CN115254815A - 一种液态前驱体供液设备 - Google Patents

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孙效义
洪梦华
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Abstract

本发明公开了一种液态前驱体供液设备，包括原液容器、缓冲容器、出口阀组和第一吹扫管，原液容器连接有第一进气管，第一进气管连接有第一控制阀，原液容器连接有原液出液管，原液出液管连接有第二进气管，第二进气管与第一进气管连通，第二进气管设置有第二控制阀，第一控制阀位于第二进气管和原液缓冲容器之间，缓冲容器连接有缓冲出液管；第一吹扫管设置有吹扫控制阀，原液出液管连接有连接管，连接管与第一吹扫管连通，连接管与进气管连通，进气管连通有第一排气管，缓冲容器连接有第二排气管。本发明提供的一种液态前驱体供液设备方便更换原液容器，同时使得缓冲容器保持稳定的压力和流量进行供液。

Description

一种液态前驱体供液设备
技术领域
本申请涉及半导体用清洗液的领域，尤其是涉及一种液态前驱体供液设备。
背景技术
高纯ALD/CVD液态前驱体产品是整个电子工业体系的核心原材料之一，其被广泛应用于电脑芯片、太阳能电池、移动通讯、卫星导航、航天器等电子器件制造的诸多方面，在航天航空、新型太阳能电池、电子产品等领域发挥着巨大作用。
目前，随着5G、新能源车等下游应用兴起导致全球芯片行业缺货严重。前驱体是半导体薄膜沉积工艺的主要原材料，可用于半导体外延生长、刻蚀、离子注入掺杂以及清洗等。前驱体的纯度和洁净度直接影响到光、微电子元器件的质量和成品率，并从根本上制约着电路和器件的精确性。
针对上述中的相关技术，液态前驱体在输送的过程中由于容易被空气氧化，同时由于原液容器中的前驱体溶液容易被用尽，导致液态前驱体在输送和供应的过程中流量和压力容易发生变化，造成供液不稳定。
发明内容
为了减少液态前驱体在供液的过程中被氧化污染的现象，提高液态前驱体在供液过程中的稳定性，本申请提供一种液态前驱体供液设备。
本申请提供的一种液态前驱体供液设备采用如下的技术方案：
一种液态前驱体供液设备，包括原液容器、缓冲容器、出口阀组和第一吹扫管，所述原液容器连接有第一进气管，所述第一进气管连接有第一控制阀，所述原液容器连接有原液出液管，所述原液出液管与缓冲容器连通，所述原液出液管连接有第二进气管，所述第二进气管与第一进气管连通，所述第二进气管设置有第二控制阀，所述第一控制阀位于第二进气管和原液缓冲容器之间，所述缓冲容器连接有缓冲出液管；
所述第一吹扫管与原液出液管连通，所述第一吹扫管设置有吹扫控制阀，所述原液出液管连接有连接管，所述连接管与第一吹扫管连通，所述连接管与进气管连通，所述进气管连通有第一排气管，所述连接管与第一排气管连通，所述缓冲容器连接有第二排气管，所述第二排气管与第一排气管连通。
通过采用上述技术方案，打开第一控制阀，高压气体通过第一进气管进入到原液容器中，原液容器中的液态前驱体通过原液出液管进入到缓冲容器中，打开第二控制阀，高压气体通过第一进气管和第二进气管进入到缓冲容器中，缓冲容器中的液态前驱体通过缓冲出液管流出。当原液容器中的液态前驱体用尽时，调节第二控制阀，高压气体通过第二进气管进入到缓冲容器中，从而方便更换原液容器，同时使得缓冲容器保持稳定的压力和流量进行供液。当管路内积累一定量有毒物质时，通过第一吹扫管对管路进行吹扫，吹扫气体通过第一吹扫管、连接管进入到缓冲容器、原液容器及所有管路中，最后通过排气管排出，从而将管路中的有毒物质排出，减少了有毒物质对液态前驱体的污染，提高了液态前驱体的纯度。
可选的，所述缓冲出液管连接有脱气组件，所述脱气组件连接有出口阀组。
通过采用上述技术方案，脱气组件对液态前驱体中溶解的氦气进行脱气处理，提高了前驱体的纯度。
可选的，所述出口阀组包括流出管，所述流出管与脱气组件连接，所述流出管连接有多个分液管，每个所述分液管均连接有分液控制阀。
通过采用上述技术方案，方便对多个用液设备进行供液。
可选的，液态前驱体供液设备还包括第二吹扫管，所述第二吹扫管分别穿过分液管并与分液管连通，所述第二吹扫管通过第二连接管与流出管连通。
通过采用上述技术方案，方便对每个分液管进行分开吹扫，从而方便将每个分液管内壁粘附的有毒物质吹扫干净。
可选的，所述第二进气管连通有真空管，所述真空管通过管道与连接管连通，所述真空管通过管路与缓冲出液管连通。
通过采用上述技术方案，真空管可分别对管路进行抽真空处理，提高抽真空效率，从而便于对管路的吹扫。
可选的，所述第二进气管连接有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测第二进气管和缓冲容器中的压力。
通过采用上述技术方案，从而方便对缓冲容器内的压力进行检测。
可选的，所述原液出液管连接有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测原液出液管和原液容器中的压力。
通过采用上述技术方案，从容便于对原液容器中的压力进行检测。
可选的，液态前驱体供液设备还包括高温传感器
通过采用上述技术方案，高温传感器对设备的温度进行检测，当设备发生泄露时，从而及时进行报警处理。
可选的，液态前驱体供液设备还包括称重盘，所述缓冲容器设置在称重盘上，所述称重盘用于对缓冲容器进行称重。
通过采用上述技术方案，称重盘对缓冲容器进行称重，从而得知缓冲容器中液态前驱体的含量，从而及时补充。
可选的，液态前驱体供液设备还包括箱体，所述称重盘、原液容器和缓冲容器均设置在箱体内，所述箱体的底部设置有漏液围挡。
通过采用上述技术方案，漏液围挡对箱体中泄露的前驱体溶液进行围挡，避免前驱体溶液大面积外流泄露，从而提高设备的安全性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置了缓冲容器、第一进气管、第二进气管、第一控制阀和第二控制阀，打开第一控制阀，高压气体通过第一进气管进入到原液容器中，原液容器中的液态前驱体通过原液出液管进入到缓冲容器中，打开第二控制阀，高压气体通过第一进气管和第二进气管进入到缓冲容器中，缓冲容器中的液态前驱体通过缓冲出液管流出，当原液容器中的液态前驱体用尽时，调节第二控制阀，高压气体通过第二进气管进入到缓冲容器中，从而方便更换原液容器，同时使得缓冲容器保持稳定的压力和流量进行供液，第一吹扫管对管路进行吹扫，吹扫气体通过第一吹扫管、连接管进入到缓冲容器、原液容器及所有管路中，最后通过第一排气管和第二排气管排出，从而将管路中的有毒物质排出，减少了有毒物质在管路中积累造成管路堵塞的现象，减少了有毒物质对液态前驱体的污染，提高了液态前驱体的纯度；
本发明通过设置了第二吹扫管，方便对每个分液管进行分开吹扫，从而方便将每个分液管内壁粘附的有毒物质吹扫干净；
本发明通过设置了称重盘，称重盘对缓冲容器进行称重，从而得知缓冲容器中液态前驱体的含量，从而及时补充；
本发明通过设置了真空管，真空管可分别对管路进行抽真空处理，提高抽真空效率，从而便于对管路的吹扫。
附图说明
图1为本发明一种液态前驱体供液设备的结构示意图；
图2为本发明一种液态前驱体供液设备的内部管路结构示意图；
图3为本发明一种液态前驱体供液设备中缓冲出液管的位置连接关系示意图；
图4为本发明一种液态前驱体供液设备中连接管的平面示意图；
图5为本发明一种液态前驱体供液设备中出口阀组的示意图。
图中：1、箱体；2、原液容器；3、缓冲容器；4、第一吹扫管；5、第一进气管；6、第一控制阀；7、原液出液管；8、第二进气管；9、第二控制阀；10、缓冲出液管；11、吹扫控制阀；12、连接管；13、第一排气管；14、第二排气管；15、漏液围挡；16、脱气组件；161、第一脱气管；162、第二脱气管；163、脱气罐；164、抽气管；17、出口阀组；171、流出管；172、分液管；173、分液控制阀；18、第二吹扫管；19、真空管；20、第一压力传感器；21、第二压力传感器；22、高温传感器；23、称重盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1至图5，本发明提供的一种液态前驱体供液设备的实施例，液态前驱体供液设备，包括箱体1、原液容器2、缓冲容器3、出口阀组17和第一吹扫管4。原液容器2连接有第一进气管5，第一进气管5连接有第一控制阀6。原液容器2连接有原液出液管7，原液出液管7连接有气动控制阀，气动控制阀控制原液出液管7的开合。原液出液管7与缓冲容器3连通，原液出液管7连接有第二进气管8，第二进气管8与第一进气管5连通，第二进气管8设置有第二控制阀9，第一控制阀6位于第二进气管8和原液缓冲容器3之间，缓冲容器3连接有缓冲出液管10。
第一吹扫管4与原液出液管7连通，第一吹扫管4设置有吹扫控制阀11，原液出液管7连接有连接管12，连接管12与第一吹扫管4连通，连接管12与第一进气管5连通，第一吹扫管4通过连接管12与原液出液管7连通。第一进气管5连通有第一排气管13，连接管12与第一排气管13连通，缓冲容器3连接有第二排气管14，第二排气管14与第一排气管13连通。原液容器2和缓冲容器3均设置在箱体1内，箱体1的底部设置有漏液围挡15。缓冲出液管10连接有脱气组件16，脱气组件16连接有出口阀组17。连接管12与原液出液管7相交的位置设置有气动控制阀，该气动控制阀用于控制气体或液体在连接管12和原液出液管7中的流动。连接管12与第一进气管5相交的位置设置有气动控制阀，该气动控制阀用于控制气体或液体在连接管12和第一进气管5中的流动。第一进气管5和第一排气管13相交的位置设置有气动控制阀。第一排气管13上设置有气动控制阀。
本设备所使用的加压气体或吹扫气体均为氮气或惰性气体。
打开第一控制阀6，高压气体通过第一进气管5进入到原液容器2中，原液容器2中的液态前驱体通过原液出液管7进入到缓冲容器3中，打开第二控制阀9，高压气体通过第一进气管5和第二进气管8进入到缓冲容器3中，缓冲容器3中的液态前驱体通过缓冲出液管10流出。当原液容器2中的液态前驱体用尽时，调节第二控制阀9，高压气体通过第二进气管8进入到缓冲容器3中，从而方便更换原液容器2，同时使得缓冲容器3保持稳定的压力和流量进行供液。当管路内积累一定量有毒物质时，通过第一吹扫管4对管路进行吹扫，吹扫气体通过第一吹扫管4、连接管12进入到缓冲容器3、原液容器2及所有管路中，最后通过第一排气管13和第二排气管14排出，从而将管路中的有毒物质排出，减少了有毒物质对液态前驱体的污染，提高了液态前驱体的纯度。
脱气组件16包括第一脱气管161、第二脱气管162、脱气罐163和抽气管164，脱气罐163内设置有脱气膜，第一脱气管161与缓冲出液管10连通，第一脱气管161的另一端与脱气膜连通，第二脱气管162与脱气膜的另一端连通。抽气管164与脱气罐163连通。
出口阀组17包括流出管171，流出管171与第二脱气管162远离脱气罐163的一端连通，流出管171与缓冲出液管10连通。流出管171连接有多个分液管172，每个分液管172均连接有分液控制阀173。方便对多个用液设备进行供液。
液态前驱体输送设备还包括第二吹扫管18，第二吹扫管18连接有控制阀，第二吹扫管18分别穿过分液管172并与分液管172连通，第二吹扫管18通过第二连接管12与流出管171连通。第二吹扫管18对管路进行循环吹扫，分液控制阀173位于分液管172与第二吹扫管18相交的位置，从而方便对分液管172进行吹扫。每个分液管172上均设置有气动控制阀。
第二进气管8连接有真空管19，真空管19通过管道与连接管12连通，该管路上设置有气动控制阀。真空管19通过管道与缓冲出液管10连通，该管路上设置有气动控制阀。真空管19对管路分别进行抽真空处理。真空管19设置有气动控制阀。
第二进气管8连接有第一压力传感器20，第一压力传感器20用于检测第二进气管8和缓冲容器3中的压力。第一压力传感器20对第二进气管8和缓冲容器3中的真空度进行检测。
原液出液管7连接有第二压力传感器21，第二压力传感器21用于检测原液出液管7和原液容器2中的压力。第二压力传感器21对原液容器2中的真空度进行检测。
液态前驱体输送设备还包括高温传感器22，高温传感器22固定在箱体1内。高温传感器22对箱体1内的温度进行检测，当箱体1中的前驱体溶液发生泄露时，高温传感器22发出警报，从而提高设备的安全性。
液态前驱体输送设备还包括称重盘23，缓冲容器3设置在称重盘23上，称重盘23用于对缓冲容器3进行称重。称重盘23对缓冲容器3进行称重，从而得知缓冲容器3中液态前驱体的含量，从而及时补充。
液态前驱体输送控制方法包括：通过真空管19对管路进行抽真空处理，从而去除管路内壁积累的有害物质，第一压力传感器20和第二压力传感器21对管路内的真空度进行检测，当管路内的真空度满足设定值时进行泄压处理。当管路内的压力满足设定的压力时，通过第一吹扫管4和第二吹扫管18进行吹扫，从而将有毒物质吹扫进缓冲容器3或原液容器2中。打开排气管，继续进行吹扫，从而将剩余的有毒物质吹出管路，减少有毒物质在管路的聚集造成管路堵塞现象的发生。当循环吹扫的次数完成后，通过真空管19抽真空处理，第一压力传感器20和第二压力传感器21对管路内的压力进行检测，通过真空增长率进行泄露检测，当管路满足气密性后更换原液容器2。继续循环吹扫、泄漏检测、吹气，然后对缓冲容器3进行称重、吹扫完成和吹气，最后根据需求供液或者补液。
工作原理：
打开第一控制阀6，高压气体通过第一进气管5进入到原液容器2中，原液容器2中的液态前驱体通过原液出液管7进入到缓冲容器3中，打开第二控制阀9，高压气体通过第一进气管5和第二进气管8进入到缓冲容器3中，缓冲容器3中的液态前驱体通过缓冲出液管10流出。当原液容器2中的液态前驱体用尽时，调节第二控制阀9，高压气体通过第二进气管8进入到缓冲容器3中，从而方便更换原液容器2，同时使得缓冲容器3保持稳定的压力和流量进行供液。当管路内积累一定量有毒物质时，通过第一吹扫管4对管路进行吹扫，吹扫气体通过第一吹扫管4、连接管12进入到缓冲容器3、原液容器2及所有管路中，最后通过排气管排出，从而将管路中的有毒物质排出，减少了有毒物质对液态前驱体的污染，提高了液态前驱体的纯度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种液态前驱体供液设备，其特征在于：包括原液容器(2)、缓冲容器(3)和第一吹扫管(4)，所述原液容器(2)连接有第一进气管(5)，所述第一进气管(5)连接有第一控制阀(6)，所述原液容器(2)连接有原液出液管(7)，所述原液出液管(7)与缓冲容器(3)连通，所述原液出液管(7)连接有第二进气管(8)，所述第二进气管(8)与第一进气管(5)连通，所述第二进气管(8)设置有第二控制阀(9)，所述第一控制阀(6)位于第二进气管(8)和原液缓冲容器(3)之间，所述缓冲容器(3)连接有缓冲出液管(10)；
所述第一吹扫管(4)与原液出液管(7)连通，所述第一吹扫管(4)设置有吹扫控制阀(11)，所述原液出液管(7)连接有连接管(12)，所述连接管(12)与第一吹扫管(4)连通，所述连接管(12)与进气管连通，所述进气管连通有第一排气管(13)，所述连接管(12)与第一排气管(13)连通，所述缓冲容器(3)连接有第二排气管(14)，所述第二排气管(14)与第一排气管(13)连通。
2.根据权利要求1所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：所述缓冲出液管(10)连接有脱气组件(16)，所述脱气组件(16)连接有出口阀组(17)；
所述出口阀组(17)包括流出管(171)，所述流出管(171)与脱气组件(16)连接，所述流出管(171)连接有多个分液管(172)，每个所述分液管(172)均连接有分液控制阀(173)。
3.根据权利要求2所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：液态前驱体供液设备还包括第二吹扫管(18)，所述第二吹扫管(18)分别穿过分液管(172)并与分液管(172)连通，所述第二吹扫管(18)通过第二连接管(12)与流出管(171)连通。
4.根据权利要求1所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：所述第二进气管(8)连接有真空管(19)。
5.根据权利要求4所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：所述第二进气管(8)连接有第一压力传感器(20)，所述第一压力传感器(20)用于检测第二进气管(8)和缓冲容器(3)中的压力。
6.根据权利要求4所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：所述原液出液管(7)连接有第二压力传感器(21)，所述第二压力传感器(21)用于检测原液出液管(7)和原液容器(2)中的压力。
7.根据权利要求4所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：还包括高温传感器(22)。
8.根据权利要求1所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：还包括称重盘(23)，所述缓冲容器(3)设置在称重盘(23)上，所述称重盘(23)用于对缓冲容器(3)进行称重。
9.根据权利要求8所述的液态前驱体供液设备，其特征在于：还包括箱体(1)，所述称重盘(23)、原液容器(2)和缓冲容器(3)均设置在箱体(1)内，所述箱体(1)的底部设置有漏液围挡(15)。
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