本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體材料設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種MOCVD設(shè)備的清潔裝置。
背景技術(shù):
MOCVD(金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀)設(shè)備每次生長(zhǎng)GaN材料后需要清潔反應(yīng)腔體,需要清潔的地方有以下兩處:
1)噴淋頭;用于噴灑MOCVD生長(zhǎng)的原材料,反射熱源溫度,以及形成密閉腔體頂部。
2)石墨盤(pán):石墨材料,外層鍍碳化硅保護(hù)層;用于承載MOCVD生長(zhǎng)的襯底材料,以及將熱源溫度均勻傳遞給襯底。
每次生長(zhǎng)完成之后,除了在襯底上沉積出外延結(jié)構(gòu)外,噴淋頭以及石墨盤(pán)之上也會(huì)沉積GaN及其副產(chǎn)物,若不將之清潔干凈,會(huì)影響下一爐次生長(zhǎng)的溫度分布情況、造成工藝重復(fù)性變差,常年積累GaN及其原料還會(huì)堵塞原料的出口。
其中噴淋頭清潔方式為人工用金屬刀具刮,用吸塵器刷頭刷,用無(wú)塵布反復(fù)擦拭及定期用氫氧化鈉熱溶液浸泡。石墨盤(pán)的清潔方式為用吸塵器刷頭刷,在MOCVD反應(yīng)腔或?qū)iT(mén)的烘烤爐中在高溫H2氣氛圍下烘烤。
噴淋頭清潔方式耗時(shí)良久,耽誤MOCVD機(jī)臺(tái)生產(chǎn)時(shí)間;人力成本高,且清潔的手法及素質(zhì)差異會(huì)影響工藝的穩(wěn)定性;用刮刀刮容易造成刮痕,對(duì)機(jī)臺(tái)造成損壞;用氫氧化鈉浸泡需要用專(zhuān)門(mén)工具將重達(dá)幾噸的噴淋頭拆卸下,來(lái)清洗完后還需1天以上時(shí)間進(jìn)行烘烤,然后再用專(zhuān)業(yè)工具安裝調(diào)試好。
石墨盤(pán)的清潔需要人員用吸塵器刷頭刷,刷頭容易造成碳化硅鍍層物理磨損及剝落,一旦鍍層穿孔或剝落,里面的石墨在生長(zhǎng)過(guò)程中揮發(fā)出來(lái)將嚴(yán)重污染反應(yīng)腔體。而石墨盤(pán)無(wú)論爐外烘烤還是爐內(nèi)烘烤,清理都既耗時(shí)又耗費(fèi)原材料,爐內(nèi)烘烤占用將專(zhuān)用設(shè)備寶貴的生產(chǎn)時(shí)間,爐外烘烤設(shè)備價(jià)格昂貴,而且需要將石墨盤(pán)取下送至烘烤爐,然后再安裝上干凈的石墨盤(pán),取上取下過(guò)程既增加損壞幾率,造成工藝的可重復(fù)性降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一,提供一種MOCVD設(shè)備的清潔裝置,該清潔裝置采用激光剝離晶體,實(shí)現(xiàn)MOCVD設(shè)備的高質(zhì)量和高效率的清潔。
本實(shí)用新型提供一種MOCVD設(shè)備的清潔裝置,包括:支架;擺動(dòng)電機(jī),所述擺動(dòng)電機(jī)設(shè)置在支架上;激光發(fā)生器,所述激光發(fā)生器與所述擺動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接,以使激光發(fā)生器在擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步的,還包括旋轉(zhuǎn)電機(jī),所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置在所述支架的頂端以驅(qū)動(dòng)支架旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步的,所述支架為圓柱狀,所述擺動(dòng)電機(jī)設(shè)置在支架的底端。
進(jìn)一步的,所述支架的底端設(shè)有兩個(gè)支撐部,所述支撐部設(shè)有通孔,所述擺動(dòng)電機(jī)設(shè)置在支撐部的一側(cè),擺動(dòng)電機(jī)的輸出軸穿過(guò)所述通孔并與所述激光器相連。
進(jìn)一步的,所述擺動(dòng)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
進(jìn)一步的,還包括驅(qū)動(dòng)控制器,用于控制所述激光發(fā)生器的輸出功率。
本實(shí)用新型提供的MOCVD設(shè)備的清潔裝置,具有激光發(fā)生器,采用激光剝離晶體,實(shí)現(xiàn)MOCVD設(shè)備的高質(zhì)量和高效率的清潔;清潔過(guò)程不需要提供高溫和氫氣氛圍,也無(wú)需拆卸任何被清理部件;而且該清潔裝置的激光發(fā)生器可轉(zhuǎn)動(dòng),方便對(duì)被清潔部件各個(gè)角度的清潔,適用于各種環(huán)境條件。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例MOCVD設(shè)備的清潔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例MOCVD設(shè)備的清潔裝置另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接或彼此可通訊;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
本實(shí)用新型提供一種MOCVD設(shè)備的清潔裝置,包括:支架10;擺動(dòng)電機(jī)20,所述擺動(dòng)電機(jī)20設(shè)置在支架10上;激光發(fā)生器30,所述激光發(fā)生器30與所述擺動(dòng)電機(jī)20的輸出軸連接,以使激光發(fā)生器30在擺動(dòng)電機(jī)20驅(qū)動(dòng)下在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng);
本實(shí)用新型提供的清潔裝置設(shè)有激光發(fā)生器30,采用激光清潔技術(shù),可對(duì)晶體材料瞬間加熱產(chǎn)生熱應(yīng)力,將晶體從MOCVD設(shè)備1的被清潔部件(例如石墨盤(pán))上剝離出來(lái),以達(dá)到較好的清潔效果,而人工清潔僅能擦除部件表層的臟污,不能達(dá)到如激光清潔徹底的清潔效果。
本實(shí)用新型采用激光清潔,所需時(shí)間遠(yuǎn)小于人工清理所需的時(shí)間,只需要激光掃過(guò)被清潔部件表面即可;其次激光清潔不需要提供高溫和氫氣氛圍,節(jié)約原料和電量消耗;再有激光清潔無(wú)需拆卸被清潔部件,可持續(xù)維持機(jī)臺(tái)狀態(tài),提高工藝穩(wěn)定性。
另外,本實(shí)用新型提供的清潔裝置,激光發(fā)生器30與擺動(dòng)電機(jī)20的輸出軸連接,可以在擺動(dòng)電機(jī)20的驅(qū)動(dòng)下在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng),以方便激光發(fā)生器30從各個(gè)角度對(duì)被清理部件進(jìn)行清潔,適用于各種環(huán)境條件。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,所述MOCVD設(shè)備1的清潔裝置還包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)40,所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)40設(shè)置在所述支架10的頂端以驅(qū)動(dòng)支架10旋轉(zhuǎn)。
具體的,旋轉(zhuǎn)電機(jī)40設(shè)置在支架的頂端,旋轉(zhuǎn)電機(jī)40的輸出軸與支架10的頂端相連接以帶動(dòng)支架10在左右方向上轉(zhuǎn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)電機(jī)40可與MOCVD設(shè)備相連接固定,優(yōu)選在設(shè)置在反應(yīng)腔中,位于石墨盤(pán)上方中央位置。
優(yōu)選的,擺動(dòng)電機(jī)20和旋轉(zhuǎn)電機(jī)40為步進(jìn)電機(jī)。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述支架10為圓柱狀,擺動(dòng)電機(jī)20設(shè)置在支架10的底端。具體的,在所述支架10的底端設(shè)有兩個(gè)支撐部11,兩個(gè)支撐部11相對(duì)設(shè)置,且支撐部11上設(shè)有通孔,擺動(dòng)電機(jī)20設(shè)置在支撐部11的一側(cè),擺動(dòng)電機(jī)20的輸出軸穿過(guò)所述通孔并與激光發(fā)生器30相連以驅(qū)動(dòng)激光發(fā)生器30轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型提供的清潔裝置,采用兩組轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,支架10頂端的旋轉(zhuǎn)電機(jī)40實(shí)現(xiàn)激光發(fā)生器左右旋轉(zhuǎn),支架底端的擺動(dòng)電機(jī)20實(shí)現(xiàn)激光發(fā)生器上下擺動(dòng),如此可以實(shí)現(xiàn)激光發(fā)生器360度全方位的角度調(diào)節(jié),以方便對(duì)MOCVD設(shè)備的清潔。
所述MOCVD設(shè)備的清潔裝置還包括驅(qū)動(dòng)控制器(圖未示出),驅(qū)動(dòng)控制器與擺動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)和激光發(fā)生器相連,用于為擺動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及激光發(fā)生器提供電源,而且驅(qū)動(dòng)控制器還可以控制激光發(fā)生器的激光輸出功率,操作人員可以根據(jù)不同的待清理晶體材料調(diào)節(jié)不同的激光輸出功率,以達(dá)到更好的清潔效果。
綜上所述,本實(shí)用新型提供的MOCVD設(shè)備的清潔裝置,具有激光發(fā)生器,采用激光剝離晶體,實(shí)現(xiàn)MOCVD設(shè)備的高質(zhì)量和高效率的清潔;清潔過(guò)程不需要提供高溫和氫氣氛圍,也無(wú)需拆卸任何被清理部件;而且該清潔裝置的激光發(fā)生器可轉(zhuǎn)動(dòng),方便對(duì)被清潔部件各個(gè)角度的清潔,適用于各種環(huán)境條件。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。