TW202317260A - 昇華氣體供給系統及昇華氣體供給方法 - Google Patents

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張星永
小浦輝政
鈴木清香
鵜野千佳子
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法商液態空氣喬治斯克勞帝方法研究開發股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種即使於更換固體材料容器之情形時，亦不降低昇華氣體之利用率之昇華氣體供給系統及其供給方法。 本發明之昇華氣體供給系統1具備： 第1容器11； 第1加熱部12：對第1容器11進行加熱； 第1緩衝罐13：貯存昇華氣體； 稀釋用氣體路徑17：與第2路徑16中之第1連接部 C1連接，用以將稀釋用氣體朝第2路徑16導入； 第1流量控制裝置19：設置於第2路徑上且設置於第1連接部 C1與第1緩衝罐13之間，用以控制流量； 第2流量控制裝置21：設置於稀釋用氣體路徑上，用以控制流量；及 混合器22：設置於第2路徑上，用以將於第1連接部 C1匯合之稀釋用氣體與第1昇華氣體加以混合。

Description

昇華氣體供給系統及昇華氣體供給方法
本發明係關於一種用以將固體材料之昇華氣體供給至後段之製程的昇華氣體供給系統及昇華氣體供給方法。
為了製造半導體積體器件及液晶面板等微電子器件，需要於基板上形成各種材料之膜。又，近年來會對各種構件進行乾式塗佈，而改善該構件之強度等特性。作為其成膜方法、塗佈方法，眾所周知有PVD（物理氣相沈積）法、CVD（化學氣相沈積）法、ALD（原子層沈積）法等。
隨著半導體產業之進步，為了滿足嚴格之膜之必要條件，用於成膜之前驅物所具有之蒸氣壓存在變低之傾向。作為成膜用之前驅物，例如可舉鋁、鋇、鉍、鉻、鈷、銅、金、鉿、銦、銥、鐵、鑭、鉛、鎂、鉬、鎳、鈮、鉑、釕、銀、鍶、鉭、鈦、鎢、釔及鋯之無機化合物及有機金屬化合物等。又，作為乾式塗佈用之前驅物，為了無碳成膜，一般使用無機金屬化合物。由於該等材料之蒸氣壓低，因此朝成膜腔室導入時，於固體材料之情形時需要使之昇華來進行供給。在以往之方法中，係於含有原料粉體之蒸氣產生室，對原料粉體進行加溫而產生飽和蒸氣，並且使原料蒸氣本身與載氣接觸，藉此將含有原料粉體之載氣朝成膜裝置供給（例如參照專利文獻1）。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平3-141192
[發明所欲解決之課題]
然而，於上述以往之裝置中，當更換蒸氣產生室時，需要一次排出位於貯藏室之昇華氣體。因此，於以往之裝置中，昇華氣體之利用率下降。
本發明之目的在於提供一種即使於更換固體材料容器之情形時，亦不降低昇華氣體之利用率的昇華氣體供給系統及其供給方法。 [解決課題之技術手段] 本發明係一種用以將固體材料之昇華氣體供給至後段之製程的昇華氣體供給系統，其具有： 第1容器：存放第1固體材料； 第1加熱部：對上述第1容器進行加熱，以使上述第1固體材料昇華而生成第1昇華氣體； 第1緩衝罐：貯存昇華氣體； 第1路徑：將上述第1昇華氣體朝上述第1緩衝罐導入； 第2路徑：用以將自上述第1緩衝罐導出之上述第1昇華氣體朝後段之製程供給； 稀釋用氣體路徑：與上述第2路徑中之第1連接部連接，用以將稀釋用氣體朝上述第2路徑導入； 第1流量控制裝置：設置於上述第2路徑上且設置於上述第1連接部與上述第1緩衝罐之間，用以控制流量； 第2流量控制裝置：設置於上述稀釋用氣體路徑上，用以控制流量；及 混合器：設置於上述第2路徑上，用以將於上述第1連接部匯合之上述稀釋用氣體與上述第1昇華氣體加以混合。
若根據此構成，當將第1容器更換為含有第1固體材料之其他容器時，無需自第1緩衝罐排出第1昇華氣體。因此，可於不降低昇華氣體之利用率下，將第1昇華氣體朝後段之製程供給。
上述構成亦可進而具有： 第2緩衝罐：設置於上述稀釋用氣體路徑上，貯存上述稀釋用氣體； 第1閥：設置於上述第1路徑上； 第2閥：設置於上述第2路徑上且設置於上述第1連接部與上述第1緩衝罐之間；及 第3閥：設置於上述稀釋用氣體路徑上且設置於上述第1連接部與上述第2緩衝罐之間。
若根據此構成，可適當控制第1昇華氣體及稀釋用氣體之流量。
上述構成亦可進而具有： 第1排出路徑：設置於上述第1路徑上且設置於上述第1閥與上述第1緩衝罐之間，用以自上述第1緩衝罐排出上述第1昇華氣體； 第3流量控制裝置：設置於上述第2路徑上且設置於上述混合器與上述後段之製程之間，用以控制流量；及 排氣路徑：設置於上述第2路徑上且設置於上述混合器與上述第3流量控制裝置之間，排出上述第2路徑上之氣體。
若根據此構成，可於昇華氣體系統之控制中，當需要去除系統內之昇華氣體（例如第1昇華氣體）時，適當排出昇華氣體。
上述發明亦可進而具有： 第1緩衝罐用加熱部：用以加熱上述第1緩衝罐；及 混合器用加熱部：用以加熱上述混合器。
若根據此構成，可於稀釋用氣體與昇華氣體混合時，防止昇華氣體之固化。
上述發明亦可進而具有： 第2容器：存放第2固體材料； 第2加熱部：對上述第2容器進行加熱，以使上述第2固體材料昇華而生成第2昇華氣體；及 第3路徑：將上述第2昇華氣體朝上述第1緩衝罐導入。 其中，上述第1固體材料與上述第2固體材料為相同之固體材料。 相同之材料係指由實質上相同之材料構成。
若根據此構成，則假設第1容器中之第1昇華氣體之壓力降低（即，第1固體材料減少至規定量以下）時，可不自第1緩衝罐除去第1昇華氣體，而自第2容器將第2昇華氣體朝第1緩衝罐導入。其原因在於，此處所謂之第1昇華氣體與第2昇華氣體係由相同之昇華氣體構成。「上述第1固體材料與上述第2固體材料為相同之固體材料」係指由實質上相同之材料構成。
上述發明亦可進而具有： 第2容器：存放第2固體材料； 第2加熱部：對上述第2容器進行加熱，以使上述第2固體材料昇華而生成第2昇華氣體； 第3緩衝罐：用以貯存上述第2昇華氣體； 第4路徑：用以將上述第2昇華氣體朝上述第3緩衝罐導入； 第5路徑：用以將自上述第3緩衝罐導出之上述第2昇華氣體朝上述混合器與上述第1緩衝罐之間的上述第2路徑供給； 第4流量控制裝置：設置於上述第5路徑上，用以控制流量；及 閥：設置於上述第5路徑上。 其中，上述第1固體材料與上述第2固體材料為不同之固體材料。「上述第1固體材料與上述第2固體材料為不同之固體材料」係指由實質上不同之材料構成。
若根據此構成，可自第1容器停止第1昇華氣體之供給，繼而自第2容器將第2昇華氣體供給至後段之製程。
上述發明亦可進而具備計測上述第1緩衝罐內之壓力的第2壓力計及控制器；其中， 上述控制器為下述之構成，亦即，於啟動時，當上述第2壓力計達到規定之壓力的時候，控制成上述第2閥打開，以使上述第1昇華氣體流通於第1連接部。 若根據此構成，可適當地將第1昇華氣體朝後段之製程提供。其中，所謂規定之壓力，例如於第1固體材料為AlC1 3之情形時，為1x10 -6至1x10 -1atm。又，所謂規定之壓力，例如於第1固體材料為MoO 2C1 2之情形時，為1 kPa以上且50 kPa以下。可從規定之壓力值，換算為規定之第1昇華氣體之濃度。
上述發明亦可進而具備控制器，其中，上述控制器為下述之構成，亦即，於停止控制中，控制成上述第2閥及上述第3閥關閉。
若根據此構成，可防止稀釋用氣體朝第1緩衝罐流入。因此，可不排出貯存於第1緩衝罐之昇華氣體，而再次開啟昇華氣體供給系統。作為具體之控制方法，可為下述（1）至（3）中之任一者。 （1）同時關閉第2閥及第3閥。 （2）關閉第2閥後，再關閉第3閥。 （3）關閉第3閥後，再關閉第2閥。
上述發明進而具備控制器，其中，上述控制器於穩定運轉時，或根據後段之製程之情況，控制選自由上述第1流量控制裝置及上述第2流量控制裝置所組成之群中之至少一個，來調整導入於上述後段之製程的上述第1昇華氣體之濃度。
若根據此構成，則假設後段之製程於穩定運轉時要變更第1昇華氣體之濃度的時候，可適當變更第1昇華氣體之濃度。
另一發明係一種用以將固體材料之昇華氣體供給至後段之製程的昇華氣體供給方法，其具有： 第1加熱步驟：對存放第1固體材料之第1容器進行加熱，而生成來自第1固體材料之第1昇華氣體； 第1導入步驟：將上述第1昇華氣體導入第1緩衝罐； 第1供給步驟：將自上述第1緩衝罐導出之上述第1昇華氣體朝後段之製程供給； 第1稀釋步驟：將稀釋用氣體供給至自上述第1緩衝罐導出之上述第1昇華氣體； 第1流量控制步驟：對自上述第1緩衝罐導出之上述第1昇華氣體之流量進行控制；及 第2流量控制步驟：對自上述稀釋用氣體路徑供給之上述稀釋用氣體之流量進行控制。
上述另一發明具有： 第2加熱步驟：對存放第2固體材料之第2容器進行加熱，而生成來自第2固體材料之第2昇華氣體； 第2導入步驟：將上述第2昇華氣體導入第1緩衝罐；及 第1切換步驟：停止上述第1導入步驟，切換至上述第2導入步驟。 其中，上述第1固體材料與上述第2固體材料為相同之固體材料。
若根據上述發明，則假設第1容器中之第1昇華氣體之壓力降低（即，第1固體材料減少至規定量以下）時，可不自第1緩衝罐除去第1昇華氣體，而自第2容器將第2昇華氣體朝第1緩衝罐導入。
上述發明亦可具有： 第2加熱步驟：對存放第2固體材料之第2容器進行加熱，而生成來自第2固體材料之第2昇華氣體； 第2導入步驟：將上述第2昇華氣體導入第3緩衝罐； 第2供給步驟：將自上述第3緩衝罐導出之上述第2昇華氣體朝後段之製程供給； 第2稀釋步驟：將上述稀釋用氣體供給至自上述第3緩衝罐導出之上述第2昇華氣體；及 第2切換步驟：停止上述第1導入步驟及上述第1供給步驟，切換至上述第2導入步驟及上述第2供給步驟。 其中，上述第1固體材料與上述第2固體材料為不同之固體材料。
以下對本發明之若干實施形態進行說明。以下說明之實施形態係說明本發明之一例者。本發明不受以下之實施形態任何限定，亦包含於不變更本發明主旨之範圍內所實施之各種變化形態。 再者，以下說明之所有構成並非均為本發明之必須之構成。
（實施形態1） 圖1表示昇華氣體供給系統之概略。圖1所示之箭頭表示各種氣體（例如昇華氣體、稀釋用氣體）之流動方向。 本實施形態具有一個容器。進而，具有一個緩衝罐。該緩衝罐貯存自容器生成之昇華氣體。
於第1容器11存放有第1固體材料S1。第1容器11可為托盤型，亦可為無托盤型。托盤型係指將單個或多個托盤內置於容器內，固體材料載置於托盤之類型。而無托盤型則是指將固體材料直接載置於容器內之類型。
第1加熱部12可對第1容器11進行加熱。因第1容器11受到加熱，使得自第1固體材料S1生成第1昇華氣體。圖1中，第1加熱部12係包覆第1容器11之類的夾套式，但並不限於此。例如，第1加熱部12亦可為對第1容器11之整面進行加熱之類的烘箱型。第1溫度計T1測定第1加熱部12之溫度。繼而，基於所測定之溫度來控制第1加熱部12。再者，第1容器11亦可具備測定第1容器11內之壓力的第1壓力計P1。
自第1容器11生成之第1昇華氣體通過第1路徑15而被導入於第1緩衝罐13。換言之，第1容器11經由第1路徑15而與第1緩衝罐13連接。如圖1所示，於第1緩衝罐13可設有第1緩衝罐用加熱部14。例如，第1緩衝罐用加熱部14可為包覆第1緩衝罐用加熱部14之類的夾套式。第1緩衝罐13可具備第2壓力計P2。第2壓力計P2測定第1緩衝罐13內之壓力。於第1路徑15上具有與沖洗氣體路徑27連接之第3連接部C3。於沖洗氣體路徑27流動有沖洗氣體。沖洗氣體例如為氧、氮及氫。又，沖洗氣體可為非活性氣體。例如可舉氦、氬及氖。於沖洗氣體路徑27上可設有閥（未圖示）。於將沖洗氣體供給至第1路徑15之情形時，沖洗氣體路徑27上之閥（未圖示）可打開。又，於第1路徑15上具有與用以排出被貯存於第1緩衝罐13之昇華氣體之第1排出路徑25連接的第2連接部C2。於第1排出路徑25上設有泵26。再者，於第1排出路徑25上亦可設有閥（未圖示）。 繼而，所貯存之昇華氣體通過第2路徑16被供給至後段之製程BP。又，於第2路徑16上具有第1連接部C1。第1連接部C1與用以導入稀釋用氣體之稀釋用氣體路徑17連接。
於稀釋用氣體路徑17上可具備第2緩衝罐18。第2緩衝罐18貯存稀釋用氣體。其中，稀釋用氣體例如為氮氣等非活性氣體、氬氣等稀有氣體或氫氣。
稀釋用氣體於第1連接部C1處與自第1緩衝罐13排出之昇華氣體匯合。並且，於設置在第2路徑16上之混合器22中，稀釋用氣體與昇華氣體混合。其中，於昇華氣體與稀釋用氣體混合之情形時，混合器22可為任意之構成。例如，混合器22可為延長配管、氣體混合器或文氏管。混合器22可具備混合器用加熱部28。於該情形時，即使稀釋用氣體之溫度與昇華氣體之溫度相比相對較低，亦可防止昇華氣體之固化。進而，於第2路徑16中，於混合器22與後段之製程BP之間，可設有排氣用連接部CE。排氣用連接部CE與排氣路徑23連接。於排氣路徑23上可設有泵（未圖示），泵與排氣用連接部CE之間可設有閥（未圖示）。又，為防止昇華氣體之固化，於第2路徑16上可具有加熱部（未圖示）。
本實施形態之昇華氣體供給系統具備分別控制昇華氣體之流量及稀釋用氣體之流量的流量控制裝置。具體而言，於第2路徑16中，於第1連接部C1與第1緩衝罐13之間設有第1流量控制裝置19。於稀釋用氣體路徑17中，於第1連接部C1與第2緩衝罐18之間設有第2流量控制裝置21。例如，控制器100（詳細內容將於後文中說明）控制第1流量控制裝置19及第2流量控制裝置21。其結果，可適當變更昇華氣體之濃度。因此，可將適當濃度之昇華氣體朝後段之製程BP供給。又，於第2路徑16中，於排氣用連接部CE與後段之製程BP之間可具備第3流量控制裝置24。第3流量控制裝置24與排氣用連接部CE之間可設有閥（未圖示）。作為流量控制裝置，例如可舉質量流量計。又，作為流量控制裝置，可舉流量控制閥與流量計組合之裝置。作為流量控制裝置，其他可舉可於路徑之前後控制壓力，藉由利用差壓來控制流量調整閥之類的裝置。
本實施形態之昇華氣體供給系統具備各種閥。第1閥V1設置於第1路徑15上。如圖1所示，第1閥V1可設置於第3連接部C3與第1容器11之間。第2閥V2設置於第2路徑16上。具體而言，第2閥V2設置於第1連接部C1與第1緩衝罐13之間。第3閥V3設置於稀釋用氣體路徑17上。係被設置於稀釋用氣體路徑17上且設置於第1連接部C1與第2流量控制裝置21之間。又，可進而設有第4閥V4。第4閥V4設置於第1路徑15上且設置於第2連接部C2與第3連接部C3之間。其中，所謂「路徑上」，包括連結元件間之配管、各容器及各緩衝罐之出入口部。亦可使用各容器及各緩衝罐之出入口部之閥代替路徑上之「閥」。
進而，本實施形態之昇華氣體供給系統具備控制器100。控制器100可與各種閥、各種流量控制裝置、各種壓力計、各種泵及後段之製程連接。例如，本實施形態之昇華氣體供給系統可執行如下述之控制。以下動作例如可藉由控制器100之運算電路自控制器100之記憶電路讀取控制程式來執行。控制器100可具備運算處理部及記憶控制程式之記憶部。作為運算處理部，例如可例示MPU、CPU等。作為記憶部，例如可例示記憶體等。惟，並非必須由控制器100執行以下動作。亦可由操作者執行其一部分動作。
（第1加熱步驟） 控制器100控制第1加熱部12對存放第1固體材料S1之第1容器11進行加熱。繼而生成來自第1固體材料S1之第1昇華氣體。
（第1供給步驟） 具有將第1昇華氣體導入於第1緩衝罐13之第1導入步驟。具體而言，控制器100控制第1閥V1及第4閥V4打開。繼而通過第1路徑15將第1昇華氣體導入於第1容器11。繼而，將自第1緩衝罐13導出之第1昇華氣體朝後段之製程BP供給。此時，控制器100控制第2閥V2打開。
（第1稀釋步驟） 該第1供給步驟中，於中途供給稀釋用氣體。 第1稀釋步驟中，控制器100控制第3閥V3以使第3閥V3打開。
（第1流量控制步驟及第2流量控制步驟） 控制器100分別控制第1流量控制裝置及第2流量控制裝置，來達到後段之製程BP所要求之第1昇華氣體之濃度。
進而，例如，本實施形態之昇華氣體供給系統於啟動時，可執行如下述之控制。
（啟動模式） （1）藉由控制器100之指令使泵26運轉，使第1緩衝罐13成真空狀態（即，實質上之真空狀態）。 （2）第2壓力計P2測定第1緩衝罐13內之壓力。 （3）可由控制器100之判定部（未圖示）根據第2壓力計P2之測定值判定第1緩衝罐13內是否成為真空狀態。 （4）使泵26運轉時，僅打開第1排出路徑25。 （5）當於第1排出路徑25具備閥之情形時，控制器100控制該閥打開。 （6）由控制器100控制與第1緩衝罐13連接之其他路徑之各種閥（V2、V3及V4），以成為關閉之狀態。此時，第1加熱部12可對第1容器11進行加熱。於該情形時，第1昇華氣體從第1固體材料S1生成於第1容器11內。 （7）當判定第1緩衝罐13內成為真空狀態時，控制器100控制第1閥V1及第4閥V4打開。此時，未圖示之第1排出路徑25及沖洗氣體路徑27之閥關閉。繼而，貯存於第1容器11之第1昇華氣體通過第1路徑15被供給至第1緩衝罐13。 （8）當第2壓力計P2所測定之壓力超過規定之壓力時，控制器100控制第2閥V2打開。又，控制器100控制第3閥V3打開，使稀釋用氣體可供給至第2路徑16。 （9）控制器100可適當控制第1流量控制裝置19及第2流量控制裝置21，以使第1昇華氣體之濃度達到規定之濃度（例如後段之製程BP所要求之濃度）。 其中，可根據稀釋用氣體之溫度來控制設置於混合器22之混合器加熱部28。例如，於稀釋用氣體之溫度與第1昇華氣體之溫度相比較低之情形時，可推測第1昇華氣體之溫度降低。其結果，存在第1昇華氣體固化之可能性。藉由利用混合器加熱部28對混合器22進行加熱，可防止第1昇華氣體固化。
又，假設即使持續對第1容器11進行加熱，第1壓力計P1有時亦達不到規定之壓力。其中，例如，可基於設置於控制器之壓力濃度換算值表，而從第1壓力計P1所計測之壓力值換算為第1昇華氣體之濃度。所謂達不到規定之壓力，意指第1容器11中之第1固體材料S1之量不足。此時，例如，控制器100控制第1閥V1關閉。繼而，可拆下第1容器11，並安裝含有第1固體材料之其他容器。於該情形時，由於在第1緩衝罐13中含有來自第1固體材料之第1昇華氣體，因此於安裝其他容器後，可藉由打開第1閥V1，將來自其他容器之第1昇華氣體導入於第1緩衝罐13。換言之，當將第1容器11更換為其他容器時，可在不將第1緩衝罐13恢復至真空狀態下（即，不將第1緩衝罐13中殘留之第1昇華氣體排出下），運轉昇華氣體供給系統。因此，相較於以往之系統，可提高昇華氣體之利用率。
繼而，本實施形態之昇華氣體供給系統於穩定運轉時，可執行如下述之控制。此處所謂之穩定運轉時，係指連續地將昇華氣體供給至後段之製程BP之狀態。
控制器100控制選自由第1流量控制裝置19及第2流量控制裝置21所組成之群中之至少一個，來達到後段之製程BP所要求之第1昇華氣體之濃度。於後段之製程為成膜裝置之情形時，假設即使於穩定運轉時變更成膜之條件，亦可一面改變第1昇華氣體之濃度，一面連續地進行供給。換言之，即使於後段之製程BP要求不同之昇華氣體之濃度之情形時，可在不用一次停止昇華氣體供給系統下，將昇華氣體朝後段之製程BP供給。
繼而，本實施形態之昇華氣體供給系統於停止控制中，可執行如下述之控制。 控制器100可以同時關閉第2閥V2及第3閥V3之方式控制第2閥V2及第3閥V3。藉由此種控制，可防止稀釋用氣體朝第1緩衝罐13內流入。又，可防止昇華氣體流入第2緩衝罐18。因此，可不排出被貯存於第1緩衝罐13之昇華氣體及被貯存於第2緩衝罐18之稀釋用氣體，而再次開啟昇華氣體供給系統。
（第2實施形態） 第2實施形態所示之昇華氣體供給系統如圖2所示，係於第1實施形態所示之昇華氣體供給系統，進而具有存放有第2固體材料S2之第2容器31。並且，自第2容器31生成之第2昇華氣體構成為可供給至第1緩衝罐13。其中，於該實施形態中，第1固體材料S1與第2固體材料S2係由相同之固體材料構成。以與第1實施形態之不同為中心進行說明。
第2容器31可為托盤型，亦可為無托盤型。第2加熱部32可對第2容器31進行加熱。藉由加熱第1容器31，自第2固體材料S2生成第2昇華氣體。第2加熱部32可為夾套式，亦可為烘箱型。第2溫度計T2測定第2加熱部32之溫度。繼而，基於所測定之溫度來控制第2加熱部32。再者，第2容器31可具備測定第2容器31內之壓力之第3壓力計P3。 自第2容器31生成之第2昇華氣體通過第3路徑33及第1路徑15被導入於第1緩衝罐13。其中，第3路徑33於第4連接部C4處與第1路徑15連接。圖2中，第4連接部C4設置於第1閥V1與第3連接部C3之間，但只要為第1閥V1與第4閥V4之間，則無特別限定。此處，對該實施形態中之昇華氣體供給方法進行說明。
（第2加熱步驟） 控制器100控制第5閥V5關閉。繼而，控制器100控制對存放第2固體材料S2之第2容器31進行加熱。繼而生成來自第2固體材料S2之第2昇華氣體。
（第2導入步驟） 控制器100控制第5閥V5及第4閥V4打開。其後，將第2昇華氣體導入於第1緩衝罐。
（第1切換步驟） 停止第1實施形態中說明之第1導入步驟。換言之，控制器100控制第1閥V1關閉。以此方式，自第1導入步驟切換至第2導入步驟。
（容器之更換步驟） 又，第1切換步驟後，可將第1容器11更換為含有第1固體材料之其他容器。因此，假設自第1容器11生成之第1昇華氣體減少時，可自第2容器將第2昇華氣體朝第1緩衝罐13供給。其中，本實施形態之第1昇華氣體與第2昇華氣體來自相同之固體材料。因此，自第1導入步驟切換至第2導入步驟時，無需自第1緩衝罐13去除所貯存之昇華氣體。因此，相較於以往之供給方法，可提高昇華氣體之利用率。
（第3實施形態） 第3實施形態所示之昇華氣體供給系統如圖3所示，係於第1實施形態所示之昇華氣體供給系統，進而具有存放有第2固體材料S2之第2容器31。並且，自第2容器31生成之第2昇華氣體構成為可供給至第3緩衝罐43。其中，該實施形態中，第1固體材料S1與第2固體材料S2係由不同之固體材料構成。
自第2容器31生成之第2昇華氣體通過第4路徑45被導入於第3緩衝罐43。換言之，第2容器31與第3緩衝罐43經由第4路徑45連接。如圖3所示，於第3緩衝罐43可設有第3緩衝罐用加熱部44。例如，第3緩衝罐用加熱部44可為包覆第1緩衝罐用加熱部44之類的夾套式。第3緩衝罐43可具備第4壓力計P4。第4壓力計P4測定第3緩衝罐43內之壓力。 繼而，所貯存之第2昇華氣體通過第5路徑46而被供給至後段之製程BP。具體而言，如圖3所示，第5路徑46與被設置於第1連接部C1與第1流量控制裝置19之間的第5連接部C5連接。再者，第5連接部C5可設置於第1連接部C1與混合器22之間。 關於本實施形態中之各種路徑，以與第1實施形態及第2實施形態不同之方面為中心進行說明。
沖洗氣體所流通之路徑係由第6路徑47及第8路徑49構成。第6路徑47與第1路徑15上之第3連接部C3及第4路徑45之第6連接部C6連接。進而，於第6路徑47上設有第7連接部C7。該第7連接部C7與第8路徑49連接。於第8路徑49上、第3連接部C3與第7連接部C7之間、以及第6連接部C6與第7連接部C7之間，分別設置有第6閥V6、第7閥V7及第8閥V8。 例如，當欲沖洗第1緩衝罐13及第1路徑15時，控制器100控制第8閥V8及第2閥V2關閉。又，控制器100控制第4閥V4、第6閥V6及第7閥V7打開。以此方式，可將沖洗氣體導入於第1緩衝罐13及第1路徑15。
繼而，對排出氣體（例如昇華氣體）所流通之路徑進行說明。排出氣體所流通之路徑係由第7路徑48及第9路徑50構成。第7路徑48與第1路徑15上之第2連接部C2及第4路徑45之第8連接部C8連接。進而，第7路徑48上設有第9連接部C9。該第9連接部C9與第9路徑50連接。於第9路徑50上、第2連接部C2與第9連接部C9之間、以及第8連接部C8與第9連接部C9之間，分別設置有第16閥V16、第9閥V9及第10閥V10。例如，當欲排出被貯存於第1緩衝罐13及第1路徑15之昇華氣體時，控制器100控制第4閥V4及第10閥V10關閉。又，控制器100控制第9閥V9及第16閥V16打開。繼而，可驅動泵26而將排出氣體（此處為昇華氣體）排出。
對第5路徑46進行說明。第5路徑46連接第3緩衝罐43與第5連接部C5。於第5路徑46上設有第3流量控制裝置51。作為第4流量控制裝置51，例如可舉質量流量計。第4流量控制裝置51控制第2昇華氣體之流量。
進而，於第5路徑46上可具備閥。如圖3所示，閥可位於第3緩衝罐43與第4流量控制裝置51之間（圖3所示之第13閥）。又，閥可設置於第4流量控制裝置51與第5連接部C5之間（圖3所示之第14閥）。
又，於第2路徑16上設有第15閥V15。具體而言，如圖2所示，係被設置於第5連接部C5與第1流量控制裝置19之間。
此處，對該實施形態中之昇華氣體供給方法進行說明。
（第2加熱步驟） 控制器100控制第11閥V11關閉。繼而，控制器100控制對存放第2固體材料S2之第2容器31進行加熱。繼而，生成來自第2固體材料S2之第2昇華氣體。
（第2導入步驟） 控制器100控制第11閥V11及第12閥V12打開。其後，將第2昇華氣體導入於第3緩衝罐43。
（第2切換步驟） 此時，停止第1導入步驟。換言之，控制器100控制第1閥V1關閉。以此方式，自第1導入步驟切換成第2導入步驟。
（真空沖洗步驟） 第2切換步驟中，可具有真空沖洗步驟。真空沖洗步驟具備以下步驟。又，以下步驟可重複進行。 （1）控制第3閥V3、第14閥V14及第15閥V15關閉。 （2）驅動設置於排氣路徑23之泵（未圖示）。其中，打開設置於泵與排氣用連接部CE之間的閥（未圖示）。繼而，使第2路徑16之一部分成為真空狀態。 （3）關閉設置於排氣路徑23之閥（未圖示）。繼而，打開第3閥V3而使稀釋氣體流通。 （4）關閉第3閥V3。繼而打開設置於排氣路徑23之閥（未圖示）。以此方式，稀釋用氣體自排出氣體路徑排出。
因此，假設後段之製程BP要求來自與自第1容器11生成之第1昇華氣體不同之固體材料之昇華氣體的情形時，可自第2容器將第2昇華氣體朝後段之製程供給。因此，於昇華氣體供給系統中，即使為改變朝後段供給之昇華氣體之種類的情形時，亦可在不停止系統下，連續地供給昇華氣體。於各種切換時，為了清洗配管及混合器，可於朝後段之製程BP輸送前，進行若干排出。又，例如，可控制第14閥V14及第15閥V15同時打開，而混合第1昇華氣體及第2昇華氣體並朝後段之製程BP供給。
根據上述說明，本發明之多種改良及其他實施形態對本領域技術人員而言顯而易見。因此，上述說明應僅解釋為例示，其係以教導本領域技術人員實施本發明之最佳態樣為目的而提供者。可於不脫離本發明之精神下，實質上變更其結構及/或功能之細節。 [產業上之可利用性]
本發明之一態樣可適用於昇華氣體供給系統。
1:昇華氣體供給系統 11:第1容器 12:第1加熱部 13:第1緩衝罐 14:第1緩衝罐用加熱部 15:第1路徑 16:第2路徑 17:稀釋用氣體路徑 18:第2緩衝罐 19:第1流量控制裝置 21:第2流量控制裝置 22:混合器 23:排氣路徑 24:第3流量控制裝置 25:第1排出路徑 26:泵 27:沖洗氣體路徑 28:混合器用加熱部 31:第2容器 32:第2加熱部 33:第3路徑 43:第3緩衝罐 44:第3加熱部 45:第4路徑 46:第5路徑 47:第6路徑 48:第7路徑 49:第8路徑 50:第9路徑 51:第4流量控制裝置 100:控制器 BP:後段之製程 C1:第1連接部 C2:第2連接部 C3:第3連接部 C4:第4連接部 C5:第5連接部 C6:第6連接部 C7:第7連接部 C8:第8連接部 C9:第9連接部 CE:排氣用連接部 P1:第1壓力計 P2:第2壓力計 P3:第3壓力計 P4:第4壓力計 S1:第1固體材料 S2:第2固體材料 T1:第1溫度計 T2:第2溫度計 V1:第1閥 V2:第2閥 V3:第3閥 V4:第4閥 V5:第5閥 V6:第6閥 V7:第7閥 V8:第8閥 V9:第9閥 V10:第10閥 V11:第11閥 V12:第12閥 V13:第13閥 V14:第14閥 V15:第15閥 V16:第16閥
[圖1]表示實施形態1之昇華氣體供給系統之概略。 [圖2]表示實施形態2之昇華氣體供給系統之概略。 [圖3]表示實施形態3之昇華氣體供給系統之概略。
1:昇華氣體供給系統
11:第1容器
12:第1加熱部
13:第1緩衝罐
14:第1緩衝罐用加熱部
15:第1路徑
16:第2路徑
17:稀釋用氣體路徑
18:第2緩衝罐
19:第1流量控制裝置
21:第2流量控制裝置
22:混合器
23:排氣路徑
24:第3流量控制裝置
25:第1排出路徑
26:泵
27:沖洗氣體路徑
28:混合器用加熱部
100:控制器
BP:後段之製程
C1:第1連接部
C2:第2連接部
C3:第3連接部
CE:排氣用連接部
P1:第1壓力計
P2:第2壓力計
S1:第1固體材料
T1:第1溫度計
V1:第1閥
V2:第2閥
V3:第3閥
V4:第4閥

Claims (12)

  1. 一種昇華氣體供給系統，其係用以將固體材料之昇華氣體供給至後段之製程者，其具備： 第1容器：存放第1固體材料； 第1加熱部：對該第1容器進行加熱，以使該第1固體材料昇華而生成第1昇華氣體； 第1緩衝罐：貯存昇華氣體； 第1路徑：將該第1昇華氣體導入該第1緩衝罐； 第2路徑：用以將自該第1緩衝罐導出之該第1昇華氣體朝後段之製程供給； 稀釋用氣體路徑：與該第2路徑中之第1連接部連接，將稀釋用氣體朝該第2路徑導入； 第1流量控制裝置：設置於該第2路徑上且設置於該第1連接部與該第1緩衝罐之間，用以控制流量； 第2流量控制裝置：設置於該稀釋用氣體路徑上，用以控制流量；及 混合器：設置於該第2路徑上，用以將於該第1連接部匯合之該稀釋用氣體與該第1昇華氣體加以混合。
  2. 如請求項1之昇華氣體供給系統，其具備： 第2緩衝罐：設置於該稀釋用氣體路徑上，貯存該稀釋用氣體； 第1閥：設置於該第1路徑上； 第2閥：設置於該第2路徑上且設置於該第1連接部與該第1緩衝罐之間；及 第3閥：設置於該稀釋用氣體路徑上且設置於該第1連接部與該第2緩衝罐之間。
  3. 如請求項2之昇華氣體供給系統，其具備： 第1排出路徑：設置於該第1路徑上且設置於該第1閥與該第1緩衝罐之間，用以自該第1緩衝罐排出該第1昇華氣體； 第3流量控制裝置：設置於該第2路徑上且設置於該混合器與該後段之製程之間，用以控制流量；及 排氣路徑：設置於該第2路徑上且設置於該混合器與該第3流量控制裝置之間，排出該第2路徑上之氣體。
  4. 如請求項1至3中任一項之昇華氣體供給系統，其具備： 第1緩衝罐用加熱部：用以加熱該第1緩衝罐；及 混合器用加熱部：用以加熱該混合器。
  5. 如請求項2或3之昇華氣體供給系統，其進而具備： 第2容器：存放第2固體材料； 第2加熱部：對該第2容器進行加熱，以使該第2固體材料昇華而生成第2昇華氣體；及 第3路徑：將該第2昇華氣體導入該第1緩衝罐； 其中，該第1固體材料與該第2固體材料為相同之固體材料。
  6. 如請求項2或3之昇華氣體供給系統，其進而具備： 第2容器：存放第2固體材料； 第2加熱部：對該第2容器進行加熱，以使該第2固體材料昇華而生成第2昇華氣體； 第3緩衝罐：用以貯存該第2昇華氣體； 第4路徑：用以將該第2昇華氣體朝該第3緩衝罐導入； 第5路徑：用以將自該第3緩衝罐導出之該第2昇華氣體朝該混合器與該第1緩衝罐之間的該第2路徑供給； 第4流量控制裝置：設置於該第5路徑上，用以控制流量；及 閥：設置於該第5路徑上； 其中，該第1固體材料與該第2固體材料為不同之固體材料。
  7. 如請求項2或3之昇華氣體供給系統，其進而具備： 第2壓力計：計測該第1緩衝罐內之壓力；及 控制器； 其中，該控制器於啟動時，當該第2壓力計達到規定之壓力的時候，控制成將該第2閥打開，以使該第1昇華氣體流通於第1連接部。
  8. 如請求項2或3之昇華氣體供給系統，其進而具備控制器，其中，該控制器於停止控制中，控制成該第2閥及該第3閥關閉。
  9. 如請求項2或3之昇華氣體供給系統，其進而具備控制器，其中， 該控制器於穩定運轉時，或根據該後段之製程之情況，控制選自由該第1流量控制裝置及該第2流量控制裝置組成之群中之至少一個，來調整導入於該後段之製程之該第1昇華氣體的濃度。
  10. 一種昇華氣體供給方法，其係用以將固體材料之昇華氣體供給至後段之製程者，其具備： 第1加熱步驟：對存放第1固體材料之第1容器進行加熱，而生成來自第1固體材料之第1昇華氣體； 第1導入步驟：將該第1昇華氣體導入第1緩衝罐； 第1供給步驟：將自該第1緩衝罐導出之該第1昇華氣體朝後段之製程供給； 第1稀釋步驟：將稀釋用氣體供給至自該第1緩衝罐導出之該第1昇華氣體； 第1流量控制步驟：對自該第1緩衝罐導出之該第1昇華氣體之流量進行控制；及 第2流量控制步驟：對自稀釋用氣體路徑供給之該稀釋用氣體之流量進行控制。
  11. 如請求項10之昇華氣體供給方法，其具備： 第2加熱步驟：對存放第2固體材料之第2容器進行加熱，而生成來自第2固體材料之第2昇華氣體； 第2導入步驟：將該第2昇華氣體導入第1緩衝罐；及 第1切換步驟：停止該第1導入步驟，切換至該第2導入步驟， 其中，該第1固體材料與該第2固體材料為相同之固體材料。
  12. 如請求項10之昇華氣體供給方法，其具備： 第2加熱步驟：對存放第2固體材料之第2容器進行加熱，而生成來自第2固體材料之第2昇華氣體； 第2導入步驟：將該第2昇華氣體導入第3緩衝罐； 第2供給步驟：將自該第3緩衝罐導出之該第2昇華氣體朝後段之製程供給； 第2稀釋步驟：將該稀釋用氣體供給至自該第3緩衝罐導出之該第2昇華氣體；及 第2切換步驟：停止該第1導入步驟及該第1供給步驟，切換至該第2導入步驟及該第2供給步驟； 其中，該第1固體材料與該第2固體材料為不同之固體材料。
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