[實用新型]一種防止前驅體液滴進入管線或腔體的源瓶

有效

• 申請號: 201920030014.6
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN209481790U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 合肥安德科銘半導體科技有限公司
• 主分類號: C23C16/448
• 分類號: C23C16/448;C23C16/455
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

本實用新型提供一種防止前驅體液滴進入管線或腔體的源瓶，在源瓶中用增加隔板形成隔離區，隔離區成為一個過渡緩沖空間，收集前一步驟產生的液體并可釋放前驅體蒸汽到反應腔體中，從而有效避免或減少前驅體液體被帶入氣體管路或反應腔體。

【技術領域】

本發明屬于薄膜制備領域，尤其涉及一種防止前驅體液滴進入管線或腔體的源瓶。

【背景技術】

原子層沉積是當前制備高質量薄膜的主要方法。源瓶是用于存放前驅體材料的裝置。在沉積過程中，前驅體的蒸汽從源瓶中以脈沖形式輸送到反應腔體中，在襯底上發生反應，生成單原子層薄膜。

對于不同的前驅體材料(液相，或通過加熱方式使其成為液相)，由于飽和蒸氣壓的不同，蒸汽的輸送方式也不同，大致可以分為三種：

1.蒸汽抽吸方式，通過直接打開瓶口閥門釋放蒸汽，注入反應腔(如圖1所示)，一般適用于飽和蒸氣壓較高的前驅體；

2.氣體鼓泡方式，采用鼓泡方式增加蒸汽的產生量，然后再釋放蒸汽，注入反應腔(如圖2所示)，一般適用于飽和蒸氣壓偏低的前驅體；

3.直接液體注入方式，將液態前驅體通過噴嘴氣化液體，然后釋放并注入反應腔(如圖3所示)，一般適用于飽和蒸氣壓偏低或很低的前驅體。

針對第二種蒸汽輸送方式，在工業生產過程中，為了提高原子層沉積的速率，會盡量縮短前驅體輸送的脈沖時間，為此，必須增加源瓶中的前驅體蒸汽。為增加源瓶內前驅體蒸汽，一般采用兩種方式或兩種方式同時采用：

(1)提高源瓶溫度(但不能無限增加，否則前驅體會在瓶內分解，無法使用)；

(2)增加載氣量，產生更多氣泡，從而產生更多蒸汽。

在采用增加載氣量的方式時(方式(2))，當載氣量達到一定量時，會產生大量前驅體液滴，并隨載氣帶入氣體輸送管線甚至于反應腔(如圖4所示)，造成包括前驅體用量增加、管路堵塞、腔體中產生微粒、吹掃步驟時間增長等等現象，進而導致成本增加、設備停工、薄膜性能下降、沉積速率降低等不良后果。因此，如何在增加載氣量的情況下、避免或減少前驅體液滴被帶入管線和腔體，是目前需要克服的困難之一。然而，在目前源瓶設計的改進中，如CN205979155U、CN102703882A、CN103710683B 等，分別從設置瓶體內部U型底部和隔膜閥、改善進氣和出氣結構、連通若干帶有一定對應關系氣孔的鼓泡管等途徑進行了改進，但均尚未提出解決前述問題的有效方法。

【發明內容】

本發明提供一種用于盛放前驅體的源瓶，能夠防止或者減少前驅體液滴進入后續的管線或腔體。

本發明的技術解決方案如下：

一種防止前驅體液滴進入管線或腔體的源瓶，包括形成容置腔的瓶體、進氣管和出氣管，其特征在于，還包括將容置腔分成不同隔離區的隔板，所述進氣管和出氣管分別位于不同的隔離區，不同隔離區之間通過連通管形成氣體連通的通路。在源瓶中用增加隔板將容置腔分成不同的隔離區，隔離區成為一個過渡緩沖空間，收集前一步驟產生的液體并可釋放前驅體蒸汽通過進氣管到反應腔體中，從而有效降低/避免前驅體液體被帶入氣體管路或反應腔體，即使在增加載氣量的情況下也能實現防止前驅體液滴進入后續管線或腔體的作用，提高沉積速率。

進一步的，上述隔板與瓶體的底部之間存在供液體連通的間隙，該間隙可以保證源瓶的液體總容量不會降低，保證源瓶的總容積不會受影響(不會因為增加隔離區而減小源瓶盛放前驅體的量)。

進一步的，上述隔板與瓶體的頂蓋之間形成無法通過液體和氣體的連接，可通過焊接或者插接+粘結的方式制成，形成有效的隔離區。