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公開番号2025087626
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2024205488
出願日2024-11-26
発明の名称処理ガスのリサイクル
出願人エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー
代理人個人,個人,個人
主分類C23C 16/44 20060101AFI20250603BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】ガス再利用用薄膜堆積装置のために有用であり得るシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】本開示は、特に、前駆体、反応物質、およびパージガスなどのガスの分離収集およびリサイクルに関する。システム100は、反応チャンバ110と、前駆体ライン125によって反応チャンバに動作可能に接続され、前駆体ラインが前駆体ラインを開閉するように動作可能なバルブ126を備えて配置されている、前駆体源120と反応物質ライン135によって反応チャンバに動作可能に接続され、反応物質ラインが反応物質ラインを開閉するように動作可能なバルブ136を備えて配置されている、反応物質源130と、前駆体側流ライン122を開閉するように動作可能なバルブ123を備えて配置されている前駆体側流ラインと、反応物質側流ライン132を開閉するように動作可能なバルブ133を備えて配置されている反応物質側流ラインと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
システムであって、
反応チャンバと、
前駆体を備えた前駆体源であって、前駆体ラインによって反応チャンバに動作可能に接続され、前記前駆体ラインが前記前駆体ラインを開閉するように動作可能な前駆体バルブを備えて配置されている、前駆体源と、
反応物質を含む反応物質源であって、反応物質ラインによって反応チャンバに動作可能に接続され、前記反応物質ラインが前記反応物質ラインを開閉するように動作可能な反応物質バルブを備えて配置されている、反応物質源と、
前記反応チャンバから前駆体側流を除去するように構築および配置されている前駆体側流ラインであって、前記前駆体側流ラインを開閉するように動作可能な前駆体側流バルブを備えて配置されている前駆体側流ラインと、
反応チャンバから反応物質側流を除去するように構築および配置されている反応物質側流ラインであって、前記反応物質側流ラインを開閉するように動作可能な反応物質側流バルブを備えて配置されている反応物質側流ラインと、を備えるシステム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、コンピュータ読み取り可能な命令を保存したメモリを備え、前記コンピュータ読み取り可能な命令は、実行されると、前記システムに、前記前駆体ラインを開かせ、前記反応物質ラインを閉じさせ、前記前駆体側流ラインを開かせ、前記反応物質側流ラインを閉じさせる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、コンピュータ読み取り可能な命令を保存したメモリを備え、前記コンピュータ読み取り可能な命令は、実行されると、前記システムに前記反応物質ラインを開かせ、前記前駆体ラインを閉じさせ、前記反応物質側流ラインを開かせ、前記前駆体側流ラインを閉じさせる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、コンピュータ読み取り可能な命令を保存したメモリを備え、前記コンピュータ読み取り可能な命令は、実行されると、前記システムに周期的堆積プロセスを実行させ、前記周期的堆積プロセスは、複数のサイクルを含み、前記複数のサイクルの各サイクルが、前駆体パルスおよび反応物質パルスを含み、
前記前駆体パルスは、前記前駆体ラインを開くことと、前記反応物質ラインを閉じることと、前記前駆体側流ラインを開くことと、前記反応物質側流ラインを閉じることと、を含み、これによって前記前駆体を前記反応チャンバに供給し、前記前駆体側流ラインを介して前記前駆体側流を前記反応チャンバから除去するように構成され、
前記反応物質パルスは、前記反応物質ラインを開くことと、前記前駆体ラインを閉じることと、前記反応物質側流ラインを開くことと、前記前駆体側流ラインを閉じることと、を含み、これによって前記反応物質を前記反応チャンバに供給し、前記反応物質側流ラインを介して前記反応物質側流を前記反応チャンバから除去するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
パージガスを含むパージガス源をさらに備え、前記パージガス源はパージガスラインによって前記反応チャンバに動作可能に接続され、前記パージガスラインは、前記パージガスラインを開閉するように動作可能な１つまたは複数のパージガスバルブを備える、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
周期的堆積プロセスは、後前駆体パージおよび後反応物質パージをさらに含み、
前記後前駆体パージは、前駆体パルスの後に実行され、前記パージガスラインを開くことと、前記前駆体側流ラインを開くことと、前記前駆体ラインを閉じることと、前記反応物質ラインを閉じることと、前記反応物質側流ラインを閉じることと、を含み、
前記後反応物質パージは、反応物質パルスの後に実行され、前記パージガスラインを開くことと、前記反応物質側流ラインを開くことと、前記前駆体ラインを閉じることと、前記反応物質ラインを閉じることと、前記前駆体側流ラインを閉じることと、を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記前駆体側流ラインは、前駆体トラップに動作可能に接続され、前記前駆体トラップが、前記前駆体側流から未反応の前駆体を除去するように構築および配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記反応物質側流ラインは、反応物質トラップに動作可能に接続され、前記反応物質トラップが、前記反応物質側流から未反応反応物質を除去するように構築および配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
パージガス回収ユニットおよび回収パージガスラインをさらに備え、
前記パージガス回収ユニットは、前記反応物質側流および前記前駆体側流のうちの少なくとも１つから使用済みパージガスを回収し、これによって、回収パージガス流を得るように構築および配置されており、
前記回収パージガスラインは、パージガスをリサイクルするために、前記パージガス回収ユニットをパージガス供給源に動作可能に接続している、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記パージガスは、Ｎ
２
、Ｈ
２
、および希ガスのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、気相薄膜処理の分野に属する。本開示の実施形態は、薄膜処理におけるガスリサイクルに特に関連する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
化学蒸着、原子層堆積などの薄膜処理技術や、原子層エッチングなどのエッチングは、前駆体、反応物質、および不活性ガスなどの大量のガスおよび蒸気を消費する。これは、熱プロセスやプラズマ強化型の熱プロセスの両方に当てはまる。
【０００３】
薄膜処理中にすべての前駆体が消費されるわけではない。したがって、前駆体をリサイクルできる可能性がある。
【０００４】
薄膜処理中に全ての反応物質が消費されるわけではない。したがって、反応物質をリサイクルできる可能性がある。
【０００５】
不活性プロセスガスは、薄膜処理によって実質的に変化しない場合がある。したがって、不活性プロセスガスをリサイクルできる可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態において、反応チャンバと、前駆体を備えた前駆体源であって、前駆体ラインによって反応チャンバに動作可能に接続され、前駆体ラインが前駆体ラインを開閉するように動作可能な前駆体バルブを備えて配置されている、前駆体源と、反応物質を含む反応物質源であって、反応物質ラインによって反応チャンバに動作可能に接続され、反応物質ラインが反応物質ラインを開閉するように動作可能な反応物質バルブを備えて配置されている、反応物質源と、反応チャンバから前駆体側流を除去するように構築および配置されている前駆体側流ラインであって、前駆体側流ラインを開閉するように動作可能な前駆体側流バルブを備えて配置されている前駆体側流ラインと、反応チャンバから反応物質側流を除去するように構築および配置されている反応物質側流ラインであって、反応物質側流ラインを開閉するように動作可能な反応物質側流バルブを備えて配置されている反応物質側流ラインと、を備えるシステムを本開示において記載する。
【０００７】
いくつかの実施形態では、システムは、コントローラをさらに備え、コントローラは、コンピュータ読み取り可能な命令を保存したメモリを備え、コンピュータ読み取り可能な命令は、実行されると、システムに、前駆体ラインを開かせ、反応物質ラインを閉じさせ、前駆体側流ラインを開かせ、反応物質側流ラインを閉じさせるように構成されている。
【０００８】
いくつかの実施形態では、システムは、コントローラをさらに備え、コントローラは、コンピュータ読み取り可能な命令を保存したメモリを備え、コンピュータ読み取り可能な命令は、実行されると、システムに反応物質ラインを開かせ、前駆体ラインを閉じさせ、反応物質側流ラインを開かせ、前駆体側流ラインを閉じさせるように構成されている。
【０００９】
一部の実施形態では、システムが、コントローラをさらに備え、コントローラは、コンピュータ読み取り可能な命令を保存したメモリを備え、コンピュータ読み取り可能な命令は、実行されると、システムに周期的堆積プロセスを実行させ、周期的堆積プロセスは、複数のサイクルを含み、複数のサイクルの各サイクルが、前駆体パルスおよび反応物質パルスを含み、前駆体パルスが、前駆体ラインを開くことと、反応物質ラインを閉じることと、前駆体側流ラインを開くことと、反応物質側流ラインを閉じることと、を含み、これによって前駆体を反応チャンバに供給し、前駆体側流ラインを介して前駆体側流を反応チャンバから除去するように構成され、反応物質パルスは、反応物質ラインを開くことと、前駆体ラインを閉じることと、反応物質側流ラインを開くことと、前駆体側流ラインを閉じることと、を含み、これによって反応物質を反応チャンバに供給し、反応物質側流ラインを介して反応物質側流を反応チャンバから除去するように構成されている。
【００１０】
いくつかの実施形態では、システムは、パージガスを含むパージガス源をさらに備え、パージガス源はパージガスラインによって反応チャンバに動作可能に接続され、パージガスラインは、パージガスラインを開閉するように動作可能な１つまたは複数のパージガスバルブを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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