TWI228260B - Sorbent-based gas storage and delivery system for dispensing of high-purity gas, and apparatus and process for manufacturing semiconductor devices, products and precursor structures utilizing same - Google Patents

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Glenn M Tom
Peter S Kirlin
James V Mcmanus
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Description

1228260 玖、發明說明： [發明之背景] 發明之領域 本發明有關於用來從儲存和分配容器選擇性分配 儲存和分配系統，該容器包含有實體吸附劑媒體， 吸附有氣體，和在分配操作時可以使氣體被去吸附 明更有關於半導體製造系統和使用該儲存和分配系 輸送反應劑之處理，以及有關於利用此種半導體製 所獲得之電子裝置結構，和使用包括有該電子裝置 終端使用產品。 才目關才支射$ <言兒曰月 在各種工業處理和應用中，需要有一種可靠之處 之來源，具有小型、可攜帶，和可以依照需求供給 體之特性。該工業處理和應用包括半導體製造，離子 平板顯示器之製造，醫療處理，水處理，緊急呼吸 熔接作業，以空間為主之應用包括液體和氣體之輸 上述之需求在半導體製造工業特別顯著，由於電子 體密度之增加和晶圓尺寸之增加，所以需要有更高 處理可靠度和效率。 美國專利第4，7 4 4，2 2 1號於1 9 8 8年5月1 7日發i 〇.Κ η ο 1 1 ni u e 1 1 e r，其中揭示有儲存和輸送石申化氫之 在該專利案所揭示之方法中，使砷化氫以溫度大約-+ 3 0 °C接觸在從大約5到1 5 A之細孔尺寸之沸石用 化氫氣體吸附在該沸石。然後該砷化氫之分配是將 氣體之 在其上 。本發 統用來 造處理 結構之 理流體 處理流 植入， 裝備， 送等。 裝置積 位準之 ^ Karl 方法。 3 0〇C 到 來將砷 該彿石 326\總檔\88\88108256\88108256(替換 Η 5 1228260 加熱到大約1 7 5 °C ，加熱足夠之時間用來從沸石材料釋放 出珅化氫。 該Κ η ο 1 1 m u e 1 1 e r專利案所揭示之方法之缺點是需要設 置沸石材料之加熱裝置，將其構建和配置成用來對沸石加 熱足夠之時間藉以去吸附先前被吸附之砷化氫，從該沸石 去吸附所希望之量。 使用加熱護套或用以保持附有砷化氫之沸石之容器之外 部之其他裝置所具有之問題是因為該容器典型的具有很大 之熱容量，因此對於分配作業會產生顯著之落後時間。另 外，由於對石申化氫加熱使其分解產生氫氣，因此會使該處 理系統具有爆炸之危險。另外，砷化氫之熱調節分解會使 該處理系統中之氣體壓力實質上的增加，從系統壽命和作 業效率之觀點來看極為不利。 在沸石台座本身配置加熱線圈或其他之加熱元件之問題 是此種裝置很難對沸石台座均勻的加熱藉以獲得所希望之 均勻度之砷化氫氣體之釋放。 使加熱之載體氣體流通過容器中之沸石之台座可以克服 上述之缺陷，但是需要使溫度成為加熱載體氣體能夠使服 砷化氫去吸附，如此一來會有過高或不適當之砷化氫氣體 之終端使用，因此需要冷卻或其他之處理用來調節最後使 用之分配氣體。 美國專利第5，5 1 8，5 2 8號於1 9 9 6年5月2 1日發給G 1 e η η M. Tom和James V. McManus，其中描述有氣體儲存和分配 系統，用來儲存和分配氣體，例如，氫化物氣體，鹵化物 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 6 1228260 氣體，有機金屬族V化合物等，可以用來克服Κ η ο 1 1 m u e 1 1 e r 專利案所揭示之氣體供給處理之各種缺點。
Tom等之專利案之氣體儲存和分配系統包含有吸附一去 吸附裝置用來儲存和分配氣體，包括有儲存和分配容器用 來保持固相實體吸附劑，和被配置成用來使氣體選擇性的 流入/流出該容器。吸附氣體被吸附在吸附劑。分配組合件 與該儲存和分配容器耦合形成氣流相通之方式，和設置成 使容器外部之壓力低於容器内部之壓力，用來從固相實體 吸附劑媒體去吸附該吸附氣體，和使去吸附之氣體流經該 分配組合件。加熱裝置可以用來進行去吸附處理，但是如 上所述，加熱對於該吸附/去吸附系統會有各種缺點，因此 Tom等之系統之去吸附之進行最好是至少有一部份利用壓 力差調節釋放用來從吸附劑媒體釋放吸附氣體。 T 〇 m等之專利案之儲存和分配容器是習知技術使用之高 壓氣體氣缸之改進，例如傳統之半導體製造工業之用以提 供處理氣體者。傳統式之高壓氣體氣缸之缺點是會從受損 或失靈之調節器組合件洩漏氣體，和假如氣缸之内部氣體 壓力超過可容許之限度時會有大量之氣體從該氣缸釋放。 此種過度壓力可能是因為氣體之内部分解造成在氣缸之内 部氣體壓力急速的增加。 因此T 〇 m等之專利案之氣體儲存和分配系統可以減小儲 存吸附氣體之壓力，其方法是設置一個容器其中之氣體以 可逆之方式被吸附在載體吸附劑，例如，沸石，活性碳和/ 或吸附劑材料。 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 7 1228260 下面將更詳細的說明半導體之製造，半導體製造所使用 之許多處理係利用有危險之材料，例如蒸氣狀態之有毒， 易燃，或自燃性之材料。經由替換現行使用之氣體源可以 大幅的改善各種實例之製造處理之安全性。尤其是使用六 甲基二矽胺烷（Η M D S )和氣三甲基矽烷化物（C I T M S )作為底 劑用來增加光抗|虫劑對晶圓之枯性。Η M D S和C I T M S會分佈 在晶圓上，典型之施加是使用喷霧或蒸氣。光抗蝕劑顯像 劑和解吸劑以液體使用，但是亦可以以蒸氣使用，該等材 料是酸或鹼（有機或無機）並可具有芳香族官能。使用此等 材料可以改良半導體製造之現行之供給和使用之模態。 半導體之製造需要非常低之污染位準。典型之製造所完 成之缺陷密度為數個十分之一 / cm2。維持工具之清潔藉以 以可行之成本實施處理流動。室清潔是目前最常用之處理 工具之途徑。該清潔所使用之大部份氣體或高蒸氣壓力液 體具有危險性，和呈現下列特性之一個或多個：有毒，易 燃，自燃和/或破壞臭氧層（所謂之全球溫室效應氣體）。經 由替換現行使用之氣體源可以大幅的改善清潔處理之安全 性。 除了上述之清潔反應劑外，許多其他用在半導體之製造 之處理氣體具有危險和呈現下列之特性之一個或多個：有 毒，易燃或呈自燃。尤其是化學氣相沈積法（V D )之進行是 利用氣體或液體回饋儲存，在許多實例中與健康和安全有 關。該氣體主要的是用來創建個別之層以用來製成半導體 結構，但是經由替換現行之傳統式半導體製作所使用之流 8 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 體來源可以大幅的改善製造處理之安全性。 美國專利第5，5 1 8，5 2 8號所示之一般型式之儲存和分 系統之一個嚴重問題是儲存氣體（例如氫化物氣體）之分 解。該專利案之用以減少儲存氣體之分解產物之發生之 法是使用含有非常低位準之追踪材料之吸附劑材料，該 料可以催化或調節分解反應，例如使砷化氫分解成為氫 氣。氫氣是易燃的而且有安全性之問題，而且會增加儲 氣體之壓力成為超過所希望之位準（大氣壓或接近大氣 壓）。 由於製造，儲存條件等之結果吸附劑材料可能發生變 化，和在某些實例最好是使用更經濟等級之吸附劑材料 所以最好能夠提供一種氣體儲存和分配系統，其中具有 彈性，不會對氣體分解造成影響。 因此本發明之一目的是提供氣體儲存和分配系統，和 有關之半導體製造裝置，系統和方法，可以用來克服上 之各種缺點。 利用下列之揭示和所附之申請專利範圍當可更完全的 解本發明之其他目的和優點。 [發明之概要] 本發明是吸附一去吸附裝置和方法，用來儲存和分配 體，例如氫化物氣體，鹵化物氣體，有機金屬族V化合 等。 在一裝置方面中，本發明包含有： 儲存和分配容器，含有固相實體吸附劑媒體並具有被 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 9 配 方 材 存 之 其 述 暸 氣 物 吸 1228260 附在其上之吸附氣體； 化學吸附劑材料，位於該儲存和分配容器内，對吸附氣 體之不純物具有化學吸附親和力，被配置成用來化學吸附 該不純物藉以以氣相將其從儲存和分配容器中除去；和 分配組合件，耦合成與儲存和分配容器形成氣流相通， 用來選擇性從儲存和分配容器排放去吸附之吸附氣體。 上述系統之不純物包含有追踪成分，例如水，金屬和氧 化過渡金屬物種（例如氧化物，硫化物和/或氮化物），假如 未使用該材料，則氣體儲存和分配容器中之除去用之化學 吸附將會分解該儲存和分配容器中之吸附氣體。該化學吸 附劑可能額外的成為分解產物本身之化學吸附劑。 一般是只利用壓力差進行氣體之吸附和去吸附，然後進 行分配，但是本發明之系統之一些實例是使用被配置成與 儲存和分配容器相關之加熱器，用來對固相實體吸附劑媒 體進行選擇性之加熱，藉以對固相實體吸附劑媒體熱加強 該吸附氣體之去吸附。 較佳之固相實體吸附劑媒體包含晶體鋁矽化物成分，例 如細孔尺寸在4到1 3 A之範圍，雖然晶體鋁矽化物成分具 有較大之孔洞，例如所謂之中等（m e s 〇 )細孔成分，其細孔 尺寸在2 0至4 0 A之範圍，可以廣義的用在本發明。該晶 體鋁矽化物成分之實例包括5 A分子篩，最好是無粘合劑分 子篩。在許多實例中最好是使用如同晶體鋁矽化物和碳分 子篩之分子篩材料，該固相實體吸附劑媒體可以包含其他 之材料，例如石夕化物、氧化紹，巨網聚合物，石夕藻土，碳 10 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 等。該吸附劑材料被適當的處理用來去除會影響氣體儲存 和分配系統之性能之追踪成分。例如，碳吸附劑接受氫氟 酸之清洗處理，使其未具有如同金屬和氧化過渡金屬物種 之追踪成分。有用之碳材料包括所謂之珠形活性碳具有高 度均勻之球形粒子形狀，例如，B A C - Μ P，B A C - L P，和B A C - G -7 0 R 5 可以得自 K reha Corporation of America， New York ， NY. 適當之化學吸附劑材料之實例包括細分之族Π金屬，例 如鋇、錄、辦、錤等。 另外，化學吸附劑亦包含有不純物之淨化劑，包括下列 之一項或多項： (A )淨化劑，包括支持劑與其結合，但是不共價結合，化 合物在有污染物存在時用來提供陰離子與其作用，藉以有 效去除該污染物，該化合物選自下列群組之一以上： (i )陰碳離子源化合物，其對應之質子化陰碳離子化合物 具有從大約2 2到3 6之p K a值；和 (i i )陰離子源化合物，經由陰碳離子源化合物和吸附氣 體之反應而形成；和 (B )淨化劑，包含： (i )惰性支持劑，具有表面積範圍從大約5 0至 1 0 0 0 m2 / gm j和穩定加熱到至少大約2 5 0 °C ;和 (i i )活性淨化物種，存在於支持劑上，支持劑濃度從大 約0 . 0 1到1 . 0 m ο 1 /公升，其形成是在支持劑上配置族I A 金屬選自納，钟，铷，和铯以及其混合物和合金和在該支 11 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 持劑上之熱解物。 該化學吸附劑最好包含有淨化劑成分選自包含三苯曱基 經和石申化鉀之群組。 在要分配吸附氣體之污染物用之化學吸附劑材料時，可 以使用很多種之淨化劑或化學吸附劑材料，包括美國專利 第4, 761，395號於1988年8月2日發給Glenn M. Tom等 所揭示和申請專利之淨化劑化合物。 所使用之化學吸附劑材料可以被使用作為分開之台座形 成與實體吸附劑之台座成為氣體相通，或是該化學吸附劑 可以隨機的或選擇性的被分配到儲存和分配容器中之實體 吸附劑材料之整個台座。 本發明之另一方面有關於一種半導體製造設施，包括有 使用氣體反應劑（例如離子植入單位）之半導體製造裝置， 和其氣體反應劑源，形成與半導體製造裝置氣流相通，其 中該氣體反應劑源包含有上述型式之氣體儲存和分配系 統。 本發明之更另一方面，有關於供給反應劑氣體之方法， 所包含之步驟有： 設置儲存和分配容器，其中含有固相實體吸附劑媒體並 具有被吸附在其上之反應劑氣體； 選擇性化學吸附在該儲存和分配容器中之反應劑氣體之 氣相不純物，措以以氣相將其除去， 從該實體吸附劑媒體去吸附反應劑氣體；和 從該儲存和分配容器排放被去吸附之反應劑氣體。 12 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 本發明之另一方面有關於用以製造半導體或其他電子裝 置結構之裝置和方法，和有關於利用其等所產生之終端使 用產品。在此觀念之本發明使用儲存和分配系統被配置成 用來供給流體藉以進行該裝置結構之製造之處理作業。 在此一方面中，本發明有關於一種在基體上或基體中製 造電子裝置結構之方法，其特徵是所包含之步驟有： 設置儲存和分配容器，其中含有實體吸附劑媒體並具有 被吸附在其上之流體用來製造電子裝置結構，例如源流體 作為電子裝置結構之材料成分，或是反應劑，例如蝕刻劑， 清潔劑或罩幕材料，用來製造電子裝置結構，但是未包含 或形成該電子裝置結構之材料成分； 從該實體吸附劑媒體去吸附該流體，和從該儲存和分配 容器分配該流體；和 在有效使用基體上或基體内之流體或成分之條件下，使 基體和分配自該儲存和分配容器之流體接觸； 其中該儲存和分配容器更選擇性的包含有流體之不純物 之化學吸附劑，藉以能夠以高純度狀況分配流體。 在本發明之方法中該接觸步驟包括有選自下列群組之處 理步驟： (a )離子植入； (b )蠢晶成長， (c )電漿蝕刻； (d )反應離子蝕刻； (e )金屬化； 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 13 1228260 (f) 物理氣相沈積； (g) 化學氣相沈積； (h) 微影（photolithography); (i )清潔；或 (j )摻雜。 在較佳觀念中，本發明有關於一種在基體上或基體中製 造電子裝置結構之方法，其中所包含之步驟有： 設置儲存和分配容器，其中含有實體吸附劑媒體並具有 被吸附在其上之源流體作為電子裝置結構之材料成分； 從該實體吸附劑媒體去吸附該源流體，和從該儲存和分 配容器分配該源流體；和 在有效將該材料成分配置在基體上或基體内之條件下， 使基體和分配自該儲存和分配容器之源流體接觸； 選擇性的化學吸附存在於容器中之不純物，否則會減小 被分配流體之純度。 此處所使用之術語「成分」是指從本發明之儲存和分配 容器儲存和分配之流體，和其產品，例如反應或分解產品。 因此該流體可以包含有機金屬反應劑或其他之前體，利用 如同化學氣相沈積，離子植入等之處理步驟用來在基體上 或基體内配置金屬或其他之材料成分。 術語「基體」廣泛的包括電子裝置結構，包含晶圓，晶 圓基體，支持劑，基體結構等，以及該電子裝置之實體結 構其係已被部份的形成，處理或處置，或使用上述之前體 結構。因此，該基體可以使用晶圓。另外，該基體可以是 14 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 部份製造之裝置組合件形成與另外一個製造作業之分配處 理流體接觸。 術語「高純度條件」是指從儲存和分配容器儲存和分配 之流體之化學吸附劑不純物，實質上在使用該流體之終端 應用之位準。例如，在半導體製造之應用中，需要此種不 純物，例如水、氧、和過渡金屬，其重量小於1 0 0 P p m。 通常有各種氣體可以從儲存和分配容器分配，用在製造 作業，例如用在V L S I和U L S I電路之微影步驟，利用分配 之S i源氣體進行如同矽之膜材料之磊晶配置，在C Μ 0 S， Ν Μ 0 S，B i C 0 Μ 0或其他結構之製造時之離子植入和摻雜，以 及如同DRAM，SRAM，FeRAM等之裝置之製作。 本發明之方法亦可以用來製造電子裝置結構，例如： (a )電晶體， (b )電容器； (c )電阻器； (d )記憶體單元； (e )介電材料， (f )埋入摻雜基體區域； (g )金屬化層； (h )通道阻擋層； (i )源極層； (j )閘極層； (k )汲極層； (1 )氧化物層； 15 3 2 6\總檔\8 8\8 810 82 5 6\8 81082 5 6(替換)-1 1228260 (m )場發射元件； (η )鈍化層； (〇）交互連接器； (p )聚化物； (Q )電極； (r )溝道結構； (s )離子植入材料層 (t )插頭； (u )上述之（a )〜（t)電子裝置結構之前體結構；和 (v )包含上述之（a )〜（t)電子裝置結構之至少一個之裝 置組合件。 在另一實例中，利用本發明之方法所製造之電子裝置結 構可以包含有記憶體晶片裝置，例如·· (i )R0M 晶片； (i i )RAM 晶片； (i i i ) S R A M 晶片； (i v ) D R A M 晶片； (v)PROM 晶片； (v i ) E P R 0 M 晶片； (vii)EEPROM 晶片； (v i i i )快閃記憶體晶片。 在本發明之一較佳具體例中，微電子裝置結構包含半導 體邏輯晶片（例如微控制器或微處理器）。 在另一較佳具體例中，該接觸步驟包含離子植入。在更 16 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 另一較佳具體例中，該接觸步驟包含如同多晶矽之化 相沈積，使用如同矽烷或二矽烷之矽前體，在該多晶 以摻雜如同硼，磷，砷化氫等之摻雜劑。 在本發明之離子植入，化學氣相沈積，和其他之半 裝置製造方法中，半導體製造步驟之流體源可以包括 有機化合物，其金屬之一部份選自包含有鋁、鋇、鋰、 銳、组、銅、姑、把、錶、铑、金、鶴、鈦、鎳、鉻、 鈒，和上述者之組合之群組。 此處所使用之術語「電子裝置結構」是指一種微電 置，一種該裝置之前體結構，或該裝置之一種組件結 份或次組合件。前體結構包含該裝置之基體或晶圓元 被處理成在其上或其中形成一個層或一個元件，例如 器溝道，埋入摻雜區域，鈍化表面，蝕刻壁用在發射 之形成，在晶圓基體上障壁層或相間層，陶瓷包封之 電路，或其他結構物品其構成程度少於最後希望作為 使用產品之完成品裝置。 宜瞭解的是，利用本發明之多個處理步驟中之一個 所形成之電子裝置結構，在該處理步驟完成之後，變 個多步驟處理之下一個處理步驟之基體結構。 在本發明之另外一個方面中，使用一個步驟用來製 括電子裝置結構之電子產品，其中利用源流體在基體 基體内配置材料藉以製造電子裝置結構，其中所包括 驟有： 供給該流體到容器中，在該容器中該流體被實體吸 學氣 矽可 導體 金屬 鈣、 iS 、 子裝 構部 件， 電容 尖端 積體 終端 步驟 為整 造包 上或 之步 附劑 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 17 1228260 媒體吸附保持； 當製造處理時依照需要從該實體吸附劑媒體去吸附該流 體，和從含有實體吸附劑媒體之容器將其分配；和 使被分配之流體與該基體接觸藉以將該材料配置在基體 上或基體中； 和選擇性的化學吸附該容器中之流體之不純物，藉以配 置實質上沒有該不純物之流體。 上述之產品可以是電腦，個人數位輔助裝置，電話、平 板顯示器、監視器、音響系統、電子遊樂器、虛擬實境裝 置，或智慧型消費裝置（smart cousumer appliamce)。該 智慧型消費裝置有如瓦斯爐、電冰箱、冷凍庫、洗碗機、 洗衣機、烘衣機、加濕機、除濕機、冷氣機，全球定位裝 置，照明系統，和上述各項之遙控器。 由下面之揭示和所附之申請專利範圍當可對本發明之其 他觀念，特徵和具體例具有更清楚之暸解。 [附圖之簡要說明] 圖1是本發明之一具體例之儲存和輸送系統之概略圖。 圖2是本發明之一具體例之儲存和分配裝置之部份切去 之概略正面圖，其特徵是在内部配置有依照本發明之一觀 念之化學吸附劑盒。 圖3是圖2所示之化學吸附劑盒之部份切去之概略正面 圖。 圖4是本發明之一具體例之儲存和分配容器之概略斜視 圖，圖中顯示流體分配與半導體製造處理系統之關係。 18 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 圖5是離子植入處理系統之概略圖，包括有儲存和分配 容器，其含有氣體，其並供給用來在所示之離子植入室進 行基體之離子植入。 圖6是以圖3所示之處理系統形成之NM0S電晶體結構之 概略剖面正面圖，其中包含有η換雜源極和没極區域。 圖7是靜態隨機存取記憶器（S R A Μ )結構之一部份之剖面 正面圖，具有使用從圖1所示之儲存和分配容器分配之氣 體反應劑所形成之結構特徵， 圖8是具有積體電容器之積體電路之一部份之概略圖， 可以以本發明之方法製造。 [本發明之詳細說明，和其實施之較佳模態] 下列之美國專利案和專利申請案之揭示加入此處作為參 考，包含··美國專利第5，5 1 8，5 2 8號於1 9 9 6年5月2 1日 頒發；美國專利第5，7 0 4，9 6 5號於1 9 9 8年1月6日頒發； 美國專利第5，7 0 4，9 6 7號於1 9 9 8年1月6日頒發；美國專 利第5，7 0 7，4 2 4號於1 9 9 8年1月1 3日頒發；美國專利申 請案第〇 8 / 8 0 9 . 0 9 1號，申請日為1 9 9 7年4月1 1日；和美 國專利申請案第〇 8 / 8 5 9，1 7 6號，申請日為1 9 9 7年5月2 0 曰；和美國專利申請案第〇 9 / 0 0 2，2 7 8號，申請曰為1 9 9 7 年1 2月31日。 參照附圖，圖1概略的表示本發明之一具體例之儲存和 輸送系統。 在圖1之儲存和輸送系統中設有氣體儲存氣缸其中具有 適當之實體吸附劑材料之台座1 7，該吸附劑材料是珠形活 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 19 1228260 性碳實體吸附劑媒體或其他適當之吸附劑材料，其對於要 被儲存和從氣缸1 〇分配之氣體具有吸附親和力。 該吸附劑可以是任何適當之形式，例如顆粒、粉末、丸 狀，基體結構，或任何其他之適當形狀或形式。最好使吸 附劑材料成為細分之形式，和其特徵是具有大的表面積， 用來增加保持要被儲存和分配之流體之效率和容量。 在含有吸附劑材料之台座1 7之氣缸1 0中，該吸附劑具 有實體吸附氣體成分，例如砷化氫或磷化氫，吸附在其表 面（包括細孔内部表面以及吸附劑材料之外部表面）。 該氣缸可以是任何適當之尺寸和形狀，和可以由任何適 當之材計構成，其尺寸是内部容積從大約0 . 2 5到4 0公升， 使該儲存和分配容器可以以人工傳送。 氣缸1 0連接到總管1 2，其中配置有氣缸閥1 4用來以可 控制之方式從氣缸1 0釋放氣體，和在上游具有氣缸隔離閥 1 6可以選擇性的被致動用來閉合氣缸1 0與總管1 2之相 通 。 在總管中具有分支配件1 8用來使總管1 2連接到分支淨 化線2 0 (其中具有惰性氣體淨化隔離閥2 2 )形成流體相 通，藉以在從氣缸1 0輸送氣體之前，使該總管被惰性氣體 淨化。 在配件1 8之下游，該總管包含有二個連續之氣體過濾器 2 8和3 0，在其中配置有壓力轉換器3 2具有從大約0至 25psia之壓力操作範圍。 總管1 2使氣體過濾器3 0連接到下游之分支配件3 4在其 20 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 中連接具有隔離閥3 8之傍路導管3 6。總管1 2在配件3 4 之下游具有氣體流動0N/0FF閥40，在其下游配置有質量 流動控制器4 2用來以可控制之方式調整經由總管1 2分配 之氫化物或鹵化物氣體之流動率。在質量流控制器4 2之下 游，總管1 2以配件4 4連接到具有流動控制閥4 8之分配線 4 6，和經由配件5 0連接到傍路線3 6形成氣流相通。如圖 所示，排放線4 6結合到離子源產生裝置5 2。排放線4 6之 另外一端5 4連接到另外一個氣體分配裝置形成氣流相 通，如有需要在指定端使用圖1之儲存和輸送系統裝置。 離子源產生裝置是半導體製造設備之一部份，其中儲存 和分配系統所分配之氣體用來製造半導體材料，半導體裝 置，和半導體前體構造，下面將更詳細的說明。 圖1中之儲存和分配容器1 0之選擇性特徵是具有熱交換 通道1 1垂直向上延伸通過吸附劑材料之台座1 7。該熱交 換通道以其下端和上端分別結合到熱交換流體饋送入口線 1 3和熱交換流體流體排放線1 5。 熱交換流體饋送入口線1 3結合到熱交換流體源（圖中未 顯示）其中結合有燃燒器，電阻加熱器或其他之加熱裝置， 當希望從容器1 0分配流體時，用來選擇性的對吸附劑材料 之台座1 7加熱。 因此，經由使熱交換流體流經饋送入口線1 3，熱交換通 道11，和流體流出排放線1 5，藉以流經熱交換迴路再循環 (例如利用圖中未顯示之泵和儲存器裝置），可以有效的進 行熱吸附。此種加熱裝置之功能是對台座1 7之吸附劑媒體 21 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 加熱到足夠高之溫度使其產生熱輔助去吸附。 分 力 / 存 種 行 内 清 將 清 以 容 長 例 48 空 以 連 流 利用如圖1所示之配置，吸附流體之熱輔助去吸附和 配之進行可以交替的方式或組合之方式：吸附流體之壓 差調節分配；和不需要技術熟練者之實驗就可以選擇及 或決定之特定吸附模態之選擇。 在製造本發明之儲存和分配系統時，如有需要，對儲 和分配容器進行清潔，藉以保證在其中沒有污染物或物 (包括在該容器壁可放出氣體之物種），否則以該容器進 之後續之儲存和分配會造成不利之影響。為著達成此目 的，最好是進行烘烤，以溶劑除去油脂，或對容器及其 部表面清潔，去除污物或處置之步驟，用來提供適當之 潔容器藉以後續的儲存吸附劑材料。 然後，將吸附劑材料裝入該儲存和分配容器之内部， 該容器組合和密封。在裝入容器之前可以將吸附劑材料 潔和處理用來增大吸附劑媒體之吸附容量。另外，亦可 在現場清潔或處理吸附劑媒體藉以保證具有最大之吸附 量，例如烘烤含有吸附劑之容器至足夠高之溫度和足夠 之時間用來去吸附和清潔額外吸附物種之吸附劑材料。 如，可以對容器抽氣（去除氣體）較長之時間週期（例如 小時），以適當之高溫（例如2 0 0 - 4 0 0 °C )，使用適當之真 泵或其他之抽氣裝置進行抽氣。在抽氣之後，使該容器 適當之時間週期（例如〜6 - 1 2小時）冷卻至室溫。 在抽氣/去除氣體之程序之後，抽氣後之碳吸附劑容器 接到吸附流體充填總管。宜暸解者由於吸附效應之熱， 22 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 體物種之吸附與放熱相關，因此最好將該容器和吸附劑材 料維持在適當之溫度，使吸附流體在吸附劑材料之最初縮 緊之後不會有吸附流體之去吸附。 為著維持適當之等溫狀況，可以將氣缸浸入到熱鎖定液 體，例如將含水乙二醇混合物維持在2 5 °C之一定溫度。 充填在總管之吸附流體在分配之前可以被抽氣至適當之 低壓力（例如小於1 0 _ 3 T 〇 r r )，用來去除可能存在於總管之 流動通道之非可凝結氣體。在該抽氣之後，包含吸附劑之 容器以適當之速率被充填吸附流體直至達到所希望之壓力 位準。為著提高效率，在充填作業時最好是利用適當之壓 力監視器或其他（例如以轉換器為主）之感測裝置用來監視 容器之壓力。 當充填處理時，容器和熱穩定槽之溫度可以獨立的監 視，和監視吸附流體溫度藉以作處理控制之用。壓力之監 視用來決定充填處理之終點。 最好是分級的以吸附流體充填該容器，和使該系統平 衡，促成溫度效應至少消散到周圍環境或熱轉移媒體（例如 上述之熱穩定液體）。 另外，亦可以將容器充填至指定之壓力，然後使容器冷 卻至吸附劑台座和結合容器之最後溫度和壓力之狀況。 因此，可以進行吸附流體之劑量充填或連續充填，用來 將吸附流體導入該容器藉以吸附其中之吸附劑材料。在充 填和從總管解接合之後，經由在分配現場進行接管，連接， 和分配，可以對該容器進行出貨、儲存、或配置作後續之 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 23 1228260 分配使用。 圖1之系統之氣缸1 0中之吸附劑材料可以在氣缸内部容 積結合適當量之化學吸附劑材料。該化學吸附劑材料包含 細分之族Π金屬，例如鋇、勰、鈣、鎂等，成為粉末形式 用來產生大表面面積藉以與儲存和分配容器之内部容積中 之不純物種產生作用。此種不純物種包含水、氧、氮、空 氣、氫、過度金屬氧化物等，該等是來自最初導入該儲存 和分配容器之吸附劑材料，來自該儲存和分配容器之内壁 表面之放出氣體，或來自大氣（環境氣體）之洩入。 在製造半導體之材料中，分配氣體主要的要具有適當之 淨化特性，否則存在於分配氣體中之不純物種會對半導體 產品具有不良之影響，使其失去原來之功能，甚至於完全 不適用。 因此本發明在儲存和分配容器之内部容積包含有適當之 化學吸附劑材料用來與不純物氣體物種產生化學作用和從 容器中以氣相將其去除，因此後續分配之氣體具有高純度 特性和至少可以部份的減小不純物種之濃度。因為化學吸 附作用產生作用產物實體相物種具有不明顯之蒸氣壓力， 所以從儲存和分配容器分配之氣體可以有用的使用而不需 要下游之淨化（在容器未配置有本發明之化學吸附劑材料 時需要該淨化）。 另外，在該儲存和分配容器之内部容積中之作為吸氣劑 或化學吸附劑成分之上述族Π金屬，用來去除氣相不純 物，該容器所使用之化學吸附劑可以包含任何其他適當之 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 24 1228260 化學吸附劑物種，例如該氣相不純物之除氣劑包括下列之 一個以上： (A )該除氣劑包括與其結合之支持劑，但是不與其共價， 存在於該污染物之化合物提供陰離子用來有效的去除該污 染物，該化合物選自下列群組之一個或多個： (i )陰碳離子源化合物，其對應之質子化陰碳離子化合物 具有從大約2 2至3 6之p K a值；和 (i i )陰離子源化合物，由陰碳離子源化合物與吸附氣體 之作用而形成；和 (B )該除氣劑包含； (i )惰性支持劑，具有從大約5 0至1 0 0 0 m2 / gm之範圍之 表面積，和被穩定加熱到至少大約2 5 0 °C ; (i i )活性陰氣劑物種，以支持劑之大約從0 . 0 1到 1 . 0 m ο 1 / 1之濃度存在於支持劑，和其形成是沈積族I A金 屬（選自納、鉀、敍σ和絶，及其混合物和合金及在該支持劑 上之熱分解物）在支持劑上。 另一實例是使該化學吸附劑材料最好包含有選自三苯曱 經和針神化物之群組之除氯劑成分。 本發明在儲存和分配容器中使用多重化學吸附劑物種。 另外，本發明將化學.吸附劑材料配置在支持劑上或施加在 容器之内部容積之内部表面，例如成為濺鍍或喷濺膜，或 塗膜在容器之内壁。 在某些實例中，化學吸附劑最好用來去除容器中之不純 物種，和用來與要被儲存和分配之氣體反應。在此等實例 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 25 1228260 中，需要使化學吸附劑與具 附劑隔離或分離，用來保護 不會與化學吸附劑接觸，和 劑接觸。 為著達成此目的，使化學 隔離，其方法是將含有化學 中，該隔離結構包括有膜片 可以渗透，但是要被保持在 透，而是作為產生氣體的從 因此化學吸附劑可以設在 安置在内部容積和只能使不 例如，容器或容器之内部 選擇之膜片用來隔離化學吸 透。 該膜片可以由各種有用之 氟乙烯，聚四氟乙烤，聚氟 W-，和 Noryl M (General El ΜΑ) ° 利用此種配置，本發明可 和分配系統分配高純度氣體 劑或存在（在吸附劑容器）有 附氣體分解）之情況。 吸附劑氣體所包含之氣體 及/或有機金屬族V化合物 有氣體被吸附在其上之實體吸 吸附劑材料所保持氣體，使其 只有不純物種可以與化學吸附 吸附劑與要被分配之吸附氣體 吸附劑之隔離結構放置在容器 或其他之實體障壁使不純物種 吸附劑材料上之吸附體不能滲 儲存和分配容器排放。 盒中或其他之容器中實質上的 純物氣體物種滲透。 容積之受限區域可以具有永久 附劑和只有不純物種可以滲 材料形成，包括聚丙烯，聚偏 醋酸酯，矽，表面處理玻璃纖 ectric Company, Pittsfield, 以從以吸附劑為主之氣體儲存 ，甚至於在使用低品質之吸附 追踪不純物（該不純物會使吸 有：氫化物及/或鹵化物氣體， 例如神、罐、氯、N F 3、B F 3、 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 26 1228260 B C 13 ' 二石朋化物（B2H6，或其重氫類，B2D6)、HC1、HBr、HF、 Η I、六氟化鶴，或（C Η 3) 3 S b、六氟化鶴、氟化氫、氣化氫、 石典化氫、漠化氫、鍺、氨、録、硫化氫、碰化氫、蹄化氫、 >臭、埃、氟等。 使用存在於儲存和輸送系統和低壓力下游處理器（例如 離子植入真空室）之間之壓力差可以用來建立從儲存/輸送 系統之氣體流動。使用如同質量流控制器之裝置，當吸附 劑容器壓力減小時可以獲得恒定之流動。 在本發明之實施時，只利用吸附劑材料之低位準加熱， 亦即所謂之熱輔助輸送，可以演算出去吸附氣體之輸送 率，可以很容易獲得高達5 0 0 s c c m以上之流動率。在本發 明之絕熱操作（沒有熱能之輔助輸入到吸附劑媒體）中可以 獲得高輸送率之氣體輸送，只需利用存在於吸附劑容器和 半導體（或其他之工業或製造）處理（例如離子植入，分子射 束蠢晶成長，或化學氣相沈積）之減壓之間之壓力差。 本發明之裝置亦可以很容易設置成單體之形式，例如配 置成氣體盒其中含有多個（例如3個）之吸附劑容器，每一 個總管連在一起用來選擇性的從該等容器之一個或多個輸 送吸附氣體。在該盒中可以更包含有一些獨立之熱電偶， 或其他之溫度感測/監視設備和用以阻止容器之過熱之組 件及/或其所使用之氣體盒之其他内部組件。 該盒可以更包括有：可熔化鏈結加熱器元件，用來對容 器和其中之吸附劑進行選擇性之加熱；喷灑系統；排熱感 測器；有毒氣體監視器，其作用是當感測到有毒氣體時用 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 27 1228260 來關閉該裝置；洗滌器或大吸附裝置；和冗餘壓力和溫 控制裝置。利用此種儲存和輸送系統之裝置可以很容易 15psig獲得500sccni之氣體之輸送率。 本發明之化學吸附劑材料之使用方式具有顯著之進步 任何水、金屬或過渡金屬氧化物之吸附劑材料之大量存 會使吸附氣體之分解產生不希望有之高位準。分子篩子 料最特別，大量之此種吸附劑包含泥土或其他之磺物粘 劑其中包含上述之分解促進劑，會使該儲存和輸送系統 裝置和方法之性能產生不希望有之劣化。 圖2概略的顯示本發明之一具體例之儲存和輸送系統 1 0 0。該系統包含有儲存和分配容器1 0 2，如圖所示，具 壁104圍繞容器之内部容積106。在該容器中包含有盒1 用來保持與氣體不純物種作用之化學吸附劑材料，該氣 不純物種有如氫，其產生是當吸附氫化物（例如氫化珅、 化填）分解時。 圖2所示之容器具有上頸部11 2結合有閥頭組合件1 其中包括有閥。在閥頭之閥被裝在心軸1 2 0上之手輪1 選擇性的致動，和被配置成經由手輪之人工旋轉加以致 動，或是利用自動控制裝置加以轉換，該自動控制裝置 實例有受電腦或微處理機和循環計時器或其他電腦軟體 式控制之氣壓閥致動器。 該閥頭具有出口埠口 1 1 6連接到總管或其他之流動分 組合裝置。 在操作方面，該盒（具有滲透膜調適通道只使氫通過， 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 28 度 在 在 材 合 之 有 10 體 氫 14 18 之 程 配 但 1228260 是不使要被儲存和選擇性分配之氫化物氣體通過）接受通 過容器之膜之不純物種之氫。進入到該盒之内部容積之氫 與化學吸附劑材料接觸和進行反應，用來產生實體反應產 品具有可忽視之蒸氣壓力。然後從該容器排放砷化物使其 中未包含多量之氫。另外，從該容器之内部容積去除氫之 優點是可以減少火災及/或爆炸之危險。最後，從内部容積 去除氫可以用來去除氣相之成分，假如不去除時，會使容 器中之壓力增加到不可接受之高位準。 因此，該盒1 1 0可以很容易配置在氣體儲存和分配容器 之内部容積，進行封裝和氣密式密封該容器或封裝，藉以 防止化學吸附劑與氫或其他之大氣氣體組合，該等氣體與 化學吸附劑組合時會降低去除容器中之氣體不純物之能 力。如圖2所示，當在氣缸裝載吸附劑材料之後可以將該 盒裝入氣缸之内部容積，使該盒露出在該頭部空間氣體。 該盒之結構細部如圖3所示，包括有主體部位1 3 0被滲 透選擇性膜壁1 3 6包圍，該膜對分解產物（例如氫）具有滲 透選擇性，和對其他氣體，例如大氣洩入或發出氣體之物 種（氮、氫）具有選擇性。大氣氣體可以經由閥頭組合件洩 入容器内部，更典型者可以從内部容器壁甚至於吸附劑材 料本身發出氣體。 在該盒之有關端點設有端蓋1 3 2和1 3 4互相配合和密封 到主體部位1 3 0用來形成單體結構。 在膜壁盒Π 0内配置有巨孔媒體1 3 8其上具有快速吸氣 劑，例如鋇之薄膜。該巨孔媒體具有大表面積結構，和形 29 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 成 骨 架 巨 孔 基 體 ， 或 使 用 任 何 傳 統 式 之 大 表 面 積 材 料 ， 例 如 矽 化 物 鋁 化 物 分 子 篩 子 巨 網 聚 合 物 樹 脂 (例如 Am be rlit e ® ; 樹, 脂: )等 〇 該 吸 氣 劑 膜 用 來 以 不 可 逆 之 方 式 化 學 吸 附 滲 透 過 膜 壁 之 污 染 氣 體 〇 例 如 5 在 鋇 之 情 況 產 生 下 列 之 反 應 ·· Ba 4 Η2 —> B a H2 2B a + 0 2 —> 2B a 0 Ba Η Ν2 —> Ba n2 Ba •4 Η0Η —> Ba 0 + B aH 2 在 其 上 支 持 有 吸 氣 劑 膜 之 巨 孔 媒 體 最 好 具 有 比 熱 特 性 用 來 配 合 吸 氣 劑 膜 和 污 染 氣 體 之 放 熱 反 應 〇 亦 即 配 合 該 盒 内 之 熱 反 應 0 該 滲 透 選 擇 膜 選 用 該 儲 存 之 吸 附 氣 體 不 能 滲 透 者 〇 該 盒 1 10 可 以 在 惰 性 氣 體 (例如氬或氮） 之 環 境 下 製 造 成 外 套 盒 缺 後 在 惰 性 氣 體 之 環 境 下 裝 δ又 在 氣 體 儲 存 和 分 配 氣 缸 内 〇 在 使 用 時 J 該 外 套 盒 之 污 染 位 準 維 持 在 接 近 零 之 值 所 以 分 配 之 氣 體 具 有 高 純 度 〇 本 發 明 之 流 體 儲 存 和 分 配 裝 置 和 方 法 ， 在 半 導 體 製 造 處 理 之 各 種 單 元 操 作 時 用 來 送 反 應 劑 非 常 有 用 0 例 如 半 導 體 製 造 處 理 可 能 包 括 有 微 影 步 驟 0 典 型 之 方 式 當 非 常 大 型 積 體 (VLSI ) 和 超 大 型 積 體 (ULS I) 電 路 之 製 造 時 ， 一 個 晶 圓 進 行 1 2到 20 個 微 影 步 驟 〇 依 昭 本 發 明 之 處 理 可 以 減 少 HMDS之蒸氣壓力， ，TMS 光 抗 1虫 劑 成 條 劑 和 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 30 1228260 顯像劑，其方式是吸附被保持在本發明之儲存和分配系統 之實體吸附圖之處理液體。處理流體之安全源可以用在標 準晶圓追踪系統，在製造處理流程之微影步驟，可以用來 對晶圓進行塗膜，顯像，和施加成條光抗姓劑。 本發明之儲存和分配系統亦可以用在清潔或其他之清潔 處理，其中從本發明之流體儲存和分配系統儲存和分配清 潔流體。在清潔時可減少與處理相關之缺陷和延長保養週 期藉以增加工具之使用率。例如用在室清潔之半導體工具 有W C V D工具之N F 3清潔，T i / T i N喷濺工具，和T i / T i N混 合喷濺/CVD工具，和爐之1.1，1-三氯乙烯（TCA)，反式 -1，2-二氣乙烯（t -DCE)和HF清潔，和單晶圓多晶矽 / S i 0 2 (摻雜和未摻雜雙方）配置工具。 清潔氣體可以吸附在依照本發明之吸附劑媒體，形成該 清潔流體之低蒸氣壓力源，當其運輸，儲存和使用時可以 大幅的減小該氣體之危險性。本發明之處理之實施可以利 用如同C 1 2之氣體清潔劑（與A 1配置用電漿一起使用）用來 從處理設備之室壁除去固體和/或化學污染物。 在積體電路製造之半導體製造處理中，由於使用危險源 材料之化學氣相沈積（CVD)會沈積標準矽積體電路之一些 層。其實例包括（1 )多晶矽或磊晶矽之C V D，使用S i Η 4， S i 2 Η 6，或S i H x C 14 - χ ( χ = 0〜4 )作為S i源，該等膜通常摻雜 有 PH3，B2N6 或 AsH3，（2)Si〇2 之 CVD，使用 SiHxClH(x = 0-4) 或T E 0 S作為S i源，摻雜劑之範圍包括三氯化硼，三曱基 硼，三甲基硼化物，三乙基硼，三乙基硼化物，三氯化磷， 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 31 1228260 PH3 或 B2H6，（3)W 之 CVD，以 WF6，有時以 SiH4 或 Si2H6 作 為共反應劑，（4 ) T i N之C V D，使用T i C 14或四雙甲基醯鈦 或四雙乙基醯鈦作為T i源和以氨作為共反應劑，（5 ) S i 3 N 4 之CVD，以SiHxCl4-x(x=0〜4)成長作為Si源和進行氨或 氮電漿放電。上述之處理有些以熱CVD進行，有些是進行 電漿輔助CVD處理，亦可以使用其他形式之辅助，例如使 用UV光。 該等實例表示危險氣體或液體之使用，其輸送之安全性 之改善方法是吸附在實體吸附劑材料上之流體相處理反應 劑用來減小危險氣體或液體之蒸氣壓力藉以形成依照本發 明之安全之處理流體源。 除了半導體製造工業之上述之流體使用實例外，在半導 體製造中還有許多其他之流體反應劑處理步驟。因此上述 之說明不是惟一性者，本發明之以吸附劑為主之流體儲存 和輸送系統更可以廣泛的應用到使用危險材料之各種 C V D，以及在半導體製造工業所實施之其他流體消耗操作。 在上述之說明中是以氣體作為吸附流體用來說明本發 明，但宜瞭解者本發明亦可以廣泛的應用在液體、氣體、 蒸氣，和多相流體，以及流體混合物和單成分流體之儲存 和分配。 本發明之流體儲存和分配容器亦可以設有内部加熱裝置 (圖中未顯示）藉以熱輔助吸附流體之去吸附。最好是使吸 附流體之至少一部份（或全部更佳），利用壓力差調節去吸 附，從含有吸附流體之儲存和分配容器分配。該壓力差之 32 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 建立一方面是利用儲存和分配容器間之流通，另外一方面 是所使用之外部分配環境或執跡。該容器之分配裝置可以 包括有泵，吹風機、風扇、析出器、排出器等，或其他之 活動驅動器，依照從容器到使用分配流體之軌跡之流體流 動。 吸附劑材料在儲存到該儲存和分配容器之前可以接受適 當之處理用來保證不會有追踪成分，該追踪成分會對流體 儲存和分配系統之性能造成不良之影響。例如，吸附劑可 以接受氫氟酸之清洗處理，使其沒有追踪成分（例如金屬和 氧化過渡金屬物種），或被加熱和處理藉以保證具有所希望 之純度和/或性能。 吸附劑之形式可以被設置成為粒子、顆粒、喷出物、粉 末、布、織物材料、蜂巢或其他單石形式，組合物，或其 他有用之吸附劑材料之適當形式，對要被儲存和分配之流 體具有親和力，和對分配操作具有良好之去吸附特性。 對於要被分配之氣體之吸附和去吸附，最好只利用在環 境溫度狀況之壓力差進行操作，本發明之系統之一些實例 有利於使用與儲存和分配容器有關之加熱器用來選擇性的 對固相實體吸附劑媒體選擇性的加熱，藉以對來自固相實 體吸附劑媒體之吸附流體進行熱加強去吸附。 上述之本發明亦有利用使用流體儲存和分配裝置和方 法，在半導體製造處理系統之各種單元操作中用來輸送反 應劑。 圖4顯示本發明之一具體例之儲存和分配系統之概略斜 33 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-] 1228260 視圖，圖中顯示流體分配與半導體製造處理系統2 1 6之關 係。 該儲存和分配系統2 0 0包含有儲存和分配容器2 0 2用來 保持吸附劑材料之台座2 0 4。該吸附劑材料之台座2 0 4被 配置在容器内部位於不純物可滲透膜2 0 5上，其周邊密封 在容器2 0 2之内壁表面。在膜2 0 5之下具有化學吸附劑之 台座2 0 7，在容器之使用時，不純物種滲透經過該膜和與 化學吸附劑反應，用來從容器之内部容積移去不純物。 容器2 0 2之頸部區域2 0 6結合到閥頭2 0 8，在該處經由 閥莖2 1 1結合可人工調整之輪2 1 2，輪2 1 2之旋轉用來開 放該容器，藉以使去吸附氣體流經氣體排放管2 1 0到達線 2 1 4，利用該流動用來進行導體製造作業2 1 6。在該半導體 製造作業2 1 6之後，用過之氣體經過線2 1 8到達處理構件 2 7 0在其中進行處理，然後在線2 2 2從該系統排放。 圖4所示之半導體製造處理系統216亦適於包含有VLSI 和U L S I電路之製造之晶圓微影步驟。可吸附流體（例如 Η M D S和T M S，光抗蝕劑之剖離劑和顯像劑）可以被吸附在固 體吸附劑，例如碳吸附劑，聚合物吸附劑（例如包括可以購 自 Rohm & Haas Chemical Company (Philadelphia, Pa.) 之商標為n A m b e r 1 i t a n之巨網聚合物之材料），石夕化物，氧 化鋁，鋁矽化物等，用在本發明之處理。 本發明之吸附氣體儲存和分配系統亦可以用在晶圓追踪 處理，當製造處理流程之微影步驟時用來對晶圓進行塗 膜，顯像，和剖離光抗钱劑。 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 34 1228260 半導體製造處理系統2 1 6亦包含清潔反應劑之流體儲存 和分配，用來進行清潔，和減少與處理有關之缺陷，經由 延長保養週期用來增加工具之使用率。 上面已經說明了清潔反應劑和半導體工具。在使用時， 清潔反應劑可以吸附式的被保持在儲存和分配容器（包含 對流體反應劑具有吸附親和力之吸附劑材料），用來儲存和 依照需要的選擇分配反應劑（例如，N F 3，It化氫，1，1，1 _ 三氯乙稀，和反式-1,2 -二氯乙稀，氣，氯化氫等。 本發明之處理亦可以用在薄膜材料之化學氣相沈積，使 用C V D前體（例如，矽烷，氯矽烷，T E 0 S，鎢穴氟化物’二 矽烷，四氯化鈦，四雙曱基醯鈦，四雙乙基醯鈦，氨，或 其他氮化物材料等），和摻雜劑材料（例如，填，珅和録 源反應劑）。該摻雜劑源反應劑之實例包括硼化氫，三氯化 硼，三氟化硼，三曱基亞硼酸鹽，三由基硼酸鹽，三乙基 硼酸鹽，三乙基亞硼酸鹽，三氣化磷，三曱基磷酸鹽，三 曱基亞磷酸鹽，三乙基磷酸鹽，三乙基亞磷酸鹽，磷化氫， 砷化氫，二硼化氫等，包括上述含氫摻雜劑源反應劑之重 氫和三氫類。 通常本發明之處理可以用在半導體裝置之製造所使用之 流體，包括作為加入到基體或前體裝置結構之源材料，或 處理反應劑（例如刻劑，罩幕，抗#劑，清洗或其他清潔 流體等），可以被保持在容器内，該容器包含有對流體具有 吸附親和之吸附劑材料。該流體可以是氣體，蒸氣，液體 或其他多相組合物，但是在本發明最好是使用可以被該儲 35 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 1228260 存和分配容器中之吸附劑媒體吸附式保持之蒸氣或氣體流 體。 本發明之氣體儲存和分配方法之處理步驟可以用在（但 不限於用在）離子植入，蠢晶成長，電聚餘刻，反應離子I虫 刻，金屬化，物理氣相沈積，摻雜和化學氣相沈積等。 使用從本發明之儲存和分配系統分配之處理流體可以用 來形成各種電子裝置結構。該電子裝置結構包括（但不限於） 電晶體，電容器，電阻器，記憶體單元，介電材料，各種 摻雜基體區域，金屬化層，通道阻擋層，源極層，汲極層， 氧化物層，場射極元件，鈍化層，交互連接部，聚合物， 電極，溝道結構，離子植入材料層，插頭，和上述電子裝 置結構之前體結構，以及包含有一個以上之上述電子裝置 結構之裝置組合件。 該電子裝置結構亦可以包含記憶體晶片裝置，例如， ROM ， RAM ， SRAM ， DRAM ， PROM ， EPROM ， EEPROM ，和快閃 I己 憶體晶片。另外，該電子裝置結構亦可以包含半導體邏輯 晶片，例如微控制器晶片或微處理器晶片。 本發明之處理之終端使用之電子產品包括電信裝置，如 同電腦之產品，個人數位輔助裝置，電話，平板顯示器， 監視器，音響系統，電子遊樂器，虛擬實境裝置和消費產 品，例如瓦斯爐，電冰箱，冷凍庫，洗碗機，洗衣機，烘 衣機，加濕機，除濕機，冷氣機，全球定位裝置，照明系 統，和上述者之遙控器等。 在一較佳方面中，儲存和分配容器中之流體源選擇性的 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 36 1228260 供給到半導體製造處理系統用來進行離子植入，其中離子 植入之流體源可以以金屬有機化合物構成，該金屬有如 紹，錦，錄，妈，銳，组，銅，韵，把，銀，铑，金，鎢， 鈦，錄，鉻，銦，鈒，或該等金屬之二種以上之組合。 圖5概略的表示離子植入處理系統3 0 0其中包括有儲存 和分配容器3 0 2在其内部容積含有吸附劑材料3 0 6，該内 部容積如離子植入室3 0 1所示用來保持砷化氫氣藉以進行 基體3 2 8之離子植入摻雜。該吸附劑材料亦可以選擇性的 與化學吸附劑材料結合，用來去除容器中之不純物種。 該儲存和分配容器3 0 2包含有容器壁3 0 6用來包圍一個 内部容積藉以保持吸附劑材料3 0 6，該材料3 0 6形成珠形， 粒子或其他被細分之形式。吸附氣體被保持在該容器之内 部容積位於吸附劑材料之上。 該儲存和分配容器3 0 2包括有閥頭3 0 8以氣流相通之方 式耦合到排放線3 1 2。壓力感測器3 1 0被配置在線3 1 2，與 質量流控制器3 1 4 —起；其他之監視和感測組件亦可以與 該線耦合，和與控制裝置（例如致動器，回饋和電腦控制系 統，循環計時器等）介面接合。 離子植入室3 0 1含有離子射束產生器或離子化器3 1 6用 來接受來自線3 1 2之分配氣體（例如砷化氫），和產生離子 射束3 0 5。該離子束射3 0 5通過用以選擇需要之離子和排 斥非選擇離子之質量分析器單位3 2 2。 被選擇之離子通過加速電極陣列3 2 4和偏轉電極3 2 6。 聚焦後之離子射束撞擊在被配置於可旋轉保持器3 3 0上因 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 37 1228260 而裝在心軸332之基體元件328。As +離子之離子來 需要可以用在η摻雜基體藉以形成η摻雜結構。 離子植入室3 0 1之有關部份分別利用泵3 2 0，3 4 2 之裝置經由線3 1 8，3 4 0和3 4 4排出。 圖6是可以在圖5所示之型式之處理系統形成之 電晶體結構4 0 0之剖面正面圖，其中包含有η摻雜源 和η摻雜沒極41 0之區域。基體4 0 2是具有閘極氧 4 0 8之Ρ型基體在其上形成有閘極層4 0 6。該η摻雜 汲極區域之形成方法是使A s +離子以適當之能量（例 1 1 0 K e V )撞擊在基體，用以獲得具有適當之通量（例 個離子/ c m2)之區域4 0 4和4 1 0，作為所希望之終端 晶體結構。 在本發明之圖6所示之結構之製造時，A +離子之： 法是從儲存和分配容器導入砷化氫或其他之砷化氫 體物種，在該容器中該前體氣體以適當之壓力被吸 儲存，例如在6 0 0〜7 5 0 T 〇 r r之範圍，實質上為大氣 圖7是靜態隨機存取記憶器（SRAM )結構（5 0 0之一 剖面正面圖，包含有使用從圖1所示之儲存和分配 配之氣體反應劑所形成之結構特徵。 該SRAM結構500包含有基體502其中含有P型矽 沈積有氧化物層5 0 4，該層5 0 4包含有利用與上述； 之矽源前體，以磊晶薄膜沈積所形成之S i 0 2，供給 明之流體儲存和分配容器。 另外，氧化物層5 0 4可以以基體5 0 2之氧化物形 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 38 射如有 和3 4 6 NMOS 極4 04 化物層 源極和 如， 如 1015 使用電 杉成方 前體氣 附式的 壓力。 部份之 容器分 在其上 相同 自本發 成，藉 1228260 以在基體5 0 2上形成層5 0 4，依照本發明之處理，使用從 流體儲存和輸送容器分配之氧化劑。 在氧化物層5 0 4上重疊聚矽電阻器元件5 1 0之側面層區 域5 0 8和5 1 2，被如同A s +之η摻雜劑，或銻或磷摻雜劑物 種適當的摻雜，藉以產生η摻雜側面區域。重疊之介質層 5 0 6利用化學氣相沈積以石夕化物形成，如同上述之層5 0 4 之形成。矽化物層5 0 6被流體相蝕刻劑（依照本發明之處 理，從儲存和分配容器適當的分配）刻去，用來產生阱或溝 道作為金屬化元件5 1 4。 圖7所示之S R A Μ單元之多晶矽電阻器結構之製造處理之 進行可以經由分配處理流體用來進行離子植入，化學氣相 沈積，鍅刻和金屬化之處理步驟。宜瞭解者，本發明之處 理步驟亦可以在流體環境進行，在製造之軌跡其交互作用 和支持用來使電子裝置結構之製造處理之分配流體之利用 易於進行。 圖8表示積體電路結構之一部份之概略圖，該積體電路 結構包括有積體電容器，可以利用本發明之處理製造。 積體電路6 0 1之所示部份包括有第1有源裝置6 1 0，如 同傳統式之金屬-氧化物-半導體場效電晶體（MOSFET)和電 容器6 0 5，使用有介質膜層，例如形成在基體6 1 5 (例如矽 基體）上鋇锶鈦化物（B S Τ )層。圖中亦顯示第二電晶6 1 0之 >及極區域。 使用在此種結構之有源裝置亦可以構建成NMOS，PMOS 或C Μ 0 S結構，和可以供積體電路之終端應用。此種結構之 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1 39 1228260 其他重要之有用之有源裝置包括雙極接合電晶體和鎵砷化 物M F S F E T。使用從本發明之吸附劑儲存和分配系統所分配 反應劑之處理方法可以用來製造電晶體6 1 0和6 2 0。 在圖8中，電晶體6 1 0和6 2 0包括有場氧化物區域6 2 5 和6 3 0由S i 0 2形成，作為電晶體6 1 0和相鄰裝置（例如電 晶體6 2 0 )之間之絕緣體。 電晶體6 1 0之源極和汲極區域6 3 5和6 4 0之形成是以η 型不純物（例如砷或磷）摻雜用來形成Ν Μ 0 S結構。矽化物 6 4 5之選擇層被配置在源極和汲極區域6 3 5和6 4 0上，用 來減小源極和汲極電阻，可以用來增大電晶體6 1 0所產生 之電流。 電晶體6 1 0之閘極6 5 0包括以η型不純物摻雜之多晶矽 6 5 5，利用離子植入或蒸氣摻雜，使用從本發明之處理之儲 存和分配容器分配之流體。閘極多晶石夕6 5 5被配置在S i 0 2 間隔物6 5 0上。矽化物6 6 2之選擇層亦被配置在閘極聚矽 6 5 5上用來減小閘極6 5 0之電阻。然後將摻雜有磷之P玻 璃之絕緣層6 6 5配置在電晶體6 1 0和6 2 0上，用來對電晶 體提供保護和易於電連接。 然後在絕緣層6 6 5蝕刻接觸窗6 6 6用來使裝置閘6 5 0和 源極和没極區域（例如區域6 3 5和6 4 0 )露出。雖然在圖8 中顯示只有電晶體6 1 0和6 2 0之汲極區域在積體電路之剖 面露出，但宜暸解者，閘極和源極露出到積體電路6 0 1之 其他區域，位於所示剖面之外。 至少有一個電容器（例如圖8所示之電容器6 0 5 )形成在 40 326\ 總檔\88\8810S256\88108256(替換)-1 1228260 積體電路（例如絕緣層表面1之上。該電容器6 0 5包括有： 第一電極6 7 0，形成在絕緣層表面上；介電薄膜區域6 7 5， 位於第一電極6 7 0之上；和第二電極6 8 0，形成在介電膜 區域6 7 5上，形成與第一電極6 7 0面對。該第一電極6 7 0 可以具有二層結構，例如一層始覆蓋在一層鈦氮化物上。 鉑是適合之電極材料，然而，它易於與矽反應。其結果是 擴散障壁適於用作第二電極層形成與絕緣層表面接觸用來 進行基體6 1 5之鉑和矽之間之化學反應。該二層結構之每 一層之適當厚度在大約0.01〜0.5mm之範圍。 另外，圖8所示之一般型式之積體電路，亦可以在絕緣 層665之表面上，以特定之型樣形成導電之交互連接層之 配置，藉以以所希望之方式，經由蝕刻區域電連接到一些 裝置和其他之電路組件。 圖8所示之裝置結構之另外一種構造是可以使第一電極 6 7 0成為適當之導電材料之單層結構。第一電極6 7 0之適 當之總厚度，不論是1層或2層結構，最好在大約0. 1至 0.5// m之範圍。第一電極670最好大於第二電極680用來 提供對第一電極之電連接。 在電容器6 0 5之形成之後，將絕緣材料6 8 5 (例如S i 0 2) 配置在電容器605之邊緣區域690、691和692，當交互連 接層之形成時用來防止第一和第二電容器電極之間之短 路。然後在絕緣層和對應之蝕刻接觸窗上形成交互連接層 6 9 5，用來以所希望之方式電連接該裝置6 1 0和6 2 0和電容 器6 0 5。適用於交互連接層之材料包括鋁和/或銅，其配置 41 3 26\總檔\8 8\8 8108 25 6\8 810825 6(替換)-1 1228260 可以利用從本發明之處理之吸附劑儲存和分配容器分配之 對應之金屬有機前體。在積體電路601中，電晶體610之 汲極6 4 0電連接到電容器6 8 0之第一電極6 7 0，和電容器 之第二電極6 8 0電連接到電晶體6 2 0之源極。 宜瞭解者上述之本發明之進行經由吸附劑媒體之選擇用 來輸送半導體製造工廠之各種半導體製造反應劑，不需要 熟悉技術者之進行實驗就可以決定分配之模態，利用簡單 之吸附和去吸附測試就可以決定適當之材料和處理條件。 上面已經對本發明之特徵，觀念和具體例進行顯示和描 述，但宜暸解者，本發明亦可適用於此處所揭示之範圍内 之各種其他之具體例，特徵和實施。因此本案所主張之發 明，在上述所揭示之精神和範圍内，可以被廣義的構建和 解讀。 42 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-1

Claims (1)

1228260 6 .如申請專利範圍第5項之以吸附劑為主之氣體儲存和 分配系統，其中該化學吸附劑材料被支持在該盒之内部之 支持基體上。 7 .如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存和 分配系統，其中該化學吸附劑材料選自： (A )族Π金屬； (B )淨化劑，包括支持劑與其結合，但是不共價結合，化 合物在有污染物存在時用來提供陰離子與其作用，藉以有 效去除不純物，該化合物選自下列群組之一或多種膜： (i )陰碳離子源化合物，其對應之質子化陰碳離子化合物 具有從大約2 2到3 6之p K a值；和 (i i )陰離子源化合物，經由陰碳離子源化合物和吸附氣 體之反應而形成；和 (C )淨化劑，包含： (i )惰性支持劑，具有表面積範圍從大約5 0至 1 0 0 0 m2 / g m，和穩定加熱到至少大約2 5 0 °C ;和 (i i )活性淨化物種，存在於支持劑上，支持劑濃度從大 約0 . 0 1到1 . 0 m ο 1 /公升，其形成是在支持劑上配置族I A 金屬選自鈉，钟，錄7，和絶以及其混合物和合金和在該支 持劑上之熱解物。 8 .如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存和 分配系統，其中該化學吸附劑材料選自包含鋇、鋰、鈣、 和鎂之群組。 9 .如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存和 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 44 1228260 分配系統，其中該化學吸附劑材料選自包含三苯曱基鋰和 砷化鉀之群組。 1 〇.如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存 和分配系統，其中該化學吸附劑材料被設置成為與不純物 材料分離之台座，與實體吸附劑媒體之台座形成氣流相通。 Π .如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存 和分配系統，其中該化學吸附劑擴散到該儲存和分配容器 中之整個實體吸附劑媒體台座。 1 2.如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存 和分配系統，其中該固相實體吸附劑媒體所包含之材料選 自包含晶體鋁矽化物，氧化鋁，矽化物，碳，巨網聚合物， 和石夕藻土之群組。 1 3.如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存 和分配系統，其中該化學吸附劑材料被設在儲存和分配容 器内成為薄膜之形式。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之以吸附劑為主之氣體儲存 和分配系統，其中該化學吸附劑材料之薄金屬膜包含有選 自鎖、錯、約’和錢之群組之材料。 1 5.如申請專利範圍第1項之吸附劑為主之氣體儲存和 分配系統，其中該化學吸附劑材料被分離在該儲存和分配 容器之内部容積之區域。 16. —種盒（capsule)，用來吸附可能存在於其環境之不 純物氣體，其特徵是包含有選擇性滲透膜壁在其中界定有 該盒之内部容積，當不純物氣體滲透通過該選擇性滲透膜 45 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 和與化學吸附劑材料接觸時，就與該吸附劑材料反應。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之盒，其中該化學吸附劑材 料被支持在該盒之内部容積之支持劑基體上。 1 8 .如申請專利範圍第1 6項之盒，其中該化學吸附劑材 料選自： (A )族Π金屬； (B )淨化劑，包括支持劑與其結合，但是不共價結合，化 合物在有污染物存在時用來提供陰離子與其作用，藉以有 效去除不純物，該化合物選自下列群組之一以上： (i )陰碳離子源化合物，其對應之質子化陰碳離子化合物 具有從大約2 2到3 6之p K a值；和 (i i )陰離子源化合物，經由陰碳離子源化合物和吸附氣 體之反應而形成；和 (C )淨化劑，包含： (i )惰性支持劑，具有表面積範圍從大約5 0至 1 0 0 0 m2 / gm，和穩定加熱到至少大約2 5 0 °C ;和 (i i )活性淨化物種，存在於支持劑上，支持劑濃度從大 約0 . 0 1到1 . 0 m ο 1 /公升，其形成是在支持劑上配置族I A 金屬選自納，鉀，錄1，和絶以及其混合物和合金和在該支 持劑上之熱解物。 1 9 .如申請專利範圍第1 6項之盒，其中該化學吸附劑材 料選自包含鋇、勰、鈣、和鎂之群組。 2 0 .如申請專利範圍第1 6項之盒，其中該化學吸附劑材 料選自包含三苯甲基鋰和砷化鉀之群組。 46 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 Λ Μ —一·丨發明專利說明書 (本說明書格式、順序及粗體字，請勿任意更動，※記號部分請勿填寫 ※申請案號·· 88108256 ※申請日期：88/05/20 ※IPC分類： I2H3 壹、發明名稱··（中文/英文） (中文）供高純度氣體分配用之以吸附劑為主之氣體儲存及輸送系統、半導體裝置 製造用之裝置及方法、利用其等之產品及前體構造 (英文）SORBENT-BASED GAS STORAGE AND DELIVERY SYSTEM FOR DISPENSING OF HIGH-PURITY GAS? AND APPARATUS AND PROCESS FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICES, PRODUCTS AND PRECURSOR STRUCTURES UTILIZING SAME
武、申睛人·（共1人) 姓名或名稱：（中文/英文） (中文）尖端科技材料公司 (央文）Advanced Technology Materials, Inc. 代表人：（中文/英文） 奥利佛·A·Μ·齊茨曼 住居所或營業所地址：（中文/英文） (中文）美國康乃狄格州丹伯里市康摩斯路7號 (英文） 國籍·（中文）美國（英文）USA 參、發明人：（共4人） 姓名：（中文/英文） (1) 史蒂文· J ·赫爾特奎斯特 (2) 格儉· Μ ·湯姆 (3) 彼得· S ·柯林 (4) 詹姆斯· V ·麥克馬納斯 住居所地址：（中文/英文）
326\總檔，\88\88108256\88108256(替換 1 1228260 93. 93. 20 - ^ ^ Γ~替換頁 拾、申請專利範b a 1>> 一 1. 一種以吸附劑為主1之iriir儲和分配系統，其特徵是 包含有： 儲存和分配容器，含有固相實體吸附劑媒體並具有被吸 附在其上之吸附氣體； 化學吸附劑材料，位於該儲存和分配容器内，對吸附氣 體之不純物具有化學吸附親和力，被配置成用來化學吸附 該不純物藉以以氣相將其從儲存和分配容器中除去，其中 該化學吸附劑材料係被限制與吸附氣體反應； 分配組合件，粞合成與儲存和分配容器形成氣流相通， 用來選擇性從儲存和分配容器排放去吸附之吸附氣體。 2. 如申請專利範圍第1項之吸附劑為主之氣體儲存和分 配系統，其中該化學吸附劑材料被障壁構件隔離成不能與 吸附氣體接觸，該障壁構件使不純物能夠滲透但是吸附氣 體不能滲透。 3. 如申請專利範圍第2項之以吸附劑為主之氣體儲存和 分配系統，其中該障壁構件包含選擇性滲透膜。 4. 如申請專利範圍第3項之以吸附劑為主之氣體儲存和 分配系統，其中該選擇性滲透膜之構建材料選自包含聚丙 嫦，聚偏氣乙烯，聚四氟*乙婦，聚氟醋酸，石夕，表面處理 玻璃纖維，和聚氧化二甲苯膜之群組。 5 .如申請專利範圍第1項之以吸附劑為主之氣體儲存和 分配系統，其中該化吸附劑材料被包含在盒中，該盒包括 有不純物可以滲透但是吸附氣體不能滲透之膜。 43 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 93. 2. -4 替换頁 2 1 . —種供給反應劑氣體之方法，其特徵是所包含之步驟 有： 設置一種以吸附劑為主之氣體和分配系統，該系統包 含：儲存和分配容器，含有固相實體吸附劑媒體並具有被 吸附在其上之反應劑氣體；化學吸附劑材料，位於該儲存 和分配容器内，對反應劑氣體之不純物具有化學吸附親和 力，被配置成用來化學吸附該不純物藉以以氣相將其從儲 存和分配容器中除去，其中該化學吸附劑材料係被限制與 反應劑氣體反應；以及分配組合件，耦合成與儲存和分配 容器形成氣流相通，用來選擇性從儲存和分配容器排放去 吸附之反應劑氣體； 化學吸附在該儲存和分配容器中之反應劑氣體之氣相不 純物，藉由使用被限制與吸附氣體反應之化學吸附劑材 料，而以氣相將其除去； 從該實體吸附劑媒體去吸附反應劑氣體；和 從該儲存和分配容器排放被去吸附之反應劑氣體。 22. —種在基體上或基體中製造電子裝置結構之方法，其 特徵是所包含之步驟有： 設置一種以吸附劑為主之氣體和分配系統，該系統包 含：儲存和分配容器，其中含有固相實體吸附劑媒體具有 被實體吸附在其上之流體用來製造電子裝置結構；化學吸 附劑材料，位於該儲存和分配容器内，對流體之不純物具 有化學吸附親和力，被配置成用來化學吸附該不純物藉以 以氣相將其從儲存和分配容器中除去，其中該化學吸附劑 47 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 93. 2. -4 替換頁 材料係被限制與該流體反應；以及分配組合件，耦合成與 儲存和分配容器形成氣流相通，用來選擇性從儲存和分配 容器排放去吸附之流體； 從該實體吸附劑媒體去吸附該流體，和從該儲存和分配 容器分配該流體；和 在有效使用基體上或基體内之流體或其成分之條件下， 使基體和分配自該儲存和分配容器之流體接觸； 其中該儲存和分配容器更包含有流體之不純物之化學吸 附劑，且該化學吸附劑係被限制與流體反應，藉以能夠以 高純度狀況分配流體。 2 3.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該接觸步驟包 括有選自下列群組之處理步驟： (a )離子植入； (b )蠢晶成長， (c )電漿蝕刻； (d )反應離子蝕刻； (e )金屬化； (f )物理氣相沈積； (g )化學氣相沈積； (h)微影（photolithography); (ί )清潔；或 (j )摻雜。 24. —種在基體上或基體中製造電子裝置結構之方法，其 特徵是所包含之步驟有： 48 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 93. 2.〜4 替換頁
設置一種以吸附劑為主之氣體和分配系統，該系統包 含··儲存和分配容器，其中含有固相實體吸附劑媒體並具 有被實體吸附在其上之源流體作為電子裝置結構之材料成 分；化學吸附劑材料，位於該儲存和分配容器内，對源流 體之不純物具有化學吸附親和力，被配置成用來化學吸附 該不純物藉以以氣相將其從儲存和分配容器中除去，其中 該化學吸附劑材料係被限制與該源流體反應；以及分配組 合件，耦合成與儲存和分配容器形成氣流相通，用來選擇 性從儲存和分配容器排放去吸附之源流體； 從該實體吸附劑媒體去吸附該源流體，和從該儲存和分 配容器分配該源流體； 在有效將該材料成分沈積在基體上或基體内之條件下， 使基體和分配自該儲存和分配容器之源流體接觸；和 藉由使用被限制與源流體反應之化學吸附劑材料而化學 吸附存在於容器中之不純物，否則會減小被分配流體之純
度。 25. —種在基體上或基體中製造電子裝置結構之方法，其 特徵是所包含之步驟有： 設置一種以吸附劑為主之氣體和分配系統，該系統包 含：儲存和分配容器，其中含有固相實體吸附劑媒體具有 被實體吸附在其上之流體用來製造電子裝置結構，被用在 電子裝置結構之製造，但是不形成電子裝置結構之材料成 分；化學吸附劑材料，位於該儲存和分配容器内，對流體 之不純物具有化學吸附親和力，被配置成用來化學吸附該 49 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 替換頁 不純物藉以以氣相將其從儲存和分配容器中除去，其中該 化學吸附劑材料係被限制與該流體反應；以及分配組合 件，耦合成與儲存和分配容器形成氣流相通，用來選擇性 從儲存和分配容器排放去吸附之流體； 從該實體吸附劑媒體去吸附該流體，和從該儲存和分配 容器分配該流體；和 在有效使用該基體上或基體内之流體或其成分之條件 下，使基體和分配自該儲存和分配容器之流體接觸； 其中該儲存和分配容器包含有流體之不純物之化學吸附 劑，且該化學吸附劑係被限制與流體反應，藉以能夠以高 純度狀況分配流體。 2 6.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該電子裝置結 構選自下列之群組： (a )電晶體， (b)電容器； (c )電阻器； (d )記憶體單元； (e )介電材料； (f )埋入摻雜基體區域； (g )金屬化層； (h )通道阻擋層； (i )源極層； (j )閘極層； (k )汲極層； 50 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 (1 )氧化物層； (m )場發射元件， (η )鈍化層； (〇 )交互連接器； (ρ )聚化物； (q )電極； (r )溝道結構； (s )離子植入材料層 (t )插頭； (u )上述之（a )〜（t )電子裝置結構之前體結構；和 (v)包含上述之（a)〜（t)電子裝置結構之至少一個之裝 置組合件。 2 7.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該電子裝置結 構包含記憶體晶片裝置。 2 8.如申請專利範圍第2 7項之方法，其中該記憶體晶片 裝置包含選自下列群組之裝置： (i )R0M 晶片； (i i )RAM 晶片； (i i i ) S R A M 晶片； (iv) DRAM 晶片； (v) PROM 晶片； (vi) EPR0M 晶片； (vii) EEPROM 晶片；及 (v i i i )快閃記憶體晶片。 51 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 抑· 2·〜 替換頁 2 9 .如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該電子裝置結 構包含半導體邏輯晶片。 3 0 .如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該電子裝置結 構包含選擇自微控制器和微處理器之群組之半導體邏輯晶 片。 3 1 .如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該電子裝置結 構包含微控制器。 3 2.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該電子裝置結 構包含微處理器。 3 3.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該接觸步驟包 含離子植入。 3 4.如申請專利範圍第3 3項之方法，其中離子植入用之 流體包含金屬有機化合物，其金屬之一部份選自包含有 銘、鋇、錄、妈、銳、钽、銅、齡、把、銀、姥、金、鶴、 鈦、鎳、鉻、鉬、飢，和上述者之組合之群組。 3 5.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該接觸步驟包 含化學氣相沈積。 3 6.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該接觸步驟包 含多晶矽之化學氣相沈積。 3 7.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該接觸步驟包 含在基體上形成摻雜多晶矽材料。 3 8.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該實體吸附劑 媒體包含有吸附劑材料選自含碳材料，矽化物、氧化鋁、 鋁矽化物、矽藻土和聚合物吸附劑材料。 326\總檔\88\88 Η)8256\88108256(替換)-2 52 1228260 4 3 9 .如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該接觸步驟包 含以前體進行化學氣相沈積，該前體之選自群組包含： 矽烷； 二矽烷； 氯矽烷； 六就化鎢； 三氯化鈦； 四雙甲基醯鈦； 四雙乙基醯鈦； 氨； 四乙基正矽化物； 砷化氫； 罐化氫； 硼化氫； 二硼化氫； 三氟化硼； 三氣化硼； 三曱基硼酸鹽； 三曱基亞硼酸鹽； 三乙基硼酸鹽； 三乙基亞硼酸鹽； 三氯化磷； 三甲基磷酸鹽； 三甲基亞磷酸鹽； 53 326\總檔\88\88108256\88108256(替換)-2 1228260 三乙基磷酸鹽；及 三乙基亞磷酸鹽。 93. 2. -4 替換頁
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TW088108256A 1998-05-21 1999-05-20 Sorbent-based gas storage and delivery system for dispensing of high-purity gas, and apparatus and process for manufacturing semiconductor devices, products and precursor structures utilizing same TWI228260B (en)

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