用于金属有机物化学沉积设备的气体分配装置

摘要

本发明公开一种用于金属有机物化学沉积设备的气体分配装置，包括：通过氮气管道连接到氮气气源的氮气分配管路，该氮气分配管路具有多个氮气分配支路；通过氢气管道连接到氢气源的氢气分配管路，该氢气分配管路具有多个氢气分配支路，其中，氮气分配管路的一个氮气分配支路与氢气分配管路的一个氢气分配支路连接，在连接处安装有连接处单向阀门，该连接处单向阀门打开时允许氮气通过其进入到氢气分配管路以执行吹洗操作、同时防止氢气通过其进入到氮气分配管路。本发明的气体分配装置可以实现气源气体的多路分配，准确控制各管路需要压力，从而实现不同使用目的的气体供应需要。

权利要求

1.一种用于金属有机物化学沉积设备的气体分配装置，包括：通过第一管道连接到第一气体的第一气源的第一分配管路，该第一分配管路具有多个第一分配支路；

通过第二管道连接到第二气体的第二气源的第二分配管路，该第二分配管路具有多个第二分配支路，其中，第一分配管路的一个第一分配支路与第二分配管路的一个第二分配支路连接，在连接处安装有连接处单向阀门，该连接处单向阀门打开时允许第一气体通过其进入到第二分配管路以执行吹洗操作、同时防止第二气体通过其进入到第一分配管路。

2.如权利要求1所述的气体分配装置，其中：第一气体为氮气，第一分配管路为氮气分配管路，第一分配支路为氮气分配支路，第二气体为氢气，第二分配管路为氢气分配管路，第二分配支路为氢气分配支路。

3.如权利要求2所述的气体分配装置，其中：多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的每一个支路设置有减压阀门，该减压阀门控制由通过每一个支路分配的氮气或氢气压力。

4.如权利要求3所述的气体分配装置，其中：多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的每一个支路设置有手动减压阀门和压力计，该手动减压阀门和压力计配合以控制由通过每一个支路分配的氮气或氢气压力。

5.如权利要求4所述的气体分配装置，其中：手动减压阀门包括手动高压隔膜阀门和手动低压隔膜阀门。

6.如权利要求3所述的气体分配装置，其中：多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的至少一个支路设置有支路单向阀门，防止氮气回流。

7.如权利要求3所述的气体分配装置，其中：多个氮气分配支路包括工艺氮气支路、吹洗功能氮气支路、气动功能氮气支路中的至少一个。

8.如权利要求3所述的气体分配装置，其中：氮气分配管路与氢气分配管路均设置有检漏口，用于检查管路的密封性。

9.如权利要求2所述的气体分配装置，其中：氮气分配管路和氢气分配管路中的至少一个上设置有总减压阀门和总压力计，总减压阀门和总压力计适于配合以控制进入到氮气分配管路的氮气压力或进入到氢气分配管路的氢气压力。

10.如权利要求2所述的气体分配装置，其中：氮气分配管路和氢气分配管路中的至少一个设置有气体过滤器。

说明书

用于金属有机物化学沉积设备的气体分配装置

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体设备制造技术领域，特别是涉及一种金属有机物化学沉积设备的气体分配装置。

背景技术

[0002] MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)设备，即金属有机物化学气相沉积设备，是化合物半导体外延材料研究和生产的关键设备，特别适合化合物半导体功能结构材料的规模化工业生产，是其它半导体设备所无法替代的核心半导体设备，是当今世界上生产半导体光电器件和微波器件材料的主要手段，是当今信息产业发展、国防高新技术突破不可缺少的战略性高技术半导体设备。

[0003] 用金属有机物化学沉积(MOCVD)设备生长薄膜材料，除了需要通入各种气体源材料(即参与化学反应并且在生成物中含有本原料成分的材料)，通常还需要氮气、氢气等气体，一方面作为工艺载气携带原材料进入反应室中，另一方面也用于吹洗、气动等功能，它们本身并不参加化学反应。

[0004] 常见的MOCVD设备上会有多处需要使用到氮气、氢气这类气体，通过不同的管路传输，且所需压力供给也不尽相同，而供气一般都是统一的气源，所以将气体在离开气源之后进行二次分配，以实现不同的使用目的非常必要。

发明内容

[0005] 基于上述问题提出本发明。

[0006] 本发明提供了一种金属有机物化学沉积设备的气体分配装置，可以实现气源气体的多路分配，准确控制各管路需要压力，从而实现不同使用目的的气体供应需要。 [0007] 根据本发明的一个方面，用于金属有机物化学沉积设备的气体分配装置，包括：通过第一管道连接到第一气体的第一气源的第一分配管路，该第一分配管路具有多个第一分配支路；通过第二管道连接到第二气体的第二气源的第二分配管路，该第二分配管路具有多个第二分配支路，其中，第一分配管路的一个第一分配支路与第二分配管路的一个第二分配支路连接，在连接处安装有连接处单向阀门，该连接处单向阀门打开时允许第一气体通过其进入到第二分配管路以执行吹洗操作、同时防止第二气体通过其进入到第一分配管路。

[0008] 可选地，第一气体为氮气，第一分配管路为氮气分配管路，第一分配支路为氮气分配支路，第二气体为氢气，第二分配管路为氢气分配管路，第二分配支路为氢气分配支路。不过，本发明的分配管路可以通入并分配其他所有可用于金属有机物化学沉积的气体。 [0009] 可选地，多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的每一个支路设置有减压阀门，该减压阀门控制由通过每一个支路分配的氮气或氢气压力。进一步地，多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的每一个支路设置有手动减压阀门和压力计，该手动减压阀门和压力计配合以控制由通过每一个支路分配的氮气或氢气压力。手动减压阀门可以包括手动高压隔膜阀门和手动低压隔膜阀门。

[0010] 可选地，多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的至少一个支路设置有支路单向阀门，防止氮气回流。

[0011] 可选地，多个氮气分配支路包括工艺氮气支路、吹洗功能氮气支路、气动功能氮气支路中的至少一个。

[0012] 有利地，氮气分配管路与氢气分配管路均设置有检漏口，用于检查管路的密封性。 [0013] 可选地，氮气分配管路和氢气分配管路中的至少一个上设置有总减压阀门和总压力计，总减压阀门和总压力计适于配合以控制进入到氮气分配管路的氮气压力或进入到氢气分配管路的氢气压力。

[0014] 可选地，氮气分配管路和氢气分配管路中的至少一个设置有气体过滤器。 [0015] 利用本发明的技术方案，至少可以实现如下之一：

[0016] 1)能够将同一气源送出气体经过二次分配，通过阀门的开关切换，从而实现不同使用目的的气体供应需要；

[0017] 2)通过减压阀门和压力计配合准确控制各气路需要压力，满足供给气体使用时对压力的需要；

[0018] 3)该气路装置适用于MOCVD外延生长所需的各种气体。

附图说明

[0019] 图1为本发明的气体分配总体装置的示意图；

[0020] 图2为本发明的氮气气路分配装置的示意图；和

[0021] 图3为本发明的氢气气路分配装置的示意图。

具体实施方式

[0022] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。 [0023] 根据本发明的用于金属有机物化学沉积设备的气体分配装置，包括：通过第一管道连接到第一气体的第一气源的第一分配管路，该第一分配管路具有多个第一分配支路；通过第二管道连接到第二气体的第二气源的第二分配管路，该第二分配管路具有多个第二分配支路，其中，第一分配管路的一个第一分配支路与第二分配管路的一个第二分配支路连接，在连接处安装有连接处单向阀门3，该连接处单向阀门打开时允许第一气体通过其进入到第二分配管路以执行吹洗操作、同时防止第二气体通过其进入到第一分配管路。 [0024] 可选地，第一气体为氮气，第一分配管路为氮气分配管路1，第一分配支路为氮气分配支路，第二气体为氢气，第二分配管路为氢气分配管路2，第二分配支路为氢气分配支路。不过，本发明的分配管路可以通入并分配其他所有可用于金属有机物化学沉积的气体，例如惰性气体。

[0025] 可选地，多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的每一个支路设置有减压阀门12，该减压阀门控制由通过每一个支路分配的氮气或氢气压力。进一步地，多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的每一个支路设 置有手动减压阀门和压力计13，该手动减压阀门和压力计配合以控制由通过每一个支路分配的氮气或氢气压力。手动减压阀门可以包括手动高压隔膜阀门和手动低压隔膜阀门。

[0026] 可选地，多个氮气分配支路和多个氢气分配支路中的至少一个支路设置有支路单向阀门15，防止氮气回流。一个氮气分配支路A可用作氮气工艺气支路，其它氮气分配支路B-G可用于吹洗、气动使用功能的气体分配支路。

[0027] 可选地，多个氮气分配支路包括工艺氮气支路、吹洗功能氮气支路、气动功能氮气支路中的至少一个。

[0028] 有利地，氮气分配管路与氢气分配管路均设置有检漏口，用于检查管路的密封性。 [0029] 可选地，氮气管道和氢气管道中的至少一个上设置有总减压阀门和总压力计，总减压阀门和总压力计适于配合以控制进入到氮气分配管路的氮气压力或进入到氢气分配管路的氢气压力。

[0030] 可选地，氮气管道和氢气管道中的至少一个设置有气体过滤器。 [0031] 图2示例性地表示本发明的氮气气路分配：手动阀门11打开，减压阀门12和压力计13配合控制总的氮气入气压力；随后可以根据需要选择打开小型气体过滤器14两端的手动阀门过滤通过氮气，或打开手动阀门16来直接通过氮气；最后气体进入氮气分配支路A-G，根据需要打开或关闭各支路的手动阀门来控制气体的通与断，减压阀门和压力计配合控制所分配气体压力。

[0032] 图3示例性地表示本发明的氢气气路分配：根据需要选择打开小型气体过滤器21两端的手动阀门过滤通过氢气，或打开手动阀门22来直接通过氢气，随后进入氢气分配支路，打开手动阀门23，减压阀门24和压力计25配合控制进入氢气分配支路的压力。 [0033] 所述的一种金属有机物化学沉积设备的气体分配装置，其氮气和氢气分配管路均设置留有检漏口，用于检查管路的密封性。

[0034] 下面描述氮气吹洗氢气管路：如图1所示，打开氮气分配管路1和氢气分配管路2之间管路连接手动阀门4和5，使氮气通入氢气管路进行吹洗。连接处安装的单向阀门3，所起作用是保证氮气单向进入氢气分配管 路2进行吹洗操作，同时防止氢气进入氮气分配管路。

[0035] 另外，如图1所示，检漏口6、7、8可以连接检漏仪，根据所检漏管路段的需要关闭相应手动阀门，利用氦气进行管路检漏。

[0036] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。