测量起泡源内前驱物含量的方法技术

本发明专利技术揭示一种测定起泡器内前驱物的填充水平的方法。该起泡器是通过蒸气传送系统与一基板处理腔室流体耦合。用已知剂量的回填气体来回填该起泡器及蒸气传送系统。测定回填气体的压力及温度，好通过应用气体定律来测定起泡器及蒸气传送系统中回填气体的总体积。测定（１）起泡器及蒸气传送系统的总体积与（２）所测定的回填气体的总体积之间的差值作为起泡器中前驱物的填充水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种测量起泡源内的前驱物含量的方法。
技术介绍
形成一个层或薄膜。该沉积处理通常称作化学气相沉积(r chemical vapor d印osition， CVD」)。常规的热化学气相沉积处理将反应性前驱物气体提供 至经加热的腔室(基板配置于其中)。当前驱物经过经加热的基板时，热解反 应引起化学分解并产生该固体层或薄膜。在许多申请案中，以液体或固体形式提供一或多种前驱物，且以载气将 来自这些前驱物的蒸气运送至腔室。在这些配置中与液体或固体前驱物的使 用相关的难题是需要确定何时会完全消耗掉起泡器内的前驱物。这通常是困 难的，因为处理配置使得该源实质上无法接近。 一般而言，前驱物完全包含 于钢制容器中，而钢制容器本身配置于恒温槽中。传统上，自处理系统移除 起泡器并称重以确定剩余前驱物的含量。但此方法是不好的，因为这牵涉到 打破无渗漏密封(leaktight seal)以及将气体管路曝露于空气污染中。因此，已经使用许多替代技术。这些技术包括电容探针，其中钢制起泡 器本身形成电容器的一个平板。插入起泡器中心处的杆件作为另一个平板， 而液体或固体前驱物作为介电质。另一种技术则使用超声波侦测，其中利用 一超声波传感器自前驱物表面反射声音以测定前驱物在起泡器内的高度。另 一种技术则测量与起泡器内的液柱高度有关的压力头(pressure head )。这些技术通常难以与固体前驱物一起使用，且最后提出的技术根本无法 用于固体前驱物。此外，各个技术执行测量的器具及其相关的电子设备所需 的成本通常很高。而这成为这些技术使用的障碍，即便在使用液体前驱物的应用中。有时作为测量填充水平的其它替代性方法可直接测定载气中的前驱物 蒸气量。举例而言，由于声音速度随着载气内的某些前驱物的相对浓度而有 所变化，所以可通过测量气体混合物中的声音速度来完成测量填充水平。这 些技术使用极其昂贵的检测仪表，所以尽管其提供非常良好的气体混合物成 份的控制，但其并不直接用于测量起泡器的填充水平。因此，在该项技术中普遍需要测量起泡源中的前驱物含量的方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供用于测量起泡器内前驱物的填充水平的方法。起泡 器是通过蒸气传送系统与基板处理腔室流体耦合。用已知剂量的回填气体来 回填该起泡器及蒸气传送系统。测定回填气体的压力及温度。通过应用气体定律由(1)所测定的压力、(2)所测定的温度及(3)已知剂量来测定起泡器及蒸气传送系统中的回填气体的总体积。测定(1)起泡器及蒸气传送系统的总体积与(2 )所测定的回填气体的总体积的间的差值作为起泡器中 前驱物的填充水平。在某些实例中，气体定律为理想气体定律。可以相似方式来测量起泡器及蒸气传送系统的总体积。测定起泡器内前 驱物的初始体积。用已知校准剂量(calibration dose)的校准回填气体来回填 起泡器及蒸气传送系统。测定校准回填气体的校准压力及校准温度。通过应 用气体定律由(1)所测定的校准压力、(2)所测定的校准温度及(3)已 知校准剂量来测定校准回填气体的总体积。测定(1 )起泡器内前驱物的初 始体积与(2)所测定的校准回填气体的总体积的总和为起泡器及蒸气传送 系统的总体积。有时可由前驱物的已知质量及已知密度来计算起泡器内前驱 物的初始体积。在不同实施例中，将起泡器内的前驱物维持为液体或固体。起泡器有时 可包含与前驱物主要供应(bulk-supply)容器流体耦合的辅助起泡器(satellitebubbler)。举例而言，起泡器可以是与该前驱物主要供应容器流体耦合的多 个起泡器的其中之一。回填气体可实质上不与前驱物有所反应。在其它实施例中，提供用基板处理系统来处理多个基板的方法。该基板 处理系统包含起泡器、基板处理腔室及与该起泡器及基板处理腔室流体耦合 的蒸气传送系统。测定起泡器及蒸气传送系统的总体积。将每个基板配置于 基板处理腔室内。将来自起泡器的前驱物汽化并用载气将其流动至基板处理 腔室，以使用该汽化前驱物对基板执行处理。此后，使用上述总结方法其中 之一 来测定起泡器内前驱物的填充水平。当填充水平相应不足时，可替换基板处理系统中的起泡器。在基板处理 系统更包含与起泡器流体耦合的前驱物主要供应容器的实施例中，可由主要 供应容器提高起泡器的填充水平。在某些实例中，可在起泡器中维持近似恒 定的填充水平。基板处理系统有时可包含与蒸气传送系统流体耦合的多个基 板处理腔室。同样地，起泡器可包含与主要供应容器及蒸气传送系统流体耦 合的多个起泡器。于是起泡器内前驱物的填充水平可包含测定多个起泡器的 每一个中的前驱物填充水平。于是可通过主要供应容器提高起泡器中的每一 个的填充水平来在多个起泡器的每一个中维持近似恒定的填充水平。本专利技术的方法亦可用于将精确剂量的前驱物传送至基板处理腔室。在这 些实施例中，如上述般测定起泡器中前驱物的填充水平。将基板配置于基板 处理腔室内。自起泡器将已知剂量的前驱物填充进入蒸气传送系统内的隔离 体积。接着使用质量流及压力将已知剂量自隔离体积传送至处理腔室以容纳 预定的体积变化。附图说明参照本说明书的其余部分和附图，就可以对本专利技术的本质和优点作进一 步理解，在附图中，相同的标号表示相似的组件。在一些示例中，脚标与标 号有关并跟在连字号之后以表示多个相似的组件之一。当引用标号但没有脚 标时，则是指所有这种相似的组件。图1是可用于实施本专利技术的某些实施例的示范性化学气相沉积设备的 简化代表图2提供一起泡器前驱物传送系统的示意性说明； 图3是总结根据本专利技术的实施例测量前驱物含量的方法的流程图； 图4A及图4B提供可用于高产量沉积的主要起泡器前驱物传送系统的 说明；及图5是总结将已知剂量的材料传送至处理腔室的方法的流程图。具体实施方式 1.简介(「LED」)、边射型及面射型激光器、调制器、侦测器及灯具。因为这些化合物 提供相对短波长的光，从而使得能够产生发射光谱的绿、蓝、紫及紫外光部分 的光电组件，所以尤其受到关注。发射光语的绿色部分的组件可以是白光组件 以及较短波长的组件的组件，且通常可改良光学组件(例如，CD-ROM)的信息 储存能力。111族氮化物组件的制造提供使用液体或固体前驱物的处理的 一 良好实例。 举例而言，在形成GaN薄膜的原型状况下，可经热解以产生Ga及N物质的前 驱物的组合是氨(NH3)及三曱基镓「(CH3)3Ga， TMG」。为了其它化合物半导体 及合金的成长，可另外将其它lll族有机金属及V族氢化物前驱物的适当混合物 掺入气流。举例而言，可通过使用三甲基铝((CH3)3A1)作为附加的前驱物来形 成AIGaN，且可通过使用三曱基铟((CH3)3ln)作为附加的前驱物来形成InGaN。 此两者化合物皆可用于与GaN形成异质结(heterojunction)来产生作为量子阱 (用于发光)的缺陷。表I提供在III族氮化物沉积处理中可作为固体或液体前驱 物提供的III族前驱物的某些物理属性的总结。表1:111族前驱物的特性<table>table see original document page 11</column></row><table>氮前驱物液体的实例包括肼(N2H4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量起泡器中的前驱物的填充水平的方法，其中该起泡器通过蒸气传送系统与基板处理腔室流体耦合，该方法包含：　用已知剂量的回填气体来回填该起泡器及蒸气传送系统；　测定该回填气体的压力及温度；　通过应用气体定律，由（１）所测定 的压力、（２）所测定的温度及（３）该已知剂量，来测定在该起泡器及蒸气传送系统中该回填气体的总体积；及　测定（１）该起泡器及蒸气传送系统的总体积与（２）所测定的回填气体的总体积之间的差值，作为该起泡器中该前驱物的填充水平。

【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：R史蒂文斯，B麦克道尔，J史密斯，G翁，S尼杰哈瓦，L华盛顿，
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]