(57)【要約】処理システムのガス生成方法及び装置が提供される。一実施形態においては、処理システムのガス生成装置は、少なくとも1つのバッフルが２つのポートの間に配置され且つ前駆物質を含有するキャニスタを含んでいる。前駆物質は、一定の圧力で一定の温度に加熱した場合にガスを生じるように適合されている。バッフルによって、キャリヤガスが強制されて流入ポートと流出ポートとの間の拡張中間路に進む。他の実施形態においては、ガス生成装置は、キャニスタ内に配置された前駆物質からキャニスタへ流れるキャリヤガスを送るチューブを有するキャニスタを含んでいる。
2005533179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理システムのガス生成装置であって、
内容積を画成する側壁、上面、底面を有するキャニスタであって、該内容積が上領域と下領域を有する、前記キャニスタと、
該キャニスタを通って形成され且つ該上領域と連通している流入ポートと流出ポートと、
該流入ポートと該流出ポートとの間に該キャニスタの該上領域内に配置された少なくとも１つのバッフルと、
該キャニスタの該下領域を少なくとも一部充填している前駆物質と、
を含む、前記装置。
【請求項２】
該流入ポートと該流出ポートの少なくとも一方が該キャニスタの該側壁を通って形成されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
該流入ポートと流出ポートの少なくとも一方が該キャニスタの該上面を通って形成されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
該流入ポートに結合した第一バルブと、
該流出ポートに結合した第二バルブと
を更に含む、請求項３記載の装置。
【請求項５】
該流入ポートに結合した第一端と該キャニスタの該上領域で終わる第二端を有するチューブを更に含む、請求項１記載の装置。
【請求項６】
該第二端が該キャニスタの軸に相対して約１５度〜約９０度の角度にある、請求項５記載の装置。
【請求項７】
該チューブの第二端が該キャニスタの上面の方に向けられている、請求項５記載の装置。
【請求項８】
該チューブの該第二端にキャップが被せられ、該第二端に接近した該チューブの壁を通って形成された少なくとも１つの出口開口部を持つ、請求項５記載の装置。
【請求項９】
該前駆物質と内部混合した液体を更に含むとともにスラリーを形成し、該液体が該前駆物質と非反応性であり、該前駆物質に相対して無視できる蒸気圧を有し、該前駆物質がその中で不溶である、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
該前駆物質がタングステンヘキサカルボニルであり、該液体が拡散ポンプオイルである、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
該スラリーを撹拌するための手段を更に含む、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
撹拌するための該手段が、磁気スターラ、ミキサ、及びバブラからなる群より選ばれる、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
該前駆物質が、二フッ化キセノン、ニッケルカルボニル、タングステンヘキサカルボニル、及びペンタキス(ジメチルアミノ)タンタルからなる群より選ばれる、請求項１記載の装置。
【請求項１４】
該流出ポートに結合したオイルトラップを更に含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項１５】
該少なくとも１つのバッフルが複数のバッフルである、請求項１記載の装置。
【請求項１６】
該複数のバッフルが該キャニスタの該下領域へ少なくとも一部伸びている、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
該前駆物質を加熱するための手段を更に含む、請求項１記載の装置。
【請求項１８】
該前駆物質を加熱するための該手段が、該側壁に接近して配置された抵抗ヒータ、該キャニスタ内に配置されたカートリッジヒータ、又は予熱したキャリアガスの少なくとも１種である、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
該前駆物質が、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン(ＴＤＭＡＴ)、tert-ブチルイミノトリス(ジエチルアミノ)タンタル(ＴＢＴＤＥＴ)、及びペンタキス(エチルメチルアミノ)タンタル(ＰＥＭＡＴ)からなる群より選ばれる、請求項１記載の装置。
【請求項２０】
半導体処理システムのガス生成装置であって、
内容積を画成する側壁、上面、底面を有するキャニスタであって、該内容積が上領域と下領域を有する、前記キャニスタと、
該キャニスタを通って形成され且つ該上領域と連通している流入ポートと流出ポートと、
該流入ポートに結合した第一端と該キャニスタの該上領域内で終わる第二端を有するチューブと、
該キャニスタの該側壁又は上面の方に向けられた該チューブの該第二端において形成されたアパーチャと、
を含む、前記装置。
【請求項２１】
該流入ポートと該流出ポートの少なくとも一方が該キャニスタの該側壁を通って形成されている、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
該流入ポートと流出ポートの少なくとも一方が該キャニスタの該上面を通って形成されている、請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
該流入ポートに結合した第一バルブと、
該流出ポートに結合した第二バルブと、
を更に含み、該第一バルブと第二バルブに番いの切断取付け物が取付けられている、請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
該第二端において形成された該アパーチャが該キャニスタの軸に相対して約１５度〜約９０度の角度にある、請求項２０記載のアパーチャ。
【請求項２５】
該チューブの該第二端において形成された該アパーチャが該キャニスタの該上面の方に向けられている、請求項２０記載の装置。
【請求項２６】
該チューブの該第二端が密封された底面を持ち、該アパーチャが該第二端に接近した該チューブの壁を通って形成されている、請求項２０記載の装置。
【請求項２７】
該キャニスタの該下領域を少なくとも一部充填している前駆物質を更に含む、請求項２０記載の装置。
【請求項２８】
該前駆物質と内部混合した液体を更に含むとともにスラリーを形成し、該液体が該前駆物質と非反応性であり、該前駆物質に相対して無視できる蒸気圧を有し、該前駆物質がその中で不溶である、請求項２０記載の装置。
【請求項２９】
該前駆物質が、二フッ化キセノン、ニッケルカルボニル、タングステンヘキサカルボニル、及びペンタキス(ジメチルアミノ)タンタルからなる群より選ばれる、請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
該前駆物質がタングステンヘキサカルボニルであり、該液体が拡散ポンプオイルである、請求項２８記載の装置。
【請求項３１】
該スラリーを撹拌するための手段を更に含む、請求項２８記載の装置。
【請求項３２】
撹拌するための該手段が、磁気スターラ、ミキサ、及びバブラからなる群より選ばれる、請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
該流出ポートに結合したオイルトラップを更に含む、請求項２０記載の装置。
【請求項３４】
該流入ポートと該流出ポートとの間の該キャニスタの該上領域内に配置された少なくとも１つのバッフルを更に含む、請求項２０記載の装置。
【請求項３５】
該少なくとも１つのバッフルが複数のバッフルである、請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
該複数のバッフルが該キャニスタの該下領域へ少なくとも一部伸びている、請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
該キャニスタの該内容積を加熱するための手段を更に含む、請求項２０記載の装置。
【請求項３８】
該キャニスタの該内容積を加熱するための該手段が、該側壁に接近して配置された抵抗ヒータ、該キャニスタ内に配置されたカートリッジヒータ、又は予熱したキャリアガスの少なくとも１種である、請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
該前駆物質が、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン(ＴＤＭＡＴ)、tert-ブチルイミノトリス(ジエチルアミノ)タンタル(ＴＢＴＤＥＴ)、及びペンタキス(エチルメチルアミノ)タンタル(ＰＥＭＡＴ)からなる群より選ばれる、請求項２７記載の装置。
【請求項４０】
半導体処理システムのガス生成装置であって、
内容積を画成する側壁、上面、底面を有するキャニスタであって、該内容積が上領域と下領域を有する、前記キャニスタと、
該キャニスタを通って形成され且つ該上領域と連通している流入ポートと流出ポートと、
該流入ポートに結合した第一バルブと、
該流出ポートに結合した第二バルブとであって、該第一バルブと第二バルブに半導体プロセスガス分配システムから該装置をモジュラ除去するために番いの切断取付け物が取付けられている該第一バルブと第二バルブと、
該流入ポートに結合した第一端と該キャニスタの該上領域内で終わる第二端を有するチューブであって、該第二端が該キャニスタの中心軸に相対して約１５度〜約９０度の角度にある、前記チューブと、
該流入ポートと該流出ポートの間の該キャニスタの該上領域内に配置された複数のバッフルと、
を含む、前記装置。
【請求項４１】
該キャニスタの該下領域を少なくとも一部充填する固体前駆物質と、
スラリーを形成する該固体前駆物質と内部混合した液体であって、該液体が該固体前駆物質と非反応性であり、該固体前駆物質に相対して無視できる蒸気圧を有し、該固体前駆物質がその中で不溶である、前記液体と、
該キャニスタの該内容積を加熱するための手段と、
該スラリーを撹拌するための手段と、
を更に含む、請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
該キャニスタの該内容積を加熱するための該手段が、該側壁に接近して配置された抵抗ヒータ、該キャニスタ内に配置されたカートリッジヒータ、又は予熱したキャリアガスの少なくとも１種である、請求項４１記載の装置。
【請求項４３】
該スラリーを撹拌するための該手段が磁気スターラ、ミキサ、及びバブラからなる群より選ばれる、請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
処理システムのガス生成方法であって、
キャニスタの下領域内に配置された前駆物質を準備するステップと、
キャリアガスを流入ポートから該キャニスタの上領域を通って拡張中間路に沿って流出ポートに流すステップと、
該前駆物質を加熱してプロセスガスを生成させるステップと、
を含む、前記方法。
【請求項４５】
該拡張中間路に沿って該キャリアガスを流すステップが該スラリーから該キャリアガスの流れを送る工程を更に含む、請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
該流れが該キャニスタの側壁の方に送られる、請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
該流れが該キャニスタの上面の方に送られる、請求項４５記載の方法。
【請求項４８】
該流れが該チューブの側壁を通って形成される１つ以上のアパーチャを通って送られる、請求項４５記載の方法。
【請求項４９】
該拡張中間路に沿って該キャリアガスを流す該ステップが、該キャニスタの流入ポートと流出ポートとの間に配置された少なくとも１つのバッフルの周りに該キャリアガスの流れをそらす工程を更に含む、請求項４４記載の方法。
【請求項５０】
該少なくとも１つのバッフルが蛇行路を形成するようにインターリーフした複数のバッフルである、請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
加熱する該ステップが、該キャニスタを加熱するステップ、該キャニスタの内容積を加熱するステップ、及び該キャニスタに入る前に該キャリアガスを加熱するステップからなる群より該加熱ステップの少なくとも１つを更に含む、請求項４４記載の方法。
【請求項５２】
該前駆物質を撹拌する該ステップを更に含む、請求項４４記載の方法。
【請求項５３】
該前駆物質を撹拌する該ステップが、磁気スターラ、ミキサ、又はバブラの少なくとも１種によって成し遂げられる、請求項５２記載の方法。
【請求項５４】
該プロセスガスに移動した微粒子を捕捉する該ステップを更に含む、請求項５２記載の方法。
【請求項５５】
加熱する該ステップが該前駆物質を昇華させる工程を更に含む、請求項４４記載の方法。
【請求項５６】
処理システムのガス生成方法であって、曲がりくねった流路を画成する複数のバッフル間にキャリアガスを流すステップと、
該バッフル間に配置された前駆物質からガスを生成させるステップと、
を含む、前記方法。
【請求項５７】
ガスを生成させる該ステップが該前駆物質を昇華させる工程を更に含む、請求項５６記載の方法。
【請求項５８】
該バッフル間のキャリアガスの該流れを調節する工程を更に含む、請求項５７記載の方法。
【請求項５９】
調節する該ステップがバッフル数、バッフル間隔、及びバッフル形からなる群による少なくとも１つのバッフルを調整する工程を更に含む、請求項５８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
発明の分野
[0001]本発明の実施形態は、一般的には、処理チャンバにガスを供給するための方法及び装置に関する。
関連技術の背景
[0002]集積回路は、単一チップ上に何百万というトランジスタ、キャパシタ、抵抗を含むことができる複雑なデバイスの中に展開されている。チップ設計の展開には、より動作の速い電気回路やより大きな回路密度が継続的に必要とされ、ますます正確な製造プロセスが要求される。基板の正確な処理には、処理中に用いられる流体の分配における温度、速度、圧力の正確な制御が必要である。これら流体の制御は、典型的には、様々なバルブ、レギュレータ、フローコントローラ等を含むガスパネルを用いて容易に行われる。
【０００２】
[0003]処理中に用いられる流体はガスパネルに供給され、液体又はガスが中央のガス供給源又はパネル近くに位置する供給容器から形成される。いくつかのプロセスガスは、固体物質から昇華プロセスによってガスパネルで又はその近傍で生成することができる。昇華は、一般的には、液体状態を通過せずに、ある圧力と温度で固体から直接気体を生じるプロセスである。昇華プロセスによって生じることができるいくつかのガスには、特に二フッ化キセノン、ニッケルカルボニル、タングステンヘキサカルボニル、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル(ＰＤＭＡＴ)が含まれる。これらの物質は非常に活性で高価である傾向があるので、不適当な廃棄物を出さずに昇華された固体の生成を管理するために昇華プロセスの入念な制御が必要とされる。
【０００３】
[0004]従来の昇華プロセスは、典型的には、昇華すべき固体の前駆物質を装填又は充填した加熱容器で行われる。ガスが必要とされるにつれて、容器の壁及び/又は固体前駆物質を支持するトレイが加熱され、ガスが生じる。
【０００４】
[0005]代替ガス生成プロセスは、固体又は液体前駆物質と液体とを混合することを含んでいる。生成されたプロセスガスを運ぶために混合物を通ってキャリアガスが通気される。
【０００５】
[0006]しかしながら、キャリアガスが固体前駆混合物か又は液体/固体混合物を通って通気され又はそれに対して衝突するにつれて、固体前駆物質又は液体からの微粒子がキャリアガスに捕捉され、プロセスチャンバに移ることができる。液体又は固体微粒子は、チャンバ汚染又は基板汚染の原因となることがある。従って、前駆ガスゼネレータから処理チャンバへ移る微粒子の減少は、少なくも二つのために働く。第一に、そのような微粒子の減少により、基板の欠陥が減少する。第二に、微粒子の減少により、汚染されたチャンバ表面を洗浄するために必要とされる作業休止時間が減らされる。
【０００６】
[0007]それ故、処理チャンバに前駆ガスを供給するための改善された方法及び装置が求められている。
【発明の概要】
【０００７】
[0008]本発明の一態様は、一般的には、処理システムのガス生成装置を提供する。一実施形態においては、処理システムのガス生成装置は、前駆物質を含有するキャニスタを含んでいる。キャニスタは、内容積を画成する上面、底面そして側壁を含んでいる。内容積は上領域及び下領域を有し、下領域は少なくとも前駆物質によって一部充填されている。流入ポート及び流出ポートは、キャニスタを通って形成され、上領域と連通している。流入ポートと流出ポートとの間のキャニスタの上領域内に少なくとも１つのバッフルが配置されている。
【０００８】
[0009]本発明の他の態様においては、処理システムのガス生成方法が提供される。一実施形態においては、ガス生成方法には、キャニスタの下領域に含まれる前駆物質を供給するステップと、キャリアガスを流入ポートからキャニスタの上領域を通って拡張中間路に沿って流出ポートに流すステップと、前駆物質を加熱してプロセスガスを生成させるステップが含まれる。
【０００９】
[0010]上記簡単に纏めた本発明のより詳細な説明は、添付の図面に示されるその実施形態によって行うことができる。しかしながら、添付の図は、本発明の典型的な実施形態のみを示すので、その範囲を制限するものとしてみなされるべきでなく、本発明が他の等しく有効な実施形態を許容することができることは留意すべきである。
【００１０】
[0016]理解を容易にするために、可能な場合、図面に共通である同じ要素を示ために同じ符号が用いられている。
【好適実施形態の詳細な説明】
【００１１】
[0017]図１は、一般的には、半導体ウエハ処理システム１２０を示す簡易概略図である。処理システム１２０は、一般的には、ガス分配システム１０４に結合した処理チャンバ１０６を含んでいる。処理チャンバ１０６は、例えば、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるあらゆる適切な処理チャンバであってもよい。例示的な処理チャンバとしては、特に、ＤＰＳＣＥＮＴＵＲＡ(登録商標)エッチングチャンバ、ＰＲＯＤＵＣＥＲ(登録商標)化学気相堆積チャンバ、ＥＮＤＵＲＡ(登録商標)物理気相堆積チャンバが挙げられる。
【００１２】
[0018]ガス分配システム１０４は、一般的には、様々なプロセスガスや不活性ガスが処理チャンバ１０６に分配される速度や圧力を制御する。処理チャンバ１０６に分配されるプロセスガスや他のガスの数や種類は、一般的には、それに結合される処理チャンバ１０６で行われるプロセスに基づいて選択される。単純化するために単一のガス分配回路が図１に示されるガス分配システム１０４に示されているが、追加のガス分配回路を用いることができることも企図される。
【００１３】
[0019]ガス分配システム１０４は、一般的には、キャリアガス供給原１０２と処理チャンバ１０６との間に結合される。キャリアガス供給源１０２は、キャリアガスを設備全体に供給する局部又は遠隔容器又は集中型設備供給源であってもよい。キャリアガス供給源１０２は、一般的には、アルゴン、窒素、ヘリウム、又は他の不活性又は非反応性ガスのようなキャリアガスを供給する。
【００１４】
[0020]ガス分配システム１０４は、典型的には、キャリアガス供給源１０２とプロセスガス供給キャニスタ１００との間に結合されたフローコントローラ１１０を含んでいる。フローコントローラ１１０は、比例式バルブ、調節バルブ、ニードルバルブ、レギュレータ、マスフローコントローラ等であってもよい。用いることができる一フローコントローラ１１０は、カリフォルニア州モントレーにあるシエラ社から入手できる。
【００１５】
[0021]供給キャニスタ１００は、典型的には、第一バルブと第二バルブ１１２、１１４との間に結合されて位置する。一実施形態においては、第一バルブと第二バルブ１１２、１１４は、キャニスタ１００に結合され、切断取付け物(図示せず)で取り付けられてガス分配システム１０４からキャニスタ１００を備えたバルブ１１２、１１４を取り出すことを容易にする。第三バルブ１１６は第二バルブ１１４と処理チャンバ１０６との間に配置され、ガス分配システム１０４からキャニスタ１００を取り出した後に、処理チャンバ１０６への汚染物質の混入を防止する。
【００１６】
[0022]図２Ａ及び図２Ｂは、キャニスタ１００の一実施形態を示す断面図である。キャニスタ１００は、一般的には、プロセス(又は他の)ガスが昇華又は蒸発プロセスによって生成することができる前駆物質を保持するように適合されたハウジング２２０を持つアンプル又は他の密封容器を備えている。昇華プロセスによってキャニスタ１００においてプロセスガスを生成することができるいくつかの固体前駆物質２１４には、特に、二フッ化キセノン、ニッケルカルボニル、タングステンヘキサカルボニル、ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル(ＰＤＭＡＴ)が含まれる。蒸発プロセスによってキャニスタ１００においてプロセスガスを生成することができるいくつかの液体前記物質２１４には、特に、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン(ＴＤＭＡＴ)、tert-ブチルイミノトリス(ジエチルアミノ)タンタル(ＴＢＴＤＥＴ)、ペンタキス(エチルメチルアミノ)タンタル(ＰＥＭＡＴ)が含まれる。ハウジング２２０は、一般的には、前駆物質２１４とそれから生じるガスに実質的に不活性な物質から製造されるので、構成する物質は生じるガスに基づいて異なってもよい。一実施形態においては、タングステンヘキサカルボニルはキャニスタ１００内で生成され、ハウジング２２０はタングステンヘキサカルボニルと本質的に不活性な物質、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、ＰＦＡ、又は他の適切な非有機材料から製造される。
【００１７】
[0023]ハウジング２２０は、いくつかの幾何学的な形を持ってもよい。図２Ａと図２Ｂに示される実施形態においては、ハウジング２２０は、リッド２０４によって密封される円柱状の側壁２０２と底面２３２を備えている。リッド２０４は、溶接、結合、接着、又は他の漏れを防ぐ方法によって側壁２０２に結合することができる。或いは、側壁２０２とリッド２０４との間の継ぎ目には、キャニスタ１００からの漏れを防ぐためにそれの間にシール、Ｏ−リング、ガスケット等が配置されてもよい。或いは、側壁２０２は、他の中空の幾何学的形、例えば、中空のスクエアチューブを備えてもよい。
【００１８】
[0024]流入ポート２０６及び流出ポート２０８がキャニスタを通って形成されてキャニスタ１００の内外へのガスフローを可能にする。ポート２０６、２０８は、キャニスタ１００のリッド２０４及び/又２０２を通って形成することができる。ポート２０６、２０８は、通常は、ガス分配システム１０４からキャニスタ１００を取り出す間、キャニスタ１００の内部を周囲の環境から分離させるために密封可能である。一実施形態においては、バルブ１１２、１１４をポート２０６、２０８に密封で結合して、前駆物質２１４の再充填又はキャニスタ１００の取替えのために(図１に示された)ガス分配システム１０４から取り出すときにキャニスタ１００からの漏れを防止する。番いの切断取付け物２３６Ａ、２３６Ｂは、ガス分配システム１０４までとガス分配システム１０４からのキャニスタの取り出しと取替えを容易にするためにバルブ１１２、１１４に結合することができる。ガス分配システム１０４への充填、輸送、又は結合の間、キャニスタ１００からの潜在的な漏れを最少にしつつ、バルブ１１２、１１４は、典型的には、ボールバルブ又はキャニスタ１００を効率的に装填し再循環させるシステムから取り出すことができる他の確実な密封バルブである。或いは、キャニスタ１００は、再充填ポート(図示せず)、例えば、キャニスタ１００のリッド２０４上に配置されたＶＣＲ取付け物を備えた小チューブを通って再充填し得る。
【００１９】
[0025]キャニスタ１００は、上領域２１８と下領域２３４を有する内容積２３８を持っている。キャニスタ１００の下領域２３４は、少なくとも部分的に前駆物質２１４で充填されている。或いは、スラリー２１２を形成するために液体２１６を固体前駆物質２１４に添加することができる。前駆物質２１４、液体２１６、又は予め混合したスラリー２１２は、リッド２０４を取り除くことにより又はポート２０６、２０８の一方を通ってキャニスタ１００へ導入することができる。液体２１６は、前駆物質２１４と非反応性であるように、前駆物質２１４がその中で不溶であるように、また、液体２１６が前記物質２１４と比較して無視できる蒸気圧を持つように選ばれる。例えば、タングステンカルボニルのような固体前駆物質に添加された液体２１６の蒸気圧は、昇華する蒸気が主にタングステンヘキサカルボニルと無視できるだけの量の液体を含むことを確実にするために約１×１０3より大きい蒸気圧だけタングステンカルボニルより高くなければならない。
【００２０】
[0026]液体２１６と混合した前駆物質２１４は、前駆物質２１４がスラリ２１２中の液体２１６に懸濁したままであるように時々撹拌されてもよい。一実施形態においては、前駆物質２１４と液体２１６は、磁気スターラ２４０によって撹拌される。磁気スターラ２４０は、キャニスタ１００の底面２３２の下に配置された磁気モータ２４２とキャニスタ１００の下領域２３４に配置された磁気ピル２４４を含んでいる。磁気モータ２４２は、キャニスタ１００内で磁気ピル２４４を回転させるように作動し、それによりスラリ２１２を混合させる。磁気ピル２４４は、前駆物質２１４、液体２１６、又はキャニスタ１００と非反応性の材料の外コーティングを持たなければならない。適切な磁気ミキサは市販されている。適切な磁気ミキサの一例は、ノースカロライナ州ウィルミントンにあるＩＫＡ(登録商標)から入手できるＩＫＡＭＡＧ(登録商標)ＲＥＯである。或いは、スラリー２１２は、他の手段、例えば、ミキサ、バブラ等で撹拌することができる。
【００２１】
[0027]液体２１６の撹拌には、キャリアガスに捕捉され且つ処理チャンバ１０６に向かって運ばれる液体２１６の小滴が含まれてしまう。そのような液体２１６の小滴が処理チャンバ１０６に達するのを防止するために、オイルトラップ２５０がキャニスタ１００の出口ポート２０８に結合されてもよい。オイルトラップ２５０は、オイルトラップ本体２５２の中心線２５６を過ぎて伸び且つ少なくともわずかにキャニスタ１００の方に下向きの角度をした複数のすきまのあるバッフル２５４を含有する本体２５２を含んでいる。バッフル２５４によって、ガスが処理チャンバ１０６の方に流れるように強制されてバッフル２５４の周りの蛇行路に流れる。バッフル２５４の表面積によって、流れているガスにさらされた表面積が大きくなり、ガスに捕捉することができる油滴が付着している。バッフル２５４の下向きの角度によって、オイルトラップで蓄積されたあらゆる油が下向きにキャニスタ１００のへ流れることができる。
【００２２】
[0028]キャニスタ１００は、キャニスタ１００の上領域２１８内に配置された少なくとも一つのバッフル２１０を含んでいる。バッフル２１０は、流入ポート２０６と流出ポート２０８との間に配置され、拡張中間流路を作り、それにより流入ポート２０６から流出ポート２０８へキャリアガスの直接(即ち、直線)の流れが防止される。このことは、キャニスタ１００内のキャリアガスの平均ドウェル時間を増加させ、キャリアガスによって運ばれる昇華又は蒸発した前駆ガス量を増加させるという効果がある。更に、バッフル２１０によって、キャニスタ１００内に配置された前駆物質２１４の表面にさらされた全表面上にキャリアガスが送られ、反復するガス生成特性と前駆物質２１４の効率的な消費を確実にする。
【００２３】
[0029]バッフル２１０の数、間隔、形は、前駆ガスの最適な生成のためにキャニスタ１００に合わせるように選ぶことができる。例えば、前駆物質２１４により速いキャリアガス速度を与えるために多くのバッフル２１０を選ぶことができ、前駆物質のより効率的な使用のために前駆物質の消費を制御するためにバッフル２１０の形を形成することができる。
【００２４】
[0030]バッフル２１０は、側壁２０２又はリッド２０４に装着することができ、バッフル２１０は、キャニスタ１００内に適合するように設計された予め製造された挿入物であることもできる。一実施形態においては、キャニスタ１００内に配置されたバッフル２１０は、側壁２０２と同様の物質から製造された五枚の矩形プレートを備えている。図２Ｂを参照すると、バッフル２１０は、相互に平行な側壁２０２に溶接或いは留められている。バッフル２１０は、キャニスタの対向面に交互方式で交互に留められ、蛇行した拡張中間流路が作られる。更に、バッフル２１０は、側壁２０２上に置かれる場合、流入ポート２０６と流出ポート２０８との間に位置し、バッフル２１０とリッド２０４との間に隙間がないように配置される。バッフル２１０は、更に、キャニスタ１００の下領域２３４へ少なくとも一部伸びるので、上領域２１８に流れ込むキャリアガスの拡張中間流路を画成する。
【００２５】
[0031]任意により、流入チューブ２２２は、キャニスタ１００の内容積２３８に配置することができる。チューブ２２２は、キャニスタ１００の流入ポート２０６に第一端２２４で結合され、キャニスタ１００の上領域２１８の第二端２２６で終わる。チューブ２２２は、前駆物質２１４又はスラリー２１２の近接した位置でキャニスタ１００の上領域２１８へキャリアガスを流入する。
【００２６】
[0032]前駆物質２１４は、予めわかった温度と圧力で前駆ガスを生成する。前駆物質２１４から昇華又は蒸発したガスは、キャニスタ１００の上領域２１８に蓄積し、処理チャンバ１０６に運ばれるように流入ポート２０６を通って入り流出ポート２０８を出る不活性キャリアガスによって進められる。一実施形態においては、前駆物質２１４は、側壁２０２に接近して配置された抵抗ヒータ２３０によって予め決まった温度に加熱される。或いは、前駆物質２１４は、例えば、他の手段、キャニスタ１００の上領域２１８又は下領域２３４に配置されたカートリッジヒータ(図示せず)、又はキャリアガス流入ポート２０６の上流に配置されたヒータ(図示せず)を用いてキャリアガスを予熱することにより加熱することができる。スラリー２１２全体に一様な加熱分布を最大にするために、液体２１６とバッフル２１０は良好な熱導体でなければならない。
【００２７】
[0033]一例示的動作方式においては、キャニスタ１００の下領域２３４は、タングステンヘキサカルボニルとスラリー２１２を形成する拡散ポンプオイルの混合物で少なくとも一部充填される。スラリー２１２は、約５Ｔｏｒｒの圧力で維持され、キャニスタ１００に接近して位置する抵抗ヒータ２３０によって摂氏約４０〜５０度の範囲の温度に加熱される。アルゴンとしてのキャリアガスは、標準約２００ｃｃ/ｍｉｎの速度で流入ポート２０６を通って上領域２１８に流れ込む。アルゴンは、流出ポート２０８を通ってキャニスタ１００を出る前に、バッフル２１０を通って曲がりくねった路で画成された拡張中間流路に流れ、キャニスタ１００の上領域２１８にアルゴンの平均ドウェル時間を有利に増加させる。キャニスタ１００でのドウェル時間の増加は、キャリアガス内の昇華したタングステンヘキサカルボニル蒸気の飽和レベルを有利に増加させる。更に、バッフル２１０を通る曲がりくねった路は、前駆物質２１４の均一な消費と前駆ガスの生成のために前駆物質２１４の実質的に全てのさらされた表面積をキャリアガスフローに有利にさらす。
【００２８】
[0034]図３は、プロセスガスを生成するキャニスタ３００の他の実施形態を示す断面図である。キャニスタは、内容積２３８を囲む側壁２０２、リッド２０４、底面２３２を含んでいる。リッド２０４又は側壁２０２の少なくとも一つは、ガスの入口と出口の流入ポート２０６と流出ポート２０８を有する。キャニスタ３００の内容積２３８は、上領域２１８と下領域２３４に分けられる。前駆物質２１４は、少なくとも一部下領域２３４を充填する。前駆物質２１４は、固体、液体又はスラリーの形であってもよく、昇華及び/又は蒸発によってプロセスガスを生成するよう適合されている。
【００２９】
[0035]チューブ３０２は、キャニスタ３００の内容積２３８内に配置され、キャニスタ３００内のガスフローを前駆物質２１４から送られるように適合され、有利にはチューブ３０２から流れるガスが前駆物質２１４に直接影響を与えることを防止するとともに微粒子を空気で運ばせ、流出ポート２０８を通って処理チャンバ１０６へ運ばせる。チューブ３０２は、第一端３０４で流入ポート２０６に結合される。チューブ３０２は、第一端３０４から、前駆物質２１４上の上領域に位置する第二端３２６Ａに伸びている。第二端３２６Ａは、側壁２０２に向かってガスフローを送るように適合されてもよいので、ポート２０６、２０８間のキャニスタ３００を通ってガスの直接(直線又は視線)の流れを防止し、拡張中間流路を作る。
【００３０】
[0036]一実施形態においては、チューブ３０２の第二端３２６Ａの出口３０６は、キャニスタ３００の中心軸３０８に相対して約１５度〜約９０度の角度に向けられる。他の実施形態においては、チューブ３０２は、キャニスタ３００のリッド２０４に向かって出口３０６を出るガスフローを送る‘Ｊ’型の第二端を持っている。他の実施形態においては、チューブ３０２は、チューブ３０２の端に近接しているプラグ又はキャップ３１０を持った第二端３２６Ｃを持っている。第二端３２６Ｃは、キャップ３１０に接近したチューブ３０２の側面に形成された少なくとも一つの開口部３２８を持っている。開口部３２８を出るガスは、典型的には、中心軸３０８に垂直に、キャニスタ３００の下領域２３４に配置された前駆物質２１４から送られる。任意により、上記の少なくとも一つのバッフル２１０(想像線で示されている)は、チャンバ３００内に配置され、上記チューブ３０２の実施形態のいずれかと縦に並べて用いることができる。
【００３１】
[0037]一例示的動作方式においては、キャニスタ３００の下領域２３４は、タングステンヘキサカルボニルとスラリー２１２を形成する拡散ポンプオイルの混合物で少なくとも一部充填される。スラリー２１２は、約５Ｔｏｒｒの圧力で維持され、キャニスタ３００に接近して位置する抵抗ヒータ２３０によって摂氏約４０〜５０度の範囲の温度に加熱される。アルゴンとしてのキャリアガスは、約２００標準ｃｃ/ｍｉｎの速度で、流入ポート２０６とチューブ３０２を通って上領域２１８へ流れ込む。チューブ３０２の第二端３２６Ａによって、流出ポート２０８から拡張中間流路でキャリアガスの流れが送られ、有利には、キャニスタ３００の上領域２１８でのアルゴンの平均ドウェル時間を増加させるとともに微粒子生成を最少限にするために前駆物質２１４上のキャリアガスの直接の流れを防止する。キャニスタ３００における増加したドウェル時間の増加は、有利には、キャリアガス内の昇華したタングステンヘキサカルボニルガスの飽和レベルを増加させ、微粒子生成の減少は、製品の収率を改善し、供給源の固形分を保存し、下流の汚染を減少させる。
【００３２】
[0038]図４は、前駆ガスを生成するキャニスタ４００の他の実施形態を示す断面図である。キャニスタ４００は、内容積２３８を囲む側壁２０２、リッド２０４、底面２３２を含んでいる。リッド２０４又は側壁２０２の少なくとも一つは、ガスの入口と出口のための流入ポート２０６と流出ポート２０８を持っている。流入ポートと流出ポート２０６、２０８は、ガス分配システム１０４からキャニスタ４００の移動を容易にする番いの切断取付け物２３６Ａ、２３６Ｂで取付けられたバルブ１１２、１１４に結合されている。任意により、処理チャンバ１０６に流れるガスに存在することができるあらゆる油微粒子を捕捉するためにオイルトラップ２５０が流出ポート２０８とバルブ１１４との間に結合される。
【００３３】
[0039]キャニスタ３００の内容積２３８は、上領域２１８と下領域２３４内に分けられる。前駆物質２１４と液体２１６は、少なくとも一部下領域を充填している。チューブ４０２は、キャニスタ４００の内容積２３８内に配置され、キャニスタ４００内のガスフローＦ1を前駆物質と液体混合物から送るとともに混合物を通ってガスフローＦ2を送るように適合されている。フローＦ1はフローＦ2より非常に多い。フローＦ2はバブラとして作用するように形成され、前駆物質と液体混合物を撹拌するのにかなり十分であるが、空気で運ばれたものから前駆物質２１４又は液体２１６の微粒子又は小滴を生じるには十分でない。従って、この実施態様は、有利には、空気で運ばれることから前駆物質２１４上のチューブ４０２から流れるガスの直接の影響によって生じ且つ流出ポート２０８を通って処理チャンバ１０６へ運ばれた前駆物質と液体混合物を撹拌させるものである。
【００３４】
[0040]チューブ４０２は、第一端４０４で流入ポート２０６結合している。チューブ４０２は、第一端４０４からキャニスタ４００の下領域２３４に位置する第二端４０６まで前駆物質と液体混合物の中に伸びている。チューブ４０２は、第一ガスフローＦ1をキャニスタ４００の側壁２０２の方に送るキャニスタ４００の上領域２１８内に配置された開口部４０８を持っている。チューブ４００は、開口部４０８の下に位置したキャニスタ４００の上領域２３８内に配置された拘束部４１０を持っている。拘束部４１０は、チューブ４０２の第二端４０６に向かってスラリー２１２へ流れる第二ガスフローＦ2を減少させる働きをする。拘束部の量を調整することによって、第一ガスフローと第二ガスフローＦ1、Ｆ2の相対速度を調節することができる。この調節は、少なくとも二つのために働く。第一に、微粒子の生成と処理チャンバ１０６の潜在的な汚染を最少限にしつつ、液体２１６中の前駆物質２１４の懸濁又は混合を維持するだけ十分に撹拌するように第二ガスフローＦ2を最少限にすることができる。第二に、第一ガスフローＦ1は、前駆物質２１４から処理チャンバ１０６に必要量の昇華した及び/又は蒸気を供給するのに必要な全てのフロー量を維持するために調節することができる。
【００３５】
[0041]任意により、上記の少なくとも一つのバッフル２１０(想像線で示されている)は、チャンバ４００内に配置され、上記チューブ４０２の実施形態のいずれかと縦に並べて用いることができる。
【００３６】
[0042]上記は本発明の好適実施形態に関するが、本発明の更に多くの実施形態がその基本的な範囲から逸脱することなく構成されてもよい。本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ガス生成システムの一実施形態を有する処理システムの簡易概略図である。
【図２】図２Ａは、ガス生成キャニスタの一実施形態の側断面図である。図２Ｂは、ガス生成キャニスタの一実施形態の横断面図である。
【図３】ガス生成キャニスタの他の実施形態の断面図である。
【図４】ガス生成キャニスタの実施形態の側断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００…キャニスタ、１０４…ガス分配システム、１０６…処理チャンバ、１１０…フローコントローラ、１１２…第一バルブ、１１４…第二バルブ、１１６…第三バルブ、１２０…処理システム、２０２…側壁、２０４…リッド、２０６…流入ポート、２０８…流出ポート、２１０…バッフル、２１２…スラリー、２１４…前駆物質、２１６…液体、２１８…上領域、２２０…ハウジング、２３０…抵抗ヒータ、２３２…底面、２３４…下領域、２３８…内容積、２４０…磁気スターラ、２４２…磁気モータ、２４４…磁気ピル、２５０…オイルトラップ、２５２…ボディ、２５４…バッフル、３００…キャニスタ、３０２…チューブ、３０４…第一端、３０６…出口、３０８…中心軸、３１０…キャップ、３２６Ａ、Ｂ、Ｃ…第二端、３２８…開口部、４００…キャニスタ、４０２…チューブ、４０４…第一端、４０６…第二端、４１０…拘束部。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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