(57)【要約】【課題】貯留容器内に貯留された液体原料の回収に於いて、稼働率を低下させることなく、又作業性を向上させ、更に作業の安全性を向上させる。【解決手段】基板を処理する反応室５と、該反応室から排気ガスを排気する排気管７と、該排気管に設けられ、排気ガス中の原料を相変化させ捕集する捕集手段３８と、該捕集手段に連通され、該捕集手段で捕集された液体原料を回収する貯留容器１３とを具備し、前記貯留容器が前記捕集手段に対して着脱可能である。【選択図】        図１
2004346378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する反応室と、該反応室から排気ガスを排気する排気管と、該排気管に設けられ、排気ガス中の原料を相変化させ捕集する捕集手段と、該捕集手段に連通され、該捕集手段で捕集された液体原料を回収する貯留容器とを具備し、前記貯留容器が前記捕集手段に対して着脱可能であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板を処理する反応室と、該反応室から排気ガスを排気する排気管と、該排気管に設けられ、排気ガス中の原料を相変化させ捕集する捕集手段と、該捕集手段に連通され、該捕集手段で捕集された液体原料を回収する貯留容器とを具備し、前記捕集手段又は／及び前記捕集手段と前記貯留容器との間の配管に設けられ、前記補集手段で捕集された液体原料を前記貯留容器に滴下させるガイドを具備することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板に薄膜の生成、エッチング、不純物拡散、アニール処理等を行う基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板処理法の１つに、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＭＯＣＶＤ法による基板処理（成膜処理）は、有機金属化合物の熱分解反応を利用して、基板表面に化合物半導体、金属膜又は絶縁膜を生成するＣＶＤ処理である。ＭＯＣＶＤ法で使用される原料は、主に人工的に合成される為、高価であり、又原料には人体に有毒なものもある。従って、基板処理装置には排気ガス中に含まれる余剰の原料を回収する為の捕集手段が設けられ、回収された原料は再利用に供されている。
【０００３】
図１０は従来の基板処理装置の概要を示すものである。
【０００４】
図１０中、１は気化器である。該気化器１には、原料供給管２とキャリアガス供給管３が連通され、前記気化器１はガス導入管４を介して反応室５と連通されている。
【０００５】
又、前記反応室５には第１パージガス管６と排気管７が連通されている。該排気管７には第２パージガス管８が連通され、前記ガス導入管４の途中で分岐したベントライン９が前記排気管７の前記第２パージガス管８より下流位置に連通している。更に、前記排気管７の前記ベントライン９より下流には捕集手段１１（以下トラップ１１）が設けられており、前記排気管７は前記トラップ１１を経て排気装置１２と連通されている。
【０００６】
前記トラップ１１の下方には貯留容器１３が設けられ、前記トラップ１１で捕集された原料が前記貯留容器１３に貯留される様になっている。
【０００７】
前記原料供給管２から液体原料、前記キャリアガス供給管３からキャリアガスが前記気化器１に供給され、前記原料ガスは前記気化器１で気化され、前記キャリアガスと共に前記反応室５に供給される。
【０００８】
前記反応室５にはウェーハが装入され、加熱されており、前記原料ガスは気相中若しくはウェーハ表面で反応してウェーハ表面に成膜処理が為される。処理後の排気ガスは、前記排気管７より排気され、前記トラップ１１を経て前記排気装置１２より排気される。
【０００９】
ウェーハの処理が完了すると、原料ガスの供給が停止され、前記第１パージガス管６により窒素ガス等の不活性ガスが前記反応室５に供給され、該反応室５内部がガスパージされる。ガスパージ後該反応室５から処理済のウェーハが取出される。
【００１０】
又、新たに未処理ウェーハが前記反応室５に装入され、基板の処理が繰返される。尚、前記ベントライン９はメンテナンス等で、前記原料供給管２、前記キャリアガス供給管３、前記排気管７をガスパージする場合に、前記原料供給管２、前記キャリアガス供給管３、前記排気管７内を前記反応室５を経ずに排気するものである。又、前記第２パージガス管８は前記排気管７以降をガスパージする場合に不活性ガスを供給する為のものである。
【００１１】
上記した様に、前記排気ガスには余剰の原料ガスが含まれており、該原料ガスは前記トラップ１１により冷却される等して液状態で捕集され、前記貯留容器１３に貯留される。所定の貯留量となった状態で、前記反応室５での基板処理が停止され、前記貯留容器１３が取外され、原料を含む液が回収される。
【００１２】
次に、図１１、図１２に於いて、従来の基板処理装置に設けられている前記トラップ１１と前記貯留容器１３について説明する。
【００１３】
上流側フランジ１５と下流側フランジ１６との間は円筒隙間１７が形成される２重管構造の冷却ジャケット１８となっている。該冷却ジャケット１８の中間部を貫通して排気フランジ１９が設けられている。
【００１４】
前記上流側フランジ１５は前記排気管７を介して、後述する排気口２１に接続され、前記下流側フランジ１６にはＯリング２２を介して、前記貯留容器１３が気密に接続され、前記排気フランジ１９には前記排気管７を介して排気ポンプ（図示せず）が接続されている。
【００１５】
前記冷却ジャケット１８の下流側端部に前記円筒隙間１７に連通する冷媒流入管２３が設けられ、前記冷却ジャケット１８の上流側端部には前記円筒隙間１７に連通する冷媒出側管２４が設けられ、該冷媒出側管２４、前記冷媒流入管２３には冷媒循環器２５が接続されている。
【００１６】
該冷媒循環器２５は冷媒、例えば冷却水を前記冷媒流入管２３から前記円筒隙間１７に流入させる。冷却水は、前記円筒隙間１７を上昇して前記冷媒出側管２４を経て前記冷媒循環器２５に戻り、該冷媒循環器２５で冷却水が冷却され、再び前記冷媒流入管２３より前記円筒隙間１７へ流入される。冷却水により前記冷却ジャケット１８が冷却されることで、前記トラップ１１を流通する排気ガスが冷却される。排気ガスが冷却されることで排気ガス中に含まれる原料ガスが、相変化、即ち液化し、排気ガス中から分離され、前記貯留容器１３に溜り、貯留される。
【００１７】
前記冷却ジャケット１８壁面に排気ガスが衝突すると、前記冷却ジャケット１８壁面で排気ガス中に含まれる原料ガスが滴化し、前記トラップ１１内壁面を伝って前記貯留容器１３に貯留される。
【００１８】
前記貯留容器１３内に貯留された液体原料を回収する時は、前記基板処理装置を停止させ、前記貯留容器１３と前記トラップ１１が一体になった状態で前記排気管７から取外し、前記貯留容器１３内に貯留された液体原料を回収する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
前記トラップ１１と前記貯留容器１３は前記Ｏリング２２を介して、ナット等により固着され、一体となっており、原料を回収するには前記貯留容器１３と共に、前記トラップ１１も前記排気管７から取外さなければならず、作業性が悪かった。又、原料を回収する時は前記基板処理装置を停止させる必要があり、稼働率の低下の原因となっていた。又、基板処理、特にＭＯＣＶＤ処理に使用される原料は高価であり、原料回収効率を上げることが望まれ、作業者が原料に触れる虞れのない様に行える捕集手段が望まれていた。
【００２０】
本発明は斯かる実情に鑑み、貯留容器に貯留された液体原料の回収に於いて、稼働率を低下させることなく、又作業性を向上させ、更に作業の安全性を向上させるものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を処理する反応室と、該反応室から排気ガスを排気する排気管と、該排気管に設けられ、排気ガス中の原料を相変化させ捕集する捕集手段と、該捕集手段に連通され、該捕集手段で捕集された液体原料を回収する貯留容器とを具備し、前記貯留容器が前記捕集手段に対して着脱可能である基板処理装置に係り、又基板を処理する反応室と、該反応室から排気ガスを排気する排気管と、該排気管に設けられ、排気ガス中の原料を相変化させ捕集する捕集手段と、該捕集手段に連通され、該捕集手段で捕集された液体原料を回収する貯留容器とを具備し、前記捕集手段又は／及び前記捕集手段と前記貯留容器との間の配管に設けられ、前記補集手段で捕集された液体原料を前記貯留容器に滴下させるガイドを具備する基板処理装置に係るものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の概要は、図１０に示した従来の基板処理装置の概要と同様なので、説明を省略する。
【００２４】
以下、図１に於いて、前記基板処理装置が具備する反応室について説明する。
【００２５】
前記基板処理装置には、所要枚数を一度に処理するバッチ式の基板処理装置と、一枚或は二枚の前記基板を処理する枚葉式の基板処理装置がある。
【００２６】
図１は枚葉式の基板処理装置に設けられている反応室を示している。尚、図１中、図１０と同様のものには同符号を付してある。
【００２７】
図中、２７は上端が開放された気密容器本体であり、該気密容器本体２７の上端には該気密容器本体２７を気密に閉塞する上蓋２８が設けられている。
【００２８】
前記気密容器本体２７の底部を中空の支柱２９が貫通し、該支柱２９は図示しない昇降機構により昇降可能になっており、前記支柱２９の底部貫通部はベローズ３１により気密にシールされている。
【００２９】
前記支柱２９の上端に基板載置台を兼ねるヒータユニット３２が設けられ、該ヒータユニット３２は前記支柱２９を介して昇降し、上昇状態では前記上蓋２８と対向して設けられたカバープレート３３に当接する様になっている。該カバープレート３３中央に孔３４が穿設され、前記ヒータユニット３２が前記カバープレート３３に当接した状態で、前記孔３４を通し、前記ヒータユニット３２に載置された基板３５が露出する様になっている。
【００３０】
前記気密容器本体２７の一側壁には基板投入口３６が穿設され、該基板投入口３６はゲート弁３７により開閉される様になっている。前記基板投入口３６は前記ヒータユニット３２が降下した状態で、該ヒータユニット３２の上方に位置する様になっている。
【００３１】
又、前記気密容器本体２７の他側壁には排気口２１が穿設され、該排気口２１には排気管７が接続され、該排気管７は真空ポンプ（図示せず）に接続されている。又、前記排気管７の途中（真空ポンプの真空側）に回収手段３８（以下トラップ３８）が設けられ、更に該トラップ３８に貯留容器１３が設けられている。尚、前記トラップ３８は真空ポンプの吐出側（大気側）に設けられる場合もある。
【００３２】
前記上蓋２８は前記カバープレート３３に対向する多数の分散孔３９が設けられたシャワープレート４１を有し、該シャワープレート４１と平行で複数の孔が穿設された中間プレート４２を有し、前記シャワープレート４１と前記中間プレート４２を気密に覆う上蓋カバー４３を有している。該上蓋カバー４３と前記中間プレート４２間にはガス溜め４４が形成され、前記中間プレート４２と前記シャワープレート４１間には隙間４５が形成される。
【００３３】
前記ガス溜め４４にはガス導入管４を介して気化器１が接続されている。
【００３４】
上記基板処理装置に於ける基板処理について説明する。
【００３５】
前記ヒータユニット３２の降下状態で、前記ゲート弁３７が開かれ、前記基板投入口３６より前記基板３５が図示しない基板搬入ロボットにより前記ヒータユニット３２上に搬入、載置される。搬入後前記基板投入口３６が前記ゲート弁３７に閉じられ、前記ヒータユニット３２が上昇して前記カバープレート３３に当接する。前記上蓋２８と前記カバープレート３３、前記ヒータユニット３２間に反応室５が形成される。該反応室５から前記排気ガスが前記排気口２１、前記排気管７を介して排気され、前記反応室５には前記ガス導入管４を介して前記原料ガスが前記気化器１より供給される。
【００３６】
上記基板処理装置に於いて、ＭＯＣＶＤ法による基板処理では、前記気化器１は常温常圧下で液体又は固体の状態の有機金属化合物原料を気化し、希釈ガスと共に前記ガス導入管４を介して供給する。
【００３７】
前記原料ガスは基板処理の種類に応じて選択され、例えばＲｕ膜を生成するＭＯＣＶＤ法ではビス（エチルシクロペンタジエニル）ルテニウム（化学式：Ｒｕ（Ｃ２  Ｈ５  Ｃ５  Ｈ４  ）２  ）（以後、Ｒｕ（ＥｔＣｐ）２  と称す）等が原料として使用される。又、Ｒｕ（ＥｔＣｐ）２  が原料の場合、処理条件としては温度２５０℃〜３５０℃、処理圧力０．１〜５０Ｔｏｒｒ（１３．３〜６６５０Ｐａ）、原料流量０．０３〜０．２ｇ  ／ｍｉｎ  、キャリアガス流量０．１〜２ｓｌｍ  である。
【００３８】
前記ガス留め４４に導入された原料ガスは前記中間プレート４２、隙間４５を経て均圧化され、前記分散孔３９より均等に分散されて前記反応室５に導入される。原料ガスは前記ヒータユニット３２により加熱され気相反応（熱分解反応）により、反応種が生成され前記基板３５上で結晶となり、Ｒｕ膜が生成される。
【００３９】
反応後の排気ガスは前記排気口２１、前記排気管７、前記トラップ３８を介して排気される。
【００４０】
成膜処理後、前記ヒータユニット３２が降下し、前記ゲート弁３７が開かれ、図示しない基板搬入ロボットにより前記ヒータユニット３２から前記基板３５が搬出される。
【００４１】
上記処理工程に於いて、原料ガスは前記基板３５のみに堆積するわけではなく、前記反応室５の壁面、或は前記排気管７内面に付着し、更に排気ガスと共に装置外に排出される。
【００４２】
上記したＲｕ原料は高価であるので、前記基板３５への成膜に寄与しない分については、回収、再利用されることが好ましい。前記トラップ３８と前記貯留容器１３は排気ガス中から原料ガス等を液化して回収する為に設けられている。以後反応生成物を含む表現として、原料ガス等と表記する。
【００４３】
図２、図３は前記トラップ３８と前記貯留容器１３を示している。以下、前記トラップ３８と前記貯留容器１３を説明する。又、図２、図３中、図１、図１１、図１２で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００４４】
トラップ外容器４７は円筒の外胴部４８、外部上流側端板４９、外部下流側端板５１により構成され、前記外部上流側端板４９には上流側フランジ１５が貫通して固着され、前記外部下流側端板５１の下面には下流側フランジ１６が固着され、該下流側フランジ１６と前記トラップ外容器４７の内部とは前記下流側フランジ１６の内径より小径の捕集口５２により連通している。又、前記外部下流側端板５１の下面には前記捕集口５２と同心に切頭円錐環状のガイド（液切りリング５３）が設けられている。ここで前記ガイドは、トラップにより捕集された液体原料等を貯留容器に貯留する際に、トラップ容器と貯留容器の間の配管に付着させず直接貯留容器へ滴下させる役目を担うものであり、特に本実施の形態の形状に限定されない。
【００４５】
尚、前記液切りリング５３のツメの長さは前記下流側フランジ１６の封止面より突出していてもよいが、該下流側フランジ１６の封止面より突出していない方が、安全上からも部品同士の干渉を避ける上でも望ましい。
【００４６】
前記トラップ外容器４７の内部にトラップ内容器５４が前記トラップ外容器４７と同心に設けられている。前記トラップ内容器５４は円筒の内胴部５５、内部上流側端板５６、内部下流側端板５７により構成され、前記内部上流側端板５６は前記内胴部５５より大径となっており、前記外胴部４８に気密に固着され、前記内部上流側端板５６は前記外胴部４８内の上部にガス溜め５８を形成する仕切板となっている。該ガス溜め５８より下側に排気フランジ１９が前記トラップ外容器４７に連通する様に気密に設けられている。
【００４７】
前記内部上流側端板５６を貫通すると共に前記内部下流側端板５７を貫通する細管５９が、複数本、前記内部上流側端板５６と前記内部下流側端板５７とに掛渡って気密に設けられている。
【００４８】
前記トラップ外容器４７を気密に貫通し、前記内胴部５５の下端部に冷媒流入管２３が連通され、前記トラップ外容器４７を気密に貫通し、前記内胴部５５の上端部に冷媒出側管２４が連通され、該冷媒出側管２４、前記冷媒流入管２３には冷媒循環器２５が接続されている。尚、前記冷媒流入管２３は前記内胴部５５の上端部に、又前記冷媒出側管２４は前記内胴部５５の下端部に連通されてもよい。
【００４９】
而して、前記内胴部５５の内部には前記細管５９の周囲を流れる冷媒流路６１が形成され、該冷媒流路６１は前記冷媒流入管２３、前記冷媒出側管２４を介して冷媒循環器２５に連通している。又、前記内胴部５５の下方から周囲に掛渡って排気ガス流路６２が形成され、該排気ガス流路６２は前記細管５９を介して前記ガス溜め５８に連通し、前記排気フランジ１９を介して真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
【００５０】
前記冷媒循環器２５は冷媒、例えば冷却水を前記冷媒流入管２３から前記冷媒流路６１に流入する。冷却水は、該冷媒流路６１を上昇して前記細管５９及び前記内胴部５５を冷却し、前記冷媒出側管２４を経て前記冷媒循環器２５に戻り、該冷媒循環器２５で冷却水が冷却され、再び前記冷媒流入管２３より前記冷媒流路６１へ流入される。
【００５１】
前記下流側フランジ１６の下端には前記トラップ３８と前記貯留容器１３間の配管としての連結管６３を介して前記貯留容器１３が気密に連通される。前記連結管６３は上部には上部気密弁６４、下部には下部気密弁６５を具備している。前記上部気密弁６４と前記下部気密弁６５とは分離線６６を境に分離可能となっている。この為、本実施の形態に於いて、前記貯留容器１３に貯留された液体原料の回収を行う際に、前記トラップ３８も取外す必要はなくなり作業性が良くなる。又、装置を停止する必要もなくなり、装置稼働率も向上する。
【００５２】
前記上部気密弁６４は、上部に上部気密弁上流端フランジ６７、下部に上部気密弁下流端フランジ６８がそれぞれ気密に設けられる。前記下部気密弁６５は、上部に下部気密弁上流端フランジ６９、下部に下部気密弁下流端フランジ７１がそれぞれ気密に設けられる。前記貯留容器１３の上部に貯留容器上流端フランジ７２が設けられている。
【００５３】
前記上部気密弁６４と前記下部気密弁６５と前記貯留容器１３はそれぞれ個別のユニットになっている。前記下流側フランジ１６はＯリング７３を介して前記上部気密弁上流端フランジ６７に気密に取付けられ、前記上部気密弁下流端フランジ６８はＯリング７４を介して前記下部気密弁上流端フランジ６９に気密に取付けられ、前記下部気密弁下流端フランジ７１はＯリング７５を介して前記貯留容器上流端フランジ７２に気密に取付けられている。
【００５４】
前記トラップ３８と前記上部気密弁６４とは前記Ｏリング７３の位置で分離可能であり、前記上部気密弁６４と前記下部気密弁６５とは前記Ｏリング７４の位置で分離可能であり、前記下部気密弁６５と前記貯留容器１３とは前記Ｏリング７５の位置で分離可能である。
【００５５】
前記上部気密弁６４、前記下部気密弁６５には、それぞれケーブル７８、ケーブル７９を介して制御部７６が接続されており、該制御部７６の制御により、前記上部気密弁６４、前記下部気密弁６５は開閉可能である。又、前記貯留容器１３内部には、液面センサ８１が設けられており、該液面センサ８１はケーブル８２を介して検知部７７に接続されている。前記検知部７７は、前記液面センサ８１が検出する液位により、前記貯留容器１３内の貯留量を検知するものである。前記制御部７６と前記検知部７７はケーブル８３を介して接続されている。
【００５６】
前記ケーブル７８の途中にはコネクタ８４が設けられ、前記ケーブル７９の途中にはコネクタ８５が設けられ、前記ケーブル８２の途中にはコネクタ８６が設けられている。
【００５７】
前記上部気密弁６４と前記制御部７６とは、前記コネクタ８４により前記ケーブル７８の途中で継断可能になっており、前記下部気密弁６５と前記制御部７６とは、前記コネクタ８５により前記ケーブル７９の途中で継断可能になっており、前記液面センサ８１と前記検知部７７とは、前記コネクタ８６により前記ケーブル８２の途中で継断可能になっている。
【００５８】
以下、作用について説明する。
【００５９】
前記排気管７より前記トラップ３８に排気ガスが流入すると、前記上流側フランジ１５より前記ガス溜め５８に排気ガスが流入し、排気ガスは該ガス溜め５８で一旦滞留した後、前記細管５９により分流され、該細管５９を通って下端より流出し、更に前記内部下流側端板５７の下方で反転して上昇し、排気ガス流路６２を上昇して前記排気フランジ１９より排出される。
【００６０】
排気ガスは前記細管５９を流下する過程で、更に前記排気ガス流路６２を上昇する過程でそれぞれ冷却されるので、排気ガスの冷却面積は総合的に増大する。更に、排気ガスは前記トラップ外容器４７内部で反転して前記排気フランジ１９から排出されるので、流路長が長くなり、排気ガスの前記トラップ３８内での滞在時間が長くなる。従って、図１１、図１２で示した従来のトラップ１１に比べ冷却効率が著しく増大し、排気ガス中の原料等の回収が充分に行われ、排気ガス中の原料等がトラップ３８以外で相変化せず、排気管、排気装置へ流通するのが防止される。
【００６１】
又、排気ガスが前記排気ガス流路６２の下端で反転することから、冷却により液化した原料ガス等が前記外部下流側端板５１に衝突して捕集が効果的に行われる。更に、前記液切りリング５３により前記捕集口５２に付着した液状の原料等は前記捕集口５２付近に滴状に溜ることなく、又前記捕集口５２下方の前記連結管６３壁面に原料等が付着しない様になっており、迅速に前記貯留容器１３に落下して貯留される。従って、作業者の触れる範囲に液体原料等が付着するのを著しく低減できる為、有毒な原料を使用しても安全に貯留容器の交換作業が行える。
【００６２】
前記貯留容器１３内に液化した原料等が溜まり、液化した原料等が所定の貯留量に達すると、前記液面センサ８１が液位を検出し、液位検出信号が前記検知部７７に送出される。該検知部７７は液位が所定の貯留量に達したことを判別し、検知信号を前記制御部７６に入力する。前記制御部７６は入力された検知信号に基づき、前記貯留容器１３内の貯留量が所定の量を超えない様、前記上部気密弁６４、前記下部気密弁６５をそれぞれ制御し、前記上部気密弁６４、下部気密弁６５が閉じられる。一方、前記反応室５内では、原料ガスの供給が継続して行われ、連続した成膜処理が完了した区切りで、装置を待機状態（非成膜状態）とする。従って、前記上部気密弁６４と前記下部気密弁６５の開閉を制御する前記制御部７６に例えば遅延機能を持たせ、成膜中、前記検知部７７からの検知信号が入力されても、成膜終了後に前記上部気密弁６４と前記下部気密弁６５を閉じる様にするのが好ましい。
【００６３】
前記上部気密弁６４を閉じることにより、前記トラップ３８の気密状態は維持される。従って、前記分離線６６で前記下部気密弁６５と共に前記貯留容器１３が取外された間も、前記真空ポンプを停止することなく、減圧状態又は成膜時の圧力に維持できる。然し、交換後の新しい貯留容器１３の接続に備え、前記反応室５は、メインバルブ（図示せず）を閉じ、前記貯留容器１３を真空ポンプで減圧状態にした後、メインバルブ（図示せず）を開き前記反応室５と前記貯留容器１３を真空ポンプで減圧する。従って、従来の様に装置を停止することなく簡便に貯留容器の交換が行えるので、装置の稼働率が良くなる。望ましくは、他所で回収した後の前記貯留容器１３を減圧状態とすることにより、該貯留容器１３を前記トラップ３８に再接続する際の圧力変動を低く抑えることができる。
【００６４】
前記した様に、前記制御部７６と下部気密弁６５とは、前記コネクタ８５により継断可能である。又前記検知部７７と貯留容器１３とは、前記コネクタ８６により継断可能である。更に前記上部気密弁６４と下部気密弁６５とは、前記分離線６６を境に分離可能である。従って、前記貯留容器１３は前記下部気密弁６５と共に前記トラップ３８から取外し可能な構成であるので、本実施の形態に於いて、装置内の圧力に関係なく、作業性が良く、又、装置の稼働率が良い。
【００６５】
前記貯留容器１３と前記下部気密弁６５は、前記トラップ３８から一体に取外され、所定の場所に搬送される。前記貯留容器１３内部が前記下部気密弁６５により閉塞された状態で搬送されるので、搬送時に前記貯留容器１３の外に原料等が飛び散ることはない。
【００６６】
所定の場所で前記貯留容器１３内の原料等が回収された後、空となった前記貯留容器１３は、前記上部気密弁６４、前記下部気密弁６５を介して再び前記トラップ３８に取付けられる。又、前記コネクタ８５で前記ケーブル７９が接続され、前記コネクタ８６で前記ケーブル８２が接続される。
【００６７】
前記制御部７６に前記下部気密弁６５が接続され、前記検知部７７に前記液面センサ８１が接続される。次に前記制御部７６により、適宜、前記下部気密弁６５が開かれ、更に前記下部気密弁６５が開かれた後前記上部気密弁６４が開かれる。再び成膜処理が行われると、排気ガス中の原料ガス等は前記トラップ３８により捕集され、液体原料等が前記貯留容器１３に貯留される。
【００６８】
尚、メンテナンス作業時には、前記上部気密弁６４と前記下部気密弁６５と前記貯留容器１３とがそれぞれ取外され、個々にメンテナンス可能である。
【００６９】
図４は、本発明の第２の実施の形態を示している。尚、図４中、図１、図２、図３中と同等のものには同符号を付し説明を省略する。
【００７０】
本発明の第２の実施の形態では、前記内部下流側端板５７の下部に滴下テーパ８７が設けられている。該滴下テーパ８７の底板は中心に向かって下る様傾斜しており、該滴下テーパ８７の底板には多数の通孔８８が穿設されている。又、前記外部下流側端板５１には、前記外胴部４８から前記捕集口５２へ掛けて下る様傾斜した捕集テーパ８９が設けられている。
【００７１】
冷却された排気ガスが前記細管５９の下端から流出し、前記滴下テーパ８７の底板に排気ガスが衝突すると、排気ガス中の原料等は前記滴下テーパ８７の底板で滴下され、滴下した原料等は前記滴下テーパ８７の底板を伝わり、前記通孔８８から前記外部下流側端板５１に滴下する。
【００７２】
前記外部下流側端板５１に滴下した原料等と、前記排気ガス流路６２の壁面で滴化した原料等が、前記捕集テーパ８９の傾斜により前記捕集口５２に集められ、前記液切りリング５３により直接前記貯留容器１３に貯留される。本発明の第２の実施の形態は第１の実施の形態に前記滴下テーパ８７、捕集テーパ８９を設け、第１の実施の形態と比較して前記トラップ３８の捕集効率を増加させるものである。従って、第１の実施の形態と同じ作用及び効果があるのは言う迄もない。
【００７３】
図５は、本発明の第３の実施の形態を示している。尚、図５中、図１、図２、図３、図４中と同等のものには同符号を付し説明を省略する。
【００７４】
本発明の第３の実施の形態では、前記連結管６３の途中に仕切板９１が設けられている。該仕切板９１には前記捕集口５２と同心に連結管捕集口９２が穿設され、前記仕切板９１の下面には、前記連結管捕集口９２と同心に切頭円錐環状の連結管液切りリング９３が設けられている。尚、該連結管液切りリング９３のツメの長さは前記上部気密弁下流端フランジ６８の封止面より突出していてもよいが、前記上部気密弁下流端フランジ６８の封止面より突出していない方が、安全上からも部品同士の干渉を避ける上でも望ましい。
【００７５】
尚、前記連結管液切りリング９３もガイド（液切りリング５３）と同じ役目をするのは、言う迄もない。又、仕切板９１の上面は前記外部下流側端板５１上の捕集テーパ８９と同様に、捕集口９２へかけて下る様にテーパを設けてもよい。
【００７６】
前記仕切板９１は、前記上部気密弁６４と前記下部気密弁６５の間で前記分離線６６より上方に位置し、前記連結管６３に気密に固着される。前記連結管捕集口９２は、前記捕集口５２より大径になっており、前記液切りリング５３から滴下する原料等は前記連結管捕集口９２に触れることなく前記貯留容器１３中に落下し、前記貯留容器１３に貯留される。而して、前記連結管６３壁面に原料等の付着が著しく低減できるので作業者は安全に貯留容器の交換作業が行える。又、第３の実施の形態は、第２の実施の形態の前記連結管６３に前記仕切板９１、前記連結管捕集口９２、前記連結管液切りリング９３を設けただけなので、第１、第２の実施の形態と同じ作用又は効果があるのは言う迄もない。
【００７７】
ここで、第３の実施の形態に於ける作用について詳述する。前記貯留容器１３と前記下部気密弁６５が取外されている間も、前記上部気密弁６４が閉じられ、前記トラップ３８へ連続的に排気ガスが流通し、排気ガス中の原料等が捕集されるので、前記上部気密弁６４上面に原料等が溜まる。前記貯留容器１３と前記下部気密弁６５が再び取付けられた後、前記下部気密弁６５が開かれ、更に前記上部気密弁６４が開かれた際に、前記上部気密弁６４上面に溜っていた原料等が前記貯留容器１３に落下する。本実施の形態では、前記仕切板９１が設けられているので、前記上部気密弁６４上面に溜っていた原料等は前記上部気密弁下流端フランジ６８を伝わるが、前記仕切板９１を介してから前記貯留容器１３に直接落下する。従って、前記仕切板９１より下側の前記上部気密弁下流端フランジ６８、及び前記下部気密弁上流端フランジ６９、前記下部気密弁下流端フランジ７１の壁面には原料等が付着しないので、前記Ｏリング７４と前記Ｏリング７５には原料等が滞留しない。
【００７８】
従って、作業者の触れる範囲に原料等の付着が著しく低減され、有毒な原料を使用しても作業者が原料等に触れる虞れがない。更に、前記上部気密弁６４が閉じている時に、前記トラップ３８に排気ガスを連続して流せるので、装置稼働率が更に向上する。
【００７９】
図６は、本発明の第４の実施の形態を示している。尚、図６中、図１、図２、図３中と同等のものには同符号を付し説明を省略する。
【００８０】
本第４の実施の形態では、前記貯留容器１３に透視可能な小窓９４が設けられている。
【００８１】
従って、作業者は前記小窓９４から、前記貯留容器１３に原料等が貯留され、前記貯留容器１３の液量が所定の液位に達したことを、目視確認し、回収作業を行うことができる。
【００８２】
本第４の実施の形態では、前記制御部７６、前記検知部７７、前記液面センサ８１等が省略できる。
【００８３】
従って、本第４の実施の形態は、既存の基板処理装置に変更を加えて、前記制御部７６、前記検知部７７を設けなくても、既存の基板処理装置で実施可能である。
【００８４】
本発明の対象となる第１の基板処理装置の概要は図１０に於いて示したが、原料の種類及びプロセス条件により基板処理装置には種々の態様がある。図７、図８、図９は本発明の対象となる他の基板処理装置の概要を示すものである。
【００８５】
図７に於いて、本発明の対象となる第２の基板処理装置の概要を説明する。以下、図７中、図１〜図６及び図１０と同等のものには同符号を付し、説明は省略する。
【００８６】
第１の基板処理装置では、前記トラップ３８の下流側に前記排気装置１２が設けられているが、図７で示す基板処理装置は、同様の構成の内、前記トラップ３８の上流側に前記排気装置１２を設けたことのみ相違するものである。
【００８７】
図８に於いて、本発明の対象となる第３の基板処理装置の概要を説明する。図８中、図１〜図７及び図１０と同等のものには同符号を付し、説明は省略する。
【００８８】
第３の基板処理装置では、前記ガス導入管４の途中で分岐した前記ベントライン９と、前記排気管７に、それぞれ前記トラップ３８と前記貯留容器１３と前記排気装置１２が設けられ、前記ベントライン９、前記排気管７はそれぞれ独立して排気、捕集ができる様になっている。前記ベントライン９及び前記排気管７は、共に前記トラップ３８が前記排気装置１２の上流に設けられている。
【００８９】
図９に於いて、本発明の対象となる第４の基板処理装置の概要を説明する。図９中、図１〜図８及び図１０と同等のものには同符号を付し、説明は省略する。
【００９０】
図８に示す第３の基板処理装置では、前記排気管７に設けられた前記トラップ３８の下流に前記排気装置１２が設けられているが、図９で示す基板処理装置は、同様の構成の内、前記排気管７に設けられた前記トラップ３８の上流に前記排気装置１２を設けたことのみ相違するものである。
【００９１】
ＭＯＣＶＤ法の基板処理に於いて、例えば原料がＲｕ（ＥｔＣｐ）２  の場合に、本発明は図９のように構成されるのが好ましい。
【００９２】
図９で示す基板処理装置に於いては、前記ベントライン９と前記排気管７にそれぞれ前記排気装置１２が設けられているので、原料が排気側から逆拡散するのを防ぎ、原料の蒸気圧によらず圧力制御も行える。前記ベントライン９は、前記排気管７に比べ到達圧力は高くてもよいが、前記排気管７はプロセス条件の要求から低圧としておく必要があるので、前記排気装置１２の下流に前記トラップ３８が設けられている。
【００９３】
尚、前記トラップ３８の前記外胴部４８を、図１１、図１２で示した様に２重管構造として冷却ジャケットとし、該冷却ジャケットに前記冷媒循環器２５より冷却水を循環させ、前記トラップ外容器４７により、更に排気ガスを冷却してもよい。又、該トラップ外容器４７を冷却ジャケット構造にした場合は、前記冷媒流路６１への冷却水の流入を省略してもよい。この場合も、前記トラップ３８での排気ガス流路長が長くなり、排気ガスの滞在時間が長くなるので原料等の捕集効果が上がる。更に、構造を簡略化する為、前記トラップ内容器５４の前記内胴部５５を省略し、前記内部上流側端板５６と前記内部下流側端板５７のみで前記細管５９を支持してもよい。
【００９４】
尚、上記の実施の形態では、原料がＲｕ（ＥｔＣｐ）２  の場合について説明したが、常温で固体、又は他の液体原料に対して実施可能であり、例えばＴａ２  Ｏ５  成膜処理に於いても実施可能である。尚、Ｔａ２  Ｏ５  成膜に於いてＴａ（ＯＣ２  Ｈ５  ）５  を原料とする場合、トラップ以外の排気管、排気装置への原料、反応生成物の付着低減を目的に適用できる。
【００９５】
（付記）
尚、本発明は以下の実施の態様を含む。
【００９６】
（付記１）原料を気化する為の気化器と、基板を処理する反応室と、該反応室内に原料を気化したガスを供給するガス導入管と、前記反応室を排気する排気装置と、気化したガスを相変化させて捕集する捕集手段と、該捕集手段で捕集された液体原料を回収する貯留容器とを具備し、前記捕集手段に対して前記貯留容器を交換可能に構成したことを特徴とする基板処理装置。
【００９７】
（付記２）原料を気化する為の気化器と、基板を処理する反応室と、該反応室内に原料を気化したガスを供給するガス導入管と、前記反応室を排気する排気装置と、気化したガスを相変化させて捕集する捕集手段と、該捕集手段で捕集された液体原料を回収する貯留容器とを具備し、前記捕集手段は、冷却部又は／及び冷却部下方に設けられ、冷却部で捕集された液体原料を直接貯留容器に滴下するガイドを有することを特徴とする基板処理装置。
【００９８】
（付記３）原料を気化する為の気化器と、基板を処理する反応室と、該反応室内に原料を気化したガスを供給するガス導入管と、該ガス導入管に設けられ、前記反応室を介さずに気化したガスを排気するベントラインと、前記反応室内を排気する排気管と、前記ベントラインに設けられ、気化したガスを相変化させて捕集する捕集手段と、前記排気管に設けられ、気化したガスを相変化させて捕集する捕集手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
【００９９】
（付記４）捕集手段と貯留容器が気密弁を有する連結管を介して連接されていることを特徴とする付記１、付記２及び付記３の基板処理装置。
【０１００】
（付記５）貯留量が目視確認でき、又液面センサ、検知部により検知でき、前記貯蓄容器内が一定の貯留量に達したら気密弁を閉じる付記１、付記２及び付記３の基板処理装置。
【０１０１】
（付記６）前記ガス導入管に設けられた反応室を介さずに気化したガスを排気するベントラインを具備し、前記ベントラインに捕集手段を独立して設けた付記１及び付記２の基板処理装置。
【０１０２】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、基板を処理する反応室と、該反応室から排気ガスを排気する排気管と、該排気管に設けられ、排気ガス中の原料等を相変化させ捕集する捕集手段と、該捕集手段に連通され、該捕集手段で捕集された液体原料等を回収する貯留容器とを具備し、前記貯留容器が前記捕集手段に対して着脱可能であるので、排気装置を停止することなく、前記貯留容器内の原料等を回収することができる為、前記基板処理装置の稼働率が低下せず、作業性もよい。又、回収した原料は再利用できるので、製造コストが低減される。又、排気ガス中の原料等が捕集手段以外で相変化するのを防ぐので、排気装置等のメンテナンス頻度を下げるという効果を発揮する。
【０１０３】
更に、前記捕集手段が前記液体原料等を前記貯留容器に滴下させる液切りリングを具備するので、効率良く前記液体原料等が前記貯留容器に回収される。又、有毒な原料を使用する際に、前記連結管の壁面や前記貯留容器の露出部等に液体原料等が付着するのを著しく低減できるので、安全性が向上するという優れた効果を発揮する。
【０１０４】
特に、前記捕集手段と前記貯留容器を結ぶ配管に前記液体原料等を前記貯留容器に滴下させる液切りリングを更に設けると、原料等の捕集を継続しながら前記貯留容器内の原料等を回収することができる為、前記基板処置装置の稼働率が格段に良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となる第１の基板処理装置が具備する反応室の概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の要部を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図７】本発明の対象となる第２の基板処理装置の概略構成図である。
【図８】本発明の対象となる第３の基板処理装置の概略構成図である。
【図９】本発明の対象となる第４の基板処理装置の概略構成図である。
【図１０】従来の基板処理装置の概略構成図である。
【図１１】従来のトラップの側面図である。
【図１２】従来のトラップの断面図である。
【符号の説明】
１          気化器
４          ガス導入管
５          反応室
７          排気管
９          ベントライン
１１        トラップ
１２        排気装置
１３        貯留容器
３８        トラップ
４７        トラップ外容器
４８        外胴部
５２        捕集口
５３        液切りリング
５５        内胴部
５９        細管
６３        連結管
６４        上部気密弁
６５        下部気密弁
６６        分離線
７３        Ｏリング
７４        Ｏリング
７５        Ｏリング
７６        制御部
７７        検知部
８１        液面センサ
８７        滴下テーパ
８９        捕集テーパ
９１        仕切板
９３        連結管液切リング
９４        小窓
【図１】
2004346378.tif 000003
【図２】
2004346378.tif 000004
【図３】
2004346378.tif 000005
【図４】
2004346378.tif 000006
【図５】
2004346378.tif 000007
【図６】
2004346378.tif 000008
【図７】
2004346378.tif 000009
【図８】
2004346378.tif 000010
【図９】
2004346378.tif 000011
【図１０】
2004346378.tif 000012
【図１１】
2004346378.tif 000013
【図１２】
2004346378.tif 000014