发明名称 动态掺混气体输送系统及方法
摘要 本发明揭示一种动态掺混气体输送系统及方法。以此方法产生的动态掺混气体可使用于化学蒸气沉积器具或相似制程器具。本发明的一个具体实施例是一种多重步骤的方法,以将多种液体经过处理后形成一种掺混气体混合物,将其供应给分配管集箱,再由分配管集箱输送至至少一种器具。该方法的第一步骤是供应第一流体;第二步骤是将第一流体加热至至少产生部分汽化的温度;第三步骤是使第一流体之蒸气过热,达到足以防止输送至该至少一种器具之掺混气体混合物产生凝结之温度;第四步骤是供应第二流体;第五步骤是将第二流体加热至足以防止第一流体之过热蒸气部分与第二流体接触时会产生凝结之温度;第六步骤是结合已加热之第二流体与过热之第一流体蒸气部分以形成掺混气体混合物,此掺混气体混合物具备化学蒸气沉积、磊晶薄膜成长或相似制程预期之物理化学特性;最后一个步骤是将掺混气体混合物输送至分配管集箱。于一较佳的具体实施例中,该第一流体是三氯矽烷(TCS)而该第二流体是氢。
申请公布号 TW538207 申请公布日期 2003.06.21
申请号 TW088117702 申请日期 1999.10.13
申请人 气体产品及化学品股份公司 发明人 亚力山卓 迪 阿梅达 波特何;汤玛斯 安东尼 德拉托;罗伯 威廉 福特
分类号 F17C13/04 主分类号 F17C13/04
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路二段二○三号四楼;林圣富 台北市大安区和平东路二段二○三号四楼
主权项 1.一种将多种液体经过处理后形成一掺混气体混合物及将其供应给分配管集箱之方法,其中再由该分配管集箱输送至至少一化学蒸气沉积器具或相似处理器具,该方法包含以下步骤:a)供应一第一流体;b)将该第一流体加热至部分汽化之温度;c)使该第一流体之蒸气过热,而过热之温度必须足以防止输送至该至少一器具之掺混气体混合物产生凝结;d)供应一第二流体;e)加热该第二流体,而加热之温度必须足以防止该第一流体之过热蒸气部分与该第二流体接触时产生凝结作用;f)将已加热之第二流体与过热之第一流体蒸气部分结合而形成掺混气体混合物,此掺混气体混合物具备化学蒸气沉积、磊晶薄膜成长或相似制程预期之物理化学特性;及g)将掺混气体混合物输送至分配管集箱,再由分配管集箱输送至该至少一器具。2.如申请专利范围第1项所述的方法,该方法在步骤f)中进一步包含自动维持第一与第二流体间的预期流量比的步骤,以维持掺混气体混合物预期的物理化学特性。3.如申请专利范围第1项所述的方法,该方法进一步包含以下步骤:A)供应不与第一、第二流体或掺混气体混合物产生化学反应的一第三流体;B)加热该第三流体,而加热之温度必须足以防止输送至该至少一器具之掺混气体混合物产生凝结;及C)在步骤f)或g)中将已加热之气态第三流体与掺混气体混合物结合使第一与第二流体之预期莫耳比得以维持,以维持预期之物理化学特性,及防止分配管集箱内的掺混气体混合物产生冷凝。4.如申请专利范围第3项所述的方法,该方法在步骤f)中进一步包含自动维持第一与第二流体间的预期流量比的步骤,以维持掺混气体混合物预期的物理化学特性。5.如申请专利范围第1项所述的方法,该方法在步骤g)中进一步包含以下步骤:在管集箱上游装设一储存缓冲器;及将掺混气体混合物先输送至该储存缓冲器,而后输送至该分配管集箱。6.如申请专利范围第2项所述的方法,其中该自动维持第一与第二流体间的预期流量比,以维持掺混气体混合物预期的物理化学特性的步骤还包含以下从属步骤:i)测量该第一流体之流率;ii)测量该第二流体之流率;iii)测量分配管集箱内之压力变化;及iv)调整第一与第二流体之预期流量比,使其与分配管集箱内压力变化成反比。7.一种动态掺混气体输送系统(10),用于将掺混气体混合物供应给分配管集箱(82),再由分配管集箱输送至至少一化学蒸气沉积器具或相似处理器具(86),该系统包含:供应一第一流体之装置(12),其连接于;将第一流体加热至部分汽化之装置(18),包括;使第一流体之蒸气过热之装置(18),而过热之温度必须足以防止输送至该至少一器具(86)之掺混气体混合物产生凝结;供应一第二流体之装置(90),其连接于;将该第二流体加热之装置(100),而加热之温度必须足以防止该第一流体之过热蒸气部分与该第二流体接触时产生凝结作用;将接收自前述装置的已加热之该第二流体(114)与过热之该第一流体蒸气部分(26)结合而形成掺混气体混合物之装置(54),此掺混气体混合物具备化学蒸气沉积、磊晶薄膜成长或相似制程预期之物理化学特性;及将接收自前述装置(54)的该掺混气体混合物输送至分配管集箱(82),再由分配管集箱输送至该至少一器具(86) 之装置(62)。8.如申请专利范围第7项所述之动态掺混气体输送系统,该系统进一步包含:为维持掺混气体混合物预期的物理化学特性,自动维持第一与第二流体间预期流量比的装置。9.如申请专利范围第7项所述之动态掺混气体输送系统,该系统进一步包含:供应不与第一、第二流体(12.90)或掺混气体混合物(54)产生化学反应的第三流体之装置(202),其连接于;将第三流体(202)加热的装置(212),而加热之温度必须足以防止输送至该至少一器具(86)之掺混气体混合物(54)产生凝结,其连接于;将已加热之气态第三流体(218)与掺混气体混合物(54)结合之装置(240),以维持预期之物理化学特性,使第一与第二流体(12.90)之预期莫耳比得以维持及防止分配管集箱(82)内的掺混气体混合物(54)产生冷凝。10.如申请专利范围第9项所述之动态掺混气体输送系统,该系统进一步包含为维持掺混气体混合物预期的物理化学特性,自动维持第一与第二流体间预期流量比的装置。11.如申请专利范围第7项所述之动态掺混气体输送系统,该系统进一步包含:位于分配管集箱(82)上游的储存缓冲器(56),其连接于;及将掺混气体混合物输送至分配管集箱前先输送至储存缓冲器(56)的装置(54)。12.如申请专利范围第8项所述之动态掺混气体输送系统,其中该自动维持第一与第二流体(12.90)间预期流量比的装置包含:测量该第一流体流率之装置(48),其测量该过热之该第一流体蒸气部分(26);测量该第二流体流率之装置(122),其测量该已加热之第二流体(114);测量分配管集箱(82)内压力变化之装置(64);及将第一与第二流体之预期流量比调整在与分配管集箱内压力变化成反比之装置。13.如申请专利范围第8项所述之动态掺混气体输送系统,其中该自动维持第一与第二流体间预期流量比的装置是流量比率控制器。14.如申请专利范围第11项所述之动态掺混气体输送系统,该系统进一步包含连接于该储存缓冲器(56)的冲洗该系统的装置(130,132,134,136,138,140,142,144,146,148,150,152,154,156)。15.如申请专利范围第12项所述之动态掺混气体输送系统,该系统进一步包含:检测第一流体的流率并提供其指示信号的第一感应器(48),其检测该过热之该第一流体蒸气部分(26);检测第二流体的流率并提供其指示信号的第二感应器(122),其测量该已加热之第二流体(114);检测分配管集箱(82)内压力变化并提供其指示信号的第三感应器(64);及接收第一、第二、第三感应器所提供之信号的电脑,此电脑还须测定第一、第二流体(12.90)之流率、测定分配管集箱(82)内之压力变化以及测定为维持预期流量比,第一、第二流体(12.90)之流率所需之调整,并向流量比控制器(118)发出至少一则需要调整之流率的指示信号。16.如申请专利范围第15项所述之动态掺混气体输送系统,其中该电脑是经程式设计的逻辑控制器。17.如申请专利范围第1项的方法,其中该第一流体是三氯矽烷而该第二流体是氢。18.如申请专利范围第3项的方法,其中该第三流体是惰性气体。19.如申请专利范围第7项所述之动态掺混气体输送系统,其中该第一流体是三氯矽烷而该第二流体是氢。20.如申请专利范围第9项所述之动态掺混气体输送系统,其中该第三流体是惰性气体。21.一种掺混并输送沉积制程气体至至少一化学蒸气沉积器具或相似器具的系统(10),该系统包含:累积沉积制程气体,并按器具之需求分配沉积制程气体至每一器具(86)的分配管集箱(82);与分配管集箱(82)联系之感应器(64),以测定分配管集箱内因沉积制程气体流出所造成之压力下降;供应液态沉积物质的装置(12);将该液态沉积物质汽化与过热所得蒸气之加热器(18),其连接于该供应装置(12);调节该过热蒸气自该加热器(18)至该分配管集箱(82)间流率的第一流量控制器(44),其设于一用于将该过热蒸气送至该分配管集箱(82)的一管路(26);及调整该第一流量控制器(44),使该过热蒸气之流量与该分配管集箱内压力变化成反比之装置(46)。22.如申请专利范围第21项之系统,该系统进一步包含:供应至少一运送气体的至少一供应器(202);与每一供应之运送气体联系,以调节其流率之附加流量控制器(230);调整附加流量控制器之装置(50"),使得对经由第一流量控制器之过热蒸气的质量流率呈一预先选定比率的流率;连接于每一流量受控制之运送气体(240)与流量受控制之过热蒸气(26)并将它们掺混之动态掺混装置(54);及连接于所得之掺混气体混合物(54)并将其输送至分配管集箱(82)之装置(62)。23.如申请专利范围第22项之系统,该系统至少须有二种运送气体,至少一种运送气体为反应物质,且至少一种运送气体为惰性物质。24.如申请专利范围第22项之系统,该系统进一步包含将运送气体在掺混之前提升至高于过热蒸气雾点之加热装置(212),其连接于该供应器(202)。25.如申请专利范围第23项之系统,该系统进一步包含将运送气体在掺混之前提升至高于过热蒸气雾点之加热装置,其连接于该供应器(202)。图式简单说明:图一是说明本发明之程序流程图。图二是显示TCS/H2混合物于15psia之饱合流体与混以15莫耳%氩之不饱合流体的饱合曲线图。
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