[发明专利]固态前驱体的封装容器及其在气相沉积过程中的应用

说明书

一种固态前驱体的封装容器及其在气相沉积过程中的应用。该封装容器包括：大瓶体、瓶盖和至少两个小瓶体，大瓶体和小瓶体均通过所述瓶盖封口，小瓶体位于大瓶体的腔体中；瓶盖上设置有进气管和出气管，进气管的管口与大瓶体的腔体连通；小瓶体的一侧面设置有导气孔，体积最小的小瓶体的腔体与出气管的管口连通，相邻的小瓶体之间的导气孔相互远离而布置。由于在小瓶体的一侧面设置导气孔，使得载气在封装容器内部经过的路程不受限于封装容器的深度，该封装容器可以有效的利用大瓶体和小瓶体腔体的横向尺寸，该载气与固态前驱体的接触距离和时间会明显增加，使得在气体出气管中前驱体的蒸气压稳定，可提供持续稳定的前驱体输出。

技术领域

本申请涉及气相沉积技术领域，尤其涉及一种固态前驱体的封装容器及其在气相沉积过程中的应用。

背景技术

前驱体是薄膜沉积工艺的重要原材料，应用于气相沉积（包括物理气相沉积、化学气相沉积及原子层沉积）以形成符合半导体制造要求的各类薄膜层，前驱体作为半导体芯片制造的关键材料，其纯度和蒸气压稳定性直接影响成膜质量。

前驱体源瓶是用于存放前驱体材料的装置，将前驱体蒸气从源瓶中输送到反应腔体的过程中，前驱体需要有足够高的蒸气压，才可以满足前驱体良好的挥发性和蒸气持续稳定输出。固态前驱体一般蒸气压偏低，除了增加载气通入量外，还需要在外部增加加热功能来提高固态前驱体的饱和蒸气压，但随着固态前驱体的消耗会出现蒸气压不稳定，并伴随沟流、板结等现象，严重造成工艺波动，同时降低固态前驱体的使用效率。

发明内容

本申请提供一种固态前驱体的封装容器及其在气相沉积过程中的应用，以解决现有固态前驱体源瓶内部的蒸气压不稳定的问题，提高固态前驱体的使用效率。

根据本申请的一个方面，提供一种固态前驱体的封装容器，所述封装容器包括：大瓶体、瓶盖和至少两个小瓶体，所述大瓶体和所述小瓶体均通过所述瓶盖封口，所述小瓶体位于所述大瓶体的腔体中；所述瓶盖上设置有进气管和出气管，所述进气管的管口与所述大瓶体的腔体连通；所述小瓶体的一侧面设置有导气孔，体积最小的小瓶体的腔体与所述出气管的管口连通；相邻的小瓶体之间的导气孔相互远离而布置；所述小瓶体的体积均不相等，按照体积由小到大进行依次套设，体积最小的小瓶体的导气孔远离所述出气管的管口而布置，与其相邻的体积较大的小瓶体的导气孔远离所述进气管的管口而布置；体积最大的小瓶体的导气孔远离进气管的管口而布置。

在一个实施方式中，所述大瓶体和所述小瓶体为圆柱体、椭圆体或圆台，且具有同一中心轴。

在一个实施方式中，所述导气孔设置在所述侧面靠近所述小瓶体腔体的底面处。

在一个实施方式中，所述封装容器还包括：固定件，所述固定件的一端安装在所述瓶盖或者所述大瓶体底面上，其另一端连接在每个所述小瓶体的底面。

在一个实施方式中，所述进气管的管口处设置有进气管滤网，所述出气管的管口处设置有出气管滤网。

在一个实施方式中，所述进气管和所述出气管上分别带有一个隔膜阀和一个VCR接口。

在一个实施方式中，所述瓶盖上还设置有旁通管。

根据本申请的一个方面，提供一种如上所述的固态前驱体的封装容器在气相沉积过程中的应用，包括以下步骤：在所述大瓶体和所述小瓶体的腔体内填充固态前驱体；通过进气管和出气管将封装容器加入气相沉积过程所使用的载气气路当中；将封装容器的温度调节到设定温度并且保持该温度的稳定性，使所述大瓶体和所述小瓶体的腔体内固态前驱体的蒸气压稳定；分别打开所述进气管和所述出气管上的阀门，使得所述固态前驱体的蒸气随着载气流入气相沉积系统。