一种SIC外延气相薄膜沉积系统的制作方法

本技术涉及半导体，尤其是涉及一种sic外延气相薄膜沉积系统。

背景技术：

1、sic外延气相薄膜沉积是一种薄膜制备技术，用于在半导体器件制造中生长硅碳化物（sic）薄膜。在这个过程中，流量控制是非常重要的，因为流量控制直接影响着薄膜的各种参数。例如生长速率控制，通过调节各种气体的流量，可以精确控制sic薄膜的生长速率；成分均匀性，不同气体的流量比例影响了sic薄膜中硅和碳元素的含量及分布，通过精确控制气体流量，可以实现所需的成分均匀性，确保薄膜符合特定的应用要求；薄膜质量和性能，合适的流量控制可以帮助减少杂质的引入，提高薄膜的质量并优化其性能，过高或过低的流量都可能导致薄膜质量下降或不均匀生长；过程稳定性，稳定的流量控制有助于维持沉积过程的稳定性，减少批次间的变化，提高生产的一致性和可重复性。如此，精确的流量控制是确保薄膜生长过程顺利进行并获得所需薄膜特性的关键因素。

2、此外，在sic外延气相薄膜沉积过程中，流量调节的范围通常是相当广泛的，这是为了实现对薄膜生长过程的精细控制。流量的调节范围取决于具体的沉积设备、材料和工艺条件，但通常涵盖以下方面：一、前体气体流量，比如硅源气体、碳源气体等，这些气体的流量控制可以用来调节sic薄膜中硅和碳的含量，影响薄膜的性质和成分。二、载气流量，载气在气相沉积中起着重要作用，帮助将前体气体输送到反应室。调节载气流量可以影响气相反应的速率和薄膜生长的均匀性。三、反应室压力，压力是流量调节的重要参数之一，可以通过调节气体流量来控制反应室的压力，影响气相反应的进行和薄膜生长的速率。四、辅助气体流量，有时候会引入一些辅助气体来调节反应室中的气氛和影响薄膜生长过程。这些气体的流量也需要进行精确控制。总的来说，sic外延气相薄膜沉积使用的流量调节范围通常是相当广泛的，因为不同的流量设置可以产生不同的气相反应条件，从而影响薄膜的生长速率、成分、厚度和性质。通过精细调节各种气体的流量，可以实现对薄膜生长过程的精确控制，从而获得所需的薄膜特性。

3、现有的sic外延气相薄膜沉积系统通过浮子流量计、质量流量计（mfc）或者针阀等的装置来实现流量调节，但是这些装置均有其缺点，浮子流量计有移动部件维护频繁、安装精度和方向由严格要求且灵敏度差，调节能力差。质量流量计价格昂贵，且需要预热使用，工序繁琐。针阀流道固定，如果需要精度高，那流量就会很小，如果要流量大，那么精度就很差。更重要的是，现有的流量调节装置无法实现大范围的流量调节，这就导致在系统中根据不同的工艺需求不同，例如为分别需要10slm和50slm的两种流量，只能选择使用两条支路进行选择性关断，每条支路上各自设置有一个流量调节装置，需要10slm，关闭50slm的支路，需要50slm则关闭10slm的支路。如此不仅增加了支路和元器件的数量，操作和安装难度提升，而且降低了整体系统的可靠性，增加了成本。

4、因此，需要设计一种sic外延气相薄膜沉积系统用以解决上述问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种sic外延气相薄膜沉积系统，有效地解决了现有的sic外延气相薄膜沉积系统支路和元器件的数量众多，操作和安装难度提升，而且降低了整体系统的可靠性，增加了成本的问题。

2、根据本发明提供的一种根据本发明的第一方面提供一种sic外延气相薄膜沉积系统，其中，所述sic外延气相薄膜沉积系统包括供气模块和反应模块，所述供气模块包括气源供应端和气源分配端，所述气源供应端通过第一输送管道与所述气源分配端连接，所述气源分配端通过第二输送管道与所述反应模块连接；所述气源供应端包括多个供气单元，每个所述供气单元通过流量调节装置与所述第一输送管道连接，所述气源分配端包括多个输出单元，每个所述输出单元通过所述流量调节装置与所述第二输送管道连接；所述流量调节装置包括主体、调节组件、第一进气流道、第二进气流道和出气流道，所述主体的内部开设有调节腔，所述第一进气流道通过微调口与所述调节腔连接，所述第二进气流道通过直连口与所述调节腔连接，所述出气流道与所述调节腔连接，所述调节组件包括调节阀芯和封堵构件，所述调节阀芯包括位于端部的调节针和位于中部的抵接部，所述抵接部通过滑移斜部与所述调节针连接，所述调节针设置于所述微调口，所述封堵构件设置于所述直连口，所述封堵构件抵接所述调节阀芯；所述流量调节装置能够在关闭状态、第一流量调节状态和第二流量调节状态之间依次切换，所述调节阀芯通过所述调节组件的带动能够在所述调节腔内上下移动；在所述流量调节装置处于关闭状态的情况下，所述调节针封堵所述微调口，所述抵接部抵接所述封堵构件，以使得所述封堵构件封堵所述直连口；在所述流量调节装置处于第一流量调节状态的情况下，所述调节针与所述微调口之间形成有用于气体通过的间隙，所述抵接部抵接所述封堵构件，以使得所述封堵构件封堵所述直连口；在所述流量调节装置处于第二流量调节状态的情况下，所述调节针脱离所述微调口，所述封堵构件沿所述滑移斜部移动，以使得所述封堵构件与所述直连口之间形成有用于气体通过的间隙。

3、优选地，所述sic外延气相薄膜沉积系统还包括过渡模块，所述供气模块通过所述过渡模块与所述反应模块连接，所述过渡模块与所述反应模块之间设置有一个所述流量调节装置；所述过渡模块包括多个所述第二输送管道，每个所述第二输送管道均设置有一个所述流量调节装置。

4、优选地，所述气源供应端和所述气源分配端均包括换气单元，所述气源供应端的换气单元与多个所述供气单元连接，所述气源分配端的换气单元与多个所述输出单元连接。

5、优选地，所述供气模块的数量为多个，多个所述供气模块通过多个所述第二输送管道与所述反应模块连接。

6、优选地，所述调节腔的底部开设有第一进气口和出气口，所述调节腔的侧壁开设有第二进气口，所述出气口设置在所述第一进气口的一侧，所述出气口与所述出气流道连接，所述第一进气口与所述第一进气流道连接，所述第二进气口与所述第二进气流道连接。

7、优选地，所述调节腔的内部设置有调节块，所述调节块开设有与所述第一进气口对应的第一通孔和与所述出气口对应的第三通孔，所述调节块的侧部设置有安装块，所述安装块的内部开设有与所述第二进气口对应的第二通孔，所述封堵构件设置于所述第二通孔。

8、优选地，所述第一进气流道和所述第二进气流道之间设置有夹角，所述第一进气流道倾斜地设置，所述第一进气流道的长度大于所述第二进气流道的长度。

9、优选地，所述主体的内部还开设有压力腔，所述出气流道通过所述压力腔与所述调节腔连接。

10、优选地，所述调节组件还包括压差构件、第一调节构件和第二调节构件，所述压差构件设置于所述压力腔，所述第一调节构件与所述调节阀芯连接，以使得所述调节阀芯能够在所述调节腔内上下移动，所述第二调节构件与所述压差构件连接以使得所述压差构件能够调节所述压力腔的压力。

11、优选地，所述第一调节构件包括第一旋拧手柄、第一连接杆和第一外壳，所述第一外壳设置于所述主体，所述第一连接杆穿设所述第一外壳和所述主体，所述第一连接杆与所述第一外壳螺纹连接，所述第一连接杆的第一端与所述调节阀芯连接，所述第一连接杆的第二端与所述第一旋拧手柄连接。

12、优选地，所述封堵构件包括彼此连接的第一弹簧和钢珠，所述第一弹簧设置于所述第二通孔的内部，所述钢珠抵接所述调节阀芯。

13、优选地，所述压差构件包括膜片、第二弹簧、孔径调节件和移动件，所述孔径调节件设置于所述出气流道与所述压力腔连接的端部，所述移动件穿设所述孔径调节件，所述第二弹簧套设所述移动件，所述膜片设置于所述压力腔的底部，所述移动件的端部与所述膜片连接，所述移动件通过所述膜片的变形能够在所述压力腔内上下移动。

14、优选地，所述第二调节构件包括第二旋拧手柄、第二连接杆、第二外壳和第三弹簧，所述第三弹簧设置于所述第二外壳的内部，所述第二连接杆穿设所述第二外壳并与所述第三弹簧连接，所述第三弹簧抵接所述膜片，所述第二旋拧手柄与所述第二连接杆连接。

15、根据本发明的sic外延气相薄膜沉积系统，通过使用了流量调节装置，使得整个系统可以调节多个范围内的气体流量，一个流量调节装置可以替代原有的多个支路中的元器件，同时减少了支路和元器件的数量，降低了安装和使用难度，提升了整体系统的可靠性；由于流量调节装置的调节组件包括第一调节构件和第二调节构件，因此流量调节装置可以通过第一调节构件利用控制流道截面积的方式调节气体流量，也可以通过第二调节构件利用压力控制的方式调节气体流量，控制流道截面积的调节方式可以分别通过第一进气流道和第二进气流道实现小流量的调节和大流量的调节，进而实现大范围的流量调节，压力控制的调节方式可以辅助进行气体流量的精确调节，进而保证半导体生产的精确性。

16、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。