一种RUN-VENT切换方法与流程

    专利查询2026-02-16  11


    本发明涉及mocvd设备,具体涉及一种run-vent切换方法。


    背景技术:

    1、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,mocvd是以iii族、ii族元素的有机化合物和v、vi族元素的氢化物等作为晶体生长源材料,以热分解反应方式在衬底上进行气相外延,生长各种iii-v族、ii-vi族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。

    2、针对现有技术存在以下问题:

    3、现有的mo源供给系统中,‌当由源瓶内输出的载气气压较低时,‌载气可能无法顺利、‌快速地将mo源输入run/vent切换回路,‌可能导致mo源不能顺利到达反应室。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种run-vent切换方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

    3、一种run-vent切换方法,该run-vent切换方法包括以下步骤:

    4、步骤一:气体流量控制;

    5、步骤二:气体流向控制;

    6、步骤三:反应室和加热系统的优化;

    7、步骤四:安全保护系统的设置。

    8、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤一还包括以下步骤:

    9、a1:‌通过温度传感器和压力传感器实时监测流量控制腔室中的温度和压力,‌并将这些数据发送至控制单元,‌如果内部气体压力低于设定的第二预设压力值,‌则需要进行流量调整;

    10、a2:‌如果内部气体压力低于第二预设压力值,‌控制进气流量控制单元接通进气管路,‌直至流量控制腔室的内部气体压力达到第一预设压力值,‌一旦达到所需压力,‌则控制进气流量控制单元断开进气管路,‌以维持稳定的压力环境;

    11、a3:‌通过pid控制方法对出气流量控制单元进行控制,‌确保当前出气流量值等于目标流量值,‌这有助于精确控制run-vent管路中的气体流量,‌确保工艺的稳定性和质量。

    12、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤二还包括以下步骤:

    13、b1:气体流入反应腔之前,需要经过气体切换路由器‌来决定该管路中的气体该流入反应腔‌run或者直接排至反应腔尾端的废气管路‌vent‌;

    14、b2:流入反应腔体的气体可以参与反应而成长薄膜,‌而直接排入反应腔尾端的废气管路的气体则是不参与薄膜成长反应的,确保只有参与反应的气体被引入反应腔。

    15、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤三还包括以下步骤:

    16、c1:‌通过采用lp-mocvd技术,‌可以有效地减少反应室内热驱动对流的影响;

    17、c2:选用碳化硅和石墨作为新基座材料,‌利用碳化硅和石墨导热速率的不同,‌改变基座中各位置处的产热量和热传递,‌从而提高衬底温度分布均匀性。

    18、本发明技术方案的进一步改进在于:对于安全保护系统的设置会通过在mocvd设备中增加高纯从旁路系统,在设备出现异常或停止生产期间,‌通过通入高纯氮气‌n2‌来保护生长的晶片和系统内部的清洁。

    19、本发明技术方案的进一步改进在于:所述气体切换路由器包括转换柜,所述转换柜的顶部固定连接有控制柜,所述控制柜的前侧设置有控制仪表,所述控制柜的顶部固定连接有散热机构,所述转换柜的左侧固定连接有三个连接接口。

    20、本发明技术方案的进一步改进在于:所述散热机构包括连接方管,所述连接方管固定连接在控制柜的顶部,所述连接方管的内壁左右两侧均固定连接有防尘滤网,所述连接方管的中部固定连接有三个循环管道,所述循环管道的两端均贯穿至控制柜的内部,三个所述循环管道的外表面固定连接有若干个金属散热翅片,所述金属散热翅片的中部贯穿至循环管道的内部,所述连接方管的内壁右侧固定连接有三个支撑架,所述支撑架的中部固定连接有电机,所述电机的输出轴固定连接有转动轴,所述转动轴的外表面右侧固定连接有散热扇,所述转动轴的左端贯穿至循环管道的内部,所述散热扇的左端外表面固定连接有导流扇。

    21、本发明技术方案的进一步改进在于:所述连接接口包括连接套管,所述连接套管固定连接在转换柜的左侧,所述连接套管的内表面右侧固定连接有自闭机构,所述连接套管的内表面左侧滑动插接有插接管,所述连接套管的外表面左侧转动连接有转动齿环,所述转动齿环的内表面上下两侧均啮合连接有两个传动轮,所述连接套管的外表面左方上下两侧均开设有两个活动槽,所述传动轮活动连接在活动槽的内部,两个所述传动轮的相对面固定连接有一个传动螺杆,所述连接套管的内表面左侧上下两方均开设有滑动槽,所述传动螺杆活动连接在滑动槽的内部且外表面螺纹连接有螺纹滑板,所述螺纹滑板的外表面滑动套接有滑动套板,所述滑动套板的外表面与滑动槽的内表面滑动连接,所述插接管的外表面开设有环形卡槽,所述滑动套板远离螺纹滑板的一端贯穿至环形卡槽的内部,所述滑动套板的前后两侧均固定连接有斜滑块,所述滑动槽的内壁前后两侧均开设有斜滑槽,所述斜滑块滑动连接在斜滑槽的内部。

    22、本发明技术方案的进一步改进在于:所述自闭机构包括连接环,所述连接环滑动连接在连接套管的内壁右侧,所述连接环的左侧滑动连接有滑动压环,所述滑动压环的右侧环形阵列固定连接有四个顶紧柱,所述顶紧柱的右侧环形阵列固定连接有四个顶紧弹簧,所述顶紧弹簧设置在顶紧柱的外表面且与连接环固定连接,四个所述顶紧柱的右端均贯穿至连接环的右侧且固定连接有一个闭合挡板,所述闭合挡板的左侧固定连接有密封圈。

    23、由于采用了上述技术方案,本发明相对现有技术来说,取得的技术进步是:

    24、本发明提供一种run-vent切换方法,通过精确的气体流量控制,‌确保工艺的稳定性和质量,‌为后续的反应提供了基础,通过气体切换路由器实现气体流向控制,避免了资源的浪费和环境的污染,通过‌反应室和加热系统的优化,实现精确控制温度,‌确保了反应条件的一致性和可控性,并通过安全保护系统的设置,进一步增强了系统的安全性和稳定性,确保了整个过程的顺利进行和高效率完成,提升了mocvd设备的性能和稳定性。

    25、本发明提供一种run-vent切换方法,通过连接方管、防尘滤网、循环管道、金属散热翅片、支撑架、电机、转动轴、散热扇、导流扇之间的相互配合,在气体切换路由器进行使用时,通过启动电机,能够带动转动轴进行转动,并能够使得导流扇带动装置内部热气在循环管道内进行流通,从而能够通过金属散热翅片对热气中的热量进行吸收和散出,同时通过散热扇进行将金属散热翅片的热量散发的热量进行吹出,完成对气体切换路由器的散热,避免气体切换路由器因内部的高温出现故障,方便了气体切换路由器的使用。

    26、本发明提供一种run-vent切换方法,通过连接接口、连接套管、自闭机构、插接管、转动齿环、传动轮、传动螺杆、螺纹滑板、滑动套板、斜滑块之间的相互配合,在气体切换路由器进行使用时,会通过连接接口与run-vent管路进行连接,通过将run-vent管路中的插接管插进连接套管的内部,通过对转动齿环进行转动,能够使得传动轮带动传动螺杆进行转动,并能够通过螺纹滑板带动滑动套板进行滑动,从而通过斜滑块在斜滑槽中的滑动,能够使得滑动套板卡进环形卡槽的内部,实现对插接管的固定,使得气体切换路由器与run-vent管路的连接更加方便,使得run-vent管路的使用更加方便。


    技术特征:

    1.一种run-vent切换方法,其特征在于:该run-vent切换方法包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:所述步骤一还包括以下步骤:

    3.根据权利要求1所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:所述步骤二还包括以下步骤:

    4.根据权利要求1所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:所述步骤三还包括以下步骤:

    5.根据权利要求1所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:对于安全保护系统的设置会通过在mocvd设备中增加高纯从旁路系统,在设备出现异常或停止生产期间,‌通过通入高纯氮气‌n2‌来保护生长的晶片和系统内部的清洁。

    6.根据权利要求3所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:所述气体切换路由器包括转换柜(1),所述转换柜(1)的顶部固定连接有控制柜(2),所述控制柜(2)的前侧设置有控制仪表(3),所述控制柜(2)的顶部固定连接有散热机构(4),所述转换柜(1)的左侧固定连接有三个连接接口(5)。

    7.根据权利要求6所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:所述散热机构(4)包括连接方管(41),所述连接方管(41)固定连接在控制柜(2)的顶部,所述连接方管(41)的内壁左右两侧均固定连接有防尘滤网(42),所述连接方管(41)的中部固定连接有三个循环管道(43),所述循环管道(43)的两端均贯穿至控制柜(2)的内部,三个所述循环管道(43)的外表面固定连接有若干个金属散热翅片(44),所述金属散热翅片(44)的中部贯穿至循环管道(43)的内部,所述连接方管(41)的内壁右侧固定连接有三个支撑架(45),所述支撑架(45)的中部固定连接有电机(46),所述电机(46)的输出轴固定连接有转动轴(47),所述转动轴(47)的外表面右侧固定连接有散热扇(48),所述转动轴(47)的左端贯穿至循环管道(43)的内部,所述散热扇(48)的左端外表面固定连接有导流扇(49)。

    8.根据权利要求6所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:所述连接接口(5)包括连接套管(51),所述连接套管(51)固定连接在转换柜(1)的左侧,所述连接套管(51)的内表面右侧固定连接有自闭机构(52),所述连接套管(51)的内表面左侧滑动插接有插接管(53),所述连接套管(51)的外表面左侧转动连接有转动齿环(54),所述转动齿环(54)的内表面上下两侧均啮合连接有两个传动轮(55),所述连接套管(51)的外表面左方上下两侧均开设有两个活动槽,所述传动轮(55)活动连接在活动槽的内部,两个所述传动轮(55)的相对面固定连接有一个传动螺杆(56),所述连接套管(51)的内表面左侧上下两方均开设有滑动槽,所述传动螺杆(56)活动连接在滑动槽的内部且外表面螺纹连接有螺纹滑板(57),所述螺纹滑板(57)的外表面滑动套接有滑动套板(58),所述滑动套板(58)的外表面与滑动槽的内表面滑动连接,所述插接管(53)的外表面开设有环形卡槽,所述滑动套板(58)远离螺纹滑板(57)的一端贯穿至环形卡槽的内部,所述滑动套板(58)的前后两侧均固定连接有斜滑块(59),所述滑动槽的内壁前后两侧均开设有斜滑槽,所述斜滑块(59)滑动连接在斜滑槽的内部。

    9.根据权利要求8所述的一种run-vent切换方法,其特征在于:所述自闭机构(52)包括连接环(521),所述连接环(521)滑动连接在连接套管(51)的内壁右侧,所述连接环(521)的左侧滑动连接有滑动压环(522),所述滑动压环(522)的右侧环形阵列固定连接有四个顶紧柱(523),所述顶紧柱(523)的右侧环形阵列固定连接有四个顶紧弹簧(524),所述顶紧弹簧(524)设置在顶紧柱(523)的外表面且与连接环(521)固定连接,四个所述顶紧柱(523)的右端均贯穿至连接环(521)的右侧且固定连接有一个闭合挡板(525),所述闭合挡板(525)的左侧固定连接有密封圈(526)。


    技术总结
    本发明公开了一种RUN‑VENT切换方法,涉及MOCVD设备技术领域,该RUN‑VENT切换方法包括以下步骤:步骤一:气体流量控制;步骤二:气体流向控制;步骤三:反应室和加热系统的优化;步骤四:安全保护系统的设置。本发明通过精确的气体流量控制,‌确保工艺的稳定性和质量,‌为后续的反应提供了基础,通过气体切换路由器实现气体流向控制,避免了资源的浪费和环境的污染,通过‌反应室和加热系统的优化,实现精确控制温度,‌确保了反应条件的一致性和可控性,并通过安全保护系统的设置,进一步增强了系统的安全性和稳定性,确保了整个过程的顺利进行和高效率完成,提升了MOCVD设备的性能和稳定性。

    技术研发人员:朱虹,管昌雨,胡晓海
    受保护的技术使用者:苏州中科重仪半导体材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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