[发明专利]配气系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种配气系统。

背景技术

自GaN(氮化镓)基第三代半导体材料的兴起，蓝光LED(发光二极管)研制成功，LED的发光强度和白光发光效率不断提高。LED被认为是下一代进入通用照明领域的新型固态光源，因此得到广泛关注。

现有技术的白光LED的制造工艺通常在一个具有温度控制的环境下的反应腔内进行。通常，采用MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)工艺，将III族源气体和V族源气体分别通入气相沉积设备的反应腔内，III族源气体和V族源气体在反应腔内反应以在衬底上形成III-V族材料薄膜。

目前，在MOCVD技术中，MO源(金属有机源)为广泛应用的III族源。但是，由于MO源的熔点高，在常态下为固体或液体，因此，在进行MOCVD工艺时，液态MO源是通过载气通入液态的MO源中产生鼓泡效应，即，利用在固定温度下，MO源具有固定的饱和蒸汽压，使得载气能够携带出MO源，具体为，液态MO源放入MO源瓶中，向MO源瓶内的液态MO源通入MO源载气，由于MO源瓶具有确定的体积，确定的温度，确定的压力，确定的热导率和确定的起泡效率，所以，当从MO源瓶入口输入确定分子数的MO源载气时，该MO源载气经由起泡器分散成气泡分布到液态MO源中，同时液态的MO源蒸发形成气态MO源混合到所述载气气泡中，从而形成包括载气和MO源的第一气体，所述第一气体从源瓶输出。为了监控输入到反应腔中MO源有必要监控从MO源瓶中输出的第一气体中MO源的蒸气压，也就是MO体的浓度。

图1为现有的技术中配气系统100的示意图，所述配气系统100用于向所述气相沉积设备的反应腔120输出反应气体(III族源气体和V族源气体)，所述配气系统100包括第一气体单元101、第一气体输送管道102和供气管103，所述供气管103的输出端连接所述反应腔120，所述第一气体输送管道102的输出端通过一调节气阀(即run阀)112连接所述供气管103，所述第一气体输送管道102的输入端连接所述第一气体单元101，所述第一气体单元101向所述第一气体传输管道102输出包括第一反应源(如上所述MO源的气体)和第一载气的第一气体，所述第一气体通过所述第一气体传输管道102通入到所述供气管103中。其中，所述配气系统100还包括一第一反应源浓度检测仪131，所述第一反应源浓度检测仪131用于检测所述第一气体输送管道102中所述第一气体中的第一反应源的浓度。所述第一浓度检测仪131的检测点设置于所述第一气体输送管道102的输入端A。

所述配气系统100还包括第二气体单元104，所述供气管103中流通有流向所述反应腔120的第二载气，所述第一气体通入到所述供气管103后，与所述第二载气混合后流入到所述反应腔120中。

在现有技术的配气系统100中，第一气体从所述第一气体单元101中流出后，进入所述第一气体输送管道102，经所述第一气体输送管道102后，通过所述调节气阀112进入所述供气管103中，同所述供气管道中的第二载气混合后进入反应腔120。为检测所述第一气体中所述第一反应源的浓度，现有技术中在所述第一气体输送管道102的输入端A设置所述第一反应源浓度检测仪131的检测点。所述第一反应源浓度检测仪131用于检测所述第一气体输送管道102的输入端A的所述第一气体中所述第一反应源的浓度，并通过该第一反应源的浓度计算进入到反应腔120中的第一反应源的量。

然而，使用现有技术的配气系统100向反应腔120提供第一反应源的过程中，通过在所述第一气体输送管道102的输入端A检测计算得出的进入反应腔120中的第一反应源的量与实际反应腔120中反应的第一反应源气体量不相符；特别是在当提高所述第一气体中第一反应源的浓度后，在所述第一气体输送管道102的输入端A检测到的第一反应源浓度相应增加，但在反应腔120中反应的第一反应源增加比例要低于所述第一气体输送管道102的输入端A检测到的第一反应源浓度增加量。因此，在所述第一气体输送管道102的输入端A检测所述第一气体中第一反应源的浓度并不能准确计算进入到反应腔120中的第一反应源的量。从而，有必要提供一种新的配气系统100，使得能够较为准确地反映进入到反应腔120中的第一反应源的量。

发明内容

现有技术的配气系统存在不能准确计算进入到反应腔中的第一反应源的量的问题，本发明提供的配气系统能够较为准确地反映进入到反应腔中的第一反应源的量。