掺杂源供应管路及化学气相沉积系统技术方案

本发明专利技术揭示了掺杂源供应管路及化学气相沉积系统，掺杂源供应管路包括载气源以及用于盛装有机金属源的水浴系统，还包括载气输送管路，连接所述载气和水浴系统，以将载气通入到有机金属源内；有机金属源气体输送管路，使水浴系统与反应腔及废弃处理系统连接，并且其与反应腔连接的第一支路上有且仅有一个第一质量流量控制器；稀释管路，连接载气源和有机金属源气体输送管路的主管路，用于对主管路中掺杂源气体的浓度进行稀释。本发明专利技术只需要一个质量流量控制器就能够满足掺杂源气体浓度大跨度的调整需求，省去了多个质量流量控制器带来的管路成本，并且输出区域的管路结构更加简洁；同时，浓度的调整更加便利。

Doping Source Supply Pipeline and Chemical Vapor Deposition System

The invention discloses a doping source supply pipeline and a chemical vapor deposition system. The doping source supply pipeline includes a carrier gas source and a water bath system for containing organic metal sources, and also includes a carrier gas transmission pipeline, which connects the carrier gas and the water bath system to channel the carrier gas into the organic metal sources; an organic metal source gas transmission pipeline enables the water bath system and the reaction chamber and the waste treatment system. The first branch connected with the reaction chamber has and only has a first mass flow controller; the dilution pipeline, the main pipeline connecting the carrier gas source and the organic metal source gas transmission pipeline, is used to dilute the concentration of doped source gas in the main pipeline. The invention only needs a mass flow controller to satisfy the requirement of large-span adjustment of doping source gas concentration, eliminates the pipeline cost brought by multiple mass flow controllers, and simplifies the pipeline structure of the output area; at the same time, the adjustment of concentration is more convenient.

【技术实现步骤摘要】
掺杂源供应管路及化学气相沉积系统
本专利技术涉及碳化硅外延生长领域，尤其是掺杂源供应管路及化学气相沉积系统。
技术介绍
碳化硅是第三代宽禁带半导体材料，具有宽禁带、高击穿电压、高热导率、高电子饱和漂移速率、高电子迁移率、小介电常数、强抗辐射性、高化学稳定性等优点，是制造高温、高频、大功率、抗辐射、非挥发存储器件及光电集成器件的关键材料。碳化硅电力电子器件具有转换效率高、耐高温、抗辐射等特点，已经逐渐在电力转换、太阳能光伏、电动汽车、高效马达等领域取代硅器件。碳化硅电力电子器件的性能，取决于碳化硅外延材料的质量。在碳化硅外延层掺杂过程中，掺杂源的浓度（单位体积内掺杂源的原子或分子数量）变化跨度较大，需要在1015cm-3——1020cm-3之间进行调整，现有的掺杂源供应管路通过多条带有不同流量范围的质量流量控制器的管路来满足输送到反应室中的掺杂源浓度的大跨度调整的需要，但是由于每个质量流量控制的调整范围是有限的，在如此大跨度的浓度调整时，需要的质量流量控制器的数量也是非常多的，而质量流量控制器的价格较高，这就造成管路的成本大大增加，同时也造成输出管路局部结构的复杂化；另外，复杂的输出管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.掺杂源供应管路，包括载气源（1），其特征在于：还包括主气路（4）、稀释管路（5）、有机金属源供应管路（2）和/或氮气供应管路（6），所述主气路（4）连接所述稀释管路（5）、有机金属源供应管路（2）和/或氮气供应管路（6），且所述主气路（4）通过一个第一质量流量控制器（411）控制输入到反应腔的掺杂源供应量，所述稀释管路（5）和有机金属源供应管路（2）分别连接载气源（1）。

【技术特征摘要】
1.掺杂源供应管路，包括载气源（1），其特征在于：还包括主气路（4）、稀释管路（5）、有机金属源供应管路（2）和/或氮气供应管路（6），所述主气路（4）连接所述稀释管路（5）、有机金属源供应管路（2）和/或氮气供应管路（6），且所述主气路（4）通过一个第一质量流量控制器（411）控制输入到反应腔的掺杂源供应量，所述稀释管路（5）和有机金属源供应管路（2）分别连接载气源（1）。2.根据权利要求1所述的掺杂源供应管路，其特征在于：所述主气路（4）包括主气道（43）以及并联在所述主气道（43）上的第一支路（41）及第二支路（42），所述第一支路（41）连接所述反应腔且其上设置所述第一质量流量控制器（411），所述第二支路（42）连接废气处理系统。3.根据权利要求2所述的掺杂源供应管路，其特征在于：所述第一质量流量控制器（411）的流量范围在500-1500sccm之间。4.根据权利要求2所述的掺杂源供应管路，其特征在于：所述第二支路（42）包括从主气道到废气处理系统之间的管道上依次设置的第一气动阀（421）、压力流量计（422）、第二气动阀（423）及手动阀（424），所述压力流量计（422）的压力调整范围为0-3000torr之间。5.根据权利要求3所述的掺杂源供应管路，其特征在于：所述稀释管路（5）至少包括依次设置在所述主气路（4）和载气源（1）之间的管道上的第一单向阀（52）及第三质量流量控制器（51）。6.根据权利要求5所述的掺杂源供应管路，其特征在于：所述有机金属源供应管路（2）包括载气输送管路（3）和反应源输出支路，所述载气输送管路（3）连接载气源（1）和用于盛装有机金属源的水浴系统（21），其管道上设置有第二质量流量控制器（31），所述反应源输出支路连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠涛，张立国，李哲，范亚明，张泽洪，张宝顺，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32