固体源升华器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月16日提交的、名称为“固体源升华器(solidsourcesublimator)”的美国临时申请no.62/719,027的优先权，其通过引用整体并入本文。

背景技术：

典型的固体或液体源反应物输送系统包括固体或液体源容器和加热装置。容器可以包括待汽化的化学反应物。载气将反应物蒸汽与其一起扫过容器出口并最终到达基板反应室。通常，一个隔离阀设置在容器入口的上游，并且另一隔离阀设置在容器出口的下游。

本申请一般涉及牵涉半导体处理设备的系统和方法，并且具体涉及用于化学蒸汽输送的汽化系统。

技术实现要素：

固体源化学升华器的一些实施例可以包括配置成在其中保持固体化学反应物的壳体。所述壳体可以包括近侧部分和远侧部分，并且可以具有沿着所述壳体的长度延伸的壳体轴线。盖可以布置在所述壳体的近侧部分上。所述盖可以包括流体入口和流体出口，并且在所述盖的远侧部分内限定蛇形流动路径。所述盖可以适于允许所述流动路径内的气流。所述固体源化学升华器可以包括布置在所述蛇形流动路径和所述壳体的远侧部分之间的过滤器。所述过滤器可以具有配置成限制固体化学反应物通过其中的孔隙率。

在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，其它特征、方面和优点将变得显而易见。该发明内容和以下具体实施方式都不旨在限定或限制本发明主题的范围。

附图说明

鉴于以下描述，所附权利要求以及附图，本公开的这些和其它方面对于技术人员将是显而易见的，所述附图旨在说明而非限制本发明，并且其中：

图1示出了在一些实施例中可以用作化学汽化器的固体源化学升华器。

图2示出了一些实施例的另一示例性固体源化学升华器。

图3a示出了一些实施例的示例性壳体的俯视透视图。

图3b示出了壳体内部的近视图，示出了一些实施例的流体路径和横向凹部。

图4示出了一些实施例的固体源化学升华器的示例性外部。

图5示出了一些实施例的示例性过滤器框架。

图6示出了图5的过滤器框架的仰视透视图。

图7示出了具有升华器轴线的滤光器框架的侧视图。

图8a示出了图5–7中的过滤器框架的俯视图。

图8b示出了图5–7中的过滤器框架的仰视图。

图9示出了滤芯的俯视图。

图10示出了图9的滤芯的横截面侧视图。

图11示出了图9–10中所示的滤芯的横截面透视图。

图12示出了根据一些实施例的示例性固体源化学升华器的横截面，所述固体源化学升华器包括壳体、盖、导管、一个或多个传导突起和基座。

图13a示出了根据一些实施例的可以包括在固体源化学升华器中的示例性盖。

图13b示出了根据一些实施例的示例性固体源化学升华器的横截面详细视图。

图14示出了示例性固体源化学升华器，示出了多个传导突起。

图15示出了根据一些实施例的可以如何组装导管、传导突起和基座。

图16示出了根据一些实施例的具有多个谐振器的示例性固体源化学升华器的方面。

具体实施方式

本文提供的标题(如果有的话)仅为了方便而不一定影响要求保护的发明的范围或含义。本文描述了用于在高容量沉积模块中输送汽化或升华的反应物的系统和相关方法。

以下详细描述详述了某些特定实施例以帮助理解权利要求。然而，可以在权利要求所定义和涵盖的多种不同实施例和方法中实施本发明。

化学反应物或固体源输送系统可以包括固体或液体源容器和加热装置(例如，如辐射加热灯，电阻加热器等的加热器)。容器包括固体(例如，粉末形式)或液体源前体。加热器加热容器以汽化容器中的反应物。容器可以具有入口和出口，用于载气(例如，n2)流动通过容器。载气可以是惰性的。通常，载气将反应物蒸汽(例如，升华的化学反应物)与其一起扫过容器出口并最终到达基板反应室。容器通常包括用于将容器的内容物与容器外部流体隔离的隔离阀。一个隔离阀可以设置在容器入口的上游，并且另一隔离阀可以设置在容器出口的下游。一些实施例的源容器包括升华器，基本上由升华器组成或由升华器组成。因而，无论本文中何处提及“源容器”，都明确预期升华器(例如“固体源化学升华器”)。

化学汽相沉积(cvd)是半导体工业中用于在诸如硅晶片的基板上形成材料薄膜的已知工艺。在cvd中，不同反应物化学品的反应物蒸汽(包括“前体气体”)被输送到反应室中的一个或多个基板。在许多情况下，反应室仅包括支撑在基板保持器(例如承受器)上的单个基板，基板和基板保持器保持在所需的处理温度。在典型的cvd工艺中，相互反应的反应物蒸汽彼此反应以在基板上形成薄膜，其中生长速率与温度和反应物气体的量有关。在一些变型中，驱动沉积反应物的能量全部或部分地由等离子体供应。

在一些应用中，反应气体以气态形式储存在反应物源容器中。在这样的应用中，反应物通常在约1个大气压和室温的标准压力和温度下是气态的。这样的气体的示例包括氮、氧、氢和氨。然而，在一些情况下，使用在标准压力和温度下为液体或固体(例如氯化铪、氧化铪、二氧化锆等)的源化学品(“前体”)的蒸汽。对于一些固体物质(在本文中称为“固体源前体”、“固体化学反应物”或“固体反应物”)，室温下的蒸汽压力很低，使得它们通常在非常低的压力下加热和/或维持以产生用于反应过程的足够量的反应物蒸汽。一旦汽化(例如，升华)，重要的是汽相反应物通过处理系统保持在汽化温度或高于汽化温度以防止阀、过滤器、导管和与汽相反应物输送到反应室相关的其它部件中的不期望的冷凝。来自这样的天然固体或液体物质的汽相反应物可用于各种其它工业中的化学反应。

原子层沉积(ald)是用于在基板上形成薄膜的另一种已知工艺。在许多应用中，ald使用如上所述的固体和/或液体源化学品。ald是一种类型的汽相沉积，其中通过循环进行的自饱和反应建立膜。膜的厚度由所进行的循环次数决定。在ald工艺中，气态反应物交替地和/或重复地供应到基板或晶片以在晶片上形成材料的薄膜。一种反应物在晶片上以自限制过程吸附。不同的后续脉冲的反应物与吸附的材料反应以形成所需材料的单分子层。分解可以通过吸附物质与适当选择的试剂之间的相互反应发生，例如在配体交换或吸杂反应中。在一些ald反应中，每个循环不超过分子单层形成。通过重复生长循环产生较厚的膜，直到达到目标厚度。

在一些ald反应中，相互反应的反应物在汽相中保持分离，并且在基板暴露于不同反应物之间具有中间去除工艺。例如，在时分ald工艺中，反应物以脉冲形式提供给固定基板，通常通过吹扫或抽空相分离；在空分ald工艺中，基板移动通过具有不同反应物的区域；在一些工艺中可以组合空分和时分ald的方面。本领域技术人员将理解，一些变型或混合工艺允许一些量的cvd样反应，或者通过选择正常ald参数窗口之外的沉积条件和/或通过在暴露于基板期间允许相互反应的反应物之间的一定量的重叠。

反应物源容器通常提供有从入口和出口延伸的气体管线、管线上的隔离阀和阀上的配件，配件配置成连接到剩余基板处理装置的气体流动管线。通常期望提供许多额外的加热器，用于加热反应物源容器和反应室之间的各种阀和气体流动管线，以防止反应物蒸汽冷凝和沉积在这样的部件上。因此，源容器和反应室之间的气体传送部件有时被称为“热区”，其中温度保持在反应物的汽化/冷凝/升华温度之上。

图1示出了在一些实施例中可以用作化学汽化器的固体源化学升华器100。升华器可以包含化学反应物，例如固体或液体源前体。鉴于本公开，“固体源前体”在本领域中具有其常规和普通含义。它是指在标准条件(即室温和大气压)下为固体的源化学品。在一些实施例中，固体源化学升华器100可以包括基座140、过滤器框架120、过滤器130和壳体110。固体源化学升华器100可以限定升华器轴线104。过滤器130可以具有配置成限制化学反应物通过(或转移通过)过滤器的孔隙率。图1不应视为限制固体源化学升华器100可以包含的元件的数量，如本文所述。在一些实施例中，壳体110适于机械地附接到基座140。这可以使用一个或多个附接装置(例如，螺栓、螺钉等)来完成。在某些实施例中，壳体110和基座140以气密方式机械附接。在一些实施例中，固体源化学升华器100包括过滤器框架120和过滤器130，但是不包括基座140(例如，过滤器框架120可以支撑过滤器130并且在未被过滤器封闭的内部114的表面上提供密闭)。在一些实施例中，基座140在过滤器框架120中是一体的。在一些实施例中，基座140可拆卸地固定在过滤器框架120上。

在某些配置中，基座140适于保持固体源化学品。基座140可以包括用于保持化学反应物的基本平坦的表面，但是其它形状和变型也是可能的。过滤器框架120可以配置成允许载气穿过其中，如本文更详细描述。在一些实施例中，过滤器框架120邻近过滤器130设置，如图所示。在某些配置中，相邻包括物理接触。固体源化学升华器100可以限定内部114，例如过滤器130壁的内部之间以及壳体110的顶板和基座140的底板之间的空间。在一些实施例中，内部115配置成包含化学反应物，如固体源化学品。固体源化学升华器100或其部分(例如过滤器框架120和过滤器130)可以以各种方式形成。例如，固体源化学升华器100可以包括彼此堆叠和/或附接的两个或更多个侧向部段。在另一配置中，过滤器130可以配合(例如，卡扣配合、滑动配合、摩擦配合等)在过滤器框架120的内部。在一些实施例中，过滤器框架120可以邻近过滤器130的外表面的至少一部分布置。

在一些实施例中，固体源化学升华器100的组件的高度可以在约25cm–120cm的范围内。在一些实施例中，高度可以在约50cm–100cm的范围内，并且在一些实施例中为约60cm(约24英寸)。在一些实施例中，固体源化学升华器100的宽度(例如，直径)可以在约20cm–50cm的范围内。在一些实施例中，固体源化学升华器100的宽度可以在约30cm–40cm的范围内，并且在某些实施例中约为38cm(约15英寸)。在一些实施例中，容器104可以具有在约1–4的范围内的高度:直径纵横比。在一些实施例中，容器占据近似圆柱体的形状，但是其它形状也是可能的。因而，在一些实施例中，壳体110包括圆柱形状，基本上由圆柱形状组成或由圆柱形状组成。在一些实施例中，本文所述的各种实施例中的固体源化学升华器100(未填充)的质量可以在约10kg–50kg的范围内。在一些实施例中，填充的固体源化学升华器100的质量可以在约35kg–85kg的范围内。容器的较低质量可以允许更容易的运输，但是较高的质量可以促进更高体积的反应物并且需要更少的再填充。

图2示出了一些实施例的另一示例性固体源化学升华器100。如图所示，固体源化学升华器100可以包括壳体110中的再填充孔154，化学反应物(例如，固体前体)可以通过所述再填充孔放入固体源化学升华器100中。壳体110可以包括单独的盖和侧壁(如图所示)或由单一结构形成。盖可以包括圆柱形状。在一些实施例中，壳体盖和基座140被流体密封，使得除了如本文所述之外，气体基本上不能进入和/或逸出容器104。化学反应物可以容纳在固体源化学升华器100的内部114中。如图所示，在一些实施例中，固体源化学升华器100可以包括接收部分158，其可以配置成接收相应的加热棒162。可以包括其它加热元件，例如本文所述的元件。包括加热棒162的加热元件可以配置成允许内部114达到本文中更详细描述的操作温度。在一些实施例中，可以包括并配置一个或多个控制器(未示出)以执行ald，如本文更详细描述。在一些实施例中，一个或多个控制器包括编程为执行ald的处理器和存储器。一个或多个控制器可以配置成控制沉积模块中的任何加热器、泵、用于压力控制的泵的阀、用于基板操作的机器人控制、和/或用于控制蒸汽流(包括去往固体源化学升华器100的载流和来自所述固体源化学升华器的蒸汽流)的阀。

所示的固体源化学升华器100和任何附接的沉积模块特别适合于输送将用于一个或多个汽相反应室中的汽相反应物。汽相反应物可以用于化学沉积(cvd)或原子层沉积(ald)。在一些实施例中，包括控制处理器和存储在计算机可读介质上的程序，使得本文公开的实施例配置成执行ald。在某些实施例中，包括控制处理器和存储在计算机可读介质上的程序，使得本文公开的实施例配置成执行cvd。

载气的入口流可以发生在固体源化学升华器100的一个端部处，例如在所示实施例的底部附近。进入固体源化学升华器100的载气流可以在过滤器框架120中的一个或多个入口(未示出)处。过滤器框架120可以包括通道(例如，凹部、突起)或其部分以引导载气流通过其中。可以通过打开和/或关闭相关的一个或多个入口阀(未示出)来控制载气的流速。入口可以在固体源化学升华器100的底部处或附近，或者在固体源化学升华器100的顶部处或附近。出口可以布置在固体源化学升华器100的相对侧。例如，出口可以布置在固体源化学升华器100的顶部处。然而，其它配置也是可能的。例如，出口可以布置在固体源化学升华器100的底部处或附近，并且/或者出口可以布置在与入口相同的端部处或附近。入口和出口可以布置成使得如本文所述的流体路径布置在入口和出口之间。

过滤器框架120可以包括在过滤器框架120中机械加工(例如，铣削、成形)的流体路径。流体路径150可以包括凹部(如图所示)或突起。附加地或替代地，壳体110可以包括壳体凹部或壳体脊112(如图所示)。这样的壳体脊112可以提供壳体110和过滤器框架120之间的更好结构配合，但是壳体脊112可以附加地或替代地提供流体路径150的结构边界。流体路径150可以形成在流体路径150中(如图所示)和/或壳体110中。

例如，流体(例如载气)可以插入固体源化学升华器100的端部(例如，底部)中并且穿过过滤器框架120内的流体路径150。流体路径150可以沿着过滤器框架120的外部延伸。附加地或替代地，过滤器框架120可以沿着壳体110的内表面布置。在一些实施例中，流体路径150围绕过滤器框架120圆周地延伸。过滤器框架120可以包括竖直堆叠的一个或多个环路径，如图所示。在这样的实施例中，一个或多个横向凹部或路径(图2中未示出)可以允许每个环路径之间的流体流。每个环路径的间距可以说是零，因为每个路径平行于地平面和/或底座140。因此，例如，流体流可以沿着过滤器框架120的外部发生，但是流体可以大体上在升华器轴线104的方向上向上流动。因此，在到达横向路径之前，流体流可以围绕过滤器框架120的周边(例如，围绕每个路径水平(例如，环路径)的周边的一半)。路径层的数量范围可以在约12至45之间，并且在一些实施例中数量为约23。

在一些实施例中，路径包括具有大于零的基本恒定间距的连续路径。因此，在这样的实施例中，流体路径150可以包括入口和出口之间的单个路径，其相对于流动方向连续地倾斜(例如，向上)。相对于流动方向的倾斜可以向上或向下。

应当理解，较长的路径长度可以增加气体暴露于升华的固体源化学品的时间长度。流体路径150一起可以具有约500cm–2500cm范围内的总长度。在一些实施例中，总长度在约750cm–1800cm的范围内，并且在所示实施例中为约1400cm(3556英寸)。

过滤器130可以包括在内部114和过滤器框架120之间以限制、减缓、减少、抑制或甚至防止化学反应物(例如，未升华的反应物)穿过过滤器130。以该方式，可以防止固体反应物无意地进入流体路径150(例如，在运输期间)。过滤器130可以包括陶瓷材料(例如，陶瓷过滤介质)或金属网或这些的组合，基本上由其组成或由其组成。金属网可以包括例如不锈钢、铝或其它耐用金属。类似地，在一些实施例中，壳体110(例如，包括盖)和/或基座140中的一个或多个可以包括金属，基本上由金属组成或由金属组成。在一些实施例中，壳体110、壳体盖113和/或基座140均可以是整体金属部件。过滤器130的孔隙率可以配置成将化学反应物从内部114传到流体路径150限制到大致不大于通过载气升华流体路径中化学反应物的速率的转移速率。因此，过滤器130可以促进升华的反应物的流动，其允许具有升华前体的载气的改善饱和率。过滤材料可以配置成限制大于特定尺寸(例如约0.003μm)的微粒通过。该材料可以包括通常包含在气体或液体过滤器中的各种不同材料中的任何一种，例如镍纤维介质、不锈钢、陶瓷(例如氧化铝)、石英或所列材料中的两种或更多种。如本文更详细描述，固体源化学升华器100可以包括细长路径以使载气能够与大量固体反应物接触。在一些实施例中，过滤器130的孔隙率限制化学反应物从内部114到流体路径150的移动，使得化学反应物从内部114到流体路径150的转移速率大致不大于通过流体路径150中的载气使化学反应物升华的速率。应当理解，化学反应物从内部114到流体路径150的转移速率可以表示为化学反应物的量与时间的比率(例如，mol/秒，g/分钟等)，并且化学反应物在流体路径中升华的速率也可以表示为化学反应物的量与时间的比率(例如，mol/秒，g/分钟等)。因此，应当理解，将化学反应物从内部114到流体路径150的转移速率与化学反应物在流体路径150中升华的速率的比较可以容易地转换成相同单位(如果它们不是已经以相同的单位表示)，使得可以进行有效的比较。例如，在一些实施例中，化学反应物从内部114到流体路径150的转移速率与化学反应物在流体路径上的升华速率大致相同。在本文中“大致”具有其普通和惯常的含义，如本领域技术人员根据本公开内容所理解的。例如，它可以指两种不明显不同的速率，从而避免反应物堵塞流体路径150(如果通过过滤器的转移速率大致大于升华速率，则可能发生该情况)，并且使得升华可以在配置成保持反应物的流动路径的大部分表面区域上连续发生。如果期望“大致”的更大数值精度，在一些实施例中，转移速率可以在升华速率的±30％范围内，例如，在升华速率的±25％、±20％、±15％、±10％、或±5％内。

穿过流体路径150的流体(例如载气和/或反应气体)可以在一个或多个出口点或出口(未示出)处离开固体源化学升华器100，所述出口点或出口可以通向其它流量控制装置(例如，阀)和/或一个或多个沉积室。然后来自固体源化学升华器100的流出物包括载气和从固体源化学升华器100内部内汽化的反应物气体。在一些实施例中，内部114配置成在其填充有化学反应物之后包含顶部空间。顶部空间可以与流体路径150和/或入口和出口(未示出)流体连通，并且可以配置成通过顶部空间中的流体(例如载气)升华化学反应物。因此，顶部空间可以提供故障保护，使得即使过滤器130被堵塞，或者以其它方式不能将化学反应物传送到流体路径150，化学反应物也可以继续升华。例如，顶部空间可以与流体路径150流体连通，其中流体连通不会横穿过滤器130，因此允许化学反应物升华到流动路径，即使过滤器被堵塞或以其它方式不能将化学反应物传送到流动路径150。

优选使用不活泼或惰性气体作为汽化前体的载气。惰性气体(例如，氮、氩、氦等)可以通过一个或多个升华器入口(未示出)进给到固体源化学升华器100中。在一些实施例中，不同的惰性气体可以用于各种工艺和本文所述的各种系统。应当理解，可以包括未示出的附加阀和/或其它流体控制元件。例如，除了入口阀之外，还可以提供单独的出口阀。

应当理解，可以包括未示出的附加阀和/或其它流体元件。可以包括在某些配置中未示出的附加的阀和其它流体元件。关于该系统的流体学的附加信息可以在2007年10月10日提交的、名称为“前体输送系统(precursordeliverysystem)”的美国专利no.8,137,462中找到，该专利为了所有目的通过引用整体并入本文。

本文描述的方法的一些实施例可以包括应用于基板表面的预处理工艺。预处理可以包括一个或多个工艺。在预处理中，其上将沉积第一反应物(例如，包含金属)的基板表面可以暴露于一种或多种预处理反应物和/或特定条件，例如温度或压力。可以出于多种原因使用预处理，包括清洁基板表面、去除杂质、去除天然氧化物、和/或提供期望的表面终止以促进随后的沉积反应或吸附。在一些实施例中，预处理包括将基板表面暴露于一种或多种预处理反应物，例如氧化源和/或清洁反应物，例如h2o、o3、hcl、hbr、cl2、hf、等离子体产物等。在一些实施例中，预处理工艺包括将基板暴露于合适化学品一次或多次，暴露在约0.05s至约600s、优选约0.1s至约60s的范围内。在一些实施例中，预处理工艺期间的压力保持在约0.01托至约100托之间、优选约0.1托至约10托。在一些实施例中，顺序地或同时地使用多种预处理反应物。在一些实施例中，预处理可以涉及一种或多种预处理反应物的多次施用。

预处理工艺可以使用蒸汽形式和/或液体形式的预处理反应物。预处理工艺可以在与后续ald工艺相同的温度和/或压力下进行；然而，它也可以在不同的温度和/或压力下进行。例如，在非原位预处理涉及将基板浸入水溶液中的情况下，可能期望允许预处理在比ald工艺更高的压力下进行，ald工艺可以在可能不期望地蒸发预处理反应物的相对低的压力下进行。

反应物也可称为前体，其中反应物在沉积的膜中留下元素。在具有固定基板(时分ald)的一些实施例中，第一反应物以汽相脉冲的形式被引导到反应室中并与基板的表面接触。在第一反应物是待吸附的前体的情况下，可以选择条件使得不超过约一个单层的前体以自限制方式吸附在基板表面上。第一前体脉冲以气态形式供应。如果物质在工艺条件下表现出足够的蒸汽压力以将物质以足够的浓度输送到工件以使暴露的表面饱和，则第一前体气体被认为是“挥发性的”，用于本说明书的目的。

在一些实施例中，第一前体与基板接触持续约0.01秒至约60秒、持续约0.02秒至约30秒、持续约0.025秒至约20秒、持续约0.05秒至约5.0秒、持续约0.05秒至约2.0秒或持续约0.1秒至约1.0秒。如技术人员将理解的，确保表面饱和的暴露时间将取决于反应器体积、基板的尺寸、载气中的前体浓度和工艺条件。

在标准条件(室温和大气压)下，ald型工艺中使用的第一前体可以是固体、液体或气体材料，条件是第一前体在引入反应室中并且与基板表面接触之前处于汽相。在一些实施例中，第一前体可以包括金属，并且可以在标准条件下为固体源材料，例如在本文所述的固体源化学升华器100中为粉末形式。

例如通过供应诸如氮或氩的惰性气体，可以从基板表面去除过量的第一反应物和反应副产物(如果有的话)。例如通过用真空泵抽空室和/或通过用诸如氩或氮的惰性气体置换反应器内部的气体，从基板表面去除汽相前体和/或汽相副产物。典型的去除时间为约0.05至20秒、更优选约1至10秒、进一步更优选约1至2秒。然而，如果需要，可以使用其它去除时间，例如当需要在极高纵横比结构或具有复杂表面形态的其它结构上沉积层时。本领域技术人员可以基于特定情况容易地确定适当的去除时间。

在一些实施例中，去除过量的第一反应物和反应副产物(如果有的话)可以包括移动基板使得第一反应物不再接触基板。在一些实施例中，可以不从室的各个部分移除反应物。在一些实施例中，将基板从含有第一前体的室的一部分移动到含有第二反应物或根本不含反应物的室的另一部分。在一些实施例中，将基板从第一反应室移动到不同的第二反应室。在这样的实施例中，基板可以例如移动通过惰性气体的区域或帘幕以帮助去除，类似于吹扫用于固定基板的室。

基板可以与第二反应物(例如前体)接触。在一些实施例中，第二反应物包括氧(例如水蒸气，臭氧等)。在一些实施例中，第二前体与基板接触持续约0.01秒至约60秒、持续约0.02秒至约30秒、持续约0.025秒至约20秒、持续约0.05秒至约5.0秒、持续约0.05秒至约2.0秒或持续约0.1秒至约1.0秒。然而，取决于反应器类型、基板类型和其表面积，第二前体接触时间甚至可以高于10秒。在一些实施例中，特别是具有高体积的间歇式反应器，接触时间可以是大约几分钟。本领域技术人员可以基于特定情况容易地确定最佳接触时间。

反应室中的第二前体的浓度可以为约0.01体积％至约99.0体积％。并且对于典型的单基板反应器，第二前体可以以约1标准cm³/min至约4000标准cm³/min的速率流过反应室。本领域技术人员将理解，在上述范围之外的反应条件可以适合于某些类型的反应器。

过量的第二反应物和表面反应的气态副产物(如果有的话)可以从基板表面去除。在一些实施例中，优选借助惰性气体去除过量的反应物和反应副产物。可以可选地重复接触和去除步骤，直到在基板上形成期望厚度的薄膜，每个循环在纯ald工艺中留下不超过分子单层。然而，技术人员将理解，在一些实施例中，通过将条件修改为超出理论ald条件，可以实现多于单层。例如，可以允许相互反应的反应物之间的一定量的重叠以导致部分或混合cvd型反应。在一些情况下，可能期望通过选择高于正常ald窗口的温度，通过用其它手段(例如，等离子体产物)注入能量来实现各种前体中的至少一种的至少部分分解，或者可以通过选择低于那些反应物的正常ald窗口的温度来实现第一反应物的多个单层的缩合。

对上述工艺的各种其它修改或添加是可能的。例如，更复杂的循环可以包括用于附加前体或其它类型的反应物(例如还原剂、氧化剂、吸杂剂、等离子体或热处理等)的相。可以在选定的相对频率下采用不同的循环来调节期望膜的组成。例如，氧氮化硅对于每1个氮化硅循环可以包括5个氧化硅循环，或任何其它期望的循环比，这取决于所需的氮含量，并且如果在层组分中需要分级，则比率可以在沉积期间改变。另另外，由于该工艺是循环的，因此可以第二次供应“第一”反应物而不会实质上改变该工艺。

在一些实施例中，用于控制一个或多个沉积室的电子器件和/或计算机元件可以在系统的其它地方找到。例如，中央控制器可以控制一个或多个室本身的装置以及控制连接到固体源化学升华器100和任何相关加热器的阀。一个或多个阀可以用于控制整个多室沉积模块300中的气体流动。

在一些情况下，诸如固体源化学升华器100的前体源容器在其用前体粉末填充或再装时被供应容器中的惰性气体(例如，氦)的头压以在移动容器时使干扰最小化。在操作之前，可能期望排出该超压。因此，在某些实施例中，单独的排气阀可以用于在操作之前释放固体源化学升华器100的内部114内的压力。

如本领域技术人员所理解的，减少固体源化学升华器100所需的体积或占地面积可能是有利的。紧凑型容器组件可以减少这样的占地面积。在某些实施例中，每个固体源化学升华器100可以具有在约75cm²至150cm²之间的区域(例如，其上放置固体源化学升华器100)。

在固体源化学升华器100中保持大质量和/或体积的固体源化学品的能力可以增加再装处理之间所需的时间。而且，这可以在相同的时间量内允许更大质量的升华固体源化学品。因此，在一些实施例中，固体源化学升华器100可以适于保持在用于汽相沉积的约7.5kg–20kg的范围内的典型固体源化学品，特别是无机固体源金属或半导体前体，例如hfcl4、zrcl4、alcl3或sii4。在一些实施例中，固体源化学升华器100可以适于保持在约5kg–12kg的范围内的固体源化学品。在一些实施例中，固体源化学升华器100可以适于保持至少15kg的典型固体源化学品。固体源化学品的高度可以在固体源化学升华器100的高度的约50％至90％之间。在一些实施例中，固体源化学品的高度可以在约65％至80％之间。高于该填充高度的净空可以保留为顶部空间以便于在固体前体上方收集反应物蒸汽，并且允许载气流吸收这样的蒸汽。

较长的路径长度和/或升华器可以保持的较大质量的固体源化学品可以在相同的时间量内导致更大量的前体到达沉积室。在一些情况下，较长的路径长度和/或较大质量的固体源化学品可以增加在相同的时间量内可以实现的饱和量。在一些实施例中，两个连续蒸汽工艺之间的经过时间(例如，脉冲/吹扫长度)可以在约100ms–3s之间。在一些实施例中，经过时间可以在约30ms–1.5s之间。

容器的尺寸可以与固体源化学品的量相关。例如，由容器封闭的体积(以cm³为单位)与其可以保持的固体源化学品的质量(以kg为单位)的比率可以在约20–45的范围内。在某些配置中，该比率可以在约1–10的范围内。这些范围可以部分地由对容器的自然限制、使用的材料和空间限制来确定。

流体路径150可以具有高度和宽度(例如，凹部高度和宽度)。在一些实施例中，高度可以在约2cm–10cm之间。在一些实施例中，高度可以在约1cm–6cm之间。在一些实施例中，宽度可以在约1cm–6cm之间。在一些实施例中，宽度可以在约0.2cm–4cm之间。在一些实施例中，高度和宽度可以限定3–7的高度:宽度纵横比。在一些实施例中，高度和宽度可以限定约4–5.5之间的高度:宽度纵横比。

在一些实施例中，沉积模块和/或固体源化学升华器100可以包括一个或多个加热元件。在一些实施例中，一个或多个加热元件可以竖直邻近或竖直接近固体源化学升华器100布置。在一些实施例中，一个或多个加热元件配置成通过传导加热升华器100。在某些实施例中，可以包括布置在基座140下方的加热器板。在某些实施例中，加热器可以布置在壳体110上方。在一些实施例中，可以传导地和/或辐射地加热一个或多个阀。在一些实施例中，一个或多个给热槽可以包括在固体源化学升华器100的壁和/或中心中(例如，在内部114中)以向固体化学反应物提供更直接的热。固体源化学升华器100可以放置在机柜中，所述机柜配置成气密以允许向下泵送到低压，例如在约0.1托至20托之间，例如，约5托，并且因此便于有效的辐射加热最小化机柜内大气的传导或对流损失。

固体源化学升华器100可以配置成在操作温度下操作。例如，可以基于通过过滤器130的升华反应物的期望流速来确定操作温度，如本文所述。附加地或替代地，可以基于化学反应物的期望升华速率来确定操作温度。在一些实施例中，操作温度在约20℃–250℃的范围内。当然，选定操作温度可以取决于待汽化的化学品。例如，对于hfcl4，操作温度可能为约160℃–240℃，特别是约170℃–190℃；对于zrcl4，为约170℃–250℃，特别是约180℃–200℃；对于al2cl3，为约90℃–110℃；对于sii4，为约90℃–120℃。本领域技术人员将容易理解，可以选择其它温度来用于其它源化学品。

在一些实施例中，固体源组件(如本文公开)可以在目标真空压力下操作。在一些实施例中，目标真空压力可以在约0.5托–20托的范围内，例如5托。在某些实施例中，可以使用一个或多个压力控制器来调节固体源组件中的真空压力。

图3a–3b示出了具有多个流体路径150的示例性壳体110。如本文所述，流体路径150可以至少部分地形成在壳体110的内部中、在过滤器框架120的外部内、或两者。图3a示出了示例性壳体110的俯视透视图。图3b示出了壳体110的内部的近视图，示出了流体路径150和横向凹部170。横向凹部170可以附加地或替代地形成在过滤器框架120中。图4示出了固体源化学升华器100的示例性外部。

图5示出了示例性过滤器框架120。在一些实施例中，过滤器框架120可以包括基座140。在一些实施例中，过滤器框架120包括盖(未示出)。过滤器框架120可以包括例如在过滤器框架120中的一个或多个框架支撑元件124。框架支撑元件124可以附接在过滤器框架120的连续突起150a之间。交替的凹部可以形成在过滤器框架120的相应突起之间。以该方式，流体路径150可以形成为允许载气穿过其中。为了允许气体平行于升华器轴线104(例如，竖直地)(例如，在连续的凹部150b之间)的流动，可以形成一个或多个横向凹部170(例如，在过滤器框架120中)。如在别处所述，横向凹部170可以附加地或替代地形成在壳体110中。在过滤器框架120的特定侧上，横向凹部170可以形成在交替突起中(例如，跳过每隔一个相邻的突起)。交替的横向凹部170可以形成在过滤器框架120(和/或壳体110)的相对侧上。以该方式，为了使载气竖直移动，可以在遇到下一个横向凹部170之前将气体水平地围绕过滤器框架120的至少一部分(例如，180o)引导。以该方式，载气的流动路径长度可以增加以允许通过升华化学反应物的载气的更大饱和。图6示出了图5的过滤器框架120的仰视透视图。

图7示出了具有升华器轴线104的过滤器框架120的侧视图。升华器轴线104可以平行于过滤器框架120的入口和出口之间的载气的一般流动延伸。图8a和8b示出了图5–7中的过滤器框架120的俯视图和仰视图。

图9示出了一些实施例的滤芯200的俯视图。滤芯200可以包括过滤器框架120和过滤器130。在一些实施例中，滤芯200可以包括基座140。在一些实施例中，滤芯200可以包括盖(未示出)。如本文所述，滤芯200可以配置(例如，成形，尺寸确定)成配合在相应的壳体110内。滤芯200可以具有过滤器框架宽度182或直径。过滤器框架宽度182可以在约20cm至50cm之间。过滤器框架120可以在最厚部分处具有约1至10cm之间的壁厚度。在一些实施例中，过滤器框架120的壁厚度在约2cm至4cm之间。过滤器130可以在最厚部分处具有约1至10cm之间的壁厚度。在一些实施例中，过滤器130的壁厚度在约2cm至4cm之间。过滤器框架120的壁厚度与过滤器框架120的壁厚度的比率可以在约0.3至2之间。在一些实施例中，比率约为1。在一些实施例中，滤芯200可以配置成插入壳体110中，并且然后用化学反应物填充。在一些实施例中，滤芯200可以配置成包含化学反应物，并且然后插入壳体110中(同时已经包含化学反应物)。在一些实施例中，滤芯200可以配置成插入已经包含化学反应物的壳体110中。

图10示出了图9的滤芯200的横截面侧视图。图11示出了图9–10中所示的滤芯200的透视图。

图12示出了示例性固体源化学升华器300的横截面，所述固体源化学升华器包括壳体310、盖306、传热导管360、一个或多个传导突起364和基座340。壳体310可以具有壳体轴线(未标记)，其可以类似于上面公开的升华器轴线104。壳体轴线可以垂直于盖306和/或基座340的平面并且沿着壳体310的长度延伸。壳体310可以具有远侧部分，所述远侧部分配置成在其中保持固体化学反应物。远侧部分可以沿着壳体轴线从基座340延伸到壳体310中的某个点(和/或包括由此包围的空间)。

继续参考图12，盖306可以布置在壳体310的近侧部分上。例如，盖306可以与壳体310成一体，或者可以简单地搁置在壳体310上。盖306在一些设计中可以可去除地或永久地附接到壳体310。例如，盖可以通过摩擦(例如，螺纹)、压缩力(例如，夹具)和/或螺钉来附接。盖306可以包括流体入口384和流体出口388。如图所示，盖306在盖306的远侧部分内限定蛇形路径374。盖306适于允许流动路径内的气流。

所示的固体源化学升华器300包括布置在蛇形路径374和基座340的远侧部分之间的过滤器396。在一些配置中，过滤器396布置在流体出口388和基座340和/或壳体310的远侧部分之间。过滤器396可以具有适于限制固体化学反应物穿过其中的孔隙率。例如，过滤器396可以具有在约0.0001微米至约85微米之间的孔隙率。在一些设计中，孔隙率在约0.1微米至约40微米之间，并且在一些设计中为约20微米。在一些配置中，过滤器396覆盖一些但不是全部的蛇形路径374(应当注意为了“覆盖”或提供蛇形路径的“覆盖”，过滤器不一定需要放置在蛇形路径的顶部上，而是可以覆盖蛇形路径374中的一些或全部，例如，通过在蛇形路径374的下方。在一些配置中，过滤器396覆盖蛇形路径374的大部分。在一些配置中，过滤器396覆盖蛇形路径374。在一些配置中，过滤器396接触蛇形路径374的远侧表面。

过滤器396可以包括与盖306的流体入口384流体连通的入口。过滤器的入口可以配置成允许固体化学反应物通过其中进入壳体。过滤器入口可以便于用固体源反应物填充固体源化学升华器300，例如通过允许填充而不去除过滤器396和/或盖306。

过滤器396可以包括陶瓷或金属(例如，不锈钢、铝等)中的至少一种。过滤器396可以形成具有约25至1000之间的厚度与直径的纵横比的圆盘。过滤器396可以具有在约20cm和50cm之间的直径。流体入口384和/或流体出口388中的一者或两者可以与蛇形路径374流体连通。

在一些配置中，盖306的面向远侧的部分接触过滤器396的近侧表面。附加地或替代地，壳体310的近侧部分可以接触过滤器396的远侧表面。

蛇形路径374可以包括盖306中的一个或多个反平行段和/或路径。反平行段和/或路径可以布置在共同平面中。蛇形路径374可以在盖306中铣削，或者可以由不是盖306的一部分的单独材料块限定。在一些设计中，蛇形路径374包括连接蛇形路径374的多个流体路径中的至少两个连续流体路径的横向路径。横向路径可以大致正交于两个连续流体路径中的至少一个定向。

在一些实施例中，壳体的近侧部分可以包括顶部空间，所述顶部空间与蛇形路径374流体连通，使得载气能够由顶部空间和蛇形路径374中的化学反应物饱和。在过滤器或蛇形路径的堵塞期间，顶部空间可以保持与流动路径流体连通。流体入口384和/或流体出口388中的一者或两者可以包括配置成允许流体流过其中的相应阀(参见例如图13b)。附加地或替代地，流体入口384和/或流体出口388中的一者或两者可以包括配置成限制微粒流过其中的相应过滤器390、392。盖306的面可以包括蛇形路径374，并且该面可以为圆形。壳体310可以为圆柱形并且/或者过滤器可以为圆形。如本文所用，“圆柱形”、“圆形”和其它形状描述可以涵盖与真实欧几里德形状的细微差别，并且因此也可以包括“大致圆形”和“大致圆柱形”。

传热导管360可以是传导的并且放置成与热源传导热连通。热源可以包括一个或多个加热元件，例如加热棒362。加热棒362可以大致沿着壳体的轴线布置。例如，加热棒362可以布置在传热导管360内，如图12中所示。因此，壳体310的一部分保持布置在加热棒362和任何固体源反应物之间，使得固体源反应物不接触加热棒。这可以防止加热棒通过与固体源反应物接触和/或在加热棒上沉积固体源反应物而被损坏。其它配置也是可能的。例如，加热板可以布置在基座340的远侧。加热板可以邻近(例如，与其传导热连通)或靠近基座340布置。在一些配置中，一个或多个加热元件可以邻近和/或靠近壳体310的侧壁布置。

图13a示出了可以包括在固体源化学升华器300中的示例性盖306。蛇形路径374可以适于允许气体流过其中。在一些配置中，蛇形路径374可以被铣削和/或机械加工到盖306中，或者盖306可以被模制成具有蛇形路径374。在一些实施例中，蛇形路径374可以由固体(例如，铸造)金属块铣制。

如图13b中所示，在一些实施例中，蛇形路径374可以与流体入口384和/或流体出口388流体连通。蛇形路径374可以与入口阀398/或出口阀(未示出)流体连通。在一些实施例中，流体入口384通过蛇形路径374流体连接到流体出口388。

应当理解，较长的路径长度可以增加固体源化学品的气体暴露的表面积。盖306的蛇形路径374可以具有约2000mm–8000mm的范围内的长度。在一些实施例中，蛇形路径374可以具有约3000mm至5000mm的范围内的长度。如本领域技术人员将理解的，减小固体源化学升华器300将占据的体积或占地面积可能是有利的。紧凑式升华器可以减少或最小化这样的占地面积。在某些实施例中，盖306可以具有约25mm–50mm之间的高度。在某些配置中，盖306可以具有约15mm–30mm之间的高度。在某些配置中，盖306可以具有约40mm–80mm之间的高度。

固体源化学升华器300中和/或由固体源化学升华器处理的更大质量和/或体积的固体源化学品可以产生更大生产量的升华反应物。而且，这可以在相同的时间量内允许更大质量的升华固体源化学品。在一些实施例中，蛇形路径374可以适于包含在约750g–2000g的范围内的升华固体源化学品。化学反应物可以包括无机固体源金属或半导体前体，例如hfcl4、zrcl4、alcl3或sii4。较长路径长度和/或盖306可以帮助处理的较大质量的固体源化学品可以在相同的时间量内导致更大量的前体到达沉积室(未示出)。在一些情况下，较长路径长度和/或较大质量的固体源化学品可以增加可以在相同的时间量内实现的升华前体的浓度。在一些实施例中，蛇形路径具有在升华的温度和压力下有效实现升华前体的饱和的长度。在一些实施例中，两个连续蒸汽工艺之间的经过时间(例如，脉冲/吹扫长度)可以在约100ms–3s之间。在一些实施例中，经过时间可以在约30ms–1.5s之间。在一些实施例中，蛇形路径374的体积或容量(以mm³为单位)与盖306的总路径长度(以mm为单位)的比率可以在大约400–1200的范围内。这些范围可以部分地由对容器的自然限制、使用的材料和空间限制来确定。

图13b示出了示例性固体源化学升华器300的横截面详细视图。在某些配置中，盖306的蛇形路径374可以具有凹部高度370和凹部宽度372。在一些实施例中，凹部高度370可以在约10mm–50mm之间。在一些实施例中，凹部高度370可以在约20mm–40mm之间。在一些实施例中，凹部宽度372可以在约3.0mm至20mm之间。在一些实施例中，凹部宽度372可以在约5mm–8mm之间。在一些实施例中，凹部高度370和凹部宽度372可以限定3–7的高度:宽度纵横比。在一些实施例中，凹部高度370和凹部宽度372可以限定约4.0–5.5之间的高度:宽度纵横比。

图14示出了示例性固体源化学升华器300，示出了多个热传导突起364。固体源化学升华器300可以包括沿着壳体轴线布置的热传导传热导管360。多个热传导突起364可以径向围绕传导传热导管360布置，如图所示。其它配置也是可能的。传导突起364可以是大致平坦的并且可以具有表面积(以mm²为单位)与体积(以mm³为单位)的高(例如，大于10、大于20、大于25)比率。壳体310的远侧部分可以配置成保持固体化学反应物，其中传导传热导管360位于其间。如上所述，传导传热导管360可以放置成与热源传导热连通。固体源化学升华器300可以包括至少三个、五个、六个、七个、八个、九个或更多个传导突起364。传导突起364可以从壳体的远侧部分(例如，侧壁、基座340)延伸。传导突起364可以与壳体轴线径向间隔。附加地或替代地，传导突起364可以从壳体的远侧部分轴向延伸。轴向延伸的传导突起364的数量可以是三个，四个，五个，六个，七个，八个，九个或更多个，并且每个可以彼此径向间隔。例如，如果有八个传导突起364，则八个传导突起可以在任何两个相邻的传导突起之间以约45度的角度布置。例如，如果有六个传导突起364，则六个传导突起可以在任何两个相邻的传导突起之间以约60度的角度布置。

传导突起364可以有助于到固体源化学反应物的分布和/或受控热流。该受控热流可以抑制或防止流过整个反应物的未知温度流。热模型已表明包括八个径向分布的传导突起364(例如，如图15中所示)的配置可以在固体源化学反应物中实现有效且均匀的热流，因此在壳体310中的整个固体源化学反应物中产生有效的升华。在一些配置中，传导突起364不是有源加热器，而是用作来自有源加热元件(例如，加热棒362和/或基座板加热器)的热导体，其可以在基座340下方。

传导突起364可以与壳体310的远侧部分和/或基座340热连通。壳体可以包括接收部分，所述接收部分配置成允许加热元件(例如，加热棒362)插入其中。接收部分可以是大致纵向的，并且可以配置成在壳体310的轴向长度的大部分上轴向延伸。接收部分可以布置成使得加热元件在插入时位于壳体外部(并且因此，加热元件在插入时不接触固体源化学品)。

固体源化学升华器可以具有各种尺寸。例如，在一些配置中，其具有约20至0.5之间的轴向长度与直径的纵横比。其它配置也是可能的。

图15示出了根据一种配置可以如何组装传热导管360、传导突起364和基座340。如图所示，包括八个传导突起364，并且每个传导突起364与传热导管360热连通并且每个从其径向延伸。另外，如图所示，每个传导突起364可以与基座340热连通。

图16示出了包括一个或多个谐振器380的示例性固体源化学升华器300的方面。谐振器380可以有利地将反应物与载气混合，并且因此可以获得比没有谐振器380的源容器更高浓度的升华前体。附加地或替代地，谐振器380可以有助于抑制或防止固体源反应物的结块。在一些配置中，通过扰动或搅动固体源反应物来实现抑制或防止结块。例如，一些配置包括壳体310内的结构特征(例如，谐振器380)，其促使流动的载气与通过汽化壳体310中的固体反应物形成的反应物蒸汽混合。谐振器380可以是例如从基座340延伸的竖直(例如，轴向)延伸部。在某些配置(未示出)中，谐振器380可以是从壳体310的侧壁水平延伸的延伸部，特别是在壳体310的高度的下部约1/3处。谐振器380可以布置在壳体310的远侧部分中。谐振器380中的一个或多个可以包括围绕壳体轴线径向布置的延伸部。谐振器380可以配置成搅动壳体中的固体化学反应物，例如通过振动和/或旋转。

附加实施例

以下提供一些非限制示例性配置以用于说明目的。

在第1选项中，一种固体源化学升华器包括：壳体，所述壳体具有内部空间和面向所述内部空间的内表面；具有第一端部和第二端部的过滤器，所述过滤器具有配置成限制固体化学反应物通过其中孔隙率，所述过滤器成形并定位成在所述过滤器和所述内表面之间的空间中限定围绕所述过滤器的流动路径；以及在所述过滤器和所述壳体的内表面之间限定的一个或多个流体路径，所述一个或多个流体路径配置成允许流体从所述过滤器的第一端部流动到第二端部。

在第2选项中，选项1的固体源化学升华器，其还包括配置成支撑所述过滤器的过滤器框架。

在第3选项中，选项2的固体源化学升华器，其还包括基座，所述基座构造成在其上接收所述化学反应物，所述过滤器框架固定在所述基座上，所述过滤器框架配置成布置在所述壳体内。

在第4选项中，选项1–3中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器的孔隙率配置成将所述固体化学反应物从所述内部传到所述流动路径限制到大致不大于通过载气升华所述流动路径中的所述化学反应物的速率的转移速率。

在第5选项中，选项1–4中任一项的固体源化学升华器，其还包括在所述壳体内的过滤器框架，所述过滤器框架限制所述过滤器的位置。

在第6选项中，选项1–5中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径围绕所述过滤器的外表面、所述壳体的内表面或两者圆周地布置。

在第7选项中，选项1–6中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径至少部分地由布置在所述壳体的内表面内的凹部形成。

在第8选项中，选项1–7中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径至少部分地由布置在所述过滤器内的凹部形成。

在第9选项中，选项1–8中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径包括多次横穿所述壳体的圆周的卷绕路径。

在第10选项中，选项1–9中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径包括围绕所述壳体的内表面的螺旋路径。

在第11选项中，选项1–10中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径包括多个流体路径，并且其中横向路径连接所述多个流体路径中的至少两个连续流体路径。

在第12选项中，选项11的固体源化学升华器，其中所述横向路径大致正交于所述两个连续流体路径中的至少一个定向。

在第13选项中，选项1–12中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器的孔隙率配置成防止所述反应物在第一温度下通过其中并允许所述反应物在第二温度下通过其中。

在第14选项中，选项13的固体源化学升华器，其中所述第二温度高于所述第一温度。

在第15选项中，选项11–14中任一项的固体源化学升华器，其中所述第二温度在约35℃至200℃之间。

在第16选项中，选项1–15中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器包括陶瓷或金属中的至少一种。

在第17选项中，选项1–16中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器限定约1至4之间的高度与直径的纵横比。

在第18选项中，选项1–17中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器具有约25cm至120cm之间的高度。

在第19选项中，选项1–18中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器具有约20cm至50cm之间的直径。

在第20选项中，选项1–19中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径包括环。

在第21选项中，选项1–20中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径配置成与所述基座流体连通。

在第22选项中，选项2–21中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器框架包括框架壁和在其上形成的多个脊，所述脊限定所述流动路径的至少一部分。

在第23选项中，选项1–21中任一项的固体源化学升华器，其中多个脊在所述过滤器的外表面上形成，所述脊限定所述流动路径的至少一部分。

在第24选项中，选项1–23中任一项的固体源化学升华器，其中所述壳体包括流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口均与所述流动路径流体连通。

在第25选项中，选项1–24中任一项的固体源化学升华器，其还包括与所述内部热连通的一个或多个加热元件。

在第26选项中，选项25的固体源化学升华器，其中所述一个或多个加热元件包括布置成与所述基座热接触的加热板。

在第27选项中，选项23–26中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个加热元件选自加热棒和加热板，或其组合。

在第28选项中，选项27的固体源化学升华器，其中所述基座包括接收部分，所述接收部分配置成允许所述加热棒插入其中。

在第29选项中，选项1–28中任一项的固体源化学升华器，其中所述内部包括进一步与所述流动路径流体连通的顶部空间，由此载气能够被所述顶部空间和所述流动路径中的所述化学反应物饱和。

在第30选项中，选项29的固体源化学升华器，其中在所述过滤器的堵塞期间所述顶部空间保持与所述流动路径流体连通。

在第31选项中，选项1–30中任一项的固体源化学升华器，其中所述壳体包括圆柱形状。

在第32选项中，一种固体源化学升华器包括：壳体，所述壳体具有内部空间和面向所述内部空间的内表面，所述内部空间配置成在其中接收化学反应物；具有第一端部和第二端部的过滤器框架，所述过滤器框架配置成支撑用于限制固体化学反应物的过滤器，所述过滤器框架和所述过滤器配置成布置在所述内部空间内；以及至少在所述过滤器框架布置在所述壳体内期间、在所述过滤器框架和所述壳体的内表面之间限定的环形空间内限定的一个或多个流体路径。

在第33选项中，选项32的固体源化学升华器，其还包括过滤器，所述过滤器配置成限制化学反应物通过其中。

在第34选项中，选项32–33中任一项的固体源化学升华器，其还包括基座，所述基座配置成在其上接收所述化学反应物，所述过滤器框架固定在所述基座上。

在第35选项中，选项33–34中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器的孔隙率配置成将所述化学反应物从所述内部传到所述流体路径限制到大致不大于通过载气升华所述流体路径中的所述化学反应物的速率的转移速率。

在第36选项中，选项32–35中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径围绕所述过滤器框架的外部布置。

在第37选项中，选项32–36中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径围绕所述过滤器框架、所述壳体的内表面或两者圆周地布置。

在第38选项中，选项32–37中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径至少部分地由布置在所述壳体内的凹部形成。

在第39选项中，选项32–38中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径至少部分地由布置在所述过滤器框架内的凹部形成。

在第40选项中，选项32–39中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径中的至少一个的间距约为零。

在第41选项中，选项32–40中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径中的至少一个的间距大于零。

在第42选项中，选项32–41中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径中的至少一个包括螺旋。

在第43选项中，选项32–42中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径包括多个流体路径，并且其中横向路径连接所述多个流体路径中的至少两个连续流体路径。

在第44选项中，选项43的固体源化学升华器，其中所述横向路径大致正交于所述两个连续流体路径中的至少一个定向。

在第45选项中，选项32–44中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器的孔隙率配置成防止所述反应物在第一温度下通过其中并允许所述反应物在第二温度下通过其中。

在第46选项中，选项45的固体源化学升华器，其中所述第二温度高于所述第一温度。

在第47选项中，选项32–46中任一项的固体源化学升华器，其中所述第二温度在约35℃至200℃之间。

在第48选项中，选项32–47中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器包括陶瓷或金属中的至少一种。

在第49选项中，选项32–48中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器框架限定约1至4之间的高度与直径的纵横比。

在第50选项中，选项32–49中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器框架具有约25cm至120cm之间的高度。

在第51选项中，选项32–50中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器框架具有约20cm至50cm之间的直径。

在第52选项中，选项32–51中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径包括环。

在第53选项中，选项32–52中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个流体路径配置成与所述基座流体连通。

在第54选项中，选项32–53中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器框架包括框架壁和在其上形成的多个脊，所述脊限定所述流体路径的至少一部分。

在第55选项中，选项32–54中任一项的固体源化学升华器，其中多个脊在所述过滤器框架的外表面上形成，所述脊限定所述流体路径的至少一部分。

在第56选项中，选项32–55中任一项的固体源化学升华器，其中所述壳体包括流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口均与所述一个或多个流体路径流体连通。

在第57选项中，选项32–56中任一项的固体源化学升华器，其还包括至少部分地布置在所述内部内的一个或多个加热元件。

在第58选项中，选项57的固体源化学升华器，其中所述一个或多个加热元件包括布置成与所述基座热接触的加热板。

在第59选项中，选项23–58中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个加热元件包括加热棒。

在第60选项中，选项59的固体源化学升华器，其中所述基座包括接收部分，所述接收部分配置成允许所述加热棒插入其中。

在第61选项中，选项32–60中任一项的固体源化学升华器，其中所述内部包括进一步与所述流体路径流体连通的顶部空间，由此载气能够被所述顶部空间和所述流体路径中的所述化学反应物饱和。

在第62选项中，选项61的固体源化学升华器，其中所述顶部空间在所述过滤器的堵塞期间保持与所述流体路径流体连通。

在第63选项中，选项32–62中任一项的固体源化学升华器，其中所述壳体包括圆柱形状。

在第64选项中，一种滤芯包括：具有第一端部和第二端部的过滤器框架，所述过滤器框架至少部分地限定内部；以及过滤器，所述过滤器具有配置成限制固体化学反应物通过其中的孔隙率，所述过滤器框架和所述过滤器配置成接收在壳体内，使得过滤器布置在所述内部和一个或多个通道之间，所述一个或多个通道限定所述过滤器框架和所述壳体的内表面之间的流体路径。

在第65选项中，选项64的滤芯，其中所述过滤器框架包括圆柱形状。

在第66选项中，选项64–65中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道围绕所述过滤器框架的外部布置。

在第67选项中，选项64–66中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道围绕所述过滤器框架圆周地布置。

在第68选项中，选项64–67中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道中的至少一个的间距约为零。

在第69选项中，选项64–68中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道中的至少一个的间距大于零。

在第70选项中，选项64–69中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道包括多个通道，并且其中横向通道连接所述多个通道中的至少两个连续凹部。

在第71选项中，选项70的滤芯，其中所述横向凹部大致正交于所述两个连续通道中的至少一个定向。

在第72选项中，选项64–71中任一项的滤芯，其中所述过滤器的孔隙率配置成限制所述反应物在第一温度下通过其中并允许所述反应物在第二温度下通过其中。

在第73选项中，选项72的滤芯，其中所述第二温度高于所述第一温度。

在第74选项中，选项38–73中任一项的滤芯，其中所述第二温度在约35℃至200℃之间。

在第75选项中，选项64–74中任一项的滤芯，其中所述过滤器包括陶瓷或金属中的至少一种。

在第76选项中，选项64–75中任一项的滤芯，其中所述过滤器框架限定约1至4之间的高度与直径的纵横比。

在第77选项中，选项64–76中任一项的滤芯，其中所述过滤器框架具有约25cm至120cm之间的高度。

在第78选项中，选项64–77中任一项的滤芯，其中所述过滤器框架具有约20cm至50cm之间的直径。

在第79选项中，选项64–78中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道包括环。

在第80选项中，选项64–79中任一项的滤芯，其中所述一个或多个流体路径配置成与所述基座流体连通。

在第81选项中，选项64–80中任一项的滤芯，其中所述过滤器框架包括框架壁和在其上形成的多个脊。

在第82选项中，选项64–81中任一项的滤芯，其中所述过滤器框架包括与所述一个或多个凹部流体连通的流体入口和流体出口中的至少一个。

在第83选项中，选项64–82中任一项的滤芯，其中所述通道包括凹部和/或脊。

在第84选项中，选项64–83中任一项的滤芯，其中所述过滤器的孔隙率配置成将所述化学反应物从所述内部传到所述流体路径限制到大致不大于通过载气升华所述化学反应物的速率的转移速率。

在第85选项中，选项64–84中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道在所述壳体的内部表面中形成。

在第86选项中，选项64–85中任一项的滤芯，其中所述一个或多个通道在所述过滤器框架中形成。

在第87选项中，一种沉积模块包括：选项1–63中任一项的固体源化学升华器；以及用于在基板上沉积材料的汽相反应室，其中所述固体源化学升华器配置成供应所述汽相反应室。

在第88选项中，选项87的沉积模块，其还包括控制处理器和软件，其配置成操作所述汽相反应室以进行原子层沉积(ald)。

在第89选项中，选项87的沉积模块，其还包括控制处理器和软件，其配置成操作所述汽相反应室以进行化学汽相沉积(cvd)。

在第90选项中，一种用于在沉积模块中输送升华前体的方法包括：连接固体源化学升华器以供应汽相反应室，所述固体源化学升华器包括壳体、过滤器以及布置在所述壳体和所述过滤器之间的流动路径，所述流动路径与所述固体源化学升华器的化学反应物流体连通，所述连接使所述流动路径与所述汽相反应室流体连通；将所述固体源化学升华器加热到操作温度，其中所述化学反应物被加热并穿过所述过滤器到达所述流动路径；以及使载气沿着所述流动路径流动，其中升华化学反应物在所述流动路径中与载气混合。

在第91选项中，选项90的方法，其中所述固体源化学升华器包括选项1–63中任一项的固体源化学升华器。

在第92选项中，选项90–91中任一项的方法，其还包括向所述固体源化学升华器中提供一定量的化学反应物。

在第93选项中，选项90–92中任一项的方法，其中所述操作温度在约50℃至250℃的范围内。

在第94选项中，选项90–93中任一项的方法，其还包括在汽相反应室中将材料沉积在基板上。

在第95选项中，选项94的方法，其中沉积材料包括原子层沉积(ald)。

在第96选项中，选项90–95中任一项的方法，其还包括设定载气的流速，使得在所述流体路径中通过载气升华所述化学反应物的速率大致不小于所述化学反应物从所述内部到所述流体路径的转移速率。

在第97选项中，选项96的方法，其中沉积材料包括化学汽相沉积(cvd)。

在第98选项中，以上选项中任一项的固体源化学升华器、滤芯、沉积模块或方法，其中所述化学反应物选自氯化铪、氧化铪和二氧化锆。

在第99选项中，一种固体源化学升华器包括：包括近侧部分和远侧部分的壳体，所述壳体具有沿着所述壳体的长度延伸的壳体轴线，所述远侧部分配置成在其中保持固体化学反应物；布置在所述壳体的近侧部分上的盖，所述盖包括流体入口和流体出口，所述盖在所述盖的远侧部分内限定蛇形流动路径，其中所述盖适于允许所述流动路径内的气流，所述壳体轴线垂直于所述盖的平面；以及布置在所述蛇形流动路径和所述壳体的远侧部分之间的过滤器，所述过滤器具有配置成限制固体化学反应物通过其中的孔隙率。

在第100选项中，选项99的固体源化学升华器，其中所述远侧部分包括：沿着所述壳体轴线布置的热传导导管；以及两个或更多个热传导突起，其中所述传导突起与所述传导导管热连通并围绕所述传导导管径向布置，由此所述壳体的远侧部分配置成保持所述固体化学反应物，所述传导突起位于其间，其中所述传导导管配置成被放置成与热源导热连通。

在第101选项中，选项100的固体源化学升华器，所述两个或更多个传导突起包括至少六个传导突起。

在第102选项中，选项99–101中任一项的固体源化学升华器，其中所述壳体为圆柱形并且所述过滤器为圆形。

在第103选项中，选项99–102中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器包括与所述盖的流体入口流体连通的入口，所述过滤器的入口配置成允许固体化学反应物通过其中进入所述壳体。

在第104选项中，选项99–103中任一项的固体源化学升华器，其中所述盖的面向远侧部分接触所述过滤器的近侧表面，并且其中所述壳体的近侧部分接触所述过滤器的远侧表面。

在第105选项中，选项99–104中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径包括多个流体路径，并且其中横向路径连接所述多个流体路径中的至少两个连续流体路径。

在第106选项中，选项105的固体源化学升华器，其中所述横向路径大致正交于所述两个连续流体路径中的至少一个定向。

在第107选项中，选项99–106中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器包括陶瓷或金属中的至少一种。

在第108选项中，选项99–107中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器包括具有在约25至1000之间的厚度与直径的纵横比的圆盘。

在第109选项中，选项99–108中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器具有约20cm至50cm之间的直径。

在第110选项中，选项99–109中任一项的固体源化学升华器，其中所述流体入口和所述流体出口均与所述流动路径流体连通。

在第111选项中，选项100–110中任一项的固体源化学升华器，其中所述两个或更多个传导突起与所述壳体的远侧部分热连通。

在第112选项中，选项111的固体源化学升华器，其中所述一个或多个加热元件包括布置成与所述壳体热接触的加热板。

在第113选项中，选项111–112中任一项的固体源化学升华器，其中所述一个或多个加热元件选自加热棒和加热板，或其组合。

在第114选项中，选项113的固体源化学升华器，其中所述壳体包括接收部分，所述接收部分配置成允许所述加热棒插入其中。

在第115选项中，选项114的固体源化学升华器，其中所述接收部分大体上是纵向的并且配置成在所述壳体的轴向长度的大部分上轴向延伸。

在第116选项中，选项99–115中任一项的固体源化学升华器，其中所述壳体的近侧部分包括顶部空间，所述顶部空间进一步与所述流动路径流体连通，由此载气能够被所述顶部空间和所述流动路径中的所述化学反应物饱和。

在第117选项中，选项116的固体源化学升华器，其中所述顶部空间保持与所述流动路径流体连通而不横穿所述过滤器，由此所述顶部空间在所述过滤器的堵塞期间保持与所述流动路径流体连通。

在第118选项中，选项99–117中任一项的固体源化学升华器，其中所述入口、所述出口或两者包括配置成允许流体流过其中的相应阀。

在第119选项中，选项99–118中任一项的固体源化学升华器，其中所述入口、所述出口或两者包括配置成限制微粒流过其中的相应过滤器。

在第120选项中，选项99–119中任一项的固体源化学升华器，其中所述盖的面包括所述流动路径，并且其中所述面为圆形。

在第121选项中，选项99–120中任一项的固体源化学升华器，其中所述升华器具有约20至0.5之间的轴向长度与直径的纵横比。

在第122选项中，选项100–121中任一项的固体源化学升华器，其中所述两个或更多个传导突起从所述壳体的远侧部分延伸。

在第123选项中，选项122的固体源化学升华器，其中所述两个或更多个传导突起与所述壳体轴线径向间隔。

在第124选项中，选项122–123中任一项的固体源化学升华器，其中所述两个或更多个传导突起从所述壳体的远侧部分轴向延伸。

在第125选项中，选项122–124中任一项的固体源化学升华器，其中所述两个或更多个传导突起包括彼此径向间隔的至少三个突起。

在第126选项中，选项99–125中任一项的固体源化学升华器，其还包括布置在所述壳体的远侧部分中的谐振器，所述谐振器包括围绕所述壳体轴线径向布置的延伸部，所述谐振器配置成搅动所述壳体中的固体化学反应物。

在第127选项中，选项99–126中任一项的固体源化学升华器，其中所述流动路径包括平面内的多个反平行段。

在第128选项中，选项1–127中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器布置在所述流体出口和所述壳体的远侧部分之间。

在第129选项中，选项1–128中任一项的固体源化学升华器，其中所述过滤器覆盖所述流动路径的大部分。

在第130选项中，一种使用选项99–129中任一项的固体源化学升华器升华固体前体的方法。

其它考虑因素

在前述说明书中，已参考本发明的具体实施例描述了本发明。然而显而易见，在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的。

实际上，应当理解本公开的系统和方法均具有若干创新方面，其中没有一个单独地对本文公开的期望属性负责或是其需要的。上述各种特征和过程可以彼此独立地使用，或者可以以各种方式组合。所有可能的组合和子组合都旨在落入本公开的范围内。

在单独的实施例的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。而且，尽管上面的特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在一些情况下可以从组合删除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变化。对于每个实施例，没有一个特征或特征组是必需的或必不可少的。

应当理解，除非另外特别说明，或在所使用的上下文中以其它方式理解，否则本文中使用的条件语言，例如“能够”、“可以”、“可能”、“或许”、“例如”等通常旨在表达某些实施例包括，而其它实施例不包括某些特征、要素和/或步骤。因此，这样的条件语言通常不旨在暗示一个或多个实施例以任何方式需要特征、要素和/或步骤，或者一个或多个实施例必须包括用于决定(无论是否有作者输入或提示)在任何特定实施例中是否包括或将要执行这些特征、要素和/或步骤的逻辑。术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的并且以开放式方式包含使用，并且不排除附加要素、特征、动作、操作等。此外，术语“或”在其包含意义上使用(而不是在其独有意义上)，因此当使用时，例如，为了连接要素列表，术语“或”表示列表中的一个、一些或全部要素。另外，除非另有说明，否则本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”、“一个”和“该”应理解为表示“一个或多个”或“至少一个”。类似地，虽然可以以特定顺序在附图中描绘操作，但应认识到，不需要以所示的特定顺序或按顺序执行这样的操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。此外，附图可以以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例性过程。然而，未描绘的其它操作可以包含在示意性示出的示例性方法和过程中。例如，可以在任何所示操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。另外，在其它实施例中可以重新排列或重新排序操作。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。而且，上述实施例中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施例中都需要这样的分离，并且应当理解，所描述的部件和系统通常可以一起集成在单个产品中或者包装成多个产品(例如，滤芯和包括壳体和基座的源容器)。另外，其它实施例在以下权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中叙述的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。

因此，权利要求不旨在限于本文所示的实施例，而是与符合本公开、本文所公开的原理和特征的最宽范围相一致。例如，尽管关于从固体源供应蒸汽以供给用于半导体制造的沉积室提供了本公开中的许多示例，但是本文描述的某些实施例可以针对各种其它应用和/或在许多其它环境中实现。