本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种用于晶棒外径研磨的夹具及研磨装置。
背景技术：
晶片的制造需要经过很多道不同的工序。通常，首先使用提拉法(Czochralski method)制成晶棒，制得的晶棒具有圆柱状的晶身部和锥状的端部，接着通过切片机、带锯等将锥状的端部切离，从而获取圆柱状的晶棒。之后，还需对晶棒的外径进行研磨而使其具有规定的直径，最后将晶棒切割为具有精确厚度的晶片(wafer)。
晶棒的外径研磨装置采用两端面夹紧的夹具对晶棒进行夹紧，由装卸装置进行晶棒的装卸。在研磨过程中，由上述夹具传递旋转驱动力，使晶棒绕轴旋转，而且将旋转中的圆盘状磨头往晶棒旋转轴向进给，由此对晶棒的外表面进行研磨。然而，如果晶棒两端面的平行度及晶棒面与端面的垂直度比较差，则有可能会出现部分晶棒外径没有研磨到位或产生不必要的磨削量，导致产品的不必要的损失，造成浪费。
因此，有必要提出一种用于晶棒外径研磨的夹具及研磨装置，以解决上述问题。
技术实现要素：
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种用于晶棒外径研磨的夹具，所述夹具包括成对配置的两个夹头，每个所述夹头包括：
夹块，用于与晶棒端面相接触；
压簧机构，用于使所述夹块将所述晶棒夹紧；以及
设置于所述夹块上的调节柱，所述调节柱可前后移动以调节所述夹块的方向，以此对所述晶棒与所述夹具轴心的同轴度进行调整。
示例性地，所述调节柱上设置有偏心调节螺丝，所述偏心调节螺丝用于调节所述调节柱前后移动。
示例性地，每个所述夹头上设置有一个、两个或三个所述调节柱。
示例性地，所述调节柱相对于晶棒可以对称设置，也可以非对称设置。
示例性地，所述夹块表面具有保护涂层。
示例性地，还包括用于前后移动所述压簧机构的丝杆。
示例性地，所述调节柱可以单个前后移动，也可以多个同时前后移动。
本实用新型还提供一种上述夹具的晶棒外径研磨装置，所述研磨装置还包括：同轴度检测机构，所述同轴度检测机构用于对所述晶棒与所述夹具轴心的同轴度进行检测。
示例性地，所述研磨装置还包括装卸机构，所述装卸机构用于进行所述晶棒的装卸。
示例性地，所述研磨装置还包括磨头，所述磨头用于对所述晶棒的外表面进行研磨。
本实用新型提供的用于晶棒外径研磨的夹具及研磨装置，可以保证晶棒与夹具轴心的同轴度，减少不必要的磨削量，从而节省原料及加工时间。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
附图中：
图1示出了一种现有的晶棒外径研磨装置的示意图。
图2示出了本实用新型一实施例提供的晶棒外径研磨装置的示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
这里参考作为本实用新型的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述实用新型的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本实用新型的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本实用新型的范围。
为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
晶片的制造需要经过很多道不同的工序，其中一道工序是对晶棒外径进行研磨。如图1所示，现有的晶棒外径研磨装置采用两端面夹紧的夹具101对晶棒102进行夹紧，由装卸装置103进行晶棒102的装卸。在研磨过程中，由上述夹具101传递旋转驱动力，使晶棒102绕轴旋转，而且将旋转中的圆盘状磨头往晶棒102旋转轴向进给，由此对晶棒102的外径进行研磨。
然而，如果晶棒两端面的平行度及晶棒面与端面的垂直度比较差，则有可能会出现部分晶棒外径没有研磨到位或产生不必要的磨削量的情况，导致产品的不必要的损失，造成浪费。
针对上述问题，本实用新型提供一种用于晶棒外径研磨的夹具，所述夹具包括成对配置的两个夹头，每个所述夹头包括：夹块，用于与晶棒端面相接触；压簧机构，用于使所述夹块将所述晶棒夹紧；以及设置于所述夹块上的调节柱，所述调节柱可前后移动以调节所述夹块的方向，以此对所述晶棒与所述夹具轴心的同轴度进行调整。
所述调节柱上设置有偏心调节螺丝，所述偏心调节螺丝用于调节所述调节柱前后移动。
每个所述夹头上设置有一个、两个或三个所述调节柱。
所述调节柱相对于晶棒可以对称设置，也可以非对称设置。
所述夹块表面具有保护涂层。
还包括用于前后移动所述压簧机构的丝杆。
所述调节柱可以单个前后移动，也可以多个同时前后移动。
本实用新型还提供一种上述夹具的晶棒外径研磨装置，所述研磨装置还包括：同轴度检测机构，所述同轴度检测机构用于对所述晶棒与所述夹具轴心的同轴度进行检测。
所述研磨装置还包括装卸机构，所述装卸机构用于进行所述晶棒的装卸。所述研磨装置还包括磨头，所述磨头用于对所述晶棒的外表面进行研磨。
本实用新型提供的用于晶棒外径研磨的夹具及研磨装置，可以保证晶棒与夹具轴心的同轴度，减少不必要的磨削量，从而节省原料及加工时间。
为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及/或步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
[示例性实施例一]
下面将参照图2，对本实用新型一实施方式的用于晶棒外径研磨的夹具做详细描述。
如图2所示，所述夹具包括成对配置的两个夹头201，每个所述夹头201包括：夹块202，用于与晶棒200的端面相接触；压簧机构205，用于使所述夹块202将所述晶棒200夹紧；以及调节柱203，所述调节柱203可前后移动以调节所述夹块202的方向，以此对所述晶棒200与夹具轴心的同轴度进行调整。由于该夹具带有了调整同轴度的功能，所以可以减少不必要的磨削量，因而可以降低晶棒所需预留的加工余量，在生长晶棒时可以将外径大大缩小，节约原材料。而由于晶棒外径的减少，磨削量也大大降低，因而可以缩短加工时间，提高产能。
本实用新型所述的前后移动，是指沿着调节柱203的纵向方向的运动，在图2中所示的实施例中是指左右移动。
本实施例中，每个所述调节柱203上设置有偏心调节螺丝204，所述偏心调节螺丝204用于调节所述调节柱203的前后移动。在通过丝杆前后移动压簧机构205的作用推动夹块202将晶棒200夹紧以后，由同轴度检测机构(未示出)对晶棒200与夹具轴心的同轴度进行检测。如果检测到的同轴度没有满足预先设定值的话，则操作人员可通过转动所述偏心调节螺丝204进行手动调整，偏心调节螺丝204可以快速进行调节柱203的前后小范围移动来调整夹块201的方向，从而调整晶棒200和夹具旋转轴心的同轴度。调整后，可以再次由同轴检测机构(未示出)对晶棒200与夹具轴心的同轴度进行检测，如果满足预先设定值，则进行下一步操作，如果不满足预先设定值，则需要再次执行转动偏心调节螺丝204的调节步骤，直至晶棒200与夹具轴心的同轴度满足预先设定值，并进行下一步操作。
本实施例中，每个所述夹头201上设置有三个的所述调节柱203，从而能够进行多方位的调整。可以理解的是，在其他实施例中，所述调节柱203的数目也可以大于三个。调节柱203可以围绕所述夹具的轴心设置。
示例性地，所述夹块202表面具有保护涂层。在夹块202表面涂覆保护涂层可以避免加工过程中夹具对晶棒200产生磨损。
本实用新型提供的用于晶棒外径研磨的夹具及研磨装置，可以保证晶棒与夹具轴心的同轴度，减少不必要的磨削量，从而节省原料及加工时间。
[示例性实施例二]
继续参考图2，对本实用新型一实施方式的晶棒外径研磨装置做详细描述。所述研磨装置包括上述带有同轴度调整功能的夹具。
如图2所示，所述研磨装置包括带有同轴度调整功能的夹具，所述夹具用于对晶棒200的端面进行夹紧以及带动晶棒200旋转。其中，所述夹具包括成对配置的两个夹头201，每个夹头201包括：夹块202，用于与晶棒200端面相接触；压簧机构205，用于使所述夹块202将所述晶棒夹紧；以及设置于所述夹块202上的若干调节柱203，所述调节柱203可前后移动以调节所述夹块202的方向，以此对所述晶棒200的同轴度进行调整。所述夹具的具体结构已在前述实施例中进行了描述，在此不再赘述。
本实施例中，所述研磨装置还包括同轴度检测机构(未示出)，所述同轴度检测机构用于对所述晶棒200与夹具轴心的同轴度进行检测。
本实施例中，所述研磨装置还包括装卸机构206，所述装卸机构206用于进行所述晶棒200的装卸。然而，在其他实施例中，也可通过其他方式进行晶棒200的装卸。
所述研磨装置还包括磨头(未示出)，所述磨头用于对晶棒200的外表面进行研磨。
上述研磨装置的工作原理为：前后两个夹头201通过丝杆前后移动压簧机构205的作用让夹块202将晶棒200夹紧，装卸机构206完成这个动作后退回原点，同轴度检测机构(未示出)进行晶棒200与夹具轴心的同轴度检测，如果检测到的同轴度没有满足预先设定值的话，则通过夹头201上的偏心调节螺丝204进行手动调整，偏心调节螺丝204可以快速进行调节柱203的前后小范围移动来调整夹块的方向，从而调整晶棒200和夹具轴心的同轴度，完成同轴度的调整以后进行加工，夹具带动晶棒200绕轴旋转，磨头(未示出)往晶棒200旋转轴向进给以对晶棒200的外表面进行研磨。
在本实用新型的另一个实施例中，偏心调节螺丝204的调节是电动调节的，并非手动调节的。其中，调节偏心调节螺丝204的具体过程可以是机械控制自动调节的，也可以是工作人员根据情况设定调节值，由电动装置装置执行所述调节偏心螺丝204的步骤。
在本实用新型的又一个实施例中，每个夹头可以包括一个调节柱、两个调节柱或三个调节柱，当然也可以包括更多个调节柱，两侧夹头上的所述调节柱可以相对于晶棒对称设置，也可以相对于晶棒非对称设置。在每一次调节过程中，可以单独调节一侧的夹头201进行调节，也可以同时调节两侧的夹头201，同时对两侧的夹头201进行调节，在进行任何一侧的夹头201的调节过程中，可以单独调节一个调节柱203从而改变夹块的方向，也可以调节两个，三个或多个调节柱203从而改变夹块的方向，其中，所述调节两个，三个或多个调节柱203时，所述两个，三个或多个调节柱203可以是相邻的调节柱，也可以是不相邻的调节柱。多个调节柱203可以分别单独控制，也可以部分单独控制，部分联动控制，在一次调节过程中，可以调动所有调节柱同时动作实现对夹头201的控制，也可以调动部分调节柱动作实现对夹头201的控制。
在本实用新型的再一个实施例中，同轴度检测机构(未示出)可以是同轴度检测仪，其具体采用的方法可以是激光检测法、红外检测法、机械法、经纬仪、水准仪或水平仪探测法等等，本实用性新型不对同轴度检测机构的具体结构进行限定，所述同轴检测机构可以包括激光检测仪、红外检测仪、机械检测仪、经纬仪、水准仪或水平仪及其组合。
本实用新型提供的用于晶棒外径研磨的研磨装置，由于具有带有同轴度调整功能的夹具，因而可以保证晶棒与夹具轴心的同轴度，减少不必要的磨削量，从而节省原料及加工时间。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。