JP2023523945A - 化学物質送達システム用のヒーター設計ソリューション - Google Patents

Abstract

【解決手段】半導体基板処理装置は、半導体基板を処理するための化学的分離チャンバ、化学物質送達モジュール、及び制御モジュールを含む。化学物質送達モジュールは、チャンバと流体連通しており、キャニスタオーブン、制御オーブン、及び加熱要素を含む。キャニスタオーブンは、加熱された前駆体を使用してプロセスガスを生成する。制御オーブンは、第１のガスラインを介してプロセスガスを受け取り、プロセスガスを第２のガスラインを介してチャンバに供給する。第１のガスラインは、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間に延在する。加熱要素は、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間で第１のガスラインの一部分を加熱する。コントローラモジュールは、その一部分の温度に基づいて、加熱要素の加熱温度を調整する。
【選択図】図３

Description

［優先権の主張］
本出願は、２０２０年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６３／０１８，２８８号の優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書で開示される主題は、全般的には、基板処理装置用の化学物質送達システム用のヒーター設計ソリューションに関連するシステム、方法、装置、及び機械可読媒体に関する。

半導体基板処理装置は、エッチング、物理気相堆積（ＰＶＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、プラズマ強化原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）、パルス堆積層（ＰＤＬ）、プラズマ強化パルス堆積層（ＰＥＰＤＬ）処理、及びレジスト除去を含む技術によって、半導体基板を処理するために使用される。基板処理装置の１つのタイプは、上部電極及び底部電極を含む反応チャンバを含み、反応チャンバでは、反応チャンバ内で半導体基板を処理するために、無線周波数（ＲＦ）電力が電極間に印加されて、プロセスガスが励起されてプラズマになる。

別のタイプの基板処理装置はＡＬＤツールを含み、これは、化学的分離チャンバ（例えば、ＡＬＤ処理チャンバ）内にプロセスガスとして導入された２種以上の化学種間でＡＬＤ反応が生じる特別なタイプのＣＶＤ処理システムである。プロセスガス（例えば、前駆体ガス）は、半導体産業において使用されるようなシリコンウェハーなどの基板上に材料の薄膜堆積物を形成するために使用される。前駆体ガスは引き続き、ガス供給源からＡＬＤ処理チャンバ内へと導入され、その結果、ガスは基板の表面と反応し、結合した時点で堆積層が形成される。

プロセスガスをガス供給源から化学的分離チャンバに供給するために、複数のガスラインを使用することができる。しかしながら、ガスラインは、ガスラインに冷点を形成する不均一な環境（例えば、断熱壁）を通過する場合がある。そのような冷点は、ガスラインを目詰まりさせ、化学的分離チャンバ内へのプロセスガスの流れを減らす結果をもたらす。

本明細書で提供される背景技術の説明は、本開示の文脈を全般的に提示する。このセクションに記載される情報は、以下の開示された主題のいくつかの状況を当業者に提供するために提示されており、認められた先行技術として見なされるべきではないことに留意されたい。より具体的には、本明細書の「背景技術」に記載されている範囲における、本明細書にて名前を挙げた発明者の業績、並びに、出願時点で先行技術と見なされないかも知れない本明細書の態様は、明示的にも暗黙的にも本開示に対する先行技術として認められていない。

半導体基板処理のための方法、システム、及びコンピュータプログラムが提示され、これは、半導体基板を処理するために使用される化学的分離チャンバ用の化学物質送達システム用のヒーター設計ソリューションのための技術を含む。

例示的な実施形態では、半導体基板処理装置が、半導体基板を処理するための化学的分離チャンバを含む。半導体基板処理装置は、化学的分離チャンバと流体連通する化学物質送達モジュールを更に含む。化学物質送達モジュールは、キャニスタオーブン、制御オーブン、及び加熱要素を含む。キャニスタオーブンは、前駆体を所定温度まで加熱し、加熱された前駆体を使用してプロセスガスを生成するように構成されている。制御オーブンは、半導体基板を処理するために、第１のガスラインを介してプロセスガスを受け取り、第２のガスラインを介してプロセスガスを化学的分離チャンバに供給するように構成されている。第１のガスラインは、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間に延在する。加熱要素は、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間で第１のガスラインの一部分を加熱するように構成されている。半導体基板処理装置は、化学物質送達モジュール及び化学的分離チャンバに結合されたコントローラモジュールを更に含む。コントローラモジュールは、第１のガスラインの一部分の温度を検出し、検出された温度に基づいて、加熱要素の加熱温度を調整するように構成されている。

別の例示的な実施形態では、半導体基板処理装置の化学的分離チャンバにプロセスガスを供給するための化学物質送達モジュールが、キャニスタオーブン、制御オーブン、加熱要素、及びコントローラモジュールを含む。キャニスタオーブンは、前駆体を所定温度まで加熱し、加熱された前駆体を使用してプロセスガスを生成するように構成されている。制御オーブンは、半導体基板を処理するために、第１のガスラインを介してプロセスガスを受け取り、第２のガスラインを介してプロセスガスを化学的分離チャンバに供給するように構成されている。第１のガスラインは、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間に延在する。加熱要素は、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間で第１のガスラインの一部分を加熱するように構成されている。コントローラモジュールは、第１のガスラインの一部分の温度を検出し、検出された温度に基づいて、加熱要素の加熱温度を調整するように構成されている。

更に別の例示的な実施形態では、半導体基板を処理する方法は、キャニスタオーブン内で前駆体を所定温度に加熱してプロセスガスを生成させることを含む。方法は、半導体基板が処理される化学的分離チャンバにガスラインを介してプロセスガスを供給することを更に含む。ガスラインは、キャニスタオーブンと化学的分離チャンバとの間に延在する。方法は、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間に延在するガスラインの一部分を加熱要素を使用して加熱することを更に含む。方法は、加熱要素の表面温度をモニタすることを更に含む。方法は、表面温度に基づいて加熱要素の加熱温度を調整することを更に含む。

添付図面の様々な図面は、単に本開示の例示的な実施形態を示すものであり、その範囲を限定するものと見なすことはできない。

図１は、本開示の実施例が使用されてよい基板処理システムの一実施例の機能ブロック図である。

図２は、いくつかの実施形態による、化学的分離チャンバに結合された単一のキャニスタオーブンを含む化学物質送達モジュールを示す。

図３は、いくつかの実施形態による、化学的分離チャンバに結合されたキャニスタオーブン及び制御オーブンを含む化学物質送達モジュールを示す。

図４は、いくつかの実施形態による、化学物質送達モジュールにおいて使用される、ガスライン用のクラムシェル型加熱要素を示す。

図５は、いくつかの実施形態による、化学物質送達モジュールにおいて使用される、ガスライン用の手巻き加熱要素を示す。

図６は、いくつかの例示的な実施形態による、化学物質送達モジュールを１つ以上のガスライン加熱モジュールと共に使用して半導体基板を処理する方法のフローチャートである。

図７は、１つ以上の例示的な方法の実施形態が実装されてよい、又は１つ以上の例示的な実施形態が制御されてよい、マシンの一実施例を示すブロック図である。

以下の説明は、本開示の例示的な実施形態を具体化するシステム、方法、技術、命令シーケンス、及び計算機プログラム製品（例えば、機械可読媒体に格納される）を含む。以下の記載では、説明の目的で、熱間割れを減らすために音波励起（例えば、超音波振動及びメガソニック振動）を使用する（金属レーザー焼結などの）付加製造を対象とする例示的な実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が概説される。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても、本実施形態を実施できることが当業者には明白であろう。

本特許文書の開示の一部は、著作権保護の対象である資料を含む。著作権所有者は、特許商標庁の特許ファイル又は記録に記載されている特許文書又は特許開示の、何人による複製にも異議を唱えないが、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。次の告知：Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ Ｌａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，２０２０，Ａｌｌ Ｒｉｇｈｔｓ Ｒｅｓｅｒｖｅｄが、本明細書の一部を構成する後述するあらゆるデータ及び図面に適用される。

図１は、本開示の実施例が使用されてよい基板処理システム１００の一実施例の機能ブロック図である。ここで図１を参照すると、図示するように、例示的な基板処理システム１００は堆積を実施するように構成されている。システム１００としてＰＥＣＶＤ基板処理システムが示されているが、ＰＥＡＬＤ基板処理システム又は他の基板処理システムが使用されてよい。基板処理システム１００は、基板処理システム１００の他の構成要素を包囲しプラズマを含む、化学的分離チャンバ（処理チャンバ又は基板処理チャンバとも称される）１０２を含む。基板処理チャンバ１０２は、ガス分配デバイス１０４と、静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体１０６とを含む。動作中、基板１０８は、基板支持体１０６上に配置される。

いくつかの実施例では、ガス分配デバイス１０４は、プロセスガスを基板１０８にわたって分配しイオン衝撃を誘起する、給電されるシャワーヘッド１０９を含んでよい。シャワーヘッド１０９は、処理チャンバ１０２の上部表面に接続されている一端を含むステム部分を含んでよい。ベース部分は略円筒形であり、処理チャンバ１０２の上部表面から間隔を空けて配置された位置において、ステム部分の反対側の端部から半径方向外向きに延在している。シャワーヘッド１０９のベース部分の、基板に面する表面又はフェースプレートは、プロセスガス（複数可）が流れる複数の分散された穴を含む。ガス分配デバイス１０４は、金属材料で作製されてよく、上部電極として機能してよい。代わりに、ガス分配デバイス１０４は、非金属材料で作製されてよく、埋め込まれた電極を含んでよい。他の実施例では、上部電極は導電性プレートを含んでよく、プロセスガスは別の形態で導入されてよい。

基板支持体１０６は、下部電極として機能する導電性ベースプレート１１０を含む。ベースプレート１１０は、セラミックマルチゾーン加熱プレートに対応してよい加熱プレート１１２を支持している。加熱プレート１１２とベースプレート１１０との間に熱抵抗層１１４が配置されてよい。ベースプレート１１０は、ベースプレート１１０を通して冷却剤を流すための１つ以上の冷却剤チャネル１１６を含んでよい。

無線周波数（ＲＦ）生成システム１２０はＲＦ電圧を生成し、それを上部電極（例えば、ガス分配デバイス１０４）及び下部電極（例えば、基板支持体１０６のベースプレート１１０）の一方に出力する。上部電極及び下部電極の他方は、１４３でＤＣ接地されるか、ＡＣ接地されるか、又はフローティングであってよい。いくつかの実施例では、ＲＦ生成システム１２０は、高周波（ＨＦ）電力及び低周波（ＬＦ）電力を（それぞれ所定周波数及び出力レベルで）生成するＨＦ発生器１２１及びＬＦ発生器１２２を含む二重周波数電力を供給してよく、これは、整合及び分配ネットワーク１２４により上部電極又は下部電極（又はシャワーヘッド）に供給される。

化学物質送達システム（化学物質送達モジュールとも称される）１３０は、１つ以上のキャニスタオーブン１３２－１、１３２－２、…、及び１３２－Ｎ（集合的に、プロセスガス供給源又はキャニスタオーブン１３２）などのプロセスガス供給源を含み、Ｎはゼロより大きい整数である。プロセスガス供給源は、（例えば、複数のガスラインを介して）制御オーブン１３３に流体的に結合され、制御オーブンは、キャニスタオーブン１３２により供給されるプロセスガスの温度の制御、並びに対応する弁１３４－１、１３４－２、…、及び１３４－Ｎへのプロセスガスの分配を制御するように構成されている。

プロセスガス供給源１３２は、１つ以上のプロセスガス混合物、ドーパント、キャリアガス、液体前駆体、及び／又はパージガスを供給する。いくつかの実施例では、化学物質送達システム１３０は、前駆体ガス、例えば、テトラエチルオルトケイ酸塩（ＴＥＯＳ）ガスの混合物、堆積中に酸素種及びアルゴン（Ａｒ）ガスを含むガス、並びにトリエチルホスフェイト（ＴＥＰＯ）及び／又はトリエチルボレート（ＴＥＢ）を含むドーパント、を送達する。いくつかの実施例では、ドーパントの拡散は気相から生じる。例えば、キャリアガス（例えば、窒素、アルゴン等）が、所望のドーパント（やはり気相であって、例えば、トリエチルホスフェイト（ＴＥＰＯ）及び／又はトリエチルボレート（ＴＥＢ））を高濃度で含み、シリコンウェハーに供給され、そこで濃度を均衡させることができる。それ以降のプロセスにおいて、ウェハーが、特定の温度まで加熱された石英管内に配置されてよい。

図１に戻ると、プロセスガス供給源１３２及び制御オーブン１３３は、バルブ１３４－１、１３４－２、…、及び１３４－Ｎ（集合的に、バルブ１３４）と、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１３６－１、１３６－２、…、及び１３６－Ｎ（集合的に、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１３６）とにより、混合マニホルド１４０に接続されている。プロセスガスは、混合マニホルド１４０に供給され、そこで混合される。混合マニホルド１４０の出力は、基板処理チャンバ１０２に供給される。いくつかの実施例では、混合マニホルド１４０の出力は、シャワーヘッド１０９に供給される。２次パージガス１７０が、バルブ１７２及びＭＦＣ１７４を介して、例えばシャワーヘッド１０９の背後から、処理チャンバ１０２に供給されてよい。別個に示されているが、混合マニホルド１４０は化学物質送達システム１３０の一部であってよい。

例示的な実施形態では、プロセスガス供給源１３２、制御オーブン１３３、バルブ１３４、ＭＦＣ１３６、混合マニホルド１４０、及び基板処理チャンバ１０２の間のガスラインが、本明細書で論じるように、所定温度に基づいてガスラインの１つ以上の部分を加熱するように構成された加熱要素を用いて構成されてよい。例示的な部分は、断熱壁領域、又は他の位置、例えば、冷点を生じさせ得る、ガスラインが通過するデッドゾーンを含む。より具体的には、ガスラインは、ガスラインの１つ以上の部分の表面温度を決定する温度センサを含んでよい。制御モジュール（例えば、システムコントローラ１６０）は、温度センサにより測定された表面温度を検出し、所定温度に基づいて加熱要素の加熱温度を調整する。例示的な一実施形態では、所定温度は、固体前駆体の昇華をトリガする、プロセスガス供給源１３２において維持されている昇華温度である。この関連で、ガスラインを加熱するための加熱要素の使用に関連する、本明細書で論じられる技術を使用することは、ガスラインの目詰まりを防止し、プロセスガスの流れ効率を増加させる。化学物質送達モジュール内でのキャニスタ及び制御オーブンの異なる組み合わせが図２及び図３に関連して示される。図４及び図５は、開示される技術に関連して使用することができる異なるタイプの加熱要素を示す。

温度コントローラ１４２が、加熱プレート１１２内に配置された複数の熱制御要素（ＴＣＥ）１４４に接続されてよい。例えば、ＴＣＥ１４４は、マルチゾーン加熱プレート内の各ゾーンに対応するそれぞれのマクロＴＣＥ、及び／又はマルチゾーン加熱プレートの複数のゾーンにわたって配置されたマイクロＴＣＥのアレイを含んでよいが、これらに限定されない。温度コントローラ１４２を使用して、複数のＴＣＥ１４４を制御して、基板支持体１０６及び基板１０８の温度を制御してよい。温度コントローラ１４２は、冷却剤アセンブリ１４６と通信して、チャネル１１６を流れる冷却剤の流れを制御してよい。例えば、冷却剤アセンブリ１４６は、冷却剤ポンプ及びリザーバを含んでよい。温度コントローラ１４２は、冷却剤アセンブリ１４６を動作させて、冷却剤を、選択的にチャネル１１６を通して流して基板支持体１０６を冷却する。バルブ１５０及びポンプ１５２を使用して、圧力を制御し、処理チャンバ１０２から反応物質を排気してよい。

システムコントローラ１６０を使用して、化学物質送達システム１３０内のガスラインの加熱要素の表面温度を動的にモニタ及び調整することを含めて、基板処理システム１００の構成要素を制御してよい。温度コントローラ１４２は別個のコントローラとして示されているが、システムコントローラ１６０内に実装されてよい。

本開示のいくつかの実施例は、プロセスガスを生成する１つ以上のキャニスタオーブンと、プロセスガスを化学的分離チャンバ（例えば、チャンバ１０２）に供給する制御オーブンとを含む化学物質送達システムを対象とし、プロセスガスをキャニスタオーブンから制御オーブンに、そして制御オーブンから化学的分離チャンバに送達するために使用されるガスラインは、本明細書で論じられる技術を使用する加熱要素で構成される。

図２は、いくつかの実施形態による、化学的分離チャンバに結合された単一のキャニスタオーブンを含む化学物質送達モジュール２００を示す。図２を参照すると、化学物質送達モジュール２００は、プロセスガス（例えば、前駆体ガス）を生成するように構成されたキャニスタオーブン２０２を含み、プロセスガスは、ガスライン２３６を介して化学的分離チャンバ２０４に送達される。

キャニスタオーブン２０２は断熱壁２０６により形成されたエンクロージャであり、固体前駆体又は液体前駆体（又は別の種類の化学物質）を有する前駆体キャニスタ２１８を保持するために使用される。キャニスタオーブン２０２は、前駆体キャニスタ２１８を加熱してプロセスガス２２０を生成させるように構成されたヒーター２１６を更に含む。いくつかの態様では、ヒーター２１６はファンを含むことができ、キャニスタオーブン２０２内で対流式の熱を発生させて、前駆体キャニスタ２１８内の前駆体の昇華をトリガし、プロセスガス２２０を発生させるように構成されている。例えば、ヒーター２１６は、最大で所定温度（例えば、前駆体キャニスタ２１８内の前駆体に関連する昇華温度）にて、キャニスタオーブン２０２内で対流式の熱を発生させ、その結果、プロセスガス２２０が発生する。

ガスライン２３６は、キャニスタオーブン２０２の断熱壁のうちの１つにある開口部２３４、並びに化学的分離チャンバ２０４の断熱壁にある開口部２３２を通過する。より具体的には、ガスライン２３６は、開口部２３４を通過する際に、キャニスタオーブン２０２の内面２１０と外面２０８との間を延在する。同様に、ガスライン２３６は、開口部２３２を通過する際に、化学的分離チャンバ２０４の内面２２８と外側サービス２２６との間を延在する。ガスライン２３６がキャニスタオーブン２０２及び化学的分離チャンバ２０４の断熱壁にある開口部２３４及び２３２を通過する際に、断熱壁に近接した位置においてガスライン２３６内に冷点２２２及び２２４が形成される場合がある。本明細書で使用する場合、オーブン又はチャンバの「内面」という用語は、オーブン又はチャンバの内部、例えば内部壁を指す。本明細書で使用する場合、「外面」という用語は、オーブン又はチャンバの表面、例えば外壁を指す。

例示的な一実施形態では、化学物質送達モジュール２００は、加熱要素２３０を更に含み、加熱要素は、ガスライン２３６に取り付けられ、開口部２３２及び２３４を通って延在して、冷点２２２及び２２４を含むガスラインの一部分を覆っている。より具体的には、加熱要素２３０は、（冷点２２２を覆うために）キャニスタオーブン２０２の内面２１０と外面２０８との間、並びに（冷点２２４を覆うために）化学的分離チャンバ２０４の内面２２８と外面２２６との間に延在する。加熱要素２３０は、ガスライン２３６の表面に沿って熱を発生させ、冷点２２２及び２２４の形成を防止するように構成され、これはその結果、前駆体ガスの凝固及びガスライン２３６の目詰まりを防止する。

例示的な一実施形態では、加熱要素２３０は、キャニスタオーブン２０２の開口部２３４の寸法に基づいて設置及び／又は作動できる。例えば、開口部２３４は、断熱壁２０６の幅（ｔ）２１２及び開口部２３４の直径（ｄ）２１４によって特徴付けられる。開口部２３４が正方形又は矩形である態様では、寸法ｄが開口部の最短距離であり得る。いくつかの態様では、ｔ／ｄ≧０．０５の場合に、加熱要素２３０を設置及び／又は作動できる。

例示的な実施形態では、化学物質送達モジュール２００は、１つ以上の温度センサ、例えば温度センサ２３８を更に含み、温度センサは、ガスライン２３６の少なくとも１つの部分（例えば、キャニスタオーブン２０２の内面２１０と外面２０８との間の、ガスライン２３６の一部分）の表面温度を測定するように構成されている。コントローラモジュール（例えば、図１のシステムコントローラ１６０）が、測定された表面温度を温度センサ２３８から受け取り、キャニスタオーブン２０２内の所定温度（例えば、前駆体キャニスタ２１８内の前駆体の昇華温度）と測定された表面温度とに基づき加熱要素２３０の加熱温度を調整する。例えば、システムコントローラ１６０は、測定された表面温度を受け取り、所定温度と測定された表面温度との差に基づき加熱要素２３０の加熱温度を調整する。

いくつかの態様では、そのような、表面温度の測定及び加熱要素２３０の加熱温度の調整は、所定のスケジュールに基づいて動的に実施することができ、又は外部コマンド若しくは他の測定トリガによりトリガできる。図２は、冷点２２２に関連する、ガスライン２３６の一部分に近接した、単一の温度センサ２３８を示すが、本開示はこの点に関して限定されず、ガスライン２３６に沿った複数の他のセンサを使用して、ガスラインの異なるゾーンにおける表面温度を測定し、それに応じて加熱要素２３０の加熱温度を調整することができる。いくつかの態様では、加熱要素２３０は複数の加熱ゾーンを含むことができ、各加熱ゾーンの加熱温度は、システムコントローラ１６０により独立して制御できる（例えば、特定の加熱ゾーンに対して測定された表面温度に基づいて）。例示的な加熱要素が、図４に関連して図５に示される。

図３は、いくつかの実施形態による、化学的分離チャンバに結合されたキャニスタオーブン及び制御オーブンを含む化学物質送達モジュール３００を示す。図３を参照すると、化学物質送達モジュール３００は、プロセスガス（例えば、前駆体ガス）を生成するように構成されたキャニスタオーブン３０４を含み、プロセスガスは、ガスライン３１８を介して制御オーブン３０２に、そして制御オーブン３０２からガスライン３５２を介して化学的分離チャンバ３０６に送達される。

キャニスタオーブン３０４は断熱壁３５２により形成されたエンクロージャであり、固体前駆体又は液体前駆体（又は別の種類の化学物質）を有する前駆体キャニスタ３３４を保持するために使用される。キャニスタオーブン３０４は、前駆体キャニスタ３３４を加熱してプロセスガス３３６を生成させるように構成されたヒーター３３２を更に含む。いくつかの態様では、ヒーター３３２はファンを含むことができ、前駆体キャニスタ３３４内で対流式の熱を発生させて、キャニスタオーブン３０４内の前駆体の昇華をトリガし、プロセスガス３３６を発生させるように構成されている。例えば、ヒーター３３２は、最大で所定温度（例えば、前駆体キャニスタ３３４内の前駆体に関連する昇華温度）にて、キャニスタオーブン３０４内で対流式の熱を発生させ、その結果、プロセスガス３３６が発生する。

ガスライン３１８は、キャニスタオーブン３０４の断熱壁のうちの１つにある開口部３３０、並びに制御オーブン３０２の断熱壁３５４のうちの１つにある開口部３２８を通過する。より具体的には、ガスライン３１８は、開口部３３０を通過する際に、キャニスタオーブン３０４の内面３４０と外面３１０との間に延在する。同様に、ガスライン３１８は、開口部３２８を通過する際に、制御オーブン３０２の内面３１２と外側サービス３０８との間に延在する。ガスライン３１８が、制御オーブン３０２及びキャニスタオーブン３０４の断熱壁にある開口部３２８及び３３０を通過する際に、開口部３２８及び３３０の近くの、断熱壁３５４及び３５２に近接した位置において、ガスライン３１８内に冷点３５８が形成される場合がある。

制御オーブン３０２は、１つ以上のキャニスタオーブンからプロセスガス（例えば、キャニスタオーブン３０４からのプロセスガス３３６）を受け取り、（オーブン内で熱気を循環させるためのファンを含む対流式ヒーターであり得る）ヒーター３１８を使用してプロセスガス（複数可）を加熱する。例示的な実施形態では、制御オーブン３０２は、（図３に図示するような）単一のキャニスタオーブン、又は各オーブンがプロセスガスを制御オーブン３０２に供給する複数のキャニスタオーブンに接続できる。制御オーブン３０２は、受け取ったプロセスガスの追加の処理を実施するように、並びにプロセスガスを化学的分離チャンバ３０６に供給するように構成できる。

ガスライン３５６は、制御オーブン３０２の断熱壁３５４のうちの１つにある開口部３２６、並びに化学的分離チャンバ３０６の断熱壁のうちの１つにある開口部３３８を通過する。より具体的には、ガスライン３１８は、開口部３２６を通過する際に、制御オーブン３０２の内面３４６と外面３４８との間に延在する。同様に、ガスライン３５６は、開口部３３８を通過する際に、化学的分離チャンバ３０６の内面３４２と外側サービス３４４との間に延在する。ガスライン３５６が、制御オーブン３０２及び化学的分離チャンバ３０６の断熱壁にある開口部３２６及び３３８を通過する際に、開口部３２６及び３３８の近くの、断熱壁に近接した位置において、ガスライン３５６内に冷点３２２が形成されてもよい。

例示的な一実施形態では、化学物質送達モジュール３００は加熱要素３２０を更に含み、加熱要素は、ガスライン３１８に取り付けられ、開口部３２８及び３３０を通って延在して、冷点３５８を含むガスラインの一部分を覆っている。より具体的には、加熱要素３２０は、キャニスタオーブン３０４の内面３４０と外面３１０との間、並びに（冷点３５８を覆うために）制御オーブン３０２の内面３１２と外面３０８との間に延在する。加熱要素３２０は、ガスライン３１８の表面に沿って熱を発生させ、冷点３５８の形成を防止するように構成され、これはその結果、前駆体ガスの凝固及びガスライン３１８の目詰まりを防止する。

例示的な一実施形態では、化学物質送達モジュール３００は加熱要素３２４を更に含み、加熱要素は、ガスライン３５６に取り付けられ、開口部３２６及び３３８を通って延在して、冷点３２２を含むガスラインの一部分を覆っている。より具体的には、加熱要素３２４は、化学的分離チャンバ３０６の内面３４２と外面３４４との間、並びに（冷点３２２を覆うために）制御オーブン３０２の内面３４６と外面３４８との間に延在する。加熱要素３２４は、ガスライン３５６の表面に沿って熱を発生させ、冷点３２２の形成を防止するように構成され、これはその結果、前駆体ガスの凝固及びガスライン３５６の目詰まりを防止する。

例示的な実施形態では、加熱要素３２０及び３２４は、開口部３２８、３３０、３２６及び３３８の寸法に基づいて設置及び／又は作動できる。例えば、開口部３２８は、断熱壁３５４の幅（ｔ）３１４及び開口部３２８の直径（ｄ）３１６によって特徴付けられる。開口部３２８が正方形又は矩形である態様では、寸法ｄが開口部の最短距離であり得る。いくつかの態様では、ｔ／ｄ≧０．０５の場合に、加熱要素３２０を設置及び／又は作動できる。

例示的な実施形態では、化学物質送達モジュール３００は、１つ以上の温度センサ、例えば温度センサ３５０を更に含み、温度センサは、ガスライン３１８の少なくとも１つの部分（例えば、制御オーブン３０２の内面３１２と外面３０８との間の、ガスライン３１８の一部分の表面温度を測定するように構成されている。コントローラモジュール（例えば、図１のシステムコントローラ１６０）が、測定された表面温度を温度センサ３５０から受け取り、キャニスタオーブン３０４内の所定温度（例えば、前駆体キャニスタ３３４内の前駆体の昇華温度）と測定された表面温度とに基づき加熱要素３２０の加熱温度を調整する。例えば、システムコントローラ１６０は、測定された表面温度を受け取り、所定温度と測定された表面温度との差に基づき加熱要素３２０の加熱温度を調整する。

いくつかの態様では、そのような、表面温度の測定及び加熱要素３２０の加熱温度の調整は、所定のスケジュールに基づいて動的に実施することができ、又は外部コマンド若しくは他の測定トリガによりトリガできる。図３は、冷点３５８に関連する、ガスライン３１８の一部分に近接した、単一の温度センサ３５０を示すが、本開示はこの点に関して限定されず、化学物質送達モジュール３００の複数のガスラインに沿って複数の他のセンサを使用して、ガスラインの異なるゾーンにおける表面温度を測定し、それに応じて、対応する加熱要素の加熱温度を調整することができる。例えば、加熱要素３２０は、複数の加熱ゾーンを含むことができ、各加熱ゾーンの加熱温度は、システムコントローラ１６０により独立して制御できる（例えば、特定の加熱ゾーンに対して測定された表面温度に基づいて）。例示的な加熱要素が、図４に関連して図５に示される。

図４は、いくつかの実施形態による、化学物質送達モジュールにおいて使用される、ガスライン４０２用のクラムシェル型加熱要素４００を示す。図４を参照すると、加熱要素４００が分解された状態で示され、これはガスライン４０２の周囲に固定させることができるクラムシェル４０４Ａ及び４０４Ｂを含んでよい。クラムシェル４０４Ａ及び４０４Ｂは、１つ以上のファイヤロッドヒーターを有するクラムシェル、１つ以上の手巻きヒーターを有するクラムシェル、及び１つ以上の接着されたヒーターを有するクラムシェルを含むことができる。同様に、他のタイプの加熱要素が、クラムシェル４０４Ａ及び４０４Ｂと共に使用されてよい。図２及び図３は、クラムシェルタイプの加熱要素などの加熱要素の側面図を示し、加熱要素は、クラムシェルが取り付けられてガスラインを包囲するときにガスラインを取り囲む。

図５は、いくつかの実施形態による、化学物質送達モジュールにおいて使用される、ガスライン５０２用の手巻き加熱要素５０４を示す。いくつかの態様では、加熱要素５０４は、接着されたヒーター、又は接着剤、取付けブラケット、クラムシェル、又は他のタイプの取付け手段を介してガスライン５０２に取り付けることができる別のタイプの加熱要素を含むことができる。

図６は、いくつかの例示的な実施形態による、化学物質送達モジュールを１つ以上のガスライン加熱モジュールと共に使用して半導体基板を処理する方法６００のフローチャートである。方法６００は動作６０２、６０４、６０６、６０８、及び６１０を含み、これら動作は、基板処理装置１００の動作を管理する、図１のシステムコントローラ１６０などの制御ロジックにより実施されてよい（制御ロジックが他のモジュールを構成して機能を実施させる、又は制御ロジックが他のモジュールに機能を実施させる）。図６を参照すると、動作６０２において、キャニスタオーブン内で前駆体が所定温度に加熱されてプロセスガスを生成される。例えば、図２に関して、前駆体キャニスタ２１８及びキャニスタオーブン２０２内の前駆体がヒーター２１６により加熱されてプロセスガス２２０が生成される。動作６０４において、プロセスガスは、ガスラインを介して、半導体基板が処理される化学的分離チャンバに供給される。例えば、プロセスガス２２０が、ガスライン２３６を介して化学的分離チャンバ２０４に供給される。ガスライン２３６は、キャニスタオーブン２０２と化学的分離チャンバ２０４との間に延在する。

動作６０６において、キャニスタオーブンの内面と外面との間に延在するガスラインの一部分が、加熱要素を使用して加熱される。例えば、キャニスタオーブン２０２の内面２１０との外面２０８との間に延在するガスライン２３６の一部分が、加熱要素２３０を使用して加熱される。動作６０８において、加熱要素の表面温度がモニタされる。例えば、加熱要素２３０の表面温度は、システムコントローラ１６０により温度センサ２３８を使用してモニタされる。動作６１０において、加熱要素の加熱温度は、表面温度に基づいて調整される。例えば、加熱要素２３０の加熱温度は、温度センサ２３８から受け取った表面温度に基づいてシステムコントローラ１６０により調整される。

図７は、１つ以上の例示的な方法の実施形態を実装できる、又は１つ以上の例示的な実施形態を制御できる、マシン７００の一実施例を示すブロック図である。代替的実施形態では、マシン７００は、独立型デバイスとして動作してよく、又は他のマシンに接続（例えば、ネットワーク化）されてよい。ネットワーク展開では、マシン７００は、サーバークライアントネットワーク環境において、サーバーマシン、クライアントマシン、又はその両方の能力において動作してよい。一例では、マシン７００は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）（又は他の分散型）ネットワーク環境においてピアマシンとして機能してよい。更に、単一のマシン７００のみが示されているが、「マシン」という用語はまた、命令のセット（又は複数のセット）を個別に又は共同で実行して、クラウドコンピューティング、サービス型ソフトウェア（ＳａａＳ）、又は他のコンピュータクラスタ構成を介するような本明細書に記載される方法論のうちの任意の１つ以上を実行するマシンの任意の集合を含むと解釈されるものとする。

本明細書に記載される例は、ロジック、いくつかの構成要素、又はメカニズムを含んでよく、又はそれらにより動作してよい。回路機構は、ハードウェア（例えば、単純な回路、ゲート、ロジック）を含む有形のエンティティにおいて実装される回路の集合である。回路機構の帰属関係は、時間の経過に対して、及び基礎をなすハードウェアのばらつきに対して柔軟であってよい。回路機構は、動作時に、特定の動作を単独で又は組み合わせて実施されてよい要素を含む。一例では、回路機構のハードウェアは、特定の動作（例えば、ハードワイヤード）を実行するように不変に設計されてよい。一例では、回路機構のハードウェアは、特定の動作の命令を符号化するように物理的に（例えば、磁気的に、電気的に、不変質量粒子（ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｍａｓｓｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ）の可動配置によって）変更されたコンピュータ可読媒体を含む、可変的に接続された物理的構成要素（例えば、実行ユニット、トランジスタ、単純な回路）を含んでよい。物理的構成要素を接続する際に、ハードウェア構成要素の基礎をなす電気的特性は変更される（例えば、絶縁体から導体へ、又はその逆に）。命令は、組み込みハードウェア（例えば、実行ユニット又はローディング機構）が、可変な接続を介して、ハードウェア内に回路機構の要素を構築して、動作時に特定の動作の一部を実行させることを可能にする。それに応じて、コンピュータ可読媒体は、デバイスが動作している時に、回路機構の他の構成要素に通信可能に結合される。いくつかの態様では、物理的構成要素のいずれも、複数の回路機構の複数の要素において使用されてよい。例えば、動作中、実行ユニットは、ある時点で第１の回路機構内第１の回路で使用され、別の時点で第１の回路機構内の第２の回路によって、又は第２の回路機構内の第３の回路によって再利用されてよい。

マシン（例えば、コンピュータシステム）７００は、ハードウェアプロセッサ７０２（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、ハードウェアプロセッサコア、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、又はこれらの任意の組み合わせ）、メインメモリ７０４、及びスタティックメモリ７０６を含んでもよく、これらの一部又は全てが、インターリンク（例えば、バス）７０８を介して互いに通信してよい。マシン７００は、ディスプレイデバイス７１０、英数字入力デバイス７１２（例えば、キーボード）、及びユーザインターフェース（ＵＩ）ナビゲーションデバイス７１４（例えば、マウス）を更に含んでよい。一例では、ディスプレイデバイス７１０、英数字入力デバイス７１２、及びＵＩナビゲーションデバイス７１４は、タッチスクリーンディスプレイであってよい。マシン７００は、加えて、大容量記憶装置（例えば、駆動ユニット）７１６、信号生成デバイス７１８（例えば、スピーカ）、ネットワークインターフェースデバイス７２０、及び１つ以上のセンサ７２１、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、コンパス、加速度計、又は別のセンサ、を含んでよい。マシン７００は、シリアル（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ））接続、又は他の有線若しくは無線（例えば、赤外線（ＩＲ）、近距離無線通信（ＮＦＣ））接続などの出力コントローラ７２８を含んで、１つ以上の周辺デバイス（プリンタ、カードリーダー）と通信するか又はこれらを制御してよい。

例示的な実施形態では、ハードウェアプロセッサ７０２は、システムコントローラ１６０及び上述したいずれかの制御ロジックの機能を実施して、（例えば、少なくとも図１～図６に関連して論じるような）本明細書に記載される機能を構成及び制御してよい。

大容量記憶装置７１６は機械可読媒体７２２を含んでもよく、これには、本明細書に記載される技術又は機能のうちの任意の１つ以上を具体化する又はそれらにより利用されるデータ構造又は命令７２４（例えば、ソフトウェア）の１つ以上のセットが格納される。命令７２４はまた、マシン７００による命令の実行中に、完全に又は少なくとも部分的に、メインメモリ７０４内、スタティックメモリ７０６内、又はハードウェアプロセッサ７０２内に存在してよい。一例では、ハードウェアプロセッサ７０２、メインメモリ７０４、スタティックメモリ７０６、又は大容量記憶装置７１６のうちの１つ、又はこれらの任意の組み合わせが、機械可読媒体を構成してよい。

機械可読媒体７２２は単一の媒体として示されているが、用語「機械可読媒体」は、１つ以上の命令７２４を格納するように構成された単一の媒体又は複数の媒体（例えば集中型若しくは分散型データベース、及び／又は関連するキャッシュ及びサーバー）を含んでよい。

用語「機械可読媒体」は、マシン７００による実行のために、命令７２４を格納、エンコード、及び保持することが可能な、及び本開示の技術のうちの任意の１つ以上をマシン７００に実施させる、又はそのような命令７２４により使用されるか若しくはそのような命令に関連付けられたデータ構造を格納、エンコード、及び保持することが可能な、任意の媒体を含んでよい。非限定的な機械可読媒体の例には、固体メモリ並びに光学及び磁気媒体が含まれてよい。一例では、集合的な（ｍａｓｓｅｄ）機械可読媒体は、不変（例えば、静止）質量を有する複数の粒子を有する機械可読媒体７２２を備える。それに応じて、集合的な機械可読媒体は、一時的な伝搬信号ではない。集合的な機械可読媒体の具体例としては、半導体メモリデバイス（例えば、電気的プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ））及びフラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリ、内部ハードディスク及びリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、並びにＣＤ－ＲＯＭ及びＤＶＤ－ＲＯＭディスクを挙げることができる。

命令７２４は更に、ネットワークインターフェースデバイス７２０を介して伝送媒体を使用して、通信ネットワーク７２６上を送信又は受信されてよい。

前述した技術の実装は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の数の仕様、構成、又は例示的な配備により達成してもよい。本明細書に記載される機能単位又は能力は、それら実装の独立性をより具体的に強調するために、構成要素又はモジュールとして参照されているか又はそのようにラベル付けされている場合があることを理解すべきである。そのような構成要素は、任意の数のソフトウェア又はハードウェアの形態により具体化されてよい。例えば、構成要素又はモジュールは、カスタム超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路若しくはゲートアレイ論理チップなどの市販の半導体、トランジスタ、又は他の個別構成要素、を備えるハードウェア回路として実装されてよい。構成要素又はモジュールはまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイス等のプログラマブルハードウェアデバイスに実装されてよい。構成要素又はモジュールはまた、ソフトウェアに実装されて、様々なタイプのプロセッサにより実行されてよい。実行可能コードの特定の構成要素又はモジュールが、例えば、コンピュータ命令の１つ以上の物理ブロック又は論理ブロックを含んでよく、それは、例えば、オブジェクト、プロシージャ、又は機能として構成されてよい。しかしながら、特定の構成要素又はモジュールの実行可能形式は、物理的に一緒に位置する必要はなく、異なる位置に格納された異種の命令を含んでよく、これら命令は、物理的に一緒に結合された場合に構成要素又はモジュールを含み、構成要素又はモジュールに対して規定された目的を実現する。

実際、実行可能コードの構成要素又はモジュールは、単一の命令又は多数の命令であってよく、いくつかの異なるコード部分にわたって、異なるプログラムの間に、及びいくつかのメモリデバイス又は処理システム全体にわたって、分散していてよい。特に、記載されたプロセス（例えば、コード書き換え及びコード分析）のいくつかの態様は、そのコードが展開された処理システム（例えば、センサ又はロボットに埋め込まれたコンピュータで）とは異なる処理システム（例えば、データセンタのコンピュータ）で生じてよい。同様に、本明細書において、動作データが特定され、構成要素又はモジュール内で例示されてよく、任意の好適な形で具体化され、任意の好適な形のデータ構造内で構成されてよい。動作データは、単一のデータセットとして収集されてよく、又は異なる記憶装置を含む異なる場所にわたって分散されてよく、少なくとも部分的に単にシステム又はネットワーク上の電子信号として存在してよい。構成要素又はモジュールは、所望の機能を実施するように動作可能なエージェントを含んで、受動的又は能動的であってよい。

付記及び実施例

実施例１は、半導体基板処理装置であり、装置は、半導体基板を処理するための化学的分離チャンバと、化学的分離チャンバと流体連通している化学物質送達モジュールであって、前駆体を所定温度まで加熱し、加熱された前駆体を使用してプロセスガスを生成するように構成されたキャニスタオーブンを備える、化学物質送達モジュールと、半導体基板を処理するために、第１のガスラインを介してプロセスガスを受け取り、第２のガスラインを介してプロセスガスを化学的分離チャンバに供給するように構成された制御オーブンであって、第１のガスラインは、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間に延在している、制御オーブンと、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間で第１のガスラインの一部分を加熱するように構成された加熱要素と、化学物質送達モジュール及び化学的分離チャンバに結合されたコントローラモジュールであって、第１のガスラインの一部分の温度を検出し、検出された温度に基づいて、加熱要素の加熱温度を調整するように構成された、コントローラモジュールと、を備える。

実施例２では、実施例１の主題が、所定温度が前駆体の昇華温度であるという主題を含み、制御モジュールは、加熱要素の加熱温度を昇華温度に調整するように構成されている。

実施例３では、実施例１～２の主題が、第２の前駆体を第２の所定温度まで加熱し、加熱された第２の前駆体を使用して第２のプロセスガスを生成するように構成された、第２のキャニスタオーブンを、化学物質送達モジュールが備えるという主題を含み、制御オーブンは、半導体基板を処理するために、第３のガスラインを介して第２のプロセスガスを受け取り、第２のガスラインを介して第２のプロセスガスを化学的分離チャンバに供給するように構成され、第３のガスラインは、第２のキャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間に延在している。

実施例４では、実施例３の主題が、化学物質送達モジュールが第２のキャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間で第３のガスラインの一部分を加熱するように構成された第２の加熱要素を備えるという主題を含む。

実施例５では、実施例４の主題が、化学物質送達モジュールが制御オーブンの内面と制御オーブンの外面との間で第２のガスラインの一部分を加熱するように構成された第３の加熱要素を備えるという主題を含む。

実施例６では、実施例５の主題が、化学物質送達モジュールが第１のガスラインの一部分、第２のガスラインの一部分、及び第３のガスラインの一部分の表面温度を測定するように構成された複数の温度センサを備えるという主題を含む。

実施例７では、実施例６の主題が、コントローラモジュールが加熱要素の加熱温度、第２の加熱要素の加熱温度、及び第３の加熱要素の加熱温度を、所定温度と測定された表面温度のうちの少なくとも１つとの間の差に基づいて調整するように構成されているという主題を含む。

実施例８では、実施例１～７の主題が、加熱要素がファイヤロッドヒーターを有するクラムシェル、手巻きヒーターを有するクラムシェル、接着されたヒーターを有するクラムシェル、ガスライン取付け型の手巻きヒーター、及びガスライン取付け型の接着されたヒーターのうちの１つを備えるという主題を含む。

実施例９は、半導体基板処理装置の化学的分離チャンバにプロセスガスを供給するための化学物質送達モジュールであって、化学物質送達モジュールは、前駆体を所定温度まで加熱し、加熱された前駆体を使用してプロセスガスを生成するように構成された、キャニスタオーブンと、半導体基板を処理するために、第１のガスラインを介してプロセスガスを受け取り、第２のガスラインを介してプロセスガスを化学的分離チャンバに供給するように構成された制御オーブンであって、第１のガスラインは、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間に延在している、制御オーブンと、キャニスタオーブンの内面と制御オーブンの内面との間で第１のガスラインの一部分を加熱するように構成された加熱要素と、第１のガスラインの一部分の温度を検出し、検出された温度に基づいて、加熱要素の加熱温度を調整するように構成された、コントローラモジュールと、を備える。

実施例１０では、実施例９の主題が、所定温度が前駆体の昇華温度であるという主題を含む。

実施例１１では、実施例１０の主題が、制御オーブンが第２の加熱要素を含み、制御モジュールが加熱要素の加熱温度及び第２の加熱要素の加熱温度を昇華温度に調整するように構成されているという主題を含む。

実施例１２では、実施例９～１１の主題が、第２のガスラインが制御オーブンの内面と制御オーブンの外面との間に延在し、化学物質送達モジュールが制御オーブンの内面と外面との間で第２のガスラインの一部分を加熱するように構成された第２の加熱要素を備えるという主題を含む。

実施例１３では、実施例１２の主題が、化学物質送達モジュールが第１のガスラインの一部分及び第２のガスラインの一部分の表面温度を定期的に測定するように構成された複数の温度センサを備えるという主題を含む。

実施例１４では、実施例１３の主題が、コントローラモジュールが加熱要素の加熱温度及び第２の加熱要素の加熱温度を所定温度と測定された表面温度のうちの少なくとも１つとの間の差に基づいて調整するように構成されているという主題を含む。

実施例１５では、実施例１～１４の主題が、加熱要素がファイヤロッドヒーターを有するクラムシェル、手巻きヒーターを有するクラムシェル、接着されたヒーターを有するクラムシェル、ガスライン取付け型の手巻きヒーター、及びガスライン取付け型の接着されたヒーターのうちの１つを備えるという主題を含む。

実施例１６は、半導体基板を処理する方法であって、方法は、キャニスタオーブン内の前駆体を所定温度に加熱してプロセスガスを生成させることと、プロセスガスをガスラインを介して化学的分離チャンバに供給することであって、化学的分離チャンバ内で半導体基板が処理され、ガスラインは、キャニスタオーブンと化学的分離チャンバとの間に延在している、ことと、キャニスタオーブンの内面と外面との間に延在するガスラインの一部分を、加熱要素を使用して加熱することと、加熱要素の表面温度をモニタすることと、表面温度に基づいて加熱要素の加熱温度を調整することと、を含む。

実施例１７では、実施例１６の主題が、所定温度からの表面温度の偏差を決定することと、偏差に基づいて加熱温度を調整することと、を含む。

実施例１８では、実施例１６～１７の主題が、化学的分離チャンバの内面と外面との間に延在するガスラインの第２の部分を第２の加熱要素を使用して加熱することを含む。

実施例１９では、実施例１８の主題が、第２の表面温度をモニタすることであって、前記第２の表面温度は前記第２の加熱要素に関連する、ことと、第２の表面温度に基づいて第２の加熱要素の加熱温度を調整することと、を含む。

実施例２０では、実施例１９の主題が、加熱要素及び第２の加熱要素がファイヤロッドヒーターを有するクラムシェル、手巻きヒーターを有するクラムシェル、接着されたヒーターを有するクラムシェル、ガスライン取付け型の手巻きヒーター、及びガスライン取付け型の接着されたヒーターのうちの１つを備えるという主題を含む。

実施例２１では、処理回路機構により実行されると処理回路機構に実施例１～２０のいずれかを実装するための動作を実施させる命令を含む少なくとも１つの機械可読媒体である。

実施例２２は、実施例１～２０のいずれかを実装する手段を含む装置である。

実施例２３は、実施例１～２０のいずれかを実装するシステムである。

実施例２４は、実施例１～２０のいずれかを実装する方法である。

本明細書の全体にわたって、単一のインスタンスとして記載されている構成要素、動作動作、又は構造を、複数のインスタンスが実装してよい。１つ以上の方法の個々の動作が、別個の動作として示され記載されているが、個々の動作のうちの１つ以上が同時に実施されてよく、それら動作が、示される順序で実施される必要はない。例示的な構成において別個の構成要素として提示される構造及び機能が、組み合わされた構造又は構成要素として実装されてよい。同様に、単一の構成要素として提示された構造及び機能が、別個の構成要素として実装されてよい。これら及び他の変形形態、修正形態、追加形態、及び改善形態が、本明細書の趣旨の範囲に含まれる。

本明細書に示される実施形態は、開示される教示を当業者が実施することを可能にするのに十分に詳細に説明されている。構造的及び論理的置換及び変更を、本開示の範囲から逸脱することなく行うことができるように、他の実施形態を使用してよく、またそれから導出してよい。したがって、「発明を実施するための形態」は限定的な意味で解釈されるべきではなく、様々な実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲と、そのような特許請求の範囲が権利を有する等価物の全範囲とによってのみ規定される。

請求項が、本明細書で開示される全ての特徴形態を記載していなくてもよい。なぜなら、実施形態がそれら特徴形態のサブセットを特徴としてもよいからである。更に、実施形態は、特定の実施例で開示される特徴よりも少ない特徴を含んでよい。したがって、以下の請求項は、「発明を実施するための形態」に組み込まれ、請求項は、別個の実施形態としてそれ自体で成立している。

本明細書で使用する場合、用語「又は」は、包括的又は排他的な意味のいずれかで解釈されてよい。更に、本明細書において単一のインスタンスとして記載されているリソース、動作、又は構造に対して、複数のインスタンスが提供されてよい。加えて、様々なリソース、動作、モジュール、エンジン、及びデータ格納の間の境界はいくぶん恣意的であり、特定の動作が、特定の例示的な構成と関連付けて例示されている。機能性の他の割り当てが想定され、それらが本開示の様々な実施形態の範囲に含まれてよい。一般に、例示的な構成において別個のリソースとして提示された構造及び機能性が、組み合わされた構造又はリソースとして実装されてよい。同様に、単一のリソースとして提示された構造及び機能性が、別個のリソースとして実装されてよい。これら及び他の変形形態、修正形態、追加形態、及び改善形態が、添付の特許請求の範囲により示されるような本開示の実施形態の範囲に含まれる。それに応じて、本明細書及び図面は、限定的な意味というよりも例示的な意味で考えるべきである。

Claims (20)

1. 半導体基板処理装置であって、前記装置は、
   半導体基板を処理するための化学的分離チャンバと、
   前記化学的分離チャンバと流体連通している化学物質送達モジュールであって、前記化学物質送達モジュールは、
   前駆体を所定温度まで加熱し、加熱された前記前駆体を使用してプロセスガスを生成するように構成された、キャニスタオーブンと、
   前記半導体基板を処理するために、第１のガスラインを介して前記プロセスガスを受け取り、第２のガスラインを介して前記プロセスガスを前記化学的分離チャンバに供給するように構成された制御オーブンであって、前記第１のガスラインは、前記キャニスタオーブンの内面と前記制御オーブンの内面との間に延在している、制御オーブンと、
   前記キャニスタオーブンの前記内面と前記制御オーブンの前記内面との間で前記第１のガスラインの一部分を加熱するように構成された加熱要素と、を備える、化学物質送達モジュールと、
   前記化学物質送達モジュール及び前記化学的分離チャンバに結合されたコントローラモジュールであって、前記コントローラモジュールは、前記第１のガスラインの前記一部分の温度を検出し、検出された前記温度に基づいて、前記加熱要素の加熱温度を調整するように構成された、コントローラモジュールと、
   を備える装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、前記所定温度は前記前駆体の昇華温度であり、前記制御モジュールは、前記加熱要素の前記加熱温度を前記昇華温度に調整するように構成されている、装置。
3. 請求項１に記載の装置であって、前記化学物質送達モジュールは、
   第２の前駆体を第２の所定温度まで加熱し、加熱された前記第２の前駆体を使用して第２のプロセスガスを生成するように構成された、第２のキャニスタオーブンを備え、
   前記制御オーブンは、前記半導体基板を処理するために、第３のガスラインを介して前記第２のプロセスガスを受け取り、前記第２のガスラインを介して前記第２のプロセスガスを前記化学的分離チャンバに供給するように構成され、前記第３のガスラインは、前記第２のキャニスタオーブンの内面と前記制御オーブンの前記内面との間に延在している、装置。
4. 請求項３に記載の装置であって、前記化学物質送達モジュールは、
   前記第２のキャニスタオーブンの前記内面と前記制御オーブンの前記内面との間で前記第３のガスラインの一部分を加熱するように構成された第２の加熱要素を備える、装置。
5. 請求項４に記載の装置であって、前記化学物質送達モジュールは、
   前記制御オーブンの前記内面と前記制御オーブンの外面との間で前記第２のガスラインの一部分を加熱するように構成された第３の加熱要素を備える、装置。
6. 請求項５に記載の装置であって、前記化学物質送達モジュールは、前記第１のガスラインの前記一部分、前記第２のガスラインの前記一部分、及び前記第３のガスラインの前記一部分の表面温度を測定するように構成された複数の温度センサを備える、装置。
7. 請求項６に記載の装置であって、前記コントローラモジュールは、前記加熱要素の前記加熱温度、前記第２の加熱要素の加熱温度、及び前記第３の加熱要素の加熱温度を、前記所定温度と測定された前記表面温度のうちの少なくとも１つとの間の差に基づいて調整するように構成されている、装置。
8. 請求項１に記載の装置であって、前記加熱要素は、
   ファイヤロッドヒーターを有するクラムシェル、
   手巻きヒーターを有するクラムシェル、
   接着されたヒーターを有するクラムシェル、
   ガスライン取付け型の手巻きヒーター、及び、
   ガスライン取付け型の接着されたヒーター、
   のうちの１つを備える、装置。
9. 半導体基板処理装置の化学的分離チャンバにプロセスガスを供給するための化学物質送達モジュールであって、前記化学物質送達モジュールは、
   前駆体を所定温度まで加熱し、加熱された前記前駆体を使用して前記プロセスガスを生成するように構成された、キャニスタオーブンと、
   前記半導体基板を処理するために、第１のガスラインを介して前記プロセスガスを受け取り、第２のガスラインを介して前記プロセスガスを前記化学的分離チャンバに供給するように構成された制御オーブンであって、前記第１のガスラインは、前記キャニスタオーブンの内面と前記制御オーブンの内面との間に延在している、制御オーブンと、
   前記キャニスタオーブンの前記内面と前記制御オーブンの前記内面との間で前記第１のガスラインの一部分を加熱するように構成された加熱要素と、
   前記第１のガスラインの前記一部分の温度を検出し、検出された前記温度に基づいて、前記加熱要素の加熱温度を調整するように構成された、コントローラモジュールと、
   を備える、化学物質送達モジュール。
10. 請求項９に記載の装置であって、前記所定温度は、前記前駆体の昇華温度である、装置。
11. 請求項１０に記載の装置であって、前記制御オーブンは第２の加熱要素を備え、前記制御モジュールは、前記加熱要素の前記加熱温度及び前記第２の加熱要素の加熱温度を前記昇華温度に調整するように構成されている、装置。
12. 請求項９に記載の装置であって、前記第２のガスラインは前記制御オーブンの前記内面と前記制御オーブンの外面との間に延在し、前記化学物質送達モジュールは、前記制御オーブンの前記内面と前記外面との間で前記第２のガスラインの一部分を加熱するように構成された第２の加熱要素を備える、装置。
13. 請求項１２に記載の装置であって、前記化学物質送達モジュールは、前記第１のガスラインの前記一部分及び前記第２のガスラインの前記一部分の表面温度を定期的に測定するように構成された複数の温度センサを備える、装置。
14. 請求項１３に記載の装置であって、前記コントローラモジュールは、前記所定温度と、測定された前記表面温度のうちの少なくとも１つとの差に基づいて、前記加熱要素の前記加熱温度及び前記第２の加熱要素の加熱温度を調整するように構成されている、装置。
15. 請求項１に記載の装置であって、前記加熱要素は、
    ファイヤロッドヒーターを有するクラムシェル、
    手巻きヒーターを有するクラムシェル、
    接着されたヒーターを有するクラムシェル、
    ガスライン取付け型の手巻きヒーター、及び、
    ガスライン取付け型の接着されたヒーター、
    のうちの１つを備える、装置。
16. 半導体基板を処理する方法であって、前記方法は、
    キャニスタオーブン内の前駆体を所定温度に加熱してプロセスガスを生成させることと、
    前記プロセスガスをガスラインを介して化学的分離チャンバに供給することであって、前記化学的分離チャンバ内で前記半導体基板が処理され、前記ガスラインは、前記キャニスタオーブンと前記化学的分離チャンバとの間に延在している、ことと、
    前記キャニスタオーブンの内面と外面との間に延在する前記ガスラインの一部分を、加熱要素を使用して加熱することと、
    前記加熱要素の表面温度をモニタすることと、
    前記表面温度に基づいて前記加熱要素の加熱温度を調整することと、
    を含む方法。
17. 請求項１６に記載の方法であって、
    前記所定温度からの前記表面温度の偏差を決定することと、
    前記偏差に基づいて前記加熱温度を調整することと、
    を更に含む方法。
18. 請求項１６に記載の方法であって、
    前記化学的分離チャンバの内面と外面との間に延在する前記ガスラインの第２の部分を第２の加熱要素を使用して加熱すること、を更に含む方法。
19. 請求項１８に記載の方法であって、
    第２の表面温度をモニタすることであって、前記第２の表面温度は前記第２の加熱要素に関連する、ことと、
    前記第２の表面温度に基づいて前記第２の加熱要素の加熱温度を調整することと、
    を更に含む方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、前記加熱要素及び前記第２の加熱要素は、
    ファイヤロッドヒーターを有するクラムシェル、
    手巻きヒーターを有するクラムシェル、
    接着されたヒーターを有するクラムシェル、
    ガスライン取付け型の手巻きヒーター、及び、
    ガスライン取付け型の接着されたヒーター、
    のうちの１つを備える、方法。

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