JP6228257B2 - 前駆体材料の送達のための容器及び方法 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2015年4月18日に出願された米国仮出願第62/149548号の利益を主張する。
電子デバイス製造業は、集積回路及び他の電子デバイスを製造するために、原材料又は前駆体として、様々な化学物質を要求する。化学気相堆積(CVD)及び原子層堆積(ALD)プロセスなどの堆積プロセスが、半導体デバイスの製造の間の1又は複数のステップにおいて用いられ、1又は複数の膜又はコーティングを基材の表面上に形成する。典型的なCVD又はALDプロセスにおいて、固相及び/又は液相であり得る前駆体源が、1又は複数の基材をその中に含む反応チャンバーに運ばれ、そのチャンバーでは、温度又は圧力などのある条件下で、前駆体が反応し、コーティング又は膜を基材表面上に形成する。
この概要は、以下の詳細な説明にさらに説明されている概念の選択を、簡略化した形で紹介するために提供される。この概要は、請求項に記載の客体事項の肝要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、請求項に記載の客体事項の範囲を限定するのに用いられることを意図するものでもない。
上部容積と下部容積とに分割される内部容積であって、該下部容積が実質的に全ての該前駆体材料を含む、内部容積;
該上部容積の少なくとも一部を画定する、蓋;
上部リップと上部開口部とを備える上部端部を有する側壁であって、該上部リップの少なくとも一部が該蓋に接触する、側壁;
該下部容積の部分を画定するベースであって、該ベースが該下部容積の下部端部を画定する内部底表面を備え、該内部底表面が内部底表面形状を有する、ベース;
該側壁の該上部端部に位置付けられ、該蓋と該側壁との間に挟まれ、該上部開口部に広がる、セパレーターであって、該セパレーターが、多孔性材料から形成され、そこに形成される第1の開口を有する、セパレーター;
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している入口であって、該入口が該蓋から該セパレーターに延在する胴部を有し、該胴部、該セパレーター及び該蓋が、該胴部の外部にあり、該蓋内にあり、かつ該セパレーターの上にある出口チャンバーを画定する、入口;
該入口と流体連通している近位端部及び該下部容積に位置付けられる遠位端部を有するディフューザ管であって、該遠位端部がそこに形成される複数の開口部とノズル部分形状とを有するノズル部分を備える、ディフューザ管;及び
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している出口であって、該出口が少なくとも1つの開口部を有し、該少なくとも1つの開口部のそれぞれが該出口チャンバー内に位置付けられる、出口;を備え、
該セパレーター及び入口が、該セパレーターを通るものを除く該下部容積から該出口チャンバーへの流れ連通を妨げるように操作的に構成される、容器。
蓋、該蓋に接触する上部端部を有する側壁、及び内部底表面を備えるベースであって、該蓋、側壁及びベースが内部容積を画定し、該内部底表面が凹状形状を有する、蓋、側壁及びベース;
該蓋を通りぬけ、該内部容積と流体連通している、注入ポート;
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している、入口;
該入口と流体連通しており、該内部容積に位置付けられるディフューザ管であって、該ディフューザが近位端部と遠位端部とを備え、該遠位端部がそこに形成される複数の開口部を有するノズル部分を備え、該ノズル部分が非直線状のノズル部分形状を有する、ディフューザ管;及び
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している出口であって、該出口がそこにフィルターを有する少なくとも1つの開口部を有する、容器。
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップ;
(c)ステップ(c)の開始時に該前駆体材料中に浸されているノズルを通してキャリヤーガスを供給するステップ;及び
(d)前駆体含有流体流を該出口から取り除くステップ、を含む方法。
ステップ(b)が、該注入ポートを用い、かつ該蓋を該側壁から取り外すことなく、該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップをさらに含む、態様18に記載の方法。
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップであって、該前駆体材料が、塩化ハフニウム(HfCl4)、塩化ジルコニウム(ZrCl4)、塩化タンタル(TaCl5)、MoCl5、WCl6、WCl5、WOCl4、NbCl5、三塩化インジウム、三塩化アルミニウム、三塩化ガリウム、ヨウ化チタン、タングステンヘキサカルボニル、モリブデンヘキサカルボニル、デカボラン、アルキル−アミジナートリガンドを包含する前駆体、ジルコニウムターシャリーブドキシド(Zr(t−OBu)4)、テトラキス(ジエチルアミノ)ジルコニウム(Zr(NEt2)4)、テトラキス(ジエチルアミノ)ハフニウム(Hf(NEt2)4)、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン(TDMAT)、tertブチルイミノトリス(ジエチルアミノ)タンタル(TBTDET)、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル(PDMAT)、ペンタキス(エチルメチルアミノ)タンタル(PEMAT)、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム(Zr(NMe2)4)、ハフニウムターシャリーブドキシド(Hf(t−OBu)4)などの前駆体、及びそれらの混合物の群より選択される、ステップ、をさらに含む、態様18〜20のいずれかに記載の方法。
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップであって、該前駆体材料が、塩化タンタル及び六塩化タングステンと五塩化タングステンとの混合物の群より選択される、ステップ、をさらに含む、態様18〜21のいずれかに記載の方法。
次の詳細な説明は、好ましい典型的な実施形態を提供するのみであり、本発明の範囲、適用性、又は構成を限定することが意図されるものではない。むしろ、好ましい典型的な実施形態の次の詳細な説明は、当業者に、本発明の好ましい典型的な実施形態を実行することを可能にする記載を提供するだろう。添付の請求項に記載されているような、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、要素の機能及び配置に様々な変更を行うことができる。
本発明の実施態様の一部を以下の項目1−20に列記する。
[1]
キャリヤーガスを用いて容器内に含まれる前駆体材料から前駆体含有流体流を運ぶための容器であって、該容器が、
上部容積と下部容積とに分割される内部容積であって、該下部容積が実質的に全ての該前駆体材料を含む、内部容積;
該上部容積の少なくとも一部を画定する、蓋;
上部リップと上部開口部とを備える上部端部を有する側壁であって、該上部リップの少なくとも一部が該蓋に接触する、側壁;
該下部容積の部分を画定するベースであって、該ベースが該下部容積の下部端部を画定する内部底表面を備え、該内部底表面が内部底表面形状を有する、ベース;
該側壁の該上部端部に位置付けられ、該蓋と該側壁との間に挟まれ、該上部開口部に広がる、セパレーターであって、該セパレーターが、多孔性材料から形成され、そこに形成される第1の開口を有する、セパレーター;
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している入口であって、該入口が該蓋から該セパレーターに延在する胴部を有し、該胴部、該セパレーター及び該蓋が、該胴部の外部にあり、該蓋内にあり、かつ該セパレーターの上にある出口チャンバーを画定する、入口;
該入口と流体連通している近位端部及び該下部容積に位置付けられる遠位端部を有するディフューザ管であって、該遠位端部がそこに形成される複数の開口部とノズル部分形状とを有するノズル部分を備える、ディフューザ管;及び
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している出口であって、該出口が少なくとも1つの開口部を有し、該少なくとも1つの開口部のそれぞれが該出口チャンバー内に位置付けられる、出口;を備え、
該セパレーター及び入口が、該セパレーターを通るものを除く該下部容積から該出口チャンバーへの流れ連通を妨げるように操作的に構成される、容器。
[2]
該セパレーターの該多孔性材料が、少なくとも0.7μmの粒子サイズを有する粒子について少なくとも90%のろ過効率を有する、項目1に記載の容器。
[3]
該蓋を通り抜け、該下部容積内の該側壁に沿って位置付けられるシュートで終わる注入ポートをさらに備え、該注入ポートが該内部容積と流体連通し該セパレーターを迂回している、項目1に記載の容器。
[4]
該下部容積が該側壁の該上部リップの上部半径よりも大きい下部半径を有し、それにより該側壁の肩部部分を画定する、項目3に記載の容器。
[5]
該下部半径が該上部半径よりも少なくとも20%大きい、項目4に記載の容器。
[6]
該シュートが該肩部部分に位置付けられる、項目4に記載の容器。
[7]
該ノズル部分形状が該内部底表面形状と実質的に同じである、項目1に記載の容器。
[8]
該ノズル部分形状及び該内部底表面形状が両方とも凹状である、項目1に記載の容器。
[9]
該入口が該セパレーターの下に位置付けられる継手をさらに備え、該ディフューザ管が該継手に取り付けられ、該継手から取り外し可能である、項目1に記載の容器。
[10]
該胴部が、該フランジと該セパレーターとの間に封止を形成するような大きさにされ配置されているフランジをさらに備え、それにより該下部容積から該出口チャンバーへの該第1の開口を通る流れ連通を妨げる、項目1に記載の容器。
[11]
キャリヤーガスを用いて容器内に含まれる固体前駆体材料から前駆体含有流体流を運ぶための容器であって、該容器が、
蓋、該蓋に接触する上部端部を有する側壁、及び内部底表面を備えるベースであって、該蓋、側壁及びベースが内部容積を画定し、該内部底表面が凹状形状を有する、蓋、側壁及びベース;
該蓋を通りぬけ、該内部容積と流体連通している、注入ポート;
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している、入口;
該入口と流体連通しており、該内部容積に位置付けられるディフューザ管であって、該ディフューザが近位端部と遠位端部とを備え、該遠位端部がそこに形成される複数の開口部を有するノズル部分を備え、該ノズル部分が非直線状のノズル部分形状を有する、ディフューザ管;及び
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している出口であって、該出口がそこにフィルターを有する少なくとも1つの開口部を有する、容器。
[12]
該内部底表面が部分回転楕円体形状を有する、項目11に記載の容器。
[13]
該ノズル部分形状が、該遠位端部の下に位置付けられる該内部底表面の部分と、形状において相補的である、項目12に記載の容器。
[14]
該内部底表面及び該側壁が、下部肩部で接触し、該ノズル部分が該下部肩部の下に位置付けられる、項目11に記載の容器。
[15]
該入口が、該内部容積内に位置付けられ該ディフューザ管の該近位端部に取り付けられる継手をさらに備える、項目11に記載の容器。
[16]
(a)項目1に記載の容器を提供するステップ;
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップ;
(c)ステップ(c)の開始時に該前駆体材料中に浸されているノズルを通してキャリヤーガスを供給するステップ;及び
(d)前駆体含有流体流を該出口から取り除くステップ、を含む方法。
[17]
(e)ステップ(b)〜(d)の全てを実施する前に、該蓋、側壁及びベースを組み立てるステップ、をさらに含み、
ステップ(b)が、該注入ポートを用い、かつ該蓋を該側壁から取り外すことなく、該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップをさらに含む、項目16に記載の方法。
[18]
(f)ステップ(b)〜(e)を実施した後に、該蓋を該側壁から取り外すことなく、該下部容積をクリーニングするステップ、をさらに含む、項目16に記載の方法。
[19]
ステップ(b)が、
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップであって、該前駆体材料が、塩化ハフニウム(HfCl 4 )、塩化ジルコニウム(ZrCl 4 )、塩化タンタル(TaCl 5 )、MoCl 5 、WCl 6 、WCl 5 、WOCl 4 、NbCl 5 、三塩化インジウム、三塩化アルミニウム、三塩化ガリウム、ヨウ化チタン、タングステンヘキサカルボニル、モリブデンヘキサカルボニル、デカボラン、アルキル−アミジナートリガンドを包含する前駆体、ジルコニウムターシャリーブドキシド(Zr(t−OBu) 4 )、テトラキス(ジエチルアミノ)ジルコニウム(Zr(NEt 2 ) 4 )、テトラキス(ジエチルアミノ)ハフニウム(Hf(NEt 2 ) 4 )、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン(TDMAT)、tertブチルイミノトリス(ジエチルアミノ)タンタル(TBTDET)、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル(PDMAT)、ペンタキス(エチルメチルアミノ)タンタル(PEMAT)、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム(Zr(NMe 2 ) 4 )、ハフニウムターシャリーブドキシド(Hf(t−OBu) 4 )などの前駆体、及びそれらの混合物の群より選択される、ステップ、をさらに含む、項目16に記載の方法。
[20]
ステップ(b)が、
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップであって、該前駆体材料が、塩化タンタル及び六塩化タングステンと五塩化タングステンとの混合物の群より選択される、ステップ、をさらに含む、項目16に記載の方法。
Claims (20)
- キャリヤーガスを用いて容器内に含まれる前駆体材料から前駆体含有流体流を運ぶための容器であって、該容器が、
上部容積と下部容積とに分割される内部容積であって、該下部容積が実質的に全ての該前駆体材料を含む、内部容積;
該上部容積の少なくとも一部を画定する、蓋;
上部リップと上部開口部とを備える上部端部を有する側壁であって、該上部端部の少なくとも一部が該蓋に接触する、側壁;
該下部容積の部分を画定するベースであって、該ベースが該下部容積の下部端部を画定する内部底表面を備え、該内部底表面が内部底表面形状を有する、ベース;
該側壁の該上部端部に位置付けられ、該蓋と該側壁との間に挟まれ、該上部開口部に広がる、セパレーターであって、該セパレーターが、多孔性材料から形成され、そこに形成される第1の開口を有する、セパレーター;
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している入口であって、該入口が該蓋から該セパレーターに延在する胴部を有し、該胴部、該セパレーター及び該蓋が、該胴部の外部にあり、該蓋内にあり、かつ該セパレーターの上にある出口チャンバーを画定する、入口;
該入口と流体連通している近位端部及び該下部容積に位置付けられる遠位端部を有するディフューザ管であって、該遠位端部がそこに形成される複数の開口部とノズル部分形状とを有するノズル部分を備える、ディフューザ管;及び
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している出口であって、該出口が少なくとも1つの開口部を有し、該少なくとも1つの開口部のそれぞれが該出口チャンバー内に位置付けられる、出口;を備え、
該セパレーター及び入口が、該セパレーターを通るものを除く該下部容積から該出口チャンバーへの流れ連通を妨げるように操作的に構成される、容器。 - 該セパレーターの該多孔性材料が、少なくとも0.7μmの粒子サイズを有する粒子について少なくとも90%のろ過効率を有する、請求項1に記載の容器。
- 該蓋を通り抜け、該下部容積内の該側壁に沿って位置付けられるシュートで終わる注入ポートをさらに備え、該注入ポートが該内部容積と流体連通し該セパレーターを迂回している、請求項1に記載の容器。
- 該下部容積が該側壁の該上部リップの上部半径よりも大きい下部半径を有し、それにより該側壁の肩部部分を画定する、請求項3に記載の容器。
- 該下部半径が該上部半径よりも少なくとも20%大きい、請求項4に記載の容器。
- 該シュートが該肩部部分に位置付けられる、請求項4に記載の容器。
- 該ノズル部分形状が該内部底表面形状と実質的に同じである、請求項1に記載の容器。
- 該ノズル部分形状及び該内部底表面形状が両方とも凹状である、請求項1に記載の容器。
- 該入口が該セパレーターの下に位置付けられる継手をさらに備え、該ディフューザ管が該継手に取り付けられ、該継手から取り外し可能である、請求項1に記載の容器。
- 該胴部が、該フランジと該セパレーターとの間に封止を形成するような大きさにされ配置されているフランジをさらに備え、それにより該下部容積から該出口チャンバーへの該第1の開口を通る流れ連通を妨げる、請求項1に記載の容器。
- キャリヤーガスを用いて容器内に含まれる固体前駆体材料から前駆体含有流体流を運ぶための容器であって、該容器が、
蓋、該蓋に接触する上部端部を有する側壁、及び内部底表面を備えるベースであって、該蓋、側壁及びベースが内部容積を画定し、該内部底表面が凹状形状を有する、蓋、側壁及びベース;
該蓋を通りぬけ、該内部容積と流体連通している、注入ポート;
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している、入口;
該入口と流体連通しており、該内部容積に位置付けられるディフューザ管であって、該ディフューザが近位端部と遠位端部とを備え、該遠位端部がそこに形成される複数の開口部を有するノズル部分を備え、該ノズル部分が非直線状のノズル部分形状を有する、ディフューザ管;及び
該蓋を通り抜け、該内部容積と流体連通している出口であって、該出口がそこにフィルターを有する少なくとも1つの開口部を有する、容器。 - 該内部底表面が部分回転楕円体形状を有する、請求項11に記載の容器。
- 該ノズル部分形状が、該遠位端部の下に位置付けられる該内部底表面の部分と、形状において相補的である、請求項12に記載の容器。
- 該内部底表面及び該側壁が、下部肩部で接触し、該ノズル部分が該下部肩部の下に位置付けられる、請求項11に記載の容器。
- 該入口が、該内部容積内に位置付けられ該ディフューザ管の該近位端部に取り付けられる継手をさらに備える、請求項11に記載の容器。
- (a)請求項1に記載の容器を提供するステップ;
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップ;
(c)ステップ(c)の開始時に該前駆体材料中に浸されているノズルを通してキャリヤーガスを供給するステップ;及び
(d)前駆体含有流体流を該出口から取り除くステップ、を含む方法。 - (e)ステップ(b)〜(d)の全てを実施する前に、該蓋、側壁及びベースを組み立てるステップ、をさらに含み、
ステップ(b)が、該注入ポートを用い、かつ該蓋を該側壁から取り外すことなく、該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。 - (f)ステップ(b)〜(e)を実施した後に、該蓋を該側壁から取り外すことなく、該下部容積をクリーニングするステップ、をさらに含む、請求項17に記載の方法。
- ステップ(b)が、
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップであって、該前駆体材料が、塩化ハフニウム(HfCl4)、塩化ジルコニウム(ZrCl4)、塩化タンタル(TaCl5)、MoCl5、WCl6、WCl5、WOCl4、NbCl5、三塩化インジウム、三塩化アルミニウム、三塩化ガリウム、ヨウ化チタン、タングステンヘキサカルボニル、モリブデンヘキサカルボニル、デカボラン、アルキル−アミジナートリガンドを包含する前駆体、ジルコニウムターシャリーブドキシド(Zr(t−OBu)4)、テトラキス(ジエチルアミノ)ジルコニウム(Zr(NEt2)4)、テトラキス(ジエチルアミノ)ハフニウム(Hf(NEt2)4)、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン(TDMAT)、tertブチルイミノトリス(ジエチルアミノ)タンタル(TBTDET)、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル(PDMAT)、ペンタキス(エチルメチルアミノ)タンタル(PEMAT)、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム(Zr(NMe2)4)、ハフニウムターシャリーブドキシド(Hf(t−OBu)4)などの前駆体、及びそれらの混合物の群より選択される、ステップ、をさらに含む、請求項16に記載の方法。 - ステップ(b)が、
(b)該下部容積に該前駆体材料を、少なくとも部分的に注入するステップであって、該前駆体材料が、塩化タンタル及び六塩化タングステンと五塩化タングステンとの混合物の群より選択される、ステップ、をさらに含む、請求項16に記載の方法。
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