【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體制造，尤其涉及一種外延生長氣體供應方法及裝置。
技術介紹
1、在單晶拋光晶圓上生長一層單晶薄膜稱為外延硅晶圓。相比拋光晶圓，外延硅晶圓具有表面缺陷少、結晶性優異和電阻率可控的特性，被廣泛用于高集成化的集成電路(integrated?circuit，ic)元件和金屬氧化物半導體場效應晶體管(metal-oxide-semiconductor?field-effect?transistor，mos)制程中。一般通過化學氣相沉積法對晶圓進行外延生長，首先將晶圓傳送至外延反應腔室承載晶圓的基座上，然后外延反應腔室升溫，達到預設的溫度后送入清潔氣體(比如氫氣)去除晶圓表面的自然氧化物，再送入硅源氣體在晶圓正面連續均勻的生長外延層，外延層的厚度和電阻率對于后端制程至關重要。
2、圖1為晶圓外延層的制備過程示意圖。如圖1所示，晶圓外延層制備主要分為2個階段，第一階段外延反應腔室自清潔，通入氫氣和刻蝕氣體(hcl)；第二階段進行外延層生長，通入氫氣、硅源氣體和摻雜氣體(b2h6/h2)。第一階段中，氫氣作為主氣流運載刻蝕氣體(hcl)與沉積在反應腔室的副產物反應，清潔反應腔室；第二階段，氫氣與晶圓表面的自然氧化層反應可以獲得潔凈的外延襯底，沉積階段氫氣作為主氣流運載成膜氣體和摻雜氣體在晶圓表面生長電阻率可控的外延層。
3、外延硅晶圓的外延層品質與外延反應腔室內反應氣體的純度相關。外延生長制程中使用的硅源氣體為三氯氫硅(sihcl3)，室溫下三氯氫硅以液態存儲。氫氣經過鼓泡器將三氯氫硅氣體運載至外延反應
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種外延生長氣體供應方法及裝置，能夠保證制備的外延硅晶圓的品質。
2、為了達到上述目的，本專利技術實施例采用的技術方案是：
3、一種外延生長氣體供應裝置，應用于外延生長系統，包括：
4、鼓泡器，用于容納液態的硅源氣體，所述鼓泡器包括透光的觀察視窗和設置在所述鼓泡器底部的廢液排放口；
5、設置在所述鼓泡器外側，位于所述觀察視窗處的圖像采集器，用于通過所述觀察視窗采集所述鼓泡器內液態的硅源氣體的圖像；
6、處理器，用于根據所述圖像判斷所述鼓泡器內液態的硅源氣體的顏色和/或渾濁度，在所述鼓泡器內液態的硅源氣體的顏色和/或渾濁度符合預設條件時，控制所述廢液排放口打開，將所述液態的硅源氣體從所述鼓泡器底部的廢液排放口排出。
7、一些實施例中，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
8、氫氣輸送管道，用于向所述鼓泡器內輸送氫氣，所述氫氣輸送管道的氫氣輸出口設置在所述液態的硅源氣體的液面之下；
9、與所述鼓泡器連通的硅源氣體輸送管道，用于向外延反應腔室輸送氣態的硅源氣體，所述硅源氣體輸送管道的硅源氣體輸出口設置在所述液態的硅源氣體的液面之上。
10、一些實施例中，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
11、包覆所述硅源氣體輸送管道的冷凝器，用于對所述硅源氣體輸送管道內的硅源氣體進行降溫，將部分氣態的硅源氣體轉換為液態的硅源氣體；
12、設置在所述硅源氣體輸送管道底部的回流管道，所述回流管道與所述鼓泡器連通，用于將所述液態的硅源氣體回流至所述鼓泡器。
13、一些實施例中，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
14、設置在所述硅源氣體輸送管道上的純化器，用于對所述氣態的硅源氣體進行純化處理，吸附所述硅源氣體中的金屬離子和水分，過濾所述硅源氣體中的顆粒。
15、一些實施例中，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
16、設置在所述硅源氣體輸送管道上的流量控制器，用于控制所述硅源氣體輸送管道中硅源氣體的流量。
17、一些實施例中，所述冷凝器包括冷卻水管路，所述冷卻水管路中的冷卻水的溫度為13℃～17℃。
18、一些實施例中，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
19、設置在所述鼓泡器外側的加熱器；
20、設置在所述硅源氣體輸送管道中的氣體濃度檢測器；
21、所述處理器還用于根據所述氣體濃度檢測器的檢測結果控制所述加熱器的功率和/或溫度。
22、一些實施例中，所述預設條件包括所述鼓泡器內液態的硅源氣體的顏色為黃色或綠色或渾濁度大于預設閾值；
23、所述處理器具體用于在所述鼓泡器內液態的硅源氣體的顏色為黃色或綠色或渾濁度大于預設閾值時，控制所述廢液排放口打開，將所述液態的硅源氣體從所述鼓泡器底部的廢液排放口排出。
24、本專利技術實施例還提供了一種外延生長氣體供應方法，應用于如上所述的外延生長氣體供應裝置，所述方法包括：
25、利用所述圖像采集器通過所述觀察視窗采集所述鼓泡器內液態的硅源氣體的圖像；
26、利用所述處理器根據所述圖像判斷所述鼓泡器內液態的硅源氣體的顏色和/或渾濁度，在所述鼓泡器內液態的硅源氣體的顏色和/或渾濁度符合預設條件時，控制所述廢液排放口打開，將所述液態的硅源氣體從所述鼓泡器底部的廢液排放口排出。
27、一些實施例中，所述方法還包括：
28、利用所述冷凝器對所述硅源氣體輸送管道內的硅源氣體進行降溫，將部分氣態的硅源氣體轉換為液態的硅源氣體；
29、利用所述回流管道將所述液態的硅源氣體回流至所述鼓泡器。
30、本專利技術的有益效果是：
31、本實施例中，鼓泡器增加觀察視窗和廢液排放口，圖像采集器通過觀察視窗采集鼓泡器內液態的硅源氣體的圖像，通過采集的圖像可以判斷鼓泡器內的液態的硅源氣體的顏色和渾濁度是否發生變化、鼓泡器內是否出現異物；若鼓泡器內的液態硅源氣體的顏色發生變化或出現異物，則可以通過廢液排放口將鼓泡器內受到污染的液態硅源氣體排放出去，保證鼓泡器內液態硅源氣體的純凈，提高供給至外延反應腔室的硅源氣體的純凈度，進而改善外延硅晶圓的品質。
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1.一種外延生長氣體供應裝置，其特征在于，應用于外延生長系統，包括：
2.根據權利要求1所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
3.根據權利要求2所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
4.根據權利要求3所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
5.根據權利要求2所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
6.根據權利要求3所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，
7.根據權利要求2所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
8.根據權利要求1所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述預設條件包括所述鼓泡器內液態的硅源氣體的顏色為黃色或綠色或渾濁度大于預設閾值；
9.一種外延生長氣體供應方法，其特征在于，應用于如權利要求1-8中任一項所述的外延生長氣體供應裝置，所述方法包括：
10.根據權利要求9所述的外延生長氣體
...【技術特征摘要】
1.一種外延生長氣體供應裝置，其特征在于，應用于外延生長系統，包括：
2.根據權利要求1所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
3.根據權利要求2所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
4.根據權利要求3所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
5.根據權利要求2所述的外延生長氣體供應裝置，其特征在于，所述外延生長氣體供應裝置還包括：
6.根據權利要求3所述的外延生長氣體供應裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫毅，請求不公布姓名，韓喜盈，
申請(專利權)人：西安奕斯偉材料科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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