CN102181844B - 清洁装置及清洁方法、薄膜生长反应装置及生长方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于清洁一薄膜生长反应腔的内表面的清洁装置，包括支撑单元、清洁单元、电机和电源供应装置。其中，清洁单元包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；电机设置于所述支撑单元上，电机包括一驱动轴，所述驱动轴的一端与所述清洁单元相连接并带动其运动；电源供应装置，其与所述电机相连接。本发明的清洁装置提供了自动化程度高的、有效的、省时的清洁反应腔的内表面的方法，并保证每次清洁的质量和一致性。

Description

清洁装置及清洁方法、薄膜生长反应装置及生长方法
技术领域
本发明涉及薄膜生长的装置和方法，尤其涉及一种用于清洁一薄膜生长反应腔的内表面的清洁装置及清洁方法、一种在基片上生长薄膜的反应装置和生长薄膜的方法。
背景技术
作为一种典型的第Ⅲ族元素和第V族元素化合物薄膜，氮化镓（GaN）是一种广泛应用于制造蓝光、紫光和白光二极管、紫外线探测器和高功率微波晶体管的材料。由于GaN在制造适用于大量用途的低能耗装置（如，LED）中具有实际和潜在的用途，GaN薄膜的生长受到极大的关注。
GaN薄膜能以多种不同的方式生长，包括分子束外延（MBE）法、氢化物气相外延(HVPE)法、金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）法等。目前，MOCVD法是用于为生产LED得到足够质量的薄膜的优选的沉积方法。
MOCVD工艺通常在一个具有较高温度控制的环境下的反应器或反应腔内通过热工艺（thermal processing）的方式进行。通常，由包含第III族元素（例如镓（Ga））的第一前体气体和一含氮的第二前体气体（例如氨(NH3)）通过一气体输送装置被通入反应腔内反应以在被加热的基片上形成GaN薄膜。一载流气体(carrier gas)也可以被用于协助运输前体气体至基片上方。这些前体气体在被加热的基片表面混合反应，进而形成第III族氮化物薄膜（例如GaN薄膜）而沉积在基片表面。
然而，在前述MOCVD的薄膜生长工艺过程中，GaN薄膜或其他反应产物不仅会生长或沉积在基片上，也会生长或沉积在包括气体输送装置的表面在内的反应腔的内表面上。这些不希望出现的沉积物积聚（undesired deposits or residues）会在反应腔内产生附着聚集物，例如粉末(powder)、杂质(particles)等，并可能会从附着表面上剥落开来，随着反应气体的气流在反应腔内到处扩散，最后会落在被处理的基片上，而造成基片产生缺陷或失效，同时还会造成反应腔的污染，并对下一次MOCVD工艺质量产生坏的影响。因而，在经过一段时间的MOCVD薄膜生长工艺后，必须停止薄膜生长工艺，专门实施一个反应腔清洁过程来将这些附着在气体输送装置上的附着聚集物清除掉。
目前，业内采用的清洁气体输送装置的方式是“手工清洁”。即，操作人员必须先停止薄膜生长工艺，等待反应腔内部温度降低至一定温度后，再打开反应腔顶盖，用刷子将附着在气体输送装置上的沉积物积聚从其附着表面上手工地“刷”下来并通过真空抽吸的方式将之移出至反应腔内部；当沉积物积聚很厚时，操作人员还需要通过一种工具将它们从其附着表面上手工地“刮”下来并移出至反应腔内部。这种清洁方式的缺点是：实施清洁过程必须要停止原薄膜生长工艺，并且要等待相当长的时间使反应腔内部温度降低至适合人工清洁的温度，还必须在打开反应腔顶盖的情况下由操作人员“手工”进行，对于反应腔用户而言，这将导致反应腔的工艺生产的吞吐量(throughput)减少、增加生产者的使用成本。而且由于这种清洁方式是“手工清洁”，因而不仅不能实现由系统自动化清洁处理，而且每次清洁的结果也难以保持一致，导致后续的薄膜生长工艺可能产生工艺品质的偏移和缺陷。
因而，有必要开发一种自动化程度高的、有效的、省时的清洁气体输送装置和其他反应腔的内表面的装置和方法，并保证每次清洁的质量和一致性，且不对后续薄膜生长产生不利影响。
发明内容
针对背景技术中的上述问题，本发明的目的之一在于提供一种自动化程度高的、有效的、省时的原位清洁一薄膜生长反应腔的内表面的清洁装置及清洁方法。
本发明的另一目的在于提供一种在基片上生长薄膜的反应装置。
本发明的又一目的在于提供一种去除一薄膜生长反应腔的内表面上的附着聚集物的方法。
本发明的再一目的在于提供一种在一反应腔内生长薄膜的方法。
根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于清洁一薄膜生长反应腔的内表面的清洁装置，包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，所述驱动轴的一端与所述清洁单元相连接并带动其运动；以及
电源供应装置，其与所述电机相连接。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种在基片上生长薄膜的反应装置，包括：
反应腔；
设置于所述反应腔内的一支撑装置，所述支撑装置包括一支持端或支持面；
基片托架，其用于传送所述基片和对所述基片提供支撑，所述基片托架可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在所述生长薄膜的过程中保持与之接触，所述基片托架能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，以用于传送所述基片托架以装载或卸载所述基片；
清洁装置，其可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在一清洁过程中保持与之接触，所述清洁装置能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，所述清洁装置包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，所述驱动轴的一端与所述清洁单元相连接并带动其运动；以及
电源供应装置，其与所述电机相连接。
根据本发明的又一方面，本发明提供了一种用于清洁一薄膜生长反应腔的内表面的清洁装置，包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，并提供一旋转运动；
运动转换机制，其设置在所述电机的驱动轴和清洁单元之间，用以将所述电机的旋转运动转换为其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动；
电源供应装置，其与所述电机相连接。
根据本发明的再一方面，本发明提供了一种在基片上生长薄膜的反应装置，包括：
反应腔；
设置于所述反应腔内的一支撑装置，所述支撑装置包括一支持端或支持面；
基片托架，其用于传送所述基片和对所述基片提供支撑，所述基片托架可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在所述生长薄膜的过程中保持与之接触，所述基片托架能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，以用于传送所述基片托架以装载或卸载所述基片；
清洁装置，其可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在一清洁过程中保持与之接触，所述清洁装置能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，所述清洁装置包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，并提供一旋转运动；
运动转换机制，其设置在所述电机的驱动轴和清洁单元之间，用以将所述电机的旋转运动转换为其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动；
电源供应装置，其与所述电机相连接。
根据本发明的实质和精神，本发明进一步提供了一种去除一薄膜生长反应腔的内表面上的附着聚集物的方法，所述反应腔内包括一支撑装置，所述方法包括：
a)向所述反应腔内提供一清洁装置，并使之可分离地放置在所述支撑装置上，所述清洁装置包括支撑单元、清洁单元、电机，其中，所述清洁单元包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
b)调整所述清洁装置的位置，使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面，启动所述电机以带动所述清洁单元沿所述反应腔的内表面作相对运动，所述刮擦部件接触所述反应腔的内表面，并将附着在所述反应腔的内表面上的附着聚集物移除下来。
根据本发明的实质和精神，本发明还提供了一种在一反应腔内生长薄膜的方法，所述反应腔内包括一具有一支持端或一支持面的一支撑装置，所述方法包括：
a)提供一基片托架，其上承载一片或多片待工艺处理的基片；
b)将所述基片托架移入所述反应腔内，并可分离地放置在所述支撑装置的所述支持端或支持面上；
c)通过一气体输送装置向所述反应腔内通入反应气体，旋转所述支撑装置和所述基片托架，以在所述基片上生长所述薄膜；
d)停止步骤c)，将所述基片托架从所述支撑装置的所述支持端或支持面上分离开，并从所述反应腔内移除；
e)向所述反应腔内提供一清洁装置，并使之可分离地放置在所述支撑装置上，所述清洁装置包括支撑单元、清洁单元、电机，其中，所述清洁单元包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
f)调整所述清洁装置的位置，使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面，启动所述电机以带动所述清洁单元沿所述反应腔的内表面作相对运动，所述刮擦部件接触所述反应腔的内表面，并将附着在所述反应腔的内表面上的附着聚集物移除下来；
g)停止步骤f)，将所述清洁装置从所述支撑装置的所述支持端或支持面上分离开，并从所述反应腔内移除。
与现有技术相比，本发明所提供的清洁装置、反应装置、清洁方法、薄膜生长方法的优点是：整个清洁或去除薄膜生长反应腔的内表面上的附着聚集物的过程均无需打开反应腔盖进行，因而是一种原位的清洁(in-situcleaning)方式，并且整个过程可以实现全自动化处理，同时，清洁方式简单、方便、可保证每次清洁的质量和一致性，不对后续薄膜生长产生不利影响。整体效果上，能大大地节省生产者的成本和提高整个薄膜生长装置的有效工艺时间（uptime）。
附图说明
图1为现有技术中一种薄膜生长装置的示意图。
图2a为根据本发明一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。
图2b为图2a所示清洁装置的清洁单元的立体示意图。
图2c为图2a、2b所示清洁装置实现清洁气体输送装置的工作过程示意图。
图2d为根据本发明另一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。
图3a为根据本发明另一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。
图3b为图3a所示清洁装置的部分结构的立体示意图。
图3c为图3a、3b所示清洁装置实现清洁气体输送装置的工作过程示意图。
图4a、4b所示为支撑装置的两种实施方式示意图。
图5为根据本发明另一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。
图6为根据本发明另一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。
图7为一种喷射式气体分布装置的示意图。
图8为清洁单元上的刮擦部件的另一种实施方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
图1为现有技术中一种薄膜生长装置的示意图。薄膜生长装置10包括一薄膜生长反应腔1，用于在其内部的基片8a上外延生长或沉积各种化合物薄膜或沉积产物，例如，第Ⅲ族和第V族元素化合物薄膜。具体而言，图1中，反应腔1包括侧壁12、设置于反应腔1内的气体输送装置2和基片托架8。气体输送装置2包括一气体输送表面20，用于向反应腔1内释放反应气体。反应腔1内还包括一支撑装置9，用于支撑前述基片托架8。支撑装置9通常与一旋转驱动装置5a相连接，旋转驱动装置5a可选择性地带动支撑装置9和基片托架8一起旋转。优选地，所述旋转驱动装置5a包括一马达。可选择地，支撑装置9进一步与一升降驱动装置5b相连接，用于调整支撑装置9在反应腔内的高度。根据需要，反应腔1的侧壁12上还可以选择性地设置一基片传送口12a和用于关闭和打开该基片传送口12a的阀门12b。在准备薄膜生长工艺之前，位于反应腔1外部的基片托架8上会被预先装载有若干待工艺处理的基片8a，装载有基片的基片托架8再通过基片传送口12a被人工地或通过机械传输手从反应腔1的外部送至反应腔1内，并被放置在支撑装置9上，以进行后续的薄膜生长工艺。在薄膜生长工艺完成后，装载有若干基片8a的基片托架8再通过基片传送口12a被传送至反应腔1外，然后，基片8a会从基片托架8上被卸载下来。
在薄膜生长工艺进行之前，先启动升降驱动装置5b来调整（沿箭头14b）反应腔1内支撑装置9的高度，使支撑装置9位于对准基片传送口12a的位置，再通过移动阀门12b使基片传送口12a打开，预先装载好若干个待处理的基片的基片托架8被以合适的方式传送至反应腔1内，并被放置在支撑装置9的支持端9a上，再关闭阀门12b，启动升降驱动装置5b来上调（沿箭头14b的反方向）支撑装置9的高度使基片托架8与气体输送装置2保持一合适的距离。接下来，通过驱动旋转驱动装置5a来旋转支撑装置9，支撑装置9再带动基片托架8一起旋转，气体输送装置2通过其气体输送表面20向反应腔1内通入反应气体，就可以在基片8a上生长薄膜。
利用反应腔1进行一段时间的薄膜生长工艺后，气体输送装置2的气体输送表面20上会集聚若干附着聚集物或沉积物积聚22。现有技术要清洁此气体输送装置2，必须等反应腔1内的温度降低至一定温度后，再打开反应腔的顶盖13，操作人员用“人工操作”的方式将附着聚集物或沉积物积聚22从气体输送表面20去除。
为了高效、自动化地清洁气体输送装置，本发明提供了如图2a所示的一种清洁装置3。请同时结合参考图2a、2b，其中图2a所示为根据本发明一种实施方式所提供的清洁装置3的示意图，图2b为图2a所示清洁装置3的清洁单元32的立体示意图。清洁装置3包括支撑单元(supportingunit)30、清洁单元(cleaning unit)32和电机(electric motor)31。电机31设置在支撑单元30上，例如，设置在支撑单元30的上表面30b上，或者，如下述图2d中将会描述的设置在支撑单元30的内部。电机31包括一驱动轴37。驱动轴37的一端37a与清洁单元32相连接。作为一种连接方式的实施例，下表面32a上设置一连接部件35，驱动轴37的一端37a可分离地或不可分离地设置在连接部件35内。驱动轴37带动清洁单元32一起运动（如：上下升降、旋转）。驱动轴37一方面连接清洁单元32和支撑单元30，另一方面，它也作为支撑清洁单元32的支撑杆。电机31还通过线缆38a或其他连接方式与一电源供应装置(power supply)33相连接，该电源供应装置可以是直流电源或交流电源，它可以是电池，也可以通过电缆从远端（例如：反应腔外部）提供的电力供应。应当理解，电源供应装置33可以像图示一样作为清洁装置3的一部分，但也可以设置成不作为清洁装置3的一部分。例如，电源供应装置33被设置在反应腔1的外部，或者，被设置在反应腔1内部的其他部件上，通过一线缆连接给电机31提供电源供应。可选择地，电机31还通过线缆38b与一控制器(controller)34相连接，控制器34用来控制电机31的启动或关闭。控制器34可以通过在反应腔1的外部的一遥控器来实现远程控制，也可以通过设置在反应腔1上的控制软件或操作系统来控制。应当理解，控制器34也可以与电源供应装置33相连接，通过控制电源供应来控制电机31的启动或关闭。清洁单元32还包括一上表面32b，上表面32b上设置有若干刮擦部件36。作为一种实施方式，图2a、2b中所示的若干刮擦部件36为一系列排列的刷毛。刷毛可以由各种较硬的材料制成，例如，不锈钢、尼龙、较硬的动物皮毛等。支撑单元30还包括一下表面30a。该下表面30a作用为一支撑面或连接面。当清洁装置3放置在如图2c所示的支撑装置9（容后详述）上时，支撑单元30的下表面30a会放置在支撑装置9的支持端9a或支持面（容后详述）上。下表面30a可以为一平整的表面，也可以如图中所示在适当区域（如：中心部分区域）处设置有与支撑装置9的支持端9a相互配合连接的连接结构（图示中示意为一凹进部30c）。图示中，作为一种实施方式，电机31、电源供应装置33、控制器34、线缆38b、38a中均设置在支撑单元30的上表面30b上。依需要，还可以提供一覆盖壳30d将电源供应装置33、电机31、控制器34、线缆38b、38a等封装在该覆盖壳30d内。
作为一种优选实施方式，控制器34可以通过远程控制来实现。例如，当清洁装置3放置于反应腔1内的支撑装置9上时，通过反应腔外部的遥控器（未图示）来控制控制器34，从而控制电机31的动作。
图2c为图2a、2b所示清洁装置实现清洁气体输送装置的工作过程示意图。图2c所示的装置100实际上也可以作为如图1所述的生长薄膜的反应装置的一部分。因而，图2c中的很多部件与图1相同，为了简明起见，图2c中与图1相同的部件采用与图1相同的标号，本专利说明书中以下附图标号也采用同样的标号规则。
如前所述，图1中的反应腔1在经过一段时间薄膜生长工艺后，需要清洁气体输送装置2。在实施清洁之前，应当先将图1中的若干基片8a从反应腔1内卸载出去，以防止污染基片8a。这可以通过将承载有基片8a的基片托架8沿与图1所示箭头14a相反的方向从反应腔1内卸载出去来实现。在该卸载基片托架步骤中，基片托架8与支撑装置9分离，并被移出至反应腔1外。然后，请参照图2c，向反应腔1内提供一如图2a所述的清洁装置3，并使之可分离地放置或安装在支撑装置9上，以准备对清洁气体输送装置2实施清洁过程。在清洁过程实施完毕后，该清洁装置3也能够很容易地从支撑装置9上分离开、并被移出至反应腔1外。作为一种优选的实施方式，装置100还包括如图1所示的机械传送装置T（图示仅为示意图），机械传送装置T包括一机械传送手R。前述清洁装置3、基片托架8在反应腔1的内、外之间的传送、将清洁装置3、基片托架8安装在支撑装置9上、以及将清洁装置3、基片托架8从支撑装置9上分离开等动作均可以通过机械传送装置T的机械传送手R以自动化的方式实现。然后，关闭基片传送口12a的阀门12b。可选择地，支撑装置9与一升降驱动装置5b相连接，用以沿箭头14c单向或双向调整清洁装置3在反应腔1内的高度。
接着，通过启动升降驱动装置5b来调整清洁装置3在反应腔1内的高度，使其刮擦部件36至少部分地接触气体输送装置2的气体输送表面20；通过控制器34启动电机31使驱动轴37旋转，驱动轴37带动清洁单元32旋转，进而带动清洁单元32上的刮擦部件36旋转，刮擦部件36至少部分地接触气体输送装置2的气体输送表面20，并将附着在所述气体输送表面上的附着聚集物移除下来；移除下来的附着聚集物22还可以通过位于靠近刮擦部件36位置处的一抽吸端口56，藉由与抽吸端口56相连接的排气装置（如：排气泵或吹风机）54相连接，保持所述排气装置54工作以形成一抽吸作用，将所述附着聚集物22从靠近刮擦部件36位置处被抽吸走。
作为示意性的实施例说明，图2c示意性地提供了一种实现该抽吸过程的装置。抽吸端口56设置于靠近刮擦部件36，例如，它可以位于由气体输送表面20和清洁单元32的上表面32b所形成的水平空间内，抽吸端口56与一聚集物收集装置53直接地或间接地相互连接或相互流体连通，用于将移除下来的附着聚集物22收集在一起。聚集物收集装置53内部还可以包括一个过滤器（未图示），这样，抽吸的气流可以经过聚集物收集装置53的过滤器而进入排气装置54，从而构成一个抽吸气体的流通路径。可选择地，还可以在聚集物收集装置53和排气装置54之间加一个冷却装置52，将经过聚集物收集装置53的高温气体冷却，以保护排气装置54不会因过热而损坏。
图2c中，在前述清洁气体输送装置2的过程中，为了提高清洁效率和防止附着聚集物22进入气体输送装置2的气体输送孔内，还可以在清洁的过程中通过气体输送装置2向反应腔1内同时吹入惰性气体或其他气体（如：H2），以协助将附着聚集物20吹入到气体输送表面20和表面32b之间的水平空间内。
应当理解，前述抽吸端口56依实际需要可以设置于其他的位置处，只要抽吸端口设置成与反应腔内部相互流体连通即可。例如，抽吸端口也可以设置在反应腔1的底部或侧壁处。例如，抽吸端口56也可以设置为图中的抽吸端口86，该抽吸端口86与一排气装置89相连接。该抽吸端口86与排气装置89实际上是反应腔1内用于形成真空反应腔的装置。
应当理解，也可以将前述的电源供应装置33、电机31等元件设置于支撑单元的内部或部分地嵌入其中。请参照图2d，图2d为根据本发明另一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。图2d中的清洁装置311与图2a中的清洁装置3的区别在于支撑单元的设置不同。清洁装置311包括一支撑单元300，其包括一下表面300a，该下表面300a作用为一支撑面或连接面。支撑单元300包括一中空的空腔300b，电源供应装置330、电机310、控制器340、线缆380b、380a等元件全部或部分地被放置在支撑单元300的内部（例如，空腔300b内）。电机310的驱动轴37从支撑单元300内部延伸出来，并与清洁单元32相连接。
图3a提供了另外一种实施方式的清洁装置；图3b为图3a所示清洁装置的清洁单元的立体示意图。图3a中所示的清洁装置4与图2a中所示的清洁装置3的主要区别在于：二者的清洁单元不同。
清洁装置4包括支撑单元40、清洁单元42和电机41。电机41设置在支撑单元40上。电机41包括一驱动轴47。驱动轴47的一端与清洁单元42相连接。驱动轴47连接清洁单元42和支撑单元40，同时，它也作为支撑清洁单元42的支撑杆。电机41还通过线缆48a与一电源供应装置43相连接。可选择地，电机41还通过线缆44b与一控制器44相连接。支撑单元40还包括一下表面40a。该下表面40a作用为一支撑面或连接面。当清洁装置4放置在如图3c所示的支撑装置9上时，支撑单元40的下表面40a会放置在支撑装置9的支持端9a或支持面（容后详述）上。下表面40a可以为一平整的表面，也可以如图中所示在适当区域（如：中心部分区域）处设置有与支撑装置9的支持端9a相互配合连接的连接结构（图示中示意为一凹进部40c）。
图3a中的清洁单元42包括一第一连接板42a、一第二连接板42b以及连接两个连接板的一连接结构（图示中示意为一侧壁）42c。第一连接板42a和第二连接板42b大致成平行设置，并且于二者之间形成一中空的空间420。在该空间420内部设置有一聚集物收集装置49。第一连接板42a的上表面上设置有若干刮擦部件46。第一连接板42a还包括贯穿其上下表面的若干个通道42e（请参考图3b）。通道42e是一种能够允许附着聚集物22和气体通过的通道结构。聚集物收集装置49至少与部分第一连接板42a包围构成一聚集物收集腔420b，该聚集物收集腔420b与第一连接板42a上的若干个通道42e相互流体连通。聚集物过滤装置49上设置有若干个细小的聚集物过滤孔（未图示）。这些过滤孔能够将从气体输送装置2的表面20上移除下来的附着聚集物22收集在一起并保留在聚集物收集腔420b内，同时允许经过过滤后的干净气体通过聚集物收集装置49上的过滤孔而进入位于其下方的排气区域420a。图示中的排气区域420a由第二连接板42b、部分连接结构42c包围构成。第二连接板42b和/或连接结构42c上设置有若干气体通道42d，气体通道42d使排气区域420a与反应腔1内的排气区域87相互流体连通。一抽吸端口86设置于反应腔1的底部或侧壁并与反应腔1的内部相互流体连通，抽吸端口86与一排气装置89（如：排气泵或一吹风机）相连接。
图3c为图3a、3b所示清洁装置实现清洁气体输送装置的工作过程示意图。与前述类似，先通过机械传送装置T的机械传送手R或其他方式将清洁装置4从反应腔1的外部移入反应腔1内，并且可分离地放置在支撑装置9的支持端9a上。调整支撑装置9的位置使清洁装置4的至少部分刮擦部件46接触气体输送装置2的气体输送表面20。启动控制器44使电机41的驱动轴47带动清洁单元42旋转。刮擦部件46受清洁单元42带动而旋转并将附着在所述气体输送表面20上的附着聚集物22移除下来。在清洁气体输送装置2的过程中，清洁气体输送装置2还可以选择性地与一气体源88相连接，用于在清洁程中向反应腔1内通入或吹入气体，同时，排气装置89工作，移除下来的附着聚集物22由于反应腔1的排气装置89的抽吸作用会沿图示向下的箭头通过第一连接板42a上的若干通道42e而进入聚集物收集腔420b，由于聚集物收集装置49的过滤作用，附着聚集物22会被积聚和收集在聚集物收集腔420b内，被过滤后的干净气体再进入排气区域420a，然后通过气体通道42d进入反应腔1内部的区域87，最后通过排气装置89而被排出反应腔1外。在此过程中，清洁气体输送装置2、聚集物收集腔420b、排气区域420a、区域87、抽吸端口86以及排气装置89相互流体连通，构成一个气体的流通路径。清洁完成后，通过控制器44使电机41停止旋转。再将整个清洁装置4通过机械传送手R传送至反应腔1的外部。
前述的聚集物收集装置49可以有多种实施方式，优选的实施方式是一种具有细密过滤孔的过滤网。聚集物收集装置49可以固定地连接在连接结构42c或第一连接板42a上，也可以可拆卸地安装在连接结构42c或第一连接板42a上。在经过一段时间清洁工艺后，可以将聚集物收集装置49拆卸下来，替换一个新的聚集物收集装置49，以用于下一次的清洁工艺。
进一步地，可选择地，可以在靠近若干个刮擦部件46的外围区域设置一阻挡装置19。该阻挡装置19设置在反应腔1内的气体输送装置2的外周围附近，环绕若干个刮擦部件46，从而构成一个阻挡装置，阻止从气体输送装置2上刮除下来的附着聚集物2随气流逃逸至阻挡装置19的外围区域。作为一种实施方式，阻挡装置19可以设置成上下可移动的，在薄膜生长工艺时，阻挡装置19可以收缩至气体输送装置2四周而不影响薄膜生长工艺；而在清洁过程中，阻挡装置19可以从气体输送装置2四周向下延伸出来某一位置，依清洁工艺的需要提供不同程度的阻挡作用。此外，作为另外一种实施方式，阻挡装置19也可以作为清洁装置4的一部分，设置在清洁单元42的第一连接板42a的上表面上，其位置可以是位于若干个刮擦部件46的外围区域。作为一种优选的实施方式，阻挡装置19为一环状结构。
应当理解，前述通道42e也可以变形为其他任何可以允许附着聚集物22和气体通过的通道结构，例如，可以是各种镂空结构、或槽、或狭缝、或槽与孔的组合。并且，槽或孔的分布位置也可以依实际需要而有多种变化，如：可以设置成纵长形的槽、或环形槽、或环形孔。同理，前述气体通道42d也可以变形为其他任何可以允许气体通过的通道结构，例如，可以变化为各种镂空结构、或槽、或狭缝、或槽与孔的组合。
前述反应腔内的支撑装置9也可以有多种实施方式，只要是任何能够给清洁装置的支撑单元提供支撑作用的结构。前述图2c和图3c中提供了一种由支撑轴构成的支撑装置9。该支撑装置9同时也作用为图1中的基片托架8的支撑装置，在基片工艺处理时给基片托架8提供支撑和旋转运动。支撑装置9包括一支持端9a。与此对应，清洁装置3、4的支撑单元30上设置有连接结构（图示中示意为一凹进部30c、40c）。当清洁装置3、4放置在支撑装置9上时，使支持端9a容纳于凹进部30c、40c，就可以使清洁装置可分离地放置在支撑装置9上。
图4a、4b所示提供了支撑装置的另外两种实施方式。图4a中所示的支撑装置28包括一第一支撑件28a、与第一支撑件28a相连接的一第二支撑件28b。第一支撑件28a和第二支撑件28b相互连接在一起，并且可以保持一起运动（如：上下升降、旋转）。第二支撑件28b包括一支持面或支持端S1，前述清洁装置可分离地直接放置于该支持面或支持端S1上。与前述类似，清洁装置3或4可分离地放置在支撑装置28的第二支撑件28b的支持面或支持端S1上，并且至少在清洁过程中保持与之接触；在完成清洁过程后，清洁装置3或4也能够容易地从第二支撑件28b上分离开并被移出至反应腔1外。优选地，第一支撑件28a为一旋转轴或支撑杆；第二支撑件28b为一支撑盘，第二支撑件28b可以由不锈钢材料或铝材料或石英材料制成。
图4b中所示的支撑装置29包括一第一支撑件29a、设置于第一支撑件29a的上方、并与第一支撑件29a相连接并保持一起运动的一第二支撑件29b。第二支撑件29b包括一支持面或支持端S2，前述清洁装置可分离地直接放置于该支持面或支持端S2上。优选地，第一支撑件29a为一旋转轴或支撑杆；第二支撑件29b为一环形的支撑件，其可以由石英制或不锈钢制成。
应当理解，支撑装置还可以有其他实施方式。作为另一种实施方式，支撑装置是设置在反应腔1内的其他零部件上的一种起支撑作用的部件，例如，在反应腔1的内侧壁12c上设置一支架结构，该支架结构即为支撑装置。作为再一种实施方式，支撑装置还可以是从反应腔1的外部临时延伸至反应腔1内起支撑作用的结构，例如，前述的机械传输手也可以充当支撑装置，或者，从反应腔1的基片传送口12a或被打开的反应腔顶盖处延伸进来的起支撑作用的任何结构均可以充当支撑装置。
图5为根据本发明另一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。清洁装置7与前述各种实施方式的区别之处在于：清洁装置7还包括一运动转换机制（motion converting mechanism）77，该机制77设置在电机71的驱动轴78a和清洁单元72之间。可选地，清洁单元72和运动转换机制77之间还包括一连接杆78b，连接杆78b一端连接清洁单元72，另一端连接运动转换机制77。可选地，也可以将连接杆78b设计为运动转换机制77的一部分，即，运动转换机制77直接与清洁单元72相连接。运动转换机制77的作用是将电机71所提供的旋转运动转化为其他类型的运动，例如：线性运动、直线往复运动、曲线往复运动、非围绕某一固定圆心旋转的旋转运动、椭圆形运动、摆动、振动、其他复杂运动等各类其他运动，其中，线性运动可以包括单方向的平动、来回往复的平动。这些经过运动转换机制77转化的其他运动通过连接杆78b传递给清洁单元72，从而带动清洁单元72也作同样的其他运动。应当理解，清洁单元72的其他运动包括在图示X轴、Y轴、Z轴所确定的空间上的各种可能性的运动。例如，沿X轴方向的线性运动或来回往复运动、沿Z轴方向的线性运动或来回往复运动。尤其值得说明的是，运动转换机制77可以为清洁单元72提供在竖直方向上的上下升降运动，这样就可以通过调节清洁装置7自带的运动转换机制77来调节清洁单元72在反应腔1内的上下高度。这种设置为利用本发明的清洁装置来清洁反应腔的内侧壁或去除附着在侧壁的附着聚集物提供了可能。运动转换机制77的具体设置可以依实际需要有多种实现方式，可以是现有技术中通用的各种机械传动结构或传动装置，如：由齿轮、传动轴、偏心轴、推杆、蜗轮、蜗杆、连杆机构等部件组合而成的结构；其也可以是机械传动结构与软件控制的组合。这些传动结构在汽车工业、日用品工业中被广泛应用，均可以用于本发明的运动转换机制77中，在此不再赘叙。类似地，清洁装置7还包括支撑单元70、电机71、电源供应装置73、控制器74（可选）。支撑单元70包括一下表面70a。该下表面70a作用为一支撑面或连接面。清洁单元72上设置有若干刮擦部件76。
根据本发明的实质和精神，前述的清洁装置还可以作进一步扩展和变形，以提供一种去除一薄膜生长反应腔的内表面上的附着聚集物的清洁装置。图6为根据本发明另一种实施方式所提供的清洁装置的示意图。图6所示的清洁装置6大体与前述各种实施例类似，只是扩大了清洁单元上的刮擦部件的设置范围和面积，从而可以去除包括气体输送表面20之外的其他反应腔表面上的附着聚集物。请结合参考图2c，图2c中的装置100包括一薄膜生长反应腔1。在经过一段时间的薄膜生长工艺后，反应腔1的内表面上会沉积或附着一些附着聚集物22。所述反应腔1的内表面是指反应腔1内部暴露在薄膜生长工艺环境中的任何零部件的外表面，包括但不限于：气体输送装置2的气体输送表面20、反应腔1的内侧壁12c、设置于基片托架下方的加热元件（未图示）的外表面等。作为一种实施方式，清洁装置6包括一清洁单元62，清洁单元62包括若干个面向反应腔1的内表面的表面，例如，图示中示意性地表示为清洁单元62至少包括一第一表面62a、一第二表面62b和一第三表面62c，第一表面62a面向气体输送装置2的气体输送表面20并大体呈平行配置，第二表面62b面向反应腔1的内侧壁12c、第三表面62c面向加热元件（未图示）的外表面。所述第一表面62a和第二表面62b上分布有若干刮擦部件66a和66b。依实际需要，第三表面62c上也可以分布有若干刮擦部件。类似地，清洁装置6还包括支撑单元60、电机61、电源供应装置63、控制器64（可选）。支撑单元60包括一下表面60a，该下表面60a作用为一支撑面或连接面。
在利用清洁装置6去除反应腔1的内表面上的附着聚集物时，先将清洁装置6从反应腔1的外部传送至反应腔1的内部，并且使支撑单元60的下表面60a放置在反应腔内的支撑装置9上。依需要，调整清洁装置6的清洁单元62的位置使刮擦部件66a和66b接触反应腔的内表面20、12c。启动电机61带动驱动轴67旋转，驱动轴67带动清洁单元62旋转。刮擦部件66a和66b同时接触反应腔1的气体输送表面20、内侧壁12c，并将附着在所述反应腔的内表面20、12c上的附着聚集物22移除下来。移除下来的附着聚集物22再通过抽吸端口与排气装置被收集在一起或排出至反应腔1的外部。可选择地，在清洁过程中还可以：保持旋转清洁单元62、同时调整清洁单元62在反应腔1内的竖直高度，使清洁装置6的刮擦部件66b沿侧壁12c上下移动并接触侧壁12c，从而将侧壁12c上的附着聚集物全部去除下来。
应当理解，前述气体输送装置可以为各种类型的，例如，前述图示中的气体输送装置2均为一喷淋式气体分布装置（gas distributionshowerhead），其大致具有一平整的气体输送表面20，气体输送装置2内设置多个分布紧密的细小的气体分布孔。本发明中所涉及的气体输送装置也可以是一种喷射式气体分布装置(injector type gas dispersing apparatus)。如图7所示，图7为一种喷射式气体分布装置的示意图。喷射式气体分布装置112包括若干个气体喷射通道112a、112b以输送不同的反应气体，喷射式气体分布装置112还包括一气体输送表面112c，其表面上附着有附着聚集物22。应当理解，本发明装置中的气体输送装置也可以是喷射式气体分布装置和喷淋式气体分布装置的组合。
图8为清洁单元上的刮擦部件的另一种实施方式示意图。前述的刮擦部件也可以变形为图8中所示的棱状刮片结构83c。图8中仅示出了清洁单元83，其上设置有若干个棱状刮片结构83c。当然，清洁单元83上的刮擦部件也可以同时包括棱状刮片结构和刷毛结构。
可选择地，前述各种实施方式中的反应腔1内还包括一旋转驱动装置5a，其与支撑装置9相连接，并可选择性地带动支撑装置9和清洁装置一起旋转。
优选地，在实施前述方法的过程中，反应腔的反应腔盖保持闭合状态。亦即，利用本发明的清洁装置，可以无需手工地、全自动地完成清洁反应腔的内壁的过程。
本发明的清洁装置的尺寸大小和形状可以依需要设计和调整。其中一种优选的实施方式为，使清洁装置设计为一种基片托架模拟物(dummywafer carrier)。亦即，使清洁装置的尺寸大小和形状与图1中基片托架8的大小和形状尽量接近或保持一致，这样，就可以使清洁装置和基片托架8共享一共同的支撑装置9。例如，可以将前述图2a中的清洁装置3的支撑单元30设计成具有与基片托架8一样的形状（均呈圆柱体），并且二者的直径大小一样，还可以使支撑单元30的连接表面30a和基片托架8的连接表面8b一致。可选择地，还可以使清洁装置3的清洁单元32也设计成圆柱体，并具有与基片托架8一样或接近的直径大小。这样，在薄膜生长工艺完成一段时间后，停止薄膜生长工艺，在不用打开反应腔1的腔盖的情况下，直接通过机械传送装置T的一机械传送手R将基片托架8从支撑装置9分离开并移出至反应腔1的外部，再换上与基片托架8结构类似或一致的清洁装置3，进而实施清洁气体输送装置2的过程。整个清洁过程不需要如现有技术那样需要打开反应腔盖，也无需人工操作，因而整个清洁操作均可以由设备或系统“全自动化”完成，反应腔的反应腔盖保持闭合状态，也无须等待反应腔1内的温度降低到某一温度才能进行。
根据以上所述的发明实质和精神，本发明进一步提供了一种去除一薄膜生长反应腔的内表面上的附着聚集物的方法，所述反应腔内包括一支撑装置，所述方法包括：
a)向所述反应腔内提供一清洁装置，并使之可分离地放置在所述支撑装置上，所述清洁装置包括支撑单元、清洁单元、电机，其中，所述清洁单元包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
b)调整所述清洁装置的位置，使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面，启动所述电机以带动所述清洁单元沿所述反应腔的内表面作相对运动，所述刮擦部件接触所述反应腔的内表面，并将附着在所述反应腔的内表面上的附着聚集物移除下来。
其中，所述方法还包括：提供一与所述反应腔内部相互流体连通的抽吸端口，所述抽吸端口与一排气泵或一吹风机相连接，保持所述排气泵或一吹风机工作，以形成一抽吸作用。
其中，所述方法还包括：提供一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将所述附着聚集物收集在一起。
其中，所述清洁装置内部设置一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将所述附着聚集物收集在一起。
其中，所述方法还包括：提供一位于所述反应腔外部的一机械传送装置，所述机械传送装置包括一机械传送手，其可选择性地将所述清洁装置从所述反应腔外传送至所述反应腔内并放置在所述支撑装置上，或将所述清洁装置从所述支撑装置上移开再传送至所述反应腔外。
其中，所述步骤b)还包括通过所述气体输送装置的气体输送表面向所述反应腔内吹入惰性气体或H2。
其中，所述清洁装置还包括一运动转换机制，其设置在所述电机的一驱动轴和所述清洁单元之间，用以将所述电机的一旋转运动转换为一其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动。
其中，步骤a)中，所述清洁装置通过一机械传输手或操作员手工传输的方式被提供至所述反应腔内的所述支撑装置上。
根据本发明的实质和精神，本发明进一步提供了一种在一反应腔内生长薄膜的方法，所述反应腔内包括一具有一支持端或一支持面的一支撑装置，所述方法包括：
a)提供一基片托架，其上承载一片或多片待工艺处理的基片；
b)将所述基片托架移入所述反应腔内，并可分离地放置在所述支撑装置的所述支持端或支持面上；
c)通过一气体输送装置向所述反应腔内通入反应气体，旋转所述支撑装置和所述基片托架，以在所述基片上生长所述薄膜；
d)停止步骤c)，将所述基片托架从所述支撑装置的所述支持端或支持面上分离开，并从所述反应腔内移除；
e)向所述反应腔内提供一清洁装置，并使之可分离地放置在所述支撑装置上，所述清洁装置包括支撑单元、清洁单元、电机，其中，所述清洁单元包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
f)调整所述清洁装置的位置，使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面，启动所述电机以带动所述清洁单元沿所述反应腔的内表面作相对运动，所述刮擦部件接触所述反应腔的内表面，并将附着在所述反应腔的内表面上的附着聚集物移除下来；
g)停止步骤f)，将所述清洁装置从所述支撑装置的所述支持端或支持面上分离开，并从所述反应腔内移除。
其中，所述步骤f)还包括提供一与所述反应腔内部相互流体连通的抽吸端口，所述抽吸端口与一排气泵或一吹风机相连接，保持所述排气泵或一吹风机工作，以形成一抽吸作用。
其中，所述步骤f)还包括提供一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将所述附着聚集物收集在一起。
其中，所述清洁装置还包括一运动转换机制，其设置在所述电机的一驱动轴和所述清洁单元之间，用以将所述电机的一旋转运动转换为一其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动。
其中，步骤e)中，所述清洁装置通过一机械传输手或操作员手工传输的方式被提供至所述反应腔内的所述支撑装置上。
其中，步骤g)中，所述清洁装置通过一机械传输手或操作员手工传输的方式被从所述支撑装置上分离开，并从所述反应腔内移除。
本专利中前述图示中的机械传送装置T仅为示意性的，它可以是一与反应腔1相连接的基片传输腔（substrate transfer chamber），基片传输腔内设置有前述的机械传送手；当然，机械传送装置T也可以设置为其他形式，如为一个单一的机器人传送装置。
前述各类装置中的反应腔1可以为多种类型的反应腔，包括但不限于：垂直式反应腔、水平式反应腔、行星式反应腔、垂直喷淋式反应腔、高速转盘式反应腔。
本发明所提供的装置和方法，适用于任何薄膜生长工艺，包括但不限于在基片上生长外延层的MOCVD工艺、HVPE工艺，例如，这些工艺用于第Ⅲ族元素和第V族元素化合物薄膜生长。
应当理解，前述的各种实施方式中，清洁装置在反应腔内外的传送的优选方式是通过一机械传输手传送。但是，为了节省生产者的成本，也可以不采用机械传输的方式，而直接采用操作员手工传输清洁装置的方式。例如，在准备清洁反应腔的内表面上的附着聚集物之前，先打开反应腔的顶盖，将清洁装置手工地放置在支撑装置上，再关闭反应腔的顶盖，然后，就可以启动清洁装置工作以实现清洁过程。清洁完毕后，操作员再打开反应腔的顶盖，将清洁装置从反应腔内以手工方式取走。操作员还可以通过基片传送口12a实现清洁装置的手工传送。
应当理解的是，本专利中所提及的“反应气体”不限于指只包括一种气体，也包括由多种气体组成的混合气体。
与现有技术相比，本发明所提供的清洁装置、反应装置、清洁方法、薄膜生长方法的优点是：整个清洁或去除薄膜生长反应腔的内表面上的附着聚集物的过程均无需打开反应腔盖进行，因而是一种原位的清洁(in-situcleaning)方式，并且整个过程可以实现全自动化处理，同时，清洁方式简单、方便、可保证每次清洁的质量和一致性，不对后续薄膜生长产生不利影响。整体效果上，能大大地节省生产者的成本和提高整个薄膜生长装置的有效工艺时间（uptime）。
以上对本发明的各个实施例进行了详细说明。需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明的精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (49)

1.一种用于清洁一薄膜生长反应腔的内表面的清洁装置组合，所述反应腔内包括一用于在薄膜生长过程中支撑基片托架的支撑装置，所述支撑装置包括一支持端或支持面，所述支撑装置连接一升降驱动装置，其特征在于，所述清洁装置组合包括清洁装置和所述支撑装置，所述清洁装置包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，所述驱动轴的一端与所述清洁单元相连接并带动其运动；以及
电源供应装置，其与所述电机相连接；
其中，所述清洁装置可适于自所述反应腔的基片传送口进入反应腔，所述支撑单元通过所述支撑面可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上；利用所述升降驱动装置调整所述支撑装置及所述清洁装置的高度，以使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面。
2.如权利要求1所述的清洁装置组合，其特征在于，还包括一控制器，用以控制所述电机的启动和关闭。
3.如权利要求1所述的清洁装置组合，其特征在于，所述清洁单元包括一中空的空间，所述空间内部设置有一聚集物收集装置。
4.如权利要求3所述的清洁装置组合，其特征在于，所述清洁单元包括一第一连接板，所述第一连接板上设置有贯穿其上下表面的若干个通道，所述通道与所述聚集物收集装置相互流体连通。
5.如权利要求1所述的清洁装置组合，其特征在于，所述反应腔的内表面包括所述反应腔内的一气体输送装置的气体输送表面。
6.如权利要求1所述的清洁装置组合，其特征在于，所述反应腔的内表面包括所述反应腔的内侧壁。
7.如权利要求1所述的清洁装置组合，其特征在于，所述支撑单元的内部包括一空腔，所述电机和/或电源供应装置设置在所述空腔内。
8.一种在基片上生长薄膜的反应装置，其特征在于，包括：
反应腔；
设置于所述反应腔内的一用于在薄膜生长过程中支撑基片托架的支撑装置，所述支撑装置连接一升降驱动装置，所述支撑装置包括一支持端或支持面；
基片托架，其用于传送所述基片和对所述基片提供支撑，所述基片托架可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在所述生长薄膜的过程中保持与之接触，所述基片托架能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，以用于传送所述基片托架以装载或卸载所述基片；
清洁装置，其可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在一清洁过程中保持与之接触，所述清洁装置能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，所述清洁装置包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，所述驱动轴的一端与所述清洁单元相连接并带动其运动；以及
电源供应装置，其与所述电机相连接；
其中，所述清洁装置可适于自所述反应腔的基片传送口进入反应腔，所述支撑单元通过所述支撑面可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上；利用所述升降驱动装置调整所述支撑装置及所述清洁装置的高度，以使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面。
9.如权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔内还包括一气体输送装置，其包括一气体输送表面，所述反应腔的内表面包括所述气体输送表面。
10.如权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔的内表面包括所述反应腔的内侧壁。
11.如权利要求8所述的反应装置，其特征在于，还包括一与所述反应腔内部相互流体连通的抽吸端口，所述抽吸端口与一排气泵或一吹风机相连接。
12.如权利要求11所述的反应装置，其特征在于，所述抽吸端口设置于所述反应腔的底部或侧壁。
13.如权利要求11所述的反应装置，其特征在于，所述抽吸端口设置于所述反应腔的侧壁上，并且位于靠近所述清洁装置的刮擦部件的一位置。
14.如权利要求11所述的反应装置，其特征在于，还包括一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将附着聚集物收集在一起。
15.如权利要求11所述的反应装置，其特征在于，所述清洁装置内部设置一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将附着聚集物收集在一起。
16.如权利要求8所述的反应装置，其特征在于，还包括一位于所述反应腔外部的机械传送装置，所述机械传送装置包括一机械传送手，其可选择性地将所述清洁装置或所述基片托架从所述反应腔外传送至所述反应腔内并放置在所述支撑装置上，或从所述支撑装置上移开再传送至所述反应腔外。
17.如权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述清洁装置上还包括一阻挡装置，所述阻挡装置设置在所述若干个刮擦部件的外周围并环绕所述若干个刮擦部件。
18.如权利要求9所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔内还包括一阻挡装置，所述阻挡装置设置在所述气体输送装置的外周围附近，并且环绕所述清洁装置的若干个刮擦部件。
19.一种用于清洁一薄膜生长反应腔的内表面的清洁装置组合，所述反应腔内包括一用于在薄膜生长过程中支撑基片托架的支撑装置，所述支撑装置包括一支持端或支持面，所述支撑装置连接一升降驱动装置，其特征在于，所述清洁装置组合包括清洁装置和所述支撑装置，所述清洁装置包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，并提供一旋转运动；
运动转换机制，其设置在所述电机的驱动轴和清洁单元之间，用以将所述电机的旋转运动转换为其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动；
电源供应装置，其与所述电机相连接；
其中，所述清洁装置可适于自所述反应腔的基片传送口进入反应腔，所述支撑单元通过所述支撑面可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上；利用所述升降驱动装置调整所述支撑装置及所述清洁装置的高度，以使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面。
20.如权利要求19所述的清洁装置组合，其特征在于，还包括一控制器，用以控制所述电机的启动和关闭。
21.如权利要求19所述的清洁装置组合，其特征在于，所述清洁单元包括一中空的空间，所述空间内部设置有一聚集物收集装置。
22.如权利要求21所述的清洁装置组合，其特征在于，所述清洁单元包括一第一连接板，所述第一连接板上设置有贯穿其上下表面的若干个通道，所述通道与所述聚集物收集装置相互流体连通。
23.如权利要求19所述的清洁装置组合，其特征在于，所述反应腔的内表面包括所述反应腔内的一气体输送装置的气体输送表面或/和所述反应腔的内侧壁。
24.如权利要求19所述的清洁装置组合，其特征在于，所述支撑单元的内部包括一空腔，所述电机和/或电源供应装置设置在所述空腔内。
25.如权利要求19所述的清洁装置组合，其特征在于，所述其他运动包括以下运动中的一种或至少两种运动的复合：线性运动、直线往复运动、曲线往复运动、非围绕某一固定圆心旋转的旋转运动、椭圆形运动、摆动、振动。
26.一种在基片上生长薄膜的反应装置，其特征在于，包括：
反应腔；
设置于所述反应腔内的一支撑装置，所述支撑装置连接一升降驱动装置，所述支撑装置包括一支持端或支持面；
基片托架，其用于传送所述基片和对所述基片提供支撑，所述基片托架可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在所述生长薄膜的过程中保持与之接触，所述基片托架能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，以用于传送所述基片托架以装载或卸载所述基片；
清洁装置，其可分离地放置在所述支撑装置的支持端或支持面上并且至少在一清洁过程中保持与之接触，所述清洁装置能够容易地从所述支撑装置上移开并被移出至所述反应腔外，所述清洁装置包括：
支撑单元，其包括一支撑面；
清洁单元，其包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
电机，其设置于所述支撑单元上，所述电机包括一驱动轴，并提供一旋转运动；
运动转换机制，其设置在所述电机的驱动轴和清洁单元之间，用以将所述电机的旋转运动转换为其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动；
电源供应装置，其与所述电机相连接；
其中，所述清洁装置可适于自所述反应腔的基片传送口进入反应腔，利用所述升降驱动装置调整所述支撑装置及所述清洁装置的高度，以使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面。
27.如权利要求26所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔内还包括一气体输送装置，其包括一气体输送表面，所述反应腔的内表面包括所述气体输送表面。
28.如权利要求26所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔的内表面包括所述反应腔的内侧壁。
29.如权利要求26所述的反应装置，其特征在于，还包括一与所述反应腔内部相互流体连通的抽吸端口，所述抽吸端口与一排气泵或一吹风机相连接。
30.如权利要求29所述的反应装置，其特征在于，所述抽吸端口设置于所述反应腔的底部或侧壁。
31.如权利要求29所述的反应装置，其特征在于，所述抽吸端口设置于所述反应腔的侧壁上，并且位于靠近所述清洁装置的刮擦部件的一位置。
32.如权利要求29所述的反应装置，其特征在于，还包括一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将附着聚集物收集在一起。
33.如权利要求29所述的反应装置，其特征在于，所述清洁装置内部设置一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将附着聚集物收集在一起。
34.如权利要求26所述的反应装置，其特征在于，还包括一位于所述反应腔外部的机械传送装置，所述机械传送装置包括一机械传送手，其可选择性地将所述清洁装置或所述基片托架从所述反应腔外传送至所述反应腔内并放置在所述支撑装置上，或从所述支撑装置上移开再传送至所述反应腔外。
35.如权利要求26所述的反应装置，其特征在于，所述清洁装置上还包括一阻挡装置，所述阻挡装置设置在所述若干个刮擦部件的外周围并环绕所述若干个刮擦部件。
36.如权利要求26所述的反应装置，其特征在于，所述反应腔内还包括一阻挡装置，所述阻挡装置设置在气体输送装置的外周围附近，并且环绕所述清洁装置的若干个刮擦部件。
37.如权利要求26所述的反应装置，其特征在于，所述其他运动包括以下运动中的一种或至少两种运动的复合：线性运动、直线往复运动、曲线往复运动、非围绕某一固定圆心旋转的旋转运动、椭圆形运动、摆动、振动。
38.一种去除一薄膜生长反应腔的内表面上的附着聚集物的方法，所述反应腔内包括一用于在薄膜生长过程中支撑基片托架的支撑装置，所述支撑装置连接一升降驱动装置，其特征在于，所述方法包括：
a)向所述反应腔内提供一清洁装置，并使之可分离地放置在所述支撑装置上，所述清洁装置包括支撑单元、清洁单元、电机，其中，所述清洁单元包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
b)利用所述升降驱动装置调整所述清洁装置的位置，使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面，启动所述电机以带动所述清洁单元沿所述反应腔的内表面作相对运动，所述刮擦部件接触所述反应腔的内表面，并将附着在所述反应腔的内表面上的附着聚集物移除下来。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，还包括：提供一与所述反应腔内部相互流体连通的抽吸端口，所述抽吸端口与一排气泵或一吹风机相连接，保持所述排气泵或一吹风机工作，以形成一抽吸作用。
40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述方法还包括提供一与抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将所述附着聚集物收集在一起。
41.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述清洁装置内部设置一与抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将所述附着聚集物收集在一起。
42.如权利要求38所述的方法，其特征在于，还包括提供一位于所述反应腔外部的一机械传送装置，所述机械传送装置包括一机械传送手，其可选择性地将所述清洁装置从所述反应腔外传送至所述反应腔内并放置在所述支撑装置上，或将所述清洁装置从所述支撑装置上移开再传送至所述反应腔外。
43.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述步骤b)还包括通过气体输送装置的气体输送表面向所述反应腔内吹入惰性气体或H2。
44.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述清洁装置还包括一运动转换机制，其设置在所述电机的一驱动轴和所述清洁单元之间，用以将所述电机的一旋转运动转换为一其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动。
45.一种在一反应腔内生长薄膜的方法，所述反应腔内包括一具有一支持端或一支持面的一支撑装置，所述支撑装置用于在薄膜生长过程中支撑基片托架，所述支撑装置连接一升降驱动装置，所述方法包括：
a)提供一基片托架，其上承载一片或多片待工艺处理的基片；
b)将所述基片托架移入所述反应腔内，并可分离地放置在所述支撑装置的所述支持端或支持面上；
c)通过一气体输送装置向所述反应腔内通入反应气体，旋转所述支撑装置和所述基片托架，以在所述基片上生长所述薄膜；
d)停止步骤c)，将所述基片托架从所述支撑装置的所述支持端或支持面上分离开，并从所述反应腔内移除；
e)向所述反应腔内提供一清洁装置，并使之可分离地放置在所述支撑装置上，所述清洁装置包括支撑单元、清洁单元、电机，其中，所述清洁单元包括一面向所述反应腔的内表面的表面，所述表面上设置有若干刮擦部件；
f)利用所述升降驱动装置调整所述清洁装置的位置，使所述刮擦部件至少部分地接触所述反应腔的内表面，启动所述电机以带动所述清洁单元沿所述反应腔的内表面作相对运动，所述刮擦部件接触所述反应腔的内表面，并将附着在所述反应腔的内表面上的附着聚集物移除下来；
g)停止步骤f)，将所述清洁装置从所述支撑装置的所述支持端或支持面上分离开，并从所述反应腔内移除。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，所述步骤f)还包括提供一与所述反应腔内部相互流体连通的抽吸端口，所述抽吸端口与一排气泵或一吹风机相连接，保持所述排气泵或一吹风机工作，以形成一抽吸作用。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述步骤f)还包括提供一与所述抽吸端口相互流体连通的聚集物收集装置，用以将所述附着聚集物收集在一起。
48.如权利要求45所述的方法，其特征在于，所述清洁装置还包括一运动转换机制，其设置在所述电机的一驱动轴和所述清洁单元之间，用以将所述电机的一旋转运动转换为一其他运动，并带动所述清洁单元作所述其他运动。
49.如权利要求45所述的方法，其特征在于，所述步骤e)中，所述清洁装置通过一机械传输手或操作员手工传输的方式被提供至所述反应腔内的所述支撑装置上。
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Address before: 201201 No. 188 Taihua Road, Jinqiao Export Processing Zone, Pudong New Area, Shanghai

Patentee before: Advanced Micro-Fabrication Equipment (Shanghai) Inc.

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