KR20080106544A - 직접 액체 분사 장치 - Google Patents

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KR20080106544A
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제이 브라이언 디돈트니
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에비자 테크놀로지, 인크.
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Abstract

본 발명은, 프리커서 요소를 혼합 및 기화하여, 고전도성 방식으로 원격 처리 환경으로 연통시키기 위한 장치를 제공한다. 공급 계량기는, 상기 공급 계량기와 연통하여, 혼합 매니폴드 내로의 흐름을 제어하기 위한 압전 제어된 밸브에 따라 액체 프리커서를 수용한다. 기화기 매니폴드는, 캐리어 가스 공급기와 협동하여, 캐리어 가스를 상기 혼합 매니폴드 내로 동시에 공급한다. 기화기 컴포넌트는, 상기 혼합 매니폴드와 연통하는 하나 이상의 가열 요소를 포함하며, 상기 기화기 본체 내에 공급된 혼합 (프릿) 재료와 협동하여, 상기 액체 프리커서를 증기 출력으로 상 변화시킨다. 상기 증기 출력의 공급은 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브를 따라 일어나는데, 상기 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브는 상기 기화기 본체의 하류에 위치되고, 통상적으로 상기 기화기 매니폴드 구조 내에 내장되며, 증기를 원격 처리 챔버 내로 계량 및 공급한다.
캐리어 가스 입구, 캐리어 가스/액체 인터페이스 유닛, 볼륨, 액체 계량 밸브, 기화기 본체, 가열 요소, 매트릭스 재료, 원격 처리 챔버, 도관, 고전도성 런/벤트 밸브, 공급 계량기, 혼합 매니폴드, 제어 밸브, 기화기 매니폴드, 기화기 컴포넌트.

Description

직접 액체 분사 장치{DIRECT LIQUID INJECTOR DEVICE}
본 발명은 일반적으로 반도체 처리 장치에서 프리커서(precursor) 분사에 관한 것으로서, 특히 관련 처리 챔버 내에 포함된 실리콘 웨이퍼 등의 원자층 침착(ALD)에 응용하기 위한 액체 프리커서 또는 프리커서 액체 용액 분사기에 관한 것이다.
본 출원은 2006년 2월 17일 출원된 미국 가출원 제60/774,318호 및 2007년 2월 19일 출원된 미국 가출원 제11/676,346호를 우선권으로서 주장한다.
원자층 침착(ALD) 처리는 기판을 하나 이상의 별개의 기체 상(gas phase) 화학 프리커서/반응물에 반복적으로 교대로 노출시킴으로써 실시된다. 현재 사용되고 있고 미래에도 사용될 프리커서 중 대부분은 액체 또는 고체 형태로만 존재한다. 이들 프리커서 중 대부분이 공통으로 가진 물리적 성질은 낮은 증기압이어서, 디바이스 웨이퍼를 처리하기에 충분히 큰 공급 가스 농도는 재료의 실온 평형 기체 상에 의존하여서는 수용될 수 없다. 처리를 위한 충분한 농도를 제공하기 위해 재료를 기체(증기) 상으로 상 변화시키기 위해 외부 에너지가 인가되어야 한다. 이것은 액체 상태에서 가열하고 버블링 방법을 사용하여 이루어질 수 있다. 그러나, 초과해서는 않 되는 온도 한계를 가지는 화학물질을 포함하여 화학물질 공급 시스 템에는 다른 컴포넌트(통상적으로)가 있기 때문에, 시스템의 온도가 상승될 수 있는 데에는 한계가 있다. 따라서, 이들 낮은 증기압 재료로부터 충분히 농축된 가스를 생산하기 위해, 액체를 기화시키기 위해 종종 직접 액체 분사라고도 지칭되는 다른 방법이 사용된다. 시판되고 있는 그러한 많은 시스템이 있지만, 그러한 시스템의 대부분은 CVD에서 필요한 연속적으로 유지되는 작동을 위해 개발되었다. 짧은 펄스(선량(dose))가 ALD에 사용될 수 있도록 몇 가지 시스템이 디자인되었지만, 그들을 합체하는 것에 대해서는 여전히 특허에 의해 보호되어 있다. ALD의 작은 선량 요구사항, 및 지연 없이 실시간으로 제공되는 제어 신호를 모방하기 위해 시스템에 의해 출력되는 선량에 대한 요구사항으로 인해, 최적 성능을 위해 다음의 특징의 목록을 강조할 필요가 있다.
· 처리의 작은 선량 성질로 인해 매우 저속으로 소비될 수 있는 화학물질의 분해를 방지하기 위해 계량 밸브(상 변화 밸브)에서의 액체 프리커서의 제한된 가열
· 액체의 밸브 펌핑을 방지하기 위해 계량 밸브 내에서의 시트 대 시트 제한 부피
· 기화 전에 액체의 계량 밸브 통과 후의 제한된 면 접촉(밸브 통과 후의 액체의 표면 운반을 최소화함)
· 처리 챔버에 의해 형성되고, 계량(상 변화) 밸브에서 존재하는 가장 낮은 압력을 가능하게 하기 위한 디바이스의 큰 전도성
· 액체가 기화기로 향해 운반될 때, 액체가 캐리어 가스 스트림을 떠나 도 관 경계면에 접착하게 할 수 있는 액체의 방향의 변경이 없음.
상술한 바와 같이, ALD 시스템에 합체될 수 있는 액체 프리커서의 기화를 위해 제공되는 이용 가능한 시스템이 많이 있지만, 이들 시스템은 모두 디자인이 다르고, 공통점을 가지지 않으며, 독립적인 컴포넌트이다. 처리 챔버 전에 증기가 도관 표면에 농축되는 것을 방지하기 위해 컴포넌트 조립체 전체에 대한 가열을 유지하는 동안에, 상류 및 하류 밸빙, 매니폴딩, 모니터링을 필요로 하는 시스템에 이것을 합체하는 것은 모험이 될 수 있다.
프리커서의 실험적 성질로 인해, 많은 프리커서는 구매하기에 비싸며, 따라서, 낭비를 최소화하는 것이 바람직하다. 런/벤트(run/vent) 전략은,
a) 바람직한 농도 및 흐름을 형성/안정화하기 위해 전방 라인으로 향한 제1 통로,
b) 주어진 시간 동안 선량을 공급하기 위한 챔버로 향한 제2 통로, 및
c) 전방 라인으로 향한 제1 통로로의 귀환
을 제공함으로써 선량을 공급하기 위해 통상적으로 사용되지만, 전방 라인으로의 낭비를 최소화하고, 가능하면 선량들 사이의 소모를 중단하는 것이 바람직하다.
따라서, 상술한 속성을 가진 프리커서 분사기에 대한 필요성이 있다. 또한, 프리커서의 표면 접촉, 운반 시간, 잔여 액체 저장, 가열을 제한하며, 처리 챔버로 향한 고전도성 통로를 제공하는 분사기가 필요하다.
본 발명은, 프리커서 요소를 혼합 및 기화하고, 고전도성 방식으로 원격 처리 환경으로 연통시키기 위한 장치를 제공한다. 특히, 본 발명은 실리콘 웨이퍼 처리 작동 등과 연관되는 원자층 침착(ALD) 또는 화학 기상 증착(CVD) 기법에 특히 적합하다.
팰릿 베이스 또는 다른 적절한 지지 구조물이 제공되는데, 그 위에 연관된 압력에 따라 액체 프리커서를 수용하기 위한 공급 계량기가 고정된다. 압전 제어된 밸브는 상기 공급 계량기와 연통하여, 혼합 매니폴드 내로의 액체 프리커서 흐름을 제어한다. 기화기 컴포넌트 매니폴드는 캐리어 가스 공급기와 협동하여, 캐리어 가스를 상기 혼합 매니폴드 내로 동시에 공급한다.
추가 특징은, 상기 혼합 매니폴드와 연통하는 하나 이상의 가열 요소를 구비하며, 상기 기화기 본체 내에 공급된 혼합 재료와 협동하여, 상기 액체 프리커서를 증기 출력으로 상 변화시키는 기화기 컴포넌트를 포함한다. 상기 증기 출력의 공급은 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브를 따라 일어나는데, 상기 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브는 상기 기화기 본체의 하류에 위치되고, 통상적으로 상기 기화기 매니폴드 구조 내에 내장되며, 증기를 원격 처리 챔버 내로 계량 및 공급한다.
추가적 특징은, 상기 증기를 공급하기 위해 기화기 컴포넌트 매니폴드와 연통하는 하나 이상의 베이스 매니폴드를 포함한다. 복수개의 베이스 매니폴드는 기화기 컴포넌트 매니폴드와 연통할 수 있고, 하나 이상의 베이스 매니폴드는 또한 상기 증기를 더 혼합하기 위한 희석 가스 유입 라인으로서 작동한다.
2차 가열 요소는 상기 혼합 매니폴드로의 공급 전에 상기 캐리어 가스 공급부와 연통한다. 상기 가열 요소 각각은, 상기 캐리어 가스와 사전 기화된 상기 프리커서/가스 혼합물 중 하나 이상이 통과하는 공동과 결합된 전기 코일 저항 가열기를 더 포함할 수 있다.
기화기 매니폴드는 또한 낮은 증기압 프리커서에 사용하기 위한 버블러 매니폴드와 협동할 수 있다. 뱅크로 형성되는 하나 이상의 쌍 및 통상적으로는 복수개의 런/벤트 밸브는, 상기 기화기 본체의 하류 위치와 연통하는 상기 컴포넌트 매니폴드(또는 선택사항으로서 버블러 매니폴드)에 장착된다.
상기 혼합 매니폴드와 연관되는 추가적 특징은, 상기 혼합 매니폴드는 규정 형상 및 사이즈를 가지며, 크로스오버 매니폴드와 연관되어 마찬가지의 원형 형상 및 서로 맞는 구조를 가진 상기 액체 프리커서를 연통시키는 환형 통로를 더 포함하고, 상기 환형 통로와 상기 크로스오버 매니폴드 사이에 형성된 협동하는 갭의 환형 형상은, 상기 기화 컴포넌트와 연관된 둘러싸고 있는 벽과 부딪치지 않고, 아래에 위치된 가열된 프릿(frit)을 포함하여 상기 혼합 재료 내로 상기 캐리어 가스가 상기 액체를 휩쓸고 들어갈 수 있게 하는 것이다. 상기 크로스오버 매니폴드는, 상기 캐리어 가스 입구와 연통하는 상기 환형 통로로 향해 연장된 길이방향 통로를 마찬가지로 합체할 수 있다.
본 발명의 또 다른 변경예는, 하나 이상의 특정한 액체 프리커서(또는, 한 쌍의 구별되는 프리커서)를 혼합 및 기화시키기 위해 이중 액체 분사 공급 계량기, 압전 밸브, 및 버블러 매니폴드를 포함할 수 있다. 이러한 변경예에 따라, 형성된 2개의 종(species)의 증기를 위한 개별 출구 및 공통 전방 라인 연결부를 구비하는 이중 출구 3-베이스 매니폴드가 장착된다.
이제, 다음의 상세한 설명을 위해 첨부된 도면을 참조하며, 여러 가지 도면에서 유사한 도면 부호는 유사한 부품을 나타낸다.
도 1은, 실리콘 웨이퍼 생산과 연관되는 원자층 침착(ALD) 프로세스에 합체될 수 있는, 본 발명의 제1 변경예에 따른 단일 직접 액체 분사(DLI) 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 DLI 장치의 단면도로서, 캐리어 가스 입구, 압전 밸브 제어 액체 기화기와 연통하는 캐리어 가스/액체 인터페이스, 가열 요소, 및 한 쌍의 런/벤트 밸브에 의해 제어되는 고전도성 통로 증기 출구를 제공하기 위한 매니폴드 구조를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 압전 제어 기화기 컴포넌트의 사시 단면도이다.
도 3A는 도 3에 도시된 기화기 컴포넌트의 절결 사시 단면도이다.
도 3B는 탑재 플레이트에 조립된 압전 혼합 밸브를 도시한다.
도 3C는 액체 유입 포트를 둘러싸는 캐리어 환형 영역과 연관되는 탑재 매니폴드 컴포넌트의 다른 사시 단면도이다.
도 3D는 도 3C의 절결 단면도이다.
도 3E는, 도 1에 도시되고, 도 3C의 유입 컴포넌트와 하부에서 연통하는 크로스오버 매니폴드의 사시 단면도이다.
도 3F는 도 3E에 도시된 크로스오버 매니폴드의 절결 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 기화기 컴포넌트 베이스 매니폴드의 사시도이다.
도 4는 도 4에 도시된 매니폴드의 절결 사시 단면도이다.
도 5는 버블러 컴포넌트 매니폴드의 변경예의 사시도이다.
도 5A는 도 5에 도시된 컴포넌트 매니폴드의 절결 사시 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 기화기 컴포넌트 매니폴드의 사시도이다.
도 6B는 도 6에 도시된 기화기 컴포넌트 매니폴드의 절결 사시 단면도이다.
도 7은, 캐리어 가스/흐름 증기 압력 액체 프리커서 혼합물을 고전도성 출구 증기로 상 변화시키는 것을 조력하기 위한 가열된 공동 부조립체의 조립도이다.
도 7A는 도 7의 가열기 부조립체의 분해도이다.
도 8은 단일 직접 액체 분사(DLI) 장치의 다른 변경예의 사시도로서, 설치되고 베이스 매니폴드의 연관 쌍과 통합 연통하는 단일 버블러 컴포넌트 매니폴드를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 변경예에 따른 이중 직접 액체 분사(DLI) 장치의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 장치의 회전된 사시도이다.
도 11은 도 9에 도시된 본 발명이 다른 변경예에 따른 이중 출구 매니폴드 블록의 사시도로서, 연관 전방 라인으로 향한 중앙 공통 통로, 및 액체 분사된 프리커서의 연관된 제1 및 제2 종(species)을 위한 제1 및 제2 희석 입구를 도시한다.
도 11A는 도 11에 도시된 매니폴드 블록의 절결 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 변경예에 따른 이중 출구 3-베이스 매니폴드 DLI의 사시도이다.
도 13은 도 12의 단면도로서, 도 12의 3-베이스 매니폴드 구조의 상부에 배치되는 버블러 매니폴드를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 변경예에 따른 단일 직접 액체 분사(DLI) 장치의 사시도가 도면 부호 10으로 도시되었다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 DLI 장치는 통상적으로, 실리콘 웨이퍼 생산과 연관되고, 반도체 처리 챔버(도시되지 않음) 내에서 수행될 수 있는 원자층 침착(ALD) 프로세스 등에 합체된다. 후에 더 상세히 설명되듯이, DLI 기화기 조립체는, 화학 기상 증착(CVD)에 제한되지 않고, 다른 응용, 고품질 필름 형성, 다른 중요한 반도체, 및 다른 관련 산업 응용에 더 사용될 수 있다.
도 1과 관련하여 도 2의 절결 단면도를 참조하면, 상기 장치(10)는, 대체로 평평한 구조를 가지며, 액체 프리커서의 기화 및 고전도성 공급을 제공하는 여러 가지 컴포넌트를 지지할 수 있는 팰릿 베이스(12) 상에 설치된다. 이들 컴포넌트들은 주로 서로에 대한 구조적 상호관계와 관련하여 여기에 대체적으로 도시되고, 후속 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.
한 쌍의 베이스 매니폴드(14, 16)(통상적으로 기계가공된 알루미늄)가 설치되며, 세라믹 절연층(18) 상에 지지되고, 베이스(12)의 위치에 볼트로 고정되거나 다르게 고정된다(도 2의 절결도에서 패스너(20, 21, 22, 254)를 참조). 기화기 컴포넌트 매니폴드는 도면 부호 26으로 표시되고, 복수개의 고전도성 밸브와 연통하는데, 그러한 밸브를 위해 한 쌍의 런 밸브(34, 32) 및 벤트 밸브(28, 30)를 참조하기 바란다. 캐리어 가스 입구는 기화기 컴포넌트 매니폴드(26)의 원격 단부와 연관되어 도면 부호 36으로 도시되며, 뒤에 더 설명되듯이 매니폴드(26) 내의 상향 출구(37)와 연통한다. 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브(30, 34)는 캐리어 가스/가열 프리커서 혼합물을 처리 챔버 내로 계량 공급하기 위해 기화기 본체로부터 하류에 설치된다. 바람직하게, 기화기 본체와 처리 챔버 사이의 도관은 최소의 길이 각도 편향을 가진다. 첨부된 도면에서 도관이 기화기 본체의 베이스에 대해 직각으로 연장되는 것으로 도시되었지만, 도관은 하향, 기화기 본체의 축에 대해 대체로 평행한 것을 포함하여 여러 가지 각도로 연장되며, 바람직하게는 기화기 본체 축과 동심으로 연장되는 것을 알 수 있다.
상기 장치의 또 다른 컴포넌트는, 가열된 공동이라고도 지칭되며 도면 부호38 및 40으로 표시된 한 쌍의 가열 링 어레이 조립체를 포함하는데, 이들 가열 링 어레이 조립체는, 액체/가스 혼합물에 대해 수행되는 기화 공정 동안에 입구(36(38에서))를 통해 도입되는 가스 및 가스/액체 인터페이스(40에서)를 예열하는 작용을 한다. 크로스오버 매니폴드는 도면 부호 42로 표시되고, 그 위에 압전 혼합 밸브 조립체(44)를 지지하며, 압전 혼합 밸브 조립체(44)는 연관된 탑재 매니폴드(48)를 통해 액체 공급 제어 디바이스(46)(액체 질량 유량계 등)를 통해 도입되는 액체 흐름을 제어하도록 작동된다.
액체 공급 입구(50)는 선택된 액체 프리커서와 협동하는 것으로 도시되었고, 프리커서 액체 질량 유량계(46)는 실질적으로 U-자형 브래킷(도 1에서 도면 부호 52) 상에 지지되며, 팰릿 베이스(12) 상에 장착된다(브래킷(52)의 구부러진 바닥부와 결합되고 컴포넌트(46)가 지지되는 상부 레벨 에지면에 대해 반대쪽에 있는 추가 장착 컴포넌트(54, 56)를 참조). 액체 질량 유량계(46)는 또한 액체 프리커서와 연관되는 상류 액체 유량을 감시하도록 작동되며, 압전 혼합 밸브 조립체(44)의 조절 특징과 동시에, 크로스오버 매니폴드(42) 내의 캐리어 가스를 혼합하고(여기에서도 입구(36)를 통해), 크로스오버 매니폴드(42)로부터 액체 프리커서는 기화기 가열된 프릿(frit)으로 제공되며, 기화기 가열된 프릿은 도시되지는 않았지만, 크로스오버 매니폴드 출구와 직접 연통하는 제2 가열된 공동(40) 내에 위치되는 것으로 이해된다.
도 2에 따른 DLI 장치의 단면도를 도 3 내지 도 3F의 후속 도면과 관련하여 다시 설명하면, 통상적으로 나사식으로 회전 가능한 록킹 볼트인 부착 가능 커플링(58)은 공급 제어 디바이스(46)로부터 도입되는 액체 프리커서를 출구 라인(60)(도 1 참조)에 의해 연통시키기 위해 제공된다. 대체로 도면 부호 61로 표시된 L-자형 유체 공급 라인은 액체 프리커서를 압전 제어된 밸브(44)와 결합된 매니폴드 컴포넌트(48)로 도입한다. 특히, 도 3C 및 도 3D에 가장 잘 도시되었듯이, 매니폴드 컴포넌트(48)는 환형 또는 원형 통로를 구비하며(도 3C에 가장 잘 도시됨), 원형 통로는 공급된 액체 프리커서를, 크로스오버 매니폴드(42)와 연관되는 마찬가지로 원형이고 서로 맞는 구조와 연통시킨다. 환형 영역은 도 3A의 절결도 에서 혼합 매니폴드(62) 및 크로스오버 매니폴드(64)와 연관되는 인접 환형부라고 지칭되며, 크로스오버를 탑재 플레이트에 조립함으로써 완전히 형성된다. 액체는 원추형 출구의 팁으로부터 나와, 동심원 캐리어 가스 흐름과 혼합되고, 내부의 원심 통로를 따라 그 아래에 있는 가열된 프릿으로 운반된다. 도 3C 및 도 3D에 더욱 도시되었듯이, O-링 홈(63)이 구비된다. 액체 가스 혼합물은 원추형 팁(65)(도 3D의 절결도 참조)으로부터 나와 수평 환형 영역(도 3E의 도면 부호 65' 참조)으로 들어가며, DLI 도입 및 크로스오버 매니폴드들 사이의 위치를 참조하여 도시된 중앙 통로 내로 캐리어와 함께 휩쓸려 들어간다.
탑재 매니폴드(48)는 완전 금속 시트 및 밀봉 디자인이며, 완전 금속 밀봉을 위해 디자인된 탑재 플레이트(플레이트 내에서, 액체는 흐름 제어기부터 밸브 셋팅 영역으로 이송됨)의 상부에 O-링 홈이 놓인다. 밸브의 바닥은 기본적으로 매우 고품질의 표면 마감된 평평한 면이다. 밸브의 바닥은 탑재 플레이트의 상부에 별개로 나사체결되어, 탑재 밸브 조립체를 형성한다. 한 가지 바람직한 디자인에 따른 탑재 플레이트는 또한 2개의 작은 구멍을 구비하는데, 2개의 작은 구멍은 탑재 플레이트의 상부로 연통하여, 탑재 플레이트의 이러한 상면은 기본적으로 밸브 시트이며, 평평한 밸브와 서로 맞도록 지극히 매끄럽게 표면 마감처리된다. 액체는 2개의 서로 만나는 표면들 사이의 영역을 따라 흐른다. 여기되지 않았을 때(unenergized), 압전 밸브는 수축된 상태에 있고(도 2의 절결도 참조), 액체는 중앙 구멍을 통해 흘러 나와, 탑재 플레이트의 바닥과 크로스오버 매니폴드의 상부 사이에 형성되는 환형 영역 내의 원추형 팁으로 흐를 수 있고, 원추형 팁에서 액체 는 캐리어 가스에 의해 픽업되어 기화기 프릿으로 아래로 운반된다. 이 경우에, 밸브가 여기되면, 결정은 길이가 변하여(성장하여), 2개의 작은 구멍들 사이의 통로를 밀봉시키는 밸브의 바닥을 변형시켜, 액체 유량을 조절하는 방법을 제공한다.
협동하는 갭의 환형 형상은, 둘러싸는 벽에 부딪히지 않고, 캐리어 가스가 아래에 있는 가열된 프릿으로 액체를 휩쓸고 들어갈 수 있게 한다. 크로스오버 매니폴드(42)는 마찬가지로, 원형 메이팅(mating)/혼합 위치(62, 64)로 향해 연장되는 길이방향 통로(66)를 합체하며, 이러한 통로(66)는 코일 가열 공동(38)을 통해 캐리어 가스 입구(36)와 연통하며, 코일 가열 공동(38)은, 선택된 캐리어 가스가 2차 가열기(40)로 공급되기 전에 액체 프리커서와 혼합되는 위치에서, 선택된 캐리어 가스의 유입 온도를 적절한 온도로 상승시키기 위해 설치된다. 2차 가열기(40)는 또한, 크로스오버 매니폴드 증기 출구로부터 나오는 통상적으로 낮은 압력의 액체/캐리어 가스 혼합물의 상 변화를 조력하는 데에 필요한 열 에너지를 공급하도록 작동된다.
거친 필터 매트릭스는, 기화기 본체 내에서 가열 요소와 프리커서 사이의 열 전달을 가능하게 하기 위해 기화기 본체(40) 내에 표면 영역을 제공한다. 필터 매트릭스 재료는 통상적으로 기화기 본체 내의 상태 하에서 프리커서에 대해 화학적으로 불활성이 되도록 선택된다. 매트릭스 재료는 용융된 실리카, 알루미나(알루미늄 포말 형태의 재료인 Duocell®이라고 지칭되는 상업적으로 알려진 제품을 포함함), 흑연, 및 금속 플레이크(flake)를 포함한다. 어떤 경우에는, 프리커서를 처리 챔버 내로 도입하기 전에 활성, 불안정한 종(species)으로 화학적으로 변환하 는 것이 바람직하고, 바람직한 프리커서 화학 변환을 유도하기 위해 필터 매트릭스 내에 촉매가 선택사항으로서 위치된다. 일 응용에서, 거친 프릿 재료(후에 도 7A를 참조하여 설명됨)는 2차 가열 챔버(40) 내에서의 기화를 위해 추가 표면적을 제공하도록 사용될 수 있지만, 상 변화를 위한 구동 에너지의 양이 연관 밸브 출구에서 발생하는 압력의 변화에 기인하도록 충분히 거칠도록 의도된다. 상류 가열된 공동(38) 내에 위치되는 미세 필터 매트릭스가 또한, 크로스오버 매니폴드로 들어가기 전에 캐리어 가스의 가열을 향상시키기 위해 구비될 수 있다.
코일 노즐 가열 요소(38/40)에 더하여, 특히 응축을 방지하기 위해, 전체 조립체를 위해 바람직한 온도를 유지하기 위해 카트리지 가열기 등을 수용하기 위한 설비를 버블러, 기화기, 및 베이스 매니폴드에 둘 수 있다. 이들 컴포넌트 내의 천공된 구멍에 카트리지 가열기를 사용하면 가열이 더욱 용이하게 달성되고, 이것은 개별 컴포넌트를 사용할 때 달성하기 더 어렵다.
도 7 및 도 7A를 참조하면, 선택된 가열된 공동 부조립체의 조립도 및 분해도가 도시되었다. 예를 들면 앞에서 도면 부호 38로 표시되었듯이, 3차원 형상의 가열된 공동 블록이 구비되며, 그 상면은 오목한 원형 구조를 가지는데, 실질적으로 연장되는 중앙 칼럼(70)을 내부에 지지하는 환형 리세스(68)를 참조하기 바란다. 전기 저항 코일 가열기(또는 노즐 가열기)가, 외부 공동 블록과 결합되는 칼럼(70)의 환형 외면 위에 들어맞는 대체로 원통형인 슬리브(72)로서 설치된다. 가열된 공동 내에 포함되는 높은 전도성의 코일 요소는 정규 전기 리드와이어(74)에 의해 공급되고, 리드와이어(74)는, 도 7A에 도면 부호 75로 대체로 도시된 코일 조 립체 내에 매립되는 저항 와이어와 연결되며, 내부 삽입 가능 슬리브(72)(도면 부호 76의 위치를 참조)의 표면과 일체로 연결되고, 전기 가열원(도시되지 않았지만, 일 변경예에서, 고전도성 저항 케이블을 통해 제공될 수 있음)을, 캐리어 가스가 통과하는 중앙 통로(78)로 이송한다.
도 7A의 분해도를 더 참조하면, O-링 밀봉체(80)는 조립체를 완성하도록 제공되고, 가열된 가스를 크로스오버 매니폴드 통로(66)를 통해 연통시킬 수 있다. 프릿 요소(82)는 아래로 미끄러져 칼럼(70) 내로 들어가, 상류/하류 위치에 따라 미세 또는 거친 프릿이 설치될 수 있다. 2차 가열 조립체(40)는 마찬가지로 구성되고, 저압 캐리어 가스/프리커서 액체를 출구 증기로 상 변화시키는 것을 조력하기 위해 실질적으로 동일한 방식으로 작동된다. 도 2에 도면 부호 84로 표시된 2차 가열기로부터 나오는 증기는 고전도성 통로를 통해 연관 런 밸브(32, 34) 또는 벤트 밸브(28, 30)로 연통되고, 따라서, 웨이퍼 처리 챔버(도시되지 않음) 또는 도 10에 도시된 장치(136)를 통해 전방 라인으로 연통된다.
도 4 및 도 4A를 참조하면, 도 1에 도시된 베이스 블록 매니폴드(14, 16)의 특징에 대해 더 설명된다. 특히, 예를 들면 도 4에 도면 부호 16으로 표시된 매니폴드들 중 제1 매니폴드는 유입 라인(상술한 바와 같지만, 도시되지 않음)을 포함할 수 있고, 희석되고 선택사항으로서 가열된 알곤 가스 등을 구성할 수 있다. 2개의 베이스 매니폴드가 필요한데, 하나는 챔버로의 통로를 제공하고, 다른 하나는 전방 라인으로의 통로를 제공한다. 도시된 블록은 2개의 종을 위해 2개의 기화기 컴포넌트 매니폴드를 지지하며, 도 1의 변경예를 따르면, 사용되지 않은 입구는 캡 으로 막히거나, 블록은 단일 DLI 채널 변경예에 응용하기 위해 필요에 따라 단축될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
통상적인 응용에서, 한 쌍의 그러한 블록(14, 16)은 나란히 사용되고, 2개의 다른 종을 위한 처리 챔버를 위해 공통 출구를 사용할 수 있다. 이러한 응용에서, 1개의 블록(예를 들면, 14 또는 16)은 각각의 가스를, 길이방향 연장 통로(96)(도 4A 참조)로부터 연통되는 2개의 평행한 밸브(복수개의 평행 밸브가 도 4 및 도 4A에 출구(88, 90, 92, 94)로 표시됨)를 통해 이송할 수 있다. 블록(16)의 각각의 면으로부터 연장되는 통로(98)는 연통되지 않고, 선택사항인 카트리지 가열기(도시되지 않음)가 가열을 위해 설치되는 위치를 정의하며, 여기에서도, 가열된 유입 가스 또는 사용되는 기화된 프리커서의 조합에 기초하여 선택적으로 캡으로 씌워질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 5 및 도 5A를 참조하면, 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)가 구비되는데, 매니폴드(100)는, 도 8에 도시된 다른 단일 DLI 장치를 특히 참조하여 앞에서 도면 부호 26(도 6 및 도 6A)으로 표시된 기화기 컴포넌트 매니폴드와 협동한다. 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)와 도 5 및 도 6의 기화기 컴포넌트 매니폴드(26)는, 가스를 아래에 있는 베이스 매니폴드(14, 16)로 보내고, 챔버(도시되지 않음) 또는 전방 라인 통로(예를 들면, 입구(86)를 통해)로 보내기 위해, 2개의 쌍의 밸브를 사용하는데, 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)를 위한 수용 애퍼처 위치는 도면 부호 102 및 104로 표시되고, 기화기 컴포넌트 매니폴드(26)를 위한 수용 애퍼처 위치는 도면 부호 106 및 108로 표시되어 있다. 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)에 대한 길이방향 통로는 도면 부호 110으로 표시되고, 공급 통로(112, 114(도 5A)는 한 쌍의 밸브 출구(102, 104)를 출구 위치(이 도면에 도시되지 않음)로 연통시킨다.
두 가지 유형의 블록을 위한 증기는, 각각의 작은 4-볼트 구멍 어레이의 중심에 위치되는 4개의 큰 통로를 통해 밸브에 제공된다. 도시된 바와 같이, 밸브로부터의 출구는 한 쌍의 볼트 구멍을 향해 중심을 벗어나 위치된다. 상기 출구는 아래에 있는 베이스 매니폴드와 연통된다. 베이스 매니폴드로의 하향 통로를 얻는 데에 있어서의 복잡성으로 인해, 한 세트의 밸브는 한 방향으로 향하고, 다른 세트의 밸브는 다른 방향으로 향하여야 한다. 또한, 2개의 런 밸브는 두 가지 장착 방향의 밸브를 사용하고, 전방 라인 쌍에 대해서도 동일하다는 것을 이해하여야 한다. 기화기 컴포넌트 매니폴드(26)를 위한 추가 내부 통로는 도면 부호 118로 표시되고 공급 통로는 도면 부호 120 및 122로 표시되며, 상술한 가열기/기화 스테이지(40)와 연통되는 연관 출구로 한 쌍의 밸브 입구(106, 108)를 연통시키기 위한 것이다. 또한, 기화기로부터 이 컴포넌트로의 입구는 도면 부호 124로 표시되었으며, 또한, 밸브와 연통하는 중심을 벗어나는 동일한 구멍을 통해 증기가 나온다는 것을 이해하여야 한다.
알 수 있듯이, 기화기 컴포넌트 매니폴드(26) 및 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)는 상호교환되어 사용될 수 있고, 사용되는 프리커서의 필요성 및 프리커서의 수에 의해 결정될 수 있다. 베이스 매니폴드(14, 16)에서와 같이, 기화기 컴포넌트 매니폴드(26) 및 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)는 적절한 알루미늄, 강철 또는 기계 저장 재료로 가공되며, 가스 밀폐 통로를 형성하도록 용접에 의해 내장되 는 플러그를 가진 천공된 통로를 구비한다.
한 쌍의 고전도성 밸브는, 기화의 지점으로 되돌려 가장 큰 전도성 통로를 형성하기 위해 사용되며, 기화의 지점은 기화 프릿 영역이거나 버블러의 경우에는 버블러 캐니스터 헤드스페이스이다. 이것들은 도 8에서, 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)의 위치(102)(블록의 교차하는 내부로부터 밸브 입구로 향해 올라가는 통로) 및 위치(104)(아래의 베이스 매니폴드에서 나오는 밸브로부터 블록을 통과하는 통로)와 연관되는 쌍(126, 128)으로서 표시되고, 기화기 컴포넌트 매니폴드(26)의 위치(106)(블록의 교차하는 내부로부터 밸브 입구로 향해 올라가는 통로) 및 위치(108)(아래의 베이스 매니폴드에서 나오는 밸브로부터 블록을 통과하는 통로)와 연관되는 쌍(130, 132)으로서 표시된다. 버블러 매니폴드가 베이스 매니폴드(14, 16) 상에서 다른 방향으로 위치될 때, 2개의 매니폴드들(26, 100) 사이의 통로는 다르다는 것을 또한 이해하여야 한다. 도 8의 변경예에도 도시된 연관 고전도성 밸브의 큰 포트 직경은 중요한데, 이것은, 밸브가 가스 통로 전도성에 있어서 제한 요인이 되는 경향이 있고, 통상적 밸브 시트가 작동시에 매우 조금씩 증가하도록만 주행하기 때문이다. 도시되지 않았지만, 가열기 케이블은, 기화 및 후속 ALD 공정관 관련되는 캐리어 가스 및/또는 액체 프리커서 중 하나 또는 모두를 가열하는 데에 조력하기 위해, 기화기 컴포넌트 매니폴드(26) 및 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)에 연결될 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다.
도 8을 다시 참조하면, 단일 직접 액체 분사(DLI) 장치의 또 다른 변경예의 사시도가 도시되어 있고, 연관 쌍의 베이스 매니폴드(14, 16)와 합동 연관되는 기 화기 컴포넌트 매니폴드(26)와 협동하는 단일 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)를 도시한다. 도 1의 초기 변경예 설명과 관련되는 동일한 컴포넌트의 대부분이 도 8에 반복 도시되었다. 예를 들면, 베이스 매니폴드(16)는 희석 가스(예를 들면, 알곤) 입구(86)를 도시하며, 도면 부호 134로 표시된 다른 입구는 처리 캐비넷으로 연장될 수 있는 연관 전방 라인(도시되지 않음)에 의해 연결되기 위한 베이스 매니폴드(14)와 관련하여 도시되었다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 변경예에 따른 이중 직접 액체 분사(DLI) 장치(136)가 제1 및 제2 회전된 사시도로서 도시되었다. 도 9의 변경예에서 동일한 컴포넌트는 중복 방식으로 마찬가지 도면 부호가 부여되며(예를 들면, 유체 유입 및 조절 매니폴드는 도시된 변경예에서 사용되는 2개의 그러한 부품을 참조하기 위해 여기에서도 46 및 46'로 표시되며, 프리커서의 DLI 분사와 연관되는 컴포넌트는 2개의 DLI 액체의 기화를 용이하게 하기 위해 수정되는 것을 제외하고는, 도 1의 단일 DLI 변경예를 참조하여 상술한 바와 동일한 개념으로 작동된다. 도 9의 이중 DLI 변경예는, 버블러 컴포넌트 매니폴드(100)가 중복 기화기 컴포넌트 매니폴드(26)를 대체하는 점에서 도 8의 단일 DLI 장치와 다르다는 것을 또한 이해하여야 한다.
도 11 및 도 11A를 참조하면, 도 9에 도시된 본 발명의 변경예에 따른 이중 출구 매니폴드 블록의 변경예(138)(이것은 도면 부호 14 및 16으로 도시된 한 쌍의 베이스 블록을 대체함)의 절결 사시도가 도시되었다. 수정된 베이스 블록 디자인은, 양쪽에 배치되는 한 쌍의 측방향으로 돌출하는 블록(142, 144)과 연통하는 표 분 베이스 매니폴드 (중앙) 블록(140)을 포함한다. 중앙 블록(140)은, 공통 전방 라인 통로(146)(출구는 반대쪽에 마찬가지로 위치될 수 있고, 필요하면 퍼지 가스가 공급될 수 있다는 것을 이해하여야 한다)를 구비한다. 2차 블록(142, 144)은 또한 각각 희석 가스 입구(148, 150)를 구비하고, 입구(148, 150)의 반대쪽의 출구 단부(152, 154)는 각각 궁극적 제1 및 제2 기화된 프리커서 종을 처리 챔버(ADL, CVD 또는 바람직한 처리 작동이 이루어짐) 내로 연통시킨다. 또한, 블록(140, 142)에 대한 종 #1 입구가 도면 부호 156, 158(도 11 참조)로 표시되었고, 블록(140, 142)에 대한 종 #2 입구는 도면 부호 160, 162로 표시되었다.
도 12는 본 발명의 또 다른 변경예에 따른 이중 출구 3-베이스 매니폴드 DLI(164)의 사시도이다. 이러한 변경예에서, 이중 DLI 장치 내의 베이스 매니폴드는, 기화기와 증기 블록 조립체의 엇갈린 설치를 가능하게 하기 위해 도 11 및 도 11A의 변경예를 포함하도록 수정된다. 이것은, 도 11A를 참조하여 상술한 바와 같이, 공통 전방 라인 연결을 가지며 2개의 종의 발생된 증기를 위한 개별적 출구를 가능하게 한다. 그러한 응용에서, 2개의 프리커서가 공통 전방 라인(여기에서도 도면 부호 146으로 도시됨)에서 혼합되는가에 대한 걱정 없이, 벤트-런 유형의 가스 공급이 사용된다. 추가적 응용은, 필요한 프리커서의 양 및 바람직한 양의 증기를 발생시키는 데에 있어서 단일 공급 라인과 관련되는 한계에 따라, 각각의 DLI 공급 장치에 동일한 프리커서를 사용하는 것을 고려한다. 그러한 응용에서, 발생되는 증기가 증가되면, 응축이 발생할 수 있는 압력이 부수적으로 증가될 것이며, 2개의 교대 증기 발생기가 서로 영향을 주지 않으면, 2개의 교대 증기 발생기를 제 공하는 추가적 능력은 이점을 줄 것이다. 마지막으로 도 13을 참조하면, 도 12의 3-베이스 매니폴드 구조상에 배치되는 기화기 매니폴드(26, 26')의 다른 단면이 도시되며, 또한, 팰릿 베이스(12) 상에 지지되는 매니폴드의 엇갈린 성질을 도시한다.
본 디자인에 대해 유의하여야 할 추가적 고려사항에, 2개의 가열된 공동의 컴포넌트 내에 포함되는 기화기 자체, 크로스오버 매니폴드, 및 탑재 밸브 조립체가 포함된다. 이들 컴포넌트는, 증기 흐름의 방향을 설정하기 위해 사용되는 모듈러 표면 장착 밸브로서 동일한 장착 구멍 패턴을 공유한다. 기화기는 동일한 산업 표준 매니폴드 상에 직접 조립될 수 있고, 밸브는 실제로, 산업 표준 플랫폼 형상에 사용하기 위해 디자인된 수동 밸브, 공기 밸브, 필터, 조절기, 및 많은 제삼자에 의해 공급되는 다른 컴포넌트와 동일한 장착 표면을 공유한다. 이것은 기화기를 이들 다른 컴포넌트에 합체하는 데에 있어서의 이점을 가능하게 한다. 그것은 또한 디자인에서의 조밀성의 이점을 유지하고, 이것은 모듈러 표면 장착 방법을 형성하는 데에 있어서 하나의 인자이다. 또한, 본 발명의 범위를 이탈함이 없이 다른 산업 표준 기판이 컴포넌트 및 베이스 매니폴드를 대체할 수 있고, 이러한 인자는 관련 산업에서 공지되어 있는 다른 경쟁 대상이 되는 종래의 디자인에 대한 본 디자인의 중요한 이점을 제공한다는 것을 알 수 있다.
또한 액체 제어기에 대해서, 본 발명은 디지털 액체 질량 흐름 제어기를 사용하는 것을 고려하며, 제어 밸브는 액체 프리커서의 액체 유량을 제어하기 위해 탑재 밸브 조립체(도 3C의 도면 부호 48 참조)에 합체된다. 질량 흐름 제어기(즉, 도면 부호 46)는 구조가 디지털이어서, 설정점이 주어지면, 제어 밸브 인가 전압 신호를 메모리에 저장하고, 기억된 설정점이 더 주어지면, 기억된 밸브 전압으로 점프하여 연속적으로 제어하기 위해 PID 알고리즘을 사용하기 시작한다. 이러한 방안은 설정점으로의 매우 신속한 점프를 제공하고, 0.5초 내에 그러한 설정점을 알려주는 정상 흐름을 발생시킨다. 이것은 뚜렷한 이점이 되는데, 그것은, ALD에서, 사용자는 바람직한 프리커서 화학물질을 공급하는 것이 필요한 직전까지 제로 점에 남겨둘 수 있어, 통기시키는 데에 있어서 낭비를 최소화하기 때문이다. 제어 장치(예를 들면, 제어 밸브)를 사용하면, 아날로그 또는 디지털만 합체하는 것에 더하여, 아날로그 및 디지털 감지 및 제어 전자장치를 둘 다 합체할 수 있다. 추가 고려사항에, 액체 유량 제어 장치를 제고하고, 공기식, 전자식 또는 압전 밸브만 사용하는 것이 포함되며, 알려진 압력의 액체에서는, 기화기로 도입되는 액체의 양을 제어하는 데에 있어서 밸브 개방 시간을 더 사용하는 것만 유일한 변수가 된다.
따라서, 본 발명은 반도체 처리 챔버로 프리커서를 운반 및 공급하는 데에 효용이 있다. 분사기 장치(여기에서도, 매니폴드(46) 및 압전 제어 밸브(44)를 참조)는 프리커서의 표면 접촉, 운반 시간, 잔여 액체 저장, 가열을 제한하기 위해 구비되어, 반도체 처리 챔버에 대한 고전도성 통로를 제공한다.
추가 특징에, 기화를 위해 액체의 소산을 더 크게 하기 위해 강화된 표면적을 제공하는 기화기 내의 영역을 선택사항으로서 제공하는 장치가 포함된다. 상술한 바와 같이, 상기 장치는 또한, 캐리어 가스가 기화 영역으로 들어가기 전에 캐 리어 가스(여기에서도 코일 가열기 조립체(38)를 참조)를 예열하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 장치 디자인 전체의 변경예는, 현존하는 표준 모듈러 가스 컴포넌트 내에 상기 장치가 합체될 수 있게 하여, 표준 플랫폼의 단지 다른 컴포넌트가 되고, 그러한 표준 컴포넌트를 위해 개발된 가열 방법을 조절한다. 본 발명의 확장성은, 프리커서 액체, 버블러 및/또는 기화기 매니폴드, 및 베이스 매니폴드를 포함하는 여러 가지 구조의 여러 가지 조합을 사용할 수 있는 여러 가지 실시예로부터 더욱 명백하게 된다. 상기 장치는 또한, 런/벤트 요구사항을 최소화하기 위해 폐루프 제어 버전에 제1 제어 컴포넌트를 사용하고 및/또는 상술한 폐루프 컨트롤을 함께 사용하며, 더 간단한 계량(상 변화) 밸브를 가진 더 낮은 비용의 개방 루프 모드에서 작동시킴으로써 프리커서의 낭비를 최소화하는 것을 목표로 한다.
또한, 여기에서 임의의 수의 마운트가 작동될 수 있다는 것을 알 수 있다. 마운트 구조 및 구성 재료의 선택과 관련된 인자에 부분적으로 프리커서의 증기압, 프리커서 부식성, 및 프리커서 유량이 포함된다.
본 발명의 장치와 관련된 몇 가지 추가적 속성에 다음의 사항이 포함된다.
a) 표면 운반 기구를 최소화하고 제어 신호 변화에 대한 응답을 향상시키도록 디자인된, 계량 밸브로부터 기화기로의 액체의 운반.
b) 캐리어 가스는 액체를 기화기로 운반하기 위한 환형 시드(sheath)를 제공한다.
c) 캐리어 가스는 이러한 장치의 일체형 부품으로서 가열될 수 있다.
d) 디자인은 낭비를 최소화하면서 짧은 선량 펄스의 폐루프 제어를 지지한 다.
e) 디자인은 계량 밸브 근처에서 상승된 온도로 누적되는 정체 화학물질을 최소화한다.
f) 작은 조밀한 디자인은 밀착된 위치에서의 설치를 가능하게 한다.
본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는, 첨부된 청구범위의 범위를 이탈함이 없이 다른 바람직한 실시예 및 추가적 바람직한 실시예가 명백할 것이다.

Claims (32)

  1. 캐리어 가스 입구,
    액체 프리커서를 캐리어 가스/액체 인터페이스 유닛의 볼륨(volume) 내로 공급하기 위한 액체 계량 밸브,
    상기 액체 프리커서와 캐리어 가스의 혼합물을 수용하는 기화기 본체,
    상기 기화기 본체와 열접촉하는 가열 요소,
    상기 기화기 본체 내의 매트릭스 재료, 및
    상기 기화기 본체의 하류에 위치되어, 원격 처리 챔버로의 공급을 위한 도관을 따라 상기 혼합물을 계량 및 공급하기 위한 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브
    를 포함하는 직접 액체 분사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼륨은 상기 기화기 본체 위에 위치되어 있는, 직접 액체 분사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    환형 갭은 상기 캐리어 가스가 상기 액체를 상기 볼륨으로부터 상기 기화기 본체 내로 휩쓸고 들어갈 수 있게 하는, 직접 액체 분사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    캐리어 가스 가열기를 더 포함하는, 직접 액체 분사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도관은 상기 기화기 본체 아래에 수직으로 배치되어 있는,
    직접 액체 분사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도관은 선형인, 직접 액체 분사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브는 하나 이상의 쌍의 밸브를 더 포함하는, 직접 액체 분사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 가스는 상기 볼륨을 통해 상기 기화기 본체 내로 아래로 흐르는, 직접 액체 분사 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도관은 상기 기화기 본체의 중앙 축에 대해 직각으로 연장되어 있는, 직접 액체 분사 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 도관은 상기 기화기 본체의 중앙 축에 대해 평행하게 연장되어 있는, 직접 액체 분사 장치.
  11. 프리커서 요소를 혼합 및 기화하여, 고전도성 방식으로 원격 처리 환경으로 연통시키기 위한 장치로서,
    연관된 속도에 따라 액체 프리커서를 수용하기 위한 공급 계량기,
    상기 공급 계량기와 연통하여, 혼합 매니폴드 내로의 액체 프리커서 흐름을 제어하기 위한 제어 밸브,
    캐리어 가스 공급기와 협동하여, 캐리어 가스를 상기 혼합 매니폴드 내로 동시에 공급하기 위한 기화기 매니폴드,
    상기 혼합 매니폴드와 연통하는 하나 이상의 가열 요소를 포함하며, 상기 기화기 본체 내에 공급된 혼합 재료와 협동하여, 상기 액체 프리커서를 증기 출력으로 상 변화시키기 위한 기화기 컴포넌트, 및
    상기 기화기 본체의 하류에 위치되어, 원격 처리 챔버로의 계량 및 공급을 위한 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브를 따라 상기 증기 출력을 공급하는 공급부
    를 포함하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 증기를 공급하기 위해 버블러 매니폴드와 연통하는 하나 이상의 베이스 매니폴드를 더 포함하는, 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 버블러 매니폴드와 연통하는 복수개의 베이스 매니폴드를 더 포함하며,
    상기 베이스 매니폴드 중 하나 이상이, 상기 증기를 더 혼합하기 위한 희석 가스 유입 라인을 더 포함하는,
    장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 혼합 매니폴드로의 공급 전에 상기 캐리어 가스 공급부와 연통하는 2차 가열 요소를 더 포함하는, 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가열 요소 각각은, 상기 캐리어 가스와 사전 기화된 상기 프리커서/가스 혼합물 중 하나 이상이 통과하는 공동과 결합된 전기 코일 저항 가열기를 더 포함하는, 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기화기 매니폴드와 협동하여 낮은 증기압 프리커서에 사용하기 위한 버블러 매니폴드를 더 포함하는, 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 기화기 본체의 하류 위치와 연통하는 상기 기화기 매니폴드에 장착된 하나 이상의 쌍의 런/벤트 밸브를 더 포함하는, 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 혼합 매니폴드는 규정 형상 및 사이즈를 가지며, 크로스오버 매니폴드와 연관되어 마찬가지의 원형 형상 및 서로 맞는 구조를 가진 상기 액체 프리커서를 연통시키는 환형 통로를 더 포함하고,
    상기 환형 통로와 상기 크로스오버 매니폴드 사이에 형성된 협동하는 갭의 환형 형상은, 상기 기화 컴포넌트와 연관된 둘러싸고 있는 벽과 부딪치지 않고, 아래에 위치된 가열된 프릿(frit)을 포함하여 상기 혼합 재료 내로 상기 캐리어 가스가 상기 액체를 휩쓸고 들어갈 수 있게 하는,
    장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 크로스오버 매니폴드는, 상기 캐리어 가스 입구와 연통하는 상기 환형 통로로 향해 연장된 길이방향 통로(66)를 마찬가지로 합체하는, 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    하나 이상의 특정한 액체 프리커서를 혼합 및 기화시키기 위해 이중 액체 분사 공급 계량기, 제어 밸브, 및 기화기 매니폴드를 더 포함하는, 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    형성된 2개의 종(species)의 증기를 위한 개별 출구 및 공통 전방 라인 연결부를 구비하는 이중 출구 3-베이스 매니폴드를 더 포함하는, 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 기화기 본체는, 크로스오버 매니폴드와 연통하도록 배치된 하나 이상의 가열된 공동, 및 탑재 매니폴드/제어 밸브를 더 포함하며,
    상기 공동 및 매니폴드 각각은 산업 표준 모듈러 표면 장착 기판 컴포넌트 상에 설치되기에 적합한 사이즈를 가진,
    직접 액체 분사 장치.
  23. 제11항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 상기 밸브 시트를 이동시키기 위해 압전 결정의 기계적 변형을 사용하는, 장치.
  24. 제11항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 상기 밸브 시트를 이동시키기 위해 전자기력을 사용하는, 장치.
  25. 제11항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 상기 밸브 시트를 이동시키기 위해 공기 작용을 사용하는, 장치.
  26. 제11항에 있어서,
    상기 공급 계량기는 아날로그 전자 감지 및 제어 디자인을 더 포함하는, 장치.
  27. 제11항에 있어서,
    상기 공급 계량기는 디지털 전자 감지 및 제어 디자인을 더 포함하는, 장치.
  28. 프리커서 요소를 혼합 및 기화하여, 고전도성 방식으로 원격 처리 환경으로 연통시키기 위한 장치로서,
    공급 계량기와 연통하여, 혼합 매니폴드 내로의 액체 프리커서 흐름을 제어하기 위한 제어 밸브,
    캐리어 가스 공급기와 협동하여, 캐리어 가스를 상기 혼합 매니폴드 내로 동 시에 공급하기 위한 기화기 매니폴드,
    상기 혼합 매니폴드와 연통하는 하나 이상의 가열 요소를 포함하며, 상기 기화기 본체 내에 공급된 혼합 재료와 협동하여, 상기 액체 프리커서를 증기 출력으로 상 변화시키기 위한 기화기 컴포넌트, 및
    상기 기화기 본체의 하류에 위치되어, 원격 처리 챔버로의 계량 및 공급을 위한 하나 이상의 고전도성 런/벤트 밸브를 따라 상기 증기 출력을 공급하는 공급부
    를 포함하는 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 상기 밸브 시트를 이동시키기 위해 압전 결정의 기계적 변형을 사용하는, 장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 상기 밸브 시트를 이동시키기 위해 전자기력을 사용하는, 장치.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 상기 밸브 시트를 이동시키기 위해 공기 작용을 사용하는, 장치.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 아날로그 및 디지털 회로의 조합을 더 포함하는, 장치.
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