一种mocvd设备可切换式尾气管路结构的利记博彩app
【专利说明】
[0001]本实用新型属于半导体设备制造技术领域，具体涉及LED以及太阳能生产领域。
[0002]金属有机物化学气相沉积(MetalOrganic Chemical Vapour Deposit1n，简称MOCVD)设备是目前世界范围内进行所有半导体化合物生长的成熟技术。MOCVD设备大致由六大系统组成:气体输运系统、源供给系统、反应室和加热系统、尾气处理系统、安全控制系统、计算机控制系统。在AsP (砷磷)系材料领域，MOCVD设备广泛用于发光二极管、激光二极管以及薄膜太阳能电池的研发制备和大规模量产中。
[0003]目前AsP系MOCVD设备主要采用低压生长，设备密封性良好，相对于常压MOCVD生长方式来说，优势比较明显:(1)由于气体流速非常快，使外延片表面的扩散边界层和温度边界层厚度减少，降低了前反应和均相反应几率；(2)反应副产品短时间内会离开反应室生长区，提高了材料质量。由于较快的气体流速，会导致较多的反应副产物以及未来得及反应的原材料进入了尾气系统，在生长AsP材料时，P多以粘稠状单质形式存在于管道中，AS则以硬质颗粒副产物形式沉淀与管道中，二者混合后将形成较为硬质的淀积物，非常容易堵塞管道。
[0004]以AIXTR0N为代表的15X4"系列行星式MOCVD是目前最新的产能最大红黄光MOCVD设备。该系列MOCVD设备生长出的产品均匀性好，成本控制能力较高，也是目前国内红黄光发光二极管及太阳能电池的主选设备。但是由于此类机型在尾气管路设计上存在一定缺陷，导致尾气管路维护过于频繁限制了其进行大规模量产的潜力。如图1所示，现有AIXTR0N 15X4"系列行星式MOCVD设备的尾气管路结构，自左向右依次包括反应室1、双驱球阀6、气动阀3、25mbar单向阀4、70mbar单向阀5、As/P过滤器7、双驱球阀6a、蝶阀9、主栗10，氮气稀释系统19、磷阱11，尾气处理系统12。在进行材料生长时，反应废气在主栗10的抽力作用下从反应室I进入尾气管路，和排空气体通过排空阀3 —起经过大球阀6进入As/P过滤器7进行尾气过滤，尾气通过球阀6a和打开的蝶阀9通过主栗10经过磷阱过滤与气体放空线2连接，直接进入尾气处理系统12进行处理后排入大气(注:在材料生长过程中尾气管路系统的25mbar单向阀4、70mbar单向阀5与主栗旁路阀6b处于关闭状态，尾气不通过)。
[0005]在利用AIXTR0N15X4"系列行星式MOCVD设备大规模量产过程中，随着市场成本压力的增大，需求越来越高的产量和越来越快速的生长。快速的生长也意味大量原材料还没有来得及在反应室中全部反应，就被快速的气流带走，副产物的量就会不断地增大，前端由于反应室出来的气体温度较高，会有少数的磷沉积在砷磷过滤器中，大量的气态磷会在主栗的抽力作用下，进入栗后的磷阱以及尾气管路中。由于远离反应室温度落差过大，大部分生长副产物凝固在主栗后的磷阱和尾气管，致使磷阱和管道频繁的堵塞，导致设备主栗排气不畅出现骤停现象，一旦主栗的温度下降后，里面的磷将会凝结会将主栗卡死，这会带来高额的维修费用，并且主栗更换和尾气管路拆洗时间不低于两天，严重影响设备的生产工作。
[0006]相对于图1所示的管路图，在更换磷阱时必须要停止主栗，在更换蝶阀时候同样要停止主栗，一旦主栗停止，卡死几率可达90%。内部空间限制了栗后磷阱的容积，同时该磷阱对磷的沉积效率不高，后端管道还是有部分的沉积，这样磷阱更换非常频繁，维护时磷遇空气燃烧容易烧伤设备，燃烧后产生有毒颗粒，对维护人员身体也有很大的损伤。所以通过外置独立式双路磷阱来提高主动沉积率、减小被动沉积率、维护方便、安全型的管路方式是工作中很重要的一个方向。
【发明内容】
[0007]针对最近AIXTR0N15X4"系列行星式MOCVD设备尾气管路结构存在的不足，本实用新型提供一种能够减少主栗卡死概率，延长维护周期，不停机更换，减小尾气管路堵塞概率的新型MOCVD设备主栗后尾气管路结构。
[0008]本实用新型的MOCVD设备主栗后尾气管路结构，如图2所示，从左向右顺着管路方向依次包括栗前螺旋手动阀13、主栗10，主栗上方设置有气体入口，主栗后方通过三通法兰将栗后截止阀、压差计和球阀a连接，球阀a又通过三通管道与两路磷阱连接，磷阱上方分别设置有进水口和出水口，磷阱各设置球阀b、c、d、e与f、g、h、i，后方通过三通管道汇合后依次与压差计后接线、球阀j，后方再通过三通法兰将放空线和尾气处理系统连接。
[0009]所述两路磷阱置于MOCVD外侧，并装有框架，两磷阱平行放置；
[0010]所述磷阱安装在栗后截止阀与尾气处理系统之间；
[0011]所述压差表安装在栗后截止阀与磷阱之间；
[0012]所述磷阱上方分别设置有进水口和出水口 ；
[0013]本实用新型通过在AIXTR0N15X4"系列行星式MOCVD设备主栗前端加入螺旋手动阀，后方双路磷阱，磷阱两端安装接入PLC的模拟信号压差表，同时在磷阱的进水口和出水口都外接可调温度冷凝器，可将磷阱的内部温度降低至5~10°C，使反应后的磷化物能够在磷阱内最大限度的凝结，以免过多的生长材料进入下游堵塞管路。为了加大磷阱的容量可减少机器的停机时间，使用并联的两路磷阱，并外接到机器外面加以排风装置，减少了维护时磷着火烧伤设备的风险，为了进一步防止沉积物在管道上的凝结，使用一种高温加热衣将裸露的管道进行包裹并控制温度在150° -200°。这样可使主栗的寿命延长到一年以上使尾气管路维护周期由原来的3个月延长到1.5~2年，大大提高了设备利用率。另外，由于安装了模拟信号压差计，可以通过PC终端警报。这些改进大大提高了 AIXTR0N15X4"系列MOCVD生产稼动率。
[0014]图1:现有AIXTR0N15X4"系列行星式MOCVD设备尾气管路结构平面图。
[0015]图2:本实用新型改进的MOCVD设备主栗后尾气管路结构平面图。
[0016]图3:图2中的两路磷阱的正面安装图。
[0017]图中标示:1、反应室；2、过压排空管路；3、排空气动阀；4、25mbar单向阀；5、70mbar单向阀；6、双驱球阀；6a、双驱球阀6a ;6b、双驱球阀6b ;7、As/P过滤器；8、PLC ；9、蝶阀；10、主栗；11、磷阱；12、尾气处理系统；13、栗前螺旋手动阀；14、压差表；15、针阀；16、进水口 ；17、出水口 ；18、冷凝器；19、氮气稀释系统；20、高温加热衣；21、磷阱框架车；22、入口三通管；23、出口三通管；a、球阀；b、球阀；c、球阀；d、球阀；e、球阀；f、球阀；g、球阀；h、球阀；1、球阀；j、球阀；1、磷阱；I1、磷阱。
【具体实施方式】
实施例
[0018]本实用新型的MOCVD设备主栗后尾气管路结构，如图2和3所示，从左向右顺着管路方向依次包括栗前螺旋手动阀13、主栗10，主栗后方通过三通法兰将栗后截止阀、压差表和球阀a连接，球阀a又通过三通管道与两路磷阱连接，磷阱上方分别设置有进水口和出水口，磷阱各设置球阀b、c、d、e与f、g、h、i，后方通过三通管道汇合后依次与压差记接线、球阀j相连，后方再通过三通法兰将放空线和尾气处理系统连接。
[0019]在利用本实用新型改进的MOCVD主栗后尾气管路结构的MOCVD设备进行材料生长时，反应废气在主栗10的抽力作用下从反应室I进入尾气管路，和排空气体通过排空阀3一起经过双驱球阀6进入As/P过滤器7进行尾气过滤，尾气通过打开的压力控制阀9和栗前螺旋手动阀之后再经过主栗10、球阀a、通过入口三通管道22进入磷阱I和II，磷阱I和II嵌入磷阱框架车21中，磷阱的进水口 16和出水口 17软管外接冷凝器18，并使其温度恒定在5°C，这样反应后的磷化物能够在磷阱处最大限度凝结，这样就防止了生长材料进入下游堵塞管路，磷阱I和磷阱II用前后各两个球阀c、d、g、h可与系统独立，可相互切换使用。最后尾气再通过出口三通管道23汇合、与过压排空管路2和压差计后端管通过球阀j直接进入尾气处理系统12进行处理后排入大气。此外，所有的裸露管道外包高温加热衣20，并控制温度在150° -200°，防止副产物在管道的凝结。压差计14接入主机PLC 8，可以在PC终端实时监控压差变化并可设定警报值，为维护提供较为精确的量化参考方式。
【主权项】
1.一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构:从左向右顺着管路方向依次包括栗前手动阀(13)、主栗(10)、模拟信号压差计(14)、球阀(a)、球阀(b)、球阀(C)、球阀(d)、球阀(e)、磷阱(I)、磷阱(II )、冷凝器、球阀(f)、球阀(g)、球阀(h)、球阀(i)、球阀(j)、尾气处理系统12和加热衣；栗前手阀前端为控制气体流入量的蝶阀，下方为主栗，主栗后方通过三通法兰将栗后截止阀、压差计(14)和球阀(a)连接，球阀(a)又通过三通管与两路磷阱连接，磷阱两端分别设置4个球阀(b)、球阀(C)、球阀(d)、球阀(e)、磷阱后端为球阀(f)、球阀(g)、球阀(h)、球阀(i)，磷阱入口方向分别设置有进水口和出水口通入冷凝器，磷阱后端球阀通过三通汇合成一路，再连接球阀(j)、三通法兰将放空线和尾气处理系统连接，最后再将所有主管道加热衣包裹。2.根据权利要求1所述的一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构，其特征在于:在蝶阀与栗的入口前加入一螺旋手动阀。3.根据权利要求1所述的一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构，其特征在于:主栗后端有各自可独立拆装的两路磷阱。4.根据权利要求1所述的一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构，其特征在于:两路磷阱平行放置于MOCVD外侧并以小车的形式设计，方便拆装。5.根据权利要求1所述的一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构，其特征在于:裸露管道外包可精确控温防火加热衣。6.根据权利要求5所述的一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构，其特征在于:防火加热衣将管道控制在150° -200°的温度范围。7.根据权利要求1中所述的一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构，其特征在于:所述压差计并联安装于两路磷阱的前后端。
【专利摘要】本实用新型提供一种MOCVD设备可切换式尾气管路结构，从左向右顺着管路方向依次包括泵前螺旋手动阀，主泵、模拟信号压差计、球阀、三通管道，双磷阱和尾气处理系统以及管道外加热系统；泵前手阀前端是蝶阀，后端连接主泵，主泵后方通过三通法兰将泵后截止阀、压差计和球阀连接，球阀又通过三通管道与两个磷阱相连，磷阱前后端各设置两个球阀，上方分别设置有进水口和出水口，连接冷凝器，磷阱后方两个球阀后通过三通管道汇合成一路，再通已球阀和尾气处理系统连接。管道外都有高温加热衣维持温度，双磷阱以小车形式外接出MOCVD。
【IPC分类】C23C16/30, C23C16/44
【公开号】CN204803404
【申请号】CN201520523179
【发明人】刘超, 孙宇, 高文浩
【申请人】天津三安光电有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月20日