CN110161173B - 硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅片检测技术领域，公开了硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，包括筒体，筒体通过三个隔板对称设有三个放置区，且三个隔板呈均匀分布设置，三个隔板相背离一侧的侧壁均与筒体的内壁固定连接设置，筒体内壁的中心处固定连接有圆筒，且圆筒的侧壁分别与三个隔板的侧壁固定连接设置，圆筒内还设有放料机构，筒体的底部对称固定连接有四个支撑脚，放料机构包括放置盒、套筒和活动杆，放置盒的底部开设有多个通孔，套筒位于圆筒内设置，圆筒的内壁对称开设有三个凹槽。本发明能够便于对硅片与各个溶液进行反应，同时提高了反应的效果，提高了工作效率，便于人们的使用。
Description
技术领域
本发明涉及硅片检测技术领域，尤其涉及硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置及方法。
背景技术
在多晶铸锭过程中，由于种种原因，特别是高温下硅晶体中的内应力使原子面间产生滑移，晶面局部产生塑性形变，在晶体中形成了晶格缺陷—位错，腐蚀金相法的测试原理是：在硅晶体中，有位错的地方其原子的排列失去规则性，结构比较松散，在这里的原子具有较高的能量，并受到较大的张力，因此在位错线和表面相交处很容易被腐蚀形成凹下的坑，即所谓腐蚀坑，然后通过金相显微镜进行观察，并通过视场中腐蚀坑的密度计算位错密度。
现有技术中对硅片放置至溶液中进行腐蚀时硅片容易重叠至一起，从而影响腐蚀的效果，且不便于硅片的取出，进而降低了人们的工作效率，不便于人们的使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中对硅片放置至溶液中进行腐蚀时硅片容易重叠至一起，从而影响腐蚀的效果，且不便于硅片的取出，进而降低了人们的工作效率，不便于人们使用的问题，而提出的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，包括筒体，所述筒体通过三个隔板对称设有三个放置区，且三个隔板呈均匀分布设置，三个所述隔板相背离一侧的侧壁均与筒体的内壁固定连接设置，所述筒体内壁的中心处固定连接有圆筒，且圆筒的侧壁分别与三个隔板的侧壁固定连接设置，所述圆筒内还设有放料机构，所述筒体的底部对称固定连接有四个支撑脚，所述放料机构包括放置盒、套筒和活动杆，所述放置盒的底部开设有多个通孔，所述套筒位于圆筒内设置，所述圆筒的内壁对称开设有三个凹槽，三个所述凹槽内均设有楔形块，所述楔形块的侧壁通过弹簧与凹槽的槽底固定连接设置，所述套筒的外壁对称开设有三个与楔形块相匹配的限位滑槽，所述活动杆的侧壁对称固定连接有三个滑块，所述套筒的内壁对称开设有三个与滑块相匹配的滑槽，且活动杆的顶部穿过套筒并向外延伸设置，所述放置盒的顶部固定连接有L型杆，所述L型杆竖直部的侧壁与活动杆延伸至套筒外部的侧壁固定连接设置，所述筒体的底部还设有驱动机构。
优选的，所述驱动机构包括减速电机和转轴，所述减速电机的输出端通过联轴器与转轴固定连接设置，所述转轴的一端依次贯穿筒体和圆筒的侧壁并延伸至圆筒的内部，且转轴通过第一轴承与筒体转动连接设置，所述转轴延伸至圆筒内的一端固定套接有第一锥齿轮，所述圆筒内设有转杆，且转杆位于套筒的下方设置，所述转杆的两端均通过第二轴承分别与圆筒的两侧壁转动连接设置，所述转杆的杆壁对称固定套接有两个凸轮，且两个凸轮均与套筒的底部相抵设置，所述转杆的杆壁还固定套接有第二锥齿轮，且第二锥齿轮与第一锥齿轮呈啮合设置。
优选的，所述减速电机的外部设有防护罩，且防护罩与筒体的底部固定连接设置，所述减速电机的底部与防护罩内壁的底部固定连接设置。
优选的，所述套筒的底部对称开设有两个弧形槽，两个所述弧形槽内均活动连接有滚珠，且滚珠与凸轮相抵设置。
优选的，所述支撑脚的底部均固定连接有吸盘，且吸盘采用橡胶材质制成。
优选的，所述活动杆的顶部固定连接有转柄，且转柄的表面开设有防滑纹。
优选的，所述筒体的上方设有筒盖，所述筒盖的内壁与筒体的外壁螺纹连接设置。
优选的，所述放置盒的外壁与放置区的内壁相接触设置。
硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测的方法，通过将H2CrO4-HF混合溶液、离子水和K2Cr2O7-HF 混合溶液分别倒入至三个放置区内，同时将硅片放入至放置盒内，通过按动活动杆，从而能够对带动L型杆和放置盒移动，使硅片与H2CrO4-HF混合溶液相接触，再通过设有的减速电机，减速电机的输出端旋转带动转轴旋转，转轴旋转带动第一锥齿轮旋转，进而带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮旋转带动转杆和凸轮旋转，进而通过凸轮转动能够带动套筒和活动杆上下做往复运动，活动杆上下运动带动L型杆和放置盒移动，进而提高硅片与H2CrO4-HF混合溶液的反应效果，再通过拉动并转动活动杆，使放置盒移动至离子水中进行清理，清洗完成后，继续拉动和转动活动杆使放置盒移动至K2Cr2O7-HF 混合溶液中进行反应，且反应时间为10分钟，同时使凸轮带动放置盒上下移动来提高反应效果，反应完成后继续将放置盒再次放入至离子水中进行清理，清洗完成后，通过金相显微镜进行观察，并通过视场中腐蚀坑的密度计算位错密度。
与现有技术相比，本发明提供了硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置及方法，具备以下有益效果：
1、该硅片检测用反应器，通过将H2CrO4-HF混合溶液、离子水和K2Cr2O7-HF 混合溶液分别倒入至三个放置区内，同时将硅片放入至放置盒内，通过按动活动杆，从而能够对带动L型杆和放置盒移动，使硅片与H2CrO4-HF混合溶液相接触，再通过设有的减速电机，减速电机的输出端旋转带动转轴旋转，转轴旋转带动第一锥齿轮旋转，进而带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮旋转带动转杆和凸轮旋转，进而通过凸轮转动能够带动套筒和活动杆上下做往复运动，活动杆上下运动带动L型杆和放置盒移动，进而提高硅片与H2CrO4-HF混合溶液的反应效果，再通过拉动并转动活动杆，使放置盒移动至离子水中进行清理，清洗完成后，继续拉动和转动活动杆使放置盒移动至K2Cr2O7-HF 混合溶液中进行反应，且反应时间为10分钟，同时使凸轮带动放置盒上下移动来提高反应效果，反应完成后继续将放置盒再次放入至离子水中进行清理，清洗完成后，通过金相显微镜进行观察，并通过视场中腐蚀坑的密度计算位错密度。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明能够便于对硅片与各个溶液进行反应，同时提高了反应的效果，提高了工作效率，便于人们的使用。
附图说明
图1为本发明提出的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置的结构示意图；
图2为图1中A部分的结构放大示意图；
图3为本发明提出的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置的附图结构示意图；
图4为本发明中楔形块的结构示意图。
图中：1筒体、2隔板、3圆筒、4支撑脚、5放置盒、6套筒、7活动杆、8楔形块、9弹簧、10滑块、11L型杆、12减速电机、13转轴、14第一锥齿轮、15转杆、16凸轮、17第二锥齿轮、18滚珠、19吸盘、20转柄、21筒盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置及方法，包括筒体1，筒体1通过三个隔板2对称设有三个放置区，且三个隔板2呈均匀分布设置，三个隔板2相背离一侧的侧壁均与筒体1的内壁固定连接设置，筒体1内壁的中心处固定连接有圆筒3，且圆筒3的侧壁分别与三个隔板2的侧壁固定连接设置，圆筒3内还设有放料机构，筒体1的底部对称固定连接有四个支撑脚4，放料机构包括放置盒5、套筒6和活动杆7，放置盒5的底部开设有多个通孔，套筒6位于圆筒3内设置，圆筒3的内壁对称开设有三个凹槽，三个凹槽内均设有楔形块8，楔形块8的侧壁通过弹簧9与凹槽的槽底固定连接设置，套筒6的外壁对称开设有三个与楔形块8相匹配的限位滑槽，活动杆7的侧壁对称固定连接有三个滑块10，套筒6的内壁对称开设有三个与滑块10相匹配的滑槽，通过设有的楔形块8和三个限位滑槽，转动活动杆7时，通过设有的滑块10能够带动套筒6转动，使限位滑槽与楔形块8的侧壁相抵，进而能够使楔形块8自动收缩至凹槽内，再通过设有的弹簧9当套筒6转动至指定角度时，弹簧9的弹力能够带动楔形块8移动，使楔形块8卡合至限位滑槽内，进而对套筒6和活动杆7转动的角度进行限定，保证活动杆7在使用过程中的稳定性，且活动杆7的顶部穿过套筒6并向外延伸设置，放置盒5的顶部固定连接有L型杆11，L型杆11竖直部的侧壁与活动杆7延伸至套筒6外部的侧壁固定连接设置，筒体1的底部还设有驱动机构。
驱动机构包括减速电机12和转轴13，减速电机12的输出端通过联轴器与转轴13固定连接设置，转轴13的一端依次贯穿筒体1和圆筒3的侧壁并延伸至圆筒3的内部，且转轴13通过第一轴承与筒体1转动连接设置，转轴13延伸至圆筒3内的一端固定套接有第一锥齿轮14，圆筒3内设有转杆15，且转杆15位于套筒6的下方设置，转杆15的两端均通过第二轴承分别与圆筒3的两侧壁转动连接设置，转杆15的杆壁对称固定套接有两个凸轮16，且两个凸轮16均与套筒6的底部相抵设置，转杆15的杆壁还固定套接有第二锥齿轮17，且第二锥齿轮17与第一锥齿轮14呈啮合设置。
减速电机12的外部设有防护罩，且防护罩与筒体1的底部固定连接设置，减速电机12的底部与防护罩内壁的底部固定连接设置，鞥能够对减速电机12进行保护，防止其损坏影响使用。
套筒6的底部对称开设有两个弧形槽，两个弧形槽内均活动连接有滚珠18，且滚珠18与凸轮16相抵设置，通过设有的滚珠18能够降低凸轮16与套筒6之间的摩擦力，便于凸轮16抵动套筒6移动。
支撑脚4的底部均固定连接有吸盘19，且吸盘19采用橡胶材质制成，能够使支撑脚4与其他物品之间吸附的比较牢固，进而提高装置使用时的稳定性。
活动杆7的顶部固定连接有转柄20，且转柄20的表面开设有防滑纹，通过设有的转柄20，能够便于转动和拉动活动杆7。
筒体1的上方设有筒盖21，筒盖21的内壁与筒体1的外壁螺纹连接设置，能够对筒体1进行闭合。
放置盒5的外壁与放置区的内壁相接触设置，能够防止放置盒5内的硅片掉落至放置区内的底部。
硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测的方法，通过将H2CrO4-HF混合溶液、离子水和K2Cr2O7-HF 混合溶液分别倒入至三个放置区内，同时将硅片放入至放置盒5内，通过按动活动杆7，从而能够对带动L型杆11和放置盒5移动，使硅片与H2CrO4-HF混合溶液相接触，再通过设有的减速电机12，减速电机12的输出端旋转带动转轴13旋转，转轴13旋转带动第一锥齿轮14旋转，进而带动第二锥齿轮17旋转，第二锥齿轮17旋转带动转杆15和凸轮16旋转，进而通过凸轮16转动能够带动套筒6和活动杆7上下做往复运动，活动杆7上下运动带动L型杆11和放置盒5移动，进而提高硅片与H2CrO4-HF混合溶液的反应效果，再通过拉动并转动活动杆7，使放置盒5移动至离子水中进行清理，清洗完成后，继续拉动和转动活动杆7使放置盒5移动至K2Cr2O7-HF 混合溶液中进行反应，且反应时间为10分钟，同时使凸轮16带动放置盒5上下移动来提高反应效果，反应完成后继续将放置盒5再次放入至离子水中进行清理，清洗完成后，通过金相显微镜进行观察，并通过视场中腐蚀坑的密度计算位错密度。
本发明，使用时，通过将H2CrO4-HF混合溶液、离子水和K2Cr2O7-HF 混合溶液分别倒入至三个放置区内，同时将硅片放入至放置盒5内，通过按动活动杆7，从而能够对带动L型杆11和放置盒5移动，使硅片与H2CrO4-HF混合溶液相接触，再通过设有的减速电机12，减速电机12的输出端旋转带动转轴13旋转，转轴13旋转带动第一锥齿轮14旋转，进而带动第二锥齿轮17旋转，第二锥齿轮17旋转带动转杆15和凸轮16旋转，进而通过凸轮16转动能够带动套筒6和活动杆7上下做往复运动，活动杆7上下运动带动L型杆11和放置盒5移动，进而提高硅片与H2CrO4-HF混合溶液的反应效果，再通过拉动并转动活动杆7，使放置盒5移动至离子水中进行清理，清洗完成后，继续拉动和转动活动杆7使放置盒5移动至K2Cr2O7-HF 混合溶液中进行反应，且反应时间为10分钟，同时使凸轮16带动放置盒5上下移动来提高反应效果，反应完成后继续将放置盒5再次放入至离子水中进行清理，清洗完成后，通过金相显微镜进行观察，并通过视场中腐蚀坑的密度计算位错密度。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，包括筒体(1)，其特征在于，所述筒体(1)通过三个隔板(2)对称设有三个放置区，且三个隔板(2)呈均匀分布设置，三个所述隔板(2)相背离一侧的侧壁均与筒体(1)的内壁固定连接设置，所述筒体(1)内壁的中心处固定连接有圆筒(3)，且圆筒(3)的侧壁分别与三个隔板(2)的侧壁固定连接设置，所述圆筒(3)内还设有放料机构，所述筒体(1)的底部对称固定连接有四个支撑脚(4)，所述放料机构包括放置盒(5)、套筒(6)和活动杆(7)，所述放置盒(5)的底部开设有多个通孔，所述套筒(6)位于圆筒(3)内设置，所述圆筒(3)的内壁对称开设有三个凹槽，三个所述凹槽内均设有楔形块(8)，所述楔形块(8)的侧壁通过弹簧(9)与凹槽的槽底固定连接设置，所述套筒(6)的外壁对称开设有三个与楔形块(8)相匹配的限位滑槽，所述活动杆(7)的侧壁对称固定连接有三个滑块(10)，所述套筒(6)的内壁对称开设有三个与滑块(10)相匹配的滑槽，且活动杆(7)的顶部穿过套筒(6)并向外延伸设置，所述放置盒(5)的顶部固定连接有L型杆(11)，所述L型杆(11)竖直部的侧壁与活动杆(7)延伸至套筒(6)外部的侧壁固定连接设置，所述筒体(1)的底部还设有驱动机构；
所述驱动机构包括减速电机(12)和转轴(13)，所述减速电机(12)的输出端通过联轴器与转轴(13)固定连接设置，所述转轴(13)的一端依次贯穿筒体(1)和圆筒(3)的侧壁并延伸至圆筒(3)的内部，且转轴(13)通过第一轴承与筒体(1)转动连接设置，所述转轴(13)延伸至圆筒(3)内的一端固定套接有第一锥齿轮(14)，所述圆筒(3)内设有转杆(15)，且转杆(15)位于套筒(6)的下方设置，所述转杆(15)的两端均通过第二轴承分别与圆筒(3)的两侧壁转动连接设置，所述转杆(15)的杆壁对称固定套接有两个凸轮(16)，且两个凸轮(16)均与套筒(6)的底部相抵设置，所述转杆(15)的杆壁还固定套接有第二锥齿轮(17)，且第二锥齿轮(17)与第一锥齿轮(14)呈啮合设置。
2.根据权利要求1所述的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，其特征在于，所述减速电机(12)的外部设有防护罩，且防护罩与筒体(1)的底部固定连接设置，所述减速电机(12)的底部与防护罩内壁的底部固定连接设置。
3.根据权利要求1所述的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，其特征在于，所述套筒(6)的底部对称开设有两个弧形槽，两个所述弧形槽内均活动连接有滚珠(18)，且滚珠(18)与凸轮(16)相抵设置。
4.根据权利要求1所述的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，其特征在于，所述支撑脚(4)的底部均固定连接有吸盘(19)，且吸盘(19)采用橡胶材质制成。
5.根据权利要求1所述的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，其特征在于，所述活动杆(7)的顶部固定连接有转柄(20)，且转柄(20)的表面开设有防滑纹。
6.根据权利要求1所述的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，其特征在于，所述筒体(1)的上方设有筒盖(21)，所述筒盖(21)的内壁与筒体(1)的外壁螺纹连接设置。
7.根据权利要求1所述的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置，其特征在于，所述放置盒(5)的外壁与放置区的内壁相接触设置。
8.根据权利要求1所述的硅抛光片或外延片层错及位错缺陷的无损检测装置的检测方法，其特征在于，通过将H2CrO4-HF混合溶液、离子水和K2Cr2O7-HF混合溶液分别倒入至三个放置区内，同时将硅片放入至放置盒(5)内，通过按动活动杆(7)，从而能够对带动L型杆(11)和放置盒(5)移动，使硅片与H2CrO4-HF混合溶液相接触，再通过设有的减速电机(12)，减速电机(12)的输出端旋转带动转轴(13)旋转，转轴(13)旋转带动第一锥齿轮(14)旋转，进而带动第二锥齿轮(17)旋转，第二锥齿轮(17)旋转带动转杆(15)和凸轮(16)旋转，进而通过凸轮(16)转动能够带动套筒(6)和活动杆(7)上下做往复运动，活动杆(7)上下运动带动L型杆(11)和放置盒(5)移动，进而提高硅片与H2CrO4-HF混合溶液的反应效果，再通过拉动并转动活动杆(7)，使放置盒(5)移动至离子水中进行清理，清洗完成后，继续拉动和转动活动杆(7)使放置盒(5)移动至K2Cr2O7-HF混合溶液中进行反应，且反应时间为10分钟，同时使凸轮(16)带动放置盒(5)上下移动来提高反应效果，反应完成后继续将放置盒(5)再次放入至离子水中进行清理，清洗完成后，通过金相显微镜进行观察，并通过视场中腐蚀坑的密度计算位错密度。
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