[發明專利]一種采用電火花切割技術快速切割CdS單晶體的方法

有效

• 申請號: 201611124203.7
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106738393B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 高飛;李暉;張弛;徐世海;王磊;王添依;張海磊;張穎武;司華青
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D7/04;B24B1/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

本發明設計一種用于CdS單晶體的切割方法，屬于半導體材料的加工領域。步驟如下，用平面磨床將CdS晶錠的生長面磨平；用X射線衍射儀對磨平的端面進行定向；對CdS晶錠進行滾圓，然后進行主參考面和副參考面制作；用真空吸附臺將CdS晶錠吸附住，晶錠的主參考面朝下；調整電火花切割機切割參數，對晶錠進行切割；切割完成后，依次采用煤油浸泡、熱酒精對切割后的晶片進行沖洗，然后將卡具放在溫度為80℃的熱水中，使膠軟化，將晶片取下，進行下一步操作。采用非接觸式的電火花切割技術對n型CdS晶錠進行切割，可以大大的提高切割效率、減少碎片的產生。

技術領域

本發明設計一種用于CdS單晶體的切割方法，屬于半導體材料的加工領域。

背景技術

硫化鎘（CdS）晶體是帶寬為2.4eV的直接躍遷型Ⅱ一VI族化合物半導體材料。CdS單晶的優異光電性質使其在探測器、太陽能電池，紅外視窗等半導體器件制備上具有廣泛的應用。

CdS晶體的加工包括定向、滾圓、切割、研磨、拋光、清洗等工藝，在后續的研磨、拋光工序之前，需要先將晶錠切割成表面平整、厚度均一的切割片，切割工藝的好壞直接影響后續的加工工藝。由于CdS晶錠的厚度較?。ㄍǔＰ∮? cm），常采用單線切割工藝對其進行切割。在單線切割工藝中，采用的切割線為金剛線，依靠金剛線和CdS晶體間的劇烈摩擦，使材料破裂并從母體表面脫落下來，從而達到切割的效果。由于CdS晶體的硬度?。嫌捕葍H為3.3）、脆性大，在單線切割過程中，極易出現碎片現象，導致單線切割成品率過低；此外，采用傳統單線切割工藝時，晶體的定向是通過以下步驟來完成：將晶錠固定在切割機樣品臺上，先從晶錠上切割下一小片并對切割片進行定向，根據晶向偏移量來調整樣品臺的角度，在這個過程中定向、樣品臺角度調節以及切割誤差，使得傳統的單線切割片晶向精度不高（偏差往往為0.3°～0.5°）；再者，采用傳統的單線切割方法對CdS晶錠進行切割時，晶錠的滾圓操作過程會比較繁瑣，若操作不當會使切割片為橢圓形。

發明內容

鑒于現有技術的狀況及不足，本發明針對低阻n型CdS單晶晶體的切割，提供了一種采用電火花切割技術快速切割CdS單晶體的方法，電火花切割技術，是依靠電能和熱能進行材料去除，是一種非接觸性的切割方法，此方法既可以大大降低碎片的風險，同時也可以大大提高加工效率。

本發明為實現上述目的，所采用的技術方案是：一種采用電火花切割技術快速切割CdS單晶體的方法，其特征在于：步驟如下，

第一步，用高溫蠟將CdS晶錠的剝離面粘貼在一個總厚度變化小于5 μm的鑄鐵托上，用平面磨床將CdS晶錠的生長面磨平；

第二步，用X射線衍射儀對磨平的端面進行定向，根據晶向偏離（0001）的偏移量進行調整，對生長面再次進行平面磨，直到該端面偏離正晶向的角度小于0.5°；

第三步，將CdS晶錠從鑄鐵托上取下，用高溫蠟將已磨平的生長面貼在鑄鐵托上，用平面磨床將晶錠的剝離面磨平，然后將鑄鐵托裝卡到滾圓磨床的樣品臺上，先對CdS晶錠進行滾圓，然后進行主參考面和副參考面制作；

第四步，滾圓和參考面制作完成之后，將CdS晶錠從鑄鐵托上取下，用酒精將CdS晶錠擦洗干凈，然后用真空吸附臺將CdS晶錠吸附住，晶錠的主參考面朝下，主參考面與卡具水平面留有一定間隙，可以放下一個石墨條，在石墨條上涂覆上一層厚度約為5mm的固體膠，將石墨條放到該間隙中，使CdS晶錠主參考面與固體膠接觸，固定臺子側面的螺絲，使石墨條固定，靜置使固體膠凝固，CdS晶錠就粘貼在石墨條上，這樣切割后的晶片會靠膠的作用不會脫離石墨條，可以防止切完的晶片掉落，或者發生傾斜與其他晶片發生磕碰而出現碎片事故；調整電火花切割機切割參數，對晶錠進行切割，脈沖寬度為15-20，脈間倍數為6-10，功放為4-6，進給速度為0.8-2.8 mm/min；

第五步，切割完成后，依次采用煤油浸泡、熱酒精對切割后的晶片進行沖洗，然后將卡具放在溫度為80℃的熱水中，使膠軟化，將晶片取下，進行下一步操作。