(57)【要約】  処理チャンバにガスを供給するための装置および方法が記載される。本装置は、アンプルと流体連通する２つのバルブをそれぞれが有する入り口管および出口管を備える。バイパス管は、アンプルに最も近い入り口バルブと出口バルブとを接続する。本装置および使用方法は、前駆体残留物を処理チャンバの供給管から除去することを可能にする。【選択図】図１
2019513894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側表面および内側表面を有するアンプルリッドと、
前記アンプルリッドの前記外側表面に接続されたバルブクラスタであって、
前記アンプルリッドを介した流体連通を可能にするように前記アンプルリッドに接続された入り口管、
前記アンプルリッドを介した流体連通を可能にするように前記アンプルリッドに接続された出口管、
前記入り口管と流体連通する第１の入り口バルブ、
前記入り口管と流体連通し、前記第１の入り口バルブの上流にある第２の入り口バルブ、
前記出口管と流体連通する第１の出口バルブ、
前記出口管と流体連通し、前記第１の出口バルブの下流にある第２の出口バルブ、
前記第１の入り口バルブおよび前記第１の出口バルブと流体連通するバイパス管、ならびに
前記バイパス管と流体連通するバイパスバルブ、
を含むバルブクラスタと、
を備える装置。
【請求項２】
前記第１の入り口バルブが空気圧バルブである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記の第１の出口バルブが空気圧バルブである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の入り口バルブがマニュアルバルブである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の出口バルブがマニュアルバルブである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記バルブクラスタが前記アンプルリッドの前記外側表面に溶接されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記バルブクラスタが前記アンプルリッドの前記外側表面にボルトで固定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
アンプルであって、
底部を有するアンプルベースであり、前記底部から延在する側壁が前記アンプルの内部を形成する、アンプルベースと、
外側表面および内側表面を有するアンプルリッドであり、前記アンプルの前記内部を囲む前記アンプルベースの前記側壁の頂部端に接続された、アンプルリッドと、
外側端部および内側端部を有する入り口管であり、前記アンプルの前記内部と流体連通する、入り口管と、
外側端部および内側端部を有する出口管であり、前記アンプルの前記内部と流体連通する、前記出口管と、
前記入り口管と流体連通する第１の入り口バルブであり、前記アンプルリッドの上流にある、空気圧バルブである第１の入り口バルブと、
前記入り口管と流体連通し、前記第１の入り口バルブの上流にある、前記第１の入り口バルブから離間された第２の入り口バルブであり、マニュアルバルブである、第２の入り口バルブと、
前記出口管と流体連通する第１の出口バルブであり、前記アンプルリッドの下流にある、空気圧バルブである、第１の出口バルブと、
前記出口管と流体連通し、前記第１の出口バルブの下流にある、前記第１の出口バルブから離間された第２の出口バルブであり、マニュアルバルブである、第２の出口バルブと、
前記第１の入り口バルブおよび前記第１の出口バルブと流体連通するバイパス管と、
前記バイパス管と流体連通するバイパスバルブと、
を備える、アンプル。
【請求項９】
前記バイパスバルブが空気圧バルブである、請求項１または８に記載のアンプル。
【請求項１０】
前記入り口管の前記外側端部における入り口遮断部であって、前記入り口管と流体連通する入り口遮断部をさらに備える、請求項１または８に記載のアンプル。
【請求項１１】
前記出口管の前記外側端部における出口遮断部であって、前記出口管と流体連通する出口遮断部をさらに備える、請求項１または８に記載のアンプル。
【請求項１２】
前記入り口管および前記出口管が溶接またはボルトの１つまたは複数によって前記アンプルリッドに接続されている、請求項１または８のアンプル。
【請求項１３】
前記入り口管が前記アンプルリッドの前記内側表面からある距離だけ前記アンプルリッドを貫いて延在する、請求項１または８に記載のアンプル。
【請求項１４】
前記アンプルリッドの前記内側表面上の前記入り口管の端部にスパージャをさらに備える、請求項１３に記載のアンプル。
【請求項１５】
アンプルであって、
底部を有するアンプルベースであり、前記底部から延在する側壁が前記アンプルの内部を形成する、アンプルベースと、
外側表面および内側表面を有するアンプルリッドであり、前記アンプルの前記内部を囲む前記アンプルベースの前記側壁の頂部端に接続された、アンプルリッドと、
入り口遮断部を有する外側端部、および前記アンプルリッドの前記内側表面からある距離だけ離間された前記アンプルの前記内部内の内側端部を有する入り口管であり、前記アンプルの前記内部と流体連通する入り口管で、前記内側端部に接続され前記内側端部と流体連通するスパージャを有する、入り口管と、
出口遮断部を有する外側端部および内側端部を有する出口管であり、前記アンプルの前記内部と流体連通する、出口管と、
前記入り口管と流体連通する第１の入り口バルブであり、前記アンプルリッドの上流にある、空気圧バルブである第１の入り口バルブと、
前記入り口管と流体連通し、前記第１の入り口バルブの上流にある、前記第１の入り口バルブから離間された第２の入り口バルブであり、マニュアルバルブである、第２の入り口バルブと、
前記出口管と流体連通する第１の出口バルブであり、前記アンプルリッドの下流にある、空気圧バルブである、第１の出口バルブと、
前記出口管と流体連通し、前記第１の出口バルブの下流にある、前記第１の出口バルブから離間された第２の出口バルブであり、マニュアルバルブである、第２の出口バルブと、
前記第１の入り口バルブおよび前記第１の出口バルブと流体連通するバイパス管と、
前記バイパス管と流体連通するバイパスバルブであり、空気圧バルブである、バイパスバルブと、
を備える、アンプル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、処理チャンバのための前駆体アンプルおよびガス供給システムに関する。より詳細には、本開示の実施形態は、堆積後の残留前駆体の除去を改善した前駆体アンプルおよびガス供給システムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
有機金属（ＭＯ）前駆体蒸気は、一般に、よく制御された処理チャンバ内部での金属膜の熱堆積に使用される。有機金属前駆体は、通常、液体または固体の形態である。有機金属蒸気は、通常、閉じた容器またはアンプルの内部で熱的に生成される。次いで、ＭＯ前駆体の分子は、供給ガス管を通して処理チャンバ内部のウエハ表面に供給される。蒸気がそのバルクの形態に戻るのを防止するために、供給ガス管は、通常、特定のＭＯ前駆体の露点を十分上回るように熱的に制御される。
【０００３】
効率的な供給を行うために、通常、不活性ガスが使用され、前駆体蒸気を供給管に沿って運ぶ。このキャリアガスの目的は、主として２つあり、（１）容器内へのガス流の撹拌により前駆体の蒸気圧を増加させること、および（２）供給管内部の前駆体を希釈して前駆体の熱分解温度を上昇させることである。
【０００４】
堆積プロセスが所定の厚さに達した後、アンプル出口の空気圧バルブが閉じられ、かなりな量の未使用の前駆体蒸気が供給管に残る。この未使用の蒸気は、よく制御されたプロセス性能を保持するために速やかに除去されるべきである。速やかに除去さない場合は、残留前駆体が蓄積して、堆積膜を汚染することがある様々な粒子を形成する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属膜のほとんどの有機金属物化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）プロセスは、前駆体として、合成された準安定化学物質を使用して堆積させる。有機金属前駆体の一部は、非常に低い温度で容易に分解する。精密な厚さおよび低い粒子汚染などの、よく制御されたプロセス性能を達成するためには、堆積後の供給管における残留前駆体蒸気の管理が重要となり得る。残留前駆体がすぐに除去されない場合、残留前駆体は、後続の堆積プロセスに追加される。残留物は、蓄積して粒子を形成することがあり、この粒子がウエハ表面に押しつけられる。したがって、残留前駆体の改善された除去を提供する装置および方法に対する必要性が当技術分野に存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つまたは複数の実施形態は、外側表面および内側表面を有するアンプルリッドと、アンプルリッドの外側表面に接続されたバルブクラスタと、を備える装置を対象とする。バルブクラスタは、入り口管および出口管を含む。入り口管は、アンプルリッドを介した流体連通を可能にするようにアンプルリッドに接続されている。出口管は、アンプルリッドを介した流体連通を可能にするようにアンプルリッドに接続されている。第１の入り口バルブは、入り口管と流体連通している。第２の入り口バルブは、入り口管と流体連通し、第１の入り口バルブの上流にある。第１の出口バルブは、出口管と流体連通している。第２の出口バルブは、出口管と流体連通し、第１の出口バルブの下流にある。バイパス管は、第１の入り口バルブおよび第１の出口バルブと流体連通している。バイパスバルブは、バイパス管と流体連通している。
【０００７】
本開示のさらなる実施形態は、アンプルベースと、アンプルリッドと、入り口管と、出口管と、バルブクラスタと、を備えるアンプルを対象とする。アンプルベースは、底部を有し、底部から延在する側壁がアンプルの内部を形成する。アンプルリッドは、外側表面および内側表面を有する。アンプルリッドは、アンプルの内部を囲むアンプルベースの側壁の頂部端に接続されている。入り口管は、外側端部および内側端部を有する。入り口管は、アンプルの内部と流体連通している。出口管は、外側端部および内側端部を有する。出口管は、アンプルの内部と流体連通している。第１の入り口バルブは、入り口管と流体連通している。第１の入り口バルブは、アンプルリッドの上流にあり、空気圧バルブである。第２の入り口バルブは、入り口管と流体連通し、第１の入り口バルブの上流にあり、第１の入り口バルブから離間されている。第２の入り口バルブは、マニュアルバルブである。第１の出口バルブは、出口管と流体連通している。第１の出口バルブは、アンプルリッドの下流にあり、空気圧バルブである。第２の出口バルブは、出口管と流体連通し、第１の出口バルブの下流にあり、第１の出口バルブから離間されている。第２の出口バルブは、マニュアルバルブである。バイパス管は、第１の入り口バルブおよび第１の出口バルブと流体連通している。バイパスバルブは、バイパス管と流体連通している。
【０００８】
本開示のさらなる実施形態は、アンプルベースと、アンプルリッドと、入り口管と、出口管と、バルブクラスタと、を備えるアンプルを対象とする。アンプルベースは、底部を有し、底部から延在する側壁がアンプルの内部を形成する。アンプルリッドは、外側表面および内側表面を有し、アンプルの内部を囲むアンプルベースの側壁の頂部端に接続されている。入り口管は、入り口遮断部を有する外側端部と、アンプルの内部内の、アンプルリッドの内側表面からある距離だけ離間された内側端部と、を有する。入り口管は、アンプルの内部と流体連通し、内側端部に接続された、内側端部と流体連通するスパージャを有する。出口管は、出口遮断部を有する外側端部と、内側端部と、を有する。出口管は、アンプルの内部と流体連通している。第１の入り口バルブは、入り口管と流体連通し、アンプルリッドの上流にある。第１の入り口バルブは、空気圧バルブである。第２の入り口バルブは、入り口管と流体連通し、第１の入り口バルブの上流にあり、第１の入り口バルブから離間されている。第２の入り口バルブは、マニュアルバルブである。第１の出口バルブは、出口管と流体連通している。第１の出口バルブは、アンプルリッドの下流にあり、空気圧バルブである。第２の出口バルブは、出口管と流体連通し、第１の出口バルブの下流にあり、第１の出口バルブから離間されている。第２の出口バルブは、マニュアルバルブである。バイパス管は、第１の入り口バルブおよび第１の出口バルブと流体連通している。バイパスバルブは、バイパス管と流体連通し、空気圧バルブである。
【０００９】
本発明の例示的な実施形態が達成され、詳細に理解され得るように、上で簡潔に要約された本開示のより具体的な説明が、添付図面に示される本開示の実施形態を参照することによってなされ得る。本発明を不明瞭にしないように、ある特定のよく知られたプロセスは、本明細書では論じられないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の１つまたは複数の実施形態によるアンプルの概略図である。
【図２】時間の関数としてのバルブを閉じた後の供給経路内の前駆体濃度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の１つまたは複数の実施形態は、実質的にすべての残留前駆体蒸気を完全に除去することができるように構成されたバルブ構成を有する装置を提供する。本開示の一部の実施形態は、それほど高価でない構成要素の使用を可能にする。本開示の一部の実施形態は、チューブの長さの公差を減少させることによって前駆体アンプルのより容易な製造を可能にする。
【００１２】
一部の実施形態によると、従来の２つのマニュアルバルブ間の接続ではなく、入り口空気圧バルブと出口空気圧バルブとの間にバルブを接続することによって、アンプルをその出口チューブにバイパスする。一部の実施形態は、ＭＯＣＶＤ堆積プロセスのキャリアガスがバイパスバルブを通って出口空気圧バルブに流れることを可能にする。本バルブ構成は、チューブを通してパージガスを流すことによって、前の堆積から残された残留前駆体蒸気を完全に除去することを可能にする。
【００１３】
圧力低下がある限り、出口ガスを、直接またはプロセスチャンバを通ってフォアラインにそらすことができる。圧力低下が大きくなるほど、残留前駆体の管からの除去速度がより速くなる。ＭＯＣＶＤコバルト堆積のためのジコバルトヘキサカルボニルｔｅｒｔ−ブチルアセチレン（ＣＣＴＢＡ）などの準安定前駆体を使用するプロセスは、特許請求されるアンプル構成から恩恵を得ることができる。十分な時間が与えられると、準安定前駆体は、ガス管の内側で分解して、汚染物質および粒子を形成する。
【００１４】
図１は本開示の１つまたは複数の実施形態によるアンプル１００を示す。図示するアンプル１００は、アンプルベース１１０、アンプルリッド１２０、およびバルブクラスタ１３０を含んでいるが、当業者は、本開示が図示する構成に限定されないことを理解されるであろう。本開示の一部の実施形態は、既存のアンプルベース１１０に後付けすることができる、バルブクラスタ１３０が取り付けられたアンプルリッド１２０を対象とする。一部の実施形態は、既存のアンプルリッド１２０に後付けすることができるバルブクラスタ１３０を対象とする。
【００１５】
アンプルベース１１０は、底部１１２を有し、側壁１１４が底部１１２から延在している。底部１１２および側壁１１４は、単一の構成要素として一体的に形成されてもよく、または互いに接合された複数の構成要素であってもよい。一部の実施形態では、アンプルベース１１０は、側壁１１４および底部１１２がアンプル１００の内部１１６を形成するように、カップ状に形成された単一の構成要素である。
【００１６】
アンプルリッド１２０は、アンプルベース１１０の側壁１１４の頂部端１１５に位置決めされている。アンプルリッド１２０は、リッド１２０のそれぞれのフランジ（図示せず）とベース１１０との間の溶接、摩擦嵌合、ボルトを含むが、これらに限定されることなく、任意の適切な接続によってアンプルベース１１０に取り付けることができる。
【００１７】
アンプルリッド１２０は、外側表面１２２および内側表面１２４を有する。側壁１１４の頂部端１１５に接続されると、アンプルリッド１２０は、アンプル１００の内部１１６を囲む。
【００１８】
入り口管１４０は、アンプル１００の内部１１６と流体連通している。入り口管１４０は、アンプル１００の外側に位置する外側端部１４１を有する。言い換えると、外側端部１４１は、外側表面１２２を有するアンプルリッド１２０の側にある。入り口管１４０は、アンプル１００の内部１１６内に位置する内側端部１４２を有する。アンプルベース１１０がない実施形態では、入り口管１４０の内側端部１４２は、内側表面１２４を有するアンプルリッド１２０の側にある。
【００１９】
入り口管１４０の内側端部１４２は、アンプルリッド１２０の内側表面１２４と同一平面上にあってもよい。図１に示す実施形態では、入り口管１４０の内側端部１４２は、アンプルリッド１２０の内側表面１２４からある距離だけ延在している。一部の実施形態では、入り口管１４０がアンプルリッド１２０の内側表面１２４から延在する距離は、入り口管１４０の内側端部１４２をアンプルベース１１０の底部１１２から約１０ｍｍ〜約１００ｍｍの範囲内の距離にするのに十分である。
【００２０】
一部の実施形態では、入り口遮断部１４５は、入り口管１４０の外側端部１４１に位置する。入り口遮断部１４５は、入り口管１４０の接続および遮断を可能にする任意の構成要素とすることができる。例えば、入り口遮断部１４５は、遮断部１４５を受け入れナット（図示せず）にねじ込むことができるようにねじ山と連結することができる。入り口遮断部１４５は、流体が入り口管１４０の外側端部１４１を通って流れることができるように、入り口管１４０と流体連通している。
【００２１】
一部の実施形態では、入り口管１４０の内側端部１４２は、入り口管１４０を通るガスの流れを方向転換または拡散させる構成要素を有する。一部の実施形態では、スパージャ１４７が入り口管１４０の内側端部１４２に位置決めされている。スパージャ１４７は、入り口管１４０通って流れるガスがスパージャ１４７を通過して前駆体１１８を通って泡立つことができるように、入り口管１４０と流体連通している。
【００２２】
一部の実施形態では、入り口管１４０の内側端部１４２は、前駆体１１８のレベルよりも上にある。１つまたは複数の実施形態では、入り口管１４０の内側端部１４２および出口管１５０の内側端部１５２は、前駆体１１８とコンタクトしない。この種の実施形態では、前駆体１１８の上方のヘッドスペース内の前駆体蒸気は、出口管１５０を通って処理チャンバまで運ばれる。
【００２３】
出口管１５０は、アンプル１００の内部１１６と流体連通している。出口管１５０は、アンプル１００の外側に位置する外側端部１５１を有する。アンプルベース１１０がない実施形態では、外側端部１５１は、アンプルリッド１２０の外側表面１２２の側に位置する。出口管１５０は、図１に示す実施形態では、アンプル１００の内部１１６内に位置することができる内側端部１５２を有する。アンプルベース１１０がない実施形態では、出口管の内側端部１５２は、アンプルリッド１２０の内側表面１２４の側にある。
【００２４】
出口管１５０の内側端部１５２は、アンプルリッド１２０の内側表面１２４と同一平面上にあってもよい。図１に示す実施形態では、内側端部１５２は、内側表面１２４からある距離だけ延在している。言い換えると、出口管１５０は、内側端部１５２がアンプル１００の内部１１６内のある距離になるように、アンプルリッド１２０の内側表面１２４からある距離だけ延在している。内側端部１５２が内側表面１２４から延在する距離は、内側表面１２４とほぼ同一表面から５０ｍｍの範囲内で変動することができる。一部の実施形態では、内側端部１５２は、約４０ｍｍ、３０ｍｍ、２０ｍｍ、または１０ｍｍ以下の量だけ内側表面１２４から延在する。一部の実施形態では、出口管１５０の内側端部１５２は、内側端部１５２が内側表面１２４と同一平面上にないように、内側表面１２４から少なくとも約１ｍｍである。一部の実施形態では、内側端部１５２は、約１ｍｍ〜約４０ｍｍ、または約２ｍｍ〜約３５ｍｍ、または約３ｍｍ〜約３０ｍｍ、または約４ｍｍ〜約２５ｍｍ、または約５ｍｍ〜約２０ｍｍの範囲の量だけ内側表面１２４から延在する。
【００２５】
前駆体が液体である実施形態では、入り口管１５０の内側端部１５２は、液体とコンタクトするのに十分なほどにはアンプルリッド１２０の内側表面１２４から延在しない。１つまたは複数の実施形態では、出口管１５０の内側端部１５２は、アンプルリッド１２０の内側表面１２４から前駆体１１８に向かって小量突き出ている。内側端部１５２のエッジは、凝縮した液体または飛散した液体が出口管１５０に入るのを低減させることができる。出口管１５０の内側端部１５２は、供給される前駆体の量を低減させるのに十分なほどには内部１１６へ延在しない。
【００２６】
一部の実施形態では、出口管１５０は、外側端部１５１に出口遮断部１５５を含む。出口遮断部１５５は、出口管１５０を通って流れる流体が出口遮断部１５５を通過することができるように、出口管１５０と流体連通している。出口遮断部１５５は、出口管１５０の接続および遮断を可能にする任意の構成要素とすることができる。例えば、出口遮断部１５５は、出口遮断部１５５を受け入れナット（図示せず）にねじ込むことができるようにねじ山と連結することができる。出口遮断部１５５は、入り口遮断部１４５と同一の様式またはサイズとすることができる。一部の実施形態では、入り口遮断部１４５および出口遮断部１５５は、入り口管１４０と出口管１５０を容易に区別することができるように、異なるサイズである。
【００２７】
一部の実施形態は、スプラッシュガード（図示せず）を含む。スプラッシュガードは、アンプルリッド１２０の内側表面１２４またはアンプルベース１１０の側壁１１４に接続され得る。出口チューブ１５０の内側端部１５２は、前駆体１１８の上方のヘッドスペース内へある量だけ延在してスプラッシュガードとして働くことができる。前駆体１１８の上方のヘッドスペース内へ延在する出口チューブ１５０のスプラッシュガード（図示せず）および内側端部１５２の両方の使用は、前駆体の閉じ込めおよび液体の飛散を低減させることが分かった。
【００２８】
バルブクラスタ１３０は、入り口管１４０と流体連通する第１の入り口バルブ１６１を含む。第１の入り口バルブ１６１は、外側表面１２２に隣接してアンプルリッド１２０の上流に位置する。第１の入り口バルブ１６１は、アンプルリッド１２０の外側表面１２２のできるだけ近くに配置することができ、または外側表面１２２からある距離だけ離間させることができる。
【００２９】
第１の入り口バルブ１６１は、バルブの上流側とバルブの下流側との間の流体連通を可能にする任意の適切なバルブとすることができる。一部の実施形態の第１の入り口バルブ１６１は、ガスの流れがバルブの上流側から１つまたは２つの下流の脚部に流れることを可能にする三方弁である。例えば、図１に示す実施形態の第１の入り口バルブ１６１は、ガスの流れがバルブ１６１を通過して、アンプル１００の内部１１６に流入するか、またはバイパス管１８０に流入することを可能にする三方弁である。
【００３０】
第１の入り口バルブ１６１は、手動で操作するマニュアルバルブとすることができ、または電子的に制御することができる空気圧バルブとすることができる。一部の実施形態では、第１の入り口バルブ１６１は、空気圧バルブである。
【００３１】
第２の入り口バルブ１６６は入り口管１４０と流体連通する。第２の入り口バルブ１６６は、第１の入り口バルブ１６１の上流に位置する。第２の入り口バルブ１６６は、入り口管１４０の長さに沿って第１の入り口バルブ１６１から離間されている。第１の入り口バルブ１６１と第２の入り口バルブ１６６との間の間隔は、任意の間隔とすることができ、短い距離に限定されない。
【００３２】
第２の入り口バルブ１６６は、手動で操作するマニュアルバルブ、または電子的に制御することができる空気圧バルブとすることができる。一部の実施形態では、第２の入り口バルブ１６６は、マニュアルバルブであり、第１の入り口バルブ１６１は、空気圧バルブである。
【００３３】
第１の出口バルブ１７１は、出口管１５０と流体連通している。第１の出口バルブ１７１は、アンプルリッド１２０の下流に位置する。第１の出口バルブ１７１は、アンプルリッド１２０の外側表面１２２に隣接してアンプルリッド１２０の上流に位置する。第１の出口バルブ１７１は、アンプルリッド１２０の外側表面１２２のできるだけ近くに配置することができ、または外側表面１２２からある距離だけ離間させることができる。
【００３４】
第１の出口バルブ１７１は、バルブの上流側（すなわちアンプルにより近い）とバルブ１７１の下流側（すなわちアンプルからより遠い）との間の流体連通を可能にする任意の適切なバルブとすることができる。一部の実施形態の第１の出口バルブ１７１は、流体の流れがバルブの上流側から、１つまたは２つの脚部からバルブの下流側に流れることを可能にする三方弁である。例えば、図１に示す実施形態の第１の出口バルブ１７１は、流体の流れがアンプル１００の内部１１６から、またはバイパス管１８０から、あるいはその両方からバルブ１７１を通過することを可能にする三方弁である。
【００３５】
第１の出口バルブ１７１は、手動で操作するマニュアルバルブとすることができ、または電子的に制御することができる空気圧バルブとすることができる。一部の実施形態では、第１の出口バルブ１７１は、空気圧バルブである。
【００３６】
第２の出口バルブ１７６は出口管１５０と流体連通する。第２の出口バルブ１７６は、第１の出口バルブ１７１の下流に位置する。第２の出口バルブ１７６は、出口管１５０の長さに沿って第１の出口バルブ１７１から離間されている。第１の出口バルブ１７１と第２の出口バルブ１７６との間の間隔は、任意の間隔とすることができ、短い距離に限定されていない。
【００３７】
第２の出口バルブ１７６は、手動で操作するマニュアルバルブ、または電子的に制御することができる空気圧バルブとすることができる。一部の実施形態では、第２の出口バルブ１７６は、マニュアルバルブであり、第１の出口バルブ１７１は、空気圧バルブである。
【００３８】
バイパス管１８０は、第１の入り口バルブ１６１および第１の出口バルブ１７１と流体連通している。流路では、第１の入り口バルブ１６１は、流体の流れが上流側（すなわち内部１１６からより遠い）から内部１１６へ、またはバイパス管１８０へとバルブ１６１を通過することを可能にする三方弁とすることができ、またはその両方の組合せとすることができる。バイパス管１８０を通って流れる流体は、バイパス管１８０、アンプル１００の内部１１６、またはその両方からの流体を通過させることができる三方弁である第１の出口バルブ１７１を通過することができる。
【００３９】
一部の実施形態では、バイパス管１８０は、バイパス管１８０と流体連通するバイパスバルブ１８１を含む。バイパスバルブ１８１は、手動で操作するマニュアルバルブ、または電子的に制御することができる空気圧バルブとすることができる。一部の実施形態では、バイパスバルブ１８１は、空気圧バルブである。１つまたは複数の実施形態では、第１の入り口バルブ１６１、第１の出口バルブ１７１、およびバイパスバルブ１８１は、空気圧バルブである。
【００４０】
使用において、キャリアガス（例えば、Ａｒ）は、外側端部１４１を通って入り口管１４０に流入する。ガスは、バルブの上流側からバルブの下流側へと第２の入り口バルブ１６６を通過する。ガスは、バルブの上流側からバルブの下流側へと第１の入り口バルブ１６１を通過する。次いで、ガスは、スパージャ１４７を通ってアンプルの内部１１６へ流れ込む。内部１１６では、ガスは、前駆体１１８をかき乱して、前駆体分子を出口管１５０の内側端部１５２に運ぶ。前駆体を含むガスは、例えば、処理チャンバに向かって、第１の出口バルブ１７１および第２の出口バルブ１７６を通って流れる。プロセスが完了すると、第１の入り口バルブ１６１および第１の出口バルブ１７１を閉じてまたは迂回させて、バイパス管１８０を通る流れを可能にすることができる。キャリアガスまたはパージガスがバイパスバルブ１８１およびバイパス管１８０を通過する前に、バイパスバルブ１８１を開けて、第２の入り口バルブ１６６および第１の入り口バルブ１６１を通って流れることができるようにする。次いで、パージガスは、出口管１５０の第１の出口バルブ１７１および第２の出口バルブ１７６を通って流れ、出口管１５０に残留する可能性がある前駆体の残留物をすべて除去する。
【００４１】
第１の出口バルブ１７１の後の点での前駆体モル濃度が２つの構成について計算された。第１の構成は、バイパスバルブ１８０が第１の入り口バルブ１６１と第２の入り口バルブ１７１との間にある図１に示すものと同様である。第２の構成は、バイパス管が第２の入り口バルブ１６６と第２の出口バルブ１７６との間にある従来の構成要素と一致する。図２は、時間の関数としてのバルブを閉じた後の第１の出口バルブ１７１と第２の出口バルブ１７６との間の前駆体濃度のグラフを示す。出口管１４０は、１Ｔｏｒｒの低圧領域に接続されているものとして計算されている。第１の出口バルブ１７１と第２の出口バルブ１７６との間の前駆体の濃度は、特許請求された構成に対してはパージの最初の０．１秒以内に著しく低下するが、出口バルブ間の前駆体濃度は、３秒を超えて実質的に同じままであることが分かる。
【００４２】
バイパス管１８０およびバイパスバルブ１８１が第１の入り口バルブ１６１と第１の出口バルブ１７１との間に接続される場合は、第１の出口バルブ１７１から第２の出口バルブ１７６までの前駆体供給経路内部の残留前駆体は、速やかにパージされ得る。供給管からの残留前駆体の高速の除去は、粒子の形成を低減させることが分かった。
【００４３】
一部の実施形態は、残留物が残留管から速やかに除去されるため、堆積条件と他の処理との間の高速の移行を可能にする。第１の出口管１７１を通るガス流は、前駆体がバルブシール上に滞るのを防止し、バルブシールの寿命を延ばす。
【００４４】
前述の事項は、本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他のおよびさらなる実施形態が本発明の基本的な範囲から逸脱せずに、考案されてもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2019513894.tif 000003
【図２】
2019513894.tif 000004
【国際調査報告】
2019513894.tif 000005
2019513894.tif 000006