分体式金属有机物化学气相淀积反应器制造技术

一种用于半导体材料制备的分体式金属有机物化学气相淀积反应器，反应器本体由下至上依次由下盖部件、下室体、上室体、上盖部件密封组合而成，下室体装在密封手套操作箱的底板上，下室体、上室体、上盖部件处在手套操作箱中，上盖部件、上室体、下盖部件的一侧设有直线导轨副，上室体和下盖部件同可驱动其分别作垂直升、降移动的驱动机构相连接，上盖部件一侧装有翻盖机构且该翻盖机构８同翻盖驱动机７构连接。本装置具有工艺装片、取片方便，反应器内部零部件可在不接触空气的条件下清洗，再生产工艺易于恢复，可节约大量工艺恢复资金和时间。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于III-V族化合物半导体材料制备的金属有机物化学气相淀积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，缩写为MOCVD)设备的反应器。
技术介绍
氮化镓(GaN)是目前世界上最先进的半导体材料，是III-V族化合物半导体材料的典型代表。与其他半导体材料相比，其优异的性能倍受各国业内科技界的高度关注。采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)设备制备GaN材料，是目前的首选方案。反应器是该设备的心脏，每年该学术领域的世界年会、学术研讨会几乎是围绕着反应器进行的，成为设备研制、攻关的焦点。该反应器构造十分复杂，除物理、化学机理设计外，还涉及到热场、传动、真空、气氛等系列技术；反应器内安装的零部件多而精密；由于技术因素的互相制约，反应器的内空间受到限制，零部件的装配、检测都很困难；同时进行GaN材料的生长工艺中，常会有淀积附产物生长在零部件上，需定期清除这些附产物，清洗后的零部件还需重新安装、检测，困难更多。更加之，MOCVD淀积工艺条件要求十分苛刻，经这种清洗、重装尤其是零部件暴露在空气中后，反应器内气氛的恢复需经多次再生长工艺试验才能恢复到原有的工艺水平，耽误了许多宝贵的时间，更浪费许多价格昂贵的金属有机源。传统的反应器一些设计模式造成的困扰，矛盾十分突出，亟待改进。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，设计一种分体式金属有机物化学淀积反应器，具有工艺装片、取片方便以及反应器零部件装配、检测及使用后的清洗、重装都易于操作的特点，而且反应器内部零部件可在不接触空气的条件下清洗，再生产工艺易于恢复，可节约大量工艺恢复资金和时间。本技术的技术解决方案是，所述分体式金属有机物化学气相淀积反应器包括内腔为反应室的反应器本体，其结构特点是，所述反应器本体由下至上依次由下盖部件、下室体、上室体、上盖部件密封组合而成，所述下室体固定安装在与机架相连的密封手套操作箱底板上，所述下室体、上室体、上盖部件处在装有操作手套的手套操作箱中，所述上盖部件、上室体、下盖部件的一侧设有直线导轨副，上室体和下盖部件同可驱动其沿所述直线导轨副相对下室体分别作垂直升、降移动的驱动机构相连接，上盖部件一侧装有翻盖机构且该翻盖机构同翻盖驱动机构连接。以下做出进一步说明。参见图1，本技术有内腔为反应室的反应器本体，其结构特点是，所述反应器本体由下至上依次由下盖部件4、下室体3、上室体2、上盖部件1密封组合而成，所述下室体3固定安装在与机架相连的密封手套操作箱9的底板上，所述下室体3、上室体2、上盖部件1处在装有操作手套的手套操作箱9中，所述上盖部件1、上室体2、下盖部件4的一侧设有直线导轨副5，上室体2和下盖部件4同可驱动其沿所述直线导轨副5相对下室体3分别作垂直升、降移动的驱动机构6相连接，上盖部件1一侧装有翻盖机构8且该翻盖机构8同翻盖驱动机构7连接。本技术额设计原理是，实际工作时，手套操作箱9中充入氮气(N2)；所述反应器本体由4部分组合而成，即下盖部件、下室体、上室体、上盖部件；下盖部件的外部处于大气中，下室体、上室体、上盖部件处于手套箱内N2气氛中。下盖部件、上室体、上盖部件能沿同一组直线导轨副相对下室体作升降移动而实现分合，可方便地实现零部件的安装、清洗、检测；下盖部件、下室体、上室体、上盖部件之间采用O型橡胶圈密封合装构成反应器整体，上盖部件能相对上室体作翻盖转动，便于装、取工艺片。由以上可知，本技术为一种分体式金属有机物化学气相淀积反应器，组合构成的反应器配以翻盖式结构，工艺装片、取片方便；反应器分成4大部件可拆开，零部件装配、检测及使用后的清洗、重装都易于操作；而且反应器内零部件的清洗能在手套箱的N2气氛中进行，这样反应器及内部零部件不接触空气，再生产工艺易于恢复，节省了大量的工艺恢复资金和恢复时间，特别适用于科研、生产的需求。附图说明图1是本技术一种实施例的纵向剖视结构示意图，其中虚线部份表示上盖部件处于翻起(打开)状态； 图2是驱动机构的结构简图；图3是翻盖机构的结构简图。在图中1-上盖部件，2-上室体，3-下室体， 4-下盖部件，5-直线导轨副， 6-驱动机构，7-翻盖驱动结构，8-翻盖机构，9-手套操作箱， 10-电机，11-蜗轮， 12-蜗杆，13-丝杆， 14-导套，15-推杆， 16-连杆，17-转动轴。具体实施方式参见图1，上盖部件1、上室体2、下室体3、下盖部件4四个部件组合构成反应器整体，它们之间采用O型橡胶圈密封，螺钉连接。下室体3安装在手套操作箱9的底板上，之间也有O型橡胶圈密封；上盖部件1、上室体2、下室体3处于手套操作箱9中；下盖部件4的外部处于大气环境下；上盖部件1、上室体2、下盖部件4能沿同一组圆柱形直线导轨副5相对下室体3作升降移动，实现反应器各构成体的分合；其中上室体2、下盖部件4的升、降移动由驱动机构6驱动；上盖部件1经翻盖驱动机构7驱动翻盖机构8实现翻盖转动(图中虚线所示)，完成上盖部件1的打开或闭合，配合装取工艺片。在图2中，电机10通过蜗杆11、蜗轮12驱动与蜗轮12固连的丝杆13转动，丝杆13转动时驱动推杆15在导套14内移动。翻盖驱动结构7的结构与驱动机构6的结构和原理一致。在图3中，推杆15上下移动时，通过连杆16驱动上盖部件1绕转动轴17转动，实现上盖部件1打开或闭合。权利要求1.一种分体式金属有机物化学气相淀积反应器，有内腔为反应室的反应器本体，其特征是，所述反应器本体由下至上依次由下盖部件(4)、下室体(3)、上室体(2)、上盖部件(1)密封组合而成，所述下室体(3)固定安装在与机架相连的密封手套操作箱(9)的底板上，所述下室体(3)、上室体(2)、上盖部件(1)处在装有操作手套的手套操作箱(9)中，所述上盖部件(1)、上室体(2)、下盖部件(4)的一侧设有直线导轨副(5)，上室体(2)和下盖部件(4)同可驱动其沿所述直线导轨副(5)相对下室体(3)分别作垂直升、降移动的驱动机构(6)相连接，上盖部件(1)一侧装有翻盖机构(8)且该翻盖机构(8)同翻盖驱动机构(7)连接。专利摘要一种用于半导体材料制备的分体式金属有机物化学气相淀积反应器，反应器本体由下至上依次由下盖部件、下室体、上室体、上盖部件密封组合而成，下室体装在密封手套操作箱的底板上，下室体、上室体、上盖部件处在手套操作箱中，上盖部件、上室体、下盖部件的一侧设有直线导轨副，上室体和下盖部件同可驱动其分别作垂直升、降移动的驱动机构相连接，上盖部件一侧装有翻盖机构且该翻盖机构8同翻盖驱动机7构连接。本装置具有工艺装片、取片方便，反应器内部零部件可在不接触空气的条件下清洗，再生产工艺易于恢复，可节约大量工艺恢复资金和时间。文档编号C23C16/44GK2830419SQ200520051300公开日2006年10月25日 申请日期2005年7月6日 优先权日2005年7月6日专利技术者伍波, 袁章其 申请人:中国电子科技集团公司第四十八研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式金属有机物化学气相淀积反应器，有内腔为反应室的反应器本体，其特征是，所述反应器本体由下至上依次由下盖部件（４）、下室体（３）、上室体（２）、上盖部件（１）密封组合而成，所述下室体（３）固定安装在与机架相连的密封手套操作箱（９）的底板上，所述下室体（３）、上室体（２）、上盖部件（１）处在装有操作手套的手套操作箱（９）中，所述上盖部件（１）、上室体（２）、下盖部件（４）的一侧设有直线导轨副（５），上室体（２）和下盖部件（４）同可驱动其沿所述直线导轨副（５）相对下室体（３）分别作垂直升、降移动的驱动机构（６）相连接，上盖部件（１）一侧装有翻盖机构（８）且该翻盖机构（８）同翻盖驱动机构（７）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伍波，袁章其，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]