MOCVD设备结构及维护学习教案

1、会计学1MOCVD设备设备(shbi)结构及维护结构及维护第一页，共23页。目录目录一一.MOCVD.MOCVD简介简介二二. .反应腔介绍反应腔介绍三三.TS .TS 机台的气体运输系统机台的气体运输系统四四.TS.TS机台运行机台运行(ynxng)(ynxng)检检查及维护保养查及维护保养第1页/共23页第二页，共23页。一一.MOCVD.MOCVD简介简介(jin (jin ji)ji)第2页/共23页第三页，共23页。系统组成 因为MOCVD生长使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物质，并且要生长多组分、大面积、薄层和超薄层异质材料。因此(ync)在MOCVD系统的设计思想上，通常要考虑系

2、统密封性，流量、温度控制要精确，组分变换要迅速，系统要紧凑等。一般系统组成：加热系统，冷却系统，气体运输系统及尾气处理系统，控制系统。第3页/共23页第四页，共23页。第4页/共23页第五页，共23页。二二. .反应腔介绍反应腔介绍由于由于(yuy)(yuy)反应腔对外延生长非常重要，反应腔对外延生长非常重要，所以目前市面上主要的反应腔设计为以下所以目前市面上主要的反应腔设计为以下四种：四种：1.1.近耦合喷淋设计（近耦合喷淋设计（AIXTRON TSAIXTRON TS系列）系列）第5页/共23页第六页，共23页。2.2.三层式气体喷嘴设计三层式气体喷嘴设计(shj)(shj)（AIXTRO

3、N GAIXTRON G系列）系列）第6页/共23页第七页，共23页。3.3.旋转式反应旋转式反应(fnyng)(fnyng)腔（腔（VeecoVeeco） 注： 旋转式反应腔,是一种带有旋转盘的立式反应腔。衬底片放置在高速旋转的盘上并被加热到合适的生长温度，反应物在初始阶段因高速旋转盘的牵引力被竖直向下地泵入,然后偏斜形成一个与衬底片托盘平行的流动(lidng)区域，可以使反应物获得最佳的反应条件。第7页/共23页第八页，共23页。4.4.双气流双气流(qli)(qli)反应腔（日亚）反应腔（日亚）第8页/共23页第九页，共23页。 因为因为(yn wi)(yn wi)我们公司主要生产机台为

4、我们公司主要生产机台为AIXTRON TSAIXTRON TS机台和机台和G5G5机台，所以针对机台，所以针对TSTS和和G5G5由由我和王明军作一个简单的反应腔介绍。我和王明军作一个简单的反应腔介绍。 TS TS 近耦合喷淋反应腔近耦合喷淋反应腔A ThermocoupleB Tungsten heaterC Gas inletD ShowerheadE Reactor lidF Optical probeG Showerhead water coolingH Double O-ring sealI SusceptorJ Water cooled chamberK Quartz linerL

5、 Susceptor supportM Exhaust第9页/共23页第十页，共23页。 Upper plenum:Feeds the group III elements using metal organics Lower plenum:Feeds the group V elements using hydride gases such as NH3 or AsH3A Showerhead CapB Showerhead BodyC Upper plenumD Lower plenumE Water coolingShowerhead第10页/共23页第十一页，共23页。Tungsten

6、 heater Zone A: Center Zone B: Middle Zone C: Outside第11页/共23页第十二页，共23页。Temperature control unitA Eurotherm controllerB Thermocouple in the center of the heater coils第12页/共23页第十三页，共23页。第13页/共23页第十四页，共23页。三三.TS.TS机台气体机台气体(qt)(qt)运输系统运输系统 气体输运系统的作用为向反应室输送各种反应气体。该系统要能够精确的控制反应气体的浓度、流量、流速以及不同气体送入的时间和前后顺序

7、(shnx)，从而按设计好的工艺方案生长特定组分和结构的外延层。气体输运系统包括源供给系统，Run/Vent 主管路，吹扫管路，检漏管路和尾气处理系统。第14页/共23页第十五页，共23页。Gas symbols diagram第15页/共23页第十六页，共23页。S S2 2位位4 4通换向阀通换向阀第16页/共23页第十七页，共23页。N2 purifierH2 purifier HygrometerGas dosing unit for hydride sourceGas dosing unit for MO sourceMO bubblerGas supply for hydride

8、sourcesGas supply for run linesHydride run lineHydride vent lineGas supply for auxiliary gas pipesPurging - reactor sight glassMO1 run lineMO1 vent lineMO run bypassMO2 run lineMO2 vent lineGas supply for ventingGas supply for MO2 sourcesGas supply for MO1 sourcesMO vacuum (for changing the MO bubblerNH3 purifier第17页/共23页第十八页，共23页。Reactor purges第18页/共23页第十九页，共23页。Hydride source第19页/共23页第二十页，共23页。SiH4Si