一種單晶切割裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種單晶切割裝置，包括：切割蓋，其為一金屬凹形槽，凹形槽內(nèi)底部開有半圓槽，凹形槽壁上加工有切割柵；切割底座，其為一長方體金屬塊，長方體金屬塊的一表面開有半圓槽，長方體金屬塊在開有半圓槽的表面加工有切割柵；切割底座嵌套于切割蓋的凹形槽內(nèi)，切割底座與切割蓋的半圓槽合成一放置待切割單晶的通槽，切割底座與切割蓋的切割柵一一對應(yīng)形成一個完整的單晶切割柵；金剛鋸，其穿過單晶切割柵，前后拉割金鋼鋸實現(xiàn)切片。應(yīng)用本發(fā)明專利技術(shù)切割晶片，可改善晶片厚度的均一性，降低晶片表面應(yīng)力，減少表面凹凸，提高成品率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于單晶晶片制備
，具體的說，是一種單晶切割裝置，用于切割出厚度均一、應(yīng)力缺陷小的晶片。
技術(shù)介紹
高能X、Y射線探測是核安全領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，在環(huán)境監(jiān)測、空間飛行、醫(yī)學(xué)檢測、工業(yè)探傷等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的元素半導(dǎo)體探測器材料如Ge、Si等雖然有合適的探測效率和良好的能量分辨率，但是必須工作在77K以下的低溫中，這給探測工作帶來了諸多不便。新近發(fā)展的化合物半導(dǎo)體材料如GaAs、CdTe、InP等由于禁帶寬度窄、電阻率偏低、室溫條件下工作漏電流大、制備成本高等諸多不利因素，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用。而溴化鉈作為一種具有較高平均原子序數(shù)(Tl :81，Br:35)，較大禁帶寬度(2. 68eV)，較高電阻率(101°Ω. cm)的化合物半導(dǎo)體，是一種很有發(fā)展前景的核輻射探測器用材料，因而得到了國際很多科研機(jī)構(gòu)的青睞。然而溴化鉈探測器的載流子收集效率、能量分辨率、低噪聲等性能受到晶片切割制備的影響，如何切割出厚度僅有f 2mm，切面均勻平整，厚度均一，表面應(yīng)力小、凹凸缺陷少的晶片成為制備高性能探測器的一大關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的切割方法僅僅是一只手固定住圓柱形的晶體，另一只手手持金剛鋸沿著柱形晶體的橫切面來回緩慢的拉割切片。溴化鉈是一種比較軟的晶體，努氏硬度為12kg/mm2，在切割過程中很容易因為金剛鋸偏離橫切面而切割出厚度嚴(yán)重不均一的臺階形晶片或者中途因為晶片越切越薄而使晶片斷開，白白浪費(fèi)了晶體。即便切割出了完整的晶片，也會因為切割過程中用力不均勻而使晶片表面產(chǎn)生較大應(yīng)力。因而，有必要設(shè)計出一種既能固定晶體又能保證切割過程高效、均一的模型。專利技術(shù)內(nèi)容本設(shè)計所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有切割方法切割速度緩慢，晶片成品率低，切割出的晶片應(yīng)力大、表面缺陷多、厚度不均勻的不足，提供一種適于高效切割單晶的方法，改善晶片厚度均一性，降低晶片表面應(yīng)力，減少表面凹凸，提高成品率。一種單晶切割裝置，包括切割蓋，其為一金屬凹形槽，凹形槽內(nèi)底部開有半圓槽，凹形槽槽壁上加工有切割柵；切割底座，其為一長方體金屬塊，長方體金屬塊的一表面開有半圓槽，長方體金屬塊在開有半圓槽的表面加工有切割柵；切割底座嵌套于切割蓋的凹形槽內(nèi)，切割底座與切割蓋的半圓槽合成一放置待切割單晶的通槽，切割底座與切割蓋的切割柵一一對應(yīng)形成一個完整的單晶切割柵；金剛鋸，其穿過單晶切割柵，前后拉割金鋼鋸實現(xiàn)切片。本專利技術(shù)的技術(shù)效果體現(xiàn)在采用本設(shè)計切割晶片，可以有效減少晶片表面缺陷及應(yīng)力，提高切片的速度及晶片成品率，制備出厚度均一，表面平整的晶片。同時，通過改變圓孔的直徑，可以設(shè)計出適于其他直徑晶體的切割模型；通過改變擋板的厚度，可以設(shè)計出適于其他厚度晶片的切割模型。附圖說明圖I為本專利技術(shù)整體結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖I的倒置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)切割蓋的三維視圖；圖4、圖5和圖6分別為本專利技術(shù)實施例的切割蓋的左視圖、前視圖和俯視圖；圖7為本專利技術(shù)切割底座的三維結(jié)構(gòu)圖； 圖8、圖9和圖10分別為本專利技術(shù)實施例的切割底座的左視圖、如視圖、俯視圖；圖11為將晶體放置于切割底座的半圓形凹槽內(nèi)的示意圖；圖12為將切割蓋套放在切割底座上的示意圖；圖13為金剛鋸穿過切割柵的示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本參見圖I和2，本專利技術(shù)晶片切割裝置包括切割蓋、切割底座和金剛鋸。圖3為切割蓋的三維視圖，切割蓋為一金屬凹形槽，凹形槽內(nèi)的底部開有半圓槽，在凹形槽的側(cè)部及底部槽壁上加工有多條通槽形成多條切割柵。圖4飛為本專利技術(shù)切割蓋的一個實施例的不同視圖，圖中的數(shù)字表示尺寸，尺寸以毫米為單位。從圖中可以看出模塊底部中間位置有一個半圓形的凹槽，直徑8mm ;相鄰柵間距為Imm,切割柵共有20個,前十個厚度為Imm,后十個厚度為2_，分別用于切割厚度Imm及2_的晶片，如需切割其他厚度的晶片，只需要改變擋板的厚度即可。圖7為切割底座的三維視圖，切割底座為一金屬長方體金屬塊,金屬塊一表面開有與切割蓋相同的半圓型凹槽。切割時，切割蓋套放在切割底座上，兩者的半圓型凹槽合成一圓形通孔，用于放置帶切割單晶。金屬塊在開有半圓槽的表面同樣開有與切割蓋位置一一對應(yīng)的切割柵。切割時，切割底座嵌放于切割蓋的凹形槽內(nèi)。圖8、圖9和圖10分別為本專利技術(shù)實施例切割底座的左視圖、如視圖、俯視圖，圖中數(shù)字表不尺寸，尺寸以暈米為單位。切割底座內(nèi)半圓形凹槽的直徑8mm,與切割蓋的半圓形凹槽相配合,用于固定晶體；切割底座的相鄰切割柵間距均為1mm，其中前十個切割柵厚度Imm,后十個厚度為2mm,與模塊A的柵欄相對應(yīng)。切割蓋和切割底座可采用鋁合金金屬材料。應(yīng)用本專利技術(shù)實施例切割溴化鉈晶片的過程為步驟I :把直徑為8_的晶體放置在切割底座的半圓形凹槽內(nèi)，如圖11所示；步驟2 :將切割蓋套放在切割底座上，如圖12所示；步驟3 :將金剛鋸穿過單晶切割柵，如圖13所示，用力均勻、緩慢的前后拉割來切割晶片，得到的晶片厚度均一，表面平滑，成品率高。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本專利技術(shù)的較佳實施例而已，并不用以限制本專利技術(shù)，凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。 ·權(quán)利要求1.一種單晶切割裝置，其特征在于，包括切割蓋，其為一金屬凹形槽，凹形槽內(nèi)底部開有半圓槽，凹形槽槽壁上加工有切割柵；切割底座，其為一長方體金屬塊，長方體金屬塊的一表面開有半圓槽，長方體金屬塊在開有半圓槽的表面加工有切割柵；切割底座嵌套于切割蓋的凹形槽內(nèi)，切割底座與切割蓋的半圓槽合成一放置待切割單晶的圓形通孔，切割底座與切割蓋的切割柵一一對應(yīng)構(gòu)成一個完整的單晶切割柵； 金剛鋸，其穿過單晶切割柵，前后拉割金鋼鋸實現(xiàn)切片。全文摘要本專利技術(shù)公開了一種單晶切割裝置，包括切割蓋，其為一金屬凹形槽，凹形槽內(nèi)底部開有半圓槽，凹形槽壁上加工有切割柵；切割底座，其為一長方體金屬塊，長方體金屬塊的一表面開有半圓槽，長方體金屬塊在開有半圓槽的表面加工有切割柵；切割底座嵌套于切割蓋的凹形槽內(nèi)，切割底座與切割蓋的半圓槽合成一放置待切割單晶的通槽，切割底座與切割蓋的切割柵一一對應(yīng)形成一個完整的單晶切割柵；金剛鋸，其穿過單晶切割柵，前后拉割金鋼鋸實現(xiàn)切片。應(yīng)用本專利技術(shù)切割晶片，可改善晶片厚度的均一性，降低晶片表面應(yīng)力，減少表面凹凸，提高成品率。文檔編號B28D5/04GK102896705SQ20121035644公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日專利技術(shù)者周東祥, 鄭志平, 傅邱云, 龔樹萍, 胡云香, 劉歡, 趙俊, 余泳濤 申請人:華中科技大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種單晶切割裝置，其特征在于，包括：切割蓋，其為一金屬凹形槽，凹形槽內(nèi)底部開有半圓槽，凹形槽槽壁上加工有切割柵；切割底座，其為一長方體金屬塊，長方體金屬塊的一表面開有半圓槽，長方體金屬塊在開有半圓槽的表面加工有切割柵；切割底座嵌套于切割蓋的凹形槽內(nèi)，切割底座與切割蓋的半圓槽合成一放置待切割單晶的圓形通孔，切割底座與切割蓋的切割柵一一對應(yīng)構(gòu)成一個完整的單晶切割柵；金剛鋸，其穿過單晶切割柵，前后拉割金鋼鋸實現(xiàn)切片。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周東祥，鄭志平，傅邱云，龔樹萍，胡云香，劉歡，趙俊，余泳濤，
申請(專利權(quán))人：華中科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：