一种化学物质输送系统及方法与流程

本技术涉及半导体，特别涉及一种化学物质输送系统及方法。

背景技术：

1、在ald(atomic layer deposition，原子层沉积)、peald(plasma enhancedatomic layer deposition，等离子增强原子层沉积)、cvd(chemical vapor deposition，化学气相沉积)和pecvd(plasma enhanced chemical vapor deposition，等离子增强化学气相沉积)等常见的工艺气体沉积技术中，通常会涉及到将一种或者多种化学物质输送到反应腔体中，在衬底表面发生工艺气体沉积反应，以在衬底表面形成工艺气体的镀膜过程。

2、在镀膜过程中，需要大量的化学源，由于液体化学源的蒸汽压较低，目前主要通过源瓶鼓泡、饱和蒸汽压的方式为反应腔体提供化学源，然而上述方式无法快速提供大量的化学源。

3、同时，在实际的工艺气体沉积过程中，随着衬底表面微观结构越来越复杂，需要镀膜的面积越来越大，因而对反应时间提出了越来越高的要求。

4、因此，迫切需要一种在短时间内快速将大量化学物质输入到反应腔内的方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，提供该
技术实现要素：
部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、本技术的目的在于提供一种化学物质输送系统，可以在短时间内快速将大量化学物质输入反应腔，满足微观结构复杂的工艺气体沉积的需求。

3、为实现上述目的，本技术有如下技术方案：

4、第一方面，本技术实施例提供了一种化学物质输送系统，包括：

5、载气进气口通过第一载气支路与汽化器连接；

6、所述载气进气口通过第二载气支路与液体化学物质箱连接；

7、所述液体化学物质箱通过液体化学物质输送管路，与所述汽化器连接；

8、位于所述汽化器中的快速隔膜阀；

9、所述快速隔膜阀的进气口与所述第一载气支路连接；所述快速隔膜阀的气液出口与所述汽化器的腔体连接；所述快速隔膜阀的进液口与所述液体化学物质输送管路连接；

10、所述汽化器通过工艺气体沉积管路，与工艺气体沉积的反应腔体连接；

11、所述快速隔膜阀用于在向所述反应腔体输送化学蒸汽时开启，在对所述反应腔体进行吹扫时关闭。

12、在一种可能的实现方式中，所述快速隔膜阀包括弧形薄膜片，用于控制所述进液口的开闭；所述进液口的出液端与水平面齐平；

13、所述快速隔膜阀包括连接所述进气口和所述气液出口的下沉圆环槽型结构。

14、在一种可能的实现方式中，还包括：

15、冷却液体箱通过第一回收管路与所述液体化学物质输送管路连接；

16、所述第一回收管路上设置有第七阀门；

17、所述第七阀门用于在向所述反应腔体输送化学蒸汽时关闭，在对所述反应腔体进行吹扫时开启。

18、在一种可能的实现方式中，还包括：

19、所述载气进气口通过总管路与所述第一载气支路连接；

20、所述总管路上设置有载气控制阀门；所述第一载气支路上设置有第一阀门和第一气体质量流量控制器。

21、在一种可能的实现方式中，还包括：

22、吹扫气体进气口通过第一吹扫支路与所述总管路连接；

23、所述第一吹扫支路上设置有吹扫气体控制阀门。

24、在一种可能的实现方式中，还包括：

25、位于所述液体化学物质输送管路上，与所述汽化器连接的液体流量控制计。

26、在一种可能的实现方式中，还包括：

27、位于所述第二载气支路上的第二阀门和第二气体质量流量控制器。

28、在一种可能的实现方式中，还包括：

29、连接所述第二载气支路与所述液体化学物质输送管路的第四载气支路；

30、所述第四载气支路上设置有第三阀门。

31、在一种可能的实现方式中，还包括：

32、与所述液体化学物质箱连接的液体化学源自动输送系统。

33、在一种可能的实现方式中，还包括：

34、与所述冷却液体箱和所述第一回收管路分别连接的第一冷却支路；所述第一冷却支路上设置有第十六阀门；

35、与所述冷却液体箱连接的第二冷却支路；所述第二冷却支路上设置有第十七阀门；

36、分别连接所述第一回收管路、所述第一冷却支路和所述第二冷却支路的第二回收管路；所述第二回收管路上设置有第八阀门；

37、所述第二回收管路通过第三回收管路与所述前级管路连接；所述第三回收管路上设置有第九阀门。

38、第二方面，本技术实施例提供了一种化学物质输送方法，包括：

39、通过与第一载气支路连接的载气进气口向汽化器中的快速隔膜阀的进气口通入载气；所述汽化器通过工艺气体沉积管路，与工艺气体沉积的反应腔体连接；

40、通过与第二载气支路连接的所述载气进气口向液体化学物质箱通入载气，以推送所述液体化学物质箱的液体化学物质进入液体化学物质输送管路，所述液体化学物质输送管路与所述汽化器连接；

41、开启所述快速隔膜阀，以向所述快速隔膜阀的进液口通入液体化学物质；所述快速隔膜阀的进气口通入的载气推送所述液体化学物质通过所述快速隔膜阀的气液出口进入所述汽化器的腔体，形成化学蒸汽；

42、通过所述工艺气体沉积管路将所述化学蒸汽输送至所述反应腔体；

43、关闭所述快速隔膜阀，通过所述载气以对所述反应腔体进行吹扫。

44、在一种可能的实现方式中，所述开启所述快速隔膜阀，以向所述快速隔膜阀的进液口通入液体化学物质，包括：

45、控制所述快速隔膜阀的弧形薄膜片抬起，所述进液口的出液端与水平面齐平以向所述快速隔膜阀的进液口通入液体化学物质。

46、在一种可能的实现方式中，还包括：

47、当所述弧形薄膜片被压下时，通过连接所述进气口和所述气液出口的下沉圆环槽型结构，通入载气。

48、在一种可能的实现方式中，还包括：

49、通过与所述液体化学物质输送管路连接的第一回收管路，向冷却液体箱通入所述液体化学物质输送管路未反应的所述化学蒸汽。

50、与现有技术相比，本技术实施例具有以下有益效果：

51、本技术实施例提供了一种化学物质输送系统及方法，载气进气口通过第一载气支路与汽化器连接，且通过第二载气支路与液体化学物质箱连接；液体化学物质箱通过液体化学物质输送管路，与汽化器连接；汽化器中的快速隔膜阀的进气口与第一载气支路连接；快速隔膜阀的气液出口与汽化器的腔体连接；快速隔膜阀的进液口与液体化学物质输送管路连接；汽化器通过工艺气体沉积管路，与工艺气体沉积的反应腔体连接；快速隔膜阀用于在向反应腔体输送化学蒸汽时开启，在对反应腔体进行吹扫时关闭。通过快速隔膜阀可将响应时间缩短，实现快速将大量化学物质输入反应腔体，满足微观结构复杂的工艺气体沉积的需求。