一种碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳化硅化学气相沉积技术领域，特别涉及一种碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置。


背景技术：

2.碳化硅（sic）作为宽禁带半导体材料的代表之一，具有禁带宽度大，击穿电场高，热导率大，电子饱和漂移速度高，抗辐射能力强等优越性，是新一代电力电子器件和电路的关键材料。sic从单晶材料到制作成器件过程中，sic外延片制造是不可或缺的的一环。目前，sic外延片的获得主要是通过化学气相沉积方法获得。
3.sic化学气相沉积设备(简称sic
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cvd)，通过cvd进气装置将原料气体（硅烷+丙烷或三氯氢硅+乙烯）通入反应室中，并控制反应室的压强、温度等反应条件，使得反应气体发生反应，在sic衬底表明形成沉积层，即外延层。在表征外延层质量的的诸多参数当中，沉积层的均匀性是基础参数之一，原料气体混合的均匀性是影响沉积层的重要参数；同时，原料气体混合的程度也会影响到原材料气体在反应室内的反应效果，影响外延层质量。现有的sic化学气相沉积设备，通常是各种原材料气体直接汇入管路，然后由一个多孔扩散装置进入反应室，此种设计存在原材料混合不均匀的可能性，特别是在原料气体流量较小或者混合管路较短的设计上更加明显。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置。通过本实用新型改善气体原材料的混合均匀性，改善sic外延层的均匀性，提升sic外延片质量。
5.为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，包括进气混合管路、气体混合腔体和出气混合管路，所述进气混合管路的一端连接气体混合腔体的进气口，所述出气混合管路的一端连接所述气体混合腔体的出气口，所述进气混合管路的通道内间隔设有多片扰流片。
6.作为本实用新型碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置的一种改进，每片所述扰流片上均设有通孔，每片所述扰流片上的通孔错位设置。进气混合管路内的扰流片数量最佳为8～10个。
7.作为本实用新型碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置的一种改进，每片所述扰流片的边缘均间隔设有多个缺口，每片所述扰流片的缺口错位设置，所述扰流片上的缺口在气体流动方向上的投影不重合。
8.作为本实用新型碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置的一种改进，多个所述扰流片平行固定在所述进气混合管路内，多个所述扰流片沿所述进气混合管路的径向均匀分布。相邻的两片扰流片之间的间隔为5～10mm。
9.作为本实用新型碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置的一种改进，所述出气混
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第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围内。
23.如图1、图2、图3和图4所示，一种碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，包括进气混合管路1、气体混合腔体2和出气混合管路3，进气混合管路1的一端连接气体混合腔体2的进气口，出气混合管路3的一端连接气体混合腔体2的出气口，进气混合管路1的通道内间隔设有多片扰流片4。
24.优选的，每片扰流片4上均设有通孔8，每片扰流片4上的通孔8错位设置。进气混合管路1内的扰流片4数量最佳设置的个数为8～10个。
25.优选的，每片扰流片4的边缘均间隔设有多个缺口7，每片扰流片4的缺口7错位设置，扰流片4上的缺口7在气体流动方向上的投影不重合。
26.优选的，多个扰流片4平行固定在进气混合管路1内，多个扰流片4沿进气混合管路1的径向均匀分布。相邻的两片扰流片4之间的间隔为5～10mm。
27.优选的，出气混合管路3的通道内侧壁上设有螺旋结构5。
28.优选的，螺旋结构5的旋转圈数至少为5圈。螺旋结构5长度为60mm以上，出气混合管路3的的末端直通管道长度为50mm以上。
29.优选的，进气混合管路1的内径与出气混合管路3的内径相同。气体混合腔体2的管径比进气混合管路1与出气混合管路3的管径大2.5倍以上。
30.优选的，气体混合腔体2的进气端和出气端均设有圆锥结构6，进气口和出气口设置在圆锥结构6的底部，气体混合腔体2的内径大于进气混合管路1与出气混合管路3的内径。气体混合腔体2的最佳内径为40mm，气体混合腔体2的长度为20～200mm，最佳长度为60mm。进气混合管路1的内径为5～20mm，最佳的内径为10mm，出气混合管路3的内径为5～20mm，最佳设置为10mm。
31.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。


技术特征：
1.一种碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，包括进气混合管路、气体混合腔体和出气混合管路，所述进气混合管路的一端连接气体混合腔体的进气口，所述出气混合管路的一端连接所述气体混合腔体的出气口，所述进气混合管路的通道内间隔设有多片扰流片。2.根据权利要求1所述的碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，每片所述扰流片上均设有通孔，每片所述扰流片上的通孔错位设置。3.根据权利要求1所述的碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，每片所述扰流片的边缘均间隔设有多个缺口，每片所述扰流片的缺口错位设置，所述扰流片上的缺口在气体流动方向上的投影不重合。4.根据权利要求1所述的碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，多个所述扰流片平行固定在所述进气混合管路内，多个所述扰流片沿所述进气混合管路的径向均匀分布。5.根据权利要求1所述的碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，所述出气混合管路的通道内侧壁上设有螺旋结构。6.根据权利要求5所述的碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，所述螺旋结构的旋转圈数至少为5圈。7.根据权利要求1所述的碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，所述进气混合管路的内径与所述出气混合管路的内径相同。8.根据权利要求1所述的碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，其特征在于，所述气体混合腔体的进气端和出气端均设有圆锥结构，进气口和出气口设置在所述圆锥结构的底部，所述气体混合腔体的内径大于所述进气混合管路与所述出气混合管路的内径。

技术总结
本实用新型公开一种碳化硅化学气相沉积设备气体混合装置，包括进气混合管路、气体混合腔体和出气混合管路，进气混合管路的一端连接气体混合腔体的进气口，出气混合管路的一端连接气体混合腔体的出气口，进气混合管路的通道内间隔设有多片扰流片。本实用新型能够提高原材料气体混合的均匀性，确保晶片片内沉积层的均匀性；气体混合效率得到有效保证，提升了工艺的稳定性，有效提升SiC外延片产品的良率和质量。和质量。和质量。


技术研发人员：梁土钦 孔令沂 邹雄辉 李锡光
受保护的技术使用者：东莞市天域半导体科技有限公司
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/12/14