Способ резки монокристаллическихполупроводниковых слитков

 

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ8231 47

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (6t) Дополнительмое к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12. 04. 78(2t) 2o03727/29-33 с присоединением заяяки HP— (23) Приормтет—

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень NP

Дата опубликования описания 26. 04. 81

РЦМ. Кл.з

В 28 0 5/00

Государстаениый комитет

СССР во яелам изобретений и открытий (53) УДК б79.8. .055(088.8) А.С. Кузнецов, П.И. Ременюк, В.Г. Фомин, tO.Â. Юшков и П.П. Митя (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени завод чу имени 50-летия СССР и Государственный ордена Октябрьской-.

Революции научно-исследовательский и прое тнйй институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" " ;7..., 1 (7t) Заявители

, 54 ) CIIOCOB РЕЗКИ МОНОКРИСТЛЛЛИЧЕСКИХ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СЛИТКОВ

Изобретение относится к технологии обработки полупроводниковых материалов, а именно к резке монокристаллических слитков на пластины.

Известен способ резки монокристаллических шайб полупроводниковых материалов на пластины путем царапанья их алмазными резцами вдоль следов; кристаллографических плоскостей наилегчайшего скола (1).

Однако этот способ может быть использован только для разрезки тонких шайб и не применим к слиткам.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ резки монокристаллических полупроводниковых слитков, включающий ориентацию слитка относительно плоскости режущего инструмента, вращение режущего инструмента и его перемещение относительно слитка.

Недостатком этого способа является произвольная ориентация кристаллографических плоскостей наилегчайшего скола относительно плоскости и направления перемещения режущего инструмента, что приводит к большой вероятности появления сколов в конце реза, ломке отрезаемых пластин, т.е. понижает коэффициент использования слитка, а также приводит к быст рому изнашиванию инструмента.

Пель изобретения — повышение коэффициента использования слитка и уменьшение износа инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу резки мон кристаллических полупроводниковых слитков, включающему ориентацию

1О слитка относительно плоскости режущего инструмента, вращение режущего инструМента и его перемещение относительно слитка, ориентацию слитка осуществляют установкой кристалло15 графической плоскссти наилегчайшего скола под углом 70-90О к плоскос ти режущего инструмента, а относительное перемещение режущего инструмента и слитка осущесвг.яют пер20 пендикулярно следу кристаллографической плоскости наилегчайшего скола на плоскости режущего инструмента.

На чертеже изображены следы пере

25 сечения плоскости наи.лучшего скола (ПНС) 90о с плоскостями реза типа

001, 110-и 111. Сплошной линией отмечены следы ПНС 90О в полупроводниках с решеткой алмаза, а пунктир30 ной — в полупроводниках с решеткой

823147 сфалерита. Двойной лийией обозначены грани монокристалла, т.е. выходы наклонных плоскостей 111 на естественную боковую поверхность слитка.

Пример 1. Для осуществления способа берут монокристаллические слитки кремния длиной 100 мм, диаметром 60 мм, имеющие ориентацию торцовых поверхностей 001 и 111.

Всего 39 слитков.

С помощью стандартной рентгеноструктурной методики определяют положение в кристаллах плоскостей наилегчайшего скола, образующих с торцовыми поверхностями (которые совпадают с плоскостями реза) угол, наиболее близкий к 90 . Для слитков . 15 с торцовыми поверхностями 001 — это плоскости типа 111, образующие следы на торцах (плоскостях реза) в направлениях типа 110 и составляющие угол с плоскостью реза 90 (f1 ). щ()

Для слитков с торцовыми поверхностями 111 †э плоскости типа 111, образующие следы на торцах (плоскостях реза) в направлениях типа 110 и сос10

Количест во порезанных пластин шт

Количест- Вес во слит- слитков, шт ков, кг

Количество израсходованных дисков шт

Способ ори» нтированной резки

Удельный Выход расход годных дисков пластин, Ъ

Кристаллографическая ориентировка плоскости отрезаемых пластин

Предлагаемыи

1 05

13,315 1850

88,72

001

Известный

27

2,2

12,382 1660

84,42

Предлагаемый

1,4

92,3

11,753 1741

Известный

20 12,382 1720 чающий ориентацию слитка относительно плоскости режущего инструмента, вращение режущего инструмента и его перемещение относительно слитка, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования слитка и уменьшения износа режущего инструмента, ориентацию слитка осуществляют установкой кристаллографической плоскости наилегчайшего скола под углом 70-90 к плоскости режущего инструмента, а относительное перемещение режущего инструмента и слитка осуществляют перпендикулярно следу кристаллографической плоскости наилегчайшего скола на плоскости режущего инструмента.

Для сравнения, известным способом 45 (без учета ориентировки боковой поверхности, кристалла относительно направления продольной горизонтальной подачи), провели резку 40 слитков. Режимы резания и приклейки образцов на оправки в известном способе такие же, как и в предлагаемом способе . Удельный расход дисков и процент выхода готовой продукции при резке известным способом приведен в таблице.

Результаты проведенного эксперимента показывают, что удельный расход дисков при использовании предлагаемого способа резки слитков на пластины в два раза ниже, а выход 40 годных пластин на 4% выше по сравнению с известным способом. формула изобретения

Способ резки монокри„"талличес.ких полупроводниковых слитков, вклю- 65 тавляющие угол с плоскостью ре-:.а.

71 (»).

На торце, противоположном торцу, которым слитком наклеивают на оправку к станку, наносят риску карандашом, указывающую направление типа 110.

Затем приклеивают кристаллы шеллаком к оправке таким образом, чтобы риска была перпендикулярна направлению горизонтальной продольной подачи, и проводят резку с помощью станков типа Алмаз-4. В качестве режущего инструмента используют отрезные диски с внутренней режущей алмазной кромкой типа OCT 2И-71-5-73, 2726-3001, АСН60. Скорость вращения диска составляла 5000 об/мин, а скорость продольной горизонтальной подачи 5 мм/мин.

При проведении испытаний определяют удельный расход дисков, т. . количество дисков, израсходованных на 1 пластину и выход готовой продукции. Результаты испытаний приведены в таблице.

35 2,8. 88,4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 352771, кл. B 28 D 5/00, 1972.

823147

007

ОВ1

007

550

007

772

772

725

555 гИ

7Z7

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Дубовик

Редактор В. Жиленко Тех д Н.ковалева Корректор .. Назарова

Заказ 1965/19 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам кзббретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5