[发明专利]用于MOCVD的MO源瓶串行供源装置

说明书

本发明揭示了一种用于MOCVD的MO源瓶串行供源装置，与常规MO源罐阀组单元面板相匹配，面板上设置有载气进气端母头及载气出气端母头，装置包括两组相互连通的管路组件，每组管路组件中均包括一个隔膜阀、两个连接母头以及一个连接公头，其中一组管路组件中的连接公头与载气进气端母头相连接，另一组管路组件中的连接公头与载气出气端母头相连接，每组管路组件中的两个连接母头均与一MO源瓶管路连接。本发明可直接安装于现有设备上，无需对原MO源罐阀组单元面板做任何改动，更换和安装过程十分便捷其快速，在最大限度上为设备的安装调试提供了便利、保障了整体的氮化镓外延片制备效率。

技术领域

本发明涉及一种供源系统，具体而言，涉及一种可在氮化镓外延片制备过程中使用的用于MOCVD的MO源瓶串行供源装置，属于真空设备技术领域。

背景技术

氮化镓（GaN，Gallium nitride），是一种氮和镓的化合物、一种直接能隙（directbandgap）的半导体，属于第三代半导体材料,在光电子、高温大功率器件和高温微波器件应用方面有着广阔的前景。近年来，对于氮化镓材料的研究与应用是目前全球半导体研究领域中的热点与前沿部分。

目前，业内对于氮化镓材料的制备主要采用金属有机物化学气相沉积法（MOCVD），在利用这一方法进行氮化镓材料的制备时，所使用的主要生产原料为金属有机物源（MO源），这些MO源通过高纯氮或高纯氢等载气携带进入反应室进而参与化学反应。因此，MO源在载气中的浓度，将直接影响反应室中化学反应的工艺控制进程，进而影响氮化镓晶体的晶体质量。

由于MO源在载气中的饱和蒸汽压是一定的，因此在一定流量、温度和压力等条件下，MO源达到饱和蒸汽压后，其在载气中的浓度也是一定的。在理想状态下，只要控制好MO源管道系统的流量、温度、压力，即可把控单位时间内流入反应室的MO源的量。以此为基础，即可实现对MOCVD晶体工艺生长中重要参数的控制。

MO源分为液态源和固态源，一般而言，液态源在常温下较易蒸发，实际使用过程中，其在载气中的浓度与理想状态饱和蒸汽压的浓度误差极低，因此对生产工艺的影响很小。但其中用到一些金属有机化合物在常温下为固体形态的物质，例如三甲基铟（TMIn）、二茂镁（CP2Mg）等，这些固体物质升华被载气携带的难度较液态物质大的多，所以其在载气中的浓度变化较大。

针对上述问题，目前业内常用的解决方案是增加载气与固态MO源的接触时间，譬如MO源双瓶串联。但介于现行MOCVD系统狭小的空间设计，固态MO源瓶串行供源方案多限于原厂选型安装。这是由于目前的双瓶串行MO 源罐阀组单元面板与常规MO源罐阀组单元面板的管道设置存在很大的区别，二者互不兼容且后期无法调整，因此后期一旦需要进行工艺的变更升级，不仅会花费较高的成本，而且需要对整个系统中的诸多部件进行替换，造成系统停运、影响制备效率。

综上所述，如何在现有技术的基础上提出一款空间占用小、可直接对接于常规MO源罐阀组单元面板上、且无需对原MO 源罐阀组单元面板做任何改动的MO源瓶串行供源装置，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术所存在的上述缺陷，本发明提出了一种可在氮化镓外延片制备过程中使用的用于MOCVD的MO源瓶串行供源装置，具体如下。

一种用于MOCVD的MO源瓶串行供源装置，与常规MO源罐阀组单元面板相匹配，所述常规MO源罐阀组单元面板上设置有载气进气端母头及载气出气端母头，装置包括两组相互连通的管路组件，每组所述管路组件中均包括一个隔膜阀、两个连接母头以及一个连接公头，其中一组所述管路组件中的连接公头与所述载气进气端母头相连接，另一组所述管路组件中的连接公头与所述载气出气端母头相连接，每组所述管路组件中的两个连接母头均与一MO源瓶管路连接。

优选地，包括第一管路组件及第二管路组件，所述第一管路组件与所述第二管路组件对称设置且二者通过连接管路相连通。