[实用新型]一种蓝宝石晶棒垂直度测量装置

说明书

技术领域

该专利涉及蓝宝石衬底片的加工领域，尤其涉及蓝宝石晶棒垂直度测量装置。

背景技术

蓝宝石单晶材料具有硬度高、熔点高、透光性好、电绝缘性优异、化学性能稳定等特点，广泛用于半导体氮化镓(GaN)发光二极管(LED)的外延衬底材料。

在氮化镓基发光二极管及其他光电子期间的制作过程中，需要在蓝宝石衬底上进行外延生长。必须要求蓝宝石衬底片的晶向与外延材料具备良好的吻合度，以便于外延层的顺利生长。从而要求蓝宝石衬底片的晶向在一个较小的容许偏差范围内。在蓝宝石晶棒切片的粘棒工艺过程中，需要借助晶向仪细调晶棒在多线切割机晶棒底座上的粘棒方位，以确保所切晶片的晶向满足工艺要求。

因而，若待切晶棒的垂直度较差，难以采用晶向仪快速修正晶棒粘棒方位，目前行业内测量晶棒垂直度普遍用的是直角尺配合塞尺进行测量，只能根据塞尺近似得出垂直度误差，再用塞尺辅助修正粘棒方位，操作误差大，效率低。

本发明提供一种结构简单、易于操作、并且精度高的垂直度测量装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓝宝石晶棒的垂直度测量装置。其特征在于：竖直支架2、挡块7和量块8垂直固定于基座1上；测量千分表5通过螺丝10固定在水平支架3上，且与基座1的平面平行；水平支架3通过螺丝4垂直固定于竖直支架2上，且与量块8垂直；以及用于校正的标准量块。

进一步，所述的测量千分表5的测针针尖距离基座1的高度d设定为40-60mm。

进一步，所述标准量块的高度不小于50mm,标准量块8的宽度不小于17mm。

进一步，所述挡块7的上下平面必须是标准面，高度不大于20mm。

进一步，所述基座1的材质应为合金白口铸铁、耐磨铸钢、大理石任意一种。

进一步，所述千分表的测量探针6与水平支架3保持平行。

本发明借助标准平台和圆柱形蓝宝石晶棒具有平边的特性，采用千分尺测量晶棒倾斜距离，间接测量蓝宝石晶棒的垂直度，其分辨率达到0.001°。该装置具有结构简单、测量方便快捷、重复性高的特点，经过简单计算即可得出结果；同时其千分尺测量数据可直接用于多线切割时粘棒的调整，有利于提高蓝宝石晶棒多线切割生产效率。

附图说明

图1为本发明测量装置的主视图。

图2为本发明测量装置的侧视图。

其中：1为底座；2为竖直支架；3为平行支架；4为平行支架固定螺丝；5为千分表；6为千分表探针；7为挡块；8为量块；9为竖直支架固定螺丝；10为千分表固定螺丝。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明的特点，附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。

如图1所示，竖直支架2垂直固定于基座1上；测量千分表5以螺丝10固定在水平支架3上，且使其测量探针6与水平支架3、基座1保持平行，将测量探针距离基座的垂直高度记为d；水平支架3通过螺丝4垂直固定于竖直支架2上，且与基座1保持平行；量块8紧靠挡块7并竖直固定于基座上，并位于测量探针6的下方。基座采用大理石面板，其他结构采用普通量具钢制成。

测量时先将标准量块靠紧量块8，测量千分表5的测量探针6顶住标准量块，随后将千分表5的读数归零。

取下标准量块，将待测蓝宝石晶棒的A-plane面正对量块8竖直放置，蓝宝石晶棒的底面紧贴基座面，且蓝宝石晶棒底面平边紧靠量块8与基座的夹角，将测量千分表5的测量探针顶6顶住蓝宝石晶棒的A-plane面，读取此时千分表的读数△d。

通过公式计算出晶棒垂直偏差的角度θ＝arctan(|△d|/d)≈180|△d|/(πd)。

通过计算出的角度，根据规格90°±0.1°，判定晶棒是否合格。

该测量装置不限于用于蓝宝石晶棒垂直度的测量，也可用于类似工件的测量。