CN220317946U - 用于安瓿的托盘 - Google Patents

Abstract

一种用于在原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺或这两者中使用的固体前体材料的递送系统的安瓿的托盘。所述托盘经配置为当被压缩时能够具有减少的轮廓大小以增强所述托盘可插入到所述安瓿中的简易性，且所述托盘经配置以扩展大小以与所述安瓿的内壁表面形成改进的接触，以提供从所述内壁到所述托盘且最终到安置于所述托盘上的所述固体前体材料的改进的热传递。

Description

用于安瓿的托盘

优先权

本公开要求申请日为2021年10月8日的第63/253,800号美国临时专利的优先权。优先权文档出于所有目的并入本文中。

技术领域

本公开大体上涉及在原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺或这两者中使用的固体前体材料的递送系统。

背景技术

在晶片的制造工艺中使用经设计用于输送在ALD和CVD工艺中使用的固体前体材料的递送系统。此类系统可包含经配置以容纳固体前体材料的安瓿。

实用新型内容

递送系统的一些实施例包含具有主体的安瓿，所述主体限定具有内表面的内部腔室。递送系统的这些实施例中的至少一些在ALD、CVD或这两种工艺中使用。固体前体材料可用于制造微电子装置。在一些实施例中，固体前体材料是各种有机前体、无机前体、金属有机前体，或其组合。在一些实施例中，需要热来使用固体前体材料。

在一些实施例中，安瓿在其内部腔室中包含用于固持固体前体材料的至少一个托盘。在一些实施例中，托盘经配置有用于例如气体等流体从内部腔室的底部流动到内部腔室的顶部、从内部腔室的顶部流动到内部腔室的底部或这两种情况的通路。

在一些实施例中，托盘经配置以将热从内部腔室的内表面传导到固体前体材料。在一些实施例中，托盘经配置有至少一部分以推动所述托盘的一部分以增加或最大化与内部腔室的内表面的接触。在一些实施例中，托盘经配置有某一部分，所述部分增加或最大化从内部腔室的内表面到托盘的另一部分、固体前体材料或这两者的热传递。

在一些实施例中，托盘经配置有某一结构，所述结构允许托盘改变其结构以使得其可容易或相对容易地放置于内部腔室中，且当放置于内部腔室内时，所述托盘经配置以改变其结构以在内部腔室内保持固定。根据一些实施例，托盘可具有以机械方式、摩擦方式或这两者与内部腔室的内表面或其它部分接合、接触、连接或其任何组合的部分。

在一些实施例中，用于安瓿的托盘包括具有压缩状态和松弛状态的可压缩部分，其中所述可压缩部分中的弹簧势能比在松弛状态中更高。

在所述托盘的一些实施例中，所述托盘包括热传递组件，其中所述热传递组件与所述可压缩部分成热接触。

在所述托盘的一些实施例中，所述托盘包括第二热传递组件，其中所述第二热传递组件与所述可压缩部分成热接触。

在所述托盘的一些实施例中，当所述可压缩部分被压缩时从所述热传递组件到所述第二热传递组件的距离减少。

在所述托盘的一些实施例中，所述热传递组件和所述第二热传递组件经配置为与所述安瓿的内壁表面成热接触，且所述热传递组件和所述第二热传递组件经配置以从安瓿的内壁表面向可压缩部分传送热能。

在所述托盘的一些实施例中，所述托盘包括表面，其中所述表面经配置以固持固体前体材料，且所述表面与所述可压缩部分成热接触。

在所述托盘的一些实施例中，所述可压缩部分沿着所述表面的径向方向、所述表面的圆周部分或这两者可压缩。

在所述托盘的一些实施例中，所述表面包含非平面部分、平面部分或这两者。

在所述托盘的一些实施例中，所述可压缩部分包括弹簧。

在所述托盘的一些实施例中，所述可压缩部分包括具有脊部方向和折叠方向的风琴褶状表面。

在所述托盘的一些实施例中，所述风琴褶状表面经配置以固持固体前体材料。

在所述托盘的一些实施例中，所述可压缩部分包括开口环。

在所述托盘的一些实施例中，所述托盘包括表面，其中所述表面经配置以固持固体前体材料，且所述表面与所述开口环成热接触。

在所述托盘的一些实施例中，所述开口环安置于所述表面的外周边处。

在所述托盘的一些实施例中，所述开口环安置于所述表面上方。

在所述托盘的一些实施例中，所述开口环安置于所述表面下方。

在所述托盘的一些实施例中，所述托盘包括第二表面，其中所述第二表面经配置以固持固体前体材料，且其中所述第二表面与所述开口环成热接触。

在所述托盘的一些实施例中，当所述可压缩部分被压缩时距所述表面和所述第二表面的距离减少。

在一些实施例中，安瓿包括根据本文所描述的托盘的实施例中的任一个的托盘。

在一些实施例中，将托盘插入到安瓿中的方法包括获得根据本文所描述的托盘的实施例中的任一个的托盘；压缩所述托盘的可压缩部分；以及将托盘插入到安瓿的内部体积中。

在一些实施例中，所述方法进一步包括释放托盘的可压缩部分，其中所述可压缩部分扩展且托盘经配置为与安瓿的内壁表面成热接触。

附图说明

参考形成本公开的一部分的附图，且附图说明其中可实践本说明书中描述的系统和方法的实施例。相同参考数字始终表示相同或类似部分。

图1示出根据一些实施例的含有托盘的安瓿的示意性横截面图。

图2示出根据一些实施例的托盘。

图3A-3D示出根据一些实施例的托盘的各个视图。

图4A-4D示出根据一些实施例的托盘的各个视图。

图5A和5B示出根据一些实施例的托盘的各个视图。

图6示出根据一些实施例的托盘的分解视图。

图7示出用于根据一些实施例的托盘的扣环。

图8示出根据一些实施例的托盘。

图9示出根据用于将可压缩托盘插入到系统的安瓿中的方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式

图1示出根据一些实施例的示范性安瓿100的横截面示意图。安瓿100以任何组合容纳根据本文描述的实施例中的任一个的托盘102。安瓿100具有内部腔室104，其界定足以固持托盘102的堆叠的内部体积并且还允许流体(例如，气体)在所述内部体积内流动。如图1所示，内部腔室104及其体积大体上是圆柱形形状。

托盘102可为不锈钢、铝、石墨或本领域的技术人员已知的其它材料。在一些实施例中，托盘102包含涂层。所述涂层可对托盘102提供有用性质。举例来说，所述涂层可减少从托盘102提供到接纳前体的相关联工具的金属颗粒的量。在一实施例中，所述涂层是陶瓷(例如，氧化铝)或聚合物(例如，聚四氟乙烯)。

内部腔室104具有内壁表面106。托盘102中的每一个经配置为可堆叠的且经设定大小以容纳于内部腔室104的内部体积内。内部腔室104包含用于使流体(例如，气体)向上朝向内部腔室104的顶部110流动、向下朝向内部腔室104的底部112流动或这两种情况的流动路径108。托盘102还各自经配置以允许流体向上流动、向下流动或这两种情况。举例来说，托盘102中的每一个可具有穿过托盘102的主体的穿孔或孔。

每一托盘102具有经配置以与内壁表面106收缩的部分114。增加部分114与内壁表面106的表面与表面接触的面积会增强从内壁表面106到托盘102的热传递，且因此增强向固体前体材料的热传递。

因为内部腔室104的直径大体上不改变，所以与内部腔室104的直径相比具有较小轮廓大小的托盘102可使得在内部腔室104中插入托盘和堆叠托盘的过程相对容易。然而，具有静态且恒定较小轮廓大小的托盘将不能够与安瓿100的内壁表面106形成足够接触以提供从内壁表面106到托盘和/或安置于托盘上的固体前体材料的良好热传递。

本文公开的托盘102的实施例可实现两个优点：当被压缩时能够具有减少的轮廓大小以增强托盘102可插入到内部腔室104中的简易性，并且接着大小扩展以与安瓿100的内壁表面106形成改进的接触以提供从内壁表面106到托盘102和/或安置于托盘102上的固体前体材料的良好热传递。下文描述托盘102的各种示范性实施例。

如本文所使用的术语“可压缩”意味着结构、材料或这两者的配置，其经设计成能够对装置或装置的一部分的线性长度、径向长度、直径长度、周向长度或其任何组合进行更改、改变、缩短、拉长或其任何组合。可压缩结构的实例包含具有或不具有锁定机构、可延展材料、多孔材料等的弹簧、风琴褶状结构、开口环、机械接头中的一或多个。

图2示出根据一些实施例的托盘200。托盘200经配置以与其它相同或相似的托盘一起堆叠。托盘200包含可压缩部分202，所述可压缩部分包含经配置为能够沿着轴向方向减少长度的弹簧202。当被压缩时，托盘200可相对容易地插入到安瓿的内部腔室中，原因是其沿着轴向方向204的较短长度。可压缩部分202，在此情况下为弹簧202，由增强从安瓿到安置于托盘200上的固体前体材料的热传递的材料制成。弹簧202与作为热传递组件的翼形部分206、208成热接触。翼形部分206、208中的每一个包含相应弯曲表面210、212。弹簧202经配置以推动这些弯曲表面210、212彼此远离，使得弹簧202增强它们与安瓿的内壁表面的接触。在一些实施例中，所有弯曲表面210、212接触安瓿的内壁表面的至少一部分。根据一些实施例可压缩部分202不是风琴褶状结构。托盘200包含用于固持固体前体材料的组件(例如，板、碗、槽等)214。此组件214具有上部表面216。在一些实施例中，上部表面216是弯曲的。弯曲上部表面216可具有凹形拓扑、碗形状或槽形状。组件214可具有单个隔室或多个隔室。

在特定实例中，托盘200包含四个模块化组件：弹簧202、第一翼形部分206、第二翼形部分208、具有经配置以固持固体前体材料的上部表面216的槽214。弹簧202机械地且摩擦地接合并连接到翼形部分206、208。每一翼形部分206、208具有用于与弹簧202连接的保持器218、220。此连接提供足够接触以从翼形部分206、208向弹簧202传递热。翼形部分206、208中的每一个具有与槽214连接的水平组件222、224，其中水平组件222、224可相对于槽214滑动且与槽214具有摩擦接合、机械接合或这两者。弹簧202当被压缩且随后释放时造成两个翼形部分206、208推动彼此远离。当弹簧202被压缩时，弹簧势能增加。即，弹簧202在压缩状态中的弹簧势能高于其松弛状态。

图3A-3D示出根据一些实施例的托盘300的各个视图。图3A示出托盘300的透视图；图3B示出前视图；图3C示出俯视图；以及图3D示出侧视图。托盘300是具有风琴褶状结构302的单一整体结构，其中风琴褶状结构302具有脊部方向304和折叠方向306。风琴褶状结构302包含风琴褶状表面302-a。在一些实施例中，表面302-a是平面的。在一些实施例中，表面302-a是非平面的。在一些实施例中，表面302-a包含平面部分和非平面部分。风琴褶状结构302沿着折叠方向306可压缩，但沿着脊部方向304不可压缩。风琴褶状结构302的最大状态和最小状态经配置以具有用于固持固体前体材料的至少一个表面。此外，风琴褶状结构302具有较高的表面积以增加从托盘到托盘300的表面上的固体前体材料的热传递。托盘300还具有至少一个通路308，用于当托盘300安装于安瓿内时的流体流动(例如，气体流)。托盘300还经配置以可与具有相同或相似结构的其它托盘一起堆叠。当堆叠多个这些托盘300时，一个托盘300的最大状态可接触和/或连接到另一托盘的最小状态。在沿着折叠方向306的末端处的外表面310、312是弯曲的且经配置以接触安瓿的内部腔室的内壁表面。风琴褶状结构302允许托盘300沿着折叠方向306具有较短长度以用于插入到安瓿中，且接着沿着折叠方向306扩展以增强且改进外表面310、312与安瓿的内部腔室的内壁表面之间的表面接触。即，当被压缩托盘300被释放时风琴褶状结构302造成两个外表面310、312推动彼此远离。当风琴褶状结构302被压缩时，弹簧势能增加。即，风琴褶状结构302在压缩状态中的弹簧势能高于其松弛状态。

图4A-4D示出根据一些实施例的另一托盘400的各个视图。图4A示出托盘400的透视图；图4B示出前视图；图4C示出俯视图；以及图4D示出侧视图。托盘400类似于图3A-3D中示出的托盘300，但与图3A-3D中示出的外表面310、312相比包含在两个外部区处的较大表面积组件402、404。

图5A和5B示出根据一些实施例的托盘500的各个视图。图5A示出托盘500的透视图，且图5B示出同一托盘500的俯视图。托盘500包含平面板502，在其外部或最外周边处配置有开口环504组件。开口环504由可对安置于托盘500上的固体前体材料提供热能的材料制成。开口环504经配置有不同厚度的环带以实现所需的弹簧常数性质。开口环504可在开口端506、508处被压缩，因此减少整体尺寸。开口端506、508可经配置有用于机械、摩擦或这两个接合的额外结构(例如，孔506-a、508-a)以提供足够的用于压缩开口环504的力。即，可压缩开口环504以沿着开口环504的径向方向减小。这允许托盘500具有较小的平面轮廓以用于插入到安瓿中。当此压缩状态被释放时，开口环504沿着径向方向向外扩展而增强且改进托盘500的外表面510与安瓿的内部腔室的内壁表面之间的表面接触。当开口环504被压缩时，弹簧势能增加。即，开口环504在压缩状态中的弹簧势能高于其松弛状态。托盘500还包含流动路径512、514、516，其为用于例如气体等流体从内部腔室的底部流动到内部腔室的顶部、从内部腔室的顶部流动到内部腔室的底部或这两种情况的通路。

图6示出根据一些实施例的托盘600的分解视图。托盘600包含经配置以固持固体前体材料的板602。板602包含流动路径604，其为用于例如气体等流体从内部腔室的底部流动到内部腔室的顶部、从内部腔室的顶部流动到内部腔室的底部或这两种情况的通路。托盘600进一步包含可压缩开口环606(其也可称为“扣环”，因为当从压缩状态释放时，所述环“搭扣”回到其原始形状)。开口环606可放置于板602上方或下方。开口环606由可对安置于托盘600上的固体前体材料提供热能的材料制成。开口环606具有开口端608、610，其可经配置有用于机械、摩擦或这两种接合的额外结构(例如，孔608-a、610-a)以提供足够的用于压缩开口环606的力。即，可压缩开口环606以沿着开口环606的径向方向减小。这允许托盘600具有较小的平面轮廓以用于插入到安瓿中。当此压缩状态被释放时，开口环606沿着径向方向向外扩展以增强且改进开口环606的外表面612与安瓿的内部腔室的内壁表面之间的表面接触。这允许从安瓿的内壁表面到开口环606的改进的热传递。开口环606与板602成热接触。因此，安瓿的内壁表面与板602之间的改进的热接触由开口环606实现。这也增强向安置于板602上的固体前体材料的热能递送。当开口环606被压缩时，弹簧势能增加。即，开口环606在压缩状态中的弹簧势能高于其松弛状态。

图7示出扣环700的实施例，其可与图5A、5B和6中示出的托盘中的任一个一起使用。扣环700是可压缩的，且当从压缩状态释放时，开口环“搭扣”回到其原始形状。扣环700可放置于用于托盘的板上方或下方。扣环700由可对安置于托盘上的固体前体材料提供热能的材料制成。扣环700具有开口端702、704，其可配置有用于机械、摩擦或这两种接合的额外结构，例如孔706、708、710、712，以提供足够的用于压缩扣环700的力。例如内部孔706、708等一组孔可用以通过例如老虎钳或另一机械装置等工具压缩扣环700。例如外部一对孔710、712等第二组孔经配置以用于使用例如线等另一工具紧固压缩扣环。一旦线已放置，扣环700就可维持其压缩配置且处于一状态使得扣环700可容易地插入到安瓿的深内部腔室中。即，扣环700可被压缩以沿着扣环700的径向方向减小。这允许托盘具有较小的平面轮廓以用于插入到安瓿中。在扣环700(例如，和相关联托盘)安置于所需定位和位置中之后，可切割保持压缩状态的线以抵靠安瓿的内部腔室的内部尺寸释放扣环700。当经由线的脱离释放此压缩状态时，扣环700沿着径向方向向外扩展而增强且改进扣环700的外表面与安瓿的内部腔室的内壁表面之间的表面接触。这允许从安瓿的内壁表面到扣环700的改进的热传递。扣环700与板成热接触。因此，安瓿的内壁表面与板之间的改进的热接触由扣环700实现。这也增强向安置于板上的固体前体材料的热能递送。当扣环700被压缩时，弹簧势能增加。即，扣环700在压缩状态中的弹簧势能高于其松弛状态。

图8示出根据一些实施例的托盘800的俯视图。托盘800包含经配置以固持固体前体材料的多个板802、804。即，板802、804中的每一个具有经配置以固持固体前体的相应第一表面和第二表面。虽然图8示出两个板802、804，但可将多于两个板(和表面)并入到此托盘800的其它经修改实施例中。板802、804经分离以限定流动路径806，其为用于例如气体等流体从内部腔室的底部流动到内部腔室的顶部、从内部腔室的顶部流动到内部腔室的底部或这两种情况的通路。托盘800进一步包含可压缩开口环808(其也可称为“扣环”，因为当从压缩状态释放时，所述环“搭扣”回到其原始形状)。开口环808可放置于板802、804上方或下方。开口环808由可对安置于托盘800上的固体前体材料提供热能的材料制成。开口环808具有开口端810、812，其可被配置有用于机械、摩擦或这两种接合的额外结构(例如，孔810-a、812-a)以提供足够的用于压缩开口环808的力。即，开口环808可被压缩以沿着开口环808的径向方向、圆周部分或这两者减小。这允许板802、804变为更接近在一起，且托盘800达成较小的平面轮廓以用于插入到安瓿中。当此压缩状态被释放时，开口环808“搭扣回”且沿着径向方向向外扩展。这增强且改进板802、804的外表面814、816与安瓿的内部腔室的内壁表面之间的表面接触。这允许从安瓿的内壁表面到板802、804的改进的热传递。这也增强向安置于板802、804上的固体前体材料的热能递送。当开口环808被压缩时，弹簧势能增加。即，开口环808在压缩状态中的弹簧势能高于其松弛状态。

图9示出根据用于将可压缩托盘插入到系统的安瓿中的方法900的一些实施例的示范性流程图。托盘可为如本文中所描述的具有可压缩部分的托盘中的任一个。方法900包含获得根据本文描述的实施例中的任一个的托盘(获得托盘902)。随后，压缩托盘904，且将托盘插入到安瓿中906(即，插入到限定安瓿的内部体积的内部腔室中)，其中所述托盘现已被压缩。在一些实施例中，方法900进一步包括释放托盘的可压缩部分，其中所述可压缩部分扩展且托盘经配置为与安瓿的内壁表面成热接触。这可随后导致被压缩的托盘扩展而贴合地且紧密地配合到内部腔室的内壁表面。当托盘在安瓿内时释放被压缩的托盘908，该过程可包含例如对将扣环保持于压缩状态的线(例如，参见图7和上文的相关描述)进行切割或释放。

本文所使用的术语旨在描述实施例，而非旨在进行限制。术语“一”和“所述”也包含复数形式，除非另外清楚地指示。术语“包括”在用于本说明书中时规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在或添加。

应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，实施例中的任一者或其任何部分可与其它实施例中的任一者组合。还应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可详细地进行改变，尤其是就所使用的构造材料和部件的形状、大小和布置来说。本说明书和所描述的实施例是实例，本公开的真实范围和精神由所附权利要求书指示。

Claims (10)

1.一种用于安瓿的托盘，其特征在于所述托盘包括：

可压缩部分，其具有压缩状态和松弛状态，

其中所述可压缩部分中的弹簧势能比所述松弛状态中更高。

2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于所述托盘进一步包括：

热传递组件，

其中所述热传递组件与所述可压缩部分成热接触。

3.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于所述托盘进一步包括：

第二热传递组件，

其中所述第二热传递组件与所述可压缩部分成热接触。

4.根据权利要求3所述的托盘，

其特征在于当所述可压缩部分被压缩时从所述热传递组件到所述第二热传递组件的距离减少。

5.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于所述托盘进一步包括：

表面，

其中所述表面经配置以固持固体前体材料，且

其中所述表面与所述可压缩部分成热接触。

6.根据权利要求1所述的托盘，

其特征在于所述可压缩部分包括具有脊部方向和折叠方向的风琴褶状表面。

7.根据权利要求1所述的托盘，

其特征在于所述可压缩部分包括开口环。

8.根据权利要求7所述的托盘，其特征在于所述托盘进一步包括：

表面，

其中所述表面经配置以固持固体前体材料，且

其中所述表面与所述开口环成热接触。

9.根据权利要求8所述的托盘，其特征在于所述开口环安置于所述表面的外周边处。

10.根据权利要求8所述的托盘，其特征在于所述托盘进一步包括：

第二表面，

其中所述第二表面经配置以固持固体前体材料，且

其中所述第二表面与所述开口环成热接触。