【手続補正書】
【提出日】平成24年11月2日(2012.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気が可能になされた処理容器内で有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて薄膜を表面に形成するための被処理体を載置する載置台構造において、
前記被処理体を載置すると共に内部に加熱ヒータが設けられた載置台本体と、
前記載置台本体の側面と底面とを囲んだ状態で前記載置台本体を支持すると共に内部に冷媒を流す冷媒通路が設けられて、前記原料ガスの分解温度未満で且つ固化温度又は液化温度以上の温度範囲に維持された基台と、
を備えたことを特徴とする載置台構造。
【請求項２】
前記載置台本体は、その底部に断熱材を介して前記基台に支持されていることを特徴とする請求項１記載の載置台構造。
【請求項３】
前記基台は、
内部に前記冷媒通路が設けられて前記載置台本体を直接的に支持する金属製のベース部と、
該ベース部の周縁部に前記載置台本体の側面を囲むように起立させて設けられると共に前記ベース部と一体的に結合された金属製のエッジリングと、
よりなることを特徴とする請求項１又は２記載の載置台構造。
【請求項４】
前記ベース部と前記エッジリングとはボルトにより着脱可能に結合されていることを特徴とする請求項３記載の載置台構造。
【請求項５】
前記エッジリングの上面は、前記被処理体の半径方向外方へ所定の長さだけ延びていることを特徴とする請求項３又は４記載の載置台構造。
【請求項６】
前記ベース部と前記エッジリングとの間には、前記ベース部と前記エッジリングとを構成する金属よりも熱伝導性が低い金属よりなる熱伝導緩和部材が介設されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項７】
前記載置台本体の側面と前記エッジリングの内周面との間には、着脱可能になされたシールドリングが設けられていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項８】
前記エッジリング上には、前記被処理体の側面に薄膜が形成されることを抑制するためのカバーリングが設けられていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項９】
前記エッジリングの表面には、コーティング膜が施されていることを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項１０】
前記シールドリングの表面には、コーティング膜が施されていることを特徴とする請求項７記載の載置台構造。
【請求項１１】
前記カバーリングの表面には、コーティング膜が施されていることを特徴とする請求項８記載の載置台構造。
【請求項１２】
前記コーティング膜は、金属材料の溶射膜、テフロン（登録商標）膜、メッキ膜の内のいずれか１つであることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項１３】
前記基台は、前記処理容器の底部より起立された支柱により支持されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項１４】
真空排気が可能になされた処理容器内で有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて薄膜を表面に形成するための被処理体を載置する載置台構造において、
前記被処理体を載置すると共に内部に加熱ヒータが設けられた載置台本体と、
前記載置台本体を支持すると共に内部に冷媒を流す冷媒通路が設けられた金属製のベース部と、
前記載置台本体の外周側に、前記載置台本体を囲むようにして着脱可能に設けられると共に、薄膜形成時に前記原料ガスの分解温度以上の温度になされる周辺部品と、
を備えたことを特徴とする載置台構造。
【請求項１５】
前記載置台本体は、その底部に断熱材を介して前記ベース部に支持されていることを特徴とする請求項１４記載の載置台構造。
【請求項１６】
前記ベース部の周縁部には、前記載置台本体の側面を囲むように起立させて設けられた金属製のエッジリングが設けられており、該エッジリングは前記周辺部品の一部を構成することを特徴とする請求項１４又は１５記載の載置台構造。
【請求項１７】
前記ベース部と前記エッジリングとはボルトにより着脱可能に結合されていることを特徴とする請求項１６記載の載置台構造。
【請求項１８】
前記エッジリングの上面は、前記被処理体の半径方向外方へ所定の長さだけ延びていることを特徴とする請求項１６又は１７記載の載置台構造。
【請求項１９】
前記ベース部と前記エッジリングとの間には、前記ベース部と前記エッジリングとを構成する金属よりも熱伝導性が低い金属よりなる熱伝導緩和部材が介設されていることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２０】
前記載置台本体の上部側面と前記エッジリングの上部内周面との間には、着脱可能になされたシールドリングが設けられており、該シールドリングは前記周辺部品の一部を構成することを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２１】
前記載置台本体と前記エッジリングとは、両者間の熱伝導性を向上させるために部分的に熱伝導性促進部材を介して、或いは直接的に接するようにして設けられることを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２２】
前記エッジリング上には、前記被処理体の側面に薄膜が形成されることを抑制するためのカバーリングが設けられており、該カバーリングは前記周辺部品の一部を構成することを特徴とする請求項１６乃至２１のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２３】
前記エッジリングの表面には、コーティング膜が施されていることを特徴とする請求項１６乃至２２のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２４】
前記シールドリングの表面には、コーティング膜が施されていることを特徴とする請求項２０記載の載置台構造。
【請求項２５】
前記カバーリングの表面には、コーティング膜が施されていることを特徴とする請求項２２記載の載置台構造。
【請求項２６】
前記コーティング膜は、金属材料の溶射膜、テフロン（登録商標）膜、メッキ膜の内のいずれか１つであることを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２７】
前記ベース部は、前記処理容器の底部より起立された支柱により支持されていることを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２８】
前記有機金属化合物は、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 、ＴＥＭＡＴ（テトラキスエチルメチルアミノチタニウム）、ＴＡＩＭＡＴＡ、Ｃｕ（ＥＤＭＤＤ）２ 、ＴａＣｌ５ 、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＢＴＤＥＴ（ターシャリーブチルイミド−トリ−ジエチルアミドタンタル）、ＰＥＴ（ペンタエトキシタンタル）、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）、ＴＥＨ（テトラキスエトキシハフニウム）、Ｃｐ２ Ｍｎ［＝Ｍｎ（Ｃ５ Ｈ５ ）２ ］、（ＭｅＣｐ）２ Ｍｎ［＝Ｍｎ（ＣＨ３ Ｃ５ Ｈ４ ）２ ］、（ＥｔＣｐ）２ Ｍｎ［＝Ｍｎ（Ｃ２ Ｈ５ Ｃ５ Ｈ４ ）２ ］、（ｉ−ＰｒＣｐ）２ Ｍｎ［＝Ｍｎ（Ｃ３ Ｈ７ Ｃ５ Ｈ４ ）２ ］、ＭｅＣｐＭｎ（ＣＯ）３ ［＝（ＣＨ３ Ｃ５ Ｈ４ ）Ｍｎ（ＣＯ）３ ］、（ｔ−ＢｕＣｐ）２ Ｍｎ［＝Ｍｎ（Ｃ４ Ｈ９ Ｃ５ Ｈ４ ）２ ］、ＣＨ３ Ｍｎ（ＣＯ）５ 、Ｍｎ（ＤＰＭ）３ ［＝Ｍｎ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２ ）３ ］、Ｍｎ（ＤＭＰＤ）（ＥｔＣｐ）［＝Ｍｎ（Ｃ７ Ｈ１１Ｃ２ Ｈ５ Ｃ５ Ｈ４ ）］、Ｍｎ（ａｃａｃ）２ ［＝Ｍｎ（Ｃ５ Ｈ７ Ｏ２ ）２ ］、Ｍｎ（ＤＰＭ）２ ［＝Ｍｎ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２ ）２ ］、Ｍｎ（ａｃａｃ）３ ［＝Ｍｎ（Ｃ５ Ｈ７ Ｏ２ ）３ ］よりなる群から選択される１の材料よりなることを特徴とする請求項１乃至２７のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２９】
被処理体の表面に有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて薄膜を形成する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、
前記被処理体を載置する請求項１乃至２８のいずれか一項に記載の載置台構造と、
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て前記原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記処理容器内の雰囲気を排気する排気系と、
前記排気系に流れる排気ガス中から未反応の原料ガスを捕集して回収するトラップ機構と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項３０】
前記トラップ機構は、前記原料ガスを凝固させて回収することを特徴とする請求項２９記載の成膜装置。
【請求項３１】
前記処理容器内には、その下端部が前記載置台構造の上端側の周縁部と接近して排気用の気体出口を形成する気体出口形成部品が設けられていることを特徴とする請求項２９又は３０記載の成膜装置。
【請求項３２】
前記気体出口は、前記載置台構造の周方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項３１記載の成膜装置。
【請求項３３】
前記処理容器内には、前記載置台構造に載置された前記被処理体よりも径方向上で外側部分に前記原料ガスが前記被処理体を避けて前記気体出口へと流れるように供給するガス導入部が設けられることを特徴とする請求項３１又は３２記載の成膜装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】載置台構造及び成膜装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に原料ガスを用いて成膜する際の成膜装置及びこれに用いる載置台構造に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
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、ドライクリーニング処理回数を抑制したり、或いはドライクリーニング処理自体をなくして原料自体の回収や原料に含まれる金属の回収を効率的に且つ低コストで行うことが可能な載置台構造及び成膜装置を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の関連技術は、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、前記載置台構造により前記被処理体を加熱すると共に前記被処理体が直接的に載置されて接している構成部品以外の構成部品の温度を前記原料ガスの分解温度未満で且つ固化温度又は液化温度以上の温度範囲である低温に維持した状態で前記被処理体の表面に前記薄膜を形成する成膜工程と、前記処理容器から排出される排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを固化又は液化することにより原料を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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の他の関連技術は、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、前記載置台構造により前記被処理体を加熱すると共に前記被処理体が直接的に載置されて接している構成部品の外周側に位置する周辺部品を前記原料ガスの分解温度以上の温度に維持した状態で前記被処理体の表面に前記薄膜を形成する成膜工程と、前記処理容器から排出される排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを固化又は液化することにより原料を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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の更なる他の関連技術は、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、前記載置台構造の着脱可能になされた構成部品にコーティング膜を形成するコーティング膜形成工程と、前記コーティング膜が形成された構成部品を装着して載置台構造を形成する装着工程と、前記構成部品が装着された載置台構造に前記被処理体を載置させた状態で前記被処理体の表面に薄膜を形成する成膜工程と、前記成膜工程の後に前記構成部品を前記載置台構造から取り外す取り外し工程と、前記構成部品に付着している薄膜を前記コーティング膜と共に前記構成部品から除去する除去工程と、前記除去された薄膜から前記原料に含まれる金属を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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の更なる他の関連技術は、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、加熱ヒータが設けられた載置台本体に、該載置台本体の外周側に前記載置台本体を囲むようにして設けた周辺部品を装着して載置台構造を形成する装着工程と、前記周辺部品が装着された前記載置台構造に前記被処理体を載置させると共に、前記被処理体と前記周辺部品とを前記原料ガスの分解温度以上の温度に維持した状態で前記被処理体の表面に薄膜を形成する成膜工程と、前記成膜工程の後に前記周辺部品を前記載置台構造から取り外す取り外し工程と、前記周辺部品に付着している薄膜を前記周辺部品から除去する除去工程と、前記除去された薄膜から前記原料に含まれる金属を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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の載置台構造及び成膜装置によれば、次のような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に係る発明によれば、処理容器内で有機金属化合物の原料ガスを用いて薄膜を被処理体に形成する際の載置台構造において、被処理体を載置すると共に内部に加熱ヒータが設けられた載置台本体と、載置台本体の側面と底面とを囲んだ状態で載置台本体を支持すると共に内部に冷媒を流す冷媒通路が設けられて、原料ガスの分解温度未満で且つ固化温度又は液化温度以上の温度範囲に維持された基台とを備えるように構成したので、基台側には不要な薄膜が堆積することを抑制して被処理体の表面である必要な部分のみに薄膜を堆積させることができ、ドライクリーニング処理回数を抑制したり、或いはドライクリーニング処理自体をなくして原料自体の回収や原料に含まれる金属の回収を効率的に且つ低コストで行うことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の関連技術によれば、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて前記被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、載置台構造により前記被処理体を加熱すると共に前記被処理体が直接的に載置されて接している構成部品以外の構成部品の温度を前記原料ガスの分解温度未満で且つ固化温度又は液化温度以上の温度範囲である低温に維持した状態で前記被処理体の表面に前記薄膜を形成すると共に排気ガス中の未反応の原料ガスから原料を回収するようにしたので、原料を無駄に消費することがなく、しかもドライクリーニング処理回数を抑制したり、或いはドライクリーニング処理自体をなくして原料自体の回収を効率的に且つ低コストで行うことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の他の関連技術によれば、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、載置台構造により被処理体を加熱すると共に被処理体が直接的に載置されて接している構成部品の外周側に位置する周辺部品を原料ガスの分解温度以上の温度に維持した状態で被処理体の表面に薄膜を形成し、処理容器から排出される排気ガス中に含まれる未反応の原料ガスを固化又は液化することにより原料を回収するようにしたので、排気ガス中の未反応の原料ガスから原料を回収できると共に、成膜に寄与しなかった原料ガスを加熱されている周辺部品により積極的に熱分解させてこの周辺部品の表面に不要な薄膜として堆積させて回収することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明の更なる他の関連技術によれば、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、載置台構造の構成部品にコーティング膜を形成し、成膜後にこの構成部品に付着した不要な薄膜を、コーティング膜と共に構成部品から除去するようにしたので、原料に含まれる金属を効率的に且つ低コストで回収することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明の更なる他の関連技術によれば、真空排気が可能になされた処理容器内の載置台構造上に被処理体を載置し、有機金属化合物の原料よりなる原料ガスを用いて被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置における原料回収方法において、加熱ヒータが設けられた載置台本体に、載置台本体の外周側を囲むようにして周辺部品を装着して載置台構造を形成し、周辺部品が装着された載置台構造に被処理体を載置させると共に、被処理体と周辺部品とを原料ガスの分解温度以上の温度に維持した状態で被処理体の表面に薄膜を形成し、成膜工程の後に周辺部品を載置台構造から取り外し、周辺部品に付着している薄膜を周辺部品から除去し、除去された薄膜から原料に含まれる金属を回収するようにしたので、周辺部品の表面に堆積した不要な薄膜から原料に含まれる金属を効率的に且つ低コストで回収することが可能になると共に、排気系に対する負荷を軽減することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
以下に、本発明に係る載置台構造及び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。
＜成膜装置の第１実施例＞
図１は本発明に係る載置台構造を有する成膜装置の第１実施例を示す概略構成図、図２は載置台構造の第１実施例を示す拡大断面図、図３は載置台構造の分解断面図、図４は載置台構造の第１実施例の一部を拡大した部分拡大断面図、図５は半導体ウエハ温度と成膜レートとの関係を示すグラフである。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。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
上記処理容器２０の底部には、排気口３０が設けられ、この排気口３０には上記排気系１８が接続されて、処理容器２０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１８については後述する。この処理容器２０の側壁には、半導体ウエハＷを搬出入する開口３２が形成されており、この開口３２には、これを気密に開閉するためのゲートバルブ３４が設けられている。