[發(fā)明專利]具有過濾器的容器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310399699.9
• 申請(qǐng)日: 2013-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN103480208A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·M·伯特徹;T·A·斯特德爾;雷新建;S·V·伊瓦諾夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號(hào): B01D46/00
• 分類號(hào): B01D46/00;B01D46/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年5月27日提交的美國臨時(shí)系列號(hào)61/652236，以及2013年2月14日提交的美國臨時(shí)系列號(hào)61/764851的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，所述文獻(xiàn)以其全部通過引用并入本文。

發(fā)明背景

沉積方法例如化學(xué)氣相沉積(CVD)和原子層沉積(ALD)方法用于半導(dǎo)體器件制造過程的一個(gè)或多個(gè)步驟中，從而在基體的表面形成一個(gè)或多個(gè)薄膜或涂層。在典型的CVD或ALD方法中，將可以以固相和/或液相存在的前體源輸送到反應(yīng)室中，該反應(yīng)室具有包含于其中的一個(gè)或多個(gè)基體，其中所述前體在特定條件如溫度或壓力下反應(yīng)從而在基體表面形成涂層或薄膜。

當(dāng)固體前體用于CVD或ALD方法中時(shí)，前體材料通常會(huì)在單獨(dú)的腔室，例如爐中被加熱到足以形成氣體的溫度，然后所述氣體通常與載氣結(jié)合，被輸送到反應(yīng)腔中。在一些情況中，所述固體前體材料被加熱到其氣相，而不形成中間的液相。固體前體材料蒸發(fā)的困難在于產(chǎn)生和運(yùn)送含前體的蒸氣至反應(yīng)室。通常遇到的困難包括但不局限于，在容器、蒸發(fā)器和/或傳輸線路中的沉積累積；在容器、蒸發(fā)器和/或傳輸線路中的液相或固相材料的凝結(jié)；在容器內(nèi)部形成“冷點(diǎn)”；以及與下游反應(yīng)室不一致的蒸氣流。這些困難可能導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備“停機(jī)時(shí)間”延長，以去除液體或顆粒物，以及可能生產(chǎn)出質(zhì)量相對(duì)較差的沉積薄膜。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述了一種容器，用于從所述容器內(nèi)含有的前體材料傳輸含前體的流體流，所述容器包括：由頂、一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁及底限定的內(nèi)部體積；和至少一個(gè)用于氣化的前體的流體出口，和至少一個(gè)顆粒屏障，所述至少一個(gè)顆粒屏障限定了在內(nèi)部體積中的至少一個(gè)顆粒限制空間的至少部分，其中所述至少一個(gè)顆粒屏障包括至少一個(gè)三維過濾器。

在一個(gè)實(shí)施方式中，上述容器進(jìn)一步包括至少一個(gè)顆粒限制空間，其與所述至少一個(gè)出口流體連通，并且與部分內(nèi)部體積以顆粒限定的流體連通，所述部分內(nèi)部體積不包括與所述至少一個(gè)出口流體連通的所述至少一個(gè)顆粒限制空間。

另一個(gè)實(shí)施方式是上述實(shí)施方式中任一個(gè)所述的容器，其進(jìn)一步包括至少一個(gè)入口，所述入口將至少一種載氣導(dǎo)入容器的內(nèi)部體積。

進(jìn)一步的實(shí)施方式為上述實(shí)施方式中的任一個(gè)所述的容器，其中所述至少一個(gè)顆粒限制空間與所述至少一個(gè)入口流體連通，并且所述至少一個(gè)顆粒限制空間與部分內(nèi)部體積以顆粒限制的流體連通，所述部分內(nèi)部體積不包括與所述至少一個(gè)入口流體連通的所述至少一個(gè)顆粒限制空間。

另一個(gè)實(shí)施方式是上述實(shí)施方式中的任一個(gè)所述的容器，其中所述至少一個(gè)顆粒限制空間包括至少一個(gè)第一顆粒限制空間和至少一個(gè)第二顆粒限制空間，所述至少一個(gè)第一和至少一個(gè)第二顆粒限制空間的每一個(gè)都包括至少一個(gè)過濾器，其中所述至少一個(gè)第一顆粒限制空間與所述至少一個(gè)流體出口流體連通，且所述至少一個(gè)第二顆粒限制空間與所述至少一個(gè)流體入口流體連通，和所述至少一個(gè)第一和第二顆粒限制空間與所述部分內(nèi)部體積以顆粒限制的流體連通，所述部分內(nèi)部體積不包括所述至少一個(gè)第一和第二顆粒限制空間。

在前述實(shí)施方式的任一個(gè)或可替代的實(shí)施方式中，第二顆粒屏障可以包括至少一個(gè)二維過濾器或至少一個(gè)三維過濾器。在任一實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)顆粒屏障可以與以下的一個(gè)或多個(gè)連接：延伸進(jìn)入內(nèi)部體積的入口管、延伸進(jìn)入內(nèi)部體積的出口管、一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁、頂或底。在任一實(shí)施方式中，頂可以為蓋，且至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口可以穿過所述蓋。在任一實(shí)施方式中，過濾器具有選自以下的形狀：管狀、杯狀、波紋管狀(bellows)、立方體狀、圓錐體、曲棍球形(hockey?puck)和環(huán)管形。在本文所述的任一實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)過濾器可以具有大于20平方英寸或本文另外描述的表面積，和/或大于或等于0.25英寸^-1或本文另外描述的體積設(shè)計(jì)因子(Volume?Design?Factor)，和/或在容器中的至少一個(gè)過濾器具有大于0.8英寸或本文另外描述的表面積設(shè)計(jì)因子(Surface?Area?Design?Factor)。進(jìn)一步在任一實(shí)施方式中，所述容器可能包括多個(gè)所述入口和/或出口，所述入口和/或出口的每一個(gè)可以具有在其上的顆粒屏障。在任一所述容器中的至少一個(gè)顆粒屏障可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)支撐物(例如在一個(gè)或多個(gè)用于構(gòu)造顆粒屏障的過濾器之間)以及任選的附接部件，例如支架、扣件、螺釘、螺栓，和/或焊接點(diǎn)。