[实用新型]一种用于评价坩埚内原料装配均匀性的装置

说明书

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。

技术领域

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领域。

背景技术

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。

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。

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。

实用新型内容

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。

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：

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。

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。

可选地，所述支撑台的中心设置有水平确认器。

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。

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。

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。