(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収着型ガス貯蔵および放出システムであって、
収着ガスに吸着親和性を有する固相物理収着媒を含む貯蔵および放出容器と、
前記貯蔵および放出容器内にあって前記収着ガスの不純物に対して化学収着性を有し、また前記貯蔵および放出容器内で該不純物を化学収着してガス相除去するように配置され、不純物に透過性であるが収着ガスに非透過性であるバリア部によって収着ガスと接触しないように保護される化学収着物質と、
弁を内部に含み、前記貯蔵および放出容器とガス流で連結され、脱着された収着ガスを前記貯蔵および放出容器から選択的に放出する弁頭アセンブリと、を備える収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項２】
バリア部は、選択透過性膜を含む請求項１の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項３】
選択透過性膜は、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフルオロアセテート、シリコーン、表面処理ガラス織物およびポリフェニレンオキシドフィルムからなる群から選ばれる構成物質から形成される請求項２の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項４】
化学収着物質は、不純物に透過性であるが収着ガスに非透過性であるバリア部としての膜を含むカプセルに収納される請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項５】
化学収着物質は、カプセル内の支持母材上に担持される請求項４記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項６】
化学収着物質は、
（Ａ）第ＩＩ族金属、
（Ｂ）これらの混入物が存在する際に、これらの混入物を除去するのに効果的に反応するアニオンをもたらす化合物と会合するものの、共有結合しない支持体を含むスカベンジャーであり、
（ｉ）対応するプロトン化カルボアニオン化合物が約２２〜約３６のｐＫａ値を有するカルボアニオン源化合物
（ｉｉ）カルボアニオン源化合物を収着ガスと反応させることによって形成されるアニオン源化合物、からなる群の一種以上の成分から選択され、および
（Ｃ）（ｉ）約５０〜約１０００平方米／グラムの範囲の表面積を有し、また少なくとも約２５０℃まで熱的に安定な不活性支持体、および
（ｉｉ）約０．０１〜約１．０モル／支持体リットルの濃度で支持体上に存在し、またナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムから選択される第ＩＡ族金属、ならびにその混合物および合金の支持体上に析出し、ついで支持体上で熱分解して形成される活性スカベンジャー種、
を含むスカベンジャー、
からなる群から選択される請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項７】
化学収着物質は、バリウム、ストロンチウム、カルシウムおよびマグネシウムからなる群から選択される請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項８】
化学収着物質は、トリチルリチウムおよびヒ化カリウムからなる群から選択される請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項９】
前記固相物理収着媒は、その上に物理的に吸着させた収着ガスを有する請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項１０】
前記収着ガスは、アルシン、ホスフィン、塩素、ＮＦ３、ＢＦ３、ＢＣｌ３、Ｂ２Ｈ６、Ｂ２Ｄ６、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦ、ＨＩ、六フッ化タングステン、（ＣＨ３）３Ｓｂ、フッ化水素、塩化水素、ヨウ化水素、臭化水素、ゲルマン、アンモニア、スチビン、硫化水素、セレン化水素、テルル化水素、臭素、ヨウ素、フッ素からなる群から選択される請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項１１】
固相物理収着媒は、結晶性アルミノシリケート、アルミナ、シリカ、炭素、巨大網目状ポリマー、および珪藻土からなる群から選択される物質を含む請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項１２】
化学収着物質は、貯蔵および放出容器において、薄い金属フィルムの形態で含まれる請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項１３】
化学収着物質の薄い金属フィルムは、バリウム、ストロンチウム、カルシウムおよびマグネシウムからなる群から選択される物質を含む請求項１２記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項１４】
化学収着物質は、貯蔵および放出容器の内部領域において、分離される請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システム。
【請求項１５】
ガス試薬を用いる半導体製造装置、および半導体製造装置とガス流で連結したそのためのガス試薬源を含む半導体製造設備であって、前記ガス試薬源は、請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システムを備えてなる半導体製造設備。
【請求項１６】
収着ガスを供給するために使用される請求項１に記載の収着型ガス貯蔵および放出システムを製造するプロセスであって、
貯蔵および放出容器を提供すること、
前記貯蔵および放出容器内に固相物理収着媒を入れること、
前記貯蔵および放出容器内に、前記収着ガスの不純物に対して化学収着性を有し、前記貯蔵および放出容器内で該不純物を化学収着してガス相除去するように配置された化学収着物質を提供すること、
を備え、
前記化学収着物質は、不純物に透過性であるが収着ガスに非透過性であるバリア部によって収着ガスと接触しないように保護されるプロセス。
【請求項１７】
基板上または内部に電子機器構造体を製造するプロセスであって、
請求項１に記載の収着型ガス貯蔵および放出システムから流体を流すこと、
前記基板を、当該基板上または内部で流体またはその成分を用いるのに効果的な条件下で、前記収着型ガス貯蔵および放出システムから放出された流体と接触させること、
を備える、プロセス。
【請求項１８】
接触工程は、下記（ａ）〜（ｊ）からなる群から選択されるプロセス工程を含む請求項１７記載のプロセス。
（ａ）イオン注入
（ｂ）エピタキシャル成長
（ｃ）プラズマエッチング
（ｄ）反応性イオンエッチング
（ｅ）金属化
（ｆ）物理蒸着
（ｇ）化学蒸着
（ｈ）フォトリソグラフィ
（ｉ）クリーニング
（ｊ）ドーピング
【請求項１９】
前記接触を、前記基板上または内部で構成物質を析出するのに効果的な条件下で行うこと、および
さもなければ放出された流体の純度を低減するであろう容器内の不純物を化学収着すること、
を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項２０】
前記流体は、前記電子機器構造体の構成物質を形成しない請求項１７記載のプロセス。
【請求項２１】
電子機器構造体は、下記（ａ）〜（ｖ）からなる群から選択される請求項１７記載のプロセス。
（ａ）トランジスタ
（ｂ）コンデンサ
（ｃ）抵抗器
（ｄ）メモリセル
（ｅ）誘電物質
（ｆ）埋め込みドープ基板領域
（ｇ）金属化層
（ｈ）チャンネルストップ層
（ｉ）素材層
（ｊ）ゲート層
（ｋ）ドレイン層
（ｌ）酸化物層
（ｍ）電界エミッタ素子
（ｎ）不動態化層
（ｏ）インターコネクト
（ｐ）ポリサイド
（ｑ）電極
（ｒ）トレンチ構造体
（ｓ）イオン注入物質層
（ｔ）バイアプラグ
（ｕ）前記（ａ）〜（ｔ）の電子機器構造体用の前駆構造体
（ｖ）前記（ａ）〜（ｔ）の電子機器構造体の二種以上を含む機器構造体
【請求項２２】
電子機器構造体は、メモリーチップ機器を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項２３】
メモリーチップ機器は、下記（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）からなる群から選択される機器を含む請求項２２記載のプロセス。
（ｉ）ＲＯＭチップ
（ｉｉ）ＲＡＭチップ
（ｉｉｉ）ＳＲＡＭチップ
（ｉｖ）ＤＲＡＭチップ
（ｖ）ＰＲＯＭチップ
（ｖｉ）ＥＰＲＯＭチップ
（ｖｉｉ）ＥＥＰＲＯＭチップ
（ｖｉｉｉ）フラッシュメモリーチップ
【請求項２４】
電極機器構造体は、半導体論理チップを含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項２５】
電極機器構造体は、マイクロコントローラーおよびマイクロプロセッサーからなる群から選択される半導体論理チップを含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項２６】
電極機器構造体は、マイクロコントローラーを含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項２７】
電極機器構造体は、マイクロプロセッサーを含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項２８】
接触工程は、イオン注入を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項２９】
イオン注入のための流体は、金属有機組成物を含み、該金属有機組成物の金属部分は、アルミニウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、ニオブ、タンタル、銅、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、金、タングステン、チタン、ニッケル、クロム、モリブデン、バナジウムおよび上記の組合せ物からなる群から選択される請求項２８記載のプロセス。
【請求項３０】
接触工程は、化学蒸着を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項３１】
接触工程は、ポリシリコンの化学蒸着を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項３２】
接触工程は、ドープポリシリコン物質を基板上に形成することを含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項３３】
固相物理収着媒は、炭素質物質、シリカ、アルミナ、アルミノシリケート、珪藻土および高分子収着物質からなる群から選択される収着物質を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項３４】
接触工程は、下記からなる群から選択される前駆物質によって行われる化学蒸着を含む請求項１７記載のプロセス。
シラン、
ジシラン、
クロロシラン、
六フッ化タングステン、
トリクロロチタン、
テトラキスジメチルアミドチタン、
テトラキスジエチルアミドチタン、
アンモニア、
テトラエチルオルソシリケート、
アルシン、
ホスフィン、
ボラン、
ジボラン、
三フッ化ホウ素、
三塩化ホウ素、
ホウ酸トリメチル、
トリメチルボライト、
ホウ酸トリエチル、
トリエチルボライト、
三塩化リン、
リン酸トリメチル、
亜リン酸トリメチル、
リン酸トリエチル、および
亜リン酸トリエチル、
【請求項３５】
請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システムの貯蔵および放出容器に、収着流体を充填することを含むプロセス。
【請求項３６】
前記電子機器構造体を含む電子製品を製造することを備え、
前記製品は、コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、電話、フラットパネルディスプレイ、モニタ、音響システム、電子ゲーム、バーチャルリアリティ装置および高性能消費者機器からなる群から選択される請求項１７記載のプロセス。
【請求項３７】
高性能消費者機器は、調理器具、冷蔵庫、冷凍庫、食器洗浄器、洗濯機、衣類乾燥機、加湿器、除湿器、空調装置、衛星航法機器、照明機器および前記機器用のリモートコントローラからなる群から選択される請求項３６記載のプロセス。
【請求項３８】
前記電子機器構造体を含む電子製品を製造することを備え、
前記電子製品は、遠距離通信機器を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項３９】
請求項２３記載のプロセスで製造された電子機器構造体を含む電子製品であって、前記電子機器構造体は、下記（ａ）〜（ｍ）からなる群から選択されてなる電子製品。
（ａ）トランジスタ
（ｂ）コンデンサ
（ｃ）抵抗器
（ｄ）メモリセル
（ｅ）誘電体材料
（ｆ）埋め込みドープ基板領域
（ｇ）金属化層
（ｈ）チャネルストップ層
（ｉ）ソース層
（ｊ）ゲート層
（ｋ）ドレイン層
（ｌ）酸化物層
（ｍ）電界エミッタ素子
【請求項４０】
請求項１７記載のプロセスで作製された電子機器構造体。
【請求項４１】
前記固相物理収着媒は、活性炭を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項４２】
前記固相物理収着媒は、粒状活性炭を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項４３】
前記固相物理収着媒は、炭素を含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項４４】
請求項１７記載のプロセスで製造された電子機器構造体を含む電子製品。
【請求項４５】
半導体製造プロセスにおける試薬送出のための請求項１記載の収着型ガス貯蔵および放出システムの使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、概して、ガスが物理収着媒（そこにガスが収着され、そこから放出運転に際してガスが脱着される）を含む貯蔵および放出容器から選択的に放出されるための貯蔵および放出システムに関する。本発明は、さらに半導体製造システムおよびプロセスに関し、ここではこのような貯蔵および放出システムが用いられて、このような半導体製造プロセスで得られる電子機器構造体、およびこのような電子機器構造体を含むエンドユース製品に試薬が供給される。
【０００２】
技術背景
広範囲の工業プロセスおよび用途においては、プロセス流体の信頼にたる供給源（プロセス流体を必要に応じて供給するのにコンパクトであり、軽便性があり、また入手可能である）が必要である。このような工業プロセスおよび用途には、半導体の製造、イオン注入、平面パネルディスプレーの製造、医療、水処理、緊急呼吸装置、溶接操作、気体およびガスの供給を伴なう航空宇宙用途などが含まれる。前記した必要性は、半導体製造産業においては、電子機器の集積密度が次第に増大しまたウェハーサイズ（高レベルのプロセス信頼性および効率の良さが求められる）が増大することから特に深刻である。
【０００３】
Ｋａｒｌ  Ｏ．Ｋｎｏｌｌｍｕｅｌｌｅｒによる米国特許第４，７４４，２２１号（１９８８年５月１７日発行）には、アルシンの貯蔵およびこれに続く放出方法が開示されている。この発明の開示方法によれば、アルシンを、約−３０℃〜約＋３０℃の温度で、約５〜約１５Åの範囲の細孔サイズを有するゼオライトと接触させてアルシンをゼオライトに吸着させる。アルシンは、次いでゼオライトを約１７５℃まで昇温しかつアルシンがゼオライト物質から放出されるのに十分な時間をかけて加熱することによって放出される。
【０００４】
Ｋｎｏｌｌｍｕｅｌｌｅｒ特許に開示された方法には、ゼオライト物質に対する加熱手段の設備、すなわちゼオライトを十分な温度に加熱して、先に収着したアルシンをゼオライトから所望の品質で脱着するように構成しまた配置することが必要であるという欠点がある。
【０００５】
アルシンを収着したゼオライトを収納する容器の外側に加熱ジャケットまたは他の手段を用いることは、容器が典型的には実質的な熱容量を有し、それにより放出運転に実質的な時間遅れを生じるという問題がある。さらに、アルシンを加熱することにより、その分解が引き起こされ、結果として水素ガスが形成されるが、これは爆発の危険性をプロセスシステムにもたらす。加えて、アルシンのこのような熱介在分解は、プロセスシステム内のガス圧の実質的上昇に影響をもたらすが、このことはシステムの寿命や運転効率の点で顕著な欠点であろう。
【０００６】
ゼオライト床自体の内部に配置された加熱コイルまたは他の加熱要素の設備には、このような手段に関して、ゼオライト床を均一に加熱してアルシンガス放出する際に所望の均一性を達成するのが困難であるという問題がある。
【０００７】
加熱されたキャリヤーガス流（収納容器内のゼオライト床を通る）を用いることにより、前記の欠陥が克服されよう。しかし、アルシンが加熱されたキャリヤーガスで脱着されるのに必要な温度は、望ましくなく高いか、さもなければアルシンガスを最終使用するには不適切であるので、冷却または他の処理は、放出ガスを最終使用するために条件付けされることが求められる。
【０００８】
Ｇｌｅｎｎ  Ｍ．ＴｏｍおよびＪａｍｅｓ  Ｖ．ＭｃＭａｎｕｓによる米国特許第５，５１８，５２８号（１９９６年５月２１日発行）には、ガス（例えば水素化物ガス、ハロゲン化物ガス、有機金属第Ｖ族化合物など）を貯蔵しまた放出するためのガス貯蔵および放出システムが開示されるが、これはＫｎｏｌｌｍｕｅｌｌｅｒ特許に開示されたガス供給プロセスの種々の欠点を克服するものである。
【０００９】
Ｔｏｍらの特許によるガス貯蔵および放出システムには、ガスを貯蔵しまた放出するための吸脱着装置が含まれるが、これには固相物理収着媒が収納され、またガスを選択的に容器の内外に流すように配置された貯蔵および放出容器が含まれる。収着ガスは、収着媒上に物理的に吸着される。放出装置は、貯蔵および放出容器とガス流で連結され、容器外部に容器の内圧以下のガスが付与されて、固相物理収着媒から収着質が効果的に脱着され、また脱着されたガスが放出装置を通して効果的に流される。加熱手段は、脱着プロセスを促進するのに用いられるが、上述されるように、加熱は、収着／脱着システムに対して種々の欠点を必然的に伴なうが、それゆえＴｏｍらのシステムを運転し、また収着ガスを収着媒から圧力差を介在させて放出することによって、脱着が少なくとも部分的に行われることが好ましい。
【００１０】
Ｔｏｍらの特許の貯蔵および放出容器には、高圧ガスシリンダー（例えばプロセスガスを提供するのに通常の半導体製造産業で用いられるような）を用いる先行技術の使用に比べて、実質的な技術的進歩が含まれる。通常の高圧ガスシリンダーは、圧力調整装置の損傷または不具合によりもれ易く、同様にシリンダー内の内部圧力が許容限度を超える場合に、破裂およびシリンダーからの望ましくない大量のガス漏れを起こし易い。このような過圧は、例えばガスが内部で分解してシリンダーの内部ガス圧が急激に上昇することによってもたらされる。
【００１１】
Ｔｏｍらによる特許のガス貯蔵および放出システムにおいては、したがって貯蔵された収着ガスの圧力は、ガスがキャリアー収着媒（例えばゼオライト、活性炭および／または他の吸着物質）に可逆的に吸着する容器を提供することによって低減される。
【００１２】
ここで半導体製造をさらに詳しく見ると、半導体製造で用いられる多くのプロセスでは、有害ガス（例えば毒性、引火性または自然性）が蒸気状態で用いられる。製造プロセスの安全性は、種々の場合に時下に用いられるガス源を代替することによって実質的に改良されよう。特に、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）およびクロロトリメチルシラン（ＣｌＴＭＳ）は、プライマーとして用いられてフォトレジストのウェハーへの接着性を向上させる。ＨＭＤＳおよびＣｌＴＭＳは、ウェハー上にスピンすることができるが、典型的には噴霧または蒸気のいずれかで付与される。フォトレジストの展開剤および剥離剤は、通常液体で用いられるが、また蒸気で用いることができる。すなわち、これらの物質は酸か塩基（有機または無機）であり、また芳香族機能を有することができる。これらすべての物質を用いる際の安全性は、半導体製造設備における供給および使用の現在方式から改善されるであろう。
【００１３】
一般に、半導体製造では、非常に低い混入物レベルが要求される。典型的な製造設備においては、欠陥密度が数十分の一／ｃｍ２の完全なウェーハーがもたらされる。工作機具類の清浄性を維持することは、プロセスの流れを競合できるコストで実現するのに不可欠である。そのままでチャンバーを清浄化することは、殆どのプロセス手段について今や常識である。この清浄化で用いられるガスまたは高蒸気圧の液体は、多くが有害であり、次の特性を一種以上有する。すなわち、毒性、引火性、自然性および／またはオゾン層に対する悪影響（いわゆる地球温暖化ガスによる）である。清浄化プロセスの安全性は、現在用いられるガス源を代替することによって、実質的に向上されるであろう
【００１４】
前記の清浄化試薬に加えて、半導体製造で用いられる多くの他のプロセスガスは、有害でありまた次の特性を一種以上有する。すなわち、毒性、引火性または自然性である。特に、化学蒸着プロセス（ＣＶＤ）は、ガス状または液体供給原料（多くの場合、重要な健康および安全の問題を付随する）を用いて行われる。このようなガスは、半導体構造体を製造する個々層を生成するのに重要であるが、半導体製造プロセスの安全性は、現在の通常の半導体製造実施の際に用いられる流体源を代替することによって実質的に向上されるであろう。
【００１５】
米国特許第５，５１８，５２８号に記載される一般的なタイプの貯蔵および放出システムについて、一連の問題は、水素化物ガス種などの貯蔵されたガスの分解である。‘５２８特許では、アルシンを分解して水素ガスを形成するような分解反応に触媒作用を及ぼし、または分解反応を介在する痕跡物質を非常に低レベルで含む収着物質を用いることによって、貯蔵ガスの分解生成物の生成に付随する問題を最少にすることが試みられている。水素ガスは、引火性であり、また安全の危険性を付随し、同様に貯蔵ガスの圧力を望ましいレベル（大気圧または近大気圧）以上に高める。
【００１６】
収着物質を換えることは、製造、貯蔵条件などの結果としてもたらされようことから、またいくつかの場合にはより経済的なグレードの収着物質を用いることが望まれるようことから、これらの柔軟性を有し、またガス分解を引き起こす悪影響をもたらさないガス貯蔵および放出システムを提供することが望まれよう。
【００１７】
したがって、本発明の目的は、前記した技術上の欠点を克服することができるガス貯蔵および放出システム、ならびに付随する半導体製造装置、システム、および方法を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的および利点は、次の開示事項および付随する請求項によりさらに完全に明らかとなるであろう。
【００１９】
発明の開示
本発明は、例えば水素化物ガス、ハロゲン化物ガス、有機金属第Ｖ族化合物などのガスを、貯蔵および放出するための吸脱着装置およびその方法を意図するものである。
【００２０】
装置に関しては、本発明は、
収着ガスをその上に物理的に吸着させる固相物理収着媒を含む貯蔵および放出容器と、
貯蔵および放出容器内にあって収着ガスに対して不純物の化学吸着性を有し、また貯蔵および放出容器内で該不純物を化学収着してガス相除去するように配置された化学収着物質と、
貯蔵および放出容器とガス流で連結され、脱着された収着ガスを貯蔵および放出容器から選択的に放出する放出装置と
を含む。
【００２１】
前記システムにおける不純物には、例えば水、金属、酸化物の遷移金属種（例えば酸化物、亜硫酸塩および／または硝酸塩）などの痕跡成分が含まれてもよいが、これらの痕跡成分は、貯蔵および放出容器において化学収着して除去されない場合には、貯蔵および放出容器において収着ガスを分解するであろう。化学収着媒は、別にまたは追加的に、それらの分解生成物自体に関して化学収着媒であってもよい。
【００２２】
一般に、ガスが収着および脱着され、続いて放出される点に関して、単に差圧によって運転するのが好ましいものの、本発明のシステムにおいては、いくつかの場合に、貯蔵および放出容器に関して機能的に配置されたヒーターが効果的に用いられて、固相収着媒が選択的に加熱され、収着ガスの固相収着媒からの熱的脱着性が効果的に高められる。
【００２３】
好ましい固相物理収着媒には、例えば約４〜約１３Åの範囲の細孔サイズを有する結晶性アルミノシリケートが含まれ、一方大細孔を有する結晶性アルミノシリケート組成物、例えば約２０〜４０Åの範囲の細孔サイズを有するいわゆるメソポア組成物は、また本発明を広範囲に実施する際に潜在的に有効に用いられる。このような結晶性アルミノシリケート組成物の例としては、５Åモレキュラーシーブ、好ましくはバインダレスモレキュラーシーブが含まれる。結晶性アルミノシリケートおよび炭素モレキュラーシーブなどのモレキュラーシーブ物質は、多くの場合好ましいものであるが、固相物理収着媒としては、シリカ、アルミナ、巨大網目状ポリマー、珪藻土、炭素などの他の物質が有効に含まれてもよい。収着物質は、適切に処理されて、ガスの貯蔵および放出システムの性能に悪影響を及ぼす痕跡成分が全くないことを確実にされてもよい。例えば、炭素収着媒を、例えばフッ化水素酸による洗浄処理に供して、金属、および酸化物の遷移金属種などの痕跡成分が十分にないようにしてもよい。潜在的に有用な炭素物質には、高度に均一な球形の微粒子形状のいわゆる粒状活性炭が含まれる。例えば、ＢＡＣ−ＭＰ、ＢＡＣ−ＬＰ、およびＢＡＣ−Ｇ−７０Ｒであり、米国（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、Ｎ．Ｙ．）のＫｕｒｅｈａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
【００２４】
潜在的に適切な化学収着物質の例には、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムなどの微細第ＩＩ族金属が含まれる。
【００２５】
別に、化学吸収媒には、これらの不純物に対するスカカベンジャーが含まれてもよく、これには一種以上の下記のものが含まれる。
（Ａ）これらの混入物が存在する際に、これらの混入物を除去するのに効果的に反応するアニオンをもたらす化合物と会合するものの、共有結合しない支持体を含むスカベンジャー、ここでこのような化合物は、下記（ｉ）および（ｉｉ）からなる群の一種以上の成分から選択される。
（ｉ）対応するプロトン化カルボアニオン化合物が約２２〜約３６のｐＫａ値
を有するカルボアニオン源化合物
（ｉｉ）カルボアニオン源化合物を収着ガスと反応させることによって形成さ
れるアニオン源化合物
（Ｂ）下記（ｉ）および（ｉｉ）を含むスカベンジャー
（ｉ）約５０〜約１０００平方米／グラムの範囲の表面積を有し、また少なくとも約２５０℃まで熱的に安定な不活性支持体
（ｉｉ）約０．０１〜約１．０モル／支持体リットルの濃度で支持体上に存在し、またナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムから選択される第ＩＡ族金属、ならびにその混合物および合金の支持体上に析出し、ついで支持体上で熱分解して形成される活性スカベンジャー種
【００２６】
実施例にしたがって、このような化学収着物質には、トリチルリチウムおよび砒化カリウムからなる群から選択されるスカベンジャー成分が含まれるのが有利である。
【００２７】
放出される収着ガスの汚染物質に対するこのような化学収着物質に関して、いかなるスカベンジャーおよび化学収着物質も広範囲に用いることができるが、これらには、Ｇｌｅｎｎ  Ｍ．Ｔｏｍらによる米国特許第４，７６１，３９５号（１９８８年８月２日発行）に開示され請求されているタイプのスカベンジャー組成物が含まれる。
【００２８】
化学収着物質は、使用する際には物理収着媒床とガスで連結した分離した床として用いられてもよく、あるいは別に化学収着媒は、貯蔵および放出容器において物理吸着物質床に亘って無作為または選択的に分散されてもよい。
【００２９】
本発明は、他の観点において、ガス試薬を用いる半導体製造装置（例えばイオン注入装置）を含む半導体製造設備、およびこのような半導体製造装置とガス流で連結したそのためのガス試薬源に関し、その際ガス試薬源には、上記した一般的なタイプのガス貯蔵および放出システムが含まれる。
【００３０】
本発明は、さらに他の点で、試薬ガスを提供するプロセスに関し、これには、試薬ガスをその上に物理的に吸着させる固相物理収着媒を含む貯蔵および放出容器を提供すること、
貯蔵および放出容器において試薬ガスのガス相不純物を化学収着して、それをガス相除去すること、
試薬ガスを物理収着媒から脱着すること、および
脱着された試薬ガスを貯蔵および放出容器から放出すること
が含まれる。
【００３１】
本発明は、他の観点においては、半導体または他の電子機器構造体を製造するための、またそれを含むエンドユース製品を製造するための装置またはプロセスに関する。このような観点においては、本発明では、貯蔵および放出システムが用いられ、これは流体を供給してこれらの機器構造体を製造するための処理運転をするように配置される。
【００３２】
一つの観点では、本発明は、基板上または内部に電子機器構造体を製造するプロセスに関し、これには、
流体（例えば電子機器構造体の構成物質のための流体源、または別にエッチング液、洗浄剤またはマスキング剤などの試薬）をその上に物理的に吸着させる物理収着媒を含む貯蔵および放出容器を提供して電子機器構造体を製造し、その際それは電子機器構造体を製造するのに用いられるものの、電子機器構造体の構成物質を形成しないこと、
流体を物理収着媒から脱着して、流体を貯蔵および放出容器から放出すること、および
基板を、基板上または内部で流体またはその成分を用いるのに効果的な条件下で、貯蔵および放出容器から放出された流体と接触させ、その際貯蔵および放出容器は、任意にさらに流体の不純物に対する化学収着媒を含み、それによって流体が高純度条件で放出されることができること
が含まれる。
【００３３】
本発明のプロセスにおいては、接触工程には例えば下記のようなプロセス工程が含まれる。
（ａ）イオン注入
（ｂ）エピタキシャル生長
（ｃ）プラズマエッチング
（ｄ）反応イオンエッチング
（ｅ）金属化
（ｆ）物理蒸着
（ｇ）化学蒸着
（ｈ）写真平板
（ｉ）クリーニング
（ｊ）ドーピング
【００３４】
好ましい観点においては、本発明は基板上または内部に電子機器構造体を製造するプロセスに関し、これには、
電子機器構造体の構成物質のために、流体源をその上に物理的に吸着する物理収着媒を含む貯蔵および放出容器を提供すること、
流体源を物理収着媒から脱着して流体源を貯蔵および放出容器から放出すること、および
基板を、基板上または内部で構成物質を析出するのに効果的な条件下で、貯蔵および放出容器から放出された流体源と接触させ、任意にさもなければ放出される流体の純度を低減するであろう容器内の不純物を化学収着すること
が含まれる。
【００３５】
本明細書で用いられるように、本発明の貯蔵および放出容器に貯蔵されまたそこから放出される流体に関して、「成分」という用語は、放出される流体のいなる成分を包含し、同様にその生成物（例えば反応または分解生成物）をも包含して解釈されることを意味する。流体は、したがって有機金属試薬、もしくは金属または他の物質成分をもたらして、例えば化学蒸着、イオン注入などの処理工程によって基板上または内部に析出する他の前駆物質を含んでもよい。
【００３６】
「基板」という用語は、また電子機器構造体用のすべての物理的構造体（ウェーハー、ウェーハー基材、支持体、基材構造体などを含み、同様に電子機器構造体用の物理的構造体（既に部分的に形成され、化学処理され、または加工処理されているか、あるいは前記の前駆構造体である）を含んで広く解釈されることを意味する。したがって、基板は、例えばウェーハーそれ自体であってもよい。別に、基板は、例えば一部組み込まれた機器組立て物（更なる製造運転において放出されるプロセス流体と接触される）であってもよい。
【００３７】
「高純度条件」という用語は、貯蔵および放出容器に貯蔵されまたそこから放出される流体中の化学収着可能な不純物が、このような流体が用いられるエンドユース用途に対して実質的にゼロレベルにあることを意味する。実施例に基けば、半導体製造用途においては、水、酸素、および遷移金属などのこのような不純物は、重量で１００ｐｐｍ未満であることが必要であろう。
【００３８】
一般に、広範な種類のガスが、貯蔵および放出容器から放出され、製造運転で用いられてもよい。例えば、ＶＬＳＩおよびＵＬＳＩ回路を製造する際の写真平板工程、放出されたＳｉ源ガスからのケイ素などのフィルム材のエピタキシャル生長、イオン注入、ならびにＣＭＯＳ、ＮＭＯＳ、ＢｉＭＯＳおよび他の構成物を製造する際およびＤＲＡＭ，ＳＲＡＭ，ＦｅＲＡＭなどの機器を製造する際のドーピングである。
【００３９】
本発明のプロセスは、例えば、以下のような電子機器構造体を製造するために採用することもできる。
（ａ）トランジスタ、
（ｂ）コンデンサ、
（ｃ）抵抗器、
（ｄ）メモリセル、
（ｅ）誘電体材料、
（ｆ）埋め込みドープ基板領域、
（ｇ）金属化層；
（ｈ）チャネルストップ層、
（ｉ）ソース層、
（ｊ）ゲート層、
（ｋ）ドレイン層、
（ｌ）酸化物層、
（ｍ）電界エミッタ素子、
（ｎ）パッシベーション層、
（ｏ）相互接続子、
（ｐ）ポリサイド、
（ｑ）電極、
（ｒ）トレンチ構造体、
（ｓ）イオン注入材料層、
（ｔ）ビアプラグ、
（ｕ）上記（ａ）から（ｔ）の電子機器構造体の前駆構造体、
（ｖ）上記（ａ）から（ｔ）の電子機器構造体を複数含む機器組立品。
【００４０】
更に特殊な例として、本発明のプロセスによって作成された電子構造体は、以下のようなメモリチップデバイスを含むこともできる。
（ｉ）ＲＯＭチップ、
（ｉｉ）ＲＡＭチップ、
（ｉｉｉ）ＳＲＡＭチップ、
（ｉｖ）ＤＲＡＭチップ、
（ｖ）ＰＲＯＭチップ、
（ｖｉ）ＥＰＲＯＭチップ、
（ｖｉｉ）ＥＥＰＲＯＭチップ、
（ｖｉｉｉ）フラッシュメモリチップ。
【００４１】
本発明の一好適実施態様において、マイクロ電子機器構造体は、半導体論理チップ（例えば、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ）を含む。
【００４２】
別の好適実施態様において、連絡工程にイオン注入を含む。更に別の好適実施形態において、連絡工程に、シランやジシランなどのシリコン前駆体を使用した、例えばポリシリコンの化学蒸着を含み、ポリシリコンにボロン、リン、アルシン等といったドーパント種を添加することもできる。
【００４３】
イオン注入、化学蒸着、および本発明の他の半導体機器製造プロセスにおいて、半導体製造工程の流体ソースは、アルミニウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、ニオビウム、タンタル、銅、プラチナ、パラジウム、イリジウム、ロジウム、金、タングステン、チタン、ニッケル、クロム、モリブデン、バナジウム、およびそれらの組合せからなる群から金属部分が選択される金属有機組成物を含むこともできる。
【００４４】
本願明細書で使用されている「電子機器構造体」という用語は、マイクロ電子機器構造体、そのような機器の前駆構造体、またはそのような機器の構成構造部分すなわちサブアセンブリのことを言う。前駆構造体として、例えば、コンデンサトレンチ、埋込型ドープ領域、不活性化処理面、エミッタ先端構成用の食刻ウェル、ウエハベース上のバリヤ層すなわち中間層、セラミック封入用の集積回路、または最終用途製品として最終的に望まれる完成機器に達しない他の構造物品などがある。
【００４５】
本発明による多工程プロセスの中の１つの処理工程で形成される電子機器構造体は、当該処理工程完了時に、多工程プロセス全体の中の次の後続処理工程に適した基板構造となっていることを理解されたい。
【００４６】
本発明の別の側面において、そのためのソース流体から基板上または基板内に材料を蒸着させることによって電子機器構造体を製造する、電子機器構造体を含む電子製品を製造するプロセスが利用され、当該プロセスは、
物理的吸収媒体によって流体を吸収保持する容器に前記流体を提供する工程と、
製造プロセス中に必要に応じて物理的吸収媒体から前記流体を脱着させて、該物理的吸収媒体を収容している容器から同を取り出す工程と、
前記取り出した流体を前記基板に接触させて、前記材料を前記基板上または基板内に蒸着させる工程と、
この容器内で該流体の不純物を必要に応じて化学吸着し、それによって、そのような不純物を実質的に含まない流体を供給する工程と、を含む。
【００４７】
前述プロセスに製品は、コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、電話、フラットパネルディスプレイ、モニタ、音響システム、電子ゲーム、バーチャルリアリティ装置、またはスマート消費者器具などの製品であってもよい。スマート消費者器具は、例えば、調理器具、冷蔵庫、冷凍庫、食器洗浄機、洗濯機、衣類乾燥機、加湿器、除湿器、空調装置、総合位置決め装置、照明システム、および前述各装置のための遠隔制御装置などである。
【００４８】
本発明の前述以外の側面、特徴、および実施態様は、以下の開示内容および添付請求項から更に十分に明らかになるであろう。
【００４９】
本発明の詳細な説明および好ましい実施の形態
以下の米国特許および特許出願の開示内容はその全体がここに参考文献として組み込まれる。１９９６年５月２１日発行の米国特許第５，５１８，５２８号、１９９８年１月６日発行の米国特許第５，７０４，９６５号、１９９８年１月６日発行の米国特許第５，７０４，９６７号、１９９８年１月１３日発行の米国特許第５，７０７，４２４号、１９９７年４月１１日出願の米国特許出願第０８／８０９，０１９号、１９９７年５月２０日出願の米国特許出願第０８／８５９，１７２号および１９９７年１２月３１日出願の米国特許出願第０９／００２，２７８号。
【００５０】
図面を参照してみると、図１は、本発明の一実施形態による貯蔵および送出システムの概略図である。
【００５１】
図１に示した概略の貯蔵および送出システムには気体貯蔵シリンダー１０があり、好適な物理吸着材料、例えば、ビーズ活性カーボン物理吸着剤媒体または貯蔵され後にシリンダー１０から放出される気体に吸着親和性を有するその他の好適な吸着剤材料の床１７が充填されたている。
【００５２】
吸着剤材料は、例えば、顆粒、粉末、ペレット、マトリックス構造またはその他好適な形状や形態とすることができる。好ましくは、吸着剤材料は、微粉砕形態で、貯蔵され後に放出される流体を保持するための効率と容量を最大にするために表面積が広いことを特徴としている。
【００５３】
吸着剤材料の床１７を含有する気体シリンダー１０において、吸着剤材料は、その表面（吸着剤媒体の孔内部表面および外部表面を含む）に吸着したアルシンやホスフィンのような気体成分を物理的に吸着する。
【００５４】
気体シリンダーは、好適なサイズおよび形状とし、好適な材料の構成により形成することができる。好ましくは、シリンダーは金属材料の構成により形成され、貯蔵および放出容器を手で持ち運びできるよう約０．２５〜約４０リットルの内部容積を有するサイズとする。
【００５５】
シリンダー１０はマニホルド１２に連結されていて、そこにはシリンダー１０からの気体を制御しながら放出するシリンダー弁１４があり、上流には気体シリンダー遮断弁１６がある。これが、シリンダー１０を選択的に閉じてマニホルド１２と連通させる。
【００５６】
マニホルドは分岐管継手１８を備えており、これによってマニホルド１２が、不活性ガスパージ隔離弁２２を有する分岐パージライン２０と連通する気体の流れと連結され、シリンダー１０からの気体の送出操作を始める前にマニホルドを不活性ガスでパージすることができる。
【００５７】
管継手１８の下流で、マニホルドには２つの連続したガスフィルタ２８および３０があり、その中間には、例えば、圧力操作範囲約０〜約２５ｐｓｉａの圧力変換器３２がある。
【００５８】
マニホルド１２は、側管隔離弁３８を有する側管３６に連結された分岐管継手３４を備えたガスフィルタ３０の下流に連結されている。管継手３４のマニホルド１２下流には、気体流れ開閉弁４０があり、その下流には、マニホルド１２を流れる放出された水素化物または岩塩（halite）気体の流量を制御調整するための質量流量制御部４２がある。質量流量制御部４２の末端下流で、マニホルド１２は連結継手４４により流量制御弁４８を備えた放出ライン４６に連結され、また連結継手５０を介して側管ライン３６と連通する気体流れに連結している。排出ライン４６は、図示するように、エレメント５２として概略が図示されているイオン源発生手段に連結されている。排出ライン４６の他端５４は、図１の貯蔵および送出システム装置の最終用途において望ましい、または必要な他の気体送出手段と連通する気体流れと好適に連結することができる。
【００５９】
イオン源発生手段は半導体製造設備の一部とすることができ、貯蔵および放出システムにより放出された気体は、後により詳しく述べる半導体材料、半導体装置および半導体前駆体構造、およびこれらを含む製品の製造設備に用いられる。
【００６０】
図１の実施形態の貯蔵および放出容器１０の任意の特徴として示されているのは、吸着剤材料の床１７の中を垂直に上方に延びている熱交換路１１である。熱交換路は、各下端および上端で、熱交換流体供給物入口ライン１３と熱交換流体流出液排出ライン１５につながれている。
【００６１】
熱交換流体供給物入口ライン１３はまた、流体を容器１０から放出したいときに吸着剤材料の床１７を選択的に加熱する働きをするバーナ、抵抗加熱またはその他加熱手段と協働して作動する熱交換流体の好適な源（図示せず）につながれていてもよい。
【００６２】
熱的脱離は、このように、熱交換回路を通る再循環（例えば、ポンプやリザーバ手段による、図示せず）のために、供給物入口ライン１３を通る好適な熱交換流体路、熱交換路１１および流体留出液排出ライン１５によりなされる。かかる加熱手段は、熱の補助による脱離が生じるような十分な高温まで床１７の中の吸着剤媒体を加熱する役割を果たす。
【００６３】
図１に概略された構成によって、当業者であれば実験することなく容易に選択、かつ／または判断される特定の脱離様態を選択して、収着流体の圧力差を用いた放出の代わりに、またはこれと組み合わせて、収着流体の熱の補助による脱離および放出が行われる。
【００６４】
本発明の貯蔵および放出システムの製造において、必要であれば、貯蔵および放出容器を清浄にして、容器の壁に付いた放出気体種を始めとする、後に容器を用いて行われる貯蔵および放出操作に悪影響を及ぼす恐れのある汚染物質または種を確実に取り去る。このため、容器およびその内部表面を焼く、溶かす、脱脂する等して清浄、除去または処理工程を行って、後に吸着剤材料を入れるのに適切な清浄度の容器とするのが望ましい。
【００６５】
次に、吸着剤材料を貯蔵および放出容器の内部容積に充填し、最後に容器を組み立てて密閉する。吸着剤媒体の吸着能を最大にするために、容器に導入する前に吸着剤材料を清浄にする、または何らかの処理をしてもよい。さらに、またはこの代わりに、吸着媒体は、最大の吸着能を確保するために、例えば、異物の収着種の吸着剤材料を脱離および清浄にするのに十分な高温で十分な時間、吸着剤を含有する容器を焼く等、イン・サイチュで清浄化または処理してもよい。例えば、容器は、長い間、例えば、４８時間にわたって、好適な高温、例えば、２００〜４００℃で適切な真空ポンプまたはその他真空手段を用いて真空に（脱気）してもよい。真空にした後、容器を好適な間、例えば、６〜１２時間かけて室温まで冷やす。
【００６６】
真空／脱気手順後、真空にしたカーボン吸着剤容器を収着流体充填マニホルドに連結する。流体種の吸着には、吸着による熱のために大きな発熱を伴うことが認識されており、従って、容器および吸着剤材料を好適な温度に維持して、吸着剤材料の初期の吸い上げ後、収着流体がかかる熱により脱離されないようにするのが望ましい。
【００６７】
適正な等温状態を維持するために、シリンダーを例えば、２５℃の一定温度に保たれた水性エチレングリコール混合物のような熱安定性液体に含浸させてもよい。
【００６８】
収着流体充填マニホルドを、収着流体の放出の前に、適切な低圧、例えば、１０−３トル未満の真空にして、充填マニホルドの流路に存在する非凝縮性気体を除去してもよい。かかる真空化の後、所望の圧力レベルに到達するまで、吸着剤含有容器に好適な速度で収着流体を充填してもよい。効率の点から、充填操作中の容器の圧力を好適な圧力モニターまたはその他（変換器などによる）検出手段により監視するのが望ましい。充填プロセス中、収着流体温度に加えて、容器と熱安定タンクの温度は、制御の目的から独立に監視してもよい。圧力を監視して充填プロセスの終点を決める。
【００６９】
周囲環境または上述の熱安定性液体のような熱伝達媒体に対して温度の影響が少なくとも部分的に失われるよう、複数の段で容器に収着流体を充填し、システムを平衡させるのが望ましい。
【００７０】
この代わりに、容器に特定の圧力を与えて、吸着剤床およびその容器の最終温度および圧力条件まで容器を冷やしてもよい。
【００７１】
このように、収着流体の一定量充填または連続充填を行って、中に入れる吸着剤材料による吸着吸い上げのために収着流体を容器に導入する。充填手順後、充填マニホルドから取り外した容器は、放出場所で配管、結合および放出回路に取り付けることにより後の放出に用いるために、出荷、貯蔵または準備される。
【００７２】
図１のシステムのシリンダー１０内の吸着剤材料は、そのシリンダー内部容積に好適な量の化学吸着剤材料を有している。上述したかかる化学吸着剤材料は、微粉砕された、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム等のようなＩＩ族金属を、例えば、貯蔵および放出容器の内部容積内の不純物種と反応させるために表面積の大きな粉末形態で含んでいてもよい。かかる不純物種は、例えば、水、酸素、窒素、空気、水素、遷移金属酸化物等を含んでいてもよく、これらは、貯蔵および放出容器に最初に導入された吸着剤材料、または貯蔵および放出容器の内部壁表面からの放出気体、または大気（周囲気体）の漏れ（inleakage）由来のものである。
【００７３】
半導体製造等の材料において、放出された気体は、好適な純度特性を有していることが不可欠であり、そうでないと、放出された気体に存在する不純物種が半導体製品に悪影響を及ぼして、意図する目的には満足のいかないものとしたり、あるいは完全に不適切なものとなってしまう。
【００７４】
本発明は、従って、貯蔵および放出容器の内部容積に好適な化学吸着材料を含めることを意図するものである。この材料は、かかる不純物気体種と化学的に反応して、容器中の気相からこれらを除去する。すると、放出された気体の純度が高くなり、少なくとも部分的に不純物種の濃度が下がる。化学吸着反応により、感知できる蒸気圧を持たない固相種が反応生成物として生成されるため、貯蔵および放出容器から放出された気体を、容器に本発明の化学吸着剤を入れないと必要とされるような、補助または下流での精製なしに有用に用いることができる。
【００７５】
かかる気相不純物を反応により除去する貯蔵および放出容器の内部容積中のゲッタまたは化学吸着剤成分のような上述のＩＩ族金属の代替として、容器で用いる化学吸着剤は、例えば、以下のうち１種類以上を含む気相不純物用のスカベンジャーのようなその他の好適な化学吸着剤種を含んでいてもよい。
【００７６】
対応のプロトン化カルボアニオン化合物のｐＫａ値が約２２〜約３６であるカルボアニオン源化合物（ｉ）と、該カルボアニオン源化合物の収着ガスとの反応により形成されたアニオン源化合物（ｉｉ）とからなる群のうち１つ以上の構成要素より選択される化合物であって、かかる汚染物質の存在下、反応してかかる汚染物質を除去するアニオンを与える化合物と共通結合していないが、関連の支持体を含むスカベンジャー（Ａ）、および１グラム当たり約５０〜約１０００平方メートルの表面積を有し、少なくとも約２５０℃まで熱安定性のある不活性支持体（ｉ）と、該支持体１リットル当たり約０．０１〜約１．０モルの濃度で存在し、該支持体上のナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムおよびこれらの混合物、合金、熱分解物から選ばれたＩＡ族の金属の支持体上に付着することにより形成された活性スカベンジング種（ｉｉ）とを含むスカベンジャー（Ｂ）。
【００７７】
さらに、かかる化学吸着剤材料は、トリチリチウムおよび砒化カリウムからなる群より選択されるスカベンジャー成分を含むと有利である。
【００７８】
貯蔵および放出容器において複数の化学吸着剤種を用いることも本発明の範囲内である。さらに、化学吸着剤材料を支持体上に、または容器の内部容積の内部表面に、例えば、容器の内部壁へのスパッタまたはスプレーフィルムまたはコーティングとして用いることも本発明の範囲内である。
【００７９】
場合によっては、容器内の不純物種を反応により除去するのに用いられる化学吸着剤はまた貯蔵され後に放出される気体とも反応性があるのが望ましい。かかる場合、気体が吸着された物理吸着剤から化学吸着剤を隔離または分離して、吸着剤材料の在庫調査の際に保持された気体が、化学吸着剤と接触するのを防ぎ、不純物種のみを化学吸着剤と接触させる必要がある。
【００８０】
かかる目的について、化学吸着剤を、化学吸着剤を含有する隔離構造の容器に入れることによって、放出される収着ガスから隔離または遮蔽してもよい。この隔離構造には、不純物種は透過するが、貯蔵および放出容器から生成気体として後に排出される吸着剤材料上に保持される吸着剤は透過しない。
【００８１】
従って、化学吸着剤は、内部容積に物理的に配置され、不純物気体種のみ透過するカプセルまたはその他容器に入れてもよい。
【００８２】
例えば、容器または容器の内部容積の限られた範囲には、化学吸着剤を遮蔽し、不純物種のみ透過する選択性透過膜があってもよい。
【００８３】
この膜は、例えば、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフルオロアセテート、シリコーン、表面処理ガラス布およびＮｏｒｙｌ（Ｒ）  ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｏｘｉｄｅフィルム（ジェネラルエレクトリックカンパニー（マサチューセッツ州、ピッツフィールド））をはじめとする様々な潜在的に有用な材料から形成してよい。
【００８４】
かかる構成により、本発明は、たとえ等級の低い吸着剤を用いても、あるいは収着ガスを間接的に分解するような微量不純物が（吸着剤容器内に）あっても、吸着剤ベースの気体貯蔵および放出システムから高純度の気体を放出することを可能とするものである。
【００８５】
収着ガスは、例えば、水酸化物および/またはハロゲン化物基体および/またはＶ族有機金属、例えば、アルシン、ホスフィン、塩素、ＮＦ３、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ジボラン（Ｂ２Ｈ６またはその重水素類似体Ｂ２Ｄ６）、（ＣＨ３）３Ｓｂ、六フッ化タングステン、フッ化水素、塩化水素、ヨウ化水素、臭化水素、ゲルマン、アンモニア、スチビン、硫化水素、セレン化水素、テルル化水素、臭素、ヨウ素、フッ素等のような気体を含んでいてよい。
【００８６】
貯蔵および送出システムからの気体流れは、貯蔵および送出システムと、低圧下流プロセス、例えば、イオン注入真空チャンバとの間に存在する圧力差を用いて作ってもよい。質量流量制御器のようなデバイスを利用し、吸着剤容器の圧力を減らすと一定流量を得ることができる。
【００８７】
本発明において、吸着剤材料を、いわゆる熱補助の送出により低レベルでしか加熱しないと、脱離のための気体の送出速度を速めて、５００ｓｃｃｍ以上という流速を容易に達成することが可能となる。それにも関わらず、高速の気体送出は、吸着剤容器と、イオン注入、分子線エピタキシや化学蒸着のような減圧半導体（またはその他工業や製造）プロセスとの間に存在する圧力差だけで、断熱操作（収着含有吸着剤媒体に熱や熱的エネルギーを補助的に与えない）で本発明を実施することにより行うことができる。
【００８８】
本発明の装置は、複数の、例えば、３つの吸着剤容器を有する気体キャビネットに配置された一体型装置の形態で容易に提供することができる。この容器のうち１つ以上から収着ガスを選択的に送出するために複数が多岐連結されている。このキャビネットにはさらに、独立した熱電対またはその他の温度検出／監視装置、そして用いる気体キャビネットの容器および／またはその他内部部品の過熱を防ぐための部品を含んでいてもよい。
【００８９】
キャビネットはさらに、容器および中に入っている吸着剤を選択的に付加加熱するための易融性の結合ヒーター部材、スプリンクラシステム、排熱センサ、毒性のある気体を検知したときに装置をシャットダウンする機能を持つ毒性気体モニタ、スクラバまたはバルク吸着デバイス、および余剰圧力および温度制御手段を含んでいてもよい。かかる貯蔵および送出システム装置だと、１５ｐｓｉｇで５００ｓｃｃｍの気体の送出速度が容易に得られる。
【００９０】
水、金属または遷移金属酸化物のいずれかが吸着剤材料中に存在すると、収着ガスの望ましくない高度の分解を促すということに対して、本発明の方法で化学吸着剤材料を用いると非常に有利である。当該のモレキュラーシーブ材料、とりわけ、大量のかかる吸着剤は、上述の分解促進物質を含有するクレイまたはその他鉱物バインダーを一定量含有しており、これが、貯蔵および送出システム装置およびその方法の性能を下げてしまう。
【００９１】
図２に、本発明の一実施形態による貯蔵および放出システム１００の概略図を示す。このシステムは、容器の内部容積１０６の境界となっている壁１０４を有する貯蔵および放出容器１０２を備えている。この容器は中に、アルシンやホスフィンのような収着水酸化物気体の分解時に生成される可能性のある水素のような気体不純物種と反応する化学吸着剤材料を保持するカプセル１１０を有している。
【００９２】
図２に示した容器は、弁を含む弁頭アセンブリ１１４が取り付けられた上首部１１２を有している。弁頭の弁は、スピンドル１２０上に搭載されたはずみ車１１８により選択的に作動可能であり、はずみ車の手動回転または、例えば、好適なコンピュータまたはマイクロプロセッサおよびサイクルタイマーまたはその他コンピュータソフトウェアプログラムの制御下の空気圧弁アクチュエータのような自動制御手段による変換により作動するように構成されている。
【００９３】
弁頭は、マニホルドまたはその他流れ放出アセンブリ手段に連結されていてもよい出口ポート１１６を有している。
【００９４】
操作中、例えば、水素のみを通し、貯蔵され選択的に放出される水酸化物気体は通さない経路を持つ透過膜を有していてもよいカプセルは、容器の膜を通して不純物種である水素を受け取る。カプセルの内部容積に侵入する水素は、化学吸着材料と接触および反応して、僅かな蒸気圧で固体反応生成物を形成する。容器から放出されたアルシンはこのため大量の水素は含んでいない。さらに、容器の内部容積からの水素の除去は、火災および／または爆発の危険性を最小にするという利点を有している。さらに、内部容積から水素を除去すれば、除去しない場合に容器の圧力を許容できない高レベルにまで増大する可能性のある気相の成分を除去する。
【００９５】
カプセル１１０は従って、気体貯蔵および放出容器の内部容積に容易に配置されて、最初は不活性にされ、気密密閉された容器またはパッケージとされて、化学吸着剤と接触すると、容器内に配置されたときにイン・サイチュで気体不純物を除去する性能を損なう恐れのある少量の水素または大気気体と化学吸着剤との早期の混合を防ぐ。図２に示す通り、カプセルをヘッドスペース気体に晒すべく、シリンダーに吸着剤材料を充填した後にカプセルをシリンダーの内部容積に導入してもよい。
【００９６】
カプセルの構造をより詳しく図３に示す。これには、選択透過性壁１３６の境界となる本体部分１３０が含まれ、この膜は水素、そして任意で、大気中に漏れた、または放出気体種（窒素、酸素）のようなその他の気体のような分解生成物に対して選択透過性がある。大気気体は、弁頭アセンブリを通して容器内部へと漏れ、より一般的には内部容器壁または吸着剤材料そのものから気体放出される。
【００９７】
カプセルの各端には、エンドキャップ１３２と１３４があり、これらを組み合わせて本体部分１３０を封止して一体型構造が形成される。
【００９８】
膜壁カプセル１１０には、バリウムの薄膜のようなフラッシュゲッタを上に有するマクロポーラス媒体１３８がある。マクロポーラス媒体は高表面積構造であり、骨組みマクロポアマトリックスまたはシリカ、アルミナ、モレキュラーシーブ、マクロ網目状ポリマー樹脂（例えば、アンバーライト（登録商標）樹脂）等のような通常の高表面積材料とすることができる。ゲッタフィルムは、従って、膜壁を透過する汚染気体を不可逆的に化学吸着する働きを持つ。例えば、バリウムの場合には、次のような反応が起きる。Ｂａ＋Ｈ２→ＢａＨ２、２Ｂａ＋Ｏ２→２ＢａＯ、Ｂａ＋Ｎ２→ＢａＮ２、Ｂａ＋ＨＯＨ→ＢａＯ＋ＢａＨ２。
【００９９】
ゲッタフィルムが支持されるマクロポーラス媒体は、ゲッタフィルムの汚染気体との発熱反応を調整する高い比熱特性を有しているのが好ましい。これが、カプセル内の熱反応を調整する。
【０１００】
選択透過性膜は、貯蔵された収着ガスを透過しないものを選ぶ。
【０１０１】
カプセル１１０は、アルゴンや窒素のような不活性雰囲気下でグローブボックスにおいて製造して、貯蔵し、気体貯蔵および放出シリンダーに不活性雰囲気下で据え付けることができる。
【０１０２】
使用する際、ゲッタカプセルはほぼゼロの値の汚染物質レベルを保つため、放出された気体は高純度である。
【０１０３】
本発明の流体貯蔵および放出手段および方法は、半導体製造プロセスの様々な単位操作のための試薬送出に有用に用いることができる。
【０１０４】
例えば、半導体製造プロセスにはフォトリソグラフィー工程が含まれる。一般に、大規模集積（ＶＬＳＩ）および超大規模集積（ＵＬＳＩ）回路の製造中、ウエハには１２〜２０のフォトリソグラフィー工程が行われる。ＨＭＤＳ、ＴＭＳ、フォトレジストストリッパおよび現像剤の蒸気圧は、本発明による貯蔵および放出システムに保持される固体吸着剤上の処理液体を吸着することにより、本発明のプロセスに従って減じることができる。得られるより安全な処理流体源を標準のウエハ軌道システムにおいて用いると、製造プロセスフローにおけるフォトリソグラフィー工程中、ウエハにフォトレジストをコートし、これを現像し、そして剥がすことができる。
【０１０５】
本発明の貯蔵および放出システムはまた、清浄流体を本発明の流体貯蔵および放出システムに貯蔵し、放出するイン・サイチュでの清浄またはその他清浄操作にも利用することができる。イン・サイチュでの清浄により、プロセスに関連の欠陥が減じ、保守サイクルを延ばすことによりツールの寿命を増大させる。半導体ツールに用いられるチャンバーの清浄は（１）Ｗ  ＣＶＤツール、Ｔｉ／ＴｉＮスパッタツールおよびＴｉ／ＴｉＮハイブリッドスパッタ／ＣＶＤツールにはＮＦ３清浄、（２）炉および単一ウエハポリシリコン／ＳｉＯ２（ドープおよび未ドープの両方）蒸着ツールには１，１，１−トリクロロエタン（ＴＣＡ）、トランス−１，２−ジクロロエタン（ｔ−ＤＣＥ）およびＨＦ清浄である。
【０１０６】
清浄化気体を、本発明の吸着剤媒体に吸着させて、かかる清浄化流体の低蒸気圧源を形成することができる。これは、かかる気体の運搬、貯蔵および使用中の危険性を大幅に減じるものである。本発明のプロセスを例えば、Ｃｌ２（Ａｌ蒸着のプラズマで用いる）のような気体状清浄化剤で実施して、固体および／または化学汚染物質をプロセス装置のチャンバー壁から除去してもよい。
【０１０７】
集積回路製造のための半導体製造プロセスに関して、標準のケイ素集積回路に数多くの層が、有害な原材料を用いた化学蒸着（ＣＶＤ）により蒸着される。（１）Ｓｉ源としてＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６またはＳｉＨｘＣｌ４ｘ（ｘ＝０〜４）を用いて蒸着されるポリシリコンまたはエピタキシャルシリコンのＣＶＤ、これらのフィルムはＰＨ３またはＢ２Ｈ６またはＡｓＨ３でドープされることが多い、（２）Ｓｉ源としてＳｉＨｘＣｌ４ｘ（ｘ＝０〜４）またはテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を用い、三塩化ホウ素、トリメチルボレート、トリメチルボライト、トリエチルボレート、トリエチルボライト、三塩化リン、トリメチルホスフェート、トリメチルホスファイト、トリエチルホスフェート、トリエチルホスファイト、ＰＨ３またはＢ２Ｈ６をはじめとするドープ剤を用いるＳｉＯ２のＣＶＤ、（３）ＷＦ６および時によっては共反応物質としてＳｉＨ４またはＳｉ２Ｈ６により実施されるＷのＣＶＤ、（４）Ｔｉ源としてＴｉＣｌ４またはテトラキスジメチルアミドチタンまたはテトラキス−ジエチルアミドチタンを、共反応物質としてアンモニアと共に用いるＴｉＮのＣＶＤ、（５）Ｓｉ源としてＳｉＨｘＣｌ４ｘ（ｘ＝０〜４）およびアンモニアまたは窒素プラズマ放電により成長するＳｉ３Ｎ４のＣＶＤが挙げられる。上述のプロセスのうちいくつかは熱ＣＶＤにより実施され、この多くがプラズマ支援ＣＶＤプロセスとして行われるが、ＵＶ光のようなその他の形態の支援もまた用いてもよい。
【０１０８】
これらの例は、危険な気体または液体の蒸気圧を減少して、本発明に従ってより安全な源の処理流体を形成する物理吸着剤材料にかかる流体相プロセス試薬を吸着させることにより、運搬および使用における安全性を改善することのできる危険な気体または液体の使用について説明するものである。
【０１０９】
半導体製造工業における流体利用の上述の特定の例に加えて、その他の多くの流体試薬のプロセス工程が半導体製造には含まれる。従って、上記の記載は包括的なものではなく、本発明の吸着剤ベースの流体貯蔵および送出システムはさらに、危険な材料を利用する様々なＣＶＤプロセスおよび半導体製造工業において実施されるその他の流体消費操作に適用可能である。
【０１１０】
続く開示において、本発明は、収着流体として気体を参照して記載するが、本発明は液体、気体、蒸気および多相流体に広く適用でき、流体混合物および単一成分流体の貯蔵および放出を意図したものと理解される。
【０１１１】
本発明の流体貯蔵および放出容器にもまた、収着流体の脱離を熱的に補助する働きを持つ内部加熱手段（図示せず）を与えてもよい。しかしながら、好ましくは、収着流体は少なくとも部分的に、最も好ましくは完全に、圧力差を用いた脱離により吸着流体を含有する貯蔵および放出容器から放出される。かかる圧力差は、一方は貯蔵および放出容器、他方は外部放出環境または場所の間の流れの連通により得られる。容器の放出手段として、ポンプ、送風機、ファン、エダクタ、エジェクタ等または容器から放出された流体を用いる場所まで流体を流すその他動力駆動装置が挙げられる。
【０１１２】
貯蔵および放出容器に入れる前に、吸着剤材料を好適に処理する、または取り扱って流体貯蔵および放出システムの性能に悪影響を及ぼす恐れのある微量成分を確実に除去する。例えば、吸着剤に例えば、フッ酸で洗浄処理を行って、金属や酸性遷移金属種のような微量成分を十分に取り去るか、あるいは加熱または処理を施して所望の純度および／または性能特性を得る。
【０１１３】
吸着剤は、貯蔵され後に放出される流体に吸着親和性を有し、放出操作について十分な脱離特性を持った粒子、顆粒、押出し物、粉末、布、ウェブ材料、ハニカムまたはその他モノリシック形態、複合体または有用な吸着剤材料のその他好適なコンフォメーションの形態で提供することができる。
【０１１４】
後に放出される気体の吸着および脱離に関して、周囲温度条件での圧力差によってのみ操作するのが一般に好ましいが、本発明のシステムは場合によっては、吸着流体の固相物理吸着媒体からの熱的に向上された脱離を行うために、固相物理吸着剤媒体の選択的加熱用の貯蔵および放出システムに関して操作されるよう構成されたヒーターを用いると有利である。
【０１１５】
上述した本発明は、半導体製造プロセスシステムの様々な単位操作における、流体貯蔵および放出手段および試薬送出方法に有用に用いることができる。
【０１１６】
図４は、半導体製造プロセスシステム２１６と流体放出との関係を示す、本発明の一実施形態による貯蔵および放出システム２００の概略透視図である。
【０１１７】
貯蔵および放出システム２００は、吸着剤材料の床２０４を保持する貯蔵および放出容器２０２を備えている。吸着剤材料の床２０４は、不純物透過可能な膜２０５の容器内部に配置され、この膜は容器２０２の内部壁表面に対してその周囲が封止されている。膜２０５の下は化学吸着剤の床２０７であり、容器使用中、不純物種がこの膜を透過して、化学吸着剤と反応し、容器の内部容積から不純物を除去する。
【０１１８】
容器２０２の首領域２０６は、弁頭２０８に結合されていて、これは弁棒２１１を介して手動で調整可能な車２１２に結合されており、車２１２の回転により容器が開き、脱離気体が、気体放出部２１０からライン２１４を通って半導体製造操作部２１６に流れる。半導体製造操作部２１６にて用いられた後、使用済みの気体はライン２１８から処理部２２０を通過してそこで処理されて、ライン２２２を通ってシステムから放出される。
【０１１９】
図４に示す半導体製造プロセスシステム２１６は、ＶＬＳＩおよびＵＬＳＩ回路を製造するためのウエハフォトリソグラフィー工程を好適には含む。ＨＭＤＳおよびＴＭＳおよびフォトレジストストリッパおよび現像剤のような好適な流体を、本発明のプロセスに用いられるカーボン吸着剤、ローム＆ハースケミカルカンパニー（ペンシルバニア州、フィラデルフィア）より「アンバーライト」という商品名で市販されているタイプのマクロ網目状ポリマー、シリカ、アルミナ、アルミノシリケート等のような材料をはじめとするポリマー吸着剤のような固体吸着剤上に吸着させることができる。
【０１２０】
本発明の収着ガスおよび放出システムは従って、製造プロセスフローにおいてフォトリソグラフィー工程中ウエハにフォトレジストをコーティングし、現像し、剥離する目的でウエハ軌道プロセスに用いることができる。
【０１２１】
半導体製造プロセスシステム２１６にはまた、清浄化試薬の流体貯蔵および放出も含まれ、イン・サイチュでの清浄化を行い、プロセス関連の欠陥を減じ、保守サイクルを延ばすことによりツールの寿命を増大させる。
【０１２２】
清浄化試薬および関連の半導体ツールについては上記に例示してある。使用に際して、清浄化試薬は、ＮＦ３、フッ化水素、１，１，１−トリクロロエタンおよびトランス−１，２−ジクロロエタン、塩素、塩化水素等のような試薬の貯蔵および選択的オン・デマンドの放出のために、貯蔵および放出容器（流体試薬に吸着親和性を有する吸着剤材料を含有）に吸着保持される。
【０１２３】
本発明のプロセスは、シラン、クロロシラン、テトラエチルオルトシリケート、六フッ化タングステン、ジシラン、四塩化チタン、テトラキスジメチルアミドチタン、テトラキスジエチルアミドチタン、アンモニアまたはその他窒素材料等のようなＣＶＤ前駆体と、ホウ素、リン、ヒ素およびアンチモン源試薬のようなドープ剤材料とを用いた薄膜材料の化学蒸着に有用に用いることができる。かかるドープ剤源試薬としては、ボラン、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、トリメチルボレート、トリメチルボライト、トリエチルボレート、トリエチルボライト、三塩化リン、トリメチルホスフェート、トリメチルホスファイト、トリエチルホスフェート、トリエチルホスファイト、ホスフィン、アルシン、ジボラン等が例示され、上述の水素含有ドープ剤源試薬の重水素物およびトリチウム標識類似体も含まれる。
【０１２４】
一般に、本発明のプロセスは、基板または前駆デバイス構造体の表面または内部に組み込まれる材料のソース材料として、またはエッチング、マスク、レジスト、洗浄または他のクリーニング液等といったプロセス反応剤として、半導体デバイス構造体の作製に使用される流体が、当該流体に対する収着親和力を有する収着材料が入っている容器内に保持可能である任意の場合に、有用な働きをする。流体は、気体、蒸気、液体、または他の多相構成であってもよいが、本発明では、貯蔵／放出容器内の収着媒体によって収着保持される蒸気または気体流体を利用することが好ましい。
【０１２５】
本発明のガス貯蔵および放出方法を有意義に利用できるプロセス工程は、イオン注入、エピタクシャル成長、プラズマエッチング、活性イオンエッチング、メタライゼーション、物理蒸着、ドーピング、および化学蒸着を含むが、それらに限定されるものではない。
【０１２６】
本発明の貯蔵／放出システムによって放出されるプロセス流体を利用して、本発明による種々の電子デバイス構造体を形成することもできる。そのような電子デバイス構造体の例として、トランジスタ、コンデンサ、抵抗器、メモリセル、誘電体材料、種々の不純物添加基板領域、メタライズ層、チャネルストップ層、ソース層、ゲート層、ドレイン層、酸化物層、電界エミッタ素子、パッシベーション層、相互接続子、ポリサイド、電極、トレンチ構造体、イオン注入材料層、ビアプラグ、および前述電子デバイス構造体の前駆構造体、ならびに、前述電子デバイス構造体を複数含むデバイス組立品を、それに限らず含む。
【０１２７】
電子デバイス構造体は、例えば、ＲＯＭ、  ＲＡＭ、  ＳＲＡＭ、  ＤＲＡＭ、  ＰＲＯＭ、  ＥＰＲＯＭ、  ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリチップといったメモリチップデバイスであってもよい。あるいは、電子デバイス構造体は、マイクロコントローラチップまたはマイクロプロセッサチップなどの半導体論理チップであってもよい。
【０１２８】
本発明のプロセスの最終用途電子製品として、電気通信装置や、コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタンス、電話、フラットパネルディスプレイ、モニター、音響システム、電子ゲーム、バーチャルリアリティ装置、およびスマート消費者装置などの製品、ならびに調理器具、冷蔵庫、冷凍庫、食器洗浄機、洗濯機、衣類乾燥機、加湿器、除湿器、空調装置、総合位置決め装置、照明システム、および前述各装置のための遠隔制御装置などの消費者装置が含まれる。
【０１２９】
一実施形態において、貯蔵／放出容器内の流体源は、イオン注入用の半導体製造プロセスシステムに選択的に供給される。イオン注入用の流体源は、例えば、半導体製造工程の流体ソースは、金属部分が、アルミニウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、ニオビウム、タンタル、銅、プラチナ、パラジウム、イリジウム、ロジウム、金、タングステン、チタン、ニッケル、クロム、モリブデン、バナジウム、またはそれらのうちの２つ以上を組合せたものからなる群などの金属である金属有機組成物によって構成することもできる。
【０１３０】
図５に図示のイオン注入室３０１で基板３２８のイオン注入ドーピングを行うために供給されるアルシンガスを保持する収着材料３０６をその内容積に収容している貯蔵／放出容器３０２を含むイオン注入プロセスシステム３００の概略図である。収着材料は、必要に応じて容器内の不純物種を吸収する化学吸着材料と協働させることもできる。
【０１３１】
貯蔵／放出容器３０２は、ビーズ、粒子、または他の微細な分割形態であってもよい収着材料３０６を保持する内容積を囲む容器壁３０４を備えている。収着済気体は、収着材料の容器内部に保持される。
【０１３２】
貯蔵／放出容器３０２は、排出管路３１２と気体が流れる連通状態に連結されたバルブヘッド３０８を含んでいる。管路３１２には、流量コントローラ３１４と一緒に圧力センサ３１０が配置されているが、他の監視および感知構成要素を管路と連結して、アクチュエータ、フィードバックおよびコンピュータ制御システム、サイクルタイマー等といった制御手段と連係させることもできる。
【０１３３】
イオン注入室３０１は、管路３１２から放出されるガス、例えばアルシンを受け入れてイオンビーム３０５を発生させるイオンビーム発生器すなわちイオナイザ３１６を収容している。イオンビーム３０５は、必要なイオンを選択し、選択されなかったイオンを排除する質量分析装置３２２を通過する。
【０１３４】
選択されたイオンは加速電極アレイ３２を通過し、その後、偏向電極３２６を通過する。そのようにして集束させられたイオンビームは、軸３３２に取り付けられた回転可能ホルダ表面に配置された基板素子３２８に衝突する。Ａｓ＋イオンのイオンビームを使用して、希望通りに基板をｎドープして、ｎドープ型の構造体を形成する。
【０１３５】
イオン注入室３０１の各部は、管路３１８、３４０、および３４４を通じて、それぞれポンプ３２０、３４２，および３４６によって排出が行われる。
【０１３６】
図６は、図５記載タイプのプロセスシステムによって形成することができ、ｎドープ型のソース領域４０４とドレイン領域４１０とを含むＮＭＯＳトランジスタ構造体４００の正面略断面図である。基板４０２は、例えば、上にゲート層４０６が形成されたゲート酸化物層４０８を有するｐ型の基板であってもよい。ｎドープ型のソースおよびドレイン領域は、所望の最終用途トランジスタ構造体に適した電束、例えば１平方センチメートル当たりのイオン数１０１５個でドーピングした領域４０４および４１０が生成されるようにＡｓ＋イオンを適切なエネルギー、例えば１１０ＫｅＶで基板に衝突させて注入することによって形成することもできる。
【０１３７】
本発明による図６記載の構造体の作製に際し、Ａｓ＋イオンは、例えば、ほぼ大気圧となるように６００〜７４０Ｔｏｒｒの範囲の適切な圧力で前駆体ガスを収着貯蔵している貯蔵／放出容器から、アルシンまたは他のヒ素前駆体ガス種を導入することによって生成することもできる。
【０１３８】
図７は、図１記載のタイプの貯蔵／放出容器から放出される気体反応剤を利用して形成される構造特徴を有するスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）構造体５００の一部の正面断面図である。
【０１３９】
ＳＲＡＭ構造体５００は、例えばｐ型シリコンを含む基板５０２を有し、該基板５０２の上に、本発明による流体貯蔵／放出容器から供給される前述のもののようなシリコンソース前駆体からエピタキシャル薄膜積層によって形成された、ＳｉＯ２を含む酸化物層５０４が積層されている。
【０１４０】
あるいは、本発明のプロセスにより流体貯蔵／放出容器から放出される酸化剤を利用して基板５０２を酸化することによってその上に酸化物層５０４を形成することもできる。  酸化物層５０４を重ねることにより、Ａｓ＋のようなｎドーパント、またはアンチモニまたはリンドーパント種によって適切にドープされてｎドープ型の隣接領域になりうる層領域５０８および５１２によって、ポリシリコン抵抗素子５１０が挟まれる。上に重ねっている誘電層５０６は、層５０４の形成に関連して前述したように化学蒸着によってシリカから形成することもできる。図示のシリカ層５０６は、本発明のプロセスにより貯蔵／放出容器から適切に放出することもできる流体層エッチング液によって食刻され、メタライズ素子５１４のウェルまたはトレンチとなる。
【０１４１】
したがって、図７記載のＳＲＡＭセルのポリシリコン抵抗構造体の作製プロセスは、イオン注入、化学蒸着、エッチング、およびメタライゼーションから成る構成プロセス工程でプロセス流体を放出することによって実施することもできる。本発明のプロセス工程は、作製場所において、電子デバイス構造体の作製プロセスで放出される流体利用と相互作用する、支援する、またはこれを容易にする流動環境で実施することもできることが分かるであろう。
【０１４２】
図８は、本発明のプロセスにより作製することもできる、一体式コンデンサを含む集積回路構造体の一部分の概略図である。
【０１４３】
集積回路６０１の図示部分は、従来の金属酸化物半導体フィールド効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの第１の活性デバイス６１０と、シリコン基板などの基板６１５上に形成されたチタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）の層などの誘電体膜の層を採用しているコンデンサ６０５とを含んでいる。第２のトランジスタ６２０のドレイン領域も記載されている。
【０１４４】
この構造体に採用されている特定タイプの活性デバイスは、集積回路の最終用途に望ましいＮＭＯＳ、ＰＭＯＳ、またはＣＭＯＳ構造体を構成することもできる。そのような構造体の潜在的に有用な他の活性デバイスとして、例えば、バイポーラ接合トランジスタや砒化ガリウムＭＥＳＦＥＴなどがある。トランジスタ６１０と６２０は、本発明のプロセスによる収着剤貯蔵／放出システムから放出された反応剤を利用する処理方法によって作製できる。
【０１４５】
図８において、トランジスタ６１０と６２０は、例えばＳｉＯ２によって形成されて、トランジスタ６１０と、トランジスタ６２０のような隣接デバイスとの間で絶縁体として作用する、電界酸化物領域６２５および６３０を含んでいる。
【０１４６】
トランジスタ６１０のソースおよびドレイン領域６３５および６４０は、ＮＭＯＳ構造体にヒ素またはリンなどのｎ型の不純物を注入することによって形成される。ソースおよびドレインの提供を減少させて、トランジスタ６１０による、より大きな電流供給を可能にするために、ソースおよびドレイン領域６３５および６４０の上に任意のシリサイド層６４５が積層されている。
【０１４７】
トランジスタ６１０のゲート６５０は、例えば、本発明のプロセスにより貯蔵／放出容器から放出される流体を利用して、イオン注入または蒸気ドーピングなどによってｎ型の不純物が注入されたポリシリコン６５５を含んでいる。ゲートポリシリコン６５５は、ＳｉＯ２スペーサ６６０の表面に設けられる。ゲート６５０の電気抵抗を減少させるために、ゲートポリシリコン６５５を覆うように任意のシリサイド層６５５の上にも任意のシリサイド層６６２が積層される。次に、トランジスタを保護し、電気接続を容易にするために、トランジスタ６１０および６２０の上に、例えばリンを添加した酸化物であるＰガラスから成る絶縁層６６５が積層される。
【０１４８】
その後、絶縁層６６５を食刻して接点窓６６６を形成して、デバイスのゲート６５０と、領域６３５ならびに６４０のようなソースおよびドレイン領域とを露出させる。図８記載の集積回路の断面図では、トランジスタ６１０および６２０のドレイン領域だけが露出しているが、記載断面図の外側で、集積回路６０１の他の部分に対してゲートおよびソースが露出していることが容易に分かるであろう。
【０１４９】
絶縁層表面などの集積回路表面には、図８記載のコンデンサ６０５など、少なくとも１つのコンデンサが形成されている。コンデンサ６０５は、絶縁層表面に形成された第１の電極６７０、第１の電極６７０の上の誘電体薄膜領域６７５、および該第１の電極６７０と反対側の誘電体薄膜領域６７５の表面に形成された第２の電極６８０を含んでいる。第１の電極６７０は、２層構造、例えば窒化チタン層の上にプラチナを重ねた層など、を有することができる。プラチナは電極材料として適しているが、シリコンと反応して不都合である。そのため、プラチナと基板６１５のシリコンとの間のそのような化学反応を防止するために、絶縁層表面と接触状態にある第２の電極層として、通常、拡散障壁が利用される。この２層構造の各層の適切な厚さは、約０．０１〜約０．５μｍである。
【０１５０】
あるいは、図８に記載の一般的なタイプの集積回路は、食刻領域を介して絶縁層６６５の表面に電気接続デバイスに合った特定パターンの導電性相互接続層を蒸着によって形成し、他の回路構成要素を所望の方法で形成してもよい。
【０１５１】
図８記載のデバイス構造体の更に別の構造として、第１の電極６７０は、適切な導電性材料の単層構造であってもよい。単層構造または２層構造の第１の電極６７０の適切な全体厚は、約０．１〜約０．５μｍにすることもできる。第１の電極６７０は、第１の電極６７０と電気的に接続する第２の電極６８０より適宜に大きく構成されている。
【０１５２】
相互接続層が形成されたときの第１および第２のコンデンサ電極６７０と６８０の間の短絡を防止するために、コンデンサ６０５の形成後にコンデンサ６０５の縁領域６９０、６９１、６９２に、例えばＳｉＯ２などの絶縁材料６８５が堆積される。次に、絶縁層の表面に相互接続層６９５が形成され、デバイス６１０と６２０およびコンデンサ６０５を電気的に接続するために、所望の方法により相応に接触ウィンドウが食刻される。相互接続層６９５に適した材料は、本発明のプロセスにより収着剤貯蔵／放出容器から放出される対応金属有機前駆体から堆積することもできる、アルミニウムおよび／または銅などである。集積回路６０１において、トランジスタ６１０のドレイン６４０は、コンデンサ６８０の第１の電極に電気的に接続され、コンデンサの第２の電極は、トランジスタ６２０のソースに電気的に接続されている。
【０１５３】
以上の説明から、本発明は、収着媒体を選択することによって半導体製造プラントの広範囲な半導体製造用反応剤の中から任意のものを送出するように実施することができ、簡単な収着および脱離試験で適切な材料およびプロセス条件を求めることにより、熟練技術者が過度の実験を行わなくとも容易に放出モードを決定できることが明らかになるであろう。
【０１５４】
以上、特定の特徴、側面、および実施形態を参照しながら本発明を図示および説明してきたが、本発明は、本願明細書の開示内容と矛盾しない広範囲の他の実施形態、特徴、および実施方式も可能であることを理解されたい。従って、請求項に記載の本発明は、前述開示内容の精神および範囲内で広く解釈および判断されるものとする。
【０１５５】
産業上の適用可能性
本発明の高純度のガスを選択的に放出するための収着剤使用ガス貯蔵／送出システムは、要求に応じて利用できる信頼性のあるプロセス流体源を必要とする用途およびプロセスに工業的に使用することもできる。半導体製造業は、漸進的な電子装置集積密度増加とウェハサイズ増大により、高レベルのプロセス信頼性と効率を必要としている。本発明は、そのような半導体システムおよびプロセスを作成する際に高純度の流体を放出するための確実な手段を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による貯蔵／送出システムの概略図である。
【図２】  本発明の一側面による化学吸着カプセルが内部に配置されていることを特徴とする、本発明の一実施形態による貯蔵／放出装置の部分切欠き略正面図である。
【図３】図２記載のタイプの化学吸着カプセルの部分切欠き略正面図である。
【図４】  半導体製造プロセスシステムに対して流体放出関係にあることを示す、本発明の一実施形態による貯蔵／放出容器の略透視図である。
【図５】  図示のイオン注入室で基板のイオン注入ドーピングを行うために供給されるガスを収容している貯蔵／放出容器を含むイオン注入プロセスシステムの概略図である。
【図６】  図３記載のプロセスシステムによって形成され、ｎ型にドープされたソースおよびドレイン領域を含むＮＭＯＳトランジスタ構造体の正面略断面図である。
【図７】  図１記載のタイプの貯蔵／放出容器から放出されるガス反応剤を利用して形成される構造特徴を有するスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）構造体の一部の正面断面図である。
【図８】  本発明のプロセスにより製造することもできる、一体式コンデンサを備えた集積回路の一部分の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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