SU1689089A1

SU1689089A1 - Способ струнной резки полупроводниковых кристаллов

Info

Publication number: SU1689089A1
Application number: SU894672350A
Authority: SU
Inventors: Григорий Васильевич Данилюк; Евгений Илларионович Слынько; Александр Григорьевич Хандожко; Александр Иванович Копыл
Original assignee: Черновицкое Отделение Института Проблем Материаловедения Ан Усср
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1991-11-07

Abstract

Изобретение относитс к механической обработке полупроводниковых кристаллов. в частности к резке слитков на пластины. Цель изобретени -оптимизаци процесса резани и улучшение качества реза. Способ струнной резки полупроводниковых кристаллов заключаетс в осуществлении движени струны относительно кристалла с одновременной подачей кристалла на струну и подводом абразивной суспензии в зону резани . В способе оптимизацию процесса резани определ ют по величине электрического сопротивлени , измер емого между струной и кристаллом. 1 табл., 5 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс к механической обработке полупроводниковых кристаллов, в частности к резке слитков на пластины.

Целью способа вл етс оптимизаци процесса резани и улучшение качества реза .

В способе струнной резки полупроводниковых кристаллов производ т приведение кристалла в соприкосновение со струной, осуществл ют возвратно-поступательное движение струны относительно кристалла с одновременной подачей абразивной суспензии в зону резани и регулировкой скорости подачи кристалла на струну. Регулировку скорости подачи кристалла на струну осуществл ют путем измерени среднего за период возвратно- поступательного движени струны электрического сопротивлени R, которое поддерживают в интервале (1-0,1) Rom, определ емое с момента соприкосновени кристалла со струной непрерывным контролем изменени R а после его увеличени в 10 раз установившиес через 5-10 периодов значение R принимают за Rom, при этом при значении R 0,1 Rom скорость подачи снижают до нул и определ ют новое значение Rom, после чего продолжают резание с новым значением RomНа фиг. 1 показана схема.;/. i непрерывного измерени среднего значени сопротивлени в ходе резани ; фиг. 2 - схема положени струны в кристалле, когда между струной и кристаллом имеетс слой абразивной суспензии, на фиг. 3 - то же, при пр мом контакте струны с кристаллом, на фиг, 4 - график изменени R при определении Rom дл монокристалла Gee p 2,80м -см с использованием водно-глицериновой суспензии абразивных частиц карбида кремни со средним размером зерен 15 мкм; на фиг. 5 - графики зависимости R от скорости подачи дл кристалла Ge с использованием той же абразивной суспензии на разных учао

00

ю о

00 О

стках плоскости реза. При этом на чертежах обозначены 1 - полупроводниковый кристалл; 2 режуща нить, 3 - ролик, направл ющий струну: 4 - контакт к кристаллу в произвольной точке; 5 - контакт к направл ющему ролику, 6 - стабилизированный источник питани Б5-46; 7 - микроволь- тмикроамперметр Н 3012; 8 - емкость фильтра (0,1 Ф); 9 - ограничительное сопротивление . Точки замера сопротивлени - 4 и 5.

П р и м е р 1. Резку выполн ют в станке с помощью вольфрамовой проволоки 200 мкм, совершающей возвратно-поступательное движение со скоростью 0,6 м/с и периодом 2 с при непрерывном поступлении водно-глицериновой суспензии частиц карбида кремни со средним размером зерна 15 мкм.

Подача кристалла на струну осуществл етс с помощью электродвигател с регулируемой частотой вращени Сопротивление цепи, содержащее сопро вление 9, сопротивление самого кристалла от зоны до контакта 4, и сопротивлени между струной и кристаллом в зоне резани R(t) измер ют с помощью схемы, приведенной на фиг. 1. В начале реза измер ют Ronr. Цилиндрический слиток 30 мм с удельным сопротивлением р 2,8 Ом см, закрепленный на подвижном столике, до подачи абразивной суспензии привод т в соприкосновение со струной, после чего привод т в движение нить и после подачи абразивной суспензии след т за изменением R(t). В начальный момент R(t) 2 кОм R0. Изменение R(t) со временем изображено на фиг. 4. Участок (а) соответствует непосредственному касанию струны с кристаллом (фиг. 36). На этом участке сопротивление плавно увеличиваетс от 2 до 5 кОм за 1 мин, после чего происходит резкое увеличение R (t) до 120 кОм. С этого момента сопротивление снова плавно увеличиваетс (участок б, соответствующий положению струны, изображенному на фиг. 2). Через 20 с после увеличени R(t) до 10 RO 20 кОм оно составило 180 кОм, что соответствует Rom. Во врем резани длина реза посто нно мен лась. Экспериментально было установлено, что изменение длины реза в 10 раз приводит к снижению скорости подачи, ниже оптимальной. Если длина реза уменьшилась, то уменьшаетс средн скорость подачи, так как положение струны в канале реза становитс неустойчиво. Поэтому с изменением длины реза примерно в

10 раз измерение Rom повтор ли. За врем определени Rom, которое не превышало 20 с, струна от плоскости не отклон лась, что было видно по окончании реза.

На фиг. 5 приведены зависимости R(t)

от скорости подачи дл разрезаемого кристалла Ge на разных участках плоскости. Характерно, что при равных длинах реза Rom одинаковы, тогда оптимальные значе0 ни скорости подачи различны.

П р и м е р 2. Резку выполн ют в том же станке. Кристалл РЬТе (р 0,001 Ом.см) диаметром 40 мм разрезали перпендикул рно оси с применением водно-глицерино5 вой суспензии частиц карбида кремни размерами зерен 15 и 28 мкм. Определение начального значени Rom и последующие его измерени проводили так же, как и в примере 2. В таблице приведены значени

0 RO и Rom при разных длинах реза и средние значени скорости подачи за рез.

Экспериментально было установлено, что при положении струны в начале реза, соответствующем ниэкоомному состо нию,

5 плоскость реза не сохран етс и возрастает глубина нарушенного сло . При поддержании высокоомного состо ни на прот жении всего процесса резани поверхность реза в дополнительной шлифовке не нужда0 етс .

Claims

Формула изобретени Способ струнной резки полупроводниковых кристаллов, включающий приведение кристалла в соприкосновение со струной,

5 осуществление возвратно-поступательного движени струны относительно кристалла с одновременной подачей абразивной суспензии в зону резани и регулировкой скорости подачи кристалла на струну, о т л и ающийс тем, что, с целью оптимизации процесса резани и улучшени качества реза , регулировку скорости подачи кристалла на струну осуществл ют путем измерени среднего за период возвратно-поступатель5 ного движени струны электрического сопротивлени R, которое поддерживают в интервале (1-0,1) Rom, определ емое с момента соприкосновени кристалла со струной непрерывным контролем изменени R,

0 а после его увеличени в 10 раз установившеес через 5-10 периодов значение R принимают за R0m, при этом значении R 0,1 Rom скорость подачи снижают до нул и определ ют новое значение Rom. после чего

5 продолжают резание с новым значением

Rom.

Щи г. г

Фиг.З

to-50

to-10

t0-Ю tQ i0 + 10 ФигЛ

R(i),KOM

100,:

t.+M t0 + 50 f.c