特表 2022-553087 レベルセンサ付き昇華アンプル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-21

(54)【発明の名称】レベルセンサ付き昇華アンプル

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/448 20060101AFI20221214BHJP

【ＦＩ】

C23C16/448

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022523929

(86)(22)【出願日】2020-10-08

(85)【翻訳文提出日】2022-05-30

(86)【国際出願番号】 US2020054826

(87)【国際公開番号】W WO2021080783

(87)【国際公開日】2021-04-29

(31)【優先権主張番号】62/925,313

(32)【優先日】2019-10-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/682,658

(32)【優先日】2019-11-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】505307471

【氏名又は名称】インテグリス・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】グレッグ、ジョン エヌ．

(72)【発明者】

【氏名】ナイトー、ドン ケイ．

(72)【発明者】

【氏名】バトル、スコット エル．

【テーマコード（参考）】

4K030

【Ｆターム（参考）】

4K030AA03

4K030AA16

4K030BA02

4K030BA10

4K030BA12

4K030BA20

4K030BA22

4K030EA01

(57)【要約】

固体送達アンプルは、内部空間を画定するアンプル本体を含む。内部空間は１以上の固体支持体を収容し、各固体支持体はある量の昇華固体を支持するように構成される。固体送達アンプルは、蒸気出口と、１以上のレベルセンサポートと、１以上のレベルセンサも含む。１以上のレベルセンサの各々は１以上のレベルセンサポートを通じて内部空間内に延びている。１以上のレベルセンサの各々は、各固体支持体中の昇華固体の量を測定する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を画定するアンプル本体及び蓋であって、前記内部空間は１以上の固体支持体を収容し、各前記固体支持体はある量の昇華固体を支持するように構成される、アンプル本体及び蓋と、
蒸気出口と、
１以上のレベルセンサポートと、
１以上のレベルセンサであって、当該１以上のレベルセンサの各々が、１以上の前記レベルセンサポートを通じて前記内部空間内に延びている、レベルセンサと、
を備え、
１以上の前記レベルセンサの各々は、各固体支持体中の前記昇華固体の量を測定する、
固体送達アンプル。

【請求項2】

１以上の前記レベルセンサが、リードスイッチセンサ、光学センサ、超音波センサ、静電容量センサ、赤外線センサ、又はレーダセンサから選択される、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項3】

１以上の前記レベルセンサの各々は、磁気ディスクとロッドとを含むリードスイッチセンサであり、
前記ロッドは１以上のリードスイッチを含み、
前記磁気ディスクは、前記レベルセンサによって測定される、前記ある量の昇華固体の表面上に載っている、請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項4】

１以上の前記固体支持体がトレイである、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項5】

１以上の前記固体支持体は、１以上の仕切りによって画定されるトレイ内の１以上のスペースである、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項6】

１以上の前記固体支持体の少なくとも１つから上方に蒸気を運ぶように構成された１以上の通気管をさらに備える、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項7】

１以上の前記固体支持体が１以上のトレイである、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項8】

キャリヤガス入口をさらに含む、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項9】

前記レベルセンサポートを複数含み、複数の前記レベルセンサポートの全てが１つの直線に沿って分布している、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項10】

前記レベルセンサポートを複数含み、複数の前記レベルセンサポートの全てが１つの直線を形成しないように分布している、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項11】

コントローラをさらに含み、前記コントローラが、
１以上の前記レベルセンサの各々からレベル信号を受信するように構成されるとともに、
１以上の前記レベルセンサの各々から受信した前記レベル信号に基づいて、前記固体送達アンプルを交換すべきか否かを決定するように構成される、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項12】

固体送達アンプルを提供することであって、前記固体送達アンプルが、
１以上の固体支持体を収容する内部空間を画定するアンプル本体と、
蒸気出口と、
１以上のレベルセンサポートと、を有する、ことと、
１以上の前記固体支持体の各々に１以上の昇華固体を加えることと、
１以上の前記レベルセンサポートの各々を通じてレベルセンサを提供することと、
を含む、固体送達アンプルの準備方法。

【請求項13】

前記レベルセンサは、ロッドと磁気ディスクとを含むリードスイッチセンサであり、
前記レベルセンサを提供することは、１以上の前記昇華固体のうちの１つの表面上に前記磁気ディスクを置くことを含む、
請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記１以上の前記レベルセンサポートの各々を通じて前記レベルセンサを提供することは、正圧の下で行われる、
請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記固体送達アンプルをシールすることをさらに含む、
請求項１２に記載の方法。

【請求項16】

固体送達アンプルを加熱することと、
前記固体送達アンプル内に配置されたレベルセンサを介して固体支持体中の昇華固体のレベルを測定することと、
前記昇華固体のレベルに基づいてメッセージを提供することと、
を含む、蒸気送達方法。

【請求項17】

前記固体送達アンプル内にキャリヤガスの流れを提供することをさらに含む、
請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記レベルセンサが、磁気ディスクと、ロッド上に配置された１以上のリードスイッチとを含むリードスイッチセンサである、
請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記固体送達アンプル内に配置された第２レベルセンサを介して、第２固体支持体中の前記昇華固体の第２レベルを測定することをさらに含み、
前記警告が前記第２昇華固体の前記第２レベルにさらに基づく、
請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記固体送達アンプルが複数の固体支持体を含み、
前記昇華固体のレベルが測定される１以上の固体支持体が、１以上の前記昇華固体の各々の予測消費量に基づいて選択される、
請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蒸着のための昇華固体を提供するアンプル、特に昇華固体のためのレベルセンサを含むアンプルに関する。

【背景技術】

【0002】

昇華固体を含むアンプルは、いくつかの蒸着ツールにおいて蒸気を供給するために使用される。蒸着ツールは、例えば、半導体ウエハの製造中に材料を蒸着させるために、供給された蒸気を使用する。蒸着ツールは、例えば、原子層蒸着（ＡＬＤ）、プラズマ増強化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）、又は蒸着方法の任意の組み合わせなどの蒸着技術を使用してもよい。現在のアンプルは、アンプルが加熱されると蒸気に昇華する昇華固体の粉末、多結晶、又は圧縮形態を支持するために、１以上の面、トレイ、又は区画を含む。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

蒸着ツールに蒸気が供給されると、昇華固体が消費される。典型的には、アンプルは、その中に含まれる固体の消費量の予測又はモデルに基づく時間量のために使用される。昇華固体がウエハ処理中になくなると、そのウエハは廃棄されることになってしまう。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示は、蒸着のための昇華固体を提供するアンプル、特に、昇華固体のためのレベルセンサを含むアンプルに関する。
少なくとも臨界レベル又はアンプル内の区画のためのセンサを提供することによって、製造中に昇華固体を浪費したり、消耗したり、昇華固体を半導体ウエハ上に適切に堆積させ損なったりすることを回避するために、アンプルの交換をより正確なタイミングで行うことができる。さらに、アンプル内の昇華固体のレベルを実際に感知することによって、交換時間をより正確に測定することができ、又は、アンプルの材料が少ないときに警告を発することができる。警告レベルは、例えば、材料残量の５０％、２０％、及び／又は、１０％で提供することができる。

【0005】

一実施形態では、固体送達アンプルは、内部空間を画定するアンプル本体及び蓋を含む。内部空間は１以上の固体支持体を収容し、各固体支持体はある量の昇華固体を支持するように構成される。固体送達アンプルは、また、蒸気出口と、１以上のレベルセンサポートと、１以上のレベルセンサと、を含む。１以上のレベルセンサの各々は、１以上のレベルセンサポートを通じて内部空間に延びている。１以上のレベルセンサの各々は、各固体支持体中の昇華固体の量を測定する。

【0006】

一実施形態では、１以上のレベルセンサは、リードスイッチセンサ、光学センサ、超音波センサ、静電容量センサ、赤外線センサ、又はレーダセンサから選択される。
一実施形態では、１以上のレベルセンサの各々は、磁気ディスクとロッドとを含むリードスイッチセンサであり、ロッドは１以上のリードスイッチを含み、磁気ディスクは、レベルセンサによって測定される昇華固体の表面上に載っている。一実施形態において、リードスイッチセンサの各々のロッドは、少なくとも２つのリードスイッチを含む。

【0007】

一実施形態では、１以上の固体支持体がトレイである。
一実施形態では、１以上の固体支持体は、１以上の仕切りによって画定されるトレイ内の１以上のスペースである。

【0008】

一実施形態では、固体送達アンプルは、１以上の固体支持体の少なくとも１つから上方に蒸気を運ぶように構成された１以上の通気管をさらに含む。
一実施形態では、１以上の固体支持体は１以上のトレイである。一実施形態では、１以上のレベルセンサは、１以上のトレイから選択された１以上のトレイ中の昇華固体の量を測定し、１以上のトレイは、１以上のトレイの各々における昇華固体の消費率に基づいて選択される。一実施形態では、昇華固体の消費率は、昇華固体及び昇華固体の蒸気を提供する際に固体送達アンプルに適用される温度に基づいて判断される。一実施形態では、固体送達アンプルは、トレイの数よりも少ないレベルセンサを含む。

【0009】

一実施形態において、固体送達アンプルは、キャリヤガス入口をさらに含む。
一実施形態では、レベルセンサポートを複数含み、当該複数のレベルセンサポートの全てが１つの直線に沿って分布している。

【0010】

一実施形態では、レベルセンサポートを複数含み、当該複数のレベルセンサポートの全てが１つの直線を形成しないように分布している。
一実施形態では、固体送達アンプルは、コントローラをさらに備える。コントローラは、１以上のレベルセンサの各々からレベル信号を受信するように構成されるとともに、１以上のレベルセンサの各々から受信したレベル信号に基づいて、固体送達アンプルを交換すべきか否かを決定するように構成される。一実施形態では、コントローラは、さらに、固体送達アンプルが交換されるべき時にメッセージの提示を指示するように構成される。一実施形態において、コントローラは、さらに、別のアンプルを予熱するようにヒーターに指示するように構成される。一実施形態では、コントローラは、さらに、固体送達アンプルから別のアンプルへの自動切り替えを指示するように構成される。一実施形態では、コントローラは、さらに、固体送達アンプルに対して実行されるべきパージシーケンス又は冷却シーケンスを指示するように構成される。

【0011】

一実施形態では、固体送達アンプルの準備方法は、固体送達アンプルを提供することであって、固体送達アンプルが、１以上の固体支持体を収容する内部空間を画定するアンプル本体及び蓋と、蒸気出口と、１以上のレベルセンサポートと、を有する、ことと、１以上の固体支持体の各々に１以上の昇華固体を加えることと、１以上のレベルセンサポートの各々を通じてレベルセンサを提供することと、を含む。

【0012】

一実施形態では、レベルセンサは、ロッド及び磁気ディスクを含むリードスイッチセンサであり、レベルセンサを提供することは、１以上の昇華固体のうちの１つの表面上に磁気ディスクを置くことを含む。

【0013】

一実施形態では、１以上のレベルセンサポートの各々を介してレベルセンサを提供することは、正圧下で行われる。
一実施形態において、本方法は、固体送達アンプルをシールすることをさらに含む。

【0014】

一実施形態では、固体支持体よりも少ないレベルセンサポートがある。一実施形態では、レベルセンサは１以上の固体支持体に提供され、各固体支持体に対する昇華固体の消費率に基づいて１以上の固体支持体が選択される。

【0015】

一実施形態では、蒸気送達方法は、固体送達アンプルを加熱することと、固体送達アンプル内に配置されたレベルセンサを介して固体支持体中の昇華固体のレベルを測定することと、昇華固体のレベルに基づいてメッセージを提供することと、を含む。

【0016】

一実施形態において、本方法は、固体送達アンプル内にキャリヤガスの流れを提供することをさらに含む。
一実施形態では、レベルセンサは、磁気ディスクと、ロッド上に配置された１以上のリードスイッチとを含むリードスイッチセンサである。

【0017】

一実施形態において、本方法は、固体送達アンプル内に配置された第２レベルセンサを介して、第２固体支持体中の昇華固体の第２レベルを測定することをさらに含み、警告が第２昇華固体の第２レベルにさらに基づく。

【0018】

一実施形態では、メッセージがユーザに提供される警告を含む。
一実施形態では、メッセージは、別のアンプルを予熱するようにヒーターに指示するコマンドを含む。

【0019】

一実施形態では、メッセージは、固体送達アンプルから別のアンプルへの自動切り替えを指示するコマンドを含む。
一実施形態では、メッセージは、固体送達アンプルに対して実行されるべきパージシーケンス又は冷却シーケンスを指示するコマンドを含む。

【0020】

一実施形態では、固体送達アンプルは複数の固体支持体を備え、昇華固体のレベルが測定される１以上の固体支持体は、１以上の昇華固体の各々の予測消費量に基づいて選択される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態に係る固体送達アンプルの断面図を示す。

【図2】一実施形態に係る固体送達アンプルの断面図を示す。

【図3】一実施形態に係る固体送達アンプルの上面図を示す。

【図4】一実施形態に係る固体送達アンプルの上面図を示す。

【図5】一実施形態に係る固体送達アンプルの準備方法のフローチャートを示す。

【図6】一実施形態に係る蒸気送達方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本開示は、蒸着のための昇華固体を提供するアンプル、特に、昇華固体のためのレベルセンサを含むアンプルに関する。
図１は、一実施形態に係る、固体送達アンプルの断面図を示す。アンプル１００は蓋１０２を含み、蓋１０２は蒸気出口１０４及び１以上のセンサ開口１０６を含む。アンプル蓋１０２はアンプル本体１０８に接合されている。アンプル本体１０８は、１以上の固体支持体１１０を含む。センサ開口１０６の各々は、センサ１１２が１以上の固体支持体１１０のうちの１つに提供されることを可能にする。センサ１１２の各々は、リードスイッチセンサであってもよく、リードスイッチセンサは、シャフト１１４と、シャフトに沿って配置された１以上のリードスイッチ１１６と、磁気ディスク１１８とを含む。アンプル本体は、さらに、蒸気がアンプル１００を通じて蒸気出口１０４に向かって循環することを可能とするように構成された１以上の蒸気通気導管１２０を含んでもよい。

【0023】

アンプル１００は、固体材料から誘導される蒸気を提供するために蒸着システムと共に使用されるアンプルである。アンプル１００は、１以上の固体支持体１１０の中に１以上の昇華固体を含む。アンプル１００は、アンプル１００内の条件が１以上の昇華固体の昇華を可能とするように、蒸着ツールに接続されると加熱されるように構成される。

【0024】

蓋１０２はアンプル本体１０８の端部を覆う。蓋１０２及びアンプル本体１０８は、内部空間を画定する。蓋１０２は、内部空間に出入りする全ての流れが蒸気出口１０４を通じて生じるようにアンプル本体１０８にシールされていてもよい。蓋１０２は、蒸気出口１０４と、１以上のセンサ開口１０６とを含む。

【0025】

蒸気出口１０４は、蒸気がアンプル１００から出ることを可能とするように構成された蓋１０２に設けられた出口である。蒸気出口１０４は、蒸着ツールとの接続、例えば蒸着ツールの蒸気ラインへの接続を確立するための構成要素を含んでもよい。蒸気出口１０４は、蒸気出口１０４を通る流れを調整するように構成された弁を含んでもよい。一実施形態では、蒸気出口１０４に含まれる弁は、アンプル１００に含まれるコントローラによって制御されてもよい。一実施形態では、蒸気出口１０４に含まれる弁は、アンプル１００と共に使用される蒸着ツールによって制御されてもよい。蒸気出口１０４は、アンプル１００の使用時に、昇華された昇華固体を含む蒸気が蒸着ツール内に通過することを可能にする。

【0026】

また、蓋１０２は、１以上のセンサ開口１０６を含む。センサ開口１０６は、例えば、溶接又は他の適切な漏れ止め可能な接合部によって蓋１０２に接合されてもよい。センサ開口１０６の各々は、センサ１１２が、蓋１０２とアンプル本体１０８とによって画定される内部空間内にあるように挿入されることを可能にする。センサ開口は、センサ１１２がセンサ開口１０６に固定されることを可能にする構成要素、例えば、ねじ部を含んでもよい。センサ開口は、センサがセンサ開口１０６に固定されるときに、例えば、Ｏリング、金属又はエラストマーガスケット、又は任意の他の適切な漏れ止めシールなど、シールを可能にする構成要素をさらに含んでもよい。一実施形態では、センサ１１２がセンサ開口１０６に固定されるねじ部にシールを形成してもよい。センサ開口１０６にあるシール、及び、蓋１０２とアンプル本体１０８との間のシールを含め、アンプル１００に使用されるシールは、半導体加工に適していなければならない。このようなアンプルの適切な漏出率は、４．０×１０^－９ｓｃｃｓヘリウム未満であってもよい。リーク率は、質量分析計を用いたヘリウムリーク検出器によって測定してもよい。

【0027】

アンプル本体１０８は、蓋１０２に接合されたときに内部空間を画定する。アンプル本体１０８は、例えば、円筒形状であってもよい。アンプル本体１０８は、ヒーター、例えば専用オーブン、加熱ジャケット、又は他の適切なヒーターによって加熱されてもよい。ヒーターは、蒸着ツールに含まれてもよいし、別のシステムの一部に含まれてもよい。ヒーターからの熱は、放射、伝導、対流、又はそれらの組み合わせによって伝導されてもよい。ヒーターは、アンプル１００の１以上の区域に１以上の温度を提供してもよい。アンプル本体１０８は、アンプル本体１０８の加熱が、アンプル本体１０８によって画定される内部空間内の温度を上昇させ、内部空間内の昇華固体が加熱されるように、熱伝導性材料から形成されてもよい。アンプル本体１０８は、蓋１０２がアンプル本体１０８に接合されるように、１以上のフランジ、リップ、ねじ等の構成要素を含んでもよい。これらの構成要素は、アンプル本体１０８の開放端部に設けられてもよい。蓋１０２がアンプル本体１０８に接合される箇所にシールを設けてもよい。シールは、別個の構成要素であってもよいし、蓋１０２及びアンプル本体１０８のうち一方又は両方に一体化されていてもよい。シールは、非限定的な例として、Ｏリングか、金属又はエラストマーフラットガスケットのような、任意の適切なシールとしてもよい。

【0028】

アンプル本体１０８及び蓋１０２によって画定される内部空間は、１以上の固体支持体１１０を収容している。一実施形態において、アンプル１００は、１以上の固体支持体１１０を含む。固体支持体１１０の各々は、プラットフォーム、トレイ、分割トレイの一部、又は昇華固体のための他の任意の適切な支持体であってもよい。昇華固体は、昇華されて、アンプル１００が接続される蒸着によっても実施される蒸着プロセスのための蒸気を提供する固体であってもよい。蒸着ツールは、蒸気出口１０４を通じて蒸気を受容してもよい。昇華固体は、非限定的な例として、ＡｌＣｌ_３、ハロゲン化・オキシハロゲン化タングステン（ＷＣｌ_５、ＷＣｌ_６及びＷＯＣｌ_４を含むがこれらに限定されない）、ハロゲン化・オキシハロゲン化モリブデン（ＭｏＣｌ_５、ＭｏＯＣｌ_４及びＭｏＯ_２Ｃｌ_２を含むがこれらに限定されない）、ＺｒＣｌ_４を含む塩化・オキシハロゲン化ジルコニウム、及び、ＨｆＣｌ_４を含む塩化・オキシハロゲン化ハフニウムを含む。一実施形態では、昇華固体は、粉末、結晶、ペレット、又はパックの形態であってもよい。複数の固体支持体１１０が互いに積み重ねられている実施形態では、固体支持体１１０のうち少なくともいくつかは、センサ１１２の１つが固体支持体１１０を通じて延び、別の固体支持体１１０の昇華固体のレベルを測定することを可能にする１以上の開口部をそれぞれ含んでもよい。固体支持体１１０に形成された開口は、蒸気が内部空間を通じて、例えば蒸気出口１０４に向かって移動することも可能にする。センサ開口１０６は、センサ１１２がセンサ開口１０６を通じて同センサ開口から延びるように、固体支持体１１０内のこれらの開口と位置合わせされていてもよい。

【0029】

蓋１０２及びアンプル本体１０８によって画定される内部空間内には、１以上のセンサ１１２が設けられる。１以上のセンサ１１２の各々は、１以上の固体支持体１１０のうちの１つにおける昇華固体のレベルを測定する。センサ１１２は、各センサ開口１０６を貫通して設けられている。センサ１１２の各々は、センサ開口１０６において蓋１０２に固定されていてもよい。センサ１１２がセンサ開口１０６に固定されているところには、シール、例えばＯリング、フラットガスケット、又は他の任意の適切なシールが含まれてもよい。シールは、センサ１１２とセンサ開口１０６との接合部に取り付けられた別個の構成要素であってもよいし、センサ１１２に一体化された構成要素であってもよいし、センサ開口１０６に一体化された構成要素であってもよいし、そのような構造の組み合わせを含んでもよい。

【0030】

１以上のセンサ１１２のそれぞれは、蓋１０２に含まれる１以上のセンサ開口１０６の１つから延びているか、あるいは、センサ開口１０６を通じて延びている。各センサ１１２が固体支持体１１０に設けられた１以上の開口を通って延在することにより、センサ１１２は、そのセンサ１１２が昇華固体のレベルを測定することを可能にするのに適した固体支持体にアクセスするようになっている。固体支持体１１０へアクセスすることは、センサ１１２と測定される昇華固体との間に物理的障害物がないことを意味してもよい。固体支持体１１０へアクセスは、センサが昇華固体に到達してセンサ１１２に戻るための排出経路を含んでもよい。

【0031】

１以上のセンサ１１２は、例えば、光学センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサ１１２は超音波センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサは、静電容量センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサは、赤外線センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサはレーダセンサを含んでもよい。

【0032】

一実施形態では、センサ１１２の各々はリードスイッチセンサである。センサ１１２がリードスイッチセンサである場合、各センサは、シャフト１１４と、シャフトに沿って配置された１以上のリードスイッチ１１６と、磁気ディスク１１８とを含む。

【0033】

シャフト１１４は、センサ１１２の端部からセンサ開口１０６又はその付近で固体支持体に向かって延びており、そこでセンサ１１２は昇華固体のレベルを測定する。シャフト１１４は、センサ１１２が昇華固体のレベルを測定する固体支持体１１０に向かって延びるように、固体支持体１１０に形成された１以上の開口を通って延びていてもよい。シャフト１１４は端部又はその近くにリテーナを含んでもよく、これにより、シャフト１１４の端部を磁気ディスク１１８が通過することを防止するか、あるいは、その端部に近くにあるリードスイッチ１１６を磁気ディスク１１８が通過することを防止するように構成される。一実施形態では、シャフト１１４は、磁気ディスク１１８を移動させるように構成された電磁石を含んでもよく、これにより、センサ１１２が昇華固体のレベルを測定していないときに、センサ開口１０６の位置又はその近傍で、磁気ディスク１１８を（例えばセンサ１１２の端部に向かって）移動させる。

【0034】

リードスイッチ１１６は、磁石がシャフト１１４に沿ったその位置にあるかその近くにあるときに信号を提供するように操作されるように構成されたスイッチである。リードスイッチ１１６は、磁気ディスク１１８の磁界が作用すると電気的接続を形成する。特定のリードスイッチ１１６からの電気信号は、磁気ディスク１１８が近くにあることを示す。磁気ディスクがリードスイッチ１１６の各々を通過すると、磁気ディスク１１８はリードスイッチ１１６を閉じ、回路を完成する。リードスイッチ１１６は、シャフト１１４上に位置決めされている。一実施形態において、シャフト１１４は、その長手方向に沿って配置された１以上のリードスイッチを有する。一実施形態では、１以上のリードスイッチは、センサ開口１０６の反対側となるセンサ１１２の端部にある、シャフト１１４の端部近傍に配置される。リードスイッチは、例えば、蒸着システムにおけるアンプル１００を交換又は使用を終了すべき差し迫った必要性を示す、重要な固体支持体１１０内の昇華固体の特定のレベルに対応するシャフト１１４に沿う位置に配置してもよい。これらの位置は、固体支持体１１０及びセンサ１１２がそれぞれの動作位置にあるときに固体支持体１１０から所定距離をとるように、アンプル１００の組み立て時に設定されてもよい。所定距離は、固体支持体１１０内の特定の残り動作期間又は特定のセンサ１１２によって測定される昇華固体の量に対応するレベルに基づいて計算してもよい。一実施形態では、センサ１１２は、１つのリードスイッチを含む。一実施形態において、センサ１１２は、複数のリードスイッチを含む。一実施形態では、センサ１１２は、３つのリードスイッチ１１６を含む。一実施形態では、複数のリードスイッチ１１６の各々は、昇華固体の異なるレベルに対応してもよい。一実施形態では、各リードスイッチ１１６は、蒸着システムのユーザに提供される異なるステータス、メッセージ、又は警告に関連付けられてもよい。

【0035】

磁気ディスク１１８は、シャフト１１４を取り囲んでシャフトの長手方向に対してスライドできるように、シャフト１１４を収容する大きさの開口部を含む。磁気ディスク１１８は、センサ１１２がレベルを測定する固体支持体１１０内の昇華固体の表面上に配置してもよい。昇華固体が蒸着プロセス中に消費され、昇華固体の上面が下降すると、磁気ディスクはシャフト１１４に沿って移動し、１以上のリードスイッチ１１６に対するその位置が変化する。磁気ディスク１１８の移動は、磁気ディスク１１８の位置又は移動に基づいて、昇華固体のレベルを提供する１以上のリードスイッチ１１６によって検出される。磁気ディスク１１８は、例えばスナップリング又は螺旋ばね形状を有することによって、センサ開口１０６を通過すると拡大するように構成されてもよい。

【0036】

一実施形態では、スクリーン又は金属オープンメッシュなどのオープンメッシュ１２２を固体材料上に配置してもよく、磁気ディスク１１８をメッシュ１２２上に置いてもよい。メッシュ１２２は昇華固体上に置いてもよく、昇華固体が消費されるにつれて低くなる。メッシュ１２２は、部分的に又は全体的に昇華固体の上面を覆ってもよい。メッシュ１２２は、磁気ディスク１１８の昇華固体中への埋没を防止することができる。メッシュ１２２のレベルは、磁気ディスク１１８の面積よりも大きい昇華固体の面積の関数としてもよい。磁気ディスク１１８と比較してメッシュ１２２で覆われる領域が大きいほど、より安定したレベルの測定が可能になる。

【0037】

１以上のセンサ１１２の各々は、コントローラへの有線接続又は無線接続を含んでもよい。コントローラは、例えば、昇華固体レベルを閾値と比較し、その比較に基づいて警告を発してもよく、こうした警告の非限定的な例は、表示、音声メッセージの再生、別の装置への通信、又はそれらの組み合わせである。一実施形態において、コントローラは、アンプル１００と共に使用される蒸着ツールのコントローラである。一実施形態において、コントローラはアンプル１００に含まれる。有線接続又は無線接続は、１以上のセンサが、そのセンサ１１２によって測定された昇華固体のレベルを通信することを可能にする。コントローラは、さらに、蒸気出口１０４における弁を通る流れを制御するなど、アンプル１００の追加の態様の制御を提供してもよい。一実施形態では、コントローラは、１以上のセンサ１１２の各々からレベル信号を受信し、１以上のレベルセンサの各々から受信したレベル信号に基づいて、固体送達アンプルを交換すべきか否かを決定するように構成される。一実施形態では、コントローラは、固体送達アンプル１００が交換されるべきときにメッセージの提示を指示してもよい。一実施形態では、コントローラは、交換アンプルの加熱を指示してもよい。一実施形態では、コントローラは、交換アンプルへの自動切り替えを指示してもよい。一実施形態では、コントローラは、固体送達アンプル１００が消尽された後に、そのパージ及び／又は冷却処理を指示してもよい。

【0038】

蒸気通気導管１２０を内部空間内に設けてもよい。蒸気通気導管は、蒸気がアンプル１００を通って蒸気出口１０４に向かって循環することを可能とするように構成される。一実施形態では、蒸気通気導管は、固体支持体１１０の１以上に含まれる。一実施形態では、蒸気通気導管１２０は、固体支持体１１０の各々に含まれる。一実施形態では、蒸気通気導管１２０は、開放端部を有する中空管であり、蒸気は、第１端部から入り、第２端部から蒸気通気導管１２０を出ることができる。蒸気通気導管１２０は、アンプル本体１０８によって画定される内部空間内の蒸気の流れをさらに促進するための追加の開口部を含んでもよい。一実施形態では、蒸気通気導管１２０は多孔質金属で形成されてもよい。一実施形態では、蒸気通気導管１２０は、各蒸気通気導管１２０を通る流れを可能にするためにドリル加工された穴を備えて、一端又は両端が閉じられていてもよい。一実施形態では、蒸気通気導管は、開口部を提供するために３Ｄ印刷されてもよい。

【0039】

図２は、一実施形態による固体送達アンプルの断面図を示す。アンプル２００は、蒸気出口２０４及び１以上のセンサ開口２０６を含む蓋２０２を含む。図２に示す実施形態では、アンプル２００は、キャリヤガス入口２０８をさらに含む。アンプル蓋２０２はアンプル本体２１０に接合される。アンプル本体は、１以上の固体支持体２１２を含む。センサ開口２０６の各々は、センサ２１２が１以上の固体支持体２１２の１つに提供されることを可能にする。センサ２１４の各々は、リードスイッチセンサであってもよく、リードスイッチセンサは、シャフト２１６と、シャフトに沿って配置された１以上のリードスイッチ２１８と、磁気ディスク２２０とを含む。アンプル本体は、蒸気及びキャリヤガスがアンプル２００を通って蒸気出口２０４に向かって循環することを可能とするように構成された１以上の蒸気通気導管２２２をさらに含んでもよい。

【0040】

アンプル２００は、固体材料から誘導される蒸気を提供するために蒸着システムと共に使用されるアンプルである。アンプル２００は、１以上の固体支持体２１２中に１以上の昇華固体を含む。アンプル２００は、アンプル２００内の条件が１以上の昇華固体の昇華を可能とするように、蒸着ツールに接続されると加熱されるように構成される。

【0041】

蓋２０２はアンプル本体２１０の端部を覆う。蓋２０２及びアンプル本体２１０は、内部空間を画定する。蓋２０２は、内部空間に出入りする全ての流れが蒸気出口２０４又はキャリヤガス入口２０８を通じて生じるように、アンプル本体２１０にシールされてもよい。蓋２０２は、蒸気出口２０４と、キャリヤガス入口２０８と、１以上のセンサ開口２０６とを含む。

【0042】

蒸気出口２０４は、蒸気及びキャリヤガスがアンプル２００から出ることを可能とするように構成された蓋２０２に設けられた出口である。蒸気出口２０４は、蒸着ツールとの接続、例えば蒸着ツールの蒸気ラインへの接続を確立するための構成要素を含んでもよい。蒸気出口２０４は、蒸気出口２０４を通る流れを調整するように構成された弁を含んでもよい。一実施形態では、蒸気出口２０４に含まれる弁は、アンプル２００に含まれるコントローラによって制御されてもよい。一実施形態では、蒸気出口２０４に含まれる弁は、アンプル２００と共に使用される蒸着ツールによって制御されてもよい。蒸気出口２０４は、アンプル２００が使用されているときに、昇華固体を含む蒸気が蒸着ツール内に通過することを可能にする。

【0043】

また、蓋２０２は１以上のセンサ開口２０６を含む。センサ開口２０６の各々は、センサ２１４が、蓋２０２とアンプル本体２１０とによって画定される内部空間内にあるように挿入されることを可能にする。センサ開口は、センサがセンサ開口２０６に固定されることを可能にする構成要素、例えば、ねじ部を含んでもよい。センサ開口は、センサがセンサ開口２０６内に固定されるときに、例えば、Ｏリング、ガスケット、又は他の任意の適切なシールなど、シールを可能にする構成要素をさらに含んでもよい。センサ開口２０６にあるシール、及び、蓋２０２とアンプル本体２１０との間のシールを含め、アンプル２００に使用されるシールは、半導体加工に適していなければならない。このようなアンプルの適切な漏出率は、４．０×１０^－９ｓｃｃｓヘリウム未満であってもよい。リーク率は、質量分析計を用いたヘリウムリーク検出器によって測定してもよい。アンプル２００では、センサ開口２０６は、センサ２１４が内部空間内に配置されてキャリヤガスの流れが妨げられないように分布されてもよい。

【0044】

キャリヤガス入口２０８は、蓋２０２に設けられた入口である。キャリヤガス入口２０８は、蒸着ツール又はキャリヤガスタンクからのガスラインなどのキャリヤガス源、又は任意の他の適切なキャリヤガス源に接続してもよい。キャリヤガスは、例えば不活性ガスであってもよい。一実施形態では、キャリヤガスは反応性ガスであってもよい。キャリヤガス入口２０８は、アンプル２００へのキャリヤガスの流れを調節するように構成された弁を含んでもよい。キャリヤガス入口２０８は、蓋２０２及びアンプル本体２１０によって画定される内部空間内でキャリヤガスを運ぶように構成されたキャリヤガス管に接続されてもよい。一実施形態において、キャリヤガス管は、アンプル本体２１０内の蓋２０２と反対側の内部空間の端部にキャリヤガスを運ぶように構成される。

【0045】

図２に示す実施形態では、キャリヤガスは、アンプル２００の底部からアンプル２００の頂部に向かって流れる。図２に示すキャリヤガス入口２０８は、キャリヤガスをアンプル２００の底部に運ぶディップチューブを含み、蒸気出口２０４は、蓋２０２の下方にあるアンプル２００の内部空間の上部と連通している。この実施形態では、キャリヤガスは、アンプルの内部空間の底部に供給され、アンプル２００を通って上方に移動し、昇華固体の蒸気とともに蒸気出口２０４を出る。これに代わる実施形態では、キャリヤガス入口として２０４を、蒸気出口として２０８を使用してもよく、この実施形態では、キャリヤガスはアンプル２００を通って下方に流れ、蒸気及びキャリヤガスはディップチューブによって２０８に向かって取り込まれ、そこでアンプル２００を出る。

【0046】

アンプル本体２１０は、蓋２０２に接合されたときに内部空間を画定する。アンプル本体２１０は、例えば、円筒形状であってもよい。アンプル本体２１０は、ヒーター、例えば専用オーブン、加熱ジャケット、又は他の適切なヒーターによって加熱されてもよい。ヒーターは、蒸着ツールに含まれてもよいし、別のシステムの一部に含まれてもよい。ヒーターからの熱は、放射、伝導、対流、又はそれらの組み合わせによって伝導されてもよい。ヒーターは、アンプル２００の１以上の区域に１以上の温度を提供してもよい。アンプル本体２１０は、アンプル本体２１０の加熱が、アンプル本体２１０によって画定される内部空間内の温度を上昇させ、内部空間内の昇華固体が加熱されるように、熱伝導性材料から形成されてもよい。アンプル本体２１０は、蓋２０２がアンプル本体２１０に接合されるように、１以上のフランジ、リップ、ねじ部等の構成要素を含んでもよい。これらの構成要素は、アンプル本体２１０の開放端部に設けられてもよい。蓋２０２がアンプル本体２１０に接合される場所にシールを設けてもよい。シールは、別個の構成要素であってもよいし、蓋２０２及びアンプル本体２１０のうち一方又は両方に一体化されていてもよい。シールは、非限定的な例として、Ｏリングか、金属又はエラストマーフラットガスケットのような、任意の適切なシールであってもよい。

【0047】

アンプル本体２１０及び蓋１０２によって画定される内部空間は、１以上の固体支持体２１２を収容している。一実施形態において、アンプル２００は、１以上の固体支持体２１２を含む。固体支持体２１２の各々は、プラットフォーム、トレイ、分割トレイの一部、又は昇華固体のための任意の他の適切な支持体であってもよい。昇華固体は、昇華されて、アンプル２００が接続される蒸着によっても実施される蒸着プロセスのための蒸気を提供する固体であってもよい。蒸着ツールは、蒸気出口２０４を通じて蒸気を受容してもよい。昇華固体は、非限定的な例として、ＡｌＣｌ_３、ハロゲン化・オキシハロゲン化タングステン（ＷＣｌ_５、ＷＣｌ_６及びＷＯＣｌ_４を含むがこれらに限定されない）、ハロゲン化・オキシハロゲン化モリブデン（ＭｏＣｌ_５、ＭｏＯＣｌ_４及びＭｏＯ_２Ｃｌ_２を含むがこれらに限定されない）、ＺｒＣｌ_４を含む塩化・オキシハロゲン化ジルコニウム、及び、ＨｆＣｌ_４を含む塩化・オキシハロゲン化ハフニウムを含む。一実施形態では、昇華固体は、粉末、結晶、ペレット、又はパックの形態であってもよい。複数の固体支持体２１２が互いに積み重ねられている実施形態では、固体支持体２１２の少なくともいくつかは、センサ２１４の１つが固体支持体２１２を通じて延び、別の固体支持体２１２の昇華固体のレベルを測定することを可能にする１以上の開口部をそれぞれ含んでもよい。センサ開口２０６は、センサ２１４がセンサ開口２０６を通じて同センサ開口から延びるように、固体支持体２１２内のこれらの開口と位置合わせされていてもよい。

【0048】

蓋２０２及びアンプル本体２１０によって画定される内部空間内には、１以上のセンサ２１４が設けられる。１以上のセンサ２１４の各々は、１以上の固体支持体２１２のうちの１つにおける昇華固体のレベルを測定する。センサ２１４は、各センサ開口２０６を貫通して設けられている。センサ２１４の各々は、センサ開口２０６において蓋２０２に固定されていてもよい。センサ２１４がセンサ開口２０６に固定されているところには、シール、例えばＯリング、フラットガスケット、又は他の任意の適切なシールが含まれてもよい。シールは、センサ２１４とセンサ開口２０６との接合部に取り付けられた別個の構成要素であってもよいし、センサ２１４に一体化された構成要素であってもよいし、センサ開口２０６に一体化された構成要素であってもよいし、そのような構造の組み合わせを含んでもよい。センサ２１４又はセンサ２１４を囲むチューブは、キャリヤガスがアンプル２００の内部空間を通る代替経路を有することを防止するために、固体支持体２１２の各々を通過するところでシールされてもよい。

【0049】

１以上のセンサ２１４のそれぞれは、蓋２０２に含まれる１以上のセンサ開口２０６の１つから延びているか、あるいは、センサ開口２０６を通じて延びている。各センサ２１４が固体支持体２１２に設けられた１以上の開口を通って延在することにより、センサ２１４は、そのセンサ２１４が昇華固体のレベルを測定することを可能にするのに適した固体支持体にアクセスするようになっている。固体支持体２１２へアクセスすることは、センサ２１４と測定される昇華固体との間に物理的障害物がないことを意味してもよい。固体支持体２１２へのアクセスは、センサが昇華固体に到達してセンサ２１４に戻るための排出経路を含んでもよい。

【0050】

１以上のセンサ２１４は、例えば、光学センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサ２１４は超音波センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサは、静電容量センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサは、赤外線センサを含んでもよい。一実施形態では、１以上のセンサはレーダセンサを含んでもよい。

【0051】

一実施形態では、センサ２１４の各々はリードスイッチセンサである。センサ２１４がリードスイッチセンサである場合、各センサは、シャフト２１６と、シャフトに沿って配置された１以上のリードスイッチ２１８と、磁気ディスク２２０とを含む。

【0052】

シャフト２１６は、センサ２１４の端部からセンサ開口２０６又はその付近で固体支持体に向かって延びており、そこでセンサ２１４は昇華固体のレベルを測定する。シャフト２１６は、センサ２１４が昇華固体のレベルを測定する固体支持体２１２に向かって延びるように、固体支持体２１２に形成された１以上の開口を通って延びることができる。一実施形態では、シャフト２１６は、磁気ディスク２２０を移動させるように構成された電磁石を含んでもよく、これにより、センサ２１４が昇華固体のレベルを測定していないときに、センサ開口２０６の位置又はその近傍で、磁気ディスク２２０を（例えばセンサ２１４の端部に向かって）移動させる。

【0053】

リードスイッチ２１８は、磁石がシャフト２１６に沿ったその位置にあるかその近くにあるときに信号を提供するように操作されるように構成されたスイッチである。リードスイッチ２１８は、磁気ディスク２２０の磁界が作用すると電気的接続を形成する。特定のリードスイッチ２１８からの電気信号は、磁気ディスク２２０が近くにあることを示す。リードスイッチ２１８は、シャフト２１６上に位置決めされている。一実施形態において、シャフト２１６は、その長手方向に沿って配置された１以上のリードスイッチを有する。一実施形態では、１以上のリードスイッチは、センサ開口２０６の反対側となるセンサ２１４の端部にある、シャフト２１６の端部近傍に配置される。リードスイッチは、例えば、蒸着システムにおけるアンプル２００を交換又は使用を終了すべき差し迫った必要性を示す、重要な固体支持体２１２内の昇華固体の特定のレベルに対応するシャフト２１６に沿う位置に配置してもよい。これらの位置は、固体支持体２１２及びセンサ２１４がそれぞれの動作位置にあるときに固体支持体２１２から所定距離を取るように、アンプル１００の組み立て時に設定されてもよい。所定距離は、固体支持体２１２内の特定の残り動作期間又は特定のセンサ２１４によって測定される昇華固体の量に対応するレベルに基づいて計算してもよい。一実施形態では、センサ２１４は、１つのリードスイッチを含む。一実施形態において、センサ２１４は、複数のリードスイッチを含む。一実施形態では、センサ２１４は、３つのリードスイッチ２１８を含む。一実施形態では、複数のリードスイッチ２１８の各々は、昇華固体の異なるレベルに対応してもよい。一実施形態では、各リードスイッチ２１８は、蒸着システムのユーザに提供される異なるステータス、メッセージ、又は警告に関連付けられてもよい。

【0054】

磁気ディスク２２０は、シャフトを取り囲んでシャフト２１６の長手方向に対してスライドできるように、シャフト２１６を収容する大きさの開口部を含む。磁気ディスク２２０は、センサ２１４がレベルを測定する固体支持体２１２内の昇華固体の表面上に配置してもよい。昇華固体が蒸着プロセス中に消費され、昇華固体の上面が下降すると、磁気ディスクはシャフト２１６に沿って移動し、１以上のリードスイッチ２１８に対するその位置が変化する。磁気ディスク２２０の移動は、磁気ディスク２２０の位置又は移動に基づいて、昇華固体のレベルを提供する１以上のリードスイッチ２１８によって検出される。磁気ディスク２２０は、例えばスナップリング又は螺旋ばね形状を有することによって、センサ開口２０６を通過すると拡大するように構成してもよい。

【0055】

１以上のセンサ２１４の各々は、コントローラへの有線接続又は無線接続を含んでもよい。コントローラは、例えば、昇華固体レベルを閾値と比較し、その比較に基づいて警告を発してもよく、こうした警告の非限定的な例は、表示、音声メッセージの再生、別の装置への通信、又はそれらの組み合わせである。一実施形態において、コントローラは、アンプル２００と共に使用される蒸着ツールのコントローラである。一実施形態において、コントローラはアンプル２００上に含まれる。有線接続又は無線接続は、１以上のセンサが、そのセンサ２１４によって測定された昇華固体のレベルを通信することを可能にする。コントローラは、さらに、蒸気出口２０４での弁を通る流れを制御すること、キャリヤガス入口２０８を通る流れを制御すること、又はこれらの組合せなど、アンプル２００の追加の態様の制御を提供してもよい。一実施形態では、コントローラは、１以上のセンサ２１４の各々からレベル信号を受信し、１以上のレベルセンサの各々から受信したレベル信号に基づいて、固体送達アンプルを交換すべきか否かを決定するように構成される。一実施形態では、コントローラは、固体送達アンプル２００が交換されるべきときにメッセージの提示を指示してもよい。一実施形態では、コントローラは、交換アンプルの加熱を指示してもよい。一実施形態では、コントローラは、交換アンプルへの自動切り替えを指示してもよい。一実施形態では、コントローラは、固体送達アンプル２００が消尽された後に、そのパージ及び／又は冷却処理を指示してもよい。

【0056】

蒸気通気導管２２２を内部空間内に設けてもよい。蒸気通気導管は、蒸気がアンプル２００を通って蒸気出口２０４に向かって循環することを可能とするように構成される。一実施形態では、蒸気通気導管は、固体支持体２１２に含まれる。一実施形態では、蒸気通気導管２２２は、アンプル２００内に含まれる最も底部の固体支持体を除いて、各固体支持体２１２内に含まれる。蒸気通気導管２２２は、蒸気が第１端部から入り、第２端部から蒸気通気導管２２２を出るように、開放端部を有する中空管であってもよい。蒸気通気導管２２２は、アンプル本体２１０によって画定される内部空間を通る蒸気及びキャリヤガスの流れをさらに促進するための追加の開口部を含んでもよい。一実施形態では、固体支持体２１２の各々は、固体支持体２１２の表面積にわたって均一な密度で分布された複数の蒸気通気導管を含む。

【0057】

図３は、一実施形態に係る、固体送達アンプルの上面図を示す。図３の上面図では、アンプル蓋３００が見える。アンプル蓋３００は、固体送達アンプルを閉じるためにアンプル本体上に置かれるカバーである。アンプル蓋３００は、例えば、上述の蓋１０２又は蓋２０２であってもよい。アンプル蓋３００は、蒸気出口４０２と、１以上のセンサ開口３０４と、キャリヤガス入口３０６とを含む。

【0058】

蒸気出口３０２は、上述の蒸気出口１０４又は蒸気出口２０４のような、蒸気がアンプル蓋３００を通過する出口である。蒸気出口３０２は、蒸着ツールの蒸気ラインに接続されていてもよい。蒸気出口３０２は、蒸気出口３０２を通る流れを調節する制御可能な弁を含んでもよい。一実施形態において、蒸気出口３０２は、蒸着ツール又は別個の固体送達システムの何れかにおいて、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）又は質量流量計（ＭＦＭ）に接続される。

【0059】

センサ開口３０４は、アンプル蓋３００内の開口部であり、この開口部を通してセンサは、アンプル蓋３００を含むアンプルの内部空間内に延びている。センサ開口３０４は、上述した１以上のセンサ開口１０６又は１以上のセンサ開口２０６であってもよい。センサ開口３０４は、センサ開口３０４の外側又は内側表面におけるねじ部など、センサ開口内にセンサを固定するための構成要素を含んでもよい。一実施形態では、センサは溶接接合部に取り付けられ、センサ開口３０４とセンサは、金属ガスケットを圧縮して漏れ止めシールを形成する嵌合回転可能なねじを有する。

【0060】

キャリヤガス入口３０６は、上述のキャリヤガス入口２０８のようなキャリヤガスの入口である。一実施形態では、キャリヤガス入口３０６は存在していなくてもよいし、別のセンサ開口３０４に置き換えてもよい。

【0061】

図３に示す実施形態では、蒸気出口３０２、センサ開口３０４、及びキャリヤガス入口３０６は、単一の直線上に配置される。図３に示される実施形態は、例えば、蒸着ツールの構成並びに蒸着ツールによって提供されるキャリヤガス入口３０６及び蒸気出口３０２のための接続点に応じて、特定の蒸着ツール内に、アンプル蓋３００を含むアンプルを適合させるために使用されてもよい。図３に示す実施形態の直線的な配置は、アンプル蓋３００を囲む加熱ジャケット及びそれが取り付けられるアンプル本体のようなツーピース型ヒーターの使用を容易にすることができる。

【0062】

図４は、一実施形態による、固体送達アンプルの上面図を示す。図４の上面図では、アンプル蓋４００が見える。アンプル蓋４００は、固体送達アンプルを閉じるためにアンプル本体上に置かれるカバーである。アンプル蓋４００は、例えば、上述の蓋１０２又は蓋２０２であってもよい。アンプル蓋４００は、蒸気出口４０２と、１以上のセンサ開口４０４と、キャリヤガス入口４０６とを含む。

【0063】

蒸気出口４０２は、上述の蒸気出口１０４又は蒸気出口２０４のような、蒸気がアンプル蓋４００を通過する出口である。蒸気出口４０２は、蒸着ツールの蒸気ラインに接続してもよい。蒸気出口４０２は、蒸気出口４０２を通る流れを調節する制御可能な弁を含んでもよい。

【0064】

センサ開口４０４は、アンプル蓋４００内の開口部であり、この開口部を通してセンサは、アンプル蓋４００を含むアンプルの内部空間内に延びている。センサ開口４０４は、上述した１以上のセンサ開口１０６又は１以上のセンサ開口２０６であってもよい。センサ開口４０４は、センサ開口４０４の外側又は内側表面におけるねじ部など、センサ開口内にセンサを固定するための構成要素を含んでもよい。一実施形態では、センサは、溶接接合部に取り付けられ、この接合部において、センサ開口４０４とセンサとは、金属ガスケットを圧縮して漏れ止めシールを形成する回転可能なねじを有して噛み合う。

【0065】

キャリヤガス入口４０６は、上述のキャリヤガス入口２０８のようなキャリヤガスの入口である。一実施形態では、キャリヤガス入口４０６は存在していなくてもよいし、別のセンサ開口４０４に置き換えてもよい。

【0066】

図４に示す蒸気出口４０２、１以上のセンサ開口４０４、及びキャリヤガス入口４０６の配置は、蒸気出口４０２、１以上のセンサ開口４０４、及びキャリヤガス入口４０６の何れかにおいて構成要素を操作するための空間が存在するようになっていてもよい。例えば、センサがねじ付き接続部によってセンサ開口４０４内に固定されている場合、蒸気出口４０２、１以上のセンサ開口４０４、及びキャリヤガス入口４０６は、少なくとも２．５４センチ（１インチ）離れて配置され、手又はレンチなどの工具がセンサ開口４０４で接続部にアクセスして操作することを可能にする。図４に示される実施形態の千鳥状（スタッガード）配置は、センサ開口４０４の配置に適合するように特注される加熱ジャケットを必要としてもよい。

【0067】

図５は、一実施形態に係る、固体送達アンプルの準備方法のフローチャートを示す。方法５００は、固体送達アンプルを取得すること（ステップ５０２）と、１以上の昇華固体を加えること（ステップ５０４）と、各レベルセンサポートを通じてレベルセンサを提供すること（ステップ５０６）とを含む。

【0068】

ステップ５０２において、固体送達アンプルを取得する。固体送達アンプルは、例えば、上述のアンプル１００又はアンプル２００であってもよい。ステップ５０２で得られる固体送達アンプルは、上述のセンサ開口１０４又はセンサ開口２０４のような１以上のセンサポートを含む。アンプルは、上述の蓋１０２又は蓋２０２と、上述のアンプル本体１０８又はアンプル本体２１０などのアンプル本体とを含んでもよい。ステップ５０２で得られるアンプルは、必要に応じて、上述のキャリヤガス入口２０８のようなキャリヤガス入口を含んでもよい。

【0069】

ステップ５０４において、１以上の昇華固体をアンプルに加える。昇華固体は、非限定的な例として、ＡｌＣｌ_３、ハロゲン化・オキシハロゲン化タングステン（ＷＣｌ_５、ＷＣｌ_６及びＷＯＣｌ_４を含むがこれらに限定されない）、ハロゲン化・オキシハロゲン化モリブデン（ＭｏＣｌ_５、ＭｏＯＣｌ_４及びＭｏＯ_２Ｃｌ_２を含むがこれらに限定されない）、ＺｒＣｌ_４を含む塩化・オキシハロゲン化ジルコニウム、及びＨｆＣｌ_４を含む塩化・オキシハロゲン化ハフニウム、のうちの１以上を含んでもよい。一実施形態では、昇華固体は、粉末、結晶、ペレット、又はパックの形態であってもよい。昇華固体は、トレイ、プレート、区画、分割支持体のセグメント、又は任意の他の適切な支持体のような、１以上の固体支持体中に配置されてもよい。固体支持体は、例えば、各固体支持体内が昇華固体で満たされるように、トレイ又は区画の層のように組み立てられてもよい。ステップ５０４での昇華固体の充填は、既定レベルを達成するように昇華固体を加えること、既定質量の昇華固体を加えること、又は、所望の量の昇華固体をアンプル内の固体支持体に提供する任意の他の適切な方法を含んでもよい。

【0070】

ステップ５０６において、各レベルセンサポートを通じてレベルセンサが提供される。レベルセンサは、アンプル本体への蓋の取り付けの前又は後に設けるようにしてもよい。ステップ５０６で提供される各レベルセンサは、アンプル内の昇華固体のレベルを判断することができる位置に提供される。ステップ５０６で提供される各レベルセンサは、アンプル内の異なる固体支持体におけるレベルを測定してもよい。一実施形態では、複数のレベルセンサは、１つの固体支持体の異なる点で昇華固体のレベルを測定してもよい。レベルセンサは、非限定的な例として、リードスイッチセンサ、光学センサ、超音波センサ、静電容量センサ、赤外線センサ、レーダセンサ、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。一実施形態では、ステップ５０６で提供されるレベルセンサは、シャフトと、シャフトに沿って配置された１以上のリードスイッチと、磁気ディスクとを含むリードスイッチセンサである。この実施形態では、レベルセンサを提供することは、ステップ５０４で加えられた昇華固体の表面上に各リードスイッチセンサの磁気ディスクを配置することを含む。ステップ５０６においてセンサが提供される場合、アンプルの内部をシールするためにシールを提供してもよく、このシールは、例えばＯリング、フラットガスケット、又はレベルセンサとレベルセンサポートとの間の接続部に配置された他の適切なシールであってもよい。ステップ５０６でレベルセンサが提供され、蓋がアンプル本体に取り付けられると、アンプルは密閉され、輸送及び使用に適した態様となり、例えば昇華固体の蒸気を蒸着ツールに提供する。使用中、ステップ５０６で提供されるセンサは、方法５００に従って準備されたアンプル内の昇華固体のレベルの測定を提供してもよい。

【0071】

図６は、一実施形態に係る蒸気送達方法のフローチャートを示す。方法６００は、固体送達アンプルを加熱すること（ステップ６０２）と、固体送達アンプル内のレベルセンサを用いて固体送達アンプル内の昇華固体のレベルを測定すること（ステップ６０４）と、昇華固体のレベルに基づいて警告を発すること（ステップ６０６）とを含む。

【0072】

固体送達アンプルの加熱は、ステップ６０２で行われる。上記のアンプル１００又はアンプル２００のような固体送達アンプルは、例えばヒーター（例えば専用オーブン、加熱ジャケット、又は他の適切なヒーター）によって加熱される。ヒーターは、蒸着ツールに含まれてもよいし、別のシステムの一部に含まれてもよい。ヒーターからの熱は、放射、伝導、対流、又はそれらの組み合わせによって伝導されてもよい。ヒーターは、アンプルの１以上の区域に１以上の温度を提供してもよい。加熱は、固体送達アンプル内の昇華固体の昇華を可能にするのに十分な固体送達アンプル内の温度を生じさせる。一実施形態において、キャリヤガスは、固体送達アンプルがステップ６０２で加熱されている間にアンプルに供給されてもよい。昇華固体は、アンプルがステップ６０２で加熱されている間に、時間とともに蒸気に昇華する。昇華固体の昇華からの蒸気は、例えば、上述した蒸気出口１０４又は蒸気出口２０４のような蒸気出口によって、蒸着ツールに供給してもよい。いくつかの実施形態において、蒸気は、アンプルに供給されるキャリヤガスを伴ってもよい。

【0073】

固体送達アンプル中の昇華固体のレベルは、ステップ６０４において、固体送達アンプル内のレベルセンサを用いて測定される。レベルセンサは、固体送達アンプル内に、アンプルの蓋に設けられた開口を通じて設けられるようにしてもよい。レベルセンサは、固体支持体１１０又は固体支持体２１２のような固体支持体中の１つの昇華固体のレベルを測定してもよい。複数の固体支持体が存在し、センサの数が固体支持体の数より少ない場合、レベルセンサによる測定のために選択される固体支持体は、例えば、固体支持体に保持される昇華固体の量及び／又はタイプ、固体支持体に含まれる昇華固体の消費量の予測、又はそのような要因の組み合わせに基づいて選択されてもよい。レベルセンサは、光学センサ、超音波センサ、静電容量センサ、赤外線センサ、又はレーダセンサであってもよい。一実施形態では、レベルセンサは、シャフトと、シャフト上に配置された１以上のリードスイッチと、シャフトを取り囲む磁気ディスクとを含むリードスイッチセンサである。磁気ディスクは、固体支持体中の昇華固体上に置かれてもよい。リードスイッチに対する磁気ディスクの位置は、ステップ６０４で測定された昇華固体のレベルを提供するものであってもよい。

【0074】

昇華固体のレベルに基づいて、メッセージがステップ６０６で提供される。一実施形態では、ステップ６０４で測定された昇華固体のレベルが警告閾値を下回る場合にメッセージが提供されてもよい。一実施形態では、複数の昇華固体のレベルを測定してもよく、何れかの昇華固体が警告閾値を下回る場合には、ステップ６０６で警告が提供される。一実施形態では、複数の昇華固体の各々は、それ自身の異なる警告閾値を有する。一実施形態では、複数の昇華固体の各々は、同じ警告閾値を有する。一実施形態では、そのレベルが警告閾値と比較される昇華固体は、例えば、固体支持体に保持される昇華固体の量及び／又はタイプ、固体支持体に含まれる昇華固体の消費量の予測、又はそのような要因の組み合わせに基づいて選択される。一実施形態では、警告閾値は、固体送達アンプルを交換する必要性、又は蒸着プロセスを終了する必要性を示す。メッセージを提供することは、アンプルから出る蒸気の流量（たとえば、質量又は体積）、アンプルに提供される温度、アンプルへのキャリヤガスの流量（たとえば、質量又は体積）などの、適用条件及び送達条件に基づいてもよい。一実施形態では、メッセージは、メッセージの表示、音声アラートの再生、及び／又は、タブレット、携帯電話、又は他の携帯型装置のような装置への通知の送信、のうちの１つ又は複数を介してユーザに提供される警告である。複数の固体送達アンプルが蒸着ツールに接続されている実施形態では、警告の発動が設定された場所に接続されたアンプルが、その警告により識別されるようにしてもよい。一実施形態では、メッセージは、例えばその装置で活動を指示する別の装置へのコマンドに対するものであってもよい。非限定的な例として、他の装置へのメッセージは、パージ及び／又は冷却処理を開始するようにアンプルに指示してもよいし、蒸着ツール又は他のシステムに自動アンプル切り替え処理を開始するように指示してもよいし、例えば、警告が発せられたアンプルから切り替えるなどの使用のためにこの他のアンプルを準備するために、別のアンプルを加熱するためにヒーターを作動させるように蒸着ツール又は他のシステムに指示してもよい。

【0075】

態様
任意の態様１～１９は、任意の態様２０～２５又は２６～３３と組み合わせることができることが理解される。任意の態様２０～２５は、任意の態様２６～３３と組み合わせることができることが理解される。

【0076】

態様１：内部空間を画定するアンプル本体及び蓋であって、内部空間は１以上の固体支持体を収容し、各固体支持体はある量の昇華固体を支持するように構成される、アンプル本体及び蓋と、
蒸気出口と、
１以上のレベルセンサポートと、
１以上のレベルセンサであって、当該１以上のレベルセンサの各々が、１以上のレベルセンサポートを通じて内部空間内に延びている、レベルセンサと、
１以上のレベルセンサの各々は、各固体支持体中の昇華固体の量を測定する、
固定送達アンプル。

【0077】

態様２：１以上のレベルセンサが、リードスイッチセンサ、光学センサ、超音波センサ、静電容量センサ、赤外線センサ、又はレーダセンサから選択される、態様１に記載の固体送達アンプル。

【0078】

態様３：１以上のレベルセンサの各々は、磁気ディスクとロッドとを含むリードスイッチセンサであり、ロッドは１以上のリードスイッチを含み、磁気ディスクは、レベルセンサによって測定される、ある量の昇華固体の表面上に載っている、態様１～２の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0079】

態様４：リードスイッチセンサの各々のロッドは、少なくとも２つのリードスイッチを含む、態様３に記載の固体送達アンプル。
態様５：１以上の固体支持体がトレイである、態様１～４の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0080】

態様６：１以上の固体支持体は、１以上の仕切りによって画定されるトレイ内の１以上のスペースである、態様１～５の何れかに記載の固体送達アンプル。
態様７：１以上の固体支持体の少なくとも１つから上方に蒸気を運ぶように構成された１以上の通気管をさらに備える、態様１～６の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0081】

態様８：１以上の固体支持体が１以上のトレイである、態様１～２の何れかに記載の固体送達アンプル。
態様９：１以上のレベルセンサが、１以上のトレイから選択された１以上のトレイ中の昇華固体の量を測定し、１以上のトレイの各々における昇華固体の消費率に基づいて１以上のトレイが選択される、態様８に記載の固体送達アンプル。

【0082】

態様１０：昇華固体の消費率は、昇華固体及び昇華固体の蒸気を提供する際に固体送達アンプルに適用される温度に基づいて判断される、態様９に記載の固体送達アンプル。
態様１１：固体送達アンプルはトレイの数よりも少ないレベルセンサを含む、態様８～１０の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0083】

態様１２：キャリヤガス入口をさらに含む、態様１～１１の何れかに記載の固体送達アンプル。
態様１３：レベルセンサポートを複数含み、当該複数のレベルセンサポートの全てが１つの直線に沿って分布している、態様１～１２の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0084】

態様１４：レベルセンサポートを複数含み、当該複数のレベルセンサポートの全てが１つの直線を形成しないように分布している、態様１～１３の何れかに記載の固体送達アンプル
態様１５：コントローラをさらに備え、当該コントローラは、１以上のレベルセンサの各々からレベル信号を受信するように構成されるとともに、１以上のレベルセンサの各々から受信したレベル信号に基づいて、固体送達アンプルを交換すべきか否かを決定するように構成される、態様１～１４の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0085】

態様１６：コントローラが、さらに、固体送達アンプルが交換されるべき時にメッセージの提示を指示するように構成される、態様１５に記載の固体送達アンプル。
態様１７：コントローラが、さらに、別のアンプルを予熱するようにヒーターに指示するように構成される、態様１５～１６の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0086】

態様１８：コントローラが、さらに、固体送達アンプルから別のアンプルへの自動切り替えを指示するように構成される、態様１５～１７の何れかに記載の固体送達アンプル。
態様１９：コントローラが、さらに、固体送達アンプルに対して実行されるべきパージシーケンス又は冷却シーケンスを指示するように構成される、態様１５～１８の何れかに記載の固体送達アンプル。

【0087】

態様２０：固体送達アンプルの準備方法は、
固体送達アンプルを提供することであって、固体送達アンプルが、
１以上の固体支持体を収容する内部空間を画定するアンプル本体と、
蒸気出口と、
１以上のレベルセンサポートと、を有する、ことと、
１以上の固体支持体の各々に１以上の昇華固体を加えることと、
１以上のレベルセンサポートの各々を通じてレベルセンサを提供することと、を含む。

【0088】

態様２１：前レベルセンサは、ロッドと磁気ディスクとを含むリードスイッチセンサであり、レベルセンサを提供することは、１以上の昇華固体のうちの１つの表面上に磁気ディスクを置くことを含む、態様２０に記載の方法。

【0089】

態様２２：１以上のレベルセンサポートの各々を通じてレベルセンサを提供することは、正圧の下で行われる、態様２０～２１の何れかに記載の方法。
態様２３：固体送達アンプルをシールすることをさらに含む、態様２０～２２の何れかに記載の方法。

【0090】

態様２４：固体支持体よりも少ないレベルセンサポートがある、態様２０～２３の何れかに記載の方法。
態様２５：レベルセンサが１以上の固体支持体に提供され、各固体支持体に対する昇華固体の消費率に基づいて１以上の固体支持体が選択される、態様２４に記載の方法。

【0091】

態様２６：蒸気送達方法は、
固体送達アンプルを加熱することと、
固体送達アンプル内に配置されたレベルセンサを介して固体支持体中の昇華固体のレベルを測定することと、
昇華固体のレベルに基づいてメッセージを提供することと、を含む。

【0092】

態様２７：固体送達アンプル内にキャリヤガスの流れを提供することをさらに含む、態様２６に記載の方法。
態様２８：レベルセンサが、磁気ディスクと、ロッド上に配置された１以上のリードスイッチとを含むリードスイッチセンサである、態様２６～２７の何れかに記載の方法。

【0093】

態様２９：固体送達アンプル内に配置された第２レベルセンサを介して、第２固体支持体中の昇華固体の第２レベルを測定することをさらに含み、警告が第２昇華固体の第２レベルにさらに基づく、態様２６～２８の何れかに記載の方法。

【0094】

態様３０：固体送達アンプルが複数の固体支持体を備え、昇華固体のレベルが測定される１以上の固体支持体が、１以上の昇華固体の各々の予測消費量に基づいて選択される、態様２６～２９の何れかに記載の方法。

【0095】

態様３１：メッセージがユーザに提供される警告を含む、態様２６～３０の何れかに記載の方法。
態様３２：メッセージが、別のアンプルを予熱するようにヒーターに指示するコマンドを含む、態様２６～３１の何れかに記載の方法。

【0096】

態様３３：メッセージが、固体送達アンプルから別のアンプルへの自動切り替えを指示するコマンドを含む、態様２６～３２の何れかに記載の方法。
態様３４：メッセージが、固体送達アンプルに対して実行されるべきパージシーケンス又は冷却シーケンスを指示するコマンドを含む、態様２６～３３の何れかに記載の方法。

【0097】

本願に開示される実施例は、あらゆる点で例示的であり、限定的ではないと考えるべきである。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示され、クレームと均等な意味及び範囲内にある全ての変更は、クレームに包含されることを意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2022-05-30

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を画定するアンプル本体及び蓋であって、前記内部空間は１以上の固体支持体を収容し、各前記固体支持体はある量の昇華固体を支持するように構成される、アンプル本体及び蓋と、
蒸気出口と、
１以上のレベルセンサポートと、
１以上のレベルセンサであって、当該１以上のレベルセンサの各々が、１以上の前記レベルセンサポートを通じて前記内部空間内に延びている、レベルセンサと、
を備え、
１以上の前記レベルセンサの各々は、各固体支持体中の前記昇華固体の量を測定する、
固体送達アンプル。

【請求項2】

１以上の前記レベルセンサの各々は、磁気ディスクとロッドとを含むリードスイッチセンサであり、
前記ロッドは１以上のリードスイッチを含み、
前記磁気ディスクは、前記レベルセンサによって測定される、前記ある量の昇華固体の表面上に載っている、請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項3】

１以上の前記固体支持体は、１以上の仕切りによって画定されるトレイ内の１以上のスペースである、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項4】

コントローラをさらに含み、前記コントローラが、
１以上の前記レベルセンサの各々からレベル信号を受信するように構成されるとともに、
１以上の前記レベルセンサの各々から受信した前記レベル信号に基づいて、前記固体送達アンプルを交換すべきか否かを決定するように構成される、
請求項１に記載の固体送達アンプル。

【請求項5】

固体送達アンプルを加熱することと、
前記固体送達アンプル内に配置されたレベルセンサを介して固体支持体中の昇華固体のレベルを測定することと、
前記昇華固体のレベルに基づいてメッセージを提供することと、
を含む、蒸気送達方法。

【国際調査報告】