專利名稱：清潔裝置及清潔方法、薄膜生長反應裝置及生長方法
技術領域：
本發明涉及薄膜生長的裝置和方法，尤其涉及一種用于清潔一薄膜生長反應腔的內表面的清潔裝置及清潔方法、一種在基片上生長薄膜的反應裝置和生長薄膜的方法。
背景技術：
作為一種典型的第III族元素和第V族元素化合物薄膜，氮化鎵(GaN)是一種廣泛應用于制造藍光、紫光和白光二極管、紫外線探測器和高功率微波晶體管的材料。由于 GaN在制造適用于大量用途的低能耗裝置(如，LED)中具有實際和潛在的用途，GaN薄膜的生長受到極大的關注。GaN薄膜能以多種不同的方式生長，包括分子束外延(MBE)法、氫化物氣相外延 (HVPE)法、金屬有機化合物化學氣相沉積(MOCVD)法等。目前，MOCVD法是用于為生產LED 得到足夠質量的薄膜的優選的沉積方法。MOCVD工藝通常在一個具有較高溫度控制的環境下的反應器或反應腔內通過熱工藝(thermal processing)的方式進行。通常，由包含第III族元素(例如鎵(Ga))的第一前體氣體和一含氮的第二前體氣體(例如氨(NH3))通過一氣體輸送裝置被通入反應腔內反應以在被加熱的基片上形成GaN薄膜。一載流氣體(carrier gas)也可以被用于協助運輸前體氣體至基片上方。這些前體氣體在被加熱的基片表面混合反應，進而形成第III族氮化物薄膜(例如GaN薄膜)而沉積在基片表面。然而，在前述MOCVD的薄膜生長工藝過程中，GaN薄膜或其他反應產物不僅會生長或沉積在基片上，也會生長或沉積在包括氣體輸送裝置的表面在內的反應腔的內表面上。 這些不希望出現的沉積物積聚(undesired deposits or residues)會在反應腔內產生附著聚集物，例如粉末(powder)、雜質(particles)等，并可能會從附著表面上剝落開來，隨著反應氣體的氣流在反應腔內到處擴散，最后會落在被處理的基片上，而造成基片產生缺陷或失效，同時還會造成反應腔的污染，并對下一次MOCVD工藝質量產生壞的影響。因而， 在經過一段時間的MOCVD薄膜生長工藝后，必須停止薄膜生長工藝，專門實施一個反應腔清潔過程來將這些附著在氣體輸送裝置上的附著聚集物清除掉。目前，業內采用的清潔氣體輸送裝置的方式是“手工清潔”。即，操作人員必須先停止薄膜生長工藝，等待反應腔內部溫度降低至一定溫度后，再打開反應腔頂蓋，用刷子將附著在氣體輸送裝置上的沉積物積聚從其附著表面上手工地“刷”下來并通過真空抽吸的方式將之移出至反應腔內部；當沉積物積聚很厚時，操作人員還需要通過一種工具將它們從其附著表面上手工地“刮”下來并移出至反應腔內部。這種清潔方式的缺點是實施清潔過程必須要停止原薄膜生長工藝，并且要等待相當長的時間使反應腔內部溫度降低至適合人工清潔的溫度，還必須在打開反應腔頂蓋的情況下由操作人員“手工”進行，對于反應腔用戶而言，這將導致反應腔的工藝生產的吞吐量(throughput)減少、增加生產者的使用成本。而且由于這種清潔方式是“手工清潔”，因而不僅不能實現由系統自動化清潔處理，而且每次清潔的結果也難以保持一致，導致后續的薄膜生長工藝可能產生工藝品質的偏移和缺陷。因而，有必要開發一種自動化程度高的、有效的、省時的清潔氣體輸送裝置和其他反應腔的內表面的裝置和方法，并保證每次清潔的質量和一致性，且不對后續薄膜生長產生不利影響。
發明內容
針對背景技術中的上述問題，本發明的目的之一在于提供一種自動化程度高的、 有效的、省時的原位清潔一薄膜生長反應腔的內表面的清潔裝置及清潔方法。本發明的另一目的在于提供一種在基片上生長薄膜的反應裝置。本發明的又一目的在于提供一種去除一薄膜生長反應腔的內表面上的附著聚集物的方法。本發明的再一目的在于提供一種在一反應腔內生長薄膜的方法。根據本發明的一方面，本發明提供了一種用于清潔一薄膜生長反應腔的內表面的清潔裝置，包括支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，所述驅動軸的一端與所述清潔單元相連接并帶動其運動；以及電源供應裝置，其與所述電機相連接。根據本發明的另一方面，本發明提供了一種在基片上生長薄膜的反應裝置，包括反應腔；設置于所述反應腔內的一支撐裝置，所述支撐裝置包括一支持端或支持面；基片托架，其用于傳送所述基片和對所述基片提供支撐，所述基片托架可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在所述生長薄膜的過程中保持與之接觸，所述基片托架能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，以用于傳送所述基片托架以裝載或卸載所述基片；清潔裝置，其可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在一清潔過程中保持與之接觸，所述清潔裝置能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，所述清潔裝置包括支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，所述驅動軸的一端與所述清潔單元相連接并帶動其運動；以及電源供應裝置，其與所述電機相連接。根據本發明的又一方面，本發明提供了一種用于清潔一薄膜生長反應腔的內表面的清潔裝置，包括
支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，并提供一旋轉運動；運動轉換機制，其設置在所述電機的驅動軸和清潔單元之間，用以將所述電機的旋轉運動轉換為其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動； 電源供應裝置，其與所述電機相連接。根據本發明的再一方面，本發明提供了一種在基片上生長薄膜的反應裝置，包括反應腔；設置于所述反應腔內的一支撐裝置，所述支撐裝置包括一支持端或支持面；基片托架，其用于傳送所述基片和對所述基片提供支撐，所述基片托架可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在所述生長薄膜的過程中保持與之接觸，所述基片托架能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，以用于傳送所述基片托架以裝載或卸載所述基片；清潔裝置，其可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在一清潔過程中保持與之接觸，所述清潔裝置能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，所述清潔裝置包括支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，并提供一旋轉運動；運動轉換機制，其設置在所述電機的驅動軸和清潔單元之間，用以將所述電機的旋轉運動轉換為其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動； 電源供應裝置，其與所述電機相連接。根據本發明的實質和精神，本發明進一步提供了一種去除一薄膜生長反應腔的內表面上的附著聚集物的方法，所述反應腔內包括一支撐裝置，所述方法包括a)向所述反應腔內提供一清潔裝置，并使之可分離地放置在所述支撐裝置上，所述清潔裝置包括支撐單元、清潔單元、電機，其中，所述清潔單元包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；b)調整所述清潔裝置的位置，使所述刮擦結構至少部分地接觸所述反應腔的內表面，啟動所述電機以帶動所述清潔單元沿所述反應腔的內表面作相對運動，所述刮擦結構接觸所述反應腔的內表面，并將附著在所述反應腔的內表面上的附著聚集物移除下來。根據本發明的實質和精神，本發明還提供了一種在一反應腔內生長薄膜的方法， 所述反應腔內包括一具有一支持端或一支持面的一支撐裝置，所述方法包括a)提供一基片托架，其上承載一片或多片待工藝處理的基片；b)將所述基片托架移入所述反應腔內，并可分離地放置在所述支撐裝置的所述支持端或支持面上；c)通過一氣體輸送裝置向所述反應腔內通入反應氣體，旋轉所述支撐裝置和所述基片托架，以在所述基片上生長所述薄膜；d)停止步驟C)，將所述基片托架從所述支撐裝置的所述支持端或支持面上分離開，并從所述反應腔內移除；e)向所述反應腔內提供一清潔裝置，并使之可分離地放置在所述支撐裝置上，所述清潔裝置包括支撐單元、清潔單元、電機，其中，所述清潔單元包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；f)調整所述清潔裝置的位置，使所述刮擦結構至少部分地接觸所述反應腔的內表面，啟動所述電機以帶動所述清潔單元沿所述反應腔的內表面作相對運動，所述刮擦結構接觸所述反應腔的內表面，并將附著在所述反應腔的內表面上的附著聚集物移除下來；g)停止步驟f)，將所述清潔裝置從所述支撐裝置的所述支持端或支持面上分離開，并從所述反應腔內移除。與現有技術相比，本發明所提供的清潔裝置、反應裝置、清潔方法、薄膜生長方法的優點是整個清潔或去除薄膜生長反應腔的內表面上的附著聚集物的過程均無需打開反應腔蓋進行，因而是一種原位的清潔(in-situ cleaning)方式，并且整個過程可以實現全自動化處理，同時，清潔方式簡單、方便、可保證每次清潔的質量和一致性，不對后續薄膜生長產生不利影響。整體效果上，能大大地節省生產者的成本和提高整個薄膜生長裝置的有效工藝時間(uptime)。
圖1為現有技術中一種薄膜生長裝置的示意圖。圖加為根據本發明一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。圖2b為圖加所示清潔裝置的清潔單元的立體示意圖。圖2c為圖2a、2b所示清潔裝置實現清潔氣體輸送裝置的工作過程示意圖。圖2d為根據本發明另一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。圖3a為根據本發明另一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。圖北為圖3a所示清潔裝置的部分結構的立體示意圖。圖3c為圖3a、!3b所示清潔裝置實現清潔氣體輸送裝置的工作過程示意圖。圖4a、4b所示為支撐裝置的兩種實施方式示意圖。圖5為根據本發明另一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。圖6為根據本發明另一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。圖7為一種噴射式氣體分布裝置的示意圖。圖8為清潔單元上的刮擦結構的另一種實施方式示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。圖1為現有技術中一種薄膜生長裝置的示意圖。薄膜生長裝置10包括一薄膜生長反應腔1，用于在其內部的基片8a上外延生長或沉積各種化合物薄膜或沉積產物，例如， 第III族和第V族元素化合物薄膜。具體而言，圖1中，反應腔1包括側壁12、設置于反應腔1內的氣體輸送裝置2和基片托架8。氣體輸送裝置2包括一氣體輸送表面20，用于向反應腔1內釋放反應氣體。反應腔1內還包括一支撐裝置9，用于支撐前述基片托架8。支撐裝置9通常與一旋轉驅動裝置fe相連接，旋轉驅動裝置fe可選擇性地帶動支撐裝置9 和基片托架8—起旋轉。優選地，所述旋轉驅動裝置fe包括一馬達。可選擇地，支撐裝置9 進一步與一升降驅動裝置恥相連接，用于調整支撐裝置9在反應腔內的高度。根據需要， 反應腔1的側壁12上還可以選擇性地設置一基片傳送口 1 和用于關閉和打開該基片傳送口 12a的閥門12b。在準備薄膜生長工藝之前，位于反應腔1外部的基片托架8上會被預先裝載有若干待工藝處理的基片8a，裝載有基片的基片托架8再通過基片傳送口 1 被人工地或通過機械傳輸手從反應腔1的外部送至反應腔1內，并被放置在支撐裝置9上，以進行后續的薄膜生長工藝。在薄膜生長工藝完成后，裝載有若干基片8a的基片托架8再通過基片傳送口 1 被傳送至反應腔1外，然后，基片8a會從基片托架8上被卸載下來。在薄膜生長工藝進行之前，先啟動升降驅動裝置恥來調整(沿箭頭14b)反應腔1 內支撐裝置9的高度，使支撐裝置9位于對準基片傳送口 1 的位置，再通過移動閥門12b 使基片傳送口 1 打開，預先裝載好若干個待處理的基片的基片托架8被以合適的方式傳送至反應腔1內，并被放置在支撐裝置9的支持端9a上，再關閉閥門12b，啟動升降驅動裝置恥來上調(沿箭頭14b的反方向)支撐裝置9的高度使基片托架8與氣體輸送裝置2 保持一合適的距離。接下來，通過驅動旋轉驅動裝置如來旋轉支撐裝置9，支撐裝置9再帶動基片托架8 —起旋轉，氣體輸送裝置2通過其氣體輸送表面20向反應腔1內通入反應氣體，就可以在基片8a上生長薄膜。利用反應腔1進行一段時間的薄膜生長工藝后，氣體輸送裝置2的氣體輸送表面 20上會集聚若干附著聚集物或沉積物積聚22。現有技術要清潔此氣體輸送裝置2，必須等反應腔1內的溫度降低至一定溫度后，再打開反應腔的頂蓋13，操作人員用“人工操作”的方式將附著聚集物或沉積物積聚22從氣體輸送表面20去除。為了高效、自動化地清潔氣體輸送裝置，本發明提供了如圖加所示的一種清潔裝置3。請同時結合參考圖h、2b，其中圖加所示為根據本發明一種實施方式所提供的清潔裝置3的示意圖，圖2b為圖加所示清潔裝置3的清潔單元32的立體示意圖。清潔裝置 3 包括支撐單元(supporting unit) 30、清潔單元(cleaning unit) 32 和電機(electric motor) 31。電機31設置在支撐單元30上，例如，設置在支撐單元30的上表面30b上，或者，如下述圖2d中將會描述的設置在支撐單元30的內部。電機31包括一驅動軸37。驅動軸37的一端37a與清潔單元32相連接。作為一種連接方式的實施例，下表面3 上設置一連接部件35，驅動軸37的一端37a可分離地或不可分離地設置在連接部件35內。驅動軸37帶動清潔單元32 —起運動(如上下升降、旋轉)。驅動軸37 —方面連接清潔單元32和支撐單元30，另一方面，它也作為支撐清潔單元32的支撐桿。電機31還通過線纜 38a或其他連接方式與一電源供應裝置(power supply) 33相連接，該電源供應裝置可以是直流電源或交流電源，它可以是電池，也可以通過電纜從遠端(例如反應腔外部)提供的電力供應。應當理解，電源供應裝置33可以像圖示一樣作為清潔裝置3的一部分，但也可以設置成不作為清潔裝置3的一部分。例如，電源供應裝置33被設置在反應腔1的外部，或者，被設置在反應腔1內部的其他部件上，通過一線纜連接給電機31提供電源供應。可選擇地，電機31還通過線纜3 與一控制器(controller) 34相連接，控制器34用來控制電機31的啟動或關閉。控制器34可以通過在反應腔1的外部的一遙控器來實現遠程控制， 也可以通過設置在反應腔1上的控制軟件或操作系統來控制。應當理解，控制器34也可以與電源供應裝置33相連接，通過控制電源供應來控制電機31的啟動或關閉。清潔單元32 還包括一上表面32b，上表面32b上設置有若干刮擦結構36。作為一種實施方式，圖2a、2b 中所示的若干刮擦結構36為一系列排列的刷毛。刷毛可以由各種較硬的材料制成，例如， 不銹鋼、尼龍、較硬的動物皮毛等。支撐單元30還包括一下表面30a。該下表面30a作用為一支撐面或連接面。當清潔裝置3放置在如圖2c所示的支撐裝置9(容后詳述)上時，支撐單元30的下表面30a會放置在支撐裝置9的支持端9a或支持面(容后詳述)上。下表面30a可以為一平整的表面，也可以如圖中所示在適當區域(如中心部分區域)處設置有與支撐裝置9的支持端9a相互配合連接的連接結構(圖示中示意為一凹進部30c)。圖示中，作為一種實施方式，電機31、電源供應裝置33、控制器34、線纜38b、38a中均設置在支撐單元30的上表面30b上。依需要，還可以提供一覆蓋殼30d將電源供應裝置33、電機31、 控制器34、線纜38b、38a等封裝在該覆蓋殼30d內。作為一種優選實施方式，控制器34可以通過遠程控制來實現。例如，當清潔裝置3 放置于反應腔1內的支撐裝置9上時，通過反應腔外部的遙控器(未圖示)來控制控制器 34，從而控制電機31的動作。圖2c為圖2a、2b所示清潔裝置實現清潔氣體輸送裝置的工作過程示意圖。圖2c 所示的裝置100實際上也可以作為如圖1所述的生長薄膜的反應裝置的一部分。因而，圖 2c中的很多部件與圖1相同，為了簡明起見，圖2c中與圖1相同的部件采用與圖1相同的標號，本專利說明書中以下附圖標號也采用同樣的標號規則。如前所述，圖1中的反應腔1在經過一段時間薄膜生長工藝后，需要清潔氣體輸送裝置2。在實施清潔之前，應當先將圖1中的若干基片8a從反應腔1內卸載出去，以防止污染基片8a。這可以通過將承載有基片8a的基片托架8沿與圖1所示箭頭1 相反的方向從反應腔1內卸載出去來實現。在該卸載基片托架步驟中，基片托架8與支撐裝置9分離，并被移出至反應腔1外。然后，請參照圖2c，向反應腔1內提供一如圖加所述的清潔裝置3，并使之可分離地放置或安裝在支撐裝置9上，以準備對清潔氣體輸送裝置2實施清潔過程。在清潔過程實施完畢后，該清潔裝置3也能夠很容易地從支撐裝置9上分離開、并被移出至反應腔1外。作為一種優選的實施方式，裝置100還包括如圖1所示的機械傳送裝置T(圖示僅為示意圖)，機械傳送裝置T包括一機械傳送手R。前述清潔裝置3、基片托架8在反應腔1的內、外之間的傳送、將清潔裝置3、基片托架8安裝在支撐裝置9上、以及將清潔裝置3、基片托架8從支撐裝置9上分離開等動作均可以通過機械傳送裝置T的機械傳送手R以自動化的方式實現。然后，關閉基片傳送口 1 的閥門12b。可選擇地，支撐裝置9與一升降驅動裝置恥相連接，用以沿箭頭Hc單向或雙向調整清潔裝置3在反應腔1 內的高度。接著，通過啟動升降驅動裝置恥來調整清潔裝置3在反應腔1內的高度，使其刮擦結構36至少部分地接觸氣體輸送裝置2的氣體輸送表面20 ；通過控制器34啟動電機31 使驅動軸37旋轉，驅動軸37帶動清潔單元32旋轉，進而帶動清潔單元32上的刮擦結構36 旋轉，刮擦結構36至少部分地接觸氣體輸送裝置2的氣體輸送表面20，并將附著在所述氣體輸送表面上的附著聚集物移除下來；移除下來的附著聚集物22還可以通過位于靠近刮擦結構36位置處的一抽吸端口 56，藉由與抽吸端口 56相連接的排氣裝置(如排氣泵或吹風機)54相連接，保持所述排氣裝置M工作以形成一抽吸作用，將所述附著聚集物22從靠近刮擦結構36位置處被抽吸走。作為示意性的實施例說明，圖2c示意性地提供了一種實現該抽吸過程的裝置。抽吸端口 56設置于靠近刮擦結構36，例如，它可以位于由氣體輸送表面20和清潔單元32的上表面32b所形成的水平空間內，抽吸端口 56與一聚集物收集裝置53直接地或間接地相互連接或相互流體連通，用于將移除下來的附著聚集物22收集在一起。聚集物收集裝置53 內部還可以包括一個過濾器(未圖示)，這樣，抽吸的氣流可以經過聚集物收集裝置53的過濾器而進入排氣裝置M，從而構成一個抽吸氣體的流通路徑。可選擇地，還可以在聚集物收集裝置53和排氣裝置M之間加一個冷卻裝置52，將經過聚集物收集裝置53的高溫氣體冷卻，以保護排氣裝置討不會因過熱而損壞。圖2c中，在前述清潔氣體輸送裝置2的過程中，為了提高清潔效率和防止附著聚集物22進入氣體輸送裝置2的氣體輸送孔內，還可以在清潔的過程中通過氣體輸送裝置2 向反應腔1內同時吹入惰性氣體或其他氣體(如H2)，以協助將附著聚集物20吹入到氣體輸送表面20和表面32b之間的水平空間內。應當理解，前述抽吸端口 56依實際需要可以設置于其他的位置處，只要抽吸端口設置成與反應腔內部相互流體連通即可。例如，抽吸端口也可以設置在反應腔1的底部或側壁處。例如，抽吸端口 56也可以設置為圖中的抽吸端口 86，該抽吸端口 86與一排氣裝置89相連接。該抽吸端口 86與排氣裝置89實際上是反應腔1內用于形成真空反應腔的裝置。應當理解，也可以將前述的電源供應裝置33、電機31等元件設置于支撐單元的內部或部分地嵌入其中。請參照圖2d，圖2d為根據本發明另一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。圖2d中的清潔裝置311與圖加中的清潔裝置3的區別在于支撐單元的設置不同。清潔裝置311包括一支撐單元300，其包括一下表面300a，該下表面300a作用為一支撐面或連接面。支撐單元300包括一中空的空腔300b，電源供應裝置330、電機310、控制器 340、線纜380b、380a等元件全部或部分地被放置在支撐單元300的內部(例如，空腔300b 內)。電機310的驅動軸37從支撐單元300內部延伸出來，并與清潔單元32相連接。圖3a提供了另外一種實施方式的清潔裝置；圖北為圖3a所示清潔裝置的清潔單元的立體示意圖。圖3a中所示的清潔裝置4與圖加中所示的清潔裝置3的主要區別在于二者的清潔單元不同。清潔裝置4包括支撐單元40、清潔單元42和電機41。電機41設置在支撐單元40 上。電機41包括一驅動軸47。驅動軸47的一端與清潔單元42相連接。驅動軸47連接清潔單元42和支撐單元40，同時，它也作為支撐清潔單元42的支撐桿。電機41還通過線纜 48a與一電源供應裝置43相連接。可選擇地，電機41還通過線纜44b與一控制器44相連接。支撐單元40還包括一下表面40a。該下表面40a作用為一支撐面或連接面。當清潔裝置4放置在如圖3c所示的支撐裝置9上時，支撐單元40的下表面40a會放置在支撐裝置9的支持端9a或支持面(容后詳述)上。下表面40a可以為一平整的表面，也可以如圖中所示在適當區域(如中心部分區域)處設置有與支撐裝置9的支持端9a相互配合連接的連接結構(圖示中示意為一凹進部40c)。
圖3a中的清潔單元42包括一第一連接板42a、一第二連接板42b以及連接兩個連接板的一連接結構(圖示中示意為一側壁)42c。第一連接板4 和第二連接板42b大致成平行設置，并且于二者之間形成一中空的空間420。在該空間420內部設置有一聚集物收集裝置49。第一連接板4 的上表面上設置有若干刮擦結構46。第一連接板4 還包括貫穿其上下表面的若干個通道4 (請參考圖3b)。通道4 是一種能夠允許附著聚集物22和氣體通過的通道結構。聚集物收集裝置49至少與部分第一連接板4 包圍構成一聚集物收集腔420b，該聚集物收集腔420b與第一連接板4 上的若干個通道4 相互流體連通。 聚集物過濾裝置49上設置有若干個細小的聚集物過濾孔(未圖示)。這些過濾孔能夠將從氣體輸送裝置2的表面20上移除下來的附著聚集物22收集在一起并保留在聚集物收集腔420b內，同時允許經過過濾后的干凈氣體通過聚集物收集裝置49上的過濾孔而進入位于其下方的排氣區域420a。圖示中的排氣區域420a由第二連接板42b、部分連接結構42c 包圍構成。第二連接板42b和/或連接結構42c上設置有若干氣體通道42d，氣體通道42d 使排氣區域420a與反應腔1內的排氣區域87相互流體連通。一抽吸端口 86設置于反應腔1的底部或側壁并與反應腔1的內部相互流體連通，抽吸端口 86與一排氣裝置89(如 排氣泵或一吹風機)相連接。圖3c為圖3a、!3b所示清潔裝置實現清潔氣體輸送裝置的工作過程示意圖。與前述類似，先通過機械傳送裝置T的機械傳送手R或其他方式將清潔裝置4從反應腔1的外部移入反應腔1內，并且可分離地放置在支撐裝置9的支持端9a上。調整支撐裝置9的位置使清潔裝置4的至少部分刮擦結構46接觸氣體輸送裝置2的氣體輸送表面20。啟動控制器44使電機41的驅動軸47帶動清潔單元42旋轉。刮擦結構46受清潔單元42帶動而旋轉并將附著在所述氣體輸送表面20上的附著聚集物22移除下來。在清潔氣體輸送裝置 2的過程中，清潔氣體輸送裝置2還可以選擇性地與一氣體源88相連接，用于在清潔程中向反應腔1內通入或吹入氣體，同時，排氣裝置89工作，移除下來的附著聚集物22由于反應腔1的排氣裝置89的抽吸作用會沿圖示向下的箭頭通過第一連接板4 上的若干通道 42e而進入聚集物收集腔420b，由于聚集物收集裝置49的過濾作用，附著聚集物22會被積聚和收集在聚集物收集腔420b內，被過濾后的干凈氣體再進入排氣區域420a，然后通過氣體通道42d進入反應腔1內部的區域87，最后通過排氣裝置89而被排出反應腔1外。在此過程中，清潔氣體輸送裝置2、聚集物收集腔420b、排氣區域420a、區域87、抽吸端口 86以及排氣裝置89相互流體連通，構成一個氣體的流通路徑。清潔完成后，通過控制器44使電機41停止旋轉。再將整個清潔裝置4通過機械傳送手R傳送至反應腔1的外部。前述的聚集物收集裝置49可以有多種實施方式，優選的實施方式是一種具有細密過濾孔的過濾網。聚集物收集裝置49可以固定地連接在連接結構42c或第一連接板4 上，也可以可拆卸地安裝在連接結構42c或第一連接板4 上。在經過一段時間清潔工藝后，可以將聚集物收集裝置49拆卸下來，替換一個新的聚集物收集裝置49，以用于下一次的清潔工藝。進一步地，可選擇地，可以在靠近若干個刮擦結構46的外圍區域設置一阻擋裝置 19。該阻擋裝置19設置在反應腔1內的氣體輸送裝置2的外周圍附近，環繞若干個刮擦結構46，從而構成一個阻擋裝置，阻止從氣體輸送裝置2上刮除下來的附著聚集物2隨氣流逃逸至阻擋裝置19的外圍區域。作為一種實施方式，阻擋裝置19可以設置成上下可移動的，在薄膜生長工藝時，阻擋裝置19可以收縮至氣體輸送裝置2四周而不影響薄膜生長工藝； 而在清潔過程中，阻擋裝置19可以從氣體輸送裝置2四周向下延伸出來某一位置，依清潔工藝的需要提供不同程度的阻擋作用。此外，作為另外一種實施方式，阻擋裝置19也可以作為清潔裝置4的一部分，設置在清潔單元42的第一連接板42a的上表面上，其位置可以是位于若干個刮擦結構46的外圍區域。作為一種優選的實施方式，阻擋裝置19為一環狀結構。應當理解，前述通道4 也可以變形為其他任何可以允許附著聚集物22和氣體通過的通道結構，例如，可以是各種鏤空結構、或槽、或狹縫、或槽與孔的組合。并且，槽或孔的分布位置也可以依實際需要而有多種變化，如可以設置成縱長形的槽、或環形槽、或環形孔。同理，前述氣體通道42d也可以變形為其他任何可以允許氣體通過的通道結構，例如， 可以變化為各種鏤空結構、或槽、或狹縫、或槽與孔的組合。前述反應腔內的支撐裝置9也可以有多種實施方式，只要是任何能夠給清潔裝置的支撐單元提供支撐作用的結構。前述圖2c和圖3c中提供了一種由支撐軸構成的支撐裝置9。該支撐裝置9同時也作用為圖1中的基片托架8的支撐裝置，在基片工藝處理時給基片托架8提供支撐和旋轉運動。支撐裝置9包括一支持端9a。與此對應，清潔裝置3、4的支撐單元30上設置有連接結構(圖示中示意為一凹進部30c、40c)。當清潔裝置3、4放置在支撐裝置9上時，使支持端9a容納于凹進部30c、40c，就可以使清潔裝置可分離地放置在支撐裝置9上。圖4a、4b所示提供了支撐裝置的另外兩種實施方式。圖如中所示的支撐裝置觀包括一第一支撐件^a、與第一支撐件28a相連接的一第二支撐件^b。第一支撐件28a和第二支撐件28b相互連接在一起，并且可以保持一起運動(如上下升降、旋轉)。第二支撐件28b包括一支持面或支持端Si，前述清潔裝置可分離地直接放置于該支持面或支持端 Sl上。與前述類似，清潔裝置3或4可分離地放置在支撐裝置觀的第二支撐件^b的支持面或支持端Sl上，并且至少在清潔過程中保持與之接觸；在完成清潔過程后，清潔裝置3 或4也能夠容易地從第二支撐件28b上分離開并被移出至反應腔1外。優選地，第一支撐件28a為一旋轉軸或支撐桿；第二支撐件28b為一支撐盤，第二支撐件28b可以由不銹鋼材料或鋁材料或石英材料制成。圖4b中所示的支撐裝置四包括一第一支撐件、設置于第一支撐件的上方、并與第一支撐件相連接并保持一起運動的一第二支撐件^b。第二支撐件29b包括一支持面或支持端S2，前述清潔裝置可分離地直接放置于該支持面或支持端S2上。優選地，第一支撐件29a為一旋轉軸或支撐桿；第二支撐件29b為一環形的支撐件，其可以由石英制或不銹鋼制成。應當理解，支撐裝置還可以有其他實施方式。作為另一種實施方式，支撐裝置是設置在反應腔1內的其他零部件上的一種起支撐作用的部件，例如，在反應腔1的內側壁12c 上設置一支架結構，該支架結構即為支撐裝置。作為再一種實施方式，支撐裝置還可以是從反應腔1的外部臨時延伸至反應腔1內起支撐作用的結構，例如，前述的機械傳輸手也可以充當支撐裝置，或者，從反應腔1的基片傳送口 1 或被打開的反應腔頂蓋處延伸進來的起支撐作用的任何結構均可以充當支撐裝置。圖5為根據本發明另一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。清潔裝置7與前述各種實施方式的區別之處在于清潔裝置7還包括一運動轉換機制(motion converting mechanism) 77，該機制77設置在電機71的驅動軸78a和清潔單元72之間。可選地，清潔單元72和運動轉換機制77之間還包括一連接桿78b，連接桿78b —端連接清潔單元72，另一端連接運動轉換機制77。可選地，也可以將連接桿78b設計為運動轉換機制77的一部分，即，運動轉換機制77直接與清潔單元72相連接。運動轉換機制77的作用是將電機71 所提供的旋轉運動轉化為其他類型的運動，例如線性運動、直線往復運動、曲線 往復運動、 非圍繞某一固定圓心旋轉的旋轉運動、橢圓形運動、擺動、振動、其他復雜運動等各類其他運動，其中，線性運動可以包括單方向的平動、來回往復的平動。這些經過運動轉換機制77 轉化的其他運動通過連接桿78b傳遞給清潔單元72，從而帶動清潔單元72也作同樣的其他運動。應當理解，清潔單元72的其他運動包括在圖示X軸、Y軸、Z軸所確定的空間上的各種可能性的運動。例如，沿X軸方向的線性運動或來回往復運動、沿Z軸方向的線性運動或來回往復運動。尤其值得說明的是，運動轉換機制77可以為清潔單元72提供在豎直方向上的上下升降運動，這樣就可以通過調節清潔裝置7自帶的運動轉換機制77來調節清潔單元72在反應腔1內的上下高度。這種設置為利用本發明的清潔裝置來清潔反應腔的內側壁或去除附著在側壁的附著聚集物提供了可能。運動轉換機制77的具體設置可以依實際需要有多種實現方式，可以是現有技術中通用的各種機械傳動結構或傳動裝置，如由齒輪、傳動軸、偏心軸、推桿、蝸輪、蝸桿、連桿機構等部件組合而成的結構；其也可以是機械傳動結構與軟件控制的組合。這些傳動結構在汽車工業、日用品工業中被廣泛應用，均可以用于本發明的運動轉換機制77中，在此不再贅敘。類似地，清潔裝置7還包括支撐單元70、 電機71、電源供應裝置73、控制器74(可選)。支撐單元70包括一下表面70a。該下表面 70a作用為一支撐面或連接面。清潔單元72上設置有若干刮擦結構76。根據本發明的實質和精神，前述的清潔裝置還可以作進一步擴展和變形，以提供一種去除一薄膜生長反應腔的內表面上的附著聚集物的清潔裝置。圖6為根據本發明另一種實施方式所提供的清潔裝置的示意圖。圖6所示的清潔裝置6大體與前述各種實施例類似，只是擴大了清潔單元上的刮擦結構的設置范圍和面積，從而可以去除包括氣體輸送表面20之外的其他反應腔表面上的附著聚集物。請結合參考圖2c，圖2c中的裝置100包括一薄膜生長反應腔1。在經過一段時間的薄膜生長工藝后，反應腔1的內表面上會沉積或附著一些附著聚集物22。所述反應腔1的內表面是指反應腔1內部暴露在薄膜生長工藝環境中的任何零部件的外表面，包括但不限于氣體輸送裝置2的氣體輸送表面20、反應腔1的內側壁12c、設置于基片托架下方的加熱元件(未圖示)的外表面等。作為一種實施方式， 清潔裝置6包括一清潔單元62，清潔單元62包括若干個面向反應腔1的內表面的表面，例如，圖示中示意性地表示為清潔單元62至少包括一第一表面62a、一第二表面62b和一第三表面62c，第一表面62a面向氣體輸送裝置2的氣體輸送表面20并大體呈平行配置，第二表面62b面向反應腔1的內側壁12c、第三表面62c面向加熱元件(未圖示)的外表面。 所述第一表面62a和第二表面62b上分布有若干刮擦結構66a和66b。依實際需要，第三表面62c上也可以分布有若干刮擦結構。類似地，清潔裝置6還包括支撐單元60、電機61、電源供應裝置63、控制器64 (可選)。支撐單元60包括一下表面60a，該下表面60a作用為一支撐面或連接面。在利用清潔裝置6去除反應腔1的內表面上的附著聚集物時，先將清潔裝置6從反應腔1的外部傳送至反應腔1的內部，并且使支撐單元60的下表面60a放置在反應腔內的支撐裝置9上。依需要，調整清潔裝置6的清潔單元62的位置使刮擦結構66a和66b接觸反應腔的內表面20、12c。啟動電機61帶動驅動軸67旋轉，驅動軸67帶動清潔單元62 旋轉。刮擦結構66a和66b同時接觸反應腔1的氣體輸送表面20、內側壁12c，并將附著在所述反應腔的內表面20、12c上的附著聚集物22移除下來。移除下來的附著聚集物22再通過抽吸端口與排氣裝置被收集在一起或排出至反應腔1的外部。可選擇地，在清潔過程中還可以保持旋轉清潔單元62、同時調整清潔單元62在反應腔1內的豎直高度，使清潔裝置6的刮擦結構66b沿側壁12c上下移動并接觸側壁12c，從而將側壁12c上的附著聚集物全部去除下來。
應當理解，前述氣體輸送裝置可以為各種類型的，例如，前述圖示中的氣體輸送裝置2均為一噴淋式氣體分布裝置(gas distribution showerhead)，其大致具有一平整的氣體輸送表面20，氣體輸送裝置2內設置多個分布緊密的細小的氣體分布孔。本發明中所涉及的氣體輸送裝置也可以是一種噴射式氣體分布裝置(injector type gas dispersing apparatus) 0如圖7所示，圖7為一種噴射式氣體分布裝置的示意圖。噴射式氣體分布裝置112包括若干個氣體噴射通道112a、112b以輸送不同的反應氣體，噴射式氣體分布裝置 112還包括一氣體輸送表面112c，其表面上附著有附著聚集物22。應當理解，本發明裝置中的氣體輸送裝置也可以是噴射式氣體分布裝置和噴淋式氣體分布裝置的組合。圖8為清潔單元上的刮擦結構的另一種實施方式示意圖。前述的刮擦結構也可以變形為圖8中所示的棱狀刮片結構83c。圖8中僅示出了清潔單元83，其上設置有若干個棱狀刮片結構83c。當然，清潔單元83上的刮擦結構也可以同時包括棱狀刮片結構和刷毛結構。可選擇地，前述各種實施方式中的反應腔1內還包括一旋轉驅動裝置5a，其與支撐裝置9相連接，并可選擇性地帶動支撐裝置9和清潔裝置一起旋轉。優選地，在實施前述方法的過程中，反應腔的反應腔蓋保持閉合狀態。亦即，利用本發明的清潔裝置，可以無需手工地、全自動地完成清潔反應腔的內壁的過程。本發明的清潔裝置的尺寸大小和形狀可以依需要設計和調整。其中一種優選的實施方式為，使清潔裝置設計為一種基片托架模擬物(dummy wafer carrier) 0亦即，使清潔裝置的尺寸大小和形狀與圖1中基片托架8的大小和形狀盡量接近或保持一致，這樣，就可以使清潔裝置和基片托架8共享一共同的支撐裝置9。例如，可以將前述圖2a中的清潔裝置3的支撐單元30設計成具有與基片托架8 —樣的形狀(均呈圓柱體)，并且二者的直徑大小一樣，還可以使支撐單元30的連接表面30a和基片托架8的連接表面8b —致。可選擇地，還可以使清潔裝置3的清潔單元32也設計成圓柱體，并具有與基片托架8 —樣或接近的直徑大小。這樣，在薄膜生長工藝完成一段時間后，停止薄膜生長工藝，在不用打開反應腔1的腔蓋的情況下，直接通過機械傳送裝置T的一機械傳送手R將基片托架8從支撐裝置9分離開并移出至反應腔1的外部，再換上與基片托架8結構類似或一致的清潔裝置 3，進而實施清潔氣體輸送裝置2的過程。整個清潔過程不需要如現有技術那樣需要打開反應腔蓋，也無需人工操作，因而整個清潔操作均可以由設備或系統“全自動化”完成，反應腔的反應腔蓋保持閉合狀態，也無須等待反應腔1內的溫度降低到某一溫度才能進行。根據以上所述的發明實質和精神，本發明進一步提供了一種去除一薄膜生長反應腔的內表面上的附著聚集物的方法，所述反應腔內包括一支撐裝置，所述方法包括a)向所述反應腔內提供一清潔裝置，并使之可分離地放置在所述支撐裝置上，所述清潔裝置包括支撐單元、清潔單元、電機，其中，所述清潔單元包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；b)調整所述清潔裝置的位置，使所述刮擦結構至少部分地接觸所述反應腔的內表面，啟動所述電機以帶動所述清潔單元沿所述反應腔的內表面作相對運動，所述刮擦結構接觸所述反應腔的內表面，并將附著在所述反應腔的內表面上的附著聚集物移除下來。其中，所述方法還包括提供一與所述反應腔內部相互流體連通的抽吸端口，所述抽吸端口與一排氣泵或一吹風機相連接，保持所述排氣泵或一吹風機工作，以形成一抽吸作用。其中，所述方法還包括提供一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置， 用以將所述附著聚集物收集在一起。其中，所述清潔裝置內部設置一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。其中，所述方法還包括提供一位于所述反應腔外部的一機械傳送裝置，所述機械傳送裝置包括一機械傳送手，其可選擇性地將所述清潔裝置從所述反應腔外傳送至所述反應腔內并放置在所述支撐裝置上，或將所述清潔裝置從所述支撐裝置上移開再傳送至所述反應腔外。其中，所述步驟b)還包括通過所述氣體輸送裝置的氣體輸送表面向所述反應腔內吹入惰性氣體或H2。其中，所述清潔裝置還包括一運動轉換機制，其設置在所述電機的一驅動軸和所述清潔單元之間，用以將所述電機的一旋轉運動轉換為一其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動。其中，步驟a)中，所述清潔裝置通過一機械傳輸手或操作員手工傳輸的方式被提供至所述反應腔內的所述支撐裝置上。根據本發明的實質和精神，本發明進一步提供了一種在一反應腔內生長薄膜的方法，所述反應腔內包括一具有一支持端或一支持面的一支撐裝置，所述方法包括a)提供一基片托架，其上承載一片或多片待工藝處理的基片；b)將所述基片托架移入所述反應腔內，并可分離地放置在所述支撐裝置的所述支持端或支持面上；c)通過一氣體輸送裝置向所述反應腔內通入反應氣體，旋轉所述支撐裝置和所述基片托架，以在所述基片上生長所述薄膜；d)停止步驟C)，將所述基片托架從所述支撐裝置的所述支持端或支持面上分離開，并從所述反應腔內移除；e)向所述反應腔內提供一清潔裝置，并使之可分離地放置在所述支撐裝置上，所述清潔裝置包括支撐單元、清潔單元、電機，其中，所述清潔單元包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；f)調整所述清潔裝置的位置，使所述刮擦結構至少部分地接觸所述反應腔的內表面，啟動所述電機以帶動所述清潔單元沿所述反應腔的內表面作相對運動，所述刮擦結構接觸所述反應腔的內表面，并將附著在所述反應腔的內表面上的附著聚集物移除下來； g)停止步驟f)，將所述清潔裝置從所述支撐裝置的所述支持端或支持面上分離開，并從所述反應腔內移除。其中，所述步驟f)還包括提供一與所述反應腔內部相互流體連通的抽吸端口，所述抽吸端口與一排氣泵或一吹風機相連接，保持所述排氣泵或一吹風機工作，以形成一抽吸作用。其中，所述步驟f)還包括提供一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。其中，所述清潔裝置還包括一運動轉換機制，其設置在所述電機的一驅動軸和所述清潔單元之間，用以將所述電機的一旋轉運動轉換為一其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動。其中，步驟e)中，所述清潔裝置通過一機械傳輸手或操作員手工傳輸的方式被提供至所述反應腔內的所述支撐裝置上。其中，步驟g)中，所述清潔裝置通過一機械傳輸手或操作員手工傳輸的方式被從所述支撐裝置上分離開，并從所述反應腔內移除。本專利中前述圖示中的機械傳送裝置T僅為示意性的，它可以是一與反應腔1相連接的基片傳輸腔(substrate transfer chamber)，基片傳輸腔內設置有前述的機械傳送手；當然，機械傳送裝置T也可以設置為其他形式，如為一個單一的機器人傳送裝置。前述各類裝置中的反應腔1可以為多種類型的反應腔，包括但不限于垂直式反應腔、水平式反應腔、行星式反應腔、垂直噴淋式反應腔、高速轉盤式反應腔。本發明所提供的裝置和方法，適用于任何薄膜生長工藝，包括但不限于在基片上生長外延層的MOCVD工藝、HVPE工藝，例如，這些工藝用于第III族元素和第V族元素化合物薄膜生長。應當理解，前述的各種實施方式中，清潔裝置在反應腔內外的傳送的優選方式是通過一機械傳輸手傳送。但是，為了節省生產者的成本，也可以不采用機械傳輸的方式，而直接采用操作員手工傳輸清潔裝置的方式。例如，在準備清潔反應腔的內表面上的附著聚集物之前，先打開反應腔的頂蓋，將清潔裝置手工地放置在支撐裝置上，再關閉反應腔的頂蓋，然后，就可以啟動清潔裝置工作以實現清潔過程。清潔完畢后，操作員再打開反應腔的頂蓋，將清潔裝置從反應腔內以手工方式取走。操作員還可以通過基片傳送口 12a實現清潔裝置的手工傳送。應當理解的是，本專利中所提及的“反應氣體”不限于指只包括一種氣體，也包括由多種氣體組成的混合氣體。與現有技術相比，本發明所提供的清潔裝置、反應裝置、清潔方法、薄膜生長方法的優點是整個清潔或去除薄膜生長反應腔的內表面上的附著聚集物的過程均無需打開反應腔蓋進行，因而是一種原位的清潔(in-situ cleaning)方式，并且整個過程可以實現全自動化處理，同時，清潔方式簡單、方便、可保證每次清潔的質量和一致性，不對后續薄膜生長產生不利影響。整體效果上，能大大地節省生產者的成本和提高整個薄膜生長裝置的有效工藝時間(uptime)。以上對本發明的各個實施例進行了詳細說明。需要說明的是，上述實施例僅是示范性的，而非對本發明的限制。任何不背離本發明的精神的技術方案均應落入本發明的保護范圍之內。此外，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求；“包括” 一詞不排除其它權利要 求或說明書中未列出的裝置或步驟；“第一”、“第二”等詞語僅用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
權利要求
1.一種用于清潔一薄膜生長反應腔的內表面的清潔裝置，其特征在于，包括 支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，所述驅動軸的一端與所述清潔單元相連接并帶動其運動；以及電源供應裝置，其與所述電機相連接。
2.如權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述反應腔內包括一支撐裝置，所述支撐裝置包括一支持端或支持面，所述支撐單元的支撐面可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上。
3.如權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，還包括一控制器，用以控制所述電機的啟動和關閉。
4.如權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述清潔單元包括一中空的空間，所述空間內部設置有一聚集物收集裝置。
5.如權利要求4所述的清潔裝置，其特征在于，所述清潔單元包括一第一連接板，所述第一連接板上設置有貫穿其上下表面的若干個通道，所述通道與所述聚集物收集裝置相互流體連通。
6.如權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述反應腔的內表面包括所述反應腔內的一氣體輸送裝置的氣體輸送表面。
7.如權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述反應腔的內表面包括所述反應腔的內側壁。
8.如權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述支撐單元的內部包括一空腔，所述電機和/或電源供應裝置設置在所述空腔內。
9.一種在基片上生長薄膜的反應裝置，其特征在于，包括 反應腔；設置于所述反應腔內的一支撐裝置，所述支撐裝置包括一支持端或支持面； 基片托架，其用于傳送所述基片和對所述基片提供支撐，所述基片托架可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在所述生長薄膜的過程中保持與之接觸，所述基片托架能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，以用于傳送所述基片托架以裝載或卸載所述基片；清潔裝置，其可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在一清潔過程中保持與之接觸，所述清潔裝置能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，所述清潔裝置包括支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，所述驅動軸的一端與所述清潔單元相連接并帶動其運動；以及電源供應裝置，其與所述電機相連接。
10.如權利要求9所述的反應裝置，其特征在于，所述反應腔內還包括一氣體輸送裝置，其包括一氣體輸送表面，所述反應腔的內表面包括所述氣體輸送表面。
11.如權利要求9所述的反應裝置，其特征在于，所述反應腔的內表面包括所述反應腔的內側壁。
12.如權利要求9所述的反應裝置，其特征在于，還包括一與所述反應腔內部相互流體連通的抽吸端口，所述抽吸端口與一排氣泵或一吹風機相連接。
13.如權利要求12所述的反應裝置，其特征在于，所述抽吸端口設置于所述反應腔的底部或側壁。
14.如權利要求12所述的反應裝置，其特征在于，所述抽吸端口設置于所述反應腔的側壁上，并且位于靠近所述清潔裝置的刮擦結構的一位置。
15.如權利要求12所述的反應裝置，其特征在于，還包括一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。
16.如權利要求12所述的反應裝置，其特征在于，所述清潔裝置內部設置一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。
17.如權利要求9所述的反應裝置，其特征在于，還包括一位于所述反應腔外部的機械傳送裝置，所述機械傳送裝置包括一機械傳送手，其可選擇性地將所述清潔裝置或所述基片托架從所述反應腔外傳送至所述反應腔內并放置在所述支撐裝置上，或從所述支撐裝置上移開再傳送至所述反應腔外。
18.如權利要求9所述的反應裝置，其特征在于，所述清潔裝置上還包括一阻擋裝置， 所述阻擋裝置設置在所述若干個刮擦結構的外周圍并環繞所述若干個刮擦結構。
19.如權利要求10所述的反應裝置，其特征在于，所述反應腔內還包括一阻擋裝置，所述阻擋裝置設置在所述氣體輸送裝置的外周圍附近，并且環繞所述清潔裝置的若干個刮擦結構。
20.一種用于清潔一薄膜生長反應腔的內表面的清潔裝置，其特征在于，包括支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，并提供一旋轉運動；運動轉換機制，其設置在所述電機的驅動軸和清潔單元之間，用以將所述電機的旋轉運動轉換為其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動；電源供應裝置，其與所述電機相連接。
21.如權利要求20所述的清潔裝置，其特征在于，所述反應腔內包括一支撐裝置，所述支撐裝置包括一支持端或支持面，所述支撐單元的支撐面可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在清潔所述薄膜生長反應腔的內表面的過程中保持與之接觸。
22.如權利要求20所述的清潔裝置，其特征在于，還包括一控制器，用以控制所述電機的啟動和關閉。
23.如權利要求20所述的清潔裝置，其特征在于，所述清潔單元包括一中空的空間，所述空間內部設置有一聚集物收集裝置。
24.如權利要求23所述的清潔裝置，其特征在于，所述清潔單元包括一第一連接板，所述第一連接板上設置有貫穿其上下表面的若干個通道，所述通道與所述聚集物收集裝置相互流體連通。
25.如權利要求20所述的清潔裝置，其特征在于，所述反應腔的內表面包括所述反應腔內的一氣體輸送裝置的氣體輸送表面或/和所述反應腔的內側壁。
26.如權利要求20所述的清潔裝置，其特征在于，所述支撐單元的內部包括一空腔，所述電機和/或電源供應裝置設置在所述空腔內。
27.如權利要求20所述的清潔裝置，其特征在于，所述其他運動包括以下運動中的一種或至少兩種運動的復合線性運動、直線往復運動、曲線往復運動、非圍繞某一固定圓心旋轉的旋轉運動、橢圓形運動、擺動、振動。
28.—種在基片上生長薄膜的反應裝置，其特征在于，包括反應腔；設置于所述反應腔內的一支撐裝置，所述支撐裝置包括一支持端或支持面；基片托架，其用于傳送所述基片和對所述基片提供支撐，所述基片托架可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在所述生長薄膜的過程中保持與之接觸，所述基片托架能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，以用于傳送所述基片托架以裝載或卸載所述基片；清潔裝置，其可分離地放置在所述支撐裝置的支持端或支持面上并且至少在一清潔過程中保持與之接觸，所述清潔裝置能夠容易地從所述支撐裝置上移開并被移出至所述反應腔外，所述清潔裝置包括支撐單元，其包括一支撐面；清潔單元，其包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機，其設置于所述支撐單元上，所述電機包括一驅動軸，并提供一旋轉運動；運動轉換機制，其設置在所述電機的驅動軸和清潔單元之間，用以將所述電機的旋轉運動轉換為其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動；電源供應裝置，其與所述電機相連接。
29.如權利要求觀所述的反應裝置，其特征在于，所述反應腔內還包括一氣體輸送裝置，其包括一氣體輸送表面，所述反應腔的內表面包括所述氣體輸送表面。
30.如權利要求觀所述的反應裝置，其特征在于，所述反應腔的內表面包括所述反應腔的內側壁。
31.如權利要求觀所述的反應裝置，其特征在于，還包括一與所述反應腔內部相互流體連通的抽吸端口，所述抽吸端口與一排氣泵或一吹風機相連接。
32.如權利要求31所述的反應裝置，其特征在于，所述抽吸端口設置于所述反應腔的底部或側壁。
33.如權利要求31所述的反應裝置，其特征在于，所述抽吸端口設置于所述反應腔的側壁上，并且位于靠近所述清潔裝置的刮擦結構的一位置。
34.如權利要求31所述的反應裝置，其特征在于，還包括一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。
35.如權利要求31所述的反應裝置，其特征在于，所述清潔裝置內部設置一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。
36.如權利要求觀所述的反應裝置，其特征在于，還包括一位于所述反應腔外部的機械傳送裝置，所述機械傳送裝置包括一機械傳送手，其可選擇性地將所述清潔裝置或所述基片托架從所述反應腔外傳送至所述反應腔內并放置在所述支撐裝置上，或從所述支撐裝置上移開再傳送至所述反應腔外。
37.如權利要求觀所述的反應裝置，其特征在于，所述清潔裝置上還包括一阻擋裝置， 所述阻擋裝置設置在所述若干個刮擦結構的外周圍并環繞所述若干個刮擦結構。
38.如權利要求觀所述的反應裝置，其特征在于，所述反應腔內還包括一阻擋裝置， 所述阻擋裝置設置在氣體輸送裝置的外周圍附近，并且環繞所述清潔裝置的若干個刮擦結構。
39.如權利要求觀所述的反應裝置，其特征在于，所述其他運動包括以下運動中的一種或至少兩種運動的復合線性運動、直線往復運動、曲線往復運動、非圍繞某一固定圓心旋轉的旋轉運動、橢圓形運動、擺動、振動。
40.一種去除一薄膜生長反應腔的內表面上的附著聚集物的方法，所述反應腔內包括一支撐裝置，其特征在于，所述方法包括a)向所述反應腔內提供一清潔裝置，并使之可分離地放置在所述支撐裝置上，所述清潔裝置包括支撐單元、清潔單元、電機，其中，所述清潔單元包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；b)調整所述清潔裝置的位置，使所述刮擦結構至少部分地接觸所述反應腔的內表面， 啟動所述電機以帶動所述清潔單元沿所述反應腔的內表面作相對運動，所述刮擦結構接觸所述反應腔的內表面，并將附著在所述反應腔的內表面上的附著聚集物移除下來。
41.如權利要求40所述的方法，其特征在于，還包括提供一與所述反應腔內部相互流體連通的抽吸端口，所述抽吸端口與一排氣泵或一吹風機相連接，保持所述排氣泵或一吹風機工作，以形成一抽吸作用。
42.如權利要求41所述的方法，其特征在于，還包括提供一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。
43.如權利要求41所述的方法，其特征在于，所述清潔裝置內部設置一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。
44.如權利要求40所述的方法，其特征在于，還包括提供一位于所述反應腔外部的一機械傳送裝置，所述機械傳送裝置包括一機械傳送手，其可選擇性地將所述清潔裝置從所述反應腔外傳送至所述反應腔內并放置在所述支撐裝置上，或將所述清潔裝置從所述支撐裝置上移開再傳送至所述反應腔外。
45.如權利要求40所述的方法，其特征在于，所述步驟b)還包括通過所述氣體輸送裝置的氣體輸送表面向所述反應腔內吹入惰性氣體或H2。
46.如權利要求40所述的方法，其特征在于，所述清潔裝置還包括一運動轉換機制，其設置在所述電機的一驅動軸和所述清潔單元之間，用以將所述電機的一旋轉運動轉換為一其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動。
47.一種在一反應腔內生長薄膜的方法，所述反應腔內包括一具有一支持端或一支持面的一支撐裝置，所述方法包括a)提供一基片托架，其上承載一片或多片待工藝處理的基片；b)將所述基片托架移入所述反應腔內，并可分離地放置在所述支撐裝置的所述支持端或支持面上；c)通過一氣體輸送裝置向所述反應腔內通入反應氣體，旋轉所述支撐裝置和所述基片托架，以在所述基片上生長所述薄膜；d)停止步驟c)，將所述基片托架從所述支撐裝置的所述支持端或支持面上分離開，并從所述反應腔內移除；e)向所述反應腔內提供一清潔裝置，并使之可分離地放置在所述支撐裝置上，所述清潔裝置包括支撐單元、清潔單元、電機，其中，所述清潔單元包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；f)調整所述清潔裝置的位置，使所述刮擦結構至少部分地接觸所述反應腔的內表面， 啟動所述電機以帶動所述清潔單元沿所述反應腔的內表面作相對運動，所述刮擦結構接觸所述反應腔的內表面，并將附著在所述反應腔的內表面上的附著聚集物移除下來；g)停止步驟f)，將所述清潔裝置從所述支撐裝置的所述支持端或支持面上分離開，并從所述反應腔內移除。
48.如權利要求47所述的方法，其特征在于，所述步驟f)還包括提供一與所述反應腔內部相互流體連通的抽吸端口，所述抽吸端口與一排氣泵或一吹風機相連接，保持所述排氣泵或一吹風機工作，以形成一抽吸作用。
49.如權利要求48所述的方法，其特征在于，所述步驟f)還包括提供一與所述抽吸端口相互流體連通的聚集物收集裝置，用以將所述附著聚集物收集在一起。
50.如權利要求47所述的方法，其特征在于，所述清潔裝置還包括一運動轉換機制，其設置在所述電機的一驅動軸和所述清潔單元之間，用以將所述電機的一旋轉運動轉換為一其他運動，并帶動所述清潔單元作所述其他運動。
51.如權利要求47所述的方法，其特征在于，所述步驟e)中，所述清潔裝置通過一機械傳輸手或操作員手工傳輸的方式被提供至所述反應腔內的所述支撐裝置上。
全文摘要
一種用于清潔薄膜生長反應腔的內表面的清潔裝置，包括支撐單元、清潔單元、電機和電源供應裝置。其中，清潔單元包括一面向所述反應腔的內表面的表面，所述表面上設置有若干刮擦部件；電機設置于所述支撐單元上，電機包括一驅動軸，所述驅動軸的一端與所述清潔單元相連接并帶動其運動；電源供應裝置，其與所述電機相連接。本發明的清潔裝置提供了自動化程度高的、有效的、省時的清潔反應腔的內表面的方法，并保證每次清潔的質量和一致性。
文檔編號C23C16/44GK102181844SQ20111008716
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月7日 優先權日2011年4月7日
發明者姜銀鑫, 孫一軍, 杜志游 申請人:中微半導體設備(上海)有限公司