专利名称：一种防止气体反冲的装置以及金属有机化学气相沉积设备的制作方法
技术领域：
一种防止气体反冲的装置以及金属有机化学气相沉积设备技术领域[0001]本实用新型涉及一种金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备，具体地，涉及一种可应用于该MOCVD设备的防止气体反冲的装置。
背景技术：
[0002]在目前的气相沉积设备，如金属有机化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)设备中，由于反应过程不充分导致MOCVD设备的尾气端会产生大量的颗粒等反应副产物，对于MOCVD设备而言，反应腔中腔体的清洁程度对于外延材料的质量非常重要。要防止尾气端的颗粒等反应副产物不至于在腔体压力切换时或者是尾气端压力高于腔体内反应区域压力的情况下倒灌进入反应区域， 目前采用的一种办法是采用软件互锁来控制尾气管道的闭合，当尾气端压力高于反应腔的腔体内反应区域压力时，压力传感器把信号传给控制软件，控制软件经过判断后相应地控制阀门把尾气管道关闭，禁止气体流通进而防止倒灌。此方法能防止气体的反流，但是本申请发明人发现，事实上即使在反应区域压力高于尾气端压力的情况下，如果压力出现了快速的切换甚至是管道关闭的瞬间都会出现气流的紊乱，从而导致颗粒等反应副产物在反冲气流的作用下从尾气管道回冲到MOCVD设备的反应腔里面。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是提供一种用于防止尾气端产生的颗粒等反应副产物反冲到反应区域的装置，保证反应区域的清洁度。[0004]为了达到上述目的，本实用新型一个实施例提供了一种防止气体反冲的装置，该装置包含进气部分、和进气部分相连的主体部分、以及和主体部分相连的排气部分；所述的进气部分内设有进气通道，主体部分内设有主体通道，排气部分内设有排气通道；所述的主体通道分别与进气通道、排气通道相连通，以使气体进入进气通道后经过主体通道再由排气通道排出；所述的主体通道内设有一组第一挡板和一组第二挡板，所述的第一挡板和第二挡板相对设置。[0005]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的一组第一挡板包含若干个平行或大致平行的第一挡板，所述的一组第二挡板包括若干个平行或大致平行的第二挡板。[0006]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的第一挡板和第二挡板交错排列。[0007]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的主体通道优选为柱状通道。[0008]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的第一挡板向主体通道中心延伸的方向和气体在主体通道内的流通主方向之间形成第一夹角，该第一夹角为锐角或直角；所述的第二挡板向主体通道中心延伸的方向和气体在主体通道内的流通主方向之间形成第二夹角，该第二夹角为锐角或直角。[0009]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的第一挡板为活动挡板，在反冲气流的作用下，第一夹角能够增大；和/或所述的第二挡板为活动挡板，在反冲气流的作用下，第二夹角能够增大。[0010]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的第一挡板和第二挡板分别安装在所述主体通道的内壁上。[0011]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的第一挡板和第二挡板以能够拆卸的结构分别安装在所述主体通道的内壁上。[0012]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的排气部分与所述的主体部分的一端的侧面相连，所述的主体部分邻近排气部分的一端还设有与主体通道连通的开口，以及能够封闭和打开该开口的底板。[0013]上述的防止气体反冲的装置，其中，所述的第一挡板或第二档板的面积不小于主体通道横截面面积的一半。[0014]本实用新型另一个实施例还提供了一种金属有机化学气相沉积设备，包含反应腔，抽气泵和上述的防止气体反冲的装置，其中该装置所述的进气部分与所述的反应腔相连通，所述的排气部分与所述抽气泵相连通；在抽气泵作用下，反应气体从反应腔流出后经过该装置再由抽气泵排出。[0015]本实用新型提 供的防止气体反冲的装置以及包括该装置的金属有机化学气相沉积设备具有以下优点[0016]该装置内部设有挡板，即使有气流出现回流或反冲现象，被气流带起的悬浮颗粒物也会在挡板的下部滞留而不容易直接冲到反应区域，保证了反应区域的清洁度，可以有效地延长MOCVD设备的维护周期，进而降低维护成本。
[0017]图[0018]图[0019]图[0020]图图。[0021]图示意图。[0022]图1为本实用新型一个实施例中防止气体反冲的装置的平面剖视示意图。2为本实用新型一个实施例中防止气体反冲的装置的立体剖视示意图。3为本实用新型另一个实施例中防止气体反冲的装置的立体剖示示意图。4为本实用新型一个实施例中设有底板的防止气体反冲的装置的的结构示意5为本实用新型的一个实施例中设有可拆卸挡板的防止气体反冲的装置结构6本实用新型一个实施例中金属有机化学气相沉积设备的结构示意图。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步地说明。[0024]如图1所示，本实用新型一个实施例提供的防止气体反冲的装置包括进气部分1、 和进气部分I相连的主体部分2、以及和主体部分2相连的排气部分3，进气部分I设有进气通道11，主体部分2设有主体通道21，排气部分3设有排气通道31，主体通道21和进气通道11相连通，排气通道31和主体通道21相连通，以使气体例如MOCVD反应腔排出的气体进入进气通道11后经过主体通道21由排气通道31排出。主体通道21内设有一组第一挡板4和一组第二挡板5，第一挡板4和第二挡板5相对排列。[0025]本实用新型提供的防止气体反冲的装置，主要是在主体通道内增加挡板，使颗粒等反应副产物从反应腔内流出并通过该装置后，若气流气压发生波动或者尾气端压力高于反应腔内压力的时候，回流反冲的气体即反冲气流不至于带起颗粒等反应副产物进入反应腔中的反应区域，进而保证了反应区域的清洁。[0026]主体通道21可以是规则的形状或者不规则的形状，如图2和图3所示，作为一种优选的方式，主体通道21大致呈柱状，例如圆柱体，长方体等。为实现较好的遮挡效果，优选地，第一挡板4或第二档板5的面积至少为主体通道21横截面面积的一半，以圆柱体为例，如图1所示，第一挡板4向主体通道21延伸并通过该主体的中心线，这样可以更好地起到遮挡反冲气流的作用。本实用新型提供的防止气体反冲的装置，可以有效阻挡携带颗粒等反应副产物的尾气反冲，避免倒灌进入反应区域。基于本方案的类似想法均属于本专利的保护范围，例如把第一挡板和第二挡板做成活页的形式，在气体反冲时候第一挡板和第二挡板可以活动，甚至可以完全封闭主体通道；又例如把主体通道的形状做成为方形，五角，六角及其他规则或者不规则形状的。[0027]以主体通道21大致呈柱状为例进行说明，MOCVD设备反应腔排出的尾气进入防止气体反冲的装置后，若没有挡板，不难理解，气流将沿着主体通道21侧壁流动，流动方向和防止气体反冲的装置的中心线平行或者大致平行。而在设有挡板时，气流沿着挡板设定的路径进行流动，大致为波浪线，但气流流动方向的主要趋势很明确，本实施例中将此主要趋势称为气流在主体通道21流通时的主方向(或称为气体在主体通道21内的流通主方向)， 设置挡板时气流在主体通道21流通时的主方向和没有挡板时气流的方向一致或者基本一致。参见图4所示，在一个实施例中，气流在主体通道21流通时的主方向从上往下，和防止气体反冲的装置的中心线平行或者大致平行。[0028]具体地，一组第一挡板4可以包括多个第一挡板4，优选地，多个第一挡板4平行或者大致平行。第一挡板4 (如图1或图4所示左侧挡板)从侧壁向主体通道21中心延伸，第一挡板4向主体通道21延伸的方向和气流在主体通道21流通时的主方向之间成一夹角， 该夹角可以是锐角或者直角，优选地，该夹角(为方便表达，以下称为第一夹角α )为锐角。 需要指出的是该第一夹角α可以是固定的，也可以是可变化的，在反冲气流的作用下，该第一夹角α可以增大，以更好的遮挡反冲气流，减少反冲气流携带进入反应腔8的颗粒。[0029]同样的，与第一档板相对设置的一组第二挡板5可以包括多个第二挡板5，优选地，多个第二挡板5平行或者大致平行。第二挡板5 (如图1或图4所示右侧挡板)从侧壁向主体通道21中心延伸，第二挡板5向主体通道21延伸的方向和气流在主体通道21流通时的主方向之间成一夹角，该夹角可以是锐角或者直角，优选地，该夹角(为方便表达，以下称为第二夹角β)为锐角。需要指出的是该第二夹角β可以是固定的，也可以是可变化的，在反冲气流的作用下，该第二夹角β增大，以更好的遮挡反冲气流，减少反冲气流携带进入反应腔的颗粒。[0030]优选地，第一挡板4和第二挡板5交错排列，这样的设计可以保证更好的遮挡反冲气流，减少反冲气流携带进入反应腔的颗粒。[0031]进气部分I和主体部分2的一端或者一端的侧面相连，排气部分3和主体部分2 的另一端或另一端的侧面相连。[0032]如图4所示，在一种可选方式中，进气部分I和主体部分2的上端相连，排气部分3 和主体部分2的下端侧面相连，主体通道21和排气通道31通过下端侧面的开孔实现相连通。进一步地，该实现方式中，主体部分2邻近排气部分3的下端还设有与主体通道21连通的开口 6，以及能够封闭和打开该开口 6的底板7，打开该开口 6之后，则可以方便地把反应颗粒等反应副产物从该防止气体反冲的装置中加以清理。[0033]第一挡板4和第二档板5分别安装在主体通道21内，具体地，可以安装在该主体通道21的内壁上，例如可以固定在内壁上，具体的固定方式可以采用焊接或者活页的方式连接在内壁上等。或者采取其它安装方式，例如可拆卸结构，图5所示的一种可拆卸结构， 主体通道21内设有支架，支架邻近主体通道21的侧壁，挡板安装于支架上，并可从支架上取下。除图5所示的结构外，也可以采用现有技术中其它已有的可拆卸结构，本实施例对此不作限定。将第一挡板和第二挡板设计成如图5所示的可以拆卸的拼装结构，则可以很容易的维护防止气体反冲的装置，降低维护的成本。[0034]如图6所示，本实用新型还提供了一种MOCVD设备，包含反应腔8，抽气泵9和防止气体反冲的装置，其中该装置的进气部分I与反应腔8相连通，排气部分3与抽气泵9相连通；在抽气泵9作用下，反应后的气体即尾气从反应腔8的出气口流出后经过该装置再由抽气泵9排出。对于该MOCVD设备中的防止气体反冲的装置，根据实际需要，进气部分I可以和主体部分2的一端或者一端的侧面相连，排气部分3可以和主体部分2的另一端或另一端的侧面相连。该MOCVD设备可以有效阻止反冲气流携带的悬浮颗粒物进入到反应腔中的反应区域，保证了反应区域的清洁度。[0035]尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为 是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种防止气体反冲的装置，其特征在于，该装置包含进气部分(I)、和进气部分(I) 相连的主体部分(2)、以及和主体部分(2)相连的排气部分(3);所述的进气部分(I)内设有进气通道(11)，主体部分(2 )内设有主体通道(21)，排气部分(3)内设有排气通道(31);所述的主体通道(21)分别与进气通道(11)、排气通道(31)相连通，以使气体进入进气通道(11)后经过主体通道(21)再由排气通道(31)排出；所述的主体通道(21)内设有一组第一挡板(4)和一组第二挡板(5)，所述的第一挡板(4)和第二挡板(5)相对设置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的一组第一挡板(4)包含若干个平行或大致平行的第一挡板(4)，所述的一组第二挡板(5)包括若干个平行或大致平行的第二挡板 (5)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的第一挡板(4)和第二挡板(5)交错排列。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的主体通道(21)为柱状通道。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的第一挡板(4)向主体通道(21)中心延伸的方向和气体在主体通道(21)内的流通主方向之间形成第一夹角(α )，第一夹角 (α )为锐角或直角；所述的第二挡板(5)向主体通道(21)中心延伸的方向和气体在主体通道(21)内的流通主方向之间形成第二夹角(β )，第二夹角(β )为锐角或直角。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的第一挡板(4)为活动挡板，在反冲气流的作用下，第一夹角(α )能够增大；和/或所述的第二挡板(5)为活动挡板，在反冲气流的作用下，第二夹角(β )能够增大。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的第一挡板(4)和第二挡板(5)分别安装在所述主体通道(21)的内壁上。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的第一挡板(4)和第二挡板(5)以能够拆卸的结构分别安装在所述主体通道(21)的内壁上。
9.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的排气部分(3)与所述的主体部分(2) 的一端的侧面相连，所述的主体部分(2)邻近排气部分(3)的一端还设有与主体通道(21) 连通的开口(6)，以及能够封闭和打开该开口(6)的底板(7)。
10.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的第一挡板(4)和/或第二档板(5) 的面积不小于主体通道(21)横截面面积的一半。
11.一种金属有机化学气相沉积设备，包含反应腔(8)，抽气泵(9)和如权利要求1-10 中任意一项所述的防止气体反冲的装置，其中该装置中的进气部分(I)与所述的反应腔 (8)相连通，该装置中的排气部分(3)与所述抽气泵(9)相连通；在抽气泵(9)作用下，反应后的气体从反应腔(8)流出后经过该装置再由抽气泵(9)排出。
专利摘要本实用新型公开了一种防止气体反冲的装置以及金属有机化学气相沉积设备，该装置包含进气部分、和进气部分相连的主体部分、以及和主体部分相连的排气部分；进气部分内设有进气通道，主体部分内设有主体通道，排气部分内设有排气通道；主体通道分别与进气通道、排气通道相连通，以使气体进入进气通道后经过主体通道再由排气通道排出；主体通道内设有一组第一挡板和一组第二挡板，第一挡板和第二挡板相对设置。金属有机化学气相沉积设备包含反应腔，抽气泵和该防止气体反冲的装置。本实用新型在气流气压出现波动或者尾气端压力高于反应腔中压力时，阻止回流反冲的气体携带颗粒等反应副产物进入反应区域，保证反应区域的清洁。
文档编号C23C16/44GK202830164SQ201220453130
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者李淼, 金文彬, 张伟, 徐春阳, 陈凯辉 申请人:中晟光电设备(上海)有限公司