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坩埚温度检测装置及晶体生长设备制造方法及图纸

技术编号:41672616 阅读:5 留言:0更新日期:2024-06-14 15:29
本申请公开了一种坩埚温度检测装置及晶体生长设备,涉及半导体制备技术领域,包括连接座、直线驱动组件、支撑座、热电偶和旋转驱动组件;直线驱动组件与连接座连接并驱动连接座沿竖直方向移动;支撑座绕竖直轴线可转动地连接于连接座上,支撑座的顶部具有用于支撑晶体生长炉坩埚的支撑面;热电偶设置于支撑座中,热电偶的检测端由支撑面向上伸出并用于抵接支撑晶体生长炉坩埚的底部;旋转驱动组件设置于连接座上,旋转驱动组件与支撑座连接并驱动支撑座相对连接座转动。该坩埚温度检测装置可解决目前的温度获取方式无法清楚、直观、及时地知晓坩埚在任何时刻的温度,且依赖于操作人员的经验,致使最终判断得出的坩埚温度准确性较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制备,具体涉及一种坩埚温度检测装置及晶体生长设备


技术介绍

1、半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料,例如氧化镓、碳化硅等,其导电性可通过控制外部条件(如温度、光照等)或施加电场进行调节。半导体被广泛应用于电子技术中,是现代电子器件(如晶体管、集成电路等)的基本组成元素。

2、半导体晶体材料的制备涉及到晶体的生长过程,晶体的生长通常在晶体生长炉中通过液相法、化学气相沉积法、导模法等方式进行。其中,温度的变化对晶体的生长具有至关重要的作用,长晶的氧化镓粉末、碳化硅粉末等对温度较为敏感,唯有把控好温度,方能生长出质量较高的晶体以及避免杂晶或者晶体开裂等情况;而要实现准确控温,操作人员首先需要知晓用于晶体生长的坩埚在任何时刻的温度,再通过对加热功率的调节而改变坩埚温度,从而改变化料时的温度斜率,以达到改变升温速度及时间、实现精准控温、提高长晶良率的目的。

3、然而,由于坩埚设置于晶体生长炉腔室内,在工作过程中与外界隔绝,因此目前通常采用直接透过晶体生长炉的观察窗查看坩埚中粉末的化料情况这一方式,以此判断坩埚的当前温度;该方式无法清楚、直观、及时地知晓坩埚在任何时刻的实时温度,且在一定程度上依赖于操作人员的经验,最终判断得出的坩埚温度准确性较低。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种坩埚温度检测装置,旨在解决目前的温度获取方式无法清楚、直观、及时地知晓坩埚在任何时刻的实时温度,且在一定程度上依赖于操作人员的经验,致使最终判断得出的坩埚温度准确性较低的技术问题。

2、本申请为达到其目的,所采用的技术方案如下:

3、一种坩埚温度检测装置,所述坩埚温度检测装置包括:

4、连接座;

5、直线驱动组件,所述直线驱动组件与所述连接座连接,所述直线驱动组件用于驱动所述连接座沿竖直方向移动;

6、支撑座,所述支撑座绕竖直轴线可转动地连接于所述连接座上,所述支撑座的顶部具有支撑面,所述支撑面用于支撑晶体生长炉坩埚;

7、热电偶,所述热电偶设置于所述支撑座中,所述热电偶的检测端由所述支撑面向上伸出并用于抵接所述支撑晶体生长炉坩埚的底部;

8、旋转驱动组件,所述旋转驱动组件设置于所述连接座上,所述旋转驱动组件与所述支撑座连接,所述旋转驱动组件用于驱动所述支撑座相对所述连接座转动。

9、进一步地,所述支撑座开设有容置通孔,所述容置通孔沿竖直方向延伸并与所述支撑面连通,所述热电偶穿设于所述容置通孔中;

10、所述坩埚温度检测装置包括密封垫,所述密封垫设置于所述支撑面上,且所述密封垫覆盖所述热电偶与所述容置通孔之间的空隙。

11、进一步地,所述坩埚温度检测装置包括密封圈,所述密封圈密封配合于所述容置通孔的下端开口与所述热电偶之间的空隙中。

12、进一步地,所述坩埚温度检测装置包括连接套筒、滚动轴承和推力轴承;所述连接套筒的底部连接于所述连接座上,所述滚动轴承的外圈配合于所述连接套筒的内腔中,所述推力轴承的下侧端面配合于所述连接套筒的内腔中,且所述推力轴承位于所述滚动轴承的下方;

13、所述支撑座具有自上而下依次设置的第一轴段和第二轴段,所述第一轴段的直径大于所述第二轴段的直径,所述第一轴段配合于所述滚动轴承的内圈中,所述第一轴段与所述第二轴段交界处的轴肩部架设于所述推力轴承的上侧端面。

14、进一步地,所述坩埚温度检测装置包括轴套法兰,所述轴套法兰环绕所述连接套筒设置;所述轴套法兰具有第一法兰部和第二法兰部,所述第一法兰部与所述第二法兰部通过波纹管连接,所述第一法兰部密封连接于所述连接套筒的底部,所述第二法兰部用于与晶体生长炉腔室的底部密封连接,所述晶体生长炉腔室用于容纳所述晶体生长炉坩埚。

15、进一步地,所述连接套筒的底部设有调节滑块,所述调节滑块沿水平方向可滑动地连接于所述连接座上,且所述调节滑块通过螺纹紧固件可拆卸地锁接于所述连接座上。

16、进一步地,所述坩埚温度检测装置包括磁流体密封装置;所述磁流体密封装置的固定部连接于所述连接套筒的底部,所述磁流体密封装置的转动部与所述第二轴段密封配合。

17、进一步地,所述坩埚温度检测装置包括滑环;所述滑环的转动线端与所述热电偶底部的引线电连接,所述滑环的固定线端用于与控制器电连接。

18、进一步地,所述坩埚温度检测装置包括升降指示杆,所述升降指示杆的第一端连接于所述直线驱动组件的固定部,所述升降指示杆的第二端用于与所述连接座的预设高度位置对齐。

19、进一步地,所述直线驱动组件包括第一电机、第一减速器和丝杠;所述第一电机的主轴与所述第一减速器的输入端连接,所述第一减速器的输出端与所述丝杠连接,所述丝杠与所述连接座连接。

20、进一步地,所述旋转驱动组件包括第二电机、第二减速器、同步带、第一带轮和第二带轮;所述第二电机安装于所述连接座上,所述第二电机的主轴与所述第二减速器的输入端连接,所述第一带轮连接于所述第二减速器的输出端,所述第二带轮与所述支撑座连接,所述同步带绕设于所述第一带轮和所述第二带轮上。

21、对应地,本申请还提出一种晶体生长设备,所述晶体生长设备包括:

22、如前述的坩埚温度检测装置;

23、晶体生长炉本体,所述晶体生长炉本体具有晶体生长炉腔室;所述坩埚温度检测装置的支撑座的顶部自下而上穿过所述晶体生长炉腔室的底部,所述支撑座的支撑面位于所述晶体生长炉腔室内;

24、晶体生长炉坩埚,所述晶体生长炉坩埚设置于所述支撑面上,且所述晶体生长炉坩埚的底部与所述坩埚温度检测装置的热电偶的检测端接触。

25、与现有技术相比,本申请的有益效果是:

26、本申请提出的坩埚温度检测装置,热电偶的检测端可与晶体生长炉坩埚的底部直接接触而清楚、直观、及时地获取到晶体生长炉坩埚在任何时刻的实时温度,并可排除保温筒体和加热线圈的干扰,且无需依赖于操作人员的经验进行判断,从而提高了坩埚温度检测的准确性,为后续的控温操作提供了可靠的数据支撑;另一方面,通过设置直线驱动组件和旋转驱动组件,可在不影响热电偶对晶体生长炉坩埚的温度检测操作的同时,驱动放置于支撑座上的晶体生长炉坩埚在晶体生长炉腔室内作升降运动及旋转运动,以满足晶体生产过程中的位姿要求,从而可获得更佳的晶体生长效果。

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【技术保护点】

1.一种坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括:

2.根据权利要求1所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述支撑座开设有容置通孔,所述容置通孔沿竖直方向延伸并与所述支撑面连通,所述热电偶穿设于所述容置通孔中;

3.根据权利要求2所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括密封圈,所述密封圈密封配合于所述容置通孔的下端开口与所述热电偶之间的空隙中。

4.根据权利要求1所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括连接套筒、滚动轴承和推力轴承;所述连接套筒的底部连接于所述连接座上,所述滚动轴承的外圈配合于所述连接套筒的内腔中,所述推力轴承的下侧端面配合于所述连接套筒的内腔中,且所述推力轴承位于所述滚动轴承的下方;

5.根据权利要求4所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括轴套法兰,所述轴套法兰环绕所述连接套筒设置;所述轴套法兰具有第一法兰部和第二法兰部,所述第一法兰部与所述第二法兰部通过波纹管连接,所述第一法兰部密封连接于所述连接套筒的底部,所述第二法兰部用于与晶体生长炉腔室的底部密封连接,所述晶体生长炉腔室用于容纳所述晶体生长炉坩埚。

6.根据权利要求4所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述连接套筒的底部设有调节滑块,所述调节滑块沿水平方向可滑动地连接于所述连接座上,且所述调节滑块通过螺纹紧固件可拆卸地锁接于所述连接座上。

7.根据权利要求4所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括磁流体密封装置;所述磁流体密封装置的固定部连接于所述连接套筒的底部,所述磁流体密封装置的转动部与所述第二轴段密封配合。

8.根据权利要求1所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括滑环;所述滑环的转动线端与所述热电偶底部的引线电连接,所述滑环的固定线端用于与控制器电连接;

9.根据权利要求1所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述直线驱动组件包括第一电机、第一减速器和丝杠;所述第一电机的主轴与所述第一减速器的输入端连接,所述第一减速器的输出端与所述丝杠连接,所述丝杠与所述连接座连接;

10.一种晶体生长设备,其特征在于,所述晶体生长设备包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括:

2.根据权利要求1所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述支撑座开设有容置通孔,所述容置通孔沿竖直方向延伸并与所述支撑面连通,所述热电偶穿设于所述容置通孔中;

3.根据权利要求2所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括密封圈,所述密封圈密封配合于所述容置通孔的下端开口与所述热电偶之间的空隙中。

4.根据权利要求1所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括连接套筒、滚动轴承和推力轴承;所述连接套筒的底部连接于所述连接座上,所述滚动轴承的外圈配合于所述连接套筒的内腔中,所述推力轴承的下侧端面配合于所述连接套筒的内腔中,且所述推力轴承位于所述滚动轴承的下方;

5.根据权利要求4所述的坩埚温度检测装置,其特征在于,所述坩埚温度检测装置包括轴套法兰,所述轴套法兰环绕所述连接套筒设置;所述轴套法兰具有第一法兰部和第二法兰部,所述第一法兰部与所述第二法兰部通过波纹管连接,所述第一法兰部密封连接于所述连接套筒的底部,所述第二法兰部用...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘光贤黄源英臧朴
申请(专利权)人:广州海创产业技术研究院
类型:发明
国别省市:

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