CN216427407U - 一种用于cvd工艺中的样品高度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于CVD领域，特别涉及到了一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，该装置包括有腔体上盖和用于承载晶片的承载机构，所述腔体上盖内设置有作为加工位置的空腔，所述空腔贯穿腔体上盖一端，所述承载机构上设置有用于承载晶片的承载位，所述承载位与空腔位置对应；所述腔体上盖另一端设置有观察窗口，所述观察窗口贯穿腔体上盖以与空腔接通，且观察窗口与承载位位置对应；所述观察窗口侧边设置有用于测量高度的激光位移测量器，所述激光位移测量器通过观察窗口与承载位位置对应。在本实用新型中，可以精确地记录晶片高度，可以确保反应的及时停止，提高良率。且可以根据实时获取到的高度变化，建立变化曲线图，预测晶片的高度变化速率。

Description

一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置

技术领域

本实用新型属于CVD领域，特别涉及到了用于CVD工艺中的高度测量装置。

背景技术

化学气相沉积(CVD)是指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。

目前在进行CVD工艺中是通过目测经验判断晶片高度，高度没有精确的记录方法。这就具有以下问题：1.由于晶片高度增长缓慢，持续时间长，晶片处于腔体中时，直接目测晶片高度不精确，难以判断停止反应时间点；如超过晶片要求高度而未能及时停止反应，则造成能源和人力浪费；而未达到晶片高度而提前停止反应，反应中断会导致良率降低。2.高度数值频繁采集难度大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的首要目的在于提供一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，该装置可以精确地记录晶片高度。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，该装置包括有腔体上盖和用于承载晶片的承载机构，所述腔体上盖内设置有作为加工位置的空腔，所述空腔贯穿腔体上盖一端，所述承载机构上设置有用于承载晶片的承载位，所述承载位与空腔位置对应；其特征在于，所述腔体上盖另一端设置有观察窗口，所述观察窗口贯穿腔体上盖以与空腔接通，且观察窗口与承载位位置对应；所述观察窗口侧边设置有用于测量高度的激光位移测量器，所述激光位移测量器通过观察窗口与承载位位置对应。在该装置中，在进行化学气相沉积(CVD)时，晶片是放置在承载位上进行加工的；该晶片的加工过程和原理为现有技术。而在晶片进行加工时，激光位移测量器通过观察窗口以实时测量激光位移测量器至晶片的距离，以获取到晶片的高度数值的变化；进而可以精确地记录晶片高度，可以确保反应的及时停止，提高良率。且可以根据实时获取到的高度变化，建立变化曲线图，以预测晶片的高度变化速率。激光位移测量器可以由外部支架进行固定，也可以由腔体上盖进行固定。激光位移测量器为现有技术，其测量距离的原理为现有技术。

进一步的，所述观察窗口处固定设置有透明石英。该透明石英的设置，使得激光位移测量器与腔体隔离，避免激光位移测量器受到高温影响。

进一步的，所述承载机构包括有支撑主体、升降台和驱动件，所述升降台活动设置在支撑主体上，所述承载位设置在升降台上；所述驱动件穿过支撑主体与驱动件连接，且驱动件与支撑主体为活动连接。支撑主体为钢盘。驱动件由外部驱动设备驱动，以带动升降台在支撑主体上进行上下运动，以进入空腔或者退出空腔。外部驱动设备为现有技术，如采用步进电机。

进一步的，所述升降台上固定设置有样品台，所述承载位位于样品台上。生长初始将晶片放置于样品台上，将升降台高度归零(复位)，此时激光位移测量器测量高度为h1；生长过程中升降台高度上升高度h2由步进电机精确读取，此时激光位移测量器测量高度为h3(负值)，则晶体生长高度为h1-h3-h2。

进一步的，所述支撑主体上侧固定设置有导热盘，所述升降台活动设置在导热盘上，所述驱动件穿过支撑主体和导热盘以与升降台连接，且驱动件与支撑主体、导热盘为活动连接。导热盘的设置，使得该衬底托盘对晶片的导热效果更好。

进一步的，所述支撑主体上侧固定设置有散热环，所述散热环与支撑主体上侧形成有与升降台适配的散热凹槽，所述升降台与散热凹槽位置对应。具体的，常态下升降台是位于散热凹槽内的，而在驱动件带动下，升降台上升时，升降台与散热凹槽脱离。散热盘的设置，使得该衬底托盘对晶片的导热效果更好。

进一步的，所述支撑主体下侧固定设置有引导管，所述驱动件穿过引导管与升降台固定。引导管起到了引导驱动件的作用，且可以对驱动件起到了保护作用。

进一步的，所述支撑主体内还设置有冷却循环通道，承载机构还包括有输入管和输出管，所述输入管和输出管均通过引导管内伸入至支撑主体处，以均与冷却循环通道接通。冷却循环通道的设置，使得该衬底托盘对晶片的导热效果更好。

本实用新型的有益效果在于，在该装置中，在进行化学气相沉积(CVD)时，晶片是放置在承载位上进行加工的；该晶片的加工过程和原理为现有技术。而在晶片进行加工时，激光位移测量器通过观察窗口实时测量激光位移测量器至晶片的距离，以实时获取到晶片的高度数值的变化；进而可以精确地记录晶片高度，可以确保反应的及时停止，提高良率。且可以根据实时获取到的高度变化，建立变化曲线图，以预测晶片的高度变化速率。

附图说明

图1是本实用新型的第一视角结构示意图。

图2是本实用新型的第二视角结构示意图。

图3是承载机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，该装置包括有腔体上盖1和用于承载晶片2的承载机构，所述腔体上盖1内设置有作为加工位置的空腔11，所述空腔贯11穿腔体上盖1下端，所述承载机构上设置有用于承载晶片2的承载位81，所述承载机构位于腔体上盖1下方，所述承载位81与空腔11位置对应；其特征在于，所述腔体上盖1上端设置有观察窗口3，所述观察窗口3贯穿腔体上盖1以与空腔11接通，且观察窗口3与承载位81位置对应；所述观察窗口3侧边设置有用于测量高度的激光位移测量器4，所述激光位移测量器4通过观察窗口3与承载位81位置对应。样品指的是晶片。

进一步的，所述观察窗口3处固定设置有透明石英31。

进一步的，所述承载机构包括有支撑主体5、升降台6和驱动件7，所述升降台6活动设置在支撑主体5上，所述承载位设置在升降台6上；所述驱动件7穿过支撑主体5与驱动件7连接，且驱动件7与支撑主体5为活动连接。

进一步的，所述升降台6上固定设置有样品台8，所述承载位81位于样品台8上。

进一步的，所述支撑主体5上侧固定设置有导热盘51，所述升降台6活动设置在导热盘51上，所述驱动件7穿过支撑主体5和导热盘51以与升降台连接，且驱动件7与支撑主体5、导热盘51为活动连接。

进一步的，所述支撑主体5上侧固定设置有散热环52，所述散热环52与支撑主体5上侧形成有与升降台6适配的散热凹槽521，所述升降台6与散热凹槽521位置对应。

进一步的，所述支撑主体5下侧固定设置有引导管53，所述驱动件7穿过引导管53与升降台6固定。

进一步的，所述支撑主体5内还设置有冷却循环通道，承载机构还包括有输入管54和输出管55，所述输入管54和输出管55均通过引导管53内伸入至支撑主体5处，以均与冷却循环通道接通。

腔体上盖1包括有第一上盖12和第二上盖13，第一上盖12固定设置在第二上盖13上，二者均为圆柱体，且第一上盖12直径小于第二上盖13；所述空腔11包括有第一空腔111和第二空腔112，所述第一空腔111位于第一上盖12内，第二空腔112位于第二上盖13内，第一空腔111与第二空腔112接通，二者均为圆柱体，且第二空腔112下端贯穿第二上盖13下端。观察窗口3设置在第一上盖上端。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，该装置包括有腔体上盖和用于承载晶片的承载机构，所述腔体上盖内设置有作为加工位置的空腔，所述空腔贯穿腔体上盖一端，所述承载机构上设置有用于承载晶片的承载位，所述承载位与空腔位置对应；其特征在于，所述腔体上盖另一端设置有观察窗口，所述观察窗口贯穿腔体上盖以与空腔接通，且观察窗口与承载位位置对应；所述观察窗口侧边设置有用于测量高度的激光位移测量器，所述激光位移测量器通过观察窗口与承载位位置对应。

2.根据权利要求1所述的一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，其特征在于，所述观察窗口处固定设置有透明石英。

3.根据权利要求1所述的一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，其特征在于，所述承载机构包括有支撑主体、升降台和驱动件，所述升降台活动设置在支撑主体上，所述承载位设置在升降台上；所述驱动件穿过支撑主体与驱动件连接，且驱动件与支撑主体为活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，其特征在于，所述升降台上固定设置有样品台，所述承载位位于样品台上。

5.根据权利要求3所述的一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，其特征在于，所述支撑主体上侧固定设置有导热盘，所述升降台活动设置在导热盘上，所述驱动件穿过支撑主体和导热盘以与升降台连接，且驱动件与支撑主体、导热盘为活动连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，其特征在于，所述支撑主体上侧固定设置有散热环，所述散热环与支撑主体上侧形成有与升降台适配的散热凹槽，所述升降台与散热凹槽位置对应。

7.根据权利要求3所述的一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，其特征在于，所述支撑主体下侧固定设置有引导管，所述驱动件穿过引导管与升降台固定。

8.根据权利要求7所述的一种用于CVD工艺中的样品高度测量装置，其特征在于，所述支撑主体内还设置有冷却循环通道，承载机构还包括有输入管和输出管，所述输入管和输出管均通过引导管内伸入至支撑主体处，以均与冷却循环通道接通。

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