一种用于 mocvd设备的废气处理系统的制作方法
【专利摘要】一种用于MOCVD设备的废气处理系统，包括过滤装置、真空泵、尾气处理器，所述过滤装置由过滤器和旁通管路组成，所述旁通管路两端分别于过滤器进气口和出气口连接，所述旁通管路、过滤器进气口端和出气口端均安装有调控阀件，用以控制MOCVD设备腔室中气流的流通路径；所述过滤器还包括外壳及滤芯，所述外壳由上盖及下部壳体组成，所述上盖与下部壳体通过密封件密封组合。本过滤系统有效解决了过滤器更换以及过滤器测漏时的安全问题和机台的稳定性问题。
【专利说明】—种用于MOCVD设备的废气处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及过滤装置领域，特别涉及一种用于MOCVD设备外延(Epitaxy)制程中的尾气颗粒过滤过滤装置。
【背景技术】
[0002]MOCVD设备在外延(Epitaxy)生长过程中会在高温低压的环境中形成大量反应残留物，而该残留物均为易燃、易爆、高腐蚀性的固体颗粒。目前行业内普遍使用的颗粒过滤器会出现使用寿命短，维护频繁。尤其是在更换过滤器的时候易造成反应腔与尾气管路进入空气而影响机台的复机或者导致管路燃烧或爆炸。在更换过滤器之后的测漏中易导致MOCVD系统倒灌、扬尘等异常。
[0003]目前，气体过滤芯一般采用单只、双级或多级过滤，用于实现尾气过滤，但此设计存在以下缺陷:
[0004](I)更换过滤器时系统会曝露空气，空气进入系统不利于机台快速复机及存在严重的安全隐患(空气与MOCVD反应的粉尘高度易燃、易爆)；
[0005](碟阀)和制程Pump(泵)的严重损坏；
[0006](3)过滤器安装于反应室(reactor)下端，更换之后的测漏过程中如出现系统有漏或人员操作失误，很容易发生系统倒灌或反应室扬尘，严重影响机台的稳定性；
[0007](4)双级或多级设计的过滤器，密封面较多，容易发生泄漏，且安装、维护繁杂。
【发明内容】
[0008]为了克服以上现有传统废气处理系统设计上的不足，本发明旨在提供一种用于MOCVD设备的废气处理系统，可以有效过滤外延(Epitaxy)制程中尾气中夹杂的大量固体颗粒，过滤面积较传统设计的明显增大，有效降低使用成本；且更换过滤器时可以将系统提前切换至旁通管路，有效保证安全性及MOCVD机台长期稳定的运行。另外，滤芯采用可任意调节高度的螺纹杆固定，保证各个长度的滤芯都能很好的固定在过滤器内部。
[0009]本实用新型技术方案为，一种用于MOCVD设备的废气处理系统，包括过滤装置、真空泵、尾气处理器，其特征在于:所述过滤装置由过滤器和旁通管路组成，所述旁通管路两端分别于过滤器进气口和出气口连接，所述旁通管路、过滤器进气口端和出气口端均安装有调控阀件，用以控制MOCVD设备腔室中气流的流通路径。
[0010]优选的，所述过滤器还包括外壳及滤芯，所述外壳由上盖及下部壳体组成，所述上盖与下部壳体通过密封件密封组合。
[0011]优选的，所述过滤器进气端与出气端均设置测漏口，在过滤器维护时可与检漏仪连接，用以对过滤器进行检测。
[0012]优选的，所述过滤器外壳均开设有2对或2对以上进出气口，分别置于进气端和出气端侧壁。
[0013]优选的，所述滤芯为单筒单支结构，材质为特氟龙、玻璃纤维、不锈钢金属和环氧树脂类。
[0014]优选的，所述滤芯褶皱数N为:45 < N<70折，单折宽度L为:5 < L<7cm,高度H为:30 彡 H〈70cm。
[0015]优选的，所述滤芯采用可任意调节高度的螺纹杆固定。
[0016]优选的，所述滤芯上表面由表面凹凸结构的盖板固定，其中所述凸部固定滤芯内表面，凹部固定滤芯外表面；有效提升了进气效率，且双重固定可避免使用过程中滤芯变形、移位等状况的产生，且滤芯上、下部采用双密封圈(Double-oring)密封。
[0017]在一实施例中，所述过滤装置进气口端与MOCVD设备腔室后端连接，所述出气口端与真空泵前端连接。
[0018]在另一实施例中所述过滤装置进气口端与真空泵后端连接，所述出气口端与尾气处理器前端连接。
[0019]本实用新型至少具有以下有益效果:过滤装置包括过滤器与旁通管路，使得从腔室中流出的气流既可以通过过滤器流向最后的尾气处理器，也可以通过旁通管路流向尾气处理器，从而在过滤器进行维护时避免了腔室端暴露于空气中，空气进入腔室，造成维护后腔室环境难以恢复的状况；且真空泵不必进行停歇-重启的动作，节省维护时间。
[0020]此外过滤器外壳采用上、下两半式设计，方便拆装及更换其内部滤芯，且滤芯采用凹凸盖板双重固定可避免使用过程中滤芯变形、移位等状况的产生；固定杆采用单只可调节高度的螺纹杆，可实现不同高度的滤芯需求；且采用在酸碱及高温条件下稳定的材质制备，使用寿命长，压力变化小，可回收利用，解决了 MOCVD机台常规颗粒过滤器使用寿命短，反应腔压差值不稳定的问题；本过滤系统还解决了过滤器更换以及过滤器测漏时的安全问题和机台的稳定性问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实施例一之废气处理系统的流程结构示意图。
[0022]图2为过滤装置II截面示意图。
[0023]图3为过滤装置中滤芯示意图。
[0024]图4为过滤装置中滤芯固定盖板内表面俯视示意图。
[0025]图5为过滤装置中滤芯固定盖板截面示意图。
[0026]图6为过滤装置中滤芯多褶皱滤材尺寸示意图。
[0027]图7为滤芯密封圈(Double o-ring)示意图。
[0028]图8为本实用新型实施例二之废气处理系统的流程结构示意图。
[0029]元件标号说明
[0030]1、反应腔室；I1、过滤装置；111、真空泵；IV、尾气处理器
[0031]I 入口手动阀；
[0032]2 入口手动阀；
[0033]3 滤芯密封盖板；
[0034]31盖板内表面凹处；
[0035]32盖板内表面凸处；
[0036]33 孔洞；
[0037]4 过滤器；
[0038]5旁通管路；
[0039]6旁通手动阀；
[0040]7出口手动阀；
[0041]8出口手动阀；
[0042]9测漏口 ；
[0043]10滤芯固定杆；
[0044]11滤芯；
[0045]12过滤器密封件；
[0046]13测漏口；
[0047]14 密封圈；
[0048]15上盖；
[0049]16下部壳体。
【具体实施方式】
[0050]以下结合附图和具体实施案例对本实用新型作进一步的详细描述，有关本实用新型的相关技术内容，特点和功效，将可以清楚的呈现。
[0051]实施例一
[0052]如图1至7所示，本实用新型中过滤装置II安装于MOCVD腔室I与真空泵III之间，其中过滤器4进气口 17和旁通管路5的一端均与腔室I后端连接；过滤器4出气口 18和旁通管路5的另一端口均与抽气泵前端连接，使得从腔室I中流出的气流既可以通过过滤器4流向最后的尾气处理器IV，也可以通过旁通管路5流向尾气处理器IV，从而在过滤器4进行维护时避免了腔室端暴露于空气中，空气进入腔室，造成维护后腔室环境难以恢复的状况；且真空泵不必进行停歇-重启的动作，节省维护时间。
[0053]具体地，在生产中腔室I端流出的包含颗粒的废气通过入口手动阀I和2 (两阀为接通状态)进入过滤器4，通过滤芯11时，颗粒被滤芯11吸附从而与废气分离，分离后的废气流经出口手动阀7和8，从过滤器出气口 18排出，进入尾气处理中进一步被净化处理。而当过滤器达到维护周期需进行维护时，将入口手动阀1、2和出口手动阀7、8关闭，打开旁通管路5的手动阀6，此时腔室中气流经由旁通管路5流入尾气处理器；此过程中，由于已关闭入口手动阀1、2和出口手动阀7、8，从而避免过滤器4中废弃物泄露至大气中，也避免腔室端暴露于大气中，且如出现人员操作失误时也可避免发生系统倒灌或反应室扬尘等异常情况；维护结束后将过滤器4安装于工作系统并进行测漏时，测漏设备连接于测漏口 9和13，测漏中不需停止真空泵的工作。
[0054]其中，过滤器4包含外壳和过滤芯部分，外壳由上盖15及下部壳体16组成，且上盖15与下部壳体16通过密封件12密封连接组合，密封件优选密封法兰，将过滤芯包裹其内；外壳开设有2对或2对以上进出气口 17、18，分别置于进气端和出气端侧壁，当此过滤器应用于不同型号MOCVD设备时，可灵活选用对应的进气口 17和出气口 18。
[0055]而滤芯11为单筒单支结构，采用在酸、碱和高温条件下性能稳定的特氟龙、玻璃纤维、不锈钢金属和环氧树脂类材质制成，呈多褶皱形貌，褶皱数N为:45 < N<70折，单折宽度L为:5<L〈7cm，滤芯的高度H为:30 < H〈70cm ;多褶皱滤芯被螺纹杆10固定，可按需调节滤芯11高度，滤芯11上端有密封盖板3固定，密封盖板3内表面呈凹凸结构(图4为盖板内表面俯视图)，凸部32固定过滤芯内圈，凹部31固定过滤芯外圈,此双重固定可有效改善使用中过滤芯变形导致的气流不均匀，而影响过滤效率的状况；孔洞33用于固定螺纹杆10 ;过滤芯上下表面均有双密封圈14密封，有效保证了滤芯11与滤芯固定座、滤芯固定盖板之间的密封性能。此种滤芯可将截面积扩大到常规两级多支滤芯的2-3倍，使用寿命延长至原设计的2-3倍。
[0056]实施例二
[0057]参看附图8，本实施例与实施例一的区别在于:过滤装置II安装于真空泵III和尾气处理器IV之间，腔室中气流流经真空泵III再进入过滤装置II，最后进入尾气处理器IV中；由于过滤装置II远离腔室端，则当气流到达过滤装置II时，其温度已降低，进而减小滤芯等部分的耗损，延长滤器本体的使用寿命。
[0058]应当理解的是，上述具体实施方案为本实用新型的优选实施例，本实用新型的范围不限于该实例，凡依照本实用新型所做的任何变更，皆属本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于MOCVD设备的废气处理系统，包括过滤装置、真空泵和尾气处理器，其特征在于:所述过滤装置由过滤器和旁通管路组成，所述旁通管路两端分别与过滤器进气口和出气口连接，所述旁通管路、过滤器进气口端和出气口端均设置有调控阀件，用以控制MOCVD设备腔室中气流的流通路径。
2.根据权利要求1所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述过滤器还包括外壳及滤芯，所述外壳由上盖及下部壳体组成，所述上盖与下部壳体通过密封件密封组合。
3.根据权利要求1所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述过滤器进气口端与出气口端均设置测漏口，在所述过滤器维护时可与检漏仪连接，用以对过滤器进行检测。
4.根据权利要求2所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述过滤器外壳均开设有至少2对进出气口，分别置于进气端和出气端侧壁。
5.根据权利要求2所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述滤芯为单筒单支结构。
6.根据权利要求2所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述滤芯材质为特氟龙、玻璃纤维、不锈钢金属或环氧树脂类。
7.根据权利要求2所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述滤芯的褶皱数N为:45彡N<70折，单折宽度L为:5彡L<7cm,高度H为:30彡H〈70cm。
8.根据权利要求2所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述滤芯上表面由表面凹凸结构的盖板固定，其中所述凸部固定滤芯内表面，凹部固定滤芯外表面。
9.根据权利要求2所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述滤芯采用可任意调节高度的螺纹杆固定。
10.根据权利要求1所述的一种用于MOCVD设备的废气处理系统，其特征在于:所述过滤装置置于真空泵前端或后端。
【文档编号】B01D46/52GK204233909SQ201420660937
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】陈奉顺, 张飞, 郭晃亨 申请人:安徽三安光电有限公司