升华瓶加热组件及ALD设备的制作方法

本发明涉及半导体设备，具体涉及一种升华瓶加热组件及ald设备。

背景技术：

1、固态前驱体在半导体薄膜沉积工艺中扮演着关键角色，其升华过程的加热均匀性与温度稳定性直接影响最终薄膜质量。目前，最接近的现有技术通常采用将整个固态前驱体源瓶置于加热套中，通过瓶壁间接将热量传递给内部固态前驱体的方式来实现加热。然而，该现有技术在实际应用中存在明显的技术缺陷：由于加热套与瓶壁之间存在空气间隙，导致瓶内温度场分布不均匀，容易形成局部“冷区”和“热点”。冷区处固态前驱体升华效率低下，使载气无法携带足量前驱体分子，导致输出蒸汽浓度波动剧烈；热点处则可能因局部过热使前驱体快速升华形成“空洞”，载气选择性地从该低阻通道穿过而绕过其他区域，进一步加剧蒸汽浓度不稳定性，严重影响薄膜厚度均匀性和工艺稳定性，存在改进空间。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种升华瓶加热组件及ald设备，用于解决现有技术中因加热套与瓶壁间接加热导致温度场分布不均、蒸汽浓度不稳定的技术问题，具有提升加热均匀性与温度控制精度的有益效果。

2、根据本发明提供了一种升华瓶加热组件，包括：升华瓶本体，所述升华瓶本体用于容纳固态前驱体，所述升华瓶本体的外壁上开设有安装槽；加热丝，嵌设在所述安装槽内，且与所述安装槽的槽壁贴合设置；保温层，包覆在所述升华瓶本体和所述加热丝的外部；温控系统，所述加热丝与所述温控系统通讯连接。

3、进一步地，所述安装槽包括：至少一条倒置楔形槽，所述加热丝设置在所述倒置楔形槽内，所述倒置楔形槽的横截面宽度从槽口至槽底逐渐增大。

4、进一步地，所述加热丝包括：由内至外的加热丝本体、绝缘层和铠装保护套，所述铠装保护套与所述倒置楔形槽的槽壁直接卡接限位接触。

5、进一步地，所述倒置楔形槽的槽底宽度为a，3mm≤a≤5mm，所述倒置楔形槽的槽口宽度为b，1mm≤b≤2mm，所述倒置楔形槽的深度为c，5mm≤c≤8mm。

6、进一步地，所述升华瓶本体包括：瓶底壁，所述瓶底壁上的所述倒置楔形槽以所述瓶底壁的中心为起点并以螺旋状向外延伸。

7、进一步地，所述升华瓶本体还包括：瓶侧壁和瓶盖，所述瓶侧壁上的所述倒置楔形槽沿从所述瓶底壁向所述瓶盖的方向延伸，且沿所述瓶侧壁的周向连续交替排布以形成为波浪状分布的槽结构，所述倒置楔形槽的一端靠近所述瓶底壁，所述倒置楔形槽的另一端靠近所述瓶盖。

8、进一步地，所述升华瓶本体还包括：瓶侧壁和瓶盖，所述瓶侧壁上的所述倒置楔形槽从所述瓶底壁向所述瓶盖沿所述瓶侧壁的周向螺旋上升，所述倒置楔形槽的一端靠近所述瓶底壁，所述倒置楔形槽的另一端靠近所述瓶盖。

9、进一步地，所述瓶盖上的所述倒置楔形槽构造为螺旋状分布的槽结构且避让开所述瓶盖上的管口。

10、进一步地，所述瓶底壁上的所述倒置楔形槽构造为等距螺旋状，且所述螺旋外扩的距离为d，d=5mm。

11、进一步地，所述加热丝为一根，一根所述加热丝连续设置在所述瓶底壁、所述瓶侧壁和所述瓶盖上。

12、进一步地，所述加热丝为多根，多根所述加热丝分别独立与所述温控系统通讯连接，所述瓶底壁、所述瓶侧壁和所述瓶盖中的至少一个上设置有独立的一根所述加热丝。

13、进一步地，还包括：保护壳，所述保护壳套设固定于所述保温层的外部。

14、进一步地，还包括：温度传感器，所述温度传感器设置在所述升华瓶本体上且靠近所述安装槽，所述温度传感器与所述温控系统通讯连接。

15、进一步地，所述加热丝具有电气接口，所述加热丝通过所述电气接口与所述温控系统通讯连接。

16、根据本发明还提供了一种ald设备，包括如上所述的升华瓶加热组件。

17、在如本发明所述的升华瓶加热组件及ald设备中，由于在升华瓶本体的外壁上开设安装槽，并将加热丝嵌设于安装槽内且与槽壁直接贴合设置，加热丝产生的热量通过安装槽的槽壁直接传递给升华瓶本体，避免了传统加热套与瓶壁之间存在空气间隙导致的导热效率低下和温度场不均问题。具体而言，加热丝与安装槽槽壁之间无中空间隙，热量传导路径缩短，保证了导热一致性，使瓶体各部位能够同步且均匀地接收热量，有效消除了传统加热方式中易出现的局部“冷区”和“热点”。同时，温控系统与加热丝通讯连接，可实时调节加热功率，精确控制升华瓶本体的温度，从而使内部固态前驱体升华速率保持稳定，输出蒸汽浓度均匀稳定。由此，本发明解决了现有技术中因加热方式导致温度场分布不均、蒸汽浓度不稳定的技术问题，提升了薄膜沉积工艺中蒸汽浓度的稳定性和薄膜厚度的均匀性。此外，保温层包覆在升华瓶本体和加热丝外部，减少了热量向环境的散失，进一步提高了热效率和温度稳定性。

1.一种升华瓶加热组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述安装槽包括：至少一条倒置楔形槽，所述加热丝设置在所述倒置楔形槽内，所述倒置楔形槽的横截面宽度从槽口至槽底逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述加热丝包括：由内至外的加热丝本体、绝缘层和铠装保护套，所述铠装保护套与所述倒置楔形槽的槽壁直接卡接限位接触。

4.根据权利要求2所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述倒置楔形槽的槽底宽度为a，3mm≤a≤5mm，所述倒置楔形槽的槽口宽度为b，1mm≤b≤2mm，所述倒置楔形槽的深度为c，5mm≤c≤8mm。

5.根据权利要求2所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述升华瓶本体包括：瓶底壁，所述瓶底壁上的所述倒置楔形槽以所述瓶底壁的中心为起点并以螺旋状向外延伸。

6.根据权利要求5所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述升华瓶本体还包括：瓶侧壁和瓶盖，所述瓶侧壁上的所述倒置楔形槽沿从所述瓶底壁向所述瓶盖的方向延伸，且沿所述瓶侧壁的周向连续交替排布以形成为波浪状分布的槽结构，所述倒置楔形槽的一端靠近所述瓶底壁，所述倒置楔形槽的另一端靠近所述瓶盖。

7.根据权利要求5所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述升华瓶本体还包括：瓶侧壁和瓶盖，所述瓶侧壁上的所述倒置楔形槽从所述瓶底壁向所述瓶盖沿所述瓶侧壁的周向螺旋上升，所述倒置楔形槽的一端靠近所述瓶底壁，所述倒置楔形槽的另一端靠近所述瓶盖。

8.根据权利要求6或7所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述瓶盖上的所述倒置楔形槽构造为螺旋状分布的槽结构且避让开所述瓶盖上的管口。

9. 根据权利要求5所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述瓶底壁上的所述倒置楔形槽构造为等距螺旋状，且所述螺旋外扩的距离为d，d= 5mm。

10.根据权利要求6或7所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述加热丝为一根，一根所述加热丝连续设置在所述瓶底壁、所述瓶侧壁和所述瓶盖上。

11.根据权利要求6或7所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述加热丝为多根，多根所述加热丝分别独立与所述温控系统通讯连接，所述瓶底壁、所述瓶侧壁和所述瓶盖中的至少一个上设置有独立的一根所述加热丝。

12.根据权利要求1所述的升华瓶加热组件，其特征在于，还包括：保护壳，所述保护壳套设固定于所述保温层的外部。

13.根据权利要求1所述的升华瓶加热组件，其特征在于，还包括：温度传感器，所述温度传感器设置在所述升华瓶本体上且靠近所述安装槽，所述温度传感器与所述温控系统通讯连接。

14.根据权利要求1所述的升华瓶加热组件，其特征在于，所述加热丝具有电气接口，所述加热丝通过所述电气接口与所述温控系统通讯连接。

15.一种ald设备，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的升华瓶加热组件。