本发明专利技术适用于半导体生产技术领域，提供了一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，包括：外部容器，密封反应容器，温度传感器，压力传感器和控制单元。与现有技术相比，本发明专利技术通过温度传感器获取密封反应容器内的温度数据，控制单元根据温度传感器所获取的温度数据以及元素磷在不同温度下的饱和蒸气压曲线计算出密封反应容器内的压力数据，并根据计算出的压力数据与调压空间的压力数据的差值，控制惰性气体充入或排出所述调压空间，从而实现密封反应容器内外侧压力的动态平衡控制，避免了温度的突然升高或波动导致的密封反应容器“炸管”的风险，保证了磷化铟多晶的平稳生产。本发明专利技术还提供了一种磷化铟多晶生产的压力控制方法。供了一种磷化铟多晶生产的压力控制方法。供了一种磷化铟多晶生产的压力控制方法。
【技术实现步骤摘要】
一种磷化铟多晶生产的压力控制装置及方法
[0001]本专利技术属于半导体生产
，尤其涉及一种磷化铟多晶生产的压力控制装置及方法。
技术介绍
[0002]磷化铟是具战略性的重要半导体材料之一，在光通信、毫米波高频、低噪声、宽带微电子集成等领域具有重要的应用。在制备磷化铟单晶之前，必须先把符合一定纯度要求的In和P合成为化合物磷化铟多晶，在此基础上才能进一步制备磷化铟单晶。快速有效地进行磷化铟多晶的合成是降低生产成本，提高生产效率的重要途径，同时也是制备高质量磷化铟单晶的前提。目前一般使用的磷化铟多晶合成方法为水平法，包括水平布里奇曼法(HB)和水平温度梯度凝固法(HGF)等方法。
[0003]目前工业上合成磷化铟多晶主要采用磷蒸汽与铟熔体接触，在高于磷化铟熔点的温度下合成磷化铟多晶。
[0004]然而，本专利技术申请人在实施上述技术方案中发现，目前的技术方案至少存在以下缺陷：
[0005]磷化铟的熔点为1062℃，该温度下磷蒸汽较大，对温度控制和压力控制的要求非常高，温度的突然升高或波动，容易导致压力平衡不及时，有密封反应管“炸管”的风险。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例的目的在于提供一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，旨在解决
技术介绍
中所提到的问题。
[0007]本专利技术实施例是这样实现的，一种磷化铟多晶生产的压力控制装置及方法，包括：
[0008]外部容器；所述外部容器内设有用于元素磷与元素铟反应生成磷化铟的密封反应容器，二者之间形成有调压空间；
[0009]温度传感器，用于获取所述密封反应容器内的温度数据；
[0010]压力传感器，用于获取所述调压空间的压力数据；
[0011]控制单元；所述控制单元根据温度传感器所获取的温度数据以及元素磷在不同温度下的饱和蒸气压曲线，生成密封反应容器内的压力数据，并根据所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值，控制惰性气体充入或排出所述调压空间。
[0012]优选的，所述外部容器连通有惰性气体充入管道和惰性气体排出管道，控制单元控制惰性气体从惰性气体充入管道充入所述调压空间，或从惰性气体排出管道排出所述调压空间。
[0013]优选的，所述惰性气体充入管道上设有第一开关阀和用于调节惰性气体充入流量的第一流量调节阀；所述惰性气体排出管道上设有用于调节惰性气体排出流量的第二流量调节阀；所述第一流量调节阀和第二流量调节阀的开关及打开程度通过所述控制单元进行控制。
[0014]优选的，所述第一开关阀和第一流量调节阀的两端设有与惰性气体充入管道连通的惰性气体充入管道支路，所述惰性气体充入管道支路上设有第二开关阀。
[0015]优选的，所述控制单元内预设有压差阈值范围，当所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值不在压差阈值范围内时，控制单元控制惰性气体充入或排出所述调压空间，反之，惰性气体既不充入所述调压空间，也不从所述调压空间排出。
[0016]优选的，当所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值不在压差阈值范围内，且所生成的压力数据高于调压空间的压力数据时，控制单元控制惰性气体充入所述调压空间。
[0017]优选的，当所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值不在压差阈值范围内，且所生成的压力数据低于调压空间的压力数据时，控制单元控制惰性气体从所述调压空间排出。
[0018]优选的，所述压差阈值范围为
‑
0.08～0.08MPa。
[0019]优选的，所述控制单元以预设的频率读取温度传感器所获取的温度数据。
[0020]优选的，所述控制单元读取温度传感器所获取的温度数据的频率为10～30次/分钟。
[0021]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种磷化铟多晶生产的压力控制方法，包括以下步骤：
[0022]获取密封反应容器内的温度数据、调压空间的压力数据；
[0023]根据所获取的温度数据以及元素磷在不同温度下的饱和蒸气压曲线，生成密封反应容器内的压力数据；
[0024]根据所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值，控制惰性气体充入或排出所述调压空间。
[0025]优选的，当所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值不在预设的压差阈值范围内时，控制惰性气体充入或排出所述调压空间，反之，惰性气体既不充入所述调压空间，也不从所述调压空间排出。
[0026]优选的，当所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值不在预设的压差阈值范围内，且所生成的压力数据高于调压空间的压力数据时，控制惰性气体充入所述调压空间。
[0027]优选的，当所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值不在预设的压差阈值范围内，且所生成的压力数据低于调压空间的压力数据时，控制惰性气体从所述调压空间排出。
[0028]优选的，所述压差阈值范围为
‑
0.08～0.08MPa。
[0029]优选的，根据所获取的温度数据以及元素磷在不同温度下的饱和蒸气压曲线，以预设的频率生成密封反应容器内的压力数据。
[0030]优选的，所述频率为10～30次/分钟。
[0031]本专利技术实施例提供的一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，包括：外部容器；用于元素磷与元素铟反应生成磷化铟的密封反应容器；所述密封反应容器设置在所述外部容器内，二者之间形成有调压空间；温度传感器，用于获取所述密封反应容器内的温度数据；压力传感器，用于获取所述调压空间的压力数据；控制单元；所述控制单元根据温度传感器所
获取的温度数据以及元素磷在不同温度下的饱和蒸气压曲线，生成密封反应容器内的压力数据，并根据所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值，控制惰性气体充入或排出所述调压空间。
[0032]与现有技术相比，本专利技术通过温度传感器获取密封反应容器内的温度数据，控制单元根据温度传感器所获取的温度数据以及元素磷在不同温度下的饱和蒸气压曲线计算出密封反应容器内的压力数据，并根据计算出的压力数据与调压空间的压力数据的差值，控制惰性气体充入或排出所述调压空间，从而实现密封反应容器内外侧压力的动态平衡控制，避免了温度的突然升高或波动导致的密封反应容器“炸管”的风险，保证了磷化铟多晶的平稳生产。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例提供的一种磷化铟多晶生产的压力控制装置的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的具有流量调节阀的压力控制装置的结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例提供的具有惰性气体充入管道支路的压力控制装置的结构示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例提供的压力控制装置工作原理的流程示意图；
[0037]图5为本专利技术实施例提供的磷化铟多晶生产的压力控制方法的流程示意图。
[0038]附图中：1、外部容器；2、密封反应容器；3、温度传感器；4、压力传感器；5、控制单元；6、惰性气体排出管道；7、惰性气体充入管道；8、第二流量调节阀；9、第一开关阀；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，其特征在于，包括：外部容器；所述外部容器内设有用于元素磷与元素铟反应生成磷化铟的密封反应容器，二者之间形成有调压空间；温度传感器，用于获取所述密封反应容器内的温度数据；压力传感器，用于获取所述调压空间的压力数据；控制单元；所述控制单元根据温度传感器所获取的温度数据以及元素磷在不同温度下的饱和蒸气压曲线，生成密封反应容器内的压力数据，并根据所生成的压力数据与调压空间的压力数据的差值，控制惰性气体充入或排出所述调压空间。2.根据权利要求1所述的一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，其特征在于，所述外部容器连通有惰性气体充入管道和惰性气体排出管道，控制单元控制惰性气体从惰性气体充入管道充入所述调压空间，或从惰性气体排出管道排出所述调压空间。3.根据权利要求2所述的一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，其特征在于，所述惰性气体充入管道上设有第一开关阀和用于调节惰性气体充入流量的第一流量调节阀；所述惰性气体排出管道上设有用于调节惰性气体排出流量的第二流量调节阀；所述第一流量调节阀和第二流量调节阀的开关及打开程度通过所述控制单元进行控制。4.根据权利要求3所述的一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，其特征在于，所述第一开关阀和第一流量调节阀的两端设有与惰性气体充入管道连通的惰性气体充入管道支路，所述惰性气体充入管道支路上设有第二开关阀。5.根据权利要求1所述的一种磷化铟多晶生产的压力控制装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小华，陈龙，陈瑜，郭锐，
申请(专利权)人：铟杰上海半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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