【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體設(shè)備，特別涉及一種mocvd設(shè)備及衛(wèi)星盤轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
1、cvd(chemical?vapor?deposition，化學(xué)氣相沉積)，是指反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成薄膜的過(guò)程，cvd設(shè)備就是在基片表面實(shí)現(xiàn)化學(xué)氣相沉積的設(shè)備。mocvd(metalorganic?chemical?vapor?deposition金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)設(shè)備作為一種典型的cvd設(shè)備，能夠在基片表面生長(zhǎng)用于發(fā)光的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，例如gan(氮化鎵)，提供所需的溫度、壓力、化學(xué)氣體組分等條件。
2、mocvd設(shè)備包含一反應(yīng)腔，反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)的大石墨盤-行星盤，大石墨托盤上設(shè)有多個(gè)可以自轉(zhuǎn)的小石墨盤-衛(wèi)星盤，衛(wèi)星盤上可以放置基片。大石墨盤通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，速度可控。衛(wèi)星盤通過(guò)氣流吹動(dòng)自轉(zhuǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)氣流量來(lái)調(diào)節(jié)衛(wèi)星盤的自轉(zhuǎn)速度。由于氣流在行星盤的流動(dòng)行程存在差異，以及氣流的氣道容易產(chǎn)生顆粒物等因素，衛(wèi)星盤自轉(zhuǎn)的持續(xù)穩(wěn)定性較差、轉(zhuǎn)速很難保證一致。衛(wèi)星盤的自轉(zhuǎn)速度對(duì)衛(wèi)星盤溫度及基片溫度、基片表面生長(zhǎng)的薄膜的均勻性均會(huì)產(chǎn)生影響。若衛(wèi)星盤的自轉(zhuǎn)速度不符合工藝要求，將直接導(dǎo)致產(chǎn)品良率下降。
3、因此，需要準(zhǔn)確測(cè)量衛(wèi)星盤的自轉(zhuǎn)速度，以便于調(diào)節(jié)氣流量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種mocvd設(shè)備及衛(wèi)星盤轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法，根據(jù)采集的帶標(biāo)記圖像，實(shí)時(shí)獲得對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)單元的實(shí)際自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。通過(guò)本專利技術(shù)解決了無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量旋轉(zhuǎn)單元自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的技術(shù)問(wèn)題，能夠
2、為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供一種mocvd設(shè)備，所述mocvd設(shè)備包含一反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有用于承載基片的行星盤，所述行星盤上設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)單元，所述旋轉(zhuǎn)單元的邊緣設(shè)有至少一個(gè)標(biāo)記；
3、所述mocvd設(shè)備還包含：
4、圖像采集裝置，用于采集所述旋轉(zhuǎn)單元的圖像；所述圖像采集裝置的視場(chǎng)范圍至少覆蓋所述標(biāo)記的部分運(yùn)動(dòng)軌跡；
5、圖像采集參數(shù)調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)所述圖像采集裝置的工作參數(shù)；
6、圖像處理模塊，其被配置為基于采集的帶標(biāo)記圖像，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)單元的實(shí)際自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；所述帶標(biāo)記圖像為包含所述標(biāo)記的所述圖像。
7、可選的，從所述標(biāo)記進(jìn)入所述視場(chǎng)范圍至離開(kāi)所述視場(chǎng)范圍的第一時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，所述圖像采集裝置能夠采集到至少兩張包含同一標(biāo)記的所述帶標(biāo)記圖像。
8、可選的，所述圖像處理模塊包含：圖像識(shí)別單元和計(jì)算單元；
9、所述圖像識(shí)別單元被配置為從采集的所述圖像中識(shí)別所述帶標(biāo)記圖像，以及從所述帶標(biāo)記圖像中識(shí)別所述標(biāo)記；
10、所述計(jì)算單元被配置為：基于所述第一時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，相鄰兩次采集的兩張包含同一標(biāo)記的所述帶標(biāo)記圖像，獲得對(duì)應(yīng)標(biāo)記的位移量；并基于所述位移量和所述相鄰兩次拍攝的時(shí)間間隔，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)單元的所述實(shí)際自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
11、可選的，所述兩張包含同一標(biāo)記的所述帶標(biāo)記圖像分別為第一帶標(biāo)記圖像和第二帶標(biāo)記圖像；t1、t2分別為所述第一帶標(biāo)記圖像、第二帶標(biāo)記圖像的采集時(shí)間，單位為秒；t1<t2；t1、t2時(shí)間，所述同一標(biāo)記在行星盤上表面分別具有第一投影點(diǎn)、第二投影點(diǎn)；t1時(shí)間，所述第一帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元的中心在行星盤上表面具有第三投影點(diǎn)；∠a以所述第三投影點(diǎn)為頂角，第一投影點(diǎn)、第二投影點(diǎn)分別落在∠a的兩條射線上，∠a的單位為弧度；所述第一帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的所述旋轉(zhuǎn)單元在時(shí)間t1至t2內(nèi)的實(shí)際自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為v，單位為轉(zhuǎn)/分，
12、
13、可選的，所述mocvd設(shè)備還包含位置測(cè)量裝置和控制器；所述位置測(cè)量裝置用于測(cè)量行星盤相對(duì)于其初始位置的旋轉(zhuǎn)角度；所述控制器基于所述旋轉(zhuǎn)角度驅(qū)動(dòng)所述圖像采集裝置開(kāi)始或停止工作。
14、可選的，所述圖像處理模塊基于所述旋轉(zhuǎn)角度判斷所述帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元。
15、可選的，不同的所述旋轉(zhuǎn)單元具有不同的所述標(biāo)記；所述圖像處理模塊基于識(shí)別的所述標(biāo)記判斷所述帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元。
16、可選的，所述旋轉(zhuǎn)單元包含衛(wèi)星盤和放置在所述衛(wèi)星盤上的所述基片；所述標(biāo)記包含設(shè)在衛(wèi)星盤邊緣的圖案和/或設(shè)在基片邊緣的缺口。
17、可選的，沿衛(wèi)星盤的周向方向，所述衛(wèi)星盤的邊緣設(shè)有多個(gè)所述圖案，多個(gè)所述圖案相同或不同。
18、可選的，沿所述衛(wèi)星盤的周向方向，相鄰的所述圖案之間的線性距離大于所述視場(chǎng)的最大范圍。
19、可選的，所述mocvd設(shè)備還包含溫度采集模塊，用于采集反應(yīng)腔內(nèi)溫度。
20、可選的，所述mocvd設(shè)備還包含多個(gè)濾光片和濾光片切換模塊；通過(guò)所述濾光片為所述圖像采集裝置過(guò)濾對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)范圍的光線；所述濾光片切換模塊根據(jù)所述反應(yīng)腔內(nèi)溫度為所述圖像采集裝置切換對(duì)應(yīng)的濾光片。
21、可選的，所述圖像采集參數(shù)調(diào)節(jié)模塊包含曝光時(shí)間調(diào)節(jié)模塊，其基于對(duì)應(yīng)的所述濾光片，調(diào)節(jié)所述圖像采集裝置的曝光時(shí)間。
22、可選的，所述圖像采集參數(shù)調(diào)節(jié)模塊還包含幀率調(diào)節(jié)模塊，所述幀率調(diào)節(jié)模塊存儲(chǔ)有多個(gè)計(jì)算常量，包含：所述標(biāo)記與所述旋轉(zhuǎn)單元的中心之間的間距r2，所述行星盤的半徑r1，r1、r2的單位為米；所述行星盤的自轉(zhuǎn)角速度ω1，所述旋轉(zhuǎn)單元的預(yù)測(cè)自轉(zhuǎn)角速度ω2；ω2為ω1的倍數(shù)；ω1、ω2的單位為弧度/秒；
23、所述幀率調(diào)節(jié)模塊基于所述多個(gè)計(jì)算常量和所述視場(chǎng)范圍的大小，調(diào)節(jié)所述圖像采集裝置的幀率f；
24、所述視場(chǎng)范圍為矩形視場(chǎng)范圍，l為所述視場(chǎng)范圍的短邊長(zhǎng)度，單位為米；v′為所述標(biāo)記的預(yù)測(cè)對(duì)地運(yùn)動(dòng)速度，單位為米/秒，t表示時(shí)間；
25、
26、可選的，所述mocvd設(shè)備還包含：多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥；所述旋轉(zhuǎn)單元由氣流驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥分別用于控制提供給所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)單元的氣流量；所述控制器基于對(duì)應(yīng)所述旋轉(zhuǎn)單元的所述實(shí)際自轉(zhuǎn)角速度，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)所述流量調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度。
27、可選的，所述圖像采集裝置通過(guò)反應(yīng)腔側(cè)壁的觀察窗采集所述圖像。
28、可選的，所述的mocvd設(shè)備還包含照明模塊，用于提高所述視場(chǎng)范圍內(nèi)的亮度。
29、可選的，所述照明模塊包括光源和光源調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)不同反應(yīng)腔內(nèi)溫度和/或?yàn)V光片切換所述光源的輻射參數(shù)。
30、本專利技術(shù)還提供一種衛(wèi)星盤轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法，采用如本專利技術(shù)所述的mocvd設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，包含步驟：
31、設(shè)置圖像采集裝置的工作參數(shù)；
32、從標(biāo)記進(jìn)入所述圖像采集裝置的視場(chǎng)范圍至離開(kāi)所述視場(chǎng)范圍的第一時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，所述圖像采集裝置采集至少兩張包含該標(biāo)記的帶標(biāo)記圖像；
33、圖像處理模塊判斷所述帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元，并識(shí)別所述帶標(biāo)記圖像中的該標(biāo)記；基于相鄰兩次采集的兩張所述帶標(biāo)記圖像，獲取該標(biāo)記的位移量，基于所述位移量計(jì)算得到對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)單元的實(shí)際自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種MOCVD設(shè)備，所述MOCVD設(shè)備包含一反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有用于承載基片的行星盤，其特征在于，所述行星盤上設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)單元，所述旋轉(zhuǎn)單元的邊緣設(shè)有至少一個(gè)標(biāo)記；
2.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，從所述標(biāo)記進(jìn)入所述視場(chǎng)范圍至離開(kāi)所述視場(chǎng)范圍的第一時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，所述圖像采集裝置能夠采集到至少兩張包含同一標(biāo)記的所述帶標(biāo)記圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述圖像處理模塊包含：圖像識(shí)別單元和計(jì)算單元；
4.如權(quán)利要求3所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述兩張包含同一標(biāo)記的所述帶標(biāo)記圖像分別為第一帶標(biāo)記圖像和第二帶標(biāo)記圖像；t1、t2分別為所述第一帶標(biāo)記圖像、第二帶標(biāo)記圖像的采集時(shí)間，單位為秒；t1<t2；t1、t2時(shí)間，所述同一標(biāo)記在行星盤上表面分別具有第一投影點(diǎn)、第二投影點(diǎn)；t1時(shí)間，所述第一帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元的中心在行星盤上表面具有第三投影點(diǎn)；∠A以所述第三投影點(diǎn)為頂角，第一投影點(diǎn)、第二投影點(diǎn)分別落在∠A的兩條射線上，∠A的單位為弧度；所述第一帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的所述旋轉(zhuǎn)單元在時(shí)間t1至t2
5.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，還包含位置測(cè)量裝置和控制器；所述位置測(cè)量裝置用于測(cè)量行星盤相對(duì)于其初始位置的旋轉(zhuǎn)角度；所述控制器基于所述旋轉(zhuǎn)角度驅(qū)動(dòng)所述圖像采集裝置開(kāi)始或停止工作。
6.如權(quán)利要求5所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述圖像處理模塊基于所述旋轉(zhuǎn)角度判斷所述帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元。
7.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，不同的所述旋轉(zhuǎn)單元具有不同的所述標(biāo)記；所述圖像處理模塊基于識(shí)別的所述標(biāo)記判斷所述帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元。
8.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)單元包含衛(wèi)星盤和放置在所述衛(wèi)星盤上的所述基片；所述標(biāo)記包含設(shè)在衛(wèi)星盤邊緣的圖案和/或設(shè)在基片邊緣的缺口。
9.如權(quán)利要求8所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，沿衛(wèi)星盤的周向方向，所述衛(wèi)星盤的邊緣設(shè)有多個(gè)所述圖案，多個(gè)所述圖案相同或不同。
10.如權(quán)利要求9所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，沿所述衛(wèi)星盤的周向方向，相鄰的所述圖案之間的線性距離大于所述視場(chǎng)的最大范圍。
11.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，還包含溫度采集模塊，用于采集反應(yīng)腔內(nèi)溫度。
12.如權(quán)利要求11所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，還包含多個(gè)濾光片和濾光片切換模塊；通過(guò)所述濾光片為所述圖像采集裝置過(guò)濾對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)范圍的光線；所述濾光片切換模塊根據(jù)所述反應(yīng)腔內(nèi)溫度為所述圖像采集裝置切換對(duì)應(yīng)的濾光片。
13.如權(quán)利要求12所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述圖像采集參數(shù)調(diào)節(jié)模塊包含曝光時(shí)間調(diào)節(jié)模塊，其基于對(duì)應(yīng)的所述濾光片，調(diào)節(jié)所述圖像采集裝置的曝光時(shí)間。
14.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述圖像采集參數(shù)調(diào)節(jié)模塊還包含幀率調(diào)節(jié)模塊；所述幀率調(diào)節(jié)模塊中存儲(chǔ)有多個(gè)計(jì)算常量，包含：所述標(biāo)記與所述旋轉(zhuǎn)單元的中心之間的間距r2，所述行星盤的半徑r1，r1、r2的單位為米；所述行星盤的自轉(zhuǎn)角速度ω1，所述旋轉(zhuǎn)單元的預(yù)測(cè)自轉(zhuǎn)角速度ω2；ω2為ω1的倍數(shù)；ω1、ω2的單位為弧度/秒；
15.如權(quán)利要求5所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，還包含：多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥；所述旋轉(zhuǎn)單元由氣流驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥分別用于控制提供給所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)單元的氣流量；所述控制器基于對(duì)應(yīng)所述旋轉(zhuǎn)單元的所述實(shí)際自轉(zhuǎn)角速度，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)所述流量調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度。
16.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述圖像采集裝置通過(guò)反應(yīng)腔側(cè)壁的觀察窗采集所述圖像。
17.如權(quán)利要求1所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，還包含照明模塊，用于提高所述視場(chǎng)范圍內(nèi)的亮度。
18.如權(quán)利要求17所述的MOCVD設(shè)備，其特征在于，所述照明模塊包括光源和光源調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)不同反應(yīng)腔內(nèi)溫度和/或?yàn)V光片切換所述光源的輻射參數(shù)。
19.一種衛(wèi)星盤轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法，采用如權(quán)利要求1至18任一所述的MOCVD設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，其特征在于，包含步驟：
20.如權(quán)利要求19所述的衛(wèi)星盤轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法，其特征在于，還包含：測(cè)量行星盤相對(duì)于其初始位置的旋轉(zhuǎn)角度；基于所述旋轉(zhuǎn)角度驅(qū)動(dòng)所述圖像采集裝置開(kāi)始或停止工作。
21.如權(quán)利要求20所述的衛(wèi)星盤轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法，其特征在于，驅(qū)動(dòng)所述圖像采集裝置開(kāi)始工作之前還包含：基于反應(yīng)腔內(nèi)溫度為所述圖像采集裝置切換對(duì)應(yīng)的濾光片。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種mocvd設(shè)備，所述mocvd設(shè)備包含一反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有用于承載基片的行星盤，其特征在于，所述行星盤上設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)單元，所述旋轉(zhuǎn)單元的邊緣設(shè)有至少一個(gè)標(biāo)記；
2.如權(quán)利要求1所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，從所述標(biāo)記進(jìn)入所述視場(chǎng)范圍至離開(kāi)所述視場(chǎng)范圍的第一時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，所述圖像采集裝置能夠采集到至少兩張包含同一標(biāo)記的所述帶標(biāo)記圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，所述圖像處理模塊包含：圖像識(shí)別單元和計(jì)算單元；
4.如權(quán)利要求3所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，所述兩張包含同一標(biāo)記的所述帶標(biāo)記圖像分別為第一帶標(biāo)記圖像和第二帶標(biāo)記圖像；t1、t2分別為所述第一帶標(biāo)記圖像、第二帶標(biāo)記圖像的采集時(shí)間，單位為秒；t1<t2；t1、t2時(shí)間，所述同一標(biāo)記在行星盤上表面分別具有第一投影點(diǎn)、第二投影點(diǎn)；t1時(shí)間，所述第一帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元的中心在行星盤上表面具有第三投影點(diǎn)；∠a以所述第三投影點(diǎn)為頂角，第一投影點(diǎn)、第二投影點(diǎn)分別落在∠a的兩條射線上，∠a的單位為弧度；所述第一帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的所述旋轉(zhuǎn)單元在時(shí)間t1至t2內(nèi)的實(shí)際自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為v，單位為轉(zhuǎn)/分，
5.如權(quán)利要求1所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，還包含位置測(cè)量裝置和控制器；所述位置測(cè)量裝置用于測(cè)量行星盤相對(duì)于其初始位置的旋轉(zhuǎn)角度；所述控制器基于所述旋轉(zhuǎn)角度驅(qū)動(dòng)所述圖像采集裝置開(kāi)始或停止工作。
6.如權(quán)利要求5所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，所述圖像處理模塊基于所述旋轉(zhuǎn)角度判斷所述帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元。
7.如權(quán)利要求1所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，不同的所述旋轉(zhuǎn)單元具有不同的所述標(biāo)記；所述圖像處理模塊基于識(shí)別的所述標(biāo)記判斷所述帶標(biāo)記圖像對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)單元。
8.如權(quán)利要求1所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)單元包含衛(wèi)星盤和放置在所述衛(wèi)星盤上的所述基片；所述標(biāo)記包含設(shè)在衛(wèi)星盤邊緣的圖案和/或設(shè)在基片邊緣的缺口。
9.如權(quán)利要求8所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，沿衛(wèi)星盤的周向方向，所述衛(wèi)星盤的邊緣設(shè)有多個(gè)所述圖案，多個(gè)所述圖案相同或不同。
10.如權(quán)利要求9所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，沿所述衛(wèi)星盤的周向方向，相鄰的所述圖案之間的線性距離大于所述視場(chǎng)的最大范圍。
11.如權(quán)利要求1所述的mocvd設(shè)備，其特征在于，還包含溫度采集模塊，用于采集反應(yīng)腔內(nèi)溫度。
12.如權(quán)利要求11所述的mocvd設(shè)備...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭春磊，李肖辰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中微半導(dǎo)體設(shè)備上海股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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