一种封装容器和气相沉积系统技术方案

技术编号:44706792 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-21 17:39
本技术公开了一种封装容器,包括:第一腔体,第二腔体,第一连通部,进气管路和出气管路。第一腔体内部用于填充固态前驱体;其中第二腔体设置于第一腔体内部,第二腔体内部用于填充液态前驱体,第二腔体的外壁与第一腔体的内壁之间形成容纳固态前驱体的内腔;第一腔体通过第一连通部与第二腔体连通,用于供第一腔体内部的固态前驱体蒸气进入第二腔体;进气管路与第二腔体连通,用于将外部载气输送至第二腔体内部;出气管路与第二腔体连通,用于将携带液态前驱体蒸气和固态前驱体蒸气的载气从第二腔体内部排出。避免第二腔体内部液态前驱体蒸气在输送过程中前驱体的分解,保证了第二腔体内部液态前驱体和输送过程中前驱体的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气相沉积,尤其涉及一种封装容器和气相沉积系统


技术介绍

1、半导体前驱体是指能够生成半导体材料所需的化学物质,是制造半导体材料的重要原料之一,半导体前驱体可用于气相沉积设备,是薄膜沉积工艺的核心制造材料,通常可以为一种有机或无机的化合物,例如金属有机化合物等。在半导体制造过程中,前驱体通过化学反应分解成所需的元素,然后沉积在基底上形成薄膜,利用不同种类的前驱体可以制造出多种半导体材料,形成不同种类的半导体器件结构。

2、高纯性能稳定的半导体前驱体是气相沉积外延生长半导体化合物的关键材料和掺杂剂,前驱体纯度越高,杂质就越少,然而评价前驱体质量好坏是看使用该前驱体外延所得产品的性能的好坏,是否满足器件性能要求以及成本的高低。除了前驱体的纯度、稳定性等会直接影响半导体材料的质量和性能,在半导体材料制备过程中,前驱体的形态对于前驱体在气相沉积中的应用也有着重要的影响,前驱体材料的质量和输运稳定性对外延生长质量影响是一个不可忽视的重要因素,尤其当使用固态前驱体时,随着外延生长的进行,固态源的表面积减少,同时沟流现象加剧,造成固态源的饱和蒸气压不稳定,特别在前驱体使用末期更加难以控制,致使气相沉积层中组分不均匀,影响沉积工艺的稳定性,降低气相沉积半导体层的质量,导致更换前驱体周期减短,造成前驱体的浪费,并降低机台生长稼动率。

3、现有技术针对固态前驱体的改善主要通过封装容器结构改造、前驱体溶液替换、液态前驱体材料使用等技术,但是现有封装容器结构改造效果受限、前驱体溶液稳定性差、新的液态前驱体材料制备仍旧没有得到技术突破,因此,如何提升前驱体的在气相沉积过程中输运稳定性成为亟待解决的技术难题。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种封装容器和气相沉积系统,用于改善封装容器内部前驱体在气相沉积过程中的输运稳定性。

2、本技术的目的采用以下技术方案实现:

3、一种封装容器,包括:

4、第一腔体,所述第一腔体内部用于填充固态前驱体;

5、第二腔体,其中所述第二腔体设置于所述第一腔体内部,所述第二腔体内部用于填充液态前驱体,所述第二腔体的外壁与所述第一腔体的内壁之间形成容纳所述固态前驱体的内腔;

6、第一连通部,所述第一腔体通过所述第一连通部与所述第二腔体连通,用于供所述第一腔体内部的固态前驱体蒸气进入所述第二腔体;

7、进气管路,所述进气管路与所述第二腔体连通,用于将外部载气输送至所述第二腔体内部;

8、出气管路,所述出气管路与所述第二腔体连通,用于将携带液态前驱体蒸气和固态前驱体蒸气的载气从所述第二腔体内部排出。

9、优选地,所述第一连通部至少包括一通孔,且位于所述第二腔体腔壁顶部。

10、优选地,所述第二腔体与所述第一连通部连接处设置有第一弯曲部,且第一弯曲部朝向所述第二腔体内部的一侧弯曲。

11、优选地,所述进气管路两端分别位于所述第二腔体的内外两侧,所述进气管路位于所述第二腔体内部的一端靠近所述第二腔体底部;和/或,

12、所述出气管路两端分别位于所述第二腔体的内外两侧,所述出气管路位于所述第二腔体内部的一端靠近所述第二腔体顶部。

13、优选地,所述进气管路位于所述第二腔体外部的一端安装有进气控制阀;和/或,

14、所述出气管路位于所述第二腔体外部的一端安装有出气控制阀。

15、优选地,所述封装容器位于所述第一腔体的上方设置有第一加料口;和/或,

16、所述封装容器位于所述第二腔体的上方设置有第二加料口;和/或,

17、所述进气管路靠近底部的位置处设置有弯曲段,所述弯曲段沿所述第二腔体的中心轴线设置;和/或,

18、所述固态前驱体为固态三甲基铟,所述液态前驱体由固态三甲基铟和液态三乙基铟混合形成,所述封装容器还包括温度控制装置,所述温度控制装置用于使封装容器维持设定温度。

19、优选地,所述封装容器还包括第三腔体,所述第一腔体位于所述第三腔体内,所述第一腔体的外壁与所述第三腔体的内壁之间形成容纳所述液态前驱体的内腔,所述进气管路通过进气支管延伸至所述第三腔体底部并用于通入载气,所述第一腔体和所述第三腔体通过位于所述第一腔体腔壁顶部的第二连通部连通;和/或,

20、所述第三腔体与所述第二连通部连接处设置有第二弯曲部,且第二弯曲部朝向所述第三腔体内部的一侧弯曲;和/或,

21、所述出气管路通过出气支管将携带液态前驱体蒸气和固定前驱体蒸气的载气从所述第三腔体内部排出。

22、一种气相沉积系统,包括:

23、如以上所述的封装容器;

24、载气供应装置,所述载气供应装置连通所述进气管路并能够为所述封装容器提供载气;

25、沉积装置,所述沉积装置连通所述出气管路并能够接收携带液态前驱体蒸气和固态前驱体蒸气的载气进行气相沉积。

26、优选地,所述气相沉积系统包括并联的多个所述封装容器;

27、所述载气供应装置输出端设置有第一载气供应通道,所述沉积装置输入端设置有第一载气接收通道;

28、每个所述封装容器的进气管路分别与所述第一载气供应通道连通,每个所述封装容器的出气管路分别与所述第一载气接收通道连通。

29、优选地,所述气相沉积系统包括串联的多个所述封装容器;

30、所述载气供应装置输出端设置有第二载气供应通道,所述沉积装置输入端设置有第二载气接收通道;

31、相邻所述封装容器的出气管路与进气管路依次连接,连接后起始端的所述封装容器的进气管路与第二载气供应通道连通,连接后末端的所述封装容器的出气管路与第二载气接收通道连通。

32、与现有技术相比,本技术的有益效果至少包括:

33、将液态前驱体置于第二腔体内,将固态前驱体置于与第二腔体连通的第一腔体,固态前驱体蒸气通过第一连通部与第二腔体内部的液态前驱体蒸气混合,避免第二腔体内部液态前驱体蒸气在输送过程中前驱体的分解,保证了第二腔体内部液态前驱体和输送过程中前驱体的稳定性,尤其适用于第一腔体内的固态前驱体是固态三甲基铟(tmin)、第二腔体内的液态前驱体是固态三甲基铟(tmin)和液态三乙基铟(tein)混合形成自组装的液态in前驱体的情况,固态三甲基铟蒸气与自组装的液态in前驱体蒸气一起输送,能够为自组装的液态in前驱体蒸气提供过饱和的固态三甲基铟蒸气,能够避免自组装的液态in前驱体分解。

34、进一步的,可以为气相沉积工艺提供更为稳定的前驱体源,改善气相沉积工艺所生成的气相沉积层中组分不均匀、气相沉积半导体层质量、更换封装容器内前驱体周期短以及前驱体浪费的情况,提升机台的稼动率。

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【技术保护点】

1.一种封装容器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的封装容器,其特征在于,所述第一连通部(3)至少包括一通孔,且位于所述第二腔体(2)腔壁顶部。

3.根据权利要求2所述的封装容器,其特征在于,所述第二腔体(2)与所述第一连通部(3)连接处设置有第一弯曲部(6),且第一弯曲部(6)朝向所述第二腔体(2)内部的一侧弯曲。

4.根据权利要求1所述的封装容器,其特征在于,所述进气管路(4)两端分别位于所述第二腔体(2)的内外两侧,所述进气管路(4)位于所述第二腔体(2)内部的一端靠近所述第二腔体(2)底部;和/或,

5.根据权利要求4所述的封装容器,其特征在于,所述进气管路(4)位于所述第二腔体(2)外部的一端安装有进气控制阀(401);和/或,

6.根据权利要求1所述的封装容器,其特征在于,所述封装容器位于所述第一腔体(1)的上方设置有第一加料口(101);和/或,

7.根据权利要求1所述的封装容器,其特征在于,所述封装容器还包括第三腔体(10),所述第一腔体(1)位于所述第三腔体(10)内,所述第一腔体(1)的外壁与所述第三腔体(10)的内壁之间形成容纳所述液态前驱体的内腔,所述进气管路(4)通过进气支管(403)延伸至所述第三腔体(10)底部并用于通入载气,所述第一腔体(1)和所述第三腔体(10)通过位于所述第一腔体(1)腔壁顶部的第二连通部(9)连通;和/或,

8.一种气相沉积系统,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的气相沉积系统,其特征在于,所述气相沉积系统包括并联的多个所述封装容器;

10.根据权利要求8所述的气相沉积系统,其特征在于,所述气相沉积系统包括串联的多个所述封装容器;

...

【技术特征摘要】

1.一种封装容器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的封装容器,其特征在于,所述第一连通部(3)至少包括一通孔,且位于所述第二腔体(2)腔壁顶部。

3.根据权利要求2所述的封装容器,其特征在于,所述第二腔体(2)与所述第一连通部(3)连接处设置有第一弯曲部(6),且第一弯曲部(6)朝向所述第二腔体(2)内部的一侧弯曲。

4.根据权利要求1所述的封装容器,其特征在于,所述进气管路(4)两端分别位于所述第二腔体(2)的内外两侧,所述进气管路(4)位于所述第二腔体(2)内部的一端靠近所述第二腔体(2)底部;和/或,

5.根据权利要求4所述的封装容器,其特征在于,所述进气管路(4)位于所述第二腔体(2)外部的一端安装有进气控制阀(401);和/或,

6.根据权利要求1所述的封装容器,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫其昂王国斌
申请(专利权)人:江苏第三代半导体研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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