一种晶锭磨削厚度测量装置及测量方法与流程

本发明属于测量设备的，具体而言，涉及一种晶锭磨削厚度测量装置及测量方法。

背景技术：

1、随着汽车的“新四化”加速演进，汽车芯片成为了整个半导体市场的主要增长点之一，性能优秀的碳化硅更是闪亮的新星。各大芯片企业围绕碳化硅纷纷开始了大手笔扩产和收购。碳化硅产能一提再提，碳化硅晶锭加工方式也由传统研磨加工逐渐转变为减薄加工，为了保证加工效率，需在减薄过程中实现对晶锭厚度的测量。

2、然而，现有技术的技术方案主要是采用大理石千分表式测量，将碳化硅晶锭放置在大理石台上，利用千分表测量厚度。

3、这种方案存在以下的缺点：

4、1、手动测量，测量完毕后将晶锭拿去减薄加工，影响效率。

5、2、无法实现连续加工，每次加工完需测厚度。

6、3、减薄过程中需针对不同厚度晶锭设置不同参数。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种晶锭磨削厚度测量装置及测量方法，目的是克服现有技术的不足，解决现有对晶锭厚度的手工测量、无法实现自动化的技术问题，从而实现减薄前测量晶锭厚度，防止出现减薄轴撞击晶锭；减薄过程中测量晶锭，实时监控减薄厚度；同时加工不同厚度晶锭，设备本身可根据测量厚度进行参数校正的技术效果。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种晶锭磨削厚度测量设备，测量设备至少包括：

3、底座、设置在底座上的固定臂和移动臂、设置在底座周围的多个减薄基台、用于磨削的减薄轴以及安装在所固定臂和移动臂上的测量仪；其中，

4、测量仪测量放置在减薄基台上晶锭的厚度，形成晶锭的厚度测量数据，减薄轴根据厚度测量数据对晶锭进行磨削。

5、在一个实施例中，固定臂固定在底座的上表面，底座的上表面还固定有安装座，安装座上设置可沿竖直方向运动的模组，移动臂固定在模组上且随模组在竖直方向运动。

6、在一个实施例中，模组上还设置有模组连接块和连接臂，模组连接块固定在模组的侧面，连接臂的一端固定在模组连接块的底面，另一端与移动臂固定连接。

7、在一个实施例中，模组上方还设置有驱动电机和联轴器，联轴器分别连接驱动电机和模组，驱动电机通过联轴器带动模组进行竖直方向运动。

8、在一个实施例中，模组上安装有传感器挡片，安装座上安装有多个传感器，通过传感器与传感器挡片配合，分别确定模组竖直运动的零位和上限位。

9、在一个实施例中，测量设备包括两个减薄轴，安装座的两侧分别设置一个可竖直运动的模组，每个模组的移动臂上分别安装一个测量仪，底座上安装两个固定臂，每个固定臂上分别安装一个测量仪，每个减薄轴分别对应一个移动臂和一个固定臂。

10、根据本发明的一个方面，提供了一种晶锭磨削厚度测量设备的测量方法，测量方法包括：

11、放置晶锭至减薄基台；

12、固定臂上的测量仪对减薄基台进行测量，形成基准厚度；

13、移动臂上的测量仪对减薄基台上的晶锭进行厚度测量，形成测量数据；

14、减薄轴根据测量数据和基准厚完成对晶锭的磨削。

15、在一个实施例中，减薄轴包括粗磨减薄轴和精磨减薄轴；测量方法进一步包括：

16、承载晶锭的减薄基台旋转至粗磨减薄轴下方，调节模组高度位置，移动臂上的测量仪对减薄基台上的晶锭的厚度进行第一次测量，形成第一次测量数据；

17、粗磨减薄轴根据第一次测量数据对晶锭进行磨削；

18、移动臂上的测量仪对磨削后的晶锭的厚度进行第二次测量，形成第二次测量数据；

19、判断第二次测量数据，确定粗磨减薄轴是否需要进行二次磨削；

20、重复上述步骤，直至最后一次测量数据符合预设厚度标准后，粗磨减薄轴结束对上述晶锭的磨削。

21、在一个实施例中，测量方法进一步包括：

22、最后一次测量数据符合预设厚度标准后，旋转减薄基台至精磨减薄轴下方，精磨减薄轴对晶锭进行精细磨削。

23、在一个实施例中，测量方法进一步包括：

24、精磨减薄轴对晶锭进行精细磨削前，精磨减薄轴对应的移动臂上的测量仪对上述晶锭的厚度进行测量，形成精磨测量数据；

25、比较精磨测量数据和上述最后一次测量数据的差值，当差值大于差值阈值时，精磨减薄轴停止磨削，并发出警报信号。

26、本发明的晶锭磨削厚度测量设备及测量方法，测量仪可升降，能针对不同厚度晶锭测量；结构自动化，对晶锭自动测量，实现可连续加工；粗减薄、精减薄前都需进行测量，两次测量数据进行对比，提高安全性。

技术特征：

1.一种晶锭磨削厚度测量装置，其特征在于，所述测量设备至少包括：

2.根据权利要求1所述的晶锭磨削厚度测量装置，其特征在于，所述固定臂固定在底座的上表面，所述底座的上表面还固定有安装座，所述安装座上设置可沿竖直方向运动的模组，所述移动臂固定在模组上且随模组在竖直方向运动。

3.根据权利要求2所述的晶锭磨削厚度测量装置，其特征在于，所述模组上还设置有模组连接块和连接臂，所述模组连接块固定在模组的侧面，所述连接臂的一端固定在模组连接块的底面，另一端与移动臂固定连接。

4.根据权利要求3所述的晶锭磨削厚度测量装置，其特征在于，所述模组上方还设置有驱动电机和联轴器，所述联轴器分别连接驱动电机和模组，所述驱动电机通过联轴器带动模组进行竖直方向运动。

5.根据权利要求4所述的晶锭磨削厚度测量装置，其特征在于，所述模组上安装有传感器挡片，所述安装座上安装有多个传感器，通过所述传感器与传感器挡片配合，分别确定所述模组竖直运动的零位和上限位。

6.根据权利要求5所述的晶锭磨削厚度测量装置，其特征在于，所述测量设备包括两个减薄轴，所述安装座的两侧分别设置一个可竖直运动的模组，每个模组的移动臂上分别安装一个测量仪，所述底座上安装两个固定臂，每个固定臂上分别安装一个测量仪，每个减薄轴分别对应一个移动臂和一个固定臂。

7.一种利用权利要求1-6中任一项所述晶锭磨削厚度测量装置的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述减薄轴包括粗磨减薄轴和精磨减薄轴；所述测量方法进一步包括：

9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法进一步包括：

10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法进一步包括：

技术总结
本发明公开了一种晶锭磨削厚度测量装置及测量方法，测量设备包括底座、设置在底座上的固定臂和移动臂、设置在底座周围的多个减薄基台、用于磨削的减薄轴以及安装在所固定臂和移动臂上的测量仪；其中，测量仪测量放置在减薄基台上晶锭的厚度，形成晶锭的厚度测量数据，减薄轴根据厚度测量数据对晶锭进行磨削。本发明通过多个测量仪的配合，实现自动测量，可根据不同厚度晶锭设置不同参数，减少人为干预造成的失误，同时，基于减薄基台和测量系统的配合，可实现连续加工，不用减薄后拿出晶锭测量，增加了效率，另外，两个减薄轴下都可进行测量，对比测量数据才能进行减薄，若测量数据差异过大将报警并暂停减薄，提高了安全性。

技术研发人员：谢贵久,贺东葛,金豪,赵壮壮
受保护的技术使用者：北京中电科电子装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1