[實(shí)用新型]一種晶體三維定向儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520383272.4
• 申請(qǐng)日: 2015-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN204666539U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甄偉;趙松彬;陳遠(yuǎn)帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 丹東新東方晶體儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/20
• 分類號(hào): G01N23/20
• 代理公司: 沈陽(yáng)利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于應(yīng)用X射線衍射領(lǐng)域，涉及單晶硅、藍(lán)寶石等大直徑晶體材料的三維定向用定向儀，特別涉及一種晶體三維定向儀。

背景技術(shù)

生長(zhǎng)出來(lái)的單晶硅、藍(lán)寶石晶棒在加工出各種規(guī)格晶片前，先要將晶坨進(jìn)行定向，定向后利用掏棒機(jī)掏出晶棒；然后在經(jīng)晶體定向機(jī)定向后，利用磨削設(shè)備將晶棒柱面加工出參考邊（A向），并按測(cè)定角度值將晶棒粘結(jié)在料板上，進(jìn)行晶體晶棒粘接，晶坨及晶棒定向需要有相配套的可將兩次定向采用一套設(shè)備完成的晶體三維定向儀。晶坨及晶棒柱面參考邊粘結(jié)定向精度的高低，直接影響晶體切片質(zhì)量好壞。傳統(tǒng)的晶坨及晶棒柱面參考邊（A向）粘結(jié)定向分別采用通用型的二維X射線定向儀，精度不能保證，其原因在于晶坨及晶棒面的X射線反射能力非常弱，其測(cè)角精度只能在±45″至±1′之間，利用精度僅為±15″，更難以保證晶坨及晶棒柱面的參考邊（A向）的粘結(jié)定向精度，掏棒機(jī)掏棒及粘結(jié)后精度通常也只能達(dá)到±1′左右，嚴(yán)重影響了藍(lán)寶石晶棒的切片精度，導(dǎo)致晶體切片制品的不合格品比例很大，滿足不了生產(chǎn)晶體切片制品精度日益提高的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的，是提供一種晶體三維定向儀，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量精確。

采用的技術(shù)方案是：

一種晶體三維定向儀，包括機(jī)臺(tái)和定向機(jī)構(gòu)，機(jī)臺(tái)上端口處設(shè)置有機(jī)臺(tái)蓋板，定向機(jī)構(gòu)位于機(jī)臺(tái)蓋板的上端面上；

定向機(jī)構(gòu)包括橫梁、兩個(gè)立柱、過(guò)渡板、X射線發(fā)生器、X射線接收器、鋼絲繩和工作臺(tái)，兩個(gè)立柱豎直設(shè)置，兩個(gè)立柱的下端與機(jī)臺(tái)蓋板的上端面固定連接，兩個(gè)立柱的上端與橫梁固定連接，橫梁上的設(shè)定位置上分別設(shè)置有第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪，橫梁的下端面設(shè)置有固定部件，兩個(gè)立柱上分別開設(shè)有導(dǎo)軌，過(guò)渡板水平設(shè)置，過(guò)渡板上固定設(shè)置有頂針，頂針伸出過(guò)渡板的下端面，X射線發(fā)生器和X射線接收器分別通過(guò)固定軸設(shè)置在過(guò)渡板的設(shè)定位置上，且X射線發(fā)生器和X射線接收器能夠分別繞固定軸旋轉(zhuǎn)，X射線發(fā)生器的X射線輸出端設(shè)置有光閘，過(guò)渡板上有兩個(gè)導(dǎo)軌副，兩個(gè)立柱上的導(dǎo)軌分別與過(guò)渡板上的兩個(gè)導(dǎo)軌副滑動(dòng)配合，過(guò)渡板能沿著兩個(gè)立柱上下運(yùn)動(dòng)，過(guò)渡板的上端面固定設(shè)置有過(guò)渡板提升輪，兩個(gè)立柱之間固定設(shè)置有工作臺(tái)，工作臺(tái)位于過(guò)渡板的下方，兩個(gè)立柱的右方機(jī)臺(tái)蓋板上固定設(shè)置有減速機(jī)，減速機(jī)的輸入軸與手輪連接，減速機(jī)的輸出端與卷?yè)P(yáng)輪連接，鋼絲繩的一端固定于固定部件上，另一端分別繞過(guò)過(guò)渡板提升輪、第一導(dǎo)向輪和第二導(dǎo)向輪后，纏繞在卷?yè)P(yáng)輪上并固定；

機(jī)臺(tái)蓋板上設(shè)置有控制箱，控制箱位于減速機(jī)的右側(cè)；

機(jī)臺(tái)蓋板上裝設(shè)有防護(hù)罩；

高壓變壓器和穩(wěn)壓器串聯(lián)后固定設(shè)置在機(jī)臺(tái)內(nèi)部，為X射線發(fā)生器的供電源；

鋼絲繩的裸露處分別設(shè)置有防護(hù)套；

上述控制箱為DX2型定向儀控制箱。

工作原理：

高壓變壓器產(chǎn)生的高壓電使X射線發(fā)生器產(chǎn)生X射線，調(diào)整X射線發(fā)生器角度，經(jīng)晶坨及晶棒材料反射后的X射線反射光線被X射線接收器接收，通過(guò)控制箱上的微安表確定晶體峰值，工件可在工作臺(tái)上360°旋轉(zhuǎn)，X射線發(fā)生器及X射線接收器可沿導(dǎo)向柱上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)單晶硅、藍(lán)寶石等大直徑晶體材料晶坨及晶棒進(jìn)行三維定向，便于進(jìn)一步進(jìn)行晶坨掏棒及晶棒柱面的參考邊（A向）粘結(jié)定向。

其優(yōu)點(diǎn)在于：

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、定向測(cè)量精度高，解決了原定向儀定向精度不高的問(wèn)題。

2、采用小功率高壓變壓器及信號(hào)放大一體化，解決了老式定向儀大功率高壓變壓器長(zhǎng)期存在射線管使用壽命過(guò)短的問(wèn)題。

3、專用于單晶硅、藍(lán)寶石大直徑晶體材料晶坨及晶棒進(jìn)行三維定向，定向藍(lán)寶石晶棒直徑最大可達(dá)12吋（300mm）。

4、本儀器通過(guò)電器部分信號(hào)放大器將閃爍探測(cè)器接收的微弱X射線進(jìn)行信號(hào)放大，利用微安表顯示晶體峰值，提高了晶體的測(cè)量定向精度。

5、編碼器與主軸（減速機(jī)輸出軸）直聯(lián)，消除了其它傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)角度間隙誤差，定向測(cè)量精度高。

6、可增加二維球面夾具體裝置，采用四方位球面墊、螺桿調(diào)節(jié)，使夾具體的調(diào)節(jié)方便鎖緊可靠。

7、工作臺(tái)是將放在夾具體的待測(cè)晶坨及晶棒用夾具體在X光下進(jìn)行四方位反復(fù)定向測(cè)量，工作臺(tái)360°旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了晶坨及晶棒的三維定向。