用于安瓿的加热阀歧管制造技术

本发明专利技术的实施方式提供一种用于产生可用在气相沉积处理系统中的气态化学前驱物的装置和方法。在一个实施方式中，该装置含有阀歧管组件，该阀歧管组件包括具有至少一个嵌入式电加热器的阀组件主体，贯穿该阀组件主体的入口通道，第一气动阀和第一手动阀，该第一气动阀和第一手动阀耦合到阀组件主体并被设置成控制入口通道内的流体流动，贯穿阀组件主体的出口通道，和第二气动阀和第二手动阀，该第二气动阀和第二手动阀耦合到阀组件主体并被设置成控制在出口通道内的流体流动。阀歧管组件还含有连接至入口和出口通道并连接在其间的旁通通道，和含有被设置成控制旁通通道内流体流动的旁通阀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于安瓿的加热阀歧管专利技术背景 专利
本专利技术的实施方式涉及一种用于储存和传输化学前驱物的装置和方法，更具体 地，涉及一种加热阀歧管及其方法。现有技术描述集成电路已经发展成在单个芯片上包括上百万个晶体管、电容器和电阻器的复杂 器件。芯片设计的发展持续需要更快的电路和更大的电路密度，这需要日益精确的制造工 艺。基板的精细工艺需要对工艺期间所使用的流体传输中的温度、速率和压力的精确控制。化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)是用于在基板上形成或沉积各种材料的 气相沉积工艺。一般地，CVD和ALD工艺包括将气态反应物传送到基板表面，这里在利于反 应热力学的温度和压力条件下发生化学反应。可使用CVD工艺和ALD工艺形成的各层的类 型和成分受到将化学反应物和前驱物传送到基板表面的能力的限制。在CVD和ALD应用期 间已经通过在载气中传送液体前驱物而成功使用了各种液体前驱物。在一些情况下，载气通过诸如安瓿(ampoule)或起泡器(bubbler)之类的加热容 器或者罐(a heated vessel or canister)，在有助于气化前驱物的条件下其含有易挥发液 体前驱物。其他情况下，载气通过在有助于升华固体前驱物的条件下含有固体前驱物的加 热容器。升华工艺通常在装载和填充有固体前驱物的容器中进行，并且容器壁被加热以升 华固体前驱物材料同时产生气态前驱物。在任一情况下，载气都与气化的前驱物混合以形 成工艺气体，其经由专用管道(conduit)和气体线路从管中抽出至反应室。利用固体前驱物的气相沉积工艺可能存在几个问题。当固体前驱物被提供足够加 热以便升华成气态时，如果该固体前驱物被暴露到过热环境中则其将可能分解。通常非常 昂贵的金属有机固体前驱物特别容易热分解并且在升华工艺期间通常需要被保持在狭窄 温度范围内和压力范围内。一旦分解，固体前驱物可污染容器中剩余的前驱物、管道和阀的 传输系统、处理室以及基板。而且，过加热固体前驱物可提供工艺气体中非常高的前驱物浓 度，其可导致从不会使用的前驱物浪费或者导致传输线路内部和基板上前驱物的凝结。或者，如果固体前驱物暴露到过少加热的环境下则其可能不会升华。当载气流经 管并碰撞固体前驱物时，来自固体前驱物的颗粒可能混入载气中并且被传送到处理室中。 这些不希望的固体和液体颗粒会成为传输系统、处理室或基板的污染源。本领域中已经提 出通过包括与固体前驱物混合的液体载体材料来解决颗粒污染问题。但是，由于液体载体 材料可被蒸发并且成为传送系统、处理室或基板上的污染源，因此液体载体材料和固体前 驱物的混合物可仅在有限的温度和压力范围下才是有利的。因此，需要一种用于在安瓿和起泡器内形成工艺气体和将工艺气体提供到处理室 的改进的装置和方法。专利技术概要本专利技术的实施方式提供一种用于产生气态化学前驱物的装置和方法，该气态化 学前驱物可在气相沉积处理系统中使用。在一个实施方式中，装置是阀歧管组件，该阀歧 管组件包括阀组件主体，在该阀组件主体中的至少一个嵌入式电加热器，穿过该阀组件主 体并且含有第一入口和第一出口的入口通道(inletcharmel)，耦合到该阀组件主体的并 设置成控制入口通道中流体流动的第一气动阀和第一手动阀，通过该阀组件主体并含有 第二入口和第二出口的出口通道(outlet channel)，以及耦合到阀组件主体并设置成控 制出口通道中的流体流动的第二气动阀和第二手动阀。该阀歧管组件还含有旁通通道 (bypasscharmel)，和耦合到阀组件主体并设置成控制该旁通通道中的流体流动的旁通阀 (bypass valve)，其中该旁通通道的第一端耦合到入口通道并且该旁通通道的第二端耦合 到出口通道。在一个实例中，旁通阀是气动阀。在另一实施方式中，提供一种用于产生用在气相沉积处理系统中的化学前驱物的 装置，该装置包括含有在其中包围一内部空间(interior volume)的内壁、顶部和底部的 罐，与内部空间流体连通的入口端和出口端，耦合到并流体连通到入口端和出口端的加热 阀组件，其中加热阀组件含有加热器、旁通通道和至少五个阀。在另一实施方式中，提供一种用于产生用在气相沉积处理系统中的化学前驱物的 装置，该装置包括耦合到安瓿并与其流体连通的加热阀组件，其中该加热阀组件还含有至 少一个加热器，耦合到安瓿并与其流体连通的入口通道，耦合到该加热阀组件并设置成控 制入口通道内流体流动的第一气动阀和第一手动阀，耦合到安瓿并与其流体连通的出口通 道，耦合到该加热阀组件并被设置成控制出口通道、旁通通道内流体流动的第二气动阀和 第二手动阀，和耦合到该加热阀组件并被设置成控制旁通通道内的流体流动的旁通阀，其 中旁通通道的第一端耦合到入口通道并且旁通通道的第二端耦接到出口通道。在一些实例中，加热源含有在嵌入式加热阀组件内的至少一个电加热器。加热阀 组件可含有多个嵌入式电加热器，例如3个、4个或更多。加热阀组件可含有过温传感器或 者恒温器，其耦合到嵌入式电加热器并被预编程为降低或断开嵌入式电加热器的功率以保 持或提供对预定温度的限制。在一些实施方式中，加热阀组件含有耦合到入口端并与其流体连通的入口通道和 耦合到出口端并与其流体连通的出口通道。第一气动阀和第一手动阀可附接到(attach to)加热阀组件并被设置成控制入口通道内的流体流动。入口通道可耦合到并流体连通到 旁通通道的第一端。第二气动阀和第二手动阀可附接到加热阀组件并被设置成控制出口通 道内的流体流动。出口通道可耦合到并流体连通到旁通通道的第二端。此外，旁通通道还 含有至少一个旁通阀，例如气动阀。在各个实例中，安瓿含有化学前驱物，至少部分填充内部空间，该化学前驱物在环 境条件(例如温度和压力)下为固态。在一个实例中，固体化学前驱物含有四氯化铪。在另 一实例中，固体化学前驱物含有五(二甲基氨基)钽(pentakis(dimethylamido) tantalum。在另一实施方式中，提供一种用于产生用在气相沉积处理系统中的化学前驱物的 方法，该方法包括加热阀组件至从约150°C至约225°C范围内的温度，其中阀组件耦合到含 有四氯化铪的安瓿并与其流体连通，且阀组件包含至少一个嵌入式加热器、耦合到安瓿并 与其流体连通的入口通道。阀组件还包含耦合到阀组件并被设置成控制入口通道内流体流动的第一气动阀和第一手动阀，耦合到安瓿并与其流体连通的出口通道，耦合到阀组件并 被设置成控制出口通道内流体流动的第二气动阀和第二手动阀，旁通通道，和耦合到阀组 件并被设置成控制旁通通道内的流体流动的旁通阀，其中旁通通道的第一端耦合到入口通 道并且旁通通道的第二端耦合到出口通道。该方法还提供使载气从气体源流经入口通道并 流向安瓿中，以形成含有四氯化铪的沉积气体，并提供使含有四氯化铪的沉积气体从安瓿 经过出口通道流动并流向处理系统。在其他实施方式中，该方法还包括停止载气的流动，冷却安瓿至约40°C或以下的 温度，关闭第一和第二气动阀以及第一和第二手动阀，和从处理系统移除安瓿。在一个实例 中，安瓿被冷却至约25°C或以下的温度。在其他实例中，阀组件被加热到从约175°C至约 200°C范围内的温度。旁通阀可以是气动阀。在另一实施方式中，提供一种用于产生用在气相沉积处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生用在气相沉积处理系统中的化学前驱物的装置，包括：罐，所述罐包括围成其中的内部空间的侧壁、顶部和底部；与所述内部空间流体连通的入口端和出口端；加热阀组件，所述加热阀组件耦合到并流体连通到入口端和出口端，其中所述加热阀组件包括加热源、旁通通道和至少五个阀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯里克乔伊，孙T阮，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]