CN114959869A - 一种晶体生长过程中缺陷监控装备 - Google Patents

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Abstract

一种晶体生长过程中缺陷监控装备，涉及可视化单晶生长装置技术领域，包括生长炉、石英管、坩埚，坩埚下部设置有支撑装置，支撑装置下方设置有旋转装置，生长炉的内壁为圆锥面，其中上端为小径端，下端为大径端，生长炉内壁的下部分设置有反射条，生长炉与支撑装置之间设置有接受反射信号的监视器，监视器与反射条处于同一相位，监视器外部设置有冷却装置；本发明解决了现有的垂直梯度凝固法生长晶体时不可监控的问题，本发明石英管内晶体生长的可视状态信号通过生长炉内壁的反射条反实时的射到监控设备，加之石英管自身不断的转动，从而全方位的对晶体生长状态进行监控。

Description

一种晶体生长过程中缺陷监控装备
技术领域
本发明属于可视化单晶生长装置技术领域，尤其涉及一种晶体生长过程中缺陷监控装备。
背景技术
由于晶片在电子学中发挥至关重要的作用，晶片是由晶体切片得到，因此晶体生长质量显得尤为重要，晶体生长的方法有很多，有些生长方法是可观测的，例如：提拉法生长晶体；而有些生长方法是不可观测的，例如：垂直梯度凝固法；不可观测导致垂直梯度凝固法无法及时的针对生长过程中的缺陷进行调整。
发明内容
为实现垂直梯度凝固法生长晶体过程中的监控问题，本发明提供一种晶体生长过程中缺陷监控装备，本发明能够直观的监控到整个晶体生长过程，使操作者有据可依，在发现缺陷的第一之间做出相应的判断和针对性的调整，从而降低或者规避缺陷，提升晶体生长质量。
本发明提供的技术方案是：一种晶体生长过程中缺陷监控装备，包括生长炉，生长炉内放置有石英管，石英管内放置有同轴的坩埚，坩埚下部设置有支撑装置，支撑装置下方设置有旋转装置，从而使得石英管及坩埚在生长炉内转动，生长炉的内壁为圆锥面，其中上端为小径端，下端为大径端，生长炉内壁的下部分设置有反射条，生长炉与支撑装置之间设置有接受反射信号的监视器，监视器与反射条处于同一相位，监视器外部设置有冷却装置。
所述的冷却装置与生长炉在周向上相对固定设置，冷却装置包括冷却环，冷却环包括上环板和下环板，上环板和下环板之间为冷却腔，所述的监视器包括摄像头，摄像头位于冷却腔内，冷却腔设置有进口和出口。
本发明的有益效果为：本发明的生长炉内壁为圆锥面，上头内径小，下头内径大，这样即改变了生长炉内壁与石英管之间的距离，满足由上至下温度梯度逐渐减小的要求，还能使生长炉内壁与石英管壁出现夹角，从而为信号的反射提供可能性，石英管内晶体生长的可视状态信号通过生长炉内壁的反射条反实时的射到监控设备，加之石英管自身不断的转动，从而全方位的对晶体生长状态进行监控，使操作者有据可依，在发现缺陷的第一之间做出相应的判断和针对性的调整，从而降低或者规避缺陷，提升晶体生长质量。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中冷却环的俯视图。
图3是本发明中反射条的截面视图。
图中：1、反射条；2、生长炉；3、石英管；4、上环板；5、摄像头；6、下环板；7、支撑装置；8、旋转装置；9、冷却腔；10、进口；11、出口。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例包括生长炉2，生长炉2内放置有石英管3，石英管3内放置有同轴的坩埚，坩埚下部设置有支撑装置7，支撑装置7下方设置有旋转装置8，从而使得石英管3及坩埚在生长炉2内转动，以上为现有技术中已经存在的结构，在此不再赘述。
本实施例的特点在于：生长炉2的内壁为圆锥面，其中上端为小径端，下端为大径端，生长炉2内壁的下部分设置有反射条1，生长炉2与支撑装置7之间设置有接受反射信号的监视器，监视器与反射条1处于同一相位，监视器外部设置有冷却装置。大小径设计的生长炉2即改变了生长炉2内壁与石英管3之间的距离，满足由上至下温度梯度逐渐减小的要求，还能使生长炉2内壁与石英管3壁出现夹角，从而为信号的反射提供可能性，石英管3内晶体生长的可视状态信号通过生长炉2内壁的反射条1反实时的射到监控设备，加之石英管3自身不断的转动，从而全方位的对晶体生长状态进行监控，使操作者有据可依，在发现缺陷的第一之间做出相应的判断和针对性的调整，从而降低或者规避缺陷，提升晶体生长质量。
所述的反射条1为热导体材料制成，反射条1的横截面为拱形，从而增加反射视角的宽度。
述的冷却装置与生长炉2在周向上相对固定设置，冷却装置包括冷却环，冷却环包括上环板4和下环板6，上环板4和下环板6之间为冷却腔9，所述的监视器包括摄像头5，摄像头5位于冷却腔9内，冷却腔9设置有进口10和出口11。为了提升监控的维度，摄像头5有两个，两个摄像头5呈180度相位角分布于冷却腔9内，进口10和出口11同样呈180度相位角分布于冷却腔9上，进口10分别与两个摄像头5呈90度相位角。冷却液从进口10进入到冷却腔9内，分成两路，分别对两个摄像头5进行冷却，冷却液从出口11排出。
所述的冷却装置下方设置有位移装置，位移装置带动冷却装置相对生长炉2的轴向产生位移，从而使监控装置可调。

Claims (5)

1.一种晶体生长过程中缺陷监控装备，包括生长炉(2)，生长炉(2)内放置有石英管(3)，石英管(3)内放置有同轴的坩埚，坩埚下部设置有支撑装置(7)，支撑装置(7)下方设置有旋转装置(8)，从而使得石英管(3)及坩埚在生长炉(2)内转动，其特征在于：生长炉(2)的内壁为圆锥面，其中上端为小径端，下端为大径端，生长炉(2)内壁的下部分设置有反射条(1)，生长炉(2)与支撑装置(7)之间设置有接受反射信号的监视器，监视器与反射条(1)处于同一相位，监视器外部设置有冷却装置。
2.根据权利要求1所述的一种晶体生长过程中缺陷监控装备，其特征在于：所述的冷却装置与生长炉(2)在周向上相对固定设置，冷却装置包括冷却环，冷却环包括上环板(4)和下环板(6)，上环板(4)和下环板(6)之间为冷却腔(9)，所述的监视器包括摄像头(5)，摄像头(5)位于冷却腔(9)内，冷却腔(9)设置有进口(10)和出口(11)。
3.根据权利要求2所述的一种晶体生长过程中缺陷监控装备，其特征在于：所述的摄像头(5)有两个，两个摄像头(5)呈180度相位角分布于冷却腔(9)内，所述的进口(10)和出口(11)同样呈180度相位角分布于冷却腔(9)上，进口(10)分别与两个摄像头(5)呈90度相位角。
4.根据权利要求1所述的一种晶体生长过程中缺陷监控装备，其特征在于：所述的冷却装置下方设置有位移装置，位移装置带动冷却装置相对生长炉(2)的轴向产生位移。
5.根据权利要求1所述的一种晶体生长过程中缺陷监控装备，其特征在于：所述的反射条(1)为热导体材料制成，反射条(1)的横截面为拱形，从而增加反射视角的宽度。
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