[发明专利]一种样品架翻转装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种样品架翻转装置，适用于对样品翻面处理。

背景技术

半导体激光器具有体积小、能量效率高、寿命长、易于调制等优点，其应用范围覆盖了整个光电子学领域，成为当今光电子科学的核心技术。而半导体激光芯片是整个激光产业链的技术核心与源头，是带动整个产业发展的关键。在半导体器件工艺中，表面处理至关重要，决定了器件的性能以及寿命，也是产业发展的主要技术难点。

激光半导体芯片表面态处理主要是针对半导体激光芯片表面态进行优化重整来提高光输出功率和使用寿命。激光表面态处理目的是去除表面沾污，饱和表面悬挂键等不稳定态，或更进一步包括表面改性以更好地符合器件的使用，如提高表面光损伤阈值等。目前激光芯片表面态的处理，主要涉及表面清洁、钝化和镀膜等。

待处理的激光半导体芯片(样品)通常需要置于样品架安装固定，而样品架本身也是悬空设置，通过支撑结构固定，对样品进行处理的工艺单元(如加热单元、冷却单元等)通常位置固定，因此，当要求对样品的两面均作处理时，就需要样品架能够进行翻转并保持待处理表面与工艺单元的相对位置不变。

发明内容：

本发明提出一种样品架翻转装置，能够保持样品架稳定并满足对样品的双面处理需求，提高工艺处理效率。

本发明的方案如下：

一种样品架翻转装置，样品架装载有待处理样品，样品架通过支撑机构悬空固定；所述样品架翻转装置还包括控制器和翻转执行机构，翻转执行机构和支撑机构分别位于样品架所在水平方向和竖直方向上，控制器用于控制支撑机构和翻转执行机构分别与样品架配合连接固定；所述样品架包括水平的固定框和位于固定框内的转动件，转动件上设置有用于装载待处理样品的贯通孔，转动件通过翻转轴与固定框安装连接；样品架位于处理工位时，所述支撑机构与固定框配合连接固定；需要翻转时，所述翻转执行机构的驱动端沿水平方向与样品架的翻转轴同轴连接固定，支撑机构与固定框脱开，使得翻转执行机构能够带动转动件及其装载的待处理芯片能够相对于固定框翻转运动。

在以上方案的基础上，本发明还作了如下重要优化：

上述固定框内可以设置平行的至少两个所述转动件。

上述支撑机构配置有升降拖动机构，能够受控调节支撑机构在竖直方向上的位置。该升降拖动机构，既可以根据处理工艺需要，调节处理单元与样品待处理表面的距离，还可以在样品架翻转时提前让出翻转空间。

例如，样品架需要翻转时，升降拖动机构带动支撑机构及其固定的样品架下移，翻转执行机构水平方向伸长与样品架的翻转轴配合连接，然后支撑机构与样品架脱开并回升，待翻转执行机构将样品架的转动件翻转后，支撑机构再次下移与样品架的固定框配合连接固定，翻转执行机构与样品架脱开后缩回，支撑机构以及样品架上升至所要求的位置。

上述支撑机构的前端为卡爪结构用于锁紧样品架的固定框。

上述支撑机构的主体为管型结构，控制和电气线路在管内走线。

以上样品架翻转装置的方案中，样品架的设计均分为固定框和转动件；除此之外，还可以设计如下形式的无固定框的样品架，即样品架是一体件形式的转动件，需要翻转时，翻转执行机构水平方向伸长与样品架配合连接固定，支撑机构与样品架脱开，翻转执行机构沿水平方向继续伸长或回缩从而拖动样品架远离支撑机构的投影位置，待翻转执行机构驱动样品架翻转后，再拖动样品架回归原位重新与支撑机构连接固定。

对于这样无固定框的样品架，支撑机构前端的卡爪结构即锁紧样品架(转动件)的外缘。

本发明具有以下优点：

1、可以使芯片在同一环境下快速进行双端面处理，而不影响其他功能部件的布局和使用；尤其对于半导体芯片的处理，避免了因转移环境带来污染的隐患。

2、样品架可以实现较大面积，可容纳高达300个激光芯片，实现了激光芯片表面处理过程的批量化生产，对推动整个激光芯片产业的发展意义重大。

3、本发明不限于半导体芯片的双面处理，可以推广到其他有此需求的样品处理。

附图说明

图1是本发明应用在半导体激光芯片表面处理设备的示意图。

图2是图1中真空腔室内的结构示意图。

图3是本发明中样品架的第一种实施例。

图4是本发明中样品架的第二种实施例。

图5、图6是本发明中样品架的第三种实施例。

图7是本发明中翻转执行机构与样品架配合连接的示意图(仰视图)。

附图标号说明：