KR101296236B1 - Splitting device for silicon carbide substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원판형의 실리콘 카바이드 기판을 베이스 판에서 용이하게 분할할 수 있는 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for dividing a silicon carbide substrate, and more particularly, to a device for dividing a silicon carbide substrate that can easily divide a disc-shaped silicon carbide substrate from a base plate.
일반적으로, 실리콘 카바이드 기판은 더미 기판의 용도로 사용되며, 그라파이트 재질 등의 베이스 원판에 화학 기상 증착법으로 증착한 후, 물리적 또는 화학적인 방법으로 상기 베이스 원판을 제거하여 제조하게 된다.
In general, a silicon carbide substrate is used as a dummy substrate, and deposited on a base plate made of graphite material by chemical vapor deposition, and then manufactured by removing the base plate by physical or chemical methods.
이러한 방법으로 제작되는 실리콘 카바이드 기판은 하나의 베이스 원판을 이용하여 하나 또는 한 쌍으로 얻어지는 것이 보통이다. Silicon carbide substrates produced in this way are usually obtained in one or a pair using one base disc.
이는 베이스 원판의 상부에만 SiC를 증착하는 경우와, 베이스 원판의 상부와 하부에 모두 SiC를 증착하는 경우에 따라 하나 또는 한 쌍으로 얻어지는 것이다.
This is obtained in one or a pair depending on the case of depositing SiC only on the top of the base disc, and the case of depositing SiC on both the top and bottom of the base disc.
이와 같이 그라파이트 베이스 원판에서 실리콘 카바이드 기판을 분리하는 종래의 물리적인 방법에 대하여 설명한다.
As described above, a conventional physical method of separating the silicon carbide substrate from the graphite base disc will be described.
도 1 내지 도 3는 종래 실리콘 카바이드 기판의 제조방법을 설명하기 위한 공정 수순 단면도이다.1 to 3 are cross-sectional views showing a process procedure for explaining a method of manufacturing a conventional silicon carbide substrate.
도 1 내지 도 3을 각각 참조하면 종래 실리콘 카바이드 기판의 제조방법은, 도 1과 같이 준비된 그라파이트 원판(1)의 전면에 화학 기상 증착법으로 SiC를 증착하여 SiC층(2)을 형성하고, 도 2와 같이 상기 그라파이트 원판(1)을 횡방향으로 절단하여, 상기 그라파이트 원판(1)과 SiC층(2)이 접한 한 쌍의 구조물을 획득한다.Referring to FIGS. 1 to 3, in the conventional method for manufacturing a silicon carbide substrate, SiC is deposited by chemical vapor deposition on the entire surface of the graphite disc 1 prepared as shown in FIG. 1 to form a
그 다음, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 그라파이트 원판(1)과 SiC층(2) 접합 구조에서 그라파이트 원판(1)을 연마하여 제거하게 된다.Next, as shown in FIG. 3, the graphite master plate 1 is polished and removed in the bonded structure of the graphite master plate 1 and the
상기와 같은 종래 실리콘 카바이드 기판의 제조방법은 본 발명의 출원인의 등록특허 10-1001674호에 기재되어 있다.
Conventional silicon carbide substrate manufacturing method as described above is described in the Applicant's Patent No. 10-1001674 of the present invention.
이와 같이 종래에는 1회의 절단 공정으로 그라파이트 원판(1)의 중앙부를 절단하고, 그 절단으로 노출된 그라파이트 원판(1)을 연마하여 SiC층(2)으로만 이루어지는 실리콘 카바이드 기판을 얻게 되나, 이와 같은 방법은 가공시간이 매우 많이 소요되는 문제점이 있다.
As described above, in the past, the central portion of the graphite original plate 1 is cut by one cutting process, the graphite original plate 1 exposed by the cutting is polished to obtain a silicon carbide substrate composed of the
또한 직경이 큰 그라파이트 원판(1)을 완전히 절단하기는 어려우며, 정밀도가 저하되는 수작업 등으로 절단해야 하기 때문에 그라파이트 원판(1)의 중앙부를 가공하고 있으나, 이는 연마 공정이 반드시 필요한 것이며, 그 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
In addition, it is difficult to completely cut the large-diameter graphite disc 1, and the center portion of the graphite disc 1 is processed because it must be cut by manual work, which decreases the precision. There was a problem of deterioration.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 보다 정밀하고 안정된 절단이 가능하며, 생산성을 향상시킬 수 있는 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치를 제공함에 있다.
An object of the present invention for solving the above problems is to provide a device for dividing a silicon carbide substrate capable of more precise and stable cutting, and improve productivity.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치는, 모터의 구동에 따라 회전하며, 고정 클램프로 SiC가 증착된 베이스 원판을 고정하는 회전가공부와, 상기 회전가공부의 회전중심을 향해 근접하거나 멀어지는 방향으로 직선운동을 제공하는 제1이송부와, 상기 제1이송부에 의해 이송되며 상기 회전가공부에 고정된 SiC가 증착된 베이스 원판의 중앙부에 밀착되어 그 SiC가 증착된 베이스 원판의 이탈을 방지하는 이탈방지부와, 상기 제1이송부와는 수직교차하는 방향으로 직선왕복운동하는 제2이송부와, 상기 제2이송부에 의해 직선 왕복운동하며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판을 측면에서 분할하는 분할가공부를 포함한다.
The silicon carbide substrate dividing apparatus of the present invention for achieving the above object is a rotational processing unit that rotates in accordance with the driving of the motor, and secures the base disc on which SiC is deposited by a fixed clamp, and toward the rotation center of the rotational processing unit. A first transfer part providing a linear movement in a near or far direction, and the base disc on which the SiC deposited by the first transfer part is adhered to the central portion of the base disc on which the SiC is deposited; A separation prevention portion for preventing, a second transfer portion reciprocating linearly in a direction perpendicular to the first transfer portion, and a linear reciprocating movement by the second transfer portion, and dividing the base disc on which the SiC is deposited from the side surface It includes a division processing part.
본 발명은, SiC가 증착된 베이스 원판을 고정하고 회전시키는 회전가공부와, 상기 회전하는 SiC가 증착된 베이스 원판의 중앙을 지지하여 상기 회전가공부에서 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부와, 상기 회전하는 SiC가 증착된 베이스 원판의 측면에서 그 베이스 원판과 SiC 경계부를 분할 하는 분할가공부를 포함하여, 실리콘 카바이드 기판의 분리를 자동화할 수 있으며, 연마 공정 시간을 단축하여, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
The present invention, the rotation processing unit for fixing and rotating the base plate on which SiC is deposited, the anti-separation unit for supporting the center of the base plate on which the rotating SiC is deposited to prevent the separation from the rotation processing unit, and the rotating Including the divided part that divides the base disc and the SiC boundary on the side of the base plate on which SiC is deposited, it is possible to automate the separation of the silicon carbide substrate, shorten the polishing process time, thereby improving productivity.
도 1 내지 도 3은 종래 실리콘 카바이드 기판 제조방법을 설명하기 위한 공정 수순 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치의 평면 구성도이다.
도 5는 도 4에서 분할가공부의 일실시 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치에 의해 가공된 SiC가 증착된 베이스 원판의 단면 구성도이다.1 to 3 are cross-sectional views showing a process procedure for explaining a conventional silicon carbide substrate manufacturing method.
4 is a plan view illustrating a device for dividing a silicon carbide substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of the divisional processing unit in FIG. 4.
FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a base disc on which SiC processed by a division apparatus of a silicon carbide substrate is deposited according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a device for dividing a silicon carbide substrate according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치의 평면 구성도이다.4 is a plan view illustrating a device for dividing a silicon carbide substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치는, 모터(10)의 구동에 따라 회전하며, 고정 클램프(21)로 SiC가 증착된 베이스 원판(30)을 고정하는 회전가공부(20)와, 상기 회전가공부(20)의 회전중심을 향해 근접하거나 멀어지는 방향으로 직선운동을 제공하는 제1이송부(40)와, 상기 제1이송부(40)에 의해 이송되며 상기 회전가공부(20)에 고정된 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 중앙부에 밀착되어 그 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(50)와, 상기 제1이송부(40)와는 수직교차하는 방향으로 직선왕복운동하는 제2이송부(60)와, 상기 제2이송부(60)에 의해 직선 왕복운동하며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)을 측면에서 분할하는 분할가공부(70)를 포함하여 구성된다.
Referring to FIG. 4, a device for dividing a silicon carbide substrate according to a preferred embodiment of the present invention rotates according to the driving of the
아래에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the configuration and operation of the device for dividing the silicon carbide substrate according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described in more detail.
먼저, 모터(10)에 의해 회전하는 회전가공부(20)는 일면에 SiC가 증착된 베이스 원판(30)이 고정되며, 그 베이스 원판을 고정하기 위하여 고정 클램프(21)가 그 원주 방향을 따라 구비된다.First, the
상기 고정 클램프(21)는 도면에 도시한 바와 같이 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 측면 일부에 접촉되어 그 SiC가 증착된 베이스 원판(30)을 고정하는 것으로, 상기 분할가공부(70)에 간섭되지 않는 것으로 한다.
As shown in the drawing, the
그 다음, 상기 회전가공부(20)가 회전할 때 상기 고정 클램프(21)에 의해 고정되는 SiC가 증착된 베이스 원판(30)이 이탈될 우려가 있기 때문에 그 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 반대면을 고정시킬 필요가 있으며, 이를 위하여 제1이송부(40)에 의해 직선 이동하며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 중앙부를 눌러 이탈을 방지하는 이탈방지부(50)가 마련되어 있다.
Then, since the
상기 이탈방지부(50)는 회전하지 않는 바디(51)와, 상기 바디(51)에 회전가능하게 결합되며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 회전 중심에 직접 접촉되어 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 회전과 함께 회전하는 회전축부(52)를 포함하여 구성된다.
The
이와 같은 구성에 의해 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)에 손상을 주지 않으면서도, 안정적으로 회전시킬 수 있다.
Such a structure can be stably rotated without damaging the
상기 제1이송부(40)는 상기 이탈방지부(50)를 직선 이동시켜 상기 회전가공부(20)에 고정된 SiC가 증착된 베이스 원판(30)을 눌러 고정할 수 있도록 한 것이나, 제1이송부(40)의 구성을 생략하고, 상기 바디(51)로부터 회전축부(52)가 직선 이동할 수 있도록 구성할 수도 있으며, 이는 실질적으로 동일한 구성이며 모두 본 발명에 속한다 할 것이다.
The
또한 제2이송부(60)는 분할가공부(70)를 상기 제1이송부(40)의 이동방향과는 수직으로 교차하는 방향으로 직선 왕복운동시킬 수 있다.In addition, the
이는 회전하는 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 측면에 상기 분할 가공부(70)를 접하게 하고, 가공이 진행되면서 점차 회전중심을 향해 이동하면서 분할 가공을 할 수 있도록 하기 위한 것이다.
This is for contacting the divided
도 5는 분할가공부(70)의 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of the
도 5를 참조하면 상기 분할 가공부(70)는 지지프레임(71)과, 상기 지지프레임(71)의 일측에서 조정부(73)에 의해 상하 높이의 조정이 가능한 이동블록(72)와, 상기 이동블록(72)에서 제공되는 제1고정돌기(75)와 상기 지지프레임(71)의 하부에서 제공되는 제2고정돌기(72)에 양단이 고정되며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)에 접촉되어 분할하는 분할가공툴(74)을 포함하여 구성된다.
Referring to FIG. 5, the
이와 같은 구성에서 상기 지지프레임(71)은 상기 제2이송부(60)를 따라 이동되어 상기 분할가공툴(74)을 회전가공부(20)에 고정되어 회전하는 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 측면에 접촉시켜 분할 가공을 하게 된다.
In such a configuration, the
이때, 상기 이동블록(72)은 상기 분하가공툴(74)의 교체가 용이하며, 장력의 유지가 가능하도록 조정부(73)의 조정에 의해 상하 이동이 가능한 구성이다.
At this time, the moving
도 6은 상기와 같은 본 발명에 의해 가공되어진 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 단면 구성도이다.6 is a cross-sectional configuration diagram of a
도 6을 참조하면 상기 분할가공툴(74)에 의해 SiC층(32)과 그라파이트 베이스 원판(31)의 경계가 분할 가공되며, 도면에서는 정확한 경계를 가공하는 것으로 도시하였으나, 가공오차를 고려할 때 그라파이트 베이스 원판(31)의 SiC층(32)과 최대한 근접한 부분을 가공하는 것이 바람직하다.
Referring to FIG. 6, the boundary between the
이때 SiC층(32)에 잔존하는 그라파이트 베이스 원판(31)의 일부는 연마를 통해 쉽게 제거할 수 있으며, 그 그라파이트 베이스 원판의 절반을 연마해야 하는 종래의 가공방법에 비해 가공시간은 단축할 수 있다.
At this time, a part of the
상기 분할가공툴(74)에 의해 가공되는 SiC가 증착된 베이스 원판(30)은 완전히 분할되지는 않는다. 이는 가공시 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 이탈 염려가 있어 작업자의 안전을 고려한 것이며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 회전중심측을 눌러 지지하는 회전축부(52)의 직경 정도의 SiC가 증착된 베이스 원판(30)을 분할하지 않은 상태로 분할 가공을 종료한다.
The
상기 분할되지 않은 부분은 수작업으로 가공할 수 있으며, 이 역시 전체를 수작업에 의해 가공하던 종래의 방법에 비하여 가공공정시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
The non-divided portion can be processed by hand, which can also shorten the processing time compared to the conventional method of processing the whole by hand, thereby improving productivity.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And this also belongs to the present invention.
10:모터 20:회전가공부
21:고정 클램프 30:SiC가 증착된 베이스 원판
40:제1이송부 50:이탈방지부
51:바디 52:회전축부
60:제2이송부 70:분할가공부
71:지지프레임 72:이동블록
73:조정부 74:분할가공툴
75:제1고정돌기 76:제2고정돌기10: motor 20: rotary machining
21: Fixed clamp 30: Base plate on which SiC is deposited
40: 1st transfer part 50: departure prevention part
51: body 52: rotating shaft
60: second transfer unit 70: split processing unit
71: support frame 72: moving block
73: adjusting section 74: split machining tool
75: first fixing protrusion 76: second fixing protrusion
Claims (3)
상기 회전가공부(20)의 회전중심을 향해 근접하거나 멀어지는 방향으로 직선운동을 제공하는 제1이송부(40);
상기 제1이송부(40)에 의해 이송되며 상기 회전가공부(20)에 고정된 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 중앙부에 밀착되어 그 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(50);
상기 제1이송부(40)와는 수직교차하는 방향으로 직선왕복운동하는 제2이송부(60); 및
상기 제2이송부(60)에 의해 직선 왕복운동하며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)을 측면에서 분할하는 분할가공부(70)를 포함하는 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치.
A rotational processing unit 20 which rotates according to the driving of the motor 10 and fixes the base disc 30 on which SiC is deposited by the fixing clamp 21;
A first transfer part 40 providing a linear motion in a direction approaching or away from the rotation center of the rotation processing part 20;
The first transfer part 40 is brought into close contact with the central portion of the base disc 30 is deposited SiC fixed to the rotary processing unit 20 is deposited to prevent the separation of the base disc 30 is deposited SiC Prevention part 50;
A second transfer part 60 linearly reciprocating in the direction perpendicular to the first transfer part 40; And
A device for dividing a silicon carbide substrate, comprising a dividing processing portion (70) which linearly reciprocates by the second transfer portion (60) and divides the base disc (30) on which the SiC is deposited.
상기 이탈방지부(50)는,
상기 제1이송부(40)에 의해 직선 이동하는 바디(51)와, 상기 바디(51)에 회전가능하게 결합되며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 회전 중심부에 접촉되어 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 회전과 함께 회전하며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치.
The method of claim 1,
The departure prevention portion (50)
The body 51 linearly moved by the first transfer part 40 and rotatably coupled to the body 51, and the SiC is deposited by contacting the rotation center of the base disc 30 on which the SiC is deposited. And the base plate 30 is rotated together with the base plate 30 to prevent separation of the base plate 30 on which the SiC is deposited.
상기 분할 가공부(70)는,
지지프레임(71);
상기 지지프레임(71)의 일측에서 조정부(73)에 의해 상하 높이의 조정이 가능한 이동블록(72); 및
상기 이동블록(72)에서 제공되는 제1고정돌기(75)와 상기 지지프레임(71)의 하부에서 제공되는 제2고정돌기(72)에 양단이 고정되며, 상기 SiC가 증착된 베이스 원판(30)에 접촉되어 분할하는 분할가공툴(74)을 포함하는 실리콘 카바이드 기판의 분할 장치.
The method of claim 1,
The division processing unit 70,
Support frame 71;
A movable block 72 capable of adjusting the height of the upper and lower sides by the adjusting unit 73 on one side of the support frame 71; And
Both ends are fixed to the first fixing protrusion 75 provided from the movable block 72 and the second fixing protrusion 72 provided from the lower portion of the support frame 71, and the base disc 30 on which the SiC is deposited. And a dividing tool 74 for contacting and dividing the silicon carbide substrate.
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