一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置制造方法及图纸

本申请公开了一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，其包括：机架，所述机架的底壁上设置有支撑杆，所述支撑杆上方设置有支撑台，所述支撑台与所述支撑杆转动连接或所述支撑台与所述机架的底壁转动连接，所述支撑台用于放置坩埚，所述坩埚、所述支撑台及所述支撑杆共中心轴线设置；测试组件，所述测试组件包括至少三个测试计，每个所述测试计位于同一水平高度上，并沿所述坩埚周向分布，所述测试计的一端连接在所述机架的内侧壁上，另一端能够接触到所述坩埚的外侧壁；或测试组件，所述测试组件包括至少三个沿所述支撑杆周向分布的测试计，所述测试计的一端连接在所述机架的底壁上，另一端能够接触到所述支撑台的下表面。另一端能够接触到所述支撑台的下表面。另一端能够接触到所述支撑台的下表面。

【技术实现步骤摘要】
一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置


[0001]本申请涉及一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，属于碳化硅制备


技术介绍

[0002]碳化硅是继硅、砷化镓之后的第三代宽禁带半导体材料之一，因其具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、击穿场强大、热导率高等优异性质，而被广泛应用于电力电子、射频器件、光电子器件等领域。高质量晶体是半导体和信息产业发展的基石，它的制备水平影响了下游器件的性能。尽管近几年物理气相传输法(PVT)生长碳化硅晶体取得了长足的进步，但其生长晶体的稳定性仍需要进一步研究，尤其是晶体厚度的均匀性问题一直没有解决。而晶体厚度的不均匀会导致较厚处的晶体浪费。
[0003]晶体边缘厚度是否均匀往往和原料装配的均匀程度相关，比如在装配原料时，坩埚内不同位置的原料紧密程度是否均匀一致。在采用PVT法制备碳化硅晶体时，与原料较紧密的位置相比，原料较疏松的位置更容易塌陷，从而导致晶体生长过程中的不稳定性，造成生长的晶体厚度不均匀，且塌陷不均匀会导致气氛升华不均匀而使制备的晶体存在多型、微管等缺陷，影响晶体的质量。此外，即使原料表面都塌陷，只要塌陷是均匀的，也不会影响晶体厚度的均匀性，因此，原料装配均匀可以提高显著提高晶体厚度的均匀性。
[0004]目前，在采用PVT法制备碳化硅单晶时，坩埚内原料装配的均匀性程度难以评估。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本申请提出了一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，该装置可以判断坩埚内原料的均匀程度，从而做出及时调整，以使生长过程中原料塌陷均匀，进而改善生长得到的碳化硅晶体厚度的均匀性，提高碳化硅晶体的长晶质量。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，其包括：
[0007]机架，所述机架的底壁上设置有支撑杆，所述支撑杆上方设置有支撑台，所述支撑台与所述支撑杆转动连接或所述支撑台与所述机架的底壁转动连接，所述支撑台用于放置坩埚，所述坩埚、所述支撑台及所述支撑杆共中心轴线设置；
[0008]测试组件，所述测试组件包括至少三个测试计，每个所述测试计位于同一水平高度上，并沿所述坩埚周向分布，所述测试计的一端连接在所述机架的内侧壁上，另一端能够接触到所述坩埚的外侧壁；或
[0009]测试组件，所述测试组件包括至少三个沿所述支撑杆周向分布的测试计，所述测试计的一端连接在所述机架的底壁上，另一端能够接触到所述支撑台的下表面。
[0010]可选地，所述支撑杆的上端开设有球形凹槽，所述支撑台的下侧连接有球形凸部，所述球形凸部安装在所述球形凹槽内，并与所述球形凹槽发生相对转动。
[0011]可选地，所述支撑台的中心设置有水平确认器。
[0012]可选地，测试组件包括四个压力测试计，四个所述压力测试计沿所述坩埚周向均匀分布，每个所述压力测试计的一端连接在所述机架的内侧壁上，另一端能够接触到靠近所述坩埚的外侧壁。
[0013]可选地，所述机架的底壁设置有第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述支撑杆相连，所述第一驱动机构用于驱动所述支撑杆升降，以带动所述支撑台升降。
[0014]可选地，每个所述压力测试计均通过伸缩臂与所述机架的内侧壁相连，所述伸缩臂用于驱动与其相连的所述压力测试计靠近或远离所述坩埚。
[0015]可选地，所述机架的侧壁设置有若干个滑槽，每个所述滑槽内均设有调节丝杠，每个所述伸缩臂靠近所述滑槽的一端均连接有调节螺母，所述调节螺母与所述调节丝杠配合以调节所述压力测试计的高度位置。
[0016]可选地，所述支撑台上设置有定位组件，所述定位组件包括第一定位件和第二定位件，所述第一定位件、所述第二定位件和所述支撑台围成用于放置所述坩埚的容纳腔；
[0017]所述第一定位件与所述第二定位件分别能够调节距离所述支撑杆中心轴线的相对位置。
[0018]可选地，所述定位组件还包括第二驱动机构和第三驱动机构，所述第二驱动机构与所述第一定位件相连，用于驱动所述第一定位件靠近或远离所述坩埚；所述第三驱动机构与所述第二定位件相连，用于驱动所述第二定位件靠近或远离所述坩埚。
[0019]可选地，所述压力测试计靠近所述坩埚的一端连接有连接杆，所述连接杆的另一端连接有弧形板，所述弧形板的形状与所述坩埚外侧壁的形状适配。
[0020]本申请能产生的有益效果包括但不限于：
[0021]1.本申请所提供的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，通过设置支撑台与支撑杆转动连接或支撑台与机架的底壁转动连接，当坩埚的内装料不均匀时，坩埚内不同位置的重量不同，导致支撑台带动坩埚发生倾斜，位于坩埚倾斜方向的至少一个测试计示数会发生变化，根据示数的变化大小可以判断坩埚内原料的均匀程度，从而做出及时调整，以使生长过程中原料塌陷均匀，进而改善生长得到的碳化硅晶体厚度的均匀性，提高碳化硅晶体的长晶质量。
[0022]2.本申请所提供的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，通过使支撑台的中心与支撑杆的中心轴线位于同一条直线上，从而确保当支撑台上未放坩埚时支撑台处于水平状态；通过在支撑台的中心设置水平确认器，从而便于判断支撑台是否处于水平状态，提高精度；通过使坩埚的中心轴线与支撑台的中心位于同一条直线上，便于通过观察测试计的示数判断坩埚材质是否均匀，若当未装料的坩埚放上支撑台后，至少一个测试计的示数发生改变，则表明坩埚可能发生了形变或者不均匀侵蚀，因此可以根据测试计的示数判断坩埚是否均匀，确保碳化硅生长时所使用的坩埚都是完好均匀的，从而保证所制备的碳化硅单晶的质量。
[0023]3.本申请所提供的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，通过设置四个压力测试计沿坩埚周向均匀分布，可以检测到坩埚中各个位置的原料是否均匀，以及时调整从而保证坩埚中各个位置均装料均匀；此外，压力测试计可以对坩埚起一定的支撑作用，以防止坩埚随支撑台倾斜时从支撑台滑落。
[0024]4.本申请所提供的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，通过设置第一定位件
和第二定位件，从而将坩埚固定在支撑台上方，防止在支撑台转动的过程中坩埚从支撑台滑落，并且还能保证坩埚在特定位置处，例如使坩埚始终处于支撑台的正中央；通过设置第一定位件和第二定位件的位置均可调，从而使该定位组件适用于固定不同直径的坩埚。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本申请实施例1涉及的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置正截面图；
[0027]图2为本申请实施例1涉及的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置俯视图；
[0028]图3为本申请实施例2涉及的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置正截面图；
[0029]图4为本申请实施例2涉及的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置俯视图。
具体实施方式
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，其特征在于，包括：机架，所述机架的底壁上设置有支撑杆，所述支撑杆上方设置有支撑台，所述支撑台与所述支撑杆转动连接或所述支撑台与所述机架的底壁转动连接，所述支撑台用于放置坩埚，所述坩埚、所述支撑台及所述支撑杆共中心轴线设置；测试组件，所述测试组件包括至少三个测试计，每个所述测试计位于同一水平高度上，并沿所述坩埚周向分布，所述测试计的一端连接在所述机架的内侧壁上，另一端能够接触到所述坩埚的外侧壁；或测试组件，所述测试组件包括至少三个沿所述支撑杆周向分布的测试计，所述测试计的一端连接在所述机架的底壁上，另一端能够接触到所述支撑台的下表面。2.根据权利要求1所述的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，其特征在于，所述支撑杆的上端开设有球形凹槽，所述支撑台的下侧连接有球形凸部，所述球形凸部安装在所述球形凹槽内，并与所述球形凹槽发生相对转动。3.根据权利要求1所述的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，其特征在于，所述支撑台的中心设置有水平确认器。4.根据权利要求1至3任一项所述的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，其特征在于，测试组件包括四个压力测试计，四个所述压力测试计沿所述坩埚周向均匀分布，每个所述压力测试计的一端连接在所述机架的内侧壁上，另一端能够接触到靠近所述坩埚的外侧壁。5.根据权利要求4所述的用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置，其特征在于，所述机架的底壁设置有第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述支撑杆相连，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：方帅，赵建国，赵树春，李博，
申请(专利权)人：上海天岳半导体材料有限公司，
类型：新型
国别省市：