CN203011347U - 膜厚量测装置 - Google Patents

Abstract

一种膜厚量测装置，包含一个本体、一对跨架、一个滑座、一支量测杆及一个量测件，所述跨架分别沿一条第一轴线相对该本体伸出或缩入，该滑座能沿该第一轴线移动且安装于该本体，且位于所述跨架之间，该量测杆安装于该滑座，且能沿一条垂直于该第一轴线的第二轴线相对于该滑座产生位移，该量测件安装于该量测杆。利用该量测装置对覆膜前、后的一个坩埚进行量测，就能量测膜厚。

Description

膜厚量测装置

技术领域

本实用新型涉及一种量测设备，特别是涉及一种适用于量测石英坩埚的覆膜厚度的膜厚量测装置。

背景技术

太阳能产业中在生产晶锭前，需先将氮化硅喷涂于石英坩埚内层后，再送入烘烤炉中烘烤而产生一层保护膜，才能再将硅原料填入石英坩埚内，之后，再将填完硅原料的石英坩埚送入长晶炉中生产晶锭。因此，在石英坩埚内所喷涂的氮化硅膜的厚度会影响晶锭的品质，氮化硅膜厚度太薄会使晶锭与石英坩埚相连，而导致晶锭崩裂，氮化硅膜厚度太厚则会使晶锭的杂质变多，而导致晶锭的品质。因此，如何控制氮化硅膜的厚度是影响晶锭品质的重要一环。

一般长晶业者都是利用反复测试寻找出最佳喷涂比例，但是却不知道实际氮化硅厚度。现有石英坩埚制造商测量膜厚的方式有两种，其一是在喷涂氮化硅以前，在石英坩埚内部贴一层双面胶，待喷涂烘烤过，利用前后重量的差异算出膜厚，但是此方法为平均膜厚，且量测完后须再重洗石英坩埚、再进行喷涂才能使用，其二是将喷涂烘烤后的石英坩埚敲碎，送给研究单位采用精密仪器分析，此方式较为精准且可知单点的膜厚，但是这种方式花费成本高，且无法应用于长晶业者量产生产模式上。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作容易且能精准量测覆膜厚度的膜厚量测装置。

本实用新型的膜厚量测装置，包含一个本体、一对跨架、一个滑座、一支量测杆及一个量测件，该本体具有一个第一端、一个相反于该第一端的第二端、一个由该第一端延伸至该第二端的第一轴线及一个设置于该第一端与该第二端之间且沿该第一轴线设置的第一刻度，所述跨架能移动且安装于该本体，且能分别沿该第一轴线相对于该第一端、该第二端伸出或缩入，该滑座能沿该第一轴线移动且安装于该本体，且位于所述跨架之间，该量测杆安装于该滑座，且能沿一条垂直于该第一轴线的第二轴线相对于该滑座产生位移，该量测件安装于该量测杆。

本实用新型的膜厚量测装置，该滑座具有一个沿该第二轴线设置的安装孔，该量测杆安装于该安装孔中，并具有数个沿该第二轴线设置的标记。

本实用新型的膜厚量测装置，该量测杆截面呈圆形，且能转动且安装于该安装孔中，该滑座还具有一个围绕设置于该安装孔周围的指示部位，所述标记能对应于该指示部位。

本实用新型的膜厚量测装置，该量测杆具有一个对应于该滑座的顶端、一个相反于该顶端的底端及一个设置于该底端的枢接座，该量测件能转动且轴设于该枢接座。

本实用新型的膜厚量测装置，该量测杆的枢接座具有一支枢轴及数个与该枢轴等距且彼此呈等间隔设置的定位部，该量测件具有一个能与其中一个定位部嵌套定位的卡制部。

本实用新型的膜厚量测装置，该量测件为一个单头雷射测距仪，且具有一个光学测距元件。

本实用新型的膜厚量测装置，该本体还具有一对分设于该第一端与该第二端的固定座、一对固设于所述固定座之间且沿该第一轴线延伸的长杆及一对分别设置于所述长杆与所述固定座之间且沿该第一轴线设置的滑孔，所述跨架呈L形，并各具有一个穿设于所述滑孔中的横杆件及一个与该横杆件连接的竖杆件，所述竖杆件的底部各设有一个标示部位。

本实用新型的膜厚量测装置，所述跨架的标示部位呈倒V形且呈凹槽状。

本实用新型的膜厚量测装置，所述跨架的横杆件具有一个沿该第一轴线设置的第二刻度。

本实用新型的膜厚量测装置，该滑座呈中空矩形框状，并具有一个设置于所述长杆上方的顶壁、一个设置于所述长杆下方的底壁及一个开设于该顶壁的视窗，该顶壁具有一个凸伸于该视窗中且能对应于该第一刻度的指标。

本实用新型的有益效果在于：利用所述跨架能相对于该本体产生位移、该量测件能相对于该滑座产生位移的作用，再利用该量测件对一个坩埚覆膜前后进行量测，就能达到膜厚量测目的，整体结构简单、操作容易。

附图说明

图1是本实用新型膜厚量测装置一个较佳实施例的一立体组合图；

图2是该较佳实施例的一个平面组合剖视图；

图3是该较佳实施例的一个俯视组合图；

图4是该较佳实施例的一个示意图，说明一支量测杆的局部剖视态样及一个量测件的安装态样；

图5是图4的侧视示意图；

图6是该较佳实施例的一个操作示意图，说明该量测装置跨置于一个坩埚上且于该坩埚的周壁上定出数个直向点位；

图7是该较佳实施例的另一个操作示意图，说明该量测装置跨置于该坩埚上，且能定出数个量测点；

图8是该较佳实施例的又一个操作示意图，说明该量测装置于该坩埚的底壁上定出数个水平点位。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1及图6，本实用新型膜厚量测装置100的一个较佳实施例，适宜对一个石英坩埚200在覆膜前、后分别进行量测，该坩埚200具有一个底壁210及一个由该底壁210周缘向上延伸的周壁220，该膜厚量测装置100包含一个本体10、一对跨架20、一个滑座30、一支量测杆40及一个量测件50。

配合参图2及图3，该本体10具有一个第一端11、一个相反于该第一端11的第二端12、一条由该第一端11延伸至该第二端12的第一轴线L1、一对分设于该第一端11与该第二端12的固定座13、一对固设于所述固定座13之间且沿该第一轴线L1延伸的长杆14、一对分别设置于所述长杆14与所述固定座13之间且沿该第一轴线L1设置的滑孔15及一个设置于该第一端11与该第二端12之间且沿该第一轴线L1设置的第一刻度16，该第一刻度16设置于其中一支长杆14顶面。

配合参图2及图3，所述跨架20能移动且安装于该本体10，且能分别沿该第一轴线L1相对于该第一端11与该第二端12伸出或缩入，所述跨架20呈L形，并各具有一个穿设于所述滑孔15中的横杆件21及一个与该横杆件21连接的竖杆件22，该横杆件21具有一个沿该第一轴线L1设置的第二刻度211，该竖杆件22的底部设有一个呈倒V形且呈凹槽状的标示部位221及一个设于底部内侧且由上朝下逐渐向内偏斜的导斜面222。

配合参图2及图3，该滑座30呈中空矩形框状，能沿该第一轴线L1移动且安装于该本体10，且位于所述跨架20之间，该滑座30套设于所述长杆14外部，并具有一个设置于所述长杆14上方的顶壁31、一个设置于所述长杆14下方的底壁32、一个沿一条垂直于该第一轴线L1的第二轴线L2贯穿该顶壁31与该底壁32的安装孔33及一个开设于该顶壁31的视窗34,以露出长杆14上的第一刻度16，该顶壁31具有一个凸伸于该视窗34中且能对应于该第一刻度16的指标311，较佳地，该顶壁31还具有一个围绕设置于该安装孔33周围且呈十字状的指示部位312。

配合参图2，该量测杆40安装于该滑座30，且能沿该第二轴线L2相对于该滑座30产生位移，该量测杆40截面呈圆形，且能转动且安装于该安装孔33中，并以摩擦定位方式相对于该滑座30产生定位，该量测杆40具有一个对应于该滑座30的顶端41、一个相反于该顶端41的底端42、数个沿该第二轴线L2设置于该顶端41与该底端42之间的标记43及一个设置于该底端42的枢接座44，配合参阅图4及图5，该枢接座44具有一支枢轴441及数个与该枢轴441等距且彼此呈等间隔设置的定位部442，所述定位部442呈凹孔状，所述标记43可对应于该指示部位312。

配合参图4及图5，该量测件50安装于该量测杆40，能转动且轴设于该枢接座44的枢轴441上，并具有一个能与其中一个定位部442嵌套定位的卡制部51，该卡制部51为弹性卡珠，且本实施例的量测件50为一个单头雷射测距仪，且具有一个光学测距元件52。

在进行覆膜(喷涂氮化硅粉)以前，先利用该膜厚量测装置100对该坩埚200进行量测点的定位，如图6及图7所示，将所述跨架20沿该第一轴线L1相对于该本体10向外拉开，且利用所述导斜面222的设置能使所述跨架20很容易地跨设于该周壁220顶缘外侧，推移该量测装置100移着该周壁220顶缘移动至预定位置后，且以铅笔笔尖套入所述标示部位221，就能在该周壁220外侧面刻划数个量测点230，再如图6及图8所示，对应每一量测点230的位置，能使该滑座30带动该量测杆40及该量测件50对应于该底壁210且沿该第一轴线L1移动至预定的水平点位230’，所述水平点位230’的准确位置能通过该指标311与第一刻度16的配合而得知，且能对所述水平点位230’的位置作记录，并再将该光学测距元件52转向该坩埚200的底壁210，藉由启动该光学测距元件52量测所述水平点位230’的一个原始距离(如虚线箭头所示)，并作记录。接着，如图6及图8实线箭头所示，调整该滑座30且带动该量测杆40及该量测件50对应于该底壁210且沿该第一轴线L1移动至预定的位置后，再调整该量测杆40及该量测件50相对于该滑座30沿该第二轴线L2升降，且使该量测件50对应于该周壁220移动至预定的直向点位230”，所述直向点位230”的准确位置能通过所述标记43与该滑座30顶面的指示部位312配合而得知，并加以记录，再将该光学测距元件52转向该坩埚200的周壁220，利用该卡制部51与所述定位部442的嵌卡(见图5)，能使该量测件50相对于该枢接座44保持定位，藉由启动该光学测距元件52量测所述直向点位230”的一个原始距离。

当已喷涂氮化硅粉且烘烤过，在该坩埚200的底壁210及该周壁220内侧面均产生一个覆膜240(如图6假想线所示)，再将该量测装置100跨置于该坩埚200上，且使得所述标示部位221对应于所述量测点230，再依原本记录的所述水平点位230’的位置，将该光学测距元件52转向该底壁210对特定水平点位230’进行量测，就能得知该水平点位230’的一个变化距离，将该变化距离减去该水平点位230’的原始距离，就能计算出该坩埚200的底壁210的氮化硅膜厚。

且也再依原本记录的所述直向点位230”的位置，将该光学测距元件52转向该周壁220对所述直向点位230”进行量测，就能得知特定直向点位230”的一个变化距离，将该变化距离减去该直立点位230”的原始距离，就能计算出该坩埚200的周壁220的氮化硅膜厚(如图6假想线所示)。

若要量测该坩埚200的周壁220的另外两内侧面的氮化硅膜厚，则只须将该量测杆40以该第二轴线L2为转动中心相对于该滑座30转动90度，或将该量测装置100整体相对于该坩埚200旋转90度，就能进行量测。

因此，将本实用新型的膜厚量测装置100应用于长晶生产过程中，该坩埚200的喷涂技术，能即时精准量测出氮化硅膜厚，进而了解氮化硅膜厚对晶锭品质的影响。由于本实用新型膜厚量测装置100可以多面多点量测，所以能得知不同点位的氮化硅膜厚对晶锭品质的影响，进而更能控制氮化硅溶液配比及喷涂手法，降低氮化硅膜厚值对晶锭品质的影响。此外，本实用新型膜厚量测装置100可以量测不同物质的膜厚，不但属于非破怀性量测，且为可拆式、可携式，结构简单、成本低，因此能应用于量产模式中。

值得一提的是，本实用新型也能量测不同物质叠层的膜厚，只需先将前一层膜厚量测并记录完毕后，再喷涂后一层不同物质的膜，且喷涂后再继续行量测，就能量测出不同叠层的膜厚。

本实用新型上述实施例的量测件50是以单头雷射测距仪为例，且利用该量测件50能相对于该枢接座44产生枢转的作用，能使该光学测距元件52以该枢轴441为转动中心产生转动，但是事实上，也可使该量测件相对于该量测杆制成固定式，且该量测件可为一个多头光学测距仪(图未示)，并具有至少两个间隔90度的光学测距元件，利用不同角度的光学测距元件就能对该坩埚200的底壁210及周壁220进行量测，则也能达到预期的操作目的。

Claims (10)

1.一种膜厚量测装置，包含一个本体、一对跨架、一个滑座、一支量测杆及一个量测件，该膜厚量测装置的特征在于：

该本体，具有一个第一端、一个相反于该第一端的第二端、一个由该第一端延伸至该第二端的第一轴线及一个设置于该第一端与该第二端之间且沿该第一轴线设置的第一刻度；

所述跨架，能移动且安装于该本体，且能分别沿该第一轴线相对于该第一端、该第二端伸出或缩入；

该滑座，能沿该第一轴线移动且安装于该本体，且位于所述跨架之间；

该量测杆，安装于该滑座，且能沿一条垂直于该第一轴线的第二轴线相对于该滑座产生位移；及

该量测件，安装于该量测杆。

2.根据权利要求1所述的膜厚量测装置，其特征在于：该滑座具有一个沿该第二轴线设置的安装孔，该量测杆安装于该安装孔中，并具有数个沿该第二轴线设置的标记。

3.根据权利要求2所述的膜厚量测装置，其特征在于：该量测杆截面呈圆形，且能转动且安装于该安装孔中，该滑座还具有一个围绕设置于该安装孔周围的指示部位，所述标记能对应于该指示部位。

4.根据权利要求2所述的膜厚量测装置，其特征在于：该量测杆具有一个对应于该滑座的顶端、一个相反于该顶端的底端及一个设置于该底端的枢接座，该量测件能转动且轴设于该枢接座。

5.根据权利要求4所述的膜厚量测装置，其特征在于：该量测杆的枢接座具有一支枢轴及数个与该枢轴等距且彼此呈等间隔设置的定位部，该量测件具有一个能与其中一个定位部嵌套定位的卡制部。

6.根据权利要求5所述的膜厚量测装置，其特征在于：该量测件为一个单头雷射测距仪，且具有一个光学测距元件。

7.根据权利要求1所述的膜厚量测装置，其特征在于：该本体还具有一对分设于该第一端与该第二端的固定座、一对固设于所述固定座之间且沿该第一轴线延伸的长杆及一对分别设置于所述长杆与所述固定座之间且沿该第一轴线设置的滑孔，所述跨架呈L形，并各具有一个穿设于所述滑孔中的横杆件及一个与该横杆件连接的竖杆件，所述竖杆件的底部各设有一个标示部位。

8.根据权利要求7所述的膜厚量测装置，其特征在于：所述跨架的标示部位呈倒V形且呈凹槽状。

9.根据权利要求7所述的膜厚量测装置，其特征在于：所述跨架的横杆件具有一个沿该第一轴线设置的第二刻度。

10.根据权利要求7所述的膜厚量测装置，其特征在于：该滑座呈中空矩形框状，并具有一个设置于所述长杆上方的顶壁、一个设置于所述长杆下方的底壁及一个开设于该顶壁的视窗，该顶壁具有一个凸伸于该视窗中且能对应于该第一刻度的指标。

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