[發明專利]在由晶體材料制成的物體上產生原子上尖銳的刃口的方法

無效

• 申請號: 201380049740.8
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104768721A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: S.B法塔克;F.A.納布爾西
• 申請（專利權）人: 盧比肯科技公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B26D3/00;C03B33/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;董均華

相關申請的交叉引用

本申請請求享有2012年9月25日提交的美國臨時申請第61/?705,231號的優先權和權益，其公開內容通過引用以其整體并入本文中。

技術領域

本公開內容涉及一種用于在晶體材料上產生原子上尖銳的刃口的方法，并且更具體地涉及一種用于在由晶體材料制成或包含晶體材料(如，例如，藍寶石、硅等)的物體上產生原子上尖銳的刃口的方法。

背景技術

制造切削裝置(如，例如，刀、解剖刀、刀片或類似裝置)典型地涉及用以產生切削裝置的刃口的磨削和拋光技術。拋光和磨削可為相對昂貴且/或耗時的過程。在這些切削裝置的大量生產中，產生這些裝置的任何時間節省或成本節省可提供顯著的優點。此外，切削刃口自身的尖銳度的任何改進可提供優于當前生產的切削裝置的顯著優點。

發明內容

本公開內容提供了一種用以制作原子上尖銳的切削裝置的過程。該過程可提供生產由單晶材料(如，例如，藍寶石、金剛砂、硅等)制成的原子上尖銳的切削裝置的成本效益合算且有效的技術。該過程可在大量生產環境中執行。該過程可包括識別和選擇晶體材料的優選幾何定向，其中可沿單晶材料的優選自然平面促進解理，從而生產原子上尖銳的刃口。單晶材料可在選定的表面位置處由光阻材料覆蓋，該光阻材料布置成關于優選平面預定對準，以防止單晶材料的未暴露的表面部分處的蝕刻，同時容許單晶材料的暴露表面部分處的蝕刻。單晶材料可在化學浴或蝕刻浴中蝕刻，以除去晶體材料，直到達到期望的端點。單晶材料可沿由蝕刻形成的產生的槽來物理地解理。物理解理可生產尖銳的原子刃口。過程的步驟可執行成產生一個或更多個切削裝置上的單面切削刃口或雙面切削刃口。

在一方面，提供了一種用于生產切削裝置的過程，其包括以下步驟：確定晶體材料內的優選平面、蝕刻晶體材料的至少一個未受保護部分來沿優選平面生產晶體材料中的至少一個小平面，以及關于至少一個小平面的端部使定向的晶體材料解理來產生切削裝置。

在一方面，提供了一種用于生產切削裝置的過程，其包括以下步驟：將光阻層施加于單晶材料的至少一個表面、蝕刻單晶材料來生產至少一個小平面，以及沿生產的至少一個小平面的刃口對單晶材料解理來產生尖銳的切削裝置。該過程還可包括確定晶體材料內的優選平面的步驟，其中施加步驟關于優選平面的定向來施加光阻層。蝕刻可生產多個小平面。至少一個表面可為多個表面，其包括第一表面和第二表面，并且蝕刻步驟可蝕刻第一表面和第二表面來生產多個小平面。多個小平面可形成晶體材料的第一側上的至少一個槽，并且形成晶體材料的第二側上的至少一個槽。頂點可通過多個小平面相對于晶體材料內的確定的優選平面對準來形成在各側上。

本公開內容的附加特征、優點和實施例可從詳細描述和附圖的考慮闡明或顯而易見。然而，將理解的是，本公開內容的前述概述和以下詳細描述是示例性的，并且旨在提供進一步闡釋，而不限制如要求權利的本公開內容的范圍。

附圖說明

所包括的提供本公開內容的進一步理解的附圖并入并且構成說明書的一部分，示出了本公開內容的實例，并且連同詳細描述用于闡釋本公開內容的原理。并未嘗試比本公開內容的基本理解所需的更詳細地示出本公開內容的結構細節和其可實施的各種方式，在附圖中：

圖1示出了根據本公開內容的原理的藍寶石晶片100的實例；

圖2示出了根據本公開內容的原理的施加于藍寶石晶片100的光阻層105的實例；

圖3示出了根據本公開內容的原理的具有除去來露出區域110的光阻材料的選定區域的藍寶石晶片100；

圖4示出了根據本公開內容的原理的藍寶石晶片100上的蝕刻過程的效果的實例；

圖5示出了根據本公開內容的原理的晶體定向的選擇的實例；

圖6示出了根據本公開內容的原理的朝端點發展的蝕刻的效果的實例；

圖7示出了根據本公開內容的原理的由化學蝕刻過程產生的構造在生產的單面切削裝置上的切削刃口的實例；

圖8示出了構造有兩側上的光阻的藍寶石晶片的實例；

圖9示出了根據本公開內容的原理的具有除去來露出選定區域的光阻材料的選定區域的藍寶石晶片；

圖10示出了根據本公開內容的原理的藍寶石晶片上的蝕刻過程的效果的實例；

圖11示出了根據本公開內容的原理的朝端點發展的蝕刻的效果的實例；

圖12示出了根據本公開內容的原理的由蝕刻過程產生的構造在生產的雙面切削裝置上的切削刃口的實例；