一种测量晶向角度偏差值的方法及装置与流程

专利2025-11-28  1


本发明涉及晶体晶向测量,具体来说涉及一种测量晶向角度偏差值的方法及装置。


背景技术:

1、在晶体或晶棒加工过程中,包括去头尾,切片,内圆切割,磨端面,加工基准边,多线切割等等工序中,都需要对晶体进行定向加工。定向仪设备通过调整x射线入射角和衍射角的角度变化来测量晶体的晶向角度偏差值,所以记录运动角度对定向仪来说至关重要。常规运动角度测量采用编码器记录回转角度,编码器或与回转轴直联记录转角数值,或通过传动机构转换用编码器记录回转角度。但是编码器直联安装需要占据回转轴的轴线位置,在对较大晶体进行自动定向测量时,不方便使用。而通过传动机构记录回转角度的方法,由于传动机构的误差,会极大降低记录转角的精度。


技术实现思路

1、基于上述现状,本发明的主要目的在于提供一种全新的测量晶向角度偏差值的方法及装置。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种测量晶向角度偏差值的方法,应用于x光定向仪,所述x光定向仪包括弧形导轨、x光发射器和x光接收器,所述x光发射器和x光接收器能在所述弧形导轨上滑动,其特征在于,所述方法包括步骤:

4、s100,利用已知晶体标定所述弧形导轨的测量半径;

5、s200,测得所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述已知晶体的理论衍射角位置至被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长;

6、s300,计算所述弧长与所述标定的测量半径的商,得到所述被测晶体的晶向角度偏差值。

7、优选地,所述步骤s100包括:

8、s101,利用所述x光定向仪分别测量第一晶体和第二晶体的衍射角度,分别得到第一衍射角和第二衍射角,所述第二晶体与所述第一晶体是不同类别的晶体;

9、s102,计算所述第一衍射角与所述第二衍射角的差值,得到所述第一晶体和所述第二晶体的测量衍射角偏差值;

10、s103,计算所述第一晶体和所述第二晶体的理论衍射角偏差值,所述理论衍射角偏差值为所述第一晶体和第二晶体的理论衍射角的差值;

11、s104,根据所述测量衍射角偏差值、所述弧形导轨的设计初始半径、所述理论衍射角偏差值计算得到所述弧形导轨的理论半径,更新所述设计初始半径为所述理论半径;

12、s105,重复上述步骤,进行数据迭代学习,直至所述设计初始半径的误差达到预设精度。

13、优选地,所述理论半径为:所述测量衍射角偏差值与所述弧形导轨的设计初始半径的乘积除以所述理论衍射角偏差值。

14、优选地,所述步骤s200中的所述弧长为所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述第一晶体的理论衍射角位置至所述被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长。

15、优选地,所述步骤s200包括:

16、当被测晶体满足布拉格衍射公式时,得到所述被测晶体的衍射角位置,测得所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述已知晶体的理论衍射角位置至所述被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长。

17、优选地,采用磁栅位移传感器测得所述弧长。

18、本发明还公开一种测量晶向角度偏差值的装置,应用于x光定向仪,所述x光定向仪包括弧形导轨、x光发射器和x光接收器,所述x光发射器和x光接收器能在所述弧形导轨上滑动,所述装置包括半径标定模块、弧长测量模块和晶向角度偏差值计算模块:

19、所述半径标定模块用于利用已知晶体标定所述弧形导轨的测量半径;

20、所述弧长测量模块用于测得所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述已知晶体的理论衍射角位置至被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长;

21、所述晶向角度偏差值计算模块用于计算所述弧长与所述标定的测量半径的商,得到所述被测晶体的晶向角度偏差值。

22、优选地,所述半径标定模块包括衍射角测量单元、测量衍射角偏差值计算单元、理论衍射角偏差值计算单元和初始半径更新单元:

23、所述衍射角测量单元用于利用所述x光定向仪分别测量第一晶体和第二晶体的衍射角度,分别得到第一衍射角和第二衍射角,所述第二晶体与所述第一晶体是不同类别的晶体;

24、所述测量衍射角偏差值计算单元用于计算所述第一衍射角与所述第二衍射角的差值,得到所述第一晶体和所述第二晶体的测量衍射角偏差值;

25、所述理论衍射角偏差值计算单元用于计算所述第一晶体和所述第二晶体的理论衍射角偏差值,所述理论衍射角偏差值为所述第一晶体和第二晶体的理论衍射角的差值;

26、所述初始半径更新单元用于根据所述测量衍射角偏差值、所述弧形导轨的设计初始半径、所述理论衍射角偏差值计算得到所述弧形导轨的理论半径,更新所述设计初始半径为所述理论半径,进行数据迭代学习,直至所述设计初始半径的误差达到预设精度。

27、优选地,所述理论半径为:所述测量衍射角偏差值与所述弧形导轨的设计初始半径的乘积除以所述理论衍射角偏差值。

28、优选地,所述弧长为所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述第一晶体的理论衍射角位置至所述被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长。

29、优选地,所述弧长测量模块在测量所述弧长时,当被测晶体满足布拉格衍射公式时,得到所述被测晶体的衍射角位置,测得所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述已知晶体的理论衍射角位置至所述被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长。

30、优选地,采用磁栅位移传感器测得所述弧长。

31、本发明提供了一种全新的测量晶向角度偏差值的工艺方法,通过标定x光定向仪中弧形导轨的测量半径,并测得x光发射器在所述弧形导轨上从所述已知晶体的衍射角位置至被测晶体的衍射角位置所走过的弧长,根据弧长和测量半径计算得到被测晶体的运动角度,也就是晶向角度偏差值。无需使用编码器等测量角度,将传统技术中回转轴心的空间全部让出,方便后续功能的实现,而且角度运动的测量无传动机构引入,避免传动误差的影响,使测量精度得到提高,可以测量更多形状,更多规格的晶体。同时,测得精确的晶向角度偏差值,为晶圆片后续的打磨提供更好的前提,从而是的晶圆的性能更好,精度更高。

32、本发明的其他有益效果,将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述,本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍,应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。



技术特征:

1.一种测量晶向角度偏差值的方法,应用于x光定向仪,所述x光定向仪包括弧形导轨、x光发射器和x光接收器,所述x光发射器和x光接收器能在所述弧形导轨上滑动,其特征在于,所述方法包括步骤:

2.根据权利要求1所述的测量晶向角度偏差值的方法,其特征在于,所述步骤s100包括:

3.根据权利要求2所述的测量晶向角度偏差值的方法,其特征在于,所述理论半径为:所述测量衍射角偏差值与所述弧形导轨的设计初始半径的乘积除以所述理论衍射角偏差值。

4.根据权利要求2所述的测量晶向角度偏差值的方法,其特征在于,所述步骤s200中的所述弧长为所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述第一晶体的理论衍射角位置至所述被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长。

5.根据权利要求1所述的测量晶向角度偏差值的方法,其特征在于,所述步骤s200包括:

6.根据权利要求1-5任一项所述的测量晶向角度偏差值的方法,其特征在于,采用磁栅位移传感器测得所述弧长。

7.一种测量晶向角度偏差值的装置,应用于x光定向仪,所述x光定向仪包括弧形导轨、x光发射器和x光接收器,所述x光发射器和x光接收器能在所述弧形导轨上滑动,其特征在于,所述装置包括半径标定模块、弧长测量模块和晶向角度偏差值计算模块:

8.根据权利要求7所述的测量晶向角度偏差值的装置,其特征在于,所述半径标定模块包括衍射角测量单元、测量衍射角偏差值计算单元、理论衍射角偏差值计算单元和初始半径更新单元:

9.根据权利要求8所述的测量晶向角度偏差值的装置,其特征在于,所述理论半径为:所述测量衍射角偏差值与所述弧形导轨的设计初始半径的乘积除以所述理论衍射角偏差值。

10.根据权利要求8所述的测量晶向角度偏差值的装置,其特征在于,所述弧长为所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述第一晶体的理论衍射角位置至所述被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长。

11.根据权利要求7所述的测量晶向角度偏差值的装置,其特征在于,所述弧长测量模块在测量所述弧长时,当被测晶体满足布拉格衍射公式时,得到所述被测晶体的衍射角位置,测得所述x光发射器在所述弧形导轨上从所述已知晶体的理论衍射角位置至所述被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长。

12.根据权利要求7-11任一项所述的测量晶向角度偏差值的装置,其特征在于,采用磁栅位移传感器测得所述弧长。


技术总结
本发明涉及晶体晶向测量技术领域,具体涉及一种测量晶向角度偏差值的方法及装置,所述方法应用于X光定向仪,所述X光定向仪包括弧形导轨、X光发射器和X光接收器,所述X光发射器和X光接收器能在所述弧形导轨上滑动,所述方法包括步骤:S100,利用已知晶体标定所述弧形导轨的测量半径;S200,测得所述X光发射器在所述弧形导轨上从所述已知晶体的理论衍射角位置至被测晶体的测量衍射角位置所走过的弧长;S300,计算所述弧长与所述标定的测量半径的商,得到所述被测晶体的晶向角度偏差值。

技术研发人员:张锐,刘东睿,赵松彬
受保护的技术使用者:丹东新东方晶体仪器有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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