[发明专利]一种前体源气体输送装置

说明书

本发明涉及MOCVD薄膜材料制备技术领域，公开一种前体源气体输送装置。包括罐体和与其固定连接的顶盖；罐体内设有进气管、出气管以及对进气管和出气管进行加热的加热装置；所述进气管为变径管道，该变径管道由粗径管道和细径管道交替连接组成并且细径管道上连接有前体源气瓶；顶盖上设置有进气阀和出气阀，进气阀连通进气管的进口，进气管的出口和出气管的进口连通，出气管的出口连通出气阀。本发明设计进气管为变径管道，提高了载气气流中前体源蒸汽的含量；进气阀和出气阀与顶盖紧密接触，没有设置多余的管路连接，热传递最大化，有效防止罐体内气化的前体源气体冷凝。

技术领域

本发明涉及MOCVD薄膜材料制备技术领域，具体涉及一种前体源气体输送装置。

背景技术

MOCVD是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。它主要是以氢化物气体与金属有机化合物的气体为原料，在反应室内进行混合反应，最终在基片表面形成单晶薄膜的一种技术。该技术广泛应用于半导体行业，用于生产LED器件的核心部件。

在一些反应中，反应气体通常以气态形势被储存在反应源容器中。然而，在某些情况下，会使用在常温常压下为液态或者固态的原料物质（前体源）的蒸汽，反应时必须对前体源进行加热以产生足够量的反应蒸汽用于反应过程。对于某些固体物质，常温时的蒸汽压非常低，因此需要被加热并维持在一定温度下，才能获得满足要求的蒸汽压。同时，这些物质一旦气化，将气相反应物通过输气系统并保持在高于气化温度是非常重要的，以防止其在管路中发生凝结。

申请号为CN200780011946.6的专利公开了一种用于化学气相沉积或原子层沉积的化学物输送装置，前体源容器与各个气体输送部件分布较为分散，且为了保持整个系统温度高于反应物的气化温度，整个系统被安置在一个大的加热装置中，这种设计虽然一定程度上满足了工艺需求，但是增加了设备的总尺寸和成本。公开号为US2010322604A1的专利公开了一种前驱系统，该容器相对于申请号为CN200780011946.6的专利，设计较为紧凑，但是其各种阀和管路均外露室温中且无外加热措施保护，前体源气体容易在这些部位产生凝结颗粒附着于表面。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种前体源气体输送装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种前体源气体输送装置，包括罐体和与其固定连接的顶盖；罐体内设有进气管、出气管以及对进气管和出气管进行加热的加热装置；所述进气管为变径管道，该变径管道由粗径管道和细径管道交替连接组成并且细径管道上连接有前体源气瓶；顶盖上设置有进气阀和出气阀，进气阀连通进气管的进口，进气管的出口和出气管的进口连通，出气管的出口连通出气阀。

较好地，加热装置与罐体之间设置有保温层。保温层的设置是用于维持罐体内的温度恒定，进一步保证前体源能够具有恒定的蒸汽压。

较好地，所述加热装置围合进气管和出气管设置，所述加热装置为下述的结构①或结构②：

结构①：包括尺寸相同的上连接环和下连接环，下连接环与罐体底壁接触，上连接环和罐体顶端平齐，上连接环和下连接环之间周向串联连接有若干个均匀分布的加热棒，串联后的加热棒引出一条电源线至罐体外；

结构②：包括尺寸相同的上连接环和下连接环，下连接环与罐体底壁不接触，上连接环和罐体顶端平齐，上连接环和下连接环之间周向串联连接有若干个均匀分布的加热棒，串联后的加热棒引出一条电源线至罐体外；上连接环上设置有若干个凸缘，罐体的顶端设置有与上连接环的凸缘对应的第一凹槽，凸缘卡接在罐体的第一凹槽内从而将加热装置固定在罐体内，避免加热装置在罐体内周向转动影响设备运行。

结构①和结构②的区别在于：结构①是依靠下连接环与罐体底壁接触，将加热装置固定在罐体内，而结构②是依靠凸缘和第一凹槽的配合，将加热装置固定在罐体内。