[发明专利]液体汽化装置及使用该液体汽化装置的半导体处理系统

说明书

本发明涉及一种高效半导体成膜用液体汽化器，该液体汽化器通过将特定成膜用液体原料进行汽化，最后通过载气将汽化后的气体通过气路输出到半导体成膜的反应腔中制备薄膜。该液体汽化装置包含一主体及一阻挡器。该主体定义一腔体，该腔体具有用于接收一或多个原料的一输入端及用于排出气体的一输出端。该阻挡器设置在该主体的腔体中，并藉此将该腔体分成一第一腔体及一第二腔体，其中该第一腔体包含该输入端而该第二腔体包含该输出端。该阻挡器具有一或多个孔状通道，藉此该第一腔体与该第二腔体通过所述孔状通道相互连通。

技术领域

本发明系关于半导体晶圆处理领域，尤其是涉及一种液体汽化装置，其主要用于将液体原料汽化并提供给半导体处理系统作为反应气体。

背景技术

目前，在半导体薄膜沉积应用及制造领域，反应气体及/或成膜气体主要是由液体原料通过一汽化装置而提供。液体的汽化效率的提升有助于提升原料的利用率，而充分的液体原料汽化也有助于形成满意的半导体薄膜。因此，提高汽化装置的汽化效率成为设计及制造的重点目标。汽化效率的提升主要与一些因素有关，包含延长液体原料的汽化时间及汽化腔体中的温度分布均匀性及其恒定。

中国专利公告第CN103380486B号公开一种汽化装置，其将一加热器设置于一汽化主体的载体气体通道中，且该加热器具有一圆锥或角锥结构，根据记载此手段所形成的薄膜具有相对较少的波纹、微粒和碳含量。中国专利公布第CN105220129A号公开一种汽化装置，其结构设计采用了具有较大的壁面积与横截面流动面积比的一或多个通道，同时配有一或多个加热装置，藉此提升汽化效率。中国专利公告第CN101529564B号公开一种汽化装置，其以多个喷嘴吐出液体原料，每个喷嘴受到一载体气体吐出口包围，并以一加压单元周期性改变液体原料流过的一腔体的容积，藉此使吐出的液滴为小且尺寸均匀。

上述公开的现有技术分别是以改良加热器配置的手段来改善温度的分布，或是以改良汽化装置的腔体的手段来延长汽化时间来提升汽化效率。然而，这些技术手段缺乏同时以延长汽化时间及维持腔体温度均匀度为目标。因此，为了制作质量更好的半导体薄膜或完善相关处理，有必要发展一种同时考虑上述两种因素的高效率半导体成膜汽化装置。

本说明书中对任何先前公开(或其衍生信息)或任何已知事项的引用，不是也不应被视为确认或承认或任何形式的建议，即先前申请案(或其衍生信息)或已知事物，构成本说明书所涉及领域的一般常见知识之一部分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液体汽化装置，经配置以自一载体气体供给源接收载体气体及自一液体原料供给原接收液体原料，该液体汽化装置包含一主体及一阻挡器。该主体具有一内壁，该内壁定义一腔体，该腔体具有用于接收一或多个原料的一输入端及用于排出气体的一输出端。该阻挡器设置在该主体的腔体中，并藉此将该腔体分成一第一腔体及一第二腔体，其中该第一腔体包含该输入端而该第二腔体包含该输出端，该阻挡器具有一或多个孔状通道，藉此该第一腔体与该第二腔体通过所述孔状通道相互连通。

在一具体实施例中，该主体还具有用于接收载体气体的一第一通道及用于接收液体原料的一第二通道，该第一通道及该第二通道连通至该腔体的输入端。

在一具体实施例中，该第二通道包含自该腔体的输入端向上倾斜延伸的一区段。

在一具体实施例中，该主体包含一第一部分(上主体)及一第二部分(下主体)，该主体的第一部分与第二部分经由一连接手段而结合在一起。

在一具体实施例中，该阻挡器具有一上表面及一下表面，该阻挡器的孔状通道延伸于该上表面及该下表面之间。

在一具体实施例中，该阻挡器具有一上表面及一下表面，其中该阻挡器的上表面与该主体的第一部分的一内壁形成该第一腔体，而该阻挡器的下表面与该主体的第二部分的一内壁形成该第二腔体。

在一具体实施例中，该第一腔体自该输入端至该阻挡器的上表面是以发散方式延伸。