【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于mpcvd设备，尤其涉及一种mpcvd设备中衬底支架的定位装置及定位方法。
技术介绍
1、合成金刚石最常用的方法之一是利用微波等离子体(超高频等离子体)沉积金刚石。这种微波激发的等离子体干净，不含电极溅射物，因此生长的金刚石中杂质含量较少，可以获得光学甚至电子学方面性能优良的金刚石，以及高纯度多晶金刚石。在mpcvd设备中，基台上放置衬底支架，衬底支架上放置单晶种片或者多晶生长基片。在理想状况下，等离子体在衬底支架的正上方。在生长过程中，由于mpcvd设备机械结构的偏差，或者衬底支架放置位置的不精准等原因，造成等离子体的位置不在衬底支架的正上方。等离子体从中心到边缘的温度差异较大，因此，放置在衬底支架上的单晶种片或者多晶生长基片温度不均匀，进而影响生长质量，得不到高品质的金刚石，也影响生产过程或者实验的重复性和一致性。
2、目前市场上使用的mpcvd设备主要分为圆柱形腔和碟形腔两种形式。在圆柱形腔mpcvd设备中，衬底支架是靠基台上的凹槽来定位的。而在碟形腔mpcvd设备中，基台横截面是一个平面，带来的好处是，当等离子体球体偏心时，可以调整衬底支架的位置，使它在等离子体球体正下方位置；不好的地方也在此处，如果等离子体球体偏心时，调整衬底支架的位置不准确，使得衬底支架的位置偏离等离子体球体的正下方，还是会影响生产过程或者实验的重复性和一致性。
3、针对基台横截面是平面的情况，现有技术中衬底支架在基台上的定位，使用的是直尺估量或者是通孔圆盘，存在以下缺陷：
4、1、直尺估量的方法就是
5、2、通孔圆盘的方法就是按照衬底支架和基台的外径大小，设计一个圆环结构，衬底支架嵌套到该圆环结构中，圆环外径与基台同心。使用通孔圆盘的方法遇到的第一个问题是，对于某一具体的衬底支架来说，它的外径是固定的，如果衬底支架的外径发生改变，需要重新制作通孔圆盘(圆环结构)；第二个问题是通孔圆盘内径与衬底支架是圆环面接触，如果相互之间接触太紧致，会导致在使用过程中操作困难以及磨损过度，而如果有间隙或者间隙过大，则存在定位不够精确等问题；第三个问题是，只能放置衬底支架在基台的中心位置，不能在基台上的其他位置，除非通孔圆盘是偏心的，这又要求重新制作通孔圆盘(默认通孔圆盘与衬底支架同心。如果需要衬底支架与基台外径不同心，则需要重新制作中心孔偏心的通孔圆盘)。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种mpcvd设备中衬底支架的定位装置及定位方法，适用于基台横截面是平面时，任何形式的mpcvd设备中定位衬底支架位置的情况。本专利技术采用的技术方案如下：
2、一种mpcvd设备中衬底支架的定位装置，包括：
3、固定支架4，用于定位衬底支架2，为圆环结构，其内圆环面嵌套到基台1的外圆环面上，衬底支架2位于固定支架4的镂空区域；
4、至少3个定位单元，沿着固定支架4的周向分布，每个定位单元的移动端均可沿固定支架4的径向移动，每个移动端均高于基台1；
5、当每个移动端与衬底支架2的外圆环面外切时，实现对衬底支架2的定位。
6、优选地，所述定位单元为丝杠螺丝5，其安装于三号螺纹孔4-4，三号螺纹孔4-4沿固定支架4的径向延伸，其开设于固定支架4的二号平面上。
7、优选地，固定支架4上安装丝杠螺丝5的圆面铣平形成二号平面，方便测量丝杠螺丝5的前端面5-1与二号平面的距离。
8、优选地，所述定位单元为一号千分尺旋钮，其安装于一号平面上的两个台阶；两个台阶沿固定支架4的径向前后分布，一号千分尺旋钮的测微螺杆安装于前台阶的孔中；
9、一号千分尺旋钮的螺母位于盲孔凹槽中，盲孔凹槽位于2个台阶之间，并开设于固定支架4的一号平面。
10、优选地，所述定位单元包括：
11、二号千分尺旋钮，其安装于一号平面上的前台阶和后台阶；两个台阶沿固定支架4的径向前后分布，二号千分尺旋钮的测微螺杆安装于前台阶的孔中；
12、延长杆，包括前段杆和后段杆；前段杆的直径小于后段杆的直径，圆柱形通孔11-1开设于后段杆的后端面；二号千分尺旋钮的测微螺杆前端面与圆柱形通孔11-1配合；
13、前台阶上的光孔，包括依次连通的前段孔、中段孔和后段孔，内径依次增大；
14、前段杆置于前段孔和中段孔，后段杆置于后段孔内；
15、弹簧，套设于前段杆并位于中段孔内，一端贴合后段杆的前端面，另一端贴合中段孔的前端面上。
16、优选地，固定支架4的圆环面上开设一号螺纹孔4-2、二号螺纹孔4-3，其均沿固定支架4的径向延伸，为通孔；
17、二号螺纹孔4-3，用于安装锁紧螺丝或者紧定螺钉，以将固定支架4固定于基台1的外环面；
18、一号螺纹孔4-2，用于安装柱塞，柱塞用于确定固定支架4在基台1上的位置。
19、一种mpcvd设备中衬底支架的定位方法，包括以下步骤：
20、调整定位单元的位置，当定位单元的移动端贴合衬底支架2的外圆面时，衬底支架2的位置固定；
21、记录移动端的移动距离，实现每次定位后，衬底支架2的定位一致性。
22、与现有技术相比，本专利技术的优点为：
23、1、衬底支架的外径发生改变时，固定支架不需要重新制作，即该装置支持不同外径的衬底支架。
24、2、可以调节衬底支架相对基台中心的位置，即衬底支架的偏心调节，以适应等离子球体的偏心。
25、3、与衬底支架相切的端面是自由贴合的，即与衬底支架外圆环面相切的端面的配合不存在过盈配合或者配合间隙过大过小的问题。
26、3、定位单元端面(移动端)的位置可准确测量，这样能够保证每次放置衬底支架时，都在同一个位置，即保证生产过程或者实验的重复性和一致性。
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1.一种MPCVD设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的MPCVD设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，所述定位单元为丝杠螺丝(5)，其安装于三号螺纹孔(4-4)，三号螺纹孔(4-4)沿固定支架(4)的径向延伸，其开设于固定支架(4)的二号平面上。
3.根据权利要求2所述的MPCVD设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，固定支架(4)上安装丝杠螺丝(5)的圆面铣平形成二号平面，方便测量丝杠螺丝(5)的前端面(5-1)与二号平面的距离。
4.根据权利要求1所述的MPCVD设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，所述定位单元为一号千分尺旋钮，其安装于一号平面上的两个台阶；两个台阶沿固定支架(4)的径向前后分布，一号千分尺旋钮的测微螺杆安装于前台阶的孔中；
5.根据权利要求1所述的MPCVD设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，所述定位单元包括：
6.根据权利要求1所述的MPCVD设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，固定支架(4)的圆环面上开设一号螺纹孔(4-2)、二号螺纹孔(4-3)，其均沿固
7.一种MPCVD设备中衬底支架的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种mpcvd设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的mpcvd设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，所述定位单元为丝杠螺丝(5)，其安装于三号螺纹孔(4-4)，三号螺纹孔(4-4)沿固定支架(4)的径向延伸，其开设于固定支架(4)的二号平面上。
3.根据权利要求2所述的mpcvd设备中衬底支架的定位装置，其特征在于，固定支架(4)上安装丝杠螺丝(5)的圆面铣平形成二号平面，方便测量丝杠螺丝(5)的前端面(5-1)与二号平面的距离。
4.根据权利要求1所述的mpcvd设备中衬底支架...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，胡常青，
申请(专利权)人：上海铂世光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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