CN104697645B - 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 - Google Patents
一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104697645B CN104697645B CN201310651743.0A CN201310651743A CN104697645B CN 104697645 B CN104697645 B CN 104697645B CN 201310651743 A CN201310651743 A CN 201310651743A CN 104697645 B CN104697645 B CN 104697645B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epitaxial wafer
- mrow
- reaction chamber
- reflectivity
- chamber window
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
- G01J5/0007—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter of wafers or semiconductor substrates, e.g. using Rapid Thermal Processing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0896—Optical arrangements using a light source, e.g. for illuminating a surface
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
- G01J5/53—Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/58—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using absorption; using extinction effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/80—Calibration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/80—Calibration
- G01J5/806—Calibration by correcting for reflection of the emitter radiation
Abstract
本发明公开了一种在线实时检测外延片温度的装置及方法，属于半导体检测技术领域。该装置包括MOCVD反应腔、光源、分束器、参考光探测器、反射光探测器和数据采集单元。该方法以该装置为基础，能够得到针对外延片的反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子和反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子。该装置及方法能够消除反应腔窗口镀膜对在线实时温度检测值造成的影响、提高在线实时温度检测值准确度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体检测技术领域，特别涉及一种在线实时检测外延片温度的装置及方法。
背景技术
温度是化学气相淀积（CVD）、分子束外延（MBE）等外延片工艺过程中的一个关键检测因素。对于严格的反应条件，如高真空、高温、化学性质活泼的环境、高速旋转的衬底等，对外延片的温度进行直接检测技术几乎是不可能的。因此，为了提高产品性能、减少生产成本、优化工艺控制，现有技术通常是采用一种光学在线检测系统，采用基于热辐射的光学测温技术，实时检测外延片生长过程中的外延片温度。
但是，应用这种光学在线检测系统时，在外延片长膜的同时，反应腔窗口会镀上一层或多层附加膜，而基于热辐射的光学测温技术受窗口镀膜的影响较大，致使外延片温度实际值与检测值之间的偏差可达到10℃。对窗口进行清理或更换可以减小外延片温度实际值与检测值之间的偏差，但是，对窗口进行清理或更换会给工艺线带来巨大的时间成本及物资成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种为基于热辐射的在线实时测温计数中引入反射率衰减因子和热辐射衰减因子，从而消除反应腔窗口镀膜对在线实时温度检测值造成的影响、提高在线实时温度检测值准确度的在线实时检测外延片温度的装置及方法。
本发明提供的一种在线实时检测外延片温度的装置包括MOCVD反应腔、光源、分束器、参考光探测器、反射光探测器和数据采集单元，其中，
所述MOCVD反应腔内设有石墨基座，所述石墨基座能够旋转，所述石墨基座用于承载外延片，所述MOCVD反应腔顶部设有反应腔窗口，所述反应腔窗口用于使光通过；
所述光源用于产生光束；
所述分束器将从所述光源处接收到的光束分为两束，其中一束进入所述参考光探测器后形成第一路电信号；另一束通过所述反应腔窗口后射向外延片，被所述外延片反射后形成反射光束，所述反射光束经过所述反射光探测器后形成第二路电信号
所述数据采集单元用于采集所述第一路电信号和第二路电信号。
本发明提供的在线实时检测外延片温度的方法包括以下步骤：
步骤1：根据所述光源打开时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号和所述光源关闭时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号，分别得到所述外延片的反射光强度和所述外延片的热辐射强度，
I反=I开-I关，
L（λ，T）=I关，
其中，
I开，所述光源打开时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号，
I关，所述光源关闭时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号，
I反，外延片的反射光强度，
L（λ，T），外延片的热辐射强度；
步骤2：根据所述外延片的反射光强度和所述参考光强度，得到所述外延片的反射率，
其中，
R，外延片的反射率，
m，参考光与入射光的光强比率，
I反，外延片的反射光强度，
I参，参考光强度；
步骤3：根据所述外延片的反射率和所述外延片的理想反射率，得到所述反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
其中，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
R，外延片的反射率，
R0，外延片的理想反射率；
步骤4：根据所述反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，得到所述反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子，
其中，
ΔTT，反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子；
步骤5：根据所述外延片的热辐射强度L（λ，T），所述外延片的反射率R，所述反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子ΔTT和所述反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子ΔTR，计算所述外延片的黑体热辐射值Pb（λ，T），
其中，
Pb（λ，T），黑体辐射值，
L（λ，T），外延片的热辐射强度，
R，外延片的反射率，
ΔTT，反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
ε(R/ΔTR)，外延片的热发射率，
步骤6：根据所述黑体辐射值Pb（λ，T）与所述外延片温度T的对应关系，得到所述外延片的温度T，
其中，
Pb（λ，T），理想黑体辐射值，
h，普朗克常数，
k，玻尔兹曼常数，
c，光速，
λ，波长，
T，温度。
本发明提供的在线实时检测外延片温度的装置及方法，能够得到针对外延片的反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子ΔTT和反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子ΔTR，将这两个衰减因子ΔTT和ΔTR应用到外延片的黑体热辐射值的计算过程中，并利用计算所得的外延片的黑体热辐射值与外延片的温度之间的关系，即可消除反应腔窗口镀膜对在线实时温度检测值造成的影响、提高在线实时温度检测值准确度。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的在线实时检测外延片温度的装置结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的在线实时检测外延片温度的装置结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的在线实时检测外延片温度的装置结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的在线实时检测外延片温度的装置结构示意图；
图5为本发明实施例五提供的在线实时检测外延片温度的装置结构示意图；
图6为本发明实施例一～五提供的在线实时检测外延片温度的装置中MOCVD反应腔部分的局部放大示意图；
图7为本发明实施例一～五提供的在线实时检测外延片温度的装置中外延片及石墨基座的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的在线实时检测外延片温度的方法的流程图。
具体实施方式
为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
参见附图1和附图6，本发明提供的在线实时检测外延片温度的装置包括MOCVD反应腔1、光源6、分束器7、参考光探测器8、反射光探测器9和数据采集单元10，其中:
参见附图7，MOCVD反应腔1内设有石墨基座3，石墨基3座能够旋转，石墨基座3用于承载外延片4，MOCVD反应腔1顶部设有反应腔窗口5，反应腔窗口5用于使光通过；
光源6用于产生光束；
分束器7将从光源6处接收到的光束分为两束，其中一束进入参考光探测器8后形成第一路电信号，第一路电信号是参考光强度；另一束通过反应腔窗口5后射向外延片4，被外延片4反射形成反射光束，反射光束经过反射光探测器9后形成第二路电信号；
数据采集单元10用于采集外延片4的身份信息、第一路电信号和第二路电信号。
参见附图2～4及附图6，本发明实施例二～四提供的在线实时检测外延片温度的装置还包括光源开关控制电路11和/或数据处理单元12，光源开关控制电路11用于控制光源6的开与关，数据处理单元12用于对数据采集单元10采集到的信号进行处理，从而，实现智能化控制光源6的开与关和/或对数据采集单元10采集到的信号进行智能化处理。
参见附图5和附图6，本发明实施例五提供的在线实时检测外延片温度还包括CPU13，CPU13用于控制开关控制电路11从而控制光源6的开与关，并且，CPU13还用于对数据采集单元10采集到的信号进行处理，从而使本发明实施例二～四提供的在线实时检测外延片温度的装置的结构更加紧凑。
其中，当光源6打开时，第一路电信号是外延片4的反射光强度与外延片4的热辐射强度之和；当光源6关闭时，第二路电信号是外延片4的热辐射强度。
参见附图8，本发明提供在线实时检测外延片温度的方法包括以下步骤：
步骤1：根据光源6打开时，反射光探测器9探测到的第二路电信号和光源6关闭时，反射光探测器9探测到的第二路电信号，分别得到外延片4的反射光强度和外延片4的热辐射强度，
I反=I开-I关，
L（λ，T）=I关，
其中，
I开，光源6打开时，反射光探测器9探测到的第二路电信号，
I关，光源6关闭时，反射光探测器9探测到的第二路电信号，
I反，外延片4的反射光强度，
L（λ，T），外延片4的热辐射强度；
步骤2：根据外延片4的反射光强度和参考光强度，得到外延片4的反射率，
其中，
R，外延片的反射率，
m，参考光与入射光的光强比率，
I反，外延片的反射光强度，
I参，参考光强度；
步骤3：根据外延片4的反射率和外延片4的理想反射率，得到反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子，
其中，
ΔTR，反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子，
R，外延片4的反射率，
R0，外延片4的理想反射率；
步骤4：根据反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子，得到反应腔窗口5镀膜引起的热辐射衰减因子，
其中，
ΔTT，反应腔窗口5镀膜引起的热辐射衰减因子，
ΔTR，反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子；
步骤5：根据外延片4的热辐射强度L（λ，T），外延片的反射率R，反应腔窗口5镀膜引起的热辐射衰减因子ΔTT和反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子ΔTR，计算外延片4的黑体热辐射值Pb（λ，T），
其中，
Pb（λ，T），黑体辐射值，
L（λ，T），外延片4的热辐射强度，
R，外延片4的反射率，
ΔTT，反应腔窗口5镀膜引起的热辐射衰减因子，
ΔTR，反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子，
ε(R/ΔTR)，外延片4的热发射率，
步骤6：根据黑体辐射值Pb（λ，T）与外延片4温度T的对应关系，得到外延片4的温度T，
其中，
Pb（λ，T），理想黑体辐射值，
h，普朗克常数，
k，玻尔兹曼常数，
c，光速，
λ，波长，
T，温度。
其中，作为得到外延片4的热发射率ε(R/ΔTR)的具体步骤，本发明提供的在线实时检测外延片温度的方法还可以包括选择用于得到外延片4的热发射率ε(R/ΔTR)的步骤，当反应腔窗口5镀膜为理想不透明、光滑、平整的表面时，ε(R/ΔTR)=1-R/ΔTR
其中，
R，外延片的反射率，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
ε(R/ΔTR)，外延片的热发射率。
当反应腔窗口5镀膜为透明、单面衬底抛光时，
ε(R/ΔTR)＝εcarr(1-R/ΔTR)(1-Rdiff){1+R/ΔTR*Rdiff+(1-εcarr)[(Rdiff+R/ΔTR(1-Rdiff)2)]}
其中，
ε(R/ΔTR)，外延片4的热发射率，
R，外延片4的反射率，
Rdiff，不平滑衬底的散射率，
εcarr，石墨基座的热发射率，
ΔTR，反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子。
其中，作为得到参考光与入射光的光强比率m的具体步骤，本发明提供的在线实时检测外延片温度的方法还可以包括得到参考光与入射光的光强比率m的步骤，光强比率m根据得到，
其中，
R标准，具有标准反射率的外延片的反射率，
m，参考光与入射光的光强比率，
I反，外延片4的反射光强度，
I参，参考光强度。
本发明提供的在线实时检测外延片温度的装置及方法，能够得到针对外延片4的反应腔窗口5镀膜引起的热辐射衰减因子ΔTT和反应腔窗口5镀膜引起的反射率衰减因子ΔTR，将这两个衰减因子ΔTT和ΔTR应用到外延片4的黑体热辐射值的计算过程中，并利用计算所得的外延片4的黑体热辐射值与外延片4的温度之间的关系，即可消除反应腔窗口5镀膜对在线实时温度检测值造成的影响、提高在线实时温度检测值准确度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种在线实时检测外延片温度的方法，基于在线实时检测外延片温度的装置而实现，
所述在线实时检测外延片温度的装置，包括MOCVD反应腔、光源、分束器、参考光探测器、反射光探测器和数据采集单元，其中，
所述MOCVD反应腔内设有石墨基座，所述石墨基座能够旋转，所述石墨基座用于承载外延片，所述MOCVD反应腔顶部设有反应腔窗口，所述反应腔窗口用于使光通过；
所述光源用于产生光束；
所述分束器将从所述光源处接收到的光束分为两束，其中一束进入所述参考光探测器后形成第一路电信号；另一束通过所述反应腔窗口后射向外延片，被所述外延片反射后形成反射光束，所述反射光束经过所述反射光探测器后形成第二路电信号
所述数据采集单元用于采集所述第一路电信号和第二路电信号；
所述第一路电信号是参考光强度；
其特征在于，所述在线实时检测外延片温度的方法包括以下步骤：
步骤1：根据所述光源打开时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号和所述光源关闭时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号，分别得到所述外延片的反射光强度和所述外延片的热辐射强度，
I反＝I开-I关，
L(λ，T)＝I关，
其中，
I开，所述光源打开时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号，
I关，所述光源关闭时，所述反射光探测器探测到的第二路电信号，
I反，外延片的反射光强度，
L(λ，T)，外延片的热辐射强度；
步骤2：根据所述外延片的反射光强度和所述参考光强度，得到所述外延片的反射率，
其中，
R，外延片的反射率，
m，参考光与入射光的光强比率，
I反，外延片的反射光强度，
I参，参考光强度；
步骤3：根据所述外延片的反射率和所述外延片的理想反射率，得到所述反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;T</mi>
<mi>R</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>R</mi>
<msub>
<mi>R</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
R，外延片的反射率，
R0，外延片的理想反射率；
步骤4：根据所述反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，得到所述反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子，
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;T</mi>
<mi>T</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;T</mi>
<mi>R</mi>
</msub>
</mrow>
</msqrt>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>3</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，
ΔTT，反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子；
步骤5：根据所述外延片的热辐射强度L(λ，T)，所述外延片的反射率R，所述反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子ΔTT和所述反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子ΔTR，计算所述外延片的黑体热辐射值Pb(λ，T)，
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>b</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&lambda;</mi>
<mo>,</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>L</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&lambda;</mi>
<mo>,</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>/</mo>
<msub>
<mi>&Delta;T</mi>
<mi>T</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<mi>&epsiv;</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>R</mi>
<mo>/</mo>
<msub>
<mi>&Delta;T</mi>
<mi>R</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>4</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，
Pb(λ，T)，黑体辐射值，
L(λ，T)，外延片的热辐射强度，
R，外延片的反射率，
ΔTT，反应腔窗口镀膜引起的热辐射衰减因子，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
ε(R/ΔTR)，外延片的热发射率，
步骤6：根据所述黑体辐射值Pb(λ，T)与所述外延片温度T的对应关系，得到所述外延片的温度T，
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>b</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&lambda;</mi>
<mo>,</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mn>2</mn>
<msup>
<mi>&pi;hc</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
<msup>
<mi>&lambda;</mi>
<mn>5</mn>
</msup>
</mfrac>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mrow>
<msup>
<mi>e</mi>
<mrow>
<mi>h</mi>
<mi>c</mi>
<mo>/</mo>
<mi>k</mi>
<mi>T</mi>
<mi>&lambda;</mi>
</mrow>
</msup>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>5</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，
Pb(λ，T)，理想黑体辐射值，
h，普朗克常数，
k，玻尔兹曼常数，
c，光速，
λ，波长，
T，温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在线实时检测外延片温度的装置还包括光源开关控制电路和/或数据处理单元，所述光源开关控制电路用于控制所述光源的开与关，所述数据处理单元用于对所述数据采集单元采集到的信号进行处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在线实时检测外延片温度的装置还包括CPU，所述CPU用于控制开关控制电路从而控制所述光源的开与关，并且，所述CPU还用于对所述数据采集单元采集到的信号进行处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括选择用于得到外延片的热发射率ε(R/ΔTR)的步骤，当反应腔窗口镀膜为理想不透明、光滑、平整的表面时，
所述ε(R/ΔTR)＝1-R/ΔTR
其中，
R，外延片的反射率，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子，
ε(R/ΔTR)，外延片的热发射率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括选择用于得到外延片的热发射率ε(R/ΔTR)的步骤，当反应腔窗口镀膜为透明、单面衬底抛光时，
所述
ε(R/ΔTR)＝εcarr(1-R/ΔTR)(1-Rdiff){1+R/ΔTR*Rdiff+(1-εcarr)[(Rdiff+R/ΔTR(1-Rdiff)2)]}
其中，
ε(R/ΔTR)，外延片的热发射率，
R，外延片的反射率，
Rdiff，不平滑衬底的散射率，
εcarr，石墨基座的热发射率，
ΔTR，反应腔窗口镀膜引起的反射率衰减因子。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括得到参考光与入射光的光强比率m的步骤，所述光强比率m根据得到，
其中，
R标准，具有标准反射率的外延片的反射率，
m，参考光与入射光的光强比率，
I反，外延片的反射光强度，
I参，参考光强度。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310651743.0A CN104697645B (zh) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
| PCT/CN2014/084685 WO2015081728A1 (zh) | 2013-12-05 | 2014-08-19 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
| US16/317,024 US10908024B2 (en) | 2013-12-05 | 2014-08-19 | Apparatus and method for online and real-time detection of temperature of epitaxial wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310651743.0A CN104697645B (zh) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104697645A CN104697645A (zh) | 2015-06-10 |
| CN104697645B true CN104697645B (zh) | 2017-11-03 |
Family
ID=53272839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310651743.0A Active CN104697645B (zh) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10908024B2 (zh) |
| CN (1) | CN104697645B (zh) |
| WO (1) | WO2015081728A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104697645B (zh) * | 2013-12-05 | 2017-11-03 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
| CN105136310B (zh) * | 2015-09-06 | 2018-07-27 | 电子科技大学 | Mocvd外延片表面温度测量的紫外测温方法及装置 |
| CN105506733A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-04-20 | 圆融光电科技股份有限公司 | 外延生长设备 |
| CN107611049B (zh) * | 2017-09-18 | 2019-10-01 | 佛山科学技术学院 | 一种基于实时光谱的外延片多参数原位监测方法和装置 |
| KR101990793B1 (ko) * | 2019-01-17 | 2019-06-19 | 대한민국 | 수산물양식을 위한 스마트 수질측정시스템 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0708318A1 (en) * | 1994-10-17 | 1996-04-24 | International Business Machines Corporation | Radiance measurement by angular filtering for use in temperature determination of radiant object |
| CN102455222A (zh) * | 2010-10-21 | 2012-05-16 | 甘志银 | 金属有机物化学气相沉积设备中实时测量薄膜温度的方法及测量装置 |
| CN102620833A (zh) * | 2011-02-01 | 2012-08-01 | 田乃良 | 红外测温方法和红外测温系统 |
| CN103411684A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-11-27 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 测量反应腔室内薄膜温度的方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USH1264H (en) * | 1988-04-04 | 1993-12-07 | Xerox Corporation | Method of in situ stoiciometric and geometrical photo induced modifications to compound thin films during epitaxial growth and applications thereof |
| JP2554735B2 (ja) * | 1989-02-14 | 1996-11-13 | 日本電信電話株式会社 | 基板表面温度の測定方法およびそれを利用した半導体薄膜の結晶成長法と成長装置 |
| JP2007088420A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-04-05 | Sharp Corp | 半導体発光素子の製造方法 |
| CN101906622B (zh) * | 2010-08-20 | 2013-03-20 | 江苏中晟半导体设备有限公司 | 用于mocvd系统中控制外延片温度及均匀性的装置与方法 |
| CN102879125A (zh) * | 2011-07-15 | 2013-01-16 | 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 | 原位温度测试装置及方法 |
| CN103389170B (zh) * | 2012-05-07 | 2015-08-19 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种真空处理装置的基片温度测量方法和装置 |
| CN102778295B (zh) * | 2012-08-21 | 2014-05-28 | 南昌黄绿照明有限公司 | 在线测量发光二极管外延片光致发光光谱装置 |
| CN104697645B (zh) * | 2013-12-05 | 2017-11-03 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
| CN104697639B (zh) * | 2013-12-06 | 2018-12-07 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 一种mocvd设备实时测温系统自校准装置及方法 |
| CN105091788B (zh) * | 2014-05-06 | 2017-11-07 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 自动实时快速检测晶片基底二维形貌的装置 |
-
2013
- 2013-12-05 CN CN201310651743.0A patent/CN104697645B/zh active Active
-
2014
- 2014-08-19 WO PCT/CN2014/084685 patent/WO2015081728A1/zh active Application Filing
- 2014-08-19 US US16/317,024 patent/US10908024B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0708318A1 (en) * | 1994-10-17 | 1996-04-24 | International Business Machines Corporation | Radiance measurement by angular filtering for use in temperature determination of radiant object |
| CN102455222A (zh) * | 2010-10-21 | 2012-05-16 | 甘志银 | 金属有机物化学气相沉积设备中实时测量薄膜温度的方法及测量装置 |
| CN102620833A (zh) * | 2011-02-01 | 2012-08-01 | 田乃良 | 红外测温方法和红外测温系统 |
| CN103411684A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-11-27 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 测量反应腔室内薄膜温度的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104697645A (zh) | 2015-06-10 |
| US10908024B2 (en) | 2021-02-02 |
| WO2015081728A1 (zh) | 2015-06-11 |
| US20190346308A1 (en) | 2019-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104697645B (zh) | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 | |
| CN107611049B (zh) | 一种基于实时光谱的外延片多参数原位监测方法和装置 | |
| CN104697639B (zh) | 一种mocvd设备实时测温系统自校准装置及方法 | |
| Greppmair et al. | Measurement of the in-plane thermal conductivity by steady-state infrared thermography | |
| Lazzez et al. | A Boubaker polynomials expansion scheme (BPES)-related protocol for measuring sprayed thin films thermal characteristics | |
| Stiedl et al. | Auger electron spectroscopy and UV–Vis spectroscopy in combination with multivariate curve resolution analysis to determine the Cu2O/CuO ratios in oxide layers on technical copper surfaces | |
| WO2019144974A1 (zh) | 一种氮化物外延生长过程中薄膜纵向温度场的测量装置及方法 | |
| Ibdah et al. | Optical simulation of external quantum efficiency spectra of CuIn1− xGaxSe2 solar cells from spectroscopic ellipsometry inputs | |
| CN104807754B (zh) | 一种监测晶片生长薄膜特性的装置 | |
| Reichel et al. | Temperature measurement in rapid thermal processing with focus on the application to flash lamp annealing | |
| CN105806819A (zh) | 一种基于纳米荧光显微高光谱成像技术的多种食源性微生物同时检测方法 | |
| CN104697643B (zh) | 一种在线实时检测外延片温度的方法 | |
| Wang et al. | Theoretical and experimental study on the heat transport in metallic nanofilms heated by ultra-short pulsed laser | |
| CN104701200B (zh) | 一种在线实时检测外延片温度的装置 | |
| CN104697637B (zh) | 一种薄膜生长的实时测温方法 | |
| CN104697666B (zh) | 一种mocvd反应腔测温方法 | |
| Shi et al. | A new experimental apparatus for measurement of spectral emissivity of opaque materials using a reflector as the dummy light source | |
| JPH05149720A (ja) | 酸化物超電導膜の検査方法および検査装置 | |
| CN104807495B (zh) | 一种监测晶片生长薄膜特性的装置及其用途 | |
| Riech et al. | Evaluation of thin films intermixing by photoacoustic spectroscopy | |
| CN110376136A (zh) | 高温加载下测量薄膜光学常数及形貌参数的装置及方法 | |
| CN104697638B (zh) | 一种mocvd设备实时测温系统自校准方法 | |
| Gozhyk et al. | Plasma emission correction in reflectivity spectroscopy during sputtering deposition | |
| Chen et al. | The measurement and modeling investigation on the BRDF of brass under variable temperature | |
| Azarov et al. | Polarization pyrometry of layered semiconductor structures under conditions of low-temperature technological processes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 102206 Beijing City, Changping District Changping Road No. 97 Xinyuan Science Park B building room 503 Applicant after: BEI OPTICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 100191, Beijing, Zhichun Road, Haidian District No. 27 quantum core 402 room Applicant before: BEI OPTICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yan Dong Inventor after: Ma Tiezhong Inventor after: Wang Linzi Inventor after: Liu Jianpeng Inventor before: Yan Dong Inventor before: Li Chengmin Inventor before: Wang Linzi Inventor before: Liu Jianpeng Inventor before: Ye Longmao |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190709 Address after: Room 503, Block B, Xinyuan Science Park, 97 Changping Road, Changping District, Beijing 102206 Patentee after: Ongkun Vision (Beijing) Technology Co.,Ltd. Address before: Room 503, Block B, Xinyuan Science Park, 97 Changping Road, Changping District, Beijing 102206 Patentee before: BEI OPTICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230627 Address after: B701, Building 8, No. 97, Changping Road, Shahe Town, Changping District, Beijing 102200 (Changping Demonstration Park) Patentee after: Beijing Airui Haotai Information Technology Co.,Ltd. Address before: Room 503, Block B, Xinyuan Science Park, 97 Changping Road, Changping District, Beijing 102206 Patentee before: Ongkun Vision (Beijing) Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |