CN207696333U - 一种用于加工晶棒平边的治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于加工晶棒平边的治具，用于加工晶棒的大平边和小平边，包括：作用于晶棒水平方向的水平压块，水平压块具有与晶棒匹配的弧形表面，水平压块通过导轨在水平方向移动，设置向水平压块施加动力的顶柱螺栓，用于承载晶圆的承载台面，在工作时，承载台面至少需要露出晶棒预留的平边加工位置，不仅提高了产品的品质，还避免了由于加工过程单晶晶棒太短，易出现轻微移动等不可控因素，提高了人员的可操控性。

Description

一种用于加工晶棒平边的治具

技术领域

本实用新型涉及加工晶体技术领域，特别涉及一种用于加工晶棒平边的治具。

背景技术

单晶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、高载流子饱和迁移速率等的特点，在高温、高频、大功率、微电子器件等方面具有巨大的应用潜力。然而，单晶碳化硅晶片在加工和外延过程中需要确认晶片的Si面和C面，因此在单晶碳化硅晶棒被加工前，需要对单晶碳化硅晶棒进行大小平边的研磨，防止单晶碳化硅圆棒被切割下来出现混片，此外由于单晶碳化硅晶棒较短，将晶棒固定在磨床较为困难，难以保证晶棒磨出来大小平边的垂直度能达到要求，给产线生产带来困扰和效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于加工晶棒大小平边的治具，该治具既能保证磨出来平边不会出现倾斜，又能很好的保证磨出来晶棒大小平边之间的垂直度能满足生产的要求等优点。

本实用新型解决技术问题的方案是：一种用于加工晶棒平边的治具，用于加工晶棒的大平边和小平边，包括，

作用于晶棒水平方向的水平压块，水平压块通过导轨在水平方向移动；

设置向水平压块施加作用力的顶柱螺栓；

用于承载晶圆的底板，在工作时，底板至少需要露出晶棒预留的平边加工位置。

根据本实用新型，优选的，水平压块包括第一水平压块和第二水平压块，第一水平压块在导轨上自由滑动，第二水平压块与底板为一体。

根据本实用新型，优选的，第一水平压块具有与晶棒匹配的弧形表面。

在一些实施例中，优选的，第二水平压块具有与晶棒大平边匹配的平面。

在一些实施例中，优选的，治具包括作用于晶棒竖直方向的竖直压块，

根据一些实施例，竖直压块固定在第一水平压块和第二水平压块上，竖直压块上设置有螺丝孔。

在一些实施例中，优选的，竖直压块上的螺丝孔通过塑料螺丝可以限制晶棒竖直运动，同时能过避免在螺丝顶住晶棒时出现崩角。

在一些实施例中，优选的，底板表面平面度为小于3μm。

本实用新型还提供了一种磨床，包括上述用于加工晶棒平边的治具。

根据本实用新型，优选的，磨床包括冷却液装置，在工作时对晶棒进行冷却。

根据本实用新型，优选的，磨床包括砂轮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

（1）具有良好的加工精度和可控性。

（2）提高了大小平边垂直度和大小平边两边平行度的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为实施例1的一种用于加工晶棒平边的治具的俯视示意图；

图2为实施例1的一种用于加工晶棒平边的治具的主视示意图；

图3为实施例2的一种磨床的俯视示意图。

图中标示：1、晶棒，2、竖直压块，3、第一水平压块，4、第二水平压块，5、顶柱螺栓，6、塑料螺丝,7、底板,8、冷切液装置，9、砂轮。

具体实施方式

下面结合示意图对本实用新型进行详细的描述，在进一步介绍本实用新型之前，应当理解，由于可以对特定的实施例进行改造，因此，本实用新型并不限于下述的特定实施例。还应当理解，由于本实用新型的范围只由所附权利要求限定，因此所采用的实施例只是介绍性的，而不是限制性的。除非另有说明，否则这里所用的所有技术和科学用语与本领域的普通技术人员所普遍理解的意义相同。

实施例1

参看图1和图2，为了提高短晶棒研磨效率和质量，晶棒材质例如蓝宝石、碳化硅和钽酸锂等，本实施例以单晶碳化硅短晶棒为例，我们对夹持单晶碳化硅短晶棒的治具进行改良设计。

本实施例提供一种用于加工晶棒平边的治具，通过设计以单晶碳化硅晶棒1的两端面为基准，然后夹持晶棒1柱身，并在单晶碳化硅晶棒的另一端采用竖直压块2将晶棒1压住，然后进行单晶碳化硅晶棒大平边的研磨，然后再以磨好的大平边为基准，紧紧的贴住该夹具的第二水平压块的平面上，且晶棒1的小平边朝外进行研磨。

具体来说本实施提供的一种用于加工晶棒平边的治具，包括作用于晶棒1水平方向的水平压块，分别为第一水平压块和第二水平压块。根据本实施例，水平压块位于晶棒1的两侧，其中一侧第一水平压块3具有与晶棒1匹配的弧形表面，另一侧第二水平压块4为了限制晶棒1水平运动，第一水平压块通过导轨在水平方向移动；设置向第一水平压块3施加作用力的顶柱螺栓5；治具包括作用于晶棒1竖直方向的竖直压块2，竖直压块2固定在第一水平压块和第二水平压块上，竖直压块上设置有螺丝孔，在竖直压块上螺丝孔上通过塑料螺丝限制晶棒1竖直运动。该治具底板7的平面度要求较高，底板表面平面度小于3μm，底板平边平行度小于3μm。根据本实施例，优选的，底板表面平面度为1μm，底板平边平行度为1μm，底板吸附在研磨机台的磁性盘面上。

而磨小平边时，治具底板上端面以晶棒1的端面为基准进行在竖直方向固定，然后再以磨好的大平边为基准在水平方向固定在第二水平压块4上，再磨小平边，以晶棒端面为基准压住治具的底板上端面能过很好的保证磨出来平边不会出现倾斜，以大平边为基准贴住治具上的第二水平压块4上，由于第二水平压块4是与治具的水平方向垂直，因此能过很好的保证磨出来晶棒大小平边的垂直度能满足生产的要求，避免了由于固定晶棒两边的柱身较短，在生产过程中，易出现滑动等一系列不可控的因素，影响生产品质。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，提出一种磨床，参看图3，将实施例的治具实施在磨床上，磨床包括冷切液装置8和砂轮9，在工作时向晶棒喷洒冷切液。

利用本实施例的磨床进行磨平边，作为参考的，磨床加工大小平边的详细工艺步骤如下:

步骤1，将研磨好两端面的单晶碳化硅晶棒1放在该治具的底板7上，并确认贴紧。

步骤2，将定向好的单晶碳化硅晶棒1的大平边朝外，保证大平边与治具底板7的水平方向平行，可以用游标卡尺进行确认。

步骤3，轻轻的移动治具上的第一水平压块3，使单晶碳化硅晶棒1固定在治具上。

步骤4，通过顶柱螺栓5，将治具上的第一水平压块3将晶棒顶住在第二水平压块4。

步骤5，将塑料螺丝6通过带有竖直压块2上的螺纹孔锁在单晶碳化硅晶棒1的上端上固定住。

步骤6，开启磨床上的冷切液，使冷切液能接触到砂轮9和晶棒1开始进行大平边研磨。

步骤7，松开顶柱螺栓5，将磨好大平边单晶碳化硅晶棒1取下。

步骤8，将磨好单晶碳化硅晶棒1的大平边，紧紧的贴在治具的第二水平压块4上，并确保定向好的小平边朝外，该治具第二水平压块4与大平边接触平面的平面度和治具底板7的垂直度要求较高。

步骤9，通过第一水平压块3移动，使单晶碳化硅晶棒1大平边紧紧的贴在治具第二水平压块4上，并通过顶柱螺栓5将第一水平压块3固定住。

步骤10，将塑料螺丝6，通过竖直压块2上的螺纹孔锁在单晶碳化硅晶棒1的端面上固定住。

步骤11，开启磨床上的冷切液，使冷切液能接触到砂轮9和晶棒1开始进行小平边研磨。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种用于加工晶棒平边的治具，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于加工晶棒平边的治具，用于加工晶棒的大平边和小平边，包括：

作用于晶棒水平方向的水平压块，限制晶棒水平运动，水平压块通过导轨在水平方向移动；

设置向水平压块施加作用力的顶柱螺栓；

用于承载晶圆的底板，在工作时，底板至少需要露出晶棒预留的平边加工位置。

2.根据权利要求1所述的用于加工晶棒平边的治具，其特征在于：水平压块包括第一水平压块和第二水平压块，第一水平压块在导轨上自由滑动，第二水平压块与底板为一体。

3.根据权利要求2所述的用于加工晶棒平边的治具，其特征在于：第一水平压块具有与晶棒匹配的弧形表面。

4.根据权利要求2所述的用于加工晶棒平边的治具，其特征在于：第二水平压块具有与晶棒大平边匹配的平面，平面的平面度为小于3μm。

5.根据权利要求1所述的用于加工晶棒平边的治具，其特征在于：治具包括作用于晶棒竖直方向的竖直压块。

6.根据权利要求5所述的用于加工晶棒平边的治具，其特征在于：竖直压块上设置有螺丝孔，竖直压块上的螺丝孔通过塑料螺丝限制晶棒竖直运动。

7.根据权利要求1所述的用于加工晶棒平边的治具，其特征在于：底板表面平面度为小于3μm，底板平边水平度小于3μm。

8.一种磨床，其特征在于，包括权利要求1~7中任意一项所述的用于加工晶棒平边的治具。

9.根据权利要求8所述的一种磨床，其特征在于：磨床包括冷切液装置，在工作时向晶棒喷洒冷切液。

10.根据权利要求8所述的一种磨床，其特征在于：磨床包括砂轮。