[发明专利]固体汽化器

说明书

汽化器容器包括一或多个试剂支撑面板，所述试剂支撑面板在竖直定向上，例如当填充所述汽化器容器时，用作所述容器的内部空间的分隔物，而当旋转到水平定向时，所述面板支撑置于由所述面板和所述容器的内壁形成的一或多个腔室中的可汽化固体材料并能够将热量转移到所述固体材料。所述腔室使得填充有所述可汽化固体材料的任何或所有腔室提供空隙空间，以允许所述固体材料汽化并使气体在加热时移动通过所述汽化器容器，允许所述固体材料高效汽化，并进一步允许由所述固体材料产生的蒸汽移动至所述容器的出口，在所述出口处可作为工艺的一部分提供所述蒸汽。

技术领域

本公开涉及用于固体材料的汽化器，具体地，具有容器的汽化器，所述容器包括配置成当汽化器处于水平定向时支撑固体材料的一或多个面板。

背景技术

一些制造工艺，例如原子层沉积(ALD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)或任何其它合适的沉积方法或其组合可能利用汽化材料流。例如，化学气相沉积是利用汽化材料流在衬底表面上形成材料的固体层或膜的工艺。在另一制造工艺中，利用汽化材料流将材料注入衬底中。此材料可称为试剂。在半导体制造中，化学气相沉积可用于在衬底上形成固体源材料的一或多个精密薄膜。汽化容器可配置成通过用载气流汽化固体源材料来提供汽化试剂流。固体源材料可以呈颗粒的形式，例如烧结或非烧结的粒子或液体。汽化容器可包括多个托盘，所述多个托盘单独填充以分配固体材料并将热量传导到固体材料来汽化材料。这些容器提供了所输送蒸汽的高度一致性和所含材料的高利用率，但需要填充其中的每个托盘并堆叠或另外组装托盘，因此增加了填充工艺的时间、成本和污染风险。

发明内容

本公开涉及用于固体材料的汽化器，具体地，具有容器的汽化器，所述容器包括配置成当汽化器处于水平定向时支撑固体材料的一或多个面板。

使用一或多个支撑面板(以下称为“支撑面板”或“试剂支撑面板”)来划分容器允许在支撑面板竖直延伸的第一定向上通过简单的填充过程将可汽化固体材料添加到容器，而在支撑面板水平延伸的第二定向上允许所述相同支撑面板支撑材料并将热量转移到材料。在第二定向上，支撑面板还限定了足够的空隙空间，以促进搁置在每个所述支撑面板上的固体的汽化。

此类容器可以减少填充标准汽化器容器的难度和工作量。在标准汽化器容器中，单独的托盘(通常在6至16个之间的托盘)各自需要分开填充并安装到容器中。托盘的外径可能接近标准汽化器容器的内径，从而需要极高的精密度才能插入而不会造成堵塞。此外，标准汽化器容器所需的精密操作可能因汽化器容器的清洁度要求而变得更加复杂，因此需要大量熟练劳动力(包括多年或更长时间的训练)和/或自动化来填充。相比之下，使用支撑面板代替单独的托盘的本发明汽化器容器可以在单次填充操作中进行批量填充，从而显著降低填充成本，同时仍为许多应用提供可接受的汽化性能。通过免去单独的托盘所需的高精密度，使用支撑面板的汽化器容器也可以在大小较大的情况下更具成本效益。使用固定试剂支撑面板代替托盘也可以因不需要清洗单独的托盘而简化填充之前汽化器容器的清洗过程，并且其结构可能更简单。固定试剂支撑面板可以进一步提高结构强度并更好地抵抗运输过程中的冲击，从而进一步简化物流并减少容器搬运过程中所需的专业训练和注意。

在实施例中，一种用于可汽化固体源材料的汽化器容器包括：汽化器容器主体，其包括限定内部容积的内表面；入口，其配置用于将载气引入汽化器容器的内部容积，使载气流过内部容积以与可汽化固体源材料接触从而形成载气/固体源蒸汽混合物；以及出口，其配置成允许从汽化器容器中排出载气/固体源蒸汽混合物。所述容器进一步包括至少一个导热试剂支撑面板，其位于内部容积内并在内表面处利用导热接头接合到汽化器容器主体。当汽化器容器主体定向为使得出口在纵向方向上处于容器的端部时，至少一个导热试剂支撑面板中的每一个在水平方向上延伸穿过内部容积，使得可汽化固体源材料的至少一部分可以搁置在导热试剂支撑面板上，在可汽化固体源材料的所述部分的上表面与汽化器容器的内表面或至少一个导热试剂支撑面板中的另一个之间存在空隙空间。至少一个导热试剂支撑面板中的每一个通过导热接头接合到所述汽化器容器主体。至少一个导热试剂支撑面板可以是不锈钢(例如304、316)、镍、铝、石墨或其它合适的材料。