MOCVD多通道高溫測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、MOCVD(金屬有機物化學(xué)氣相沉積)是一種制造半導(dǎo)體器件、金屬化合物薄膜材料的新技術(shù)。其工藝過程中有很多工藝參數(shù)需要監(jiān)控，如溫度、生長速率、襯底片翹曲度等;其中溫度控制是最重要的一項參數(shù)，它直接影響了芯片外延膜生長的質(zhì)量和特性。因為工藝過程中環(huán)境的復(fù)雜性，目前還沒有一種全過程在線監(jiān)測溫度的儀表，研制一款多通道高溫測量系統(tǒng)是解決現(xiàn)階段工藝難題的一個切實可行的方案。
　　 本文對普朗克黑體輻射能量公式做了進一步推導(dǎo)和化簡，提出了一種

2、單波長紅外溫度測試技術(shù)，研制出了一款多通道高溫測量系統(tǒng)，將其用于MOCVD設(shè)備的石墨盤溫度標(biāo)定，解決了設(shè)備工藝過程中調(diào)控溫度的難題，對工藝質(zhì)量的提高起到了至關(guān)重要的作用。本文主要做了以下研制工作:
　　 (1)根據(jù)MOCVD設(shè)備環(huán)境溫度高(500℃-1200℃)、多區(qū)測試、要求精度高的特點，提出了利用多通道高溫計對設(shè)備分別加熱的三區(qū)同時測溫標(biāo)定的方案，并對多通道高溫測量系統(tǒng)應(yīng)具有的技術(shù)指標(biāo)作了需求分析。
　　 (2)對高

3、溫測量系統(tǒng)的整體架構(gòu)與功能作了規(guī)劃，設(shè)計了高靈敏度、低噪聲的前置放大電路，AD采樣電路等全部的硬件系統(tǒng);設(shè)計了合理的光學(xué)系統(tǒng)，保證測試過程中的一致性和重復(fù)性;完成了下位機軟件的設(shè)計工作，對多通道數(shù)據(jù)采集和LCD顯示做了合理的時序規(guī)劃，保證了溫度實時的測量與顯示。
　　 (3)提出了將紅外輻射能量轉(zhuǎn)化為溫度的幾種標(biāo)定方案，對每種方案進行了理論推導(dǎo)和論證，并在黑體爐標(biāo)準(zhǔn)源上進行了整體測試，根據(jù)測試結(jié)果比較每種標(biāo)定方案對儀器測試結(jié)果的