CN110656322A - 连续生长外延片的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种连续生长外延片的方法、装置、设备及存储介质，方法包括：经第一生长周期获得第一组外延片；获得第一组外延片中的每一个外延片的不同位置的多个波长值；根据多个波长值计算得到第一组外延片的每一个外延片的平均波长偏差值以及若干个外延片的总平均波长偏差值；比较第一生长周期的总平均波长偏差值与第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整气体流量参数以在第二生长周期中进行第二组外延片的生长。该方法完全可以实现外延片生长的参数的智能化自动控制，使得MOCVD系统的参数的调整更加统一，更加准确，从而提高MOCVD设备不同的生长周期生长的外延片波长一致性，提高外延片的良率。
Description
技术领域
本发明涉及金属有机化合物化学气相沉积MOCVD生产领域，尤其涉及一种生长外延片 的方法、MOCVD系统、设备及存储介质。
背景技术
MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉积)是 中外延生长技术，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 长源材料，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。通过MOCVD获得的外延片的波长命中率并不理 想，为解决这一问题，现有技术中由人工对获取到的外延片的波长经过分析运算，再根据运 算结果对加热丝温度参数及质量流量控制器(Mass Flow Controller,MFC)参数进行设定。然 而，现有技术中存在以下缺陷：
1、耗费大量人工处理数据，并无法做到即时更新最新数据；
2、不同人员在逻辑判断上存在差异无法统一，导致不同MOCVD系统出现良率发散现 象；
3、人工修改参数缺乏明确记录，容易出现机台历史纪录缺失。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的至少在于提供一种连续生长外延片的方法、 装置、设备及存储介质，本发明的方法能够根据获得的外延片不同位置的波长信息来调节 MOCVD生产过程中的不同生长参数，例如调整生产过程中的温度参数、MFC参数等，从而 提高外延片的生长质量。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种连续生长外延片的方 法，该方法采用MOCVD系统进行所述外延片的连续生长，所述方法包括以下步骤：
经第一生长周期获得第一组外延片，所述第一组外延片包括若干个外延片；
获得所述第一组外延片中的每一个外延片的不同位置的多个波长值；
根据所述多个波长值计算得到所述第一组外延片的每一个外延片的平均波长偏差值以及 若干个所述外延片的总平均波长偏差值；
比较所述第一生长周期的所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根 据比较结果调整气体流量参数以获得第二生长周期的所述气体流量参数；
根据调整后的所述气体流量参数在所述第二生长周期中进行第二组外延片的生长。
可选地，比较所述第一生长周期的所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波 长，并根据比较结果调整气体流量参数以获得第二生长周期的所述气体流量参数包括以下步 骤：
判断所述总平均波长偏差是否超出所述目标波长的阈值范围；
如果所述总平均波长偏差超出所述阈值范围，则调整所述气体流量参数，否则不调整所 述气体流量参数。
可选地，所述连续生长外延片的方法还包括以下步骤：
根据所述多个波长值计算得到所述MOCVD系统的不同加热丝所对应的所述若干个外延 片的第二波长偏差值；
比较所述第二波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整所述第 二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度。
可选地，比较所述第二波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调 整所述第二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度还包括以下步骤：
判断所述第二波长偏差是否超出所述目标波长的阈值范围；
如果所述第二波长偏差超出所述阈值范围，则调整所述设定温度，否则不调整所述设定 温度。
可选地，获得所述第一组外延片中的每一个外延片中的每一个外延片的不同位置的多个 波长值包括以下步骤：
采集所述若干外延片中的每一个外延片的边缘位置的边缘波长和中心位置的中心波长。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种连续生长外延片的装 置，包括：
MOCVD生长系统，包括用于连续生长外延片的生长腔体，在所述生长腔体内经司仪生 长周期获得第一组外延片，所述第一组外延片包括若干个外延片；
波长检测系统，设置在所述MOCVD生长系统内部或者外部，用于获得所述第一组外延 片中的每一个外延片的不同位置的多个波长值，并且根据所述多个波长值计算得到所述第一 组外延片的每一个外延片的平均波长偏差值以及若干个所述外延片的总平均波长偏差值；
气体流量控制单元，与所述波长检测系统电连接，用于获取并比较所述第一生长周期的 所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整气体流量参数 以获得第二生长周期的气体流量参数；
所述MOCVD生长系统根据调整后的所述气体流量参数在所述第二生长周期中进行第二 组外延片的生长。
可选地，所述气体流量控制单元包括：
第一判断单元，用于判断所述总平均偏差值是否超出所述目标波长的阈值范围；
气体流量参数调整单元，与所述第一判断单元电连接接收所述第一判断单元的判断结果， 并且如果所述判断单元判断所述总平均波长偏差超出所述阈值范围，则气体流量参数调整单 元调整气体流量参数，否则不调整气体流量参数。
可选地，还包括与所述波长检测单元电连接的温度控制单元，所述波长检测单元还设置 为：根据所述多个波长值计算得到所述MOCVD系统的不同加热丝所述对应的所述若干个外 延片的第二波长偏差值；
所述温度控制单元设置为比较所述第二波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并 根据比较结果判断调整所述第二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度。
可选地，所述温控制单元包括：
第二判断单元，用于判断所述第二波长偏差是否超出所述目标波长的阈值范围；
温度调整单元，与所述第二判断单元电连接接收所述第二判断单元的判断结果，并且如 果所述判断单元判断所述第二波长偏差超出所述阈值范围，则调整所述设定温度，否则不调 整所述设定温度。
可选地，所述波长检测单元包括：
采集单元，用于采集所述第一生长周期内所述若干个外延片中每一个外延片的边缘位置 的边缘波长中心位置的中心波长。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种设备，所述设备包括：
处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本发明所述的方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种存储有计算机程序的 计算机可读存储介质，该计算机程序被处理器执行时实现本发明所述的方法。
本发明的所述的连续生长外延片的方法、装置、设备及存储介质具有如下有益效果：
所述方法自波长信息的采集到根据波长信息计算平均波长偏差和/或第二波长偏差值，到 根据所述平均波长偏差和/或第二波长偏差值调整MOCVD系统的生产参数均是自动进行的， 因此能够避免人工操作时由于不同人员的逻辑判断存在差异造成的参数调整不统一的问题， 使得MOCVD生产参数的调整更加统一，更加准确，从而提高不同的MOCVD设备生产的外 延片波长命中率，提高外延片的良率。
本发明所述的方法，针对不同的参数调整，测量不同的波长参数，例如，进行气体流量 参数调整时，测量外延片的边缘波长和中心波长，根据边缘波长和中心波长之间的平均波长 偏差与气体流量之间的关系，调整下移生成运行周期的气体流量参数；而在进行温度调整时， 则测量不同加热丝所对应的外延片位置处的不同波长，根据所述波长和外延片设定波长之间 的第二波长偏差值与温度之间的关系，设定下一生长周期的设定温度。如此可以分别对不同 的参数进行更加精确的调整，提高了所述方法对MOCVD系统的参数调整的准确度，有利于 进一步提高外延片的良率。
另外，采用本发明所述技术方案，不需要再对工程师进行温度控制系统的经验培训，降 低了成本，解放了人力；实施本发明所述技术方案后6nm命中率较人工控制提升约5％；此 外采用本发明所述技术方案车间里的人机比由原本的1:3提升至1:6。
附图说明
图1显示为本发明所述的生长外延片的方法的流程图；
图2显示为本发明所述生长外延片的MOCVD系统的结构框图。
图3显示为本申请实施例中一种设备的电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附 图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地 了解本发明的其他优点及功效。
实施例一
本实施例提供一种连续生长外延片的方法，该方法采用MOCVD系统进行外延片的生长， 生长后的外延片包括衬底以及在所述衬底上生长的发光叠层，如图1所示，所述方法包括以 下步骤：
S1：经第一生长周期获得第一组外延片，所述第一组外延片包括若干个外延片；
在本实施例中，MOCVD生长周期指的是完成一个批次的外延片生长的运行周期，经第 一MOCVD生长周期获得第一组外延片，该第一组外延片包括若干个外延片。
S2：获得所述第一组外延片中的每一个外延片的不同位置的多个波长值；
在优选实施例中，在本实施例中所述波长值包括外延片的边缘位置的边缘波长和中心位 置的中心波长，该步骤包括采集第一生长周期内若干个外延片中每一个外延片的边缘波长和 中心波长。例如对于6寸的外延片(晶圆)，在距离边缘2mm以内的圆周处，采集边缘波长， 在以晶圆中心采集中心波长。
在更加优选的实施例中，对第一生长周期中所有外延片均采集边缘波长和中心波长。例 如在每一个外延片的外围边缘的圆周上的若干个位置采集边缘波长，同样在每一个外延片的 中心位置采集若干个中心波长。分别统计每一个外延片的边缘波长和中心波长。为了使得后 续的调整更加准确，尽量多地采集外延片的边缘波长和中心波长。
S3：根据所述多个波长值计算得到所述第一组外延片的每一个外延片的平均波长偏差值 以及若干个所述外延片的总平均波长偏差值；
在本实施例的优选实施例中，该步骤具体包括以下步骤：首先根据采集的每一个外延片 的边缘波长和中心波长，计算每一个外延片的边缘波长相对中心波长的第一偏差值。然后根 据计算得到的每一个外延片的第一偏差值计算若干个外延片的总平均波长偏差值。
S4：比较所述第一生长周期的所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长， 并根据比较结果调整气体流量参数以获得第二生长周期的所述气体流量参数；
MOCVD过程中，为了外延片的生长质量，例如，保证外延片的波长一致性，生长腔体对反应气体以及载气和填充气体等气体流量、扩散和混合的均匀性等有着严格的要求。本实 施例中，通过获得上述第一组外延片的波长的总平均偏差值，并根据总平均偏差值与第一组 外延片的目标波长的关系，调整气体流量参数以获得下一生长周期的气体流量参数。例如， 判断所述总平均波长偏差是否超出所述目标波长的阈值范围，如果所述总平均波长偏差超出 所述阈值范围，则调整所述气体流量参数，否则不调整所述气体流量参数。
S5：根据调整后的所述气体流量参数在所述第二生长周期中进行第二组外延片的生长。
获得第二生长周期的气体流量参数之后，MOCVD系统将根据调整后的该气体流量参数 对气体流路进行参数调整，例如在MOCVD系统的触摸屏上设定或者调整获得的气体流量参 数，该参数通过PLC系统传输至MFC，MFC根据该参数自动控制气体的流量，使得气体流量符合设定的参数值，以此保证第二生长周期的第二组外延片与第一组外延片的波长一致性。
本实施例的上述方法可以在每一个生长周期中不断地监测外延片的波长信息、获得外延 片波长的平均偏差值，根据该偏差值实时监测并调整气体流量参数，经调整后的气体流量参 数能够保证不同生长周期中的外延片的波长一致性。
在本实施例的一优选实施例中，上述连续生长外延片的方法还包括：S3′：根据所述多个 波长值计算得到所述MOCVD系统的不同加热丝所述对应的所述若干个外延片的第二波长偏 差值；
S4′：比较所述第二波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整所 述第二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度。
在本实施例所提供的方法的优选实施例中，采集第一生长周期的若干个外延片在MOCVD系统的每一个加热丝所对应的位置处的波长，根据采集的每一个加热丝所对应的位置处的波长计算平均波长与外延片的设定波长之间的第二波长偏差值。基于外延片的波长与 温度的关系，根据该第二波长偏差值计算使第二生长周期的外延片达到所述设定波长所需的 设定温度。然后根据所述设定温度调整MOCVD系统的温度参数。例如，首先判断第二波长 偏差值是否超出目标波长的阈值范围，如果是，则调整第二生长周期的设定温度，如果否， 则不进行设定温度的调整。
例如在采用红外辐射加热系统的MOCVD系统中，所述红外辐射加热系统包括设置在外 延片承载盘下方的加热丝，所述加热丝包括设置在承载盘外围区域的第一加热丝，设置在承 载盘中心区域的第二加热丝以及设置在外围区域和中心区域之间的中间区域的第三加热丝。 此时，在第一、第二及第三加热丝所对应的每一个外延片的位置处均采集外延片的波长，并 根据采集的不同加热丝所对应的外延片的位置处的波长计算各个加热丝所对应位置处的外延 片的第二波长偏差值。优选地，采集承载盘上所有外延片的上述波长。分别设定不同加热丝 的温度参数，由此使得不同加热丝对应的外延片的波长趋于一致，保证外延片波长的一致性。
采集全部外延片的全部波长信息，保证了采集数值的全面性与平均波长值的准确性，从 而能够精确的得到温度参数值的调节值，从而为下一个生长周期内的温度参数设定值提供了 可靠依据。通过上述步骤实现了温度参数的自动调节，整个调节过程都是自动完成的，无需 人工参与，解放了人力，提高了效率与波长命中率。
本发明所述技术方案能够以当前生长周期内外延片的波长为依据，根据外延片的波长获 取下一生长周期内需要调节的参数调节值，并自动MOCVD生产过程中的相关参数做出调节， 从而提高外延片波长命中率。通过APC(Advanced process control，先进制程控制系统)计算 出相关参数的调节值，下指令给MOCVD系统进行相关参数的调节，整个调节过程都是自动 完成的，无需人工参与，解放了人力，同时也能够保证调节的精确度。
实施例二
本实施例提供一种连续生长外延片的装置，如图2所示，该系统包括：MOCVD生长系统、波长检测系统及气体流量控制单元。
MOCVD生长系统包括用于连续外延片的生长腔体，其中设置有放置外延片的承载盘， 生长外延片所需的金属有机源蒸汽通过载气进入生长腔体，通过控制载气流量以及生长腔体 的温度等参数进行外延片的生长，在所述生长腔体内经第一生长周期获得第一组外延片，所 述第一组外延片包括若干个外延片。
波长检测系统可以设置在MOCVD生长系统内部，也可以设置在MOCVD生长系统的外部，用于获得当前生长周期内的第一组外延片的若干个外延片的不同位置的多个波长值。该 波长检测系统可以是非接触式光学外延片发光波长测试仪等常用的波长检测装置。在本实施 例的一优选实施例中，该波长检测系统包括波长采集单元，用于采集若干个外延片中每一个 外延片的边缘位置的边缘波长以及若干个外延片中每一个外延片的中心位置的中心波长。例 如对于6寸的外延片(晶圆)，第一采集单元在距离边缘2mm以内的圆周处，采集边缘波长， 第二采集单元在以晶圆中心采集中心波长。波长检测系统根据采集到的多个波长值计算得到 所述若干个外延片的每一个外延片的平均波长偏差值以及若干个外延片的总平均波长偏差 值。
本实施例中气体流量控制单元与所述波长检测系统电连接，用于获取并比较所述第一生 长周期的所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整气体 流量参数以获得第二生长周期的所述气体流量参数。例如，该气体流量控制单元包括第一判 断单元以及气体流量参数调整单元，第一判断单元用于判断所述总平均偏差值是否超出所述 目标波长的阈值范围；气体流量参数调整单元与所述第一判断单元电连接，并且接收所述第 一判断单元的判断结果，并且如果所述判断单元判断所述总平均波长偏差超出所述阈值范围， 则气体流量参数调整单元调整所述气体流量参数，否则不调整所述气体流量参数。所述 MOCVD生长系统根据调整后的所述气体流量参数在所述第二生长周期中进行第二组外延片 的生长，以此保证下一生长周期生长的第二组外延片与上述第一组外延片的波长一致性。
再次参照图1，在本实施例的另一优选实施例中，参数调整单元还包括温度控制单元。
其中，波长检测系统的波长采集单元在不同加热丝对应的位置处采集当前生长周期内的 第一组外延片的所述若干个外延片的波长。
例如在采用红外辐射加热系统的MOCVD系统中，所述红外辐射加热系统包括设置在承 载盘下方的加热丝，所述加热丝包括设置在承载盘外围区域的第一加热丝，设置在承载盘中 心区域的第二加热丝以及设置在外围区域和中心区域之间的中间区域的第三加热丝。所述第 三采集单元分布在第一、第二及第三加热丝所对应的位置处，在第一、第二及第三加热丝所 对应的每一个外延片的位置处采集外延片的波长，并根据采集的不同加热丝所对应的位置处 的外延片的波长计算各个加热丝所对应的位置处的外延片的平均波长。
温度控制单元设置为比较第二波长偏差值与第一组外延片的目标波长，并根据比较结果 调整所述第二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度。再次参照附图2，上述温度控制单 元包括第二判断单元和温度调整单元，第二判断单元判断所述第二波长偏差是否超出所述目 标波长的阈值范围，温度调整单元与第二判断单元电连接，接收第二判断单元的判断结果并 且根据该结果做出温度调整。例如，如果温度调整单元接收到第二判断单元判断的第二波长 偏差值超出目标波长的阈值范围，则调整设定温度，否则不调整设定温度。
本实施例的上述调节装置能够实现MOCVD系统的生产参数的自动调整，从而提高外延 片波长命中率。通过APC(Advanced process control，先进制程控制系统)计算出相关参数的 调节值，下指令给MOCVD系统进行相关参数的调节，整个调节过程都是自动完成的，无需 人工参与，解放了人力，同时也能够保证调节的精确度。
实施例三
此外，本发明的一个实施方式提供一种设备，如图3所示，所述设备300包括：
处理器301，图3仅示出了一个处理器，需要理解的是，可以包括一个或者多个处理器；
存储器302，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器301执行时，使得所述一个或多个处理 器301执行根据本发明所述的方法。
本发明所述技术方案能够以当前生长周期内外延片的波长信息为依据，根据外延片的波 长信息获取下一生长周期的参数调节值，并自动MOCVD生产过程中的相关参数做出调节， 保证不同生长周期的外延片的波长一致性，从而提高外延片波长命中率。
实施例四
此外，本发明的一个实施方式提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程 序被处理器执行时实现本发明所述的方法。
本发明的所述的连续生长外延片的方法、装置、设备及存储介质具有如下有益效果：
所述方法自波长信息的采集到根据波长信息计算平均波长偏差和/或第二波长偏差值，到 根据所述平均波长偏差和/或第二波长偏差值调整MOCVD系统的生产参数均是自动进行的， 因此能够避免人工操作时由于不同人员的逻辑判断存在差异造成的参数调整不统一的问题， 使得MOCVD生产参数的调整更加统一，更加准确，从而提高不同的MOCVD设备生产的外 延片波长命中率，提高外延片的良率。
本发明所述的方法，针对不同的参数调整，测量不同的波长参数，例如，进行气体流量 参数调整时，测量外延片的边缘波长和中心波长，根据边缘波长和中心波长之间的平均波长 偏差与气体流量之间的关系，调整下一生长周期的气体流量参数；而在进行温度调整时，则 测量不同加热丝所对应的位置处的外延片的波长，根据所述波长和外延片设定波长之间的第 二波长偏差值与温度之间的关系，设定下一生长周期的设定温度。如此可以分别对不同的参 数进行更加精确的调整，提高了所述方法对MOCVD系统的参数调整的准确度，有利于进一 步提高外延片的良率。
另外，采用本发明所述的技术方案，不需要再对工程师进行温度控制系统的经验培训， 降低了成本，解放了人力；实施本发明所述技术方案后6nm命中率较人工控制提升约5％； 此外采用本发明所述技术方案车间里的人机比由原本的1:3提升至1:6。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种连续生长外延片的方法，所述方法采用MOCVD系统进行所述外延片的连续生长，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
经第一生长周期获得第一组外延片，所述第一组外延片包括若干个外延片；
获得所述第一组外延片中的每一个外延片的不同位置的多个波长值；
根据所述多个波长值计算得到所述第一组外延片的每一个外延片的平均波长偏差值以及若干个所述外延片的总平均波长偏差值；
比较所述第一生长周期的所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整气体流量参数以获得第二生长周期的所述气体流量参数；
根据调整后的所述气体流量参数在所述第二生长周期中进行第二组外延片的生长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，比较所述第一生长周期的所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整气体流量参数以获得第二生长周期的所述气体流量参数包括以下步骤：
判断所述总平均波长偏差是否超出所述目标波长的阈值范围；
如果所述总平均波长偏差超出所述阈值范围，则调整所述气体流量参数，否则不调整所述气体流量参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据所述多个波长值计算得到所述MOCVD系统的不同加热丝所对应的所述若干个外延片的第二波长偏差值；
比较所述第二波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整所述第二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度；
根据调整后的所述设定温度在所述第二生长周期中进行第二组外延片的生长。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，比较所述第二波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整所述第二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度还包括以下步骤：
判断所述第二波长偏差是否超出所述目标波长的阈值范围；
如果所述第二波长偏差超出所述阈值范围，则调整所述设定温度，否则不调整所述设定温度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述第一组外延片中的每一个外延片的不同位置的多个波长值包括以下步骤：
采集所述若干外延片中的每一个外延片的边缘位置的边缘波长和中心位置的中心波长。
6.一种连续生长外延片的装置，其特征在于，包括：
MOCVD生长系统，包括用于连续生长外延片的生长腔体，在所述生长腔体内经第一生长周期获得第一组外延片，所述第一组外延片包括若干个外延片；
波长检测系统，设置在所述MOCVD生长系统内部或者外部，用于获得所述第一组外延片中的每一个外延片的不同位置的多个波长值，并且根据所述多个波长值计算得到所述第一组外延片的每一个外延片的平均波长偏差值以及若干个所述外延片的总平均波长偏差值；
气体流量控制单元，与所述波长检测系统电连接，用于获取并比较所述第一生长周期的所述总平均波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果调整气体流量参数以获得第二生长周期的气体流量参数；
所述MOCVD生长系统根据调整后的所述气体流量参数在所述第二生长周期中进行第二组外延片的生长。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气体流量控制单元包括：
第一判断单元，用于判断所述总平均偏差值是否超出所述目标波长的阈值范围；
气体流量参数调整单元，与所述第一判断单元电连接接收所述第一判断单元的判断结果，并且如果所述判断单元判断所述总平均波长偏差超出所述阈值范围，则气体流量参数调整单元调整气体流量参数，否则不调整气体流量参数。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括与所述波长检测单元电连接的温度控制单元，所述波长检测单元还设置为：根据所述多个波长值计算得到所述MOCVD系统的不同加热丝所对应的所述若干个外延片的第二波长偏差值；
所述温度控制单元设置为比较所述第二波长偏差值与所述第一组外延片的目标波长，并根据比较结果判断调整所述第二生长周期中每一个所述加热丝的设定温度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述温控制单元包括：
第二判断单元，用于判断所述第二波长偏差值是否超出所述目标波长的阈值范围；
温度调整单元，与所述第二判断单元电连接接收所述第二判断单元的判断结果，并且如果所述判断单元判断所述第二波长偏差值超出所述阈值范围，则调整所述设定温度，否则不调整所述设定温度。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述波长检测系统包括：
波长采集单元，用于采集所述第一生长周期内所述若干个外延片中每一个外延片的边缘位置的边缘波长、中心位置的中心波长。
11.一种设备，其特征在于，所述设备包括：
处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
12.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115287634A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-04 | 江西兆驰半导体有限公司 | 外延波长良率提升方法、系统、可读存储介质及计算机 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN87102726A (zh) * | 1986-02-15 | 1987-12-16 | 索尼公司 | 用于气相淀积的方法和装置 |
| CN101714603A (zh) * | 2009-11-13 | 2010-05-26 | 南京大学 | 一种GaN基量子阱红光LED结构的生长方法 |
| CN103526190A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 中国科学院半导体研究所 | 用于mocvd系统中控制外延片发光波长及均匀性的装置与方法 |
| CN103943731A (zh) * | 2013-01-23 | 2014-07-23 | 同方光电科技有限公司 | 一种提高氮化物led外延片发射波长均匀性的生长方法 |
| CN104697974A (zh) * | 2013-12-04 | 2015-06-10 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 一种在线实时检测外延片生长的装置 |
| 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 |
| CN105633233A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 华灿光电(苏州）有限公司 | AlN模板、AlN模板的制备方法及AlN模板上的半导体器件 |
-
2019
- 2019-09-11 CN CN201910856218.XA patent/CN110656322A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN87102726A (zh) * | 1986-02-15 | 1987-12-16 | 索尼公司 | 用于气相淀积的方法和装置 |
| CN101714603A (zh) * | 2009-11-13 | 2010-05-26 | 南京大学 | 一种GaN基量子阱红光LED结构的生长方法 |
| CN103943731A (zh) * | 2013-01-23 | 2014-07-23 | 同方光电科技有限公司 | 一种提高氮化物led外延片发射波长均匀性的生长方法 |
| CN103526190A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 中国科学院半导体研究所 | 用于mocvd系统中控制外延片发光波长及均匀性的装置与方法 |
| CN104697974A (zh) * | 2013-12-04 | 2015-06-10 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 一种在线实时检测外延片生长的装置 |
| 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 |
| CN105633233A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 华灿光电(苏州）有限公司 | AlN模板、AlN模板的制备方法及AlN模板上的半导体器件 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115287634A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-04 | 江西兆驰半导体有限公司 | 外延波长良率提升方法、系统、可读存储介质及计算机 |
| CN115287634B (zh) * | 2022-08-18 | 2024-02-23 | 江西兆驰半导体有限公司 | 外延波长良率提升方法、系统、可读存储介质及计算机 |
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