一种桶式外延炉基座旋转同心度监控装置的制作方法

1.本实用新型属于半导体硅外延片制造装备领域，具体而言，是关于一种桶式外延炉基座旋转同心度监控装置。


背景技术：

2.目前外延的主要产品逐步以8英寸为主攻方向，以6英寸为主营目标，外延设备也都向高新的单片和平板外延炉设备转变。桶式硅外延机台其结构有着特殊性，优点是一次可以装入多片衬底同时进行外延生长，同时厂商往往采用双腔设计，进一步提高生产效率。这也是桶式硅外延炉如今依然在中小尺寸硅外延片市场发挥作用的主要原因。
3.桶式外延炉通过基座旋转，可以获得较好的厚度均匀性。气流可以分为环向和纵向两种，环向为绕基座旋转轴方向，一般认为由基座旋转产生，对于理想状态，环向各层硅片的气流速度是相同的。但是在实际生产中，由于基座上下升降过程的抖动，升降温过程基座的热胀冷缩，以及石英石墨件相互配合的偏差，都会导致基座的实际旋转轴相对于理论旋转轴的偏移和倾斜。偏移和倾斜会导致单晶硅淀积过程的厚度均匀性异常，导致产品报废。因此如何对桶式外延炉基座旋转同心度监控是亟待解决的技术问题。
4.故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型公开了一种桶式外延炉基座旋转同心度监控装置，解决如何监控桶式外延炉基座旋转同心度的技术问题。
6.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种桶式外延炉基座旋转同心度监控装置，包括桶式外延炉基座、安装在桶式外延炉基座底端的转轴、收容桶式外延炉基座的反应腔；还包括安装在反应腔外并自下而上延伸的导轨、沿着导轨上下移动的滑块、安装在滑块上并由滑块带动上下移动的距离传感器、与距离传感器电信号连接的控制器；所述距离传感器用以测量桶式外延炉基座旋转时相对于距离传感器的距离数据；控制器用以接收距离数据并通过其中的最大距离及最小距离获取桶式外延炉基座旋转的同心度。
8.相对于现有技术，本实用新型可具有以下有益效果：
9.实时监控桶式基座旋转同心度是否为允许范围。本实用新型可解决桶式基座旋转同心度的量化监控和及时控制，防范了因基座旋转同心度变化导致硅片厚度均匀性异常报废。
附图说明
10.图1为本实用新型桶式外延炉基座旋转同心度监控装置的结构图。
具体实施方式
11.请参阅图1所示，本实用新型公开一种桶式外延炉基座旋转同心度监控装置，解决监控桶式基座旋转同心度的问题。该装置包括桶式外延炉基座6、安装在桶式外延炉基座6底端的转轴8、收容桶式外延炉基座的反应腔5。桶式外延炉基座上装载有若干片硅片7。转轴8的转动带动桶式外延炉基座6转动。
12.为了能够监控桶式外延炉基座旋转同心度，该装置中还包括安装在反应腔5外并自下而上延伸的导轨1、沿着导轨1上下移动的滑块2、安装在滑块2上并由滑块2带动上下移动的距离传感器3、与距离传感器3电信号连接的控制器10。所述距离传感器3用以测量桶式外延炉基座6旋转时相对于距离传感器3的距离数据。控制器10用以接收距离数据并通过其中的最大距离及最小距离获取桶式外延炉基座6旋转的同心度。由于转轴8的轴线到距离传感器3的距离固定，并由同心度计算公式1-(smax-smin)/s，smax为桶式外延炉基座外表面相对转轴8轴线最大距离，smin为桶式外延炉基座外表面相对转轴8轴线最小距离，可以显而易见的通过距离传感器相对于桶式外延炉基座外表面最大距离、最小距离，以及转轴8的轴线到距离传感器3的距离得到smax、smin，从而得到同心度。该计算公式为现有技术中的同心度计算公式，非本方案创造，可以直接被本方案使用并通过该监控装置的结构设置，结合该同心度计算公式而达成桶式外延炉基座旋转同心度的监控。同时，控制器10内可预设同心度阈值，同时连接报警器及外延炉9。当控制器10通过接收距离数据获取桶式外延炉基座6旋转的同心度已经超过同心度阈值，则启动报警器报警，同时可以输出报警信息至外延机台，并暂停桶式外延炉基座的工作，防止产品报废。控制器10同时用于控制滑块2的上下移动。
13.而在本实施方式中，为了能够准确的所述反应腔面对距离传感器的侧面设有若干开孔4，距离传感器移动至与一个开孔4位置处，并通过该开孔4测量外延炉基座6旋转时相对于距离传感器3的距离数据。在本实施方式中，该开孔4自上而下供设有9个。
14.另外，本实施方式中，所述滑块2与导轨1之间的安装及移动关系均可以通过现有技术中的机械结构实现，如导轨1为滚珠丝杆或丝杠的结构，也可以选择导轨1上设有同步带或者同步链传动带动滑块2上下移动等，由于均为本领域现有技术，在此不再赘述。
15.另外，本实用新型的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。