本实用新型专利技术提供一种用于化学气相沉积工艺的喷淋头，所述喷淋头用于向衬底提供反应气体，所述喷淋头具有端口，所述端口具有与之对应设置的窗口透明板，所述窗口透明板作为观察通道或测试通道，通过所述窗口透明板对化学气相沉积工艺进行监控，所述窗口透明板与端口之间通有吹扫气体，所述吹扫气体用于防止反应气体在窗口透明板上发生化学反应或物理沉积。本实用新型专利技术使得本领域技术人员能够在化学气相沉积工艺过程中对喷淋头下方的衬底的情况进行实时监控。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及化学气相沉积(CVD)
，特别涉及用于化学气相沉积设备的喷淋头。
技术介绍
MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的ー种化学气相外延沉积エ艺。它以III族、II族元素的有机化合物和V、VI族元素的氢化物等作为晶体生长的源材料，以热分解反应方式在至于石墨盘的衬底上进行沉积エ艺，生长各种III-V族、II-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。下面对现有的化学气相沉积エ艺的原理进行说明。具体地，以MOCVD为例，请參考 图I所示的现有的化学气相沉积エ艺设备的结构示意图。手套箱10内形成有相对设置的喷淋头11和石墨盘12。所述喷淋头11内可以设置多个通孔，所述喷淋头11用于提供反应气体。所述石墨盘12内具有多个凹槽，每个凹槽内对应放置一片衬底121，所述衬底121的材质通常为价格昂贵的蓝宝石。所述石墨盘12的下方还形成有加热单元13，所述加热単元13对石墨盘12进行加热，石墨盘12受热升温，能够以热辐射和热传导方式对衬底121进行加热。由于衬底121放置在石墨盘12中，两者接触，因此石墨盘12对衬底121的加热以热传导为主。在进行MOCVDエ艺时，反应气体自喷淋头11的通孔进入石墨盘12上方的反应区域(靠近衬底121的表面的位置)，所述衬底121由于加热单元13的热传导加热而具有一定的温度，从而该温度使得反应气体之间进行化学反应，从而在衬底121的表面沉积外延材料层。在MOCVDエ艺结束后，将衬底121从手套箱10中取出，对外延材料层的特性进行测试。在实际中发现，在化学气相沉积エ艺过程中，无法对喷淋头下方的衬底的情况进行实时监控。
技术实现思路
本技术实施例解决的问题是提供了化学气相沉积エ艺的喷淋头和改善化学气相沉积エ艺均匀性的方法，在喷淋头中设置窗ロ，能够在化学气相沉积エ艺过程中对喷淋头下方的衬底的情况进行实时监控。为了解决上述问题，本技术提供一种用于化学气相沉积エ艺的喷淋头，用于向村底提供反应气体，所述喷淋头具有端ロ，所述端ロ具有与之对应设置的窗ロ透明板，所述窗ロ透明板作为观察通道或测试通道，通过所述窗ロ透明板对化学气相沉积エ艺进行监控，所述窗ロ透明板与端ロ之间通有吹扫气体，所述吹扫气体用于防止反应气体在窗ロ透明板上发生化学反应或物理沉积。可选地，所述吹扫气体为氮气、氢气或两者的混合。可选地，所述喷淋头上还具有通孔，所述窗ロ透明板与端ロ之间还通有反应气体，使得所述端ロ处的反应气体的组分、流量密度与所述通孔处的反应气体的组分、流量密度—致。可选地，所述喷淋头应用于MOCVDエ艺，所述反应气体为氨气。可选地，所述端ロ的面积为所述通孔面积的I 20倍。可选地，所述窗ロ透明板用于使得原位测试装置的光学信号通过，所述原位测试装置用于测试的參数包括衬底上的外延材料层的生长速率、厚度、粗糙度、组分、温度、反射率、翘曲度中的ー个或多个。相应地，本技术还提供一种改善化学气相沉积エ艺的均匀性的方法，所述化 学气相沉积エ艺利用具有端ロ、通孔的喷淋头进行，且所述端ロ具有与之对应设置的窗ロ透明板，所述窗ロ透明板作为观察通道或测试通道，在进行化学气相沉积エ艺时，在所述窗ロ透明板和端ロ之间通入吹扫气体和反应气体，所述端ロ处的反应气体的组分、流量密度与通孔处的反应气体的组分、流量密度一致。可选地，所述喷淋头应用于MOCVDエ艺，所述吹扫气体为氮气、氢气或者两者的混合，所述反应气体为氨气。可选地，所述窗ロ透明板用于使得原位测试装置的光学信号通过，所述原位测试装置用于测试的參数包括衬底上的外延材料层的生长速率、厚度、粗糙度、组分、温度、反射率、翘曲度中的ー个或多个。可选地，所述反应气体和吹扫气体的流量可调节。与现有技术相比，本技术具有以下优点本技术在喷淋头上设置窗ロ透明板，所述窗ロ透明板作为观察通道或测试通道，这样本领域技术人员可以通过所述窗ロ透明板对化学气相沉积エ艺进行监控，为了防止反应气体经过端ロ并且在窗ロ透明板上发生化学反应或物理沉积，本技术在端ロ与窗ロ透明板之间通入吹扫气体，防止窗ロ透明板的光学透过率下降，从而保证观察或测试的准确度；进ー步优化地，所述端ロ与窗ロ透明板之间还通入了反应气体，从而使得在进行化学气相沉积エ艺时断ロ处的气体环境，所述端ロ处的反应气体的组分、流量密度与所述通孔处的反应气体的组分、流量密度一致，从而改善了喷淋头表面的反应气体的分布的均匀性，提高了外延材料层的组分、厚度和性能的均匀性。附图说明图I是现有技术的MOCVD装置的结构示意图；图2是本技术一个实施例的喷淋头的俯视结构示意图；图3是图2沿AA线的剖面结构示意图。具体实施方式现有的化学气相沉积エ艺过程中，无法对喷淋头下方的衬底的情况进行实时监控，也就无法获得衬底表面的翘曲变形的情况、衬底表面形成的外延材料层的厚度、组分、均匀性等情況。为了解决上述问题，本技术的专利技术人提供一种用于化学气相沉积エ艺的喷淋头，用于向衬底提供反应气体，所述喷淋头具有端ロ，所述端ロ具有与之对应设置的窗ロ透明板，所述窗ロ透明板作为观察通道或测试通道，通过所述窗ロ透明板对化学气相沉积エ艺进行监控，所述窗ロ透明板与端ロ之间通有吹扫气体，所述吹扫气体用于防止反应气体在窗ロ透明板上发生化学反应或物理沉积。下面结合实施例对本技术的技术方案进行详细的说明。为了更好地说明本技术的技术方案，请结合图2所示的本技术一个实 施例的化学气相沉积设备的喷淋头。本实施例仅以MOCVD设备的喷淋头为例，对其结构进行说明，在实际中，本技术的喷淋头还可以应用于其他的需要利用喷淋头的化学气相沉积设备。如图2所示，喷淋头100上形成有多个通孔101以及端ロ 102，喷淋头100的ー侧朝向石墨盘(未图示)和衬底，所述喷淋头100的另ー侧与反应气体管路相连接，所述通孔101用于通入反应气体。所述通孔101形状、尺寸和排布与现有技术相同，在此不作详细的说明。请结合图3所示，图3为图2沿AA的剖面结构示意图,端ロ 102包括形成在喷淋头100内的端ロ开ロ以及向喷淋头100的远离石墨盘200 —侧的端ロ延伸部。參考图3并结合图2，端ロ开ロ贯穿喷淋头100，所述端ロ开ロ与通孔101平行。所述端ロ延伸部用于支撑和固定窗ロ透明板103。作为ー个实施例,所述端ロ延伸部可以与喷淋头100结合为一体，即采用一体化成型的方式加工而成，这样简化喷淋头100的制作流程；作为本技术的又ー实施例，所述端ロ延伸部还可以与喷淋头100分别制作，然后利用螺丝螺母等连接在一起。所述端ロ延伸部的材质可以与喷淋头100相同或不同，本实施例中，所述端ロ延伸部的材质与喷淋头100的材质相同。所述端ロ延伸部与窗ロ透明板103相连接，作为ー个实施例，所述端ロ延伸部通过环形法兰109与端ロ延伸部相连接。为了保证光学信号能够通过窗ロ透明板103，窗ロ透明板103的材质应为透明耐热材质，比如所述窗ロ透明板103的材质可以为蓝宝石、石英等。所述窗ロ透明板103可以作为观察或测试通道。作为本技术的一个实施例，所述窗ロ透明板103作为观察通道，本领域技术人员可以通过该窗ロ透明板10本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于化学气相沉积工艺的喷淋头，用于向衬底提供反应气体，其特征在于，所述喷淋头具有端口，所述端口具有与之对应设置的窗口透明板，所述窗口透明板作为观察通道或测试通道，通过所述窗口透明板对化学气相沉积工艺进行监控，所述窗口透明板与端口之间通有吹扫气体，所述吹扫气体用于防止反应气体在窗口透明板上发生化学反应或物理沉积。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁秉文，
申请(专利权)人：光达光电设备科技嘉兴有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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