[發明專利]一種MOCVD組合噴淋頭及MOCVD設備有效

申請號：	202010766982.0	申請日：	2020-08-03
公開（公告）號：	CN111778552B	公開（公告）日：	2021-10-08
發明（設計）人：	劉可為;陳星;申德振;楊佳霖	申請（專利權）人：	中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
主分類號：	C30B25/14	分類號：	C30B25/14;C30B29/54
代理公司：	北京集佳知識產權代理有限公司 11227	代理人：	王雨
地址：	130033 吉林省長春市***	國省代碼：	吉林;22
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 mocvd 組合噴淋設備
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【說明書】：

本發明公開了一種MOCVD組合噴淋頭，包括固定軌道及多個單一反應源噴淋頭；所述固定軌道用于固定多個所述單一反應源噴淋頭；所述單一反應源噴淋頭包括機動組件、擴散腔、輸氣管及噴嘴陣列；反應氣體通過所述輸氣管進入所述擴散腔，并在所述擴散腔內擴散后，通過所述噴嘴陣列到達待沉積襯底的表面；所述單一反應源噴淋頭通過所述機動組件連接于所述固定軌道，并通過所述機動組件沿所述固定軌道在垂直于所述待沉積襯底的表面的方向上移動。本發明調控MOCVD反應腔體內流場、控制不同類型的反應的反應進度的目的，提高MOCVD生長多元合金薄膜的均勻性與品質。本發明同時還提供了一種具有上述有益效果的MOCVD設備。

技術領域

本發明涉及金屬化學氣相沉積領域，特別是涉及一種MOCVD組合噴淋頭及MOCVD設備。

背景技術

金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)是制備化合物單晶薄膜的一項新型氣相外延生長技術，在上世紀80年代初得以實用化。經過幾十年的飛速發展，目前MOCVD已成為半導體化合物材料制備的關鍵技術之一，廣泛應用于半導體光電子和微電子器件的制備。

在MOCVD技術中，要生長出高結晶質量的、厚度和組分均勻的半導體薄膜材料，不僅要抑制預反應，還要使到達基片的反應物濃度盡量均勻一致。目前，制備寬禁帶半導體材料的主流商業化MOCVD設備(如美國的Veeco、德國Aixtron等)普遍采用的垂直噴淋式反應室，襯底托與噴頭的距離很短，這樣使氣體反應源只在襯底上方很短距離處才發生混合，降低了有機源的預反應，提高了材料的結晶質量。但另一方面，襯底托與噴頭過短的距離又會使基片表面流場不均勻，導致薄膜的均勻性降低。現有的設備可以通過調節基片臺的高度來調節襯底和噴頭的距離，但是針對多元合金材料，有機源往往有多路，每一路的有機源的預反應情況不相同，在現有的設備中無法實現針對每一路的獨立調控。這就使得現有的MOCVD設備在生長高質量多元合金材料時存在一定的困難。

因此，如何生長高質量的、均勻的多元合金薄膜是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種MOCVD組合噴淋頭及MOCVD設備，以解決現有技術中MOCVD設備生長多元合金均勻性較差的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種MOCVD組合噴淋頭，包括固定軌道及多個單一反應源噴淋頭；

所述固定軌道用于固定多個所述單一反應源噴淋頭；

所述單一反應源噴淋頭包括機動組件、擴散腔、輸氣管及噴嘴陣列；

反應氣體通過所述輸氣管進入所述擴散腔，并在所述擴散腔內擴散后，通過所述噴嘴陣列到達待沉積襯底的表面；

所述單一反應源噴淋頭通過所述機動組件連接于所述固定軌道，并通過所述機動組件沿所述固定軌道在垂直于所述待沉積襯底的表面的方向上移動。

可選地，在所述的MOCVD組合噴淋頭中，所述單一反應源噴淋頭還包括固定組件；

所述固定組件用于固定所述單一反應源噴淋頭，使所述單一反應源噴淋頭與所述固定軌道間無相對位移。

可選地，在所述的MOCVD組合噴淋頭中，所述機動組件包括步進電機與定位齒輪。

可選地，在所述的MOCVD組合噴淋頭中，所述固定軌道為螺紋拉桿。