CN115182041A - 管路供应*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管路供应***，包括储液装置、输入单元、稀释单元及输出单元，储液装置包括恒温装置及设于其内的液罐，输入单元包括连接于液罐的一输入管路及设于其上的第一流量控制器，输出单元包括连接于液罐的一输出主管路以及并联于其一端的多个输出支管路，输出主管路上设有第一压力控制器以及流量检测器，各输出支管路上分别设有第三流量控制器，稀释单元包括一稀释管路及设于其上的第二流量控制器，稀释管路的两端分别连接于稀释气源、输出主管路。本发明可以实现各输出支管路的流量的分别独立控制以及分配比例调节，尤其适用于大尺寸(8‑12吋)外延炉腔，可在大尺寸外延片的制备中提高浓度均匀性与厚度均匀性。

Description

管路供应***

技术领域

本发明涉及第三代半导体碳化硅材料外延设备领域，尤其涉及一种用于碳化硅外延生长并能实现多管路独立控制的管路供应***。

背景技术

第三代半导体碳化硅外延生长通常使用化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，简称CVD)方式，其中，由三氯氢硅(TCS)负责提供外延生长所需的硅元素，由三甲基铝(TMA)负责提供外延生长中P型掺杂所需的铝元素。三氯氢硅(TCS)、三甲基铝(TMA)在常温状态下均为液态，通常状态下TCS、TMA作为液相源是无法直接通入炉腔内使用的，目前通用的方案是将载气(通常情况下为氢气H2)通入恒温恒压的TCS或TMA液相源中，通过载气携带出饱和状态下的TCS蒸汽或者TMA蒸汽，以饱和蒸汽的气体形式将TCS或TMA携带入反应腔室内进行外延生长。

由于TCS是碳化硅外延生长重要的生长源，因此其剂量直接决定了外延调试的重要影响因素C、Si，而TMA作为碳化硅外延生长重要的掺杂源，其剂量直接决定了P型外延的掺杂浓度。因此，在大尺寸(8-12吋)外延生长中，必须要实现TCS源或TMA源的多管路分别独立控制，才能实现多路C、Si、Al等的独立控制，否则大尺寸外延片的浓度均匀性与厚度均匀性等方面均无法达到要求。

参看图1所示，现有的一种管路***，其通过恒温装置来保证其内部的液罐的温度恒定。以其用于提供TMA为例进行说明，由载气H2携带出饱和TMA蒸汽，饱和TMA蒸汽通过稀释气体H2稀释后，取一定量的混合TMA气体由质量流量计MFC3控制通入反应腔的主路，一定量的混合TMA气体经由质量流量计MFC4控制通入反应腔的旁路，剩余部分通过压力控制器EPC通入排控管路Vent，通过质量流量计MFC3、质量流量计MFC4实现主、旁路的流量分别控制。

图1所示的管路***以及这种流量分配方式，在一定程度上实现不同管路流量的自由分配。但这种方式忽略了一个重要问题——TMA是液相源，需要在恒温恒压的情况下TMA在混合气中的密度才是稳定的。但是图1中所示的管路***无法保证TMA液罐始终处于恒压状态下，即便是TMA液罐能够处于恒温恒压的状态下，但当饱和TMA蒸汽与稀释气体H2经过混合后，混合气体中TMA蒸汽就会处于不饱和状态，混合气体的密度随饱和TMA蒸汽与稀释气体H2的比例变化呈现非线性关系；另外，TMA蒸汽经由压力控制器EPC排空的实际剂量也是未知的；因此，质量流量计MFC3、MFC4所控制的TMA总计量实际上是不准确的。

只有在恒温恒压的条件下，并且TMA蒸汽始终处于饱和状态，饱和TMA蒸汽与稀释气体H2的比例稳定时，调整质量流量计MFC3、MFC4以分别控制通入反应腔的剂量，P型调试掺杂结果才会呈现出线性可控的状态，否则TMA掺杂剂量与P型载流子浓度调试结果是非线性的，对后续的掺杂调整没有指导意义。

因此，有必要提供一种能够实现多管路分别独立控制，并且各路剂量分配比例可调的管路供应***，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现多管路分别独立控制，并且各路剂量分配比例可调的管路供应***。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种管路供应***，适用于碳化硅外延生长***，其包括储液装置、输入单元、稀释单元以及输出单元；其中，储液装置包括恒温装置以及设于所述恒温装置内的液罐，所述恒温装置用于保持所述液罐的温度恒定；输入单元包括一输入管路以及设于所述输入管路上的第一流量控制器，所述输入管路的两端分别密封地连接于载气源及所述液罐，所述第一流量控制器用于控制所述输入管路的流量；稀释单元包括一稀释管路以及设于所述稀释管路的第二流量控制器，所述稀释管路的一端连接于稀释气源，所述第二流量控制器用于控制所述稀释管路的流量；输出单元包括一输出主管路以及并联于其一端的多个输出支管路，所述输出主管路的另一端密封地连接于所述液罐，且所述输出主管路上设有第一压力控制器以及流量检测器，所述第一压力控制器用于保持所述液罐的压力恒定，所述流量检测器用于检测所述输出主管路的流量，各所述输出支管路上分别设有第三流量控制器，所述第三流量控制器用于控制其所在的所述输出支管路的流量，所述稀释管路连接于所述第一压力控制器、所述流量检测器之间。

较佳地，所述输出主管路包括第一主管段及第二主管段，所述第一主管段、所述第二主管段、所述稀释管路的一端相连接，所述第一主管段的另一端密封地连接于所述液罐，所述第二主管段的另一端与多个所述输出支管路相连，所述第一压力控制器设于所述第一主管段，所述流量检测器设于所述第二主管段。

较佳地，所述输出单元还包括一混合腔，所述混合腔分别与所述第一主管段、所述第二主管段、所述稀释管路相连接。

较佳地，所述输出单元还包括一排空管路，所述排空管路与所述输出支管路并联于所述输出主管路，并且所述排空管路上设有第二压力控制器。

较佳地，在本发明的一种实施方式中，通过所述第一流量控制器的流量以及所述液罐内的液相源在载气中溶解的密度可计算出通过所述第一压力控制器的饱和蒸汽的总剂量m，通过所述第三流量控制、所述流量检测器的流量，可计算出各所述第三流量控制的流量之和在所述流量检测器的总流量中的占比，通过所述占比与所述总剂量m的乘积可计算所述液罐内的液相源输出的实际剂量。

较佳地，在本发明的一种实施方式中，根据质量公式m＝ρ·v计算通过所述第一压力控制器的饱和蒸汽的总剂量m，其中，v为所述第一流量控制器的流量，ρ为恒温恒压状态下所述液罐内的液相源在载气中溶解的密度。

较佳地，在本发明的一种实施方式中，根据公式M＝m·(V1+V2+…+Vn)/V来计算所述液罐内的液相源输出的实际剂量，其中，m为通过所述第一压力控制器的饱和蒸汽的总剂量，V为所述流量检测器的总流量，V1、V2、…Vn为各所述第三流量控制的流量，且n为大于等于2的正整数。

较佳地，所述管路供应***还包括控制器，所述控制器分别电连接于所述第一流量控制、所述第三流量控制以及所述流量检测器，所述控制器用于获取所述第一流量控制器的流量，并用于计算通过所述第一压力控制器的总剂量m；所述控制器还用于获取所述第三流量控制、所述流量检测器的流量，并用于计算各所述第三流量控制的流量之和在所述流量检测器的总流量中的占比，以及用于计算所述液罐内的液相源输出的实际剂量。

较佳地，所述控制器还电连接于所述第二流量控制，所述控制器还用于获取所述第二流量控制器的流量以控制所述稀释管路内的稀释气体的流量。

较佳地，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器、所述第三流量控制器均为质量流量计，所述流量检测器为流量计。

与现有技术相比，本发明的管路供应***具有以下技术效果：

一、储液装置包括恒温装置以及设于恒温装置内的液罐，其输出管路包括输出主管路以及多个输出支管路，输出主管路上设有第一压力控制器，因此，通过恒温装置来保持液罐的温度恒定，通过第一压力控制器来保持液罐的压力恒定，能够使液罐始终保持在恒温恒压状态下，从而使液罐内的液相源在载气中溶解的密度恒定；

二、输入管路上设有第一流量控制器，因此，根据第一流量控制器的流量以及液罐内的液相源在载气中溶解的密度，可以计算出所述液相源通入输出主管路的总计量；

三、各输出支管路上设有第三流量控制器，因此，通过第三流量控制器可分别控制各输出支管路的流量，实现各输出支管路的流量的独立控制，并能实现各输出支管路的剂量分配比例调节，液相源的剂量控制更稳定、更精确；

四、输出主管路上设有流量检测器，因此根据各第二流量控制器、流量检测器的流量可计算各输出支管路的流量之和在输出主管路内的总流量中的占比，结合上述输出主管路的总计量，由此可计算出所述液相源通入使用设备的实际剂量，液相源的实际剂量便于计算并能够精确控制。

综上，本发明的管路供给***，能够精确控制各输出支管路的流量，并能计算出输出的液相源的实际剂量，尤其适用于大尺寸(8-12吋)碳化硅外延生长，能够在大尺寸外延片的制备中提高其浓度均匀性与厚度均匀性等。

附图说明

图1是现有技术中的管路***的结构示意图。

图2是本发明之管路供应***一实施例的结构示意图。

图3是本发明之管路供应***另一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。需说明的是，本发明所涉及到的方位描述，例如上、下、左、右、前、后等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的技术方案或/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申请的限制。所描述到的第一、第二等只是用于区分技术特征，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

先结合图2-图3所示，本发明所提供的管路供应***100，尤其适用于大尺寸(8-12吋)外延炉腔，用于向外延炉腔的反应腔2提供液相源，例如，向反应腔400提供三氯氢硅(TCS)液相源，以实现反应腔400内分区域C\Si单独控制，或者用于向反应腔400提供三甲基铝(TMA)液相源，以实现TMA掺杂剂量与P型载流子浓度之间的线性可调。可理解地，并不仅限于用来提供TCS或TMA液相源，当然还可以用于向反应腔400或者其他使用设备提供其他类型的液相源；并且，也不仅限于在大尺寸(8-12吋)外延炉腔中使用，用在其他需要实现多管路单独控制的场合同样是可行的。

继续结合图2-图3所示，本发明所提供的管路供应***100，其包括储液装置110、输入单元120、稀释单元130以及输出单元140。其中，储液装置110用于储存液相源，输入单元120的两端分别连接于储液装置110以及载气源200，用于将载气通入储液装置110，输出单元140的两端分别连接于储液装置110以及反应腔400，稀释单元130的两端分别连接于稀释气源300以及输出单元140。工作时，通过载气将储液装置110内的液相源以饱和蒸汽形式带出，然后与稀释单元130输送的稀释气体进行混合，混合后的气体经由输出单元140输送至反应腔400使用。本发明的管路供应***100，首先可实现多管路的分别独立控制以及各管路的剂量分配比例调节，其次可以准确控制输送至反应腔400的液相源的总计量，详见后述。

下面分别参看图2-图3所示，对本发明之管路供应***100的不同实施例分别进行详细说明。

先参看图2所示，本发明之管路供应***100的一实施例中，其储液装置110包括恒温装置111以及设于恒温装置111内的液罐112，恒温装置111用于保持液罐112的温度恒定。输入单元120包括一输入管路121以及设于输入管路121上的第一流量控制器MFC1，输入管路121的一端密封地连接于液罐112，并且输入管路121伸入液罐112的底部，输入管路121的另一端用于连接载气源200，第一流量控制器MFC1用于控制输入管路121的流量。稀释单元130包括一稀释管路131以及设于该稀释管路131上的第二流量控制器MFC2，稀释管路131的一端连接于稀释气源300，第二流量控制器MFC2用于控制稀释管路131的流量。输出单元140包括一输出主管路141以及并联于其一端的多个输出支管路142，输出主管路141的另一端密封地连接于液罐112，并且该输出主管路141伸入液罐112的顶部，各输出支管路142的另一端连接于使用设备(例如反应腔)；并且，输出主管路141上设有第一压力控制器EPC1以及流量检测器FM，第一压力控制器EPC1用于保持液罐112的压力恒定，流量检测器FM用于检测输出主管路141的总流量，各输出支管路142上分别设有第三流量控制器MFC3，第三流量控制器MFC3用于控制其所在的输出支管路142的流量；另外，所述稀释管路131连接于第一压力控制器EPC1、流量检测器FM之间。因此，通入液罐112内的载气将液相源以饱和蒸汽的形式带出，即饱和蒸汽通过输出主管路141输送，此过程中，与稀释管路131输送的稀释气体充分混合，混合后的混合气体再经各输出支管路142分别输送至使用设备使用。

本发明中，由于第三流量控制器MFC3是可以实现流量的控制以及调节的器件，因此，通过各输出支管路142上设置的第三流量控制器MFC3，可分别调节以及控制各输出支管路142的流量，从而使各输出支管路142的流量独立可控，当然还可以根据使用需要调节各输出支管路142之间的流量分配比例调节，以在大尺寸外延片的制备中提高其浓度均匀性与厚度均匀性等。同时，流量检测器FM仅具有检测功能，不具有流量控制功能，因此通过输出主管路141上设置的流量检测器FM，可以检测出输出主管路141向后输送的混合气体的总流量，根据各输出支管路142的流量在输出主管路141的混合气体的总流量中的占比，进一步可以计算出实际通入反应腔400的总剂量，详见后述。

继续参看图2所示，在本实施方式中，所述输出主管路141包括第一主管段1411及第二主管段1412，第一主管段1411、第二主管段1412、稀释管路131的一端相连接，并且，第一主管段1411的另一端密封地连接于液罐112，第二主管段1412的另一端与多个输出支管路142相连，第一压力控制器EPC1设于第一主管段1411，流量检测器FM设于第二主管段1412。因此，载气将液相源以饱和蒸汽形式带出后进入第一主管段1411，第一主管段1411内的饱和蒸汽与稀释管路131内的稀释气体进行混合后，混合气体经第二主管段1412向后输出，流经流量检测器FM时，流量检测器FM可检测出通过输出主管路141向后输送的混合气体的总流量。

可理解地，稀释管路131与输出主管路141并不限于本实施方式中的连接方式，两者当然还可以采用其他方式进行连接。

下面继续参看图2所示，在一种更优选的实施方式中，所述输出单元140还包括一混合腔144，第一主管段1411、第二主管段1412分别连接于混合腔144的两端，稀释管路131连接于混合腔144，因此，载气将液相源以饱和蒸汽形式带出后通过第一主管段1411通入混合腔144内，稀释气体通过稀释管路131通入混合腔144内，通过混合腔144的设置使饱和蒸汽与稀释气体充分混合，混合气体再经由第二主管段1412以及其上设置的流量检测器FM流向各输出支管路142。

继续参看图2所示，在本实施例中，所述输出单元140还包括一排空管路143，排空管路143与各输出支管路142并联于输出主管路141，具体为并联于第二主管段1412的端部，并且排空管路143上设有第二压力控制器EPC2，在使用过程中，第二压力控制器EPC2可检测并控制输出主管路141与输出支管路142之间的压力，以确保在工作状态下输出主管路141与输出支管路142之间压力平衡，当输出主管路141与输出支管路142之间出现压力不平衡时，第二压力控制器EPC2可控制将多余的混合气体通过排空管路143排出，以保证管路***的安全性。

继续参看图2所示，在本实施例中，储液装置110的恒温装置111能够保持液罐112的温度恒定，同时，输出主管路141上设置的第一压力控制器EPC1可以保持液罐112的压力恒定，由此使液罐112始终处在恒温恒压条件下，这样液罐112内的液相源在载气中溶解的密度ρ是恒定的，因此，根据所述第一流量控制器MFC1所控制及检测的输入管路121中的载气的流量v，以及液罐112内的液相源在载气中溶解的密度ρ，可以由质量公式m＝ρ·v计算出通过输出主管路141的饱和蒸汽的总剂量m。

在本实施例中，由于通过排空管路143排出的混合气体的流量并不确定，因此，通过计算各输出支管路142中的流量之和在输出主管路141最后端的总流量中的占比，来进一步计算通入反应腔400的实际剂量。具体地，根据流量检测器FM所检测的经第二主管段1412向后输送的混合气体的总流量，以及各第三流量控制器MFC3所控制及检测的各输出支管路142内的流量，因此，可以计算出各第三流量控制器MFC3的流量之和在流量检测器FM的总流量中的占比，也即，各输出支管路142的流量在输出主管路141所输出的混合气体的总流量中的占比，进而可计算所述液罐112内的液相源的实际输出剂量，也就是实际通入使用设备的剂量。

在本实施方式中，由于具有n个输出支管路142，n为大于等于2的正整数，也就是说，至少具有两个输出支管路142，因此，各第三流量控制器MFC3的流量之和在流量检测器FM的总流量中的占比为(V1+V2+…+Vn)/V，其中，V为流量检测器FM检测到的输出主管路141向后输送的混合气体的总流量，V1、V2、…Vn为各第三流量控制器MFC3所检测到的各输出支管路142中的流量。然后，根据公式M＝m·(V1+V2+…+Vn)/V来计算出液罐112内的液相源通入使用设备的实际剂量，其中，m为上述计算得出的通过第一主管段1411以及第一压力控制器EPC1的总剂量。

在本发明中，各第三流量控制器MFC3的流量分配比例，以及各第三流量控制器MFC3的流量之和在流量检测器FM的总流量中的占比，可以由现场工作人员根据使用需要，现场进行调节以及计算，也可以由控制***自动计算。同样，通过第一压力控制器EPC1的总剂量m以及通入使用设备的实际剂量M，也可由人工或控制***计算。

继续参看图2所示，在一种优选实施方式中，所述管路供应***100还进一步包括控制器，该控制器分别电连接于第一流量控制器MFC1、第二流量控制器MFC2、第三流量控制器MFC3以及流量检测器FM。首先，所述控制器用于获取第一流量控制器MFC1中的流量，并用于计算通过第一主管段1411以及第一压力控制器EPC1的总剂量m，计算方式如上所述；其次，所述控制器还用于获取各第三流量控制器MFC3中的流量V1、V2、…Vn以及流量检测器FM中的流量V，并用于计算各第三流量控制器MFC3中的流量之和在流量检测器FM所检测的混合气体的总流量中的占比，即，根据公式(V1+V2+…+Vn)/V计算比值；最后，所述控制器还用于根据公式M＝m·(V1+V2+…+Vn)/V来计算所述液罐112内的液相源通入使用设备的实际剂量，从而精确控制通入使用设备的实际剂量。另外，所述控制器还用于获取第二流量控制器MFC2中的流量，以控制稀释气体的流量。通过控制器的设置，提高整体***的自动化程度以及控制精度，以在大尺寸外延片的制备中提高其浓度均匀性与厚度均匀性等。

下面参看图3所示，对本发明一种更具体的实施方式进行说明。在本实施例中，管路供应***100连接至大尺寸(8-12吋)外延炉腔中的反应腔400，并且储液装置110、输入单元120、稀释单元130均与上述实施例中的相同，因此不再重复描述。

在本具体实施方式中，所述输出单元140包括两个输出支管路142，为方便后续描述，分别表述为第一输出支管路1421以及第二输出支管路1422，其中，第一输出支管路1421连接至反应腔400的主路，第二输出支管路1422连接至反应腔400的旁路。并且，第一输出支管路142、第二输出支管路1422上分别设有一个第三流量控制器MFC3，通过第三流量控制器MFC3可分别控制第一输出支管路1421、第二输出支管路1422的流量，也就是说，可以根据需要直接调节第三流量控制器MFC3以使第一输出支管路1421、第二输出支管路1422的流量满足反应腔400的主路、旁路的使用要求，达到第一输出支管路1421、第二输出支管路1422的流量的分别独立控制，同时还可以调节第三流量控制器MFC3以调节第一输出支管路1421、第二输出支管路1422的流量分配比例，实现各管路流量的精确控制以及分配比例可调，以在大尺寸外延片的制备中提高其匀浓度均匀性与厚度均性等。

本具体实施方式中，所述输出单元140的其他部分的结构以及设置方式均与上述实施例中的相同，不再重复描述。

再次参看图3所示，在本具体实施方式中，流量检测器FM所检测到的第二主管段1412中的混合气体的总流量为V；而第三流量控制器MFC3所控制及检测到的第一输出支管路1421中的流量为V1，另一第三流量控制器MFC3所控制及检测到的第二输出支管路1422的流量为V2；因此，第一输出支管路1421、第二输出支管路1422的流量之和在输出主管路141向后输出的混合气体的总流量的占比为：(V1+V2)/V。

与上述实施例中相同，在恒温恒压条件下，液罐112内的液相源在载气中溶解的密度ρ是恒定的，因此，根据第一流量控制器MFC1所控制及检测的输入管路121中的载气的流量v，由质量公式m＝ρ·v，可以计算出通过第一主管段1411以及第一压力控制器EPC1的饱和蒸汽的总剂量m。

与上述实施例中相同，再根据公式M＝m·(V1+V2)/V可以计算出液罐112内的液相源通入反应腔400的实际剂量。

再次结合图2-图3所示，在本发明中，所述第一流量控制器MFC1、第二流量控制器MFC2、第三流量控制器MFC3均为优选质量流量计，所述流量检测器FM优选为流量计，但并不以此为限，当然还可以选择其他的流量检测及/或控制器件，来实现各个输出支管路142的流量控制或/和检测。

下面再次参看图3所示，以图3中所示的管路供应***100用于向反应腔400提供三甲基铝(TMA)液相源为例，对其工作原理进行详细说明。

如图3所示，TMA液相源盛放于液罐112中，输入管路121连接的载气源200为氢气H2，稀释管路131连接的稀释气源300也为氢气H2；同时，第一输出支管路1421连接于反应腔400的主路，第二输出支管路1422连接于反应腔400的旁路。并且，通过恒温装置111保持液罐112的温度恒定，通过第一压力控制器EPC1来保持液罐112的压力恒定，即，使管路供应***100在运行过程中，液罐112始终处于恒温恒压状态下。

在正常运行情况下，反应腔400一端的压力为负压，而第一压力控制器EPC1前端的液罐112内的压力为正压，因此，载气H2将经由液罐112流向反应腔400一端。此过程中，载气H2通过输入管路121通入恒温恒压的TMA液相源中，通过载气H2携带出饱和状态下的TMA蒸汽，饱和TMA蒸汽经第一主管段1411以及其上的第一压力控制器EPC1进入混合腔144，与此同时，稀释气体H2通过稀释管路131以及其上的第二流量控制器MFC2也进入混合腔144，饱和TMA蒸汽与稀释气体H2在混合腔144内充分混合，混合气体经由第二主管段1412以及其上的流量检测器FM流向后端，即，流入第一输出支管路1421、第二输出支管路1422，再通过第一输出支管路1421将混合气体通入反应腔400的主路，通过第二输出支管路1422将混合气体通入反应腔400的旁路。

由于第三流量控制器MFC3具有流量控制以及检测功能，因此，在管路供应***100运行之前或过程中，可以通过调节第三流量控制器MFC3，从而分别调节以及控制第一输出支管路1421的流量V1、第二输出支管路1422的流量V2，达到分别独立调节及控制通入反应腔400的主路、旁路中的流量之目的，同时还可以实现第一输出支管路1421的流量V1、第二输出支管路1422的流量V2分配比例调节，并且管路的分流结构简单。

在上述过程中，由于恒温恒压条件下TMA在载气H2中溶解的密度ρ是恒定的，并且，通过第一流量控制器MFC1可以控制并检测输入管路121中的载气的流量v，因此，根据质量公式m＝ρ·v，可以计算得出饱和TMA蒸汽通入第一主管段1411中的总剂量m。同时，通过流量检测器FM可检测出第二主管段1412中的混合气体的总流量V，根据公式(V1+V2)/V可以计算第一输出支管路1421的流量V1、第二输出支管路1422的流量V2之和在第二主管段1412所输出的混合气体的总流量V中的占比。最后，根据公式M＝m·(V1+V2)/V可以计算出液罐112内的TMA液相源通入反应腔400的实际剂量，TMA实际剂量能够精确，并且TMA实际剂量控制更稳定并便于计算，使得外延生长过程中，最终达到TMA掺杂剂量与P型载流子浓度调试结果呈现线性相关的效果，便于P型外延计算载流子浓度，让P型外延掺杂更加便捷可控。

在上述过程中，通过第二压力控制器EPC2检测输出主管路141与第一输出支管路1421、第二输出支管路1422之间的压力，以确保在工作状态下输出主管路141与第一输出支管路1421、第二输出支管路1422之间压力平衡，当输出主管路141与第一输出支管路1421、第二输出支管路1422之间出现压力不平衡时，第二压力控制器EPC2可控制将多余的混合气体通过排空管路143排出，以保证管路***的安全性。

可理解地，当本发明的管路供应***100并不限于提供TMA液相源，当其用于提供TCS液相源时，TCS液相源盛放于液罐112中，液罐112的输入管路121连接的载气源200也为氢H2气，具体的控制方式与上述提供TMA液相源的相同，因此不再重复描述。

结合以上描述，本发明的管路供应***100具有以下技术效果：

一、储液装置110包括恒温装置111以及设于恒温装置111内的液罐112，其输出单元140包括输出主管路141以及多个输出支管路142，输出主管路141上设有第一压力控制器EPC1，因此，通过恒温装置111来保持液罐112的温度恒定，通过第一压力控制器EPC1来保持液罐112的压力恒定，能够使液罐112始终保持在恒温恒压状态下，从而使液罐112内的液相源在载气中溶解的密度恒定；

二、输入管路121上设有第一流量控制器MFC1，因此，根据第一流量控制器MFC1的流量以及液罐112内的液相源在载气中溶解的密度，可以计算出所述液相源通入输出主管路141的总计量；

三、各输出支管路142上设有第三流量控制器MFC3，因此，通过第三流量控制器MFC3可分别控制各输出支管路142的流量，实现各输出支管路142的流量的独立控制，并能实现各输出支管路142的剂量分配比例调节，液相源的剂量控制更稳定、更精确；

四、输出主管路141上设有流量检测器FM，因此根据各第二流量控制器MFC2、流量检测器FM的流量可计算各输出支管路142的流量之和在输出主管路141内的总流量中的占比，结合上述输出主管路141的总计量，由此可计算出所述液相源通入使用设备的实际剂量，液相源的实际剂量便于计算并能够精确控制。

因此，本发明的管路供给***100，能够精确控制各输出支管路142的流量，并能计算出输出的液相源的实际剂量，适用于大尺寸(8-12吋)碳化硅外延生长时，能够在大尺寸外延片的制备中提高其浓度均匀性与厚度均匀性等。

本发明所涉及到的反应腔400及其主、旁路等的结构及设置方式等，均为本领域普通技术人员所熟知的常规结构，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种管路供应***，适用于碳化硅外延生长***，其特征在于，包括：

储液装置，其包括恒温装置以及设于所述恒温装置内的液罐，所述恒温装置用于保持所述液罐的温度恒定；

输入单元，其包括一输入管路以及设于所述输入管路上的第一流量控制器，所述输入管路的两端分别密封地连接于载气源及所述液罐，所述第一流量控制器用于控制所述输入管路的流量；

稀释单元，其包括一稀释管路以及设于所述稀释管路的第二流量控制器，所述稀释管路的一端连接于稀释气源，所述第二流量控制器用于控制所述稀释管路的流量；

输出单元，其包括一输出主管路以及并联于其一端的多个输出支管路，所述输出主管路的另一端密封地连接于所述液罐，且所述输出主管路上设有第一压力控制器以及流量检测器，所述第一压力控制器用于保持所述液罐的压力恒定，所述流量检测器用于检测所述输出主管路的流量，各所述输出支管路上分别设有第三流量控制器，所述第三流量控制器用于控制其所在的所述输出支管路的流量，所述稀释管路连接于所述第一压力控制器、所述流量检测器之间。

2.如权利要求1所述的管路供应***，其特征在于，所述输出主管路包括第一主管段及第二主管段，所述第一主管段、所述第二主管段、所述稀释管路的一端相连接，所述第一主管段的另一端密封地连接于所述液罐，所述第二主管段的另一端与多个所述输出支管路相连，所述第一压力控制器设于所述第一主管段，所述流量检测器设于所述第二主管段。

3.如权利要求2所述的管路供应***，其特征在于，所述输出单元还包括一混合腔，所述混合腔分别与所述第一主管段、所述第二主管段、所述稀释管路相连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的管路供应***，其特征在于，所述输出单元还包括一排空管路，所述排空管路与所述输出支管路并联于所述输出主管路，并且所述排空管路上设有第二压力控制器。

5.如权利要求1-3任一项所述的管路供应***，其特征在于，通过所述第一流量控制器的流量以及所述液罐内的液相源在载气中溶解的密度可计算出通过所述第一压力控制器的饱和蒸汽的总剂量m，通过所述第三流量控制、所述流量检测器的流量，可计算出各所述第三流量控制的流量之和在所述流量检测器的总流量中的占比，通过所述占比与所述总剂量m的乘积可计算所述液罐内的液相源输出的实际剂量。

6.如权利要求5所述的管路供应***，其特征在于，根据质量公式m＝ρ·v计算通过所述第一压力控制器的饱和蒸汽的总剂量m，其中，v为所述第一流量控制器的流量，ρ为恒温恒压状态下所述液罐内的液相源在载气中溶解的密度。

7.如权利要求5所述的管路供应***，其特征在于，根据公式M＝m·(V1+V2+…+Vn)/V来计算所述液罐内的液相源输出的实际剂量，其中，m为通过所述第一压力控制器的饱和蒸汽的总剂量，V为所述流量检测器的总流量，V1、V2、…Vn为各所述第三流量控制的流量，且n为大于等于2的正整数。

8.如权利要求5所述的管路供应***，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别电连接于所述第一流量控制、所述第三流量控制以及所述流量检测器，所述控制器用于获取所述第一流量控制器的流量，并用于计算通过所述第一压力控制器的总剂量m；所述控制器还用于获取所述第三流量控制、所述流量检测器的流量，并用于计算各所述第三流量控制的流量之和在所述流量检测器的总流量中的占比，以及用于计算所述液罐内的液相源输出的实际剂量。

9.如权利要求8所述的管路供应***，其特征在于，所述控制器还电连接于所述第二流量控制，所述控制器还用于获取所述第二流量控制器的流量以控制所述稀释管路内的稀释气体的流量。

10.如权利要求1所述的管路供应***，其特征在于，所述第一流量控制器、所述第二流量控制器、所述第三流量控制器均为质量流量计，所述流量检测器为流量计。

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