一种反应物的输运设备以及半导体设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种反应物的输运设备以及半导体设备。


背景技术：

2.在等离子体化学气相沉积和原子层沉积反应中，常常需要使用液态的前驱体，并需要配置汽化器以将液态前驱体转化为气态蒸汽，进而输运到反应腔的内部以进行气相和表面反应。现有技术中，用于供应前驱体的液体供应管路、汽化器以及高温的蒸汽管路之间都为刚性管路连接，这会与开启反应腔室的上盖板的动作形成干涉，在维护设备的时候，需要将蒸汽管路断开，但这会使蒸汽管路暴露在空气中，从而出现冷凝，此外，前驱体反应活性很高，遇空气会快速形成副产物黏附在管路中，从而导致污染，进而影响半导体工艺设备的利用效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种反应物的输运设备以及半导体设备，以降低前驱体蒸汽发生冷凝的风险，同时降低蒸汽管路暴露于大气所导致的被污染的风险。
4.本实用新型的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种反应物的输运设备，包括液体输送部、汽化装置、第一管路以及加热器，其中，所述液体输送部用于输送前驱体，所述汽化装置用于将所述前驱体汽化，所述液体输送部与所述汽化装置的输入端连接，所述汽化装置的输出端通过所述第一管路连通至反应腔室的上盖板上的进气口，所述汽化装置与上盖板的相对位置保持不变，所述加热器设置在所述第一管路上。
5.在一些实施方式中，所述汽化装置设置于上盖板的上方或设置在与上盖板的上表面齐平的位置。
6.在一些实施方式中，所述第一管路为刚性连接管路，所述第一管路的第一端与所述汽化装置的输出端连通，所述第一管路的第二端与上盖板上的进气口连通。
7.在一些实施方式中，所述液体输送部包括第二管路，所述第二管路与所述汽化装置的输入端连接。
8.在一些实施方式中，所述第二管路为柔性连接管路。
9.在一些实施方式中，所述液体输送部还包括用于检测张力的张力传感器，所述张力传感器设置在所述第二管路上。
10.在一些实施方式中，所述第二管路包括柔性双套管、保护层以及连接接头，所述柔性双套管包括内管、外管以及所述内管和所述外管之间的夹层，所述内管用于运输所述前驱体，所述保护层套置在所述外管上，所述连接接头的第一端设置在所述夹层内。
11.在一些实施方式中，所述液体输送部还包括第三管路，所述连接接头的第二端通过所述第三管路连通至真空系统。
12.在一些实施方式中，所述输运设备还包括支撑部，所述支撑部设置在上盖板上，所
述第二管路搭接在所述支撑部上。
13.本实用新型还提供一种半导体设备，包括前述的反应物的输运设备。
14.本实用新型的有益效果至少包括：
15.1、汽化装置、第一管路以及上盖板的相对位置不变，从而在维护过程中，无需断开第一管路，从而降低第一管路中的前驱体蒸汽发生冷凝的风险，同时降低了第一管路暴露于大气所导致的被污染的风险。
16.2、汽化装置安装在半导体反应腔室的上盖板的上方或安装在与上盖板的上表面齐平的位置，从而能够缩短第一管路的整体长度，从而一方面使得所需对第一管路的加热器较少，同时使得第一管路本身的管路转角更少，避免由于加热效率不足所导致的前驱体蒸汽冷凝的现象；另一方面还能够降低前驱体蒸汽的行程，从而提高产能并提高吹扫效率；又一方面还可使得汽化装置的出口的压力显著降低，从而提高前驱体的汽化效率，降低前驱体蒸汽中出现颗粒的风险。
17.3、连接接头的第一端设置在柔性双套管的夹层内，连接接头的第二端通过第三管路连通至真空系统，从而防止液态的前驱体直接向空气中泄漏。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
19.图1为根据本实用新型的一种实施方式的反应物的输运设备的结构示意图；
20.图2为根据本实用新型的一种实施方式的第二管路的结构示意图。
具体实施方式
21.为更进一步阐述本实用新型的技术手段，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的反应物的输运设备以及半导体设备的具体实施方式详细说明。
22.如图1所示，本实用新型所述的反应物的输运设备包括液体输送部1、汽化装置2以及第一管路3，其中，液体输送部1用于输送液态反应物，也即液态前驱体，汽化装置2用于将液态的前驱体汽化，液体输送部1与汽化装置2的输入端通过螺纹接头连接以将液态的前驱体输送至汽化装置2中。经过汽化装置2汽化后，液态的前驱体会变成气态，汽化装置2的输出端通过第一管路3连通至半导体反应腔室7的上盖板5上的进气口，从而向半导体反应腔室7中提供气态的前驱体。第一管路3用于输送前驱体的蒸汽，第一管路3上设置有多个加热器6，以对第一管路3进行加热，从而防止前驱体蒸汽冷凝，因此，第一管路3优选为刚性连接管路。第一管路3的第一端与汽化装置2的输出端通过螺纹接头连通，第一管路3的第二端与上盖板5上的进气口通过螺纹接头连通。在本实用新型中，汽化装置2与上盖板5的相对位置保持不变，具体地，可通过螺纹件或过渡机械连接线将汽化装置2固定于上盖板5的上表面或上盖板5的上方，在一些其他实施例中，可通过连杆的第一端固定连接于上盖板5，连杆的第二端固定连接于汽化装置2，从而将汽化装置2固定于上盖板5的下方。本实用新型对汽化装置2以及上盖板5的具体位置不做限定，只要能够保持汽化装置2以及上盖板5之间的相对位置不变即可。由于第一管路3与上盖板5以及汽化装置2连接，所以第一管路3、上盖板5以
及汽化装置2三者之间可保持相对位置不变。
23.在本实用新型中，汽化装置2、第一管路3以及上盖板5的相对位置不变，在打开上盖板5时，汽化装置2、第一管路3以及上盖板5的位置一同升高，在关闭上盖板5时，汽化装置2、第一管路3以及上盖板5的位置一同降低，从而在维护管路过程中，无需断开第一管路3，从而降低了第一管路3中的前驱体蒸汽发生冷凝的风险，同时降低了第一管路3暴露于大气所导致的被污染的风险。
24.在一个优选实施例中，本实用新型将汽化装置2安装在半导体反应腔室的上盖板5的上方或安装在与上盖板5的上表面齐平的位置，从而能够缩短第一管路3的整体长度，从而一方面使得所需对第一管路3的加热器6较少，同时使得第一管路3本身的管路转角更少，避免由于加热效率不足所导致的前驱体蒸汽冷凝的现象；另一方面还能够降低前驱体蒸汽的行程，从而提高产能并提高吹扫效率；又一方面还可使得汽化装置2的出口的压力显著降低，从而提高前驱体的汽化效率，降低前驱体蒸汽中出现颗粒的风险。
25.如图1所示，本实用新型所述液体输送部1包括第二管路11，第二管路11与汽化装置2的输入端连接，本实用新型所述第二管路11为连接至汽化装置2的输入端的柔性连接管路，因此，在打开上盖板5时，汽化装置2、第一管路3以及上盖板5的位置一同升高，第二管路11也一同升高，在关闭上盖板5时，汽化装置2、第一管路3以及上盖板5的位置一同降低，第二管路11也一同降低，第二管路11、汽化装置2、第一管路3以及上盖板5的相对位置不变，从而也无需将第二管路11断开。本实用新型所述输运设备还包括用于支撑第二管路11的支撑部4，支撑部4设置在上盖板5上，第二管路11搭接在支撑部4上。液体输送部1还包括前驱体提供部14，液态的前驱体由前驱体提供部14提供。
26.如图1所示，在一些其他实施例中，液体输送部1还包括用于检测第二管路11张力的张力传感器12，张力传感器12设置在第二管路11上。
27.如图1以及图2所示，第二管路11包括柔性双套管111、保护层112以及连接接头113，柔性双套管111包括内管1111、外管1112以及内管1111和外管1112之间的夹层1113，内管1111用于运输前驱体，保护层112套置在外管1112上，连接接头113的第一端设置在夹层1113内。液体输送部1还包括第三管路13，连接接头113的第二端通过第三管路13连通至真空系统。如内管1111发生泄漏，液态的前驱体会进入夹层1113并通过连接接头113以及第三管路13被排放到真空系统中，从而防止液态的前驱体直接向空气中泄漏。保护层112可优选为外层编织层，该外层编织层作为机械保护层提供一定的抗折强度。连接接头113可优选为真空连接接头以保证密封性。
28.本实用新型还提供一种半导体设备，利用上述的反应物的输运设备将前驱体运输至半导体反应腔室中进行反应。
29.本实用新型中涉及的诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。
30.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够实施本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。