[发明专利]提升原料气体量效率的方法

说明书

本发明涉及提升原料气体量效率的方法，将与储存容器中源接触的载气先进行预加热，使储存容器内热平衡及源的蒸气压稳定；可采用内加热方式或外加热方式对载气先进行预加热，内加热方式，是在储存容器内设置载气预热管，载气预热管的进口与载气进气管连通，出口与储存源的腔室连通，储存容器置于热源中；外加热方式，是在储存容器外设置载气预热管，载气预热管的进口与载气管路连通，出口与插底管连通，插底管插入储存容器内，载气预热管设有加热单元。通过对载气进行有效的预加热，减少常温气体通过原料时对原料造成的温度降低，避免气体载料量不稳定的问题。

技术领域

本发明涉及一种提升原料气体量效率的方法，属于半导体源应用技术领域。

背景技术

半导体源产品在常温下有气态、液态和固态，气态源在恒温恒压下，通过控制阀门的开启度即可控制其原料浓度；液态源在恒温下，通过控制载气的进气量，也可以做到原料浓度稳定；而固态源，主要是金属氯化物、三甲基铟、二茂镁和四溴化碳。

载气中的源浓度与多种因素有关，比如固体的颗粒度大小、颗粒堆积形态、载气的通过路径、温度的高低、颗粒的板结情况，导致固态源的原料浓度难以控制稳定；一旦原料浓度下降，会使制备出的芯片的化合物半导体层出现微结构不一致的情况，最终会产生很多的不良品。为了保证原料浓度的稳定，大多数固态源在未完全用尽时便进行更换，造成人力、物力、财力的损失。

目前大部分的储存容器，瓶体只有一个腔室，载气和源接触的时间短，热交换不充分，且常温载气进入高温的钢瓶中，降低了瓶内温度，打破了瓶体内固体源蒸汽压的平衡，导致瓶内气压不稳，源利用率低；另一方面，现有钢瓶空间结构各异，存在死角，清洗不便，洁净度不容易保证。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种提升原料气体量效率的方法，旨在改善储存容器内的热平衡，保证源的蒸气压的稳定，提高单位体积的物料载料量。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

提升原料气体量效率的方法，特点是：将与储存容器中源接触的载气先进行预加热，使储存容器内热平衡及源的蒸气压稳定。

进一步地，上述的提升原料气体量效率的方法，其中，采用内加热方式或外加热方式对载气先进行预加热，所述内加热方式，是在储存容器内设置载气预热管，载气预热管的进口与载气进气管连通，出口与储存源的腔室连通，储存容器置于热源中；

所述外加热方式，是在储存容器外设置载气预热管，载气预热管的进口与载气进气管连通，出口与插底管连通，插底管插入储存容器内，载气预热管设有加热单元。

进一步地，上述的提升原料气体量效率的方法，其中，所述内加热方式，载气预热管设于储存容器内底端，储存容器内设有多层活动的载源板，将储存容器内腔由下而上分隔为多个腔室，每层载源板上设有用于将上层腔室与下层腔室相连通的接管，每层载源板上还设有用于供中心管插接的中心孔，中心管穿过每层载源板，其顶端与载气进气管连通，底端与载气预热管连通，载气预热管的出口位于载气预热管所处的腔室，出气管与最上层腔室连通；载气经载气进气管进入中心管，继而载气经载气预热管预热后进入腔室，带着源蒸汽依次由下而上穿过每层载源板的接管，最终从出气管输送出，载气经载气预热管得到预热，避免容器内部进气不均匀、气压不稳的状况，提高源的使用率。

进一步地，上述的提升原料气体量效率的方法，其中，所述载气预热管为螺旋盘管。

进一步地，上述的提升原料气体量效率的方法，其中，每层载源板设有一个中心口和两个接管，于径向位于一条直线上，两个接管以中心口为中心呈左右对称，每层载源板上接管与中心口的连线和相邻载源板上接管与中心口的连线，于轴向投影呈垂直关系。

进一步地，上述的提升原料气体量效率的方法，其中，中心管与载气预热管焊接为一体，中心管穿过每层载源板上中心口，其顶端通过螺纹与法兰连接，中心管与载气预热管焊接点处的托板将载源板紧接触在一起。