Способ резки монокристаллических слитков Советский патент 1987 года по МПК H01L21/302 B24D5/12 

1

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано для разделения слитков монокристаллических полупроводниковых материалов с решеткой типа алмаза сфалерита на нластины.

Цель изобретения - повышение качества пластин после резки за счет уменьшения их деформации, экономия материала за счет уменьшения суммарной глубины нарушенных слоев.

Способ реализуется при разделении монокристаллических слитков полупроводниковых материалов с решеткой типа алмаза и сфалерита на пластины по плоскости (111) или разориентирован- ной от нее но оси lTO. Способ включает ориентированное закрепление монокристаллического слитка так, что абразивное воздействие режущей кромки инструмента совпадает с направлением типа . Резку слитка проводят инструментом, режущая кромка которого содержит абразивные зерна разного размера и/или разной твердое ,ти на разных сторонах отрезного инструмента. Слиток располагают при ориентировании так, чтобы при резке направление движения более крупного или твердого абразива совпадало с плоскостью 112, а более мелкого или менее твердого - с llZ.

Размер основной фракции абразивны зерен на разных сторонах инструмента должен находиться в соотношении 1:0,4-1:0,6, В качестве твердого абразива берут алмаз, а в качестве мягкого - сапфир, или корунд. После установки круга относительно слитка производят его резку .

Глубина деформированной области существенным образом зависит от кристаллографической ориентации направления абразивного воздействия. При на- правлении движения абразивных частиц вдоль достигается максимальная склерометрическая твердость, а минимальная соответствует противоположному направлению типа ll2j.

Если вдоль хрупкого направления типа ll2J движутся более крутгные или твердые абразивные зерна, а вдол более пластичного направления типа 1121 - более мелкие или менее твердые абразивные зерна, глубина нарушений выравнивается и пластины не подвергаются излишнему короблению. Так как согласно экспериментальньм

данным глубина нарушенного слоя на различных сторонах пластин, отрезанных с вектором абразивного воздействия ll2j, отличается на 40-60%, то

размер основных фракций абразивных зерен также должен находиться в соотношении 1:0,4-1:0,6,

Если в качестве абразивных материалов использовать разнотипный абразив: алмаз и корунд или сапфир, то для достижения однородности приповерхностных нарушений оптимальное . Соотношение размеров основных фракций абразивных зерен должно лежать

в интервале 1:1-1:О,8.

Применение режущего инструмента с абразивными зернами различной твердости наиболее целесообразно для резки слитков пластичных полупроводниковых материалов, в частности, некоторых соединений А В , поскольку в этом случае снилсается максимальная глубина нарушений приповерхностных областей отрезаемых пластин. Кроме того, использование данного инструмента позволяет снизить себестоимость процесса резки, так как в качестве абразивных зерен меньшей твердости могут быть использованы отходы производства подложек сапфира при нарезании последних из монокристаллов.

I

Формула изобретения

Способ резв:и монокристаллических слитков полупроводниковых материалов с решеткой типа алмаза и сфалерита

Q на пластины по плоскости (111) или разориентированной от нее по оси , при котором ориентируют и закрепляют монокристаллический слиток таким образом, чтобы абразивное воз действие режущей кромки инструмента совпадало с направлением типа 112 и режут слиток отрезным абразивным инструментом, отличающийся тем, что, с целью повышения чества отрезаемых пластин за счет

уменьшения их прогиба, резку проводя инструментом, содержаш м на разных сторонах абразивные зерна разного . размера и/или разной твердости, при

55 этом слиток при ориентировании располагают так, чтобы направление движения более крупного или более твердого абразива совпадало с плоскостью 1 12J , причем размер основньпс

313144014

фракций абразивных зерен берут из качестве менее твердого - сапфир или соотношения 1:0,4-1:0,6, в качестве корунд с соотношением эернистостей твердого абразива берут алмаз, а в 1:1 - 1:0,8.

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к резке слитков полупроводниковых материалов с решеткой типа алмаза или сфарелита на пластины. Целью изобретения является повышение качества отрезаемых пластин за счет уменьшения их прогиба. Способ заключается в том, что применяют режущий инструмент, содержащий на разных сторонах режущей кромки абразивные зерна разного размера и/или разной твердости. Слиток полупроводникового материала, у которого по образующей сделан базовый срез, ориентируют по плоскости (110), закрепляют его на станке так, чтобы базовый срез располагался перпендикулярно направлению рабочей подачи режущего инструмента. Тогда направление абразивного воздействия на одной стороне отрезаемой пластины будет идти вдоль 112 , а на другой - вдоль I12j. Инструмент устанавливают так, чтобы движение более крупного абразива происходило по плоскости Ll l 2 , § (Л 00 N N