特表 2024-506562 マイクロ波放射エネルギーを利用したＡＬＤプロセスのマイクロ波アシスト表面化学アニーリング用マイクロ波システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-14

(54)【発明の名称】マイクロ波放射エネルギーを利用したＡＬＤプロセスのマイクロ波アシスト表面化学アニーリング用マイクロ波システム

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20240206BHJP

   C23C 16/511 20060101ALI20240206BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 R

H05H1/46 B

C23C16/511

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023547068

(86)(22)【出願日】2022-02-02

(85)【翻訳文提出日】2023-09-06

(86)【国際出願番号】 US2022014816

(87)【国際公開番号】W WO2022169792

(87)【国際公開日】2022-08-11

(31)【優先権主張番号】63/145,178

(32)【優先日】2021-02-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507402565

【氏名又は名称】エムケーエス インスツルメンツ，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＭＫＳ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ，ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】２ Ｔｅｃｈ Ｄｒｉｖｅ，Ｓｕｉｔｅ ２０１，Ａｎｄｏｖｅｒ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ ０１８１０ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100170634

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 航介

(72)【発明者】

【氏名】トレンホルム ケネス

(72)【発明者】

【氏名】ポキドヴ イリヤ

(72)【発明者】

【氏名】カマレヒ モハンマド

【テーマコード（参考）】

2G084

4K030

【Ｆターム（参考）】

2G084AA05

2G084BB05

2G084CC05

2G084CC06

2G084CC08

2G084CC14

2G084CC33

2G084DD04

2G084DD13

2G084DD20

2G084DD25

2G084DD32

2G084DD42

2G084DD44

2G084DD51

2G084DD53

2G084EE01

2G084HH05

2G084HH20

2G084HH22

2G084HH23

2G084HH25

2G084HH43

2G084HH52

4K030CA04

4K030CA12

4K030DA08

4K030FA01

4K030GA02

4K030HA01

4K030JA18

4K030KA23

4K030KA30

4K030LA15

(57)【要約】

マイクロ波アシスト熱原子層蒸着システム内で使用するためのマイクロ波システムが開示され、マイクロ波システムは、少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つのマイクロ波発生器と、少なくとも１つのマイクロ波発生器と通じ、マイクロ波信号を受け取るように構成された少なくとも１つの導波管組立体と、導波管組立体内に配置され、導波管組立体から少なくとも１つのマイクロ波発生器へのマイクロ波信号の後方散乱を低減又は除去するように構成された１又は２以上のアイソレータと、導波管組立体内に配置され、アイソレータからマイクロ波信号を受け取りし、マイクロ波信号を調整するように構成された少なくとも１つの調整装置と、導波管組立体と通じ、マイクロ波信号の少なくとも一部をマイクロ波アシスト熱原子層蒸着システムの少なくとも１つの処理チャンバに向けるように構成された少なくとも１つのマイクロ波送出装置と、を備える。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ波アシスト熱原子層堆積システム内で使用するためのマイクロ波システムであって、
少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つのマイクロ波発生器と、
前記少なくとも１つのマイクロ波発生器と通じ、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取るように構成された少なくとも１つの導波管組立体と、
前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置され、前記少なくとも１つの導波管組立体から前記少なくとも１つのマイクロ波発生器への前記少なくとも１つのマイクロ波信号の後方散乱を低減又は除去するように構成された少なくとも１つのアイソレータと、
前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置された少なくとも１つの調整装置であって、前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのアイソレータから前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取り、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を調整するように構成されている、少なくとも１つの調整装置と、
前記少なくとも１つの導波管組立体と通じ、前記少なくとも１つのマイクロ波信号の少なくとも一部を前記マイクロ波アシスト熱原子層堆積システムの少なくとも１つの処理チャンバに導くように構成された、少なくとも１つのマイクロ波送出装置と、
を備える、マイクロ波システム。

【請求項2】

約１０Ｗから１０ｋＷの電力を有する少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つの固体マイクロ波発生器をさらに備える、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項3】

約５００Ｗから２ｋＷの電力を有する少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つの固体マイクロ波発生器をさらに備える、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項4】

１０００ＭＨｚから４０００ＭＨｚの範囲の少なくとも１つのマイクロ波信号周波数を出力するように構成された少なくとも１つの固体マイクロ波発生器をさらに備える、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項5】

５７００ＭＨｚから５８００ＭＨｚの範囲の少なくとも１つのマイクロ波信号周波数を出力するように構成された少なくとも１つの固体マイクロ波発生器をさらに備える、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項6】

２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚの範囲の少なくとも１つのマイクロ波信号周波数を出力するように構成された少なくとも１つの固体マイクロ波発生器をさらに備える、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項7】

前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を自律的に調整するように構成された自動調整装置を含む、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項8】

前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置された少なくとも１つの検出装置をさらに備え、前記少なくとも１つの検出装置は、前記少なくとも１つの調整装置と通じる、請求項７に記載のマイクロ波システム。

【請求項9】

前記少なくとも１つの検出装置は、精密電力検出器（ＰＰＤ）を含む、請求項８に記載のマイクロ波システム。

【請求項10】

前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのマイクロ波信号の調整を可能にするように構成された手動調整装置を含む、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項11】

前記少なくとも１つの調整装置と通じる少なくとも１つの方向性結合器をさらに備える、請求項１０に記載のマイクロ波システム。

【請求項12】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、少なくとも１つの直線偏波マイクロ波信号を放出するように構成されている、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項13】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、少なくとも１つの円偏波マイクロ波信号を放出するように構成されている、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項14】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、少なくとも１つの楕円偏波マイクロ波信号を放出するように構成されている、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項15】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、ＴＥ１１モードを有する少なくとも１つのマイクロ波信号を放出するように構成されている、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項16】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、ＴＭ０１モードを有する少なくとも１つのマイクロ波信号を放出するように構成されている、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項17】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、第１のマイクロ波信号を放出するように構成された第１のマイクロ波送出装置と、少なくとも第２のマイクロ波信号を送出するように構成された少なくとも第２のマイクロ波送出装置とを備える、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項18】

前記第１のマイクロ波送出装置から放出される前記第１のマイクロ波信号の偏波と、前記少なくとも第２のマイクロ波送出装置から放出される前記少なくとも第２のマイクロ波信号の偏波とは、同じ偏波である、請求項１７に記載のマイクロ波システム。

【請求項19】

前記第１のマイクロ波送出装置から放出される前記第１のマイクロ波信号の偏波と、前記少なくとも第２のマイクロ波送出装置から放出される前記少なくとも第２のマイクロ波信号の偏波とは、異なる偏波である、請求項１７に記載のマイクロ波システム。

【請求項20】

前記第１のマイクロ波送出装置から放出される前記第１のマイクロ波信号の波長と、前記少なくとも第２のマイクロ波送出装置から放出される前記少なくとも第２のマイクロ波信号の波長とは、同じ波長である、請求項１７に記載のマイクロ波システム。

【請求項21】

前記第１のマイクロ波送出装置から放出される前記第１のマイクロ波信号の波長と、前記少なくとも第２のマイクロ波送出装置から放出される前記少なくとも第２のマイクロ波信号の波長とは、異なる波長である、請求項１７に記載のマイクロ波システム。

【請求項22】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、前記少なくとも１つの処理チャンバに結合され、前記少なくとも１つの処理チャンバと通じる少なくとも１つの導波管を備え、前記少なくとも１つの導波管は、前記少なくとも１つのマイクロ波発生器から前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取り、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を前記少なくとも１つの処理チャンバに導くように構成されている、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項23】

前記少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、前記少なくとも１つの処理チャンバと通じる少なくとも１つの放射導管を有する少なくとも１つのアンテナを備え、前記少なくとも１つのアンテナは、前記少なくとも１つのマイクロ波発生器から前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取り、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を前記少なくとも１つの処理チャンバに導くように構成されている、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項24】

前記少なくとも１つのアンテナは、ヘリカルアンテナを含む、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項25】

前記少なくとも１つのアンテナは、円錐形アンテナ、放物形アンテナ、ホーン形アンテナ、漏洩波形アンテナ、及びアレイ形アンテナからなる群から選択される少なくとも１つのアンテナを含む、請求項１に記載のマイクロ波システム。

【請求項26】

マイクロ波アシスト熱原子層蒸着システム内で使用するためのマイクロ波システムであって、
少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つのマイクロ波発生器と、
前記少なくとも１つのマイクロ波発生装置と通じ、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取るように構成された少なくとも１つの導波管組立体と、
前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置され、前記少なくとも１つの導波管組立体から少なくとも１つのマイクロ波発生器への少なくとも１つのマイクロ波信号の後方散乱を低減又は除去するように構成された少なくとも１つのアイソレータと、
前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置された少なくとも１つの調整装置であって、前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのアイソレータから前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取り、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を調整するように構成されている、少なくとも１つの調整装置と、
前記少なくとも１つの導波管組立体と通じている少なくとも１つの導波管であって、前記少なくとも１つの導波管は、少なくとも部分的に少なくとも１つの処理チャンバ内に配置され、前記少なくとも１つのマイクロ波信号の少なくとも一部を前記マイクロ波アシスト熱原子層蒸着システムの前記少なくとも１つの処理チャンバに導くように構成されている、少なくとも１つの導波管と、
を備える、マイクロ波システム。

【請求項27】

２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚの範囲の少なくとも１つのマイクロ波信号周波数を出力するように構成された少なくとも１つの固体マイクロ波発生器をさらに備える、請求項２６に記載のマイクロ波システム。

【請求項28】

前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置された少なくとも１つの検出装置をさらに備え、前記少なくとも１つの検出装置は、前記少なくとも１つの調整装置と通じ、前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を自律的に調整するように構成された自動調整装置を含む、請求項２６に記載のマイクロ波システム。

【請求項29】

前記少なくとも１つの検出装置は、精密電力検出器（ＰＰＤ）を備える、請求項２８に記載のマイクロ波システム。

【請求項30】

前記少なくとも１つの調整装置と通じる少なくとも１つの方向性結合器をさらに備え、前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのマイクロ波信号の調整を可能にするように構成された手動調整調装置を含む、請求項２６に記載のマイクロ波システム。

【請求項31】

マイクロ波アシスト熱原子層蒸着システム内で使用するためのマイクロ波システムであって、
少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つのマイクロ波発生器と、
前記少なくとも１つのマイクロ波発生器と通じ、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取るように構成された少なくとも１つの導波管組立体と、
前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置され、前記少なくとも１つの導波管組立体から前記少なくとも１つのマイクロ波発生器への前記少なくとも１つのマイクロ波信号の後方散乱を低減又は除去するように構成された少なくとも１つのアイソレータと、
前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置された少なくとも１つの調整装置であって、前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのアイソレータから前記少なくとも１つのマイクロ波信号を受け取り、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を調整するように構成されている、少なくとも１つの調整装置と、
前記少なくとも１つの導波管組立体と通じる少なくとも１つのヘリカルアンテナ及び少なくとも第２の導波管アンテナであって、前記少なくとも１つの導波管アンテナは、前記少なくとも１つのマイクロ波信号の少なくとも一部を前記マイクロ波アシスト熱原子層蒸着システムの少なくとも１つの処理チャンバに導くように構成されている、少なくとも１つのヘリカルアンテナ及び少なくとも第２の導波管アンテナと、
を備える、マイクロ波システム。

【請求項32】

２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚの範囲の少なくとも１つのマイクロ波信号周波数を出力するように構成された少なくとも１つの固体マイクロ波発生器をさらに備える、請求項３１に記載のマイクロ波システム。

【請求項33】

前記少なくとも１つの導波管組立体内に配置された少なくとも１つの検出装置をさらに備え、前記少なくとも１つの検出装置は、前記少なくとも１つの調整と通じ、前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのマイクロ波信号を自律的に調整するように構成された自動調整装置を含む、請求項３１に記載のマイクロ波システム。

【請求項34】

前記少なくとも１つの検出装置は、精密電力検出器（ＰＰＤ）を備える、請求項３２に記載のマイクロ波システム。

【請求項35】

前記少なくとも１つの調整装置と通じる少なくとも１つの方向性結合器をさらに備え、前記少なくとも１つの調整装置は、前記少なくとも１つのマイクロ波信号の調整を可能にするように構成された手動調整調装置を含む、請求項３１に記載のマイクロ波システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願）
本出願は、２０２１年２月３日出願の米国仮特許出願番号６３／１４５，１７８号「Apparatus and Methods for Microwave-Assisted Surface Chemistry Annealing of ALD Processes Utilizing Microwave Radiation Energy」の優先権を主張するものであり、その開示内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

（技術分野）
本発明の実施形態は、原子層堆積プロセス中のアニーリングを改善するためにマイクロ波放射エネルギーを利用するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

半導体製造には、多種多様な処理技術が組み込まれている。原子層堆積（以下、ＡＬＤ）は、そのような製造プロセスの１つである。ＡＬＤプロセスは、半導体装置の製造、ナノ材料の合成に一般的に使用され、誘電体膜を処理又は他の方法で調節して材料上に高密度の誘電体、低誘電率（ｌｏｗ－ｋ）膜をもたらすために頻繁に使用される。ＡＬＤ薄膜堆積技術は、典型的には、気相化学プロセスを順次使用することに基づき、ここでは、複数の前駆体（「反応物」とも呼ばれる）を材料の表面と順次反応させて、材料の表面に多層薄膜をゆっくりと堆積させる。

【0004】

熱ＡＬＤは、光放射熱処理に基づく従来の高速熱アニールを用いて達成される。従来の高速熱ＡＬＤ処理は、過去において有用であることが分かっているが、多くの欠点が確認されている。例えば、処理されるウェハの温度は、高速熱ＡＬＤ中にアニール温度まで上昇する。その結果、処理中に基板が加熱及び冷却されるため、処理時間が所望の時間よりも長くなる傾向がある。さらに、より高密度の誘電体、Ｌｏｗ－ｋ層を得ることは困難であることが分かっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

以上のことから、従来の高速熱ＡＬＤシステム及びプロセスと比較して、高い処理スループットを提供できるマイクロ波アシストＡＬＤアニーリングシステム及び方法に対する継続的なニーズが存在する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本出願では、マイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの様々な実施形態が開示される。１つの実施形態では、本明細書に開示されるマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムは、堆積プロセス中にマイクロ波放射エネルギーを利用し、それにより、基板の処理前、処理中、及び処理後に基板を加熱及び冷却することに関連する処理時間を短縮又は排除し、それにより処理スループットを改善する。さらに、本明細書に開示されるシステム及び方法は、現在利用可能なものよりも、基板に適用されるより高密度の膜又は層を達成するように構成することができる。加えて、本明細書に開示されるマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの実施形態は、基板上に、より高密度の誘電体、ｌｏｗ－ｋ材料の層を形成することを可能にする。

【0007】

１つの実施形態において、本出願は、マイクロ波アシスト熱原子層堆積システムと共に使用するためのマイクロ波システムを開示する。より具体的には、マイクロ波システムは、少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つのマイクロ波発生器を含むことができる。少なくとも１つのマイクロ波発生器と通じる少なくとも１つの導波管組立体は、マイクロ波信号を受け取るように構成することができる。導波管組立体内に配置された１又は２以上のアイソレータは、導波管組立体からマイクロ波発生器へのマイクロ波信号の後方散乱を低減又は除去し、それによりマイクロ波発生器が損傷する可能性を低減するように構成することができる。導波管組立体内に配置された少なくとも１つの調整装置は、アイソレータからマイクロ波信号を受け取り、マイクロ波信号を調整するように構成することができる。調整システムは、自動調整システムを含むことができ、別の方法として、手動調整システムを含むことができる。最後に、導波管組立体と通じる少なくとも１つのマイクロ波送出装置は、マイクロ波信号の少なくとも一部をマイクロ波アシスト熱原子層堆積システムの少なくとも１つの処理チャンバに導くように構成することができる。

【0008】

別の実施形態では、本出願は、マイクロ波アシスト熱原子層蒸着システムと共に使用するための導波管ベースのマイクロ波システムを対象とする。詳細には、マイクロ波システムは、少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つのマイクロ波発生器を含むことができる。少なくとも１つのマイクロ波発生器と通じる少なくとも１つの導波管組立体は、マイクロ波信号を受け取るように構成することができる。導波管組立体内に配置された１又は２以上のアイソレータは、導波管組立体からマイクロ波発生器へのマイクロ波信号の後方散乱を低減又は除去し、それによりマイクロ波発生器が損傷する可能性を低減するように構成することができる。導波管組立体内に配置された少なくとも１つの調整装置は、アイソレータからマイクロ波信号を受け取り、マイクロ波信号を調整するように構成することができる。調整システムは、自動調整システムを含むことができ、別の方法として、手動調整システムを含むことができる。最後に、少なくとも１つの導波管組立体と通じる少なくとも１つの導波管は、マイクロ波信号の少なくとも一部をマイクロ波アシスト熱原子層蒸着システムの処理チャンバに導くように構成することができる。

【0009】

さらに別の実施形態では、本出願は、マイクロ波アシスト熱原子層堆積システムと共に使用するためのヘリカルアンテナベースのマイクロ波システムを対象とする。より具体的には、マイクロ波システムは、少なくとも１つのマイクロ波信号を出力するように構成された少なくとも１つのマイクロ波発生器を含むことができる。少なくとも１つのマイクロ波発生器と通じる少なくとも１つの導波管組立体は、マイクロ波信号を受け取るように構成することができる。導波管組立体内に配置された１又は２以上のアイソレータは、導波管組立体からマイクロ波発生器へのマイクロ波信号の後方散乱を低減又は除去し、それによりマイクロ波発生器が損傷する可能性を低減するように構成することができる。導波管組立体内に配置された少なくとも１つの調整装置は、アイソレータからマイクロ波信号を受け取り、マイクロ波信号を調整するように構成することができる。調整システムは、自動調整システムを含むことができ、別の方法として、手動調整システムを含むことができる。最後に、少なくとも１つの導波管組立体と通じる少なくとも１つのヘリカルアンテナは、マイクロ波信号の少なくとも一部をマイクロ波アシスト熱原子層堆積システムの処理チャンバに導くように構成することができる。

【0010】

マイクロ波アシスト熱装置内で使用するためのマイクロ波システム及び使用方法の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明を考慮することでより明らかになるであろう。

【0011】

マイクロ波アシスト熱装置内で使用するためのマイクロ波システム及び使用方法の新規な態様は、以下の図面を考慮することでより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】従来の熱ＡＬＤ処理システムの一実施形態の平面断面図を示す。

【図2】図１に示す熱ＡＬＤ処理システムで使用されるプラテン容器に結合された容器の立面斜視図を示す。

【図3】処理容器上に配置された少なくとも１つのマイクロ波導波管を有するマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの一実施形態の平面断面図を示す。

【図4】図３に示すマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの処理容器上に配置されたマイクロ波導波管の一実施形態の側面斜視図を示す。

【図5】その上に配置された２つのマイクロ波導波管を有する、図３に示すマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの処理容器の別の実施形態の上面図を示す。

【図6】処理容器上に配置された少なくとも１つのマイクロ波アンテナを有するマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの一実施形態の平面断面図を示す。

【図7】図６に示すマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムと共に使用するためのヘリカルマイクロ波アンテナの一実施形態の立面斜視図を示す。

【図8】図６に示すマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムのチャンバ内に配置された図７に示すマイクロ波アンテナの一実施形態の側面平面断面図を示す。

【図9】プラテンチャンバ内に配置された基板の均一なマイクロ波放射エネルギーを提供するために２つのマイクロ波アンテナを利用するマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの代替的な実施形態の立面断面図を示す。

【図10】マイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムで使用するためのマイクロ波システムの一実施形態のブロック図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本出願は、様々なマイクロ波発生装置及びプロセスを組み込むことによって、改善された熱ＡＬＤ処理のための様々なマイクロ波システム及び方法を対象としている。１つの実施形態では、本出願は、各連続層が基板上に堆積された後に材料の堆積層にマイクロ波放射エネルギーを適用し、それにより、堆積膜の温度を選択的に上昇させ、一方で、膜が適用される基板を加熱することに関連する熱ランピングに関する時間を短縮又は排除する、マイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理のためのシステム及び方法を開示する。その結果、本出願人らは、より高品質の膜、より高密度の誘電体を有する膜及び低誘電率膜を作り出しており、膜は熱ＡＬＤ用途スペクトル全体にわたってより広範な使用を提供する。１つの実施形態では、本明細書に開示したマイクロ波アシストＡＬＤ熱アニーリングシステム及び方法は、様々な基板のプラズマ処理と組み合わせて使用することができる。別の実施形態では、本明細書に開示したマイクロ波アシストＡＬＤ熱アニーリングシステム及び方法は、プラズマ処理と組み合わせて使用する必要はない。むしろ、ＡＬＤ後の何らかの様々なアニーリングは、本システム及び方法と共に使用することができる。

【0014】

図１及び２は、基板上への材料の原子層堆積に使用するための従来の熱ＡＬＤ処理チャンバの実施形態を構築するのに使用される要素の様々な図を示す。図示のように、ＡＬＤシステム１は、プラズマ源５と流体連通するチャンバ３を含む。さらに、チャンバ３内にはチャンバ受入領域９を形成することができる。加えて、チャンバ３は、その上に形成された１又は２以上のポート１１を有することができる。チャンバ受入領域９は、その中に容器１３を受け入れる大きさとすることができる。１つの実施形態では、容器１３は、第１の容器本体１５及び第２の容器本体１９から形成される円錐容器で構成される。図示のように、第１の容器本体１５は、その中に第１の容器通路１７を画定する。同様に、第２の容器本体１９は、第１の容器通路１７と流体連通する第２の容器通路２１を画定する。

【0015】

再び図１及び２に戻ると、少なくとも１つのプラテン容器７は、容器１３に結合して容器１３と流体連通することができる。プラテン容器７は、その中に又はその上に１又は２以上の基板、クーポン、又は同様の試料を受け入れるように構成されたプラテン固定具２５を有するプラテン容器チャンバ２３を画定する。使用中、処理される基板は、プラテン容器チャンバ２３内に位置するプラテン固定具２５上に配置される。チャンバ内に真空が生成され、基板の温度が所望の温度まで加熱される。その後、複数の反応物がプラテン容器チャンバ２３内に順次導入される。その結果、基板上に複数の原子層が形成される。その後、基板上に所望の数及び／又は厚さの層が形成されると、プラズマ源５の中で生成されたプラズマが、容器１３上に形成された入口２９を介して容器１３内に導かれ、容器１３を横切る。次に、プラズマは、プラテン容器チャンバ２３内に配置されたプラテン固定具２５上に配置された基板上に入射することができる。処理が完了すると、被覆された基板をチャンバから取り出す前に、基板は、ハンドリング温度までゆっくり時間をかけて冷却する必要があり、それにより処理システムのスループットが大幅に低下する。

【0016】

図３－５は、新規なマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの実施形態を示す。図示のように、マイクロ波アシスト熱ＡＬＤシステム４０は、それに結合されるか、そうでなければそれと流体連通する少なくとも１つのプラズマ源４４を有するチャンバ４２を含む。上述した従来の熱ＡＬＤシステムと同様に、図３－５に示すＡＬＤシステム４０のチャンバ４２は、その中に１又は２以上の処理容器５２を受け入れるように構成された少なくとも１つのチャンバ受入領域４８を画定する。さらに、チャンバ４２及び／又は容器５２の少なくとも１つは、少なくとも１つのプラテン容器４６に結合し、少なくとも１つの基板、プラテン、又は基板をその中に受け入れ、支持するように構成することができる。図示の実施形態では、容器５２は円錐容器で構成される。随意的に、容器５２は、何らかの様々な形状、構成、横断寸法などで形成することができる。さらに、容器５２は、限定されるものではないが、ステンレス鋼、様々な合金、様々な不活性材料、セラミック、複合材料、ガラス、鉱物などを含む、何らかの様々な材料から製造することができる。１つの実施形態では、チャンバ４２、容器５２、及び／又はプラテンチャンバのうちの少なくとも１つは、その中に１又は２以上の１００ｍｍ以下のウェハ基板を受け入れるような大きさとすることができる。随意的に、チャンバ４２、容器５２、及び／又はプラテンチャンバの少なくとも１つは、その中に１又は２以上の１００ｍｍ以上のウェハ基板を受け入れる大きさとすることができる。

【0017】

図示の実施形態では、容器５２は、第１の容器本体５４及び少なくとも第２の容器本体５８を含む。容器５２を形成するために、任意の数の容器本体を使用することができる。随意的に、容器５２は、一体構成で形成することができる。少なくとも１つの容器通路６０は、容器５２内に形成することができる。上述の従来の熱ＡＬＤシステムとは異なり、図３－５に記載のマイクロ波アシスト熱ＡＬＤシステムは、容器５２内に形成された容器通路６０と通じる基板にマイクロ波発生器（図示せず）からのマイクロ波放射エネルギーを導くように構成された少なくとも１つのマイクロ波導波管装置５６を含む。例えば、図３及び４に示す実施形態では、単一のマイクロ波導波管装置５６が、第１の容器本体５４上に又はそれに通じるように配置されている。代替的に、図５は、容器５２上に配置された２つのマイクロ波導波管装置５６、５６’を有する容器５２の代替実施形態の立面断面図の概略図を示す。図示の実施形態では、マイクロ波導波管装置５６、５６’は、互いに直交して配置されているが、当業者であれば、マイクロ波導波管装置５６、５６’は、互いに何らかの関係で配置できることを理解するであろう。このように、図示のように、第１のマイクロ波導波管装置５６は、処理される基板に第１のマイクロ波放射エネルギー場６３を加えるように構成することができる。同様に、マイクロ波導波管装置５６’は、マイクロ波アシスト熱ＡＬＤシステム４０によって処理される基板に少なくとも第２のマイクロ波放射エネルギー場６３’を加えるように構成することができる。例えば、第１の放射場６３のモードは、所望の平面（例えば、ｒ＆φ平面）でのＴＥ１１モードとすることができるが、第２の放射場６３’のモードは、異なる平面（例えば、ｒ＆φ平面のベクトル）でのＴＥ１１モードで構成することができる。随意的に、第１及び第２のマイクロ波放射エネルギー場６３、６３’のうちの少なくとも一方は、直線偏波、円偏波、及び／又は楕円偏波とすることができる。さらに、１つの実施形態では、第１及び第２のマイクロ波放射エネルギー場６３、６３’は、同じ偏波を共有する。別の実施形態では、第１及び第２のマイクロ波放射エネルギー場６３、６３’は、異なる偏波を有する。当業者であれば、第１及び第２の放射エネルギー場６３、６３’のモードは、同じとすること又は異なる場合があることを理解するであろう。例えば、例示的なモードには、ＴＥ１１、ＴＭ０１などが含まれる。さらに、マイクロ波導波管装置５６及び／又は５６’（存在する場合）は、何らかの様々な周波数でマイクロ波放射エネルギーを提供するように構成することができる。例示的な周波数は、約２００メガヘルツ（２００ＭＨｚ）から約１０，０００メガヘルツ（１０，０００ＭＨｚ）又はそれ以上の範囲とすることができる。別の実施形態では、周波数は、約５７００メガヘルツ（５７００ＭＨｚ）から約５８００メガヘルツ（５８００ＭＨｚ）の範囲とすることができる。随意的に、周波数は、約１０００メガヘルツ（１０００ＭＨｚ）から約４０００メガヘルツ（４０００ＭＨｚ）以上の範囲とすることができる。随意的に、周波数は約２４００メガヘルツ（２４００ＭＨｚ）から約２５００メガヘルツ（２５００ＭＨｚ）の範囲とすることができる。さらに、当業者であれば、第１及び第２の放射エネルギー場６３、６３’の周波数は、同じとすること又は異なる場合があることを理解するであろう。

【0018】

図３及び４は、容器５２上に配置されるか又は他の方法で容器５２に結合されるマイクロ波導波管装置５６の実施形態の様々な図を示す。図示のように、マイクロ波導波管装置５６は、容器５２に結合された第１のマイクロ波導波管本体７４及び第２のマイクロ波導波管本体７６を含むことができる。１つの実施形態では、マイクロ波導波管装置５６は、矩形形状を形成することができる。随意的に、導波管装置５６は円筒形状を形成することができる。当業者であれば、導波管装置５６は、何らかの様々な形状、サイズ、横断寸法などで形成することができることを理解するであろう。１又は２以上のマイクロ波導波管コネクタ７８は、第１のマイクロ波導波管本体７４及び／又は第２のマイクロ波導波管本体７６のうちの少なくとも一方の上の位置に結合することができる。１つの実施形態では、コネクタ７８は、マイクロ波導波管装置５６を少なくとも１つのマイクロ波エネルギー源（図示せず）に結合するように構成することができる。例えば、コネクタは、少なくとも１つのマイクロ波発生器１６２（図１０参照）と通じる１又は２以上の導管１８６に結合することができる。このように、チャンバ４２に形成されたポート５０は、１又は２以上の導管、ケーブル、又は同様の装置がそこを横切るように構成することができる。例えば、１つの実施形態では、ポート５０は、少なくとも１つの密封コネクタ類似装置（図示せず）を含む。図示の実施形態では、マイクロ波導波管装置５６は、容器５２に形成された容器入口７０に近接して配置されている。当業者であれば、本システムに含まれる１又は２以上のマイクロ波導波管装置５６は、容器５２上の又はこれに近接した何らかの場所に配置することができることを理解するであろう。図３及び４に示すように、容器入口７０とマイクロ波導波管装置５６との間に、少なくとも１つの放射チョーク又は同様のフィルタリング装置８０を配置することができる。１つの実施形態では、放射チョーク８０は、マイクロ波導波管装置５６内で発生した放射又は信号の不要な流れがプラズマ源４４に流入するのを防止するように構成することができる。

【0019】

再び図３を参照すると、少なくとも１つのプラテン容器４６は、チャンバ４２内に配置された容器５２に結合されるか又は他の方法で容器５２と通じることができる。図示の実施形態では、プラテン容器４６は、チャンバ４２の外部で容器５２に結合されている。随意的に、プラテン容器４６は、チャンバ４２の中で容器５２に結合することができる。１つの実施形態では、プラテン容器４６は、その中に少なくとも１つのプラテン容器チャンバ６２を画定し、プラテン容器チャンバ６２は、その上に又はその中で処理される１又は２以上の基板又は試料を支持することができる１又は２以上のプラテン固定具６４を収容するように構成されている。１又は２以上の出口６６は、プラテン容器４６上に形成することができる。

【0020】

処理手順の間、１又は２以上の基板又は試料（図示せず）は、プラテン容器４６のプラテン容器チャンバ６２内のプラテン固定具６４上に配置すること及び／又はそこに固定することができる。その後、プラテン容器４６は、容器５２と密封関係で係合するように構成される。例えば、プラテン容器４６は、容器５２と気密関係で係合するが、当業者であれば、プラテン容器４６は、何らかの様々な方法で容器５２に結合することができることを理解するであろう。チャンバ４２、容器チャンバ６２、及び／又はプラテン容器４６の少なくとも１つには真空を適用することができる。その後、反応物の１又は２以上の層は、基板上に選択的に堆積することができる。１つの実施形態では、材料の各層が基板上に順次堆積された後に、マイクロ波導波管装置５６及び／又は５６’から放出されるマイクロ波エネルギーが活性化され、それによって、基板上に形成された新たに堆積された層を選択的かつ制御可能に加熱することができる。１つの実施形態では、マイクロ波放射エネルギーは、新たに堆積された層に均一に適用される。別の実施形態では、マイクロ波放射エネルギーは、新たに堆積された層に不均一に適用される。図示の実施形態では、プラズマ源４４によって発生されたプラズマは、容器通路６０から、プラテン固定具６４上に配置された基板に導くことができる。当業者であれば、何らかの様々な代替のＡＬＤ後のアニールプロセスは、基板に対して行い得ることを理解するであろう。このように、本明細書に開示されたシステム及び方法は、プラズマベースの処理システムに限定されると解釈されるべきではない。

【0021】

図６－９は、マイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システムの別の実施形態の様々な図を示す。図示のように、上記の実施形態と同様に、処理システム１００は、少なくとも１つのプラズマ源１０４と少なくとも１つのプラテン容器１０６との間に又はそれに隣接して配置された少なくとも１つのチャンバ１０２を含む。チャンバ１０２は、その中に少なくとも１つの容器１１２を受け入れる大きさの少なくとも１つのチャンバ受入領域１０８を画定する。図示のように、容器１１２は、第１の容器本体１１４及び少なくとも第２の容器本体１１６から形成された円錐容器で構成することができる。随意的に、容器１１２は単一体で構成することができる。上記の実施形態と同様に、処理容器１１２は、何らかの様々な形状及び構成で形成することができる。少なくとも１つの容器通路１１８は、容器１１２内に形成することができ、容器通路１１８は、プラズマ源１０４に結合された又はそれに近接した入口１２２、及びプラテンチャンバ１０６に流体連通している。上記の実施形態と同様に、チャンバ１０２、プラテン固定具１０６、及び／又は容器１１２を含むマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システム１００の様々な要素は、何らかの様々な材料から製造することができる。例えば、容器１１２は、ステンレス鋼から製造することができる。同様に、チャンバ１０２はステンレス鋼から製造することができる。

【0022】

図示のように、少なくとも１つのアンテナは、チャンバ受入領域１０８の中に配置することができる。例えば、図６－８に示すマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システム１００の実施形態では、単一のアンテナ１２０は、プラテン容器１０６内の基板（図示せず）にマイクロ波放射エネルギーを投射するために使用される。図９は、チャンバ受入領域１０８内に配置された第１のアンテナ１２０及び少なくとも第２のアンテナ１２０’を含むマイクロ波アシスト熱ＡＬＤ処理システム１００の代替実施形態を示す。当業者であれば、本システムには、任意の数及び種類のアンテナを使用できることを理解するであろう。随意的に、容器１１２は、少なくとも１つの窓又は類似の開口部を含むことができ、それによりアンテナ１２０からの放射は、容器１１２を横切ることができる。例えば、図６及び７は、その上に又はその中に形成された窓１１７を有する容器１１２の実施形態を示す。代替案として、図９は、その中に形成される窓なしで形成された容器１１２の実施形態を示す。別の実施形態では、容器１１２は第１の容器本体１１４を含む必要はなく、それによりアンテナ１２０からのマイクロ波放射エネルギーは、チャンバ受入領域１０８を横切り第２の容器本体１１６を通って容器１１２に入ることができる。

【0023】

図７及び８は、チャンバ受入領域１０８に１又は２以上のアンテナを位置決めするのに有用なアンテナ１２０及び結合システムの実施形態のより詳細な図を示す。図７に示すように、１つの実施形態では、アンテナ１２０は少なくとも１つの放射導管１４０を含む。１つの実施形態では、放射導管１４０は、実質的にらせん形状で構成される。例えば、図示の実施形態では、放射導管１４０は、５巻きのらせん巻線で構成される。随意的に、放射導管１４０は、３巻きのらせん巻線、４巻きのらせん巻線、５巻きのらせん巻線、６巻きのらせん巻線、又は７巻き以上のらせん巻線で構成することができる。放射導管１４０の線径は、約０．００５インチから約１．０インチの範囲とすることができる。１つの特定の実施形態では、放射導管１４０の線径は、約０．１２５インチから約０．２５０インチの範囲であるが、当業者であれば、様々な線径を使用できることを理解するであろう。随意的に、らせん巻線を形成するために何らかの巻き数を採用することができる。１つの実施形態では、巻き直径Ｄは、約０．５インチから約４．０インチの範囲とすることができる。随意的に、巻き直径Ｄは、約１．５４インチとすることができる。随意的に、放射導管１４０は、様々なコイル間隔で製造することができる。１つの実施形態では、コイル間隔Ｓは、約０．５０インチから約２．５インチの範囲である。別の実施形態では、コイル間隔Ｓは、約１インチから約１．５インチの範囲である。随意的に、コイル間隔Ｓの範囲は、約１．２０インチである。同様に、放射コイル１４０は、何らかの所望のコイルピッチ角で製造することができる。例えば、１つの実施形態では、コイルピッチ角は約１４度であるが、何らかのコイルピッチ角を使用することができる。随意的に、アンテナ１２０は、左円偏波又は右円偏波を有することができる。当業者であれば、アンテナは、何らかの様々な代替構成及び／又は形状で形成することができることを理解するであろう。例示的な構成としては、限定されるものではないが、らせん状、円錐状、放物面状、ホーン状、漏洩波状、アレイ状アンテナなどが挙げられる。１つの実施形態では、アンテナは、基板の温度を効率的かつ選択的に調節するように選択された少なくとも１つの方向のマイクロ波放射エネルギーパターンを生成するように構成される。

【0024】

再び図７を参照すると、放射導管１４０は、少なくとも１つの導電性接地板１４２に結合されるか又は他の方法でそれと通じることができる。例えば、導電性接地板１４２は、約０．０５インチから約３．０インチの範囲の厚さで、約１．０インチから５インチまでの横寸法を有することができる。例えば、１つの実施形態では、導電性接地板１４２は、約０．１２５インチインチの厚さの約３．５インチ×３．５インチの横寸法の実質的に正方形の形状を有するが、当業者であれば、導電性接地板１４２は何らかの様々なサイズ、形状、及び構成で製造することができることを理解するであろう。さらに、放射導管１４０及び接地板１４２の少なくとも一方は、アンテナが少なくとも１つの外部電源、マイクロ波源、及び／又は類似のものに結合されることを可能にする少なくとも１つのコネクタ１４４に結合されるか又はこれと通じることができる。図示の実施形態では、放射導管１４０は、少なくとも１つの封入装置１４８によって形成された少なくとも１つの包囲体１４６内に配置することができる。１つの実施形態では、封入装置１４８は、チャンバ１０２内に存在する場合がある反応物及びプラズマから様々な要素（例えば、放射導管１４０）を保護するように構成することができる。１つの実施形態では、包囲体１４６は石英から製造される。別の実施形態では、包囲体は、ホウケイ酸塩、セラミック及びサファイア材料、又はマイクロ波放射エネルギーに対して透過的である何らかの他の誘電材料から製造される。

【0025】

図８に示すように、少なくとも１つのアンテナ１２０は、チャンバ１０２に結合された１又は２以上のアンテナマウント１３６によってチャンバ受入領域１０８内に支持することができる。図示の実施形態では、アンテナマウント１３６はチャンバ筐体１３４に結合されているが、当業者であれば、何らかの様々なアンテナマウントを使用できることを理解するであろう。さらに、少なくとも１つの導管及び／又はケーブル１３０は、アンテナ１２０に形成されたコネクタ１４４に結合することができる（図７参照）。ケーブル１３０は、チャンバ受入領域１０８を横切り、チャンバ１０２上に形成された少なくとも１つのポート１１０上に配置された少なくとも１つのポートコネクタ１３２を介してチャンバ１０２から出ることができる。

【0026】

再び図６－９を参照すると、プラテン容器１０６は、少なくとも１つのプラテン容器チャンバ１２４を画定することができる。上記の実施形態と同様に、少なくとも１つのプラテン固定具１２６は、プラテン容器チャンバ１２４内の所望の位置で少なくとも１つの基板（図示せず）を受け取り、支持するように構成されている。例えば、１つの実施形態では、プラテン固定具１２６は、チャンバ１０２内に含まれる１又は２以上のアンテナ１２０から放出される放射エネルギーの少なくとも一部が提供されるように位置決めされる。１つの実施形態では、チャンバ１０２、容器１１２、及び／又はプラテンチャンバ１２４のうちの少なくとも１つは、１又は２以上の１００ｍｍ以下のウェハ基板をその中に受け入れる大きさとすることができる。随意的に、チャンバ１０２、容器１１２、及び／又はプラテンチャンバ１２４のうちの少なくとも１つは、その中に１又は２以上の１００ｍｍ以上のウェハ基板を受け入れる大きさとすることができる。使用中、少なくとも１つの基板（図示せず）は、プラテン固定具１２６上に配置すること又は他の方法でそこに固定することができる。その後、プラテン容器１０６は、チャンバ受入領域１０８内に配置された容器１１２に結合される。１つの実施形態では、プラテン容器１０６は、容器１１２に気密関係で結合されるが、当業者であれば、プラテン容器１０６は、様々な結合装置又は固定具を用いて、様々な方法で容器１１２に結合することができることを理解するであろう。チャンバ１０２が密封されると、チャンバ受入領域１０８及び／又は容器通路１１８の少なくとも一方に真空が適用される。その後、基板には、２又は３以上の反応物を順次適用することができ、その結果、基板の表面に少なくとも１つの原子層が形成される。アンテナ１２０からのマイクロ波放射エネルギーは、堆積プロセス中に基板上に堆積された層の温度を維持及び／又は調節するために使用することができる。例えば、アンテナ１２０からのマイクロ波放射エネルギーは、新たに基板上に堆積された薄膜に選択的に適用することができる。その後、任意数の膜堆積プロセスに続いて、任意数のマイクロ波放射サイクルを選択的に基板に適用することができる。１つの実施形態では、マイクロ波放射エネルギーは、基板に均一に適用される。別の実施形態では、マイクロ波放射エネルギーは、基板に不均一に適用される。随意的に、所望の層厚さ及び／又は密度が堆積されると、反応物の導入が停止され、プラズマ源１０４から放出された少なくとも１つのプラズマは、容器通路１１８を通ってプラテンチャンバ１０６内の基板に導くことができる。しかしながら、当業者であれば、何らかの様々な代替のＡＬＤ後のアニールプロセスは、基板に対して行い得ることを理解するであろう。このように、本明細書に開示されたシステム及び方法は、プラズマベースの処理システムに限定されると解釈されるべきではない。

【0027】

図１０は、ＡＬＤプロセスのマイクロ波アシスト表面化学アニーリングに使用するためのマイクロ波システムの一実施形態の概略図を示す。図示のように、マイクロ波システム１６０は、少なくとも１つのマイクロ波発生器１６２を含む。１つの実施形態では、マイクロ波発生器１６２は、固体マイクロ波発生器を含むが、当業者であれば、何らかの様々なマイクロ波発生器が、本システムと共に使用できることを理解するであろう。１つの実施形態では、マイクロ波発生器１６２は、約１０ワット（１０Ｗ）から約１０，０００ワット（１０ｋＷ）の範囲の電力を有するマイクロ波エネルギー又はマイクロ波信号を出力するように構成されている。別の実施形態では、電力は約５００ワット（５００Ｗ）から約２０００ワット（２ｋＷ）の範囲である。別の実施形態では、電力は約１０００ワット（１ｋＷ）である。このように、図１０に示すように、マイクロ波発生器１６２は、冷却すること又は他の方法で熱的に管理することができる。例えば、マイクロ波発生器１６２は、マイクロ波発生器１６２の温度を制御するために１又は２以上の流体を使用することを可能にする少なくとも１つの流体ポート又は導管１６４を含むことができる。

【0028】

再び図１０を参照すると、少なくとも１つの導管１６６は、マイクロ波発生器１６２に結合されるか又は他の方法でこれと通じ、マイクロ波発生器１６２からのマイクロ波エネルギーを移送するように構成される。例えば、導管１６６は、少なくとも１つの同軸ケーブルを含むことができるが、非限定的に導波管などを含む様々な導管を使用することができる。導管１６６は、少なくとも１つの移行部材１７０を介して１又は２以上の導波管組立体１６８に結合することができる。１つの実施形態では、移行部材１７０は、導管１６６（例えば、同軸ケーブル）からマイクロ波エネルギーを受け取り、到来エネルギーを導波管組立体１７０に結合するように構成することができる。随意的に、移行部材１７０は、１又は２以上のフィルタ、偏波板、波長板を含むことができ、その中に１又は２以上の１／４波長（１／４λ）デバイスを含むことができる。少なくとも１つのアイソレータ１７２は、導波路組立体１６８に結合するか又はこれと通じることができる。アイソレータ１７２は、導波管組立体１６８からマイクロ波発生器１６２に戻るマイクロ波エネルギーの後方散乱又は反射を防止するように構成することができる。

【0029】

図１０に示すように、導波管組立体１６８は、アイソレータ１７２と通じる１又は２以上の調整システム又は装置１７４を含むことができ、それによってマイクロ波エネルギーの周波数の選択可能な変動が可能になる。１つの実施形態では、調整システム１７４は、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）が、例えば、周波数、インピーダンス（ｉｍｐｅｎｄａｎｃｅ）などを含む、マイクロ波発生器１６２からのマイクロ波エネルギーの少なくとも１つの特性を変化させることを可能にする、自動調整システムを含む。例えば、調整システム１７４は、ＭＫＳインスツルメンツ社製のＳｍａｒｔＭａｔｃｈ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｕｎｉｔを含むことができるが、当業者であれば、マイクロ波信号を自律的に監視及び調整することができる何らかの様々なシステムを使用することができることを理解するであろう。

【0030】

別の実施形態では、調整システム１７６は、ユーザがマイクロ波エネルギーの少なくとも１つの特性を手動で変えることを可能にする手動調整システムを含む。随意的に、調整システム１７６は、マイクロ波発生器１６２と協調して動作するように構成することができる。別の実施形態では、調整システム１７６は、マイクロ波発生器１６２から独立して動作するように構成することができる。さらに、導波管組立体１６８は、その中に１又は２以上の検出器又はセンサ又は方向性結合器１７４を含むことができる。例示的な検出器は、非限定的に、精密電力検出器、ＲＦ電力検出器などを含む。

【0031】

再び図１０を参照すると、１又は２以上の随意的な装置又はサブシステム１７８は、マイクロ波システム１６０内に含めることができる。例えば、図示の実施形態では、随意的なシステム又は装置１７８は、導波管組立体１６８内に又はそれに近接して配置される。例示的な随意的なシステム１７８には、非限定的に、ノイズフィルタ、信号チョッパ、センサ、減衰器、パワー結合器、メータ、偏波板、プロセッサ、制御システム、熱管理システムなどが含まれる。随意的に、導波管組立体の外部で使用することができる随意的なシステム１７８は、プロセッサ、コントローラ、フィルタ、熱管理システム、冷却剤供給源などを含む。加えて、少なくとも１つの導波管から同軸への移行装置１８４は、導波管組立体１６８からのマイクロ波エネルギーを、マイクロ波アシスト熱ＡＬＤシステム内に配置されたマイクロ波送出装置１８８の様々な実施形態に結合された少なくとも１つの同軸導管１８６に結合するために使用することができる。例示的なマイクロ波送出装置１８８は、非限定的に、導波管装置５６、５６’（図３－５参照）又はアンテナ１２０（図６－９参照）を含む。

【0032】

本明細書に開示した実施形態は、本発明の原理を例示するものである。本発明の範囲内である他の変更例を用いることができる。従って、本出願に開示された装置は、本明細書に示されかつ説明されたように厳密に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0033】

１６０ マイクロ波システム
１６２ マイクロ波発生器
１６４ 導管
１６６ 導管
１７０ 移行部材
１７２ アイソレータ
１７４ 方向性結合器
１７６ 調整システム又は装置
１７８ サブシステム
１８４ 移行装置
１８６ 導管
１８８ マイクロ波送出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】