[发明专利]适于8英寸硅外延工艺系统的三氯氢硅供应装置

说明书

本发明公开了一种适于8英寸硅外延工艺系统的三氯氢硅供应装置，其特征在于：包括为外延工艺供应物料的左三氯氢硅液罐和右三氯氢硅液罐；所述左三氯氢硅液罐通过其上的第一阀门串联第二阀门与一条工艺气体输入管路—第一管路相连接，该第一管路通过第一三通接插入右三氯氢硅液罐内的第二管路，该第二管路串联第三阀门与右三氯氢硅液罐上的第四阀门相连接。本发明为了满足8英寸硅外延工艺要求，使用两个TCS液罐，采取一备一用的供液方式，通过气路设计实现两个TCS液罐自动切换的功能，可确保生产连续不间断，提升产能，提高生产效率，降低人工成本。

技术领域

本发明涉及电子材料行业的原辅料供料系统领域，尤其是涉及一种适于8英寸硅外延工艺系统的三氯氢硅供应装置。

背景技术

三氯硅烷简称TCS，是一种硅外延中常用的液体，三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体。在空气中极易燃烧，在-18℃以下也有着火的危险，遇明火则强烈燃烧，燃烧时发出红色火焰和白色烟，生成SiO₂、HCl和Cl₂。三氯硅烷的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气，受热时引起猛烈的爆炸。遇潮气时发烟，与水激烈反应。三氯硅烷的蒸气和液体都能对眼睛和皮肤引起灼伤，吸入后刺激呼吸道粘膜引起各种症状。所以在使用TCS时，必须注意TCS的安全控制。

由于TCS毒性很强、且不能暴露在空气中，正常的TCS检测是将TCS液体封入石英管内然后在氮气保护下测量其红外光谱。对于外延用TCS，考虑到员工的人身安全，很难做到对TCS的来料检测。

在外延工艺中利用H₂作为载体将TCS气化，然后输入到沉积腔内作为硅源。外延工艺中，为保证外延层的一致性，必须保证整个沉积过程TCS均匀供应。现行的外延工艺是将氢气通入TCS液体中，然后利用氢气在液体中形成的气泡将TCS气化，利用氢气作为载体将TCS带入外延炉内。为了保证TCS供应的稳定性，TCS鼓泡器的设计必须保证TCS液体温度、内部压力和气泡上升的高度的稳定。以获得稳定的TCS气体流量。

国内现有的供料系统，一般采用250Kg的钢瓶供料，如图1所示，250Kg的钢瓶更换周期短，偶发的质量问题无法满足8英寸硅外延片客户苛刻的要求，生产的稳定性和持续性也大打折扣。更换频次的增加，即意味着管路暴露的频次也相应的增加。同时，由于钢瓶容量太小，若采用一备一用方式供液，会出现频繁更换的现象，一备一用的意义将大打折扣。

因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种更换周期长、系统切换方便的适于8英寸硅外延工艺系统的三氯氢硅供应装置。

技术方案：本发明公开了一种适于8英寸硅外延工艺系统的三氯氢硅供应装置，其特征在于：包括为外延工艺供应物料的左三氯氢硅液罐和右三氯氢硅液罐；

所述左三氯氢硅液罐通过其上的第一阀门串联第二阀门与一条工艺气体输入管路—第一管路相连接，该第一管路通过第一三通接插入右三氯氢硅液罐内的第二管路，该第二管路串联第三阀门与右三氯氢硅液罐上的第四阀门相连接；

同时，所述左三氯氢硅液罐通过其上的第五阀门与一条液态三氯氢硅输出管路—第三管路相连接，该第三管路串联有第六阀门，并通过第二三通与第七阀门相连接，该第七阀门的另一端连接在第一管路的第一阀门和第二阀门之间；

所述第三管路通过第二三通接插入右三氯氢硅液罐内的第四管路，该第四管路串联第八阀门，并通过第三三通连接第九阀门和右三氯氢硅液罐上的第十阀门，所述第九阀门的另一端连接在第二管路的第三阀门和第四阀门之间。

优选的，所述左三氯氢硅液罐的重量为995～1005kg。

进一步，所述右三氯氢硅液罐的重量为995～1005kg。