使用起泡器的浓度控制制造技术

本公开部分涉及用于控制在气体混合物内的组分的浓度。在特定实施方案中，该组分是汽化液体组分，例如汽化稳定剂或汽化前体。还描述了其系统及用于这种控制的方法。述了其系统及用于这种控制的方法。述了其系统及用于这种控制的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用起泡器的浓度控制
通过引用并入
[0001]PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。本申请要求于2020年7月29日申请的美国专利申请No.62/706,056的优先权，其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术介绍

[0002]许多半导体工艺依赖于气体混合物的输送，并且可能对气体混合物中每种成分的浓度很敏感。然而，由于半导体工艺期间实验条件的变化、此类气体源的变化或其他原因，此类浓度可能是可变的。
[0003]本文所包含的背景及上下文描述仅为了总体上呈现本公开的上下文的目的而提供。本公开的大部分内容呈现专利技术人的工作，并且仅因这样的工作描述于
技术介绍
部分或在本文别处呈现为上下文并不意味其被承认为现有技术。

技术实现思路

[0004]本公开部分地涉及一种用于控制气体混合物内的组分浓度的装置。在特定实施方案中，该组分是汽化的液体组分，例如汽化的稳定剂或汽化的前体。还描述了其系统和用于这种控制的方法。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，其包含：(a)上游流量通道，其被配置为流体耦合至乙炔与乙炔稳定剂的源，并且被配置成输送来自乙炔与乙炔稳定剂的所述源的乙炔与乙炔稳定剂的气体混合物；(b)起泡器，其包括与所述上游流量通道(a)流体耦合的入口，并且包括用于在具有受控温度和压强的气氛下保持液体的室，其中所述起泡器被配置成：(i)从所述上游流量通道(a)接收乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物，以及(ii)使乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物通过所述室中的所述液体；(c)一个或更多个控制器，其被配置为使所述起泡器在以下条件下运行：调节流入所述起泡器的在乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物中的所述乙炔稳定剂的浓度，并且在使乙炔反应的沉积反应的过程中，使得离开所述起泡器的乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物中的所述乙炔稳定剂的浓度保持在基本恒定的浓度值；以及(d)下游流量通道，其流体耦合至所述起泡器的出口，并被配置成以所述基本恒定的浓度值将乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物输送到沉积反应器以进行所述沉积反应。2.根据权利要求1所述的装置，其还包含气体浓度计，其流体耦合至所述上游流量通道(a)和/或所述下游流量通道(d)，并且被配置成测量在所述上游和/或下游流量通道中的所述乙炔和/或所述乙炔稳定剂的浓度。3.根据权利要求1所述的装置，其还包含与所述上游流量通道(a)流体耦合的阀，并且所述阀被配置成调整从所述源至所述起泡器的乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物的流动。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述基本恒定的浓度值是在所述起泡器中的所述气氛的所述受控温度和压强下的乙炔中的所述乙炔稳定剂的饱和浓度。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述乙炔稳定剂的所述基本恒定的浓度值小于在乙炔与乙炔稳定剂的所述源内的所述乙炔稳定剂的初始浓度值。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述乙炔稳定剂的所述基本恒定的浓度值大于在乙炔与乙炔稳定剂的所述源内的所述乙炔稳定剂的初始浓度值。7.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述基本恒定的浓度值是所述乙炔稳定剂在乙炔中的约2体积％至约10体积％。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述乙炔稳定剂选自由丙酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺和其任何组合所组成的群组。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述乙炔稳定剂是丙酮。10.根据权利要求7所述的装置，其中所述起泡器被配置成在操作期间将所述液体维持在约
‑
20℃与约20℃之间的温度。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述起泡器被配置成在操作期间将所述气氛维持在约600Torr与约1100Torr之间的压强。12.根据权利要求10所述的装置，其中所述起泡器被配置成提供在约1slm至约20slm之间的流率。13.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述液体选自以丙酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺和其任何组合所组成的群组。14.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述起泡器包含多个盘。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述起泡器包含液位传感器，或其中所述起泡器被流体耦合至液位传感器。16.根据权利要求15所述的装置，其中所述液位传感器包含离散液位传感器或连续液位传感器。17.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中在所述起泡器中的所述液体被维持为靠近或处于预定液位。18.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中乙炔与乙炔稳定剂的所述源是加压槽。19.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其还包含流体耦合至所述起泡器的所述室的所述液体的源。20.根据权利要求19所述的装置，其中所述液体的所述源还包含液位传感器。21.根据权利要求19所述的装置，其中所述液体的所述源被配置成将在所述起泡器中的所述液体维持在或靠近恒定液位。22.根据权利要求1所述的装置，其中所述受控制温度和压强被配置为基本恒定的温度和基本恒定的压强。23.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其还包含：压强控制器，其流体耦合至所述上游流量通道(a)和/或所述下游流量通道(d)，并且被配置成在所述上游和/或下游流量通道中将乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物的压强维持在限定的压强范围内。24.根据权利要求23所述的装置，其中所述一个或更多个控制器被耦合至所述压强控制器并且被配置成控制所述压强控制器。25.根据权利要求23所述的装置，其中所述限定的压强范围不超过10psig。26.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其还包含温度控制器，所述温度控制器耦合至所述起泡器并且被配置成在所述下游流量通道(d)中将乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物的温度维持在限定的温度范围内。27.根据权利要求26所述的装置，其中所述一个或更多个控制器被耦合至所述温度控制器并且被配置成控制所述温度控制器。28.根据权利要求26所述的装置，其中所述限定的温度范围不超过30℃。29.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其还包含流体耦合至所述上游流量通道(a)和/或所述下游流量通道(d)的质量流量控制器，并且所述质量流量控制器被配置成在所述上游和/或下游流量通道中将乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物的质量流率维持在限定的质量流率范围内。30.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述一个或更多个控制器被进一步配置成致使从所述源至所述沉积反应器的乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物流动，以启动所述沉积反应。31.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述一个或更多个控制器被进一步配置成使所述起泡器在所述沉积反应期间将所述液体维持在基本恒定的温度和/或基本恒定的压强。32.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述一个或更多个控制器还被配置成致使所述起泡器控制在所述沉积反应期间在所述起泡器中的所述气氛的温度和压强。
33.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述一个或更多个控制器还被配置成通过所述起泡器控制乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物的流率。34.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其还包含与所述起泡器流体耦合的阀，并且所述阀被配置成将推动气体输送至在所述起泡器的所述室中的顶部空间。35.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其还包含与所述起泡器流体耦合的阀，并且所述阀被配置成将额外液体输送至所述起泡器的所述室。36.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其还包含与所述起泡器流体耦合的出口路径，并且所述出口路径被配置成移除在所述起泡器的所述室中的所述液体的溢流。37.根据权利要求1
‑
6中的任何一项所述的装置，其中所述下游流量通道(d)被进一步配置成与被配置成接收乙炔与乙炔稳定剂的所述气体混合物的一个或更多个反应器或额外室流体耦合。38.根据权利要求37所述的装置，其中在半导体工艺的过程中，在离开所述起泡器的所述气体混合物中的所述乙炔稳定剂包含所述基本恒定的浓度值。39.一种装置，其包含：(a)上游流量通道，其被配置为与气体组分的源流体耦合，并且被配置成从所述源输送所述气体组分；(b)起泡器，其包括与所述上游流量通道(a)流体耦合的入口，并且包括用于在具有受控温度和压强的气氛下保持液体的室，其中所述起泡器被配置成：(i)接收来自所述上游流量通道(a)的所述气体组分，以及(ii)使所述气体组分通过在所述室中的所述液体，以形成气体混合物，其中所述气体混合物包含：所述气体组分和包含呈蒸气形式的所述液体的汽化液体组分；(c)一个或更多个控制器，其被配置成使所述起泡器在以下条件下操作：在使所述气体混合物反应的反应的过程中将离开所述起泡器的所述气体混合物中的所述汽化液体组分的浓度维持在基本恒定的浓度值；以及(d)下游流量通道，其流体耦合至所述起泡器的出口，并被配置成以所述基本恒定的浓度值将气体组分与汽化液体组分的所述气体混合物输送到反应器以进行所述反应。40.根据权利要求39所述的装置，其中所述源包含所述气体组分和稳定剂，并且其中所述气体混合物包含所述气体组分以及所述基本恒定的浓度值的汽化稳定剂。41.根据权利要求39所述的装置，其还包含压强调节器，所述压强调节器流体耦合至所述上游流量通道(a)且配置为流体耦合至所述源。42.根据权利要求39所述的装置，其还包含气体浓度计，所述气体浓度计流体耦合至所述上游流量通道(a)和/或所述下游流量通道(d)，并且被配置成测量在所述上游和/或下游流量通道中的所述气体组分和/或所述汽化液体组分的浓度。43.根据权利要求39
‑
42中的任何一项所述的装置，其中所述基本恒定的浓度值是在所述起泡器中的所述气氛的所述受控温度和压强下的在所述气体混合物中的所述汽化液体组分的饱和浓度。44.根据权利要求39
‑
42中的任何一项所述的装置，其中所述气体组分包含乙炔、氧、氮、氩、载气、惰性气体、或其任何组合。45.根据权利要求39
‑
42中的任何一项所述的装置，其中所述液体包含丙酮、稳定剂、或
液体形式的前体。46.根据权利要求39
‑
42中的任何一项所述的装置，其中所述汽化液体组分包含丙酮、稳定剂、或蒸气形式的前体。47.根据权利要求39
‑
42中的任何一项所述的装置，其中所述起泡器被配置成在操作期间将所述液体维持在约
‑
20℃与约20℃之间的温度。48.根据权利要求47所述的装置，其中所述起泡器被配置成在操作期间将所述气氛维持在约600Torr与约1100Torr之间的压强。49.根据权利要求47所述的装置，其中所述起泡器被配置成提供在约1slm至约20slm之间的流率。50.根据权利要求39
‑
42中的任何一项所述的装置，其中所述起泡器包含液位传感器，或其中所述起泡器被流体耦合至液位传感器。51.根据权利要求50所述的装置，其中所述液位传感器包含离散液位传感器或连续液位传感器。52.根据权利要求39
‑
42中的任何一项所述的装置，其中在所述起泡器中的所述液体被维持为靠近或处于预定液位。53.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉梅什，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：