TWI789788B - 真空系統組件測漏設備 - Google Patents

Abstract

一種真空系統組件測漏設備，包括一模擬石英管及一氦氣測漏儀。上蓋組及下蓋組能分別蓋置於模擬石英管的上端面及下端面，氦氣測漏儀連通於模擬石英管、上蓋組及下蓋組內部的腔室，氦氣測漏儀能對腔室抽真空，另於模擬石英管、上蓋組及下蓋組的外部施放氦氣，由此可針對長晶爐的真空系統組件進行測漏檢驗。由此，可進行進料檢驗，且可使容積降低。

Description

真空系統組件測漏設備

本發明涉及一種真空系統組件測漏設備，特別是涉及一種應用於長晶爐之石英管的上蓋組、下蓋組等組件進行進料檢測的測漏設備。

近年來第三代半導體SiC及GaN，一直受到業界及大眾媒體的矚目，其最大的應用在於功率半導體元件，近年來由於節能減碳的要求，各項新興節能產業如電動車、太陽能發電、直流電網、充電樁等，都需要高轉換效率的功率半導體。物理氣相傳輸法(physical vapor transport，PVT)又稱為昇華法(sublimation)為普遍使用的長晶技術，可將碳化矽多晶料放置於石墨坩堝的底部，而碳化矽籽晶黏著於石墨內壁的上端，石墨坩堝放置於由石英管所構成的真空室中，生長室可控制適當的真空度及溫度，對生長溫度和壓力進行精確控制，保障碳化矽單晶生長的穩定性和重複性。上述石英管的上端及下端分別設置一上蓋組及一下蓋組，用以密封石英管的上端及下端，該石英管、上蓋組及下蓋組的組合，必須維持預定氣密性，因此需要進行測漏檢驗。然而現有的技術，並無法進行進料檢驗，只能在石英管、上蓋組及下蓋組安裝完成後進行測漏檢驗，當檢驗出組件有問題時，該些組件又必須拆下更換，費工費時，造成業者極大的不便。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種真空系統組件測漏設備，可進行進料檢驗，以便及時檢測出洩漏的組件。

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種真空系統組件測漏設備，用於長晶爐的上蓋組及下蓋組的測漏檢驗，該真空系統組件測漏設備包括：一模擬石英管，該模擬石英管呈環狀板體，該模擬石英管具有一上端面及一下端面，該上蓋組能蓋置於該模擬石英管的上端面，該下蓋組能蓋置於該模擬石英管的下端面，使該模擬石英管、該上蓋組及該下蓋組的內部形成一腔室；以及一氦氣測漏儀，該氦氣測漏儀連通於該腔室，能用以對該模擬石英管、該上蓋組及該下蓋組進行測漏檢驗。

較佳的，該模擬石英管的斷面，沿著該模擬石英管的一軸心方向的尺寸小於沿著該模擬石英管的一直徑方向的尺寸。

較佳的，該上端面及該下端面皆呈一環狀平面，且該上端面及該下端面相互平行。

較佳的，該上端面靠近該模擬石英管的外緣處設有一第一凸體，該下端面靠近該模擬石英管的內緣處設有一第二凸體。

本發明的有益效果在於，本發明所提供的真空系統組件測漏設備，包括一模擬石英管及一氦氣測漏儀。模擬石英管呈環狀板體，模擬石英管具有一上端面及一下端面，上蓋組能蓋置於模擬石英管的上端面，下蓋組能蓋置於模擬石英管的下端面，使模擬石英管、上蓋組及下蓋組的內部形成一腔室。氦氣測漏儀連通於腔室，能用以對上蓋組及下蓋組等組件進行測漏檢驗。本發明可以針對長晶爐的上蓋組及下蓋組等組件進行進料檢驗，使得真空系統組件在組裝前即能進行液、氣的測漏檢驗，且本發明以模擬石英管取代實際石英管，模擬石英管呈環狀板體，可使高度大幅的降低，可使容積降低，較不佔用空間。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[實施例]

請參閱圖1至圖3，本發明提供一種真空系統組件測漏設備，用於長晶爐的上蓋組及下蓋組的測漏檢驗，包括一模擬石英管1及一氦氣測漏儀4。

該模擬石英管1呈環狀板體，該模擬石英管1可對應上蓋組2及下蓋組3而呈圓形環狀板體，該模擬石英管1具有一上端面11及一下端面12，上端面11及下端面12位於模擬石英管1相對的兩面，該模擬石英管1相對於實際石英管大幅的降低高度，可使容積降低，減少佔用的空間。較佳的，模擬石英管1的高度小於寬度，亦即模擬石英管1的斷面呈扁平長方形，模擬石英管1的斷面，沿著模擬石英管1的一軸心方向A的尺寸小於沿著模擬石英管1的一直徑方向B的尺寸，使模擬石英管1佔用的高度空間縮小。

在本實施例中，該上端面11及下端面12皆呈一環狀平面，且上端面11及下端面12相互平行。該上端面11靠近模擬石英管1的外緣處可設有一第一凸體13，該第一凸體13可呈環型突出體，該下端面12靠近模擬石英管1的內緣處可設有一第二凸體14，該第二凸體14可呈環型突出體，第一凸體13及第二凸體14能提供擋止限位功能，以便利於組裝。

該模擬石英管1的上端面11及下端面12分別與實際石英管的上端面及下端面類似，可用以分別與上蓋組2及下蓋組3配合，該上蓋組2及下蓋組3能分別蓋置於模擬石英管1的上端面11及下端面12，使模擬石英管1、上蓋組2及下蓋組3的內部形成一腔室100，該腔室100為一密閉的空間。所述石英管1、上蓋組2及下蓋組3亦可利用螺絲(圖略)鎖固等方式予以固定，使石英管1、上蓋組2及下蓋組3之間穩固的接合。

該上蓋組2可包含一上蓋內層21、一上蓋外層22、一上蓋頂板23及一上蓋底板24，該上蓋外層22間隔的設置於上蓋內層21外，該上蓋頂板23連接於上蓋內層21及上蓋外層22的上端，該上蓋底板24連接於上蓋內層21及上蓋外層22的下端，上蓋內層21及上蓋外層22可形成雙層的壁體，上蓋內層21及上蓋外層22之間能供冷卻水輸入循環，以便利用水冷方式協助散熱。該上蓋組2的上蓋底板24可抵觸模擬石英管1的上端面11，使該上蓋組2與模擬石英管1的上端面11之間維持氣密性。

該下蓋組3可包含一下蓋內層31、一下蓋外層32、一下蓋頂板33及一下蓋底板34，該下蓋外層32間隔的設置於下蓋內層31外，該下蓋頂板33連接於下蓋內層31及下蓋外層32的上端，該下蓋底板34連接於下蓋內層31及下蓋外層32的下端，下蓋內層31及下蓋外層32可形成雙層的壁體，下蓋內層31及下蓋外層32之間能供冷卻水輸入循環，以便利用水冷方式協助散熱。該下蓋組3的下蓋頂板33可抵觸模擬石英管1的下端面12，使該下蓋組3與模擬石英管1的下端面12之間維持氣密性。

本創作能將模擬石英管1、上蓋組2及下蓋組3疊加進行測漏，亦可將真空系統組件全部疊加進行測漏。在本實施例中，該模擬石英管1、上蓋組2及下蓋組3亦可置於一工作桌面10上，使模擬石英管1、上蓋組2及下蓋組3等架高設置。另，可將該下蓋組3的底部密封，使模擬石英管1、上蓋組2及下蓋組3內部的腔室100可維持氣密性。在本實施例中，該下蓋組3的下方設置一坩堝承座組5，該坩堝承座組5為一坩堝承接結構，該坩堝承座組5伸入下蓋組3內，使坩堝承座組5可位於腔室100內。

該坩堝承座組5可包含一承座內層51、一承座外層52、一承座頂板53及一承座底板54，該承座外層52間隔的設置於承座內層51外，該承座頂板53連接於承座內層51及承座外層52的上端，該承座底板54連接於承座內層51及承座外層52的下端，承座內層51及承座外層52可形成雙層的壁體，承座內層51及承座外層52之間能供冷卻水輸入循環，以便利用水冷方式協助散熱。該坩堝承座組5的承座底板54可抵觸於下蓋組3的下蓋底板34，使該下蓋組3的底部密封。

另，該上蓋組2及坩堝承座組5上亦可分別設置一上視窗25及一下視窗55，以便設置於外部的探測儀能透過上視窗25及下視窗55進行觀察的操作。

另，上述的模擬石英管1與上蓋組2、下蓋組3之間，以及下蓋組3與坩堝承座組5之間，亦可分別設置氣密元件(如O型環)200、300、400，用以增加氣密性。同樣的，上蓋組2及坩堝承座組5本身的各組件之間亦可分別設置氣密元件(如O型環)500、600，用以增加氣密性。

該氦氣測漏儀4連通於腔室100，該氦氣測漏儀4可連接於上蓋組2的法蘭(圖略)等，使該氦氣測漏儀4能對腔室100抽真空。另於該模擬石英管1、上蓋組2及下蓋組3的外部施放氦氣，例如可將氦氣瓶5內的氦氣噴灑於該模擬石英管1、上蓋組2及下蓋組3的外部，從而可根據真空排氣利用內外的壓差、依據該腔室100內流入的氦氣量檢測是否有漏氣。由此可針對上蓋組2及下蓋組3等組件進行測漏檢驗。

[實施例的有益效果]

本發明的有益效果在於，本發明所提供的真空系統組件測漏設備，包括一模擬石英管及一氦氣測漏儀。模擬石英管呈環狀板體，模擬石英管具有一上端面及一下端面，上蓋組能蓋置於模擬石英管的上端面，下蓋組能蓋置於模擬石英管的下端面，使模擬石英管、上蓋組及下蓋組的內部形成一腔室。氦氣測漏儀連通於腔室，能用以對上蓋組及下蓋組等組件進行測漏檢驗。本發明可以針對長晶爐的上蓋組及下蓋組等組件進行進料檢驗，使得真空系統組件在組裝前即能進行液、氣的測漏檢驗，且本發明以模擬石英管取代實際石英管，模擬石英管呈環狀板體，可使高度大幅的降低，可使容積降低，較不佔用空間。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

1:模擬石英管 11:上端面 12:下端面 13:第一凸體 14:第二凸體 2:上蓋組 21:上蓋內層 22:上蓋外層 23:上蓋頂板 24:上蓋底板 25:上視窗 3:下蓋組 31:下蓋內層 32:下蓋外層 33:下蓋頂板 34:下蓋底板 4:氦氣測漏儀 5:坩堝承座組 51:承座內層 52:承座外層 53:承座頂板 54:承座底板 55:下視窗 6:氦氣瓶 10:工作桌面 100:腔室 200:氣密元件 300:氣密元件 400:氣密元件 500:氣密元件 600:氣密元件 A:軸心方向 B:直徑方向

圖1為本發明真空系統組件測漏設備的平面示意圖。

圖2為圖1的Ⅱ部分詳圖。

圖3為本發明真空系統組件測漏設備的使用狀態示意圖。

1:模擬石英管 2:上蓋組 3:下蓋組 4:氦氣測漏儀 5:坩堝承座組 6:氦氣瓶 10:工作桌面 100:腔室

Claims (9)

1. 一種真空系統組件測漏設備，用於長晶爐的上蓋組及下蓋組的測漏檢驗，該真空系統組件測漏設備包括：一模擬石英管，該模擬石英管呈環狀板體，該模擬石英管具有一上端面及一下端面，該上蓋組能蓋置於該模擬石英管的上端面，該下蓋組能蓋置於該模擬石英管的下端面，使該模擬石英管、該上蓋組及該下蓋組的內部形成一腔室；以及一氦氣測漏儀，該氦氣測漏儀連通於該腔室，能用以對該模擬石英管、該上蓋組及該下蓋組進行測漏檢驗；其中該模擬石英管的斷面，沿著該模擬石英管的一軸心方向的尺寸小於沿著該模擬石英管的一直徑方向的尺寸。
2. 如請求項1所述的真空系統組件測漏設備，其中該上端面及該下端面皆呈一環狀平面，且該上端面及該下端面相互平行。
3. 如請求項1所述的真空系統組件測漏設備，其中該上端面靠近該模擬石英管的外緣處設有一第一凸體，該下端面靠近該模擬石英管的內緣處設有一第二凸體。
4. 如請求項1所述的真空系統組件測漏設備，其中該上蓋組包含一上蓋內層、一上蓋外層、一上蓋頂板及一上蓋底板，該上蓋外層間隔的設置於該上蓋內層外，該上蓋頂板連接於該上蓋內層及該上蓋外層的上端，該上蓋底板連接於該上蓋內層及該上蓋外層的下端，該上蓋內層及該上蓋外層之間能供冷卻水輸入循環，該上蓋組的上蓋底板抵觸該模擬石英管的上端面。
5. 如請求項1所述的真空系統組件測漏設備，其中該下蓋組包含一下蓋內層、一下蓋外層、一下蓋頂板及一下蓋底板，該 下蓋外層間隔的設置於該下蓋內層外，該下蓋頂板連接於該下蓋內層及該下蓋外層的上端，該下蓋底板連接於該下蓋內層及該下蓋外層的下端，該下蓋內層及該下蓋外層之間能供冷卻水輸入循環，該下蓋組的下蓋頂板抵觸該模擬石英管的下端面。
6. 如請求項5所述的真空系統組件測漏設備，其中該下蓋組的下方設置一坩堝承座組，該坩堝承座組伸入該下蓋組內，使該坩堝承座組位於該腔室內。
7. 如請求項6所述的真空系統組件測漏設備，其中該坩堝承座組包含一承座內層、一承座外層、一承座頂板及一承座底板，該承座外層間隔的設置於該承座內層外，該承座頂板連接於該承座內層及該承座外層的上端，該承座底板連接於該承座內層及該承座外層的下端，該承座內層及該承座外層之間能供冷卻水輸入循環，該坩堝承座組的承座底板抵觸於該下蓋組的下蓋底板。
8. 如請求項1所述的真空系統組件測漏設備，其中該模擬石英管、該上蓋組及該下蓋組置於一工作桌面上，使該模擬石英管、該上蓋組及該下蓋組架高設置。
9. 如請求項1所述的真空系統組件測漏設備，其中該模擬石英管與該上蓋組、下蓋組之間分別設置有氣密元件。

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