【技術實現步驟摘要】
本申請涉及一種行星式旋轉切割半導體的切割設備和切割方法，屬于半導體材料加工。
技術介紹
1、sic單晶襯底由于具有禁帶寬度大、電阻率及熱導率高、擊穿場強大等優異的物理性能而成為優選半導體材料。隨著新能源技術的不斷發展，市場端對碳化硅單晶襯底的需求數量不斷擴大，更重要的，批量商業化的應用對碳化硅單晶襯底的質量要求也提出了更高的要求。
2、由于sic具有較高的硬度及脆性，因此生產中對其加工要求較高。其中，通過線切割的方式將sic標準晶棒加工為sic晶片為當前市場上常用的加工方式。然而在切割過程中由于切割線在入刀與出刀及在晶體內的加工受力情況難以把控，因此有時會對sic晶片的加工面型產生影響。目前的晶棒切割中多采用的是一點入刀，該方式使得sic晶體切割過程中受力不均勻，存在局部受力過大的情況，因此導致切割得到的sic晶片的曲率增大且曲率分布不均勻，影響材料的后續利用。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，提供了一種行星式旋轉切割半導體的切割設備和切割方法，該設備能夠實現切割過程中由一點入刀優化為圓周入刀，使sic晶棒圓周切割受力均勻，避免局部受力過大，降低sic晶片曲率的同時提高曲率的分布均勻性。
2、根據本申請的一個方面，提供了一種行星式旋轉切割半導體的切割設備，包括：
3、切割倉，所述切割倉設置有進液口和出液口，所述切割倉內部中空設置且容納有切割液；
4、固定板，所述固定板固定在切割倉內；
5、旋轉固定臺，所述旋轉固定臺通過
6、槽輪導軌盤，所述槽輪導軌盤設置在切割倉內，且所述槽輪導軌盤上設置有第一弧形導軌，所述第一弧形導軌的弧度不超過90°，所述第一弧形導軌上設置有兩個第一槽輪，所述第一槽輪能夠沿第一弧形導軌運動，所述第一槽輪位于旋轉固定臺的下方；
7、至少兩個第二槽輪，所述第二槽輪設置在第二弧形導軌上并位于旋轉固定臺的上方，所述第二弧形導軌與第一弧形導軌共圓心設置，所述第二槽輪與第一槽輪配合，用于纏繞切割線。
8、可選地，所述槽輪導軌盤中心設置有預留孔，所述旋轉固定臺穿過所述預留孔。
9、可選地，所述第二弧形導軌設置在槽輪導軌盤上。
10、可選地，所述第一槽輪沿第一弧形導軌運動的角度為10°～80°，所述第二弧形導軌與第一弧形導軌相接形成一個圓形導軌。
11、優選的，所述第一槽輪沿第一弧形導軌運動的角度為10°～30°。
12、可選地，所述第一弧形導軌和第二弧形導軌的相接處設置有限位器。
13、根據本申請的另一個方面，提供了一種行星式旋轉切割半導體的切割方法，其特征在于，其采用上述任一項所述切割設備進行，包括下述步驟：
14、(1)將半導體固定在旋轉固定臺上；
15、(2)旋轉固定臺帶動半導體旋轉，兩個第一槽輪沿第一弧形導軌往復運動，第二槽輪沿第二弧形導軌往復運動，且第一槽輪與第二槽輪的運動速度一致；
16、(3)升降組件帶動旋轉固定臺下降，以使得半導體向兩個第一槽輪之間的切割線運動進行半導體切割，直至切割完成。
17、可選地，所述半導體旋轉的轉速為0.05～0.1rad/s，半導體向下下降的速度為0.002～0.005mm/min。
18、半導體的轉速及半導體的下降速度與切割速度有關，若旋轉速度過慢或下降速度過低，則切割速度變慢，若旋轉速度過快或下降速度過快，雖然切割速度顯著提升，但是切割后的面型變差。
19、可選地，所述第一槽輪沿第一弧形導軌往復運動的速度為0.025～0.05rad/s。
20、第一槽輪的運動速度與半導體的旋轉速度相結合，能夠實現切割中對切割力進行緩沖，使得半導體切割過程中受力更加均勻，若運動速度過慢，則對切割力的緩沖效果下降，對面型質量提升的效果不佳，若運動速度過快，則在對切割力緩沖的同時還會額外引入作用力，也會使得切割片的面型質量變差。
21、可選地，步驟(2)中，所述第一槽輪沿第一弧形導軌順時針運動時，所述旋轉固定臺帶動半導體逆時針旋轉，所述第一槽輪沿第一弧形導軌逆時針運動時，所述旋轉固定臺帶動半導體順時針旋轉。
22、上述切割過程中保證第一槽輪和半導體的運動方向相反，從而提高切割速度，并且在上述切割參數的設置下能夠實現均勻受力，進一步提高半導體切割后的面型質量。
23、可選地，所述切割線的線張力為20～45n，切割線的進線速度為10～14mm/s。
24、在第一槽輪運動的基礎上，切割線的進線速度是保證切割線運動的前提，進線速度過慢則切割效率下降，進線速度過快，則切割效率上升，但是會引入額外的作用力，導致切割片的面型質量下降。切割線的線張力也是為了保證在切割過程中實現對半導體的均勻切割，若是線張力過大或過小，都會導致切割過程中出現受力過大的情況，從而降低面型質量。
25、上述切割線的張力及進線速度都是根據第一槽輪往復運動的速度進行設置的，上述參數相互配合能夠實現對半導體的良好切割。
26、本申請的有益效果包括但不限于：
27、1.根據本申請的行星式旋轉切割半導體的切割設備，旋轉固定臺和第一槽輪的運動能夠實現對晶體的圓周切割，從而提高半導體在切割過程中的受力均勻性，以提高半導體的面型質量，尤其是降低半導體的曲率，并提高切割面上曲率的分布均勻性。
28、2.根據本申請的行星式旋轉切割半導體的切割設備，第二弧形導軌設置在槽輪導軌盤，不僅能夠提高結構緊湊性，而且還能夠避免切割線外漏在切割倉，避免向切割倉內引入雜質，提高切割過程中的清潔度，進一步提高半導體的切割質量。
29、3.根據本申請的行星式旋轉切割半導體的切割方法，切割過程中通過調整旋轉固定臺的轉速及第一槽輪的運動速度，能夠實現對半導體的優化切割，在提高切割后半導體面型質量的基礎上，避免引入表面損傷，降低切割中產生的應力。
30、4.根據本申請的行星式旋轉切割半導體的切割方法，能夠實現高效、均勻對半導體的切割，得到應力低且均勻、曲率小且均勻的半導體襯底。
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1.一種行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述槽輪導軌盤中心設置有預留孔，所述旋轉固定臺穿過所述預留孔。
3.根據權利要求2所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述第二弧形導軌設置在槽輪導軌盤上。
4.根據權利要求3所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述第一槽輪沿第一弧形導軌運動的角度為10°～80°，所述第二弧形導軌與第一弧形導軌相接形成一個圓形導軌。
5.根據權利要求1所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述第一弧形導軌和第二弧形導軌的相接處設置有限位器。
6.一種行星式旋轉切割半導體的切割方法，其特征在于，其采用權利要求1-5任一項所述切割設備進行，包括下述步驟：
7.根據權利要求6所述的行星式旋轉切割半導體的切割方法，其特征在于，所述半導體旋轉的轉速為0.05～0.1rad/s，半導體向下下降的速度為0.002～0.005mm/min。
8.根據權利要求6所述的
9.根據權利要求6所述的行星式旋轉切割半導體的切割方法，其特征在于，步驟(2)中，所述第一槽輪沿第一弧形導軌順時針運動時，所述旋轉固定臺帶動半導體逆時針旋轉，所述第一槽輪沿第一弧形導軌逆時針運動時，所述旋轉固定臺帶動半導體順時針旋轉。
10.根據權利要求6所述的行星式旋轉切割半導體的切割方法，其特征在于，所述切割線的線張力為20～45N，切割線的進線速度為10～14mm/s。
...【技術特征摘要】
1.一種行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述槽輪導軌盤中心設置有預留孔，所述旋轉固定臺穿過所述預留孔。
3.根據權利要求2所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述第二弧形導軌設置在槽輪導軌盤上。
4.根據權利要求3所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述第一槽輪沿第一弧形導軌運動的角度為10°～80°，所述第二弧形導軌與第一弧形導軌相接形成一個圓形導軌。
5.根據權利要求1所述的行星式旋轉切割半導體的切割設備，其特征在于，所述第一弧形導軌和第二弧形導軌的相接處設置有限位器。
6.一種行星式旋轉切割半導體的切割方法，其特征在于，其采用權利要求1-5任一項所述切割設備進行，包括下...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張九陽，梁慶瑞，王瑞，李印，邵殿領，孫詩甫，薛港生，
申請(專利權)人：山東天岳先進科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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