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2. 发明专利

TWI322247B 先質起源材料之有效汽化用輸送系統 DELIVERY SYSTEMS FOR EFFICIENT VAPORIZATION OF PRECURSOR SOURCE MATERIAL 有权
简体标题：先质起源材料之有效汽化用输送系统 DELIVERY SYSTEMS FOR EFFICIENT VAPORIZATION OF PRECURSOR SOURCE MATERIAL
公开(公告)号：TWI322247B
公开(公告)日：2010-03-21
申请号：TW093121835
申请日：2004-07-22
申请人：尖端科技材料股份有限公司
发明人：王錄平 , 蘇中因 , 湯瑪斯鮑姆
IPC分类号： F17D
CPC分类号： C23C16/4481 , B01D1/0082
摘要：本發明係有關於一種輸送系統，用於以一控制速率來汽化及輸送已汽化之固態及液態先質，其中上述控制速率對於半導體製造應用具有特別效用。上述系統包括一汽化容器、一處理工具及一位於上述汽化容器與處理工具間之連接蒸氣管線，其中上述系統更包括一輸入流量控制器及/或一輸出流量控制器，用以提供一控制量之可汽化起源材料至上述汽化容器及一控制流量速率之汽化起源材料至上述處理工具。 The present invention relates to a delivery system for vaporizing and delivering vaporized solid and liquid precursor materials at a controlled rate having particular utility for semiconductor manufacturing applications. The system includes a vaporization vessel, a processing tool and a connecting vapor line therebetween, where the system further includes an input flow controller and/or an output flow controller to provide a controlled delivery of a vaporizable source material to the vaporization vessel and a controlled flow rate of vaporized source material to the processing tool. 【創作特點】本發明係有關於一種以一可再現及控制速率來汽化及輸送汽化固態及液態先質之輸送系統，其中該可再現及控制速率對於半導體製造應用具有特定效用。
在一態樣中，本發明係有關於一種用以汽化及輸送一已汽化起源材料之蒸氣輸送系統，其包括：一包圍內部體積之汽化容器，其中該汽化容器包括一加熱手段，用以汽化一起源材料；一用以引入起源材料之入口埠及一用以排放已汽化起源材料之出口埠；一位於該汽化容器之下游的處理工具、一位於該汽化容器及該處理工具間以及與該汽化容器及該處理工具流體相通之可加熱連接蒸氣管線；以及額外地包括至少一下列特徵：a)一質量流量控制器，其與該連接蒸氣管線流體相通，用以從該汽化容器提供一控制流量之汽化起源材料至該處理工具；b)一固定流量控制閥，其與該連接蒸氣管線流體相通，其中該控制閥具有一孔(orifice)，其大小係適以經由該連接蒸氣管線提供一控制及固定流量之汽化起源材料至該處理工具；c)一可調節針閥，其連接至該汽化容器之出口埠，其中依據該汽化容器中之蒸氣壓力來連續地調節該針閥之開口，以經由該連接蒸氣管線提供一控制及固定流量之已汽化起源材料至該處理工具；d)一克努森池結構(Knudsen cell structure)，與該汽化容器一體成形或連接至該汽化容器之出口埠，其中該克努森池結構具有一孔，其大小係適以經由該連接蒸氣管線提供一控制及固定流量之汽化起源材料至該處理工具；e)一注射系統(syringe system)，用以精確地將一控制量之液態起源材料輸送至該汽化容器中，以便在該汽化容器中汽化該液態起源材料；或f)一螺旋輸送裝置(screw delivery device)，用以精確地將一固態起源材料輸送至該汽化容器，以便在該汽化容器中汽化該固態起源材料。
在另一態樣中，本發明係有關於一種用以汽化及輸送一已汽化起源材料之蒸氣輸送系統，包括：a)一汽化容器，用以容納一可汽化起源材料，其包括一用以引入一起源材料之入口埠及一用以排放已汽化起源材料之出口埠；及一用以汽化該可汽化起源材料之汽化構件，其中該汽化構件係選自由一電氣能量發射裝置、一液體加熱媒介物及一可發射大約1~10 -8 公尺範圍波長之電磁輻射裝置所組成之群； b)一處理工具，其位於該汽化容器之下游；c)一連接蒸氣管線，其設置於該汽化容器及該處理工具間且與該汽化容器及該處理工具流體相通；以及額外包括至少一下列特徵：1)一質量流量控制器，其與該連接蒸氣管線流體相通，用以從該汽化容器提供一控制流量之汽化起源材料至該處理工具；2)一固定流量控制閥，其與該連接蒸氣管線流體相通，以從該汽化容器提供一控制流量之汽化起源材料至該處理工具，其中該控制閥具有一孔，其大小係適以經由該連接蒸氣管線提供一固定流量速率之汽化起源材料至該處理工具；3)一可調節針閥，其連接至該汽化容器之出口埠，其中依據該汽化容器中之蒸氣壓力來連續地調節該針閥之開口，以經由該連接蒸氣管線提供一控制及固定流量之汽化起源材料至該處理工具；4)一克努森池結構，與該汽化容器一體成形或連接至該汽化容器之出口埠，其中該克努森池結構具有一孔，其大小係適以經由該連接蒸氣管線提供一控制及固定流量之汽化起源材料至該處理工具；5)一注射系統(syringe system)，用以精確地將一控制量之液態起源材料輸送至該汽化容器中，以便在該汽化容器中汽化該液態起源材料；或6)一螺旋輸送裝置，用以精確地將一固態起源材料輸送至該汽化容器，以便在該汽化容器中汽化該固態起源材料。
在又另一態樣中，本發明係有關於一種用以汽化及輸送一汽化起源材料之蒸氣輸送系統，該系統包括：a)一汽化容器，用以容納一可汽化起源材料，其包括一用以引入一可汽化起源材料之入口埠、一用以排放汽化起源材料之出口埠及一用以汽化該可汽化起源材料之手段；b)一處理工具，其設置於該汽化容器之下游；c)一連接蒸氣管線，其設置於該汽化容器及該處理工具間及與該汽化容器及該處理工具流體相通；d)輸入流量控制器，用以引入一組成及可再現流量之可汽化起源材料至該汽化容器中；以及e)輸出流量控制器，用以從該汽化容器輸送一固定流量速率之已汽化起源材料至該處理工具。
本發明之再另一態樣係有關於一種用以輸送一已汽化起源材料至一處理工具之方法，該方法包括：a)引入一控制流量之可汽化起源材料至一汽化容器中；b)在該汽化容器中汽化一起源材料，以產生一汽化起源材料；c)從該汽化容器中排放該汽化起源材料；以及d)藉由通過一流量控制器，以調節所排放汽化起源材料之流量速率，以提供一控制及固定流量之起源材料至該處理工具。
從隨後揭露及所附申請專利範圍可更完全容易了解本發明之其它態樣及特徵。
简体摘要：本发明系有关于一种输送系统，用于以一控制速率来汽化及输送已汽化之固态及液态先质，其中上述控制速率对于半导体制造应用具有特别效用。上述系统包括一汽化容器、一处理工具及一位于上述汽化容器与处理工具间之连接蒸气管线，其中上述系统更包括一输入流量控制器及/或一输出流量控制器，用以提供一控制量之可汽化起源材料至上述汽化容器及一控制流量速率之汽化起源材料至上述处理工具。 The present invention relates to a delivery system for vaporizing and delivering vaporized solid and liquid precursor materials at a controlled rate having particular utility for semiconductor manufacturing applications. The system includes a vaporization vessel, a processing tool and a connecting vapor line therebetween, where the system further includes an input flow controller and/or an output flow controller to provide a controlled delivery of a vaporizable source material to the vaporization vessel and a controlled flow rate of vaporized source material to the processing tool. 【创作特点】本发明系有关于一种以一可再现及控制速率来汽化及输送汽化固态及液态先质之输送系统，其中该可再现及控制速率对于半导体制造应用具有特定效用。在一态样中，本发明系有关于一种用以汽化及输送一已汽化起源材料之蒸气输送系统，其包括：一包围内部体积之汽化容器，其中该汽化容器包括一加热手段，用以汽化一起源材料；一用以引入起源材料之入口端口及一用以排放已汽化起源材料之出口端口；一位于该汽化容器之下游的处理工具、一位于该汽化容器及该处理工具间以及与该汽化容器及该处理工具流体相通之可加热连接蒸气管线；以及额外地包括至少一下列特征：a)一质量流量控制器，其与该连接蒸气管线流体相通，用以从该汽化容器提供一控制流量之汽化起源材料至该处理工具；b)一固定流量控制阀，其与该连接蒸气管线流体相通，其中该控制阀具有一孔(orifice)，其大小系适以经由该连接蒸气管线提供一控制及固定流量之汽化起源材料至该处理工具；c)一可调节针阀，其连接至该汽化容器之出口端口，其中依据该汽化容器中之蒸气压力来连续地调节该针阀之开口，以经由该连接蒸气管线提供一控制及固定流量之已汽化起源材料至该处理工具；d)一克努森池结构(Knudsen cell structure)，与该汽化容器一体成形或连接至该汽化容器之出口端口，其中该克努森池结构具有一孔，其大小系适以经由该连接蒸气管线提供一控制及固定流量之汽化起源材料至该处理工具；e)一注射系统(syringe system)，用以精确地将一控制量之液态起源材料输送至该汽化容器中，以便在该汽化容器中汽化该液态起源材料；或f)一螺旋输送设备(screw delivery device)，用以精确地将一固态起源材料输送至该汽化容器，以便在该汽化容器中汽化该固态起源材料。在另一态样中，本发明系有关于一种用以汽化及输送一已汽化起源材料之蒸气输送系统，包括：a)一汽化容器，用以容纳一可汽化起源材料，其包括一用以引入一起源材料之入口端口及一用以排放已汽化起源材料之出口端口；及一用以汽化该可汽化起源材料之汽化构件，其中该汽化构件系选自由一电气能量发射设备、一液体加热媒介物及一可发射大约1~10 -8 公尺范围波长之电磁辐射设备所组成之群； b)一处理工具，其位于该汽化容器之下游；c)一连接蒸气管线，其设置于该汽化容器及该处理工具间且与该汽化容器及该处理工具流体相通；以及额外包括至少一下列特征：1)一质量流量控制器，其与该连接蒸气管线流体相通，用以从该汽化容器提供一控制流量之汽化起源材料至该处理工具；2)一固定流量控制阀，其与该连接蒸气管线流体相通，以从该汽化容器提供一控制流量之汽化起源材料至该处理工具，其中该控制阀具有一孔，其大小系适以经由该连接蒸气管线提供一固定流量速率之汽化起源材料至该处理工具；3)一可调节针阀，其连接至该汽化容器之出口端口，其中依据该汽化容器中之蒸气压力来连续地调节该针阀之开口，以经由该连接蒸气管线提供一控制及固定流量之汽化起源材料至该处理工具；4)一克努森池结构，与该汽化容器一体成形或连接至该汽化容器之出口端口，其中该克努森池结构具有一孔，其大小系适以经由该连接蒸气管线提供一控制及固定流量之汽化起源材料至该处理工具；5)一注射系统(syringe system)，用以精确地将一控制量之液态起源材料输送至该汽化容器中，以便在该汽化容器中汽化该液态起源材料；或6)一螺旋输送设备，用以精确地将一固态起源材料输送至该汽化容器，以便在该汽化容器中汽化该固态起源材料。在又另一态样中，本发明系有关于一种用以汽化及输送一汽化起源材料之蒸气输送系统，该系统包括：a)一汽化容器，用以容纳一可汽化起源材料，其包括一用以引入一可汽化起源材料之入口端口、一用以排放汽化起源材料之出口端口及一用以汽化该可汽化起源材料之手段；b)一处理工具，其设置于该汽化容器之下游；c)一连接蒸气管线，其设置于该汽化容器及该处理工具间及与该汽化容器及该处理工具流体相通；d)输入流量控制器，用以引入一组成及可再现流量之可汽化起源材料至该汽化容器中；以及e)输出流量控制器，用以从该汽化容器输送一固定流量速率之已汽化起源材料至该处理工具。本发明之再另一态样系有关于一种用以输送一已汽化起源材料至一处理工具之方法，该方法包括：a)引入一控制流量之可汽化起源材料至一汽化容器中；b)在该汽化容器中汽化一起源材料，以产生一汽化起源材料；c)从该汽化容器中排放该汽化起源材料；以及d)借由通过一流量控制器，以调节所排放汽化起源材料之流量速率，以提供一控制及固定流量之起源材料至该处理工具。从随后揭露及所附申请专利范围可更完全容易了解本发明之其它态样及特征。

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