[发明专利]化学品递送系统及操作所述化学品递送系统的方法

说明书

本发明涉及一种化学品递送系统。所述化学品递送系统包含散装容器、运行/再填充腔室、第一导管及第二导管。所述散装容器存储前体。所述运行/再填充腔室包含多个间隔开的管，所述多个间隔开的管具有多个表面，所述多个表面用于以蒸汽形式接收所述前体并以固体形式存储所述前体。所述第一导管将所述散装容器连接到所述运行/再填充腔室，用于以蒸汽形式将所述前体从所述散装容器输送到所述运行/再填充腔室。所述第二导管将所述运行/再填充腔室连接到沉积腔室，用于以蒸汽形式将所述前体从所述运行/再填充腔室输送到所述沉积腔室。

技术领域

本发明大体上涉及一种化学品递送系统，特别是一种用于化学气相沉积工艺的化学品递送系统。

背景技术

化学气相沉积(CVD)是用于在衬底上沉积材料薄膜的化学工艺。通常，举例来说，在半导体工业中，将膜沉积在硅晶片上。在所述工艺期间，将晶片暴露于一或多种前体，所述一或多种前体反应或分解并因此在沉积腔室中沉积在晶片上。更特定的CVD子类是原子层沉积(ALD)。在ALD中，通常使用两种前体并以交替方式沉积在晶片上。所述前体决不会同时都存在于沉积腔室中。用于CVD工艺的前体可以气体、液体或固体形式被存储。在升华且随后将前体蒸汽输送到衬底方面，使用固体前体尤其有挑战性。在设计CVD系统时的其它更一般的关注包含希望最小化系统的停机时间及在施加前体的处理工具附近可用的有限空间。因此，希望提供一种解决这些挑战的化学品递送系统。具体来说，希望提供一种化学品递送系统，其在CVD工艺中高效地、有效地且一致地递送固体前体，同时最小化CVD系统的停机时间及在处理工具附近占据的空间量。

发明内容

本发明大体上涉及一种操作用于在CVD工艺期间递送前体的化学品递送系统的方法。所述系统包括至少一个散装容器、至少一个运行/再填充腔室及至少一个沉积腔室。在一些实施例中，所述方法包括第一导管及第二导管。所述散装容器经配置以存储前体，优选地以固体形式。可交替地使用所述运行/再填充腔室。在一个实施例中，所述运行/再填充腔室包含多个间隔开的管，所述多个间隔开的管具有多个表面，所述多个表面经配置以以蒸汽形式接收所述前体并以固体形式存储所述前体。所述第一导管将所述散装容器连接到所述运行/再填充腔室，用于以蒸汽形式将所述前体从所述散装容器输送到所述运行/再填充腔室。所述第二导管用于以蒸汽形式将所述前体从所述运行/再填充容器输送到沉积腔室。

所述散装容器经配置以以固体形式存储所述前体。所述散装容器具有高表面积，并且优选地是在秤上以监测在操作期间剩余的前体的量。所述散装容器优选地位于子制造区域中，在所述子制造区域中便于更换所述容器。

所述化学品递送系统经配置以加热所述散装容器以使所述前体升华，因此将所述前体转化成蒸汽形式。所述化学品递送系统还经配置以加热所述第一导管以将所述前体维持为蒸汽形式。

在一个实施例中，所述运行/再填充腔室位于通常被称为“制造部(fab)”的制造地板区域上，并且所述散装容器位于所述制造部外部。举例来说，所述散装容器可位于子制造区域中。

在一个说明性实施例中，所述多个间隔开的管中的每一者具有圆形或矩形横截面。在其它实施例中，所述多个间隔开的管中的每一者具有星形横截面。优选地，所述多个间隔开的管中的每一者填充有泡沫。在一些实施例中，所述多个间隔开的管由腔室环绕，所述腔室经配置以接收传热流体。

所述运行/再填充腔室可经配置以保持足以用于单个沉积循环的量的所述前体。替代地，所述运行/再填充腔室可经配置以保持足以用于多个沉积循环的量的所述前体。

提供前述发明内容是为了促进理解本发明特有的一些创新特征，并且不希望作为全部描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图及摘要作为整体来获得对本发明的全面了解。

附图说明

考虑到结合附图的各种说明性实施例的以下描述，可更完整地理解本发明，附图中：

图1是根据本发明构造的第一CVD系统的示意图；