一种液态源瓶及半导体工艺设备制造技术

一种液态源瓶及半导体工艺设备，用于半导体工艺设备中，液态源瓶包括瓶体和自上向下依次设于瓶体内的多个盛液池；瓶体的顶部设有进气口和出气口；多个盛液池分别通过进气管路与进气口连通，通过出气管路与出气口连通。本发明专利技术涉及的液态源瓶，采用在一个源瓶内设置多层盛液池的方式，在不增加源瓶体积的基础上，大大增加液态源的蒸发量，满足大产能的半导体工艺设备的工艺需求。艺设备的工艺需求。艺设备的工艺需求。

【技术实现步骤摘要】
一种液态源瓶及半导体工艺设备


[0001]本专利技术属于半导体
，更具体地，涉及一种液态源瓶及半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]在金属有机化合物化学气相淀积(Metal
‑
organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)工艺过程中，气态金属有机化合物在工艺腔室内的基座表面的晶圆上发生分解，并在晶圆表面热沉积一层金属或金属化合物薄膜。气态金属有机化合物可以通过以下过程获取：液态的金属有机化合物作为源存储于源瓶中，即液态源，源瓶中除液态源之外的空间处于低压状态，液态源的表面会蒸发出一定量的气态源，通过向源瓶中通入一定流量和压力的惰性气体作为载气，载气从液态源表面吹过，可以将源瓶中蒸发出来的气态金属有机化合物即气态源携带出源瓶，携带气态源的载气通过一系列的工艺气体管路，最终到达工艺腔室，在晶圆表面进行相应的CVD反应。
[0003]在CVD反应过程中，晶圆表面沉积薄膜的速率与单位时间到达晶圆表面的气态源的量直接相关，单位时间到达晶圆表面的气态源不足，将会影响整个沉积过程的效率，从而影响设备的整体产能。根据液体蒸发原理，在一定压力下，单位时间内液体蒸发成气态的量与液体温度成正比，与液体表面积成正比，而特定的CVD反应使用的源的工艺温度和压力是确定的，所以单位时间源瓶内蒸发出来的气态源的量只与液体表面积有关。图1示出了采用表面吹出方式的源瓶的结构示意图，其中，液态源5表面蒸发出气态源6，载气以进气方向3通过进气口1进入源瓶，携带气态源6以流向7示意的方向从出气口2流出，朝携带气态源的载气出气方向4，源瓶的灌装口8在顶部中间，受设备本身条件所限，源瓶体积不会无限制增大，所以液态源在源瓶内的表面积也不会无限制增加，如图1所示的源瓶，其液态源的表面积受限于源瓶的大小，不能有效增加。因此，如何提高饱和蒸气压较小的液态源的带出量，是一个关键技术问题。为了提高设备整体产能，CVD机台往往使用2个或多个源瓶并联，以希望的源吹出量达到较高的水平，但每增加一个源瓶，将会增加一套源瓶的附属设备，包括气动阀组和加热保温设备等，会增加机台的物料成本和维护难度。
[0004]因此，需要一种新的液态源瓶，能够在不增加源瓶体积的情况下，极大增加源瓶内部液态源的表面积，提高CVD反应的速率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种液态源瓶及半导体工艺设备，能够在不增加源瓶体积的情况下，极大增加源瓶内部液态源的表面积。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种液态源瓶，用于半导体工艺设备中，包括瓶体和自上向下依次设于所述瓶体内的瓶口段和自所述瓶口段向下依次连接的多个盛液池；
[0007]所述瓶体的瓶口段顶部设有进气口和出气口；
[0008]多个所述盛液池分别通过进气管路与所述进气口连通，通过出气管路与所述出气口连通。
[0009]优选地，所述进气管路包括自上向下依次连通的多个进气管段，每个所述进气管段与除最下方的盛液池以外的一个所述盛液池对应，自上而下的多个所述进气管段的截面积逐渐减小。
[0010]优选地，自上而下的第i个管段的截面积是所述进气口的截面积的
[0011]其中，i、N表示正整数，1≤i<N，N表示盛液池的总数。
[0012]优选地，每个所述盛液池的侧壁顶部分别设有进气孔，所述进气孔与所述进气管路连通，每个所述进气孔的截面积是所述进气口的截面积的N表示盛液池的总数。
[0013]优选地，所述出气管路包括自上向下依次连通的多个出气管段，每个所述出气管段除最下方的盛液池以外的一个所述盛液池对应，多个出气管段的截面积相同；每个所述盛液池的侧壁顶部分别设有出气孔，所述出气孔与其上方的所述出气管段连通。
[0014]优选地，所述进气管路和所述出气管路相对于所述瓶体的中心轴对称设置。
[0015]优选地，还包括灌装口，多个所述盛液池均与所述灌装口连通。
[0016]优选地，除最下方的盛液池以外，每个所述盛液池的内壁均设有贯穿池底的导流孔，相邻的两个所述盛液池通过所述导流孔连通。
[0017]优选地，所述瓶体包括自上向下依次焊接的多个瓶体段，每个所述瓶体段内均设有一个所述盛液池；
[0018]多个所述瓶体段的外径相等；和/或，
[0019]多个所述盛液池的形状和尺寸相同。
[0020]本专利技术还提供一种半导体工艺设备，包括上述的液态源瓶。
[0021]本专利技术涉及的一种液态源瓶，其有益效果在于：采用在一个源瓶内设置多层盛液池的方式，在不增加源瓶体积的基础上，大大增加液态源暴露在空间中的表面积，进而可以增加液态源单位时间内的蒸发量，满足大产能的半导体工艺设备的工艺需求。
[0022]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0023]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0024]图1示出了现有技术中的半导体工艺设备的整机结构示意图；
[0025]图2示出了本专利技术的一个示例性实施例的液态源瓶的结构示意图；
[0026]图3示出了本专利技术的一个示例性实施例的液态源瓶多个瓶体段的分解示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1、进气口，2、出气口，3、进气方向，4、出气方向，5、液态源，6、气态源，7、流向，8、灌装口，9、分流载气，10、第一液态源，11、汇合气体，12、气态源，13、导流孔，14、第二液态源，15、第三液态源，16、第四液态源，17、进气孔，18第一管段，19第二管段，20第三管段。
具体实施方式
[0029]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0030]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种液态源瓶，用于半导体工艺设备中，如图2所示，包括瓶体和自上向下依次设于瓶体内的多个盛液池；
[0032]瓶体的顶部设有进气口1和出气口2；
[0033]多个盛液池分别通过进气管路与进气口1连通，通过出气管路与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态源瓶，用于半导体工艺设备中，其特征在于，包括瓶体和自上向下依次设于所述瓶体内的多个盛液池；所述瓶体的顶部设有进气口(1)和出气口(2)；多个所述盛液池分别通过进气管路与所述进气口(1)连通，通过出气管路与所述出气口(2)连通。2.根据权利要求1所述的液态源瓶，其特征在于，所述进气管路包括自上向下依次连通的多个进气管段，每个所述进气管段与除最下方的盛液池以外的一个所述盛液池对应，自上而下的多个所述进气管段的截面积逐渐减小。3.根据权利要求2所述的液态源瓶，其特征在于，自上而下的第i个管段的截面积是所述进气口(1)的截面积的其中，i、N表示正整数，1≤i<N，N表示盛液池的总数。4.根据权利要求1所述的液态源瓶，其特征在于，每个所述盛液池的侧壁顶部分别设有进气孔(17)，所述进气孔(17)与所述进气管路连通，每个所述进气孔(17)的截面积是所述进气口(1)的截面积的N表示盛液池的总数。5.根据权利要求1所述的液态源瓶，其特征在于，所述出气管路包括自上向...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海云，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：