CN220021079U - 晶体定位装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种晶体定位装置，涉及半导体领域。晶体定位装置包括定心卡盘和定位组件，定位卡盘能够驱动夹持件靠近或远离预设轴线，夹持件所形成的夹持空间的中心是稳定的、确定的。定位组件的定位板连接于基板，位置固定设置的，托板用于安装晶体，而托板与定位板通过定位凸起与定位凹槽插接配合，使得二者的相对位置确定。使用该晶体定位装置时，先将晶体通过粘接剂(未凝固)贴装于托板并处于夹持空间中，然后通过驱动组件驱动夹持件朝向夹持空间中部移动，使得晶体被夹持在夹持空间中心，待粘接剂干后取下承载有晶体的托板，继续后续的加工。因此，使用本申请提供的晶体定位装置能够高效、准确地完成晶体在托板上的定位。

Description

晶体定位装置

技术领域

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种晶体定位装置。

背景技术

晶体在生长制得之后，存在很多表面形貌缺陷，需要进行切削、打磨、抛光等处理。目前，晶体需要粘接固定在托板之后，然后连同托盘一起转移到特定的设备上进行后续的磨削、抛光等工艺。而晶体在托板上的粘接位置需要保证准确定位，比如，使托板与晶体同心设置。但目前的定位工装难以高效地对晶体进行定位，要么操作繁琐，要么定位不准。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种晶体定位装置，其能够对晶体进行高效、准确的定位。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请提供一种晶体定位装置，包括：

定心卡盘，包括基座、驱动组件以及围绕预设轴线设置的多个夹持件，各个所述夹持件滑动连接于所述基座，各个所述夹持件围成夹持空间，各个所述夹持件与所述预设轴线的距离相等，所述驱动组件用于驱动各个所述夹持件同步地靠近或远离所述预设轴线；

定位组件，包括重叠设置的定位板和托板，所述定位板连接于所述基座，所述定位板和所述托板中的一者设置有定位凸起，另一者设置有定位凹槽，所述定位凸起与所述定位凹槽插接配合，所述托板背离所述定位板的一面用于贴装晶体并使所述晶体处于所述夹持空间中。

在可选的实施方式中，所述定位板上设置有所述定位凸起，所述定位凸起位于所述预设轴线上并沿所述预设轴线的延伸方向向所述托板凸起；所述托板为圆形，所述定位凹槽位于所述托板的中心。

在可选的实施方式中，所述夹持件包括相互连接的夹持部和滑动连接部，所述基座具有安装面，所述安装面上设置有滑槽，所述滑动连接部与所述滑槽滑动配合。

在可选的实施方式中，所述定位板包括中部板体和多个支撑板，所述支撑板支撑于所述基座的安装面，所述多个支撑板与所述中部板体处于同一平面并且围绕所述中部板体的外周侧间隔设置，所述托板贴合于所述中部板体。

在可选的实施方式中，所述支撑板的数量与所述夹持件的数量一致，多个所述支撑板和多个所述夹持件在围绕所述预设轴线的圆周方向上交替设置。

在可选的实施方式中，所述托板和所述中部板体均为圆形且同心设置。

在可选的实施方式中，所述夹持部上设置有抵接凸台以及所述抵接凸台下方的避让缺口，在所述驱动组件的驱动下，所述抵接凸台能够伸至所述托板的上方，所述避让缺口用于避让所述定位板和所述托板的边缘。

在可选的实施方式中，所述定心卡盘包括三个所述夹持件，三个所述夹持件在圆周方向上相互间隔120°圆心角。

在可选的实施方式中，所述晶体定位装置还包括风冷组件，所述风冷组件的吹气方向朝向所述夹持空间内。

在可选的实施方式中，所述风冷组件包括气泵和多个气嘴，多个所述气嘴通过管路与所述气泵连接，各个所述气嘴围绕所述夹持空间布置并朝向所述夹持空间内。

本申请实施例的有益效果是：

本申请提供的晶体定位装置包括定心卡盘和定位组件，定位卡盘能够驱动夹持件靠近或远离预设轴线，夹持件所形成的夹持空间的中心是稳定的、确定的。定位组件的定位板连接于基板，位置固定设置的，托板用于安装晶体，而托板与定位板通过定位凸起与定位凹槽插接配合，使得二者的相对位置确定。如此一来，托板与夹持空间的相对位置就相对确定。使用该晶体定位装置时，先将晶体通过粘接剂(未凝结)贴装于托板并处于夹持空间中，然后通过驱动组件驱动夹持件朝向夹持空间中部移动，使得晶体移动到夹持空间中心并被夹持，此时晶体相对于托板的相对位置是确定的，待粘接剂干后取下承载有晶体的托板，继续后续的加工。因此，使用本申请提供的晶体定位装置能够高效、准确地完成晶体在托板上的定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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。

图1为本申请一种实施例中晶体定位装置夹持晶体时的示意图；

图2为本申请一种实施例中晶体定位装置的示意图；

图3为本申请一种实施例中夹持件的示意图；

图4为本申请一种实施例中定位板和气嘴的示意图。

图标:010-晶体定位装置；020-晶体；100-基座；200-夹持件；210-夹持部；211-抵接凸台；212-避让缺口；220-滑动连接部；300-定位板；310-中部板体；320-支撑板；330-定位凸起；340-限位凸台；400-托板；500-气嘴。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。

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。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

目前，晶体(比如碳化硅晶体)需要粘接固定在托板之后，然后连同托盘一起转移到特定的设备上进行后续的磨削、抛光等工艺。而晶体在托板上的粘接位置需要保证准确定位，比如，使托板与晶体同心设置。如果托板与晶体不同心，或者相对位置不确定，那么后续的磨削、抛光工艺难以精确地进行，影响加工效果，甚至导致材料损坏。但目前的定位工装难以高效地对晶体进行定位，要么操作繁琐，要么定位不准。

为此，本申请实施例提供一种晶体定位装置，其利用定心卡盘和定位板，能够高效地将托板与晶体的相对位置确定，以提高后续加工的精度。

图1为本申请一种实施例中晶体定位装置010夹持晶体020时的示意图；图2为本申请一种实施例中晶体定位装置010的示意图。如图1和图2所示，本实施例提供的晶体定位装置010包括定心卡盘和定位组件，定心卡盘形成夹持空间来夹持晶体020，定位组件位于夹持空间的下方并用于承托晶体020，使晶体020处于夹持空间内。

其中，定心卡盘包括基座100、驱动组件(图中未示出)以及围绕预设轴线设置的多个夹持件200，各个夹持件200滑动连接于基座100，各个夹持件200围成夹持空间，用于夹持晶体020。各个夹持件200与预设轴线(图中虚线L，在本实施例中即为夹持空间的中心轴线)的距离相等，驱动组件用于驱动各个夹持件200同步地靠近或远离预设轴线，以实现对晶体020夹持或者解除夹持。本实施例中，各个夹持件200可以同步运动，使得各个夹持件200在运动过程中始终与预设轴线的距离相等，这样能够保持所夹持的晶体020处于夹持空间的中心，当晶体020为圆形且被夹持固定后，预设轴线穿过晶体020的圆心。

在本实施例中，定心卡盘为三爪卡盘，其包括三个夹持件200。三个夹持点即可以稳定地夹持晶体020。三个夹持件200在圆周方向上相互间隔120°圆心角，以实现均匀地对晶体020施加夹持力。

可选的，驱动组件可以是液压驱动组件，也可以是气动驱动组件；或者驱动组件包括步进电机，通过步进电机来驱动夹持件200同步运动。

在本实施例中，基座100为圆柱状，其轴线竖直方向延伸，夹持件200设置于上端面。图3为本申请一种实施例中夹持件200的示意图。如图3所示，夹持件200包括相互连接的夹持部210和滑动连接部220。基座100的上端面为安装面，安装面上设置有滑槽，滑槽沿着基座100的径向延伸，滑动连接部220与滑槽滑动配合。夹持件200的夹持部210用于抵接晶体020，从而夹持晶体020。

进一步的，定位组件包括重叠设置的定位板300和托板400。夹持部210上设置有抵接凸台211以及抵接凸台211下方的避让缺口212，在驱动组件的驱动下，抵接凸台211能够伸至定位组件的上方，避让缺口212用于避让定位组件。具体的，抵接凸台211能够伸至托板400的上方，避让缺口212用于避让定位板300和托板400的边缘。

在本实施例中，定位组件的定位板300连接于基座100，定位板300和托板400中的一者设置有定位凸起330，另一者设置有定位凹槽，定位凸起330与定位凹槽插接配合，托板400背离定位板300的一面用于贴装晶体020并使晶体020处于夹持空间中。

在本实施例中，定位板300安装在基座100的安装面上，并位于夹持空间的正下方。图4为本申请一种实施例中定位板300和气嘴500的示意图。如图1、图2和图4所示，定位板300包括中部板体310和多个支撑板320，支撑板320支撑于基座100的安装面，多个支撑板320与中部板体310处于同一平面并且围绕中部板体310的外周侧间隔设置，托板400贴合于中部板体310。

进一步的，中部板体310和托板400均为圆形板体，并且二者同心设置。中部板体310和托板400的轴线同时也与预设轴线(即夹持空间的中心轴线)重合，这样使得托板400上的晶圆在被夹持固定后，与托板400处于同轴的状态。

在本实施例中，支撑板320的数量与夹持件200的数量一致，为三个；多个支撑板320和多个夹持件200在围绕预设轴线的圆周方向上交替设置。可选的，支撑板320围绕中部板体310均匀间隔设置，即互成120°夹角。在本实施例中，用于供夹持件200滑动的滑槽延伸至中部板体310下方，中部板体310需要与托板400贴合，其上不适合设置较多的紧固件来与基座100固定。因此，在中部板体310的外周侧设置若干支撑板320用于支撑，使得定位板300整体更加稳定。进一步的，可以在支撑板320上设置螺孔，通过螺钉等紧固件来将支撑板320固定在基座100上。

在本实施例中，中部板体310朝向基座100的一面设置有限位凸台340，基座100上设置有限位凹槽(图中未示出)，限位凸台340与限位凹槽插接配合，实现定位板300在基座100上的定位，可以便于定位板300的安装。再结合螺钉等紧固件便可实现定位台与基座100的固定。

在本实施例中，定位板300上设置有定位凸起330，定位凸起330具体设置在中部板体310的中心位置。定位凸起330位于预设轴线上并沿预设轴线的延伸方向向托板400凸起，定位凹槽(图中未示出)位于托板400下表面的中心。由于托板400是圆形的，因此使用一个定位凸起330和一个位于圆心处的定位凹槽即可实现托板400的准确定位，托板400以定位凹槽为中心进行转动也不会影响其位置。在可选的其他实施例中，定位板300上可以设置多个定位凸起330，对应的，托板400上可以设置多个定位凹槽来与定位凸起330配合；定位凸起330和定位凹槽的设置位置可以不在预设轴线上。在其他实施例中，也可以在托板400上设置定位凸起330，在定位板300上设置定位凹槽。

进一步的，本实施例提供的晶体定位装置010还包括风冷组件，风冷组件的吹气方向朝向夹持空间内。由于晶体020通常使用粘接剂(比如蜡)粘贴于托板400，对晶体020进行定位的过程中粘接剂未固化，晶体020被定位至合理的位置后，需要等待粘接剂冷却固化，才能够将晶体020与托板400一起取下，进行后续的加工。本实施例中通过设置风冷组件，能够在晶体020定位完成后，对晶体020与托板400进行吹气，加快粘接剂的冷却，从而提高晶体020的粘接效率。

可选的，风冷组件包括气泵(图中未示出)和多个气嘴500，多个气嘴500通过管路与气泵连接，各个气嘴500围绕夹持空间布置并朝向夹持空间内。在本实施例中，气嘴500设置在定位板300的支撑板320上，每个支撑板320上各设置一个气嘴500，管路穿过支撑板320、基座100后与气泵连接。在其他实施例中，管路可以从支撑板320的侧面伸出并与气泵连接，而不必穿设在基座100内；或者，也可以将风冷组件固定在基座100上，不与定位板300连接；或者，将风冷组件独立设置，不与定心卡盘、定位组件连接。

在可选的其他实施例中，风冷组件也可以是朝向夹持空间的风扇。

本申请实施例提供的晶体定位装置010的使用方式如下：

首先将定心卡盘的夹持件200向外移动，令夹持空间扩张。将晶体020通过粘接剂(比如蜡)预粘贴在托板400上，此时粘接剂未固化，晶体020仍可在外力作用下在托板400上移动。将托板400的定位凹槽对准定位板300上的定位凸起330，将托板400安装在定位板300上，此时托板400位置固定，其中心轴线与预设轴线L重合。然后控制驱动组件将夹持件200向内移动，使得晶体020最终被多个夹持件200共同夹持，此时完成晶体020的定位，晶体020的中心轴线与托板400的轴线重合。之后启动风冷组件，对晶体020和托板400进行吹扫，加快粘接剂的冷却固化。当粘接剂固化后，晶体020与托板400结合固定，驱动夹持件200向外移动，可将托板400与晶体020一同取下，进行后续的打磨、抛光等工艺。通过本申请实施例提供的晶体定位装置010能够对晶体020进行高效、准确的定位和粘接。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶体定位装置，其特征在于，包括：

定心卡盘，包括基座(100)、驱动组件以及围绕预设轴线设置的多个夹持件(200)，各个所述夹持件(200)滑动连接于所述基座(100)，各个所述夹持件(200)围成夹持空间，各个所述夹持件(200)与所述预设轴线的距离相等，所述驱动组件用于驱动各个所述夹持件(200)同步地靠近或远离所述预设轴线；

定位组件，包括重叠设置的定位板(300)和托板(400)，所述定位板(300)连接于所述基座(100)，所述定位板(300)和所述托板(400)中的一者设置有定位凸起(330)，另一者设置有定位凹槽，所述定位凸起(330)与所述定位凹槽插接配合，所述托板(400)背离所述定位板(300)的一面用于贴装晶体(020)并使所述晶体(020)处于所述夹持空间中。

2.根据权利要求1所述的晶体定位装置，其特征在于，所述定位板(300)上设置有所述定位凸起(330)，所述定位凸起(330)位于所述预设轴线上并沿所述预设轴线的延伸方向向所述托板(400)凸起；所述托板(400)为圆形，所述定位凹槽位于所述托板(400)的中心。

3.根据权利要求1所述的晶体定位装置，其特征在于，所述夹持件(200)包括相互连接的夹持部(210)和滑动连接部(220)，所述基座(100)具有安装面，所述安装面上设置有滑槽，所述滑动连接部(220)与所述滑槽滑动配合。

4.根据权利要求3所述的晶体定位装置，其特征在于，所述定位板(300)包括中部板体(310)和多个支撑板(320)，所述支撑板(320)支撑于所述基座(100)的安装面，所述多个支撑板(320)与所述中部板体(310)处于同一平面并且围绕所述中部板体(310)的外周侧间隔设置，所述托板(400)贴合于所述中部板体(310)。

5.根据权利要求4所述的晶体定位装置，其特征在于，所述支撑板(320)的数量与所述夹持件(200)的数量一致，多个所述支撑板(320)和多个所述夹持件(200)在围绕所述预设轴线的圆周方向上交替设置。

6.根据权利要求4所述的晶体定位装置，其特征在于，所述托板(400)和所述中部板体(310)均为圆形且同心设置。

7.根据权利要求3所述的晶体定位装置，其特征在于，所述夹持部(210)上设置有抵接凸台(211)以及所述抵接凸台(211)下方的避让缺口(212)，在所述驱动组件的驱动下，所述抵接凸台(211)能够伸至所述托板(400)的上方，所述避让缺口(212)用于避让所述定位板(300)和所述托板(400)的边缘。

8.根据权利要求1所述的晶体定位装置，其特征在于，所述定心卡盘包括三个所述夹持件(200)，三个所述夹持件(200)在圆周方向上相互间隔120°圆心角。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的晶体定位装置，其特征在于，所述晶体定位装置(010)还包括风冷组件，所述风冷组件的吹气方向朝向所述夹持空间内。

10.根据权利要求9所述的晶体定位装置，其特征在于，所述风冷组件包括气泵和多个气嘴(500)，多个所述气嘴(500)通过管路与所述气泵连接，各个所述气嘴(500)围绕所述夹持空间布置并朝向所述夹持空间内。