[发明专利]一种碳化硅外延生长装置

说明书

本申请公开一种碳化硅外延生长装置。该外延生长装置包括：气体供给系统，该气体供给系统包括：前端模块及后端模块，前端模块用以接入反应气体，前端模块的输出连接后端模块，后端模块的气路都配置有匹配对应至少一种反应气体类型的分支流路，每个分支流路的流路的数量与多腔室喷淋头装置的进气腔n的数量相等，每个气路分支都设置一个压力控制器和n‑1个流量控制器,后端模块用以调整引入多腔室喷淋头装置前的反应气体、载气或保护气体。该气体供给系统中气路分支的流量由n‑1个MFC来设置决定，安装PC这一路的气体流量等于分支前部进气总流量减去安装MFC的分支的总流量，这样的好处在于不会产生进口流量跟出口流量总数不符的问题。

技术领域

本申请涉及薄膜材料生长技术领域，具体地涉及一种碳化硅外延生长装置。

背景技术

用于制备碳化硅外延片的碳化硅CVD设备是一种集气体输运、混气、真空、高温、旋转等技术为一体的高科技装备。设备运行时反应气体被加热器加热流到反应温度的基片（即衬底）的表面，在表面发生化学反应生成单晶薄膜。CVD设备的气体供给系统由多种反应气体/载气混合而成，通常反应气体混合之后通过大流量载气送入进气部件，再进入反应腔参与生长反应。目前碳化硅CVD设备的气体供给系统结构复杂，每个分支都用一个流量控制器来控制，该结构下当进气量与出气量不一致时，如进气量大于出气量时导致进气压力会增大，进来的流量受限，反之当进气量小于出气量时，流量控制器的前端压力会下降，后面的分支气流不够，造成有些支路流量减少，这样流量控制不稳定，导致外延片的生长环境变化大，掺杂浓度均匀性差，有一定的记忆效应，批次间的重复性差。

因此，需改进现有的碳化硅外延生长装置的供气系统。

发明内容

为克服上述缺点，本申请的目的在于：提供一种碳化硅外延生长装置，优化其供气系统，利用PC压控对分支前端气体的输入端进行稳压控制，保持各进气管道压力均衡，MFC进气和出气端压差也相对稳定，可以大大提高MFC流量控制精度，控制的稳定性大大增加。

为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种碳化硅外延生长装置，其特征在于，包括：

反应模块，所述反应模块上安装有多腔室喷淋头装置，所述多腔室喷淋头装置连接至气体供给系统，

所述气体供给系统包括：前端模块及后端模块，

所述前端模块用以接入反应气体，所述前端模块的输出连接后端模块，

所述后端模块的气路都配置有匹配对应至少一种反应气体类型的分支流路，每个所述分支流路的分支的数量与所述多腔室喷淋头装置的进气腔n的数量相等，每个分支流路中都设置一个压力控制器和n-1个流量控制器,

所述后端模块用以调整引入多腔室喷淋头装置前的反应气体、载气或保护气体。这样的设计，每个分支流路的分支的数量n与多腔室喷淋头装置的进气腔的数量n相等，气路分支的流量由n-1个MFC来设置决定，PC这一路的气体流量等于分支前部进气总流量减去MFC的分支的总流量，这样进口流量恒定，出口总流量也就恒定，控制的稳定性大大增加，提高批次间的外延片一致性。

优选的，该多腔室喷淋头装置包括：

本体，所述本体内配置有腔体，所述腔体内配置有隔板，所述隔板将腔体分成上下2层空间，

上层空间的腔体从内到外依次的配置有相互隔离的内圈进气腔、环形的中圈进气腔、环形的外圈进气腔和最外侧的环形的外围吹扫腔。

优选的，该内圈进气腔、环形的中圈进气腔及环形的外圈进气腔的下方侧配置有匹配的匀气板，匀气后的气体流入下层空间的腔体后，分别经匹配的出气管引导至反应腔内。

优选的，该碳化硅外延生长装置，其特征在于，还包括：环形的外围吹扫腔，其与所述内圈进气腔、环形的中圈进气腔及环形的外圈进气腔同层配置且位于环形的外圈进气腔的外侧。

优选的，该碳化硅外延生长装置，其特征在于，

所述内圈进气腔通过内圈进气管连接至后端模块，