[实用新型]气体浓度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺气体浓度控制领域，特别涉及气度浓度控制装置、系统和方法。

背景技术

硅片是一种重要的半导体材料，它的加工工艺，特别是外延工艺，随着硅片直径增大，集成电路的结构越来越复杂，器件的性能要求越来越高，硅外延片在硅材料中的比重越来越大，同时对其参数的要求也进一步提高。其中外延层厚度是一个关键参数，因而必须精确控制。例如，控制外延层厚度以保证埋层的外扩散和自掺杂不会消耗外延层，另外，一些双极型器件的参数，如击穿电压、结电容、晶体管增益和交流特性，都取决于外延层厚度。根据Grove外延膜生长模型，外延膜的生长速率正比于气体中反应物的摩尔分数，因而精确控制控制源气体浓度就至关重要。目前的外延工艺多数采用粗略控制，或者是采用液体气相控制器（LVC）作为气体浓度控制器件。但是，这些控制方法的稳定性，均匀性和可重复性差，其控制效果会随着工艺条件的不同而产生波动，从而降低外延片的成品率。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的是设计一种控制精度高、使用范围广泛的气体浓度控制装置、系统及其控制方法，以克服现有技术的不足。

（二）技术方案

一种气体浓度控制装置，所述装置包括：

进口气路单元，用于控制、过滤、调节以及显示进口气体压力，并将处理后的气体送入源瓶；

源瓶，用于存放源气体；

出口气路单元，用于控制以及显示出口气体压力，并将源瓶出口的混合气体送入气体浓度检测单元；

气体浓度检测单元，用于检测气体的携带源浓度，并将混合气体通过流量控制单元；

流量控制单元，用于控制混合气体流量，并将混合气体通入工艺腔室。

其中，所述进口气路单元中，依次连接有单向阀，手动阀，过滤器，调压阀，压力表及其显示单元，气动阀。

其中，所述出口气路单元中，依次连接有压力表及其显示单元，手动阀。

其中，所述气体浓度检测单元为气体浓度传感器。

其中，所述流量控制单元为质量流量控制器。

（三）有益效果

本实用新型的气体浓度控制装置扩展性强，控制精度高，可靠性、可重复性和稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的气路原理示意图;

图1中：(1)单向阀；(2)手动阀；(3)过滤器；(4)调压阀；(5)压力表显示单元；(6)压力表；(7)气动阀；(8)源瓶；(90气体浓度传感器；(10)质量流量控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，为本实用新型提供的装置的气路原理示意图。该装置包括：

进口气路控制单元：包括单向阀(1)，手动阀(2)，过滤器(3)，调压阀(4)，压力表(6)以及气动阀门(7)，用于控制、过滤、调节以及显示进口气体压力，并将处理好的气体通入源瓶中；

出口气路控制单元：包括压力表(6)及其显示单元(5)和手动阀(2)，用于控制以及显示出口气体压力，并将源瓶(8)出口混合气体通入气体浓度检测单元；

气体浓度检测单元：用于检测携带源气体的浓度，并与流量控制单元相连；

流量控制单元：用于控制气体流量，并将混合气体通入工艺腔室。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。