一种MOCVD系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种MOCVD系统，涉及半导体材料生长设备技术领域。该MOCVD系统包括气体控制模块、反应腔、气体输送管路和气体切换装置，气体控制模块用于控制反应气体的气体流量、压力和种类。反应气体在反应腔内发生化学反应产生沉积物；气体控制模块与反应腔通过气体输送管路连接，气体切换装置设置于气体输送管路上，气体输送管路自气体切换装置至反应腔的长度为预设长度，缩短了气体切换装置与反应腔之间反应气体的流通路径。在切换不同的反应气体进入反应腔内进行化学反应时，减少了切换后在气体输送管路中残留的切换前的反应气体，使得不同的反应气体在反应腔中界面清晰，没有明显的过渡层，提高了不同沉积材料的分界精准性。精准性。精准性。

A MOCVD system

【技术实现步骤摘要】
一种MOCVD系统


[0001]本技术涉及半导体材料生长设备
，尤其涉及一种MOCVD系统。

技术介绍

[0002]MOCVD系统(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化学气相沉积系统)作为半导体材料生长的主要设备，其主要用于生长
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物如氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)等半导体材料，使用MOCVD系统也可以用来生长半导体异质结、超晶格、量子阱等低维结构材料，在半导体光电和微电子领域得到广泛应用。
[0003]用MOCVD系统生长InP
‑
GaAs材料的光电芯片时，在沉积InP
‑
GaAs以及不同参杂材料层时，要求相互之间界面清晰，即各层材料交接面没有第三种非设定的材料层发生。这就要求在前一层材料生长结束时，迅速进行气体切换，减少前后两种材料生长时的反应气体切换时间和切换空间。当前MOCVD系统普遍存在不同反应气体切换有明显过渡层，不同沉积材料的分界精准性差的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提出一种MOCVD系统，该MOCVD系统能够提高不同沉积材料的分界精准性。
[0005]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种MOCVD系统，包括：
[0007]气体控制模块，用于控制反应气体的气体流量、压力和种类；
[0008]反应腔，所述反应气体在所述反应腔内发生化学反应后产生沉积物；
[0009]气体输送管路，所述气体控制模块与所述反应腔通过所述气体输送管路连接；
[0010]气体切换装置，设置于所述气体输送管路上，所述气体输送管路自所述气体切换装置至所述反应腔的长度为预设长度。
[0011]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述预设长度为0mm～500mm。
[0012]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述气体输送管路包括第一输送管路和第二输送管路，通过所述第一输送管路和所述第二输送管路将所述反应气体分别输送至所述反应腔的不同区域。
[0013]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述第一输送管路上设置有第一质量流量控制器，通过所述第一质量流量控制器控制所述第一输送管路的气体流量，所述第二输送管路的气体流量随所述第一输送管路的气体流量的变化而相应变化。
[0014]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述第二输送管路上设置有质量流量计，所述质量流量计用于监测所述第二输送管路的气体流量。
[0015]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述气体切换装置包括第一开关阀和第二开关阀，所述第一开关阀设置于所述第一输送管路上，所述第二开关阀设置于所述第二输送管路上。
[0016]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述MOCVD系统包括送气管路和排气管路，所述送气管路与所述气体输送管路连接，所述反应气体经所述送气管路输送至所述气体输送管路，其余气体经所述排气管路排出。
[0017]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述气体控制模块包括第二质量流量控制器和第一压力控制器，第二质量流量控制器和第一压力控制器均设置于所述送气管路上，所述第二质量流量控制器和所述第一压力控制器共同控制所述送气管路中的气体流量，所述第一压力控制器用于控制所述送气管路中的压力。
[0018]作为MOCVD系统的一个可选方案，所述气体控制模块还包括第二压力控制器和针阀，所述第二压力控制器和所述针阀均设置于所述排气管路上，所述针阀设置于所述排气管路的尾端，所述第二压力控制器用于控制所述排气管路中的压力，以使所述排气管路中的压力与所述送气管路中的压力保持一致。
[0019]本技术的有益效果：
[0020]本技术提供的MOCVD系统，通过在气体控制模块和反应腔之间的气体输送管路上设置气体切换装置，气体输送管路自气体切换装置至反应腔的长度为预设长度，缩短了气体切换装置与反应腔之间反应气体的流通路径。在需要切换不同的反应气体进入反应腔内进行化学反应时，大大减少了切换后在气体输送管路中残留的切换前的反应气体，使得不同的反应气体在反应腔中界面清晰，没有明显的过渡层，提高了不同沉积材料的分界精准性。
附图说明
[0021]图1是本技术具体实施方式提供的MOCVD系统的工作原理图。
[0022]图中：
[0023]1、气体控制模块；2、反应腔；3、气体输送管路；4、第一质量流量控制器；5、质量流量计；6、第一开关阀；7、第二开关阀；8、送气管路；9、排气管路；
[0024]11、第二质量流量控制器；12、第一压力控制器；13、第二压力控制器；14、针阀；31、第一输送管路；32、第二输送管路。
具体实施方式
[0025]为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。
[0026]在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0027]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0029]使用MOCVD系统生长InP
‑
GaAs材料的光电芯片时，使用的原材料主要有金属有机化合物(MO)和氢化物，其中M0源主要以固态或者液态两种形式存储在不锈钢的源瓶中，需要通过载气经过气体输送管路把MO源蒸汽运送到反应腔中。为了满足生长陡峭异质结，或突变掺杂时，往往需要变换反应气体，这就要求不同的反应气体能快速平稳地切换，且切换时，要维持气路压力平衡。
[0030]如图1所示，本实施例提供了一种MOCVD系统，包括气体控制模块1、反应腔2、气体输送管路3和气体切换装置，气体控制模块1用于控制反应气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOCVD系统，其特征在于，包括：气体控制模块(1)，用于控制反应气体的气体流量、压力和种类；反应腔(2)，所述反应气体在所述反应腔(2)内发生化学反应后产生沉积物；气体输送管路(3)，所述气体控制模块(1)与所述反应腔(2)通过所述气体输送管路(3)连接；气体切换装置，设置于所述气体输送管路(3)上，所述气体输送管路(3)自所述气体切换装置至所述反应腔(2)的长度为预设长度。2.根据权利要求1所述的MOCVD系统，其特征在于，所述预设长度为0mm～500mm。3.根据权利要求1所述的MOCVD系统，其特征在于，所述气体输送管路(3)包括第一输送管路(31)和第二输送管路(32)，通过所述第一输送管路(31)和所述第二输送管路(32)将所述反应气体分别输送至所述反应腔(2)的不同区域。4.根据权利要求3所述的MOCVD系统，其特征在于，所述第一输送管路(31)上设置有第一质量流量控制器(4)，通过所述第一质量流量控制器(4)控制所述第一输送管路(31)的气体流量，所述第二输送管路(32)的气体流量随所述第一输送管路(31)的气体流量的变化而相应变化。5.根据权利要求4所述的MOCVD系统，其特征在于，所述第二输送管路(32)上设置有质量流量计(5)，所述质量流量计(5)用于监测所述第二输送管路(32)的气体流量。6.根据权利要求3所述的MOCVD系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕青，李瑞，
申请(专利权)人：中晟光电设备上海股份有限公司，
类型：新型
国别省市：