(57)【要約】【課題】一部の実施形態では、過酸化水素を半導体処理チャンバへ送るシステムが開示される。【解決手段】システムは、液体状態でＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を保持する処理キャニスタと、蒸発器ヒータが設けられた蒸発器と、液体のＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を蒸発器に供給する第１の供給ラインと、蒸発したＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物をを半導体処理チャンバへ供給する第２の供給ラインと、を備え、第２の供給ラインには、第２の供給ラインヒータが設けられる。蒸発器ヒータは、蒸発器を１２０℃未満の温度に加熱するように構成され、第２の供給ラインヒータは、供給ラインを蒸発器の温度以上の温度に加熱するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化水素を半導体処理チャンバへ送るシステムであって、
液体状態でＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を保持する処理キャニスタと、
蒸発器ヒータが設けられた蒸発器であって、前記蒸発器ヒータが、前記蒸発器を１２０℃未満の温度に加熱するように構成される、蒸発器と、
液体の前記Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を前記蒸発器に供給する第１の供給ラインと、
蒸発した前記Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を前記半導体処理チャンバへ供給する第２の供給ラインと、を備え、前記第２の供給ラインには、前記蒸発器の温度の２０℃以内の温度又は前記蒸発器の温度よりも高い温度に供給ラインを加熱するように構成される第２の供給ラインヒータが設けられる、デリバリーシステム。
【請求項２】
前記第２の供給ラインにフィルタを更に備え、前記フィルタは、３０ｎｍを超える除去率を有する請求項１に記載のデリバリーシステム。
【請求項３】
前記第２の供給ラインヒータは、前記蒸発器の温度の１０℃以内の温度又は前記蒸発器の温度よりも高い温度に前記第２の供給ライン及び前記フィルタを加熱するように構成される、請求項２に記載のデリバリーシステム。
【請求項４】
前記第２の供給ラインヒータは、前記蒸発器の温度以上の温度に前記第２の供給ライン及び前記フィルタを加熱するように構成される、請求項３に記載のデリバリーシステム。
【請求項５】
前記蒸発器ヒータは、前記蒸発器を１００℃以下の温度に加熱するように構成される、請求項１に記載のデリバリーシステム。
【請求項６】
前記蒸発器ヒータは、前記蒸発器を８０℃以下の温度に加熱するように構成される、請求項５に記載のデリバリーシステム。
【請求項７】
前記第１の供給ラインにフローコントローラを更に備え、前記フローコントローラは、前記処理キャニスタから前記半導体処理チャンバへの液体の流量を制御するように構成される、請求項１に記載のデリバリーシステム。
【請求項８】
前記フローコントローラは、非加熱フローコントローラである、請求項７に記載のデリバリーシステム。
【請求項９】
前記フローコントローラは、コリオリ式フローコントローラである、請求項８に記載のデリバリーシステム。
【請求項１０】
前記蒸発器を１２０℃未満の温度に加熱し、前記蒸発器の温度の２０℃以内の温度又は前記蒸発器の温度よりも高い温度に前記供給ラインを加熱する命令を提供するようにプログラムされたコントローラを更に備える請求項１に記載のデリバリーシステム。
【請求項１１】
半導体処理のための方法であって、
１２０℃未満に加熱された蒸発器において過酸化水素水溶液を蒸発させて、過酸化水素の蒸気を形成するステップと、
供給ラインを通じて、半導体処理チャンバへ前記過酸化水素の蒸気を流すステップと、
前記半導体処理チャンバの半導体基板を前記過酸化水素の蒸気に晒すステップと、を備える方法。
【請求項１２】
前記半導体基板を前記過酸化水素の蒸気に晒すステップは、前記半導体基板上の材料を硬化させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記供給ラインを前記蒸発器と同じ温度又は前記蒸発器よりも高い温度に加熱するステップを更に備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記供給ラインの一部を形成するフィルタを通じて前記過酸化水素の蒸気を流すステップと、前記フィルタを通じて前記過酸化水素の蒸気を流しながら前記フィルタを加熱するステップと、を更に備え、前記フィルタは、前記蒸発器と同じ温度又は前記蒸発器よりも高い温度に加熱される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記過酸化水素水溶液を蒸発することは、前記蒸発器を１１０℃以下に加熱することにより行われる請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記過酸化水素水溶液を蒸発することは、前記蒸発器を１００℃以下に加熱することにより行われる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記蒸発器に存在する蒸気におけるＨ２Ｏ２の容量パーセントは、前記蒸発器に供給されるＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ溶液におけるＨ２Ｏ２の容量パーセントの約１０％以内である請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記蒸発器に存在する蒸気におけるＨ２Ｏ２の容量パーセントは、前記蒸発器に供給されるＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ溶液におけるＨ２Ｏ２の容量パーセントの約５％以内である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記半導体処理チャンバの前記半導体基板を前記過酸化水素の蒸気に晒すステップは、前記半導体基板を約１５０℃から約４５０℃の処理温度に加熱することを含む請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体処理に関し、特に、過酸化水素を用いる半導体処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雰囲気の酸化は、半導体処理において一般的に用いられている。例えば、半導体処理チャンバ内の酸素、水蒸気又はオゾンを含む酸化雰囲気（ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ  ａｍｂｉｅｎｔｓ）は、材料の硬化のような様々なプロセスで用いられている。処理パラメータ及び材料が変化するとき、パラメータ及び材料を変化させることにより示される試みに適う酸化雰囲気による処理の開発の継続的な需要が存在する。
【発明の概要】
【０００３】
一態様では、過酸化水素を半導体処理チャンバへ送るシステムを提供する。前記システムは、液体状態でＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を保持する処理キャニスタと、蒸発器ヒータが設けられた蒸発器と、液体の前記Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を前記蒸発器に供給する第１の供給ラインと、蒸発したＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を前記半導体処理チャンバへ供給する第２の供給ラインと、を含む。前記蒸発器ヒータは、前記蒸発器を１２０℃未満の温度に加熱するように構成される。前記第２の供給ラインには、前記蒸発器の温度の２０℃以内の温度又は前記蒸発器の温度よりも高い温度に供給ラインを加熱するように構成される第２の供給ラインヒータが設けられる。
【０００４】
別の態様によれば、半導体処理のための方法を提供する。前記方法は、１２０℃未満に加熱された蒸発器において過酸化水素水溶液を蒸発させて、過酸化水素の蒸気を形成するステップを含む。前記過酸化水素の蒸気は、供給ラインを通じて、半導体処理チャンバへ流れる。前記半導体処理チャンバの半導体基板は、前記過酸化水素の蒸気に晒される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、一部の実施形態に係る半導体処理システムである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
半導体基板上の材料との適合性及び半導体基板上の材料をダメージから保護すること等の様々な要因により、半導体基板を処理するために低い温度を用いることが望ましい。例えば、低温で材料を硬化（ｃｕｒｅ）することは有益である。硬化は、半導体基板を半導体処理チャンバ内の酸化雰囲気に晒すことによって行われる。しかし、硬化処理のための温度が低い場合、酸素雰囲気における酸化種の反応性もまた低下する。
【０００７】
過酸化水素、すなわち、Ｈ２Ｏ２は、酸素、水蒸気又はオゾンよりも高効率の反応性を提供し、低温酸化雰囲気を用いるプロセスでの使用に好適な候補となる。Ｈ２Ｏ２は、例えば、Ｈ２Ｏ中に３０重量％の水溶液として商業的に取得可能である。
【０００８】
しかし、過酸化水素水溶液を用いる処理結果は、一定ではなく、所望の反応性よりも低い反応性であることがわかっている。処理チャンバへＨ２Ｏ２を送るための１つのアプローチは、バブラーで過酸化水素水溶液を蒸発させ、バブラーを通じてキャリアガスを流し、それによって、Ｈ２Ｏ２をキャリアガスと共に処理チャンバへ送ることである。しかし、このようなアプローチは、一定でない処理結果を招く。理論によって限定されるものではないが、Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏ２溶液は、Ｈ２Ｏ２の蒸気圧よりも非常に高いＨ２Ｏの蒸気圧に起因する異なる速度で蒸発すると考えられている。これは、優先的に蒸発するＨ２Ｏ及び時間と共に増加するバブラー内のＨ２Ｏ２の濃度により、溶液中のＨ２Ｏ２の濃度の変化を生じうる。よって、処理チャンバへ送られるＨ２Ｏ２の量は、時間にわたって変化し、処理の再現性を困難にしている。また、水における高い濃度のＨ２Ｏ２は爆発しやすく、安全性にリスクが有り、よって、このようなデリバリー（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）スキームを危険にする。
【０００９】
Ｈ２Ｏ２を処理チャンバへ送るために別途提案されたアプローチは、蒸発チャンバを通じてＨ２Ｏ２水溶液を流すことである。蒸発チャンバは、Ｈ２Ｏ／Ｈ２Ｏ２混合物を蒸発するために十分な温度で加熱され、これは、通常、液体の沸点以上、つまり１２０℃−１３０℃又はそれ以上を超える温度と考えられる。しかし、１２０℃を超える蒸発器の温度に対して、蒸発器から出る蒸気のＨ２Ｏ２：Ｈ２Ｏの比は、液体状態のＨ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ比よりも非常に小さく、処理チャンバへ送られるＨ２Ｏ２の量は、所望の量よりも少なくなり、その結果、Ｈ２Ｏ２を含む雰囲気に対して望まれる反応度の増加は、非常に低減される。
【００１０】
有利なことに、一部の実施形態によれば、高い反応度で雰囲気を提供及び酸化する間にも、処理チャンバへ一定の濃度のＨ２Ｏ２を送ることができる。一部の実施形態では、Ｈ２Ｏ２水溶液は、約１２０℃以下（１２０℃未満を含む）、約１１０℃以下、約１００℃以下又は約８０℃以下の温度で蒸発器で加熱されることにより蒸気となる。一部の実施形態では、蒸発器は、約１２０℃から約４０℃、約１１０℃から約５０℃、約１００℃から約５０℃、又は約８０℃から約６０℃の温度である。その後、蒸気は、不活性キャリアガスのようなキャリアガスと共に、半導体処理チャンバへ流入される。蒸気は、処理チャンバ内の酸化雰囲気を確立しうる。半導体基板上の材料の硬化のような各種プロセスは、処理チャンバ内の基板を酸化雰囲気へ露出することによって行われてもよい。
【００１１】
一部の実施では、蒸発器と処理チャンバとの間の蒸気供給ラインには、ヒータが設けられてもよく、例えば、蒸発器と等しい又は蒸発器よりも高い温度に加熱されてもよい。一部の実施形態では、蒸気供給ラインには、フィルタが設けられてもよく、フィルタも、例えば、蒸発器と等しい又は蒸発器よりも高い温度に加熱されてもよい。フィルタは、＞３０ｎｍ、＞１０ｎｍ、又は３ｎｍの除去率を有してもよく、これは、示されたサイズを超える粒子がフィルタによって効果的に捕捉されることを意味する。フィルタは、約５μｍ以下、約１μｍ以下又は約０．５μｍ以下の孔径を有してもよい。除去率及び孔径は、異なるパラメータであり、除去率は、フィルタの性能を反映するものであり、孔径は、フィルタ媒体の特性であるが、これらのパラメータは、互いに影響しあってもよいことが理解されるであろう。一部の実施形態では、非熱フローコントローラは、蒸発器へのＨ２Ｏ２水溶液の流量を調整するために使用される。
【００１２】
一部の実施形態に係る半導体処理システム２００は、図１を参照しながら説明される。例えばＨ２Ｏ２のような処理液源のような処理液源１００は、システム２００においてＨ２Ｏ２を蓄積するための処理キャニスタ１５へＨ２Ｏ２を提供することができ、キャニスタ１５からのＨ２Ｏ２が最終的に蒸発器２４へ供給され、その後処理チャンバ３０へ提供される。処理システム２００には、処理コントローラ２１０が設けられてもよく、これは、少なくとも１つのプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを含んでもよい。コンピュータシステムは、処理液のソース１００、蒸発器２４及び／又は処理チャンバ３０と電気的に通信してもよく、処理システム２００及びその構成要素に対して本明細書で記述されたいずれかの動作を実行するための命令がプログラムされてもよい。命令は、処理コントローラ２１０によってアクセス可能なメモリに記憶された一時的でない命令であってもよい。説明を簡単にするために単一のアイテムとして示されているが、処理コントローラ２１０は、システム２００の異なる部位への命令をそれぞれ提供する複数の異なるユニットを含んでもよい。
【００１３】
続いて図１を参照すると、ソース１００から処理キャニスタ１５へ処理液を供給するためのソース供給ライン１０は、マニュアルシャットオフバルブ１１と、フィルタ１２と、空気バルブ１３と、チェックバルブ１４と、を備えうる。図示されるように、単一のソース１００及びＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏの混合物をキャニスタ１５へ供給するための１つのソース供給ライン１０が設けられてもよい。しかし、一部の実施形態では、Ｈ２Ｏをキャニスタ１５へ別途供給するために、Ｈ２Ｏの第２のソース及び第２のソース供給ラインが設けられてもよい。キャニスタ１５には、温度センサ１６が更に設けられてもよい。液体のＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏの混合物を保持するキャニスタ１５は、室温で維持される、又は蒸発器２４へ投入されたときに混合物の蒸発を容易にするために、室温以上、約８０℃以下の温度に加熱されてもよい。
【００１４】
処理液は、第１の供給ライン２０を通じて処理キャニスタ１５から蒸発器２４へ移されてもよい。供給ライン２０は、更に、バルブ２１と、バルブ２２と、液体フローコントローラ２３と、フローコントローラ２３に結合されたバルブ２３ａと、備えてもよい。蒸発した処理液は、第２の供給ライン２０ａを通じて蒸発器２４から処理チャンバ３０へ供給される。供給ライン２０ａは、更に、バルブ２５と、フィルタ２６と、を備えてもよい。蒸発器２４は、ヒータ２８によって加熱され、バルブ２５及びフィルタ２６を含む供給ライン２０ａは、ヒータ２９によって加熱されてもよい。一部の実施形態では、ヒータ２９は、蒸気供給ライン２０ａ、バルブ２５及びフィルタ２６を、好ましくは蒸発器の温度の約２０℃以内又はそれよりも高い温度、より好ましくは蒸発器の温度の約１０℃以内又はそれよりも高い温度、又は最も好ましくは蒸発器２４の温度以上の温度に加熱する。例示的な実施形態では、蒸発器２４、供給ライン２０ａ、バルブ２５及びフィルタ２６は、約１００℃の温度に加熱される。一部の実施形態では、処理チャンバ３０は、バッチ処理チャンバであってもよく、これは、２０又はそれ以上、５０又はそれ以上又は１００又はそれ以上の半導体ウェーハであってもよい半導体基板を収容してもよい。一部の別の実施形態では、バッチ処理は、単一の基板処理チャンバであってもよい。
【００１５】
窒素のような不活性ガスは、ガス供給ライン８０，８０ａを通じて不活性ガスのソース８から処理チャンバ３０へ供給されてもよい。供給ライン８０は、マニュアルバルブ８１と、圧力レギュレータ８２と、圧力トランスデューサ８３と、フィルタ８４と、（フローコントローラ８５に結合されたバルブ８５ａを有する）フローコントローラ８５と、バルブ８６と、を含んでもよい。ガス供給ライン８０ａは、ヒータ８８によって加熱されてもよい。
【００１６】
不活性ガスは、ガス供給ライン５０を通じて蒸発器２４へも供給されてもよい。供給ライン５０は、ライン８０から分岐し、更に、チェックバルブ５２と、フローコントローラ５３と、フローコントローラ５３に結合されたバルブ５３ａと、備えてもよい。本明細書で使用されるように、別のラインから“分岐する”ラインは、他のラインと流体連通されることが理解される。
【００１７】
不活性ガスは、ガス供給ライン６０を通じてライン２０へ流入及びパージするために、バルブ２１と２２の間のライン２０のポイントへも供給されてもよい。ライン６０は、ライン８０から分岐し、かつ、圧力レギュレータ６４と、圧力トランスデューサ６５と、流れ制限部６１と、チェックバルブ６２と、バルブ６３と、を含んでもよい。
【００１８】
不活性ガスは、キャニスタ１５から蒸発器２４への処理液の移動のための駆動圧力を提供するために、ガス供給ライン７０を通じてキャニスタ１５へも供給されてもよく、不活性ガスは、正の圧力を提供して、キャニスタ１５から蒸発器２４へ処理液を押すことができる。ガス供給ライン７０は、圧力トランスデューサ６４の下流で、ガス供給ライン６０から分岐し、流れ制限部７１と、チェックバルブ７２と、バルブ７３と、圧力トランスデューサ７４と、を含んでもよい。それに替えて、一部の実施形態では、処理液は、重力によってキャニスタ１５から蒸発器へ押し出されてもよい。
【００１９】
処理システム２００には、必要な場合に、システム２００から処理液を排出するために、ドレイン９０，９０ａ及び９０ｂが更に設けられてもよい。ドレイン９０は、液体フローコントローラ２３とバルブ２３ａとの間で第１の供給ライン２０におけるポイントから分岐し、バルブ９１を備える。ドレイン９０ａは、キャニスタ５の直上の供給ライン２０から分岐し、バルブ９２を備える。ドレイン９０ｂは、一端がキャニスタ１５の内部と直通しており、他端がドレイン９０と直通している。ドレイン９０ｂは、過剰圧力除去バルブ９３を更に備える。過剰圧力除去バルブ９３に亘るバイパスライン９６には、バルブ９４及び流れ制限部９５が設けられる。
【００２０】
ドレイン９０，９０ａ及び９０ｂは、液体が重力の作用によって排出されるフリーフロードレインであってもよい。ドレイン９０の自由端は、ドレインシステムと接続している。
【００２１】
好ましくは、処理液と接触する流体ライン、例えば、供給ライン１０，２０及び２０ａ、ドレイン９０，９０ａ及び９０ｂは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）又はポリビニリデンジフルオライド（ＰＶＤＦ）のような高度に非反応性のポリマーからなる、又は同様の高度に非反応性の材料からなってもよい。
【００２２】
図１の参照を継続して、Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物の液体流を制御する液体フローコントローラ２３は、好ましくは非熱フローコントローラである。一部の実施形態では、フローコントローラは、コリオリ・フローコントローラであってもよい。実験的なセットアップでは、Ｂｒｏｎｋｈｏｒｓｔ  Ｍ１３コリオリ・フローコントローラが用いられた。Ｂｒｏｎｋｈｏｒｓｔ  Ｍ１３コリオリ・フローコントローラは、１０  ｇ／ｈ  から１２００  ｇ／ｈの流れのＨ２Ｏの３０％Ｈ２Ｏ２を制御するように構成された。実験的なセットアップでは、蒸発器２４は、Ｂｒｏｎｋｈｏｒｓｔ  ＣＥＭ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｍｉｘｉｎｇ）蒸発器であったが、処理液の蒸発に適した他の商業的に購入可能な蒸発器が使用されてもよい。Ｂｒｏｎｋｈｏｒｓｔ  Ｍ１３及びＢｒｏｎｋｈｏｒｓｔ  ＣＥＭは、オランダ国、ルールローのＢｒｏｎｋｈｏｒｓｔ  Ｈｉｇｈ−Ｔｅｃｈ  Ｂ．Ｖ．から購入可能である。上述したように、蒸発器は、ヒータ２８によって加熱された。キャリアガス流は、供給ライン５０を通じてこの蒸発器２４へ供給され、液体の蒸発を容易にするために、液体流と混合された。実験的なセットアップでは、供給ライン２０ａは、ＳＳ  ３１６Ｌで形成されていたが、処理チャンバへの処理ガス及び気体のデリバリーシステムに一般的に使用される他の高品質な金属を用いてもよい。それに替えて、本明細書で述べたように、供給ライン２０ａは、ＰＴＦＥ、ＰＦＥ又はＰＶＤＦ又は同様の非反応性材料で形成されてもよい。
【００２３】
本明細書で述べた実験的なセットアップでは、蒸発器は、以下の条件下で動作された。
−  Ｈ２Ｏ２濃度：１０％から５０％
−  Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ流：５０から１０００ｇ／ｈ
−  キャリアガス流：０．５から１０ｓｌｍ
−  リアクタ圧力  ５から３００Ｔｏｒｒ
−  蒸発器、フィルタ及びライン温度：１２０℃未満
【００２４】
一部の実験では、特に有効な結果は、以下の条件内で見出された。
−  Ｈ２Ｏ２濃度：１０％から５０％、又は約３０％
−  Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ流：３００ｇ／ｈから５００ｇ／ｈ
−  キャリアガス流：１ｓｌｍから５ｓｌｍ
−  リアクタ圧力  ２０Ｔｏｒｒから１２０Ｔｏｒｒ
−  蒸発器、フィルタ及びライン温度：１００又はそれ未満、若しくは８０℃又はそれ未満
【００２５】
有利には、１２０℃又はそれ以上の蒸発器温度と比べて、１２０℃を下回る蒸発器温度が、蒸発器から出る気体混合物における高いＨ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ比をもたらしたことが見出された。Ｈ２Ｏ２の分子量（３４）及びＨ２Ｏの分子量（１６）並びにＨ２Ｏ２の密度（１．４４ｇ／ｃｍ３）及びＨ２Ｏの密度（１ｇ／ｃｍ３）を用いて、液体の３０％（容量）のＨ２Ｏ２を気相状態のＨ２Ｏ２の濃度に変換することにより、Ｈ２Ｏ２の分解が行われないと仮定すると、気相状態の２５％（容量で）Ｈ２Ｏ２をもたらすと考えられる。一部の実施形態では、気体混合物におけるＨ２Ｏ２の量は、約２０％（容量）又はそれ以上、若しくは約２５％（容量）又はそれ以上であってもよい。つまり、気相状態で蒸発器からなくなるＨ２Ｏ２の容量パーセントは、蒸発器に供給される水溶液のＨ２Ｏ２の容量パーセントの約１０％以内、又は約５％以内であってもよい。理論によって限定されることを望むものではないが、１２０℃又はそれ以上の蒸発器温度が、Ｈ２Ｏ２の著しい分解をもたらすと考えられる。したがって、一部の実施形態では、Ｈ２Ｏ２による効果的な処理のために、加熱された蒸発器の温度は、１２０℃未満、好ましくは約１１０℃以下、より好ましくは約１００℃以下、最も好ましくは約８０℃以下を維持する。一部の実施形態では、蒸発器温度は、約１２０℃から約４０℃、約１１０℃から約５０℃、約１００℃から約６０℃、又は約８０℃から約６０℃の範囲である。
【００２６】
このような温度は、Ｈ２Ｏ２による硬化処理のために従来提案された２００℃以上の温度よりも低い温度であることが理解されるであろう。理論によって限定されることを望むものではないが、Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物は、気相状態よりも液相状態で熱分解しやすいと考えられる。一部の実施形態では、蒸発の後、Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ気体は、高温に露出されてもよく、約１００℃から約５００℃、約１５０℃から約４５０℃、又は約２００℃から４００℃での処理のために用いられうる。
【００２７】
理論によって限定されることを望むものではないが、１２０℃未満に蒸気温度を下げることにより、Ｈ２Ｏ２の分解を防ぐことを助けたと考えられる。蒸発器に対してこのような低い又は相対的に低い温度は、液体の蒸発に必要なエネルギーが熱エネルギーであるので、直感的でないと考えられ、これは、蒸発を促進する高い温度により、蒸発器の温度によって提供されることが理解されるであろう。したがって、蒸発器温度を低くすることにより、ゆっくりした蒸発処理をもたらすことが期待される。それにもかかわらず、本明細書に開示される蒸発温度は、Ｈ２Ｏ２の分解を軽減し、ゆっくりした蒸発処理でも良好な反応性による酸化雰囲気を提供することができる。
【００２８】
また、一部の環境下では、液体材料の流れ及びキャリアガスの流れに応じて、フィルタを使用したものに比べて増加した粒子の量は、Ｈ２Ｏ２の流れで提供されるリアクタ内で処理された基板上に現れた。理論によって限定されることを望むものではないが、粒子は、完全に蒸発されず、それにもかかわらず、蒸発器から処理チャンバへ運ばれる小さな液滴によって生じると考えられる。液滴は、固体材料をリアクタへ運んでもよく、このように粒子の源を形成する。有利には、例えば、蒸気供給ライン２９のフィルタ２６のような、蒸発器と処理チャンバとの間の大面積の多孔質フィルタを設けることにより、軽減され、いくつかの場合には、粒子が実質的に除去される。理論によって限定されることを望むものではないが、フィルタがガス流中の液滴を捕捉及び蒸発させるものと考えられる。実験的なセットアップでは、＞３ｎｍの除去率を有するＰＴＦＥフィルタが使用された。
【００２９】
一部の実施形態では、フィルタは、＞３０ｎｍ、＞１０ｎｍ又は＞３ｎｍの除去率を有してもよい。一部の実施形態では、フィルタの孔径は、約５μｍ以下、約１μｍ以下又は約０．５μｍ以下であってもよい。一部の実施形態では、フィルタは、ＰＴＦＥ、ＰＦＥ又はＰＶＤＡのフィルタ或いは同様の非反応性フィルタ材料であってもよい。それに替えて、フィルタ２６は、小孔径のガラス又はクォーツフリットであってもよい。一部の実施形態では、当該フリットは、処理チャンバ３０へ蒸発したＨ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ混合物を供給するためのクォーツインジェクタの一部であってもよい。
【００３０】
一部の実施形態では、フィルタを用いることに替えて又は加えて、蒸発器内の液体／気体混合物の残留時間は、液体の完全な蒸発が生じる程度に十分に長く選択されてもよい。
【００３１】
一部の実施形態では、蒸発器を介したキャリアガス流に加えて、処理チャンバを介した追加の窒素流を０．０１−１ｓｌｍの流速で加えることができる。
【００３２】
様々な変更が本明細書で開示された方法及びシステムになされることができることを理解するであろう。例えば、本明細書で開示された方法及びシステムは、硬化以外の処理のためのＨ２Ｏ２含有酸化雰囲気を提供するために適用されてもよい。
【００３３】
したがって、各種の省略、追加及び変更が本発明の範囲から逸脱しない範囲で上述した処理及び構造になされうることが当業者には理解されるであろう。特定の特徴及び実施形態の態様の各種の組み合わせ又は部分的な組み合わせも発明の詳細な説明の範囲内でなされてもよいと考えられる。各種の特徴及び開示された実施形態の態様は、適切に互いに組み合わせられる又は代替されることができる。このような全ての変更及び改変は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような、本発明の範囲内に属することを意図するものである。
【図１】
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【外国語明細書】
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2015192148000002.pdf
2015192148000003.pdf
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