CN113652671B - 一种mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法 - Google Patents

一种mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113652671B
CN113652671B CN202110936551.9A CN202110936551A CN113652671B CN 113652671 B CN113652671 B CN 113652671B CN 202110936551 A CN202110936551 A CN 202110936551A CN 113652671 B CN113652671 B CN 113652671B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction chamber
cleaning device
wiping
mocvd
mocvd reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110936551.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113652671A (zh
Inventor
郗修臻
袁松
钮应喜
单卫平
赵清
左万胜
史文华
张晓洪
刘志远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Changfei Advanced Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Anhui Changfei Advanced Semiconductor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Changfei Advanced Semiconductor Co ltd filed Critical Anhui Changfei Advanced Semiconductor Co ltd
Priority to CN202110936551.9A priority Critical patent/CN113652671B/zh
Publication of CN113652671A publication Critical patent/CN113652671A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113652671B publication Critical patent/CN113652671B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4407—Cleaning of reactor or reactor parts by using wet or mechanical methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
    • B08B1/14—Wipes; Absorbent members, e.g. swabs or sponges
    • B08B1/143—Wipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明提供一种应用于MOCVD技术领域的MOCVD反应腔室清扫装置，本发明还涉及一种MOCVD反应腔室清扫方法，所述的MOCVD反应腔室清扫装置的每个擦拭部件Ⅰ(3)包括上部支撑件(4)和下部支撑件(5)，每个擦拭部件Ⅰ(3)外侧分别设置擦拭件Ⅰ(6)，上部支撑件(4)和下部支撑件(5)通过金属轴(7)活动连接，上部支撑件(4)上端活动连接支撑部件(2)，下部支撑件(5)下端活动连接承载部件(1)，支撑部件(2)上表面设置擦拭件Ⅱ(8)，本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置及清扫方法，在不打开反应腔室情况下，对反应腔室侧壁和上顶盖上的副产物进行清理，确保反应腔室清理时清理干净彻底，不会损坏反应腔室。

Description

一种MOCVD反应腔室清扫装置及其清扫方法
技术领域
本发明属于MOCVD技术领域，更具体地说，是涉及一种MOCVD反应腔室清扫装置，本发明还涉及一种MOCVD反应腔室清扫方法。
背景技术
MOCVD(英文全称：Metal Organic Chemical Vapour deposition，中文全称：金属有机化学气相沉积)工艺是在气相外延生长的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD设备(MOCVD系统)被广泛用于化合物半导体的外延生长，MOCVD设备一般包括反应腔体和反应腔体上方的上顶盖，当MOCVD设备进行化合物半导体生长时，反应腔室内会通入包含有Ⅲ族元素和Ⅴ族元素的气体，气体在加热的基座上的衬底表面发生反应，形成Ⅲ-Ⅴ族化合物薄膜。但是，当反应腔室内发生反应时，Ⅲ-Ⅴ族化合物薄膜不仅会沉积在衬底表面上，还会沉积在反应腔内的其他部件上，如反应腔的侧壁，石墨盘和上顶盖上。当反应腔体使用时间较长时，这些部件上会沉积较多副产物，在进行外延生长时这些副产物可能从附着处剥落开来，随着反应气体的气流在反应腔内到处扩散，严重影响外延片的质量。因此，在进行一定时间的化合物生长后，必须对反应腔进行清理，专门设置一个反应腔清理程序把附着在反应腔内的沉积物积聚清除掉。
目前业内常用的一种清理副产物的方法是将反应腔室拆开，用刷子将附着在反应腔内部上的沉积物积聚从其附着表面上刷下来，并利用吸尘器将副产物抽取干净。但清理工作必须在反应腔打开的情况下进行，反应腔室被打开而暴露在大气中，大量的水汽、氧气和氮气等会吸附在反应腔室内，清理工作完成后很难将这些吸附的水氧氮气完全去除。反应腔室内壁吸附的水、氧、氮等如果不能有效去除，在后续的生长过程中水、氧分子就会慢慢的释放，特别是N2,作为SiC外延生长的N型掺杂剂，会影响到SiC外延晶圆的掺杂浓度和掺杂均匀性，反应腔室内部环境的恢复会持续很长的时间。同时由于这种清理方式是人工操作的，用刷子清理时不彻底，每次清理的效果也会不一样，会造成外延片不同炉次间质量不稳定等系列问题。另一种清理反应腔室的技术方案是往反应腔内通入清理气体，所谓的清理气体包括含氢(包括H2、HCl、HBr)或含卤族元素的气体(含Cl或含F或含Br的气体)，清理程序完成后反应腔内部表面会吸附一些清理气体或清理过程中产生的反应副产物，这些杂志的存在会导致后续的薄膜生长的质量下降。还有一种反应腔室清理方案如下：通过在承载盘上铰接清理手臂制作如下图所示的清扫装置，并通过设定清理手臂与水平面的夹角α、及清扫装置的旋转速度n，使清理手臂在最小转速下即可于竖直方向张开，进而对反应腔室内壁清理。这种技术方案在未引入清理气体的条件下，实现了在不拆开反应腔室的基础上将腔室侧壁上的沉积物清理干净。但这种清扫装置只能够清理反应腔侧壁，而无法清理反应炉上顶盖上的沉积物；与反应腔侧壁上的沉积物相比上顶盖上的沉积物更容易落在外延片上。要想清理反应腔室上顶盖上的沉积物，还必须开腔清理。因此，现有技术无法取得较好的清理效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术不足，提供一种结构简单，在不打开反应腔室情况下，对反应腔室侧壁和上顶盖上的副产物进行清理，避免反应腔室被打开而暴露在大气中，大量的水汽、氧气和氮气等会吸附在反应腔室内的问题出现，确保反应腔室清理时清理干净彻底，并且不会损坏反应腔室的MOCVD反应腔室清扫装置。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种MOCVD反应腔室清扫装置，所述的MOCVD反应腔室清扫装置包括承载部件、支撑部件、多个擦拭部件Ⅰ，每个擦拭部件Ⅰ包括上部支撑件和下部支撑件，每个擦拭部件Ⅰ外侧分别设置擦拭件Ⅰ，上部支撑件和下部支撑件通过金属轴活动连接，上部支撑件上端活动连接支撑部件，下部支撑件下端活动连接承载部件，所述的支撑部件上表面设置擦拭件Ⅱ，腔室本体下部内表面设置旋转部件，所述的承载部件下表面设置卡槽，卡槽设置为能够卡装在旋转部件上的结构。
所述的MOCVD反应腔室清扫装置的擦拭部件Ⅰ的上部支撑件上端通过合页活动连接支撑部件，擦拭部件Ⅰ的下部支撑件下端通过合页活动连接承载部件。
所述的承载部件为圆盘结构的承载盘，支撑部件为圆盘结构的支撑盘，擦拭部件Ⅰ的数量设置为多于两个的结构，多个擦拭部件Ⅰ3沿承载部件上表面边部一周按间隙布置。
所述的擦拭件Ⅰ和擦拭件Ⅱ优选清洁度和吸附性高的无纺布和弹性大的海绵组成，无纺布设置为包裹海绵块的结构。
所述的金属轴设置为轴承钢制成的结构，金属轴的重量设置为占整个MOCVD反应腔室清扫装置的总重量的80％以上。
所述的MOCVD反应腔室清扫装置设置为能够进入腔室本体的反应腔室和取出腔室本体的反应腔室的结构，反应腔室连通氩气供应部件，氩气供应部件供应氩气压强在700Torr-800Torr之间，腔室本体下方设置尾气抽取部件。
所述的擦拭部件Ⅰ与擦拭件Ⅰ的厚度W设置为大于或等于所述擦拭件Ⅰ外侧至反应腔室侧壁的距离w的结构；擦拭件Ⅰ的长度、承载部件的厚度、支撑部件的厚度和擦拭件Ⅱ的厚度之和设置为小于或等于反应腔室的垂直高度H的结构。
所述的MOCVD反应腔室清扫装置进出腔室本体的反应腔体时为空闲状态，MOCVD反应腔室清扫装置为空闲状态时，MOCVD反应腔室清扫装置的高度设置为小于或等于装置传送盘高度的结构。
本发明还涉及一种结构步骤，在不打开反应腔室情况下，对反应腔室侧壁和上顶盖上的副产物进行清理，避免反应腔室被打开而暴露在大气中，大量的水汽、氧气和氮气等会吸附在反应腔室内的问题出现，确保反应腔室清理时清理干净彻底，不会损坏反应腔室的MOCVD反应腔室清扫方法，所述的MOCVD反应腔室清扫方法的清扫步骤为：
步骤S1.制作MOCVD反应腔室清扫装置；
步骤S2.将步骤S提供的清扫装置利用机械手转移至腔室本体内，承载部件下表面的卡槽卡装在旋转部件上；
步骤S3.启动旋转部件，旋转部件驱动承载部件旋转，重量占整个清扫装置重量80％的金属轴在离心力作用下，迫使擦拭部件Ⅰ的擦拭件Ⅰ贴紧反应腔室侧壁，擦拭部件Ⅰ的上部支撑件与支撑部件之间的夹角增大为90°，下部支撑件与支撑部件之间的夹角增大为90°，擦拭件Ⅰ对反应腔室侧壁进行清扫；此时支撑部件上表面的擦拭件Ⅱ贴合腔室本体的上顶盖，对反应腔室顶部进行清扫，此时所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于工作状态；
步骤S4.停止旋转部件，金属轴部位失去离心力作用后，在重力作用下会下降，擦拭部件Ⅰ的上部支撑件与支撑部件之间的夹角减小为小于90°，下部支撑件与承载部件之间的夹角减小为小于90°，支撑部件在重力作用下也会下降，MOCVD反应腔室清扫装置高度下降，此时处于空闲状态；
步骤S5.步骤S3-步骤S4重复执行多次，直至完成反应腔室侧壁和反应腔室顶部的沉积物的清扫。
所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于步骤S3的工作状态时，所述步骤S3还包括向反应腔室通入氩气的过程；所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于步骤S3的工作状态时，步骤S3还包括开启尾气抽取部件的步骤。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置及清扫方法，至少包括一圆形结构的承载部件、多个(大于或等于两个)均匀分布并铰接于承载部件上表面的擦拭部件Ⅰ(擦拭臂)，承载部件通过卡槽与旋转部件实现定位，所述的擦拭部件Ⅰ(擦拭臂)上方铰接一圆形结构的支撑部件。擦拭部件Ⅰ(擦拭臂)包括上部支撑件和下部支撑件，上部支撑件和下部支撑件之间通过金属轴连接，使得上部支撑件和下部支撑件能够相对活动，从而改变支撑部件和承载部件的相对位置。上部支撑件和下部支撑件上设置擦拭件Ⅰ，擦拭部件、擦拭件Ⅱ、支撑部件和承载部件的材料均为密度小的工程塑料，金属轴是利用轴承钢来锻造的，即金属轴采用钢轴，金属轴的重量占整个清扫装置重量的80％。当反应腔体的电机带动驱动部件转动时，带动擦拭部件作用在反应腔室内，利用旋转产生的离心力，使侧边的擦拭件Ⅰ和顶部的擦拭件Ⅱ同时接触反应腔室内部，进行擦拭作业。这样，不仅可以将反应腔室侧壁上的沉积物清理干净，还能够清理反应腔室内放入上顶盖上的沉积物，最终达到干净、高效清理反应腔室内的沉积物的目的。而在清理过程中，不需要人工清理，而是自动化清理，不需要打开反应腔室进行清理，而是在封闭状态下清理，有效提高清理效果和清理效率，同时有效解决现有技术中存在的问题。本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置及清扫方法，结构简单，在不打开反应腔室情况下，对反应腔室侧壁和上顶盖上的副产物进行清理，避免反应腔室被打开而暴露在大气中，大量的水汽、氧气和氮气等会吸附在反应腔室内的问题出现，确保反应腔室清理时清理干净彻底，不会损坏反应腔室。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置进行清理时的结构示意图；
图2为本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置的结构示意图；
图3为本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置的合页的结构示意图；
附图中标记分别为：1、承载部件；2、支撑部件；3、擦拭部件Ⅰ；4、上部支撑件；5、下部支撑件；6、擦拭件Ⅰ；7、金属轴；8、擦拭件Ⅱ；9、腔室本体；10、旋转部件；11、卡槽；12、合页；13、反应腔室；14、尾气抽取部件；15、上顶盖；16、页面Ⅰ；17、页面Ⅱ；18、通孔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1、附图2所示，本发明为一种MOCVD反应腔室清扫装置，所述的MOCVD反应腔室清扫装置包括承载部件1、支撑部件2、多个擦拭部件Ⅰ3，每个擦拭部件Ⅰ3包括上部支撑件4和下部支撑件5，每个擦拭部件Ⅰ3外侧分别设置擦拭件Ⅰ6，上部支撑件4和下部支撑件5通过金属轴7活动连接，上部支撑件4上端活动连接支撑部件2，下部支撑件5下端活动连接承载部件1，所述的支撑部件2上表面设置擦拭件Ⅱ8，腔室本体9下部内表面设置旋转部件10(MOCVD外延机台的反应腔室内自带旋转部件，在进行腔室清扫维护时，把石墨制成的承载部件1(承载盘)放在旋转部件10上。旋转部件是MOCVD外延机台自身就有的)，所述的承载部件1下表面设置卡槽11，卡槽11设置为能够卡装在旋转部件10上的结构。上述结构，至少包括一圆形结构的承载部件1(承载盘)、多个(大于或等于两个)均匀分布并铰接于承载部件1上表面的擦拭部件Ⅰ3(擦拭臂)，承载部件1通过卡槽11与旋转部件10实现定位，所述的擦拭部件Ⅰ3(擦拭臂)上方铰接一圆形结构的支撑部件2(支撑盘)。擦拭部件Ⅰ3(擦拭臂)包括上部支撑件4和下部支撑件5，上部支撑件4和下部支撑件5之间通过金属轴7连接，使得上部支撑件4和下部支撑件5能够相对活动，从而改变支撑部件2和承载部件1的相对位置。上部支撑件4和下部支撑件5上设置擦拭件Ⅰ6，擦拭部件、擦拭件Ⅱ8、支撑部件2和承载部件1的材料均为密度小的工程塑料，金属轴7是利用轴承钢来锻造的，即金属轴7采用钢轴，金属轴7的重量占整个清扫装置重量的80％。当反应腔体的电机带动驱动部件10转动时，带动擦拭部件作用在反应腔室内，利用旋转产生的离心力，使侧边的擦拭件Ⅰ3和顶部的擦拭件Ⅱ8同时接触反应腔室内部，进行擦拭作业。这样，不仅可以将反应腔室侧壁上的沉积物清理干净，还能够清理反应腔室内放入上顶盖上的沉积物，最终达到干净、高效清理反应腔室内的沉积物的目的。而在清理过程中，不需要人工清理，而是自动化清理，不需要打开反应腔室进行清理，而是在封闭状态下清理，有效提高清理效果和清理效率，同时有效解决现有技术中存在的问题。本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置，结构简单，在不打开反应腔室情况下，对反应腔室侧壁和上顶盖上的副产物进行清理，避免反应腔室被打开而暴露在大气中，大量的水汽、氧气和氮气等会吸附在反应腔室内的问题出现，确保反应腔室清理时清理干净彻底，不会损坏反应腔室。
如附图1-附图3所示，所述的MOCVD反应腔室清扫装置的擦拭部件Ⅰ3的上部支撑件4上端通过合页12活动连接支撑部件2，擦拭部件Ⅰ3的下部支撑件5下端通过合页12活动连接承载部件1。上述结构，上部的合页用于连接支撑部件，下部的合页用于连接承载部件。这样，这个清扫装置的各部件的相对位置是可以变化的。当驱动部件带动承载部件转动时，一方面，金属轴在离心力的作用下会迫使擦拭臂贴紧在所述反应腔室内部的侧壁位置，擦拭臂的上部支撑件4和下部支撑件5之间的夹角增大为大于90°，甚至最后接近180°，这样，擦拭臂外围的擦拭件Ⅰ6对MOCVD的腔室本体(反应腔室)内部的侧壁进行清扫；此时合页也全部张开成90°角，擦拭件Ⅱ8则贴紧反应腔室的上顶盖，对反应腔室上顶盖进行清扫(此时即处于工作状态)。这样，保障了擦拭部件在离心力作用下与反应腔室内壁的贴合可靠性，确保装置进行旋转过程中，能够高效、干净对反应腔室内部的沉积物进行清扫。而且能够在反应腔室缓处于不打开状态下完成清扫。
所述的承载部件1为圆盘结构的承载盘，支撑部件2为圆盘结构的支撑盘，擦拭部件Ⅰ3的数量设置为多于两个的结构，多个擦拭部件Ⅰ3沿承载部件1上表面边部一周按间隙布置。上述结构，根据需要清理的反应腔室(MOCVD反应腔室)的体积，选择擦拭部件Ⅰ3的尺寸及数量，多个擦拭部件Ⅰ3沿一周按间隙布置。这样，在驱动部件驱动清扫装置旋转时，通过离心力的作用及金属轴的配合，使得擦拭件与反应腔室内壁可靠接触，而擦拭件Ⅰ与反应腔室侧壁接触约密切，则擦拭件Ⅱ与上顶盖内壁的接触越密切，从而有效提高擦拭效果。
所述的擦拭件Ⅰ6和擦拭件Ⅱ8优选清洁度和吸附性高的无纺布和弹性大的海绵组成，无纺布设置为包裹海绵块的结构。上述结构，擦拭件Ⅰ6和擦拭件Ⅱ8的材料选择，既确保能够可靠保障擦拭效果，而又避免对反应腔室内壁造成摩擦磨损，保障内壁不会出现划痕。无纺布包裹海绵块，在清扫的同时防止反应腔室内扬尘现象的产生。
所述的金属轴7设置为轴承钢制成的结构，金属轴7的重量设置为占整个MOCVD反应腔室清扫装置的总重量的80％以上。上述结构，使得驱动部件旋转带动承载部件运转时，整个清扫装置随之旋转。而由于旋转过程中产生的离心力，金属轴由于重量较大，产生较大离心力，带动每个擦拭部件Ⅰ3的上部支撑件4和下部支撑件5张开，使得擦拭件Ⅰ可靠贴合在反应腔室内壁，在旋转过程中实现擦拭清理。金属轴7是利用轴承钢锻造的，其密度为7.81，有效满足使用要求。
所述的MOCVD反应腔室清扫装置设置为能够进入腔室本体9的反应腔室13和取出腔室本体9的反应腔室13的结构，反应腔室13连通氩气供应部件，氩气供应部件供应氩气压强在700Torr-800Torr之间，腔室本体9下方设置尾气抽取部件14。上述结构，通过反应腔室的气体输运管线向反应腔室内部通入氩气，保持反应腔室内部压强在700～800Torr，氩气流量为100升/分钟；启动旋转部件，驱动所述清理装置进行旋转，设定转速为240转/分，金属轴在离心力的作用下会迫使擦拭臂贴紧所述反应腔室的侧壁，擦拭臂的上部支撑件4和下部支撑件5之间的夹角增大为大于90°，擦拭臂外围的擦拭件Ⅰ6对反应腔室侧壁进行清扫；此时合页也全部张开成90°角，承载盘上方的擦拭件Ⅱ对反应腔室的上顶盖进行清扫(工作状态)。驱动部件旋转的同时，开启尾气处理部件，通过氩气的吹扫及尾气处理部件的抽气，防止MOCVD反应腔室在清扫过程中产生的扬尘现象。
所述的擦拭部件Ⅰ3与擦拭件Ⅰ6的厚度W设置为大于或等于所述擦拭件Ⅰ6外侧至反应腔室13侧壁的距离w的结构；擦拭件Ⅰ6的长度、承载部件1的厚度、支撑部件2的厚度和擦拭件Ⅱ8的厚度之和设置为小于或等于反应腔室13的垂直高度H的结构。
所述的MOCVD反应腔室清扫装置进出腔室本体9的反应腔体13时为空闲状态，MOCVD反应腔室清扫装置为空闲状态时，MOCVD反应腔室清扫装置的高度设置为小于或等于装置传送盘高度的结构。
本发明还涉及一种步骤简单，在不打开反应腔室情况下，对反应腔室侧壁和上顶盖上的副产物进行清理，避免反应腔室被打开而暴露在大气中，大量的水汽、氧气和氮气等会吸附在反应腔室内的问题出现，确保反应腔室清理时清理干净彻底，不会损坏反应腔室的MOCVD反应腔室清扫方法，所述的MOCVD反应腔室清扫方法的清扫步骤为：
步骤S1.制作MOCVD反应腔室清扫装置；步骤S2.将步骤S1提供的清扫装置利用机械手转移至腔室本体9内，承载部件1下表面的卡槽11卡装在旋转部件10上；步骤S3.启动旋转部件10，旋转部件10驱动承载部件1旋转，重量占整个清扫装置重量80％的金属轴7在离心力作用下，迫使擦拭部件Ⅰ3的擦拭件Ⅰ6贴紧反应腔室13侧壁，擦拭部件Ⅰ3的上部支撑件4与支撑部件2之间的夹角增大为90°，下部支撑件5与支撑部件2之间的夹角增大为90°，擦拭件Ⅰ6对反应腔室13侧壁进行清扫；此时支撑部件2上表面的擦拭件Ⅱ8贴合腔室本体9的上顶盖15，对反应腔室13顶部进行清扫，此时所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于工作状态；步骤S4.停止旋转部件10，金属轴7部位失去离心力作用后，在重力作用下会下降，擦拭部件Ⅰ3的上部支撑件4与支撑部件2之间的夹角减小为小于90°，下部支撑件5与承载部件1之间的夹角减小为小于90°，支撑部件2在重力作用下也会下降，MOCVD反应腔室清扫装置高度下降，此时处于空闲状态；步骤S5.步骤S3-步骤S4重复执行多次，直至完成反应腔室13侧壁和反应腔室13顶部的沉积物的清扫。这样，利用独特的结构和方法，当反应腔体的电机带动驱动部件转动时，带动擦拭部件作用在反应腔室内，利用旋转产生的离心力，使侧边的擦拭件Ⅰ和顶部的擦拭件Ⅱ同时接触反应腔室内部，进行擦拭作业。这样，不仅可以将反应腔室侧壁上的沉积物清理干净，还能够清理反应腔室内放入上顶盖上的沉积物，最终达到干净、高效清理反应腔室内的沉积物的目的。
所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于步骤S3的工作状态时，所述步骤S3还包括向反应腔室13通入氩气的过程；所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于步骤S3的工作状态时，步骤S3还包括开启尾气抽取部件14的步骤。本发明所述的MOCVD反应腔室清扫方法，通过反应腔室的气体输运管线向反应腔室内部通入氩气，保持反应腔室内部压强在700～800Torr，氩气流量为100升/分钟；启动旋转部件，驱动所述清理装置进行旋转，设定转速为240转/分，金属轴在离心力的作用下会迫使擦拭臂贴紧所述反应腔室的侧壁，擦拭臂的上部支撑件4和下部支撑件5之间的夹角增大为大于90°，擦拭臂外围的擦拭件Ⅰ6对反应腔室侧壁进行清扫；此时合页也全部张开成90°角，承载盘上方的擦拭件Ⅱ对反应腔室的上顶盖进行清扫(工作状态)。驱动部件旋转的同时，开启尾气处理部件，通过氩气的吹扫及尾气处理部件的抽气，防止MOCVD反应腔室在清扫过程中产生的扬尘现象。
本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置及清扫方法，至少包括一圆形结构的承载部件、多个(大于或等于两个)均匀分布并铰接于承载部件上表面的擦拭部件Ⅰ(擦拭臂)，承载部件通过卡槽与旋转部件实现定位，所述的擦拭部件Ⅰ(擦拭臂)上方铰接一圆形结构的支撑部件。擦拭部件Ⅰ(擦拭臂)包括上部支撑件和下部支撑件，上部支撑件和下部支撑件之间通过金属轴连接，使得上部支撑件和下部支撑件能够相对活动，从而改变支撑部件和承载部件的相对位置。上部支撑件和下部支撑件上设置擦拭件Ⅰ，擦拭部件、擦拭件Ⅱ、支撑部件和承载部件的材料均为密度小的工程塑料，金属轴是利用轴承钢来锻造的，即金属轴采用钢轴，金属轴的重量占整个清扫装置重量的80％。当反应腔体的电机带动驱动部件转动时，带动擦拭部件作用在反应腔室内，利用旋转产生的离心力，使侧边的擦拭件Ⅰ和顶部的擦拭件Ⅱ同时接触反应腔室内部，进行擦拭作业。这样，不仅可以将反应腔室侧壁上的沉积物清理干净，还能够清理反应腔室内放入上顶盖上的沉积物，最终达到干净、高效清理反应腔室内的沉积物的目的。而在清理过程中，不需要人工清理，而是自动化清理，不需要打开反应腔室进行清理，而是在封闭状态下清理，有效提高清理效果和清理效率，同时有效解决现有技术中存在的问题。本发明所述的MOCVD反应腔室清扫装置及清扫方法，结构简单，在不打开反应腔室情况下，对反应腔室侧壁和上顶盖上的副产物进行清理，避免反应腔室被打开而暴露在大气中，大量的水汽、氧气和氮气等会吸附在反应腔室内的问题出现，确保反应腔室清理时清理干净彻底，不会损坏反应腔室。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种MOCVD反应腔室清扫装置，其特征在于：所述的MOCVD反应腔室清扫装置包括承载部件（1）、支撑部件（2）、多个擦拭部件Ⅰ（3），每个擦拭部件Ⅰ（3）包括上部支撑件（4）和下部支撑件（5），每个擦拭部件Ⅰ（3）外侧分别设置擦拭件Ⅰ（6），上部支撑件（4）和下部支撑件（5）通过金属轴（7）活动连接，上部支撑件（4）上端活动连接支撑部件（2），下部支撑件（5）下端活动连接承载部件（1），所述的支撑部件（2）上表面设置擦拭件Ⅱ（8），腔室本体（9）下部内表面设置旋转部件（10），所述的承载部件（1）下表面设置卡槽（11），卡槽（11）设置为能够卡装在旋转部件（10）上的结构；
所述的金属轴（7）设置为轴承钢制成的结构，金属轴（7）的重量设置为占整个MOCVD反应腔室清扫装置的总重量的80%以上。
2.根据权利要求1所述的MOCVD反应腔室清扫装置，其特征在于：所述的MOCVD反应腔室清扫装置的擦拭部件Ⅰ（3）的上部支撑件（4）上端通过合页（12）活动连接支撑部件（2），擦拭部件Ⅰ（3）的下部支撑件（5）下端通过合页（12）活动连接承载部件（1）。
3.根据权利要求1或2所述的MOCVD反应腔室清扫装置，其特征在于：所述的承载部件（1）为圆盘结构的承载盘，支撑部件（2）为圆盘结构的支撑盘，擦拭部件Ⅰ（3）的数量设置为多于两个的结构，多个擦拭部件Ⅰ（3）沿承载部件（1）上表面边部一周按间隙布置。
4.根据权利要求1或2所述的MOCVD反应腔室清扫装置，其特征在于：所述的擦拭件Ⅰ（6）和擦拭件Ⅱ（8）优选清洁度和吸附性高的无纺布和弹性大的海绵组成，无纺布设置为包裹海绵块的结构。
5.根据权利要求1或2所述的MOCVD反应腔室清扫装置，其特征在于：所述的MOCVD反应腔室清扫装置设置为能够进入腔室本体（9）的反应腔室（13）和取出腔室本体（9）的反应腔室（13）的结构，反应腔室（13）连通氩气供应部件，氩气供应部件供应氩气压强在700 Torr-800Torr之间，腔室本体（9）下方设置尾气抽取部件（14）。
6.根据权利要求1或2所述的MOCVD反应腔室清扫装置，其特征在于：所述的擦拭部件Ⅰ（3）与擦拭件Ⅰ（6）的厚度W设置为大于或等于所述擦拭件Ⅰ（6）外侧至反应腔室（13）侧壁的距离w的结构；擦拭件Ⅰ（6）的长度、承载部件（1）的厚度、支撑部件（2）的厚度和擦拭件Ⅱ（8）的厚度之和设置为小于或等于反应腔室（13）的垂直高度H的结构。
7.根据权利要求1或2所述的MOCVD反应腔室清扫装置，其特征在于：所述的MOCVD反应腔室清扫装置进出腔室本体（9）的反应腔室（13）时为空闲状态，MOCVD反应腔室清扫装置为空闲状态时，MOCVD反应腔室清扫装置的高度设置为小于或等于装置传送盘高度的结构。
8.利用权利要求1至权利要求7任一权利要求所述的MOCVD反应腔室清扫装置进行清扫的方法，其特征在于：所述的MOCVD反应腔室清扫方法的清扫步骤为：
步骤S1.制作MOCVD反应腔室清扫装置；
步骤S2.将步骤S1提供的清扫装置利用机械手转移至腔室本体（9）内，承载部件（1）下表面的卡槽（11）卡装在旋转部件（10）上；
步骤S3.启动旋转部件（10），旋转部件（10）驱动承载部件（1）旋转，重量占整个清扫装置重量80%的金属轴（7）在离心力作用下，迫使擦拭部件Ⅰ（3）的擦拭件Ⅰ（6）贴紧反应腔室（13）侧壁，擦拭部件Ⅰ（3）的上部支撑件（4）与支撑部件（2）之间的夹角增大为90°，下部支撑件（5）与支撑部件（2）之间的夹角增大为90°，擦拭件Ⅰ（6）对反应腔室（13）侧壁进行清扫；此时支撑部件（2）上表面的擦拭件Ⅱ（8）贴合腔室本体（9）的上顶盖（15），对反应腔室（13）顶部进行清扫，此时所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于工作状态；
步骤S4.停止旋转部件（10），金属轴（7）部位失去离心力作用后，在重力作用下会下降，擦拭部件Ⅰ（3）的上部支撑件（4）与支撑部件（2）之间的夹角减小为小于90°，下部支撑件（5）与承载部件（1）之间的夹角减小为小于90°，支撑部件（2）在重力作用下也会下降，MOCVD反应腔室清扫装置高度下降，此时处于空闲状态；
步骤S5.步骤S3-步骤S4重复执行多次，直至完成反应腔室（13）侧壁和反应腔室（13）顶部的沉积物的清扫。
9.根据权利要求8所述的清扫方法，其特征在于：所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于步骤S3的工作状态时，所述步骤S3还包括向反应腔室（13）通入氩气的过程；所述的MOCVD反应腔室清扫装置处于步骤S3的工作状态时，步骤S3还包括开启尾气抽取部件（14）的步骤。
CN202110936551.9A 2021-08-16 2021-08-16 一种mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法 Active CN113652671B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110936551.9A CN113652671B (zh) 2021-08-16 2021-08-16 一种mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110936551.9A CN113652671B (zh) 2021-08-16 2021-08-16 一种mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113652671A CN113652671A (zh) 2021-11-16
CN113652671B true CN113652671B (zh) 2023-04-14

Family

ID=78479234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110936551.9A Active CN113652671B (zh) 2021-08-16 2021-08-16 一种mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113652671B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3679477A (en) * 1970-08-20 1972-07-25 Grace W R & Co Chamber cleaning device and method
US20130263895A1 (en) * 2012-04-06 2013-10-10 Jae Chull Lee Cvd reactor cleaning methods and systems
CN204375706U (zh) * 2014-10-31 2015-06-03 上海凸版光掩模有限公司 一种用于半导体反应腔室的清洗装置
CN205443444U (zh) * 2016-02-05 2016-08-10 安徽三安光电有限公司 一种mocvd反应腔室的清理装置
CN105648420B (zh) * 2016-02-05 2018-03-16 安徽三安光电有限公司 一种mocvd反应腔室的清理装置及清理方法
CN112410755B (zh) * 2020-11-18 2022-11-22 马鞍山杰生半导体有限公司 Mocvd沉积物的清理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113652671A (zh) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3627132B2 (ja) 基板乾燥処理装置及び基板乾燥処理方法
EP1224691B1 (en) Device and method for handling substrates by means of a self-levelling vacuum system in epitaxial induction reactors
KR101132237B1 (ko) 기판 처리 장치
JP4033689B2 (ja) 液処理装置および液処理方法
TW202128293A (zh) 清洗裝置
CN111081603B (zh) 晶圆清洗设备及晶圆清洗方法
CN113652671B (zh) 一种mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法
US20030194829A1 (en) Semiconductor substrate deposition processor chamber liner apparatus
CN1536624A (zh) 保护层的剥离装置及剥离方法
CN112133670A (zh) 晶圆清洗设备及其晶圆清洗方法
WO2009101853A1 (ja) 液処理装置、液処理方法および記憶媒体
CN204039496U (zh) 用于清理mocvd设备沉积物的清理装置
JP4292872B2 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
CN114369811A (zh) Mocvd反应腔室清扫装置及其清扫方法
US20160233115A1 (en) Cleaning apparatus for semiconductor equipment
CN116936409A (zh) 全自动单晶圆清洗机及单晶圆清洗方法
CN1598061A (zh) 从陶瓷基片上去除含有钽沉积层和铝电弧喷涂层的复合涂层的方法
CN115533722A (zh) 一种半导体晶圆双面抛光设备及工艺
JP3118142B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
CN113261082A (zh) 附着物除去方法和成膜方法
JP3455722B2 (ja) ブラシ、基板処理装置及び基板処理方法
CN111816593B (zh) 提高晶片蚀刻均匀性的方法及装置
CN213601844U (zh) 用于晶圆载环的自动涂布与清洗装置
JPH06275585A (ja) 基板処理装置
KR200238129Y1 (ko) 반도체웨이퍼세정장비의웨이퍼뒷면이물제거장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 241000 1803, building 3, service outsourcing park, Wuhu high tech Industrial Development Zone, Anhui Province

Applicant after: Anhui Changfei Advanced Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: 241000 1803, building 3, service outsourcing park, high tech Industrial Development Zone, Yijiang District, Wuhu City, Anhui Province

Applicant before: WUHU QIDI SEMICONDUCTOR Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant