【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体设备制造，尤其涉及一种调控mocvd石墨载片盘温度均匀性的装置及方法。
技术介绍
1、led市场已经迈向大规模产业化的形态，作为led外延片生产的核心设备，mocvd在装机量上也快速攀升。在外延材料生长过程中，石墨载片盘表面温度的取值及其分布均匀性非常重要，这关乎着外延片波长的准确性和波长分布的均匀性，进而决定着外延片的良品率和最终产品的生产成本，由此mocvd石墨载片盘的温度和温度均匀性的监测和调控非常重要。
2、现有的国内外常规的mocvd温度监测使用红外温度计或热电偶实现，受限于安装位置空间和软硬件成本，测点数量很有限，只能对mocvd石墨载片盘表面温度做粗略的离散化测量，难以得到精确的温度分布，难以整体而细微地把控或针对性地调节石墨载片盘表面的温度分布，比如温度分布的峰值、谷值及其所在空间位置等。此外，使用了多个红外温度计,这类装置不仅造价高,且校正设备及校正过程也非常麻烦。现使用的温度监测装置在测量mocvd石墨载片盘温度均匀性时，存在测试结果较为粗糙和校准修正较为繁琐的不足，且多个探测孔使得mocvd的反应腔室的加工难度增加。
3、现有使用的电阻炉发热体使用钨、钼、铼等高温金属绕制或盘制，常规的设计为环形或涡旋型。电阻炉发热体区块局部单独调节存在困难，容易在径向出现 “高温一低温”间隔交错，导致温度径向分布的不均匀性。
技术实现思路
1、为克服现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种调控mocvd石墨载片盘温度均匀性的装置，装置
2、优选的，红外热像仪为高速高温高精度红外热像仪。
3、进一步的，mocvd反应室腔体的侧壁安装有一对红外热像仪。
4、进一步的，对电阻炉发热体进行网格化划分，电阻炉发热体的蛇形长边顺着石墨载片盘径向方向。
5、进一步优选的，电阻炉发热体的网格化划分形状为：中心区为涡线形,边缘区为环形、中间主体区域扇形分隔交错拼接，每个小区域内电阻炉发热体蛇形排列，蛇形长边顺着石墨载片盘的径向。
6、进一步优选的，电阻炉发热体的网格化划分形状为：边缘区为环形、主体区域为六边形，每个六边形内电阻炉发热体蛇形排列，蛇形长边顺着石墨载片盘的径向，六边形接缝区交错排列。
7、本专利技术还提供一种调控mocvd石墨载片盘温度均匀性的方法，使用上述装置。
8、进一步的，红外温度计测量的石墨载片盘中心的温度绝对值和红外热像仪监测的整个石墨载片盘的温度相对值，能标定得到石墨载片盘的表面各处的实际温度数值。
9、进一步的，采用红外热像仪监测的整个石墨载片盘的温度相对值和红外温度计监测的石墨载片盘中心的温度绝对值，通过上位机处理温度数据，标定获得整个石墨载片盘表面的温度分布云图；上位机运行温度调控程序从温度云图中提取石墨载片盘特定点位的实时温度，依据工艺程序的参数设定进行计算后，使用自适应比例-积分-微分控制方式，驱动功率控制装置实时调控对应区域的电阻炉发热体的发热功率，实现对石墨载片盘温度以及温度均匀性的调控。
10、本专利技术提供的装置不仅可以测量mocvd石墨载片盘温度的绝对值和温度相对值，即监测mocvd石墨载片盘温度和温度均匀性，还可以实时调控不同区域的电阻炉发热体的发热功率，实现对mocvd石墨载片盘温度均匀性的调控，具有测量精准、实时监测和调控、自动调控等优点，能够提高生产过程的效率、稳定性和产品质量。
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1.一种调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的装置，所述装置包括MOCVD反应室腔体，其特征在于：所述MOCVD反应室腔体内设有石墨载片盘，所述石墨载片盘下方设有分区发热的电阻炉发热体，用于给所述石墨载片盘加热；所述MOCVD反应室腔体的圆心位置安装有高精度红外温度计来测量所述石墨载片盘中心的温度绝对值；所述MOCVD反应室腔体的侧壁上安装有红外热像仪，所述红外热像仪与所述石墨载片盘法向夹角为θ，40°＜θ＜80°，所述红外热像仪通过所述MOCVD反应室腔体的侧壁上的光学视窗监测整个石墨载片盘的温度相对值；所述高精度红外温度计和红外热像仪电连接上位机，所述上位机电连接功率控制装置，所述功率控制装置控制所述电阻炉发热体的发热功率；所述高精度红外温度计测量的温度绝对值数据和红外热像仪将监测的温度相对值数据传输至上位机，上位机处理所述数据并运行温度调控程序驱动所述功率控制装置来实时调控对应区域的所述电阻炉发热体的发热功率，实现对所述石墨载片盘温度均匀性的调控。
2.如权利要求1所述的调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于：所述红外热像仪为高速高温高精度红外热像仪
3.如权利要求1所述的调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于：所述MOCVD反应室腔体的侧壁安装有一对红外热像仪。
4.如权利要求1所述的调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于：对电阻炉发热体进行网格化划分，电阻炉发热体的蛇形长边顺着石墨载片盘径向方向。
5.如权利要求4所述的调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于，电阻炉发热体的网格化划分形状为：中心区为涡线形,边缘区为环形、中间主体区域扇形分隔交错拼接，每个小区域内电阻炉发热体蛇形排列，蛇形长边顺着石墨载片盘的径向。
6.如权利要求4所述的调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于，电阻炉发热体的网格化划分形状为：边缘区为环形、主体区域为六边形，每个六边形内电阻炉发热体蛇形排列，蛇形长边顺着石墨载片盘的径向，六边形接缝区交错排列。
7.一种调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的方法，其特征在于：使用如权利要求1-6中任一项的装置。
8.如权利要求7所述的调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的方法，其特征在于：红外温度计测量的石墨载片盘中心的温度绝对值和红外热像仪监测的整个石墨载片盘的温度相对值，能标定得到石墨载片盘的表面各处的实际温度数值。
9.如权利要求8所述的调控MOCVD石墨载片盘温度均匀性的方法，其特征在于：采用红外热像仪监测的整个石墨载片盘的温度相对值和红外温度计监测的石墨载片盘中心的温度绝对值，通过上位机处理温度数据，标定获得整个石墨载片盘表面的温度分布云图；上位机运行温度调控程序从温度云图中提取石墨载片盘特定点位的实时温度，依据工艺程序的参数设定进行计算后，使用自适应比例-积分-微分控制方式，驱动功率控制装置实时调控对应区域的电阻炉发热体的发热功率，实现对石墨载片盘温度以及温度均匀性的调控。
...【技术特征摘要】
1.一种调控mocvd石墨载片盘温度均匀性的装置，所述装置包括mocvd反应室腔体，其特征在于：所述mocvd反应室腔体内设有石墨载片盘，所述石墨载片盘下方设有分区发热的电阻炉发热体，用于给所述石墨载片盘加热；所述mocvd反应室腔体的圆心位置安装有高精度红外温度计来测量所述石墨载片盘中心的温度绝对值；所述mocvd反应室腔体的侧壁上安装有红外热像仪，所述红外热像仪与所述石墨载片盘法向夹角为θ，40°＜θ＜80°，所述红外热像仪通过所述mocvd反应室腔体的侧壁上的光学视窗监测整个石墨载片盘的温度相对值；所述高精度红外温度计和红外热像仪电连接上位机，所述上位机电连接功率控制装置，所述功率控制装置控制所述电阻炉发热体的发热功率；所述高精度红外温度计测量的温度绝对值数据和红外热像仪将监测的温度相对值数据传输至上位机，上位机处理所述数据并运行温度调控程序驱动所述功率控制装置来实时调控对应区域的所述电阻炉发热体的发热功率，实现对所述石墨载片盘温度均匀性的调控。
2.如权利要求1所述的调控mocvd石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于：所述红外热像仪为高速高温高精度红外热像仪。
3.如权利要求1所述的调控mocvd石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于：所述mocvd反应室腔体的侧壁安装有一对红外热像仪。
4.如权利要求1所述的调控mocvd石墨载片盘温度均匀性的装置，其特征在于：对电阻炉发热体进行网格化划分，电阻炉发热体的蛇形长边顺着石墨载片盘径向方向。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗成，任毅博，高江东，王珍，罗磊，邓炳兰，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：
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