一种倒角装置的制作方法

1.本技术涉及研磨技术领域，尤其涉及一种倒角装置。


背景技术：

2.单晶硅作为一种重要的半导体材料，具有良好的电学性能和热稳定性，自被人们发现和利用后很快替代其它半导体材料。硅材料因其具有耐高温和抗辐射性能较好，特别适用于制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料，集成电路半导体器件大多数硅材料制成的。在制造性能良好的硅单晶方法中，直拉法生长硅单晶具有设备和工艺相对简单、容易实现自动控制。直拉单晶硅棒从单晶炉中拉制出来以后为了得到好的成本与质量控制，都会在晶棒分段成晶段后进行硅片的取片。硅片在取片时具有两个特征，分别为外径不固定和厚度不固定，由于上述两个参数的不固定，所以需要额外的加工工序进行处理。常规的处理方法是先进行硅片的外径倒角，再进行厚度研磨。外径倒角就需要一种倒角装置，常规的会采用真空吸附的方式进行，但是这种常规的吸附装置无法很好的满足硅片的要求。原因是硅片的厚度无法保证ttv(硅单晶片在厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值)及弯曲度的高要求，同时硅片本身也比较的厚，因此会出现硅片吸不住或吸不稳定的现象，导致碎片率比较高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供一种倒角装置，至少部分解决现有技术中存在的问题。
4.本技术实施例提供一种倒角装置，用于对硅单晶片进行外径倒角，所述倒角装置包括两个压盘、至少两个倒角磨轮和预紧构件；
5.两个所述压盘竖直设置，所述压盘相对设置，所述硅单晶片竖直地设置于两个所述压盘之间，所述压盘相对于所述硅单晶片进行随动；
6.所述至少两个倒角磨轮沿所述硅单晶片的下方圆周方向设置，多个所述倒角磨轮以所述硅单晶片所在平面的竖直轴线为对称轴进行对称布置，所述倒角磨轮由伺服电机驱动旋转；
7.所述预紧构件设置于所述硅单晶片的上方，用于调整所述硅单晶片的目标直径。
8.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述预紧构件与伺服进给轴连接，并沿所述硅单晶片的径向进行伺服进给。
9.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述硅单晶片与两个所述压盘之间分别存在0.2mm-0.5mm的间隙。
10.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述倒角磨轮设置为两个，每个所述倒角磨轮的圆心与所述硅单晶片圆心的连线与所述硅单晶片平面的竖直轴线的夹角范围为30
°‑
45
°
。
11.根据本技术实施例的一种具体实现方式，其中一个所述倒角磨轮的粒度大于另一
个倒角磨轮的粒度。
12.根据本技术实施例的一种具体实现方式，多个所述倒角磨轮的直径相同，且多个所述倒角磨轮的圆心位于同一个圆周上。
13.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述倒角磨轮为凹型磨轮，所述硅单晶片的边缘插入所述凹型磨轮的凹陷处进行研磨。
14.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述预紧构件设置于所述硅单晶片的正上方，所述预紧构件为随动倒角磨轮或随动光滑轮。
15.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述随动倒角磨轮为树脂型磨轮或者铜基型磨轮。
16.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述压盘的直径小于所述硅单晶片的直径。
17.有益效果
18.本技术实施例中的倒角装置，通过设置竖直的压盘将硅单晶片夹在中间进行直立状态的研磨，可以代替真空吸盘吸附硅单晶片的方式，进而可避免由于硅单晶片表面厚度不均和/或外径不均导致的吸不住或吸不稳的现象；压盘的设置还可避免硅单晶片研磨时产生的严重扭曲，提高稳定性，有效降低碎片率；通过改变倒角磨轮的个数或类型，还可有效提高研磨效率；本技术的倒角装置结构简单，易操作。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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它的附图。
20.图1为根据本实用新型一实施例的倒角装置的侧视图；
21.图2为根据本实用新型一实施例的倒角装置的主视图；
22.图3为根据本实用新型另一实施例的倒角装置的主视图。
23.图中：1、压盘；11、支杆；2、硅单晶片；3、倒角磨轮；4、预紧机构。
具体实施方式
24.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
25.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面
可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
27.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
28.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
29.现有的倒角装置一般采用真空吸附的方式进行固定硅单晶片，但硅单晶片存在着厚度不固定、外径不固定的问题，硅单晶片的厚度无法满足ttv(硅单晶片在厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值，或者硅单晶片的总厚度变化)与弯曲度的高要求，同时片子本身也比较的厚，因此会出现片子吸不住或吸不稳定的现象，导致碎片率比较高。
30.针对上述问题，本技术实施例提供了一种倒角装置，用于对硅单晶片进行外径倒角，本装置采用直立的方式对硅单晶片进行倒角的研磨，通过在硅单晶片下方均匀地设置倒角磨轮使硅单晶片可以直立在倒角磨轮上，再配合两侧的压盘，可以对硅单晶片进行固定，因此可以省去真空吸附的组件，避免了吸附不稳固以及产生扭曲而碎片的风险。下面参照附图1-3对本技术的倒角装置进行详细的描述。
31.参照图1，倒角装置包括竖直设置的两个压盘1，且两个压盘1相对设置，硅单晶片2竖直的设置于两个压盘1之间，为了可以研磨硅单晶片2，压盘1的直径小于硅单晶片2的直径，压盘1的具体直径和厚度可根据所需硅单晶片2的直径进行设定。
32.压盘1相对于硅单晶片2进行随动。具体的，每个压盘1的中心区域均垂直的连接有支杆11，支杆11朝向外侧，支杆11可以通过外侧的支架等固定结构对压盘1进行支撑固定。在研磨时，压盘1对硅单晶片2起到辅助的作用，两侧的压盘1与硅单晶片2之间存在一定的微小间隙，具体的，硅单晶片2与两个压盘1之间可分别存在0.2mm-0.5mm的间隙。在研磨前可对压盘1与硅单晶片2之间的间隙进行调节，可确保硅单晶片2在直立状态下进行研磨时不会出现扭曲，设置在硅单晶片2两侧的压盘1对硅单晶片2起到保护的作用，进而可避免出现碎片的情况。当硅单晶片转动时，压盘1在受到硅单晶片2对其的摩擦力，则会相对于硅单晶片2进行随动，此时可减小硅单晶片2旋转时受到的扭曲力。
33.硅单晶片2的下方沿圆周方向设有至少两个倒角磨轮3，多个倒角磨轮3以硅单晶片2所在平面的竖直轴线为对称轴进行对称布置，倒角磨轮3由伺服电机驱动旋转。
34.具体的，参照图2，在本实施例中，倒角磨轮3设置为三个，三个倒角磨轮3在硅单晶片2的正下方沿着圆周方向均匀布置，也即其中一个倒角磨轮3位于硅单晶片2所在平面的竖直轴线上，另外两个倒角磨轮3对称的布置在位于竖直轴线上的倒角磨轮3的两侧，当伺服电机驱动时，带动倒角磨轮3旋转，如此的均匀布置可使硅单晶片2的受力均匀，保证硅单晶片2平稳的旋转。
35.硅单晶片2的上方设有预紧构件4，预紧构件4用于调整硅单晶片的目标直径。具体的，预紧构件4与伺服进给轴连接，沿硅单晶片2的径向进行伺服进给。预紧机构4对硅单晶
片2施加径向压力，可通过调整预紧构件4的径向进给距离，从而调整预紧机构4对硅单晶片2的径向压力大小，进而可调整硅单晶片2的目标直径，目标直径变小，则增加施加的径向压力，目标直径增大，则减小施加的径向压力。
36.在一个优选的实施例中，预紧构件4设置于硅单晶片2的正上方，预紧构件4为随动倒角磨轮或随动光滑轮，预紧构件4主要起到预紧的作用，避免硅单晶片2掉落，其次是研磨作用。
37.进一步的，随动倒角磨轮可选择树脂型磨轮或者铜基型磨轮。
38.在一个优选的实施例中，倒角磨轮2设置为两个，参照图3，每个倒角磨轮3的圆心与硅单晶片2圆心的连线与硅单晶片2平面的竖直轴线的夹角范围为30
°‑
45
°
，若夹角过小或过大，则硅单晶片2容易受力不稳而易掉落。
39.进一步的，其中一个倒角磨轮3的粒度大于另一个倒角磨轮3的粒度，也就是说可以将两个倒角磨轮3设置为一个是粗倒角轮和一个细倒角磨轮，通过粗倒角磨轮与细倒角磨轮的配合，可加快硅单晶片2的研磨速度，提高研磨效率。
40.在一个实施例中，若多个倒角磨轮3的直径相同，则多个倒角磨轮3的圆心位于同一个圆周上，以此保证硅单晶片2的受力均匀，研磨的均匀。此外，还可选用不同直径的倒角磨轮3，若倒角磨轮3的直径不同，则需要调整倒角磨轮3的具体位置，以保证单晶硅片2受力均匀不会滑落。
41.在一个实施例中，倒角磨轮3为凹型磨轮，硅单晶片2的边缘插入凹型磨轮的凹陷处进行研磨，可同时对单晶硅片2的两侧的边缘进行研磨。需要解释的是，倒角磨轮3的形状并不局限于本实施例中所限定的，可根据实际需求进行调整。
42.本实用新型提供的实施例，针对现有的采用真空吸附方式进行外径倒角研磨存在碎片率高的问题，发明了一种倒角装置，通过设置竖直的压盘将硅单晶片夹在中间进行直立状态的研磨，可以代替真空吸盘吸附硅单晶片的方式，进而可避免由于硅单晶片表面厚度不均和/或外径不均导致的吸不住或吸不稳的现象；压盘的设置还可避免硅单晶片研磨时产生的严重扭曲，提高稳定性，有效降低碎片率。
43.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。