專利名稱：晶體硅錠的切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多線切割技術(shù)，特別是涉及一種適用于單晶硅錠的滾圓切割方法。
背景技術(shù)：
多線切割技術(shù)是目前世界上比較先進(jìn)的硅棒加工技術(shù)，它的原理是通過一根高速 運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)附著在鋼線上的切割刃料對(duì)半導(dǎo)體等硬脆材料進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割目 的。線切割技術(shù)與傳統(tǒng)的刀鋸片、砂輪片及內(nèi)圓切割相比有具有效率高，產(chǎn)能高，精度高等 優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)有對(duì)硅棒，尤其是單晶硅棒進(jìn)行加工過程中，為方便對(duì)單晶硅棒進(jìn)行后續(xù)的 拋光及切片等作業(yè)，需要事先將所述單晶硅棒加工成具有四面圓角的立方體。在悉知的加 工技術(shù)中，通常的做法是將所述單晶硅棒置于兩個(gè)相對(duì)平行的砂輪之間進(jìn)行面磨削，之后 再對(duì)四個(gè)弧度面進(jìn)行磨削，在對(duì)所述單晶硅棒的四個(gè)弧度面進(jìn)行磨削時(shí)，需要將所述砂輪 繞該單晶硅棒的軸心做高速旋轉(zhuǎn)，再將該單晶硅棒置于旋轉(zhuǎn)是砂輪之間進(jìn)行四個(gè)弧度面的 磨削，這種做法帶來的問題是由于砂輪的質(zhì)量比較重，且旋轉(zhuǎn)的角速度比較大，旋轉(zhuǎn)時(shí)較 難控制，若稍有偏差則會(huì)影響到針對(duì)該單晶硅棒進(jìn)行磨削的精確度，進(jìn)而影響到該單晶硅 棒的品質(zhì)；更重要的是，采用磨削的方法對(duì)晶體硅棒進(jìn)行滾圓，在磨削的過程中需要加水或 者油等液體充當(dāng)研磨液，期間被砂輪磨掉的一部分晶硅材料和研磨液混合一起后變成了泥 漿，所以回收的難度很大，對(duì)工件的污染也比較嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)對(duì)設(shè)備及工件的清洗十分 不便。所以，如何提供一種線切割技術(shù)，以不用研磨或者磨削的手段達(dá)成晶體硅棒滾圓 的目的，以使被切割下來的材料能夠成塊狀，不但利于回收，節(jié)約成本，避免以上所述的缺 點(diǎn)，實(shí)為相關(guān)領(lǐng)域之業(yè)者目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種晶體硅錠的切割方 法，以不用研磨或者磨削的手段達(dá)成晶體硅棒滾圓的目的，使被切割下來的材料能夠成塊 狀而利于回收節(jié)約成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種晶體硅錠的切割方法，其特征 在于首先，提供一具有頂面、底面以及連接所述頂面及底面的四個(gè)待滾圓面的晶體硅錠； 其次，提供一夾具，用以夾持所述晶體硅錠的頂面及底面，且所述夾具可繞貫穿所述晶體硅 錠的頂面與底面之中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；然后，提供至少一根金剛線，將所述金剛線與所述晶體 硅錠之待滾圓面相對(duì)平行設(shè)置；接著，設(shè)置所述金剛線與晶體硅錠之待滾圓面的間距，以確 定所述晶體硅錠之待滾圓面的所構(gòu)圓形的直徑；最后，高速運(yùn)行所述金剛線，之后低速旋轉(zhuǎn) 所述夾具，當(dāng)?shù)退傩D(zhuǎn)的晶體硅錠與高速運(yùn)行的金剛線接觸時(shí)，其待滾圓面被所述金剛線 切割。
本發(fā)明之晶體硅錠的切割方法中，所述晶體硅錠為單晶硅棒。所述夾具一端具有 驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。本發(fā)明之晶體硅錠的切割方法中，所述金剛線還可以為兩根，分別平行設(shè)置于所 述晶體硅錠的其中兩個(gè)待滾圓面，然，并不局限于此，于另一的實(shí)施方式中，所述金剛線還 可以為四根，分別平行設(shè)置于所述晶體硅錠的四個(gè)待滾圓面。本發(fā)明之晶體硅錠的切割方法中，所述高速運(yùn)行的金剛線的運(yùn)行速度為IOOOm/ min ；所述低速旋轉(zhuǎn)的夾具的旋轉(zhuǎn)速度為0. 5 2mm/min。如上所述，本發(fā)明之晶體硅錠的切割方法將金剛線與晶體硅錠之待滾圓面相對(duì)平 行設(shè)置，于高速運(yùn)行金剛線以及低速旋轉(zhuǎn)夾具，當(dāng)?shù)退傩D(zhuǎn)的晶體硅錠與高速運(yùn)行的金剛 線接觸時(shí)，其待滾圓面被所述金剛線切割，以使被切割下來的硅材料能夠成塊狀而利于回 收節(jié)約成本，同時(shí)也解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用磨削的方法對(duì)晶體硅棒進(jìn)行滾圓，被砂輪磨掉 的一部分晶硅材料和研磨液混合一起后變成了泥漿，回收的難度很大，對(duì)工件的污染也比 較嚴(yán)重等問題。


圖1顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之操作流程示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之具體實(shí)施狀態(tài)的正向示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之具體實(shí)施狀態(tài)的側(cè)向示意圖。圖4顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之另一實(shí)施狀態(tài)的側(cè)向示意圖。圖5顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之又一實(shí)施狀態(tài)的側(cè)向示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí) 方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā) 明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。第一實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1至圖3，圖1顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之操作流程示意圖； 圖2顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之具體實(shí)施狀態(tài)的正向示意圖；圖3顯示為本發(fā) 明的晶體硅錠的切割方法之具體實(shí)施狀態(tài)的側(cè)向示意圖。需要說明的是，本實(shí)施例中所提 供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明的晶體硅錠的切 割方法有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組 件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。如圖所示，本發(fā)明提供一種晶體硅錠的切割方法，其應(yīng)用于對(duì)晶體硅錠進(jìn)行切割 作業(yè)，于本實(shí)施例中，所述晶體硅錠1為單晶硅棒，所述晶體硅錠的切割方法包括以下步 驟首先執(zhí)行步驟Si，提供一具有頂面、底面(未標(biāo)示)以及連接所述頂面及底面的四 個(gè)待滾圓面11的晶體硅錠11 ；于本實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種晶體硅錠的切割方法只對(duì)所 述單晶硅棒的四個(gè)待滾圓面11進(jìn)行切割作業(yè)，所述單晶硅棒還具有分別相對(duì)的第一對(duì)待磨面(未標(biāo)示)及第二對(duì)待磨面(未標(biāo)示)，本發(fā)明中提及的四個(gè)待滾圓面11介于所述第 一對(duì)待磨面與第二對(duì)待磨面之間。接著執(zhí)行步驟S2。于步驟S2中，提供一夾具2，用以夾持所述晶體硅錠1的頂面及底面，且所述夾具 2可繞貫穿所述晶體硅錠的頂面與底面之中心軸(圖示中的X)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；于本實(shí)施例中， 所述夾具2 —端具有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，具體地，當(dāng)所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)所述夾具2的兩個(gè)夾 頭，進(jìn)而帶動(dòng)置于夾具2中的晶體硅錠1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。接著執(zhí)行步驟S3。于步驟S3中，提供至少一根金剛線3，將所述金剛線3與所述晶體硅錠1之待滾圓 面11相對(duì)平行設(shè)置；于本實(shí)施例中，所述金剛線3為表層具有金剛砂的金剛線，選用該種金 剛線在加工過程中避免使用具有研磨砂的研磨液，不但減少了用料成本，也解決了工件清 洗不方便、研磨液回收難度大，以及對(duì)工件污染嚴(yán)重的問題。于本實(shí)施例中，所述為金剛線 3的線徑為0. 3mm。接著執(zhí)行步驟S4。于步驟S4中，設(shè)置所述金剛線3與晶體硅錠1之待滾圓面11的間距，以確定所述 晶體硅錠1之待滾圓面11的所構(gòu)圓形的直徑；于本實(shí)施例中，所述金剛線3的線徑與所述 待滾圓面11的所構(gòu)圓形的直徑向交，換言之，所述金剛線3被設(shè)置于所述待滾圓面11的所 構(gòu)圓形的圓周上。需要指明的是，所述金剛線3與晶體硅錠1之待滾圓面11的實(shí)際間距根 據(jù)具體的加工需要確定。接著執(zhí)行步驟S5。于步驟S5中，高速運(yùn)行所述金剛線3，于本實(shí)施例中，所述金剛線3的運(yùn)行速度為 1000m/min。接著執(zhí)行步驟S6。于步驟S5中，低速旋轉(zhuǎn)所述夾具2，當(dāng)?shù)退傩D(zhuǎn)的晶體硅錠1與高速運(yùn)行的金剛線 3接觸時(shí)，所述晶體硅錠1之待滾圓面11被所述金剛線3切割。于具體的實(shí)施方式中，所述 低速旋轉(zhuǎn)的夾具的旋轉(zhuǎn)速度為0. 5 2mm/min之間，以便所述夾具2帶動(dòng)置于夾具2中的 晶體硅錠1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及金剛線3高速運(yùn)行時(shí)，針對(duì)所述晶體硅錠1進(jìn)行滾圓方式的切割， 進(jìn)而保證切割下來的廢料成塊狀，以利于回收再造。第二實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖4，圖4顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之另一實(shí)施狀態(tài)的側(cè)向示 意圖。于本實(shí)施例中，所述金剛線3還可以為兩根，分別平行設(shè)置于所述晶體硅錠1的其中 兩個(gè)待滾圓面11，具體地，所述兩根金剛線3分別設(shè)置在所述待滾圓面11的所構(gòu)圓形的圓 周上。于第一實(shí)施方式中采用一根金剛線相比，本實(shí)施方式中采用兩根金剛線一次性可對(duì) 兩個(gè)待滾圓面進(jìn)行滾圓切割，具有較高的工作效率。第二實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖5，圖5顯示為本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法之又一實(shí)施狀態(tài)的側(cè)向示 意圖。于本實(shí)施例中，所述金剛線3還可以為四根，分別平行設(shè)置于所述晶體硅錠1的其中 四個(gè)待滾圓面11，具體地，所述四根金剛線3分別設(shè)置在所述待滾圓面11的所構(gòu)圓形的圓 周上。于第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式中采用一根或兩根金剛線相比，本實(shí)施方式中采 用四根金剛線一次性可對(duì)四個(gè)待滾圓面進(jìn)行滾圓切割，具有更高的工作效率。然，以上列舉 切割方式中所采用的金剛線數(shù)量并不局限于上述陳述，可根據(jù)具體作業(yè)的需求酌情增加或 刪減，因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思 想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由后述的權(quán)利要求所涵蓋。綜上所述，本發(fā)明之晶體硅錠的切割方法將金剛線與晶體硅錠之待滾圓面相對(duì)平5行設(shè)置，于高速運(yùn)行金剛線以及低速旋轉(zhuǎn)夾具，當(dāng)?shù)退傩D(zhuǎn)的晶體硅錠與高速運(yùn)行的金剛 線接觸時(shí)，其待滾圓面被所述金剛線切割，以使被切割下來的硅材料能夠成塊狀而利于回 收節(jié)約成本，同時(shí)也解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用磨削的方法對(duì)晶體硅棒進(jìn)行滾圓，被砂輪磨掉 的一部分晶硅材料和研磨液混合一起后變成了泥漿，回收的難度很大，對(duì)工件的污染也比 較嚴(yán)重等問題而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。 上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 習(xí)此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。
權(quán)利要求
1.一種晶體硅錠的切割方法，其特征在于(1)提供一具有頂面、底面以及連接所述頂面及底面的四個(gè)待滾圓面的晶體硅錠；(2)提供一夾具，用以夾持所述晶體硅錠的頂面及底面，且所述夾具可繞貫穿所述晶體 硅錠的頂面與底面之中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；(3)提供至少一根金剛線，將所述金剛線與所述晶體硅錠之待滾圓面相對(duì)平行設(shè)置；(4)設(shè)置所述金剛線與晶體硅錠之待滾圓面的間距，以確定所述晶體硅錠之待滾圓面 的所構(gòu)圓形的直徑；以及(5)高速運(yùn)行所述金剛線，之后低速旋轉(zhuǎn)所述夾具，當(dāng)?shù)退傩D(zhuǎn)的晶體硅錠與高速運(yùn)行 的金剛線接觸時(shí)，其待滾圓面被所述金剛線切割。
2.如權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于所述晶體硅錠為單晶硅棒。
3.如權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于所述夾具一端具有驅(qū)動(dòng)旋 轉(zhuǎn)的電機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于于所述步驟(4)中，所述金 剛線還可以為兩根，分別平行設(shè)置于所述晶體硅錠的其中兩個(gè)待滾圓面。
5.如權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于于所述步驟(4)中，所述金 剛線還可以為四根，分別平行設(shè)置于所述晶體硅錠的四個(gè)待滾圓面。
6.如權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于所述金剛線的運(yùn)行速度為 1000m/min。
7.如權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于所述夾具的旋轉(zhuǎn)速度為 0. 5 2mm/min。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶體硅錠的切割方法，首先提供一具有四個(gè)待滾圓面的晶體硅錠，再提供一用以夾持所述晶體硅錠且可繞貫穿晶體硅錠的中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的夾具，提供至少一根金剛線將其與所述晶體硅錠之待滾圓面相對(duì)設(shè)置，然后設(shè)置所述金剛線與晶體硅錠之待滾圓面的間距，以確定所述晶體硅錠之待滾圓面的所構(gòu)圓形的直徑，最后高速運(yùn)行所述金剛線，低速旋轉(zhuǎn)所述夾具，當(dāng)?shù)退傩D(zhuǎn)的晶體硅錠與高速運(yùn)行的金剛線接觸時(shí)，其待滾圓面被所述金剛線切割，如此以達(dá)到不用研磨或者磨削的手段將晶體硅棒滾圓的目的，使被切割下來的材料能夠成塊狀以利于回收節(jié)約成本。
文檔編號(hào)B28D5/04GK102049818SQ20091019780
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者盧建偉 申請(qǐng)人:上海日進(jìn)機(jī)床有限公司