TW530341B - Vaporization of precursors at point of use - Google Patents

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Description

530341 A7 B7 五、發明説明（） 發明領域： 本發明係關於半導體基材處理設備及化學前趨物的 氣化及輸送設備。 發明背景： 次半微米及更小的特徵結構之可靠的製造為極大型 積體電路（VLSI)及超大型積體電路（ULSI)半導體元件之下 一世代的關鍵技術之一。然而，在VLSI及ULSI技術中之互 連線的尺寸的縮小對於處理能力的加諸了額外的要求。位 於此技術的核心之多層互連線特徵結構需要對於高深寬 比特徵結構，如介層孔，接線，接點，及其它的互連線， 之小心的處理。這些互連線特徵結構之可靠的形成對於成 功的VLSI及ULSI及對於提高電流密度與每一基材與晶粒 的品質而言是很重要的。 當電流密度提高時，介層孔，接點及其它特徵結構的 寬度’及介於它們之間的介電材質將會縮減為次微米大 小，即，0 · 5微米或更小，而介電層的厚度則保持大致不變， 其結果為特徵結構的深寬比，即高度除以寬度，會變大。 許多傳統的沉積處理對於填充深寬比超過2 :丨，特別是超過 4:1或10:1，的次微米結構是有困難的。因此，有許多目前 正在進行中的努力是關於具有高深寬比之次微米特徵結 構的形成。 詳T之，為了要降一步降低在積體電路上之元件的大 小，因此需要使用具有低阻值的導體材質及具有低於4〇 第4·頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(训㈣7公 "" - ---- ----•芩- .(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 經濟部智慧財產局員工消費>作社印製 530341 A7 B7 五、發明説明（） 之低介電常數k的材質來降低耦合於相鄰金屬接線之間的 電容值。例如，被用來沉積低介電常數膜層的材質為三甲 基矽烷（TMS)。三甲基矽烷典型地是藉由在一處理室内之 化學氣相沉積（CVD)技術或電漿強化的化學氣相沉積技術 (PECVD)來沉積的。 一電漿強化的三甲基矽烷的沉積的例子被描述於 1 998 年九月 29 日提申，名稱為”CVD Plasma Assisted Low Dielectric Constant Films”之美國專利申請案第 〇9/162,915 號中，該案内容藉由此參照而被併於本文中。在一化學氣 相沉積處理中，三甲基矽烷典型地被導入一處理室中作為 一氣態的流體^ 第1圖為一用來輸送前趨物，如三甲基矽烷，送至一 處理室90之傳統的輸送系統1 〇的一實施例的示意圖。該傳 統的輸送系統1 0大體上包含一前去物的來源，如一前趨物 細頸瓶20，其可操作地（即，直接或間接地）耦合至一質量 流控制器4 0，及一處理室8〇。 大體上，前趨物係以氣體狀態離開該前趨物細頸瓶 20 ’且經由一質量流控制器4〇被輸送至該處理室8〇。該前 趨物經由流路25從前趨物細頸瓶20至該處理室80流經該 輸送系統1 0的構件。流路25典型地具有一延伸部進入到該 前趨物細頸瓶的上部，用以將液體進入該流路25的可能性 降至最小。該前趨物細頸瓶2〇，質量流控制器4〇，及處理 室80可沿著流路25被設置成彼此相間隔一段距離。斷線9〇 代表介於前趨物細頸瓶2〇，質量流控制器40，及處理室80 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準⑴^^4規格⑽x29h (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 % 530341
五、發明説明( <間的縮短距離。介於前趨物細頸瓶20與處理室8〇之間的 距離可為450英呎或更長。 、 然而，前趨物，如三甲基矽烷，在氣體或氣化的狀態 或在介於前趨物細頸瓶2〇與處理室8〇之間的管路中凝結 或分解’以及產生不—致的前趨物流率，在該系統中形成 微粒的問題，或干擾在處理室中之物質的沉積。防止前趨 物的凝結並控制降解的一種方法為對介於前趨物細頸瓶 20與處理室80之間的管路加熱，如藉由一加熱帶，來將管 路加熱至前趨物的凝結溫度之上但低於前趨物的降解溫 度。然而，對於可能長達450英呎或更長之管路的加熱需 要龐大的設備及操作花費，增加生產成本，及增加該系統 整體的維修費。 甚言’被使用於化學氣相沉積處理中的前趨物材質， 如三曱基矽烷，在其氣態或被氣化的狀態下是可燃的，因 而需要特殊的設備及程序來安全地搬運化學成分。額外的 設備及程序亦會增加生產成本及系統的維修費用。 因此，對於可輸送一氣化的液體前趨物至一基材處理 系統中的處理室内的方法及設備仍存在著需求。 發明目的及概沭： 本發明大體上提供一種用來氣化及輸送液體前趨物 至一處理室的設備及方法。在一態樣中，該設備為一液體 輸送系統其包括了一液體供應，一氣化組件其流體地耦合 至該液體供應，該氣化組件主要是由一細頸瓶（ampoule) 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公楚) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -裝· --一口 經濟部智慧財產局員工消費合.作社印製 530341 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 及一連接至該細頸瓶的質量流控制器所構成，及一處理室 其流體地耦合至該氣化組件。該液體前趨物於該細頸瓶内 被氣化。在一較佳的實施例中，該細頸瓶位在與該處理室 相鄰處用以提供孩液體前趨物氣化的使用點。 在另一態樣中’本發明提供一種用來氣化及輸送液體 雨趨物至一處理室的設備及方法，該方法包含提供一含有 一液體前.趨物的液體供應，將該前趨物輸送至一細瓶，將 該細頸瓶内的液體前趨物的一部分氣化，及將氣化的前趨 物流至一處理室内。 在另一態樣中，本發明提供一種用來氣化及輸送液體 刖趨物至一處理室的設備及方法，該方法包含提供一含有 一液體前趨物的液體供應，將該液體供應加熱至一第一溫 度用以提供一第一壓力，在一低於該第一壓力的第二壓力 下操作一細頸瓶’將該液體前趨物從該液體供應流至該細 頸瓶’將該細頸瓶内的液體前趨物的一部分氣化，及將氣 化的前趨物流至一處理室内。 圖式簡單說明： 本發明之一更為特定的描述可藉由參照在附圖中所 示出之較佳實施例而被獲得，使得本發明之前述特徵，優 點及目的可被詳細地瞭解。 然而，應被瞭解的是，附圖中所展示的只是本發明之 典型的實施例，其不應被解讀為本發明之範圍的限制。 第1圖為一前技液體輸送系統的示意圖； 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準((；^5)八4規格(21〇χ297公釐) ----_^.........、玎-........· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 530341 A7 B7 五、發明説明（ 第2圖為用來氣化及輸送一液體前趨物至一處理室的液體 輸送系統的實施例的示意圖；及 第3圖為適於一膜層之電漿化的沉積之化學氣相沉積室的 示意剖面圖。 經 濟 部 智 慈 財 產 局 消 費 合 社 印 製 圖號對照說明 10 傳統的輸送系統 20 前趨物細頸瓶 80 處理室 40 質量流控制器 90 斷線 25 流路 100 液體輸送系統 120 液體前趨物 130 氣化組件 140 細頸瓶 110 流路 150 質量流控制器 160 處理室 1 1 5，1 2 5，1 4 5，1 5 5 流 200 流體管路 1 75,1 85,1 90 隔離閥 3 11 氣體分佈歧管 3 12 載盤 3 14 升降馬達 313 支撐桿 315 高真空區 318 氣體管路 3 19 氣體混合系統 325 RF能量供應器 328 微波室 334 系統控制器 336 控制線 338 記憶體 332 真空幫浦 195 隔離閥組件 發明詳細說明： 本發明大體上提供一種將一輸送系統内的前趨物氣 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 530341 A 7 ____B7 五、發明説明（） 化的設備。本發明將參照用於一化學氣相沉積（CVD)處理 中之液體輸送系統來加以說明，該化學氣相沉積處理可使 用製程設備，如由設在美國加州的Santa Clara市的Applied Material公司所製造的Endura或Centura平台，來實施。該 設備最好是包括一具有CVD室，如由設在美國加州的Santa Clara市的Applied Material公司所製造的DxZ電漿強化的 CVD (PECVD)室，之整合的平台。雖然以下所述係針對據 有一 CVD處理室之液體輸送系統，但本文中所描述的本發 明同樣可應用於可氣化及輸送液體前趨物之所有種類的 液體輸送系統中。 第2圖為一液體輸送系統1 〇〇的一實施例的示意圖。該 液體輸送系統1 00包含一内部的氣體加壓系統用以傳遞其 内的前趨物物質。該液體輸送系統100大體上提供一液體 前趨物至一氣化器，將該液體前趨物氣化，然後將氣化的 前趨物輸送至一處理室，其將氣化的前趨物解離或與其反 應用以沉積一膜層於一基材表面上。該液體輸送系統1〇〇 大體上沿著一流路1 1 0包括一液體前驅物來源1 2 0 , —氣化 組件1 3 0 ’及一處理室1 6 0。該氣化組件1 3 0包括一細頭瓶 140及一質量流控制器150，且典型地被設置在一與該處理 室160相鄰的氣體箱（未示出）中。 流路1 10包括一設置在該流體供應120與細頸瓶14〇之 間的流體管路1 2 5，一設置在細頸瓶1 40與質量流控制器 150之間的流體管路145，及設置在質量流控制器與處 理室160之間的流體管路155及1 15，及位在質量流控制器 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) --------------Φ裝： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· m 經濟部智慧財產局員工消費>作社印製 530341 A7 B7 五、發明説明（ 15 0與一幫浦組件（未示出）之間的流體管路200。流體管路 125，145，155，115及2 00最妤是適於輸送液體的雙套管。 有多個隔離閥沿著流路1⑻被設置用來調節通過該系 統1 00的前趨物流。隔離閥亦將該液體輸送系統1 1 0之不同 的組件分隔開以方便該液體輸送系統之組件的更換及維 修。 該液體前驅物的來源或液體供應120包含一容器，典 型地為35磅，50磅或大容量容器，用來容納將於該處理系 統中被氣化的液體前趨物。液體前趨物的此一液體供應可 由設在美國康乃迪克州的Danbury市的ATMI公司購得。其 它的供應商包括設在美國賓州的Allentown市及設在美國 益澤西州的North Brook市的Air Produces公司。 液體供應1 2 0被加熱用以對容納於其内的物質加屢， 然後該液體物質被迫進入該流路1 1 0。流路1 1 〇典型地包括 一進入到該液體供應的底部之延伸段用以將氣體的前趨 物進入到流路1 1 0内的可能相減至最小。 該液體供應1 20典型地被一加熱件，如設在該液體供 應上或與其相鄰的水套，所加熱。加熱該液體供應1 20的 其它方法’如加熱毯，亦可被用來實施本發明。該液體供 應120典型地被一水套所加熱用以將電子設備的數量減至 最少’因電子設備會是在該液體供應120内之可燃物質的 一點燃來源。位在靠近液體供應120的進口處之隔離閥175 可調節從液體供應至流路1 1 〇的流體管路i 25的流量。 氣化組件1 3 0經由一流體管路1 2 5而被連接至該液體 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ 297公爱) ------------裝： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · 聲 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 530341 A7 B7 五 、發明説明（ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 % 社 印 製 供應120，該流體管路125形成前趨物流至處理智160的流 路110的一部分。流體管路125為一雙套管用來接收捱自於 液體供應1 20的液體前趨物。流體管路i 25可被加熱至利於 液體流過的溫度，但此為一選擇擇性的程序且對於該液體 輸送系統1 1 0之適當的安裝及操作而言並非是一定必要 的。 氣化組件130包括一細頸瓶140及質量流控制器150， 且其典型地被設置在遠離該液體供應120處，以斷線105來 代表，這在前技的液體輸送系統中是無法達到的。細頸瓶 140經由流體管路125而與液體供應120成流體聯通。細頸 瓶140包括一入口用來接受來自於液體來源12〇的流體物 質及一出口用來將流體物質送出至該質量流控制器1 50及 接下的處理室1 60。出口最好是被設置在細頸瓶1 40的上部 用以將液體流入流體管路1 45的能性降至最小。細頸瓶1 40 為一懸浮式的細頸瓶，但亦可為其它種類的細頸瓶，如一 電容感應型的細頸瓶。細頸瓶1 4 0典型地具有一約為兩公 升或更小的體積。然而，依據該液體輸送系統的要求，液 體虔紆物的成份，及在處理室160内所進行的處理等，本 發明的細頸瓶亦可用大於或小與2公升者。 細頸瓶140是在約周圍溫度下操作，典型地介於20。〇 與2 5 °C之間，用以將液前趨物氣化，但如果需要的話亦可 在較高或較低的溫度作。加熱件，如水套或加熱毯，可被 設置在該細頸瓶1 40上或周圍附近用來加熱或冷卻該細頸 瓶140用以提供所想要的操作溫度。細頸瓶140藉由隔離閥 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、言 530341 A7 B7 五、發明説明（ 175及180來與液體供應120及質量流控制器150隔開。位在 該液體供應120與該細頸瓶140之間的隔離閥175在該液體 供應120被更換或清洗時可被關閉。隔離閥180係位在該細 頸瓶1 40與該質量流控制器1 50之間且在該細頸瓶的更換 或該液體輸送系統1 1 0的管路的清洗以清除雜質及其它的 污染物期間，可與隔離閥1 75 —起關閉。 質量流控制器150經由流體管路145與細頸瓶140相耦 合及經由流體管路155與處理室160相耦合。質量流控制器 150測量從該細頸瓶140至該處理室160之氣化的前趨物的 流率並調節輸送於處理室1 60與細頸瓶1 40之間的物質數 量。質量流控制器150可被程式化用以依據被該細頸瓶140 所產生之物質的數量並搭配該處理室160中該氣化的物質 之使用速率來調節確實的流率。質量流控制器1 5 0可由設 在美國加州Redmond市的Millipore公司購得。 流體管路1 45被設置於該質量流控制器1 50與該細頸 瓶140之間讓來自於細頸瓶14〇之氣化的前趨物流過。流體 管路145典型地被加熱帶或其它加熱裝置加熱至該氣化的 前趨物的凝結溫度之上且在分解溫度之下。該質量流控制 器15〇藉由隔離閥185及190來與該細頸瓶140及處理160隔 開來。閥185及190的關閉可讓該質量流控制器150在定期 的更換或維修期間從該液體輸送系統1 〇〇被取下，同時讓 細頸瓶1 40，及處理室1 60或該系統1 00的其它構件的污染 減至最小。 氣化組件1 3 0最好是被設置在一與該處理室1 60相鄰 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂. 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 530341 A7 B7 五 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 f 合 % 社 印 製 、發明説明（） 的氣箱之間用以在該細頸瓶1 40與該處理室1 60之間提供 一短的流路155。處理室160分別經由管路155及145而與， 量流控制器1 5 〇及細頸瓶1 4 0成流體聯通。設置在該處理室 160與該質量流控制器15〇之間的流體管路155在需要時可 被加熱至凝結溫度以上且在該氣化的前趨物分解溫度之 下。在此等實施例中，流體管路155，145的加熱溫度將依 據被輸送之物質的化學熱特性而改變。流體管路丨5 5，1 4 5 可被加熱至介於環境溫度與1 00 〇c的範圍之内的溫度以利 於前趨物流動且將前趨物在管路内的凝結及降解最小 化。 典型地，位在處理室160與細頸瓶140之間的流體管路 155’ 145的長度約為5英叹或更短。藉由將液體前趨物在 靠近該處理室1 6 0相鄭的使用點處氣化，則對於提供加熱 及提供輸送氣化的前趨物的管路内之安全特性的％由即 可被最小化。然而，位在處理室160與細頸瓶14〇之間的流 體管路155，145的長度可依據將應用本文所述之本發明及 室與相鄰構件，及液體供應的位覃被實施的處理而改變。 第3圖為可與本發明一起使用之化學氣相沉積室的示 意剖面圖。以下之CVD室的說明只是作為舉例且不應被解 讀為本發明之範圍的限制。 處理室160包含一氣體分佈歧管311用來處理氣體經 由在該歧管上之穿孔散佈至一基材或平躺在一基材支撐 盤或載盤312上的基材（未示出）上，該載盤是被一升降馬達 314所升南或降低。一咼真£區315被形成於該氣體分佈歧 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公變) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、\备 A7 B7 530341 五、發明說明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 管311與該載盤312之間。該處理室16〇包括處理氣體及基 材的加熱’如藉由電阻式加熱線圈（未示出）或外渡的燈'泡 (未出）。 載盤312被安裝在一支撐桿313上使得載盤312(及支 撐於該載盤312的上表面上之基材）可被控制地移動於一 下面的裝載/卸載位置與一與該歧管311相鄰之上面的處理 位置之間。在處理期間’進入到歧管3丨丨的氣體被均勻地 散佈徑向地橫跨在該基材的表面上。一具有一節流閥的真 空幫浦3 2控制氣體從該室排出的速率。 沉積氣體’如氣化的前趨物，及載運氣體經由氣體管 路3 18及混合系統319而被輸入，其中氣體是在該混合系統 中被混合及送出歧管311。大體上，每一處理氣體的處理 氣體供應管路318亦包括⑴安全截斷閥（未示出）其可被用 來自動地或手動地切斷進入到該室内之處理氣體流，及（Η) 質：r流控制器（未示出）其量測通過氣體供應管路的氣流。 當有毒的氣體被使用於該處理中時，數個安全截斷閥被設 置在每一氣體供應管路上。 經濟部智慧財產局員工消費>作社印製 在處理室160内實施的沉積處理可以是一熱處理或一 電漿強化的處理。在一電漿處理中，一藉由將RF能量從RF 能量供應器325施加至歧管311所產生之電漿係被形成於 與該基材相鄰處（其中載盤31 2被接地）。或者，RF能量可 被提供至該載盤3 1 2或RF能量可在不同的頻率下被提供至 不同的構件。RF能量供應器325可供應單一的或混合的頻 率之RF能量來強化被引入該高真空區3 1 5中之反應物質的 第u頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 530341 A7 ________ B7 經濟部智慧財產局員工消費合_作社印製 發明説明（） 解離。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當需要一處理氣體，如氧化氣體，之額外的解離時' 一發必要的微波室328可被使用，用以輸入介於〇瓦特至 6000瓦特之間的能量。當微波能量被加至該氧化氣體時， 一具有供前趨物及氧化氣體用之分開的板子之氣體分佈 板是較佳的。 典型地，室襯裡，分佈歧管311，載盤312，及其它許 多的反應器硬體都是由像是鋁或陽極化的鋁所製成的。此 一 CVD反應器的一個例子為描述於美國專利第5,〇〇〇，113 號’名稱為”A Thermal CVD/PECVD Rector and Use for Thermal Chemical Vapor Deposition of Silicon Dioxide and In-situ Multi-step Planarized Process”的專利中，該專利被 讓渡給本案的受讓人Applied Material公司且該專利案内 容藉由此參照被併於本文中。 該升降馬達31 4將該載盤312升降於一處理位置及一 下面的基彩裝載位置之間。該馬達，氣體混合系統3 1 9， 及該RF能量共應器325都是由一系統控制器334透過控制 線3 3 6來加以控制的。該反應器包括嘴件，如質量流控制 器（MFC)及標準的或升級的RF產生器，它們都是由系統控 器3 3 4來控制的，該系統控制器執行儲3 3 8統控制軟體，該 記憶體在一較佳的實施例中為一硬碟機。馬達及光學感應 器被用來移動及決定活動的機械組件，如真空幫浦3 3 2的 節流閥及將載盤3 1 2定位用的馬達，的位置。 系統控制器3 34控制該CVD反應器的所有活動且擴制 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) 530341 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 -合 作 社 印 製 五、發明説明（ 器334的一較佳的實施例包括一硬碟機，一軟碟機，及一 卡架。該卡架可包含一單板電腦（SBC)，類比及數位輸入/ 輸出板，界面板，及步進馬達控制器板。該系統控制器符 合 VersaModular European (VME)標準，其界定板，卡槽， 及連接器的尺吋及種類。該VME亦定義具有16-位元資料 匯流排及24-位元位址匯流排°系統控制器334是在貯存於 該硬碟機338内的電腦程式’或其它的電腦程式，如貯存 在軟碟機中程式，的控制下操作的。該電腦程式主控時 機，氣體的混合物，RF能量水平及一特定處理的其它參 數。 參照第2圖一幫浦組件（未示出）可被設置在介於質量 流控制器1 5 0與處理室1 60之間的流體管路1 5 5上。該幫浦 組件讓物質能夠在一衝沖洗循環期間或在系統維修或構 件更換期間的裝置隔離之前從流路1 1 0中被移出。隔離閥 組件1 9 5包括一三向閥，或可包括被設置在在點1 9 5處的 一，，T”字接頭周圍之一系列的隔離閥，用以讓物質可流動 於該質量流控制器1 5 0與處理室1 6 0或幫浦組件之間。該系 列的隔離閥係被設置在流路1 1 0上沿著流體管路1 1 5，1 5 5 及200用以控制流體流。 該設傭的万法 上述的設備可藉由一方法而被用來將一液體前趨物 氣化及輸送至一處理室，該方法包括提供一含有一液體前 趨物的液體供應，將該前趨物輸送至一細瓶’將該細頸瓶 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂. 530341 A7 B7 五、發明説明（ 内的液體前趨物的一部分氣化，及將氣化的前趨物流至一 處理室内°描述於本文中的方法有利地使用一内部氣體加 壓系統來將前趨物物質從該液體供應120傳送至該處理室 160 0 液體前趨物的來源或液體供應120是由該液體前趨物 的一容器來提供的該容器係被設置成與該處理室16〇成流 體聯通’且被設計來讓前趨物從該液體供應12〇流體管路 1 2 5而流至該流路1 1 〇。 該液體前趨物輸送至該細頸瓶140是藉由加熱該液體 供應用以將一部分的液體前趨物，如三甲基矽烷，氣化來 達成的。氣化的前趨物對液體虔紆物施壓並將液體前趨物 迫入是在該液體供應1 20與該細頸瓶1 40之間的流體管路 125中。典型地，流體管路125端係位在靠近該液體供應120 的底部來實施液體前趨物的輸送，同時將氣化的前趨物的 存在及壓力降至最低。 該液體供應通常被加熱至約3 0°C至約40 °C。在此溫度 下，液體供應120中之氣化的前趨物的壓力係介於15pSi至 2 5 psi之間。適當的液體前趨物包括在大氣溫度下，即介於 20C至25 °C之間，具有約1000托爾（To rr)或更大的蒸氣壓 的前趨物，它們最好是與本發明的液體輸送系統1 〇 —起使 用。例如，一三甲基 > 烷的液體供應（其在環境溫度下具 有約1200托爾的蒸氣壓力）已被觀察到當被加熱至約30 °C 至約33°C時可產生一介於17psi至19psi的室壓力。 流體然後在一介於65sccm至3000seem的流速下從該 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 % 社 印 製 530341 A7 B7 五、發明説明（ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 社 印 製 液體供應120被送至該細頸瓶14〇 ,且可隨著該細頸瓶的氣 化速率及送至該處理室160的速率而改變。 細頸瓶140最好是被保持在環境溫度，即介於2(Γ(：至 25C之間’用以將液體前趨物氣化以輸送至該處理室 160。被氣化的前趨物可在一介於約65sccm至3〇〇〇sccn^ 流速下被流至該處理室，且可隨著該細頸瓶的氣化速率及 送至該處理室1 60的速率而改變^在環境條件下的操作， 該細頸瓶1 40通常不需要加熱，但可在需要的時候被加 熱’視所使用的物質及製程而定。大體上，該細頸瓶被保 持在一低於該液體供應120的溫度用以提供一低於該液體 供應120的操作壓力。 在該細頸瓶中之該被氣化的前趨物的壓力約介於1 psi 至lOpsi之間，對於一使用三甲基矽烷的處理而言最好是具 有約8或9psi的壓力。在環境條件之下於一細頸瓶中氣化一 前趨物可省掉傳統氣化器所需要的構件，如一注入閥，藉 此可降低該系統之機械上的複雜度並將一潛在的污染源 從該系統中去除掉。 細頸瓶140之較低的操作壓力提供一壓力差於該液體 供應120與該細頸瓶140之間，用以促進該液^前趨物從該 液體供應1 20流至該細頸瓶1 40。例如，三甲基矽烷已被觀 察到在被加熱至一介於約20 °C至25 °C的溫度時可產生一 約9psi的細頸瓶壓力，對照於在20°C至25充的溫度時所產 生之約17psi的液體供應壓力。該壓力差，如8psi，可改善 從液體供應至細頸瓶之液體前趨物的流動。由一壓力差所 第18頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂- 530341 A7
五、發明說明（） 造成的物質傳送可將對於供應一載負氣體或加壓氣體用 來將物質從液體供應120送至細頸瓶140的需求降至最小 或將其省略並進一步降低該系統的機械上的複雜性。 在另一實施例中，一鈍氣可被導入該液體供應中用以 增加壓力差來改善液體前趨物從該液體來源120至該細頸 舐1 40的輸送。細頸瓶丨4〇的體積最好是小於2公升用以防 止在輸送至孩處理室之前該被氣化的前趨物之任何不必 要的凝結。。在該細頸瓶140内的液體前趨物的體積最好 是1公升或更小。 經濟部智慧財產局員工消費>作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 被氣化的前趨物藉由施加一壓力於該處理室16〇與細 頸瓶140之間而被輸送至該處理室16〇0處理室ι6〇典型地 是在一低於細頸瓶140的壓力下被操作用以確保從細頸瓶 140至處理室160的流動。處理室16〇最好是被保持在約2〇〇 托爾或更低的壓力下。一約20托爾或更低的室壓力可讓一 真空被實施於該細頸瓶1 40上並將被氣化的前趨物從細頸 瓶140中吸出至處理室160。該被氣化的前趨物在一介於 65seem至300 0seem的流速下流至處理室160。設置在細頸 瓶140與處理室160之間的質量流控制器150測量及調節流 至處理室之氣化的前趨物。 通過該液體輸送系統1 〇〇的前趨物流可如下所述地被 實施。一液體前趨物的液體供應120被提供且被加熱至一 在該物質的氣化溫度之上的溫度。被氣化的液體前趨物從 該液體供應1 20經由閥1 70流入流體路徑1 1 〇的流體管路 1 2 5，通過閥1 7 5進入到設在該氣化組件1 3 0内的細頸瓶 第19頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公;t) 530341 A7 __B7 五、發明説明（） 140。隔離閥180，185，190，及195被打開用以讓處理室 1 60在約1托爾的室壓力下操作並對該細頸瓶施加一真 步 〇 被氣化的前趨物從細頸瓶1 40流經閥1 80進入到流體 管路145經過閥185到達質量流控制器150。到達處理室160 的流體流如果需要的話可經由質量流控制器加以調節，然 後從質量流控制器150通過閥190進入流體管路155，再經 過閥1 95進入到流體管路1 1 5以進入該處理室1 60。當不想 將被氣化的前趨物送至處理室1 6時，可關閉隔離閥1 90及 195用以防止流體流因為處理室160與細頸瓶140之間的壓 力差的關係而流入。此外，被氣化的前趨物可藉由將閥1 9 5 作成能將被氣化的前趨物真空傳送至用於排放的幫浦組 件而從該系統内被移出。 雖然以上所述係針對本發明的較佳實施例’但本發明 的其它及進一步的實施例可在不偏離本發明的基本範圍 之下被推導出，而本發明的範圍是由以下的申請專利範圍 所界定的。 :·“：··：：·裝： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-α 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第20頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210><297公釐)

Claims (1)

  1. 530341 A8 B8 C8 __ ___- 々、申請專利範圍 1 · 一種液體輸送系統，其至少包含·· • t I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) a) —液體供應； b) 一氣化組件，其流體地镇合芏該液體供應，該氣 化組件主要包括： 1) 一細頸瓶（amp〇uU);及 2) 一連接至該細頸瓶的質量流控制器：及 c) 一處理室，其流體地搞合至該氣化組件。 2·如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其更包含一 第一加熱件其被設置在與該液體供應相鄰處。 3. 如申請專利範圍第2項所述之液體輸送系統，其中該加熱 件包括一水套。 4. 如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其中該氣化 組件更包含一第二加熱件與該細頸瓶成熱聯通。 5. 如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其中該氣化 組件係位在與該處理室相鄰處° 經濟部智慧財產局員工消費洽作社印製 6·如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其中該細頸 瓶將該液體前趨物氣化° 7·如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其中該細頸 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2ΐ〇χ297公爱) 530341 ABCD 申請專利範圍 瓶為一電容感應式的細頸瓶或一懸浮式的細頸瓶。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 8. 如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其中該細頸 瓶具有2公升或更小的體積。 9. 如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其中該細頸 瓶流體聯通地耦合至該處理室。 1 0.如申請專利範圍第1項所述之液體輸送系統，其中該質 量流控制器被設置在該細頸瓶與該處理室之間，用以選 擇性地將物質從細頸瓶輸送至處理室。 11. 一種用來氣化及輸送液體前趨物至一處理室的方法，該 方法至少包含： a. 提供一含有一液體前趨物的液體供應； b. 將該前趨物輸送至一細頸瓶； c. 將該細頸瓶内的液體前趨物的一部分氣化；及 d. 將氣化的前趨物流至一處理室内。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 -合 作 社 印 製 12. 如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中將液體前趨物 輸送至一細頸瓶包含了將該液體前趨物加壓至一高於 該細頸瓶内的壓力之壓力並將該液體前趨物流至該細 頸瓶。 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 530341 ABCD 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 ，合 作 社 印 製 申請專利範圍 13.如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該液體供應被 加壓至一介於15psi至25psi之間的壓力。 1 4.如申請專利範圍第π項所述之方法’其中該液體則趨物 是在一介於65seem至300〇seem之間的流率下被輸送至 該細頸瓶。 1 5.如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中該液體前趨物 在20°C至25 °C之間的溫度下具有一 1 〇⑼托爾（Τ〇ΓΓ)或更 大的蒸氣壓。 1 6.如令請專利範圍第1 1項所述之方法’其中該液體供應被 加熱至一介於30。(：至40 °C之間的溫度。 1 7.如申請專利範圍第1 1項所述之方法’其中將該細頸瓶内 的一部分液體前趨物氣化包含了將該細頸瓶保持在一 介於20°C至25°C之間的溫度。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項所述之方法，其中在該細頸瓶内 之被氣化的液體前趨物建立一介於iPsi至i〇psi之間的 壓力。 1 9 ·如申請專利範圍第1 1項所述之方法’其中被氣化的前趨 物是在一介於65seem至3OOOseem之間的流速下流至該 第23貫 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱) -裝.........訂.........€ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 530341 ABCD 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 •合 作 社 印 製 申請專利範圍 處理室。 2 0 ·如申請專利範圍第1 3項所述之方法，其中該處理主對該 細頸瓶施加一真空。 2 1 ·如申請專利範圍第2〇項所述之方法，其中該處理室具有 一 20托爾或更小的室壓力。 22· —種用來氣化及輸送液體前趨物至一處理室的方法，該 方法至少包含： a. 提供一含有一液體前趨物的液體供應’ b. 將該液體供應加熱至一第一溫度用以提供一第 一壓力； c. 在一低於該第一麇力的第二壓力下操作一細頸 瓶； d ·將該液體前趨物從該液體供應流至該細頸瓶； e·將該細頸瓶内的液體前趨物的一部分氣化；及 f.將氣化的前趨物流至一處理室内。 23·如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該液體供應被 加壓至一介於15psi至25psi之間的壓力。 24.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該液體前趨物 是在一介於65sccm至3 000seem之間的流率下被輸送至 第24·頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ............·— 裝.........訂........ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 530341 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費冷作社印製 申請專利範圍 該細頸瓶 2 5.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中荔液體則趨物 在20°C至25°C之間的溫度下鼻有一 1 000托爾（Τ〇ΓΓ)或更 大的蒸氣壓。 26·如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該液體供應被 加熱至一介於3(TC至40°C之間的溫度。 27.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中將該細頦瓶内 的一部分液體前趨物氣化包含了將該細頸瓶保持在一 介於20°C至251：之間的溫度。 2 8.如申請專利範圍第22項所述之方法’其中在該細以瓶内 之被氣化的液體前趨物建立一介於化以至1〇psi之間的 壓力。 29·如申請專利範圍第22項所述之方法’其中被氣化的則趨 物是在一介於65sccm至3〇〇〇sccm之間的流速下流至； 處理室。 30·如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該處理室對該 細頸瓶施加一真空。 第25T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 111 喔 — 1垂 I i — — — — — — — — —、一— — — — — — — — I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 530341 ABCD 申請專利範圍 31.如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該處理室具有 一 2 0 0托爾或更小的室壓力。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 -合 作 社 印 製 第26頁 — — — — — — — — II I^_llllll8lb--t — — — — — — — — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)
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