KR20210014721A - 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 - Google Patents
앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210014721A KR20210014721A KR1020210013008A KR20210013008A KR20210014721A KR 20210014721 A KR20210014721 A KR 20210014721A KR 1020210013008 A KR1020210013008 A KR 1020210013008A KR 20210013008 A KR20210013008 A KR 20210013008A KR 20210014721 A KR20210014721 A KR 20210014721A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- support tray
- container body
- sidewall
- assembly
- tray
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
- F17C7/02—Discharging liquefied gases
- F17C7/04—Discharging liquefied gases with change of state, e.g. vaporisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4485—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation without using carrier gas in contact with the source material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0061—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications
- F28D2021/0064—Vaporizers, e.g. evaporators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
본 발명은 기화기 용기 본체와 그 내부에 위치한 적어도 하나의 지지 트레이 사이의 개선된 열 전달을 갖는 기화기 또는 앰풀 조립체에 관한 것이다. 특히, 용기 본체와 지지 트레이 사이에 배치된 열 전달 향상 부재가 제공된다. 열 전달 향상 부재 또는 조립체의 일 예시에서, 지지 트레이와 용기 본체의 내부 직경 또는 벽 사이에 끼워지는 지지 트레이 둘레에서 전체적 또는 부분적 둘레로 열 전도성 메시 또는 라이너가 포함된다. 관련된 실시예에서, 열 전달 향상 부재는 지지 트레이와 용기 본체 내부 벽 사이의 물리적 접촉을 증가시키도록 팽창 가능한 지지 트레이 측벽을 포함한다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 10월 20일자로 출원된 미국 가출원 제62/574,931호의 35 USC 119에 따른 이익을 주장하며, 그 개시내용은 모든 목적을 위해 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
발명의 분야
본 개시내용은 일반적으로 전구체 증기를 증착 챔버 또는 이온 주입기와 같은 전구체 증기-이용 프로세스 시스템에 제공하기 위해 고체 전구체를 휘발시키는데 유용한 기화기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기화기 용기 내에 위치한 지지 트레이 조립체에 관한 것이다.
증기-이용 용례를 위해 전구체 증기를 공급하기 위한 고체상 전구체의 사용시, 매우 다양한 기화기가 사용되어 왔다. 이러한 기화기는 밀폐된 내부 체적을 한정하는 용기 및 커버를 포함할 수 있으며, 이 밀폐된 내부 체적 내에 고체상 전구체가 저장되고, 후속하여, 전구체 증기를 생성하기 위해 고체상 전구체의 승화 또는 기화를 실행하기 위해 휘발 조건이 적용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 기화기 용기 또는 용기 본체는 열 전도성 재료로 제조되고 지지 트레이 상의 전구체의 휘발을 유발하기 위해 가열되며 및/또는 가열된 캐리어 가스가 용기를 통해 유동하여 물질 전달 구배를 생성하여 고체 소스 전구체 재료로부터의 전구체 증기의 혼입(entrainment)을 초래한다.
용기 본체 및 트레이 조립체 조합의 크기가 용례에 따라 가변적이기 때문에, 이들 사이의 공차가 변하여 지지 트레이와 용기 본체의 내부 사이에 양호한 맞춤(fit)을 제공하는 것의 어려움을 증가시킨다. 따라서, 앰풀 또는 기화기의 크기가 증가함에 따라, 기화기 하우징(베이스) 및 고체 전구체를 보유하는 트레이의 제조의 고유한 한계로 인해 양자에 대한 치수 사양을 충족시키기가 매우 더 어려우며, 앰풀의 조립시 어려움을 피하기 위해 완화될 필요가 있다. 이는 현용의 앰풀 내에서 고체 소스 전구체를 보유하고 지지하는 트레이와 기화기 하우징의 내부 사이의 간극이 더 커지게 한다. 이러한 간극은 전구체를 보유하는 트레이에 대한 고르지 않은 열 전달 및 고체 소스 재료의 불균일한 소비를 유발할 수 있다. 따라서, 반도체 산업에서, 전체 조립 비용을 실질적으로 증가시키지 않고, 지지 트레이가 전구체 재료의 승화에 충분하게 가열되는 것을 보증하기 위해 용기 본체의 외부에 가해지는 열을 증가시켜야 하는 에너지 비용 증가 없이 지지 트레이와 용기 본체 사이의 열 전달을 향상시키는 것이 필요하다.
앰풀 또는 기화기가 고체 또는 액체 또는 결정 전구체를 승화시키기 위해서는 열이 필요하므로 기체 상태의 반도체 제조 프로세스로 열이 전달될 수 있다. 사용되는 가열기는 전형적으로 앰풀을 둘러싸는 가열 재킷 또는 오븐 형태이며, 따라서, 앰풀 내 전구체 재료를 승화시키기 위해 정확한 양의 열을 정확하고 일관되게 적용할 필요가 있다. 또한, 신기술 용례는 웨이퍼 제조에 사용되는 고체 화학제의 양을 증가시켰고, 매우 균일한 온도 프로파일을 유지하면서 가능한 많은 전구체 재료를 효율적으로 기화시킬 필요성뿐만 아니라 소비량을 증가시켰다. 또한, 업계의 새로운 용례는 보다 높은 전달 속도와 고가의 전구체의 보다 완전한 이용을 필요로 한다. 기화기 성능에 대한 요구가 증가함에 따라 기존의 용기 본체 및 지지 트레이 조립체를 사용하는 현용의 기화기 설계의 단점이 밝혀졌다. 최종 사용자에게 재료, 에너지 및 노동 비용을 실질적으로 증가시키지 않으면서 지지 트레이를 갖는 기화기 용기 본체를 이용하는 현용의 전구체 기화 시스템을 개선하는 것이 바람직할 것이다.
기화기 용기 본체와 그 내부에 위치된 적어도 하나의 지지 트레이 사이의 개선된 열 전달을 갖는 기화기 시스템의 일 예시적인 실시예에서, 용기 본체와 지지 트레이 사이에 배치된 열 전달 향상 부재가 제공된다. 특히, 열 전달 향상 부재 또는 조립체의 일 예는 지지 트레이와 용기 본체의 내부 직경 또는 벽 사이에 끼워지는(wedged) 열 전도성 메시 또는 라이너를 전체적으로 또는 부분적으로 지지 트레이 둘레에 추가하는 것을 포함한다. 관련된 실시예에서, 열 전달 조립체는 오일 또는 그리스 요소 또는 페이스트 또는 오일/그리스 요소/페이스트를 오일/그리스를 빨아올리기 위한 발포체 재료 또는 메시 라이너와 함께 포함하고, 발포체 재료는 지지 트레이와 용기 본체의 내부 직경 벽 사이에 위치되고, 지지 트레이와 용기 본체의 내부 직경 사이의 열 전달을 향상시킬뿐만 아니라 일부 경우에는 트레이를 용기 본체의 내부 직경에 대해 변위 또는 추진하기 위해 심(shim) 또는 웨지(wedge)로서 기능한다. 관련된 실시예에서, 열 전달 향상 부재 또는 조립체는 지지 트레이 측벽과 용기 본체 내부 벽 사이에 배치된다. 기화기 또는 앰풀의 측벽과 재료 지지 트레이 사이의 열 전달은 전도성 메시 라이너 또는 오일/그리스 재료와 같은 전도성 재료를 양 표면 사이에 "끼워넣고" 임의의 공기 간극을 폐쇄함으로써 향상된다. 이러한 방식으로, 기화기 조립체의 물리적인 부분은 용기 본체와 지지 트레이 사이의 열 전달을 향상시키도록 변경될 필요가 없다.
기화기 용기 본체와 그 내부에 위치된 적어도 하나의 지지 트레이 사이의 개선된 열 전달을 갖는 기화기 시스템의 다른 예시적인 실시예에서, 변형된 베이스 또는 저부 플레이트 및/또는 트레이 측벽을 갖는 적어도 하나의 지지 트레이가 제공되고, 이는 용기 본체의 내부 직경(ID) 또는 벽과 지지 트레이의 트레이 저부 플레이트 및/또는 측벽 사이의 물리적 접촉을 향상시키도록 지지 트레이가 트레이의 전체 베이스 또는 저부 주변에서 반경방향으로 팽창하거나 지지 트레이의 일 측부(또는 트레이의 측벽) 상에서 부분적으로 팽창 가능하게 구성될 수 있게 한다. 이 예에서, 트레이 저부 플레이트 또는 측벽 구조는 트레이와 앰풀의 내부 벽 사이의 물리적 접촉을 증가시켜 열 전달을 향상시키기 위해 외향 또는 반경방향으로 팽창하도록 기계적으로 변경된다. 또 다른 관련된 실시예에서, 트레이는 또한 베이스 또는 용기 본체 내로의 설치 후에 팽창되게 할 수 있는 압축성 측벽(선택적 해제부 구비)을 갖는 현용의 트레이보다 클 수 있다.
관련된 실시예에서, C 링은 트레이와 용기 본체 사이의 압축 끼워 맞춤을 향상시키기 위해 지지 트레이의 외부 직경(OD)에 추가된다. 다른 관련된 실시예에서, 용기 본체와 각 지지 트레이 사이의 열 전달은 트레이 측벽 높이를 감소시키거나 또는 이를 완전히 제거함으로써 향상된다. 지지 트레이와 용기의 내부 측벽 사이의 열 전달은 측벽을 제거하고 지지 트레이 구조를 구성 가능하게 함으로써 지지 트레이 및/또는 지지 트레이의 저부에 대한 용기 본체의 내부 직경의 노출을 증가시키는 경로를 찾는 것에 의해 향상된다.
본 발명의 구성 및 그 작동 방법 모두에 관하여 그 추가적인 장점과 함께 본 발명 자체의 다양한 실시예의 신규한 특징은 첨부 도면과 관련하여 읽을 때 특정 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다.
도 1a는 하나 이상의 지지 트레이를 둘러싸는 외부 쉘 본체를 포함하는 종래 기술의 기화기 용기의 도면.
또한, 도 1b 및 도 1c는 하나 이상의 지지 트레이를 둘러싸는 기화기 용기의 실시예의 상면도 및 측면 절결도.
또한, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 지지 트레이 측벽의 외측 표면과 용기 본체 또는 베이스의 내부 표면 사이에 배치된 적어도 하나의 지지 트레이 및 열 전도성 조립체(메시 또는 발포체)를 포함하는 기화기 용기의 상면도 및 절결도.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 지지 트레이의 직경을 증가시켜 지지 트레이의 용기 본체 또는 베이스의 내부 표면과의 물리적 접촉을 증가시키기 위해 도구 또는 스크류 메커니즘을 사용하는 팽창 가능한 지지 트레이의 일부의 상면도.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 지지 트레이의 직경을 증가시켜 지지 트레이의 용기 본체의 내부 표면과의 물리적 접촉을 증가시키기 위해 고정 스크류 메커니즘을 사용하는 팽창 가능한 지지 트레이의 일부의 상면도.
또한, 도 1b 및 도 1c는 하나 이상의 지지 트레이를 둘러싸는 기화기 용기의 실시예의 상면도 및 측면 절결도.
또한, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 지지 트레이 측벽의 외측 표면과 용기 본체 또는 베이스의 내부 표면 사이에 배치된 적어도 하나의 지지 트레이 및 열 전도성 조립체(메시 또는 발포체)를 포함하는 기화기 용기의 상면도 및 절결도.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 지지 트레이의 직경을 증가시켜 지지 트레이의 용기 본체 또는 베이스의 내부 표면과의 물리적 접촉을 증가시키기 위해 도구 또는 스크류 메커니즘을 사용하는 팽창 가능한 지지 트레이의 일부의 상면도.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 지지 트레이의 직경을 증가시켜 지지 트레이의 용기 본체의 내부 표면과의 물리적 접촉을 증가시키기 위해 고정 스크류 메커니즘을 사용하는 팽창 가능한 지지 트레이의 일부의 상면도.
다음은 본 개시내용에 따른 방법 및 장치와 관련된 다양한 관련 개념 및 실시예의 더욱 상세한 설명이다. 앞서 소개되고 아래에서 보다 상세하게 설명되는 주제의 다양한 양태는 이 주제가 임의의 특정 구현 방식으로 제한되지 않기 때문에 임의의 다양한 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특정 구현예 및 용례의 예는 주로 예시의 목적으로 제공된다.
도면을 참조하면, 도 1a는 일반적인 유형의 종래의 기화기(10)의 사시도이다. 기화기(10)는 적절한 열 전도 재료로 제조된 용기 본체(12)를 포함한다. 용기 본체(12)는 용기의 내부 체적을 함께 형성하는 바닥(14) 및 외접 측벽(16)을 포함한다. 용기 본체(12)는 그 내부 체적을 통한 캐리어 가스의 균일한 유동을 용이하게 하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 용기는 매우 엄격한 공차(예를 들어, 1/1000 내지 3/1000 인치(25.4㎛ 내지 76.2㎛)의 범위)로 기계가공된 원통형 형상을 갖는다. 용기는 밸브가 개방될 때 용기의 내부 체적 내로 캐리어 가스를 선택적으로 도입하도록 배열된 캐리어 가스 입구 밸브(20)와, 기화기 용기로부터 기화된 재료를 분배하기 위한 가스 출구 밸브(40)가 장착되는 뚜껑(18)을 포함한다. 기화기 용기 본체(12)는 스테인레스 강, 흑연, 은, 은 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 납, 니켈 클래드, 실리콘 카바이드 피복 흑연, 열분해 탄소 피복 흑연, 질화 붕소, 세라믹 등 및 이러한 유형의 재료 중 둘 이상의 조합, 혼합물 및 합금을 포함하는 재료로부터 구성된다.
용기 본체(12)의 내부 체적 내에는 수직으로 적층된 복수의 지지 트레이(22)가 배치된다. 적층된 지지 트레이는 서로 분리 가능하고 세정 및 재충전을 위해 용기 본체로부터 제거 가능하다. 용기 본체 내에는 입구 밸브(20)와 연관된 뚜껑 내의 가스 입구에 연결(용접)되어 캐리어 가스를 수직으로 적층된 트레이의 어레이 내의 최하부 트레이 아래의 내부 체적의 저부로 운반하는 내부 중앙 캐리어 가스 하강 튜브(23)가 배치되어 있다. 도 1a에서, 중앙 캐리어 가스 하강 튜브(23)는 트레이의 바닥을 통해 연장되는 각각의 트레이의 원통형 칼라를 통과한다. 이 예에서, 하강 튜브(23)에 인접한 원통형 칼라에는 연속적인 트레이 사이에 배치된 밀봉 O-링(38)이 포함되어 트레이의 바닥과 함께 하강 튜브의 접합부에서 누설 방지 밀봉을 보장한다. 추가적인 외부 O-링은 또한 각각의 트레이 측벽의 상단 표면 상의 트레이들 사이를 밀봉하도록 이용될 수 있다. 각각의 개별 트레이(22)는 소스 재료의 배치 및 지지를 위한 트레이 공동을 형성하도록 바닥 및 측벽을 갖는다. 트레이는 바람직하게는 예를 들어 스테인레스 강, 은, 은 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 납, 니켈 클래드, 흑연, 열분해 탄소 피복 흑연, 실리콘 카바이드 피복 흑연, 질화 붕소, 세라믹 재료, 및 전술한 바의 둘 이상의 조합, 혼합물 및 복합체 같은 비반응성 열 전도 재료로 제조된다.
다시 도 1a를 참조하면, 수직으로 적층된 트레이에는 캐리어 가스가 통과 유동하는 복수의 돌기 또는 관통 튜브(30)가 제공된다. 트레이는 그 가열시 휘발을 위한 고체 전구체 재료를 보유한다. 가열은 용기 본체에 열 에너지가 입력되어 용기 본체에 장착된 트레이를 전도 가열하여 전구체 재료를 휘발시키기에 충분하게 트레이에 배치된 전구체 재료가 가열되도록 수행될 수 있다. 그 다음, 휘발된 전구체는 기화기 용기의 내부 체적을 통해 유동하는 캐리어 가스에 혼입되어 분배 작동시에 이러한 캐리어 가스 내에서 출구(40)를 통해 용기 본체 밖으로 운반된다. 입력된 열 에너지에 의한 기화기 용기(10)의 가열에 추가적으로 또는 대안적으로, 캐리어 가스 자체가 적절한 온도로 가열되어 캐리어 가스가 전구체 재료와 접촉할 때 트레이 내의 전구체 재료의 휘발을 실행하거나 돕는다.
또한, 도 1b 및 도 1c는 하나 이상의 지지 트레이(122)를 둘러싸는 기화기 용기(110)의 다른 실시예의 측면 절결도 및 상면도를 도시한다. 기화기(110)는 적절한 열 전도 재료로 제조된 용기 본체(112)를 포함한다. 용기 본체(112)는 함께 용기의 내부 체적을 형성하는 바닥(114) 및 외접 측벽(116)을 포함한다. 용기 본체(112)는 그 내부 체적을 통한 캐리어 가스의 균일한 유동을 용이하게 하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 용기는 매우 엄격한 공차(예를 들어, 1/1000 내지 3/1000 인치(25.4㎛ 내지 76.2㎛)의 범위)로 기계가공된 원통형 형상을 갖는다. 용기는 용기 본체(112) 위에 끼워지는 뚜껑(118)을 포함하고, 뚜껑(118)과 본체(112) 사이의 밀봉을 개선하기 위해 개재 O-링(138)을 포함한다. 뚜껑(118)은, 밸브가 개방될 때 용기의 내부 체적 내로 캐리어 가스를 선택적으로 도입하도록 배열된 캐리어 가스 입구 밸브(120), 기화기 용기로부터 기화된 재료를 분배하기 위한 가스 출구 밸브(140) 및 설치 이후의 건조를 위해 연결부를 퍼지하고, 사용 이후 컨테이너를 제거하기 위해 잔류 화학제를 제거하는 데 사용되는 바이패스 밸브(150)를, 뚜껑에 장착되게 포함한다. 바이패스 밸브는 또한 증착(deposition) 동안 컨테이너와 웨이퍼 또는 펄스 사이의 바이패스 사이에서 캐리어 가스 유동을 순환시키는데 사용될 수 있다. 기화기 용기 본체(112)는 전술한 용기 본체(12)와 유사한 재료로 구성될 수 있다.
용기 본체(112)의 내부 체적 내에는 복수의 수직으로 적층된 지지 트레이(122)가 배치된다. 적층된 지지 트레이는 서로 분리 가능하고 세정 및 재충전을 위해 용기 본체로부터 제거 가능하다. 용기 본체 내에는 입구 밸브(120)와 연관된 뚜껑 내의 가스 입구에 연결(용접)되어 캐리어 가스를 수직으로 적층된 트레이의 어레이의 최하부 트레이 아래의 내부 체적의 저부로 운반하는 내부 중앙 캐리어 가스 하강 튜브(123)가 배치되어 있고, 전구체 재료를 갖는 가스는 벤트 튜브를 통해 올라와서 튜브(142)를 나가고 출구(140)를 통해 배출된다. 도 1c에서, 중앙 캐리어 가스 하강 튜브(123)는 트레이의 바닥을 통해 연장되는 각각의 트레이의 원통형 칼라를 통과한다. 이 예에서, 하강 튜브(123)에 인접한 원통형 칼라에는 연속적인 트레이 사이에 배치된 원통형 칼라 또는 밀봉 O-링(124)이 포함되어 있어 트레이의 바닥과 하강 튜브의 접합부에서 누설 방지 밀봉을 보장한다. 대안적으로, O-링은 캐리어 가스 하강 튜브와 제1 트레이 사이에서만 밀봉될 것이며, 아래의 연속적인 트레이는 O-링 없이 적절히 밀봉된다. 추가적인 외부 O-링(138)은 본체 또는 베이스 플랜지와 뚜껑(118) 사이를 밀봉하기 위해 이용된다. 각각의 개별 트레이(122)는 소스 재료의 배치 및 지지를 위한 트레이 공동을 형성하도록 바닥 및 측벽을 갖는다. 트레이는 바람직하게는 예를 들어 스테인레스 강, 은, 은 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 납, 니켈 클래드, 흑연, 열분해 탄소 피복 흑연, 실리콘 카바이드 피복 흑연, 질화 붕소, 세라믹 재료, 및 전술한 바의 둘 이상의 조합, 혼합물 및 복합체 같은 비반응성 열 전도 재료로 제조된다.
다시 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 수직으로 적층된 트레이에는 캐리어 가스가 통과 유동하는 복수의 돌기 또는 관통 튜브(130)가 제공된다. 트레이는 그 가열시 휘발을 위한 고체 전구체 재료를 보유한다. 가열은 용기 본체에 열 에너지가 입력되어 용기 본체에 장착된 트레이를 전도 가열하여 전구체 재료를 휘발시키기에 충분하게 트레이에 배치된 전구체 재료를 가열하도록 수행될 수 있다. 그 다음, 휘발된 전구체는 기화기 용기의 내부 체적을 통해 유동하는 캐리어 가스에 혼입되어 분배 작동시에 이러한 캐리어 가스 내에서 출구(40)를 통해 용기 본체 밖으로 운반된다. 입력된 열 에너지에 의한 기화기 용기(110)의 가열에 추가적으로 또는 대안적으로, 캐리어 가스 자체가 적절한 온도로 가열되어 캐리어 가스가 전구체 재료와 접촉할 때 트레이 내의 전구체 재료의 휘발을 실행하거나 돕는다.
반도체 처리를 위한 전구체 재료의 균일하고 지속적인 승화를 용이하게 하기 위해 종래 기술에서 제공되는 다양한 구성에서도, 반도체 컴포넌트 제조자는 더 많은 제조 효율을 필요로 하는 신속히 변하는 반도체 컴포넌트 설계를 처리하면서, 반도체 컴포넌트 처리량을 증가시키고 반도체 컴포넌트 수율을 향상시키는 과제에 직면해있다. 이러한 과제는 앰풀 수명 동안 증가된 전달 속도 및 향상된 전달 일관성 모두를 필요로 한다. 따라서 더 높은 기화 속도에 요구되는 열 부하 증가에 직면하여 앰풀 전반에 걸쳐 균등하고 균일한 온도 프로파일이 필요하다. 반도체 처리의 전체 설치된 베이스를 향상시킬 수 있는 한 영역은 이러한 제조, 에너지 소비 및 전구체 승화 효율 과제 중 일부를 해결하기 위해 현용의 설비에서 구현될 수 있는 현용의 기화기 용기 설계로 전구체 재료 승화에서 향상된 효율을 제공하는 것이다. 현장에서 즉시 사용할 수 있는 기화기 용기와 함께 사용하기 위한 개장 가능한 열 전달 향상 조립체 또는 구성 가능한 기화기 구성요소를 제공하는 것은 반도체 제조자에게 실질적 이점이며 종래 기술에서의 진보일 것이다.
이제, 반도체 제조자를 위한 기화기 용기 본체와 지지 트레이 사이의 열 전도 및 열 전달 과제를 해결하는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나 이상을 참조하면, 현용의 기화기 조립체와 함께 즉시 사용하기 위한 추가적(add-on) 구성요소 또는 현용의 설비에서 발견되는 현용의 표준 기화기 용기에 개장될 수 있는 특유의 지지 트레이 구조 또는 구성 중 어느 한쪽이 제공된다.
이제 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 내부에 배치된 적어도 하나의 지지 트레이(110)를 포함하는 용기 본체(102) 및 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 용기 본체(102)와 트레이(110) 사이의 열 전도를 향상시키기 위해 그 사이에 위치된 열 전도성 부재 또는 조립체(150)를 갖는 기화기 또는 앰풀(100)의 상면도 및 절결도 각각이 도시되어 있다. 특히, 열 전도성 부재(150)는 지지 트레이 측벽(112)의 외측 표면(114)과 용기 본체 또는 베이스(102)의 내부 표면(104) 사이에 위치된다. 이 예시적인 실시예에서, 기화된 소스 재료를 기화 및 전달하기 위한 증기 전달 용기 조립체(100)는 베이스(도시되지 않음) 및 측벽(103)에 의해 한정된 내부 체적을 갖는 용기 본체(102)를 포함하고, 측벽(103)은 용기 본체의 내부 직경을 한정하며, 내부 측벽 표면(104)을 갖는다. 증기 전달 조립체(100)는 도 2a에 도시되지 않았지만(예를 들어, 도 1 참조), 용기 본체(102)의 내부 체적과 유체 연통하도록 배열된 가스 입구 및 가스 출구를 포함하며, 가스 입구는 용기의 내부 체적에 제1 가스를 공급하도록 구성된다. 조립체(100)는 용기 본체(102)의 인접한 측벽(103) 및 내부 체적 내에 배치된 벤트형(vented) 지지 트레이(110)를 포함하고, 지지 트레이(110)는 가스 입구와 가스 출구 사이에서 연장하는 유동 경로에서 기화 가능한 소스 재료를 지지하도록 구성된다. 마지막으로, 조립체(100)는 용기 측벽(103)과 벤트형 지지 트레이(110) 사이에 위치한 열 전달 향상 부재(150)를 포함하고, 열 전달 향상 부재 또는 조립체(150)(또는 열 전도성 부재)는 용기 본체 측벽(103)과 지지 트레이(110) 사이의 임의의 공기 간극을 감소시키도록 작용한다. 관련된 실시예에서, 복수의 지지 트레이 각각은 트레이 주위에 위치된 열 전달 향상 부재를 포함할 것이다.
이 예시적인 실시예에서, 열 전도성 부재(150)는 지지 트레이(110)와 용기 본체 또는 베이스 벽(104) 사이에 배치된 열 전도성, 압축성 메시 또는 발포체 라이너를 포함하므로 열 전달을 향상시킨다. 메시 또는 발포체 라이너(150)는 트레이(110)와 내부 직경 또는 용기 벽(104) 사이에 더 많은 간극을 허용하여 바람직하지 않은 지지 트레이 부착을 감소시키지만, 용기 벽으로부터 지지 트레이로의 열 전달을 여전히 향상시킬 것이다. 다양한 실시예에서, 메시 또는 발포체 라이너(150)는 지지 트레이(110)의 전체 직경에 또는 대안적으로 트레이(110)의 일 측부(또는 그 일부)에만 설치되어 트레이의 일 측부를 용기 벽(104)을 향해 또는 그에 대해 시밍(shim)(또는 변위)시켜 용기 벽(104)으로부터 트레이(110)로의 물리적 접촉을 향상시키고 열 전도를 향상시키며, 동시에, 여전히, 벽으로부터 제거된 측부로의 양호한 열 전도를 허용한다.
관련된 예시적인 실시예에서, 메시 라이너(150)는 메시 또는 발포체 라이너(150)가 내부로 돌출하는 앰풀 베이스 또는 용기 베이스(104)의 저부 플리넘 또는 웰(well) 내에 저 증기압 불활성 오일 또는 저 융점 그리스의 저장소와 조립체로서 조합된다. 작동 온도에서 오일 또는 그리스는 모세관 작용에 의해 메시(또는 전도성 메시 또는 발포체)에 의해 흡수되거나 그 내부로 빨아올려져 열 전도성 매체로 공극 공간을 더 많이 충전함으로써 용기 벽(104)으로부터 트레이(110)로의 향상된 열 전달을 가능하게 한다.
이 예시적인 실시예에서, 지지 트레이(110)는 전구체 재료를 지지하는 바닥 패널(116)을 포함하고 캐리어 가스가 앰풀의 다양한 트레이 모듈을 통해 상향 유동 것을 용이하게 하는 복수의 구멍(118)을 포함한다. 관련된 실시예에서, 세장형 슬롯이 구멍 대신에 사용된다. 트레이(110)는 또한 조립된 앰풀(100)의 하나 이상의 지지 트레이(110)를 통해 캐리어 가스를 채널링하기 위한 중앙 개구(117)를 포함한다. 관련된 실시예에서, 용기 본체 및 트레이는 중앙 개구 이외의, 예컨대 지지 트레이 및 용기 본체의 둘레를 따라 그리고 그 아래로의, 중앙 또는 주 가스 유동 구조를 사용한다. 이 예시적인 실시예에서, 지지 트레이(110)는 각 관통 튜브(140)를 통한 캐리어 가스의 이동을 위한 통로를 제공하는 복수의 관통 튜브(140)를 더 포함한다. 다양한 실시예에서 관통 튜브는 지지 트레이의 바닥(116)으로부터 상향으로 연장하고 트레이 바닥(116)의 대응하는 개구 또는 구멍(118)과 연통하는 중앙 통로를 형성한다. 다른 실시예에서, 관통 튜브(140)는 동일한 방식으로 트레이의 바닥(116)으로부터 상향 연장되지만 또한 트레이(110) 아래로 하향 연장되어, 중앙 통로가 트레이의 바닥 위 및 아래 양자 모두에서, 예를 들어, 그 중앙 보어로서, 관통 튜브에 의해 둘러싸인다. 관통 튜브는 원통형 또는 원추형 형상과 같은 그를 통한 가스의 유동을 제공하는 임의의 형상 또는 구성을 가질 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 도구 또는 스크류 메커니즘(250)을 사용하여 지지 트레이의 직경을 증가시킴으로써 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 용기 본체 또는 베이스의 내부 표면과의 지지 트레이의 물리적 접촉을 증가시키도록 팽창 가능하게 설계된 지지 트레이(210)를 포함하는 지지 트레이 조립체(200)의 일부의 상면도가 제공된다. 열 전달은 용기 본체의 내부 표면에 대한 외부 벽의 압축을 허용하도록 트레이 설계의 변경에 의해 개선될 수 있다. 트레이 조립체(200)의 일부로서, 지지 트레이(210)는 측방향으로 활주하는 2개의 측벽 부재(222A, 222B)를 부분적으로 포함하는 측벽(222)과, 측벽 부재(222A, 222B)를 측방향으로 이동시키는 2개의 측방향 부재(254A, 254B) 및 스크류(252)를 포함하는 스크류 메커니즘(250)을 포함한다. 측방향 부재(254B)는 측벽 부재(222A)(조립체의 외부 팽창 가능한 링)에 연결되는 반면 부재(254A)는 측벽 부재(222B)에 연결된다. 스크류(252)를 일 방향으로 돌리면, 2개의 측방향 부재(254A, 254B)는 측벽 부재(222A, 222B)를 이동시켜, 이들이 측방향 외측으로 활주하여 측벽(222)을 베이스 플레이트(216)로부터 이격 방향으로 팽창시키거나 다른 방향으로 스크류 메커니즘(250)을 돌리면, 이들이 베이스 플레이트(216)를 향해 측방향 내향으로 활주되어 측벽(222)을 수축시키도록 한다. 다양한 예시적인 실시예에서, 트레이 조립체(200)는 각각의 트레이가 용기 본체의 측벽에 대해 신속하게 고정되고 추진될 수 있게 하는 팽창 가능한 측벽 섹션(하나 이상의 팽창 가능한 섹션)을 갖는다. 일 예시적인 실시예에서, 트레이(210)의 저부(216)에 용접되지 않지만 저부(216)와 접촉하는 측벽 부재(222A, 222B)로 구성된 트레이의 중첩 측벽 섹션이 존재할 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 트레이(210)는 벽의 내부(222B) 및 외부 섹션(222A) 각각에 용접될 수 있는 플라이어(plier) 또는 스크류 메커니즘을 사용하여 개방 및 로킹되게 하고, 벽을 개방시켜 이들이 팽창되게 하는 치형부를 갖는다. 트레이 측벽(222)은 팽창 후에 트레이 저부(216)에 고정될 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 지지 트레이 조립체(300)의 일부의 상면도가 도시되어 있는데, 이는 지지 트레이(310)의 직경을 증가시켜 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 용기 본체의 내부 표면과의 지지 트레이의 물리적 접촉을 증가시키기 위해 고정 스크류 메커니즘 또는 지지 트레이로부터 상향 연장하고 지지 트레이와 접촉하는 원주방향 측벽 조립체(350)를 사용하는 팽창 가능한 지지 트레이 측벽 시스템으로 구성된 열 전달 향상 부재를 포함한다. 트레이 조립체(300)의 일부로서, 지지 트레이(310)는 부분적으로 2개의 측방향 활주 측벽 부재(322A, 322B)로 구성되는 측벽(322)을 포함하고, 스크류(352) 및 측방향 이동 부재(354)를 포함하는 스크류 메커니즘(350)은 측벽 부재(322A, 322B) 모두를 측방향으로 이동시킨다. 스크류(352)를 일 방향으로 돌리면, 측벽 부재(322A, 322B)는 이들이 측방향으로 외향 활주되어 측벽(322)을 베이스 플레이트(316)로부터 멀리 팽창시키거나, 다른 방향으로 스크류 메커니즘(350)을 돌리면 이들이 베이스 플레이트(316)를 향해 측방향 내향 활주되어 측벽(322)과 접촉하게 되도록 이동한다. 스크류 메커니즘은 원주방향 측벽 조립체를 팽창된 구성으로 유지하도록 추가로 구성된다. 다양한 예시적인 실시예에서, 트레이 조립체(300)는 각각의 트레이가 용기 본체의 측벽에 대해 신속하게 고정되고 추진될 수 있게 하는 팽창 가능한 측벽 섹션(하나 이상의 팽창 가능한 섹션)을 갖는다. 일 예시적인 실시예에서, 트레이(310)의 저부(316)에 용접되지 않지만 저부(316)와 접촉하는 측벽 부재(322A, 322B)로 구성된 트레이의 중첩하는 측벽 섹션이 있다. 일 예시적인 실시예에서, 트레이(310)는 벽의 내부(322B) 및 외부 섹션(322A) 각각에 용접될 수 있는 플라이어 또는 스크류 메커니즘을 사용하여 개방 및 로킹되게 하고 벽들이 개방되어 이들이 팽창되게 하는 치형부를 갖는다. 트레이 측벽(322)은 팽창 후에 트레이 저부(316)에 고정될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 부분 팽창 벽 섹션의 다른 개념은 내부 앵커(트레이의 저부에 용접됨) 및 스크류를 사용하여 용기 본체의 내부 직경과 접촉하도록 섹션을 밀어내도록 분할 섹션을 팽창시키는 것이다. 팽창되면 섹션은 열 접촉을 위해 필요한 경우 트레이의 저부에 고정될 수 있다. 또 다른 관련된 실시예에서, 트레이는 현용의 트레이보다 크며, 베이스 또는 용기 본체 내로의 설치 후에 팽창할 수 있는 압축성 측벽(선택적 해제부 구비)을 갖는다.
다른 관련된 실시예에서, 지지 트레이 조립체(200 및 300)는 용기 본체 내부 체적 내에 지지 트레이를 삽입할 때 압축되는 C 링 부재를 수용하도록 구성된 홈 또는 채널을 포함하는 그 측벽 조립체의 외부 직경을 가지며, C 링 부재는 지지 트레이를 용기 본체의 내부 측벽 표면과 지지 트레이 사이의 물리적 접촉 표면적을 증가시키기 위해 내부 용기 체적 내에서 지지 트레이를 이동시킨다. C 링은 트레이 설치를 위해 압축되고 트레이를 제자리에 놓으면 해제된다. 트레이가 외부적으로 충전되는 동안 압축이 이루어질 수 있으며, 압축된 위치에 로킹되어야 한다. 해제 메커니즘을 누르거나 나사 고정 스크류를 풀어서 C 링을 해제하여 C 링이 용기 본체 내부 벽에 접촉할 수 있다. 또한 C 링은 트레이와 용기 본체 사이에서 임의의 캐리어 가스가 유동하는 것을 현저히 감소시킬 것이다. 일 예시적인 실시예에서, C 링 부재는 지지 트레이 측벽 조립체와 용기 본체의 내부 측벽 사이의 열 전달을 향상시키기 위해 열 전도성 재료로 제조된다.
용기 본체와 기화기의 용기 본체 내에 위치된 각각의 지지 트레이 사이의 열 전달을 개선하기 위한 다른 예시적인 실시예는 트레이 측벽 높이를 제거하거나 현저히 감소시키며, 대신에 사용자는 용기 본체 내의 제 위치에서 지지 트레이를 충전한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 전구체 화학제는 용기 본체의 내부 벽 또는 내부 직경에 대해 직접적으로 위치된다. 일 예시적인 실시예에서, 인-시튜(in-situ) 충전 및 전구체 재료의 캐리어 가스에의 후속 노출 또는 접촉 및 개선된 플럭스 속도는 단독으로 또는 용기 벽과의 개선된 접촉과 관련하여 현저한 개선이다. 관련된 예시적인 실시예에서, 트레이 표면에 부착된 3개의 다리가 있는 지지 스페이서는 각각의 지지 트레이 사이에 적절한 간격을 제공하기 위해 트레이 표면으로부터 상향 연장될 것이다. 이 예시적인 실시예에서, 전달 조립체는 각각 제1 지지 트레이의 제1 표면 상에 배치된, 적어도 3개의 비주변부 지지 레그 또는 포스트(의도된 삼각대 지지부를 형성하도록 지지 트레이 상의 다른 곳에 위치될 수 있음)를 포함한다. 관련된 예시적인 실시예에서, 열 전달 조립체는 상부 단부에서 밀봉되고 제1 지지 트레이의 제1 표면 상에 배치된 복수의 벤트 튜브를 포함하고, 벤트 튜브는 벤트 튜브 측벽에 복수의 구멍 중 적어도 하나를 포함한다. 특히, 열 전달 조립체는 용기 측벽과 용기의 내부 체적 내의 지지 트레이의 제1 표면에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 제1 지지 트레이 사이에 배치되고, 용기 내에서 제2 지지 트레이를 지지하도록 추가로 구성된다.
다른 예시적인 실시예에서, 벤트형 금속 디스크 저부 플레이트가 추가되어 2개 단편 지지 트레이 조립체의 일부를 형성한다. 이 예시적인 실시예에서, 지지 트레이의 저부 플레이트는 단일 단편으로 제조되는 가스 전달 통로를 위한 하나 이상의 벤트 튜브 및 중앙 튜브(반드시 중앙 위치로 제한되지는 않음)를 포함한다. 트레이의 저부 플레이트의 외부 직경은 제조시 공차 문제를 고려하고 용기 본체에 쉽게 삽입될 수 있도록 보장하기 위해 감소된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 트레이의 외부 벽은 사실상, 이들이 용기 본체에 적층되어 제 위치에 충전될 때 연속적인 저부 플레이트를 분리시키는 스페이서 부재일 것이다. 이 접근법의 이점은 용기 본체의 내부 직경에 대한 공차와 긴밀하게 일치되는 배관으로부터의 스페이서 부재(즉, 2개 단편 트레이의 외부 벽)의 제조를 허용할 것이다. 이러한 구성은 용기 본체로부터 스페이서로의 양호한 열 전달을 가능하게 하며, 스페이서는 지지 트레이의 저부 플레이트와 물리적으로 접촉하여 스페이서로부터 지지 트레이의 저부 플레이트로의 후속 열 전달을 가능하게 한다. 관련된 실시예에서, 별도의 스페이서 또는 열 전달 플랫폼이 그 위에 배치된 지지 트레이의 반경방향 에지에 추가되고, 상향 및 하향 연장하며, 트레이 저부가 앰풀 또는 기화기에 설치된 이후, 위에 트레이를 지지하기 위해 어떠한 측벽도 갖지 않는다. 또 다른 관련된 실시예에서, 스페이서 부재는 단지 지지 트레이의 반경방향 에지 상에서 상향 연장되지만 앰풀 또는 기화기의 베이스 부분 위에 트레이를 지지하는 어떠한 실제 측벽도 갖지 않는다.
다양한 관련된 실시예에서, 벤트형 금속 디스크 저부 플레이트 조립체는 지지 트레이와 유사한 열 전달 개선을 갖도록 벤트형 금속 디스크 저부 플레이트가 지지 트레이를 대체한다. 이러한 개선은 다음을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다: 디스크를 홈 또는 리지에 보유하면서 베이스의 측벽과 접촉하는 외부 표면 또는 링을 팽창시키는 것; C 링 개념, 설치 전에 압축되고 제 위치에서 해제되는 압축된 외부 표면; 전도성 메시 또는 라이너; 및 발포체나 전도성 메시를 구비하거나 구비하지 않는 전도성 오일/그리스. 관련된 실시예에서, 팽창하는 외부 표면 또는 링은 디스크와 동일한 두께일 수 있거나 또는 베이스의 측벽의 더 많은 부분과 접촉하기 위해 더 클 수 있다. 디스크는 열 전달을 향상시키기 위한 팽창 또는 해제 후에 팽창 디스크에 고정될 수 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 다양한 예시적인 실시예에서, 관통 튜브(140, 240, 340)는 예를 들어 용접, 브레이징, 기계적 체결구 부착, 압입, 스웨이징 등에 의해 임의의 적절한 방식으로 트레이의 바닥에 고정될 수 있다. 대안적으로, 관통 튜브는 트레이 바닥의 일부로서 일체로 형성될 수 있다. 특정 실시예에서, 각각의 관통 튜브의 높이는 트레이 측벽의 높이와 대략 동일한 높이이지만, 관통 튜브의 각각의 높이가 이러한 측벽보다 크거나 작은 다른 실시예가 고려된다. 각각의 트레이의 측벽은 충분한 높이로 이루어질 수 있으며, 그래서, 트레이는 기화기의 용기의 내부 체적 내에 수직으로 연장하는 적층된 어레이를 형성하도록 적층될 수 있다. 다른 실시예에서, 트레이는 기화기 용기의 내부 벽 표면에 장착 또는 고정될 수 있게 하도록 충분한 치수 범위로만 이루어지는 측벽으로 제조될 수 있다.
여기에 설명된 다양한 지지 트레이 조립체에는 하류 유체 이용 장치, 예를 들어, CVD 장치 또는 이온 주입 시스템의 작동 상태 및 제공되는 소스 재료의 양 및 증기 압력에 따라서, 주어진 용례에서 사용되는 표준 기화기 조립체에 적용되는 표준 기화기 온도가 적용될 수 있다. 승화성 고체 소스 시약이 이용되는 다양한 특정 실시예에서, 약 20℃ 내지 약 300℃ 범위의 기화기 온도가 이용될 수 있다(현용의 용례는 300℃를 초과하는 고순도 밸브의 이용 가능성에 의해 제한될 수 있다). 금속 할라이드 고체 소스 시약을 포함하는 본 발명의 구현예는 특정 실시예에서 예를 들어 약 100℃ 내지 약 200℃ 범위의 온도를 이용할 수 있다. 소스 시약 재료는 고체 형태, 액체 형태, 반고체 형태 또는 적합한 용매 매체 중에 용해되거나 분산된 소스 시약 재료를 함유하는 용액을 포함하는 임의의 적합한 형태일 수 있다. 승화, 트레이 모듈 구성, 가스 유동 및 앰풀 조립체 구성에 대한 추가적인 화학제에 대해서는 Cleary 등의 미국 특허 제8,821,640호 및 2015년 10월 29일자로 공개되고 발명의 명칭이 "SOLID VAPORIZER"인 Baum 등의 WO 2015/164029호를 참조하며, 이들은 그 전체가 참고 문헌으로 통합된다.
본 발명의 다양한 실시예가 그 상세한 내용을 예시하는 목적으로 그리고 통상의 숙련자가 본 발명을 제조하고 사용할 수 있게 하기 위해 위에서 설명되었다. 많은 변형 및 수정이 통상의 숙련자에게 쉽게 명백해질 것이므로, 개시된 실시예(들)의 세부 사항 및 특징은 제한을 의도하지 않는다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 광범위하게 해석되고, 첨부된 청구범위의 기술 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 변형 및 수정과 그 등가물을 포함하도록 의도된다.
Claims (7)
- 기화된 소스 재료를 기화 및 전달하기 위한 증기 전달 용기 조립체이며, 용기 조립체는,
베이스 및 측벽에 의해 한정된 내부 체적을 가지는 용기 본체로서, 측벽은 용기의 내부 직경을 한정하고 내부 측벽 표면을 갖는, 용기 본체;
용기 본체의 내부 체적과 유체 연통하게 배열되는 가스 입구 및 가스 출구로서, 가스 입구는 용기 본체의 내부 체적에 제1 가스를 공급하도록 구성된, 가스 입구 및 가스 출구;
내부 체적 내에 그리고 용기 본체의 측벽에 인접하게 배치된 벤트형 지지 트레이로서, 지지 트레이는 가스 입구와 가스 출구 사이에서 연장되는 유동 경로에서 기화 가능한 소스 재료를 지지하도록 구성되는, 벤트형 지지 트레이; 및
용기 본체와 벤트형 지지 트레이 사이의 열 전도를 향상시키기 위한 열 전달 향상 부재를 포함하고,
열 전달 향상 부재는 용기 측벽과 벤트형 지지 트레이 사이에 위치되고, 용기 본체 측벽과 지지 트레이 사이의 임의의 공기 간극을 감소시키도록 구성되며,
열 전달 향상 부재는 용기 본체 측벽과 지지 트레이 사이에 위치되고 용기 본체 측벽과 지지 트레이와 접촉하도록 구성되는 열 전도성 메시 라이너를 포함하거나 또는,
열 전달 향상 부재는 용기 본체 측벽과 지지 트레이의 측벽 또는 에지 사이에 위치되고, 용기 본체 측벽과 지지 트레이의 측벽 또는 에지와 접촉하도록 구성되는 열 전도성 오일 또는 그리스 재료를 포함하거나 또는,
열 전달 향상 부재는 지지 트레이로부터 상향 연장하고 지지 트레이와 접촉하는 원주방향 측벽 조립체를 포함하며, 측벽 조립체는 지지 트레이와 용기 본체의 내부 측벽 표면 사이의 물리적 접촉 표면적을 증가시키도록 용기 본체의 측벽을 향해 반경방향 외향 팽창하게 구성되는, 증기 전달 용기 조립체. - 제1항에 있어서, 측벽 조립체는 내부 용기 체적 내에서 지지 트레이를 변위시켜 지지 트레이와 용기 본체의 내부 측벽 표면 사이의 물리적 접촉 표면적을 증가시키도록 용기 본체의 측벽을 향해 부분적으로 반경방향 외향 팽창 가능한 섹션을 포함하는, 증기 전달 용기 조립체.
- 제1항에 있어서, 측벽 조립체의 외부 직경은 C 링 부재를 수용하도록 구성된 홈 또는 채널을 포함하고, C 링 부재는 용기 본체 내부 체적 내에 지지 트레이를 삽입할 때 압축되도록 구성되며, 지지 트레이와 용기 본체의 내부 측벽 표면 사이의 물리적 접촉 표면적을 증가시키기 위해 내부 용기 체적 내에서 지지 트레이를 변위시키도록 구성되는, 증기 전달 용기 조립체.
- 제1항에 있어서, 원주방향 측벽 조립체는 용기 본체 내부 측벽과의 접촉 표면적을 증가시키기 위해 외향력을 원주방향 측벽 조립체로 지향시키도록 구성된 스크류 메커니즘으로 외향 팽창 가능하며, 스크류 메커니즘은 팽창된 구성으로 원주방향 측벽 조립체를 유지하도록 추가로 구성되는, 증기 전달 용기 조립체.
- 기화된 소스 재료를 기화 및 전달하기 위한 증기 전달 용기 조립체이며, 용기 조립체는,
베이스 및 측벽에 의해 한정된 내부 체적을 가지는 용기 본체로서, 측벽은 용기의 내부 직경을 한정하고 내부 측벽 표면을 갖는, 용기 본체;
용기 본체의 내부 체적과 유체 연통하게 배열되는 가스 입구 및 가스 출구로서, 가스 입구는 용기 본체의 내부 체적에 제1 가스를 공급하도록 구성된, 가스 입구 및 가스 출구를 포함하고,
제1 벤트형 지지 트레이가 내부 체적 내에 그리고 용기 본체의 측벽에 인접하게 배치되고, 가스 입구와 가스 출구 사이에서 연장하는 유동 경로 내에서 기화 가능한 소스 재료를 제1 표면 상에서 지지하도록 구성되며,
열 전달 조립체는 용기 측벽과 용기의 내부 체적 내의 지지 트레이의 제1 표면에 의해 적어도 부분적으로 지지되는 제1 지지 트레이 사이에 배치되고, 열 전달 조립체는 용기 내에서 제2 지지 트레이를 지지하도록 추가로 구성되고,
열 전달 조립체는 제1 지지 트레이의 제1 표면 상에 배치되고 용기 내에서 제2 지지 트레이를 지지하도록 구성된 복수의 비주변부 레그 포스트를 포함하며, 기화성 재료는 내부 용기 측벽과 직접 접촉하여 배치되거나 또는
열 전달 조립체는 지지 트레이의 반경방향 에지 상에 배치되고 반경방향 에지로부터 하향 연장되는 스페이서 부재이며, 스페이서 부재는 용기 내부 체적 내에서 용기 베이스 위에 제1 지지 트레이를 지지하도록 구성되는, 증기 전달 용기 조립체. - 제5항에 있어서, 열 전달 조립체는 제1 지지 트레이 상에 배치되고 용기 본체 측벽과 제1 지지 트레이 사이에 위치하며, 열 전달 조립체는 용기 본체의 내부 체적 내에서 지지 트레이의 제1 표면에 의해 적어도 부분적으로 지지되는, 증기 전달 용기 조립체.
- 제6항에 있어서, 지지 트레이의 측벽 조립체는 압축성이고, 측벽 조립체는 해제부를 포함하고, 지지 트레이 측벽은 지지 트레이 및/또는 기화 가능한 재료와 용기 본체의 내부 측벽 표면 사이의 물리적 접촉 표면적을 증가시키기 위해 용기 본체 측벽을 향해 반경방향 외향 연장되고, 해제부는 용기 본체로부터 압축된 지지 트레이를 제거하도록 작동 가능한, 증기 전달 용기 조립체.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220006975A KR20220013584A (ko) | 2017-10-20 | 2022-01-18 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762574931P | 2017-10-20 | 2017-10-20 | |
US62/574,931 | 2017-10-20 | ||
KR1020180124923A KR20190044532A (ko) | 2017-10-20 | 2018-10-19 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180124923A Division KR20190044532A (ko) | 2017-10-20 | 2018-10-19 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220006975A Division KR20220013584A (ko) | 2017-10-20 | 2022-01-18 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210014721A true KR20210014721A (ko) | 2021-02-09 |
KR102354624B1 KR102354624B1 (ko) | 2022-01-24 |
Family
ID=66171077
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180124923A KR20190044532A (ko) | 2017-10-20 | 2018-10-19 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
KR1020210013008A KR102354624B1 (ko) | 2017-10-20 | 2021-01-29 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
KR1020220006975A KR20220013584A (ko) | 2017-10-20 | 2022-01-18 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180124923A KR20190044532A (ko) | 2017-10-20 | 2018-10-19 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220006975A KR20220013584A (ko) | 2017-10-20 | 2022-01-18 | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10895347B2 (ko) |
KR (3) | KR20190044532A (ko) |
CN (1) | CN209210918U (ko) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102709637B1 (ko) * | 2019-04-26 | 2024-09-26 | 엔테그리스, 아이엔씨. | 기화 용기 및 방법 |
CN113897593B (zh) * | 2021-09-13 | 2023-08-11 | 浙江陶特容器科技股份有限公司 | 一种固态前驱体源存储升华器 |
EP4413176A1 (en) * | 2021-10-08 | 2024-08-14 | Entegris, Inc. | Compressible tray for solid chemical vaporizing chamber |
US20230112884A1 (en) * | 2021-10-08 | 2023-04-13 | Entegris, Inc. | Modular tray for solid chemical vaporizing chamber |
TW202403088A (zh) * | 2022-05-13 | 2024-01-16 | 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 | 用於前驅物遞送系統之托盤總成及相關方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080046570A (ko) * | 2006-11-22 | 2008-05-27 | 토요 탄소 가부시키가이샤 | 열전도성 조성물 |
KR101247824B1 (ko) * | 2004-06-01 | 2013-03-26 | 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 | 증기 이송 용기 및 소스 물질 이송 방법 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6921062B2 (en) * | 2002-07-23 | 2005-07-26 | Advanced Technology Materials, Inc. | Vaporizer delivery ampoule |
US7846256B2 (en) * | 2007-02-23 | 2010-12-07 | Tokyo Electron Limited | Ampule tray for and method of precursor surface area |
US9034105B2 (en) * | 2008-01-10 | 2015-05-19 | American Air Liquide, Inc. | Solid precursor sublimator |
CN102597310B (zh) * | 2009-11-02 | 2015-02-04 | 西格玛-奥吉奇有限责任公司 | 固态前体输送组件以及相关方法 |
US8758515B2 (en) | 2010-08-09 | 2014-06-24 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Delivery device and method of use thereof |
JP2013028854A (ja) | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Air Liquide Japan Ltd | 固体材料ガスの供給装置および供給方法 |
US20140174955A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | High flow xef2 canister |
JP2019151894A (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 東芝メモリ株式会社 | 気化装置および気化ガス供給ユニット |
-
2018
- 2018-10-17 US US16/162,560 patent/US10895347B2/en active Active
- 2018-10-19 KR KR1020180124923A patent/KR20190044532A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-10-22 CN CN201821707269.3U patent/CN209210918U/zh active Active
-
2021
- 2021-01-29 KR KR1020210013008A patent/KR102354624B1/ko active IP Right Grant
-
2022
- 2022-01-18 KR KR1020220006975A patent/KR20220013584A/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101247824B1 (ko) * | 2004-06-01 | 2013-03-26 | 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 | 증기 이송 용기 및 소스 물질 이송 방법 |
KR20080046570A (ko) * | 2006-11-22 | 2008-05-27 | 토요 탄소 가부시키가이샤 | 열전도성 조성물 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102354624B1 (ko) | 2022-01-24 |
US10895347B2 (en) | 2021-01-19 |
KR20190044532A (ko) | 2019-04-30 |
US20190120433A1 (en) | 2019-04-25 |
KR20220013584A (ko) | 2022-02-04 |
CN209210918U (zh) | 2019-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102354624B1 (ko) | 앰풀 트레이로의 향상된 열 전달 | |
US5894887A (en) | Ceramic dome temperature control using heat pipe structure and method | |
JP5194125B2 (ja) | シャワーヘッド電極アセンブリ用の温度制御モジュール、シャワーヘッド電極アセンブリ及びシャワーヘッド電極アセンブリの上部電極の温度を制御する方法 | |
US8033017B2 (en) | Method for manufacturing evaporator for loop heat pipe system | |
US8901518B2 (en) | Chambers with improved cooling devices | |
CN109075059A (zh) | 用于高功率等离子体蚀刻处理的气体分配板组件 | |
US20090159242A1 (en) | Heat pipe system | |
US20100044014A1 (en) | Flat-plate loop heat conduction device and manufacturing method thereof | |
JP2006097136A (ja) | Cvi/cvdプロセスに使用するための装置 | |
CN108505010A (zh) | 用于沉积腔室的基板支撑夹盘冷却 | |
CN212991072U (zh) | 半导体工艺设备及其承载装置 | |
CN110785837A (zh) | 高温热板基座 | |
US20190041138A1 (en) | Joint assembly of vapor chambers | |
TW201810339A (zh) | 用於離子源的噴霧器 | |
US6414277B1 (en) | Ultra-high-temperature heat treatment apparatus | |
KR102447291B1 (ko) | 개선된 앰플 증발기 및 용기 | |
JP2007155310A (ja) | 温水器用熱伝導性アッセンブリおよび熱伝導性アッセンブリの製造方法 | |
US3658125A (en) | Internal configuration for a radial heat pipe | |
WO2009157611A1 (en) | Method for manufacturing evaporator for loop heat pipe system | |
JP2023531409A (ja) | 堆積用途のための高温面板 | |
CN115410978B (zh) | 静电卡盘和半导体工艺设备 | |
JP4165745B2 (ja) | 半導体ウェハ保持装置 | |
CN106756890B (zh) | 一种化学气相沉积用的反应装置 | |
CN118712092A (zh) | 一种静电卡盘及制作方法 | |
JP4255425B2 (ja) | 原料気化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |