[发明专利]用于控制处理材料到沉积腔室的流动的设备和方法

说明书

提供用于控制处理材料到沉积腔室的流动的方法和设备。在实施方式中，所述设备包括沉积腔室，沉积腔室通过一个或更多个输送管线而与一个或更多个升华器流体连通，其中一个或更多个升华器的每一者包括安瓿以及至少第一热源和第二热源，安瓿通过开口而与一个或更多个输送管线流体连通，其中第一热源为与安瓿相邻的辐射热源，且第二热源与开口相邻，其中一个或更多个输送管线包括在沉积腔室与一个或更多个升华器之间的一个或更多个导管，且其中一个或更多个导管包括一个或更多个阀门，以用于打开或关闭一个或更多个导管，其中处于打开位置的一个或更多个阀门防止处理材料流动进入沉积腔室，且其中处于关闭位置的一个或更多个阀门引导处理材料流动进入沉积腔室。

技术领域

本公开内容的实施方式大体涉及半导体处理装备。本公开内容更具体地涉及用于将蒸发的反应物供应到反应腔室的系统、设备和方法(例如，在半导体装置制造装备中)。

背景技术

有机气相沉积在构建半导体装置(诸如，CMOS图像传感器(CIS))和其他光学装置中变得越来越重要。然而，发明人已经观察到，由于纯度和/或污染问题，防止使用载气而在沉积处理中将有机材料沉积于工件上存在问题。

此外，发明人已经观察到，在有机气相沉积期间维持处理条件是困难的，并且由于许多原因可能存在问题。举例而言，晶片产量和更换的频率的增加导致系统复杂化。此外，由于管线系统中可能凝结的残留的前驱物，所以前驱物的关闭可能存在问题。残留的前驱物蒸汽亦可能连续吸入腔室中，而导致过量的前驱物。因此，处理腔室的内部和设备的其他部分以及晶片可能出现不期望的涂层，从而降低前驱物的消耗效率。随后，涂层可能剥落成大颗粒，从而可能污染晶片和设备的其他部分。此外，前驱物源的热控制可能存在问题，并且造成输送管线中的蒸汽浪费。

因此，发明人提供一种改善的前驱物输送系统、设备和方法，以用于控制处理材料到沉积系统(例如，有机气相沉积系统)的流动，而减少系统内电镀或颗粒形成的可能性，以及提高前驱物材料的沉积速率、消耗效率和均匀输送。

发明内容

本文提供用于控制处理材料的流动的方法和设备。在一些实施方式中，一种用于控制处理材料到沉积腔室的流动的设备，包括：沉积腔室，沉积腔室通过一个或更多个输送管线而与一个或更多个升华器流体连通，其中一个或更多个升华器的每一者包括安瓿以及至少第一热源和第二热源，安瓿通过开口而与一个或更多个输送管线流体连通，其中第一热源为与安瓿相邻的辐射热源，且第二热源与开口相邻，其中一个或更多个输送管线包括在沉积腔室与一个或更多个升华器之间的一个或更多个导管，且其中一个或更多个导管包括一个或更多个阀门，以用于打开或关闭一个或更多个导管，其中当一个或更多个输送管线中存在处理材料时，处于打开位置的一个或更多个阀门防止处理材料流动进入沉积腔室，且其中当一个或更多个输送管线中存在处理材料时，处于关闭位置的一个或更多个阀门引导处理材料流动进入沉积腔室。

在一些实施方式中，一种用于控制处理材料到沉积腔室的流动的方法，包括以下步骤：在一个或更多个升华器中升华一种或更多种前驱物材料，以形成一种或更多种蒸汽前驱物，其中一个或更多个升华器的每一者包括安瓿以及至少第一热源和第二热源，安瓿通过开口而与一个或更多个输送管线流体连通，其中第一热源为与安瓿相邻的辐射热源，且第二热源与开口相邻；使一种或更多种蒸汽前驱物流经与沉积腔室流体连通的一个或更多个输送管线；其中一个或更多个输送管线在沉积腔室与一个或更多个升华器之间的接点(junction)处连接至一个或更多个导管；以及设定一个或更多个导管中的一个或更多个阀门，以控制前驱物材料从一个或更多个升华器到沉积腔室的流动。