KR20210135341A - 배취식 침착을 위한 고 물질 플럭스를 갖는 유체의 소스 시약-기반 수송 - Google Patents

배취식 침착을 위한 고 물질 플럭스를 갖는 유체의 소스 시약-기반 수송 Download PDF

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브라이언 씨 헨드릭스
존 엔 그레그
스콧 엘 배틀
돈 케이 나이토
카일 바토시
존 엠 클리어리
세범 천
조단 호지스
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엔테그리스, 아이엔씨.
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Abstract

시스템, 시약 지지체 트레이, 입자 억제 장치, 및 방법이 개시되어 있다. 하나의 양태에서, 시스템은 내부 용적부를 둘러싸는 하나 이상의 내부 벽을 갖는 기화기 용기, 및 상기 내부 용적부 내부에 수직으로 적층가능하도록 구성된 복수의 시약 지지체 트레이를 포함한다. 복수의 시약 지지체 트레이 각각은 내부 용적부 내에 수직으로 적층가능하여 시약 지지체 트레이의 스택을 형성하도록 구성된다. 복수의 시약 지지체 트레이 중 하나 이상은, 시약 지지체 트레이의 스택 내 인접한 시약 지지체 트레이들 사이를 통과하는 가스 유동의 방향을 바꿔서, 가스의 유동이 특정 시약 지지체 트레이 내의 소스 시약 물질과, 시약 지지체 트레이의 스택 내 복수의 시약 지지체 트레이 중 다음 트레이로 통과하기 이전에 상호작용하도록 구성된다.

Description

배취식 침착을 위한 고 물질 플럭스를 갖는 유체의 소스 시약-기반 수송{SOURCE REAGENT-BASED DELIVERY OF FLUID WITH HIGH MATERIAL FLUX FOR BATCH DEPOSITION}
본원은, 화학 증착(CVD), 원자층 침착(ALD) 및 이온 주입 공정에 사용되는 액체 및 고체 소스 시약과 같은 소스 시약 물질의 기화를 위한, 기화 장치와 시스템 및 관련 방법론에 관한 것이다.
"배취식 침착을 위한 고 물질 플럭스를 갖는 유체의 소스 시약-기반 수송"에 대한, 브라이언 씨 헨드릭스의, 2012년 5월 31일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/654,077 호가, 제 35 USC 119 호에 기초하여 본원에서 우선권으로 주장된다. 미국 가특허출원 제 61/654,077 호의 개시내용은, 모든 목적을 위해서, 그 전체가 본원에서 참고로 인용된다.
CVD, ALD 및 이온 주입에서 증기를 위한 소스 시약으로서 액체 및 고체 물질 사용시, 다양한 시약 물질이 사용된다. 상기 시약 물질은 가열되어, 침착 또는 주입을 위한 공정 장치에 수송되는 소스 시약 증기를 형성할 수도 있다. 성공적인 CVD, ALD, 및 이온 주입을 달성하기 위해서, 상기 소스 시약 증기는, 일정하고 제어되고 재현가능한 속도로 공급되어야만 한다.
단일 웨이퍼 침착 또는 주입을 위한 것과 같이 시약 증기를 제조하기 위해서, 소스 시약 물질을 균일하게 가열하는 것이 중요하다. 기화될 소스 시약의 비점 및 승화 온도에는 상당한 차이가 있을 수도 있다. 소스 시약 물질이 균일하게 가열되지 않으면, 소스 시약 물질의 단위체 중에 냉점 및 열점이 존재할 수도 있고, 이러한 불균일한 가열이 시약 증기 유동에 요동을 유발할 수도 있다. 소스 시약 물질에 의해 발생된 소스 시약 증기 및 캐리어 가스를 혼합하기 위해서, 발생된 소스 증기와 소스 시약 물질 사이에 캐리어 가스를 순환시키는 것이 바람직하다.
고체 소스 시약은, 열 해리가 일어나 하류 침착 또는 이온 주입 공정에 악영향을 미치는 열 분해 부산물을 발생시키는 온도에 승화 온도가 근접하는 기화 적용례에서 제어하기 특히 어렵다. 고체 소스 수송은 또한, 둘다 캐리어 가스에 노출되는 고체 소스 물질의 표면적의 변화를 유발할 수도 있는, 기화 동안의 고체 소스 물질의 결핍 및 기화 동안의 고체 소스 시약의 표면 형태에 의해 복잡해질 수도 있다.
복수의 웨이퍼의 배취식(batch) 침착 또는 주입을 위한 시약 증기를 생성하는 것도 추가 문제점을 제기한다. 웨이퍼의 배치의 침착 또는 주입은 시약 증기의 보다 큰 유동을 요구할 수도 있다. 증기의 보다 큰 유동은, 소스 시약 물질의 보다 많은 배치의 가열을 요구할 수도 있으며, 이는 다시 소스 시약 물질을 수용하기 위한 보다 큰 기화기 용기 및 보다 큰 지지체 구조물의 사용을 요구할 수도 있다. 보다 큰 기화기 용기 내에서 보다 다량의 소스 시약 물질을 사용하는 것은, 생성되는 가스 혼합물에서 시약 증기를 효율적으로 비말동반하기 위해서 소스 시약 물질에 의해 발생된 시약 증기 및 소스 시약 물질로 캐리어 소스를 일관되게 끄는 것을 보다 어렵게 할 수도 있다. 추가로, 소스 시약 물질의 보다 큰 배치를 균일하게 가열하는 것은, 소스 시약 물질의 작은 배치를 균일하게 가열하는 것보다 어려울 수도 있다. 보다 많은 양의 시약 증기를 생산하는 것도, 소스 시약 물질의 배치를 보다 자주 교체하는 것을 요구할 수도 있어서, 가열 장치에서 소스 시약 물질을 재담지하는 일을 간단히 하는 것이 바람직할 수도 있다.
동시에, 시약 증기의 비교적 작은 유동의 경우 비-증기성 입자들이 시약 증기 유동에 도달하는 것을 방지하는 것과 관련된 사항들은, 시약 증기의 보다 큰 유동이 발생하는 경우, 확대될 수도 있다. 보다 다량의 소스 시약 물질을 가열하는 것은, 가열 중의 열 분해의 결과로서, 보다 다량의 입자들을 생성할 수도 있다. 시약 증기의 유동은 여과되어, 이러한 원치않는 입자들이 침착 또는 주입 공정으로 도입되는 것을 방지할 수도 있다. 그러나, 배취식 침착 또는 주입을 위해 사용될 수도 있는 것과 같은, 다량의 유동의 시약 증기로부터 입자들을 여과하는 것은, 보다 소량의 시약 증기를 여과하는 것보다 보다 복잡할 수도 있다.
본원은, 화학 증착(CVD), 이온층 침착(ALD) 및 이온 주입 공정에 사용되는 소스 시약 물질의 기화를 위한, 기화기 용기 장치와 시스템 및 관련 방법론에 관한 것이다. 구체적인 실시양태에서, 기화기 용기는, 단일 웨이퍼 또는 물체보다는, 웨이퍼들 또는 기타 물체들의 배치를 위한, 시약 증기의 침착 및 주입을 허용하는 큰 체적의 시약 증기를 발생시키도록 구성되어 있다.
본 발명에 따르면, 기화기 용기 내의 사용을 위한 시약 지지체 트레이의 스택 내부의 시약 지지체 트레이는, 복수의 가스 유동 개구를 포함한다. 가스 유동 개구는 시약 지지체 트레이 내부에 하나 이상의 칸막이 내에 채널을 포함할 수도 있거나, 하나 이상의 시약 지지체 트레이의 한쪽에 위치할 수도 있다. 칸막이 내의 채널은, 가스가 그다음 시약 지지체 트레이로 지나가기 전에, 지지체 트레이의 바닥면으로부터 순환하여 빠져나가도록 지지체 트레이의 바닥면에서의 가스의 방향을 바꾸기 위하여, 특정 시약 지지체 트레이의 바닥면 아래로 연장되도록 배열될 수도 있다. 다르게는, 측면-배치된 가스 유동 개구를 사용하면, 기화기 용기의 한쪽에서 시약 지지체로의 가스 유동 방향을, 기화기 용기의 다른쪽을 향해 배치되어 있는 개구를 통해 시약 지지체 트레이를 빠져나와 그 다음 시약 지지체 트레이에 도달하기 이전에, 시약 지지체 트레이(및 그 내부에 수용된 시약 소스 물질)를 가로질러 유동하도록 바꾼다.
본원의 실시양태에 따르면, 시스템은 내부 용적부를 둘러싸는 하나 이상의 내부 벽을 갖는 기화기 용기, 및 상기 내부 용적부를 수직으로 적층가능하도록 구성된 복수의 시약 지지체 트레이를 포함한다. 복수의 시약 지지체 트레이 각각은 내부 용적부 내부에서 수직으로 적층가능하여 시약 지지체 트레이의 스택을 형성하도록 구성된다. 복수의 시약 지지체 트레이 중 하나 이상은, 시약 지지체 트레이의 스택 내의 인접한 시약 지지체 트레이들 사이를 통과하는 가스 유동의 방향을 바꿔서, 가스 유동이 특정 시약 지지체 트레이 내 소스 시약 물질과, 시약 지지체 트레이의 스택 내의 복수의 시약 지지체 트레이 중 그다음 트레이로 도달하기 전에 상호작용하도록 구성되어 있다.
하나의 양태에서, 복수의 시약 지지체 트레이 각각은 지지면을 적어도 부분적으로 가로질러 연장되는 하나 이상의 칸막이를 포함한다. 하나 이상의 칸막이는 바닥면 아래로 제 1 거리로 연장되는 하단과 상단, 및 하단과 상단 사이에서 하나 이상의 칸막이를 통해 연장되는 하나 이상의 채널을 갖는다. 결과적으로, 바닥면 아래의 가스는 바닥면으로부터 순환되어서, 하나 이상의 칸막이의 하단에서 하나 이상의 채널에 도달하도록 한다.
또다른 양태에서, 복수의 시약 지지체 트레이 각각은 지지면의 한쪽에 위치하는 가스 유동 개구를 포함한다. 가스 유동 개구는 바닥면 아래로부터 상부면 위까지 가스를 유동할 수 있도록 구성된다. 복수의 시약 지지체 트레이는, 스택 내에 포함되도록 구성되되, 여기서, 복수의 시약 지지체 트레이 중 시약 지지체 트레이의 가스 유동 개구는, 스택의 제 1 측면에 배치되고, 시약 지지체 트레이 위에 적층된, 복수의 시약 지지체 트레이 중 위쪽 시약 지지체 트레이의 가스 유동 개구는 스택의 제 1 측면 맞은편의 스택의 제 2 측면에 배치된다. 결과적으로, 시약 지지체 트레이의 지지면의 바닥면 아래로부터 시약 지지체 트레이의 가스 유동 개구를 통과하여 유동하는 가스는, 시약 지지체 트레이의 상면을 가로질러 유동하여, 위쪽 시약 지지체 트레이 내 가스 개구에 도달하여, 시약 지지체 트레이의 지지면 위로부터 위쪽 시약 지지체 트레이의 지지면 위로 유동한다.
본 발명의 또다른 실시양태에 따르면, 입자 억제 장치가 제공되어, 소스 시약 물질에 의해 발생될 수도 있는 예정된 크기의 입자를 억제한다. 입자 억제 장치는, 소스 시약 물질을 지지하기 위한 하나 이상의 시약 지지체 트레이 및 유출구를 포함하는 기화기 용기에 사용될 수도 있다. 상기 입자 억제 장치는 하나 이상의 시약 지지체 트레이 및 유출구 사이에 배치되도록 구성된 하우징을 포함한다. 상기 하우징은 하우징 내에 개별적으로 배치된 복수의 병렬 필터들을 지지한다. 가스 혼합물의 일부는 복수의 병렬 필터를 통과하여 가스 혼합물이 유출구에 도달하기 이전에 하나 이상의 예정된 크기의 가스 혼합물 입자로부터 여과된다.
본원의 또다른 양태는 시약 증기를 발생시키는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 기화기 용기 내에 수용된 시약 지지체 트레이의 스택에 포함된 복수의 시약 지지체 트레이에 공급원 시약 물질을 제공함을 포함한다. 시약 지지체 트레이 각각은, 시약 지지체 트레이의 스택 중 위쪽 지지체 트레이를 통과하기 이전에, 복수의 시약 지지체 트레이 중 시약 지지체 트레이에서 소스 시약 물질과 가스 유동이 상호작용하도록 가스 유동의 방향을 바꾸도록 개조된 하나 이상의 가스 유동 개구를 포함한다. 캐리어 가스의 유동은 기화기 용기의 주입구에 공급되어서, 캐리어 가스의 유동이 시약 지지체 트레이 또는 시약 지지체 트레이에 인접한 곳 중 하나로 방출된다. 기화기 용기에 열을 적용하여 기화기 용기 내부의 소스 시약 물질 및 가스를 가열하여서, 열의 적용이, 기화기 용기 내부의 가스가 시약 지지체 트레이로부터 위쪽 시약 지지체 트레이로 통과하도록 만든다.
본 발명의 또다른 양태는, 기화기 용기 내에서 발생된 시약 증기로부터의 입자들의 여과 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 기화기 용기의 내부 용적부로 캐리어 가스의 유동을 공급함을 포함한다. 소스 시약 물질은 기화기 용기의 내부 용적부에서 하나 이상의 지지체 트레이에서 기화되어 시약 증기를 발생시킨다. 상기 시약 증기는 캐리어 가스와 혼합하여, 시약 증기, 캐리어 가스, 및 소스 시약 물질에 의해 발생된 시약 입자의 가스 혼합물을 형성한다. 가스 혼합물의 일부는, 예정된 크기를 초과하는 시약 입자들 중에서 입자들을 여과하도록, 기화기 용기의 배출구와 하나 이상의 지지체 트레이들 사이의 하우징 내에 개별적으로 정렬된 복수의 병렬 필터를 통과한다. 복수의 병렬 필터는, 복수의 병렬 필터들 중 하나를 사용함으로써 달성가능한 것보다 보다 빠른 속도로 캐리어 가스와 시약 증기의 혼합물을 여과할 수 있다.
본 발명의 기타 양태, 특징부 및 실시양태는, 뒤이은 개시내용 및 첨부된 특허청구범위로부터 보다 완전히 명백할 것이다.
도 1은, 기화기 용기 전반에 유동할 때, 가스 혼합물의 유동 방향을 바꾸도록 개조된 본원의 개시내용의 기화기 용기 및 관련 구성요소의 구체적인 예시적인 실시양태의 컷어웨이 측면도이다.
도 2는, 본 발명의 기화기 용기 및 관련 구성요소의 또다른 구체적인 실시양태의 확대된 투시도이다.
도 3은, 가스의 유동을 전도하기 위한, 칸막이를 통과하는 복수의 천공 형태의, 복수의 채널을 사용하는, 본 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 여기서 도 3의 시약 지지체 트레이는 제 1 높이를 갖는다;
도 4는, 가스의 유동을 전도하기 위한, 칸막이를 통과하는 복수의 천공 형태의, 복수의 채널을 사용하는, 본 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 여기서 도 4의 시약 지지체 트레이는 도 3의 시약 지지체 트레이의 제 1 높이보다 큰 제 2 높이를 갖는다;
도 5는, 가스의 유동을 전도하기 위한, 복수의 칸막이 각각을 통과하여 연장된 슬롯 형태의, 복수의 채널을 사용하는, 본 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 여기서 도 5의 시약 지지체 트레이는 제 1 높이를 갖는다;
도 6은, 가스의 유동을 전도하기 위한, 복수의 칸막이 각각을 통해 연장되는 슬롯 형태의, 복수의 채널을 사용하는, 본 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 여기서 도 6의 시약 지지체 트레이는 도 5의 시약 지지체 트레이의 제 1 높이보다 큰 제 2 높이를 갖는다;
도 7은, 도 3의 시약 지지체 트레이와 유사한 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 단 도 7의 시약 지지체 트레이는 시약 지지체 트레이의 지지면을 완전히 가로질러 연장되는 칸막이만을 포함한다;
도 8은, 도 5의 시약 지지체 트레이와 유사한 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 단 도 8의 시약 지지체 트레이는 시약 지지체 트레이의 지지면을 완전히 가로질러 연장되는 칸막이만을 포함한다;
도 9는, 도 3의 시약 지지체 트레이와 유사한 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 단 칸막이의 측면들은 지지면의 평면에서 평행이 아니다;
도 10은, 기화기 용기 전반을 유동할 때, 가스 혼합물의 유동 방향을 바꾸도록 개조된 본 발명의 개시내용의 기화기 용기 및 관련 구성요소의 또다른 구체적인 예시적인 실시양태의 컷어웨이 측면도이다;
도 11은, 시약 지지체 트레이의 측벽 내부에 시약 지지체 트레이의 한쪽에 배열된 가스 유동 개구를 갖는, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다;
도 12는, 기화기 용기의 내부 벽과 시약 지지체 트레이의 측벽 사이에 시약 지지체 트레이의 한쪽에 배열된 가스 유동 개구를 갖는, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다;
도 13은, 시약 지지체 트레이의 지지면으로부터 연장된, 복수의 돌출부를 포함하는, 도 7의 시약 지지체 트레이와 유사한, 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다;
도 14는, 시약 지지체 트레이의 지지면으로부터 연장된 복수의 중공 돌출부를 포함하는, 도 11의 시약 지지체 트레이와 유사한, 시약 지지체 트레이의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다;
도 15 내지 20은, 기화기 용기 내에 사용될 시약 지지체 트레이들의 스택에 조합된, 동일하거나 상이한 치수를 갖는 시약 지지체 트레이의 조합의 구체적인 예시적인 실시양태의 컷어웨이 측면도이다;
도 21 내지 25는, 상이한 형태의 소스 시약 물질을 지지하는 시약 지지체 트레이의 컷어웨이 측면도이다;
도 26은, 본 발명의 개시내용에 따른, 복수의, 개별적으로 병렬인 필터들을 사용하는 입자 억제 장치의 구체적인 예시적인 실시양태의 상부면의 투시도이다;
도 27은, 본 발명의 개시내용에 따른, 복수의, 개별적으로 병렬인 필터들을 사용하는 입자 억제 장치의 구체적인 예시적인 실시양태의 하부면의 투시도이다;
도 28은, 도 27의 복수의 필터들 내 다중 필터 구성요소들 중에 포함될 수도 있는 복수의 필터 구성요소의 단면도이다;
도 29는, 본 발명의 개시내용에 따른 증기 수송 시스템을 사용하는 침착 또는 주입 시스템의 블록도이다;
도 30은, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 실시양태를 사용하여 시약 소스 물질로부터 시약 증기를 발생시키기 위한 방법의 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다;
도 31은, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 실시양태를 사용하여 시약 소스 물질로부터 시약 증기를 발생시키기 위한 방법의 또다른 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다;
도 32는, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이의 실시양태를 사용하여 시약 소스 물질로부터 시약 증기를 발생시키기 위한 방법의 또다른 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다;
도 33은, 본 발명의 개시내용에 따른 복수의 유닛의 경우, 물질의 침착 또는 주입과 같은 배취식 공정에 사용될 시약 증기로부터 입자들을 여과하기 위한 방법의 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다.
본 발명의 개시내용은, 기화기 용기 장치, 시약 지지체 트레이, 입자 억제 장치, 소스 시약의 기화를 위한 방법, 및 시약 물질의 시약 증착 또는 주입을 발생시키는 또다른 양태에 관한 것이다. 특정한 실시양태에서, 기화기 용기는, 단일 웨이퍼 또는 물체보다는, 웨이퍼들 또는 기타 물체들의 배치를 위한 시약 증기의 침착 및 주입을 허용하기 위한 다량의 시약 증기를 발생시키도록 구성된다.
본 발명의 개시내용에 따르면, 기화기 용기 내에서의 사용을 위한 시약 지지체 트레이의 스택 내부의 시약 지지체 트레이는 복수의 가스 유동 개구를 포함한다. 가스 유동 개구는 시약 지지체 트레이 내부의 하나 이상의 칸막이에 채널을 포함할 수도 있거나, 시약 지지체 트레이 중 하나 이상의 한쪽에 배치될 수도 있다. 칸막이 내 채널은 특정한 시약 지지체 트레이의 바닥면 아래로 연장되어서, 지지체 트레이의 바닥면에서의 가스의 방향을 바꿔서, 그다음 시약 지지체 트레이에 도달하기 이전에, 지지체 트레이의 바닥면으로부터 순환될 수도 있다. 대안으로, 측면에-배치된 가스 유동 개구를 사용하여, 기화기 용기의 한쪽에서 시약 지지체 트레이로 유동하는 가스의 방향이, 시약 지지체 트레이의 밖에서 기화기 용기의 다른 쪽을 향해 배치된 개구를 통해 그다음 시약 지지체 트레이로 통과하기 이전에, 시약 지지체 트레이(및 그 내부에 수용된 시약 소스 물질)를 통해 유동하도록 바뀐다.
도 1은, 본 발명의 개시내용에 따른 기화기 용기(100) 및 관련 구성요소의 구체적인 예시적인 실시양태의 컷어웨이 측면도이다. 기화기 용기(100)는 몸체부(102) 및 뚜껑(104)을 포함한다. 뚜껑(104)은 캐리어 가스(도 1에 도시되지 않음)의 유동을 수용하도록 구성된 주입구(106)를 포함한다. 뚜껑(104)은 또한, 캐리어 가스 및 시약 증기의 혼합물(도 1에 도시되지 않음)을 생성할 수도 있는 유출구(108)를 포함한다. 뚜껑(104)이 클램프, 볼트 또는 기타 장치들을 사용하여 몸체부(102)에 고정되면, 몸체부(102) 및 뚜껑(104)은 기화기 용기(100)의 밀폐된 내부 용적부(105)를 정의한다.
도 1의 구체적인 예시적인 실시양태에서, 거의 동일한 크기의 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)가 수용된다. 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)는, 시약 증기(103)를 발생시키도록 구성되거나 예상되는 소스 시약 물질(101)의 공급을 수용하도록 구성된다.
소스 시약 물질(101)은 고체 소스 시약 물질을 포함할 수도 있다. 대안으로, 소스 시약 물질의 또다른 형태(도시하지 않음), 예를 들어 액체 소스 시약 물질(도시하지 않음) 또는 용매에 용해된 고체 소스 시약 물질(도시하지 않음)도 사용될 수도 있다. 고체 형태에서, 소스 시약 물질(101)은 고체 소스 시약 물질의 다수의 개별적인 유닛을 포함하는, 불연속 형태를 포함할 수도 있다. 또한, 고체 소스 시약 물질(101)은 분말 형태 또는 비드 형태일 수도 있거나, 다공성 벌크 제품의 형태일 수도 있다. 설명을 위해서, 소스 시약 물질은, 다이메틸 하이드라진, 트라이메틸 알루미늄(TMA), 하프늄 클로라이드(HfCl4), 지르코늄 클로라이드(ZrCl4), 인듐 트라이클로라이드, 알루미늄 트라이클로라이드, 티탄 요오다이드, 텅스텐 카보닐, Ba(DPM)2, 비스 다이 피발로일 메타나토 스트론튬(Sr(DPM)2), TiO(DPM)2, 테트라 다이 피발로일 메타나토 지르코늄(Zr(DPM)4), 데카보란, 붕소, 마그네슘, 갈륨, 인듐, 안티몬, 구리, 인, 비소, 리튬, 나트륨 테트라플루오로보레이트, 전구체 포함 알킬-아미디네이트 리간드, 오가노메탈계 전구체, 지르코늄 3급 부톡사이드(Zr (t-OBu)4), 테트라키스다이에틸아미노지르코늄(Zr(Net2)4), 테트라키스다이에틸아미노하프늄(Hf(Net2)4), 테트라키스(다이메틸아미노) 티탄(TDMAT), 3급부틸이미노트리스(다이에틸아미노) 탄탈(TBTDET), 펜타키스(데메틸아미노) 탄탈(PDMAT), 펜타키스(에틸메틸아미노) 탄탈(PEMAT), 테트라키스다이메틸아미노지르코늄(Zr(NMe2)4), 하프늄3급아릴부톡사이드(Hf(tOBu)4), 제논 다이플루오라이드(XeF2), 제논 테트라플루오라이드(XeF4), 제논 헥사플루오라이드(XeF6), 및 전술한 것들 중 2종 이상의 상용가능한 조합 및 혼합물과 같은 여러개의 화합물을 포함할 수도 있다.
도 2 내지 6에서 도시한 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 각각이 상이한 크기일 수도 있다는 점이, 도 2를 참고로 할 때 이해되어야 하며 추가로 설명될 것이다. 추가로, 도 1 및 2에는 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140)가 4개의 개별적인 시약 지지체 트레이를 포함함이 도시되어 있지만, 임의의 갯수의 시약 지지체 트레이가 사용될 수도 있다.
시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 및 기화기 용기(100)는 소스 시약 물질의 가열을 촉진시키기 위해서 열 전도성 물질로 구성될 수도 있다. 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)는, 바람직하게는 예를 들어, 캐리어 가스, 소스 시약 물질, 또는 소스 시약 물질을 기화시킴으로써 생성된 시약 증기와 비반응성인, 금속 또는 또다른 물질로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 및/또는 기화기 용기(100)는, 은, 은 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 납, 니켈 클래드, 스테인레스 강, 흑연, 규소 카바이드 코팅된 흑연, 붕소 니트라이드, 세라믹 물질, 및 전술한 물질들 중 2종 이상의 조합, 혼합물 및 합금을 포함하는 열 전도성 물질로 구성될 수도 있다.
도 1은 또한, 기화기 용기(100) 내 하나 이상의 입자 억제 장치(180)의 사용을 도시하되, 여기서 상기 입자 억제 장치(180)는 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 및 유출구(108) 사이에 배치된다. 따라서, 캐리어 가스 및 시약 증기의 혼합물은, 기화기 용기(100)로부터 유출구(108)를 통해 배출되기 이전에, 하나 이상의 입자 억제 장치(180)를 통과하여, 소스 시약 물질의 기화의 일부로서 발생될 수도 있는 예정된 크기보다 큰 입자들을 여과할 수 있다. 구체적인 실시양태에서, 입자 억제 장치(180)는 하우징(184)에 개별적으로 배열된 복수의 병렬 필터(182)를 포함한다. 구체적인 실시양태에 따르면, 복수의 개별적인 필터(182)를 사용함으로써 입자 억제 장치(180)가, 단일 여과기에 의해 허용되는 것보다 높은 속도로 다량의 캐리어 가스 및 시약 증기 혼합물을 통과 및 여과하도록 할 수도 있다(도 1에 도시되지 않음).
구체적인 예시적인 실시양태에서, 및 도 28를 참고로 하여 추가로 설명하면, 복수의 필터들(182) 각각은 상이한 크기의 입자들을 연속적으로 여과하도록 서로 직렬로 연결된 복수의 필터 구성요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 복수의 필터 구성요소들은 연속적으로 보다 작은 크기의 입자들을 억제하기 위해서 필터 물질의 연속적인 층들을 포함할 수도 있다. 복수의 필터(182) 중 하나 이상은 예정된 허용가능한 크기보다 큰 크기를 갖는 입자의 통과를 방지하도록 구성된 하나 이상의 프리츠를 포함할 수도 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 복수의 필터(182) 중 하나 이상은 열 전도성 발포체 물질, 예를 들어 금속 발포체 물질을 포함할 수도 있다. 입자 억제 장치(180)는 또한 캐리어 가스 및 소스 시약 증기의 혼합물로부터 입자들을 제거하기 위해 구성된 정전기 입자 수집기를 포함할 수도 있다.
작업 중에서, 기화기 용기(100), 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140), 및 소스 시약 물질(101) 및 기타 구성성분들이 가열될 수도 있다. 캐리어 가스(107)의 유동이 주입구(106)를 통해 도입될 수도 있다. 구체적인 실시양태에서, 주입구(106)를 통해 수용된 캐리어 가스(107)의 유동은 다운튜브(150)를 통해 밀폐된 내부 용적부(105)의 바닥까지 하향으로 전도된다. 다운튜브(150)는, 캐리어 가스(107)의 유동이 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)의 최하부 아래로 도입되도록 해서, 가열된 캐리어 가스가 유출구(108)를 향해 상향으로 팽창 및 이동함에 따라, 캐리어 가스(107)의 유동과 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 각각의 내용물과의 상호작용을 용이하게 한다. 캐리어 가스의 유동(107)은 타운튜브(150)를 통해 유동 분산기(152)로 도입되어, 캐리어 가스의 소용돌이를 발생시켜서, 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140) 내부의 캐리어 가스 및 소스 시약 물질(101) 사이의 상호작용을 추가로 촉진시킬 수도 있다. 그다음, 상기 캐리어 가스는 가열된 소스 시약 물질(101)과 상호작용하여, 캐리어 가스(107), 소스 시약 증기(103) 및 잠재적으로, 가짜 입자들(도 1에 도시되지 않음)의 가스 혼합물(109)을 발생시킨다. 예정된 크기를 초과하는 입자들은, 입자 억제 장치(180)의 개별적인 필터(182)에 의해 여과되고, 캐리어 가스 및 소스 시약 증기의 여과된 혼합물(190)이 유출구(108)를 통해 기화기 용기(100)를 빠져나간다.
구체적인 실시양태에서, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 중 하나 이상은, 하나 이상의 칸막이(162, 164, 및 166)를 포함하고, 이들 각각을 통해, 가스 혼합물(109)(또는 캐리어 가스의 유동(107) 또는 시약 증기(103))을, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 중 하나 위의 용적부로부터, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 중 또다른 것, 예를 들어 지지체 트레이의 첫번째 위에 적층된 그다음 시약 지지체 트레이 위의 용적부까지 수송하는, 하나 이상의 채널(168)을 포함한다. 하나 이상의 칸막이(162, 164, 및 166)는, 소스 시약 물질(101)의 참여를 촉진하기 위해서 가스 혼합물(109)의 유동 방향, 및/또는 가스 혼합물(109) 내 시약 증기(103)의 비말동반을 촉진하기 위해서 시약 증기(103)의 방향을 바꾸도록 구성된다.
도 1에 도시된, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)의 구성의 실시양태의 추가 설명을 목적으로, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140) 내 모든 시약 지지체 트레이가 동일한 치수 및 구조를 가짐이 가정된다. 그러나, 하기에서 구체적으로 설명하는 바와 같이, 동일한 치수를 갖는, 도 1의 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)는, 도 1의 실시예의 목적을 위해서만 가정된다. 그러나, 도 15 내지 20을 참고하여 하기에 명확히 기술되어 있는 바와 같이, 기화기 용기 내부에 사용된 시약 지지체 트레이의 스택에 상이한 높이 또는 기타 상이한 치수를 갖는 시약 지지체 트레이를 포함하는 것이 바람직할 수도 있다.
칸막이(162, 164 및 166)는 또한, 동일한 치수 및 구성을 갖는 것으로 추정된다. 결과적으로, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 중 하나, 및/또는 복수의 칸막이(162, 164 및 166) 중 하나의 작업 및/또는 구성의 설명이, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140) 중 다른 것 또는 복수의 칸막이(162, 164, 및 166) 중 다른 것에 적용가능하다. 또한, 시각적 단순성을 위해, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140) 각각의 동일한 부품에 대한 참고 번호를 포함하는 것 대신에, 기화기(100)의 작동을 참고하여 설명된 복수의 시약 지지체 트레이(112, 114 및 116) 각각의 구성요소는 표시되어 있지만, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140) 중 다른 것의 상응하는 구성요소는 표시되어 있지 않다. 그러나, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140) 중 하나의 구성요소의 구성 또는 작업에 대한 설명은, 개별적으로 표시되지 않고 설명되지 않을 수도 있는 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140)의 다른 것의 상응하는 구성요소에 적용가능하다.
또한, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)의 구성의 실시양태의 추가 설명을 위해서, 시약 지지체 트레이(120)가 단순히 지지체 트레이(120)로 지칭될 때, 상기 지지체 트레이(120) 밑에 적층된 시약 지지체 트레이(110)는 아래쪽 지지체 트레이(110)로 지칭될 것이다. 유사하게, 상기 지지체 트레이(120) 위에 적층된 시약 지지체 트레이(130)는 위쪽 지지체 트레이(130)로서 지칭될 것이다. 이러한 명명법은, 하기 설명을 간략하게 하면서, 시약 지지체 트레이(110, 120, 130, 및 140)의 수직형 스택 내에서 시약 지지체 트레이(110, 120 및 130)의 상대적인 위치를 구별하기 위해서 사용된다. 또한, 설명의 편의성을 위해서, 기화기 용기(100) 내부에서 유동하는 가스가 캐리어 가스의 유동(107), 시약 증기(103) 및 가스 혼합물(109)을 포함할 수도 있지만, 기화기 용기(100) 내부의 가스 유동은, 이후에 가스 혼합물(109)로서 지칭될 것이다.
지지체 트레이(120)는 상면(122) 및 바닥면(123)을 갖는 지지면(121)을 포함한다. 상면(122)은 소스 시약 물질(101)을 지지하기 위해서 구성된 상향 표면이다. 바닥면(123)은 지지체 트레이(120)와 아래쪽 지지체 트레이(110) 사이의 아래의 용적부(117)를 함유하도록 작용할 수도 있는 하향 표면이다. 구체적인 실시양태에서, 아래의 용적부(117), 또는 다른 유사한 용적부는, 기화기 용기(100)의 내부 측벽(155) 및 개별적인 지지체 트레이(110 및 120)의 지지면(111 및 121)에 의해 둘러싸일 수도 있다. 대안으로, 개별적인 지지체 트레이(110 및 120)는 개별적인 지지체 트레이(110 및 120)의 주변부로부터 수직으로 연장되는 측벽(114 및 124)을 포함해서, 각각의 개별적인 지지체 트레이(110 및 120) 위의 용적부, 예를 들어 아래쪽 지지체 트레이(110) 위의 아래의 용적부(117)를 함유할 수도 있다. 개별적인 측벽(114 및 124)은 하부 에지(115 및 125)로부터 상부 에지(116 및 126)로 연장되어서, 예를 들어 지지체 트레이(120)의 하부 에지(125)가 아래쪽 지지체 트레이(110)의 상부 에지(116)와 맞물려서, 아래쪽 지지체 트레이(110) 위의 아래의 용적부(117)를 둘러싼다. 가스켓(도 1에 도시되지 않음)은 예를 들어 아래의 용적부(117)를 추가로 밀봉하기 위해서, 예를 들어 에지(116 및 125) 사이에 밀봉부를 제공하도록 사용될 수도 있다. 유사하게, 지지체 트레이(120) 및 위쪽 지지체 트레이(130)의 상응하는 구성요소는, 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140) 각각에 대해 지지체 트레이(120) 등 위에 용적부(127)를 함유하도록 구성될 수도 있다.
칸막이(162)는, 지지면(121)의 바닥면(123) 아래로 연장되는 지지체 트레이(120)의 지지면(121)을 관통하여 지지면(121)의 바닥면(123) 아래로 제 1 거리(172)로 하단(171)까지 연장된다. 칸막이(162)는 또한, 위쪽 지지체 트레이(130)의 위쪽 지지면(131)의 바닥면(133)과 제 2 길이(174) 이내까지 연장되어 있는 상단(173)을 갖는다. 채널, 예를 들어 채널(168)은 칸막이(162)의 하단(171)과 상단(173) 사이로 연장되어, 아래쪽 지지체 트레이(110) 위의 아래의 용적부(117)로부터 지지체 트레이(120)의 위의 용적부(127)까지 가스 혼합물(109)을 수송한다. 유사하게, 칸막이(164) 내의 채널(도시하지 않음)은 지지체 트레이(120) 위의 용적부(127)로부터 위쪽 지지체 트레이(130)의 위쪽 용적부(137)까지, 또는 기타 등등으로 가스 혼합물(109)를 수송할 수도 있다.
구체적인 실시양태에서, 칸막이(162)의 하단(171)은 지지체 트레이(120)의 바닥면(123) 아래로 제 1 거리(172)로 연장된다. 대조적으로, 칸막이(162)의 상단(173)은 위쪽 지지체 트레이(130)의 위쪽 지지면(131)의 바닥면(133)의 제 2 거리(174)까지 연장된다. 제 1 거리(172)는 제 2 거리(174)보다 크다. 따라서, 다시 말해서, 지지체 트레이(120)의 칸막이(162)의 상단(173)에서의 채널(168)로부터 배출되는 가스 혼합물(109)의 유동은, 위쪽 지지체 트레이(130)의 칸막이(164)의 하단(175)보다는, 위쪽 지지체 트레이(130)의 위쪽 지지면(131)의 바닥면(133)에 더 가깝다. 결과적으로, 도 1에서 도시된 바와 같이, 지지체 트레이(120)의 칸막이(162)의 채널(168) 밖으로 나간 가스 혼합물(109)의 유동은, 위쪽 지지체 트레이(130)의 칸막이(164)의 하단(175)에서 가스 혼합물의 유동(109)이 채널(169)로 유동하기 이전에, 위쪽 지지체 트레이(130)의 위쪽 지지면(131)의 바닥면(133)으로부터 순환하도록 강요된다. 따라서, 가스 혼합물의 유동(109)이 칸막이(162)의 상단(173)으로부터 위쪽 지지체 트레이(130)의 위쪽 지지면(131)의 바닥면(133)을 향해 통과함에 따라, 가스 혼합물(109)의 방향이 소스 시약 물질(101)을 향해 소스 시약 증기(103)을 통과하여 순환하도록 바뀌어서, 가스 혼합물(109)로의 소스 시약 증기(103)의 비말동반을 증진시킨다. 가스 혼합물(109)이 복수의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140) 각각에 의해 둘러싸인 용적부 사이로 및 상기 용적부로 유동함에 따라, 가스 혼합물의 이러한 난류는 반복된다.
도 1의 전술한 설명은, 주입구(106)를 통해 도입된 캐리어 가스가 다운튜브(150)에서 하향으로 유동하고 그의 하단에서 배출되는 작업 모드를 예시한 것이다. 이렇게 배출된 캐리어 가스는 시약 지지체 트레이와 관련된 공극 및 경로를 통해 밖으로 상향으로 유동하고, 그 이후에 유출구(108)를 통해 기화기 용기로부터 배출된다.
또다른 "역류" 모드에서, 대신 전술한 주입구(106)가 용기의 유출구로서 사용되고 전술한 유출구(108)가 용기의 주입구로서 사용되도록 캐리어 가스 유동에 대해 기화기 용기가 정렬된다. 따라서, 캐리어 가스의 소스(도 1에 도시하지 않음)는 포트(여기서는 주입구)(108)와 가스 공급 관계로 연결된다. 이러한 구성에서, 입자 억제 장치(180)는 기화기 구조물로부터 제거되어서, 또는 다르게는 구조물 및/또는 위치 측면에서 변형되어서, 역류 모드의 작업을 수용할 수도 있다. 이렇게 도입된 캐리어 가스는, 그다음 기화기 용기의 상단에 도입되고 시약 지지체 트레이와 관련된 공극 및 경로를 통해 밖으로 및 하향으로 유동하고 그다음 튜브(150)(이는 역류 모드에서는 업튜브가 됨)를 통해 상향으로 유동하여서, 휘발된 소스 시약 물질 비말동반 부분을 함유하는 캐리어 가스는 포트(여기서는 주입구)(106)를 통해 기화기 용기로부터 배출된다.
이러한 역류 모드는 본 발명의 개시내용의 임의의 기화기 구조물에 사용될 수도 있다는 점, 및 기화기 용기로부터 배출된 캐리어 가스 혼합물에 소스 시약 물질의 포화를 개선하기 위한 구체적인 이행에 유리할 수도 있다는 점이 인식될 것이다.
도 2는, 본 발명의 개시내용에 따른 기화기 용기(200) 및 관련 성분의 또다른 특정한 실시양태의 분해 투시도이다. 도 2의 기화기 용기(200)는 유사한 참고번호에 의해 확인되는 다수의 동일한 성분들을 포함한다.
기화기 용기(200)는 몸체부(202) 및 뚜껑(204)을 포함한다. 뚜껑(204)은 캐리어 가스의 유동(도 2에 도시되지 않음)을 수용하기 위해 구성된 주입구(206)를 포함한다. 주입구(206)는, 도 1를 참고하여 기술된 바와 같이, 기화기 용기(200) 의 최하부로 캐리어 가스의 유동을 수송하기 위해서 타운튜브(250)에 연결된다. 뚜껑(204)은 또한, 캐리어 가스 및 시약 증기의 혼합물(도 2에 도시되지 않음)을 생성할 수도 있는 유출구(208)를 포함한다. 기화기 용기(200)의 구성성분이 조립되고 뚜껑(204)이 클림프, 볼트 또는 기타 장치를 사용하여 몸체부(202)에 고정되면, 상기 몸체부(202) 및 뚜껑(204)은 도 1를 참고로 기술한 바와 같이, 기화기 용기(200)의 밀폐된 내부 용적부(도 2에 도시되지 않음)을 한정한다.
도 1의 기화기 용기(100)와 같이, 도 2의 기화기 용기(200)는, 총 4개의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)를 수용한다. 도 1 및 도 2가 4개의 시약 지지체 트레이의 사용을 도시하고 있지만, 본 발명의 개시내용에 따른 실시양태는, 특정한 기화기 용기(100)(도 1) 또는 (200)(도 2) 내에 수용될 수도 있는, 특정한 갯수의 시약 지지체 트레이의 사용으로 제한되지 않는다.
도 1에 예시된 실시양태와 대조적으로, 도 2는, 기화기 용기(200) 내에 수용된 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)가 상이한 치수를 가질 수도 있음을 도시한다. 구체적으로, 도 2의 예에서 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)의 스택의 최하단에 배치된, 시약 지지체 트레이(210 및 220)가 시약 지지체 트레이(230 및 240)의 제 2 깊이(243)보다 낮은 제 1 깊이(241)를 갖는다. 게다가, 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)가 2개의 상이한 깊이(241 및 243)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)가, 시약 지지체 트레이가 존재함에 따라, 상이한 깊이들을 가질 수도 있다.
도 3 내지 6을 참고하여 추가로 설명하는 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240) 중 하나 이상은, 기화기 용기(200) 내부에 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240) 사이에 가스 유동을 용이하게 하도록 하는 채널이 존재하는, 칸막이, 예를 들어 시약 지지체 트레이(220 및 230)의 칸막이(262 및 264)를 포함할 수도 있다. 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240) 내부에 수용될 수도 있는 소스 시약 물질(도 2에 도시하지 않음) 중에서 가스의 유동을 용이하게 하도록, 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)는 서로에 대해 상대적인 각이 진 오프셋(relative angular offset)으로 배열될 수도 있다. 다시 말해서, 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)는, 칸막이, 예를 들어 칸막이(262 및 264)가 수직 정렬이 아니도록 배치될 수도 있다. 결과적으로, 예를 들어서, 시약 지지체 트레이(220)의 칸막이(262) 내 채널을 통해 유동하는 가스는, 시약 지지체 트레이(230)의 칸막이(264) 내 채널에 도달하여 가스를 그다음 시약 지지체 트레이(230)로 상향으로 유동하도록 하기 이전에, 시약 지지체 트레이(220)에 수용된 소스 시약 물질 위로 유동할 수도 있다. 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)의 칸막이의 오프셋 각 진 배치는, 따라서 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240) 내에 함유된 소스 시약 물질과, 기화기 용기(200) 내 가스와의 상호작용을 용이하게 할 수도 있다.
도 2는, 기화기 용기(200) 내부의 하나 이상의 입자 억제 장치(280)의 사용을 도시한다. 도 1의 예에서와 같이, 입자 억제 장치(280)는, 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230 및 240) 및 유출구(208) 사이에 배치된다. 따라서, 복수의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230, 및 240)를 통과하는 캐리어 가스 및 시약 증기의 혼합물은, 유출구(208)를 통해 기화기 용기(200)로부터 배출되기 이전에, 하나 이상의 입자 억제 장치(280)를 통과한다. 입자 억제 장치(280)를 통과하면, 소스 시약 물질의 기화의 일부로서 발생할 수도 있는 것인, 예정된 크기 초과의 입자들이 여과된다. 구체적인 실시양태에서, 입자 억제 장치(280)는, 도 2에서 그의 출구점들이 도시되어 있는, 복수의 개별적인 필터(282)를 포함한다. 입자 억제 장치(280)는 도 7, 8 및 9를 참고로 하여 추가로 기술된다.
도 3은, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이(300)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다. 도 1를 참고로 전술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이(300)는 복수의 칸막이(310 및 312)를 포함하며, 이를 통해 채널(320)을 연장하여, 시약 지지체 트레이에 의해 둘러싸인 용적부들 사이에 가스 혼합물 또는 다른 기체의 유동을 전도한다.
시약 지지체 트레이(300)는 시약 지지체 트레이(300)의 바닥으로 작용하는 상면(302)을 갖는 시약 지지면(301)을 포함한다. 시약 지지면(301)은 시약 지지체 트레이(300)에 배치된 소스 시약 물질(도 3에 도시되지 않음)을 지지한다. 시약 지지체 트레이(300)는, 지지면(301)의 둘레 주변으로 연장된 측벽(304)에 의해 둘러싸여, 시약 지지면(301) 위에 배치된 시약 소스 물질을 함유한다. 측벽(304)의 상부 에지(306)는 시약 지지체 트레이(300)의 상부 에지로서 여겨질 수도 있다. 상응하게, 시약 지지면(301)의 하부 에지(bottom edge)(305)는 (후술하는 바와 같이, 그의 칸막이(310 및 312)의 하단, 예를 들어 하단(311)이 시약 지지체 트레이(300)의 하부 에지로 여겨질 수도 있는) 시약 지지체 트레이(300)의 하부 에지로 여길 수도 있다. 시약 지지체 트레이(300)의 높이(340)(이는 도 3에서 도시한 바와 같이 내부적으로 또는 외부적으로 측정될 수도 있음)는, 시약 지지체 트레이(300)의 하부 에지(305)로부터 시약 지지체 트레이(300)의 상부 에지(306)로 연장된다.
구체적인 실시양태에서, 시약 지지체 트레이(300)에 의해 둘러싸인 용적부는, 복수의 칸막이(310 및 312)에 의해 나뉜다. 도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 복수의 칸막이(310 및 312)는 하단(311)으로부터 상단(313)까지 지지면(301)을 따라 수직으로 연장되되, 복수의 채널(320)은 복수의 칸막이(310 및 312) 각각의 하단(311) 및 상단(313) 사이로 연장된다. 도 3의 실시양태에서, 복수의 채널(320)은 칸막이(310 및 312)를 통해 연장되는 일반적으로 평행한 천공(320)을 포함한다.
복수의 칸막이, 예를 들어 칸막이(310) 중 하나 이상이 지지면(301)을 완전히 횡단하여 연장될 수도 있다. 특정한 실시양태에서, 다운튜브(각각 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같은 150 및 250)를 수용하기 위해서, 칸막이(310)는 다운튜브가 시약 지지체 트레이(300)를 통해 연장될 수도 있는 개구(322)를 포함할 수도 있다. 복수의 칸막이들 중 하나 이상의 기타 칸막이, 예를 들어 칸막이(312)는 지지면(301)을 가로질러 단지 부분적으로 연장될 수도 있다. 도 3의 실시양태에서, 양쪽 유형의 칸막이(310 및 312)는, 이를 통해 연장되는 복수의 채널(320)을 포함한다.
도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 특정한 실시양태에서, 복수의 칸막이(310 및 312)은 지지면(301) 아래로 하향으로 하단(311)까지 연장되고 상단(313)까지 상향으로 연장된다. 하단(311) 및 상단(313)이 연장되는 상대적인 길이(313)는, 도 1를 참고로 하여 기술된 바와 같이, 용적부 밖으로 나가기 이전에, 시약 지지체 트레이(300)에 의해 둘러싸인 용적부를 통한 가스 혼합물의 순환을 촉진하도록 구성된다.
예를 들어, 시약 지지체 트레이(300)는 8.9의 직경, 지지면의 바닥부로부터 측벽의 상부 에지까지 측정된 1.18인치의 높이, 및 칸막이의 하단으로부터 측벽의 상부 에지까지 측정된, 1.456인치의 높이를 가질 수도 있다. 칸막이는 0.28인치의 폭을 가질 수도 있고, 칸막이는 도 3에서 도시하는 바와 같이, 총 52개의 채널을 포함할 수도 있다. 지지면의 표면적은, 49.68 평방 인치여서, 36.515입방 인치의 75% 충전가능한 용적부, 및 구체적인 실시양태에서, 300그램의 충전 중량을 제공할 수도 있다. 이러한 치수 및 용량은, 예를 들어 반도체 웨이퍼의 배치에서, 소스 물질의 침착 또는 주입을 위한 충분량의 소스 시약 증기의 발생을 가능하게 한다. (비교를 위해서, 단일 웨이퍼 적용예를 위한 예시적인 지지체 트레이는 7.99평방 인치의 표면적을 제공할 수도 있고 28그램의 75% 충전가능한 중량을 수용할 수도 있다) 비례하는 직경의 기화기 용기는, 이러한 지지체 트레이를 수용하도록 사용될 수도 있다. 기화기 용기의 높이는, 목적하는 갯수의 시약 지지체 트레이를 포함하는 시약 지지체 트레이의 스택을 수용하도록 선택될 수도 있다.
도 4는, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이(400)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다. 도 4의 시약 지지체 트레이(400)는, 도 4의 시약 지지체 트레이(400)가 시약 지지체 트레이(300)의 높이와는 상이한 높이(440)를 갖는다는 것을 제외하고는, 도 3의 시약 지지체 트레이(300)와 유사하다.
도 1를 참고로 전술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이(400)는, 복수의 칸막이(410 및 412)를 포함하며, 이를 통해 시약 지지체 트레이에 의해 둘러싸인 용적부 사이에 가스 혼합물 또는 기타 가스의 유동을 전도하도록 채널(420)을 연장한다.
시약 지지체 트레이(400)는 시약 지지체 트레이(400)의 바닥으로 작용하는 상면(402)을 갖는 시약 지지면(401)을 포함한다. 시약 지지면(401)은 시약 지지체 트레이(400)에 배치된 소스 시약 물질(도 4에 도시되지 않음)을 지지한다. 시약 지지체 트레이(400)는, 지지면(401)의 둘레 주변으로 연장된 측벽(304)에 의해 둘러싸여, 시약 지지면(401) 위에 배치된 시약 소스 물질을 함유한다. 측벽(404)의 상부 에지(406)는 시약 지지체 트레이(400)의 상부 에지로서 여겨질 수도 있다. 상응하게, 시약 지지면(401)의 하부 에지(405)는 (추가로 후술하는 바와 같이, 그의 칸막이(410 및 412)의 하단, 예를 들어 하단(411)이 시약 지지체 트레이(400)의 하부 에지로 여겨질 수도 있는) 시약 지지체 트레이(400)의 하부 에지로 여길 수도 있다. 시약 지지체 트레이(400)의 높이(440)(이는 도 4에서 도시한 바와 같이 내부적으로 또는 외부적으로 측정될 수도 있음)는, 시약 지지체 트레이(400)의 하부 에지(405)로부터 시약 지지체 트레이(400)의 상부 에지(306)로 연장된다.
특정한 실시양태에서, 시약 지지체 트레이(400)에 의해 둘러싸인 용적부는, 복수의 칸막이(410 및 412)에 의해 나뉜다. 도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 복수의 칸막이(410 및 412)는 하단(411)으로부터 상단(413)까지 지지면(401)을 따라 수직으로 연장되되, 복수의 채널(420)은 복수의 칸막이(410 및 412) 각각의 하단(411) 및 상단(413) 사이로 연장된다.
복수의 칸막이 중 하나 이상, 예를 들어 칸막이(410)는 지지면(401)을 완전히 횡단하여 연장될 수도 있다. 특정한 실시양태에서, 다운튜브(각각 도 1 및 도 2에서 도시된 150 및 250)를 수용하기 위해서, 칸막이(410)는 다운튜브가 시약 지지체 트레이(400)를 통해 연장될 수도 있는 개구(422)를 포함할 수도 있다. 복수의 칸막이들 중 하나 이상의 기타 칸막이, 예를 들어 칸막이(412)는 지지면(401)을 가로질러 단지 부분적으로 연장될 수도 있다. 도 4의 실시양태에서, 양쪽 유형의 칸막이(410 및 412)는, 이를 통해 연장되는 복수의 채널(420)을 포함한다. 도 4의 실시양태에서, 복수의 채널(420)은 칸막이(412 및 414)를 통해 연장되는, 복수의 일반적으로 평행한 천공(420)을 포함한다.
도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 특정한 실시양태에서, 복수의 칸막이(410 및 412)는 지지면(401) 아래로 하향으로 하단(411)까지 연장되고 상단(413)까지 상향으로 연장된다. 하단(411) 및 상단(413)이 연장되는 상대적인 길이(413)는, 도 1를 참고로 하여 기술된 바와 같이, 용적부 밖으로 나가기 이전에, 시약 지지체 트레이(400)에 의해 둘러싸인 용적부를 통한 가스 혼합물의 순환을 촉진하도록 구성된다.
도 2를 참고하여 전술한 바와 같이, 상이한 높이의 시약 지지체 트레이가 사용될 수도 있고, 상이한 높이의 시약 지지체 트레이는 동시에 기화기 용기 내부에 사용될 수도 있다. 예를 위해서, 도 3의 시약 지지체 트레이의 높이(340)는 지지면(301)의 하부 에지(305)로부터 시약 지지체 트레이(300)의 상부 에지(306)까지 측정될 때, 1.18인치일 수도 있다. 칸막이(310 및 312)의 하단이, 지지면(301)의 아래로 0.276인치인 제 1 길이까지 연장될 수도 있다. 대조적으로, 시약 지지체 트레이(400)의 높이(440)는, 지지면(401)의 하부 에지(405)로부터 시약 지지체 트레이(400)의 상부 에지(406)까지 측정시, 2.36인치일 수도 있다. 칸막이(410 및 412)의 하단이, 지지면(401) 아래로 0.276인치의 제 1 길이까지 연장될 수도 있다.
예를 들어, 시약 지지체 트레이(400)는 8.9인치의 직경, 지지면의 바닥부로부터 측벽의 상부 에지까지 측정된 1.26인치의 높이, 및 칸막이의 하단으로부터 측벽의 상부 에지까지 측정된, 2.636인치의 높이를 가질 수도 있다. 칸막이는 0.28인치의 폭을 가질 수도 있고, 칸막이는 도 4에서 도시하는 바와 같이, 총 68개의 채널을 포함할 수도 있다. 지지면의 표면적은, 49.68 평방 인치여서, 80.483입방 인치의 75% 충전가능한 용적부, 및 구체적인 실시양태에서, 660그램의 충전 중량을 제공할 수도 있다. 이러한 치수 및 용량은, 예를 들어 반도체 웨이퍼의 배치에서, 소스 물질의 침착 또는 주입을 위한 충분량의 소스 시약 증기의 발생을 가능하게 한다.
도 5는, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이(500)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다. 도 5의 시약 지지체 트레이(500) 및 도 6의 시약 지지체 트레이(600)는, 도 3 및 도 4 각각의 시약 지지체 트레이(300 및 400)와 유사하다. 그러나, 추가로 전술한 바와 같이, 지지체 트레이(500 및 600)는 시약 지지체 트레이(300 및 400)에 포함되기 보다는 상이한 유형의 채널을 갖는다.
도 1를 참고로 전술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이(500)는, 복수의 칸막이(510 및 512)를 포함하며, 이를 통해 시약 지지체 트레이에 의해 둘러싸인 용적부 사이에 가스 혼합물 또는 기타 가스의 유동을 전도하도록 채널(520)을 연장한다.
시약 지지체 트레이(500)는 시약 지지체 트레이(500)의 바닥으로 작용하는 상면(502)를 갖는 시약 지지면(501)을 포함한다. 시약 지지면(501)은 시약 지지체 트레이(500)에 배치된 소스 시약 물질(도 5에 도시되지 않음)을 지지한다. 시약 지지체 트레이(500)는, 지지면(501)의 둘레 주변으로 연장된 측벽(504)에 의해 둘러싸여, 시약 지지면(501) 위에 배치된 시약 소스 물질을 함유한다. 측벽(504)의 상부 에지(506)는 시약 지지체 트레이(500)의 상부 에지로서 여겨질 수도 있다. 상응하게, 시약 지지면(501)의 하부 에지(505)는 시약 지지체 트레이(500)의 하부 에지로 여길 수도 있다(후술하는 바와 같이, 그의 칸막이(510 및 512)의 하단, 예를 들어 하단(511)이 시약 지지체 트레이(500)의 하부 에지로 여겨질 수도 있음). 시약 지지체 트레이(500)의 높이(540)(이는 도 5에서 도시한 바와 같이, 내부적으로 또는 외부적으로 측정될 수도 있음)는, 시약 지지체 트레이(500)의 하부 에지(505)로부터 시약 지지체 트레이(500)의 상부 에지(506)로 연장된다.
특정한 실시양태에서, 시약 지지체 트레이(500)에 의해 둘러싸인 용적부는, 복수의 칸막이(510 및 512)에 의해 나뉜다. 도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 복수의 칸막이(510 및 512)는 하단(511)으로부터 상단(513)까지 지지면(501)을 따라 수직으로 연장되되, 복수의 채널(520)은 복수의 칸막이(510 및 512) 각각의 하단(511) 및 상단(513) 사이로 연장된다. 도 5의 실시양태에서, 칸막이(510 및 512)의 양쪽 유형은 칸막이(510 및 512)를 지나 연장되는 복수의 채널(520)을 포함한다. 도 5의 실시양태에서, 복수의 채널(520)은 칸막이(510 및 512)를 통해 중공 슬롯(520)을 포함한다.
복수의 칸막이 중 하나 이상, 예를 들어 칸막이(510)는 지지면(501)을 완전히 횡단하여 연장될 수도 있다. 특정한 실시양태에서, 다운튜브(각각 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같은 150 및 250)를 수용하기 위해서, 칸막이(510)는 다운튜브가 시약 지지체 트레이(500)를 통해 연장될 수도 있는 개구(522)를 포함할 수도 있다. 복수의 칸막이들 중 하나 이상의 기타 칸막이, 예를 들어 칸막이(512)는 지지면(501)을 가로질러 단지 부분적으로 연장될 수도 있다. 도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 특정한 실시양태에서, 복수의 칸막이(510 및 512)는 지지면(501) 아래로 하향으로 하단(511)까지 연장되고 상단(513)까지 상향으로 연장된다. 하단(511) 및 상단(513)이 연장되는 상대적인 길이는, 도 1를 참고로 하여 기술된 바와 같이, 용적부 밖으로 나가기 이전에, 시약 지지체 트레이(500)에 의해 둘러싸인 용적부를 통한 가스 혼합물의 순환을 촉진하도록 선택적으로 구성된다.
도 6은, 본 발명의 개시내용에 따른 시약 지지체 트레이(600)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다. 도 1를 참고로 전술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이(600)는, 복수의 칸막이(610 및 612)를 포함하며, 이를 통해 시약 지지체 트레이에 의해 둘러싸인 용적부 사이에 가스 혼합물 또는 기타 가스의 유동을 전도하도록 채널(620)을 연장한다.
시약 지지체 트레이(600)는 시약 지지체 트레이(600)의 바닥으로 작용하는 상면(602)를 갖는 시약 지지면(601)을 포함한다. 시약 지지면(601)은 시약 지지체 트레이(600)에 배치된 소스 시약 물질(도 6에 도시되지 않음)을 지지한다. 시약 지지체 트레이(600)는, 지지면(601)의 둘레 주변으로 연장된 측벽(604)에 의해 둘러싸여, 시약 지지면(601) 위에 배치된 시약 소스 물질을 함유한다. 측벽(604)의 상부 에지(606)는 시약 지지체 트레이(600)의 상부 에지로서 여겨질 수도 있다. 상응하게, 시약 지지면(601)의 하부 에지(605)는 시약 지지체 트레이(600)의 하부 에지로 여길 수도 있다(추가로 후술하는 바와 같이, 그의 칸막이(610 및 612)의 하단, 예를 들어 하단(611)이 시약 지지체 트레이(600)의 하부 에지로 여겨질 수도 있음). 시약 지지체 트레이(600)의 높이(640)(이는 도 6에서 도시한 바와 같이 내부적으로 또는 외부적으로 측정될 수도 있음)는, 시약 지지체 트레이(600)의 하부 에지(605)로부터 시약 지지체 트레이(600)의 상부 에지(606)로 연장된다.
특정한 실시양태에서, 시약 지지체 트레이(600)에 의해 둘러싸인 용적부는, 복수의 칸막이(610 및 612)에 의해 나뉜다. 도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 복수의 칸막이(610 및 612)는 하단(611)으로부터 상단(613)까지 지지면(601)을 따라 수직으로 연장되되, 복수의 채널(620)은 복수의 칸막이(610 및 612) 각각의 하단(611) 및 상단(613) 사이로 연장된다. 도 5의 실시양태에서, 도 6의 실시양태에서, 복수의 채널(620) 각각은 칸막이(610 및 612)를 통해 연장된 중공 슬롯(620)을 포함한다.
복수의 칸막이 중 하나 이상, 예를 들어 칸막이(610)는 지지면(601)을 완전히 횡단하여 연장될 수도 있다. 특정한 실시양태에서, 다운튜브(각각 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같은 150 및 250)를 수용하기 위해서, 칸막이(610)는 다운튜브를 잡기 위해 오리피스(622)를 포함할 수도 있고, 이를 통해 다운튜브가 시약 지지체 트레이(600)를 통해 연장될 수도 있다. 복수의 칸막이들 중 하나 이상의 기타 칸막이, 예를 들어 칸막이(612)는 지지면(601)을 가로질러 단지 부분적으로 연장될 수도 있다. 도 6의 실시양태에서, 칸막이(610 및 612)의 둘다의 유형은 이를 통해 연장되는 채널(620)을 포함한다.
도 1를 참고로 하여 전술한 바와 같이, 특정한 실시양태에서, 복수의 칸막이(610 및 612)는 지지면(601) 아래로 하향으로 하단(611)까지 연장되고 상단(613)까지 상향으로 연장된다. 하단(611) 및 상단이 연장되는 상대적인 길이(613)는, 도 1를 참고로 하여 기술된 바와 같이, 용적부 밖으로 나가기 이전에, 시약 지지체 트레이(600)에 의해 둘러싸인 용적부를 통한 가스 혼합물의 순환을 촉진하도록 선택되고 구성된다.
도 2를 참고하여 전술한 바와 같이, 상이한 높이의 시약 지지체 트레이가 사용될 수도 있다. 게다가, 상이한 높이의 시약 지지체 트레이는 동시에 기화기 용기 내에 사용될 수도 있다. 예를 들면, 도 5의 시약 지지체 트레이의 높이(540)는 지지면(501)의 하부 에지(505)로부터 시약 지지체 트레이(500)의 상부 에지(506)까지 측정시, 1.18인치일 수도 있다. 칸막이(510 및 512)의 하단은 지지면(501) 아래로부터 0.276인치의 제 1 거리로 연장될 수도 있다. 대조적으로, 시약 지지체 트레이(600)의 높이(640)는, 지지면(601)의 하부 에지(605)로부터 시약 지지체 트레이(600)의 상부 에지(606)까지 측정시, 2.36인치일 수도 있다. 칸막이(610 및 612)의 하단은, 지지면(601)의 아래로 0.276인치의 제 1 거리까지 연장될 수도 있다.
도 7 및 8은, 각각 도 3의 시약 지지체 트레이(300) 및 도 5의 시약 지지체 트레이(500)와 유사한 시약 지지체 트레이(700 및 800)를 도시한다. 도 7를 참고하면, 시약 지지체 트레이(700)는 시약 지지체 트레이(700)의 바닥으로서 작용하는 상면(702)을 갖는 시약 지지면(701)을 포함한다. 시약 지지면(701)은 시약 지지체 트레이(700)에 놓인 소스 시약 물질(도 7에 도시하지 않음)을 지지한다. 시약 지지체 트레이(700)는 복수의 칸막이(710)에 의해 영역으로 나뉘며, 상기 칸막이 각각은 칸막이(710)를 관통하여 연장되는, 복수의 일반적으로 평행한 천공(720)을 포함한다.
도 3의 시약 지지체 트레이(700)와 시약 지지체 트레이(300) 사이의 차이점은, 시약 지지체 트레이(700)가 시약 지지면(701)을 완전히 가로질러 연장되는 칸막이만을 포함한다는 점이다. 다시 말해서, 지지면(301)을 단지 부분적으로 가로질러 연장되는 복수의 칸막이(312)를 포함하는 도 3의 시약 지지체 트레이(300)와는 대조적으로, 시약 지지체 트레이(700)의 모든 칸막이(710)는 지지면(701)을 완전히 가로질러 연장된다. 따라서, 시약 지지체 트레이(700)는, 도 3의 시약 지지체 트레이(300)의 지지면(301)과 대조적으로, 지지면(701) 위의 보다 큰 표면적을 포함한다. 상응하게, 시약 지지체 트레이(300)의 부분적 칸막이(312) 없이, 시약 지지체 트레이(700)는 시약 지지체 트레이(700)에 의해 기술된 용적부로 가스의 통과를 가능하게 하도록, (천공(750)의 형태의) 몇몇의 채널을 포함한다.
도 8을 보면, 시약 지지체 트레이(800)는, 시약 지지체 트레이(800)의 바닥으로서 작용하는, 상면(802)을 갖는, 시약 지지면(801)을 포함한다. 시약 지지면(801)은, 시약 지지체 트레이(800)에 놓인 소스 시약 물질(도 8에 도시하지 않음)을 지지한다. 시약 지지체 트레이(800)는, 칸막이(810)로 관통하여 연장되는 중공 슬롯(820)을 포함하는, 복수의 칸막이(810)에 의해 영역으로 나뉜다.
상기 시약 지지체 트레이(800)와 도 5의 시약 지지체 트레이(500) 사이의 차이점은, 시약 지지체 트레이(800)가 시약 지지면(801)을 완전히 가로질러 연장되는 칸막이만을 포함한다는 점이다. 다시 말해서, 지지면(501)을 단지 부분적으로 가로질러 연장되는, 복수의 칸막이(512)를 포함하는, 도 5의 시약 지지체 트레이(500)와는 대조적으로, 시약 지지체 트레이(800)의 모든 칸막이(810)는 지지면(801)을 완전히 가로질러 연장된다. 따라서, 시약 지지체 트레이(800)는, 도 5의 시약 지지체 트레이(500)의 지지면(501)과 대조적으로, 지지면(801) 위의 보다 큰 표면적을 포함한다. 상응하게, 시약 지지체 트레이(500)의 부분적 칸막이(512) 없이, 시약 지지체 트레이(800)는 시약 지지체 트레이(800)에 의해 기술된 용적부로의 가스의 통과를 가능하게 하도록, (슬롯(820) 형태의) 몇몇의 채널을 포함한다.
도 9는, 도 7의 시약 지지체 트레이(700)와 유사한, 시약 지지체 트레이(900)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다. 시약 지지체 트레이(900)는 시약 지지체 트레이(900)의 바닥으로서 작용하는, 상면(902)을 갖는 시약 지지면(901)을 포함한다. 시약 지지면(901)은 시약 지지체 트레이(900)에 놓인 소스 시약 물질(도 9에 도시하지 않음)을 지지한다. 시약 지지체 트레이(900)는, 칸막이(910)를 가로질러 연장되는 복수의 천공(920 및 921)을 각각 포함하는, 복수의 칸막이(910)에 의해 영역들로 나뉜다. 도 7의 시약 지지체 트레이(900)와 시약 지지체 트레이(700) 사이의 차이점은, 칸막이(910)의 측면(990)이, 칸막이(710)의 측면과 같이, 지지면(901)의 면에서 평행하지 않다는 점이다. 칸막이(910)의 측면(990)이 평행하지 않기 때문에, 칸막이(910)의 좁은 부분에서의 천공(920)은 칸막이(910)의 넓은 부분에서의 천공(921)과 같이 넓지 않을 수도 있다. 따라서, 비-평행 측면(990)을 갖는 칸막이(910)를 갖는 시약 지지체 트레이(900)를 사용하는 것은, 부분적으로 또는 완전히 지지면(901)을 가로질러 부분적으로 연장되는 부가적인 칸막이를 포함하지 않으면서, 천공(920 및 921)을 통하여 증가된 채널 면적을 허용할 수도 있다는 점이다. 칸막이(710)(도 7)보다 큰 폭으로 커지는 비-평행 측면(990)을 갖는 칸막이(910)를 사용하면, 또한, 칸막이(910)보다 작은 표면적을 포괄하는 평행한 폭을 갖는 칸막이(710)를 사용하여 가능할 수도 있는 것보다, 지지면(901)의 부가된 구조적 강도를 허용할 수도 있다.
도 10은, 본 발명의 개시내용에 따른 기화기 용기(1000) 및 관련 구성성분들의 또다른 구체적인 예시적인 실시양태의 컷어웨이 측면도이다. 기화기 용기(1000)는 몸체부(1002) 및 뚜껑(1004)을 포함한다. 상기 뚜껑(1004)은 캐리어 가스의 유동(도 10에 도시되지 않음)을 수용하도록 구성된 주입구(1006)를 포함한다. 뚜껑(1004)은 또한 캐리어 가스 및 시약 증기의 혼합물(도 10에 도시되지 않음)을 생성할 수도 있는 유출구(1008)를 포함한다. 뚜껑(1004)이 클램프, 볼트 또는 다른 장치를 사용하여 몸체부(1002)에 고정되면, 몸체부(1002) 및 뚜껑(1004)은 기화기 용기(1000)의 밀폐된 내부 용적부(1005)를 정의한다.
도 10의 구체적인 예시적인 실시양태에서, 거의 동일한 크기의 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)가 수용된다. 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)는, 도 1를 참고로 전술한 바와 같이, 시약 증기(1003)를 발생시키도록 구성되거나 예상되는 소스 시약 물질(1001)의 공급을 수용하도록 구성된다. 도 15 내지 20을 참고로 추가로 설명되는 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030 및 1040) 각각은 상이한 크기일 수도 있음이 이해되어야만 한다. 추가로, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)가 4개의 개별적인 시약 지지체 트레이를 포함함을 도 10이 도시하고 있지만, 임의의 갯수의 시약 지지체 트레이가 사용될 수도 있다.
도 1를 참고하여 전술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040) 및 기화기 용기(1000)는, 소스 시약 물질의 가열을 촉진하기 위해서 열 전도성 물질로 구성될 수도 있지만, 상기 열 전도성 물질은, 캐리어 가스, 소스 시약 물질 또는 상기 소스 시약 물질을 기화시킴으로써 생성된 시약 증기와, 바람직하게는, 비-반응성인, 금속 또는 또다른 물질로 구성될 수도 있다. 도 10은 또한, 기화기 용기(1000) 내부의 하나 이상의 입자 억제 장치(1080)의 사용을 도시하되, 여기서 상기 입자 억제 장치(1080)는, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040) 및 유출구(1008) 사이에 위치한다. 구체적인 실시양태에서, 입자 억제 장치(1080)는, 하우징(1084)에 개별적으로 배열된, 복수의 병렬인 필터(1082)를 포함한다. 구체적인 실시양태에 따르면, 복수의, 개별적인 필터(1082)를 사용하는 것은, 입자 억제 장치(1080)가 단일 필터(도 10에 도시되지 않음)에 의해 허용될 수도 있는 것보다 높은 속도로 일정 체적의 시약 증기 혼합물 및 캐리어 가스를 통과 및 여과하도록 할 수도 있다.
작동하는 동안, 기화기 용기(1000), 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040), 소스 시약 물질(1001) 및 다른 구성성분들도 가열될 수도 있다. 캐리어 가스(1007)의 유동은 주입구(1006)를 통해 도입될 수도 있다. 구체적인 실시양태에서, 주입구(1006)를 통해 수용된 캐리어 가스(1007)의 유동은, 다운튜브(1050)를 통해 밀폐된 내부 용적부(1005)의 바닥부로 하향으로 전도된다. 다운튜브(1050)는, 캐리어 가스(1007)의 유동이, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)의 최하부 아래로 도입되는 것을 가능하게 하여, 가열된 캐리어 가스가 유출구(1008)를 향해 팽창되고 이동함에 따라, 캐리어 가스(1007)의 유동과 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040) 각각의 내용물의 상호작용을 용이하게 한다. 캐리어 가스의 유동(1007)은 타운튜브(1050)를 통해 유동 분산기(1052)로 도입되어서, 캐리어 가스의 소용돌이를 발생시켜서, 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030 및 1040) 내부에서 캐리어 가스 및 소스 시약 물질(1001) 사이의 상호작용을 추가로 촉진시킬 수도 있다. 그다음, 상기 캐리어 가스는 가열된 소스 시약 물질(1001)과 상호작용하여, 캐리어 가스(1007), 소스 시약 증기(1003) 및 잠재적으로, 가짜 입자들(도 10에 도시되지 않음)의 가스 혼합물(1009)을 발생시킨다. 예정된 크기를 초과하는 입자들은, 입자 억제 장치(1080)의 개별적인 필터(1082)에 의해 여과되고, 캐리어 가스 및 소스 시약 증기의 여과된 혼합물(1090)이 유출구(1008)를 통해 기화기 용기(1000)를 빠져나간다.
구체적인 실시양태에서, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)가 스택으로 배열되고 가스 혼합물(1009)이 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)를 통과하도록 유동하여서 좌우로 통과하여, 소스 시약 물질(1001) 및 상기 소스 시약 물질(1001)에 의해 생성된 시약 증기(1003)에 의한 가스 혼합물(1009)의 끌림을 촉진한다.
도 10에서 도시하는 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)는, 가스 혼합물의 유동(1009)의 방향을, 가스 혼합물(1009)이 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)로 유동함에 따라, 기화기 용기(100)의 제 1 측(1090)(예를 들어, 도 10에서 도시한 바와 같이, 우측)으로부터 기화기 용기(1000)의 제 2 측(1092)(예를 들어, 도 10에서 도시한 바와 같이, 좌측)으로 순차적으로 바뀌도록 배열된다. 가스 혼합물의 방향은, 추가로 후술하는 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030 및 1040)에 배열된 것으로, 일련의 반대 위치에 배치된 가스 유동 개구(1022, 1032 및 1042)를 통해 바뀔 수도 있다. 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)에 사용된 가스 유동 개구는, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)에서 동일한 구성을 가질 수도 있거나, 가스 유동 개구의 구성은, 도 10에서 도시한 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030 및 1040) 사이에서 변할 수도 있다.
가스 혼합물(1009)이 시약 지지체 트레이(1010)로부터 시약 지지체 트레이(1020)(시약 지지체 트레이(1010)에 비해 위쪽 지지체 트레이)로 유동함에 따라, 가스 혼합물은 제 1 측(1090)을 향해 유동하는데, 그 이유는 시약 지지체 트레이(1010) 위의 용적부(1017)로부터 시약 지지체 트레이(1020)로의 유일한 경로가 가스 유동 개구(1022)를 통하기 때문이다. 가스 유동 개구(1022)는 시약 지지체 트레이(1020)의 지지면(1021) 내에 개구를 포함할 수도 있다. 가스 유동 개구(1022)는, 시약 지지체 트레이(1020) 내에 수용된 시약 소스 물질(1001)을 함유하도록 구성된 벽(1024)에 의해 둘러싸여, 시약 소스 물질(1001)이 가스 유동 개구(1022)를 통해 시약 지지체 트레이(1010)로 떨어지는 것을 방지한다. 또한, 구체적인 실시양태에서, 가스 유동 개구(1022)의 벽(1024)은 지지면(1021)의 바닥면(1023) 아래로 연장되어서, 지지면(1021)의 바닥면(1023)에 인접한 가스 혼합물(1009)의 일부가 지지면(1021)의 바닥면(1023)으로부터 순환하여 가스 유동 개구(1022)에 도달할 수도 있다. 이러한 방식으로, 도 10에서 도시하고 또한 도 1을 참고하여 설명된 바와 같이, 시약 지지체 트레이(1010) 위의 용적부(1017)에서 시약 증기(1003)와 소스 시약 물질(1001)이 상호반응하도록 가스 혼합물의 방향이 추가로 바뀔 수도 있다.
일단 가스 혼합물(1009)이 시약 지지체 트레이(1020) 위의 용적부(1027)에 도달하면, 용적부(1027) 밖으로의 유일한 경로가, 가스 혼합물(1009)이 시약 지지체 트레이(1030) 위 용적부(1037)에 도달할 수 있는 가스 유동 개구(1032)이기 때문에, 기화기 용기(1000)의 제 2 측(1092)을 향한다. 가스 유동 개구(1032)는, 기화기 용기(1000)의 내부 벽(1099)과 직접 맞닿지 않는, 시약 지지체 트레이(1030)의 영역을 포함하지만, 시약 지지체 트레이(1040)의 지지면(1041)의 바닥면(1043)을 향해 지지면(1031)으로부터 단지 부분적으로 연장되는 측벽(1033)을 포함한다. 기화기 용기(1000)의 내부 벽(1099) 및 측벽(1033)에 의해 제한된 공간은, 가스 혼합물(1009)이 시약 지지체 트레이(1030) 위의 용적부(1037)로 유동하도록 하는 경로를 형성한다. 그다음, 상기 가스 혼합물(1009)은 다시 기화기 용기(1000)의 제 1 측(1090)으로 유동하고, 여기서 가스 혼합물은 가스 유동 개구(1042)를 통해 시약 지지체 트레이(1040) 위의 용적부(1047)로 유동한다. 시약 지지체 트레이(1040)에 형성된 가스 유동 개구(1042)는, 시약 지지체 트레이(1020)에 형성된 가스 유동 개구(1022)와 유사하지만, 단 가스 유동 개구(1042)의 벽(1044)은 시약 지지체 트레이(1040)의 지지면(1041)의 바닥면(1043) 아래로 연장되지 않는다.
따라서, 가스 혼합물이 입자 억제 장치(1080)의 하우징(1082) 내 개별적인 필터(1084)를 통과하여 그다음 유출구(1008)를 통해 기화기 용기(1000) 밖으로 통과하기 이전에, 오프셋 가스 유동 개구(1022, 1032 및 1042)에 의해서, 가스 혼합물(1009)이 기화기 용기(100)를 통해 왔다갔다해서 소스 시약 물질(1001) 및 이렇게 생성된 시약 증기(1003)가 상호작용하여, 가스 혼합물(1009)에 소스 시약을 비말동반한다.
도 11은, 시약 지지체 트레이(1100)의 측벽(1103) 내부에 시약 지지체 트레이(1100)의 한쪽(1191)에 가스 유동 개구(1120)가 배열된, 본 발명에 따른 시약 지지체 트레이(1100)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다. 시약 지지체 트레이(1100)는, 소스 시약 물질(도 11에 도시되지 않음)의 공급을 수용하도록 구성된 상면(1102)을 갖는 지지면(1101)을 포함한다. 가스 유동 개구(1120)는 지지면(1101)에 형성되고 시약 지지체 트레이(1100)에 수용된 소스 시약 물질(도 11에 도시되지 않음)을 함유하는 벽(1124)에 의해 제한되어서, 소스 시약 물질이, 전술한 바와 같이, 가스 개구(1120)를 통해 떨어지는 것을 방지한다. 가스 유동 개구(1120) 및 칸막이의 부족 이외에, 시약 지지체 트레이(1100)는 전술한 기타 시약 지지체 트레이에 상응한다.
도 12는, 시약 지지체 트레이(1200)의 한쪽(1291)에 배열된 가스 유동 개구(1220)를 갖는 본 발명의 개시내용에 따른 또다른 시약 지지체 트레이(1200)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이다. 도 10을 참고로 기술한 바와 같이, 도 10의 시약 지지체 트레이(1030)와 같은, 시약 지지체 트레이(1200)는 기화기 용기의 한쪽(1291)에서 시약 지지체 트레이의 측벽(1233)의 일부와 기화기 용기의 내벽(도 12에 도시되지 않음) 사이에 가스 유동 개구(1220)를 한정한다. 시약 지지체 트레이(1200)는, 소스 시약 물질의 공급(도 12에 도시되지 않음)을 수용하도록 구성된 상면(1202)을 갖는 지지면(1201)을 포함한다. 지지면(1201)은 기화기 용기의 내부 벽에 밀접하게 맞닿거나 여기까지 연장되지 않지만, 기화기 용기의 한쪽(1291)에 측벽(1233)의 일부 사이에 간격을 남겨서, 기화기 용기의 내부 벽과 측벽(1233)의 일부가 가스 유동 개구(1220)를 한정하도록 구성된다. 한쪽(1291)에서 가스 유동 개구(1220)를 한정하는 측벽(1233)의 부분은, 도 10의 시약 지지체 트레이(1030)를 참고하여 기술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이(1200) 위 용적부로 가스 혼합물이 유동하는 것을 허용하도록 개구를 남겨두기 위해서, 측벽의 다른 부분(1235)과 같은 정도로 연장되지 않을 수도 있다. 가스 유동 개구(1220) 및 칸막이의 부재를 제외하고는, 시약 지지체 트레이(1200)는 이전에 설명한 다른 시약 지지체 트레이에 상응하다.
도 13은, 도 7의 시약 지지체 트레이(700)와 유사한 시약 지지체 트레이(1300)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도이되, 여기서, 시약 지지체 트레이(1300)의 지지면(1301)의 상면(1302)으로부터 연장된 복수의 돌출부(1330)가 첨가된다. 돌출부(1330)는 칸막이들(1310) 사이에 배치되어서, 이는 전술한 바와 같이, 이를 통해 연장되는 다수의 채널들(1320)을 도입할 수도 있다. 구체적인 실시양태에서, 돌출부(1330)는 열적으로 전도성이고 시약 지지체 트레이(1300) 내부에 지지될 수도 있는 소스 시약 물질(도 13에 도시되지 않음)을 끌 수도 있다. 따라서, 열-전도성 돌출부(1330)는 시약 지지체 트레이(1300) 내에 함유된 일정량의 소스 시약 물질 전반에 열 에너지를 분포하는 것을 개선시키기 위해서 사용될 수도 있다.
도 14는, 도 12의 시약 지지체 트레이(1200)와 유사한 시약 지지체 트레이(1400)의 구체적인 예시적인 실시양태의 투시도로서, 시약 지지체 트레이(1400)의 지지면(1401)의 상면(1402)으로부터 연장되는 복수의 돌출부(1430)를 첨가한다. 도 13 및 14를 비교하면, 돌출부(1330 및 1430)는 칸막이(1310)(도 13)의 존재 또는 부재하에서 시약 지지체에 사용될 수도 있음을 알 수도 있다. 구체적인 실시양태에서, 돌출부(1430)는 열 전도성이고 시약 지지체 트레이(1400) 내부에 지지될 수도 있는 소스 시약 물질(1450)을 끈다. 따라서, 열-전도성 돌출부(1430)는 시약 지지체 트레이(1400)에 함유된 일정량의 소스 시약 물질(1450) 전반으로의 열 에너지의 분포를 개선하기 위해서 사용될 수도 있다.
특정한 실시양태에서, 돌출부(1430)는, 지지면(1401)의 아래로부터 시약 지지체 트레이(1400) 위의 체적으로 가스의 유동(도 14에 도시되지 않음)을 수송하도록 지지면(1401)을 통해 연장된 것인, 이를 통해 연장된 채널(1432)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 채널(1432)은 도 10 및 12를 참고하여 전술한 바와 같이, 기화기 용기의 내부 벽(도 14에 도시하지 않음) 및 시약 지지체 트레이(1400)의 측면 사이에 가스 유동을 수송하도록 가스 유동 개구(1420)와 협력하여 사용될 수도 있다. 유사하게, 도 13의 돌출부(1330)는 이를 통해 연장되는 채널을 포함하여서, 칸막이(1310) 내 채널들(1320)과 협력하여 작동하여, 전술한 바와 같이, 지지면(1301) 아래로부터 시약 지지체 트레이(1300) 위의 용적부로 가스의 유동을 수송한다. 돌출부(1330 및 1430)가 이를 통해 연장되는 채널(1432)을 포함하는 경우, 돌출부의 하단(1330 및 1430)은 지지면(1301 및 1401) 각각의 바닥면(도시하지 않음)과 같은 높이일 수도 있다. 다르게는, 돌출부(1330 및 1430)는 지지면(1301 및 1401)의 바닥면 아래로 각각 연장되어서, 가스 유동의 방향을 지지면(1301 및 1401)의 바닥면으로부터 멀어지도록 바꿀 수도 있다. 따라서, 돌출부(1330 및 1430)의 연장은, 도 1에서 도시된 바와 같이, 각각 지지면(121 및 131) 아래로 연장된 칸막이(162 및 164) 내의 채널(168)과 관련하여 기술한 바와 같이, 가스 유동이 돌출부(1330 및 1430) 내부의 채널(1432)에 도입될 수도 있기 이전에, 지지면(1301 및 1401) 아래로 가스 유동과 소스 시약 물질 또는 소스 시약 증기 사이의 상호작용을 용이하게 할 수도 있다.
도 15 내지 20은, 기화기 용기에 배치될 수도 있는 시약 지지체 트레이의 스택 내에 조합된 상이하거나 동일한 치수를 갖는 시약 지지체 트레이의 조합의 구체적인 예시적인 실시양태의 컷어웨이 측면도이다. 도 15 내지 20의 예에서 도시한 바와 같이, 시약 지지체 트레이의 스택은, 큰 트레이 또는 짧은 트레이이던지 상이한 높이의 트레이들의 다양한 조합 및 순서이던지, 동일한 높이의 시약 지지체 트레이를 포함할 수도 있다. 제 1 높이의 하나 이상의 시약 지지체 트레이(예를 들어, 높은 트레이) 및 제 2 높이를 갖는 하나 이상의 시약 지지체 트레이(예를 들어, 짧은 트레이)의 조합을 선택하는 것은, 제 1 시약 소스 물질로부터 유래되어서 제 1 높이를 갖는 하나 이상의 시약 지지체 트레이에 수용될 제 1 시약 증기의 제 1 함량 및 제 2 시약 소스 물질로부터 유래되어 제 2 높이를 갖는 하나 이상의 복수의 시약 지지체 트레이에 수용될 제 2 시약 증기의 제 2 함량에 기초할 수도 있다. 또한, 하나의 구체적인 소스 시약 물질을, 기화기 용기의 보다 낮은 수준에 배치되거나, 기화기 용기의 보다 높은 수준에 배치되거나, 또는 하나 이상의 다른 시약 소스 물질의 수준들 사이의 수준에 배치하는 것이, 일부 유리할 수도 있다.
하기 실시예에서, 시약 지지체 트레이는 제 1 높이 및 제 2 높이인, 2개의 상이한 높이의 유일한 시약 지지체 트레이를 포함할 수도 있음이 가정된다. 그러나, 도 1 내지 6에 도시된 것 또는 이 설명의 다른 곳에서보다 높거나 낮은 높이를 포함할 수도 있는, 제 3 높이, 제 4 높이 등을 포함하는 일정 범위의 트레이 높이가 존재할 수도 있음을 이해해야만 한다. 또한, 시약 지지체 트레이의 스택이 최대 3개의 제 1 높이의 시약 지지체 트레이 또는 제 2 높이의 6개의 시약 지지체 트레이를 포함하지만, 스택들은 각각의 높이의 트레이들을 더 많이 또는 더 적게 포함할 수 있다. 시약 지지체 트레이는 도 1 내지 9를 참고하여 기술한 바와 같이, 채널들을 포함하는 칸막이를 포함할 수도 있다. 시약 지지체 트레이는, 도 10 내지 12를 참고로 기술된 바와 같이, 번갈아 있는 측면 위에 배치된 가스 유동 개구를 포함할 수도 있다. 시약 지지체 트레이는 도 13 및 14를 참고하여 기술한 바와 같이 고체 또는 채널화된 돌출부를 포함할 수도 있다. 시약 지지체 트레이는 또한 다른 구성일 수도 있다. 게다가, 시약 지지체 트레이는 상이한 특징부들을 갖는 트레이들의 조합을 포함할 수도 있다.
시약 지지체 트레이의 상이한 스택들의 예를 설명하기 위해서, 도 15는, 모두 제 1 높이(예를 들어, 높은 높이)인, 3개의 시약 지지체 트레이(1510, 1520 및 1530)를 포함하는 시약 지지체 트레이(1500)의 스택을 도시한다. 도 16은, 모두 제 2 높이(예를 들어, 낮은 높이)인, 6개의 시약 지지체 트레이(1610, 1620, 1630, 1640, 1650 및 1660)를 포함하는, 시약 지지체 트레이(1600)의 스택을 도시한다. 따라서, 시약 지지체 트레이의 스택들은 동일한 높이의 시약 지지체 트레이만을 포함할 수도 있다.
다르게는, 시약 지지체 트레이의 스택은 상이한 높이의 시약 지지체 트레이를 포함할 수도 있다. 도 17은 제 1 높이(예를 들어, 높은 높이)의 2개의 시약 지지체 트레이(1710 및 1720) 및 제 2 높이(예를 들어, 낮은 높이)의 2개의 시약 지지체 트레이(1730 및 1740)를 포함하는 시약 지지체 트레이의 스택(1700)을 도시한다. 도 17은, 동일한 갯수의 동일한 높이의 시약 지지체 트레이, 및 제 1 높이(1710 및 1720)의 시약 지지체 트레이 위에 위치한 제 2 높이의 시약 지지체 트레이(1730 및 1740)를 도시하지만, 시약 지지체 트레이는 이러한 방식으로 선택되거나 적층되지 않는다. 예를 들어, 도 18은 제 1 높이(예를 들어, 높은 높이)의 2개의 시약 지지체 트레이(1830 및 1840) 밑에 적층된 제 2 높이(예를 들어, 낮은 높이)의 2개의 시약 지지체 트레이(1810 및 1820)를 포함하는 시약 지지체 트레이의 스택(1800)을 포함한다. 도 19는, 제 2 높이(예를 들어, 낮은 높이)의 4개의 시약 지지체 트레이(1920, 1930, 1940, 및 1950) 아래로, 제 1 높이(예를 들어, 높은 높이)의 시약 지지체 트레이(1910)를 포함하는, 시약 지지체 트레이(1900)의 스택을 도시한다. 다르게는, 제 1 높이(1910)의 시약 지지체 트레이는 시약 지지체 트레이(1920, 1930, 1940, 및 1950) 상부에 위치할 수도 있다. 게다가, 상이한 높이의 시약 지지체 트레이가 중간에 낄 수도 있다. 따라서, 도 20에 도시된 바와 같이, 시약 지지체 트레이의 스택(2000)은 제 2 높이(예를 들어, 높은 높이)의 2개 4개의 시약 지지체 트레이(2020 및 2040) 사이에 낀 제 1 높이(예를 들어, 낮은 높이)의 2개의 시약 지지체 트레이(2010 및 2030)를 포함할 수도 있다. 따라서, 갯수, 높이 및 특징부 측면에서의 트레이들의 임의의 조합이, 제한하지 않으면서, 적용례, 기화기 용기의 크기, 소스 물질의 입수가능성, 가스 혼합물에 도입될 소스 물질의 목적하는 함량 등에 기초하여 사용될 수도 있다.
도 21 내지 25는, 상이한 형태의 소스 시약 물질을 지지하는 시약 지지체 트레이의 컷어웨이 측면도이다. 본 발명의 개시내용의 실시양태에 따르면, 다양한 유형의 고체 시약 소스 물질 및 액체 시약 소스 물질이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 1, 10, 및 14는, 고체이지만 불연속 형태인, 소스 시약 물질(101, 1001, 및 1450)을 각각 도시한다. 그러나, 소스 시약 물질이 무수히 많은 형태로 존재할 수도 있다. 예를 들어, 도 21은 고체, 단일체 블록 형태(2110)인 소스 시약 물질의 공급물을 지지하는 시약 지지체 트레이(2100)를 도시한다. 도 22는, 비드화 형태(2210)의 소스 시약 물질의 공급물을 지지하는 시약 지지체 트레이(2200)를 도시한다. 도 23은, 분말화된 형태(2310)의 소스 시약 물질의 공급물을 지지하는 시약 지지체 트레이(2300)를 도시한다. 도 24는 액체 형태(2410)의 소스 시약 물질의 공급물을 지지하는 시약 지지체 트레이(2400)를 도시한다. 도 25는, 용매를 포함하는, 액체(2510)에 용해된 고체 소스 물질을 포함하는 액체 형태의 소스 시약 물질의 공급물을 지지하는 시약 지지체 트레이(2500)를 도시한다. 소스 시약 물질이 임의의 이러한 형태로 제공될 수도 있다.
게다가, 소스 시약 물질은 전술한 임의의 형태의 시약 지지체 트레이로 수용될 수도 있다. 도 1, 10 및 14과 관련하여 전술한 바와 같이, 불연속 형태의 고체 소스 시약 물질은, 채널화된 칸막이, 단일 측 위에 가스 유동 개구를 포함하는 지지체 트레이, 또는 이를 통해 연장되는 돌출부를 포함하는 시약 지지체 트레이에 수용될 수도 있다. 이러한 동일한 유형의 시약 지지체 트레이는 고체 단일체 형태의 소스 시약 물질(2110)(도 21), 비드화 형태의 시약 소스 물질(2210)(도 22), 분말화된 형태의 시약 소스 물질(2310)(도 23), 액체 형태의 시약 소스 물질(2410)(도 24), 또는 용매 또는 기타 액체에 용해된 고체 시약 소스 물질(2510)을 포함하는 시약 소스 물질(도 25)을 수용할 수도 있다.
도 26은, 본 발명의 개시내용에 따른 복수의 개별적인 병렬 필터(도 26에 도시되지 않음)를 사용하는 입자 억제 장치(2600)의 구체적인 예시적인 실시양태의 상부면(2610)의 상부 투시도이다. 도 1, 2 및 10을 참고하여 기술한 바와 같이, 입자 억제 장치(2600)는, 도 1의 기화기 용기(100)의 시약 지지체 트레이(110, 120, 130 및 140)와 유출구(108) 사이에, 기화기 용기(200)의 시약 지지체 트레이(210, 220, 230 및 240)와 유출구(208) 사이에, 또는 기화기 용기(1000)의 시약 지지체 트레이(1010, 1020, 1030, 및 1040)와 유출구(1008) 사이에 배치될 수도 있다. 따라서, 입자 억제 장치(2600)는 예정된 크기를 초과하는 입자들을 막고 상기 입자들이 각각 기화기 용기(100, 200, 및 1000)를 빠져나가는 가스 혼합물의 일부로서 유출구(108, 208, 또는 1008) 밖으로 유동하는 것을 방지하기 위해서 구성되고 배치된다.
구체적인 실시양태에서, 입자 억제 장치는, 하우징(2610) 내에 개별적으로 배열된 복수의 병렬 필터를 포함한다. 하우징(2610) 내의 출구(2612)가 입자 억제 장치(2600)의 하우징(2610)의 상부면(2611)에서 도 26에 도시되어 있다. 입자 억제 장치(2600)의 하우징(2610) 주변에 개별적으로 배열된 복수의 병렬 필터의 사용은, 상응하는 단일 필터를 사용하여 가능할 수 있는 것보다 보다 다량의 가스의 여과 및 통과를 가능하게 하여서, 시약 증기의 보다 큰 플럭스의 발생을 지지한다.
입자 억제 장치(2600)의 하우징(2610)의 상부면(2611)은 각각 도 1, 2 및 10으로 설명된 바와 같이, 다운튜브(150, 250 또는 1050)를 수용하도록 중앙 개구(2614)를 포함할 수도 있다. 중앙 개구(2614)는 바람직하게는 다운튜브의 외부 치수에 밀접하게 맞도록 사이징되고, 가스가 중앙 개구(2614)를 통해 배출되는 것을 방지하도록 추가로 가스켓을 장착하여 입자 억제 장치의 복수의 필터로 우회하도록 한다.
도 27은 입자 억제 장치(2600)의 구체적인 예시적인 실시양태의 하우징(2610)의 하부면(2711)의 바닥 투시도이다. 도 27은 본 발명의 개시내용에 따른, 복수의 개별적인, 병렬 필터(2712)를 도시한다. 복수의 필터(2712)는 입자 억제 장치(2600)의 하우징(2610)에서 각각의 출구(2612)를 덮어서, 예정된 크기보다 큰 입자들을 막고 여과한다.
복수의 필터(2712) 각각은 단일 여과 구성요소를 포함할 수 있거나, 서로 직렬로 연결된 복수의 필터 구성요소를 포함하여, 하기 도 28를 참고로 추가로 설명하는 바와 같이, 상이한 크기의 입자들을 연속적으로 여과할 수도 있다.
도 28은 복수의 필터(2712) 중 하나 이상에 다중 필터 구성요소에 포함될 수도 있는 복수의 필터 구성요소(2800)를 도시하는, 도 27의 필터들(2712) 중 하나의 단면도이다. 예를 들어, 복수의 필터(2712) 중 하나 이상은 제 1 예정된 크기보다 큰 크기를 갖는 입자의 통과를 억제하도록 구성된 하나 이상의 프리츠(2810)를 포함하는 복수의 필터 구성요소(2800)를 포함할 수도 있다. 다르게는 또는 부가적으로, 복수의 필터들(2712) 중 하나 이상은, 열 전도성 메쉬 또는 발포체 물질(2820), 예를 들어 알루미늄 또는 스테인레스 강으로 구성될 수도 있는 금속 발포체 물질를 포함하는, 복수의 필터 구성요소(2800)를 포함할 수도 있다. 열 전도성 메쉬 또는 발포체 물질은, 제 2 예정된 허용가능한 크기보다 큰 크기를 갖는 입자의 통과를 방지하도록 구성될 수도 있고, 여기서 제 2 예정된 허용가능한 크기는 제 1 예정된 허용가능한 크기보다 작다. 추가로, 복수의 필터들(2712) 중 하나 이상은 배팅, 패브릭 또는 기타 물질로 구성된 하나 이상의 부가적인 필터(2830)를 포함하는 복수의 필터 구성요소(2800)를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 부가적인 필터(2830)는 제 1 또는 제 2 예정된 허용가능한 크기보다 큰 크기를 갖는 입자의 통과를 방지하도록 구성될 수도 있다. 이러한 구성에서, 복수의 필터 구성요소(2800)를 포함하는 필터는, 기화기 용기에 의해 발생된 가스 혼합물에 상기 입자들이 포함되는 것을 방지하도록, 점차적으로 보다 작은 크기의 입자들을 연속적으로 여과할 수도 있다.
도 29는 본 발명의 개시내용에 따른 증기 수송 시스템을 사용하는 침착 또는 주입 시스템(2900)의 간략화된 블록도이다. 상기 시스템(2900)은 도 1 내지 28을 참고로 기술된 것과 같은 성분 및 물질을 사용하여, 도 1 및 2를 참고하여 전술한 바와 같은 기화기 용기(2910)를 포함한다. 캐리어 가스 소스(2920)는 캐리어 가스의 유동을 제공하도록 기화기 용기(2910)에 연결된다. 소스 물질을 도입하는 대안의 모드에서, 액체 소스 물질은 액체 소스 용기(2930)로부터 기화기 용기(2910)에 도입될 수 있거나, 기화기 용기(2910)는 다르게는 과립형, 분말형, 비드, 다공성 고체 또는 기타 형태인 고체 소스 시약 물질(도 29에는 도시되지 않음)로 미리-충전될 수도 있다. 기화기 용기(2910)의 주입구에는 입구 밸브(2912)가 장착될 수도 있다. 입구 밸브(2912)는 캐리어 가스 소스(2920)로부터의 캐리어 가스의 유동의 개시 직후에, 기화기 용기(2910)의 밀폐된 내부 용적부로 캐리어 가스의 유동에서 급증을 줄이도록 배열된 유동 제어 밸브를 포함할 수도 있다. 상응하게, 기화기 용기(2910)의 유출구에는 출구 밸브(2914)가 장착될 수도 있다. 출구 밸브(2914)는, 캐리어 가스 소스(2920)로부터 기화기 용기(2910)의 밀폐된 내부 용적부로의 캐리어 가스의 유동의 개시 직후에, 기화기 용기(2910)의 밀폐된 내부 용적부로의 캐리어 가스의 유동의 급증을 동반하는 압력 상승을 제한하도록 구성된 게이트 오버플로우 밸브를 포함할 수도 있다.
캐리어 가스 소스(2920)에 의해 공급된 캐리어 가스의 유속은, 캐리어 가스 수송 라인(2924)에 배치된 입구 가스 유량계(2922)에 의해 모니터링되고 제어될 수도 있다. 기화기 용기(2910)로부터 배출되고 가공 유닛(2940)으로 공급되는 가스 생산량의 유속은, 캐리어 가스 수송 라인(2944)에 배치된 출구 가스 유량계(2942)에 의해 모니터링되고 제어될 수도 있다. 구체적인 실시양태에서, 가공 유닛(2940)은, 복수의 웨이퍼 또는 다른 유닛들(2948) 위에 물질을 동시에 침착 또는 주입할 수도 있는 배취식 가공 유닛을 포함한다.
기화기 용기(2910)는 기화기 용기(2910)의 온도를 제어하도록 구성된 온도 제어 조립체(2950)와 결합될 수도 있다. 온도 제어 조립체(2950)는 소스 시약 물질의 기화를 용이하게 하도록 선택된 온도 사이에 기화기 용기(2910)의 온도 사이클링을 가능하게 하도록 구성될 수도 있다. 온도 제어 시스템(2950)은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 제어된 온도 작용을 위해 구성되고 배열된 것인, 스트립 가열기, 방사선 가열기, 가열된 엔클로저, 순환 유체 가열기, 저항성 가열 시스템, 유도성 가열 시스템 등을 비롯한 임의의 유형의 열 조절 시스템을 포함할 수도 있다. 기화기 용기(2910) 내부의 온도는, 열전쌍, 서미스터, 또는 그 내부에 함유된 시약 지지체 트레이(도 29에 도시되지 않음) 및/또는 기화기 용기(2910)의 표면을 접촉하기 위해 배열된 임의의 기타 적합한 온도 감지 접합부 또는 장치에 의해 감지될 수 있다. 이러한 감지 장치는, 온도 감지 장치로부터 온도 감지 신호를 수용하고, 상기 기화 시스템의 가열기 및/또는 기타 제어가능한 구성요소를 상응하게 조절하여서, 동반된 구체적인 적용례를 위한 소스 시약 증기의 목적하는 생산을 달성하도록 배열되는, 중앙 프로세싱 유닛, 예를 들어 다목적 프로그램가능한 컴퓨터, 프로그램가능한 로직 유닛, 마이크로컨트롤러와 작업상 결합될 수 있다.
기화기 용기(2910)는 또한, 기화기 용기(2910)에서 소스 시약 물질로부터 증기 및 입자들 중 하나의 발생과 상관관계가 있는 하나 이상의 프로세스 변수를 모니터링 및/또는 제어하도록 구성된 프로세스 모니터링 시스템(2960)과 연결될 수도 있다. 예를 들어서, 프로세스 모니터링 시스템(2960)은, 온도 제어 조립체(2950)와 함께, 모니터링되는 하나 이상의 프로세스 변수에 기초한, 기화기 용기(2910)의 온도를 조절하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 프로세스 모니터링 시스템은, 기화기 용기(2910) 내부에서 소스 시약 물질(도 29에 도시되지 않음)의 온도를 모니터링하고 온도 제어 조립체(2950)를 조절하여서, 소스 시약 물질이 목적하는 온도의 범위 사이로 순환되거나 목적하는 온도로 유지되도록 구성될 수도 있다. 프로세스 모니터링 시스템(2960)은 또한, 기화기 용기(2910)에 소스 물질이 결핍되는 경우를 측정하거나 다른 기능을 수행하도록 사용될 수도 있다.
프로세스 모니터링 시스템(2960)은 가스 상 시약 모니터링 시스템(2962)을 포함할 수도 있다. 구체적인 실시양태에서, 가스상 시약 모니터링 시스템(2962)은 기화기 용기(2910) 내부에 가스 혼합물의 스트림에 있거나, 또는 출구 밸브(2914)를 통해 기화기 용기에 의해 배출되는, 소스 시약 증기의 양 또는 농도를 측정할 수도 있다. 결과물인 측정치는, 온도 제어 조립체(2950)를 통해 기화기 용기(2910)의 온도를 조절하기 위한 피드백을 제공하거나, 캐리어 가스 소스(2920)로부터 내놓은 캐리어 가스의 유속 또는 온도를 조절하거나, 기타 제어가능한 양을 조절하기 위해서 사용될 수도 있다. 가스 상 시약 모니터링 시스템은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 적외선 분광광도계, 라만 분광광도계 또는 질량 분광광도계를 비롯한 하나 이상의 감지 기법을 사용할 수도 있다. 따라서, 농도 데이타는, 침착 또는 주입 공정을 지지할 필요가 있을 때, 적절한 물질 플럭스를 달성하도록 캐리어 가스의 유동 및/또는 소스 시약의 온도를 조절하기 위해서 사용될 수도 있다.
본원에서 기술된, 개선된 시약 지지체 트레이, 입자 억제 장치 또는 기타 특징부를 도입하기에 용이한 기화기 용기는, 상표 프로이-뱁(ProE-Vap, 등록상표)으로 미국 코넷티커트주 댄부리 소재의 에이티엠아이 인코포레이티드(ATMI, Inc.)에서 시판중이다. 프로이-뱁 기화기는 소스 시약을 함유하는 적층된 트레이를 사용한다. 이러한 기화기에서, 캐리어 가스는 후속적인 분포를 위하여 상단으로부터 도입되어 하향으로 연장된 공급물 튜브를 통해 상기 용기의 바닥부로 유동하고, 용기의 내부 용적부에서 각각의 트레이를 통해 상향으로 유동한다. 이러한 방식으로, 용기는, 가열될 때, 용기 내부 용적부 내의 트레이들을 전도적으로 가열하여, 트레이 상의 소스 시약으로부터 유도된 증기를 생성한다. 그다음, 발생된 증기는 캐리어 가스 내부에 비말동반된다. 그다음, 소스 시약 증기를 포함하는 생성물인 캐리어 가스 혼합물이 그의 상단에서 기화기로부터 용기의 유출구를 통해 배출된다. 유출구로부터, 소스 시약 증기를 함유하는 캐리어 가스 혼합물이 기화기의 방출 밸브를 통과한다. 방출 밸브는, 소스 시약 증기를 함유하는 캐리어 가스 혼합물을 기화기 용기로부터 이러한 하류 유동 가공 시설로 유동하기 위해서, 하류 프로세싱 유닛, 예를 들어 화학적 증착 챔버, ALD 챔버, 또는 이온 주입기와 관련된 유동 회로에 결합될 수 있다.
본원에서 그 개시내용이 참고로 인용된 것인, "전구체 물질의 수송을 위한 방법 및 장치"에 대해 2005년 2월 23일자로 출원된 유럽 특허 출원 제 1508631 호에 기술된 기화기를 비롯한, 다른 기화기가 본 발명의 개시내용의 실행에 사용될 수 있다.
본 발명의 개시내용의 넓은 수행에 사용될 수도 있는 또다른 예시적인 기화기는, 본원에서 그 개시내용이 참고로 인용되는 것으로, "시약의 승화를 제어하기 위한 시스템"에 대해, 2006년 2월 2일자로 출원된 미국 특허출원 공개공보 제 2006/0024439 호에 개시되어 있다.
본 발명의 개시내용의 넓은 실행에 사용될 수도 있는 다른 기화기는, 그 개시내용이 본원에서 참고로 인용되는 것으로, "기화기 수송 앰플"에 대해 2005년 7월 26일자로 허여된 미국특허 제 6,921,062 호에 기술되어 있다.
도 30은, 본 발명의 개시내용에 따라, 도 1 내지 25를 참고로 설명한 바와 같이, 시약 지지체 트레이의 실시양태를 사용하여 시약 소스 물질로부터 시약 증기를 발생시키기 위한 방법(3000)의 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다.
3002에서, 소스 시약 물질이 기화기 용기 내부에 수용된 시약 지지체 트레이의 스택에 내포된 적층가능한 복수의 시약 지지체 트레이에 제공된다. 각각의 시약 지지체 트레이는 가스 유동의 방향을 바꾸도록 구성된 하나 이상의 가스 유동 개구를 포함하여, 시약 지지체 트레이의 스택의 위쪽 지지체 트레이 내를 통과하기 이전에, 가스의 유동이, 복수의 시약 지지체 트레이 중 시약 지지체 트레이 내 소스 시약 물질과 상호작용하도록 할 수도 있다. 하나 이상의 가스 유동 개구는, 도 1 내지 9를 참고하여 기술한 바와 같은 칸막이 내의 채널, 도 10 내지 12를 참고로 기술한 바와 같은, 시약 지지체 트레이의 측면에서의 가스 유동 개구, 및/또는 도 14를 참고로 기술한 바와 같은 채널화된 돌출부를 포함할 수도 있다.
3004에서, 캐리어 가스의 유동은, 기화기 용기의 주입구에 공급되어서, 캐리어 가스의 유동이 시약 지지체 트레이로 방출되도록 한다. 도 29는, 예를 들어,기화기 용기에 캐리어 가스의 유동을 공급하도록 개조된 캐리어 가스 소스를 도시한다. 3006에서, 기화기 용기에 열을 적용하여 기화기 용기 내부의 가스 및 소스 시약 물질을 가열한다. 가스는 소스 시약 물질로부터 기화된 소스 시약 증기 및 캐리어 가스를 포함하여, 열의 적용은 기화기 용기 내부의 가스가 시약 지지체 트레이로부터 위쪽 시약 지지체 트레이로 통과하게 한다. 도 29는, 예를 들어, 기화기 용기로 열을 도입하기 위한 장치를 도시한다.
도 31은, 본 발명의 개시내용에 따라, 도 1 내지 25를 참고로 기술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이의 실시양태를 사용하여 시약 소스 물질로부터 시약 증기를 발생시키기 위한 방법(3100)의 또다른 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다.
3102에서, 소스 시약 물질은, 기화기 용기 내에 수용된 시약 지지체 트레이의 스택에 포함된 복수의 시약 지지체 트레이에 제공된다. 시약 지지체 트레이의 스택이 도 1, 2, 10 및 15-20에 도시되어 있다. 3104에서, 캐리어 가스의 유동은 기화기 용기의 주입구에 공급되어서, 캐리어 가스의 유동이 기화기 용기 내부에서 기화기 용기의 바닥을 향해 방출된다. 도 29는, 예를 들어, 캐리어 가스의 유동을 기화기 용기로 공급하도록 개조된 캐리어 가스 소스를 도시한다. 3106에서, 열이 기화기 용기에 적용되어서, 기화기 용기 내부의 소스 시약 물질 및 가스를 가열하며, 이때 가스는 캐리어 가스 및 소스 시약 물질로부터 기화된 증기를 포함한다. 도 29는, 예를 들어, 기화기 용기로의 열을 도입하기 위한 장치를 도시한다
3108에서, 가열된 가스가 시약 지지체 트레이의 스택에서 시약 지지체 트레이 내에서 상승할 때, 가열된 가스의 일부가, 시약 지지체 트레이의 스택 내의 위쪽 시약 지지체 트레이의 바닥면 내의 채널의 하단을 통해서만 시약 지지체 트레이를 빠져나갈 수 있도록 한다. 채널의 하단은 그다음 시약 지지체 트레이의 바닥면으로부터 연장되어 있어서, 가열된 가스는 그 방향을 위쪽 시약 지지체 트레이의 바닥면으로부터, 채널로 배출되기 이전에 시약 지지체 트레이 내 소스 시약 물질 또는 소스 시약 증기와 상호작용하도록, 바뀐다. 이러한 가열된 가스의 방향 바꿈은 도 1를 참고로 기술된다.
도 32는, 본 발명의 개시내용에 따라, 도 1 내지 25를 참고로 기술한 바와 같이, 시약 지지체 트레이의 실시양태를 사용하여 시약 소스 물질로부터 시약 증기를 발생시키기 위한, 방법(3200)의 또다른 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다.
3202에서, 소스 시약 물질은, 기화기 용기에 수용된 시약 지지체 트레이의 스택에 포함된 복수의 시약 지지체 트레이에 제공된다. 시약 지지체 트레이의 스택이 도 1, 2, 10, 및 15-20에 도시되어 있다. 3204에서, 캐리어 가스의 유동은 기화기 용기의 주입구에 공급되어서, 캐리어 가스의 유동이 기화기 용기 내부에서 기화기 용기의 바닥을 향해 방출되도록 한다. 도 29는, 예를 들어, 기화기 용기로의 캐리어 가스의 유동을 공급하기 위해 개조된 캐리어 가스 소스를 도시한다. 3206에서, 열이 기화기 용기에 적용되어서, 기화기 용기 내부의 소스 시약 물질 및 가스를 가열하고, 이때 가스가 캐리어 가스 및 소스 시약 물질로부터 기화된 증기를 포함한다. 도 29는, 예를 들어, 기화기 용기로 열을 도입하는 장치를 도시한다.
3208에서, 가열된 가스가 기화기 용기 내부에서 상승할 때, 상기 가열된 가스의 일부가, 시약 지지체 트레이의 스택의 제 1 측면 위의 제 1 가스 유동 개구를 통해 시약 지지체 트레이의 스택의 제 1 시약 지지체 트레이로 통과하게 한다. 3210에서, 가열된 가스가 기화기 용기 내부에서 계속 상승할 때, 가열된 가스의 일부는, 복수의 시약 지지체 트레이의 제 2의 트레이 내 제 2 가스 유동 개구를 통해서만 제 1 시약 지지체 트레이 밖으로 통과하게 한다. 제 2 가스 유동 개구는, 시약 지지체 트레이의 스택의 제 1 측면 반대쪽의, 시약 지지체 트레이의 스택의 제 2 측면 위에 있다. 이러한 방식에서의 가스의 방향 바꿈은 도 10을 참고로 기술한다.
도 33은, 본 발명의 개시내용에 따른 복수의 유닛에 대해, 물질의 주입 또는 침착과 같은 배취식 가공에 사용되는 시약 증기를 발생시키기 위한 방법(3300)의 구체적인 예시적인 실시양태의 흐름도이다. 구체적인 실시양태에 따르면, 시약 증기는, 도 1, 2 및 10을 참고로 전술한 바와 같이, 기화기 용기를 사용하여 발생된다.
3302에서, 소스 시약 물질이, 기화기 용기에 복수의 적층된 시약 지지체 트레이에 배치된다. 각각의 시약 지지체 트레이는, 도 1 내지 9를 참고로 기술된 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이들 사이로 가스들이 유동할 수 있도록 구성된, 일반적으로 중공인 복수의 칸막이에 의해 분리된 것인, 복수의 일반적으로 방해받지 않은 영역을 포함할 수도 있다. 전술된 바와 같이, 일반적으로 중공인 칸막이가, 이를 통해 연장된 슬롯형 채널, 또는 칸막이를 통해 연장된 복수의 일반적으로 평행한 천공을 포함할 수도 있다. 대안으로, 도 10 내지 12를 참고로 기술한 바와 같이, 복수의 시약 지지체 트레이가 기화기 용기를 통해 움직일 때, 가스의 유동이 이쪽저쪽으로 움직이도록 개조된 가스 유동 개구를 포함할 수도 있다.
3304에서, 도 1, 10 및 29를 참고로 기술된 바와 같이, 캐리어 가스의 유동이 기화기 용기의 주입구에 공급된다. 3306에서, 도 29를 참고로 기술한 바와 같이, 기화기 용기에 열을 적용함으로써 소스 시약 물질이 가열된다.
3308에서, 기화기 용기의 가열에 대한 응답으로 제조된 캐리어 가스 및 시약 증기의 혼합물이, 복수의 병렬 필터를 통해 캐리어 가스와 시약 증기의 혼합물을 통과시킴으로써, 여과된다. 도 1, 2, 7, 8 및 9를 참고로 기술된 바와 같은, 복수의 병렬 필터가, 예정된 크기보다 큰 입자가 기화기 용기를 빠져나오는 것을 억제하도록 구성된다. 복수의 병렬 필터는, 단일 필터를 사용하여 달성가능한 것보다 높은 비율로 캐리어 가스 및 시약 증기의 혼합물을 여과함을 가능하게 한다.
실시양태들이 본 개시내용의 구체적인 양상, 특징부 및 예시적인 실시양태를 참고로 하여 본원에서 기술하고 있지만, 본원의 개시내용에 기초하여, 당분야의 숙련자들에게 제안한 바와 같이, 상기 실시양태의 유용성은 이렇게 제한되지 않고, 오히려 다양한 다른 변형, 개조품 및 대안의 실시양태까지 추가로 연장되고 포괄함을 인식할 것이다. 상응하게, 이후에 주장된 실시양태는, 그의 진의 및 범주에서 모든 이러한 변형, 개조품 및 대안의 실시양태로서 폭넓게 이해되고 해석되고자 한다.

Claims (8)

  1. 내부 용적부를 둘러싸는 하나 이상의 내부 벽을 갖는 기화기 용기; 및
    상기 기화기 용기 내부 용적부 내에 배치된 복수의 시약 지지체 트레이
    를 포함하는 시스템으로서,
    상기 복수의 시약 지지체 트레이 각각이, 소스 시약 물질의 공급(supply)을 지지하도록 구성된 상면(top face) 및 바닥면(bottom face)을 갖는 지지면(support surface)을 포함하고,
    상기 복수의 시약 지지체 트레이 각각이, 지지면으로부터 수직 방향으로 하부 가장자리(lower edge)로부터 상부 가장자리(upper edge)로 연장되며 지지면의 외부 주변부를 둘러싸는 측벽을 추가로 포함하고, 상기 측벽은 지지면의 외부 주변부를 따라 하나 이상의 내부 벽과 결합하도록 구성되고, 복수의 시약 지지체 트레이 중 특정한 시약 지지체 트레이 측벽의 하부 가장자리는 복수의 시약 지지체 트레이 중 아래쪽(subjacent) 시약 지지체 트레이 측벽의 상부 가장자리와 결합하도록 구성되고;
    상기 복수의 시약 지지체 트레이 각각이, 지지면의 하부 가장자리로부터 측벽의 가장 높은 가장자리까지 측정된 높이를 갖고, 복수의 시약 지지체 트레이 중 적어도 2개의 시약 지지체 트레이는 서로 상이한 높이를 가지며, 시약 지지체 트레이의 적층체 최하단에 배치된 시약 지지체 트레이가, 시약 지지체 트레이의 적층체 최상부에 배치된 시약 지지체 트레이의 제 2 높이보다 큰 제 1 높이를 갖고;
    상기 복수의 시약 지지체 트레이가, 내부 용적부 내에서 수직으로 적층가능하여 시약 지지체 트레이의 적층체(stack)를 형성하도록 구성되고, 상기 복수의 시약 지지체 트레이 중 하나 이상이, 시약 지지체 트레이의 적층체 내 2개 이상의 인접한 시약 지지체 트레이 사이를 통과하는 가스 유동의 방향을 바꿔서, 가스 유동이 시약 지지체 트레이의 적층체 내의 복수의 시약 지지체 트레이 중 다음 트레이 내로 진행하기 이전에 복수의 시약 지지체 트레이 중 특정한 시약 지지체 트레이 내의 소스 시약 물질과 서로 상호작용하도록 구성되고;
    상기 복수의 시약 지지체 트레이 각각이, 지지면의 상면 및 바닥면을 선형으로 가로질러 연장되는 하나 이상의 칸막이(divider)를 포함하되, 상기 하나 이상의 칸막이가, 바닥면 아래로 제 1 거리로 연장되는 하단, 및 상면 위로 연장되는 상단, 및 상기 하단과 상기 상단 사이에서 상기 하나 이상의 칸막이를 통해 평행하게 연장되는 복수의 천공을 갖고, 상기 바닥면 아래의 가스는 바닥면으로부터 순환되어 상기 하나 이상의 칸막이의 하단에서 천공에 도달하며, 상기 복수의 시약 지지체 트레이 중 특정한 시약 지지체 트레이의 하나 이상의 칸막이가, 상기 복수의 시약 지지체 트레이의 아래쪽 지지체 트레이의 하나 이상의 칸막이로부터 오프셋(offset)되고, 상기 아래쪽 지지체 트레이의 하나 이상의 칸막이의 상단이 상기 특정한 지지체 트레이 지지면의 바닥면으로부터 제 2 거리 내로 연장되되, 상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 커서, 상기 아래쪽 지지체 트레이의 천공을 통과하는 아래쪽 지지체 트레이의 바닥면 아래의 가스의 유동이, 상기 특정한 지지체 트레이의 천공 내로 선형으로 유동하지 않는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 시약 지지체 트레이 각각이 하나 이상의 내부 벽에 밀접하게 결합하도록(closely engage) 구성되어서, 상기 하나 이상의 칸막이의 복수의 천공이 바닥면의 아래로부터 상면 위로 가스가 유동할 수 있는 유일한 통로를 제공하는, 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 시약 지지체 트레이가, 지지체 트레이, 및 상기 지지체 트레이 아래로 수직으로 적층가능하도록 구성된 아래쪽 지지체 트레이를 포함하고,
    상기 지지체 트레이의 측벽의 하부 가장자리가 지지면의 외부 주변부를 따라 아래쪽 지지체 트레이의 측벽의 상부 가장자리와 결합하는, 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 시약 지지체 트레이 각각이, 하나 이상의 칸막이 및 지지면을 통해 튜브가 연장되도록 구성된 개구를 포함하고,
    상기 튜브가, 상기 기화기 용기의 상부로부터 상기 기화기 용기의 내부 용적부의 하부로, 또는 상기 기화기 용기의 내부 용적부의 하부로부터 상기 기화기 용기의 상부로, 캐리어 가스를 유동시키도록 구성된, 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기화기 용기가 추가로,
    상기 내부 용적부 내로 캐리어 가스의 공급을 수용하여 상기 복수의 시약 지지체 트레이 중 하나 이상에서 상기 소스 시약 물질로부터 발생되는 시약 증기와 혼합하여 가스 혼합물을 형성하도록 구성된 주입구(inlet port); 및
    상기 기화기 용기로부터 상기 가스 혼합물을 배출하도록 구성된 유출구(outlet port)
    를 포함하는, 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기화기 용기 내부에 하나 이상의 입자 억제 장치를 추가로 포함하되, 상기 입자 억제 장치가 상기 복수의 시약 지지체 트레이와 상기 유출구 사이에 배치되고,
    상기 하나 이상의 입자 억제 장치는, 상기 가스 혼합물이 상기 유출구에 도달하기 이전에 상기 하나 이상의 입자 억제 장치를 통과하도록 구성된, 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    복수의 시약 지지체 트레이가, 은, 은 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 납, 니켈 클래드, 스테인레스 강, 흑연, 규소 카바이드 코팅된 흑연, 붕소 니트라이드, 세라믹 물질, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 열 전도성 물질로 구성되는, 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복수의 시약 지지체 트레이가 흑연으로 구성되는, 시스템.

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