(57)【要約】【課題】特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を用いて被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することが可能なトラップ機構を提供する。【解決手段】特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器１０より排出される排気ガス中から原料を回収するトラップ機構において、排気ガスを冷媒１２０と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて原料を再析出させる凝固ユニット７２と、凝固ユニット内の冷媒を濾過することにより再析出された原料を冷媒から分離して回収する濾過回収ユニット７４とを備える。これにより、排気ガス中の未反応の原料を簡単に且つ容易に回収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収する原料回収方法において、
前記排気ガスを前記冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて前記原料を再析出させる凝固工程と、
前記凝固工程で再析出された前記原料を前記冷媒から分離して回収する回収工程と、
を有することを特徴とする原料回収方法。
【請求項２】
前記回収工程では、前記冷媒を濾過する濾過法、或いは前記冷媒を蒸発させる蒸発法を用いることを特徴とする請求項１記載の原料回収方法。
【請求項３】
前記冷媒は、冷却水であることを特徴とする請求項１又は２記載の原料回収方法。
【請求項４】
特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収する原料回収方法において、
前記排気ガスを前記溶媒と接触させることにより未反応の原料ガスを溶解させる溶解工程と、
前記溶媒を蒸発させることによって前記溶媒中に溶解している原料を再析出させて回収する回収工程と、
を有することを特徴とする原料回収方法。
【請求項５】
前記溶媒は、アルコール類、アルカン類、エーテル類、芳香族炭化水素よりなる群から選択される１以上のものよりなることを特徴とする請求項４記載の原料回収方法。
【請求項６】
前記有機金属化合物は、カルボニル系の有機金属化合物であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の原料回収方法。
【請求項７】
前記カルボニル系の有機金属化合物は、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２、Ｗ（ＣＯ）６ 、Ｎｉ（ＣＯ）４ 、Ｍｏ（ＣＯ）６ 、Ｃｏ２ （ＣＯ）８ 、Ｒｈ４ （ＣＯ）１２、Ｒｅ２ （ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６ 、Ｏｓ３ （ＣＯ）１２、Ｔａ（ＣＯ）５ よりなる群から選択される１又は複数の材料よりなることを特徴とする請求項６記載の原料回収方法。
【請求項８】
特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収するトラップ機構において、
前記排気ガスを前記冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて前記原料を再析出させる凝固ユニットと、
前記凝固ユニット内の前記冷媒を濾過することにより前記再析出された原料を前記冷媒から分離して回収する濾過回収ユニットと、
を備えたことを特徴とするトラップ機構。
【請求項９】
前記凝固ユニットは、前記冷媒として冷却水を用いることを特徴とする請求項８記載のトラップ機構。
【請求項１０】
前記凝固ユニットは、スクラバー装置、水封ポンプ装置及びバブリング装置よりなる群より選択されるいずれか１つの装置よりなることを特徴とする請求項９記載のトラップ機構。
【請求項１１】
前記濾過回収ユニットは、
途中に循環ポンプが介設されて前記凝固ユニット内の再析出された原料を含む前記冷媒を循環させる循環通路と、
前記循環通路に介設されて前記冷媒中から前記再析出された原料を濾過により回収するフィルタを有する回収容器と、
よりなることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のトラップ機構。
【請求項１２】
前記フィルタを有する回収容器は、前記循環通路に対して選択的な使用が可能なように並列的に複数個介設されていることを特徴とする請求項１１記載のトラップ機構。
【請求項１３】
特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収するトラップ機構において、
前記排気ガスを前記溶媒と接触させて前記排気ガス中の未反応の原料ガスを溶解させる溶解ユニットと、
前記溶解ユニットから取り出した前記溶媒を蒸発させることにより溶解していた前記原料を再析出させて回収する蒸発回収ユニットと、
を備えたことを特徴とするトラップ機構。
【請求項１４】
前記溶解ユニットは、スクラバー装置、液体封止ポンプ装置及びバブリング装置よりなる群より選択されるいずれか１つの装置よりなることを特徴とする請求項１３記載のトラップ機構。
【請求項１５】
前記有機金属化合物は、カルボニル系の有機金属化合物であることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか一項に記載のトラップ機構。
【請求項１６】
前記カルボニル系の有機金属化合物は、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２、Ｗ（ＣＯ）６ 、Ｎｉ（ＣＯ）４ 、Ｍｏ（ＣＯ）６ 、Ｃｏ２ （ＣＯ）８ 、Ｒｈ４ （ＣＯ）１２、Ｒｅ２ （ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６ 、Ｏｓ３ （ＣＯ）１２、Ｔａ（ＣＯ）５ よりなる群から選択される１又は複数の材料よりなることを特徴とする請求項１５記載のトラップ機構。
【請求項１７】
特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器に接続した排気系において、
前記処理容器の排気口に接続された排気通路と、
前記排気通路に介設された真空ポンプ部と、
前記排気通路に介設された請求項８乃至１６のいずれか一項に記載のトラップ機構と、
前記トラップ機構よりも下流側に介設されて前記排気ガス中の有害ガスを除害する除害装置と、
を備えたことを特徴とする排気系。
【請求項１８】
前記トラップ機構の上流側には、前記排気ガスを冷却して排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを回収する補助トラップ機構が介設されていることを特徴とする請求項１７記載の排気系。
【請求項１９】
前記補助トラップ機構は、クライオポンプよりなることを特徴とする請求項１８記載の排気系。
【請求項２０】
前記排気通路に介設されて前記処理容器内の圧力を制御する圧力調整弁を有することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の排気系。
【請求項２１】
被処理体に対して成膜処理を施すための成膜装置において、
真空排気が可能になされた処理容器と、
前記処理容器内で前記被処理体を保持する保持手段と、
前記被処理体を加熱する加熱手段と、
前記処理容器内へガスを導入するガス導入手段と、
前記ガス導入手段に接続された原料ガスの供給系と、
前記処理容器に接続された請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の排気系と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置より排出される排気ガス中の未反応の原料ガスを回収する原料回収方法、トラップ機構、排気系及びこれを用いた成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＩＣなどの集積回路や論理素子を形成するためには、半導体ウエハ、ＬＣＤ基板等の表面に、所望の薄い成膜を施す行程やこれを所望のパターンにエッチングする行程が繰り返して行なわれる。
【０００３】
ところで、成膜工程を例にとれば、この工程においては、所定の処理ガス（原料ガス）を処理容器内にて反応させることによってシリコンの薄膜、シリコンの酸化物や窒化物の薄膜、或いは金属の薄膜、金属の酸化物や窒化物の薄膜等を被処理体の表面に形成するが、この成膜反応と同時に余分な反応副生成物が発生し、これが排気ガスと共に排出されてしまう。また、未反応の処理ガスも排出される。
【０００４】
この反応副生成物や未反応の処理ガスは、そのまま大気中に放出されると環境汚染等の原因になることから、これを防止するために一般的には処理容器から延びる排気系にトラップ機構を介設し、これにより排気ガス中に含まれている反応副生成物や未反応の処理ガス等を捕獲して除去するようになっている。
【０００５】
このトラップ機構の構成は、捕獲除去すべき反応副生成物等の特性に応じて種々提案されているが、例えば常温で凝縮（液化）、凝固（固化）する反応副生成物を除去する場合には、このトラップ機構はその一例として排気ガスの導入口と排出口を有する筐体内に多数のフィンを設けて構成されている。そして、このフィンは、排気ガスの流れる方向に対して、順次配列してこれらのフィン間を排気ガスが通過する時に排気ガス中の反応副生成物等をフィン表面に付着させて捕獲するようになっている。また、このフィンを冷却媒体等により冷却して捕獲効率を上げることも行なわれている（例えば特許文献１）。
【０００６】
また、最近にあっては、配線抵抗やコンタクト抵抗の低減化等の目的のために銀、金、ルテニウム等の金属を含む有機金属化合物の原料（ソースガス）を用いて薄膜を成膜装置で形成することも行われており、この場合にも排気ガスを冷却してガスを凝縮等して未反応の原料を含む副生成物を回収し、更に、この副生成物を精製することにより未反応原料を得るように回収方法も提案されている（例えば特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２１４２７２号公報
【特許文献２】特開２００１−３４２５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した有機金属化合物の中には、カルボニル系の有機金属化合物などのように水に溶解し難く、且つ原料そのものの分解により発生する反応副生成物以外の生成物が発生しないような反応形態もある。このような場合にも、特許文献２等で開示されたような精製工程を含む回収方法を適用すると全体的に複雑な工程になり過ぎる、という問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を用いて被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することが可能な原料回収方法、トラップ機構、排気系及びこれを用いた成膜装置を提供することにある。
【００１０】
また本発明の他の目的は、特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を用いて被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することが可能な原料回収方法、トラップ機構、排気系及びこれを用いた成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収する原料回収方法において、前記排気ガスを前記冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて前記原料を再析出させる凝固工程と、前記凝固工程で再析出された前記原料を前記冷媒から分離して回収する回収工程と、を有することを特徴とする原料回収方法である。
【００１２】
このように、特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を用いて被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、排気ガスを冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて原料を再析出させ、この原料を冷媒から分離するようにしたので、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記回収工程では、前記冷媒を濾過する濾過法、或いは前記冷媒を蒸発させる蒸発法を用いることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記冷媒は、冷却水であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収する原料回収方法において、前記排気ガスを前記溶媒と接触させることにより未反応の原料ガスを溶解させる溶解工程と、前記溶媒を蒸発させることによって前記溶媒中に溶解している原料を再析出させて回収する回収工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
このように、特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を用いて被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、排気ガスを溶媒と接触させることにより未反応の原料ガスを溶解し、この溶媒を蒸発させて原料を再析出させるようにしたので、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４記載の発明において、前記溶媒は、アルコール類、アルカン類、エーテル類、芳香族炭化水素よりなる群から選択される１以上のものよりなることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発明において、前記有機金属化合物は、カルボニル系の有機金属化合物であることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６記載の発明において、前記カルボニル系の有機金属化合物は、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２、Ｗ（ＣＯ）６ 、Ｎｉ（ＣＯ）４ 、Ｍｏ（ＣＯ）６ 、Ｃｏ２ （ＣＯ）８ 、Ｒｈ４ （ＣＯ）１２、Ｒｅ２ （ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６ 、Ｏｓ３ （ＣＯ）１２、Ｔａ（ＣＯ）５ よりなる群から選択される１又は複数の材料よりなることを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明は、特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収するトラップ機構において、前記排気ガスを前記冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて前記原料を再析出させる凝固ユニットと、前記凝固ユニット内の前記冷媒を濾過することにより前記再析出された原料を前記冷媒から分離して回収する濾過回収ユニットと、を備えたことを特徴とするトラップ機構である。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項８記載の発明において、前記凝固ユニットは、前記冷媒として冷却水を用いることを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項９記載の発明において、前記凝固ユニットは、スクラバー装置、水封ポンプ装置及びバブリング装置よりなる群より選択されるいずれか１つの装置よりなることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の発明において、前記濾過回収ユニットは、途中に循環ポンプが介設されて前記凝固ユニット内の再析出された原料を含む前記冷媒を循環させる循環通路と、前記循環通路に介設されて前記冷媒中から前記再析出された原料を濾過により回収するフィルタを有する回収容器と、よりなることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２の発明は、請求項１１記載の発明において、前記フィルタを有する回収容器は、前記循環通路に対して選択的な使用が可能なように並列的に複数個介設されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３の発明は、特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器より排出される排気ガス中から前記原料を回収するトラップ機構において、前記排気ガスを前記溶媒と接触させて前記排気ガス中の未反応の原料ガスを溶解させる溶解ユニットと、前記溶解ユニットから取り出した前記溶媒を蒸発させることにより溶解していた前記原料を再析出させて回収する蒸発回収ユニットと、を備えたことを特徴とするトラップ機構である。
【００２３】
請求項１４の発明は、請求項１３記載の発明において、前記溶解ユニットは、スクラバー装置、液体封止ポンプ装置及びバブリング装置よりなる群より選択されるいずれか１つの装置よりなることを特徴とする。
請求項１５の発明は、請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の発明において、前記有機金属化合物は、カルボニル系の有機金属化合物であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１６の発明は、請求項１５記載の発明において、前記カルボニル系の有機金属化合物は、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２、Ｗ（ＣＯ）６ 、Ｎｉ（ＣＯ）４ 、Ｍｏ（ＣＯ）６ 、Ｃｏ２ （ＣＯ）８ 、Ｒｈ４ （ＣＯ）１２、Ｒｅ２ （ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６ 、Ｏｓ３ （ＣＯ）１２、Ｔａ（ＣＯ）５ よりなる群から選択される１又は複数の材料よりなることを特徴とする。
【００２５】
請求項１７の発明は、特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を気化させて得られた原料ガスを用いて被処理体の表面に金属膜の薄膜を形成するようにした処理容器に接続した排気系において、前記処理容器の排気口に接続された排気通路と、前記排気通路に介設された真空ポンプ部と、前記排気通路に介設された請求項８乃至１６のいずれか一項に記載のトラップ機構と、前記トラップ機構よりも下流側に介設されて前記排気ガス中の有害ガスを除害する除害装置と、を備えたことを特徴とする排気系である。
【００２６】
請求項１８の発明は、請求項１７記載の発明において、前記トラップ機構の上流側には、前記排気ガスを冷却して排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを回収する補助トラップ機構が介設されていることを特徴とする。
請求項１９の発明は、請求項１８記載の発明において、前記補助トラップ機構は、クライオポンプよりなることを特徴とする。
請求項２０の発明は、請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の発明において、前記排気通路に介設されて前記処理容器内の圧力を制御する圧力調整弁を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項２１の発明は、被処理体に対して成膜処理を施すための成膜装置において、真空排気が可能になされた処理容器と、前記処理容器内で前記被処理体を保持する保持手段と、前記被処理体を加熱する加熱手段と、前記処理容器内へガスを導入するガス導入手段と、前記ガス導入手段に接続された原料ガスの供給系と、前記処理容器に接続された請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の排気系と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る原料回収方法、トラップ機構、排気系及びこれを用いた成膜装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１及びこれを引用する請求項の発明によれば、特定の冷媒に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料を用いて被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、排気ガスを冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて原料を再析出させ、この原料を冷媒から分離するようにしたので、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することができる。
【００２９】
請求項４及びこれを引用する請求項の発明によれば、特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を用いて被処理体の表面に薄膜を形成するに際して、排気ガスを溶媒と接触させることにより未反応の原料ガスを溶解し、この溶媒を蒸発させて原料を再析出させるようにしたので、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明に係る原料回収方法、トラップ機構、排気系及びこれを用いた成膜装置の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係るトラップ機構を有する成膜装置を示す概略構成図、図２はトラップ機構の凝固ユニットの一例を示す断面構成図である。ここでは有機金属化合物の原料としてカルボニル系の有機金属化合物であるＲｕ３ （ＣＯ）１２を用い、キャリアガスとしてＣＯ（一酸化炭素）を用いてＲｕ金属膜よりなる薄膜を成膜する場合を例にとって説明する。
【００３１】
図１に示すように、本発明に係る成膜装置２は、被処理体としての半導体ウエハＷに対して成膜処理を実際に施す成膜装置本体４と、この成膜装置本体４に対して成膜用の原料ガスを供給する原料ガスの供給系６と、上記成膜装置本体４からの排気ガスを排出する排気系８とにより主に構成されている。
【００３２】
まず、上記成膜装置本体４について説明する。この成膜装置本体４は、例えばアルミニウム合金等よりなる筒体状の処理容器１０を有している。この処理容器１０内には、被処理体である半導体ウエハＷを保持する保持手段１２が設けられる。具体的には、この保持手段１２は、容器底部より支柱１４により起立された円板状の載置台１６よりなり、この載置台１６上にウエハＷが載置される。そして、この載置台１６は、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）等のセラミック材よりなり、この中には、例えばタングステンワイヤ等よりなる加熱手段１８が設けられており、上記ウエハＷを加熱するようになっている。ここで上記加熱手段１８としては、タングステンワイヤ等に限定されず、例えば加熱ランプを用いてもよい。
【００３３】
この処理容器１０の底部には、排気口２０が設けられ、この排気口２０には上記排気系８が接続されて、処理容器１０内の雰囲気を真空排気できるようになっている。この排気系８については後述する。この処理容器１０の側壁には、ウエハＷを搬出入する開口２２が形成されており、この開口２２には、これを気密に開閉するためのゲートバルブ２４が設けられている。
【００３４】
そして、この処理容器１０の天井部には、例えばシャワーヘッド２６よりなるガス導入手段２８が設けられており、下面に設けたガス噴出孔３０より処理容器１０内へ必要なガスを供給するようになっている。そして、このシャワーヘッド２６のガス入口２６Ａに、上記原料ガスの供給系６や他に必要なガスがある場合には、そのガスの供給系が接続されている。用いるガス種によっては、このシャワーヘッド２６内では原料ガスと他のガスが混合される場合もあるし、シャワーヘッド２６内へ別々に導入されて別々に流れて処理容器１０内で混合される場合もある。ここでは、ガス導入手段２８としてシャワーヘッド２６を用いているが、これに代えて単なるノズル等を用いてもよい。
【００３５】
次に、上記原料ガスの供給系６について説明する。まず、この原料ガスの供給系６は、固体原料又は液体原料を貯留する原料タンク３２を有している。ここでは、この原料タンク３２内には、有機金属化合物の原料である例えば固体原料３４が貯留されており、この固体原料３４としては、前述したようにＲｕ３ （ＣＯ）１２が用いられている。この固体原料３４は、一般的には蒸気圧が非常に低くて蒸発し難い特性を有している。尚、上記固体原料３４に代えてバブリング等により原料ガスが形成される液体原料を用いてもよい。
【００３６】
そして、この原料タンク３２の天井部に設けたガス出口３６に一端を接続し、上記成膜装置本体４のシャワーヘッド２６のガス入口２６Ａに他端を接続して原料通路３８が設けられており、上記原料タンク３２にて発生した原料ガスを供給できるようになっている。そして、上記原料通路３８の原料タンク３２に近い部分には開閉弁４０が介設されている。
【００３７】
また、上記原料タンク３２の下面側には、上記原料タンク３２にキャリアガスを供給するためのキャリアガス管４２が接続されている。このキャリアガス管４２の途中には、マスフローコントローラのような流量制御器４４とキャリアガス開閉弁４６とが順次介設されており、キャリアガスを流量制御しつつ供給して上記固体原料３４を加熱することにより、この固体原料３４を気化させて原料ガスを形成するようになっている。
【００３８】
また原料タンク３２の内部には、上記キャリアガス管４２が設置された側の近傍に、多孔板４８が設置され、上記固体原料３４を上記多孔板４８の上に保持すると共に、上記キャリアガス管４２から供給されるキャリアガスが、上記多孔板４８に形成された孔部を介して、上記原料タンク３２内に均一に供給される構造となっている。上記キャリアガスとしてここではＣＯ（一酸化炭素）ガスが用いられている。
【００３９】
そして、上記原料タンク３２には、これを加熱するためのタンク加熱手段５０がタンク全体を覆うようにして設けられており、固体原料３４の気化を促進させるようになっている。この場合、固体原料３４の加熱温度は、分解温度未満の温度である。また、上記キャリアガス管４２のキャリアガス開閉弁４６よりも上流側と上記原料通路３８の開閉弁４０の下流側とを連通してバイパス管５２が設けられると共に、このバイパス管５２には、バイパス開閉弁５４が介設されており、必要に応じて原料タンク３２をバイパスさせてキャリアガスを流すことができるようになっている。また、上記原料通路３８には、テープヒータのような加熱手段（図示せず）が設けられており、これを加熱して原料ガスが再固化することを防止するようになっている。
【００４０】
次に排気系８について説明する。この排気系８は上記処理容器１０の排気口２０に接続された排気通路６０を有しており、この排気通路６０に沿って処理容器１０内の雰囲気を排気するようになっている。具体的には、この排気通路６０には、その上流側から下流側に向けて圧力調整弁６２、真空ポンプ部６４、補助トラップ機構６６、本発明の特徴とするトラップ機構６８及び除害装置７０が順次介設されている。
【００４１】
上記圧力調整弁６２は例えばバタフライ弁よりなり、上記処理容器１０内の圧力を調整する機能を有している。上記真空ポンプ部６４は、ここでは上流側に設けたターボ分子ポンプ６４Ａとこの下流側に設けたドライポンプ６４Ｂとよりなり、処理容器１０内の雰囲気を真空引きできるようになっている。この場合、成膜時の設定プロセス圧力に応じて、上記２つのポンプ６４Ａ、６４Ｂの内のいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
【００４２】
上記補助トラップ機構６６は、流れてくる排気ガスを冷却して排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを回収するものであるが、ここでは主たるトラップ機構６８の前段に設けてあるように、未反応の原料ガスの一部を回収するものであり、未反応の原料ガスが多い場合や後段の主たるトラップ機構６８の回収能力が十分に大きくない場合に特に有効に作用する。従って、未反応の原料ガスが少ない場合や後段の主たるトラップ機構６８の回収能力が十分に大きい場合には、この補助トラップ機構６６を設けなくてもよい。この補助トラップ機構６６としては、例えば極低温になされたクライオパネルを有するクライオポンプ等を用いることができ、このクライオパネルに未反応の原料ガスを冷却して吸着させる。
【００４３】
また本発明のトラップ機構６８は、上記補助トラップ機構６６と同様に、流れてくる排気ガスを冷却して排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを回収するものであり、ここでは未反応の原料ガス、すなわちＲｕ３ （ＣＯ）１２  ガスのほとんど全てを回収するようにする。この構成については後述する。
【００４４】
また除害装置７０は、排気ガス中の有害ガスを無害化するものであり、ここでは上記原料ガスの分解によりＣＯ（一酸化炭素）が発生し、また、キャリアガスとして同じＣＯを用いているので、このＣＯを例えば燃焼してＣＯ２ （二酸化炭素）として有害化して大気中へ放散するようになっている。
【００４５】
次に上記発明のトラップ機構６８について説明する。このトラップ機構６８は、上記排気ガスを冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて原料を再析出させる凝固ユニット７２と、この凝固ユニット７２内の冷媒を濾過することにより、上記再析出された原料を上記冷媒から分離して回収する濾過回収ユニット７４とにより主に構成されている。
【００４６】
上記凝固ユニット７２は、図２（Ａ）にも示すようにここでは例えばスクラバー装置７３よりなる。具体的には、この凝固ユニット７２は、筒体状になされた凝固容器７６を有しており、この凝固容器７６の側壁の上部にガス入口７８を設けると共に、このガス入口７８に排気通路６０の一方側を接続し、上記ガス入口７８に対向する側壁の中央部、或いはそれよりも少し下部側にガス出口８０を設けると共に、このガス出口８０に排気通路６０の他方側を接続している。
【００４７】
これにより、上記ガス入口７８より凝固容器７６内に排気ガスを流入させて上記ガス出口８０より流出させるようになっている。尚、この凝固容器７６内に適宜バッフル板等を設けてこの凝固容器７６内において排気ガスが流れる経過長を更に長く設定するようにしてもよい。
【００４８】
また、この凝固容器７６内の天井部側には複数のノズル８２Ａを有するシャワーヘッド８２が設けられており、このシャワーヘッド８２に液体供給管８４を接続してこれに冷媒を流すようになっている。従って、上記凝固容器７６内では、上記シャワーヘッド８２の各ノズル８２Ａから冷媒がシャワー状に放出され、これと排気ガスとを接触させて冷却し得るようになっている。
【００４９】
この冷媒としては、原料に対して不溶性、又は難溶性の冷媒、ここでは例えば冷却水が用いられており、冷却によって排気ガス中の未反応の原料ガスを凝固させて原料であるＲｕ３ （ＣＯ）１２を再析出させるようになっている。この冷媒として冷却水を用いる理由は、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２は冷却水（水）に対して分解せずに安定した特性を有しているからである。
【００５０】
また、この凝固容器７６の底部７６Ｂには、液出口８６と液入口８８とが設けられている。この場合、凝固容器７６の底部７６Ｂを、図２（Ｂ）に示すように、下方向に突状になった逆角錐形状、或いは逆多角錐形状とし、最下端部に液出口８６を設けて再析出した原料を排出し易くするようにしてもよい。そして、上記濾過回収ユニット７４は、上記流出口８６と上記液入口８８とを結ぶようにして連結した循環通路９０に設けられており、この循環通路９０の途中には循環ポンプ９２（図１参照）が介設されて、上記凝固容器７６内の再析出した原料９４を含む冷媒を上記循環通路９０内に循環させるようになっている。
【００５１】
また上記循環通路９０の上記循環ポンプ９２よりも上流側には、上記再析出している原料を冷媒中から回収する回収容器９６が設けられている。ここでは上記循環通路９０は、途中で２つの並行の分岐管９０Ａ、９０Ｂになるように分岐されており、各分岐管９０Ａ、９０Ｂのそれぞれに上記回収容器９６Ａ、９６Ｂ（９６）が介設されている。そして、この各回収容器９６Ａ、９６Ｂの直ぐ上流側及び直ぐ下流側には、それぞれ２個の開閉弁９８Ａ、９８Ｂが介設されており、この開閉弁９８Ａ、９８Ｂを開閉操作することにより、上記各回収容器９６Ａ、９６Ｂの選択的な使用が可能なようになされている。
【００５２】
そして、上記各回収容器９６Ａ、９６Ｂ内には、それぞれフィルタ１００Ａ、１００Ｂが交換可能に設けられており、このフィルタ１００Ａ、１００Ｂにて上記冷媒を濾過させることにより再析出している原料を回収できるようになっている。
【００５３】
また上記循環ポンプ９２と回収容器９６との間の循環通路９０からは、途中に排出用開閉弁１０２を介設した排出管１０４が分岐させて設けられており、必要に応じて過剰の冷媒を系外へ排出できるようになっている。ここで、上記処理容器１０の排気口２０から補助トラップ機構６６（これを設けない場合にはトラップ機構６８）までの排気通路６０及びその途中に介設された各部材にはテープヒータ等の通路加熱ヒータ１０６が設けられており、これにより排気通路６０内を流れている排気ガスを、使用する原料にもよるが、ここでは例えば１１０℃程度に加熱して途中で排気ガス中の未反応の原料ガスが凝縮或いは凝固することを防止するようになっている。
【００５４】
そして、このように構成された成膜装置２の全体の動作、例えばガスの供給の開始、停止、プロセス温度、プロセス圧力、トラップ機構６８における冷媒の供給、冷媒の循環、濾過回収ユニット７４の切り替え等の制御は、例えばコンピュータよりなる装置制御部１０８により行われることになる。
【００５５】
この制御に必要なコンピュータに読み取り可能なプログラムは記憶媒体１１０に記憶されており、この記憶媒体１１０としては、フレキシブルディスク、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ或いはＤＶＤ等を用いることができる。尚、上記補助トラップ機構６６は、圧力調整弁６２とターボ分子ポンプ６４Ａとの間、或いはターボ分子ポンプ６４Ａとドライポンプ６４Ｂとの間に設置するようにしてもよい。
【００５６】
次に、以上のように構成された成膜装置２の動作について図３も参照して説明する。図３は本発明の原料回収方法を説明する工程図である。まず、図１に示すように、この成膜装置２の成膜装置本体４においては、排気系８の真空ポンプ部６４のターボ分子ポンプ６４Ａ及びドライポンプ６４Ｂが継続的に駆動されて、処理容器１０内が真空引きされて所定の圧力に維持されており、また載置台１６上の半導体ウエハＷは加熱手段１８により所定の温度に維持されている。また処理容器１０の側壁及びシャワーヘッド２６もそれぞれ容器側加熱手段（図示せず）により所定の温度に維持されている。
【００５７】
また、原料ガスの供給系６の全体は、タンク加熱手段５０や通路加熱手段（図示せず）によって予め所定の温度に加熱されている。そして、成膜処理が開始すると、原料ガスの供給系６においては、原料タンク３２内へはキャリアガス管４２を介して流量制御されたキャリアガス（ＣＯ）を供給することにより、原料タンク３２内に貯留されている固体原料３４が加熱されて気化し、これにより原料ガスが発生する。
【００５８】
この発生した原料ガスは、キャリアガスと共に原料通路３８内を下流側に向けて流れて行く。この原料ガスは、成膜装置本体４のシャワーヘッド２６から減圧雰囲気になされている処理容器１０内へ導入され、この処理容器１０内で例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりウエハＷ上にＲｕ金属の薄膜が成膜されることになる。この時のプロセス条件は、プロセス圧力が０．１Ｔｏｒｒ（１３．３Ｐａ）程度、ウエハ温度が２００〜２５０℃程度、処理容器１０の側壁の温度が７５〜８０℃程度である。
【００５９】
ここで固体原料３４であるＲｕ３ （ＣＯ）１２は、蒸気圧が非常に低くて蒸発（気化）し難い原料であり、また成膜反応に寄与する量は非常に少なく、９０％程度の原料ガスが未反応状態でキャリアガスであるＣＯと共に排気系８の排気通路６０内を流下して行く。この時の反応は下記の化学式で示され、反応によってキャリアガスと同じガス種であるＣＯ（一酸化炭素）が発生している。
【００６０】
Ｒｕ３ （ＣＯ）１２  ⇔  Ｒｕ３ （ＣＯ）１２↑
Ｒｕ３ （ＣＯ）１２↑  ⇔  Ｒｕ３ （ＣＯ）１２−ｘ↑＋ＸＣＯ↑
Ｒｕ３ （ＣＯ）１２−ｘ↑＋Ｑ  →  ３Ｒｕ＋（１２−Ｘ）ＣＯ↑
Ｒｕ３ （ＣＯ）１２↑＋Ｑ  →  ３Ｒｕ＋１２ＣＯ↑
ここで”⇔”は可逆的であることを示し、”↑”はガス状態であることを示し、”↑”が付いていないものは固体状態であることを示し、”Ｑ”は熱量が加わることを示す。
【００６１】
上記排気通路６０を流下する排気ガスは、圧力調整弁６２、ターボ分子ポンプ６４Ａ、ドライポンプ６４Ｂ、補助トラップ機構６６、本発明に係るトラップ機構６８及び除害装置７０を順次経由した後に大気中に放散される。この場合、未反応の原料ガスが回収された後は、排気ガスとしてＣＯガスが残留するだけなので、このＣＯガスは上記除害装置７０にて燃焼により除害されてＣＯ２ となって大気放散されることになる。
【００６２】
ここで例えばクライオポンプよりなる補助トラップ機構６６内を排気ガスが通過した時に、クライオパネルによって排気ガスが冷却されて一部の未反応の原料ガスが凝縮（凝固）し、再析出した原料がクライオパネルに付着することによって回収される。
【００６３】
そして、この補助トラップ機構６６を流出した排気ガスは本発明のトラップ機構６８に流入し、ここで排気ガスを冷媒と接触させることによって未反応の原料ガスがほとんど全て回収されることになる。この原料回収方法は、図３にも示すように、上記排気ガスを上記冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて上記原料を再析出させる凝固工程（ステップＳ１）と、上記凝固工程で再析出された上記原料を上記冷媒から分離して回収する回収工程（ステップＳ２）とを有している。
【００６４】
具体的には、図２にも示すように、凝固ユニット７２においてはガス入口７８から凝固容器７６内へ流入した排気ガスは、天井部に設けたシャワーヘッド８２の各ノズル８２Ａより噴射される冷媒と接触して冷却され、その後、ガス出口８０から排出されることになる。ここで上記排気ガスが冷媒、すなわちここでは冷却水と接触して冷却されると、排気ガス中に含まれていた未反応の原料ガスも冷却されて凝縮（凝固）して原料が再析出することになる。この場合、冷却水の温度は、原料の気化温度（昇華温度）等にもよるが、例えば０〜３０℃程度であるのが好ましい。
【００６５】
また上記シャワーヘッド８２を上下に複数段に亘って設けるようにしてもよい。ここで凝縮により再析出した原料９４は、冷媒（冷却水）１２０と共に凝固容器７６内の底部に溜ることになる。尚、キャリアガスであるＣＯは、冷却水中にはほとんど溶けない。
【００６６】
そして、この凝固容器７６内の冷媒１２０は、濾過回収ユニット７４の循環ポンプ９２が駆動していることから、液出口８６から循環通路９０内へ流出して、この循環通路９０内を流れた後に液入口８８から再度凝固容器７６内へ戻され、循環されている。この場合、循環通路９０内を流れる冷媒１２０は、２つの回収容器９６Ａ、９６Ｂの内のいずれか一方の回収容器、例えば回収容器９６Ａ内を流れて行く。すなわち、この時、開閉弁９８Ａは開状態であり、開閉弁９８Ｂは閉状態となっており、回収容器９６Ａが選択されている。
【００６７】
この回収容器９６Ａ内に冷媒１２０が流れると、この冷媒１２０中に含まれていた再析出した原料９４がフィルタ１００Ａにより濾過されてこのフィルタ１００Ａの部分に溜り、回収されることになる。この場合、上記原料であるＲｕ３ （ＣＯ）１２は冷媒である冷却水にほとんど溶けないので、上記冷媒中に混入し再析出した原料９４は、ほとんど全てが上記フィルタ１００Ａにより濾過されて回収されることになる。
【００６８】
そして、ある程度の量の原料９４をフィルタ１００Ａで回収したならば、両開閉弁９８Ａ、９８Ｂを操作することにより、使用する回収容器を他方の回収容器９６Ｂ側へ切り替えて、上述したと同様に冷媒を濾過して冷媒中の再析出した原料９４を回収するようにする。このように、両回収容器９６Ａ、９６Ｂを交互に取り替えて用いながら成膜処理は継続して行うことになる。この場合、上記回収容器９６は１つでもよいし、３個以上並列に設けてもよいのは勿論である。また、ここで回収した原料９４は、これに不純物が混入していないので、これを精製等する必要がなく、これを乾燥させた後にそのまま原料タンク３２内の固体原料３４として用いることができる。
【００６９】
このように、本発明によれば、特定の冷媒１２０に対して分解せずに安定した特性を有している有機金属化合物の原料３４を用いて被処理体、例えば半導体ウエハＷの表面に薄膜を形成するに際して、排気ガスを冷媒と接触させて冷却することにより未反応の原料ガスを凝固させて原料を再析出させ、この原料を冷媒から分離するようにしたので、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することができる。また高価な原料を効率的に回収して再利用することができるので、その分、ランニングコストを削減することができる。
【００７０】
＜凝固ユニットの変形実施形態＞
次に凝固ユニットの変形実施形態について説明する。先の実施形態では凝固ユニット７２としてスクラバー装置７３を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、バブリング装置や水封ポンプ装置を用いてもよい。図４はこのような凝固ユニットの変形実施形態を示す概略断面図である。尚、図４中において、図２に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
図４（Ａ）に示す場合は、凝固ユニット７２としては、先のスクラバー装置７３に替えてバブリング装置１２２とを用いている。このバブリング装置１２２では、凝固容器７６の天井部にガス入口７８とガス出口８０とをそれぞれ設けている。そして、ガス入口７８に連結させてバブリング管１２４を設け、このバブリング管１２４の下端の先端部を、凝固容器７６内に貯っている冷媒（冷却水）１２０内に浸漬している。
【００７２】
これにより、このバブリング管１２４の下端部から排気ガスを冷媒１２０中に排出して冷却し、この排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを凝固させて原料９４を再析出させるようになっている。この場合にも、先の実施形態と同様な作用効果を発揮することができる。
【００７３】
図４（Ｂ）に示す場合には、凝固ユニット７２としては先のスクラバー装置７３に替えて水封ポンプ装置１２６を用いている。この水封ポンプ１２６では、断面円形の円筒形のケーシングとなる凝固容器７６の内部に、冷媒となる冷却水（図示省略）を入れ、上記円筒形の凝固容器７６内に偏心させて回転するインペラー１２８を設けている。上記冷却水は、インペラー１２８を回転させると凝固容器７６の内壁に沿って流れて円還流が生じ、その内側に三日月状の空間部１３０が生じることになる。
【００７４】
上記インペラー１２８の隣り合う２枚の羽根と円還流内面とによって形成される独立した気室はインペラー１２８の回転と共に拡大、縮小を繰り返すことになり、この気室の側面の部分に吸気口１３２と排気口１３４とをそれぞれ設けている。そして、上記吸気口１３２をガス入口７８に接続し、上記排気口１３４をガス出口８０に接続している。そして、ケーシングとなる凝固容器７６の一部に、液出口８６と液入口８８とをそれぞれ設けている。この水封ポンプ装置１２６を用いた場合にも、冷却水と排気ガスとが効率的に接触して冷却され、この排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを凝固させて原料（図示せず）を再析出させるようになっている。この場合にも、先の実施形態と同様な作用効果を発揮することができる。
【００７５】
＜トラップ機構６８の変形実施形態＞
次にトラップ機構６８の変形実施形態について説明する。先の実施形態ではトラップ機構６８に冷媒を用いたが、これに替えて未反応の原料ガスを溶解させる溶媒を用いるようにしてもよい。図５はこのような本発明のトラップ機構の変形実施形態を示す構成図、図６はトラップ機構の変形実施形態を用いた時の原料回収方法を説明するための工程図である。図５において、図１及び図２と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略する。
【００７６】
図５に示すように、このトラップ機構６８は、上記排気ガスを上記溶媒と接触させて上記排気ガス中の未反応の原料ガスを溶解させる溶解ユニット１４０と、上記溶解ユニット１４０から取り出した上記溶媒を蒸発させることにより溶解していた上記原料を再析出させて回収する蒸発回収ユニット１４２とを備えている。
【００７７】
上記溶解ユニット１４０としては、図１及び図２にて説明した凝固容器７６（図２参照）と全く同じ構成の溶解容器１４４が用いられており、この溶解容器１４４内にシャワーヘッド１４６が設けられている。ここでは前述したように冷媒に替えて溶媒が用いられており、この溶媒を上記シャワーヘッド１４６から放出できるようになっている。この溶媒としては、例えばエチレングリコール、メタノール、エタノール、１−ブタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等のアルコール類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等のアルカン類、ジエチルエーテル、ＴＨＦ等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素を用いることができ、具体的には上記列記した溶媒群から選択される１以上のものを用いることができる。
【００７８】
また、ここでは溶解容器１４４の底部には、液出口８６しか設けておらず、これに接続される蒸発回収ユニット１４２の循環通路９０の先端は、上記シャワーヘッド１４６に連結された液体供給管８４に接続されており、上記溶解容器１４４内の溶媒を再度シャワーヘッド１４６側へ供給して循環使用するようになっている。
【００７９】
そして、この循環通路９０には、その流れ方向に沿って開閉弁９８、溶解貯留タンク１４８及び循環ポンプ９２が順次介設されており、上記溶解貯留タンク１４８内には未反応の原料ガスを溶解した溶媒１５０を一時的に貯留できるようになっている。この溶解貯留タンク１４８の側壁の下部には液回収口１５２が設けられており、この液回収口１５２は回収管１５４を介して蒸発タンク１５６に接続されている。
【００８０】
そして、この回収管１５４の途中には、回収ポンプ１５８とこの両側に位置された開閉弁１６０とがそれぞれ介設されており、上記溶解貯留タンク１４８内の溶媒１５０を必要に応じて蒸発タンク１５６側へ抜き出すようになっている。この場合に、例えば蒸発タンク１５６を溶解貯留タンク１４８より低く設置するなどして、開閉弁１６０を開けば自動的に溶媒１５０が蒸発タンク１５６側に流れるのであれば、回収ポンプ１５８は設けなくともよい。そして、この蒸発タンク１５６には、蒸発用加熱ヒータ１６２が設けられており、上記蒸発タンク１５６内の溶媒を加熱して蒸発させることによって、上記溶媒に溶解していた原料を再析出させて回収するようになっている。
【００８１】
このように構成されたトラップ機構６８にあっては、図６に示す工程図のように原料回収方法が実行される。すなわち、上記排気ガスを上記溶媒と接触させることにより未反応の原料ガスを溶解させる溶解工程（Ｓ１１）と、上記溶媒を蒸発させることによって上記溶媒中に溶解している原料を再析出させて回収する回収工程（Ｓ１２）とが順次行われる。具体的には、まず、溶解ユニット１４０内にて排気ガスとシャワーヘッド１４６から噴射された溶媒とを接触させて、この排気ガス中の未反応の原料ガスを溶媒中に溶解させることになる。尚、この溶媒としては、キャリアガス及び原料の分解によって発生するガスであるＣＯをほとんど溶かさない溶媒を用いる。
【００８２】
この溶媒は、蒸発回収ユニット１４２の循環通路９０及び溶解貯留タンク１４８等を介して循環使用され、上記シャワーヘッド１４６が繰り返し溶解容器１４４内へ噴射される。そして、溶媒中に溶解している原料の濃度がある程度高くなったならば、上記溶媒貯留タンク１４８内の溶媒１５０の一部を回収管１５４の開閉弁１６０を開いて回収ポンプ１５８を駆動することにより、回収管１５４側へ抜き出してこれを蒸発タンク１５６内へ貯留する。
【００８３】
尚、抜き出しによって不足した溶媒は、別途追加して、成膜処理は連続して行われている。そして、上記蒸発タンク１５６内に抜き出した溶媒は、蒸発用加熱ヒータ１６２により加熱されることによって蒸発し、これによって溶媒に溶解していた原料が再析出することになり、これを回収することができる。
【００８４】
この場合には、上記原料は分解していないで単に溶媒中に溶解しているだけなので、原料を単独で回収することができる。従って、この場合にも、ここで回収した原料は、これに不純物が混入していないので、これを精製等する必要がなく、これを乾燥させた後にそのまま原料タンク３２内の固体原料３４として用いることができる。
【００８５】
このように、特定の溶媒に溶解する有機金属化合物の原料を用いて被処理体、例えば半導体ウエハの表面に薄膜を形成するに際して、排気ガスを溶媒と接触させることにより未反応の原料ガスを溶解し、この溶媒を蒸発させて原料を再析出させるようにしたので、未反応の原料を簡単に且つ容易に回収することができる。
【００８６】
上記図５において説明した場合には、溶媒を循環させて繰り返し使用するようにしたが、これに限定されず、溶解容器１４４内へ一度噴射したならば、すなわちワンパスさせたならば、この冷媒を直ちに、或いは溶媒貯留タンク１４８を経由して蒸発タンク１５６内へ導入して蒸発回収処理を行うようにしてもよい。
【００８７】
また、上記溶解ユニット１４０として、図４において説明したようなバブリング装置１２２、或いは水封ポンプ装置（液体封止ポンプ装置）１２６を用いてもよく、水封ポンプ装置１２６を用いる場合には、水に替えて溶媒を用いる。
さらに先の実施形態で説明した凝固ユニット７２（スクラバー装置７３、バブリング装置１２２、水封ポンプ装置１２６等）にて再析出した原料９４を冷媒ごと蒸発タンク１５６内へ取出し、冷媒を蒸発用加熱ヒータ１６２により加熱することによって蒸発させ、原料９４を回収してもよい。
【００８８】
＜本発明の評価＞
ここで本発明のトラップ機構を備えた成膜装置を用いて実験的に成膜処理を行ったので、その実験の評価結果について説明する。ここでは先に説明した実施形態の内、図４（Ａ）に示すバブリング装置について評価を行った。図７はトラップ機構としてバブリング装置を用いて評価実験を行った時の装置例を示す図である。
【００８９】
この装置例では原料ガスの供給系１８０として、図１に示した原料ガスの供給系６と同じものを用いており、原料タンク３２内の固体原料３４であるＲｕ３ （ＣＯ）１２を気化させ、ＣＯよりなるキャリアガスで搬送した。この時の原料タンク３２はオーブンで９５℃に加熱し、タンク内の圧力を３４０Ｔｏｒｒ（４５３２２Ｐａ）に設定した。この評価実験では、１９〜２０℃程度に維持された水槽１８２内に２つのバブリング装置１８４Ａ、１８４Ｂを設定し、これらを原料通路３８で直列に接続し、下流側でドライポンプ１８６により真空引きし、原料ガスを流すようにした。この時、原料通路３８は１１０℃程度に加熱し、内部で原料ガスが再凝縮（凝固）しないようにした。
【００９０】
このような装置例を用いて原料ガスを８１．９時間流した。この時のＣＯガスの流量は１ｓｌｍである。この結果、固体原料３４の投入量は１．４３ｇであった。また、第１段目のバブリング装置１８４Ａの捕集量は１．３６ｇであり、第２段目のバブリング装置１８４Ｂの捕集量は０．０２ｇであった。この結果、捕集率は（１．３６＋０．０２）／１．４３＝０．９７（＝９７％）であり、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２を高い捕集率で回収できることを確認することができた。また、バブリング装置も複数段設ける必要がなく、１段で十分に原料を捕集できることも確認することができた。
【００９１】
また、上記２つのバブリング装置１８４Ａ、１８４Ｂに替えて、２つの高性能のメンブレンフィルター（多孔質フィルム状フィルター）を設けて上述したと同じような捕集実験を１５．５時間行ったところ、固体原料３４の投入量は０．２７ｇであるのに対して、上記２つのフィルターでの回収量は０．２３ｇ程度であった。この結果、捕集率は８５%であり、この場合においても高い捕集率でＲｕ ３ （ＣＯ）１２を回収できることを確認することができた。
【００９２】
このように、排気ガスを単に冷媒である水と接触させるだけで原料ガスを回収することができることを確認することができたので、図２に示すスクラバー装置や図４（Ｂ）に示す水封ポンプ装置の場合にも、十分に原料を捕集して回収することができることを、理解することができる。
【００９３】
尚、上記各実施形態においては、原料の有機金属化合物としてカルボニル系の有機金属化合物を用いたが、このカルボニル系の有機金属化合物としては、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２に限定されず、Ｒｕ３ （ＣＯ）１２、Ｗ（ＣＯ）６ 、Ｎｉ（ＣＯ）４ 、Ｍｏ（ＣＯ）６ 、Ｃｏ２ （ＣＯ）８ 、Ｒｈ４ （ＣＯ）１２、Ｒｅ２ （ＣＯ）１０、Ｃｒ（ＣＯ）６ 、Ｏｓ３ （ＣＯ）１２、Ｔａ（ＣＯ）５ よりなる群から選択される１又は複数の材料を用いることができる。
【００９４】
また、上記各実施形態において、図２に示すスクラバー装置や図４に示すバブリング装置や水封ポンプ装置を、それぞれ複数段に渡って直列に設け、これに排気ガスを順次流すことにより、原料の回収率を向上させるようにしてもよい。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、この半導体ウエハにはシリコン基板やＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの化合物半導体基板も含まれ、更にはこれらの基板に限定されず、液晶表示装置に用いるガラス基板やセラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係るトラップ機構を有する成膜装置を示す概略構成図である。
【図２】トラップ機構の凝固ユニットの一例を示す断面構成図である。
【図３】本発明の原料回収方法を説明する工程図である。
【図４】凝固ユニットの変形実施形態を示す概略断面図である。
【図５】本発明のトラップ機構の変形実施形態を示す構成図である。
【図６】トラップ機構の変形実施形態を用いた時の原料回収方法を説明するための工程図である。
【図７】トラップ機構としてバブリング装置を用いて評価実験を行った時の装置例を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
２  成膜装置
４  成膜装置本体
６  原料ガスの供給系
８  排気系
１０  処理容器
１２  保持手段
１８  加熱手段
２６  シャワーヘッド
２８  ガス導入手段
３２  原料タンク
３４  固体原料
６０  排気通路
６２  圧力調整弁
６４  真空ポンプ部
６４Ａ  ターボ分子ポンプ
６４Ｂ  ドライポンプ
６８  トラップ機構
７０  除害装置
７２  凝固ユニット
７３  スクラバー装置
７４  濾過回収ユニット
７６  凝固容器
８２  シャワーヘッド
９０  循環通路
９２  循環ポンプ
９４  再析出した原料
９６，９６Ａ，９６Ｂ  回収容器
１００Ａ，１００Ｂ  フィルタ
１２０  冷媒（冷却水）
１２２  バブリング装置
１２６  水封ポンプ装置
１４０  溶解ユニット
１４２  蒸発回収ユニット
１４４  溶解容器
１４６  シャワーヘッド
１４８  溶媒貯留タンク
１５０  溶媒
１５６  蒸発タンク
１６２  蒸発用加熱ヒータ
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
2010037631.tif 000003
【図２】
2010037631.tif 000004
【図３】
2010037631.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010037631.tif 000007
【図６】
2010037631.tif 000008
【図７】
2010037631.tif 000009