固体源升华器制造技术

本文公开了与固体源化学升华器容器和相应的沉积模块有关的系统和方法。固体源化学升华器可以包括配置成在其中保持固体化学反应物的壳体。盖可以布置在所述壳体的近侧部分上。所述盖可以包括流体入口和流体出口，并且在所述盖的远侧部分内限定蛇形流动路径。所述盖可以适于允许所述流动路径内的气流。所述固体源化学升华器可以包括布置在所述蛇形流动路径和所述壳体的远侧部分之间的过滤器。所述过滤器可以具有配置成限制固体化学反应物通过其中的孔隙率。

Solid source sublimator

【技术实现步骤摘要】
固体源升华器相关申请的交叉引用本申请要求2018年8月16日提交的、名称为“固体源升华器(SOLIDSOURCESUBLIMATOR)”的美国临时申请No.62/719,027的优先权，其通过引用整体并入本文。
技术介绍
典型的固体或液体源反应物输送系统包括固体或液体源容器和加热装置。容器可以包括待汽化的化学反应物。载气将反应物蒸汽与其一起扫过容器出口并最终到达基板反应室。通常，一个隔离阀设置在容器入口的上游，并且另一隔离阀设置在容器出口的下游。
本申请一般涉及牵涉半导体处理设备的系统和方法，并且具体涉及用于化学蒸汽输送的汽化系统。
技术实现思路
固体源化学升华器的一些实施例可以包括配置成在其中保持固体化学反应物的壳体。所述壳体可以包括近侧部分和远侧部分，并且可以具有沿着所述壳体的长度延伸的壳体轴线。盖可以布置在所述壳体的近侧部分上。所述盖可以包括流体入口和流体出口，并且在所述盖的远侧部分内限定蛇形流动路径。所述盖可以适于允许所述流动路径内的气流。所述固体源化学升华器可以包括布置在所述蛇形流动路径和所述壳体的远侧部分之间的过滤器。所述过滤器可以具有配置成限制固体化学反应物通过其中的孔隙率。在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，其它特征、方面和优点将变得显而易见。该
技术实现思路
和以下具体实施方式都不旨在限定或限制本专利技术主题的范围。附图说明鉴于以下描述，所附权利要求以及附图，本公开的这些和其它方面对于技术人员将是显而易见的，所述附图旨在说明而非限制本专利技术，并且其中：图1示出了在一些实施例中可以用作化学汽化器的固体源化学升华器。图2示出了一些实施例的另一示例性固体源化学升华器。图3A示出了一些实施例的示例性壳体的俯视透视图。图3B示出了壳体内部的近视图，示出了一些实施例的流体路径和横向凹部。图4示出了一些实施例的固体源化学升华器的示例性外部。图5示出了一些实施例的示例性过滤器框架。图6示出了图5的过滤器框架的仰视透视图。图7示出了具有升华器轴线的滤光器框架的侧视图。图8A示出了图5–7中的过滤器框架的俯视图。图8B示出了图5–7中的过滤器框架的仰视图。图9示出了滤芯的俯视图。图10示出了图9的滤芯的横截面侧视图。图11示出了图9–10中所示的滤芯的横截面透视图。图12示出了根据一些实施例的示例性固体源化学升华器的横截面，所述固体源化学升华器包括壳体、盖、导管、一个或多个传导突起和基座。图13A示出了根据一些实施例的可以包括在固体源化学升华器中的示例性盖。图13B示出了根据一些实施例的示例性固体源化学升华器的横截面详细视图。图14示出了示例性固体源化学升华器，示出了多个传导突起。图15示出了根据一些实施例的可以如何组装导管、传导突起和基座。图16示出了根据一些实施例的具有多个谐振器的示例性固体源化学升华器的方面。具体实施方式本文提供的标题(如果有的话)仅为了方便而不一定影响要求保护的专利技术的范围或含义。本文描述了用于在高容量沉积模块中输送汽化或升华的反应物的系统和相关方法。以下详细描述详述了某些特定实施例以帮助理解权利要求。然而，可以在权利要求所定义和涵盖的多种不同实施例和方法中实施本专利技术。化学反应物或固体源输送系统可以包括固体或液体源容器和加热装置(例如，如辐射加热灯，电阻加热器等的加热器)。容器包括固体(例如，粉末形式)或液体源前体。加热器加热容器以汽化容器中的反应物。容器可以具有入口和出口，用于载气(例如，N2)流动通过容器。载气可以是惰性的。通常，载气将反应物蒸汽(例如，升华的化学反应物)与其一起扫过容器出口并最终到达基板反应室。容器通常包括用于将容器的内容物与容器外部流体隔离的隔离阀。一个隔离阀可以设置在容器入口的上游，并且另一隔离阀可以设置在容器出口的下游。一些实施例的源容器包括升华器，基本上由升华器组成或由升华器组成。因而，无论本文中何处提及“源容器”，都明确预期升华器(例如“固体源化学升华器”)。化学汽相沉积(CVD)是半导体工业中用于在诸如硅晶片的基板上形成材料薄膜的已知工艺。在CVD中，不同反应物化学品的反应物蒸汽(包括“前体气体”)被输送到反应室中的一个或多个基板。在许多情况下，反应室仅包括支撑在基板保持器(例如承受器)上的单个基板，基板和基板保持器保持在所需的处理温度。在典型的CVD工艺中，相互反应的反应物蒸汽彼此反应以在基板上形成薄膜，其中生长速率与温度和反应物气体的量有关。在一些变型中，驱动沉积反应物的能量全部或部分地由等离子体供应。在一些应用中，反应气体以气态形式储存在反应物源容器中。在这样的应用中，反应物通常在约1个大气压和室温的标准压力和温度下是气态的。这样的气体的示例包括氮、氧、氢和氨。然而，在一些情况下，使用在标准压力和温度下为液体或固体(例如氯化铪、氧化铪、二氧化锆等)的源化学品(“前体”)的蒸汽。对于一些固体物质(在本文中称为“固体源前体”、“固体化学反应物”或“固体反应物”)，室温下的蒸汽压力很低，使得它们通常在非常低的压力下加热和/或维持以产生用于反应过程的足够量的反应物蒸汽。一旦汽化(例如，升华)，重要的是汽相反应物通过处理系统保持在汽化温度或高于汽化温度以防止阀、过滤器、导管和与汽相反应物输送到反应室相关的其它部件中的不期望的冷凝。来自这样的天然固体或液体物质的汽相反应物可用于各种其它工业中的化学反应。原子层沉积(ALD)是用于在基板上形成薄膜的另一种已知工艺。在许多应用中，ALD使用如上所述的固体和/或液体源化学品。ALD是一种类型的汽相沉积，其中通过循环进行的自饱和反应建立膜。膜的厚度由所进行的循环次数决定。在ALD工艺中，气态反应物交替地和/或重复地供应到基板或晶片以在晶片上形成材料的薄膜。一种反应物在晶片上以自限制过程吸附。不同的后续脉冲的反应物与吸附的材料反应以形成所需材料的单分子层。分解可以通过吸附物质与适当选择的试剂之间的相互反应发生，例如在配体交换或吸杂反应中。在一些ALD反应中，每个循环不超过分子单层形成。通过重复生长循环产生较厚的膜，直到达到目标厚度。在一些ALD反应中，相互反应的反应物在汽相中保持分离，并且在基板暴露于不同反应物之间具有中间去除工艺。例如，在时分ALD工艺中，反应物以脉冲形式提供给固定基板，通常通过吹扫或抽空相分离；在空分ALD工艺中，基板移动通过具有不同反应物的区域；在一些工艺中可以组合空分和时分ALD的方面。本领域技术人员将理解，一些变型或混合工艺允许一些量的CVD样反应，或者通过选择正常ALD参数窗口之外的沉积条件和/或通过在暴露于基板期间允许相互反应的反应物之间的一定量的重叠。反应物源容器通常提供有从入口和出口延伸的气体管线、管线上的隔离阀和阀上的配件，配件配置成连接到剩余基板处理装置的气体流动管线。通常期望提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体源化学升华器，其包括：/n包括近侧部分和远侧部分的壳体，所述壳体具有沿着所述壳体的长度延伸的壳体轴线，所述远侧部分配置成在其中保持固体化学反应物；/n布置在所述壳体的近侧部分上的盖，所述盖包括流体入口和流体出口，所述盖在所述盖的远侧部分内限定蛇形流动路径，其中所述盖适于允许所述流动路径内的气流，所述壳体轴线垂直于所述盖的平面；以及/n布置在所述蛇形流动路径和所述壳体的远侧部分之间的过滤器，所述过滤器具有配置成限制固体化学反应物通过其中的孔隙率。/n

【技术特征摘要】
20180816 US 62/719,0271.一种固体源化学升华器，其包括：
包括近侧部分和远侧部分的壳体，所述壳体具有沿着所述壳体的长度延伸的壳体轴线，所述远侧部分配置成在其中保持固体化学反应物；
布置在所述壳体的近侧部分上的盖，所述盖包括流体入口和流体出口，所述盖在所述盖的远侧部分内限定蛇形流动路径，其中所述盖适于允许所述流动路径内的气流，所述壳体轴线垂直于所述盖的平面；以及
布置在所述蛇形流动路径和所述壳体的远侧部分之间的过滤器，所述过滤器具有配置成限制固体化学反应物通过其中的孔隙率。


2.根据权利要求1所述的固体源化学升华器，其中所述远侧部分包括：
沿着所述壳体轴线布置的热传导导管；以及
两个或更多个热传导突起，其中所述传导突起与所述传导导管热连通并且围绕所述传导导管径向布置，由此所述壳体的远侧部分配置成保持所述固体化学反应物，所述传导突起位于其间，
其中所述传导导管配置成被放置成与热源导热连通。


3.根据权利要求2所述的固体源化学升华器，其中所述两个或更多个传导突起包括至少六个传导突起。


4.根据权利要求1所述的固体源化学升华器，其中所述壳体为圆柱形并且所述过滤器为圆形。


5.根据权利要求1所述的固体源化学升华器，其中所述过滤器包括与所述盖的流体入口流体连通的入口，所述过滤器的入口配置成允许固体化学反应物通过其中进入所述壳体。


6.根据权利要求1所述的固体源化学升华器，其中所述盖的面向远侧部分接触所述过滤器的近侧表面，并且其中所述壳体的近侧部分接触所述过滤器的远侧表面。


7.根据权利要求1所述的固体源化学升华器，其中所述过滤器包括陶瓷或金属中的至少一种。


8.根据权利要求1所述的固体源化学升...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·J·希罗，C·L·怀特，M·E·韦尔盖塞，K·范德如里奥，T·J·沙利文，
申请(专利权)人：ASMIP控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL