[發明專利]試劑分配裝置及輸送方法

有效

• 申請號: 200910141932.7
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101569841A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: J·D·佩克
• 申請（專利權）人: 普萊克斯技術有限公司
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01L5/00;C23C16/448
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 范曉斌;曹 若

技術領域

本發明涉及一種可用于分配氣相或液相試劑(reagent)的氣相或液相試劑 分配裝置，該試劑諸如是用于在半導體材料和器件的制造中沉積材料的前驅體 (precursor)。

背景技術

在半導體和制藥工業中使用的高純度化學品需要專門的封裝以在儲存中保 持其純度。這對于與空氣和/或空氣中水蒸氣發生反應的化學品尤其如此。通常， 這些高純度化學品以在容器(如鼓泡器或安瓿中)中的方式來提供。

現代化學氣相沉積和原子層沉積工具利用鼓泡器或安瓿將前驅體化學品輸 送到沉積室中。這些鼓泡器或安瓿借助于使載氣經過含有高純度液態前驅體化 學品的容器并將前驅體蒸氣隨同載氣一起運送到沉積室中而工作。

典型地，該容器可以制作成單部件式容器(即頂蓋或蓋子不可從基部上取 下)或兩部件式容器(即頂蓋或蓋子可從基部上取下，并且可以通過栓附接到 該基部)。單部件式容器具有高度的完整性，但是與兩部件式容器相比難于清 潔。由于頂蓋或蓋子可以從基部取下，所以兩部件式容器更易于清潔但難于密 封和重復使用。更易于清潔的特點允許兩部件式容器在重復使用方面優于利用 單部件式容器所能達到的程度。容器的重復使用對于最小化成本和環境問題是 重要的。

隨著集成電路的尺寸減小，其內部元件或特征部的尺寸也在減小。隨著尺 寸減小，對更高純度化學品的要求也相應增加，以使雜質產生的影響最小化。 因而供應商不僅必須能夠制造高純度化學品，而且必須能夠在保持高純度的容 器中輸送它們。

在二十世紀九十年代后期，構建這些容器的標準材料從易碎的石英轉變為 不銹鋼。例如，參見第5607002號美國專利。在工業中這些容器公知為鼓泡器 或者安瓿，并且目前通常由不銹鋼(例如，316SS)進行構建。例如，參見第 3930591號、第6029717號和第7077388號美國專利。

進一步，在多數情況下，為了增加前驅體的蒸氣壓力，并因而增加載氣中 化學品的量，必須通過某些方式加熱安瓿。監控安瓿內的液態前驅體化學品的 溫度從而控制蒸氣壓力是重要的。

知道安瓿內的液態前驅體化學品何時接近于耗盡也是重要的，以便在一個 化學氣相沉積或原子層沉積循環的末期可以對安瓿進行更換。如果安瓿在一個 循環周期的中途耗盡(run?dry)，整批晶片將會損壞從而導致數百萬美元的潛 在損失。因此，理想的做法是在安瓿內殘留盡可能少的液態前驅體化學品，以 避免浪費寶貴的液態前驅體化學品。隨著化學品前驅體成本的提高，盡可能少 地浪費化學品變得更加重要。

為了使兩部件式高純度化學品容器獲得商業上的認可，有必要開發出更加 可靠的密封(方式)。第6905125號美國專利涉及一種金屬墊圈(例如C形環墊 圈)，以防止流體從半導體制造裝置中泄漏。用于電子工業中的高純度化學品 要求能承受高真空的不泄漏容器。

在本領域中，理想的是提供一種能保持前驅體化學品的高純度、且還能增 加裝置中前驅體化學品的利用、并相應地減少前驅體化學品浪費的、易于清潔 的兩部件式氣相或液相試劑分配裝置。

發明內容

本發明部分地涉及一種氣相試劑分配裝置，包括：

器皿(vessel)，其包括頂壁部件、側壁部件和底壁部件，其構造成形成內 部器皿室以保持高至灌裝線(fill?level)的源化學品，并額外限定出灌裝線之上 的內部氣體空間；

所述頂壁部件具有第一面密封端口開口、第二面密封端口開口、以及任選 的一個或多個其他面密封端口開口；

所述第一面密封端口開口具有連接于其上的載氣供應入口接頭(fitting)；

連接器(adapter)，其包括連接至導管的金屬面密封墊圈，該導管延伸通過所 述第一面密封端口開口以及所述內部氣體空間而進入源化學品，并且載氣可以 通過該導管鼓入源化學品中以促使源化學品蒸氣的至少一部分被帶入至所述載 氣中，從而產生到灌裝線之上的所述內部氣體空間的氣相試劑流，所述導管具 有鄰近所述第一面密封端口開口的入口端和鄰近所述底壁部件的出口端；

所述第一面密封端口開口和所述載氣供應入口接頭具有相對的表面，其中 所述相對的表面彼此不接觸；

所述金屬面密封墊圈與所述第一面密封端口開口和所述載氣供應入口接頭 的所述相對的表面對準并接觸；