專利名稱：Mocvd設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor Deposition,金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種化學(xué)氣相淀積氣體顆粒過濾系統(tǒng)，特別是涉及一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
MOCVD反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣有以下幾個(gè)特點(diǎn):流量大、攜帶的顆粒較多、溫度高(250° C)、易燃燒、有毒性，因此需要及時(shí)抽出反應(yīng)腔體尾氣，以免破壞晶體生長(zhǎng)質(zhì)量。生產(chǎn)型MOCVD出氣量較大，最大可達(dá)300L/min，所攜帶的顆粒數(shù)也較大，一般尾氣過濾器吸附能力有限，且維護(hù)周期短，故而影響產(chǎn)能；同時(shí)，未過濾掉的顆粒直接進(jìn)入后端機(jī)械泵體中對(duì)設(shè)備也會(huì)造成較大的危害。目前行業(yè)內(nèi)氣體顆粒過濾器主要為雙筒圓柱形并聯(lián)或單筒型，可基本實(shí)現(xiàn)尾氣初步過濾，同時(shí)也存在以下三點(diǎn)缺陷:I)氣體經(jīng)過這類顆粒過濾器時(shí)的溫度較高，通常高達(dá)100-150°C。雖然氟橡膠密封圈能耐高溫100-150 0C，但是對(duì)KF密封圈的損害仍然較大，而且極易使密封圈發(fā)生形變?cè)斐蛇^漏率下降。此外，外延工藝生長(zhǎng)對(duì)CVD設(shè)備的真空度要求較高，通常小于
1.0xl0-9mbar-L/s,從而導(dǎo)致系統(tǒng)工藝出現(xiàn)異常。2)反應(yīng)過后的尾氣通常攜帶大量的顆粒，且顆粒較小，對(duì)過濾器工作方式和濾芯規(guī)格的要求較高，一般過濾器過濾效果差。反應(yīng)過后的尾氣攜帶顆粒通過過濾器時(shí)，會(huì)因?yàn)闉V芯導(dǎo)致氣體流速下降，在過濾器前端容易造成前端反應(yīng)室氣流發(fā)生變化從而影響工藝穩(wěn)定，甚至?xí)斐汕岸藲怏w管路堵塞。其次，CVD尾氣顆粒半徑較小，多為微米顆粒、亞微米顆粒、以及超細(xì)顆粒，從而對(duì)濾芯規(guī)格的要求較高，濾芯濾網(wǎng)網(wǎng)孔密度及網(wǎng)孔直徑的設(shè)計(jì)直接影響到氣體流速以及氣體過濾效果。3)利用效率低、維護(hù)周期短、拆裝維護(hù)困難、維護(hù)成本高、無法重復(fù)利用。首先，過濾器使用周期主要受設(shè)備工藝持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)以及對(duì)過濾器后端真空機(jī)械泵保護(hù)這兩點(diǎn)制約。其次，過濾器利用效率不高，通常氣體顆粒會(huì)受到重力作用，下端過濾器較臟時(shí)，上端仍然比較干凈，利用率只達(dá)到一半效果。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中MOCVD設(shè)備的尾氣溫度高攜帶大量熱量以及吸附效率低的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法，其中，所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)包括:用于吸附所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒的一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置于所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中，用以與所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)所述MOCVD設(shè)備的尾氣的快速降溫和顆粒吸附；所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)與所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)相連，用以實(shí)現(xiàn)所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒的再吸附。優(yōu)選地，所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)為第一不銹鋼腔室；所述第一不銹鋼腔室內(nèi)設(shè)置有金屬過濾網(wǎng)絲；所述第一不銹鋼室設(shè)有一級(jí)過濾進(jìn)氣口和一級(jí)過濾排氣口 ；所述一級(jí)過濾進(jìn)氣口連接在所述MOCVD設(shè)備的反應(yīng)室后端。優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)為一循環(huán)水水管，所述循環(huán)水水管內(nèi)外交替纏繞于所述第一不銹鋼腔室的側(cè)壁。優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)包括一內(nèi)循環(huán)水水管，所述內(nèi)循環(huán)水水管均勻分布內(nèi)置于所述第一不銹鋼腔室中。優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)還包括一外循環(huán)水水管，所述外循環(huán)水水管均勻分布設(shè)置于所述第一不銹鋼腔室的外表面；所述外循環(huán)水水管的一端口與所述內(nèi)循環(huán)水水管的一端口相接。優(yōu)選地,所述循環(huán)水水管的接頭采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口 ；所述內(nèi)循環(huán)水水管的另一端口與所述外循環(huán)水水管的另一端口均采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口。優(yōu)選地，所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)為第二不銹鋼腔室；所述第二不銹鋼腔室內(nèi)設(shè)有濾芯；所述第二不銹鋼室設(shè)有二級(jí)過濾進(jìn)氣口和二級(jí)過濾排氣口，所述二級(jí)過濾進(jìn)氣口通過波紋管與所述一級(jí)過濾排氣口相接；所述二級(jí)過濾排氣口連接在所述MOCVD設(shè)備的機(jī)械泵前端。所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法包括:步驟一，利用冷卻系統(tǒng)和一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)相結(jié)合的方式對(duì)所述MOCVD設(shè)備的尾氣同時(shí)進(jìn)行降溫和一級(jí)顆粒吸附過濾；步驟二，利用二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過一級(jí)顆粒吸附過濾后的尾氣進(jìn)行二級(jí)顆粒吸附過濾。優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置于所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中，所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)還包括填充在所述冷卻系統(tǒng)縫隙中的金屬過濾網(wǎng)絲；所述MOCVD設(shè)備的尾氣在經(jīng)過所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)和金屬過濾網(wǎng)絲時(shí)實(shí)現(xiàn)降溫和一級(jí)顆粒吸附過濾；再經(jīng)過所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的濾芯實(shí)現(xiàn)二級(jí)顆粒吸附過濾。優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)為循環(huán)水水管，所述循環(huán)水水管中的循環(huán)水由所述MOCVD設(shè)備的恒溫水箱提供，循環(huán)水由所述恒溫水箱流入到循環(huán)水水管，再回流到所述恒溫水箱中。如上所述，本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果:本發(fā)明采用一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)相結(jié)合的方式快速降低尾氣排放的溫度，增強(qiáng)對(duì)尾氣所含顆粒的一級(jí)吸附過濾能力，同時(shí)大大減小對(duì)二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的濾芯的技術(shù)規(guī)格要求；本發(fā)明無需對(duì)MOCVD設(shè)備進(jìn)行額外改造，實(shí)現(xiàn)所需成本較低，占用空間小，拆裝維護(hù)方便，使用周期長(zhǎng)，同時(shí)一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的金屬過濾網(wǎng)絲可反復(fù)清理再利用。


圖1為本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)中一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a為本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3b為本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3c為本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)中二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法的流程示意圖。元件標(biāo)號(hào)說明100一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)200冷卻系統(tǒng)300級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)101第一不銹鋼 腔室102一級(jí)過濾進(jìn)氣口103一級(jí)過濾排氣口211循環(huán)水水管221、231內(nèi)循環(huán)水水管232外循環(huán)水水管301第二不銹鋼腔室302濾芯303級(jí)過濾進(jìn)氣口304 級(jí)過濾排氣口305波紋管
具體實(shí)施例方式以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請(qǐng)參閱附圖。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)是一套應(yīng)用于金屬有機(jī)化合物氣相淀積設(shè)備反應(yīng)室后端，真空機(jī)械泵體前端的氣體過濾系統(tǒng)。下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例本實(shí)施例提供一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，如圖1所示，所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)包括:一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)100、冷卻系統(tǒng)200和_二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)300。所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)100用于吸附所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒。所述冷卻系統(tǒng)200設(shè)置于所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)100中，用以與所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)100結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)所述MOCVD設(shè)備的尾氣的快速降溫和顆粒吸附。所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)200與所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)100相連，用以實(shí)現(xiàn)所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒的再吸附。進(jìn)一步，如圖2所示，所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)100為第一不銹鋼腔室101 ;所述第一不銹鋼腔室101內(nèi)設(shè)置 有金屬過濾網(wǎng)絲，所述金屬過濾網(wǎng)絲填塞在所述第一不銹鋼腔室101內(nèi)；所述金屬過濾網(wǎng)絲可為一體式，金屬過濾網(wǎng)絲的網(wǎng)孔形狀可以為圓形、六邊形或其他任意形狀。所述第一不銹鋼室101設(shè)有一級(jí)過濾進(jìn)氣口 102和一級(jí)過濾排氣口 103 ;所述一級(jí)過濾進(jìn)氣口 102連接在所述MOCVD設(shè)備的反應(yīng)室后端。進(jìn)一步，冷卻系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)可以有多種實(shí)施情況，本實(shí)施例列舉以下三種，但本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于本實(shí)施例列舉的這三種結(jié)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)。第一種情況，如圖3a所示，所述冷卻系統(tǒng)200為一循環(huán)水水管211，所述循環(huán)水水管211內(nèi)外交替纏繞于所述第一不銹鋼腔室101的側(cè)壁。所述循環(huán)水水管211的接頭采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口(veeco公司的MOCVD設(shè)備K465、K465I有兩組預(yù)留接口，每組預(yù)留接口有一進(jìn)一出)，或者將所述循環(huán)水水管211的接頭采用其他方式連接到單獨(dú)的恒溫水箱中或并入到廠務(wù)冷卻水供給系統(tǒng)中。第二種情況，如圖3b所示，所述冷卻系統(tǒng)200包括一內(nèi)循環(huán)水水管221，所述內(nèi)循環(huán)水水管221可采用螺旋式排布、直線式排布、蚊香型排布、區(qū)間分隔式排布等方式均勻分布內(nèi)置于所述第一不銹鋼腔室101中。所述內(nèi)循環(huán)水水管221的接頭采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口，或者所述內(nèi)循環(huán)水水管221的接頭采用其他方式連接到單獨(dú)的恒溫水箱中或冷卻水供給系統(tǒng)中。第三種情況，如圖3c所示，所述冷卻系統(tǒng)200包括一內(nèi)循環(huán)水水管231和一外循環(huán)水水管232，所述內(nèi)循環(huán)水水管231可采用螺旋式排布、直線式排布、蚊香型排布、區(qū)間分隔式排布等方式均勻分布內(nèi)置于所述第一不銹鋼腔室101中，所述外循環(huán)水水管232可采用螺旋式、直線式等方式均勻分布設(shè)置于所述第一不銹鋼腔室101的外表面。所述外循環(huán)水水管232的一端口與所述內(nèi)循環(huán)水水管231的一端口相接，所述內(nèi)循環(huán)水水管231的另一端口與所述外循環(huán)水水管232的另一端口均采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口。圖3c所示的這種結(jié)構(gòu)使得第一不銹鋼腔室的內(nèi)部整體溫度、腔體表面溫度、管道接口溫度均處于合理的恒溫狀態(tài)。以上所述的冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)水水管(包括內(nèi)循環(huán)水水管和外循環(huán)水水管)的材質(zhì)采用銅管作為循環(huán)水冷卻水管。銅管能在強(qiáng)腐蝕、高溫、高壓等惡劣條件下使用，同時(shí)比一般金屬導(dǎo)熱性好，易彎曲，易扭轉(zhuǎn)，不易裂縫，不易折斷，價(jià)格適中，總之比其他金屬在各方面的表現(xiàn)更佳。本發(fā)明中，設(shè)置在第一不銹鋼腔室內(nèi)的循環(huán)水水管是均勻排布的，這樣可以保證一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)(或第一不銹鋼腔室)的內(nèi)部溫度分布均勻，使MOCVD設(shè)備的尾氣氣流在經(jīng)過一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)時(shí)仍保持相對(duì)穩(wěn)定。同時(shí)，本發(fā)明中冷卻系統(tǒng)采用的循環(huán)水水管的端口可以采用swagelok快插頭直接接在MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口處，無需另外加裝設(shè)備，同時(shí)對(duì)MOCVD設(shè)備本身的運(yùn)行無任何附加影響。進(jìn)一步，如圖4所示，所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)300為第二不銹鋼腔室301 ;所述第二不銹鋼腔室301內(nèi)設(shè)有濾芯302 ;所述第二不銹鋼室301設(shè)有二級(jí)過濾進(jìn)氣口 303和二級(jí)過濾排氣口 304，所述二級(jí)過濾進(jìn)氣口 303通過波紋管305與所述一級(jí)過濾排氣口 103相接；所述二級(jí)過濾排氣口 304連接在所述MOCVD設(shè)備的機(jī)械泵前端。本發(fā)明采用循環(huán)水冷卻的方法來解決MOCVD設(shè)備的尾氣溫度高、攜帶大量熱量以及吸附效率低的問題，不僅可以有效降低尾氣溫度還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)真空管道連接塊的保護(hù)，可以持續(xù)保證MOCVD設(shè)備真空漏率始終處于1.0xl0-9mbar-L/s之上。本發(fā)明提高了對(duì)尾氣所含顆粒的吸附能力，降低了尾氣排放的溫度，延長(zhǎng)了設(shè)備維護(hù)周期，從而降低設(shè)備運(yùn)行成本。為了解決MOCVD設(shè)備的尾氣中攜帶的顆粒吸收效率低問題，本發(fā)明在一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)(或第一不銹鋼腔室)內(nèi)采用金屬過濾網(wǎng)絲與冷卻系統(tǒng)優(yōu)化組合的方式，使得在冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水的作用下，MOCVD設(shè)備的尾氣溫度陡然從大于200度下降到65度左右，同時(shí)在內(nèi)置循環(huán)水與金屬過濾網(wǎng)絲緊密結(jié)合的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)MOCVD設(shè)備的尾氣中的微米顆粒、亞微米顆粒、以及超細(xì)顆粒的有效吸附；其中微米顆粒、亞微米顆粒、超細(xì)顆粒(顆粒成分主要為氮化鎵)會(huì)吸附在溫度較低的金屬濾網(wǎng)表面和第一不銹鋼腔室的內(nèi)壁，微米顆粒在此空間下會(huì)再成核變成亞微米顆粒，亞微米顆粒也會(huì)再成核變成超細(xì)顆粒；可見,本發(fā)明采用的一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)可以有效增加顆粒半徑，同時(shí)大大減小對(duì)二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的濾芯的技術(shù)規(guī)格要求；此外，通過對(duì)循環(huán)水水管和金屬過濾網(wǎng)絲在第一不銹鋼腔室內(nèi)的分布和密度的優(yōu)化控制還可以更有效的利用第一不銹鋼腔室這一有限的空間實(shí)現(xiàn)最大化的顆粒吸附。最后,通過對(duì)濾芯材料的規(guī)格進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，并綜合考慮MOCVD設(shè)備的維護(hù)周期以及一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)的維護(hù)周期，還可以保證MOCVD設(shè)備的尾氣流速不至于過低，將本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)的利用效率提高30-40%。本實(shí)施例還提供一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法，該方法可以由上述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，但其實(shí)現(xiàn)設(shè)備不限于本發(fā)明所提供的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如圖5所示，所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法包括:步驟一，利用冷卻系統(tǒng)和一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)相結(jié)合的方式同時(shí)對(duì)所述MOCVD設(shè)備的尾氣同時(shí)進(jìn)行降溫和一級(jí)顆粒吸附過濾；步驟二，利用二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過一級(jí)顆粒過濾后的尾氣進(jìn)行二級(jí)顆粒吸附過濾。進(jìn)一步，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置于所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中，所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)還包括填充在所述冷卻系統(tǒng)縫隙中的金屬過濾網(wǎng)絲；所述MOCVD設(shè)備的尾氣在經(jīng)過所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)和金屬過濾網(wǎng)絲時(shí)實(shí)現(xiàn)降溫和一級(jí)顆粒吸附過濾；再經(jīng)過所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的濾芯實(shí)現(xiàn)二級(jí)顆粒吸附過濾。進(jìn)一步，所述冷卻系統(tǒng)為循環(huán)水水管，所述循環(huán)水水管中的循環(huán)水由所述MOCVD設(shè)備的恒溫水箱提供，循環(huán)水由所述恒溫水箱流入到循環(huán)水水管，再回流到所述恒溫水箱中。
本發(fā)明所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)(其中冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以圖3c所示的情況為例)的安裝過程簡(jiǎn)單介紹如下:I)將內(nèi)循環(huán)水水管裝入第一不銹鋼腔室中，再將外循環(huán)水水管安裝到第一不銹鋼腔室的表面上，并將內(nèi)循環(huán)水水管的出水口與外循環(huán)水水管的進(jìn)水口短接，然后將內(nèi)循環(huán)水水管的進(jìn)水口用swagelok快插頭插在MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口上,這樣可以從MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口處接出50°恒溫循環(huán)水，該循環(huán)水先從內(nèi)循環(huán)水水管流過，再?gòu)耐庋h(huán)水水管里流出，最終流回到MOCVD設(shè)備的恒溫水箱中去，使一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)的腔體(即第一不銹鋼腔室)溫度保持在50°左右。當(dāng)然此處只要將內(nèi)循環(huán)水水管和外循環(huán)水水管的接口反過來連接，就可以使循環(huán)水先走外循環(huán)水水管，再走內(nèi)循環(huán)水水管。2)將金屬過濾網(wǎng)絲填塞在第一不銹鋼腔室中內(nèi)循環(huán)水水管的空隙處，然后裝上橡膠密封圈并蓋上一級(jí)過濾不銹鋼封蓋，最后用不銹鋼卡扣鎖死，此時(shí)一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)安裝完畢。3)將濾芯專用的橡膠密封圈裝在濾芯頭部，卡在不銹鋼倒三角的凹槽中，將橡膠密封圈放在二級(jí)過濾的不銹鋼密封蓋的凹槽中并蓋上密封蓋，再用不銹鋼卡箍鎖死，這樣二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)安裝完畢。4)將第一不銹鋼腔室的一級(jí)過濾排氣口和第二不銹鋼腔室的二級(jí)過濾進(jìn)氣口的真空管道接口用KF40波紋管連接，這樣整個(gè)過濾系統(tǒng)就組裝完畢了 ；再將一級(jí)過濾進(jìn)氣口用KF40波紋管連接在MOCVD設(shè)備的反應(yīng)室后端，將二級(jí)過濾排氣口連接在MOCVD設(shè)備的機(jī)械泵前端，就可以運(yùn)轉(zhuǎn)整個(gè)過濾系統(tǒng)了。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:I)冷卻系統(tǒng)使MOCVD設(shè)備的尾氣溫度突降，尾氣中所含的微小顆粒會(huì)充分再結(jié)核，使顆粒直徑變大，從而使顆粒更容易被吸附。2) 一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)加強(qiáng)了對(duì)降微米顆粒、亞微米顆粒、超細(xì)顆粒的吸附，降低了顆粒進(jìn)入二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)以及后端真空機(jī)械泵、壓力計(jì)、蝶閥、真空管道的幾率，不僅延長(zhǎng)了二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中濾芯的更換周期，同時(shí)也延長(zhǎng)了后端設(shè)備的了維護(hù)周期和使用壽命。3)尾氣溫度的下降不僅保護(hù)了 MOCVD設(shè)備的尾氣后端管道壓力計(jì)，延長(zhǎng)了橡膠密封圈的壽命和MOCVD設(shè)備的維護(hù)周期，也延長(zhǎng)了受尾氣過濾器影響導(dǎo)致的MOCVD設(shè)備的提前維護(hù)時(shí)期。本發(fā)明無需對(duì)MOCVD設(shè)備進(jìn)行額外改造，實(shí)現(xiàn)所需成本較低，占用空間小，拆裝維護(hù)方便，使用周期長(zhǎng)，同時(shí)一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的金屬過濾網(wǎng)絲可反復(fù)清理再利用。采用本發(fā)明所述的過濾系統(tǒng)排出的尾氣溫度得到有效降低，也降低了能耗，保護(hù)了環(huán)境。綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，其特征在于，所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)包括: 用于吸附所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒的一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)； 冷卻系統(tǒng)，設(shè)置于所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中，用以與所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)所述MOCVD設(shè)備的尾氣的快速降溫和顆粒吸附； 二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)，與所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)相連，用以實(shí)現(xiàn)所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒的再吸附。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)為第一不銹鋼腔室；所述第一不銹鋼腔室內(nèi)設(shè)置有金屬過濾網(wǎng)絲；所述第一不銹鋼室設(shè)有一級(jí)過濾進(jìn)氣口和一級(jí)過濾排氣口 ；所述一級(jí)過濾進(jìn)氣口連接在所述MOCVD設(shè)備的反應(yīng)室后端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻系統(tǒng)為一循環(huán)水水管，所述循環(huán)水水管內(nèi)外交替纏繞于所述第一不銹鋼腔室的側(cè)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻系統(tǒng)包括一內(nèi)循環(huán)水水管，所述內(nèi)循環(huán)水水管均勻分布內(nèi)置于所述第一不銹鋼腔室中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻系統(tǒng)還包括一外循環(huán)水水管，所述外循環(huán)水水管均勻分布設(shè)置于所述第一不銹鋼腔室的外表面；所述外循環(huán)水水管的一端口與所述內(nèi)循環(huán)水水管的一端口相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)水水管的接頭采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口 ；所述內(nèi)循環(huán)水水管的另一端口與所述外循環(huán)水水管的另一端口均采用swagelok快插頭直接接在所述MOCVD設(shè)備的循環(huán)水預(yù)留插口。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5任意一項(xiàng)所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)，其特征在于:所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)為第二不銹鋼腔室；所述第二不銹鋼腔室內(nèi)設(shè)有濾芯；所述第二不銹鋼室設(shè)有二級(jí)過濾進(jìn)氣口和二級(jí)過濾排氣口，所述二級(jí)過濾進(jìn)氣口通過波紋管與所述一級(jí)過濾排氣口相接；所述二級(jí)過濾排氣口連接在所述MOCVD設(shè)備的機(jī)械泵前端。
8.一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法，其特征在于，所述MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法包括: 步驟一，利用冷卻系統(tǒng)和一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)相結(jié)合的方式對(duì)所述MOCVD設(shè)備的尾氣同時(shí)進(jìn)行降溫和一級(jí)顆粒吸附過濾； 步驟二，利用二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過一級(jí)顆粒吸附過濾后的尾氣進(jìn)行二級(jí)顆粒吸附過濾。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法，其特征在于:所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置于所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中，所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)還包括填充在所述冷卻系統(tǒng)縫隙中的金屬過濾網(wǎng)絲；所述MOCVD設(shè)備的尾氣在經(jīng)過所述一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)和金屬過濾網(wǎng)絲時(shí)實(shí)現(xiàn)降溫和一級(jí)顆粒吸附過濾；再經(jīng)過所述二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的濾芯實(shí)現(xiàn)二級(jí)顆粒吸附過濾。
10.根據(jù)權(quán)利要求8至9任意一項(xiàng)所述的MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾方法，其特征在于:所述冷卻系統(tǒng)為循環(huán)水水管，所述循環(huán)水水管中的循環(huán)水由所述MOCVD設(shè)備的恒溫水箱提供，循環(huán)水由 所述恒溫水箱流入到循環(huán)水水管，再回流到所述恒溫水箱中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法，該過濾系統(tǒng)包括用于吸附MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒的一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)設(shè)置于一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中，與一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)MOCVD設(shè)備的尾氣的快速降溫和顆粒吸附；二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)與一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)MOCVD設(shè)備的尾氣顆粒的再吸附。本發(fā)明采用一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)相結(jié)合的方式快速降低尾氣排放的溫度，增強(qiáng)對(duì)尾氣所含顆粒的一級(jí)吸附過濾能力，大大減小對(duì)二級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的濾芯的技術(shù)規(guī)格要求；本發(fā)明無需對(duì)MOCVD設(shè)備進(jìn)行額外改造，實(shí)現(xiàn)所需成本較低，占用空間小，拆裝維護(hù)方便，使用周期長(zhǎng)，一級(jí)顆粒吸附系統(tǒng)中的金屬過濾網(wǎng)絲可反復(fù)清理再利用。
文檔編號(hào)B01D46/42GK103203135SQ201310040758
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者吳迅飛, 謝文通 申請(qǐng)人:上海博恩世通光電股份有限公司