[实用新型]一种用于蓝宝石晶片检测的样品卡盘支撑装置

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种用于蓝宝石晶片检测的样品卡盘支撑装置，特别涉及蓝宝石晶片表面机械参数测试装置。

背景技术

随着传统能源的不断减少，人们将目光更多地聚焦到了节能上。因此，以氮化镓（GaN）材料制成的发光二极管具有高亮度、低能耗等特点，近来越来越多地引起人们的广泛关注。氮化镓薄膜是发光二极管的基体，需要依附于基片材料。在目前，最主要的氮化镓外延基片材料为蓝宝石(Al₂O₃)。蓝宝石又称白宝石，主要成分是α-Al₂O₃，由于蓝宝石晶片硬度高脆性大，机械加工难度较大，随着发光二极管制造的尺寸越来越大，目前对蓝宝石衬底基片的机械参数，包括厚度、弯曲度、翘曲度、表面平整度等等参数的要求却越来越高。因此，对蓝宝石衬底的抛光工艺也在不断提出着新的挑战。

对蓝宝石晶片表面机械参数测试方式，分为光电式和电容式。其中最常使用的Tropel设备就是光电式的，其工作原理就是把晶片固定在一个基准参考面上，然后利用光学的方式对晶片的表面进行扫描，通过晶片的反射来计算晶片表面机械参数的一种设备。但其在设计上存在较为严重的缺陷，其CHUCK重量较大，并且只采用轴承和螺丝固定，样品放置在陶瓷吸盘上，坚直测量位置时样品台架的重量作用于滑槽底部，结构是稳定的。当样品台架翻转到水平装取样位置时，样品台架的重量是通过滑槽顶部和螺丝形成的杠杆支撑，滑槽顶部和螺丝之间的距离较短，固定轴承和螺丝受力大，在翻转使用时固定轴承和螺丝容易松动或损坏，对其精度和设备寿命都有极大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于蓝宝石晶片检测样品卡盘的支撑装置。支撑点作用于卡盘的远端，有效减轻固定轴承和螺丝的受力，以显著提设备测试稳定性，提高测试设备的有效率和产品的质量。

本实用新型专利是通过以下方法来实现上述目的。通过图1和图2进行详细说明，检测仪1位于平台2的上方，光学检测窗口3位于检测仪1的一侧。蓝宝石晶片样品卡盘由支架4、底部的滑槽5和陶瓷吸盘6组成。样品卡盘的主要重量为陶瓷吸盘6，传统的结构中，竖直放置时，卡盘的重量由底部滑槽5处于底部12位置，影响不大。但水平取放样品时，样品卡盘的重量由底部滑槽5和螺丝7支撑。底部滑槽5和螺丝7之间的距离非常小，仅为样品卡盘支架4长度的1/10，因此固定轴承和螺丝受力大，在翻转使用时固定轴承和螺丝容易松动或损坏，对其精度和设备寿命都有极大的影响。

本实用新型专利的特征在于，在平台2的下方，安装两个卡盘支撑装置，在卡盘陶瓷吸盘的外侧，对卡盘进行支撑，减轻样品卡盘底部滑槽5和螺丝7的受力。

卡盘支撑装置有两个带有中心孔的槽孔8，连接安装在平台2的下方，支撑杆9穿过槽孔8，可以在槽孔8内水平移动，用于调节水平位置，同时槽孔8内有固定螺钉，可以将支撑杆9固定。

卡盘支撑装置的特征在于，在支撑杆9的端部，带有一个可以上下调节高度的螺栓10，螺栓10的头部带有一个顶部半球形的螺帽11，螺帽11由聚胺脂制备，避免损伤样品卡盘支架4。

卡盘支撑装置的特征在于，螺帽11位于陶瓷吸盘6的外侧，呈对称分布式结构。

本实用新型专利的技术方案为：使用前保持卡盘放置处于坚直位置，首先调节支撑杆9在槽孔8内水平移动，使螺帽11处于瓷吸盘6的外侧，然后锁定支撑杆9。再将样品卡盘放置于水平位置，调节螺栓10，使聚胺脂螺帽11顶在样品卡盘支架4的下表面，并使其处于水平状态，微调螺栓10减少样品卡盘底部滑槽5和螺丝7的受力，同时保持卡盘支架处于水平。调节好后，即可进行检测操作。

附图说明

图1为样品卡盘支撑装置的位置及结构侧示意图。

图2为样品卡盘支撑装置的位置及结构俯视示意图。

具体实施方式

使用前保持卡盘放置处于坚直位置，首先调节支撑杆9在槽孔8内水平移动，使螺帽11处于瓷吸盘6的外侧，然后锁定支撑杆9。再将样品卡盘放置于水平位置，调节螺栓10，使聚胺脂螺帽11顶在样品卡盘支架4的下表面，并使其处于水平状态，微调螺栓10减少样品卡盘底部滑槽5和螺丝7的受力，同时保持卡盘支架处于水平。调节好后，即可进行检测操作。

实施例1，

测量2英寸蓝宝石片，在没有增加该装置时一般一周图1中的5和7两点的螺丝和轴承就会松动，极大影响的设备的稳定性和测试值的准确度。加装该使用装置后图1中的5和7两点损坏周期提高到1年以上，设备稳定性和测试值的准确度的极大提高。

实施例2，

随着晶片面积的增大，光学设备测试稳定性和准确性要求极高。测量4英寸蓝宝石片在没有增加该装置时，其准度2到3天就要校准一次，一般2周左右图1中的5和7两点的螺丝和轴承就会损坏，极大影响的设备的稳定性和测试值的准确度。加装该使用装置后，准度校准延长到两周，图1中的5和7两点损坏周期提高到半年以上。