[發明專利]MOCVD設備的尾氣顆粒過濾系統及方法

有效

• 申請號: 201310040758.3
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103203135A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 吳迅飛;謝文通
• 申請（專利權）人: 上海博恩世通光電股份有限公司
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D46/42
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明屬于MOCVD（Metal-organic?Chemical?Vapor?Deposition，金屬有機化合物化學氣相沉淀）技術領域，涉及一種化學氣相淀積氣體顆粒過濾系統，特別是涉及一種MOCVD設備的尾氣顆粒過濾系統及方法。?

背景技術

MOCVD反應后產生的尾氣有以下幾個特點：流量大、攜帶的顆粒較多、溫度高（250°C）、易燃燒、有毒性，因此需要及時抽出反應腔體尾氣，以免破壞晶體生長質量。生產型MOCVD出氣量較大，最大可達300L/min，所攜帶的顆粒數也較大，一般尾氣過濾器吸附能力有限，且維護周期短，故而影響產能；同時，未過濾掉的顆粒直接進入后端機械泵體中對設備也會造成較大的危害。?

目前行業內氣體顆粒過濾器主要為雙筒圓柱形并聯或單筒型，可基本實現尾氣初步過濾，同時也存在以下三點缺陷：?

1）氣體經過這類顆粒過濾器時的溫度較高，通常高達100-150℃。雖然氟橡膠密封圈能耐高溫100-150℃，但是對KF密封圈的損害仍然較大，而且極易使密封圈發生形變造成過漏率下降。此外，外延工藝生長對CVD設備的真空度要求較高，通常小于1.0x10-9mbar-L/s，從而導致系統工藝出現異常。?

2）反應過后的尾氣通常攜帶大量的顆粒，且顆粒較小，對過濾器工作方式和濾芯規格的要求較高，一般過濾器過濾效果差。反應過后的尾氣攜帶顆粒通過過濾器時，會因為濾芯導致氣體流速下降，在過濾器前端容易造成前端反應室氣流發生變化從而影響工藝穩定，甚至會造成前端氣體管路堵塞。其次，CVD尾氣顆粒半徑較小，多為微米顆粒、亞微米顆粒、以及超細顆粒，從而對濾芯規格的要求較高，濾芯濾網網孔密度及網孔直徑的設計直接影響到氣體流速以及氣體過濾效果。?

3）利用效率低、維護周期短、拆裝維護困難、維護成本高、無法重復利用。首先，過濾器使用周期主要受設備工藝持續穩定的生產實驗以及對過濾器后端真空機械泵保護這兩點制約。其次，過濾器利用效率不高，通常氣體顆粒會受到重力作用，下端過濾器較臟時，上端仍然比較干凈，利用率只達到一半效果。?

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種MOCVD設備的尾氣顆粒過濾系統及方法，用于解決現有技術中MOCVD設備的尾氣溫度高攜帶大量熱量以及吸附效率低的問題。?

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種MOCVD設備的尾氣顆粒過濾系統及方法，其中，所述MOCVD設備的尾氣顆粒過濾系統包括：用于吸附所述MOCVD設備的尾氣顆粒的一級顆粒吸附系統、冷卻系統和二級顆粒吸附系統；所述冷卻系統設置于所述一級顆粒吸附系統中，用以與所述一級顆粒吸附系統結合實現對所述MOCVD設備的尾氣的快速降溫和顆粒吸附；所述二級顆粒吸附系統與所述一級顆粒吸附系統相連，用以實現所述MOCVD設備的尾氣顆粒的再吸附。?

優選地，所述一級顆粒吸附系統為第一不銹鋼腔室；所述第一不銹鋼腔室內設置有金屬過濾網絲；所述第一不銹鋼室設有一級過濾進氣口和一級過濾排氣口；所述一級過濾進氣口連接在所述MOCVD設備的反應室后端。?

優選地，所述冷卻系統為一循環水水管，所述循環水水管內外交替纏繞于所述第一不銹鋼腔室的側壁。?

優選地，所述冷卻系統包括一內循環水水管，所述內循環水水管均勻分布內置于所述第一不銹鋼腔室中。?

優選地，所述冷卻系統還包括一外循環水水管，所述外循環水水管均勻分布設置于所述第一不銹鋼腔室的外表面；所述外循環水水管的一端口與所述內循環水水管的一端口相接。?

優選地，所述循環水水管的接頭采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設備的循環水預留插口；所述內循環水水管的另一端口與所述外循環水水管的另一端口均采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設備的循環水預留插口。?

優選地，所述二級顆粒吸附系統為第二不銹鋼腔室；所述第二不銹鋼腔室內設有濾芯；所述第二不銹鋼室設有二級過濾進氣口和二級過濾排氣口，所述二級過濾進氣口通過波紋管與所述一級過濾排氣口相接；所述二級過濾排氣口連接在所述MOCVD設備的機械泵前端。?

所述MOCVD設備的尾氣顆粒過濾方法包括：?

步驟一，利用冷卻系統和一級顆粒吸附系統相結合的方式對所述MOCVD設備的尾氣同時進行降溫和一級顆粒吸附過濾；?

步驟二，利用二級顆粒吸附系統對經過一級顆粒吸附過濾后的尾氣進行二級顆粒吸附過濾。?