CN115808134A - 碳化硅晶体表面曲度测量系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种碳化硅晶体表面曲度测量系统和方法,涉及碳化硅晶体生长技术领域,该碳化硅晶体表面曲度测量系统,将旋转平台可转动地设置在基台上,并在基台上设置安装机架,在安装机架上设置扫描测量装置,通过扫描测量装置自动扫描探花硅晶锭的表面,并获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并通过控制器依据扫描测量装置的位置信息调整旋转平台的转动角度。相较于现有技术,本发明通过扫描测量装置和旋转平台的配合作用,能够快速准确地获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并根据表面曲线信息生成表面曲度信息,从而实现自动测量,无需手动测量晶体高度,操作方便,并且测量效率高。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅晶体生长技术领域,具体而言,涉及一种碳化硅晶体表面曲度测量系统和方法。
背景技术
由于SiC生长过程中,无法直接观察到晶体生长情况, 生长后的晶体表面曲度就是生长时温度及工艺参数的参考依据之一,为了近一步了解晶体生长时在坩埚内发生的情况,需要对晶体表面曲度做更有效的分析。
现有技术中对于晶体的表面曲度通常是利用晶体高度差来测量的,而晶体生长后,晶体高度只能用分厘卡或直尺的方式来量测晶体高度的最高点及最低点,利用多个位置点及单点的高度,最终取得晶体表面曲度的变化。这种方式精度较低,且需要手动操作,十分不便,同时测量效率低下。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种碳化硅晶体表面曲度测量系统和方法,其能够实现自动测量,无需手动测量晶体高度,操作方便,并且测量效率高。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明提供一种碳化硅晶体表面曲度测量系统,包括:
基台;
旋转平台,可转动地设置在所述基台上,用于承载碳化硅晶锭;
安装机架,设置在所述基台上,并延伸安装至所述旋转平台上方;
扫描测量装置,可活动地设置在所述安装机架的顶部,用于沿直线方向扫描所述碳化硅晶锭的表面,并获取所述碳化硅晶锭的表面曲线信息;
控制器,与所述旋转平台和所述扫描测量装置通信连接,用于获取所述扫描测量装置的位置信息,并依据所述位置信息调整所述旋转平台的转动角度。
在可选的实施方式中,所述扫描测量装置包括红外测量器、滑块和滑动驱动件,所述安装机架上设置有滑轨,所述滑轨位于所述旋转平台上方,所述滑块滑动设置在所述滑轨上,所述红外测量器设置在所述滑块上,并与所述控制器通信连接,用于扫描所述碳化硅晶锭的表面,所述滑动驱动件与所述滑块传动连接,用于带动所述滑块沿所述滑轨做直线往复运动。
在可选的实施方式中,所述安装机架包括侧架和顶架,所述侧架设置在所述基台上,并向上延伸,且所述侧架与所述旋转平台间隔设置,所述顶架于所述侧架的顶端连接,并悬置在所述旋转平台上方,所述滑轨设置在所述顶架上。
在可选的实施方式中,所述滑轨在所述基台上的投影与所述旋转平台在所述基台上的投影中心相重合,以使所述红外测量器的扫描轨迹经过所述旋转平台的中心。
在可选的实施方式中,所述滑轨的两端设置有位置传感器,所述位置传感器与所述控制器通信连接,用于监测所述滑块的位置。
在可选的实施方式中,所述旋转平台包括承载台面、旋转驱动件和传动件,所述承载台面可转动地设置在所述基台上,并用于承载所述碳化硅晶锭,所述旋转驱动件设置在所述基台上,所述传动件与所述旋转驱动件连接,所述承载台面与所述传动件连接,所述旋转驱动件通过所述传动件带动所述承载台面相对所述基台转动。
在可选的实施方式中,所述基台上设置有容置槽,所述旋转驱动件嵌设在所述容置槽内,所述传动件的一端与所述旋转驱动件连接,另一端连接于所述承载台面的底面中心处,所述承载台面与所述基台相间隔,并覆盖在所述容置槽上。
在可选的实施方式中,所述旋转驱动件设置在所述基台的表面,所述承载台面与所述旋转驱动件间隔设置,所述传动件可转动地设置在所述基台上,并位于在所述旋转驱动件和所述承载台面之间。
在可选的实施方式中,所述旋转驱动件具有一输出齿轮,所述传动件包括减速齿轮组,且所述承载台面的周缘也设置有传动齿,所述减速齿轮组的一侧与所述输出齿轮相啮合,另一侧与所述传动齿相啮合。
第二方面,本发明提供一种碳化硅晶体表面曲度测量方法,包括:
将碳化硅晶锭放置在旋转平台上;
控制所述扫描测量装置沿直线方向扫描所述碳化硅晶锭的表面,并获取所述碳化硅晶锭的表面曲线信息;
获取所述扫描测量装置的位置信息;
依据所述位置信息调整所述旋转平台的转动角度;
重复扫描步骤以获取多个所述表面曲线信息;
依据多个所述表面曲线信息生成所述碳化硅晶锭的表面曲度信息。
本发明实施例的有益效果包括,例如:
本发明实施例提供的碳化硅晶体表面曲度测量系统和方法,将旋转平台可转动地设置在基台上,并在基台上设置安装机架,在安装机架上设置扫描测量装置,通过扫描测量装置自动扫描探花硅晶锭的表面,并获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并通过控制器依据扫描测量装置的位置信息调整旋转平台的转动角度。在实际测量时,首先建立基准线,然后将待测量的碳化硅晶锭固定安装在旋转平台上,再利用扫描测量装置沿直线方向扫描碳化硅晶锭的表面,从而获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,在完成一次扫描后调整旋转平台的转动角度,再次扫描碳化硅晶锭的表面,通过获取到的多次表面曲线信息,生成碳化硅晶锭的表面曲度信息,完成测量。相较于现有技术,本发明通过扫描测量装置和旋转平台的配合作用,能够快速准确地获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并根据表面曲线信息生成表面曲度信息,从而实现自动测量,无需手动测量晶体高度,操作方便,并且测量效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的碳化硅晶体表面曲度测量系统的整体结构示意图;
图2为图1中扫描测量装置的装配结构示意图;
图3为图2中驱动件与滑轨的结构示意图;
图4为本发明其他较佳的实施例中扫描测量装置的装配结构示意图;
图5为图2中滑块与滑轨的装配结构示意图;
图6为图1中基台的俯视图;
图7为图6中的传动结构示意图;
图8为本发明其他较佳的实施例中基台的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的碳化硅晶体表面曲度测量方法的步骤框图。
图标:100-碳化硅晶体表面曲度测量系统;110-基台;130-旋转平台;131-承载台面;1311-传动齿;133-旋转驱动件;1331-输出齿轮;135-传动件;1351-减速齿轮组;137-容置槽;150-安装机架;151-滑轨;1511-承载部;1513-连接部;153-侧架;155-顶架;157-位置传感器;170-扫描测量装置;171-红外测量器;173-滑块;1731-连接块;1733-止挡块;175-滑动驱动件;1751-伺服电机;1753-橡胶轮;1755-丝杆;1757-丝杆螺母;190-控制器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
由于碳化硅生长领域的特殊性,其在坩埚中利用籽晶进行生长时,通常会在表面形成一定的凸度,而该凸度能够在一定程度上反应其在坩埚内的生长状态。
正如背景技术中所公开的,现有技术中针对碳化硅晶锭的表面形貌测量,通常是利用分厘卡或者直尺的方式来测量晶体高度,并测量最高点和最低点,利用多个位置点以及单点的高度,最终取得晶体表面曲度的变化,获取晶体的表面曲度信息。然而,这种方式需要手动操作,测量精度低,并且为了获取到的数据尽可能符合整个表面,需要对多个位置点进行测量,点位数目过多,导致测量效率低下。
进一步地,现有技术中还出现了利用红外线检测晶片表面曲度的技术手段,这种手段通常是在晶锭切片后对晶片的表面曲度进行合格测量,即检测其是否满足曲度要求,并不会直接获得表面曲度数据,例如利用光沿直线传播和物体遮光的特性来判断晶片的表面是否凸起或凹陷。并且此时晶片的曲度检测本质上对于了解晶体生长时坩埚内发生的情况并无实质帮助。因此,这种方式难以获取晶锭的实际表面曲度特征,测量效果差。
为了解决上述问题,本发明提供了一种新型的碳化硅晶体表面测量系统和方法,需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参考图1,本发明提供一种碳化硅晶体表面曲度测量系统100,其通过扫描测量装置170和旋转平台130的配合作用,能够快速准确地获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并根据表面曲线信息生成表面曲度信息,从而实现自动测量,无需手动测量晶体高度,操作方便,并且测量效率高。
本实施例提供的碳化硅晶体表面曲度测量系统100,包括基台110、旋转平台130、安装机架150、扫描测量装置170和控制器190,基台110具有一安装台面,旋转平台130可转动地设置在基台110的中心位置,并用于放置并承载碳化硅晶锭,安装机架150设置在基台110上,并延伸安装至旋转平台130上方;扫描测量装置170可活动地设置在安装机架150的顶部,用于沿直线方向(具体可以是水平方向)扫描碳化硅晶锭的表面,并获取碳化硅晶锭的表面曲线信息;控制器190,与旋转平台130和扫描测量装置170通信连接,用于获取扫描测量装置170的位置信息,并依据位置信息调整旋转平台130的转动角度。
在本实施例中,基台110可以采用大理石平台,碳化硅晶锭为坩埚中直接生长后的成品。扫描测量装置170能够沿水平方向做直线往复运动,从而扫描不同角度下的碳化硅晶锭。将旋转平台130可转动地设置在基台110上,并在基台110上设置安装机架150,在安装机架150上设置扫描测量装置170,通过扫描测量装置170自动扫描探花硅晶锭的表面,并获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并通过控制器190依据扫描测量装置170的位置信息调整旋转平台130的转动角度,从而通过控制器190实现整个装置的测量控制。
在实际测量时,首先建立基准线,即在未放置碳化硅晶锭时即扫描旋转平台130,记录相关数据并以此作为基准,然后将待测量的碳化硅晶锭固定安装在旋转平台130上,再利用扫描测量装置170沿直线方向扫描碳化硅晶锭的表面,从而获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,在完成一次扫描后调整旋转平台130的转动角度,再次扫描碳化硅晶锭的表面,通过获取到的多次表面曲线信息,生成碳化硅晶锭的表面曲度信息,完成测量。这种旋转测量的方式,能够最大程度地保证测量范围涵盖整个碳化硅晶锭的表面,并且测量效率高。而测量过程可以由控制器190进行控制,实现自动测量,无需手动测量晶体高度,操作方便。
参见图2和图3,在本实施例中,扫描测量装置170包括红外测量器171、滑块173和滑动驱动件175,安装机架150上设置有滑轨151,滑轨151位于旋转平台130上方,滑块173滑动设置在滑轨151上,红外测量器171设置在滑块173上,并与控制器190通信连接,用于扫描碳化硅晶锭的表面,滑动驱动件175与滑块173传动连接,用于带动滑块173沿滑轨151做直线往复运动。具体地,本实施例中红外测量器171能够直接通过发射、接收红外线来确定晶锭高度,并根据高度来构建表面曲线,滑块173能够在滑动驱动件175的驱动下沿滑轨151往复运动,从而实现往复扫描的动作。
需要说明的是,本实施例中由于滑轨151位于旋转平台130上方,因此滑块173和红外测量器171处于吊装状态,具体地,红外测量器171可以通过螺钉等可拆连接件固定在滑块173的底侧,方便红外测量器171损坏时进行更换,而滑块173的顶侧则设置有倒扣状的凹形结构,从而将滑块173扣合在滑轨151上,避免其掉落。
本实施例中提供的红外测量器171,其包括一红外测距传感器和信号处理器,该红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收的二极管,利用发射管发射出一束红外光,在照射到碳化硅晶锭的表面后形成反射光,反射到接收管后接收信号,然后利用内置的信号处理器计算出碳化硅晶锭的表面的距离,并生成表面曲线信息。
参见图3,在本实施例中,滑动驱动件175可以带动滑块173沿滑轨151做直线往复运动,其设置在滑块173的端部,包括伺服电机1751和橡胶轮1753,伺服电机1751与滑块173连接,并具有一输出轴,该输出轴与滑轨151相垂直,橡胶轮1753装配在该输出轴上,并滚动抵持在滑轨151上,橡胶轮1753在伺服电机1751的带动下正转或反转,从而沿滑轨151滚动,并带动滑块173做直线往复运动。通过采用橡胶轮1753,能够起到减震作用,避免滚动过程中产生大幅振动而对红外测量器171的测量造成影响。
在本发明其他较佳的实施例中,参见图4,此处滑动驱动件175也可以利用伺服电机1751和丝杆1755的动作来实现直线往复运动,具体地,滑动驱动件175包括伺服电机1751和丝杆1755,丝杆1755与滑轨151相平行设置,且伺服电机1751固定在安装机架150上与丝杆1755的一端连接,并带动丝杆1755转动,丝杆1755的另一端可以通过轴承可转动地连接于安装机架150,滑块173上设置有丝杆螺母1757,丝杆螺母1757装配在丝杆1755上,通过丝杆1755的转动,能够带动丝杆螺母1757和滑块173沿直线方向运动。
参见图5,滑块173的顶部的两侧边缘都设置有连接块1731,两个连接块1731上设置有相对凸起的止挡块1733,而滑轨151包括一体设置的承载部1511和连接部1513,连接部1513固定连接于安装机架150,承载部1511设置在连接部1513的底端并与连接部1513形成倒T形结构,两个连接块1731之间的间隙宽度大于承载部1511的宽度,同时两个止挡块1733之间的间隙宽度小于承载部1511的宽度并大于连接部1513的宽度,从而保证了止挡块1733能够扣合在承载部1511上,实现滑块173的吊装。
为了进一步保证滑块173的滑动顺滑性,在本发明其他较佳的实施例中,止挡块1733上还设置有滚轮,且滚轮滚动抵持在承载部1511上,保证了滑块173能够沿滑轨151滚动。
请继续参见图1,在本实施例中,安装机架150包括侧架153和顶架155,侧架153设置在基台110上,并向上延伸,且侧架153与旋转平台130间隔设置,顶架155于侧架153的顶端连接,并悬置在旋转平台130上方,滑轨151设置在顶架155上。具体地,侧架153分设在旋转平台130的两侧,并与旋转平台130相间隔,以避免干涉旋转平台130的转动。顶架155的两端分别与两侧的侧架153连接。
为了保证红外测量器171的测量准确性,本实施例中两侧的侧架153高度一致,而顶架155沿水平方向设置,滑轨151沿着顶架155的延伸方向设置,这样就保证了滑块173往复滑动过程中均沿水平直线运动,保证了测量精度。
在本实施例中,滑轨151在基台110上的投影与旋转平台130在基台110上的投影中心相重合,以使红外测量器171的扫描轨迹经过旋转平台130的中心。具体地,旋转平台130可以呈圆台状,滑轨151的中心与圆台的圆心对应,保证了红外测量器171每次扫描时都能够沿圆台的直径方向进行扫描,扫描准确性更好。而在实际安装碳化硅晶锭时,也需要尽可能地将碳化硅晶锭的中心与旋转平台130的中心对位放置,以进一步提升表面曲度测量的准确性,并保证测量范围能够覆盖整个碳化硅晶锭的表面。
在本实施例中,滑轨151的两端设置有位置传感器157,位置传感器157与控制器190通信连接,用于监测滑块173的位置。具体地,位置传感器157可以光敏信号传感器,并嵌设在滑轨151的端部,当滑块173滑动至滑轨151的端部时,会遮挡位置传感器157,此时位置传感器157即可以向控制器190传递位置信息,以表明红外测量器171运动至滑轨151的端部并完成了一次扫描。
进一步地,参见图6,旋转平台130包括承载台面131、旋转驱动件133和传动件135,承载台面可转动地设置在基台110上,并用于承载碳化硅晶锭,旋转驱动件133设置在基台110上,传动件135与旋转驱动件133连接,承载台面与传动件135连接,旋转驱动件133通过传动件135带动承载台面相对基台110转动。具体地,承载台面131为旋转平台130的主体结构,旋转驱动件133和传动件135作为动力源来带动承载台面131转动,从而方便红外测量器171对不同角度的碳化硅晶体的表面进行扫描。
需要说明的是,本实施例中旋转驱动件133与控制器190通信连接,在控制器190的控制下旋转驱动件133通过传动件135电动承载台面旋转预设角度。
在本实施例中,旋转驱动件133设置在基台110的表面,承载台面131与旋转驱动件133间隔设置,传动件135可转动地设置在基台110上,并位于在旋转驱动件133和承载台面131之间。具体地,旋转驱动件133固定设置在基台110上,并通过传动件135与承载台面131实现动力的传递,采用外露设置的旋转驱动件133,能够方便其进行检修。
参见图7,在本实施例中,旋转驱动件133包括步进电机,步进电机具有一输出齿轮1331,传动件135包括减速齿轮组1351,且承载台面131的周缘也设置有传动齿1311,减速齿轮组1351的一侧与输出齿轮1331相啮合,另一侧与传动齿1311相啮合。具体地,减速齿轮组1351可以包括至少两个相互啮合的传动齿1311轮,并且通过齿数比的方式来调整减速比例,例如可以通过设置减速齿轮组1351来使得输出齿轮1331每转动10°,承载台面131转动1°,从而尽可能地提升承载台面131的转动精度。
需要说明的是,此处步进电机也与控制器190通信连接,通过控制器190来设定其转动角度,从而调整承载台面131的转动角度。
在本发明其他较佳的实施例中,参见图8,也可以采用埋入式驱动结构,例如可以在基台110上设置容置槽137,将旋转驱动件133嵌设在容置槽137内,传动件135的一端与旋转驱动件133连接,另一端连接于承载台面131的底面中心处,承载台面131与基台110相间隔,并覆盖在容置槽137上。具体地,此处传动件135为传动轴,通过传动轴直接将旋转驱动件133的动作传递至承载台面131。通过采用埋入式驱动结构,能够减少其台面占用空间,使得基台110的表面更加简洁,有利于布置其他相关器件。
本实施例提供的碳化硅晶体表面曲度测量系统100,其工作原理如下:在放置碳化硅晶锭前,首先建立基准线,利用滑动驱动件175带动滑块173和红外测量器171扫描承载台面131,由于承载台面131为圆台结构,此处只需要扫描一次,即可获得圆台的基底高度。当然,也可以提前在控制器190中存储相关基准信息。在建立基准线后,将待测的碳化硅晶锭放置在承载台面131的中心位置,然后再次利用滑动驱动件175带动滑块173和红外测量器171沿直线方向扫描碳化硅晶锭,通过红外测量器171计算可以得到碳化硅晶锭沿第一转动角度下单一直线方向的表面曲线信息,在完成一次扫描后,红外测量器171到达滑轨151的端部,此时位置传感器157感应到滑块173,并将其位置信息传递至控制器190,控制器190依据位置信息控制旋转驱动件133动作,从而调整承载台面131的转动角度,例如转动1°,此时再次利用滑动驱动件175带动滑块173和红外测量器171沿直线方向扫描碳化硅晶锭,得到第二转动角度下单一直线方向的表面曲线信息,并再次到达位置传感器157,重复扫描和调整角度的动作,直至完成整个碳化硅晶体的表面形貌扫描,控制器190依据得到的多个表面曲线信息,能够自动生成表面曲度信息,完成测量。
参见图9,本实施例还提供了一种碳化硅晶体表面曲度测量方法,适用于前述的碳化硅晶体表面曲度测量系统100,该测量方法包括以下步骤:
S1:建立基准线。
具体而言,首先在未放入碳化硅晶锭的情况下,控制器190控制滑动驱动件175动作,使得红外测量器171扫描承载台面131,由于承载台面131为圆台结构,此处只需要扫描一次,即可获得圆台的基底高度信息。当然,也可以提前在控制器190中存储相关基准信息。
S2:将碳化硅晶锭放置在旋转平台130上。
具体地,可以通过机械手臂将碳化硅晶锭放置在承载台面131的中心位置,并且,为了避免承载台面131转动过程中碳化硅晶锭发生滑移,还可以在承载台面131的表面涂覆一层UV粘接胶层,以粘接固定碳化硅晶锭。
S3:控制扫描测量装置170沿直线方向扫描碳化硅晶锭的表面,并获取碳化硅晶锭的表面曲线信息。
具体地,在碳化硅晶锭完成装台后,利用控制器190控制滑动驱动件175动作,进行扫描动作。即沿滑轨151直线方向扫描碳化硅晶锭的表面,能够通过红外测量器171测量碳化硅晶锭表面连续点相较于基准线的高度信息,并依据该高度信息生成表面曲线信息,存储至控制器190。
S4:获取扫描测量装置170的位置信息。
具体地,在完成一次扫描后,利用位置传感器157监测滑块173和红外测量器171的位置信息,当红外测量器171运动至滑轨151端部时,位置传感器157能够生成位置信息并传递至控制器190。需要说明的是,此处红外测量器171每次沿滑轨151的一端移动至另一端时,则可以认为其完成了一次扫描,例如,当红外测量器171由滑轨151的左部端点移动至右部端点时,位置传感器157能够生成位置信息并传递至控制器190,使得其完成一次扫描。
S5:依据位置信息调整旋转平台130的转动角度。
具体地,位置传感器157感应到红外测量器171移动至滑轨151端部后,即说明其完成了一次扫描,此时控制器190可以控制旋转驱动件133动作,并带动承载台面131圆周特定的角度,例如旋转1°。
S6:重复扫描步骤以获取多个表面曲线信息。
具体地,在承载台面131转动特定的角度后,可以重复进行扫描和调整转动角度的动作,即重复进行步骤S3和步骤S4,直至完成整个碳化硅晶锭的表面扫描,例如可以转动360°后停止,而每次扫描都能够获得当前转动角度下的表面曲线信息。
S7:依据多个表面曲线信息生成碳化硅晶锭的表面曲度信息。
具体地,控制器190在获取到表面曲线信息后,可以通过内置的分析模块进行拟合,并构建出待测碳化硅晶锭的表面曲度信息。其中可以通过模型方式来示出,也可以通过表格的方式来示出,方便测量人员进行读取,并进行后续的分析。
综上所述,本实施例提供的碳化硅晶体表面曲度测量系统100和方法,将旋转平台130可转动地设置在基台110上,并在基台110上设置安装机架150,在安装机架150上设置扫描测量装置170,通过扫描测量装置170自动扫描探花硅晶锭的表面,并获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并通过控制器190依据扫描测量装置170的位置信息调整旋转平台130的转动角度。在实际测量时,首先建立基准线,然后将待测量的碳化硅晶锭固定安装在旋转平台130上,再利用扫描测量装置170沿直线方向扫描碳化硅晶锭的表面,从而获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,在完成一次扫描后调整旋转平台130的转动角度,再次扫描碳化硅晶锭的表面,通过获取到的多次表面曲线信息,生成碳化硅晶锭的表面曲度信息,完成测量。相较于现有技术,本实施例通过扫描测量装置170和旋转平台130的配合作用,能够快速准确地获取碳化硅晶锭的表面曲线信息,并根据表面曲线信息生成表面曲度信息,从而实现自动测量,无需手动测量晶体高度,操作方便,并且测量效率高。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,包括:
基台;
旋转平台,可转动地设置在所述基台上,用于承载碳化硅晶锭;
安装机架,设置在所述基台上,并延伸安装至所述旋转平台上方;
扫描测量装置,可活动地设置在所述安装机架的顶部,用于沿直线方向扫描所述碳化硅晶锭的表面,并获取所述碳化硅晶锭的表面曲线信息;
控制器,与所述旋转平台和所述扫描测量装置通信连接,用于获取所述扫描测量装置的位置信息,并依据所述位置信息调整所述旋转平台的转动角度。
2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述扫描测量装置包括红外测量器、滑块和滑动驱动件,所述安装机架上设置有滑轨,所述滑轨位于所述旋转平台上方,所述滑块滑动设置在所述滑轨上,所述红外测量器设置在所述滑块上,并与所述控制器通信连接,用于扫描所述碳化硅晶锭的表面,所述滑动驱动件与所述滑块传动连接,用于带动所述滑块沿所述滑轨做直线往复运动。
3.根据权利要求2所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述安装机架包括侧架和顶架,所述侧架设置在所述基台上,并向上延伸,且所述侧架与所述旋转平台间隔设置,所述顶架于所述侧架的顶端连接,并悬置在所述旋转平台上方,所述滑轨设置在所述顶架上。
4.根据权利要求2所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述滑轨在所述基台上的投影与所述旋转平台在所述基台上的投影中心相重合,以使所述红外测量器的扫描轨迹经过所述旋转平台的中心。
5.根据权利要求2所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述滑轨的两端设置有位置传感器,所述位置传感器与所述控制器通信连接,用于监测所述滑块的位置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述旋转平台包括承载台面、旋转驱动件和传动件,所述承载台面可转动地设置在所述基台上,并用于承载所述碳化硅晶锭,所述旋转驱动件设置在所述基台上,所述传动件与所述旋转驱动件连接,所述承载台面与所述传动件连接,所述旋转驱动件通过所述传动件带动所述承载台面相对所述基台转动。
7.根据权利要求6所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述基台上设置有容置槽,所述旋转驱动件嵌设在所述容置槽内,所述传动件的一端与所述旋转驱动件连接,另一端连接于所述承载台面的底面中心处,所述承载台面与所述基台相间隔,并覆盖在所述容置槽上。
8.根据权利要求6所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述旋转驱动件设置在所述基台的表面,所述承载台面与所述旋转驱动件间隔设置,所述传动件可转动地设置在所述基台上,并位于在所述旋转驱动件和所述承载台面之间。
9.根据权利要求6所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述旋转驱动件具有一输出齿轮,所述传动件包括减速齿轮组,且所述承载台面的周缘也设置有传动齿,所述减速齿轮组的一侧与所述输出齿轮相啮合,另一侧与所述传动齿相啮合。
10.一种碳化硅晶体表面曲度测量方法,适用于如权利要求1所述的碳化硅晶体表面曲度测量系统,其特征在于,所述测量方法包括:
将碳化硅晶锭放置在旋转平台上;
控制扫描测量装置沿直线方向扫描所述碳化硅晶锭的表面,并获取所述碳化硅晶锭的表面曲线信息;
获取所述扫描测量装置的位置信息;
依据所述位置信息调整所述旋转平台的转动角度;
重复扫描步骤以获取多个所述表面曲线信息;
依据多个所述表面曲线信息生成所述碳化硅晶锭的表面曲度信息。
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