本实用新型专利技术公开一种金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置，该装置主要包括质量流量控制器MFC-1、MFC2，压力控制器PC-1，隔膜阀CA-1、CA-2、CA-3、CA-4、CA-5，单向阀CV-1、CV-2，质量流量计MFM-1，H2供气管路(1)，N2供气管路(2)，NH3供气管路(3)，H2被控管路(4)，N2被控管路(5)，NH3被控管路(6)，M供气管路(7)。常规方法，金属有机物化学气相沉积设备在N2的入口处采用带质量流量计的压力控制器，但受零部件技术所限无法满足大流量的需求，这里采用压力控制器和质量流量计串联的方式，不仅解决了大流量的问题，还实现了供气管路(7)的压力和质量流量控制的灵活切换。为了保证H2管路和NH3管路不造成安全隐患，通过CV-1和CA-4的控制可以方便实现H2管路的N2吹扫；通过CV-2和CA-5的控制可以方便实现NH3管路的N2吹扫。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及半导体设备制造
，特别专注于金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置。技术背景金属有机物化学气相沉积设备是适合生长半导体照明用LED材料外延片的良好技术。也是一种工业化的经济实用技术，其生长原理是在一块加热适当温度的衬底上，含有III和V族元素的气态化合物有控制的输送到衬底表面，生长出有特定组分、特定厚度、 特定电学和光学参数的薄膜沉积材料。H2，N2和NH3作为金属有机物化学气相沉积设备工作过程中三种最主要的气体， 需要精确的控制压力或质量流量。为了提高金属有机物化学气相沉积设备的生产效率，金属有机物化学气相沉积设备的反应腔体积越来越大，随之而来的就是反应过程中气体质量流量也需要进一步增大。一般在H2，N2和NH3的组合管路中，N2管路根据后级质量流量或压力的重要性，在管路中安装质量流量控制器或压力控制器，甚至有些地方安装为带质量流量计的压力控制器。但都无法解决金属有机物化学气相沉积设备不同状态时选择控制质量流量或压力的切换。另外由于带质量流量计的压力控制器自身技术所限，无法使用在大流量的场合。另外在金属有机物化学气相沉积设备配气管路中，为了避免管路中可能残留的空气对反应过程产生不良影响，需要多次用管路的气体进行吹扫。但这存在一定的安全隐患， H2为易燃气体，NH3为有毒气体，而且会对环境造成污染。
技术实现思路
本技术解决了金属有机物化学气相沉积设备气体控制时N2管路压力和质量流量控制的灵活切换，另外还解决了 H2管路和NH3管路的吹扫。该装置主要包括质量流量控制器MFC-1、MFC2，压力控制器PC-1，隔膜阀CA_1、 CA-2、CA-3、CA-4、CA-5，单向阀 CV-U CV-2，质量流量计 MFM-1, H2 供气管路(1)，N2 供气管路(2)，NH3供气管路(3)，H2被控管路⑷，N2被控管路(5)，NH3被控管路(6)，供气管路(7)。隔膜阀CA-1、质量流量控制器MFC-I组成H2控制管线，隔膜阀CA-2、质量流量计 MFM-1、压力控制器PC-I组成N2控制管线，隔膜阀CA-3、质量流量控制器MFC-2组成NH3控制管线，N2可以通过CV-I、CA-4进入H2管线，N2可以通过CV_2、CA-5进入NH3管线，根据控制目标调节后的H2、N2、NH3汇集形成供气管路(7)。其中，N2管路中的压力控制器和质量流量计分离。H2管路和N2管路之间有一条隔膜阀CA-4、单向阀CV-I和管路组成的单向通路， 从而N2对H2管路的吹扫。NH3管路和N2管路之间有一条隔膜阀CA_5、单向阀CV_2和管路组成的单向通路， 从而N2对NH3管路的吹扫。CA-I、CA-2、CA-3分别控制H2、N2和NH3气体输入管路的通断；MFC-1、MFC-2分别控制H2和NH3管路气体的质量流量。工作过程中，若供气管路(7)需要保持一定压力， 则将压力设定值送入压力控制器PC-1，质量流量计MFM-I监测N2管路的质量流量。若供气管路(7)需要控制N2的质量流量，则管路控制系统通过获取质量流量计MFM-I的值进一步调节压力控制器PC-1，大致过程为当质量流量偏小，则增大PC-I的设定值；反之，则减小PC-I的设定值。从而可以实现当金属有机物化学气相沉积设备根据需要，灵活实现供气管路(7)压力或N2质量流量的控制。在该过程中，H2管路的通断及流量可以通过CA-I和 MFC-I实现；NH3管路则通过CA-3和MFC-2实现。当H2供气管路(1)和H2被控管路(4)需要吹扫或金属有机物化学气相沉积设备处于不需要H2的状态时，可以关闭CA-I，打开CA-2和CA-4，而单向阀CV-I在压差的作用下打开，从而N2供气管路O)的N2完成对H2管路的吹扫，流量可以通过MFC-I控制。NH3 供气管路⑶和NH3被控管路(6)，也是同样的道理，差别在于通过关闭CA-3，打开CA-2和 CA-5，单向阀CV-2打开，管路的流量通过MFC-2控制。附图说明图1为本技术原理示意图具体实施方式如图1所示，N2管路采用压力控制器(PC)和质量流量计(MFM)串联的形式，当金属有机物化学气相沉积设备供气管路需要压力控制时，直接设定N2管路上PC的目标压力， 此时MFM可以提供N2的质量流量数据；当金属有机物化学气相沉积设备供气管路需要设定 N2质量流量时，可以将MFM采集的数据作为PC的目标输入，从而实现N2质量流量的控制目的。由于这里没有采用带质量流量计的压力控制器，所以不受此零部件大流量的限制。另外为了解决H2和NH3管路的吹扫和非运行状态时的安全问题，分别在N2和H2 管路、N2和NH3管路之间增加了一个隔膜阀和单向阀。当H2或NH3需要吹扫或关闭时，打开和N2管路之间的隔膜阀，单向阀在压差的作用下自动导通，从而实现H2和NH3管路中均为安全无毒的N2。权利要求1.一种金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置，包括质量流量控制器MFC-1、 MFC2，压力控制器PC-I，隔膜阀CA-I、CA-2、CA-3、CA-4、CA-5，单向阀CV-1、CV-2，质量流量计MFM-I，H2供气管路(1)，N2供气管路(2)，NH3供气管路(3)，H2被控管路⑷，N2被控管路(5)，NH3被控管路(6)，供气管路(7)，隔膜阀CA-1、质量流量控制器MFC-I组成H2控制管线，隔膜阀CA-2、质量流量计MFM-1、压力控制器PC-I组成N2控制管线，隔膜阀CA-3、 质量流量控制器MFC-2组成NH3控制管线，N2可以通过CV-I、CA-4进入H2管线，N2可以通过CV-2、CA-5进入NH3管线，根据控制目标调节后的H2、N2、NH3汇集形成供气管路(7)。2.如权利要求1所述的一种金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置，其特征在于N2管路中的压力控制器和质量流量计分离。3.如权利要求1所述的一种金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置，其特征在于H2管路和N2管路之间有一条隔膜阀CA-4、单向阀CV-I和管路组成的单向通路，从而N2 对H2管路的吹扫。4.如权利要求1所述的一种金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置，其特征在于NH3管路和N2管路之间有一条隔膜阀CA-5、单向阀CV-2和管路组成的单向通路，从而 N2对NH3管路的吹扫。专利摘要本技术公开一种金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置，该装置主要包括质量流量控制器MFC-1、MFC2，压力控制器PC-1，隔膜阀CA-1、CA-2、CA-3、CA-4、CA-5，单向阀CV-1、CV-2，质量流量计MFM-1，H2供气管路(1)，N2供气管路(2)，NH3供气管路(3)，H2被控管路(4)，N2被控管路(5)，NH3被控管路(6)，M供气管路(7)。常规方法，金属有机物化学气相沉积设备在N2的入口处采用带质量流量计的压力控制器，但受零部件技术所限无法满足大流量的需求，这里采用压力控制器和质量流量计串联的方式，不仅解决了大流量的问题，还实现了供气管路(7)的压力和质量流量控制的灵活切换。为了保证H2管路和NH3管路不造成安全隐患，通过CV-1和CA-4的控制可以方便实现H2管路的N2吹扫；通过CV-2和CA-5的控制可以方便实现NH本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种金属有机物化学气相沉积设备的气体控制装置，包括质量流量控制器ＭＦＣ－１、ＭＦＣ２，压力控制器ＰＣ－１，隔膜阀ＣＡ－１、ＣＡ－２、ＣＡ－３、ＣＡ－４、ＣＡ－５，单向阀ＣＶ－１、ＣＶ－２，质量流量计ＭＦＭ－１，Ｈ２供气管路（１），Ｎ２供气管路（２），ＮＨ３供气管路（３），Ｈ２被控管路（４），Ｎ２被控管路（５），ＮＨ３被控管路（６），供气管路（７），隔膜阀ＣＡ－１、质量流量控制器ＭＦＣ－１组成Ｈ２控制管线，隔膜阀ＣＡ－２、质量流量计ＭＦＭ－１、压力控制器ＰＣ－１组成Ｎ２控制管线，隔膜阀ＣＡ－３、质量流量控制器ＭＦＣ－２组成ＮＨ３控制管线，Ｎ２可以通过ＣＶ－１、ＣＡ－４进入Ｈ２管线，Ｎ２可以通过ＣＶ－２、ＣＡ－５进入ＮＨ３管线，根据控制目标调节后的Ｈ２、Ｎ２、ＮＨ３汇集形成供气管路（７）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，常依斌，
申请(专利权)人：上海蓝宝光电材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31
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