具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

第一方面，请参照图2-图8，图2-图8是本申请一些实施例中的一种外延炉的匀气盒，用于朝外延炉的反应室输送反应气体，包括：盒体1，盒体1长度为10-30cm，盒体1内设有若干沿其长度方向设置的气孔，若干气孔包括若干小孔3和若干大孔4，若干大孔4对称分设于小孔3两侧。

具体地，气孔为沿着盒体1的长度方向设置，即若干气孔均为平行设置，且具有一定长度的气流流道，实际使用时，若干气孔将从进气板5导入的气体分流并使气体沿着气孔的气流流道往前输送，从而形成若干道平行流动的反应气体气流，反应气体气流脱离气孔后平稳进入外延炉的反应室中进行外延生长。

本申请实施例的一种外延炉的匀气盒，将原本为板状结构的匀气板设计成具有10-30cm长度的盒体1，利用盒体1内的气孔接收并分流来自进气板5的反应气体，令反应气体沿着气孔在盒体1中进行输送从而形成若干道平行流动的反应气体气流，确保匀气盒输出的反应气体稳定不紊乱，使得晶体生长更均匀；另外，本申请实施例将气孔布置为中间小、两侧大的形式，在相同流速的情况下，大孔4中反应气体气流的流量大于小孔3中反应气体气流的流量，使得盒体1输出的反应气体气流呈现为两侧的气流流量相对于大于中部的气流流量，在反应气体从盒体1导出后，气体汇合使得两侧边缘气流的流速高于传统导气筒导出的两侧边缘气流的流速，从而解决衬底边缘的温度均匀性差的问题。

更具体地，小孔3两侧均设置大孔4，能同时改善衬底两侧边缘气流，保证晶体能顺利成长。

另外，本申请实施例的一种外延炉的匀气盒由于将原本为板状结构的匀气板设计成扁长状的盒体1，其盒体1内原本用于分气的分期孔变成具有一定流通长度的气孔，使得匀气盒本身具备匀气、导气功能，使得气体输送组件可舍去原本结构中的导气筒，减少气体输送组件的组合部件。

在一些优选的实施方式中，若干小孔3等距阵列于盒体1中部，位于小孔3同一侧的大孔4为等距排列。

更具体地，等距排列的小孔3和等距排列的大孔4可保证反应气体气流从盒体1中送出时平稳输出，避免反应气体气流间距不均引起气流紊乱。

更具体地，位于小孔3两侧的大孔4数量一致，且为对称设置，从而确保盒体1导出的反应气体气流具有对称性，确保衬底表面气体对称分布均匀，提高晶体生长质量。

在一些优选的实施方式中，盒体1具有设于其长度方向两端且相互平行的进气端平面14和出气端平面15，小孔3两端分别连接进气端平面14和出气端平面15，盒体1沿长度方向的两侧具有朝中部倾斜的斜面16，大孔4两端分别连接进气端平面14和斜面16。

具体地，盒体1包括一体连接的进气部11、收窄部12和出气部13，收窄部12为沿气孔内气体输送方向由两侧朝中间收窄，小孔3的两端分别连接于进气部11端面和出气部13端面，大孔4的两端分别连接于进气部11端面和收窄部12侧面。

具体地，进气端平面14和出气端平面15分别为进气部11和出气部13之间相互背离的外端面，斜面16为收窄部12两侧的收窄的侧面。

具体地，出气部13端面用于输出小孔3中的反应气体气流，收窄部12侧面用于输出大孔4中的反应气体气流，由于小孔3、大孔4输送的反应气体气流的流量不同，若同时在同一端面上释放两种气流，两种气流同时扩散，大孔4与小孔3之间输出的气流扩散交汇的地方容易相互影响产生气流紊乱，因此，将大孔4的出口端设置在收窄部12，使得大孔4中的反应气体气流率先释放扩散形成平稳的汇合气流往前输送，再释放小孔3中的反应气体气流，小孔3释放的反应气体气流与由大孔4提前释放的平稳的汇合气流接触也不会产生严重的气体紊乱，从而确保了反应气体的输送平稳性、均匀性，避免反应室内反应气体产生气体紊乱而影响外延生长过程。

此外，流量相对较大的反应气体气流扩散稳定也需要更长的行程，将大孔4出口端设于斜面16即收窄部12的侧面，也利于反应气体气流扩散稳定后再送入反应室。

在一些优选的实施方式中，斜面16为平面和弧形曲面，相应地，收窄部12为沿直线收窄或沿弧线收窄。

具体地，由于大孔4为等距排列，收窄部12的收窄形状会影响大孔4之间的位置布局，进而会影响反应气体气流导出后的扩散形态，平面和弧形曲面设计的斜面16均能使得大孔4导出的反应气体气流能快速汇合成平稳的气流。

更具体地，在本实施例中，斜面16为平面。

在一些优选的实施方式中，进气部11外周为弧形倒边，利于盒体1进行组装。

在一些优选的实施方式中，大孔4的排列间距大于小孔3的排列间距。

具体地，由于大孔4导出的反应气体气流流量较大，在保证盒体1输出气体边缘具有足够的流速的情况下，适当将大孔4的排列间距设计为大于小孔3的排列间距，能避免大孔4输出的反应气体气流扩散时相互影响产生气体紊乱。

在一些优选的实施方式中，收窄部12上最外侧的大孔4与进气部11侧面的最小距离大于大孔4的排列间距，即最外侧的大孔4与盒体1的最外侧侧面的最小距离大于大孔4的排列间距，如大孔4的排列间距为2cm，将大孔4与进气部11侧面的最小距离设置为2.5cm，从而避免最外侧的大孔4输出的反应气体气流与反应室器壁过度接触而因相对运动产生摩擦而引起粘滞现象，粘滞现象会造成气流速度不均而影响温度场分布。

在一些优选的实施方式中，大孔4口径为小孔3口径的1.2倍-1.5倍，在反应气体供应充足的情况下，可确保大孔4中反应气体流量大于小孔3中反应气体流量。

在一些优选的实施方式中，大孔4直径为0.45-0.8cm，小孔3直径为0.3-0.6cm。

在一些优选的实施方式中，小孔3为10-20个，小孔3每侧的大孔4为3-5个。

由于反应室热辐射较大，反应气体未脱离输气组件时容易受热发生预反应，使得导气筒103上沉积非晶相颗粒，这些非晶相颗粒会导气筒103壁温度升高，而导致预反应问题加剧，严重情况会堵塞匀流板102上的气孔，导致反应气体受阻，使得外延生长无法继续进行；因此，在一些优选的实施方式中，盒体1内设有至少一个冷却腔2，冷却腔2用于通入冷却液以调节盒体1温度。

具体地，冷却腔2用于循环输入冷却液，从而使得盒体1温度保持在反应气体的分解温度之下，即避免反应室的热射导致盒体1过度温升，从而避免气孔内输送的反应气体温升而反生预反应。

另外，反应气体在气孔内流动时，冷却腔2内利用其内冷却液持续冷却盒体1而调节盒体1温度，避免盒体1气孔内的反应气体出现预反应而堵塞气孔。

在一些优选的实施方式中，盒体1采用不锈钢材料制成，不锈钢材料具有优良的热导能力，在冷却腔2内冷却液的冷却作用下，盒体1能更顺利地保持预期温度及保证其整体温度分布具有均匀性，避免气体在气孔内受热不均而局部膨胀引起气流不稳的问题。

在一些优选的实施方式中，冷却腔2为两个，且对称设于气孔上下两端。

具体地，设置两个冷却腔2可确保盒体1的冷却效率，并使得盒体1温度分布更均匀，避免气孔中反应气体受热进行预反应。

在一些优选的实施方式中，如图4、6所示，冷却腔2可以是区域型空腔结构，如长方体空腔、圆柱体空腔等，如图8所示，冷却腔2还可以是流道型空腔结构，如螺旋形流道空腔、连续S型流道空腔等；采用区域型空腔结构能对盒体1直接进行大面积降温，从而能有效避免盒体1整体温度分布不均，但冷却腔2内冷却液难以充分进行循环流动；采用流道型空腔结构能确保冷却液沿一定流道路线充分进行循环流动，有效避免盒体1整体温升，但根据流道分布设计可能会导致盒体1局部温度分布不均。

本申请实施例的匀气盒主要应用在碳化硅外延炉上，碳化硅反应原料的SiH₄在300℃开始分解，因此将盒体1控制在200℃以下即可避免反应气体发生预反应，对温度要求相对较低，冷却腔2优选采用区域型空腔结构，以优先确保盒体1温度分布均匀，保证反应气体气流输出平稳。

在一些优选的实施方式中，气孔位于盒体1内中间高度位置，且气孔轴心线均位于同一平面上，使得盒体1具有上下对称性，确保盒体1整体温度分布更均匀，输出的反应气体更平稳。

在一些优选的实施方式中，冷却腔2进液端和排液端位于盒体1的同一侧，优选为靠近进气板5的一侧，由此，可通过进气板5接驳冷却液循环装置。

实施例1

如图2-图4所示，盒体1的具有沿直线收窄的收窄部12，使得收窄部12截面呈梯形，盒体1内设有22个气孔，其中包括14个小孔3、8个大孔4，其中，大孔4以4个为一组对称设于小孔3两侧，且分别连通于收窄部12的两个侧面，小孔3直径为0.6cm，大孔4直径为0.72cm；盒体1内设置有两个冷却腔2，位于气孔上下两端，两个冷却腔2形状一致，且为长方体状空腔，并通过进液端和排液端连接盒体1的进气部11端面。

实施例2

如图5-图6所示，盒体1的具有沿直线收窄的收窄部12，盒体1内设有16个气孔，其中包括10个小孔3、6个大孔4，其中，大孔4以3个为一组对称设于小孔3两侧，且分别连通于收窄部12的两个侧面，小孔3直径为0.6cm，大孔4直径为0.8cm；盒体1内设置有两个冷却腔2，位于气孔上下两端，两个冷却腔2形状一致，且为圆柱体空腔，并通过进液端和排液端连接盒体1的进气部11端面。

实施例3

如图7-图8所示，盒体1的具有沿直线收窄的收窄部12，盒体1内设有30个气孔，其中包括20个小孔3、10个大孔4，其中，大孔4以5个为一组对称设于小孔3两侧，且分别连通于收窄部12的两个侧面，小孔3直径为0.3cm，大孔4直径为0.45cm；盒体1内设置有两个冷却腔2，位于气孔上下两端，两个冷却腔2形状一致，且为连续S型管道空腔，并通过进液端和排液端连接盒体1的进气部11端面。

第二方面，请参照图9-图10，图9-图10是本申请一些实施例中的一种外延炉的气体输送组件，用于朝外延炉的反应室输送反应气体，组件包括：

进气板5，用于导入反应气体；

上述的外延炉的匀气盒；

进气板5与盒体1的进气侧固定连接，进气板5设有导气腔6以及连接于导气腔6的气嘴7，导气腔6与气孔连通，进气板5上还设有与冷却腔2连接的进液口8和排液口9。

本申请实施例的一种外延炉的气体输送组件，将原本为板状结构的匀气板设计成具有10-30cm长度的匀气盒，利用匀气盒内的气孔接收并分流来自进气板5的反应气体，令反应气体沿着气孔在匀气盒中进行输送从而形成若干道平行流动的反应气体气流，确保匀气盒输出的反应气体稳定不紊乱，使得晶体生长更均匀；另外，将气孔布置为中间小、两侧大的形式，使得两侧边缘气流的流速高于传统导气筒导出的两侧边缘气流的流速，从而解决衬底边缘的温度均匀性差的问题。

在一些优选的实施方式中，进气板5上设有用于限定盒体1安装位置的安装槽10，安装槽10能确保匀气盒安装位置准确，使得反应气流能准确朝向反应室内衬底进行输送。

在一些优选的实施方式中，进气板5通过密封螺钉与匀气盒固定连接，从而防止反应气体在导气腔6内泄露。

在一些优选的实施方式中，进气板5两侧还设有用于连接外延炉的螺孔。

综上，本申请实施例提供了一种外延炉的匀气盒及气体输送组件，其中，匀气盒长度为10-30cm，能使反应气体沿着气孔在盒体1中进行输送从而形成若干道平行流动的反应气体气流，确保匀气盒输出的反应气体稳定不紊乱，使得晶体生长更均匀，同时将气孔布置为中间小、两侧大的形式，使得两侧边缘气流的流速高于传统导气筒导出的两侧边缘气流的流速，从而解决衬底边缘的温度均匀性差的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。