[发明专利]一种薄膜生长的自校准实时测温装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种薄膜生长的自校准实时测温装置。

背景技术

外延片生长温度是薄膜生长反应腔生产性能控制的关键参数。由于薄膜生长反应腔的反应条件严格，需要高真空、高温、化学性质活泼的生长环境，高速旋转的衬底，以及严格的设备空间布置，采用热电偶等直接测温的技术几乎是不可能的，因此，必须依赖于非接触测温法对外延片生长温度进行测量。现有技术中应用的非接触测温法是采用经过热辐射系数修正的高温测量方法，通过测量一定波段的辐射光和相应外延片片表面的发射率计算外延片片表面的温度。然而，在外延片片生长过程中，测温系统的安装及外界环境会影响其测温的稳定性，影响因素主要包括：a）反应腔窗口上的淀积的影响；b）测温系统安装位置对探测距离变化、光学探测器立体角变化的影响；c）外延片片生长环境如通气气压、石墨盘旋转变换的影响。这些影响会改变测温系统检测到的信号，引起系统性的温度偏离，导致外延片生长温度测量无法保证一致而又精确。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种采用双波长测温结构的薄膜生长反应腔室设备实时测温系统自校准装置。

本发明提供的薄膜生长的自校准实时测温装置包括实际热辐射比值获取单元和校准系数计算单元，黑体炉响应光谱测量模块，理论热辐射比值-温度曲线生成单元，所述理论热辐射比值-温度曲线生成单元包括理论热辐射功率比值计算模块、温度的理论值计算模块和理论热辐射比值-温度曲线拟合模块；

所述实际热辐射比值获取单元用于获取实际热辐射比值；

所述黑体炉响应光谱测量模块用于测量不同温度下黑体炉的相应光谱P(λ,T)；

所述理论热辐射功率比值计算模块根据

P0(λ1,T)=∫λ1-Δλ1λ1+Δλ1f1(λ)g1(λ)P(λ,T)/τ(T)dλ]]>