本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體相關(guān)設(shè)備，特別涉及一種蒸發(fā)輸送裝置、設(shè)備和半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體制造工藝中，化學(xué)氣相沉積（chemical?vapor?deposition，cvd）和原子層沉積（atomic?layer?deposition，ald）等工藝通常將一定溫度和壓力的前驅(qū)體氣態(tài)源導(dǎo)入至反應(yīng)腔室中，在基底發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成薄膜。在一些工藝中，通常選用較多低蒸氣壓且常溫下為固態(tài)或粘稠液態(tài)的前驅(qū)體材料，使前驅(qū)體向反應(yīng)腔室的傳質(zhì)極為困難，罐體內(nèi)前驅(qū)體的動(dòng)態(tài)傳質(zhì)過(guò)程決定了罐體中前驅(qū)體帶出量。前驅(qū)體罐體成為實(shí)現(xiàn)前驅(qū)體材料的高效蒸發(fā)和穩(wěn)定運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ摺?/p>

2、然而，目前前驅(qū)體罐體內(nèi)蒸氣對(duì)前驅(qū)體的吹掃速度不高，對(duì)前驅(qū)體的吹掃力度不足，導(dǎo)致前驅(qū)體的攜出量難以滿足目前的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N蒸發(fā)輸送裝置、設(shè)備和半導(dǎo)體器件，通過(guò)設(shè)置單個(gè)入流口的導(dǎo)流件，能夠在同樣的蒸氣輸入流量下提高前驅(qū)體的攜出能力。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N蒸發(fā)輸送裝置，包括：

3、瓶身，呈槽型結(jié)構(gòu)，具有用于容納前驅(qū)體的槽腔；瓶蓋，扣在所述瓶身上并和所述槽腔的開口密封連接，所述瓶身密封所述槽腔，所述瓶蓋上設(shè)置有單個(gè)入流口和單個(gè)出流口；導(dǎo)流件，位于所述槽腔內(nèi)并設(shè)置在所述瓶蓋的內(nèi)壁上，所述導(dǎo)流件具有導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流通道的導(dǎo)流通道進(jìn)口和所述入流口一對(duì)一匹配連通，所述導(dǎo)流通道具有背離所述導(dǎo)流通道進(jìn)口的導(dǎo)流通道出口，所述導(dǎo)流通道相對(duì)于所述入流口向所述出流口的方向傾斜設(shè)置，所述入流口的面積大于所述導(dǎo)流通道出口的面積。

4、本申請(qǐng)中，可以設(shè)置單個(gè)入流口的裝置，通過(guò)仿真模擬，設(shè)定蒸發(fā)輸送裝置的各項(xiàng)參數(shù)，并設(shè)置單個(gè)入流口的不同參數(shù)，可以得知，本申請(qǐng)實(shí)施例中所采用的單個(gè)入流口的前驅(qū)體攜出能力（例如出流口單位時(shí)間內(nèi)帶出的組分的量）相比于三個(gè)入流口而言可以提升10%以上，在蒸氣總輸入流量和輸入速度相同的情況下，單個(gè)入流口相對(duì)于三個(gè)入流口（單個(gè)入流口的面積和三個(gè)入流口的總面積相同，可以存在一定的誤差范圍，例如面積差值在20%以內(nèi)）而言蒸氣吹掃前驅(qū)體的速度更高，因而帶出前驅(qū)體的量相應(yīng)更大。

5、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)流件和所述瓶蓋可拆卸連接。本申請(qǐng)所述的瓶蓋和瓶身可以拆卸，導(dǎo)流件可以和瓶蓋可拆卸連接，導(dǎo)流件可以根據(jù)不同前驅(qū)體的物理特性進(jìn)行替換，以滿足不同前驅(qū)體的輸送需求，裝載不同的前驅(qū)體均可以排出穩(wěn)定氣流的前驅(qū)體。

6、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)流通道包括依次連通的第一通道、過(guò)渡通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道均呈柱狀，所述第一通道的橫截面面積大于所述第二通道的橫截面面積，所述過(guò)渡通道的內(nèi)壁傾斜以分別和所述第一通道的內(nèi)壁和所述第二通道的內(nèi)壁連接。內(nèi)壁傾斜的過(guò)渡通道較好地連接過(guò)渡第一通道和第二通道，第一通道的內(nèi)壁和入流口的邊沿連接不出現(xiàn)錯(cuò)位等臺(tái)階，以使得入流口進(jìn)入的載氣可以更好地進(jìn)入到第一通道中。第一通道中的載氣通過(guò)過(guò)渡通道進(jìn)入到內(nèi)徑更小的第二通道中，載氣的流通速度增大，以更快的速度從第二通道的出口處吹出，并吹掃容納腔內(nèi)的前驅(qū)體。

7、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述過(guò)渡通道的內(nèi)壁為弧面，所述過(guò)渡通道的內(nèi)壁和所述第一通道的內(nèi)壁平滑過(guò)渡，以更好的減小蒸氣流通的壓力損失，提高蒸氣對(duì)前驅(qū)體表面的吹掃速度。

8、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二通道呈圓柱狀，所述第二通道的內(nèi)徑在1毫米至6毫米范圍內(nèi)。

9、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二通道的橫截面呈腰型孔形狀，形成的類似扁孔結(jié)構(gòu)，能夠提高蒸氣在前驅(qū)體表面的吹掃面積以及吹掃速度，提高前驅(qū)體的攜出能力。

10、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二通道的橫截面長(zhǎng)度在2毫米至10毫米范圍內(nèi)，和/或，所述第二通道的橫截面寬度在2毫米至5毫米范圍內(nèi)。

11、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述入流口和所述出流口之間的連線與所述第二通道的截面長(zhǎng)徑相平行或相垂直。相平行時(shí)，第二通道吹出的蒸氣在前驅(qū)體表面形成更快的氣流，以增大流速來(lái)實(shí)現(xiàn)較高的傳質(zhì)效果，提高蒸氣攜帶前驅(qū)體的能力。相垂直時(shí)，第二通道吹出的蒸氣可以通過(guò)孔的長(zhǎng)寬比來(lái)實(shí)現(xiàn)更寬的吹掃方式，以形成水平方向上較寬的氣流，增大氣流與前驅(qū)體表面的接觸面積，可以適用于前驅(qū)體材料較易揚(yáng)起（粉末粒度較小和或密度較小等前驅(qū)體）的情況。

12、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)流通道出口的端面法線方向?yàn)榈谝环较?，所述第一方向和所述槽腔的底壁的夾角在60°至98°范圍內(nèi)。

13、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)流通道出口的端面法線方向由所述入流口朝向所述出流口的一側(cè)傾斜。

14、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)流件的至少部分外壁呈弧面。

15、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述瓶蓋上設(shè)置有出流口，所述蒸發(fā)輸送裝置包括出流件，所述出流件具有出流通道，所述出流通道的出流通道進(jìn)口位于所述出流件朝向所述瓶身側(cè)壁的一側(cè)，所述出流通道的出流通道出口和所述出流口連通。

16、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述瓶蓋的外壁上設(shè)置有入流管和出流管，所述入流管的通道和所述入流口相連通，所述出流管的通道和所述出流口相連通，所述入流管連接第一閥門，所述出流管連接第二閥門。

17、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N設(shè)備，包括調(diào)壓閥、流量控制器、反應(yīng)腔、真空泵以及第一方面所述的蒸發(fā)輸送裝置，所述調(diào)壓閥、所述蒸發(fā)輸送裝置、所述流量控制器以及所述反應(yīng)腔依次連通，所述真空泵用于使所述反應(yīng)腔內(nèi)的真空度達(dá)到工藝需求值，所述蒸發(fā)輸送裝置向所述反應(yīng)腔內(nèi)輸送前驅(qū)體蒸氣以在基底的表面形成功能層。

18、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N設(shè)備控制方法，應(yīng)用于第二方面所述的設(shè)備，包括如下步驟：向所述蒸發(fā)輸送裝置內(nèi)注入蒸氣；調(diào)節(jié)所述調(diào)壓閥，以調(diào)節(jié)蒸氣流入所述蒸發(fā)輸送裝置的流量；開啟所述真空泵以驅(qū)動(dòng)所述蒸發(fā)輸送裝置的前驅(qū)體流入所述反應(yīng)腔內(nèi)；調(diào)節(jié)所述流量控制器，以調(diào)節(jié)所述前驅(qū)體流入所述反應(yīng)腔的流量，所述前驅(qū)體進(jìn)入所述反應(yīng)腔內(nèi)并沉積在基底上形成功能層。通過(guò)將一定流量的蒸氣輸入蒸發(fā)輸送裝置，并通過(guò)真空泵將前驅(qū)體從蒸發(fā)輸送裝置中吸出，使前驅(qū)體以一定流量進(jìn)入設(shè)備的反應(yīng)腔內(nèi)，以保障沉積的良好效果，并在基底的表面形成功能層，得到半導(dǎo)體器件。

19、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體器件，包括基底和位于所述基底上的功能層，所述功能層由基于第二方面所述的設(shè)備得到，或者，基于第三方面所述的方法得到。通過(guò)使用本申請(qǐng)蒸發(fā)輸送裝置輸送的前驅(qū)體蒸氣以在基底的表面沉積得到均勻的薄膜以形成功能層，可以制得性能良好的半導(dǎo)體器件。

技術(shù)特征：

1.一種蒸發(fā)輸送裝置，包括瓶身和瓶蓋，所述瓶身呈槽型結(jié)構(gòu)，所述瓶身具有用于容納前驅(qū)體的槽腔，所述瓶蓋扣在所述瓶身上并和所述槽腔的開口密封連接，所述瓶身密封所述槽腔，其特征在于，所述瓶蓋上設(shè)置有單個(gè)入流口和單個(gè)出流口；所述蒸發(fā)輸送裝置包括導(dǎo)流件，所述導(dǎo)流件位于所述槽腔內(nèi)并設(shè)置在所述瓶蓋的內(nèi)壁上，所述導(dǎo)流件具有導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流通道的導(dǎo)流通道進(jìn)口和所述入流口一對(duì)一匹配連通，所述導(dǎo)流通道具有背離所述導(dǎo)流通道進(jìn)口的導(dǎo)流通道出口，所述導(dǎo)流通道相對(duì)于所述入流口向所述出流口的方向傾斜設(shè)置，所述入流口的面積大于所述導(dǎo)流通道出口的面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流件和所述瓶蓋可拆卸連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流通道包括依次連通的第一通道、過(guò)渡通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道均呈柱狀，所述第一通道的橫截面面積大于所述第二通道的橫截面面積，所述過(guò)渡通道的內(nèi)壁傾斜以分別和所述第一通道的內(nèi)壁和所述第二通道的內(nèi)壁連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述過(guò)渡通道的內(nèi)壁為弧面，所述過(guò)渡通道的內(nèi)壁和所述第一通道的內(nèi)壁平滑過(guò)渡。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述第二通道的橫截面呈腰型孔形狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述第二通道的橫截面長(zhǎng)度在2毫米至10毫米范圍內(nèi)，和/或，所述第二通道的橫截面寬度在2毫米至5毫米范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述瓶蓋上設(shè)置有出流口，所述入流口和所述出流口之間的連線與所述第二通道的截面長(zhǎng)徑相平行或相垂直。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5、6或7中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流件的至少部分外壁呈弧面。

9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5、6或7中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述瓶蓋上設(shè)置有出流口，所述蒸發(fā)輸送裝置包括出流件，所述出流件具有出流通道，所述出流通道的出流通道進(jìn)口位于所述出流件朝向所述瓶身側(cè)壁的一側(cè)，所述出流通道的出流通道出口和所述出流口連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5、6或7中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)輸送裝置，其特征在于，所述瓶蓋的外壁上設(shè)置有入流管和出流管，所述入流管的通道和所述入流口相連通，所述出流管的通道和所述出流口相連通，所述入流管連接第一閥門，所述出流管連接第二閥門。

11.一種設(shè)備，包括調(diào)壓閥、流量控制器、反應(yīng)腔和真空泵，其特征在于，還包括權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)輸送裝置，所述調(diào)壓閥、所述蒸發(fā)輸送裝置、所述流量控制器以及所述反應(yīng)腔依次連通,所述蒸發(fā)輸送裝置向所述反應(yīng)腔內(nèi)輸送前驅(qū)體蒸氣以在基底的表面形成功能層。

12.一種半導(dǎo)體器件，包括基底和位于所述基底上的功能層，其特征在于，所述功能層由權(quán)利要求11所述的設(shè)備得到。

技術(shù)總結(jié)
一種蒸發(fā)輸送裝置、設(shè)備和半導(dǎo)體器件，涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括瓶身和瓶蓋，瓶身呈槽型結(jié)構(gòu)，瓶身具有用于容納前驅(qū)體的槽腔，瓶蓋扣在瓶身上并和槽腔的開口密封連接，瓶身密封槽腔，其特征在于，瓶蓋上設(shè)置有單個(gè)入流口和單個(gè)出流口；蒸發(fā)輸送裝置包括導(dǎo)流件，導(dǎo)流件位于槽腔內(nèi)并設(shè)置在瓶蓋的內(nèi)壁上，導(dǎo)流件具有導(dǎo)流通道，導(dǎo)流通道的導(dǎo)流通道進(jìn)口和入流口一對(duì)一匹配連通，導(dǎo)流通道具有背離導(dǎo)流通道進(jìn)口的導(dǎo)流通道出口，導(dǎo)流通道相對(duì)于入流口向出流口的方向傾斜設(shè)置，入流口的面積大于導(dǎo)流通道出口的面積。本申請(qǐng)通過(guò)設(shè)置單個(gè)入流口的導(dǎo)流件，能夠在同樣的蒸氣輸入流量下提高前驅(qū)體的攜出能力。

技術(shù)研發(fā)人員：請(qǐng)求不公布姓名
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠?；萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：20240826
技術(shù)公布日：2024/10/10