专利名称：具整合混合阀的安瓿的制作方法
具整合混合阀的安瓿交互参照的相关申请案本申请案主张美国临时申请案61/172，662的优先权，该案于2009年4月M提出申请，其全文在此并入作为参考。背景许多用于半导体工业中的化学物质藉由载气供给进入反应器腔室。在一般方法中，当载气通过含有化学物质的安瓿(ampoule)贮槽(reservoir)时，该载气搭载一种或更多化学物质。视输送方法而定，该安瓿可安装于前驱物分配系统(PDS)包壳中。为了安全使用、操作、更换安瓿，一般需要手动阀及自动阀联合运作。阀的联合运作用于各种目的，诸如隔离、导流、泵清洗及输送。传统的安瓿贮槽组件包括与进入通口 (port)及排出通口流体连通的罐。手动的闭锁(lock-out)标示(tag-out)阀以及气动阀在罐及进入通口之间串联式连接。同样，手动的闭锁标示阀以及气动阀在罐及排出通口之间串联式连接。闭锁标示阀提供安全的方式以防止流体从罐逃逸。气动阀提供对以下项的流体连通的自动化控制(1)进入进入通口的载气，以及( 离开排出通口的载气与前驱物的组合物。然而，传统贮槽组件会遭逢许多功能性的缺陷。举例而言，在半导体制造中所用的某些化学物质必须维持在明确界定的温度及压力范围内，以减少这些化学物质的凝结与/ 或分解。传统上具有手动阀及气动阀串联连接的贮槽配置造成曲折的流体通道以及异常的 (odd)实体形状，这两项问题会干扰化学物质维持于所需求的温度范围内。此外，传统的贮槽组件占有可观量的空间，且具有较不佳的操作及/或置换特性。因此，需要一种系统可将化学物质维持于明确界定的温度及压力范围内并且同时能占用较少空间。附图简单说明可参考说明书的其余部份及以下所呈现的附图而进一步了解本发明的本质及优点。这些附图并入以下的详细说明书部份。
图1是如本发明的实施例所描述的贮槽组件的透视图。图2是如本发明的实施例所描述的贮槽组件的另一透视图。图3是如本发明的实施例所描述的贮槽组件的分解透视图。图4是如本发明的实施例所描述的前驱物分配系统包壳的透视图，该透视图显示出四个所安装的贮槽组件。在附图中，类似的部件及/或特征结构可具有相同的参考符号。再者，相同类型的各部件可藉由在参考符号后接破折号及可区别这些类似部件的第二符号而区别。倘若在说明书中仅使用第一参考符号，则无论第二参考符号为何，该描述皆可应用至具有相同第一参考符号的类似部件的任一个。
发明内容所公开的实施例是关于改善的贮槽组件，该贮槽组件具有许多胜于可相比较的传统组件的优点，诸如需要较少空间、较佳的操作及/或置换特性，以及较佳的热特性。藉由提供更紧凑的贮槽组件，所公开的实施例改善了必须维持在明确界定的温度及压力范围内的化学物质的储存。根据一实施例，贮槽组件包括罐，该罐具有包围罐中的内部空间的至少一个侧壁、 顶部以及底部。该贮槽组件进一步包括与该内部空间流体连通的进入通口，以及与该内部空间流体连通的排出通口。该贮槽组件还包括进入阀，以控制进入通口及内部空间之间的流体连通。该贮槽组件还包括排出阀，以控制排出通口及内部空间之间的流体连通。该进入阀或该排出阀中的至少一个包含双功能混合阀。另一实施例中，分配系统包括贮槽组件、进入流体线路以及排出流体线路。该贮槽组件包括罐，该罐包括包围罐中空间的至少一个侧壁、顶部以及底部。该贮槽组件包括进入通口、排出通口以及注入通口，每一通口皆与该内部空间流体连通。该进入通口及排出通口经装配以分别与该进入流体线路及该排出流体线路耦接。贮槽组件包括进入阀，以控制进入通口及内部空间之间的流体连通。该贮槽组件包括排出阀，以控制排出通口及内部空间之间的流体连通。该贮槽组件包括注入阀，以控制注入通口及内部空间之间的流体连通。该进入阀、该排出阀及该注入阀以可拆卸的方式与该罐耦接，且这些阀中的每一个包括双功能混合阀。为更完整了解本发明的本质与优点，可参考随后的详细说明书内容以及附图。本发明的其他方面、宗旨及优点可由这些附图及随后的详细说明书内容而变得清楚明了。应了解到，详细的说明书内容及特定范例(在指明各实施例时)仅旨在说明，而不欲必要性地限制所公开的本发明的范畴。实施方式根据此述的实施例及各种方面，提供改善的贮槽组件。此类贮槽组件在与前驱物分配系统(PDQ及/或半导体制造程序相连使用时特别地有优势。尽管实施例是参考半导体制造程序中所用的前驱物传递系统中的应用所描述，然而，应了解到本发明的领域不必限制于这些应用上。贮槽组件可包括一个或多个手动闭锁标示阀，该手动闭锁标示阀与一个或多个气动阀串联式连接以控制贮槽罐及进入通口之间的流体连通。同样，贮槽组件可包括一个或多个手动闭锁标示阀，该手动闭锁标示阀与一个或多个气动阀串联式连接以控制罐及排出通口之间的流体连通。闭锁标示阀提供安全的方式以防止流体从罐逃逸。气动阀提供以下项的流体连通的自动化控制(1)进入进入通口的载气，以及( 离开排出通口的载气与前驱物的组合物。贮槽组件可用于储存刺激性及/或敏感性的化学物质，诸如用于半导体制造制程中的化学物质。某些用于半导体制造中的化学物质必须维持于明确界定的温度及压力范围内，以减少化学物质的凝结及/或分解。所公开的实施例提供串联式连接的手动及气动阀的替代性选择，串联式连接的手动及气动阀造成曲折的流体通道以及异常的实体形状，这两个问题会干扰化学物质维持于所需求的温度范围内。所公开的实施例提供较传统贮槽组件占有较少空间的贮槽组件。所公开的实施例还提供相较于传统贮槽组件具有较改善的操作及/或置换特性的贮槽组件。参考这些附图(特别参考图1)，根据实施例的贮槽组件大体上由参考标记10所标示。贮槽组件10包括具有圆柱状侧壁14、底部(图中未示)及顶部16的罐12。该罐经配置以容纳诸如用于半导体制造中所用的前驱物化学物质的流体或气体。贮槽组件10包括进入通口 18、排出通口 20、注入通口 22(与所安装的注入通口塞对一并显示)、液位感测器 (level sensor)组件沈以及柄组件观。介于进入通口 18以及罐12之间的流体连通是由双功能混合进入阀30控制。该双功能混合进入阀30包括气动式阀部份32以及手动闭锁标示模组34。双功能混合阀可购得，例如，购自Fujikin of America, Inc的双功能混合阀。 虽所例示的双功能混合阀使用气动式阀，也可使用其他类型的阀，例如电子式阀。介于排出通口 20以及罐之间的流体连通是由双功能混合排出阀36所控制。介于注入通口 22及罐 12之间的流体连通可由双功能混合注入阀38所控制，该双功能混合注入阀38提供使用期间自动式再注入该罐的能力。液位感测器组件沈监控罐12内流体的液位。柄(handle) 组件28包括两个握持表面40、42，这些表面环绕两个水平定向的插座(receptacle) 44、46。 这些插座44、46可用于接收举升构件(图中未示)，该举升构件可用于移动贮槽组件(例如，当将该贮槽组件安装进入前驱物分配系统(PDQ时或移出PDS时)。柄组件观可被设置成能够附接罐12或脱离罐12。柄组件也可被设置成提供贮槽组件部份(诸如易受碰撞损伤的部件)的遮罩。图2显示由不同方向所视的图1的贮槽组件10。贮槽组件10进一步包括与罐12 耦接的进入阀介面构件48。该双功能混合进入阀30与进入阀介面构件48耦接。该进入阀介面构件48包括内部流体通道，该内部流体通道用以在进入通口 18以及进入阀30之间连通流体，以及在进入阀30与罐12之间连通流体。贮槽组件10进一步包括排出阀介面构件 50以及注入阀介面构件52，该构件50和52被配置成类似于进入阀介面构件48。贮槽组件10 (如图1及图2 二者所示)具有提供许多功能性优点的配置。举例而言，罐外部的部件配置于紧邻罐顶部处(例如，离罐顶部6英寸内)。此紧凑的配置使得贮槽组件相较于上述传统贮槽组件具有减少的外部流体通道，因而减少了必须被加热(例如藉由加热毯)以维持贮槽组件的内容物在需求的温度范围内的罐外部区域。贮槽组件10 的配置亦具有在水平及平行方向上的进入通口 18及排出通口 20。如将于下参考图4更详细描述的内容，这样的进入通口及排出通口的方向使贮槽组件可以水平式安装至PDS且以水平式从PDS移出。柄插座提供在安装及移出贮槽组件期间使用举升设备的能力。图3是贮槽组件10的分解透视图。图3显示了柄组件28，该柄组件28可使用四个柄附接螺栓M与罐12耦接。两个柄附接螺栓M啮合罐顶部中的螺纹栓孔，而两个柄附接螺栓啮合位于进入阀介面构件48及排出阀介面构件50的顶部中的螺纹栓孔。柄组件包括雕刻(sculpted)区域56，以为注入通口 22提供间隙。双功能混合阀30显示为移离 (displaced from)进入阀介面构件48。进入阀30与进入阀介面构件藉由四个进入阀附接螺栓58 (在该视线上无法见到其中一个螺栓58)的方式耦接。进入阀垫片60可配置在进入阀及进入阀介面构件之间。类似的布置可用于注入阀38以及排出阀36。液位感测器组件沈显示为移离该罐。图4是PDS包壳100的透视图，显示四个所安装的贮槽组件(10_1、10_2、10_3、 10-4)、四个支撑构件(102-1、102-2、102-3、102-4)以及一组质量流量(mass flow)控制器 104。四个贮槽组件(10-1至10-4)装设进至PDS包壳100。两个贮槽组件(10_3及10_4) 装设在上排而两个贮槽组件(10-1及10- 装设在下排。上排及下排的贮槽组件(10-1至10-4)在PDS包壳100中垂直定位于彼此顶部。贮槽组件(10-1至10_4)各由两个支撑构件所支撑。下排贮槽组件(10-1及10-2)由支撑构件(102-1及102- 支撑，而上排贮槽组件(10-3及10-4)由支撑构件(102-3及102-4)支撑。贮槽组件的进入通口及排出通口分别连接至PDS包壳100的进入供给线路以及排出供给线路。进入供给线路以及排出供给线路可被配置成水平定向并且平行，以有助于方便耦接贮槽组件的进入通口及排出通口。 可通过PDS包壳前端加载或卸载贮槽组件。加载及卸载期间，可使用举升机构藉由柄组件 (28-1,28-2,28-3,28-4)举升/移动贮槽组件。可将贮槽组件加载至支撑构件上并且滑动到位，以致位于PDS包壳100上的进入供给线路与排出供给线路可连接至贮槽组件(10-1 至10-4)的进入通口与排出通口。在一实施例中，支撑构件(102-1至102-4)为可调整的， 以致在贮槽组件(10-1至10-4)放置于支撑构件(102-1至102-4)上之后，贮槽组件可经调动以将贮槽组件的进入通口及排出通口对准进入供给线路与排出供给线路。一旦贮槽组件(10-1至10-4)的进入通口及排出通口对准进入供给线路与排出供给线路，使用者可以使用气体线路配接件(诸如0环配接件、金属垫片面板等)将他们连接。由于罐外部的部件配置于紧邻罐顶部处(例如，离罐顶部6英寸内)，与无此配置的情况相比，有更多的贮槽组件可垂直加载进入PDS包壳100。此外，参考图1及图2所描述的减少的外部路径还容许在PDS包壳100内更为容易地调动贮槽组件(10-1至10-4)。 一组质量流量控制器104耦接至贮槽组件(10-1至10-4)的排出口且用于调节从贮槽组件 10至基材处理设备(图中未示)的材料流量。可藉由将贮槽组件(10-1至10-4)横跨支撑构件(102-1至102_4)地滑动而调动贮槽组件(10-1至10-4)。在另一实施例中，支撑构件(102-1至102-4)可制做成可调整的，以致在贮槽组件(10-1至10-4)加载于顶部时支撑构件可移动。可藉由推动支撑构件 (102-1至102-4)或藉由某些更精细的方式(诸如可引发支撑构件102-1至102-4运动的步进马达或手动曲拐装置)而移动支撑构件(102-1至102-4)。支撑构件的运动可在所有三个方向上(即x、y、或ζ方向)。根据一实施例，提供贮槽组件，其包括罐，该罐具有将罐中的内部空间包围的至少一个侧壁、顶部以及底部。该贮槽组件包括与该内部空间流体连通的进入通口，以及与该内部空间流体连通的排出通口。该贮槽组件包括进入阀，以控制进入通口及内部空间之间的流体连通。该贮槽组件亦包括排出阀，以控制排出通口及内部空间之间的流体连通。该进入阀或该排出阀中的至少一个包含双功能混合阀。贮槽组件可含有许多选择。举例而言，罐可经配置以含有前驱物气体。进入阀及排出阀可包括双功能混合阀。贮槽组件可进一步包括进入耦接件(inlet coupling)以使进入通口耦接实质上水平的进入供给线路，而且所述贮槽组件包括一排出耦接件以使排出通口耦接实质上水平的排出供给线路，其中该进入供给线路及排出供给线路实质上平行。进入通口及排出通口通过该罐顶部与内部空间流体连通，且进入阀及排出阀的每一个可配置于偏离顶部上方6英寸处的水平面下方。贮槽组件可包括一柄组件，该柄组件以可拆卸方式耦接该罐。柄组件可包括第一握持表面以及第二握持表面。柄组件可包括至少一个实质上水平的插座以接收举升构件。该第一及/或第二握持表面可环绕实质上水平的，用以接收举升构件的插座。贮槽组件可包括与罐耦接的进入阀介面构件，且进入阀可以可拆卸方式与进入阀介面构件耦接。贮槽组件可包括与罐耦接的排出阀介面构件，且排出阀可以可拆卸方式与排出阀介面构件耦接。进入阀介面构件可包括第一进入通道以使内部空间及进入阀之间流体连通，并且所述进入阀介面构件可包括第二进入通道以使进入阀及进入通口之间流体连通。排出阀介面构件可包括第一排出通道以使内部空间及排出阀之间流体连通， 并且所述排出阀介面构件可包括第二排出通道以使排出阀及排出通口之间流体连通。进入阀及/或排出阀可包括气动式致动阀以及闭锁标示模组。贮槽组件可包括与内部空间流体连通的注入通口，并且可包括用于控制注入通口与内部空间流体连通的注入阀。注入阀可包括双功能混合阀。贮槽组件可包括与罐耦接的注入阀介面构件，且注入阀可以可拆卸方式与注入阀介面构件耦接。注入阀介面构件可包括第一注入通道以使内部空间及注入阀之间流体连通，并且所述注入阀介面构件可包括第二注入通道以使注入阀及注入通口之间流体连通。根据另一实施例，提供一种分配系统，其中该分配系统包括进入流体线路、排出流体线路以及贮槽组件。该进入流体线路提供材料(例如载气)至贮槽组件。该排出流体线路从该贮槽组件移除材料(例如载气及化学物质)。该贮槽组件包括罐，该罐具有包围罐中的空间的至少一个侧壁、顶部以及底部。该贮槽组件包括进入通口、排出通口以及注入通口，每一者皆与该内部空间流体连通。该进入通口及排出通口经装配以分别与该进入流体线路及该排出流体线路耦接。贮槽组件包括进入阀，以控制进入通口及内部空间之间的流体连通。该贮槽组件包括排出阀，以控制排出通口及内部空间之间的流体连通。该贮槽组件包括注入阀，以控制注入通口及内部空间之间的流体连通。该进入阀、该排出阀及该注入阀以可拆卸的方式与该罐耦接，且这些阀的每一者包括双功能混合阀。分配系统可含有许多选择。举例而言，贮槽组件可包括柄组件，该柄组件包括第一握持表面以及第二握持表面。该第一及第二握持表面每一者可环绕实质上水平的，用于接收举升构件的插座。柄组件可以可拆卸方式附接至该罐。进入阀、排出阀及/或注入阀可包括气动式致动阀且可包括闭锁标示模组。贮槽组件可包括进入耦接件以将进入通口耦接进入流体线路，且所述贮槽组件可包括排出耦接件以将排出通口耦接排出流体线路。进入耦接件及排出耦接件经配置以致在贮槽组件耦接至分配系统期间不需要贮槽组件实质垂直移动。该罐可经配置以含有前驱物气体。应了解到此述的范例及实施例为阐明的目的，而本发明不限于这些范例及实施例。可向本领域技术人员建议各种按照所公开的范例及实施例的修改或改变，并且这些修改或改变被包含于本申请的精神与范围中、以及附加的权利要求的范畴内。许多不同的组合是可能的，而此类组合应视为本发明的一部分。
权利要求
1.一种贮槽组件，包含罐，所述罐包含包围罐中的内部空间的至少一个侧壁、顶部以及底部； 进入通口，所述进入通口与所述内部空间流体连通； 进入阀，所述进入阀控制所述进入通口和所述内部空间之间的流体流量； 排出通口，所述排出通口与所述内部空间流体连通；以及排出阀，所述排出阀控制所述排出通口和所述内部空间之间的流体流量，其中所述进入阀或所述排出阀中的至少一个包含双功能混合阀。
2.如权利要求1所述的贮槽组件，其中所述罐含有前驱物气体。
3.如权利要求1所述的贮槽组件，其中所述进入阀及所述排出阀中的每一个包含双功能混合阀。
4.如权利要求3所述的贮槽组件，进一步包含进入耦接件，所述进入耦接件使所述进入通口耦接至实质上水平的进入供给线路；以及排出耦接件，所述排出耦接件使所述排出通口耦接至实质上水平的排出供给线路。
5.如权利要求4所述的贮槽组件，其中所述进入供给线路及所述排出供给线路实质上平行。
6.如权利要求3所述的贮槽组件，其中所述进入通口及所述排出通口中的每一个通过所述罐的所述顶部与所述内部空间流体连通，且其中所述进入阀及所述排出阀中的每一个被配置于偏离所述顶部上方6英寸处的水平面下方。
7.如权利要求3所述的贮槽组件，进一步包含柄组件，所述柄组件以可拆卸方式耦接所述罐，所述柄组件包括第一握持表面以及第二握持表面。
8.如权利要求7所述的贮槽组件，其中所述柄组件包括至少一个实质上水平的，用于接收举升构件的插座。
9.如权利要求8所述的贮槽组件，其中所述第一及所述第二握持表面的每一个环绕实质上水平的，用于接收举升构件的插座。
10.如权利要求3所述的贮槽组件，进一步包含进入阀介面构件，所述进入阀介面构件与所述罐耦接，所述进入阀以可拆卸方式与所述进入阀介面构件耦接；以及排出阀介面构件，所述排出阀介面构件与所述罐耦接，所述排出阀以可拆卸方式与所述排出阀介面构件耦接。
11.如权利要求10所述的贮槽组件，其中所述进入阀介面构件包括在所述内部空间及所述进入阀之间的第一进入通道以及在所述进入阀及所述进入通口之间的第二进入通道； 且其中所述排出阀介面构件包括在所述内部空间及所述排出阀之间的第一排出通道以及在所述排出阀及所述排出通口之间的第二排出通道。
12.如权利要求3所述的贮槽组件，其中所述进入阀及所述排出阀中的每一个包含气动式致动阀以及闭锁标示模组。
13.如权利要求3所述的贮槽组件，进一步包含注入通口，所述注入通口与所述内部空间流体连通；以及注入阀，所述注入阀控制介于所述注入通口与所述内部空间之间的流体流量，其中所述注入阀包含双功能混合阀。
14.如权利要求13所述的贮槽组件，进一步包含注入阀介面构件，所述注入阀介面构件与所述罐耦接，所述注入阀以可拆卸方式与所述注入阀介面构件耦接。
15.如权利要求14所述的贮槽组件，其中所述注入阀介面构件包括在所述内部空间及所述注入阀之间的第一注入通道以及在所述注入阀及所述注入通口之间的第二注入通道。
16.一种分配系统，包含进入流体线路，所述进入流体线路提供材料至贮槽组件； 排出流体线路，所述排出流体线路从所述贮槽组件移除材料； 其中所述贮槽组件进一步包含罐，所述罐包含包围罐中的内部空间的至少一个侧壁、顶部以及底部； 进入通口、排出通口以及注入通口，这些通口皆与所述内部空间流体连通，所述进入通口及所述排出通口各自与所述进入流体线路及所述排出流体线路耦接；进入阀，所述进入阀控制所述进入通口及所述内部空间之间的流体流量； 排出阀，所述排出阀控制所述排出通口及所述内部空间之间的流体流量；以及注入阀，所述注入阀控制所述注入通口及所述内部空间之间的流体流量， 其中所述进入阀、所述排出阀及所述注入阀中的每一个以可拆卸方式耦接所述罐并且包含双功能混合阀。
17.如权利要求16所述的分配系统，其中所述贮槽组件进一步包含柄组件，所述柄组件包括第一握持表面以及第二握持表面，其中所述第一及第二握持表面中的每一个环绕实质上水平的，用以接收举升构件的插座。
18.如权利要求17所述的分配系统，其中所述柄组件以可拆卸方式耦接所述罐。
19.如权利要求16所述的分配系统，其中所述进入阀、所述排出阀及所述注入阀中的每一个包含气动式致动阀及闭锁标示模组。
20.如权利要求16所述的分配系统，其中所述贮槽组件进一步包含 进入耦接件，所述进入耦接件将所述进入通口耦接所述进入流体线路；以及排出耦接件，所述排出耦接件将所述排出通口耦接所述排出流体线路，其中所述进入耦接件及所述排出耦接件经装配以在所述贮槽组件耦接至所述分配系统期间不需要所述贮槽组件的实质垂直移动。
21.如权利要求16所述的分配系统，其中所述罐含有前驱物气体。
全文摘要
具有化学输送系统(诸如前驱物分配系统)的半导体制造工具使用贮槽组件作为分配系统的部件。一种贮槽组件包括罐，其包含包围罐中内部空间的至少一个侧壁、顶部以及底部；进入通口及排出通口，该进入通口和排除通口与该内部空间流体连通；进入阀，其用于控制该进入通口及该内部空间之间的流体连通；以及排出阀，其用于控制该排出通口及该内部空间之间的流体连通，其中该进入阀或该排出阀中的至少一个包含双功能混合阀。
文档编号H01L21/02GK102414783SQ201080018345
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年4月24日
发明者K·S·格里芬 申请人:应用材料公司