[發(fā)明專利]一種碳化硅晶體生長檢測裝置、方法及碳化硅晶體生長爐

有效

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• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114371223B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 皮孝東;沈典宇;王蓉;王蕓霞;楊德仁
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01B17/02;C30B29/36;C30B23/00
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 姚宇吉

1.一種碳化硅晶體生長檢測裝置，其特征在于，包括：

兆聲發(fā)生器、傳聲棒、激光震動監(jiān)測器、控制模塊，

所述兆聲發(fā)生器設(shè)置在碳化硅晶體生長爐內(nèi)的外側(cè)，且所述兆聲發(fā)生器與傳聲棒固定連接，所述傳聲棒的一端連接兆聲發(fā)生器，另一端壓在用于碳化硅晶體生長的碳化硅晶體生長爐內(nèi)的坩堝蓋表面，所述傳聲棒壓在所述坩堝蓋表面所述坩堝蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置有生長中的碳化硅晶體；

所述兆聲發(fā)生器用于產(chǎn)生第一兆聲振動信號，利用所述傳聲棒將所述第一兆聲振動信號傳送至坩堝蓋，進(jìn)而傳送至生長中的碳化硅晶體；

所述激光震動監(jiān)測器利用激光對坩堝蓋表面的震動頻率與幅度信號進(jìn)行檢測，獲取第二兆聲振動信號；

所述控制模塊與兆聲發(fā)生器、激光震動監(jiān)測器相連，根據(jù)所述第一兆聲振動信號和第二兆聲振動信號對碳化硅晶體生長的厚度和質(zhì)量進(jìn)行檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅晶體生長檢測裝置，其特征在于，所述兆聲發(fā)生器的頻率范圍為800千赫茲~5000千赫茲。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅晶體生長檢測裝置，其特征在于，所述激光震動監(jiān)測器設(shè)置在碳化硅晶體生長爐的外側(cè)，所述碳化硅晶體生長爐具有觀察窗，所述觀察窗與坩堝蓋表面相對，所述激光震動監(jiān)測器的激光透過觀察窗照射到坩堝蓋表面進(jìn)行坩堝蓋的振動信號檢測。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳化硅晶體生長檢測裝置，其特征在于，所述觀察窗對應(yīng)坩堝蓋表面的不同位置，通過移動所述激光震動監(jiān)測器，實(shí)現(xiàn)對坩堝蓋表面不同位置的坩堝蓋的振動信號檢測。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅晶體生長檢測裝置，其特征在于，所述激光震動監(jiān)測器的數(shù)量為多個(gè)，且多個(gè)激光震動監(jiān)測器的激光照射點(diǎn)對應(yīng)坩堝蓋表面的不同位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳化硅晶體生長檢測裝置，其特征在于，傳聲棒連接在坩堝蓋的中間位置，多個(gè)激光震動監(jiān)測器設(shè)置在坩堝蓋的周邊位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅晶體生長檢測裝置，其特征在于，對碳化硅晶體生長的質(zhì)量進(jìn)行檢測包括碳化硅的晶體外形檢測和碳化硅晶體內(nèi)部的缺陷分布檢測。

8.一種碳化硅晶體生長爐，其特征在于，包括如權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述的碳化硅晶體生長檢測裝置。

9.一種采用如權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述的碳化硅晶體生長檢測裝置的碳化硅晶體生長檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

兆聲發(fā)生器產(chǎn)生第一兆聲振動信號，利用傳聲棒將第一兆聲振動信號傳送至坩堝蓋，進(jìn)而傳送至生長中的碳化硅晶體；

利用激光震動監(jiān)測器對坩堝蓋的震動頻率與幅度信號進(jìn)行檢測，獲取第二兆聲振動信號；

根據(jù)所述第一兆聲振動信號和第二兆聲振動信號對碳化硅晶體生長的厚度和質(zhì)量進(jìn)行檢測。