TWI617695B - 於沉積製程中用於化學前驅物的容器及將液態化學藥品前驅物儲存及運送至處理設備之方法 - Google Patents
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Abstract
本文所述的是用於儲存及運送供製造半導體裝置用的化學藥品前驅物之系統及其使用方法。在一態樣中,該儲存系統包含該等化學藥品前驅物及一容器,而且該等系統具有入口噴射設計(inlet jet design)。該化學藥品前驅物於供運送用的容器溫度設定下具有低於約50托耳-絕對壓力的低蒸氣壓。該運送系統另外含有載運氣體。該入口噴射設計能於一定壓力及一定低速下運送該載運氣體,碰撞到該等化學藥品前驅物表面而產生該化學藥品前驅物的蒸氣或液滴。該化學藥品前驅物的蒸氣或液滴接著與該載運氣體結合以提供被送往而且用於處理設備之帶有前驅物的流體流。
Description
本專利案請求5/13/2015申請的美國臨時專利案序號第62/160,933號的權益。
本文所述的是用於儲存及運送製程化學藥品或化學藥品前驅物,例如高純度液態化學藥品前驅物,至用於製造半導體裝置的處理設備之系統及其使用方法。更明確地說,本文所述的是一種包含容器之系統(容器或安瓿),及用於處理設備例如化學氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)製程的沉積反應器之化學藥品前驅物。
半導體製程涉及使用高純度化學試劑或液態化學藥品前驅物,其被運送至反應器而且用以將材料沉積於基材上。這些化學藥品前驅物經常被收納於密封容器中以防該等前驅物的污染並且防止洩漏。用於CVD或ALD製程的前
驅物習慣上藉由將其汽化成通過該化學藥品的容器之載運氣體運送至該反應器。用於製造半導體的這些前驅物中某些顯示低蒸氣壓(於運送溫度下低於約50托耳-絕對壓力)。
用於運送那些液體前驅物的容器常在該液體表面以下注入進來的載運氣體,產生所謂的‘起泡器’設計,如US 8313804 B2及US 6033479 A中揭示的。該氣體在該表面以下注入造成該氣體形成在表面上爆開之前上升通過該液體的氣泡,釋出而使該氣體以蒸氣形式行至該容器出口。該氣體通過該液體起泡是產生更多氣-液接觸時間及面積的有效手段,其有助於達成充滿該汽化液體前驅物的氣流。達成了飽和載運氣體使該前驅物的運送速率最大化而且一般對該沉積製程的操作有益處。運用起泡器設計對必須使用載運氣體的低蒸氣壓前驅物,例如具有低於約50托耳-絕對壓力的蒸氣壓者,最有益。
然而,某些液體前驅物可能含有固體微粒或隨著時間經過透過化學變化(分解)而形成固體微粒。關於這樣的材料,氣泡於起泡器型容器中的液體表面處爆開會導致氣溶膠及/或細霧生成。這些氣溶膠或細霧會被挾帶於該載運氣流而且將固體或溶解固體輸送至該容器出口。於該容器出口處,這樣的固體或溶解固體可能累積於該等出口閥或該容器下游的其他位置處。這些固體材料的沉積會造成阻塞、流動限制及其他不希望的現象。
因此,這樣的起泡器容器設計不適用於可能含有或形成固體微粒的材料,因為這樣的微粒可能卡在該出口閥
或任何下游製程段。
美國專利第5,589,110號(“該‘110號專利”)描述用於收納液態金屬有機化合物,接收載運氣體,而且製造充滿該金屬有機化合物蒸氣的載運氣流之金屬有機化合物容器設備,其包括用於收納液態金屬有機化合物的容器;用於將載運氣體引進該容器的入口管,該入口管具有浸於該金屬有機化合物的端部;用於控制進入該入口管的載運氣體流量之載運氣體流速控制器;於第一流速下從該容器排放載運氣體的第一排氣管,該第一排氣管具有沒接觸到該金屬有機化合物的端部;用於控制該載運氣體通過該第一排氣管的壓力及第一流速中之其一之第一氣體流速控制器;於第二流速下從該容器排放載運氣體的第二排氣管,該第二排氣管具有沒接觸到該金屬有機化合物的端部;及用於控制該第二流速的第二氣體流速控制器。在該‘110號專利之一具體實施例中,該容器包含調節管,該等調節管“可滑動地裝設於前述入口管及前述排氣管分別的端部以便將該入口及該排氣管配置於前述容器的金屬有機化合物表面上方而且隔開”而且“包括附屬於前述調節管的浮子以便浮於前述容器的金屬有機化合物中,藉以使前述調節管保持與前述容器的金屬有機化合物間隔開”。
該等入口管與浮子能在使用期間移動以補償由於該入口管與液面之間的距離增加而發生的質量轉移減少。此問題由於該‘110號專利中明確提及的低載運氣體流速而顯得特別尖銳。
然而,特別是若該液態前驅物含有固體或溶解固體,移動入口管及浮子將會造成若干複雜化。該等入口管及浮子會在使用期間由於滑行機構的固體沉積而發生撞擊的情況,而且使用之後難以清潔。
此技藝需要一種收納及運送可能含有或形成固體微粒的液態製程化學藥品或化學藥品前驅物之系統及方法,該系統及方法減少產生下列問題中的一或多者:阻塞、流量限制、該載運氣體中無充分飽和的前驅物、飽和度滑落、容易製造及/或能在使用後徹底清潔的能力。
本文所述的是藉由避免含有固體的液體中形成氣溶膠及細霧之技藝來消除此技藝中的一或更多問題或會在該容器中見到的條件之下生成固體之系統及方法。
在一態樣中,本發明係一種用於將化學藥品前驅物儲存及運送至處理設備之系統,其包含:該化學藥品前驅物,其係選自由金屬β-二酮酸鹽類、金屬β-二酮酸酯類、金屬β-酮亞胺酸鹽類、金屬β-二亞胺酸鹽類、烷基金屬、羰基金屬、羰基烷基金屬、環戊二烯基金屬、羰基環戊二烯基金屬、吡咯基金屬、咪唑基金屬、脒基金屬、金屬烷氧化物及其組合所組成的群組;其中配位子係選自由錯合於該等金屬原子的單牙基、雙牙基及多牙基所組成的群組,而且
該金屬係選自由Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Sm、Tb、Er、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Fe、Co、Ni、Ru、Ir、Rh、Cu、Al、Sn、Pb、Sb、Bi、Te、Cr、Mo及W所組成的群組;一容器,其含有該化學藥品前驅物;該容器包含側壁;基部;蓋部;及頂部空間,其包括於該容器內部的化學藥品前驅物上方的空間;及入口,其通過該蓋部而且具有於該頂部空間內的噴嘴;其中該噴嘴尖端係設置成與該化學藥品前驅物表面相隔大於或等於0.5吋的距離而且該噴嘴與該化學藥品前驅物表面成90°角;及出口,其通過該蓋部;其中於該容器內部的化學藥品前驅物於供運送用的容器溫度設定下具有低於約50托耳-絕對壓力的低蒸氣壓,較佳地於供運送用的容器溫度設定下低於約10托耳-絕對壓力,而且具有高於或低於容器溫度設定以供儲存而且低於該容器溫度設定以供運送的熔點。
在另一態樣中,本發明係一種用於將液態化學藥品前驅物運送至處理設備之系統,其包含:該化學藥品前驅物,其係選自由金屬β-二酮酸鹽類、金
屬β-二酮酸酯類、金屬β-酮亞胺酸鹽類、金屬β-二亞胺酸鹽類、烷基金屬、羰基金屬、羰基烷基金屬、環戊二烯基金屬、羰基環戊二烯基金屬、吡咯基金屬、咪唑基金屬、脒基金屬、金屬烷氧化物及其組合所組成的群組;其中配位子係選自由錯合於該等金屬原子的單牙基、雙牙基及多牙基所組成的群組,而且該金屬係選自由Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Sm、Tb、Er、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Fe、Co、Ni、Ru、Ir、Rh、Cu、Al、Sn、Pb、Sb、Bi、Te、Cr、Mo及W所組成的群組;一容器,其含有該化學藥品前驅物;該容器包含側壁;基部;蓋部;及頂部空間,其包括於該容器內部的液態化學藥品前驅物上方的所有空間;及入口,其通過該蓋部而且具有於該頂部空間內的噴嘴;其中該噴嘴尖端係設置成與該化學藥品前驅物表面相隔大於或等於0.5吋的距離而且該噴嘴與該化學藥品前驅物表面成90°角;及出口,其通過該蓋部;一載運氣體,其通過該噴嘴而且碰撞到該液態化學藥品前驅物表面而產生該化學藥品前驅物的蒸氣或液滴,該蒸氣或液滴與該載運氣體結合而形成帶有前驅物的流體流;而且該帶有前驅物的流體流通過該出口至該處理設備;
其中該液態化學藥品前驅物於供運送的容器溫度設定下具有低於50托耳-絕對壓力,較佳地於供運送用的容器溫度設定下低於約10托耳-絕對壓力的蒸氣壓。
在又另一態樣中,本發明係一種用於將液態化學藥品前驅物儲存及運送至處理設備之方法,其包含:提供該液態化學藥品前驅物,其係選自由金屬β-二酮酸鹽類、金屬β-二酮酸酯類、金屬β-酮亞胺酸鹽類、金屬β-二亞胺酸鹽類、烷基金屬、羰基金屬、羰基烷基金屬、環戊二烯基金屬、羰基環戊二烯基金屬、吡咯基金屬、咪唑基金屬、脒基金屬、金屬烷氧化物及其組合所組成的群組;其中配位子係選自自由錯合於該等金屬原子的單牙基、雙牙基及多牙基所組成的群組,而且該金屬係選自由Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Sm、Tb、Er、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Fe、Co、Ni、Ru、Ir、Rh、Cu、Al、Sn、Pb、Sb、Bi、Te、Cr、Mo及W所組成的群組;提供含有該化學藥品前驅物的容器,該容器包含側壁;基部;蓋部;及頂部空間,其包括於該容器內部的液態化學藥品前驅物上方的所有空間;入口,其通過該蓋部而且具有於該頂部空間內的噴嘴;及出口,其通過該蓋部;
其中該噴嘴尖端係設置成與該液態化學藥品前驅物表面相隔大於或等於0.5吋的距離;該噴嘴與該化學藥品前驅物表面呈90°角;使載運氣體通過該噴嘴而且碰撞到該液態化學藥品前驅物表面而產生該化學藥品前驅物的蒸氣或液滴,該蒸氣或液滴與該載運氣體結合而形成帶有前驅物的流體流;及使該帶有前驅物的流體流通過該容器出口至該處理設備;其中該容器內部的液態化學藥品前驅物於供運送的容器溫度設定下具有低於50托耳-絕對壓力的低蒸氣壓,較佳地於供運送用的容器溫度設定下低於約10托耳-絕對壓力。
該化學藥品前驅物較佳地係選自由六羰基第三丁基乙炔二鈷(CCTBA)、六羰基二烷基乙炔二鈷、二羰基環戊二烯基鈷、二羰基烷基環戊二烯基鈷、三羰基環戊二烯基錳(CpMn(CO)3)、三羰基烷基環戊二烯基錳(例如MeCpMn(CO)3,EtCpMn(CO)3)、三羰基氫化環戊二烯基鎢(CpW(CO)3H))、三羰基氫化烷基環戊二烯基鎢((RCp)W(CO)3H)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)甲基鎢((RCp)W(CO)3Me)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)乙基鎢((RCp)W(CO)3Et)及其組合所組成的群組之羰基金屬。
該噴嘴具有介於約1/16吋至約1/2吋的等效直徑,較佳地約1/16吋至約1/4吋。
該容器另外包含連至該入口的速率控制器或閥,以將該載運氣體的流速控制於介於約100至約3000標立
方釐米/分鐘(sccm),較佳地300至約1500sccm,而且更佳地500至約1000sccm。
該噴嘴尖端處的載運氣體具有大於50的雷射數(Reynolds number),較佳地150,更佳地200,而且最佳地300。
該液態化學藥品前驅物能含有或形成>0.01重量%而且<20重量%,較佳地>0.1重量%而且<10重量%的固體或非揮發性溶解組分或雜質,其中該固體或非揮發性溶解組分或雜質沒通過該容器出口。
a‧‧‧噴嘴的等效直徑
b‧‧‧噴嘴尖端與該液態化學藥品前驅驅物表面之間的距離
c‧‧‧噴嘴與蓋部之間的距離
d‧‧‧蒸氣出口的入孔與液態前驅物表面之間的距離
1‧‧‧載運氣體入口
2‧‧‧出口
3‧‧‧頂部空間或蒸氣空間
4‧‧‧要被運送的化學藥品前驅物
5‧‧‧容器基部
6‧‧‧蒸氣出口
7‧‧‧載運氣體入口噴嘴
8‧‧‧蒸氣出口的入孔
9‧‧‧容器側壁
10‧‧‧系統
11‧‧‧蓋部
本發明將在後文中關聯隨附圖式作說明,其中類似編號表示類似元件。
圖1提供本文所述系統之一具體實施例。
本文所述的是用以將化學藥品前驅物(亦即,製程化學藥品)儲存及提供至預計製造半導體用的處理設備之系統及方法。再者,該製程化學藥品能輕易地且有效地從該等系統的相關組件被清潔掉。
隨著而來的詳細描述僅提供較佳示範具體實施例,而且無意限制本發明的範圍、適用性或組構。更確切地說,隨著而來的較佳示範具體實施例的詳細描述提供給熟悉此技藝者用於實施本發明的較佳示範具體實施例之授權描述。在元件的功能及佈置方面可完成不同變化而不會悖離如
後附申請專利範圍所述的發明之精神及範疇。
為了協助描述本發明,此說明書中定義而且運用了一些措辭。
此說明書中可使用該措辭“導管”,其表示一或更多結構,流體能通過該一或更多結構在系統的二或更多組件之間輸送。舉例來說,導管能包括運送液體、蒸氣及/或氣體的輸送管、管道、通道及其組合。
用於此說明書及申請專利範圍時,該措辭“流通”表示使液體、蒸氣及/或氣體能以控制方式(亦即,沒有洩漏)於二或更多組件之間輸送的連接特性。聯結二或更多組件使其互相流通會涉及此技藝中已知的任何適合方法,例如利用熔接件、凸緣導管、填塞物及螺絲。
用於此說明書及申請專利範圍時,該措辭“電連通”表示用電子裝置操作本文所述的系統或方法而且能建構於大型化學藥品櫃及/或溶劑供應櫃系統中的一或多者內,或可被置於單獨圍體中而且透過特定裝備所需的纜線和管道連至主系統組件。在一特定具體實施例中,該電子裝置圍體係設置於該櫃頂部而且透過連接線連至該主櫃中或選擇性地被設置於該主櫃的化學獨立區。在特定具體實施例中,該電子裝置控制系統例如來源控制模組(SCM)或來源控制器電子裝置(SCE)一般由微控制器、微處理器、PLC(可程式邏輯控制器)或另一型電腦組成,該型電腦處理以下功能:為該系統排序、監測警報、傳訊給不同容器例如但不限於,溶劑用盡的容器、溶劑回收容器、大型製程化學藥品容器、化學藥品回
收容器、大型溶劑容器及主要處理設備。此傳訊能使用一般採取一系列輸入和輸出繼電器或種種不同其他裝置形式的“直接數位控制”進行,該等繼電器係光學獨立以防止雜散干擾(stray interference)造成問題。此傳訊也可使用串列界面例如RS-232連線、IEEE 485、Modbus、DeviceNet,或使用電腦網際網路界面,例如乙太網路(Ethernet)或無線通訊協定進行,而且不限於此。
該措辭“雷諾數”是用於此技藝已知的流體力學中的無因次量。該雷諾數係定義成該流體速度、該流體通過的輸送管等效直徑及該流體密度的數學乘積除以該流體的動態黏度。關於在圓柱形輸送管中的流量,一般用內徑當成該等效直徑。關於其他形狀例如矩形輸送管或非圓柱形輸送管,該等效直徑係定義成DE=4A/P,其中A係截面積而且P係該截面的周長。
在本說明書及申請專利範圍中可使用一些方向措辭來描述本發明的多數部位(例如,上方、下方、左側、右側等等)。這些方向措辭僅欲協助描述及主張新發明,而且不欲以任何方式限制本發明。除此之外,與描繪圖式關聯而加在說明書中的參考編號可能重複出現於一或更多後繼圖式中而未在說明書中另加敘述,以便提供其他特徵的前後關係。
關於本文所述的容器之替代名稱包括“容器”、“安瓿”、“來源容器”、“主體”及其他專用名稱。
該系統包含該化學藥品前驅物;將該化學藥品前驅物收納於其中的容器;及被引進該容器的載運氣體。於該
容器內部的化學藥品前驅物具有低於約50托耳-絕對壓力的低蒸氣壓,以及供儲存系統用的高於或低於該容器溫度設定的熔點及供運送系統用的容器溫度設定。
在特定具體實施例中,用以將該化學藥品前驅物運送至該處理設備(例如沉積腔)的容器之容積介於100毫升(ml)至10公升。
該容器包含側壁;基部;蓋部;頂部空間或蒸氣空間,其係定義成高於該容器內部的液態化學藥品前驅物表面上方的空間。該容器另外包含入口及出口,該二者皆通過該蓋部。該入口具有用於將該載運氣體於一定壓力及流速下引進該頂部空間的噴嘴。從該噴嘴離開的載運氣體碰撞到該液態化學藥品前驅物表面以提供帶有前驅物的流體流。該帶有前驅物的流體流通過該出口離去該容器而且通往該處理設備例如適用的沉積腔。
在一態樣中,為了避免含有固體或會在該容器中見到的條件之下生成固體的液體中形成氣溶膠及細霧,該運送系統能不用起泡器達成載運氣體飽和度。不用在該液態化學藥品前驅物表面下方注入該載運氣體,而是將該載運氣體當噴出物注入該液態化學藥品前驅物上方的蒸氣或頂部空間。該等運送系統具有能將該載運氣體當噴出物注入的入口設計或入口噴射設計。
在一特定具體實施例中,該載運氣體噴出物與該化學藥品前驅物表面成90°角或直角垂直朝向下。該載運氣體噴出物碰撞到該液態化學藥品前驅物表面,藉以減少該載運
氣體不是朝向該液態化學藥品前驅物表面上的其他設計,例如起泡器設計,中發生的質量轉移限制。該載運氣體噴出物係設計成使其具有不管該容器中的液位為何皆足以擾動該液態化學藥品前驅物表面的動量,但是不足於碰撞部位處產生明顯飛濺的動量。
在各個不同具體實施例中,該尖端,亦即,該噴嘴的引出點係位於該頂部空間中而且於與該液態化學藥品前驅物表面相隔最小距離之處。該最小距離係由多數因子決定以致不會於碰撞部位處產生明顯飛濺。舉例來說,就本發明所用的容器而言該最小距離係為0.5吋。
該噴嘴的等效直徑介於約1/16吋至約1/2吋。該載運氣體通過該入口於介於約100至約3000標立方釐米/分鐘(sccm)的流速下流入,較佳地約300至約1500sccm,而且更佳地約500至約1000sccm。通常,較低載運氣體流速需要較小等效直徑噴嘴以達成足以碰撞到該液體表面的速度。
為了碰撞到該液體表面,就該載運氣體而言該噴嘴較佳為設計成能達成大於50的雷諾數,較佳地大於150,更佳地大於200,而且最佳地大於300。此處所用的雷諾數係該噴嘴等效直徑,例如圓柱形噴嘴的內徑、於該噴嘴尖端中的實際氣體速度及該載運氣體密度的數學乘積除以該載運氣體的動態黏度。當測定這些物性時,把該容器頂部空間內的溫度及壓力當基礎使用。
在特定具體實施例中,該等容器具有大頂蓋、蓋部或塞子,其係例如藉由螺絲或其他裝置鎖在該貯槽頂部並
且用彈性體的或金屬o形環及/或填塞物密封起來。此蓋部常具有用於設立水位感測探針的扁平表面,該等探針包括浮子、超音波型、壓差型、熱力型及其他類型的可浸漬水位感測件。該等探針常被安裝於處理設備或OEM設備中以便用於將小量化學藥品前驅物運送至該處理設備。在直接液體注射(DLI)製程中,準確的流速可能受壓力所限,因此必需嚴格控制入口壓力。這常容器經常以小溫度控制單位來維持以保持多變數像是蒸氣壓、黏度及前驅物反應性。
用於建構該等容器的材料通常是不銹鋼,但是也可以由其他材料製成,取決於該化學藥品前驅物與議論中的材料之反應性。本文所述的系統之建構材料顯示下列特徵中的一或多者:防止被該化學藥品前驅物腐蝕或反應的化學相容性、堅固到足以支撐應用的壓力及真空度及一般為氣密性以使真空度維持於1毫托耳至500毫托耳,其取決於使用中的製程化學藥品及/或溶劑。
示範性建構材料可包括,但不限於:金屬類例如電拋光或非電拋光不銹鋼、銅、哈氏合金(Hasteloy)、埃爾基洛伊合金(Elgiloy)、鎳、多晶矽、鈦及其他與製程化學藥品和溶劑相容的金屬或合金;塑料類例如聚四氟乙烯(PTFE)或PFA或其他鐵氟龍(Teflon)、聚乙烯、聚丙烯、HDPE和其他與半導體前驅物或溶劑相容材料的配方;密封材料,例如Vespel牌、Kynar牌、Kalrez牌、Chemraz牌及Viton牌密封劑;聚合物及彈性體;陶瓷材料或玻璃,例如熔煉石英、硼矽酸鹽玻璃、純玻璃、氮化硼、碳化矽及相關陶瓷或玻璃材料;及/
或襯底或複合材料,例如碳纖維或鐵氟龍襯底組分、碳纖維/樹脂材料;及其他與高純度製程化學藥品和溶劑相容的類似材料。
該等容器也含有一或多數閥及埠及感測器,存取該化學藥品前驅物。
該等容器可另外包括初步填充及清潔貯槽,亦即,內部空間,的裝置。
在特定具體實施例中,該(等)容器中的一或多者含有水位感測系統,該系統可能配置於該容器內或外部。在該水位感測系統被配置於該容器內的具體實施例中,該水位感測功能係利用超音波水位感測器或換成浮子探針來進行。其他水位感測技術包括,但不限於,以熱力為基礎的水位感測、壓差、離散和連續兩種超音波水位感測、電容式、光學及微波脈衝雷達水位感測及/或其組合。該水位感測也可被佈置於該貯槽外部。這些水位感測類型包括超音波、刻度/荷重元、熱、X-射線/輻射及類似技術。這些技術具有沒穿入該貯槽內部的優點,即使是測量精確度可能不是非常準確亦同。超音波空容器感測能利用附接,箝夾或埋於該液體運送管道的超音波感測器來進行,使該再填充系統能準確地測定不再有化學藥品留在該可替換的大型槽的時刻,讓最終使用者能消耗掉大部分的製程化學藥品。
各容器也含有用於將該化學藥品前驅物移出其內部體積的裝置。這可能包含浸入管,其通常由惰性材料例如不銹鋼製成,但是還有其他金屬例如供銅前驅物用的銅、
鈦、鎳、鎳埃爾基洛伊合金、哈氏合金及其他類似材料、非金屬性材料例如碳化矽、氮化硼、玻璃及熔煉石英等等。在特定具體實施例中,將固定式浸入管熔接於該貯槽內部表面上,或熔接於貫穿該貯槽壁的延伸件,而且在該二案例中,延伸至連於出口閥的管件。此出口閥於是控制該前驅物化學藥品往該系統剩下部分的流量,而且可能以手動或自動方式操作。
在一特定具體實施例中,使用移動式浸入管。在此具體實施例中,該移動式浸入管,其透過連接件例如VCR或UPG附件安裝於該貯槽以密封該浸入管防止洩漏而且使其易於移除以便清潔及修理。通常,移動式浸入管能通過熔接於該容器外側的套管插入,而且該附件也安裝於該套管。在各個不同具體實施例中,該浸入管含有適合對接於該套管的附件。
在任一浸入管具體實施例中,浸入管的末端於低於最低水位感測點以下之處以防浪費了有價值的製程化學藥品。在大部分容器設計中,該容器底部係塑形成促成該化學藥品流至該容器的最低點,無論是透過井的設立、半球形基部或不對稱底部排列的應用,其大部分取決於該浸入管的預定位置。
該(等)容器能另外含有供惰性氣體流入該容器用的單獨貫通管件。在特定具體實施例中,該化學藥品,至少初步,由於該容器入口側與該容器出口壓力之間的壓差而流動。其後,有時候可使用泵或其他裝置將該化學藥品運送至
需要它的地方。此貫通管件通常採取熔接於該容器頂部的小管之形式,該貫通管件接著附接於控制該惰性氣體進到該容器的流通量之閥(手動或自動)。該惰性氣體管道貫通的流向並未限定,而且能用於多重功能,舉例來說,從該容器內部排空超過的壓力,或由單獨容器再填充(給該單獨容器本身再添加供該功能用的第三埠)。該惰性氣體管道可附接於該容器內部中的擋板,該擋板係用以防止製程化學藥品濺入該惰性氣體運送系統或在通氣操作期間濺入該通氣系統。此擋板能由彎成直角的管件、“T-形”附件、篩網/篩目組合件或濾材組成,該濾材包括所有能自公開市場取得的金屬、陶瓷或塑料濾材。典型地,該液位上方的空間被稱為該頂部空間,所以此處通常被叫做頂部空間埠。
注意關於不同的應用,該浸入管與頂部空間埠的相對位置可以交換。在直接液體注射(DLI)製程的事件中,或為了將液態化學藥品從一容器轉移至另一者,將該惰性氣體供入該容器的頂部空間而且經由該浸入管移除該液體。然而,關於使用稀釋化學藥品蒸氣而且非純液態化學藥品的應用,該浸入管可被附接於該惰性氣體來源,使該惰性氣體能通過該液體起泡,使其充滿該化學藥品蒸氣,於是使該化學藥品蒸氣從該貯槽離開而且進入加工艙。這些類型的製程經常必需加熱該容器以控制蒸氣壓而且因此檢取該製程化學藥品。在特定具體實施例中,本文所述的系統或方法利用同樣加在該容器上游、下游或二者的輸送管上之溫度控制或系統使該等蒸氣或液體分別地保持於適當狀態並且防止凝結或固
化。
在一具體實施例中,該容器包含水位感測器及頂部空間閥。在這些具體實施例中,使該容器頂部空間暴露於真空下而且該製程化學藥品汽化進入該頂部空間而且接著朝向該處理設備例如適用的沉積腔。
在另一具體實施例中,在該容器中管件/桿件上設置一容器中磁性裝置,該管件/桿件熔接著多數小噴射口。這些小噴射口可利用軟性且對大部分化學藥品惰性的管件連至該入口。液位感測器可用以獲得水位資料,於是小控制器可用以調整施於外磁鐵的強度,該外磁鐵依反向方式運用使該容器內部的壓力滾子(puck)相對於該水位信號被控制於特定高度。
還有,在另一具體實施例中,用o形環當阻障物將一桿件通過該蓋部插入達到大氣而且該桿件有多數小噴射口熔接於其尖端。液位感測可用以獲得水位資料而且接著可用馬達根據水位反饋來調整該等噴射口的高度。
在另一具體實施例中,該噴嘴的支撐件可加裝彈簧而且壓力筒(pressurized cylinder)可用以相對於該水位探針傳達的液位上下移動該噴嘴支撐件。
本文所述系統及方法之一態樣在於提供恆常又穩定的出口壓力及恆常流量的製程化學藥品而不會在供應時停頓或中斷。
圖1提供本文所述系統10之一具體實施例的實例。
將圖1所示系統的零件之說明列於以下。
1.載運氣體入口
2.出口
3.頂部空間或蒸氣空間(尺寸隨填充水位而變動)
4.要被運送的化學藥品前驅物
5.容器基部
6.蒸氣出口
7.載運氣體入口噴嘴
8.蒸氣出口的入孔
9.容器側壁
10.該系統
11.蓋部
如圖1所示,該系統10包含一容器及要被運送的液態化學藥品前驅物4。該容器包含該容器基部5所界定的內部體積、容器側壁9及罩著該液態化學藥品前驅物4的蓋部11。該液態化學藥品前驅驅物4表面、側壁9及該蓋部11的內部表面界定該頂部空間或蒸氣空間3的範圍。該頂部空間係於該容器內部之化學藥品前驅物4表面上方的空間。該空間3的尺寸隨著該液態前驅物4的填充水位而變動。
該系統10的容器具有與該內部體積流體連通的載運氣體入口1、頂部空間3及在該容器外側的控制閥。該載運氣體入口1通過該蓋部而且具有在該頂部空間內的噴嘴7。
在該運送之操作時,該系統10具有載運氣體例如,但不限於,包括但不限於氦、氖、氬、氪、氙、氦及其
組合的惰性氣體,該載運氣體通過載運氣體入口1通過載運氣體入口噴嘴7引進。
該噴嘴7形狀可能是會聚形、發散形、直管型或其他幾何形狀。該噴嘴7的截面可能是圓形或任何其他形狀。在特定具體實施例(沒顯示於圖1)中,噴嘴7可能具有圓錐形尖端。
再參照圖1,噴嘴7具有一等效直徑,在圖1中被標示成“a”。該噴嘴7的等效直徑介於約1/16吋至約1/2吋。該噴嘴7尖端與該液態化學藥品前驅驅物4表面之間的距離被標示成“b”。該噴嘴與該蓋部之間的距離在圖1中被標示成“c”。
在圖1中,噴嘴7朝向與該液態前驅物4表面及/或該蓋部成直角或90°角的角度。然而,本文所述系統的其他具體實施例中可使用其他角度。關於後者,能應用其他角的附帶條件為該載運氣體噴出物在該液態前驅物表面上方而且撞擊到該液態前驅物表面的至少一部分。
如以上曾提及的,該載運氣體通過噴嘴7進入頂部空間3而且於一定速度或流速下撞擊到液態前驅物4表面。該等載運氣體流速介於約100至約3000標立方釐米/分鐘(sccm),較佳地約300至約1500sccm,更佳地500至1000(sccm)。該載運氣體撞擊到該液態前驅物4表面而且產生前驅物的蒸氣或液滴,該蒸氣或液滴與該載運氣體結合以提供帶有前驅物流。
該系統10的容器也具有與該內部體積及該系統
10的容器頂部空間3流體連通的蒸氣出口2。該蒸氣出口2具有一蒸氣出口的入孔8,該入孔8係用於將該帶有前驅物的流體流從該容器移至該處理設備。
該蒸氣出口的入孔8與該液態前驅物表面之間的距離在圖1係標示成“d”。
在特定具體實施例中,本文所述的系統中之一或更多元素與加工裝置電連通以接收或發送關於種種不同參數的資料,例如,但不限於,溫度、壓力、液位及/或該載運氣體的流速。
如先前曾提及的,本文所述的系統及方法係用以將化學藥品前驅物儲存及/或運送至反應器。在本發明的範圍中,該化學藥品前驅物具有低於該前驅物運送溫度或低於用於將前驅物運送至該半導體裝置的容器溫度之熔點。因此,該前驅物於低於該運送溫度的儲存溫度下可為固體,但是其係由熔融相,亦即以液態前驅物的形式運送。
該前驅物可能選自至少一金屬錯合物,該錯合物係選自由金屬β-二酮酸鹽類、金屬β-二酮酸酯、金屬β-酮亞胺酸鹽類、金屬β-二亞胺酸鹽類、烷基金屬、羰基金屬、羰基烷基金屬、環戊二烯基金屬、羰基環戊二烯基金屬、吡咯基金屬、咪唑基金屬、脒基金屬及金屬烷氧化物所組成的群組,其中該配位子能被錯合於該等金屬原子的單牙基、雙牙基及多牙基,而且該金屬係選自由元素週期表2至15族元素,其包括但不限於Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Sm、Tb、Er、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Fe、Co、Ni、Ru、Ir、Rh、Cu、
Al、Sn、Pb、Sb、Bi、Te、Cr、Mo及W。能配合本文所述的系統及方法使用的示範製程化學藥品包括,但不限於,六羰基第三丁基乙炔二鈷(CCTBA)、六羰基二烷基乙炔二鈷((R’CCR”)Co2(CO)6)、二羰基環戊二烯基鈷、二羰基烷基環戊二烯基鈷、三羰基亞硝醯鈷(Co(CO)3(NO))、三羰基(第三丁基烯丙基)鈷(tBuAllyl)Co(CO)3、三羰基環戊二烯基錳(CpMn(CO)3)、三羰基烷基環戊二烯基錳(例如MeCpMn(CO)3、EtCpMn(CO)3)、3-(第三丁基烯丙基)Mn(CO)4、三羰基氫化環戊二烯基鎢(CpW(CO)3H))、三羰基氫化烷基環戊二烯基鎢((RCp)W(CO)3H)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)甲基鎢((RCp)W(CO)3Me)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)乙基鎢((RCp)W(CO)3Et)、烷基環戊二烯基雙(亞硝醯基)氫鎢((RCp)W(NO)2)H)、烷基環戊二烯基雙(亞硝醯基)甲基鎢((RCp)W(NO2)Me)、烷基環戊二烯基雙(亞硝醯基)乙基鎢((RCp)W(NO2)Et)、二氫化雙(異丙基環戊二烯基)鎢(iPrCp)2WH2、二氫化雙(烷基環戊二烯基)鎢(RCp)WH2、N,N'-二第三丁基二第三丁基乙脒鎳(II)(Ni(II)(tBu-AMD)2)、N,N'-二異丙基乙脒鎳(II)(Ni(II)(iPr-AMD)2)、N,N'-二乙基乙脒鎳(II)(Ni(II)(Et-AMD)2)、N,N'-二甲基乙脒鎳(II)(Ni(II)(Me-AMD)2)、N,N'-二第三丁基乙脒鈷(II)(Co(II)(tBu-AMD)2)、N,N'-二異丙基乙脒鈷(II)(Co(II)(iPr-AMD)2)、N,N'-二乙基乙脒鈷(II)(Co(II)(Et-AMD)2)、N,N'-二甲基乙脒鈷(II)(Co(II)(Me-AMD)2)、四氯化鈦(TiCl4)、肆(二甲基醯胺基)鈦
(TDMAT)、肆(二乙基醯胺基)鈦(TDEAT)、肆(乙基甲基醯胺基)鈦(TEMAT)、雙(乙基環戊二烯基)釕((EtCp)2Ru)、雙(二甲基戊二烯基)釕、雙(二乙基戊二烯基)釕、肆(二甲基醯胺基)鉿(TDMAH)、肆(二乙基醯胺基)鉿(TDEAH)、肆(乙基甲基醯胺基)鉿(TEMAH)、肆(二甲基醯胺基)鋯(TDMAZ)、肆(二乙基醯胺基)鋯(TDEAZ)、肆(乙基甲基醯胺基)鋯(TEMAZ)、環戊二烯基-叁(二甲基胺基)鉿、甲基環戊二烯基-叁(二甲基胺基)鉿、乙基環戊二烯基-叁(二甲基胺基)鉿、環戊二烯基-叁(二甲基胺基)鋯、甲基環戊二烯基-叁(二甲基胺基)鋯、乙基環戊二烯基-叁(二甲基胺基)鋯、第三丁基醯亞胺基叁(二甲基胺基)鉭(TBTDMAT)、第三丁基亞胺基叁(二乙基胺基)鉭(TBTDET)、第三丁基醯亞胺基叁(甲基乙基胺基)鉭(TBTEMT)、第三戊基醯亞胺基叁(二甲基胺基)鉭(TAIMAT)、乙基亞胺基叁(二乙基胺基)鉭(EITDET)、乙基亞胺基叁(二甲基胺基)鉭(EITDMT)、乙基亞胺基叁(乙基甲基胺基)鉭(EITEMT)、雙(第三丁基亞胺基)雙(二甲基胺基)鎢(BTBMW)、雙(第三丁基亞胺基)雙(二乙基胺基)鎢、雙(第三丁基亞胺基)雙(乙基甲基胺基)鎢、雙(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸基)鍶、雙(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸基)鋇、M(RnC5H5-n)2,其中n=1至5,R係選自線性或分支C1-6烷基;M(RnC4NH4-n)2,其中n=2至4,R係選自線性或分支C1-6烷基,及M(RnN2H3-n)2,其中n=2至3,R係選自線性或分支C1-6烷基、五乙氧基鉭(TAETO)、全氟乙醯基乙酸銅-三甲基乙烯基矽烷及相關的金屬有機銅、鈦或鉭化合物。其他材料,
例如鈷、鋇、鍶、鈦酸鹽混合物例如鈦酸鋇鍶及鋯酸鈦酸鉛前驅物,而且低-k介電前驅物也一樣被指定而且與本文所述的系統及方法相容。
本發明係有用於液體前驅物,其可能含有固體微粒或隨著時間經過透過化學變化(分解)而形成>0.01重量%而且<20重量%,較佳地>0.1重量%而且<10重量%的量之固體微粒。於該容器出口處,這樣的固體或溶解固體可能累積於該等出口閥或該容器下游的其他位置處。這些固體材料的沉積會造成阻塞、流動限制及其他不希望的現象。因此,那些固體材料係該沉積所不欲者。不像該起泡器設計,該等固體微粒不能藉由使用本發明所設計的系統運送至該處理設備。
本發明特別有用於舉例來說,可能含有固體微粒或隨著時間經過透過化學變化形成的羰基金屬前驅物。
羰基金屬前驅物係前驅物包含至少一附接於該金屬中心的羰基配位子。羰基金屬前驅物的熱安定性常受到該系統中的一氧化碳偏壓限制。因此,在提高溫度及減壓之下的前驅物運送可能造成前驅物分解副產物形成,該等副產物在運送條件期間累積於該液態前驅物。這些前驅物的實例沒限制但是包括六羰基第三丁基乙炔二鈷(CCTBA)、六羰基二烷基乙炔二鈷、二羰基環戊二烯基鈷、二羰基烷基環戊二烯基鈷、三羰基環戊二烯基錳(CpMn(CO)3)、三羰基烷基環戊二烯基錳(例如MeCpMn(CO)3,EtCpMn(CO)3)、三羰基氫化環戊二烯基鎢(CpW(CO)3H))、三羰基氫化烷基環戊二烯基鎢
((RCp)W(CO)3H)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)甲基鎢((RCp)W(CO)3Me)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)乙基鎢((RCp)W(CO)3Et)。
關於那些羰基金屬前驅物,氣泡於起泡器型容器中的液體表面處爆破會導致氣溶膠及/或細霧形成。這些氣溶膠或細霧會發生挾帶於該載運氣流中而且將固體或溶解固體輸送至該容器出口的情況。再者,於該容器出口處,此固體或溶解固體可能累積於該等出口閥或該容器下游的其他位置處。這些固體材料的沉積會造成阻塞、流動限制及其他不希望的現象。因此,那些固體材料並不適用於該沉積。
然而,本發明揭示的系統藉由不使用起泡器而是能把該載運氣體當噴出物注入的入口噴射設計克服了該問題。
儘管本發明的原理已經關聯較佳具體實施例描述於上,但是咸能清楚了解到該描述僅藉由實施例的方式完成而且不得視為本發明的範疇之限制。
具有圖1描繪的設計之137.4立方吋(約2.24公升)容器頃依下列方式測試。
首先,該容器裝配有一起泡器型入口。更明確地說,以浸沒於離該容器底部0.25吋以內的0.5吋直徑管件用作起泡器,與從US 8313804 B2及/或US 6033479 A得知的設
計類似。將玻璃絨過濾元件置於該出口管以收集可能被挾帶於離去該容器的蒸氣流中之任何固體粒子。
給該容器填充六羰基第三丁基乙炔二鈷、具有低蒸氣壓的液態前驅物材料,該液態前驅物材料含有12.5重量%的聯合固體及溶解的非揮發性雜質。由氮組成的載運氣體係於600sccm的流速下運送至該容器。該容器內部的溫度及壓力條件係分別於50托耳及室溫(例如,約20至23℃)下。使該氮載運氣體通過該前驅物起泡經過6小時。於此試驗的最終,在該玻璃絨濾材上收集到52mg的固體殘留物。
使用圖1所示的系統重複進行此試驗。該噴嘴7的截面是直徑為1/4吋的圓形。於該噴射口尖端處的雷諾數為200。經過6小時之後,置於該出口管件中的玻璃絨濾材上沒收集到固體殘留物。
此試驗證實固體及非揮發性雜質為何能被輸送離開起泡器型容器,其有可能阻塞閥或帶來其他效能的問題。該試驗也證明本發明的噴射入口設計能防止此固體雜質被輸送離開容器。
提高該噴射入口設計達成高飽和度的能力。
關於所有試驗,被運送的液態化學藥品係包含90重量百分比(重量%)乙二醇及10重量%水的溶液,其具有大約5托耳的蒸氣壓以模擬液態化學藥品前驅物。由氮組成的載運氣體係於600sccm的流速下被運送至該容器。該容器內部的
溫度及壓力條件分別為50托耳及室溫(例如,約20至23℃)。
關於該噴射入口設計的各測量,變化該噴嘴的入口配置以證實該噴嘴截面寬度及該噴嘴尖端至該液態化學藥品表面的距離(參見圖1中的“b”)之效應。將結果列於表1。
也測試該載運氣體注入該液態化學藥品表面以下的比較性先前技藝配置或起泡器配置。
在此配置中,以浸沒於離該容器底部0.25吋以內的0.5吋直徑管件用作起泡器,與從US 8313804 B2及/或US 6033479 A得知的設計類似。
關於所有試驗,離去該容器氣流所含的可凝性前驅物蒸氣藉由該容器下游的冷阱(cold trap)凍離收集起來。操作數小時之後稱取該阱內容物的重量以測定該前驅物實際運送速率。以依此方式測到的運送速率與由實驗用的已知蒸氣壓、溫度、壓力及載運氣體流速算出來之飽和運送速率作比較。
若離去該容器的載運氣體含有偏壓與於該容器條件下的前驅物蒸氣壓相等的前驅物蒸氣,該飽和運送速率即為該阱應該收集到的前驅物量。該飽和運送速率是在特定溫度、壓力和載運氣體流速條件組合之下物理上可行的最高蒸氣相運送速率。
關於這些實施例,該模型前驅物的蒸氣壓係於23℃下大約5.0托耳,所以最大的運送速率係大約3.0g/hr。
頃將表1中的實測前驅物運送速率顯示成最大可能速率(3.0g/hr)的百分比,或飽和度的百分比。由於前驅物
組成及容器溫度的小變動使測量時的估計誤差係大約小於等於10%。
將各試驗的飽和度百分比列於表1。
在實施例1A與1B中使用¼”直徑(較大直徑)噴射入口噴嘴。關於該等實施例雷諾數係為200。當該液位接近該噴射噴嘴(1A)時該容器能配合97%百分比的飽和度運轉得很順利。然而,由於該液位滑落(1B)使效能下降,所以該飽和度百分比便從實施例1A的97%掉到實施例1B的82%。在多數應用中,運送速率降一點能忍受,但是該運送速率大幅降低並不適宜。
實施例1C及1D利用3/16”直徑(較小直徑)的噴射入口噴嘴重複進行該實驗。關於該等實施例雷諾數係為300。在這些實施例中,結果顯示沒有因為該液位滑落而使效能降低,而且該容器提供近飽和的運送水位(95%及96%的飽和度)。
結果指示當其他參數保持不變時,較小的噴射噴嘴使該噴出物速度提高,使該噴射流的雷諾數提高,而且使該氣體噴出物經過較長距離一直保持原狀。較高雷諾數流使該載運氣體能越過比較低雷諾數流更大範圍的距離才碰撞到該液體表面。
為了作比較,也測試位於該液體表面下方的氣體入口,習稱為起泡器設計。測到的運送速率稍微高過飽和狀態之上,其表示有些挾帶的液體可能已經從該容器被移除,如實施例1中見到的。
這些實施例證實本發明的入口噴射設計能達成足以使該載運氣體飽和的質量轉移速率。當該液位下降時較窄的噴射噴嘴直徑提供較高的氣體速度(較高雷諾數)及更一致的運送速率。較高的雷諾數使該噴出物能經過較長距離一直保持原狀而且能越過較大的噴嘴尖端至液體表面距離仍保持效能。在該等測試載運氣體流量條件及容器尺寸之下較佳為3/16吋直徑的入口噴射口。
在與實施例1相同的製程條件之下使用相同容器及相同材料,在該過濾元件下游設置紫外光-可見光光譜學光析管以測量該蒸氣流中的前驅物相對濃度。該六羰基第三丁基乙炔二鈷前驅物相對濃度係藉由比較使該起泡器設計時與使用該噴射入口設計時的蒸氣流吸收度光譜求出。該吸收度的量級與在這些條件之下的前驅物濃度成正比。該氮載運氣
體不會吸收測量光波長,所以僅偵測到該前驅物。
使氮載運氣體於該容器內部的760、260及100托耳-絕對壓力下流過該容器。
表2中顯示就各壓力測到的相對吸收度。
如表2所示,該等吸收度相等,指示二設計皆達成出口處的飽和載運氣體。
具有本發明的噴射入口設計之運送系統能提供與使用該起泡器設計系統相同的運送效能。再者,該噴射入口設計尤其可用於運用該液體前驅物,其可能含有固體微粒或隨著時間經過透過化學變化(分解)在該容器中見到的條件之下生成固體微粒。頃發現該起泡器設計完全不適用於運送該液體前驅物。
以上列示之本發明的具體實施例,包括該等工作實施例在內,示範了本發明能完成的許多具體實施例。預料該方法的許多其他組態皆可應用,而且該方法所用的材料可選自那些具體揭示者以外的許多材料。
a‧‧‧噴嘴的等效直徑
b‧‧‧噴嘴尖端與該液態化學藥品前驅驅物表面之間的距離
c‧‧‧噴嘴與蓋部之間的距離
d‧‧‧蒸氣出口的入孔與液態前驅物表面之間的距離
1‧‧‧載運氣體入口
2‧‧‧出口
3‧‧‧頂部空間或蒸氣空間
4‧‧‧要被運送的化學藥品前驅物
5‧‧‧容器基部
6‧‧‧蒸氣出口
7‧‧‧載運氣體入口噴嘴
8‧‧‧蒸氣出口的入孔
9‧‧‧容器側壁
10‧‧‧系統
11‧‧‧蓋部
Claims (20)
- 一種用於將化學藥品前驅物儲存及運送至處理設備之系統,其包含:該化學藥品前驅物,其係選自由金屬β-二酮酸鹽類、金屬β-二酮酸酯類、金屬β-酮亞胺酸鹽類、金屬β-二亞胺酸鹽類、烷基金屬、羰基金屬、羰基烷基金屬、環戊二烯基金屬、羰基環戊二烯基金屬、吡咯基金屬、咪唑基金屬、脒基金屬、金屬烷氧化物及其組合所組成的群組;其中配位子係選自由錯合於該等金屬原子的單牙基、雙牙基及多牙基所組成的群組,而且該金屬係選自由Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Sm、Tb、Er、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Fe、Co、Ni、Ru、Ir、Rh、Cu、Al、Sn、Pb、Sb、Bi、Te、Cr、Mo及W所組成的群組;一容器,其含有該化學藥品前驅物;該容器包含側壁;基部;蓋部;及頂部空間,其包括於該容器內部的化學藥品前驅物上方的空間;及入口,其通過該蓋部而且具有於該頂部空間內的噴嘴;其中該噴嘴尖端係設置成直接位於該化學藥品前驅物表面上方且相隔大於或等於0.5吋的距離而且該噴嘴與該蓋部成90°角; 及出口,其通過該蓋部;其中該化學藥品前驅物於供運送用的容器溫度設定下具有低於約50托耳-絕對壓力的低蒸氣壓,而且具有高於或低於容器溫度設定以供儲存而且低於該容器溫度設定以供運送的熔點;而且該容器具有介於100毫升(ml)至10公升的容積。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該容器具有供運送的溫度設定而且該化學藥品前驅物係液態化學藥品前驅物;而且該系統另外包含:一載運氣體,其通過該噴嘴而且直接碰撞到該液態化學藥品前驅物表面而產生該化學藥品前驅物的蒸氣或液滴,該蒸氣或液滴與該載運氣體結合而形成帶有前驅物的流體流;而且該帶有前驅物的流體流通過離開該容器的出口至該處理設備。
- 如申請專利範圍第2項之系統,其中該液態化學藥品前驅物含有或形成>0.01重量%而且<20重量%的沒通過該出口的固體或非揮發性溶解組分或雜質。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該化學藥品前 驅物係選自由六羰基第三丁基乙炔二鈷(CCTBA)、六羰基二烷基乙炔二鈷、二羰基環戊二烯基鈷、二羰基烷基環戊二烯基鈷、三羰基環戊二烯基錳(CpMn(CO)3)、三羰基烷基環戊二烯基錳(例如MeCpMn(CO)3、EtCpMn(CO)3)、三羰基氫化環戊二烯基鎢(CpW(CO)3H))、三羰基氫化烷基環戊二烯基鎢((RCp)W(CO)3H)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)甲基鎢((RCp)W(CO)3Me)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)乙基鎢((RCp)W(CO)3Et)及其組合所組成的群組之羰基金屬。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該噴嘴的等效直徑介於約1/16吋至約1/2吋。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該噴嘴的等效直徑介於約1/16吋至約1/4吋。
- 如申請專利範圍第1項之系統,其中該前驅物於供運送的容器溫度設定下具有低於10托耳-絕對壓力的蒸氣壓。
- 一種用於將液態化學藥品前驅物運送至處理設備之系統,其包含:該液態化學藥品前驅物;一容器,其含有該液態化學藥品前驅物,該容器包含側壁;基部; 蓋部;及頂部空間,其包括於該容器內部的液態化學藥品前驅物上方的空間;及入口,其通過該蓋部而且具有於該頂部空間內的噴嘴;及出口,其通過該蓋部;一載運氣體,其通過該噴嘴而且直接碰撞到該液態化學藥品前驅物表面而產生該化學藥品前驅物的蒸氣或液滴,該蒸氣或液滴與該載運氣體結合而形成帶有前驅物的流體流;而且該帶有前驅物的流體流通過該出口至該處理設備;其中該液態化學藥品前驅物於供運送的容器溫度設定下具有低於50托耳-絕對壓力的蒸氣壓;而且該容器具有介於100毫升(ml)至10公升的容積。
- 如申請專利範圍第8項之系統,其中該液態化學藥品前驅物係選自由金屬β-二酮酸鹽類、金屬β-二酮酸酯類、金屬β-酮亞胺酸鹽類、金屬β-二亞胺酸鹽類、烷基金屬、羰基金屬、羰基烷基金屬、環戊二烯基金屬、羰基環戊二烯基金屬、吡咯基金屬、咪唑基金屬、脒基金屬、金屬烷氧化物及其組合所組成的群組;其中配位子係選自自由錯合於該等金屬原子的單牙基、雙牙 基及多牙基所組成的群組,而且該金屬係選自由Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Sm、Tb、Er、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Fe、Co、Ni、Ru、Ir、Rh、Cu、Al、Sn、Pb、Sb、Bi、Te、Cr、Mo及W所組成的群組。
- 如申請專利範圍第8項之系統,其中該液態化學藥品前驅物係選自由六羰基第三丁基乙炔二鈷(CCTBA)、六羰基二烷基乙炔二鈷、二羰基環戊二烯基鈷、二羰基烷基環戊二烯基鈷、三羰基環戊二烯基錳(CpMn(CO)3)、三羰基烷基環戊二烯基錳(例如MeCpMn(CO)3、EtCpMn(CO)3)、三羰基氫化環戊二烯基鎢(CpW(CO)3H))、三羰基氫化烷基環戊二烯基鎢((RCp)W(CO)3H)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)甲基鎢((RCp)W(CO)3Me)、叁(羰基)(烷基環戊二烯基)乙基鎢((RCp)W(CO)3Et)及其組合所組成的群組之羰基金屬。
- 如申請專利範圍第8項之系統,其中該噴嘴與該蓋部成90°角;而且該噴嘴尖端係設置成與該液態化學藥品前驅物表面相隔大於或等於0.5吋的距離。
- 如申請專利範圍第11項之系統,其中該容器另外包含連至該入口的速率控制器或閥以將該載運氣體流速控制於介於約100至約2000標立方釐米(sccm)。
- 如申請專利範圍第12項之系統,其中該噴嘴具有介 於約1/16吋至約1/2吋的等效直徑,而且該噴嘴尖端處的載運氣體具有50的雷諾數。
- 如申請專利範圍第13項之系統,其中該載運氣體的流速介於約500至約1000sccm,而且該雷諾數係150。
- 如申請專利範圍第8項之系統,其中該液態化學藥品前驅物含有或形成>0.01重量%而且<20重量%的沒通過該出口的固體或非揮發性溶解組分或雜質。
- 一種用於將液態化學藥品前驅物儲存及運送至處理設備之方法,其包含:提供該液態化學藥品前驅物,其係選自由金屬β-二酮酸鹽類、金屬β-二酮酸酯類、金屬β-酮亞胺酸鹽類、金屬β-二亞胺酸鹽類、烷基金屬、羰基金屬、羰基烷基金屬、環戊二烯基金屬、羰基環戊二烯基金屬、吡咯基金屬、咪唑基金屬、脒基金屬、金屬烷氧化物及其組合所組成的群組;其中配位子係選自自由錯合於該等金屬原子的單牙基、雙牙基及多牙基所組成的群組,而且該金屬係選自由Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Sm、Tb、Er、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Fe、Co、Ni、Ru、Ir、Rh、Cu、Al、Sn、Pb、Sb、Bi、Te、Cr、Mo及W所組成的群組;提供含有該化學藥品前驅物的容器,該容器包含 側壁;基部;蓋部;及頂部空間,其包括於該容器內部的液態化學藥品前驅物上方的空間;入口,其通過該蓋部而且具有於該頂部空間內的噴嘴;及出口,其通過該蓋部;其中該噴嘴尖端係設置成直接位於該液態化學藥品前驅物表面上方且相隔大於或等於0.5吋的距離;該噴嘴與該蓋部呈90°角;使載運氣體通過該噴嘴而且直接碰撞到該液態化學藥品前驅物表面而產生該化學藥品前驅物的蒸氣或液滴,該蒸氣或液滴與該載運氣體混合而形成帶有前驅物的流體流;及使該帶有前驅物的流體流通過該容器出口至該處理設備;其中該液態化學藥品前驅物於供運送的容器溫度設定下具有低於50托耳-絕對壓力的低蒸氣壓;而且該容器具有介於100毫升(ml)至10公升的容積。
- 如申請專利範圍第16項之方法,其中該容器另外包含連至該入口的速率控制器或閥以將該載運氣體流速控制於介於約100至約2000標立方釐米(sccm)。
- 如申請專利範圍第17項之方法,其中該噴嘴具有介於約1/16吋至約1/2吋的等效直徑;而且該噴嘴尖端處的載運氣體具有50的雷諾數。
- 如申請專利範圍第18項之方法,其中該載運氣體的流速介於約500至約1000sccm,而且該雷諾數係150。
- 如申請專利範圍第16項之方法,其中該液態化學藥品前驅物含有或形成>0.01重量%而且<20重量%的沒通過該出口的固體或非揮發性溶解組分或雜質。
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