一种防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶制造技术

本发明专利技术提供一种防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，在源瓶中用增加隔板形成隔离区，隔离区成为一个过渡缓冲空间，收集前一步骤产生的液体并可释放前驱体蒸汽到反应腔体中，从而有效避免或减少前驱体液体被带入气体管路或反应腔体。

A source bottle for preventing precursor droplets from entering a pipeline or cavity

The present invention provides a source bottle for preventing precursor droplets from entering a pipeline or cavity. In the source bottle, an isolation zone is formed by adding a baffle. The isolation zone becomes a transitional buffer space. The liquid produced in the previous step can be collected and the steam of the precursor can be released into the reaction chamber, thereby effectively avoiding or reducing the entrance of precursor liquid into the gas pipeline or reaction chamber.

【技术实现步骤摘要】
一种防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶
本专利技术属于薄膜制备领域，尤其涉及一种防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶。
技术介绍
原子层沉积是当前制备高质量薄膜的主要方法。源瓶是用于存放前驱体材料的装置。在沉积过程中，前驱体的蒸汽从源瓶中以脉冲形式输送到反应腔体中，在衬底上发生反应，生成单原子层薄膜。对于不同的前驱体材料(液相，或通过加热方式使其成为液相)，由于饱和蒸气压的不同，蒸汽的输送方式也不同，大致可以分为三种：1.蒸汽抽吸方式，通过直接打开瓶口阀门释放蒸汽，注入反应腔(如图1所示)，一般适用于饱和蒸气压较高的前驱体；2.气体鼓泡方式，采用鼓泡方式增加蒸汽的产生量，然后再释放蒸汽，注入反应腔(如图2所示)，一般适用于饱和蒸气压偏低的前驱体；3.直接液体注入方式，将液态前驱体通过喷嘴气化液体，然后释放并注入反应腔(如图3所示)，一般适用于饱和蒸气压偏低或很低的前驱体。针对第二种蒸汽输送方式，在工业生产过程中，为了提高原子层沉积的速率，会尽量缩短前驱体输送的脉冲时间，为此，必须增加源瓶中的前驱体蒸汽。为增加源瓶内前驱体蒸汽，一般采用两种方式或两种方式同时采用：(1)提高源瓶温度(但不能无限增加，否则前驱体会在瓶内分解，无法使用)；(2)增加载气量，产生更多气泡，从而产生更多蒸汽。在采用增加载气量的方式时(方式(2))，当载气量达到一定量时，会产生大量前驱体液滴，并随载气带入气体输送管线甚至于反应腔(如图4所示)，造成包括前驱体用量增加、管路堵塞、腔体中产生微粒、吹扫步骤时间增长等等现象，进而导致成本增加、设备停工、薄膜性能下降、沉积速率降低等不良后果。因此，如何在增加载气量的情况下、避免或减少前驱体液滴被带入管线和腔体，是目前需要克服的困难之一。然而，在目前源瓶设计的改进中，如CN205979155U、CN102703882A、CN103710683B等，分别从设置瓶体内部U型底部和隔膜阀、改善进气和出气结构、连通若干带有一定对应关系气孔的鼓泡管等途径进行了改进，但均尚未提出解决前述问题的有效方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于盛放前驱体的源瓶，能够防止或者减少前驱体液滴进入后续的管线或腔体。本专利技术的技术解决方案如下：一种防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，包括形成容置腔的瓶体、进气管和出气管，其特征在于，还包括将容置腔分成不同隔离区的隔板，所述进气管和出气管分别位于不同的隔离区，不同隔离区之间通过连通管形成气体连通的通路。在源瓶中用增加隔板将容置腔分成不同的隔离区，隔离区成为一个过渡缓冲空间，收集前一步骤产生的液体并可释放前驱体蒸汽通过进气管到反应腔体中，从而有效降低/避免前驱体液体被带入气体管路或反应腔体，即使在增加载气量的情况下也能实现防止前驱体液滴进入后续管线或腔体的作用，提高沉积速率。进一步的，上述隔板与瓶体的底部之间存在供液体连通的间隙，该间隙可以保证源瓶的液体总容量不会降低，保证源瓶的总容积不会受影响(不会因为增加隔离区而减小源瓶盛放前驱体的量)。进一步的，上述隔板与瓶体的顶盖之间形成无法通过液体和气体的连接，可通过焊接或者插接+粘结的方式制成，形成有效的隔离区。进一步的，上述隔板包括至少一个主隔板和至少一个副隔板；由所述主隔板分成的不同的隔离区通过设置于瓶体顶盖的连通管形成气体连通的通路，所述副隔板与所述瓶体的底部之间存在供气体连通的间隙。副隔板可用可不用，但副隔板可以进一步降低液滴被带入管线的可能性。在使用状态时，主隔板的底端始终保持在前驱体液面之下，副隔板的底端始终保持在前驱体液面之上；由主隔板分成的相邻两个隔离区之间液体可以流通且仅液体可以流通，由副隔板分成的相邻两个隔离区之间气体可以流通且仅气体可以流通；主隔板分成的不同的隔离区之间的气体流通需要通过设置于瓶体顶盖的连通管实现。进一步的，上述副隔板的底端高于最大安全容量的前驱体初始液面1cm或更高。副隔板的最终高度根据最终液体的注入量决定，一般高于初始液面2cm。进一步的，上述连通管为倒“U”形连通管。设置于源瓶顶盖的连通管，以倒“U”形连通管加工最为简单、气密性最易实现。进一步的，上述瓶体的底部设置有凹坑或凹槽，进气管的底端位于所述凹坑或凹槽内，主隔板的底端与进气管的底端齐平或者低于所述进气管的底端。为了保证前驱体尽可能地用完而不浪费，源瓶的瓶体会在底部设置一低凹处，进气管的底端接近于低凹处，由于主隔板分成的两个隔离区之间底部液体连通，为了不影响前驱体的有效用量，在主隔板的底端对应的位置，也应设计相应的低凹处，使得主隔板的底端与进气管的底端齐平甚至于更低一些。上述低凹处可以为突变的凹坑或凹槽，也可以是等同功能的平滑实现的弧形结构或者斜边构成的凹进，以高度差实现液体汇集功能为评判依据。具体在一个实施例中，所述隔板包括一个主隔板和一个副隔板，所述主隔板将容置腔分为第一隔离区和第二隔离区，连接于所述主隔板的所述副隔板将所述第二隔离区分为第三隔离区和和第四隔离区；所述进气管与所述第一隔离区连通，所述第一隔离区与所述第三隔离区通过设置于所述瓶体顶盖的倒“U”形连通管连通，所述第三隔离区与所述第四隔离区通过设置于所述瓶体顶盖的倒“U”形连通管连通，所述第四隔离区与所述出气管连通。具体在又一个实施例中，所述隔板包括平行设置的第一主隔板和第二主隔板以及平行设置的第一副隔板和第二副隔板，所述第一主隔板将容置腔分为第一隔离区和第二隔离区，所述第二主隔板将第二隔离区分为第五隔离区和第六隔离区，所述第一副隔板将第五隔离区分为第七隔离区和第八隔离区，第二副隔板将第六隔离区分为第九隔离区和第十隔离区；所述进气管与所述第一隔离区连通，所述第一隔离区与所述第七隔离区、所述第八隔离区与所述第九隔离区均通过设置于所述瓶体顶盖的倒“U”形连通管连通，所述第十隔离区与所述出气管连通。具体在又一个实施例中，所述隔板包括相交设置的第一主隔板的第二主隔板以及第一副隔板和第二副隔板，所述第一主隔板将容置腔分为第一隔离区和第二隔离区，所述第二主隔板将第二隔离区分为第五隔离区和第六隔离区，与所述第一主隔板和第二主隔板相交处连接的所述第一副隔板将第五隔离区分为第七隔离区和第八隔离区，第二副隔板将第六隔离区分为第九隔离区和第十隔离区；所述进气管与所述第一隔离区连通，所述第一隔离区与所述第七隔离区、所述第八隔离区与所述第九隔离区均通过设置于所述瓶体顶盖的倒“U”形连通管连通，所述第十隔离区与所述出气管连通。本专利技术的有益效果如下：本专利技术能够防止或者减少前驱体液滴进入后续的管线或腔体，即使在增加载气量的情况下，也能有效地会阻止大量前驱体液滴跟随载气带入气体输送管线甚至于反应腔，不会由于增加载气量而造成包括前驱体用量增加、管路堵塞、腔体中产生微粒、吹扫步骤时间增长等等不良后果，最终实现降低成本、提高沉积速率的目的。【附图说明】图1为应用于蒸汽抽吸方式的前驱体源瓶的示意图；图2为应用于气体鼓泡方式的前驱体源瓶的示意图；图3为应用于直接液体注入方式的前驱体源瓶的示意图；图4为现有源瓶的使用状态示意图；图5为实施例一的源瓶的侧面内部结构示意图；图6为实施例一的源瓶的俯视内部结构示意图；图7为实施例二的源瓶的俯视内部结构示意图；图8为实施例三的源瓶的俯视内部结构示意图。标注说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，包括形成容置腔的瓶体、进气管和出气管，其特征在于，还包括将容置腔分成不同隔离区的隔板，所述进气管和出气管分别位于不同的隔离区，不同隔离区之间通过连通管形成气体连通的通路。

【技术特征摘要】
1.一种防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，包括形成容置腔的瓶体、进气管和出气管，其特征在于，还包括将容置腔分成不同隔离区的隔板，所述进气管和出气管分别位于不同的隔离区，不同隔离区之间通过连通管形成气体连通的通路。2.根据权利要求1所述的防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，其特征在于，所述隔板与所述瓶体的底部之间存在供液体连通的间隙。3.根据权利要求2所述的防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，其特征在于，所述隔板与所述瓶体的顶盖之间形成无法通过液体和气体的连接。4.根据权利要求3所述的防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，其特征在于，所述隔板包括至少一个主隔板和至少一个副隔板；由所述主隔板分成的不同的隔离区通过设置于瓶体顶盖的连通管形成气体连通的通路，所述副隔板与所述瓶体的底部之间存在供气体连通的间隙。5.根据权利要求4所述的防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，其特征在于，所述副隔板的底端距离最大安全容量的前驱体初始液面≥1cm。6.根据权利要求4所述的防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，其特征在于，所述连通管为倒“U”形连通管。7.根据权利要求4所述的防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，其特征在于，所述瓶体的底部设置有凹坑或凹槽，所述进气管的底端位于所述凹坑或凹槽内，所述主隔板的底端与所述进气管的底端齐平或者低于所述进气管的底端。8.根据权利要求4-7任一项所述的防止前驱体液滴进入管线或腔体的源瓶，其特征在于，所述隔板包括一个主隔板(1)和一个副隔板(2)，所述主隔板(1)将容置腔分为第一隔离区(101)和第二隔离区(102)，连接于所述主隔板(1)的所述副隔板(2)将所述第二隔离区分(102)为第三隔离区(103)和和第四隔离区(104)；所述进气管与所述第一隔离区(101)连通，所述第一隔离区(101)与所述第三隔离区(103)通过设置于所述瓶体顶盖的倒“U”形连通管连通，所述第四隔离区(104)与所述出气管连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：合肥安德科铭半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34