[發明專利]基于源試劑的用于批量沉積的高物質通量流體的輸送

在審

• 申請號: 201811632470.4
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN109972119A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 布賴恩·C·亨德里克斯;約翰·N·格雷格;斯科特·L·巴特爾;唐·K·納伊托;凱勒·巴托什;約翰·M·克利里;澤布姆·琴;約爾丹·霍奇斯
• 申請（專利權）人: 恩特格里斯公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/448;C23C16/455;C23C16/458
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 顧晨昕

本發明涉及基于源試劑的用于批量沉積的高物質通量流體的輸送。本發明公開了一種系統、試劑支持盤、顆粒抑制裝置和方法。一方面，系統包括具有包圍內部空間的一個或多個內壁的汽化器容器和構造為在內部空間內垂直堆疊的多個試劑支持盤。將多個試劑支持盤中的每個構造為在內部空間內可垂直堆疊以形成試劑支持盤疊層。將多個試劑支持盤中的一個或多個構造為重新定向通過試劑支持盤疊層中的相鄰的試劑支持盤之間的氣流，以使氣流在進入試劑支持盤疊層中的多個試劑支持盤的下一個之前與特定試劑支持盤中的源試劑物質相互作用。

本申請是申請日為2013年05月31日，申請號為“201380038921.0”，而發明名稱為“基于源試劑的用于批量沉積的高物質通量流體的輸送”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的引用

在35USC 119下在此要求申請人Bryan C.Hendrix等人于2012年5月31日提交的“基于源試劑的用于批量沉積的高物質通量流體的輸送”的美國臨時專利申請號61/654,077的優先權權益。通過引用將美國臨時專利申請號61/654,077的公開的全部結合于此，用于所有的目的。

技術領域

本公開涉及用于汽化在化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)和離子注入技術過程中使用的源試劑物質如液體和固體源試劑的汽化設備和系統、以及相關的方法。

背景技術

在利用液體和固體物質作為用于CVD、ALD和離子注入中的蒸汽的源試劑時，采用多種試劑物質。可以加熱試劑物質以形成輸送至用于沉積或注入的工藝設備的源試劑蒸汽。為了實現成功的CVD、ALD、和離子注入，應當以一致的、受控的、和可再現的速率供應源試劑蒸汽。

在制備如用于單一晶片沉積或注入的試劑蒸汽時，均勻加熱源試劑物質是重要的。待汽化的源試劑的沸點和升華溫度可以存在顯著的差異。如果未均勻加熱源試劑物質，那么冷點或熱點可能存在于源試劑物質的單元之間，并且這種非均勻加熱可能導致試劑蒸汽流的波動。還期望的是使載氣在源試劑物質和生成的試劑蒸汽之間循環，以混合載氣和由源試劑物質生成的源試劑蒸汽。

在升華溫度接近發生熱解離以及產生對下游沉積或離子注入過程不利的熱降解副產物的溫度的揮發應用中，控制固體源試劑是特別困難的。通過揮發過程中固體源試劑的表面形態變化以及在揮發過程中固體源物質的消耗，兩者都會導致暴露于載氣的固體源物質的表面積變化，從而固體源輸送也可能很復雜。

制備用于批量多晶片的沉積或注入的試劑蒸汽帶來進一步的問題。批量晶片的沉積或注入可能需要較大的試劑蒸汽流。較大的蒸汽流可能需要加熱大批量的源試劑物質，繼而，可能需要使用更大的汽化器容器和更大的支持結構以容納源試劑物質。在較大的汽化器容器中使用較大量的源試劑物質可能使載氣與源試劑物質和由源試劑物質生成的試劑蒸汽一致結合以在得到的氣體混合物中有效地夾帶試劑蒸汽變得更加困難。另外，均勻加熱較大批量的源試劑物質可能比均勻加熱小批量的源試劑物質更困難。制備較大量的試劑蒸汽還可能需要更頻繁地更換批量的源試劑物質，所以可能期望的是簡化在加熱設備中重裝源試劑物質的任務。

同時，對于相對小的試劑蒸汽流，關于防止非汽態顆粒進入試劑蒸汽流的考慮在生成較大試劑蒸汽流時可能被放大。加熱過程中熱分解的結果的是，加熱較大量的源試劑物質可能導致由于加熱過程中的熱分解產生較大量的顆粒。可以過濾試劑蒸汽流以防止這些不希望的顆粒被引入至沉積或注入過程。然而，從較大試劑蒸汽流(如可以用于批量沉積或注入)濾除顆粒可能比過濾較小的試劑蒸汽流更復雜。

發明內容

本公開涉及用于汽化在化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)和離子注入過程中使用的源試劑物質的汽化器容器設備和系統、以及相關方法。在一個具體的實施方式中，將汽化器容器構造為生成大體積的試劑蒸汽，以允許沉積和注入用于批量晶片或其他對象而不是用于單一晶片或目的的試劑蒸汽。