液态源气相传输系统和方法技术方案

本申请提供了一种液态源气相传输系统和方法，涉及半导体领域。液态源气相传输系统包括储存装置、反应装置以及输送管线。储存装置包括容器和容器加热组件，容器加热组件用于对所述容器进行加热，以使所述容器中的液态原料气化。输送管线连通容器和反应装置的反应腔室。输送管线包括内管、套设于所述内管外的外管以及设置于外管外侧的管线加热组件，外管与内管之间填充有保护气体，内管内部用于输送气态原料。本申请实施例提供的液态源气相传输系统和方法能够对原料进行均匀加热，不容易产生凝结导致颗粒污染。此外，液态源气相传输系统和方法具有较佳的安全性。和方法具有较佳的安全性。和方法具有较佳的安全性。

【技术实现步骤摘要】
液态源气相传输系统和方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种液态源气相传输系统和方法。

技术介绍

[0002]在半导体工业中，一些原料会被加热至气态，然后通过管线输送到反应腔室参与反应，以制作半导体器件。比如，某些作为工艺反应源的硅前驱体(Silicon precursor，简称SCP)在常温下蒸汽压很低，以液态存在，须转化为气态才能参与工艺反应。现有技术中，SCP在进入反应腔室前，易出现气化不均匀的现象，使SCP以小液滴或颗粒的状态造成反应腔室内部污染。同时从厂务端向反应腔室引入SCP需要经过相当长的一段管路，易发生泄漏，危害人身安全。基于此，本提案提出一种液态源气相传输系统，采用多段加热与双层套管设计，从而使SCP更稳定的转换成气态，减少腔室颗粒污染(particle)。

技术实现思路

[0003]本申请的目的包括提供一种液态源气相传输系统和方法，能够令其输送的原料均匀气化，避免出现颗粒污染，同时具有较佳的安全性。
[0004]本申请的实施例可以这样实现：
[0005]第一方面，本申请提供一种液态源气相传输系统，包括：
[0006]储存装置，包括容器和容器加热组件，容器用于存储液态原料，容器加热组件用于对容器进行加热，以使容器中的液态原料气化；
[0007]反应装置，包括反应腔室；
[0008]输送管线，输送管线连通容器和反应腔室，输送管线包括内管、套设于内管外的外管以及设置于外管外侧的管线加热组件，外管与内管之间填充有保护气体，内管内部用于输送气态原料，管线加热组件用于加热输送管线中的气态原料。
[0009]在可选的实施方式中，保护气体包括氮气、氩气以及氦气中的一种或多种。
[0010]在可选的实施方式中，容器加热组件和管线加热组件均包括加热带，容器加热组件的加热带包裹于容器的外表面，管线加热组件的加热带包裹于外管的外表面。
[0011]在可选的实施方式中，输送管线包括主管线和至少两条支管线，反应装置包括至少两个反应腔室，主管线的一端连接储存装置，主管线的另一端连接各个支管线的一端，各个支管线的另一端分别与各个反应腔室连通。
[0012]在可选的实施方式中，管线加热组件包括包裹于主管线外侧的第一加热组件和包裹于支管线外侧的第二加热组件，第一加热组件和各个第二加热组件均独立控制。
[0013]在可选的实施方式中，第二加热组件沿输送方向从上游至下游依次包括前加热段、中加热段和后加热段；前加热段、中加热段和后加热段均独立控制。
[0014]第二方面，本申请提供一种液态源气相传输方法，使用前述实施方式中任一项的液态源气相传输系统对原料进行输送，液态源气相传输方法包括：
[0015]控制容器加热组件加热容器内的液态原料，以使液态原料气化为气态原料；
[0016]控制管线加热组件对输送管线内的气态原料进行加热，且气态原料沿输送方向温度逐渐变高。
[0017]在可选的实施方式中，输送管线包括主管线和至少两条支管线，反应装置包括至少两个反应腔室，主管线的一端连接储存装置，主管线的另一端连接各个支管线的一端，各个支管线的另一端分别与各个反应腔室连通，管线加热组件包括包裹于主管线外侧的第一加热组件和包裹于支管线外侧的第二加热组件，第一加热组件和各个第二加热组件均独立控制；控制管线加热组件对输送管线内的气态原料进行加热的步骤，包括：
[0018]控制第一加热组件加热主管线中的气态原料，以使气态原料在进入支管线之前升温至36～42℃；
[0019]控制第二加热组件加热支管线中的气态原料，以使气态原料在进入反应腔室之前升温至80～100℃。
[0020]在可选的实施方式中，第二加热组件沿输送方向从上游至下游依次包括前加热段、中加热段和后加热段，前加热段、中加热段和后加热段均独立控制；控制第二加热组件加热支管线中的气态原料，以使气态原料在进入反应腔室之前升温至80～100℃的步骤，包括：
[0021]控制前加热段将气态原料加热至43～60℃；
[0022]控制中加热段将气态原料加热至80～100℃；
[0023]控制后加热段将进入反应腔室之前的气态原料的温度维持在80～100℃。
[0024]在可选的实施方式中，控制容器加热组件加热容器内的液态原料，以使液态原料气化为气态原料的步骤，包括：
[0025]控制容器加热组件将液态原料加热至25～35℃；
[0026]控制容器内的气压低于液态原料在当前温度下的饱和蒸气压。
[0027]本申请实施例的有益效果包括，例如：
[0028]本申请实施例提供的液态源气相传输系统包括储存装置、反应装置以及输送管线。储存装置包括容器和容器加热组件，容器加热组件用于对所述容器进行加热，以使所述容器中的液态原料气化。输送管线连通容器和反应装置的反应腔室。输送管线包括内管、套设于所述内管外的外管以及设置于外管外侧的管线加热组件，外管与内管之间填充有保护气体，内管内部用于输送气态原料。本申请中的输送管线是双层套管结构，管线加热组件是先加热内管与外管之间的保护气体，然后保护气体将热量输送给内管以及内管内的原料。保护气体具有流动性，因此即便管线加热组件在管路周向上存在加热不均匀的情况，保护气体自身的温度也容易通过流动趋于均匀。同时保护气体能够紧密的围绕在内管外侧，对内管进行均匀地加热，不会出现因贴合不紧密导致加热不均的情况。保护气体自身导热系数较低，当其自身温度升至目标温度后，不容易因为管线加热组件的功率波动而产生明显的温度波动，因此内管中的原料的温度也会更加稳定。可见，本申请实施例提供的液态源气相传输系统能够对原料进行均匀加热，不容易因为加热不均、功率波动导致气态原料的波动，因此原料不容易产生凝结导致颗粒污染。此外，如果内管出现泄漏，外管也可以防止原料外泄对环境和人员造成伤害，因此具有较佳的安全性。
[0029]本申请实施例提供的液态源气相传输方法包括使用上述的液态源气相传输系统进行原料传输，因此具有原料气化均匀，安全性高的优点。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0031]图1为本申请一种实施例中液态气相源传输系统的示意图；
[0032]图2为本申请一种实施例中输送管线的剖视图。
[0033]图标：010
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液态源气相传输系统；100
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储存装置；110
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容器；120
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容器加热组件；200
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反应装置；210
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反应腔室；220
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顶盖；230
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喷淋头；301
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态源气相传输系统，其特征在于，包括：储存装置，包括容器和容器加热组件，所述容器用于存储液态原料，所述容器加热组件用于对所述容器进行加热，以使所述容器中的液态原料气化；反应装置，包括反应腔室；输送管线，所述输送管线连通所述容器和所述反应腔室，所述输送管线包括内管、套设于所述内管外的外管以及设置于所述外管外侧的管线加热组件，所述外管与所述内管之间填充有保护气体，所述内管内部用于输送气态原料，所述管线加热组件用于加热所述输送管线中的气态原料。2.根据权利要求1所述的液态源气相传输系统，其特征在于，所述保护气体包括氮气、氩气以及氦气中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的液态源气相传输系统，其特征在于，所述容器加热组件和所述管线加热组件均包括加热带，所述容器加热组件的加热带包裹于所述容器的外表面，所述管线加热组件的加热带包裹于所述外管的外表面。4.根据权利要求1所述的液态源气相传输系统，其特征在于，所述输送管线包括主管线和至少两条支管线，所述反应装置包括至少两个所述反应腔室，所述主管线的一端连接所述储存装置，所述主管线的另一端连接各个所述支管线的一端，各个所述支管线的另一端分别与各个所述反应腔室连通。5.根据权利要求4所述的液态源气相传输系统，其特征在于，所述管线加热组件包括包裹于所述主管线外侧的第一加热组件和包裹于所述支管线外侧的第二加热组件，所述第一加热组件和各个所述第二加热组件均独立控制。6.根据权利要求5所述的液态源气相传输系统，其特征在于，所述第二加热组件沿输送方向从上游至下游依次包括前加热段、中加热段和后加热段；所述前加热段、所述中加热段和所述后加热段均独立控制。7.一种液态源气相传输方法，其特征在于，使用权利要求1
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3中任一项所述的液态源气相传输系统对原料进行输送，所述液态源气相传输方法包括：控制所述容器加热组件加热所述容器内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹艳超，谭华强，邓浩，李洪昊，叶五毛，
申请(专利权)人：拓荆科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：