CN1768312A - 按预定浓度输送稀释气体的现场气体混合与稀释系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于输送稀释活性流体的装置和方法，如向半导体制造厂的下游活性流体消耗处理单元输送稀释流体。所述输送系统包括活性流体源；稀释流体源；流体流量计量装置，其用于以预定流率分配活性流体；混合器，设置其用来把来自活性流体源的、由流体流量计量装置以所述预定流率分配的活性流体与稀释流体混合，以形成稀释活性流体混合物；以及监测器，设置其用来测量稀释活性流体混合物中的活性流体的浓度，并相应地调整流体流量计量装置，从而控制活性流体的分配速度，并将稀释活性流体混合物中的活性流体保持在预定浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种装置和方法，用于供应预定浓度的稀释气体，如用于掺杂半导体材料的源气体。
背景技术
在半导体行业，在源材料具有毒性或有害并且活性气体类的剂量很小的应用中，要使用各种稀释气体。
例如，外延膜的化学气相淀积掺杂要求高稀释状态的源气体，如胂、磷化氢以及锗烷等。例如，可从胂/氢气体混合物中将砷引入半导体膜，用于掺杂半导体膜。在这种砷掺杂应用中，一种低胂含量，如含量百万分之(ppm)50的源气体，可进一步用氢稀释，以获得所期望的氢/胂气体混合物。稀释的起始材料胂以及加入其中以形成最终稀释的胂气体混合物的稀释的氢，其流量由质量流量控制器控制，将最终稀释胂按计量的量提供给气相淀积工具。
通常，在半导体行业，在使用气体混合物的期望应用中，主要使用两种方法供应稀释的活性气体(下文将使用此术语来表示所关注的气体成分，如掺杂气体类)。
第一种稀释气体供应的技术使用预先混合的高压气体混合物(包含低浓度的活性气体成分)作为源气体介质，其从高压供气罐分配使用，如加压气瓶。该气体供应方法有如下缺陷：
(1)由于供气罐快速耗尽，因此在活性气体消耗过程中需要多次更换供气罐。
(2)由于新安装的供气罐供应的活性气体浓度可能与先前安装的供气罐分配的活性气体浓度不同，因此当供气罐应耗尽而被更换时，需要重新考察活性气体消耗过程。
(3)除了第(2)项的缺陷，任何给定的供气罐所分配的活性气体浓度由供气罐制造商固定，在下游活性气体消耗工序中，不能够根据时间变化条件输送变化的浓度。
(4)由于活性气体成分的分解，存储在供气罐内的气体混合物内的活性气体的浓度可随时间而改变，或该浓度随连续的供气罐的更换以未知和不可预测的方式发生改变，以及
(5)供气罐通常处于高压状态，以最大化罐内活性气体的存储量，如果供气罐破裂或与其相关的头部组件、阀门等发生泄漏，就会存在潜在的危险状态。
第二种稀释气体供应技术涉及气体的现场产生，使用固体或液体原材料，通过化学反应，产生期望的气体类。现场产生气体具有以下的相关缺陷：
(1)启动气体产生和获得稳定状态的气体产物所要求的时间通常较长，不能得到气体分配的快速响应式启动。
(2)现场气体生成中作为反应物的源材料，其特性常常是剧毒，从而产生安全和操作方面的问题。
(3)现场气体产生器通常是相对复杂的系统，包括如气体生成室、反应剂供应装置、反应剂流路(因即使在使用固体反应物源的情况下，通常也有流体的辅助反应物)、分配管线，以及相关的管线内过滤器、净化器、保险装置等。
(4)常用的现场气体产生器包括需要定期更换的消耗部件，如过滤器和净化器；以及
(5)现场气体产生系统在资金支出和所有权的全部成本上都相对昂贵。
因此，半导体行业一直需要改善的气体供应源用于向处理设备输送稀释气体。
发明内容
本发明涉及一种用于输送稀释活性气体的装置和方法，如向半导体制造厂中下游的活性气体消耗处理单元输送稀释的活性气体。
一方面，本发明涉及一种用于输送稀释气体的系统，其包括：
活性气体源；
稀释气体源；
气体流量计量装置，其用于以预定流率分配活性气体；
混合装置，设置该装置用来将来自纯活性气体源的、由气体流量计量装置以所述预定流率分配的活性气体与稀释气体混合，以形成稀释的活性气体混合物；以及
监测器，设置其用来测量该稀释的活性气体混合物中的活性气体的浓度，并相应地调整气体流量计量装置，从而控制活性气体的分配率，并将该稀释的活性气体混合物中的活性气体保持在预定的浓度。
另一方面，本发明涉及一种于输送稀释流体的系统，其包括：
活性流体源；
稀释流体源；
流体流量计量装置，其用于以预定流率分配纯活性流体；
混合装置，设置该装置用来将来自活性流体源的、由流体流量计量装置以预定的流率分配的活性流体与稀释流体混合，以形成稀释的活性流体混合物；以及
监测器，其用于测量稀释的活性流体混合物中的活性流体的浓度，并相应地调整流体流量计量装置，从而控制活性流体的分配率，并将稀释的活性流体混合物中的活性流体保持在预定的浓度。
在又一方面，本发明涉及一种于输送稀释气体的方法，其包括：
提供活性气体源和稀释气体源；
以预定的流率从活性气体源可控制地分配活性气体；
把按所述预定流率从活性气体源中分配的活性气体与来自稀释气体源的稀释气体混合，以形成稀释的活性气体混合物；以及
监测该稀释的活性气体混合物中的活性气体的浓度，并相应地调整纯活性气体的分配率，并在稀释的活性气体混合物中保持活性气体的预定浓度。
在又一方面，本发明涉及一种于传输稀释流体的方法，其包括：
提供活性流体源和稀释流体源；
以预定流率从活性流体源可控制地分配活性流体；
把来自活性流体源的、以所述预定流率分配的活性流体与来自稀释流体源的稀释流体混合，以形成稀释的活性流体混合物；以及
监测稀释的活性流体混合物中的活性流体的浓度，并相应地调整活性流体的分配率，从而将稀释的活性流体混合物中的活性流体保持在预定的浓度。
通过所公开的内容和权利要求书，本发明的其他方面、特征以及实施例会更加显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的稀释气体供应系统的示意图。
图2是真空压力图，按每分钟升数的作为流率函数的托数示出了在本发明的实施中使用微型文丘里管得到的真空压力。
图3是示出按时:分:秒的作为时间函数的四氟化碳百万分比浓度的FT-IR信号，，以及相应的作为时间函数的IR光度计信号(参考/实际)。
图4是根据FT-IR响应(参考/实际)的四氟化碳百万分比浓度的校准曲线，并示出相应的校准算法。
具体实施方式
本发明基于对高效和经济的用于输送稀释气体的系统的发现，使用纯活性气体源、稀释气体源、用于分配纯活性气体的气体流量计量装置、用于将纯活性气体与稀释气体混合以形成稀释活性气体混合物的动态混合装置、以及用于测量稀释活性气体混合物中的活性气体浓度并相应地控制纯活性气体的分配速度的监测器，从而得到在稀释活性气体混合物中的活性气体的预定浓度。
如下面更详细说明的，在一个特定的实施例中，气体流量计量装置包括质量流量控制器，该质量流量控制器在用于把纯活性气体源和动态混合装置相互连接的气流管线中，监测器包括管线内气体分析仪，其用于产生有关检测到的稀释活性气体混合物中活性气体浓度的输出控制信号，将此控制信号发送给质量流量控制器来调整其设置值，从而实现对稀释活性气体混合物预期应用的预定的恒定活性气体浓度。
气体流量计量装置可以是任何合适的类型，例如包括质量流量控制器、可致动用于从活性气体供应装置分配极低流率的活性气体成分的微型阀门元件、连接至分配管线中的流量控制阀的流量计，或任何其他可有效地从活性气体源供应选择流率的活性气体的元件或组件。
活性气体源也可以是任何类型，如高压或低压气体存储与分配罐或存有用于稀释的纯活性气体容器。在一个实施例中，纯活性气体源包括美国Glenn M.Tom等的专利No.5,518,528中说明的次大气压力纯活性气体存储与分配罐，可从ATMI，Inc(Danbury，CT)购买，其商标为“SDS”，其中活性气体吸附地保留在物理吸附物上，并有选择地从其上解吸附，以便从该罐分配活性气体。在另一个实施例中，纯活性气体源包括美国Luping Wang等的专利No.6,089,027中说明的气体存储与分配罐，可从ATMI，Inc(Danbury，CT)购买，其商标为“VAC”，其特征在于内部设置的调节元件，用于按调节器设置值所确定的压力分配活性气体。
用于混合纯活性气体和稀释气体以形成稀释活性气体混合物的动态混合装置可以是任何合适的类型，由此，纯活性气体和稀释气体相互混合，以按照期望的活性气体稀释浓度排放，如流向下游的稀释气体混合物消耗工序。例如，动态混合装置可包括文丘里管、静态混合器、泵、压缩器、转动混合器、注入器、排放器、对置的装有喷嘴的混合室，或其他有效混合纯活性气体和稀释气体以产生稀释活性气体混合物的装置、结构或组件。
监测器用于测量稀释活性气体混合物中的活性气体的浓度，并相应地控制纯活性气体的分配率，从而得到稀释活性气体混合物中的活性气体的预定浓度，该监测器可以是任何合适的类型，包括光谱仪、色谱仪、色度仪、表面声波仪(SAW)、光子及火焰电离子器等类型。优选的监测器类型包括傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和光度计监测器。监测器可以按任何合适的方式设置，如设置在稀释活性气体混合物的排放管线的管线内，或通过侧流采样设置安置到样品气体上，或以任何其他合适的方式来设置。
监测器可包括一个或多个监测装置或组件，如按本发明的给定应用所要求的。在使用多个监测装置的例子中，为了通过不同的检测方式提供监测，可处理由每个作为组成部分的监测装置或组件产生的、表示稀释活性气体混合物中的活性气体浓度的信号，以提供与稀释活性气体混合物中的活性气体的浓度相关的平均的或校正的输出信号。
这种信号处理可由可编程的通用计算机来执行，该计算机被编程，根据合适的算法或计算步骤，处理每个监测装置或组件的每个输出信号，从而提供与稀释活性气体混合物中的活性气体的浓度相关的合成输出信号。作为替换，可由比较器或桥接电路、微处理器、中央处理单元(CPU)或其他处理器来执行所述信号处理，以提供合适的输出用来调节气体流量计量装置，从而实现稀释活性气体混合物中期望的活性气体浓度。
在优选实施例中，监测器类型包括红外热电堆检测系统，如于2002年5月8日提交的美国专利申请No.10/140,848中所描述的，该专利申请全文引入此处，作为参考。在此系统中，放射源发射红外辐射经过气体流的样品，在红外辐射经过气体样品传输后，热电堆检测器接收该红外辐射。将与气体样品中至少一种成分的浓度相关的信号输出至控制装置，优选地该成分为活性气体成分，该控制装置用来接收热电堆检测器的输出，并相应地控制一个或多个系统中的和/或影响系统的处理条件。
本发明的稀释气体供应系统内的活性气体可以是任何合适的类型，其依赖于要对其提供稀释活性气体混合物的特定的稀释活性气体混合物耗用工序。例如该气体可以是用于形成掺杂剂或痕量试剂类的源材料，用于半导体产品的制造过程。作为替换，可以稀释该气体，作为校定标准、作为消毒剂用于低于危险的浓度水平、作为用于毫微级浓度化学反应的反应物，用于准备低浓度诱变剂样品，用于研究和测试等等。
稀释活性气体混合物使用工序可相应地不同，可包括各种工业处理(如化学气相淀积)、医疗诊断、研究调查、农业化验、用稀释的放射疗法药剂做身体治疗等等。
稀释气体可以是任何合适的类型，可包括各种单一成分稀释组合物，以及多成分稀释制备物。本发明的特定的应用中潜在的合适的稀释气体有氮、氩、氦、空气、氪、氙、氙卤化物、氢、氧、氨，以及气态的有机金属化合物等等。
现在参照附图，图1是包括纯活性气体源12的稀释气体供应系统10的示意图，例如，纯活性气体源12可包括流体存储与分配罐，如传统的高压气瓶或次大气压力气体分配系统，如美国Glenn M.Tom等人的专利No.5,518,528和美国Luping Wang等人的专利No.6,089,027中所公开的类型，这两个专利公开的内容将分别全部引入此处，作为本申请的参考。
因此，如图所示，纯活性气体源12可包括装有阀头50的罐，或作为替换，包括连接有外部调节器、限流孔流量控制元件、以及其他传统的流路元件的罐。如图所示，阀头50可包含常用的流量控制阀(头阀)，其可由手轮致动器来控制，或作为替换，其由自动阀门控制器控制，如气动致动器，或电磁阀致动器等等。
纯活性气体源12按密闭的气流传送方式与排放管线14相连，排放管线14在其内设置有质量流量控制器16。在质量流量控制器16下游的排放管线14连接至文丘里管18，通过文丘里管提供吸力，以便从排放管线14将纯活性气体流引入文丘里管的喉部。
该系统内设置有稀释气体源20，用于沿管线22把稀释气体排放至文丘里管18，使气流流经此处并从文丘里管沿管线24排出，管线22可选地包括质量流量控制器，管线24包含有管线内的气体分析仪26。
构造和装配管线内气体分析仪26以产生表示稀释气体流内活性气体浓度的输出控制信号，该稀释气体流从管线24流过分析仪，并从分析仪26沿管线28分配，以流向下游的气体耗用处理单元30，如外延生长设施或其他半导体处理工具或装配处理。
通过信号传输线32，把管线内分析仪26产生的电信号发送给质量流量控制器16，控制器16相应地调整排放管线14内纯活性气体的流率，该纯活性气体流向文丘里管18用于稀释，以产生成品气体供下游使用。
在操作中，纯(100％浓度)活性气体由纯气体源12分配到包含有质量流量控制器16的排放管线14，质量流量控制器16运行以控制纯气体的输送率。在排放管线14内产生的经调整流率的纯气体与从稀释气体源20经管线22流向文丘里管18的稀释气体流混合。代替文丘里管装置，可使用具有或不具有静态混合器的排放器或泵之类的装置将稀释气体与活性气体相混合。文丘里管或其他混合装置提供跨越质量流量控制器16必要压力差，以使活性气体在整个供应系统的流路中流动。产生的混合稀释气体流(包括活性气体和稀释气体)沿管线24流至管线内气体分析仪26，该分析仪确定气体混合物中的活性气体的浓度，并根据此浓度相应地产生控制信号，通过信号传输线32，将此控制信号发送至质量流量控制器，由控制信号相应地调整质量流量控制器，以提高或降低活性气体的输送率，从而实现沿管线28流向下游处理单元30的稀释活性气体混合物内的期望的稀释活性气体浓度。
管线内气体监测器/分析仪26可通过任何合适的操作模式操作，例如包括测光法、光谱法、电化学法、声音监测、热监测等等，或者是两个或多个此类操作模式的组合，以确定气体混合物中的活性气体的浓度，稀释的气体混合物流向下游的用气工序。
在上述处理的一个改型里，稀释的气体混合物监测器包括管线内监测器26，该处理系统可替换地或附加地使用旁路或侧流环路，该环路包括岔开管线36和循环管线40，管线36把监测器38和管线24相互连接，循环管线40把监测器38和管线28连接在一起。监测器38产生与沿旁通回路的活性气体的浓度相关的输出控制信号，此输出控制信号通过信号传输线44发送至中央处理单元(CPU)46。中央处理单元46处理来自线路44的浓度信号，并沿信号传输管线48把相应的经处理的信号发送至质量流量控制器16。
在上述系统的又一个改型中，CPU46可设置为并行地沿管线42接收来自管线内监测器26的浓度输出信号，由此，来自浓度监测器26和38的信号由CPU46处理，并用来产生整体的控制信号，该控制信号通过信号传输线48发送至质量流量控制器16。通过这样的设置，该系统可以处理来自相应的监测器26和38的两个浓度监测信号，使各监测器相互之间按相同或不同的监测方式来运行，以此提高发送到质量流量控制器16的控制信号的精确性和可靠性。
所述的活性气体可以是任何合适的类型，例如在半导体处理的情况下，如氢化物之类的气体(如氩、磷、锗烷等等)、酸性气体(如SiHCl3、SiF4和SiH2Cl2)、硼烷等等。用于此类半导体制造应用的稀释气体可包括，如共核双原子类(如H2、N2和O2)和原子气体(如氩、氦等)。
可以理解，尽管是参考稀释气体类的输送说明了本发明，本发明也可用于包括期望浓度活性液体的液相物质的混合物的输送。
也可以理解，本发明的稀释流体供应系统可被操作和装配来供应多种活性类，如复杂掺杂物的混合。
当活性气体源为次大气压力气体源时，如前面所述的Tom等人和Wang等人的专利，使用本发明的系统具有提高安全性能的优势。
因此，与在前面背景技术中所描述的传统的方法相比，由于本发明使用了实时气体监测器来提供连续的气体混合物的监测，从而保证输送的稀释气体混合物中的稀释活性气体浓度恒定。如果活性气体浓度偏离设置值，气体监测器向活性气体计量装置发送控制信号，以提高或降低活性气体输送率，从而保持所期望的浓度值。
下面非限制性的例子将更详细地说明本发明的特征和优势。
例1
使用图1所示类型的系统，用四氟化碳(CF4)作为活性气体来说明本发明的操作。活性气体源是次大气压力VAC气源罐(可从ATMI，Inc.，Danbury，CT购买)，该罐安装有内置的气体调节器，用于把四氟化碳的输送压力稳定在500托。
使用连接至气源罐并能够以每分钟低于毫升的流率输送的微型阀门来配制该气体，以产生期望的低浓度的混合物。通过使用快速电磁阀来调整阀门的开与关的速率来控制流体的分配操作。
阀门的入口和出口之间要有压力差，以使得微型阀门可输送气体。该压力差由小型的文丘里泵提供，文丘里泵由60psi的氮气供应来驱动，氮气作为稀释气体用于稀释的成品气体混合物。在文丘里泵的高低压力界面上产生的扰动提供了纯气体与稀释气体的必要的混合。
图2示出了使用文丘里泵得到的真空压力水平，示出的真空压力作为稀释氮气流率的函数。作为示例，在60psi下以每分钟4标准升(slpm)(相当于在14.7psi下的7.8slpm)氮气的流动产生250托的真空压力。在微型阀门入口(500托)和出口(200托)之间有足够的压力差，足以产生期望的气体流。
所产生的四氟化碳/氮气被引入两个管线内气体分析仪。第一分析仪是可购买的傅里叶变换红外(FT-IR)分光计。第二气体分析仪为红外光度计，其包括宽带红外(IR)光源和双通道过滤的热电堆检测器。
在光度计中，使用一个过滤器元件来阻挡除了活性类(四氟化碳)吸光的区域之外的所有的IR能量。光度计中的第二过滤器元件过滤掉除了没有常用物质吸光的区域中的窄带之外的所有IR能量，因此可使用第二过滤器元件用于参考信号的目的。该光度计系统特征简单，没有活动部分，其提供与活性气体(CF4)的浓度成比例的模拟信号。
图3示出了随着改变CF4输送率，来自IP光度计和FT-IR分析仪的依赖时间的信号。同时，由于与FT-IR装置相关联的计算时段，FT-IR信号具有延时特性，IR光度计对变化的条件提供精确和快速的响应。
图3也示出了用于控制活性气体的小气流的输送率的微型阀门的用途。例如，每分钟1标准升(slpm)N2按体积含百万分之(ppmv)100浓度的CF4相当于每分钟0.7标准立方厘米(sccm)CF4的输送。通过降低阀门内的压力，或者引入阀门出口和文丘里管入口之间的流量限制，可实现较低的流率。
图4示出了通过比较FT-IR校验信号和IR光度计的参考信号所产生的IR光度计的校准曲线。
以上示例说明了本发明输送低流率活性气体的用途，通过在分析仪和气体流量计量元件之间使用简单的反馈回路来混合、测量并动态控制。
尽管参照特定的方面、特征和实施例对本发明进行了描述，可以理解本发明并不因此受限制，而可实施各种其他的变更、修改以及替换的实施例。
因此，在本发明的权利要求的精神和范围之内，本发明广泛地包括此类变更、修改和替换的实施例。
Claims (74)
1.一种用于输送稀释气体的系统，包括：
活性气体源；
稀释气体源；
气体流量计量装置，其用于以预定的流率分配活性气体；
混合装置，用于把来自所述活性气体源的、由该气体流量计量装置以所述预定的流率分配的活性气体与稀释气体混合，以形成稀释的活性气体混合物；以及
监测器，用于测量该稀释的活性气体混合物中的活性气体的浓度，并相应地调整气体流量计量装置，从而控制活性气体的分配率，并将稀释的活性气体混合物中的活性气体保持在预定的浓度。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体流量计量装置包括质量流量控制器。
3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括用于把纯活性气体源和混合装置相互连接的气流管线，并且其中所述质量流量控制器设置在所述气流管线内。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括管线内气体分析仪。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括位于旁通气流环路中的气体分析仪。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体流量计量装置包括质量流量控制器，以及设置所述监测器来产生与检测的稀释的活性气体混合物中活性气体浓度相关的输出控制信号，将此控制信号发送给所述质量流量控制器来调整其设置值，从而实现稀释的活性气体混合物中的预定的恒定活性气体浓度。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体流量计量装置包括一种装置，该装置从由质量流量控制器、可致动地从活性气体源分配低流率的活性气体的微型阀门、以及连接至流量控制阀的流量计组成的组中选出。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述活性气体源包括纯态的活性气体。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述活性气体源包括保持该活性气体的气体存储与分配罐。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述气体存储与分配罐包含吸附保持活性气体的物理吸附介质，并从所述物理吸附介质解吸附活性气体以便从所述罐分配活性气体。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述气体存储与分配罐包含内置的调节器，其用于以调节器设置值确定的压力从所述罐分配活性气体。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述混合装置包括一种装置，该装置从由文丘里管、静态混合器、泵、压缩机、旋转混合器、注入器、排放器以及对置的装有喷嘴的混合室组成的组中选出。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述混合装置包括文丘里管。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括一种气体监测装置，该装置从由光谱仪、色谱仪、色度仪、表面声波仪(SAW)、光子及火焰电离子气体监测器组成的组中选出。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括傅里叶变换红外(FT-IR)气体分析仪。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括IR光度计。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括傅里叶转换(FT-IR)气体分析仪和IR光度计。
18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括多个气体监测装置。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述多个气体监测装置包括具有不同气体浓度检测方式的气体监测装置。
20.根据权利要求18所述的系统，其中，所述多个气体监测装置包括具有相同气体浓度检测方式的气体监测装置。
21.根据权利要求1所述的系统，进一步包括稀释活性气体混合物排放管线，其连接至稀释活性气体混合物耗用设施。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述稀释活性气体混合物耗用设施包括半导体制造厂。
23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述半导体制造厂包括化学气相淀积单元。
24.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监测器包括多个气体监测装置以及信号处理单元，多个气体监测装置中的每一个产生与稀释的活性气体混合物中的活性气体的浓度相关的输出，每个这样的输出被发送到该信号处理单元用于处理，设置该信号处理单元用来传输由该多个气体监测装置的输出所导出的控制信号，以相应地调整所述气体流量计量装置，从而控制纯活性气体的分配率，并把稀释的活性气体混合物中的活性气体保持在预定的浓度。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述信号处理单元包括一种处理装置，该装置从由比较器电路、桥接电路、微处理器以及可编程的通用计算机组成的组中选出。
26.根据权利要求1所述的系统，以稀释的活性气体混合物馈送关系连接至半导体制造设施。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述半导体制造设施包括化学气相淀积处理单元。
28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述活性气体包括用于形成掺杂剂类的源材料。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述源材料包括一种氢化物，该氢化物从由胂、磷和锗烷组成的组中选出。
30.根据权利要求1所述的系统，其中所述稀释气体源包括一种稀释气体，该稀释气体从由氮、氩、氦、空气、氪、氙、氙卤化物、氢、氧、氨以及气态的有机金属化合物组成的组中选出。
31.根据权利要求1所述的系统，其中，所述活性气体源包括一种活性气体，该获悉气体从由氢化物、酸性气体和硼烷组成的组中选出。
32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述活性气体从由胂、磷、锗烷、SiHCl3、SiF4、SiH2Cl2以及上述两种或多种的混合物所构成的组中选出。
33.根据权利要求1所述的系统，其中，所述稀释气体源包括一种稀释气体，其从由H2、N2、O2、氩、氦以及上述两种或多种的混合物所组成的组中选出。
34.根据权利要求1所述的系统，其中，所述活性气体源包括含有四氟化碳的活性气体。
35.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体流量计量装置包括微型阀门。
36.根据权利要求1所述的系统，其中，所述混合装置包括文丘里管，并且所述气体流量计量装置包括阀门和位于阀门和文丘里管之间的限流孔。
37.一种用于输送稀释流体的系统，包括：
活性流体源；
稀释流体源；
流体流量计量装置，其用于以预定流率分配纯活性气体；
混合装置，用于把来自活性流体源的、由该流体流量计量装置以所述的预定流量分配的活性流体与稀释流体混合，以形成稀释的活性流体混合物；以及
监测器，用于测量稀释的活性流体混合物中的活性流体的浓度，并相应地调整流体流量计量装置，从而控制活性流体的分配速度，并将稀释的活性流体混合物中的活性流体保持在预定的浓度。
38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述活性流体源包括作为活性流体的液体。
39.根据权利要求38所述的系统，其中，所述活性流体源包括作为活性流体的半导体处理气体。
40.一种用于输送稀释气体的方法，包括：
提供活性气体源和稀释气体源；
以预定的流率从活性气体源可控制地分配活性气体；
把来自活性气体源的、以所述预定的流量分配的活性气体与来自稀释气体源的稀释气体混合，以形成稀释的活性气体混合物；以及
监测稀释的活性气体混合物中的活性气体的浓度，并相应地调整纯活性气体的分配速度，从而将稀释的活性气体混合物中的活性气体保持在预定的浓度。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述可控制地分配活性气体的步骤包括用质量流量控制器调节活性气体的流量。
42.根据权利要求40所述的方法，其中，所述监测步骤包括使稀释活性气体混合物流过管线内气体分析仪。
43.根据权利要求40所述的方法，其中，所述可控制地分配活性气体的步骤包括用质量流量控制器调节活性气体的流量，并且所述监测步骤包括使稀释活性气体混合物流经管线内气体分析仪，以产生与检测的稀释的活性气体混合物中活性气体浓度相关的输出控制信号，将所述控制信号发送给所述质量流量控制器来调整其设置值，从而实现稀释的活性气体混合物中的预定的恒定活性气体浓度。
44.根据权利要求40所述的方法，其中，所述可控制地分配活性气体的步骤包括利用装置来调节活性气体的流量，所述装置从由质量流量控制器、可致动地从活性气体源分配低流率的活性气体的微型阀门以及连接至流量控制阀的流量计组成的组中选出。
45.根据权利要求40所述的方法，其中，所述活性气体源包括纯态的活性气体。
46.根据权利要求40所述的方法，其中，所述活性气体源包括保存活性气体的气体存储和分配罐。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述气体存储和分配罐包含吸附保持活性气体的物理吸附介质，并且从所述物理吸附介质解吸附活性气体以便从该罐分配活性气体。
48.根据权利要求46所述的方法，其中，所述气体存储和分配罐包含内置的调节器，其用于按照调节器设置值确定的压力从该罐分配活性气体。
49.根据权利要求40所述的方法，其中，所述混合步骤包括使用装置来混合来自活性气体源的活性气体和来自稀释气体源的稀释气体，所述装置从由文丘里管、静态混合器、泵、压缩器、旋转混合器、注入器、排放器以及对置的装有喷嘴的混合室组成的组中选出。
50.根据权利要求40所述的方法，其中，所述混合步骤包括使用接收活性气体和稀释气体的文丘里管来混合来自活性气体源的活性气体和来自稀释气体源的稀释气体。
51.根据权利要求40所述的方法，其中，所述监测步骤包括使用气体监测装置，其选自由光谱仪、色谱仪、色度仪、表面声波仪(SAW)、光子及火焰电离子气体监测器所组成的组。
52.根据权利要求40所述的方法，其中，所述监测步骤包括使用傅里叶变换红外(FT-IR)气体分析仪。
53.根据权利要求40所述的方法，其中，所述监测步骤包括使用IR光度计。
54.根据权利要求40所述的方法，其中，所述监测步骤包括使用傅里叶变换红外(FT-IR)气体分析仪和IR光度计。
55.根据权利要求40所述的方法，其中，所述监测步骤包括使用多个气体监测装置。
56.根据权利要求55所述的方法，其中，所述多个气体监测装置包括具有不同气体浓度检测方式的气体监测装置。
57.根据权利要求55所述的方法，其中，所述多个气体监测装置包括具有相同气体浓度检测方式的气体监测装置。
58.根据权利要求40所述的方法，进一步包括使稀释活性气体混合物流向稀释活性气体混合物耗用设施。
59.根据权利要求58所述的方法，其中，所述稀释活性气体混合物耗用设施包括半导体制造厂。
60.根据权利要求59所述的方法，其中，所述半导体制造厂包括化学气相淀积单元。
61.根据权利要求40所述的方法，其中，所述监测步骤包括使用多个气体监测装置以及信号处理单元，该多个气体监测装置的每个产生与稀释的活性气体混合物中的活性气体的浓度相关的输出，并且每个这样的输出被发送到信号处理单元用于处理，并且设置信号处理单元用来发送由该多个气体监测装置的输出所导出的控制信号，以相应地调整气体流量计量装置，从而控制纯活性气体的分配率，并将稀释的活性气体混合物中的活性气体保持在预定的浓度。
62.根据权利要求61所述的方法，其中，所述信号处理单元包括处理装置，其从由比较器电路、桥接电路、微处理器以及可编程的通用计算机组成的组中选出。
63.根据权利要求40所述的方法，包括使稀释的活性气体混合物流向半导体制造设施。
64.根据权利要求63所述的方法，其中，所述半导体制造设施包括化学气相淀积处理单元。
65.根据权利要求64所述的方法，其中，所述活性气体包括用于形成掺杂剂类的源材料。
66.根据权利要求65所述的方法，其中，所述源材料包括氢化物，其选自由胂、磷和锗烷组成的组。
67.根据权利要求40所述的方法，其中，所述稀释气体源包括稀释气体，其从由氮、氩、氦、空气、氪、氙、氙卤化物、氢、氧、氨以及气态的有机金属化合物组成的组中选出。
68.根据权利要求40所述的方法，其中，所述活性气体源包括活性气体，其选自由氢化物、酸性气体和硼烷组成的组。
69.根据权利要求40所述的方法，其中，所述活性气体从由胂、磷、锗烷、SiHCl3、SiF4、SiH2Cl2以及前述的两种或多种的混合物所组成的组中选出。
70.根据权利要求40所述的方法，其中，所述稀释气体源包括稀释气体，其从由H2、N2、O2、氩、氦以及前述的两种或多种的混合物所组成的组中选出。
71.根据权利要求40所述的方法，其中，所述活性气体源包括含有四氟化碳的活性气体。
72.根据权利要求40所述的方法，其中，所述以预定流率从活性气体源可控制地分配活性气体的步骤包括使活性气体流过具有微型阀门的气体流量计量装置。
73.根据权利要求40所述的方法，其中，所述混合步骤包括使来自活性气体源的活性气体和来自稀释气体源的稀释气体流过文丘里管，并且所述的以预定流率从活性气体源可控制地分配活性气体的步骤包括使活性气体流过具有阀门以及阀门与文丘里管之间的限流孔的气体流量计量装置。
74.一种用于输送稀释流体的方法，包括：
提供活性流体源和稀释流体源；
以预定的流率从活性流体源可控制地分配活性流体；
把来自活性流体源的、以所述预定流率分配的活性流体与来自稀释流体源的稀释流体混合，以形成稀释活性流体混合物；以及
监测稀释的活性流体混合物中的活性流体的浓度，并相应地调整活性流体的分配率，从而将稀释的活性流体混合物中的活性流体保持在预定的浓度。
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