JP2013049926A - ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助ける方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蒸発器(110)から蒸発器(110)に結合された処理設備(120)に所望のガスを送出するシステム(100)を含む、ガスと蒸発材料との接触を強化する装置及び方法。蒸発器(110)が、材料を蒸発させ、蒸発器(110)に結合されたガス源(130)からガスを受けとり、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスを処理設備(120)に送出するのを助ける。蒸発器(110)が、受けとられたガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるために、蒸発すべき材料の露出表面積を増加させるのを助けるよう、蒸発すべき材料を支える。蒸発器(110)が、受けとられたガスと蒸発材料との接触を促進することにより、比較的より高い流量で、得られたガスを処理設備(120)に送出するのに使用されることがある。
【選択図】図1
Description
本特許出願は、「蒸発器送出アンプル(VAPORIZER DELIVERY AMPOULE)」と題された、米国特許出願第10/201,518号明細書(2002年7月23日出願)の一部継続出願である。米国特許出願第10/201,518号明細書は、参照により本明細書に組み込まれている。
この特許出願に記述した1つ以上の実施形態は、蒸発器の分野に関するものである。
蒸発器が、たとえば、工作物全体に薄膜を形成させる化学気相成長法(CVD)設備、又は工作物内に噴射するために工作物の方にイオンを加速させるイオン注入機などの、半導体処理設備の処理槽にキャリヤガス内の材料を送出するのに使用されることがある。
少なくとも1つの開示されている装置が、容器と、ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する容器内の材料を支えるのを助けるための構造とを有する。少なくとも1つの開示されている装置の構造が、材料が構造に置かれている時と同じ形態で材料が蒸発するよう支えるのを助けることがある。
図1は、1つ以上の実施形態について、蒸発器110から蒸発器110に結合された処理設備120に所望のガスを送出するシステム100を示している。蒸発器110は、材料を蒸発させ、蒸発器110に結合されたガス源130からガスを受けとり、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスを処理設備120に送出するのを助ける。蒸発器110は、受けとられたガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう、蒸発すべき材料の露出表面積を増加させるのを助けるために、蒸発すべき材料を支える。
図2のブロック202について、蒸発すべき材料が、蒸発すべき材料の露出表面積を増加させるのを助けるよう、蒸発器110の容器内で支えられる。
1つ以上の実施形態の蒸発器110が、材料の露出表面積を増加させるのを助けるよう材料を支えるのを助けるための1つ以上の支持面を画定する、1つ以上のホルダを備えた容器を備えることがある。図3は、一実施形態の例について、各支持面311、321、331、341、351、及び361を画定する、複数のホルダ310、320、330、340、350、及び360を備えた容器300を示している。
ガスが、任意の好適な場所で、容器の1つ以上の内部領域内に任意の好適な流量で導入されることがある。1つ以上の実施形態のガスが、内部領域内の別の端部の方に流れるよう、内部領域内の一方の端部又はこの近くの容器の内部領域内に導入されることがある。
導入されたガスが、導入されたガスと蒸発する材料との接触時間を増加させるのを助けるために、容器の内部領域の端部面によって及び/又は内部領域内の1つ以上のホルダによって支えられた材料全体に及び/又はここを通って流れるよう、任意の好適な方法で方向付けられることがある。このため、内部領域内の材料の蒸発速度のばらつき及び/又は蒸発材料の濃度のばらつきがある場合にも、導入されたガスが蒸発材料に接触する可能性が高くなる。
蒸発すべき材料を支える1つ以上のホルダが、画定される、位置決めされる、及び/又は結合される容器は、任意の好適な方法で任意の好適なガス源から任意の好適なガスを受けとるよう結合され、容器内の材料が蒸発するのを助けるよう任意の好適な加熱設備を使用して任意の好適な方法で加熱され、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスを、たとえば任意の好適な処理設備に、任意の好適な方法で送出するよう結合されることがある。
Claims (61)
- 容器と、
ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の材料を支えるのを助けるための構造と、を備える装置であって、
前記構造が、前記材料が前記構造に置かれている時と同じ形態で材料が蒸発するよう支えるのを助ける装置。 - 前記構造が、前記構造が存在しない前記容器内にある、前記材料が有し得る最大露出表面積に対して、増大した露出表面積を有する材料を支えるのを助ける請求項1に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器の前記内部領域の底面に加えて、前記容器の内部領域内で1つ以上の材料支持面を画定する請求項1に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器の内部領域内で、前記容器の前記内部領域の底面の表面積より大きい総表面積を有する1つ以上の材料支持面を画定する請求項1に記載の装置。
- 前記構造が、粉末及び/又は凝集粒子の形態の材料を支えるのを助ける請求項1に記載の装置。
- 前記構造が、結晶質を支えるのを助ける請求項1に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器内の異なるレベルで、複数の材料支持面を画定する請求項1に記載の装置。
- ガスと蒸発する材料との接触時間を増加させるのを助けるよう、蒸発する材料全体に及び/又はここを通ってガス流を方向付けるのを助けるための構造を有する請求項1に記載の装置。
- 前記容器内の加熱表面積を増加させるのを助けるための構造を有する請求項1に記載の装置。
- 前記ガスが、キャリヤガスである請求項1に記載の装置。
- 前記ガスが、前記蒸発材料に反応性のある請求項1に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器内の材料を支えるのを助けるための支持面を画定する、1つ以上のホルダを備える請求項1に記載の装置。
- ホルダが、ガスが前記ホルダを通って流れる1つ以上の通路を有する請求項12に記載の装置。
- ホルダが、少なくとも一部分浸透性の材料全体に支持面の少なくとも一部分を画定する請求項12に記載の装置。
- 前記容器がガスを受けとるガス源と合わせて、材料が蒸発するのを助けるよう前記容器を加熱するための加熱設備と、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスが送出される処理設備とを備える請求項1に記載の装置。
- 前記処理設備が、化学気相成長法、原子層堆積法、プラズマ促進原子層堆積法、有機金属気相成長法、プラズマ促進化学気相成長法、又はイオン注入法を実施する請求項15に記載の装置。
- 容器と、
原子層堆積法(ALD)処理設備に送出するために、ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の材料を支えるのを助けるための構造と、を備える装置。 - 前記構造が、前記構造が存在しない前記容器内にある、前記材料が有し得る最大露出表面積に対して、増大した露出表面積を有する材料を支えるのを助ける請求項17に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器の前記内部領域の底面に加えて、前記容器の内部領域内に1つ以上の材料支持面を画定する請求項17に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器の内部領域内で、前記容器の前記内部領域の底面の表面積より大きい総表面積を有する1つ以上の材料支持面を画定する請求項17に記載の装置。
- ガスと蒸発する材料との接触時間を増加させるのを助けるために、蒸発する材料全体に及び/又はここを通ってガス流を方向付けるのを助けるための構造を有する請求項17に記載の装置。
- 前記容器内の加熱表面積を増加させるのを助けるための構造を有する請求項17に記載の装置。
- 前記容器がガスを受けとるガス源と合わせて、材料が蒸発するのを助けるよう前記容器を加熱するための加熱設備と、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスが送出されるALD処理設備とを備える請求項17に記載の装置。
- 容器と、
ガスと蒸発した液体材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の液体材料を支えるのを助けるための構造と、を備える装置。 - 前記構造が、前記構造が存在しない前記容器内にある、液体材料が有し得る最大露出表面積に対して、増大した露出表面積を有する前記液体材料を支えるのを助ける請求項24に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器の内部領域の底面に加えて、前記容器の前記内部領域内に1つ以上の材料支持面を画定する請求項24に記載の装置。
- 前記構造が、前記容器の内部領域内に、前記容器の前記内部領域の底面の表面積より大きい総表面積を有する1つ以上の材料支持面を画定する請求項24に記載の装置。
- ガスと蒸発する液体材料との接触時間を増加させるのを助けるよう、蒸発する液体材料全体に及び/又はここを通ってガス流を方向付けるのを助けるための構造を有する請求項24に記載の装置。
- 前記容器内の加熱表面積を増加させるのを助けるための構造を有する請求項24に記載の装置。
- 前記容器がガスを受けとるガス源と合わせて、液体材料が蒸発するのを助けるよう前記容器を加熱するための加熱設備と、受けとられたガスと蒸発した液体材料との接触から生じたガスが送出される処理設備とを備える、請求項24に記載の装置。
- 容器と、
ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の材料を支えるのを助けるための支持面を画定する1つ以上のホルダと、を備える装置であって、
ホルダが、ガスが前記ホルダを通って流れる通路を画定するのを助けるよう、前記ホルダの前記支持面を通る開口部の周囲の少なくとも一部分に沿って1つ以上の側壁を有する装置。 - 前記1つ以上のホルダが、このような1つ以上のホルダが存在しない前記容器内にある、前記材料が有し得る最大露出表面積に対して、増大した露出表面積を有する材料を支えるのを助ける請求項31に記載の装置。
- 前記1つ以上のホルダが、前記容器の内部領域内で、前記容器の前記内部領域の底面の表面積より大きい総表面積を有する1つ以上の支持面を画定する請求項31に記載の装置。
- ホルダが、ガスを前記容器内に導入するための流路を画定するのを助けるよう、管が延在する開口部を画定する請求項31に記載の装置。
- 前記容器がガスを受けとるガス源と合わせて、材料が蒸発するのを助けるよう前記容器を加熱するための加熱設備と、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスが送出される処理設備とを備える請求項31に記載の装置。
- 容器と、
ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の材料を支えるのを助けるための支持面を画定する1つ以上のホルダと、を備える装置であって、
ホルダが、ガスが前記ホルダを通って流れることができるようにするために、1つ以上の壁と1つ以上の壁内の1つ以上の通路とを有する装置。 - 前記1つ以上のホルダが、このような1つ以上のホルダが存在しない前記容器内にある、前記材料が有し得る最大露出表面積に対して、増大した露出表面積を有する材料を支えるのを助ける請求項36に記載の装置。
- 前記1つ以上のホルダが、前記容器の内部領域内に、前記容器の前記内部領域の底面の表面積より大きい総表面積を有する1つ以上の支持面を画定する請求項36に記載の装置。
- ホルダが、前記ホルダの前記支持面を分割するのを助けるよう、1つ以上の壁を有する請求項36に記載の装置。
- ホルダが、前記ホルダの前記支持面の周囲の少なくとも一部分に沿って又はこの近くに、1つ以上の壁を有する請求項36に記載の装置。
- ホルダが、前記ホルダの前記支持面のほぼ中心の領域に又はこの近くに、1つ以上の壁を有する請求項36に記載の装置。
- ホルダが、ガスを前記容器内に導入するための流路を画定するのを助けるよう、管が延在する開口部を画定する請求項36に記載の装置。
- 前記容器がガスを受けとるガス源と合わせて、材料が蒸発するのを助けるよう前記容器を加熱するための加熱設備と、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスが送出される処理設備とを備える請求項36に記載の装置。
- 容器と、
ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の材料を支えるのを助けるための支持面を画定する1つ以上のホルダと、を備える装置であって、
ホルダが、その少なくとも一部分がこの中をガスが流れる少なくとも一部分浸透性の材料の上にある、支持面を画定する装置。 - 前記1つ以上のホルダが、このような1つ以上のホルダが存在しない前記容器内にある、前記材料が有し得る最大露出表面積に対して、増大した露出表面積を有する材料を支えるのを助ける請求項44に記載の装置。
- 前記1つ以上のホルダが、前記容器の内部領域内に、前記容器の前記内部領域の底面の表面積より大きい総表面積を有する1つ以上の支持面を画定する請求項44に記載の装置。
- ホルダが、ガスを前記容器内に導入するための流路を画定するのを助けるよう、管が延在する開口部を画定する請求項44に記載の装置。
- 前記容器がガスを受けとるガス源と合わせて、材料が蒸発するのを助けるよう前記容器を加熱するための加熱設備と、受けとられたガスと蒸発材料との接触から生じたガスが送出される処理設備とを備える請求項44に記載の装置。
- 容器内の材料が蒸発するのを助けるよう容器を加熱する工程であって、前記容器が、ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の材料を支えるのを助けるための構造を有し、前記構造が、前記材料が前記構造に置かれている時と同じ形態で材料が蒸発するよう支えるのを助け、
さらに、ガスを前記容器内に導入する工程と、
導入されたガスと蒸発材料との接触から生じたガスを処理設備に送出する工程と、
を含む方法。 - 前記加熱工程が、粉末及び/又は凝集粒子の形態の材料が蒸発するのを助けるよう、容器を加熱することを含む請求項49に記載の方法。
- 前記加熱工程が、結晶質が蒸発するのを助けるよう、容器を加熱することを含む請求項49に記載の方法。
- 蒸発材料でキャリヤガスを飽和させることを含む請求項49に記載の方法。
- 蒸発材料でガスを化学反応させることを含む請求項49に記載の方法。
- 導入されたガスと蒸発する材料との接触時間を増加させるのを助けるよう、蒸発する材料全体に及び/又はここを通って、ガス流を方向付ける工程を含む請求項49に記載の方法。
- 前記方向付ける工程が、前記容器内の材料を支えるのを助けるよう、支持面を画定する1つ以上のホルダの1つ以上の通路により、ガス流を方向付けることを含む請求項54に記載の方法。
- 前記送出されたガスを使用して、化学気相成長法、原子層堆積法、プラズマ促進原子層堆積法、有機金属気相成長法、プラズマ促進化学気相成長法、又はイオン注入法を実施することを含む請求項49に記載の方法。
- 容器内の材料が蒸発するのを助けるよう容器を加熱する工程であって、前記容器が、ガスと蒸発材料との接触を促進するのを助けるよう増大した露出表面積を有する、前記容器内の材料を支えるのを助けるための構造を有し、
さらに、ガスを前記容器内に導入する工程と、
導入されたガスと蒸発材料との接触から生じたガスを原子層堆積法処理設備に送出する工程と、
前記送出されたガスを使用して原子層堆積法を実施する工程と、
を含む方法。 - 蒸発材料でキャリヤガスを飽和させることを含む請求項57に記載の方法。
- 蒸発材料でガスを化学反応させることを含む請求項57に記載の方法。
- 導入されたガスと蒸発する材料との接触時間を増加させるのを助けるよう、蒸発する材料全体に及び/又はここを通ってガス流を方向付ける工程を含む請求項57に記載の方法。
- 前記方向付ける工程が、前記容器内の材料を支えるのを助けるよう、支持面を画定する1つ以上のホルダの1つ以上の通路により、ガス流を方向付けることを含む請求項60に記載の方法。
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