KR20120115167A - 클리닝 장치와 방법 및 필름 성장 반응 장치와 방법 - Google Patents

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KR20120115167A
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Abstract

본 명세서에 개시된 필름 성장 반응 챔버의 내면 클리닝 장치는, 지지 유니트, 클리닝 유니트, 전기 모터 및 파워 서플라이 장치를 구비한다. 클리닝 유니트는 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 포함하고, 표면에는 다수의 스크랩핑 구조물이 마련된다. 전기 모터는 지지 유니트에 마련되고 구동 샤프트를 포함한다. 구동 샤프트의 일단은 클리닝 유니트에 연결되어 클리닝 유니트가 이동하도록 구동한다. 파워 서플라이 장치는 전기 모터에 연결된다. 본 발명의 클리닝 장치는 반응 챔버의 내면의 클리닝 방법을 개시하는 바, 자동화되고, 효과적이며, 시간 절약적이고, 클리닝 공정의 품질과 일관성을 담보한다.

Description

클리닝 장치와 방법 및 필름 성장 반응 장치와 방법{cleaning apparatus and method, and film growth reaction apparatus and method}
본 발명은 2011. 4. 7.자로 중국 특허청에 출원된 중국 특허 출원 번호 제201110087164.9호의 "클리닝 장치와 방법 및 필름 성장 반응 장치와 방법"의 우선권을 주장하고, 그 전체 내용은 인용에 의해 본 명세서에 합체된다.
본 출원은 필름 성장 장치와 방법에 관한 것으로서, 특히, 필름 성장 반응 챔버의 내면을 클리닝하기 위한 장치와 방법 및 기재에 있는 필름을 성장시키는 장치와 방법에 관한 것이다.
전형적인 그룹 Ⅲ과 그룹 Ⅴ과 같은 요소 조성물 필름들로서, 질화 갈륨(GaN)은 청색 LED, 백색 LED, 자외선 감지기 및 고출력 마이크로파트랜지스터를 제조하는데 널리 사용된다. GaN은 널리 사용되고 있는 낮은 에너지 소비 장치들(LED 등)의 제조에 유용하고 잠재적으로 적용되기 때문에, GaN 필름 성장은 크게 각광을 받고 있다.
GaN 필름은 분자선 에피텍셜법(molecular beam epitaxy:MBE)법, 수소기상증착(hydride vapor phase epitaxy:HVPE)법, 유기금속화학증착(metal organic chemical vapor deposition:MOCVD)법 등을 포함하는 다양한 방법들로 성장될 수 있다. 현재, MOCVD법은 품질이 우수한 LED 제조를 위해 사용되는 필름을 얻기 위한 바람직한 증착법이다.
일반적으로, MOCVD법은 금속 열처리법에 의해 반응기 또는 반응 챔버에서 상대적으로 고온에서 수행된다. 대체적으로, 그룹 Ⅲ 요소(예, 갈륨(Ga))를 포함하는 제1 전구체(precursor) 가스와 질소를 포함하는 제2 전구체 가스(예, 암모니아(NH3))는 가스 이송 장치에 의해 반응 챔버 안으로 공급되어 반응하여 가열된 기재에 GaN을 형성한다. 캐리어 가스 역시 기재에 전구체 가스의 이송을 돕기 위해 사용될 수 있다. 그룹 Ⅲ 질화 필름(예, GaN 필름)은 기재의 가열된 표면에서 전구체 가스의 혼합된 반응에 의해 기재의 표면에 증착되어 형성된다.
그러나, MOCVD 필름 성장 공정 동안, GaN 필름 또는 다른 반응 생성물은 기재에서 성장 또는 증착될 뿐만 아니라, 가스 이송 장치의 표면을 포함하는 반응 챔버의 내면에서 성장 또는 증착된다. 이러한 바람직하지 않은 증착물 또는 잔여물은 축적되어, 반응 챔버 내부에서 파우더 또는 입자와 같이 부착 부산물을 생성할 수도 있고, 부착면으로부터 떨어져 나와 반응 가스의 흐름을 따라 반응 챔버의 그 어떤 곳으로 발산되어 공정 기재에 최종적으로 낙하되어 기재를 손상시키고 반응 챔버 내부를 오염시켜 연속되는 MOCVD 공정의 품질에 악영향을 미치게 된다. 따라서, MOCVD 필름 성장 공정이 장시간 수행되면, 필름 성장 공정을 중단시켜야 하고 특히 반응 챔버를 위한 클리닝 공정을 거쳐, 가스 이송 장치에 부착된 부산물을 제거해야 한다.
현재, 알려진 가스 이송 장치의 클리닝 방법은 "수작업"이다. 즉, 작업자가 필름 성장 공정을 멈추고, 반응 챔버 내부의 온도가 특정 온도까지 하강한 후 반응 챔버의 탑 커버를 개방하여, 가스 이송 장치에 부착된 침전물 또는 잔여물을 브러쉬를 이용하여 손으로 닦아낸 후 그들을 진공 흡입법에 의해 반응 챔버의 외부로 제거해야 한다. 이러한 클리닝 방법은 몇 가지 단점을 가진다. 특히, 클리닝 공정을 수행하기 위해, 필름 성장 공정이 중단될 필요가 있고, 반응 챔버 내부의 온도가 수작업을 위한 온도로 감소될 때까지 장시간 기다려야만 하고, 반응 챔버의 탑 커버가 개방된 상태에서 작업자에 의해 수작업으로 수행되어야만 한다. 따라서, 반응 챔버의 사용자 측면에서, 반응 챔버의 공정 생산 수율이 감소하고, 제조 비용이 증가된다. 또한, "수작업 클리닝"때문에, 클리닝 공정의 자동화 구현이 불가능하고, 클리닝 공정의 일관된 결과물을 얻을 수 없으므로, 연속된 필름 성장 공정에서 공정 품질의 편차와 결함이 발생될 수 있다.
본 발명의 목적은 매우 자동화되고, 효과적이고, 시간 절약적으로 필름 성장 반응 챔버의 내면을 현장에서 클리닝하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기재 위에서 필름 성장을 위한 반응 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 필름 성장 반응 챔버의 내면에 부착된 부산물의 제고 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 반응 챔버 내부의 필름 성장 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 필름 성장 반응 챔버 내면의 클리닝 장치는, 지지 표면을 포함하는 지지 유니트; 반응 챔버의 내면에 대향하고 다수의 스크랩핑 구조물(scrapping structures)이 마련된 표면을 포함하는 클리닝 유니트; 상기 클리닝 유니트가 이동하도록 구동시키기 위해 그 일단이 상기 클리닝 유니트에 연결된 구동 샤프트를 포함하고 상기 지지 유니트에 마련된 전기 모터; 및 상기 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 구비한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치는, 반응 챔버; 반응 챔버 내측에 마련되고 지지 끝단 또는 지지 표면을 포함하는 지지 장치; 기재를 이동 및 지지하도록 구성되고, 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 탈착되게 배치되어 적어도 필름 성장 공정 동안 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되며, 상기 지지 장치로부터 용이하게 제거되어 기재를 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 반응 챔버 밖으로 이동될 수 있는 기재 캐리어; 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 탈착 가능하게 배치되고 적어도 클리닝 공정 동안 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉하고, 지지 장치로부터 용이하게 제거되어 반응 챔버 밖으로 이동할 수 있는 클리닝 장치를 구비하고, 상기 클리닝 장치는, 지지 표면을 포함하는 지지 유니트; 상기 반응 챔버의 내면에 대향하고, 다수의 스크랩핑 구조물이 마련된 표면을 포함하는 클리닝 유니트; 상기 클리닝 장치가 이동하도록 구동시키기 위해 그 일단이 상기 클리닝 유니트에 연결된 구동 샤프트를 포함하고 상기 지지 유니트에 마련된 전기 모터; 및 상기 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른, 필름 성장 반응 챔버의 내면을 클리닝하기 위한 장치는, 지지 표면을 포함하는 지지 유니트; 다수의 스크랩핑 구조물이 마련되고, 상기 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 포함하는 클리닝 유니트; 구동 샤프트를 포함하고, 회전 운동을 제공하도록 구성되며, 지지 유니트에 마련된 전기 모터; 전기 모터의 구동 샤프트와 클리닝 유니트 사이에 마련되고, 전기 모터의 회전 운동을 다른 운동으로 변환하고 클리닝 유니트를 구동시켜 다른 운동으로 만드는 운동 변환 메커니즘; 및 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른, 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치는, 반응 챔버; 반응 챔버 내측에 마련되고 지지 끝단과 지지 표면을 포함하는 지지 장치; 기재를 이송 및 지지하도록 구성되고, 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 분리되게 배치되어 적어도 필름 성장 공정 동안 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되며, 지지 장치로부터 용이하게 제거되어, 기재를 로딩 또는 언로딩하기 위해 반응 챔버 밖으로 이동되는 기재 캐리어; 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 분리되게 배치되어 적어도 클리닝 공정 동안 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되며 지지 장치로부터 용이하게 제거되고 반응 챔버 밖으로 이동가능한 클리닝 장치를 구비하고, 상기 클리닝 장치는, 지지 표면을 포함하는 지지 유니트; 다수의 스크랩핑 구조물이 마련되고 상기 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 포함하는 클리닝 유니트; 지지 유니트에 마련되고 구동 샤프트를 포함하고 회전 운동을 제공하도록 구성된 전기 모터; 전기 모터의 구동 샤프트와 클리닝 유니트 사이에 마련되고, 전기 모터의 회전 운동을 다른 운동으로 변환하도록 구성되고 클리닝 유니트를 다른 운동으로 구동하는 운동 변환 메커니즘; 및 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 구비한다.
선행기술과 비교하여, 본 발명에 의해 제공된 클리닝 장치, 반응 장치, 클리닝 방법과 필름 성장 방법은 몇 가지 장점들을 가진다. 예를 들어, 필름 성장 반응 챔버의 내면에 부착된 부산물을 클리닝 또는 제거하기 위한 전체 공정이 반응 챔버 커버를 개방시킬 필요가 없이 수행될 수 있으므로, 현장에서 클리닝 하는 방법이다. 전체 공정은 자동적으로 구현된다. 또한, 클리닝 방법은 간단하고, 편리하며, 연속적 필름 성장에서 부작용을 피하기 위해 클리닝 공정의 품질과 일관성을 보장할 수 있다. 일반적으로, 생산 비용이 엄청나게 감소되고 전체 필름 성장 장치의 효과적인 수율이 증대된다.
본 발명에 따른 가스 이송 장치와 반응 챔버의 내면을 클리닝하기 위한 방법 및 장치는 높은 수준으로 자동화되고, 효율적이며, 시간을 절약할 수 있다. 또한, 본 발명은 클리닝의 품질과 일관성을 보장하며 연속 필름 성장에서 부작용을 주지 않는다.
도 1은 선행기술의 필름 성장 장치의 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 클리닝 장치의 개략도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 클리닝 장치의 클리닝 유니트의 사시도이다.
도 2c는 가스 이송 장치의 클리닝을 위해 도 2a 및 도 2b에 도시된 클리닝 장치의 작동 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 장치의 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 장치의 개략도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 클리닝 장치의 부분 구조의 사시도이다.
도 3c는 가스 이송 장치를 클리닝하기 위해 도 3a 및 도 3b에 도시된 클리닝 장치의 작동 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 지지 장치의 실시예들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 장치의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 장치의 개략도이다.
도 7은 인젝터-타입 분산 장치의 개략도이다.
도 8은 클리닝 유니트의 스크랩핑 구조물의 다른 실시예이다.
본 발명은 이어지는 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조하게 되면 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 선행기술의 필름 성장 장치의 개략도이다. 필름 성장 장치(10)는 다양한 조성물 필름들을 결정축에 따라 성장시키거나 그룹 Ⅲ 및 그룹 Ⅴ 요소 조성물 필름과 같은 다양한 증착 제품들을 기재(8a)에 증착시키도록 구성된 필름 성장 챔버(1)를 포함한다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 반응 챔버(1)는 측벽(12), 반응 챔버(1)에 마련된 가스 이송 장치(2), 기재 캐리어(8)를 포함한다. 가스 이송 장치(2)는 반응 가스를 반응 챔버(1) 속으로 릴리스하기 위해 가스 이송 표면(20)을 포함한다. 반응 챔버(1)는 기재 캐리어(8)를 지지하기 위한 지지 장치(9)를 더 구비한다. 일반적으로, 지지 장치(9)는 지지 장치(9)와 기재 캐리어(8)를 선택적으로 회전시키도록 구동할 수 있는 회전 구동 장치(5a)에 연결된다. 바람직하게, 회전 구동 장치(5a)는 전기 모터를 포함한다. 선택적으로, 지지 장치(9)는 반응 챔버에서 지지 장치(9)의 높이를 조절하도록 구성된 승강 구동 장치(5b)에 더 연결된다. 선택적으로, 기재 이송 개구(12a)와 기재 이송 개구(12a)를 개폐하기 위한 밸브(12b)는 필요한 경우, 반응 챔버(1)의 측벽(12)에 마련될 수 있다. 필름 성장 공정을 준비하기 전에, 처리될 다수의 기재(8a)는 반응 챔버(1) 외측의 기재 캐리어(8)에 미리 로딩된 후, 기재에 로딩된 기재 캐리어(8)는 반응 챔버(1)의 외측으로부터 반응 챔버(1) 속으로 기재 이송 개구(12a)를 통해 수동으로 또는 이송 로봇에 의해 이송되고, 연속적인 필름 성장 공정을 수행하기 위해 지지 장치(9)에 배치된다. 필름 성장 공정이 완료된 후, 다수의 기재들(8a)이 로딩된 기재 캐리어(8)는 기재 이송 개구(12a)를 통해 반응 챔버(1) 바깥으로 이송된 후 기재(8a)는 기재 캐리어(8)로부터 언로딩된다.
필름 성장 공정을 수행하기 전에, 승강 구동 장치(5b)는 반응 챔버(1) 안에서(화살표(14b)에 의해 표시된 방향으로) 지지 장치(9)의 높이를 우선적으로 조절하도록 작동됨으로써, 지지 장치(9)는 기재 이송 개구(12a)에 상응하는 위치에 도달하게 되며; 그런 후, 밸브(12b)가 전환되어 기재 이송 개구(12a)를 개방시키며; 처리될 다수의 기재들이 미리 로딩된 기재 캐리어(8)는 적절한 방식에 의해 반응 챔버(1) 속으로 이송되어 지지 장치(9)의 지지 끝단(9a)에 배치되며; 밸브(12b)가 폐쇄되며; 승강 구동 장치(5b)가 작동되어 지지 장치(9)의 높이를 (화살표(14b)에 의해 표시된 반대 방향을 따라) 증가시킴으로써 기재 캐리어(8)는 가스 이송 장치(2)로부터 적절한 간격을 가질 수 있다. 다음, 회전 구동 장치(5a)가 작동되어 지지 장치(9)를 회전시키면, 지지 장치(9)는 기재 캐리어(8)를 구동시켜 서로 회전하게 한다. 가스 이송 장치(2)는 기재(8a) 위의 필름을 성장시키기 위해 반응 가스를 가스 이송 표면(20)을 통해 반응 챔버(1) 속으로 공급한다.
필름 성장 공정이 일정 주기 동안 반응 챔버(1)에서 진행된 후, 부착된 부산물, 증착물 또는 잔여물(22)은 가스 이송 장치(1)의 가스 이송 표면(20)에 축적될 수 있다. 선행기술에서, 가스 이송 장치(2)를 클리닝하기 위해, 작업자는 반응 챔버(1)의 온도가 특정 온도까지 감소된 후 반응 챔버의 탑 커버(13)를 개방시켜야 하고, 그 후 가스 이송 표면(20)으로부터 부착된 부산물, 증착물, 잔여물들(22)을 수작업으로 제거한다.
가스 이송 장치를 효과적이고 자동적으로 세정하기 위해, 본 출원은 도 2a에 도시된 바와 같은 클리닝 장치(3)를 제공한다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 크리닝 장치(3)의 개략도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 클리닝 장치(3)의 클리닝 유니트(32)의 개략도이다. 클리닝 장치(3)는 지지 유니트(30), 클리닝 유니트(32) 및 전기 모터(31)를 포함한다. 전기 모터(31)는 예를 들어,지지 유니트(30)의 탑 표면(30b)에서 지지 유니트(30)에 제공될 수 있으며, 아니면, 아래에서 설명될 도 2d에 도시된 바와 같은 지지 유니트의 내측에 마련될 수 있다. 전기 모터(31)는 그 일단(37a)이 클리닝 유니트(32)에 연결된, 구동 샤프트(37)를 구비한다. 연결 방법의 예로서, 연결 메커니즘 바닥면(32a)에 마련되고, 구동 샤프트(37)의 끝단(37a)은 분리가능하게 분리 불가능하게 연결 요소(35) 내측에 마련된다. 드라빙 샤프트(37)는 클리닝 유니트(32)를 구동시켜 서로 움직이게 한다(예를 들어, 상승 또는 하강 또는 회전). 다시 말해, 구동 샤프트(37)는 지지 유니트(30)와 함께 클리닝 유니트(32)에 연결되고; 다시 발해, 구동 샤프트(37) 역시 클리닝 유니트(32)를 지지하기 위한 지지봉으로서 기능한다. 전기 모터(31)는 케이블(38a) 또는 다른 연결 수단을 통해 파워 서플라이 장치(33)에 더 연결된다. 파워 서플라이 장치는 직류 전압을 공급하거나 교류 전압을 공급할 수 있고, 아니면 배터리일 수 있고, 아니면 원격지(예를 들어, 반응 챔버 외측)로부터 케이블을 통해 전력을 공급받을 수 있다. 파워 서플라이 장치(33)는 도시된 바와 같이, 클리닝 장치(3)의 부품으로서 기능할 수도 있으며, 클리닝 장치(3)의 부품으로서 제공되지 않을 수 있다. 예를 들어, 파워 서플라이 장치(33)는 반응 챔버(1) 외측에 제공될 수도 있으며, 아니면, 케이블을 통해 전기 모터(31)에 전력을 공급하기 위해 반응 챔버(1) 내측의 다른 구성요소에 제공될 수도 있다. 선택적으로, 전기 모터(31)는 케이블(38a)을 통해 제어기(34)에 연결될 수도 있다. 제어기(34)는 반응 챔버(1) 외측의 원격 제거기에 의해 원격적으로 제어될 수도 있고, 반응 챔버(1)에 마련된 작동 시스템 또는 제어 소프트웨어에 의해 제어될 수도 있다. 제어기(34)는 파워 서플라이를 제어함에 의해 전기 모터(31)의 시작과 종료를 제어하기 위해 파워 서플라이 장치(33)에 연결될 수도 있음을 유의해야 한다. 클리닝 유니트(32)는 다수의 스크랩핑 구조물(36)이 제공된 상면(32b)을 더 포함한다. 하나의 예로서, 다수의 스크랩핑 구조물들(36)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 복수의 털(bristles) 배열이다. 털은 스테인리스 스틸, 나일론, 또는 상대적으로 단단한 동물의 털과 같은 상대적으로 단단한 다양한 재질로 제조될 수 있다. 지지 유니트(30)는 지지 표면 또는 연결 표면으로서 작용하는 바닥면(30a)을 더 포함한다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 클리닝 장치(3)가 지지 장치(9) 위에 배치될 때, 지지 유니트(30)의 바닥면(30a)은 지지 장치(9)의 지지 끝단(9a) 또는 지지 표면에 배치될 수 있다(아래에서 상술 됨). 바닥면(30a)은 편평한 면일 수도 있고, 아니면, 도시된 바와 같이 지지 장치(9)의 지지 끝단(9a)에 고정 또는 연결하기 위해, 적절한 위치(예, 중앙 영역)에서 연결 구조물(개략적으로 도시된 오목한 부분(30c))이 마련될 수 있다. 도시된 바와 같이, 일 예에 있어서, 전기 모터(31), 파워 서플라이 장치(33), 제어기(34) 및 케이블들(38a)(38b) 모두는 지지 유니트(30)의 상면(30b)에 마련된다. 필요한 경우, 커버 케이싱(30d)이 더 제공됨으로써, 파워 서플라이 장치(33), 전기 모터(31), 제어기(34) 및 케이블들(38a)(38b)은 커버 케이싱(30d) 내부에 밀봉될 수도 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 제어기(34)는 리모트 제어될 수 있다. 예를 들어, 크리닝 장치(3)는 반응 챔버(1) 내측의 지지 장치(9) 위에 배치되고, 반응 챔버 외측의 리모콘(미도시)은 전기 모터(31)의 작동을 제어하기 위해 제어기(34)를 제어하는데 사용될 수 있다.
도 2c는 가스 이송 장치를 클리닝 하기 위해 도 2a 및 도 2b에 도시된 클리닝 장치의 작동 과정을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 필름 성장 장치에 부분적으로 상응하는 장치(100)를 어느 정도 고려할 수 있다. 따라서, 도 2c의 많은 구성요소들은 도 1의 구성요소들과 동일하다. 간명화를 위해, 도 1의 구성요소들과 동일한 도 2c의 구성요소들은 도 1의 참조부호와 동일한 참조부호가 부여되었으며, 본 출원의 다른 도면들에도 동일하게 적용된다.
전술한 바와 같이, 필름 성장 공정이 소정 기간 동안 도 1의 반응 챔버(1)에서 수행된 후, 가스 이송 장치(2)는 세척될 필요가 있다. 클리닝 공정을 수행하기 전에, 도 1에 도시된 다수의 기재들(8a)은 오염되는 것을 피하기 위해 반응 챔버(1) 밖으로 우선 언로딩 될 필요가 있고, 이것은 도 1에 도시된 화살표(14a)의 반대 방향을 따라 반응 챔버(1) 외측으로 기재들(8a)이 로딩된 기재 캐리어(8)를 언로딩함에 의해 구현된다. 기재 캐리어의 언로딩에 있어서, 기재 캐리어(8)는 지지 장치(9)로부터 분리된 후 반응 챔버(1) 밖으로 이동된다. 이어서, 도 2c를 참조하면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 클리닝 장치(3)는 반응 챔버(1) 속으로 제공되어 가스 이송 장치(2)의 클리닝 수행을 준비하기 위해 분리되도록 지지 장치(9)에 배치 또는 장착된다. 클리닝 공정이 완료된 후, 클리닝 장치(3)는 지지 장치(9)로부터 용이하게 분리되어 반응 챔버(1) 밖으로 이동된다. 바람직한 실시예에 있어서, 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 기계 이송 장치(t)를 더 포함한다. 기계 이송 장치(T)는 이송 로봇(R)을 포함한다. 기계 이송 장치(T)의 이송 로봇(R)은 예를 들어, 클리닝 장치(3)와 기재 캐리어(8)를 반응 챔버(1) 안으로 또는 밖으로 이송시키고 클리닝 장치(3)와 기재 캐리어(8)를 지지 장치(9)에 장착시키고 지지 장치(9)로부터 클리닝 장치(3)와 기재 캐리어(8)를 분리하기 위해, 자동화 방식으로 몇 가지 동작들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 이어서, 기재 이송 개구(12a)의 밸브(12b)가 폐쇄된다. 선택적으로, 지지 장치(9)는 반응 챔버(1) 내부의 클리닝 장치(3)의 높이를 화살표(14c)에 의해 표시된 방향 또는 그 반대 방향을 따라 조절하기 위해 승강 구동 장치(5b)에 연결된다.
다음, 승강 구동 장치(5b)가 작동되어 반응 챔버(1) 내부의 클리닝 장치(3)의 높이를 조절함으로써, 스크랩핑 구조물(36)이 가스 이송 장치(2)의 가스 이송 표면(20)과 적어도 부분적으로 접촉될 수 있다. 구동 샤프트(37)를 구동시킴으로써, 클리닝 유니트(32)를 회전 구동시키고, 클리닝 장치(3)의 스크랩핑 구조물(36)을 회전 구동시키기 위해, 전기 모터(31)는 제어기(34)에 의해 시동된다. 가스 이송 장치(2)의 가스 이송 표면(20)과 적어도 부분적으로 접촉하는 스크랩핑 구조물(36)은 가스 이송 표면(20)에 부착된 부착 부산물(22)을 제거한다. 흡입 포트(56)는 스크랩핑 구조물(36) 부근에 마련되고 (공기 배출 펌프 또는 블로워와 같은)공기 배출 장치(54)에 연결된다. 공기 배출 장치(54)는, 흡입 포트(56)를 통해 스크랩핑 구조물(36)에 가까운 위치로부터 제거된 부착 부산물(22)을 흡입하기 위해, 흡입 기능을 형성하는 동작을 유지한다.
예시적 실시예에 있어서, 도 2c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 흡입 공정을 구현하기 위한 장치가 제공된다. 흡입 포트(56)는 스크랩핑 구조물(36)에 인접되게 마련된다. 예를 들어, 흡입 포트(56)는 가스 이송 표면(20)과 클리닝 유니트(32)의 상면(32b) 사이에 형성된 수평 공간에 위치될 수 있다. 흡입 포트(56)는 제거된 부착 부산물(22)을 수거하도록 구성된 부산물 수거 장치(53)에 직접 또는 간적으로 또는 유체 연통된다. 필터(미도시)는 부산물 수거 장치(53) 내측에 추가적으로 마련될 수 있다. 이러한 방식으로, 흡입된 공기 유동은 부산물 수거 장치(53)의 필터를 통과한 후 공기 배기 장치(54) 속으로 들어갈 수 있으므로, 흡입 공기의 유동 경로를 형성한다. 선택적으로, 냉각 장치(52)는 부산물 수거 장치(53)와 공기 배기 장치(54) 사이에 마련되어, 과열에 의해 공기 배기 장치(54)가 손상되는 것을 보호하기 위해 부산물 수거 장치(53)를 통과하는 고온의 공기를 냉각시킬 수 있다.
도 2c에서, 가스 이송 장치(2)의 클리닝 공정 동안, 세정 효율을 증대시키고 부착 부산물(22)이 가스 이송 장치(2)의 가스 이송 구멍들 속으로 들어가는 것을 방지하기 위하여, 비활성 가스 또는 다른 가스(예, H2)를 가스 이송 장치(2)를 통해 반응 챔버(1) 속으로 불어 넣을 수 있으며, 부착 부산물은 가스 이송 표면(20)과 표면(32b) 사이의 수평 공간 속으로 불어 넣어 진다.
흡입 포트가 반응 챔버 내부와 유체 연통하기 위해 제공되는 한, 흡입 포트(56)는 실제 필요한 다른 위치에 배치될 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 흡입 포트는 반응 챔버(1)의 바닥부 또는 측벽에 마련될 수도 있다. 예를 들어, 흡입 포트(56)는 도면에 도시된 바와 같이 흡입 포트(86)로서 구성될 수 있다. 흡입 포트(86)는 공기 배기 장치(89)에 연결된다. 흡입 포트(86)와 공기 배기 장치(89)는 실제적으로 반응 챔버(1)가 진공 반응 챔버를 형성하도록 반응 챔버(1)에 마련된다.
파워 서플라이 장치(33)와 전기 모터(31) 등은 지지 유니트 내부에 전적으로 제공되거나, 지지 유니트에 부분적으로 설치될 수도 있다. 도 2d를 참조하면, 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 장치의 구성도이다. 도 2d의 클리닝 장치(311)와 도 2a의 클리닝 장치(3)의 차이점은 지지 유니트의 설정의 차이이다. 클리닝 장치(311)는 지지 표면 또는 연결 표면으로서 작용하는 바닥 표면(300a)을 포함하는 지지 유니트(300)를 구비한다. 파워 서플라이 장치(330), 전기 모터(310), 제어기(340) 및 케이블(380a)(380b) 등은 전체적으로 또는 부분적으로 지지 유니트(300) 내측(예, 구멍(300b)의 내부)에 배치된다. 전기 모터(310)의 구동 샤프트(37)는 지지 유니트(300)의 내측으로부터 바깥으로 연장되어 클리닝 유니트(32)에 연결된다.
도 3a는 다른 실시예에 따른 클리닝 장치를 도시하고, 도 3b는 도 3a에 도시된 클리닝 장치의 클리닝 유니트의 개략적 사시도이다. 도 3a에 도시된 클리닝 장치(4)와 도 2a에 도시된 클리닝 장치(3) 사이의 중요한 차이점은 클리닝 유니트의 차이이다.
클리닝 장치(4)는 지지 유니트(40), 클리닝 유니트(42), 및 지지 유니트(40)에 마련된 전기 모터(41)를 구비한다. 전기 모터(41)는 그 일단이 클리닝 유니트(42)에 연결된 구동 샤프트(47)를 포함한다. 구동 샤프트(47)는 클리닝 유니트(42)를 지지 유니트(40)에 연결하고 클리닝 유니트(42)를 지지하기 위한 지지봉으로서 작용한다. 전기 모터(41)는 케이블(48a)을 통해 파워 서플라이 장치(43)에 연결된다. 선택적으로, 전기 모터(41)는 케이블(48b)을 통해 제어기(44)에 연결된다. 지지 유니트(40)는 지지 표면 또는 연결 표면으로서 작용하는 바닥 표면(40a)을 더 포함한다. 클리닝 장치(4)가 도 3c에 도시된 지지 장치(9)에 배치될 때, 지지 유니트(40)의 바닥 표면(40a)은 지지 장치(9)의 지지 끝단(9a) 또는 지지 표면에 배치될 수 있다(후술함). 바닥 표면(40a)은 편평한 표면일 수도 있고, 도시된 바와 같이 지지 장치(9)의 지지 끝단(9a)에 고정 또는 연결하기 위해 적절한 위치(예, 중앙 영역)에서 연결 구조물(개략적으로 도시된 오목부(40c))이 마련될 수도 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 클리닝 유니트(42)는 제1 연결 플레이트(42a), 제 연결 플레이트(42b) 및 2개의 연결 플레이트들을 연결하는 연결 구조물(42c)(측벽으로서 개략적으로 도시됨)을 구비한다. 제1 연결 플레이트(42a)는 제2 연결 플레이트(42b)와 실질적으로 평행하게 마련되며, 속이 빈 공간(420)이 그들 사이에 형성된다. 부산물 수거 장치(49)는 공간(420) 내부에 마련된다. 다수의 스크랩핑 구조물(46)은 제1 연결 플레이트(42a)의 상면에 마련된다. 제1 연결 플레이트(42a)는 제1 연결 플레이트(42a)의 상부면과 바닥면을 통과하는 다수의 통로들(42e)(도 3b 참조)을 더 구비한다. 각각의 통로(42e)는 부착 부산물(22)과 가스들의 통과를 허용하는 그러한 통로 구조리다. 부산물 수거 장치(49)와 제1 연결 플레이트(42a)의 적어도 일 부분은 제1 연결 플레이트(42a)의 다수의 통로들(42e)과 유체 연통되는 부산물 수거 구멍(420e)을 형성한다. 부산물 수거 장치(49)는 가스 이송 장치(2)의 표면(20)으로부터 제거된 부착 부산물(22)이 그곳을 통해 수거되어 부산물 수거 구멍(420a)에 저장되고, 여과된 깨끗한 가스가 부산물 여과 장치(49) 아래에 위치된 공기 배기 영역(420a) 속으로 들어갈 수 있는 다수의 작은 부산물 여과 구멍들(미도시)이 마련된다. 도시된 바와 같은 공기 배기 영역(420a)은 제2 연결 플레이트(42b)와 연결 구조물(42c)의 일부에 의해 형성된다. 다수의 가스 통로들(42d)은 제2 연결 플레이트(42b) 및/또는 연결 구조물(42c)에 마련되어 공기 배기 영역(420a)이 반응 챔버(1) 내측의 공기 배기 영역(87)(도 3c 참조)과 유체 연통되도록 한다. 흡입 포트(86)는 반응 챔버(1)의 바닥부 도는 측벽에 마련됨으로써 반응 챔버(1)의 내측과 유체 유동될 수 있고, 공기 배기 장치(89)(예를 들어, 공기 배기 펌프 또는 블로어)와 연결된다.
도 3c는 가스 이송 장치를 클리닝하기 위해 도 3a 및 도 3b에 도시된 클리닝 장치의 작동 공정의 개략적으로 설명하는 도면이다. 전술한 설명과 유사하게, 클리닝 장치(4)는 미계적 이송 장치(T)의 이송 로봇(R)에 의하거나 다른 수단에 의해 반응 챔버(1)의 외측으로부터 반응 챔버(1) 내측으로 우선 이동하고, 지지 장치(9)의 지지 끝단(9a)에 분리되게 배치된다. 지지 장치(9)의 위치는 클리닝 장치(4)의 스크랩핑 구조물(46)의 적어도 일 부분이 가스 이송 장치(2)의 가스 이송 표면(20)과 접촉하도록 조절된다. 제어기(44)를 시동하게 되면, 전기 모터(41)의 구동 샤프트(47)는 클리닝 유니트(42)를 회전 구동시키고, 스크랩핑 구조물(46)은 클리닝 유니트(42)에 의해 회전 구동되어 가스 이송 표면(20)에 부착된 부착 부산물(22)을 제거한다. 가스 이송 장치(2)의 클리닝 공정 동안, 가스 이송 장치(2)는 클리닝 공정 동안 반응 챔버(1) 속으로 가스를 공급 또는 불어 넣기 위해 가스 공급원(88)에 선택적으로 연결될 수 있다. 동시에, 공기 배기 장치(89)가 작동되어, 반응 챔버(1)의 공기 배기 장치(89)의 흡입 작용에 의해, 제거된 부착 부산물(22)은 제1 연결 플레이트(42a)의 다수의 통로들(42e)을 통해 도시된 하방 화살표를 따라 부산물 수거 구멍(420b) 속으로 흡입된다. 부산물 수거 장치(49)의 여과 작용 때문에, 부착 부산물(22)은 부산물 수거 구멍(420b) 안에 축적 및 수거될 수 있고, 여과된 깨끗한 공기는 공기 배기 영역(420a) 속으로 다시 들어가서, 가스 통로들(42d)을 통해 반응 챔버(1) 내측의 영역(87) 속으로 들어가서, 결과적으로 공기 배기 장치(89)에 의해 반응 챔버(1) 외측으로 추방된다. 전술한 공정 동안, 가스 이송 장치(2), 부산물 수거 구멍(420b), 공기 배기 영역(420a), 영역(87), 흡입 포트(86), 및 공기 배기 장치(89) 모두는 서로 유체 연통되어 가스 유동 경로를 형성한다. 클리닝 공정이 완료된 후, 전기 모터(41)의 회전은 제어기(44)에 의해 중단된 후, 전체 클리닝 장치(4)는 이송 로봇(R)에 의해 반응 챔버(1) 외측으로 이송된다.
전술한 부산물 수거 장치(49)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 바람직한 실시예는 미세 구멍들을 가진 여과 스크린이다. 부산물 수거 장치(49)는 수거 구조물(42c) 또는 제1 연결 플레이트(42a)에 고정 연결될 수도 있고, 수거 구조물(42c) 또는 제1 연결 플레이트(42a)에 분리되게 장착될 수도 있다. 클리닝 공정이 소정 시간 동안 수행된 후, 부산물 수거 장치(49)는 다음 클리닝 공정을 위해 새로운 부산물 수거 장치(49)에 의해 교체될 수 있다.
또한, 선택적으로, 배리어 장치(19)는 다수의 스크랩핑 구조물(46)의 주변 부근에 마련될 수도 있다. 배리어 장치(19)는 반응 챔버(1) 내부의 가스 이송 장치(2)의 주변 구근에 마련되어 다수의 스크랩핑 구조물(46)을 둘러싸서, 가스 이송 장치(2)로부터 제거된 부착 부산물(22)이 배리어 장치(19) 밖으로 공기유동을 따라 빠져나가는 것을 방지하는 배리어 장치를 형성하게 된다. 실시예에 있어서, 배리어 장치(19)는 상,하로 이동할 수 있도록 마련된다. 필름 성장 공정 동안, 배리어 장치(19)는 가스 이송 장치(2)의 주변으로 후퇴되어 필름 성장 공정에 영향을 미치지 않게 되며, 클리닝 공정 동안, 배리어 장치(19)는 가스 이송 장치(2)의 주변으로부터 하방으로 소정 간격 연장됨으로써 클리닝 공정의 요구조건에 따라 다른 정도의 배리어 효과를 제공할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 있어서, 배리어 장치(19)는 클리닝 장치(4)의 일 부분일 수도 있고, 다수의 스크랩핑 구조물(46)의 주변 영역에서 클리닝 유니트(42)의 제1 연결 플레이트(42a)의 상면에 마련될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 배리어 장치(19)는 환형 구조물이다.
전술한 통로들(42e)은 부착 부산물(22)과 가스들이 그곳을 통과할 수 있는 속이 빈 구조물, 또는 그루브들, 또는 슬롯, 그루브와 구멍의 조합과 같은 그 어떤 다른 통로 구조물로 변화될 수 있다. 또한, 그루브들과 구멍들의 위치는 예를 들어, 길이 방향 그루브, 환형 그루브, 환현 구멍의 실제적 요구 조건들에 따라 다양할 수 있다. 유사하게, 전술한 가스 통로들(42d)은 그곳을 통해 가스를 통과시킬 수 있는 다양한 형태의 속이 빈 구조물, 그루브, 슬롯, 그루브와 구멍의 조합과 같은 그 어떤 다른 통로 구조물로 변형될 수 있다.
반응 챔버에 있는 전술한 지지 장치(9)는 그것이 클리닝 장치의 지지 유니트를 지지할 수 있는 한, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 지지 샤프트에 의해 형성된 지지 장치(9)는 도 2c 및 도 3c에 도시된 바와 같이 마련되고, 도 1의 기재 캐리어를 위한 지지 장치로서 작용할 수 있다. 지지 장치(9)는 기재 처리 공정 동안 기재 캐리어(8)를 지지 및 회전시킨다. 지지 장치(9)는 지지 끝단(9a)을 포함하고, 상응하게, 연결 구조물(개략적으로 도시된 오목부(30c)(40c))dms 클리닝 장치(3)(4)의 지지 유니트(30)에 마련된다. 클리닝 장치(3)(4)가 지지 장치(9)에 배치될 때, 클리닝 장치가 지지 장치(9)에 분리되게 배치되도록 지지 끝단(9a)은 오목부(30c)(40c)에 수납된다. 도 4a 및 도 4b는 지지 장치의 다른 2개의 실시예들을 도시한다. 도 4a에 도시된 지지 장치(28)는 제1 지지 부재(28a) 및 제1 지지 부재(28a)에 연결된 제2 지지 부재(28b)를 구비한다. 제1 지지 부재(28a)와 제2 지지 부재(28b)는 서로 이동(예, 상승 또는 하강, 또는 회전)하기 위해 서로 연결된다. 제2 지지 부재(28b)는 전술한 클리닝 장치가 직접 및 분리되게 배치되는 지지 표면 또는 지지 끝단(S1)을 구비한다. 유사하게, 클리닝 장치(3)(4)는 지지 장치(28)의 제2 지지 부재(28b)의 지지 표면 또는 지지 끝단(S1)에 분리되게 배치되어, 적어도 클리닝 공정 동안, 지지 표면 또는 지지 끝단(S1)에 접촉을 유지한다. 클리닝 공정이 완료된 후, 클리닝 장치(3)(4)는 반응 챔버(1) 외부로 이동되도록 제2 지지 부재(28b)로부터 용이하게 분리될 수 있다. 바람직하게, 제1 지지 부재(28b)는 회전 샤프트 또는 지지봉이고, 제2 지지 부재(28b)는 지지 트레이(tray)이고 스테인리스 스틸 재질, 알루미늄 재질 또는 수정 재질로 제조될 수 있다.
도 4b에 도시된 지지 장치(29)는 제1 지지 부재(29a)와 제1 지지 부재(29a) 위에 마련된 제2 지지 부재(29b)를 구비한다. 제2 지지 부재(29b)는 제1 지지 부재(29a)에 연결되어 제1 지지 부재(29a)와 함께 이동될 수 있다. 제2 지지 부재(29b)는 지지 표면 또는 지지 끝단(S2)을 포함하고, 전술한 클리닝 장치는 지지 표면 또는 지지 끝단(S2)에 직접 분리되게 배치된다. 바람직하게, 제1 지지 부재(29a)는 회전 샤프트 또는 지지봉이고, 제2 지지 부재(29b)는 환형 지지 부재이고 수정 또는 스테인리스 스틸로 제조될 수 있다.
지지 장치는 다른 형태들로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 다른 실시예에 있어서, 지지 장치는 지지 기능을 가진 부재이고 반응 챔버(1) 내측의 다른 구성요소들에 마련된다. 예를 들어, 브래킷 구조는 지지 장치로서 작용하기 위해 반응 챔버(1)의 내부 측벽(12c)에 마련된다. 다른 실시예에 있어서, 지지 장치는 지지 기능을 수행하기 위해 반응 챔버(1)의 외측으로부터 반응 챔버(1) 안으로 일시적으로 연장하는 구조물일 수도 있다. 예를 들어, 전술한 이송 로봇은 지지 장치로서 작용할 수도 있고, 아니면, 기재 이송 구멍(12a) 또는 반응 챔버의 탑 커버가 개방되는 부분을 통해 반응 챔버(1) 속으로 연장하는 그 어떤 구조물이 지지 기능을 가진 지지 장치로서 작용시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 장치의 개략도이다. 본 실시예의 클리닝 장치(7)와 전술한 다양한 실시예들의 클리닝 장치 사이의 차이점은 클리닝 장치(7)가 전기 모터(71)의 구동 샤프트(78a)와 클리닝 유니트(&2) 사이에 제공되는 운동 변환 메커니즘(77)을 더 구비하는 점이다. 선택적으로, 연결 로드(78b)는 클리닝 유니트(72)와 운동 변환 메커니즘(77) 사이에 더 제공된다. 연결 로드(78b)의 일단은 클리닝 유니트(72)에 연결되고, 그 타단은 운동 변환 메커니즘(77)에 연결된다. 선택적으로, 연결 로드(78b)는 운동 변환 메커니즘(77)의 일부분으로서 설계될 수 있다. 즉, 운동 변환 메커니즘(77)은 클리닝 유니트(72)에 직접 연결된다. 운동 변환 메커니즘(77)은 전기 모터(71)에 의해 제공되는 회전 운동을 다른 운동들 예를 들어, 선형 운동, 선형 왕복 운동, 곡선 왕복 운동, 고정된 축을 주위로 회전하지 않는 회전 운동, 타원 운동, 스윙 운동, 진동 운동 및 다른 복잡한 운동들로 변환하는 기능을 한다. 선형 운동은 단일방향 천이 운동 및 왕복 천이 운동을 포함할 수 있다. 운동 변환 메커니즘(77)에 의해 변환된 그러한 다른 운동들은 클리닝 유니트(72)를 구동시켜 동일한 운동을 만들기 위해 연결 로드(78b)를 통해 클리닝 장치(72)에 전달될 수 있다. 클리닝 유니트(72)의 다른 운동들은 도시된 바와 같이, 예를 들어, X축의 방향을 따른 선형 운동 또는 왕복 운동, Z축의 방향을 따른 선형 운동 또는 왕복 운동과 같이, X축, Y축, 및 Z축에 의해 정의된 공간에서의 그 어떤 가능한 운동을 포함한다. 운동 변환 메커니즘(77)은 클리닝 유니트(72)의 수직 방향으로 상승 및 하강 운동을 제공할 수 있음을 특히 유의해야 한다. 따라서, 반응 챔버(1)의 수직 방향의 클리닝 유니트(72)의 높이는 클리닝 장치에 마련된 운동 변환 메커니즘(77)에 의해 조절될 수 있다. 이러한 구성으로, 반응 챔버의 내부 측벽을 세정하거나, 본 발명의 클리닝 장치에 의해 측벽에 부착된 부착 부산물을 제거할 수 있다. 운동 변환 메커니즘의 구체적 구성은 실제 요구조건들에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있고, 예를 들어, 기어, 전송 샤프트, 편심 샤프트, 푸시 로드, 웜 기어 및 컨넥팅 로드 메커니즘 등, 또는 기계적 전송 구조물과 소프트웨어 제어와 같은 선행기술에서 통상적으로 사용되는 다양한 기계적 전송 구조물 또는 전송 장치로 구현될 수 있다. 이러한 전송 구조물은 차량 산업 및 생필품 산업에 광범위하게 사용되고 있으며, 본 발명의 운동 변환 메커니즘(77)에 사용될 수 있으므로, 본 명세서에서는 상세히 설명하지 않겠다. 유사하게, 클리닝 장치(7)는 지지 유니트(70), 전기 모터(71), 파워 서플라이 장치(73) 및 제어기(74)(선택적)를 구비한다. 지지 유니트(70)는 지지 표면 또는 연결 표면으로서 작용하는 바닥 표면(70a)을 포함한다. 다수의 스크랩핑 구조물들(76)은 클리닝 유니트(72)에 마련된다.
본 출원의 본질과 정심에 따르면, 전술한 클리닝 장치는 더 확장 및 변형됨으로써, 필름 성장 반응 챔버의 내면에 있는 부착 부산물을 제거하기 위한 다른 클리닝 장치를 제공할 수 있다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 장치의 개략도이다. 도 6에 도시된 클리닝 장치(6)는 클리닝 유니트의 스크랩핑 구조물의 범위와 영역이 확대되어 가스 이송 표면(20) 이외에 반응 챔버의 다른 표면들에 있는 부착 부산물을 제거할 수 있는 점을 제외하고는 전술한 다양한 실시예들과 대체적으로 유사하다. 도 2c를 참조하면, 도 2c의 장치(100)는 필름 성장 반응 챔버(1)를 포함한다. 필름 성장 공정이 소정 시간 동안 수행된 후, 어느 정도의 부착 부산물(22)은 반응 챔버(1)의 내면에 침전 또는 부착되어 있을 수 있다. 반응 챔버(1)의 내면은, 가스 이송 장치(2)의 가스 이송 표면(20), 반응 챔버(1)의 내부 측벽(12c), 및 기재 캐리어 아래에 마련된 가열 요소(미도시)의 외부 표면을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 반응 챔버(1)의 내측의 필름 성장 공정에 노출되는 그 어떤 구성요소들의 외부 표면을 의미한다. 일 실시예에 있어서, 클리닝 장치(6)는 반응 챔버의 내면에 면하는 다양한 표면들을 가진 클리닝 유니트(62)를 구비한다. 예를 들어, 개략적으로 도시된 바와 같이, 클리닝 유니트(62)는 제1 표면(62a), 제 표면(62b) 및 제3 표면(62c)을 적어도 포함한다. 제1 표면(62a)은 가스 이송 장치(2)의 가스 이송 표면(20)에 면하기 위해 그에 평행하도록 마련되고, 제2 표면(62b)은 반응 챔버(1)의 내부 측벽(12c)에 면하고 제3 표면(62c)는 가열 요소(미도시)의 외부 표면에 면한다. 다수의 스크랩핑 구조물(66a)(66b)은 제1 표면(62a)(62b)에 마련된다. 다수의 스크랩핑 구조물은 실제적 요구조건들에 따라 제3 표면(62c)에 마련될 수도 있다. 유사하게, 클리닝 장치(6)는 지지 유니트(60), 전기 모터(61), 파워 공급 장치(63) 및 제어기(64)(선택적)를 구비한다. 지지 유니트(60)는 지지 표면 또는 연결 표면으로서 작용하는 바닥 표면(60a)을 포함한다.
클리닝 장치(6)가 반응 챔버(1)의 내면에 부착된 부산물을 세정하기 dln해 사용될 때, 클리닝 장치(6)는 반응 챔버(1)의 외측으로부터 반응 챔버(1)의 내측으로 우선 이송하고, 지지 유니트(60)의 바닥 표면(60a)은 반응 챔버 내측의 지지 장치(9)에 배치된다. 필요한 경우, 스크랩핑 구조물(665a)(66b)은 클리닝 장치(6)의 클리닝 유니트(62)의 위치를 조정함에 의해 반응 챔버의 내면들(20)(12c)과 접촉할 수 있다. 전기 모터(61)가 시동되어 구동 샤프트(67)를 회전시키고, 구동 샤프트(67)는 클리닝 유니트(62)를 회전 구동시킨다. 스크랩핑 구조물(66a)(66b)은 가스 이송 표면(20)과 반응 챔버(1)의 내부 측벽(12c)에 동시에 접촉되어, 반응 챔버의 내면들(20(12c)에 부착된 부착 부산물을 제거한다. 제거된 부착 부산물(22)은 공기 배기 방치에 의해 흡입 포트를 통해 수거되고, 반응 챔버(1) 외측으로 배출된다. 선택적으로, 세정 공정 동안, 반응 챔버(1) 내측의 클리닝 유니트(62)의 수직 높이는 클리닝 장치가 회전하는 동안 조절됨으로써, 클리닝 장치(6)의 스크랩핑 구조물(66b)은 측벽(12c)을 따라 상,하로 이동할 수 있고 측벽(12c)과 접촉하여 측벽(12c)에 부착된 모든 부산물을 제거할 수 있다.
전술한 가스 이송 장치는 그 어떤 형태일 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 위에서 도시된 가스 이송 장치(2) 모두는 일반적으로 편평한 가스 이송 표면(20)을 가지고, 다수의 작은 가스 분배 구멍들이 가스 이송 장치(2)에 밀집되게 마련된 가스 분배 샤워 꼭지 장치이다. 본 발명에 따른 가스 이송 장치(2)는 인젝터-타입 가스 분산 장치일 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 도 7은 인젝터-타입 가스 분산 장치의 개략도이다. 인젝터-타입 가스 분산 장치(112)는 다양한 반응 가스들을 위한 다수의 가스 주입 통로들(112a)(112b)을 포함한다. 인젝터-타입 가스 분산 장치(112)는 부착 부산물(22)이 부착되는 가스 이송 표면(112c)을 더 포함한다. 본 발명에 있어서, 가스 이송 장치는 가스 분배 샤워 꼭지 장치와 인젝터-타입 가스 분산 장치의 조합일 수도 있음을 유의해야 한다.
도 8은 클리닝 유니트의 스크랩핑 구조물의 다른 실시예의 개략도이다. 전술한 스크랩핑 구조물은 도 8에 도시된 바와 같이, 돌기가 형성된 스크랩핑 블레이드 구조물(83c)일 수도 있다. 도 8은 다수의 돌기가 형성된 스크랩핑 블레이드 구조물(83c)이 마련된 클리닝 유니트(83)을 도시한다. 분명하게, 클리닝 유니트(83)의 스크랩핑 구조물은 돌기가 형성된 스크랩핑 블레이드 구조물과 털 구조물 모두를 포함할 수 있다.
선택적으로, 전술한 다양한 실시예들의 반응 챔버(1)에 있어서, 회전 구동 장치(5a)가 더 제공되어, 지지 장치(9)에 연결되고, 지지 장치(9)와 클리닝 장치를 서로 회전시키기 위해 구동할 수 있다.
바람직하게, 전술한 방법들의 공정 동안, 반응 챔버의 반응 챔버 커버는 닫힌 상태로 유지된다. 즉, 본 발명의 클리닝 장치는 반응 챔버의 내벽의 클리닝 공정을 수동이 아닌 자동으로 완성하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 클리닝 장치의 치수와 크기는 필요한 경우 설계 및 조정될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 클리닝 장치는 기재 캐리어의 모조품(cummy)으로서 설계된다. 즉, 클리닝 장치의 치수, 크기 및 모양은 도 1의 기재 캐리어(8)의 치수, 크기 및 모양에 근사하거나 동일하게 설계됨으로써, 클리징 장치와 기재 캐리어(8)는 공통의 지지 장치(9)를 사용할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 2a의 클리닝 장치(3)의 지지 유니트(30)는 기재 캐리어(8)와 동일한 모양(원통형인 경우)과 동일한 직경을 가지도록 설계되고, 지지 유니트(30)의 연결 표면(30a)은 기재 캐리어(8)의 연결 표면(8b)과 동일하게 설계될 수 있다. 선택적으로, 클리닝 장치(3)의 클리닝 유니트(32)는 원통형으로 설계되어 기재 캐리어(8)와 근사하거나 동일한 직경을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 필름 성장 공정이 소정 시간 동안 수행된 후, 필름 성장 공정은 반응 챔버(1)의 챔버 커버를 개방하지 않은 상태에서 중단되고, 기계 이송 장치(T)의 이송 로봇(R)은 지지 장치(9)로부터 기재 캐리어(8)로부터 직접 분리될 수 있고, 기재 캐리어(8)를 반응 챔버(1) 외측으로 이동시킨 후, 가스 이송 장치(2)의 클리닝 공정을 수행하기 위해 기재 캐리어(8)와 유사하거나 동일한 구조를 가진 클리닝 장치(3)를 장착할 수 있다. 선행 기술과 달리, 완전한 클리닝 공정은 반응 챔버 커버를 개방할 필요가 없고, 수작업이 필요 없다. 따라서, 완전한 클리닝 공정은 장치 또는 시스템에 의해 자동적으로 수행된다. 반응 챔버의 공정 커버가 닫힌 상태로 유지되기 때문에, 반응 챔버(1)의 온도가 특정 온도까지 하강할 때까지 클리닝 공정 수행을 위해 기다릴 필요가 없다.
본 발명의 기본과 정신에 근거하여, 본 발명은 필름 성장 반응 챔버의 내면에 있는 부착 부산물을 제거하기 위한 방법을 더 제공하며, 여기서, 지지 장치는 반응 챔버에 제공되며, 방법은 (a) 클리닝 장치를 반응 챔버 속으로 제공하여 클리닝 장치를 지지 장치에 분리되게 위치시키는 단계로서, 클리닝 장치는 지지 유니트, 클리닝 유니트와 전기 모터를 구비하고, 클리닝 유니트는 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 포함하고, 다수의 스크랩핑 구조물이 마련되며, (b) 스크랩핑 구조물이 반응 챔버의 내면과 적어도 부분적으로 접촉하도록 클리닝 챔버의 위치를 조정하고, 전기 모터를 시동하여 클리닝 모터가 반응 챔버의 내면을 따라 상대 이동하도록 구동시킴으로써, 스크랩핑 구조물이 반응 챔버의 내면과 접촉시켜 반응 챔버의 내면에 부착된 부착 부산물을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 반응 챔버의 내측과 유체 연통하는 흡입 포트를 제공하는 단계를 더 포함하고, 흡입 포트는 공기 배기 펌프 또는 블로어에 연결되며; 공기 배기 펌프 또는 블로워를 작동시켜 흡입 기능을 수행하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은 부착 부산물을 수거하기 위해 흡입 포트와 유체 연통된 부산물 수거 장치를 제공하는 단계를 더 포함한다.
흡입 포트와 유체 연통하는 부산물 수거 장치는 부착 부산물을 수거하기 위해 클리닝 장치 내측에 마련된다.
상기 방법은 반응 챔버 외측에 위치된 기계 이송 장치를 제공하는 단계를 더 포함하고, 기계 이송 장치는 이송 로봇을 포함하고, 이송 로봇은 클리닝 장치를 반응 챔버의 외측으로부터 반응 챔버 속으로 선택적으로 이송시켜 지지 장치 위에 클리닝 장치를 배치시키거나, 지지 장치로부터 클리닝 장치를 제거하여 클리닝 장치를 반응 챔버 외측으로 이송시킬 수 있다.
상기 (b) 단계는 가스 이송 장치의 가스 이송 표면을 통해 반응 챔버 속으로 비활성 가스 또는 수소를 불어 넣는 단계를 더 포함한다.
클리닝 장치는 전기 모터의 구동 샤프트와 클리닝 유니트 사이에 마련되고 전기 모터의 회전 운동을 다른 운동들로 변환하여 클리닝 유니트를 구동하여 다른 운동으로 만드는 운동 변환 메커니즘을 더 포함한다.
단계 (a)에서, 클리닝 장치는 이송 로봇에 의하거나 작업자의 수작업에 의해 반응 챔버의 지지 장치에 배치된다.
본 발명의 정신과 근본에 근거하여, 본 발명은 반응 챔버에서 필름을 성장시키는 방법을 제공하고, 그 방법은 지지 끝단 또는 지지 표면을 가진 지지 장치가 반응 챔버에 제공되며, (a) 하나 또는 다수의 처리될 기재들이 로딩되는 기재 캐리어를 제공하는 단계; (b) 기재 캐리어를 반응 챔버 속으로 이동시켜 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 기재 캐리어를 분리되게 배치시키는 단계; (c) 가스 이송 장치를 통해 반응 챔버 속으로 반응 가스를 릴리스시켜 지지 장치와 기재 캐리어를 회전시켜 기재에서 필름을 성장시키는 단계; (d) 상기 (c) 단계를 멈추고, 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면으로부터 기재 캐리어를 분리시켜 상기 반응 챔버 밖으로 기재 캐리어를 이동시키는 단계; (e) 반응 챔버 속으로 클리닝 장치를 제공하여, 지지 장치에 클리닝 장치를 배치시키는 단계로서, 클리닝 장치는 지지 유니트, 클리닝 유니트 및 전기 모터를 포함하고, 클리닝 유니트는 반응 챔버의 내면을 면하는 표면을 포함하고 다수의 스크랩핑 구조물이 마련되고; (f) 스크랩핑 구조물이 반응 챔버의 내면과 적어도 부분적으로 접촉하도록 클리닝 장치의 위치를 조절하고, 전기 모터를 시동하여 클리닝 유니트를 구동하여 반응 챔버의 내면을 따라 상대 이동시킴으로써, 스크랩핑 구조물이 반응 챔버의 내면에 접촉하도록 하고 반응 챔버의 내면에 부착된 부착 부산물을 이동시키는 단계; 및 (g) 상기 (f) 단계를 멈추고, 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면으로부터 클리닝 장치를 분리하여 반응 챔버 밖으로 클리닝 장치를 이동시키는 단계를 포함한다.
상기 (f) 단계는 반응 챔버의 내측과 유체 연통하는 흡입 포트를 마련하는 단계를 더 포함하고, 흡입 포트는 공기 배기 펌프 또는 블로어에 연결되어 흡입 기능을 수행하도록 공기 배기 펌프 또는 블로어를 작동시킨다.
상기 (f) 단계는 부착 부산물을 수거하기 위해 흡입 포트에 유체 연통되는 부산물 수거 장치를 제공하는 더 포함한다.
클리닝 장치는 전기 모터의 구동 샤프트와 클리닝 유니트 사이에 마련되어 전기 모터의 회전 운동을 다른 운동으로 변환하여 클리닝 유니트를 다른 운동으로 구동시키도록 구성된 운동 변환 메커니즘을 더 구비한다.
상기 단계 (e)에서, 클리닝 장치는 이송 로봇에 의하거나 작업자의 수작업에 의해 반응 챔버에 있는 지지 장치에 배치된다.
상기 (g) 단계에서, 클리닝 장치는 지지 장치로부터 분리되어 이송 로봇에 의하거나 작업자의 수작업에 의해 반응 챔버 밖으로 이동된다.
본 발명에 있어서, 도시된 기계 이송 장치(T)는 예시에 불과하며, 반응 챔버(1)에 연결된 기재 전송 챔버일 수도 있다. 전술한 전송 로봇은 기재 전송 챔버 내측에 마련될 수 있다. 명백하게, 기계 이송 장치(T)는 예를 들어, 단일 로봇 이송 장치와 같이 다른 형태로 구성될 수 있다.
전술한 다양한 장치들에서 반응 챔버(1)는, 수직 반응 챔버, 수평 반응 챔버, 플래니터리(planetary) 반응 챔버, 수직 스프레이-타입 반응 챔버 및 고속 회전 디스크 반응 챔버를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 형태의 반응 챔버일 수 있다.
본 발명에 의해 제공된 장치와 방법은 예를 들어, 그룹 Ⅲ 및 그룹 Ⅴ 요소 조성물 필름 성장을 위해 기재의 성장 결정축의 레이어를 위한 MOCVD법, HVPE법을 포함하지만 이에 한정되지 않는 그 어떤 필름 성장 공법에 적용될 수 있다.
전술한 실시예들에 있어서, 클리닝 장치는 바람직하게 이송 로봇에 의해 반응 챔버 안으로 그리고 밖으로 전송된다. 그러나, 제조비용을 절약하기 위해, 클리닝 장치는 기계 이송법보다는 작업자의 수작업에 의해 직접 전송될 수도 있다. 예를 들어, 반응 챔버의 내면에 부착된 부산물을 클리닝 하기 전에, 작업자는 반응 챔버의 탑 커버를 먼저 개방하고, 클리닝 장치를 지지 장치에 수작업으로 배치시킨 후, 반응 챔버의 탑 커버를 닫은 후, 클리닝 장치를 시동시켜 클리닝 공정을 수행할 수 있다. 클리닝 공정이 완료된 후, 작업자는 반응 챔버의 탑 커버를 다시 개방하고 반응 챔버 밖으로 클리닝 장치를 수작업으로 제거할 수 있다. 작업자는 기재 이송 구멍(12a)을 통해 클리닝 장치를 수작업으로 이송할 수 있다.
본 발명에서 언급된 "반응 가스"는 한 종류의 가스에 한정되는 것은 아니며, 다양한 가스들이 혼합된 가스를 포함한다.
선행기술과 비교하여, 본 발명에 따른 클리닝 장치, 반응 장치, 클리닝 방법, 및 필름 성장 방법은 여러 가지 장점들을 가진다. 예를 들어, 필름 성장 반응 챔버의 내면에 있는 부착 부산물의 세정 또는 제거를 위한 전체 공정은 반응 챔버의 커버를 개방시킬 필요없이 수행될 수 있으므로, 현장(in-situ) 클리닝 방법이다. 전체 공정은 자동화 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 클리닝 방법은 간단하고, 편리하며, 클리닝 공정의 품질 및 일관성을 보장하여 연속적인 필름 성장에 대한 부작용을 제거한다. 일반적으로, 제조 비용이 엄청나게 감소되고 전체 필름 성장 장치의 효과적인 공정 수율이 크게 향상된다.
전술한 실시예들은 예시에 불과하며 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 그 모든 기술적 해결책은 본 발명의 보호 범위에 속하게 된다. 또한, 청구항에 포함된 참조부호는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. "포함하는"의 의미는 명세서 또는 청구범위에 개시되지 않은 다른 장치 또는 단계를 배제하는 것은 아니다. "제1" 및 "제2" 등의 용어는 구성요소의 명칭을 나타내는 것으로서 그 어떤 특정 순서를 나타내는 것은 아니다.
1...반응 챔버 2...가스 이송 장치
3...클리닝 장치 5a...회전 구동 장치
8...기재 캐리어 8a...기재
9...지지 장치 10...필름 성장 장치
12...측벽 12a...기재 이송 개구
12b...밸브 20...가스 이송 표면
30...지지 유니트 30d...커버 케이싱
31...전기 모터 32...클리닝 유니트
32a...연결 메커니즘 바닥면 33...파워 서플라이 장치
34...제어기 35...연결 요소
36...스크랩핑 구조물 37...구동 샤프트
38a...케이블 100...장치

Claims (41)

  1. 필름 성장 반응 챔버의 내면을 클리닝하기 위한 장치에 있어서,
    지지 표면을 포함하는 지지 유니트;
    상기 반응 챔버의 내면에 대향하고 다수의 스크랩핑 구조물(scrapping structures)이 마련된 표면을 포함하는 클리닝 유니트;
    상기 지지 유니트에 마련되고, 그 일단이 상기 클리닝 유니트에 연결된 구동 샤프트를 포함하고 상기 클리닝 유니트를 이동 구동시키는 전기 모터; 및
    상기 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응 챔버에 마련된 지지 장치를 더 구비하고,
    상기 지지 장치는 지지 끝단 또는 지지 표면을 구비하고, 지지 유니트의 상기 지지 끝단은 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 분리되게 배치된 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 모터의 시동 및 멈춤을 제어하기 위한 제어기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 클리닝 유니트는 속인 빈 공간의 내측에 마련된 부산물 수거 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 클리닝 유니트는 제1 연결 플레이트를 구비하고, 상기 제1 연결 플레이트에는 상부면과 바닥면을 통과하는 다수의 통로들이 마련되고, 상기 다수의 통로들은 상기 부산물 수거 장치에 유체 연통되는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내면은 상기 반응 챔버의 가스 이송 장치의 가스 이송 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내면은 상기 반응 챔버의 내부 측벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 모터 및/또는 상기 파워 서플라이 장치는 상기 지지 유니트의 내측에 마련된 구멍에 마련된 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  9. 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치에 있어서,
    반응 챔버;
    상기 반응 챔버 내측에 마련되고, 지지 끝단 또는 지지 표면을 포함하는 지지 장치;
    기재(substrate)를 이송 및 지지하도록 구성되고, 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 탈착되게 배치되어 적어도 필름 성장 공정 동안 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되며, 상기 지지 장치로부터 용이하게 제거되고 상기 반응 챔버 밖으로 이동되어 상기 기재를 로딩 또는 언로딩할 수 있는 기재 캐리어(carrier); 및
    상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 탈착되게 배치되어 적어도 클리닝 공정 동안 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되며, 상기 지지 장치로부터 용이하게 제거되고 반응 챔버 밖으로 이동할 수 있는 클리닝 장치를 구비하고;
    상기 클리닝 장치는:
    지지 표면을 포함하는 지지 유니트;
    상기 반응 챔버의 내면에 대향하고, 다수의 스크랩핑 구조물이 마련된 표면을 포함하는 클리닝 유니트;
    상기 지지 유니트에 마련되고, 그 일단이 상기 클리닝 유니트에 연결된 구동 샤프트를 포함하고 상기 클리닝 유니트를 이동 구동시키는 전기 모터; 및
    상기 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내측에 마련되고, 가스 이송 표면을 구비하는 가스 이송 장치를 더 구비하고,
    상기 반응 챔버의 내면은 상기 가스 이송 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내면은 상기 반응 챔버의 내부 측벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내측에 유체 연통되는 흡입 포트를 더 구비하고,
    상기 흡입 포트는 공기 배기 펌프 또는 블로어(blower)에 연결된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 흡입 포트는 상기 반응 챔버의 바닥부 또는 측벽에 마련된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 흡입 포트는 상기 반응 챔버의 측벽에 마련되고 상기 클리닝 장치의 상기 스크랩핑 구조물에 가까운 자리에 위치된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 흡기 포트에 유체 연통되어 부착 부산물을 수거하도록 구성된 부산물 수거 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 흡입 포트에 유체 연통되어 부착 부산물을 수거하도록 구성되고, 상기 클리닝 장치의 내측에 마련된 부산물 수거 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  17. 청구항 9에 있어서,
    상기 반응 챔버 외측에 위치된 기계 이송 장치를 더 구비하고, 상기 기계 이송 장치는 이송 로봇을 구비하고, 상기 이송 로봇은 선택적으로 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 상기 반응 챔버의 외측으로부터 상기 반응 챔버 안으로 이송시켜 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 상기 지지 장치에 배치시키거나, 상기 지지 장치로부터 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 제거하여 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 상기 반응 챔버 외측으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  18. 청구항 9에 있어서,
    상기 클리닝 장치는 다수의 스크랩핑 구조물의 주변에 마련되어 상기 다수의 스크랩핑 구조물을 둘러싸는 배리어 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  19. 청구항 10에 있어서,
    상기 반응 챔버에 마련되고, 상기 가스 이송 장치의 주변에 마련되어 상기 클리닝 장치의 다수의 스크랩핑 구조물을 둘러싸는 배리어 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  20. 필름 성장 반응 챔버의 내면을 클리닝하기 위한 장치에 있어서,
    지지 표면을 포함하는 지지 유니트;
    다수의 스크랩핑 구조물이 마련되고, 상기 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 포함하는 클리닝 유니트;
    상기 지지 유니트에 마련되고, 구동 샤프트를 포함하며 회전 운동을 제공하도록 구성된 전기 모터;
    상기 전기 모터의 상기 구동 샤프트와 상기 클리닝 유니트 사이에 마련되고, 상기 전기 모터의 회전 운동을 다른 운동들로 변환하여 상기 클리닝 유니트를 다른 운동 구동시키는 운동 변환 메커니즘; 및
    상기 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 반응 챔버에 마련된 지지 장치를 더 구비하고,
    상기 지지 장치는 지기 끝단 또는 지지 표면을 구비하고, 상기 지지 유니트의 상기 지지 표면은 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 분리되게 배치되어 적어도 필름 성장 반응 챔버의 내면을 클리닝 하는 공정 동안 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 전기 모터의 시동과 멈춤을 제어하기 위한 제어기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 클리닝 유니트 부산물 수거 장치가 그 내측에 마련되는 속이 빈 공간을 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 클리닝 유니트는 제1 연결 플레이트를 구비하고, 상기 제1 연결 플레이트는 제1 연결 플레이트의 상부면과 바닥면을 통과하는 다수의 통로들이 마련되고, 상기 다수의 통로들은 상기 부산물 수거 장치와 유체 연통된 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  25. 청구항 20에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내면은 상기 반응 챔버의 가스 이송 장치의 가스 이송 표면 및/또는 상기 반응 챔버의 내부 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  26. 청구항 20에 있어서,
    상기 지지 유니트의 내측에 마련되고 상기 전기 모터 및/또는 상기 파워 서플라이 장치가 내측에 마련된 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  27. 청구항 20에 있어서,
    상기 다른 운동들은 하나의 운동 또는 선형 운동, 선형 왕복 운동, 곡선 왕복 운동, 고정된 중앙을 기준으로 회전하지 않는 회전 운동, 타원 운동, 요동 운동 및 진동 운동으로부터 선택된 적어도 2개의 운동들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버 내면 클리닝 장치.
  28. 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치에 있어서,
    반응 챔버;
    반응 챔버 내측에 마련되고 지지 끝단과 지지 표면을 포함하는 지지 장치;
    기재를 이송 및 지지하도록 구성되고, 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 분리되게 배치되어 적어도 필름 성장 공정 동안 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되며, 상기 지지 장치로부터 용이하게 제거되어 상기 반응 챔버 밖으로 이송되어 상기 기재를 로딩 또는 언로딩할 수 있는 기재 캐리어; 및
    상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 분리되게 배치되어 적어도 클리닝 공정 동안 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 접촉되며 상기 지지 장치로부터 용이하게 제거되어 상기 반응 챔버 밖으로 이동가능한 클리닝 장치를 구비하고;
    상기 클리닝 장치는:
    지지 표면을 포함하는 지지 유니트;
    다수의 스크랩핑 구조물이 마련되고 상기 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 포함하는 클리닝 유니트;
    상기 지지 유니트에 마련되고 구동 샤프트를 포함하고 회전 운동을 제공하도록 구성된 전기 모터;
    상기 전기 모터의 구동 샤프트와 상기 클리닝 유니트 사이에 마련되고, 상기 전기 모터의 회전 운동을 다른 운동들로 변환하여 상기 클리닝 유니트를 상기 다른 운동들로 구동하도록 구성된 운동 변환 메커니즘; 및
    상기 전기 모터에 연결된 파워 서플라이 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 반응 챔버 내측에 마련된 가스 이송 장치를 더 구비하고, 가스 이송 표면을 포함하고, 상기 반응 챔버의 내면은 상기 가스 이송 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  30. 청구항 28에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내면은 상기 반응 챔버의 내부 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  31. 청구항 28에 있어서,
    상기 반응 챔버의 내측과 유체 연통되는 흡입 포트를 더 구비하고, 상기 흡입 포트는 공기 배기 펌프 또는 블로어에 연결된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  32. 청구항 31에 있어서,
    상기 흡입 포트는 상기 반응 챔버의 바닥부 또는 측벽에 마련된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  33. 청구항 28에 있어서,
    상기 흡입 포트는 상기 반응 챔버의 측벽에 마련되고, 상기 클리닝 장치의 스크랩핑 구조물에 가까운 자리에 위치된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  34. 청구항 31에 있어서,
    상기 흡입 포트에 유체 연통된 부산물 수거 장치를 더 구비하고, 상기 부산물 수거 장치는 부착 부산물을 수거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  35. 청구항 28에 있어서,
    상기 흡입 포트에 유체 연통된 부산물 수거 장치가 상기 클리닝 장치의 내측에 마련되고, 상기 부산물 수거 장치는 부착 부산물을 수거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  36. 청구항 28에 있어서,
    상기 반응 챔버 외측에 위치된 기계 이송 장치를 더 구비하고, 상기 기계 이송 장치는 선택적으로 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 상기 반응 챔버의 외측으로부터 상기 반응 챔버 안으로 이송시켜 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 상기 지지 장치에 배치시키거나, 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 상기 지지 장치로부터 제거하여 상기 클리닝 장치 또는 상기 기재 캐리어를 상기 반응 챔버 외측으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  37. 청구항 28에 있어서,
    상기 클리닝 장치는 상기 다수의 스크랩핑 구조물의 주면에 마련되어 상기 복수의 스크랩핑 구조물을 둘러싸는 배리어 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  38. 청구항 28에 있어서,
    상기 반응 챔버 안에 마련된 배리어 장치를 더 구비하고, 상기 배리어 장치는 상기 가스 이송 장치의 주변 근처에 마련되어 상기 클리닝 장치의 다수의 스크랩핑 구조물을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  39. 청구항 28에 있어서,
    상기 다른 운동들은 일 방향 운동 또는 선형 운동, 선형 왕복 운동, 곡선 왕복 운동, 고정된 중앙을 기준으로 회전하지 않는 회전 운동, 요동 운동 및 진동 운동 중 선택된 적어도 2개의 조합을 구비하는 것을 특징으로 하는 기재에 필름을 성장시키기 위한 반응 장치.
  40. 지지 장치가 반응 챔버에 마련된, 필름 성장 반응 챔버의 내면에 있는 부착 부산물을 제거하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 상기 반응 챔버 안으로 클리닝 장치를 제공하여 상기 클리닝 장치를 상기 지지 장치에 분리 가능하게 배치시키는 단계로서, 상기 클리닝 장치는 지지 유니트, 클리닝 유니트 및 전기 모터를 구비하고, 상기 클리닝 유니트는 상기 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 구비하고 다수의 스크랩핑 구조물에 마련되며;
    (b) 상기 스크랩핑 구조물이 상기 반응 챔버의 내면에 적어도 부분적으로 접촉되도록 상기 클리닝 장치의 위치를 조절하고, 상기 클리닝 유니트가 상기 반응 챔버의 내면을 따라 상대 이동하도록 상기 전기 모터를 구동시킴으로써, 상기 스크랩핑 구조물이 상기 반응 챔버의 내면에 접촉되도록 하여 상기 반응 챔버의 내면에 부착된 부착 부산물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 성장 반응 챔버의 내면의 부착 부산물 제거 방법.
  41. 지지 끝단 또는 지지 표면을 가진 지지 장치가 반응 챔버 안에 마련된, 반응 챔버의 필름 성장 방법에 있어서,
    (a) 하나 또는 다수의 처리될 기재들이 로딩되는 기재 캐리어를 제공하는 단계;
    (b) 상기 기재 캐리어를 반응 챔버 속으로 이동시켜 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면에 상기 기재 캐리어를 분리되게 배치시키는 단계;
    (c) 가스 이송 장치를 통해 상기 반응 챔버 속으로 반응 가스를 릴리스시켜 상기 지지 장치와 상기 기재 캐리어를 회전시켜 기재에서 필름을 성장시키는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계를 멈추고, 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면으로부터 상기 기재 캐리어를 분리시켜 상기 반응 챔버 밖으로 상기 기재 캐리어를 이동시키는 단계;
    (e) 상기 반응 챔버 속으로 클리닝 장치를 제공하여, 상기 지지 장치에 상기 클리닝 장치를 배치시키는 단계로서, 상기 클리닝 장치는 지지 유니트, 클리닝 유니트 및 전기 모터를 포함하고, 상기 클리닝 유니트는 상기 반응 챔버의 내면에 면하는 표면을 포함하고 다수의 스크랩핑 구조물이 마련되며;
    (f) 상기 스크랩핑 구조물이 상기 반응 챔버의 내면에 적어도 부분적으로 접촉하도록 상기 클리닝 장치의 위치를 조절하고, 상기 전기 모터를 시동하여 상기 클리닝 유니트가 상기 반응 챔버의 내면을 따라 상대 이동되도록 구동시킴으로써, 상기 스크랩핑 구조물이 상기 반응 챔버의 내면에 접촉시켜 상기 반응 챔버의 내면에 부착된 부착 부산물을 이동시키는 단계; 및
    (g) 상기 (f) 단계를 멈추고, 상기 지지 장치의 지지 끝단 또는 지지 표면으로부터 상기 클리닝 장치를 분리하여 상기 반응 챔버 밖으로 상기 클리닝 장치를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응 챔버의 필름 성장 방법.
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