本公开总体地涉及化学输送系统，且更特别地涉及使用加热的外壳的化学输送系统，所述加热的外壳对于固相半导体加工材料的升华和随后所得蒸汽的输送进行优化。
背景技术：
1、化学输送系统，如半导体制造中常用的那些，常常需要加热加工材料，以便满足位于下游的设备的压力和流量要求。在一些情况下，加热对于支持和维持从液体到蒸汽(蒸发)或从固体到蒸汽(升华)的相变是必要的。如果加工材料回复到其先前相，则工艺输送线路不会维持所需的输送条件，从而导致工艺变化、产量损失或甚至工艺本身的中断。当处理经历升华的加工材料时，这是特别重要的。从蒸气回到固体的相变可导致沉积的材料堵塞工艺线路。堵塞的线路清理起来可能是非常困难和耗时的。
2、为了保持优选的蒸气相，必须仔细监测和控制沿整个加工材料输送线路的温度和压力状况。对于大多数化学输送系统，这常常意味着通过使用诸如电阻电加热器或感应加热器的机构来升高源容器的温度。然后使用直接附接到工艺线路中的管道和管道部件的热迹线(heat trace)来加热互连源容器和下游工艺设备的工艺线路。
3、热迹线，电阻加热丝，通常缠绕在每个管道和管道部件周围，以向它们提供热量。在加热丝上，通常缠绕一层或多层隔热带以防止热量耗散到周围环境。如果需要对管道和管道部件进行修理，则必须解开并移除热迹线。尽管热迹线在不受干扰的情况下是有效且可靠的，但是在移除热迹线时，加热丝经常断裂并且必须更换。热迹线和安装在热迹线上的隔热层需要大量劳力和时间来：在原始制造期间安装，拆装以进行修理，以及在进行修理之后重新安装。需要最大化半导体制造中使用的所有设备的正常运行时间，包括向它们供应制造所需的气体和化学品的系统；因此，需要增加向设备供应气体和化学品的所有系统的正常运行时间。此外，需要减小由给定空间中管道、管道部件和化学品输送柜的数量和尺寸增加而导致的输送系统的覆盖区(footprint)。
4、化学气相沉积(cvd)是其中通常在升高的温度下沉积表面(即，衬底，如硅晶片)与挥发性化学化合物的蒸气接触的工艺。在沉积室中，化合物或cvd前体在沉积表面处被还原或解离，从而得到预选组成的粘附涂层。用于cvd工艺的前体可以以气体、液体或固体形式储存在源容器中。固体前体的使用在升华和随后将前体蒸气输送到衬底方面尤其具有挑战性。设计cvd系统时，其他更一般的考虑包括需要最小化系统的停机时间和施加前体的处理设备附近的有限可用空间。因此，期望的是提供一种应对这些挑战的化学输送系统。具体地，期望的是提供一种化学输送系统，其在cvd工艺中高效、有效且一致地输送固体前体，同时使cvd系统的停机时间和在处理设备附近占据的空间量最小化。
5、随着固相cvd前体的使用变得越来越常见，需要高温(超过150℃)的工艺的数量也在增加。在这些温度下，由于缺乏适当的温度额定值、加热功率不足或物理空间限制，用于源容器和工艺线路两者的传统加热方法可能是不可行的。技术人员已经提供了多种解决方案。
6、美国专利no.7,437,060涉及一种用于输送用于cvd和离子注入工艺的汽化液体和固体源材料的受控且稳定的蒸气流的系统。该系统特别地用于半导体制造应用。美国专利申请公开no.2019/0177840涉及一种化学输送系统，特别是用于在cvd工艺期间输送前体的化学输送系统。美国专利no.7,204,885涉及cvd，并且特别地涉及用于cvd的方法(包括cvd前体的预热)、进行该方法的系统和通过这样的方法生产的设备。美国专利申请公开no.2019/0368039教导了可用于通过气相沉积工艺沉积在衬底上的含vi族过渡金属的成膜组合物。美国专利申请公开no.2019/0284684公开了一种用于将固体材料的升华气体供应到后处理(例如，成膜过程)的升华气体供应系统和升华气体供应方法。
7、美国专利no.6,953,047教导了一种用于储存低蒸气压工艺化学品并将其输送到用于半导体制造的工艺设备的装置。该装置包括：(a)用于储存工艺化学品的散装容器；(b)用于将工艺化学品输送到工艺设备的处理容器；(c)用于将工艺化学品从散装容器输送到处理容器的第一歧管；(d)储存一定量溶剂的溶剂容器；和(e)用于将工艺化学品从处理容器输送到工艺设备的第二歧管。还考虑了使用该装置的方法。
8、解决上述需求和挑战的一种方法是使用加热的外壳代替容器加热器和热迹线。加热的外壳具有在受控温度下覆盖整个内容物的优点，这可能超过传统加热方法的能力。在本公开的情况下，将若干另外的设计元件整合到源容器或处理容器烤炉的设计中，其导致从固相前体输送升华蒸气的优化性能。
技术实现思路
1、为了满足这些和其它需要和挑战，并且考虑到其目的，本公开提供了一种加热的外壳，其用于优化的固相半导体加工材料的升华和所得蒸汽的随后输送。外壳具有中空壳体，其被隔热以将热量保持在外壳内。外壳还具有至少两个独立的加热区，其具有独立的温度控制和专用的过热保护而限定上加热区和下加热区并位于壳体中。下加热区配置成接受储存固相半导体加工材料的容器。外壳还进一步具有可移除且高度可调节的由隔热材料制成的分隔板，将上加热区和下加热区分开，并使上加热区和下加热区之间的热传递最小化。
2、本发明的实施方式可以单独使用或彼此组合使用。应当理解，之前的一般描述和以下的详细说明都是本公开的示例而非限制性的。
1.一种加热的外壳，其用于优化的固相半导体加工材料的升华和随后所得蒸汽的输送，所述外壳包括：
2.根据权利要求1所述的加热的外壳，还包括位于所述壳体中的导轨，并且所述分隔板沿着所述导轨插入所述壳体中和从所述壳体移除。
3.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括所述加热源，所述加热源包括向所述上加热区提供热量的第一加热器和向所述下加热区提供热量的第二加热器。
4.根据权利要求3所述的加热的外壳，其中所述第一加热器在所述上加热区中固定于所述壳体，并且所述第二加热器在所述下加热区中固定于所述壳体。
5.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括附接机构，其配置为将所述容器保持在所述壳体内。
6.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括位于所述壳体的底部附近的秤室和位于所述秤室内的称重秤，所述称重秤支持并测量所述容器的重量，并且因此允许确定所述容器中剩余的所述加工材料的量。
7.根据权利要求6所述的加热的外壳，其中烤炉具有覆盖区，并且所述称重秤具有所述容器直接坐落于其上的隔热秤平台，所述秤平台的尺寸设计成容纳所述烤炉的几乎整个覆盖区，以使所述秤室与所述上加热区和位于所述秤室上方的所述下加热区基本上隔热。
8.根据权利要求6和权利要求7之一所述的加热的外壳，其中所述秤室是通风的。
9.根据权利要求6和权利要求7之一所述的加热的外壳，其中多个升降导轨固定于所述秤平台。
10.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括位于所述下加热区中的循环风扇，并促进通风和空气循环。
11.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括排气入口和新鲜空气入口，所述排气入口和新鲜空气入口组合地向所述上加热区提供通风和新鲜空气。
12.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括提供过压保护的压力释放瓣阀。
13.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括至少一个进入端口，其配置为容纳工艺管道、热电偶和其他外部结构。
14.根据前述任一项权利要求所述的加热的外壳，还包括布置在形成于所述壳体的开口中的互连通道中的工艺管道，所述工艺管道在位于所述壳体中的所述容器和外部输送系统之间流体连通以将加工材料从所述容器输送到所述外部输送系统。
15.一种化学输送系统，其包括根据权利要求1所述的加热的外壳。
