一种用于端面抛光的夹具及其使用方法与流程

文档序号:21651946发布日期:2020-07-29 03:05阅读:588来源:国知局

本申请涉及一种夹具,具体的涉及一种用于端面抛光的夹具及其使用方法。



背景技术:

无解理面晶体材料晶圆,例如,蓝宝石晶圆、铌酸锂晶圆和钽酸锂晶圆等,经过切割后,切割端面比较粗糙,需要进一步加工成镜面才能使用。现有的加工方法一般采用抛光工艺,抛光工艺需要使用夹具夹持样品,将样品的切割端面放置在抛光转盘上进行抛光操作。在抛光操作的过程中还需要对样品施加一定的压力,以达到需求的抛光效果,并且抛光过程包括多个阶段,在不同的抛光阶段对样品施加的压力也不同。

然而,现有技术在抛光操作过程中,无法通过外部手段对样品施加压力,只能依靠夹具本身的重量作为施加在样品上的压力,由于夹具本身的重量是固定的,因此,现有的抛光夹具无法实现在不同的抛光阶段对样品施加不同的压力。

所以,如何提供一种可以根据需要调整自身重量的夹具,以满足在不同抛光阶段对样品施加不同压力的需求,已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本申请提供一种用于端面抛光的夹具及其使用方法,以解决现有夹具无法实现在不同抛光阶段对样品施加不同压力的问题。

一方面,一种用于端面抛光的夹具,包括:容置槽体、上护板、砝码柱和若干个砝码;

所述容置槽体包括底板和侧板,所述侧板上设置有至少三个调节螺钉;所述上护板位于所述容置槽体内,且所述上护板与所述调节螺钉垂直;所述砝码柱固定在所述底板上,且与所述底板垂直;

所述砝码的中心设置有套孔,通过所述套孔,所述砝码套设在所述砝码柱上。

可选的,所述套孔在所述底板上的正投影覆盖所述砝码柱在所述底板上的正投影;所述底板在所述砝码柱延伸方向上的投影覆盖套设在所述砝码柱上的所述砝码。

可选的,所述用于端面抛光的夹具还包括下护板,所述下护板位于所述容置槽体内,且与所述上护板相对设置。

可选的,所述上护板和所述下护板的相对面均设置有缓冲层。

可选的,所述上护板的材料是铜,所述下护板的材料是铝。

可选的,所述上护板和所述下护板均为特氟龙材料结构。

可选的,所述缓冲层是泡棉或软塑料材料结构。

另一方面,一种用于端面抛光的夹具使用方法,包括:

将样品放入容置槽体内,且位于上护板下方,所述样品的待抛光端面超出所述容置槽体预设长度;通过旋动调节螺钉,将所述样品紧固在夹具内;

将带有样品的用于端面抛光的夹具放入载物盘内;

启动抛光转盘,在不同的抛光阶段,根据对应的压力需求,将对应重量的砝码套设在砝码柱上。

可选的,所述将样品放入容置槽体内,且位于上护板下方,样品的待抛光端面超出容置槽体预设长度;通过旋动调节螺钉,将样品紧固在夹具内,包括:

将样品放入容置槽体内,且位于上护板和下护板的相对面设置的缓冲层之间,所述样品的待抛光端面超出所述容置槽体预设长度;

通过旋动调节螺钉,将所述上护板压向所述样品,直至所述样品被紧固在两层所述缓冲层之间。

可选的,所述启动抛光转盘,在不同的抛光阶段,根据对应的压力需求,将对应重量的砝码套设在砝码柱上,包括:

启动抛光转盘,在第一抛光阶段,根据需要的第一压力,将对应的第一重量的砝码套设在砝码柱上;

在第二抛光阶段,根据需要的第二压力,将对应的第二重量的砝码套设在砝码柱上。

由以上技术方案可知,本申请提供的一种用于端面抛光的夹具及其使用方法,夹具包括:容置槽体、上护板、砝码柱和若干个砝码;所述容置槽体包括底板和侧板,所述侧板上设置有至少三个调节螺钉;所述上护板位于所述容置槽体内,且所述上护板与所述调节螺钉垂直;所述砝码柱固定在所述底板上,且与所述底板垂直;所述砝码的中心设置有套孔,通过所述套孔,所述砝码套设在所述砝码柱上。通过本申请提供的用于端面抛光的夹具及其使用方法,在侧板上设置调节螺钉,通过旋动调节螺钉来推动上护板的移动,以实现对样品的紧固。上护板对于样品起到保护的作用,保护样品不受到调节螺钉的划伤或者顶伤。在底板远离容置槽体的一侧设置砝码柱,砝码可以通过设置在中心位置的套孔套在砝码柱上。通过调整套在砝码柱上的砝码的个数,或者选择不同重量级的砝码套设在砝码柱上,可以灵活调节压在样品上的砝码重量,即可在抛光过程中的不同抛光阶段对样品施加不同的压力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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为本申请实施例提供的一种用于端面抛光的夹具正视图;

图2为图1所示用于端面抛光的夹具的一种俯视图;

图3为图1所示用于端面抛光的夹具的一种右视图;

图4为图1所示用于端面抛光的夹具左视图;

图5为图1所示用于端面抛光的夹具剖视图;

图6为图1所示砝码的一种结构图;

图7为图1所示砝码的另一种结构图;

图8为图1所示用于端面抛光的夹具的另一种俯视图;

图9为图1所示用于端面抛光的夹具的另一种剖视图;

图10为图1所示用于端面抛光的夹具的再一种剖视图;

图11为图5所示用于端面抛光的夹具夹持样品的状态图;

图12为抛光过程中夹具与载物盘和抛光转盘的位置关系图;

图13为图10所示用于端面抛光的夹具夹持样品的状态图;

图14为图13所示用于端面抛光的夹具夹持样品的左视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

无解理面晶体材料晶圆,例如,蓝宝石晶圆、铌酸锂晶圆和钽酸锂晶圆等,经过切割后,切割端面比较粗糙,需要进一步加工成镜面才能使用。现有的加工工艺一般采用抛光工艺,抛光工艺需要使用夹具夹持样品,将样品的切割端面放置在抛光转盘上进行抛光操作。在抛光操作的过程中还需要对样品施加一定的压力,以达到需求的抛光效果,并且抛光过程包括多个阶段,在不同的抛光阶段对样品施加的压力也不同。

然而,现有技术在抛光操作过程中,无法通过外部手段对样品施加压力,只能依靠夹具本身的重量作为施加在样品上的压力,由于夹具本身的重量是固定的,因此,现有的抛光夹具无法实现在不同的抛光阶段对样品施加不同的压力。

鉴于此,一方面,图1为本申请实施例提供的一种用于端面抛光的夹具正视图;图2为图1所示用于端面抛光的夹具的一种俯视图;图3为图1所示用于端面抛光的夹具的一种右视图;图4为图1所示用于端面抛光的夹具左视图;图5为图1所示用于端面抛光的夹具剖视图;图6为图1所示砝码的一种结构图。结合图1-图5,本申请提供一种用于端面抛光的夹具,包括:容置槽体1、上护板2、砝码柱3和若干个砝码4;容置槽体1包括底板11和侧板12,侧板12上设置有至少三个调节螺钉121;上护板2位于容置槽体1内,且上护板2与调节螺钉121垂直;砝码柱3固定在底板11上,且与底板11垂直。容易理解的是,侧板12上与调节螺钉121的对应位置会设置螺纹孔(图5未示出),调节螺钉121与侧板12通过螺纹孔螺纹连接。上护板2可以在容置槽体1内自由取放或更换。砝码柱3固定在底板11远离容置槽体1的一侧。结合图5和图6,砝码4的中心设置有套孔41,通过套孔41,砝码4套设在砝码柱3上。砝码4可以根据需要设定不同的重量级,砝码4的数量不作具体限定。

需要说明的是,本申请提供的用于端面抛光的夹具,可以根据抛光过程中需要的基本压力来设定底板11、侧板12、上护板2和砝码柱3的重量总和,再根据需要抛光加工的样品的尺寸来设计容置槽体1的具体尺寸。还可以根据载物盘的限位通孔形状设计夹具的外形,本申请不作具体限定。

如图3所示,套孔41在底板11上的正投影覆盖砝码柱3在底板11上的正投影;底板11在砝码柱3延伸方向上的投影覆盖套设在砝码柱3上的砝码4。

图7为图1所示砝码的另一种结构图。如图7所示,砝码4可以是圆形,套孔41也可以是圆形,图6和图7只是示意性表示砝码4和套孔41的形状,本申请不作具体限定。

砝码4的外形可以与底板11的形状相同,也可以不同,但是砝码4的外形尺寸需要小于底板11的外形尺寸,便于在抛光过程中,夹具能够顺利放入载物盘的限位通孔内。

本实施例所提供的用于端面抛光的夹具,在侧板12上设置调节螺钉121,通过旋动调节螺钉121来推动上护板2的移动,以实现对样品的紧固。上护板2对于样品起到保护的作用,保护样品不受到调节螺钉121的划伤或者顶伤。通过调节调节螺钉121旋到容置槽体1内的长度,可以使得夹具适用于不同厚度的样品,增加夹具加工样品的种类。在底板11远离容置槽体1的一侧设置砝码柱3,砝码4可以通过设置在中心位置的套孔41套在砝码柱3上。通过调整套在砝码柱3上的砝码4的个数,或者选择不同重量级的砝码4套设在砝码柱3上,可以灵活调节压在样品上的砝码重量,即可在抛光过程中的不同抛光阶段对样品施加不同的压力,同时也可以实现在不同样品抛光过程中对样品施加其需要的压力。本申请提供的用于端面抛光的夹具,可以实现一种夹具应用于多种样品。

举例说明,例如抛光过程包括粗抛光和细抛光两个抛光阶段。针对同一个样品,通常情况下,粗抛光所需要的压力大于细抛光需要的压力。当需求的抛光速度较快时,需要的压力也相对较大,需求的抛光速度较慢时,需要的压力也相对较小。另外,在抛光之前还需要对样品进行研磨,研磨过程也可以包括粗研磨和细研磨两个研磨阶段。通常情况下,粗研磨所需要的压力大于细研磨所需要的压力,快速研磨需要的压力大于慢速研磨需要的压力。在粗研磨、细研磨、粗抛光和细抛光的四个阶段,施加在样品上的压力均通过在砝码柱3上套设砝码4来实现,通过套设不同重量的砝码4可实现调节施加在样品上的压力,套设的砝码4越多或者套设越重的砝码4,则施加在样品上的压力越大,因此,可以将砝码4的重量转换成重力来对应施加在样品上的压力值,建立砝码4重量与压力值的对应关系表。此处,不作详细描述。

图8为图1所示用于端面抛光的夹具的另一种俯视图。如图8所示,侧板12上设置的调节螺钉121可以是4个。由于,样品的待抛光端面需要伸出容置槽体1的开口端一定长度,所以,靠近容置槽体1开口端的调节螺钉121需要设置至少2颗,以保证样品待抛光端面能够被固定牢固。当靠近容置槽体1开口端只设置1颗调节螺钉121时,容易发生样品的滑动,导致不能顺利进行抛光操作。因此,在容置槽体1的开口端和容置槽体1靠近砝码柱3的一端分别设置有调节螺钉121,可以更加牢固的固定住样品。

需要说明的是,图2和图8所示的调节螺钉121的数量和排列方式只是示意性的,只要满足总的调节螺钉121的数量为至少3颗,靠近容置槽体1开口端的调节螺钉121的数量为至少2颗,本申请则不作具体限定。

图9为图1所示用于端面抛光的夹具的另一种剖视图。如图9所示,用于端面抛光的夹具还包括下护板5,下护板5位于容置槽体1内,且与上护板2相对设置,下护板5可以在容置槽体1内自由取放或更换。下护板5可以起到保护样品的作用,上护板2可以采用较硬质的材料比如铜,下护板5可以采用较软质的材料,比如铝,利于将样品更好的紧固在夹具的容置槽体1内。上护板2和下护板5的材料还可以均为特氟龙,本申请对于上护板2和下护板5的材料选取不作具体限定。同时,采用不同厚度的下护板5或不同厚度的上护板2,以及采用不同长度的调节螺钉121,可以使得夹具适用于不同厚度的样品,扩大夹具加工样品种类的范围。

图10为图1所示用于端面抛光的夹具的再一种剖视图。如图10所示,上护板2和下护板5的相对面均设置有缓冲层6。缓冲层6的材料可以是泡棉或软塑料,缓冲层6还可以是胶质涂层;缓冲层6可以通过粘贴的方式贴附在上护板2和下护板5的相对面上,也可以通过涂覆的方式涂在上护板2和下护板5的相对面上,本申请对于缓冲层6的材料选取以及缓冲层6的设置方式均不作具体限定。

另一方面,图11为图5所示用于端面抛光的夹具夹持样品的状态图,图12为抛光过程中夹具与载物盘和抛光转盘的位置关系图。结合图11和图12,本申请提供一种用于端面抛光的夹具使用方法,包括:

s1:将样品a放入容置槽体1内,且位于上护板2下方,样品a的待抛光端面b超出容置槽体1预设长度l;通过旋动调节螺钉121,将样品a紧固在夹具内。

如图11所示,将样品a放入夹具的容置槽体1内,且样品放置在上护板2的下方,使得样品a的待抛光端面b超出容置槽体1的长度为预设长度l,预设长度l可以根据实际工艺能力进行设定,此处不作具体限定。将调节螺钉121向容置槽体1内旋动,以推动上护板2压向样品a,直至样品a被紧固在夹具内。

s2:将带有样品a的用于端面抛光的夹具01放入载物盘02内。

如图12所示,载物盘02位于抛光转盘04的上方,载物盘02还需要连接固定杆(图12未示出),固定杆用于固定载物盘02;载物盘02上设置有多个限位通孔03,限位通孔03用于容纳带有样品a的用于端面抛光的夹具01,以限制带有样品a的用于端面抛光的夹具01的位置。抛光转盘04还需要连接转动组件(图12未示出),转动组件用于带动抛光转盘的转动。将带有样品a的用于端面抛光的夹具01放入限位通孔03内。

s3:启动抛光转盘04,在不同的抛光阶段,根据对应的压力需求,将对应重量的砝码4套设在砝码柱3上。

s3,启动抛光转盘04,在不同的抛光阶段,根据对应的压力需求,将对应重量的砝码4套设在砝码柱3上,包括:

s31:启动抛光转盘04,在第一抛光阶段,根据需要的第一压力,将对应的第一重量的砝码4套设在砝码柱3上。

s32:在第二抛光阶段,根据需要的第二压力,将对应的第二重量的砝码4套设在砝码柱3上。

结合图12,举例说明,抛光阶段可以包括:粗研磨、细研磨、粗抛光和细抛光,第一抛光阶段可以是粗抛光或粗研磨,第二抛光阶段可以是细抛光或细研磨,本申请不作具体限定。可以根据工艺经验,针对不同样品,制定砝码重量与压力值的对应关系表。当进行抛光时,启动抛光转盘04,抛光转盘04根据设定的转速进行转动,根据抛光或者研磨的不同阶段可以在抛光转盘04上贴附抛光垫或者研磨砂纸,此处不作赘述。在第一抛光阶段,在砝码重量与压力值的对应关系表中查找第一压力对应的第一重量,根据第一重量,将第一重量的砝码4套设在砝码柱3上。在第二抛光阶段,在砝码重量与压力值的对应关系表中查找第二压力对应的第二重量,根据第二重量,将第二重量的砝码4套设在砝码柱3上。第一压力可以大于、小于或等于第二压力,因此可以根据实际情况在第二抛光阶段中对砝码柱3上的砝码4进行添加、取卸或不做变动。此处只是示意性的说明,不作为本申请的限定。

图13为图10所示用于端面抛光的夹具夹持样品的状态图,图14为图13所示用于端面抛光的夹具夹持样品的左视图。结合图13和图14,s1,将样品a放入容置槽体1内,且位于上护板2下方,样品a的待抛光端面b超出容置槽体预设长度l;通过旋动调节螺钉121,将样品a紧固在夹具内,包括:

s11:将样品a放入容置槽体1内,且位于上护板2和下护板5的相对面设置的缓冲层6之间,样品a的待抛光端面b超出所述容置槽体预设长度l。

s12:通过旋动调节螺钉121,将上护板2压向样品a,直至样品a被紧固在两层缓冲层6之间。

如图13和图14所示,样品a位于上护板2和下护板5之间,样品a的两侧与缓冲层6相抵接,样品a的端面b为待抛光的端面。当上护板2和下护板5采用的是较硬质的材料时,上护板2和下护板5如果直接接触样品两侧的表面,容易造成样品表面的损伤,以及,较硬质的材料夹持样品a容易发生滑动,导致夹持不够牢固,影响抛光作业。在上护板2和下护板5的相对面均设置缓冲层6,缓冲层6可以采用比较有弹性的材料,比如泡棉或者软塑料,可以对样品起到保护作用,同时可以使得上护板2和下护板5对样品的夹持更加牢固,不容易发生滑动。

本申请提供一种用于端面抛光的夹具及其使用方法,夹具在侧板12上设置调节螺钉121,通过旋动调节螺钉121来推动上护板2的移动,以实现对样品的紧固。上护板2对于样品起到保护的作用,保护样品不受到调节螺钉121的划伤或者顶伤。通过调节调节螺钉121旋到容置槽体1内的长度,可以使得夹具适用于不同厚度的样品,增加夹具加工样品的种类。在底板11远离容置槽体1的一侧设置砝码柱3,砝码4可以通过设置在中心位置的套孔41套在砝码柱3上。通过调整套在砝码柱3上的砝码4的个数,或者选择不同重量级的砝码4套设在砝码柱3上,可以灵活调节压在样品上的砝码重量,即可在抛光过程中的不同抛光阶段对样品施加不同的压力,同时也可以实现在不同样品抛光过程中对样品施加其需要的压力。本申请提供的用于端面抛光的夹具,可以实现一种夹具应用于多种样品。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于实施例而言,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中的说明即可。

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