定位安装装置及扩散设备的制作方法

1.本技术涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种定位安装装置及扩散设备。


背景技术：

2.在扩散设备工作之后，通常要将碳化硅桨从定位安装装置上取下来进行清理保养，待保养完成后再安装到定位安装装置上以方便进行下一次的工作。
3.目前定位安装装置中用于固定碳化硅桨的支架一般是采用四颗顶丝从碳化硅桨的侧面将碳化硅桨的一端抵紧固定，这一过程通常采用人工完成，这就导致在旋进顶丝的过程中，可能会出现人工误差使四颗顶丝的旋进量不同使得碳化硅桨的受力不均匀，导致最终安装碳化硅桨的位置出现偏斜，在碳化硅桨工作时极容易与炉管发生碰撞而导致损坏。
4.如何解决在安装碳化硅桨时，由于碳化硅桨的受力不均匀导致碳化硅桨位置偏斜成为本领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种定位安装装置及扩散设备，能够有效改善碳化硅桨在安装的过程中，由于碳化硅桨的受力不均匀导致碳化硅桨位置偏斜的问题。
6.本技术公开了一种定位安装装置，用于定位并安装碳化硅桨，所述定位安装装置包括夹持机构和底座，所述夹持机构安装在所述底座上；所述碳化硅桨的一端与所述夹持机构连接；所述夹持机构包括控制部、传动部和夹持部，所述传动部的一端与所述夹持部连接，另一端与所述控制部活动连接，所述控制部通过所述传动部，控制所述夹持部朝所述传动部的轴向作往返运动，所述碳化硅桨的一端避让所述传动部的位置，夹设在所述夹持部与所述控制部之间；其中，所述控制部与所述夹持部相对设置，且所述夹持部与所述控制部相对的面至少部分平行。
7.可选的，所述控制部包括壳体和气缸，所述气缸设置在所述壳体内，所述传动部包括气缸压缩杆，所述气缸压缩杆的一端与所述气缸连接，所述气缸压缩杆的另一端穿过所述壳体与所述夹持部连接；所述碳化硅桨夹持于所述夹持部与所述壳体之间。
8.可选的，所述碳化硅桨与所述夹持部的接触面为平面，所述碳化硅桨与所述壳体的接触面为平面。
9.可选的，所述夹持部靠近所述壳体的一侧设置有固定槽，所述固定槽的形状与所述碳化硅桨的端部形状配合，所述夹持机构夹持所述碳化硅桨后，所述碳化硅桨的端部靠近所述夹持部的一侧嵌入所述固定槽内。
10.可选的，所述夹持部靠近所述壳体的一侧设置有定位凸起，所述碳化硅桨的端部对应所述定位凸起的位置设置有定位槽，所述定位凸起嵌入所述定位槽内，且所述定位凸起与所述定位槽配合固定。
11.可选的，所述气缸压缩杆至少有两根，所述夹持部靠近所述壳体的一面具有对角
线，至少两根气缸压缩杆沿所述夹持部的对角线排布。
12.可选的，所述碳化硅桨的靠近所述夹持机构的一端的边缘至少设置一个凹槽。
13.可选的，所述碳化硅桨靠近所述夹持机构的一端套设有保护套，所述夹持部与所述保护套抵紧。
14.可选的，所述夹持部的下端靠近所述壳体的一侧设置有上托架，所述上托架与所述碳化硅桨抵接，以支撑所述碳化硅桨；所述壳体对应所述上托架的位置设置有容纳槽，所述夹持部带动所述上托架的一端嵌入所述容纳槽内。
15.本技术还公开了一种扩散设备，包括碳化硅桨，所述扩散设备还包括上述的所述定位安装装置，所述定位安装装置与所述碳化硅桨连接。
16.本技术通过控制部控制传动部带动夹持部朝传动部的轴向作往返运动，可以实现夹持部对碳化硅桨的夹持与松开，并且保证了夹持部在与控制部进行相对运动的过程中，夹持部与控制部相对的面至少部分保持平行，在安装碳化硅桨时，可以将碳化硅桨的一端放置在夹持部与控制部之间，并利用夹持部朝碳化硅桨的方向移动，与碳化硅桨的端部抵紧，最终将碳化硅桨固定在控制部与夹持部之间，并且，当碳化硅桨夹持在夹持部与控制部相对平行的两个面之间时，碳化硅桨在夹持部与控制部之间受力始终是均匀的，不会发生位置偏斜，有效改善了碳化硅桨在安装的过程中，由于碳化硅桨的受力不均匀导致碳化硅桨位置偏斜的问题；此外，由于夹持部与碳化硅桨之间为面接触，增大了碳化硅桨的受力面积，有效的改善了由于夹持部夹持压力过大导致的碳化硅桨破裂问题。
附图说明
17.所包括的附图用来提供对本技术实施例的进一步地理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
18.图1为本技术定位安装装置的第一实施例的示意图；
19.图2为本技术定位安装装置的第一实施例的侧视图
20.图3为本技术定位安装装置的第二实施例的侧视图；
21.图4为本技术定位安装装置的第三实施例的侧视图；
22.图5为本技术定位安装装置的第四实施例的侧视图；
23.图6为本技术定位安装装置的第五实施例的示意图；
24.图7为本技术定位安装装置的第六实施例中碳化硅桨的示意图；
25.图8为本技术定位安装装置的第七实施例的侧视图；
26.图9为本技术定位安装装置的第八实施例中碳化硅桨的示意图；
27.图10为本技术扩散设备的一实施例的示意图。
28.其中，10、扩散设备；100、定位安装装置；200、炉管；110、碳化硅桨；111、定位槽；112、凹槽；120、夹持机构；121、控制部；122、壳体；123、容纳槽；124、气缸；125、传动部；126、气缸压缩杆；127、夹持部；128、固定槽；129、定位凸起；130、上托架；140、底座；150、保护套。
具体实施方式
29.需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
30.在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，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；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
31.另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本技术的简化描述，而不是指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技术的限制。
32.此外，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，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.下面参考附图和可选的实施例对本技术作详细说明。
34.图1为本技术定位安装装置的第一实施例的示意图，如图1所示，本技术公开了一种定位安装装置100，用于定位并安装碳化硅桨110，定位安装装置100包括夹持机构120和底座140，夹持机构120安装在底座140上；碳化硅桨110的一端与夹持机构120连接；夹持机构120包括控制部121、传动部125和夹持部127，传动部125的一端与夹持部127连接，另一端与控制部121活动连接，控制部121通过传动部125，控制夹持部127朝传动部125的轴向作往返运动，碳化硅桨110的一端避让传动部125的位置，夹设在夹持部127与控制部121之间；其中，控制部121与夹持部127相对设置，且夹持部127与控制部121相对的面至少部分平行。
35.本技术通过控制部121控制传动部125带动夹持部127朝传动部125的轴向作往返运动，可以实现夹持部127对碳化硅桨110的夹持与松开，并且保证了夹持部127在与控制部121进行相对运动的过程中，夹持部127与控制部121相对的面至少部分保持平行，在安装碳化硅桨110时，可以将碳化硅桨110的一端放置在夹持部127与控制部121之间，并利用夹持部127朝碳化硅桨110的方向移动，与碳化硅桨110的端部抵紧，最终将碳化硅桨110固定在控制部121与夹持部127之间，并且，当碳化硅桨110夹持在夹持部127与控制部121相对平行的两个面之间时，碳化硅桨110在夹持部127与控制部121之间受力始终是均匀的，不会发生位置偏斜，有效改善了碳化硅桨110在安装的过程中，由于碳化硅桨110的受力不均匀导致碳化硅桨110位置偏斜的问题；此外，由于夹持部127与碳化硅桨110之间为面接触，增大了碳化硅桨110的受力面积，有效的改善了由于夹持部127夹持压力过大导致的碳化硅桨110破裂问题。
36.进一步的，图2为本技术定位安装装置的第一实施例的侧视图，如图2所示，控制部121包括壳体122和气缸124，气缸124设置在壳体122内，传动部125包括气缸压缩杆126，气缸压缩杆126的一端与气缸124连接，气缸压缩杆126的另一端穿过壳体122与夹持部127连
接；碳化硅桨110夹持于夹持部127与壳体122之间。
37.壳体122主要是对气缸124起到保护的作用，并且壳体122靠近夹持部127的一侧可以为平面，在实际将碳化硅桨110安装到夹持机构120的过程中，首先将碳化硅桨110放置在夹持部127与控制部121的壳体122之间，利用气缸124控制气缸压缩杆126，带动夹持部127朝碳化硅桨110的方向移动，直至夹持部127与碳化硅桨110之间夹紧，使得碳化硅桨110在夹持部127与壳体122之间形成相对固定，由于采用气缸124控制夹持部127对碳化硅桨110进行夹持，能够有效的控制夹持部127单位时间内的给进量，提高夹持部127运动的均匀性，使得夹持部127在接触到碳化硅桨110并抵紧碳化硅桨110这一过程中，碳化硅桨110的受力始终保持均匀，有效防止在夹持部127夹持碳化硅桨110时，由于受力不均匀导致的碳化硅桨110位置偏斜的情况发生；并且在夹持部127的夹持面为平面的情况下，使得碳化硅桨110与夹持部127之间形成面接触，增大了碳化硅桨110的受力面积，避免碳化硅桨110在夹持部127的夹持下发生破裂。
38.此外，采用气缸124自动控制夹持部127夹持碳化硅桨110，可以有效避免由于人为操作带来的误差，防止在夹持部127夹持碳化硅桨110的过程中，人为操作夹持部127进行移动，使得夹持部127在与壳体122平行方向上的各个位置的给进量不均匀导致的与碳化硅桨110接触后，碳化硅桨110受力不均匀产生位置偏斜的情况发生。
39.需要说明的是，本技术中所指的控制夹持部127朝传动部125的轴向作往返运动，即如图2中箭头所示的方向进行往返运动。
40.图3为本技术的定位安装装置的第二实施例的侧视图，如图3所示，图3所示实施例是基于图1的改进，碳化硅桨110与夹持部127的接触面为平面，碳化硅桨110与壳体122的接触面为平面。
41.本实施例与上一个实施例不同的是，本实施例中，为了使碳化硅桨110能够更稳定的被夹持部127夹持，而不容易出现位置偏斜的情况，本实施例针对碳化硅桨110进行了改进，通过将碳化硅桨110的端部与夹持部127之间的接触面设置为平面，以及碳化硅桨110的端部与壳体122之间的接触面设置为平面，当夹持部127靠近碳化硅桨110的一侧与碳化硅桨110进行抵紧时，由于夹持部127与碳化硅桨110的互相接触的面均为平面，使得碳化硅桨110能够与夹持部127较好的贴合在一起，增大了碳化硅桨110的受力面积，使得碳化硅桨110更容易被夹持部127夹持的同时，不容易在夹持部127的挤压下发生破裂；在将碳化硅桨110安装到夹持机构120以后，碳化硅桨110与夹持部127之间，以及碳化硅桨110与壳体122之间平面与平面的贴合，使得夹持部127在相对于壳体122平行的情况下，垂直于壳体122运动并抵接到碳化硅桨110以后，碳化硅桨110相对于夹持部127与壳体122之间的位置就是稳定的，不会发生位置偏斜，也不需要反复调整碳化硅桨110的位置，有效改善了碳化硅桨110在安装的过程中，由于碳化硅桨110的受力不均匀导致碳化硅桨110位置偏斜的问题，同时使碳化硅桨110的安装更简单方便，节约了工时。
42.图4为本技术的定位安装装置的第三实施例的侧视图，如图4所示，图4所示实施例是基于图1的改进，夹持部127靠近壳体122的一侧设置有固定槽128，固定槽128的形状与碳化硅桨110的端部形状配合，夹持机构120夹持碳化硅桨110后，碳化硅桨110的端部靠近夹持部127的一侧嵌入固定槽128内。
43.本实施例与图1所示实施例不同的是，本实施例中，针对夹持部127的结构进行了
改进，夹持部127靠近壳体122的一侧设置有固定槽128，固定槽128的形状与碳化硅桨110的端部形状配合，在将碳化硅桨110安装到夹持机构120的过程中，首先通过气缸124带动夹持部127朝碳化硅桨110的方向移动，使夹持部127抵接到碳化硅桨110上，与壳体122形成相对固定，此时，碳化硅桨110的端部靠近夹持部127的一侧嵌入到夹持部127的固定槽128内，通过夹持部127的固定槽128对碳化硅桨110的端部形成半包裹的形态，使得碳化硅桨110不容易在夹持部127与壳体122之间发生松动，也不容易由于碳化硅桨110自身重量的原因导致碳化硅桨110出现端部下沉的情况，进一步提升了夹持机构120夹持碳化硅桨110的稳定性，避免了碳化硅桨110在安装时出现位置偏斜的情况发生。
44.图5为本技术的定位安装装置的第四实施例的侧视图，如图5所示，图5所示实施例是基于图1的改进，夹持部127靠近壳体122的一侧设置有定位凸起129，碳化硅桨110的端部对应定位凸起129的位置设置有定位槽111，定位凸起129嵌入定位槽111内，且定位凸起129与定位槽111配合固定。
45.为了防止夹持部127在夹持到碳化硅桨110以后，碳化硅桨110与夹持部127之间发生转动、打滑或者由于碳化硅桨110自身重量导致端部下沉的情况，本实施例在夹持部127靠近壳体122的一侧设置有定位凸起129，碳化硅桨110的端部对应定位凸起129的位置设置有定位槽111，在将碳化硅桨110安装到夹持机构120的过程中，通过控制部121带动夹持部127朝向碳化硅桨110的方向移动，直到夹持部127将碳化硅桨110夹紧，此时，夹持部127上的定位凸起129插入到碳化硅桨110的定位槽111内，通过定位凸起129与定位槽111之间的配合固定，使得碳化硅桨110相对于夹持部127进行限位，避免碳化硅桨110在夹持部127与壳体122之间发生转动打滑的情况，进一步提升了夹持机构120夹持碳化硅桨110的稳定性，有效的改善了碳化硅桨110在安装到夹持机构120上出现位置偏斜的问题。
46.并且，由于在将碳化硅桨110安装到夹持机构120上时，可以通过夹持部127上的定位凸起129与碳化硅桨110上的定位槽111进行快速定位安装，避免了在安装碳化硅桨110的过程中反复调整碳化硅桨110的位置，进一步提升了安装效率，节约了工时。
47.图6为本技术的定位安装装置的第五实施例的示意图，如图6所示，图6所示实施例是基于图1的改进，气缸压缩杆126至少有两根，夹持部127靠近壳体122的一面具有对角线，至少两根气缸压缩杆126沿夹持部127的对角线排布。
48.本实施例中，通过两根沿夹持部127的对角线方向排布的气缸压缩杆126与夹持部127进行连接，利用在夹持部127对角线方向上的气缸压缩杆126分担夹持部127的自重，减轻夹持部127对气压伸缩杆垂直于地面方向上的压力，有效防止由于夹持部127在频繁使用过程中，与气缸压缩杆126之间发生形变，导致的夹持部127与控制部121之间的相对位置偏斜或相对于控制部121的位置下沉，甚至夹持部127与气缸压缩杆126之间发生断裂的问题，进一步保证了夹持部127在与控制部121之间发生相对运动的过程中，始终与控制部121之间处于平行，这样在夹持部127夹持碳化硅桨110的端部时，能够进一步保证碳化硅桨110的受力均匀，避免碳化硅桨110出现位置偏斜的情况。
49.图7为本技术定位安装装置的第六实施例中碳化硅桨的示意图，如图7所示，碳化硅桨110的靠近夹持机构120的一端的边缘至少设置一个凹槽112。
50.由于碳化硅桨110本身的重量较重，在将碳化硅桨110安装到夹持机构120上时，为了改善由于碳化硅桨110自重问题导致的碳化硅桨110在夹持机构120发生下沉的问题，本
实施例在碳化硅桨110的靠近夹持机构120的一端的边缘至少设置一个凹槽112，采用凹槽112的设计对碳化硅桨110的端部形成局部“挖空”，有效的减轻碳化硅桨110的端部重量，使得碳化硅桨110更容易被夹持机构120夹持住形成稳定固定。
51.当然，也可以在碳化硅桨110的靠近夹持机构120的一端的边缘设置多个凹槽112，通过多个凹槽112进一步减轻碳化硅桨110的端部重量，使得操作人员更容易对碳化硅桨110进行安装和调试。
52.图8为本技术定位安装装置的第七实施例的侧视图，如图8所示，图8所示实施例是基于图1的改进，夹持部127的下端靠近壳体122的一侧设置有上托架130，上托架130与碳化硅桨110抵接，以支撑碳化硅桨110；壳体122对应上托架130的位置设置有容纳槽123，夹持部127带动上托架130的一端嵌入容纳槽123内。
53.为了进一步避免由于碳化硅桨110自身重量导致的碳化硅桨110在夹持机构120发生下沉的问题，本实施例在夹持部127的下端靠近壳体122的一侧设置有上托架130，在将碳化硅桨110安装到夹持机构120上时，上托架130抵接在碳化硅桨110的底面上，从碳化硅桨110的下方对碳化硅桨110进行支撑，起到类似“托起”的作用，避免碳化硅桨110在安装以后或使用过程中，由于自身重量导致从碳化硅桨110的端部位置出现下沉的情况发生。
54.并且为了更好的增强上托架130的结构稳定性，使得上托架130能够承受住碳化硅桨110的端部重量，本实施例在壳体122对应上托架130的位置还设置有容纳槽123，当夹持部127在逐步朝碳化硅桨110的方向运动时，上托架130的一端也朝着容纳槽123的方向运动，当夹持部127抵紧碳化硅桨110的端部时，上托架130的一端刚好能够插入到壳体122的容纳槽123中，在容纳槽123内形成稳定的固定，这样当碳化硅桨110的一端由于自身重量原因下压上托架130时，上托架130可以把受到的作用力传导到容纳槽123处，通过控制部121的壳体122进行分担，以避免上托架130受力过大而发生形变，或断裂导致碳化硅桨110的一端发生下沉，进一步提升了夹持机构120对碳化硅桨110夹持的稳定性，有效的防止安装好的碳化硅桨110相对于夹持机构120发生位置偏斜的情况发生。
55.图9为本技术定位安装装置的第八实施例中碳化硅桨的示意图，如图9所示，碳化硅桨110靠近夹持机构120的一端套设有保护套150，夹持部127与保护套150抵紧。
56.由于夹持部127的结构较为坚硬，而碳化硅桨110本身结构相对较脆，夹持部127在对碳化硅桨110的端部进行夹持的过程中可能会在碳化硅桨110的表面上留下划痕，因此，本实施例中还可以在碳化硅桨110靠近夹持机构120的一端套设保护套150，保护套150可以采用海绵或泡棉制成，通过保护套150对碳化硅桨110被夹持的端部进行保护，使夹持部127在夹持碳化硅桨110时，不直接与碳化硅桨110本身接触，而是与保护套150进行接触，并通过保护套150起到一定的缓冲作用，避免夹持部127在夹持碳化硅桨110时与碳化硅桨110之间发生必要摩擦导致的碳化硅桨110表面出现划痕的问题。并且，保护套150的外表面可以采用粗糙的外表面来增大与夹持机构120之间的摩擦力，使得夹持机构120能够更稳定的夹持碳化硅桨110，有效防止碳化硅桨110脱落。
57.图10为本技术扩散设备的一实施例的示意图，如图10所示，本技术还公开了一种扩散设备10，包括碳化硅桨110，扩散设备10还包括上述的定位安装装置100，定位安装装置100与碳化硅桨110连接。
58.扩散设备10是用于半导体扩散(掺杂)工艺的一种专用设备，其原理是在高温环境
下，通过分子的热运动，让磷(p)、铝(al)、镓(ga)、硼(b)等杂质元素进入纯净的硅片内部，形成pn结。扩散的过程是在扩散设备10的炉管200内进行的，在进行扩散之前，需要将被扩散的硅片安装到石英舟内，通过定位安装装置100放入炉管200内。其具体过程为：首先将硅片放入石英舟内，然后将石英舟放在定位安装装置100的碳化硅桨110上，通过定位安装装置100的碳化硅桨110将石英舟送入炉管200内并平稳的放置，从而进行扩散。待扩散工序完成后，再用定位安装装置100的碳化硅桨110将石英舟取出，而在扩散设备10工作完成后，一般会将碳化硅桨110从定位安装装置100上拆卸下来进行清理和保养。
59.为了避免在每一次扩散设备10工作完成后，对定位安装装置100上的碳化硅桨110拆卸下来保养清理以后，再安装的过程中出现碳化硅桨110受力不均匀，导致碳化硅桨110在安装后出现位置偏斜的问题，以及及在空载状态下对碳化硅桨110进行反复的位置调整，本技术在针对定位安装装置100进行了具体改进，具体如下：
60.本技术通过控制部121控制传动部125带动夹持部127朝传动部125的轴向作往返运动，可以实现夹持部127对碳化硅桨110的夹持与松开，并且保证了夹持部127在于控制部121进行相对运动的过程中，夹持部127与控制部121相对的面至少部分保持平行，在安装碳化硅桨110时，可以将碳化硅桨110的一端放置在夹持部127与控制部121之间，并利用夹持部127朝碳化硅桨110的方向移动，与碳化硅桨110的端部抵紧，最终将碳化硅桨110固定在控制部121与夹持部127之间，并且，当碳化硅桨110夹持在夹持部127与控制部121相对平行的两个面之间时，碳化硅桨110在夹持部127与控制部121之间受力始终是均匀的，不会发生位置偏斜，有效改善了碳化硅桨110在安装的过程中，由于碳化硅桨110的受力不均匀导致碳化硅桨110位置偏斜的问题。这样可以有效避免在碳化硅桨110安装以后空载状态下就出现位置偏斜，导致装载石英舟，将石英舟送入炉管200内，与炉管200发生碰撞的情况发生。
61.需要说明的是,本技术的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。
62.以上内容是结合具体地可选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。