Способ струнной резки полупроводниковых кристаллов

" АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТВУ 41еление Института прония АН УССР.Слынько, А.Г.Хандожвочник по технологии тройств, Львов, Каме(54) СПОСОБ СТРУННОЙ РЕЗКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КРИСТАЛЛОВ ится к механической иковых кристаллов, тков на пластины. яется оптимизация шение качества реВ способе струнной резки полупроводниковых кристаллов производят приведение кристалла в соприкосновение со струной, осуществляют возвратно-поступательное движение струны относительно кристалла с одновременной подачей абразивной суспензии в зону резания и регулировкой скорости подачи кристалла на струну. Регулировку скорости подачи кристалла на струну осуществляют путем измерения среднего за период возвратно- поступательного движения струны электрического сопротивления Й, которое поддерживают в интервале (1-0,1) Йопт, определяемое с момента соприкосновения кристалла со струной непрерывным контроОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Черновицкое отдблем материаловеде(56) Готра З.Ю. Спрмикроэлектронных унер, 1986, с, 68. Изобретение относ обработке полупровод в частности к резке сли Целью способа яв процесса резания и улуч за,(57) Изобретение относится к механической обработке полупроводниковых кристаллов, в частности к резке слитков на пластины. Цель изобретения - оптимизация процесса резания и улучшение качества реза. Способ струнной резки полупроводниковых кристаллов заключается в Осуществлении движения струны относительно кристалла с одновременной подачей кристалла на струну и подводом абразивной суспензии в зону резания. В способе оптимизацию процесса резания определяют по величине электрического сопротивления, измеряемого между струной и кристаллом. 1 табл., 5 ил,лем изменения Й, а после его увеличения в 10 раз установившиеся через 5 - 10 периодов значение В принимают за Йопт, при этом при значении В0,1 Вопт скорость подачи снижают до нуля и определяют новое значение Йопт, после чего продолжают резание с новым значением Вопт.На фиг. 1 показана схема,.;ля непрерывного измерения среднего значения сопротивления в ходе резания; фиг. 2 - схема положения струны в кристалле, когда между струной и кристаллом имеется слой абразивной суспензии, на фиг. 3 - то же, при прямом контакте струны с кристаллом, на фиг. 4 - график изменения Й при определении Вопт для монокристалла Ое с р= 2,8 Ом см с использованием водно-глицериновой суспензии абразивных частиц карбида кремния со средним размером зерен 15 мкм; на фиг. 5 - графики зависимости Й от скорости подачи для кристалла Ое с использованием той же абразивной суспензии на разных уча 1689089сткэх плоскости реза. При этом на чертежах обозначены: 1 - полупроводниковый кристалл; 2 - режущая нить, 3 - ролик, направляющий струну; 4 - контакт к кристаллу в произвольной точке; 5 - контакт к направляющему ролику; 6 - стабилизированный источник питания Б 5-46, 1 - микровольтмикроамперметр Н 3012; 8 - емкость фильтра (0,1 Ф); 9- ограничительное соп ротивление, Точки замера сопротивления - 4 и 5,П р и м е р 1, Резку выполняют в станке с помощью вофрамовой проволоки 200 мкм, совершающей возвратно-поступательное движение со скоростьо О,б м/с и периодом 2 с при непрерывном поступлении водно-глицериновой суспенэии частиц карбида кремния со средним размером зерна 15 мкм,Подача кристалла на струну осуществляется с помощью электродвигателя с регулируемой частотой вращения, Сопротивление цепи, содержащее сопро нвление 9, сопротивление самоо кристалла от зоны до контакта 4, и сопротивления между струной и кристаллом в зоне резания В(т) измеряют с помощью схемы, приведенной на фиг, 1, В начале реза измеряют Вопт, Цилиндрический слиток ФЗО мм с удельным сопротивлением р = 2,8 Ом см, закрепленный ,на подвижном столике, до подачи абразивной суспенэии приводят в соприкосновение со струной, после чего приводят в движене нить и после подачи абразивной суспензии следят за изменением В В начальный момент В(т) = 2 кОм = Яо, Изменение В(т) со временем изображено на фиг. 4, Участок (а) соответствует непосредственному касанию струны с кристаллом (фиг, Зб), На этом участке сопротивление плавно увеличивается от 2 до 5 кОм за 1 мин, после чего происходит резкое увеличение В(1) до 120 кОм. С этого момента сопротивление снова пл,авно увеличивается (участок б, соответствующий положению струны, изображенному на фиг.2), Через 20 с после увеличения В(1) до 10 Во = 20 кОм оно составило 180 кОм, что соответствует Вт. Во время резания длина реза постоянно менялась. Экспериментально было установлено, что изменение длины реза в 10 раз приводит к сниженик скорости подачи, ниже оптимальной. Если длина реза уменьшилась, то уменьшается срецняя скорость подачи, так как положение струны в канале реза становится неустойчиво. Поэтому с изменением длины реза примерно в 10 раз измерение Вопт повторяли. Зэ времяопределения Вопт, которое не превышало 20с, струна от плоскости не отклонялась, чтобыло видно по окончании реза,5 На фиг. 5 приведены зависимости В(т)ат скорости подачи для разрезаемого кристалла бе на разных участках плоскости,Характерно, что при равных длинах резаВопт одинаковы, тогда оптимальные эначе 10 ния скорости подачи различны.П р и м е р 2, Резку выполняют в том жестанке. Кристалл РЬТе (р = 0,001 Ом,см)диаметром 40 мм разрезали перпендикулярно оси с применением водно-глицерино 15 вой суспензии частиц карбида кремнияразмерами зерен 15 и 28 мкм, Определениеначального значения Вопт и последующиеего измерения проводили так же, как и впримере 2, В таблице приведены значения20 Во и Вопт при разных длинах реза и средниезначения скорости подачи за рез.Экспериментально было установлено,что при положении струны в начале реза,соответствующем низкоомному состоянию,25 плоскость реза не сохраняется и возрастаетглубина нарушенного слоя. При поддержании высокоомного состояния на протяжении всего процесса резания поверхностьреза в дополнительной шлифовке не нужда 30 ется,Ф о р м у л а и з о б,.р. е т е н и яСпособ струнной резки полупроводниковых кристаллов, включающий приведениекристалла в соприкосновение со струной,35 осуществление возвратно-поступательногодвижения струны относительно кристалла с.одновременной подачей абразивной суспензии в зону резания и регулировкой скорости подачи кристалла на струну, о т л и ч 40 а ю щ и й с я тем, что, с цею озаципроцесса резания и улучшения качества реза, регулировку скорости подачи кристаллана струну осуществляют путем измерениясреднего за период возвратно-поступатель 45 ного движения струны электрического сопротивления В, которое поддерживают винтервале (1-0,1) Вопт, определяемое с момента соприкосновения кристалла со струной непрерывным контролем изменения В,50 а после его увеличения в 10 рэз установившееся через 5 - 10 периодов значение В принимают за Вопт, при этом значении В0,1Вопт скорость подачи снижают до нуля иопределяют новое значение Вопт, после чего55 продолжают резание с новым значениемВопт1689089 Уд и фм 8 с ректор Т,Мале Редактор Л.Волкова Заказ 3772 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 10 Со Те итель Г,АфиногеновМ,Моргентал О й/чУ