一种单晶开方辅助装置的制作方法

本实用新型涉及单晶制造技术领域，特别是涉及一种单晶开方辅助装置。

背景技术：

随着行业内太阳能高效电池的大规模使用以及消费电子的不断升级，市场上对硅片的需求不断增加，对于优质硅片的需要不断扩大。

由于线锯剖方技术具有加工效率高、精度、硅料损耗小等优点，使得其逐渐成为硅片加工企业的首选。线锯剖方是一种不影响工件特性的物理加工方法，通过交错的金属丝网(线锯)的高速往复运动，把磨粒带入工件加工区域进行研磨，最终把单晶圆棒切割为准方棒。由于在单晶的拉制中，(100)单晶具有4条棱线，因其具有较好的质量所以生产中对单晶圆棒的加工通常对准棱线开方。

但是随着工艺技术的变更，也有需要沿棱线位置进行一定偏转的开方需求，尤其是目前在类单晶的铸锭中，其籽晶的制作需要偏转角度进行开方。

在现有的生产实践中，大部分的立式开方机是通过人工对线粘胶和开方，这样最终产品会存在较大的角度误差从而影响质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种单晶开方辅助装置，增加单晶立式开方中开方角度的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种单晶开方辅助装置，包括：

十字固定杆，所述十字固定杆通过被开方的单晶棒的棱线固定在所述被开方的单晶棒的开方端面，且所述十字固定杆的中心与所述开方端面的中心重合；

十字旋转杆，所述十字旋转杆的中心与所述十字固定杆的中心重合铰接，所述十字旋转杆与所述开方端面的交点处设置有激光发射器，所述激光发射器沿着以所述十字旋转杆与所述开方端面的四个交点形成正方形光路，所述正方形光路为开方定位线；

量角器，所述量角器的中心固定在所述十字固定杆中心，用于确定所述十字旋转杆相对所述十字固定杆的转动角度。

其中，所述十字旋转杆与所述开方端面的四个交点均设置所述激光发射器，以四个所述激光发射器为所述正方形的顶点，顺次发射激光光线形成所述正方形，或四个所述十字旋转杆与所述开方端面的交点中，一个设置所述激光发射器，三个设置反射镜，所述激光发射器发射的光经过三个所述反射镜反射后形成的光路为所述正方形。

其中，还包括设置在所述十字旋转杆转轴顶部的固定件，用于在所述十字旋转杆旋转到预定角度之后，固定所述十字旋转杆与所述十字固定杆的相对位置。

其中，还包括用于固定在所述被开方的单晶棒棱线的连接底座，所述连接底座的一端设置有固定梢，所述十字固定杆通过所述固定梢与所述连接底座连接。

其中，还包括设置在所述十字旋转杆上表面的刻度尺。

其中，所述量角器与所述十字固定杆为一体式结构。

其中，所述量角器的测量范围为90°～360°。

其中，所述十字固定杆的长度与所述被开方的单晶棒的直径的差为1cm～2cm。

其中，所述十字固定杆与所述十字旋转杆的纵截面为矩形或等腰三角形。

其中，所述激光发射器为红光激光发射器、绿光激光发射器或红外光激光发射器。

本实用新型实施例所提供的单晶开方辅助装置，与现有技术相比，具有以下优点：

所述单晶开方辅助装置，通过在被开方的单晶硅棒的开方端面设置中心重合的十字固定杆、量角器以及十字旋转杆，十字旋转杆与开方端面的交点处设置的激光发射器发射的光形成正方形开方定位线，由于十字旋转杆可相对十字固定杆旋转任意角度，使得十字旋转杆相对十字固定杆发生预定角度转动之后，正方形开方定位线随之发生转动，使得现有的单晶立式开方中开方角度更加准确，尤其是保证了需要角度偏转的开方准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的单晶开方辅助装置的一种具体实施方式的结构示意图。

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。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的单晶开方辅助装置的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，所述单晶开方辅助装置，包括：

十字固定杆10，所述十字固定杆10通过被开方的单晶棒的棱线固定在所述被开方的单晶棒的开方端面，且所述十字固定杆10的中心与所述开方端面的中心重合；

十字旋转杆30，所述十字旋转杆30的中心与所述十字固定杆10的中心重合铰接，所述十字旋转杆30与所述开方端面的交点处设置有激光发射器，所述激光发射器沿着以所述十字旋转杆30与所述开方端面的四个交点形成正方形光路，所述正方形光路为开方定位线；

量角器20，所述量角器20的中心固定在所述十字固定杆10中心，用于确定所述十字旋转杆30相对所述十字固定杆10的转动角度。

通过在被开方的单晶硅棒的开方端面设置中心重合的十字固定杆10、量角器20以及十字旋转杆30，十字旋转杆30与开方端面的交点处设置的激光发射器发射的光形成正方形开方定位线，由于十字旋转杆30可相对十字固定杆10旋转任意角度，使得十字旋转杆30相对十字固定杆10发生预定角度转动之后，正方形开方定位线随之发生转动，使得现有的单晶立式开方中开方角度更加准确，尤其是保证了需要角度偏转的开方准确性。

本实用新型中，通过设置相对于被开方的单晶棒固定的十字固定杆10以及相对于十字固定杆10可转动的十字旋转杆30，并通过量角器20确定需要转动的角度，使得开方定位线可随着十字旋转杆30的转动而转动，满足现有工艺中需要沿着单晶棒棱线进行一定偏转的开方要求，保证了偏转角度的准确性，提高了开方角度的准确性，保证了开方产品的质量，减少开方中的角度误差。

在本实用新型中对于激光发射器31形成的正方形光路不做具体限定，可以为所述十字旋转杆30与所述开方端面的四个交点均设置所述激光发射器，以四个所述激光发射器31为所述正方形的顶点，顺次发射激光光线形成所述正方形，也可以为四个所述十字旋转杆30与所述开方端面的交点中，一个设置所述激光发射器31，三个设置反射镜，所述激光发射器31发射的光经过三个所述反射镜反射后形成的光路为所述正方形，还可以为设置两个或三个激光发射器31，剩余的位置设置反射镜，或者其它的设置方式，如，同时在交点处设置反射镜与激光发射器31等。

本实用新型中由于在确定了开方需要的偏转角度之后，将十字旋转由于本身可以相对于十字固定杆10铰接，可能发生相对转动，需要固定二者的相对位置，以保证正方形光路不发生转动，保证开方定位线的稳定性，因此在一个实施例中，所述单晶开方辅助装置还包括设置在所述十字旋转杆30转轴顶部的固定件，用于在所述十字旋转杆30旋转到预定角度之后，固定所述十字旋转杆30与所述十字固定杆10的相对位置。

本实用新型对于固定件的固定方式不做限定，可以是十字旋转杆30旋转轴相对于固定十字杆的具有较大的阻尼，只有在外力推动下才可以发生相对转动，即在旋转轴中设置阻尼作为固定件，也可以是在外部，在十字旋转杆30旋转到预定位置之后，通过固定件固定二者之间的相对位置，阻止发生相对转动，还可以是固定件用于控制十字旋转杆30与十字固定杆10之间可发生转动或不可发生相对转动之间进行控制，在转动到预定位置之后，控制固定件进入固定模式，禁止二者发生相对转动，起到开关的作用，还可以采用其它的方式，本实用新型对其不做具体限定。

本实用新型对十字固定杆10的固定方式不做限定，可以直接固定在硅棒的棱线，由于棱线相对于单晶圆棒40的侧面的其它位置而言为凸起，因此可以在十字固定杆10的末端设置平行于单晶棒棱线的固定座，同时在固定座设置与棱线对应的凹槽，通过凹槽与棱线对应固定，也可以通过其它方式。

在本实用新型的一个实施例中，所述单晶开方辅助装置还包括用于固定在所述被开方的单晶棒棱线的连接底座，所述连接底座的一端设置有固定梢，所述十字固定杆10通过所述固定梢与所述连接底座连接。

在本实用新型中的连接底座设置在被开方的单晶棒棱线，可以是直接与两个端面连接夹持，也可以采用其它的方式，本实用新型对此不作具体限定。

由于该装置可能需要对不同直径尺寸的单晶圆棒40进行辅助开方工作，为了进一步提高其适用性，在本实用新型的一个实施例子中，所述单晶开方辅助装置还包括设置在所述十字旋转杆30上表面的刻度尺。

通过直接在十字旋转杆30上表面的刻度尺，使得可以对应调节激光发射器31所在的位置，对应具体的尺寸，本实用新型对于刻度尺的设置方式不做具体限定，可以是直接将刻度设置在十字旋转杆30，也可以是在将刻度尺另外固定在十字旋转杆30，或者采用其它的方式，本实用新型对此不作具体限定。

本实用新型中由于量角器20与十字固定杆10都是固定的，不用与单晶圆棒40发生相对运动，因此，为了减少安装的工艺，降低十字旋转杆30与单晶圆棒40的高度差，提高开放进度，在本实用新型的一个实施例中，所述量角器20与所述十字固定杆10为一体式结构。

本实用新型中对于量角器20的测量角度的范围不做限定，一般所述量角器20的测量范围为90°～360°。

优选的，所述量角器20的测量范围为360°，通过设计为360°测量范围，使得在各个方向都可以实现角度测量，需要指出的是，角度的设计，可以从0-360，也可以在每个象限分别设计为0～90，或者是其它的方式，如从相邻的两段相向时都从0开始，数字从0～45，或者是采用其它的角度设置方式，本实用新型对其不做具体限定。

本实用新型对于量角器20的材质以及尺寸不做具体限定，一般选择圆形的360°量角器。

需指出的是，在本实用新型中，量角器20的中心是指其各个角度指示的交点或起点。

本实用新型中对于十字固定杆10的长度不做具体限定，可以为固定长度，也可以为可伸缩结构，长度可以改变，一般所述十字固定杆10的长度与所述被开方的单晶棒的直径的差为1cm～2cm，这时为了方便进行固定，而且一般与开方断面具有交点。

本实用新型中，所述十字固定杆10与所述十字旋转杆30只是相对于单晶圆棒40一个位置相对固定，另一个相对可活动，其余的没有要求，如期长度、宽度、材质以及纵截面等，甚至二者可以采用一体结构，只需要将十字固定杆10固定在单晶圆棒40即可工作。

所述十字固定杆10与所述十字旋转杆30的纵截面可以为矩形，也可以为等腰三角形，或者其它的形状，本实用新型对其不做具体限定。

本实用新型中对于激光发射器31的类型、工作方式以及功率、发光波长等不作具体限定，同时使用多个激光发射器31，可以使用结构、材质完全相同的激光发射器31，也可以使用不同的激光发射器31，所述激光发射器可以为红光激光发射器、绿光激光发射器或红外光激光发射器，或者其它激光发射器31，其工作发光可以为边发射激光发射器31，也可以为垂直腔发射激光发射器31，本实用新型对此不作具体限定。

在本使用新型的一个实施例子中，十字固定杆可固定于单晶圆棒棱线上，然后使用固定梢将固定杆固定于单晶圆棒上，之后十字旋转杆可旋转至一角度位置并使用中间的上层螺帽固定，完成固定后在角度杆的端口有一多方向的红外发射装置可发射红外光线。

在实际操作过程中，首先将单晶开方辅助装置固定于单晶棒的一端，将十字固定杆固定在棱线位置，选取一角度α后将角度杆固定，此时单晶圆棒的端面可有一正方形红外线框用于开方对线，并且同时在圆棒的侧面有4条垂直的红外线用于粘胶对线。

综上所述，本实用新型实施例提供的单晶开方辅助装置，通过在被开方的单晶硅棒的开方端面设置中心重合的十字固定杆、量角器以及十字旋转杆，十字旋转杆与开方端面的交点处设置的激光发射器发射的光形成正方形开方定位线，由于十字旋转杆可相对十字固定杆旋转任意角度，使得十字旋转杆相对十字固定杆发生预定角度转动之后，正方形开方定位线随之发生转动，使得现有的单晶立式开方中开方角度更加准确，尤其是保证了需要角度偏转的开方准确性。

以上对本实用新型所提供的单晶开方辅助装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。