JP2017507246A - Ａｌｄコーティングによる中空ボディ内面の保護 - Google Patents

Abstract

中空のボディの内面を保護する装置および方法であって、中空のボディの開口部に取り付け可能なポートアセンブリを備える吸排気マニホールドを設け、反応ガスを、ポートアセンブリおよび開口部を介して中空のボディの内面へと順次供給することで、中空のボディの内面を順次自己飽和表面反応に暴露し、不要なガス、開口部およびポートアセンブリを介して中空のボディから除去する。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、全般的には原子層堆積（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）に関する。より具体的には、本発明は、ＡＬＤによって保護被膜を提供することに関する。

発明の背景

ここでは、本明細書で説明する、最新技術を代表するいかなる技術も認めることなく、有用な背景情報を示す。

原子層エピタキシー（Atomic Layer Epitaxy：ＡＬＥ）法は、１９７０年代初頭にツオモ・サントラ（Tuomo Suntola）博士によって発明された。この方法の別の総称は原子層堆積（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）であり、今日ではＡＬＥの代わりに用いられている。ＡＬＤは、少なくとも１つの基板に少なくとも２つの反応性前駆体種を順次導入することによる、特殊な化学的堆積法である。

ＡＬＤによって成長させた薄膜は、密度が高く、ピンホールがなく、厚さが均一である。例えば、ＴＭＡとも称されるトリメチルアルミニウム（ＣＨ_３）_３Ａｌと水とから熱ＡＬＤによって酸化アルミニウムを成長させた実験において、基板ウェハ全面における不均一性はわずか１％程度であった。

ＡＬＤ技術の興味深い応用の１つは、表面への保護被膜の提供である。

摘要

本発明の第１の例示的態様によると、中空のボディの内面を保護する方法が提供される。前記方法は、前記中空のボディの開口部に取り付け可能なポートアセンブリを備える吸排気マニホールドを設けることと、反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露することと、不要なガスを、前記開口部および前記ポートアセンブリを介して前記中空のボディから除去することとを含む。
本願の中空のボディは、その内面に保護被膜を要する如何なる中空のボディであってもよい。ただし本願の中空のボディは、ガスコンテナを除く。本願の中空のボディの例には、オーブン、破砕機、バイブレーター、バルブ、熱交換器、燃料電池、液体及び混合物コンテナなどがある。更なる例には、取り入れと排出とが同じポートを介して行われる、閉じた処理装置が含まれる。

前記順次自己飽和表面反応（ＡＬＤによる）によって、前記中空のボディの内面に、所望の保護被膜が形成される。すなわち、前記中空のボディの前記内面において、前記反応ガスにさらされるすべての表面が最終的に被覆されるように、ＡＬＤを用いて前記中空のボディの前記内面を被覆してもよい。
前記中空のボディ（または装置）が、前記開口部以外に別の開口部を有する場合、実施形態によっては、この別の開口部を適切なカバーで覆うか、または当該別の開口部を閉じてしまうことを含む。

実施形態によっては、前記方法は、前記中空のボディの前記開口部に前記ポートアセンブリを取り付けることを含む。前記開口部は、ねじ山付きであってもよい。
マニホールドの入口と出口が、同じポートアセンブリから出るような場合、つまり、前記中空のボディの同じ開口部から出るようにされている場合、実施形態によっては、前記ポートアセンブリは、一体化されたポートアセンブリとして構成されてもよい。

実施形態によっては、前記方法は、前記吸排気マニホールドの排気側に取り付けられた真空ポンプによって、不要なガス、例えば反応残渣やパージガスを前記中空のボディの前記内面から排出することを含む。前記真空ポンプは、以下の効果のうちの１つ以上を提供してもよい。すなわち、前記真空ポンプは、前記中空のボディの前記内面を真空にするために用いられてもよい。また、前記真空ポンプは、前記中空のボディから前記ポートアセンブリを介して不要なガスを排出するように構成されてもよい。

前記中空のボディは、ＡＬＤ反応用の反応室として用いられてもよい。すなわち、実施形態によっては、前記中空のボディは、前記ポートアセンブリによって封止される反応容器として用いられる。これによって、前記順次自己飽和表面反応の発生は、前記中空のボディの前記内面に制限される。

実施形態によっては、内壁が被覆された前記中空のボディは、外部の加熱器によって加熱されるホットウォール反応室を形成する。

実施形態によっては、ガス吸気とガス排気の両方が、前記中空のボディの同じ開口部またはポートを介して行われる。実施形態によっては、前記中空のボディに気密状態で連結された前記吸排気マニホールドは、前記中空のボディに直接的に開口し、ＡＬＤ処理の実行に必要な前駆体の交互の供給と、不活性ガスによる前記中空のボディの内容積のパージと、前記中空のボディからの前記前駆体、ガス状の反応生成物、およびパージガスの除去とを可能にする。

実施形態によっては、前記中空のボディは、前記吸排気マニホールドによって閉塞可能である（または閉塞される）。

実施形態によっては、前記ポートアセンブリは封止部を備える。実施形態によっては、前記封止部は、封止弁があるならその代わりに前記中空のボディの開口部に着脱可能である。前記封止部は、実施形態によっては、テーパねじを有する。実施形態によっては、前記テーパねじは、前記中空のボディの開口部内の対向ねじと嵌合するように構成される。前記封止部は、回して前記中空のボディの開口部内にねじ込むことで前記中空のボディの開口部を封止してもよい。実施形態によっては、封止性を向上させるために、前記ねじ山付きの中空のボディの開口部と前記テーパねじとの間に、テフロン（登録商標）テープなどの封止テープが設けられる。実施形態によっては、少なくとも１つの供給管路および排気管路は、前記封止部を貫通する。実施形態によっては、前記ポートアセンブリは、前記封止部に着脱可能な取付部を備える。前記取付部は、前記封止部の（円筒状の）延長部を形成してもよい。実施形態によっては、前記取付部を前記封止部から取り外すと、前記封止部を回して前記中空のボディの開口部に締め込むことができる。実装に応じて、前記取付部は、前記封止部が前記取付部に取り付けられたままで前記封止部を回せるものであってもよい。実施形態によっては、少なくとも１つの供給管路および排気管路は、前記封止部と前記取付部の両方を貫通する。実施形態によっては、前記封止部と前記取付部との間の界面は、前記取付部が前記封止部に取り付けられているときは密閉されている。実施形態によっては、前記取付部の反対側の端部に、供給管路および排気管路の少なくとも１つを通すための気密フィードスルーが設けられる。

前記中空のボディが、反応室や真空室などの、堆積用の反応炉の室内に配置される実施形態において、前記ポートアセンブリによる封止によって、前記室の壁への被膜の堆積が防止される。これによって、前記室の壁を洗浄する必要性が低減される。

実施形態によっては、前記中空のボディは、前記ポートアセンブリに含まれる封止部によって封止される反応容器として用いられる。

実施形態によっては、前記封止部は、封止弁の代わりに前記中空のボディの前記開口部に着脱可能なテーパねじを有する。

実施形態によっては、前記ポートアセンブリは取付部を備え、該取付部は前記封止部に取り付け可能であり、前記封止部を回して前記中空のボディの前記開口部に締め込むことができる。

実施形態によっては、前記方法は、不活性パージガスを、前記中空のボディと周囲の室の壁との間の中間区間へと導き、前記不活性パージガスを前記中間空間からポンプによって送り出すことを含む。

前記不活性パージガスを前記中間空間へと導くことにより生じる過圧力が、前記ポートアセンブリの封止効果をさらに向上させる。一実施形態における前記中間空間は、前記中間空間と流体連通している真空ポンプによって真空圧に維持される。前記中間空間から排気導管を通って前記真空ポンプなどのポンプへと材料の流れを構成することで、前記中間空間に入り込んだ前駆体材料を除去することができる。

前記吸排気マニホールドは、少なくとも１つの供給管路と、排気管路とを備える。前駆体蒸気は、前記少なくとも１つの供給管路の、前記中空のボディ内の放出ポイントから放出される。前記排気管路は、前記中空のボディ内の排気ポイントを起点とする。実施形態によっては、前記中空のボディ内の前記放出ポイント（つまりガス放出ポイント）は、前記排気ポイント（つまりガス排気ポイント）とは異なるレベルに配置される。実施形態によっては、前記放出ポイントは、前記中空のボディの端部のうち前記排気ポイントが設けられている端部とは反対側の端部に設けられる。別の例示的実施形態において、最も長く延びるガス管路（排気管路又は供給管路）は、前記中空のボディ内で、前記開口部から、前記開口部から最も遠いところまで延びる。
実施形態によっては、前記放出ポイントは、前記中空のボディの端部のうち前記開口部が設けられている端部とは反対側の端部に設けられる。そして前記排気ポイントは、その反対側の端部（すなわち前記開口部がある端部）に設けられる。実施形態によっては、前記放出ポイントは、前記中空のボディの端部のうち前記開口部が存在する端部に設けられる。そして前記排気ポイントは、その反対側の端部（すなわち前記開口部がある端部とは反対側の端部）に設けられる。前記中空のボディに頂部及び底部が存在するような実施形態のあるものにおいて、前記放出ポイントは底部に存在し、前記排気ポイントは頂部に存在してもよい。前記中空のボディに頂部及び底部が存在するような実施形態のあるものにおいて、前記放出ポイントは頂部に存在し、前記排気ポイントは底部に存在してもよい。

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは１つ以上の供給管路を備え、各供給管路の制御要素は、コンピュータに実装された制御システムによって制御される。

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは、ＡＬＤ反応炉の供給設備を備える。実施形態によっては、前記供給設備は、供給管路および少なくとも所望の前駆体および不活性ガスの流量制御要素、例えば弁、質量流量コントローラなどと、それらの制御システムとを備える。

前記制御システムは、例えば、ラップトップコンピュータなどのソフトウェアによって実装されてもよい。すなわち、実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは１つ以上の供給管路を備え、各供給管路の制御要素は、コンピュータに実装された制御システムによって制御される。適切な交換可能な前駆体ソースおよび不活性ガスソースを、前記供給設備に取り付けてもよい。

本発明の第２の例示的態様によると、中空のボディの内面を保護する装置が提供される。前記装置は、前記中空のボディの開口部に取り付け可能なポートアセンブリを備える吸排気マニホールドであって、前記装置は、反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露するように構成される吸排気マニホールドと、不要なガスを、前記開口部および前記ポートアセンブリを介して前記中空のボディから除去するように構成されるポンプと、を備える。

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドによって設けられるガス放出ポイントは、前記吸排気マニホールドによって設けられるガス排気ポイントとは異なるレベルに配置される。前記異なるレベルとは、ここでは通常は異なる高さを意味する。

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは、前駆体蒸気およびパージガスの供給管路と、それらの制御要素とを備える。前記ポンプは、前記吸排気マニホールドの排気側に取り付けられてもよい。前記ポンプは真空ポンプであってもよい。

実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは中空のボディ固有のポートアセンブリを備え、該ポートアセンブリは、前記吸排気マニホールドを前記中空のボディの前記開口部に取り付けるように構成され、それによって前記吸排気マニホールドと前記中空のボディの前記内面との間に流体連通経路を形成する。同様に、前記中空のボディの前記内面と前記ポンプとの間に流体連通経路が形成される。

実施形態によっては、前記ポートアセンブリは、前記中空のボディの前記開口部に取り付け可能な封止部を備える。

実施形態によっては、前記封止部はテーパねじを有する。

実施形態によっては、前記装置は、前記中空のボディを取り囲む室と、前記中空のボディと周囲の室の壁との間の中間空間へと不活性パージガスを導くように構成される不活性ガス供給管路とを備える。

前記吸排気マニホールドを備える前記装置は、ユーザのニーズを満たすために移動できるように、移動型であってもよい。実施形態によっては、前記吸排気マニホールドは吸気マニホールドと排気マニホールドとを別々に備え、両方のマニホールドは、前記中空のボディの開口部に同時に連結可能であり、中空のボディの内面の保護方法において連携して動作するように設計される。
さらに別の実施形態では、ガスの入口及び出口を同じ開口部に設けるのではなく、前記中空のボディの第１の開口部にガスの入口を設け、必要があれば、前記中空のボディの第２の開口部にガスの出口を設けることとしてもよい。

ここまで、本発明を拘束しない様々な実施形態を例示してきた。上記の各実施形態は、本発明の実装に利用される選択された態様またはステップを説明するためにのみ使用される。いくつかの実施形態は、本発明の特定の例示的態様への言及によってのみ提示されている場合もある。対応する実施形態は他の例示的態様にも適用できることを理解されるべきである。これら実施形態は、任意かつ適切に組み合わされてもよい。

次に、添付図面を参照して単なる例として本発明を説明する。

一例示的実施形態による、装置と、中空のボディの内面を保護するための該装置の使用を示す概略図である。 特定の例示的実施形態による別の供給構成を示す図である。 さらに別の例示的実施形態を示す図である。 特定の例示的実施形態による封止構成を示す図である。 一例示的実施形態による方法を示す図である。

詳細説明

以下の説明においては、原子層堆積（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）技術を一例として用いる。ＡＬＤ成長メカニズムの基本は当業者には公知である。この特許出願の導入部分で言及しているように、ＡＬＤは、少なくとも１つの基板に少なくとも２つの反応性前駆体種を順次導入することによる特殊な化学的堆積法である。少なくとも１つの基板を、反応容器内で時間的に分断された前駆体パルスに暴露することで、順次自己飽和表面反応により、材料を上記基板の表面に堆積させる。本出願の文脈において、少なくとも１つの基板は、中空のボディの内面（内部表面）を含む。また、本出願の文脈において、ＡＬＤという用語は、あらゆる適用可能なＡＬＤベースの技術と、同等または密接に関連する技術とを含む。この例として分子層堆積（Molecular Layer Deposition：ＭＬＤ）技術が挙げられる。

基本的なＡＬＤ堆積サイクルは、連続する４つのステップ、すなわち、パルスＡ、パージＡ、パルスＢ、およびパージＢで構成される。パルスＡは第１の前駆体蒸気で構成され、パルスＢは第２の前駆体蒸気で構成される。パージＡおよびパージＢ期間中にガス状反応副生成物と残留反応物分子とを反応空間からパージするために、不活性ガスと真空ポンプとが一般に用いられる。１つの堆積シーケンスは、少なくとも１つの堆積サイクルを含む。堆積シーケンスによって所望の厚さの薄膜または被膜が生成されるまで、堆積サイクルが繰り返される。堆積サイクルをより複雑にすることもできる。例えば、堆積サイクルは、パージステップによってそれぞれ分離された３つ以上の反応物蒸気パルスを含むことができる。これら堆積サイクルのすべてによって、論理ユニットまたはマイクロプロセッサによって制御される１つの調時式堆積シーケンスが形成される。

以下に説明する特定の例示的実施形態において、中空のボディの内面を保護被膜によって保護する方法および装置が提供される。この中空のボディは圧力容器である。中空のボディ自体は反応室（すなわち反応空間）を形成し、一般に、独立した基板は存在せず、中空のボディの内面の表面が基板を形成する（ここでの基板とは、処理される材料を意味する）。これらすべての表面はＡＬＤ処理によって被覆することができる。ＡＬＤ処理では、前駆体蒸気が吸排気マニホールドを介して中空のボディの内面へと順次供給される。不要なガス、例えば反応残渣や（もし存在すれば）パージガスは、吸排気マニホールドの排気側を介して中空のボディの内面からポンプによって送り出される。中空のボディの周囲に配置される加熱器によって、ＡＬＤ処理前および／またはＡＬＤ処理中に中空のボディを任意で加熱してもよい。

図１は、特定の例示的実施形態における方法および関連する装置を示す図である。中空のボディ１０の内面の保護に用いられる装置は、吸排気マニホールド２０を備える。この装置は移動型装置であってもよい。移動型装置は、必要に応じて、保護する中空のボディの近くへと適宜移動されてもよい。

吸排気マニホールド２０は、中空のボディの開口部１１に取り外し可能に取り付けられるように構成される。図１は、ポートアセンブリ２４によって開口部１１に取り付けられる吸排気マニホールド２０を示す。ポートアセンブリ２４は、中空のボディ固有の部品であってもよい。ポートアセンブリは、開口部１１とポートアセンブリ２４との間の界面を封止する封止構造（図示せず）を備える。一例示的実施形態において、ポートアセンブリはシール（図示せず）を備える。このシールは、開口部１１内のその対向面に締め付けられる。

吸排気マニホールド２０は、ＡＬＤ反応炉の供給設備７０を備える。この供給設備７０は、必要な供給管路と、それらの制御要素とを備える。図１に示すポートアセンブリ２４には、第１の前駆体蒸気供給管路４１、第２の前駆体供給管路４２、およびパージガス供給管路４３が取り付けられている。第１の前駆体供給管路４１は第１の前駆体ソース２１を、第２の前駆体供給管路４２は第２の前駆体ソース２２を、パージガス供給管路４３はパージ／不活性ガスソース２３を起点とする。供給管路４１〜４３は、それぞれ対応するソース２１〜２３から、ポートアセンブリ２４および開口部１１を通って中空のボディ１０の内部へと延びる。供給管路４１〜４３は、それぞれの放出ポイントで終端する。排気管路３２は、中空のボディの内面の排気ポイントを起点とする。均一な堆積を効果的に得るために、放出ポイントは排気ポイントとは異なるレベルに配置するべきである。図１に示す実施形態では、供給管路４１〜４３の放出ポイントは中空のボディ１０の下端部に、排気ポイントは上端部にある。

供給管路の制御要素は、流量制御要素およびタイミング制御要素からなる。第１の前駆体供給管路４１内の第１の前駆体供給弁６１および質量（または容積）流量コントローラ５１は、第１の前駆体パルスのタイミングおよび流量を制御する。同様に、第２の前駆体供給管路４２内の第２の前駆体供給弁６２および質量（または容積）流量コントローラ５２は、第２の前駆体パルスのタイミングおよび流量を制御する。さらに、パージガス供給弁６３および質量（または容積）流量コントローラ５３は、パージガスのタイミングおよび流量を制御する。

図１に示す実施形態において、供給設備７０の動作は制御システムによって制御される。図１に、供給設備７０と制御システム７１との間の制御接続７２を示す。制御システム７１は、例えば、ラップトップコンピュータなどのソフトウェアによって実装されてもよい。

実施形態によっては、中空のボディの内面でのＡＬＤ処理は、真空圧で行われる。吸排気マニホールド２０は真空ポンプ３３を備える。実施形態によっては、真空ポンプ３３は、吸排気マニホールド２０によって設けられる排気管路３２の端部に配置される。真空ポンプ３３は、（制御システム７１と真空ポンプ３３との間の）任意使用の電気接続７３を介して、制御システム７１によって任意で制御することができる。実施形態によっては、中空のボディは外部の加熱器（図示せず）によって加熱される。

動作中、真空ポンプ３３によって中空のボディ１０の内部が真空にされる。第１の前駆体および第２の前駆体の前駆体蒸気は、第１および第２の前駆体供給管路４１および４２の各放出ポイントから中空のボディの内面へと、それぞれ順次放出される。パージステップにおいて、不活性パージガスがパージガス供給管路４３の放出ポイントから中空のボディの内面へと放出される。矢印１５は、中空のボディ内における、前駆体蒸気およびパージガスのそれぞれの放出ポイントから排気ポイント（ここを介して排気管路３２へとポンプで送られる）への流れ方向を示している。堆積サイクルを必要なだけ繰り返すことで、中空のボディの内面表面に所望の厚さの保護被膜を得る。
用途に応じて適用可能な被膜は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、炭化タングステンなどの金属酸化物、およびそれらの組み合わせを含むが、被膜はこれらの材料に限定されない。

さらに図１を参照して、別の実施形態では、吸排気マニホールド２０の構成が異なってもよいことに留意されたい。別々の供給管路ではなく、複数の供給管路の少なくとも一部が共用であってもよい。弁の種類は異なってもよく、流量制御要素の位置が異なるなどしてもよい。例えば、二方弁の代わりに三方弁を用いて、供給管路の経路変更を直ちに反映するようにしてもよい。前駆体ソースおよびパージガスについては、実装や所望の被膜に応じて選択する。中空のボディ１０は、任意使用の加熱器１６によって、中空のボディ１０の外側から加熱してもよい。加熱器は、中空のボディ１０の周囲に設けられるヘリカルコイル加熱器であってもよい。加熱器の運転は、制御システム７１によって接続を介して任意で制御することができる。

中空のボディ１０が、上に述べた開口部とは別の開口部を有する場合、実施形態によっては、当該別の開口部をカバーで覆ったり、又は当該別の開口部を閉じてしまったりしてもよい。

図２Ａおよび図２Ｂは、中空のボディ１０内の供給管路および排気管路の配置に関する２つの代替実施形態を示す。中空のボディ１０は、低圧ガスが自由に移動できるような形状の内壁を有する。

図２Ａは、図１に示した構成に対応する。すなわち、供給管路４１〜４３および排気管路３２は、開口部１１を通って延びる。供給管路４１〜４３は、それぞれの放出ポイントで終端する。排気管路３２は、排気ポイントを起点とする。供給管路４１〜４３の放出ポイントは中空のボディ１０の下端部に、排気ポイントは上端部にある。ガスの流れの方向は、矢印１５によって示されている。

一方、図２Ｂに示す好ましい実施形態において、排気管路は中空のボディ１０の下端部を起点とし、供給管路４１〜４３の放出ポイントは上端部にある。供給管路４１〜４３および排気管路３２は、開口部１１を通って延びる。供給管路４１〜４３は、それぞれの放出ポイントで終端する。排気管路３２は、排気ポイントを起点とする。ガスの流れの方向は、矢印１５によって示されている。

図３は、別の例示的実施形態による、中空のボディの内面を保護する方法および装置を示す図である。この実施形態は、基本的には図１に示す実施形態に対応するが、特定の追加の特徴を開示している。

図３は、中空のボディ１０を取り囲む室３０などの圧力容器を示す。室３０は、例えば、ＡＬＤの分野で一般的に用いられる真空室やＡＬＤ反応室であってもよい。中空のボディ１０は、装填ハッチ３１などから室３０に装填され、開口部１１によってポートアセンブリ２４に取り付けられる。供給管路４１〜４３は、室３０の壁に設けられるフィードスルー３６を通って室３０内に渡される。排気管路３２は、室３０の壁に設けられるフィードスルー４６を通って室３０外へと渡される。フィードスルー３６および４６の位置は、実装に応じて異なる。フィードスルー３６および４６は、単一のフィードスルーによって実装されてもよい。フィードスルー３６および４６は封止されている。

中空のボディ１０内の保護被膜の堆積に関する基本的な動作は、図１に関連付けて説明したものと同様である。

図３に示す実施形態は、パージガス供給導管４４を任意で備える。この導管４４を介して、不活性パージガスが、中空のボディ１０と周囲の室３０の壁との間の中間空間４０へと導かれる（放出される）。パージガスは、例えば、パージガス供給管路４３から分岐した枝管４３ａに沿って、導管４４へと流れる。

中間空間４０は、真空ポンプ３３によって、中間空間４０の反対側に設けられた排気導管４５を介して排気される。排気ポンプ３３は、排気導管４５から排気ポンプ３３へと延びる排気管路４７を介して中間空間４０と流体連通している。排気管路３２および４７は、排気ポンプ３３への経路上の任意の地点で合流してもよい。

ポンピングによって、中間空間４０内に流れが生じ、中間空間４０に入り込んだ前駆体材料が排気管路４７へと導かれる。不活性パージガスを中間空間４０へと導くことにより生じる過圧力が、ポートアセンブリ２４の封止効果をさらに向上させる。矢印３５は、中間空間４０内の流れ方向を示している。

図４Ａは、一例示的実施形態による封止構成を示す図である。中空のボディ４１０は開口部４１１を備える。吸排気マニホールドは、封止部４２４を備えるポートアセンブリを備える。封止部は、例えば回すことによって、封止弁の代わりに開口部４１１に着脱可能である。実施形態によっては、封止部は中空のボディの封止弁又は同様のもののところで着脱可能である。実施形態によっては、着脱のために、封止部４２４はテーパねじ部として構成される。封止部のテーパねじは、開口部４１１内の（もし存在すれば）対向ねじ（図示せず）と嵌め合わされ、開口部４１１に締め込まれて封止するように構成される。前述のとおり、封止部４２４は、例えば回して中空のボディの開口部内にねじ込むことで当該開口部を封止する。

実施形態によっては、図４Ｂに示すように、封止性を向上させるために、ねじ山付きの開口部４１１とテーパねじとの間で、テーパねじの周囲にテフロン（登録商標）テープなどの封止テープ４２５が設けられる。図４Ｂは図４Ａに示す特定の部品の拡大図である。
実施形態によって、封止部はテーパ状である場合もない場合もあり、またねじ状である場合もない場合もある。実施形態によっては、封止部は、ねじ山が形成されていないテーパ状を呈する場合もあり、または、ねじ状ではあるがテーパ状ではない場合もある。

図４Ａおよび図４Ｂに示す２つの供給管路４４１および４４３ならびに排気管路４３２は、図２Ｂの好ましい実施形態と同様に構成されている。すなわち、ガス放出ポイントが中空のボディの開口部に極めて近く、排気ポイントが中空のボディの反対の端部にある。供給管路および排気管路は封止部４２４を貫通し、中空のボディ４１０の内部へと延びる。実施形態によっては、ポートアセンブリはさらに、封止部に着脱可能な取付部４２６を備える。取付部４２６は、封止部４２４の（円筒状の）延長部を形成する。実施形態によっては、取付部４２６を封止部４２４から取り外すと、封止部４２４を回して開口部４１１に締め込むことができる。実装に応じて、取付部４２６は、封止部４２４が取付部４２６に取り付けられたままで封止部４２４を回せるものであってもよい。供給管路４４１および４４３ならびに排気管路４３２は、封止部４２４と取付部４２６の両方を貫通する。封止部４２４と取付部４２６との間の界面は、取付部４２６が封止部４２４に取り付けられているときは密閉されている。実施形態によっては、（図４Ａの上部に示すように）取付部４２６の、封止部側端部と反対側の端部に、供給管路４４１および４４３ならびに排気管路４３２の少なくとも１つを通すための気密フィードスルーが設けられる。気密フィードスルーは、ここでは基本的に、ある部品の内部と取付部４２６の外側との間で、ガスを管路のみに通すことができるフィードスルーを意味する。気密界面は、同様に、その界面を介してのみ、界面の第１側にある部品（例えば、取付部４２６）から第２側にある部品（例えば、封止部４２４）へとガスを通すことができる界面を意味する。

取付部が省略された実施形態において、フィードスルーは封止部４２４の（上側）端部に設けられることが好ましい。

図４Ａおよび図４Ｂに示す実施形態の一般的な動作については、図１〜図３に示した実施形態も参照されたい。

図５は、一例示的実施形態による方法を示す図である。ステップ８１において、吸排気マニホールドを中空のボディに取り付ける。ステップ８２において、ＡＬＤ処理を実行する。ＡＬＤ処理は、中空のボディの内面を順次自己飽和表面反応に暴露し、中空のボディから不要なガスを除去することを含む。最後に、ステップ８３において、吸排気マニホールドを中空のボディから取り外す。

本願明細書において開示された例示的実施形態のうちの１つ以上の技術的効果のいくつかを以下に列挙するが、これは各特許請求項の範囲および解釈を制限するものではない。１つの技術的効果は、共形の保護被膜によって中空のボディの内面を保護することである。別の技術的効果は、中空のボディの内側のみ被覆し、外側を被覆しないことである。さらに別の技術的効果は、周囲の室を洗浄する必要性が低減されることである。

上述のいくつかの機能または方法ステップは、異なる順序で、および／または同時に実行してもよいことに留意されたい。さらに、上述の機能または方法ステップの１つ以上は、任意としてもよく、また組み合わせてもよい。

以上の説明により、本発明の特定の実装および実施形態の非限定例を用いて、発明者によって現在考案されている、本発明を実施するための最良の形態の完全かつ有益な説明を提供した。ただし、本発明は、上記の実施形態の詳細に限定されるものではなく、本発明の特徴から逸脱することなく、同等の手段を用いて他の実施形態で実現可能であることは当業者には明らかである。

さらに、本発明の上記実施形態の特徴のいくつかは、他の特徴を同様に使用することなく効果的に使用されてもよい。したがって、上記の説明は、本発明の原理の単なる説明であり、本発明を制限するものではないと考えられるべきである。よって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (17)

1. 中空のボディの内面を保護する方法であって、
   前記中空のボディの開口部に取り付け可能なポートアセンブリを備える吸排気マニホールドを設けることと；
   反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露することと；
   不要なガスを、前記開口部および前記ポートアセンブリを介して前記中空のボディから除去することと；
   を含む、方法。
2. 前記中空のボディの前記開口部に前記ポートアセンブリを取り付けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記吸排気マニホールドの排気側に取り付けられた真空ポンプによって、反応残渣およびパージガスを前記中空のボディの前記内面から送り出すことをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記中空のボディ内のガス放出ポイントは、ガス排気ポイントとは異なるレベルに配置される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記中空のボディは、前記ポートアセンブリに含まれる封止部によって封止される反応容器として用いられる、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 前記封止部は、前記中空のボディの前記開口部に着脱可能なテーパねじを有する、請求項５に記載の方法。
7. 前記ポートアセンブリは取付部を備え、該取付部は前記封止部に取り付け可能であり、前記封止部を回して前記中空のボディの前記開口部に締め込むことができる、請求項５または６に記載の方法。
8. 不活性パージガスを、前記中空のボディと周囲の室の壁との間の中間区間へと導くことと；
   前記不活性パージガスを前記中間空間からポンプによって送り出すことと；
   をさらに含む、請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
9. 前記吸排気マニホールドは１つ以上の供給管路を備え、各供給管路の制御要素は、コンピュータに実装された制御システムによって制御される、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 中空のボディの内面を保護する装置であって、
    前記中空のボディの開口部に取り付け可能なポートアセンブリを備える吸排気マニホールドであって、前記装置は、反応ガスを、前記ポートアセンブリおよび前記開口部を介して前記中空のボディの前記内面へと順次供給することで、前記中空のボディの前記内面を順次自己飽和表面反応に暴露するように構成される、吸排気マニホールドと、
    不要なガスを、前記開口部および前記ポートアセンブリを介して前記中空のボディから除去するように構成されるポンプと、
    を備える、装置。
11. 前記吸排気マニホールドによって設けられるガス放出ポイントは、前記吸排気マニホールドによって設けられるガス排気ポイントとは異なるレベルに配置される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記吸排気マニホールドは、前駆体蒸気およびパージガスの供給管路と、それらの制御要素とを備える、請求項１０または１１に記載の装置。
13. 前記吸排気マニホールドは中空のボディ固有のポートアセンブリを備え、該ポートアセンブリは、前記吸排気マニホールドを前記中空のボディの前記開口部に取り付けるように構成され、それによって前記吸排気マニホールドと前記中空のボディの前記内面との間に流体連通経路を形成する、請求項１０から１２のいずれかに記載の装置。
14. 前記中空のボディを取り囲む室と、前記中空のボディと周囲の室の壁との間の中間空間へと不活性パージガスを導くように構成される不活性ガス供給管路とを備える、請求項１０から１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記ポートアセンブリは、前記中空のボディの前記開口部に取り付け可能な封止部を備える、請求項１０から１４のいずれかに記載の装置。
16. 前記封止部はテーパねじを有する、請求項１５に記載の装置。
17. 移動型である、請求項１０から１６のいずれかに記載の装置。