一种半导体用前驱体材料包装容器的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是应用在半导体用前驱体材料包装容器技术领域。


背景技术：

2.半导体前驱体是半导体薄膜沉积工艺的核心制造材料，主要用于气相沉积(包括物理沉积、化学气相沉积及原子气相沉积)镀膜过程，以形成符合半导体制造要求的各类薄膜层。前驱体材料广泛应用于半导体生产制造工艺，流量稳定性、蒸气浓度及微粒大小都会影响薄膜层的质量。
3.前驱体包装容器是用来盛装前驱体材料的，前驱体材料通过进料口输送到包装容器内，之后前驱体材料再通过气压把前驱体材料输送到反应腔体中，此时，需要进入反应腔的前驱体材料有稳定的浓度、流量均匀的饱和蒸气，才可以保证成膜质量。但是一般前驱体包装容器内部的材料是通过进气口进气，通过插底管把材料从容器底部通过气体带出，通过这种方式使容器内前驱体材料送到反应腔。但是这种方式容易造成沟流现象，导致进入反应腔内的材料浓度不稳定，同时材料利用率低。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种半导体用前驱体材料包装容器。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种半导体用前驱体材料包装容器，其特征在于，包括瓶体(1)，所述瓶体(1)由第一瓶体(101)和第二瓶体(102)连接后形成；所述第二瓶体(102)上部设置有出气管(5)和进气管(6)；所述瓶体(1)内部设置有多个间隔设置的腔体，且相邻腔体之间设有导气孔，且相邻两腔体导气孔相互远离设置；所述出气管(5)连接最上部的腔体，所述进气管(6)连接最底部的腔体。
7.进一步的，所述进气管(6)上部连接有第二气动阀(17)，所述第二气动阀(17)上部设置有第二vcr接口(16)；所述出气管(5)上部连接有第一气动阀(14)，所述第一气动阀(14)上部设置有第一vcr接口(15)。
8.进一步的，所述第一气动阀(14)和第二气动阀(17)之间还连接有第三气动阀(18)。
9.进一步的，所述导气孔分布排列呈扇形状或烧结板形状或喷淋头形状，。
10.进一步的，所述第一瓶体(101)和第二瓶体(102)之间还设置有上密封垫片(4)。
11.进一步的，所述第二瓶体(102)底部还设置有瓶底(7)。
12.进一步的，所述瓶底(7)内设置有连通所述最底部的腔体的底部导气槽(10)，所述底部导气槽(10)连通进气管(6)。
13.进一步的，所述最底部的腔体的侧面连通所述进气管(6)。
14.借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
15.(1)将包装容器的温度调整到设定温度并且保持温度恒定，使包装容器内部的各分隔墙体内固态前驱体材料有稳定的蒸气压。运载气体在该容器各分隔腔体内扩散，运载气体在包装容器内部经过层层内腔势必会增加路程，运载气体与前驱体材料的接触时间相应增加，使得进入反应腔内的固态前驱体材料形成饱和蒸气，保证了成膜质量，又使前驱体材料使用效率提升12％。
16.(2)该包装容器瓶体分为两部分，组装时加装密封垫片通过紧固件进行密封连接；通过拆卸紧固件可实现快速拆分，更容易灌装前驱体材料，使前驱体材料填充速度提升8-10倍。
17.(3)该包装容器瓶体内各腔体进行表面处理，能够长期在120℃-250℃高温下使用，并无其他元素析出，保证了内部前驱体材料的品质。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
19.图1为本技术包装容器的结构示意图；
20.图2为本技术包装容器一侧的剖面图；
21.图3为本技术包装容器分隔内腔俯视图中通气孔的另一种形式；
22.图4为本技术包装容器运载气体流向示意图；
23.图5为本技术包装容器通气孔与腔体连接的另一种形式；
24.图6为本技术包装容器灌装结构示意图；
25.图中：
26.1-瓶体；101-第一瓶体；102-第二瓶体；
27.2-导气孔；
28.3-分隔腔体；301-第一腔体；302-第二腔体；303-第三腔体；304-第四腔体；305-第五腔体；306-第六腔体；
29.4-上密封垫片；5-出气管；6-进气管；7-瓶底；8-通孔；9-紧固件；10-底部导气槽；
30.12-辅助治具；
31.14-第一气动阀；
32.15-第一vcr接口；
33.16-第二vcr接口；
34.17-第二气动阀；
35.18-第三气动阀。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
37.图1为本技术的包装容器的结构示意图。包装容器包括:瓶体1、瓶底7、进气管6、出
气管5、第一气动阀14、第二气动阀17以及第一vcr接口15、第二vcr接口16。
38.瓶体1包括两部分瓶体，即第一瓶体101、第二瓶体102。瓶体1由第一瓶体101、第二瓶体102组装固定而成，具体情况下，第一瓶体101和第二瓶体102均为圆柱的一部分，两者在组合之后形成一个完整的圆柱体。第一瓶体101和第二瓶体102固体在固定的时候是通过如下结构，在第一瓶体101组合的截面上设置有多个与紧固件9配套的通孔8，在第二瓶体102组合的截面上设置有螺孔，通过紧固件9贯穿到通孔8内连接到螺孔内，实现两者的固定连接。
39.瓶底7连接到第二瓶体102的底部，且瓶体7与第二瓶体102的截面形状一致。
40.进气管6为ep管，进气管6安装到第二瓶体102的顶部，进气管6上安装有进气第二气动阀17和一个第二vcr接口16，进气管6可通过第二vcr接口16接入进气端。
41.出气管5为ep管，出气管5安装到第二瓶体102的顶部，出气管5上安装有出气第一气动阀14和一个第一vcr接口15，出气管5可通过第一vcr接口15接入设备反应腔设备管道。
42.进气气动阀17和出气气动阀14之间连接有另一第三气动阀18。
43.运载气体在进入瓶体1内部的腔体之前，通过打开第三气动阀18，将运载气体通过第二进气气动阀17进气并经过第三气动阀18将气体从出气第一气动阀14排出，将进入阀门内部的其他干扰气体排出，保证运载气体及饱和蒸气的的纯净度。
44.为了保证第一瓶体101和第二瓶体102安装之后的密封性，在第二瓶体102安装上密封垫片4与第一瓶体101组装对齐，通过固定栓9插入通孔8并旋入固定。
45.本技术的第一瓶体101和第二瓶体102组装时不仅限于上述实施例所示的紧固方式，也可以在第一瓶体101和第二瓶体102外壁上开有通孔，通过螺栓螺母进行紧固，非本技术特殊限定。
46.在申请文件中，瓶体1采用316l不锈钢材料，外壁镜面抛光处理，内部抛光后表面处理，处理后粗糙度ra≤0.15μm。
47.如图2是侧面的剖视图，所述图示中的分隔腔体3是一种实施结构，但不限于这一种结构形式，本领域的技术人员在本技术的精神及范围下可以进行变型或修改，但所做的变型或修改都应该属于本技术的保护范围。
48.每层分隔腔体3结构一致，在该实施例中设置了6个分隔腔，从下至上分别为第一腔体301、第二腔体302、第三腔体303、第四腔体304、第五腔体305、第六腔体306。
49.上述墙体具有同一中心轴，两相邻分隔腔体上的导气孔2相互远离而布置，导气孔2相互远离而布置，这样可以进一步增加饱和蒸气通过的路径。导气孔2具体形状可以为间隔排列的几个小孔，也可以是一个小孔，也可以是成扇形状气孔、烧结板、喷淋头等结构。
50.如图3是导气孔的另一种具体实现形式，该导气孔分布排列呈扇形状。该实施方式不仅仅限于附图所示，还可以在细节和形式上做出改变，但在不脱离本实用新型的精神下对导气孔与内腔的连接形式所做的任何修改、改变都应属于本实用新型的保护范围。
51.图4为本技术的包装容器的气体流向示意图。本技术包装容器进气管6和出气管5端口分别与相应的使用气路管道相连接。具体在设置的时候，在第二瓶体102上，出气管5和第六腔体306连通，进气管6和第一腔体301连通，进气管6的进气通道为从第二瓶体102的侧面连接到瓶底7上的底部导气槽10，然后再连通第一腔体301。
52.具体使用的时候，将包装容器的温度调整到设定温度并且保持温度恒定，使包装
容器内部的各分墙体内固态前驱体材料有稳定的蒸气压。运载气体从进气管6进入，经导气孔流进包装容器底部进气槽10中，再从最底端分隔腔的导气孔进入最底端的第六腔体306内，这时会产生文丘里效应，气流速度降低，运载气体带着饱和的前驱体材料通过各分隔腔体最终进入出气管进入反应腔内。将所述的半导体固体前驱体材料的包装容器各分隔内腔填充固态前驱体材料，两分体瓶体加装密封垫片，通过紧固件进行密封连接；将运载气体(氮气或氢气等)通过进气管进气并通过各分隔腔体将带有固体前驱体材料的蒸气进入出气口送达反应腔。
53.当本技术的包装容器各腔体中填充了固态前驱体材料，当运载气体从进气管6的管口通过通气孔14导入至瓶底，经过底部导气槽10通过最底层导气孔2进入最底层腔体301，运载气体在腔体301内壁的竖直方向以及横向方向扩散底面扩散，由于相邻内腔之间采用导气孔2连接，从而带动固态前驱体材料蒸气依次向上一层腔体302导气孔2扩散，经过层层分隔内腔3最终将带有固态前驱体材料的蒸气从最上层内腔经烧结板导出至出气管5。
54.如附图5所示，通气孔与内腔的连接形式不局限于上述形式，也可以是在最底层第六腔体306的一侧开设导气孔。
55.图6为本技术包装容器灌装结构示意图。辅助治具12是为了灌装方便，保证灌装时瓶体稳定，提高灌装效率。为了将固态前驱体材料填充入各分隔腔体中，可以将包装容器瓶体1平放于辅助治具12上，并且第一瓶体101在第二瓶体102的上方，并拆卸掉紧固件9，将上方瓶体101移开，在密封环境下将固态前驱体材料填充于各分隔腔体3内，最后再将第一瓶体102通过紧固件9与第一瓶体101完成组装。
56.本技术的包装容器进气管6管口、出气管5管口之间以及每层腔体上的导气孔的位置、距离，可根据实际需要进行改变，不仅限于附图所示的位置及结构，在本技术的精神下对导气孔形状结构及尺寸所做的任何修改都属于本实用新型的保护范围。
57.本技术与现有技术相比的显著优点及效果体现在以下方面：
58.(1)将包装容器的温度调整到设定温度并且保持温度恒定，使包装容器内部的各分隔墙体内固态前驱体材料有稳定的蒸气压。运载气体在该容器各分隔腔体内扩散，运载气体在包装容器内部经过层层内腔势必会增加路程，运载气体与前驱体材料的接触时间相应增加，使得进入反应腔内的固态前驱体材料形成饱和蒸气，保证了成膜质量，又使前驱体材料使用效率提升12％。
59.(2)该包装容器瓶体分为两部分，组装时加装密封垫片通过紧固件进行密封连接；通过拆卸紧固件可实现快速拆分，更容易灌装前驱体材料，使前驱体材料填充速度提升8-10倍。
60.(3)该包装容器瓶体内各腔体进行表面处理，能够长期在120℃-250℃高温下使用，并无其他元素析出，保证了内部前驱体材料的品质。
61.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。