[发明专利]固体源前体容器

说明书

本公开总体上涉及一种固体源前体输送系统。更具体地，本公开涉及一种固体源前体容器，其可用于汽化储存在容器内的固体前体的供应。公开的源容器利用容器的内部内的多个单独的腔或凹穴。每个单独的凹穴可装载有前体。在一布置中，凹穴可装载有压缩的前体材料的预成型块，其密度通常高于在将固体前体填充在源容器内时先前实现的密度。固体前体材料的增加的密度增加了源容器的容量，导致更换和/或重新填充源容器之间的间隔更长。

技术领域

本公开总体上涉及气相反应器和系统。更具体地，本公开涉及一种用于从固体源前体输送反应物气体的设备。

背景技术

气相反应器系统比如化学气相沉积(CVD)、等离子增强CVD(PECVD)和原子层沉积(ALD)可用于多种应用，包括在基板表面(例如半导体晶片)上沉积和蚀刻材料。例如，气相反应器系统可用于在基板上沉积和/或蚀刻层以形成半导体器件、平板显示器件、光伏器件、微机电系统(MEMS)等。

在气相反应器系统中，不同反应物的反应物气体(在本文中也称为“前体气体”)被输送到反应室中的一个或多个基板。反应室通常包括支撑在一个或多个基板支架(比如基座)上的一个或多个基板，其中将基板和基板支架维持在期望的处理温度。反应物气体可以彼此反应或与基板的表面反应以在基板上形成薄膜，其中生长速率尤其受反应物气体的温度或量控制。

在一些应用中，反应物气体以气态形式存储在反应物源容器中。在这样的应用中，反应物蒸气通常在环境(即常压)压力和温度下为气态。这种气体的示例包括氮气、氧气、氢气和氨气。然而，在某些情况下，会使用在环境压力和温度下呈液体或固体的源化学物质(“前体”)的蒸气。这些源化学物质可能必须被加热以产生足够量的蒸气用于反应过程。对于某些固体物质(在本文中称为“固体源前体”)，室温下的蒸气压力是如此之低，以至于必须将它们加热以产生足够量的反应物蒸气和/或维持在非常低的压力。

典型的固体源前体输送系统包括固体源前体容器和加热系统(例如辐射热灯、电阻加热器等)。容器包括固体前体(例如以粉末形式)。加热系统加热容器，以增加容器中前体气体的蒸气压力。换句话说，加热系统加热固体前体，以使固体前体汽化(例如升华)。因此，容器有时被称为升华器。容器具有入口和出口，用于使惰性载气(例如氮气)流过该容器，以将汽化的前体运送至基板反应室。通常，通过容器的路径是非直接路径，以增加载气移动通过容器的距离，从而增加载气与汽化前体的饱和度。载气将前体蒸气与之一起扫过容器出口，最终到达基板反应室。容器通常包括隔离阀，用于将容器中的内容物与容器外部流体地隔离。

本节中阐述的任何讨论，包括对问题和解决方案的讨论，仅出于提供本公开的上下文的目的而被包括在本公开中，并且不应被视为承认在进行本发明时已经知道了任何或所有讨论，或者以其他方式构成现有技术。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍概念选择。在下面的本公开的示例实施例的详细描述中进一步详细描述了这些概念。本发明内容并非旨在必须标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

本公开总体上涉及一种固体源前体输送系统。更具体地，本公开涉及一种固体源前体容器，其用于汽化储存在容器内的固体前体的供应。公开的源容器用容器内部的多个单独的腔或凹穴代替用于储存前体的供应并引导载气通过容器的单个蛇形通道。每个单独的凹穴可装载有前体。在一布置中，凹穴可装载有压缩的前体的预成型块，其密度通常高于在将粉末状前体填充在蛇形通道中时可实现的密度。固体前体材料的增加的密度增加了源容器的容量，导致更换和/或重新填充源容器之间的间隔更长。