[發(fā)明專利]原位溫度測(cè)試裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110198339.3
• 申請(qǐng)日: 2011-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN102879125A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁秉文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 光達(dá)光電設(shè)備科技（嘉興）有限公司
• 主分類號(hào): G01K11/00
• 分類號(hào): G01K11/00;C30B25/02
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種原位溫度測(cè)試裝置，用于在氣相沉積工藝過(guò)程中對(duì)襯底或襯底上的沉積材料層的溫度進(jìn)行測(cè)試，其特征在于，包括：

光源，位于襯底下方，所述光源用于產(chǎn)生寬光譜信號(hào)，所述寬光譜信號(hào)用于照射所述襯底的下表面；

寬光譜信號(hào)獲取單元，用于獲得透過(guò)所述襯底或沉積材料層的寬光譜信號(hào)；寬光譜信號(hào)分析單元，用于對(duì)所述寬光譜信號(hào)獲取單元獲得的寬光譜信號(hào)進(jìn)行分析，獲得該寬光譜信號(hào)的吸收光譜曲線，根據(jù)所述吸收光譜曲線，獲得由于襯底或沉積材料層對(duì)寬光譜信號(hào)的禁帶吸收所對(duì)應(yīng)的特征波長(zhǎng)，根據(jù)所述特征波長(zhǎng)獲得對(duì)應(yīng)的襯底或沉積材料層的禁帶寬度，根據(jù)材料的禁帶寬度與溫度的關(guān)系曲線，確定所述襯底或沉積材料層的溫度。

2.如權(quán)利要求1所述的原位溫度測(cè)試裝置，其特征在于，所述襯底的材質(zhì)為藍(lán)寶石、碳化硅、ZnO、砷化鎵、硅中的一種或者其中的組合，所述沉積材料層的材質(zhì)為氮化鎵、鎵鋁砷、砷化鎵、硅、磷化銦、銦鋁鎵磷、銦鋁鎵氮合金中的一種或者其中的組合，所述沉積材料層的厚度大于0.2微米，所述原位溫度測(cè)試裝置用于對(duì)襯底上的沉積材料層的溫度進(jìn)行測(cè)試。

3.如權(quán)利要求1所述的原位溫度測(cè)試裝置，其特征在于，還包括：

加熱基座，所述加熱基座用于放置所述襯底，利用所述加熱基座作為所述光源，所述加熱基座發(fā)出的寬光譜信號(hào)的波長(zhǎng)范圍為300納米～10微米，對(duì)所述寬光譜信中的近紫外光、可見光或近紅外光部分進(jìn)行分析。

4.如權(quán)利要求3所述的原位溫度測(cè)試裝置，其特征在于，所述原位溫度測(cè)試裝置安裝于氣相沉積設(shè)備中，所述氣相沉積設(shè)備具有工藝腔室，所述工藝腔室內(nèi)具有加熱基座和加熱單元，所述加熱單元位于加熱基座的下方，在進(jìn)行氣相沉積工藝時(shí)，所述加熱單元對(duì)所述加熱基座進(jìn)行加熱，從而使得所述加熱基座能夠產(chǎn)生寬光譜信號(hào)；

所述寬光譜信號(hào)獲取單元位于所述襯底和沉積材料層的上方，所述寬光譜信號(hào)獲取單元包括光探測(cè)元件、分光元件、光傳輸元件和透鏡組，所述透鏡組用于收集透過(guò)所述襯底或沉積材料層的寬光譜信號(hào)，所述光傳輸元件用于將所述透鏡組收集的寬光譜信號(hào)傳輸至所述分光元件，所述分光元件用于將所述寬光譜信號(hào)展開，所述光探測(cè)元件用于將所述展開后的寬光譜信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

5.如權(quán)利要求4所述的原位溫度測(cè)試裝置，其特征在于，所述氣相沉積設(shè)備為MOCVD設(shè)備，所述寬光譜信號(hào)分析單元包括：

光譜信號(hào)數(shù)據(jù)采集單元，用于采集所述電信號(hào)；

材料的禁帶寬度與溫度關(guān)系存放單元，用于存放材料的禁帶寬度與溫度的關(guān)系曲線，所述關(guān)系曲線與襯底或沉積材料層的材料對(duì)應(yīng)；

電信號(hào)分析單元，用于對(duì)所述寬光譜信號(hào)數(shù)據(jù)采集單元提供的電信號(hào)進(jìn)行分析，確定所述寬光譜信號(hào)的吸收光譜曲線；

特征波長(zhǎng)提取單元，用于對(duì)所述吸收光譜曲線進(jìn)行分析，獲得由于襯底或沉積材料層對(duì)寬光譜信號(hào)的禁帶吸收所對(duì)應(yīng)的特征波長(zhǎng)；

溫度確定單元，用于根據(jù)所述特征波長(zhǎng)獲得對(duì)應(yīng)的襯底或沉積材料層的禁帶寬度，并根據(jù)所述材料的禁帶寬度與溫度的關(guān)系曲線，獲得所述襯底或襯底上的沉積材料層的溫度。

6.一種原位溫度測(cè)試方法，用于在氣相沉積工藝過(guò)程中對(duì)襯底或沉積材料層的溫度進(jìn)行測(cè)試，其特征在于，包括：

提供光源，所述光源用于發(fā)出寬光譜信號(hào)，所述寬光譜信號(hào)用于照射所述襯底的下表面；

獲取透過(guò)所述襯底或沉積材料層的寬光譜信號(hào)；

對(duì)所述透過(guò)所述襯底或襯底上的沉積材料層的寬光譜信號(hào)進(jìn)行分析，獲得該寬光譜信號(hào)的吸收光譜曲線，根據(jù)所述吸收光譜曲線，獲得由于所述襯底或沉積材料層對(duì)寬光譜信號(hào)的禁帶吸收對(duì)應(yīng)的特征波長(zhǎng)；根據(jù)材料層的禁帶寬度與溫度的關(guān)系曲線，確定所述襯底或沉積材料層的溫度。

7.如權(quán)利要求6所述的原位溫度測(cè)試方法，其特征在于，所述襯底的材質(zhì)為藍(lán)寶石、碳化硅、ZnO、砷化鎵、硅中的一種或者其中的組合，所述沉積材料層的材質(zhì)為氮化鎵、鎵鋁砷、砷化鎵、硅、磷化銦、銦鋁鎵磷、銦鋁鎵氮合金中的一種或者其中的組合，所述沉積材料層的厚度大于0.2微米。