一种晶棒位置校准装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及半导体材料加工技术领域，尤其涉及一种晶棒位置校准装置及其使用方法。
背景技术
砷化镓具有很高的电子迁移率，故可用于制备高速或微波半导体器件，砷化镓还用于制作耐高温、抗辐照或低噪声器件、近红外发光和激光器件，也用于作光电阴极材料等，更重要的是它将成为今后发展超高速半导体集成电路的基础材料。应用于各种领域的砷化镓晶片对其晶向角度有着严格的要求，要使切出的晶片精度符合客户要求，除了保证晶棒本身的晶向在精度范围内外，还需要保证晶棒切割时钢线与晶片端面平行，因此砷化镓晶片对晶向角度有着比较苛刻的要求。
现有技术调整砷化镓晶片晶向角度的方法是使用杠杆千分表检测晶棒端面是否平行于线锯工作台，当工作台不平行时，通过调整工作台的水平和垂直角度使晶棒端面与工作台平行，但是该方法存在一个误差，就是钢线本身并不完全与工作台平行，这个误差在0.2°左右，导致生产的砷化镓晶片的晶向角度公差在±0.5°左右。在对砷化镓晶片晶向角度公差要求日益苛刻的环境下，很多客户要求提供的砷化镓晶片的晶向角度公差在±0.02°以内，现有技术的加工方式加工出的晶片角度公差远远不能满足这个要求。
随着LED芯片行业的发展，对砷化镓晶片晶向角度公差的要求越来越高，现有的晶片晶向角度公差的调整方式已不能达到精度要求，需要设计新的加工方法才能满足客户提出的要求，鉴于现有技术的不足，一种晶棒位置校准装置及其使用方法是本行业内急需的。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种晶棒位置校准装置及其使用方法。
为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明提供了一种晶棒位置校准装置，其包括：放大镜和第一连接块，所述第一连接块设置在所述放大镜的下方；第一滑轨，所述第一滑轨与所述第一连接块滑动连接，其中，所述第一滑轨与所述放大镜相互平行；第二连接块，所述第二连接块设置在所述第一滑轨的下方；第二滑轨，所述第二滑轨与所述第二连接块滑动连接，其中，所述第二滑轨与所述第一滑轨相互垂直。
作为本发明的进一步改进，所述装置还包括：第一限位块和第二限位块，所述第一限位块和所述第二限位块分别设置在所述第一导轨的两端；第三限位块和第四限位块，所述第三限位块和所述第四限位块分别设置在所述第二导轨的两端。
作为本发明的进一步改进，所述装置还包括：第一螺杆，所述第一螺杆贯穿所述第一限位块与所述第一连接块固定连接；第二螺杆，所述第二螺杆贯穿所述第三限位块与所述第二连接块固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述装置还包括：第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵接所述第一连接块，所述第一弹簧的另一端抵接所述第二限位块；第二弹簧，所述第二弹簧的一端抵接所述第二连接块，所述第一弹簧的另一端抵接所述第四限位块。
作为本发明的进一步改进，所述装置还包括：第一底座，所述第一底座设置在所述放大镜与所述第一连接块之间；第二底座，所述第二底座设置在所述第二滑轨的下端面。
作为本发明的进一步改进，所述装置还包括：第一固定器，所述第一固定器设置在所述第一底座的上端面，用于固定所述放大镜的后半段；第二固定器，所述第二固定器设置在所述第一底座的上端面且与所述第一固定器相互平行，用于固定所述放大镜的前半段。
作为本发明的进一步改进，所述装置还包括：第一螺母，所述第一螺母设置在所述第一螺杆上且远离所述第一限位块的一端根部；第二螺母，所述第二螺母设置在所述第二螺杆上且远离所述第三限位块的一端根部。
本发明还提供一种如上述的晶棒位置校准装置的使用方法，包括以下步骤：(A)将晶棒设置在多线切割机的工作台上；(B)调整放大镜目镜上刻度线与多线切割机上钢线的位置，使刻度线与钢线在水平方向上平行；(C)将一块平整的晶片黏贴在晶棒端面上；(D)调整放大镜目镜上刻度线与晶片镜面的位置，使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行；(E)取下晶片，启动多线切割机对晶棒进行切割。
作为本发明的进一步改进，所述使用方法中调整放大镜目镜上刻度线与多线切割机上钢线的位置，使刻度线与钢线在水平方向上平行的步骤包括以下子步骤：(B1) 通过移动放大镜使放大镜在第二滑轨上进行左右的快速滑动，观察放大镜使刻度线与钢线在水平方向上平行；(B2) 通过旋转第二螺杆使放大镜在第二滑轨上进行左右缓慢滑动，观察放大镜使刻度线与钢线在水平方向上平行。
作为本发明的进一步改进，所述使用方法中调整放大镜目镜上刻度线与晶片镜面的位置，使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行的步骤包括以下子步骤：(D1) 通过移动放大镜使放大镜在第二滑轨上进行左右的快速滑动，观察放大镜使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行；(D2) 通过旋转第二螺杆使放大镜在第二滑轨上进行左右缓慢滑动，观察放大镜使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行。
本发明提供的一种晶棒位置校准装置，通过在装置内设有放大镜以及可移动滑轨，通过滑轨滑动带动放大镜滑动完成了调整晶片晶向角度公差的过程，能有效解决现有技术中的晶片晶向角度公差的调整方式已不能达到精度要求的技术问题，能实现晶棒位置的精确校准。
附图说明
图1为本发明一种晶棒位置校准装置的结构示意图。
图2为本发明另一实施例的一种晶棒位置校准装置的结构示意图。
其中：1-放大镜；2-第一连接块；3-第一滑轨；4-第二连接块；5-第二滑轨；6-第一限位块；7 -第二限位块；8-第三限位块；9-第四限位块；10-第一螺杆；11-第二螺杆；12-第一弹簧；13-第二弹簧；14-第一底座；15-第二底座；16-第一固定器；17-第二固定器；18-第一螺母；19-第二螺母；20-第三底座；21-第四底座；22-第三螺杆；23-第三螺母；24-第一支撑柱；25-第二支撑柱；26-第三支撑柱；27-第四支撑柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参照图1，根据本发明的第一方面，提供了一种晶棒位置校准装置，其包括放大镜1和第一连接块2，第一连接块2设置在放大镜1的下方, 第一连接块2与放大镜1之间还设置有第一底座14，第一底座14的上端面还安装有相互平行的第一固定器16和第二固定器17，第一固定器16用于固定放大镜1的后半段，第二固定器17用于固定放大镜1的前半段，放大镜1的前半段与后半段可拆卸连接，放大镜1的前半段安装有目镜，放大镜1的后半段安装有物镜。
在本发明的某些实施例中，本发明提供的装置还包括第一滑轨3，第一滑轨3与第一连接块2滑动连接，其中，第一滑轨3与放大镜1相互平行，第一滑轨3包括有第一导轨，第一导轨的数量为两条，第一连接块2包括有与第一滑轨3上导轨相互配合的第一凹槽，第一凹槽的数量与第一导轨的数量一致为两条，第一凹槽与第一导轨相互配合使第一连接块2在第一滑轨3上滑动，滑动的方式为前后滑动，从而使放大镜1在第一滑轨3的上方进行前后的滑动，第一滑轨3的两端设置有第一限位块6和第二限位块7，第一限位块6和第二限位块7起到限制第一滑轨3前后滑动空间的作用，防止第一连接块2在第一滑轨3上滑动的过程中脱轨。
在本发明的某些实施例中，本发明提供的装置还包括第二连接块4以及第二滑轨5，第二连接块4设置在第一滑轨3的下方，第二滑轨5与第二连接块4滑动连接，其中，第二滑轨5与第一滑轨3相互垂直，第二滑轨5包括有第二导轨，第二导轨的数量为两条，第二连接块4包括有与第二滑轨5上导轨相互配合的第二凹槽，第二凹槽的数量与第二导轨的数量一致为两条，第二凹槽与第二导轨相互配合使第二连接块4在第二滑轨5上滑动，滑动的方式为左右滑动，从而使放大镜1在第二滑轨5的上方进行左右的滑动，第二滑轨5的下端面设置有第二底座15，用于支撑整个装置，第二滑轨5的两端设置有第三限位块8和第四限位块9，第三限位块8和第四限位块9起到限制第二滑轨5左右滑动空间的作用，防止第二连接块4在第二滑轨5上滑动的过程中脱轨。
在本发明的某些实施例中，本发明提供的装置还包括第一螺杆10、第二螺杆11、第一弹簧12以及第二弹簧13，第一螺杆10贯穿第一限位块6与第一连接块2固定连接，第一螺杆10上设置有螺纹，第一限位块6上设置有螺母，第一螺杆10与第一限位块6的连接方式螺纹咬合连接，第一螺杆10可以在第一限位块6上的螺母拧动，第一螺杆10推动第一连接块2带动放大镜1进行前后移动的精细调整，实现精确调整晶片晶向角度的公差，第一螺杆10远离第一限位块6的一端根部还设置有第一螺母18，第一螺母18起到使拧动第一螺杆10的时候更方便的作用；第一弹簧12的一端抵接第一连接块2，第一弹簧12的另一端抵接第二限位块7，第一弹簧12起到固定第一连接块2的作用，防止静止状态下的第一连接块2在第一滑轨3进行前后位移；第二螺杆11贯穿第三限位块8与第二连接块4固定连接，第二螺杆11上设置有螺纹，第三限位块8上设置有螺母，第二螺杆11与第三限位块8的连接方式螺纹咬合连接，第二螺杆11可以在第三限位块8上的螺母拧动，第二螺杆11推动第二连接块4带动放大镜1做左右移动的精细调整，实现精确调整晶片晶向角度的公差，第二螺杆11远离第三限位块8的一端根部还设置有第二螺母19，第二螺母19起到使拧动第二螺杆11的时候更方便的作用；第二弹簧13的一端抵接第二连接块4，第二弹簧13的另一端抵接第四限位块9，第二弹簧13起到固定第二连接块4的作用，防止静止状态下的第二连接块4在第二滑轨5进行左右位移。
参考图2，在本发明的其他实施例中，本发明提供的装置还包括第三底座20、第四底座21、第三螺杆22、第三螺母23、第一支撑柱24、第二支撑柱25、第三支撑柱26、第四支撑柱27，第三底座20设置在第四底座21和第二底座15之间且与第四底座21相互平行，第一支撑柱24、第二支撑柱25、第三支撑柱26、第四支撑柱27均贯穿第二底座15、第三底座20，且相互平行且垂直的设置在第四底座21的端面上；第三螺杆22贯穿第三底座20与第二底座15固定连接，第三螺杆22上设置有螺纹，第三底座20上设置有螺母，第三螺杆22与第三底座20的连接方式螺纹咬合连接，第三螺杆22可以在第三底座20上的螺母拧动，带动放大镜1进行上下移动的精细调整，达到精确调整晶片晶向角度的公差，第三螺杆22远离第三底座20的一端根部还设置有第三螺母23，第三螺母23起到使拧动第三螺杆22的时候更方便的作用。
根据本发明的第二个方面，还提供一种晶棒位置校准装置的使用方法，包括以下步骤：(A)将晶棒设置在多线切割机的工作台上；(B)调整放大镜目镜上刻度线与多线切割机上钢线的位置，使刻度线与钢线在水平方向上平行；(C)将一块平整的晶片黏贴在晶棒端面上；(D)调整放大镜目镜上刻度线与晶片镜面的位置，使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行；(E) 取下晶片，启动多线切割机对晶棒进行切割。
本实施例中，使用方法中调整放大镜目镜上刻度线与多线切割机上钢线的位置，使刻度线与钢线在水平方向上平行的步骤包括：把晶棒位置校准装置放置在工作台上固定，先通过拧动第三螺杆使放大镜刻度线上下移动对准钢线垂直方向上符合测量标准的位置，然后通过拧动第一螺杆使放大镜上的刻度线上下移动对准钢线水平方向上符合测量标准的位置，使刻度线与钢线在水平方向上平行。
本实施例中，平整的晶片是一块成品符合角度公差标准的晶片，用一块平整的晶片黏贴在晶棒端面上使成品晶片与待切割晶棒相互平行，调整刻度线与晶片镜面在水平方向上平行，就可以得知成品晶片镜面与钢线平行，从而得知待切割晶棒与钢线平行，就可以取下晶片启动多线切割机对晶棒进行切割工作。
进一步的，使用方法中调整放大镜目镜上刻度线与多线切割机上钢线的位置，使刻度线与钢线在水平方向上平行的步骤包括以下子步骤：(B1) 通过移动放大镜使放大镜在第二滑轨上进行左右的快速滑动，观察放大镜使刻度线与钢线在水平方向上平行；(B2)通过旋转第二螺杆使放大镜在第二滑轨上进行左右缓慢滑动，观察放大镜使刻度线与钢线在水平方向上平行。
进一步的，使用方法中调整放大镜目镜上刻度线与晶片镜面的位置，使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行的步骤包括以下子步骤：(D1) 通过移动放大镜使放大镜在第二滑轨上进行左右的快速滑动，观察放大镜使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行；(D2)通过旋转第二螺杆使放大镜在第二滑轨上进行左右缓慢滑动，观察放大镜使刻度线与晶片镜面在水平方向上平行。
本发明提供的一种晶棒位置校准装置，通过在装置内设有放大镜以及可移动滑轨，通过滑轨滑动带动放大镜滑动完成了调整晶片晶向角度公差的过程，能有效解决现有技术中的晶片晶向角度公差的调整方式已不能达到精度要求的技术问题，能实现晶棒位置的精确校准。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
