CN203134768U - 半导体外延片真空夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体外延片真空夹持装置，包括吸附板，该吸附板的一侧具有向内凹陷的吸附凹槽，该吸附凹槽的底部设置有通气槽，该通气槽连接有真空泵。本实用新型采用吸附凹槽的设计对半导体外延片提供均匀支撑力，避免对半导体外延片局部造成物理损伤。并且设计有气压调节阀，可以调节吸附力的大小，方便半导体外延片的置入和取出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半导体外延片真空夹持装置，广泛应用于通信波段为1310nm～1550nm 的分布反馈(DFB)半导体激光器中的光栅制作工艺中。
背景技术
激光全息光刻技术是一种基于相干光干涉效应的无掩模版光刻技术，在该技术中，使用多束激光在晶片表面重迭发生干涉效应从而产生各种由光亮区和暗区构成的干涉图形。图形以重复周期进行排列，图形的最小线宽可以达到波长的几分之一，像场尺寸仅与使用激光束尺寸有关，进而能够加工大面积图形。激光全息光刻技术适合用于Ⅲ-Ⅴ族化合物光电子器件的制备中，采用全息光刻技术可直接形成分布反馈(DFB)半导体激光器的均匀光栅结构。制备2英寸及更大尺寸的半导体外延片时，在全息干涉光栅制作光学系统中需要合适的外延片夹持装置，要求该装置对用于曝光的激光束不产生任何遮挡，同时也要求便于对外延片进行夹取操作，当外延片吸附后需保持稳定，且整个吸附过程中要求压力分布均匀，避免对外延片造成任何物理损伤，因而制备一种满足上述要求的半导体外延片夹持装置成为本领域技术人员急待解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型要解决的技术问题为提供一种半导体外延片真空夹持装置，通过采用真空吸附的技术实现2英寸及更大尺寸的半导体外延片在全息干涉光栅制作光学系统中的夹持，该外延片真空夹持装置具有结构紧凑简易、抽真空时间短、即抽即用、对外延片无损伤以及吸片稳定的特点。
本实用新型提出一种半导体外延片真空夹持装置，包括吸附板，所述的吸附板的一侧具有向内凹陷的吸附凹槽，所述的吸附凹槽的底部具有通气槽，所述的通气槽连接有真空泵。
进一步地，所述的吸附板的另一侧设置有真空连接嘴，所述的真空连接嘴的一端与该通气槽连通，真空连接嘴的另一端与真空泵连接。
进一步地，所述的真空泵与真空连接嘴之间设置有气压调节阀。
进一步地，所述的吸附板上还设置有定位镶片，该定位镶片位于吸附凹槽的下方。
进一步地，所述的吸附板上还设置有与吸附凹槽底部连通的夹取区。
进一步地，所述的吸附板的底部固定于光学平台上。
进一步地，所述的吸附凹槽为圆形凹槽，圆形凹槽的直径大于等于半导体外延片的外径。
进一步地，所述的通气槽包括多个同心设置的环形通气槽和连接通气槽，所述的多个同心设置的环形通气槽的中心具有圆形通气孔，该圆形通气孔与真空连接嘴连通，所述的连接通气槽连通各个环形通气槽和圆形通气孔。
进一步地，所述的环形通气槽的深度为0.5mm，宽度为1mm，相邻两个环形通气槽的间距为4mm；所述的圆形通气孔的直径为5mm，深度为0.6mm；所述的连接通气槽的长度为36mm，宽度为1mm，深度为0.5mm。
本实用新型具有以下优点：
1．本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置，采用气压调节阀控制吸附力大小，可以方便实现半导体外延片的置入和取出，操作简便快捷。
2．本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置，横向连接通气槽和8组环形通气槽以及圆形通气槽连通的设计，导通整个吸附凹槽区域，8组直径较小的环形通气槽，用较小的气槽占用面积扩大了整个真空吸附面积，吸附凹槽内剩余较大面积与半导体外延片相接触，提供对半导体外延片的均匀支撑力，不会在吸附时间内对半导体外延片任何局部造成物理损伤。
3．本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置，整个夹持装置全部固化，结构简单，操方便作。
4．本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置，用定位镶片定位半导体外延片相应标识处，保证半导体外延片定位为全息干涉光栅实验所需的定位位置。
附图说明
图1是本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置的立体示意图之一；
图2是本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置的立体示意图之二；
图3是本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置的一真空连接嘴侧结构视图；
图4是本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置的一吸附凹槽侧结构视图；
图5是本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置的结构示意图；
图6是本实用新型提供一种半导体外延片真空夹持装置夹持的半导体外延片的结构示意图。
1-吸附板；2-吸附凹槽；3-通气槽；4-真空连接嘴；5-定位镶片；6-定位镶片螺孔；7-夹取区；8-固定板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
本实用新型提出一种半导体外延片真空夹持装置，如图1-图5所示，包括吸附板1，该吸附板1的一侧设置有向内凹陷的吸附凹槽2，为半导体外延片的吸附区，用于设置半导体外延片。该吸附凹槽的底部设置通气槽3，为有若干彼此连通的通气槽，该通气槽3可以为多个同心的环形通气槽，也可以为其他形状的通气槽，由于半导体外延片的形状为圆形，因此优选为多个同心的环形通气槽，并在同心环形通气槽的同心圆圆心位置处对应设置一圆形通气孔。该多个环形通气槽通过一横向连接通气槽连通，该横向连接通气槽的方向沿着贯串各个环形通气槽的直径方向，并穿过该圆形通气孔，这样可以使各个用于通气的环形通气槽全部连通。在所述的吸附板的另一侧设置有真空连接嘴4，该真空连接嘴4与圆形通气孔连通，当然，也可以与其他任一环形通气槽连通或横向连通通气槽连通。该真空连接嘴4与真空泵通过气管连接，对整个吸附板的吸附凹槽区域提供真空源。
在所述的吸附板上，吸附凹槽的下方设置有定位镶片5，该定位镶片通过定位镶片螺孔6设置于吸附板1上。
所述的吸附板1上具有与吸附凹槽的凹槽底部连通的夹取区7，使吸附板1在一定位置具有与吸附凹槽2同等深度的夹取位置，方便于通过镊子将半导体外延片从吸附凹槽2中取出。
所述的吸附凹槽2的形状和深度根据所需吸附的半导体外延片的形状和厚度设置，一般略大于或等于半导体外延片的形状与厚度。吸附板1的底部通过螺孔和螺钉设置于标准光学平台上，可以在吸附板1的底部设置有一与吸附板1的平面方向垂直的固定板8，通过该固定板8与标准光学平台上固定，可以通过M6螺孔和M6螺丝来固定。固定位置可以根据光路方向进行灵活选取。
所述的环形通气槽优选为同心的8组圆环通气槽，与中心的圆形通气孔连通，导通整个吸附凹槽区域的真空，优选的8组圆环通气槽均匀分布在直径36mm的圆形面积内（针对2英寸半导体外延片进行的优选），且每组环形通气槽的宽度均为1mm，总占用面积小，留有大量面积与半导体外延片相接触对其提供均匀的支撑力；吸附板1上的夹取区7为外延片镊子的夹取提供空间，装置与光学平台固定后，该区域可以位于斜上方，方便操作。定位镶片5用于半导体外延片相应标识处的定位，保证半导体外延片的方位为全息干涉光栅实验所需。
本实用新型在工作时用M6螺丝通过固定板8将其固定于光学平台上，将真空泵与本实用新型中的真空连接嘴4通过气管连接，并在中间加上气压调节阀，控制真空度大小。真空连接嘴4与真空泵通过气管连接，真空连接嘴的另一侧直通圆形通气孔，并与横向连接通气槽和8组环形通气槽连通，导通整个吸附凹槽区域。气泵工作时整个区域都被抽气，产生一定真空。在进行曝光前，先将真空泵开启，并调节气压调节阀至真空度较高的状态，用镊子夹取半导体外延片从斜上方的外延片夹取区7伸向吸附凹槽2，并用半导体外延片的标识处对准定位镶片5，缓慢靠紧后半导体外延片会由吸力直接吸附于吸附凹槽2内，此时松开镊子从夹取区7退出即可开始曝光流程。曝光完成后，用镊子再次由夹取区7进入，轻轻夹住半导体外延片，控制气压调节阀至真空度较低的状态，此时半导体外延片仍然吸附于吸附凹槽2之内，但吸力极弱，镊子稍稍用力外拉，能立即取下半导体外延片，不会使半导体外延片受到任何物理损伤。
一般吸附凹槽2直径为50.9mm，深度为0.6mm（对应2英寸的半导体外延片）。与半导体外延片的尺寸相等或略大。
所述的8组环形通气槽从内到外的直径可以依次为8mm、12mm、16mm、20mm、24mm、28mm、32mm和36mm；每组通气槽的宽度为1-2mm，相邻的两个环形通气槽的间距为3-5mm，优选为4mm，深度为0.5-1mm。通过多组宽度较小的通气槽，用较小的气槽占用面积扩大了整个真空吸附面积。
所述的圆形通气孔的直径可以为5mm，深度为0.5-1mm，优选为0.6mm。与真空连接嘴4直接相连，与标准的气管直径相等。
所述的横向连接通气槽长度为36mm。宽度为1mm，深度为 0.5-1mm。该横向连接通气槽连接了所有的8组圆环通气槽和圆形通气孔，使之空间上连为整体。
所述的夹取区7的宽度为10-20mm ，优选为15mm。与吸附凹槽4的底部相连，固定后方便对半导体外延片的夹取进行操作。
所述的定位镶片5长度为15mm，宽度为5mm。精确定位半导体外延片的标识处。
本实用新型提出的适用于全息干涉光栅制作光学系统中的外延片真空夹持装置可以应用的半导体外延片直径为2英寸，如图6所示，厚度为100微米级别，一般不超过500微米。半导体外延片可以选择为材料为INP或AlGaInAs的半导体外延片，但并不限于此。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：包括吸附板，所述的吸附板的一侧具有向内凹陷的吸附凹槽，所述的吸附凹槽的底部具有通气槽，所述的通气槽连接有真空泵。
2.根据权利要求1所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的吸附板的另一侧设置有真空连接嘴，所述的真空连接嘴的一端与该通气槽连通，真空连接嘴的另一端与真空泵连接。
3.根据权利要求2所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的真空泵与真空连接嘴之间设置有气压调节阀。
4.根据权利要求1所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的吸附板上还设置有定位镶片，该定位镶片位于吸附凹槽的下方。
5.根据权利要求1所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的吸附板上还设置有与吸附凹槽底部连通的夹取区。
6.根据权利要求1所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的吸附板的底部固定于光学平台上。
7.根据权利要求1所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的吸附凹槽为圆形凹槽，圆形凹槽的直径大于等于半导体外延片的外径。
8.根据权利要求2所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的通气槽包括多个同心设置的环形通气槽和连接通气槽，所述的多个同心设置的环形通气槽的中心具有圆形通气孔，该圆形通气孔与真空连接嘴连通，所述的连接通气槽连通各个环形通气槽和圆形通气孔。
9.根据权利要求8所述的半导体外延片真空夹持装置，其特征在于：所述的环形通气槽的深度为0.5mm，宽度为1mm，相邻两个环形通气槽的间距为4mm；所述的圆形通气孔的直径为5mm，深度为0.6mm；所述的连接通气槽的长度为36mm，宽度为1mm，深度为0.5mm。
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