CN204644501U - 一种单晶圆棒拼接缝胶层控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其包括柱体，所述柱体具有中空的内腔，该内腔的形状和尺寸与单晶圆棒经开方后形成的单晶方棒的横截面形状和尺寸相适配，柱体上设有开口，所述开口与所述内腔相连通。该装置能够有效控制单晶圆棒拼接时胶层的厚度，以防止胶层溢流。

Description

一种单晶圆棒拼接缝胶层控制装置

技术领域

本实用新型属于晶棒粘接技术领域，具体涉及一种单晶圆棒拼接缝胶层控制装置。

背景技术

目前，由于硅棒拉制长度长短不一，降低了晶棒切方、滚磨和切片的效率和质量。为了提高上述工序的加工效率，避免硅片切割时夹断钢线，行业内主要采取两种拼接方法来解决上述问题：一种是进行单晶圆棒拼接，另一种是进行单晶方棒拼接。

前者是在晶棒开方前进行拼接，采用该种方法时，晶棒拼接的步骤如下：首先，在找到晶棒圆心后将两根晶棒圆心调整到同一直线上，涂抹拼棒胶后对两者进行粘接；其次，在晶棒底部涂抹拼棒胶后，与底座进行粘接；再次，将凝固的晶棒上机进行切割开方。该方法的优点是提高了切方工段的开方效率，缺点是拼棒胶凝固后比较难处理，造成晶棒边皮清洗困难；后者是在晶棒开方后进行拼接，该方法的优缺点正好与前者所述方法的优缺点相反。

因此，需要一种单晶圆棒拼接缝胶层控制装置能够解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是根据现有技术存在的上述不足，提供一种单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，该装置能够有效控制单晶圆棒拼接时胶层的厚度，以防止胶层溢流。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该单晶圆棒拼接缝胶层控制装置包括柱体，所述柱体具有中空的内腔，该内腔的形状和尺寸与单晶圆棒经开方后形成的单晶方棒的横截面形状和尺寸相适配，柱体上设有开口，所述开口与所述内腔相连通。

优选的是，所述内腔的形状为四方形，该四方形的四个边角为圆弧形边角。

进一步优选的是，所述四方形的对角线长度为145～205mm，四方形的边长为120～160mm。

更优选的是，柱体上设有凸台，所述凸台围设在所述内腔的边沿位置，凸台的高度沿柱体的轴线方向延伸，以增加内腔的高度。

进一步优选的是，凸台采用两个，所述两个凸台分别设置在柱体相对的两个表面上，单个凸台的宽度为2～3mm，单个凸台的高度为3～4mm。

优选所述凸台采用弹性材料制成。

优选的是，所述柱体外壁的横截面为圆形。

更优选的是，所述柱体外壁的横截面直径为150～210mm。

优选的是，所述柱体采用弹性材料制成。

优选的是，所述开口包括注胶口和排气孔，所述注胶口和排气孔均与内腔连通。

本实用新型单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，柱体中部的内腔为与单晶圆棒开方后的横截面形状和尺寸相适配的方形，该方形的内腔用于固定拼棒胶胶层的形状，以将拼棒胶限定在内腔的位置，而不会使拼棒胶扩散到单晶圆棒的整个横截面区域；柱体的外壁为与单晶圆棒未开方时形状相同的圆形；所述柱体上还设有与内腔连通的注胶口和排气孔，分别用于向内腔中注入胶体和排除内腔内部的气体；该单晶圆棒拼接缝胶层控制装置具有一定厚度和弹性，受挤压后能够产生形变，从而起到密封和控制胶层的作用。

本实用新型该单晶圆棒拼接缝胶层控制装置主要用于控制晶棒拼接缝胶层，起防止晶棒拼接时胶层溢流的作用，以控制胶层厚度，减少拼棒胶的使用量，降低了晶棒余料的清洗难度，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中单晶圆棒拼接缝胶层控制装置的结构俯视图；

图2是图1中单晶圆棒拼接缝胶层控制装置的剖面图。

图中：1-排气孔；2-注胶口；3-柱体；4-内腔；5-对角线；6-边角；7-凸台；8-凸台的宽度；9-凸台的高度；10-柱体的高度。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

本实用新型单晶圆棒拼接缝胶层控制装置包括柱体3，柱体3具有中空的内腔4，其中内腔4的形状和尺寸均与经开方后的单晶方棒(行业内称开方前的晶棒为“单晶圆棒”，开方后的晶棒为“单晶方棒”)的横截面形状和尺寸相适配，柱体3上设有开口，所述开口与内腔4相连通。

优选地，所述开口包括注胶口2和排气孔1，注胶口2和排气孔1均与内腔4连通。更优选地，注胶口2的开口长度与柱体的高度一致，即注胶口2沿柱体的高度方向贯穿柱体的外表面，从而使得柱体的外壁不再构成封闭的形状，这种形状有利于在拼接完成后将柱体从两个单晶圆棒之间取出。

优选地，柱体3采用弹性材料制成，经挤压后能够变薄。柱体具体可采用橡胶制成。

优选地，柱体上设有凸台7，凸台7围设在内腔4的边沿位置上，凸台7的高度沿柱体的轴线方向延伸，以增加内腔的高度。

优选地，内腔4的形状为四方形，该四方形的四个边角6为圆弧形边角。

优选地，所述四方形的对角线5的长度为145～205mm，四个圆弧形边角的长度为15～22mm。

优选地，凸台采用两个，所述两个凸台分别设置在柱体相对设置的两个表面上，单个凸台7的厚度为2～3mm，单个凸台7的高度为3～4mm。

优选地，凸台7采用弹性材料制成，挤压后能够变薄，凸台具体可采用橡胶制成。这样，当凸台7经压缩后，其高度可变为2～2.5mm。

优选地，所述柱体外壁的横截面为圆形。

优选柱体外壁的横截面直径为150～210mm。

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细叙述。

实施例1：

本实施例中，进行拼接的2根单晶圆棒(即硅棒)的长度为250mm，直径为155mm，垂直偏差角度在90°±1.5°以内。

相应地，选用的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置中，柱体外壁的横截面直径为160mm，在内腔中，四方形的对角线5的长度为151mm，四方形的边长为126mm；单个凸台7的宽度为2～3mm，单个凸台7的高度为3～4mm。

使用该单晶圆棒拼接缝胶层控制装置时，利用圆心定位装置对长度为250mm、直径为155mm、垂直偏差角度在90°±1.5°以内的2根单晶圆棒的圆心进行定位，以将两圆心调整至同一水平直线上；

再将该装置放入需要进行拼接的上述2根单晶圆棒的拼接缝之间，通过挤压该装置(挤压的目的是为了使该装置能够与单晶圆棒紧密接触，起密封作用和固定该装置的目的)，以使得单个凸台7的高度由3mm降低至2mm为止(具体可通过游标卡尺来进行检测)，挤压的原则以单晶圆棒拼接缝胶层控制装置不易松动，且易取出为宜；

根据内腔4的面积和内腔挤压后的高度，可以计算出内腔的体积，从而可确定出拼棒胶的使用量，将按比例配比制成的拼棒胶搅拌均匀后转入注射器中，用注射器通过注胶口2将拼棒胶注入至柱体的内腔4中，而内腔4内部的空气则由排气孔1中排出，直至拼棒胶充满整个内腔4为止；

在拼棒胶凝固前，松开晶棒夹紧装置，取出该装置，以备下次进行单晶圆棒拼接时使用。

通过本实施例中单晶圆棒拼接缝胶层控制装置的使用，能够控制拼棒胶的使用量、控制胶层厚度、提高晶棒粘接效率、并控制单晶圆棒上的被粘接区域，防止拼棒胶粘到单晶圆棒的边皮料(开方后，单晶圆棒变成单晶方棒，边皮料是指开方后，单晶圆棒横截面的圆形区域中除四方形区域以外的其他区域)上，从而可以降低现有技术中边皮料清洗的难度。

实施例2：

本实施例中，进行拼接的2根单晶圆棒(即硅棒)的长度为250mm，直径为170mm，垂直偏差角度在90°±1.5°以内。

相应地，选用的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置中，柱体外壁的横截面直径为175mm，在内腔中，四方形的对角线5的长度为166mm，四方形的边长为127mm；单个凸台7的宽度为2～3mm，单个凸台7的高度为3～4mm。

使用该单晶圆棒拼接缝胶层控制装置时，利用圆心定位装置将长度为250mm，直径为170mm，垂直偏差角度在90°±1.5°以内的2根单晶圆棒的圆心进行定位，以将两圆心调整至同一水平直线上；

再将该装置放入需要进行拼接的上述2根单晶圆棒的拼接缝之间，通过挤压该装置(挤压的目的是为了使该装置能够与单晶圆棒紧密接触，起密封作用和固定该装置的目的)，以使得单个凸台7的高度由3mm降低至2mm为止(具体可通过游标卡尺进行检测)，挤压的原则以单晶圆棒拼接缝胶层控制装置不易松动，且易取出为宜；

根据内腔4的面积和内腔挤压后的高度，可以计算出内腔的体积，从而可确定出拼棒胶的使用量，将按比例配比制成的拼棒胶搅拌均匀后转入注射器中，用注射器通过注胶口2将拼棒胶注入至柱体的内腔4中，而内腔4内部的空气则由排气孔1中排出，直至拼棒胶充满整个内腔4为止；

在拼棒胶凝固前，松开晶棒夹紧装置，取出该装置，以备下次进行单晶圆棒拼接时使用。

实施例3：

本实施例中，进行拼接的2根单晶圆棒(即硅棒)的长度为250mm，直径为202mm，垂直偏差角度在90°±1.5°以内。

相应地，选用的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置中，柱体外壁的横截面直径为210mm，在内腔中，四方形的对角线5的长度为201mm，四方形的边长为158mm；单个凸台7的宽度为2～3mm，单个凸台7的高度为3～4mm。

使用该单晶圆棒拼接缝胶层控制装置时，利用圆心定位装置将长度为250mm，直径为202mm，垂直偏差角度在90°±1.5°以内的2根单晶圆棒的圆心进行定位，以将两圆心调整至同一水平直线上；

再将该装置放入需要进行拼接的上述2根单晶圆棒的拼接缝之间，通过挤压该装置(挤压的目的是为了使该装置能够与单晶圆棒紧密接触，起密封作用和固定该装置的目的)，以使得凸台7的高度由3mm降低至2mm为止(具体可通过游标卡尺进行检测)，挤压的原则以单晶圆棒拼接缝胶层控制装置不易松动，且易取出为宜；

根据内腔4的面积和内腔挤压后的高度，可以计算出内腔的体积，从而可确定出拼棒胶的使用量，将按比例配比制成的拼棒胶搅拌均匀后转入注射器中，用注射器通过注胶口2将拼棒胶注入至柱体的内腔4中，而内腔4内部的空气则由排气孔1中排出，直至拼棒胶充满整个内腔4为止；

在拼棒胶凝固前，松开晶棒夹紧装置，取出该装置，以备下次进行单晶圆棒拼接时使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，包括柱体，所述柱体具有中空的内腔，该内腔的形状和尺寸与单晶圆棒经开方后形成的单晶方棒的横截面形状和尺寸相适配，柱体上设有开口，所述开口与所述内腔相连通。

2.如权利要求1所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，所述内腔的形状为四方形，该四方形的四个边角为圆弧形边角。

3.如权利要求2所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，所述四方形的对角线长度为145～205mm，四方形的边长为120～160mm。

4.如权利要求1所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，柱体上设有凸台，所述凸台围设在所述内腔的边沿位置，凸台的高度沿柱体的轴线方向延伸，以增加内腔的高度。

5.如权利要求4所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，凸台采用两个，所述两个凸台分别设置在柱体相对的两个表面上，单个凸台的宽度为2～3mm，单个凸台的高度为3～4mm。

6.如权利要求4所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，所述凸台采用弹性材料制成。

7.如权利要求1-6任一项所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，所述柱体外壁的横截面为圆形。

8.如权利要求7所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，所述柱体外壁的横截面直径为150～210mm。

9.如权利要求7所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，所述柱体采用弹性材料制成。

10.如权利要求7所述的单晶圆棒拼接缝胶层控制装置，其特征在于，所述开口包括注胶口和排气孔，所述注胶口和排气孔均与内腔连通。