压力调节装置及薄膜生长设备的制作方法

本技术涉及半导体制造，特别涉及一种压力调节装置及薄膜生长设备。

背景技术：

1、湿法氧化生长工艺(in-situ steam generation，issg)主要用于在低压环境中制备超薄氧化层、牺牲氧化层以及氮氧薄膜等。其中，issg设备主要包括灯室和反应腔室。灯室用于向所述反应腔内提供光照，以使反应腔室内达到预设的反应温度。反应腔室用于容置半导体结构，以及提供反应气体和低压反应环境等，从而实现薄膜生长。一般情况下，反应腔室内的压力维持在7torr左右，为避免反应腔室内的压力与灯室内的压力相差过大，灯室内的压力一般在10torr左右。然而，在薄膜生长的过程中，反应腔室内的温度会逐渐升高，灯室内的压力也会随之增大。由于灯室和反应腔室内仅间隔一层石英板，所以当灯室内的压力增大，且与反应腔室内的压力相差较大时，容易造成石英板破裂，影响薄膜正常生长，甚至引起宕机。对此，现有工艺是在灯室内设置循环吹扫机构。即，当灯室内的压力上升至预设值时，启动循环吹扫机构，以流动灯室内的气体，降低灯室内的压力。

2、然而，循环吹扫机构在吹扫的过程中，会带走灯室内的一部分热量。为弥补这部分热量，灯室内灯泡会增大输出功率，则造成灯室的功率输出不稳定，存在一定幅度的波动，从而导致薄膜生长的厚度随着灯室输出功率的波动而波动，严重阻碍对薄膜厚度的精准控制，以及影响薄膜的生长质量。

3、因此，亟需一种新的issg设备来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种压力调节装置及薄膜生长设备，以解决如何调节灯室内的压力，如何缓解灯室功率输出的波动以及如何精准控制薄膜生长的厚度中的至少一个问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种压力调节装置，用于调节灯室内的压力，所述压力调节装置包括；输入输出单元、监测单元和调节单元；

3、所述输入输出单元包括进气管道和出气管道；所述进气管道和所述出气管道分别与所述灯室的内腔相连通，以使气体经所述进气管道流入所述灯室，并经所述出气管道流出所述灯室；

4、所述监测单元至少用于测量所述灯室内的压力；

5、所述调节单元包括压力调节阀，所述压力调节阀设置于所述进气管道和/或所述出气管道上，以根据所述灯室内的压力调节流经所述灯室的气体的流量。

6、可选的，在所述的压力调节装置中，所述压力调节阀具有加压状态和降压状态；且在所述加压状态下，所述压力调节阀调节开度，以增大所述灯室内的压力；在所述降压状态下，所述压力调节阀调节开度，以减小所述灯室内的压力。

7、可选的，在所述的压力调节装置中，当所述灯室内的压力低于预设范围时，所述压力调节阀呈所述加压状态；当所述灯室内的压力高于所述预设范围时，所述压力调节阀呈所述降压状态。

8、可选的，在所述的压力调节装置中，所述调节单元还包括进气阀和出气阀；所述进气阀与所述进气管道相接，所述出气阀与所述出气管道相接。

9、可选的，在所述的压力调节装置中，所述进气阀和所述出气阀为常闭阀门，且当所述灯室呈工作状态时，所述进气阀和所述出气阀开启。

10、可选的，在所述的压力调节装置中，所述进气阀为气动阀；所述出气阀为气动阀或隔离阀。

11、可选的，在所述的压力调节装置中，所述调节单元还包括压力开关；所述压力开关设置于所述灯室内，且所述压力开关与所述进气阀和所述出气阀电连接。

12、可选的，在所述的压力调节装置中，所述调节单元还包括止回阀和气泵；所述止回阀和所述气泵分别与所述出气管道相接，且所述止回阀为常开阀门。

13、可选的，在所述的压力调节装置中，所述监测单元包括第一压力计和第二压力计；所述第一压力计设置于所述灯室内，用于测量所述灯室内的压力；所述第二压力计与所述出气管道相接，用于测量所述出气管道内的气体压力；其中，所述第一压力计和所述第二压力计分别与所述压力调节阀电连接。

14、基于同一构思，本实用新型还提供一种薄膜生长设备，其特征在于，包括所述的压力调节装置。

15、综上所述，本实用新型提供一种压力调节装置及薄膜生长设备。其中，所述压力调节装置用于调节灯室内的压力，且包括；输入输出单元、监测单元和调节单元；所述输入输出单元包括进气管道和出气管道；所述进气管道和所述出气管道分别与所述灯室的内腔相连通，以使气体经所述进气管道流入所述灯室，并经所述出气管道流出所述灯室；所述监测单元至少用于测量所述灯室内的压力；所述调节单元包括压力调节阀，所述压力调节阀设置于所述进气管道或所述出气管道上，以根据所述灯室内的压力调节流经所述灯室的气体的流量。相较于现有技术，本实用新型设置的所述压力调节阀能够根据所述灯室内的实时压力，精细调节所述进气管道和所述出气管道内的气体流量，以避免因灯室内流过大流量气流而造成热量损失过大，同时也避免了灯室的输出功率的大幅度变化，有效缓解了灯室输出功率的波动，有利于精准控制薄膜生长的厚度，提高薄膜质量。

技术特征：

1.一种压力调节装置，用于调节灯室内的压力，其特征在于，所述压力调节装置包括；输入输出单元、监测单元和调节单元；

2.根据权利要求1所述的压力调节装置，其特征在于，所述压力调节阀具有加压状态和降压状态；且在所述加压状态下，所述压力调节阀调节开度，以增大所述灯室内的压力；在所述降压状态下，所述压力调节阀调节开度，以减小所述灯室内的压力。

3.根据权利要求2所述的压力调节装置，其特征在于，当所述灯室内的压力低于预设范围时，所述压力调节阀呈所述加压状态；当所述灯室内的压力高于所述预设范围时，所述压力调节阀呈所述降压状态。

4.根据权利要求1所述的压力调节装置，其特征在于，所述调节单元还包括进气阀和出气阀；所述进气阀与所述进气管道相接，所述出气阀与所述出气管道相接。

5.根据权利要求4所述的压力调节装置，其特征在于，所述进气阀和所述出气阀为常闭阀门，且当所述灯室呈工作状态时，所述进气阀和所述出气阀开启。

6.根据权利要求4或5所述的压力调节装置，其特征在于，所述进气阀为气动阀；所述出气阀为气动阀或隔离阀。

7.根据权利要求4或5所述的压力调节装置，其特征在于，所述调节单元还包括压力开关；所述压力开关设置于所述灯室内，且所述压力开关与所述进气阀和所述出气阀电连接。

8.根据权利要求1～5任一项所述的压力调节装置，其特征在于，所述调节单元还包括止回阀和气泵；所述止回阀和所述气泵分别与所述出气管道相接，且所述止回阀为常开阀门。

9.根据权利要求1～5任一项所述的压力调节装置，其特征在于，所述监测单元包括第一压力计和第二压力计；所述第一压力计设置于所述灯室内，用于测量所述灯室内的压力；所述第二压力计与所述出气管道相接，用于测量所述出气管道内的气体压力；其中，所述第一压力计和所述第二压力计分别与所述压力调节阀电连接。

10.一种薄膜生长设备，其特征在于，包括如权利要求1～9中任意一项所述的压力调节装置。

技术总结
本技术提供一种压力调节装置及薄膜生长设备。其中，所述压力调节装置包括；输入输出单元、监测单元和调节单元；输入输出单元包括进气管道和出气管道；进气管道和出气管道分别与灯室的内腔相连通，以使气体经进气管道流入灯室，并经出气管道流出灯室；监测单元至少用于测量灯室内的压力；调节单元包括压力调节阀，压力调节阀设置于进气管道或出气管道上，以根据灯室内的压力调节流经灯室的气体的流量。可见，所述压力调节阀根据灯室内的实时压力，精细调节进气管道和出气管道内的气体流量，避免了因灯室内流过大流量气流而造成热量损失过大，也避免了灯室输出功率的大幅度变化，有效缓解了灯室输出功率的波动，有利于精准控制薄膜生长的厚度。

技术研发人员：代家航,赵放
受保护的技术使用者：芯恩（青岛）集成电路有限公司
技术研发日：20230714
技术公布日：2024/1/15