一种快速寻找碳化硅晶棒中心的治具的制作方法

本实用新型涉及半导体单晶材料加工技术领域，具体为一种快速寻找碳化硅晶棒中心的治具。

背景技术：

碳化硅是继第一代半导体Si、第二代半导体GaAs、InP等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、微电子器件等方面和航天、军工、核能等极端环境应用有着不可替代的优势，具有巨大的应用潜力。然而，想得到一片完整的碳化硅衬底，需要经过很多道工序进行加工，因此碳化硅晶棒外径的滚圆是必不可少的，然而在碳化硅晶棒进行滚圆前，需要对碳化硅晶棒的中心进行寻找并用胶水将滚圆机上的治具与碳化硅晶棒的中心粘在一起。

将治具粘在碳化硅晶棒端面前，需要对碳化硅晶棒的中心进行确认，如果治具没有准确粘在晶棒的中心，有可能导致晶棒圆边有一部分已经被磨掉，有一部分还未被完全磨掉，这势必会影响到碳化硅晶棒的直径，严重时有可能导致在滚圆时，碳化硅晶棒出现崩角或裂痕，因此如何快速寻找而又准确的寻找到碳化硅晶棒的中心是当前迫切的需求。

现有寻找碳化硅晶棒中心的方法，主要是将粘结碳化硅端面治具放在碳化硅晶棒的端面上，然后采用游标卡尺分不同位置测量碳化硅晶棒圆边到达贴紧碳化硅端面治具外边缘的距离，慢慢的将粘晶棒治具校正到碳化硅晶棒的中心，但是由于碳化硅晶棒在滚圆前，碳化硅晶棒圆边呈现不规则形态，因此采用此种方法寻找碳化硅晶棒中心误差较大，操作不方便，且操作过程中很容易磕碰到晶棒造成崩角。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种快速寻找碳化硅晶棒中心的治具，可快速而又准确的寻找碳化硅晶棒的中心，避免了由于人为操作和晶棒圆边不规则导致作业和测量存在较大误差，操作简单易上手，人员造成误差低，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种快速寻找碳化硅晶棒中心的治具，包括底座，所述底座的上表面平行安装有第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆的上端均设置有导向杆，所述导向杆的一端安装在第一支撑杆和第二支撑杆的内侧，所述导向杆的另一端安装在固定圆环架的外表面上，所述固定圆环架的内表面安装有螺纹圆形锥套，所述螺纹圆形锥套的下端开设有圆形螺纹口，所述圆形螺纹口内安装有螺纹置中圆顶芯，所述螺纹置中圆顶芯通过圆形螺纹口与螺纹圆形锥套螺纹连接，所述螺纹置中圆顶芯的上表面设置有碳化硅晶棒，所述碳化硅晶棒紧贴螺纹圆形锥套的内壁，所述螺纹置中圆顶芯的下表面设置有连接轴，所述连接轴通过联轴器与电机的输出轴连接，所述电机安装在电机框架内，所述电机框架安装在底座的上表面上。

优选的，所述第一支撑杆和第二支撑杆的上端均开设有供导向杆运动的滑槽。

优选的，所述固定圆环架上开设有与螺纹圆形锥套适配的槽孔，所述螺纹圆形锥套与固定圆环架固定连接。

优选的，所述碳化硅晶棒采用胶水与螺纹置中圆顶芯的上表面连接。

优选的，所述碳化硅晶棒通过手压式吸盘吸出。

优选的，所述螺纹置中圆顶芯通过花键与连接轴连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型快速寻找碳化硅晶棒中心的治具，将螺纹置中圆顶芯螺牙旋转到螺纹圆形锥套内，将碳化硅晶棒放到螺纹圆形锥套内，通过电机即可调整螺纹圆形锥套与螺纹置中圆顶芯之间的距离，使碳化硅晶棒能水平的处在螺纹圆形锥套内并贴紧螺纹圆形锥套内壁，这样碳化硅晶棒的中心刚好就是螺纹圆形锥套的中心，采用手压式吸盘将碳化硅晶棒取出，在螺纹置中圆顶芯的端面上涂上胶水，然后将碳化硅晶棒用手压式吸盘吸住重新放入螺纹圆形锥套内，使碳化硅晶棒端面与螺纹置中圆顶芯的端面粘在一起并放置一段时间，待胶水干了，将整个治具倒扣，通过电机旋转带动螺纹置中圆顶芯转动，使碳化硅晶棒从螺纹圆形锥套上方出来，该种快速寻找碳化硅晶棒中心的治具，不仅降低了作业时间，提高了人员的作业效率，每根作业时间降低了3-8min，而且晶棒中心的定位精度也得到有效的提高，粘晶棒端面治具外边缘距晶棒边缘误差距离降低了0-1mm，同时也避免了由于人为测量晶棒会不小心撞到晶棒导致晶棒出现崩角等的人为不确定风险。

附图说明

图1为本实用新型的快速寻找碳化硅晶棒中心治具的示意图；

图2为本实用新型的螺纹圆形锥套示意图；

图3为本实用新型的螺纹置中圆顶芯示意图；

图4为本实用新型的固定圆环架俯视图。

图中：1、底座；2、第一支撑杆；21、滑槽；3、第二支撑杆；4、导向杆；5、固定圆环架；51、槽孔；6、螺纹圆形锥套；61、圆形螺纹口；7、螺纹置中圆顶芯；8、碳化硅晶棒；9、连接轴；10、电机；11、电机框架；12、手压式吸盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，一种快速寻找碳化硅晶棒中心的治具，包括底座1，底座1的上表面平行安装有第一支撑杆2和第二支撑杆3，第一支撑杆2和第二支撑杆3的上端均设置有导向杆4，第一支撑杆2和第二支撑杆3的上端均开设有供导向杆4运动的滑槽21，导向杆4可在滑槽21内上下运动，导向杆4的一端安装在第一支撑杆2和第二支撑杆3的内侧，导向杆4的另一端安装在固定圆环架5的外表面上，固定圆环架5的内表面安装有螺纹圆形锥套6，固定圆环架5上开设有与螺纹圆形锥套6适配的槽孔51，螺纹圆形锥套6与固定圆环架5固定连接，螺纹置中圆顶芯7转动带动螺纹圆形锥套6在转动的同时可以上下运动，螺纹圆形锥套6的下端开设有圆形螺纹口61，圆形螺纹口61内安装有螺纹置中圆顶芯7，螺纹置中圆顶芯7通过圆形螺纹口61与螺纹圆形锥套6螺纹连接，将螺纹置中圆顶芯7旋转到螺纹圆形锥套6内，保证了螺纹置中圆顶芯7处在螺纹圆形锥套6中间，然后将碳化硅晶棒8放到螺纹圆形锥套6内，通过电机10旋转调整螺纹圆形锥套6与螺纹置中圆顶芯7之间的距离，使碳化硅晶棒8能水平的处在螺纹圆形锥套6内并贴紧螺纹圆形锥套6内壁，这样得到碳化硅晶棒8的中心刚好就是螺纹圆形锥套6的中心，然后将螺纹置中圆顶芯7粘在碳化硅晶棒8的端面上，这样就保证了碳化硅晶棒8的中心能准确的定位到螺纹置中圆顶芯7上，操作简单易上手，人员造成误差低，避免了由于人为操作和碳化硅晶棒8圆边不规则导致作业和测量存在较大误差，螺纹置中圆顶芯7的上表面设置有碳化硅晶棒8，碳化硅晶棒8采用胶水与螺纹置中圆顶芯7的上表面连接，通过电机10旋转调整螺纹圆形锥套6与螺纹置中圆顶芯7之间的距离，使碳化硅晶棒8能水平的处在螺纹圆形锥套6内并贴紧螺纹圆形锥套6内壁，这样得到碳化硅晶棒8的中心刚好就是螺纹置中圆顶芯7的中心，然后将螺纹置中圆顶芯7粘在碳化硅晶棒8的端面上，这样就保证了碳化硅晶棒8的中心能准确的定位到螺纹置中圆顶芯7上，碳化硅晶棒8紧贴螺纹圆形锥套6的内壁，碳化硅晶棒8通过手压式吸盘12吸出，螺纹置中圆顶芯7的下表面设置有连接轴9，螺纹置中圆顶芯7通过花键与连接轴9连接，碳化硅晶棒8端面与螺纹置中圆顶芯7的端面粘在一起并放置一段时间，待胶水干了，将整个治具倒扣，通过电机10旋转带动螺纹置中圆顶芯7转动，使碳化硅晶棒8从螺纹圆形锥套6上方出来，通过花键即可拆卸螺纹置中圆顶芯7和连接轴9从而完成螺纹置中圆顶芯7的拆卸，连接轴9通过联轴器与电机10的输出轴连接，电机10正转带动带动连接轴9和螺纹置中圆顶芯7顺时针转动，螺纹置中圆顶芯7顺时针转动使得螺纹圆形锥套6在导向杆4的导向作用下向下运动，电机10反转带动带动连接轴9和螺纹置中圆顶芯7逆时针转动，螺纹置中圆顶芯7逆时针转动使得螺纹圆形锥套6在导向杆4的导向作用下向上运动，通过电机10即可调整螺纹圆形锥套6与螺纹置中圆顶芯7之间的距离，使碳化硅晶棒8能水平的处在螺纹圆形锥套6内并贴紧螺纹圆形锥套6内壁，电机10安装在电机框架11内，电机框架11安装在底座1的上表面上。

操作过程：将螺纹置中圆顶芯7螺牙旋转到螺纹圆形锥套6内，将碳化硅晶棒8放到螺纹圆形锥套6内，之后通过电机10工作带动连接轴9以及螺纹置中圆顶芯7同步转动，螺纹置中圆顶芯7转动带动螺纹圆形锥套6在导向杆4的作用下上下运动，从而螺纹圆形锥套6与螺纹置中圆顶芯7之间的距离，使碳化硅晶棒8能水平的处在螺纹圆形锥套6内并贴紧螺纹圆形锥套6内壁，这样得到碳化硅晶棒8的中心刚好就是螺纹圆形锥套6的中心，采用手压式吸盘12将碳化硅晶棒8取出，在螺纹置中圆顶芯7的端面上涂上胶水，然后将碳化硅晶棒8用手压式吸盘12吸住重新放入螺纹圆形锥套6内，使碳化硅晶棒8端面与螺纹置中圆顶芯7的端面粘在一起并放置一段时间，待胶水干了，将整个治具倒扣，通过电机10旋转带动螺纹置中圆顶芯7转动，使碳化硅晶棒8从螺纹圆形锥套6上方出来。

综上所述：本实用新型快速寻找碳化硅晶棒中心的治具，将螺纹置中圆顶芯7螺牙旋转到螺纹圆形锥套6内，将碳化硅晶棒8放到螺纹圆形锥套6内，通过电机10即可调整螺纹圆形锥套6与螺纹置中圆顶芯7之间的距离，使碳化硅晶棒8能水平的处在螺纹圆形锥套6内并贴紧螺纹圆形锥套6内壁，这样碳化硅晶棒8的中心刚好就是螺纹圆形锥套6的中心，采用手压式吸盘12将碳化硅晶棒8取出，在螺纹置中圆顶芯7的端面上涂上胶水，然后将碳化硅晶棒8用手压式吸盘12吸住重新放入螺纹圆形锥套6内，使碳化硅晶棒8端面与螺纹置中圆顶芯7的端面粘在一起并放置一段时间，待胶水干了，将整个治具倒扣，通过电机10旋转带动螺纹置中圆顶芯7转动，使碳化硅晶棒8从螺纹圆形锥套6上方出来，该种快速寻找碳化硅晶棒中心的治具，不仅降低了作业时间，提高了人员的作业效率，每根作业时间降低了3-8min，而且晶棒中心的定位精度也得到有效的提高，粘晶棒端面治具外边缘距晶棒边缘误差距离降低了0-1mm，同时也避免了由于人为测量晶棒会不小心撞到晶棒导致晶棒出现崩角等的人为不确定风险。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。