JP2024503562A - 熱エッチングによる選択的ケイ素トリミング - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】ケイ素含有材料の正確なトリミングのための方法および装置が提供される。方法は、ケイ素含有材料を酸化し、自己制限エッチングプロセスのために特定の温度で酸化されたケイ素含有材料を熱的に除去することを伴う。方法はまた、ハロゲン源ならびに調節された温度および曝露期間を使用して少量のケイ素含有材料をエッチングする表面反応制限プロセスを伴う。装置は、特定の温度範囲で複数の酸化剤を流し、基板を正確にエッチングすることが可能である。【選択図】図１Ｃ

Description

＜参照による援用＞
本出願の一部として、本明細書と同時にＰＣＴ出願願書が提出される。この同時出願されたＰＣＴ出願願書に明記され、本出願が利益または優先権を主張する各出願は、参照によりその全体があらゆる目的で本明細書に組み込まれる。

半導体製作は、多くの場合、ケイ素含有材料が基板の露出面上の他の材料に対してエッチングされるパターニングスキームおよび他のプロセスを伴う。デバイスの幾何学的形状がますます小さくなるにつれて、効果的な選択的エッチングを達成するために高いエッチング選択性プロセスが望まれている。

ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。

一態様は、基板をエッチングするための方法であって、反応チャンバ内に基板を提供することであって、基板は、エッチング中に基板から部分的または全体的に除去されるケイ素含有材料を含むことと、反応チャンバ内に酸化剤を提供し、基板を酸化剤に曝露して基板上のケイ素含有材料を改質し、改質されたケイ素含有材料を形成することと、反応チャンバ内に除去ガスを提供して基板を除去ガスに曝露する一方、熱エネルギーを反応チャンバに提供し、改質されたケイ素含有材料を除去することによって基板からケイ素含有材料を部分的または全体的にエッチングする反応を駆動することとを含み、これにより基板は、エッチング中にプラズマに曝露されない、方法を伴う。

様々な実施形態において、酸化剤は、酸素、過酸化水素、亜酸化窒素、一酸化窒素、オゾン、およびそれらの組み合わせの１つまたは複数である。

様々な実施形態において、酸化剤を提供することおよび除去ガスを提供することは、サイクルで実施される。

いくつかの実施形態では、各サイクルは、約０．３Å～約０．５Åのケイ素含有材料をエッチングする。いくつかの実施形態では、酸化剤は、酸素を含む。

いくつかの実施形態では、各サイクルは、約１．５Å～約３．５Åのケイ素含有材料をエッチングする。いくつかの実施形態では、酸化剤は、オゾンを含む。

様々な実施形態において、熱エネルギーは、約３５０℃～約４００℃の温度で提供され、酸化剤は、酸素を含む。

様々な実施形態において、熱エネルギーは、約５０℃～約１５０℃の温度で提供され、酸化剤は、オゾンを含む。

様々な実施形態において、方法はまた、酸化剤を提供する前に、反応チャンバ内にガス混合物を提供し、基板を熱エネルギーおよびガス混合物に曝露することを含み、それにより熱エネルギーは、ガス混合物とケイ素含有材料との間の第２の反応を駆動して改質されたケイ素含有材料を形成し、第２の反応は、改質されたケイ素含有材料をエッチングし、それによってケイ素含有材料を部分的または全体的にエッチングする。

様々な実施形態において、除去ガスは、有機溶媒および／または水を含む。例えば、有機溶媒および／または水は、アルコール、アルカン、芳香族溶媒、エーテル、ニトリル、および複素環のいずれか１つまたは複数であってもよい。

様々な実施形態において、除去ガスはまた、添加剤を含む。例えば、添加剤は、アミン、アミノ酸、酸化剤、二フッ化物源（ｂｉｆｌｕｏｒｉｄｅ ｓｏｕｒｃｅ）、アルデヒド、カルベン、および有機酸のいずれか１つまたは複数であってもよい。

様々な実施形態において、除去ガスは、フッ化水素（ＨＦ）、塩化水素（ＨＣｌ）、臭化水素（ＨＢｒ）、フッ素（Ｆ₂）、塩素（Ｃｌ₂）、臭素（Ｂｒ₂）、三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）、三フッ化窒素（ＮＦ₃）、三塩化窒素（ＮＣｌ₃）、および三臭化窒素（ＮＢｒ₃）のいずれか１つまたは複数などのハロゲン源を含む。

様々な実施形態において、添加剤は、添加剤と有機溶媒および／または水の総量の約０．１～約５％（重量で）である。

様々な実施形態において、ハロゲン源対添加剤の容積比は、１０以下である。

様々な実施形態において、エッチングは、自己制限的である。

別の態様は、基板をエッチングするための方法であって、反応チャンバ内に基板を提供することであって、基板は、エッチング中に基板から部分的または全体的に除去されるケイ素含有材料を含むことと、反応チャンバ内にフッ素ガスを提供し、基板をフッ素ガスに曝露して約５０℃～約８０℃の温度で基板上のケイ素含有材料をエッチングし、曝露中に約０．１ｎｍ～約１０ｎｍのケイ素含有材料をエッチングすることとを含み、これにより基板は、エッチング中にプラズマに曝露されない、方法を伴う。

様々な実施形態において、除去ガスを提供することは、基板に対してケイ素含有材料を選択的にエッチングすることを含む。

いくつかの実施形態では、ケイ素含有材料は、ポリシリコンである。

いくつかの実施形態では、ケイ素含有材料は、ホウ素ドープケイ素である。

いくつかの実施形態では、ケイ素含有材料は、エピタキシャルケイ素である。

別の態様は、基板をエッチングするための装置であって、反応チャンバと、エッチング中に基板を支持するように構成された基板支持体と、ガス混合物を反応チャンバに導入するための入口であって、ガス混合物は、気相である入口と、反応チャンバから気相種を除去するための出口と、本明細書に記載の方法のいずれかを引き起こすように構成されたコントローラとを含む、装置を伴う。

これらおよび他の態様は、図面を参照して以下でさらに説明される。

図１Ａは、特定の開示された実施形態による処理を受ける際の半導体基板を図示する図である。 図１Ｂは、特定の開示された実施形態による処理を受ける際の半導体基板を図示する図である。 図１Ｃは、特定の開示された実施形態による処理を受ける際の半導体基板を図示する図である。

図２は、特定の開示された実施形態に従って実施される動作を図示するプロセスフロー図である。

図３は、開示された実施形態による例示的な装置の断面側面図である。

図４は、複数のＬＥＤを有する基板ヒータの上面図である。

図５は、複数のＬＥＤを有する別の基板ヒータの上面図である。

図６Ａは、様々な実施形態による追加の特徴を有する図５の台座を図示する図である。

図６Ｂは、様々な実施形態による追加の特徴を有する図６Ａの台座を図示する図である。

図７は、開示された実施形態による図３および図６Ａの基板支持体を図示する図である。

図８は、第１の例示的なフェースプレートの平面図である。

図９は、第２の例示的なフェースプレートの平面図である。

図１０は、特定の開示された実施形態を使用して実施されるエッチングプロセスにおいてプロセスサイクルごとに除去されるケイ素およびオキシ炭化ケイ素の量を示すグラフである。

以下の説明では、提示された実施形態の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が記載されている。開示された実施形態は、これらの具体的な詳細の一部または全部なしで実践することができる。他の例では、開示された実施形態を不必要に曖昧にしないように、周知のプロセス動作は詳細に説明されていない。開示された実施形態は、特定の実施形態と併せて説明されるが、開示された実施形態を限定することを意図するものではないことが理解されるであろう。

半導体製作プロセスは、多くの場合、ケイ素含有材料などの様々な材料のパターニングおよびエッチングを伴う。一部の製作プロセス中において、ケイ素含有材料の少量かつ正確な量のエッチングが確実に達成されるように、エッチングされる量が注意深く制御される。そのようなプロセスはまた、上部から底部まで（例えば、フィーチャ内のエッチング量を比較し、フィーチャの上部もしくはその近く、またはフィーチャの開口部での相対的なエッチングをフィーチャの底部と比較する）、フィーチャからフィーチャまで（例えば、複数のフィーチャにわたってエッチング量を比較し、フィーチャがウエハ全体にわたって均一にエッチングされることを確実にする）、または中心からエッジまで（例えば、ウエハの中心におけるエッチング量をウエハのエッジと比較する）測定してローディング効果のない正確なエッチングを伴い得る。ケイ素含有材料をエッチングする用途の例では、ケイ素含有材料の約１ｎｍまでの均一な等方性エッチングのためのシリコンリセス動作（ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｅｃｅｓｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）である。絶対的な膜の損失を最小限に抑えてこのエッチングを達成することが、望ましいものであり得る。

一般に、ケイ素トリミングの方法は、ウェット洗浄またはドライプラズマラジカルエッチングを伴う。しかし、ウェット洗浄エッチングはより費用がかかるか、または選択性の問題を引き起こす場合があり、結果として得られるフィーチャは乾燥中に崩壊する可能性がある。ドライプラズマラジカルエッチングは効果的にケイ素含有材料をエッチングするために使用することができるが、ラジカルエッチング溶液は、エッチング速度が速いために攻撃的すぎる可能性があり、０．１ｎｍの精度で約１０ｎｍ未満をエッチングするように細かく制御することができるとは限らない。プラズマが使用される場合、絶対的な膜の損失も懸念される。いくつかの従来のドライエッチングプロセスは、エッチング中に高度に重合する炭素ベースのガスを導入し、露出した酸化ケイ素またはケイ素層の表面上に薄い保護層を形成することを伴うが、そのようなプロセスは欠陥を引き起こし、パターンの上下比を増加させ、パターンローディングを増加させる場合がある。欠陥はまた、デバイスが役に立たなくなり得る程度までパターンの崩壊につながる可能性がある。ラジカルエッチングはまた、フィーチャ全体にわたって上下の均一性を達成するとは限らないため、フィーチャは、フィーチャの底部よりもフィーチャ開口部近くの上部でより多くエッチングされる可能性がある。デバイスが縮小するにつれて、非常に少量のエッチングを達成するためのエッチングプロセスが困難になる。

本明細書では、熱エッチングによってケイ素含有材料を選択的にトリミングする方法が提供される。方法は、酸化およびエッチングサイクルを実施し、ケイ素含有材料を選択的かつ正確にトリミングすることを伴う。エッチングは、窒化物材料、炭窒化物材料、および酸炭化物材料に対して選択的であり得る。特定の開示された技法の１つの利点は、エッチング速度の極めて正確な制御を達成することである。そのようなエッチング速度制御は、他の熱（例えば、非プラズマ）エッチング技法と比較して大幅に改善される。開示された技法の別の利点は、非常に高度なエッチング選択性を達成することである。例えば、酸化物材料は、窒化物材料と比較して高度の選択性でエッチングすることができる。他の材料もまた、選択的に同様にエッチングすることが可能である。

本明細書に記載の技法は、多数の異なる状況で様々な基板材料をエッチングするために使用することができる。多くの場合、基板は、基板の表面上に露出される２つ以上の異なる材料を含む。これらの材料のうちの１つは、選択的エッチングプロセスにおいて、これらの材料のうちの別の材料よりも除去の対象となることがある。いくつかの実施態様では、基板は、第１の材料および第２の材料を含み、第１の材料は、第２の材料と比較して選択的にエッチングされる。他の場合では、基板は、エッチングが選択的である必要がないように、露出される単一の材料のみを含むことができる。さらに他の場合では、基板は、選択性を必要とせずにすべて除去される複数の異なる材料を含むことができる。基板上の第１および／または第２の材料は各々、酸化物（例えば、酸化ケイ素、酸化スズなど）、窒化物（例えば、窒化ケイ素、窒化タンタル、窒化チタンなど）、炭化物（例えば、炭化ケイ素など）、炭窒化物（例えば、炭窒化ケイ素など）、カルボキシド（例えば、炭化ケイ素など）などからなる群から選択されてもよい。

いくつかの実施形態では、エッチングは、ケイ素含有材料のエッチングが硬化酸化物をエッチングしないように注意深く制御されるように、露出した硬化酸化物の存在下で実施される。硬化酸化物は、高温アニールプロセスを受けた酸化物材料として定義することができる。特定の実施形態は、硬化酸化物材料の存在下でケイ素含有材料を酸化し、硬化酸化物材料に対して酸化ケイ素含有材料の選択的エッチングを可能にすることを伴う。特定の開示された実施形態から形成された酸化ケイ素含有材料は、硬化酸化物材料よりも弱く、それによって酸化ケイ素含有材料を硬化酸化物材料と比較してより容易に除去し、選択性を達成することが可能になる。

方法は、複数の酸化剤を使用し、複数のプロセス温度で実行し、かつ酸化およびエッチングの複数のサイクルを実施することが可能なエッチングチャンバで実施することができる。方法は、ケイ素含有材料が最初に酸化されてＳｉ_xＯ_yを形成し、次いで形成されたＳｉ_xＯ_yが酸化物エッチング蒸気を使用してエッチングされる自己制限プロセスを実施することを伴う。特定の開示された実施形態は、熱プロセスであり、プラズマフリーまたはプラズマレスである。本明細書に記載のエッチングプロセスは、約０．０２～約０．３ｎｍの精度で単層エッチングを使用して、約０．５ｎｍ～約１０ｎｍのケイ素含有材料を正確にエッチングすることが可能である。エッチングプロセスはまた、酸化物およびスペーサ材料に対して高い選択性エッチングも可能である。特定の開示された実施形態は、ケイ素の熱および表面反応制限エッチングを実施することを伴う。

少量のケイ素含有材料のエッチングは、半導体製作における多くの異なる用途に適用可能である。例えば、ケイ素含有フィン材料は、限定はしないが、酸化ケイ素、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、および他の酸化物を含む様々な材料に対して選択的にトリミングすることができる。１つの特定の実施形態では、本明細書に記載の方法は、ケイ素フィンをトリミングする場面で使用されてもよい。以下でさらに説明される図１Ａ～図１Ｃは、そのような実施形態を示している。別の特定の実施形態では、本明細書に記載の方法は、ゲートオールアラウンド構造上の自然酸化物を除去する場面で使用されてもよい。

図１Ａに示す特定の例では、基板１０１は、ケイ素フィン１０２、ならびにＳｉＮ、炭窒化ケイ素（ＳｉＣＮ）、またはオキシ炭化ケイ素（ＳｉＣＯ）などのスペーサ材料を含む露出したスペーサ層（図示せず）を含む。この例では、フィンが小さくなるようにフィンをトリミングすることが望ましい。ケイ素含有フィン材料は、アモルファスケイ素、エピタキシャルケイ素、またはホウ素ドープケイ素などのドープケイ素を含んでもよい。

図１Ａ～図１Ｃに示す実施形態の場面において、第１の反応剤または第１のガス混合物は、以下に説明するように、ケイ素フィン３０２を改質して酸化ケイ素１０３を形成するように作用する酸化種（例えば、酸素（Ｏ₂）または他の酸化種）を含む。多くの実施形態では、第１の反応剤または第１のガス混合物は、基板１０１上の他の材料と比較して、基板１０１上の材料の１つまたは複数を選択的に改質することができる。例えば、図１Ａ～図１Ｃの場面において、反応チャンバに提供される酸素はケイ素フィン１０２を選択的に改質するが、スペーサ材料などの他の材料に生じる改質は実質的に少ない（または改質しない）。

図１Ａ～図１Ｃの実施形態では、第１の反応剤質または第１のガス混合物への曝露は、図１Ｂに示すように、ケイ素フィン１０２の露出面を改質し、酸化ケイ素１０３の薄層を形成する結果となる。多くの他の用途が可能である。

別の例では、少量のポリシリコン構造が、いくつかの製作プロセスで等方的に除去され得る。損傷したケイ素リッチ膜は、ホールエッチングまたはチャネルエッチングによって以前に損傷を受けたケイ素膜であり得る。いくつかの実施形態では、損傷したケイ素リッチ膜は、酸素不純物（ＳｉＯ_x）を有するケイ素またはポリマー（Ｃ_xＦ）残留物を有するケイ素を含み得る。損傷したケイ素リッチ膜の除去は半導体処理中に実施されてもよいが、損傷したケイ素リッチ膜はすべて非常に薄い可能性があり、そのような材料のエッチングは、プラズマベースのプロセスでは困難な場合がある。

図２は、特定の開示された実施形態に従って実施される動作を図示するプロセスフロー図を含む。動作２０１において、基板が反応チャンバに提供される。基板は、ケイ素または他の半導体ウエハ、例えば、２００ｍｍウエハ、３００ｍｍウエハ、または４５０ｍｍウエハであってもよく、その上に堆積された誘電体材料、導電性材料、または半導体材料などの材料の１つまたは複数の層を有するウエハを含む。方法はまた、ガラス、プラスチックなどの他の基板上にメタライゼーションスタック構造を形成するために適用することも可能である。いくつかの実施形態では、基板は、ケイ素を含む。様々な実施形態において、ケイ素は、ポリシリコンである。

基板は、上述のように、その上に１つまたは複数の材料を有することができる。これらの材料の１つまたは複数は、基板上に存在する他の材料と比較して除去の対象となることがある。例えば、基板は、ケイ素フィン３０２、ならびにＳｉＮ、ＳｉＣＮ、またはＳｉＣＯなどのスペーサ材料を含む露出したスペーサ層を含んでもよい。この例では、フィンが小さくなるようにフィンをトリミングすることが望ましい。

動作２０３において、酸化剤が反応チャンバに流される。酸化剤は、プラズマを点火することなくガスまたは蒸気として流される。例示的な酸化剤には、Ｏ₂、オゾン（Ｏ₃）、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）蒸気、亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ₂）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。一部の酸化剤は、酸素などの光子解離酸化剤と共に導入されてもよい。

選択される酸化剤は、基板上でトリミングまたはエッチングされる材料に依存する。例えば、材料がドープケイ素材料である場合、Ｏ₃などのより強い酸化剤を選択することができるが、エッチングされる材料がポリシリコンである場合、Ｏ₂などのより弱い酸化剤を代わりに使用することができる。一例では、ホウ素ドープケイ素は、Ｏ₃を使用してエッチングすることができる。

酸化剤の選択はまた、エッチング時に選択性を達成するために、ケイ素含有材料のエッチングが選択的である基板上の他の材料の存在にも依存し得る。例えば、酸化剤は、基板上でエッチングされるケイ素含有材料を酸化するとき、後続の動作で他の露出した酸化ケイ素を除去するリスクがないように、基板上に他の露出した酸化ケイ素と化学的性質が同様である酸化ケイ素を形成しないように選択することができる。いくつかの実施形態では、酸化剤として酸素を使用してケイ素材料をエッチングすることにより、アニーリングされた酸化物に対して少なくとも約５：１のエッチング選択性を達成することができる。

酸化剤は、基板の表面上に存在する１つまたは複数の材料を改質するために使用され得る。場合によっては、改質は、酸化物材料の形成を伴う。これらまたは他の場合では、改質は、露出した材料のフッ素化、露出した材料上への有機分子の吸着などを伴う。様々な表面改質が、利用可能である。いくつかの実施形態では、酸化剤は、以下に説明するように、ケイ素フィンを改質して酸化ケイ素を形成するように作用する酸化種（例えば、Ｏ₂または他の酸化種）を含む。多くの実施形態では、第１の反応剤または第１のガス混合物は、基板上の他の材料と比較して、基板３０１上の材料の１つまたは複数を選択的に改質することができる。例えば、酸素を反応チャンバに提供してケイ素フィンを選択的に改質することができるが、スペーサ材料などの他の材料に生じる改質は実質的に少ない（または改質しない）。

動作２０５において、基板が酸化剤に曝露され、基板上にエッチング可能な酸化物を形成する。様々な実施形態において、酸化剤への曝露は、ケイ素フィンの露出面を改質し、酸化ケイ素の薄層を形成する結果となる。様々な実施形態において、基板は、プラズマを点火することなく酸化剤に曝露される。

いくつかの実施態様では、１つまたは複数の処理変数をエッチング中に制御することができる。例えば、反応チャンバ内の圧力は、約１０Ｔｏｒｒ以下、例えばいくつかの実施形態では約０．２Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒ、または約５Ｔｏｒｒに制御することができる。反応チャンバ内の温度は、例えば、基板がエッチング中に位置決めされる基板支持体の温度を制御することによって、ならび／またはガス混合物の温度および／もしくはガス混合物を反応チャンバに送給するために使用されるシャワーヘッドの温度を制御することによって制御され得る。いくつかの実施形態では、反応チャンバ、基板支持体、およびシャワーヘッドの１つまたは複数の温度は、エッチング中、例えば約２０℃～約５００℃の温度に制御することができる。いくつかの実施形態では、これらの要素の１つまたは複数の温度は、２つ以上の異なる温度の間で循環し得る。いくつかの実施形態では、基板がガス混合物に曝露される期間を制御することができる。例えば、この期間は、約０分～約１０分であり得る。場合によっては、ガス混合物への曝露の期間は、基板上の材料がエッチングされる程度を制御することができる。他の場合では、エッチングプロセスは自己制限的であり、それにより追加の曝露期間は、標的材料の追加のエッチングにつながらない。

様々な実施形態において、選択される温度は、選択される酸化剤に依存する。高温で使用することができる酸化剤がある一方、低温で使用される酸化剤もある。サイクル（サイクルが図２の動作２０３～２０９を含む場合）ごとにエッチングされる量は、選択された酸化剤および温度に依存するが、これは、酸化剤の化学的性質および温度を選択してエッチングされる量を変化させることができるためであり、特定の開示された実施形態は、多くの異なる製作技法のためにケイ素を正確にエッチングするための様々な用途に適している。

一例では、Ｏ₂が他の酸化剤なしで酸化剤として使用される場合、エッチングは、約３５０℃～約４００℃の温度で実施することができる。酸素は穏やかまたは弱い酸化剤とみなされ、除去ガス、およびチャンバ圧力などの他のプロセス条件に応じて、サイクルごとに約０．３Å～約０．５Åのケイ素をエッチングすることができる。酸素は、約０．５ｎｍ～約１ｎｍのケイ素を約０．２ｎｍ～約０．３ｎｍの精度でエッチングするために選択されてもよく、ここで精度は、フィーチャの領域（上部、中央、底部）全体、ウエハにわたるフィーチャ全体、またはウエハからウエハへのエッチングの変動を指す。

一例では、Ｈ₂Ｏ₂蒸気が他の酸化剤なしで酸化剤として使用される場合、エッチングは、約１００℃～約３００℃または約２００℃の温度で実施することができる。過酸化水素は、中程度の強力な酸化剤とみなすことができ、サイクルあたり約０．５Å～サイクルあたり約１．５Åまでエッチングすることができる。

一例では、Ｎ₂Ｏが他の酸化剤なしで酸化剤として使用される場合、エッチングは、約１００℃～約３００℃または約２００℃の温度で実施することができる。亜酸化窒素は、中程度の強力な酸化剤とみなすことができ、サイクルあたり約０．５Å～サイクルあたり約１．５Åまでエッチングすることができる。

一例では、Ｏ₃が他の酸化剤なしで酸化剤として使用される場合、エッチングは、約５０℃～約１５０℃の温度で実施することができる。オゾンは、強力な酸化剤とみなすことができ、サイクルあたり約１．５Å～サイクルあたり約３．５Åまでエッチングすることができる。オゾンは、約１ｎｍ～約１０ｎｍのケイ素を約０．３ｎｍ～約０．７ｎｍまたは約０．５ｎｍの精度でエッチングするために選択されてもよく、ここで精度は、フィーチャの領域（上部、中央、底部）全体、ウエハにわたるフィーチャ全体、またはウエハからウエハへのエッチングの変動を指す。オゾンを使用して、酸化物（約５：１）およびＳｉＣＯなどのスペーサ材料（約１０：１）に対して中程度の選択性を達成することができる。この実施形態は、酸化およびエッチングを等温で実行することができるという利点を有し、これによりサイクルをより速くすることができる。

上記の４つの例では、プラズマは使用されない。

動作２０７において、除去ガスが反応チャンバに流される。様々な実施形態において、除去ガスは、ハロゲン源を含む。様々な実施形態において、ハロゲン源は、フッ素ガス（Ｆ₂）である。様々な実施形態において、除去ガスには、有機溶媒、水、またはその両方がない。様々な実施形態において、除去ガスには、キャリアガスが提供される。いくつかの実施形態では、除去ガスは、塩ベースの酸化物エッチングのためのフッ化水素酸（ＨＦ）ガス、または水（Ｈ₂Ｏ）蒸気、またはアンモニア（ＮＨ₃）である。いくつかの実施形態では、除去ガスは、有機溶媒ではない。

動作２０９において、基板が除去ガスに曝露され、それによって基板からエッチング可能な酸化物をエッチングする。基板が曝露された複数の材料を含む場合、動作２０５で形成された改質された材料は、スペーサ材料などの他の材料と比較して選択的にエッチングされる場合がある。この時点で、除去を対象とした材料の一部が改質され、その後基板から除去されている。ケイ素フィンのトリミングを伴う例では、これは、ケイ素フィンが以前よりも小さく／狭くなっていることを意味する。

様々な実施形態において、除去は、動作２０５で改質された材料のみが動作２０９で除去されるように自己制限的であり、動作２０５で改質される量を制御することによって、層ごとのエッチングおよびエッチングされる量の正確な制御が可能になる。

いくつかの実施形態では、除去ガスは、添加剤と共に流される。添加剤の量ならびに他のプロセス条件は、自然酸化物がＴＥＯＳまたは流動性酸化物などの他の酸化物とは異なる速度でエッチングするため、ケイ素対酸化物のエッチング選択性に影響を及ぼす可能性がある。除去ガスが添加剤を含む実施形態では、除去ガスは、ハロゲン源と添加剤の両方を有する反応混合物であってもよい。同じまたは代替の実施形態では、反応混合物は、ハロゲン源：添加剤の比率（容積）によって特徴付けることができる。以下でさらに説明するように、いくつかの実施形態では、選択性は、ハロゲン源：添加剤の容積比によって調節することができ、選択性は、添加剤の量が増加するにつれて増加する（したがって、比率が減少する）。いくつかの実施形態では、ハロゲン源：添加剤の比率は、１０以下である。いくつかの実施形態では、ハロゲン：ソース添加物の比率は、１０よりも大きい。

様々な実施形態によれば、反応性混合物は、ハロゲン源、アルコール、およびアミンを含んでもよく、アミンは、アルコールおよびアミンの総量の約０．１重量％～約５重量％である。いくつかの実施形態では、ハロゲン源：アミンの容積比は、１０以下である。他の実施形態では、ハロゲン源：アミンの容積比は、１０以上である。いくつかの実施形態では、アミンは、ピリジンである。いくつかの実施形態では、アルコールは、イソプロピルアルコールである。いくつかの実施形態では、ハロゲン源は、ＨＦである。

いくつかの実施形態では、塩ベースのエッチャントは、限界寸法が大きいフィーチャ、アスペクト比が低いフィーチャ、またはより緩い等密度ローディング結果（ｌｏｏｓｅｒ ｉｓｏ－ｄｅｎｓｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ）を伴うフィーチャに使用することができる。一例は、塩ベースのエッチングのための除去ガスとしてＨＦ／ＮＨ₃を使用することである。

次に、動作２１１において、エッチングプロセスが十分に完了したかどうか（例えば、十分な量の材料が基板から除去されたかどうか）が決定される。この決定は、時間、エッチング速度、除去される材料の厚さなどを含む多数の要因に基づいて行うことができる。十分な量の材料が基板から除去されたと決定された場合、方法は完了する。それ以外の場合、方法は、動作２０３から開始して繰り返す。十分な量の材料が基板から除去されたと決定されるまで、表面改質およびエッチングステップが互いに循環される。

いくつかの実施形態では、動作２０３および２０５は、任意選択である。そのような実施形態は、表面反応限定のアプローチを伴い得る。エッチングは自己制限的ではないが、エッチングは時間制御アプローチを使用して制御される。動作２０３および２０５が実施されない実施形態では、エッチングは自己制限的ではなく、エッチング中に除去ガスを流す温度および期間を切り替えることによって主に制御される。温度が高いほど、より速くかつより多くのエッチングが行われる。動作２０３および２０５が任意選択であるいくつかの実施形態では、動作２０７は、約５０℃を超える、または約８０℃を超える、または約７０℃の温度でフッ素ガスを使用して実施される。いくつかの実施形態では、バルクエッチングの実施形態（例えば、約１０ｎｍを超える材料のエッチング）のために、約２００℃までなど、約８０℃を超える温度を使用することができる。様々な実施形態において、動作２０３および２０５の酸化動作を伴わない場合、約５０℃未満でＦ₂蒸気を使用するエッチングは、エッチングをほとんどまたは全く生じさせない。

動作２０３および２０５が任意選択である別の例では、除去ガスは、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、および窒素（Ｎ₂）の１つまたは複数のガスと共にフッ素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、トリクロロフルオリド（Ｃｌ₃Ｆ）が使用されてもよい。様々な実施形態において、Ｆ₂／Ａｒ、またはＦ₂／Ｈｅ、またはＦ₂／Ｎ₂、またはＣｌ₃Ｆの希釈形態が使用される。

いくつかの実施形態では、動作２０３および２０５が実施されないエッチングは、阻害剤に加えて除去ガスを流してエッチング速度を緩和または減少させることを伴う。例示的な阻害剤には、ヒドロフルオロカーボン、炭化水素、ＮＨ₃、およびそれらの組み合わせが挙げられる。一部の阻害剤は、化学式Ｃ_xＦ_yを有し、ｘは、１または４であり、ｙは、４または８である。いくつかの実施形態では、阻害剤は、メタン（ＣＨ₄）である。

定義
ハロゲン源
ｈｅハロゲン源は、処理温度で気相中に存在する任意のハロゲン含有（Ｘ含有、Ｘは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、またはヨウ素（Ｉ）である）化合物であってもよい。例には、ＨＦ、塩化水素（ＨＣｌ）、臭化水素（ＨＢｒ）、フッ素（Ｆ₂）、塩素（Ｃｌ₂）、臭素（Ｂｒ₂）、三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）、三フッ化窒素（ＮＦ₃）、三塩化窒素（ＮＣｌ₃）、および三臭化窒素（ＮＢｒ₃）が挙げられる。いくつかの実施態様では、ハロゲン源は、有機ハロゲン化物であり、例には、フルオロホルム（ＣＨＦ₃）、クロロホルム（ＣＨＣｌ₃）、ブロモホルム（ＣＨＢｒ₃）、四フッ化炭素（ＣＦ₄）、四塩化炭素（ＣＣｌ₄）、四臭化炭素（ＣＢｒ₄）、パーフルオロブテン（Ｃ₄Ｆ₈）、およびパークロロブテン（Ｃ₄Ｃｌ₈が挙げられる。いくつかの実施態様では、ハロゲン源は、ハロゲン化ケイ素であり、例には、四フッ化ケイ素（ＳｉＦ₄）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ₄）、四臭化ケイ素（ＳｉＢｒ₄）、およびＨ₂ＳｉＸ₆などのＳｉＸ₆を含む化合物が挙げられる。いくつかの実施態様では、ハロゲン源は、金属ハロゲン化物であり、例には、六フッ化モリブデン（ＭｏＦ₆）、六塩化モリブデン（ＭｏＣｌ₆）、六臭化モリブデン（ＭｏＢｒ₆）、六フッ化タングステン（ＷＦ₆）、六塩化タングステン（ＷＣｌ₆）、六臭化タングステン（ＷＢｒ₆）、四フッ化チタン（ＴｉＦ₄）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）、四臭化チタン（ＴｉＢｒ₄）、フッ化ジルコニウム（ＺｒＦ₄）、塩化ジルコニウム（ＺｒＣｌ₄）、および臭化ジルコニウム（ＺｒＢｒ₄）が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属酸化物を選択的にエッチングするために、金属ハロゲン化物が使用されてもよい。

以下の説明では、様々な例がハロゲン源としてＨＦを含む。しかし、任意の適切なハロゲン源が使用されてもよい。ＨＦについて記載された容積および質量百分率は、他のハロゲン源に使用することができる。いくつかの実施形態では、２つ以上のハロゲン源を使用することができる。

キャリアガス
キャリアガスは、不活性ガスであってもよい。場合によっては、キャリアガスは、貴ガスである。特定の実施形態では、キャリアガスは、Ｎ₂、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、およびＸｅからなる群から選択され得る。いくつかのそのような実施形態では、キャリアガスは、Ｎ₂、Ｈｅ、およびＡｒからなる群から選択されてもよい。

添加剤
添加剤は、多数の異なるタイプの添加剤から選択することができる。例えば、場合によっては、添加剤は、複素環式化合物、複素環式芳香族化合物、ハロゲン置換複素環式芳香族化合物、複素環式脂肪族化合物、アミン、フルオロアミン、アミノ酸、有機リン化合物、酸化剤、二フッ化物源、アンモニア、アルデヒド、カルベン、または有機酸であってもよい。場合によっては、複数の添加剤が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、添加剤は、ホウ素含有ルイス酸またはルイス付加物であってもよい。三フッ化ホウ素（ＢＦ₃）は、酸塩基付加物ＢＦ₄ ^-を形成するルイス酸の一例である。場合によっては、添加剤は、上に列挙されたカテゴリーの２つ以上に分類され得る。様々な実施形態において、添加剤は、反応速度を加速し、反応選択性を高める目的に役立つ。

複素環式芳香族化合物：
特定の実施形態では、添加剤は、複素環式芳香族化合物である。「芳香族」という用語は、上で定義されている。複素環式芳香族化合物は、別段の指定がない限り、１、２、３、または４個の非炭素ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素、リン、硫黄、またはハロからなる群から独立して選択される）を含む５、６、または７員環を含む芳香族化合物である。使用され得る例示的な複素環式芳香族化合物には、限定はしないが、ピコリン、ピリジン、ピロール、イミダゾール、チオフェン、Ｎ－メチルイミダゾール、Ｎ－メチルピロリドン、ベンズイミダゾール、２，２－ビピリジン、ジピコロン酸、２，６－ルチジン、４－Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノピリジン、およびアズレンが挙げられる。場合によっては、複素環式芳香族化合物は、メチル化されてもよい。場合によっては、複素環式芳香族化合物は、ヒュッケルの４ｎ＋２則に従うことができる。場合によっては、添加剤は、ハロゲン置換芳香族化合物である。ハロゲン置換芳香族化合物は、芳香環に結合した少なくとも１つのハロゲンを含む芳香族化合物である。本明細書で使用される場合、ハロゲンまたはハロは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩを指す。例示的なハロゲン置換芳香族化合物には、限定はしないが、４－ブロモピリジン、クロロベンゼン、４－クロロトルエン、フルオロベンゼンなどが挙げられる。

複素環式脂肪族化合物：
いくつかの実施形態では、添加剤は、複素環式脂肪族化合物である。本明細書で使用される場合、「脂肪族」は、少なくとも１個の炭素原子～５０個の炭素原子（Ｃ_1-50）、例えば１～２５個の炭素原子（Ｃ_1-25）、または１～１０個の炭素原子（Ｃ_1-10）を有する炭化水素基を意味し、これはアルカン（またはアルキル）、アルケン（またはアルケニル）、アルキン（またはアルキニル）を含み、それらの環状バージョンを含み、さらに直鎖および分岐鎖配列、ならびにすべての立体異性体および位置異性体も含む。複素環式脂肪族化合物は、別段の指定がない限り、１、２、３、または４個の非炭素ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素、リン、硫黄、またはハロからなる群から独立して選択される）を含む５、６、または７員環を含む脂肪族化合物である。例示的な複素環式脂肪族化合物には、ピロリジン、ピペリジンなどが挙げられる。

アミン：
いくつかの実施形態では、添加剤は、ＮＲ¹Ｒ²Ｒ³の式を有するアミンであり、
Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の各々は、水素、ヒドロキシル、脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族、ヘテロ脂肪族－芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから独立して選択され、
Ｒ¹およびＲ²は、各々が結合している原子と一緒になって、任意選択でシクロヘテロ脂肪族を形成することができ、
Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³は、各々が結合している原子と一緒になって、任意選択でシクロヘテロ脂肪族を形成することができる。

いくつかの実施形態では、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の各々は、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ハロヘテロアルキル、ハロヘテロアルケニル、ハロヘテロアルキニル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アルキル－アリール、アルケニル－アリール、アルキニル－アリール、アルキル－ヘテロシクリル、アルケニル－ヘテロシクリル、アルキニル－ヘテロシクリル、アルキル－ヘテロアリール、アルケニル－ヘテロアリール、アルキニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキル－アリール、ヘテロアルケニル－アリール、ヘテロアルキニル－アリール、ヘテロアルキル－ヘテロシクリル、ヘテロアルケニル－ヘテロシクリル、ヘテロアルキニル－ヘテロシクリル、ヘテロアルキル－ヘテロアリール、ヘテロアルケニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキニル－ヘテロアリール、またはそれらの任意の組み合わせから独立して選択される。特定の開示された実施形態では、アミンは、アルコキシ、アミド、アミン、ヒドロキシル、チオエーテル、チオール、アシルオキシ、シリル、脂環式、アリール、アルデヒド、ケトン、エステル、カルボン酸、アシル、ハロゲン化アシル、シアノ、ハロゲン、スルホン酸塩、ニトロ、ニトロソ、第四級アミン、ピリジニル（または窒素原子が脂肪族またはアリール基で官能化されるピリジニル）、ハロゲン化アルキル、またはそれらの任意の組み合わせなどの１つまたは複数の置換基でさらに置換されてもよい。

いくつかの実施形態では、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の少なくとも１つが脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、またはヘテロ脂肪族である場合、添加剤は、アルキルアミンである。アルキルアミンは、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、およびそれらの誘導体を含むことができる。例示的なアルキルアミンには、ジメチルイソプロピルアミン、Ｎ－エチルジイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジメチルアミン、メチルアミン、トリエチルアミン、ｔ－ブチルアミンなどが挙げられる。

他の実施形態では、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の少なくとも１つがヒドロキシルを含む場合、添加剤は、アルコールアミンである。一例では、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の少なくとも１つは、１つまたは複数のヒドロキシルで置換された脂肪族基である。例示的なアルコールアミンには、２－（ジメチルアミノ）エタノール、２－（ジエチルアミノ）エタノール、２－（ジプロピルアミノ）エタノール、２－（ジブチルアミノ）エタノール、Ｎ－エチルジエタノールアミン、Ｎ－ｔｅｒｔブチルジエタノールアミンなどが挙げられる。

いくつかの実施形態では、Ｒ¹およびＲ²が、各々が結合している原子と一緒になってシクロヘテロ脂肪族を形成する場合、添加剤は、環状アミンとすることができる。例示的な環状アミンには、ピペリジン、Ｎ－アルキルピペリジン（例えば、Ｎ－メチルピペリジン、Ｎ－プロピルピペリジンなど）、ピロリジン、Ｎ－アルキルピロリジン（例えば、Ｎ－メチルピロリジン、Ｎ－プロピルピロリジンなど）、モルホリン、Ｎ－アルキルモルホリン（例えば、Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ－プロピルモルホリンなど）、ピペラジン、Ｎ－アルキルピペラジン、Ｎ，Ｎ－ジアルキルピペラジン（例えば、１，４－ジメチルピペラジン）などが挙げられる。

他の実施形態では、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の少なくとも１つが芳香族を含む場合、添加剤は、芳香族アミンである。いくつかの実施形態では、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の少なくとも１つは、芳香族、脂肪族－芳香族、またはヘテロ脂肪族－芳香族である。他の実施形態では、Ｒ¹とＲ²の両方は、芳香族を含む。さらに他の実施形態では、Ｒ¹およびＲ²、ならびに任意選択でＲ³は、各々が結合している原子と一緒になって、芳香族であるシクロヘテロ脂肪族に由来する。例示的な芳香族アミンには、アニリン、ヒスタミン、ピロール、ピリジン、イミダゾール、ピリミジン、およびそれらの誘導体が挙げられる。

いくつかの実施形態では、添加剤は、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、１，２－エチレンジアミン、アニリン（およびＮ，Ｎ－ジメチルアニリンなどのアニリン誘導体）、Ｎ－エチルジイソプロピルアミン、ｔｅｒｔ－ブチルアミン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるアミンを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、添加剤は、フルオロアミンを含んでもよい。フルオロアミンは、１つまたは複数のフッ素化置換基を有するアミンである。使用され得る例示的なフルオロアミンには、限定はしないが、４－トリフルオロメチルアニリンが挙げられる。

いくつかの実施形態では、添加剤は、式Ｒ¹Ｎ－Ｃ（ＮＲ²）－ＮＲ³を有する、炭酸の窒素類似体であり得る。例示的な添加剤には、限定はしないが、グアニジンまたはその誘導体が挙げられ得る。

いくつかの実施形態では、添加剤は、例えば、特定の実施形態では２００ｇ／ｍｏｌ未満または１００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、比較的低分子量のアミンであってもよい。いくつかの実施形態では、長鎖および／または芳香環を有する複素環式化合物を含む、高分子量アミンを使用することができる。

アミノ酸：
いくつかの実施形態では、添加剤は、アミノ酸を含んでもよい。アミノ酸は、Ｒ－ＣＨ（ＮＲ’₂）－ＣＯＯＨの式を有してもよく、
各ＲおよびＲ’は、独立して、ヒドロキシル、脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族、ヘテロ脂肪族－芳香族、またはそれらの任意の組み合わせである。

使用され得る例示的なアミノ酸には、限定はしないが、ヒスチジン、アラニン、およびそれらの誘導体が挙げられる。

有機リン化合物：
いくつかの実施形態では、添加剤は、有機リン化合物を含んでもよい。有機リン化合物は、リン酸エステル、リン酸アミド、ホスホン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、ホスフィンオキシド、ホスフィンイミド、またはホスホニウム塩であってもよい。例示的な有機リン化合物には、リン酸およびトリアルキルホスフェートが挙げられる。場合によっては、有機リン化合物は、ホスファゼンである。ホスファゼンは、ＰとＮとの間に二重結合を有するリン（Ｖ）を含む有機リン化合物である。ホスファゼンは、ＲＮ＝Ｐ（ＮＲ₂）₃の式を有してもよい（ＲおよびＲ₂の各々は、ヒドロキシル、脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族、ヘテロ脂肪族－芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから独立して選択される。）場合によっては、ホスファゼンは、［Ｘ₂ＰＮ］_nの式を有してもよい（Ｘは、ハロゲン化物、アルコキシド、またはアミドである）。必要に応じて、他のタイプのホスファゼンを使用することができる。

酸化剤：
いくつかの実施形態では、添加剤は、酸化剤を含む。本明細書で使用される場合、酸化剤は、別の物質を酸化する（例えば、そこから電子を受け取る）能力を有する材料である。使用され得る例示的な酸化剤には、限定はしないが、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、および水酸化テトラメチルアンモニウムが挙げられる。

二フッ化物源：
いくつかの実施形態では、添加剤は、二フッ化物源を含む。二フッ化物源は、二フッ化物（ＨＦ₂ ^-）を含むかまたは発生させる材料である。使用され得る例示的な二フッ化物源には、限定はしないが、フッ化アンモニウム、水性ＨＦ、ガス状ＨＦ、緩衝酸化物エッチング混合物（例えば、ＨＦとフッ化アンモニウムなどの緩衝剤の混合物）、およびフッ化水素ピリジンが挙げられる。いくつかの実施形態では、二フッ化物源（および／または本明細書に列挙される他の添加剤の１つまたは複数）は、反応チャンバへの送給前または送給後に反応してＨＦ₂ ^-を形成し得る。

アルデヒド：
いくつかの実施形態では、添加剤は、Ｘ－［Ｃ（Ｏ）］－Ｈの式を有するアルデヒドを含み、
Ｘは、水素、－Ｒ¹、－Ｃ（Ｒ²）₃、または－［Ｃ（Ｒ³）₂］_m－Ｃ（Ｏ）Ｈから選択することができ、各Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³は、水素、脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族、ヘテロ脂肪族－芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから独立して選択され、ｍは、０～１０の整数である。

いくつかの実施形態では、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³の各々は、独立して、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ハロヘテロアルキル、ハロヘテロアルケニル、ハロヘテロアルキニル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アルキル－アリール、アルケニル－アリール、アルキニル－アリール、アルキル－ヘテロシクリル、アルケニル－ヘテロシクリル、アルキニル－ヘテロシクリル、アルキル－ヘテロアリール、アルケニル－ヘテロアリール、アルキニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキル－アリール、ヘテロアルケニル－アリール、ヘテロアルキニル－アリール、ヘテロアルキル－ヘテロシクリル、ヘテロアルケニル－ヘテロシクリル、ヘテロアルキニル－ヘテロシクリル、ヘテロアルキル－ヘテロアリール、ヘテロアルケニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキニル－ヘテロアリール、またはそれらの任意の組み合わせである。特定の開示された実施形態では、アルデヒドまたはケトンは、アルデヒド（－Ｃ（Ｏ）Ｈ）、オキソ（＝Ｏ）、アルコキシ、アミド、アミン、ヒドロキシル、チオエーテル、チオール、アシルオキシ、シリル、脂環式、アリール、アルデヒド、ケトン、エステル、カルボン酸、アシル、ハロゲン化アシル、シアノ、ハロゲン、スルホン酸塩、ニトロ、ニトロソ、第四級アミン、ピリジニル（または窒素原子が脂肪族またはアリール基で官能化されるピリジニル）、ハロゲン化アルキル、またはそれらの任意の組み合わせなどの１つまたは複数の置換基でさらに置換されてもよい。

いくつかの実施形態では、Ｘ＝芳香族である場合、添加剤は、芳香族アルデヒドであり得る。例示的な芳香族アルデヒドには、ベンズアルデヒド、１－ナフトアルデヒド、フタルアルデヒドなどが挙げられる。

他の実施形態では、Ｘ＝脂肪族である場合、添加剤は、脂肪族アルデヒドであり得る。例示的な脂肪族アルデヒドには、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソバレリルアルデヒドなどが挙げられる。

さらに他の実施形態では、Ｘ＝－［Ｃ（Ｒ³）₂］_m－Ｃ（Ｏ）Ｈであり、ｍが０～１０である場合、またはＸ＝脂肪族または－Ｃ（Ｏ）Ｈで置換されたヘテロ脂肪族である場合、添加剤は、ジアルデヒドであり得る。例示的なジアルデヒドには、グリオキサール、フタルアルデヒド、グルタルアルデヒド、マロンジアルデヒド、スクシンアルデヒドなどが挙げられる。

いくつかの例では、添加剤として使用されるアルデヒドは、アクロレイン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、シンナムアルデヒド、バニリン、およびトルアルデヒドからなる群から選択されてもよい。これらまたは他の場合では、添加剤として使用されるアルデヒドは、このセクションで説明されたアルデヒドおよび有機溶媒のセクションで説明されたアルデヒドから選択されてもよい。

カルベン：
いくつかの実施形態では、添加剤は、カルベンを含む。カルベンは、Ｘ－（Ｃ：）－Ｙの式を有してもよく、
ＸおよびＹの各々は、Ｈ、ハロ、－［Ｃ（Ｒ¹）₂］_m－Ｃ（Ｒ²）₃、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ¹、または－Ｃ（＝ＮＲ¹）－Ｒ²、－ＮＲ¹Ｒ²、－ＯＲ²、－ＳＲ²、または－Ｃ（Ｒ²）₃から独立して選択することができ、Ｒ¹およびＲ²の各々は、水素、ヒドロキシル、脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族、ヘテロ脂肪族－芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから独立して選択され、ｍは、０～１０の整数であり、
Ｒ¹およびＲ²は、各々が結合している原子と一緒になって、任意選択でシクロヘテロ脂肪族基を形成することができ、
ＸおよびＹは、各々が結合している原子と一緒になって、任意選択で脂環式基またはシクロヘテロ脂肪族基を形成することができる。

さらに、添加剤は、式Ｒ¹－Ｃ⁺（Ｒ）－Ｒ²を有するカルベニウムカチオンであり得、Ｒ、Ｒ¹、およびＲ²の各々は、水素、脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族、ヘテロ脂肪族－芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから独立して選択される。

いくつかの実施形態では、各Ｒ、Ｒ¹、およびＲ²は、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ハロヘテロアルキル、ハロヘテロアルケニル、ハロヘテロアルキニル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アルキル－アリール、アルケニル－アリール、アルキニル－アリール、アルキル－ヘテロシクリル、アルケニル－ヘテロシクリル、アルキニル－ヘテロシクリル、アルキル－ヘテロアリール、アルケニル－ヘテロアリール、アルキニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキル－アリール、ヘテロアルケニル－アリール、ヘテロアルキニル－アリール、ヘテロアルキル－ヘテロシクリル、ヘテロアルケニル－ヘテロシクリル、ヘテロアルキニル－ヘテロシクリル、ヘテロアルキル－ヘテロアリール、ヘテロアルケニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキニル－ヘテロアリール、またはそれらの任意の組み合わせから独立して選択される。特定の開示された実施形態では、カルベンは、アルコキシ、アミド、アミン、ヒドロキシル、チオエーテル、チオール、アシルオキシ、シリル、脂環式、アリール、アルデヒド、ケトン、エステル、カルボン酸、アシル、ハロゲン化アシル、シアノ、ハロゲン、スルホン酸塩、ニトロ、ニトロソ、第四級アミン、ピリジニル（または窒素原子が脂肪族またはアリール基で官能化されるピリジニル）、ハロゲン化アルキル、またはそれらの任意の組み合わせなどの１つまたは複数の置換基でさらに置換されてもよい。カルベンの任意の実施形態では、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して選択することができる。

いくつかの実施形態では、ＸまたはＹの少なくとも１つがハロである場合、添加剤は、ハロカルベンであり得る。例示的な非限定的なハロカルベンには、ジクロロカルベン、ジフルオロカルベンなどのジハロカルベンが挙げられる。

いくつかの実施形態では、Ｘ＝Ｙ＝－ＮＲ¹Ｒ²である場合、添加剤は、ジアミノカルベンであり得る。一例では、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して脂肪族である。例示的なジアミノカルベンには、ビス（ジイソプロピルアミノ）カルベンが挙げられる。

他の実施形態では、ＸまたはＹの少なくとも１つ＝－ＮＲ¹Ｒ²であり、Ｘ内またはＹ内のＲ¹とＲ²の両方が、各々が結合している窒素原子と一緒になってシクロヘテロ脂肪族基を形成する場合、添加剤は、環状ジアミノカルベンであり得る。例示的な環状ジアミノカルベンには、ビス（Ｎ－ピペリジル）カルベン、ビス（Ｎ－ピロリジニル）カルベンなどが挙げられる。

一例では、Ｘ＝Ｙ＝－ＮＲ¹Ｒ²であり、ＸからのＲ¹基およびＹからのＲ²基が、各々が結合している窒素原子と一緒になってシクロヘテロ脂肪族基を形成する場合、添加剤は、Ｎ－複素環式カルベンである。例示的なＮ－複素環式カルベンには、イミダゾール－２－イリデン（例えば、１，３－ジメシチルイミダゾール－２－イリデン、１，３－ジメシチル－４，５－ジクロロイミダゾール－２－イリデン、１，３－ビス（２，６－ジイソプロピルフェニル）イミダゾール－２－イリデン、１，３－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルイミダゾール－２－イリデンなど）、イミダゾリジン－２－イリデン（例えば、１，３－ビス（２，６－ジイソプロピルフェニル）イミダゾリジン－２－イリデン）、トリアゾール－５－イリデン（例えば、１，３，４－トリフェニル－４，５－ジヒドロ－１Ｈ－１，２，４－トリアゾール－５－イリデン）などが挙げられる。

いくつかの実施形態では、Ｘ＝－ＮＲ¹Ｒ²およびＹ＝－ＳＲ²であり、ＸからのＲ¹基およびＹからのＲ²基が、各々が結合している窒素原子と一緒になってシクロヘテロ脂肪族基を形成する場合、添加剤は、例示的な環状チオアルキルアミノカルベンである。例示的な環状チオアルキルアミノカルベンには、チアゾール－２－イリデン（例えば、３－（２，６－ジイソプロピルフェニル）チアゾール－２－イリデンなど）が挙げられる。

いくつかの実施形態では、Ｘ＝－ＮＲ¹Ｒ²およびＹ＝－Ｃ（Ｒ²）₃であり、ＸからのＲ¹基およびＹからのＲ²基が、各々が結合している原子と一緒になってシクロヘテロ脂肪族基を形成する場合、添加剤は、例示的な環状アルキルアミノカルベンである。例示的な環状アルキルアミノカルベンには、ピロリジン－２－イリデン（例えば、１，３，３，５，５－ペンタメチル－ピロリジン－２－イリデンなど）およびピペリジン－２－イリデン（例えば、１，３，３，６，６－ペンタメチル－ピペリジン－２－イリデンなど）が挙げられる。

さらなる例示的なカルベンおよびその誘導体には、チアゾール－２－イリデン部位、ジヒドロイミダゾール－２－イリデン部位、イミダゾール－２－イリデン部位、トリアゾール－５－イリデン部位、またはシクロプロペニリデン部位を有する化合物が挙げられる。さらに他のカルベンおよびカルベン類似体には、アミノチオカルベン化合物、アミノオキシカルベン化合物、ジアミノカルベン化合物、ヘテロアミノカルベン化合物、１，３－ジチオリウムカルベン化合物、メソイオン性カルベン化合物（例えば、イミダゾリン－４－イリデン化合物、１，２，３－トリアゾリリデン化合物、ピラゾリニリデン化合物、テトラゾール－５－イリデン化合物、イソオキサゾール－４－イリデン化合物、チアゾール－５－イリデン化合物など）、環状アルキルアミノカルベン化合物、ボラニリデン化合物、シリレン化合物、スタニレン化合物、ニトレン化合物、ホスフィニデン化合物、ホイルカルベン化合物などが挙げられる。さらなる例示的なカルベンには、ジメチルイミダゾール－２－イリデン、１，３－ビス（２，４，６－トリメチルフェニル）－４，５－ジヒドロイミダゾール－２－イリデン、（ホスファニル）（トリフルオロメチル）カルベン、ビス（ジイソプロピルアミノ）カルベン、ビス（ジイソプロピルアミノ）シクロプロペニリデン、１，３－ジメシチル－４，５－ジクロロイミダゾール－２－イリデン、１，３－ジアダマンチルイミダゾール－２－イリデン、１，３，４，５－テトラメチルイミダゾール－２－イリデン、１，３－ジメシチルイミダゾール－２－イリデン、１，３－ジメシチルイミダゾール－２－イリデン、１，３，５－トリフェニルトリアゾール－５－イリデン、ビス（ジイソプロピルアミノ）シクロプロペニリデン、ビス（９－アントリル）カルベン、ノルボルネン－７－イリデン、ジヒドロイミダゾール－２－イリデン、メチリデンカルベンなどが挙げられる。

有機酸：
いくつかの実施形態では、添加剤は、有機酸を含む。有機酸は、Ｒ－ＣＯ₂Ｈの式を有してもよく、Ｒは、水素、脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族、ヘテロ脂肪族－芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。特定の実施形態では、Ｒは、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ハロヘテロアルキル、ハロヘテロアルケニル、ハロヘテロアルキニル、アリール、ヘテロアリール、アルキル－アリール、アルケニル－アリール、アルキニル－アリール、アルキル－ヘテロアリール、アルケニル－ヘテロアリール、アルキニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキル－アリール、ヘテロアルケニル－アリール、ヘテロアルキニル－アリール、ヘテロアルキル－ヘテロアリール、ヘテロアルケニル－ヘテロアリール、ヘテロアルキニル－ヘテロアリール、またはそれらの任意の組み合わせである。特定の開示された実施形態では、Ｒは、アルコキシ、アミド、アミン、チオエーテル、ヒドロキシル、チオール、アシルオキシ、シリル、脂環式、アリール、アルデヒド、ケトン、エステル、カルボン酸、アシル、ハロゲン化アシル、シアノ、ハロゲン、スルホン酸塩、ニトロ、ニトロソ、第四級アミン、ピリジニル（または窒素原子が脂肪族またはアリール基で官能化されるピリジニル）、ハロゲン化アルキル、またはそれらの任意の組み合わせなどの１つまたは複数の置換基でさらに置換されてもよい。特定の実施態様では、有機酸は、ギ酸および酢酸から選択されてもよい。

置換：
本明細書に記載の例示的な材料のいずれも、化合物の非置換および／または置換形態を含む。非限定的な例示的な置換基には、例えば、以下からなる群から独立して選択される１、２、３、４個、またはそれ以上の置換基が挙げられる：（１）Ｃ_1-6アルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（２）Ｃ_1-6アルキルスルフィニル（例えば、－Ｓ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（３）Ｃ_1-6アルキルスルホニル（例えば、－ＳＯ₂－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（４）アミン（例えば、－Ｃ（Ｏ）ＮＲ¹Ｒ²または－ＮＨＣＯＲ¹、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成する）、（５）アリール、（６）アリールアルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｌ－Ｒ、Ｌは、アルキルであり、Ｒは、アリールである）、（７）アリーロイル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、アリールである）、（８）アジド（例えば、－Ｎ₃）^-、（９）シアノ（例えば、－ＣＮ）、（１０）アルデヒド（例えば、－Ｃ（Ｏ）Ｈ）、（１１）Ｃ_3-8シクロアルキル、（１２）ハロ、（１３）ヘテロシクリル（例えば、本明細書で定義される、１、２、３、または４個の非炭素ヘテロ原子を含む５、６、または７員環など）、（１４）ヘテロシクリルオキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリルである）、（１５）ヘテロシクリル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリルである）、（１６）ヒドロキシル（例えば、－ＯＨ）、（１７）Ｎ－保護アミノ、（１８）ニトロ（例えば、－ＮＯ₂）、（１９）オキソ（例えば、＝Ｏ）、（２０）Ｃ_1-6チオアルコキシ（例えば、－Ｓ－Ｒ、Ｒは、アルキルである）、（２１）チオール（例えば、－ＳＨ）、（２２）－ＣＯ₂Ｒ¹、Ｒ¹は、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（２３）－Ｃ（Ｏ）ＮＲ¹Ｒ²、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（２４）－ＳＯ₂Ｒ¹、Ｒ¹は、（ａ）Ｃ_1-6アルキル、（ｂ）Ｃ_4-18アリール、および（ｃ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（２５）－ＳＯ₂ＮＲ¹Ｒ²、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18である）からなる群から選択される、ならびに（２６）－ＮＲ¹Ｒ²、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｎ－保護基、（ｃ）Ｃ_1-6アルキル、（ｄ）Ｃ_2-6アルケニル、（ｅ）Ｃ_2-6アルキニル、（ｆ）Ｃ_4-18アリール、（ｇ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18である）、（ｈ）Ｃ_3-8シクロアルキル、および（ｉ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_3-8シクロアルキル（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_3-8である）からなる群から選択され、一実施形態では、カルボニル基またはスルホニル基を介して窒素原子に結合する基は２つも存在しない。

特定の実施形態では、添加剤は、プロトン受容体として作用し、ＨＦ₂ ^-の形成を促進することができる。いくつかのそのような場合では、ＨＦ₂ ^-は、酸化物材料または別の材料などの基板上の１つまたは複数の材料を積極的にエッチングすることができる。

追加の定義
このセクションは、本明細書で使用され得る追加の定義を提示する。このセクションで説明される材料の一部は、本出願の他の場所で提示される材料と重複する場合がある。

「アシル」または「アルカノイル」という用語は、本明細書で交換可能に使用される場合、本明細書で定義されるカルボニル基を介して親分子基に結合した、直鎖、分岐、環状構成、飽和、不飽和、および芳香族、ならびにそれらの組み合わせの１、２、３、４、５、６、７、８個またはそれ以上の炭素原子の基、または水素を表す。この基は、ホルミル、アセチル、プロピオニル、イソブチリル、ブタノイルなどによって例示される。いくつかの実施形態では、アシル基またはアルカノイル基は、－Ｃ（Ｏ）－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義される水素、脂肪族基、または芳香族基である。

「ハロゲン化アシル」とは、－Ｃ（Ｏ）Ｘを意味し、Ｘは、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、またはＣｌなどのハロゲンである。

「アルデヒド」とは、－Ｃ（Ｏ）Ｈ基を意味する。

「脂肪族」とは、少なくとも１個の炭素原子～５０個の炭素原子（Ｃ_1-50）、例えば１～２５個の炭素原子（Ｃ_1-25）、または１～１０個の炭素原子（Ｃ_1-10）を有する炭化水素基を意味し、これはアルカン（またはアルキル）、アルケン（またはアルケニル）、アルキン（またはアルキニル）を含み、それらの環状バージョンを含み、さらに直鎖および分岐鎖配列、ならびにすべての立体異性体および位置異性体も含む。

「アルキル－アリール」、「アルケニル－アリール」、および「アルキニル－アリール」とは、本明細書で定義されるアルキル基、アルケニル基、またはアルキニル基をそれぞれ介して親分子基にカップリング（または結合）されるか、またはカップリング（または結合）することができる、本明細書で定義されるアリール基を意味する。アルキル－アリール基、アルケニル－アリール基、および／またはアルキニル－アリール基は、置換または非置換であり得る。例えば、アルキル－アリール基、アルケニル－アリール基、および／またはアルキニル－アリール基は、アルキル、アルケニル、アルキニル、および／またはアリールについて本明細書で説明される１つまたは複数の置換基で置換することができる。例示的な非置換アルキル－アリール基は、７～１６個の炭素（Ｃ_7-16アルキル－アリール）のもの、ならびに１～６個の炭素を有するアルキル基および４～１８個の炭素を有するアリール基（すなわち、Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール）を有するものである。例示的な非置換アルケニル－アリール基は、７～１６個の炭素（Ｃ_7-16アルケニル－アリール）のもの、ならびに２～６個の炭素を有するアルケニル基および４～１８個の炭素を有するアリール基（すなわち、Ｃ_2-6アルケニル－Ｃ_4-18アリール）を有するものである。例示的な非置換アルキニル－アリール基は、７～１６個の炭素（Ｃ_7-16アルキニル－アリール）のもの、ならびに２～６個の炭素を有するアルキニル基および４～１８個の炭素を有するアリール基（すなわち、Ｃ_2-6アルキニル－Ｃ_4-18アリール）を有するものである。いくつかの実施形態では、アルキル－アリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。いくつかの実施形態では、アルケニル－アリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルケニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。いくつかの実施形態では、アルキニル－アリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。

「アルケニル」とは、少なくとも２個の炭素原子～５０個の炭素原子（Ｃ_2-50）、例えば２～２５個の炭素原子（Ｃ_2-25）、または２～１０個の炭素原子（Ｃ_2-10）、および少なくとも１個の炭素－炭素二重結合を有する不飽和一価炭化水素を意味し、不飽和一価炭化水素は、親アルケンの１個の炭素原子から１個の水素原子を除去することから得ることができる。アルケニル基は、分岐、直鎖、環状（例えば、シクロアルケニル）、シス、またはトランス（例えば、ＥまたはＺ）であり得る。例示的なアルケニルには、１つまたは複数の二重結合を有する任意選択で置換されたＣ_2-24アルキル基が挙げられる。アルケニル基は、親分子基への適切な結合、または親分子基と別の置換基との間に適切な結合を形成するために１つまたは複数の水素を除去することによって、一価または多価（例えば、二価）になり得る。アルケニル基は、置換または非置換であり得る。例えば、アルケニル基は、アルキルについて本明細書で説明される１つまたは複数の置換基で置換することができる。

「アルキル－ヘテロアリール」とは、本明細書で定義されるアルキル基を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるヘテロアリール基を意味する。いくつかの実施形態では、アルキル－ヘテロアリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロアリール基である。

「アルキルヘテロシクリル」、「アルケニルヘテロシクリル」、および「アルキニルヘテロシクリル」とは、本明細書で定義されるアルキル基、アルケニル基、またはアルキニル基をそれぞれ介して親分子基にカップリング（または結合）されるか、またはカップリング（または結合）することができる、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を意味する。アルキル－ヘテロシクリル基、アルケニル－ヘテロシクリル基、および／またはアルキニル－ヘテロシクリル基は、置換または非置換であり得る。例えば、アルキル－ヘテロシクリル基、アルケニル－ヘテロシクリル基、および／またはアルキニル－ヘテロシクリル基は、アルキル、アルケニル、アルキニル、および／またはヘテロシクリルについて本明細書で説明される１つまたは複数の置換基で置換することができる。例示的な非置換アルキル－ヘテロシクリル基は、２～１６個の炭素（Ｃ_2-16アルキル－ヘテロシクリル）のもの、ならびに１～６個の炭素を有するアルキル基および１～１８個の炭素を有するヘテロシクリル基（すなわち、Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_1-18ヘテロシクリル）を有するものである。例示的な非置換アルケニル－ヘテロシクリル基は、３～１６個の炭素（Ｃ_3-16アルケニル－ヘテロシクリル）のもの、ならびに２～６個の炭素を有するアルケニル基および１～１８個の炭素を有するヘテロシクリル基（すなわち、Ｃ_2-6アルケニル－Ｃ_1-18ヘテロシクリル）を有するものである。例示的な非置換アルキニル－ヘテロシクリル基は、３～１６個の炭素（Ｃ_3-16アルキニル－ヘテロシクリル）のもの、ならびに２～６個の炭素を有するアルキニル基および１～１８個の炭素を有するヘテロシクリル基（すなわち、Ｃ_2-6アルキニル－Ｃ_1-18ヘテロシクリル）を有するものである。いくつかの実施形態では、アルキル－ヘテロシクリル基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリル基である。いくつかの実施形態では、アルケニル－ヘテロシクリル基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌ、は本明細書で定義されるアルケニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリル基である。いくつかの実施形態では、アルキニル－ヘテロシクリル基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリル基である。

「アルコキシ」とは、－ＯＲを意味し、Ｒは、本明細書で説明される任意選択で置換された脂肪族基である。例示的なアルコキシ基には、限定はしないが、メトキシ、エトキシ、ｎ－プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ－ブトキシ、ｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、ｎ－ペントキシ、トリハロアルコキシ、例えばトリフルオロメトキシなどが挙げられる。アルコキシ基は、置換または非置換であり得る。例えば、アルコキシ基は、アルキルについて本明細書で説明される１つまたは複数の置換基で置換することができる。例示的な非置換アルコキシ基には、Ｃ_1-3、Ｃ_1-6、Ｃ_1-12、Ｃ_1-16、Ｃ_1-18、Ｃ_1-20、またはＣ_1-24アルコキシ基が挙げられる。

「アルキル」とは、少なくとも１個の炭素原子～５０個の炭素原子（Ｃ_1-50）、例えば１～２５個の炭素原子（Ｃ_1-25）、または１～１０個の炭素原子（Ｃ_1-10）を有する飽和一価炭化水素を意味し、飽和一価炭化水素は、親化合物（例えば、アルカン）の１個の炭素原子から１個の水素原子を除去することから得ることができる。アルキル基は、分岐、直鎖、または環状（例えば、シクロアルキル）であり得る。例示的なアルキルには、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓ－ブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ｓ－ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、エイコシル、テトラコシルなど、１～２４個の炭素原子の分岐または非分岐の飽和炭化水素基が挙げられる。アルキル基は、置換または非置換であり得る。アルキル基は、親分子基への適切な結合、または親分子基と別の置換基との間に適切な結合を形成するために１つまたは複数の水素を除去することによって、一価または多価（例えば、二価）になり得る。例えば、アルキル基は、以下からなる群から独立して選択される１、２、３個、または２個以上の炭素のアルキル基の場合には４個の置換基で置換することができる：（１）Ｃ_1-6アルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（２）Ｃ_1-6アルキルスルフィニル（例えば、－Ｓ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（３）Ｃ_1-6アルキルスルホニル（例えば、－ＳＯ₂－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（４）アミン（例えば、－Ｃ（Ｏ）ＮＲ¹Ｒ²または－ＮＨＣＯＲ¹、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成する）、（５）アリール、（６）アリールアルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｌ－Ｒ、Ｌは、アルキルであり、Ｒは、アリールである）、（７）アリーロイル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、アリールである）、（８）アジド（例えば、－Ｎ₃）^-、（９）シアノ（例えば、－ＣＮ）、（１０）アルデヒド（例えば、－Ｃ（Ｏ）Ｈ）、（１１）Ｃ_3-8シクロアルキル、（１２）ハロ、（１３）ヘテロシクリル（例えば、本明細書で定義される、１、２、３、または４個の非炭素ヘテロ原子を含む５、６、または７員環など）、（１４）ヘテロシクリルオキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリルである）、（１５）ヘテロシクリル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリルである）、（１６）ヒドロキシル（例えば、－ＯＨ）、（１７）Ｎ－保護アミノ、（１８）ニトロ（例えば、－ＮＯ₂）、（１９）オキソ（例えば、＝Ｏ）、（２０）Ｃ_1-6チオアルコキシ（例えば、－Ｓ－Ｒ、Ｒは、アルキルである）、（２１）チオール（例えば、－ＳＨ）、（２２）－ＣＯ₂Ｒ¹、Ｒ¹は、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（２３）－Ｃ（Ｏ）ＮＲ¹Ｒ²、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（２４）－ＳＯ₂Ｒ¹、Ｒ¹は、（ａ）Ｃ_1-6アルキル、（ｂ）Ｃ_4-18アリール、および（ｃ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（２５）－ＳＯ₂ＮＲ¹Ｒ²、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18である）からなる群から選択される、ならびに（２６）－ＮＲ¹Ｒ²、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｎ－保護基、（ｃ）Ｃ_1-6アルキル、（ｄ）Ｃ_2-6アルケニル、（ｅ）Ｃ_2-6アルキニル、（ｆ）Ｃ_4-18アリール、（ｇ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18である）、（ｈ）Ｃ_3-8シクロアルキル、および（ｉ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_3-8シクロアルキル（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_3-8である）からなる群から選択され、一実施形態では、カルボニル基またはスルホニル基を介して窒素原子に結合する基は２つも存在しない。アルキル基は、１つまたは複数の置換基（例えば、１つまたは複数のハロまたはアルコキシ）で置換された第一級、第二級、または第三級アルキル基であり得る。いくつかの実施形態では、非置換アルキル基は、Ｃ_1-3、Ｃ_1-6、Ｃ_1-12、Ｃ_1-16、Ｃ_1-18、Ｃ_1-20、またはＣ_1-24アルキル基である。

「アルキルスルフィニル」とは、－Ｓ（Ｏ）－基を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、非置換アルキルスルフィニル基は、Ｃ_1-6またはＣ_1-12アルキルスルフィニル基である。他の実施形態では、アルキルスルフィニル基は、－Ｓ（Ｏ）－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義されるアルキル基である。

「アルキルスルホニル」とは、－ＳＯ₂－基を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、非置換アルキルスルホニル基は、Ｃ_1-6またはＣ_1-12アルキルスルホニル基である。他の実施形態では、アルキルスルホニル基は、ＳＯ₂－Ｒであり、Ｒは、任意選択で置換されたアルキル（例えば、本明細書で説明される、任意選択で置換されたＣ_1-12アルキル、ハロアルキル、またはパーフルオロアルキルを含む）である。

「アルキニル」とは、少なくとも２個の炭素原子～５０個の炭素原子（Ｃ_2-50）、例えば２～２５個の炭素原子（Ｃ_2-25）、または２～１０個の炭素原子（Ｃ_2-10）、および少なくとも１個の炭素－炭素三重結合を有する不飽和一価炭化水素を意味し、不飽和一価炭化水素は、親アルキンの１個の炭素原子から１個の水素原子を除去することから得ることができる。アルキニル基は、分岐、直鎖、または環状（例えば、シクロアルキニル）であり得る。例示的なアルキニルには、１つまたは複数の三重結合を有する任意選択で置換されたＣ_2-24アルキル基が挙げられる。アルキニル基は、環状または非環状とすることができ、エチニル、１－プロピニルなどによって例示される。アルキニル基は、親分子基への適切な結合、または親分子基と別の置換基との間に適切な結合を形成するために１つまたは複数の水素を除去することによって、一価または多価（例えば、二価）になり得る。アルキニル基は、置換または非置換であり得る。例えば、アルキニル基は、アルキルについて本明細書で説明される１つまたは複数の置換基で置換することができる。

「アミド」とは、－Ｃ（Ｏ）ＮＲ¹Ｒ²または－ＮＨＣＯＲ¹を意味し、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成する。

「アミン」とは、－ＮＲ¹Ｒ²を意味し、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成する。

「アミノアルキル」とは、本明細書で定義されるアミン基によって置換された、本明細書で定義されるアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、アミノアルキル基は、－Ｌ－ＮＲ¹Ｒ²であり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基であり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成する。他の実施形態では、アミノアルキル基は、－Ｌ－Ｃ（ＮＲ¹Ｒ²）（Ｒ³）－Ｒ⁴であり、Ｌは、本明細書で定義される共有結合またはアルキル基であり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成し、Ｒ³およびＲ⁴の各々は、独立して、本明細書で定義されるＨまたはアルキルである。

「芳香族」とは、別段の指定がない限り、単環（例えば、フェニル）、または少なくとも１つの環が芳香族（例えば、ナフチル、インドリル、またはピラゾロピリジニル）である複数の縮合環を有する環状の共役基または５～１５個の環原子の部分を意味し、すなわち、少なくとも１つの環、および任意選択で複数の縮合環は、連続的な非局在化π電子系を有する。典型的には、面外π電子の数は、ヒュッケル則（４ｎ＋２）に対応する。親構造への結合点は、典型的には、縮合環系の芳香族部分を介する。

「アリール」とは、単環または複数の縮合環を有する、少なくとも５個の炭素原子～１５個の炭素原子（Ｃ_5-15）、例えば５～１０個の炭素原子（Ｃ_5-10）を含む芳香族炭素環式基を意味し、その縮合環は、本明細書に開示される化合物の残りの位置への結合点が芳香族炭素環基の原子を介する場合、芳香族であってもなくてもよい。アリール基は、脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、他の官能基、またはそれらの任意の組み合わせなど、水素以外の１つまたは複数の基で任意選択で置換されてもよい。例示的なアリール基には、限定はしないが、ベンジル、ナフタレン、フェニル、ビフェニル、フェノキシベンゼンなどが挙げられる。アリールという用語は、芳香族基の環内に組み込まれた少なくとも１つのヘテロ原子を有する芳香族基を含む基として定義されるヘテロアリールも含む。ヘテロ原子の例には、限定はしないが、窒素、酸素、硫黄、およびリンが挙げられる。同様に、アリールという用語にも含まれる非ヘテロアリールという用語は、ヘテロ原子を含まない芳香族基を含む基を定義する。アリール基は、置換または非置換であり得る。アリール基は、以下からなる群から独立して選択される１、２、３、４、または５個の置換基で置換することができる：（１）Ｃ_1-6アルカノイル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（２）Ｃ_1-6アルキル、（３）Ｃ_1-6アルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（４）Ｃ_1-6アルコキシ－Ｃ_1-6アルキル（例えば－Ｌ－Ｏ－Ｒ、ＬおよびＲの各々は、独立して、Ｃ_1-6アルキルである）、（５）Ｃ_1-6アルキルスルフィニル（例えば、－Ｓ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（６）Ｃ_1-6アルキルスルフィニル－Ｃ_1-6アルキル（例えば－Ｌ－Ｓ（Ｏ）－Ｒ、ＬおよびＲの各々は、独立して、Ｃ_1-6アルキルである）、（７）Ｃ_1-6アルキルスルホニル（例えば、－ＳＯ₂－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（８）Ｃ_1-6アルキルスルホニル－Ｃ_1-6アルキル（例えば、－Ｌ－ＳＯ₂－Ｒ、ＬおよびＲの各々は、独立して、Ｃ_1-6アルキルである）、（９）アリール、（１０）アミン（例えば、－ＮＲ¹Ｒ²、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成する）、（１１）Ｃ_1-6アミノアルキル（例えば、－Ｌ¹－ＮＲ¹Ｒ²または－Ｌ²－Ｃ（ＮＲ¹Ｒ²）（Ｒ³）－Ｒ⁴、Ｌ¹は、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｌ２は、共有結合またはＣ_1-6アルキルであり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している窒素原子と一緒になって、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を形成し、Ｒ³およびＲ⁴の各々は、独立して、ＨまたはＣ_1-6アルキルである）、（１２）ヘテロアリール、（１３）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）、（１４）アリーロイル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、アリールである）、（１５）アジド（例えば、－Ｎ₃）、（１６）シアノ（例えば、－ＣＮ）、（１７）Ｃ_1-6アジドアルキル（例えば、－Ｌ－Ｎ₃、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルである）、（１８）アルデヒド（例えば、－Ｃ（Ｏ）Ｈ）、（１９）アルデヒド－Ｃ_1-6アルキル（例えば、－Ｌ－Ｃ（Ｏ）Ｈ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルである）、（２０）Ｃ_3-8シクロアルキル、（２１）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_3-8シクロアルキル（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_3-8シクロアルキルである）、（２２）ハロ、（２３）Ｃ_1-6ハロアルキル（例えば、－Ｌ¹－Ｘまたは－Ｌ²－Ｃ（Ｘ）（Ｒ¹）－Ｒ²、Ｌ¹は、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｌ²は、共有結合またはＣ_1-6アルキルであり、Ｘは、フルオロ、ブロモ、クロロ、またはヨードであり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、ＨまたはＣ_1-6アルキルである）、（２４）ヘテロシクリル（例えば、本明細書で定義される、１、２、３、または４個の非炭素ヘテロ原子を含む５、６、または７員環など）、（２５）ヘテロシクリルオキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリルである）、（２６）ヘテロシクリル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｒ、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリルである）、（２７）ヒドロキシル（－ＯＨ）、（２８）Ｃ_1-6ヒドロキシアルキル（例えば、－Ｌ¹－ＯＨまたは－Ｌ²－Ｃ（ＯＨ）（Ｒ¹）－Ｒ²、Ｌ¹は、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｌ²は、共有結合またはアルキルであり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義されるＨまたはＣ_1-6アルキルである）、（２９）ニトロ、（３０）Ｃ_1-6ニトロアルキル（例えば、－Ｌ¹－ＮＯまたは－Ｌ²－Ｃ（ＮＯ）（Ｒ¹）－Ｒ²、Ｌ¹は、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｌ²は、共有結合またはアルキルであり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義されるＨまたはＣ_1-6アルキルである）、（３１）Ｎ－保護アミノ、（３２）Ｎ－保護アミノ－Ｃ_1-6アルキル、（３３）オキソ（例えば、＝Ｏ）、（３４）Ｃ_1-6チオアルコキシ（例えば、－Ｓ－Ｒ、Ｒは、Ｃ_1-6アルキルである）、（３５）チオ－Ｃ_1-6アルコキシ－Ｃ_1-6アルキル（例えば、－Ｌ－Ｓ－Ｒ、ＬおよびＲの各々は、独立して、Ｃ_1-6アルキルである）、（３６）－（ＣＨ₂）_rＣＯ₂Ｒ¹、ｒは、０～４の整数であり、Ｒ¹は、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（３７）－（ＣＨ₂）_rＣＯＮＲ¹Ｒ²、ｒは、０～４の整数であり、各Ｒ¹およびＲ²は、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から独立して選択される、（３８）－（ＣＨ₂）_rＳＯ₂Ｒ¹、ｒは、０～４の整数であり、Ｒ¹は、（ａ）Ｃ_1-6アルキル、（ｂ）Ｃ_4-18アリール、および（ｃ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択される、（３９）－（ＣＨ₂）_rＳＯ₂ＮＲ¹Ｒ²、ｒは、０～４の整数であり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ_1-6アルキル、（ｃ）Ｃ_4-18アリール、および（ｄ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）からなる群から選択され、（４０）－（ＣＨ₂）_rＮＲ¹Ｒ²、ｒは、０～４の整数であり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｎ－保護基、（ｃ）Ｃ_1-6アルキル、（ｄ）Ｃ_2-6アルケニル、（ｅ）Ｃ_2-6アルキニル、（ｆ）Ｃ_4-18アリール、（ｇ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_4-18アリール（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_4-18アリールである）、（ｈ）Ｃ_3-8シクロアルキル、および（ｉ）Ｃ_1-6アルキル－Ｃ_3-8シクロアルキル（例えば、－Ｌ－Ｒ、Ｌは、Ｃ_1-6アルキルであり、Ｒは、Ｃ_3-8シクロアルキルである）からなる群から選択され、一実施形態では、カルボニル基またはスルホニル基を介して窒素原子に結合する基は２つも存在しない、（４１）チオール（例えば、－ＳＨ）、（４２）パーフルオロアルキル（例えば、－（ＣＦ₂）_nＣＦ₃、ｎは、０～１０の整数である）、（４３）パーフルオロアルコキシ（例えば、－Ｏ－（ＣＦ₂）_nＣＦ₃、ｎは、０～１０の整数である）、（４４）アリールオキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、アリールである）、（４５）シクロアルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｒ、Ｒは、シクロアルキルである）、（４６）シクロアルキルアルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｌ－Ｒ、Ｌは、アルキルであり、Ｒは、シクロアルキルである）、ならびに（４７）アリールアルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｌ－Ｒ、Ｌは、アルキルであり、Ｒは、アリールである）。特定の実施形態では、非置換アリール基は、Ｃ_4-18、Ｃ_4-14、Ｃ_4-12、Ｃ_4-10、Ｃ_6-18、Ｃ_6-14、Ｃ_6-12、またはＣ_6-10アリール基である。

「アリールアルコキシ」とは、酸素原子を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるアルキル－アリール基を意味する。いくつかの実施形態では、アリールアルコキシ基は、－Ｏ－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。

「アリールオキシ」とは、－ＯＲを意味し、Ｒは、本明細書で説明される任意選択で置換されたアリール基である。いくつかの実施形態では、非置換アリールオキシ基は、Ｃ_4-18またはＣ_6-18アリールオキシ基である。

「アリーロイル」とは、カルボニル基を介して親分子基に結合しているアリール基を意味する。いくつかの実施形態では、非置換アリーロイル基は、Ｃ_7-11アリーロイルまたはＣ_5-19アリーロイル基である。他の実施形態では、アリーロイル基は、－Ｃ（Ｏ）－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。

「アジド」とは、－Ｎ₃基を意味する。

「アジドアルキル」とは、本明細書で定義されるアルキル基を介して親分子基に結合したアジド基を意味する。いくつかの実施形態では、アジドアルキル基は、－Ｌ－Ｎ₃であり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基である。「アゾ」とは、－Ｎ＝Ｎ－基を意味する。

「カルベン」とは、Ｈ₂Ｃ：、および２つの非結合電子または（Ｃ：）を担持する炭素を有するその誘導体を意味する。いくつかの実施形態では、カルベンは、Ｒ¹Ｒ²（Ｃ：）であり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²は、各々が結合している原子と一緒になって、本明細書で定義される脂環式基を形成する。

「カルベニウムカチオン」とは、Ｈ₃Ｃ⁺、および＋１形式電荷またはＣ⁺を担持する炭素を有するその誘導体を意味する。いくつかの実施形態では、カルベニウムカチオンは、Ｒ¹－Ｃ⁺（Ｒ）－Ｒ²であり、Ｒ、Ｒ¹、およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるか、またはＲ¹およびＲ²、ならびに任意選択でＲは、各々が結合している原子と一緒になって、本明細書で定義される脂環式基を形成する。

「カルボニル」とは、－Ｃ（Ｏ）－基を意味し、＞Ｃ＝Ｏとして表すこともできる。

「カルボキシル」とは、－ＣＯ₂Ｈ基またはその陰イオンを意味する。

「シアノ」とは、－ＣＮ基を意味する。

「脂環式」??とは、環状である、本明細書で定義される脂肪族基を意味する。

「シクロアルコキシ」とは、酸素原子を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるシクロアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、シクロアルコキシ基は、－Ｏ－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義されるシクロアルキル基である。

「シクロアルキルアルコキシ」とは、酸素原子を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるアルキル－シクロアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、シクロアルキルアルコキシ基は、－Ｏ－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるシクロアルキル基である。

「シクロアルキル」とは、特に明記しない限り、３～８個の炭素の一価の飽和または不飽和非芳香族環状炭化水素基を意味し、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、ビシクロ［２．２．１．ヘプチルなどによって例示される。シクロアルキル基は、置換または非置換であり得る。例えば、シクロアルキル基は、アルキルについて本明細書で説明されるものを含む１つまたは複数の基で置換することができる。

「シクロヘテロ脂肪族」とは、環状である、本明細書で定義されるヘテロ脂肪族基を意味する。

「エステル」とは、－Ｃ（Ｏ）ＯＲまたは－ＯＣ（Ｏ）Ｒを意味し、Ｒは、本明細書で定義される脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。

「ハロ」とは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩを意味する。

「ハロ脂肪族」とは、本明細書で定義される脂肪族基を意味し、１～１０個の水素原子などの１つまたは複数の水素原子は、独立して、フルオロ、ブロモ、クロロ、またはヨードなどのハロゲン原子で置き換えられる。

「ハロアルキル」とは、本明細書で定義されるアルキル基を意味し、１～１０個の水素原子などの１つまたは複数の水素原子は、独立して、フルオロ、ブロモ、クロロ、またはヨードなどのハロゲン原子で置き換えられる。独立した実施形態では、ハロアルキルは、－ＣＸ₃基とすることができ、各Ｘは、独立して、フルオロ、ブロモ、クロロ、またはヨードから選択することができる。いくつかの実施形態では、ハロアルキル基は、－Ｌ－Ｘであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基であり、Ｘは、フルオロ、ブロモ、クロロ、またはヨードである。他の実施形態では、ハロアルキル基は、－Ｌ－Ｃ（Ｘ）（Ｒ¹）－Ｒ²であり、Ｌは、本明細書で定義される共有結合またはアルキル基であり、Ｘは、フルオロ、ブロモ、クロロ、またはヨードであり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義されるＨまたはアルキルである。

「ハロヘテロ脂肪族」とは、本明細書で定義されるヘテロ脂肪族を意味し、１～１０個の水素原子などの１つまたは複数の水素原子は、独立して、フルオロ、ブロモ、クロロ、またはヨードなどのハロゲン原子で置き換えられる。

「ヘテロ脂肪族」とは、本明細書で定義される脂肪族基を意味し、少なくとも１個のヘテロ原子～２０個のヘテロ原子、例えば１～１５個のヘテロ原子、または１～５個のヘテロ原子を含み、これらは、限定はしないが、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、ホウ素、セレン、リン、および群内のそれらの酸化形態から選択することができる。

「ヘテロアルキル」、「ヘテロアルケニル」、および「ヘテロアルキニル」とは、本明細書で定義されるアルキル基、アルケニル基、またはアルキニル基（分岐、直鎖、または環状であり得る）をそれぞれ意味し、少なくとも１個のヘテロ原子～２０個のヘテロ原子、例えば１～１５個のヘテロ原子、または１～５個のヘテロ原子を含み、これらは、限定はしないが、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、ホウ素、セレン、リン、および群内のそれらの酸化形態から選択することができる。

「ヘテロアルキル－アリール」、「ヘテロアルケニル－アリール」、および「ヘテロアルキニル－アリール」とは、本明細書に開示される化合物にカップリングされるか、またはカップリングすることができる、本明細書で定義されるアリール基を意味し、アリール基は、本明細書で定義されるヘテロアルキル基、ヘテロアルケニル基、またはヘテロアルキニル基をそれぞれ介してカップリングされるか、またはカップリングされるようになる。いくつかの実施形態では、ヘテロアルキル－アリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるヘテロアルキル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。いくつかの実施形態では、ヘテロアルケニル－アリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるヘテロアルケニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。いくつかの実施形態では、ヘテロアルキニル－アリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるヘテロアルキニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるアリール基である。

「ヘテロアルキル－ヘテロアリール」、「ヘテロアルケニル－ヘテロアリール」、および「ヘテロアルキニル－ヘテロアリール」とは、本明細書に開示される化合物にカップリングされるか、またはカップリングすることができる、本明細書で定義されるヘテロアリール基を意味し、ヘテロアリール基は、本明細書で定義されるヘテロアルキル基、ヘテロアルケニル基、またはヘテロアルキニル基をそれぞれ介してカップリングされるか、またはカップリングされるようになる。いくつかの実施形態では、ヘテロアルキル－ヘテロアリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるヘテロアルキル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロアリール基である。いくつかの実施形態では、ヘテロアルケニル－ヘテロアリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるヘテロアルケニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロアリール基である。いくつかの実施形態では、ヘテロアルキニル－ヘテロアリール基は、－Ｌ－Ｒであり、Ｌは、本明細書で定義されるヘテロアルキニル基であり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロアリール基である。

「ヘテロアリール」とは、少なくとも１個のヘテロ原子～６個のヘテロ原子、例えば１～４個のヘテロ原子を含むアリール基を意味し、これらは、限定はしないが、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、ホウ素、セレン、リン、および環内のそれらの酸化形態から選択することができる。そのようなヘテロアリール基は、単環または複数の縮合環を有することができ、縮合環は、結合点が芳香族ヘテロアリール基の原子を介する場合、芳香族であってもなくてもよく、かつ／またはヘテロ原子を含んでもよい。ヘテロアリール基は、脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、他の官能基、またはそれらの任意の組み合わせなど、水素以外の１つまたは複数の基で置換されてもよい。例示的なヘテロアリールには、芳香族である、すなわち、単環式または多環式環系内に４ｎ＋２個のπ電子を含む、本明細書で定義されるヘテロシクリル基のサブセットが挙げられる。

「ヘテロ原子」とは、炭素以外の原子、例えば酸素、窒素、硫黄、ケイ素、ホウ素、セレン、またはリンを意味する。原子価の制約が許されない場合などの特定の開示された実施形態では、ヘテロ原子は、ハロゲン原子を含まない。

「ヘテロシクリル」とは、別段の指定がない限り、１、２、３、または４個の非炭素ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素、リン、硫黄、またはハロからなる群から独立して選択される）を含む５、６、または７員環を意味する。５員環は、０～２個の二重結合を有し、６員環および７員環は、０～３個の二重結合を有する。「ヘテロシクリル」という用語はまた、二環式、三環式、および四環式の基を含み、上記の複素環のいずれかは、アリール環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロペンタン環、シクロペンテン環、およびインドリル、キノリル、イソキノリル、テトラヒドロキノリル、ベンゾフリル、ベンゾチエニルなどの別の単環式複素環からなる群から独立して選択される１つ、２つ、または３つの環に縮合している。複素環には、チイラニル、チエタニル、テトラヒドロチエニル、チアニル、チエパニル、アジリジニル、アゼチジニル、ピロリジニル、ピペリジニル、アゼパニル、ピロリル、ピロリニル、ピラゾリル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピリジル、ホモピペリジニル、ピラジニル、ピペラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、オキサゾリジニル、オキサゾリジニル、オキサゾリドニル、イソキサゾリル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、チアゾリル、チアゾリジニル、イソチアゾリル、イソチアゾリジニル、インドリル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フリル、チエニル、チアゾリジニル、イソチアゾリル、イソインダゾイル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサジアゾリル、ウリシル、チアジアゾリル、ピリミジル、テトラヒドロフラニル、ジヒドロフラニル、ジヒドロチエニル、ジヒドロインドリル、テトラヒドロキノリル、テトラヒドロイソキノリル、ピラニル、ジヒドロピラニル、テトラヒドロピラニル、ジチアゾリル、ジオキサニル、ジオキシニル、ジチアニル、トリチアニル、オキサジニル、チアジニル、オキソチオラニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、ベンゾチエニルなどが挙げられる。

「ヘテロシクリルオキシ」とは、酸素原子を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を意味する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクリルオキシ基は、－Ｏ－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリル基である。

「ヘテロシクリロイル」とは、カルボニル基を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるヘテロシクリル基を意味する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクリル基は、－Ｃ（Ｏ）－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義されるヘテロシクリル基である。

「ヒドロキシル」とは、－ＯＨを意味する。

「ヒドロキシアルキル」とは、１～３個のヒドロキシル基によって置換された、本明細書で定義されるアルキル基を意味するが、１個以下のヒドロキシル基がアルキル基の単一の炭素原子に結合され得るという条件付きであり、この基はヒドロキシメチル、ジヒドロキシプロピルなどによって例示される。いくつかの実施形態では、ヒドロキシアルキル基は、－Ｌ－ＯＨであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基である。他の実施形態では、ヒドロキシアルキル基は、－Ｌ－Ｃ（ＯＨ）（Ｒ¹）－Ｒ²であり、Ｌは、本明細書で定義される共有結合またはアルキル基であり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義されるＨまたはアルキルである。

「ケトン」とは、－Ｃ（Ｏ）Ｒを意味し、Ｒは、本明細書で定義される脂肪族、ヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。

「ニトロ」とは、－ＮＯ₂基を意味する。

「ニトロアルキル」とは、１～３個のニトロ基によって置換された、本明細書で定義されるアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、ニトロアルキル基は、－Ｌ－ＮＯであり、Ｌは、本明細書で定義されるアルキル基である。他の実施形態では、ニトロアルキル基は、－Ｌ－Ｃ（ＮＯ）（Ｒ¹）－Ｒ²であり、Ｌは、本明細書で定義される共有結合またはアルキル基であり、Ｒ¹およびＲ²の各々は、独立して、本明細書で定義されるＨまたはアルキルである。

「オキソ」とは、＝Ｏ基を意味する。

「オキシ」とは、－Ｏ－を意味する。

「パーフルオロアルキル」とは、フッ素原子で置換された各水素原子を有する、本明細書で定義されるアルキル基を意味する。例示的なパーフルオロアルキル基には、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチルなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、パーフルオロアルキル基は、－（ＣＦ₂）_nＣＦ₃であり、ｎは、０～１０の整数である。

「パーフルオロアルコキシ」は、フッ素原子で置換された各水素原子を有する、本明細書で定義されるアルコキシ基を意味する。いくつかの実施形態では、パーフルオロアルコキシ基は、－Ｏ－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義されるパーフルオロアルキル基である。

「塩」とは、電気的に中性の化合物または構造を形成するカチオンまたはアニオン化合物を含む、化合物または構造（例えば、本明細書に記載の任意の式、化合物、または組成）のイオン形態を意味する。塩は、当技術分野で周知である。例えば、非毒性塩は、Ｂｅｒｇｅ Ｓ Ｍ ｅｔ ａｌ．，“Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ｓａｌｔｓ，”Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．１９７７ Ｊａｎｕａｒｙ；６６（１）：１－１９、および“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓａｌｔｓ：Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｕｓｅ，”Ｗｉｌｅｙ－ＶＣＨ，Ａｐｒｉｌ ２０１１（２ｎｄ ｒｅｖ．ｅｄ．，ｅｄｓ．Ｐ．Ｈ．Ｓｔａｈｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｗｅｒｍｕｔｈに記載されている。塩は、本発明の化合物の最終的な単離および精製中にｉｎ－ｓｉｔｕで、または遊離塩基基を適切な有機酸と反応させることによって（それによってアニオン塩を生成する）、または酸基を適切な金属もしくは有機塩と反応させることによって（それによってカチオン塩を生成する）、別々に調製することができる。代表的なアニオン塩には、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸、重炭酸塩、重硫酸塩、重酒石酸塩、ホウ酸塩、臭化物、酪酸塩、樟脳酸塩、樟脳スルホン酸塩、塩化物、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、二塩酸塩、二リン酸塩、ドデシル硫酸塩、エデト酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グルコン酸塩、グルタミン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミスル酸塩、ヘプトン酸塩、ヘキサン酸塩、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、ヒドロキシエタンスルホン酸塩、ヒドロキシナフトエ酸塩、ヨウ化物、乳酸塩、ラクトビオン酸塩、ラウリン酸塩、硫酸ラウリル、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、マンデル酸塩、メシル酸塩、メタンスルホン酸塩、臭化メチル、硝酸メチル、硫酸メチル、ムケート（ｍｕｃａｔｅ）、２－ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、３－フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバリン酸塩、ポリガラクツロン酸塩、プロピオン酸塩、サリチル酸塩、ステアリン酸塩、亜酢酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、タンニン酸塩、酒石酸塩、テオフィリン酸塩、チオシアン酸塩、トリエチオジド、トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが挙げられる。代表的なカチオン塩には、金属塩、例えばアルカリまたはアルカリ土類塩、例えば、バリウム、カルシウム（例えば、エデト酸カルシウム）、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムなど；他の金属塩、例えばアルミニウム、ビスマス、鉄、および亜鉛；ならびに、限定はしないが、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミン、ピリジニウムなどを含む、非毒性アンモニウム、第四級アンモニウム、およびアミンカチオンが挙げられる。他のカチオン塩には、クロロプロカイン、コリン、ジベンジルエチレンジアミン、ジエタノールアミン、エチレンジアミン、メチルグルカミン、およびプロカインなどの有機塩が挙げられる。さらに他の塩には、アンモニウム、スルホニウム、スルホキソニウム、ホスホニウム、イミニウム、イミダゾリウム、ベンズイミダゾリウム、アミジニウム、グアニジニウム、ホスファジニウム、ホスファゼニウム、ピリジニウムなど、ならびに本明細書に記載の他のカチオン基（例えば、任意選択で置換されたイソキサゾリウム、任意選択で置換されたオキサゾリウム、任意選択で置換されたチアゾリウム、任意選択で置換されたピロリウム、任意選択で置換されたフラニウム、任意選択で置換されたチオフェニウム、任意選択で置換されたイミダゾリウム、任意選択で置換されたピラゾリウム、任意選択で置換されたイソチアゾリウム、任意選択で置換されたトリアゾリウム、任意選択で置換されたテトラゾリウム、任意選択で置換されたフラザニウム、任意選択で置換されたピリジニウム、任意選択で置換されたピリミジニウム、任意選択で置換されたピラジニウム、任意選択で置換されたトリアジニウム、任意選択で置換されたテトラジニウム、任意選択で置換されたピリダジニウム、任意選択で置換されたオキサジニウム、任意選択で置換されたピロリジニウム、任意選択で置換されたピラゾリジニウム、任意選択で置換されたイミダゾリニウム、任意選択で置換されたイソキサゾリジニウム、任意選択で置換されたオキサゾリジニウム、任意選択で置換されたピペラジニウム、任意選択で置換されたピペリジニウム、任意選択で置換されたモルホリニウム、任意選択で置換されたアゼパニウム、任意選択で置換されたアゼピニウム、任意選択で置換されたインドリウム、任意選択で置換されたイソインドリウム、任意選択で置換されたインドリジニウム、任意選択で置換されたインダゾリウム、任意選択で置換されたベンズイミダゾリウム、任意選択で置換されたイソキノリニウム、任意選択で置換されたキノリジニウム、任意選択で置換されたデヒドロキノリジニウム、任意選択で置換されたキノリニウム、任意選択で置換されたイソインドリニウム、任意選択で置換されたベンズイミダゾリニウム、および任意選択で置換されたプリニウム）が挙げられる。

「スルホ」とは、－Ｓ（Ｏ）₂ＯＨ基を意味する。

「スルホニル」または「スルホン酸塩」とは、－Ｓ（Ｏ）₂－基または－ＳＯ₂Ｒを意味し、Ｒは、本明細書で定義される水素、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ハロ脂肪族、ハロヘテロ脂肪族、芳香族、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。

「チオアルコキシ」とは、硫黄原子を介して親分子基に結合した、本明細書で定義されるアルキル基を意味する。例示的な非置換チオアルコキシ基には、Ｃ_1-6チオアルコキシが挙げられる。いくつかの実施形態では、チオアルコキシ基は、－Ｓ－Ｒであり、Ｒは、本明細書で定義されるアルキル基である。

「チオール」とは、－ＳＨ基を意味する。

当業者は、上記の定義が許容できない置換パターン（例えば、５つの異なる基で置換されたメチルなど）を含むことを意図していないことを認識するであろう。そのような許容できない置換パターンは、当業者によって容易に認識される。本明細書に開示され、かつ／または上で定義されたあらゆる官能基は、別段の指示がない限り、置換または非置換であり得る。

装置
本明細書に記載の方法は、任意の適切な装置で実施することができる。以下の説明は、適切な装置の一例を提供する。本明細書に記載の装置は、半導体処理中に基板の温度を迅速かつ正確に制御することを可能にし、プラズマエネルギーではなく、またはプラズマエネルギーに加えて、熱エネルギーを使用してエッチングを実施し、修正および除去動作を駆動することを含む。特定の実施形態では、プラズマではなく、主に熱エネルギーと関連した化学反応に依存して修正および除去動作における化学反応を駆動するエッチングは、「熱エッチング」とみなすことができる。このエッチングは、原子層エッチング（ＡＬＥ）に限定されず、任意のエッチング技法に適用可能である。

特定の実施形態では、１つまたは複数の熱サイクルを用いるものなどの熱エッチングプロセスは、比較的高速の加熱および冷却、ならびに比較的正確な温度制御を有する。場合によっては、これらの特徴を活用して、良好なスループットを提供し、かつ／または不均一性およびウエハ欠陥を低減することができる。

多くの従来のエッチング装置は、適切な速度で基板の温度を調整および制御する能力を有していない。例えば、一部のエッチング装置は基板を複数の温度に加熱することができる場合があるが、これらの装置はゆっくりとしか加熱することができないか、または所望の温度範囲に達することができないか、または基板温度を所望の時間にわたって所望の温度範囲に維持することができない場合がある。同様に、典型的なエッチング装置は、多くの場合、高いスループットを可能にするのに十分な速さで基板を冷却すること、または基板を所望の温度範囲まで冷却することができない。用途によっては、いくつかの実施形態では約１２０秒未満など、温度上昇時間を可能な限り短縮することが望ましいが、多くの従来のエッチング装置はその時間未満で基板を加熱、冷却、またはその両方を行うことができず、一部の装置は基板を冷却および／または加熱するのに数分かかる場合があり、スループットが遅くなる。

様々な実施形態において、本明細書に記載の装置は、ウエハを急速に加熱および冷却し、ウエハの温度を正確に制御するように設計または構成されている。いくつかの実施形態では、ウエハは急速に加熱され、その温度は、部分的に、ウエハの下の台座に位置決めされた発光ダイオード（ＬＥＤ）から放出された可視光を使用して正確に制御される。可視光は、約４００ナノメートル（ｎｍ）～約８００ｎｍの範囲を含む波長を有することができる。台座は、放出光を有利に方向付けまたは集束するためのレンズ、同様に放出光を有利に方向付けまたは集束するための反射材料、ならびにＬＥＤ、台座、およびチャンバの温度制御を支援する温度制御要素を有することができる透明な窓など、ウエハの温度制御を可能にするための様々な特徴を含むことができる。

装置はまた、処理チャンバ内でウエハを熱的に隔離する、または熱的に「浮遊」させることができ、それにより最小の熱質量のみが加熱され、理想的な最小の熱質量が基板自体であることにより、より高速な加熱および冷却が可能になる。ウエハは、冷却ガス、およびウエハの上のトッププレート（または他のガス分配要素）などのヒートシンクへの放射熱伝達、またはその両方を使用して急速に冷却され得る。場合によっては、装置はまた、処理チャンバ壁、台座、およびトッププレート（または他のガス分配要素）内に温度制御要素を含み、処理ガスおよび蒸気の望ましくない凝縮の防止など、チャンバ内のウエハおよび処理条件のさらなる温度制御を可能にする。

装置はまた、様々な制御ループを実装し、ウエハおよびチャンバ温度を正確に制御するように構成されてもよい（例えば、装置にこれらのループを実施させる命令を実行するように構成されたコントローラを用いて）。これは、開ループおよびフィードバック制御ループの一部としてウエハおよびチャンバ温度を決定する様々なセンサの使用を含み得る。これらのセンサは、ウエハに接触してその温度を測定するウエハ支持体における温度センサと、ＬＥＤの光出力を測定するための光検出器、および異なるタイプのウエハの温度を測定するように構成された高温計などの非接触センサとを含み得る。以下でより詳細に説明するように、従来の高温計は、物品に赤外線または他の光信号を放出し、物品によって反射または放出された信号を測定することによって物品の温度を決定する。しかし、多くのケイ素ウエハは、ケイ素が様々な温度において様々な処理、例えば、ドープまたは低ドープケイ素で光学的に透明になり得るため、従来の高温計によって測定することができない。例えば、２００℃未満の温度の低ドープケイ素ウエハは、赤外線信号に対して透明である。本明細書で提供される新規な高温計は、様々な温度で複数のタイプのケイ素ウエハを測定することができる。

図３は、開示された実施形態による例示的な装置の断面側面図を図示する。この装置は、例えば本明細書に記載の化学物質を使用して、本明細書に記載の方法のいずれかを実施するために使用することができる。以下に詳述するように、この装置３００は、熱エッチング動作を実施することを含め、基板の温度を迅速かつ正確に制御することが可能である。装置３００は、処理チャンバ３０２と、基板ヒータ３０６を有する台座３０４と、基板３１８を支持するように構成された複数の基板支持体３０８と、ガス分配ユニット３１０とを含む。

処理チャンバ３０２は、側壁３１２Ａと、上部３１２Ｂと、底部３１２Ｃとを含み、これらはプレナム容積とみなされ得るチャンバ内部３１４を少なくとも部分的に画定する。本明細書で述べるように、いくつかの実施形態では、処理チャンバ壁３１２Ａ、上部３１２Ｂ、および底部３１２Ｃの温度を積極的に制御し、それらの表面上での望ましくない凝縮を防止することが望ましい場合がある。いくつかの新たな半導体処理動作は、水および／またはアルコール蒸気などの蒸気を基板上に流し、蒸気が基板上に吸着するが、蒸気は望ましくないことにチャンバの内面上にも吸着する可能性がある。これはチャンバ内面上の望ましくない堆積およびエッチングにつながる可能性があり、チャンバ表面に損傷を与え、微粒子を基板上に剥離させ、それによって基板の欠陥を引き起こす場合がある。チャンバの内面上での望ましくない凝縮を低減および防止するために、チャンバの壁、上部、および底部の温度は、処理動作で使用される化学物質の凝縮が発生しない温度に維持され得る。

チャンバの表面のこの積極的な温度制御は、ヒータを使用してチャンバ壁３１２Ａ、上部３１２Ｂ、および底部３１２Ｃを加熱することによって達成することができる。図３に示されるように、チャンバヒータ３１６Ａがチャンバ壁３１２Ａ上に位置決めされてチャンバ壁３１２Ａを加熱するように構成され、チャンバヒータ３１６Ｂが上部３１２Ｂ上に位置決めされて上部３１２Ｂを加熱するように構成され、チャンバヒータ３１６Ｃが底部３１２Ｃ上に位置決めされて底部３１２Ｃを加熱するように構成される。チャンバヒータ３１６Ａ～３１６Ｃは、電流が抵抗要素を通って流れるときに熱を生成するように構成された抵抗ヒータであってもよい。チャンバヒータ３１６Ａ～３１６Ｃはまた、加熱された水を含み得る加熱流体などの伝熱流体が流れることができる流体導管であってもよい。場合によっては、チャンバヒータ３１６Ａ～３１６Ｃは、加熱流体と抵抗ヒータの両方の組み合わせであってもよい。チャンバヒータ３１６Ａ～３１６Ｃは、チャンバ壁３１２Ａ、上部３１２Ｂ、および底部３１２Ｃの各々の内面を所望の温度にするために熱を生成するように構成され、この温度は、約８０℃～約１３０℃、例えば、約９０℃～約１２０℃であり得る。ある条件下では、水およびアルコール蒸気は、約９０℃以上に保たれた表面上で凝縮しないことが発見されている。

チャンバ壁３１２Ａ、上部３１２Ｂ、および底部３１２Ｃはまた、処理技法で使用される化学物質に耐えることができる様々な材料で構成され得る。これらのチャンバ材料は、例えば、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、プラスチックなどのポリマーを有するアルミニウム、イットリアコーティングを有する金属または金属合金、およびジルコニアコーティングを有する金属または金属合金を含んでもよい。これらの材料は、無水ＨＦ、水蒸気、メタノール、イソプロピルアルコール、塩素、フッ素ガス、窒素ガス、水素ガス、ヘリウムガス、およびそれらの混合物など、処理技法で使用される化学物質に耐えるように構成される。

装置３００はまた、約０．１Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒの圧力などの真空でまたは真空付近で処理動作を実施するように構成することができる。装置３００は、チャンバ内部３１４を、約０．１Ｔｏｒｒ～約３０Ｔｏｒｒの圧力を有する真空などの低圧までポンピングするように構成された真空ポンプ３８４を含み得る。

台座３０４の様々な特徴について、ここで説明する。台座３０４は、４００ｎｍ～８００ｎｍ、例えば４５０ｎｍの波長を有する可視光を放出するように構成された複数のＬＥＤ３２４を有するヒータ３２２（図３の破線の長方形によって囲まれている）を含む。ヒータＬＥＤは、この可視光を基板を加熱する基板の裏面上に放出する。約４００ｎｍ～８００ｎｍの波長を有する可視光は、ケイ素ウエハを周囲温度、例えば、約２０℃から約６００℃まで迅速かつ効率的に加熱することができるが、これは、ケイ素がこの範囲内の光を吸収するためである。対照的に、赤外線放射を含む放射加熱は、約４００℃までの温度においてケイ素を効果的に加熱しない場合があるが、これは、ケイ素が約３００℃よりも低い温度で赤外線を透過する傾向があるためである。加えて、ウエハの上面を直接加熱する放射ヒータは、多くの従来の半導体プロセスのように、損傷または他の悪影響を上面膜に引き起こす可能性がある。基板と、加熱コイルを有する台座などの加熱プラテンとの間の固体間の熱伝達に依存する従来の「ホットプレート」ヒータは、加熱および冷却速度が比較的遅く、基板の反りおよび加熱プラテンとの一貫性のない接触によって引き起こされ得る不均一な加熱を提供する。例えば、従来の台座を所望の温度に加熱し、第１の温度から第２のより高い温度に加熱し、そして台座をより低い温度に冷却するのに数分かかる場合がある。

ヒータの複数のＬＥＤは、様々な方式で配置され、電気的に接続され、かつ電気的に制御され得る。各ＬＥＤは、可視青色光および／または可視白色光を放出するように構成され得る。特定の実施形態では、白色光（ＥＭスペクトルの可視部分の波長範囲を使用して発生される）が使用される。一部の半導体処理動作では、白色光は、望ましくない薄膜干渉を低減または防止することができる。例えば、一部の基板は、様々な量で異なる光波長を反射する裏面膜を有し、それによって不均一で潜在的に非効率的な加熱を生み出す。白色光を使用すると、白色光によって提供される広い可視スペクトルにわたって薄膜干渉を平均化することによって、この望ましくない反射変動を低減することができる。場合によっては、基板の裏面上の材料に応じて、４５０ｎｍの波長を有する青色光などの可視の非白色光を使用することが有利であり、例えば、白色光よりも狭帯域波長をよく吸収し得る一部の基板のより効率的で強力な直接加熱を提供する可能性がある単一または狭帯域の波長を提供することができる。

様々なタイプのＬＥＤを用いることができる。例には、チップオンボード（ＣＯＢ）ＬＥＤまたは表面実装ダイオード（ＳＭＤ）ＬＥＤが挙げられる。ＳＭＤ ＬＥＤの場合、ＬＥＤチップは、チップ上の各ダイオードの制御を可能にする複数の電気接点を有し得るプリント回路基板（ＰＣＢ）に融着することができる。例えば、単一のＳＭＤチップは、典型的には、例えば異なる色を生成するために個々に制御可能な３つのダイオード（例えば、赤、青、または緑）を有することに限定される。ＳＭＤ ＬＥＤチップは、２．８×２．５ｍｍ、３．０×３．０ｍｍ、３．５×２．８ｍｍ、５．０×５．０ｍｍ、および５．６×３．０ｍｍなどのサイズの範囲であってもよい。ＣＯＢ ＬＥＤの場合、各チップは、同じＰＣＢ上に印刷された３つを超える、例えば９個、１２個、数十個、数百個、またはそれ以上のダイオードを有することができる。ＣＯＢ ＬＥＤチップは、典型的には、ダイオードの数に関係なく１つの回路および２つの接点を有し、それによって単純な設計および効率的な単色用途を提供する。基板を加熱するＬＥＤの能力および性能は、各ＬＥＤによって放出される熱のワット数によって測定され得、これらの熱のワット数は、基板の加熱に直接寄与し得る。

図４は、複数のＬＥＤを有する基板ヒータの上面図を図示する。この基板ヒータ３２２は、プリント回路基板３２６と、その一部がラベル付けされている複数のＬＥＤ３２４とを含み、この図示の複数は、約１，３００個のＬＥＤを含む。外部接続３２８は、トレースによって接続され、電力を複数のＬＥＤ３２４に提供する。図４に示されるように、ＬＥＤは、異なる半径だけ基板ヒータ３２２の中心３３０から半径方向にオフセットしている多数の円弧に沿って配置されてもよく、各円弧において、ＬＥＤは、互いに等間隔に配置され得る。例えば、１つの円弧３３２は、部分的に陰影を付けた点線形状によって取り囲まれ、１６個のＬＥＤ３２４を含み、中心３３０の周りに延びる半径Ｒの円の一部である。１６個のＬＥＤ３２４は、この円弧３３２に沿って互いに等間隔に配置されているとみなすことができる。

いくつかの実施形態では、ＬＥＤはまた、基板ヒータの中心の周りの円に沿って配置することができる。場合によっては、円に沿って配置され得るＬＥＤがある一方、円弧に沿って配置され得るＬＥＤもある。図３は、複数のＬＥＤを有する基板ヒータの別の例の上面図を図示する。この基板ヒータ５２２は、プリント回路基板５２６と、その一部がラベル付けされている複数のＬＥＤ５２４とを含む。ここで、ＬＥＤ５２４は、異なる半径だけ基板ヒータ５２２の中心５３０から半径方向にオフセットしている多数の円に沿って配置され、各円において、ＬＥＤは、互いに等間隔に配置され得る。例えば、１つの円５３４は、部分的に陰影を付けたリングによって取り囲まれ、７８個のＬＥＤ５２４を含み、半径Ｒが中心５３０の周りに延びる。７８個のＬＥＤ５２４は、この円５３４に沿って互いに等間隔に配置されているとみなすことができる。図９のＬＥＤの配置は、基板の裏面全体にわたってより均一な光および熱分布パターンを提供することができるが、これは、外部接続を含む図４の基板ヒータ３２２の領域がウエハ上に非加熱のコールドスポットを提供することができるためであり、特に、基板およびヒータが処理中に互いに対して静止したままであり、基板および基板ヒータが回転しないためである。

いくつかの実施形態では、複数のＬＥＤは、少なくとも約１，０００個のＬＥＤ、例えば、約１，２００、１，５００、２，０００、３，０００、４，０００、５，０００、または６，０００個超のＬＥＤを含み得る。各ＬＥＤは、場合によっては、１００％電力で４ワット以下、例えば１００％電力で３ワットおよび１００％電力で１ワットを使用するように構成され得る。これらのＬＥＤは、基板全体にわたって温度調整および微調節を可能にするために、個々に制御可能なゾーンに配置され、電気的に接続され得る。場合によっては、ＬＥＤは、例えば、少なくとも２０個の独立して制御可能なゾーン、例えば、少なくとも約２５、５０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００個のゾーンにグループ化され得る。これらのゾーンは、半径方向および方位角（すなわち、角度）方向の温度調整を可能にすることができる。これらのゾーンは、長方形のグリッド、六角形のグリッド、または所望の温度プロファイルを生成するための他の適切なパターンなどの定義されたパターンで配置することができる。ゾーンはまた、ヒータの中心を中心とし、基板ヒータのＰＣＢの全半径以下の半径を有することができる正方形、台形、長方形、三角形、楕円形、卵形、円形、環状（例えば、リング）、部分的に環状（すなわち、環状扇形）、円弧、セグメント、および扇形などの様々な形状を有することができる。例えば、図４では、ＬＥＤは、少なくとも２０個、例えば２０または２１個の同心リングに編成される８８個のゾーンを有する。これらのゾーンは、基板の中心よりも基板の端部の周囲の温度が高いなど、より均一な温度分布および所望の温度プロファイルを形成するために、ウエハ全体の多数の場所で温度を調整することができる。これらのゾーンの独立した制御はまた、各ゾーンの電力出力を制御する能力を含み得る。例えば、各ゾーンは、少なくとも１５、２０、または２５個の調整可能な電力出力を有することができる。場合によっては、各ゾーンは１つのＬＥＤを有することができ、それによって各ＬＥＤを個々に制御および調整することができ、基板上により均一な加熱プロファイルをもたらすことができる。したがって、いくつかの実施形態では、基板ヒータにおける複数のＬＥＤの各ＬＥＤは、個々に制御可能であり得る。

特定の実施形態では、基板ヒータ３２２は、基板を複数の温度に加熱し、そのような各温度を様々な期間にわたって維持するように構成される。これらの期間は、少なくとも約１秒、少なくとも約５秒、少なくとも約１０秒、少なくとも約３０秒、少なくとも約６０秒、少なくとも約９０秒、少なくとも約１２０秒、少なくとも約１５０秒、または少なくとも約１８０秒の以下の非限定的な例を含み得る。基板ヒータは、例えば、基板を約５０℃～約６００℃、例えば約５０℃～約１５０℃（例えば約１３０℃）、または約１５０℃～約３５０℃に加熱するように構成されてもよい。他の可能な温度範囲は、上で説明されている。基板ヒータは、以下の非限定的な例を含む様々な期間、これらの範囲内の温度で基板を維持するように構成されてもよい：例えば、少なくとも約１秒、少なくとも約５秒、少なくとも約１０秒、少なくとも約３０秒、少なくとも約６０秒、少なくとも約９０秒、少なくとも約１２０秒、少なくとも約１５０秒、または少なくとも約１８０秒。加えて、いくつかの実施形態では、基板ヒータ３２２は、例えば、約６０秒未満、約４５秒未満、約３０秒未満、または約１５秒未満でこれらの範囲内の任意の温度まで基板を加熱するように構成される。特定の実施形態では、基板ヒータ３２２は、１つまたは複数の加熱速度、例えば、少なくとも約０．１℃／秒～少なくとも約２０℃／秒で基板を加熱するように構成される。

基板ヒータは、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、または少なくとも約１００％の電力を含む１つまたは複数の電力レベルでＬＥＤに可視光を放出させることによって、基板の温度を上昇させることができる。いくつかの実施形態では、基板ヒータは、約１０Ｗ～約４０００Ｗ、例えば少なくとも約１０Ｗ、少なくとも約３０Ｗ、少なくとも約０．３キロワット（ｋＷ）、少なくとも約０．５ｋＷ、少なくとも約２ｋＷ、少なくとも約３ｋＷ、または少なくとも約４ｋｗを放出するように構成される。装置は、約０．１ｋＷ～約９ｋＷの電力を台座に供給するように構成され、電源は、台座を介して基板ヒータに接続されるが、図には図示されていない。温度上昇中、基板ヒータは高電力で動作し、低電力レベル（例えば、約５Ｗ～約０．５ｋＷ）で動作し、加熱された基板の温度を維持する。

台座は、その内面上に反射材料を含むことができ、動作中、ＬＥＤによって放出された光を反射し、台座によって支持された基板の裏面上に向ける。いくつかのそのような実施形態では、基板ヒータは、図３に示すように、複数のＬＥＤ３２４が位置決めされるＰＣＢ３２６の上面３４０上に位置決めされたそのような反射材料を含み得る。反射材料は、研磨されたアルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金、ニッケル合金などのアルミニウム、および金属の酸化を防止し、かつ／または特定の波長で９９％を超える反射率に達するなど、特定の波長での反射率を高めることができる他の保護層、ならびに他の耐久性のある反射コーティングで構成されてもよい。追加または代替として、台座３０４は、基板ヒータ３２２が少なくとも部分的に位置決めされるボウル３４６を有することができる。ボウル３４６は、台座側壁３４９の露出した内面３４８を有することができ、その上に反射材料を位置決めすることができる。この反射材料は、場合によってはＰＣＢ３２６および台座３０４によって吸収されている光を基板上に有利に戻すことによって、基板ヒータの加熱効率を高め、ＰＣＢ３２６および台座３０４の望ましくない加熱を低減する。

いくつかの実施形態では、基板ヒータはまた、ＬＥＤに熱的に接続された台座クーラを含むことができ、それにより複数のＬＥＤによって生成された熱がＬＥＤから台座クーラに伝達することが可能になる。この熱的接続は、熱が複数のＬＥＤからこれらの構成要素間の１つまたは複数の熱流経路に沿って台座クーラに伝導され得るようなものである。場合によっては、台座クーラは基板ヒータの１つまたは複数の要素と直接接触しているが、他の例では、熱伝導プレート（例えば、金属を含む）などの他の伝導要素が、基板ヒータと台座クーラとの間に挿入される。図３を再び参照すると、基板ヒータは、ＰＣＢ３２６の底部と直接接触する台座クーラ３３６を含む。熱は、ＬＥＤからＰＣＢ３２６、および台座クーラ３３６に流れるように構成される。台座クーラ３３６はまた、複数の流体導管３３８を含み、水などの伝熱流体は、熱を受け取り、それによって基板ヒータ３２２内のＬＥＤを冷却するために複数の流体導管３３８を通って流れるように構成される。流体導管３３８は、チャンバの外側に位置するリザーバおよびポンプ（図示せず）に接続することができる。場合によっては、台座クーラは、約５℃～約２０℃などに冷却された水を流すように構成されてもよい。

本明細書で提供されるように、処理チャンバ３０２の外面を積極的に加熱することが有利であり得る。場合によっては、台座３０４の外面上での望ましくない凝縮および堆積を防止するために、台座３０４の外面を加熱することが同様に有利であり得る。図３に示されるように、台座３０４は、その側面３４２Ａおよび底部３４２Ｂを含む台座３０４の外面を加熱するように構成された台座ヒータ３４４を台座３０４の内側にさらに含むことができる。台座ヒータ３４４は、１つまたは複数の抵抗加熱要素、および加熱流体が流れるように構成された流体導管などの１つまたは複数の加熱要素を含むことができる。場合によっては、台座クーラと台座ヒータは両方とも、同じ伝熱流体が台座クーラと台座ヒータの両方に流れることができるように、互いに流体接続された流体導管を有することができる。これらの実施形態では、流体は、約５０℃～約１３０℃、例えば約９０℃～約１２０℃に加熱されてもよい。

台座はまた、複数のＬＥＤを含む基板ヒータを、処理動作中に使用される処理化学物質および圧力に曝露されることによって引き起こされる損傷から保護する窓を含んでもよい。図３に示されるように、窓３５０は、基板ヒータ３２２の上に位置決めされてもよく、台座３０４の側壁３４９にシールされてチャンバ内部から流体的に隔離された台座内にプレナム容積を形成することができる。このプレナム容積はまた、ボウル３４６の内部とみなされ得る。窓は、４００ｎｍ～８００ｎｍの範囲の波長を有する光を含む、ＬＥＤによって放出される可視光に対して光学的に透明な１つまたは複数の材料で構成され得る。いくつかの実施形態では、この材料は、石英、サファイア、サファイアコーティングを施した石英、またはフッ化カルシウム（ＣａＦ）であってもよい。窓はまた、その中に穴または開口部を有していなくてもよい。いくつかの実施形態では、ヒータは、１５～３０ｍｍ、例えば２０ｍｍ～２５ｍｍの厚さを有することができる。

図６Ａは、様々な実施形態による追加の特徴を有する図３の台座を図示する。図６で識別されるように、窓３５０は、台座３０４によって支持された基板３１８に面する上面３５２と、基板ヒータ３２２に面する底面３５４とを含む。いくつかの実施形態では、上面３５２および底面３５４は、平坦な平面（または実質的に平坦、例えば、平坦の±１０％または５％以内）であり得る。いくつかの他の例では、上部３５２、底部３５４、または上部３５２と底部３５４の両方は、非平面であってもよい。これらの表面の非平面性は、基板ヒータ１２２のＬＥＤ３２４によって放出された光を屈折および／または方向付け、ウエハをより効率的および／または効果的に加熱するように構成することができる。非平面性は、表面の一部またはすべてに沿っていてもよい。例えば、底面全体が凸状または凹状の曲率を有してもよく、別の例では、底面の外側環状領域が凸状または凹状の曲率を有し、表面の残りの部分が平面であってもよい。さらなる例では、これらの表面は、円錐セクションと同じまたは異なる角度で円錐台表面に隣接する平面環状セクションに隣接する表面の中心に円錐セクションを有するなど、複数の、しかし異なる非平面セクションを有してもよい。いくつかの実施形態では、窓３５０は、各ＬＥＤなどの１つまたは複数のＬＥＤによって放出される光を集束するように配向されたレンズのアレイとして作用する特徴を有し得る。

窓３５０が基板ヒータ３２２の上に位置決めされると、窓３５０は基板ヒータ３２２によって加熱され、基板の周囲の熱環境に影響を及ぼし得る。窓３５０に使用される石英などの１つまたは複数の材料に応じて、窓は熱を保持し、１つまたは複数の基板を処理する過程で次第により多くの熱を保持する。この熱は基板に放射的に伝達され、したがって基板を直接加熱することができる。場合によっては、窓は、ヒータ温度よりも約５０℃～約８０℃高い温度上昇を引き起こし得る。この熱はまた、窓の厚さを通して、または垂直方向に温度勾配を生成する可能性がある。場合によっては、上面３５２は、底面３５４よりも３０℃高温である。したがって、窓の熱効果を考慮して低減するようにチャンバを調整および構成することが有利であり得る。以下でより詳細に説明するように、これには、基板の温度を検出し、窓によって保持される熱を考慮して基板ヒータを調整することが含まれ得る。

これはまた、窓を積極的に冷却するなど、台座の様々な構成を含むことができる。いくつかの実施形態では、図３および図６Ａに示すものと同様に、窓３５０は、基板ヒータ３２２から第１の距離３５６だけオフセットされ得る。いくつかの実施形態では、この第１の距離は、約２ｍｍ～約５０ｍｍ、例えば約５ｍｍ～約４０ｍｍであってもよい。窓３５０と基板ヒータ３２２の両方を冷却するために、不活性ガスなどの冷却流体を窓３５０と基板ヒータ３２２との間に流してもよい。台座は、台座３０４のプレナム容積、またはボウル３４６内でこのガスを流すための１つまたは複数の入口および１つまたは複数の出口を有することができる。１つまたは複数の入口は、チャンバ３０２の外側の不活性ガス源に流体接続され、これは、台座３０４の内部で少なくとも部分的にルーティングされ得る流体導管を通ることを含み得る。１つまたは複数の出口は、チャンバ３０２の外側の排気または他の環境に流体接続され、これは、台座内を延びる流体導管を通ってもよい。様々な実施形態による追加の特徴を有する図６Ａの台座を図示する図６Ｂでは、１つまたは複数の入口３５１が側壁３４９に位置決めされ、表面３４８を通って延び、１つまたは複数の入口はまた、台座３０４を通ってルーティングされる流体導管３５５を部分的に通って、不活性ガス源６７２にも流体接続される。単一の出口３５３は、基板ヒータ３２２の中心領域、すなわち、正確な中心ではなく近接して位置決めされる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のガス入口および１つまたは複数の出口は、１つまたは複数の出口が側壁３４９を通って延び（すなわち、それらは図６Ｂのアイテム３５１である）、かつ１つまたは複数の入口が基板ヒータ３２２の中心領域となる（すなわち、それらは図６Ｂのアイテム３５３である）ように切り替えることができる。いくつかの実施形態では、複数の出口が存在してもよく、いくつかの実施形態では、単一のガス入口だけが存在してもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のガス入口が、ＬＥＤヒータ３２２の下の台座側壁３４９の内面３４８を通って延び、１つまたは複数のガス出口が、ＬＥＤヒータ３２２と台座側壁３４９との間の取り付けブラケットなど、台座側壁３４９の別の部分を通って延びる。

いくつかの実施形態では、窓は、基板ヒータと直接熱的に接触して載置することができ、台座クーラは、ＰＣＢと窓の両方を冷却するように構成することができる。いくつかの実施形態では、図３および図６Ａにも示すように、窓３５０は、窓３５０内に保持された熱の一部を台座３０４に伝達するために、台座３０４の側壁３４９に熱的に接続され得る。この伝達された熱は、例えば、台座ヒータ３４４を使用して台座からさらに伝達させることができ、例えば、約２０℃～約１００℃に加熱された台座３０４を通して流体を流すことができる。この加熱された流体は、窓３５０との熱的接続における台座３０４の温度よりも低温であり得る。いくつかの実施形態では、窓３５０は、窓３５０内に１つまたは複数の流体導管を有することができ、そこを通って透明な冷却流体が流れるように構成することができる。これらの導管は、単一の入口、単一の出口、および蛇行セクションを有する単一の流路など、窓内で均一な冷却および温度分布を提供するために様々な構成であってもよい。流体は、チャンバの外側の流体源またはリザーバから台座を通して窓にルーティングすることができる。

図３および図６Ａに示すように、台座３０４の基板支持体３０８は、窓３５０および基板ヒータ３２２の上方でそこからオフセットされた基板３１８を支持するように構成される。特定の実施形態では、基板の温度は、チャンバ内で基板を熱的に浮遊させる、または熱的に隔離することによって、迅速かつ正確に制御することができる。基板の加熱および冷却は、基板の熱質量と、基板と接触する他のアイテムの熱質量の両方に向けられる。例えば、基板が、多くの従来のエッチング装置のように台座または静電チャックの大きな表面上に載っている基板の背面全体など、大きな本体と熱的に接触している場合、この本体は、基板温度を正確に制御する能力に影響を及ぼし、基板の加熱および冷却の速さを低下させる、基板用のヒートシンクとして作用する。したがって、最小の熱質量が加熱および冷却されるように基板を位置決めすることが望ましい。この熱的浮遊は、チャンバ内の他の物体との熱的接触（直接および放射を含む）が最小限になるように基板を位置決めするように構成される。

したがって、台座３０４は、いくつかの実施形態では、チャンバ内部３１４内で基板を熱的に浮遊させる、または熱的に隔離することによって、基板３１８を支持するように構成される。台座３０４の複数の基板支持体３０８は、基板３１８の熱質量が基板３１８だけの熱質量まで可能な限り低減されるように、基板３１８を支持するように構成される。各基板支持体３０８は、基板３１８との接触を最小限にする基板支持面３２０を有することができる。基板支持体３０８の数は、少なくとも３つから、例えば、少なくとも６つ以上の範囲であり得る。支持面３２０の表面積は、処理動作中に基板を適切に支持するため（例えば、基板の重量を支持し、基板の非弾性変形を防止するため）に必要な最小面積でもあり得る。いくつかの実施形態では、１つの支持面３２０の表面積は、例えば、約０．１％未満、約０．０７５％未満、約０．５％未満、約０．０２５％未満、または約０．０１％未満であり得る。

基板支持体はまた、基板の下の台座の表面および特徴を含む、台座の他の要素と基板が接触するのを防止するように構成される。図３および図６Ａに見られるように、基板支持体３０８は、窓３５０の上面３５２（図６Ｂで識別される）である、基板３１８の下の台座３０４の次の隣接する表面の上方でそこからオフセットされた基板３１８を保持する。これらの図から分かるように、基板支持体との接触を除いて、容積またはギャップが基板の下に存在する。図６Ａに示されるように、基板３１８は、窓３５０の上面３５２から距離３５８だけオフセットされる。この距離３５８は、窓３５０によって基板３１８に引き起こされる熱効果に影響を及ぼし得る。距離３５８が大きいほど、影響は少なくなる。２ｍｍ以下の距離３５８は、窓と基板との間の顕著な熱結合をもたらすことが分かっており、したがって、例えば、少なくとも５ｍｍまたは１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、または３０ｍｍなど、２ｍｍよりも大きい距離３５８を有することが望ましい。

基板３１８はまた、距離３６０だけ基板ヒータ３２２からオフセットされる（場合によっては、ＬＥＤ３２４の上面であり得る基板ヒータ３２２の上面から測定されるように）。この距離３６０は、基板３１８を加熱する多くの側面に影響を及ぼす。場合によっては、ＬＥＤ３２４は、距離３６０が減少するにつれて増加する不均一な加熱パターンを提供し、逆に、この不均一な加熱パターンは、距離３６０を増加させることによって減少する。場合によっては、距離３６０が増加するにつれて、加熱効率が基板全体にわたって減少し、エッジ領域でさらに減少し、基板の加熱が不均一になる。いくつかの実施形態では、約１０ｍｍ～約９０ｍｍ、例えば約１５ｍｍ～約２５ｍｍの距離３６０は、実質的に均一な加熱パターンおよび許容可能な加熱効率を提供する。

述べたように、基板支持体３０８は、窓の上に基板３１８を支持するように構成される。いくつかの実施形態では、これらの基板支持体は定位置に静止して固定されており、リフトピンまたは支持リングではない。いくつかの実施形態では、支持面３２０を含む各基板支持体３０８の少なくとも一部は、少なくともＬＥＤ３２４によって放出される光に対して透明な材料で構成されてもよい。この材料は、場合によっては、石英またはサファイアであってもよい。これらの基板支持体３０８の透明性は、基板ヒータ１２２のＬＥＤによって放出された可視光が基板支持体３０８を通過して基板３１８に達することを可能にし、それにより基板支持体３０８はこの光を遮断せず、基板３１８は支持されている領域で加熱することができる。これは、可視光に対して不透明な材料を含む基板支持体を用いる場合よりも、基板３１８をより均一に加熱することができる。いくつかの他の実施形態では、基板支持体３０８は、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）などの非透明材料で構成されてもよい。

図６Ａに示すようないくつかの実施形態では、基板支持体３０８は、窓３５０の外径３６４よりも窓の中心軸３６２に近く位置決めされてもよい。場合によっては、これらの基板支持体の一部は、支持面３２０が窓３５０の上にあるように窓３５０と重なるように、窓３５０の上および上方に延びることができる。

いくつかの実施形態では、基板支持体は各々、基板支持体の支持面上に位置決めされた基板の温度を検出するように構成された温度センサを含むことができる。図７は、開示された実施形態による図３および図６Ａの基板支持体を図示する。ここで、基板支持体３０８の支持面３２０は、温度センサ３６６と共に識別される。いくつかの実施形態では、この温度センサ３６６は、温度センサ３６６が支持面３２０によって保持された基板と直接接触するように、支持面３２０を通って延びる。いくつかの他の実施形態では、温度センサ３６６は、基板支持体３０８内かつ支持面３２０の下に位置決めされる。いくつかの実施形態では、この温度センサ３６６は、熱電対である。いくつかの他の実施形態では、温度センサ３６６は、サーミスタ、測温抵抗体（ＲＴＤ）、および半導体センサであってもよい。温度センサ３６６のための電気配線３６８は、基板支持体３０８を通ってルーティングされてもよく、また台座３０４を通ってルーティングされてもよい。

図３を再び参照すると、いくつかの実施形態では、台座はまた、垂直に移動するように構成される。これは、ガス分配ユニット３１０のフェースプレート３７６と基板３１８との間のギャップ３８６が２ｍｍ～７０ｍｍの範囲にあることが可能であるように台座を移動させることを含み得る。以下でより詳細に説明するように、垂直に台座を移動させることで、ガス分配ユニット３１０と基板３１８との間に形成される容積が小さいため、基板の積極的な冷却、ならびにガスの流れおよびパージを含む処理動作の迅速な循環時間を可能にすることができる。この移動はまた、基板とガス分配ユニットとの間の小さなプロセス容積の形成を可能にすることができ、これによってより小さなパージおよびプロセス容積が得られ、したがってパージおよびガスの移動時間が短縮され、スループットを向上させることができる。

ガス分配ユニット３１０は、反応剤、修飾分子、変換分子、または除去分子などの液体および／またはガスを含み得るプロセスガスをチャンバ内部３１４内の基板３１８上に流すように構成される。図３に見られるように、ガス分配ユニット３１０は、１つまたは複数のガス源３７２および／または１つまたは複数の蒸気源３７４に流体接続された１つまたは複数の流体入口３７０を含む。いくつかの実施形態では、ガスラインおよび混合チャンバを加熱し、内部を流れる蒸気およびガスの望ましくない凝縮を防止することができる。これらのラインは、少なくとも約８０℃、９０℃、または１２０℃に加熱することができる。１つまたは複数の蒸気源は、気化されるガスおよび／または液体の１つまたは複数の源を含むことができる。気化は、直接注入気化器、フローオーバー気化器、またはその両方であってもよい。ガス分配ユニット３１０はまた、ガス分配ユニット３１０をチャンバ内部３１４と流体接続する複数の貫通穴３７８を含むフェースプレート３７６を含む。これらの貫通穴３７８は、１つまたは複数の流体入口３７０に流体接続され、またフェースプレート３７６の前面３７７を通って延び、前面３７７は、基板３１８に面するように構成される。いくつかの実施形態では、ガス分配ユニット３１０は、トッププレートとみなされてもよく、いくつかの他の実施形態では、シャワーヘッドとみなされてもよい。

貫通穴３７８は、均一なガス流を基板上に送給するために、様々な方法で構成することができる。いくつかの実施形態では、これらの貫通穴はすべて、約０．０３インチ～約０．５インチ、例えば約０．４インチ（１．０１６ｍｍ）など、同じ外径を有することができる。これらのフェースプレートの貫通穴はまた、フェースプレートから均一な流れを作り出すために、フェースプレート全体に配置されてもよい。

図８は、前面３７７（基板に面するように構成された表面）および貫通穴３７８が見える第１の例示的なフェースプレート３７６の平面図を図示する。見られるように、フェースプレート３７６の貫通穴３７８は、フェースプレート３７６および前面３７７を通って延びる。これらの貫通穴はまた、フェースプレートの中心軸を中心とする複数の円に沿って配置され、それによって穴を互いにオフセットさせる。例えば、フェースプレート３７６は、フェースプレート３７６の中心軸を中心とする貫通穴３７８Ａを有してもよい。この中心貫通穴３７８Ａに直接隣接して、第１の直径を有する第１の円３７９に沿って等間隔に配置された複数の穴が存在してもよく、この円からすぐに半径方向外側には、かかる複数の穴よりも多くの穴を有する第２の複数の穴を有する別の円３８１が存在してもよく、この第２の複数の穴は、この第２の円に沿って等間隔に配置されてもよい。この等間隔は常に正確であるとは限らず、実質的に等間隔であると考えられ得、これは製造または他の不一致に起因するものであり、したがって間隔は等間隔の約＋／－５％以内であり得る。示されるように、貫通穴３７８のいくつかの円は、基準データム３８３を中心とすることができるが、貫通穴の他の円は、約１５°、７．５°などの角度だけ基準データム３８３からオフセットされる。ここで、第１の円３７９に沿った貫通穴はデータムを中心とする２つの貫通穴であるが、第２の円に沿った貫通穴は基準データム３８３を中心としておらず、約１５°だけデータム３８３からオフセットされる。貫通穴の同心円は、データム３８３を中心とする穴と、データム３８３からオフセットされた穴との間で交互になり得る。

図９は、前面３７７（基板に面するように構成された表面）および貫通穴３７８が見える第２の例示的なフェースプレート３７６の平面図を図示する。見られるように、フェースプレート３７６の貫通穴３７８は、フェースプレート３７６および前面３７７を通って延びる。これらの貫通穴は図８とは異なるように配置され、１つの貫通穴３７８がフェースプレート３７６の中心軸を中心として配置され、貫通穴３７８が６つのセクタに配置され、したがって各セクタにおいて、貫通穴はセクタ内の円弧に沿って等間隔に配置される。例えば、１つのセクタ３９１は破線の形状で含まれ、穴はフェースプレート３７６の中心からの半径方向距離が増加するにつれて増加するセクタ内の複数の円弧に沿って配置される。６つの貫通穴３７８が等間隔に配置された第１の例示的な円弧３９３Ａが識別され、１２個の貫通穴が等間隔に配置された第２の例示的な円弧３９３Ｂが識別される。第２の例示的な円弧３９３Ｂは、第１の例示的な円弧３９３Ａよりも大きく、第１の円弧３９３Ａの半径方向距離Ｒ１よりも大きい半径方向距離Ｒ２を有する。

図３を再び参照すると、ガス分配ユニット３１０はまた、ユニットヒータ３８０を含むことができ、これは、フェースプレート３７６とユニットヒータ３８０との間で熱を伝達することができるように、フェースプレート３７６に熱的に接続される。ユニットヒータ３８０は、伝熱流体が流され得る流体導管を含むことができる。上記と同様に、伝熱流体は、例えば、約２０℃～１２０℃の温度範囲に加熱することができる。場合によっては、ユニットヒータ３８０を使用してガス分配ユニット３１０を加熱し、蒸気およびガスの望ましくない凝縮を防止することができ、いくつかのそのような場合、この温度は、少なくとも約９０℃または１２０℃であり得る。

いくつかの実施形態では、ガス分配ユニット３１０は、フェースプレート３７６を加熱するように構成された第２のユニットヒータ３８２を含んでもよい。この第２のユニットヒータ３８２は、１つまたは複数の抵抗加熱要素、加熱流体を流すための流体導管、またはその両方を含むことができる。ガス分配ユニット３１０において２つのヒータ３８０および３８２を使用することで、ガス分配ユニット３１０内の様々な熱伝達を可能にすることができる。これは、第１および／または第２のユニットヒータ３８０および３８２を使用してフェースプレート３７６を加熱し、上述のように温度制御されたチャンバを提供すること、ガス分配ユニット３１０の要素上の望ましくない凝縮を低減または防止することを含み得る。

装置３００はまた、基板を冷却するように構成することができる。この冷却は、冷却ガスを基板上に流すこと、基板をフェースプレートに近づけて基板とフェースプレートとの間の熱伝達を可能にすること、またはその両方を含むことができる。基板を積極的に冷却することにより、より正確な温度制御および温度間のより速い遷移が可能になり、処理時間が短縮され、スループットを向上させる。いくつかの実施形態では、流体導管を通して伝熱流体を流す第１のユニットヒータ３８０を使用して、基板３１９から伝達される熱をフェースプレート３７６から逃がすことによって基板３１８を冷却することができる。したがって、基板３１８は、５ｍｍまたは２ｍｍ以下のギャップ３８６などによってフェースプレート３７６に近接して位置決めすることによって冷却され得、それにより基板３１８内の熱は、フェースプレート３７６に放射的に伝達され、第１のユニットヒータ３８０内の伝熱流体によってフェースプレート３７６から逃がされる。したがって、フェースプレート３７６は、基板３１８を冷却するために基板３１８用のヒートシンクとみなすことができる。

いくつかの実施形態では、装置３００は、冷却流体（ガスまたは液体）を収容することができる冷却流体源３７３と、冷却流体を所望の温度に冷却するように構成されたクーラ（図示せず）とをさらに含むことができ、所望の温度は、例えば、少なくとも約９０℃、少なくとも約７０℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約２０℃、少なくとも約１０℃、少なくとも約０℃、少なくとも約－５０℃、少なくとも約－１００℃、少なくとも約－１５０℃、少なくとも約－１９０℃、少なくとも約－２００℃、または少なくとも約－２５０℃以下である。装置３００は、冷却流体を１つまたは複数の流体入口３７０に送給する配管と、冷却流体を基板上に流すように構成されたガス分配ユニット３１０とを含む。いくつかの実施形態では、流体は、チャンバ３０２に流れるときに液体状態であってもよく、チャンバ内部３１４に達すると、例えばチャンバ内部３１４が上述のような低圧状態、例えば、約０．１Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒである場合、蒸気状態に変わることがある。冷却流体は、窒素、アルゴン、またはヘリウムなどの不活性元素であってもよい。場合によっては、冷却流体は、水素ガスなどの非不活性元素または混合物を含むか、またはそれらのみを有してもよい。いくつかの実施形態では、チャンバ内部３１４への冷却流体の流量は、例えば、少なくとも約０．２５リットル／分、少なくとも約０．５リットル／分、少なくとも約１リットル／分、少なくとも約５リットル／分、少なくとも約１０リットル／分、少なくとも約５０リットル／分、または少なくとも約１００リットル／分であり得る。特定の実施形態では、装置は、少なくとも約５℃／秒、少なくとも約１０℃／秒、少なくとも約１５℃／秒、少なくとも約２０℃／秒、少なくとも約３０℃／秒、または少なくとも約４０℃／秒などの１つまたは複数の冷却速度で基板を冷却するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、装置３００は、基板をフェースプレートに近づけることと冷却ガスを基板上に流すことの両方によって、基板を積極的に冷却することができる。場合によっては、積極的な冷却は、基板がフェースプレートに近接している間に冷却ガスを流すことによってより効果的になり得る。冷却ガスの有効性はまた、使用されるガスのタイプに依存し得る。したがって、本明細書で提供される装置は、基板を急速に加熱および冷却することができる。

いくつかの実施形態では、装置３００は、流体入口３７０に達する前に、送給用のプロセスガスをブレンドおよび／または調整するための混合プレナムを含んでもよい。１つまたは複数の混合プレナム入口弁が、混合プレナムへのプロセスガスの導入を制御することができる。いくつかの他の実施形態では、ガス分配ユニット３１０は、ガス分配ユニット３１０内に１つまたは複数の混合プレナムを含んでもよい。ガス分配ユニット３１０はまた、均一な流れを基板上に提供するために、受け取った流体を貫通穴３７８に均等に分配することができる、貫通穴３７８に流体接続された１つまたは複数の環状流路を含んでもよい。

装置３００はまた、基板の温度を検出するための１つまたは複数の追加の非接触センサを含むことができる。そのようなセンサの１つは、ケイ素基板の多数の温度範囲を検出することが可能な新しい高温計であってもよい。例えば、ケイ素がドープされているかドープされていないかなど、異なる処理を有する基板の温度を、約２００℃未満、約２００℃超～約６００℃未満、または６００℃超の温度など、処理動作が行われ得る異なる温度範囲で検出することが望ましい。しかし、従来の高温計は、これらの範囲内で異なる基板を検出することができない。従来の高温計は、物体の表面によって反射または放出される光信号を測定し、何らかの較正に従って物体の温度を決定する。しかし、ケイ素は様々な温度および様々な処理で光学的に透明であるため、多くのケイ素ウエハはこれらの高温計によって測定することができない。例えば、従来の高温計は、約８～１５ミクロンの範囲で放出を検出することができるが、少なくとも約２００℃未満のほとんどのケイ素基板は、約８～１５ミクロンの範囲で一貫した放出信号を有していないため、約２００℃未満の場合、従来の高温計によって検出することができない。

低濃度ドープまたは非ドープのケイ素基板は、基板が約３００℃以下の場合、約０．９５～１．１ミクロンの放出信号を有し、ドープされたケイ素基板は、基板が約２００℃未満の場合、約１ミクロン～約４ミクロンの放出信号を有し、ケイ素基板は、約１００℃、例えば２０℃未満などの室温付近の場合、約１ミクロンの放出信号を有し、かつケイ素基板は、約６００℃を超える温度の場合、約８～１５ミクロンの放出信号を有する。したがって、新しい高温計は、様々な温度範囲において、例えば、ドープされた、低ドープの、またはドープされていない複数の基板を検出するために、複数の放出範囲を検出するように構成される。これは、約０．９５ミクロン～約１．１ミクロン、約１ミクロン、約１～約４ミクロン、および／または約８～１５ミクロンの放出範囲を検出する構成を含む。新しい高温計はまた、信号をチャンバの熱雑音から区別するために、より短い波長で基板の温度を検出するように構成される。

新しい高温計は、赤外線信号を放出するように構成されたエミッタと、放出を受け取るように構成された検出器とを含むことができる。図３を参照すると、装置は、高温計３８８内にエミッタを有する新しい高温計３８８と、検出器３９０とを含む。新しい高温計は、基板の一方の側、すなわち上部または底部で信号を放出するように構成され、基板の他方の側で信号を受信するように構成されてもよい。例えば、エミッタは基板の上部に信号を放出することができ、検出器は基板の下にあり、基板を通しておよび基板の下に放出された信号を受信する。したがって、装置は、ガス分配ユニット３１０の中心を通るポート３９２Ａ、ならびに台座３０４および基板ヒータ３２２を通る第２のポート３９２Ｂなど、チャンバ３０２の上部に少なくとも第１のポート３９２Ａを有することができる。高温計３８８内のエミッタは、図３に示す第１のポート３９２Ａなどの光ファイバ接続を介してポート３９２Ａまたは３９２Ｂの一方に接続されてもよく、検出器は、図３の第２のポート３９２Ｂなどの他のポートに光学的に接続される。第１のポート３９２Ａは、チャンバ内部３１４内の化学物質から第１のポート３９２Ａをシールするポート窓３９４を含み得る。第２のポート３９２Ｂは、台座３０４および基板ヒータを通って延びることが図３に見られ、したがってエミッタの放出は、基板を通過し、窓３５０を通過して第２のポート３９２Ｂに入り、そして第２のポートに位置決めされるか、または別の光ファイバ接続（図示せず）を通して第２のポートに光学的に接続され得る検出器３９０に到達することができる。いくつかの他の実施形態では、エミッタおよび検出器は、エミッタが第２のポート３９２Ｂを通して放出し、検出器が第１のポート３９２Ａを通して検出するように裏返される。

装置３００はまた、ＬＥＤによって放出された可視光の１つまたは複数の測定基準を検出する１つまたは複数の光学センサ３９８を含むことができる。いくつかの実施形態では、これらの光学センサは、基板ヒータのＬＥＤによって放出された可視光の光強度および／または熱放射を検出するように構成された１つまたは複数の光検出器であってもよい。図３では、単一の光学センサ３９８が光ファイバ接続を介してチャンバ内部３１４に接続されるように示されているため、光学センサ３９８は、基板ヒータ３２２によって放出された光を検出することができる。光学センサ３９８、および追加の光学センサは、チャンバ３０２内の様々な場所で放出された光を検出するために、例えば、チャンバ３０２の上部および側部における様々な場所に位置決めすることができる。後述するように、これにより、ＬＥＤの１つまたは複数の独立して制御可能なゾーンの調整など、基板ヒータの測定および調整が可能になり得る。いくつかの実施形態では、チャンバ３０２全体にわたってＬＥＤの様々な領域を測定するために、円または複数の同心円に沿って配置された複数の光学センサ３９８が存在し得る。

いくつかの実施形態では、装置は、プラズマを生成し、様々な実施形態におけるいくつかの処理のためにプラズマを使用するようにさらに構成されてもよい。これは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、上部遠隔プラズマ、および下部遠隔プラズマなどのプラズマをチャンバ内部に生成するように構成されたプラズマ源を有することを含み得る。

本明細書に記載の装置は、ＡＬＥエッチング動作に限定されるものではない。これらの装置は、あらゆるエッチング技法で使用することができる。

実験
実験１
特定の開示された実施形態を使用して、ブランケットケイ素材料およびオキシ炭化ケイ素材料が除去された。ブランケットケイ素材料は、いくつかの除去サイクルに曝露され、このサイクルには、４００℃での酸素曝露、ならびにその後の１００℃でのＨＦおよび有機溶媒曝露が含まれる。除去は、プラズマを伴わずに熱的に実施された。１サイクル当たりのエッチング量は、図１０に示すように１．６Åであった。これらの結果は、ケイ素エッチングを正確かつ均一に実施することができ、フィーチャ上で均一な上部から底部へのエッチング、およびフィーチャからフィーチャへのエッチングを達成するのに適用可能であり得ることを示唆している。

オキシ炭化ケイ素材料は、いくつかの除去サイクルに曝露され、このサイクルには、４００℃での酸素曝露、ならびにその後の１００℃でのＨＦおよび有機溶媒曝露が含まれる。除去は、プラズマを伴わずに熱的に実施された。１サイクル当たりのエッチング量は、図１０に示すように１サイクルあたり０．５Å未満であった。これらの結果は、ケイ素材料およびオキシ炭化ケイ素材料を有する表面をこれらのエッチングサイクルに曝露すると、約１０：１を超えるケイ素対オキシ炭化ケイ素のエッチング選択性が達成され、これは、限定はしないが、オキシ炭化ケイ素スペーサの存在下でケイ素材料を除去する用途に適用可能であり得ることを示唆している。

結論：
前述の実施形態は、明確な理解のために多少詳しく説明されてきたが、一定の変更および修正が添付の特許請求の範囲の範囲内で実践されてもよいことは明らかであろう。本実施形態のプロセス、システム、および装置の実施には多くの別の方法があることに留意されたい。したがって、本実施形態は、限定ではなく例示とみなされるべきであり、それらの実施形態は本明細書に述べられる詳細に限定されるべきではない。

Claims (10)

1. 基板をエッチングするための方法であって、
   反応チャンバ内に前記基板を提供することであって、前記基板は、エッチング中に前記基板から部分的または全体的に除去されるケイ素含有材料を含むことと、
   前記反応チャンバ内に酸化剤を提供し、前記基板を前記酸化剤に曝露して前記基板上の前記ケイ素含有材料を改質し、改質されたケイ素含有材料を形成することと、
   前記反応チャンバ内に除去ガスを提供して前記基板を前記除去ガスに曝露する一方、熱エネルギーを前記反応チャンバに提供し、前記改質されたケイ素含有材料を除去することによって前記基板から前記ケイ素含有材料を部分的または全体的にエッチングする反応を駆動することと
   を含み、
   前記基板は、エッチング中にプラズマに曝露されない、
   方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記酸化剤は、酸素、過酸化水素、亜酸化窒素、一酸化窒素、オゾン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、
   前記酸化剤を前記提供することおよび前記除去ガスを前記提供することは、サイクルで実施される、方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、
   前記酸化剤を提供する前に、前記反応チャンバ内にガス混合物を提供し、前記基板を熱エネルギーおよび前記ガス混合物に曝露することをさらに含み、前記熱エネルギーは、前記ガス混合物と前記ケイ素含有材料との間の第２の反応を駆動して改質されたケイ素含有材料を形成し、前記第２の反応は、前記改質されたケイ素含有材料をエッチングし、それによって前記ケイ素含有材料を部分的または全体的にエッチングする、
   方法。
5. 請求項１～４のいずれかに記載の方法であって、
   前記除去ガスは、有機溶媒および／または水を含む、方法。
6. 請求項１～５のいずれかに記載の方法であって、
   前記除去ガスは、ＨＦ、塩化水素（ＨＣｌ）、臭化水素（ＨＢｒ）、フッ素（Ｆ_２）、塩素（Ｃｌ_２）、臭素（Ｂｒ_２）、三フッ化塩素（ＣｌＦ_３）、三フッ化窒素（ＮＦ_３）、三塩化窒素（ＮＣｌ_３）、および三臭化窒素（ＮＢｒ_３）からなる群から選択されるハロゲン源を含む、方法。
7. 請求項１～６のいずれかに記載の方法であって、
   前記エッチングは、自己制限的である、方法。
8. 基板をエッチングするための方法であって、
   反応チャンバ内に前記基板を提供することであって、前記基板は、エッチング中に前記基板から部分的または全体的に除去されるケイ素含有材料を含むことと、
   前記反応チャンバ内にフッ素ガスを提供し、前記基板を前記フッ素ガスに曝露して約５０℃～約８０℃の温度で前記基板上のケイ素含有材料をエッチングし、前記曝露中に約０．１ｎｍ～約１０ｎｍのケイ素含有材料をエッチングすることと
   を含み、
   前記基板は、エッチング中にプラズマに曝露されない、
   方法。
9. 請求項１～８のいずれかに記載の方法であって、
   前記除去ガスを提供することは、前記基板に対して前記ケイ素含有材料を選択的にエッチングすることを含む、方法。
10. 基板をエッチングするための装置であって、
    反応チャンバと、
    エッチング中に前記基板を支持するように構成された基板支持体と、
    ガス混合物を前記反応チャンバに導入するための入口であって、前記ガス混合物は、気相である入口と、
    前記反応チャンバから気相種を除去するための出口と、
    請求項１～９に記載の方法のいずれかを引き起こすように構成されたコントローラと
    を備える、装置。

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