一种三氯氢硅外延供液系统及供液控制方法与流程

本发明涉及三氯氢硅外延供液，尤其涉及一种三氯氢硅外延供液系统及供液控制方法。

背景技术：

1、三氯氢硅，又称三氯硅烷，在常温常压下为具有刺激性氯化氢气味易流动易挥发的无色透明液体，是第三代宽禁带半导体生产所必不可少的原材料，尤其在碳化硅、硅外延等外延工艺生产中发挥着重要的作用。外延层是连接衬底和器件之间的桥梁，提高外延层合格率能够有效降低器件的制备成本。而提升碳化硅外延层、硅外延层品质需要外延生长过程中稳定的三氯氢硅供应。

2、目前通常采用三氯氢硅槽车供液系统直接为外延设备供应三氯氢硅。存储三氯氢硅的槽车通过供液管道与外延设备连接，在外延生长时将三氯氢硅输送至外延设备内。槽车直接供应至外延设备直接使用，供液管道长距离输送及设备需求量的变化，导致槽车供应压力不稳定，进而导致外延生长速率不稳定。

技术实现思路

1、本发明提供了一种三氯氢硅外延供液系统及供液控制方法，以解决现有槽车直接输送三氯氢硅的方式供液不稳定，导致外延生长速率不稳定的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种三氯氢硅外延供液系统，包括：两个缓冲罐和控制模块。所述缓冲罐连接有补液管、供液管、抽真空模块和氢气加压模块。所述补液管的第一端用于连通三氯氢硅槽车，第二端连通所述缓冲罐的顶部。所述补液管上设有补液阀。所述供液管的第一端连通所述缓冲罐的底部，第二端用于连接外延设备。所述供液管上设有供液阀。所述抽真空模块、氢气加压模块通过管道连接所述缓冲罐的顶部。所述控制模块用于控制任一缓冲罐的补液阀、向该缓冲罐内补入三氯氢硅，并控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气。所述控制模块还用于控制另一缓冲罐的供液阀、氢气加压模块，以使该另一缓冲罐向所述外延设备供液。

3、在一种可能的实现方式中，所述外延设备为多个。任一所述缓冲罐通过所述供液管连接任一所述外延设备。

4、在一种可能的实现方式中，任一缓冲罐还设有重量监测单元。所述重量监测单元用于监测缓冲罐内三氯氢硅的重量。任一缓冲罐还设有液位监测单元。所述液位监测单元用于监测缓冲罐内三氯氢硅的液位。

5、第二方面，本发明提供了一种三氯氢硅外延供液控制方法，应用于如上述可能的实现方式中的三氯氢硅外延供液系统。所述控制方法包括：

6、控制任一缓冲罐的供液阀开启、氢气加压模块向该缓冲罐内加压，以使该缓冲罐向所述外延设备供液。

7、若该供液的缓冲罐内三氯氢硅减少至预设下限，控制该缓冲罐的供液阀关闭、停止供液，并控制另一缓冲罐的供液阀开启、氢气加压模块向该另一缓冲罐内加压，以使该另一缓冲罐向所述外延设备供液。

8、控制停止供液的缓冲罐的补液阀、向该缓冲罐内补入三氯氢硅，并控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气，直至另一缓冲罐内三氯氢硅减少至预设下限后，控制该补液、排氩气后的缓冲罐开始供液。

9、在一种可能的实现方式中，在所述控制任一缓冲罐的供液阀开启、氢气加压模块向该缓冲罐内加压，以使该缓冲罐向所述外延设备供液之前，还包括：针对任一缓冲罐，控制该缓冲罐的补液阀开启、供液阀关闭，以使三氯氢硅槽车向该缓冲罐输送三氯氢硅，直至所述缓冲罐内三氯氢硅增加至预设上限。针对任一缓冲罐，控制该缓冲罐的补液阀关闭、供液阀关闭，并控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气。

10、在一种可能的实现方式中，任一缓冲罐还设有重量监测单元。所述重量监测单元用于监测所述缓冲罐内三氯氢硅的重量。相应的，在所述若该供液的缓冲罐内三氯氢硅减少至预设下限之前，还包括：获取实时监测的所述缓冲罐内三氯氢硅的重量。若所述缓冲罐内三氯氢硅的重量低于预设重量下限值，则确定该供液的缓冲罐内三氯氢硅减少至预设下限。

11、在一种可能的实现方式中，任一缓冲罐还设有液位监测单元。所述液位监测单元用于监测所述缓冲罐内三氯氢硅的液位。相应的，在所述若该供液的缓冲罐内三氯氢硅减少至预设下限之前，还包括：获取实时监测的所述缓冲罐内三氯氢硅的重量和液位。若所述缓冲罐内三氯氢硅的重量不低于预设重量下限值，且液位低于预设液位下限值，则确定该供液的缓冲罐内三氯氢硅减少至预设下限，其中，所述预设液位下限值对应的三氯氢硅重量小于所述预设重量下限值。

12、在一种可能的实现方式中，任一缓冲罐还设有温控单元。相应的，在所述控制停止供液的缓冲罐的补液阀、向该缓冲罐内补入三氯氢硅之后，还包括：控制温控单元，以使该缓冲罐内补入的三氯氢硅的温度保持在恒定温度。

13、在一种可能的实现方式中，所述控制停止供液的缓冲罐的补液阀、向该缓冲罐内补入三氯氢硅，并控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气包括：控制开启所述停止供液的缓冲罐的补液阀，并控制该缓冲罐的抽真空模块将缓冲罐内抽至负压，以使三氯氢硅槽车向该缓冲罐输送三氯氢硅，直至所述缓冲罐内三氯氢硅增加至预设上限。在所述缓冲罐内三氯氢硅增加至预设上限后，关闭该缓冲罐的补液阀，并控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气。

14、在一种可能的实现方式中，在所述控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气之后，还包括：控制该缓冲罐的供液阀关闭，并控制氢气加压模块向该缓冲罐内充入氢气加压，直至该缓冲罐内的气压增加至预设供液压力。在该缓冲罐内的气压增加至预设供液压力之后，控制氢气加压模块停止向该缓冲罐内充入氢气，并保持供液阀关闭，直至另一缓冲罐内三氯氢硅减少至预设下限后，控制该补液、排氩气后的缓冲罐开始供液。

15、本发明提供一种三氯氢硅外延供液系统及供液控制方法。本发明通过设置两个缓冲罐，每个缓冲罐设置补液管、供液管、抽真空模块和氢气加压模块，第一方面，在三氯氢硅槽车与外延设备之间设置缓冲罐，可形成供液压力缓冲，避免槽车供液不稳定对外延速率的影响。第二方面，设置两个缓冲罐交替补液、供液，可确保连续对外延设备供液，提升供液的稳定性、提升外延生长速率稳定性。第三方面，通过设置抽真空模块和氢气加压模块，可在某一个缓冲罐抽负压排出三氯氢硅内的输送氩气的同时，使另一缓冲罐通氢气加压、向外延设备正常供液，两缓冲罐交替补液、排氩气和供液，在确保稳定、连续供应三氯氢硅的同时，降低了三氯氢硅内的氩气含量，提升了外延生长速率稳定性。

技术特征：

1.一种三氯氢硅外延供液系统，其特征在于，包括：两个缓冲罐和控制模块；所述缓冲罐连接有补液管、供液管、抽真空模块和氢气加压模块；

2.如权利要求1所述的三氯氢硅外延供液系统，其特征在于，所述外延设备为多个；

3.如权利要求1所述的三氯氢硅外延供液系统，其特征在于，任一缓冲罐还设有重量监测单元；所述重量监测单元用于监测缓冲罐内三氯氢硅的重量；

4.一种三氯氢硅外延供液控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1中所述的三氯氢硅外延供液系统；所述控制方法包括：

5.如权利要求4所述的三氯氢硅外延供液控制方法，其特征在于，在所述控制任一缓冲罐的供液阀开启、氢气加压模块向该缓冲罐内加压，以使该缓冲罐向所述外延设备供液之前，还包括：

6.如权利要求4所述的三氯氢硅外延供液控制方法，其特征在于，任一缓冲罐还设有重量监测单元；所述重量监测单元用于监测所述缓冲罐内三氯氢硅的重量；

7.如权利要求6所述的三氯氢硅外延供液控制方法，其特征在于，任一缓冲罐还设有液位监测单元；所述液位监测单元用于监测所述缓冲罐内三氯氢硅的液位；

8.如权利要求4所述的三氯氢硅外延供液控制方法，其特征在于，任一缓冲罐还设有温控单元；

9.如权利要求4所述的三氯氢硅外延供液控制方法，其特征在于，所述控制停止供液的缓冲罐的补液阀、向该缓冲罐内补入三氯氢硅，并控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气包括：

10.如权利要求4所述的三氯氢硅外延供液控制方法，其特征在于，在所述控制该缓冲罐的抽真空模块通过负压排出所述三氯氢硅内的氩气之后，还包括：

技术总结本发明提供一种三氯氢硅外延供液系统及供液控制方法。本发明通过设置两个缓冲罐，每个缓冲罐设置补液管、供液管、抽真空模块和氢气加压模块，在三氯氢硅槽车与外延设备之间设置缓冲罐，可形成供液压力缓冲，避免槽车供液不稳定对外延速率的影响。设置两个缓冲罐交替补液、供液，可确保连续对外延设备供液，提升供液的稳定性、提升外延生长速率稳定性。通过设置抽真空模块和氢气加压模块，可在某一个缓冲罐抽负压排出三氯氢硅内的输送氩气的同时，使另一缓冲罐通氢气加压、向外延设备正常供液，两缓冲罐交替补液、排氩气和供液，在确保稳定、连续供应三氯氢硅的同时，降低了三氯氢硅内的氩气含量，提升了外延生长速率稳定性。技术研发人员：孟祥鹏,贺东升受保护的技术使用者：河北普兴电子科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27