CN204644465U - 一种新型的mocvd喷淋头清洁用刷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，主要借助快速抽气圆环、软圆环挡圈(设置在快速抽气圆环的顶端与喷淋头相接触处)等新结构，来减少清洁喷淋头时的泄漏、增加吸力，以便在清洁MOCVD喷淋头时，把清洁过程中掉落的所有III-V化合物颗粒和灰尘瞬间抽走，防止它们掉落在石墨托盘上或者漂浮在反应室中，从而使反应室保持良好的生长环境，其结构设计简单，经济和适用性强。

Description

一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头

技术领域

本实用新型涉及半导体材料设备领域，尤其涉及一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头。

背景技术

作为第二和三代宽带隙半导体材料外延设备，MOCVD在其材料生长及器件构造起到了不可代替的作用。目前，MOCVD在砷化镓激光器；氮化镓蓝光二极管、太阳能电池、紫外探测器等方面有广泛的应用。然而，MOCVD反应腔室和手套箱和结净度对外延材料等器件性能有着重要的影响。爱思强MOCVD机型在外延工艺周期间要进行喷淋头清洁，由于设计结构的缺陷，传统的喷淋头刷头工具在清洁过程中，工艺反应III-V化合物等残留物容易掉落在石墨托盘上，或者漂浮在手套箱中，从而对手套箱和反应室有污染的现象。虽然在清洁过程中利用另外一个托盘接住掉落的残留物，但无法解决颗粒漂浮污染等根本问题。

发明内容

为了解决在清洁MOCVD喷淋头清洗过程中出现颗粒漂浮致污染问题，本实用新型一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头(其单刷头结构如图2所示)，其新型刷头结构主要包括：快速抽气圆环11、软圆环挡圈12、内抽气通道31及刷头毛须21；所述新型结构与其后端配置的抽速调节阀41联合使用，能把清洁喷淋头时掉落的所有III-V化合物颗粒和灰尘瞬间抽走，从而使MOCVD反应器保持良好的生长环境。

具体结构及其作用说明如下：

如图2所示，本实用新型一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，由基本刷头(含刷头毛须21和内抽气通道31)、快速抽气圆环11及软圆环挡圈12组成为本实用新型的单刷头。由于在基本刷头(含21、31)的外缘，增设了抽吸颗粒的快速抽气圆环11、和软圆环挡圈12(设置在快速抽气圆环11顶端，与喷淋头相接触处，作为防护圈，防止泄漏、增加吸力)，因而能防止刷头与MOCVD喷淋头接触清洁时在刷头外围掉落的颗粒进入反应室内；由于快速抽气圆环11区域是一个低压区域，气体不停地往通道流走，从而带着颗粒等漂浮物一起抽走；设置在后端的抽速调节阀41，主要用来调节并优化快速抽气圆环11的抽气速度、内抽气通道31的抽气速度及其相对比值，避免清洗时掉落或者漂浮的颗粒污染反应室和手套箱，实现清洁效果最优化。

所述新型刷头，可由单一的刷头毛须21、内抽气通道31配套，与快速抽气圆环11、软圆环挡圈12组成为单刷头(如图2所示)；

也可由2个或2个以上的刷头毛须21及内抽气通道31各自配套组成2个或2个以上的单刷头，并与多刷头间快速抽气通道61、快速抽气圆环11、软圆环挡圈12组成为集成刷头(如图3所示)。

需要说明的是：所述快速抽气圆环11，围绕在内抽气通道31及刷头毛须21的外部，其圆环的径向厚度，可依据刷头的直径设计，最优为刷头直径的十分之一至三分之二；

所述快速抽气圆环11，可以是单一结构或者多重结构；所述快速抽气圆环11，可与单一内抽气通道31、刷头毛须21配套，并与软圆环挡圈12组成为单刷头；也可与2个或2个以上的内抽气通道31、刷头毛须21各自配套组成2个或2个以上的单刷头，再与多刷头间快速抽气通道61、软圆环挡圈12,组成为集成刷头；

所述软圆环挡圈12，则外绕在快速抽气圆环11的顶端与喷淋头相接触处，作为防护圈，用来防止泄漏、增加吸力；

所述内抽气通道31，其形状可以为圆形，椭圆形，三角形或者多边形，也可以是其中几种形状的组合；所述内抽气通道31，在集成刷头中，可以设置2个或2个以上，其中在置于小刷头内的，成为各小刷头的内抽气通道，而在各小刷头外围的，则成为多刷头间快速抽气通道61。

附图1所示，本实用新型一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，在清洁时产生的颗粒污染物的流动路径，由图中可以看出，本实用型刷头因增设了一个快速抽气通道11和软圆环挡圈12这两种新结构，故而在防止泄露增加吸力的状态下，能有效地把清洁时刷头毛须外围掉落的颗粒污染物瞬间吸走。然而，传统的MOCVD喷淋头，只有抽气通道而没有围绕在其外围的快速抽气通道11，所以无法吸走刷头毛须外围的颗粒污染物，因而出现大量的颗粒污染物掉落及漂浮在反应室中，从而污染反应室的生长环境，所以本实用新型所述的清洁刷头更适用于产业化。

附图说明

图1是本实用新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，在清洁时产生的颗粒流动路径示意图；

图2是本实用新型的实施例1，一种MOCVD喷淋头清洁用单刷头的结构及抽气通道示意图，其中图2(a)是图2(b)的A-A截面图；

图3是本实用新型的实施例2，一种MOCVD喷淋头清洁用集成刷头的结构及抽气通道示意图；

附图标记说明：

11：快速抽气圆环  12：软圆环挡圈  21：刷头毛须  31：内抽气通道  41：抽速调节阀  51：压缩机接头  61：多刷头间快速抽气通道  71：颗粒污染物  81：MOCVD喷淋头  91：颗粒污染物流动路径

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应理解，此处所描述仅用于解释本实用新型的具体实施例，而并不限定本实用新型的权利要求范围。

实施例一：

如图2所示，为一种MOCVD喷淋头清洁用单刷头的结构示意图，与常规的MOCVD喷淋头清洁用刷头相比，在内抽气通道31外围，增设了一个快速抽气圆环11、及软圆环挡圈12(外绕在快速抽气圆环11的顶端与喷淋头相接触处，作为防护圈，用来防止泄漏、增加吸力)、和后端的抽速调节阀41。用抽速调节阀41，可以分别调节并优化快速抽气圆环11和内抽气通道31的抽气速度及其相对比值，能进一步提高清洁效果。在清洁喷淋头过程中，快速抽气圆环11主要用来吸走清洁喷淋头时刷头毛须21外围掉落的颗粒污染物71，防止其污染反应室和手套箱。

实施例二：

如图3所示，为一种新型的MOCVD喷淋头清洁用集成刷头的结构示意图，其结构特点是：在一个尺寸大的刷头内设有三个尺寸小的单刷头、和多刷头间快速抽气通道61；内置各小刷头均配有各自的内抽气通道31、及刷头毛须21；由所述三个单刷头和在其最外围设置的快速抽气圆环11、及软圆环挡圈12(设置在快速抽气圆环11的顶端与喷淋头相接触处，作为防护圈，用来防止泄漏、增加吸力)组合成为集成刷头；每个单刷头的后续通道端均连接各自的抽速调节阀41，通过抽速调节阀41，可以分别调节并优化快速抽气圆环11和各内抽气通道31的抽气速度及其相对比值，能进一步提高清洁效果。在用集成刷头清洁喷淋头过程中，多刷头间快速抽气通道61，可以处理内置单刷头外围的大部分污染物，其结果间接地减轻快速抽气圆环11的吸尘压力，进一步杜绝清洗时颗粒污染物掉落漂浮在反应室及手套箱中，从而保持反应室内良好的生长环境。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，其特征在于，包括：快速抽气圆环(11)、软圆环挡圈(12)、内抽气通道(31)及刷头毛须(21)；所述新型结构与其后端配置的抽速调节阀(41)联合使用，能把清洁喷淋头时掉落的所有III-V化合物颗粒和灰尘瞬间抽走，从而使MOCVD反应器保持良好的生长环境。

2.根据权利要求1所述一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，其特征在于，所述快速抽气圆环(11)，围绕在内抽气通道(31)及刷头毛须(21)外部，其圆环的径向厚度，可依据刷头的直径等尺寸而设计，最优为刷头直径的十分之一至三分之二。

3.根据权利要求1所述一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，其特征在于，所述快速抽气圆环(11)，可以是单一结构或者多重结构；所述快速抽气圆环(11)，可与单一内抽气通道(31)、刷头毛须(21)配套，并与软圆环挡圈(12)组成为单刷头；也可与2个或2个以上的内抽气通道(31)、刷头毛须(21)各自配套组成2个或2个以上的单刷头，再与多刷头间快速抽气通道(61)、软圆环挡圈(12)组成为集成刷头。

4.根据权利要求1所述一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，其特征在于，所述软圆环挡圈(12)，则外绕在快速抽气圆环(11)的顶端与喷淋头相接触处，作为防护圈，用来防止泄漏、增加吸力。

5.根据权利要求1所述一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，其特征在于，所述内抽气通道(31)，其形状可以为圆形，椭圆形，三角形或者多边形，也可以是其中几种形状的组合。

6.根据权利要求1所述一种新型的MOCVD喷淋头清洁用刷头，其特征在于，所述内抽气通道(31)，在集成刷头中，可以设置2个或2个以上；其中置于小刷头内的，成为各小刷头的内抽气通道，而在各小刷头外围的，则成为多刷头间快速抽气通道(61)。