原子力显微镜测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体晶片测试技术领域，具体而言，涉及一种原子力显微镜测试设备。


背景技术：

2.碳化硅是继第一代半导体si、第二代半导体gaas之后发展起来的重要的第三代半导体材料，它具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高载流子饱、高抗辐射能力及良好的化学稳定性等的优越特性，因其本身具有的特性，第三代半导体技术应用将在节能减排、信息技术、国防科技三大领域催生上万亿元潜在市场，近年来迅速渗透到照明、电子电力器件、微波射频等领域的各个角落，市场规模快速提升，在新能源汽车、汽车灯照、通用照明、电动车、5g通讯应用等领域有着广泛的应用市场，将成为未来新能源发展的方向之一。碳化硅材料作为外延芯片的衬底材料，对其晶体质量具有很强的需求，通过原子力显微镜(afm)可以体现出衬底现有的表面平整度，可以进一步确认现有抛光工艺的优劣程度，通过体现的衬底表征情况可以有效地判断晶片的抛光质量的主要途径。
3.现有技术中，对衬底进行测试时，由于衬底过于光滑，在放片时衬底容易滑出测试设备导致衬底掉落或者磨损。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种原子力显微镜测试设备，其能够有效改善衬底从载台上掉落的情况，提高衬底测试的安全性，减少不必要的损失。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.本实用新型提供一种原子力显微镜测试设备，包括：
7.包括机架、载台和限位件，载台与机架连接，载台设置有用于承载待测试件的承载面，承载面上设置有标识部。限位件与机架或载台活动连接且凸出承载面，限位件能沿承载面运动至标识部以用于与待测试件抵持。
8.在可选的实施方式中，限位件设有用于与待测试件抵持的内凹弧面。
9.在可选的实施方式中，限位件设置为弧形条，内凹弧面位于限位件靠近载台的中心的一侧。
10.在可选的实施方式中，内凹弧面的横截面轮廓对应的圆心角设置为(60
°‑
180
°
)。
11.在可选的实施方式中，限位件与载台可滑动地配合，以调节限位件相对于载台的中心的距离。
12.在可选的实施方式中，标识部设置为圆环。
13.在可选的实施方式中，原子力显微镜测试设备还包括驱动器，驱动器与机架连接，限位件与驱动器连接，驱动器用于带动限位件相对于载台滑动。
14.在可选的实施方式中，驱动器设置为直线伸缩结构。
15.在可选的实施方式中，直线伸缩结构设置为气缸、液压缸、电动推杆或丝杆传动结
构。
16.在可选的实施方式中，限位件的数量为多个，多个限位件在载台的周向上间隔排布，多个限位件围成用于容纳待测试件的限位空间。
17.本实用新型实施例的有益效果是：
18.综上所述，本实施例提供了一种原子力显微镜测试设备，在将待测试件例如衬底置于载台的承载面上时，使衬底的边缘与限位件抵持，利用限位件限制衬底的自由度，衬底不会越过限位件而滑离承载面，有效改善了衬底滑离承载面而损坏或磨损的情况，减少放片过程中产生的不必要损失，节省成本。同时，限位件作为衬底放置于承载面上的参考件，放片作业时，操作人员能够依据限位件的位置将衬底放置于承载面上，缩短了衬底放片的时间，以及能更容易地将衬底放置于承载面上的需测试区域，降低破片的风险。并且，由于承载面上设置有标识部，当限位件相对于承载面移动以适应不同尺寸的衬底的限位时，限位件能够依据标识部所在位置快速且准确地进行位置调整，调节效率高，操作便捷可靠。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的原子力显微镜测试设备的结构示意图。
21.图标:
22.100-机架；110-基座；120-活动臂；200-载台；210-承载面；220-标识部；300-限位件；310-内凹弧面；320-外凸弧面；400-驱动器。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区
分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
28.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.目前，对碳化硅制成的衬底性能进行测试时，需要将衬底放置在显微镜测试平台上，操作时，利用吸笔吸附衬底，并且利用八爪等夹具夹持衬底，然后将衬底置于测试平台上。而在实际操作中，作业人员的一只手握持吸笔并用吸笔将衬底吸取时，另外一只手还需要握持八爪将衬底固定。这在一定程度上束缚了作业人员的活动空间，这也会导致作业人员在放片过程中容易出现取放不当导致衬底滑出测试平台，造成不必要的损失。
30.鉴于此，设计者设计了一种原子力显微镜测试设备，具有限位衬底的作用，有效改善衬底在放置于载台200的过程中滑离载台200的情况，降低衬底被损坏的概率。
31.请参阅图1，本实施例中，原子力显微镜测试设备包括机架100、载台200和限位件300，载台200与机架100连接，载台200具有用于承载待测试件的承载面210，承载面210上设置有标识部220。限位件300与机架100或载台200连接且凸出承载面210，限位件300能沿承载面210运动至标识部220以用于与待测试件抵持。
32.需要说明的是，待测试件可以是但不限于是衬底，衬底为采用碳化硅材料制成的圆片，且衬底的尺寸按需设置，可以设置一种规格或多种规格。
33.本实施例提供的原子力显微镜测试设备，进行衬底测试时，将衬底置于载台200的承载面210上，使衬底的边缘与限位件300抵持，利用限位件300限制衬底的自由度，衬底不会越过限位件300而滑离承载面210，有效改善了衬底滑离承载面210而损坏或磨损的情况，减少放片过程中产生的不必要损失，节省成本。同时，限位件300作为衬底放置于承载面210上的参考件，放片作业时，操作人员能够依据限位件300的位置将衬底放置于承载面210上，缩短了放片的时间，能更容易地将衬底放置于承载面210上的需测试区域，在提高作业效率的同时降低破片的风险。并且，由于承载面210上设置有标识部220，当限位件300相对于承载面210移动以适应不同尺寸的衬底的限位时，限位件300能够依据标识部220所在位置快速且准确地进行位置调整，调节效率高，操作便捷可靠。
34.本实施例中，可选的，机架100包括基座110和活动臂120，基座110设置为方形板或圆形板等，基座110用于定位于工作台或地面上。基座110的底部可以设置调节高度的支撑脚，以适应不同的使用环境。活动臂120可以设置为关节臂，活动臂120能够进行转动、伸缩等动作，活动臂120的一端与基座110连接，另一端安装有显微镜主体。活动臂120能够按需调节结构形态，从而改变显微镜主体相对于载台200的位置，操作灵活，使用范围广。
35.进一步的，活动臂120的一端固定在基座110的一侧，活动臂120不易占用基座110上过多的空间，使基座110具有更多的装配载台200的空间，从而缩小测试设备体积。
36.本实施例中，可选的，载台200设置为圆盘，载台200固定在基座110上，且载台200
的中心线与基座110的中心线重合。载台200与基座110可以设置为可拆卸地连接，便于检修和更换，降低成本。载台200具有相对的两个圆面，其中一个圆面与基座110贴合，另一个圆面设置为用于承载衬底的承载面210。在承载面210上设置的标识部220可以为圆环，且该圆环的圆心位于载台200的中心线上。进一步的，标识部220的数量可以设置为多个，多个标识部220同圆心设置，也即多个标识部220为同心圆环。例如，本实施例中，标识部220的数量设置为两个，分别用于定位四英寸和六英寸两种尺寸的衬底，通过设置标识部220，便于衬底定位于载台200上，缩短定位时间。
37.应当理解，标识部220可以是将其颜色设置为与承载面210不同而形成，或者，直接在载台200上加工环形凹陷部形成。
38.本实施例中，可选的，限位件300设置为弧形条，限位件300具有内凹弧面310和外凸弧面320，限位件300与基座110连接，限位件300的内凹弧面310靠近载台200中心设置，内凹弧面310用于与衬底的边缘抵接。进一步的，衬底的内凹弧面310的横截面轮廓为圆弧，且该圆弧所在圆的圆心与载台200的承载面210的圆心重合，也即圆弧所在圆与承载面210为同心圆。同时限位件300的内凹弧面310与圆环形的标识部220更加匹配，调节时内凹弧面310能够与标识部220对齐，调节更加方便准确。由于衬底设置为圆盘，衬底具有圆形的边缘，限位件300的内凹弧面310为圆柱面，衬底的边缘与限位件300的内凹弧面310的贴合紧密，限位效果好。进一步的，内凹弧面310的横截面轮廓对应的圆心角设置为(60
°‑
180
°
)，如此，限位件300与衬底的接触面积大，不易造成衬底局部受力大而被损坏的情况。其中，横截面为垂直于内凹弧面310所在圆柱面的轴线的平面。
39.需要说明的是，限位件300的数量可以设置多个，多个限位件300在载台200的周向上均匀间隔排布，例如，本实施例中，限位件300的数量为两个，两个限位件300均与基座110连接且呈中心对称设置。通过多个限位件300共同围成用于收纳衬底的限位空间，衬底被限制的自由度更多，衬底不会从载台200的周向边缘的任意位置滑落，限位效果好，更加安全可靠。
40.本实施例中，可选的，限位件300与基座110为可滑动地配合，具体的，限位件300与基座110沿载台200的径向可滑动地配合，使限位件300能按需调整位置，从而与不同尺寸的衬底进行抵持，使用范围广，降低成本。例如，通过滑动限位件300，能够使限位件300与四英寸的衬底或六英寸的衬底抵持，从而对不同尺寸的衬底进行限位。
41.可选的，在基座110上设置有驱动器400，限位件300与驱动器400连接，驱动器400用于带动限位件300相对于基座110沿载台200的径向滑动，限位件300调节灵活，位置调节更加准确，且省时省力。
42.需要说明的是，驱动器400设置为直线伸缩结构，进一步的，直线伸缩结构设置为气缸、液压缸、电动推杆或丝杆传动结构等。
43.此外，驱动器400可以通过设置控制面板进行控制，控制面板可以为键盘式或触摸屏式，或者，驱动器400可以通过遥控控制。
44.应当理解，当限位件300设置为多个时，每个限位件300均可以配置一个驱动器400，多个驱动器400相互独立，互不干涉，操控方便。
45.本实施例提供的原子力显微镜测试设备，用于测试衬底，衬底放置于载台200上时，利用限位件300进行限位，衬底不易从载台200的边缘滑落，安全性高。
46.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。