本發(fā)明涉及硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱技術(shù)，尤其涉及一種均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置及其調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

外延工藝不僅要在襯底表面生長一層與襯底材料晶格結(jié)構(gòu)完全一致的薄層，還要對外延層進(jìn)行摻雜，形成P型或N型有源層。Si外延工藝在高溫下進(jìn)行，并采取保溫、隔熱措施，而外延生長速率與溫度均勻性緊密相關(guān)。現(xiàn)有的電阻加熱器線圈直徑大，難以避免線圈的形變、加工誤差等，會導(dǎo)致石墨基座1上產(chǎn)生的感生磁場強(qiáng)度不一樣，石墨基座1上各點(diǎn)的溫度也不一樣，且難以調(diào)整。此外電阻加熱線圈需要放在反應(yīng)室內(nèi)被加熱體附近，不適用于對環(huán)境潔凈度要求高、加熱速度快的外延反應(yīng)設(shè)備，且需要采取復(fù)雜的隔熱措施避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便、溫度一致性好的均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種上述均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置的調(diào)節(jié)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置，包括安裝板及用于加熱的螺旋感應(yīng)線圈，所述螺旋感應(yīng)線圈位于所述硅外延反應(yīng)設(shè)備的石墨基座下方，所述安裝板位于所述螺旋感應(yīng)線圈下方，所述螺旋感應(yīng)線圈的各單圈上設(shè)有至少一個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)，所述安裝板上裝設(shè)有多組用于調(diào)整調(diào)節(jié)點(diǎn)與石墨基座之間距離的調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件與調(diào)節(jié)點(diǎn)一一對應(yīng)設(shè)置。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述調(diào)節(jié)組件包括連接桿、調(diào)節(jié)桿、固定座及調(diào)節(jié)手輪，所述固定座可拆卸地安裝于所述安裝板上，所述調(diào)節(jié)桿穿過所述固定座，連接桿上端與所述螺旋感應(yīng)線圈焊接，下端與所述調(diào)節(jié)桿上端螺紋連接，所述調(diào)節(jié)手輪裝設(shè)于所述調(diào)節(jié)桿下端。

所述調(diào)節(jié)桿上連接有高度標(biāo)尺。

還包括循環(huán)水冷槽，所述螺旋感應(yīng)線圈浸沒于所述循環(huán)水冷槽的冷卻水中，所述調(diào)節(jié)桿自下而上依次穿過所述固定座和所述循環(huán)水冷槽。

所述固定座與所述安裝板之間設(shè)有第一密封圈，所述固定座與所述調(diào)節(jié)桿之間設(shè)有第二密封圈。

構(gòu)成所述螺旋感應(yīng)線圈的線纜為中空結(jié)構(gòu)。

構(gòu)成所述螺旋感應(yīng)線圈的線纜為銅線。

所述調(diào)節(jié)桿為樹脂調(diào)節(jié)桿。

一種上述均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置的調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

S1，加熱：保持石墨基座固定，螺旋感應(yīng)線圈通電對石墨基座加熱；

S2，設(shè)置檢測點(diǎn)并檢測各檢測點(diǎn)的溫度：自石墨基座的圓心沿徑向設(shè)置多個(gè)檢測點(diǎn)，利用溫度檢測儀檢測各檢測點(diǎn)的溫度；

S3，以任一檢測點(diǎn)的溫度為基準(zhǔn)溫度，調(diào)節(jié)其余各檢測點(diǎn)的溫度與基準(zhǔn)溫度的差值至設(shè)計(jì)值：若某檢測點(diǎn)的檢測溫度過高則通過該檢測點(diǎn)附近的調(diào)節(jié)組件使螺旋感應(yīng)線圈上的調(diào)節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離石墨基座；若某檢測點(diǎn)的檢測溫度與基準(zhǔn)溫度的差值在設(shè)計(jì)值內(nèi)則無需調(diào)節(jié)；若某檢測點(diǎn)的檢測溫度過低通過該檢測點(diǎn)附近的調(diào)節(jié)組件使螺旋感應(yīng)線圈上的調(diào)節(jié)點(diǎn)靠近石墨基座。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明公開的均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置，利用螺旋感應(yīng)線圈加熱，可以透過石墨基座進(jìn)行加熱且加熱速度快，螺旋感應(yīng)線圈無需設(shè)置在反應(yīng)腔內(nèi)被加熱物體的附近，不破壞反應(yīng)腔內(nèi)的潔凈度，無需設(shè)置復(fù)雜的隔熱措施，有利于螺旋感應(yīng)線圈周圍的環(huán)境保護(hù)；在螺旋感應(yīng)線圈下方設(shè)置多組調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)螺旋感應(yīng)線圈與石墨基座之間的距離，即可實(shí)現(xiàn)石墨基座上各處的均勻加熱，彌補(bǔ)螺旋感應(yīng)線圈自身的形變、加工誤差等，配合工藝過程中石墨基座的旋轉(zhuǎn)，有效保證工藝過程溫度的均勻性、一致性。

本發(fā)明公開的調(diào)節(jié)方法，步驟簡單，操作方便，調(diào)節(jié)效率高，能夠快速地使石墨基座各處均勻受熱。

附圖說明

圖1是本發(fā)明均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是本發(fā)明中的調(diào)節(jié)組件的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置的調(diào)節(jié)方法的流程圖。

圖中各標(biāo)號表示：

1、石墨基座；2、安裝板；3、螺旋感應(yīng)線圈；31、單圈；4、調(diào)節(jié)組件；41、連接桿；42、調(diào)節(jié)桿；43、固定座；44、調(diào)節(jié)手輪；45、高度標(biāo)尺；5、循環(huán)水冷槽；61、第一密封圈；62、第二密封圈。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例的均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置，包括安裝板2及用于加熱的螺旋感應(yīng)線圈3，螺旋感應(yīng)線圈3位于硅外延反應(yīng)設(shè)備的石墨基座1下方，安裝板2位于螺旋感應(yīng)線圈3下方，螺旋感應(yīng)線圈3的各單圈31上設(shè)有至少一個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)，安裝板2上裝設(shè)有多組用于調(diào)整調(diào)節(jié)點(diǎn)與石墨基座1之間距離的調(diào)節(jié)組件4，調(diào)節(jié)組件4與調(diào)節(jié)點(diǎn)一一對應(yīng)設(shè)置。該均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置利用螺旋感應(yīng)線圈3加熱，可以透過石墨基座1進(jìn)行加熱且加熱速度快，螺旋感應(yīng)線圈3無需設(shè)置在反應(yīng)腔（圖中未示出）內(nèi)被加熱物體的附近，不破壞反應(yīng)腔內(nèi)的潔凈度，無需設(shè)置復(fù)雜的隔熱措施，有利于螺旋感應(yīng)線圈3周圍的環(huán)境保護(hù)；在螺旋感應(yīng)線圈3下方設(shè)置多組調(diào)節(jié)組件4調(diào)節(jié)螺旋感應(yīng)線圈3與石墨基座1之間的距離，即可實(shí)現(xiàn)石墨基座1上各處的均勻加熱，彌補(bǔ)螺旋感應(yīng)線圈3自身的形變、加工誤差等，配合工藝過程中石墨基1的旋轉(zhuǎn)，有效保證工藝過程溫度的均勻性、一致性。本實(shí)施例中，構(gòu)成螺旋感應(yīng)線圈3的線纜為中空結(jié)構(gòu)，截面為回字型便于焊接連接桿41；材質(zhì)為銅，導(dǎo)電性良好且硬度較低，有利于各調(diào)節(jié)點(diǎn)高度的調(diào)整。

本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)組件4包括連接桿41、調(diào)節(jié)桿42、固定座43及調(diào)節(jié)手輪44，固定座43可拆卸地安裝于安裝板2上，調(diào)節(jié)桿42穿過固定座43，連接桿41上端與螺旋感應(yīng)線圈3焊接，下端與調(diào)節(jié)桿42上端螺紋連接，調(diào)節(jié)手輪44裝設(shè)于調(diào)節(jié)桿42下端，需要調(diào)節(jié)螺旋感應(yīng)線圈3上調(diào)節(jié)點(diǎn)的高度時(shí)，正向或反向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪44即可，操作簡單、方便。該調(diào)節(jié)組件4結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，在螺旋感應(yīng)線圈3上焊接連接桿41便于裝配及各調(diào)節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。在其他實(shí)施例中調(diào)節(jié)組件4也可采用其他部件或組件，能夠?qū)崿F(xiàn)螺旋感應(yīng)線圈3各調(diào)節(jié)點(diǎn)高度的調(diào)整即可。

本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)桿42下端螺紋連接有高度標(biāo)尺45，便于操作人員直觀地得知各調(diào)節(jié)點(diǎn)的高度。

本實(shí)施例中，均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置還包括循環(huán)水冷槽5，螺旋感應(yīng)線圈3浸沒于循環(huán)水冷槽5的冷卻水中，循環(huán)水冷槽5中不斷地輸入冷卻水并及時(shí)將升溫的熱水輸出，實(shí)現(xiàn)螺旋感應(yīng)線圈3的快速降溫，調(diào)節(jié)桿42自下而上依次穿過固定座43和循環(huán)水冷槽5。

本實(shí)施例中，固定座43與安裝板2之間設(shè)有第一密封圈61，固定座43與調(diào)節(jié)桿42之間設(shè)有第二密封圈62。

本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)桿42為樹脂調(diào)節(jié)桿，不導(dǎo)電且具有較好的耐熱性能，使用更加安全、方便。

如圖4所示，上述的均勻性可調(diào)的硅外延反應(yīng)設(shè)備加熱裝置的調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

S1，加熱：保持石墨基座1固定，螺旋感應(yīng)線圈3通電對石墨基座1加熱；

S2，設(shè)置檢測點(diǎn)并檢測各檢測點(diǎn)的溫度：自石墨基座1的圓心沿徑向設(shè)置多個(gè)檢測點(diǎn)，利用溫度檢測儀檢測各檢測點(diǎn)的溫度；

S3，以任一檢測點(diǎn)的溫度為基準(zhǔn)溫度，調(diào)節(jié)其余各檢測點(diǎn)的溫度與基準(zhǔn)溫度的差值至設(shè)計(jì)值：若某檢測點(diǎn)的檢測溫度過高（即該檢測點(diǎn)的溫度大于基準(zhǔn)溫度與設(shè)計(jì)的溫差之和）則通過該檢測點(diǎn)附近的調(diào)節(jié)組件4使螺旋感應(yīng)線圈3上的調(diào)節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離石墨基座1；若某檢測點(diǎn)的檢測溫度與基準(zhǔn)溫度的差值在設(shè)計(jì)值內(nèi)則無需調(diào)節(jié)；若某檢測點(diǎn)的檢測溫度過低（即該檢測點(diǎn)的溫度小于基準(zhǔn)溫度與設(shè)計(jì)的溫差的差值）通過該檢測點(diǎn)附近的調(diào)節(jié)組件4使螺旋感應(yīng)線圈3上的調(diào)節(jié)點(diǎn)靠近石墨基座1。該調(diào)節(jié)方法，步驟簡單，操作方便，調(diào)節(jié)效率高，能夠快速地使石墨基座1各處均勻受熱。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。