CN111923258B - 一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，属于硅片加工技术领域，本方案通过借助改性切割钢绳内的水的双态变化，可以实现改性切割绳从亲水性由疏水性的改变，通过对改性钢丝绳制冷，促使双态循环富集球内的水结冰后借助其体积的膨胀，可以将外球包框外侧的金属外凸片撑起，提高双态循环富集球表面的粗糙程度，一方面可以借助水结冰后的低温特性，可以促使高温的挥发性酸气体和水蒸气易于在钢丝绳主体表面逐渐液化，另一方面借助金属外凸片的撑起，可以提高双态循环富集球表面的亲水性，因此可以提高挥发性酸在双态循环富集球表面的富集量，并减少其滴落的可能性，从而可以提高改性钢丝绳对大块硅片的切割效果。
Description
技术领域
本发明涉及硅片加工技术领域，更具体地说，涉及一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法。
背景技术
硅片制成的芯片是有名的“神算子”，有着惊人的运算能力，无论多么复杂的数学问题、物理问题和工程问题，也无论计算的工作量有多大，工作人员只要通过计算机键盘把问题告诉它，并下达解题的思路和指令，计算机就能在极短的时间内把答案告诉你，这样，那些人工计算需要花费数年、数十年时间的问题，计算机可能只需要几分钟就可以解决，甚至有些人力无法计算出结果的问题，计算机也能很快告诉你答案。
芯片又是现代化的微型“知识库”，它具有神话般的存储能力，在针尖大小的硅片上可以装入一部24卷本的《大英百科全书》，如今世界上的图书、杂志已多达3000多万种，而且每年都要增加50多万种，可谓浩如烟海，德国未来学家拜因豪尔指出：“今天的科学家，即使整日整夜地工作，也只能阅读本专业全部出版物的5％，”出路何在呢？唯一的办法就是由各个图书情报资料中心负责把各种情报存入硅片存储器，并用通信线路将其连接成网，这样，科技人员要查找某种资料和数据时，只要坐在办公室里操作计算机键盘，立即就会在计算机的荧光屏上显示出所要查询的内容。
目前，在对大块硅片进行初切割时，需要将其分割成多个小块硅片，从而方便对其进行精切割，现有技术中通常使用的方法为多线酸腐蚀切割，但在实际的运用过程时，酸腐蚀剂可能会从切割刚线上滴落，容易对大块硅片进行腐蚀。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，本方案通过借助改性切割钢绳内的水的双态变化，可以实现改性切割绳从亲水性由疏水性的改变，通过对改性钢丝绳制冷，促使双态循环富集球内的水温度逐渐降低，并在结冰后借助其体积的膨胀，可以将外球包框外侧的金属外凸片撑起，提高双态循环富集球表面的粗糙程度，一方面可以借助水结冰后的低温特性，可以促使高温的挥发性酸气体和水蒸气易于在钢丝绳主体表面逐渐液化，另一方面借助金属外凸片的撑起，可以提高双态循环富集球表面的亲水性，因此可以提高挥发性酸在双态循环富集球表面的富集量，并减少其滴落的可能性，从而可以提高改性钢丝绳对大块硅片的切割效果。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，包括以下步骤：
S1、使用半导体制冷片将挥发性酸溶液加热至50℃，产生氯化氢气体和水蒸气，同时借助半导体制冷片对改性切割钢丝进行制冷；
S2、将加热得到的挥发性酸气体和水蒸气与改性切割钢丝相接触，使挥发性酸气体和水蒸气在其表面液化并重新富集大量的挥发性酸溶液；
S3、使用富集有大量挥发性酸溶液的改性钢丝绳对大块硅片进行切割，借助挥发性酸的腐蚀作用，从而将大块硅片分隔成若干小块硅片。
进一步的，所述S1中的改性钢丝绳包括钢丝绳主体，所述钢丝绳主体内嵌设安装有多个均分布的双态循环富集球，所述双态循环富集球包括外球包框，所述外球包框外端固定连接有多个均匀分布的金属外凸片，所述外球包框和金属外凸片内均填充有水，所述外球包框内壁固定连接有内支撑骨架，所述内支撑骨架外端固定连接有多个均匀分布的连接撑杆，所述连接撑杆远离内支撑骨架的一端固定连接有弹性接触圆球，所述弹性接触圆球位于金属外凸片内，通过对改性钢丝绳制冷，促使双态循环富集球内的水温度逐渐降低，并在结冰后借助其体积的膨胀，可以将外球包框外侧的金属外凸片撑起，提高双态循环富集球表面的粗糙程度，一方面可以借助水结冰后的低温特性，可以促使高温的挥发性酸气体和水蒸气易于在钢丝绳主体表面逐渐液化，另一方面借助金属外凸片的撑起，可以提高双态循环富集球表面的亲水性，因此可以提高挥发性酸在双态循环富集球表面的富集量，并减少其滴落的可能性，从而可以提高改性钢丝绳对大块硅片的切割效果。
进一步的，所述弹性接触圆球包括橡胶球囊，所述橡胶球囊内栓接有磁性微球，所述橡胶球囊内壁固定连接有多个均匀分布的绝磁半球，所述金属外凸片内嵌设安装有多个均匀分布且与磁性微球相互吸引的磁铁块，所述橡胶球囊内填充有氯化铵粉末，在对大块硅片进行切割时，借助摩擦产生的热量可以使水的逐渐溶解，使得水的体积逐渐减小，一方面可以吸收切割过程中摩擦产生的热量，减少热量过高而使得硅片出现局部损坏的可能性，另一方面可以促使弹性接触圆球内的氯化铵粉末受热分解，并使得弹性接触圆球膨胀后，使得绝磁半球之间产生间距，从而解除对磁性微球的磁屏蔽，以此借助磁性微球对磁铁块吸引促使外球包框外侧的金属外凸片复位，同时在弹性接触圆球膨胀后的支撑作用下，可以使金属外凸片呈现球凸状并呈现疏水特性，从而可以促使挥发性酸溶液的分离，提高对大块硅片的切割效果。
进一步的，所述磁性微球通过弹性拉扯绳与橡胶球囊内壁固定连接，所述弹性拉扯绳外端固定连接有多个均匀分布的筛分板，所述筛分板外端开凿有多个均匀分布的筛分孔，在弹性接触圆球受热的过程中，借助弹性拉扯绳的变形，可以带动筛分板在橡胶球囊内移动，从而提高筛分板以及其外侧的筛分孔对氯化铵粉末的筛分作用，以此来加快氯化铵粉末受热分解的效率。
进一步的，所述S1中的挥发性酸溶液为盐酸、氢氟酸和硝酸中的任意一种或多种，通过将挥发性酸溶液设置成盐酸、氢氟酸和硝酸中的任意一种，从而可以促使对其加热后，促使其挥发。
进一步的，所述金属外凸片由Ni-Ti记忆合金材质制成，所述金属外凸片的变态温度为40℃，通过使用Ni-Ti记忆合金材质制作金属外凸片，可以在金属外凸片温度升高后恢复至其高温相态。
进一步的，所述磁性微球由保温材质制成，所述磁性微球内部固定连接有单面磁块，通过在磁性微球内设置单面磁块，可以减少磁性微球之间相互吸引的可能性，并使用保温材质制作磁性微球可以减少单面磁块由于温度过高而降低磁性的可能性。
进一步的，所述绝磁半球由Fe-Ni合金材质制成，所述绝磁半球中的Ni含量为80％，通过使用Fe-Ni合金材质制作绝磁半球，并将Ni的含量设置为80％，可以使得绝磁半球具有绝磁效果，因此在弹性接触圆球收缩时，由于绝磁半球之间相互紧密接触，可以对磁性微球进行磁屏蔽。
进一步的，所述筛分孔内壁固定连接有多个均匀分布的微绒毛，通过在筛分孔内壁设置微绒毛，可以提高筛分孔对氯化铵粉末的筛分效果。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过借助改性切割钢绳内的水的双态变化，可以实现改性切割绳从亲水性由疏水性的改变，通过对改性钢丝绳制冷，促使双态循环富集球内的水温度逐渐降低，并在结冰后借助其体积的膨胀，可以将外球包框外侧的金属外凸片撑起，提高双态循环富集球表面的粗糙程度，一方面可以借助水结冰后的低温特性，可以促使高温的挥发性酸气体和水蒸气易于在钢丝绳主体表面逐渐液化，另一方面借助金属外凸片的撑起，可以提高双态循环富集球表面的亲水性，因此可以提高挥发性酸在双态循环富集球表面的富集量，并减少其滴落的可能性，从而可以提高改性钢丝绳对大块硅片的切割效果。
(2)弹性接触圆球包括橡胶球囊，橡胶球囊内栓接有磁性微球，橡胶球囊内壁固定连接有多个均匀分布的绝磁半球，金属外凸片内嵌设安装有多个均匀分布且与磁性微球相互吸引的磁铁块，橡胶球囊内填充有氯化铵粉末，在对大块硅片进行切割时，借助摩擦产生的热量可以使水的逐渐溶解，使得水的体积逐渐减小，一方面可以吸收切割过程中摩擦产生的热量，减少热量过高而使得硅片出现局部损坏的可能性，另一方面可以促使弹性接触圆球内的氯化铵粉末受热分解，并使得弹性接触圆球膨胀后，使得绝磁半球之间产生间距，从而解除对磁性微球的磁屏蔽，以此借助磁性微球对磁铁块吸引促使外球包框外侧的金属外凸片复位，同时在弹性接触圆球膨胀后的支撑作用下，可以使金属外凸片呈现球凸状并呈现疏水特性，从而可以促使挥发性酸溶液的分离，提高对大块硅片的切割效果。
(3)磁性微球通过弹性拉扯绳与橡胶球囊内壁固定连接，弹性拉扯绳外端固定连接有多个均匀分布的筛分板，筛分板外端开凿有多个均匀分布的筛分孔，在弹性接触圆球受热的过程中，借助弹性拉扯绳的变形，可以带动筛分板在橡胶球囊内移动，从而提高筛分板以及其外侧的筛分孔对氯化铵粉末的筛分作用，以此来加快氯化铵粉末受热分解的效率。
(4)S1中的挥发性酸溶液为盐酸、氢氟酸和硝酸中的任意一种或多种，通过将挥发性酸溶液设置成盐酸、氢氟酸和硝酸中的任意一种，从而可以促使对其加热后，促使其挥发。
(5)金属外凸片由Ni-Ti记忆合金材质制成，金属外凸片的变态温度为40℃，通过使用Ni-Ti记忆合金材质制作金属外凸片，可以在金属外凸片温度升高后恢复至其高温相态。
(6)磁性微球由保温材质制成，磁性微球内部固定连接有单面磁块，通过在磁性微球内设置单面磁块，可以减少磁性微球之间相互吸引的可能性，并使用保温材质制作磁性微球可以减少单面磁块由于温度过高而降低磁性的可能性。
(7)绝磁半球由Fe-Ni合金材质制成，绝磁半球中的Ni含量为80％，通过使用Fe-Ni合金材质制作绝磁半球，并将Ni的含量设置为80％，可以使得绝磁半球具有绝磁效果，因此在弹性接触圆球收缩时，由于绝磁半球之间相互紧密接触，可以对磁性微球进行磁屏蔽。
(8)筛分孔内壁固定连接有多个均匀分布的微绒毛，通过在筛分孔内壁设置微绒毛，可以提高筛分孔对氯化铵粉末的筛分效果。
附图说明
图1为本发明的大块硅片切割时的立体图；
图2为本发明的双态循环富集球在冷热状态下的变化图；
图3为本发明的双态循环富集球处于温度较高时的剖面图；
图4为本发明的双态循环富集球处于温度较低时的剖面图；
图5为本发明的弹性接触圆球部分的剖面图；
图6为本发明的筛分板部分的剖面图。
图中标号说明：
1钢丝绳主体、2双态循环富集球、3外球包框、4金属外凸片、5水、6内支撑骨架、7连接撑杆、8弹性接触圆球、9橡胶球囊、10磁性微球、11绝磁半球、12磁铁块、13氯化铵粉末、14弹性拉扯绳、15筛分板、16筛分孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，包括以下步骤：
S1、使用半导体制冷片将挥发性酸溶液加热至50℃，产生氯化氢气体和水蒸气，同时借助半导体制冷片对改性切割钢丝进行制冷；
S2、将加热得到的挥发性酸气体和水蒸气与改性切割钢丝相接触，使挥发性酸气体和水蒸气在其表面液化并重新富集大量的挥发性酸溶液；
S3、使用富集有大量挥发性酸溶液的改性钢丝绳对大块硅片进行切割，借助挥发性酸的腐蚀作用，从而将大块硅片分隔成若干小块硅片。
S1中的挥发性酸溶液为盐酸、氢氟酸和硝酸中的任意一种或多种，通过将挥发性酸溶液设置成盐酸、氢氟酸和硝酸中的任意一种，从而可以促使对其加热后，促使其挥发。
请参阅图2-5，S1中的改性钢丝绳包括钢丝绳主体1，钢丝绳主体1内嵌设安装有多个均分布的双态循环富集球2，双态循环富集球2包括外球包框3，外球包框3外端固定连接有多个均匀分布的金属外凸片4，外球包框3和金属外凸片4内均填充有水5，外球包框3内壁固定连接有内支撑骨架6，内支撑骨架6外端固定连接有多个均匀分布的连接撑杆7，连接撑杆7远离内支撑骨架6的一端固定连接有弹性接触圆球8，弹性接触圆球8位于金属外凸片4内，通过对改性钢丝绳制冷，促使双态循环富集球2内的水5温度逐渐降低，并在结冰后借助其体积的膨胀，可以将外球包框3外侧的金属外凸片4撑起，提高双态循环富集球2表面的粗糙程度，一方面可以借助水5结冰后的低温特性，可以促使高温的挥发性酸气体和水蒸气易于在钢丝绳主体1表面逐渐液化，另一方面借助金属外凸片4的撑起，可以提高双态循环富集球2表面的亲水性，因此可以提高挥发性酸在双态循环富集球2表面的富集量，并减少其滴落的可能性，从而可以提高改性钢丝绳对大块硅片的切割效果。
请参阅图5，弹性接触圆球8包括橡胶球囊9，橡胶球囊9内栓接有磁性微球10，橡胶球囊9内壁固定连接有多个均匀分布的绝磁半球11，金属外凸片4内嵌设安装有多个均匀分布且与磁性微球10相互吸引的磁铁块12，橡胶球囊9内填充有氯化铵粉末13，在对大块硅片进行切割时，借助摩擦产生的热量可以使水5的逐渐溶解，使得水5的体积逐渐减小，一方面可以吸收切割过程中摩擦产生的热量，减少热量过高而使得硅片出现局部损坏的可能性，另一方面可以促使弹性接触圆球8内的氯化铵粉末13受热分解，并使得弹性接触圆球8膨胀后，使得绝磁半球11之间产生间距，从而解除对磁性微球10的磁屏蔽，以此借助磁性微球10对磁铁块12吸引促使外球包框3外侧的金属外凸片4复位，同时在弹性接触圆球8膨胀后的支撑作用下，可以使金属外凸片4呈现球凸状并呈现疏水特性，从而可以促使挥发性酸溶液的分离，提高对大块硅片的切割效果。
请参阅图5-6，磁性微球10通过弹性拉扯绳14与橡胶球囊9内壁固定连接，弹性拉扯绳14外端固定连接有多个均匀分布的筛分板15，筛分板15外端开凿有多个均匀分布的筛分孔16，在弹性接触圆球8受热的过程中，借助弹性拉扯绳14的变形，可以带动筛分板15在橡胶球囊9内移动，从而提高筛分板15以及其外侧的筛分孔16对氯化铵粉末13的筛分作用，以此来加快氯化铵粉末13受热分解的效率。
请参阅图2-4，金属外凸片4由Ni-Ti记忆合金材质制成，金属外凸片4的变态温度为40℃，通过使用Ni-Ti记忆合金材质制作金属外凸片4，可以在金属外凸片4温度升高后恢复至其高温相态。
请参阅图5，磁性微球10由保温材质制成，磁性微球10内部固定连接有单面磁块，通过在磁性微球10内设置单面磁块，可以减少磁性微球10之间相互吸引的可能性，并使用保温材质制作磁性微球10可以减少单面磁块由于温度过高而降低磁性的可能性，绝磁半球11由Fe-Ni合金材质制成，绝磁半球11中的Ni含量为80％，通过使用Fe-Ni合金材质制作绝磁半球11，并将Ni的含量设置为80％，可以使得绝磁半球11具有绝磁效果，因此在弹性接触圆球8收缩时，由于绝磁半球11之间相互紧密接触，可以对磁性微球10进行磁屏蔽。
请参阅图6，筛分孔16内壁固定连接有多个均匀分布的微绒毛，通过在筛分孔16内壁设置微绒毛，可以提高筛分孔16对氯化铵粉末13的筛分效果。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明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发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、使用半导体制冷片将挥发性酸溶液加热至50℃，产生氯化氢气体和水蒸气，同时借助半导体制冷片对改性切割钢丝进行制冷；
S2、将加热得到的挥发性酸气体和水蒸气与改性切割钢丝相接触，使挥发性酸气体和水蒸气在其表面液化并重新富集大量的挥发性酸溶液；
S3、使用富集有大量挥发性酸溶液的改性钢丝绳对大块硅片进行切割，借助挥发性酸的腐蚀作用，从而将大块硅片分隔成若干小块硅片；
所述S1中的改性钢丝绳包括钢丝绳主体（1），所述钢丝绳主体（1）内嵌设安装有多个均分布的双态循环富集球（2），所述双态循环富集球（2）包括外球包框（3），所述外球包框（3）外端固定连接有多个均匀分布的金属外凸片（4），所述外球包框（3）和金属外凸片（4）内均填充有水（5），所述外球包框（3）内壁固定连接有内支撑骨架（6），所述内支撑骨架（6）外端固定连接有多个均匀分布的连接撑杆（7），所述连接撑杆（7）远离内支撑骨架（6）的一端固定连接有弹性接触圆球（8），所述弹性接触圆球（8）位于金属外凸片（4）内；所述弹性接触圆球（8）包括橡胶球囊（9），所述橡胶球囊（9）内栓接有磁性微球（10），所述橡胶球囊（9）内壁固定连接有多个均匀分布的绝磁半球（11），所述金属外凸片（4）内嵌设安装有多个均匀分布且与磁性微球（10）相互吸引的磁铁块（12），所述橡胶球囊（9）内填充有氯化铵粉末（13）；所述磁性微球（10）通过弹性拉扯绳（14）与橡胶球囊（9）内壁固定连接，所述弹性拉扯绳（14）外端固定连接有多个均匀分布的筛分板（15），所述筛分板（15）外端开凿有多个均匀分布的筛分孔（16）。
2.根据权利要求1所述的一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，其特征在于：所述S1中的挥发性酸溶液为盐酸、氢氟酸和硝酸中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，其特征在于：所述金属外凸片（4）由Ni-Ti记忆合金材质制成，所述金属外凸片（4）的变态温度为40℃。
4.根据权利要求1所述的一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，其特征在于：所述磁性微球（10）由保温材质制成，所述磁性微球（10）内部固定连接有单面磁块。
5.根据权利要求1所述的一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，其特征在于：所述绝磁半球（11）由Fe-Ni合金材质制成，所述绝磁半球（11）中的Ni含量为80%。
6.根据权利要求1所述的一种双态循环富集技术的硅片酸性切割方法，其特征在于：所述筛分孔（16）内壁固定连接有多个均匀分布的微绒毛。
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