特開 2023-24402 前駆体送達システムおよびそのための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023024402

(43)【公開日】2023-02-16

(54)【発明の名称】前駆体送達システムおよびそのための方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/448 20060101AFI20230209BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20230209BHJP

   B01J 4/00 20060101ALI20230209BHJP

【ＦＩ】

C23C16/448

H01L21/205

B01J4/00 102

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022125617

(22)【出願日】2022-08-05

(31)【優先権主張番号】63/230,456

(32)【優先日】2021-08-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519237203

【氏名又は名称】エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ジェレルド・リー・ウィンクラー

(72)【発明者】

【氏名】エリック・ジェームズ・シェロ

【テーマコード（参考）】

4G068

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4G068AA02

4G068AB02

4G068AB03

4G068AC05

4G068AD39

4G068AE01

4G068AF01

4G068AF31

4K030EA01

4K030JA09

4K030JA10

4K030KA39

4K030KA41

4K030LA12

4K030LA15

5F045AA06

5F045AA15

5F045EC09

5F045EE02

5F045EE04

(57)【要約】

【課題】プロセスゾーン内の反応チャンバから遠隔の場所に前駆体容器を位置し、そして単一の反応チャンバに供給する能力を有する、大容量半導体処理システムを提供する。
【解決手段】固体または液体の前駆体供給源から大容量の気化した前駆体を送達するための半導体処理システムが開示される。システムは、キャリアガスを利用して、複数のプロセスモジュールが配置された、遠隔に位置するプロセスゾーンに気化した前駆体を供給する。システムは、圧力降下を低減し、かつ送達速度を増加させるように構成された第１のバッファボリュームおよび第２のバッファボリュームを備える。大容量の気化した前駆体を遠隔に位置するプロセスゾーンへと送達するための方法も開示される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体処理システムであって、
前駆体を収容するように構成された、前駆体原料容器と、
サブファブゾーン内に配置された第１のバッファボリュームであって、前記前駆体原料容器が前記気化した前駆体を前記第１のバッファボリュームに供給するように構成された、第１のバッファボリュームと、
前記サブファブゾーンとは別個の処理ゾーン内に位置する第２のバッファボリュームであって、前記第１のバッファボリュームが前記気化した前駆体を前記第２のバッファボリュームへと搬送するように構成された、第２のバッファボリュームと、
前記処理ゾーン内に位置する反応チャンバであって、前記第２のバッファボリュームが前記気化した前駆体を前記反応チャンバへと搬送するように構成された、反応チャンバと、を備える、半導体処理システム。

【請求項2】

複数の前駆体原料容器をさらに備える、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項3】

前記第１のバッファボリュームの入口が、１つ以上の容器出口制御弁を通して前記前駆体原料容器と流体連通し、かつ前記第１のバッファボリュームの出口が、前記第２のバッファボリュームと流体連通し、
前記第２のバッファボリュームが、前記気化した前駆体を前記反応チャンバへと分配するように構成される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項4】

前記前駆体原料容器が、少なくとも１つの容器入口制御弁を通して圧力流量コントローラ（ＰＦＣ）と流体連通して、前記原料容器にキャリアガスを提供するように構成され、前記ＰＦＣが、前駆体蒸気圧とキャリア制御圧力との比に基づいて、キャリアガス圧力を一定に維持するように構成される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項5】

前記第１のバッファボリューム内の前記圧力を測定するように構成された圧力トランスデューサと、
少なくとも前記第１のバッファボリュームにおける測定された圧力のフィードバックに基づいて、前記少なくとも１つの容器入口制御弁および前記１つ以上の容器出口制御弁のうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成されたコントローラと、をさらに備える、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項6】

前記コントローラが、前記第１のバッファボリューム内の前記圧力が所定の値を下回って降下する時に、前記第１のバッファボリュームを充填するように構成される、請求項５に記載の半導体処理システム。

【請求項7】

前記前駆体容器が、第１の温度範囲内に維持される容器温度ゾーン内に配置され、かつ前記サブファブゾーンが、第２の温度範囲内に維持されるキャビネット温度ゾーン内に配置される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項8】

前記第２のバッファボリュームが、放射加熱、対流加熱、または接触加熱で加熱される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項9】

前記第１のバッファボリュームおよび第２のバッファボリュームが、前記反応チャンバに対して１サイクルに使用される前駆体負荷の５～１０倍を保存するようにサイズ設定される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項10】

前記第２のバッファボリュームが、前記反応チャンバに近接近して配置される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項11】

前記第１のバッファボリュームが、加熱された管によって前記第２のバッファに接続される、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項12】

半導体処理システムであって、
気化した前駆体を収容するように構成された、前駆体原料容器と、
前記前駆体原料容器から前記気化した前駆体を受容するように構成された第１のバッファボリュームと、
前記第１のバッファボリュームから前記気化した前駆体を受容するように構成された第２のバッファボリュームと、
前記第２のバッファボリュームと流体連通して位置する複数の反応チャンバと、を備える、半導体処理システム。

【請求項13】

前記第１のバッファボリュームの入口が、容器出口制御弁のうちの１つ以上を通して前記前駆体容器と流体連通し、かつ前記第１のバッファボリュームの出口が前記第２のバッファボリュームと流体連通し、
前記第２のバッファボリュームへと送達される前記気化した前駆体が、プラットフォームハブを通して各反応チャンバへと分配される、請求項１２に記載の半導体処理システム。

【請求項14】

前記第１のバッファボリュームおよび第２のバッファボリュームは、同時に実行される前記プラットフォームハブ上の前記複数の反応チャンバすべてに対して、１サイクルに使用される５～１０倍の前駆体負荷を保存するようにサイズ設定される、請求項１３に記載の半導体処理システム。

【請求項15】

第３のバッファボリュームが前記プラットフォームハブに接続される、請求項１４に記載の半導体処理システム。

【請求項16】

複数の前駆体原料容器をさらに備え、各前駆体原料容器が、少なくとも１つの容器入口制御弁を通してそれぞれの圧力流量コントローラ（ＰＦＣ）と流体連通して、前記原料容器にキャリアガスを提供するように構成される、請求項１３に記載の半導体処理システム。

【請求項17】

前記第１のバッファボリューム内の前記圧力を測定するように構成された圧力トランスデューサと、
少なくとも前記第１のバッファボリュームにおける測定された圧力のフィードバックに基づいて、前記少なくとも１つの容器入口制御弁および容器出口制御弁のうちの前記１つ以上の動作を制御するコントローラと、をさらに備える、請求項１６に記載の半導体処理システム。

【請求項18】

前記第１のバッファボリュームが、第１の温度にてサブファブゾーン内に配置され、また前記第２のバッファボリュームが、前記サブファブゾーンから物理的に分離され、かつ第２の温度にて処理ゾーン内に位置する、請求項１２に記載の半導体処理システム。

【請求項19】

前記第２のバッファボリューム内の前記圧力を測定するように構成された圧力トランスデューサと、
少なくとも前記第１のバッファボリューム内の測定された圧力のフィードバックに基づいて、前記少なくとも１つの容器入口制御弁および前記１つ以上の容器出口制御弁のうちの少なくとも１つの動作を制御するコントローラと、をさらに備え、前記第１のバッファボリューム内の前記圧力が所定の値を下回って降下する時に、前記コントローラが前記第２のバッファボリュームを充填するように構成される、請求項１６に記載の半導体処理システム。

【請求項20】

半導体処理システムであって、
気化した前駆体を収容するように構成された、前駆体原料容器と、
第１の温度にてサブファブゾーン内に配置され、かつ前記前駆体原料容器から前記気化した前駆体を受容するように構成された第１のバッファボリュームと、
第２の温度にて処理ゾーン内に配置され、かつ前記第１のバッファボリュームから前記気化した前駆体を受容するように構成された第２のバッファボリュームであって、前記第２の温度が前記第１の温度より高い、第２のバッファボリュームと、
前記第２のバッファボリュームと流体連通して位置する複数の反応チャンバと、を備える、半導体処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野は、概して前駆体送達システムおよびそのための方法に関し、例えば、気化した前駆体を遠隔に位置するプロセスゾーンへと供給するためにキャリアガスを利用する、大容量気化前駆体送達システムが挙げられる。技術分野はまた、大容量の気化した前駆体を遠隔に位置するプロセスゾーンへと送達する方法にも関する。

【背景技術】

【0002】

半導体処理中に、様々な気化した前駆体が反応チャンバの中へと供給される。一部の用途では、周囲圧力および温度において固相または液相である好適な原料化学物質が原料容器内に提供される。これらの固体原料物質または液体原料物質は、蒸着などの反応プロセス用の気化した前駆体を生成するために、昇華または蒸発するように加熱されてもよい。化学蒸着（ＣＶＤ）は、反応チャンバへの前駆体蒸気の連続的な流れの供給を要する場合があり、一方で原子層堆積（ＡＬＤ）、パルスＣＶＤ、およびそれらの混成物は、所望の構成に依存して、時間分割および空間分割されたパルス化されたプロセスを含む、反応チャンバへの連続的な流れまたはパルス化された供給を要する場合がある。こうした固体物質からの気相前駆体はまた、半導体業界および様々な他の業界向けの他のタイプの化学反応（例えば、エッチング、ドーピングなど）のためにも有用である可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本開示の実施形態の１つの目的は、プロセスゾーン内の反応チャンバから遠隔の場所に前駆体容器を位置し、そして単一の反応チャンバに供給する能力を有する、大容量半導体処理システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

１つの実施形態では、システムは、前駆体を収容するように構成された前駆体原料容器を含んでもよい。周囲圧力および温度において、固相または液相でありうる前駆体が使用される。システムはまた、クリーンルームの外側に位置するサブファブゾーンに配置された第１のバッファボリュームも含んでもよい。前駆体原料容器は、気化した前駆体を第１のバッファボリュームに供給するように構成される。システムはまた、クリーンルーム内に位置し、かつサブファブゾーンから分離された、処理ゾーン内に位置する第２のバッファボリュームも含んでもよい。第１のバッファボリュームは、気化した前駆体を第２のバッファボリュームに搬送するように構成される。システムはまた、処理ゾーン内に位置する反応チャンバを含んでもよく、第２のバッファボリュームは、気化した前駆体を反応チャンバに搬送するように構成される。システムは、第１のバッファボリューム内の圧力を測定するように構成された圧力トランスデューサと、少なくとも１つの容器入口制御弁および１つ以上の容器出口制御弁のうちの少なくとも１つの動作を少なくとも第１のバッファボリューム内の測定された圧力のフィードバックに基づいて制御するコントローラとを、さらに含んでもよい。コントローラは、第１のバッファボリューム内の圧力が所定の値を下回って降下する時、第１のバッファボリュームを充填するように構成される。

【0005】

本開示の実施形態の１つ以上の態様の別の目的は、プロセスゾーン内の反応チャンバから遠隔の場所に前駆体容器を位置し、そして複数の反応チャンバに供給する能力を有する、大容量半導体処理システムを提供することである。

【0006】

１つの実施形態では、システムは、前駆体を収容するように構成された前駆体原料容器を含んでもよい。周囲圧力および温度において、固相または液相でありうる前駆体が使用される。システムはまた、クリーンルームの外側に位置するサブファブゾーンに配置された第１のバッファボリュームも含んでもよい。前駆体原料容器は、気化した前駆体を第１のバッファボリュームに供給するように構成される。システムはまた、クリーンルーム内に位置し、かつサブファブゾーンから分離された、処理ゾーン内に位置する第２のバッファボリュームも含んでもよい。第１のバッファボリュームは、気化した前駆体を第２のバッファボリュームに搬送するように構成される。システムはまた、処理ゾーン内に位置する反応チャンバも含んでもよく、第２のバッファボリュームは、気化した前駆体を各反応チャンバに搬送するように構成される。システムは、第１のバッファボリューム内の圧力を測定するように構成された圧力トランスデューサと、少なくとも１つの容器入口制御弁および１つ以上の容器出口制御弁のうちの少なくとも１つの動作を少なくとも第１のバッファボリューム内の測定された圧力のフィードバックに基づいて制御するコントローラとを、さらに含んでもよい。コントローラは、第１のバッファボリューム内の圧力が所定の値を下回って降下する時、第１のバッファボリュームを充填するように構成される。

【0007】

本開示の実施形態の１つ以上の態様のまた別の目的は、プロセスゾーン内の遠隔に位置する反応チャンバに大容量の気化した前駆体を送達するための方法を提供することである。

【0008】

１つの実施形態では、方法は、前駆体原料容器内に配置された前駆体を気化させることを含んでもよい。方法はまた、サブファブゾーン内に位置する第１のバッファボリュームに気化した前駆体を供給することを含んでもよい。方法はまた、気化した前駆体をサブファブゾーンとは別個の処理ゾーン内に位置する第２のバッファボリュームに搬送すること、および気化した前駆体をプロセスゾーン内の反応チャンバに搬送することも含んでもよい。方法は、少なくとも第１のバッファボリューム内の測定された圧力のフィードバックに基づいて、少なくとも１つの容器入口制御弁および少なくとも１つの容器出口制御弁の動作を制御することをさらに含んでもよい。さらに、本方法は、請求項２８に記載の反応チャンバに気化した前駆体を送達することも含んでもよく、気化した前駆体をキャリアガスに同伴することをさらに含む。

【0009】

前述のおよび他の目的および利点は、以下の記述から明らかになるであろう。記述では、本明細書の一部を形成する添付図面への参照がなされ、またそこで開示された実施形態が実施されてもよい例示の特定の実施形態によって示される。これらの実施形態は、当業者が開示された実施形態を実施することができるように十分な詳細で記述され、また他の実施形態が利用されてもよく、かつ構造的な変化が開示された実施形態の範囲から逸脱することなくなされてもよいことが理解されるべきである。したがって、添付図面は、単に開示される実施形態の好ましい例証を示すものとして提出される。その結果、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味で取られるべきではなく、また開示された実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲によって最も良好に定義される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、１つの実施形態による、前駆体容器供給源および反応器チャンバを含む、第１のバッファボリュームにおける流れを制御するために提供された圧力トランスデューサおよび制御システムを有する、半導体処理装置の概略図である。

【図2】図２は、１つの実施形態による、前駆体容器供給源および反応器チャンバを含む、第２のバッファボリュームにおける流れを制御するために提供された圧力トランスデューサおよび制御システムを有する、半導体処理装置の概略図である。

【図3】図３は、複数の前駆体容器供給源および複数の反応器チャンバを含み、圧力トランスデューサおよび制御システムが第１のバッファボリューム内の流れを制御するために提供された、半導体処理装置の概略図である。

【図4】図４は、様々な実施形態による、半導体処理方法を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

複数のプロセスチャンバに前駆体を送達するように設計された送達システムは、大容量の固体または液体の前駆体供給源を備える可能性があり、これは、各プロセスチャンバ（反応チャンバとも称される）に対して専用のかさばる個々の前駆体容器エンクロージャを使用する。遠隔の蒸発または昇華アセンブリを提供することによって、プロセッシングシステムの設置面積を低減することができる。しかしながら、遠隔供給源とプロセスチャンバとの間の長い距離に起因して、原料容器とプロセスチャンバとの間に大きい圧力降下が生じて、送達量（流量）が制限され、また曝露時間が延びる可能性がある。一部の実装では、遠隔のシステムエンクロージャ内に位置するバッファボリュームを含むことができるが、これは、遠隔システムとプロセスチャンバとの間の長い距離に起因して、圧力および流量の損失には対処しない。気化した前駆体を反応チャンバへと同伴または搬送するためにキャリアガスが使用される場合（低揮発性前駆体に典型的な）、各プロセスチャンバへの一貫した送達を確保するために、追加の高温に適合する濃度測定および／または制御システムが提供される。

【0012】

以下に、開示された実施形態の装置および方法が、添付図面に示される好ましい実施形態によって詳細に記述される。別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。

【0013】

以下の、開示された実施形態の発明を実施するための形態では、開示された実施形態の完全な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細が記載される。しかしながら、開示された実施形態がこれらの具体的な詳細なしに実施されてもよいことは、当業者には明らかであろう。他の例では、周知の方法、手順、構成要素、および機構は、開示された実施形態の態様を不必要に不明瞭にしないように詳細には記述されていない。

【0014】

図１は、１つの実施形態による半導体処理システム１の概略的なシステム図である。半導体処理システム１は、前駆体化学物質、例えば、固体または液体の前駆体を含有するように構成された前駆体原料容器２を備えることができる。前駆体原料容器２は、第１の温度範囲内に維持される容器温度ゾーン１６内に配置され、これは固体前駆体原料粒子の気化した前駆体への昇華、または液体前駆体原料の気化した前駆体への蒸発を引き起こすことができる。前駆体原料容器２は、少なくとも１つの容器入口制御弁７を通して圧力流量コントローラ（ＰＦＣ）１０と流体連通して、キャリアガスを受容するように構成することができる。ＰＦＣ１０は、前駆体蒸気圧とキャリア制御圧力との比に基づいて、キャリアガス圧力を一定に維持するように構成することができる。ＰＦＣ１０は、キャリアガス用に圧力コントローラを備えることができ、また圧力ゲージ付きの制御可能なオリフィスおよびキャリアガスの圧力を制御する制御要素を有することができ、そして圧力および流量の両方をモニターすることができる。ＰＦＣの使用は、ユーザーが、前駆体原料容器２から出る前駆体に対する担体の濃度および比を、タイミングなどに依存することなく制御することを可能にする。ＰＦＣの使用は、原料容器から外へ出る前駆体の濃度、前駆体に対する担体の比の制御を、タイミングなどに依存することなく、可能にする。

【0015】

加えて、圧力トランスデューサ６によって測定された第１のバッファボリューム３または第２のバッファボリューム４の圧力に基づいて、弁の入口および出口を開くための閉ループ制御プロセスを利用することができる。例えば、第１のバッファボリューム３または第２のバッファボリューム４に対する設定点が設定され、そして前駆体をプラットフォームハブ１２に送達する動作中に、圧力が設定点を下回って降下すると、容器出口制御弁８が閉ループの様態でトリガされて、第１のバッファボリューム３に連続的に供給する。

【0016】

前駆体蒸気を反応チャンバ５へと搬送するように、気化した前駆体を同伴するために、キャリアガスを、前駆体原料容器２へと供給することができる。キャリアガスは、窒素ガスまたはアルゴンガスなどの任意の好適な不活性ガスとすることができる。キャリアガスの流量を調整するために、少なくとも１つのキャリアガス供給弁７を、ガス供給ラインに沿って提供することができる。図１の実施形態では、システム１は、単一の原料容器２を含むことができる。しかしながら、図３に示すように、半導体処理システム１は、一部の実施形態では、複数の前駆体原料容器を備えることができる。一部の実施形態では、前駆体原料容器２の各々は、同じ前駆体を保持してもよく、そして枯渇した容器から充填された容器へと切り換えることによってシームレスな動作を可能にするように、独立したキャリアガス供給源を有してもよく、これにより使用されていない容器に対して保守を実施することができる。

【0017】

第１のバッファボリューム３は、ポンプおよび他のユーティリティが位置する、サブファブゾーン１１内に配置することができる。一部の実施形態では、サブファブゾーン１１は、反応チャンバ５が配置される処理ゾーン１３から物理的に分離することができる。例えば、一部の実施形態では、サブファブゾーン１１は、処理ゾーン１３（例えば、クリーンルーム）が配置される床の下に配置することができる。しかしながら、他の実施形態では、サブファブゾーン１１は、処理ゾーン１３から物理的に分離された、任意の他の好適な場所に位置することができる。例えば、サブファブゾーン１１は、第１の温度範囲とは異なる第２の温度範囲内に維持されるように、キャビネット温度ゾーン１７内に配置することができる。他の実施形態では、キャビネット温度ゾーン１７は、第１の温度範囲と部分的にまたは完全に重複する第２の温度範囲内に維持することができる。一般的に、容器温度ゾーン１６内の前駆体原料容器２は、サブファブゾーン１１および処理ゾーン１３の温度より低い温度に維持され、またサブファブゾーン１１における温度は、処理ゾーン１３の温度より低い。気化した前駆体は、前駆体原料容器２から第１のバッファボリューム３へと提供することができる。第２のバッファボリューム４は、サブファブゾーン１１とは別個の処理ゾーン１３内に配置することができ、これは第２のバッファボリューム４が加熱されるように、放射、対流、または接触加熱を有する通気されたキャビネット内に位置する。第１のバッファボリューム３の入口は、１つ以上の容器出口制御弁８および第１のバッファ入口弁１４を通して、前駆体原料容器２と流体連通することができる。第１のバッファボリューム３の出口は、第１のバッファボリューム３から第２のバッファボリューム４へと気化した前駆体を搬送するために、第２のバッファボリューム４と流体連通することができる。第１のバッファボリューム３は、加熱された管１８によって第２のバッファ４へと接続することができる。

【0018】

半導体処理システム１は、処理ゾーン１３内に位置する反応チャンバ５を備えることができる。第２のバッファボリューム４は、反応チャンバ５に近接近して配置することができ、また遠隔の前駆体供給源からの圧力降下を低減することができるように、気化した前駆体を反応チャンバ５に搬送するように構成することができる。第２のバッファボリューム４は、プラットフォームハブ１２の一番上になるようにすることができ、そして反応チャンバ５へと供給することができる。プラットフォームハブ１２は、接続点を備える通気されたキャビネットである。第１のバッファボリュームおよび第２のバッファボリュームは、反応チャンバ５に対して１サイクルに使用される前駆体負荷の５～１０倍を保存するようにサイズ設定することができる。第１のバッファボリューム３および第２のバッファボリューム４は、ガスが蓄積されると各バッファボリューム内に圧力を蓄積する（キャパシタがどのように電荷を蓄積するかに類似して）種類の流体キャパシタとして作用することができる。コントローラ９は、弁に命令を送信して、バッファボリュームに前駆体を供給して、堆積のために所望の値まで圧力を蓄積する。図１の実施形態では、システム１は、一部の実施形態では、単一の反応チャンバ５を含むことができる。他の実施形態では、図３に示すように、半導体処理システム１は、複数の反応チャンバ５を備えることができ、また第３のバッファボリューム１９は、プラットフォームハブ１２に接続することができる。

【0019】

半導体処理システム１は、第１のバッファボリューム３内の圧力を測定するように構成された圧力トランスデューサ６と、容器入口制御弁（複数可）７および容器出口制御弁（複数可）８のうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成されたコントローラ９とをさらに備えることができる。動作中に、圧力トランスデューサ６は第１のバッファボリューム３の圧力をモニターし、そして測定された圧力をコントローラ９へと伝送することができる。容器入口制御弁７および容器出口制御弁８がバイナリオン／オフ弁を備える実施形態では、測定された圧力に基づいて、コントローラ９は、容器入口制御弁７および／または容器出口制御弁８へと命令を送信して弁を開くまたは閉じることができる。弁７および／または８が調整可能な弁である実施形態では、コントローラ９は、弁７および／または８へと命令を送信して、弁７および／または８の流体コンダクタンスを連続的に調整することができる。コントローラ９は、第１のバッファボリューム３内の圧力が所定の圧力値を下回って降下すると、第１のバッファボリューム３を充填する命令を送信することができる。

【0020】

例えば、様々な実施形態では、閉ループ制御システムは、圧力トランスデューサ８によって測定された第１のバッファボリューム３の圧力のフィードバックに基づいて、弁７および／または弁８の開放および／または閉鎖を制御する（例えば、弁タイミング、周波数など）ことができる。様々な実施形態で、例えば、容器入口制御弁７および／または容器出口制御弁８の動作を制御するために比例・積分・微分（ＰＩＤ）コントローラを使用することができる。一部の実施形態では、コントローラ９は、第１のバッファボリューム３に対する所望の圧力を達成または維持するために、容器出口制御弁８が開いている持続時間を決定することができ、これはＰＩＤまたは他のコントローラに提供される。

【0021】

様々な実施形態では、本システムで使用される配管、弁、およびフィルターは、圧力降下を低減または最小化するための大きい流量係数（Ｃｖ）を有することができる。例えば、直径１／２インチまたは３／８インチの配管および３／８インチの供給モジュールを使用することができる。

【0022】

図１では、システム１は、コントローラ９が、サブファブゾーン１１内の第１のバッファボリューム３の圧力をモニターおよび／または制御する閉ループ制御システムを含む。図２に示すように、一部の実施形態では、圧力トランスデューサ６は、追加的または代替的に、第２のバッファボリューム４内の圧力を測定するように構成することができ、またコントローラ９は、少なくとも第２のバッファボリューム４における測定された圧力のフィードバックに基づいて、容器入口制御弁（複数可）７および容器出口制御弁（複数可）８のうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成することができる。コントローラ９は、第２のバッファボリューム４内の圧力が所定の値を下回って降下する時に、第２のバッファボリューム４を充填するように命令を送信することができる。さらに他の実施形態では、第１のバッファボリューム３および第２のバッファボリューム４の両方のそれぞれの圧力（複数可）をモニターするために、圧力トランスデューサを使用することができることが理解されるべきである。こうした実施形態では、１つ以上のコントローラは、両方のバッファボリューム３、４に対するフィードバック制御を提供するように構成することができる。

【0023】

図４は、様々な実施形態による、遠隔に位置するプロセスゾーン１３内の反応チャンバ５へと気化した前駆体を送達するための方法を例示するフローチャートである。方法３０は、ブロック３１で始まり、ここで前駆体原料容器２内に配置された固体または液体の前駆体は、例えば、前駆体原料材料の昇華温度または蒸発温度を上回る温度に加熱される昇華または蒸発プロセスを通して気化される。

【0024】

ブロック３２では、不活性キャリアガスは、反応チャンバ５への送達のために、気化した前駆体をキャリアガスに同伴するために、前駆体原料容器２へと提供される。アルゴン（Ａｒ）ガスまたは窒素（Ｎ_２）ガスなどの任意の好適な不活性キャリアガスを使用することができる。前駆体原料容器２の中へと流れるキャリアガスの流れは、流量コントローラによって測定することができ、流量モニター付き圧力コントローラ（ＰＦＣ）１０などを使用することができる。

【0025】

ブロック３３では、気化した前駆体を、容器温度ゾーン１６内の前駆体原料容器２から、サブファブゾーン１１内の第１のバッファボリューム３へと供給することができる。上記に説明したように、サブファブゾーン１１は、クリーンルームを含むことができるプロセスゾーン１３から物理的および熱的に分離することができる。ブロック３４に移動すると、第１のバッファボリューム３内の圧力は、圧力トランスデューサ６によって測定することができる。フィードバック制御方法は、圧力をモニターし、そして第１のバッファボリューム３内の圧力が所定の値を下回って降下する時に、容器入口制御弁（複数可）７および容器出口制御弁（複数可）８のうちの少なくとも１つを動作することによって、第１のバッファボリューム３を充填するために使用することができる。

【0026】

ブロック３５では、気化した前駆体は、処理ゾーン１３内の第２のバッファボリューム４へと搬送することができる。圧力トランスデューサ６は、第２のバッファボリューム４内に配置することができ、またブロック３４の動作は、第２のバッファボリューム３４の圧力を制御するために、ブロック３５の後に実施することができる。ブロック３６では、気化した前駆体は、処理ゾーン１３内の反応チャンバ５へと搬送することができる。一部の実施形態では、図３に示すように、気化した前駆体は、対応する複数の加熱された管によって、複数の異なる反応チャンバ５へと送達することができる。

【0027】

この開示の目的のために、ある特定の態様、利点、および新規の特徴が本明細書に記述される。必ずしもすべてのこうした利点が任意の特定の実施形態に従って達成されるとは限らない。それ故に、例えば、当業者は、本開示が、本明細書で教示または示唆される場合がある他の利点を必ずしも達成することなく、本明細書で教示されるように１つの利点または利点の群を達成する様態で具体化または実行される場合があることを認識するであろう。

【0028】

「することができる（ｃａｎ）」、「可能である（ｃｏｕｌｄ）」、「してもよい（ｍｉｇｈｔ）」、「してもよい（ｍａｙ）」などの条件付きの言葉は、具体的にそうではないと述べられていない限り、または使用されている文脈内で別段の理解がない限り、ある特定の実施形態はある特定の特徴、要素、および／または工程を含むが、他の実施形態はこれらを含まないことを伝えることを一般的に意図している。それ故に、こうした条件付きの言葉は、特徴、要素、および／もしくは工程がいかなるやり方でも１つ以上の実施形態において必要とされること、または１つ以上の実施形態が、ユーザーの入力もしくは指示の有無にかかわらず、これらの特徴、要素および／もしくは工程が任意の特定の実施形態に含まれるまたは実施されるかどうかを決定するためのロジックを必ず含むことを示唆することを一般的に意図していない。

【0029】

「Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの少なくとも１つ」という句などの接続語は、特に別段の具体的な記載のない限り、そうでなければアイテム、用語などがＸ、Ｙ、またはＺのいずれかであってもよいことを伝えるために一般的に使用される文脈で理解される。それ故に、こうした接続語は、ある特定の実施形態が、Ｘのうちの少なくとも１つ、Ｙのうちの少なくとも１つ、およびＺのうちの少なくとも１つの存在を必要とすることを示唆することを一般に意図するものではない。

【0030】

「おおよそ」、「約」、「概して」、および「実質的に」という用語などの本明細書で使用される、程度を表す言葉は、本明細書で使用される場合、依然として所望の機能を実施する、または所望の結果を達成する、記載された値、量、もしくは特性に近い値、量、もしくは特性を表す。例えば、「おおよそ」、「約」、「一般的に」、および「実質的に」という用語は、記載された量の１０％未満以内、５％未満以内、１％未満以内、０．１％未満以内、および０．０１％未満以内の量を指す場合がある。

【0031】

本開示の範囲は、この節または本明細書内のいずれかで好ましい実施形態の特定の開示によって限定されることを意図せず、またこの節もしくは本明細書のいずれかで提示される、または将来提示される特許請求の範囲によって定義されてもよい。特許請求の範囲の言葉は、特許請求の範囲で採用される言葉に基づいて適正に解釈されるべきであり、本明細書にまたは出願手続き中に記述された実施例に限定されず、その実施例は非限定的であると解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】