CN115323360A - 前驱体输出系统及前驱体输出方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前驱体输出系统及前驱体输出方法。前驱体输出系统，包括第一容器、温控装置、进液管路、出气管路、第一检测件、第二检测件及控制器。温控装置用于对第一容器进行加热，进液管路能够向第一容纳腔内输送液相前驱体，出气管路用于输出第一容纳腔内的气相前驱体。控制器用于根据当前蒸汽压确定温控装置的加热温度，控制器还用于根据当前液面高度确定进液管路向第一容纳腔内输送液相前驱体的输送量。控制器根据第一检测件检测到的当前蒸汽压控制温控装置进行温度控制，根据第二检测件检测到的当前液面高度控制进液管路输送液相前驱体，通过调控温度和液面高度，保证了前驱体输出系统的输出稳定性，提升了沉积膜的成膜质量。

Description

前驱体输出系统及前驱体输出方法

技术领域

本发明涉及原子层沉积技术领域，特别是涉及前驱体输出系统及前驱体输出方法。

背景技术

原子层沉积是一种基于有序、表面自饱和反应的化学气相薄膜沉积方法，在镀膜过程中，通常由两种气相前驱体脉冲依次通入反应器并在基底表面发生化学反应。然而，目前的前驱体输出系统在输出气相前驱体的过程中，其输出稳定性较低，直接影响着沉积膜的成膜质量。

发明内容

基于此，提供一种输出稳定的前驱体输出系统，以提高前驱体输出系统的输出稳定性，进而提升沉积膜的成膜质量。

本发明的一方面，提供一种前驱体输出系统，包括：

第一容器，具有用于容纳液相前驱体的第一容纳腔，以及分别连通第一容纳腔的第一开口和第二开口；

温控装置，温控装置耦合于第一容器，用于对第一容器进行加热，以将位于第一容纳腔内的液相前驱体转化为气相前驱体；

进液管路，进液管路的出口与第一开口相连通，以能够向第一容纳腔内输送液相前驱体；

出气管路，出气管路的进口与第二开口相连通，用于输出第一容纳腔内的气相前驱体；

第一检测件，用于检测第一容纳腔内的当前蒸汽压；

第二检测件，用于检测第一容纳腔内的当前液面高度；以及

控制器，分别电性连接温控装置、第一检测件和第二检测件；控制器用于根据当前蒸汽压确定温控装置的加热温度，控制器还用于根据当前液面高度确定进液管路向第一容纳腔内输送液相前驱体的输送量。

在其中一个实施例中，出气管路上设有第一阀；

第一阀与控制器电性连接；

第一阀能够在控制器的控制下开启或关闭，以控制出气管路的导通或截止。

在其中一个实施例中，进液管路上设有第二阀；

第二阀与控制器电性连接；

第二阀能够在控制器的控制下开启或关闭，以控制进液管路的导通或截止。

在其中一个实施例中，位于第一容纳腔内的液相前驱体将第一容纳腔界定为储液区和储气区；

进液管路的出口的一端位于储气区内。

在其中一个实施例中，前驱体输出系统还包括第二容器；

第二容器具有用于容纳液相前驱体的第二容纳腔，以及连通第二容纳腔的第三开口；

进液管路的进口端经由第三开口伸入第二容纳腔内的液相前驱体内。

在其中一个实施例中，前驱体输出系统还包括进气管路；

第二容器具有连通第二容纳腔的第四开口；

进气管路的出口与第四开口相连通，用于向第二容纳腔内输入气体，以能够将液相前驱体自进液管路压入第一容纳腔内。

在其中一个实施例中，前驱体输出系统还包括控压装置；

控压装置与控制器电性连接，控制器用于根据当前液面高度，控制控压装置向进气管路输入气体。

在其中一个实施例中，第一容器与第二容器的容积比为1/5-1/3。

本发明的另一方面，还提供一种前驱体输出方法，方法包括：

调节第一容器的初始温度至目标温度、第一容器的第一容纳腔内的初始液面高度至目标液面高度、以及第一容纳腔内的初始蒸汽压至目标蒸汽压；

实时监测第一容纳腔内的当前蒸汽压，以及第一容纳腔内液相前驱体的当前液面高度；

在当前蒸汽压满足第一预设条件的情况下，调节第一容器的温度以使当前蒸汽压达到目标蒸汽压；

在当前液面高度满足第二预设条件的情况下，调节第一容器的温度至目标温度，并向第一容纳腔内输送液相前驱体至目标液面高度。

在其中一个实施例中，第一预设条件包括当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的比值为0.01-0.03；或者

第一预设条件包括当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的差值超过预设值。

在其中一个实施例中，第二预设条件包括当前液面高度与目标液面高度之间的比值为0.5-0.7。

上述前驱体输出系统及前驱体输出方法，控制器根据第一检测件检测到的当前蒸汽压控制温控装置进行温度控制，根据第二检测件检测到的当前液面高度控制进液管路输送液相前驱体，在自第一容器内通过出气管路输出气相前驱体时，通过调控第一容器内的温度和液面高度，保证了前驱体输出系统的输出稳定性，提升了沉积膜的成膜质量。

附图说明

图1为相关技术一实施例的前驱体输出系统的示意图；

图2为本发明一实施例的前驱体输出系统的示意图；

图3为本发明一实施例的前驱体输出方法的流程图。

附图标记说明：

10、前驱体输出系统；11、容器；11a、容纳腔；12、温控装置；13、出气管路；14、主管路；100、前驱体输出系统；110、第一容器；111、第一容纳腔；111a、储液区；111b、储气区；112、第一开口；113、第二开口；120、温控装置；130、进液管路；131、第二阀；132、第三阀；140、出气管路；141、第一阀；145、主管路；150、第一检测件；160、第二检测件；170、控制器；180、第二容器；181、第二容纳腔；182、第三开口；183、第四开口；190、进气管路；191、第四阀；195、控压装置；200、液相前驱体。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

为了便于理解本发明的技术方案，在详细展开说明之前，首先对相关技术中的前驱体输出系统进行阐述。

正如背景技术所言，原子层沉积作为当前最先进的薄膜沉积技术之一，其在14nm、7nm以及更先进的半导体芯片技术节点具有不可被替代的地位。原子层沉积技术最大的优势在于，其可以实现将物质以单原子膜的形成一层一层地镀在基底表面，从而可以精确地控制薄膜的厚度和组分。在镀膜的过程中，通常由两种气相前驱体依次在基底表面发生化学反应。这些气相前驱体分子是将液相前驱体产生的蒸汽扩散至出气管路，再输送至原子层沉积反应腔内。

图1示出了相关技术一实施例中的前驱体输出系统10的示意图，前驱体输出系统10，包括容器11、温控装置12和出气管路13。容器11具有用于容纳液相前驱体200的容纳腔11a，以及连通容纳腔11a的开口。温控装置12耦合于容器11，用于对容器11进行加热，以将位于容纳腔11a内的液相前驱体200转化为气相前驱体。出气管路13的进口与开口相连通，用于输出容纳腔11a内的气相前驱体。进一步地，前驱体输出系统10还包括与出气管路13连通的主管路14，主管路14用于与反应腔连通。在原子层沉积的过程中，通过容纳腔11a内的液相前驱体200产生气相前驱体，并经由出气管路13扩散至主管路14，以向反应腔输送气相前驱体。

需要说明的是，饱和蒸汽压是指在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸汽所具有的压强。同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸汽压，并随着温度的升高而增大。由此，对于一些饱和蒸汽压较低的前驱体，还需要通过控温装置将容器11的温度提高至预设值并进行保温，从而增加容纳腔11a内的蒸汽压，以提升气相前驱体的扩散效率和输出总量。

本申请发明人注意到，在前驱体输出的过程中，气相前驱体扩散至主管路14的效率和总量取决于容器11的容纳腔11a内的蒸汽压与主管路14的蒸汽压之间的压力差。因此，能否保持容器11内的蒸汽压的稳定性对原子层沉积工艺的稳定性起着至关重要的作用。

然而，相关技术中的容纳腔11a内的液相前驱体200总量会随着原子层沉积的进行而不断减少，导致容纳腔11a内的蒸汽压也会逐渐降低，进而使得原子层沉积工艺中气相前驱体的扩散效率和输出总量持续下降，最终造成所沉积的薄膜的厚度、组分、覆盖率等关键参数严重偏离目标值。而且，发明人还发现，此时若仍依赖升温继续提升容纳腔11a内的蒸汽压，会因温度过高而导致前驱体发生热分解。而前述缺陷，直接影响了例如14nm、7nm及更为先进的半导体芯片制程中，涉及原子层沉积工艺的关键薄膜的成膜质量，例如高介电常数绝缘层、金属栅等，造成芯片阈值电压偏移、漏电流上升、可靠性下降等的一系列问题。

为了解决容器11内的蒸汽压难以保持稳定的问题，本申请发明人研究发现，可以通过调节温度和液面高度来减小容纳腔11a内蒸汽压与主管路14的蒸汽压之间的压力差。具体为，将调节温度作为第一反馈回路，将调节液面高度作为第二反馈回路。当第一反馈回路已无法满足蒸汽压的稳定需求，也即是，当液面高度无法满足依靠升温提升蒸汽压的条件时，则由第二反馈回路对液面高度进行调节，以使液面高度能够满足升温要求，替换为第一反馈回路调节温度，而随着反应的继续进行，液面高度逐渐下降，则再次替换为第二反馈回路，如此循环。也即是，通过两个彼此独立的第一反馈回路和第二反馈回路交替进行，提升蒸汽压的稳定性。

基于以上考虑，为了解决蒸汽压稳定性较差的问题，本申请发明人经过深入研究，设计了一种前驱体输出系统，通过第一检测件和控制器形成第一反馈回路，通过第二检测件和控制器形成第二反馈回路，当第一检测件检测到蒸汽压降低一定值时，通过第一反馈回路对温度进行调节，增大蒸汽压。当第二检测件监测到液面高度降低一定值时，通过第二反馈回路对液面高度进行调节，从而使液相前驱体能够再次通过调节温度维持蒸汽压，也即，交替为第一反馈回路。

下面结合相关附图和一些实施例中的内容对本申请提供的前驱体输出系统进行描述。为便于描述，附图仅示出了与本发明实施例相关的结构。

图2示出了本发明一实施例中的前驱体输出系统100的示意图。

参阅图2，本发明一实施例提供的一种前驱体输出系统100，包括第一容器110、温控装置120、进液管路130、出气管路140、第一检测件150、第二检测件160及控制器170。第一容器110具有用于容纳液相前驱体200的第一容纳腔111，以及分别连通第一容纳腔111的第一开口112和第二开口113。温控装置120耦合于第一容器110，用于对第一容器110进行加热，以将位于第一容纳腔111内的液相前驱体200转化为气相前驱体。进液管路130的出口与第一开口112相连通，以能够向第一容纳腔111内输送液相前驱体200。出气管路140的进口与第二开口113相连通，用于输出第一容纳腔111内的气相前驱体。第一检测件150用于检测第一容纳腔111内的当前蒸汽压。第二检测件160用于检测第一容纳腔111内的当前液面高度。控制器170分别电性连接温控装置120、第一检测件150和第二检测件160，控制器170用于根据当前蒸汽压确定温控装置120的加热温度，控制器170还用于根据当前液面高度确定进液管路130向第一容纳腔111内输送液相前驱体200的输送量。

其中，控制器170用于在当前蒸汽压下降至预设值时，通过调节温控装置120的加热温度，从而调节对第一容器110加热的温度，以使蒸汽压升高，避免蒸汽压波动过大。控制器170还用于在当前液面高度下降至预设值时，通过补入一定输送量的液相前驱体200，使得当前液面高度增高，从而能够再次通过调节温度保持蒸汽压的稳定。

需要说明的是，“耦合”表示温控装置120及第一容器110之间的相互作用/彼此影响/互相联合之现象。可以理解地，温控装置120只要能够对第一容器110进行温度控制即可，而具体的温度控制方式不受限制。示例性地，在本申请的实施方式中，温控装置120安装于第一容器110外壁以对第一容器110的温度进行控制。在其他实施方式中，也可以在第一容纳腔111内置入温控装置、在第一容器110周侧环绕设置感应线圈加热或其他加热方式，在此不作限制。

上述前驱体输出系统100，控制器170根据第一检测件150检测到的当前蒸汽压控制温控装置120进行温度控制，根据第二检测件160检测到的当前液面高度控制进液管路130输送液相前驱体200，在自第一容器110内通过出气管路140输出气相前驱体时，通过调控第一容器110内的温度和液面高度，保证了第一容纳腔111内的蒸汽压在较小的范围内波动，从而保证了前驱体输出系统100的输出稳定性，进而避免了因蒸汽压不足而影响薄膜的厚度、组分、覆盖率等的关键参数，提升了沉积膜的成膜质量，也进而提升了半导体芯片制程中涉及原子层沉积工艺的薄膜的成膜质量，由此，也改善了芯片阈值电压偏移、漏电流上升、可靠性下降等的缺陷。

如图2所示，在一些实施例中，第一检测件150可以为压力传感器，具体地，压力传感器用于检测出气管路140的蒸汽压。第二检测件160可以为液位传感器，具体地，液位传感器安装于第一容纳腔111的腔壁。

请继续参阅图2，在一些实施例中，出气管路140上设有第一阀141。第一阀141与控制器170电性连接，第一阀141能够在控制器170的控制下开启或关闭，以控制出气管路140的导通或截止。如此，通过第一阀141能够更为准确地控制出气管路140的导通或截止。进一步地，前驱体输出系统100还包括与出气管路140连通的主管路145，主管路145用于与反应腔连通。如此，能够在原子层沉积的过程中，通过第一容纳腔111内的液相前驱体200产生气相前驱体，并经由出气管路140扩散至主管路145，以向反应腔输送气相前驱体。

参阅图2，在一些实施例中，进液管路130上设有第二阀131。第二阀131与控制器170电性连接，第二阀131能够在控制器170的控制下开启或关闭，以控制进液管路130的导通或截止。如此，通过第二阀131能够更为准确地控制进液管路130的导通或截止。进一步地，进液管路130上还设有第三阀132。第三阀132与控制器170电性连接，第三阀132能够在控制器170的控制下开启或关闭，以控制进液管路130的导通或截止。其中，第二阀131设于进液管路130靠近出口的一端，第三阀132设于进液管路130靠近入口的一端。如此，通过第二阀131和第三阀132共同作用，能够更为全面地确保进液管路130的截止。

进一步地，位于第一容纳腔111内的液相前驱体200将第一容纳腔111界定为储液区111a和储气区111b。进液管路130的出口的一端位于储气区111b内。如此，能够避免进液管路130因储气区111b内的气压变化，而使液相前驱体200倒流。

请继续参阅图2，在一些实施例中，前驱体输出系统100还包括第二容器180。第二容器180具有用于容纳液相前驱体200的第二容纳腔181，以及连通第二容纳腔181的第三开口182。进液管路130的进口端经由第三开口182伸入第二容纳腔181内的液相前驱体200内。如此，能够易于在第一容器110内的液相前驱体200量较少时，通过进液管路130将第二容器180所存储液相前驱体200，导入至第一容器110内。具体地，进液管路130的进口端靠近第二容纳腔181的底壁设置。如此，能够避免第二容纳腔181内的液相前驱体200随着反应的进行而减少时，由于进液管路130的进口端设置较高，导致在第二容纳腔181内仍有较多量的液相前驱体200，出现进口端已经位于液相前驱体200的液面高度之上，而无法将液相前驱体200持续地导入至第一容纳腔111内的情况。

请继续参阅图2，在一些实施例中，前驱体输出系统100还包括进气管路190。第二容器180具有连通第二容纳腔181的第四开口183，进气管路190的出口与第四开口183相连通，用于向第二容纳腔181内输入气体，以能够将液相前驱体200自进液管路130压入第一容纳腔111内。如此，通过向第二容纳腔181内输入气体，能够更为容易地将液相前驱体200经进液管路130导入至第一容纳腔111。进一步地，进气管路190上设有第四阀191。第四阀191与控制器170电性连接，第四阀191能够在控制器170的控制下开启或关闭，以控制进气管路190的导通或截止。如此，能够保证进气管路190在需要时导通，而在不需要时可靠截止，避免将液相前驱体200过多地压入第一容纳腔111内。更进一步地，第四阀191设于进气管路190靠近出口的一端。

具体到一些实施例中，前驱体输出系统100还包括控压装置195。控压装置195与控制器170电性连接，控制器170用于根据当前液面高度，控制控压装置195向进气管路190输入气体。如此，通过控制器170控制控压装置195，能够更为精准地控制向进气管路190中输入的气体量，进入保证更为精准地向第一容纳腔111内补充液相前驱体200。

具体地，进气管路190用于向第二容纳腔181内输入惰性气体。如此，能够避免气体与液相前驱体200发生反应。示例性地，惰性气体可以为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气等。

经发明人研究发现，较小容积的第一容器110能够提升其第一容纳腔111内的液相前驱体200的热量传递效率，从而实现更加快速且精准的控温。而若容积过小，则第一容纳腔111内的液相前驱体200消耗过快，导致需要频繁地将第二容器180的第二容纳腔181内的液相前驱体200补充至第一容纳腔111内，以维持蒸汽压的稳定。因此，在一些实施例中，第一容器110与第二容器180的容积比为1/5-1/3。可以理解地，第一容器110与第二容器180的容积比包括但不限于是1/5、1/4或1/3等。

图3示出了本发明一实施例中的前驱体输出方法的流程图。

基于同样的发明构思，如图3所示，并结合参考图2，本发明还提供一种前驱体输出方法，方法包括：

S110、调节第一容器110的初始温度至目标温度、第一容器110的第一容纳腔111内的初始液面高度至目标液面高度、以及第一容纳腔111内的初始蒸汽压至目标蒸汽压；

S120、实时监测第一容纳腔111内的当前蒸汽压，以及第一容纳腔111内液相前驱体200的当前液面高度；

S130、在当前蒸汽压满足第一预设条件的情况下，调节第一容器110的温度以使当前蒸汽压达到目标蒸汽压；

S140、在当前液面高度满足第二预设条件的情况下，调节第一容器110的温度至目标温度，并向第一容纳腔111内输送液相前驱体200至目标液面高度。

在步骤S110中，初始温度、初始液面高度以及初始蒸汽压是指在将气相前驱体输出前需要预先设定好的条件，也即是，在开始输出气相前驱体时，需保证以上条件均满足。目标温度、目标液面高度以及目标蒸汽压的参数设置，与具体的工艺步骤与所选用的前驱体相关，可根据实际需求进行设定，在此不作限制。

在步骤S120中，“实时”是指事物发生过程中的实际时间，也即为，无论处于何种情况下始终对当前液面高度及当前蒸汽压进行监测。“监测”包括检测、获取以及其他动作。可以理解地，前驱体输出系统100既可以检测当前蒸汽压与当前液面高度，也可以获取当前蒸汽压与当前液面高度。

结合前述一些实施例以及附图2，前驱体输出系统100由第一检测件150检测并获取当前蒸汽压，通过第二检测件160检测并获取当前液面高度，控制器170能够基于第一检测件150获取的当前蒸汽压信息，对比、判断并控制控温装置120调节温度。控制器170还能够基于第二检测件160获取的当前液面高度信息，对比、判断并控制第二阀131、第三阀132、第四阀191导通，以及开启控压装置195，以向第二容纳腔181内通入气体，进而使液相前驱体200导入至第一容纳腔111内。在其他一些实施方式中，还可以为，包括分别与控制器电性连接的判断模块、对比模块，控制器基于判断模块和对比模块的判断信息和对比信息，控制升温或通入液相前驱体。

“当前液面高度”及“当前蒸汽压”是指由前驱体输出系统100“实时监测”得到的当前的液面高度及当前的蒸汽压。

在步骤S130中，随着反应的不断进行，当前蒸汽压不断降低，需要通过升温以提升第一容纳腔111内的当前蒸汽压至目标蒸汽压。也即是，步骤S140中的“调节第一容器110的温度”是指升温。经发明人研究发现，若升温速度超过1C/min，则难以控温，往往会由于过快的升温而超过实际所需的温度，需要再进行降温，而降温过程又十分缓慢，可能导致前驱体因过高的温度而发生热分解。而若升温速度低于0.05C/min，升温速度又过于缓慢，前驱体输出过程效率低。

因此，具体到一些实施方式中，温度提升速度为0.05C/min-1C/min。如此，能够保证升温过程的平缓，从而便于控温。可以理解地，温度提升速度可以但不限于是0.05 C/min、0.1 C/min、0.15 C/min、0.2 C/min、0.25 C/min、0.3 C/min、0.35 C/min、0.4 C/min、0.45 C/min、0.5 C/min、0.55 C/min、0.6 C/min、0.65 C/min、0.7 C/min、0.75 C/min、0.8C/min、0.85 C/min、0.9 C/min、0.95 C/min、或1 C/min。

在步骤S140中，调节第一容器110的温度至目标温度与输送液相前驱体200至目标液面高度，既可以是先调节至目标温度，也可以是先输送液相前驱体200至目标液面高度，还可以是在调节至目标温度的同时输送液相前驱体200至目标液面高度，在此不作限制。需要说明的是，随着反应的不断进行，第一容纳腔111内的液相前驱体200不断减少，而在当前液面高度满足第二预设条件时，若继续依靠对第一容器110升温以保持蒸汽压，则可能导致第一容纳腔111内的温度过高，超过了前驱体的分解温度，影响前驱体的稳定性。因此，“调节第一容器110的温度至目标温度”是指在当前温度的基础上通过控温装置降温至目标温度。

在一些实施例中，第一预设条件包括当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的比值为0.01-0.03。若当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的比值设置过小，不仅对工艺影响不大，反而易导致调温过于频繁。而若比值设置过大，薄膜的厚度及组分等参数已经发生偏移，不利于质量控制。可以理解地，当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的比值可以但不限于是0.01、0.015、0.02、0.025或0.03。需要说明的是，由于满足第一预设条件时则升温以提升蒸汽压，也即是蒸汽压的波动范围控制在了0.03以内。在本申请的实施例中，第一预设条件为当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的比值为0.02，即为蒸汽压的波动范围控制在0.02以内。

结合前述一些实施例，为了避免传感器或控制器170等的误差影响，同时也为了避免因一些环境因素而导致当前蒸汽压未恢复至目标蒸汽压，在又一些实施例中，第一预设条件包括当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的差值超过预设值。

如图2所示，经发明人研究发现，若当前液面高度过低，则第一容器110的第一容纳腔111内的液相前驱体200升温过高，易导致前驱体发生热分解。在一些实施例中，第二预设条件包括当前液面高度与目标液面高度之间的比值为0.5-0.7。可以理解地，当前液面高度与目标液面高度之间的比值可以但不限于是0.5、0.55、0.6、0.65或0.7。在本申请的实施例中，第二预设条件为当前液面高度与目标液面高度之间的比值为0.6。

结合图2和图3所示，需要说明的是，步骤S130与步骤S140并无顺序限制。示例性地，在初始温度、初始液面高度及初始蒸汽压均满足步骤S110中的条件后，前驱体输出系统100开始工作。在输出气相前驱体的过程中，第一容纳腔111内的液相前驱体200不断减少，也即初始液面高度不断下降。而由于蒸汽压下降速度更快，前驱体输出系统100先监测到蒸汽压降低至满足第一预设条件，则进入步骤S130，调节第一容器110的温度至目标温度。随着反应的进行，监测到当前液面高度降低至满足第二预设条件，此时升温已无法维持前驱体输出系统100的稳定输出，则升温过程停止，交替为步骤S140，降温至目标温度，并向第一容纳腔111内补充液相前驱体200至目标液面高度。步骤S140进行完成时，前驱体输出系统100恢复至S110中的目标温度、目标液面高度及目标蒸汽压。之后，随着反应的进行再次监测到蒸汽压降低至满足第一预设条件，则再次进入步骤S130，重复上述过程。可以理解地，第一预设条件与第二预设条件交替进行，也即是，步骤S130与步骤S140交替进行。

本申请实施例提供的前驱体输出系统100及前驱体输出方法，控制器170根据第一检测件150检测到的当前蒸汽压控制温控装置120进行温度控制，根据第二检测件160检测到的当前液面高度控制进液管路130输送液相前驱体200，在自第一容器110内通过出气管路140输出气相前驱体时，通过温度和液面高度的双反馈，保证了前驱体输出系统100的输出稳定性，提升了沉积膜的成膜质量。将第一容器110与第二容器180的容积比设定为1/5-1/3，能够在避免频繁地补充液相前驱体200的同时，通过较小的体积提升其第一容纳腔111内的液相前驱体200的热量传递效率，实现更加快速且精准的控温。第一预设条件中当前蒸汽压与目标蒸汽压之间的比值为0.01-0.03，能够避免调温过于频繁的同时，提升质量控制的容易程度。第二预设条件中当前液面高度与目标液面高度之间的比值为0.5-0.7，能够避免因当前液面高度的液相前驱体200升温过高而发生热分解。

需要说明的是，上述阐述的一些技术方案在实际实施过程中可以作为独立实施例来实施，也可以彼此之间进行组合并作为组合实施例实施。上述阐述的一些技术方案为示例性的方案，具体如何进行组合来实施，可以根据实际需要来进行选择，本申请实施例不作具体地限制。另外，在对上述本申请实施例内容进行阐述时，仅基于方便阐述的思路，按照相应顺序对不同实施例进行阐述，如按照实际实施过程中的要求预设的顺序，而并非是对不同实施例之间的执行顺序进行限定。相应地，在实际实施过程中，若需要实施本申请实施例提供的多个实施例，则不一定需要按照本发明阐述实施例时所提供的执行顺序，而是可以根据需求安排不同实施例之间的执行顺序。

应该理解的是，虽然图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种前驱体输出系统，其特征在于，包括：

第一容器，具有用于容纳液相前驱体的第一容纳腔，以及分别连通所述第一容纳腔的第一开口和第二开口；

温控装置，所述温控装置耦合于所述第一容器，用于对所述第一容器进行加热，以将位于所述第一容纳腔内的液相前驱体转化为气相前驱体；

进液管路，所述进液管路的出口与所述第一开口相连通，以能够向所述第一容纳腔内输送液相前驱体；

出气管路，所述出气管路的进口与所述第二开口相连通，用于输出所述第一容纳腔内的气相前驱体；

第一检测件，用于检测所述第一容纳腔内的当前蒸汽压；

第二检测件，用于检测所述第一容纳腔内的当前液面高度；以及

控制器，分别电性连接所述温控装置、所述第一检测件和所述第二检测件；所述控制器用于根据所述当前蒸汽压确定所述温控装置的加热温度，所述控制器还用于根据所述当前液面高度确定所述进液管路向所述第一容纳腔内输送液相前驱体的输送量。

2.根据权利要求1所述的前驱体输出系统，其特征在于，所述出气管路上设有第一阀；

所述第一阀与所述控制器电性连接；

所述第一阀能够在所述控制器的控制下开启或关闭，以控制所述出气管路的导通或截止。

3.根据权利要求1所述的前驱体输出系统，其特征在于，所述进液管路上设有第二阀；

所述第二阀与所述控制器电性连接；

所述第二阀能够在所述控制器的控制下开启或关闭，以控制所述进液管路的导通或截止。

4.根据权利要求1所述的前驱体输出系统，其特征在于，位于所述第一容纳腔内的液相前驱体将所述第一容纳腔界定为储液区和储气区；

所述进液管路的出口的一端位于所述储气区内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的前驱体输出系统，其特征在于，所述前驱体输出系统还包括第二容器；

所述第二容器具有用于容纳液相前驱体的第二容纳腔，以及连通所述第二容纳腔的第三开口；

所述进液管路的进口端经由所述第三开口伸入所述第二容纳腔内的液相前驱体内。

6.根据权利要求5所述的前驱体输出系统，其特征在于，所述前驱体输出系统还包括进气管路；

所述第二容器具有连通所述第二容纳腔的第四开口；

所述进气管路的出口与所述第四开口相连通，用于向所述第二容纳腔内输入气体，以能够将所述液相前驱体自所述进液管路压入所述第一容纳腔内。

7.根据权利要求6所述的前驱体输出系统，其特征在于，所述前驱体输出系统还包括控压装置；

所述控压装置与所述控制器电性连接，所述控制器用于根据所述当前液面高度，控制所述控压装置向所述进气管路输入气体。

8.根据权利要求5所述的前驱体输出系统，其特征在于，所述第一容器与所述第二容器的容积比为1/5-1/3。

9.一种前驱体输出方法，其特征在于，所述方法包括：

调节第一容器的初始温度至目标温度、所述第一容器的第一容纳腔内的初始液面高度至目标液面高度、以及所述第一容纳腔内的初始蒸汽压至目标蒸汽压；

实时监测所述第一容纳腔内的当前蒸汽压，以及所述第一容纳腔内液相前驱体的当前液面高度；

在所述当前蒸汽压满足第一预设条件的情况下，调节所述第一容器的温度以使所述当前蒸汽压达到所述目标蒸汽压；

在所述当前液面高度满足第二预设条件的情况下，调节所述第一容器的温度至所述目标温度，并向所述第一容纳腔内输送液相前驱体至所述目标液面高度。

10.根据权利要求9所述的前驱体输出方法，其特征在于，所述第一预设条件包括所述当前蒸汽压与所述目标蒸汽压之间的比值为0.01-0.03；或者

所述第一预设条件包括所述当前蒸汽压与所述目标蒸汽压之间的差值超过预设值。

11.根据权利要求9所述的前驱体输出方法，其特征在于，所述第二预设条件包括所述当前液面高度与所述目标液面高度之间的比值为0.5-0.7。

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