一种碳化硅外延生长源管路系统技术方案

本发明专利技术公开一种碳化硅外延生长源管路系统，包括主载气管路、预混管路、碳源单元、硅源单元和掺杂源单元，主载气管路用于连通外延生长反应腔，预混管路连通主载气管路，碳源单元、硅源单元和掺杂源单元分别通过对应的碳源传输管路、硅源传输管路和掺杂源连通管路与预混管路连通，以使碳源、硅源、掺杂源先在预混管路中按预设比例进行预混形成预混生长源气体，而后再通入主载气管路中与主载气一同进入到外延生长反应腔中。本发明专利技术可以保证碳源、硅源和掺杂源可同时混入主载气中并一同进入到外延生长反应腔中去，并保证在混入瞬间的C/Si与此后外延生长过程中的C/Si是一致的。如此，有利于提高碳化硅外延薄膜的质量。于提高碳化硅外延薄膜的质量。于提高碳化硅外延薄膜的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅外延生长源管路系统


[0001]本专利技术涉及碳化硅外延片生产设备
，具体涉及一种碳化硅外延生长源管路系统。

技术介绍

[0002]C/Si(通入外延生长反应腔中气体中总的C元素与总的Si元素之比)是碳化硅外延生长最关键的参数之一，C/Si会影响碳化硅外延层的掺杂浓度及缺陷的形成。因此需要生长出高质量的碳化硅外延薄膜，就需要稳定地控制整个碳化硅外延生长过程中外延生长反应腔中的C/Si。虽然中国文献CN114855279A(申请日：2022年06月14日)公开了一种碳化硅外延生长管路系统，但该技术方案以及现有技术的碳化硅外延生长管路系统任然存在难以稳定控制整个碳化硅外延生长过程中，外延生长反应腔内的C/Si的缺陷，进而影响碳化硅外延薄膜的质量。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种碳化硅外延生长源管路系统，其主要解决的是碳化硅外延生长管路系统难以稳定控制整个碳化硅外延生长过程中，外延生长反应腔内的C/Si，进而影响碳化硅外延薄膜的质量的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种碳化硅外延生长源管路系统，包括主载气管路、预混管路、碳源单元、硅源单元和掺杂源单元，主载气管路用于连通外延生长反应腔，预混管路连通主载气管路，碳源单元、硅源单元和掺杂源单元分别通过对应的碳源传输管路、硅源传输管路和掺杂源连通管路与预混管路连通，以使碳源、硅源、掺杂源先在预混管路中按预设比例进行预混形成预混生长源气体，而后再通入主载气管路中与主载气一同进入到外延生长反应腔中。
[0005]进一步，预混管路中通入有预混载气，预混载气为氢气。
[0006]进一步，预混管路上设置有用于控制预混载气流量的流量控制器。
[0007]进一步，预混管路上设置用于控制预混生长源气体压力的压力控制器。
[0008]进一步，主载气管路中通入氢气作为主载气，且主载气管路上设置有流量控制器和流量检测计。
[0009]进一步，掺杂源单元包括N型掺杂源单元和/或P型掺杂源单元，且N型掺杂源单元被配置为通过对应的N型掺杂源传输管路与预混管路连通，P型掺杂源单元被配置为通过对应的P型掺杂源传输管路与预混管路连通。
[0010]进一步，预混管路上设置有排空口。
[0011]进一步，硅源单元包括用于存储TCS液相源的TCS恒温鼓泡灌、与TCS恒温鼓泡灌连接的TCS鼓泡气进气管路和与硅源传输管路连通的TCS蒸汽出气管路，且TCS蒸汽出气管路上连接有一TCS稀释气进气管路，以使通过TCS稀释气进气管路输入的稀释气将TCS蒸汽出气管路输出的TCS饱和蒸汽稀释为TCS不饱和蒸汽。
[0012]进一步，TCS鼓泡气进气管路和TCS稀释气进气管路分别通过一流量控制器的控制通入氢气。
[0013]进一步，TCS鼓泡气进气管路和TCS稀释气进气管路之间设置有一可切换通断状态的第一连通管路。
[0014]上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0015]本专利技术所述的碳化硅外延生长源管路系统中，通过增加与主载气管路连通的预混管路，碳源、硅源、掺杂源在通入主载气管路前，会先在预混管路中按预设比例进行预混形成预混生长源气体，而后再通入主载气管路中与主载气一同进入到外延生长反应腔中，如此设计，可以保证碳源、硅源和掺杂源可同时混入主载气中并一同进入到外延生长反应腔中去，并保证在混入瞬间的C/Si与此后外延生长过程中的C/Si是一致的。如此，有利于提高碳化硅外延薄膜的质量。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例的结构示意图。
[0017]标号说明：
[0018]1、主载气管路，2、预混管路，3、碳源单元，4、硅源单元，5、碳源传输管路，6、硅源传输管路，7、N型掺杂源单元，8、P型掺杂源单元，9N型掺杂源传输管路，10、P型掺杂源传输管路，41、TCS恒温鼓泡灌，42、TCS鼓泡气进气管路，43、TCS蒸汽出气管路，44、TCS稀释气进气管路，45、第一连通管路。
具体实施方式
[0019]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。
[0021]请参照附图1，附图1中，流量控制器以MFC表示，压力控制器以EPC表示，流量检测计以FM表示，排空口以Vent表示，阀件以V表示，本专利技术提供一种碳化硅外延生长源管路系统，包括主载气管路1、预混管路2、碳源单元3、硅源单元4和掺杂源单元，主载气管路1用于连通外延生长反应腔，预混管路2连通主载气管路1，碳源单元3、硅源单元4和掺杂源单元分别通过对应的碳源传输管路5、硅源传输管路6和掺杂源连通管路与预混管路2连通，以使碳源、硅源、掺杂源先在预混管路2中按预设比例进行预混形成预混生长源气体，而后再通入主载气管路1中与主载气一同进入到外延生长反应腔中。
[0022]请参照附图1，其中一种较优实施例中，主载气管路1中通入氢气作为主载气，且主载气管路1上设置有流量控制器和流量检测计。本实施例中，优选地，主载气管路1被配置为分流形成一个主路(中间)和两个旁路(两边)，主载气管路1的前端设置有一用于控制主载气流量的流量控制器MFC01，主路上设置有流量检测计FM02，而两旁路上分别设置有FM01和FM03。
[0023]请参照附图1，其中一种较优实施例中，预混管路2上设置用于控制预混生长源气
体压力的压力控制器。预混管路2优选为由两根预混管道组成，其一预混管道与主路连通，并在该预混管道上设置有压力控制器EPC11，另一预混管道同时与两旁路连通，并在该预混管道上设置压力控制器EPC12。其中一种较优实施例中，预混管路2中通入有预混载气，预混载气为氢气。预混管路2的两预混管道上分别设置有用于控制预混载气流量的流量控制器MCF11和MFC12。
[0024]请参照附图1，其中一种较优实施例中，掺杂源单元包括N型掺杂源单元7和/或P型掺杂源单元8，且N型掺杂源单元7被配置为通过对应的N型掺杂源传输管路9与预混管路2连通，P型掺杂源单元8被配置为通过对应的P型掺杂源传输管路10与预混管路2连通。本实施例中，优选地，N型掺杂源传输管路9中设置有分别控制两路管道流量的流量控制器MFC41、MFC42、MFC43和MFC44。P型掺杂源传输管路10中设置有分别控制两路管道流量的流量控制器MFC53和MFC54。N型掺杂源传输管路9上设置有一排空口(Vent)，且该排空口处设置有一压力控制器EPC41，P型掺杂源传输管路10上设置有一排空口(Vent)，且该排空口处设置有一压力控制器EPC51。
[0025]请参照附图1，其中一种较优实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅外延生长源管路系统，其特征在于：包括主载气管路(1)、预混管路(2)、碳源单元(3)、硅源单元(4)和掺杂源单元，主载气管路(1)用于连通外延生长反应腔，预混管路(2)连通主载气管路(1)，碳源单元(3)、硅源单元(4)和掺杂源单元分别通过对应的碳源传输管路(5)、硅源传输管路(6)和掺杂源连通管路与预混管路(2)连通，以使碳源、硅源、掺杂源先在预混管路(2)中按预设比例进行预混形成预混生长源气体，而后再通入主载气管路(1)中与主载气一同进入到外延生长反应腔中。2.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长源管路系统，其特征在于：预混管路(2)中通入有预混载气，预混载气为氢气。3.根据权利要求2所述的碳化硅外延生长源管路系统，其特征在于：预混管路(2)上设置有用于控制预混载气流量的流量控制器。4.根据权利要求2所述的碳化硅外延生长源管路系统，其特征在于：预混管路(2)上设置用于控制预混生长源气体压力的压力控制器。5.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长源管路系统，其特征在于：主载气管路(1)中通入氢气作为主载气，且主载气管路(1)上设置有流量控制器和流量检测计。6.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长源管路系统，其特征在于：掺杂源单元包括N型掺杂源单元(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海林，钱卫宁，刘杰，梁瑞，冯淦，赵建辉，
申请(专利权)人：瀚天天成电子科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：