一种固态前驱体源瓶及其使用方法技术

本发明专利技术公开一种固态前驱体源瓶及其使用方法，主要由上盖、瓶体和阀组组成，本发明专利技术采用一种气接头，包括两个分体的接头本体，之间由内外联结螺母连接，能够适应多种设备接入，接头本体之间夹设限流垫片限流；本发明专利技术采用一种过滤装置，具有清洁功能，三层结构，上、下两层采用烧结式过滤片，中间层采用电加热石墨网，可使过滤片再生；本发明专利技术还在瓶体内设置气路，气体可以由底部进入，适用于多层装载盘情形，且多层装载盘采用两种结构间隔设置，一种是盘架边缘设置多根通气柱，中心是无孔中心柱，另一种是盘架中心设置通气中心柱，边缘无通气柱，能同时对多装载盘反应。能同时对多装载盘反应。能同时对多装载盘反应。

【技术实现步骤摘要】
一种固态前驱体源瓶及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种固态前驱体反应生成物质收集的源瓶，特别是关于一种固态前驱体源瓶及其使用方法。

技术介绍

[0002]前驱体材料是化工合成中十分重要的一种材料，前驱体材料发生化学、物理变化后的产物，可以用来进一步合成目标物质或产品。目前，前驱体技术在电子电器技术产业方向具有广泛的应用场景，同时在化学气相沉积、等离子体增强、原子层沉积等前沿
也有较为广泛的应用场景。
[0003]前驱体材料按照物理状态可分为气态、液态、固态或胶体状态。一般情况下，前驱体材料的化学性质较为活泼，非常容易与外界环境发生反应。同时，化工合成过程对前驱体材料的纯度也有一定要求，一般情况下99.999%以上。
[0004]基于此，需要对前驱体材料进行较为严格的封装工艺，避免外界环境对前驱体材料产生污染和反应，保证反应体系的洁净度。封装的前驱体材料反应池发生化学反应生成目标产物后可通过热源加热、载气携带、物理混合等方式进行运输。这就要求前驱体严格的物理封装及接口位置的严格气密性。同时需要保证未反应的前驱体不会进入到产物池之中污染目标产物。因此，用于前驱体材料封装的前驱体源瓶应运而生。
[0005]前驱体源瓶按照前驱体的不同状态有着不同的设计思路。对于固态前驱体源瓶来讲，如何做到原瓶接口的密封、回收以及如何产生足够的蒸气压成为了衡量源瓶先进程度的通用指标。目前生产中可见的固态前驱体源瓶，一般的设计为固定尺寸的接口,只能适用于特定的设备，是一次性的用品，十分浪费。常规设计因采用了升降装置，导致源瓶与加热装置之间存在间隙，会在一定程度上影响加热效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种固态前驱体源瓶，并提供其使用方法。本专利技术可用于气相反应器系统，如化学气相沉积，等离子体增强、原子层沉积等系统。本专利技术的结构尤其适用于大容量的前驱体容器。
[0007]本专利技术解决了在不改变瓶身外形结构的情况下，将前驱体源分层，增大其的蒸发的面积，提高生产效率。气路的设置可以让气体充分的与前驱体源接触，输出气体的温度稳定。本专利技术主要要素包括阀门、瓶体和前驱体源装载盘。
[0008]本专利技术所采用的技术方案如下：一种固态前驱体源瓶，包括上盖、瓶体和阀组，所述瓶体内盛放固态前驱体源装载盘，所述阀组包括有进气阀组、出气阀组和清扫气阀组；一种气接头，安装于进气阀组和/或出气阀组上；一种过滤装置，安装于清扫气阀组和/或出气阀组上；所述气接头，包括接头本体一、接头本体二、限流垫片、内螺纹联结螺母、外螺纹联结螺母；接头本体一上套设内螺纹联结螺母，接头本体二上套设外螺纹联结螺母，内螺纹联
结螺母和外螺纹联结螺母两者通过螺纹相互配合；所述接头本体一和接头本体二对置，对置端之间夹设有限流垫片。
[0009]优选地：所述接头本体一和接头本体二的对置端具有尖端部；所述接头本体一和接头本体二设置有对称的轴肩部，所述内螺纹联结螺母和外螺纹联结螺母对应设置于各自的轴肩部，被轴肩挡住；所述接头本体一与内螺纹联结螺母之间，以及接头本体二与外螺纹联结螺母之间，设置有密封圈。
[0010]优选地：所述过滤装置，采用三层结构，上、下两层采用烧结式316L不锈钢材质的过滤片，过滤精度为0.2μm，孔隙率30%
‑
50%，中间层采用电加热石墨网，过滤精度为100μm。
[0011]优选地：在所述三层结构的周边采用非金属卡圈固定，所述电加热石墨网端部设置接电触点。
[0012]优选地：所述固态前驱体源装载盘，盘内采用错层型鳍片构成弯曲流道。
[0013]优选地：当瓶体内上、下摞设多层固态前驱体源装载盘时，固态前驱体源装载盘采用两种形式，相互间隔设置，一种是在盘架边缘位置设置多根周向分布的通气柱，中心是无孔中心柱，气体只能从通气柱进入盘中；另一种是在盘架中心设置通气中心柱，边缘并无通气柱，气体只能从通气中心柱中通过；所述瓶体，于瓶壁内开设进气气路，所述进气气路由上至下直到瓶底中央，从瓶底中央垂直进入瓶内。
[0014]一种对所述固态前驱体源瓶的使用方法，其特征在于：1）预热，将清扫气阀组打开、进气阀组打开、出气阀组关闭，载气经由进气阀组调节流速后，进入瓶体内部，瓶体内部的残留气体，随载气经由过滤装置，排入大气；2）当瓶体温度达到要求时，清扫阀组关闭、进气阀组打开、出气阀组打开，载气经由进气阀组调节流速后，进入瓶体内部，瓶体内装载的固态前驱体源反应生成蒸气，蒸气随载气经由过滤装置排出，进入产物池；3）当一个产物池完成工作后，热源停止工作，清扫气阀组打开，进气阀组打开，出气阀组关闭，气源产生的载气经由进气阀组调节流速后，进入瓶体内部，瓶体内部的残留蒸气，随载气经由过滤装置排出，排入大气；此时将新的产物池连接至固态前驱体源瓶；4）切换完成后，再打开热源，待瓶体温度达到要求后，清扫气阀组关闭、进气阀组打开，出气阀组打开，重复以上步骤。
[0015]进一步地：当固态前驱体源瓶内装载的固态前驱体源全部反应完成后，热源停止工作，清扫气阀组打开，进气阀组打开，出气阀组关闭，气源产生的载气进入固态前驱体源瓶气路中，瓶体内部的残留蒸气，随载气经由过滤装置，排入大气；当瓶体温度达到室温时，关闭全部阀组，打开源瓶，取出固态前驱体源装载盘。
[0016]进一步地：工作过程中，如果固态前驱体源瓶内的过滤装置发生堵塞，将电加热石墨网接电触点接入电路，使堵塞物升华随载气排入大气。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点体现在：1、本专利技术采用活动接头的方式，可以适应接入各种设备，且可以让源瓶直接与加
热装置接触，加热效果最好，可以让固态源更稳定的产生气体。
[0018]2、本专利技术解决了在不改变瓶身外形结构的情况下，设计内置气路，将前驱体源分层，增大其蒸发的面积，提高生产效率，气路的设置可以让气体充分与前驱体源接触，输出气体的温度稳定。
[0019]3、本专利技术装载盘内部流道设计采用错层型鳍片仿生结构，相较于传统鳍片型流道，更容易产生气体湍流，加热更充分均匀，使前驱体源在使用过程中可以有很好的加热效果，产生足够的蒸气压，并且可以使载气与气化的前驱体源更好的结合。
[0020]4、进气气路设置在瓶身中，此设置可让进入的载气快速的达到与瓶身温度一致。瓶身中气路的设计可保证载气安装预设的路径通过，延长了气体在装载盘上停留的时间，在此过程中可与每张装载盘上的前驱体气体充分接触，且保持温度稳定。
[0021]5、前驱体源装载盘的设计方式，可让源瓶中的前驱体源均匀加热，热流图分析结果整个源瓶的流体温度处于130℃左右，温度分布均匀、无冷点；固态温度分析整个源瓶内部固定部分的温差仅为0.62℃。
[0022]6、本专利技术还过滤装置，主体采用三层结构，可保证过滤器的过滤效果，同时电加热石墨网的采用，可将过滤装置升温，用于被堵塞过滤片的周期性再生，延长了滤片的生命周期。
附图说明
[0023]图1为一种固态前驱体源瓶整体结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态前驱体源瓶，包括上盖、瓶体和阀组，所述瓶体内盛放固态前驱体源装载盘，其特征在于：所述阀组包括有进气阀组、出气阀组和清扫气阀组；一种气接头，安装于进气阀组和/或出气阀组上；一种过滤装置，安装于清扫气阀组和/或出气阀组上；所述气接头，包括接头本体一、接头本体二、限流垫片、内螺纹联结螺母、外螺纹联结螺母；接头本体一上套设内螺纹联结螺母，接头本体二上套设外螺纹联结螺母，内螺纹联结螺母和外螺纹联结螺母两者通过螺纹相互配合；所述接头本体一和接头本体二对置，对置端之间夹设有限流垫片。2.根据权利要求1所述的固态前驱体源瓶，其特征在于：所述接头本体一和接头本体二的对置端具有尖端部；所述接头本体一和接头本体二设置有对称的轴肩部，所述内螺纹联结螺母和外螺纹联结螺母对应设置于各自的轴肩部，被轴肩挡住；所述接头本体一与内螺纹联结螺母之间，以及接头本体二与外螺纹联结螺母之间，设置有密封圈。3.根据权利要求1所述的固态前驱体源瓶，其特征在于：所述过滤装置，采用三层结构，上、下两层采用烧结式316L不锈钢材质的过滤片，过滤精度为0.2μm，孔隙率30%
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50%，中间层采用电加热石墨网，过滤精度为100μm。4.根据权利要求3所述的固态前驱体源瓶，其特征在于：在所述三层结构的周边采用非金属卡圈固定，所述电加热石墨网端部设置接电触点。5.根据权利要求1所述的固态前驱体源瓶，其特征在于：所述固态前驱体源装载盘，盘内采用错层型鳍片构成弯曲流道。6.根据权利要求1或5所述的固态前驱体源瓶，其特征在于：当瓶体内上、下摞设多层固态前驱体源装载盘时，固态前驱体源装载盘采用两种形式，相互间隔设置，一种是在盘架边缘位置设置多根周向分布的通气柱，中心是无孔中心柱，气体只能从通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣辉，杨溢，耿德占，
申请(专利权)人：中科艾尔北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：