JP3208344U - 低蒸気圧のエアゾールに支援されるｃｖｄ - Google Patents

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Abstract

【課題】基板上に自己組織化単分子膜を形成するための装置を提供する。【解決手段】加熱されたキャリアガスの供給源１００２と、加熱されたキャリアガスを受容するよう構成され、凝縮物質前駆体からエアゾール液滴を生成するエアゾール発生装置１００３−１と、エアゾール液滴を受容する、前駆体導管１０１５−１と、ＤＣ電源と、上部電極１００９及び底部電極１０１０を有する。上部電極１００９と底部電極１０１０とは平行であり、エアゾール液滴を受容する電気的間隙を形成し、上部電極１００９及び底部電極１０１０は、真空電気フィードスルーを経てＤＣ電源からの差動電圧でバイアスされる。差動電圧は、エアゾール液滴のサイズを低減するために、上部電極１００９と底部電極１０１０との間に印加される。チャンバ１００１内の基板処理領域の中に基板ペデスタル１０１４が配置され、自己組織化単分子層の形成中に基板１０１３を支持する。【選択図】図５Ａ

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１６年２月１６日出願の米国特許出願第１５／０４５，０８１号の一部継続出願であり、米国特許出願第１５／０４５，０８１号は、２０１５年１１月１６日出願の米国仮特許出願第６２／２５５，６４４号の利益を主張する。第１５／０４５，０８１号及び第６２／２５５，６４４号の開示は、それら全てがあらゆる目的のために参照により本書に組み込まれる。
本書に記載の実施形態は、低蒸気圧前駆体を使用する化学気相堆積に関する。
ガスの化学反応によって基板上に膜を形成することは、現代の半導体デバイスの製造における第一次段階の１つである。そのような堆積プロセスは、化学気相堆積（ＣＶＤ）、並びに、従来型のＣＶＤ技法と組み合わせてプラズマを使用するプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）を含む。ＣＶＤ及びＰＥＣＶＤの誘電体層は、半導体デバイスにおける種々の層として使用されうる。例えば、誘電体層は、デバイス内の導電性のライン又は内部接続の間の内部誘電体層として使用されうる。代替的には、誘電体層は、バリア層、エッチング停止、又はスペーサとして、並びにその他の層として、使用されうる。
化学前駆体が、基板処理チャンバの基板処理領域内に導入されてきた。基板は基板処理領域の中に位置付けられ、一又は複数の前駆体が、膜を堆積させるために基板処理領域内に導入されうる。液体前駆体は、基板処理領域内に蒸気を運ぶために、液体を通るキャリアガスの「起泡（ｂｕｂｂｌｉｎｇ）」によって使用されうる。この技法の有効性は、液体の蒸気圧に依拠する。液体の温度は上昇して、蒸気圧を増大させうる。液滴を発生させて基板処理領域への前駆体の供給を増加させるために、超音波発生装置も使用されてきたが、液滴のサイズは、堆積均一性及び間隙充填能力に負の影響を与えうる。
エアゾールに支援されるＣＶＤにおいて液滴のサイズを低減して、低蒸気圧前駆体を利用できる有効な応用を広げるための、方法が必要とされている。
基板の表面上で膜を処理するためのシステム及び方法について説明する。システムは、一又は複数の前駆体の凝縮物質（液体又は固体）から液滴を形成する、エアゾール発生装置を有する。キャリアガスは、凝縮物質を通して流され、基板処理領域内に置かれた基板に向けて液滴を押す。エアゾール発生装置に接続されたインライン機械ポンプも、基板に向けて液滴を押すために使用されうる。間に液滴を通すよう構成された２つの導電プレート間に、直流電流（ＤＣ）の電界が印加される。液滴のサイズは、望ましくは、ＤＣ電界の印加によって低減される。液滴は、ＤＣ電界を通過した後に基板処理領域に入り、基板と化学的に反応して、膜を堆積させるか、又はエッチングする。
本書で開示されている実施形態は、基板上に自己組織化単分子層を形成するための装置を含む。装置は、加熱されたキャリアガスの供給源を含む。装置は更に、加熱されたキャリアガスの供給源から加熱されたキャリアガスを受容するよう構成され、かつ、凝縮物質前駆体からエアゾール液滴を生成するよう構成された、エアゾール発生装置を含む。装置は更に、エアゾール液滴を受容するよう構成された前駆体導管を含む。装置は更に、ＤＣ電源を含む。装置は更に、上部電極と底部電極とを含む。上部電極と底部電極とは、平行であり、エアゾール液滴を受容するよう構成された電気的間隙を形成する。上部電極及び底部電極は、真空電気フィードスルーを経てＤＣ電源からの差動電圧でバイアスされる。差動電圧は、エアゾール液滴のサイズを低減するために、上部電極と底部電極との間に印加される。装置は更に、チャンバ内の基板処理領域の中に配置された基板ペデスタルを含む。基板ペデスタルは、自己組織化単分子層の形成中に、基板を支持するよう構成される。
差動電圧は、５００Ｖ／ｃｍから２０，０００Ｖ／ｃｍまでの強度を有する電界を形成するよう、選択されうる。差動電圧は、１００ボルトから２キロボルトまででありうる。エアゾール液滴は、３ｎｍから７５ｎｍまでの直径を有しうる。
本書で開示されている実施形態は、基板処理装置を含む。基板処理装置は、基板処理装置内の基板処理領域の中に配置された基板ペデスタルを含む。基板ペデスタルは、膜の処理中に、基板を支持するよう構成される。基板処理装置は更に、キャリアガスの供給源を含む。基板処理装置は更に、キャリアガスの供給源からキャリアガスを受容するよう構成され、かつ、液体前駆体からエアゾール液滴を生成するよう構成された、エアゾール発生装置を含む。基板処理装置は更に、キャリアガスの供給源とエアゾール発生装置との間に、キャリアガスを加熱するためのヒータを含む。基板処理装置は更に、エアゾール液滴の生成を促進するためにエアゾール発生装置に装着された、圧電トランスデューサを含む。基板処理装置は更に、エアゾール液滴を受容するよう構成された前駆体導管を含む。基板処理装置は更に、ＤＣ電源を含む。基板処理装置は更に、第１電極と第２電極とを含む。第１電極と第２電極とは、互いに平行であり、間隙によって分離されている。間隙は、エアゾール液滴を受容し、真空電気フィードスルーを経てＤＣ電源から電圧を受容するよう、構成される。電圧は、エアゾール液滴が基板に到達するまでに、エアゾール液滴のサイズを３ｎｍから７５ｎｍまでのサイズに低減し、エアゾール液滴のサイズをかかるサイズに維持するために、第１電極と第２電極との間に印加される。
液体前駆体は、オクチルホスホン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、ペルフルオロオクチルホスホン酸（ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２−ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、オクタデシルホスホン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）１６ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、デシルホスホン酸、メシチルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、又はブチルホスホン酸のうちの、一又は複数を含みうる。第１電極及び第２電極は水平でありうる。基板は、第１電極と第２電極の両方に平行でありうる。基板は、第１電極と第２電極との間に配置されうる。圧電トランスデューサは、液体前駆体に直接接触していることがある。液体前駆体は、固体前駆体を溶媒に溶解させることによって形成されうる。基板は、第１電極と第２電極の両方に直角でありうる。基板ペデスタルは電気絶縁体でありうる。
本書で開示されている実施形態は、基板上に膜を形成するための基板処理チャンバを含む。基板処理チャンバはキャリアガスの供給源を含む。基板処理チャンバは更に、加熱されたキャリアガスの供給源から加熱されたキャリアガスを受容するよう構成され、かつ、凝縮物質前駆体からエアゾール液滴を生成するよう構成された、エアゾール発生装置を含む。基板処理チャンバは更に、エアゾール液滴を受容するよう構成された前駆体導管を含む。基板処理チャンバは更に、ＤＣ電源を含む。基板処理チャンバは更に、ＤＣ電源からＤＣ電圧を受容するよう構成された、第１電極及び第２電極を含む。第１電極と第２電極とは平行であり、第１電極と第２電極との間に間隙を形成する。ＤＣ電圧は、エアゾール液滴のサイズを低減するために、第１電極と第２電極との間に印加される。第１電極と第２電極との間に印加されるＤＣ電圧は、第１電極から直行的に基板を、かつ直行的に第２電極を指向する、電界を形成する。基板処理チャンバは更に、チャンバ内の基板処理領域の中に配置された基板ペデスタルを含む。基板ペデスタルは、膜の処理中に、基板を支持するよう構成される。
間隙は、エアゾール液滴が第１電極又は第２電極のいずれも通過することなく、前駆体導管から直接エアゾール液滴を受容するよう構成されうる。間隙は、第１電極又は第２電極のいずれかにおける一又は複数の開孔を通して、エアゾール液滴を受容するよう構成されうる。基板ペデスタルは炭素ブロックを含みうる。
本考案の実施形態は、基板上に層を形成する方法を含む。方法は、基板処理チャンバの基板処理領域内に基板を置くことを含む。方法は更に、液体前駆体をエアゾール発生装置内に入れることを含む。方法は更に、キャリアガスをエアゾール発生装置に流入させて、エアゾール液滴を生成することを含む。方法は更に、エアゾール液滴に電界を印加することを含む。方法は更に、基板処理領域にエアゾール液滴を流入させることを含む。方法は更に、エアゾール液滴で、基板上に層を形成することを含む。
層は、ＩＩ−ＶＩ半導体又はＩＩＩ−Ｖ半導体の一方でありうる。層は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、ヒ化インジウム、又はアンチモン化インジウムのうちの１つでありうる。層は、金属酸化物であってよく、酸素及び金属元素から成りうる。電界は、基板を指向する電界を有するＤＣ電界でありうる。方法は更に、第２前駆体を基板処理領域に流入させて、層上に単分子層を形成することを含む。層の形成中の基板処理領域内の電子温度は、０．５ｅＶ未満でありうる。
本考案の実施形態は、基板上で層を処理する方法を含む。方法は、基板処理チャンバの基板処理領域内に基板を置くことを含む。方法は更に、エアゾール発生装置の中で、固体前駆体を溶媒に溶解させて、前駆体溶液を形成することを含む。方法は更に、キャリアガスをエアゾール発生装置に流入させて、エアゾール液滴を生成することを含む。方法は更に、エアゾール液滴に電界を印加することを含む。方法は更に、基板処理領域にエアゾール液滴を流入させることを含む。方法は更に、エアゾール液滴との化学反応によって、基板上の層をエッチングすることを含む。
層は２つの元素のみから成りうる。層は、１つの第III族元素、及び１つの第Ｖ族元素から成りうる。層は、１つの第ＩＩ族元素、及び１つの第ＶＩ族元素から成りうる。方法は更に、第２前駆体を基板処理領域に流入させて、層から１つの単分子層を除去することを含む。電界は、基板を指向する電界を有するＤＣ電界でありうる。電界は、５００Ｖ／ｃｍから２０，０００Ｖ／ｃｍまでの強度を有しうる。エアゾール液滴は、３ｎｍから７５ｎｍまでの直径を有しうる。層のエッチング中の基板処理領域内の電子温度は、０．５ｅＶ未満でありうる。
追加の実施形態及び特徴は、部分的には以下の記載に明記され、部分的には本明細書の検討により当業者に自明となり、或いは、開示されている実施形態の実践によって知られうる。開示されている実施形態の特徴及び利点は、本明細書に記載の手段、組み合わせ、及び方法を用いて実現され、獲得されうる。
開示されている実施形態の性質及び利点についての更なる理解は、本明細書の残部及び図面を参照することにより、実現されうる。
実施形態による膜形成プロセスのフロー図である。 実施形態による膜形成プロセスのフロー図である。 図３Ａは、実施形態による自己組織化単分子層の選択的堆積の後の、パターン基板の側面図である。 図３Ｂは、実施形態による、自己組織化単分子層を使用する選択的堆積の後の、パターン基板の側面図である。 図３Ｃは、実施形態による自己組織化単分子層の除去後の、パターン基板の側面図である。 図３Ｄは、本書で開示されている実施形態を用いない、自己組織化単分子層の選択的堆積の後の、パターン基板の側面図である。 実施形態による自己組織化単分子層を用いない場合と用いた場合の、材料の接点角度のグラフを示す。 実施形態による基板処理チャンバの概略断面図を示す。 実施形態による基板処理チャンバの概略断面図を示す。 実施形態による基板処理チャンバの概略断面図を示す。 実施形態による方法を含む堆積技法の、概略的な対比を示す。 実施形態による例示的な基板処理システムの上面図を示す。
付随する図において、類似の構成要素及び／又は特徴は、同一の参照符号を有することがある。更に、同種の様々な構成要素は、ダッシュ、及び、類似の構成要素同士を区別する第２符号により、参照符号に従うことによって区別されうる。第１の参照符号のみが本明細書において使用されている場合、この記載は、第２の参照符号に関わりなく、同一の第１の参照符号を有する類似の構成要素のうちの任意の１つに適用可能である。
基板の表面上で膜を処理するためのシステム及び方法について説明する。システムは、一又は複数の前駆体の凝縮物質（液体又は固体）から液滴を形成する、エアゾール発生装置を有する。キャリアガスは、凝縮物質を通して流され、基板処理領域内に置かれた基板に向けて液滴を押す。エアゾール発生装置に接続されたインライン機械ポンプも、基板に向けて液滴を押すために使用されうる。間に液滴を通すよう構成された２つの導電プレート間に、直流電流（ＤＣ）の電界が印加される。液滴のサイズは、望ましくは、ＤＣ電界の印加によって低減される。液滴は、ＤＣ電界を通過した後に基板処理領域に入り、基板と化学的に反応して、膜を堆積させるか、又はエッチングする。
例えば、ＣＶＤチャンバ、原子層エッチング（ＡＬＥｔ）チャンバ、及び原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ内で使用されうる、一連の有効な化学前駆体を拡大することが、求められている。低蒸気圧の固体前駆体及び高沸点液体前駆体は、ＣＶＤチャンバ、ＡＬＥｔチャンバ、又はＡＬＤチャンバ内に気相で入ることが困難であった。このことが、薄膜材料の堆積のための前駆体の使用を限定してきた。固体及び低蒸気圧液体の処理チャンバ内への供給を改善することで、２つ以上の元素を含有する膜の堆積を、特に改善しうる。自己組織化単分子層（ＳＡＭ）は、低蒸気圧前駆体の使用から特に恩恵を受けうる。半導体膜形成の応用は、乾燥堆積プロセス（気相）から、液体堆積プロセスを上回る恩恵を受ける。
本書に記載の実施形態は、固体前駆体及び／又は低蒸気圧を有する液体前駆体を伴いうる。液体及び固体（またはそれらの組み合わせ）は概して、凝集物質と表現されうる。凝集物質は、実施形態によると、近隣の原子／分子によって付与される力の影響下に常にある原子／分子から成り、平均自由行程を基本的に有さないか、又は有さない物質と定義されうる。低蒸気圧を有する固体前駆体は、実施形態では、単一の溶媒又は混合可能な複数の溶媒の混合物に溶解されてよく、その組み合わせは、凝集物質と称されうる。エアゾールは、凝集物質から形成されるものであり、超音波加湿器を使用して形成されうる。超音波加湿器は、一又は複数の周波数で作動することができる圧電トランスデューサを有しうる。超音波加湿器はエアゾール液滴を発生させてよく、エアゾール液滴は、窒素（Ｎ２）又はアルゴン（Ａｒ）といったキャリアガスを使用して、反応チャンバ（基板処理領域）内に運ばれる。キャリアガスは不活性であってよく、凝集物質とも、基板とも、共有化学結合を形成しないことがある。エアゾール発生装置に接続されたインライン機械ポンプも、基板に向けて液滴を押すために使用されうる。
エアゾール液滴は導管（複数可）を通過してよく、導管（複数可）は、凝縮を防止するために、又は、エアゾール液滴が基板処理領域に入った後の基板との反応を促進するために、加熱される。基板処理領域は、基板処理チャンバの中にあり、前駆体を基板処理領域内に供給する前に大気ガスが排気される、真空チャンバである。基板処理領域は、実施形態では、外部大気から密封され、大気圧よりもずっと低い圧力で作動して、大気ガスを排気しうる。凝集物質前駆体は、エアゾール液滴を発生させるために揮発性であることを必要とされない。凝集物質前駆体は、エアゾール液滴が生成される溶媒又は複数の溶媒の混合物に溶解可能でありうる。本書に記載の実施形態の結果として、揮発性が必要ではなくなることから、より広い範囲の前駆体が利用されるようになりうる。基板処理チャンバは更に、電界を発生させることができる２つの電極を有して構成されうる。電界は、望ましくは、エアゾール液滴のサイズを低減すること、又は、エアゾール液滴の小さいサイズを維持することが分かっている。
本書に記載の実施形態をより良く理解し、認識するために、ここで、実施形態による膜形成プロセス（１０１及び２０１）のフロー図である図１及び図２を参照する。 実施形態による基板処理チャンバ１００１の概略断面図を含む図５Ａも、同時に参照する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃの基板処理チャンバのいずれも、又はそれらの要素の組み合わせは、本書に記載のプロセス（例えば１０１又は１０２）を実行するために使用されうる。プロセス１０１では、工程１１０において、基板１０１３が基板処理チャンバ１００１の基板処理領域内に供給される。基板１０１３は基板ペデスタル１０１４によって支持され、基板ペデスタル１０１４は、熱的に制御された液体を基板ペデスタル１０１４に通過させることによって抵抗加熱され、かつ／又は抵抗冷却されうる。基板ペデスタルの一部分及び基板１０１３の全てが、基板処理領域の内側に示されている。その他の点では、基板処理領域は、石英バッフル１０１２及び石英ハウジング１０１６によって画定され、石英バッフル１０１２及び石英ハウジング１０１６は、膜形成の過程においてチャンバ本体１００６の温度を有益に低下させるために含まれうる。
固体前駆体は、工程１２０において溶媒に溶解され、圧電トランスデューサ１００４−１と共にエアゾール発生装置１１０３−１内に入れられる。キャリアガスは、加熱されたキャリアガスの供給源１００２内で加熱され、工程１３０においてエアゾール発生装置１００３−１に流し込まれる。圧電トランスデューサ１００４−１は、トランスデューサの上部及び底部に振動電圧を印加することによって振動させられ、エアゾール液滴が、エアゾール発生装置１００３−１内の前駆体溶液から生成される（工程１４０）。同じく工程１４０では、エアゾール液滴が前駆体導管１０１５−１を流通し、上部リッド１００５を通って基板処理チャンバ１００１に入る。エアゾール液滴は更に、基板処理領域ハウジングに入り基板１０１３に至る前に、上部電極１００９を通り、次いで底部電極１０１０を通って流れる。ＤＣ電界が上部電極１００９と底部電極１０１０との間に、エアゾール液滴がその２つの電極間を通っている時に、印加される（工程１５０）。電界は、電界領域１０１１に印加され、上部電極１００９から底部電極１０１０を指向する。絶縁体１００８は、上部電極１００９と底部電極１０１０との間の電気的分離を維持するよう構成される。チャンバ本体１００６及び上部リッド１００５も、実施形態では、上部電極１００９と底部電極１０１０の一方又は両方から電気的に絶縁されうる。ＤＣ電圧差が、ＤＣ電源１００７の中で発生し、真空適合の電気フィードスルーを経て基板処理領域に入る。小さなサイズのエアゾール液滴は、基板１０１３の主要平面に直角なＤＣ電界を印加することで、実施形態では小さくされ、又は維持される。上部電極１００９及び底部電極１０１０は、エアゾール液滴がその両方を通過することを可能にする貫通穴を有するが、その他の点では平面的であり、各々が基板１０１３の主要平面に平行である。基板は更に、堆積中に電気的にバイアスされうる。工程１６０において、膜は、エアゾール液滴から基板１０１３上に堆積され、工程１７０において、基板は基板処理領域から除去される。
エアゾール発生装置１００３は、小さなエアゾール液滴のサイズを更に維持するために、基板処理チャンバ１００１の近くに位置付けられうる。エアゾール発生装置１００３の中の容積は、処理される基板の面積にほぼ比例しうる。例えば、１リットルのエアゾール発生装置１００３は、３００ｍｍ基板向けのエアゾール液滴を作り出すために使用されうる。基板処理チャンバ１００１に向かう、前駆体導管１０１５−１の中のエアゾール液滴の流量を制御するために、質量流量コントローラが使用されうる。前駆体導管１０１５−１は、エアゾール液滴を（室温を上回る）高い温度に維持するために、加熱された活性炭を含有してよく、このことは、小さなエアゾール液滴のサイズを維持するためにも役立つ。
膜形成工程１０１には固体前駆体が使用された。実施形態では、固体又は液体の前駆体が使用されてよかったが、固体前駆体が、低蒸気圧前駆体に順応することにおける技法の有効性を示すために例示された。次の例では液体前駆体が使用されるが、実施形態において、固体前駆体は液体前駆体と置き換えられうる。基板は、工程２１０において基板処理領域の中に置かれる。
液体前駆体は、埋め込み型トランスデューサ１００４−２を有するエアゾール発生装置１００３−２内に入れられる。キャリアガスは、加熱されたキャリアガスの供給源１００２内で加熱され、エアゾール発生装置１００３−２に流し込まれる。トランスデューサ１００４−２は、トランスデューサの上部及び底部に振動電圧を印加することによって振動させられ、エアゾール液滴が、エアゾール発生装置１００３−２内の前駆体溶液から生成される（工程２２０）。液体前駆体も、第１の例の固体前駆体の場合と同様に、実施形態によると、溶媒又は混合可能な複数の溶媒の組み合わせに溶解されうる。次いでエアゾール液滴は、前駆体導管１０１５−２を流通し、上部リッド１００５を通って基板処理チャンバ１００１に入る。次いでエアゾール液滴は、工程２３０において、基板処理領域ハウジングに入り基板１０１３に至る前に、上部電極１００９を通り、底部電極１０１０を通って流れる。エアゾール液滴が、上部電極１００９と底部電極１０１０との間を通っている時、基板処理領域に入る前に、ＤＣ電界がその２つの電極間に印加される。電界は、電界領域１０１１に印加され、上部電極１００９から底部電極１０１０を指向する。絶縁体１００８は、上部電極１００９と底部電極１０１０との間の電気的分離を維持するよう構成される。ＤＣ電圧差は、ＤＣ電源１００７の中で発生し、真空適合の電気フィードスルーを経て基板処理領域に入る。小さなサイズのエアゾール液滴は、基板１０１３の主要平面に直角なＤＣ電界を印加することで、実施形態では小さくされ、又は維持される。上部電極１００９及び底部電極１０１０は、エアゾール液滴がその両方を通過することを可能にする一又は複数の貫通穴を有するが、その他の点では平面的であり、各々が基板１０１３の主要平面に平行である。ペデスタルは、実施形態では、チャンバ本体１００６、上部電極１００９、及び／又は底部電極１０１０に対して、電気的にバイアスされうる。
薄膜は、小さなエアゾール液滴から、基板１０１３上に堆積される。基板処理領域は、未反応のエアゾール液滴及び反応副生成物を除去するために排気されうる。固有の化学特性を有する第２前駆体が、次いで基板処理領域に流し込まれて（工程２４０）、工程２５０で、「原子」層堆積膜（ＡＬＤ）の形成が完了する。ターゲット厚がまだ達成されていなければ、プロセスは繰り返されうる（工程２６０）。ターゲット厚が達成されると、工程２７０で、基板は基板処理領域から除去される。概括的に言って、複数の前駆体は、例のように連続的かつ交互に基板処理領域に供給されうるか、又は、実施形態によると、それらは同時にリアクタに入りうる。前駆体は、実施形態では、基板処理領域に入る前に互いに組み合わされうる。
本書に記載のプロセス及び設備の利益は、処理時間の低減に関しうる。低蒸気圧前駆体を使用する膜形成は、多くの場合、有益な膜厚を得るために数時間が（数十時間になることも）必要になることが分かっている。本書に記載の技法及びハードウェアは、実施形態によると、１００分の１を下回る率から１０００分の１を下回る率で、膜のエッチング／形成時間を低減するために、使用されうる。エッチング／堆積時間は、実施形態では、５秒間から５分間まで、又は１５秒間から２分間までとなりうる。本書に記載の気相エッチング技法又は気相堆積技法は、反応のほとんどがガス−表面化学反応である、「乾燥」プロセスである。従来技術のプロセスのいくつかは、望ましいエッチング速度又は堆積速度を得るために、低蒸気圧前駆体を含有する液体溶液にパターン基板を浸すことを伴う。前駆体は、本書ではガス相で基板に供給され、従って、プロセスは乾燥プロセスと表現されうる。本書に記載の乾燥プロセスは、液体処理の表面張力の結果として小ライン幅のパターン基板に発生しうる損傷を回避する。乾燥型のプロセス及び設備の利益は、パターン倒れを回避しつつ、高速エッチング／堆積を実現させることを含む。
本書に記載の全ての実施形態において、前駆体は、溶媒に溶解されているものを含みうる凝集物質相である。凝集物質前駆体の蒸気圧は、実施形態において、溶解前に（又は、溶媒が全く使用されない場合に）、ゼロ、測定不能に低い値、１０Ｔｏｒｒ未満、２０Ｔｏｒｒ未満、又は３０Ｔｏｒｒ未満でありうる。凝集物質前駆体と好適な溶媒とを含有する溶液の蒸気圧は、実施形態によると、溶解後に、１０Ｔｏｒｒ、３０Ｔｏｒｒ未満、又は５０Ｔｏｒｒ未満でありうる。例示的な凝集物質前駆体については、動機付けとなる堆積の応用を紹介した後に提示することになる。
本書に記載の技法及びハードウェアから恩恵を受けうる例示的な堆積の応用は、低蒸気圧液体前駆体の使用を伴いうる、自己組織化単分子層の形成である。本書に記載の堆積プロセスの利益は、繊細かつ複雑なパターン基板上での、非常にコンフォーマルな堆積の速度である。深い間隙、トレンチ、又はビアホールは多くの場合、とりわけ、液滴のサイズがフィーチャサイズ又はライン幅と比較して大きい時には、それらの開口付近で、トレンチの内奥部分と比べてより速い堆積速度を示す。本書に記載の方法は、実施形態によると、０．５ｎｍから２０ｎｍまで、１ｎｍから１０ｎｍまで、又は２ｎｍから５ｎｍまでの均一な、又は比較的均一な厚みを有する、コンフォーマルな膜を堆積させるために使用されうる。方法は、代替的には、パターン基板上の複雑なパターンにもかかわらず、均一なエッチング速度でエッチングを行うために使用されうる。ビアホール又はトレンチ（フィーチャ）の幅及び深さは、実施形態では、３ｎｍから２０ｎｍまで、又は、５ｎｍから１０ｎｍまででありうる。本書に記載の全てのパラメータは、エッチングと堆積の両方に適合しうるが、示されている例は、堆積プロセスを説明している。（寸法がより小さい）ビアホール又はトレンチの幅は、実施形態では、３０ｎｍ未満、２０ｎｍ未満、又は１０ｎｍ未満でありうる。深さは、本書では、トレンチの頂部から底部までが測定される。「上部（頂部）（ｔｏｐ）」「上方（ａｂｏｖｅ）」、及び「上（ｕｐ）」は、本書では、基板平面から直角に遠位の部分／方向であって、基板の主要平面から直角方向に更に離れている部分／方向を説明するために、使用される。「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」は、「上部（頂部）」に向かう「上」方向に位置合わせされたアイテムを説明するために、使用されることになる。以下で意味が明確になる他の類似の用語も、使用されうる。
例示的な低蒸気圧前駆体は、自己組織化単分子層（ＳＡＭ）を形成するために使用されうる前駆体を含む。本書に記載の技法は、下記に提示されるよりも多くの場合に使用されうるが、示されている例は、本書で開示されている実施形態を理解する上での一助となりうる。自己組織化単分子層を堆積させるために使用される前駆体は、自己組織化単分子層の形成を助長することが分かっている頭部（ｈｅａｄ ｍｏｉｅｔｉｅｓ：ＨＭ）とは化学的に異なる、尾部（ｔａｉｌ ｍｏｉｅｔｉｅｓ：ＴＭ）を有しうる。前駆体は、ＰＯ（ＯＨ）２という化学式を有するＨＭを含むホスホン酸でありうる。低蒸気圧凝集物質前駆体は、実施形態によると、オクチルホスホン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、ペルフルオロオクチルホスホン酸（ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２−ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、オクタデシルホスホン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）１６ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、デシルホスホン酸、メシチルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、又はブチルホスホン酸のうちの、一又は複数を含みうる。
その後第２堆積前駆体に露出されている間、尾部（ＴＭ）はパターン層上の膜形成を妨げるか、又は抑制しうる。ホスホン酸前駆体の尾部は、実施形態によると、鎖状に互いに共有結合された、５を上回る数の炭素原子、６を上回る数の炭素原子、又は７を上回る数の炭素原子を有する、ペルフルオロ化されたアルキル基を含みうる。ずっと小さな水素原子の代わりにより大きなフッ素原子が存在することで、より小さな炭素鎖のためのパターン層の核生成が抑制されると考えられる。ホスホン酸前駆体の尾部は、実施形態では、鎖状に共有結合された、１２を上回る数の炭素原子、１４を上回る数の炭素原子、又は１６を上回る数の炭素原子を有する、アルキル基を含みうる。ＴＭは、実施形態によると、−ＣＨ２、Ｃ６Ｈ５、Ｃ６Ｈ４、Ｃ２Ｈ５、又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３などの、直鎖炭化水素又は芳香族炭化水素を含みうる。
自己組織化単分子層（ＳＡＭ）を堆積させるために使用される前駆体は、基板に共有結合する頭部と、基板から離れるように共有結合から延びる尾部とを提供しうる。尾部は、比較的長い、共有結合されたシーケンス（鎖と称される）を含む。ＳＡＭは、実施形態では、３００℃又は３５０℃までの基板温度で安定的であり（分解に抗し）うる。化学前駆体分子のＨＭは、チオール基のような硫黄含有基を含有しうる。前駆体は、実施形態によると、メタンチオール（ＣＨ３ＳＨ）、エタンチオール（Ｃ２Ｈ５ＳＨ）、又はブタンチオール（Ｃ４Ｈ９ＳＨ）のうちの一又は複数、Ｎ−アルカンチオール｛ＣＨ３（ＣＨ２）ｎ−１ＳＨ ここでｎは８、１２、１６、１８、２０、２２又は２９｝でありうる。前駆体は、実施形態では、（ＣＦ２）ｎ（ＣＨ２）１１）ＳＨ及びＣＦ３（ＣＦ２）９（ＣＨ２）ｎＳＨ（ここでｎは２、１１、又は１７）、及び、ｎが９から１５である（ＣＦ３（ＣＨ２）ｎＳＨ）といった、一又は複数のＣＦ３及びＣＦ２が末端のチオールでありうる。頭基は、実施形態によると、窒素含有基を含有しうる。前駆体は、実施形態では、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、（３−アミノプロピル）トリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）、１，３ジアミノプロパン、エチレンジアミン、エチレンジアミン４酢酸、ジエチルアミン、及びメチルアミンのうちの一又は複数でありうる。
ＳＡＭの上のパターン層上への膜の堆積速度は、自己組織化単分子層によって覆われていない部分の上の膜の堆積速度よりも、ずっと遅くなりうる。ＳＡＭの上の膜の堆積速度はＳＡＭの存在によって減速されることがあり、その堆積速度は、ＳＡＭが存在しなかった場合よりもずっと遅くなりうる。実施形態では、ＳＡＭがない部分の上の堆積速度は、ＳＡＭ部分の上の成長速度の１００倍を上回り、１５０倍を上回り、又は２００倍を上回りうる。ＳＡＭ層が存在するか、存在しないかは、パターン基板上の種々の露出した部分に対する、低蒸気圧前駆体の親和性の相違によって決定されうる。例えば、ある堆積速度のＳＡＭは、露出した金属部分の上では滞りなく進行しうるが、パターン基板の露出した誘電体部分の上ではそうならない。金属部分は、導電性であってよく、他の元素が存在しない場合には凝集物質状態において導電材料を形成する元素を含み、又はかかる元素から成りうる。露出した金属部分上のＳＡＭ層の堆積速度は、実施形態では、露出した誘電体部分上の堆積速度を、１０、１５、２０又は２５倍という乗法的な率で、超過しうる。
実施形態では、前駆体は、パターン層の化学的に異なる２つ以上の部分の両方の上に堆積しうるが、その２つの部分のうちの一方の上にのみ、共有結合を形成しうる。前駆体は、他方の部分の上に物理吸着によって結合しうる。つまり、前駆体と第２の露出した表面部分との間には、共有結合は形成されない。この場合、物理吸着された前駆体は、容易に除去されうると同時に、化学吸着された（共有結合された）前駆体が留まることを可能にしうる。これは、選択的に堆積されたＳＡＭ層を生成するための、代替的な方法である。
本書の記載のように成長する自己組織化単分子層（ＳＡＭ）は、パターン基板のいくつかの部分の上に選択的に堆積されうるが、その他の部分の上には堆積されない。次いで、ＳＡＭコーティングがない領域の上にのみ、後続の堆積が進行しうる。本書に記載の方法は、リソグラフィによるパターン形成を伴う従来型の方法と比較して、コスト削減及び重ね合わせ精度の増大を提供しうる。ＳＡＭの選択的堆積に続く、後続の堆積も選択的堆積と称されうるが、それは選択的に堆積されたＳＡＭ層の反転像となる。後続で堆積される膜は、完成した集積回路が機能する上で、又は更なる処理において、（ＳＡＭと比較して）より大きな有用性を有しうる。図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは、自己組織化単分子層３１０の選択的堆積の最中及び後の時点におけるパターン基板、及び、選択的に堆積された誘電体３１５−１の側面図である。図３Ａでは、自己組織化単分子層３１０が、パターン基板３０１における間隙内に露出した銅３０５の上に堆積されているが、他の露出した部分の上には堆積されていない。露出した銅３０５はむき出しであること、すなわち、銅３０５の頂部と自己組織化単分子層３１０との間にライナ層又はバリア層を有しないことがある。
図３Ｂは、自己組織化単分子層を有しない場所、すなわちこの例では、銅ではないどの場所にも形成される、選択的に堆積された誘電体３１５−１を示している。選択的に堆積された誘電体３１５−１を、パターン基板３０１の間隙内に嵌め込まれた銅３０５以外のあらゆる場所に残すために、 図３Ｃに示すように、自己組織化単分子層３１０は除去されうる。図３Ｄは、本書で開示されている実施形態を用いない自己組織化単分子層の選択的堆積の後の、パターン基板の側面図である。自己組織化単分子層を形成する従来技術の方法は、図３Ａから図３Ｃのプロセスフローで試験されてきたが、嵌め込まれた銅３０５の部分を覆い隠し、かつ、完成したデバイスの中の抵抗を増大させるか、又は完成したデバイスの不具合をもたらす、選択的に堆積された誘電体３１５−２を発生させる傾向がある。
図４は、実施形態による吸着された自己組織化単分子層を用いない場合と用いた場合の、材料の接点角度のグラフを示している。接点角度は、表面を脱イオン水で濡らし、様々な材料に対して水が形成した角度を観測することによって、各表面について測定された。接点角度を測定する、酸化ケイ素、低誘電率誘電体、銅、及び窒化チタンを記載した。４つの材料は、左から右へと示されている。図４の点線の長方形の各々は、 ４つの材料のうちの１つを表し、２つの測定を包含している。１つはむき出しの表面の測定であり、もう１つはオクタデシルホスホン酸（ＯＤＰＡと記載）に露出した後の測定である。銅だけが、むき出しの表面とオクタデシルホスホン酸に露出した表面との間で、統計的に有意な相違を示している。むき出しの表面と露出した表面との間で相違がないことは、酸化ケイ素、低誘電率誘電体、及び窒化チタンの各々上への、オクタデシルホスホン酸の化学吸着がないことの証拠である。自己組織化単分子層は、実施形態では、パターン基板のいくつかの部分（例えば銅）の上に形成されうるが、それ以外の部分上には形成されない。実施形態によると、ＳＡＭコーティングがない領域の上にのみ、次いで後続の堆積が進行しうる。
低蒸気圧凝集物質前駆体を溶解させるために使用されうる例示的な溶媒は、実施形態によると、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、１−ブタノール、トルエン、キシレン、ベンゼン、ヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジクロロメタン、エチルアセテート、及びクロロホルムのうちの一又は複数を含みうる。溶媒は、実施形態では、芳香族炭化水素を含んでよく、炭素及び水素を含んで、又はそれらから成ってよく、或いは、炭素、水素、及び酸素を含み、又はそれらから成りうる。
図５Ａは、前述の方法を実行するために使用されうる、実施形態による基板処理チャンバの概略断面図を示している。基板温度は、成長する膜の種類に応じて、堆積中に室温を超えて上昇しうる。本書で紹介されている乾燥プロセスでは、従来技術の液体プロセスよりも高温でプロセスが実行されることが可能になる。基板が、１００℃から８００℃まで、２００℃から７００℃まで、３００℃から６００℃まで、又は４００℃から５００℃までの温度に維持されている間に、小さなエアゾール液滴は、石英バッフル１０１２の穴から出て、次いで基板１０１３に接近し、接触しうる。上記の基板温度は、全て本書に記載の堆積工程のためのものである。チャンバ本体１００６及び／又は上部リッド１００５は、石英バッフル１０１２／石英ハウジング１０１６の内側の基板処理領域と、チャンバ本体１００６及び上部リッド１００５の外側の大気との間の真空完全性を維持しつつ、比較的高い温度（最大４００℃程度）に耐えうる、ステンレス鋼（例えばＳＳＴ ３０４、又は好ましくはＳＳＴ ３１６）材料でありうる。チャンバ本体１００６、上部リッド１００５、及び他の任意の構成要素は、基板処理領域と基板処理チャンバ１００１の外側の大気との間のガス絶縁を確保するために、その特定のプロセス環境に適合可能なＯリングで密封されうる。
チャンバ本体１００６及び／又は上部リッド１００５は、例えばステンレス鋼を貫通して加工され、形成された冷却剤チャネルを通して冷却剤を流すことによって、冷却されうる。冷却剤チャネルは、Ｏリングを高温への露出から保護するために、Ｏリング接続の近くに提供されうる。上部リッド１００５及び／又はチャンバ本体１００６の温度は、安全のため、又は、石英バッフル１０１２及び石英ハウジング１０１６（基板処理領域）の中の基底圧を減少させるために、膜の形成中に７０℃未満に保たれうる。石英バッフル１０１２及び石英ハウジング１０１６が存在することで、上部リッド１００５及び／又はチャンバ本体１００６の作動温度を低下させることが、更に容易になりうる。石英バッフル１０１２（例えば開孔を有する石英部分）、上部電極１００９、及び／又は底部電極１０１０は、膜の形成中に００℃未満に保たれうる。基板ペデスタル１０１４は、既に示された基板１０１３の所望の温度まで加熱され、基板１０１３の温度を、プロセスを支援するレベルに維持しうる。基板ペデスタル１０１４は、石英バッフル１０１２の底部に対する基板１０１３の位置付けにおける適応性を提供するために、垂直方向に調節可能でありうる。温度及び／又は冷却剤の流量のフィードバック制御を提供するために、熱電対が、上部リッド１００５及び／又はチャンバ本体１００６に取り付けられ、又はそれらの中に埋め込まれうる。熱電対は、上方安全温度設定点を超過した場合には、前駆体の流量を遮断するためにも、基板ペデスタル１０１４への熱を遮断するためにも、使用されうる。
本書に記載の堆積プロセスにおける基板処理領域内の圧力は、実施形態では、１０Ｔｏｒｒから７５０Ｔｏｒｒまで、２０Ｔｏｒｒから７００Ｔｏｒｒまで、又は１００Ｔｏｒｒから６００Ｔｏｒｒまででありうる。実施形態によると、基板自体の温度によってのみ励起される反応が、熱的に進行しうる。基板の温度に依拠して堆積反応をもたらす実施形態では、「プラズマフリー（ｐｌａｓｍａ−ｆｒｅｅ）」とう用語が、プラズマ出力を使用しないか、又は基本的に使用しない応用時の基板処理領域について説明するために、本書では使用されうる。基板処理領域内にプラズマがないことは、別々に又は組み合わされて使用されうるいくつかの補足的な方法で数値化されることになる。プラズマ出力は、適切な反応の進行を可能にするために、小閾値量未満に保たれることもある。基板処理領域に印加されるプラズマ出力は、実施形態では、１００ワット未満、５０ワット未満、３０ワット未満、１０ワット未満であってよく、０ワットでもありうる。
堆積プロセスをよりコンフォーマルにし、フィーチャを変形させる可能性をより低くするために、いかなる局所プラズマもないこと（又は、その強度を減少させること）が望ましい。「プラズマフリー」とう用語は、基板処理領域にプラズマ出力を印加しないか、又は基本的に印加しない時の基板処理領域について説明するために、本書では使用されることになる。別の言い方をすれば、基板処理領域内の電子温度は、実施形態によると、０．５ｅＶ未満、０．４５ｅＶ未満、０．４ｅＶ未満、又は０．３５ｅＶ未満でありうる。低蒸気圧前駆体は、実施形態では、基板処理領域に入る前には、いかなる遠隔プラズマにおいても励起されない。例えば、遠隔プラズマ領域又は別個のチャンバ領域が存在し、エアゾール液滴を基板処理領域に向けて導くために使用される場合、いかなる遠隔領域（複数可）も、本書で定義されるプラズマフリーでありうる。
間隙（図５Ａでは電界領域１０１１と示されている）は、上部電極１００９と底部電極１０１０との間に存在する。電界領域１０１１を形成する間隙は、底部電極１０１０の上面と上部電極の底面との間で測定される。電界領域１０１１の高さは、実施形態によると、０．５ｍｍから１０ｍｍまで、又は１ｍｍから３ｍｍまででありうる。小さなエアゾール液滴のサイズを維持するか、又は実現するために上部電極１００９と底部電極１０１０との間に印加される電圧は、実施形態では、上部電極１００９を底部電極１０１０に対して正電位にするか、又は、底部電極１０１０を上部電極１００９に対して正電位にする、ＤＣ電圧でありうる。ＤＣ電圧差の強度は、実施形態によると、１００ボルトから２キロボルトまで、２００ボルトから１，０００ボルトまで、又は５００ボルトから８００ボルトまででありうる。上部電極１００９と底部電極１０１０との間のＤＣ電界は、実施形態では、５００Ｖ／ｃｍから２０，０００Ｖ／ｃｍまで、１，０００Ｖ／ｃｍから１０，０００Ｖ／ｃｍまで、又は２，０００Ｖ／ｃｍから７，０００Ｖ／ｃｍまでの強度を有しうる。小直径の液滴は、実施形態によると、たとえエアゾール液滴が無電荷かつ無極性である場合にも、ＤＣ電界を印加することによって、小さくなるか、又は、そのサイズを維持することが分かっている。
本書に記載のハードウェア及びプロセスの追加的な利益について、以下で説明しうる。従来技術のエアゾール液滴は、約０．５μｍから数μｍまでの直径を有していた。大直径の液滴に基板へと前駆体を供給させることから、いくつかの問題が生じる。本書の記載のように形成されるエアゾール液滴は、実施形態によると、３ｎｍから７５ｎｍまで、５ｎｍから５０ｎｍまで、又は１０ｎｍから２５ｎｍまでの直径を有しうる。小さなエアゾール液滴の寸法は、その前駆体の源をパターン基板上のより小さなフィーチャ内に浸透させることを容易にする。より小さなサイズは結果として、間隙の中の、材料の間隙充填を強化し、閉じ込められたボイドを減少させることになる。より小さなサイズは、狭い間隙に浸透する能力の結果として、よりコンフォーマルな堆積も可能にしうる。より小さなサイズを有するエアゾール液滴は更に、体積に対する表面の比率が増大し、このことは、低蒸気圧前駆体（及び、使用される場合には溶媒）内に存在する元素のより迅速な放出を可能にする。一部の元素は、堆積された膜内には望ましくない。本書に記載のより小さな液滴のサイズは、望ましくない元素（例えば炭素又は水素）が、堆積反応中にただちに表面を離れる揮発性核種を形成することを可能にする。追加的な利益は、本書に記載の技法の使用により、表面粗さが減少すること、並びに、粒界の数及びサイズが低減することを含む。
小さなエアゾール液滴の作製は、エアゾール発生装置１００３内で超音波撹拌を使用することで始まりうる。既述したように、エアゾール液滴が基板処理領域に入る前に電界領域１０１１にＤＣ電界を印加することによって、エアゾール液滴のサイズは低減され（又はそれらの成長が阻まれ）うる。前駆体導管１０１５を通過し、電界領域１０１１を通過して、基板処理領域に入ることが可能なエアゾール液滴のサイズを更に低減するために、粒子フィルタ１０１９が、エアゾール発生装置１００３よりも下流に装着されうる。粒子フィルタ１０１９は、実施形態によると、０．３μｍ未満、０．２５μｍ未満、又は０．２μｍ未満の直径を有するエアゾール液滴が通過することを可能にしうる一方で、それらのサイズ閾値よりも大きな直径を有する液滴の流れを抑え、又は阻みうる。フィルタは、上部電極１００９の直上を含む、前駆体導管１０１５に沿ったどの場所にも置かれうる。フィルタは、実施形態では、上部電極１００９内、電界領域１０１１内、底部電極１０１０内、又は、底部電極１０１０の下流にも、配置されうる。エアゾール液滴のサイズは、インシトゥ（その場）の粒子サイズ分析器（凝縮粒子のカウンタ又は検出器等）を使用して測定されうる。
基板処理チャンバ１００１の中の基板処理領域は、本書に記載の堆積工程全てにおいて、エアゾール液滴を基板処理領域に導入する前に真空ポンプ１０１７を使用して排気されうる。一部の化学物質には、真空ポンプ１０１７を通過した後、大気に放出される前に、更なる処理が必要でありうる。スクラバー１０１８は、プロセス廃水の放出前にプロセス廃水の化学成分を改変又は除去するために、真空ポンプ１０１７よりも下流に置かれうる。基板処理領域の中の所望の圧力を維持するために、閉ループ排気フィードバックシステムが使用されうる。基板処理領域の中の圧力が、設定点圧力を上回る測定結果となった場合（過圧力状態）、自動バルブ（図示せず）が、基板処理領域を真空ポンプ１０１７及びスクラバー１０１８に開いて、基板処理チャンバ１００１の内側の圧力を放出しうる。
本書に記載の設備及び技法は、金属、半導体、及び絶縁体を含む多種多様な層のエッチング又は形成のために有益でありうる。層は、実施形態によると、コンフォーマルであってよく、有機又は無機の分子から形成されたか、又は原子層堆積（ＡＬＤ）された自己組織化単分子層（ＳＡＭ）でありうる。示されている例と全く同様に、上記の技法を使用してエッチング又は堆積されうる膜は、ヒ化インジウムガリウム、リン化インジウムガリウム、ヒ化ガリウム、及び酸化チタンを含む。膜は、実施形態では、金属酸化物、ＩＩＩ−Ｖ半導体、又はＩＩ−ＶＩ半導体でありうる。
図５Ａは、低蒸気圧前駆体を基板処理領域内に供給するための、２つのエアゾール発生装置（１００３−１及び１００３−２）を示している。２を上回る数のエアゾール発生装置が存在してよく、それらは、非エアゾール発生源（単に分かりやすさを増すために図面には示していない）によって増強されうる。一又は複数のエアゾール発生装置内のトランスデューサは、代替的には、図示されているハードウェアで非エアゾール発生源を提供するために、なくされうる。膜の成長中に、電子アクセプタ又は電子ドナーでドープされた半導体が成長する場合には有益でありうるように、ドーパント（複数可）を膜に供給するために一又は複数のエアゾール発生源が使用されうる。この方法では、ｎ−タイプ又はｐ−タイプの半導体（例えばケイ素）が、本書に記載の技法及びハードウェアを使用して形成されうる。
図５Ｂは、前述の方法を実行するために同様に使用されうる、実施形態による別の基板処理チャンバ１１０１の概略断面図を示している。各実施形態の特徴及び要素は、更なる実施形態に到達するために、別の実施形態の特徴及び要素の一部又は全部に付加されうる。基板１１１３は、堆積のために、基板処理チャンバ１１０１の基板処理領域内に置かれる。基板１１１３は、底部電極１１１４上に支持される。キャリアガスが、キャリアガスの供給源１１０２から、キャリアガス供給バルブ１１０４を通って、エアゾール発生装置１１１０内に流される。ＲＦ電源１１１６は、交流電気信号（例えば超音波）を、エアゾール発生装置１１１０に物理的に接触した状態で配置された圧電トランスデューサ１１０８に供給するよう、構成される。圧電トランスデューサ１１０８は、前駆体の凝集物質の源（例えば固体又は液体）を気化し、キャリアガスの供給源１１０２から発生するキャリアガスは、エアゾール発生装置１１１０を流通し、チャンバ入口バルブ１１１１を通って、基板処理チャンバ１１０１の基板処理領域内に気化した前駆体を運ぶ。キャリアガスは、前述のように、キャリアガス供給バルブ１１０４を通過してエアゾール発生装置１１１０に入る前に、加熱されうる。
底部電極１１１４は上部電極１１１２に平行であり、気化した前駆体又はエアゾール液滴は、２つの電極の間から基板処理領域内に供給される。図５Ａは電極の一方を通って供給されるエアゾール液滴を示していたが、図５Ｂは、電極を通って流れることが必要ではない構成を示している。ＤＣ電源（ここでは図示せず）は、基板処理領域内の気化した前駆体の中に小さな液滴サイズを実現するか、又は維持するために、上部電極１１１２と底部電極１１１４との間にＤＣ電圧を印加するよう構成される。電界は、上部電極１１１２から底部電極１１１４を指向する。個別に制御可能な電圧レベルを確保するために、上部電極１１１２と底部電極１１１４との間に電動絶縁体が配置される。ＤＣ電源の中に発生するＤＣ電圧差は、実施形態では、真空フィードスルーを使用して印加されるか、先に真空を通過することなく電極に直接印加されるかのいずれかで、上部電極１１１２及び底部電極１１１４に印加されうる。小さなサイズのエアゾール液滴は、基板１１１３に直角にＤＣ電界を印加することで、実施形態では、小さくされ、維持される。上部電極１１１２及び底部電極１１１４は、実施形態では平面であり、各々が、基板１１１３の主要平面に平行である。基板は、堆積中に電気的にバイアスされうる。膜は、エアゾール液滴から基板１１１３上に堆積される。未反応の前駆体又は他のプロセス廃水は、真空ポンプ１１１８を使用して汲み出されてよく、スクラバー１１２０は、プロセス廃水を化学的に変化させて、環境適合性を増大させるために使用されうる。
ヒータコイル１１１６は、上部電極１１１２及び／又は底部電極１１１４の上に配置されうる。上部電極１１１２及び／又は底部電極１１１４を加熱することで、気化した前駆体の凝縮が抑制され、液滴のサイズが更に減少する。基板温度は、成長する膜の種類に応じて、堆積中に室温を超えて上昇しうる。本書で紹介されている乾燥プロセスでは、従来技術の液体プロセスよりも高温でプロセスが実行されることが可能になる。気化した前駆体は、実施形態によると、１００℃から８００℃まで、２００℃から７００℃まで、３００℃から６００℃まで、又は４００℃から５００℃までの温度に基板が維持されている間に、基板１１１３と接触する。プロセス圧力も既に示された。簡潔にするために、ここでそれらを繰り返すことはしない。反応は、実施形態によると、熱的に進行し、基板自体の温度によってのみ励起されうる。基板処理領域はプラズマフリーと表現されてよく、プラズマフリーの定義は既に提示した。上部電極１１１２と底部電極１１１４との間の間隙は、実施形態によると、１．０ ｍｍから１０ｍｍまで、又は１．５ ｍｍから３ｍｍまででありうる。電圧、電界の強さ、液滴サイズ、及びプロセスの利益は、既に提示した。
図５Ｃは、前述の方法を実行するために同様に使用されうる、実施形態による別の基板処理チャンバ１２０１の概略断面図を示している。各実施形態の特徴及び要素は、更なる実施形態に到達するために、別の実施形態の特徴及び要素の一部又は全部に付加されうる。基板１２１５は、堆積の前に、基板処理チャンバ１２０１の基板処理領域内に置かれる。基板１２１５は、基板ペデスタル１２１６上に支持される。基板ペデスタル１２１６は、実施形態では、電気絶縁体である、真空適合の材料でありうる。基板ペデスタル１２１６は、本書に記載の基板温度において真空適合であるよう、更に構成されうる。基板ペデスタル１２１６は、実施形態では、炭素ブロックであってよく、かつ、炭素を含み、又は炭素から成りうるキャリアガスは、キャリアガスの供給源１２０２からエアゾール発生装置１２１０内に流され、液体前駆体１２０６を通して起泡される。ＲＦ電源（図示せず）は、交流電気信号（例えば超音波）を、エアゾール発生装置１２１０の内側に配置された圧電トランスデューサ１２０４に供給するよう、構成される。液体前駆体１２０６の材料のエアゾール液滴の、基板処理チャンバ１２０１の基板処理領域に向けての運搬を、有益に促進するために、圧電トランスデューサ１２０４は振動させられうる。
電極は、この特定の実施形態では、垂直に位置合わせされる。第１電極１２１４はここでも、第２電極１２１８に平行であり、気化した前駆体又はエアゾール液滴は、第１電極１２１４を通って、２つの電極間の基板処理領域内に供給される。図５Ａは電極の一方を通って供給されるエアゾール液滴を示していたが、図５Ｃは、共通してこの性質を有する構成を示している。ＤＣ電源（図示せず）は、基板処理領域内の気化した前駆体の中に小さな液滴サイズを実現するか、又は維持するために、第１電極１２１４と第２電極１２１８との間にＤＣ電圧を印加するよう構成される。電界は、第１電極１２１４から第２電極１２１８を指向する。第１電極１２１４と第２電極１２１８との間の全ての直接接続は、電気的に絶縁されている。第１電極１２１４とエントリプレート１２１２との間にエントリ絶縁体１２１３が挿入されることによって、実施形態では、エントリプレート１２１２も第１電極１２１４から電気的に絶縁されうる。同様に、第２電極１２１８と出口プレート１２２０との間に出口絶縁体１２１９が挿入されることによって、出口プレート１２２０が第２電極１２１８から電気的に絶縁されうる。ＤＣ電源の中に発生するＤＣ電圧差は、実施形態では、真空フィードスルーを使用して印加されるか、先に真空を通過することなく電極に直接印加されるかのいずれかで、第１電極１２１４及び第２電極１２１８に印加されうる。小さなサイズのエアゾール液滴は、図５Ａ及び図５Ｂに描かれた実施形態の各々とは対照的に、基板１２１５に平行にＤＣ電界を印加することで、実施形態では、小さくされ、維持される。 第１電極１２１４及び第２電極１２１８は、実施形態では平面であり、各々が、基板１２１５の主要平面に直角である。膜は、エアゾール液滴から基板１２１５上に堆積される。未反応の前駆体又は他のプロセス廃水は、実施形態によると、第２電極１２１８、出口絶縁体１２１９、及び出口プレート１２２０を通して汲み出されうる。プロセス廃水は、真空ポンプ１２２２を通して汲み出されることもある。基板温度、プロセス圧力、電界の強さ、液滴サイズ、及びプロセスの利益は、既に提示した。
図６は、実施形態による方法を含む堆積技法の、概略的な対比を示している。図６では、湿式噴霧熱分解、乾燥噴霧熱分解、エアゾールに支援されるＣＶＤ（本書の方法）、及び粉末噴霧熱分解が各々、表示され、比較されている。湿式と乾燥の噴霧熱分解、エアゾールに支援されるＣＶＤ（ＡＡＣＶＤ）、及び粉末噴霧熱分解は各々、大きな液滴１５１１を形成する能力を有しうる。大きな液滴１５１１は、乾燥噴霧熱分解、ＡＡＣＶＤ、及び粉末噴霧熱分解の場合には、キャリア流体１５１２から分離されうる。液滴のサイズは更に小さくされ、その小さなサイズは、前駆体１５３１を気化するための、本書に記載の器具使用及び方法の態様を用いて、維持される。薄膜１５４１の望ましい均一性は、前駆体のアマルガメーション（ａｍａｌｇａｍａｔｉｏｎ）のサイズを個々の分子成分まで小さくすること、及び、それらの分子成分を含むことによって、実現する。均一な薄膜１５４１が基板上に形成される一方で、湿式噴霧熱分解、乾燥噴霧熱分解、及び粉末噴霧熱分解の各々においては凝集（ｃｌｕｍｐｉｎｇ）が依然観測される。
これまでに説明してきた例は、交互露出又は連続露出を通じて基板上に膜を堆積させるために、低蒸気圧前駆体を使用する。本書に記載の技法は、低蒸気圧を有するエッチング前駆体（エッチング剤：ｅｔｃｈａｎｔ）への露出を通じての交互露出又は連続露出によるエッチングを実行するためにも、使用されうる。低蒸気圧エッチング剤は、実施形態では、ハロゲン含有前駆体、フッ素含有前駆体、塩素含有前駆体、又は臭素含有前駆体でありうる。低蒸気圧エッチング剤は、実施形態によると、金属及びハロゲンを含有する前駆体であってよく、ここでハロゲンはフッ素、塩素、又は臭素でありうる。同様に、低蒸気圧エッチング剤は、実施形態では、ハロン（例えばハロアルカン）でありうる。低蒸気圧エッチング剤は、本書の他所に記載したように、本書に提示されている技法によって改善される低蒸気圧に関連付けられる、長アルキル鎖を有しうる。
本書に記載のプロセスは、実施形態では、第１前駆体及び第２前駆体への交互露出の各々について、単分子層の除去を伴いうる。本書に記載のプロセスは、実施形態によると、第１前駆体及び第２前駆体への交互露出の各々について、材料の単分子層の堆積を伴いうる。第１前駆体と第２前駆体は両方とも、エアゾール発生技法で調製された低蒸気圧前駆体でありうる。代替的には、前駆体の一方は、エアゾール発生技法を使用して調製されうる低蒸気圧前駆体であってよく、他方は、比較的高い蒸気圧を有し、より単純な従来型の手段によって基板処理領域に供給されうる。
本書に記載の全ての実施形態において、低蒸気圧凝集物質前駆体（例えば固体前駆体又は液体前駆体）は、５ｍｇｍ（ｍｉｌｌｉｇｒａｍｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ：ミリグラム毎分）から５００ｍｇｍまで、１０ｍｇｍから３００ｍｇｍまで、又は２５ｍｇｍから２００ｍｇｍまでの流量で、供給されうる。２つ以上の低蒸気圧凝集物質前駆体が使用されることもあり、その場合は、各々が上記で示された範囲内の流量を有しうる。原子層堆積の場合のように、他の種類の前駆体が使用されることもある。他の前駆体は、本書に記載の実施形態のうちのいずれにおいても、５ｓｃｃｍから２，０００ｓｃｃｍまで、１０ｓｃｃｍから１，０００ｓｃｃｍまで、又は２５ｓｃｃｍから７００ｓｃｃｍまでの流量で供給されうる。本書に記載のエアゾール液滴を生成する方法及びハードウェアを使用しての膜の成長速度は、実施形態では、従来技術のエアゾールに支援される化学気相堆積の緩慢な堆積速度とは対照的に、３００A／分、５００A／分、又は１，０００A／分を超過しうる。
記載されている実施形態の各々は、原子層堆積プロセスにおいて、連続的な交互露出の合間に排気工程を有しうる。概括的に言って、その代わりに、本書に記載の全てのプロセスの堆積工程及びエッチング工程は、交互露出堆積シーケンスにおいて、単に基板処理領域内への前駆体の流れを停止させることもある。代替的には、基板処理領域は、パターン基板上に露出された材料に対して基本的に化学反応性を示さないガスを使用して、アクティブにパージされうる。前駆体の停止又はアクティブなパージの後に、次の前駆体が、パターン基板上へのエッチング／堆積を継続するために、基板処理領域に流し込まれうる。
金属は、「金属元素」であって、その金属元素のみから成る固体の導電材料を形成する金属元素を含み、又はかかる金属元素から成りうる。１つの金属元素（又は、比較的純粋な形態の金属）のみから成る導電材料は、実施形態では、２０℃で１０〜５Ω‐ｍ未満の導電性を有しうる。導電材料は、実施形態によると、別の導電材料をと一緒にされた時にオーミック接点を形成しうる。本書に記載されているような金属領域は、金属元素（複数可）から成ってよく、又は、金属窒化物が導電性を維持することを典型的には可能にする、低い電気陰性度を窒素が有することから、金属窒化物でもありうる。金属窒化物は、金属元素及び窒素を含んでよく、実施形態では、金属元素及び窒素から成りうる。タングステン及び窒化タングステンの例示的な事例では、金属は、タングステンを含んで、又はタングステンから成ってよく、金属窒化物は、タングステン及び窒素を含み、又はそれらから成りうる。
本書に記載のプロセスの利点及び利益は、基板上での材料のエッチング又は堆積のコンフォーマル率にある。本書において、コンフォーマルなエッチング（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ）、コンフォーマルな堆積（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、及びコンフォーマルな膜（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｆｉｌｍ）などの用語は、表面の形状にかかわらずパターン表面の輪郭に適合している、膜又は除去率を表している。その除去率の層又は堆積された層の上面と底面とは、概して平行でありうる。堆積プロセスは大抵１００％コンフォーマルにはなりえず、ゆえに、「概して」という用語は許容可能な公差を認めていることが、当業者には認識されよう。同様に、コンフォーマルな層（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｌａｙｅｒ）は、概して均一な厚みを有する層を表している。コンフォーマルな層は、内表面と同じ形の外表面を有しうる。
基板処理チャンバの実施形態は、集積回路チップを生産するために、より大きな製造システムに組み込まれうる。図７は、実施形態では、堆積チャンバ、エッチングチャンバ、焼成チャンバ、及び硬化チャンバである、１つのかかる基板処理システム（メインフレーム）２１０１を示している。この図では、一対の前面開口型統一ポッド（ロードロックチャンバ２１０２）が、多種多様なサイズの基板を供給し、多種多様なサイズの基板は、基板処理チャンバ２１０８ａ〜ｆのうちの１つの中に置かれる前に、ロボット式アーム２１０４によって受容され、低圧力保持エリア２１０６内に置かれる。第２ロボット式アーム２１１０は、基板ウェハを、保持エリア２１０６から基板処理チャンバ２１０８ａ〜ｆへと、及びその逆に、搬送するために使用されうる。各基板処理チャンバ２１０８ａ〜ｆは、周期的層堆積（ＣＬＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、エッチング、原子層エッチング、予洗浄、ガス抜き、位置決め、及び他の基板処理に加えて、本書に記載のドライエッチングプロセスを含む、いくつかの基板処理工程を実行するために、整備されうる。
本書において、「パターン基板（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、その上に形成された層を伴うか、又は伴わない、支持基板でありうる。パターン基板は、多種多様なドーピング濃度及びプロファイルの絶縁体又は半導体であってよく、例えば、集積回路の製造で使用される種類の半導体基板でありうる。パターン基板の露出された「金属（ｍｅｔａｌ）」は、主として金属元素であるが、窒素、酸素、水素、ケイ素、及び炭素などの他の元素成分の少量濃度（ｍｉｎｏｒｉｔｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ）を含みうる。露出された「金属」は、金属元素から成り、又は基本的に金属元素から成りうる。パターン基板の露出された「金属窒化物（ｍｅｔａｌ ｎｉｔｒｉｄｅ）」は、主として窒素及び金属元素であるが、酸素、水素、ケイ素、及び炭素などの他の元素成分の少量濃度を含みうる。露出された「金属窒化物」は、窒素及び金属元素から成り、又は基本的に窒素及び金属元素から成りうる。本書に記載の方法により処理されうる層の他の例は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、チタンでドープされた酸化ケイ素、及び酸化ハフニウムを含む。
パターン基板の露出された「ケイ素」又は「ポリシリコン」は、主としてＳｉであるが、窒素、酸素、水素、炭素などの他の元素成分の少量濃度を含みうる。露出された「ケイ素」又は「ポリシリコン」は、ケイ素から成り、又は基本的にケイ素から成りうる。パターン基板の露出された「窒化ケイ素」は、主としてケイ素及び窒素であるが、酸素、水素、及び炭素などの他の元素成分の少量濃度を含みうる。「露出された窒化ケイ素」は、基本的にケイ素及び窒素から成り、又はケイ素及び窒素から成りうる。パターン基板の露出された「酸化ケイ素」は、主としてＳｉＯ２であるが、他の元素成分（窒素、水素、炭素など）の少量濃度を含みうる。いくつかの実施形態では、本書で開示されている方法を使用してエッチングされる酸化ケイ素領域は、基本的にケイ素及び酸素から成る。
本書に記載のキャリアガスは、不活性ガスでありうる。「不活性ガス」という語句は、層をエッチングする時、又は層の中に組み込まれる時に、化学結合を形成しない任意のガスを表している。例示的な不活性ガスは、希ガスを含むが、（典型的には）痕跡量が層の中に捕捉される時に化学結合が形成されない限り、他のガスを含みうる。
間隙は、任意の水平アスペクト比を有する、エッチングされた形状である。表面の上方から見ると、間隙は、円形、楕円形、多角形、長方形、又はその他の多種多様な形に見えることがある。「トレンチ」は長い間隙である。トレンチの形は、材料の島の周囲の溝（ｍｏａｔ）であってよく、そのアスペクト比は、その溝の長さ又は円周を溝の幅で除したものである。「ビアホール」は、上方から見ると１に近い水平アスペクト比を有する、短い間隙である。ビアホールは、円形、若干の楕円形、多角形、又は若干の長方形に見えることがある。ビアホールは、垂直電気接続を形成するために金属で満たされることも、満たされないこともある。
いくつかの実施形態を開示してきたが、開示された実施形態の本質から逸脱することなく、様々な変形例、代替構造、及び同等物が使用されうることが、当業者には認識されよう。加えて、いくつかの周知のプロセス及び要素は、開示されている実施形態が不必要に曖昧になることを回避するために、記載されていない。従って、上記の記載は、特許請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
ある範囲の値が提供される場合、その範囲の上限と下限との間の各介在値も、文脈上別途明示されない限り、下限の単位の１０分の１まで明確に開示されていることを、理解されたい。ある規定された範囲における任意の規定値又は介在値と、その規定された範囲における他の任意の規定値又は介在値との間のより狭い範囲の各々は、包含される。上記のより狭い範囲の上限と下限は、個々に範囲内に含まれることも、除外されることもある。上限と下限のいずれかがより狭い範囲に含まれる場合、上限と下限のいずれもより狭い範囲に含まれない場合、又は上限と下限の両方がより狭い範囲に含まれる場合の各範囲も、規定された範囲における特に除外された任意の限界値に応じて、開示された実施形態の中に包含される。既定された範囲が一方又は両方の限界値を含む場合、含有されたそれらの限界値のいずれか又は両方を除外する範囲も含まれる。
本書及び付随する特許請求の範囲において、単数形の「１つの（ａ、ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別途明示しない限り、複数の指示対象を含む。ゆえに、例えば、「１つのプロセス（ａ ｐｒｏｃｅｓｓ）」への言及は、複数のかかるプロセスを含み、「その誘電体材料（ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）」への言及は、一又は複数の誘電体材料、及び、当業者には既知であるその同等物への言及を含む、等々である。
同じように、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という語は、本明細書及び以下の特許請求の範囲において使用される場合、規定された特徴、整数値、構成要素、又は段階の存在を特定することを意図しているが、一又は複数の他の特徴、整数値、構成要素、段階、作用、又はグループの存在又は追加を排除するものではない。

Claims (17)

  1. 基板上に自己組織化単分子層を形成するための装置であって、
    加熱されたキャリアガスの供給源と、
    前記加熱されたキャリアガスの供給源から加熱されたキャリアガスを受容するよう構成され、凝縮物質前駆体からエアゾール液滴を生成するよう構成された、エアゾール発生装置と、
    前記エアゾール液滴を受容するよう構成された、前駆体導管と、
    ＤＣ電源と、
    上部電極及び底部電極であって、前記上部電極と前記底部電極とは、平行であり、前記エアゾール液滴を受容するよう構成された電気的間隙を形成し、前記上部電極及び前記底部電極は、真空電気フィードスルーを経て前記ＤＣ電源からの差動電圧でバイアスされ、前記差動電圧は、前記エアゾール液滴のサイズを低減するために、前記上部電極と前記底部電極との間に印加される、上部電極及び底部電極と、
    チャンバ内の基板処理領域の中に配置された基板ペデスタルであって、前記自己組織化単分子層の形成中に前記基板を支持するよう構成されている、基板ペデスタルとを備える、装置。
  2. 前記差動電圧は、５００Ｖ／ｃｍから２０，０００Ｖ／ｃｍまでの強度を有する電界を形成するよう選択される、請求項１に記載の装置。
  3. 前記差動電圧は、１００ボルトから２キロボルトまでである、請求項１に記載の装置。
  4. 前記エアゾール液滴は、３ｎｍから７５ｎｍまでの直径を有する、請求項１に記載の装置。
  5. 基板処理装置であって、
    前記基板処理装置内の基板処理領域の中に配置された基板ペデスタルであって、膜の処理中に基板を支持するよう構成されている、基板ペデスタルと、
    キャリアガスの供給源と、
    前記キャリアガスの供給源からキャリアガスを受容するよう構成され、液体前駆体からエアゾール液滴を生成するよう構成された、エアゾール発生装置と、
    前記キャリアガスの供給源と前記エアゾール発生装置との間で前記キャリアガスを加熱するよう構成された、ヒータと、
    前記エアゾール液滴の生成を促進するために前記エアゾール発生装置に装着された、圧電トランスデューサと、
    前記エアゾール液滴を受容するよう構成された、前駆体導管と、
    ＤＣ電源と、
    第１電極及び第２電極であって、前記第１電極と前記第２電極とは、互いに平行であり、間隙によって分離されており、前記間隙は、前記エアゾール液滴を受容し、真空電気フィードスルーを経て前記ＤＣ電源から電圧を受容するよう、構成されており、前記電圧は、前記エアゾール液滴が前記基板に到達するまでに、前記エアゾール液滴のサイズを３ｎｍから７５ｎｍまでのサイズに低減し、かかるサイズに維持するために、前記第１電極と前記第２電極との間に印加される、第１電極及び第２電極とを備える、基板処理装置。
  6. 前記液体前駆体は、オクチルホスホン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、ペルフルオロオクチルホスホン酸（ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２−ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、オクタデシルホスホン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）１６ＣＨ２−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２）、デシルホスホン酸、メシチルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、又はブチルホスホン酸のうちの一又は複数を含む、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１電極及び前記第２電極は水平である、請求項５に記載の基板処理装置。
  8. 前記基板は、前記第１電極と前記第２電極の両方に平行である、請求項５に記載の基板処理装置。
  9. 前記基板は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される、請求項５に記載の基板処理装置。
  10. 前記圧電トランスデューサは、前記液体前駆体に直接接触している、請求項５に記載の基板処理装置。
  11. 前記液体前駆体は、固体前駆体を溶媒に溶解させることによって形成される、請求項５に記載の基板処理装置。
  12. 前記基板は、前記第１電極と前記第２電極の両方に垂直である、請求項５に記載の基板処理装置。
  13. 前記基板ペデスタルは電気絶縁体である、請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 基板上に膜を形成するための基板処理チャンバであって、
    キャリアガスの供給源と、
    前記加熱されたキャリアガスの供給源から加熱されたキャリアガスを受容するよう構成され、凝縮物質前駆体からエアゾール液滴を生成するよう構成された、エアゾール発生装置と、
    前記エアゾール液滴を受容するよう構成された、前駆体導管と、
    ＤＣ電源と、
    ＤＣ電源からのＤＣ電圧を受容するよう構成された、第１電極及び第２電極であって、前記第１電極と前記第２電極とは、平行であり、前記第１電極と前記第２電極との間に間隙を形成し、前記ＤＣ電圧は、前記エアゾール液滴のサイズを低減するために、前記第１電極と前記第２電極との間に印加され、前記第１電極と前記第２電極との間に印加される前記ＤＣ電圧は、前記第１電極から直行的に基板を、かつ直行的に前記第２電極を指向する電界を形成する、第１電極及び第２電極と、
    前記チャンバ内の基板処理領域の中に配置された基板ペデスタルであって、前記膜の処理中に前記基板を支持するよう構成されている、基板ペデスタルとを備える、基板処理チャンバ。
  15. 前記間隙は、前記エアゾール液滴が前記第１電極又は前記第２電極のいずれも通過することなく、前記前駆体導管から直接前記エアゾール液滴を受容するよう構成されている、請求項１４に記載の基板処理チャンバ。
  16. 前記間隙は、前記第１電極又は前記第２電極のいずれかにおける開孔を通じて前記エアゾール液滴を受容するよう構成されている、請求項１４に記載の基板処理チャンバ。
  17. 前記基板ペデスタルは炭素ブロックを含む、請求項１４に記載の基板処理チャンバ。
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