[发明专利]利用受控的固体形态学的流体的基于固体前体的传送

说明书

本专利申请是申请日为2007年8月31日，发明名称为“利用受控的固体形态学的流体的基于固体前体的传送”的中国专利申请200780040766.0（对应于PCT国际申请PCT/US2007/077466）的分案申请。

技术领域

本发明系有关用于来源试剂材料的挥发作用之汽化器装置与系统、及相关方法，该来源试剂材料如使用于化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)及离子植入制程的液体及固体来源试剂。

背景技术

在使用液体及固体材料做为CVD、ALD及离子植入的蒸气之来源试剂中，使用多种试剂，其系加热以形成沉积或植入之来源试剂蒸气。

用于蒸气产生的此液体及固体来源试剂一问题为有关热均质性的需求。详言之，此来源试剂必需均匀加热而在来源试剂材料中无冷点或热点，故蒸气产生作用为尽可能的均匀且可控制的。

于此方面，在来源试剂的特性中有明显的不同，如其等之沸点、熔点及升华温度(可升华的固体来源试剂的例子中)、及其在加热期间对热分解的敏感性，此敏感性为有关于不想要的副产物的产生.该来源试剂汽化的目的为在可控制的速率下汽化来源试剂，故具有最少副产物产量之可再生的蒸气流可以所需的量传送至下游操作设备中。

固体来源试剂在汽化操作中非常难以控制，其中升华温度接近发生热分解及产生热降解副产物的温度，此副产物不利下游沉积或离子植入制程。

此技术领域持续寻求在挥发来源试剂之汽化器系统的改良，该系统可产生用于沉积及离子植入应用之来源试剂蒸气。

发明内容

本发明有关于来源试剂材料汽化之汽化器装置与系统，及相关方法，来源试剂材料如使用于化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)及离子植入制程，亦或用于在基板上形成涂层，以及在清洁应用中的液体及固体来源试剂，例如，试剂材料的使用，如用于制造半导体及微机电产品的制程设备反应室清洁之XeF2。

在一方面，本发明有关于一种汽化器，其包括适于容纳来源试剂的汽化容器，该汽化器适于用来加热在该汽化容器及其中的来源试剂，以由该来源试剂产生蒸气，其中该来源试剂易于在该蒸气中产生或存在有颗粒，该容器定义密闭内体积且具有至少一埠，藉此由该来源试剂衍生的蒸气可由该容器之内体积排放，其中该汽化器包含选自(A)至(H)中之至少一结构构造：

(A)第一构造，其包含至少一突出元件于该内体积内，以适于接触内体积内的来源试剂，及至少一非滤片之颗粒抑制特性元件，其中相对于缺少此颗粒抑制特性元件之对应汽化器，该颗粒抑制特性元件减少由该来源试剂衍生之蒸气中颗粒的产生或存在；

(B)第二构造，其包含盖以及至少一非滤片之颗粒抑制特性元件，该盖封闭该容器以密闭该内体积，该盖包括入口及出口埠，藉此该载气可经由该入口埠导入至内体积，及包括该载气及由该来源试剂衍生之蒸气的载气混合物可由该内体积经由出口埠排放，在该内体积内具有至少一支撑元件，以适于支撑来源试剂于其内，其中相对于缺少该颗粒抑制特性元件之对应汽化器，该颗粒抑制特性元件减少在载气混合物中颗粒的产生或存在；

(C)第三构造，其包含该离子液体于该容器中，以作为储存来源试剂之介质，且于来源试剂排放的条件下，从中释放出该来源试剂；

(D)第四构造，其包含来源试剂于该容器中，该来源试剂为固体形式，其中该固体形具有预定的颗粒尺寸范围及分布的粉末，以进行该加热，其中该预定的颗粒尺寸范围及分布包括在该蒸气产生期间可避免颗粒进入该蒸气中的颗粒大小；

(E)第五构造，其包含单块型多孔性固体来源试剂体；

(F)第六构造，其包含至少一多孔性热传导体于该内体积内，其适于在其孔隙中支撑来源试剂；

(G)第七构造，其包含多个分离的支撑元件位于该容器内体积内，其与壁热接触，并适于在内体积内支撑固体来源材料，用以加热该固体来源材料以形成固体来源材料蒸气；以及

(H)第八构造，其包含内部结构及来源试剂材料，该内部结构在容器之内体积中且与该容器接触，该来源试剂材料与该内部结构接触，该来源材料包括外硬块部分，其可加热以产生来源材料蒸气，以在汽化器的分配操作中从该容器排出。