[发明专利]热场测量机构及校正方法

说明书

本发明提供一种热场测量机构及校正方法。在晶体生长装置中的坩埚轴上设置测量平台，距离传感器通过测量工装设置在测量平台上，在实际晶体生长状态的情况下，以坩埚轴为基准，测量热场各部件不同方位的径向距离，并根据测量结果对热场进行调整，增强热场的对中性，以保证晶体生长的热区对称且稳定，使得晶体生长的扭曲变形发生的概率降低，提高晶体表面的光滑平整性，进而提高晶体的良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种热场的测量机构及校正方法。

背景技术

提拉法，又称直拉法、Cz法，是一种目前最流行的块状单晶体生长技术，传统的提拉法装置由热场系统(加热、控温和保温)、气氛控制系统(真空、气路、充气)、传动系统(提拉、旋转)等构成。该方法的优势在于可测试和观察生长界面、定向籽晶、“缩颈”技术、“收尾”技术、可旋转坩埚和晶体，因而控制方便，能获得较快的生长速率和很高的产品性能均匀性，成品率远大于其它晶体生长方式。

在提拉法生长晶体的过程中，晶体生长的成功与否以及质量的高低会由晶体生长装置中热场的温度分布等决定。例如，温度分布合适的热场，不仅硅单晶生长顺利，而且品质较高；如果热场的温度分布不是很合理，生长硅单晶的过程中容易产生各种缺陷，影响质量，情况严重的出现变晶现象生长不出来单晶。单晶生长炉中热场通常是由以石墨及石墨毡材料制作的部件组成，部件组装后的热场须保证热场的中心和坩埚系统的中心保持一致，以保证晶体生长的热区对称且稳定。但是由于组装的公差精度，会形成热场的中心偏心，进而会影响热场的温度分布。因此，如何更好的测量和校正晶体生长装置中的热场是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种晶体生长装置热场的测量机构及校正方法，实现对晶体生长装置热场的测量，并根据测量结果校正热场配置，以保证晶体生长的热区对称且稳定，提高晶体的良率。

本发明提供一种热场测量机构，用于测量晶体生长装置中热场的对中性，其特征在于，包括：设置在晶体生长装置中坩埚轴上的测量平台、设置在所述测量平台上的测量工装及设置在所述测量工装上的距离传感器，所述测量工装设置在所述测量平台的任一位置，并提供所述距离传感器一测量高度。

可选的，所述测量平台为一圆形平台。

可选的，所述坩埚轴位于所述测量平台的中心。

可选的，所述测量平台上设置有固定所述测量工装的固定位。

可选的，所述测量工装固定在距离所述测量平台的中心的一定距离的位置。

可选的，所述距离传感器为激光测距仪。

可选的，所述测量工装采用特氟龙材料制成。

可选的，所述测量平台与所述坩埚轴衔接部分采用石墨材料制成。

本发明提供一种晶体生长装置热场的校正方法，包括：

卸下晶体生长装置中与坩埚轴连接的坩埚；

在坩埚轴上安装上述的晶体生长装置热场的测量机构；

对晶体生长装置进行抽真空，并使晶体生长装置中的热场处于实际晶体生长的状态；

以坩埚系统中心为基准，测量热场各部件不同方位的径向距离；

以及，

根据测量结果对热场进行调整。

可选的，以坩埚轴为基准，测量热场各部件不同方位的径向距离，包括：

升降坩埚轴，使所述热场测量机构的距离传感器到达指定热场部件的位置；

调节坩埚轴的旋转角度，测量热场各部件与所述距离传感器之间的距离；