送取样装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种送取样装置及方法，其中，送取样装置包括：反应室，用于衬底的外延生长；真空室，包括真空腔，所述真空腔被抽真空至设定的真空度，所述真空室通过第一密封门和所述反应室连接；预热室，用于对石墨托盘上的衬底预热，所述预热室通过第二密封门和所述真空室连接；送样室，用于送取石墨托盘，所述送样室通过第三密封门和所述真空室连接；机械手，设置在所述真空室内，用于在所述送样室、所述预热室和所述反应室之间搬运石墨托盘。本发明专利技术的衬底升降温时间短、衬底放样和取样速度快、生产效率高。产效率高。产效率高。

【技术实现步骤摘要】
送取样装置及方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅外延生长
，尤其涉及一种用于碳化硅外延设备的带预热功能的送取样装置及送取样方法。

技术介绍

[0002]碳化硅外延设备是一种用化学气相沉积法制备碳化硅单晶薄膜材料的一种设备。反应过程中，衬底放置在石墨托盘上，需要快速的升降温，最高温度达到1650℃以上，升温速率达到5℃/秒，降温速率达到6℃/秒。外延生长的时间通常只占到整个过程的1/3甚至更少，因而，提高衬底放样和取样速度及减少升降温时间对生产效率具有非常重大的价值。目前碳化硅外延设备有立式、卧式和行星式反应管，取样方式有机械手和人工手动两种方式。机械手取样虽然可以较高的温度下进行，但送样时都是在常温下进行；人工手动送取样时都是在常温下进行。这两种方法在加热时都需要将衬底从常温加热到1650℃以上，衬底升降温时间长、衬底放样和取样速度慢、生产效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种送取样装置及方法，以解决现有技术中的衬底升降温时间长、衬底放样和取样速度慢、生产效率低的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种送取样装置，包括：反应室，用于衬底的外延生长；真空室，包括真空腔，所述真空腔被抽真空至设定的真空度，所述真空室通过第一密封门和所述反应室连接；预热室，用于对石墨托盘上的衬底预热，所述预热室通过第二密封门和所述真空室连接；送样室，用于送取石墨托盘，所述送样室通过第三密封门和所述真空室连接；机械手，设置在所述真空室内，用于在所述送样室、所述预热室和所述反应室之间搬运石墨托盘。
[0005]在本专利技术的一具体实施例中，所述反应室包括反应壁和反应腔，所述反应腔由所述反应壁围成；所述反应室大致呈圆柱形，所述石墨托盘放置在所述反应腔的中心轴位置。
[0006]在本专利技术的一具体实施例中，所述预热室包括预热壁和预热腔，所述预热腔由所述预热壁围成；所述预热腔内设置有支架，所述支架底部设置有加热器，所述加热器用于对放置在所述支架上的所述石墨托盘上的衬底加热。
[0007]在本专利技术的一具体实施例中，所述支架包括相对设置的第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架均包括竖直部，两个所述竖直部相对的面上朝对方垂直延伸设置有水平部；所述水平部远离所述竖直部的一端向上垂直延伸设置有支撑部。
[0008]在本专利技术的一具体实施例中，每个所述竖直部上的所述水平部的数量有多个，多个所述水平部沿所述竖直部的延伸方向间隔设置。
[0009]在本专利技术的一具体实施例中，所述预热壁和所述第二密封门的内侧均设置有保温层。
[0010]在本专利技术的一具体实施例中，所述真空室包括真空壁，所述真空壁围成所述真空
腔；所述真空室呈正多棱柱形，所述真空腔的中心位置设置有所述机械手，所述真空壁的几个侧面分别和所述反应室、所述预热室及所述送样室连接。
[0011]在本专利技术的一具体实施例中，所述真空室为正六棱柱形。
[0012]在本专利技术的一具体实施例中，所述真空室与所述反应室、所述预热室及所述送样室连接处分别共用一个墙壁。
[0013]为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是提供一种送取样方法，应用如上任一项实施例中所述的送取样装置，包括：
[0014]将真空室预先抽真空至设定范围；
[0015]将至少一个石墨托盘放入送样室，将送样室抽真空至设定范围；
[0016]通过机械手将送样室内的石墨托盘搬运至预热室；
[0017]将预热室加热至第一设定温度；
[0018]通过机械手将预热室内的石墨托盘搬运至反应室；
[0019]反应室进行外延生长，外延生长完成后，降温至第二设定温度；
[0020]通过机械手将反应室内的石墨托盘搬运至送样室，送样室降温至第三设定温度，从送样室内取出石墨托盘。
[0021]本专利技术的有益之处在于：
[0022]区别于现有技术，应用本专利技术的技术方案，通过机械手将石墨托盘从送样室搬运至预热室内对石墨托盘上的衬底预热，然后再将石墨托盘从预热室搬运至反应室，从而降低了石墨托盘上的衬底的升温时间，同时减少了石墨托盘因急剧升温带来的开裂风险，提高了石墨托盘的使用寿命；衬底在反应室内完成外延生长后被初步降温，通过机械手将石墨托盘从反应室搬运至送样室，在送样室内对石墨托盘上的衬底进一步降温，从而降低了石墨托盘上的衬底的降温时间；整个送样和取样过程，采用机械手进行搬运，送样和取样的速度快、效率高且送样和取样过程平稳、不抖动，提高了生产效率。另外，衬底升温过程形变减小，提高了碳化硅薄膜质量。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本专利技术送取样装置的结构示意图；
[0025]图2是本专利技术送取样装置的预热室的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴
向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]参见图1-图2，本专利技术实施例提供一种送取样装置，包括：反应室10、预热室20、机械手30、真空室40和送样室50。反应室10用于衬底的外延生长。真空室40，包括真空腔42，真空腔42被抽真空至设定的真空度，真空室40通过第一密封门13和反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种送取样装置，其特征在于，包括：反应室，用于衬底的外延生长；真空室，包括真空腔，所述真空腔被抽真空至设定的真空度，所述真空室通过第一密封门和所述反应室连接；预热室，用于对石墨托盘上的衬底预热，所述预热室通过第二密封门和所述真空室连接；送样室，用于送取石墨托盘，所述送样室通过第三密封门和所述真空室连接；机械手，设置在所述真空室内，用于在所述送样室、所述预热室和所述反应室之间搬运石墨托盘。2.根据权利要求1所述的送取样装置，其特征在于，所述反应室包括反应壁和反应腔，所述反应腔由所述反应壁围成；所述反应室大致呈圆柱形，所述石墨托盘放置在所述反应腔的中心轴位置。3.根据权利要求1所述的送取样装置，其特征在于，所述预热室包括预热壁和预热腔，所述预热腔由所述预热壁围成；所述预热腔内设置有支架，所述支架底部设置有加热器，所述加热器用于对放置在所述支架上的所述石墨托盘上的衬底加热。4.根据权利要求3所述的送取样装置，其特征在于，所述支架包括相对设置的第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架均包括竖直部，两个所述竖直部相对的面上朝对方垂直延伸设置有水平部；所述水平部远离所述竖直部的一端向上垂直延伸设置有支撑部。5.根据权利要求4所述的送取样装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：向洪春，陈长荣，
申请(专利权)人：上海思擎企业管理合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：