大直径MOCVD反应器的喷淋头制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种大直径MOCVD反应器的喷淋头，该喷淋头即使直径增加了，加工难度也不会明显增加。本发明专利技术的大直径MOCVD反应器的喷淋头包括III族腔、V族腔以及冷却水腔，其特征在于，III族腔、V族腔以及冷却水腔均分隔为N个腔体，N是大于等于2的自然数，每腔体均为一单体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输送气体的喷淋装置，尤其涉及MOCVD反应器的喷淋头，包括流通III族气体的III族腔、流通V族气体的V族腔以及流通冷却水的冷却水腔。
技术介绍
MOCVD 是金属有机化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition)的英文缩写，为一种非平衡态生长技术，它依赖于先驱物的蒸汽运输和加热区中III族烷基类和V族氢化物的后续反应，将生长气体和掺杂物提供给反应器并将其沉积在衬底表面。·MOCVD反应器中使用的常规喷淋头，诸如Thomas Swan Scientific EquipmentLimited所提供的，具有三腔的“三明治”结构，III族气体经配流管道、III族腔流入反应腔体，V族气体经V族腔流入反应腔体，最下面一层是冷却水腔。随着LED产业的迅速发展，竞争的加剧，市场非常迫切地提出高产量MOCVD的需求；M0CVD的核心部分是反应器，扩大反应器的直径是提高产量的快速而又有效的方法。如果单纯地扩大常规喷淋头的直径，将会碰到下列几个问题第一、喷淋头加工、制造难度急剧增大，并且会伴随着良率的下降；第二、喷淋头的冷却会遇到更大的困难；第三、III族气体在腔体直径方向浓度分布会面临更大的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大直径MOCVD反应器的喷淋头，该喷淋头即使直径增加了，加工难度也不会明显增加。为实现所述目的的大直径MOCVD反应器的喷淋头，包括III族腔、V族腔以及冷却水腔，其特点是，III族腔、V族腔以及冷却水腔均分隔为N个腔体，N是大于等于2的自然数，每腔体均为一单体。由于将III族腔、V族腔以及冷却水腔分隔为各自独立的至少两个腔体。因此大大地减小了单体的加工面积，即使MOCVD反应器具有大直径，喷淋头加工、制造难度也不会有明显增加，并且由于III族腔、V族腔、冷却水腔分割为至少两个腔体，这样在使用过程中如果部分腔体出现泄漏，可以仅替换该部分腔体，无需整体进行替换，方便维护，减少维护成本。 所述的喷淋头，其进一步的特点是，冷却水腔的各个腔体的进水部位于各个腔体的内侧中心，且出水部位于各个腔体的外周位置。冷却水由内侧中心进水，外周出水，减小的冷却水路径，有利于提高冷效果。所述的喷淋头，其进一步的特点是，在喷淋头的正中间，通入一根V气体的管道至喷淋头下方的反应腔。在喷淋头的正中间，通入一根V气体的管道，可以改善V气体的浓度分布，并改善气体的流态。所述的喷淋头，其进一步的特点是，III族腔的各腔体通过一块配流孔板分成上、下两个腔，上、下两个腔通过配流孔板上的孔相通。III族腔通过配流孔板分成上下两个腔，利用配流孔板上的小孔布局的不同，改变III族气体在直径方向的浓度分布。所述的喷淋头，其进一步的特点是，所述N个腔体为四个等分的腔体。四个等分的腔体相对于单个的腔体的尺寸大大减小，即使MOCVD反应器具有大直径，喷淋头加工、制造难度也不会有明显增加。所述的喷淋头，其进一步的特点是，III族腔、V族腔以及冷却水腔为圆形，每一该 腔体为扇形。所述的喷淋头，其进一步的特点是，包括顶部组件和喷淋组件，顶部组件包括上盖板，上盖板提供有所述III族腔，上盖板上形成有III族气体进入通道，该III族气体进入通道与所述III族腔的上腔连通；喷淋组件包括N个喷淋单元，各喷淋单元包括上孔板、中间孔板、下孔板、圈围侧壁、上毛细管组以及下毛细管组，上孔板、中间孔板以及环绕上孔板、中间孔板的圈围侧壁围成所述V族腔的一个腔体，圈围侧壁上形成有通往V族腔的该腔体的V族气体进入通道，中间孔板、下孔板以及环绕中间孔板、下孔板的圈围侧壁围成所述冷却水腔的一个腔体，上毛细管组的各管穿设在上孔板、中间孔板、下孔板的孔中，下毛细管组的各管穿设在中间孔板、下孔板的孔中，V族腔和冷却水腔不相通，下毛细管组将V族腔和喷淋头下方的反应腔导通；喷淋组件位于顶部组件的下方，上毛细管组的各管将下III族腔与喷淋头下方的反应腔导通；上毛细管组和下毛细管组交错布置。所述的喷淋头，其进一步的特点是，喷淋组件的外围环绕有冷却水环。所述的喷淋头，其进一步的特点是，还包括用于分配冷却水的配流管，各冷却水腔的各个腔体的进水部位于各个腔体的内侧中心，且出水部位于各个腔体的外周位置，各进水部通过进水管连接至同一该配流管。喷淋头的进一步的特点中，喷淋组件的喷淋单元、顶部组件的配流孔板各由多个独立部分组成，大大地减小了单体的加工面积，因此即使应用在大直径MOCVD反应器中，喷淋头的加工、制造难度也不会有明显的增加，并且冷却也是分成四个等分分别进行，喷淋头的冷却会也不是什么大的问题，也正是由于分成四个等分，在保证了 III、V族气体混合均勻，并且还可适当地增大各个孔板的孔内径和孔间距，也有利于降低加工、制造的难度，提闻广品的良率。本专利技术的前述各特点、优点将在后面结合附图进行示例性的说明。附图说明图I是根据本专利技术的喷淋头的分解视图；图2是根据本专利技术的喷淋头的轴侧图；图3是根据本专利技术的喷淋头的主视图；图4是根据本专利技术的喷淋头的俯视图；图5是根据本专利技术的喷淋头的仰视6是图5的A-A剖面图7是图6中B处的局部视图；图8是图6中C处的局部视图；图9是根据本专利技术的喷淋头的顶部组件的分解视图；图10是根据本专利技术的喷淋头的顶部组件的轴侧图；图11是图10的仰视图；图12是图11的A-A剖面图；图13是图12中D处的局部视图； 图14是根据本专利技术的喷淋头的冷却水环的轴侧图；图15是图14的俯视图；图16是根据本专利技术的喷淋头的喷淋组件的分解图；图17是根据本专利技术的喷淋头的喷淋组件的轴侧图；图18是图17的俯视图；图19是图18的A-A剖面图；图20是图19中B处的局部视图；图21是图17的俯视图；图22是图20的B-B剖面图；图23是图10的俯视图；图24是图23的C-C剖面图；图25是图24中D处的局部视图。具体实施例方式图I到25示出了本专利技术一实施例的喷淋头，可以使用在大直径MOCVD反应器上。如图I所示，本专利技术的一实施例中，喷淋头包括顶部组件I、冷却水环2、喷淋组件3。下面先就顶部组件I、冷却水环2、喷淋组件3分别进行说明，然后再就喷淋头的整体构造进行描述。如图9、图10、图11所示，顶部组件I包括上盖板11和配流孔板12，配流孔板12可拆卸地连接在上盖板11上。配流孔板12包括4块等分的孔板121，四个孔板121为相同结构，下面就一个孔板121的说明也适用于其他三个孔板121。配流孔板12整体呈圆形，各孔板121单独地可拆卸地安装在上盖板11上。如图12和图13所示，孔板121放置在上盖板11的一腔体上，并将该腔体分隔为上腔体13和下腔体14，在本专利技术的一实施例中，孔板121安装在上盖板11的沉孔内，该沉孔的环形侧壁为台阶形状，孔板121放置在沉孔的侧壁的轴肩上，从而将该沉孔区分为上腔体13、下腔体14。在上腔体13的大致中心位置，上盖板11形成有III族气体进气孔15，III族气体进气孔15通往上腔体13，上腔体13和下腔体14通过孔板121上的孔相通。顶部组件I的下方即配流孔板12的下方为喷淋组件3，III族气体从上腔体13进入到下腔体14后，将由后面所述的上毛细管组17导引到反应腔，顶部组件I和喷淋组件3之间有密封垫片本文档来自技高网...

【技术保护点】
大直径MOCVD反应器的喷淋头，包括III族腔、V族腔以及冷却水腔，其特征在于，III族腔、V族腔以及冷却水腔均分隔为N个腔体，N是大于等于2的自然数，每腔体均为一单体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小明，周永君，邬建伟，丁云鑫，
申请(专利权)人：杭州士兰明芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：