[實用新型]氣體混合設備

有效

• 申請號: 201821979457.1
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN209490704U
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 李國強;林宗賢;吳孝哲
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06;B01F3/02
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

該實用新型涉及一種氣體混合設備，包括：腔體，用于進行氣體的混合；壓力控制器，連通至所述腔體，用于調控腔體內的壓力；溫控單元，包括加熱套，安裝至所述腔體，用于調控腔體內的溫度；至少兩塊導流板，卡設于所述腔體內，設置在所述腔體的入口和出口之間，將所述腔體的入口和出口隔開；所述導流板設置有通孔，用于供待混合的氣體通過，連通所述腔體的入口和出口，且各導流板相對設置，每一導流板對應導流一種待混合的氣體。本實用新型的氣體混合設備具有壓力控制器和溫控單元，能夠對腔體內的壓力和溫度進行調控，隔絕外界壓強和溫度對腔體內氣體的混合的影響，保證混合氣體的濃度的穩定性和一致性。

技術領域

本實用新型涉及半導體外延工藝領域，具體涉及一種氣體混合設備。

背景技術

現有技術中，在對氣體進行混合時，通常直接在管道中進行。使用這種方法時，混合后的氣體的濃度容易受到管道壓力、氣體溫度和氣體流速等因素的影響，因此混合后的氣體的濃度不具有穩定性和一致性，影響之后的使用。

在半導體外延工藝中就經常使用氣體混合的方法，用來稀釋摻雜氣體的濃度。這是因為，目前氣體生產工藝只能夠穩定生產幾十PPM(Parts per million，百萬分比濃度)濃度的摻雜氣體，而更低濃度的摻雜氣體的制備很困難，不同生產批次間摻雜氣體的濃度不穩定。在一般情況下，當需要使用更低濃度的摻雜氣體時，通常會在需要使用摻雜氣體的設備端前設置一段管道，并在管道中向摻雜氣體內通入稀釋氣體，使兩者混合，實現對摻雜氣體進行再稀釋。

在這種方法中，由于兩種氣體的混合發生在管道中，獲取到的稀釋后摻雜氣體容易受到管道壓力、氣體溫度和氣體流速等因素的影響，不具有穩定性和一致性。然而摻雜氣體的濃度將會直接影響到對半導體器件進行摻雜時的摻雜濃度，摻雜濃度又是半導體外延工藝的重要參數，當摻雜氣體的濃度不具有穩定性和一致性時，摻雜濃度也會隨著發生變化，半導體器件的外延摻雜加工工藝通過率將會降低。

以50PPM的PH₃在設備端的稀釋為例：在設備端前的一段管道中通入150sccm的摻雜氣體PH₃(50PPM)，以及30000sccm的稀釋氣體H₂，以獲取250PPB(Parts per billion，十億分比濃度)濃度的稀釋后摻雜氣體PH₃。這樣獲取到的稀釋后摻雜氣體PH₃會受到管道壓力、氣體溫度和氣體流速等因素的影響，濃度不具有穩定性和一致性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種氣體混合設備，保證多種氣體進行混合時不會受到氣體壓力、氣體溫度和氣體流速影響，保證混合氣體的濃度的穩定性和一致性，保證使用混合后的氣體進行半導體外延工藝加工時的加工通過率。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種氣體混合設備，包括：腔體，用于進行氣體的混合；壓力控制器，連通至所述腔體，用于調控腔體內的壓力；溫控單元，包括加熱套，安裝至所述腔體，用于調控腔體內的溫度；至少兩塊導流板，卡設于所述腔體內，設置在所述腔體的入口和出口之間，將所述腔體的入口和出口隔開；所述導流板設置有通孔，用于供待混合的氣體通過，連通所述腔體的入口和出口，且各導流板相對設置，每一導流板對應導流一種待混合的氣體。

可選的，所述通孔的個數為多個，均勻分布于所述導流板的表面。

可選的，還包括：隔板，設置在所述導流板和所述腔體的出口之間，卡設于所述腔體內，用于隔檔流經兩塊導流板后的氣體，防止流經兩塊導流板后的氣體經由所述腔體的出口直接輸出；氣體擴散器，安裝至所述隔板，設置有氣體擴散孔，用于供流經兩塊導流板后的氣體流入至所述隔板另一側，經由所述腔體的出口輸出。

可選的，還包括：氣體管道，具有朝向所述導流板設置的管道口，用于朝向所述導流板噴出待混合的氣體，使待混合的氣體通過所述導流板上的通孔流出；每一種待混合的氣體對應一氣體管道；每一氣體管道用于將一種待混合的氣體噴出至一導流板。