掺杂气体缓冲装置、掺杂气体供给装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种掺杂气体缓冲装置、掺杂气体供给装置及方法，所述掺杂气体缓冲装置包括本体、覆盖本体外表面，用于为本体加热的加热装置、安装在所述加热装置外部，用于带动本体及加热装置持续上下移动的运动装置及安装在所述本体的进气口和出气口端的密封装置，对本体采用磁流体密封，以使掺杂气体与外部环境隔离；掺杂气体供给方法步骤为，掺杂气体稀释装置向掺杂气体缓冲装置充入掺杂气体，掺杂气体缓冲装置向反应室排出掺杂气体。本发明专利技术加热装置以及运动装置有助于掺杂气体游离出钢制的气缸外，可以使掺杂气体在低浓度下的长期稳定性，从而使掺杂气体在送入反应室前可以存储，而避免排放到湿法尾气处理器中而造成浪费。

Doping gas buffering device, doped gas supply device and method

【技术实现步骤摘要】
掺杂气体缓冲装置、掺杂气体供给装置及方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种掺杂气体缓冲装置、掺杂气体供给装置及方法。
技术介绍
掺杂气体广泛应用于硅外延工艺中，来实现N型和P型硅层的制作。通常掺杂气体如B2H6和PH3等，其浓度通常由氢气稀释到百万分之一数量级，并存储于圆柱状不锈钢材料制成的气缸内。然而，硅外延沉积物中只需要十亿分之一数量级浓度的掺杂气体，这意味着掺杂气体在进入反应室之前需要进一步由氢气进行稀释。随着进一步的稀释，掺杂气体分子倾向于渗透到钢制的气缸内壁中，从而降低了掺杂气体在低浓度下的长期稳定性。现有技术中通过在硅外延工艺中，实时稀释气体，然后立即供给硅外延反应室的方法来避免掺杂气体扩散到气缸中。如图1所示，图1是现有的掺杂气体供给装置结构图，掺杂气体供给装置1包括掺杂气体稀释装置20、反应室40及湿法尾气处理器50，其输入稀释气体10及掺杂气体11，稀释气体10及掺杂气体11进入掺杂气体稀释装置20混合稀释，然后排到反应室40与湿法尾气处理器50。然而，现有技术的弊端为掺杂气体使用率较低，如图2所示，图2是现有的掺杂气体供给装置示意图，气体质量流速控制器MFC1与MFC3的气体质量流速为每分钟20升(标准大气压情况下)，气体质量流速控制器MFC2与MFC4的气体质量流速为每分钟200毫升(标准大气压情况下)，稀释气体10和掺杂气体11在掺杂气体稀释装置20中按照100比1的比例进行混合和稀释工艺，掺杂气体由百万分之一数量级浓度稀释到十亿分之一数量级浓度，然后十亿分之一数量级浓度的掺杂气体一部分通过气体质量流速控制器MFC5直接排到反应室40进行硅外延工艺，其余经过背压阀BPR1排到湿法尾气处理器50进行处理，然后排放到外部环境中，由于只有排到反应室40的掺杂气体是用于硅外延工艺的，其余的掺杂气体直接排放掉，气体质量流速控制器MFC5的气体质量流速为每分钟200毫升(标准大气压情况下)，掺杂气体在气体质量流速控制器MFC1与MFC2的气体质量总流速为每分钟20.2升(标准大气压情况下)，因此，掺杂气体的使用率低于1％。因此，需要设计一种提高掺杂气体使用率的装置及提高掺杂气体使用率的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种掺杂气体缓冲装置、掺杂气体供给装置及方法，以解决现有的掺杂气体使用率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种掺杂气体缓冲装置，所述掺杂气体缓冲装置包括本体、加热装置、运动装置及密封装置，其中：所述加热装置覆盖所述本体外表面，用于为本体加热；所述运动装置安装在所述加热装置外部，用于带动本体及加热装置持续上下移动；所述密封装置安装在所述本体的进气口和出气口端，用于对本体内的掺杂气体进行密封。可选的，在所述的掺杂气体缓冲装置中，所述本体为不锈钢罐。可选的，在所述的掺杂气体缓冲装置中，所述加热装置为加热套。可选的，在所述的掺杂气体缓冲装置中，所述加热装置使本体外表面温度保持在40℃～50℃。可选的，在所述的掺杂气体缓冲装置中，所述运动装置为电梯装置。可选的，在所述的掺杂气体缓冲装置中，所述密封装置为磁流体密封装置。可选的，在所述的掺杂气体缓冲装置中，所述掺杂气体缓冲装置还包括气体压强测量装置，用于测量所述掺杂气体缓冲装置内的气体压强。本专利技术还提供一种掺杂气体供给装置，所述掺杂气体供给装置包括掺杂气体稀释装置、掺杂气体缓冲装置及反应室，其中：所述掺杂气体稀释装置连接所述掺杂气体缓冲装置；所述掺杂气体缓冲装置连接所述反应室。可选的，在所述的掺杂气体供给装置中，所述掺杂气体稀释装置与所述掺杂气体缓冲装置通过气体压缩机连接。可选的，在所述的掺杂气体供给装置中，所述掺杂气体缓冲装置与所述反应室通过分流装置连接。本专利技术还提供一种掺杂气体供给方法，所述掺杂气体供给方法步骤如下：S1：掺杂气体稀释装置向掺杂气体缓冲装置充入掺杂气体；S2：掺杂气体缓冲装置向反应室排出掺杂气体。可选的，在所述的掺杂气体供给方法中，所述步骤S1直至所述掺杂气体缓冲装置中的掺杂气体的气体压强测量值等于第一极限值停止。可选的，在所述的掺杂气体供给方法中，所述第一极限值的范围为100～150磅/平方英寸。可选的，在所述的掺杂气体供给方法中，所述步骤S2直至所述掺杂气体缓冲装置中的掺杂气体的气体压强测量值等于第二极限值停止。可选的，在所述的掺杂气体供给方法中，所述第二极限值为50磅/平方英寸。在本专利技术提供的掺杂气体缓冲装置中，通过加热装置对本体的加热以及运动装置带动本体持续上下移动，有助于已经进入本体即不锈钢罐分子的掺杂气体游离出不锈钢罐分子外，可以保持掺杂气体在低浓度下的长期稳定性，从而使掺杂气体在送入反应室前可以存储，而避免排放到外部环境中而造成浪费；同时，密封装置对本体采用磁流体密封，以使运动装置带动本体上下移动而不影响本体与外部的密封性，使掺杂气体与外部环境隔离。在本专利技术提供的掺杂气体供给方法中，通过将已经稀释的掺杂气体全部输入到掺杂气体缓冲装置中进行存储和流量控制，可以对掺杂气体随用随取，而不要排放到外部环境中，提高了掺杂气体的使用率，避免浪费。附图说明图1是现有的掺杂气体供给装置结构图；图2是现有的掺杂气体供给装置示意图；图3是本专利技术实施例一中的掺杂气体缓冲装置示意图；图4是本专利技术实施例二中的掺杂气体供给装置结构图；图5是本专利技术实施例二中的掺杂气体供给装置示意图；图6是本专利技术实施例三中的掺杂气体供给装置示意图；图中所示：1-掺杂气体供给装置；10-稀释气体；11-掺杂气体；20-掺杂气体稀释装置；30-掺杂气体缓冲装置；31-本体；32-加热装置；33-运动装置；34-密封装置；35-测量装置；40-反应室；50-湿法尾气处理器；60-气体压缩机；70-分流装置。具体实施方式以下结合附图3～6和四个具体实施例对本专利技术提出的掺杂气体缓冲装置、掺杂气体供给装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于提供一种提高掺杂气体使用率的装置及提高掺杂气体使用率的方法，保持掺杂气体在低浓度下的长期稳定性，从而使掺杂气体在送入反应室前可以存储，而避免排放到外部环境中而造成浪费。为实现上述思想，本专利技术提供了一种掺杂气体缓冲装置，包括本体、覆盖本体外表面的加热装置、安装在加热装置外部，用于带动本体及加热装置持续上下移动的运动装置及安装在本体的进气口和出气口端密封装置，本专利技术还提供了一种掺杂气体供给方法，包括：掺杂气体稀释装置向掺杂气体缓冲装置充入掺杂气体及掺杂气体缓冲装置向反应室排出掺杂气体。<实施例一>如图3所示，图3是本专利技术实施例一中的掺杂气体缓冲装置示意图。本专利技术提供一种掺杂气体缓冲装置30，所述掺杂气体缓冲装置30包括本体31、加热装置32、运动装置33及密封装置34，其中：所述加热装置32覆盖所述本体31外表面，用于为本体31加热；所述运动装置33安装在所述加热装置32外部，用于带动本体31及加热装置32持续上下移动；所述密封装置34安装在所述本体31的顶端的进气口和出气口端，用于对本体31内的掺杂气体进行密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述掺杂气体缓冲装置包括本体、加热装置、运动装置及密封装置，其中：所述加热装置覆盖所述本体外表面，用于为本体加热；所述运动装置安装在所述加热装置外部，用于带动本体及加热装置持续上下移动；所述密封装置安装在所述本体的进气口和出气口端，用于对本体内的掺杂气体进行密封。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述掺杂气体缓冲装置包括本体、加热装置、运动装置及密封装置，其中：所述加热装置覆盖所述本体外表面，用于为本体加热；所述运动装置安装在所述加热装置外部，用于带动本体及加热装置持续上下移动；所述密封装置安装在所述本体的进气口和出气口端，用于对本体内的掺杂气体进行密封。2.如权利要求1所述的掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述本体为不锈钢罐。3.如权利要求1所述的掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述加热装置为加热套。4.如权利要求1所述的掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述加热装置使本体外表面温度保持在40℃～50℃。5.如权利要求1所述的掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述运动装置为电梯装置。6.如权利要求1所述的掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述密封装置为磁流体密封装置。7.如权利要求1所述的掺杂气体缓冲装置，其特征在于，所述掺杂气体缓冲装置还包括气体压强测量装置，用于测量所述掺杂气体缓冲装置内的气体压强。8.一种掺杂气体供给装置，其特征在于，所述掺杂气体供给装置包括掺杂气体稀释装置、掺杂气体缓冲装置及反应室，其中：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，牛景豪，史红涛，林洋，保罗·邦凡蒂，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31