[实用新型]监控装置及气相沉积设备

说明书

技术领域

本实用新型属于气相沉积领域，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。

MOCVD工艺要求衬底或衬底上的沉积材料层具有较高的温度，需达到源物质进行化学反应所需要的温度，现有MOCVD中的加热单元置于MOCVD反应腔室中衬底托盘的下方，通过使该加热单元发热对被加热单元(托盘和托盘上的衬底)进行加热。衬底或衬底上的沉积材料层的温度要满足一定的均匀度，保证最终形成的沉积材料层的厚度均匀，且防止衬底或由于不均匀的热应力而翘曲变形，加热单元的加热均匀性直接影响托盘或托盘上衬底的受热均匀性，进而较大地影响了在衬底上的沉积材料层的厚度均匀性。在生长外延材料层工艺的过程中，若加热单元的各个加热区域(例如加热单元的中心和边缘)温差过大时，将造成托盘和托盘上衬底的受热不均匀，使得衬底上的沉积材料层的厚度均匀性变差，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，需要对加热单元的加热均匀性、托盘的受热均匀性或托盘上衬底的受热均匀性进行监控。现有技术中缺少对加热单元的加热均匀性、托盘的受热均匀性或托盘上衬底的受热均匀性进行监控。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种监控装置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加热单元的加热均匀性或被加热单元(托盘或托盘上衬底)的受热均匀性，避免加热单元各个加热区域温差过大或被加热单元各个受热区域温差过大而使外延芯片产品报废。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种监控装置，用于在气相沉积工艺过程中对加热单元或被加热单元进行温度监控，所述加热单元或被加热单元被划分为若干个监控区域，所述监控装置包括：温度探测单元，用于获得所述监控区域的探测温度；温度比较单元，用于比较任意两个所述监控区域的探测温度得到温度差值，并将所述温度差值与预设的安全温度值比较得到比较结果；报警单元，用于根据所述比较结果，判断是否发出报警信号。

进一步地，所述报警单元检测到所述温度差值大于等于所述安全温度值时发出报警信号。

进一步地，所述安全温度值为30～70摄氏度之间的任一值。

进一步地，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分别对应加热所述若干个监控区域。

进一步地，所述若干个子加热单元的加热功率相互独立调节。

进一步地，在每个所述监控区域中，所述温度探测单元探测每个所述监控区域中的一个点的温度得到所述探测温度，或探测每个所述监控区域中的多个点的温度，取所述多个点的温度的平均温度得到所述探测温度。

进一步地，所述温度探测单元包括置于所述加热单元或被加热单元的下方的若干个热电偶，用于对应直接接触所述若干个监控区域并分别得到所述若干个监控区域的所述探测温度。

进一步地，所述温度探测单元包括若干个光谱分析装置，用于对应探测分析所述若干个监控区域的热辐射信号并分别得到所述若干个监控区域的所述探测温度。

本实用新型还提供了一种气相沉积设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室具有被加热单元和加热单元，所述加热单元分别对应置于所述被加热单元下方，在进行气相沉积工艺时，所述加热单元对应加热所述被加热单元，所述工艺腔室还包括上述的监控装置，所述监控装置对所述加热单元或所述被加热单元进行温度监控。

进一步地，所述加热单元为所述气相沉积设备中的加热单元，所述被加热单元为托盘，所述监控装置对所述加热单元或所述托盘进行温度监控。

本实用新型的监控装置通过监控气相沉积设备中的加热单元或被加热单元，在加热单元各个加热区域温差或被加热单元各个受热区域温差大于等于预设的安全温度时，在第一时间发出报警信号通知使用者此刻的加热单元处于异常状态，以便使用者及时掌握加热单元的正常与否，从而对加热单元进行维护，进而能够确保气相沉积设备的正常工作，减少外延芯片产品的报废，提高了外延芯片产品的良率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的监控装置的系统示意图。