【技术实现步骤摘要】
本申请涉及碳化硅气相沉积设备的，更具体地说，涉及一种碳化硅化学气相沉积炉的进气装置及其使用方法。
技术介绍
1、化学气相沉积(chemical vapour deposition，cvd)是一种生产高纯碳化硅固体材料的重要工艺方式。工业上常用的化学气相沉积碳化硅的陶瓷前驱体反应物为液态，以甲基三氯硅烷(mts)为代表，反应方程式如下：ch3sicl3→sic+3hcl。因其在常温下为液态，而cvd有着反应物必须是气相的工艺要求。因此，在制备过程中需要通过一些工艺方式将其转换为气相并实现其反应量的可控性。
2、目前，向沉积室内供应mts蒸气的可控方式有以下三种：
3、方法一：鼓泡式蒸气运送法，是将载气(氢气)通到mts液体中利用载气在mts液体中产生的气泡将蒸气带到沉积室内。该方法载气的比热容大，在输送前驱物的过程中前驱物不容易液化。但该方法的缺点如下：
4、1.该方法产生的混合蒸气包含载气和mts两种成分，需要根据鼓泡室的温度和压力来确定载气和mts二者的比例，鼓泡室的形状也会影响二者的比例，实际使用中通入量每次差异很大。
5、2.随着mts的消耗，鼓泡室内的空间会发生变化，mts的气化速率也会有一定的变化，导致载气带出mts的量发生变化，在实践中很难精确控制载气和前驱物的比例，故在实践中很难长时间平稳输出mts。
6、3.该mts储存装置为密闭结构，在执行长时间沉积作业时无法中途添加mts，沉积作业时长有限，对于延长作业时长的大容量密闭mts储存装置，mts蒸发时无法
7、4.该方法中用到的混合罐与缓冲罐的组合可实现明显减小压力波动，但结构复杂，体积较大。
8、方法二：加热式蒸气运送法，是在蒸发室内将大量mts加热气化，产生大量mts蒸气，并将所得蒸气供应到沉积室。通过mfc(质量流量计，用于精确控制气体流量)控制气流量。该方法可以在单位时间产生大量的mts蒸气，也便于调节mts与氢气的比例。但该方法的缺点如下：
9、1.该方法采用mfc作为mts气体的流量控制器，需具有较大压差才能有效控制流量(传统mfc需15psi压力开启)，而mts气体蒸发难以达到较大的压差，且过大的mts压力不利于mts的蒸发，故蒸气在输送过程中容易液化堵塞管道。
10、2.该方法在达到上述高压差时需对蒸发室内施加更高的温度，而高温易使mts变性，从而丧失作业功能。
11、3.该方法中用到的的混合室与稀释室的组合可实现明显减小压力波动，使载气反应气混合更均匀，但结构复杂，体积较大。
12、方法三：mts流量控制方法，是将mts以液体形式供应至蒸发室，通过lmfc(液体质量流量控制器，用于精控液体流量)控制流量。在mts使用时由蒸发室将mts蒸发得到蒸气供给到沉积室。该方法能够精确控制,ts的流量。但该方法的缺点如下：
13、1.该方法的液态mts蒸发量有限，导致其输入量有限。
14、2.该方法未考虑到蒸发室内mts蒸气吸热降温的实际问题，未涉及相应的保温与加热措施。
15、3.该方法在蒸发室内产生的mts蒸气易汽化形成小液滴，供给到沉积室内的mts气体量小于供给的mts液体量，大程度上影响沉积效果。
16、另外，上述几种方法在实践中也容易产生气溶胶(悬浮的小液滴)将mts中的杂质带入沉积室内，影响碳化硅产品的纯度。
技术实现思路
1、本申请提供一种碳化硅化学气相沉积炉的进气装置及其使用方法。
2、与以往通过加温、鼓泡等气化mts的方法不同，本申请设计低压气化室，通过降低气压的方式大幅度降低mts的沸点，使得mts在低压气化室内得以迅速全部气化。通过控制液态mts的输入量，实现反应物气体量实时的灵活可控，配合载气通入量，达到比例任意可调且稳定的目的。主体气路为低压设计，在运输室温的mts气体(含)的过程中不产生mts小液滴，摆脱了传统工艺下整套管线的保温装置。本申请的进气装置可长时间稳定作业，并突破了作业时长受mts最大存储量的限制。
3、第一方面，本申请提供一种碳化硅化学气相沉积炉的进气装置，采用如下技术方案：
4、一种碳化硅化学气相沉积炉的进气装置，所述进气装置包括依次设置的mts储液罐、液体流量控制装置、预热装置、低压气化室、低压匀气罐，所述低压气化室通过真空泵与低压匀气罐连接，所述低压匀气罐通过真空泵与反应腔室连接；mts自mts储液罐依次经预热装置、低压气化室、低压匀气罐进入反应腔室。
5、可选地，所述低压气化室内设置有补温装置。
6、本申请中，通过在低压气化室内设置有补温装置，用来补偿液体气化损失的大量热量，同时能够让mts气化速度更快，气化更彻底。
7、可选地，所述补温装置为具有补温加热功能的旋转气化盘。
8、可选地，所述旋转气化盘的直径为5-50cm，转速为50-5000rpm。
9、旋转气化盘的直径与旋转气化盘的最大气化速率正相关。本申请中，将旋转气化盘的参数为直径5-50cm，转速50-5000rpm能够保证mts的高速气化需求。
10、可选地，所述旋转气化盘包括自底部至边缘依次连接的底部滴落平台、倒斜坡中部、倒钩型边缘。
11、本申请的旋转气化盘可有效实现低压下液体分散、高速沸腾气化的效果，且具有防飞溅的效果，能够保证整体设备长期稳定运行，同时该旋转气化盘具有加热、补温功能，用于补充液体气化时吸收大量的热量，保证时间工作下低压气化室的温度恒定。
12、可选地，所述低压气化室内还设置有位于旋转气化盘下方且交错排布的挡流板。
13、本申请中，通过在低压气化室内设置挡流板，通过增加mts的低压运输路径，增大mts的气化效果，从而大大减少mts气体中产生的小液滴。
14、可选地，所述低压匀气罐上设置有载气气体的注入处以及载气控制装置。
15、本申请中，利用载气控制装置精确控制载气的气体流量，从而更好地控制载气和mts反应气的比例。
16、可选地，所述低压匀气罐内设置有交错排布的挡流板。
17、第二方面，本申请提供一种利用上述碳化硅化学气相沉积炉的进气装置的使用方法，采用如下技术方案：
18、一种利用上述碳化硅化学气相沉积炉的进气装置的使用方法，打开装置中的控制开关，mts储液罐中的mts依次经过预热装置、低压气化室，气化后进入低压匀气罐，与低压匀气罐中注入的载气气体均匀混合，混合均匀后的气体从低压匀气罐输出后输入反应腔室内，并进行沉积作业；所述液态mts在所述低压气化室内迅速气化，并通过液体流量控制装置实时控制mts的输入量。
19、可选地，所述液体流量控制装置的流量控制在1-10ml/min。
20、可选地，所述预热装置的预热温度为30-60℃。
21、可选地，所述低压气化室内的补热装置的实际加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳化硅化学气相沉积炉的进气装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述低压气化室（6）内设置有补温装置；
3.根据权利要求3所述的进气装置，其特征在于，所述低压气化室（6）内还设置有位于旋转气化盘（5）下方且交错排布的挡流板（7）。
4.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述低压匀气罐（11）上设置有载气气体的注入处以及载气控制装置（17）；
5.一种权利要求1-4中任一项所述的碳化硅化学气相沉积炉的进气装置的使用方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述液体流量控制装置（3）的流量控制在1-10ml/min。
7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述预热装置（4）的预热温度为30-60℃。
8.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述低压气化室（6）内的补热装置的实际加热温度为30-80℃。
9.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述低压气化室（6）的压力控制在500-3000Pa，所述低压
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅化学气相沉积炉的进气装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述低压气化室（6）内设置有补温装置；
3.根据权利要求3所述的进气装置，其特征在于，所述低压气化室（6）内还设置有位于旋转气化盘（5）下方且交错排布的挡流板（7）。
4.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述低压匀气罐（11）上设置有载气气体的注入处以及载气控制装置（17）；
5.一种权利要求1-4中任一项所述的碳化硅化学气相沉积炉的进气装置的使用方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：李靖晗，张慧，包根平，王力，
申请(专利权)人：北京亦盛精密半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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