CN112553596A - 用于化学品升华器的填充容器和连接器 - Google Patents

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Abstract

本文公开了与固体源化学品中间填充容器有关的系统和方法。所述填充容器可包含近端、远端，以及被安置于所述近端处的被配置成在其中保持固体源化学品反应物的基底。所述中间填充容器还可包含在所述远端处的包括第二热导体的盖。所述盖可包含化学品入口、载气入口和化学品出口。所述填充容器还可包含安置于所述基底与所述盖之间的中间层。所述中间层可以包含被配置成减少所述基底与所述盖之间的热流的绝热体。

Description

用于化学品升华器的填充容器和连接器
通过引用任何优先权申请并入
根据37CFR 1.57，其中外国或本国优先权要求在与本申请一起提交的申请数据表中被识别出的任何和所有申请特此以引用的方式并入本文中。
背景技术
典型的固体或液体源反应物输送系统包含固体或液体源容器和加热器。容器可以包含待汽化的化学反应物。运载气体行进通过容器中的路径，且携载汽化和/或升华的化学反应物通过容器出口且最终到基板反应室。
技术领域
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。
发明内容
一些实施例包含固体源化学品中间填充容器，其包括近端、远端，以及安置在近端处的被配置成在其中保持固体源化学品反应物的基底。基底可包含第一热导体。基底可被配置成被维持处于或低于第一阈值温度。所述中间填充容器还可包含在所述远端处的包括第二热导体的盖。盖可被配置成被维持处于或高于大于第一阈值温度的第二阈值温度。盖可包含化学品入口，其被配置成通过其将升华或汽化的化学品反应物接收到基底中。盖可包含载气入口，其被配置成通过其接收载气流，且盖可包含被配置成从盖传递升华或汽化的化学品反应物的化学品出口。所述填充容器还可包含安置于所述基底与所述盖之间的中间层。所述中间层可以包括绝热体或由绝热体组成，所述绝热体被配置成减少基底与盖之间的热流。
在本说明书中描述的主题的一个或多个实施方案的细节在附图和本说明书中阐述。其它特征、方面及优点将从所述描述、图式及权利要求书而变得显而易见。此发明内容和以下详细描述并不有意界定或限制本发明主题的范围。
附图说明
所属领域的技术人员鉴于本说明书、所附权利要求书和从附图将容易明了本公开的这些和其它方面，所述附图既定示出且不限制本发明，且其中：
图1示意性地示出根据一些配置的实例填充容器。
图2示出实例填充容器的侧视图。
图3示出图2的填充容器的透视图。
图4示出实例填充室系统的侧视图。
图5示出图4中示出的填充室系统的横截面的透视图。
图6示出实例固体源化学品系统，其包含填充容器、固体源化学品升华器、化学品源和载气源。
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发明的范围或含义。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发明。
化学反应物或固体源输送系统可以包含固体或液体源容器和加热器(例如，如辐射加热灯，电阻加热器和/或类似物)。容器包含源前体(也可被称作“化学前体”)，且其可为固体(例如，呈粉末形式)或液体。加热器加热容器以促进容器中的反应物的汽化和/或升华。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，例如氮气、氩气或氦气)。通常，载气将反应物蒸汽(例如，蒸发或升华的化学反应物)与其一起递送通过容器出口并最终到达基板反应室。容器通常包含用于将容器的内容物与容器外部流体隔离的隔离阀。一个隔离阀可以提供于容器入口的上游，且另一隔离阀可以提供于容器出口的下游。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“固体源化学品升华器”)。
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(包含“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，反应室仅包含支撑在基板保持器(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，升华或蒸发)，将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可以防止阀、过滤器、导管和与汽相反应物输送到反应室相关联的其它组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使用如本文中所描述的固体和/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。通常期望提供许多额外的加热器，用于加热反应物源容器和反应室之间的各种阀和气体流动管线，以防止反应物蒸汽冷凝和沉积在这样的部件上。因此，源容器和反应室之间的气体传送部件有时被称为“热区”，其中温度保持在反应物的汽化/冷凝/升华温度之上。
可以包含各种容器以用于填充如本文中所描述的具有源前体的反应物源容器。容器可以包含“中间填充”容器或“转移填充”容器(为了简洁性，中间填充容器或转移填充容器在本文中可以简单地称为“填充容器”)。常规上，从反应器系统移除且再填充源容器，这可导致停工时间和晶片生产的损失。转移填充容器可有利地减少更换或再填充升华器的需要。实际上，转移填充容器可用以自动和/或连续地对反应器系统供应源前体。填充室系统可包含一个或多个转移填充容器。此外，根据本文中的实施例的转移填充容器可以安置于反应器系统附近、邻近处或内部。使转移填充容器接近反应器系统可减少对长管线的需要，减少管道内部冷凝的可能，和或减少对不必要的流体元件的需要。然而，由于转移填充容器不需要从反应器系统移除以用于再填充，因此转移填充容器可实现接近反应器系统或在反应器系统内安置的优点(例如相对短流动路径)，而无需与再填充相关联的劳动和停工时间。本文中参考各种配置描述额外特征。
本文所描述的各种转移填充容器的另一优点涉及可在转移填充容器内实现的温度梯度。大体上，化学前体可以固态容纳(例如，存储)于转移填充容器内，且可以被升华或汽化以传递到另一位置(例如，沉积模块或反应室)。在一些配置中，载气可以用于将蒸发的化学前体从转移填充容器携载到另一位置(例如，到沉积模块或到反应室)。因此，转移填充容器的基底可以优选地处于相对低温(例如，以维持前体为固体)且转移填充容器的盖子可以优选地处于相对高温(例如，以促进前体进入汽相以允许其被携载到别处，同时最小化阀和下游流动路径中的冷凝)。如本文所描述，可以使用中间层来帮助维持转移填充容器内的温度梯度。中间层可包含减少和/或抑制盖与基底之间的热连通的绝热材料。
图1示意性地示出根据一些配置的实例填充容器100。填充容器100可含有化学反应物，例如固体或液体源前体。鉴于本公开，“固体源前体”在本领域中具有其常规和普通含义。它是指在标准条件(即室温和大气压)下为固体的源化学品。在一些实施例中，填充容器100可包含基底112、盖120和中间区段116。填充容器100可以界定在近侧方向104和远侧方向108上延伸的容器轴线。容器轴线可以定向于参考图1的“向上”和“向下”定向。如图所示，基底112接近于中间区段116和盖120安置。图1不应被视为限制如本文中所描述的填充容器100可含有的元件的数目。中间区段116可以安置于基底112与盖120之间。在一些实施例中，盖120适于机械地附接到中间区段116。这可以使用附接装置(例如，螺栓、螺钉等)中的一种或多种来完成。在某些实施例中，盖120和/或基底112以不气密的方式机械地附接到中间区段116。在一些实施例中，基底112可拆卸地固定于中间区段116上。
中间区段116可安置于基底与盖之间。中间区段116可以安置成与基底112和盖120接触。中间区段116可包含被配置成减少和/或抑制基底112与盖120之间的热流的绝热体。中间区段116可包含一个或多个个别的室。这些室中的一个或多个可包含真空。中间区段116可被配置成维持基底112与盖120之间的温度梯度，使得可将基底112维持处于或低于第一阈值温度，同时可将盖120维持处于或高于大于第一阈值温度的第二阈值温度。举例来说，使得可以将基底112和盖120维持于一个温度差(例如，第二阈值温度与第一阈值温度之间的差)。举例来说，基底与盖之间的温度差可为至少约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃、约10℃、约11℃、约12℃、约13℃、约14℃、约15℃、约18℃、约20℃、约25℃、约30℃、其间的任何值，或处于其中具有端点的任何范围，例如约1℃到约5℃、约1℃到约10℃、约1℃到约15℃、约1℃到约20℃、约1℃到约25℃、约5℃到约10℃、约5℃到约15℃、约5℃到约20℃、约5℃到约25℃、约10℃到约15℃、约10℃到约20℃，或约10℃到约25℃。梯度可以被设置成跨越如下的距离(例如，轴向距离)：约1英寸、约2英寸、约3英寸、约6英寸、约9英寸、约12英寸、约15英寸、约18英寸、约21英寸、约24英寸、约27英寸、约30英寸、约33英寸、约36英寸、其间的任何值，或处于其中具有端点的任何范围内，例如约3到约9英寸、约3到约12英寸、约3到约24英寸、约3到约36英寸、约9到约12英寸、约9到约24英寸、约9到约36英寸、约12到约24英寸、约12到约36英寸，或约24到约36英寸。
填充容器100可包含一个或多个加热和/或冷却元件(未图示)。冷却元件(例如，水冷却器或冷却板)可以安置于基底112的近侧部分附近。另外或替代地，加热元件(例如，加热杆、加热长丝、加热板和/或加热鳍片)可以被安置在盖120的远侧部分处或附近。因此，中间区段116可能够减少和/或抑制填充容器100的主动受热部分(例如，盖120)和(例如，基底112的)主动冷却部分之间的热流。加热和/或冷却元件的使用可提供对温度梯度和/或温度的较精确控制。在一些实例中，冷却元件安置在基底112的近侧。所述一个或多个冷却元件可以邻近(例如，接触)基底112安置。另外或替代地，所述一个或多个加热元件可以安置在盖120的远侧。冷却元件可以包含流体冷却元件(例如，水冷却、空气冷却等)。加热元件可以包含加热杆、加热长丝、加热板、加热鳍片，或任何其它类型的加热元件。所述一个或多个加热元件可以被配置成经由辐射加热盖120和/或一个或多个阀。在一些实例中，加热元件可以经由传导加热盖120。
盖120与中间区段116的高度的比率可以使得温度梯度被设置在距盖120的一个或多个阀的有利距离处，以例如将这些阀保持在充分高的温度(例如，处于或高于第二阈值温度)以便最小化盖120的阀中的冷凝。盖的高度与中间层的高度的比率可大于约1、大于约1.5、大于约2、大于约3、大于约4、大于约5、大于约6、大于其间的任何值，或处于其中具有端点的任何范围内。中间区段116可包含陶瓷、金属或其它结构材料。
可能有利的是最小化填充容器100将需要的体积或占据面积，例如使得其可以安置于反应器系统内。紧凑型容器组件可以减少这样的占地面积。在某些实施例中，每一填充容器100可具有在约40cm2与150cm2之间的面积(例如，填充容器100放置于其上)。
中间区段116可包含被配置成防止热量流过的一个或多个抽空区段。举例来说，中间区段116可包含多个隔开的抽空区段。填充容器100可包含用于抽空所述抽空区段的一个或多个真空泵(未图示)。在一些配置中，真空泵安置于填充容器100的抽空区段之间。
盖120可包含一个或多个入口和/或出口。入口和/或出口可包含对应的阀。如图1所示，盖120可包含化学品入口124、载气入口128和化学品出口132。化学品入口124可被配置成通过其接收化学品。化学品在其进入填充容器100(例如，从较大体积填充容器)时可以处于升华或蒸发形式(例如，与载气联接)。
载气入口128可允许载气流过。载气入口128可包含联接到填充容器100的载气入口128的阀。载气可与填充容器100内的升华或蒸发的化学品联接。来自填充容器100的流出物随后包含载气和从填充容器100的内部汽化的反应物气体。在一些实施例中，填充容器100的内部被配置成在其填充有化学反应物之后包含顶部空间。顶部空间可以与化学品入口124、载气入口128和/或化学品出口132成流体连通，并且可以被配置成通过顶部空间中的流体(例如载气)升华化学反应物。因此，顶部空间可提供失效保护，使得即使入口/出口中的一个或多个堵塞，化学反应物也可以继续升华或蒸发。
优选地使用非活性或惰性气体作为用于汽化的前体的载气。惰性气体(例如，氮气、氩气、氦气等)可以通过载气入口128馈送到填充容器100。在一些实施例中，不同的惰性气体可以用于各种工艺和本文所述的各种系统。应当理解，可以包括未示出的附加阀和/或其它流体控制元件。
流出物(例如，载气加上蒸发的化学品)可通过化学品出口132。化学品出口132可与反应室或沉积模块和/或另一填充容器连通。在一些配置中，化学品出口132被配置成将蒸发的化学品(例如，借助载气)传递到反应室或沉积模块，以例如准备下游化学反应。化学品入口124、载气入口128和化学品出口132中的一个或多个可包含被配置成控制通过其的气流的对应阀。关于实例固体源化学品升华器和/或其流控的额外信息可以参见在2012年3月20日发布且标题为“前体输送系统(PRECURSOR DELIVERY SYSTEM)”的第8,137,462号美国专利，所述专利为了所有目的特此以全文引用的方式并入本文中。应当理解，可以包含未示出的额外阀和/或其它流体元件。可以包括在某些配置中未示出的附加的阀和其它流体元件。
在某些配置中，基底112适于保持固体源化学品。基座112可以包括用于保持化学反应物的基本平坦的表面，但是其它形状和变型也是可能的。填充容器100可界定内部，例如壁的内部、填充容器100的天花板和基底112的底板之间的空间。在一些实施例中，所述内部被配置成容纳化学反应物，例如固体源化学品。填充容器100或其部分可以多种方式形成。举例来说，填充容器100可以包含堆叠和/或彼此附接的两个或更多个橫向区段。
在一些实施例中，填充容器100的组合件的高度可以在约25cm-120cm的范围内。在一些实施例中，高度可以在约50cm-100cm的范围内，并且在一些实施例中为约60cm(约24英寸)。在一些实施例中，填充容器100的宽度(例如，直径)可以在约20cm-50cm的范围内。在一些实施例中，填充容器100的宽度可以在约30cm-40cm的范围内，且在某些实施例中为约38cm(约15英寸)。在一些实施例中，容器104可以具有在约1-4的范围内的高度:直径纵横比。在一些实施例中，容器占据近似圆柱体的形状，但是其它形状也是可能的。因而，在一些实施例中，壳体110包括圆柱形状，基本上由圆柱形状组成或由圆柱形状组成。在一些实施例中，在本文所描述的各种实施例中的填充容器100的质量(未填充)可以在约10kg-50kg的范围内。在一些实施例中，经填充的填充容器100的质量可以在约35kg-85kg的范围内。容器的较低质量可允许更容易的运输，但较高的质量可以促进较高体积反应物，需要较少的再填充，且允许对升华器的较长填充。
图2-3示出一些实施例的另一实例填充容器200。图2示出实例填充容器200的侧视图。填充容器200可包含基底212、中间区段216和盖220。图3示出填充容器200的透视图。如图所示，填充容器200包含化学品入口224、载气入口228和化学品出口232。化学品入口224、载气入口228和化学品出口232中的每一个包含用于控制通过其的气流的对应阀。填充容器200可包含本文相对于本文所描述的填充容器100所描述的特征。对应元件也可以具有相似功能性。
图3示出的填充容器200包含多个绝热室236。每一绝热室236可包含绝热体，例如抽空的内部，以防止热量流过。另外或替代地，绝热室236可包含绝热材料。
填充容器200可以包含单独的盖220和基底212的侧壁(如所示)或由单个结构形成。盖220可以具有圆形或矩形横截面形状，但其它形状也是合适的。在一些实施例中，盖220和/或基底212与中间区段216是流体密封的，使得气体基本上无法进入和/或逸出填充容器200。化学反应物可容纳于填充容器200的内部。
示出的填充容器200可以联接(直接或间接)到沉积模块，所述沉积模块特别适合于输送将在一个或多个汽相反应室中使用的汽相反应物。汽相反应物可以用于化学沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)。在一些实施例中，包含控制处理器和存储在计算机可读介质上的程序，使得本文公开的实施例的系统和方法被配置成执行ALD。在某些实施例中，包括控制处理器和存储在计算机可读介质上的程序，使得本文公开的实施例配置成执行CVD。
图4-5示出其中包含填充容器200的实例填充室系统300。图4示出实例填充室系统300的侧视图。填充室系统300可包含填充室外壳310。填充容器200可安置于填充室外壳310内。填充室外壳310可被配置成减少与填充室系统300外部的任何元件的热连通。填充室外壳310可为基本上中空的且可以具有矩形棱柱或圆柱体的外部形状。填充室系统300可包含加热元件320和/或冷却元件330。加热元件320可安置在填充容器200的远侧。加热元件320可包含本文所描述的一个或多个加热元件的功能性。冷却元件330可安置在填充容器200的近侧。在一些实例中，冷却元件330是水冷却的。冷却元件330可安置成邻近(例如，接触)基底212。
图5示出图4中示出的填充室系统300的横截面的透视图。加热元件320可包含部分环路且可以是长丝。冷却元件330可为冷却板。填充室系统300可包含额外元件，例如阀、入口、出口、加热元件、冷却元件、支撑结构和/或其它元件。举例来说，在一些实施例中，填充容器200可与一个或多个控制器(未示出)相关联，所述控制器可被配置成指示系统(例如反应器系统)执行ALD，如本文更详细描述。在一些实施例中，所述一个或多个控制器包含被编程以指示系统(例如反应器系统)执行ALD的处理器和存储器。所述一个或多个控制器可被配置成控制沉积模块中的任何加热器、泵、用于压力控制的到泵的阀、用于基板处置的机器人控制和/或用于控制蒸汽流的阀，所述蒸汽流包含到填充容器200的载体流和来自所述填充容器的蒸汽流。
在一些实施例中，填充容器200可包含一个或多个加热元件。在一些实施例中，加热元件中的一个或多个可竖直邻近或竖直接近填充容器200安置。在一些实施例中，一个或多个加热元件被配置成通过传导加热升华器100。在某些实施例中，加热板安置于盖220的橫向上。在某些实施例中，加热器可安置于外壳110的远侧。在一些实施例中，可以传导地和/或辐射地加热一个或多个阀。填充容器200可以放置于机柜(例如，填充室外壳310)中，所述机柜被配置成不透气的以允许向下泵送到低压力，例如在约0.1托与20托之间，例如约5托，且因此促进到机柜内的大气的有效辐射加热最小传导或对流损失。在一些配置中，填充容器200可放置于较高压力下，例如100托、200托、300托、500托或在大气压下。其它压力是可能的。在一些实施例中，固体源组件(如本文所公开)可以在目标真空压力下操作。在一些实施例中，目标真空压力可以在约0.5托-20托的范围内，例如5托。在某些实施例中，可以使用一个或多个压力控制器来调节固体源组件中的真空压力。
图6示出实例固体源化学品系统400，其包含填充容器100、化学品源容器450和载气源440。化学品源容器450可经由化学品输送管线404联接到填充容器100。化学品源容器450可包含较大化学品源容器，例如大体积填充容器。化学品源容器(例如，大体积填充容器)可以是与填充容器100相似的容器，但源容器可以在其外壳402中具有较大化学品容量，例如为填充容器100的容量的至少1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍或20倍。载气源440可包含载气的源，例如本文所描述的源。化学品源容器450可将其中的化学品经由化学品输送管线404传递到填充容器100。化学品在穿过化学品输送管线404之前可被汽化(例如，升华、蒸发)。
化学品出口132可通过反应流动管线434将汽化的化学品(例如，借助载气)传递到反应(例如，反应室)。填充容器100可具有例如在2016年9月30日提交的标题为“反应物汽化器以及相关系统和方法(REACTANT VAPORIZER AND RELATED SYSTEMS AND METHODS)”的第2018/0094350号美国专利申请公开案中所公开的额外或替代特征，所述公开案为了所有目的特此以全文引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，用于控制一个或多个反应室和/或一个或多个填充容器(例如，填充容器100、填充容器200)的电子器件和/或计算机元件可在系统中的别处找到。举例来说，中央控制器可以控制所述一个或多个室自身的设备以及控制连接到各种容器和任何相关联加热器的阀。可以使用一个或多个阀来控制贯穿固体源化学品系统400的气流。
说明性实例
下方是上文描述的实施例的一组非限制性实例。
在第1实例中，一种固体源化学品中间填充容器包括：近端；远端；在近端处的基底，其被配置成在其中保持固体源化学品反应物，所述基底包括第一热导体且被配置成被维持处于或低于第一阈值温度；在远端处的盖，其包括第二热导体且被配置成被维持处于或高于大于第一阈值温度的第二阈值温度，所述盖包括：化学品入口，其被配置成将汽化的化学品反应物接收到基底中；载气入口，其被配置成通过其接收载气流；以及化学品出口，其被配置成从盖传递汽化的化学品反应物；以及中间层，其安置于基底与盖之间，所述中间层包括被配置成减少基底与盖之间的热流的绝热体。
在第2实例中，实例1的中间填充容器，其中所述中间层包括各自包括真空的一个或多个室。
在第3实例中，实例1-2中的任一个的中间填充容器，其中所述中间层被安置成与基底和盖接触。
在第4实例中，实例1-3中的任一个的中间填充容器，还包括被配置成将基底维持处于或低于第一阈值温度的冷却元件。
在第5实例中，实例4的中间填充容器，其中所述冷却元件包括热耦合到基底的水冷却元件。
在第6实例中，实例1-5中的任一个的中间填充容器，其中第一阈值温度约为135℃。
在第7实例中，实例1-6中的任一个的中间填充容器，其中第二阈值温度约为145℃。
在第8实例中，实例1-7中的任一个的中间填充容器，还包括被配置成将盖维持处于或高于第一阈值温度的加热元件。
在第9实例中，实例1-8中的任一个的中间填充容器，其中冷却元件包括热耦合到基底的水冷却元件。
在第10实例中，实例9的中间填充容器，其中加热元件包括被配置成经由辐射加热所述盖的杆或板。
在第11实例中，实例1-10中的任一个的中间填充容器，其中化学品入口、载气入口和化学品出口中的每一个包括被配置成控制通过其的气流的对应阀。
在第12实例中，实例1-11中的任一个的中间填充容器，其中化学品出口包括被配置成防止颗粒物传递通过的过滤器。
在第13实例中，中间填充容器实例12，其中过滤器的孔隙度被配置成防止低于第二阈值温度的反应物传递通过且允许处于或高于第二阈值温度的反应物传递通过。
在第14实例中，实例12-13中的任一个的中间填充容器，其中过滤器包括陶瓷或金属中的至少一种。
在第15实例中，实例1-14中的任一个的中间填充容器，其中基底的高度与盖的高度的比率大于约4。
在第16实例中，实例1-15中的任一个的中间填充容器，其中所述中间层被配置成维持盖与基底之间的至少10℃的温度梯度。
在第17实例中，实例1-16中的任一个的中间填充容器，其中盖的高度与中间层的高度的比率大于约2。
在第18实例中，实例1-17中的任一个的中间填充容器，其中基底的横截面包括至少两个平坦边缘。
在第19实例中，实例1-18中的任一个的中间填充容器，其中所述中间层包括陶瓷或金属。
在第20实例中，实例1-19中的任一个的中间填充容器，其中中间填充容器被设定大小以原位安置于固体源化学品反应室中。
在第21实例中，实例1-19中的任一个的中间填充容器，其中处于未填充状态的中间填充容器具有在约10kg与50kg之间的质量。
在第22实例中，一种固体源化学品系统，包括：实例1-21中的任一个的中间固体源化学品容器；以及与所述中间容器成流体连通的固体源化学品升华器，所述固体源化学品升华器包括：外壳，其具有内部空间和面向所述内部空间的内表面；以及过滤器，其具有第一末端和第二末端，所述过滤器具有被配置成限制固体化学品反应物传递通过的孔隙度，所述过滤器被成形且定位以在过滤器与所述内表面之间的空间中界定包围过滤器的流动路径。
在第23实例中，一种将汽化的化学品反应物提供到反应室的方法，所述方法包括：使汽化的化学品反应物连续地流动到实例1-21中的任一个的中间填充容器的化学品入口中，其中盖被维持在比基底高的温度，由此汽化的化学品反应物在基底中冷凝；使基底中的冷凝的化学品反应物升华；以及使升华的化学品反应物通过出口流动到反应室。
其它考虑因素
在前述说明书中，已参考本发明的具体实施例描述了本发明。然而显而易见，在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的。
实际上，应当理解本公开的系统和方法均具有若干创新方面，其中没有一个单独地对本文公开的期望属性负责或是其需要的。本文描述的各种特征和过程可以彼此独立地使用，或者可以以各种方式组合。所有可能的组合和子组合都旨在落入本公开的范围内。
在单独的实施例的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管在本文中可能将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初因此而主张，但在一些情况下，可将来自所主张的组合的一或多个特征从组合中删除，且所主张的组合可涉及子组合或子组合的变化。对于每个实施例，没有一个特征或特征组是必需的或必不可少的。
应当理解，除非另外特别说明，或在所使用的上下文中以其它方式理解，否则本文中使用的条件语言，例如“能够”、“可以”、“可能”、“或许”、“例如”等通常旨在表达某些实施例包括，而其它实施例不包括某些特征、要素和/或步骤。因此，这样的条件语言通常不旨在暗示一个或多个实施例以任何方式需要特征、要素和/或步骤，或者一个或多个实施例必须包括用于决定(无论是否有作者输入或提示)在任何特定实施例中是否包括或将要执行这些特征、要素和/或步骤的逻辑。术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的并且以开放式方式包含使用，并且不排除附加要素、特征、动作、操作等。此外，术语“或”在其包含意义上使用(而不是在其独有意义上)，因此当使用时，例如，为了连接要素列表，术语“或”表示列表中的一个、一些或全部要素。另外，除非另有说明，否则本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”、“一个”和“该”应理解为表示“一个或多个”或“至少一个”。类似地，虽然可以以特定顺序在附图中描绘操作，但应认识到，不需要以所示的特定顺序或按顺序执行这样的操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。此外，附图可以以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例性过程。然而，未描绘的其它操作可以包含在示意性示出的示例性方法和过程中。例如，可以在任何所示操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。另外，在其它实施例中可以重新排列或重新排序操作。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。而且，本文描述的实施例中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施例中都需要这样的分离，并且应当理解，所描述的部件和系统通常可以一起集成在单个产品中或者包装成多个产品(例如，滤芯和包括外壳和基座的源容器)。另外，其它实施例在以下权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中叙述的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。
因此，权利要求不旨在限于本文所示的实施例，而是与符合本公开、本文所公开的原理和特征的最宽范围相一致。例如，尽管关于从固体源供应蒸汽以供给用于半导体制造的沉积室提供了本公开中的许多示例，但是本文描述的某些实施例可以针对各种其它应用和/或在许多其它环境中实现。

Claims (20)

1.一种固体源化学品中间填充容器，其包括：
近端；
远端；
在所述近端处的基底，所述基底被配置成在其中保持固体源化学品反应物，所述基底包括第一热导体且被配置成被维持处于或低于第一阈值温度；
在所述远端处的盖，所述盖包括第二热导体且被配置成被维持处于或高于大于所述第一阈值温度的第二阈值温度，所述盖包括：
化学品入口，其被配置成将汽化的化学品反应物接收到所述基底中；
载气入口，其被配置成通过其接收载气流；以及
化学品出口，其被配置成从所述盖传递汽化的化学品反应物；以及
中间层，其安置于所述基底与所述盖之间，所述中间层包括被配置成减少所述基底与所述盖之间的热流的绝热体。
2.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述中间层包括各自包括真空的一个或多个室。
3.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述中间层被安置成与所述基底和所述盖接触。
4.根据权利要求1所述的中间填充容器，还包括被配置成将所述基底维持处于或低于所述第一阈值温度的冷却元件。
5.根据权利要求4所述的中间填充容器，其中所述冷却元件包括热耦合到所述基底的水冷却元件。
6.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述第一阈值温度约为135℃。
7.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述第二阈值温度约为145℃。
8.根据权利要求1所述的中间填充容器，还包括被配置成将所述盖维持处于或高于所述第一阈值温度的加热元件。
9.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述冷却元件包括热耦合到所述基底的水冷却元件。
10.根据权利要求9所述的中间填充容器，其中所述加热元件包括被配置成经由辐射加热所述盖的杆或板。
11.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述化学品入口、所述载气入口和所述化学品出口中的每一个包括被配置成控制通过其的气流的对应阀。
12.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述化学品出口包括被配置成防止颗粒物传递通过的过滤器。
13.根据权利要求12所述的中间填充容器，其中所述过滤器的孔隙度被配置成防止低于所述第二阈值温度的所述反应物传递通过且允许处于或高于所述第二阈值温度的所述反应物传递通过。
14.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述过滤器包括陶瓷或金属中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述基底的高度与所述盖的高度的比率大于约4。
16.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述中间层被配置成维持所述盖与所述基底之间的至少10℃的温度梯度。
17.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述盖的高度与所述中间层的高度的比率大于约2。
18.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述基底的横截面包括至少两个平坦边缘。
19.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述中间层包括陶瓷或金属。
20.根据权利要求1所述的中间填充容器，其中所述中间填充容器被设定大小以原位安置于固体源化学品反应室中。
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