发明名称 自利用有机金属源反应剂之化学蒸气沉积法来减少排出物之方法及装置
摘要 一种自使用源反应剂之CVD制程减少排出物之方法及装置,其中此源反应剂具有松散键结至有机或有机金属分子之金属有机质,以致当暴露至热时,此等键可容易地裂解,例如,自关于利用金属有机化学蒸气沉积(CVD)使用供此种薄膜形成用之先质组成物在基材上形成薄膜之铜沉积程序减少排出物。在特定具体例中之减少方法可有助于自利用Cu(hfac)TMVS作为铜源反应剂之铜沉积制程高效率地减少排出物。
申请公布号 TW589283 申请公布日期 2004.06.01
申请号 TW089121784 申请日期 2000.10.18
申请人 尖端科技材料公司 发明人 马克 赫斯特;雷 杜波思;约瑟 阿诺;莉贝卡 佛拉;格林 汤姆
分类号 C01B7/00;C01C3/00;B01D47/00 主分类号 C01B7/00
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室;宿希成 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种使来自用于自含铜有机金属源反应剂将铜 沉积于基材上之制程之排出物减少的方法,该方法 包括使排出物与对该源反应剂及其分解产物具有 吸附亲和力之吸附剂材料接触,以至少部分自排出 物移除残留源反应剂及分解产物,其中该吸附剂材 料系选自由无机吸附剂及有机聚合物吸附剂组成 之群族。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该吸 附剂材料包括物理吸附剂。3.如申请专利范围第1 项之方法,其中该吸附剂材料包括化学吸附剂。4. 如申请专利范围第1项之方法,其中在吸附剂材料 之上游设置泵,且该泵经操作而在铜沉积制程中维 持预定的压力条件。5.如申请专利范围第4项之方 法,其更包括可将排出物中之源反应剂转变成其分 解物种的泵前加热装置。6.如申请专利范围第5项 之方法,其更包括可将残留分解产物自排出物移除 之泵后冷阱。7.一种使来自用于自Cu(hfac)TMVS源反 应剂将铜沉积于基材上之CVD制程之排出物减少的 方法,该方法包括使来自CVD制程之排出物流经对Cu( hfac)TMVS、Cu(hfac)2及TMVS具有吸附亲和力之吸附剂床 ,以自排出物移除残留的Cu(hfac)TMVS、Cu(hfac)2及TMVS 。8.如申请专利范围第7项之方法,其中该吸附剂床 包括物理吸附剂。9.如申请专利范围第7项之方法, 其中该吸附剂床包括化学吸附剂。10.如申请专利 范围第7项之方法,其中该吸附剂床可有效地自流 过的排出物捕捉H(hfac)、H(hfac)二氢化物及金属铜 。11.如申请专利范围第7项之方法,其中该吸附剂 床具有选自包括固定床、滴滤床(trickle beds)、流 体化床、及再循环流体化床的床形态。12.如申请 专利范围第7项之方法,其中在吸附剂床之上游设 置泵,且其经操作而在CVD制程中维持预定的压力条 件。13.如申请专利范围第12项之方法,其更包括可 将排出物中之Cu(hfac)加成物种转变成Cu(hfac)2及加 成物基团的泵前加热装置。14.如申请专利范围第 12项之方法,其更包括可将Cu(hfac)2自排出物移除之 泵后冷阱。15.如申请专利范围第13项之方法,其更 包括可将Cu(hfac)2自排出物移除之泵后冷阱。16.如 申请专利范围第7项之方法,其中该吸附剂床包括 活性碳吸附剂。17.如申请专利范围第16项之方法, 其中该活性碳吸附剂包含选自包括珠粒活性碳、 椰子碳、沥青碳、及其混合物之吸附剂。18.如申 请专利范围第7项之方法,其中该吸附剂床包括碳 吸附剂。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该 碳吸附剂更包括过锰酸盐。20.如申请专利范围第 18项之方法,其中该碳吸附剂更包括金属氧化物。 21.如申请专利范围第7项之方法,其中该吸附剂床 包括催化性碳吸附剂。22.如申请专利范围第7项之 方法,其中该吸附剂床包括高表面积无机吸附剂材 料。23.如申请专利范围第7项之方法,其中该吸附 剂床包含选自包括下列材料之高表面积无机材料: 氧化铝、分子筛、矽胶、沸石。24.如申请专利范 围第7项之方法,其中该吸附剂床包括经含浸氧化 剂之氧化铝。25.如申请专利范围第24项之方法,其 中该氧化剂包括过锰酸钾。26.如申请专利范围第7 项之方法,其中该吸附剂床包括组合浸硫酸铜之氧 化矽。27.如申请专利范围第7项之方法,其中该吸 附剂床包括活性碳之吸附剂物质及氧化铝之吸附 剂物质。28.如申请专利范围第7项之方法,其中该 吸附剂床包括Cu2O。29.如申请专利范围第7项之方 法,其中该吸附剂床包括Cu2O及活性碳之吸附剂物 质。30.如申请专利范围第7项之方法,其中该吸附 剂床包括Cu2O及氧化铝之吸附剂物质。31.如申请专 利范围第7项之方法,其中该吸附剂床包括活性碳 之吸附剂物质及经含浸氧化剂之氧化铝的吸附剂 物质。32.如申请专利范围第7项之方法,其更包括 监测自吸附剂床流出之排出物,以侦测选定成份之 贯流。33.如申请专利范围第32项之方法,其中该监 测包括使排出物暴露至当该选定成份贯流时显现 比色变化的比色介质。34.如申请专利范围第32项 之方法,其中该监测包括侦测排出物之导热性。35. 如申请专利范围第32项之方法,其中该监测包括非 分散性红外监测。36.如申请专利范围第32项之方 法,其中该监测包括使排出物暴露至包含压电晶体 的石英微量天平侦测器,此压电晶体在其之一表面 上具有对排出物之选定成份具有亲和力之涂层,其 中该压电晶体展现指示排出物之选定成份之贯流 的频率特性变化。37.如申请专利范围第36项之方 法,其中该涂层对选定成份展现可逆的亲和力。38. 如申请专利范围第36项之方法,其中该涂层系选自 包括亲水性涂层及疏水性涂层。39.如申请专利范 围第32项之方法,其更包括在排出物与压电晶体之 涂层接触之前自排出物移除水份。40.如申请专利 范围第32项之方法,其中该监测包括使排出物暴露 至包含Cr(VI)或Cr(VI)及H2SO4之化学性。41.如申请专 利范围第32项之方法,其中该监测包括将吸附剂床 之出口端部分浸泡当排出物之选定成份贯流时显 现视觉上可辨识之比色变化的比色化学性,并将显 示玻璃以可观察吸附剂床之经浸泡出口端部分的 关系设置。42.如申请专利范围第7项之方法,其中 hfac材料经吸附于吸附剂床上,且经吸附的hfac接着 自吸附剂床脱附,并再循环以合成Cu(hfac)TMVS。43.如 申请专利范围第7项之方法,其中该吸附剂床藉由 热而再生。44.如申请专利范围第7项之方法,其中 该吸附剂床系经由使先前经吸附的物种自其真空 脱附而再生。45.如申请专利范围第7项之方法,其 中该吸附剂床系利用热解再生。46.如申请专利范 围第7项之方法,其中该吸附剂床系经由使先前经 吸附的物种自其脱附而再生,其中该脱附系于包括 使第一脱附质成份脱附之第一脱附条件及使第二 脱附质成份脱附之第二脱附条件的变化脱附条件 下进行。47.如申请专利范围第7项之方法,其中该 吸附剂床系于包括将热传导输送至吸附剂床之第 一再生步骤中再生,及于包括利用流经吸附剂床之 经加热气体对流加热之第二再生步骤中再生。48. 如申请专利范围第7项之方法,其更包括使流经吸 附剂床之气体节流,以控制吸附剂床的真空压力。 49.如申请专利范围第7项之方法,其中使来自吸附 剂床之排出物流至回收单元,以回收排出物之选定 成份。50.如申请专利范围第49项之方法,其中该回 收单元包含选自包括冷凝器单元、蒸馏单元、合 成单元及反应单元之单元。51.如申请专利范围第7 项之方法,其中该吸附剂床包含选自包括碳、有机 聚合物、氧化铝、分子筛、矽胶、亲水性沸石、 疏水性沸石、及其组合的吸附剂材料。52.一种使 来自使用有机金属源反应剂之CVD制程之排出物减 少的装置,该装置包括: 包含对有机金属源反应剂及其分解副产物具有吸 附亲和力之吸附剂材料的吸附剂床;及 使吸附剂床与制程以气流相通方式结合之流动路 径,以使排出物经由气体流动路径流至吸附剂床, 而减少排出物。53.如申请专利范围第52项之装置, 其更包括在流动路径中之泵。54.如申请专利范围 第52项之装置,其更包括在泵之上游之经加热的流 动路径部分。55.如申请专利范围第52项之装置,其 更包括在泵之下游在流动路径中之冷阱。56.如申 请专利范围第52项之装置,其更包括经设置于侦测 排出物成份自该吸附剂床之贯流的终点侦测器。 57.一种使来自用于自Cu(hfac)TMVS源反应剂将铜沉积 于基材上之CVD制程之排出物减少的装置,该装置包 括:对Cu(hfac)TMVS、Cu(hfac)2及TMVS具有吸附亲和力之 吸附剂床; 使吸附剂床与制程以气流相通方式结合的流动路 径,以使来自CVD制程之排出物流经该吸附剂床,而 自排出物移除残留的Cu(hfac)TMVS、Cu(hfac)2及TMVS。58. 如申请专利范围第57项之装置,其更包括在该流动 路径中之泵。59.如申请专利范围第58项之装置,其 更包括在泵之上游之经加热的排出物流动通道。 60.如申请专利范围第59项之装置,其更包括在泵之 下游的冷阱。61.如申请专利范围第57项之装置,其 更包括使吸附剂床再生之装置。62.如申请专利范 围第57项之装置,其更包括用于侦测吸附剂床中之 吸附终点的装置。63.如申请专利范围第62项之装 置,其中该用于侦测吸附剂床中之吸附终点的装置 包括石英微量天平侦测器。64.如申请专利范围第 57项之装置,其更包括其之操作包括该CVD制程的半 导体制造设备。65.一种使来自使用具有松散键结 至有机或有机金属分子之金属有机质之源反应剂, 以致当暴露至热时,此等键可容易地裂解之CVD制程 之排出物减少的方法,该方法包括使来自CVD制程之 排出物流经对该源反应剂及其分解产物具有吸附 亲和力之吸附剂床,以至少部分自排出物移除残留 源反应剂及分解产物,其中该吸附剂床包含一吸附 剂材料,该吸附剂材料系选自由无机吸附剂及有机 聚合物吸附剂组成之群族。66.如申请专利范围第 65项之方法,其中在吸附剂床之上游设置泵,且其经 操作而在CVD制程中维持预定的压力条件。67.如申 请专利范围第65项之方法,其更包括监测自吸附剂 床流出之排出物,以侦测选定成份之贯流。68.如申 请专利范围第67项之方法,其中该监测包括使排出 物暴露至包含压电晶体的石英微量天平侦测器,此 压电晶体在其之一表面上具有对排出物之选定成 份具有亲和力之涂层,其中该压电晶体展现指示排 出物之选定成份之贯流的频率特性变化。69.如申 请专利范围第68项之方法,其中该涂层对选定成份 展现可逆的亲和力。70.如申请专利范围第68项之 方法,其中该涂层系选自包括亲水性涂层及疏水性 涂层。71.如申请专利范围第68项之方法,其更包括 在排出物与压电晶体之涂层接触之前自排出物移 除水份。72.如申请专利范围第67项之方法,其中该 监测包括将吸附剂床之出口端部分浸泡当排出物 之选定成份贯流时显现视觉上可辨识之比色变化 的比色化学性,并将显示玻璃以可观察吸附剂床之 经浸泡出口端部分的关系设置。图式简单说明: 图1系包括根据本发明之一具体例之排出物减少系 统之薄膜制造设备的概略图示。
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