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(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】P2024173775
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】遠隔固体再充填のための方法システム及び装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/31 20060101AFI20241205BHJP
C23C 16/448 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
H01L21/31 F
C23C16/448
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024086323
(22)【出願日】2024-05-28
(31)【優先権主張番号】63/470,051
(32)【優先日】2023-05-31
(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】シュアイディ・ジャン
(72)【発明者】
【氏名】ムスタファ・ムハンマド
(72)【発明者】
【氏名】モアタズ・ベラー・モウサ
(72)【発明者】
【氏名】ポール・マ
(72)【発明者】
【氏名】ジョナサン・バッケ
(72)【発明者】
【氏名】トッド・ロバート・ダン
(72)【発明者】
【氏名】エリック・ジェームズ・シェロ
(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】ヨンチョル・ビュン
(72)【発明者】
【氏名】シュバム・ガーグ
(72)【発明者】
【氏名】ジャクリーン・レンチ
【テーマコード（参考）】
4K030
5F045
【Ｆターム（参考）】
4K030EA01
5F045AA06
5F045AA15
5F045AB31
5F045AC11
5F045AC12
5F045AC15
5F045AC16
5F045AC17
5F045AD01
5F045AE01
5F045AF02
5F045AF03
5F045AF04
5F045AF08
5F045BB14
5F045DP03
5F045DP22
5F045DQ10
5F045DQ12
5F045EE02
5F045EE17
5F045EF05
(57)【要約】
【課題】本開示は、概して、半導体処理設備に関し、具体的には、化学的前駆体送達容器を再充填するための方法、システム、及び装置に関する。
【解決手段】本開示は、基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された送達容器を、第一の化学物質送達ラインを介して、基材処理プラットフォームから離間し第二の位置に配置された遠隔再充填容器に結合するための、例示的な方法、システム、及び装置に関し、化学物質を遠隔再充填容器内に第一の相で貯蔵することと、遠隔再充填容器内の化学物質を第二の相に変化させることと、化学物質を、第二の相で、第一の化学物質送達ラインを介して送達容器へ輸送することと、第一の化学物質送達ラインを、化学物質の相変化温度以上の第一の温度に加熱することと、送達容器を第二の化学物質送達ラインを介してアキュムレータに結合することと、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】本開示は、基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された送達容器を、第一の化学物質送達ラインを介して、基材処理プラットフォームから離間し第二の位置に配置された遠隔再充填容器に結合するための、例示的な方法、システム、及び装置に関し、化学物質を遠隔再充填容器内に第一の相で貯蔵することと、遠隔再充填容器内の化学物質を第二の相に変化させることと、化学物質を、第二の相で、第一の化学物質送達ラインを介して送達容器へ輸送することと、第一の化学物質送達ラインを、化学物質の相変化温度以上の第一の温度に加熱することと、送達容器を第二の化学物質送達ラインを介してアキュムレータに結合することと、を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
方法であって、
基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された送達容器を、前記基材処理プラットフォームから離隔した第二の位置に配置された遠隔再充填容器に、第一の化学物質送達ラインを介して結合することと、
化学物質を前記遠隔再充填容器内に第一の相で貯蔵することと、
前記遠隔再充填容器内の前記化学物質を第二の相に変化させることと、
前記化学物質を前記第二の相で、前記第一の化学物質送達ラインを介して前記送達容器に輸送することと、
前記第一の化学物質送達ラインを、前記化学物質の相変化温度以上の第一の温度に加熱することと、
前記送達容器を、第二の化学物質送達ラインを介してアキュムレータに結合することと、を含む、方法。
基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された送達容器を、前記基材処理プラットフォームから離隔した第二の位置に配置された遠隔再充填容器に、第一の化学物質送達ラインを介して結合することと、
化学物質を前記遠隔再充填容器内に第一の相で貯蔵することと、
前記遠隔再充填容器内の前記化学物質を第二の相に変化させることと、
前記化学物質を前記第二の相で、前記第一の化学物質送達ラインを介して前記送達容器に輸送することと、
前記第一の化学物質送達ラインを、前記化学物質の相変化温度以上の第一の温度に加熱することと、
前記送達容器を、第二の化学物質送達ラインを介してアキュムレータに結合することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記第一の相が固体であり、前記第二の相が液体であり、前記化学物質の前記相を前記変化させることが、前記化学物質に熱を印加するか、又は前記化学物質に圧力を印加するか、又はそれらの組合わせによって、前記化学物質を溶融することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第一の相が固体であり、前記第二の相が気体であり、前記化学物質の前記相を前記変化させることが、前記化学物質に熱を印加するか、又は前記化学物質に印加される圧力を低減するか、又はそれらの組合わせによって、前記化学物質を昇華させることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記遠隔再充填容器をサブファブ内に配置することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記化学物質を前記第二の相で輸送することが、
前記遠隔再充填容器および前記送達容器を、第三の化学物質送達ラインを介して結合して、前記送達容器と前記遠隔再充填容器との間に、前記第一の化学物質送達ラインを有する、閉ループ回路を提供することと、
ガス弁を介して前記第三の化学物質送達ラインに結合された、不活性ガス供給容器を介して不活性ガスの供給を提供し、前記閉ループ回路を前記不活性ガスでプライミングすることと、
前記プライミングの後に前記ガス弁を閉じることと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
前記遠隔再充填容器および前記送達容器を、第三の化学物質送達ラインを介して結合して、前記送達容器と前記遠隔再充填容器との間に、前記第一の化学物質送達ラインを有する、閉ループ回路を提供することと、
ガス弁を介して前記第三の化学物質送達ラインに結合された、不活性ガス供給容器を介して不活性ガスの供給を提供し、前記閉ループ回路を前記不活性ガスでプライミングすることと、
前記プライミングの後に前記ガス弁を閉じることと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記送達容器の上流で、前記第三の化学物質送達ラインに結合されたコンプレッサポンプと、前記第一の化学物質送達ラインに結合された制限器との間で、前記遠隔再充填容器内の圧力を維持することを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記コンプレッサポンプを用いて、前記不活性ガスを前記遠隔再充填容器に向かってポンプ輸送し、前記化学物質を前記第二の相で前記送達容器に運ぶことを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記不活性ガス及び前記第二の相の前記化学物質を前記送達容器の内部容積に膨張させ、前記送達容器内の結果として生じる圧力降下に応答して、前記送達容器内の前記化学物質を固化することを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記送達容器内の前記化学物質を昇華させることと、
前記昇華された化学物質を、前記第二の化学物質送達ラインを介して前記送達容器から前記アキュムレータに輸送することと、
前記第二の化学物質送達ラインを、前記化学物質を気体状態に維持するのに十分な第二の温度に加熱することと、
前記アキュムレータを反応チャンバに結合することと、
前記化学物質を前記アキュムレータから前記反応チャンバに輸送することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
前記昇華された化学物質を、前記第二の化学物質送達ラインを介して前記送達容器から前記アキュムレータに輸送することと、
前記第二の化学物質送達ラインを、前記化学物質を気体状態に維持するのに十分な第二の温度に加熱することと、
前記アキュムレータを反応チャンバに結合することと、
前記化学物質を前記アキュムレータから前記反応チャンバに輸送することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記送達容器の第一の内部容積と前記遠隔再充填容器の第二の内部容積との間の、温度勾配を維持することと、
前記化学物質を前記第一の内部容積内の前記第一の相に戻すことと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
前記化学物質を前記第一の内部容積内の前記第一の相に戻すことと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記温度勾配を維持することが、前記第一の内部容積内に配置された複数の低温の部材を介して、前記送達容器を能動的に冷却することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第二の相で前記化学物質を輸送することが、前記第一の化学物質送達ラインに結合されたポンプを介して、前記第一の化学物質送達ラインを通して、前記化学物質をポンプ輸送することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
基材処理システムであって、
基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された、第一の内部容積を有する送達容器と、
第一の化学物質送達ラインを介して前記送達容器と流体連通する遠隔再充填容器であって、前記第一の内部容積よりも大きい第二の内部容積を備え、前記基材処理プラットフォームから離隔した第二の位置に配置される、遠隔再充填容器と、
第二の化学物質送達ラインを介して、前記送達容器と反応チャンバとの間に結合されたアキュムレータと、
前記遠隔再充填容器の近接にあり、前記遠隔再充填容器内に配置された化学物質を、前記化学物質の相を第一の相から第二の相に変化させるのに十分に加熱するように動作可能な、第一の加熱装置とを備える、基材処理システム。
基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された、第一の内部容積を有する送達容器と、
第一の化学物質送達ラインを介して前記送達容器と流体連通する遠隔再充填容器であって、前記第一の内部容積よりも大きい第二の内部容積を備え、前記基材処理プラットフォームから離隔した第二の位置に配置される、遠隔再充填容器と、
第二の化学物質送達ラインを介して、前記送達容器と反応チャンバとの間に結合されたアキュムレータと、
前記遠隔再充填容器の近接にあり、前記遠隔再充填容器内に配置された化学物質を、前記化学物質の相を第一の相から第二の相に変化させるのに十分に加熱するように動作可能な、第一の加熱装置とを備える、基材処理システム。
【請求項14】
前記第一の化学物質送達ラインが、前記第一の化学物質送達ラインを前記化学物質の相変化温度よりも高い輸送温度に維持するように動作可能な第二の加熱装置に結合される、請求項１３に記載の基材処理システム。
【請求項15】
前記第一の化学物質送達ラインが、前記化学物質を、前記第二の相で、前記第一の化学物質送達ラインを通して、前記遠隔再充填容器から前記送達容器に向けるように構成された機械式ポンプに結合される、請求項１３に記載の基材処理システム。
【請求項16】
前記送達容器が、第三の加熱装置、若しくは冷却装置、又はそれらの組合わせに結合され、前記第一の化学物質送達ラインが、入口弁を介して前記送達容器に結合される、請求項１４に記載の基材処理システム。
【請求項17】
前記冷却装置が、前記送達容器の下部に配置された複数の低温の部材を備え、前記低温の部材の温度が、前記化学物質を前記第二の相から前記第一の相に戻すように選択される、請求項１６に記載の基材処理システム。
【請求項18】
前記第一の化学物質送達ライン、前記第二の化学物質送達ライン、ポンプ、前記送達容器、若しくは前記遠隔再充填容器、又はそれらの組合わせの中に、又は近傍に配置され、前記化学物質の温度、圧力、若しくはポンプサイクル時間、又はそれらの組合せを監視し、前記監視に基づいてセンサデータを生成する、少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのセンサに通信可能に結合され、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記冷却装置、若しくは前記ポンプ、又はそれらの組合わせに通信可能に結合された、少なくとも１つの制御装置であって、前記少なくとも１つの制御装置が、前記センサデータを受信し、前記センサデータに基づいて、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記ポンプ、若しくは前記冷却装置、又はそれらの組合わせを調整するように構成された、少なくとも１つの制御装置とを備える、請求項１６に記載の基材処理システム。
前記少なくとも１つのセンサに通信可能に結合され、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記冷却装置、若しくは前記ポンプ、又はそれらの組合わせに通信可能に結合された、少なくとも１つの制御装置であって、前記少なくとも１つの制御装置が、前記センサデータを受信し、前記センサデータに基づいて、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記ポンプ、若しくは前記冷却装置、又はそれらの組合わせを調整するように構成された、少なくとも１つの制御装置とを備える、請求項１６に記載の基材処理システム。
【請求項19】
前記化学物質の前記第一の相が固体であり、前記化学物質の前記第二の相が気体であり、
前記遠隔再充填容器と前記送達容器との間に結合された、第三の化学物質送達ラインと、
前記第三の化学物質送達ラインに結合された不活性ガス源の上流の、前記第三の化学物質送達ラインに結合されたコンプレッサポンプであって、前記不活性ガスを、前記不活性ガス源から前記遠隔再充填容器に少なくとも向けるように動作可能である、コンプレッサポンプと、
制限器であって、前記送達容器の上流の前記第一の化学物質送達ラインに結合され、前記不活性ガス及び前記気体化学物質を、前記コンプレッサポンプと前記制限器との間で、前記送達容器内の第二の圧力よりも高い、第一の圧力に維持する制限器とをさらに含み、前記制限器が、前記不活性ガス及び前記気体化学物質を、前記送達容器内に膨張させて、前記送達容器内の前記化学物質を固化するように開放可能である、請求項１６に記載の基材処理システム。
前記遠隔再充填容器と前記送達容器との間に結合された、第三の化学物質送達ラインと、
前記第三の化学物質送達ラインに結合された不活性ガス源の上流の、前記第三の化学物質送達ラインに結合されたコンプレッサポンプであって、前記不活性ガスを、前記不活性ガス源から前記遠隔再充填容器に少なくとも向けるように動作可能である、コンプレッサポンプと、
制限器であって、前記送達容器の上流の前記第一の化学物質送達ラインに結合され、前記不活性ガス及び前記気体化学物質を、前記コンプレッサポンプと前記制限器との間で、前記送達容器内の第二の圧力よりも高い、第一の圧力に維持する制限器とをさらに含み、前記制限器が、前記不活性ガス及び前記気体化学物質を、前記送達容器内に膨張させて、前記送達容器内の前記化学物質を固化するように開放可能である、請求項１６に記載の基材処理システム。
【請求項20】
前記第一の化学物質送達ライン、前記第三の化学物質送達ライン、前記コンプレッサポンプ、前記制限器、前記不活性ガス源、前記送達容器、若しくは前記遠隔再充填容器、又はそれらの組合わせの中に、又は近傍に配置され、前記化学物質の温度、若しくは圧力、又はそれらの組合わせを監視し、前記監視に基づいてセンサデータを生成する、少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのセンサに通信可能に結合され、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記コンプレッサポンプ、前記制限器、又は前記送達容器、前記遠隔再充填容器、若しくは前記不活性ガス源のいずれかに結合された１つ以上の弁、又はそれらの組合わせに通信可能に結合された、少なくとも１つの制御装置とをさらに備え、
前記少なくとも１つの制御装置が、前記センサデータを受信し、前記センサデータに基づいて、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記コンプレッサポンプ、前記制限器、又は前記送達容器、前記遠隔再充填容器、若しくは前記不活性ガス源のいずれかに結合された前記１つ以上の弁、又はそれらの組合わせを調整するように構成された、請求項１９に記載の基材処理システム。
前記少なくとも１つのセンサに通信可能に結合され、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記コンプレッサポンプ、前記制限器、又は前記送達容器、前記遠隔再充填容器、若しくは前記不活性ガス源のいずれかに結合された１つ以上の弁、又はそれらの組合わせに通信可能に結合された、少なくとも１つの制御装置とをさらに備え、
前記少なくとも１つの制御装置が、前記センサデータを受信し、前記センサデータに基づいて、前記第一の加熱装置、前記第二の加熱装置、前記第三の加熱装置、前記コンプレッサポンプ、前記制限器、又は前記送達容器、前記遠隔再充填容器、若しくは前記不活性ガス源のいずれかに結合された前記１つ以上の弁、又はそれらの組合わせを調整するように構成された、請求項１９に記載の基材処理システム。
【請求項21】
前記第一の相が、固体であり、前記第二の相が、気体又は液体、若しくはそれらの組み合わせである、請求項１３に記載の基材処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、半導体処理設備に関し、具体的には、化学的前駆体送達容器を再充填するための方法、システム、及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
化学蒸着（ＣＶＤ）及び原子層堆積（ＡＬＤ）などの半導体製造プロセスは、半導体ウエハ（本明細書では「基材」とも呼ばれる）上の薄膜の堆積を伴う。処理中、ウエハは、反応チャンバ内の１つ以上の前駆体に曝露されて、材料の薄い層を堆積させる。前駆体源は、典型的には、処理ツールに搭載された送達容器に貯蔵され、送達容器から反応チャンバに送達される。送達容器の保守及び交換の必要性を低減するために、送達容器は、漸進的に大きくなってきている。しかしながら、大型の送達容器でさえも最終的に空になり、交換する必要があるため、ダウンタイム、及び場合によっては、品質又は安全性からの逸脱が必要となる可能性もある。こうしたシステムは、概して、その意図される目的のために受入れられてきた。しかしながら、送達容器の保守及び交換の必要性を低減するための改善された方法、システム、及び装置に対するニーズが依然として存在する。本開示は、このニーズに対する解決策を提供する。
【発明の概要】
【0003】
この概要は、選択された概念を単純化した形態で紹介する場合があり、これは以下で更に詳細に説明される場合がある。この概要は、特許請求される主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを必ずしも意図してはおらず、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。
【0004】
本開示は、例示的方法に関し、方法は、基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された送達容器を、基材処理プラットフォームから離間した第二の位置に配置された遠隔再充填容器に結合することと、遠隔再充填容器内に第一の相の化学物質を貯蔵することと、遠隔再充填容器内の化学物質を第二の相に変化させることと、第二の相の化学物質を、第一の化学物質送達ラインを介して送達容器に輸送することと、第一の化学物質送達ラインを、化学物質の相変化温度以上の第一の温度に加熱することと、送達容器を、第二の化学物質送達ラインを介して、アキュムレータに結合することと、を含む。様々な実施例では、第一の相は、固体であってもよく、第二の相は、液体であってもよい。化学物質の相を変化させることは、化学物質に熱を印加することによって、又は化学物質に圧力を印加することによって、又はそれらの組合わせによって、化学物質を融解することを更に含んでもよい。一例では、第一の相は、液体であってもよく、第二の相は、固体であってもよい。化学物質の相を変化させることは、化学物質に熱を印加することによって、又は化学物質に印加される圧力を低減することによって、又はそれらの組合わせによって、化学物質を昇華することを更に含んでもよい。遠隔再充填容器は、サブファブ内に配置されてもよい。
【0005】
様々な実施例では、第二の相で化学物質を輸送することは、第三の化学物質送達ラインを介して、遠隔再充填容器と送達容器を結合して、送達容器と遠隔再充填容器との間に、第一の化学物質送達ラインを有する、閉ループ回路を提供することと、ガス弁を介して第三の化学物質送達ラインに結合された、不活性ガス供給容器を介して、不活性ガスの供給を提供し、閉ループ回路を不活性ガスでプライミングすることと、プライミングの後にガス弁を閉じることと、を更に含む。
【0006】
本開示の様々な実施例によれば、本方法は、第三の化学物質送達ラインに結合されたコンプレッサポンプと、送達容器の上流の第一の化学物質送達ラインに結合された制限器との間で、遠隔再充填容器内の圧力を維持することを、含んでもよい。本方法は、コンプレッサポンプを用いて、不活性ガスを遠隔再充填容器に向かってポンプ輸送して、第二の相で化学物質を送達容器に運ぶことを、含んでもよい。
【0007】
本方法は、第二の相で不活性ガス及び化学物質を送達容器の内部容積内に膨張させることと、結果として生じる送達容器内の圧力降下に応答して、送達容器内の化学物質を固化することと、を含んでもよい。更なる態様では、本方法は、送達容器内の化学物質を昇華させることと、昇華した化学物質を、送達容器から第二の化学物質送達ラインを介してアキュムレータに輸送することと、第二の化学物質送達ラインを、化学物質を気体状態に維持するために十分な第二の温度に加熱することと、アキュムレータを反応チャンバに結合することと、化学物質をアキュムレータから反応チャンバに輸送することと、を含んでもよい。
【0008】
本開示の様々な実施例によると、本方法は、送達容器の第一の内部容積と遠隔再充填容器の第二の内部容積との間の温度勾配を維持することと、化学物質を第一の内部容積内の第一の相に戻すことと、を含んでもよい。一実施例では、本方法は、第一の内部容積内に配置された複数の低温の部材を介して、送達容器を能動的に冷却することによって、温度勾配を維持することを含んでもよい。本方法は、第二の相で化学物質を輸送することと、第一の化学物質送達ラインに結合されたポンプを介して、第一の化学物質送達ラインを通して、化学物質をポンプ輸送することと、を含んでもよい。
【0009】
基材処理システムは、基材処理プラットフォーム上の第一の位置に配置された、第一の内部容積を有する送達容器と、第一の化学物質送達ラインを介して送達容器と流体連通する遠隔再充填容器であって、第一の内部容積よりも大きい第二の内部容積を有し、基材処理プラットフォームから離間した第二の位置に配置された遠隔再充填容器と、第二の化学物質送達ライン介して、送達容器と反応チャンバとの間に結合されたアキュムレータと、遠隔再充填容器に近接し、遠隔再充填容器内に配置された化学物質を、第一の相から第二の相に変化させるのに十分な加熱するように動作可能な、第一の加熱装置と、を含む。
【0010】
例示的な基材処理システムは、化学物質送達ラインを化学物質の相変化温度よりも高い輸送温度に維持するように動作可能な、第二の加熱装置に結合された、第一の化学物質送達ラインを含んでもよい。
【0011】
例示的な基材処理システムは、第二の相の化学物質を、第一の化学物質送達ラインを通して、遠隔再充填容器から送達容器へと方向付けるように構成された、機械式ポンプに結合された、第一の化学物質送達ラインを含んでもよい。
【0012】
例示的な基材処理システムは、第三の加熱装置、又は冷却装置、又はそれらの組合わせに結合された、送達容器を含んでもよく、第一の化学物質送達ラインは、入口弁を介して送達容器に結合されてもよい。
【0013】
例示的な基材処理システムは、送達容器の下部に配置された複数の低温の部材を備える、冷却装置を含んでもよく、低温の部材の温度は、化学物質を第二の相から第一の相に戻すように、選択されてもよい。
【0014】
更なる実施例では、基材処理システムは、第一の化学物質送達ライン、第二の化学物質送達ライン、ポンプ、送達容器、若しくは遠隔再充填容器、又はそれらの組合わせ内に、または隣接して配置された、少なくとも１つのセンサであって、化学物質の温度、圧力、若しくはポンプサイクル時間、又はその組合せを監視し、その監視に基づいてセンサデータを生成する、少なくとも１つのセンサと、その少なくとも１つのセンサに通信可能に結合され、第一の加熱装置、第二の加熱装置、第三の加熱装置、冷却装置、若しくはポンプ、又はそれらの組合せに通信可能に結合された、少なくとも１つの制御装置であって、その少なくとも１つの制御装置は、センサデータを受信し、第一の加熱装置、第二の加熱装置、第三の加熱装置、第一の加圧装置、ポンプ、若しくは冷却装置、又はそれらの組合わせを、センサデータに基づいて調整する、少なくとも１つの制御装置と、を含んでもよい。
【0015】
一態様では、化学物質の第一の相は固体であってもよく、化学物質の第二の相は気体状であってもよく、基材処理システムは、遠隔再充填容器と送達容器との間に結合された第三の化学物質送達ライン第三の化学物質送達ラインに結合された不活性ガス源の上流で、前記第三の化学物質送達ラインに結合されたコンプレッサポンプとを含んでもよく、コンプレッサポンプは、不活性ガス源から遠隔再充填容器に及び送達容器の上流の前記第一の化学物質送達ラインに結合された制限器に、不活性ガスを少なくとも方向付けて、不活性ガス及び気体化学物質を、コンプレッサポンプと前記制限器との間で、第一の圧力に維持するように、動作可能であってもよく、第一の圧力は、送達容器内の第二の圧力よりも高くてもよく、制限器は、不活性ガス及び気体化学物質を送達容器内に膨張させて、送達容器内の化学物質を固化するように開放するように、動作可能であってもよい。基材処理システムは、化学物質の温度若しくは圧力又、はそれらの組合わせを監視し、監視に基づいてセンサデータを生成するための、第一の化学物質送達ライン、第三の化学物質送達ライン、コンプレッサポンプ、制限器、不活性ガス源、送達容器、若しくは遠隔再充填容器、又はそれらの組合わせの内に又はそれらに隣接して配置される、少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのセンサに通信可能に結合され、第一の加熱装置、第二の加熱装置、第三の加熱装置、コンプレッサポンプ、制限器、又は送達容器、遠隔再充填容器、若しくは不活性ガス源、若しくはそれらの組合わせのいずれかに結合された１つ以上の弁に、通信可能に結合された制御装置とを備え、少なくとも１つの制御装置が、センサデータを受信し、センサデータに基づいて、第一の加熱装置、第二の加熱装置、第三の加熱装置、コンプレッサポンプ、制限器、又は送達容器、遠隔再充填容器、若しくは前記不活性ガス源、若しくはそれらの組合わせのいずれかを調整するように、構成されてもよい。一態様では、第一の相は、固体であってもよく、第二の相は、気体若しくは液体、又はそれらの組合わせであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0016】
本明細書で開示される、本発明のこれらの及び他の特徴、態様、及び利点は、本発明を例示することを意図し、また本発明を限定することを意図しない、特定の実施形態の図面を参照しながら以下で記述される。
【0017】
【0018】
当然のことながら、図中の要素は、簡潔かつ明瞭にするために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれていない。例えば、図内の要素のうちのいくつかの相対的なサイズは、本開示の例示された実施形態の理解の向上を助けるために他の要素に対して相対的に誇張されている場合がある。
【発明を実施するための形態】
【0019】
ある特定の実施形態及び実施例を以下に開示するが、本発明の具体的に開示された実施形態及び／又は使用、並びにその明白な修正及び均等物を超えて本発明が延長することは、当業者によって理解されるであろう。それ故に、開示された本発明の範囲は、以下に記載の特定の開示された実施形態によって限定されるべきではないことが意図されている。
【0020】
本明細書で使用される場合、「基材」という用語は、修飾されてもよい、又はデバイス、回路、若しくは膜がその上に形成されてもよい、単一または複数の任意の下地材料を含む、単一または複数の任意の下地材料を指してもよい。「基材」は、連続的又は非連続的、剛性又は可撓性、中実又は多孔質、及びそれらの組合せであってもよい。基材は、粉末、プレート、又はワークピースなどの、任意の形態であってもよい。プレートの形態の基材は、様々な形状、及びサイズのウエハを含んでもよい。基材は、例えば、ケイ素、シリコンゲルマニウム、酸化ケイ素、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、及び炭化ケイ素を含む、半導体材料から作製されてもよい。
【0021】
連続基材は、堆積プロセスが生じるプロセスチャンバの境界を越えて、延在してもよい。いくつかの工程では、連続基材は、工程が基材の端部に達するまで継続されるように、プロセスチャンバを通して移動してもよい。連続基材は、任意の適切な形態で、連続基材の製造及び生産を可能にするために、連続基材供給システムから供給されてもよい。
【0022】
連続基材の非限定的な例としては、シート、不織布膜、ロール、箔、ウェブ、可撓性材料、連続フィラメント又は繊維（例えば、セラミック繊維、若しくはポリマー繊維）の束が、含まれてもよい。連続基材はまた、非連続基材がその上へと取付けられる、キャリア又はシートを備えてもよい。
【0023】
本明細書に提示された例示は、任意の特定の材料、構造、又は装置の実際の外観であることを意味せず、本開示の実施形態を記述するために使用される、単に理想化された表現にすぎない。
【0024】
示された、かつ記載された特定の実装は、本発明の及び最良の形態の例示であり、態様及び実装の範囲を、いかなる方法でも、他に限定することを意図していない。実際に、簡潔のために、従来の製造、接続、調製、及びシステムの他の機能的態様を詳細に記述していない場合がある。更に、様々な図に示された接続線は、様々な要素間の、例示的な機能的関係、及び／又は物理的連結を表すことが、意図されている。多くの代替的若しくは追加の機能的関係、若しくは物理的接続が実際のシステムに存在してもよく、及び／又はいくつかの実施形態では存在しなくてもよい。
【0025】
化学反応物質又は固体原料の送達システムは、送達容器及びヒータ（例えば、放射加熱ランプ、抵抗ヒータ及び／又は同種のもの）を備えてもよい。容器は、原料前駆体（「化学物質」又は「化学的前駆体」と呼ばれる場合もある）を含み、これは固体（例えば、粉末形態）又は液体であってもよい。ヒータは、容器を加熱し、容器内の反応物質の気化及び／又は昇華を促進させる。容器は、容器を通るキャリアガスの流れのための、入口及び出口を有してもよい。キャリアガスは、不活性、例えば、窒素、アルゴン、又はヘリウムであってもよい。一般的に、キャリアガスは、容器出口を通って、最終的に基材反応チャンバへ反応物質蒸気（例えば、気化又は昇華した化学反応物質）を運ぶ。典型的に、容器は、容器の内容物を容器の外部から流体的に隔離するための隔離弁を備える。１つの隔離弁を容器の入口の上流に設け、別の隔離弁を容器の出口の下流に設けることができる。いくつかの実施形態の送達容器は、昇華器を備える、本質的に昇華器からなる、又は昇華器からなる。つまり、本明細書で「送達容器」が言及される場合は常に、昇華器（例えば、「固体原料の化学物質昇華器」）も明確に企図される。
【0026】
化学蒸着（ＣＶＤ）は、基材、例えばシリコンウエハ上に材料の薄膜を形成するための、半導体産業において既知のプロセスである。ＣＶＤでは、異なる反応物質の化学物質の（「前駆体ガス」を含む）反応物質蒸気が、反応チャンバ内の１つ以上の基材に供給される。多くの場合、反応チャンバは、基材ホルダ（例えば、サセプタ）上に支持される単一の基材のみを備え、基材及び基材ホルダは、所望のプロセス温度に維持される。典型的なＣＶＤプロセスでは、相互反応性の反応物質蒸気が互いに反応して基材上に薄膜を形成し、成長速度は、温度と反応物質ガスの量に関係する。
【0027】
いくつかの用途では、反応物質ガスは、反応物質送達容器内に貯蔵される。このような用途では、反応物質は、多くの場合、約１気圧及び室温の標準圧力及び温度でガス状である。このようなガスの例としては、窒素、酸素、水素、及びアンモニアが挙げられる。ただし、場合によっては、標準圧力及び温度で液体又は固体（例えば、塩化ハフニウム、酸化ハフニウム、二酸化ジルコニウム等）である、原料の化学物質（「前駆体」）の蒸気が使用される。（本明細書で「固体原料前駆体」、「固体化学反応物質」、又は「固体反応物質」と呼ばれる）一部の固体物質の場合、室温での蒸気圧は非常に低いため、通常は非常に低い圧力で、加熱及び／又は保持され、反応プロセスに十分な量の反応物質蒸気を生成する。気化（例えば、昇華又は蒸発）した後、気相反応物質を処理システム全体にわたって気化温度以上に保持することで、弁、フィルタ、導管、及び気相反応物質の、ある場所から別の場所へ、例えば送達容器から反応チャンバへの送達に関連する他の構成要素において、望ましくない凝縮を防止することができる。このような天然の固体又は液体の物質からの気相反応物質は、様々な他の産業における化学反応に有用である。
【0028】
原子層堆積（ＡＬＤ）は、基材上に薄膜を形成する、別の既知のプロセスである。多くの用途では、ＡＬＤは、本明細書に記載の、固体及び／又は液体原料の化学物質を使用する。ＡＬＤは、サイクルで実行される自己飽和反応によって膜を堆積させる、蒸着の一種である。膜の厚さは、実行されるサイクルの数によって決定される。ＡＬＤプロセスでは、ガス状反応物質が、交互に及び／又は繰り返して、基材又はウエハに供給され、ウエハ上に材料の薄膜を形成する。１つの反応物質は、ウエハ上で、自己制御的プロセスにより吸着する。続いて異なるパルス状の反応物質が吸着された材料と反応して、所望の材料の単一分子層を形成する。分解は、例えば配位子交換又はゲッタリング反応で、吸着種間での、及び適切に選択された試薬との、相互反応によって発生する場合がある。一部のＡＬＤ反応では、サイクルごとに、僅か１分子の単分子層が形成される。より厚い膜は、目標の厚さが達成されるまで、繰り返し成長サイクルを経て生成される。いくつかのＡＬＤ反応では、相互反応性の反応物質は、異なる反応物質へ基材を暴露させる間に、除去プロセスを介在させることにより、気相で別々に保持される。
【0029】
遠隔再充填容器及び／又は送達容器は、入口及び出口から延在するガスライン、ライン上の隔離弁、並びに弁上のフィッティングが付属し、フィッティングは、残りの基材処理プラットフォームのガスフローラインに結合するように構成されている。反応物質送達容器と反応チャンバとの間の、様々な弁及びガスフローラインを加熱するために、幾つかの追加ヒータを設けて、反応物質液又は蒸気が、このような構成要素上に固化又は凝縮して堆積するのを防止することが望ましい。したがって、遠隔再充填容器、送達容器、及び反応チャンバとの間の、気体及び／又は液体輸送構成要素は、反応物質の気化／凝縮／昇華温度を超える温度に維持することができる。
【0030】
本明細書に記載されるように、送達容器を原料前駆体で充填するために、複数の遠隔再充填容器が含まれてもよい。従来、送達容器は、基材処理プラットフォームから取除かれて再充填され、それは、ダウンタイム及びウエハ製造の損失につながる可能性がある。遠隔再充填容器は、昇華器を交換又は再充填する必要性を、低減することができる。代わりに、遠隔再充填容器を使用して、送達容器に原料前駆体などの化学物質を、自動及び／又は連続的に供給することができる。遠隔再充填容器システムは、１つ以上の遠隔再充填容器を含んでもよい。更に、本明細書の実施形態による遠隔再充填容器は、基材処理プラットフォームから離間した場所、例えば、サブファブ、又は他の遠隔場所に配置してもよい。したがって、遠隔再充填容器容積は、基材処理プラットフォーム上に配置された容器の、サイズ制限を受けない。
【0031】
いくつかの例では、遠隔再充填容器は、基材処理プラットフォーム（又は「ツール」）から離間した場所に配置されてもよい。例えば、遠隔再充填容器は、基材処理プラットフォームから別の部屋に、基材処理プラットフォームからクリーンルームを横切って、基材処理プラットフォームに隣接して、又はサブファブ内に、配置されてもよい。本開示の目的のために、「サブファブ」は、基材処理プラットフォームの下の領域である。いくつかの例では、これは、基材処理プラットフォームが配置されるレベルよりも低い建築レベルで、クリーンルームの床内に構築されてもよく、又は基材処理プラットフォームの下部を含んでもよい。
【0032】
再充填のために１つ以上の遠隔再充填容器を、基材処理プラットフォームシステムから取外すことにより、遠隔再充填容器は、送達容器の交換に関連する労働力、ダウンタイム、及び安全性の逸脱を低減する。様々な構成を参照して、追加の特徴を本明細書に記載する。
【0033】
図１は、基材処理プラットフォーム１１０上に配置された送達容器１０２を含む、例示的な基材処理システム１００を示す概略図である。基材処理プラットフォーム１１０は、各々の反応チャンバ１２２及び１２４を含む、１つ以上の反応チャンバ１３８及び１４０を含む。反応チャンバ１３８及び１４０は、処理中に各々の基材１４６及び１４８を保持するための、各々のサセプタ１４２及び１４４を含む。基材処理プラットフォーム１１０は、１つ以上の反応物質を基材１４６及び１４８の各々の表面に分配するための、ガス分配システム１５０及び１５２を含む。基材処理プラットフォーム１１０は、反応チャンバ１２２及び１２４の１つ以上における真空圧力を制御するための、真空源（図示せず）を含んでもよい。反応物質供給源は、固体前駆体原料送達容器１０２から生成される気相反応物質を、気相反応チャンバ１３８及び／又は１４０に供給してもよい。キャリアガス源１２０はまた、化学物質送達ライン１５４、並びに弁１５８及び１６０を介して、反応チャンバ１２２及び１２４に流体結合されてもよい。
【0034】
固体原料送達容器１０２は、標準的な条件（すなわち、室温及び大気圧）下では固体の可能性がある、前駆体又は原料化学物質（例えば、化学物質１１４）を含有してもよい。
【0035】
一例では、送達容器１０２は、遠隔再充填容器１０４に結合されてもよい。遠隔再充填容器１０４は、横方向に、送達容器１０２及び／又は基材処理プラットフォーム１１０の、上方又は下方に、離間して配置されてもよい。例えば、遠隔処理容器１０４は、基材処理プラットフォーム１１０の下に配置される、サブファブ内に配置されてもよい。遠隔再充填容器１０４は、バルク再充填容器を備えてもよく、化学物質送達ライン１０６を介して送達容器１０２に結合されてもよい。
【0036】
化学物質送達ライン１０６は、遠隔再充填容器１０４の出口弁１１６と送達容器１０２の入口弁１１８との間に、延在してもよい。入口弁１１８は、送達容器１０２の下部１９６上に配置されてもよい。出口弁１１６は、遠隔再充填容器１０４の下側部分の近く、又は下部１１２上に配置されてもよい。弁１１６及び１１８は、遠隔再充填容器１０４から送達容器１０２への、化学物質１１４の流れを制御するように、構成されてもよい。
【0037】
遠隔再充填容器１０４は、基材処理プラットフォーム１１０内のサイズ制限によって制限されない場合があるため、筐体１０８内の化学物質容量が送達容器１０２よりも大きい場合がある。例えば、遠隔再充填容器１０４は、送達容器１０２の容量の、少なくとも１．５倍、２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、又は２０倍を有していてもよい。他の容量も可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0038】
一例では、遠隔再充填容器１０４は、標準条件（すなわち、室温及び大気圧）下で固体であり得る、前駆体又は原料化学物質を含む、再充填用化学物質１１４を含んでもよい。遠隔再充填容器１０４は、その中の化学物質１１４を、化学物質送達ライン１０６を介して送達容器１０２に移送させてもよい。遠隔再充填容器１０４は、化学物質送達ライン１０６を通過する前に、化学物質１１４を溶融及び／又は液化するように装備されてもよい。一例では、遠隔再充填容器１０４は、化学物質１１４を融点を超える温度に加熱して、化学物質ライン１０６の固化を防止し、ラインを通る流れを促進し、目詰まりを防止してもよい。遠隔再充填容器１０４は、化学物質１１４を少なくとも融点温度に加熱するように適合された、１つ以上の加熱装置１７４及び／又は１７６（例えば、ヒータ及び／又は弁ポート）を有してもよい。加熱装置１７４及び／又は１７６は、遠隔再充填容器１０２の外部に近接してもよく、又はその外部上に配置されてもよい。加熱装置１７４及び／又は１７６は、蓋１８２及び／又は筐体１０８と熱連通してもよい。例えば、加熱装置１７４は、遠隔再充填容器１０４の下部１１２に近接して位置付けられてもよく、又は結合されてもよく、加熱装置１７６は、筐体１０８の側壁１９２に近接して位置付けられてもよく、又は結合されてもよい。蓋１８２及び筐体１０８は、熱伝導性材料（例えば、ステンレス鋼）で作製されてもよく、また、加熱装置１７４及び／又は１７６から、蓋１８２及び／又は遠隔再充填容器１０４の内部容積１８５に熱を伝達するように、構成されてもよい。加熱装置１７４及び／又は１７６は、化学物質１１４を、液化させるのに十分な温度に加熱して、再充填動作中に、蓋１８２及び側壁１９２上での固化を防止してもよい。加熱装置１７４及び／又は１７６は、化学物質１１４を、融点を超える温度に加熱して、送達容器１０２への移送中に、化学物質送達ライン１０６での固化を更に回避してもよい。これにより、化学物質送達ライン１０６を介して、最小限の目詰まりで送達容器１０２への、化学物質１１４の輸送を促進してもよい。一例では、化学物質送達ライン１０６出口弁１１６は、遠隔再充填容器１０４内の下方、又は容器１０４の下部１１２に配置されてもよい。加熱装置１７４及び／又は１７６は、当業者に公知の様々な加熱装置（例えば、ヒータ、加熱ジャケット、加熱ブロック、及び／又は放射ヒータ）のいずれかを備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0039】
遠隔再充填容器１０４は、動作温度で動作するように構成されてもよい。例えば、動作温度は、化学的前駆体／反応物質の、所望の融解／液化速度に基づいて決定されてもよい。いくつかの例では、動作温度は、約１０℃～約５００度の範囲内である。他の温度範囲が可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0040】
一例では、送達容器１０２は、筐体１７８の外部上に配置された１つ以上の加熱装置１７２、１８０、及び／又は１８６に熱的に結合されてもよい。加熱装置１８６は、送達容器１０２の下部１９６上に配置されてもよい。加熱装置１８０及び１７２は、筐体１７８の側壁上に配置されてもよい。このような加熱装置は、再充填動作、材料処理動作、及び化学物質１１４の貯蔵中に、化学物質１１４の温度を、制御又は調整する役割を果たす。
【0041】
一例では、化学物質１１４は、弁１１８を介して送達容器１０２に入ると、融点を超える温度、及び／又は遠隔再充填容器１０４によって加熱された温度を超える温度に保たれて、再充填動作中の固化を防止することができる。加熱装置１７２、１８０及び／又は１８６は、再充填が完了するまで、送達容器１０２の少なくとも下部１９６で、化学物質１１４を液相に維持するのに十分な熱を連続的に印加するように、構成されてもよい。筐体１７８及び／又は蓋１３０は、加熱装置１７２、１８０、及び１８６から、内部容積１８４に熱を伝達して、化学物質１１４を加熱するように、構成されてもよい。加熱装置１７２、１８０、及び１８６は、当業者に公知の様々な加熱装置（例えば、ヒータ、加熱ジャケット、加熱ブロック、及び／又は放射ヒータ）のいずれかを備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0042】
送達容器１０４は、液体状態の、化学的前駆体／反応物質、化学物質１１４の所望の維持に基づいて、ある動作温度で動作するように、構成されてもよい。いくつかの例では、動作温度は、約１０℃～約５００度の範囲内である。他の温度範囲が可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0043】
再充填動作が完了すると、化学物質１１４は、送達容器１０２の下部に固体を形成して、材料処理動作までそこに貯蔵されてもよい。化学物質１１４を、送達容器１０２に結合された冷却装置１８８によって固化温度に冷却して、送達容器１０２の基部の温度を、貯蔵のために化学物質１１４を固相に維持するのに十分な温度に、維持してもよい。冷却装置１８８は、冷却プレート、冷却コイル、可変ピッチ冷却コイル、冷却ジャケット、冷却ファン、ペルチェ冷却器、若しくは冷却剤を循環させる統合冷却チャネルなど、又はそれらの任意の組合わせを含むがこれらに限定されない、様々な冷却装置のいずれかを備えてもよい。あるいは、化学物質１１４は、液体などの異なる形態で貯蔵されてもよい。加熱装置１７２、１８０、及び／又は１８６は、化学物質１１４を、気化点及び／又は昇華点を下回る温度で液体状態に維持して、材料処理動作の前の化学物質１１４を貯蔵してもよい。
【0044】
一例では、材料処理動作中、加熱装置１７２、１８０、及び／又は１８６は、例えば、化学物質１１４を気化及び／又は昇華させることによって、化学物質１１４の相を液体又は固体から変化させるのに十分な温度に、化学物質１１４を加熱するように、構成されてもよい。こうした相変化は、化学物質１１４に印加される圧力を、単独で、又は温度の変化に加えて、変化させることによって、もたらされてもよい。気化又は昇華されると、化学物質１１４は、化学物質送達ライン１０５を介して、アキュムレータ１０１に輸送されてもよい。アキュムレータ１０１から、化学物質１１４は、基材処理のために、弁１０７を介して、化学物質送達ライン１２８を通って、反応チャンバ１２２、及び／又は１２４へと続いてもよい。
【0045】
アキュムレータ１０１は、再充填パイプライン（例えば、化学物質送達ライン１０６）が反応チャンバ１２２、及び／又は１２４に直接開放されず、固体残渣に対するより高い耐性を有し得るため、粒子の懸念を低減し得る。一実施例では、アキュムレータ１０１は、化学物質１１４などの前駆体ガス中の粒子形成を制御するよう設計された、チャンバ又は容器を備えてもよい。アキュムレータ１０１は、送達容器１０２の下流、並びに反応チャンバ１２２、及び／又は１２４の上流に配置されてもよい。アキュムレータ１０１チャンバは、化学物質１１４ガスの流れを調節してもよく、基材の処理全体を通して一貫した、圧力及び流量を維持してもよい。したがって、温度、圧力、又は流量の変動が粒子形成又は他のプロセス不安定性につながる可能性があるため、アキュムレータ１０１は、制御された温度及び／又は流量に起因して、化学物質１１４中の粒子を低減してもよい。他の実施例では、アキュムレータ１０１は、他の機械的及び熱的手段を使用して粒子を減少させて、粒子が化学物質１１４内に形成されるのを防止、捕捉、及び／又は除去してもよい。アキュムレータ１０１は、基材処理が高品質かつ一貫していることを確実にするのに役立つ。
【0046】
キャリアガス源１２０は、化学物質送達ライン１３６を介して送達容器１０２に結合されてもよく、キャリアガス１９８を含有してもよい。送達容器１０２内に導入される時に、キャリアガス１９８は、出口弁１２６を通して、気化及び／又は昇華した化学物質１１４を、化学物質送達ライン１０５を通じて、アキュムレータ１０１に、更に基材反応チャンバ１２２、及び／又は１２４上に、輸送するのに役立つ。化学物質送達ライン１２８は、アキュムレータ１０１から各々の反応チャンバ１２２、及び１２４への、化学物質１１４及び／又はキャリアガス１９８の流体連通を制御するための、弁１３２及び１３４を備えていてもよい。
【0047】
材料処理中、送達容器１０２は、化学物質１１４の化学的前駆体／反応物質の所望の昇華速度に基づいて、動作温度で動作するように、構成されてもよい。いくつかの例では、動作温度は、約１０℃～５００℃の範囲内である。他の温度範囲も可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0048】
化学物質１１４が枯渇したら、送達容器１０２は、遠隔再充填容器１０４から再充填してもよく、遠隔再充填容器１０４が枯渇するまで、上記のプロセスを繰返す。いくつかの例では、遠隔再充填容器１０４から再充填する前に、化学物質１１４の送達容器１０２を、完全に枯渇させる必要はない場合もある。
【0049】
図示した実施例の制御装置１５６は、デバイスインターフェース１６２、プロセッサ１６４、ユーザーインターフェース１６６、及びメモリ１６８を含む。デバイスインターフェース１６２は、プロセッサ１６４を、有線又は無線リンク１７０に接続する。プロセッサ１６４は、（例えば、ユーザー入力を受信し、及び／又はそれを通してユーザー出力を提供するために）ユーザーインターフェース１６６に動作可能に接続され、メモリ１６８と通信するように配置されてもよい。メモリ１６８は、プロセッサ１６４によって読取られると、プロセッサ１６４に特定の動作を実行させる命令を含む、その上に記録された複数のプログラムモジュール１９０を有する、非一時的機械可読媒体を含む。後に記載されるように、動作の中でも、材料層堆積方法、及び送達容器１０２（図７、図８、及び図１０に示す）を再充填するための方法の、動作がある。本開示を考慮して当業者によって理解されるように、制御装置１５６は、他の実施例において異なる配置を有して、なお本開示の範囲内に留まり得る。いくつかの実施形態では、ヒータ、冷却装置、弁、反応チャンバ１２２、反応チャンバ１２４、アキュムレータ１０１、送達容器１０２、及び／又は遠隔再充填容器１０４の１つ以上を制御する際に用いる、電子機器及び／又はコンピュータ要素は、システム内の他の場所にあってもよい。例えば、中央制御装置は、１つ以上のチャンバ自体の装置を制御するだけでなく、様々な容器及び任意の関連するヒータに接続する弁を制御することができる。１つ以上の弁を使用して、基材処理システム１００全体のガスの流れを制御することができる。
【0050】
図２は、図１に示した基材処理システム１００の、例示的な再充填サブアセンブリ２００を示す概略図である。再充填サブアセンブリ２００は、化学物質送達ライン１０６を介して、遠隔再充填容器１０４に結合された、送達容器１０２を含む。遠隔再充填容器１０４は、液化、昇華、又は気化される前に、化学物質１１４（例えば、前駆体）を固体状態で貯蔵するのに十分な温度を、維持するように構成されてもよい。貯蔵中、再充填動作の前に、遠隔再充填容器１０４の下部１１２は、比較的低温であってもよい。冷却装置１９４は、下部１１２を冷却するように適合されてもよく、冷却プレート、冷却コイル、可変ピッチ冷却コイル、冷却ジャケット、冷却ファン、ペルチェ冷却器、若しくは冷却剤を循環させる統合冷却チャネル、又はそれらの任意の組合わせを含むがこれらに限定されない、様々な冷却装置のいずれかを備えていてもよい。
【0051】
一例では、加熱装置２０８及び／又は２１０は、化学物質送達ライン１０６に結合されて、輸送中の固化を防止するための液化温度であってもよい、「輸送温度」を維持してもよい。こうした輸送温度は、相変化（例えば、液化）温度より高くてもよい。加熱装置２０８及び／又は２１０は、化学物質送達ライン１０６の周囲に巻き付けられてもよく、コイル状であってもよく、化学物質送達ライン１０６を包み込んでいてもよく、あるいは、化学物質送達ライン１０６に近接して配置されてもよい。加熱装置２０８及び／又は２１０は、当業者に公知のヒータジャケット又は他の加熱装置を備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。化学物質１１４の固化を阻止するために、化学物質送達ライン１０６の角度又は角の数は非常に少なくてもよい。化学物質送達ライン１０６内の弁、接続点、及び／又は他の遮断は、可能な限り最小化して、遠隔再充填容器１０４が基材処理プラットフォーム１１０から遠隔に（すなわち、離間して）配置されているため、化学物質送達ライン１０６内の固化のより高いリスクを、相殺してもよい（図１を参照）。
【0052】
一例では、再充填プロセスは手動で制御されてもよく、及び／又は再充填動作は、制御装置１５６による自動フィードバック制御のための様々なセンサを使用して、部分的又は完全に自動化されてもよい（図１を参照）。例えば、センサ２２２は、送達容器１０２の内部容積１８４に隣接して、又はその内部容積１８４内に配置されてもよく、センサ２１２は、化学物質送達ライン１０６内に、又は化学物質送達ライン１０６に隣接して配置されてもよく、センサ２１４は、遠隔再充填容器１０４の内部容積１８５に隣接して、又はその内部容積１８５内に配置されてもよい。センサ２１２、２１４、及び／又は２２２は、例えば、音響、振動、化学物質、水分、流れ、光、圧力、力、密度、温度、及び／若しくは存在など、又はそれらの任意の組合わせなどの、様々な物理的現象を監視してもよい。センサ２１２、２１４、及び／又は２２２は、例えば、送達容器１０２、化学物質送達ライン１０６、若しくは遠隔再充填容器１０４、又はそれらの組合わせ内の、化学物質１１４の温度を監視してもよい。センサ２１２、２１４、及び／又は２２２は、監視に基づいてセンサデータを生成し、センサデータを、通信リンク１７０を介して制御装置１５６（図１を参照）に送信して、監視されたパラメーター（例えば、温度）を調整してもよい。例えば、制御装置１５６は、センサデータに基づいて、加熱装置１７２、１７４、１７６、１８０、１８６、２０８、及び／若しくは２１０、及び／又は冷却装置１８８、及び１９４など、又はそれらの組合わせの１つ以上を調整して、化学物質１１４を事前設定された温度閾値内にしてもよい。
【0053】
いくつかの例では、キャリアガス源２１６は、化学物質送達ライン２３２を介して遠隔再充填容器１０４に結合されてもよく、キャリアガス２２０を遠隔再充填容器１０４に供給してもよい。
【0054】
一例では、１つ以上のバックアップ遠隔再充填容器２２６は、遠隔再充填容器１０４として共同設置して、枯渇時に遠隔再充填容器１０２を交換するために必要な、ダウンタイムを低減してもよい。遠隔再充填容器１０４を交換する必要がある場合、バックアップ遠隔再充填容器２２６を、化学物質送達ライン１０６への弁１１６を介して（又は異なる化学物質送達ラインを介して）、送達容器１０２に迅速に結合し、遠隔再充填容器１０４が取外されて交換されるのを待つ、ダウンタイムを避けてもよい。あるいは、バックアップ遠隔再充填容器２２６は、他の任意のアイドル時間、例えば、再充填動作同士の間、又は基材処理プラットフォーム１１０のダウンタイムを必要とする上流イベントの間に、容器２２６を再充填するために、遠隔再充填容器１０４に結合されてもよい。弁２１８及び２２４は、キャリアガス２２０の流れを制御してもよい。キャリアガス２２０は、遠隔再充填容器１０４内の圧力を増加させて、液化化学物質１１４の輸送を補助してもよい。
【0055】
図３は、基材処理プラットフォーム３１０上に配置された送達容器３０２を含む、例示的な基材処理システム３００を示す、概略図である。基材処理プラットフォーム３１０は、各々の反応チャンバ３２２及び３２４を含む、１つ以上の反応チャンバ３３８及び３４０を含む。反応チャンバ３３８及び３４０は、処理中に各々の基材３４６及び３４８を保持するための、各々のサセプタ３４２及び３４４を含む。基材処理プラットフォーム３１０は、１つ以上の反応物質を、基材３４６及び３４８の各々の表面に分配するための、ガス分配システム３５０及び３５２を含む。基材処理プラットフォーム３１０は、反応チャンバ３２２及び３２４の１つ以上における真空圧力を制御するための、真空源（図示せず）を含んでもよい。アキュムレータ３０１などの反応物質源は、送達容器３０２から受取った気相反応物質（例えば、化学物質３１４）を、気相反応チャンバに供給してもよい。反応チャンバ３３８及び／又は３４０は、気相反応チャンバであってもよい。一実施例では、固体原料送達容器３０２は、固体前駆体から、気相化学物質３１４を昇華させることができる。化学物質３１４は、ＨｆＣｌ４、ＺｒＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴａＦ５、ＭｏＦ５、ＳｉＩ４、ＭｏＣｌ５、ＭｏＯ２Ｃｌ２、ＷＣｌ５など、又はその組合わせを含むがこれらに限定されない、原料化学物質又は前駆体などのような、化学反応物質を含有してもよい。化学物質３１４は、標準的な条件（即ち、室温、及び大気圧）下で固体であってもよい。
【0056】
キャリアガス源３２０は、化学物質送達ライン３３６を介して送達容器３０２に連結されてもよく、キャリアガスを保持してもよい。キャリアガス源３２０は、化学物質送達ライン３５４、並びに弁３５８及び３６０を介して、反応チャンバ３２２及び３２４に流体結合されてもよい。送達容器３０２内に導入されると、キャリアガスは、気化及び／又は昇華した化学物質３１４を、化学物質送達ライン３０５を通して弁３２６を介してアキュムレータ３０１に輸送するのに役立つ。アキュムレータ３０１では、温度、圧力、及び／又は流量は、化学物質３１４における粒子形成を低減するように、正確に制御されてもよい。次いで、化学物質３１４は、出口弁３０７及び化学物質送達ライン３２８を介して、基材反応チャンバ３２２及び／又は３２４に輸送される。化学物質送達ライン３２８は、送達容器３０２から各々の反応チャンバ３２２及び３２４への、化学物質３１４及び／又はキャリアガスの流体連通を制御するための、弁３３２及び３３４を備えてもよい。
【0057】
一例では、送達容器３０２は、化学物質送達ライン３０６を介して、遠隔再充填容器３０４に結合されてもよい。送達容器３０２は、遠隔再充填容器３０４から、化学物質送達ライン３０６を介して、気相で化学物質３１４を受取ってもよい。化学物質送達ライン３０６は、送達容器３０２の下側部分３９２で、送達容器３０２に結合されてもよい。他の実施例では、化学物質送達ラインは、上部３９０、例えば、蓋３３０に配置されてもよい。
【0058】
遠隔再充填容器３０４は、横方向に、送達容器３０２及び／又は基材処理プラットフォーム３１０の上方又は下方に、例えば、基材処理プラットフォーム３１０の下方に位置するサブファブ内に、配置されてもよい。遠隔再充填容器３０４は、標準条件（すなわち、室温、及び大気圧）下で固体であり得る、前駆体又は原料化学物質を含む、再充填用化学物質３１４を含んでもよい。遠隔再充填容器３０４は、基材処理プラットフォーム３１０に関連付けられた寸法制限で制限されない場合もあるため、筐体３０８内で、送達容器３０２よりも大きな化学的容量を有し得る、バルク再充填容器であってもよい。例えば、遠隔再充填容器３０４は、送達容器３０２の容量の、少なくとも１．５倍、２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、又は２０倍を有してもよい。他の容量も可能であり、請求される主題は、これに関して限定されない。
【0059】
一例では、化学物質送達ライン３０６は、遠隔再充填容器３０４の出口弁３１６と、送達容器３０２の入口弁３１８との間に、延在してもよい。出口弁３１６及び入口弁３１８は、遠隔再充填容器３０４から送達容器３０２への、化学物質３１４の流体連通を制御してもよい。遠隔再充填容器３０４は、再充填動作の間に、化学物質３１４を貯蔵するように構成されてもよい。冷却装置３８８は、遠隔再充填容器３０４の下部に結合されてもよい。冷却装置３８８は、底面部分３９６を冷却して、昇華前の化学物質３１４を固体形態に維持してもよい。冷却装置３８８は、冷却プレート、冷却コイル、可変ピッチ冷却コイル、冷却ジャケット、冷却ファン、ペルチェ冷却器、若しくは冷却剤を循環させる統合冷却チャネル等、又はそれらの任意の組合わせを備えてもよい。
【0060】
一例では、遠隔再充填容器３０４は、化学物質３１４を気化（例えば、昇華、蒸発）するために装備されてもよく、その後、化学物質送達ライン３０６を介して、気化又は昇華された化学物質３１４を、送達容器３０２に移送してもよい。一実施例では、遠隔再充填容器３０４は、蓋３８２及び／又は筐体３０８の外部に配置され、かつ蓋１８２及び／又は筐体３０８と熱連通する、加熱装置３７４に近接してもよい。筐体３０８は、熱伝導性材料（例えば、ステンレス鋼）で作製されてもよく、加熱装置３７４から、蓋３８２及び／又は筐体３０８の内部容積３１２に熱を伝達するように、構成されてもよい。加熱装置３７４は、化学物質３１４を気化及び／又は昇華させるなど、化学物質３１４の相を変化させるのに十分な温度に化学物質３１４を加熱して、化学物質３１４を、化学物質送達ライン３０６を介して送達容器３０２に輸送でするように、構成されてもよい。加熱装置３７４は、ヒータ、加熱ジャケット、加熱ブロック、及び／又は放射ヒータなどの、当業者に公知の様々な加熱装置のいずれかを備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0061】
一実施例では、遠隔再充填容器３０４は、選択された温度で動作するように、構成されてもよい。例えば、動作温度は、化学的前駆体／反応物質の所望の昇華速度に基づいて、決定されてもよい。一部の例では、動作温度は、約１０℃～約５００℃の範囲内である。もちろん、気化又は昇華される化学物質によって、動作温度を選択してもよい。他の温度範囲も可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0062】
一実施例では、化学物質送達ライン３０６は、ポンプ３０９に結合される。ポンプ３０９は、ハイフロー昇華／機械的ハイブリッドポンプなどの機械式ポンプ、又は高温及び／若しくは高圧条件下で、液体若しくは気体物質をポンプ注入するように動作可能な、当業者に公知の様々なポンプのいずれかであってもよい。遠隔再充填容器３０２内の化学物質３１４の昇華後、ポンプ３０９は、化学物質３１４を、遠隔再充填容器３０４から送達容器３０２に向けてもよい。処理中、冷却装置３８６及び／又は１つ以上の冷却突出部３１１は、送達容器３０２の内部容積３８０内で、遠隔再充填容器３０４の内部容積３１２内よりも低い温度を維持し、２つの容器間の温度勾配を生成してもよい。この勾配は、ポンプ３０９を用いて、遠隔再充填容器３０４から送達容器３０２への、化学物質３１４の効率的な輸送を容易にする。冷却突出部３１１は、指様の突出部、フィン、若しくはこれに類するもの、又はそれらの組合わせであってもよい、１つ以上の突出部材を備える冷却装置などの、様々な能動的又は受動的な冷却装置のいずれかを備えてもよい。冷却突出部３１１は、受動的な熱交換、相変化冷却、液体冷却、熱電冷却、若しくは熱パイプ冷却、若しくはこれに類するもの、又はそれらの組合わせなど、様々な機構のいずれかによって、能動的又は受動的に冷却されるように、構成されてもよい。
【0063】
一実施例では、送達容器３０２は、筐体３７８及び／又は蓋３３０の外部上に配置された、１つ以上の加熱装置３７６に近接及び／又は熱的に結合されてもよい。このような加熱装置は、再充填動作、材料処理動作、及び化学物質３１４の貯蔵中に、化学物質３１４の温度を、制御又は調整する役割を果たす。加熱装置３７６は、ヒータ、加熱ジャケット、加熱ブロック、及び／又は放射ヒータなどの、当業者に公知の様々な加熱装置のいずれかを備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。同様に、送達容器３０２は、筐体３７８の内部及び／又は外部に配置された、１つ以上の冷却装置３８６に近接及び／又は熱的に結合されてもよい。冷却装置３８６は、低温の部材（例えば、コールドフィンガーを参照）、冷却プレート、冷却コイル、可変ピッチ冷却コイル、冷却ジャケット、冷却ファン、ペルチェ冷却器、若しくは冷却剤を循環させる統合冷却チャネルなど、又はそれらの任意の組合わせを含むがこれらに限定されない、様々な冷却装置のいずれかを備えてもよい。
【0064】
送達容器３０２の下部３９２の温度は、冷却装置３８６、及び／又は冷却突出部３１１によって、流入する化学物質送達ライン３０６、筐体３７８の側壁、又は送達容器３０２の蓋３３０よりも低い温度に、冷却されてもよい。化学物質３１４は、送達容器３０２の下部３９２の近くで、冷却装置３８６及び／又は冷却突出部３１１に接触する、又は近接する領域で、固化してもよい。再充填中、化学物質３１４は、送達容器３０２内に固体を形成する。冷却装置３８６及び／又は冷却突出部３１１は、材料加工作業の前に化学物質３１４を固相に維持するために十分な、送達容器３０２の下部３９２の温度を維持してもよい。
【0065】
一実施例では、材料処理動作中、加熱装置３７６は、化学物質３１４を気化及び／又は昇華させるなど、化学物質３１４の相を変化させるのに十分な温度に化学物質３１４を加熱するように、構成されてもよい。気化又は昇華されると、化学物質３１４は、基材処理のために、化学物質送達ライン３０５を介して、アキュムレータ３０１に、並びに反応チャンバ３２２及び／又は３２４上に輸送されてもよい。
【0066】
材料処理中、送達容器３０２は、化学物質３１４の前駆体／反応物質の所望の昇華速度に基づいて、選択された温度で動作するように、構成されてもよい。いくつかの例では、動作温度は、約１０℃～約５００度の範囲内である。他の温度範囲が可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。化学物質３１４が枯渇したら、送達容器３０２は、遠隔再充填容器３０４から再充填されてもよい。遠隔再充填容器３０４から再充填する前に、化学物質３１４の送達容器３０２を、必ずしも完全に枯渇させる必要はない。
【0067】
図示した例示的な制御装置３５６は、デバイスインターフェース３６２、プロセッサ３６４、ユーザーインターフェース３６６、及びメモリ３６８を含む。デバイスインターフェース３６２は、プロセッサ３６４を、有線又は無線リンク３７０に接続する。プロセッサ３６４は、（例えば、ユーザー入力を受信し、及び／又はそれを通してユーザー出力を提供するために）ユーザーインターフェース３６６に動作可能に接続され、メモリ３６８と通信するように配置されてもよい。メモリ３６８は、プロセッサ３６４によって読取られると、プロセッサ３６４に特定の動作を実行させる命令を含む、その上に記録された複数のプログラムモジュール３７２を有する、非一時的機械可読媒体を含む。後に説明するように、動作の中でも、材料層堆積方法、及び送達容器３０２（図７、図８、及び図１０に示す）を再充填するための方法の、動作がある。本開示を考慮して当業者によって理解されるように、制御装置３５６は、他の例において異なる配置を有して、なお本開示の範囲内に留まり得る。
【0068】
図４は、図３に図示した基材処理システム３００の、再充填サブアセンブリ４００の一例を示す、概略図である。再充填サブアセンブリ４００は、化学物質送達ライン３０６を介して遠隔再充填容器３０４に結合された、送達容器３０２を含む。遠隔再充填容器３０４は、液化、昇華、又は気化される前に、化学物質３１４（例えば、前駆体）を固体状態に貯蔵するのに、十分な温度を維持するように、構成されてもよい。遠隔再充填容器３０４の基部４０４は、比較的低温（例えば、前駆体を固体として維持するため）であってもよい。キャリアガス源４１６は、化学物質送達ライン４２２を介して遠隔再充填容器３０４に結合されてもよく、キャリアガス４２０を、遠隔再充填容器３０４に供給してもよい。弁４１８は、キャリアガス４２０の流れを制御してもよい。キャリアガス４２０は、遠隔再充填容器３０４から送達容器３０２への、昇華された化学物質３１４の輸送を補助してもよい。
【0069】
一実施例では、ヒータ４０６及び４０８は、化学物質送達ライン３０６に結合されて、輸送中の凝縮を防止するための気化温度である、「輸送温度」を維持してもよい。この気化温度は、化学物質３１４の相変化温度（例えば、昇華温度）を上回ってもよい。ヒータ４０６及び４０８は、ヒータジャケット、又は当業者に公知の他の加熱装置を備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。ヒータ４０６及び４０８は、化学物質送達ライン３０６の周囲に巻付けられてもよく、コイル状であってもよく、化学物質送達ライン３０６を包み込んでもよく、又はその他化学物質送達ライン３０６に近接して配置されてもよい。ヒータ４０６及び４０８は、ポンプ３０９に隣接して配置されてもよく、及び／又はポンプ３０９を包み込んでもよい。凝縮を阻止するために、化学物質送達ライン３０６は、より少ない角度又は角を有してもよい。化学物質送達ライン３０６内の弁、接続点、及び／又は他の遮断箇所は、遠隔再充填容器３０４の配置が基材処理プラットフォーム３１０から遠隔で（すなわち、離間して）あるため、化学物質送達ライン３０６内のより高い凝縮のリスクを相殺するために、可能な限り最小化されてもよい（図３に示す）。
【0070】
一実施例では、１つ以上のバックアップ遠隔再充填容器４９０は、遠隔再充填容器３０４として共同設置して、枯渇時に遠隔再充填容器３０４を交換するために必要な、ダウンタイムを低減してもよい。遠隔再充填容器３０４を交換する必要がある場合、バックアップの遠隔再充填容器４９０を、化学物質送達ライン３０６を介して（又は異なる化学物質送達ラインを介して）送達容器３０２に迅速に結合し、遠隔再充填容器３０４が取外されて交換されるのを待つ、ダウンタイムを回避してもよい。あるいは、バックアップ遠隔再充填容器４９０は、遠隔再充填容器３０４に結合されて、基材処理プラットフォーム３１０上のダウンタイムを必要とする再充填動作又は上流イベントの間など、他の任意のアイドル時間に、容器３０４を再充填してもよい。
【0071】
一実施例では、再充填プロセスは手動で制御されてもよく、及び／又は再充填動作は、制御装置３５６による自動フィードバック制御のための様々なセンサを使用して、部分的又は完全に自動化されてもよい。例えば、センサ４１０は、送達容器３０２の内部容積３８０に隣接して、又はその内部容積３８０内に配置されてもよく、センサ４１２は、化学物質送達ライン３０６内に、又は化学物質送達ライン３０６に隣接して配置されてもよく、センサ４２４は、ポンプ３０９の内部部分４２６に隣接して、又は内部部分３０９内に配置されてもよく、センサ４１４は、遠隔再充填容器３０４の内部容積４２８に隣接して、又はその内部容積４２８内に配置されてもよい。センサ４１０、４１２、４１４、及び／又は４２４は、例えば、音響、振動、化学物質、水分、流れ、光、圧力、力、密度、温度、及び／若しくは存在など、又はそれらの任意の組合わせなどの、様々な物理的現象を監視してもよい。センサ４１０、４１２、４１４、及び／又は４２４は、例えば、遠隔再充填容器３０４と送達容器３０２との間の温度勾配を監視してもよく、及び／又は化学物質送達ライン３０６、ポンプ３０９、送達容器３０２、若しくは遠隔再充填容器３０４、又はそれらの組合わせの、少なくとも１つに配置された、化学物質３１４の温度を監視してもよい。センサ４１０、４１２、４１４、及び／又は４２４は、代替的に又は追加的に、化学物質送達ライン３０６、ポンプ３０９、送達容器３０２、及び／又は遠隔再充填容器３０４、又はそれらの組合わせの、又はその内の、温度及び／又は圧力を監視してもよい。センサ４１０、４１２、４１４、及び／又は４２４は、監視に基づいてセンサデータを生成し、センサデータを制御装置３５６（図３を参照）に送信して、監視された装置を調整して、監視されたパラメータ（例えば、温度、圧力、及び／又はポンプサイクル時間）を変更してもよい。例えば、制御装置３５６は、センサデータに基づいて、加熱装置３７４、３７６、４０６、及び／若しくは４０８、冷却突出部３１１、冷却装置３８６、及び３８８、若しくはポンプ３０９、又はそれらの組合わせの１つ以上を調整してもよい。
【0072】
いくつかの実施形態では、反応チャンバ３２２、反応チャンバ３２４、送達容器３０２、ポンプ３０９、及び／又は遠隔再充填容器３０４の１つ以上を制御する際に用いる、電子機器及び／又はコンピュータ要素は、システム内の他の場所にあってもよい。例えば、中央制御装置は、１つ以上のチャンバ自体の装置を制御するだけでなく、様々な容器及び任意の関連する加熱装置及び冷却装置に接続する弁を制御してもよい。１つ以上の弁を使用して、基材処理システム３００全体の気体の流れを、制御してもよい。
【0073】
図５は、基材処理プラットフォーム５１０上に配置された送達容器５０２を含む、例示的な基材処理システム５００の示す、概略図である。基材処理プラットフォーム５１０は、各々の反応チャンバ５２２及び５２４を含む、１つ以上の反応チャンバ５３８及び５４０を含む。反応チャンバ５３８及び５４０は、処理中に各々の基材５４６及び５４８を保持するための、各々のサセプタ５４２及び５４４を含む。基材処理プラットフォーム５１０は、１つ以上の反応物質を基材５４６及び５４８の各々の表面に分配するための、ガス分配システム５５０及び５５２を含む。基材処理プラットフォーム５１０は、反応チャンバ５２２及び５２４の１つ以上における真空圧力を制御するための、真空源（図示せず）を含んでもよい。アキュムレータ５０１などの反応物質源は、送達容器５０２から受取った気相反応物質（例えば、化学物質５１４）を、気相反応チャンバに供給してもよい。反応チャンバ５３８及び／又は５４０は、気相反応器であってもよい。一実施例では、固体原料送達容器５０２は、固体前駆体から気相化学物質５１４を昇華させることができる。化学物質５１４は、ＨｆＣｌ４、ＺｒＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴａＦ５、ＭｏＦ５、ＳｉＩ４、ＭｏＣｌ５、ＭｏＯ２Ｃｌ２、ＷＣｌ５など、又はその組合わせを含むがこれらに限定されない、原料化学物質又は前駆体などのような、化学反応物質を含有してもよい。化学物質５１４は、標準的な条件（即ち、室温、及び大気圧）下で、固体であってもよい。
【0074】
少なくとも１つのキャリアガス源５２０は、化学物質送達ライン５３６を介して送達容器５０２に結合されてもよく、キャリアガスを保持してもよい。キャリアガス源５２０は、化学物質送達ライン５５４、並びに弁５５８及び５６０を介して、反応チャンバ５２２及び５２４に流体結合されてもよい。送達容器５０２内に導入されると、キャリアガスは、気化及び／又は昇華した化学物質５１４を、化学物質送達ライン５０５を通して、弁５２６を介して、アキュムレータ５０１に輸送するのに役立つ。アキュムレータ５０１では、温度、圧力、及び／又は流量は、化学物質５１４における粒子形成を低減するように、正確に制御されてもよい。次いで、化学物質５１４は、出口弁５０７及び化学物質送達ライン５２８を介して、基材反応チャンバ５２２及び／又は５２４に輸送される。化学物質送達ライン５２８は、送達容器５０２から各々の反応チャンバ５２２及び５２４への、化学物質５１４及び／又はキャリアガスの流体連通を制御するための、弁５３２及び５３４を備えてもよい。アキュムレータ５０１は、化学物質送達ライン５１７を介して、ガス源５２０に更に結合されてもよい。
【0075】
一実施例では、送達容器５０２は、化学物質送達ライン５０６を介して、遠隔再充填容器５０４に結合されてもよい。送達容器５０２は、遠隔再充填容器５０４から、化学物質送達ライン５０６を介して、気相で化学物質５１４を受取ってもよい。遠隔再充填容器５０４は、横方向に、送達容器５０２及び／又は基材処理プラットフォーム５１０の上方又は下方に、例えば、基材処理プラットフォーム５１０の下方に位置するサブファブ内に、配置されてもよい。遠隔再充填容器５０４は、標準条件（すなわち、室温、及び大気圧）下で固体であり得る、前駆体又は原料化学物質を含む、再充填用化学物質５１４を含んでもよい。遠隔再充填容器５０４は、基材処理プラットフォーム５１０に関連付けられた寸法制限で制限されない場合もあるため、送達容器５０２よりも大きな、筐体５０８内の化学的容量を有し得る、バルク再充填容器であってもよい。例えば、遠隔再充填容器５０４は、送達容器５０２の容量の、少なくとも１．５倍、２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、又は２０倍を有してもよい。他の容量も可能であり、請求される主題は、これに関して限定されない。
【0076】
遠隔再充填容器５０４は、再充填動作の間に化学物質５１４を貯蔵するように、構成されてもよい。冷却装置５８８は、遠隔再充填容器５０４の下部に結合されてもよい。冷却装置５８８は、底面部分５９６を冷却して、昇華前の化学物質５１４を固体形態に維持してもよい。冷却装置５８８は、冷却プレート、冷却コイル、可変ピッチ冷却コイル、冷却ジャケット、冷却ファン、ペルチェ冷却器、若しくは冷却剤を循環させる統合冷却チャネル等、又はそれらの任意の組合わせを備えてもよい。
【0077】
一実施例では、遠隔再充填容器５０４は、化学物質５１４を気化（例えば、昇華、蒸発）するために装備されてもよく、その後、気化又は昇華された化学物質５１４を、送達容器５０２に移送してもよい。化学物質５１４の輸送は、圧縮サイクル及び膨張サイクルで流体を流すことによって、閉ループにおける不活性キャリアガス流によってもよい。
【0078】
一実施例では、第一の化学物質送達ライン５０６は、遠隔再充填容器５０４の出口弁５１６と、送達容器５０２の入口弁５１８との間に、延在してもよい。出口弁５１６及び入口弁５１８は、遠隔再充填容器５０４から、送達容器５０２への、化学物質５１４の流体連通を制御してもよい。第三の化学物質送達ライン５３０はまた、遠隔再充填容器５０４と送達容器５０２との間に結合されてもよく、送達容器と遠隔再充填容器との間に第一の化学物質送達ライン５０６を有する、閉ループ回路を提供する。コンプレッサポンプ５０９は、第三の化学物質送達ライン５３０に結合されてもよい。一実施例では、不活性ガス５８２（例えば、Ａｒ）は、閉ループ回路をプライミングするために使用される、システムに導入されてもよい。一旦導入されると、不活性ガス供給は、コンプレッサポンプ５０９を用いて、遠隔再充填容器５０４と送達容器５０２との間の閉ループ内の、不活性ガスの流れを開始するために、閉止されてもよい。不活性ガス５８２の初期入力は、プライミングのみを目的としてもよい。一実施例では、不活性ガス５８２は、ガス源５２０を介して、アキュムレータ５０１によって供給されてもよい。制限器５１１は、送達容器５０２の上流の第一の化学物質送達ライン５０６に結合されて、不活性ガス５８２及び気体化学物質５１４を、送達容器５０２内の第二の圧力よりも高い、コンプレッサポンプ５０９と制限器５１１との間の第一の圧力に維持してもよい。制限器５１１は、不活性ガス５８２及び気体化学物質５１４を送達容器５０２内に膨張して、送達容器５０２内の化学物質５１４を固化するように、開放するように動作可能であってもよい。
【0079】
ここで図６を参照すると、図５に示す基材処理システムの例示的な再充填サブアセンブリが示されており、アキュムレータ５０１を介して閉ループ回路５０３内に不活性ガス５８２を導入するのではなく、不活性ガス源６２０は、化学物質送達ライン６２２を介して、第三の化学物質送達ライン５３０に直接結合される。この実施例では、コンプレッサポンプ５０９は、不活性ガス源６２０の上流の、第三の化学物質送達ライン５３０に連結されてもよい。コンプレッサポンプ５０９は、不活性ガス６１６をガス源６２０から遠隔再充填容器５０４に向けてもよい。不活性ガス６１６は、システムに導入され、閉ループ回路をプライミングするために使用されてもよい。不活性ガス６１６が閉ループ回路５０３内に導入されると、不活性ガス供給弁６１８及び／又は６２４は、コンプレッサポンプ５０９を用いて、遠隔再充填容器５０４と送達容器５０２との間の閉ループ５０３内の、不活性ガス６１６の流れを開始するために、閉じられてもよい。不活性ガス６１６の初期入力は、プライミングのみを目的としてもよい。化学物質５１４はまた、初期プライミング後に、第三の化学物質ライン５３０に存在してもよい。
【0080】
一実施例では、制限器５１１は、送達容器５０２の上流の第一の化学物質送達ライン５０６に結合されて、コンプレッサポンプ５０９と制限器５１１との間の第一の圧力Ｐ１で、不活性ガス６１６及び気体化学物質５１４を維持する。第一の圧力は、送達容器５０２内の第二の圧力Ｐ２よりも高い。制限器５１１は、不活性ガス６１６及び気体化学物質５１４を送達容器５０２内に膨張して、送達容器５０２内の化学物質５１４を固化するように、開放するように動作可能であってもよい。
【0081】
一実施例では、閉ループ回路５０３における冷却タイプのサイクルを終了するために、送達容器５０２の出口６３２は、入口弁５１８を開いた状態に保ちながら閉じられてもよい。コンプレッサポンプ５０９動作圧力では、送達容器５０２内の圧力Ｐ２は、遠隔再充填容器５０４内の圧力Ｐ１よりも高いように、増加してもよい。その後、入口弁５１８及び遠隔再充填容器５０４の全ての弁（例えば、弁６３４及び５１６）は、コンプレッサポンプ５０９をオフにするために、閉じられてもよい。
【0082】
図５に戻ると、遠隔再充填容器５０４は、筐体５０８の外部に配置され、かつ筐体５０８と熱連通する、加熱装置５７４に近接してもよい。筐体５０８は、熱伝導性材料（例えば、ステンレス鋼）で作製されてもよく、加熱装置５７４から、筐体５０８の内部容積５１２に熱を伝達するように、構成されてもよい。加熱装置５７４は、化学物質５１４の相を変化させるのに十分な温度に化学物質５１４を加熱して、化学物質５１４を気化及び／又は昇華させて、化学物質５１４を送達容器５０２に輸送できるように、構成されてもよい。加熱装置５７４は、ヒータ、加熱ジャケット、加熱ブロック、及び／又は放射ヒータなどの、当業者に公知の様々な加熱装置のいずれかを備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0083】
一実施例では、遠隔再充填容器５０４は、選択された温度で動作するように構成されてもよい。例えば、動作温度は、化学的前駆体／反応物質の所望の昇華速度に基づいて、決定されてもよい。一部の例では、動作温度は、約１０℃～約５００℃の範囲内である。もちろん、気化又は昇華される化学物質によって、動作温度を選択してもよい。他の温度範囲も可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0084】
一実施例では、化学物質送達ライン５０６は、送達容器５０２に結合されてもよい。処理中、遠隔再充填容器５０４の内部容積５１２内の第一の温度Ｔ１は、二つの容器間の温度勾配を作り出す、送達容器５０２の内部容積５８０内の第二の温度Ｔ２よりも大きくてもよい。この勾配は、遠隔再充填容器５０４から送達容器５０２への化学物質５１４の効率的な輸送、並びに送達容器５０２内の化学物質５１４の蒸気トラップを、容易にする。更に、こうした温度勾配を維持するために、送達容器５０２は、筐体５７８の内部及び／又は外部に配置された、１つ以上の冷却装置５８６に、近接及び／又は熱的に結合されてもよい。このような冷却装置５８６は、冷却部材（図３の冷却突出部３１１を参照）、冷却プレート、冷却コイル、可変ピッチ冷却コイル、冷却ジャケット、冷却ファン、ペルチェ冷却器、若しくは冷却剤を循環させる統合冷却チャネルなど、又はそれらの任意の組合わせを含むがこれらに限定されない、様々な冷却装置のいずれかを備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0085】
一実施例では、送達容器５０２は、筐体５７８の外部上に配置された１つ以上の加熱装置５７６の近接にあってもよく、及び／又は熱的に結合されてもよい。このような加熱装置は、再充填動作、材料処理動作、及び化学物質５１４の貯蔵中に、化学物質５１４の温度を、制御又は調整する役割を果たす。加熱装置５７６は、ヒータ、加熱ジャケット、加熱ブロック、及び／又は放射ヒータなどの、当業者に公知の様々な加熱装置のいずれかを備えてもよく、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0086】
一実施例では、再充填動作中に、制限器５１１が開放され、不活性ガス及び化学物質５１４が送達容器内に膨張することを可能にし、送達容器５０２の圧力降下を引き起こす。こうした圧力の減少は、化学物質５１４の蒸気分子を減速及び冷却させて、送達容器５０２内の蒸気分子の捕捉を容易にし得る。更に、内部容積５８０の温度は、送達容器５０２への進入時の化学物質５１４の固化を更に促進する、進入化学物質５１４よりも低い温度まで、冷却装置５８６によって冷却されてもよい。再充填中、化学物質５１４は、固体を形成する。送達容器５０２は、材料加工作業の前に、化学物質５１４を固相に維持するのに十分な温度を、送達容器５０２の下部５９２内に維持してもよい。
【0087】
一実施例では、材料処理動作中、加熱装置５７６は、化学物質５１４を気化及び／又は昇華させるなど、化学物質５１４の相を変化させるのに十分な温度に、化学物質５１４を加熱するように、構成されてもよい。気化又は昇華されると、化学物質５１４は、基材処理のために、化学物質送達ライン５２８を介して、アキュムレータ５０１並びに反応チャンバ５２２及び／又は５２４上に輸送されてもよい。
【0088】
材料処理中、送達容器５０２は、化学物質５１４の前駆体／反応物質の所望の昇華速度に基づいて、選択された温度で動作するように、構成されてもよい。いくつかの例では、動作温度は、約１０℃～約５００度の範囲内である。他の温度範囲が可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。化学物質５１４が枯渇したら、送達容器５０２は、遠隔再充填容器５０４から再充填されてもよい。遠隔再充填容器５０４から再充填する前に、化学物質５１４の送達容器５０２を、必ずしも完全に枯渇させる必要はない。
【0089】
図示した例示的な制御装置５５６は、デバイスインターフェース５６２、プロセッサ５６４、ユーザーインターフェース５６６、及びメモリ５６８を含む。デバイスインターフェース５６２は、プロセッサ５６４を、有線又は無線リンク５７０に接続する。プロセッサ５６４は、（例えば、ユーザー入力を受信し、及び／又はそれを通してユーザー出力を提供するために）ユーザーインターフェース５６６に動作可能に接続され、メモリ５６８と通信するように、配置されてもよい。メモリ５６８は、プロセッサ５６４によって読取られると、プロセッサ５６４に特定の動作を実行させる命令を含む、その上に記録された複数のプログラムモジュール５７２を有する、非一時的機械可読媒体を含む。後に記載するように、動作の中でも、材料層堆積方法、及び送達容器５０２（図７、図９、及び図１０に示す）を再充填するための方法の、動作がある。本開示を考慮して当業者によって理解されるように、制御装置５５６は、他の例において異なる配置を有して、なお本開示の範囲内に留まり得る。
【0090】
一実施例では、１つ以上のバックアップ遠隔再充填容器６９０は、遠隔再充填容器５０４として共同設置して、枯渇時に遠隔再充填容器５０４を交換するために必要な、ダウンタイムを低減してもよい。遠隔再充填容器５０４を交換する必要がある場合、バックアップ遠隔再充填容器６９０を、化学物質送達ライン５０６及び５３０を介して（又は異なる化学物質送達ラインを介して）送達容器５０２に迅速に結合し、遠隔再充填容器５０４が取外されて交換されるのを待つ、ダウンタイムを回避してもよい。あるいは、バックアップ遠隔再充填容器６９０は、遠隔再充填容器５０４に結合されて、基材処理プラットフォーム５１０上の、ダウンタイムを必要とする再充填動作又は上流イベントの間など、他の任意のアイドル時間に、容器５０４を再充填してもよい。
【0091】
一実施例では、再充填プロセスは手動で制御されてもよく、及び／又は再充填動作は、制御装置５５６による自動フィードバック制御のための様々なセンサを使用して、部分的又は完全に自動化されてもよい（図５を参照）。例えば、センサ６１０は、送達容器５０２の内部容積５８０に隣接して、又はその内部容積５８０内に配置されてもよく、センサ６１２は、化学物質送達ライン５０６に隣接して配置されてもよく、センサ６１４は、化学物質送達ライン５３０内に、又は化学物質送達ライン５３０に隣接して配置されてもよく、センサ６２６は、ポンプ５０９の内部部分６２８に隣接して、又は内部部分６２８内に配置されてもよく、センサ６３０は、遠隔再充填容器５０４の内部容積５１２に隣接して、又はその内部容積５１２内に配置されてもよい。センサ６１０、６１２、６１４、６２６、及び／又は６３０は、例えば、音響、振動、化学物質、水分、流れ、光、圧力、力、密度、温度、及び／若しくは存在など、又はそれらの任意の組合わせなどの、様々な物理的現象を監視してもよい。センサ６１０、６１２、６１４、６２６、及び／又は６３０は、例えば、遠隔再充填容器５０４と送達容器５０２との間の温度勾配を監視してもよく、及び／又は化学物質送達ライン５０６、化学物質送達ライン５３０、ポンプ５０９、送達容器５０２、若しくは遠隔再充填容器５０４、又はそれらの組合わせの、少なくとも１つに配置された、化学物質５１４の温度を監視してもよい。センサ６１０、６１２、６１４、６２６、及び／又は６３０は、代替的に又は追加的に、化学物質送達ライン５０６、化学物質送達ライン５３０、ポンプ５０９、送達容器５０２、及び／若しくは遠隔再充填容器５０４、又はそれらの組合わせの、又は組合せ内の、温度及び／又は圧力を監視してもよい。センサ６１０、６１２、６１４、６２６、及び／又は６３０は、監視に基づいてセンサデータを生成し、センサデータを制御装置５５６（図５を参照）に送信して、様々な装置を調整して、監視されたパラメータ（例えば、温度、圧力、及び／又はポンプサイクル時間）を変更してもよい。例えば、制御装置５５６は、センサデータに基づいて、送達容器５０２、遠隔再充填容器５０２、加熱装置５７４、５７６、６３４、冷却装置５８６及び５８８、１つ以上の弁（例えば、弁５１６、弁５１８、弁５２６、弁６１８、弁６２４）、制限器５１１、若しくはポンプ５０９、又はそれらの組合わせの１つ以上を調整してもよい。
【0092】
いくつかの実施例では、送達容器５０２、遠隔再充填容器５０２、加熱装置５７４、５７６、６３４、冷却装置５８６及び５８８、１つ以上の弁（例えば、弁５１６、弁５１８、弁５２６、弁６１８、弁６２４）、制限器５１１、又はポンプ５０９の１つ以上を制御する際に使用するための、電子機器及び／又はコンピュータ要素は、システムの他の場所に見出され得る。例えば、中央制御装置は、１つ以上のチャンバ自体の装置を制御するだけでなく、様々な容器及び任意の関連する加熱装置及び冷却装置に接続する弁を制御してもよい。あるいは、１つ以上の弁を使用して、基材処理システム５００全体の、気体の流れを制御してもよい。
【0093】
図５は、概して、固体原料再充填プロセス７００の一実施形態を示す、フローチャートである。プロセス７００について、図１を参照して記載する。プロセス７００は、送達容器（例えば、送達容器１０２、３０２、又は５０２）が遠隔再充填容器（例えば、遠隔再充填容器１０４、３０４、又は５０４）に結合され得る、ブロック７０２で開始してもよい。送達容器は、基材処理プラットフォーム（例えば、基材処理プラットフォーム１１０、３１０、又は５１０）上の第一の位置に配置されてもよく、遠隔再充填容器は、基材処理プラットフォームから離間した第二の位置に配置されてもよい。一実施例では、第一の位置は、約１フィート～約２０フィート、２０フィート～約１００フィート、１００フィート～約２００フィート、又は２００フィート～約５００フィートの距離だけ、第二の位置から離隔していてもよい。他の距離も可能であり、特許請求される主題は、これに関して限定されない。
【0094】
送達容器は、化学物質送達ライン（例えば、化学物質送達ライン１０６、３０６、５０６、及び／又は５３０）を介して、遠隔再充填容器に結合されてもよい。プロセス７００は、ブロック７０４に進み、化学物質（例えば、化学物質１１４、３１４、又は５１４）を、第一の相で、遠隔再充填容器に貯蔵してもよい。一実施例では、第一の相は、固相であってもよい。別の実施例では、第一の相は、液体又は気体であってもよい。ブロック７０６で、化学物質の相は、遠隔再充填容器の１つ以上の構成要素（例えば、加熱装置１７６、１９４、３７４、若しくは５７４、冷却装置１７４、３８８、若しくは５８８、又は弁１１６、３１６、５１６、及び／若しくは６３４）の作用によって、第二の相に変化されてもよい。こうした作用は、化学物質（複数可）の加熱及び／又は加圧を含んでいてもよい。一例では、第一の相と第二の相は、異なる。プロセス７００は、ブロック７０８に進み、化学物質を第二の相で送達容器に輸送して、送達容器を、化学物質で再充填してもよい。化学物質は、化学物質送達ライン上の１つ以上の弁（例えば、弁１１６、１１８、３１６、３１８、５１６、及び／又は５１８）を開くことによって、遠隔再充填容器から送達容器と輸送されてもよく、開放した化学物質送達ラインは、遠隔再充填容器を、送達容器と流体連通させる。再充填が完了した後、化学物質は、送達容器から、アキュムレータ（例えば、アキュムレータ１０１、３０１、５０１）へ、基材（例えば、１４６、１４８、３４６、３４８、５４６、及び／又は５４８）を処理するために、送達容器と流体連通する反応チャンバ（例えば、１３８、１４０、３３８、３４０、５３８、及び／又は５４０）へと、輸送されてもよい。
【0095】
図８は、例示的な固体原料再充填プロセス８００を示す、フローチャートである。プロセス８００について、図３～４を参照して記載する。プロセス８００は、ブロック８０２で始まり、ここで、送達容器３０２（図４を参照）が、化学物質送達ライン１０６を介して、遠隔再充填容器３０４に結合してもよい。送達容器３０２は、基材処理プラットフォーム３１０上の第一の位置に配置されてもよく、遠隔再充填容器３０４は、基材処理プラットフォーム３１０から離間した第二の位置に配置されてもよい。プロセス８００では、継続して、ブロック８０４において、固体化学物質３１４（例えば、前駆体）は、固体としての第一の相で、遠隔再充填容器に保存することができる。
【0096】
ブロック８０６では、化学物質３１４は、遠隔再充填容器３０４内で、第二の相に変換されてもよい。例えば、化学物質３１４は、化学物質３１４を加熱及び／又は圧力に曝露して、固体を第二の相、気体に変換することによって、昇華又は気化されて、化学物質３１４の気体形態を形成してもよい。一例では、熱及び／又は圧力は、化学物質３１４の沸点又は昇華点より高くてもよい。
【0097】
ブロック８０８では、気体化学物質３１４は、加熱された化学物質送達ライン３０６を介して送達容器３０２に輸送されて、化学物質３１４の温度を相変化温度より高く維持してもよく、相変化温度は、化学物質３１４の沸点又は昇華点である。ブロック８１０で、ポンプ３０９は、化学物質３１４を、化学物質送達ライン３０６を通してポンプ輸送して、気相で送達容器３０２への、化学物質３１４の輸送を支援するように、動作してもよい。ブロック８１２では、送達容器３０２の内部容積３８０と遠隔再充填容器３０４の内部容積３１２との間の、温度勾配が確立されてもよい。内部容積３１２内の温度は、内部容積３８０の温度より大きくてもよい。一実施例では、温度勾配を維持することは、送達容器３０２を、第一の内部容積１８４内に配置された複数の冷却突出部３１１などの、冷却装置で、能動的に冷却することを含んでもよい。送達容器３０２内のこうした能動的な冷却は、固化点又は相変化点を下回る、内部容積３８０内の温度を低下させてもよく、送達容器３０２の内部容積３８０に入った後に、化学物質３１４を第一の相（例えば、固体）に戻すことを容易にしてもよい。ブロック８１４で、プロセス８００は、送達容器３０２が再充填されるまで、ブロック８０６に連続的に戻ってもよい。ブロック８０６～８１２は、再充填プロセス中に同時に実施してもよい。プロセス８００は、化学物質３１４による送達容器３０４の再充填の完了時に、ブロック８１４に移動する。ブロック８１６で、化学物質３１４は、送達容器３０２内で固化されてもよい。化学物質３１４は、材料処理動作で使用するまで、送達容器３０２内に保持されてもよい。
【0098】
図９は、例示的な固体原料再充填プロセス９００を示す、フローチャートである。プロセス９００について、図５～６を参照して記載する。プロセス９００は、ブロック９０２で始まり、ここで、送達容器５０２（図６を参照）は、第一の化学物質送達ライン５０６を介して、遠隔再充填容器５０４に結合されてもよい。送達容器５０２は、基材処理プラットフォーム５１０上の第一の位置に配置されてもよく、遠隔再充填容器５０４は、基材処理プラットフォーム５１０から離間した第二の位置に配置されてもよい。ブロック９０４では、送達容器５０２は、第二の化学物質送達ライン５０５を介して、アキュムレータ５０１に結合されてもよい。ブロック９０６では、遠隔再充填容器５０４は、第三の化学物質送達ライン５３０を介して送達容器５０２に結合されて、送達容器５０２と遠隔再充填容器５０４との間に、第一の化学物質送達ライン５０６を有する、閉ループ回路５０３を提供してもよい。
【0099】
一実施例では、プロセス９００は、不活性ガス６１６の供給が閉ループ回路５０３に提供され得る、ブロック９０８に移動してもよい。不活性ガス６１６は、アキュムレータ５０１から、又は第四の化学物質送達ライン６２２を介して第三の化学物質送達ライン５３０に結合された不活性ガス源６２０を介して、システムに進入してもよい。１つ以上のガス弁６１８及び／又は６２４は、閉ループ回路５０３をプライミングするために、不活性ガス６１６の流れを制御してもよい。
【0100】
プロセス９００は、継続して、ブロック９１０において、化学物質５１４（例えば、前駆体）は、固体としての第一の相で、遠隔再充填容器に貯蔵されてもよい。ブロック９１２では、化学物質５１４は、遠隔再充填容器５０４内で第二の相に変換されてもよい。例えば、化学物質５１４は、化学物質５１４を加熱及び／又は圧力に曝露して、固体を第二の相、気体に変換することによって、昇華又は気化されて、化学物質５１４の気体形態を形成してもよい。一例では、熱及び／又は圧力は、化学物質５１４の沸点／昇華点より高くてもよい。
【0101】
ブロック９１４では、圧力は、第三の化学物質送達ライン５３０に結合されたコンプレッサポンプ５０９と、送達容器５０２の上流の第一の化学物質送達ライン５０６に結合された制限器５１１との間で、遠隔再充填容器５０４内に維持されてもよい。ブロック９１６では、不活性ガス６１６は、コンプレッサポンプ５０９を介して、遠隔再充填容器５０４に向かってポンプ輸送されて、化学物質５１４を、気相で、送達容器５０２に移送してもよい。ブロック９１８では、不活性ガス６１６及び第二の相の化学物質５１４は、送達容器５０２の内部容積５８０内に膨張されてもよい。送達容器５０２内への膨張に伴い、不活性ガス６１６と気体化学物質５１４との混合物は、内部容積５８０内の圧力を低下させ得る。圧力の減少は、蒸気分子を遅くし冷却させ、送達容器５０２内の化学物質５１４分子を捕捉するのに役立つ。こうした膨張及び冷却は、送達容器５０２内の結果として生じる圧力降下に応答して、送達容器５０２内の化学物質５１４を固化してもよい。
【0102】
ブロック９２０では、送達容器５０２の内部容積５８０と遠隔再充填容器５０４の内部容積５１２との間の、温度勾配が確立されてもよい。内部容積５１２内の温度は、内部容積５８０の温度より大きくてもよい。一実施例では、温度勾配を維持することは、送達容器５０２を冷却装置５８６で能動的に冷却することを含んでもよい。送達容器５０２内のこうした能動的な冷却は、内部容積５８０内の温度を化学物質５１４の固化点又は相変化点より低くすることができ、送達容器５０２の内部容積５８０内の固相に、化学物質５１４を戻すことを容易にしてもよい。
【0103】
ブロック９２２では、プロセス８００は、送達容器３０２が再充填されるまで、ブロック９１２に連続的に戻ってもよい。ブロック９１２～９２２は、再充填プロセス中に同時に実施されてもよい。プロセス９００は、化学物質５１４による送達容器５０４の再充填の完了時に、ブロック９２４に移動する。ブロック９２４で、化学物質５１４は、送達容器５０２内で固化されてもよい。化学物質５１４は、図１０に関して記載されるように、材料処理動作における使用まで、送達容器５０２内に保持されてもよい。輸送の終了時に、受取容器５０４内に捕捉された不活性物質は、任意のプロセス回収の前に、バープアウトされてもよい。
【0104】
図１０は、固体原料再充填プロセス８００（図８を参照）及び／又はプロセス９００（図９を参照）に続いて進行する、基材処理プロセス１０００を示す、フローチャートである。プロセス１０００は、化学物質（例えば、化学物質３１４、及び／又は化学物質５１４）が送達容器（例えば、送達容器３０２、及び／又は送達容器５０２）内で昇華され得る、ブロック１００２で始まる。
【0105】
一実施例では、ブロック１００４では、昇華した化学物質（例えば、化学物質３１４、及び／又は化学物質５１４）は、送達容器（例えば、３０２、及び／又は化学物質５０２）から、第二の化学物質送達ライン（例えば、第二の化学物質送達ライン３０５、及び／又は第二の化学物質送達ライン５０５）を介して、アキュムレータ（例えば、アキュムレータ３０１、及び／又はアキュムレータ５０１）に輸送されてもよい。ブロック１００６で、第二の化学物質送達ライン（例えば、第二の化学物質送達ライン３０５、及び／又は第二の化学物質送達ライン５０５）は、化学物質（例えば、化学物質３１４、及び／又は化学物質５１４）を気体状態に維持するために十分な温度に、加熱されてもよい。ブロック１００８では、アキュムレータ（例えば、アキュムレータ３０１、及び／又はアキュムレータ５０１）は、１つ以上の反応チャンバ（例えば、反応チャンバ３３８、反応チャンバ３４０、反応チャンバ５３８、及び／又は反応チャンバ５４０）に結合されてもよい。ブロック１０１０では、化学物質（例えば、化学物質３１４、及び／又は化学物質５１４）は、アキュムレータ（例えば、アキュムレータ３０１、及び／又はアキュムレータ５０１）から、１つ以上の反応チャンバ（例えば、反応チャンバ３３８、反応チャンバ３４０、反応チャンバ５３８、及び／又は反応チャンバ５４０）に輸送されて、化学物質（例えば、化学物質３１４、及び／又は化学物質５１４）を使用して、各々の基材（例えば、基材３４６、基材３４８、基材５４６、及び／又は基材５４８）上で、処理作業を実行してもよい。
【0106】
本明細書に記載される構成及び／又は方法は本質的に例示的であり、これらの特定の実施形態又は実施例は、数多くの変形が可能であるので、限定的な意味で考えられるべきではないことが理解されるべきである。本明細書に記載の特定のルーチン又は方法は、任意の数の処理方策のうちの１つ以上を、代表してもよい。それ故に、例示された様々な動作は、例示される順序で実施されてもよく、他の順序で実施されてもよく、又は一部の事例では省略されてもよい。
【0107】
本明細書で提供される見出しがある場合、見出しは便宜上のものにすぎず、必ずしも本明細書で開示される装置及び方法の範囲又は意味に影響を与えない。
【符号の説明】
【0108】
１００ 基材処理システム
１０１ アキュムレータ
１０２ 送達容器
１０４ 遠隔処理容器
１０４ 遠隔再充填容器
１０４ 送達容器
１０４ 容器
１０５ 化学物質送達ライン
１０６ 化学物質送達ライン
１０７ 弁
１０８ 筐体
１１０ 基材処理プラットフォーム
１１４ 液化化学物質
１１４ 化学物質
１１４ 再充填用化学物質
１１６ 出口弁
１１８ 入口弁
１２０ キャリアガス源
１２２ 反応チャンバ
１２４ 反応チャンバ
１２６ 出口弁
１２８ 化学物質送達ライン
１３０ 蓋
１３２ 弁
１３４ 弁
１３６ 化学物質送達ライン
１３８ 気相反応チャンバ
１３８ 反応チャンバ
１４０ 反応チャンバ
１４２ サセプタ
１４４ サセプタ
１４６ 基材
１４８ 基材
１５０ ガス分配システム
１５２ ガス分配システム
１５４ 化学物質送達ライン
１５６ 制御装置
１５８ 弁
１６０ 弁
１６２ デバイスインターフェース
１６４ プロセッサ
１６６ ユーザーインターフェース
１６８ メモリ
１７０ 通信リンク
１７０ 無線リンク
１７２ 加熱装置
１７４ 加熱装置
１７６ 加熱装置
１７８ 筐体
１８０ 加熱装置
１８２ 蓋
１８４ 内部容積
１８５ 内部容積
１８６ 加熱装置
１８８ 冷却装置
１９０ プログラムモジュール
１９２ 側壁
１９４ 加熱装置
１９４ 冷却装置
１９６ 下部
１９８ キャリアガス
２００ 再充填サブアセンブリ
２０８ 加熱装置
２１２ センサ
２１４ センサ
２１６ キャリアガス源
２１８ 弁
２２０ キャリアガス
２２２ センサ
２２４ 弁
２２６ 容器
２２６ バックアップ遠隔再充填容器
２３２ 化学物質送達ライン
３００ 基材処理システム
３０１ アキュムレータ
３０２ 遠隔再充填容器
３０２ 送達容器
３０２ 固体原料送達容器
３０４ 遠隔再充填容器
３０４ 送達容器
３０４ 容器
３０５ 第二の化学物質送達ライン
３０５ 化学物質送達ライン
３０６ 化学物質送達ライン
３０６ 他化学物質送達ライン
３０７ 出口弁
３０８ 筐体
３０９ 内部部分
３０９ ポンプ
３１０ 基材処理プラットフォーム
３１１ 冷却突出部
３１２ 内部容積
３１４ 気相化学物質
３１４ 気体化学物質
３１４ 固体化学物質
３１４ 化学物質
３１４ 再充填用化学物質
３１６ 出口弁
３１８ 入口弁
３２０ キャリアガス源
３２２ 基材反応チャンバ
３２２ 反応チャンバ
３２４ 反応チャンバ
３２６ 弁
３２８ 化学物質送達ライン
３３０ 蓋
３３２ 弁
３３４ 弁
３３６ 化学物質送達ライン
３３８ 反応チャンバ
３４０ 反応チャンバ
３４２ サセプタ
３４４ サセプタ
３４６ 基材
３４８ 基材
３５０ ガス分配システム
３５２ ガス分配システム
３５４ 化学物質送達ライン
３５６ 制御装置
３５８ 弁
３６０ 弁
３６２ デバイスインターフェース
３６４ プロセッサ
３６６ ユーザーインターフェース
３６８ メモリ
３７０ 無線リンク
３７２ プログラムモジュール
３７４ 加熱装置
３７６ 加熱装置
３７８ 筐体
３８０ 内部容積
３８２ 蓋
３８６ 冷却装置
３８８ 冷却装置
３９０ 上部
３９２ 下側部分
３９６ 底面部分
４００ 再充填サブアセンブリ
４０４ 基部
４０６ ヒータ
４０８ ヒータ
４１０ センサ
４１２ センサ
４１４ センサ
４１６ キャリアガス源
４１８ 弁
４２０ キャリアガス
４２２ 化学物質送達ライン
４２４ センサ
４２６ 内部部分
４２８ 内部容積
４９０ 遠隔再充填容器
５００ 基材処理システム
５０１ アキュムレータ
５０２ 送達容器
５０３ 閉ループ回路
５０４ 送達容器
５０４ 受取容器
５０５ 第二の化学物質送達ライン
５０６ 第一の化学物質送達ライン
５０７ 出口弁
５０８ 筐体
５０９ ポンプ
５１０ 基材処理プラットフォーム
５１１ 制限器
５１２ 内部容積
５１４ 化学物質
５１６ 出口弁
５１７ 化学物質送達ライン
５１８ 入口弁
５２０ ガス源
５２２ 基材反応チャンバ
５２２ 反応チャンバ
５２４ 反応チャンバ
５２６ 弁
５２８ 化学物質送達ライン
５３０ 第三の化学物質送達ライン
５３０ 化学物質送達ライン
５３２ 弁
５３４ 弁
５３６ 化学物質送達ライン
５３８ 反応チャンバ
５４０ 反応チャンバ
５４２ サセプタ
５４４ サセプタ
５４６ 基材
５４８ 基材
５５０ ガス分配システム
５５２ ガス分配システム
５５４ 化学物質送達ライン
５５６ 制御装置
５５８ 弁
５６０ 弁
５６２ デバイスインターフェース
５６４ プロセッサ
５６６ ユーザーインターフェース
５６８ メモリ
５７０ 無線リンク
５７２ プログラムモジュール
５７４ 加熱装置
５７６ 加熱装置
５７８ 筐体
５８０ 内部容積
５８２ 不活性ガス
５８６ 冷却装置
５８８ 冷却装置
５９２ 下部
５９６ 底面部分
６１０ センサ
６１２ センサ
６１４ センサ
６１６ 不活性ガス
６１８ 弁
６１８ 不活性ガス供給弁
６１８ ガス弁
６２０ 不活性ガス源
６２０ ガス源
６２２ 化学物質送達ライン
６２４ 弁
６２６ センサ
６２８ 内部部分
６３０ センサ
６３２ 出口
６３４ 弁
６３４ 加熱装置
６９０ バックアップ遠隔再充填容器
１０１ アキュムレータ
１０２ 送達容器
１０４ 遠隔処理容器
１０４ 遠隔再充填容器
１０４ 送達容器
１０４ 容器
１０５ 化学物質送達ライン
１０６ 化学物質送達ライン
１０７ 弁
１０８ 筐体
１１０ 基材処理プラットフォーム
１１４ 液化化学物質
１１４ 化学物質
１１４ 再充填用化学物質
１１６ 出口弁
１１８ 入口弁
１２０ キャリアガス源
１２２ 反応チャンバ
１２４ 反応チャンバ
１２６ 出口弁
１２８ 化学物質送達ライン
１３０ 蓋
１３２ 弁
１３４ 弁
１３６ 化学物質送達ライン
１３８ 気相反応チャンバ
１３８ 反応チャンバ
１４０ 反応チャンバ
１４２ サセプタ
１４４ サセプタ
１４６ 基材
１４８ 基材
１５０ ガス分配システム
１５２ ガス分配システム
１５４ 化学物質送達ライン
１５６ 制御装置
１５８ 弁
１６０ 弁
１６２ デバイスインターフェース
１６４ プロセッサ
１６６ ユーザーインターフェース
１６８ メモリ
１７０ 通信リンク
１７０ 無線リンク
１７２ 加熱装置
１７４ 加熱装置
１７６ 加熱装置
１７８ 筐体
１８０ 加熱装置
１８２ 蓋
１８４ 内部容積
１８５ 内部容積
１８６ 加熱装置
１８８ 冷却装置
１９０ プログラムモジュール
１９２ 側壁
１９４ 加熱装置
１９４ 冷却装置
１９６ 下部
１９８ キャリアガス
２００ 再充填サブアセンブリ
２０８ 加熱装置
２１２ センサ
２１４ センサ
２１６ キャリアガス源
２１８ 弁
２２０ キャリアガス
２２２ センサ
２２４ 弁
２２６ 容器
２２６ バックアップ遠隔再充填容器
２３２ 化学物質送達ライン
３００ 基材処理システム
３０１ アキュムレータ
３０２ 遠隔再充填容器
３０２ 送達容器
３０２ 固体原料送達容器
３０４ 遠隔再充填容器
３０４ 送達容器
３０４ 容器
３０５ 第二の化学物質送達ライン
３０５ 化学物質送達ライン
３０６ 化学物質送達ライン
３０６ 他化学物質送達ライン
３０７ 出口弁
３０８ 筐体
３０９ 内部部分
３０９ ポンプ
３１０ 基材処理プラットフォーム
３１１ 冷却突出部
３１２ 内部容積
３１４ 気相化学物質
３１４ 気体化学物質
３１４ 固体化学物質
３１４ 化学物質
３１４ 再充填用化学物質
３１６ 出口弁
３１８ 入口弁
３２０ キャリアガス源
３２２ 基材反応チャンバ
３２２ 反応チャンバ
３２４ 反応チャンバ
３２６ 弁
３２８ 化学物質送達ライン
３３０ 蓋
３３２ 弁
３３４ 弁
３３６ 化学物質送達ライン
３３８ 反応チャンバ
３４０ 反応チャンバ
３４２ サセプタ
３４４ サセプタ
３４６ 基材
３４８ 基材
３５０ ガス分配システム
３５２ ガス分配システム
３５４ 化学物質送達ライン
３５６ 制御装置
３５８ 弁
３６０ 弁
３６２ デバイスインターフェース
３６４ プロセッサ
３６６ ユーザーインターフェース
３６８ メモリ
３７０ 無線リンク
３７２ プログラムモジュール
３７４ 加熱装置
３７６ 加熱装置
３７８ 筐体
３８０ 内部容積
３８２ 蓋
３８６ 冷却装置
３８８ 冷却装置
３９０ 上部
３９２ 下側部分
３９６ 底面部分
４００ 再充填サブアセンブリ
４０４ 基部
４０６ ヒータ
４０８ ヒータ
４１０ センサ
４１２ センサ
４１４ センサ
４１６ キャリアガス源
４１８ 弁
４２０ キャリアガス
４２２ 化学物質送達ライン
４２４ センサ
４２６ 内部部分
４２８ 内部容積
４９０ 遠隔再充填容器
５００ 基材処理システム
５０１ アキュムレータ
５０２ 送達容器
５０３ 閉ループ回路
５０４ 送達容器
５０４ 受取容器
５０５ 第二の化学物質送達ライン
５０６ 第一の化学物質送達ライン
５０７ 出口弁
５０８ 筐体
５０９ ポンプ
５１０ 基材処理プラットフォーム
５１１ 制限器
５１２ 内部容積
５１４ 化学物質
５１６ 出口弁
５１７ 化学物質送達ライン
５１８ 入口弁
５２０ ガス源
５２２ 基材反応チャンバ
５２２ 反応チャンバ
５２４ 反応チャンバ
５２６ 弁
５２８ 化学物質送達ライン
５３０ 第三の化学物質送達ライン
５３０ 化学物質送達ライン
５３２ 弁
５３４ 弁
５３６ 化学物質送達ライン
５３８ 反応チャンバ
５４０ 反応チャンバ
５４２ サセプタ
５４４ サセプタ
５４６ 基材
５４８ 基材
５５０ ガス分配システム
５５２ ガス分配システム
５５４ 化学物質送達ライン
５５６ 制御装置
５５８ 弁
５６０ 弁
５６２ デバイスインターフェース
５６４ プロセッサ
５６６ ユーザーインターフェース
５６８ メモリ
５７０ 無線リンク
５７２ プログラムモジュール
５７４ 加熱装置
５７６ 加熱装置
５７８ 筐体
５８０ 内部容積
５８２ 不活性ガス
５８６ 冷却装置
５８８ 冷却装置
５９２ 下部
５９６ 底面部分
６１０ センサ
６１２ センサ
６１４ センサ
６１６ 不活性ガス
６１８ 弁
６１８ 不活性ガス供給弁
６１８ ガス弁
６２０ 不活性ガス源
６２０ ガス源
６２２ 化学物質送達ライン
６２４ 弁
６２６ センサ
６２８ 内部部分
６３０ センサ
６３２ 出口
６３４ 弁
６３４ 加熱装置
６９０ バックアップ遠隔再充填容器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【外国語明細書】