CN218945831U - 等离子体籽晶清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种等离子体籽晶清洗设备，涉及籽晶清洗设备技术领域。等离子体籽晶清洗设备包括真空腔体、进气管、筒形电极、石英舟和等离子体发生器，进气管从真空腔体的外部插入真空腔体内部，进气管用于向真空腔体内输入气体；筒形电极安装在真空腔体内，筒形电极的内部形成电离清洗区；石英舟安装在筒形电极内，石英舟用于承载籽晶，使籽晶处于电离清洗区内；等离子体发生器位于真空腔体外部、且连接到筒形电极，使筒形电极将电离清洗区内的气体电离成等离子体，以清洗籽晶。等离子体籽晶清洗设备不仅结构简单，而且清洗效率高。

Description

等离子体籽晶清洗设备

技术领域

本实用新型涉及籽晶清洗设备技术领域，具体而言，涉及一种等离子体籽晶清洗设备。

背景技术

经发明人研究发现，传统的清洗籽晶的方法是采用湿式化学清洗装置，湿式化学清洗装置的结构较为复杂，需要在真空腔体内布置清洗液，并设计转运籽晶的机械结构，不仅装置成本高，而且对籽晶的清洗效率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有湿式化学清洗装置的结构较为复杂，不仅装置成本高，而且对籽晶的清洗效率较低。

本实用新型的目的在于提供一种等离子体籽晶清洗设备，等离子体籽晶清洗设备包括：

真空腔体；

进气管，从真空腔体的外部插入真空腔体内部，进气管用于向真空腔体内输入气体；

筒形电极，安装在真空腔体内，筒形电极的内部形成电离清洗区；

石英舟，安装在筒形电极内，石英舟用于承载籽晶，使籽晶处于电离清洗区内；

等离子体发生器，位于真空腔体外部、且连接到筒形电极，使筒形电极将电离清洗区内的气体电离成等离子体，以清洗籽晶。

本实用新型实施例提供的等离子体籽晶清洗设备的有益效果包括：

1.等离子体发生器作为射频电源，在向筒形电极提供电压之后，筒形电极可以将电离清洗区内的气体电离成等离子体，等离子体可以对电离清洗区内的籽晶进行清洗；

2.利用等离子体对籽晶进行清洗，不仅结构简单，而且清洗效率高，即可以有效清理籽晶表面的氧化污染物，还可以轰击、粗化籽晶的背面，提高籽晶背面的亲水性，从而增强籽晶背面的贴合性能。

在可选的实施方式中，等离子体籽晶清洗设备还包括：

抽气泵，通过管道连接到真空腔体的一端，进气管的出口位于真空腔体的另一端。

这样，利用抽气泵对真空腔体内进行抽气，就可以引导真空腔体内等离子体和气体的流动，提高等离子体对籽晶的清洗效率。

在可选的实施方式中，抽气泵与真空腔体之间连接的管道上安装有第一流量调节阀。

这样，通过第一流量调节阀就可以精准、灵活控制真空腔体内等离子体的流速，不仅便于保证对籽晶的清洗效果，还便于精准把控对籽晶的清洗效率。

在可选的实施方式中，进气管的数量为两根，两根进气管用于分别向真空腔体内通入氧气和氩气。

这样，采用氧气和氩气产生等离子体，不仅不会对籽晶的结构造成破坏，还能够高效去除籽晶表面的氧化物污染物。

在可选的实施方式中，两根进气管上均安装有第二流量调节阀。

这样，可以精准控制进入真空腔体内氧气和氩气的流量，以便精准把控真空腔体内的气体压力，还可以灵活调整氧气与氩气的比例，以便达到最佳的清洗效果。

在可选的实施方式中，筒形电极的轴线水平设置，籽晶在筒形电极内沿水平方向间隔均匀放置。

这样，便于将筒形电极的长度设计得较大，也便于可以一次性放置较多数量的籽晶，提高清洗效率。

在可选的实施方式中，真空腔体包括：

环形侧壁；

底壁，固定连接在环形侧壁的一端；

顶盖，盖合在环形侧壁的另一端。

在可选的实施方式中，抽气泵通过管道连接到底壁上，进气管的出口位于环形侧壁内靠近顶盖的一端。

在可选的实施方式中，进气管从底壁插入环形侧壁内。

这样，真空腔体的底壁和顶盖均呈竖直设置，其中，顶盖需要开闭，不便于连接进气管和抽气泵的管道，然而底壁的位置固定，在底壁上连接进气管和抽气泵的管道，不仅拆装、维护方便，而且使用过程的可靠性较好。

在可选的实施方式中，顶盖上设置有观察窗，观察窗内设置有石英玻璃。

这样，在籽晶清洗过程中，操作人员可以通过观察窗贯穿真空腔体内的工作状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的等离子体籽晶清洗设备的正视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的等离子体籽晶清洗设备的断面结构示意图。

图标：100-等离子体籽晶清洗设备；1-真空腔体；11-环形侧壁；12-底壁；13-顶盖；14-观察窗；2-进气管；3-筒形电极；4-电离清洗区；5-石英舟；6-等离子体发生器；7-抽气泵；8-管道；9-第一流量调节阀；200-籽晶。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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实用新型中的具体含义。

请参照图1和图2，本实施例提供一种等离子体籽晶清洗设备100，等离子体籽晶清洗设备100包括真空腔体1、进气管2、筒形电极3、石英舟5、等离子体发生器6、抽气泵7、第一流量调节阀9和第二流量调节阀(图中未画出)。

具体的，进气管2从真空腔体1的外部插入真空腔体1内部，进气管2用于向真空腔体1内输入气体。筒形电极3安装在真空腔体1内，筒形电极3的内部形成电离清洗区4。石英舟5安装在筒形电极3内，石英舟5用于承载籽晶200，使籽晶200处于电离清洗区4内。等离子体发生器6位于真空腔体1外部、且连接到筒形电极3，使筒形电极3将电离清洗区4内的气体电离成等离子体，以清洗籽晶200，这里的籽晶200可以是碳化硅单晶。利用等离子体对籽晶200进行清洗，不仅结构简单，而且清洗效率高，即可以有效清理籽晶200表面的氧化污染物，还可以轰击、粗化籽晶200的背面，提高籽晶200背面的亲水性，从而增强籽晶200背面的贴合性能。

抽气泵7通过管道8连接到真空腔体1的一端，进气管2的出口位于真空腔体1的另一端。这样，利用抽气泵7对真空腔体1内进行抽气，就可以引导真空腔体1内等离子体和气体的流动，不仅可以提高等离子体对籽晶200的清洗效率，还可以保证电离清洗区4内的所有籽晶200都经受等离子体的清洗。

进气管2的数量为两根，两根进气管2用于分别向真空腔体1内通入氧气和氩气。这样，采用氧气和氩气产生等离子体，不仅不会对籽晶200的结构造成破坏，还能够高效去除籽晶200表面的氧化物污染物。

两根进气管2上均安装有第二流量调节阀。这样，可以精准控制进入真空腔体1内氧气和氩气的流量，以便精准把控真空腔体1内的气体压力，还可以灵活调整氧气与氩气的比例，以便达到最佳的清洗效果。

抽气泵7通过管道8连接到真空腔体1的一端，进气管2的出口位于真空腔体1的另一端。这样，利用抽气泵7对真空腔体1内进行抽气，就可以引导真空腔体1内等离子体和气体的流动，提高等离子体对籽晶200的清洗效率。

抽气泵7与真空腔体1之间连接的管道8上安装有第一流量调节阀9。这样，通过第一流量调节阀9就可以精准、灵活控制真空腔体1内等离子体的流速，不仅便于保证对籽晶200的清洗效果，还便于精准把控对籽晶200的清洗效率。

具体的，真空腔体1包括环形侧壁11、底壁12和顶盖13，其中，环形侧壁11可以是圆环形，还可以是多边形。底壁12固定连接在环形侧壁11的一端，底壁12与环形侧壁11可以是一体成型。顶盖13盖合在环形侧壁11的另一端。

顶盖13上设置有观察窗14，观察窗14内设置有石英玻璃。这样，在籽晶200清洗过程中，操作人员可以通过观察窗14贯穿真空腔体1内的工作状态，例如，可以通过观察窗14检测真空腔体1内的温度，也可以通过观察窗14观察真空腔体1内籽晶200的颜色变化。

筒形电极3的轴线水平设置，籽晶200在筒形电极3内沿水平方向间隔均匀放置。这样，便于将筒形电极3的长度设计得较大，也便于可以一次性放置较多数量的籽晶200，提高清洗效率。

抽气泵7通过管道8连接到底壁12上，进气管2的出口位于环形侧壁11内靠近顶盖13的一端。进气管2从底壁12插入环形侧壁11内。这样，真空腔体1的底壁12和顶盖13均呈竖直设置，其中，顶盖13需要开闭，不便于连接进气管2和抽气泵7的管道8，然而底壁12的位置固定，在底壁12上连接进气管2和抽气泵7的管道8，不仅拆装、维护方便，而且使用过程的可靠性较好。

本实用新型实施例提供的等离子体籽晶清洗设备100的有益效果包括：

1.等离子体发生器6作为射频电源，在向筒形电极3提供电压之后，筒形电极3可以将电离清洗区4内的气体电离成等离子体，等离子体可以对电离清洗区4内的籽晶200进行清洗；

2.利用等离子体对籽晶200进行清洗，不仅结构简单，而且清洗效率高，即可以有效清理籽晶200表面的氧化污染物，还可以轰击、粗化籽晶200的背面，提高籽晶200背面的亲水性，从而增强籽晶200背面的贴合性能；

3.真空腔体1的底壁12和顶盖13均呈竖直设置，其中，顶盖13需要开闭，不便于连接进气管2和抽气泵7的管道8，然而底壁12的位置固定，在底壁12上连接进气管2和抽气泵7的管道8，不仅拆装、维护方便，而且使用过程的可靠性较好。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述等离子体籽晶清洗设备包括：

真空腔体(1)；

进气管(2)，从所述真空腔体(1)的外部插入所述真空腔体(1)内部，所述进气管(2)用于向所述真空腔体(1)内输入气体；

筒形电极(3)，安装在所述真空腔体(1)内，所述筒形电极(3)的内部形成电离清洗区(4)；

石英舟(5)，安装在所述筒形电极(3)内，所述石英舟(5)用于承载籽晶(200)，使所述籽晶(200)处于所述电离清洗区(4)内；

等离子体发生器(6)，位于所述真空腔体(1)外部、且连接到所述筒形电极(3)，使所述筒形电极(3)将所述电离清洗区(4)内的所述气体电离成等离子体，以清洗所述籽晶(200)。

2.根据权利要求1所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述等离子体籽晶清洗设备还包括：

抽气泵(7)，通过管道(8)连接到所述真空腔体(1)的一端，所述进气管(2)的出口位于所述真空腔体(1)的另一端。

3.根据权利要求2所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述抽气泵(7)与所述真空腔体(1)之间连接的所述管道(8)上安装有第一流量调节阀(9)。

4.根据权利要求1所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述进气管(2)的数量为两根，两根所述进气管(2)用于分别向所述真空腔体(1)内通入氧气和氩气。

5.根据权利要求1所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，两根所述进气管(2)上均安装有第二流量调节阀。

6.根据权利要求1所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述筒形电极(3)的轴线水平设置，所述籽晶(200)在所述筒形电极(3)内沿水平方向间隔均匀放置。

7.根据权利要求2所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述真空腔体(1)包括：

环形侧壁(11)；

底壁(12)，固定连接在所述环形侧壁(11)的一端；

顶盖(13)，盖合在所述环形侧壁(11)的另一端。

8.根据权利要求7所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述抽气泵(7)通过所述管道(8)连接到所述底壁(12)上，所述进气管(2)的出口位于所述环形侧壁(11)内靠近所述顶盖(13)的一端。

9.根据权利要求8所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述进气管(2)从所述底壁(12)插入所述环形侧壁(11)内。

10.根据权利要求7所述的等离子体籽晶清洗设备，其特征在于，所述顶盖(13)上设置有观察窗(14)，所述观察窗(14)内设置有石英玻璃。

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