一種晶棒角度測量臺的製作方法

2023-05-23 14:34:36 2

專利名稱：一種晶棒角度測量臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械加工領域，特指一種石英晶棒角度的測量臺，用於在晶片加工過程中對利用X射線，確定晶體斷面的晶體學取向和參考面取向。
背景技術：
石英晶體是晶石(sio2)的一種。石英晶體元器件是用壓電單晶石英(即水晶)製成的壓電器件，它不僅具有高度穩定的物理化學性能，而且彈性振動損耗極小。與其它電子元器件相比，壓電石英晶體還有著很高的頻率穩定度和高Q(品質因素)值，其主要原材料人造石英水晶的價格又較低，由於這些突出的優點，使其成為穩定頻率和選擇頻率的重要元器件。石英晶體是目前世界上用量最大的晶體材料，利用晶體本身具有的物理特性製造出的電子元器件，如石英晶體諧振器、晶體濾波器、石英晶體振蕩器等等。晶片的使用性能與晶片中晶體的角度有著緊密的關係，在產品設計出來後晶片的角度也是要確定的，所以在第一道工序中晶棒的測量，對後序晶片的加工有著很重要的影響。以由陰極發射並在管電壓作用下向靶材(陽極)高速運動的電子流為激發源，致靶材發射輻射，該輻射即為X射線.晶棒的測量是利用χ射線衍射原理。X射線照射晶體， 電子受迫振動產生相干散射，同一原子內各電子散射波相互幹涉形成原子散射波.由於晶體內各原子呈周期排列，因而各原子散射波間也存在固定的位相關係而產生幹涉作用，在某些方向上發生相長幹涉，即形成了衍射波.之所以發生衍射，是由於晶體中原子相干散射波疊加(合成)的結果。本公司採用的Tk-I型X射線晶體定向儀利用X射線衍射原理，精密快速地測定天然和人造單晶(壓電晶體，光學晶體，雷射晶體，半導體晶體)的切割角度，與切割機配套可用於上述晶體的定向切割，是精密加工製造晶體器件不可缺少的儀器。該儀器廣泛應用於晶體材料的研究，加工，製造行業。現有機器主要存在以下問題1.測量晶棒角度的準確度具有不穩定性。因為晶棒所放位置僅靠一直角面進行定位，由於兩面的長度較短，造成晶棒在測量過程中會有偏移，影響測量準確性；2.在使用時容易碰傷晶棒和機器。晶棒在測量過程中，容易掉落；3.因對χ射線的沒有和好的約束，在測量過程中易造成誤差。
發明內容本實用新型的目的是提供一種具有很好的固定方式和晶棒測量角度臺，解決現有的測量機器在測量過程中給工人帶來的不方便以及測量效率低的原因，使工人的加工效率大大提高。本實用新型的技術方案為本實用新型主要是針對晶棒放置方位以及測量位置做了調整即由原來的一塊薄鐵塊改為兩塊鐵塊疊加而成的測量方式，並在χ光線所照射的鐵塊上開挖了一個ν字形小口，方便X光線的照射以及選擇位置。利用高壓發生器產生X射線，X射線通過單色器，衍射線被單色化後到樣品上，在符合公式時產生衍射，衍射線被計數管接收、放大通過微安表顯示起強度，顯示器讀出該晶片角度值。由於本實用新型增加了晶棒擋板的長度，從而保證了晶棒在被測量時的穩定性， 減小了因晶棒可能產生的擺動而造成的測量誤差。本實用新型是在^(_206晶體定向儀的基礎上，對其測量臺進行的改進。測量臺由晶棒擋板，晶棒支撐板，底部支座構成。晶棒擋板為長度150-155mm、寬度70-75mm、高 10-12mm,並在中部開有楔形方空的方板；楔形方孔下邊離晶棒擋板下底邊40mm，方孔大小為IOX 10mm，並且在方孔延平板長度方向開有楔形面。晶棒擋板通過螺栓與底部支撐裝置聯接；晶棒擋板與晶棒支承板通過螺栓連接。晶棒支撐板的上沿與楔形方孔下邊在同一高度，待測晶棒置於晶棒支撐板上。晶棒擋板上開有方孔方以便χ射線能夠照射在晶棒上。本實用新型晶棒角度測量方法是先把晶棒放在晶棒支撐板上，一端面緊貼晶棒擋板，晶體定向儀的電源，當χ射線照射在晶棒上時，觀察儀表，讀出晶棒角度。本實用新型的實施過程如下首先，打開電源，將標準品晶棒放到儀器上，進行對機，對機器進行校正，按歸位鍵使儀表歸到設定角度，測標準品晶棒角度，若正負X面誤差在20「內，對機完成；其次，將晶棒放在晶棒支撐板3處，將晶棒的長端面與晶棒擋板1的右端面緊密接觸，並將晶棒中心放置在晶棒擋板1的中間空位置處；最後，進行測角，記錄晶棒正負χ面的所測值，所測的晶棒正負χ面的平均值即為晶棒角度。本實用新型與現有晶棒測量裝置相比有如下優點1.通過用長面的固定使晶棒的測量穩定性大大提高，而且減少了晶棒的在測量過程中的因為穩定性不好產生的偏差；2.後鐵塊的空隙能夠保證更大的χ光折射面積；3.工人在測量晶片角度時，更方便放置晶片，而且放置後不易搖晃；4.測量效率得到較大提高，且相對於原有測量裝置測量準確度也得到很大改善；5.改進裝置簡單，沒有對原有機器進行大的改動，方便實施。

圖1為晶棒角度測量裝置中晶棒放置主視圖。圖2為晶棒角度測量裝置的左視圖。圖3為晶棒角度測量裝置的俯視圖。圖中1、晶棒擋板2、待測晶棒3、晶棒支撐板4、底部支座。
具體實施方式
本實用新型晶棒角度測量裝置是在TO-2D6晶體定向儀的基礎上，對其測量臺進行的改進。測量臺由晶棒擋板1，晶棒支撐板3，底部支座4構成。晶棒擋板1為長度 150-155mm、寬度70-75mm、高10_12mm，並在中部開有楔形方空的方板；楔形方孔下邊離晶棒擋板下底邊40mm，方孔大小為IOX 10mm，並且在方孔延平板長度方向開有楔形面。晶棒擋板1通過螺栓與底部支座4裝置聯接；晶棒擋板1與晶棒支撐板3通過皮條連接，或者晶棒擋板1與晶棒支承板3通過螺栓連接。晶棒擋板1上開有方孔方以便χ射線能夠照射在晶棒上。本實用新型晶棒角度測量方法是先把晶棒放在晶棒支撐板3上，一端面緊貼晶棒擋板1，晶體定向儀的電源，當χ射線照射在晶棒上時，觀察儀表，讀出晶棒角度。參照圖一，本實用新型主要是對晶棒角度的測量。首先，打開電源，將標準品晶棒放到儀器上，進行對機，對機器進行校正，按歸位鍵使儀表歸到設定角度，測標準品晶棒角度，若正負χ面誤差在20「內，對機完成。其次，將晶棒放在晶棒支撐板3處，將晶棒的長端面與晶棒擋板1的右端面緊密接觸，並將晶棒中心放置在晶棒擋板1的中間空位置處。最後，進行測角，記錄晶棒正負χ面的所測值，所測的晶棒正負χ面的平均值即為晶棒角度。
權利要求1.一種晶棒角度測量臺，包括晶棒擋板(1)，晶棒支撐板(3)，底部支座(4)，其特徵在於所述晶棒擋板(1)為長度150-155mm、寬度70-75mm、高10_12mm的方板，晶棒擋板(1) 在中部開有楔形方空的方板；楔形方孔下邊離晶棒擋板下底邊40mm，方孔長為10 mm、寬為 10mm，並且在方孔延平板長度方向開有楔形面；晶棒支撐板(3)的上沿與楔形方孔下邊在同一高度。
2.如權利要求1的晶棒角度測量臺，其特徵在於所述晶棒擋板(1)通過螺栓與底部支座(4)聯接；晶棒擋板(1)與晶棒支承板(3)通過螺栓連接。
專利摘要本實用新型屬於機械加工領域，提供了一種石英晶棒角度的測量裝置，用於在晶片加工過程中對利用X射線，確定晶體斷面的晶體學取向和參考面取向，具有方便、快速、易操作的特點。本實用新型包括晶棒擋板(1)，晶棒支撐板(3)，底部支座(4)，晶棒擋板(1)為長度150-155mm、寬度70-75mm、高10-12mm的方板，晶棒擋板(1)在中部開有楔形方空的方板，通過增加了晶棒擋板的長度，從而保證了晶棒在被測量時的穩定性，減小了因晶棒可能產生的擺動而造成的測量誤差。
文檔編號G01N23/20GK202041483SQ201020677598
公開日2011年11月16日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者劉春春, 周波, 宋志鵬, 張偉展, 楊志傑, 王樹林 申請人:江蘇大學