[發(fā)明專利]一種MOCVD石墨盤清潔裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110006343.5
• 申請(qǐng)日: 2011-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN102174690A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建平;張永紅;王峰;王懷兵;朱建軍;張書明;楊輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號(hào): C23C16/00
• 分類號(hào): C23C16/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種MOCVD石墨盤清潔裝置，特別涉及一種利用腐蝕性氣體在高溫下與石墨盤沉積物反應(yīng)從而達(dá)到清潔效果的MOCVD石墨盤清潔裝置。

背景技術(shù)

金屬有機(jī)物化學(xué)汽相沉積(Metal-organic?Chemical?Vapor?Deposition，簡(jiǎn)寫MOCVD)設(shè)備主要用于化合物半導(dǎo)體材料與器件(比如GaAs、InP、GaN、ZnS、ZnO及其合金材料和器件結(jié)構(gòu))的生長(zhǎng)。石墨盤是MOCVD里面用來承載圓晶的部件，根據(jù)MOCVD設(shè)備的大小，石墨盤可以放置1到100多片圓晶，圓晶與圓晶之間存在空隙。在圓晶上生長(zhǎng)半導(dǎo)體材料或器件結(jié)構(gòu)后，圓晶之間的空隙也會(huì)沉積上半導(dǎo)體材料。對(duì)于GaN基LED或激光器而言，在生長(zhǎng)完一爐圓晶后，必須清洗掉沉積在石墨盤上的材料，以避免這些材料摻入下一爐圓晶結(jié)構(gòu)中，否則會(huì)影響下一爐LED或激光器結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和生長(zhǎng)重復(fù)性。對(duì)于不含AlGaN合金或含AlGaN合金較少的GaN基LED結(jié)構(gòu)，在MOCVD設(shè)備中原位高溫烘烤雖可去除沉積在石墨盤上的少量沉積物，但卻占用了MOCVD可用于生長(zhǎng)LED結(jié)構(gòu)的大量時(shí)間，由于MOCVD設(shè)備非常昂貴(一般一臺(tái)商用MOCVD設(shè)備的價(jià)格高于1000萬元人民幣)，從經(jīng)濟(jì)效應(yīng)上考慮，在MOCVD設(shè)備里原位烘烤清洗石墨盤是不經(jīng)濟(jì)的。為此，市場(chǎng)上出現(xiàn)了專門用于清洗MOCVD石墨盤的烘烤爐，其烘烤溫度可達(dá)1400度，可通入氮?dú)狻錃饣蚱浠旌蠚怏w，可以有效去除不含AlGaN合金或含AlGaN合金較少的GaN基LED沉積物。但這種烘烤爐在烘烤過程中只通入氮?dú)夂蜕倭繗錃獾炔痪哂懈g性的氣體，其去除石墨盤上的沉積物完全依賴于高溫分解。對(duì)于AlGaN等不易分解的材料，1400度并不能使其完全分解，而現(xiàn)有高溫爐技術(shù)要獲得更高的溫度，其技術(shù)難度也很大，且設(shè)備生產(chǎn)成本和使用成本都很高。因此對(duì)于含AlGaN合金較多(包括較高Al組分和較厚的AlGaN層)的GaN基LED結(jié)構(gòu)或激光器結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有高溫烘烤爐并不能有效去除外延生長(zhǎng)后附著在石墨盤上的沉積物，這將影響后期GaN基LED結(jié)構(gòu)或激光器結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)質(zhì)量和生長(zhǎng)重復(fù)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有高溫烘烤爐的不足，提供一種可以徹底清潔石墨盤表面沉積物的MOCVD石墨盤清潔裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種MOCVD石墨盤清潔裝置，其包括：氣路控制器，真空反應(yīng)室，加熱單元，壓力控制器，泵，尾氣處理裝置；帶腐蝕性的氣體與載氣進(jìn)入所述氣路控制器中，該氣路控制器將其按比率混合后通入所述的真空反應(yīng)室內(nèi)，所述的加熱單元進(jìn)行加熱控溫，且所述的壓力控制器進(jìn)行壓力控制，該混合氣體與石墨盤表面沉積物充分反應(yīng)，反應(yīng)殘留物通過泵隨載氣一起排出真空反應(yīng)室，進(jìn)入尾氣處理裝置進(jìn)行凈化處理。

進(jìn)一步地，所述的帶腐蝕性的氣體為HCl、HF、HBr、Cl₂、BCl₃中的一種或幾種氣體。

進(jìn)一步地，所述的載氣為氮?dú)饣虻獨(dú)馀c氫氣的混合氣體。

進(jìn)一步地，所述的真空反應(yīng)室為石英玻璃質(zhì)地的。

進(jìn)一步地，所述的真空反應(yīng)室兩頭各有一帶水冷的法蘭。

進(jìn)一步地，所述的真空反應(yīng)室內(nèi)壓力由所述的壓力控制器控制，其調(diào)控范圍為20毫巴～1000毫巴。

進(jìn)一步地，所述的加熱單元采用電阻絲或射頻加熱。

進(jìn)一步地，所述的真空反應(yīng)室內(nèi)溫度采用熱電偶測(cè)溫。

進(jìn)一步地，所述的真空反應(yīng)室內(nèi)最高加熱溫度為1400℃。

進(jìn)一步地，所述的尾氣處理裝置為水洗式凈化處理裝置，將廢氣中的殘留腐蝕性氣體、固體微粒及其它顆粒粉塵水溶于廢液中，達(dá)到凈化廢氣的效果。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

本發(fā)明所提供的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和使用成本低廉、清潔石墨盤時(shí)效果好、處理時(shí)間短，廣泛適用于外延生長(zhǎng)后附著在石墨盤上的固體沉積物的清潔。

附圖說明

圖1是MOCVD石墨盤的外觀示意圖；

圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的MOCVD石墨盤清潔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明。

實(shí)施例一