TW202305171A - 用於最佳化昇華固相前驅物的多區加熱的包圍體 - Google Patents

Abstract

用於最佳化昇華固相半導體製程材料和隨後輸送該所得蒸汽的一加熱的包圍體。該包圍體具有一空心殼體，其係絕緣的，以將熱保持在該包圍體內。 該包圍體還具有至少兩個獨立的加熱區，具有獨立的溫度控制和專用的過熱保護，係界定一上加熱區和一下加熱區，並設置於該殼體中。該下加熱區被配置為接受一儲存一固相半導體製程材料的容器。該包圍體又還具有一可拆卸且高度可調的分隔板，該分隔板由一絕緣材料製成，將該上加熱區和該下加熱區分開，並最小化在該上加熱區和該下加熱區之間的熱傳。

Description

用於最佳化昇華固相前驅物的多區加熱的包圍體

本申請案請求在2021年7月30日申請之具有序號63/227,842的美國臨時專利申請案的權益。

本說明書大體上有關於化學品輸送系統，以及，更具體地說，有關於使用加熱的包圍體的一化學品輸送系統，這些包圍體已最佳化用於昇華固相半導體製程材料和隨後輸送所得的蒸汽。

化學品輸送系統，例如半導體製造中那些常用的，通常需要加熱製程材料，以滿足該下游設備的壓力和流量要求。在某些情況下，加熱對於支持和維持從液體到蒸汽（汽化）或從固體到蒸汽（昇華）的相變是必要的。如果一製程材料恢復到其先前的相態，則該製程輸送線將無法支持所需的輸送條件，從而導致製程變異、產量損失或甚至製程本身中斷。在處理經過昇華的製程材料時，這一點尤其重要。從蒸汽回到固體的相變會導致該被沉積的材料堵塞該製程管線。 堵塞的管線會非常困難和耗時去清理。

為了保持該優選的氣相，該整個製程材料輸送線的溫度和壓力條件必須仔細監測和控制。對於大多數的化學品輸送系統，這通常意味著透過使用例如一電阻式電加熱器或感應加熱器的機制來提高該源容器的溫度。然後，使用直接連接到該製程管線中的管路和管路元件的一熱追蹤器來加熱互連該源容器和該些下游製程工具的該些製程管線。

該熱追蹤器是一種電阻式加熱導線，通常纏繞在每個管路和管路元件上，以便為它們供熱。 在該導線上，通常包裹一或多層的絕緣帶，以防止該熱散發到周圍環境中。 如果需要對一管路和管路元件進行維修，則必須解開並移除該熱追蹤器。雖然一熱追蹤器如果不受干擾是有效和可靠的，但在將其移除時，該導線通常會斷裂且必須更換。該熱追蹤器和安裝在該熱追蹤器上的該絕緣層需要大量的勞動力和時間去在初始製造期間安裝、解安裝以進行維修以及在進行維修後重新安裝。需要最大化在半導體製造中使用的所有工具的可運行時間，包括供應它們製造所需的氣體和化學品的該些系統；因此，需要增加向該些工具供應氣體和化學品的所有系統的可運行時間。此外，還需要減少輸送系統的佔據面積（footprint），這是由於在一給定空間內管路、管路元件和化學品輸送櫃的數量和尺寸增加而造成的。

化學氣相沉積（CVD）是一種在一沉積表面（即，如一矽晶圓的一基材）與揮發性化合物的蒸汽接觸的製程，通常在高溫下。該些化合物或CVD前驅物在該沉積表面被還原或解離，從而在一沉積室中產生一預選組合物的一粘附塗層。 用於一CVD製程的一前驅物可以以氣體、液體或固體的形式儲存在一源容器中。一固體前驅物的使用在昇華和隨後輸送該前驅物蒸汽到該基材方面係尤其具挑戰性。在設計一CVD系統時，其他更普遍的問題包括期望最小化該系統的停機時間以及應用該前驅物的該製程工具附近的可用有限空間。因此，企望提供一種解決這些挑戰的化學品輸送系統。 具體而言，企望提供一種化學輸送系統，該系統在一CVD製程中有效率地、有效果地且一致性地輸送一固體前驅物，同時最小化該CVD系統的停機時間和該製程工具附近佔用的空間量。

隨著固相CVD前驅物的使用變得越來越普遍，需要高溫（超過150°C）的程序數量也在增加。 在這些溫度下，由於缺乏適當的溫度定額、加熱功率不足或物理空間限制，用於該源容器和該些製程管線的傳統加熱方法可能不可行。 技術人員已提供各種解決方案。

美國專利號 7,437,060有關一種系統，係用於輸送使用於CVD和離子植入製程中的汽化液體和固體源材料的一受控和穩定的蒸汽流。 該系統對半導體製造應用具有特殊的實用性。 美國專利申請公開號2019/0177840係關於一化學品遞送系統，特別是用於在一CVD製程中輸送前驅物的一化學品輸送系統。 美國專利號 7,204,885有關CVD，且特別是有關用於CVD的方法，包括該些CVD前驅物的預熱、執行該些方法的系統以及藉由這些方法生產的裝置。 美國專利申請公開號 2019/0368039教示第VI族含過渡金屬的成膜組合物，可用於經由氣相沉積製程沉積在基材上。美國專利申請公開號 2019/0284684公開一種用於向一後製程（例如，一成膜製程）供應一固體材料的一昇華氣體的昇華氣體供應系統，以及一種昇華氣體供應方法。

美國專利號6,953,047教示一種用於儲存和輸送一低蒸汽壓製程化學品到一用於半導體製造的製程工具的裝置。該裝置包括：（a）用於儲存該製程化學品的一散裝容器；（b）用於輸送該製程化學品到該製程工具的一製程容器；（c）一第一歧管，用於將製程化學品從該散裝容器輸送到該製程容器；（d）儲存一定數量之溶劑的一溶劑容器；（e）一第二個歧管，用於將該製程化學品從該製程容器輸送到一製程工具。 一種使用該裝置的製程亦被構想。

解決上述需求和挑戰的一種方式是使用加熱包圍體代替容器加熱器和熱追蹤器。 加熱包圍體具有圍包該整個內容物在一受控溫度下是可超過該些傳統加熱方法的能力的優點。在本說明書的情況下，幾個額外的設計元素被併入一源或製程容器烘箱的設計中，從而產生從固相前驅物輸送昇華蒸汽的最佳化性能。

為要滿足這些和其它需求和挑戰，並考慮到其目的，本說明書提供一種加熱包圍體，用於最佳化固相半導體製程材料的昇華和隨後該所得蒸汽的輸送。該包圍體具有一空心殼體，其係絕緣的，以將熱保持在該包圍體內。該包圍體還具有至少兩個獨立的加熱區，具有獨立的溫度控制和專用的過熱保護，係界定一上加熱區和一下加熱區，並設置於該殼體中。該下加熱區被配置為接受一儲存一固相半導體製程材料的容器。該包圍體又還具有一可拆卸且高度可調的分隔板，該分隔板由一絕緣材料（an insulation material）製成，將該上加熱區和該下加熱區分開，並最小化在該上加熱區和該下加熱區之間的熱傳。

本發明的實施態樣可以單獨使用或彼此組合使用。 應當理解的是，前述的一般說明和以下的詳細說明均為本說明書的例示性說明，但不是限制性的。

以下的詳細說明僅提供優選的例示性實施態樣，並不用於限制本發明的範圍、適用性或配置。相反地，該些優選之例示性實施態樣的以下詳細說明將為孰悉本領域技術人員提供用於能夠實現本發明的優選例示性實施態樣的說明。在不背離本發明的精神和範圍的情況下，可以對元件的功能和配置進行各種的改變，如所附請求項中所提出。

就本說明書和所附請求項的目的而言，該術語“預定的（predetermined）”是指事先確定的，因此該預定的特徵必須在某事件之前決定，亦即被選擇或至少被知。 就本說明書和所附請求項的目的而言，該術語“管路（piping）”是指一或多個結構，通過這些結構，流體可以在一系統的兩個或多個元件之間輸送。 例如，管路可以包括導管、管溝、歧管及其組合，以在整個系統中在變動的壓力下輸送液體和/或氣體。

就本說明書和所附請求項的目的而言，該術語“流體流動相通（fluid flow communication）”是指兩個或多個元件之間的連接性質，該性質使得液體和/或氣體能夠以一受控方式在該些元件之間輸送。將兩個或多個元件耦合使得它們彼此流體流動相通可以包括該領域已知的任何合適的方法，例如使用法蘭導管、墊圈和/或螺栓。

在本文件中使用的術語“約（about）”、“約略（approximately）”和“實質上（substantially）”係用來相當於所述數值或參數的±5%（例如，在一零度平面或水平面上延伸）。 該些術語“連接（attached）”和“固定（affixed）”表示兩個元件無論是直接或間接地（經由一介入元件）相互接合、固定或連接。

在敘述本發明的上下文中（特別是在以下請求項的上下文中）使用的該些術語“一（a）”和“一（an）”和“該（the）”以及類似的指稱，應解釋為涵蓋單數和複數兩者，除非本文另有所指或與上下文明顯矛盾。該些術語“包含（comprising）”、“具有（having）”、“包括（including）”和“包含（containing）”應解釋為開放式術語（即，表示“包括，但不限於”），除非另有說明。 除非本文另有所指，數值範圍的敘述僅用於當作各自提及落在該範圍內的每個各別的數值的一簡記方法，並且每個各別的數值被併入到該說明書中，猶如其在本文各自被敘述。在本文件中敘述的所有方法可以以任何合適的順序執行，除非另有所指或上下文另有明顯矛盾。使用任何和所有的實例或例示性語言（例如，“例如（such as）”）僅用於較佳地解釋本發明，並且不會對本發明的範圍構成限制，除非另有請求。本說明書中的任何語言都不應被解釋為表明任何未請求的要件對本發明的實施是必要的。 在該說明書和該些請求項中對該術語“包含（comprising）” 的使用包括“基本上由……組成（consisting essentially of）” 和“由……組成（consisting of）”的狹義語言。

所敘述的實施態樣包括發明人已知的用於實施本發明的最佳實施例。 那些實施態樣的變異對於那些普通熟悉本領域的技術人員來說，在閱讀以下敘述後，可明顯而知。 本案發明人預期熟悉的技術人員適當地運用這些變化，並且本案發明人意欲本發明除了在本文具體敘述的之外被實施。 因此，本發明包括為適用法律允許的所附請求項中所述之標的之所有變更和等效物。 此外，所述的元件在其所有可能的變化中的任何組合都包含在本發明中，除非本文另有所指或另有與上下文明顯矛盾。

通常需要將一化學品分配到設置於一工業設施內的一系列使用點。例如，在一半導體製造設施中，液體化學品如光阻、漿料、氫氟酸、過氧化氫、氫氧化銨和類似物被分配到該些半導體製造中所使用的各種工具中。類似地，氣相化學品如氟化氫、三氟化氮和無水氨亦可能需要以這種方式分配。 通常，一源單元（其可以是一或多個泵、化學品容器或壓力容器）係透過具有一系列閥歧管的一製程輸送系統誘導流體流動，這些閥歧管用於將工具組連接到該輸送系統。 有時，加熱在該系統中使用的該些管路、閥和容器以改善在該系統中引導的該些流體的流動是必要或有益的，特別是如果該流體在較低溫度下是黏性的和/或如果室溫是在或接近該流體變化至（或從）該所欲之物質輸送相態的溫度。本說明書處理提供這種熱的需要。

現在請參考該圖式，其中類似的元件編號在構成該圖式的各種圖始終指稱類似的元件，圖1顯示一改良的多區加熱的包圍體或烘箱1。該烘箱1提供最佳化昇華通常在半導體製造中使用的該些固相半導體製程材料，以及隨後該些固相半導體製程材料的該所得蒸汽的輸送。特徵的組合最大化該烘箱1 在加熱、冷卻和製程材料輸送能力、安全性和可服務度方面的性能。

該烘箱1具有一頂部8、一底部9、一對側壁，每個側壁由一側外壁16和一相應的側內壁17所界定，以及一後內壁18 - 所有這些組合一起，界定一空心包圍體。該烘箱1係為一近似矩形的形狀，如圖1所示，儘管其它的殼體形狀是可能的，包括一般的立方形、球形、或卵形的形狀或不規則的形狀。  一可逆的烘箱門（未示出）連接到該些外壁16，並且可被打開（以允許進入在該殼體內部的該些元件）或關閉（以保護這些元件並將熱保持在該烘箱1內）。 優選地，該門具有自閉合鉸鏈和三重安裝的壓縮閂鎖。

該頂部8、該底部9、該些側壁、該後內壁18和該門中的一或多個設置有絕緣材料，以更佳地將熱保持在該烘箱1內。 優選地，所有這些構成該殼體的主體的元件都是絕緣的。設置在該頂部8、該底部9、該些側壁、該後內壁18和該門的該絕緣材料，可以是，例如，商用、家用的烘箱絕緣材料約2英寸（5釐米）厚。 為更佳地將熱保持在該烘箱1內，該門內的絕緣材料的厚度可能比其他處的絕緣材料的厚度更厚（例如，約2.75英寸或7釐米）。以下提供對合適的絕緣材料的一更廣泛說明。

該烘箱 1 具有雙獨立的加熱區，具有獨立的溫度控制和專用的過熱保護。因此，如圖1所示，該烘箱1具有一上加熱區10和一下加熱區11。透過「獨立」是意指該上加熱區10可被控制為具有一與在該下加熱區11中的受控溫度分開獨立的溫度（且反之亦然）。溫度控制是一種程序，其中一空間（以及該空間內全體的物體）的溫度變化被測量或以其他方式檢測，並調節熱能進或出行經該空間以達到一所欲的溫度。一溫度控制器從一溫度感測器取得一輸入，並具有連接到例如一加熱器或風扇的一控制元件的一輸出。該溫度控制器將該實際溫度與該所欲的控制溫度或設定值進行比較，並提供一輸出給該控制元件。

一電源供應器內的過熱保護是一種保護系統，當該上加熱區10或該下加熱區11中的內部溫度超過一預定的數值時，關閉該電源。一電路用於監視和生成一觸發信號，該信號在不欲的高溫下啟動該關斷程序。高溫可能會由於各種因素而發生，例如故障的元件、過載、電源過電壓、冷卻系統故障失效、通風阻塞或對該些元件施加應力的其他因素。

該上加熱區10和該下加熱區11被一可拆卸和可調節的分隔板20分開或分隔。該分隔板20是一種實質平坦、光滑、相對較薄的元件，由能夠承受  該上加熱區10和該下該加熱區11兩者內的高溫的一耐用材料製成。該分隔板20的尺寸使其緊合於該烘箱1內，在該些側內壁17、該後內壁18和該門之間接觸並延伸。 因此，對於一矩形的烘箱1而言，該分隔板20為矩形。

該分隔板20可以沿著導軌21插入該烘箱1並從其中取出。通常，設置一對導軌21，在每個該些側內壁17上各一個。然而，另一對導軌21也可以設置在該後內壁18上。不同組的導軌21可以在該烘箱1內以不同的高度設置，以便使用者在插入該分隔板20時可以選擇並且可以調節該分隔板20的高度。通常，該些導軌21固定至該些壁。或者，單一組的導軌21可以沿著軌道在該烘箱1內上下滑動，並且可以透過一鎖定機構被鎖定在一所欲的高度。

調節該烘箱1內的該分隔板20的高度的能力達到功能上的優點。 這種可調節性對例如，界定在該上加熱區10和該下加熱區11內的該些空間是有用的。對說明置放在該烘箱1中的該些圓筒的高度差異也是有用的。因此，當該容器安裝到該烘箱1中或從該烘箱1中取出時，該分隔板20可以被調整以容許該容器（通常一圓筒狀槽儲存一前驅物材料）完整的移動。當該分隔板20在該烘箱1內被調整到其預定的位置時，還作為在該容器在該烘箱1內就位時，對該容器提供額外的支撐的作用。

當然，可提供多個分隔板20而不僅僅是一個分隔板20是有可能的。 該多個分隔板20可將該烘箱1分隔成兩個以上的加熱區域。預先確定最佳滿足一特定應用的需求所需的分隔板20的數量，會是在一技術人員的知識領域內。 在該烘箱1內使用多個（兩或多個）獨立的加熱區的功用是最大化該烘箱1的預熱性能、防止損壞安裝在該製程容器上的該些閥並在正常操作期間維持一溫差，以降低一製程管線可能被再沉積的製程材料堵塞的風險。

藉由使用各別的加熱器，熱獨立地提供給各個的該上加熱區10和該下加熱區11。 因此，一加熱器12被設置來加熱該上加熱區10，並且一各別的 加熱器14被設置來加熱該下加熱區11。該加熱器12和該加熱器14可以是相同或不同的加熱裝置，視該應用而定。 通常，該加熱器12和該加熱器14可以是產生和輻射熱的任何裝置，用作為提高一空間的溫度（即，該上加熱區10和該下加熱區11）。可以使用一些加熱方法中的任何一種，包括具有獨立區域的單一的加熱器。

如圖1所示，該加熱器12可以包含單一的單元的元件，並且加熱器14可以包含一個以上的元件（兩個元件被描述）。 包含該加熱器12和該加熱器14的元件數量可以選擇以針對不同的應用來供應該上加熱區10和該下加熱區11的加熱需求。

無論其元件數量如何，該加熱器12都連接到該烘箱1在該上加熱區10內。習知的連接機構是適用的。一例示的連接機構是一安裝支架13，永久地固定在一或多個的該些側內壁17和該後內壁18。 類似地，該加熱器14使用一或多個安裝支架15被連接到該烘箱1在該下加熱區11內。

該加熱器14的部分可以被一熱屏蔽27遮蔽，該熱屏蔽由一耐用且導熱的材料構成，能夠承受超過200°C的溫度，例如不鏽鋼。 該熱屏蔽27的定位用作將該加熱器14對該源或製程容器（未示出）的熱衝擊去局部化。 藉由讓加熱器14的部分未被熱屏蔽27遮蔽，在該未被遮蔽的加熱器14前面的該源或製程容器的表面溫度可以選擇性地增加20°C或更高。

該源或製程容器（未示出）被放置在該烘箱1內，通常在該下加熱區11內，鑒於該容器的重量和其它元件例如管路的位置。當該容器損壞或變空而需要更換或再填充時，或是當需要一儲存一不同材料的容器時，該門被打開以提供取得該容器，並將該容器從該烘箱1中取出。視情況而定，相同或一不同的容器可以重新插入或插入該烘箱1 並隨後該門關閉。

使用任何的一技術人員已知的許多連接機構，將該容器保持在該烘箱1內。 一適用的連接機構是一容器安裝支架25和一箝制鏈26的組合。 該箝制鏈26可以是一繩索、電纜或帶子，能夠緊固或固定該烘箱1內的該容器，並防止該容器在使用期間進行位移或其它的移動。 任選地，可以提供一捆縛用具，以藉由從該箝制鏈中拉出鬆弛部分來緊固該箝制鏈26。

該容器放置在一秤30上，該秤30位於緊鄰或靠近該烘箱1的底部9的一秤室40內。 該秤30支撐並測量該容器的重量或質量，並因此，允許測定餘留在該容器中的產品量。 該秤30具有一絕緣的秤平台31，該容器直接放置於其上。 該秤平台31優選為該秤30的一整體的部分。（藉由“整體（integral）”是指一單一件或一單一個單元的部件，其本身就是完整的，並沒有額外件，亦即，該部分是一個單體件與另一個部分被形成為一個單元。）  由於該秤平台31是絕緣的並且其尺寸可容納幾乎該烘箱1的整個佔據面積（footprint），該秤平台31實質上將該秤室40與位於該秤室40上方的該些加熱區10,11絕緣。 因此，該秤30受到熱防護。

該秤室40形成一前腔或集槽在該烘箱1的底部。該秤室40進行通風以便保護人員以及冷卻該秤30。通風可以藉由任何合適的機構來達成。 如圖1所示，該秤室40具有位於該秤室40的前面（在該門之下）的多個通風入口41（其可以是百葉式開口）以及位於該烘箱1的側壁或壁的一或多個通風口42。一通風管道位於該後內壁18的部分（portion），是在圖1中看不見的，該後內壁18部分形成該秤室40。（一“部分（portion）”是任何整體的一部分，無論是與之分離或是與之成為一體。）除了冷卻該秤30之外，一個或多個的該些通風入口41、該些通風口42和該通風管道允許洩漏檢測。（來自位於該烘箱1內的元件，例如該容器和與該容器的連接處的漏出物，被放置在該烘箱1的底部，從而藉此用來容裝該洩漏。)

通風和空氣循環不僅在該秤室40內且在該些加熱區10,11內都是重要的。適當的通風和空氣循環有助於減少和保護人員免受有害的氣相製程材料。因此，該烘箱1包括在位於該烘箱1底部的該秤室40內、在位於該烘箱1頂部的該加熱區12內，以及在位於界在該秤室40和該加熱區12之間的該加熱區11內的促進通風和空氣循環的元件。在該秤室40內的促進通風和空氣循環的該些元件係在上述被討論。

該秤平台31可具有多個由一耐用材料構成的挺高導軌28，例如不鏽鋼經由焊接或可拆卸的金屬器件如螺釘而固定在其頂面上。該些挺高導軌28用作最小化在該製程或源容器（未示出）與該秤平台31之間的接觸面積。 此應用具有減少從該製程或源容器到該秤平台31的熱損失的正面作用。它亦允許循環的空氣接觸該底面或該製程或源容器。 這增加在加熱操作期間進入該容器的熱傳速率，並增加在冷卻操作期間從該容器出來的熱傳速率。

談到位於該加熱區11的促進通風和空氣循環的該些元件，一循環風扇50被提供。該循環風扇50從一進氣口吸進空氣並將空氣引向一或多個出口51。 因此，該循環風扇50循環在該烘箱1周圍的氣流，以最大化對流的熱傳。 該循環風扇50可經由該些加熱器安裝支架15用導管輸送以導引空氣往下朝向該烘箱1所放置的該地板。 藉由一通路板（access panel）52促成從該烘箱1的內部到該循環風扇50的進出。這進出通路許可該循環風扇50的維修，並且當該門打開時，允許該循環風扇50從該烘箱1經由該烘箱1的前部被取出。

如圖2強調顯示，通風和新鮮空氣經由該烘箱1的頂部8提供至該上加熱區12。一提高的排氣入口60從該頂部8向上延伸，緊鄰（如圖所示鄰接）於一新鮮空氣入口61。該排氣入口60圍繞提供進出該烘箱1的內部（即，該上加熱區10）的一孔徑64和一洩壓舌閥70兩者。該洩壓舌閥70提供超壓保護，是藉由防止萬一在正加熱時有洩漏而在該烘箱1內積聚壓力。

一單一的排氣放氣門62被設置來選擇性地和同時地覆蓋該新鮮空氣入口61和該孔徑64兩者。 因此，當該排氣放氣門62關閉時，該排氣放氣門62覆蓋該新鮮空氣入口61和該孔徑64，而當該排氣放氣門62處於其打開的位置時，讓該新鮮空氣入口61和該孔徑64未遮蓋（如圖1和2所示）。該排氣放氣門62內的一缺口65允許進出該洩壓舌閥70，即使當該排氣放氣門62關閉。

一排氣放氣門致動器63允許選擇性地打開和關閉該排氣放氣門62。 優選地，該排氣放氣門致動器63是一具有雙進給的氣壓線性致動器。  組合地，經由該烘箱1的頂部8提供通風和新鮮空氣至該上加熱區12的該些元件容許控制在該烘箱1內的該排氣和新鮮空氣。 這種控制允許最小化在正加熱時的熱損失，以及減少冷卻該烘箱1至環境溫度以進行進出或維修所需的時間。

部分形成該秤室40之該後內壁18的部分、部分形成該下加熱器區11的該後內壁18的部分、或部分形成該上加熱器區12的該後內壁18的部分是可全部地或部分地形成， 作為一假壁。 在替代的實施態樣中，兩個或所有三個部分可具有假壁。當然，亦可能在一或兩個的該些側壁中設置一假壁。

一假壁有助於新鮮空氣的流動和通風。 舉例來說，藉由將該循環風扇50設置在靠近該後內壁18的該假壁部分，該假壁的新鮮空氣入口將有助於冷卻時間。一假壁是從視野隔開一區域的一有效方法。由於一假壁的主要目的是從視野遮蔽一區域，該假壁不需要承重，且比一般的分隔壁較易於構造。

出入口可設置在該烘箱1的不同位置。 舉例來說，一出入口75可位於該後內壁18和該上加熱區10內。 這些出入口可容納製程管路、熱電偶和其他外部結構，以及在該烘箱內部的不同區域之間提供加增的循環。該些出入口和其他元件，例如一可逆的烘箱門，允許該烘箱1被安裝在一更大的輸送系統內的多個配置內。 在該些出入口之間有一互連穿通（ interconnecting passthrough）80。如圖1所示，該互連穿通80係藉由一側壁內的一第一開口和與該第一側壁相對的該第二側壁內的一第二開口（優選與該第一開口的高度相同）而形成。 通常，該互連穿通80位於每個側壁的寬度的中心左右，用作結構支撐。

通常，在一具有多個產品容器和自動交越功能（automated crossover capabilities）的輸送系統中，組合使用多個烘箱1是合意的。在一實施態樣中，這樣的一系統將被配置為藉由一共同的閥歧管加熱的包圍體（未示出）連接的多個烘箱1。 這種配置允許該些各別的容器加熱的包圍體獨立地在線上和離線。 耗盡的源容器的更換是在環境溫度下完成，而其他容器加熱的包圍體保持在工作溫度下，因而提供一連續的製程材料供應。該共同的閥歧管加熱的包圍體始終保持在工作溫度，因為任何的溫度下降都可能導致該製程材料的不欲的相變。常規實務上是保持一下游加熱區的溫度略高於該前加熱區的溫度。 這最小化該製程材料中不欲的相變的可能性。

餘留在該些加熱的包圍體之間的腔室間管路穿通內的任何空隙用一可壓縮絕緣物例如矽橡膠來填充。該絕緣物不僅將熱引導到任何互連管路，當該上游加熱的包圍體在一環境溫度下例如在一源容器更換期間時，它還可用作一熱障。

如上所述，一或多層的一熱絕緣材料覆蓋該烘箱1中使用的該些元件的大部分的表面積。 該一或多層的絕緣材料可用機械緊固件連接。 以任何方法，連接該一或多層的絕緣材料的該步驟可不含黏合劑。絕緣材料（Insulation）在本文件中使用時，是指熱絕緣材料，如果需要，其亦可包括熱反射材料。

該一或多層的絕緣材料(a)可包含絕緣板和/或連接到一塑膠蓋的絕緣材料和/或由可撓的絕緣材料製成的一絕緣護套; 和/或(b)是客製以形成合適該些元件的形狀和/或在或被成型為向安裝該絕緣材料於上的該元件的中心，提供一加熱的空氣量 。 在任何實施態樣中，該一或多層的絕緣材料可使用選自螺栓、螺釘、夾器、束線帶、磁鐵、黏合劑、拉鍊、按扣、扣環、彈性繩、鉤眼扣、鉤環（例如Velcro ^®）條或類似物的緊固件來可拆卸地連接到一元件上。

魔鬼氈（Velcro）是在新罕布希爾州的曼徹斯特的Velcro USA, Inc.第一個商業行銷的織物鉤環緊固件的品牌名。該緊固件是由George de Mestral發明。參見美國專利號3,009,235。鉤環緊固件由兩個元件組成：通常，兩個線性織物條或帶（交替的圓點或正方形）被連接（例如，縫製、黏附等）至要固定的該些相對表面上。該第一個元件的特徵在微小的鉤（例如，該鉤帶）；該第二個元件的特徵在更小和“毛茸茸（hairier）”的環（例如，該環帶）。 當該兩個表面被壓在一起時，該些鉤會抓住在該些環中，且該兩個部分會暫時固定或綁紮。 當分開時，藉由拉開或剝開該兩個表面，該些魔鬼氈條產生一獨特的“撕裂（ripping）”聲音。

該絕緣材料可包含一或多件的絕緣板或發泡體。 該絕緣材料可以是剛性片材，例如硬質發泡體或板材，被切割來覆蓋至少大部分的該導熱元件。 該絕緣材料亦可被切割或形成以允許該元件經由該通道，正如熟悉此領域的普通技術人員所知的。 可選地或額外地，該絕緣板或發泡體可以被形成或切割成合適至少一些之該些元件的形狀。可在一或多層的絕緣材料的頂部添加額外的絕緣層，該最底層的絕緣材料的至少一部分覆蓋和/或接觸至少一部分的該導熱元件。 該絕緣織物、板或發泡體可由聚苯乙烯發泡體、胺甲酸乙酯發泡體、玻璃纖維、陶瓷棉、纖維素、軟木、矽氧橡膠、珍珠岩、蛭石或其它本領域已知的材料製成。

本發明提供用於較快製造和維修的烘箱1以及使用它們的該些系統。 隨著移除一些緊固件，通常是機械緊固件，例如螺母、螺栓、螺釘和/或其他緊固件，以及一或多層熱絕緣材料，舉例來說，一故障風扇或其他故障元件，可以容易接近、維修，然後使用該一或多個緊固件來重新安裝該一或多層熱絕緣材料，並且該烘箱1在該些必要的清洗步驟（如果有的話）後，準備好再使用。

該烘箱1亦允許最大化在一製造設施中所有的該些工具的可運行時間，這些設施從具有該烘箱1作為該系統一部分的系統被供應用於製造的該些必要的氣體和化學品，並增加具有該烘箱1的該些系統可運行時間。該烘箱1亦最小化供應前驅物材料所需的空間，從而允許增加在該相同的佔據面積內的其他元件（管路、閥、歧管、供應容器，和類似物）的數量。 這些和其他利益由該烘箱1提供。

1:烘箱 8:頂部 9:底部 16:側外壁 17:側內壁 18:後內壁 10:上加熱區 11:下加熱區 20:分隔板 21:導軌 12:加熱器 14:加熱器 13:安裝支架 15:安裝支架 27:熱屏蔽 25:容器安裝支架 26:箝制鏈 30:秤 40:秤室 31:絕緣的秤平台 41:通風入口 42:通風口 28:挺高導軌 50:循環風扇 51:出口 52:通路板 60:提高的排氣入口 61:新鮮空氣入口 62:排氣放氣門 63:排氣放氣門致動器 75:出入口 80:互連穿通 64:孔徑 70:洩壓舌閥 65:缺口

本說明書從結合所附圖式來閱讀以下的詳細說明中可被最好理解。需要強調的是，按照慣例，該圖式的各種特徵是未按比例的。 相反地，為清晰之故，各種特徵的尺寸被任意擴大或縮小。包括在該圖式中為以下的圖： 圖1是根據本發明的一實施態樣的烘箱的一透視前視圖； 圖2為圖1所示的烘箱的一透視俯視圖。

1:烘箱

8:頂部

9:底部

16:側外壁

17:側內壁

18:後內壁

10:上加熱區

11:下加熱區

20:分隔板

21:導軌

12:加熱器

14:加熱器

13:安裝支架

15:安裝支架

27:熱屏蔽

25:容器安裝支架

26:箝制鏈

30:秤

40:秤室

31:絕緣的秤平台

41:通風入口

42:通風口

28:挺高導軌

50:循環風扇

51:出口

52:通路板

60:提高的排氣入口

61:新鮮空氣入口

62:排氣放氣門

63:排氣放氣門致動器

75:出入口

80:互連穿通

Claims (15)

1. 一種用於最佳化昇華固相半導體製程材料和隨後輸送該所得蒸汽的加熱的包圍體，該包圍體包括： 一空心殼體，其係絕緣的，以將熱保持在該殼體內，並具有一頂部和一底部； 至少兩個獨立的加熱區，具有獨立的溫度控制和專用的過熱保護，係界定一上加熱區和一下加熱區，並設置於該殼體中，該下加熱區被配置為接受一儲存一固相半導體製程材料的容器；和 一可拆卸且高度可調的分隔板，係由一絕緣材料製成，將該上加熱區和該下加熱區分開，並最小化在該上加熱區和該下加熱區之間的熱傳；以及 一熱屏蔽，係固定（affixed）在一加熱源和該容器之間。
2. 根據請求項1的加熱的包圍體，更包含位於該殼體內的導軌，且該分隔板沿著該些導軌被插入該殼體和從該殼體取出。
3. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含該加熱源，其係包含提供熱給該上加熱區的一第一加熱器和提供熱給該下加熱區的一第二加熱器。
4. 根據請求項3的加熱的包圍體，其中，該第一加熱器係固定（affixed）於該殼體在該上加熱區內，該第二加熱器係固定（affixed）於該殼體在該下加熱區內。
5. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含一連接機構，被配置為保持該容器在該殼體內。
6. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含位於緊鄰該殼體的底部的一秤室和位於該秤室內的一秤，該秤支撐並測量該容器的重量，並因此，允許測定餘留在該容器中的該製程材料的量。
7. 根據請求項6的加熱的包圍體，其中，該烘箱具有一佔據面積，並且該秤具有一絕緣的秤平台，該容器直接放置於其上，該秤平台的尺寸係為容納幾乎該烘箱的該整個佔據面積，以實質上將該秤室與位於該秤室上方的該上加熱區和該下加熱區絕緣。
8. 根據請求項6和請求項7中的一項的加熱的包圍體，其中，該秤室係通風的。
9. 根據請求項6和請求項7中的一項的加熱的包圍體，其中，多個挺高導軌已固定（affixed）在該秤平台。
10. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含位於該下加熱區並促進通風和空氣循環的一循環風扇。
11. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含一排氣入口和一新鮮空氣入口，組合地提供通風和新鮮空氣該上加熱區。
12. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含提供超壓保護的一洩壓舌閥  。
13. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含至少一出入口，係被配置為容納製程管路、熱電偶和其他外部結構。
14. 根據前述請求項中任一項的加熱的包圍體，更包含設置在一互連穿通中的製程管路，該互連穿通形成在該殼體內的一開口，該製程管路係在當位於該殼體內的該容器與一外部輸送系統之間進行流體相通，以將製程材料從該容器輸送到該外部輸送系統。
15. 一種化學品輸送系統，其係包含根據請求項1的加熱的包圍體。

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