一种籽晶摆放模具制造技术

本实用新型专利技术涉及晶体制造领域，尤其涉及一种籽晶摆放模具。一种籽晶摆放模具，包括用于放置在沉积台上且呈板状的模具主体，模具主体上设置有多个用于放置籽晶且与籽晶形状匹配的放置孔，放置孔为通孔，以使籽晶放入放置孔后支撑在沉积台上，多个放置孔之间通过桥筋隔开，模具主体上设置有取放结构。通过放置孔对籽晶的位置进行限定，且放置孔为通孔，便于籽晶直接与沉积台接触；桥筋保证了放置之后的籽晶保持间隙；通过模具主体上放置孔的设置使得沉积台可以具有平整的表面，并且还能实现籽晶的有规则的摆放，进而解决了现有技术中籽晶摆放需要依靠沉积台上的凹槽，凹槽内部不易清理导致籽晶温度分布有差异，影响生长质量的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种籽晶摆放模具


[0001]本技术涉及晶体制造领域，尤其涉及一种籽晶摆放模具。

技术介绍

[0002]金刚石是一种具有优良物理、化学性能的功能性材料。由于天然金刚石的成本限制，越来越多的研究人员投入到人造金刚石的研究中。MPCVD法制备单晶金刚石具有无极放电，环保节约的特点，成为制备单晶金刚石的首选方法。在制备金刚石的过程中，需要在沉积台的中心位置处按照特定的摆放方式摆放多块籽晶，在高温高压的环境下使籽晶进行生长，之后籽晶在厚度方向上和长度方向上均进行生长，不同的籽晶通过边缘连接生长成为一个整体，当生长成为一个整体之后籽晶之间可以相互传导热量，使得各部分的籽晶的温度相近，实现多个籽晶的均匀生长。
[0003]现有技术中存在将多块籽晶紧贴在一起放置的形式，这样方便不同籽晶之间很快生长在一起。但是由于籽晶在生长一段时间之后需要进行激光切割以便多次生长，而激光切割的损耗为0.2mm左右，因此在反复进行切割的过程中，籽晶会逐渐变小，影响最终产品的尺寸。其次，籽晶生长面在生长过程也会不断挤压，造成生长面出现裂纹，造成生长出废品。因此现有技术中更常见的做法是将籽晶保持一定的间隙进行摆放，让籽晶在生长一定时间之后粘连在一起。过小的间隙会导致切割损耗较大，而过大的间隙在生长过程不同籽晶很难生长连接至一起，不同籽晶间由于无法传热孤立生长，极易在生长过程出现温度差异，此时温度高的籽晶会生长速率更快，生长厚度更高，造成恶性循环，最终温度差异越来越大，温度较低的籽晶生长过程易出现裂片及崩片现象，影响整体生长质量。因此间隙的尺寸设置对于籽晶生长是至关重要。
[0004]籽晶在摆放的时候最佳的距离为0.2mm左右，既能保证多块籽晶能够生长到一起，又能保证在进行切割的时候不会导致籽晶越来越小。然而这个间距单纯的依靠肉眼和人手很难进行控制，在操作过程中不可避免的会出现手抖的情况，这就有可能使得籽晶摆放出现偏差或者在摆放过程中碰到其他的籽晶，进而带动其他籽晶的位置发生变动。
[0005]因此现有技术中出现了将沉积台上设置凹槽以对籽晶位置进行规范的形式。如授权公告号为CN217869189U的中国技术专利公开了一种基板台(即沉积台)，在基板台上设置有阵列排布的方形凹槽，当需要进行反应生成金刚石时，将籽晶放置在凹槽内，籽晶会按照凹槽的排布进行排布，限制了籽晶的摆放。
[0006]然而，籽晶在生长过程中需要和沉积台的表面保持接触以方便籽晶的散热，进而对籽晶的生长温度进行控制。在籽晶生长的过程中，由于其生长环境高温高压，取出籽晶后，沉积台的凹槽底部会有残留物，难以清理。且在沉积台进行加工的过程中，槽底壁不能进行抛光打磨，使得沉积台上凹槽处表面光洁度不达标，这些因素都会影响籽晶的生长。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种籽晶摆放模具，用于解决现有技术中籽晶摆放需
要依靠沉积台上的凹槽，凹槽内部不易清理导致籽晶温度分布有差异，影响生长质量的问题。
[0008]为实现上述目的，本技术中的采用如下技术方案：
[0009]一种籽晶摆放模具，包括用于放置在沉积台上且呈板状的模具主体，模具主体上设置有多个用于放置籽晶且与籽晶形状匹配的放置孔，放置孔为通孔，以使籽晶放入放置孔后支撑在沉积台上，多个放置孔之间通过桥筋隔开，模具主体上设置有用于将模具主体放置在沉积台上或者是将模具主体从沉积台上取走的取放结构。
[0010]上述技术方案的有益效果在于：本技术开拓性的提出一种籽晶摆放模具，籽晶摆放模具包括用于放置在沉积台上且呈板状的模具主体，模具主体上设置有多个用于放置籽晶且与籽晶形状匹配的放置孔，以使得在进行摆放时，通过放置孔对籽晶的位置进行限定，且放置孔为通孔，便于在籽晶摆放之后通过放置孔直接与沉积台接触，也就是说通过模具主体上的放置孔直接将籽晶放置到位；多个放置孔之间通过桥筋隔开，保证了放置之后不同的籽晶之间保持一定的间隙，有利于籽晶的生长和切割；模具主体上设置有用于将模具主体放置在沉积台上或者是将模具主体从沉积台上取走的取放结构，通过取放结构的设置方便拿取或放置模具主体。通过模具主体上放置孔的设置使得沉积台可以具有平整的表面，并且还能实现籽晶的有规则的摆放，进而解决了现有技术中籽晶摆放需要依靠沉积台上的凹槽，凹槽内部不易清理导致籽晶温度分布有差异，影响生长质量的问题。
[0011]进一步地，所述模具主体上设置有用于将模具主体定位在沉积台上以避免模具主体横向窜动的定位结构。
[0012]上述技术方案的有益效果在于：便于保持模具主体和沉积台的相对位置不发生轴向移动，也即保持籽晶和沉积台的相对位置不发生横向窜动。
[0013]进一步地，所述定位结构为用于卡在沉积台的外部且沿周向间隔布置的至少三个卡板。
[0014]上述技术方案的有益效果在于：卡板结构简单，且通过至少三个卡板能在沉积台的外部形成稳定的卡接形式。
[0015]进一步地，所述模具主体为用于与沉积台直径相同的圆形模具主体，各个卡板均呈平直状且垂直连接在模具主体的边缘。
[0016]上述技术方案的有益效果在于：使得卡板的结构设置简单，只需要垂直连接在模具主体的边缘即可同时与沉积台的尺寸进行对应；模具主体与沉积台直径相同，便于增大模具主体的利用率，使得模具主体上能形成更多的放置孔。
[0017]进一步地，各个放置孔呈方形阵列布置，方形阵列的中心与模具主体的中心重合。
[0018]上述技术方案的有益效果在于：方形阵列排布方便于籽晶生长之后的切割；方形阵列的中心与模具主体的中心重合使得籽晶在摆放结束之后处于沉积台的中心位置，保证籽晶的生长质量。
[0019]进一步地，所述卡板设有四个且沿周向均匀间隔布置，所述取放结构为沿径向对称布置在模具主体边缘的两个取放板，每一个取放板均位于相邻两个卡板之间的中间位置。
[0020]上述技术方案的有益效果在于：有效的利用模具主体的周向空间，将取放结构设置为取放板结构简单，方便加工制造。
[0021]进一步地，所述取放结构为沿径向对称布置在模具主体边缘的两个取放板。
[0022]上述技术方案的有益效果在于：结构简单，方便加工制造。
[0023]进一步地，所述取放板与模具主体一体相连。
[0024]上述技术方案的有益效果在于：在加工模具主体的时候可以将取放板一体加工出来，简化工艺步骤。
[0025]进一步地，所述卡板凸出于模具主体表面的长度大于模具主体厚度的1.5倍。
[0026]上述技术方案的有益效果在于：卡板的尺寸相对于模具主体的尺寸要大，使得在模具主体拿取的过程中卡板持续的与沉积台的外周面接触以进行导向，避免卡板与沉积台脱离之后因为手的抖动导致籽晶发生横向窜动。
[0027]进一步地，所述卡板粘接在模具主体上。
[0028]上述技术方案的有益效果在于：避免卡板在连接到模具主体上时，因为加工手段导致模具主体发生变形。
附图说明
[0029]图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种籽晶摆放模具，其特征在于：包括用于放置在沉积台上且呈板状的模具主体(1)，模具主体(1)上设置有多个用于放置籽晶且与籽晶形状匹配的放置孔(11)，放置孔(11)为通孔，以使籽晶放入放置孔(11)后支撑在沉积台上，多个放置孔(11)之间通过桥筋(12)隔开，模具主体(1)上设置有用于将模具主体(1)放置在沉积台上或者是将模具主体(1)从沉积台上取走的取放结构。2.根据权利要求1所述的籽晶摆放模具，其特征在于：所述模具主体(1)上设置有用于将模具主体(1)定位在沉积台上以避免模具主体(1)横向窜动的定位结构。3.根据权利要求2所述的籽晶摆放模具，其特征在于：所述定位结构为用于卡在沉积台的外部且沿周向间隔布置的至少三个卡板(2)。4.根据权利要求3所述的籽晶摆放模具，其特征在于：所述模具主体(1)为用于与沉积台直径相同的圆形模具主体(1)，各个卡板(2)均呈平直状且垂直连接在模具主体(1)的边缘。5.根据权利要求4所述的籽晶摆放模具，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁振海，王彩利，朱肖华，张东阳，常新磊，
申请(专利权)人：河南天璇半导体科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：