず）。Regarding the trap 9, the gas inlet 91 is higher than the gas outlet 92 upstream of the vacuum pump 14, and
The gas inlet pipe 10 connected to the gas inlet 91 and the gas outlet pipe 11 connected to the gas outlet 92 are positioned in the horizontal direction. At the time of film formation, the valves 12 and 13 are opened and the valve 15 is closed, so that the raw material gas flows and is collected in the trap 9. In addition, a coolant is circulated in the trap 9 for cooling in order to improve the collection efficiency (not shown).
【００２５】成膜終了後、原料ガスが流れなくなるとソ
フト制御により（図示せず）自動的にバルブ１５を開に
し、バルブ１２，１３は閉とすることにより、トラップ
９のガス流入口９１とガス流出口９２は封鎖され、それ
によって、トラップ９のガス流路が封鎖される。従っ
て、トラップ９に捕集された液体原料は気化流出するこ
とがなくなる。なお、反応室５はバイパス管３２を介し
て真空ポンプ１４により真空引きされる。After the film formation, when the raw material gas stops flowing, the valve 15 is automatically opened by the soft control (not shown) and the valves 12 and 13 are closed so that the gas inlet 91 of the trap 9 is The gas outlet 92 is blocked, thereby blocking the gas flow path of the trap 9. Therefore, the liquid raw material collected in the trap 9 will not vaporize and flow out. The reaction chamber 5 is evacuated by the vacuum pump 14 via the bypass pipe 32.
【００２６】次の成膜開始前にはソフト制御により（図
示せず）自動的にバルブ１２，１３は開、バルブ１５は
閉となりトラップ９に原料ガスが流れ捕集される。Before the next film formation is started, the valves 12 and 13 are automatically opened and the valve 15 is closed by soft control (not shown) so that the raw material gas flows and is trapped in the trap 9.
【００２７】なお、各工程における温度、圧力、酸素流
量、ルテニウム液体原料流量の制御は、それぞれ温度制
御手段１６，圧力制御手段１７，酸素流量制御手段１
８，ルテニウム液体原料流量制御手段１９により所望の
成膜条件となるよう制御する。成膜工程が完了すると、
搬送ロボットにより基板１を搬出する。The temperature, the pressure, the oxygen flow rate, and the ruthenium liquid raw material flow rate in each process are controlled by the temperature control means 16, the pressure control means 17, and the oxygen flow rate control means 1, respectively.
8. The ruthenium liquid raw material flow rate control means 19 controls so as to obtain desired film forming conditions. When the film forming process is completed,
The substrate 1 is unloaded by the transfer robot.
【００２８】次に、トラップ回収率について説明する。Next, the trap recovery rate will be described.
【００２９】液体原料が気化した後に、どれだけ気体の
状態で存在するかは温度と圧力の関係によって定められ
る。今、トラップ内では気液平衡状態にあり、トラップ
内ガス温度がトラップ温度に等しいと仮定する。After the liquid raw material is vaporized, how much the liquid raw material exists in a gaseous state is determined by the relationship between temperature and pressure. It is now assumed that the trap is in a vapor-liquid equilibrium state and the gas temperature in the trap is equal to the trap temperature.
【００３０】（トラップにガスが流入している場合）ト
ラップ温度Ｔ（Ｋ）とした場合、液体原料Ｒｕ（ＥｔＣ
ｐ）２の蒸気圧ＰＲ（Ｔｏｒｒ）は、When the trap temperature is T (K) (when gas is flowing into the trap), the liquid raw material Ru (EtC) is used.
p) 2 vapor pressure PR (Torr) is
【数１】ｌｏｇ１０ＰＲ＝９．７５−３７０８／Ｔとな
る。つまり、上記ＰＲ以上のＲｕ（ＥｔＣｐ）２の分圧
ｐＲでトラップに流入した場合、その差分である（ｐＲ
−ＰＲ）が液体となりトラップに捕集される。ここで、
Ｒｕ（ＥｔＣｐ）２の分圧ｐＲは## EQU1 ## log 10 PR = 9.75-3708 / T. That is, when the partial pressure pR of Ru (EtCp) 2 which is equal to or higher than PR is flown into the trap, the difference is (pR
-PR) becomes liquid and is collected in the trap. here,
The partial pressure pR of Ru (EtCp) 2 is
【数２】ｐＲ＝Ｐ・Ｇ
となる。
Ｐ：トラップ内圧力（Ｔｏｒｒ）
Ｇ：気化した液体原料Ｒｕ（ＥｔＣｐ）２のガス全体に
対する割合（−）
よって、トラップの捕集効率Ｅは## EQU2 ## pR = PG. P: trap internal pressure (Torr) G: ratio of vaporized liquid raw material Ru (EtCp) 2 to the entire gas (-) Therefore, trap collection efficiency E is
【数３】Ｅ＝（ｐＲ−ＰＲ）／ｐＲ
となり、トラップに流入するガス量にＥを乗じたもの
が、トラップに捕集された量となる。## EQU3 ## E = (pR-PR) / pR, and the amount of gas flowing into the trap multiplied by E is the amount trapped in the trap.
【００３１】（トラップにガスが流入していない場合）
上記と同様な手法により捕集された液体原料がその時の
トラップ温度、トラップ内圧力で定められる蒸気圧だけ
気化して流出するとしてトラップからの流出量を求め
た。(When gas is not flowing into the trap)
The amount of outflow from the trap was determined assuming that the liquid raw material collected by the same method as above was vaporized and outflowed at a vapor pressure determined by the trap temperature and the trap internal pressure at that time.
【００３２】図２は、以上のようにして理論的に算出し
たトラップ回収率を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the trap recovery rate theoretically calculated as described above.
【００３３】図２中下段は気化した液体原料ガスがトラ
ップに流入した量、トラップに流入したうちの捕集され
た量、捕集された液体材料が気化した流出した量を示
す。図中上段は下段の各流量から下記の計算式から求め
たトラップ回収率を示す。The lower part of FIG. 2 shows the amount of vaporized liquid source gas flowing into the trap, the amount of trapped amount of the trapped liquid material, and the amount of vaporized outflow of the trapped liquid material. The upper part of the figure shows the trap recovery rate calculated from the following formulas from the respective flow rates of the lower part.
【００３４】従来方式のトラップ流路を封鎖しない場合
の回収率は、トラップから流出する量を考慮してThe recovery rate in the case where the trap channel of the conventional system is not blocked is determined in consideration of the amount flowing out from the trap.
【数４】回収率＝（トラップに捕集した量−トラップか
ら流出した量）／トラップに流入した量×１００
となる。## EQU00004 ## Recovery rate = (amount collected in trap−amount discharged from trap) / amount injected into trap × 100.
【００３５】また、本発明の処理ガスを供給しない時に
トラップのガス流路を封鎖した場合のトラップ回収率
は、上式においてトラップから流出した量が“０”とな
るのでFurther, the trap recovery rate when the gas flow path of the trap is closed when the processing gas of the present invention is not supplied is "0" because the amount flowing out from the trap in the above equation is "0".
【数５】回収率＝トラップに捕集した量／トラップに流
入した量×１００
となる。## EQU00005 ## Recovery rate = amount collected in trap / amount flowing into trap × 100.
【００３６】従来方式のトラップから流出ありに比べ、
本発明のトラップから流出なしの方が、トラップ回収効
率が高いことがわかる。Compared with the outflow from the conventional trap,
It can be seen that the trap recovery efficiency is higher when there is no outflow from the trap of the present invention.
【００３７】特にトラップ温度が１０℃以上においては
顕著となり、トラップから流出ありの場合、トラップに
流入する流量より、トラップから流出する量が多くなる
ので、結局、トラップに捕集された液体原料全てが気化
してなくなることを意味しており、よってトラップ回収
率は０％となる。In particular, when the trap temperature is 10 ° C. or higher, the amount of outflow from the trap becomes larger than the flow rate into the trap when there is an outflow from the trap. Is vaporized and disappears, and the trap recovery rate becomes 0%.
【００３８】また、従来方式のトラップから流出ありの
場合は、トラップ温度を１０℃以下にしなければ捕集し
ないことがわかる。よって、強制的にトラップを冷却す
る設備が必要となる。Further, it can be seen that when there is an outflow from the conventional trap, the trap is not collected unless the trap temperature is 10 ° C. or lower. Therefore, equipment for forcibly cooling the trap is required.
【００３９】一方、本発明のトラップから流出なしの場
合は、水冷程度の冷却で充分なトラップ回収率を得るこ
とができコスト面においても有効である。On the other hand, when there is no outflow from the trap of the present invention, sufficient trap recovery rate can be obtained by cooling with water cooling, which is also effective in terms of cost.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明によれば、液体原料のトラップ回
収率に優れ、その結果、リサイクルシステムの実現に寄
与することによりコストを抑えることができる半導体装
置の製造方法および基板処理装置が提供される。According to the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method and a substrate processing apparatus which have an excellent trap recovery rate of a liquid raw material and, as a result, contribute to the realization of a recycling system and can reduce the cost. It
【図１】本発明の一実施の形態の熱ＣＶＤ装置を説明す
るための概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a thermal CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】理論的に算出したトラップ回収率を説明するた
めの図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a theoretically calculated trap recovery rate.
１…シリコン基板 ２…ゲート弁 ３…ヒータ ４…基板ホルダ ５…反応室 ６…気化器 ７…ガス供給管 ８…ガス排気管 ９…トラップ １０…ガス流入管 １１…ガス流出管 １２，１３，１５…バルブ １４…真空ポンプ １６…温度制御手段 １７…圧力制御手段 １８…酸素流量制御手段 １９…ルテニウム液体原料流量制御手段 ２１…供給ライン ３１…排気ライン ３２…バイパス管 ３３…ガス排気管 ５０…熱ＣＶＤ装置 1 ... Silicon substrate 2 ... Gate valve 3 ... heater 4 ... Board holder 5 ... Reaction chamber 6 ... Vaporizer 7 ... Gas supply pipe 8 ... Gas exhaust pipe 9 ... Trap 10 ... Gas inflow pipe 11 ... Gas outflow pipe 12, 13, 15 ... Valve 14 ... Vacuum pump 16 ... Temperature control means 17 ... Pressure control means 18 ... Oxygen flow rate control means 19. Ruthenium liquid raw material flow rate control means 21 ... Supply line 31 ... Exhaust line 32 ... Bypass pipe 33 ... Gas exhaust pipe 50 ... Thermal CVD apparatus
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA01 BA42 CA04 EA11 FA10 4M104 AA01 BB04 DD43 DD44 DD45 GG16 HH20 5F045 AC09 BB08 DP03 EC02 EG09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4K030 AA11 BA01 BA42 CA04 EA11 FA10 4M104 AA01 BB04 DD43 DD44 DD45 GG16 HH20 5F045 AC09 BB08 DP03 EC02 EG09
Claims (2)
用いて、反応室内で被処理物に処理を行う工程を備える
半導体装置の製造方法であって、 前記液体原料を気化したガスを前記反応室内に供給しな
い時に、前記反応室の下流に設けられ前記液体原料を気
化したガスを回収するトラップのガス流路を封鎖するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of processing an object to be processed in a reaction chamber using a processing gas containing a gas obtained by vaporizing a liquid raw material, wherein the gas obtained by vaporizing the liquid raw material is said A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a gas flow path of a trap provided downstream of the reaction chamber for collecting gas vaporized from the liquid source is closed when the gas is not supplied into the reaction chamber.
用いて、反応室内で被処理基板に処理を行う基板処理装
置であって、 前記反応室の下流に設けられ前記液体原料を気化したガ
スを回収するトラップを備え、 前記トラップのガス流入口の方が、ガス流出口より高い
所に位置し、かつ前記ガス流入口に接続されたガス流入
管は、水平もしくは前記ガス流入口側が前記ガス流入口
の上流側よりも低くなるように配置され、前記ガス流出
口に接続されたガス流出管は、水平もしくは前記ガス流
出口側が前記ガス流出口の下流側よりも低くなるように
配置されることを特徴とする基板処理装置。2. A substrate processing apparatus for processing a substrate to be processed in a reaction chamber by using a processing gas containing a gas obtained by vaporizing a liquid raw material, wherein the liquid raw material is vaporized provided downstream of the reaction chamber. A trap for collecting gas, the gas inlet of the trap is located higher than the gas outlet, and the gas inlet pipe connected to the gas inlet is horizontal or the gas inlet side is The gas outlet pipe, which is arranged lower than the upstream side of the gas inlet and connected to the gas outlet, is arranged horizontally or so that the gas outlet side is lower than the downstream side of the gas outlet. A substrate processing apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298084A JP2003100661A (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298084A JP2003100661A (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003100661A true JP2003100661A (en) | 2003-04-04 |
Family
ID=19119041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001298084A Withdrawn JP2003100661A (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003100661A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024195036A1 (en) * | 2023-03-22 | 2024-09-26 | 株式会社Kokusai Electric | Raw material collection system, substrate processing apparatus, raw material collection method, and method for manufacturing semiconductor device |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298084A patent/JP2003100661A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024195036A1 (en) * | 2023-03-22 | 2024-09-26 | 株式会社Kokusai Electric | Raw material collection system, substrate processing apparatus, raw material collection method, and method for manufacturing semiconductor device |
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