一种用于前驱体固体源的钢瓶制造技术

本发明专利技术公开了一种用于前驱体固体源的钢瓶，包括：固体源钢瓶主体，固体源钢瓶主体连接有加热控温系统；所述的源钢瓶主体内部设有载气通道，所述的载气通道侧壁设有朝向固体源钢瓶底部并连通外界的开口，所述的载气通道由中心向外侧等间距螺旋布置；所述的加热控温系统位于固体源钢瓶主体底部，所述的加热控温系统包括加热器，所述的加热器由中心向外侧等间距螺旋布置，所述的加热器与开口对应并延伸至开口内部；在有限的空间内延长了载气的流通路径，能够充分有效保证载气对前躯驱体化学品的带出量。通过加热器伸入到载气通道的侧壁中进行加热，保证通道的均匀受热，提高化学品的加热效率，缩小了固体源钢瓶的整体尺寸。缩小了固体源钢瓶的整体尺寸。缩小了固体源钢瓶的整体尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种用于前驱体固体源的钢瓶


[0001]本专利技术涉及化学气相沉积领域，尤其涉及一种用于前驱体固体源的钢瓶。

技术介绍

[0002]超高纯ALD/CVD前驱体产品是整个电子工业体系的核心原材料之一，其被广泛应用于电脑芯片、太阳能电池、移动通讯、卫星导航、航天器等电子器件制造的诸多方面，在航天航空、新型太阳能电池、电子产品等领域发挥着巨大作用。
[0003]当前，在利用固态前驱体源作为气相沉积技术关键制程材料过程中，因气相沉积系统的工作特性决定了需要将固态前驱体源材料转化为气相输送进入系统的反应器腔室，进而获取目标元素的沉积。当前普遍存在的难点在于气相沉积腔室无法从固体源钢瓶中得到持续充足的混合蒸汽而导致产品制程不稳定，而解决上述的问题核心就是解决固体源的持续升华的稳定性及载气如何充分的带出混合的饱和蒸汽。在现已普遍实施的方法中采用将整体源瓶放置于可以输送系统设备中，并在源瓶外部给予热能，通过瓶壁将热能传递至瓶内，间接对其内部的固态前驱体源进行加热，以满足气相沉积制程所需的固态前驱体源蒸汽的使用需求。鉴于此类技术需求，源瓶具有对热能的需求性，固态前驱体源经加热产生挥发，在载气流动下将来自固体前驱体源的蒸汽携带转移致需求系统中，整个固体源的升华过程。
[0004]现有的固体源钢瓶腔体过大，如此在使用过程中固体源内部不仅会产生大量的沟流、板结现象，并且固体源钢瓶的热能给予方式为钢瓶表面给与方式，如此处在固体源钢瓶腔体接近中心的位子无法得到满足固体源升华的热能，出现固体源受热不均匀的现象，最终导致气相源无法得到稳定的输出。
[0005]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种用于半导体加工的固态前驱体源升华装置及方法”，其公告号：CN113529053B，公开了包括存储箱、安装在存储箱内的若干托盘、安装在托盘底部的电热温控板，托盘上密布若干用于装载固态前驱体源的储料槽，储料箱形成蛇形的通气流道，储料箱上设置载气进口、混合蒸汽出口，通气流道两端分别与载气进口、混合蒸汽出口连通，但是没有保证受热后蒸汽压和均匀受热。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中固体源的饱和蒸气压的不足、受热不均匀、沟流板结问题，本专利技术提供一种用于前驱体固体源的钢瓶，延长载气的流通路径、减小载气的路径直径、增加固体源的受热面积。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于前驱体固体源的钢瓶，包括：固体源钢瓶主体，固体源钢瓶主体连接有加热控温系统；源钢瓶主体内部设有载气通道，载气通道侧壁设有朝向固体源钢瓶底部并连通外界的开口，载气通道由中心向外侧等间距螺旋布置；加热控温系统位于固体源钢瓶主体底部，加热控温系统包括加热器，加热器由中心向外侧等间距螺旋布置，加热器与开口对
应并延伸至开口内部。载气通道为蚊香盘型，载气通道在蚊香盘的中心和外侧末端分别设有载气入口过渡槽和载气出口过渡槽，载气通道的上侧镂空，相邻的两个载气通道之间的载气通道壁向下镂空产生开口，开口方向向下的开口和开口方向向上的载气通道交替布置，在有限的空间内延长了载气的流通路径，能够充分有效保证载气对前躯驱体化学品的带出量。通过加热器伸入到载气通道的侧壁中进行加热，保证通道的均匀受热，提高化学品的加热效率，缩小了固体源钢瓶的整体尺寸。
[0008]作为优选的，固体源钢瓶主体包括上封盖，上封盖连接有瓶体，上封盖连接有进气部，进气部与瓶体连通，瓶体与加热控温系统连接。瓶体上端面和载气通道的侧壁上端面位于同一水平面；固体源钢瓶主体为圆形饼状结构；上封盖和瓶体通过螺栓固定连接，瓶体内部设有开口向上的气体反应腔，载气通道位于气体反应腔内，载气通道的侧壁向下贯穿气体反应腔并连通外界，上封盖的下端面与载气通道的上侧末端抵接形成密封，使得上封盖与载气通道侧壁共同构成载气流通的空腔，保证载气进入固体源钢瓶内部后沿着载气通道流通。
[0009]作为优选的，加热控温系统包括外侧控温部，外侧控温部的内侧下端壁连接有内侧控温部，内侧控温部用于对载气通入前进行预加热和自动调节载气加热温度；加热器位于内侧控温部顶部。外侧控温部用于从外侧将瓶体整体进行加热保温，提高整体温度，内侧控温部用于对载气通道进行加热，内侧控温部用于自动调节加热温度。能够从外侧和内侧一同对瓶体进行加热，提高使用效果，减少热量流失。
[0010]作为优选的，上封盖与瓶体之间设有密封圈槽，密封圈槽分别位于上封盖和瓶体的对应面上；上封盖设有贯穿上封盖的气体通道，气体通道末端位于上封盖底部设有颗粒过滤网。密封圈槽中设有密封圈，密封圈用于在上封盖和瓶体锁紧后被压缩实现密封，使得气体不会因为压力顶开密封圈或从缝隙中流出。通过气体通道将载气从瓶体上部输入到载气通道中，并通过过滤网可以将载气中的杂质颗粒滤除，避免杂质颗粒进入载气通道造成堵塞与污染。
[0011]作为优选的，内侧控温部包括加热控制器，加热控制器分别连接有温度加热器和温度探头，温度探头连接有温度探头孔，温度探头孔位于相邻两开口之间；温度加热器位于相邻的两个加热器之间。温度探头孔位于，温度探头用于检测载气通道下侧的温度，温度探头孔位于载气通道下侧的瓶体内部，加热控制器接收温度探头的温度信号，加热控制器根据温度信号的变化调整温度加热器的功率，通过温度加热器对加热器进行控制，根据温度探头的反馈温度和加热器的热转换工作功率建立自适应函数，根据自适应函数输出加热功率，实现工作过程中的加热温度调节，从而保证了整个固体源钢瓶的受热稳定。
[0012]作为优选的，进气部包括依次布置在上封盖顶部的载气入口和载气出口，载气入口连接有微型气体加热器，微型气体加热器连接有流量调节阀，进气部还包括充压口。载气入口与载气入口过渡槽连通；通过充压口实现瓶体内部的充压检漏功能，通过载气入口将载气输入到载气通道中，同时通过微型气体加热器进行预加热，通过流量调节阀实现载气进入前的流量调节。
[0013]作为优选的，固体源钢瓶主体底部设有固定孔，固定孔朝向内侧控温部，内侧控温部设有固定插销，固定插销与固定孔对应。内侧控温部设有瓶体底盘加热装置，固定插销位于阿瓶体底盘加热装置的上端面，通过固定孔和固定插销实现瓶体和瓶体底盘加热装置的
子母承插式配合。
[0014]作为优选的，外侧控温部包括保温加热套，源钢瓶主体位于保温加热套中，保温加热套与加热控制器连接。保温加热套将瓶体和上盖整个覆盖，能够对整个固体源钢瓶主体进行加热保温。
[0015]作为优选的，固体源钢瓶主体的材质为在加热使用时满足气相沉积制程所需要的洁净等级的材质。保证不会在高温高压下产生额外杂质。
[0016]本专利技术具有如下优点：（1）在有限的空间内延长了载气的流通路径，能够充分有效保证载气对前躯驱体化学品的带出量。通过加热器伸入到载气通道的侧壁中进行加热，保证通道的均匀受热，提高化学品的加热效率，缩小了固体源钢瓶的整体尺寸；（2）根据自适应函数输出加热功率，实现工作过程中的加热温度调节，从而保证了整个固体源钢瓶的受热稳定。
附图说明
[0017]下面描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于前驱体固体源的钢瓶，其特征在于，包括：固体源钢瓶主体，固体源钢瓶主体连接有加热控温系统；所述的源钢瓶主体内部设有载气通道，所述的载气通道侧壁设有朝向固体源钢瓶底部并连通外界的开口，所述的载气通道由中心向外侧等间距螺旋布置；所述的加热控温系统位于固体源钢瓶主体底部，所述的加热控温系统包括加热器，所述的加热器由中心向外侧等间距螺旋布置，所述的加热器与开口对应并延伸至开口内部。2.根据权利要求1所述的一种用于前驱体固体源的钢瓶，其特征在于，所述的固体源钢瓶主体包括上封盖，所述的上封盖连接有瓶体，所述的上封盖连接有进气部，所述的进气部与瓶体连通，所述的瓶体与加热控温系统连接。3.根据权利要求1或2所述的一种用于前驱体固体源的钢瓶，其特征在于，所述的加热控温系统包括外侧控温部，外侧控温部的内侧下端壁连接有内侧控温部，所述的内侧控温部用于对载气通入前进行预加热和自动调节载气加热温度；所述的加热器位于内侧控温部顶部。4.根据权利要求2所述的一种用于前驱体固体源的钢瓶，其特征在于，所述的上封盖与瓶体之间设有密封圈槽，所述的密封圈槽分别位于上封盖和瓶体的对应面上；所述的上封盖设有贯穿上封盖的气体通道，所述的气体通道末端位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓斌，李胜帅，林俊元，谈益强，杨孝欢，
申请(专利权)人：浙江陶特半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：