CN113026098B - 一种外延设备的气体供应方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外延设备的气体供应方法及装置，支撑组件的壳体、底座和控制盒连接，第一加热组件的多个第一安装板设置在壳体的第一安装槽内，第一支撑板和多个第一安装板连接，多个第一加热电阻分别设置在多个第一安装板内，第二加热组件的多个第二安装板设置在壳体的第二安装槽内，第二支撑板和多个第二安装板连接，多个第二加热电阻分别设置在多个第二安装板内。交叉设置的第一安装板和第二安装板可以形成气体流通的弯曲回路，极大地增加了加热器件和气体的接触面积，从而可以更加高效地进行加热，通过输出组件可以将气体排出，从而可以方便地对反应气进行加热，提高加热效率。

Description

一种外延设备的气体供应方法及装置

技术领域

本发明涉及外延设备领域，尤其涉及一种外延设备的气体供应方法及装置。

背景技术

外延工艺是指在单晶衬底上生长一层跟衬底具有相同晶格排列的单晶材料，外延层可以是同质外延层(Si衬底上生长Si外延层)，也可以是异质外延层(Si衬底上生长SiGe外延层或Si衬底上生长上SiC外延层)；同样实现外延生长也有很多方法，包括分子束外延，超高真空化学气相沉积，常压及减压外延等等。

在现有氢化物气相外延机台中，气体进口到喷淋头是通过直管连接。气体从进口到喷淋头所经历的距离较短，加热炉无法及时将气体加热到足够高的温度，因此气体从喷淋头喷出时的温度偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外延设备的气体供应方法及装置，旨在解决了现有设备加热效果不好，使得温度难以达到预定值的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种外延设备的气体供应装置，包括支撑组件、第一加热组件、第二加热组件和输出组件，所述支撑组件包括壳体、底座和控制盒，所述壳体具有进气口、排气口、反应腔，第一安装槽和第二安装槽，所述进气口和所述排气口位于所述反应腔的两侧，所述第一安装槽和所述第二安装槽位于所述反应腔的两侧，所述底座与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的一侧，所述控制盒与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述第一加热组件包括第一支撑板、多个第一安装板和多个第一加热电阻，多个所述第一安装板与所述壳体滑动连接，并位于所述第一安装槽内，所述第一支撑板与多个所述第一安装板固定连接，并位于所述第一安装板的一侧，多个所述第一加热电阻分别与多个所述第一安装板固定连接，并位于所述第一安装板内，所述第二加热组件包括第二支撑板、多个第二安装板和多个第二加热电阻，多个所述第二安装板与所述壳体滑动连接，并位于所述第二安装槽内，且与所述第一安装板交叉设置，所述第二支撑板与多个所述第二安装板固定连接，并位于所述第二安装板的一侧，多个所述第二加热电阻分别与多个所述第二安装板固定连接，并位于所述第二安装板内，所述输出组件与所述壳体连通，并位于所述排气口一侧。

其中，所述支撑组件还包括隔热层，所述隔热层与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的两侧。

其中，所述支撑组件还包括温度传感器，所述温度传感器与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述排气口处，且与所述控制盒电连接。

其中，第一加热组件还包括多个第一延长片，多个所述第一延长片分别与多个所述第一安装板固定连接，并位于所述第一安装板的一侧，第二加热组件还包括多个第二延长片，多个所述第二延长片分别与多个所述第二安装板固定连接，并位于所述第二安装板的二侧。

其中，所述输出组件包括连接管、叶片、刮片和转杆，所述转杆与所述连接管转动连接，并位于所述连接管内，所述叶片与所述转杆固定连接，并位于所述转杆的一侧，所述刮片与所述叶片固定连接，接触所述连接管。

其中，所述输出组件还包括电机和联轴器，所述联轴器与所述转杆固定连接，并位于所述连接管的一侧，所述电机的输出轴与所述联轴器固定连接，并位于所述联轴器的一侧。

其中，所述输出组件还包括光电传感器，所述光电传感器与所述连接管固定连接，并位于所述连接管靠近所述联轴器的一侧。

第二方面，本发明还提供一种外延设备的气体供应方法，包括：启动第一加热电阻和第二加热电阻；向进气口通入反应气体；通过第一安装板和第二安装板对反应气体进行加热；通过输出组件输出加热完成的反应气体。

本发明的一种外延设备的气体供应方法及装置，反应气通过所述进气口进入所述反应腔中加热，然后通过所述排气口排出，所述第一安装槽和所述第二安装槽分别用于安装所述第一加热组件和所述第二加热组件，所述底座与所述壳体固定连接，所述控制盒与所述底座固定连接，所述底座用于安装其他组件，所述控制盒内部有控制电路可以对整个装置进行控制，多个所述第一安装板与所述壳体滑动连接，所述第一支撑板与多个所述第一安装板固定连接，多个所述第一加热电阻分别与多个所述第一安装板固定连接，所述第一安装板由高热导率的材料制成，内部设置有所述第一加热电阻进行加热，所述第一支撑板由隔热材料制成，可以进行保温。多个所述第二安装板与所述壳体滑动连接，且与所述第一安装板交叉设置，所述第二支撑板与多个所述第二安装板固定连接，多个所述第二加热电阻分别与多个所述第二安装板固定连接，所述第二安装板由高热导率的材料制成，内部设置有所述第二加热电阻进行加热，所述第二支撑板由隔热材料制成，可以进行保温，交叉设置的所述第一安装板和所述第二安装板可以形成气体流通的弯曲回路，极大地增加了加热器件和气体的接触面积，从而可以更加高效地进行加热，所述输出组件与所述壳体连通，并位于所述排气口一侧，通过所述输出组件可以将气体排出，从而可以方便地对反应气进行加热，提高加热效率，从而解决了现有设备加热效果不好，使得温度难以达到预定值的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种外延设备的气体供应装置的结构图；

图2是本发明的支撑组件和第一加热组件、第二加热组件的拆解图；

图3是本发明的一种外延设备的气体供应装置的剖面示意图；

图4是图3的局部放大图A；

图5本发明的一种外延设备的气体供应装置沿三角杆的剖面示意图；

图6是图5的局部放大图B；

图7是本发明的一种外延设备的气体供应方法的流程图。

1-支撑组件、2-第一加热组件、3-第二加热组件、4-输出组件、11-壳体、12-底座、13-控制盒、14-隔热层、15-温度传感器、21-第一支撑板、22-第一安装板、23-第一加热电阻、24-第一延长片、31-第二支撑板、32-第二安装板、33-第二加热电阻、34-第二延长片、41-连接管、42-叶片、43-刮片、44-转杆、45-电机、46-联轴器、47-光电传感器、111-进气口、112-排气口、113-反应腔、114-第一安装槽、115-第二安装槽、461-联轴壳、462-主动盘、463-被动盘、464-三角杆、465-第一弹簧、466-第二弹簧、467-卡槽、4641-三角杆本体、4642-转轴、4643-把手。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

第一方面，请参阅图1～图6，本发明提供一种外延设备的气体供应装置，包括：

支撑组件1、第一加热组件2、第二加热组件3和输出组件4，所述支撑组件1包括壳体11、底座12和控制盒13，所述壳体11具有进气口111、排气口112、反应腔113，第一安装槽114和第二安装槽115，所述进气口111和所述排气口112位于所述反应腔113的两侧，所述第一安装槽114和所述第二安装槽115位于所述反应腔113的两侧，所述底座12与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11的一侧，所述控制盒13与所述底座12固定连接，并位于所述底座12的一侧，所述第一加热组件2包括第一支撑板21、多个第一安装板22和多个第一加热电阻23，多个所述第一安装板22与所述壳体11滑动连接，并位于所述第一安装槽114内，所述第一支撑板21与多个所述第一安装板22固定连接，并位于所述第一安装板22的一侧，多个所述第一加热电阻23分别与多个所述第一安装板22固定连接，并位于所述第一安装板22内，所述第二加热组件3包括第二支撑板31、多个第二安装板32和多个第二加热电阻33，多个所述第二安装板32与所述壳体11滑动连接，并位于所述第二安装槽115内，且与所述第一安装板22交叉设置，所述第二支撑板31与多个所述第二安装板32固定连接，并位于所述第二安装板32的一侧，多个所述第二加热电阻33分别与多个所述第二安装板32固定连接，并位于所述第二安装板32内，所述输出组件4与所述壳体11连通，并位于所述排气口112一侧。

在本实施方式中，所述支撑组件1包括壳体11、底座12和控制盒13，所述壳体11具有进气口111、排气口112、反应腔113，第一安装槽114和第二安装槽115，所述进气口111和所述排气口112位于所述反应腔113的两侧，反应气通过所述进气口111进入所述反应腔113中加热，然后通过所述排气口112排出，所述第一安装槽114和所述第二安装槽115位于所述反应腔113的两侧，分别用于安装所述第一加热组件2和所述第二加热组件3，所述底座12与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11的一侧，所述控制盒13与所述底座12固定连接，并位于所述底座12的一侧，所述底座12用于安装其他组件，所述控制盒13内部有控制电路可以对整个装置进行控制，所述第一加热组件2包括第一支撑板21、多个第一安装板22和多个第一加热电阻23，多个所述第一安装板22与所述壳体11滑动连接，并位于所述第一安装槽114内，所述第一支撑板21与多个所述第一安装板22固定连接，并位于所述第一安装板22的一侧，多个所述第一加热电阻23分别与多个所述第一安装板22固定连接，并位于所述第一安装板22内，所述第一安装板22由高热导率的材料制成，内部设置有所述第一加热电阻23进行加热，所述第一支撑板21由隔热材料制成，可以进行保温。所述第二加热组件3包括第二支撑板31、多个第二安装板32和多个第二加热电阻33，多个所述第二安装板32与所述壳体11滑动连接，并位于所述第二安装槽115内，且与所述第一安装板22交叉设置，所述第二支撑板31与多个所述第二安装板32固定连接，并位于所述第二安装板32的一侧，多个所述第二加热电阻33分别与多个所述第二安装板32固定连接，并位于所述第二安装板32内，所述第二安装板32由高热导率的材料制成，内部设置有所述第二加热电阻33进行加热，所述第二支撑板31由隔热材料制成，可以进行保温，交叉设置的所述第一安装板22和所述第二安装板32可以形成气体流通的弯曲回路，极大地增加了加热器件和气体的接触面积，从而可以更加高效地进行加热，所述输出组件4与所述壳体11连通，并位于所述排气口112一侧，通过所述输出组件4可以将气体排出，从而可以方便地对反应气进行加热，提高加热效率，从而解决了现有设备加热效果不好，使得温度难以达到预定值的问题。

进一步的，所述支撑组件1还包括隔热层14，所述隔热层14与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11的两侧。

在本实施方式中，所述隔热层14由石棉材料支撑，设置在所述壳体11的两侧，可以对所述壳体11进行保温，防止热量散失。

进一步的，所述支撑组件1还包括温度传感器15，所述温度传感器15与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述排气口112处，且与所述控制盒13电连接。

在本实施方式中，所述温度传感器15可以对所述排气口112处的温度进行检测，从而可以更好地对所述第一加热电阻23和所述第二加热电阻33的加热功率进行控制。

进一步的，第一加热组件2还包括多个第一延长片24，多个所述第一延长片24分别与多个所述第一安装板22固定连接，并位于所述第一安装板22的一侧，第二加热组件3还包括多个第二延长片34，多个所述第二延长片34分别与多个所述第二安装板32固定连接，并位于所述第二安装板32的二侧。

在本实施方式中，所述第一延长片24设置在所述第一安装板22的一侧，可以增加气体和加热器件的接触面积，从而提高加热效率，所述第二延长片34以相同的方式作用。

进一步的，所述输出组件4包括连接管41、叶片42、刮片43和转杆44，所述转杆44与所述连接管41转动连接，并位于所述连接管41内，所述叶片42与所述转杆44固定连接，并位于所述转杆44的一侧，所述刮片43与所述叶片42固定连接，接触所述连接管41。

在本实施方式中，反应气在进入和所述连接管41设置的沉积腔体中时，和沉积腔体中的气体接触就会发生沉积反应，由于在所述连接管41两种气体就开始接触，因此就容易在所述连接管41处沉积，进而封堵所述连接管41，因此在所述连接管41内设置有所述转杆44，所述转杆44上设置有所述叶片42，使得可以通过气流的作用带动所述叶片42转动，所述叶片42上设置有所述刮片43，可以对所述连接管41附近的材料堆积进行清理，防止材料堆积堵塞所述连接管41。

进一步的，所述输出组件4还包括电机45和联轴器46，所述联轴器46与所述转杆44固定连接，并位于所述连接管41的一侧，所述电机45的输出轴与所述联轴器46固定连接，并位于所述联轴器46的一侧。

在本实施方式中，通过所述联轴器46可以控制所述电机45和所述转杆44之间的通断，使得在需要的时候可以将所述电机45与所述转杆44连接进行强力驱动。

进一步的，所述输出组件4还包括光电传感器47，所述光电传感器47与所述连接管41固定连接，并位于所述连接管41靠近所述联轴器46的一侧。

在本实施方式中，所述光电传感器47可以检测所述叶片42的转速，当所述叶片42的转速降低到一定程度时，说明所述连接管41附近的堆堵的材料较多，此时需要启动所述电机45进行强力清除，从而可以更加节能。

进一步的，所述联轴器46包括联轴壳461、主动盘462、被动盘463、三角杆464、第一弹簧465和第二弹簧466，所述联轴壳461与所述转杆44固定连接，并位于所述转杆44的一侧，所述被动盘463与所述转杆44滑动连接，并位于所述联轴壳461内，所述第一弹簧465与所述被动盘463固定连接，并位于所述被动盘463与所述转杆44之间，所述主动盘462具有卡槽467，所述主动盘462与所述电机45的输出轴滑动连接，并与所述联轴壳461转动连接，所述三角杆464与所述联轴壳461转动连接，并位于所述被动盘463和所述主动盘462之间。

在本实施方式中，所述被动盘463和所述主动盘462都设置在所述联轴壳461内，所述被动盘463和所述转杆44滑动设置，并在它们之间有所述第一弹簧465进行支撑，所述主动盘462和所述电机45滑动设置，并在它们之间有所述第二弹簧466进行支撑，因此可以转动所述三角杆464，使得所述三角杆464的一侧进入所述卡槽467中，和所述卡槽467相对的一侧和所述被动盘463通过所述第一弹簧465和所述第二弹簧466产生的摩擦力连接，从而可以方便地控制所述电机45和所述转杆44的通断，使得在无需所述电机45驱动时，通过气流本身的动能推动所述叶片42转动，而在所述叶片42转动缓慢时或者停转时，则可以连接所述电机45进行驱动而强力去除附着在所述连接管41附近的材料。

进一步的，所述三角杆464包括三角杆本体4641、转轴4642和把手4643，所述转轴4642与所述联轴壳461转动连接，并穿过所述联轴壳461，所述三角杆本体4641与所述转轴4642固定连接，并位于靠近所述被动盘463的一侧，所述把手4643与所述转轴4642固定连接，并位于远离所述被动盘463的一侧。

在本实施方式中，通过握持所述把手4643可以带动所述转轴4642转动，从而可以方便地带动所述三角杆本体4641进行转动，从而控制所述主动盘462和所述被动盘463的连接或者分离。

第二方面，请参阅图7，本发明还提供一种外延设备的气体供应方法，包括：

S101启动第一加热电阻23和第二加热电阻33；

在反应腔113中设置有第一安装板22和第二安装板32，内部分别设置有第一加热电阻23和第二加热电阻33，可以对进入反应腔113中的气体进行多次加热。

S102向进气口111通入反应气体；

进气口111和反应腔113连接，通过向进气口111通入反应气体可以进入所述反应腔113中。

S103通过第一安装板22和第二安装板32对反应气体进行加热；

通过所述第一安装板22内的第一加热电阻23和第二安装板32内的第二加热电阻33可以多次对通过的气体进行加热，可以提高加热效率。

S104通过输出组件4输出加热完成的反应气体。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种外延设备的气体供应装置，其特征在于，

包括支撑组件、第一加热组件、第二加热组件和输出组件，所述支撑组件包括壳体、底座和控制盒，所述壳体具有进气口、排气口、反应腔，第一安装槽和第二安装槽，所述进气口和所述排气口位于所述反应腔的两侧，所述第一安装槽和所述第二安装槽位于所述反应腔的两侧，所述底座与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的一侧，所述控制盒与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述第一加热组件包括第一支撑板、多个第一安装板和多个第一加热电阻，多个所述第一安装板与所述壳体滑动连接，并位于所述第一安装槽内，所述第一支撑板与多个所述第一安装板固定连接，并位于所述第一安装板的一侧，多个所述第一加热电阻分别与多个所述第一安装板固定连接，并位于所述第一安装板内，所述第二加热组件包括第二支撑板、多个第二安装板和多个第二加热电阻，多个所述第二安装板与所述壳体滑动连接，并位于所述第二安装槽内，且与所述第一安装板交叉设置，所述第二支撑板与多个所述第二安装板固定连接，并位于所述第二安装板的一侧，多个所述第二加热电阻分别与多个所述第二安装板固定连接，并位于所述第二安装板内，所述输出组件与所述壳体连通，并位于所述排气口一侧，所述输出组件包括连接管、叶片、刮片和转杆，所述转杆与所述连接管转动连接，并位于所述连接管内，所述叶片与所述转杆固定连接，并位于所述转杆的一侧，所述刮片与所述叶片固定连接，接触所述连接管，所述输出组件还包括电机和联轴器，所述联轴器包括联轴壳、主动盘、被动盘、三角杆、第一弹簧和第二弹簧，所述联轴壳与所述转杆固定连接，并位于所述转杆的一侧，所述被动盘与所述转杆滑动连接，并位于所述联轴壳内，所述第一弹簧与所述被动盘固定连接，并位于所述被动盘与所述转杆之间，所述主动盘具有卡槽，所述主动盘与所述电机的输出轴滑动连接，并与所述联轴壳转动连接，所述三角杆与所述联轴壳转动连接，并位于所述被动盘和所述主动盘之间。

2.如权利要求1所述的一种外延设备的气体供应装置，其特征在于，

所述支撑组件还包括隔热层，所述隔热层与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的两侧。

3.如权利要求2所述的一种外延设备的气体供应装置，其特征在于，

所述支撑组件还包括温度传感器，所述温度传感器与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述排气口处，且与所述控制盒电连接。

4.如权利要求1所述的一种外延设备的气体供应装置，其特征在于，

第一加热组件还包括多个第一延长片，多个所述第一延长片分别与多个所述第一安装板固定连接，并位于所述第一安装板的一侧，第二加热组件还包括多个第二延长片，多个所述第二延长片分别与多个所述第二安装板固定连接，并位于所述第二安装板的二侧。

5.如权利要求1所述的一种外延设备的气体供应装置，其特征在于，

所述输出组件还包括光电传感器，所述光电传感器与所述连接管固定连接，并位于所述连接管靠近所述联轴器的一侧。

6.一种外延设备的气体供应方法，采用如权利要求1所述的外延设备的气体供应装置，其特征在于，

包括：启动第一加热电阻和第二加热电阻；

向进气口通入反应气体；

通过第一安装板和第二安装板对反应气体进行加热；

通过输出组件输出加热完成的反应气体。

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