CN205956645U - 一种mocvd尾气处理系统用的管道防结垢结构 - Google Patents
一种mocvd尾气处理系统用的管道防结垢结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种MOCVD尾气处理系统用的管道防结垢结构,MOCVD尾气处理系统主要由依次相接的球阀、砷阱过滤器、蝶阀、真空泵、磷阱过滤器组成,在所述MOCVD反应腔的出口端法兰与球阀的连接管道上外缠有温度为120℃的第一加热带,在所述球阀与砷阱过滤器的连接管道上外缠有温度为100℃的第二加热带,在所述砷阱过滤器与蝶阀的连接管道上外缠有温度为80℃的第三加热带,在所述蝶阀与真空泵的连接管道上外缠有温度为60℃的第四加热带。本实用新型采用加热带逐渐降温方式,明显改善MOCVD尾气处理系统管道结垢问题且保护真空泵寿命,降低MOCVD机台维护时间,增加MOCVD机台正常生产能力,同时也减少设备工程师接触有毒有害物质时间,保护设备工程师生命安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体设备设计和制造技术领域,尤其是指一种MOCVD尾气处理系统用的管道防结垢结构。
背景技术
MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料,以热分解反应方式在衬底上进行气相外延,生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行,衬底温度为500-1200℃,用射频感应加热石墨基座(衬底基片在石墨基座上方),H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。
因为MOCVD生长使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物质,并且要生长多组分、大面积、薄层和超薄层异质材料。因此在MOCVD系统的设计思想上,通常要考虑系统密封性,流量、温度控制要精确,组分变换要迅速,系统要紧凑等。不同厂家和研究者所产生或组装的MOCVD设备是不同的。一般由MO源供给系统、气体输运和流量控制系统、反应室及温度控制系统、尾气处理及安全防护报警系统、自动操作及电控系统等构成。
MOCVD由于使用氢气、砷烷、磷烷等气体的特殊性,设备维护保养需专业设备工程师操作。在维护过程中应尽量减少拆卸设备频率,因为腔体内部会残留有毒有害物质,且拆卸设备过程中会有氧气进入腔体,影响外延片的电学性能。本发明即可解决此问题。
MOCVD生长GaAs基系高效多结叠层太阳电池时,会反应生成磷单质含磷化合物及碳化物,产物在通过尾气处理系统中遇冷会沉积在尾气处理系统管壁,长期会导致堵塞管路,触发机台报警。故MOCVD设备工程师需定期清洁尾气处理系统管路结垢物质。由于磷单质及其含磷化合物属于易燃物质,MOCVD设备工程师清洁堵塞管路时,需戴呼吸面罩且花费大量精力。传统方法是尾气处理系统采用加热带固定温度为60℃,但MOCVD尾气处理系统管道沉积结垢问题依然没有得到明显改善。通过实验表明及考虑加热带高温使用寿命和安全因素,将加热带温度设定为120℃时,管路结垢现象可明显改善,但高温对尾气处理系统后端真空泵寿命有影响。
发明内容
本实用新型的目的在于解决MOCVD生长GaAs基系高效多结叠层太阳电池时,尾气处理系统管道结垢堵塞问题,提供一种MOCVD尾气处理系统用的管道防结垢结构,该结构采用加热带逐渐降温方式,明显改善MOCVD尾气处理系统管道结垢问题且保护真空泵寿命,降低MOCVD机台维护时间,增加MOCVD机台正常生产能力。
为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种MOCVD尾气处理系统用的管道防结垢结构,所述MOCVD尾气处理系统主要由依次相接的球阀、砷阱过滤器、蝶阀、真空泵、磷阱过滤器组成,在所述MOCVD反应腔的出口端法兰与球阀的连接管道上外缠有温度为120℃的第一加热带,在所述球阀与砷阱过滤器的连接管道上外缠有温度为100℃的第二加热带,在所述砷阱过滤器与蝶阀的连接管道上外缠有温度为80℃的第三加热带,在所述蝶阀与真空泵的连接管道上外缠有温度为60℃的第四加热带。
本实用新型与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
尾气处理系统管道结垢问题得到明显改善,设备工程师维护周期明显增加:原需30天定期清洁一次尾气处理系统,维护一次需停产3个自然日,并需2个自然日复机达到生产使用要求;采用本技术方案后,只需120自然日清洁一次尾气处理系统即可达到相同的结果,一台设备每年即可增加40个自然日生产使用时间,减少机台维护时间,增加设备生产能力,同时也减少设备工程师接触有毒有害物质时间,保护设备工程师生命安全。
附图说明
图1为MOCVD尾气处理系统的结构示意图。
图2为本实用新型的管道防结垢结构的加热带布局图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,为MOCVD尾气处理系统的结构示意图,该MOCVD尾气处理系统主要由依次相接的球阀1、砷阱过滤器2、蝶阀3、真空泵4、磷阱过滤器5组成,为解决系统管道结垢堵塞问题,本实施例上述MOCVD尾气处理系统采用了如下管道防结垢结构:在所述MOCVD反应腔6的出口端法兰与球阀1的连接管道上外缠有温度为120℃的第一加热带7,在所述球阀1与砷阱过滤器2的连接管道上外缠有温度为100℃的第二加热带8,在所述砷阱过滤器2与蝶阀3的连接管道上外缠有温度为80℃的第三加热带9,在所述蝶阀3与真空泵4的连接管道上外缠有温度为60℃的第四加热带10,具体请参见附图2。
综上所述,本技术方案设计了加热带逐渐降温方式,加热带从反应腔体出口开始,温度分为四个节点设定,分别为120℃,100℃,80℃,60℃(温度分布见图2)。通过实验证明,这样的设计明显改善了MOCVD尾气处理系统管道结垢问题且有效保护了真空泵寿命,降低了MOCVD机台维护时间,也增加了MOCVD机台正常生产能力,同时也减少设备工程师接触有毒有害物质时间,保护设备工程师生命安全,值得推广。
以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (1)
1.一种MOCVD尾气处理系统用的管道防结垢结构,所述MOCVD尾气处理系统主要由依次相接的球阀、砷阱过滤器、蝶阀、真空泵、磷阱过滤器组成,其特征在于:在所述MOCVD反应腔的出口端法兰与球阀的连接管道上外缠有温度为120℃的第一加热带,在所述球阀与砷阱过滤器的连接管道上外缠有温度为100℃的第二加热带,在所述砷阱过滤器与蝶阀的连接管道上外缠有温度为80℃的第三加热带,在所述蝶阀与真空泵的连接管道上外缠有温度为60℃的第四加热带。
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CN201620836219.XU CN205956645U (zh) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | 一种mocvd尾气处理系统用的管道防结垢结构 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111618044A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 潍坊华光光电子有限公司 | 一种激光器石墨托盘的清洗方法及清洗装置 |
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