一种碳化硅单晶生长室的对中装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的碳化硅单晶生长室的对中装置，用于准确对中坩埚中心位置，包括：定位环体、定位支架、定位管和光源，定位环体为中空的锥形环状结构，且上部环体的直径大于下部环体直径，所述定位环体的上部环体侧壁与炉体法兰接触；定位支架包括至少两个支杆，且位于所述定位环体的内腔中，所述支杆的一端与定位环体的内壁固定连接，另一端与所述定位管的外壁固定连接，所述定位管位于坩埚的正上方，所述光源设置于所述定位管的内部，且所述光源的外径小于定位管的内径。该装置结构简便、并能快速准确地对中坩埚中心位置的装置，保证顶部测温仪采集的数据精确可信，达到精准控制碳化硅生长温度的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅单晶生长室的对中装置
本技术属于碳化硅单晶领域，涉及一种碳化硅单晶生长装置，特别涉及一种碳化硅单晶生长室的对中装置。
技术介绍
碳化硅单晶具有禁带宽度大，抗辐射能力强，击穿电场高，介电常数小，热导率大，电子饱和漂移速度高，化学稳定性高等独特的特性，被认为是制造光电子器件、高频大功率器件、电力电子器件理想的半导体材料。在白光照明、光存储、屏幕显示、航天航空、高温辐射环境、石油勘探、自动化、雷达与通信、汽车电子化等方面有广泛应用，尤其在国防军事上有着重要的战略地位。在典型碳化硅生产技术中，整个生长系统包括生长室、感应加热系统及水冷系统，坩埚及保温材料。通过调节坩埚和加热线圈的相对位置和保温材料的厚度，使坩埚上部籽晶处的温度低于坩埚底部SiC粉料处的温度，以此达到晶体生长的目的。通过感应线圈的功率调整来控制反应室温度的高低，从而控制碳化硅单晶的生长。过高的生长温度会使晶体的生长速度过快，产生较多的缺陷，如微管、空洞等，极高温度甚至会使籽晶升华，无法生长单晶；过低的生长温度会降低晶体生长的速度，降低产率。由于顶部的红外测温仪是判断坩埚上表面温度的唯一依据，因此其测量结果的准确性对于整体的生长控制至关重要。由于安装坩埚和保温层的需要，二者之间不可避免地存在一定尺寸的缝隙，只有坩埚的轴线与圆柱形炉体的轴线重合，反应炉顶部的测温仪才能准确测量到坩埚表面中心的温度；如果坩埚中心位置未对中，测温位置发生偏移，不能准确反映坩埚表面中心温度。如果坩埚中心位置偏移较多，同功率情况下，温度偏差高达200℃以上。因此，对中坩埚中心位置对于碳化硅单晶生长温度的控制显得尤为关键，而现有技术中并没有上述特定的对中装置。因此，如何设计一种用于简便、精确对中坩埚中心位置的装置成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，设计并开发出一种结构简便、并能快速准确地对中坩埚中心位置的装置，保证顶部测温仪采集的数据精确可信，达到精准控制碳化硅生长温度的目的。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种碳化硅单晶生长室的对中装置，用于准确对中坩埚中心位置，其特征在于：包括：定位环体、定位支架、定位管和光源，其中，所述定位环体为中空的锥形环状结构，且上部环体的直径大于下部环体直径，所述定位环体的上部环体侧壁与炉体法兰接触，用于将所述对中装置设置于炉体法兰上；所述定位支架包括至少两个支杆，且位于所述定位环体的内腔中，所述支杆的一端与定位环体的内壁固定连接，另一端与所述定位管的外壁固定连接，所述定位管位于坩埚的正上方，所述光源设置于所述定位管的内部，且所述光源的外径小于定位管的内径。进一步的，所述定位支架的支杆为四个，形成十字形结构，且各个支杆的长度相同，直径相同，位于同一平面，相邻的支杆互相垂直。进一步的，所述锥形环状结构的厚度为3-5mm。进一步的，所述定位环体的上部环体的内径为炉体法兰内径的105%-115%，下部环体的内径为炉体法兰内径的85%-95%。进一步的，所述支杆的长度为炉体法兰内径的90%-95%，直径为4-8mm。进一步的，所述定位管为中空管，下部带有锥形缩径结构。进一步的，所述定位管内径为光源外径的110%-120%，缩颈后的定位管下部内径为光源外径的90%-95%，定位管厚度为3-5mm。进一步的，所述光源为单色光源。进一步的，所述单色光源为白色光源。进一步的，所述定位环体与定位支架之间、所述定位支架与定位管之间，通过焊接或螺纹方式固定连接。本专利技术的有益效果在于：所述对中装置结构简单、对中精度高，调整快速，不需要复杂的辅助装置即可完成坩埚位置的对中过程，并且，在模具初次加工完成后可长期使用，可重复利用性强，而且结构简单，持久耐用，降低了生产成本。附图说明图1为本技术碳化硅单晶生长室的对中装置的结构图。图2为本技术碳化硅单晶生长室的对中装置的俯视图。其中，1、定位环体2、定位支架3、定位管4、光源5、支杆6、坩埚。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种碳化硅单晶生长室的对中装置，用于准确对中坩埚6中心位置，图1为该碳化硅单晶生长室的对中装置的结构图，图2为本技术碳化硅单晶生长室的对中装置的俯视图。如图1-2所示，包括：定位环体1、定位支架2、定位管3和光源4，其中，所述定位环体为中空的锥形环状结构，且上部环体的直径大于下部环体直径，所述定位环体的上部环体侧壁与炉体法兰接触，用于将所述对中装置设置于炉体法兰上，由此，实现定位环体下部进入炉体，定位环体上部在炉体法兰之上，保证对中装置稳定的固定于炉体法兰处，以便于坩埚的对中。根据本技术的具体实施例，所述定位支架包括至少两个支杆5，且位于所述定位环体的内腔中，所述支杆的一端与定位环体的内壁固定连接，另一端与所述定位管的外壁固定连接，所述定位管位于坩埚的正上方，所述光源设置于所述定位管的内部，且所述光源的外径小于定位管的内径。所述定位环体与定位支架之间、所述定位支架与定位管之间的固定方式不受特别限制，只要保证稳固的连接即可。在本技术的一些实施例中，通过焊接或螺纹方式固定连接。根据本技术的具体实施例，定位支架的数量、长度以及位置关系不受特别限制，在本技术的一些实施例中，所述定位支架的支杆为四个，形成十字形结构，且各个支杆的长度相同，直径相同，位于同一平面，相邻的支杆互相垂直。所述支杆的长度为炉体法兰内径的90%-95%，直径为4-8mm。由此，保证了定位管稳定、水平的设置于坩埚的上部。根据本技术的具体实施例，锥形定位环体的规格尺寸不受特别限制，在本技术的一些实施例中，所述锥形环状结构的厚度为3-5mm，所述定位环体的上部环体的内径为炉体法兰内径的105%-115%，下部环体的内径为炉体法兰内径的85%-95%。根据本技术的具体实施例，定位管的规格尺寸不受特别限制，在本技术的一些实施例中，所述定位管为中空管，下部带有锥形缩径结构，由此，可便于安装和固定光源。所述定位管内径为光源外径的110%-120%，缩颈后的定位管下部内径为光源外径的90%-95%，定位管厚度为3-5mm。根据本技术的具体实施例，光源的类型不受特别限制，在本技术的一些实施例中，所述光源为单色光源，进一步的，所述单色光源为白色光源，以显著地提供对中是的光斑。在实际的对中过程中，该装置具体的工作方式如下：1）将坩埚上表面中心位置做出显著标记，尺寸与定位管下部内径相近。2）将坩埚放置于炉体内部，之后将对中装置固定于炉体法兰口。3）用水平尺将对中装置调整为水平状态。4）打开对中装置的光源，观察坩埚中心位置与光源投射在坩埚表面上的光斑位置的差异并进行调整，直至坩埚中心位置与光斑重合，完成对中。综上所述本技术的对中装置结构简单、对中精度高，调整快速，不需要复杂的辅助装置即可完成坩埚位置的对中过程，保证顶部测温仪采集的数据精确可信，达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅单晶生长室的对中装置，用于准确对中坩埚中心位置，其特征在于：包括：定位环体、定位支架、定位管和光源，其中，所述定位环体为中空的锥形环状结构，且上部环体的直径大于下部环体直径，所述定位环体的上部环体侧壁与炉体法兰接触，用于将所述对中装置设置于炉体法兰上；所述定位支架包括至少两个支杆，且位于所述定位环体的内腔中，所述支杆的一端与定位环体的内壁固定连接，另一端与所述定位管的外壁固定连接，所述定位管位于坩埚的正上方，所述光源设置于所述定位管的内部，且所述光源的外径小于定位管的内径。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅单晶生长室的对中装置，用于准确对中坩埚中心位置，其特征在于：包括：定位环体、定位支架、定位管和光源，其中，所述定位环体为中空的锥形环状结构，且上部环体的直径大于下部环体直径，所述定位环体的上部环体侧壁与炉体法兰接触，用于将所述对中装置设置于炉体法兰上；所述定位支架包括至少两个支杆，且位于所述定位环体的内腔中，所述支杆的一端与定位环体的内壁固定连接，另一端与所述定位管的外壁固定连接，所述定位管位于坩埚的正上方，所述光源设置于所述定位管的内部，且所述光源的外径小于定位管的内径。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位支架的支杆为四个，形成十字形结构，且各个支杆的长度相同，直径相同，位于同一平面，相邻的支杆互相垂直。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锥形环状结构的厚度为3-5mm。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛晓龙，杨昆，高宇，郑清超，
申请(专利权)人：河北同光晶体有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13