【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及sic-cvd供氣裝置，具體為一種sic-cvd均勻供氣的裝置及方法。
技術介紹
1、隨著sic材料在半導體產業中日益廣泛的運用，其sic-cvd技術也在不斷發展和進步，提高產品的生長速率和質量是主要的發展趨勢。為了獲得高質量的碳化硅產品原料，生產上采用化學氣相沉積技術來制造碳化硅。將兩種或兩種以上的氣態原材料通入到爐室內，在襯底表面發生化學反應，從而在襯底上形成所需的固態薄膜或涂層，其中爐室主要由爐底、爐殼、爐蓋等構成。目前在生產碳化硅產品過程中，為了減少成本和提高產量，襯底在爐室內呈堆積狀態，占據空間較大，并在爐殼側面所開的預留孔進行噴嘴安裝，需要多個噴嘴將沉積反應所需的mts氣體通入爐室，其中通過流量控制計來控制每一支路噴嘴氣體的流量。
2、受爐殼外部其它結構(加熱器、溫度傳感器、爐體安裝支架、冷卻進出水孔等)的影響，通過側面預留開孔很難使通氣孔孔位(安放噴嘴管)在爐殼的豎直或者圓周方向上保持均勻排布，且受結構限制孔位不宜過多；并且當氣體通過噴嘴向爐室中間吹時，多股氣流形成對沖現象，導致氣體很難到達爐室中央，反應氣體靠向爐室周邊，中間密度低，通入的mts氣體分子擴散在襯底周圍不夠均勻，最后使得產品厚度存在差異；爐體上開孔的孔位過多時，密封性能變差，為此，提出一種sic-cvd均勻供氣的裝置及方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種sic-cvd均勻供氣的裝置及方法，以解決上述
技術介紹
中提出的受爐殼外部其它結構(加熱器、溫度傳感器、爐體安
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種sic-cvd均勻供氣的裝置及方法，包括爐體、供氣機構、收集機構和溫度控制機構，所述供氣機構、收集機構、溫度控制機構均與爐體配合安裝；
3、所述供氣機構用于氣體的供應通入，所述供氣機構包括儲氣罐和噴嘴管道，所述噴嘴管道與儲氣罐連通安裝，所述噴嘴管道安裝于爐體的頂側中部，所述噴嘴管道的上部呈傾斜狀均勻設置有供氣噴嘴，所述供氣噴嘴孔從上往下開口逐漸變大；
4、所述收集機構用于物料沉積收集，所述收集機構包括襯底和支撐柱，所述襯底通過支撐柱分層堆疊安裝于爐體的內部；
5、所述溫度控制機構用于爐室內的加熱升溫，所述溫度控制機構包括熱電偶溫度傳感器和加熱器，所述熱電偶溫度傳感器和加熱器均安裝于爐體的內部。
6、作為優選，上述爐體分為內外兩層，所述爐體由鋼殼層構成，所述爐體的內側設置有保溫層。
7、作為優選，上述兩鋼殼層的夾層間設置有導水條，所述導水條均勻固定安裝于鋼殼層的夾層間，所述導水條的兩端分別設置有進水口和出水口。
8、作為優選，上述噴嘴管道固定貫穿于爐體的上部中心處，所述噴嘴管道的下部位于爐體的內部，所述供氣噴嘴成圓周狀均勻固定連通安裝于噴嘴管道的周側。
9、作為優選，上述噴嘴管道的上端連通安裝有進氣管，所述噴嘴管道的上端通過進氣管與儲氣罐的出氣端連通安裝，所述進氣管的上部設置有儲氣罐球閥和進氣球閥。
10、作為優選，上述儲氣罐球閥安裝于儲氣罐的出氣管道端，所述進氣球閥安裝于噴嘴管道的進氣管道端。
11、作為優選，上述爐體的底側中部連通安裝有排氣管，所述排氣管的上部設置有排氣球閥，所述排氣球閥安裝于排氣管的排氣開口端。
12、作為優選，上述襯底和支撐柱均設置有多個，最底側的所述支撐柱與爐體底部設置的支座嵌合支撐安裝，所述襯底嵌合支撐安裝于相鄰兩個支撐柱之間。
13、作為優選，上述加熱器和熱電偶溫度傳感器均設置有多個，若干個所述加熱器通過支架支撐均勻固定安裝于爐體的內周側，所述加熱器的外部設置有防護罩，所述防護罩通過支架固定安裝于爐體的內部，所述防護罩遮蔽于加熱器的外部，所述熱電偶溫度傳感器固定貫穿安裝于爐體的周側，所述熱電偶溫度傳感器的感應端插接安裝于爐體的內部襯底周圍。
14、本專利技術還提供一種sic-cvd均勻供氣的裝置的使用方法，包括以下步驟：
15、s1、襯底安裝，將反應所需的襯底和支撐柱裝入爐體的爐室內部；
16、s2、預熱準備，完成襯底和支撐柱的安裝后，通過外部的真空系統從排氣管處將爐體爐室內的空氣抽出，使爐室處于真空狀態，為后續步驟創造高質量條件，之后開啟加熱器，使爐室內的溫度能夠逐漸且穩定上升達到sic沉積反應所需溫度，完成預熱準備工作；
17、s3、充氣反應，完成預熱準備工作后，將惰性氣體通入爐室，惰性氣體經由噴嘴管道均勻通入，通過控制氣體流量，使爐室壓力與大氣壓一致，隨后將mts氣體通過精心設計的噴嘴管道均勻的通入爐室中央，mts氣體通過噴嘴管道上部的噴嘴，自爐室中央向四周吹氣擴散，不僅使氣體在襯底周圍分布更加均勻，還可以利用氣流將襯底或產品上的雜質吹向爐室兩側，mts氣體經受熱后分解，產生所需的反應生成物，沉積于襯底上，逐步累積形成薄膜，在通氣的同時也需將排氣球閥打開；
18、s4、排氣卸料，完成反應沉淀后，關閉儲氣罐球閥，通過抽氣設備和排氣管將爐體內的廢氣抽出，然后向爐室通入惰性氣體，平衡氣壓，之后將爐體內的支撐柱和襯底取出，完成卸料工作。
19、本專利技術采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
20、1、采用頂部開孔式的管道安裝方式，噴嘴管道從爐體頂部通入，可有效減少對爐體側面的開孔加工，減少氣體泄漏的風險，使爐體的密封性更優，可進一步提升爐室內氣體環境的穩定性和均勻性，提高了產品的質量和優化能源效率。
21、2、噴嘴管道設置在爐體的中央位置，mts氣體通過噴嘴管道上部的噴嘴向四周均勻通氣，不僅使氣體在襯底周圍分布更加均勻，還可以利用氣流將襯底或產品上的雜質吹向爐室兩側，得到更純凈厚度均勻的碳化硅。
22、3、噴嘴管道上部的噴嘴在設計上采用高度靈活開孔，噴嘴管道的側面在豎直和圓周方向上排布著均勻分布的噴嘴，由于mts氣體密度較大，因此噴嘴開口向上傾斜設置，噴嘴孔從上往下逐漸變大，靠近爐頂的噴嘴孔最小，根據爐室的空間大小、襯底的堆積來設計噴嘴數量及開孔，以保證氣體在爐室內的均勻性，使生產效率提高，降低獲得產品厚度的差異性。
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1.一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，包括爐體(1)、供氣機構、收集機構和溫度控制機構，其特征在于：所述供氣機構、收集機構、溫度控制機構均與爐體(1)配合安裝；
2.根據權利要求1所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述爐體(1)分為內外兩鋼殼層，所述爐體(1)的內部設置有保溫層(8)。
3.根據權利要求2所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述兩鋼殼層的夾層間設置有導水條(2)，所述導水條(2)均勻固定安裝于鋼殼層的夾層間，所述導水條(2)的兩端分別設置有進水口(15)和出水口(16)。
4.根據權利要求1所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述噴嘴管道(4)固定貫穿于爐體(1)的上部中心處，所述噴嘴管道(4)的下部位于爐體(1)的內部，所述供氣噴嘴成圓周狀均勻固定連通安裝于噴嘴管道(4)的周側。
5.根據權利要求4所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述噴嘴管道(4)的上端連通安裝有進氣管(7)，所述噴嘴管道(4)的上端通過進氣管(7)與儲氣罐(3)的出氣端連通安裝
6.根據權利要求5所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述儲氣罐球閥(12)安裝于儲氣罐(3)的出氣管道端，所述進氣球閥(13)安裝于噴嘴管道(4)的進氣管道端。
7.根據權利要求6所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述爐體(1)的底側中部連通安裝有排氣管(10)，所述排氣管(10)的上部設置有排氣球閥(14)，所述排氣球閥(14)安裝于排氣管(10)的排氣開口端。
8.根據權利要求1所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述襯底(5)和支撐柱(9)均設置有多個，最底側的所述支撐柱(9)與爐體(1)底部設置的支座嵌合支撐安裝，所述襯底(5)嵌合支撐安裝于相鄰兩個支撐柱(9)之間。
9.根據權利要求1所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置，其特征在于：所述加熱器(11)和熱電偶溫度傳感器(6)均設置有多個，若干個所述加熱器(11)通過支架支撐均勻固定安裝于爐體(1)的內周側，所述加熱器(11)的外部設置有防護罩(17)，所述防護罩(17)通過支架固定安裝于爐體(1)的內部，所述防護罩(17)遮蔽于加熱器(11)的外部，所述熱電偶溫度傳感器(6)固定貫穿安裝于爐體(1)的周側，所述熱電偶溫度傳感器(6)的感應端插接安裝于爐體(1)的內部。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的一種SiC-CVD均勻供氣的裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種sic-cvd均勻供氣的裝置，包括爐體(1)、供氣機構、收集機構和溫度控制機構，其特征在于：所述供氣機構、收集機構、溫度控制機構均與爐體(1)配合安裝；
2.根據權利要求1所述的一種sic-cvd均勻供氣的裝置，其特征在于：所述爐體(1)分為內外兩鋼殼層，所述爐體(1)的內部設置有保溫層(8)。
3.根據權利要求2所述的一種sic-cvd均勻供氣的裝置，其特征在于：所述兩鋼殼層的夾層間設置有導水條(2)，所述導水條(2)均勻固定安裝于鋼殼層的夾層間，所述導水條(2)的兩端分別設置有進水口(15)和出水口(16)。
4.根據權利要求1所述的一種sic-cvd均勻供氣的裝置，其特征在于：所述噴嘴管道(4)固定貫穿于爐體(1)的上部中心處，所述噴嘴管道(4)的下部位于爐體(1)的內部，所述供氣噴嘴成圓周狀均勻固定連通安裝于噴嘴管道(4)的周側。
5.根據權利要求4所述的一種sic-cvd均勻供氣的裝置，其特征在于：所述噴嘴管道(4)的上端連通安裝有進氣管(7)，所述噴嘴管道(4)的上端通過進氣管(7)與儲氣罐(3)的出氣端連通安裝，所述進氣管(7)的上部設置有儲氣罐球閥(12)和進氣球閥(13)。
6.根據權利要求5所述的一種sic-cvd均勻供氣的裝置，其特征在于：所述儲氣罐球閥(12...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李德旺，羅闊，
申請(專利權)人：重慶原石智能裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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