金属有机化学气相沉积设备的排气总成的制作方法

1.本公开涉及外延生长设备零部件技术领域，特别涉及一种金属有机化学气相沉积设备的排气总成。


背景技术：

2.金属有机化学气相沉积(metal organic chemical vaper deposition，简称mocvd)设备是常见的外延材料生长设备。外延材料在mocvd设备的反应腔内进行生长的过程中会产生废气，这些废气需要通过mocvd设备的排气总成排出mocvd设备的反应腔，以避免废气对后续需要生长的外延材料造成影响。
3.mocvd设备内的排气总成至少包括排气组件与抽气泵，排气组件包括柱状底座、排气环、排气管道，柱状底座位于mocvd设备的反应腔内，柱状底座上具有贯穿柱状底座两端且沿柱状底座的周向均匀分布的多个排气孔。排气环呈锥筒状且排气环的直径大的一端同轴固定在柱状底座上，排气环的周壁具有与多个排气孔一一对应的多个排气孔，排气孔的轴线垂直于排气环的轴线。每个排气孔均与一个排气管道的一端同轴密封相连，每个排气管道的另一端则与抽气泵连通。废气会进入与排气孔连通的排气管道内再被抽气泵抽取。
4.排气环的周壁接近锥形状，排气环上的排气孔具有部分平行于水平面的表面，因此废气在进入排气环的排气孔以及排气管道的过程中，废气中携带的部分废弃物会沉积在这部分平行于水平面的表面上，影响废气的流动进而影响反应腔内外延材料的生长。


技术实现要素：

5.本公开的实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备的排气总成，可以提高废气的流动速度以减小废气对外延材料的生长的影响。所述技术方案如下：
6.本公开的实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备的排气总成，所述排气总成包括排气组件与抽气泵，
7.所述排气组件包括柱状底座、导流盘与排气管道，所述柱状底座具有多个排气孔，所述多个排气孔沿所述柱状底座的周向均匀分布，每个所述排气孔的两端分别位于所述柱状底座的两端，
8.所述导流盘的板面与所述柱状底座的一个端面贴合相连，所述导流盘具有与所述多个排气孔一一对应的多个导流孔，每个所述导流孔的轴线均平行于所述柱状底座的轴线，所述导流孔的直径与所述排气孔的直径相同，
9.所述排气管道的一端与所述多个导流孔连通，所述排气管道的另一端与所述抽气泵的进口连通，所述抽气泵与所述柱状底座间隔分布。
10.可选地，所述导流盘的厚度与所述柱状底座的厚度之比为1:0.58～1:0.61。
11.可选地，所述导流盘的厚度为8.8cm～9cm。
12.可选地，所述导流孔的个数为8～10。
13.可选地，每个所述排气孔的轴线均平行于所述柱状底座的轴线，所述排气管道的
一端与所述柱状底座的另一端的端面密封相连，且所述多个排气孔靠近所述排气管道的一端均位于所述排气管道内。
14.可选地，所述导流盘包括圆盘主体与环形连接板，所述环形连接板的内周壁与所述圆盘主体的外周壁同轴相连，所述多个导流孔位于所述柱状底座上，所述环形连接板与所述柱状底座相连。
15.可选地，所述圆盘主体的一端的端面与所述环形连接板的一端的端面齐平。
16.可选地，所述排气组件还包括锁紧螺栓，所述锁紧螺栓依次螺纹连接所述导流盘与所述柱状底座。
17.可选地，所述柱状底座的一个端面具有定位凸起，所述导流盘的周向具有定位凹槽，所述定位凸起卡设在所述定位凹槽内。
18.可选地，所述柱状底座的一个端面具有沿所述柱状底座的周向均匀分布的两个定位凸起，所述导流盘具有与所述两个定位凸起一一对应的两个定位凹槽。
19.本公开的实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
20.金属有机化学气相沉积设备的排气总成包括排气组件与抽气泵。排气组件中的柱状底座作为支撑，可以安装在金属有机化学气相沉积设备的反应腔内，且柱状底座通常都是水平放置。贯穿柱状底座的两端的多个排气孔本身可以起到排气的作用也可以用于连接排气管道。在柱状底座上增加导流盘，导流盘的板面与柱状底座的端面贴合相连，导流盘的支撑效果较好，且可以减小导流盘与柱状底座之间回流废气的可能性。导流盘上的与多个排气孔一一对应、且轴线均平行于柱状底座的轴线的多个导流孔，可以将金属有机化学气相沉积设备的反应腔内的废气导流至排气孔内的排气管道内，并被与排气管道连通的抽气泵抽取从而离开反应腔。由于导流孔的轴线平行于柱状底座的轴线，导流孔没有平行于水平面的表面，因此废气中的废弃物几乎不会沉积在导流孔上对废气的流动造成影响，导流盘与柱状底座之间的贴合相还可以减小废气回流的可能性。废气的流动性较好，可以被抽气泵快速抽离反应腔，减小废气对外延材料的生长的影响。
附图说明
21.为了更清楚地说明本公开的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本公开的实施例提供的金属有机化学气相沉积设备的排气总成的结构示意图；
23.图2是本公开的实施例提供的导流盘与柱状底座的配合俯视图；
24.图3是本公开的实施例提供的导流盘与柱状底座的配合关系示意图。
具体实施方式
25.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步的详细描述。
26.图1是本公开的实施例提供的金属有机化学气相沉积设备的排气总成的结构示意
图，参考图1可知，本公开的实施例提供了一种金属有机化学气相沉积设备的排气总成，排气总成包括排气组件1与抽气泵2。
27.排气组件1包括柱状底座11、导流盘12与排气管道13，柱状底座11具有多个排气孔111，多个排气孔111沿柱状底座11的周向均匀分布，每个排气孔111的两端分别位于柱状底座11的两端。
28.导流盘12的板面与柱状底座11的一个端面贴合相连，导流盘12具有与多个排气孔111一一对应的多个导流孔121，每个导流孔121的轴线均平行于柱状底座11的轴线，导流孔121的直径与排气孔111的直径相同。
29.排气管道13的一端与多个导流孔121连通，排气管道13的另一端与抽气泵2的进口连通，抽气泵2与柱状底座11间隔分布。
30.金属有机化学气相沉积设备的排气总成包括排气组件1与抽气泵2。排气组件1中的柱状底座11作为支撑，可以安装在金属有机化学气相沉积设备的反应腔内，且柱状底座11通常都是水平放置。贯穿柱状底座11的两端的多个排气孔111本身可以起到排气的作用也可以用于连接排气管道13。在柱状底座11上增加导流盘12，导流盘12的板面与柱状底座11的端面贴合相连，导流盘12的支撑效果较好，且可以减小导流盘12与柱状底座11之间回流废气的可能性。导流盘12上的与多个排气孔111一一对应、且轴线均平行于柱状底座11的轴线的多个导流孔121，可以将金属有机化学气相沉积设备的反应腔内的废气导流至排气孔111内的排气管道13内，并被与排气管道13连通的抽气泵2抽取从而离开反应腔。由于导流孔121的轴线平行于柱状底座11的轴线，导流孔121没有平行于水平面的表面，因此废气中的废弃物几乎不会沉积在导流孔121上对废气的流动造成影响，导流盘12与柱状底座11之间的贴合相还可以减小废气回流的可能性。废气的流动性较好，可以被抽气泵2快速抽离反应腔，减小废气对外延材料的生长的影响。
31.需要说明的是，柱状底座11水平安装在金属有机化学气相沉积设备的反应腔内时，在柱状底座11的上方的空间可以安装加热丝以及防止衬底的托盘等结构。
32.示例性地，柱状底座11的厚度为5.3cm～5.5cm。柱状底座11的厚度在以上范围内，柱状底座11的结构较为稳定，可以提供有效的支撑，并且柱状底座11内排气孔111的长度也较为合理，可以稳定进行排气。
33.参考图1可知，每个排气孔111的轴线均可平行于柱状底座11的轴线，排气管道13的一端与柱状底座11的另一端的端面密封相连，且多个排气孔111靠近排气管道13的一端均位于排气管道13内。
34.排气孔111的轴线均平行于柱状底座11的轴线，排气孔111本身可以作为排气通道，而不需要额外增加排气管道13的长度，使排气管道13进入排气孔111内再与排气环的排气孔111相连。降低制备成本，也便于控制废气的流动。
35.为便于理解，在图1中示出了柱状底座11的轴线11a。
36.参考图1可知，排气组件1还可包括锁紧螺栓14，锁紧螺栓14依次螺纹连接导流盘12与柱状底座11。
37.锁紧螺栓14可以便于实现连接导流盘12与柱状底座11，保证导流盘12与柱状底座11之间的稳定连接。
38.示例性地，排气组件1包括多个锁紧螺栓14，多个锁紧螺栓14沿柱状底座11的周向
均匀分布，每个锁紧螺栓14均依次螺纹连接导流盘12与柱状底座11。
39.多个锁紧螺栓14的增加可以保证柱状底座11与导流盘12之间的稳定连接。
40.在本公开所提供的一种实现方式中，锁紧螺栓14的个数可为6、8、10或者12，或者其他个数，本公开对此不做限制。
41.需要说明的是，导流盘12上具有与锁紧螺栓14对应的螺纹孔122，柱状底座11上则具有与锁紧螺栓14对应的螺纹槽112，且螺纹孔122的轴线与螺纹槽112的轴线重合。可以实现导流盘12与柱状底座11之间的稳定连接。
42.图2是本公开的实施例提供的导流盘与柱状底座的配合俯视图，参考图2可知，柱状底座11的一个端面具有定位凸起113，导流盘12的周向具有定位凹槽123，定位凸起113卡设在定位凹槽123内。
43.柱状底座11的端面的定位凸起113，可以与导流盘12上的定位凹槽123配合，将导流盘12快速定位在柱状底座11上，导流盘12定位之后即可对定位良好的导流盘12与柱状底座11进行连接。
44.可选地，柱状底座11的一个端面具有沿柱状底座11的周向均匀分布的两个定位凸起113，导流盘12具有与两个定位凸起113一一对应的两个定位凹槽123。
45.两个定位凸起113与两个定位凹槽123配合，可以有效固定导流盘12且整体成本也不会过高。
46.示例性地，定位凸起113可呈长方体状，定位凹槽123可为矩形槽。定位效果较好。
47.在本公开所提供的其他实现方式中，定位凸起113也可为柱状、或者不规则状，本公开对此不做限制。
48.需要说明的是，在本公开所提供的实现方式中，柱状底座11所具有的螺纹槽112、定位凸起113均是位于柱状底座11的同一个端面上，且两个定位凸起113之间的距离大于锁紧螺栓14之间的最大距离。可以保证导流盘12的有效定位与连接，且避免定位凸起113与定位凹槽123影响锁紧螺栓14连接处的强度。
49.示例性地，导流盘12的厚度与柱状底座11的厚度之比为1:0.58～1:0.61。
50.导流盘12的厚度与柱状底座11的厚度之比在以上范围内时，导流盘12与柱状底座11的厚度分布较为合理，且整体的制备成本也较为合理。
51.可选地，导流盘12的厚度为8.8cm～9cm。
52.导流盘12的厚度在以上范围，可以有效吸取废气，且避免废气回流。
53.示例性地，导流孔121的个数为8～10。
54.导流孔121的个数在一上范围内时，可以保证废气的有效流动。
55.图3是本公开的实施例提供的导流盘与柱状底座的配合关系示意图，参考图3可知，定位凹槽123可制作在导流盘12的边缘。方便安装与定位。
56.可选地，导流盘12包括圆盘主体12a与环形连接板12b，环形连接板12b的内周壁与圆盘主体12a的外周壁同轴相连，多个导流孔121位于柱状底座11上，环形连接板12b与柱状底座11相连。
57.导流盘12设置为圆盘主体12a以及环形连接板12b，可以便于实现导流盘12整体的连接，且不会过多地增加导流盘12的制备成本。
58.需要说明的是，导流孔121、定位凹槽123以及螺纹孔122则可以开设在环形连接板
12b上。便于实现导流盘12与柱状底座11之间的连接。
59.示例性地，导流盘12还包括加强筋板12c，加强筋板12c连接环形连接板12b与圆盘主体12a。加强筋板12c的增加可以提高导流盘12的强度与稳定性，避免导流盘12出现晃动的可能性。
60.可选地，圆盘主体12a的一端的端面与环形连接板12b的一端的端面齐平。导流盘12的结构较为稳定，且圆盘主体12a与环形连接板12b齐平的端面可以直接与柱状底座11贴合固定，减小废气回流。
61.示例性地，抽气泵2可为真空泵。便于实现废气的抽取。
62.以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。