SU1314401A1

SU1314401A1 - Method of cutting monocrystal ingots

Info

Publication number: SU1314401A1
Application number: SU853909697K
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Николаевич Гулидов; Виталий Юрьевич Харламов; Борис Львович Эйдельман; Владимир Михайлович Звероловлев; Владимир Леонидович Приходько; Юрий Васильевич Щуркин
Original assignee: Московский институт электронной техники
Priority date: 1985-06-13
Filing date: 1985-06-13
Publication date: 1987-05-30
Also published as: SU1314400A1

Abstract

Изобретение относитс к обработке материалов резанием, в частности к резке слитков полупроводниковых материалов с решеткой типа алмаза или сфарелита на пластины. Целью изобретени вл етс повышение качества отрезаемых пластин за счет уменьшени их прогиба. Способ заключаетс в том, что примен ют 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), закрепл ют его на станке так, чтобы базовый срез располагалс перпендикул рно направлению рабочей подачи режущего инструмента. Тогда направление абразивного воздействи 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 NThe invention relates to the processing of materials by cutting, in particular, to the cutting of ingots of semiconductor materials with a diamond-like or safarelit-type lattice into plates. The aim of the invention is to improve the quality of cut plates by reducing their deflection. The method consists in using a cutting tool containing abrasive grains of different size and / or hardness on different sides of the cutting edge. An ingot of semiconductor material, in which a base cut is made along a generatrix, is oriented along the plane (110), is fixed on the machine so that the base cut is arranged perpendicular to the direction of the working feed of the cutting tool. Then the direction of the abrasive effect on one side of the cut plate will go along 112, and on the other along I12j. The tool is installed so that the movement of a larger abrasive occurs on the plane Ll l 2, § (L 00 N N

Description

1one

Изобретение относитс к обработке материалов резанием и может быть использовано дл разделени слитков монокристаллических полупроводниковых материалов с решеткой типа алмаза сфалерита на нластины.The invention relates to the processing of materials by cutting and can be used for the separation of ingots of single-crystal semiconductor materials with a sphalerite diamond type lattice into nlastinas.

Цель изобретени - повышение качества пластин после резки за счет уменьшени их деформации, экономи материала за счет уменьшени суммарной глубины нарушенных слоев.The purpose of the invention is to improve the quality of the plates after cutting by reducing their deformation, saving the material by reducing the total depth of the broken layers.

Способ реализуетс 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 провод т инструментом, режуща 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 движени более крупного или твердого абразива совпадало с плоскостью 112, а более мелкого или менее твердого - с llZ.The method is implemented by separating single-crystal ingots of semiconductor materials with a diamond and sphalerite-type grating into plates along the (111) plane or the lTO axis disoriented from it. The method includes oriented fixing of the single-crystal ingot so that the abrasive effect of the cutting edge of the tool coincides with the direction of the type. The ingot cutting is carried out with a tool, the cutting edge of which contains abrasive grains of different sizes and / or different hard grains on different sides of the cutting tool. The ingot is positioned when oriented so that when cutting, the direction of movement of the larger or harder abrasive coincides with the plane 112, and the smaller or less hard plane coincides with llZ.

Размер основной фракции абразивны зерен на разных сторонах инструмента должен находитьс в соотношении 1:0,4-1:0,6, В качестве твердого абразива берут алмаз, а в качестве м гкого - сапфир, или корунд. После установки круга относительно слитка производ т его резку .The size of the main fraction of abrasive grains on different sides of the tool should be in the ratio of 1: 0.4-1: 0.6. Diamond is taken as a solid abrasive, and sapphire, or corundum as a soft abrasive. After setting the circle relative to the ingot, it is cut.

Глубина деформированной области существенным образом зависит от кристаллографической ориентации направлени абразивного воздействи . При на- правлении движени абразивных частиц вдоль достигаетс максимальна склерометрическа твердость, а минимальна соответствует противоположному направлению типа ll2j.The depth of the deformed area substantially depends on the crystallographic orientation of the direction of the abrasive effect. With the direction of movement of the abrasive particles along, maximum sclerometric hardness is achieved, and the minimum corresponds to the opposite direction of type ll2j.

Если вдоль хрупкого направлени типа ll2J движутс более крутгные или твердые абразивные зерна, а вдол более пластичного направлени типа 1121 - более мелкие или менее твердые абразивные зерна, глубина нарушений выравниваетс и пластины не подвергаютс излишнему короблению. Так как согласно экспериментальньмIf more blunt or hard abrasive grains move along brittle directions such as ll2J, and smaller or less hard abrasive grains go along with a more ductile direction like 1121, the depth of the breaks is equalized and the plates are not subject to excessive distortion. Since according to the experimental

данным глубина нарушенного сло на различных сторонах пластин, отрезанных с вектором абразивного воздействи ll2j, отличаетс на 40-60%, тоthe depth of the broken layer on different sides of the plates, cut with the abrasive vector ll2j, differs by 40-60%,

размер основных фракций абразивных зерен также должен находитьс в соотношении 1:0,4-1:0,6,the size of the main fractions of the abrasive grains should also be in the ratio of 1: 0.4-1: 0.6,

Если в качестве абразивных материалов использовать разнотипный абразив: алмаз и корунд или сапфир, то дл достижени однородности приповерхностных нарушений оптимальное . Соотношение размеров основных фракций абразивных зерен должно лежатьIf a different type of abrasive is used as abrasive materials: diamond and corundum or sapphire, then to achieve uniformity of near-surface irregularities is optimal. The size ratio of the main fractions of the abrasive grains should lie

в интервале 1:1-1:О,8.in the range of 1: 1-1: O, 8.

Применение режущего инструмента с абразивными зернами различной твердости наиболее целесообразно дл резки слитков пластичных полупроводниковых материалов, в частности, некоторых соединений А В , поскольку в этом случае снилсаетс максимальна глубина нарушений приповерхностных областей отрезаемых пластин. Кроме того, использование данного инструмента позвол ет снизить себестоимость процесса резки, так как в качестве абразивных зерен меньшей твердости могут быть использованы отходы производства подложек сапфира при нарезании последних из монокристаллов.The use of cutting tools with abrasive grains of varying hardness is most appropriate for cutting ingots of plastic semiconductor materials, in particular, some AB compounds, since in this case the maximum depth of violations of the surface areas of the cut plates is reduced. In addition, the use of this tool allows to reduce the cost of the cutting process, since the production waste of sapphire substrates can be used as abrasive grains of lower hardness when cutting the latter out of single crystals.

II

Claims

Invention Formula

The way rezv: and single-crystal ingots of semiconductor materials with a lattice such as diamond and sphalerite

Q onto the plates along the (111) plane or axially misoriented from it, in which the single-crystal ingot is oriented and fixed so that the abrasive effect of the cutting edge of the tool coincides with the type 112 direction and cuts the ingot with a cutting abrasive tool, characterized in that in order to increase the quality of cut plates due to

reducing their deflection; cutting the wire with a tool containing abrasive grains of different sizes on different sides. size and / or different hardness, with

55 this ingot during orientation is positioned so that the direction of movement of the larger or more solid abrasive coincides with the plane 1 12J, and the size of the base

313144014

fractions of abrasive grains are taken from less hard - sapphire or 1: 0.4-1: 0.6 ratio, diamond is taken as corundum with the ratio of hardness of hard abrasive, and 1: 0.8 in 1: 1.