特許 7473614 自己組織化単分子層処理のための化学物質供給チャンバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】自己組織化単分子層処理のための化学物質供給チャンバ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20240416BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20240416BHJP

   C23C 16/04 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 B

C23C16/455

C23C16/04

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022176882

(22)【出願日】2022-11-04

(62)【分割の表示】P 2020153837の分割

【原出願日】2017-03-24

(65)【公開番号】P2023027047

(43)【公開日】2023-03-01

【審査請求日】2022-12-05

(31)【優先権主張番号】62/327,194

(32)【優先日】2016-04-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】リャン， チーウェイ

(72)【発明者】

【氏名】カーン， アディーブ

(72)【発明者】

【氏名】コーフマン－オズボーン， トービン

(72)【発明者】

【氏名】ネマニ， シュリニヴァス ディ．

(72)【発明者】

【氏名】ゴデット， ルドヴィーク

【審査官】長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０６５７９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５３１５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００５６０７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０４６５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０００９７６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０９－１４３７３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／４５５

Ｃ２３Ｃ １６／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理装置であって、
処理空間を画定するチャンバ本体と、
前記処理空間内に配置された基板支持体と、
前記基板支持体の反対側に配置されたシャワーヘッドと、
前記チャンバ本体に連結されたリッドプレートと、
前記リッドプレートと前記シャワーヘッドとの間に配置されたバッキング板と、
前記バッキング板の反対側で前記リッドプレートに結合され、前記バッキング板および前記シャワーヘッドを介して前記処理空間と流体連通している射出アセンブリと、
前記射出アセンブリと流体連通している第１の蒸気生成アセンブリであって、自己組織化単分子層（ＳＡＭ）前駆体を蒸気状態で前記処理空間に供給するように構成されている、第１の蒸気生成アセンブリと、
前記第１の蒸気生成アセンブリと前記射出アセンブリとの間に配置された第１の加熱された供給導管と、
前記射出アセンブリと流体連通している第２の蒸気生成アセンブリであって、蒸気状態で前記処理空間に共反応物を供給するように構成されている第２の蒸気生成アセンブリと、
前記第２の蒸気生成アセンブリと前記射出アセンブリとの間に配置された第２の加熱された供給導管と、
前記シャワーヘッド内に配置されたシャワーヘッドヒータと、
前記シャワーヘッドヒータを前記シャワーヘッド内に包み込むキャップと、
前記基板支持体の周りで径方向に配置されたポンピングライナーであって、
内側に向いた周辺表面と、
前記内側に向いた周辺表面から前記ポンピングライナーを貫通して延在する前記ポンピングライナーの開口と、を備える、ポンピングライナーと、
を備える基板処理装置。

【請求項2】

前記基板支持体の反対側で前記シャワーヘッドに連結されたシャワーヘッドライナーであって、前記処理空間の体積を減少させるように構成されている、シャワーヘッドライナーをさらに備えている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記シャワーヘッドが、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、酸化アルミニウム、および窒化アルミニウムからなる群から選択される材料から形成される、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第１の加熱された供給導管および前記第２の加熱された供給導管がヒータアセンブリで被覆されている、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記第１の蒸気生成アセンブリおよび前記第２の蒸気生成アセンブリが、アンプル又は直接液体噴射気化器である、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

基板処理装置であって、
処理空間を画定するチャンバ本体と、
前記処理空間内に配置された基板支持体と、
前記基板支持体の反対側に配置されたシャワーヘッドと、
前記チャンバ本体に連結されたリッドプレートと、
前記リッドプレートと前記シャワーヘッドとの間に配置されたバッキング板と、
前記バッキング板の反対側で前記リッドプレートに結合され、前記バッキング板および前記シャワーヘッドを介して前記処理空間と流体連通している射出アセンブリと、
前記射出アセンブリと流体連通している第１の蒸気生成アセンブリであって、自己組織化単分子層（ＳＡＭ）前駆体を蒸気状態で前記処理空間に供給するように構成されている、第１の蒸気生成アセンブリと、
前記第１の蒸気生成アセンブリと前記射出アセンブリとの間に配置された第１の加熱された供給導管と、
前記射出アセンブリと流体連通している第２の蒸気生成アセンブリであって、アンプル又は直接液体射出気化器であり、蒸気状態で前記処理空間に共反応物を供給するように構成されている第２の蒸気生成アセンブリと、
前記第２の蒸気生成アセンブリと前記射出アセンブリとの間に配置された第２の加熱された供給導管と、
前記基板支持体の反対側で前記シャワーヘッドに連結されたシャワーヘッドライナーであって、
前記シャワーヘッドライナーが、前記処理空間の体積を減少させるように構成され、かつ、
前記シャワーヘッドの材料と前記シャワーヘッドライナーの材料が同一であり、
前記シャワーヘッドライナーが、
第１の内周及び前記シャワーヘッドと向き合う第１の環状表面を有する第１の環状部分、
前記シャワーヘッドから離れる方向に前記第１の環状部分から延在する第２の内周を有する第２の環状部分、並びに、
前記基板支持体が処理位置にある時に、前記第１の環状表面から遠ざかる方を向く第２の環状表面と前記基板支持体の外表面との間に間隙が形成されるように前記第２の環状表面で終端する内周面、及び前記第１の環状表面から前記第２の環状表面へと延在する外周面を備え、
前記シャワーヘッドライナー、前記基板支持体、及び前記シャワーヘッドライナーの前記第１の内周内で前記基板支持体と対向する前記シャワーヘッドの部分が、前記基板支持体が基板処理位置にある時に減少された前記処理空間を区切る、
シャワーヘッドライナーと、
前記基板支持体の周りで径方向に配置され、内側を向く円周面を含むポンピングライナーであって、当該ポンピングライナーの開口が、前記ポンピングライナーの前記内側を向く円周面から前記ポンピングライナーを通って延在し、前記基板支持体の外周と前記シャワーヘッドライナーの前記第２の環状表面との間の間隙を介して前記減少された処理空間と流体連通し、且つチャンバ排出部と流体連通してガス排出流路を画定し、それにより、不使用のＳＡＭ前駆体が、前記基板支持体の縁の上を、前記シャワーヘッドライナーの前記第２の環状表面と前記基板支持体の周方向表面との間に設けられた前記間隙を通って、前記ポンピングライナーの前記開口まで流れる、ポンピングライナーと
を備え、
前記シャワーヘッドライナーの前記外周面が、前記第１の環状部分から前記第２の環状部分まで、前記ポンピングライナーの前記内側を向く円周面と向かい合う、基板処理装置。

【請求項7】

前記シャワーヘッドが内部に配置されたヒータを有し、当該ヒータが電源に接続されている、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記バッキング板が、前記シャワーヘッドへの近接を介して前記バッキング板の伝導熱を提供するためにシャワーヘッドに隣接して配置される、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記射出アセンブリと流体連通する洗浄ガス源をさらに備える、請求項６に記載の装置。

【請求項10】

前記共反応物が、周囲空気、水蒸気、過酸化水素蒸気、有機アルコール蒸気、酸素ガス、及び水素ガスからなる群から選択される、請求項６に記載の装置。

【請求項11】

前記シャワーヘッドが、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、酸化アルミニウム、および窒化アルミニウムからなる群から選択される材料から形成される、請求項６に記載の装置。

【請求項12】

前記第１の加熱された供給導管および前記第２の加熱された供給導管がヒータアセンブリで被覆されている、請求項６に記載の装置。

【請求項13】

前記第１の蒸気生成アセンブリ及び前記第２の蒸気生成アセンブリが、５０℃から２００℃の間の温度で液体を気化するように構成されている、請求項６に記載の装置。

【請求項14】

前記ＳＡＭ前駆体が、ホスホン酸材料、チオール材料、シリルアミン材料、クロロシラン材料、オキシシラン材料、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項６に記載の装置。

【請求項15】

基板処理装置であって、
処理空間を画定するチャンバ本体と、
前記処理空間内に配置された基板支持体と、
前記基板支持体の反対側に配置されたシャワーヘッドと、
前記チャンバ本体に連結されたリッドプレートと、
前記リッドプレートと前記シャワーヘッドとの間に配置されたバッキング板と、
前記バッキング板の反対側で前記リッドプレートに結合され、前記バッキング板および前記シャワーヘッドを介して前記処理空間と流体連通している射出アセンブリと、
前記射出アセンブリと流体連通している第１の蒸気生成アセンブリであって、自己組織化単分子層（ＳＡＭ）前駆体を蒸気状態で前記処理空間に供給するように構成されている、第１の蒸気生成アセンブリと、
前記第１の蒸気生成アセンブリと前記射出アセンブリとの間に配置された第１の加熱された供給導管と、
前記射出アセンブリと流体連通している第２の蒸気生成アセンブリであって、アンプル又は直接液体射出気化器であり、蒸気状態で前記処理空間に共反応物を供給するように構成されている第２の蒸気生成アセンブリと、
前記第２の蒸気生成アセンブリと前記射出アセンブリとの間に配置された第２の加熱された供給導管と、
前記基板支持体と向き合って前記シャワーヘッドに連結されたシャワーヘッドライナーであって、第１の内周を有する第１の環状部分と、第２の内周を有し且つ前記シャワーヘッドから離れる方向に前記第１の環状部分から延在する第２の環状部分とを備え、
基板処理位置において、前記基板支持体の一部が、前記シャワーヘッドの前記第２の環状部分の一部によって囲まれ、前記シャワーヘッドライナーが、前記処理空間の体積を減少させるように構成され、
前記シャワーヘッドの材料と前記シャワーヘッドライナーの材料が同一であり、
前記シャワーヘッドライナーが、第１の内周及び前記シャワーヘッドと対向する第１の環状表面を有する第１の環状部分と、前記第１の環状部分から、前記シャワーヘッドから離れる方向に延在する第２の内周を有する第２の環状部分、並びに、前記基板支持体が前記基板処理位置にある時に、前記第１の環状表面から遠ざかる方を向く第２の環状表面と前記基板支持体の外表面との間に間隙が形成されるように前記第２の環状表面で終端する内周面と、前記第１の環状表面から前記第２の環状表面へと延在する外周面を備え、
前記シャワーヘッドライナー、前記基板支持体、及び前記シャワーヘッドライナーの前記第１の内周内で前記基板支持体と対向する前記シャワーヘッドの部分が、前記基板支持体が基板処理位置にある時に減少された前記処理空間を区切る、
シャワーヘッドライナーと、
前記基板支持体の周りで径方向に配置され、内側を向く円周面を含むポンピングライナーであって、当該ポンピングライナーの開口が、前記ポンピングライナーの前記内側を向く円周面から前記ポンピングライナーを通って延在し、前記基板支持体の外周と前記シャワーヘッドライナーの前記第２の環状表面との間の間隙を介して前記減少された処理空間と流体連通し、且つチャンバ排出部と流体連通してガス排出流路を画定し、それにより、不使用のＳＡＭ前駆体が、前記基板支持体の縁の上を、前記シャワーヘッドライナーの前記第２の環状表面と前記基板支持体の周方向表面との間に設けられた前記間隙を通って、前記ポンピングライナーの前記開口まで流れる、ポンピングライナーと
を備え、
前記シャワーヘッドライナーの前記外周面が、前記第１の環状部分から前記第２の環状部分まで、前記ポンピングライナーの前記内側を向く円周面と向かい合う、基板処理装置。

【請求項16】

前記シャワーヘッドが内部に配置されたヒータを有し、当該ヒータが電源に接続されている、請求項１５に記載の装置。

【請求項17】

前記処理空間は、前記基板支持体と前記ポンピングライナーとの間の間隙を通って、チャンバ排出部と流体連通し、前記ポンピングライナーの前記開口と前記間隙がガス排気流路を画定する、請求項１に記載の装置。

【請求項18】

前記シャワーヘッドに連結したシャワーヘッドライナーをさらに備え、前記シャワーヘッドライナーが前記処理空間の体積を減少させるように構成された、請求項１に記載の装置。

【請求項19】

前記シャワーヘッドの材料と前記シャワーヘッドライナーの材料とが同じ材料であり、前記基板支持体が基板処理位置にあるときに、前記シャワーヘッドライナー、前記基板支持体、及び前記シャワーヘッドが前記処理空間を画定する、請求項１８に記載の装置。

【請求項20】

前記シャワーヘッドライナーが前記シャワーヘッドに、前記シャワーヘッドライナー内の１または複数の孔を通って配置された連結装置によって連結されている、請求項１８に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示の実装形態は、概して、基板を処理する装置に関する。より具体的には、本明細書に記載された実装形態は、自己組織化単分子層処理のための化学物質供給チャンバに関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］サブハーフミクロン及びより小さな特徴を確実に生産することは、半導体デバイスの次世代の超大規模集積（ＶＬＳＩ）及び極超大規模集積（ＵＬＳＩ）の主要な技術的課題のうちの１つである。しかしながら、回路技術の限界が押し上げられ、ＶＬＳＩ及びＵＬＳＩ技術において縮小する寸法により、処理能力にさらに要求が突きつけられることになった。

【0003】

［０００３］次世代デバイスで回路密度が増加するにつれて、ビア、トレンチ、コンタクト、ゲート構造、及び他の特徴などの相互配線の幅、並びにそれらの間の誘電材料は、４５ｎｍ、３２ｎｍ、さらにそれ以下の寸法に縮小していく。次世代のデバイス及び構造の製造を可能にするために、半導体チップにおいて特徴の３次元（３Ｄ）積層が用いられることが多い。特に、半導体チップにおいて３次元（３Ｄ）構造を形成するためにフィン電界効果トランジスタ（ＦｉｎＦＥＴ）がよく用いられる。トランジスタを従来の２次元の代わりに３次元に配置することによって、複数のトランジスタを互いに非常に接近させて集積化回路（ＩＣ）内に配置することができる。回路密度及び積層が増加すると、事前に堆積した材料に後続の材料を選択的に堆積する能力の重要性が増す。

【0004】

［０００４］後続の材料堆積の選択性を改善するために、自己組織化単分子層（ＳＡＭ）をマスキング材として使用することができる。ＳＡＭは、概して、表面化学作用に依存し、様々な材料上で好適に形成され得る。しかしながら、ＳＡＭを堆積する現在の装置では、遅い堆積速度と、基板上への堆積用の処理空間にＳＡＭを蒸気状態で確実に供給する能力とに悩まされることが多い。例えば、現在の蒸着システムは、加熱したＳＡＭ分子溶液の蒸気圧を用いて、非常に低い圧力（例えば、２ｍＴｏｒｒ）でＳＡＭ分子を供給し、基板を化学物質に曝す。この低い蒸気圧によって、結果的に気相内の濃度が低くなり、時間を要するようになり、ある実施例では数日かかる。したがって、ピンホールがない高密度且つ高品質のＳＡＭ膜を形成するには相当な時間がかかる。

【0005】

［０００５］したがって、当技術分野では、基板処理のための改善された装置が必要とされている。

【発明の概要】

【0006】

［０００６］一実装形態では、基板処理装置が提供される。本装置は、処理空間を画定するチャンバ本体、処理空間内に配置された基板支持体、及び基板支持体の反対側に配置されたシャワーヘッドを含む。リッドプレートは、チャンバ本体に連結され得、バッキング板は、リッドプレートとシャワーヘッドとの間に配置され得、射出アセンブリは、バッキング板の反対側でリッドプレートに連結され得る。射出アセンブリは、バッキング板及びシャワーヘッドを介して、処理空間と流体連通し得る。第１の蒸気生成アセンブリは、射出アセンブリと流体連通し得、第１の蒸気生成アセンブリは、自己組織化単分子層（ＳＡＭ）前駆体を蒸気状態で処理空間に供給するように構成され得る。第１の加熱された供給導管は、第１の蒸気生成アセンブリと射出アセンブリとの間に配置され得る。第２の蒸気生成アセンブリは、射出アセンブリと流体連通し得、第２の蒸気生成アセンブリは、共反応物を蒸気状態で処理空間に供給するように構成され得る。第２の加熱された供給導管は、第２の蒸気生成アセンブリと射出アセンブリとの間に配置され得る。前記第１の蒸気生成アセンブリ及び前記第２の蒸気生成アセンブリが、５０℃から２００℃の間の温度で液体を気化するように構成されている。

【0007】

［０００７］別の実装形態では、基板処理装置が提供される。本装置は、処理空間を画定するチャンバ本体、処理空間内に配置された基板支持体、及び処理空間内で基板支持体の反対側に配置されたヒータを含む。マニホールドは、チャンバ本体に連結され得、マニホールドは、基板支持体とヒータとの間で処理空間内に延在し得る。リッドプレートは、チャンバ本体に連結され得、ヒータは、基板支持体とリッドプレートとの間に配置され得る。流体導管は、ヒータの径方向外側で、リッドプレート及びマニホールドを通って延在し得、蒸気生成アセンブリもチャンバ本体に連結され得る。蒸気生成アセンブリは、流体導管を介して、処理空間と流体連通している射出器を含む。排気口は、射出器の反対側でマニホールド内に配置され得、処理空間内に射出された蒸気は、射出器から排気口へと流れることができる。

【0008】

［０００８］さらに別の実装形態では、基板処理装置が提供される。本装置は、処理空間を画定するチャンバ本体、処理空間内に配置された基板支持体、及び処理空間内で基板支持体の反対側に配置されたヒータを含む。リッドプレートは、チャンバ本体に連結され得、ヒータは、基板支持体とリッドプレートとの間に配置され得る。蒸気生成アセンブリは、リッドプレートの中央領域に連結され得、蒸気生成アセンブリは、処理空間と流体連通している射出器を含み得る。ＳＡＭ前駆体源は、蒸気生成アセンブリを介して、処理空間と流体連通し得、共反応物前駆体源も、蒸気生成アセンブリを介して、処理空間と流体連通し得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

［０００９］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実装形態を参照することによって、得ることができる。そのうちの幾つかの実装形態は、添付の図面で例示されている。しかしながら、添付図面は、例示的な実装形態を示しており、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実装形態も許容し得ることに留意されたい。

【0010】

【図1】本明細書に記載された一実装形態に係る、処理チャンバの断面図を示す。

【図2A】本明細書に記載された一実装形態に係る、図１の処理チャンバのシャワーヘッドの斜視図を示す。

【図2B】本明細書に記載された一実装形態に係る、線２Ｂー２Ｂに沿って切り取られた、図２Ａのシャワーヘッドの断面図を示す。

【図3A】本明細書に記載された一実装形態に係る、図１の処理チャンバのシャワーヘッドライナーの斜視図を示す。

【図3B】本明細書に記載された一実装形態に係る、線３Ｂー３Ｂに沿って切り取られた、図３Ａのシャワーヘッドライナーの断面図を示す。

【図4】本明細書に記載された一実装形態に係る、図１の処理チャンバのポンピングライナーの斜視図を示す。

【図5A】本明細書に記載された一実装形態に係る、処理チャンバの断面図を示す。

【図5B】本明細書に記載された一実装形態に係る、図５Ａの処理チャンバの拡大図を示す。

【図5C】本明細書に記載された一実装形態に係る、図５Ａの処理チャンバの基板支持体及びマニホールドの平面図を示す。

【図6】本明細書に記載された一実装形態に係る、処理チャンバの断面図を示す。

【0011】

［００２０］理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。ある実装形態の要素及び特徴は、さらなる記載がなくとも、他の実装形態に有益に組み込むことができると考えられている。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［００２１］本明細書に記載された実装形態は、自己組織化単分子層（ＳＡＭ）堆積のための装置及び方法に関する。本明細書に記載された装置は、様々な気相の供給装置が流体連結された処理チャンバを含む。ＳＡＭ前駆体は、気相内の前駆体を維持するように加熱される様々な装置を介して、チャンバの処理空間に供給され得る。一実装形態では、ＳＡＭ前駆体を供給するように構成された第１のアンプル又は気化器は、処理チャンバの処理空間に流体連結され得る。ＳＡＭ前駆体と異なる材料を供給するように構成された第２のアンプル又は気化器も処理チャンバの処理空間に流体連結され得る。

【0013】

［００２２］図面に示す詳細、寸法、角度、及びその他の特徴の多くは、特定の実装形態の例示に過ぎない。したがって、他の実施形態は、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、他の詳細、構成要素、寸法、角度、及び特徴を有することができる。加えて、本開示のさらなる実装形態は、以下に記載の詳細のうちの幾つかがなくても、実施することが可能である。

【0014】

［００２３］「自己組織化単分子膜」（ＳＡＭ）とは、本明細書で使用される場合、概して、ある表面に（例えば化学結合によって）付着し、その表面に対して（また互いに対してさえも）好適な配向を取る、分子の層を意味する。ＳＡＭは、通常、両親媒性分子の組織化された層を含む。この分子内では、分子の一端「頭部基」が、基板に対して固有の可逆的な親和性を示す。頭部基の選択は、ＳＡＭの適用に依存し、ＳＡＭ化合物のタイプは、使用される基板に基づく。概して、頭部基は、アルキル鎖に接続されている。アルキル鎖では、尾部すなわち「末端」が官能化され、例えば濡れ性及び界面物性が変更され得る。ＳＡＭを形成する分子は、別の材料上のある材料に選択的に付着（例えば、金属対誘電体）し、密度が十分な場合には、後続する堆積が成功裏に行われ、ＳＡＭでコーティングされていない材料上への選択的堆積が可能になる。

【0015】

［００２４］図１は、本明細書に記載された一実装形態に係る、処理チャンバ１００の断面図を示す。チャンバ１００は、処理空間１１０を画定するチャンバ本体１０２を含む。基板支持体１０４は、処理空間１１０内に配置され得、シャワーヘッド１１２は、基板支持体１０４の反対側に配置され得る。ポンピングライナー１５０は、チャンバ本体１０２に連結され得、基板支持体１０４の径方向外側に配置され得る。リッドプレート１２４は、シャワーヘッド１１２に連結され、チャンバ本体１０２によって支持され得る。バッキング板１１４は、シャワーヘッド１１２とリッドプレート１２４との間に配置され得る。射出アセンブリ１２６は、リッドプレート１２４に連結され得、射出アセンブリは、処理空間１１０と流体連通し得る。

【0016】

［００２５］チャンバ本体１０２は、約３００°Ｃまでの温度に耐える適切な材料から製造され得る。例えば、チャンバ本体１０２は、アルミニウム、その合金、ステンレス鋼、及びその他の適切な金属材料から形成され得る。スリットバルブ開口１６０が、チャンバ本体１０２内に形成され得、それにより、処理空間１１０との間の基板の搬入と搬出が可能となる。スリットバルブドア１５８が、チャンバ本体１０２に連結され得、スリットバルブ開口１６０を封止且つ開封するために可動であリ得る。一実装形態では、スリットバルブドア１５８は、チャンバ本体１０２と同じ材料で形成されてもよい。代替的に、スリットバルブドア１５８は、チャンバ本体１０２とは異なる材料で形成されてもよい。

【0017】

［００２６］基板支持体１０４は、処理空間１１０内に可動に配置され得る。図示されるように、基板支持体１０４は、上昇した処理位置に配置されている。基板支持体１０４を下降させて、基板支持体１０４の基板支持面をスリットバルブ開口１６０と同一面又はそれより下位にもっていくことができ、それによって基板を基板支持体１０４上で位置調整することが可能になる。基板支持体は、高温の処理温度における作業に適切な材料から形成され得、金属材料、セラミック材料、又はこれらの組み合わせであってよい。例えば、ペデスタルは、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、又はセラミック材料（例えば、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウム）から形成され得る。

【0018】

［００２７］基板支持体１０４は、内部に配置された加熱部材１０６を有し得、加熱部材１０６は、電源１５４に連結され得る。電源１５４は、処理空間１１０内で基板支持体１０４を上昇且つ下降させる電力をさらに供給することができる。加熱部材１０６は、抵抗ヒータ等であってもよく、任意の所望の配向で、基板支持体１０４内に配置され得る。例えば、加熱部材１０６は、螺旋状の配向又は基板支持体を均一に加熱するように構成されたその他の適切な配向（ねじれた経路の配向等）で、基板支持体１０４内に形成され得る。一実装形態では、加熱部材１０６は、約１００°Ｃと約３００°Ｃの間の温度まで、基板支持体１０４を加熱するように構成され得る。

【0019】

［００２８］ポンピングライナー１５０は、基板支持体１０４及び処理空間１１０を取り囲むように寸法形成される。基板支持体１０４と同じように、ポンピングライナー１５０は、金属材料、セラミック材料、又はこれらの組み合わせによって形成され得る。例えば、ペデスタルは、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、又はセラミック材料（例えば、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウム）から形成され得る。ポンピングライナー１５０は、内部に形成された開口１６２を有し得、それにより、処理空間１１０との間の基板の搬入と搬出が可能となる。開口１６２は、スリットバルブ開口１６０と実質的に同一平面に位置付けされ得る。複数の孔１５２が、ポンピングライナー１５０の内径に沿って形成され得る。複数の孔１５２は、処理空間１１０から排出部へのガスや他の材料の排出をもたらす。したがって、処理空間１１０は、ポンピングライナー１５０の孔１５２を介して、排出部１５６と流体連通している。

【0020】

［００２９］基板支持体１０４の反対側に配置されたシャワーヘッド１１２は、チャンバ本体１０２に直接又は間接に連結され、チャンバ本体１０２によって支持され得る。シャワーヘッド１１２は、基板支持体１０４及びポンピングライナー１５０に使用されている材料と同様の材料から形成されてもよい。シャワーヘッド１１２は、内部に形成された複数の第１の通路１２１を有し得る。複数の第１の通路は、処理空間１１０から、シャワーヘッド１１２とバッキング板１１４との間に形成された第１のプレナム１２０へと延在する。第１の通路１２１は、第１のプレナム１２０から処理空間１１０への、流体連通と蒸気移動を可能にする。

【0021】

［００３０］シャワーヘッドライナー１０８もさらに処理空間１１０内に配置され得る。シャワーヘッドライナー１０８は、シャワーヘッド１１２と同一又は類似の材料から形成されてもよく、シャワーヘッドライナーは、シャワーヘッド１１２に連結され得る。一実装形態では、シャワーヘッドライナー１０８は、リング状体である。シャワーヘッドライナー１０８は、基板支持体１０４の外径と実質的に同様の内径を有し得る。シャワーヘッドライナー１０８の内径は、シャワーヘッドライナー１０８の最も内側の表面が、第１の通路１２１の径方向外側にあるようにさらに寸法形成されてもよく、それにより、処理空間１１０への蒸気の供給が阻まれない。シャワーヘッドライナー１０８は、処理空間１１０内で物理的な空間を占めており、処理空間１１０の体積を減少させる。それによって、基板上にＳＡＭ分子を形成するために必要なＳＡＭ前駆体の量が減少する。こうして、ＳＡＭ形成プロセスの効率性が向上する。

【0022】

［００３１］シャワーヘッド１１２は、内部に配置されたヒータ１１６をさらに有し得る。ヒータ１１６は、抵抗ヒータ等であり、第１の通路１２１の径方向外側に、シャワーヘッド１１２内に配置されてもよい。一実装形態では、ヒータ１１６は、第１の通路１２１を実質的に取り囲む円周配向でシャワーヘッド１１２内に配置され得る。ヒータ１１６は、シャワーヘッド１１２の抵抗加熱を可能にするように電源１１８に連結され得る。一実装形態では、シャワーヘッド１１２は、約１５０°Ｃと約２５０°Ｃの間の温度まで加熱されるように構成されている。

【0023】

［００３２］バッキング板１１４は、シャワーヘッドとリッドプレート１２４との間に配置されるが、第１のプレナム１２０を部分的に画定し、内部に第２の複数の通路１２３が配置され得る。第２のプレナム１２２が、バッキング板１１４とリッドプレート１２４との間に形成され得る。通路１２３は、第２のプレナム１２２が第１のプレナム１２０と流体連通することを可能にする。第３の複数の通路１２５は、第２のプレナム１２２と射出アセンブリ１２６との間で、リッドプレート１２４内に形成され得る。

【0024】

［００３３］射出アセンブリ１２６は、処理空間１１０に気化材料を供給するように構成されている。作業中、ＳＡＭ前駆体及び／又は共反応物前駆体などの気化材料は、射出アセンブリ１２６から、第３の複数の通路１２５を通って、第２のプレナム１２２へ供給される。気化材料は、バッキング板１１４の第２の複数の通路１２３を通って、第１のプレナム１２０へ移動し、シャワーヘッド１１２の第１の複数の通路１２１を通って、処理空間１１０へ移動する。基板の処理後、気化材料及びその他の廃液は、ポンピングライナー１５０の孔１５２を通り、排出部１５６を介して、処理空間１１０から除去され得る。

【0025】

［００３４］射出アセンブリ１２６は、リッドプレート１２４に連結されたハウジング１２７、及びハウジング１２７に連結された射出器１２８を含む。射出器１２８は、ハウジング１２７内に配置され得、射出器１２８は、第３のプレナム１４８を含み得る。一実装形態では、第３のプレナム１４８は、じょうご形状であり得る。第３のプレナム１４８の形状は、気化材料を処理空間１１０へ供給する前に、気化材料の混合を促進且つ助長するように構成され得る。第３のプレナム１４８は、じょうご形状として示されているが、気化材料の混合を促進する他の形状も想定される。

【0026】

［００３５］第１のアンプル１３０が、第１の導管１３２を介して、射出アセンブリ１２６に連結され得る。より具体的には、第１のアンプル１３０は、第１の導管１３２を介して、射出器１２８の第３のプレナム１４８と流体連通し得る。第１の導管１３２は、第１のアンプル１３０から第３のプレナム１４８へと延在し得る。第１のヒータジャケット１３４は、射出器１２８を越えて配置された第１の導管１３２の部分において第１の導管１３２を取り囲み得る。一実装形態では、第１の導管１３２の温度を約５０°Ｃから約２５０°Ｃの間に維持するために、第１のヒータジャケット１３４が抵抗加熱され得る。

【0027】

［００３６］第１のアンプル１３０は、ＳＡＭ前駆体を気化し、処理空間１１０に供給するように構成されている。本明細書に記載された実装形態に従って利用され得る適切なＳＡＭ前駆体の例には、以下に記載される材料が含まれ、それには、それらの材料の組み合わせ、混合物、及びグラフトが含まれ、それに加えて、半導体製造プロセスにおいて連続堆積される材料の堆積を遮断するのに適切な特徴を有する他のＳＡＭ前駆体材料が含まれる。一実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、メチルカルボン酸、エチルカルボン酸、プロピルカルボン酸、ブチルカルボン酸、ペンチルカルボン酸、ヘキシルカルボン酸、ヘプチルカルボン酸、オクチルカルボン酸、ノニルカルボン酸、デシルカルボン酸、ウンデシルカルボン酸、ドデシルカルボン酸、トリデシルカルボン酸、テトラデシルカルボン酸、ペンタデシルカルボン酸、ヘキサデシルカルボン酸、ヘプタデシルカルボン酸、オクタデシルカルボン酸、及びノナデシルカルボン酸などのカルボン酸材料であってもよい。

【0028】

［００３７］一実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、ペンチルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、ヘプチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、ノニルホスホン酸、デシルホスホン酸、ウンデシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、トリデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ペンタデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、ヘプタデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、及びノナデシルホスホン酸などのホスホン酸材料であってもよい。

【0029】

［００３８］別の実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、メタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオール、ヘプタンチオール、オクタンチオール、ノナンチオール、デカンチオール、ウンデカンチオール、ドデカンチオール、トリデカンチオール、テトラデカンチオール、ペンタデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ヘプタデカンチオール、オクタデカンチオール、及びノナデカンチオールなどのチオール材料であってよい。

【0030】

［００３９］別の実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、トリス（ジメチルアミノ）メチルシラン、トリス（ジメチルアミノ）エチルシラン、トリス（ジメチルアミノ）プロピルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ブチルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ペンチルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ヘキシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ヘプチルシラン、トリス（ジメチルアミノ）オクチルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ノニルシラン、トリス（ジメチルアミノ）デシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ウンデシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ドデシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）トリデシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）テトラデシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ペンタデシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ヘキサデシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）ヘプタデシルシラン、トリス（ジメチルアミノ）オクタデシルシラン、及びトリス（ジメチルアミノ）ノナデシルシラン（ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｎｏｎａｄｅｃｙｌｓｉｌａｎｅ）などのシリルアミン材料であってもよい。

【0031】

［００４０］別の実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、ペンチルトリクロロシラン、ヘキシルトリクロロシラン、ヘプチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ノニルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、ウンデシルトリクロロシラン、ドデシルトリクロロシラン、トリデシルトリクロロシラン、テトラデシルトリクロロシラン、ペンタデシルトリクロロシラン、ヘキサデシルトリクロロシラン、ヘプタデシルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、及びノナデシルトリクロロシランなどのクロロシラン材料であってもよい。

【0032】

［００４１］別の実施形態では、ＳＡＭ前駆体は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリメトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ノナデシルトリメトキシシラン、及びノナデシルトリエトキシシランなどのオキシシラン材料であってもよい。

【0033】

［００４２］別の実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、とりわけ、（１，１，２，２－ペルフルオロデシル）トリクロロシラン、トリクロロ（１，１，２，２－ペルフルオロオクチル）シラン、（トリデカ－フルオロ－１，１，２，２－テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン、（トリデカフルオロ－１，１，２，２－テトラヒドロ－オクチル）トリエトキシシラン、（トリデカフルオロ－１，１，２，２－テトラヒドロオクチル）メチルジクロロシラン、（トリデカフルオロ－１，１，２，２－テトラヒドロオクチル）ジメチルクロロシラン、（ヘプタデカフルオロ－１，１，２，２－テトラヒドロデシル）トリクロロシランなどのフッ素化Ｒ基を有し得る。

【0034】

［００４３］第２のアンプル１３６は、第２の導管１３８を介して、射出アセンブリ１２６に連結され得る。より具体的には、第２のアンプル１３６は、第２の導管１３８を介して、射出器１２８の第３のプレナム１４８と流体連通し得る。第２の導管１３８は、第２のアンプル１３６から第３のプレナム１４８へ延在する。第２のヒータジャケット１４０は、射出器１２８を越えて配置された第２の導管１３８の部分において第２の導管１３８を取り囲み得る。一実装形態では、第２の導管１３８の温度を約５０°Ｃから約２５０°Ｃの間に維持するために、第２のヒータジャケット１４０が抵抗加熱され得る。

【0035】

［００４４］第２のアンプル１３６は、共反応物前駆体を気化し、処理空間１１０に供給するように構成されている。共反応物前駆体の適切な例には、とりわけ、周囲空気、水溶液又は蒸気、過酸化水素の水溶液又は蒸気、有機アルコールの水溶液又は蒸気（メタノール、イソプロパノール、エタノール、及びジオール等）などのヒドロキシル部分の材料が含まれる。ヒドロキシル部分を形成するために、水素ガスと酸素ガスとの組み合わせも使用してよい。さらに他の非ヒドロキシル部分の前駆体を本明細書に記載された実装形態に従って利用してよいと考えられている。非ヒドロキシル部分の前駆体は、とりわけ、窒素ガス、（ジ）イソシアネート、硫化水素、及びアンモニアを含み得る。

【0036】

［００４５］一実装形態では、洗浄ガス源１４２は、第３の導管１４４を介して、射出アセンブリ１２６に連結され得る。より具体的には、洗浄ガス源１４２は、第３の導管１４４を介して、射出器１２８の第３のプレナム１４８と流体連通し得る。第３の導管１４４は、洗浄ガス源１４２から第３のプレナム１４８へ延在し得る。第３のヒータジャケット１４６が、任意選択的に、射出器１２８を越えて配置された第３の導管１４４の部分において第３の導管１４４を取り囲み得る。一実装形態では、第３のヒータジャケット１４６は、第３の導管１４４の温度を約５０℃から約２５０℃の間に維持するために抵抗加熱され得る。洗浄ガス源１４２によって供給されるガスには、塩素含有材料、フッ素含有材料、及び処理チャンバ１００の構成要素の洗浄に適した他の材料が含まれ得る。

【0037】

［００４６］別の実装形態では、洗浄ガス源１４２は、遠隔プラズマ源であリ得る。この実装形態では、遠隔プラズマ源は、洗浄ガスを励起して、ラジカル及び／又はイオンを生成し、プラズマ生成物を処理領域１１０に供給し得る。一実装形態では、遠隔プラズマ源は、オプションであってもよい。

【0038】

［００４７］別の実装形態では、洗浄ガス源１４２は、キャリアガス源であってもよい。気相のＳＡＭ前駆体の供給を促進するため、キャリアガスが使用されてよい。キャリアガスは、ＳＡＭ前駆体の移動を促進するのに適切な流量で供給され得る。ＳＡＭ前駆体は、処理空間１１０に応じて、第３のプレナム１４８から、第３の通路１２５を通り、第２のプレナム１２２及び第２の通路１２３を通り、第１のプレナム１２０及び第１の通路１２１を通って処理空間１１０に至る。適切なキャリアガスには、希ガスなどといった、ＳＡＭ分子の基板表面への供給を促進するＳＡＭ吸着条件下で、概して不活性なガスが含まれる。

【0039】

［００４８］加熱されたシャワーヘッド１１２及び加熱された基板支持体１０４は、処理空間１１０を約５０°Ｃと約２５０°Ｃの間の温度まで加熱し得る。アンプル１３０、１３６、及び導管１３２、１３８は、同様の温度まで加熱され得る。シャワーヘッドライナー１０８、バッキング板１１４、リッドプレート１２４、及び射出アセンブリ１２６もシャワーヘッド１１２によって伝導的に加熱することができる。ＳＡＭ前駆体が沿うように移動する流動経路の温度は、高温に維持され、気化したＳＡＭ前駆体の様々な装置での凝結が防止される。処理空間１１０も約６００Ｔｏｒｒ未満の圧力に維持されてもよい。この圧力もまた、ＳＡＭ前駆体及び共反応物前駆体の蒸気状態の維持を促進し得る。

【0040】

［００４９］運用上の実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、第１のアンプル１３０から排出部１５６まで、処理空間１１０を通って連続的に流動し得る。この実装形態では、処理空間１１０の圧力は、等圧状態に維持され得る。別の実装形態では、ＳＡＭ前駆体は、処理空間１１０を満たし、処理空間１１０から排出される前に一定期間、処理空間１１０内で保持され得る。別の実施形態では、共反応物前駆体は、処理空間１１０内に連続的に流動するか、又は非連続的（例えばパルス状）に供給され得る。別の実装形態では、ＳＡＭ前駆体と共反応物前駆体は、連続的にであれ静的にであれ、交互に、処理空間１１０に供給され得る。

【0041】

［００５０］図２Ａは、本明細書に記載された一実装形態に係る、図１のシャワーヘッド１１２の斜視図を示す。図示の配向では、第１の通路１２１が形成されたシャワーヘッドの表面２０６は、処理空間１１０に隣接するように位置付けされ且つ処理空間１１０を少なくとも部分的に画定する表面である。シャワーヘッド１１２から延在するヒータ１１６もさらに図示されている。熱的又は電気的に導電性のワイヤ等の接続部材２０２が、ヒータ１１６から電源１１８へと延在し得る（図示せず）。

【0042】

［００５１］図２Ｂは、本明細書に記載された一実装形態に係る、線２Ｂー２Ｂに沿って切り取られた、図２Ａのシャワーヘッド１１２の断面図を示す。図示の実装形態では、ヒータ１１６がシャワーヘッド１１２内に配置されている。シャワーヘッド１１２の本体にボイドが加工されてもよく、それで、ヒータ１１６がシャワーヘッド１１２内に挿入され得る。ヒータ１１６の挿入又は配置の後、キャップ２０４が、表面２０６の反対側でシャワーヘッド１１２に連結され得る。キャップ２０４は、ヒータ１１６をシャワーヘッド１１２内に包み込み、ヒータ１１６が様々な処理環境に曝されることを防ぐことができる。

【0043】

［００５２］図３Ａは、本明細書に記載された一実装形態に係る、シャワーヘッドライナー１０８の斜視図を示す。図示されているように、シャワーヘッドライナー１０８は、主にリング形状である。例えば、環状形、楕円形、及び多角形などの様々な他の実装形態の幾何的形状を利用することができることが考えられている。

【0044】

［００５３］図３Ｂは、本明細書に記載された一実装形態に係る、線３Ｂー３Ｂに沿って切り取られた、図３Ａのシャワーヘッドライナー１０８の断面図を示す。シャワーヘッドライナー１０８は、第１の表面３１０と、第１の表面３１０に対して垂直に配置され且つ第１の表面３１０から延在する第２の表面３０８とを含む。第３の表面３０６は、第２の表面３０８に対して垂直に配置され、第２の表面３０８から径方向内側に延在する。一実装形態では、第１の面３１０と第３の面とは実質的に平行である。第４の表面３１４は、第３の表面３０６に対して垂直に配置され、第３の表面３０６から延在し、第２の表面３０８に対して平行である。第５の表面３０４は、第４の表面３１４に対して垂直に配置され、第４の表面３１４から延在する。第６の表面３０２は、第５の表面３０４に対して垂直に配置され、第５の表面３０４から第１の表面３１０まで延在する。

【0045】

［００５４］第１の表面３１０は、チャンバ１００内でシャワーヘッド１１２に隣接して配置され、シャワーヘッド１１２に接触し得る。第２の表面３０８は、ポンピングライナー１５０に隣接して配置され、ポンピングライナー１５０に接触し得る。第２の表面３０８は、シャワーヘッドライナー１０８の外径を画定し、第２の表面３０８は、ポンピングライナー１５０の内径より小さい直径を有し得る。第６の表面３０２は、シャワーヘッドライナー１０８の内径を画定し、第６の表面３０２は、第１の通路１２１の径方向外側に配置され得る。１つ又は複数の孔３１２が、シャワーヘッドライナー１０８内に形成され、第１の表面３１０と第５の表面３０４との間で延在し得る。シャワーヘッドライナー１０８をシャワーヘッド１１２に固定するための、スクリュー等の連結装置のために孔３１２が設けられ得る。

【0046】

［００５５］図４は、本明細書に記載された一実装形態に係る、ポンピングライナー１５０の斜視図を示す。図示されているように、ポンピングライナー１５０は、主にリング形状である。ポンピングライナー１５０内に形成された開口１６２は、外周の約２５％から約５０％の間の大きさで外周に沿って延在し得る。開口１６２は、基板及びロボット移動ブレードの通過を可能にするよう十分に寸法形成できると考えられている。孔１５２は、ポンピングライナー１５０の内径を画定する内表面４０２に沿って配置され得、孔１５２は、ポンピングライナー１５０からポンピングライナー１５０の外径部分まで延在し得る。ここでは図示されていないが、孔１５２は、ポンピングライナー１５０を完全に貫通するように延在しており、これは、図１でより明確に例示されている。

【0047】

［００５６］図５Ａは、本明細書に記載された一実装形態に係る、処理チャンバ５００の断面図を示す。チャンバ５００は、処理空間５０６を画定するチャンバ本体５０２を備えている。基板支持体５０４は、処理空間５０６内に配置され得、ヒータ５１４は、処理空間５０６内で基板支持体５０４の反対側に配置され得る。リッドプレート５１６は、チャンバ本体５０２に連結され得、蒸気生成アセンブリ５１８は、リッドプレート５１６に連結され得る。

【0048】

［００５７］チャンバ本体５０２は、チャンバ本体１０２と同一又は同様の材料から形成され得る。同様に、基板支持体５０４は、基板支持体１０４と同一又は同様の材料から形成され得る。基板支持体５０４は、内部に配置された加熱部材５０８を含む。加熱部材５０８は、電源５１０に連結され得、基板支持体５０４を約１００°Ｃから約５００°Ｃの間の温度まで加熱するように構成される。

【0049】

［００５８］基板支持体５０４の反対側に配置されているヒータ５１４は、ヒータ５１４と基板支持体５０４との間の処理空間５０６を画定し得る。ヒータ５１４は、電源５２８に連結され、ヒータ５１４を約１００°Ｃから約５００°Ｃの間の温度まで加熱するように構成され得る。処理中、処理空間５０６の温度は、約５０°Ｃから約５００°Ｃの間、例えば、約１００°Ｃから約２５０°Ｃの間の温度に維持され得る。ガス源５２６もヒータ５１４に連結され得、ガス源５２６は、処理空間５０６と流体連通し得る。一実装形態では、ガス源５２６は、処理空間５０６に共反応物前駆体を供給するように構成され得る。代替的に、ガス源５２６は、所望の実装形態に応じて、パージガス、キャリアガス、又は洗浄ガスを処理空間５０６に供給するように構成され得る。

【0050】

［００５９］気化器、直接液体射出気化器等の蒸気生成アセンブリ５１８は、リッドプレート５１６に連結され得る。蒸気生成アセンブリ５１８は、処理空間５０６の径方向外側でリッドプレート５１６に連結されている。蒸気生成アセンブリ５１８の位置と、処理空間５０６への蒸気の射出箇所とによって、基板がＳＡＭ前駆体にクロスフロー型で曝露される。蒸気生成アセンブリ５１８は、気化器５２２、及び気化器５２２から延在する射出器５２０を含む。気化器５２２は、ＳＡＭ前駆体源５２４に連結され得、気化するためにＳＡＭ前駆体を液体形態で受容する。気化器５２２は、ＳＡＭ前駆体を気化するため約１００°Ｃから約５００°Ｃの間の温度に維持され得、気化器５２２の温度は、少なくとも部分的に、ＳＡＭ前駆体の蒸気圧によって決定され得る。

【0051】

［００６０］気化されたＳＡＭ前駆体は、気化器５２２から排出され、射出器５２０を通って移動し得る。射出機５２０は、気化器５２２から蒸気生成アセンブリ５１８を通って、リッドプレート５１６へ延在する。蒸気生成アセンブリ５１８は、ヒータジャケット５１２によって高温に維持され、それにより、ＳＡＭ前駆体が蒸気状態に維持される。単一の射出器が図示されているが、図６で示すような追加の射出器が考えられている。ＳＡＭ前駆体移動経路は、図５Ｂに関連してさらに詳しく説明される。

【0052】

［００６１］マニホールド５３６は、基板支持体５０４及びヒータ５１４の径方向外側でチャンバ本体５０２に連結され得る。マニホールド５３６は、基板支持体５０４及びヒータ５１４と同一又は同様の材料から形成され得る。マニホールド５３６は、マニホールド５３６の内径が、基板支持体５０４の外径及びヒータ５１４の外径よりも大きくなり、処理空間５０６を取り囲むように、寸法形成される。蒸気は、射出機５２０からマニホールド５３６を通って、射出機５２０の反対側に配置された出口５３０まで流動し得る。排出部５３２が、さらに処理空間５０６に連結され、処理空間５０６と流体連通し得る。具体的には、排出部５３２は、出口５３０を介して、処理空間５０６と流体連通し得る。その結果、処理空間の廃液は、出口５３０を通り、排出部５３２を介して処理空間５０６から排出され得る。

【0053】

［００６２］断熱材５３４は、ヒータ５１４の径方向外側でリッドプレート５１６に連結され得る。断熱材５３４は、マニホールド５３６と同じように寸法形成され得、マニホールド５３６とリッドプレート５１６との間に配置され得る。断熱材５３４は、さらに、チャンバ本体５０２に連結又は接触し得る。断熱材５３４は、セラミック材料等の断熱性材料から形成されてもよく、基板支持体５０４、ヒータ５１４、及びマニホールド５３６からリッドプレート５１６への熱の伝導を低減又は防止するように構成されている。一実装形態では、断熱材５３４は、オプションであってもよい。この実装形態では、空隙が、リッドプレート５１６と、基板支持体５０４、ヒータ５１４、及びマニホールド５３６との間の断断層（ｔｈｅｒｍａｌ ｂｒｅａｋ）として機能し得る。

【0054】

［００６３］図５Ｂは、本明細書に記載された一実装形態に係る、図５Ａの処理チャンバ５００の拡大図を示す。射出器５２０は、リッドプレート５１６内に形成された第１のチャネル５４８に隣接して、リッドプレート５１６に延在する。第２のチャネル５４６は、断熱材５３４内に形成され得る。断熱材５３４は、第１のチャネル５４８に隣接し、第１のチャネル５４８と整列する。第３のチャネル５４４は、マニホールド５３６内に形成され得る。マニホールド５３６は、第２のチャネル５４６に隣接し、第２のチャネル５４６と整列する。第３のチャネル５４４は、断熱材５３４の第２のチャネル５４６から処理空間５０６に隣接して配置された出口５４２まで延在し得る。基板支持体５０４が高温処理位置にあるときに、蒸気生成アセンブリ５１８から供給される蒸気が、基板支持体５０４とヒータ５１４との間の処理空間５０６に入るように、出口５４２は位置付けされ得る。したがって、蒸気生成アセンブリ５１８からの蒸気は、射出器５２０、第１のチャネル５４８、第２のチャネル５４６、及び第３のチャネル５４４を通って移動し、出口５４２を通って、処理空間５０６に至る。

【0055】

［００６４］図５Ｃは、本明細書に記載された一実装形態に係る、図５Ａの処理チャンバの基板支持体及びマニホールドの平面図を示す。図示のように、第３のチャネル５４４及び出口５４２は、出口５３０の反対側に配置されている。したがって、出口５４２を出る蒸気は、基板支持体５０４上に配置された基板にわたって移動し、出口５３０へと至る。出口５３０は、マニホールド５３６内に形成され、マニホールド５３６の外周の２分の１未満の距離にわたって曲線状に延在し得る。さらに複数の孔５４０が、基板支持体５０４内に形成されることにより、そこをリフトピンが通ることが可能となリ得る。

【0056】

［００６５］図６は、本明細書に記載された一実装形態に係る、処理チャンバ６００の断面図を示す。チャンバ６００は、処理空間６０６を画定するチャンバ本体６０２を含む。処理空間６０６内に基板支持体６０４が配置され得、基板支持体６０４の反対側でリッドプレート６１６がチャンバ本体６０２に連結され得る。蒸気発生アセンブリ６１８が、リッドプレート６１６に連結され得る。

【0057】

［００６６］チャンバ本体６０２は、チャンバ本体５０２と同一又は同様の材料から形成され得る。同様に、基板支持体６０４は、基板支持体５０４と同一又は同様の材料から形成され得る。基板支持体６０４は、内部に配置された加熱部材６０８を含む。加熱部材６０８は、電源６１０に連結され得、基板支持体６０４を約１００°Ｃから約５００°Ｃの間の温度まで加熱するように構成される。

【0058】

［００６７］気化器、直接液体射出気化器などといった蒸気生成アセンブリ６１８が、処理空間６０６の中央近傍でリッドプレート６１６に連結され得る。蒸気生成アセンブリ６１８の位置と、処理空間６０６への蒸気の射出箇所とによって、基板がＳＡＭ前駆体にトップダウン型で曝露される。蒸気生成アセンブリ６１８は、気化器６２２、及び気化器６２２から延在する１つ又は複数の射出器６１２、６１４を含む。気化器６２２は、ＳＡＭ前駆体源６２４に連結され得、気化するためにＳＡＭ前駆体を液体形態で受容する。気化器６２２は、ＳＡＭ前駆体を気化するため約１００°Ｃから約５００°Ｃの間の温度に維持され得、気化器６２２の温度は、少なくとも部分的に、ＳＡＭ前駆体の蒸気圧によって決定され得る。

【0059】

［００６８］気化されたＳＡＭ前駆体は、気化器６２２から排出され、射出器６１２、６１４のうちの一方又は双方を通って移動する。射出機６１２、６１４は、気化器６２２から蒸気生成アセンブリ６１８を通って、リッドプレート６１６へ延在する。蒸気生成アセンブリ６１８は、ヒータジャケット６２８によって高温に維持され得、それにより、ＳＡＭ前駆体が蒸気状態に維持される。一実装形態では、源６２４からのＳＡＭ前駆体は、射出器６１２を介し、出口６３０を通じて処理空間内に導入され得る。ガス源６２６も処理空間６０６と流体連通し得る。ガス源６２６は、蒸気生成アセンブリ６１８に液体又はガスを導入し得る。生成された蒸気は、射出器６１４及び出口６３０を介して、処理空間６０６に導入され得る。一実装形態では、ガス源６２６は、共反応物前駆体を供給し得る。別の実装形態では、ガス源６２６は、所望の実装形態に応じて、パージガス、キャリアガス、又は洗浄ガスを供給し得る。

【0060】

［００６９］処理空間６０６も排出部６３２と流体連通し得る。その結果、処理空間の廃液は、排出部６３２を介して、処理空間６０６から排出され得る。チャンバ５００及び６００のどちらもが、約６００Ｔｏｒｒ未満の圧力に維持され得る。チャンバ５００、６００内で実施される処理は、等圧又は非等圧であってよい。同様に、チャンバ５００、６００内で実施される処理は、等温又は非等温であってよい。

【0061】

［００７０］以上の記述は本開示の実装形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実装形態及びさらなる実装形態を考案してもよく、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】