[发明专利]氮化镓颗粒回收清扫真空系统

说明书

本发明揭示了一种氮化镓颗粒回收清扫真空系统，包括一根与清扫真空气源相连接、用于通入真空气流的管道冷阱，还包括一个用于防止系统瞬间流量波动的阻燃气体缓冲罐以及多组用于实现氮化镓颗粒回收的集尘模块，阻燃气体缓冲罐与多组集尘模块均借助连接管路与管道冷阱相连接，多组集尘模块间并联设置且均借助连接管路与主真空泵相连接。本发明通过对系统内部件、阀门及管路的优化整合，最大限度上地提升了系统整体的阻燃性，避免了系统维护及回收清扫过程中燃烧现象的发生，不仅充分保障了系统中各部件的安全性、延长了其使用寿命，而且也在一定程度上实现了对系统尾端尾气排放的控制、避免了环境污染。

技术领域

本发明涉及一种清扫真空系统，具体而言，涉及一种可在氮化镓外延片制备过程中使用的氮化镓颗粒回收清扫真空系统，属于真空设备技术领域。

背景技术

氮化镓（GaN，Gallium nitride），是一种氮和镓的化合物、一种直接能隙（directbandgap）的半导体，属于第三代半导体材料,在光电子、高温大功率器件和高温微波器件应用方面有着广阔的前景。近年来，对于氮化镓材料的研究与应用是目前全球半导体研究领域中的热点与前沿部分。

目前，业内对于氮化镓材料的制备主要采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）法，使用这一方法进行氮化镓材料的制备，在氮化镓外延片的生长过程中，需要不断地从外延炉反应腔的流量法兰向反应腔内部输入原料气体，包括大量的NH₃、N₂、H₂以及少量的金属有机物（铝、镓、铟源）及少量硅烷，这些原料气体中的一小部分在反应腔内生成了氮化镓产品，而其中的绝大部分或未完全反应就直接进入尾管、或在反应腔内生成未沉积在外延片表面的III，VI族化合物颗粒，这些化合物颗粒在经历一个工艺周期后，会逐渐在反应室内造成堆积。

在进行后续的反应室维护时，需要将反应室打开、使这些化合物颗粒暴露在空气中，同时使用清扫真空对其进行清理。在此过程中，由于被清理的化合物颗粒含有大量未反应完全且化学性质活跃的金属有机物，因此在使用真空系统进行清理时，这些金属有机物与空气中的氧气混合，极易发生燃烧现象，这些燃烧的火星也很容易被吸入清扫真空系统内，使得系统滤芯发生燃烧、造成安全事故，这样一来，不仅会对系统后端的真空泵造成损害，还对系统尾端的尾气排放造成影响、污染环境。

综上所述，如何在现有技术的基础上提出一种氮化镓颗粒回收清扫真空系统，尽可能地避免真空回收清扫过程中所出现的燃烧现象，保证系统使用的安全性，避免环境污染，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术所存在的上述缺陷，本发明提出了一种可在氮化镓外延片制备过程中使用的氮化镓颗粒回收清扫真空系统，具体如下。

一种氮化镓颗粒回收清扫真空系统，包括一根与清扫真空气源相连接、用于通入真空气流的管道冷阱，还包括一个用于防止系统瞬间流量波动的阻燃气体缓冲罐以及多组用于实现氮化镓颗粒回收的集尘模块，所述阻燃气体缓冲罐与多组所述集尘模块均借助连接管路与所述管道冷阱相连接，多组所述集尘模块间并联设置且均借助连接管路与主真空泵相连接。

优选地，所述管道冷阱的进气端与所述清扫真空气源相连接、所述管道冷阱的出气端借助连接管路分别与所述阻燃气体缓冲罐的进气端以及多组所述集尘模块的进气端相连接，在与所述管道冷阱出气端相连的连接管路上固定设置有用于实现气流通断的第一闸门阀，在每条与所述集尘模块的进气端相连的连接管路上均分别固定设置有用于实现气流通断的第二闸门阀，在所述第一闸门阀与所述第二闸门阀之间的连接管路上固定设置有用于实现管路初步测温的系统温度传感器。

优选地，与所述管道冷阱出气端相连的连接管路以及所述阻燃气体缓冲罐的进气端二者均连接有一用于通入阻燃气体的阻燃气体进气支管，所述阻燃气体进气支管与阻燃气体气源相连接，所述阻燃气体进气支管上固定设置有用于控制阻燃气体注入的气动阀以及用于防止气流倒灌的单向阀。