TWI436818B - 自試劑之固體源輸送該試劑之系統 - Google Patents
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Description
大致上本發明係有關來源試劑的包裝和材料輸送系統。於特定態樣中，本發明係有關試劑從其固體源的輸送，來源試劑之相應貯存與配送容器，以及可用於半導體裝置製造上採用之低壓流體諸如氣體或蒸氣之輸送用之高傳導閥，以及使用此種閥之系統及方法。
化學試劑係以寬廣多樣形式使用。於某些情況下，化學試劑係以蒸氣形式使用，且係從最初為固體形式例如於周圍溫度和周圍壓力條件下為固體形式的來源所衍生。於此種情況下，固體源可揮發來形成期望的試劑蒸氣。
固體源之實例包括諸如癸硼烷和十八硼烷等硼烷化合物，硼烷化合物可用作為半導體製造中的硼摻雜來源。
當使用固體源材料來提供蒸氣試劑時，固體材料可被加熱來誘發相轉變成為氣相，例如藉昇華轉變成氣相，或經由執行固體至液體至蒸氣的串列轉變成為氣相。
不幸，習知此種蒸氣產生用之固體源加熱方法有多
項缺點。
典型地，難以用可確保來源材料之固體質塊中具有期望的溫度均勻度之方式來加熱固體源材料。此種問題於可昇華固體，其中溫度不均可能導致蒸氣從固體爆發出的情況特別尖銳。此種爆發又形成試劑輸送系統中的壓力擾動，結果導致未臻理想的氣化與質量傳送。因此理由故，改良加熱固體的溫度均勻度乃固體源材料使用上的基本挑戰。溫度不均的另一項不良影響係發生蒸氣冷凝於處理系統的非期望的位置，諸如蒸氣冷凝於轉運管線和轉運閥。
使用固體源材料的另一項缺點，係於疏鬆填裝固體的熱傳導不良。大多數情況下，固體源材料最初係以微粒、顆粒、粉末或其它非連續形式來提供。於此種非連續形式中，材料的表面對體積比可能極高，粒子內部熱量的固體傳導適合執行粒子內傳熱，但粒子間間隙表示於粒子的整個體積內部的限制性傳熱阻力。如此，固體材料的體積密度將影響傳導熱量的傳送。
使用固體源材料所遭遇的另一項問題，是供應容器中來源材料的高度感測問題。高度感測乃程序監視、以及來源材料的揮發控制、以及來自於供應容器的蒸氣的輸送所需。因供應容器可能放置於熱的環境或裝配有加熱組件來輔助從容器壁導熱至容器內部所容納的固體源材料，容器可能受到可用空間或容積限制而不允許安裝高度感測儀器封裝體。即使並非此種情況，高度感測儀器封裝體也可能有與容器及容器內的固體材料加熱所遭逢的溫度不可相容的相關溫
度限制。
使用固體源材料的另一項問題，係供應容器的清潔與再度使用的問題。固體於容器內部揮發，結果導致於容器內壁上的固體沉積物，固體沉積物期望於揮發操作完成後從壁面去除。此種固體的去除供容器的再度使用極為耗時、勞力密集且成本昂貴。此外，清潔程序的本身可能導入與必須使用的清潔劑等相關的額外風險諸如毒性、自燃性等。
由於此等理由故，技藝界持續尋找解決之道，該等解決之道有助於以下述方式來使用固體源材料：(i)最小化因接受加熱的固體空隙造成受熱材料的溫度不均和導熱阻力之不良影響；(ii)當進行揮發操作時配合監視於供應容器內的固體材料高度或固體材料量；以及，(iii)於揮發操作完成後，輔助供應容器的刷新與再度使用。
至於低壓氣體和蒸氣輸送上之一種相關考量，跨流體貯存與輸送系統之各個組成元件間的壓降亦即沿流體流徑的壓降可能構成一大問題。
舉例言之，於半導體元件的製造中，常見使用低壓流體試劑來用於諸如離子植入、化學氣相沉積、蝕刻、與清潔操作等應用用途。
用於此等用途之低壓流體貯存與輸送系統之說明例，美國專利5,518,528揭示基於物理吸附劑之流體貯存與配送系統，其中氣體係於低壓例如低於約700托耳之次大氣壓位準貯存與配送。
至於另一實例，美國專利6,089,027、美國專利
6,101,816及美國專利6,343,476描述一種流體貯存與配送系統，其中流體係容納於一容器內部，該容器具有流體壓力調節器設置於其內部，且可操作來經由配送總成排放流體至與半導體耦聯的流回路。於此種系統中，經由適當選擇流體壓力調節器的設定點壓力，流體可於次大氣壓位準配送供使用。
由於此等用途中涉及有限壓力驅動力，低壓流體試劑的流動受到系統組件所限，而有過度壓降特性。此種情況可能對下游消耗處理以及對使用配送流體所製造的產物，造成嚴重不良影響。
此外，於從其中流體係儲存於物理吸附劑介質的容器中配送流體時，與流體供應容器相關聯的組件存在有過度壓降，對來自容器的流體達成高度利用率的能力造成嚴重限制。其理由為當流體耗盡時，流體壓力下降至流體的配送不再可能的最終位準。容器內的剩餘量隨後構成無法使用的「殘油」或「殘渣」。
舉例言之，於前述美國專利5,518,528所揭示之特定容器型別中，諸如胂之氣體可貯存於吸附劑上。於隨後使用時，氣體解吸附且配送，下降至10-20托耳壓力，隨後系統無法再以夠高流速來配送氣體。若可降低用來配送的系統組件的壓降，則可繼續配送至甚至更低壓力。舉個特例，可達成連續配送操作至2托耳壓力，結果導致來自於容器的流體利用率增高顯著，例如增高約10%。
因此之故，此技術領域持續尋找以可最小化壓降於流體配送系統組件和流回路之不良影響之方式，輔助於諸如
前文說明之應用用途中，低壓流體之輸送的解決之道。
本發明係有關一種自試劑之固體源輸送該試劑之系統、來源試劑的封裝、材料貯存與配送系統包括來源試劑的貯存與配送容器、及可用於半導體裝置製造上採用的低壓流體(例如氣體或蒸氣)之輸送之高傳導閥、以及，使用此等閥之系統和方法。
於一個態樣中，本發明係關於一種自試劑之固體源輸送該試劑之系統，包含：一結構，設置成保持固體來源材料由該結構之至少一部分所限制，用來藉固體源材料之揮發而從該固體源材料加熱且產生蒸氣；一熱源，設置來加熱用於此種揮發的固體源材料；以及，一蒸氣配送總成，設置來從該系統排放該蒸氣。
於另一個態樣中，本發明係關於一種自試劑之固體源輸送該試劑之方法，包含：保持固體源材料藉一保持結構的至少一部分限制；加熱該固體源材料來藉固體源材料的揮發而從該固體源材料產生蒸氣；以及，回收此種蒸氣。
又一個態樣中，本發明係關於一種具有優異特性的閥流量係數之閥，該閥可用於低壓流體的輸送，以及，關於使用此種閥之系統及方法。
於一個態樣中，本發明係關於一種高傳導閥，包括：界定閥室於其中的閥本體；與該閥室連通之入口通道，和與該閥室連通之出口通道，分別用於流體的流進與流出閥本體；允許閥元件於閥室內介於全開位置與全關位置間移動之
一個閥元件；以及，允許該閥元件於閥室內介於全開位置與全關位置間移動之致動器總成，其中該入口通道和出口通道連同閥室允許當閥元件於開位置時，流體的流經閥本體，以及其中該入口通道和出口通道實質上彼此垂直。
本發明之另一態樣係有關一種流體輸送系統，包括本發明之閥耦聯於流體容器。
本發明之又一態樣係有關一種製造半導體之系統，包含本發明之閥耦聯於半導體製造工具。
本發明之又另一態樣係有關一種使用本發明之閥之方法，包含：將閥設置成與流體呈流量控制關係；以及，選擇性開啟閥，以該處理程序所要求的速率，配送流體予一流體耗用處理程序。
本發明之又另一態樣係有關一種使用本發明之流體輸送系統之方法，包括：提供一試劑於該容器；以及，選擇性開啟該容器，以此種處理程序所要求的速率，自容器配送試劑至一試劑耗用處理程序。
其它本發明之態樣、特徵和實施例，由後文揭示及隨附之申請專利範圍將更為彰顯。
10‧‧‧試劑輸送系統
12‧‧‧容器
14‧‧‧內容積
16‧‧‧板件
18‧‧‧槽口
20‧‧‧互連孔隙度
22‧‧‧主軸、伸縮軸
30‧‧‧固體源材料
32‧‧‧底板
34‧‧‧側壁
36‧‧‧頂壁
38‧‧‧外套加熱夾套
39‧‧‧蒸氣空間加熱夾套、頂加熱器
40‧‧‧外套加熱夾套、中加熱器
42‧‧‧外套加熱夾套、底加熱器
44‧‧‧固體填充埠口
50‧‧‧過濾器
52‧‧‧排放管
54‧‧‧高傳導閥、高傳導流量控制閥
56‧‧‧閥本體
58‧‧‧手動致動器
60‧‧‧排放配件
62‧‧‧流體配送管線
64‧‧‧流量控制單元
66‧‧‧處理設施
68‧‧‧管線
70‧‧‧流出流減除綜合設施
72‧‧‧管線
76‧‧‧流體貯槽與幫浦總成
78‧‧‧主貯槽
82‧‧‧熱交換器
86‧‧‧管線
100‧‧‧試劑輸送系統
102‧‧‧容器
106‧‧‧固體源材料
108‧‧‧槽道化板件
110‧‧‧高傳導流量控制閥
112‧‧‧過濾器
114‧‧‧流體排放管線
116‧‧‧流量控制單元
118‧‧‧下游處理設施
120‧‧‧管線
122‧‧‧減除設施
124‧‧‧排放管線
126‧‧‧螺紋軸環
128‧‧‧螺紋輸送器螺桿
130‧‧‧驅動單元
132‧‧‧驅動齒輪
136‧‧‧齒輪
138‧‧‧監視單元
140‧‧‧信號傳輸線
142‧‧‧中央處理單元(CPU)
144‧‧‧監視器
180‧‧‧供應容器
182‧‧‧固體源材料
184‧‧‧加熱夾套
186‧‧‧管線
190‧‧‧進氣埠口
192‧‧‧閥頭部
194‧‧‧貯存與配送容器
196‧‧‧物理吸附劑床
198‧‧‧手動輪致動器
200‧‧‧配送埠口
202‧‧‧管線
204‧‧‧流量控制單元
206‧‧‧流體利用設施
208‧‧‧管線
210‧‧‧流出流處理設施
212‧‧‧管線
216‧‧‧來源試劑物件
220‧‧‧核心本體
250‧‧‧試劑輸送系統
256‧‧‧固體供應容器
258‧‧‧管線
260‧‧‧溶解槽
262‧‧‧推進器
264‧‧‧溶劑供應容器
266‧‧‧管線
268‧‧‧管線
270‧‧‧過濾或篩選單元
272‧‧‧管線
274‧‧‧管線
276‧‧‧容器
278‧‧‧管線
280‧‧‧致冷器/冷凝器單元
282‧‧‧管線
284‧‧‧流體利用設施
286‧‧‧流出流管線
288‧‧‧處理設施
290‧‧‧管線
300‧‧‧試劑輸送系統
302‧‧‧固體源材料容納容器
304‧‧‧蓋
306‧‧‧頂上空間
308‧‧‧固體源材料
310‧‧‧加熱夾套
312‧‧‧埠口
314‧‧‧真空管線
316‧‧‧真空幫浦
318‧‧‧加熱單元
320‧‧‧紅外光加熱燈
330‧‧‧高傳導流量控制閥
332‧‧‧過濾器
336‧‧‧袋
338‧‧‧內容積
340‧‧‧反向幫浦
342‧‧‧氣體供應源
346‧‧‧氣體供應管線
348‧‧‧管線
350‧‧‧排放管線
362‧‧‧排放流管線
364‧‧‧流量控制單元
366‧‧‧利用設施
368‧‧‧管線
372‧‧‧管線
400‧‧‧試劑輸送系統
402‧‧‧容器
404‧‧‧固體源材料粒子床
406‧‧‧混合螺桿
408‧‧‧垂直延伸傳熱翅片總成
410‧‧‧水平延伸傳熱翅片總成
412‧‧‧溫度感測器
416‧‧‧管線內加熱器
420‧‧‧管線
422‧‧‧循環幫浦
424‧‧‧循環迴路
426‧‧‧止回閥
430‧‧‧惰性氣體供應源
432‧‧‧管線
434‧‧‧調節器
436‧‧‧管線
440‧‧‧管線
442‧‧‧壓力感測器
444‧‧‧質量流量控制器
446‧‧‧溫度感測器
448‧‧‧加熱夾套
450‧‧‧半導體製造工具
460‧‧‧環形試劑配送容器
462‧‧‧環形內壁
464‧‧‧內腔
466‧‧‧加熱夾套
470‧‧‧校準連桿
476‧‧‧加熱插入件
480‧‧‧互裝成形校準元件
500‧‧‧試劑輸送容器
502‧‧‧圓柱形周邊壁
504‧‧‧配送閥
506‧‧‧配送配件
510‧‧‧堆疊托盤陣列
512‧‧‧堆疊托盤陣列
520‧‧‧電熱帶
522‧‧‧自由端
526‧‧‧電阻加熱線
528‧‧‧電阻加熱線
550‧‧‧試劑輸送系統
552‧‧‧試劑輸送容器
554‧‧‧固體源材料
560‧‧‧頂壁
562‧‧‧配送閥
564‧‧‧連接管
566‧‧‧內容流體收集歧管
568‧‧‧多孔環
570‧‧‧多孔管
580‧‧‧封
582‧‧‧外部
590‧‧‧熱電偶
592‧‧‧感測器
594‧‧‧感測器
596‧‧‧感測器
598‧‧‧感測器
600‧‧‧水平取向的試劑輸送容器
602‧‧‧頂壁
604‧‧‧配送閥
606‧‧‧配送配件
608‧‧‧配送管線
610‧‧‧加熱夾套
620‧‧‧試劑輸送系統
622‧‧‧試劑輸送容器
624‧‧‧加熱夾套
686‧‧‧配送閥頭部
688‧‧‧配送管線
690‧‧‧導管
692‧‧‧緩衝容器
694‧‧‧流量控制單元
698‧‧‧蒸氣利用單元
700‧‧‧試劑輸送系統
702‧‧‧試劑輸送容器
704‧‧‧配送閥
706‧‧‧熱電偶或其它熱感測元件
708‧‧‧熱電偶或其它熱感測元件
710‧‧‧加熱夾套
712‧‧‧熱電偶或其它熱感測元件
714‧‧‧熱電偶或其它熱感測元件
716‧‧‧空腔
720‧‧‧閉合元件
722‧‧‧閉合元件
724‧‧‧線
726‧‧‧加熱單元
730‧‧‧電源線
800‧‧‧試劑輸送系統
802‧‧‧試劑輸送容器
804‧‧‧歧管蓋
806‧‧‧固體源材料
808‧‧‧多孔管
810‧‧‧頂面
812‧‧‧配送閥
816‧‧‧配送配件
820‧‧‧配送管線
822‧‧‧填裝埠口
826‧‧‧壓力感測器
828‧‧‧信號傳輸線
830‧‧‧壓力轉換器(PT)
832‧‧‧信號傳輸線
834‧‧‧中央處理單元(CPU)
836‧‧‧纜線
838‧‧‧監視器
840‧‧‧電阻加熱線
842‧‧‧加熱控制器
844‧‧‧信號傳輸線
900‧‧‧加熱區段
902‧‧‧包圍體
904‧‧‧內容積
906‧‧‧細長支持件、帶狀物
907‧‧‧頂面
909‧‧‧底面
911‧‧‧塗層
913‧‧‧塗層
914‧‧‧粉末貯槽
916‧‧‧管線
920‧‧‧噴灑頭
922‧‧‧管線
924‧‧‧噴灑頭
930‧‧‧排放管線
932‧‧‧流體利用設施
1000‧‧‧吸附劑粒子與高導熱率粒子混合質塊
1002‧‧‧吸附劑粒子
1004‧‧‧塗層
1006‧‧‧高導熱率粒子
1008‧‧‧塗層
1010‧‧‧能量、箭頭
1020‧‧‧輸送器系統
1022‧‧‧加熱區段
1024‧‧‧輸送器
1026‧‧‧供應容器
1030‧‧‧平移粒子
1032‧‧‧箭頭
1050‧‧‧粒子
1052‧‧‧部分揮發粒子
1054‧‧‧收集室
1060‧‧‧管線
1100‧‧‧流體化床系統
1102‧‧‧流體化床系統
1104‧‧‧內容積
1106‧‧‧流體化床
1108‧‧‧篩網支持件
1110‧‧‧正實質空間
1112‧‧‧氣體配送器
1114‧‧‧氣體進料管線
1116‧‧‧來源
1118‧‧‧進氣管線
1120‧‧‧進料料斗
1122‧‧‧斜槽
1124‧‧‧發射斜槽
1126‧‧‧收集料斗
1128‧‧‧管線
1132‧‧‧管線
1134‧‧‧下游流體利用設施
1200‧‧‧蒸氣產生系統
1201‧‧‧蒸氣產生容器
1202‧‧‧底板
1204‧‧‧側周壁
1206‧‧‧蓋
1208‧‧‧雷射信號產生器
1210‧‧‧光電子檢測器
1212‧‧‧封閉內容積
1214‧‧‧主軸
1216‧‧‧多孔板件
1218‧‧‧固體源材料
1220‧‧‧壓力轉換器
1221‧‧‧垂直隔開的鄰近開關
1222‧‧‧垂直隔開的鄰近開關
1223‧‧‧垂直隔開的鄰近開關
1224‧‧‧垂直隔開的鄰近開關
1225‧‧‧垂直隔開的鄰近開關
1230‧‧‧信號傳輸線
1240‧‧‧中央處理器單元(CPU)
1242‧‧‧信號傳輸線
1244‧‧‧輸出顯示器
1246‧‧‧側室
1248‧‧‧固體源材料
1250‧‧‧加熱夾套
1252‧‧‧浮動感測器元件
1254‧‧‧信號傳輸線
1256‧‧‧信號傳輸線
1260‧‧‧高傳導流量控制閥
1262‧‧‧信號傳輸線
1264‧‧‧管線
1266‧‧‧流量控制器
1270‧‧‧管線
1272‧‧‧流量累加器
1274‧‧‧管線、排放管線
1276‧‧‧惰性氣體源
1278‧‧‧供應管線
1280‧‧‧幫浦
1282‧‧‧質量流量控制器
1290‧‧‧進料管線
1300‧‧‧固體源試劑輸送包裝
1302‧‧‧固體源試劑容器
1304‧‧‧圓柱形側壁
1306‧‧‧底板
1310‧‧‧頂凸緣封閉件
1312‧‧‧機械扣件
1314‧‧‧機械扣件
1316‧‧‧黏著標籤
1318‧‧‧黏著標籤
1320‧‧‧口袋
1322‧‧‧口袋、壁面開口
1326‧‧‧加熱器
1328‧‧‧電線
1330‧‧‧加熱器
1332‧‧‧電線
1340‧‧‧塊狀物
1342‧‧‧半段
1344‧‧‧半段
1346‧‧‧接縫
1348‧‧‧扣件
1350‧‧‧加熱器
1352‧‧‧電線
1356‧‧‧加熱器
1358‧‧‧電線
1360‧‧‧閥總成
1362‧‧‧閥桿
1364‧‧‧閥手動輪
1368‧‧‧配件
1370‧‧‧排放管線
1372‧‧‧封閉容積
1374‧‧‧固體源試劑
1380‧‧‧固體源試劑輸送包裝
1382‧‧‧收縮包裹膜
1400‧‧‧固體源試劑輸送包裝
1402‧‧‧容器
1404‧‧‧內容積
1406‧‧‧垂直堆疊多孔金屬圓盤
1408‧‧‧垂直堆疊多孔金屬圓盤
1410‧‧‧垂直堆疊多孔金屬圓盤
1412‧‧‧垂直堆疊多孔金屬圓盤
1414‧‧‧垂直堆疊多孔金屬圓盤
1416‧‧‧中央鏜孔
1418‧‧‧中央鏜孔
1420‧‧‧通道
1422‧‧‧下凸緣
1424‧‧‧上凸緣
1426‧‧‧配件
1430‧‧‧凸緣
1432‧‧‧接合的螺帽
1436‧‧‧接合的螺帽
1438‧‧‧接合的螺帽
1440‧‧‧接合的螺帽
1510‧‧‧高傳導閥
1512‧‧‧閥本體
1514‧‧‧埠口
1515‧‧‧主要平坦側面
1516‧‧‧排放配件、公VCR配件
1517‧‧‧次要平坦緣面
1518‧‧‧排放通道
1520‧‧‧手柄
1522‧‧‧管殘段
1524‧‧‧開口、內部通道
1526‧‧‧凸緣元件
1530‧‧‧手動固定螺絲
1532‧‧‧螺紋開口
1534‧‧‧出口通道
1536‧‧‧閥室
1540‧‧‧氣密墊
1542‧‧‧隔膜/桿次總成
1544‧‧‧覆蓋物
1546‧‧‧致動器軸承總成
1550‧‧‧通道區段
1552‧‧‧通道區段
1570‧‧‧固體源試劑貯存與配送容器
1572‧‧‧加熱夾套
1574‧‧‧電線
1576‧‧‧電線
1578‧‧‧加熱器控制器單元
1580‧‧‧電源線
1582‧‧‧管線
1584‧‧‧流量控制單元
1586‧‧‧管線
1588‧‧‧半導體製造工具
1590‧‧‧信號傳輸線
1592‧‧‧中央處理單元(CPU)
1594‧‧‧信號傳輸線
1596‧‧‧信號傳輸線
CPU‧‧‧中央處理單元(142)(834)(1240)(1592)
HX‧‧‧熱交換器(82)
PT‧‧‧壓力轉換器(830)
圖1為本發明一實施例之自固體源材料輸送試劑之系統之部分截面示意前視圖。
圖2為本發明另一個實施例之自固體源材料輸送試劑之系統之部分截面示意前視圖。
圖3為用來沉積固體源材料蒸氣於貯存與配送容器
內的物理吸附介質上之配置之示意圖。
圖4為於隨後配送模式中圖3之貯存與配送容器之示意圖，其中被吸附的固體源材料係於下游流體利用處理系統中解吸附且被利用。
圖5為本發明另一實施例之來源試劑物件之透視圖，其包括核心本體，於核心本體上塗覆有固體源材料。
圖6為本發明又另一實施例之利用固體源材料之輸送系統之示意圖。
圖7為本發明又一實施例之利用固體源材料之試劑輸送系統之示意圖。
圖8為本發明另一實施例之利用固體源材料之試劑輸送系統之示意圖。
圖9為本發明又一態樣之環形試劑配送容器之透視示意圖，該配送容器容納內部定位之加熱插入件，且加熱夾套於其外表面上。
圖10為本發明一實施例之試劑輸送容器之部分截面立視圖，具有一系列水平托盤呈堆疊配置，其中各托盤經以固體源材料塗覆或含有固體源材料。
圖11為本發明又一態樣之試劑輸送容器之部分截面透視圖，該容器結合於多孔管及/或多孔環相關聯的內部流體收集歧管。
圖12為水平取向試劑輸送容器之示意圖，顯示本發明又一態樣之固體揮發技術。
圖13為本發明另一實施例之試劑輸送系統之示意
圖，其特徵為具有一緩衝區段。
圖14為試劑輸送容器插入以隨形方式而成形的加熱夾套內部之透視圖，顯示於另一實施例中本發明之又一態樣。
圖15為本發明又一態樣之試劑輸送容器之系統之部分剖面透視圖，其特徵在於有一收集歧管件耦聯至多孔收集管用來從容器中排放蒸氣，且顯示相關聯的監視與控制元件。
圖16為顯示細長支持件塗覆以固體源材料之剖面示意前視圖，所得塗覆物件平移通過加熱區段，來揮發固體源材料，形成用於流體利用設施的蒸氣。
圖17為吸附劑粒子與高導熱率粒子混合質塊之示意說明圖，顯示吸附劑粒子和高導熱率粒子之若干剖面圖，來顯示其上之固體源材料表面薄膜塗層，其中粒子質塊受到媒介固體源材料揮發的能量的撞擊。
圖18為平移固體源材料粒子通過加熱區段來揮發固體源材料、且形成用於蒸氣利用處理程序之蒸氣之輸送器系統之示意圖。
圖19為用來從塗覆於基材粒子上的固體源材料產生蒸氣、且用來於下游流體利用設施利用所得蒸氣之流體化床系統之示意圖。
圖20為利用固體源材料之一種蒸氣產生系統之示意圖，具有多種監視與控制組件附件。
圖21為本發明一實施例之固體源試劑輸送包裝之
部分剖面立視圖。
圖22為包裹於收縮包裹膜內部作為安全與防衛特徵的固體源試劑輸送包裝之立視圖。
圖23為本發明一實施例於來源試劑供應包裝的各個位置處溫度(℃)及熱通量感測器讀數(直流伏特)依經過之時間(分鐘)所得函數之線圖。
圖24為本發明另一實施例之固體源試劑輸送包裝之部分剖面之立視圖。
圖25為本發明一實施例之高傳導閥之透視圖。
圖26為圖25之高傳導閥之頂視圖。
圖27為圖25之高傳導閥之前視圖。
圖28為圖27之高傳導閥沿其視線A-A所取之剖面立視圖。
圖29為結合本發明之高傳導閥之固體源試劑貯存與配送容器之示意圖，高傳導閥配置成與流回路作流體流連通供輸送流體至半導體製造工具，有加熱夾套配置來相應於半導體製造工具的流體需求進行加熱。
本發明係有關一種自試劑之固體源輸送該試劑之系統及方法。
於一特殊態樣中，本發明可採用固體源材料的揮發用於半導體的製造，包括諸如癸硼烷、十八硼烷、氯化銦等固體源，其由於熔點低與蒸氣壓高的結果可有用地接收昇華作用。
於多種情況下，自固體源材料低壓產生蒸氣，將要求高傳導流回路和組件，因此揮發試劑的輸送速率可滿意地匹配利用此種揮發試劑的下游處理系統的需求。就此方面而言，特別有用之高傳導流量控制閥顯示於圖25-29，容後詳述。
現在參考附圖，圖1為本發明之一實施例，一種自固體源材料輸送試劑之系統10之部分截面之示意前視圖。
試劑輸送系統10包括一容器12，其具有底板32、側壁34和頂壁36，界定一個封閉的內部容積14，其中設置固體源材料30之質塊於容器的底部。
容器12於內部容積14含有一多孔板件16，板件16具有一系列之槽開口18於其中，從板件的底面延伸至板件的頂面。板件16也設置有互連孔隙度20，但互連孔隙度並未與槽開口18連通。板件16於其中區接合至主軸22，於一個實施例中，該主軸22係形成為伸縮管狀總成。
於圖1所示之系統之實施例中，伸縮主軸22周圍被螺旋狀延伸的偏壓彈簧24套住。主軸22和彈簧24其上端係牢固固定於容器12的頂壁36，而其下端係牢固固定於板件16的中區。經由此種配置，彈簧24施加壓縮力於板件16的頂面上，作用係將板件向下壓迫，因此板件維持接觸固體源材料30之質塊的上表面且壓縮承載於該上表面上。
固體源材料質塊可呈任一種適當形式，諸如顆粒、粉末或其它非連續形式作為適當大小的粒子來最大化材料的表面對體積比。於另一個實施例中，固體源材料質塊可為統一單晶方塊形式，例如於加熱材料之初步固體容積後，經由
將液體來源材料物質固化所形成。雖然來源材料之單晶方塊不具有高表面對體積比，但雖言如此，單晶方塊不含可能妨礙傳熱遍及相應的固體源材料之微粒物質之本體容積的空隙。固體源材料的加熱可藉微波加熱或其它熱能衝擊於固體源材料上執行。
於圖1系統之實施例中，板件16經加熱，故當其朝向來源材料30的頂面壓縮承載時，熱板件造成與其接觸的來源材料揮發，結果所形成的蒸氣流經板件的槽口18，且流入容器的頂內容積內部。
板件16和相關聯的固體源材料之加熱可以任一種適當方式執行。各種形式的傳熱配置可用來使用例如傳熱流體(可為氣體形式或液體形式，視何者適當而定)來執行此種加熱。於本發明之一個實施例中，主軸22為中空，中空內部通道係與安裝於容器頂壁36的流體貯槽與幫浦總成76連通。於貯槽與幫浦總成76的流體藉從總成貯槽至熱交換器82的管線86內部通道加熱，其中液體被加熱至適當溫度來執行固體源材料的揮發，加熱後的液體從熱交換器返回貯槽與幫浦總成76內部的貯槽。然後液體藉貯槽與幫浦總成76的幫浦泵送至主軸22內部的中空通道，從該處，熱流體流入板件內部孔隙度20內部，藉貯槽與幫浦總成76內部的幫浦的作用，循環通過該孔隙度且回送至貯槽與幫浦總成76。用於此種傳熱液體的回送至貯槽，主軸22內部將適當含有適當尺寸的回流通道，來允許於藉貯槽與幫浦總成76的幫浦所提供的壓降和驅動力下回流。
藉此方式，維持液體連續流經板件16，因此當板件於偏壓彈簧24的推力作用下向下壓迫時，板件的溫度足夠揮發於板件附近的固體源材料。
然後，揮發的固體源材料流經板件槽口，於箭頭M指示的方向，向上流至過濾器50，過濾器50係接合至排放管52，排放管52係經由頂壁36而耦聯至位在頂壁36的頂面上的高傳導閥54。過濾器50為固體源材料容器的選擇性含括的結構，若不必要去除微粒或造成蒸氣流徑上的流量限制，則可不存在有過濾器50。高傳導閥54包括一閥本體56，排放配件60係接合於閥本體56。於該具體實施例中，閥包括一手動致動器58，但閥54可以自動致動器或其它控制裝置作多樣化配置，來選擇性開啟閥54用來配送從容器內部的固體源材料所衍生的蒸氣。
可用於本發明之廣泛實施的特別適合的高傳導閥，顯示於圖25-29，容後詳述。
於所示配置中，當固體源材料昇華，質塊30漸進變小時，彈簧24的偏壓作用可維持板件接觸來源材料。固體源材料的高度感測可於此種配置經由使用電接點、或磁學、光學或其它感測器來執行高度感測，該等感測器提供指示接觸固體源材料的本體容積上表面的板件高度的輸出，藉此產生可反映出維持於容器中用來產生來源材料蒸氣之固體源材料量的輸出。
至於圖1之另一種配置，其中板件可經加熱，當於氣相的來源材料耗盡時板件向下壓迫之系統，貯槽與幫浦總
成76可耦聯至液壓流體的主貯槽78，液壓流體經加熱且藉貯槽與幫浦總成76的幫浦泵送入伸縮主軸22的中空通道。然後經加熱的液壓流體流經板件16的孔隙度20，同時液壓流體被加壓，於板件上來當伸縮主軸22向下延伸時施加液壓於板件上壓迫板件向下。藉此方式可維持加熱的板件16與固體源材料的頂面間之接觸。
多種其它或額外壓力機制可採用於本發明之特定實施例，來維持板件16的接觸固體源材料的頂面。例如，經由接觸板件且從板件流出的傳熱流體之動量改變，對板件加諸動量的移轉。此外，經由板件16的重量存在有向下壓迫力，因此板件重量可經選擇來維持與容器內的固體源材料的質塊緊密接觸。可增加額外重量至板件，來提高維持板件接觸固體源材料的力量。經由加諸加速場(重力場、電場等)加速板的質量屬於另一種可採用的力機制。
於圖1所示實施例之若干應用中，較佳利用板件16而無任何直接加熱，單純為壓力施加件置於固體源材料質塊上，加熱係於容器執行。舉例言之，若板件16和伸縮主軸22係由高傳導性材料諸如鋁製成，則來自於容器壁的傳熱足夠攜帶熱量至板件，從板件，傳熱至固體源材料表面上。可進行容器壁的相對加熱和板件的加熱，來確保板件的溫度不高於容器壁的溫度，視需要來避免從固體源材料所衍生的蒸氣的冷凝。
通常，容器係從外部加熱，來確保蒸氣於產生後不會冷凝。為了達成此項目的，容器可設有套於外部的加熱夾
套38、40和42，沿著於漸進蒸氣配送操作期間容器之被固體源材料接觸的部分；以及，設有蒸氣空間加熱夾套39。包圍的加熱夾套38、40和42的組配結構，允許經由監視於吸震器型配置中的伸縮柱(其中流體係隔離於柱內部)內部的氣壓或液壓，指示高度，隨著當來源材料漸進耗盡時，柱長度的延長而流體壓力下降。須瞭解，為求容易說明，個別加熱夾套係以示意方式顯示，而未顯示相關的電線和電源供應器。
上加熱夾套38套住容器12的側壁34，來畫界出標示為「A」的上加熱區段。中間加熱夾套40套住區段「A」下方的容器側壁34，畫界出一個中間加熱區段「B」。下加熱夾套42套住容器12側壁34，畫界下加熱區段「C」。個別加熱夾套可耦聯適當激勵組件例如電源供應器，藉傳導熱傳熱通過側壁進入固體源材料內部，讓個別夾套作動來加熱固體源材料的相關區段。
藉此方式，當有固體源材料於區段「A」時頂加熱器38被作動，當有固體源材料於區段「B」而非於區段「A」時，中間加熱器40被作動，而當有固體源材料於區段「C」，但非於區段「A」或區段「B」時，下加熱器42被作動。結果固體源材料於相應區段的加熱，造成來自於固體的蒸氣通過於板件16的朝口18，容後詳述，送至過濾器50和高傳導流量控制閥54，供流體配送之用。
藉此方式，鎖定目標加熱固體材料的一個小區段。此種加熱作用鎖定於固體的特定區，也可經由將固體向上朝向固定多孔或固定穿孔板件向上推，例如，藉向上傳送的機
械進料器單元向上推來執行。另外，固體源材料可設置於容器內部，容器的本身被平移入諸如火爐或烤箱之加熱區段。於此等替代配置中，只須一個加熱區段。但，須瞭解，無論是否有一個或多個加熱區段用來蒸氣固體源材料，於固體材料近端的任何加熱區段必然比固體材料下游的加熱區段更冷，以避免蒸氣於下游區段的冷凝，固體於下游區段非必要的再度沉積。
於流體的配送中，來自於來源固體的蒸氣流經閥54和排放配件60，流入其中含有流量控制單元64的流體配送管線62。流量控制單元64為用於配送流回路的組成元件之示意代表圖，該等組成元件諸如質量流量控制器、溫度和壓力感測器、流量控制閥、流體壓力調節器、限制流孔口元件等。
然後，配送流體於配送管線62流至處理設施66，處理設施66例如包括半導體製造工具或其它利用配送流體的設施。於處理設施66的利用流體，可產生流出流，流出流於管線68排放至流出流減除綜合設施70，其中流出流經減除來讓其更安全或更適合於管線72排放。
當固體源材料完全耗盡時，容器12可被更換。主軸22回縮，讓板件係高於容器側壁34上的固體填充口44的高度。然後，固體填充口開啟，容器再度被進料固體源材料，於固體填充口44再度密封後，容器送回進行由固體源材料所導出的流體的配送服務。至於另一替代例，容器12的頂壁36可組成為可從容器的其餘部分去除，藉此讓頂蓋可被去除來讓容器內容積再度裝載新鮮的固體源材料。為了達成此項目
的，頂蓋可製造有凸緣件，該凸緣件可與於側壁34上端的相應的凸緣件協力匹配，例如，個別凸緣可藉可卸式扣件或耦聯件例如螺栓與螺帽總成來牢固固定而可輔助此種頂蓋的去除。
當於揮發操作結束時，從工作移開，容器可接受適當清潔與更新操作，經由於容器內部重新進料新的固體源材料，來讓容器重新恢復操作。縮短此種暫時清潔與重新進料操作的停機時間之方式，可經由使用拋棄式內襯，拋棄式內襯連同新鮮固體備料一起落入容器內。於先前的固體備料揮發後，先前含有原先固體源材料進料的拋棄式內襯單純由容易中移出拋棄。此種拋棄式內襯構成本發明之一分開態樣。
因此，內襯的使用可輔助容器的再填充。於多種情況下，於固體源材料長時間加熱後，可形成非揮發性殘餘物。此種非揮發性殘餘物當存在於盛裝固體源材料的容器內壁表面時，極為難以去除。因此，使用拋棄式內襯或拋棄式袋可大為提升固體源容器的循環利用性。
容器實際上可於封閉狀態由製造商或配銷商供給使用者，但可連接於閥和配送管線，且可維持封閉狀態送返製造商供刷新。然後，製造商開啟容器進行清潔。若使用內襯或使用袋，則製造商可單純開啟容器，取出袋，拋棄之，插入含有固體源材料進料的新袋；或，新袋以空白狀態安裝於容器內，然後進料固體源材料。
至於另一種變化例，並未拋棄內襯，內襯可由一種方便清潔的材料製成，藉此，內襯袋並未被拋棄，內襯袋單
純係置於清潔液內，藉此溶解沉積的固體等，或沉積的固體藉清潔液化學反應來再生袋供再度使用。
拋棄式內襯或以其它方式再使用的內襯可由任一種適當組成材料例如聚醯亞胺、聚碸等聚合物製成，該等組成材料於固體源材料必須接受來形成期望的蒸氣的升溫揮發條件下，具有良好結構完整性且具有良好性質保持性。
於本發明之系統中之固體源材料可設有高度感測器，來提供指示容器中之固體源材料存量的輸出。於一個實施例中，高度感測器包括惰性氣體供應源，其係以流回路耦聯至該容器用來對該容器脈衝式輸送已知量的惰性氣體；以及，壓力轉換器，設置來於固體源材料容器之內容積作相應的壓力測量，來提供可指示容器內剩餘固體化學量的壓力相應信號。
另外，注入固體源容器內部容積來升高壓力至給定值的惰性氣體量也提供容器內剩餘多少固體化學的相同資訊。此種情況下，必須採用質量流量控制器來計量惰性氣體的流入固體源容器內部。
於每一此種高度感測配置中，當容器與正常容器操作的流體利用處理分開時，進行高度測試操作。用於此項目的，可操作固體源容器，因而於正常配送操作期間簡短時間脫離管線，來配合高度的感測測試。為了讓此種測試不會造成蒸氣供給下游流體利用處理的停止，系統可組配有湧浪槽或保留容積，來提供於固體源容器脫離流進行高度感應測試時提供補充量的蒸氣。
於又另一種配置中，若固體源材料於蒸氣配送操作期間被加熱至其熔點，則可採用浮動開關來感測於供應容器內之液化來源材料的液體高度，提供容器內之固體源材料(呈液化形式)之含量之指示輸出。
至於又另一配置，經由使用流量總計器，可進行容器內剩餘的固體源材料(若液化，則為液體材料)之存量感測，該項操作係加總來自於流量控制器的流速資料，用來調變來自於供應容器的蒸氣流量。
於又另一種配置中，固體源容器可經製造來容納一高度感測器，來感測板件16的高度，提供存在於容器內仍然有待蒸發與配送的固體源材料量的輸出指示。於一個實施例中，此種高度感測器包括一個或多於一個高度開關於固體源容器的壁面，當板件16通過開關時接合。於另一個實施例中，高度感測器包括雷射，例如，可安裝於固體源材料容器蓋，設置來產生光束，光束被反射至配置中的檢測器，讓檢測器輸出與板件於容器的內容積之位置相關的信號。經由此種配置，可監視容器中的固體源材料高度，當容器的固體源材料含量趨近於耗盡時，容器需要更換且以新容器替代時，產生輸出，該輸出例如係呈儲存於中央處理單元(CPU)之資料形式，及/或係呈視覺警報或聽覺警報形式。
至於可用來監視容器內之固體源材料存量之另一種辦法，蒸氣產生系統可經組成及配置來允許衍生自固體的蒸氣流經主軸22，主軸柱又於高傳導流量控制閥56連通。於本實施例中，主軸22內並無傳熱流體。此種配置允許藉壓力監
視內容積14。若內容積14無洩漏，則隨著固體的使用，內容積的壓力將下降，板件16向下推。相應的壓力信號可用來指示於蒸氣配送操作期間於任何指定時間的容器內部容積的固體高度。
含有固體源材料之容器可以任一種適當方式加熱，例如，涉及微波加熱、紅外線加熱、其它輻射加熱模式、傳導加熱、對流加熱、電阻加熱等。於從固體源材料產生蒸氣之應用中，作為半導體產品製造用之試劑，較佳係於半導體製造工具的遠端加熱容器，故當新的固體源容器安裝來進行蒸氣配送時，容器於安裝時已經於預先決定的升高的溫度。此種於容器的「溫度」安裝的配置可用來減少半導體製造廠的啟動時間與變遷時間，同時，維持操作「工作時間」之高百分比，對製造廠的經濟方面有關鍵重要性。
圖2為本發明之一實施例，一種自固體源材料輸送試劑之系統100之部分截面之示意前視圖。
系統100包括容器102，其中界定一個包圍體，於該包圍體內部放置定量固體源材料106作為容器之床或單一質塊。於本實施例中，槽道化板件108係安裝於螺紋輸送器螺桿128的底端，螺桿128係接合於安裝於容器頂壁的有螺紋軸環126內部。
於本實施例中，輸送器螺桿128係藉傳動單元130的傳動齒輪132可以向下方式激動驅動。就傳動齒輪132的旋轉而言，傳動單元130可反轉，故輸送器螺桿可於雙向箭頭R指示方向垂直向上與垂直向下之任一方向傳動。於配送
操作期間，輸送器螺桿係於向下方向傳動，來維持板件上的壓力。
固體源材料106同時以任一種適當方式加熱(加熱裝置未顯示於圖2)，故蒸氣係於箭頭P指示的方向進入容器內部，流經過濾器112、高傳導流量控制閥110、和流體排放管線114，其中有流量控制單元116。從流體排放管線114，衍生自固體源材料的蒸氣進入下游處理設施118而於該設施內被利用。
此種利用可產生廢物流出流，此種廢物流出流係於管線120從處理設施118流至減除設備122接受處理，所得最終純化流出物係於排放管線124從系統中排放。
於配送期間於容器102內部的固體源材料的存量可藉圖2所示簡單配置監控，當輸送器螺桿128接合監視單元138的齒輪136時，根據齒輪136的旋轉，由監視單元138產生控制信號，且於信號傳輸管線140傳送至CPU 142。如圖所示，CPU可屬於任何適當型別，例如，通用用途之可程式電腦，連接至監視器144來以圖形格式及/或文字格式輸出存量資訊。
圖3為用來沉積固體源材料蒸氣於貯存與配送容器內的物理吸附介質上之配置之示意圖。至於本發明意圖涵蓋之又另一態樣，物理吸附劑介質及/或固體來源材料可塗覆於高表面積/高熱導介質(例如金屬珠粒)上，來提供高表面積和高導熱率用於固體源材料的揮發。經由此種配置，可克服固體源材料之疏鬆填充粉末或單晶方塊的缺點。
於此種配置中，固體源材料182係容納於供應容器180內，有關聯的加熱夾套184，來輸入足夠執行來源固體材料的昇華的熱能Q1
。然後所得固體源材料蒸氣經由管線186流至貯存與配送容器194之進氣埠口190，貯存與配送容器194含有物理吸附劑床196，諸如活性碳、分子篩等。吸附劑經選擇而具有對固體源材料蒸氣的吸附親和力，因此吸附劑材料攝取固體源材料蒸氣，且保有蒸氣於被吸附態。
如圖所示，容器194裝配有含有前述進氣埠口190、配送埠口200和手動輪致動器198之閥頭部192。
圖4為於隨後配送模式中，圖3之貯存與配送容器194之示意圖，其中被吸附的固體源材料係於下游流體利用處理系統中解吸附且被利用。
如圖所示，容器194係設置於加熱夾套，配置來提供熱量輸入Q2
予含有吸附劑且載有被吸附的固體源材料蒸氣的容器，其中該熱通量Q2
有足夠量可造成吸著物蒸氣的從吸附劑解吸附。於閥頭部192的閥係藉手動移動手動輪198開啟，來執行流體從配送埠口200的配送以及流體的流入含流量控制單元204的管線202內部，圖解示意表示為流回路和監視與控制組件，流至流體利用設施206，於其中該流體被利用。此種利用將導致流出流於管線208流動，流至流出流處理設施210供處理且排放於最終經純化之流出流的管線212內部。
圖5為本發明之另一實施例，來源試劑物件216之透視圖，其包括核心本體220，於核心本體上塗覆有固體源材
料216。此種物件可採用來替代如參考圖3和圖4所述之吸附劑介質，藉此多個經固體源材料塗覆的物件可設置於貯存與配送容器內，於容器內部原位(in situ)選擇性加熱，來從固體源材料塗層釋放蒸氣。
用於此項目的之核心本體可具有任一種適當尺寸、形狀和構型。替代圖5所示的桿形，核心本體可為球形、環形或複曲面形、立方體、螺旋、平坦帶狀、格網狀、針狀、錐形或任何其它幾何或非幾何形狀或形式，其適合加熱且從核心本體上的固體源材料塗層釋放出蒸氣。
圖6為本發明之又另一實施例，利用固體源材料之輸送系統250之示意圖。
於圖6之系統中，固體源材料之供應容器256係設置來進料於溶解槽260之管線258，溶解槽260裝配有以推進器262示意顯示的機械攪拌裝置。溶解槽260同時於來自於溶劑供應容器264的管線266中被進給溶劑，該溶劑於溶解槽260所得混合條件下容易溶解固體源材料。
基於所針對之固體源材料之溶解度資料和此種溶劑之揮發性資料，可容易地選擇溶劑。如此，溶劑溶解於溶解槽260的固體源材料，所得溶液從溶解槽260於管線268流至過濾單元或篩選單元270，其可防止任何固體於系統中前進流動。若存在有任何固體，固體被收集於管線272且循環至槽260供混合以及隨後的再溶解。單元270另外可包括離心劑、澄清器、澱積盆或其它分離單元，藉此若存在有固體，固體經分離來循環至溶解槽260。
然後，所得不含固體的溶液於管線274流動入貯存與配送容器252，於本實施例中裝配有加熱夾套254。容器252可以支持材料床填補，諸如吸附劑粒子及/或非吸附劑介質，諸如係呈環、薄片、圓盤、圓柱、立方體、稜柱、片狀物、桿狀物或其它構型形式；此等介質可包括具有高比熱或導熱率的材料來輔助隨後的加熱操作，現在將說明此點。
一旦含有固體源材料溶液置於含有吸附劑或其它介質於其中的容器276的內容積時，容器276藉致動加熱夾套254而被加熱至固體源材料溶液的溶劑被氣化而留下固體源材料於容器內的溫度(例如固體源材料留在吸附劑材料或其它支持體上的孔隙上或孔隙內，以及留在容器壁面上)。氣化溶劑從容器276流入管線278，流動通過致冷器/冷凝器單元280來將溶劑冷凝成為液體形式。隨後所得液體溶劑於循環管線流動至溶劑供應容器264，供再度用於補充固體源材料的新鮮溶液。
一旦全部溶劑皆已經氣化且於系統內部循環，剩餘固體源材料被留在容器內。然後，容器再度被加熱來揮發容器內的固體源材料，讓所得蒸氣於管線282從容器流出至流體利用設施284。
為了配合於第一步驟中分離溶劑、與第二步驟中氣化固體源材料之個別加熱步驟，管線278和282適合加閥門來於隨後的加熱步驟期間導引個別溶劑和固體導出的蒸氣進入適當管線內部。
流體利用設施284中的固體源材料蒸氣的利用可產
生需要處理的流出流，此種情況可配合設置流出流管線286，其將流出流輸送至處理設施288，由處理設施288，純化後之最終流出流排放於管線290。
圖7為本發明之又一實施例，利用固體源材料308之試劑輸送系統300。
於圖7之系統中，容納固體源材料之容器302盛裝固體源材料308之袋336。袋336的上自由端反摺至容器302上端，藉容器304的蓋夾持定位。容器302係套有加熱夾套310，加熱夾套310可被選擇性作動來加熱容器和於容器內容積338的袋。
蓋304其上安裝有加熱單元318，加熱單元318包括紅外線加熱燈320於蓋的底側，紅外線加熱燈320將紅外線G撞擊袋336內部所容納的固體源材料308之床。至於使用紅外線之另一替代例，可使用雷射作為相干性光輻射源，用於固體源材料的極為選擇性加熱來產生蒸氣。與用於執行加熱特定模型無關，由於加熱結果，固體源材料產生蒸氣通過袋的頂上空間306，通過過濾器332、高傳導流量閥330、和配送配件360，進入含有流量控制單元364的排放流管線362內部。隨後，配送的固體源材料蒸氣流入利用設施366內部，來自於其中的廢料流出流於管線368內部流動至處理設施，用來產生於管線372從系統排放的經處理的流出流。
容器302於蓋有個埠口312。耦聯至真空幫浦316的真空管線314可接合至埠口312，來於加熱前執行從容器將氣體減壓，來產生固體源材料的蒸氣。另外，於管線314的
流向可逆轉，將載氣或其它流體流入容器內來輔助製造固體源材料蒸氣。任何此種載氣或額外的流體可經加熱來將可感測的熱量導入容器內部，來輔助固體源材料的昇華。
圖7系統中的袋336可由任一種適當組成材料諸如聚合物、金屬、樹脂塗覆之紡織品織物等所製成。於較佳實施例中，袋係由鋁化或其它金屬化膜材製成，故袋於圖7系統操作中，可反射撞擊於固體源材料上的紅外光輻射。袋可組成拋棄式內襯或可再使用的內襯，如前文討論可拋棄或以其它方式接受清潔與更新操作，例如，於適當清潔液內浸泡一段適合從袋薄片或袋膜材去除固體沉積物和其它殘餘物的時間週期。
至於另一項選擇性特徵，袋之固體源材料可藉脈衝式氬氣、氮氣或其它適當氣體進入袋與側壁間的空間而被攪動或振搖，讓袋變形來混合袋中的固體源材料，來最大化從固體源材料產生蒸氣。為了達成此項目的，氣體供應源342可利用氣體供應管線346而耦聯反向幫浦340。幫浦340係以往復方式操作，氣體注入於袋與容器側壁間的管線348內部，然後，利用將此種氣體從容器中泵送出，從幫浦排放入排放管線350，而將氣體由此空間(袋與側壁間的空間)撤出。藉此方式，袋接受重複的交替壓縮與抽取，藉此讓袋內容物連續混合來最大化從固體源材料產生蒸氣。
圖8為於本發明之一額外實施例中，利用固體源材料之試劑輸送系統400。
圖8系統包括含有固體源材料粒子床404的容器
402。至於數種變化例之一，容器中設置混合螺桿406耦聯其傳動總成414。傳動總成例如包括馬達和相關聯的軸承來以縱軸為中心旋轉混合螺桿406，故容器中的固體源材料於容器的操作中連續混合，熱量從加熱夾套448輸入，來最大化蒸氣的產生，且防止固體材料粒子床的熱量不均。
選擇地或外加地，容器402中可設置垂直延伸的傳熱翅片總成408及/或水平延伸的傳熱翅片總成410，來最大化固體源粒子床中的固體傳導。
於容器402中從固體源粒子的揮發所產生的蒸氣係於循環幫浦422的驅動下於管線420從容器排放，循環幫浦將蒸氣排放入循環迴路424供循環至容器402，部分流從循環迴路424被提取出，且於含有壓力感測器442、質量流量控制器444、和溫度感測器446的管線440中流至半導體製造工具450。
循環迴路424被饋以由惰性氣體供應源430所供應的載氣，由該供應源，惰性氣體或其它載氣於管線432流至此種載氣流的流體壓力調節用調節器434，於管線436排放至循環迴路。
載氣於注入循環迴路424後，載氣流入線內加熱器416，用來加熱載氣，來維持容器中之固體源材料的溫度實質上均勻，然後載氣流至容器402。
於循環迴路424的幫浦422連同載氣的注入循環迴路，於質量流量控制器444的前方形成一個壓力頭，若欲輸送純低壓蒸氣通過質量流量控制器至工具，前者允許質量流
量控制器比後者更有效操作。當質量流量控制器開啟時，循環迴路424中的壓力將下降，藉此抽取入更大量載氣。如此傾向於將質量流量控制器前方維持於恆定壓力。
循環迴路424如圖所示，於載氣進氣口前方可有一個止回閥426。替代質量流量控制器444，系統另外可採用單純孔口，讓來源化學流量可經由控制循環迴路424內部壓力加以控制。
圖8之系統係以大部分從容器排放入管線420的載氣/化學混合物被循環回容器402來操作。如此確保載氣含有化學成分幾乎等於(即使不相等)化學成分例如癸硼烷的平衡蒸氣壓。
於容器402出口之溫度感測器412和於管線440的壓力感測器可整合於監視與控制體系，用來調變管線內加熱器416和加熱夾套448的加熱，來達成從管線440被導入工具450的來源固體化學流之預定溫度和壓力。
圖9為本發明之又一態樣，環形試劑配送容器460之透視示意圖，該配送容器容納內部定位之加熱插入件476，及加熱夾套466於其外表面上。
環形容器460為環形，內腔464係由容器之環形內壁462所界定。容器之埠口或蒸氣排放通道為求方便說明並未顯示於圖9。容器含有固體源材料的進料，內腔464成形為可接納相應形狀的加熱插入件476，其具有電源線478，讓插入件單元可插入電源供應器來執行容器460藉插入件進行電阻加熱。
如此，加熱插入件476於圖9所示之視圖中係向上方向插入容器460的內腔464內部。容器內腔設有校準連桿470，校準連桿470協力匹配於加熱插入件頂面上的互補形狀的校準元件480。此種互補匹配結構470、480可確保容器於藉插入件加熱前，加熱用插入件與容器的適當定位。於一個實施例中，互補匹配結構470、480係設置成除非校準元件480與校準連桿彼此接合，否則加熱插入件無法操作。
容器460也有外部加熱夾套466施加至其外表面，藉此環狀壁可最有效被加熱來從容器中的固體源材料產生蒸氣。
圖10為本發明之一個實施例，試劑輸送容器500之部分截面之仰視圖，具有一系列水平托盤510、512呈堆疊配置，其中各托盤經以固體源材料塗覆或含有固體源材料。
如圖所示，容器500具有圓柱形周邊壁502，裝配有配送閥504耦聯適當配送配件506用來將容器連接至配送流回路。容器於其內容積含有塗覆以或以其它方式含有固體源材料之托盤510、512的堆疊陣列。所示實施例中於托盤設置有凸部於其上，該凸部係匹配相鄰位置托盤的凸部，來提供堆疊托盤陣列。堆疊陣列中的托盤可由任一種適當組成材料形成，但較佳係由高導熱材料諸如鋁、銅、鎳等製成。
容器502藉電熱帶520加熱，如圖所示，電熱帶520係串列包裹容器，止於自由端522具有電阻加熱線526和528由其中延伸出來耦聯電源供應器或其它電源，來執行電熱帶的加熱，藉此執行容器的加熱。結果，容器被加熱，容器中
的托盤有效導熱至托盤上或托盤內的固體源材料，來產生蒸氣而從容器配送出。至於另一替代之道，容器502可藉模製加熱夾套加熱，該加熱夾套係隨形匹配容器俾與容器作緊密傳熱接觸。
圖11為本發明之又一態樣之試劑輸送容器552之部分截面之透視圖，該容器結合於多孔管570及/或多孔環568相關聯的內部流體收集歧管566。
圖11之系統550包括有概略呈圓柱形之容器552，頂壁560其上安裝有配送閥562，配送閥562藉連接管564而耦聯至歧管566，頂壁560成形為圓柱形內容器，其又連接多孔管570和多孔環568。多孔管件和多孔環件之目的係容納當加熱時來自於固體源材料的蒸氣。固體源材料554係容納於容器552的內容積，環繞多孔管件和多孔環件於其中。
於本實施例中，熱電偶590設置於固體源材料床中，沿其長度設置彼此隔開的感測器592、594、596及598用來監視沿其完整高度之床溫度，故可視需要調節加熱(利用圖11未顯示的裝置來調節加熱)來提供從固體源材料產生期望程度的蒸氣。熱電偶590通過容器的頂壁560於封580，止於外部582，耦聯至適當控制器/記錄器裝置來輔助監視與控制蒸氣的產生操作。
圖12為水平取向試劑輸送容器600之示意圖，顯示本發明之又一態樣之固體揮發技術。容器600係罩於加熱夾套610內部，其頂壁602具有配送閥604於其上，配送配件606係設置來耦聯配送管線608，如圖所示。
圖12實施例中容器之水平定向為優異，只要允許重力來維持容器壁底部於接觸固體源材料的位置即可。當接觸此壁部的材料揮發時，蒸氣遠離壁，且由固體置換，固體落入接觸於此種水平定向之容器的底部之壁面。至於又一變化例，圖12所示容器可配置成以其水平校準之縱軸A-A於箭頭B所示旋轉方向旋轉，來確保容器之固體源材料的連續攪動與混合，來確保容器的固體材料的熱均勻。於此種旋轉模式中，容器可採用技藝界已知型別之適當旋轉封和連桿用來執行涉及旋轉件的流體密合封。
圖13為本發明之另一實施例，試劑輸送系統620之示意代表圖，其特徵為具有一緩衝區段。
系統620包括容器622於加熱夾套624內部，且裝配有配送閥頭部686設置用來將固體源材料蒸氣視需要且如系統操作所需而將固體源材料蒸氣配送入配送管線688內部，配送管線688含有流量控制單元694，示意顯示為質量流量控制器、閥、孔口、感測器等組件。由流量控制單元694，從固體源材料所導出的蒸氣於管線698內流入蒸氣利用單元，例如半導體處理工具。
圖13之系統620包括緩衝容器692，其係藉導管690而鏈結至配送管線688。導管和配送管線可視需要加閥門且配置來於配送蒸氣量足夠進行緩衝操作時，於配送操作期間，執行蒸氣的流入緩衝容器692內部。緩衝容器當然經過適當絕熱及/或加熱來維持蒸氣呈流體形式，且防止蒸氣於緩衝容器內的冷凝與固化。
藉此方式，固體源材料蒸氣之緩衝量積聚於緩衝容器內，當配送管線688的蒸氣存量低或其它需要補充的情況時，蒸氣可用來回流入配送管線688。緩衝量蒸氣的配送入配送管線688可以控制方式配置，經由適當感測與監視於容器622內部產生的蒸氣、及/或於蒸氣利用單元698的蒸氣耗用量來以控制方式配置。
圖14為試劑輸送容器702插入以隨形方式而成形的加熱夾套710內部之透視圖，顯示於另一實施例中本發明之又一態樣。
圖14所示系統700包括一容器，其中於容器內保有固體源材料供揮發。容器702包括配送閥704和熱電偶或其它溫度感測元件706和708於容器壁上，如圖所示。
圖中顯示容器702於箭頭G指示方向下降入加熱夾套710內部。加熱夾套710於其中界定一個空腔716用來容納容器702。夾套成形為與容器匹配，且用於下述目的：加熱夾套具有模製插件，其可隨形於容器的外表面。加熱夾套包括一接縫，其可藉手動開啟來輔助容器的插入加熱夾套空腔內部。於容器定位於夾套內部後，互補匹配的閉合元件720和722，例如魔鬼黏(Velcro)鉤與環扣件，經接合來定位維持容器於夾套內部。
如圖所示，夾套可具有熱電偶和其它溫度感測元件712和714，或具有可與容器壁的元件706和708協力的監視元件，來於蒸氣產生與配送操作期間，藉容器的夾套加熱而維持容器中的固體源材料的揮發於適當揮發程度。
加熱夾套710顯示為藉金屬線724而耦聯至加熱控制器單元726，加熱控制器單元726又藉電源線730而連接至適當電源供應器。加熱控制器單元726為可程式規劃單元，可預設來進行期望的時間或期望間隔時間的加熱週期程式，此種單元可整合系統中的其它感測器、監視與控制設備，來執行固體源材料的高度有效揮發用來產生蒸氣。
圖15為本發明之又一態樣，包括試劑輸送容器802之系統800之部分剖面透視圖，其特徵在於有一收集歧管件耦聯至多孔收集管用來從容器中排放蒸氣，且顯示相關聯的監視與控制元件。
圖15之系統包括圓柱體形之容器802，其匹配歧管蓋804。歧管蓋804界定一個中空的內容積，歧管蓋804於頂面810安裝有一配送閥812，配送閥812耦聯配送配件816，顯示為連接至配送管線820，用來排放於容器中所含之固體源材料806(例如如圖所示呈微粒形式)衍生得的蒸氣。
容器802之特徵為多孔管808耦聯歧管蓋804，因此當容器內的固體源材料加熱(加熱裝置未顯示於圖15)時，蒸氣藉箭頭I指示之方向流經多孔管壁，且向上流動，流入歧管蓋804的中空內容積，用來供隨後當閥812開啟來配送流時從容器中排放出。
容器802也具有填充埠口822之特徵，藉此填充埠口822，容器內可進給固體源材料以及隨後密封。容器裝配有壓力感測器826，壓力感測器826藉信號傳輸線828連接至壓力轉換器(PT)830，壓力轉換器830又藉信號傳輸線832連接
至CPU 834。CPU 834又藉纜線836連接至監視器838，用於指示容器內壓力資料的視覺顯示。另外，感測器826可為溫度感測器，而壓力轉換器830則以溫度轉換器替代。
多孔管808如圖所示係藉電阻加熱線840連接至加熱控制器842，其係用來提供適當電輸入至多孔管，來加熱多孔管至期望的溫度。加熱控制器經過適當供電(電源未顯示於圖15)，且藉信號傳輸線844連接至CPU 834，因而可允許系統的整合式監視與控制。
如此，多孔管808被加熱至適當溫度來揮發容器內的固體源材料，誘導結果所產生的蒸氣流，流經此種多孔管內部至歧管蓋804的收集歧管。
於另一個操作模式中，可執行多孔管808藉加熱控制器的加熱，因此固體源材料若對熔解敏感(與直接昇華相反)，則可被熔解來造成液體流經多孔管808之管壁蒸散，多孔管808可透過電阻加熱線840施加足夠幅度的能量輸入脈衝，來閃蒸中空管808內部通道的液體成為蒸氣。然後，壓力感測器826用來感測結果所得的壓力，判定容器內的固體源材料的存量呈壓力感測器所感測之蒸氣壓之函數，因而監視固體源材料的存量，於操作週期的適當點，更換容器802或結束操作。
圖16為剖面示意前視圖，顯示細長支持件906塗覆以固體源材料，所得塗覆物件平移通過加熱區段900來揮發固體源材料，來形成用於流體利用設施932的蒸氣。
加熱區段900包括包圍內容積904的包圍體902。
加熱區段可具有任何適當形式，例如烤爐、烘箱、熱箱、熱室等。
本系統中之細長支持件906例如可為薄帶、料片、薄片、長絲、線、或其它基質物件，被塗覆以固體源材料粒子的粉末塗層。於後文說明中，將以分別具有頂面907和底面909的薄帶來說明支持件906。
支持件被平移通過噴灑頭陣列，噴灑頭陣列包括噴灑頭924設置來噴灑從粉末貯槽914於管線922供給此種噴灑頭的粉末，噴灑頭920設置來噴灑從粉末貯槽914於管線916供給此種噴灑頭的粉末。用於此等用途，為了達成此項目的，粉末為固體源材料的微粒形式，當塗覆薄帶平移通過加熱區段900(其中導入之熱量以熱輸入箭頭Q示意顯示為導入加熱區段之內容積)時，當於薄帶頂面907之固體源材料塗層911和薄帶底面909的固體源材料塗層913被揮發時，由粉末產生蒸氣。
結果，從固體源材料之塗層所衍生的蒸氣收集於加熱區段900的內容積，於排放管線930送至下游流體利用設施932，下游流體利用設施932例如包括半導體製造設施。
如此，於薄帶906的頂面和底面上的塗層於加熱區段900藉揮發去除，結果所得的薄帶返回未經塗覆狀態，薄帶於箭頭X指示方向平移出系統之外。薄帶可為具有分開長度之料片或薄片備料，其經由塗覆區段與加熱揮發區段的處理；或另外，薄帶可形成為循環迴路，因此薄帶當通過如圖16所示意顯示之系統後，返回塗覆區段且使用固體源材料粉
末再度塗覆。
為了輔助塗覆操作，固體源材料粉末可以揮發性黏結劑或揮發性載劑或其它積體材料調配，來於基質物件進入加熱區段900之前，對基質物件上的粉末塗膜提供一致性與結構完整性。另外，基質物件可由具有低沾黏特性之材料製成，固體源材料粉末對該基質物件材料具有黏附性。至於又另一替代例，基質物件可以低沾黏性聚合物或其它黏著介質塗覆，來輔助固體源材料粉末的黏覆至基質物件表面。
圖17為吸附劑粒子與高導熱率粒子混合質塊1000之示意說明圖，顯示吸附劑粒子和高導熱率粒子之部分剖面圖，來顯示出其上之固體源材料表面薄膜塗層，其中粒子質塊受到媒介固體源材料揮發的能量(以箭頭1010指示)的撞擊。此質塊1000內部的吸附劑粒子1002其上具有固體源材料塗層1004，例如，呈薄膜形式。質塊1000中的高導熱率粒子1006其上也具有例如呈薄膜形式的固體源材料塗層1008。
經由此種構型，於質塊1000中的吸附劑材料和高導熱率材料粒子提供固體源材料之高表面積對體積比，原因在於其於吸附劑粒子和高導熱率粒子表面上係呈薄膜形式，以及吸附劑之孔隙度之故，固體源材料方便以高度有效方式揮發。
質塊1000中的粒子可以任一種適當方式塗覆，例如，藉輥塗技術、噴塗、浸塗、流體化床塗覆或任何其它方式來提供塗層予粒子而塗覆。吸附劑可屬於任一種適當型別，例如，活性碳吸附劑、分子篩、矽藻土、黏土型吸附劑、
巨網狀樹脂、矽氧、鋁氧等。質塊中的高導熱率粒子可屬於任一種高導熱率材料，但，較佳係可由任一種高導熱率材料製成，但較佳係由金屬諸如鎳、不鏽鋼、鈦等金屬製成，或由高導熱率陶瓷製成。
圖18為平移固體源材料粒子1030通過加熱區段1022來揮發固體源材料、且形成用於蒸氣利用處理程序之蒸氣之輸送器系統1020之示意圖。
如圖18所示，含有粒子1030之供應容器1026形成貯槽用來經由於其主面上裝配有翅片、勺或其它拾取結構的輸送器1024拾取粒子。輸送器1024係於箭頭1032指示方向通過加熱區段1022，其中由輸送器所載運之粒子1050係於此種區段至少部分揮發來形成蒸氣。蒸氣於管線1060從加熱區段1022排放供隨後使用。
部分揮發粒子1052由輸送器載運至收集室1054。收集室1054可設置成進料至供應容器1026之進料關係，用來循環粒子，讓粒子最終完全經由通過加熱區段1022的循環通道揮發。
另外，圖18系統中之粒子可為基材粒子，例如，述於本文參考圖17所述之該型粒子，且已經經過塗覆以固體源材料。
圖19為用來從塗覆於基材粒子上的固體源材料產生蒸氣、且用來於下游流體利用設施1134利用所得蒸氣之流體化床系統1100之示意圖。
系統1100包括流體化床容器1102其中包圍內部容
積1104含有粒子流體化床1106於其中，於流體化床上方有篩網支持體1108。於篩網支持體1108的下方為設置於容器的下方實質空間1110之氣體配送器1112。氣體配送器1112藉進氣管線1114而接合至流體化氣體源1116，例如，收集於進氣管線1118的用於純化與壓縮的空氣，然後，流體化氣體於管線1114流至容器1102。
容器1102係呈固體進料關係接合至進料料斗1120，從進料料斗1120塗覆有固體源材料之粒子於斜槽1122流入流體化床1106內部。開始斜槽1124設置於床的對側，連接至收集料斗1126，從收集料斗1126用過的固體可於管線1128去除供處理、回收、或其它處置。
於適合揮發的升高溫度操作的流體化床內所產生的衍生自揮發固體源材料的蒸氣，於管線1132從流體化床容器排放，於管線1132內流入流體利用設施1134。
經由圖19所示配置，經固體源材料塗覆之粒子於熱流體化床中的停駐時間，可控制為以熱有效方式最大化蒸氣的產生。
圖20為利用固體源材料之一種蒸氣產生系統1200之示意圖，具有多種監視與控制組件附件。
如圖20所示，蒸氣產生系統1200包括蒸氣產生容器1201其具有一底板1202、一蓋1206、及界定密閉內容積1212於其中的周邊側壁1204。於此種內部容積1212，含有定量初步為固體源材料1218，由於固體源材料的加熱(加熱裝置未顯示於圖20)可呈液體形式或半固體形式。固體源材料1218
上方覆蓋有多孔板件1216，其係牢固固定於主軸1214的下端，如圖所示。
於圖20所示配置中，主軸1214可為中空，來容納蒸氣流流經其中至高傳導流量控制閥1260，用來從閥1260排放入管線1264。蒸氣於管線1264流入流量控制器1266，由流量控制器1266，蒸氣於管線1270流至流量累加器1272，隨後於管線1274中流至流體利用設施或流體處理工具。流量控制器1266可屬於任一種型別，包括例如流量控制閥、質量流量控制器、限流孔口元件、流體壓力調節器等。
流量累加器可用來決定從容器1201流出的蒸氣的累加量，藉此提供指示容器內剩餘來源化學品含量的輸出。當容器內的來源化學品趨近於耗盡，容器需要再填裝新的來源化學品、或容器需要以其它方式更換含有來源化學品的新容器時，可設置累加器來輸出信號，例如，聲音信號及/或視覺信號。
除了累加器之外，容器1201中的來源化學品高度可以圖20系統所示之多種方式中之任一種測定。系統例如可具有側室1246流體連通耦聯容器1201，其中來源材料1248可藉加熱夾套1250加熱側室來維持於液體形式或可流動之半固體形式。浮動感測器元件1252係設置於側室，藉信號傳輸線1254以工作式鏈結至中央處理單元(CPU)1240，讓信號可從浮動感測器元件送至CPU，用來監視側室中的來源化學材料高度。
CPU可屬於任一種適當型別，諸如，通用用途之可
程式電腦、微處理器單元、可程式邏輯控制器等。藉信號傳輸線1242而呈輸出關係鏈結至CPU 1240者為輸出顯示器1244用於視覺信號的圖形輸出，諸如，顯示其中來源化學品高度之容器1201的圖形顯示。
至於於容器1201之來源化學品高度監視之另一種模式，容器蓋1206可於其側壁上安裝有雷射信號產生器1208，其可發出雷射信號。由產生器1208所發出的雷射信號撞擊板件1216的頂面，且反射至於蓋1206底面上的光電子檢測器1210。光電子檢測器1210相應發射輸出信號，以信號傳輸線1256傳輸至CPU 1240，指示從檢測器至板件頂面的距離，用來監視來源化學品的高度，且將高度以圖形顯示輸出於監視器1244上，及/或維持高度的資料記錄，提供可指示容器1201中之來源化學品趨近於耗盡的輸出指示。
至於於容器1201中來源化學品之高度感測之又另一變化例，容器可裝配有一串列垂直隔開的鄰近開關1221、1222、1223、1224及1225，安裝於容器側壁1204上，藉信號傳輸線1230工作式鏈接至CPU 1240。各個鄰近開關係由板件1216的接觸或相鄰所作動，因而於蒸氣從容器配送期間，板件逐漸下降，板件作動各個接續的下方開關來發送相應的信號，指示此種位置予CPU用來監視且輸出允許操作員通知板件於容器內所在位置的輸出信號。如此又允許採行即時動作來以新鮮來源化學過程重新填裝容器，或以新容器來更換舊容器。
系統1200也包括動態測試總成，用來當容器並非主動配送蒸氣至下游流體利用處理程序時，判定容器中的來源化學品的高度。諸如氮氣、氦氣、氬氣等惰性氣體源1276係藉供應管線1278接合至幫浦1280，幫浦之功能係將大量惰性氣體注入其中含有質量流量控制器1282的進料管線1290，讓惰性氣體又注入容器1201的內容積1212。壓力轉換器1220係安裝於容器蓋1206上，藉信號傳輸線1262鏈結至CPU 1240。
操作中，幫浦1280經作動來泵送(注入)容器1201內部以已知量之來自惰性氣體源1276的惰性氣體。然後，壓力轉換器1220可用來決定容器中可利用的開放容積，其係與容器內剩餘多少來源化學材料有關，可藉CPU 1240以演算法來測定且視需要可輸出資料。
另外，系統可設置成來自於惰性氣體源1276之惰性氣體量為升高容器1201之壓力(藉壓力轉換器1220測定)至特定壓力所需量，惰性氣體量可輸入CPU 1240來測定容器內剩餘的來源化學品量。用於此種方法，可使用質量流量控制器1282來將惰性氣體計量送入容器內部。
於末二段所述之高度測定方法中，當容器於配送模式並未被主動供給蒸氣作測定。用於此項目的，惰性氣體的注入係以容器1201為離線進行。當進行動態高度測定時，可藉CPU管理週期計時器程式進行，CPU係以控制關係工作式連接至流量控制閥1260來關閉閥1260。排放管線1274可設有湧浪槽或其它保留容器(未顯示於圖20)與排放管線1274連
通，用來於主動配送操作期間供給定量補充蒸氣，因此於動態高度測試時，閥1260被關閉，來自於保留容器的蒸氣供給下游之流體利用處理程序，藉此來維持蒸氣配送的連續性。保留容器可藉適當閥歧管、旁通管線、或其它流回路與排放管線1274關聯來執行此種操作。
因此須瞭解，本發明提供從固體源材料輸送蒸氣之有效且可靠之裝置及方法，本發明可以包括監視與控制配送操作之多種具體實施配置來實施，讓蒸氣可以安定有效的方式供給流體利用設施或程序。
於另一態樣中，固體源試劑輸送系統包括一容器，容器界定一包圍的內容積於其中保有固體源材料。容器於上端裝配有閥總成，上端係包封有諸如鋁之高導熱率材料的塊狀物，該塊狀物係可卸式固定於閥總成。塊狀物可分離成為組件部分，組件部分彼此協力匹配來形成環繞閥之包封塊狀結構。
舉例言之，於一個實施例中，塊狀物係由包封閥總成的兩個半區段所組成，塊狀物與閥結構成導熱接觸，故當塊狀物被加熱時可傳熱至閥，避免閥總成內部的固體源試劑蒸氣的冷凝。
塊狀物的各部分可藉任一種適當方式而彼此耦聯。舉例言之，塊狀物可形成為彼此鉸接的半區段，欲開啟且嵌套於閥頭部總成，隨後關閉，讓半區段彼此匹配，且藉適當固定結構牢固固定定位。
此種固定結構可屬於任一種適當型別，包括耦聯元
件、鎖定結構、閂鎖、鍵控結構等。塊狀物中可裝配有通道通過其中，來允許來自於閥總成之閥的來源試劑蒸氣流流經塊狀物至相關聯的流回路。流回路又耦聯下游的處理設施，配送的蒸氣係於該等處理設施中利用。
用於此項目的，塊狀物可裝配有匹配接合閥總成的閥埠口之配件、耦聯件等，來允許塊狀物的耦聯相關聯的流回路，例如，具有配件可接合塊狀物之排放導管。
塊狀物可藉任一種適當加熱配置加熱，包括輻射熱，當塊狀物本身耦聯適當電源供應器時塊狀物之電阻加熱、微波或超音波能衝擊塊狀物上造成塊狀物的加熱，塊狀物具有加熱夾套，加熱夾套係工作式設置來加熱塊狀物至升高溫度、或其它適當加熱配置，藉此塊狀物之溫度可升高，導熱至固體源試劑配送系統的閥總成中的閥通道，因而防止於閥的相關聯的流回路通道中來源試劑蒸氣的冷凝。
於另一態樣中，本發明係關於一種固體源試劑輸送系統，包括一凸緣，用來關閉輸送系統的容器，其中該凸緣係藉非標準螺絲固定於試劑供應容器，該非標準螺絲需要特殊工具才能卸下，諸如非標準螺絲起子才能卸下。藉此方式，該試劑輸送系統變成具有防偽特性。
於另一個實施例中，採用來固定凸緣至容器的螺絲其上有標籤，因而必須破壞標籤才能接近其下方的機械扣件。此種配置可防止任何偽造或未經授權接近容器容易被檢測出。
於又另一實施例中，固體源試劑輸送系統包括一容
器，容器內部界定盛裝固體源材料之封閉容積，其中該容器適合採用卡匣加熱器於容器上，例如，呈細長圓柱狀電阻加熱器或其它精簡形式的加熱器。舉例言之，一個或多於一個例如3或4個加熱器可設置於容器之閥內部或接近閥，其用來於來源材料於容器內加熱時控制來自於容器的固體來源蒸氣的流量。閥可具有高傳導特性，閥可安裝於凸緣或其它封閉件上，封閉件係用來對容器界定一個其中儲存固體源試劑的內部封閉容積，且從該內部容積，固體源試劑的蒸氣於配送操作期間從容器中配送出。
於固體源試劑輸送包裝之另一個實施例中，具有前述傳導性塊狀物包圍閥的特徵，塊狀物可設置有鑽孔或鏜孔，其中可插入電阻加熱元件來加熱塊狀物，藉此加熱由塊狀物所包封的閥。外加地或選擇地，容器本身可組成為加熱器可用於容器壁內部或其附近。
舉例言之，容器壁可製作成夠厚來於其中容納形成壁口袋，容納此種加熱器，其可被選擇性插入口袋內，來提供容器壁的加熱，讓熱量被傳導入容器內用來加熱其中的固體源試劑材料。用於此項目的的容器可由導熱材料諸如鋁或鋁合金製成。
圖21為本發明之一實施例，固體源試劑輸送包裝1300之部分剖面立視圖。
固體源試劑輸送包裝1300包括一固體源試劑容器1302，其具有於周邊延伸之圓柱狀側壁1304和底板1306，其連同頂凸緣封閉件1310共同界定夾持固體源試劑1374的封
閉容積1372。雖然固體源試劑材料於圖21顯示為呈於容器內的填裝材料質塊而提供，但為求說明清晰，須瞭解材料也可提供於支持體或其它相關結構上，來輔助從固體源試劑產生蒸氣。於一個特佳實施例中，固體源試劑材料係藉多孔金屬介質支持呈塊狀物或單晶形式、或呈封裝體形式於容器之內容積內部。
頂凸緣封閉件1310設置有螺紋通道於其中，來容納個別的機械扣件1312和1314，扣件接合於側壁1304之相應的螺紋通道。藉此方式，頂凸緣封閉件1310係以機械方式扣接且固定於容器側壁。
至於防衛特徵，機械扣件1312和1314的頭部可成形為需要非標準螺絲起子才能拔出，或成形為若干其它方式因而要求使用其它非標準工具，因此可提升封裝體的防衛特性。
至於另一特色，黏著標籤1316和1318可設置於機械扣件的頭部，藉此讓任何未經授權的接近封裝體內容將可藉標籤密封的破壞來偵測出。
頂凸緣封閉件1310有個中央開口，其係與罩於塊狀物1340內部的閥總成1360連通。塊狀物1340係由半區段1342和1344所形成。半區段係於接縫1346協力匹配，藉塊狀物正面的扣件1348而彼此耦聯，如圖21所示。塊狀物1340可成形為半區段，於塊狀物之背側鉸接來允許塊狀物之二區段以貝殼的方式開閉，呈熱接觸而接合閥總成1360。
塊狀物1340可設置有通道於其中，通道係與閥總成
的閥室(圖中未顯示)連通，其中接合至閥桿1362的閥元件(同樣未顯示於附圖)可藉閥手輪1364之於全開位置與全關位置間旋轉平移，用來配送固體源試劑蒸氣或容納固體源試劑蒸氣。
如此，閥總成可與塊狀物的排放通道連通，該通道係止於設置有配件1368之一埠口，用來耦聯至排放管線1370作為流回路的一部分，流回路例如可耦聯下游半導體製造工具。
用於固體源試劑容器1302的加熱，容器側壁1304可成形有口袋1320和1322來容納個別加熱器1326和1330之插入其中(如圖所示)。加熱器1326為電阻加熱器，電阻加熱器係設置於壁開口內，藉電線1328而與適當電源供應器連接來執行其附近的容器壁的電阻加熱。以同樣方式，壁開口1322含有加熱器1330，藉電線1332而連接至電源供應器，該電源供應器可與供電予電線1328的電源供應器相同。
於所示實施例中，塊狀物1340也利用於塊狀物之個別半區段中鏜孔的通道加熱，來容納加熱器1350和1356插入其中，加熱器分別利用電線1352和1358耦接至適當電源供應器來執行塊狀物的電阻加熱。此種塊狀物的電阻加熱又加熱閥總成1360和相關聯的流通道，因而防止來源試劑蒸氣於此種通道內部的冷凝。
須瞭解，雖然圖中顯示二加熱器係於容器側壁，且於塊狀物1340顯示有二加熱器，但，依據所採用的來源試劑的氣化、蒸氣壓、及揮發特性、以及採用固體源試劑輸送包
裝的周圍溫度條件而定，於本發明之特定實施例中可使用更多個或更少個加熱器。
圖22為包裹於收縮包裹膜1382內部作為安全與防衛特徵的固體源試劑輸送包裝1380之立視圖。
於固體源試劑蒸氣輸送中之一項問題為難以判定何時固體源試劑材料趨近於耗盡，而需要將新的固體源試劑輸送包裝導入處理系統內。因此，於另一態樣中，本發明提供方便測定於氣化器容器內部殘餘的固體源試劑高度之實施例。
於一個實施例中，來源試劑材料於來源容器內的高度係藉壓力測量來監視。於此種辦法中，固體源材料經加熱來升高其蒸氣壓，具有經加熱的真空表規、壓力計、和壓力轉換器可供監視壓力，且產生指示於供應容器內的固體源試劑存量的輸出。
表規可安裝於氣化器封裝體的出氣口，來監視於穩態系統中於出口處理溫度的蒸氣壓。一旦材料從氣化器容器中配送出，可用壓力將降至穩態值，假設該壓力可藉所設置的壓力監視元件來測定。如此對不同的配送蒸氣流速，可獲得於特定溫度之不同的穩態壓力值。隨著氣化器溫度的升高，穩態壓力值也將增加。使用者典型地係於固定溫度或恆定溫度使用氣化器。如此，方便測定來源試劑蒸氣於給定流速之穩態壓力。
隨著材料從氣化器容器的排空，材料接觸經加熱的氣化器容器的表面積將縮小(例如，經由固體源材料接觸容器
內之加熱壁和加熱支持體結構而接觸的表面積將縮小)。結果，隨著材料高度的趨近於耗盡，穩態壓力將開始以給定流速和溫度下降。此種穩態壓力的下降可能與氣化器容器中的殘餘材料量有交互關聯。
舉例言之，固體源試劑可為B18
H22
。當此種材料氣化時，需要徐緩升高氣化器容器溫度，來維持來源試劑蒸氣的恆定流速。此點可歸因於當材料氣化時來源材料的蒸氣壓下降。由於多種情況之任一種可能發生此種現象，諸如，總表面積下降、或固體源試劑材料的異構化或分解。可以實驗方式測定氣化器容器內剩餘的材料量、容器溫度、與維持預定流速、或維持氣化器容器上之流量控制閥下游與預定壓力所需控制閥開啟百分比特性間之函數關係。
於另一實施例中，氣化器容器內之剩餘來源試劑材料量係經由經歷一段特定時間於氣化器容器內進給預定量加熱能來決定。系統達到平衡蒸氣壓之速率係與氣化器容器內剩餘材料量有交互關係。藉此建立其間之實驗性關係，來關聯趨近於平衡壓力之速率與氣化器容器內剩餘材料量間之關係。
氣化器容器和頂凸緣封閉件可由任一種適當組成材料製成，因而讓來源試劑材料被加熱而產生足量試劑蒸氣供配送至外部的使用位置。
於圖21所示一般型別之固體源試劑輸送包裝之一個實施例中，容器係由鋁製成來提供高導熱率，用來加熱來源試劑材料，閥總成的流量控制閥和頂凸緣封閉件也係由不
鏽鋼製成。於此種系統中，容器可絕熱，而只有閥可被加熱。只加熱閥，確保閥溫度經常係高於容器內的固體源試劑材料溫度。從諸如鋁之材料來製造來源試劑容器，可確保容器內容物的良好熱均勻度。不鏽鋼頂凸緣封閉件可對傳熱提供若干阻力，確保來源試劑容器係於以閥總成更低的溫度，讓固體不會於閥內部冷凝。熱可藉圖21所示的塊狀物而輸入閥，讓熱量傳導通過不鏽鋼凸緣封閉件至來源試劑容器的其餘部分。
於另一態樣中，本發明可解決與諸如B14
和B18
H22
以及若干銦和銻固體源之極低蒸氣壓(於室溫之蒸氣壓)固體源試劑相關聯的問題。由於極低蒸氣壓的結果，此等材料必須被加熱來確保其蒸氣的輸送，但難以提供足夠加熱來產生所需的蒸氣量。
於此種情況下，本發明涵蓋使用來源試劑固體溶解於其中的溶劑，來於溶劑揮發時，提供低蒸氣壓固體的較高氣化速率。溶劑也可用來傳送低蒸氣壓固體至溶劑和低蒸氣壓固體被閃蒸氣化的使用點。
當利用溶劑來溶解低蒸氣壓固體時，包括有機溶劑和無機溶劑(不會與固體反應)之任一種適當溶劑皆可用來提高固體的氣化速率。然後固體蒸氣從溶劑中提取出，流至使用點。另外，含有溶解固體的溶劑可流至氣化器，溶劑/來源試劑混合物於氣化器內閃蒸，然後，所得蒸氣視需要用於進一步處理，例如，用來清潔處理系統室，室內含有可藉來源試劑蒸氣去除的沉積物。
於另一態樣中，本發明提供一種監視固體源試劑，來判定何時固體源試劑材料於來源試劑供應容器中趨近於耗盡的技術。於此態樣中，採用熱通量感測器來判定於來源試劑供應容器中剩餘的殘餘固體化學物。因該化學物於使用中被加熱氣化，故熱通量之測量可用來監視於來源試劑供應容器中剩餘的來源試劑高度。
適當熱通量感測器於市面上容易購得。於一個實施例中，熱通量感測器為薄膜熱電偶堆轉換器，其產生於通過感測器元件之熱通量成正比的電壓，電壓係與實際熱通量有交互關係。此型熱通量感測器可以是型號HFS-3和型號HFS-4薄膜熱通量感測器，得自歐米茄工程公司(Omega Engineering,Inc.)(康乃狄克州史丹福市)。
經由架設熱通量感測器於來源試劑供應容器上，可隨時監視熱通量。於穩態操作期間，熱通量典型數值相當小，特別如所期望，若供應容器為絕熱，則來自於容器的熱耗損為最小。但當化學品耗盡時，於供應容器所需的熱負載呈時間之函數將下降，原因在於維持適當高度，產生蒸氣供配送用的材料減少。更重要地，於容器內部的固體化學物表面將出現熱耗損，因此當固體化學物氣化時，固體表面的熱耗損將造成該區變成較冷。由於其餘環境將變成較熱，因此感應熱流至固體表面，此種熱通量使用熱通量感測器測量與監視。
於一種特定配置中，若干此種熱通量感測器係沿供應容器的垂直軸設置，藉此可隨著時間的經過密切監控容器內的化學品高度。當化學品高度耗盡時，熱通量感測器將檢
測得於化學品高度的熱通量變化。於大部分配送操作期間，熱通量感測器將於穩態發揮功能，測量從來源容器至周圍環境因對流所造成的熱耗損。
於另一態樣中，本發明提供一種固體源試劑輸送包裝，利用主動冷卻來輸送接近室溫或低於室溫的試劑蒸氣。此種辦法例如可用來輸送二氟化氙至植入來源室。於25℃，XeF2
有足夠蒸氣壓，允許使用具有合理大小例如小於1吋內徑之大小的輸送管線，高達每分鐘數個標準立方厘米(sccm)之流量。但，填充XeF2
的供應容器只可輸送足量流量經歷相對短的時間週期，例如數分鐘。當材料被輸送時，如前文討論，固體源試劑表面可能因材料的蒸發而冷卻。為了克服此項問題，依據處理要求而定，可採用主動冷卻之供應容器來將溫度維持於20℃-30℃。為了免除輸送管線之熱追蹤需求，容器可維持於略低於輸送管線溫度之溫度。藉此方式，來源試劑材料可於夠高流速輸送，而未沉積材料於輸送管線。
有多種化學可使用主動冷卻輸送。要言之，此種辦法可應用於有足夠蒸氣壓可於約10℃至約50℃之溫度維持足夠流量之任何化學。
渦旋冷卻器的使用可用來於升高溫度快速冷卻供應容器。舉例言之，用來輸送十八硼烷之供應容器將於93℃至115℃間操作。為了於使用後移出供應容器，供應容器必須充分冷卻來讓操作員可處置，可使用渦旋冷卻器來降低容器的溫度至可處置的情況。
圖23為於來源試劑供應包裝的各個位置，溫度(以
℃表示)和熱通量感測器讀數(以伏特直流表示)呈經過之時間(以分鐘表示)之函數之線圖，包括閥表面溫度(曲線A)、容器下表面溫度(曲線B)、周圍溫度(曲線C)、藉熱通量感測器監視的溫度(曲線D)、供應容器之上表面溫度(曲線E)、設置於容器本體與凸緣封閉件間之配接器的鋁配接器表面溫度(曲線F)、以及供應容器閥與供應容器本體間的溫差(曲線G)。採用來產生圖23所示之資料的渦旋冷卻器為艾斯艾爾(Exair)型號3204渦旋冷卻器，以單純證明構想測試的配置，用來主動冷卻未含有任何化學物的供應容器。
圖23所示的資料係使用於容器本體上有單一迴路控制的供應容器獲得。不同瓦特數以並聯電路配置施加於閥區段和閥本體區段。艾斯艾爾型號3204渦旋冷卻器操作來以恆定速率從供應容器的底部去除熱量。於本測試中，施加50psig之壓力至冷卻器入口。從渦旋冷卻器裝置製造商所供應的參考資料，估計此種壓力相當於於約0℃之約2標準立方呎(scfm)氮流(又相當於約40瓦冷卻)。
於另一態樣中，本發明提供監視於供應容器之固體源試劑含量之又一種配置，該配置可避免固體源試劑於處理回合的中間耗盡的情況；或，預測供應容器耗盡之測定不準確，結果供應容器過早從服務中取出，以新的試劑供應容器更換，結果導致固體源試劑的浪費的情況也可加以避免。
經由從測量重量中扣除容器的皮重，單純藉來源容器稱重，來測定其中所含的固體源試劑含量，並非此種問題的解決之道，原因在於一旦安裝時，來源容器典型係駐在於
容器難以稱重的加熱包圍體內部。
本發明經由採用小型中紅外線感測器直接安裝於容器，感測器頭部係位在容器的封閉容積內，接觸固體源試劑材料，可克服此等問題。感測器可屬於任一種適當型別，例如，感測器可於2微米至14微米波長範圍的紅外光譜操作。較佳用於此項目的的感測器包括市面上可得自威克企業公司(Wilks Enterprise,Inc.)(康乃狄克州南紐華克市)的感測器，其為利用衰減總反射比(ATR)取樣之成行中範圍紅外光(MIR)感測器。
於ATR取樣時，輻射束於內部反射至發射紅外光之光學元件，每次反射時輻射束之能量延伸略為超過表面，因此當試樣接觸反射面時，於試樣所吸收之波長的紅外光能被吸收。
更特別，來自於連續來源的紅外光輻射跳至塗覆有來源材料之紅外光吸收面上。固體源材料係座落在光學表面上，或冷凝於光學表面上成為薄膜。若干光被薄膜所吸收。當固體源材料的厚度耗盡時(隨著固體氣化來產生配送用蒸氣時)，紅外光信號增強。當不再留下任何材料時到達終點，此終點方便從時間相依性曲線測定。於該終點，可發送信號予使用者，指示此乃更換氣化器容器的時間，導入含有滿載固體源試劑材料的新容器。
於利用中範圍紅外光感測器之另一個實作中，IR濾波器用來限制檢測來源試劑材料吸收的IR區。
於又一實施例中，監視於紅外光區的多於一個頻
帶，來分開監視固體材料和非期望的分解副產物，來提醒使用者有關組成變化。
於又另一實施例中，於紅外光吸收面上的材料係封裝於網內，來防止材料於試劑供應容器的運送期間及/或安裝期間等涉及物理振動或機械衝震加諸容器時，防止材料從吸收面脫離。
於又另一個實施例中，中範圍紅外光感測器係用來測量溶解於離子形液體儲存介質之材料量，此處來源試劑係於此種介質內呈溶解狀態，來源試劑係於配送條件下從離子液體儲存介質脫離，且從來源試劑供應容器中流出。
於另一個實施例中，本發明提供輸送二氟化氙化學至使用固體XeF2來源材料的離子植入系統。本發明之此一實施例係有關離子植入器於操作中受污染，而需要清潔來維持有效性能。使用固體XeF2來源材料之特殊議題為輸送足夠化學來達成清潔，同時滿足進入離子植入器系統的氣體箱內之容器規格，包括要求此種容器可忍受每平方吋1500磅(psi)或更高的意外過壓。
本發明可解決此等問題，本發明提供一種由鋁製成的來源試劑容器，鋁泡沫體插入件置於其中來作為固體源材料的載體結構，其中該金屬泡沫體插入件較佳係以捺跳嵌合形式提供。鋁泡沫體形成高表面積的支持結構，可將熱能轉運至容器內容積的內區，來達成固體源材料的高度有效傳熱以及隨後的昇華。
替代使用鋁，來源試劑供應容器和泡沫體插入件可
由鋁以外的材料製成，例如，具有適當導熱率和熱容特性的金屬諸如不鏽鋼、鎳、青銅等製成。替代泡沫體插入件，高表面積導熱支持結構可設置於來源區容器的內容積，於該內容積內部填裝金屬絨、金屬球、循序托盤(例如，呈堆疊陣列的托盤)或其它填裝物件或介質。填充物期望具有高表面積、高餘隙容積、良好熱性質和良好結構完整性。球體當用作為填充介質時可為固體具有外廓或籠狀等特性，可使用球體以外的幾何形狀諸如立方體、圓柱體等；於特定實施例中，此種填充介質物件可由金屬泡沫體製成。
比較含括多個托盤於內容積的蒸發器，使用金屬泡沫體、金屬絨等可提供填裝容量與填裝容易程度等優點。相對於平坦托盤與平面板等結構，三度空間之多孔網路可提供顯著更多的固體源試劑貯存能力。此外，托盤和板結構必須一次載荷固體源試劑達一種高度，該種處理程序緩慢、繁瑣，而呈顆粒形式或微粒形式之固體源試劑材料可傾倒入三度空間泡沫體網路內部，單純振搖定位，藉此讓精細分割的固體分散遍佈多孔基體。
為了配合固體源試劑供應容器以高度安全度佈置於離子植入器的氣體箱之意外過壓規格，於一個實施例中，固體源試劑供應容器可以不鏽鋼平坦凸緣件製造，該凸緣件已經分裂接合至鋁。此種結構提供鋁至鋼的變遷，於總成中允許於結構上部實現鋼強度優勢，而於結構中的它處則可利用鋁的導熱率優勢。
於另一個實施例中，採用分裂接合來形成一種具有
鋼上部的結構，其中，可切削螺紋用來螺接於頂封閉件，藉此允許鋼的強度被用於固體源試劑供應容器的上部，而鋁的高導熱率被用於固體源試劑供應容器的下部。分裂接合為市面上可得之處理程序，可採用來製造於本發明之廣義範圍內的固體源試劑供應容器。
於多種情況下，固體源試劑容器及其中所含之多孔泡沫體插入件或其它多孔介質可接受表面處理，或經塗覆來進一步提升容器和容器內部結構的化學耐性，諸如，適合容納其它非基於流體之化學。例如，容器和多孔介質可設置聚合物塗層或熱容器係由諸如鋁之材料製成，則可接受陽極化處理或鈍化處理。
使用固體泡沫體作為支持介質，可輔助寬廣多種固體源材料的貯存與輸送。適合用於此項目的之固體源材料可呈細分形式提供，可藉振搖、攪動、溶液沉積或其它摻混模式(視何者適當而定)來分散於指定用途的特定多孔介質和固體源材料。
因此，本發明意圖涵蓋一種固體氟化學的固體源試劑輸送包封，於較佳實施例中該包裝係製造成可忍受1500psi或更高的壓力。此種包裝的容器可具有任何適當尺寸，例如直徑3-8吋，高10-25吋。於一個實施例中，容器直徑4吋，高度13吋，內容積容量大於60立方厘米。此實施例之容器係由鋁製成，有捺跳嵌合(press-fit)的鋁泡沫體插入件，且具有由不鏽鋼製成的閥和頂封閉凸緣件。此種包裝的閥為手動閥，閥電導Cv
>2.65，提供最大流速為每分鐘15立方厘米經
歷1小時時間週期。
此種固體源試劑輸送包封可經由提供多孔介質於容器的內容積，來實質上降低固體源試劑進行蒸散冷卻和表面積聚集的敏感度。鋁泡沫體為較佳插入介質材料，以每吋5孔(ppi)之泡沫體材料為高度優異。
於一個實施例中，包裝包括頂凸緣封閉件，其藉螺栓扣件而牢固固定於容器側壁，如圖21所示。另外，頂凸緣封閉件可藉螺栓縱向通過側壁的全長而栓接於側壁，頂部牢固固定於頂凸緣封閉件，而底部牢固固定於容器的底板。於此種實施例中，底板可製造成分開構件，頂封閉件和底板各自具有氣密墊、O形環或其它密封元件介於其與側壁的相鄰端面間。
於另一個實施例中，頂凸緣封閉件可成形為帽，帽之外表面有螺紋用來螺接接合容器的外螺紋面，選擇性有O形環或氣密墊封用來形成防漏封。至於另一替代之道，頂封閉件可包含旋入帽和管堵結構，選擇性具有O形環或氣密墊等密封元件。
於又另一個實施例中，頂封閉件為分裂接合於鋁容器的不鏽鋼凸緣環。
圖24為包括容器1402界定封閉的內容積1404之固體源試劑輸送包封1400之部分剖面立視圖。於內容積1404，設置垂直堆疊的多孔金屬圓盤陣列1406、1408、1410、1412及1414，其係捺跳嵌合於內容積1404內部。頂圓盤1412和1414形成有個中央鏜孔1416和1418來形成通道1420。
容器1402可由諸如鋁之金屬製成，金屬係選用來提供導熱率，有利於傳熱入容器內部及其中的多孔金屬插入件，來執行來源試劑蒸氣的產生。分裂接合至容器1402者為底凸緣1422，例如，可由不鏽鋼製成。於此底凸緣1422藉螺栓(未顯示於圖24)接合有螺帽1432、1436、1438和1440而栓接頂凸緣1424。頂凸緣1424具有配件1426接合於其上，且有凸緣1430接合於配件，來配合蒸氣配送管線的耦聯至固體源試劑供應容器。
此種容器中之多孔金屬插入件具有細分固體源試劑分散於其中，分散於金屬插入件的孔洞內部。經由將固體源試劑摻混於金屬泡沫體物件的孔隙度內，傳輸至泡沫體物件之熱，將以高度有效方式從固體源試劑產生蒸氣。
如此，本發明提供特別可用於二氟化氙之輸送用之有效固體源試劑輸送包封。二氟化氙是一種分子量169.29及熔點約135℃之白色、無色結晶粉末。涉及二氟化氙的昇華的焓變化約為13.315千卡/莫耳，換言之，對10sccm XeF2
蒸氣流量約6卡/分鐘。
用來將二氟化氙包裝成為固體源試劑之較佳金屬泡沫體包含鋁泡沫體，每吋有5孔，密度為0.189克/立方厘米，導熱率約4Watts/mK，及表面積約3.3平方厘米/立方厘米呈圓盤形或碟形，具有直徑約等於容器的內徑，而圓盤可捺跳嵌合於容器，彼此向上堆疊，來形成圓盤堆疊陣列於容器內容積。
於一個較佳實施例中，二氟化氙固體源試劑輸送包
封包括一容器，其中有鋁泡沫體插入件，其中該插入件包含一或多個圓盤，有加熱塊狀物於容器的頂部，有主動冷卻件於容器的底部，來對抗固體源試劑的表面冷卻與聚集。主動冷卻能力可由與容器底部相關聯的渦旋冷卻單元提供。此種包裝可用來配送二氟化氙蒸氣供清潔諸如微電子元件離子植入處理室等室內，去除由於硼、砷、磷等摻雜劑之離子植入所形成的硼、砷、磷等沉積物。
從固體源試劑輸送包封配送的二氟化氙接受電漿的生成，例如，使用諸如氬氣的載氣，於一段預定操作時間後，於摻雜劑物種的沉積物已經堆積於室內後，執行離子植入處理室的高度有效清潔或堆疊至需要清潔室內程度時，執行處理室的清潔。
下列美國專利案之揭示全文以引用方式併入此處，用於各項目的：美國專利5,518,528；美國專利6,089,027；美國專利6,101,816；及美國專利6,343,476。
本發明涵蓋提供可用於輸送低壓流體之高傳導閥。本發明之閥具有相對於已經用於低壓用途之流體輸送的先前技術之習知閥，具有顯著較高的流量係數。
較佳地，本發明之閥係組成且設置來配合高達230psig之操作壓力、及於-28℃至150℃之範圍之操作溫度。
本發明之另一態樣係有關包括本發明之高傳導閥附接至材料供應容器的一種材料輸送系統。根據一實施例，材料供應容器含有用於製造半導體之材料，諸如流體，或另外含有固體，固體可於容器內加熱或以其它方式加工處理來形
成配送用的流體。可藉此種配置來配送之試劑之特定實例，包括但非限於有機金屬試劑、蝕刻試劑、清潔試劑、光阻前驅物料和摻雜劑。
本發明之另一態樣係有關一種用於製造半導體裝置之系統，包括本發明之材料輸送系統，耦聯半導體製造設施，例如，半導體製造工具中利用所輸送的材料之裝置，來用於諸如離子植入、化學氣相沉積、蝕刻、清潔等用途。
本發明之閥具有精簡特性，例如，閥本體的總容積(總容積於此處係指包括閥室的空隙容積和閥本體中的連接通道的空隙容積之閥本體的總容積)係由4至20立方吋。
於閥本體之一實施例中，15%至35%總容積係由閥室所占據(其中閥元件可移動來開或閉閥的閥室)。於一個較佳實施例中，其中閥本體的總容積係於7至10立方吋之範圍，閥室占據1.5至3.5立方吋之容積。由進氣口通道與閥室交叉點至閥本體表面之進氣口通道開口測量得的閥本體中的進氣口通道占據0.15至0.45立方吋；由出氣口通道與閥室的交叉點至出氣口通道於閥本體表面的開口測量得的閥本體之出氣口通道占據0.05至0.45立方吋。
於本發明之此種精簡閥中，一個較佳實施例提供出口通道直徑對入口通道直徑之比係於0.75至1.25之範圍，更佳係於0.80至1.15之範圍，又更佳係於0.90至1.10之範圍，及最佳該比值係於0.95至1.05之範圍。
於另一態樣中，出氣口通道對進氣口通道之長度比於較佳實施例係於0.20至1.5之範圍，更佳係於0.3至1.2之
範圍，及最佳係於0.35至1.0之範圍。
如此，本發明之閥為小容積閥(此處標示為具有閥本體的總容積<20立方吋的閥)，內部有相當大的內部開放容積。例如，閥之開放容積(亦即，進氣口通道、出氣口通道、和閥室的個別容積和測得之容積)係占閥本體總容積於25%至45%之範圍，更佳係占閥本體總容積於30%至40%之範圍。
本發明之閥之特徵為具有高傳導性，較佳具有流量係數大於2，及更佳具有流量係數至少為2.5。
至於一個特例，後文參照圖25-28說明之該型閥具有流量係數約為2.7至2.9。此點與先前實務用來配送低壓流體所用的閥成對比，先前技術之閥具有流量係數約為0.2至0.35。
整體上考慮閥操作，流體流量控制閥可藉控制流速來控制流體流量，控制方式係使用閥元件於閥殼體內部的位置改變，來限制流體流經閥本體和含有活動閥元件的閥室的流速來加以控制。流體流量控制閥選擇地或外加地可經由於閥入口的流體壓力與閥出口的流體壓力間產生特定壓差，因而產生閥開口的給定孔口大小，來控制流體流量，較高壓差通常可執行較高流速。
閥的流動係數偶爾稱作為閥的容量指標，係有關閥流速和差壓特性。流動係數允許評估不同閥的效能，且允許當已知流速或壓差的兩項變數之一時，測定流速或壓差。
如此處所用，閥流量係數Cv
一詞係指跨越閥可獲得1磅/平方吋壓降的水於70℉之流速(以加侖/分鐘為單位表
示)。如此規定閥流量係數單位，Cv
值於後文並無任何計量單位。
如於此處所參照本發明之閥說明，高傳導一詞表示具有Cv
至少為2之閥。
本發明之閥可達成此技術領域的實質上進展，讓以高流速配送的低壓流體可甚至下降至極低的流體壓力，例如，約為0.005-10托耳之流體壓力。
本發明之高傳導閥可用於多種流體流用途中之任一種用途。
於一個較佳實施例中，閥用作為配送控制閥，用於來自於含有該來源化學之容器之來源化學流。來源化學物可具有任一種適當形式。於一個特定實施例中，來源化學物係呈可氣化固體形式，採用作為於半導體製造操作中使用的蒸氣來源。於其它特定實施例中，來源化學物可為液體來源供產生下游氣體耗用設施中使用的蒸氣。於另一個特定實施例中，來源化學物為氣態試劑，氣態試劑吸附保持於粒狀物理吸附介質床上，由介質床，氣體於配送條件下解吸附來流至外部使用的位置。於又另一個實施例中，來源化學物為於容器內側裝配有流體壓力調節器的容器內部維持於高壓的流體，其中調節器的設定點允許低壓配送流體，例如美國專利6,101,816所述之特例。
本發明之閥包括其中界定一個閥室的閥本體。入口通道與閥室連通用於流體流入閥體內部；出口通道與閥室連通用於流體的流出閥本體之外。閥包括閥元件和致動器總
成，允許閥元件於閥室內的全開位置與全關位置間移動。入口通道與出口通道連同閥室允許當閥元件係於開放位置時，流體流經閥本體。閥的入口通道和出口通道實質上彼此垂直。
於閥本體的個別入口與出口流體流通道較佳通常具有線性特徵，且較佳相對於彼此為直角校準，讓個別入口通道與出口通道的中線交叉界定90度的夾角。
於閥本體的入口通道和出口通道可具有任一種適當形狀和截面形式，但，較佳通道通常為圓柱形，圓形截面相對於通道之縱中線為橫向。個別通道具有相對於彼此為不同直徑的組成截面，但，沿流通道長度方向的任何維度變遷的特徵輕微，因此可避免顯著降低閥的流量傳導之任何流體力學影響。
入口通道和出口通道各自係止於閥本體的閥室。閥室的尺寸適當，含有隔膜和桿總成，用來於閥的關閉位置封閉入口通道。閥桿延伸至閥本體外部，閥桿係牢固固定於致動結構諸如手柄、手輪、自動致動器或其它將閥室內閥元件介於全開位置與全關位置間移動的裝置或次總成。
於一個實施例中，致動器為手柄，手柄可成形有可輔助從事手動作動閥的使用者的手抓握的成形表面或紋理表面。
現在參考附圖，圖25為本發明之一實施例，高傳導閥之透視圖。
高傳導閥1510包括閥本體1512，其中有個埠口1514，埠口內設置排放配件1516，其中界定排放通道1518。
於附圖所示實施例之閥本體1512具有塊狀物構型，主要平坦側面1515和次要平坦側面1517界定一個有八面的塊狀結構。閥本體可具有任一種適當構型，閥本體可呈矩形平行六面體、圓柱體、立方體或其它適當形狀。
於圖25之實施例中，閥桿(未顯示於圖25)向上延伸至閥本體外部，閥桿由手柄1520接合，可藉手動抓握而以順時針方式或逆時針方式旋轉來開或閉閥門，來允許流體流經其中。
閥本體1512可由任一種適合流體配送用途的適當材料製成。於一個較佳實施例中，閥本體為316L不鏽鋼材料製造的單一機製塊狀物。於其它特定實施例中，閥本體可由鋁、哈司特鎳合金(Hastelloy)、鎳、碳鋼或任何其它適合藉該閥配送的試劑、以及閥操作時所涉及的溫度、壓力和其它處理條件的適當組成材料所製成。
閥係由可對閥提供操作壓力範圍特性和操作溫度範圍特性，可配合閥將使用的特定終端用途的該等材料所製成。於本發明之一個實施例中，閥具有操作壓力範圍至多為230磅/平方吋表計壓力(psig)及操作溫度於-28℃至150℃之範圍。
排放配件1516可具有適合耦聯於流回路或流體配送系統的其它組成元件的適當型別。於本發明之一個實施例中，排放配件為公VCR配件。手柄1520可由任一種適當組成材料製成，諸如，聚合物料、金屬、陶瓷、複合材料等例如聚酯材料。
圖26為圖25之高傳導閥1510之頂視圖，顯示手柄1520的整體構型，公VCR配件1516固定至閥本體。
圖27為圖25及圖26之閥1510之前視圖，顯示其結構之進一步細節。
圖27所示閥1510之零組件和結構，係相對於圖25和圖26之相同結構和相應結構，標示以對應號碼。
如圖27所示，管殘段1522牢固地固定於閥本體1512的底面。管殘段係與閥內部的入口通道同軸，如後文參照圖28更完整說明。管殘段1522可藉熔接、銅焊、或其它適當接合方法或接合技術來牢固固定於閥本體。
於一個實施例中，管殘段1522係由凸緣元件1526所包圍，如圖27的虛線外廓顯示。此種凸緣可用來提供耦聯結構，讓閥連結至匹配凸緣或其它協力結構，於配送操作期間操作式地定位閥，讓流體流入管殘段1522的開口1524。凸緣1526可經熔接、銅焊或以其它方式接合至閥本體1512。
於另一個實施例中，此種凸緣可以來自於單塊金屬材料的閥本體切削製成。此種單一機製構型中，可免除管殘段，入口通道可切削貫穿凸緣進入閥本體內部。
圖28為沿圖27之線A-A所取之圖25-27之閥1510之剖面立視圖。
如圖28所示，管殘段1522係牢固地固定於閥本體1512的底面，界定一個內部通道1524，內部通道1524係與閥本體的入口通道節段1552和1550連通。如前文討論，通道節段1550和1552間的直徑差異預期只有些微差異，而不
會不當地干擾流體的流動。於附圖所示實施例中，通道節段1550之直徑略大於通道節段1552，後者直徑約為0.37吋，等於於通道節段1552的入口通道的直徑。較佳地，通道節段1550直徑對通道節段1552直徑之比係於0.995至1.005之範圍。
由通道節段1550和1552所形成的入口通道，係與閥室1536作延遲連通。閥室1536於閥本體1512形成為空腔。閥室1536也與出口通道1534連通，出口通道1534於特定實施例之直徑約為0.37吋，係匹配於公VCR配件1516的相同直徑鏜孔。較佳地，出口通道1534直徑對公VCR配件1516直徑之比係於0.995至1.005之範圍。
如圖28所示，經由通道節段1550和1552所形成的入口通道，具有縱中線Y-Y，係垂直於出口通道1534(及相關聯的VCR配件1516的排放通道1518，排放通道1518係與出口通道1534同軸)的縱中線X-X。根據本發明，閥之入口通道係垂直於或「實質上垂直於」閥之出口通道。「-實質上垂直」一詞表示於5度範圍以內為垂直。
於閥室1536中，閥包括氣密墊1540，氣密墊1540與隔膜/閥桿次總成1542協力匹配來關閉閥的流動，如圖28所示位置。隔膜/閥桿次總成1542係接合至覆蓋物1544和致動器軸承總成1546，並且包括閥桿1533，從閥本體1512的頂面向上延伸且以手柄1520接合。
手柄1520係利用手柄固定螺絲1530固定於手柄的螺紋開口1532而牢固固定於閥桿1533。固定螺絲可將手柄維
持於可手動致動閥的位置，藉此讓隔膜/閥桿次總成1542係介於閥室1536的全開位置與全關位置間平移。
因此可知，於圖28所示位置中，隔膜/閥桿次總成1542和相關的氣密墊於入口通道節段1550和1552和管殘段1522的內部通道1524可維持密封動作。當要配送流體時，手柄1520以縱軸Y-Y為中心適當旋轉，來將隔膜/閥桿次總成1542從入口通道的上端回縮，允許流體流經入口通道節段1552和1550流入閥本體、和閥室1536流至出口通道1532。出口通道1532係與公VCR配件1516的排放通道1518連通，用於隨後配送流體流至流回路、歧管、或配送流體的其它流位置或使用位置。
於配送操作中，流體係垂直向上流經閥本體，流體進入閥室1536，流體被水平轉向從閥本體流出，而進入與排放通道1518連通的出口通道1534。
此種流體流經閥本體的「直角流」，相對於先前技術的流橫向流經流體配送閥，為出乎意外地優異。如前文指示，於特定實施例中，本發明之閥具有閥流量係數Cv約為2.7至2.9。此乃與相應之先前技術閥具有習知的並排流經閥本體的效能顯著成對比，先前技術閥具有流量係數低約一個次冪幅度，例如，流量係數約為0.2至0.3。
閥1510可具有任一種適當大小來供最終用於其採用的用途。於一個實施例中，閥本體1512和關聯的手柄1520共同具有高度(H+K)約3.2吋，閥本體的本身高度(H)約2吋。此種實施例中，閥本體1512相對於其主面具有大致上為方形
構型，各邊長約為1.875吋(W)。於此種舉例說明之閥中，公VCR配件1516之流體排放通道1518具有內部直徑約為0.37吋，管殘段1522(D1
)及入口通道節段1552(D1
)、入口通道節段1550(D2
)、出口通道1534(D3
)和流體排放通道1518(D4
)之直徑較佳地彼此係於10%範圍內。
本發明之高傳導閥可達成此技術領域的實質優勢，比先前採用之流量控制閥可優異一個次冪幅度。本發明之閥允許於低流體壓力方案以高流速達成流體的配送，且可高度較佳用於流體的貯存與配送容器，由該容器期望達成氣體的高度利用程度。
圖29為結合本發明之高傳導閥1510之固體源試劑貯存與配送容器1570之示意圖，高傳導閥1510配置成與流回路作流體流連通供輸送流體至半導體製造工具，有加熱夾套配置來相應於半導體製造工具的流體需求進行加熱。
如圖29所示，高傳導閥1510包括閥本體1512，手動致動手柄1520係與該閥本體1512相關聯。排放配件1516顯示為提供流體排放的出口。高傳導閥1510係耦聯至固體源試劑貯存與配送容器1570的頸部，高傳導閥1510含有適當固體源試劑例如癸硼烷或十八硼烷。容器1570的底部係設置於加熱夾套1572，加熱夾套1572示意顯示為藉電線1574和1576而連接至加熱器控制器單元1580的電阻加熱夾套。加熱器控制器單元1578藉電線1580接合至適當電源(圖中未顯示)，且可選擇性調整來經由電線1574和1576提供電輸入至加熱夾套1572，提供期望的加熱程度來氣化於容器1570內部
的固體。
排放配件1516顯示為耦聯至流回路，以管線1582和1586及流量控制單元1584顯示。流量控制單元1584係表示任一種適當流量儀器、感測器、動力流體驅動器等，諸如，質量流量控制器、壓力轉換器、湧浪槽、幫浦、壓縮機、流量控制閥等，可視需要或視期望而用於實作從容器1570配送流體試劑。
流回路的管線1586係連接至半導體製造工具1588，其例如包括離子植入工具、化學氣相沉積工具、光阻蝕刻工具、或任何其它可優異地供給來自於容器1570的流體之流體利用單元。
圖29所示意顯示之系統包括中央處理單元(CPU)1592，其可包括通用之可程式規劃電腦、微處理器、可程式邏輯控制器等。CPU可經由信號傳輸線1590而耦聯流量控制單元1584，且經由信號傳輸線1596耦接半導體工具1588。如此，CPU配置來接收來自於流回路中的流量控制單元1584的輸入。流量控制單元1584例如包括流回路中的流監視裝置，其於信號傳輸線1590發射信號至CPU，指示出流體流至半導體工具1588。CPU又透過信號傳輸線1594而耦接加熱器控制器單元1578。
半導體工具1588也設置來透過信號傳輸線1596輸出信號予CPU 1592，指示一或多項半導體工具之參數，其係與工具需要的流體數量有交互關係。
如此，若流量控制單元1584或半導體工具1588之任一者或二者於信號線1590或1596輸出信號予CPU 1592，指示需要更多流體流經流回路至半導體工具，則相應於此，CPU發射信號於信號傳輸線1594至加熱器控制器單元1578，造成其提高藉加熱夾套1572加熱容器1570的程度，例如，藉由增加電輸入加熱夾套來提高加熱程度。
因圖29之系統中的閥1510為高傳導流量閥，故即使當半導體工具係於低壓力條件下操作，且要求於顯著流速維持流體流量時，從容器1570配送流體仍然可以高度有效方式進行。
雖然於此處已經參考本發明之特定態樣、特徵、和具體實施例說明本發明，但須瞭解，本發明之用途並非受此所限，反而可延伸而涵蓋多項其它變化、修改和替代例，由熟諳本發明技術領域之人士基於此處揭示將顯然易明。如此，本發明如後文申請專利範圍所主張者，係意圖廣義解譯為含括落入本發明之精髓和範圍內之全部此等變化、修改和替代實施例。
10‧‧‧試劑輸送系統
12‧‧‧容器
14‧‧‧內容積
16‧‧‧板件
18‧‧‧槽口
20‧‧‧互連孔隙度
22‧‧‧主軸、伸縮軸
24‧‧‧彈簧
30‧‧‧固體源材料
32‧‧‧底板
34‧‧‧側壁
36‧‧‧頂壁
38‧‧‧外套加熱夾套
39‧‧‧蒸氣空間加熱夾套、頂加熱器
40‧‧‧外套加熱夾套、中加熱器
42‧‧‧外套加熱夾套、底加熱器
44‧‧‧固體填充埠口
50‧‧‧過濾器
52‧‧‧排放管
54‧‧‧高傳導閥、高傳導流量控制閥
56‧‧‧閥本體
58‧‧‧手動致動器
60‧‧‧排放配件
62‧‧‧流體配送管線
64‧‧‧流量控制單元
66‧‧‧處理設施
68‧‧‧管線
70‧‧‧流出流減除綜合設施
72‧‧‧管線
76‧‧‧流體貯槽與幫浦總成
78‧‧‧主貯槽
82‧‧‧熱交換器
86‧‧‧管線
Claims (24)
- 一種用於處理半導體元件之系統，該系統包含：一材料輸送系統，該材料輸送系統包括一試劑供應容器，該試劑供應容器容納用於處理該半導體元件之來源材料、以及一額外表面積結構於該試劑供應容器之內部容積中以支撐置於該額外表面積結構之內部區域之該來源材料，其中該額外表面積結構包含一金屬泡沫體，該金屬泡沫體之直徑等同於該試劑供應容器之內徑；其中該試劑供應容器適於輸送一有效處理量之該來源材料至一處理設備，該處理設備與該試劑供應容器選擇性流體連通，且該處理設備可操作以執行下列之一者：離子植入、化學氣相沉積、蝕刻、清潔、及以上之組合。
- 如請求項1所述之系統，其中該來源材料包含二氟化氙。
- 如請求項1所述之系統，其中該金屬泡沫體包含選自鋁或鋁合金之一金屬。
- 如請求項1所述之系統，其中該試劑供應容器為圓柱形，且該金屬泡沫體包含一圓柱形之鋁泡沫體，該金屬泡沫體作為一壓裝插件設置於該試劑供應容器之內部容積中，且具有一固體氟化學來源材料置於該金屬泡沫體之孔隙度中。
- 一種離子植入系統，包含：(a)一離子植入器，包括一適於固持試劑供應容器之氣體箱，其中該離子植入器於操作時會受到污染而需要清潔來維持其效能；及(b)一XeF2 化學來源，包括一固體來源試劑供應容器於該氣體箱中，該試劑供應容器包括容納固體XeF2 之一內部容積並適於自該試劑供應容器中之固體XeF2 輸送XeF2 蒸氣至該離子植入器以清潔該離子植入器，該試劑供應容器容納有一額外表面積結構於該內部容積中以支撐該固體XeF2 。
- 如請求項5所述之離子植入系統，其中於該試劑供應容器之內部容積中之該額外表面積結構包含選自下列之至少一結構：金屬泡沫、金屬絨、金屬球、堆疊托盤陣列、金屬立方體、金屬圓柱體、及金屬幾何形狀物件。
- 如請求項5所述之離子植入系統，其中於該試劑供應容器之內部容積中之該額外表面積結構包含一金屬泡沫。
- 如請求項5所述之離子植入系統，其中於該試劑供應容器之內部容積中之該額外表面積結構包含一細長圓柱形之金屬泡沫體，其中該金屬泡沫體於該試劑供應容器之內部容積中沿著該金屬泡沫體之整個長度與該試劑供應容器呈壓裝接觸。
- 如請求項5所述之離子植入系統，其中於該試劑供應容器之內部容積中之該額外表面積結構包含具有三度空間網路孔隙度之一多孔性材料，且顆粒形式之該固體XeF2 分散於該多孔性材料之三度空間網路孔隙度中。
- 如請求項9所述之離子植入系統，其中該多孔性材料包含一壓裝體，該壓裝體於該試劑供應容器之內部容積中與該試劑供應容器之內表面接觸。
- 一種用於清潔離子植入器之氟化學來源，該氟化學來源包含包括一內部容積之一固體來源試劑供應容器，以及用於固持固體氟化學來源材料之一金屬泡沫體，該金屬泡沫體接觸該內部容積之內壁表面，該試劑供應容器為圓柱形，且該金屬泡沫體為圓柱形並該作為一壓裝插件設置於該試劑供應容器之內部容積中，同時具有一固體氟化學來源材料置於該金屬泡沫體之孔隙度中，藉此該金屬泡沫體傳熱至該固體氟化學來源材料以使該固體氟化學來源材料昇華。
- 如請求項11所述之氟化學來源，其中該金屬泡沫體包含一鋁泡沫體。
- 如請求項11所述之氟化學來源，其中該金屬泡沫體包含一金屬泡沫材料圓盤之堆疊陣列。
- 如請求項11所述之氟化學來源，其中於整個該金屬泡沫體之孔隙度中具有顆粒形式之該固體氟化學來源材料。
- 如請求項11所述之氟化學來源，進一步包含耦接至該試劑供應容器之流動線路，該流動線路用於自該固體氟化學來源材料供應蒸氣至一腔室以清潔該腔室，其中該試劑供應容器及該流動線路係配置以使得自該試劑供應容器配送至該流動線路之蒸氣不會凝結於該流動線路中。
- 如請求項11所述之氟化學來源，其適於在接近或低於室溫(25℃)下輸送來自該固體氟化學來源材料之蒸氣。
- 如請求項11所述之氟化學來源，其係配置以使該試劑供應容器維持在20℃至30℃的溫度範圍內。
- 如請求項11所述之氟化學來源，其中該固體氟化學來源材料包含二氟化氙，且該試劑供應容器適於僅藉由透過該試劑供應容器傳導周遭環境的熱量至該金屬泡沫體，以使該固體氟化學來源材料昇華而產生二氟化氙蒸氣。
- 如請求項11所述之氟化學來源，其中該試劑供應容器包含複數個結構部件，該等結構部件包括由鋼形成之一第一部件、以及由鋁形成之一第二部件。
- 一種用於清潔離子植入器之方法，該方法包含自容納於一金屬泡沫插件之孔隙度中之固體XeF2 產生XeF2 蒸氣，該金屬泡沫插件係置於一容器之封閉內部容積中，其中該金屬泡沫插件之直徑等同於該容器之內徑；以及使該XeF2 蒸氣與該離子植入器接觸以清潔該離子植入器。
- 如請求項20所述之方法，其中該金屬泡沫包含容納於一鋁製容器中之一鋁泡沫，該鋁製容器設置於該離子植入器之一氣體箱中，且該XeF2 蒸氣係自該鋁製容器選擇性地配送以使該XeF2 蒸氣與該離子植入器接觸。
- 如請求項20所述之方法，其中該XeF2 蒸氣係於20℃至30℃的溫度範圍下產生。
- 一種用於清潔腔室之方法，該腔室上具有固體沉積材料，該固體沉積材料可與二氟化氙蒸氣反應而被移除，為移除該固體沉積材料，該方法包含：自容納於一多孔性金屬泡沫插件之孔洞中之固體二氟化氙產生二氟化氙蒸氣，該多孔性金屬泡沫插件係置於一容器之封閉內部容積中，其中該多孔性金屬泡沫插件包含一細長圓柱形之金屬泡沫體，且該金屬泡沫插件之直徑等同於該容器之內徑，該多孔性金屬泡沫插件於該容器之封閉內部容積中沿著該金屬泡沫體之整個長度與該容器呈壓裝接觸；以及 使該固體沉積材料與該二氟化氙蒸氣接觸一段充分時間，以自該腔室移除至少部分之該固體沉積材料。
- 如請求項23所述之方法，其中該固體沉積材料包含下列至少一者：硼、砷、及磷。
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