[發(fā)明專利]化學(xué)氣相沉積設(shè)備以及化學(xué)氣相沉積設(shè)備的溫度控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980162740.2
• 申請日: 2009-11-02
• 公開（公告）號: CN102640260A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪性在
• 申請（專利權(quán)）人: 麗佳達(dá)普株式會社
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 許向彤;林錦輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備以及化學(xué)氣相沉積設(shè)備的溫度控制方法，該設(shè)備和方法能夠通過精確地測量襯托器上表面的溫度分布來精確地控制腔室內(nèi)溫度。

背景技術(shù)

化學(xué)氣相沉積設(shè)備用于在半導(dǎo)體晶片的表面上沉積薄膜。所需薄膜通過經(jīng)由氣體供應(yīng)器向腔室吹入處理氣體而沉積在位于襯托器中的晶片上。

在沉積薄膜時，足夠的內(nèi)部溫度是非常重要的，因為這對薄膜的品質(zhì)有很大影響。具體地，在金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）中，僅當(dāng)有效地進(jìn)行溫度控制時，才能獲得高效的發(fā)光設(shè)備。

為了進(jìn)行有效的溫度控制，首先，必須可以精確地核查襯托器上面的溫度分布。這是因為僅當(dāng)精確的溫度分布核查無誤時才可以核查將要供應(yīng)到加熱器的電功率總額。

被裝載到襯托器上表面中的多個晶片的表面溫度和襯托器的表面溫度之間可能存在特定的溫度差。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通過不互相區(qū)分襯托器表面的溫度和晶片表面的溫度的方式來進(jìn)行溫度控制。

為了生產(chǎn)更高效且更高品質(zhì)的薄膜，需要通過準(zhǔn)確地核查表面溫度差來精確地進(jìn)行溫度控制。

然而，存在的問題是，為了核查溫度差，必須額外安裝很復(fù)雜且昂貴的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

為了生產(chǎn)高效和高品質(zhì)的薄膜，需要一種準(zhǔn)確核查襯托器上面的溫度分布的方法。

更具體地，需要一種溫度控制方法，該方法能夠互相區(qū)分襯托器表面的溫度和晶片表面的溫度，并且能夠考慮溫度差的影響。

此外，需要一種在沒有額外的復(fù)雜且昂貴的裝置時能夠核查襯托器表面和晶片表面之間的溫度差的方法。

本發(fā)明將實現(xiàn)的技術(shù)目標(biāo)不限于上述目標(biāo)，并且從下面的描述中，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，以上未提及的其它技術(shù)目標(biāo)將變得顯然。

技術(shù)方案

為了解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括：腔室；襯托器，可轉(zhuǎn)動地布置在所述腔室中并且被配置為在該襯托器上表面上裝載晶片；氣體供應(yīng)器，設(shè)置在所述腔室中并且被配置為向所述晶片噴射氣體；加熱器，設(shè)置在所述襯托器中并且被配置為加熱所述晶片；溫度傳感器，設(shè)置在所述腔室的上部并且被配置為測量所述襯托器的上表面的溫度；轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志，設(shè)置為與所述襯托器一起一體地轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動識別傳感器，設(shè)置在所述腔室中以便判斷所述襯托器的轉(zhuǎn)動狀態(tài)并且被配置為探測所述轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志；以及控制器，被配置為利用所述轉(zhuǎn)動識別傳感器和所述溫度傳感器計算所述襯托器的上表面的溫度分布，并且基于所述溫度分布控制所述加熱器。

此外，所述加熱器可以包括被布置為圍繞所述襯托器的轉(zhuǎn)軸形成同心圓的多個單獨的加熱器，并且所述控制器可以分別控制所述單獨的加熱器。

此外，所述溫度傳感器被配置為多個，以便核查所述襯托器中不同位置的溫度分布。

此外，所述轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志可以包括凹部、凸部和反射單元中的至少一個。

此外，多個所述轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志或所述轉(zhuǎn)動識別傳感器可以被徑向地設(shè)置在所述襯托器的轉(zhuǎn)軸周圍，從而縮短所述轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志的探測周期。

此外，通過利用轉(zhuǎn)動識別傳感器計算所述襯托器的轉(zhuǎn)動角度或轉(zhuǎn)動時間可以獲得所述溫度分布，并且所述溫度分布可以是通過將所計算出的轉(zhuǎn)動角度或轉(zhuǎn)動時間與所述溫度傳感器的測量值進(jìn)行匹配而計算出的基于角度的溫度分布或基于時間的溫度分布。

為了解決所述問題，本發(fā)明提供一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備的溫度控制方法，該設(shè)備包括：腔室；襯托器，可轉(zhuǎn)動地布置在所述腔室中并且被配置為在該襯托器上表面上裝載晶片；氣體噴射器，設(shè)置在所述腔室中并且被配置為向所述晶片噴射氣體；加熱器，設(shè)置在所述襯托器中并且被配置為加熱所述晶片；溫度傳感器，設(shè)置在所述腔室的上部并且被配置為測量所述襯托器的上部的溫度；轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志，設(shè)置在所述襯托器處或所述襯托器的轉(zhuǎn)軸處，以與所述襯托器一起一體地轉(zhuǎn)動；以及轉(zhuǎn)動識別傳感器，設(shè)置在所述腔室中以便判斷所述襯托器的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，并且被配置為探測所述轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志，其中，所述溫度控制方法包括步驟：（a）利用所述轉(zhuǎn)動識別傳感器和所述溫度傳感器計算所述襯托器的溫度分布；以及（b）基于所述溫度分布控制所述加熱器。

此外，所述溫度控制方法在所述步驟（b）之前還可以包括步驟：輸入測量對象、所述溫度傳感器的位置信息、所述轉(zhuǎn)動識別標(biāo)志的位置信息以及用于溫度控制的參考溫度中的至少一個。

此外，所述步驟（a）可以包括步驟：（a1）利用所述轉(zhuǎn)動識別傳感器計算所述襯托器的轉(zhuǎn)動角度或轉(zhuǎn)動時間；以及（a2）通過將所計算出的轉(zhuǎn)動角度或轉(zhuǎn)動時間與所述溫度傳感器的測量值進(jìn)行匹配，計算基于角度的溫度分布或基于時間的溫度分布。