一种碳化硅外延生长反应室的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种碳化硅外延生长反应室，包括顶盖和反应室，所述顶盖包括外盖、上顶盖、下顶盖、锁扣和第一测温系统，所述上顶盖和所述下顶盖通过所述锁扣固定在所述外盖上，所述反应室包括第二测温系统、一个大盘基座和若干个小盘基座，所述小盘基座设于所述大盘基座上，所述第二测温系统的测温点设于所述大盘基座底部，所述第一测温系统的测温点设在所述小盘基座上，所述顶盖上设有测温孔，所述测温孔位于所述小盘基座上方，所述测温孔贯穿所述外盖、所述上顶盖和所述下顶盖。本实用新型能够对碳化硅外延生长反应室中的碳化硅晶片温度进行直接测量，对碳化硅晶片温度分布情况进行在位监测。
【专利说明】一种碳化娃外延生长反应室
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及外延生长设备【技术领域】，尤其涉及一种碳化硅外延生长反应室。
【背景技术】
[0002]碳化硅半导体具有大禁带宽度、优良的稳定性、高热导率、高临界击穿场强、高饱和电子漂移速度等优良特性，是制作高温、高频、大功率和强辐射电力电子器件的理想半导体材料。用于制作碳化硅器件的碳化硅材料通常是生长在碳化硅衬底上的碳化硅外延晶片。目前碳化硅外延生长已经实现了商业化，通常采用化学气相沉积的方法来生长碳化硅外延晶片。由于碳化硅外延生长温度较高，一般在1500?1600度左右，因此无法采用传统的热电偶的方式进行直接测温，而需采用红外测温的方式。现有碳化硅外延生长反应室设有两套测温系统，其中一套测温系统设置在大盘基座下部，另一套测温系统是在反应室外部用一个红外线测温仪通过一个石英窗口测量上顶盖的温度。现有两套测温系统都不是直接测量碳化硅晶片的温度。大盘基座下部的测温系统测量的是大盘基座下部某一点的温度，由于碳化硅晶片是放置在小盘基座上，而且小盘基座通过气浮气体悬浮在大盘基座上，这样就导致所测量的温度与碳化硅晶片的实际温度有较大差异。另外，设在反应室外部的红外线测温仪所测量的温度是上顶盖的温度，要远低于晶片的实际温度。
[0003]由于现有碳化硅外延生长反应室的两套测温系统都无法反映出碳化硅晶片表面的温度分布情况。为了获得高均匀性的碳化硅外延生长，晶片表面的温度分布必须控制在一定规格内，这就需要在外延生长过程中实现对碳化硅晶片温度分布情况的在位监测。
实用新型内容
[0004]本实用新型提出一种能够对碳化硅晶片温度分布情况进行在位监测的碳化硅外延生长反应室，解决了现有技术中碳化硅外延生长反应室的测温系统无法直接测量晶片温度，无法准确获得碳化硅晶片温度分布情况的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种碳化硅外延生长反应室，包括顶盖和反应室，所述顶盖包括外盖、上顶盖、下顶盖、锁扣和第一测温系统，所述上顶盖和所述下顶盖通过所述锁扣固定在所述外盖上，所述反应室包括第二测温系统、一个大盘基座和若干个小盘基座，所述小盘基座设于所述大盘基座上，所述第二测温系统的测温点设于所述大盘基座底部，所述第一测温系统的测温点设在所述小盘基座上，所述顶盖上设有测温孔，所述测温孔位于所述小盘基座上方，所述测温孔贯穿所述外盖、所述上顶盖和所述下顶盖。
[0007]进一步，所述大盘基座和所述小盘基座均为圆形结构，若干个所述小盘基座环绕成一圈均匀分布在所述大盘基座上。
[0008]优选的，所述测温孔对应所述小盘基座中心。
[0009]优选的，所述第二测温系统的测温点位于与所述小盘基座中心相对的所述大盘基座底部。[0010]进一步，所述第一测温系统为红外线测温装置，所述红外线测温装置设于所述外盖的外部。
[0011 ] 进一步，所述第二测温系统为光纤红外测温仪。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]1、由于测温孔贯穿外盖、上顶盖和下顶盖，因此，第一测温系统可透过测温孔测量每一个小盘基座上的碳化硅晶片温度，从而实现对碳化硅晶片温度的在位监测。
[0014]2、测温孔对应小盘基座中心。外延生长过程中，大盘基座带动小盘基座围绕中心轴旋转，透过测温孔能够测量出每一个小盘基座上碳化硅晶片的温度分布情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]参照图1，一种碳化硅外延生长反应室，包括顶盖I和反应室2，所述顶盖I包括外盖3、上顶盖4、下顶盖5、锁扣6和第一测温系统，所述上顶盖4和所述下顶盖5通过所述锁扣6固定在所述外盖3上，所述反应室包括第二测温系统、一个大盘基座7和若干个小盘基座8，所述小盘基座8设于所述大盘基座7上，所述第二测温系统的测温点设于所述大盘基座7底部，所述第一测温系统的测温点设在所述小盘基座8上，所述顶盖I上设有测温孔9，所述测温孔9位于所述小盘基座8上方，所述测温孔9贯穿所述外盖3、所述上顶盖4和所述下顶盖5。
[0019]使用时,所述大盘基座7沿逆时针方向水平转动,并且带动所述小盘基座8转动，同时每一个所述小盘基座8自身沿顺时针方向转动，由于所述测温孔9贯穿所述外盖3、所述上顶盖4和所述下顶盖5，因此，所述第一测温系统可透过所述测温孔9测量每一个所述小盘基座8上的碳化硅晶片温度，从而实现对碳化硅晶片温度分布情况的在位监测。
[0020]所述大盘基座7和所述小盘基座8均为圆形结构，若干个所述小盘基座8环绕成一圈均匀分布在所述大盘基座7上。根据所述反应室2空间大小不同，可设置不同规格大小的所述大盘基座7和所述小盘基座8。
[0021]所述测温孔9对应所述小盘基座8中心。透过所述测温孔9能够测量出每一个所述小盘基座8上碳化硅晶片的中心温度，中心温度最能准确反映碳化硅晶片的温度。
[0022]所述第二测温系统的测温点位于与所述小盘基座8中心相对的所述大盘基座7底部。所述第二测温系统的测温点用来测量与所述小盘基座8中心点相对应的所述大盘基座7底部的温度。
[0023]所述第一测温系统为红外线测温装置，所述红外线测温装置设于所述外盖3的外部。所述红外线测温装置用来测量每一个所述小盘基座8上碳化硅晶片的温度。
[0024]所述第二测温系统为光纤红外测温仪。所述光纤红外测温仪将光线通过光纤传送到传感器上，来测量所述大盘基座7底部的温度。
[0025]以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种碳化硅外延生长反应室，包括顶盖和反应室，所述顶盖包括外盖、上顶盖、下顶盖、锁扣和第一测温系统，所述上顶盖和所述下顶盖通过所述锁扣固定在所述外盖上，所述反应室包括第二测温系统、一个大盘基座和若干个小盘基座，所述小盘基座设于所述大盘基座上，所述第二测温系统的测温点设于所述大盘基座底部，其特征在于，所述第一测温系统的测温点设在所述小盘基座上，所述顶盖上设有测温孔，所述测温孔位于所述小盘基座上方，所述测温孔贯穿所述外盖、所述上顶盖和所述下顶盖。
2.如权利要求1所述的碳化硅外延生长反应室，其特征在于，所述大盘基座和所述小盘基座均为圆形结构，若干个所述小盘基座环绕成一圈均匀分布在所述大盘基座上。
3.如权利要求2所述的碳化硅外延生长反应室，其特征在于，所述测温孔对应所述小盘基座中心。
4.如权利要求3所述的碳化硅外延生长反应室，其特征在于，所述第二测温系统的测温点位于与所述小盘基座中心相对的所述大盘基座底部。
5.如权利要求4所述的碳化硅外延生长反应室，其特征在于，所述第一测温系统为红外线测温装置，所述红外线测温装置设于所述外盖的外部。
6.如权利要求5所述的碳化硅外延生长反应室，其特征在于，所述第二测温系统为光纤红外测温仪。
【文档编号】C30B29/36GK203569238SQ201320668975
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】冯淦, 赵建辉 申请人:瀚天天成电子科技（厦门）有限公司