另外，如图2和图3所示，夹具2上需进行标准十字方位标刻， 便于晶体偏角方向的定位。
[0048] 本实用新型中，上述调节偏角方向的偏角调节模块3为双正弦模块，如图1所示，双 正弦模块3由X方向的正弦模块和Y方向的正弦模块叠加而成，X方向Wo为旋转轴调节偏角 4，同时Y方向WO为旋转轴调节偏角(1) '，实现X、Y两个方向的偏角一次修正完成。双正弦 模块3的上方与夹具2连接，下方与基底4连接。如图1所示，该偏角调节模块3中的十字方位 上的轴长L与L'为固定值，通过对待整形晶锭偏角方向上进行定向确定十字方位上的偏角 4和4'，根据双正弦公式：
[0049] H = L. Sincl);
[0050] H' = L' ? Sind) ' ；
[0051] 可W计算出十字方向上量程需调节的高度H和H'。通过调节量程H和H'可实现碳化 娃晶体偏角面的一次性定向整形。
[0052] 本实施形态中，双正弦模块3的通用材料为铁质材料，但是易生诱且重量较重。较 佳地，可使用侣合金材料，不生诱且轻便。
[0053] 本实施形态中，双正弦模块3调节偏角大小的量程可用标准量块，但是需准备较多 不同厚度的量块来进行匹配。W某晶锭X、Y方向的偏角修正量程分别为3.45mm和1.73mm为 例，则需要用到的标准量块包括1臟、2讓、0.1臟、0.2讓、0.5讓、0.01讓、0.02讓、0.05臟，通 过组合得到所需量程，操作较繁琐且累计误差较大。较佳地，可使用游标式旋钮调节该双正 弦模块3的量程，简便且精度较高。如图1所示，若将量块31改成游标式旋钮5,同样W上述某 晶锭X、Y方向的偏角修正量程分别为3.45mm和1.73mm为例，则只要通过将X和Y方向上的游 标式旋钮分别调整到相应数值即可，操作非常简便且精度较高。
[0054] 此外，吸附于磨床（图示省略）的基底4,可W使用较平整的铁板，但是易生诱且重 量较重。较佳地，可W使用永磁吸盘，可有效降低整个装置的重量。
[0055] <加工方法〉
[0056] 本实用新型所用的碳化娃晶锭可为单晶，其可采用常用的物理气相传输法生长所 得或市场购买。本领域技术人员可W根据现有技术的相关技术进行制备。采用的晶锭的规 格可W各异，下面采用圆形碳化娃晶锭为例。但应理解，其他规格的碳化娃晶锭也是适用 的。
[0057] 将碳化娃晶锭生长端面进行整形。在本实用新型中，优选整形为平面状，所整形平 面大小适合定向即可。应理解，所整形平面也可稍大或稍小。
[0058] 接着，可对经过端面处理后的晶锭进行（11-20)面的预磨，预磨面的大小W适合定 向为宜。
[0化9] 对预磨（11-20)面进行定向矫正，矫正至定向偏差小于3〇/即可。
[0060] W矫正后（11-20)面为基准，在生长端面上进行十字方位标刻，如图2所示。
[0061] 对上述标刻的生长面进行定向，确认定向角度与所需偏角的差值。应理解，运里的 定向是沿标刻的十字方向上的定向。
[0062] 接着，将定好向的碳化娃晶锭置于上述的偏角整形装置的夹具2上，调整晶体的十 字定位标注与夹具2的十字定位标记重合后将夹具2锁死，如图3所示。
[0063] 根据上述偏角差值，根据双正弦公式换算所需调节的量程高度H和H'，并调节上述 偏角整形装置中的双正弦模块3的量程至相应高度后锁死。
[0064] 在一个示例中，所需衬底片的偏角为4°，晶锭沿（11-20)的X方向的晶向偏差为2°， y方向的晶向偏差为1°，则该晶锭需沿-X方向去除2° (d))，同时沿y方向去除1°(4) '）。应理 解，运里的晶向偏差是指定向数据与正角（绝对零度）状态的差值。根据双正弦公式：H = L ? Sin 本；
[006日]H' 二 L' ? Sin(J) '（本示例中的中屯、轴长 L 二 100mm，L'二50mm);
[0066] 可换算出该晶锭在X方向上的量程调节高度H为3.49mm，在y方向上的量程调节为 1.75mm，将本实用新型中偏角整形装置双正弦模块3中的量程调节至相应高度即可。
[0067] 将上述偏角整形装置置于磨床上吸附后可进行偏角面的磨削加工。
[0068] 上述整形过程可采用平面磨床加工，上述经过整形的晶锭端面的定向偏差小于 10'。
[0069] 表1列出了碳化娃晶体常规偏角整形与采用本实用新型的偏角整形装置之间的一 些效果对比。可知，经本实用新型装置及方法进行碳化娃晶体偏角整形，使用简便、加工时 间短、加工精度高、材料损耗少。
[0070] 表1:常规偏角整形与本实用新型的效果对比：
[0072]产业应用性:本实用新型的偏角整形装置配合普通定向仪、普通平面磨床即可进 行碳化娃晶体的偏角整形，使用成本较低。本实用新型的加工方法操作简便、加工时间短、 加工精度高，材料损耗少，适合广泛用于小批量或实验性碳化娃衬底片的偏角加工，具有很 大的产业应用性。
[0073]在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此 本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而 非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变 化都应理解为包括在权利要求书中。
【主权项】
1. 一种用于碳化硅晶体偏角整形的装置，其特征在于，包括： 夹持晶锭的夹具； 调节偏角方向的偏角调节模块；以及 吸附于磨床的基底； 其中，所述偏角调节模块为双正弦模块。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹具采用三爪夹头。3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹具具备标准十字方位标刻。4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏角调节模块由铝合金材料制成。5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过游标式旋钮调节所述偏角调节模块的 口 里6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏角调节模块具备锁死机构。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述基底为永磁吸盘。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于碳化硅晶体偏角整形的装置，包括：夹持晶锭的夹具；调节偏角方向的偏角调节模块；以及吸附于磨床的基底；其中，所述偏角调节模块为双正弦模块。本实用新型可保证碳化硅晶体偏角晶面的一次定向成型，避免了常规偏角整形时多次修正的过程，有效提高了整形效率，且本实用新型操作简单、精度较高。
【IPC分类】B24B7/22, B24B7/16, B24B41/06
【公开号】CN205237737
【申请号】CN201521120324
【发明人】陈辉, 庄击勇, 黄维, 王乐星, 卓世异, 施尔畏
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月30日