[發明專利]一種用于半導體的微弧放電切割裝置

有效

• 申請號: 201810059535.4
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108417508B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 李淑娟;辛彬;李斯文;路雄
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/304
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

本發明公開的一種用于半導體的微弧放電切割裝置，包括底座，底座上豎直固接有長方體結構的立柱，立柱的一個側面自上而下依次設置有驅動裝置和“幾”字形工作臺，且“幾”字形工作臺的臺面平行且背對于立柱側面，立柱的側面豎直設置有滑動機構，“幾”字形工作臺活動連接于滑動機構內，“幾”字形工作臺上固接有超聲振動機構，超聲振動機構下方固接有切割機構，底座上還設置有裝有電解液的容器，且容器位于超聲振動機構下方，容器內部設置有三角卡盤，解決了SiC單晶體在切割過程容易出現固?液界面氣泡分布不均勻的問題。

技術領域

本發明屬于半導體材料加工裝置技術領域，涉及一種用于半導體的微弧放電切割裝置。

背景技術

隨著半導體材料的不斷發展，SiC作為第三代半導體材料在功率器件和IC行業的應用越來越廣泛；在SiC大直徑生長過程突破后，其晶片的制造過程成為了人們關注的焦點，由于SiC具有硬度高及脆性大的特點，使SiC單晶片的切割、研磨和拋光成為器件制造過程的瓶頸，尤其是切割過程，占據了整個晶片制造工作量的50％左右，切割后的晶片表面質量對后續的研磨和拋光工作以及晶片作為功率器件襯底的使用壽命具有重要影響；通常在通過將電解液放電將氣體電離后形成微弧等離子體，并利用微弧產生的等離子體實現SiC單晶體的切割過程中，容易出現固-液界面氣泡分布不均勻情況，會造成SiC單晶體表面出現凹坑，影響切割后的晶片表面質量；因而，急需一種SiC單晶片在切割過程中使得固-液界面氣泡分布均勻的SiC單晶微弧放電裝置，以獲得良好的晶片加工表面質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于半導體的微弧放電切割裝置，解決了現有技術中SiC單晶體在切割過程容易出現固-液界面氣泡分布不均勻情況而導致SiC單晶體表面出現凹坑的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種用于半導體材料的微弧放電切割裝置，包括底座，底座上豎直固接有長方體結構的立柱，立柱的一個側面自上而下依次設置有驅動裝置和“幾”字形工作臺，且“幾”字形工作臺的臺面平行且背對于立柱側面，立柱的側面豎直設置有滑動機構，“幾”字形工作臺活動連接于滑動機構內，“幾”字形工作臺上固接有超聲振動機構，超聲振動機構下方固接有切割機構，底座上還設置有裝有電解液的容器，且容器位于超聲振動機構下方，容器內部設置有三角卡盤。

本發明的特點還在于，

超聲振動機構包括固接在“幾”字形工作臺上的超聲振子固定板，超聲振子固定板下表面邊緣均勻固接有若干個超聲振子。

切割機構包括固接于超聲振子固定板下表面的刀具夾持裝置，刀具夾持裝置上夾持有刀具。

驅動裝置包括豎直設置于立柱任意一側面上方的電機和軸承座，軸承座內設置有軸承，軸承座下方設置有膜片連接器，電機的輸出軸穿過軸承內圈與膜片連接器上表面連接，膜片連接器下表面豎直固接有絲桿，絲桿與“幾”字形工作臺背面螺紋連接。

滑動機構包括并排設置于立柱一表面兩側的導軌槽，“幾”字形工作臺的兩側分別豎直設置有導軌，導軌活動嵌于導軌槽內。

“幾”字形工作臺的臺面上垂直固接有呈長方體結構的對刀機構，超聲振動機構固接于對刀機構遠離“幾”字形工作臺的一端下表面，對刀機構遠離“幾”字形工作臺的一端側面固接有絕緣塊，絕緣塊上方豎直設置有電感傳感器，且電感傳感器上端固定于對刀機構上，下端的接觸頭與絕緣塊。

立柱與固接“幾”字形工作臺的表面相鄰的側面上豎直固接有光柵安裝座，光柵安裝座上豎直開設有滑槽，滑槽內卡接有光柵尺，光柵尺外表面上設置有讀數頭，且讀書頭兩側活動卡扣于滑槽兩側，讀數頭可沿滑槽在光柵尺上下移動，“幾”字形工作臺靠近讀數頭的一側面上固接有讀數頭支架，讀數頭一側通過“T”形讀數頭座與讀數頭支架連接。

立柱與固接光柵安裝座表面相對的一側面上固接有拖鏈固定座，“幾”字形工作臺臺面上固接有拖鏈架，拖鏈固定座與拖鏈架之間連接有動力拖鏈。