[发明专利]一种有机金属化合物伴生物的收集装置及气相沉积系统

说明书

技术领域

本发明涉及气相沉积技术领域，尤其涉及一种有机金属化合物伴生物的收集装置及气相沉积系统。

背景技术

目前氮化镓半导体材料商业化的量产化设备以有机金属源气相沉积系统(MOCVD)为主。有机金属源(三甲基、三乙基)分解后会产生大量的伴生物(如碳、氢)。其中以碳的产生对设备运行影响最大，每1000克的三甲基镓，典型使用效率约24.4％，因此会产生756克的伴生物(碳与镓，其中碳占391克)。因此在长期运行的情况下，大量的伴生物会累积在设备中自上游反应腔至下游的排气系统中。累积在反应腔对外延片生长稳定性、温度控制与外延片表面洁净度产生不良影响，甚至影响外延片器件性能。如碳累积在反应腔下游的尾气系统中，则易损害相关控制元件，如干泵、逆止阀门，对设备运行的稳定性、重复性皆有不良影响。

目前的传统的做法是在干泵前安装一个2～100um的滤芯，对反应后的尾气进行过滤。但是上述滤芯为耗材，每月需定期更换，若选择较孔径较小滤芯，可保证设备控制元件的寿命，但增加维护时间与成本。若选择孔径较大滤芯，更换周期得以延长，但对尾气管道相关元件极为不利，使用一年后干泵与逆止阀门皆都会受到污染损坏，并且需要昂贵的保养与更换费用。

对于现有问题，本发明提出一种有机金属化合物伴生物的收集装置及气相沉积系统，能够在伴生物进入滤芯前进行预处理，使得滤芯的使用寿命延长，且该装置可重复使用，节省成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种有机金属化合物伴生物的收集装置，能够沉积多种伴生物，沉积效果好，减少滤芯的负担，能够重复利用，节约成本。

本发明的另一个目的在于提出一种气相沉积系统，包括上述的有机金属化合物伴生物的收集装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种有机金属化合物伴生物的收集装置，包括外壳，所述外壳的两端设有气体进口和气体出口，所述外壳内壁上分层固定有多个挡板，所述挡板与进气方向夹角小于180°，每个挡板上均设有开口，不同挡板之间的间隙以及挡板上的开口构成流动通道，所述流动通道的截面面积沿气体的流动方向逐渐增大，相邻的所述挡板上的开口相互错开设置。

进一步的技术特征，在气体进口到气体出口之间，所述挡板相互平行设置，且所述挡板与进气方向垂直，随着挡板逐渐远离气体进口，相邻挡板之间的距离逐渐增大。

进一步的技术特征，随着挡板逐渐远离气体进口，所述挡板上的开口尺寸逐渐增大。

进一步的技术特征，所述开口为挡板边缘和外壳内壁之间形成的缺口。

进一步的技术特征，所述相邻挡板上的开口相互远离。

进一步的技术特征，所述开口为所述挡板上的通孔。

进一步的技术特征，所述外壳为相互扣合的两部分，两部分所述外壳分离处为清洁口，所述清洁口贯穿气体进口的端面和气体出口的端面。

进一步的技术特征，相互扣合的两部分外壳以中轴线所在的面为对称面相互对称。

进一步的技术特征，相互扣合的两部分外壳之间相互铰接。

一种气相沉积系统，包括沿气体流向设置的反应腔、滤芯和干泵，还包括上述的有机金属化合物伴生物的收集装置，所述收集装置位于所述反应腔和滤芯之间。

本发明的有益效果：

本发明提出的有机金属化合物伴生物的收集装置，外壳内壁上分层固定有多个挡板，挡板与进气方向夹角小于180°，气体由气体进口到气体出口的过程中能够在挡板上沉积，每个挡板上均设有开口，不同挡板之间的间隙以及挡板上的开口构成气体的流动通道，流动通道的截面面积沿气体的流动方向逐渐增大，气体的流动速度相应的减缓，沉积效果更好，能够在气体流速不同的阶段沉积不同重量的伴生物，能够减少滤芯的负担，经实际测定可知，该收集装置能够沉积30～75％的伴生物，减低滤芯的更换频率，另外，该装置清理方便，能够重复利用，节约成本。

本发明提出的气相沉积系统，包括沿气体流向设置的反应腔、滤芯和干泵，还包括有机金属化合物伴生物的收集装置，该收集装置位于反应腔和滤芯之间。

附图说明

图1是本发明提供的有机金属化合物伴生物的收集装置的结构原理示意图；

图2是本发明提供的有机金属化合物伴生物的收集装置的结构示意图；

图3是本发明提供的气相沉积系统的结构原理图。

其中，1、外壳；2、气体进口；3、气体出口；4、挡板；5、开口；6、清洁口。

具体实施方式