本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積裝置,還涉及對上述裝置內(nèi)的排氣口實(shí)施清潔的方法。
背景技術(shù):
許多半導(dǎo)體器件通過在基片上進(jìn)行處理而形成?;ǔ榫w材料的板。典型地,基片通過晶體材料的沉積而形成,且為圓盤的形式。用于形成這種基片的一個(gè)常見過程為外延生長。
例如,由半導(dǎo)體化合物,如Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體形成的器件,典型地應(yīng)用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(或稱“MOCVD”)通過生長半導(dǎo)體化合物的連續(xù)層而形成。在這個(gè)過程中,基片暴露至基片表面上方流動的氣體組合物,同時(shí)基片保持在高溫下,氣體組合物通常包括作為Ⅲ族金屬來源的金屬有機(jī)化合物,還包括Ⅴ族元素的來源。典型地,金屬有機(jī)化合物和Ⅴ族來源與在反應(yīng)中不明顯參與的載體氣體,如氮?dú)饨M合。Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體的一個(gè)示例為氮化鎵,其可通過有機(jī)鎵化合物和氨在如藍(lán)寶石基片等的具有適當(dāng)晶格間距的基片上反應(yīng)而形成。在氮化鎵及相關(guān)化合物的沉積過程中,基片的溫度典型地保持在500℃至1100℃的數(shù)量級。
復(fù)合器件可通過在稍微不同的反應(yīng)條件下、在基片的表面上連續(xù)沉積許多層而制造,例如,加入其他Ⅲ族或Ⅴ族元素,以改變半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)和帶隙。例如在氮化鎵基半導(dǎo)體中,銦、鋁或二者都可以不同比例應(yīng)用,用于改變半導(dǎo)體的帶隙。同時(shí),可加入P型或N型的摻雜物,以控制每層的導(dǎo)電性。在所有的半導(dǎo)體層都形成后,典型地,在適當(dāng)?shù)碾娪|點(diǎn)已應(yīng)用后,基片可切割成單獨(dú)的器件。如發(fā)光二極管(LED)、激光器、及其他電子和光學(xué)器件等的器件可采用這種方式制造。
在典型的化學(xué)氣相沉積過程中,大量基片保持在通常稱為基片載體的元件上,使得每個(gè)基片的頂面都在基片載體的頂面上暴露。然后把基 片載體放入反應(yīng)室內(nèi),并保持在所需的溫度,同時(shí)氣體混合物從基片載體的表面流過。在處理過程中,載體上各基片的頂面上所有點(diǎn)保持均一條件是重要的。反應(yīng)氣體成分及基片表面溫度的微小變化,都可使所生成半導(dǎo)體器件的性能產(chǎn)生不期望的改變。
例如,在沉積氮化銦鎵層時(shí),基片表面溫度或反應(yīng)氣體成分的改變,將致使沉積層的成分和帶隙的改變。因?yàn)殂熅哂邢鄬Ω叩臍庀鄩毫?,在基片的表面溫度較高的那些區(qū)域,沉積層將具有較低比例的銦和較大的帶隙。如果沉積層是LED結(jié)構(gòu)的活性發(fā)光層,形成的LED所發(fā)射光波的波長也將改變。因此,在本領(lǐng)域中,在保持均一條件方面,之前已進(jìn)行了相當(dāng)大的努力。
在工業(yè)中已廣泛接受的一種類型的CVD裝置(即,化學(xué)氣相沉積裝置),應(yīng)用具有大量基片承載區(qū)域的大盤形式的晶片載體,每個(gè)基片承載區(qū)域適于承載一個(gè)基片?;d體支撐在反應(yīng)室內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上,使得晶片載體的頂面上具有面向上朝著氣體分配元件的基片暴露表面。當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),氣體向下引導(dǎo)至基片載體的頂面上,并經(jīng)頂面向基片載體外周流動。
通過位于基片載體底面下方通常為電阻加熱元件的加熱元件,基片載體保持在所需的高溫。這些加熱元件保持在高于基片表面所需溫度的溫度,而氣體分配元件通常保持在低于所需反應(yīng)溫度的溫度,從而防止氣體過早發(fā)生反應(yīng)。因此,熱量從加熱元件傳遞至基片載體的底面,并穿過基片載體向上流動至各單獨(dú)的基片。
使用過的氣體通過位于基片載體下方的排氣孔從反應(yīng)室內(nèi)排出,排氣孔圍繞轉(zhuǎn)軸的軸線分布,通??拷磻?yīng)室的外周。排氣孔可具有限制進(jìn)入每個(gè)孔的氣體流動的特征,促進(jìn)氣體均勻流動至孔內(nèi)。在常規(guī)的CVD反應(yīng)器中,會在排氣孔上形成反應(yīng)物生成物的寄生沉積。這種寄生沉積可周期性地去除,使得反應(yīng)物的流動可盡可能地保持均勻,從而提高基片表面上處理過程的均勻性。但是,這種去除通常需要停機(jī)、打開反應(yīng)器,因此損失了生產(chǎn)時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種化學(xué)氣相沉積裝置,包括:
具有內(nèi)部處理空間的反應(yīng)室;
與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部處理空間連通的進(jìn)氣裝置,用于允許處理氣體進(jìn)入;
具有排氣通道的排氣裝置,所述排氣裝置包括一排氣板,所述排氣板上設(shè)置多個(gè)排氣口;
設(shè)置在所述排氣口內(nèi)、可轉(zhuǎn)動的清潔片。
可選的,所述清潔片的轉(zhuǎn)動使得所述清潔片可在至少兩個(gè)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換:(1)、正常排氣狀態(tài);(2)、清潔狀態(tài);其中,所述排氣口的內(nèi)壁與所述清潔片之間的間隙在所述正常排氣狀態(tài)比在所述清潔狀態(tài)更大。
可選的,所述清潔片在所述清潔狀態(tài)能接觸到所述排氣口的內(nèi)壁。
可選的,所述清潔片與所述排氣口的形狀相同或不同。
可選的,所述清潔片與所述排氣口均為圓形。
可選的,還設(shè)置有連接桿,所述連接桿被所述清潔片所包裹,所述連接桿的兩端自所述清潔片內(nèi)伸出,并伸入至所述排氣口的內(nèi)壁;所述連接桿限定了所述清潔片轉(zhuǎn)動的軸線。
可選的,所述連接桿穿過所述清潔片的中心。
可選的,所述連接桿偏離所述清潔片的中心。
可選的,所述連接桿固定安裝或可轉(zhuǎn)動地安裝在所述排氣口的內(nèi)壁上。
可選的,所述連接桿固定安裝在所述清潔片上,并可隨所述清潔片一起轉(zhuǎn)動。
可選的,所述清潔片與一電機(jī)相連接,所述清潔片轉(zhuǎn)動的動力來自于所述電機(jī)。
可選的,還設(shè)置有可上下移動的反應(yīng)室內(nèi)襯,所述反應(yīng)室內(nèi)襯具有位于上方的關(guān)閉位置和位于下方的打開位置;當(dāng)反應(yīng)室內(nèi)襯處于關(guān)閉位置時(shí),用于基片出入的基片進(jìn)出口被反應(yīng)室內(nèi)襯遮蓋;當(dāng)反應(yīng)室內(nèi)襯處于打開位置時(shí),基片進(jìn)出口被露出。
可選的,所述反應(yīng)室內(nèi)襯帶動所述清潔片轉(zhuǎn)動。
可選的,自關(guān)閉位置向打開位置移動時(shí),所述反應(yīng)室內(nèi)襯接觸并帶 動所述清潔片轉(zhuǎn)動至清潔狀態(tài)以清潔排氣口。
可選的,還設(shè)置有可直接與清潔片接觸的接觸部;所述反應(yīng)室內(nèi)襯自關(guān)閉位置向打開位置移動時(shí),驅(qū)動所述接觸部下移,從而帶動清潔片轉(zhuǎn)動。
可選的,所述接觸部一體成型或者可拆卸地安裝在所述反應(yīng)室內(nèi)襯。
可選的,所述接觸部設(shè)置在清潔片上方;所述反應(yīng)室內(nèi)襯自關(guān)閉位置向打開位置移動一段距離后方可接觸到所述接觸部。
可選的,所述清潔片轉(zhuǎn)動的動力來自于所述內(nèi)部處理空間內(nèi)外的氣壓差。
可選的,還包括泵,所述泵與排氣通道連通,用于將內(nèi)部處理空間的氣體自排氣通道抽出;所述內(nèi)部處理空間內(nèi)外的所述氣壓差由所述泵產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供上述化學(xué)氣相沉積裝置的排氣口的清潔方法,其包括:
轉(zhuǎn)動設(shè)置在排氣口內(nèi)的清潔片,以清潔所述排氣口內(nèi)的累積物。
可選的,清潔排氣口的步驟發(fā)生在于基片表面進(jìn)行沉積操作的過程中。
可選的,清潔排氣口的步驟發(fā)生在于基片表面進(jìn)行沉積的工藝完成后或者于基片表面進(jìn)行沉積的工藝開始前。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2至圖5是與圖1中清潔片相關(guān)的元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,對本發(fā)明化學(xué)氣相沉積裝置及清潔方法進(jìn)行說明。需強(qiáng)調(diào)的是,這里僅是示例型的闡述,不排除有其它利用本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積裝置(具體為MOCVD裝 置)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,化學(xué)氣相沉積裝置10包括具有進(jìn)氣裝置14、排氣裝置17的反應(yīng)室2,其中,進(jìn)氣裝置14可設(shè)置在反應(yīng)室2的頂部,排氣裝置17可設(shè)置在反應(yīng)室2的底部。
反應(yīng)室2具有位于頂端的頂壁22、位于底端的底壁24以及在頂壁22與底壁24之間延伸的圓筒形側(cè)壁26。頂壁22、底壁24與側(cè)壁26共同圍成氣密性的內(nèi)部處理空間20,可容納從進(jìn)氣裝置14射出的氣體。盡管所示的反應(yīng)室2為圓筒形的,其他實(shí)施例也可包括具有其他形狀的反應(yīng)室,例如包括圓錐形或其他回轉(zhuǎn)面,方形、六角形、八角形或任意其他適當(dāng)?shù)男螤睢?/p>
進(jìn)氣裝置14與用于供應(yīng)在基片處理過程中應(yīng)用的處理氣體的源頭連接,處理氣體如載體氣體和反應(yīng)氣體,反應(yīng)氣體如金屬有機(jī)化合物及V族金屬元素的來源物質(zhì)。在典型的化學(xué)氣相沉積過程中,載體氣體可為氮?dú)?、氫氣或氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔?,因此在基片載體頂面的處理氣體可主要由氮?dú)夂?或氫氣組成,并帶有一些量的反應(yīng)氣體成分。進(jìn)氣裝置14設(shè)置為接收各種氣體并引導(dǎo)處理氣體大致以向下的方向流動。
進(jìn)氣裝置14還可與設(shè)置為液體循環(huán)通過氣體分配元件的冷卻系統(tǒng)連接,以使操作過程中元件的溫度保持在所需的溫度。另外,為了冷卻反應(yīng)室2的壁(包括頂壁22、底壁24與側(cè)壁26),可設(shè)置類似的冷卻裝置(未示出)。
反應(yīng)室2還設(shè)置有用于基片移入移出的基片進(jìn)出口30,以及緊鄰側(cè)壁26設(shè)置并可沿側(cè)壁26方向進(jìn)行上下移動的、呈環(huán)形的反應(yīng)室內(nèi)襯34。反應(yīng)室內(nèi)襯34具有位于上方的關(guān)閉位置和位于下方的打開位置?;幚硗瓿珊?,可下移反應(yīng)室內(nèi)襯34(使其處于打開位置),將基片進(jìn)出口30暴露,進(jìn)而可將基片自基片進(jìn)出口30移出。下批次的待處理基片也可自基片進(jìn)出口30移入。基片移入后,可上移反應(yīng)室內(nèi)襯34(使其處于關(guān)閉位置),將基片進(jìn)出口30遮蓋,從而使內(nèi)部處理空間20與基片進(jìn)出口30分隔開。處于關(guān)閉位置時(shí),由該反應(yīng)室內(nèi)襯34所界定出的區(qū)域呈對稱的圓形,并且基片進(jìn)出口30被“隱藏”在反應(yīng)室內(nèi)襯34后面因而不會與處理氣體有接觸,處理氣體所能接觸到的區(qū)域是由該反應(yīng)室內(nèi)襯34所界定出的圓形邊界,其保證了整個(gè)處理環(huán)境的均勻性。用 于控制和驅(qū)動反應(yīng)室內(nèi)襯34上下移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)可以是任意類型的驅(qū)動器,例如機(jī)械的、機(jī)電的、液壓的或氣動的驅(qū)動器。
盡管所示的反應(yīng)室內(nèi)襯34為圓筒形的,其他實(shí)施例可包括具有其他形狀的反應(yīng)室內(nèi)襯,例如包括,方形、六角形、八角形或任意其他適當(dāng)?shù)男螤睢?/p>
反應(yīng)室2還設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸44、安裝在轉(zhuǎn)軸44頂端并可隨轉(zhuǎn)軸44轉(zhuǎn)動的基片載體40、裝載機(jī)構(gòu)(未示出)以及加熱元件46等。其中,轉(zhuǎn)軸44與如電機(jī)驅(qū)動器等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)連接,設(shè)置為使轉(zhuǎn)軸44繞其中心軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸44還可設(shè)有大致沿轉(zhuǎn)軸的軸向延伸的內(nèi)部冷卻通道(未示出)。內(nèi)部冷卻通道可與冷卻源連接,使得流體冷卻劑可由冷卻源穿過冷卻通道并返回冷卻源而循環(huán)。
基片載體40大體上呈圓盤狀,可由不污染CVD過程且能承受該過程所經(jīng)歷溫度的材料(如石墨、碳化硅或其他耐熱材料)制成?;d體40的上表面內(nèi)設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)大致為圓形的基片保持容納部(未示出),每個(gè)基片保持容納部適于保持一個(gè)基片W。在一個(gè)示例中,基片載體40可具有約500毫米至約1000毫米的直徑。
裝載機(jī)構(gòu)(未示出)能將基片載體40自基片進(jìn)出口30移入反應(yīng)室2內(nèi),并將基片載體40安裝在轉(zhuǎn)軸44頂端;還能使基片載體40與轉(zhuǎn)軸44脫離,并自基片進(jìn)出口30移出反應(yīng)室2。
加熱元件46設(shè)置在基片載體40下方,主要通過輻射傳遞熱量至基片載體40的底面。施加至基片載體40底面的熱量可向上流動穿過基片載體40傳遞至每個(gè)基片W的底面,并向上穿過基片W至其頂面。熱量可從基片載體40的頂面與基片W的頂面輻射至反應(yīng)室2的較冷元件,例如反應(yīng)室2的側(cè)壁26及進(jìn)氣裝置14。熱量還可從基片載體40的頂面與基片W的頂面?zhèn)鬟f至在這些表面上方流過的處理氣體。反應(yīng)室2還包括外襯套28,以減少處理氣體向反應(yīng)室內(nèi)容納加熱元件46的區(qū)域的滲入。在示例性的實(shí)施例中,可在加熱元件46下方設(shè)置隔熱罩(未示出),例如,設(shè)置為與基片載體40平行,以幫助引導(dǎo)熱量從加熱元件46向上朝基片載體40傳遞,而不是向下朝反應(yīng)室2底端的底壁24傳遞。
排氣裝置17設(shè)置為從反應(yīng)室2的內(nèi)部處理空間20排放用過的氣體 (既包括反應(yīng)生成的廢氣,也包括未來得及參加反應(yīng)的部分氣體)。排氣裝置17包括設(shè)置在反應(yīng)室2底部或鄰近底部的排氣通道70,以及設(shè)置在反應(yīng)室2外、與排氣通道70連通用于提供氣體流動動力的泵18或其它真空源。
所述排氣通道70大體由頂板72、內(nèi)側(cè)板74、外側(cè)板76以及底板78限定而成,其截面大體呈圓環(huán)形(該圓環(huán)形的中央空間用于容納外襯套28及加熱元件46等元件)。盡管所示排氣通道70為圓筒形或環(huán)形,其他實(shí)施例可包括具有其他形狀的排氣通道70,例如包括,方形、六角形、八角形或任意其他適當(dāng)?shù)男螤睢?/p>
頂板72可為圓環(huán)形的薄板片,其上可開設(shè)有若干個(gè)排氣口70a(由于頂板72上設(shè)置有排氣口,因而其也可被稱為排氣板)。所述排氣通道70與反應(yīng)室2的內(nèi)部處理空間20之間僅通過所述若干個(gè)排氣口70a連通。也就是說,沉積反應(yīng)過程中反應(yīng)室2內(nèi)的氣體都要通過所述若干個(gè)排氣口70a才能進(jìn)入排氣通道70而后排出。
內(nèi)側(cè)板74與外側(cè)板76可為同心設(shè)置的圓筒狀薄板。在具體實(shí)施過程中,所述排氣通道70的內(nèi)側(cè)板74可以是單獨(dú)設(shè)置的構(gòu)件,也可以是設(shè)置在加熱元件46外圍的外襯套28的一部分;所述排氣通道70的外側(cè)板76可以是單獨(dú)設(shè)置的構(gòu)件,也可以是反應(yīng)室2的側(cè)壁26的一部分。同樣的,所述排氣通道70的底板78既可以是單獨(dú)設(shè)置的構(gòu)件,也直接以反應(yīng)室2的底壁24(或底壁24的一部分)充當(dāng)。
排氣口70a具有相對小的開口尺寸〈圖中所示排氣口70a大體呈圓形,在一具體實(shí)施例中,它的直徑可為約0.5"(英寸)至約0.75"(英寸)〉。排氣口70a提供了一種低流體傳導(dǎo)元件,其在反應(yīng)室2的內(nèi)部處理空間20與排氣裝置17的排氣通道70之間制造流速限制,從而使反應(yīng)室2內(nèi)部反應(yīng)物流動的均勻性增加。因?yàn)榕艢馔ǖ?0內(nèi)的流阻較小,通過所有排氣口70a的氣流大致是相等的。這樣提供了進(jìn)入沿反應(yīng)室2外周的排氣通道70的基本均勻的廢氣流。
在特定示例中,排氣裝置17可包括大約十個(gè)排氣口70a,每個(gè)排氣口70a的位置大約為彼此間隔36°。在其他實(shí)施例中,排氣裝置可包括任意數(shù)量的孔,每個(gè)孔的位置可彼此間隔任意距離。例如,可為6個(gè)、 8個(gè)、12個(gè)、16個(gè)、20個(gè)、24個(gè)或32個(gè)孔,每個(gè)孔在排氣裝置17的頂面上等距地間隔開。
如圖所示,排氣裝置17包括圓形的排氣口70a。在其他實(shí)施例中,排氣裝置的排氣口70a可為任意形狀,例如包括,橢圓形、拋物線形、正方形、長方形、三角形、六角形、八角形、新月形、S型、長條形或環(huán)形等。也就是說,這里所說的排氣口70a應(yīng)作寬泛的理解,包括槽、渠、溝等。
在前述各實(shí)施例中,排氣口70a設(shè)置在反應(yīng)室2的底壁24或與底壁24平行的壁或板(如頂板72)上。在其它實(shí)施例中,排氣口也可設(shè)置在側(cè)壁26或與側(cè)壁26平行的壁或板上。
在化學(xué)氣相沉積裝置10工作期間,使用排氣裝置17來提供流速限制可導(dǎo)致在排氣口70a內(nèi)及圍繞排氣口70a形成固體顆粒(如反應(yīng)物的生成物)的寄生沉積。這種固體顆??墒挂恍┗蛩锌椎某叽鐪p小或完全堵塞,引起各排氣口70a之間非均勻的流速,導(dǎo)致氣流的不期望的改變,因此影響通過該化學(xué)氣相沉積裝置10形成的基片W的性能。一個(gè)或多個(gè)排氣口70a的部分堵塞也可引起基片W的不均勻的生長速度。另外,自反應(yīng)室2的側(cè)壁26或其它區(qū)域處脫落的沉積物也可能引起各排氣口70a的非均勻排氣。
為了消除該排氣流速不均的隱患,可在排氣口70a設(shè)置可轉(zhuǎn)動的清潔片6,如圖2與圖3所示。在正常排氣過程中,清潔片6處于大體垂直于排氣口70a的位置/狀態(tài)(即,清潔片6的主表面61大致沿排氣口70a的深度方向設(shè)置)(為方便描述,該位置或狀態(tài)可稱為正常排氣位置或正常排氣狀態(tài)),如圖2所示,清潔片6與排氣口70a的側(cè)壁(也可稱之為排氣口70a的內(nèi)壁)76之間保留較大的間隙,用以容許氣體通過。
需要清潔排氣口70a時(shí),清潔片6可轉(zhuǎn)動至一清潔位置/狀態(tài)。在清潔位置/狀態(tài)時(shí),清潔片6更為接近(相較正常排氣位置/狀態(tài)而言)排氣口70a的側(cè)壁76,或者可直接接觸到排氣口70a的側(cè)壁76。清潔片6與排氣孔70a平行的位置或狀態(tài)(更確切地講,是清潔片6的主表面61與排氣孔70a所在的頂板72平行),如圖3所示,可視為一個(gè)較佳的清潔位置/狀態(tài)。假如隨沉積的持續(xù)進(jìn)行,排氣口70a的側(cè)壁76上已累積 相當(dāng)厚度的固體顆粒,那么,在轉(zhuǎn)動至清潔位置/狀態(tài)的過程中,或者說在清潔位置/狀態(tài)時(shí),清潔片6就可將側(cè)壁76表面的固體顆粒(至少部分)刮除,從而保證排氣口70a的暢通。即便側(cè)壁76尚未累積或累積的固體顆粒不多,清潔片6的上述轉(zhuǎn)動也可起到預(yù)防的作用。
理論上來講,為能較大范圍和程度地刮去附著于側(cè)壁76的固體顆粒,清潔片6的尺寸和形狀越接近于排氣口70a越好,最好兩者完全相同。為使清潔片6的尺寸能足夠接近排氣口70a、而又不影響轉(zhuǎn)動,可在清潔片6的側(cè)邊緣處設(shè)置圓角結(jié)構(gòu)63,如圖4所示。在實(shí)際生產(chǎn)中,排氣口70a的側(cè)壁76上殘留薄層的固體顆粒,幾乎也不會對排氣均勻性造成實(shí)質(zhì)影響,因而,清潔片6的尺寸也沒有必要過分接近排氣口70a。以圖2、圖3中所示的圓形排氣口和圓形清潔片為例,只要清潔片6的直徑大于排氣口70a直徑的一半即可大致滿足需求。
圖中所給出的各實(shí)施例中,清潔片6與排氣口70a的形狀均為圓形。在其它實(shí)施例中,它們可為任意形狀,例如包括,橢圓形、拋物線形、方形(正方形或長方形)、三角形、六角形、八角形、新月形、S型或長條形等。不僅如此,清潔片6與排氣口70a的形狀也不必完全相同,比如一為圓形一為方形,或者,一為方形一為三角形等,只要滿足清潔片在排氣口內(nèi)轉(zhuǎn)動時(shí)可刮去排氣口側(cè)壁上的沉積物即可。清潔片6既可以是實(shí)心結(jié)構(gòu),也可以是空心結(jié)構(gòu)。
繼續(xù)參照圖2與圖3,排氣口70a內(nèi)還設(shè)置有連接桿5。連接桿5被清潔片6所包裹,連接桿5的兩端分別自清潔片6相對的兩個(gè)側(cè)邊緣伸出,并伸入至排氣口70a的側(cè)壁76內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)了清潔片6在排氣口70a內(nèi)的安裝。連接桿5還限定了清潔片6轉(zhuǎn)動的軸線。在其它實(shí)施例中,位于同一清潔片6內(nèi)的連接桿5也可不是完整的一根,而是斷裂的兩截(每一截的一端被清潔片所包裹,另一端伸入排氣口70a的側(cè)壁76內(nèi);該兩截整體位于同一直線〈即該轉(zhuǎn)動的軸線〉上)。
圖中實(shí)施例中,連接桿5或者說轉(zhuǎn)動的軸線穿過清潔片6的中心(也可稱之為圓心)。它的優(yōu)點(diǎn)是清潔片6可繞著連接桿5在排氣口70a內(nèi)實(shí)現(xiàn)360度的轉(zhuǎn)動。在其它實(shí)施例中,連接桿5可偏離中心設(shè)置(即,轉(zhuǎn)動的軸線不穿過清潔片6的中心)。偏心設(shè)置的連接桿5雖不能實(shí)現(xiàn) 360度的全方位轉(zhuǎn)動,但它對排氣口70a的清潔作用不會有任何削弱。該偏心設(shè)計(jì)的一個(gè)好處是,重心的偏離使得清潔片6保持或趨向于某一狀態(tài)。
連接桿5可以固定的方式(包括一體成型的方式)安裝在排氣口70a上,也就是說,連接桿5無法相對排氣口70a轉(zhuǎn)動。與此相適應(yīng),清潔片6須以可動的方式安裝在連接桿5上;這樣,在清潔片6轉(zhuǎn)動時(shí),連接桿5保持靜止。當(dāng)然,在其它實(shí)施方式中,連接桿5也可以可轉(zhuǎn)動的方式安裝在排氣口70a上。具體的,排氣口70a的側(cè)壁76上可開設(shè)一對相對的安裝孔(未圖示),連接桿5的兩端可分別容置在該對安裝孔內(nèi),并可在該對安裝孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。與此相適應(yīng),清潔片6須以固定的方式(包括一體成型的方式)安裝在連接桿5上;這樣,清潔片6轉(zhuǎn)動時(shí),連接桿5隨其一起轉(zhuǎn)動。
清潔片6轉(zhuǎn)動的動力可來自于單獨(dú)設(shè)置的電機(jī)(未圖示)。比如,該電機(jī)可以通過驅(qū)動連接桿5從而帶動清潔片6轉(zhuǎn)動(這要求清潔片6與驅(qū)動連接桿5之間為固定連接,這樣,連接桿5的轉(zhuǎn)動可帶動清潔片6)。
為實(shí)現(xiàn)較佳的清潔效果,可控制該電機(jī)在沉積反應(yīng)過程中持續(xù)不間斷地驅(qū)動清潔片6轉(zhuǎn)動,這樣,由于高頻率的清潔動作,排氣口70a的側(cè)壁76上幾乎不會有厚的固體顆粒殘留。
另外,也可根據(jù)固體顆粒在側(cè)壁76上累積的速度,來設(shè)定該電機(jī)的工作頻度。舉例而言,假如在某一沉積過程中,通常要經(jīng)歷一段時(shí)間T(比如,二十三分鐘)后,排氣口70a的側(cè)壁76上才會累積一定厚度的固體顆粒(該厚度的固體顆粒已可一定程度上影響到排氣的均勻性),那么,就可設(shè)定該電機(jī)每休息一段時(shí)間t(t小于等于T)后,帶動清潔片6轉(zhuǎn)動一次或轉(zhuǎn)動十秒。
不僅如此,也可通過監(jiān)測排氣口70a的氣體暢通程度來確定是否啟動對應(yīng)的電機(jī)以帶動其內(nèi)的清潔片6對其進(jìn)行清潔。比如,可設(shè)置多個(gè)氣壓傳感器(未圖示)以監(jiān)測多個(gè)排氣口70a處的氣壓,當(dāng)某處的氣壓傳感器測得值明顯大于其它處時(shí),可啟動對應(yīng)的電機(jī)以帶動該處排氣口70a內(nèi)的清潔片對其清潔。
清潔片6轉(zhuǎn)動的動力也可來自于上方的反應(yīng)室內(nèi)襯34。比如,可在反應(yīng)室內(nèi)襯34的下方設(shè)置多個(gè)接觸部346,用于直接壓迫清潔片6轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)清潔,如圖5所示。每一排氣口70a上方均對應(yīng)設(shè)置一個(gè)接觸部346。接觸部346既可以是反應(yīng)室內(nèi)襯34的一部分(比如,以一體成型的方式形成在反應(yīng)室內(nèi)襯34上),也可以是獨(dú)立的部件(比如,以可拆卸的方式安裝在反應(yīng)室內(nèi)襯34上)。一批基片加工完成后,通常需要下移反應(yīng)室內(nèi)襯34以將該批基片自反應(yīng)室2移出。反應(yīng)室內(nèi)襯34下移時(shí),接觸部346可隨其下移;下移的過程中,接觸部346可接觸到清潔片6并壓迫清潔片6轉(zhuǎn)動從而完成對排氣口70a側(cè)壁76的清潔。在一些實(shí)施例中,接觸部甚至可不必安裝在反應(yīng)室內(nèi)襯34上。比如,接觸部可設(shè)置在排氣口70a上方,反應(yīng)室內(nèi)襯34只有下移一段路程后才可接觸到該接觸部;之后,反應(yīng)室內(nèi)襯34的繼續(xù)下移才會帶動該接觸部下移,并使得該接觸部帶動清潔片6轉(zhuǎn)動。
清潔片6轉(zhuǎn)動的原動力也可來自于反應(yīng)室2內(nèi)外的氣壓差。在沉積過程中,需要不斷通入處理氣體至反應(yīng)室2,而排氣通道70被泵18抽氣,這就使得反應(yīng)室2內(nèi)的氣壓明顯超出排氣通道70,使得內(nèi)部處理空間20內(nèi)的氣體有向外流出的趨勢。欲外流的氣體會迫使清潔片6自清潔位置/狀態(tài)轉(zhuǎn)動至正常排氣狀態(tài)位置/狀態(tài)。上述轉(zhuǎn)動的過程同樣可實(shí)現(xiàn)清潔的作用。
說明一點(diǎn),類似的清潔片6也可設(shè)置在除上述MOCVD裝置之外的其它化學(xué)氣相沉積裝置,如等離子體化學(xué)氣相沉積裝置等,同樣可很好地用于去除它們排氣通道特別是排氣口中已累積的固體顆粒、沉積物,或者預(yù)防固體顆粒、沉積物等在排氣通道中的累積。
利用前述各實(shí)施例中的裝置進(jìn)行基片處理方法,通常包括:清潔步驟,即,轉(zhuǎn)動設(shè)置在排氣通道內(nèi)的清潔片,以清潔所述排氣通道。其中,該清潔步驟既可發(fā)生在處理基片(如沉積或刻蝕)的過程中,也可發(fā)生在基片處理完成后或基片處理開始前。該清潔片轉(zhuǎn)動的動力來自于電機(jī)、反應(yīng)室內(nèi)襯或反應(yīng)室內(nèi)部處理空間內(nèi)外的氣壓差。
盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹,但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱 讀了上述內(nèi)容后,對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。