[发明专利]监控装置、监控方法及气相沉积设备

说明书

技术领域

本发明属于气相沉积领域，更具体地讲，是涉及一种用于监控气相沉积设备中加热单元的监控装置、监控方法及具有该监控装置的气相沉积设备。

背景技术

MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型化学气相外延沉积工艺。MOCVD是以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原材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，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。

现有MOCVD中的加热单元通常是利用电阻丝制作的，该加热单元置于MOCVD反应腔室中被加热单元(托盘和托盘上的衬底)的下方，通过在加热单元的电阻丝中通入电流、电压，使得电阻丝发热，进而对托盘和托盘上的衬底进行加热。加热单元的性能对托盘和衬底的受热均匀性以及在衬底上进行的外延工艺的均匀性影响较大，在生长外延材料层工艺的过程中，若加热单元发生例如可是短路或断路等异常状况时，会造成托盘和衬底的受热不均匀，从而导致外延芯片产品报废。

为了提高外延芯片的良率，减少产品的报废，需要对加热单元进行监控和保护。现有技术中缺少对加热单元进行监控和保护的装置。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种监控装置、监控方法及具有该监控装置的气相沉积设备，该监控装置用于实时监控气相沉积设备中的加热单元的状况，以便保护加热单元，使托盘和托盘上的衬底受热均匀，减少产品的报废，提高了产品的良率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种监控装置，用于监控气相沉积设备中的加热单元，所述加热单元利用电阻丝进行加热，该监控装置包括：检测单元，用于获得所述加热单元的实时电阻值；比较单元，用于获得所述实时电阻值与参考电阻值的比较结果；报警单元，用于根据所述比较结果，判断是否发出报警信号。

此外，所述加热单元包括若干个子加热单元，所述若干个子加热单元对设置于所述加热单元上方的被加热单元的若干个受热区域分别对应进行加热；所述检测单元包括若干个子检测单元，每一个所述子检测单元检测其对应的子加热单元的电流值和电压值，根据所述电流值和所述电压值获得该子加热单元的实时电阻值；所述比较单元包括若干个子比较单元，每一个所述子比较单元比较其对应的子加热单元的实时电阻值与该子加热单元对应的参考电阻值并得到电阻差值，比较所述电阻差值与所述参考电阻值的比值得到实时比值，比较所述实时比值与参考比值得到所述比较结果。

此外，所述加热单元包括若干个子加热单元，所述若干个子加热单元对设置于所述加热单元上方的被加热单元的若干个受热区域分别对应进行加热；所述检测单元包括若干个子检测单元，每一个所述子检测单元检测其对应的子加热单元的电流值和电压值，根据所述电流值和所述电压值获得该子加热单元的实时电阻值；所述比较单元比较每一个子加热单元的实时电阻值与该子加热单元对应的参考电阻值并得到该子加热单元的电阻差值，比较所述电阻差值与所述参考电阻的比值得到实时比值，比较所述实时比值与参考比值得到所述比较结果。

此外，所述参考比值为0.1～0.3。

此外，当所述实时电阻值大于所述参考电阻值，并且所述实时比值大于或等于所述参考比值时，所述报警单元判断为所述子加热单元为断路并发出断路报警信号；当所述实时电阻值小于所述参考电阻值，并且所述实时比值大于或等于所述参考比值时，所述报警单元判断为所述子加热单元为短路并发出短路报警信号。

此外，所述若干个子加热单元的加热功率相互独立调节。

本发明还提供了一种气相沉积设备，包括工艺腔室、被加热单元和加热单元，所述加热单元设置于所述被加热单元下方，在进行气相沉积工艺时，所述加热单元对所述被加热单元进行加热，所述气相沉积设备还包括上述的监控装置，所述监控装置用于监控所述加热单元。

本发明还提供了一种气相沉积设备中利用电阻丝进行加热的加热单元的监控方法，包括步骤：a)检测所述加热单元的电流值和电压值并根据所述电流值和所述电压值获得所述加热单元的实时电阻值；b)比较所述实时电阻值与参考电阻值并得到电阻差值；c)比较所述电阻差值与所述参考电阻值的比值得到实时比值；d)比较所述实时比值与参考比值得到比较结果；e)根据所述比较结果，判断是否发出报警信号。