[發明專利]一種清除石墨盤表面沉積物的方法

在審

• 申請號: 202011215503.2
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112430804A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 孫飛
• 申請（專利權）人: 蘇州尚勤光電科技有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王春麗

本發明公開了一種清除石墨盤表面沉積物的方法，第一，將待清洗的石墨盤放入清洗設備的清洗腔內；第二，將清洗腔內的壓力抽至0托；第三，向清洗腔內充入氮氣，使清洗腔內的壓力升至1000托；第四，重復第二步和第三步，重復次數不低于三次；第五，將清洗腔內的壓力再次抽至0托，并在氮氣氛圍下，將清洗腔升溫至930℃；第六，對清洗腔內通過混合氣體，并持續2小時；第七，對清洗腔進行降溫，并通入氮氣進行吹掃。通過此種方法可以看出反應溫度不需要很高，在930℃下即可完成反應，節省電能，降低對設備內部備件的損耗，更不會致使石墨盤表面的100微米的碳化硅涂層脫落。

技術領域

本發明涉及化合物沉積設備領域，尤其涉及一種用于清除石墨盤表面沉積物的方法。

背景技術

MOCVD(金屬有機源化學氣相沉積設備)，是一種在高溫腔體內利用氣相源進行化合物沉積的設備。技術要點為將襯底(藍寶石、硅片等基板)放置于石墨盤上，在一定溫度和壓力下，通入化學元素周期表中的III/V族氣體，III/V族氣體會在襯底表面合成化合物，該化合物會沿襯底晶相沉積(俗稱外延生長)。沉積的III/V族化合物主要為氮化鎵、氮化鋁二元材料以及鋁鎵氮，鋁銦鎵氮三四元化合物，其中屬氮化鎵，氮化鋁，高鋁組分的鋁鎵氮，所需反應溫度最高，成膜最致密。這些化合物除了沉積在襯底表面，也會沉積在石墨盤表面，所以需要定期對石墨盤表面的沉積物進行去除，而現有的去除方式采用高溫烘烤方式。

高溫烘烤方法的條件，高溫約1400℃，氫氣氛圍，烘烤約5小時，采用這種方式的缺點：電能浪費，設備從運行開始(升溫)到運行結束(降溫吹掃)，總共需要約16個小時；此外，高溫段5個小時，耗電量是最大的，而且對于氮化鋁或者高鋁組分的鋁鎵氮，其分解溫度較高，1400℃的烘烤溫度，仍然難以全部將其分解干凈，往往需要多次烘烤，才能達到清洗干凈的目的。而且1400℃的高溫對于設備內部備件的壽命影響很大，因為如此高的溫度會使設備內的部件加速老化，甚至熔斷；同時，如此高的溫度也會使石墨盤表面100微米的碳化硅涂層脫落，

因此本發明專利發明人，針對上述技術問題，旨在發明一種清除石墨盤表面沉積物的方法。

發明內容

為克服上述缺點，本發明的目的在于提供一種清除石墨盤表面沉積物的方法。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種清除石墨盤表面沉積物的方法，包括以下步驟：

第一，將待清洗的石墨盤放入清洗設備的清洗腔內；

第二，將清洗腔內的壓力抽至0托；

第三，向清洗腔內充入氮氣，使清洗腔內的壓力升至1000托；

第四，重復第二步和第三步，重復次數不低于三次；

第五，將清洗腔內的壓力再次抽至0托，并在氮氣氛圍下，將清洗腔升溫至930℃；

第六，對清洗腔內通過混合氣體，并持續2小時；

第七，對清洗腔進行降溫，并通入氮氣進行吹掃。

優選地，所述混合氣體為5％的氯氣和氮氣組成的混合氣體。通過氯氣可以與氮化鎵好氮化鋁進行反應，并實現去除表面沉積物的目的。具體的反應方程為：

2GaN+3Cl₂→2GaCl₃+N₂

2AlN+3Cl₂→2AlCl₃+N₂

優選地，第五步驟中的升溫時間為3小時，第七步驟中的吹掃時間為5小時。而且吹掃與降溫是同步進行的，通過氮氣進行吹掃的同時，也實現了對清洗腔的降溫的加速。