[發明專利]固體汽化器

在審

• 申請號: 202210179970.7
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114959643A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: B·卡多佐;J·托馬斯
• 申請（專利權）人: 恩特格里斯公司
• 主分類號: C23C16/448
• 分類號: C23C16/448;C23C16/50;C23C16/455
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 李婷

汽化器容器包括一或多個試劑支撐面板，所述試劑支撐面板在豎直定向上，例如當填充所述汽化器容器時，用作所述容器的內部空間的分隔物，而當旋轉到水平定向時，所述面板支撐置于由所述面板和所述容器的內壁形成的一或多個腔室中的可汽化固體材料并能夠將熱量轉移到所述固體材料。所述腔室使得填充有所述可汽化固體材料的任何或所有腔室提供空隙空間，以允許所述固體材料汽化并使氣體在加熱時移動通過所述汽化器容器，允許所述固體材料高效汽化，并進一步允許由所述固體材料產生的蒸汽移動至所述容器的出口，在所述出口處可作為工藝的一部分提供所述蒸汽。

技術領域

本公開涉及用于固體材料的汽化器，具體地，具有容器的汽化器，所述容器包括配置成當汽化器處于水平定向時支撐固體材料的一或多個面板。

背景技術

一些制造工藝，例如原子層沉積(ALD)、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)或任何其它合適的沉積方法或其組合可能利用汽化材料流。例如，化學氣相沉積是利用汽化材料流在襯底表面上形成材料的固體層或膜的工藝。在另一制造工藝中，利用汽化材料流將材料注入襯底中。此材料可稱為試劑。在半導體制造中，化學氣相沉積可用于在襯底上形成固體源材料的一或多個精密薄膜。汽化容器可配置成通過用載氣流汽化固體源材料來提供汽化試劑流。固體源材料可以呈顆粒的形式，例如燒結或非燒結的粒子或液體。汽化容器可包括多個托盤，所述多個托盤單獨填充以分配固體材料并將熱量傳導到固體材料來汽化材料。這些容器提供了所輸送蒸汽的高度一致性和所含材料的高利用率，但需要填充其中的每個托盤并堆疊或另外組裝托盤，因此增加了填充工藝的時間、成本和污染風險。

發明內容

本公開涉及用于固體材料的汽化器，具體地，具有容器的汽化器，所述容器包括配置成當汽化器處于水平定向時支撐固體材料的一或多個面板。

使用一或多個支撐面板(以下稱為“支撐面板”或“試劑支撐面板”)來劃分容器允許在支撐面板豎直延伸的第一定向上通過簡單的填充過程將可汽化固體材料添加到容器，而在支撐面板水平延伸的第二定向上允許所述相同支撐面板支撐材料并將熱量轉移到材料。在第二定向上，支撐面板還限定了足夠的空隙空間，以促進擱置在每個所述支撐面板上的固體的汽化。

此類容器可以減少填充標準汽化器容器的難度和工作量。在標準汽化器容器中，單獨的托盤(通常在6至16個之間的托盤)各自需要分開填充并安裝到容器中。托盤的外徑可能接近標準汽化器容器的內徑，從而需要極高的精密度才能插入而不會造成堵塞。此外，標準汽化器容器所需的精密操作可能因汽化器容器的清潔度要求而變得更加復雜，因此需要大量熟練勞動力(包括多年或更長時間的訓練)和/或自動化來填充。相比之下，使用支撐面板代替單獨的托盤的本發明汽化器容器可以在單次填充操作中進行批量填充，從而顯著降低填充成本，同時仍為許多應用提供可接受的汽化性能。通過免去單獨的托盤所需的高精密度，使用支撐面板的汽化器容器也可以在大小較大的情況下更具成本效益。使用固定試劑支撐面板代替托盤也可以因不需要清洗單獨的托盤而簡化填充之前汽化器容器的清洗過程，并且其結構可能更簡單。固定試劑支撐面板可以進一步提高結構強度并更好地抵抗運輸過程中的沖擊，從而進一步簡化物流并減少容器搬運過程中所需的專業訓練和注意。

在實施例中，一種用于可汽化固體源材料的汽化器容器包括：汽化器容器主體，其包括限定內部容積的內表面；入口，其配置用于將載氣引入汽化器容器的內部容積，使載氣流過內部容積以與可汽化固體源材料接觸從而形成載氣/固體源蒸汽混合物；以及出口，其配置成允許從汽化器容器中排出載氣/固體源蒸汽混合物。所述容器進一步包括至少一個導熱試劑支撐面板，其位于內部容積內并在內表面處利用導熱接頭接合到汽化器容器主體。當汽化器容器主體定向為使得出口在縱向方向上處于容器的端部時，至少一個導熱試劑支撐面板中的每一個在水平方向上延伸穿過內部容積，使得可汽化固體源材料的至少一部分可以擱置在導熱試劑支撐面板上，在可汽化固體源材料的所述部分的上表面與汽化器容器的內表面或至少一個導熱試劑支撐面板中的另一個之間存在空隙空間。至少一個導熱試劑支撐面板中的每一個通過導熱接頭接合到所述汽化器容器主體。至少一個導熱試劑支撐面板可以是不銹鋼(例如304、316)、鎳、鋁、石墨或其它合適的材料。