CN110453291A - 生长炉用坩埚托盘及生长炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生长炉用坩埚托盘及生长炉，该生长炉用坩埚托盘包括托盘本体、调节底托、第一调节件、第二调节件，其中，调节底托设置于托盘本体的底部，用于承载托盘本体；第一调节件为多个，均设置于调节底托上，并沿调节底托的周向分布；第二调节件也为多个，均设置于调节底托中，且与第一调节件一一对应地设置；第一调节件的一端与托盘本体的底面接触，另一端抵住第二调节件；第二调节件可在调节底托中平移，进而驱使第一调节件沿竖向移动，从而托着托盘本体升降，以调平托盘本体。应用本发明，可以实现从侧面对托盘本体及托盘本体上坩埚的水平度进行调节，使得坩埚水平度的调节过程更加简单、操作更加方便。

Description

生长炉用坩埚托盘及生长炉

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种生长炉用坩埚托盘及生长炉。

背景技术

单晶材料(如碳化硅、氮化镓、金刚石等)的生长是半导体材料的制备过程中非常重要的一步，其通常在生长炉中进行。具体地，通常是先将晶体放入坩埚中，然后将盛有晶体的坩埚放入生长炉中，进行单晶的生长。坩埚作为晶体生长的腔室，坩埚的水平度将直接影响晶体的晶型及厚度等关键参数，所以在进行工艺之前，都需要对坩埚进行调平。坩埚通常放置在坩埚托盘上进行工艺，可以通过调节坩埚托盘来调节坩埚的水平度。

常用的坩埚托盘的结构图1和图2所示，包括托盘本体01、调节底托02及调节螺钉03，调节底托安装在支撑轴05的顶端，托盘本体通过紧固螺钉04连接在调节底托上，调节螺钉03竖直螺接在调节底托上，并顶抵托盘本体01，在托盘本体01与调节底托02未进行紧固时，从底部旋拧调节螺钉03可以调节托盘本体的水平度。如此，虽然能实现对托盘本体01及其上的坩埚的调平功能，但是调平过程复杂，调平过程首先需要松动托盘本体与调节底托的紧固螺钉 04，再根据坩埚的水平情况，反复对调节螺钉03进行松动或拧紧，每次调节量少，可调范围较小，整个调节过程繁琐；且进行调节时，需由下方对调节螺钉03进行松动或拧紧，操作不便。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种生长炉用坩埚托盘及生长炉。

为实现本发明的目的，一方面提供一种生长炉用坩埚托盘，包括：托盘本体、调节底托、第一调节件、第二调节件，其中，

所述调节底托设置于所述托盘本体的底部，用于承载所述托盘本体；

所述第一调节件为多个，均设置于所述调节底托上，并沿所述调节底托的周向分布；所述第二调节件也为多个，均设置于所述调节底托中，且与所述第一调节件一一对应地设置；所述第一调节件的一端与所述托盘本体的底面接触，另一端抵住所述第二调节件；所述第二调节件可在所述调节底托中沿所述调节底托的径向水平移动或与水平方向成一定角度移动，进而驱使所述第一调节件沿竖直方向移动或与竖直方向呈一定角度移动，从而托着所述托盘本体升降，以调平所述托盘本体。

可选地，所述调节底托上设有多个调节孔道，所述调节孔道均包括第一孔道和第二孔道，所述第一孔道和所述第二孔道相互连通，所述第一孔道沿所述调节底托的轴向设置，且开口设于所述调节底托的上表面，所述第二孔道沿所述调节底托的径向设置，且开口设于所述调节底托的侧面或下表面；

所述第一调节件设于所述第一孔道内，所述第二调节件设于所述第二孔道内。

可选地，所述第一调节件为球形。

可选地，所述第二调节件与所述第一调节件接触的位置处设置有斜面或锥面。

可选地，所述第二孔道内具有内螺纹，所述第二调节件具有与所述内螺纹配合的外螺纹。

可选地，所述托盘本体的底面上设有多个第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一调节件一一对应地设置，用于容置部分所述第一调节件。

可选地，所述调节底托的顶面上设置有凸块，所述托盘本体的底面上设置有第二凹槽，所述凸块与所述第二凹槽相互配合以支撑所述托盘本体。

可选地，所述凸块为半球形，所述第二凹槽的内周面为半球面。

可选地，所述凸块的高度大于所述第二凹槽的深度。

为实现本发明的目的，另一方面提供一种生长炉，包括生长炉本体、坩埚及坩埚托盘，所述坩埚托盘为上述的生长炉用坩埚托盘。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的生长炉用坩埚托盘，在调节底托的侧面操作第二调节件，便可以调节第一调节件的高度，继而使托盘本体升降，从而实现对托盘本体的水平度的调节。所以，本发明可以实现从侧面对托盘本体及托盘本体上坩埚的水平度进行调节，使得坩埚水平度的调节过程更加简单、操作更加方便。

附图说明

图1为常用生长炉用坩埚托盘的主视图；

图2为常用生长炉用坩埚托盘的仰视图；

图3为本发明实施例提供的生长炉用坩埚托盘的剖视图；

图4为本发明实施例提供的托盘本体的剖视图；

图5为本发明实施例提供的调节底托的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和 /或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本实施例提供一种生长炉用坩埚托盘，如图3所示，该坩埚托盘包括托盘本体1、调节底托2、第一调节件3及第二调节件4，其中，调节底托2设置于与托盘本体1的底部，用于承载托盘本体1；第一调节件3为多个，均设置于调节底托2上，并沿调节底托2的周向分布；第二调节件4也为多个，均设置于调节底托2中，且与第一调节件3一一对应地设置；第一调节件3的一端与托盘本体1的底面接触，另一端抵住第二调节件4；第二调节件4可在调节底托2中沿调节底托2的径向水平移动(也可以与水平方向成一定角度移动)，进而驱使第一调节件3沿竖直方向移动(也可以与竖直方向呈一定角度移动)，从而托着托盘本体1升降，以调平托盘本体1。

如图3-图5所示，调节底托2可以是金属材质的圆盘状结构，其可以固定在下端的支撑轴5上，托盘本体1也可以是金属材质的圆盘状结构，可活动地设于调节底托2上。第一调节件3可以设置四个，间隔90°设于以调节底托2的中心为圆心的圆周上，与第一调节件3一一对应地设置四个第二调节件4，第二调节件4的一端与第一调节件3顶抵，另一端从调节底托2侧面伸出(也可以从调节底托2底部靠近边缘处伸出)，第二调节件4可以在调节底托2中运动，以改变与第一调节件3的顶抵位置，进而通过第二调节件4在水平方向或近似水平方向上的运动导致第一调节件3在竖直方向或近似竖直方向上产生运动。

本实施例提供的生长炉用坩埚托盘，为调节底托2设置了多个第一调节件3和多个第二调节件4，第二调节件4可以在调节底托2 中沿水平方向或与水平方向成一定角度移动，进而驱使第一调节件3 沿竖直方向或与竖直方向呈一定角度移动，使得在调节底托2的侧面操作第二调节件4，便可以调节第一调节件3的高度，继而使第一调节件3托着托盘本体1升降，从而实现对托盘本体1的水平度的调节。所以，本实施例可以实现从侧面对托盘本体1及托盘本体1上坩埚的水平度进行调节，使得坩埚水平度的调节过程更加简单、操作更加方便。

需要说明的是，本实施例对托盘本体1和调节底托2的具体形状和材质，及第一调节件3的具体材质、结构及数量不做具体限定，如托盘本体1和调节底托2可以是不锈钢、铝合金等材料制成的板状结构；第一调节件3可以是柱体、球体、滑块等，只要第二调节件4 可在调节底托2中运动，进而能够驱动第一调节件3托着托盘本体1 做升降运动即可。类似的，本实施例对第二调节件4的具体材质、数量及结构也均不作具体限定，第二调节件4也可以设置3个、6个等，本领域技术人员可根据实际需要进行设计和调整。

于一具体实施方式中，调节底托2上设有多个调节孔道，调节孔道均包括第一孔道21和第二孔道22，第一孔道21和第二孔道22 相互连通，第一孔道21沿调节底托2的轴向设置，且开口设于调节底托2的上表面；第二孔道22沿调节底托2的径向设置，且开口设于调节底托2的侧面或下表面；第一调节件3设于第一孔道21内，第二调节件4设于第二孔道22内。

如图3和图5所示，对应每组第一调节件3和第二调节件4，可以在调节底托2上设置调节孔道，以容置对应的第一调节件3和第二调节件4，同时也可以为第一调节件3和第二调节件4的运动提供导向。如此，第一调节件3和第二调节件4可以分别在第一孔道21和第二孔道22中运动，使得通过第一调节件3和第二调节件4对托盘本体1(及托盘本体1上的坩埚)进行调平时，调节更加精准，效率更高。需要说明的是，本实施例对第一孔道21和第二孔道22的形状和尺寸不作具体限定，例如其可以是圆孔或方孔，可以是光孔也可以有螺纹，只要第一调节件3和第二调节件4能够分别在第一孔道21 和第二孔道22中运动对托盘本体1(及托盘本体1上的坩埚)进行调平即可。

于一具体实施方式中，如图3所示，第一调节件3可以为球形。如此，当第二调节件4顶抵着第一调节件3进行水平运动时，第一调节件3可以发生转动，例如，开始第二调节件4顶抵第一调节件3 球面的某个位置(非最低位置)，随着第二调节件4向内运动，第一调节件3发生转动，并逐渐被第二调节件4顶起，直至第二调节件4 位于第一调节件3的下面，整个过程第二调节件4与第一调节件3 之间始终发生滚动接触，调节时阻力较小，调节更加顺畅。且无论第二调节件4是直接沿第二孔道22运动还是旋转运动，第一调节件3 均发生转动，相较于滑动接触摩擦阻力更小，使整体的调节更加灵活、方便。需要说明的是，第一调节件3也可以是其它具有曲面的结构，如滚轮结构，即本实施例并不以球形为限。

于一具体实施方式中，如图3所示，第二调节件4与所述第一调节件3接触的位置处可以设置有为斜面或锥面。如此，将接触面设置为斜面或锥面，第二调节件4进行水平运动时，可以为第一调节件 3提供更大的驱动力，使调节过程更加轻便，省时省力。且当第一调节件3与第二调节件4接触的面为曲面时(如球形)，第二调节件4 可以与第一调节件3相切，从而有效降低接触摩擦力。此外，第二调节件4与第一调节件3接触的面为斜面或锥面时，相应地第一调节件 3与第二端接触的面也可以设为相配合的斜面或锥面，如此，第一调节件3和第二调节件4通过斜面或锥面配合，随着第二调节件4的水平运动，配合面积可以逐渐变化，第一调节件3对应地升降，从而实现对托盘本体1(及托盘本体1上的坩埚)水平高度的调节。需要说明的是，本实施例对接触面的具体倾斜度和锥度不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计和调整，本实施例也不以斜面或锥面为限，只要第二调节件4能从侧面实现对托盘本体1(及托盘本体1上的坩埚)水平高度的调节即可。

于一具体实施方式中，第二孔道22可以具有内螺纹，第二调节件4具有与内螺纹配合的外螺纹。如此，第二调节件4不但可以起到调节作用，还便于自身在调节底托2上的固定，可以防止第二调节件 4发生松动对托盘本体1的水平度造成影响，也降低了为第二调节件 4单独设置固定结构而增加的制造成本和操作复杂度。具体地，第二调节件4可以为紧固件，如螺钉。螺钉的端部可以设有斜面或锥面。

于一具体实施方式中，托盘本体1的底面上可以设有多个第一凹槽11，第一凹槽11可以与第一调节件3一一对应地设置，用于容置部分第一调节件3。

如图3和图4所示，可以在托盘本体1的底部，即与调节底托2 相对的面上设置多个第一凹槽11，每个第一凹槽11对应一个第一调节件3，各第一凹槽11的位置和大小可以对应第一孔道21进行设置，使得第一调节件3可以部分位于第一孔道21内、部分位于第一凹槽11内，可以防止第一调节件3直接顶抵托盘本体1的底部，在进行调节时第一调节件3相对托盘本体1发生水平滑动，从而使调节过程更加稳定可靠。需要说明的是，本实施例对第一凹槽11的形状和尺寸不作具体限定，其能够部分容置第一调节件3即可，如第一调节件 3为球形时，第一凹槽11的内壁可以是半球形。

于一具体实施方式中，调节底托2的顶面上可以设置有凸块23，托盘本体1的底面上可以设有第二凹槽12，凸块23与第二凹槽12 相互配合以支撑托盘本体1。

如图3-图5所示，可以在调节底托2的顶面中心位置设置凸块 23，相应地，在托盘本体1的的底面中心位置设置第二凹槽12，托盘本体1装配在调节底托2上时，调节底托2的凸块23可以插入托盘本体1的第二凹槽12内，如此，由于凸块23与第二凹槽12的配合，可以使得在调节过程中，凸块23始终位于第二凹槽12内，托盘本体1仍然与调节底托2保持配合关系，从而增加了调节后的稳定性。需要说明的是，本实施例并不限定凸块23和第二凹槽12的具体形状和位置，其也可以设置在不是中心的位置，只要在调节过程中，凸块 23始终位于第二凹槽12内即可。当然也可以将凸块23设于调节底托2的顶面，将第二凹槽12设于托盘本体1的底面。

于一具体实施方式中，如图4和图5所示，凸块23可以为半球形，第二凹槽12的内周面可以为半球面。如此，凸块23与第二凹槽 12可以通过曲面配合，可以进一步增大接触面积，使得托盘本体1 与调节底托2在调节过程中始终保持面接触，可以防止调节过程中凸块23与第二凹槽12的内壁发生干涉，进一步保障了调节后的稳定性。需要说明的是，本实施例并不以球形和球面为限，凸块23、第二凹槽12也可以是其它相配合的形状，如锥面、斜面等。

进一步地，凸块23的高度可以大于第二凹槽12的深度。如此，可以防止调节过程中，由于对托盘本体1高度的调节，而导致凸块 23离开第二凹槽12的现象发生，从而可以进一步保证调节过程中，托盘本体1与调节底托2始终保持面接触，从而进一步增强了调节后的稳定性。需要说明的是，本实施例并不以此为限，凸块23的高度也可以等于或稍微小于第二凹槽12的深度。

基于上述生长炉用坩埚托盘相同的发明构思，本实施例还提供一种生长炉，包括生长炉本体、坩埚及坩埚托盘，坩埚托盘为上述任一生长炉用坩埚托盘。

本实施例提供的生长炉至少具有以下有益效果：

该生长炉中的生长炉用坩埚托盘，为调节底托2设置了多个第一调节件3和多个第二调节件4，第二调节件4可以在调节底托2中沿水平方向或与水平方向成一定角度移动，进而驱使第一调节件3 沿竖直方向或与竖直方向呈一定角度移动，使得在调节底托2的侧面操作第二调节件4，便可以调节第一调节件3的高度，继而使第一调节件3托着托盘本体1升降，从而实现对托盘本体1的水平度的调节。所以，本实施例可以实现从侧面对托盘本体1及托盘本体1上坩埚的水平度进行调节，使得坩埚水平度的调节过程更加简单、操作更加方便。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种生长炉用坩埚托盘，其特征在于，包括：托盘本体、调节底托、第一调节件、第二调节件，其中，

所述调节底托设置于所述托盘本体的底部，用于承载所述托盘本体；

所述第一调节件为多个，均设置于所述调节底托上，并沿所述调节底托的周向分布；所述第二调节件也为多个，均设置于所述调节底托中，且与所述第一调节件一一对应地设置；所述第一调节件的一端与所述托盘本体的底面接触，另一端抵住所述第二调节件；所述第二调节件可在所述调节底托中沿所述调节底托的径向水平移动或与水平方向成一定角度移动，进而驱使所述第一调节件沿竖直方向移动或与竖直方向呈一定角度移动，从而托着所述托盘本体升降，以调平所述托盘本体。

2.根据权利要求1所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述调节底托上设有多个调节孔道，所述调节孔道均包括第一孔道和第二孔道，所述第一孔道和所述第二孔道相互连通，所述第一孔道沿所述调节底托的轴向设置，且开口设于所述调节底托的上表面，所述第二孔道沿所述调节底托的径向设置，且开口设于所述调节底托的侧面或下表面；

所述第一调节件设于所述第一孔道内，所述第二调节件设于所述第二孔道内。

3.根据权利要求1所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述第一调节件为球形。

4.根据权利要求1所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述第二调节件与所述第一调节件接触的位置处设置有斜面或锥面。

5.根据权利要求2所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述第二孔道内具有内螺纹，所述第二调节件具有与所述内螺纹配合的外螺纹。

6.根据权利要求1-5任一项所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述托盘本体的底面上设有多个第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一调节件一一对应地设置，用于容置部分所述第一调节件。

7.根据权利要求1-5任一项所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述调节底托的顶面上设置有凸块，所述托盘本体的底面上设置有第二凹槽，所述凸块与所述第二凹槽相互配合以支撑所述托盘本体。

8.根据权利要求7所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述凸块为半球形，所述第二凹槽的内周面为半球面。

9.根据权利要求7所述的生长炉用坩埚托盘，其特征在于，所述凸块的高度大于所述第二凹槽的深度。

10.一种生长炉，包括生长炉本体、坩埚及坩埚托盘，其特征在于，所述坩埚托盘为如权利要求1-9任一项所述的生长炉用坩埚托盘。