一种用于大尺寸SIC外延的进气气路系统的制作方法

本发明涉及半导体加工，具体而言，涉及一种用于大尺寸sic外延的进气气路系统。

背景技术：

1、现有的水平式sic外延进气系统常见为1组或者2组工艺管路，分为3通道进气的方式实现工艺气体的输入，各通道之间会存在气流竞争关系，无法单独控制各支路的气体流量。另外，现有工艺腔室采用的进气方案，仅在两者同时流经工艺气体管路时进行简单的流动混合，这样容易在气体注入的初期，或者掺杂反应气体端的压力和流量出现变化时，短时间内出现掺杂气体与携带气体在进入工艺腔室参与工艺反应之前无法充分混合的情况，无法保证掺杂反应气体在混合气体中的浓度稳定性，进而影响工艺腔室的工艺效果；最后，在气路系统缺少诸多监测点，无法满足工艺调试数据采集需求，无法给出工艺调试依据。

技术实现思路

1、本发明公开了一种用于大尺寸sic外延的进气气路系统，旨在改善上述提到的问题。

2、本发明采用了如下方案：

3、本申请提供了一种用于大尺寸sic外延的进气气路系统，包括多条进气管路以及工艺腔室，还包括：输入管路，所述输入管路包括中心主管路、第一边缘管路和第二边缘管路，所述中心主管路与所述第一边缘管路和第二边缘管路上均连接有第一混流管，若干条所述进气管路连接至每个所述第一混流管内，其在每条进气管路上均设置有控制阀以控制其对应的进气管路与所述第一混流管连通或者断开，以控制进入所述第一混流管内的气体的类型和数量，且当多条进气管路均与所述第一混流管连通时，从进气管路通入的气体适于在所述第一混流管内混合；与所述中心主管路连通的第一混流管连接有一支路以连通至工艺腔室内；与所述第一边缘管路和第二边缘管路连通的第一混流管分别连接有至少两条支路以连接至所述工艺腔室内，多条所述支路连接至所述工艺腔室的不同位置，提高反应结果的均匀性。

4、进一步地，所述进气管路还包括生长源管路，所述生长源管路连接至所述输入管路进而适于输入所述工艺腔室内。

5、进一步地，所述进气管路均设置有一分路以连接至尾气管路。

6、进一步地，每个所述第一混流管的支路上均设置有质量流量计、针阀以及压力规，以便于控制进气速度和流量。

7、进一步地，所述进气管路还包括掺杂源管路与载气管路，所述载气管路设置有适于直接连通至所述输入管路的气道，且所述载气管路设置有与掺杂管路相连的通道，所述掺杂源管路连接至第二混流管以适于使掺杂气体与载气管路内用于稀释掺杂源的气体在所述第二混流管内稀释混合后输送至所述输入管路。

8、进一步地，每个所述进气管路上均设置有质量流量控制器和针阀以调节各进气管路的流量，同时所述进气管路上均设置有压力规，以监控各进气管路的压力，进而精准地控制不同区域气体进入工艺腔室的状态。

9、有益效果：

10、本专利设计了三条工艺气体管路，分别为中心主管路、两侧边缘管路，共计五条支路进入工艺腔室，能够独立调控各路的流量，且单独可控。

11、本专利设计了第一混流管，通过前端掺杂源与稀释气单独混流，以及该后端生长源气和掺杂气体二次混流的双混流设计，以保证各路工艺气体充分混合，以达到更均匀的掺杂控制，避免压力和流量波动时对工艺结果产生影响。

12、本专利设计了多个进气管路压力检测装置，在针阀调节流量的基础上更加精准地控制不同区域气体进入工艺腔室内的状态，以保证能够调节各道气流流量和压力。

技术特征：

1.一种用于大尺寸sic外延的进气气路系统，包括多条进气管路以及工艺腔室，其特征在于，还包括：输入管路，所述输入管路包括中心主管路、第一边缘管路和第二边缘管路，所述中心主管路与所述第一边缘管路和第二边缘管路上均连接有第一混流管，若干条所述进气管路连接至每个所述第一混流管内，其在每条进气管路上均设置有控制阀以控制其对应的进气管路与所述第一混流管连通或者断开，以控制进入所述第一混流管内的气体的类型和数量，且当多条进气管路均与所述第一混流管连通时，从进气管路通入的气体适于在所述第一混流管内混合；

2.根据权利要求1所述的用于大尺寸sic外延的进气气路系统，其特征在于，所述进气管路还包括生长源管路，所述生长源管路连接至所述输入管路进而适于输入所述工艺腔室内。

3.根据权利要求2所述的用于大尺寸sic外延的进气气路系统，其特征在于，所述进气管路设置有一分路以连接至尾气管路。

4.根据权利要求1所述的用于大尺寸sic外延的进气气路系统，其特征在于，每个所述第一混流管的支路上均设置有质量流量计、针阀以及压力规，以便于控制进气速度和流量，同时监控各支路的进气压力。

5.根据权利要求1所述的用于大尺寸sic外延的进气气路系统，其特征在于，所述进气管路还包括掺杂源管路与载气管路，所述载气管路设置有适于直接连通至所述输入管路的气道，且所述载气管路设置有与掺杂管路相连的通道，所述掺杂源管路连接至第二混流管以适于使掺杂气体与载气管路内用于稀释掺杂源的气体在所述第二混流管内稀释混合后输送至所述输入管路。

6.根据权利要求1所述的用于大尺寸sic外延的进气气路系统，其特征在于，每个所述进气管路上均设置有质量流量控制器和针阀以用于监控和调节各进气管路的流量，进而精准地控制不同区域气体进入工艺腔室的状态。

技术总结
本发明提供了一种用于大尺寸SIC外延的进气气路系统，涉及半导体加工技术领域。包括多条进气管路、中心主管路、第一边缘管路和第二边缘管路、工艺腔室，所述中心主管路与所述第一边缘管路和第二边缘管路上均连接有第一混流管，若干条所述进气管路连接至每个所述第一混流管内，进气管路上均设置有控制阀；与所述中心主管路连通的第一混流管连接有一支路以连通至工艺腔室内；与所述第一边缘管路和第二边缘管路连通的第一混流管分别连接有至少两条支路以连接至所述工艺腔室内。通过本方案可以保证载气、生长源和掺杂源气体在进入工艺腔室前充分混合，以确保工艺时气体的均匀性，提高外延工艺结果。

技术研发人员：唐余海,杜林昕,郭政煌
受保护的技术使用者：厦门韫茂科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/14