8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装。该工装包括铝质基体、开设在铝质基体中央位置的装配孔、设置在铝质基体外周上的磨削区，在该磨削区嵌刻有多个T型磨削槽，所述T型磨削槽的内径从磨削槽口至顶端逐渐变小，整体呈弧形形状，该弧形形状与硅抛光片倒角的目标形状相同。本实用新型专利技术可实现8英寸薄硅抛光片边缘T型轮廓的精确加工，加工精度高、重复性好，效率更高。效率更高。效率更高。

【技术实现步骤摘要】
8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装


[0001]本技术涉及一种8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装，属于抛光片边缘轮廓加工


技术介绍

[0002]半导体硅材料的发展趋势是硅抛光片厚度越来越薄，8英寸硅抛光片目前是国内市场的主流产品，尤其是8英寸区熔片(FZ)的单片成本非常大，而且因片薄而大，边缘加工时可接受机械外力大大降低。为了降低加工损失，提高加工效率，需要对现有的T型边缘轮廓加工工装和T型边缘轮廓加工方法进行改进和创新。
[0003]现有T型边缘轮廓倒角工装特点是磨削槽宽，这样就带来两个问题：(1)抛光片边缘轮廓倒角工装的厚度是一定的，磨削槽宽导致工装上能够容纳的磨削槽数量较少；磨削槽数量少，再加之磨削槽寿命限制，进而造成单个工装的加工产品的总数量会下降，抬高了生产加工成本。(2)磨削槽宽，对于边缘轮廓加工设备的精度和稳定性要求更高，进而增加了设备维护和维修成本。
[0004]现有T型边缘轮廓加工方法特点：(1)一个完整的T型边缘轮廓需要单侧多次加工：先加工薄抛光片边缘上半侧轮廓，再加工薄抛光片边缘下半侧轮廓，即一个完整轮廓至少需要加工两次。而对于8英寸薄抛光片来说，边缘轮廓加工至少分为粗加工和精加工两步，也就意味着加工完成一片薄抛光片的T型轮廓，至少需要加工4次，效率极低；(2)如上述(1)所述，其单侧多次加工方法带来的是抛光片边缘单侧受力，对于较厚的抛光片边缘来说，影响可以忽略，但是对于薄抛光片，单侧受力带来了极大地裂片风险。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装，以有效提高薄抛光片边缘T型轮廓加工的生产效率，降低薄抛光片边缘T型轮廓加工的裂片风险。
[0006]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装，包括铝质基体、开设在铝质基体中央位置的装配孔、设置在铝质基体外周上的磨削区，在该磨削区嵌刻有多个T型磨削槽，所述T型磨削槽的内径从磨削槽口至顶端逐渐变小，整体呈弧形形状，该弧形形状与硅抛光片倒角的目标形状相同。
[0008]优选地，所述T型磨削槽的深度即从磨削槽口至内周面顶端的距离为700
‑
1200μm。
[0009]优选地，所述多个T型磨削槽的宽度尺寸不同，适用于不同厚度的硅抛光片边缘倒角加工。
[0010]优选地，所述T型磨削槽为人造金刚石与金属结合剂混合而成的耐磨材料层。
[0011]优选地，所述多个T型磨削槽内周面的目数规格不同，适用不同阶段的倒角加工。
[0012]优选地，所述T型磨削槽的槽口宽度即在硅抛光片厚度方向上的尺寸为600
‑
1200μ
m，适用于厚度为400
‑
450μm的薄抛光片边缘T型轮廓加工。
[0013]本技术的优点在于：
[0014]采用本技术的倒角磨削工装，大大提高了薄抛光片边缘T型轮廓加工效率，同时也极大地降低了单侧加工薄抛光片边缘带来的裂片风险；本技术减小磨削槽宽度后，抛光片边缘轮廓加工工装上可以形成多个磨削槽，增加工装加工片数，提高了单个T型轮廓边缘加工工装的加工寿命，降低了生产成本。
[0015]采用本技术的倒角磨削工装能够使薄抛光片边缘轮廓尽可能的一次成型，不需要多次加工，效率更高，产能得到很大的提高。
附图说明
[0016]图1为本技术的加工工装的结构示意图。
[0017]图2为沿图1中A
‑
A线的剖面图。
[0018]图3为图2中磨削区的结构示意图。
[0019]图4为本技术的T型磨削槽的结构示意图。
[0020]图5为本技术的加工工装使用时硅抛光片边缘位于磨削槽内的状态图。
[0021]图6为传统的T型轮廓加工示意图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图和实施例对本技术进行详细说明，但不表示对本技术保护范围的限制。
[0023]如图1、2所示，本技术的8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装，包括铝质基体1、开设在铝质基体1中央位置的装配孔2(图中显示出了该装配孔的装配参考面4)、设置在铝质基体外周上的磨削区3，在该磨削区3嵌刻有多个T型磨削槽5。如图3所示，T型磨削槽5的内周面形状与硅抛光片倒角的目标形状相同。
[0024]如图4所示，T型磨削槽5的内周面从磨削槽口至顶端口径逐渐变小，整体呈弧形形状。槽口的宽度W1，即槽口在沿待加工的硅抛光片的厚度方向的尺寸，为600
‑
1200μm；将从磨削槽口至顶端的距离作为T型磨削槽的深度D，D为700
‑
1200μm；顶端位置的宽度W2大小一般为100μm左右。
[0025]通过这种设计，本技术的工装即使用于厚度为400
‑
450μm的薄抛光片边缘T型轮廓加工，也能够保证加工质量，极大地降低裂片风险。
[0026]在本技术中，多个磨削槽的宽度尺寸不同，适用于不同厚度的抛光片边缘倒角加工。作为磨削槽的材质，可以选择由人造金刚石与金属结合剂混合而成的耐磨材料。在多个磨削槽中，各个磨削槽的内周面的目数规格不尽相同，可以适用不同阶段的倒角加工，例如还可以根据实际需求选择合适目数的磨削槽进行倒角加工。
[0027]如图5所示，是采用本技术的工装对硅抛光片进行加工的示意图，硅抛光片的规格为直径8英寸、厚度400μm。首先根据硅抛光片的T型轮廓要求，设计磨削槽形状；然后将工装通过装配孔安装在硅抛光片边缘倒角加工专用设备上，将硅抛光片边缘插入磨削槽内，与磨削槽接触；在此状态下，硅片高速旋转(一般≥2500RPM)，进行边缘倒角，最终得到理想的T型边缘轮廓。
[0028]图6为传统的T型轮廓加工示意图，第一步先加工硅抛光片的上边缘，然后再加工硅抛光片的下边缘。传统T型轮廓加工缺点在于：1、传统方法加工的硅抛光片单侧受力，尤其是薄8英寸硅抛光片，提高硅片裂片风险；2、分次加工，加工效率较低；3、磨削槽相对较宽，同一工装上相较本技术工装可以开凿磨削槽数量少，大大降低工装加工寿命，增加加工成本。
[0029]在生产实践过程中，通过对比两种工装及加工方法，得到的结果也验证了本技术在生产中的实际效果和意义。第一，使用上述传统的加工方法，加工相同样本数量的8英寸薄抛光片500片，裂片损失率分别为0.80％和0.20％，如下表1所示。采用本技术改进后的工装，裂片损失有明显改善。
[0030]表1裂片损失率对比
[0031][0032]第二，对比新老工装的使用成本，原工装精加工磨削槽为3个，本技术的工装精加工磨削槽为6个，磨削槽寿命一定，一个工装可加工8英寸薄抛光片的数量翻倍，采购价格未发生变化，边缘磨削成本降低50％，如下表2所示。
[0033]表2加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装，其特征在于，包括铝质基体、开设在铝质基体中央位置的装配孔、设置在铝质基体外周上的磨削区，在该磨削区嵌刻有多个T型磨削槽，所述T型磨削槽的内径从磨削槽口至顶端逐渐变小，整体呈弧形形状，该弧形形状与硅抛光片倒角的目标形状相同。2.根据权利要求1所述的8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装，其特征在于，所述T型磨削槽的深度即从磨削槽口至内周面顶端的距离为700
‑
1200μm。3.根据权利要求1所述的8英寸硅抛光片边缘T型轮廓加工用倒角磨削工装，其特征在于，所述多个T型磨削槽的宽度尺寸不同，适用于不同厚度的硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：安瑞阳，苏冰，李军营，李攀，刘鹏亮，蔡丽艳，
申请(专利权)人：山东有研半导体材料有限公司，
类型：新型
国别省市：