TW202548070A - 反應物遞送系統及包括其之反應器系統 - Google Patents

Abstract

本文中揭示與使用固體源化學物質填充容器之遞送系統相關的系統及方法。該遞送系統可包括一氣相沉積反應器、兩個或更多個填充容器，其中之一或多者可遠離該氣相沉積反應器。各填充容器經組態以在其中容納固體源化學反應物。一互連管線或導管可將該氣相沉積反應器與該等填充容器中之一或多者流體連接。一管線加熱器可將該互連管線之至少一部分加熱至至少一最小管線溫度。

Description

反應物遞送系統及包括其之反應器系統

本申請案大體上係關於包括或涉及半導體處理裝備之系統及方法，且具體言之係關於用於氣相沉積反應器之固體源反應物遞送系統。

固體源反應物遞送系統可用於將反應物蒸氣遞送至包括氣相沉積反應室之氣相沉積反應器。該固體源反應物遞送系統可包括容器，其可含有待汽化之固體源反應物。在氣相沉積反應器之操作期間，固體源反應物可經汽化且藉由載體氣體載送或作為蒸氣單獨抽吸至反應室，其中反應物可參與化學反應以在基板上沉積材料。當反應物經汽化時，其可耗盡且要求再填充或補充。然而，目前對於可如何快速且有效地補充固體源反應物同時減少氣相沉積反應器之停機時間存在某些限制。因此，需要改良之反應物遞送系統、包括反應物遞送系統之反應器系統及其使用方法。

本節提出之任何問題及解決方案論述僅為了提供本發明背景脈絡之目的而包括在本發明中，且不應視為承認論述之任何或所有內容在作成本發明時為已知。

揭露固體源反應物遞送系統及用於氣相沉積反應器的方法。在一些實施例中，一種固體源反應物遞送系統包括遠端於該氣相沉積反應器的一大量填充之第一容器。大量填充之該第一容器可經組態以將一第一固體源化學反應物持定在其中。大量填充之該第一容器可包括經組態以將一第一汽化化學反應物傳遞出第一容器主體的一第一流體出口。該遞送系統可進一步包括遠端於該氣相沉積反應器且經組態以將一第二固體源化學反應物持定在其中的一大量填充之第二容器。大量填充之該第二容器可包括經組態以將一第二汽化化學反應物傳遞出第二容器主體的一第二流體出口。該遞送系統可包括一互連管線，該互連管線將該氣相沉積反應器與大量填充之該第一容器及大量填充之該第二容器中之各者流體連接。該氣相沉積反應器可與大量填充之該第一容器及大量填充之該第二容器之兩者均分開至少一最小距離。該遞送系統可進一步包括一管線加熱器，該管線加熱器經組態以加熱該互連管線之至少一部份到至少一最小管線溫度。該遞送系統可包括一氣體面板，該氣體面板包括一閥。該氣體面板可設置在該互連管線與大量填充之該第一容器及大量填充之該第二容器中之各者之間。該閥可經組態以將來自該第一流體出口的該第一汽化化學反應物及來自該第二流體出口的該第二汽化化學反應物選擇性地流動通過該互連管線。

根據本揭露之額外實施例，一種例示性反應物遞送系統包括：一第一容器；一第一殼體，其圍封該第一容器；一第二容器；一導管；其流體耦接至該第二容器及該第一容器；及一流量控制裝置，其位於該導管內以控制該固體源反應物之一蒸氣自該第二容器至該第一容器之一轉移量。根據此等實施例之實例，該第一容器包括一第一容器入口及一第一容器出口。該第一容器可形成一反應器系統之部分，且可經組態以保留該固體源反應物。根據另外的實例，該第二容器在該第一殼體外部。該第二容器可經組態以保留該固體源反應物。該第二容器可遠離該反應器系統。根據另外的實例，該第一殼體內之一壓力小於該第一殼體外部之一環境壓力。根據又另外的實例，該反應物遞送系統進一步包括一閥板，其位於該第一殼體內。該閥板可包括流體耦接至該第一容器出口之一或多個閥。根據另外的實例，該反應物遞送系統包括用以量測該導管內之一壓力的一壓力轉換器。根據又另外的實例，該反應物遞送系統包括圍封該第二容器之一第二殼體。在此類情況下，該第二殼體內之一壓力可大於該第一殼體內之一壓力。例示性反應物遞送系統亦包括一控制器。該控制器可經組態以控制該第一容器之一溫度及該第二容器之一溫度。例如，該控制器可經組態以將該第一容器之一底部部分的一溫度調節為低於該第一容器之一頂部部分的一溫度。另外或替代地，該控制器可經組態以在該第一容器中之一反應物量低於一臨限量時自動加熱該第二容器。

根據本揭露之又另外的實施例，一種反應物遞送系統包括一第一容器、一第二容器、一第三容器、一導管及一流量控制裝置。根據本揭露之實例，該第一容器包括一第一容器入口及一第一容器出口。該第一容器可形成一反應器系統之部分，且經組態以保留一固體源反應物。該第二容器及該第三容器亦經組態以保留該固體源反應物。該流量控制裝置可經組態以控制該固體源反應物之一蒸氣自該第三容器至該第一容器或該第二容器中之一或多者的一轉移量。該第一容器出口及/或該第二容器出口可流體耦接至一或多個反應室（例如，針對該等反應室之入口）。

根據又另外的實例，一種反應器系統包括一或多個製程模組及一反應物遞送系統，諸如本文中所描述之一反應物遞送系統。例如，該反應物遞送系統可包括一第一容器、一第二容器、一第三容器、一導管及一流量控制裝置。該第一容器可包括一第一容器入口及一第一容器出口，該第一容器形成一反應器系統之部分且經組態以保留一固體源反應物。該第二容器可包括一第二容器出口。該第二容器可經組態以保留該固體源反應物。該第三容器可包括一第三容器出口，該第三容器可遠離該反應器系統且經組態以保留該固體源反應物。該導管可將該第三容器出口流體耦接至該第一容器入口及/或該第二容器入口。該流量控制裝置可安置於該導管內，以控制該固體源反應物之一蒸氣自該第三容器至該第一容器或該第二容器中之一或多者的一轉移量。該第二容器出口可流體耦接至該等製程模組中之一或多者（例如，各者）。

本發明內容僅作為實例提供，且不應視為以任何方式限制本揭露。下文結合相關聯圖示描述其他實施例。

本申請案為部分接續申請案，其主張2022年12月5日申請且名稱為「REMOTE SOLID SOURCE REACTANT DELIVERY SYSTEMS FOR VAPOR DEPOSITION REACTORS」之美國第18/074,629號的優先權，其為2021年12月8日申請的且名稱為「REMOTE SOLID SOURCE REACTANT DELIVERY SYSTEMS FOR VAPOR DEPOSITION REACTORS」的美國臨時專利申請案第 63/265,139號的非臨時案且主張其優先權及益處，該等申請案特此以全文引用之方式併入本文中。

本文中所提供之標題（若存在）僅為方便起見且未必影響所主張發明之範疇或含義。本文中描述用於遞送來自固體源反應物之氣相反應物的系統及相關方法。此類系統及方法適於與例如高容量沉積模組一起使用。

下列實施方式描述某些具體實施例以協助理解申請專利範圍。然而，可用眾多不同實施例及方法實踐本發明，如本申請專利範圍所定義及涵蓋者。

反應製程可包括各種製程，包括氣相沉積製程，諸如化學氣相沉積(CVD)及原子層沉積(ALD)、氣相蝕刻製程，及半導體產業中用於在諸如矽晶圓之基板上形成及圖案化材料膜之其他製程。在氣相沉積製程中，將不同反應物化學物之反應物蒸氣（包括「前驅物氣體(precursor gas)」）遞送至反應室中之一或多個基材。在一些情況下，反應室僅包括支撐於基材持定器（諸如基座）上的單一基材，且基材及基材持定器維持在所欲製程溫度。在其他情況下，反應室可持定兩個、三個或更多個待處理之基材。

在典型的CVD製程中，一或多種反應性反應物蒸氣彼此及/或與基板表面反應以在該基板上形成薄膜，且生長速率通常與溫度及反應物氣體之量相關。在一些變體中，用以驅動沉積反應物的能量係完全或部分由電漿供應。生產電子裝置（諸如半導體裝置）可包括其中將氣相反應物提供至反應室的多個反應物步驟，諸如在氣相沉積製程中提供前驅物的一或多個步驟及/或一或多個蝕刻步驟。

在反應物提供步驟期間，將氣態（例如，經汽化）反應物遞送遞氣相沉積反應器之氣相沉積反應室中。反應物可係在經傳導至反應室中之前在昇華器（諸如固體源昇華器）中汽化之固體源。昇華器可將固體源化學反應物（在本文中時常被稱作固體源反應物或簡稱為反應物）加熱至高於最小昇華溫度，該最小昇華溫度經組態以汽化固體源反應物。最小昇華溫度可通常取決於固體源反應物之類型。

用於在基板上形成薄膜之另一種已知製程為ALD。在許多應用中，ALD使用如本文中所描述之液體及/或固體源化學物。ALD為以下類型之氣相沉積，其中膜通過循環執行之自飽和反應來積聚。膜之厚度通常藉由所進行循環之數目而判定。在ALD製程中，氣態反應物係交替地及/或重複地供應至基板或晶圓，以在晶圓上形成材料薄膜。一種反應物在自限性製程中吸附於晶圓上。不同的後續脈衝之反應物與經吸附材料起反應以形成所欲材料的單一分子層。分解可經由經吸附物種之間的相互反應以及使用經適當選擇的試劑而發生（諸如在配位體交換或吸除反應中）。在一些ALD反應中，每循環形成不多於一分子單層。通過重複的生長循環生產較厚的膜，直至達成目標厚度。

在一些ALD反應中，相互具反應性的反應物係藉由在基板對不同反應物的暴露之間介入移除製程而在氣相中保持分開。例如，在時間分割的ALD製程中，反應物以脈衝提供至固定基材，通常藉由沖洗及/或抽氣（pump down）相來分開；在空間分割的ALD製程中，基板經移動通過具有不同反應物之區；且在一些製程中，可組合空間分割及時間分割ALD兩者的態樣。所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解一些變體或混合製程允許一些量的類CVD反應，其係通過選擇在正常ALD參數窗口之外的沉積條件及/或通過允許在暴露至基材期間於相互具反應性的反應物之間有一些量的重疊。

可藉由遞送反應物蒸氣之遞送機構來控制經汽化固體源反應物自昇華器至氣相沉積反應室之遞送。在一些實施例中，昇華器可設置在氣相沉積反應器內，諸如在一或多個氣相沉積反應室附近。此可提供反應物蒸氣到反應室的更立即遞送。然而，此配置可要求在以固體源反應物再填充昇華器時反應器有顯著的停機時間。

為瞭解決此問題，在一些實施例中，昇華器可遠離氣相沉積反應器安置。此遠端性或分開性可在空間方面提供更大的彈性，因此可降低空間約束。此外，使用如本文中所描述的遠端遞送系統可允許無需中斷半導體處理或在顯著降低中斷的情況下再填充昇華器。替代地，根據本揭露之實例，可在反應器之操作期間再填充昇華器，且此再填充可不顯著地影響基板之處理。因此，遠端遞送系統可改善半導體處理的產出量。

昇華器可大致上指使反應物（諸如固體源反應物）汽化之任何貯器或容器。昇華器可包括含納固體源反應物之殼體或主體。昇華器可包括一或多個大量填充之容器。例如，遠端昇華器可包括設置於殼體內之複數個大量填充之容器。其他配置係可行。

固體源反應物遞送系統可包括固體及/或液體填充容器（或源容器）及加熱器（例如，輻射熱燈、電阻加熱器及/或其類似者）中之一或多者。例如，填充之容器可在真空包殼中加熱，例如，使用電阻纜線及/或棒加熱器。填充容器可包括化學反應物（其亦可稱為「化學前驅物(chemical precursor)」或「源前驅物(source precursor)」），且其可為固體（例如呈粉末形式）或液體。加熱器將容器加熱以促成容器中之反應物的汽化及/或昇華。

容器可具有入口及出口，其等用於諸如惰性氣體（例如N₂、Ar、He等）的載體氣體通過容器的流動。大致上，載體氣體傳送反應物蒸氣（例如，經汽化或昇華的化學反應物）伴隨其通過容器出口，且最終至反應室。容器典型地包括用來使容器之內容物與容器外部流體隔離的隔離閥。隔離閥可設置在填充之容器的蓋上或附近。

一些實施例之填充容器包含昇華器、基本上由昇華器組成或由昇華器組成。因此，於本文中提及「源容器（source vessel）」或「填充容器（fill vessel）」或僅僅「容器（vessel）」處，亦明確地設想到昇華器（諸如「固體源化學昇華器(solid source chemical sublimator)」）。

在一些應用中，反應物氣體以氣態形式儲存在反應物填充容器中。在此類應用中，反應物在約略1大氣壓及室溫之標準壓力及溫度通常係氣態。該等氣體的實例包括氮氣、氧氣、氫氣、及氨。然而，在一些情況下，使用在標準壓力及溫度下為固體之化學反應物（「前驅物」）（例如，氯化鉿、氧化鉿、二氧化鋯及其類似者）的蒸氣。對於一些化學反應物而言，室溫之蒸氣壓相當低，以致其等典型經加熱及/或維持在極低壓以生產用於反應製程的足量反應物蒸氣。一旦經汽化（例如昇華或汽化），將氣相反應物在整個處理系統保持在汽化溫度或汽化溫度之上可避免在閥、過濾器、導管、及與將氣相反應物遞送至反應室相關聯的其他組件之中有不符合期望的冷凝。來自此類天然固體或液體物質之氣相反應物可在各種其他產業中用於化學反應。

反應物填充容器利用自入口及出口延伸的氣體管線、該管線上之隔離閥及該等閥上之配件來供應，該等配件經組態以將氣流管線連接至反應器。例如，互連管線可將昇華器及/或遞送系統之一些其他部份與反應器連接。提供數個額外的加熱器通常是符合期望的，用於加熱在反應物填充之容器或昇華器與反應器之間的各種閥及氣體流動管線，以避免反應物蒸氣冷凝並沉積在此類組件上。據此，填充之容器與反應室之間的氣體傳送組件有時稱為「熱區(hot zone)」，其中溫度係維持在反應物的汽化/冷凝/昇華溫度之上。使反應物汽化所需要之溫度可與防止管線、閥等內的冷凝所需要的溫度不同。據此，昇華器內的可接受溫度範圍可不同於氣體管線（例如，互連管線）內或另一元件內者，如下文更詳細描述。

遠端填充容器可將經汽化反應物直接遞送至反應室。然而，在一些實施例中，遠端填充容器可經組態以如本文中所描述用化學反應物填充反應器內或其他處的反應物填充容器。容器可包括「中介填充(intermediate fill)」容器、「轉填(transfill)」容器、或「大量(bulk)」容器（為簡潔起見，中介填充之容器或轉填之容器在本文中可就稱為「填充之容器(fill vessel)」）。一些轉填之容器之實例係於2020年9月3日提交之美國專利申請公開案第2021/0071301號中揭示，標題為「用於化學昇華器之填充之容器及連接器(FILL VESSELS AND CONNECTORS FOR CHEMICAL SUBLIMATORS)」，其全部內容在此以引用之方式併入本文中用於所有目的。

當化學反應物耗盡且需要更換時，通常用具有滿載化學反應物的新填充容器更換整個填充容器。更換填充之容器要求關閉相關聯的閥、斷開並實體移除填充之容器、在適當點位放置新的填充之容器、並將新填充之容器的配件連接至其餘基材處理設備。通常，此製程亦涉及拆卸各種熱電偶、管線加熱器、夾具、及類似者。此等製程可相當費力且耗時。

本文中所描述之具有填充容器之遞送系統可有利地降低在反應器內更換或再填充昇華器的需要。而是，可使用填充之容器自動地及/或連續地將化學反應物供應給反應器系統。可額外或替代地脈衝該流動。填充室系統可包括一或多個填充之容器。此外，依據本文中實施例之填充之容器可設置在反應器附近、與其相鄰、或其之內。如上文註明，由於不需要從反應器系統移除填充之容器用於再填充，填充之容器可在無需與再填充相關聯的勞力及停機時間的情況下達成設置為近接反應器系統或設置在反應器系統內的優點（諸如相對短的流動路徑）。額外的特徵在本文中參照各種組態描述。

圖1示意性地展示根據一些組態之實例遠端固體源反應物遞送系統100。遠端固體源反應物遞送系統100可包括氣相沉積反應器102、複數個大量填充之容器108、112、及互連管線140，該互連管線將複數個大量填充之容器108、112與氣相沉積反應器102流體連接。

氣相沉積反應器102可包括一或多個氣相沉積反應室104。各氣相沉積反應室104可包括一或多個基材支撐件106。基材支撐件106可經組態以在其中接收基材且允許反應物氣體在其上傳遞，如上文所描述。

大量填充之容器108、112中之各者可包括對應容器主體116、120、容器蓋124、128、及流體出口126、130，該等流體出口經組態以將經汽化化學反應物傳遞出對應容器主體116、120且朝向互連管線140。大量填充之容器108、112可各自經組態以將固體源化學物持定在其中。在一些實施例中，大量填充之第一容器108可經組態以持定與大量填充之第二容器112相同的化學反應物。然而，在一些實施例中，各自可持定不同的化學反應物。

一般而言，大量填充之容器108、112中之各者含有固體化學反應物，但液體化學反應物為可行的。鑒於本揭露，術語「固體源前驅物（solid source precursor）」及「固體源化學反應物（solid source chemical reactant）」可大致上可互換地使用且具有此項技術中其等之慣例及尋常意義。此等用語指在標準條件（亦即，室溫及大氣壓力）下係固體之源化學物。

容器蓋124、128中之各者適用於經機械地附接至對應容器主體116、120之頂部。此可使用一或多個附接裝置（例如，螺栓、螺釘等）來完成。在某些實施例中，容器蓋124、128及容器主體116、120係以氣密方式機械附接。容器主體116、120可經塑形以降低占地面積且在其中持定大量化學反應物（參見下文）。

大量填充之容器108、112中之各者可包括經組態以加熱對應大量填充之容器108、112的對應容器加熱器132、136。第一容器加熱器132及第二容器加熱器136可彼此獨立地操作。此可允許容器加熱器132、136中之一者在另一者暫時關閉時及/或在更換或再填充另一對應大量填充之容器108、112時操作。容器加熱器132、136可設置在對應大量填充之容器108、112之下，如圖1中示出。然而，其他組態係可行的。例如，容器加熱器132、136可設置在對應的容器主體116、120內。加熱器可包括加熱墊、加熱棒、加熱護套、加熱刀、加熱燈、或其他加熱器。

大量填充之容器108、112中之一或多者可至少部分容納在殼體152內。殼體152可包括金屬殼體。殼體152可絕緣以避免或降低熱流動出殼體。此可降低在遠端固體源反應物遞送系統100之一或多個管線或閥內冷凝物發展的可能性。殼體152可充當用於持定化學反應物之中央儲存庫及用於存取及再填充化學反應物之直覺式中央點。

殼體152（或櫃體）之內部可保持在降低的壓力（例如，1毫托至10托，且通常約500毫托）。此減壓可促進殼體152內之大量填充之容器108、112的輻射加熱，及/或使該等容器彼此熱隔離以促成更均勻溫度場。在其他變化中，殼體152不抽空，且包括對流增強裝置（例如，風扇、交叉流動等）。可提供反射器片，其等可經組態以環繞殼體152內的組件，以將加熱裝置132、156生成的輻射熱反射至定位於殼體152內的組件。反射器片可提供於殼體152的內壁上還有殼體頂板和底板上。

遠端固體源反應物遞送系統100可包括氣體面板148，其包括用於控制通過其及/或大量填充之容器108、112與氣相沉積反應器102之間的蒸氣流之一或多個閥。氣體面板148可設置在互連管線140與大量填充之容器108、112中之各者之間。額外或替代地，氣相沉積反應器102可包括反應器氣體面板172，其包括經組態用以控制到氣相沉積反應室104中之氣體流動的一或多個對應閥。反應器氣體面板172可將汽化反應物之流動導向至氣相沉積反應器102之一或多個氣相沉積反應室。

經由互連管線140自大量填充之容器108、112至氣相沉積反應器102之流動可不同時來自大量填充之容器108、112中之各者，而替代地可為可切換的，使得至氣相沉積反應器102之流動可自僅僅大量填充之第一容器108切換至僅僅大量填充之第二容器112，且反之亦然。氣體面板148的一或多個閥中之各者可經組態以將汽化化學反應物通過互連管線140的流動從離開第一流體出口126切換成離開第二流體出口130。可切換性可允許氣相沉積反應器102接收不中斷的反應物流動。因此，當第一大量填充之第一容器108將以化學反應物再填充時，氣體面板148（例如，經由一或多個閥）可無縫地將流動切換為來自第二大量填充之容器112。此無縫過渡可稱為氣體流動的「熱換進(hot swap)」。

經汽化反應物通常維持在高於臨限溫度，以防止反應物在容器、閥、管線等內的冷凝。據此，饋送汽化反應物至氣相沉積反應器102的管線大致上經加熱。為了執行上文所提及之熱換進，大量填充之容器108、112中之各者可經加熱至至少最小容器溫度，以便汽化化學反應物。在一些實施例中，大量填充之容器108、112中之各者內的溫度大約相同。最小容器溫度可取決於持定在對應大量填充之容器108、112內的化學物以及相關聯壓力。額外或替代地，最小容器溫度可至少部分取決於出自大量填充之容器108、112的蒸氣流動速率。例如，最小容器溫度可為約85℃、約90℃、約95℃、約100℃、約105℃、約110℃、約115℃、約120℃、約125℃、約130℃、約135℃、約140℃、約145℃、約150℃、約155℃、約160℃、約165℃、約170℃、約175℃、約180℃，介於其等之間的任何值、或落在具有其中的端點之任何範圍內的值。例如，最小容器溫度可在約105℃與約155℃之間，且在一些實例中，在約150托的蒸氣壓及約100 sccm的流動速率係約135℃。可用本文中所揭示的硬體設計來達成其他溫度及壓力。介於約135℃與約150℃之間的容器溫度似乎係一有效範圍，其大致上無需花費過多能量即在標準壓力與流動速率維持汽化化學反應物。

互連管線140可藉由遠端固體源反應物遞送系統100之管線加熱器144加熱。管線加熱器144可為此項技術中已知已知的任何種類之加熱器，諸如至少部分地包圍互連管線140之加熱護套。管線加熱器144可經組態以加熱互連管線140之至少一部份到至少一最小管線溫度。管線加熱器144可經組態以在一旦已達成最小管線溫度之上的溫度後即讓互連管線140的該部份絕緣，以免溫度變化。最小管線溫度可大致上高於最小容器溫度，且可取決於持定在對應大量填充之容器108、112內之化學物、互連管線140內之相關聯壓力、及/或出於大量填充之容器108、112的蒸氣之流動速率。例如，最小管線溫度可為約115℃、約120℃、約125℃、約130℃、約135℃、約140℃、約145℃、約150℃、約155℃、約160℃、約165℃、約170℃、約175℃、約180℃、約185℃、約190℃、約195℃、約200℃、約205℃、約210℃、約215℃，介於其等之間的任何值、或落在具有其中的端點之任何範圍內的值。例如，最小管線溫度可在約140℃與約190℃之間，且在一些實例中，在約120托的蒸氣壓及100 sccm的流動速率係約155℃。介於約140℃與約190℃之間的管線溫度似乎係一有效範圍，其大致上無需花費過多能量即在標準壓力與流動速率維持汽化化學反應物。

在一些實施例中，殼體152包括殼體加熱器156。殼體加熱器156可設置在殼體152附近、與其相鄰、及/或在其之內。殼體加熱器156可經組態以加熱殼體152到至少一最小殼體溫度。最小殼體溫度可在最小容器溫度及/或最小管線溫度之下。

在一些實施例中，遠端固體源反應物遞送系統100包括流量控制器160或流量計，其經組態以修改通過互連管線140之經汽化化學反應物之通量。流量控制器160可與互連管線140流體連通，及/或流量控制器160可監測通過互連管線140的蒸氣流動。流量控制器160可量測蒸氣之流動速率。可重複（例如，規律地）更新監測，諸如在規律間隔期間。流量控制器160可耦接至流動控制閥（例如，針閥、計量閥等），其可控制通過互連管線140的汽化化學反應物之通量。流量控制器160可接收通過互連管線160之通量的量太高或太低之信號（例如，來自互連管線140內的流量控制感測器）。然後流量控制器160可發送信號至流動控制閥，以減小或增加通過互連管線160之蒸氣的通量。

遠端固體源反應物遞送系統100可包括容器控制器164，其經組態以追蹤大量填充之容器108、112內之化學反應物的量。容器控制器164可包括一或多個感測器，其經組態以辨識在大量填充之容器108、112中之各者的反應物量。額外或替代地，容器控制器164可經組態以在大量填充之容器108、112中之一或多者持定的化學物量在反應物臨限量之外時接收到指示。例如，容器控制器164可自一或多個感測器獲得一信號，該信號指示在大量填充之第一容器108內的固體源化學反應物之體積在最小臨限量之下。回應於該信號，容器控制器164可命令氣體面板148的一或多個閥將通過互連管線的汽化化學反應物之流動從來自第一流體出口切換成來自第二流體出口。

在一些實施例中，容器控制器164可將大量填充之容器108、112中之一或多者中的化學物量在臨限量之外的通知傳輸至使用者界面。臨限量可係最大臨限（例如，當該量達最大臨限之上時生成信號）或最小臨限（例如，當該量達最小臨限之下時生成信號）。容器控制器164可經由容器控制器連接168與殼體152及/或其中之任何元件通訊。容器控制器連接168可係有線或無線連接。

殼體152及/或大量填充之容器108、112中之一或多者可安置為遠離氣相沉積反應器102。遠端性的能力可提供大量填充之容器108、112之放置處的額外彈性。額外或替代地，此可允許大量填充之容器108、112中之至少一者在其中具有充足化學反應物，以便降低再填充用於遞送至氣相沉積反應器102的殼體152內化學反應物量所需要的時間量。在一些實施例中，互連管線140使氣相沉積反應器102與殼體152及/或大量填充之容器108、112分開一最小距離。最小距離可部分地藉由化學反應物、流動速率、及/或於互連管線140內之壓力來確定。最小距離可係約3 m、約5 m、約8 m、約10 m、約15 m、約18 m、約20 m、約25 m、約30 m、約35 m、約40 m、在其等之間的任何值，或落在具有在其中的端點之任何範圍內的值。例如，在一些實施例中，最小距離係約15 m。在一些實施例中，總分開距離係約30 m。

大量填充之容器108、112中之各者的高度與其寬度/直徑的比率可為使得遠端固體源反應物遞送系統100之佔據面積減小。高度對寬度的比率可大於約1、大於約1.5、大於約2、大於約3、大於約4、大於約5、大於約6、大於介於其等之間的任何值、或落在具有其中之端點的任何範圍內的值。例如，在一些實施例中，高寬比為約1.54。在一些實施例中，大量填充之容器108、112的高度係約85 cm，且寬度係約55 cm。大量填充之容器108、112中之各者可經組態以持定大量固體源化學反應物。持定如此多化學反應物的此能力可降低再填充各大量填充之容器之需要，因此降低再填充錯誤之機會及降低人力介入。大量填充之容器108、112中之各者可經組態以在其中持定約16 L的化學反應物。基於該化學物，大量填充之容器108、112中之各者可持定至少18 kg的化學反應物。可有利的係最小化大量填充之容器108、112將需要的體積或佔據面積，例如使得其可視需要置放於更多位置中。小型化容器總成可降低此一占地面積。在某些實施例中，大量填充之容器108、112中之各者可具有介於約2000 cm²與約3500 cm²之間的面積（例如，在其上放置對應大量填充之容器108、112）。

容器蓋124、128中之各者可包括可允許載體氣體流動通過其的對應載體氣體入口（未示出）。載體氣體入口可包括對應的閥，其可包括在氣體面板148中。載體氣體可與大量填充之容器108、112內經昇華或蒸發的化學物耦合。來自大量填充之容器108、112之流出物然後包括載體氣體及來自大量填充之容器108、112之內部內的汽化反應物氣體。在一些實施例中，大量填充之容器108、112的內部經組態以在其用化學反應物填充之後含納一頂部空間。頂部空間可與對應載體氣體入口及/或流體出口126、130流體連通，並可經組態用於藉由頂部空間中的流體（例如載體氣體）昇華化學反應物。

如上文所提及，較佳地使用非活性或惰性氣體作為用於經汽化化學反應物之載體氣體。惰性氣體（例如，氮氣、氬氣、氦氣或類似者）可通過對應載體氣體入口而經饋送至大量填充之容器108、112中。將瞭解，可包括未示出的額外閥及/或其他流體控制元件。

流出物（例如，載體氣體加上經蒸發化學物）可穿過流體出口126、130，穿過氣體面板148及互連管線140，且到達氣相沉積反應器102。在一些實施例中，流體出口126、130中之各者包含經組態以避免粒狀物通過其的對應過濾器（圖1中未示出）。過濾器可幫助確保沒有顆粒物質經傳遞至氣相沉積反應器102中（例如，傳遞至氣相沉積反應室104中）。在一些實施例中，互連管線140直接連接至氣相沉積反應室104。關於實例固體源化學昇華器及/或其流體學之額外資訊可見於2012年3月20日核發且標題為「PRECURSOR DELIVERY SYSTEM」之美國專利第8,137,462號中，其全部內容在此以引用之方式併入本文中用於所有目的。將瞭解，可包括未示出之額外的閥及/或其他流體元件。大量填充之容器108、112可具有例如於2016年9月30日提出申請且標題為「REACTANT VAPORIZER AND RELATED SYSTEMS AND METHODS」的美國專利第10,876,205號中揭露的額外或替代特徵，該專利全部內容在此以引用之方式併入本文中用於所有目的。

圖2示意性地展示根據一個實施例之另一實例遠端固體源反應物遞送系統200。遠端固體源反應物遞送系統200可包括在殼體252內的複數個大量填充之容器208、212及氣相沉積反應器202。氣相沉積反應器202可包括基材搬運室210及一或多個殼體模組204a、204b、204c、204d。如所示出，互連管線240可直接連接殼體252（或其中的任何一或多個元件）及一或多個殼體模組204a、204b、204c、204d。在一些實施例中，互連管線240可經由中介固體源昇華器（未示出）間接連接殼體模組204a、204b、204c、204d。額外或替代地，氣相沉積反應器202上的反應器氣體面板（未示出）可將來自互連管線240的氣體流動導向至一或多個殼體模組204a、204b、204c、204d。因此，大量填充之容器208、212可經由互連管線240將接收自距一距離的殼體252之汽化化學反應物饋送給複數個殼體模組204a、204b、204c、204d。如所示出，殼體模組204a、204b、204c、204d中之各者可包括一或多個氣相沉積反應器206a、206b。雖然互連管線240示出為僅連接殼體模組204a、204b、204c、204d中之一者，但殼體模組204a、204b、204c、204d之任何組合可經由反應器氣體面板接收汽化反應物。

遠端固體源反應物遞送系統200可包括上文描述之遠端固體源反應物遞送系統100的一或多個特徵。然而，此處不重複細節，以防止不必要複述。例如，大量填充之容器208、212可包括上文所描述之大量填充之容器108、112的一或多個特徵。

圖3展示根據一些組態之用於將經汽化化學反應物遞送至氣相沉積反應器（例如，氣相沉積反應器102、氣相沉積反應器202）之實例方法300。在方塊304，方法300包括將固體源化學反應物儲存在各別大量填充之第一和大量填充之第二容器（例如，大量填充之容器108、112、大量填充之容器208、212）的第一容器主體及第二容器主體（例如，容器主體116、120）內。在方塊308，方法300包括將第一容器主體及第二容器主體中之各者加熱到至少最小容器溫度。最小容器溫度經組態以將固體源化學反應物汽化成大量填充之容器內之汽化化學反應物。如上文註明，最小容器溫度可至少部分基於固體源化學物並基於大量填充之容器內之壓力。在方塊312，可加熱互連管線（例如，互連管線140、互連管線240）。互連管線可將氣相沉積反應器與第一容器主體及第二容器主體中之各者流體連接。在方塊316，方法300可包括經由互連管線將汽化化學反應物自第一容器主體傳遞至氣相沉積反應器。在一些實施例中，方法300包括將閥自第一定向切換至第二定向。此切換可改變汽化化學反應物之流動的源。例如，在第一定向中，第一容器主體可與氣相沉積反應器流體連通，而在第二定向中，第二容器主體可與氣相沉積反應器流體連通。大量填充之容器中之各者可被加熱到至少最小容器溫度，以便將化學反應物汽化。因此，容器可經組態以進行上文所描述之熱換進。容器控制器（例如，容器控制器164）可經組態以實行切換及/或保持傳遞至氣相沉積反應器之反應物的連續流動。在方塊320，汽化化學反應物可經由互連管線自第二容器主體傳遞至氣相沉積反應器。兩個大量填充之容器的此可切換性及/或使用可允許自一個容器到氣相沉積反應器的汽化化學反應物之流動中斷降低，因此改善基材沉積及/或改善產出量。

下文為上文所描述之實施例的一組非限制性實例。

在第1實例中，一種用於氣相沉積反應器之遠端固體源反應物遞送系統包含：大量填充之第一容器，其遠離氣相沉積反應器且經組態以在其中容納第一固體源化學反應物，其中大量填充之第一容器包含第一流體出口，該第一流體出口經組態以將第一經汽化化學反應物傳遞出第一容器主體；大量填充之第二容器，其遠離氣相沉積反應器且經組態以在其中容納第二固體源化學反應物，其中大量填充之第二容器包含第二流體出口，該第二流體出口經組態以將第二經汽化化學反應物傳遞出第二容器主體；及互連管線，其將氣相沉積反應器與大量填充之該第一容器及第二容器中之各者流體連接，其中氣相沉積反應器與大量填充之第一容器及第二容器兩者分離至少一最小距離；管線加熱器，其經組態以將互連管線之至少一部份加熱至至少最小管線溫度；及氣體面板，其包含閥，氣體面板安置於互連管線與大量填充之第一容器及第二容器中之各者之間，閥經組態以使來自第一流體出口之第一經汽化化學反應物及來自第二流體出口之第二經汽化化學反應物選擇性地流動通過互連管線。

在第2實例中，如實例1所述的遞送系統，其中閥經組態以使第一經汽化化學反應物或第二經汽化化學反應物中之至少一者連續流動及/或脈衝流動通過互連管線至氣相沉積反應器。

在第3實例中，如實例2所述的遞送系統，其中最小管線溫度介於約140℃與約190℃之間。

在第4實例中，如實例1至3中任一所述之遞送系統，其中管線加熱器包含加熱護套，該加熱護套經組態以至少部分地包圍互連管線之部分。

在第5實例中，如實例1至4中任一所述之遞送系統，其中大量填充之第一容器及第二容器中之各者包含對應容器加熱器，該對應容器加熱器經組態以將各別大量填充之第一容器及第二容器之內部加熱至至少最小容器溫度。

在第6實例中，如實例5所述的遞送系統，其中最小容器溫度介於約105℃與約155℃之間。

在第7實例中，如實例1至6中任一所述之遞送系統，其中互連管線將氣相沉積反應器與大量填充之第一容器及第二容器中之各者流體連接。

在第8實例中，如實例1至7中任一所述之遞送系統，其進一步包含殼體，該殼體含有大量填充之第一容器及第二容器。

在第9實例中，如實例1至8中任一所述之遞送系統，其中大量填充之第一容器及第二容器中之各者經組態以分別容納至少15 kg第一固體源化學反應物及第二固體源化學反應物。

在第10實例中，如實例1至9中任一所述之遞送系統，其進一步包含與互連管線流體連通之流量控制器，該流量控制器經組態以修改通過互連管線之經汽化化學反應物的通量。

在第11實例中，如實例1至10中任一所述之遞送系統，其進一步包含容器控制器，該容器控制器經組態以：接收指示大量填充之第一容器內之固體源化學反應物的體積低於最小臨限量之信號；且指示閥停止第一經汽化化學反應物流動通過互連管線，且開始第二化學反應物流動通過互連管線。

在第12實例中，如實例1至11中任一所述之遞送系統，其中第一流體出口及第二流體出口中之各者包含對應閥，該對應閥經組態以控制通過其之氣體流動。

在第13實例中，如實例1至12中任一所述之遞送系統，其中最小距離為約15 m。

在第14實例中，一種遞送系統包含：複數個大量填充之容器，其各自包含：容器主體，其經組態以在其中容納第一固體源化學反應物；蓋，其包含第一流體出口，該第一流體出口經組態以將第一經汽化化學反應物傳遞出第一容器主體；及容器加熱器，其經組態以將容器主體之內部加熱至至少介於約105℃與約155℃之間的容器溫度；互連管線，其將氣相沉積反應器與大量填充之容器中之各者流體連接，其中氣相沉積反應器與大量填充之容器中之各者分離至少至少5 m的最小距離；及管線加熱器，其經組態以將互連管線之至少一部分加熱至至少介於例如約140℃與約190℃之間的管線溫度。

在第15實例中，如實例14所述的遞送系統，其進一步包含大量填充之第二容器，該大量填充之第二容器包含：第二容器主體，其經組態以在其中容納第二固體源化學反應物；及第二蓋，其包含第二流體出口，該第二流體出口經組態以將第二經汽化化學反應物傳遞出第二容器主體。

在第16實例中，如實例14及15中任一所述之遞送系統，其進一步包含大量填充之第二容器，該大量填充之第二容器包含安置於互連管線與大量填充之第一容器及第二容器中之各者之間的閥，該閥經組態以將第一經汽化化學反應物及第二經汽化化學反應物選擇性地流動通過互連管線。

在第17實例中，一種用於將經汽化化學反應物遞送至氣相沉積反應器之方法，該方法包含：將固體源化學反應物儲存在各別大量填充之第一容器及第二容器之第一容器主體及第二容器主體內；將第一容器主體及第二容器主體中之各者加熱至至少最小容器溫度，該固體源化學反應物在該最小容器溫度汽化；將互連管線流體加熱至至少最小管線溫度，互連管線將氣相沉積反應器與第一容器主體及第二容器主體中之各者連接；經由互連管線將經汽化化學反應物自第一容器主體傳遞至氣相沉積反應器；及經由互連管線將經汽化化學反應物自第二容器主體傳遞至氣相沉積反應器。

在第18實例中，如實例17所述的方法，其進一步包含：將閥自第一定向切換至第二定向，其中在第一定向中，第一容器主體與氣相沉積反應器流體連通，且其中在第二定向中，第二容器主體與氣相沉積反應器流體連通。

在第19實例中，如實例17及18中任一所述之方法，其中該最小容器溫度介於約105℃與約155℃之間。

在第20實例中，如實例17至19中任一所述之方法，其中最小管線溫度介於約140℃與約190℃之間。

再次轉向圖式，圖4繪示根據本揭露之額外實施例之反應物遞送系統400。在所繪示實例中，反應物遞送系統400包括：第一容器402，其形成反應器系統408之部分；第一殼體412，其圍封第一容器402；第二容器414，其在第一殼體412外部且遠離反應器系統408；導管420，其流體耦接至第一容器402及第二容器414；及流量控制裝置422。如下文更詳細闡述，第二容器414可用於再填充第一容器402。當耗盡來自第一容器402之反應物（例如，固體源化學反應物410）時，可自第二容器414內之反應物（例如，固體源化學反應物418）補充反應物。當或一旦第二容器內的反應物耗盡時，第二容器414可經更換或再填充，對反應器系統408的操作具有相對小的破壞。

第一容器402經組態以保留固體源反應物。第一容器402包括第一容器蓋409、第一容器主體405、第一容器入口404及第一容器出口406。第一容器402亦可包括如本文中所描述之用以接收載體氣體之惰性氣體入口407。第一容器402之組態可類似於上文所描述之大量填充之容器108、112的組態。然而，在一些情況下，由於第一容器402形成反應器系統408的部分或在內側，相較於大量填充之容器108、112的佔據面積，第一容器402可具有較小組態及/或較小佔據面積。例如，第一容器402之高度與其寬度/直徑的比率可大於約0.5、大於約0.75、大於約0.95、大於約1、大於約1.25、大於約1.5、大於約2、大於其間的任何值、或落在具有其中之端點的任何範圍內的值。例如，在一些實施例中，高寬比率為約0.95或約1.25。在一些實施例中，第一容器402之高度為約15 cm或約25 cm且寬度為約15 cm或約25 cm。第一容器402可經組態以含有約20至約30 kg的反應物。反應物可為任何合適的固體源反應物，諸如鉬或鎢鹵化物或氧鹵化物。

第一容器402可在第一殼體412內。第一殼體可與上文所描述之殼體152相同或類似。第一殼體內之壓力可低於環境壓力。例如，第一殼體412內之壓力可如上文結合殼體152所述，或可介於約10托與約20托之間、或介於約1托與低於大氣壓力之間。

第二容器414經組態以保留固體源化學反應物418。第二容器414可類似於上文所描述之大量再填充之容器108、112。例如，第二容器可包括第二容器蓋413、第二容器主體415及第二容器出口416。第二容器亦可包括第二容器入口417，其經組態以接收如本文中所描述之惰性或非活性氣體。第二容器414可經組態具有如上文結合大量再填充之容器108、112所描述的尺寸及容量。舉例而言，第二容器414可經組態以保留固體源化學反應物418中之約20 kg至約80 kg或約50 kg反應物。

如所繪示，第二容器414可經保留在第二殼體436內，該第二殼體圍封第二容器414。根據本揭露之實例，第二殼體436內之壓力大於第一殼體412內之壓力。例如，第二殼體內之壓力可介於約1托與低於大氣壓力之間，或介於約1托與約750托之間。在一些情況下，第二殼體內之壓力可為約大氣環境壓力或介於約1與約100托之間，低於大氣或環境壓力。第二殼體436可位於製造層級處，緊靠反應器系統408，或遠離反應器系統408，如上文結合遠端固體源反應物遞送系統100所描述。例如，第二殼體436及/或第二容器414可為距反應器系統408及/或第一容器402的最小距離（如上文所描述）。第二容器內之壓力可為例如約2托至約10托。

容器加熱器432可用於加熱第二容器414。容器加熱器432可與上文所描述之容器加熱器132相同或類似。一或多個額外加熱器435可用於加熱第二容器蓋413及/或閥板434。容器加熱器432及/或一或多個額外加熱器435可與上文所描述之容器加熱器132、136及其他加熱器相同或類似。

閥板434可用於控制反應物自第二容器414至第一容器402的流動。閥板434可包括一或多個閥，其流體耦接至第二容器入口417，用於控制載體氣體流動至第二容器414之內部及/或經汽化反應物流動至第一容器402。閥板434可位於第二殼體436內。如所繪示，閥板434可安置於第二容器出口416與第一容器入口404之間。閥板434可經加熱，如上文結合系統100所描述。例如，閥板434可經加熱至高於反應物之昇華或冷凝溫度的溫度。藉助於特定實例，當反應物為氯化鉬時，閥板434可經加熱至約150℃之溫度。

導管420流體耦接第二容器出口416及第一容器入口404。導管可與上文所描述之互連管線140相同或類似。此外，導管420可使用管線加熱器421進行加熱，該管線加熱器可與上文所描述之管線加熱器144相同或類似。管線加熱器421連同下文所描述之控制器438可經組態以將導管420加熱至大於第二容器414之溫度的溫度。例如，導管420之溫度可大於10℃、15℃、20℃、30℃或50℃，大於第二容器414之溫度。根據本揭露之實例，導管420可加熱，使得溫度梯度形成於導管的耦接至第二容器414之第一端423與耦接至第一容器402之第二端425之間。溫度梯度可為5℃、10℃、15℃、20℃、30℃或50℃，或其間的任何溫度。

流量控制裝置422可包括任何合適的流量控制裝置，諸如上文所描述之流量控制裝置/流量控制器160。如所繪示，流量控制裝置422可位於導管420內，以控制及/或計量固體源化學反應物418之蒸氣自第二容器414至第一容器402的轉移量。例如，流量控制裝置422可為或包括質量流量控制器及質量流量計中之一或多者。

反應物遞送系統400可進一步包括閥板428，該閥板428可與上文所描述之氣體面板148相同或類似。閥板428可包括一或多個閥，其流體耦接至第一容器出口406以控制穿過該第一容器出口及/或第二容器414與第一容器402之間及/或第一容器402與氣相沉積反應器之間的蒸氣流動，該氣相沉積反應器可與氣相沉積反應器102相同或類似。另外或替代地，閥板428可包括用以控制載體氣體流動通過第一容器入口404及/或入口407的閥。閥板428可位於第一殼體412內。如所繪示，閥板428可安置於第一容器入口404與氣相沉積反應器之間。另外或替代地，氣相沉積反應器可包括諸如反應器氣體面板172之反應器氣體面板，其包括經組態以控制至氣相沉積反應室中之氣體流動的一或多個對應閥。如上文所描述，反應器氣體面板可將經汽化反應物之流動導向至氣相沉積反應器之一或多個氣相沉積反應室。

一或多個加熱器430可用以加熱閥板428。一或多個加熱器430可與上文所描述之加熱器相同或類似。例如，一或多個加熱器430可為或包括輻射加熱器，其可維持自第一容器之頂部401至第一容器之底部403的熱梯度。另外或替代地，一或多個加熱器430可經組態以將閥板加熱至大於反應物之昇華或冷凝溫度的溫度。根據本揭露之實例，一或多個加熱器430將閥板428加熱至大於加熱器435的溫度，加熱閥板434及/或第一容器402的溫度。藉助於實例，一或多個加熱器435可將閥板434加熱至大於10℃、15℃、20℃、30℃或50℃之溫度，大於第一閥板434及/或第一容器402之溫度。

反應物遞送系統400亦可包括用以加熱第一容器402之側壁的一或多個加熱器433，諸如加熱器護套。另外或替代地，反應物遞送系統400可包括用以加熱第二容器414之側壁的一或多個加熱器431，諸如加熱器護套。

如所繪示，反應物遞送系統400可進一步包括用以主動地或被動地冷卻第一容器402之底部的容器冷卻裝置426。冷卻第一容器402之底部可有助於自下而上填充第一容器402。例如，冷卻裝置426可將第一容器402之底部的溫度冷卻至小於10℃、15℃、20℃、30℃或50℃的溫度，或甚至小於第一容器402之頂部的溫度。根據本揭露之實例，冷卻裝置426包括流體冷卻裝置、常規冷卻裝置、熱電裝置及/或散熱片。

反應物遞送系統400可進一步包括壓力轉換器424。壓力轉換器424可包括用以量測導管420內之壓力的任何合適的壓力量測裝置，諸如加熱電容壓力計。壓力轉換器424及/或流量控制裝置422可用以量測自第二容器414轉移至第一容器402之反應物的量。

反應物遞送系統400可進一步包括用以控制反應物遞送系統400及/或反應器系統408之各種裝置及功能的控制器438。控制器438可經組態以具有閉環控制，以控制自第二容器414轉移至第一容器402中之材料的量及/或轉移速率。所消耗的反應物的量或待補充的量可在第二容器414的下游的任何地方進行量測。例如，控制器可接收遞送至累積器或遞送至反應室之反應物的量的輸入作為用於閉環控制的輸入。

控制器438可經組態以獨立地控制第一容器402之溫度及第二容器414之溫度。在一些情況下，控制器438可進一步經組態以將第一容器之底部403的溫度調節為低於第一容器之頂部401的溫度，例如以有助於自第二容器414填充第一容器402。在一些情況下，控制器438經組態以在第一容器402中之反應物的量低於臨限量時自動加熱第二容器414，及/或在反應物的臨限量在第一容器內時，亦即，在第一容器402經填充至所欲位準時，停止反應物自第二容器414流動至第一容器402。另外或替代地，控制器438可經組態以改變第一容器之頂部401與底部403之間的溫度梯度（例如，藉由控制一或多個加熱器430及/或冷卻裝置426），以尤其在填充過程期間維持自第一容器402之頂部401至底部403的所要溫度梯度（例如，大於5℃、10℃、15℃、20℃、30℃或50℃）。

圖5繪示根據本揭露之其他實例的適合於與反應器系統502一起使用的另一反應物遞送系統500。在此情況下，遞送系統500包括第一容器504；第二容器512；第三容器520；導管526，其將第三容器520流體耦接至第二容器512及/或第一容器504；及流量控制裝置530，其在導管526內以控制固體源反應物524之蒸氣自第三容器520至第一容器504或第二容器512中之一或多者的轉移量。在此情況下，第一容器504可為主遞送容器，第二容器512可為支援容器，且第三容器520可為遠端填充容器。遞送系統500可用於減少與填充反應物容器相關聯的停工時間，且可允許反應器系統或模組的連續運行，而無需為了再填充反應物容器而停止運行。

第一容器504可與上文結合圖4所描述之第一容器402相同。第一容器504可包括第一容器蓋503及第一容器主體505。如所繪示，第一容器504可形成反應器系統502之部分。如上所述，第一容器經組態以含有反應物510。第一容器包括第一容器入口507、第一容器出口509，且可包括載體氣體入口511。第一容器入口507可耦接至第三容器520之出口521。如所繪示，第一容器出口509流體耦接至一或多個反應室RC1、RC2。

第二容器512亦可與第一容器402相同或類似。在一些情況下，第二容器512可具有比第一容器504之體積小的容量（例如，約50 v%、60 v%、75 v%、80 v%、或其間的任何範圍）。

第二容器512包括第二容器蓋527、第二容器主體513、第二容器出口514及第二容器入口515。第二容器512經組態以保留固體源反應物516。第二容器入口515可耦接至第三容器出口521。第二容器512可包括耦接至載體氣體之第二入口517。第二容器出口514流體耦接至一或多個反應室RC1、RC2。

第一容器504及第二容器512可在第一殼體519內。第一殼體519可經控制至所要壓力，諸如上文結合第一殼體412所述的壓力。

第三容器520可與上文所描述之第二容器414相同或類似。第三容器520適當地遠離反應器系統502，且可經組態以保留固體源反應物524。第三容器520可包括第三容器蓋523及第三容器主體525，該第三容器蓋及該第三容器主體可與上文所描述之容器主體及蓋相同或相似。第三容器520可包含於第二殼體552內，該第二殼體可與上文所描述之第二殼體436相同或類似。第二殼體552可具有如上文結合第二殼體436所描述的內部壓力。

反應物遞送系統500可包括加熱器508、548及550，加熱器護套549、553，管線加熱器551及/或冷卻裝置546、548，其等可與上文結合圖4所描述之加熱器及冷卻裝置相同或類似。此外，反應物遞送系統500可包括如上文所描述之一或多個閥板。

導管526可與導管420相同或類似。如上文所提及，導管526將第三容器出口521流體耦接至第一容器入口507及/或第二容器入口515。反應物遞送系統500亦可包括管線加熱器，諸如加熱器551，以將導管維持在所要溫度或所要梯度，如上文所提及。

流量控制裝置530可位於導管526內。流量控制裝置530可經組態以與控制器556合作，以控制固體源反應物之蒸氣自第三容器520至第一容器504或第二容器512中之一或多者的轉移量。

反應物遞送系統500亦可包括壓力轉換器558。壓力轉換器558可包括任何合適的壓力量測裝置，諸如上文結合壓力轉換器424所提及的裝置。壓力轉換器558及/或流量控制裝置530可用以量測自第三容器520轉移至第一容器504及/或第二容器512之反應物的量。

反應物遞送系統500亦可包括隔離閥532。當切換第三容器520用於新容器時，可使用隔離閥532。

反應器系統502亦可包括反應器氣體面板542，其可將經汽化反應物之流動導向至氣相沉積反應器系統502之一或多個氣相沉積反應室RC1、RC2。RC1及RC2可具有各別入口538、540。反應器氣體面板542可經由管線544及閥534、536流體耦接至第一容器504及第二容器512。

反應器氣體面板542可與上文所描述之反應器氣體面板172相同或類似。反應室RC1及RC2可形成製程模組554的部分。反應器系統502可包括1、2、3、4或更多個製程模組，其中該等製程模組中之各者流體耦接至第三容器520。

控制器556可類似於上文所描述之控制器438。一般而言，控制器556可經組態以獨立地控制第一容器504之溫度、第二容器512之溫度及第三容器520之溫度，以提供反應物自第三容器520至第一容器504及/或第二容器512的所要流動。例如，控制器556可經組態以在第一容器504中之反應物510的量低於臨限量時自動增加第二容器512及/或第三容器520的溫度。另外或替代地，控制器556可經組態以在第二容器512中之反應物516的量低於臨限量時自動增加第三容器520的溫度。

圖6繪示根據本揭露之又額外實施例之反應器系統600。反應器系統600包括一或多個製程模組602、604、606、608，及反應物遞送系統610。

製程模組602至608可包括任何合適的製程模組，諸如本文中所描述之製程模組。如結合製程模組602所繪示，例示性製程模組602至608可包括第一反應室RC1、第二反應室RC2、反應器氣體面板646及第一容器612。反應室RC1及RC2、反應器氣體面板646及第一容器612可如上文結合例如圖5所描述。

反應物遞送系統610包括第一容器612、第二容器620、第三容器652及流量控制裝置656。根據本揭露之實例，各製程模組602至608包括第一容器。第二容器620及/或第三容器652可流體耦接至一個、兩個、三個、四個或更多個製程模組。

第一容器612經組態以含有固體源反應物618。第一容器612可包括第一容器蓋611及第一容器主體613。第一容器612包括第一容器入口615、第一容器出口617及另一第一容器入口619，其等可與上文所描述之第一容器入口及出口相同或類似。例如，第一容器入口615可自第三容器652接收反應物。第一容器入口619可接收載體氣體。第一容器出口617提供經汽化反應物至管線616，以將反應物遞送至反應器氣體面板646，且最終遞送至一或多個反應室RC1、RC2。第一容器612可包含於第一殼體647內，該第一殼體可與上文結合圖5所描述之第一殼體519相同或類似。

第二容器620可經組態以含有反應物630，且可與上文結合圖4所描述之第二容器414相同或類似。如所繪示，第二容器620可遠離反應器系統600及/或製程模組602至608中之一或多者（例如，達最小距離）。

第二容器620包括第二容器蓋625、第二容器主體621及第二容器出口622。第二容器620亦可包括用以接收如上文所描述之載體氣體之另一入口623。第二容器出口622或多個第二容器出口（例如，出口624至628）可流體耦接至一或多個製程模組中之各者。第二容器620可包含於第二殼體634內，該第二殼體可與上文所描述之第二殼體436相同或類似。第二殼體634內之壓力可如同上文結合第二殼體436所描述。

第三容器652可與上文結合圖5所描述之第三容器520相同或類似。第三容器652可包括第三容器蓋6517、第三容器主體653、第三容器出口654，且可包括用以接收載體氣體之第三容器入口655。如所繪示，第三容器652可經組態以保留固體源反應物660。第三容器652可遠離反應器系統600，例如達如本文中所描述之最小距離。第三容器652可包含於第三殼體662內，該第三殼體可與上文所論述之殼體552相同或類似。

導管614將第三容器出口654流體耦接至第一容器入口615。

流量控制裝置656可在導管614內，以控制固體源反應物之蒸氣自第三容器652至製程模組602至608中之一或多者的轉移量。

反應器氣體面板646及反應室RC1、RC2可如上文所描述。類似地，加熱器632、633、658、659及冷卻裝置670可與上文所描述之加熱器及冷卻裝置相同或類似。

反應器系統600亦可包括控制器672。控制器672可經組態以獨立地控制第一容器612之溫度、第二容器620之溫度及第三容器652之溫度，如上文所描述。特定言之，控制器672可經組態以利用如上文所描述之溫度梯度控制第一容器612之溫度。另外或替代地，控制器672可經組態以自動加熱或冷卻容器以提供如本文中所描述之所要反應物轉移。例如，控制器672可經組態以在第一容器612中之反應物的量低於臨限量時自動增加第三容器652的溫度，以例如填充如上文所描述之第一容器。另外或替代地，控制器672可經組態以在第一容器612中之反應物的量低於臨限量時自動增加第二容器620的溫度，以例如繼續將反應物提供至一或多個製程模組602至608，同時例如填充第一容器。其他考量

在前述說明書中，已參考本發明之特定實施例描述本發明。然而，很明顯在不脫離本發明之更廣泛精神及範疇的情況下，可對其進行各種修改及改變。因此，本說明書及圖式欲視為闡釋性而非侷限意義。

實際上，將瞭解，本發明的多個系統及方法各自具有數個創新態樣，其中沒有單一者單獨對本文中所揭示的符合期望的屬性負責或被要求。本文中描述的各種特徵與製程可彼此獨立使用，或可採取各種方式組合。所有可行的組合與子組合均意欲落入本揭露的範疇內。

在單獨實施例之上下文中描述於本說明書中之某些特徵亦可在單一實施例中組合地實施。相反地，以單一實施例的上下文來描述的各種特徵亦可分開或以任何合適子組合而實施於多個實施例中。此外，雖然本文可將特徵描述為作用於某些組合中且甚至初始即如此主張，來自所主張之組合的一或多個特徵可在一些情況下自該組合去除，且所主張的組合可導向子組合或子組合之變體。沒有單一特徵或特徵群組係各個及每一實施例所必須或不可或缺。

除非另外具體陳述，或另外在如所使用的上下文下所理解，將瞭解本文中所使用的條件語言（諸如「可（can、could、might、may）」、「例如（e.g.，）」等等）大致上係意欲傳達某些實施例包括而其他實施例不包括某些特徵、元件及/或步驟。因此，此類條件語言大致上並非意欲暗指特徵、元件及/或步驟以任何方式對於一或多個實施例係必要的，或者一或多個實施例必然包括邏輯用於在有或者無作者輸入或提示的情況下決定此等特徵、元件及/或步驟是否被包括或在任何特定實施例中被進行。用語「包含(comprising)」、「包括(including)」、「具有(having)」及類似者係同義詞，且係以開放式方式包括性地使用，且並未排除額外的元件、特徵、動作、操作等等。再者，用語「或」係以包括性意義（而非排除性意義）使用，使得當例如在用於連接一個列表的元件時，用語「或」意指在列表中元件中之一者、一些或所有。此外，除非另有指定，否則本申請案與文後申請專利範圍中使用「一（a， an）」和「該」應詮釋為意指「一或多個」或「至少一」。類似地，雖然可以特定次序在圖式中描繪操作，但應認識到，此類操作無需以所示出之特定次序或以順序次序執行，或執行所有所繪示操作，以達成所需結果。此外，圖式可以流程圖形式示意性地描繪一或多個實例製程。然而，未描繪之其他操作可併入於示意性地繪示之實例方法及製程中。舉例而言，一或多個額外操作可在所繪示操作中之任一者之前、之後、同時或介於其之間進行。另外，在其他實施例中，可重新配置或重新排序操作。在某些情境下，多工與平行處理可係有利的。此外，本文中描述的實施例中各種系統組件的分開不應理解為在所有實施例中都要求此類分開，而應理解，所描述的組件與系統可大致上整合在一起為單一產品或套裝成多個產品。額外地，其他實施例在下列申請專利範圍的範疇內。在一些情況下，申請專利範圍中所敍述之動作可按不同次序執行且仍達成所需結果。

因此，申請專利範圍並不意欲受限於本文中所示出的實施例，而係符合與本揭露、原理、及本文中所揭露的特徵一致的最廣範疇。例如，雖然針對從固體源供應蒸氣以用於饋送沉積室供半導體製造而提供本揭露中的許多實例，可針對廣泛多樣的其他應用及/或在眾多其他背景下實施本文所述之某些實施例。

100:遠端固體源反應物遞送系統102:氣相沉積反應器104:氣相沉積反應室106:基材支撐件108:容器112:容器116:容器主體120:容器主體124:容器蓋126:流體出口128:容器蓋130:流體出口132:第一容器加熱器/容器加熱器/加熱裝置136:第二容器加熱器/容器加熱器/加熱裝置140:互連管線144:管線加熱器148:氣體面板152:殼體156:殼體加熱器160:流量控制器164:容器控制器168:容器控制器連接172:反應器氣體面板200:遠端固體源反應物遞送系統202:氣相沉積反應器204a:殼體模組204b:殼體模組204c:殼體模組204d:殼體模組206a:氣相沉積反應器206b:氣相沉積反應器208:容器210:基材搬運室212:容器240:互連管線252:殼體300:方法304:方塊308:方塊312:方塊316:方塊320:方塊400:反應物遞送系統401:頂部402:第一容器403:底部404:第一容器入口405:第一容器主體406:第一容器出口407:惰性氣體入口408:反應器系統409:第一容器蓋410:固體源化學反應物412:第一殼體413:第二容器蓋414:第二容器415:第二容器主體416:第二容器出口417:第二容器入口418:固體源化學反應物420:導管421:管線加熱器422:流量控制裝置423:第一端424:壓力轉換器425:第二端426:容器冷卻裝置428:閥板430:加熱器431:加熱器432:容器加熱器433:加熱器434:閥板435:加熱器436:第二殼體438:控制器500:反應物遞送系統502:反應器系統503:第一容器蓋504:第一容器505:第一容器主體507:第一容器入口508:加熱器509:第一容器出口510:反應物511:載體氣體入口512:第二容器513:第二容器主體514:第二容器出口515:第二容器入口516:固體源反應物517:第二入口519:第一殼體520:第三容器521:出口523:第三容器蓋524:固體源反應物525:第三容器主體526:導管527:第二容器蓋530:流量控制裝置532:隔離閥534:閥536:閥538:入口540:入口542:反應器氣體面板544:管線546:冷卻裝置547:冷卻裝置548:加熱器549:加熱器護套550:加熱器551:管線加熱器552:第二殼體553:加熱器護套554:製程模組556:控制器558:壓力轉換器600:反應器系統602:製程模組604:製程模組606:製程模組608:製程模組610:反應物遞送系統611:第一容器蓋612:第一容器613:第一容器主體614:導管615:第一容器入口616:管線617:第一容器出口618:固體源反應物619:第一容器入口620:第二容器621:第二容器主體622:第二容器出口623:入口624:出口625:第二容器蓋626:出口628:出口630:反應物632:加熱器633:加熱器634:第二殼體646:反應器氣體面板647:第一外殼652:第三容器653:第三容器主體654:第三容器出口655:第三容器入口656:流量控制裝置657:第三容器蓋658:加熱器659:加熱器660:固體源反應物662:第三殼體670:冷卻裝置672:控制器RC1:反應室RC2:反應室

在所屬技術領域中具有通常知識者鑒於本文中描述、文後申請專利範圍、及圖示將輕易明白本揭露之此等及其他態樣，該等態樣係意欲闡釋而非限制本發明，且其中：圖1示意性展示根據一些組態之實例遠端固體源反應物遞送系統。圖2示意性展示根據一些組態之另一實例遠端固體源反應物遞送系統。圖3展示根據一些組態之用於將經汽化化學反應物遞送至氣相沉積反應器之實例方法。圖4示意性繪示根據本揭露之額外實例之反應物遞送系統。圖5示意性繪示根據本揭露之又額外實例的反應物遞送系統。圖6繪示根據本揭露之又額外實例之反應器系統。應瞭解，圖式中的元件是為了簡單與清楚而繪示，且不必然按比例繪製。舉例而言，圖式中之一些元件的尺寸可能相對於其他元件特別放大，以幫助改善對所繪示本發明實施例的理解。

100:遠端固體源反應物遞送系統

102:氣相沉積反應器

104:氣相沉積反應室

106:基材支撐件

108:容器

112:容器

116:容器主體

120:容器主體

124:容器蓋

126:流體出口

128:容器蓋

130:流體出口

132:第一容器加熱器/容器加熱器/加熱裝置

136:第二容器加熱器/容器加熱器/加熱裝置

140:互連管線

144:管線加熱器

148:氣體面板

152:殼體

156:殼體加熱器

160:流量控制器

164:容器控制器

168:容器控制器連接

172:反應器氣體面板

Claims (20)

1. 一種反應物遞送系統，其包含：一第一容器，其包含一第一容器入口及一第一容器出口，該第一容器形成一反應器系統之部分且經組態以保留一固體源反應物；一第一殼體，其圍封該第一容器；一第二容器，其包含一第二容器出口，該第二容器在該第一殼體外部且遠離該反應器系統，該第二容器經組態以保留該固體源反應物；一導管，其流體耦接至該第二容器出口及該第一容器入口；及一流量控制裝置，其位於該導管內以控制該固體源反應物之一蒸氣自該第二容器至該第一容器之一轉移量，其中該第一殼體內之一壓力小於該第一殼體外部之一環境壓力。
2. 如請求項1所述之反應物遞送系統，其進一步包含一閥板，該閥板位於該第一殼體內，該閥板包含流體耦接至該第一容器出口之一或多個閥。
3. 如請求項1所述之反應物遞送系統，其進一步包含用以量測該導管內之一壓力之一壓力轉換器。
4. 如請求項1所述之反應物遞送系統，其中該流量控制裝置包含一質量流量控制器及一質量流量計中之一或多者。
5. 如請求項1所述之反應物遞送系統，其中該第一殼體內之該壓力介於約1托與低於大氣壓力之間或介於約10托與約20托之間。
6. 如請求項1所述之反應物遞送系統，其包含圍封該第二容器之一第二殼體，其中該第二殼體內之一壓力大於該第一殼體內之該壓力。
7. 如請求項1所述之反應物遞送系統，其進一步包含用以控制該第一容器之一溫度及該第二容器之一溫度的一控制器。
8. 如請求項7所述之反應物遞送系統，其中該控制器經組態以將該第一容器之一底部部分的一溫度調節為低於該第一容器之一頂部部分的一溫度。
9. 如請求項7所述之反應物遞送系統，其中該控制器經組態以在該第一容器中之一反應物量低於一臨限量時自動加熱該第二容器。
10. 一種反應物遞送系統，其包含：一第一容器，其包含一第一容器入口及一第一容器出口，該第一容器形成一反應器系統之部分且經組態以保留一固體源反應物；一第二容器，其包含一第二容器出口及一第二容器入口，該第二容器經組態以保留該固體源反應物；一第三容器，其包含一第三容器出口，該第三容器遠離該反應器系統且經組態以保留該固體源反應物；一導管，其將該第三容器出口流體耦接至該第一容器入口及該第二容器入口；及一流量控制裝置，其位於該導管內以控制該固體源反應物之一蒸氣自該第三容器至該第一容器或該第二容器中之一或多者的一轉移量，其中該第一容器出口及該第二容器出口流體耦接至一反應室。
11. 如請求項10所述之反應物遞送系統，其進一步包含用以加熱該導管之一加熱器。
12. 如請求項10所述之反應物遞送系統，其中該第一容器及該第二容器包含於一第一殼體內。
13. 如請求項12所述之反應物遞送系統，其中該第三容器包含於一第二殼體內。
14. 如請求項10所述之反應物遞送系統，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以獨立地控制該第一容器之一溫度、該第二容器之一溫度及該第三容器之一溫度。
15. 如請求項14所述之反應物遞送系統，其中該控制器經組態以在該第一容器中之一反應物量低於一臨限量時自動增加該第二容器之該溫度。
16. 如請求項10所述之反應物遞送系統，其中該第一容器位於一第一殼體內，該第二容器位於一第二殼體內，且該第三容器位於一第三殼體內。
17. 如請求項16所述之反應物遞送系統，其中該第二容器遠離該反應器系統。
18. 一種反應器系統，其包含：一或多個製程模組；及一反應物遞送系統，其包含：一第一容器，其包含一第一容器入口及一第一容器出口，該第一容器形成該反應器系統之部分且經組態以保留一固體源反應物；一第二容器，其包含一第二容器出口，該第二容器經組態以保留該固體源反應物；一第三容器，其包含一第三容器出口，該第三容器遠離該反應器系統且經組態以保留該固體源反應物；一導管，其將該第三容器出口流體耦接至該第一容器入口；及一流量控制裝置，其位於該導管內以控制該固體源反應物之一蒸氣自該第三容器至該一或多個製程模組之一轉移量，其中該第二容器出口流體耦接至該一或多個製程模組中之各者。
19. 如請求項18所述之反應器系統，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以獨立地控制該第一容器之一溫度、該第二容器之一溫度及該第三容器之一溫度。
20. 如請求項19所述之反應器系統，其中該控制器經組態以在該第一容器中之一反應物量低於一臨限量時自動增加該第三容器之該溫度。