一种晶锭的打磨处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种晶锭的打磨处理装置，属于半导体材料加工处理设备的技术领域。


背景技术：

2.晶锭在制备完成后，需要经过后续的加工、质量检测等步骤，检测质量合格后的产品才能进一步应用。由于在加工时，需要对晶锭进行切片，不仅工作量大；且后续如果质量检测不合格的残次品，由于已经切片，限制了残次品的整体利用。
3.晶锭在开炉后可进行人为判断，进行初步筛选，去除明显不合格的产品，可减少后续的加工、质量检测的工作量。但是对于晶锭，尤其是晶锭的侧面表现为可视性较低，人为判断较为困难，同时易出现判断错误，这样对于晶锭的初步筛选极易出现误差，误差的出现会导致后续的粗加工及细加工的工作强度加大，工作效率降低。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶锭的打磨处理装置，通过设置第一固定组件和打磨转轴，第一固定组件对晶锭进行固定，打磨转轴的打磨面对晶锭侧面进行打磨处理；该打磨处理增加了晶锭侧面的可视化程度，提高了晶锭初筛的准确度。
5.本技术采用的技术方案如下：
6.本技术提供了一种一种晶锭的打磨处理装置，其特征在于，所述装置包括：
7.放置平台，所述放置平台用于放置晶锭；
8.第一固定组件，所述第一固定组件设置于所述放置平台上方，所述第一固定组件能够接触所述晶锭的上表面并对所述晶锭固定；
9.打磨转轴，所述打磨转轴设置于所述放置平台上方，所述打磨转轴能够旋转，所述打磨转轴的内壁设置有打磨面，所述打磨面能够与晶锭的侧面接触，以对所述晶锭的侧面进行打磨。
10.优选的，所述打磨转轴的内壁设置为多个凹凸点组成的细糙面，所述细糙面形成所述打磨面；
11.所述凹凸点的直径为1～100nm。
12.优选的，所述打磨转轴的内壁粘贴有砂纸，所述砂纸形成所述打磨面。
13.优选的，所述打磨转轴的内径与所述晶锭的外径相等。
14.优选的，所述第一固定组件包括第一伸缩杆和固定块，所述固定块固定在第一伸缩杆的底端，所述固定块接触所述晶锭的上表面并对所述晶锭固定；
15.所述打磨转轴与所述第一伸缩杆连接。
16.优选的，所述打磨转轴的底端可拆卸安装打磨板，所述打磨板用于对晶锭的籽晶面进行打磨。
17.优选的，所述放置平台的侧边设置第二固定组件，所述第二固定组件包括第二伸
缩杆和夹紧结构，所述夹紧结构设置在第二伸缩杆的顶端，所述夹紧结构用于对晶锭的侧面进行固定。
18.优选的，所述夹紧结构为圆环结构，所述圆环结构设置有充气口，所述圆环结构充气后用于对晶锭的侧面四周进行固定。
19.优选的，所述装置还包括第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的底端安装有切割结构，所述切割结构用于对所述晶锭的凸面进行切割。
20.优选的，所述放置平台的底端通过滑块与滑轨连接。
21.本实用新型的有益效果包括但不限于：
22.(1)本实用新型涉及的晶锭的打磨处理装置，通过设置第一固定组件和打磨转轴，第一固定组件对晶锭进行固定，打磨转轴的打磨面对晶锭侧面进行打磨处理；该打磨处理增加了晶锭侧面的可视化程度，提高了晶锭初筛的准确度。
23.(2)本实用新型涉及的晶锭的打磨处理装置，通打磨转轴的内壁粘贴有砂纸，砂纸形成打磨面，以对晶锭的破坏降至极低，进一步减少了晶锭的开裂率，提高初筛的准确性。
24.(3)本实用新型涉及的晶锭的打磨处理装置，通过放置平台的侧边设置可移动的第二固定组件；第二固定组件包括第二伸缩杆和夹紧结构，夹紧结构设置在第二伸缩杆的顶端，夹紧结构用于对晶锭的侧面进行固定。在对晶锭籽晶面进行打磨处理时，需要对晶锭的侧面进行固定，避免晶锭在打磨处理时发生位移，从而提高了打磨处理的效率。
25.(4)本实用新型涉及的晶锭的打磨处理装置，通过放置平台的底端通过滑块与滑轨连接，以将放置平台设置为可滑动，从而实现放置平台的移动，以便于实现分别对晶锭的侧面和籽晶面的打磨处理，及对晶锭凸面的切割处理。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
27.图1为本技术涉及的晶锭的打磨处理装置的剖视图；
28.图2为本技术一实施方式中涉及的晶锭的打磨处理装置的剖视图；
29.其中，1、放置平台；2、打磨转轴；3、第一伸缩杆；4、固定块；5、打磨板；6、第二伸缩杆；7、夹紧结构；8、第三伸缩杆；9、切割结构；10、滑块；11、滑轨。
具体实施方式
30.下面结合实施例详述本技术，但本技术并不局限于这些实施例。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
32.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
33.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部
分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.实施例1
38.参考图1，本实施例提供了一种晶锭的打磨处理装置，该装置包括放置平台1、第一固定组件和打磨转轴2，放置平台1用于放置晶锭，第一固定组件设置于放置平台1上方，第一固定组件能够接触晶锭的上表面并对晶锭固定；打磨转轴2设置于放置平台1上方，打磨转轴2能够旋转，打磨转轴2的内壁设置有打磨面，打磨面能够与晶锭的侧面接触，以对晶锭的侧面进行打磨。通过设置第一固定组件和打磨转轴，在对晶锭侧面进行打磨处理时，第一固定组件对晶锭进行固定，打磨转轴的打磨面对晶锭侧面进行打磨处理；该打磨处理增加了晶锭侧面的可视化程度，提高了晶锭初筛的准确度。
39.具体的，第一固定组件的具体结构不做限定，只要保证第一固定组件能够接触晶锭的上表面并对晶锭进行固定即可。晶锭的表面由侧面、籽晶面和凸面(这里为长晶面)组成，籽晶面和凸面相对设置，籽晶面和凸面之间为侧面。打磨转轴2的具体结构不做限定，只要使得打磨转轴2的打磨面能够对晶锭进行打磨处理即可。打磨转轴2与驱动电机连接，以实现打磨转轴2的旋转。打磨面的材质不做具体限定，只要能实现打磨处理即可；优选的，打磨面为钢制或铁制；更优选的，打磨面为金刚石材质。
40.作为本技术的一种实施方式，打磨转轴2的内壁设置为多个凹凸点组成的细糙面，细糙面形成打磨面；凹凸点的直径为1～100nm。该细糙面可与晶锭的侧面接触进行打磨，可处理掉晶锭侧面形成的碳层，提高晶锭侧面的可视化程度，同时可以减少晶锭周边应力集中的现象，在一定程度上减少晶锭的周边应力。
41.作为本技术的一种实施方式，打磨转轴2的内壁粘贴有砂纸，砂纸形成打磨面。砂纸的设置，可将对晶锭的破坏降至极低，进一步减少了晶锭的开裂率，提高初筛的准确性。
42.作为本技术的一种实施方式，打磨转轴2的内径与晶锭的外径相等，以使得晶锭正好套在打磨转轴2内部，打磨转轴2旋转，以对晶锭四周侧边同时进行打磨，从而提高了打磨
处理的效率。
43.作为本技术的一种实施方式，第一固定组件包括第一伸缩杆3和固定块4，固定块4固定在第一伸缩杆3的底端，固定块4接触晶锭的上表面并对晶锭固定；打磨转轴2与第一伸缩杆3连接。第一伸缩杆3控制固定块4的移动，以使得固定块4接触固定或远离晶锭。通过将打磨转轴2与第一伸缩杆3连接，可实现打磨转轴2的移动，以使得打磨转轴2接触或远离晶锭。
44.作为本技术的一种实施方式，打磨转轴2的底端可拆卸安装打磨板5，打磨板5用于对晶锭的籽晶面进行打磨。打磨板5与打磨转轴2的可拆卸安装方式不做具体限定，可采用本领域常规的可拆卸连接方式，例如，打磨转轴2侧壁开有螺栓孔，通过螺栓将打磨板5安装在打磨转轴2的底端；或者打磨板5侧边设置卡扣，打磨转轴2内壁设置与卡扣配合的卡槽，通过卡扣与卡槽的配合，实现打磨板5的安装。
45.作为本技术的一种实施方式，放置平台1的侧边设置可移动的第二固定组件；第二固定组件包括第二伸缩杆6和夹紧结构7，夹紧结构7设置在第二伸缩杆6的顶端，夹紧结构7用于对晶锭的侧面进行固定。第二伸缩杆6控制夹紧结构7的移动，使得夹紧结构7夹紧固定或远离晶锭。在对晶锭籽晶面进行打磨处理时，需要对晶锭的侧面进行固定，避免晶锭在打磨处理时发生位移，从而提高了打磨处理的效率。
46.具体的，夹紧结构7不做具体限定，只要能实现对晶锭的侧面进行固定即可。例如，夹紧结构7可以为多个夹紧块，夹紧块对晶锭的侧面某处进行夹紧固定。
47.作为本技术的一种实施方式，夹紧结构7为圆环结构，圆环结构设置有充气口，圆环结构充气后用于对晶锭的侧面四周进行固定。圆环结构在充气后，对晶锭的侧面有挤压力，从而实现对晶锭的四周进行固定。该固定方式简单、牢固。
48.作为本技术的一种实施方式，该装置还包括第三伸缩杆8，第三伸缩杆8的底端安装有切割结构9，切割结构9用于对晶锭的凸面进行切割。进一步的，切割结构与驱动电机连接，驱动电机的输出轴通过转轴与切割结构连接。优选的，切割结构9为切割齿轮。第三伸缩杆8可以控制切割结构9的位移，从而实现在选择厚度下，对晶锭凸面进行切割。
49.作为本技术的一种实施方式，放置平台1的底端通过滑块10与滑轨11连接。通过将放置平台1设置为可滑动，从而实现放置平台1的移动，以便于实现分别对晶锭的侧面和籽晶面的打磨处理，及对晶锭凸面的切割处理。
50.作为本技术的一种实施方式，为了减少对晶锭的破坏，放置平台1至少与晶锭接触的表面为橡胶材料。该装置还包括控制系统，控制系统分别与第一伸缩杆3、第二伸缩杆6、第三伸缩杆8和滑块10连接，用于控制第一伸缩杆3、第二伸缩杆6、第三伸缩杆8的伸缩移动及滑块10的移动。
51.本技术打磨处理装置在使用时，具体的操作步骤如下：
52.(1)将晶锭放置于放置平台1上后，第一伸缩杆3带动第一固定组件开始下降，通过第一固定组件向下的挤压力进行固定，此时打磨板5是未安装的状态，晶锭固定完成后，驱动电机控制打磨转轴2开始旋转，转速控制在500
‑
1800r/min，具体根据晶锭侧面可视性程度决定；同时可以控制放置平台1转动，将晶锭更贴近打磨面处，使其打磨的更加平整；待晶锭侧面表现为肉眼可见的光泽平整度后，晶锭侧面的打磨处理结束。
53.(2)在打磨转轴2上安装打磨板5，第二伸缩杆6带动夹紧结构7向上移动，夹紧结构
7横向挤压晶锭，实现对晶锭侧面进行固定，伸缩量依据晶锭厚度控制，保证晶锭籽晶面裸露即可，打磨转轴2继续转动开始对籽晶面进行打磨抛光，待表现为肉眼可见的光泽平整度后，晶锭籽晶面的打磨处理结束。
54.(3)控制第二伸缩杆6带动夹紧结构7向下移动，翻转晶锭凸面在上，第二伸缩杆6带动夹紧结构7向上移动，夹紧结构7夹紧固定住晶锭侧面，同时控制放置平台1移动，控制第三伸缩杆8带动切割结构9向下移动，切割厚度自行通过第三伸缩杆8进行调整，距离均在实施过程中依据晶锭尺寸做好清零处理，即切割结构向下切割多少意为对晶锭自上部到下部逐层切割的厚度，此处只对晶锭进行凸面切割方便观察，不做细加工处理，待横向固定完成，第三伸缩杆8长度控制完成后，切割结构9开始旋转即对晶锭进行切割，同时每一步的切割打磨均有冷却水进行冷却，待晶锭凸面切割完成，此时即完成了对晶锭的初步打磨切割处理。
55.碳化硅晶锭经过打磨和切割处理后，得到透明或半透明的碳化硅晶锭。侧面打磨去除的厚度为0.8～1mm，籽晶面打磨去除的厚度为1～1.2mm，凸面切割去除的厚度1～10mm，使得碳化硅晶锭整体表现为有一定厚度的透明或半透明固体，可视性强；然后检测其微管和包裹体、多型和电阻率，去除不合格产品，保留微管和包裹体、多型和电阻率检测均合格的产品进行后续的加工处理。
56.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
57.以上，仅为本技术的实施例而已，本技术的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本技术的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。