CN106191809B - 一种化学气相沉积装置及其清洁方法 - Google Patents

Abstract

一种化学气相沉积装置，包括：反应腔，位于反应腔上方的反应区域和位于反应腔底部的排气区域，联通到反应腔外部的抽气装置；所述排气区域包括一个隔离装置，将排气区域分隔为内外排布的一个排气腔和一个存储腔，所述隔离装置包括一个侧壁，侧壁上开设有气体开口使排气腔和存储腔之间联通，所述排气区域还包括一个可上下移动的刮擦部件，其可以在所述排气口的上下两端之间移动。

Description

一种化学气相沉积装置及其清洁方法

技术领域

本发明涉及气相沉积制造技术领域，尤其涉及一种具有自动清洁装置和功能的金属化学气相沉积反应器。

背景技术

如图1所示，金属有机化学气相沉积(MOCVD)反应器包括一个反应腔100，反应腔内包括一个托盘14，多个待处理的基片15固定在托盘上，托盘14下方中心有一个旋转轴24驱动托盘在反应过程中高速旋转。托盘14下方还包括一个加热器12加热托盘14达到合适的高温，这个高温通常在1000度左右，以适应氮化镓(GaN)晶体材料的结晶生长。反应腔100内与托盘相对的是一个气体喷淋头21，气体喷淋头包括多个互相隔离的多组进气通道，第一组进气通道通过气体管路43连接到第一反应气源41，第二组进气通道通过第二气体管路44连接到第二反应气源42，喷淋头中还可以再设置第三组进气通道位于第一和第二中间进气通道之间以隔离不同反应气体。喷淋头下部还包括冷却液管路，冷却液管路通过冷却液供应管道51连接到冷却液源50，通过控制冷却液源输出冷却液的温度和流量可以控制喷淋头具有合适的温度，如50度。在喷淋头和下方托盘之间的反应空间外围还围绕着一个反应腔内衬62，该内衬上方还包括一个升降驱动机构64用以驱动内衬62上下移动，在内衬处于较高位置时可以屏蔽反应腔100的侧壁上的托盘进出口(未图示)带来的不均匀性影响，以改善气流和温度均匀性。当托盘上的工艺反应完成，需要移出托盘，使得该内衬62可以向下移动，以使托盘14穿过侧壁100上开设的 托盘进出口。托盘下方空间内还包括一基座侧壁16，基座侧壁围绕所述旋转轴24和加热器12，实现对内部热量和外部污染物的屏蔽。反应腔底部还包括排气区域34，反应完成后的副生成物和废气通过管道连接到抽气装置36，使得副生成物和废气被排出反应腔，同时控制反应腔内气流和气压。排气区域34和反应区域之间还包括一水平设置的环形挡气板30，挡气板30内侧固定到基座侧壁外侧，其另一侧固定到反应腔100内壁，环形挡气板30上还开设有一个或多个沿竖直方向设置的气流开口31，这些开口可以是环形的槽也可以是在整个环形挡气板30圆周上均匀分布的气孔。通过对这些开口大小的设计可以控制上方反应区域的气流在不同位置的流量和分布。上述冷却液供应系统51也可以同时向内衬62和反应腔100侧壁提供冷却液，以控制这些部件的温度。

现有技术中，在反应过程中，反应气体反应后形成氮化镓(GaN)或者其它氮化物，同时反应气体三甲基镓(TMG)会在高温中分解形成大量有机物，这些固体产物在极高温的托盘14和基片15上会形成所需要的致密的半导体晶体，但是在内衬62、反应腔100内壁或者气体喷淋头21等温度较低的部件上这些产物会形成松散的沉积物堆积，这些沉积物堆积时间一长会形成片状污染物，随机剥落，沿竖直方向直接向下掉落到下方的挡气板30上，一些大面积的片状污染物会堵塞上述气流开口31。一旦部分气流开口31被堵塞，上方反应气体的流动分布就会出现不均匀，基片上生长的晶体结构也就会出现不均匀，这会严重影响LED基片的产能和质量。

为了解决上述问题，需要频繁的关机，打开反应腔，再清理气体挡板30上大块的堆积物，但是这也会影响化学气相沉积装置的产能。部分现有技术也揭露了利用内衬62向下移动时带动一个清洁装置穿过上述开口，顶碎沉积 物确保开口31畅通。但是这样的设计仍然存在弊端，内衬62只有在完成整个反应流程后才会升降一次，而整个反应流程可以长达数小时甚至数十小时，期间很有可能发生堵塞开口31的问题，该设计无法解决这一问题，所以需要一种更佳的清洁装置或方法实现对化学气相沉积装置排气口长期有效的清洁。

发明内容

本发明解决的问题是实现对化学气相沉积装置中排气区域的清洁，以防止大量沉积的污染物堵塞排气口，造成气流分布不均。

根据本发明的目的，本发明提供一种化学气相沉积装置，包括：

反应腔，包括一反应腔侧壁；

基座，位于所述反应腔内，所述基座包括基座侧壁，所述基座侧壁和反应腔侧壁之间包括一排气区域；

隔离装置，将所述排气区域分隔为围绕所述基座侧壁呈内外排布的一排气腔和一存储腔，所述存储腔与基座上方的反应区域联通；

所述隔离装置包括一隔离装置侧壁，所述隔离装置侧壁上开设有若干个排气口，通过所述排气口使排气腔和存储腔之间联通；

其中，所述排气口用于允许反应腔工艺处理过程中的反应气体和副产物进入所述排气腔，所述排气腔用于将反应气体和副产物排出至反应腔外；所述存储腔用于容纳收集工艺处理过程中的颗粒状或片状沉积物。

本发明还提供一种前述所述的化学气相沉积装置的工艺处理方法，包括：

向反应腔输入反应气体，以在所述基座上进行化学气相沉积，在所述工艺处理的过程中，从所述反应区域的反应气体和副反应产物经由所述排气口沿着非竖直路径进入至所述排气腔，再被排出至反应腔外，颗粒状或片状沉积物沿竖直方向直接落入并被收集于所述存储腔内。

本发明还提供一种化学气相沉积装置，包括：

反应腔，包括一反应腔侧壁；

基座，位于所述反应腔内，所述基座包括基座侧壁，所述基座侧壁和反应腔侧壁之间包括一排气区域；

隔离装置，将所述排气区域分隔为围绕所述基座侧壁呈内外排布的一排气腔和一存储腔，所述存储腔与基座上方的反应区域联通；

所述隔离装置包括一隔离装置侧壁，所述隔离装置侧壁上开设有若干个排气口，通过所述排气口使排气腔和存储腔之间联通；

所述排气区域还包括至少一个可移动的刮擦部件，其可以在所述排气口附近移动。

本发明提供一种化学气相沉积装置，包括：反应腔，反应腔内包括设置在反应腔顶部的进气装置，一个基座位于反应腔内与进气装置相对的下方，所述基座包括一个基座侧壁，基座侧壁和反应腔侧壁之间包括一排气区域；一个隔离装置，将所述排气区域分隔为围绕所述基座侧壁呈内外排布的一个排气腔和一个存储腔，所述存储腔与基座上方的反应区域联通；所述隔离装置包括一个侧壁，侧壁上开设有排气口，通过所述排气口使排气腔和存储腔之间联通，所述排气区域还包括至少一个可移动的刮擦部件可以在所述排气口的两端之间移动。其中排气腔可以位于内侧，所述存储腔围绕排气腔位于外侧。所述隔离装置包括位于顶部的顶盖，所述顶盖位于所述排气口上方，用以防止沉积物从排气腔顶部落入排气腔。顶盖具有倾斜上表面，且形状与所述可升降内衬的内表面向匹配，使得内侧下降时与顶盖上表面靠近并压碎两者表面的大块沉积物。

所述基座侧壁围绕一个加热装置和一个旋转轴，旋转轴上方设置有托盘；一个可升降的内衬围绕所述基座上方的反应区域，所述可升降内衬驱动刮擦部件在开口上端和下端之间移动。其中刮擦部件可以是通过一个连杆连接到所述内衬。排气区域还可以包括一个杠杆，刮擦部件连接到所述杠杆的第一端，所述杠杆的第二端通过一个连杆连接到所述内衬。排气区域进一步包括一个顶举杆，所述杠杆的第一端通过顶举杆抬升所述刮擦部件，且所述杠杆支点低于所述排气口下端，这样可以避免对流过排气口的气体的干扰。所述 存储区域底部还可以进一步包括一个分隔板，所述杠杆位于所述分隔板下方。

可选地，顶举杆位于所述基座侧壁内侧的排气腔中上下移动，所述刮擦部件沿隔离装置的侧壁内侧在开口上下端之间移动。或者刮擦部件可以位于所述存储腔内，沿所述隔离装置的侧壁外侧在开口上下端之间移动。

可选地，本发明可以采用多个刮擦部件位于多个排气口之间，驱动多个刮擦部件围绕所述隔离装置侧壁作圆周运动，使每个刮擦部件至少扫过一个排气口区域。

其中所述存储腔包括至少一个防沉积物反流装置，所述防沉积物反流装置包括向下倾斜的板。

进一步的，本发明刮擦部件具有一横向延伸的延伸部，在刮擦部件经过所述排气口时所述延伸部伸入排气口。

本发明还提供一种清洁前述化学气相沉积装置的清洁方法，包括：

移动所述刮擦部件，使其在所述排气口附近移动，以刮擦沉积于所述排气口的沉积物。

可选地，上下移动所述反应腔内的可升降内衬，以带动所述刮擦部件上下移动。

可选地，所述可升降内衬与所述所述刮擦部件通过连接杆或杠杆实现二者联动。

可选地，驱动所述刮擦部件围绕所述隔离装置侧壁作圆周运动，使每个刮擦部件至少扫过部分排气口区域。

可选地，所述第一位置和第二位置位于排气口的上端和下端，或者所述第一位置和第二位置位于不同的排气口之间。

附图说明

图1是现有技术化学气相沉积装置整体结构示意图；

图2是本发明化学气相沉积装置的实施例结构示意图；

图3是图2化学气相沉积装置的另一状态示意图；

图4是本发明另一化学气相沉积装置的实施例结构示意图；

图5a、5b是本发明一实施例排气区域放大示意图；

图6a、6b是本发明一实施例排气区域放大示意图；

图7a、7b是本发明一实施例排气区域放大示意图；

图8是本发明另一实施例的排气区域放大示意图；

图9a、9b是本发明另一实施例的排气区域放大示意图；

图10是本发明另一实施例隔离装置的侧视图；

图11a、11b是本发明所示的排气装置或隔离装置的示意图。

具体实施方式

本发明要解决化学气相沉积装置在运行过程中产生的污染物堵塞排气区域的排气口造成反应气体气流分布不均的问题。

为了解决如图1所示的化学气相沉积装置中，大的片状沉积物从上方剥落，沿竖直方向直接向下掉落到位于下方的挡气板30上，堵塞气流开口31，从而导致工艺结果不均一的问题，本发明提供了一种完全不同思路的、更简单有效的解决方案。与现有技术不同，本发明提供了一种侧向排气装置，使其排气口的开口朝向为非竖直方向(例如，沿水平方向)，这样，可以有效地避免在工艺处理过程中来自上方的颗粒状或片状沉积物沿竖直方向直接落入并堵塞排气口；同时，本发明还巧妙地在排气区域内设置了一与排气腔相隔离的沉积物存储区，使颗粒状或片状沉积物被有效收集并被压实，而不会在反应腔内随气流乱窜，从而影响排气和工艺处理的均一性。

以下结合图2、图3所示的实施例来说明本发明。图2所示为本发明提出的一种化学气相沉积装置的实施例，该图示状态为反应器在进行化学气相沉积时的状态，此时，可升降内衬62位于一较上方的位置。其反应器的基本结构与图1所示的现有技术基本相同，主要改进在于位于基座侧壁和反应腔侧 壁之间的排气区域(图中虚线框A所示)。本发明中，位于下方的排气区域中包括一个隔离装置139，用于将排气区域分隔成位于内部的排气腔134和环绕排气腔外围设置的用于存储沉积物的存储区域或存储腔138。作为一种实施例，隔离装置139为一包含顶盖(容后详述)的圆桶型隔离板139。隔离装置139包括一隔离装置侧壁139a，在隔离装置侧壁139a上开设有若干个排气口137。排气腔134位于隔离装置侧壁139a的内侧，并围绕基座侧壁16的外侧而设置；存储腔138位于隔离装置侧壁139a的外侧，并围绕排气腔134的外侧而设置。

隔离装置139还包括一个顶盖135，其设置在排气腔134的上方，顶盖135内侧固定到基座侧壁16的外侧表面，顶盖135下表面与隔离装置139之间存在一个或多个开口朝向为非竖直方向的开口137作为排气口，以使反应气体沿图2中18所示的排气路径进入排气腔134，并被抽气装置136抽走，同时反应中形成的小颗粒状污染物也随着气流被抽走。而从上方内衬62或气体喷淋头脱落的大片的沉积物或更大颗粒状的沉积物，在向下掉落的过程中，由于重力的作用会竖直或垂直地掉落到位于下方的存储区域或存储腔138，而不会横向穿过开口137，进入排气腔或直接堵塞开口137。只要存储腔138的空间容积够大，就能将多个(如大于100个)晶体生长周期中产生的沉积污染物存储在存储区内的空间中，无需开反应腔作清洁处理，也无需如前述现有技术所述的，采用机械结构频繁运动刮擦或者穿过水平开口31(图1)来保证开口不会被堵塞。

由上述描述可知，本发明在化学气相沉积装置的反应腔内，在位于基座侧壁和反应腔侧壁之间的排气区域内，设置一具有侧向排气功能的隔离装置或排气装置，将排气区域分隔为围绕所述基座侧壁呈内外排布的一排气腔和一存储腔。存储腔与基座上方的反应区域联通，隔离装置包括一隔离装置侧壁，在隔离装置侧壁上开设有若干个排气口，通过排气口使排气腔和存储腔之间联通；在反应腔工艺处理的过程中，从反应区域的反应气体和副反应产物经由排气口和排气腔被排出至反应腔外，颗粒状或片状沉积物落入并被收集于存储腔内。排气口用于允许反应腔工艺处理过程中的反应气体和副产物进入排气腔，排气腔用于将反应气体和副产物排出至反应腔外；存储腔用于 容纳收集工艺处理过程中的颗粒状或片状沉积物。

优选地，若干个排气口的开口朝向为非竖直方向(为水平方向或为与水平方向呈一小于90度角的倾斜方向)，以避免在工艺处理过程中颗粒状或片状沉积物沿竖直方向直接落入并堵塞排气口。

优选地，若干个排气口位于顶盖的下方，顶盖在上方为若干个排气口提供遮挡，以防止颗粒状或片状沉积物沿竖直方向直接落入若干个排气口。

图3所示为图2所示的反应腔中可升降内衬位于一较下方的位置，在此位置下，反应腔停止工艺处理，托盘14穿过侧壁100上开设的托盘进出口被传送。可升降内衬62围绕基座上方的反应区域而设置，并可沿反应腔侧壁上下移动，可升降内衬包括一底端面62a。图3中，排气口137具有位于上方的开口起始线L1与位于下方的开口结束线L2，当可升降内衬62移动至其下方位置时，可升降内衬的底端面62a越过开口起始线L1，其可以进一步刮擦位于排气口137附近的大的沉积物颗粒或片状沉积物，并可以停止于开口起始线L1下方的某一位置。更优选地，当可升降内衬移动至其下方位置时，其底端面62a越过开口结束线L2，并停止于开口结束线L2下方的一位置，在此位置下，底端面62a不仅可以全面刮擦位于排气口137附近的大的沉积物颗粒或片状沉积物，而且还可以下压、压实存储于所述存储腔138内的沉积物。

隔离装置的顶盖135具有倾斜的上表面，且形状与可升降内衬62的内表面相匹配或相适配，只要当可升降内衬62上下移动时，可升降内衬62的内表面不与顶盖135的上表面碰撞。

进一步地，存储腔138内还可以设置至少一个防沉积物反流装置，作为一种实施方式，防沉积物反流装置包括向下倾斜的板。

进一步地，如图10所示，围绕隔离装置外侧壁还可以设置有一旋转环566，所述旋转环566上设置有多个向上延伸部567，所述延伸部上端设置有刮擦部568，所述旋转环566可围绕所述隔离装置外侧壁旋转，以带动所述刮擦部568在不同的开口137之间刮擦。

为了更有效地防止或清除可能堵塞住开口137附近的大的沉积物，本发明以下多种实施例可以有效实现此目的。

如图4所示，本发明提出了一种化学气相沉积装置，反应器基本结构与图1所示的现有技术基本相同，主要改进在于位于基座侧壁和反应腔侧壁之间的排气区域(图中虚线框A)。本发明中下方的排气区域中包括一个圆桶型隔离板139将排气区域分隔成内部的排气腔134和环绕排气腔外围设置的存储区域138，用于存储沉积物。所述排气腔上方还包括一个环形顶盖135，顶盖135内侧固定到所述基座侧壁16的外侧表面，顶盖135下表面与隔离板139之间存在一个或多个开口137作为排气口，以使反应气体沿图中18所示的排气路径进入排气腔134并被抽气装置136抽走，同时反应中形成的小颗粒状污染物也随着气流被抽走。从上方内衬62脱落的大片的沉积物在向下掉落的过程中由于重力的作用会垂直掉落到下方的存储区域138，而不会横向穿过开口137进入排气腔或直接堵塞开口137。只要存储区138的空间容积够大，就能将多个(如大于100个)晶体生长周期中产生的污染物存储在存储区内的空间中，无需开反应腔作清洁处理，也无需如前述现有技术所示的，采用机械结构频繁运动刮擦或者穿过水平开口31(图1)来保证开口不会被堵塞。

本发明化学气相沉积装置结构中只有顶盖135上表面和隔离板139外侧表面会逐渐积累沉积物，长期运行过程中，这些沉积物大量积累仍会向开口137部分扩展，影响气流分布，所以仍需要间隔一段时间后清洁一次。但是由于主要的大块的沉积物都会掉落存储腔，所以这个清洁频率可以很低就能保证气流稳定均匀，比如完成一个生长周期，在将基片传输出反应腔时进行一次。

图4中内衬62下端包括一个向下延伸的连杆166，连杆一端固定到内衬62另一端连接到一个刮擦部件168。连杆166的形状和结构设计使得刮擦部件紧贴在开口137上端的顶盖135外侧壁。

如图5a和5b为图4中A处虚线框内排气区域结构的局部放大图，其中图5a所示为在晶体生长过程中内衬62处于较高位置时的状态；图5b所示为完成一次晶体生长过程开启反应腔侧壁上的门，将托盘传输出反应腔时，内衬被降下一定高度，此时刮擦部件随内衬向下运动，移动到了开口下端的隔离板139的外侧壁。在每个晶体生长过程周期中，刮擦部件在开口137上下两端往复运动一次以保证开口137的畅通。

如图5a、5b所述的实施例由于在晶体生长过程中连杆166和刮擦结构位于排气路径18上，所以会对气流造成影响，本发明提出图6a和6b所示的另一实施例的排气区域结构放大图。其中4a为晶体生长过程中的图示，其中内衬62下端固定有一个连杆266，连杆向下延伸的下端连接到一个杠杆的第一端265，杠杆包括支点267和第二端269连接到刮擦部件268。同样地，在完成一次晶体生长周期后，内衬62被降下，连杆266向下运动驱动杠杆第一端265向下，同时杠杆第二端带动刮擦部件268向上到达开口137的上端。这样采用杠杆结构也能实现对开口137的清洁，刮除表面附着的污染物。其中杠杆支点267可以固定到反应腔侧壁100或者隔离板139或者反应腔内任何其它固定的部件上。杠杆位置不低于开口137的位置时，可以保证杠杆向下运动过程中不会与下方存储腔138内积累的大量沉积物触碰甚至被顶住，影响刮擦部件268的运动轨迹。

在如图6a、6b所述的实施例中，由于在晶体生长过程中连杆266和杠杆位于排气路径18上，所以也会对气流造成影响，本发明提出图7a和7b所示的另一实施例的排气区域结构放大图。其中图7a为晶体生长过程中的图示，其中内衬62下端固定有一个连杆366，连杆向下延伸的下端连接到一个杠杆的第一端365，杠杆包括支点367和第二端361连接到一个顶举杆369，顶举杆369顶部固定有刮擦部件368，其底部连接到一个下拉部件360，下拉部件360可以是重锤或者弹簧、气体弹簧等提供向下的拉力的物件。同样地，在完成一次晶体生长周期后，内衬62被降下，连杆366向下运动驱动杠杆第一端365向下，同时杠杆第二端带动顶举杆369和固定在顶举杆369上端的刮擦部件368到达开口137的上端。这样采用杠杆结构也能实现对开口137的清洁，刮除表面附着的污染物。其中杠杆的高度在第一开口137的下端以下，所以在晶体生长过程中不会对气流造成影响。

为了防止杠杆和顶举杆等机械装置被埋入沉积的污染物中，本发明还可以进一步的修改为如图8所示的另一实施例。图8所示可知，存储腔中设置水平的分隔板470，将存储腔分隔为上下两个子腔138和140，上方的子腔138仍然用于存储污染物，下方的子腔140用于放置杠杆，只有连杆466垂直地穿过分隔板470上对应位置的小孔，在两个子腔之间上下运动。其它杠杆部 件中的460、461、467、465与实施例中的对应编号360、361、367、365的部件/部位具有相同的属性。由于连杆466是垂直运动的，每完成一次晶体生长周期都会往复运动一次，所以能够保证这两个杆不会被长期积累的沉积物卡住。横向设置的杠杆由于被放置在了下方子腔140中，所以不会有大量的沉积物穿过分隔板470上的小孔进入下方子腔形成堆积，也就不会使得杠杆运动受到堆积物高度的影响。这样的结构能够使得刮擦部件468可以清洁隔离板139位于排气腔134内侧的表面。本发明的杠杆可以包括多根顶举杆，同时顶举多个刮擦部件上下运动，同时清洁开口137位于隔离板139两侧的沉积物。

进一步地，当隔离板139厚度足够，板中包括容纳刮擦部或者顶举杆上下运动的空间时，顶举杆369还可以设置于隔离板139内，并作上下运动带动开口137内的刮擦部件在开口上下两端之间运动。

本发明的刮擦部件除了可以是上下方向运动以通过刮擦将积累在开口137上的沉积物去除外，刮擦部件也可以通过其它方向的动作方式实现本发明清洁目的。如图10所示为本发明另一实施例，图中所示为隔离板139的侧视图，图中与前述实施例的主要区别在于一个旋转环566设置在隔离板139的外壁，旋转环上包括多个向上延伸部567，延伸部上端为刮擦部568,多个刮擦部568位于不同的开口137之间。当驱动装置驱动旋转环566围绕隔离板139作圆周方向运动时，多个刮擦部件568会分别扫过一个或多个开口137，最终停止在开口137之间的位置以免影响气流。前述实施例中的刮擦和驱动装置设置在气流通道以下，这样可以避免影响晶体沉积过程中的气流分布。

本发明中的存储区域138也可以是设置在靠近基座侧壁16，排气腔134设置在靠近反应腔侧壁100位置，形成排气腔围绕存储区域的结构。此时排气腔的顶盖135的形状需要作相应的修正，其倾斜方向与前述实施例的方向相反，呈从外侧向内侧基座方向倾斜向下的形状。这样的结构仍能实现本发明目的，也是属于同一发明构思。

本发明所述的刮擦部件除了如图所示的可以是垂直延伸整块的钢片以外，也可以包括横向延展部，在刮擦部件经过开口137时横向性延展部可以伸入开口137中，这样可以同时清洁开口137内部和开口外侧表面。如图9a、9b 所示为本发明另一实施例，其结构与内部元件编号与图7a、7b所示的实施例基本相同，主要的区别在于刮擦部件包括刮擦板668与横向延伸的延伸部669。图9a所示为刮擦部件位于开口下方与隔离板139接触时，延展部669位于开口底部；图9b所示为刮擦部件经过开口位置时延展部669向内延伸穿入开口内部，实现对开口内的清洁。延展部669可以是任何形状的机械结构，不限于图9a,9b所示的形状，只要能在经过开口时能伸入开口空间即能实现本发明目的。

本发明多个实施例中的存储区域138内进一步可以设置一个防止污染物小颗粒向上反流的防沉积物反流装置。如图5a、5b所示，图中141即是防沉积物反流装置。该防沉积物反流装置141可以是一块或多块一端固定到隔离板或者反应腔内壁，另一端向下倾斜一定角度的板。在化学气相沉积装置运行过程中，从上方掉落的大块沉积物的部分会掉落到防沉积物反流装置上，并向下滑落到下方的存储空间中，同时防沉积物反流装置下方的大部分飞起的颗粒会被防沉积物反流装置挡住，无法向上扩散，避免造成二次污染。防沉积物反流装置141可以焊接固定在存储区域138内，也可以可拆卸地固定于存储区域138内。

本发明中，刮擦部件168/268/368除了可以由内衬带动上下运动，也可以是由其它机械驱动装置如气缸或电机来驱动，这些驱动机构都能实现本发明目的。采用其它机械驱动装置时，可以不用等待晶体生长阶段结束后使内衬下降，一旦发现开口137发生堵塞，就可以直接驱动刮擦部件清除沉积物，具有更好的灵活性。

本发明隔离排气空间的隔离板或隔离装置139除了如图5-6所示垂直分隔排气腔和存储区域外，也可以是倾斜的，倾斜可以是向内倾斜，也可以是向外侧倾斜，只要能保证隔离板139上的开口不会落入或者积累大片沉积物造成堵塞，就能实现本发明目的。

作为一种实施方式，图11a、11b分别显示了本发明的排气装置或隔离装置的前视图及剖面图。排气装置或隔离装置大体呈一圆筒形结构，其包括顶盖735、隔离装置侧壁739、排气腔734及排气口737。排气腔734与排气泵(未图示)相连接。排气口737位于顶盖735下方，其开口朝向为非竖直方向(例 如，沿水平方向)。

本发明通过隔离装置实现对排气区域的垂直分隔为排气腔和存储区域，大量沉积物落直接落入存储区域，气体通过隔离装置的侧壁开口横向流入排气腔，这样的设计可以确保开口不会被大片沉积物堵塞，这样可以在很长的沉积反应时间内不会发生堵塞，而且经过优化的清洁装置设计可以在晶体生长过程中不会影响反应气体分布。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (30)

1.一种化学气相沉积装置，包括：

反应腔，包括一反应腔侧壁；

基座，位于所述反应腔内，所述基座包括基座侧壁，所述基座侧壁和反应腔侧壁之间包括一排气区域；其特征在于，所述装置还包括：

隔离装置，将所述排气区域分隔为围绕所述基座侧壁呈内外排布的一排气腔和一存储腔，所述存储腔与基座上方的反应区域联通；

所述隔离装置包括一隔离装置侧壁，所述隔离装置侧壁上开设有若干个排气口，通过所述排气口使排气腔和存储腔之间联通；

其中，所述排气口用于允许反应腔工艺处理过程中的反应气体和副产物进入所述排气腔，所述排气腔用于将反应气体和副产物排出至反应腔外；所述存储腔用于容纳收集工艺处理过程中的颗粒状或片状沉积物。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排气腔位于所述隔离装置侧壁的内侧，并围绕所述基座侧壁的外侧而设置；所述存储腔位于所述隔离装置侧壁的外侧，并围绕所述排气腔的外侧而设置。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述若干个排气口的开口朝向为非竖直方向，以避免在工艺处理过程中所述颗粒状或片状沉积物沿竖直方向直接落入并堵塞所述排气口。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述若干个排气口的开口朝向为水平方向或为与水平方向呈一小于90度角的倾斜方向。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离装置还包括位于顶部的顶盖，所述顶盖位于所述排气腔上方，用以防止沉积物落入排气腔。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述若干个排气口位于所述顶盖的下方，所述顶盖在上方为所述若干个排气口提供遮挡，以防止所述颗粒状或片状沉积物沿竖直方向直接落入所述若干个排气口。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应腔内还包括一可升降内衬，其围绕所述基座上方的反应区域而设置，并可沿所述反应腔侧壁上下移动，所述可升降内衬包括一底端面。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述排气口具有位于上方的开口起始线与位于下方的开口结束线，当所述可升降内衬移动至其下方位置时，所述可升降内衬的底端面越过所述开口起始线，并停止于所述开口起始线下方的一位置。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，当所述可升降内衬移动至其下方位置时，所述可升降内衬的底端面越过所述开口结束线，并停止于所述开口结束线下方的一位置，在此位置下，所述底端面下压存储于所述存储腔内的沉积物。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述隔离装置还包括位于所述排气腔上方的顶盖，所述顶盖具有倾斜的上表面，且形状与所述可升降内衬的内表面相匹配，当所述可升降内衬上下行动时，所述内表面不与所述上表面碰撞。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储腔包括至少一个防沉积物反流装置，所述防沉积物反流装置包括向下倾斜的板。

12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述可升降内衬上连接有至少一个刮擦部件，其可以在所述排气口附近移动。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，围绕所述隔离装置外侧壁设置有一旋转环，所述旋转环上设置有多个向上延伸部，所述延伸部上端设置有刮擦部，所述旋转环可围绕所述隔离装置外侧壁旋转，以带动所述刮擦部在不同的开口之间刮擦。

14.一种如权利要求1至13中任一项所述的化学气相沉积装置的工艺处理方法，包括：

向反应腔输入反应气体，以在所述基座上进行化学气相沉积，在所述工艺处理的过程中，从所述反应区域的反应气体和副反应产物经由所述排气口沿着非竖直路径进入至所述排气腔，再被排出至反应腔外，颗粒状或片状沉积物沿竖直方向直接落入并被收集于所述存储腔内。

15.一种化学气相沉积装置，包括：

反应腔，包括一反应腔侧壁；

基座，位于所述反应腔内，所述基座包括基座侧壁，所述基座侧壁和反应腔侧壁之间包括一排气区域；其特征在于，所述装置还包括：

隔离装置，将所述排气区域分隔为围绕所述基座侧壁呈内外排布的一排气腔和一存储腔，所述存储腔与基座上方的反应区域联通；

所述隔离装置包括一隔离装置侧壁，所述隔离装置侧壁上开设有若干个排气口，通过所述排气口使排气腔和存储腔之间联通；

所述排气区域还包括至少一个可移动的刮擦部件，其可以在所述排气口附近移动。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述排气腔位于靠近隔离装置侧壁的内侧，所述存储腔围绕排气腔位于外侧。

17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述隔离装置包括位于顶部的顶盖，所述顶盖位于所述排气腔上方，用以防止沉积物落入排气腔。

18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述反应腔内还包括一可升降内衬，其围绕所述基座上方的反应区域而设置，并可沿所述反应腔侧壁上下移动。

19.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述顶盖具有倾斜的上表面，且形状与位于所述反应腔内的一可升降内衬的内表面相匹配。

20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述刮擦部件通过一个连杆连接到所述可升降内衬，所述可升降内衬在上下移动时驱动所述刮擦部件在所述排气口的上端和下端之间移动。

21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述排气区域还包括一个杠杆，所述刮擦部件连接到所述杠杆的第一端，所述杠杆的第二端通过一个连杆连接到所述内衬。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述杠杆的第一端通过一根顶举杆抬升所述刮擦部件，且所述杠杆支点低于所述排气口下端。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述存储区域底部还包括一个分隔板，所述杠杆位于所述分隔板下方。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述顶举杆沿着排气腔侧壁内侧上下移动，所述刮擦部件沿隔离装置的侧壁内侧在开口上下端之间移动。

25.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述刮擦部件位于所述存储腔内，沿所述隔离装置的侧壁外侧在开口上下端之间移动。

26.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述存储腔包括至少一个防沉积物反流装置，所述防沉积物反流装置包括向下倾斜的板。

27.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述刮擦部件还包括一延伸部，所述延伸部至少部分地延伸进入所述排气口内。

28.一种清洁如权利要求15-27任一项所述的化学气相沉积装置的清洁方法，其特征在于，包括：

移动所述刮擦部件，使其在所述排气口附近移动，以刮擦沉积于所述排气口的沉积物。

29.如权利要求28所述的清洁方法，其特征在于，上下移动所述反应腔内的可升降内衬，以带动所述刮擦部件上下移动。

30.如权利要求29所述的清洁方法，其特征在于，所述可升降内衬与所述刮擦部件通过连接杆或杠杆实现二者联动。