本发明专利技术设计一种用于CdS单晶体的切割方法，属于半导体材料的加工领域。步骤如下，用平面磨床将CdS晶锭的生长面磨平；用X射线衍射仪对磨平的端面进行定向；对CdS晶锭进行滚圆，然后进行主参考面和副参考面制作；用真空吸附台将CdS晶锭吸附住，晶锭的主参考面朝下；调整电火花切割机切割参数，对晶锭进行切割；切割完成后，依次采用煤油浸泡、热酒精对切割后的晶片进行冲洗，然后将切割卡具放在温度为80℃的热水中，使胶软化，将晶片取下，进行下一步操作。采用非接触式的电火花切割技术对n型CdS晶锭进行切割，可以大大的提高切割效率、减少碎片的产生。
【技术实现步骤摘要】
一种采用电火花切割技术快速切割CdS单晶体的方法
本专利技术设计一种用于CdS单晶体的切割方法，属于半导体材料的加工领域。
技术介绍
硫化镉（CdS）晶体是带宽为2.4eV的直接跃迁型Ⅱ一VI族化合物半导体材料。CdS单晶的优异光电性质使其在探测器、太阳能电池，红外视窗等半导体器件制备上具有广泛的应用。CdS晶体的加工包括定向、滚圆、切割、研磨、抛光、清洗等工艺，在后续的研磨、抛光工序之前，需要先将晶锭切割成表面平整、厚度均一的切割片，切割工艺的好坏直接影响后续的加工工艺。由于CdS晶锭的厚度较小（通常小于1cm），常采用单线切割工艺对其进行切割。在单线切割工艺中，采用的切割线为金刚线，依靠金刚线和CdS晶体间的剧烈摩擦，使材料破裂并从母体表面脱落下来，从而达到切割的效果。由于CdS晶体的硬度小（莫氏硬度仅为3.3）、脆性大，在单线切割过程中，极易出现碎片现象，导致单线切割成品率过低；此外，采用传统单线切割工艺时，晶体的定向是通过以下步骤来完成：将晶锭固定在切割机样品台上，先从晶锭上切割下一小片并对切割片进行定向，根据晶向偏移量来调整样品台的角度，在这个过程中定向、样品台角度调节以及切割误差，使得传统的单线切割片晶向精度不高（偏差往往为0.3°～0.5°）；再者，采用传统的单线切割方法对CdS晶锭进行切割时，晶锭的滚圆操作过程会比较繁琐，若操作不当会使切割片为椭圆形。
技术实现思路
鉴于现有技术的状况及不足，本专利技术针对低阻n型CdS单晶晶体的切割，提供了一种采用电火花切割技术快速切割CdS单晶体的方法，电火花切割技术，是依靠电能和热能进行材料去除，是一种非接触性的切割方法，此方法既可以大大降低碎片的风险，同时也可以大大提高加工效率。本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种采用电火花切割技术快速切割CdS单晶体的方法，其特征在于：步骤如下，第一步，用高温蜡将CdS晶锭的剥离面粘贴在一个总厚度变化小于5μm的铸铁托上，用平面磨床将CdS晶锭的生长面磨平；第二步，用X射线衍射仪对磨平的端面进行定向，根据晶向偏离（0001）的偏移量进行调整，对生长面再次进行平面磨，直到该端面偏离正晶向的角度小于0.5°；第三步，将CdS晶锭从铸铁托上取下，用高温蜡将已磨平的生长面贴在铸铁托上，用平面磨床将晶锭的剥离面磨平，然后将铸铁块装卡到滚圆磨床的样品台上，先对CdS晶锭进行滚圆，然后进行主参考面和副参考面制作；第四步，滚圆和参考面制作完成之后，将CdS晶锭从铸铁块上取下，用酒精将CdS晶锭擦洗干净，然后用真空吸附台将CdS晶锭吸附住，晶锭的主参考面朝下，主参考面与卡具水平面留有一定间隙，可以放下一个石墨条，在石墨条上涂覆上一层厚度约为5mm的固体胶，将石墨条放到该间隙中，使CdS晶锭主参考面与固体胶接触，固定台子侧面的螺丝，使石墨条固定，静置使固体胶凝固，CdS晶锭就粘贴在石墨条上，这样切割后的晶片会靠胶的作用不会脱离石墨条，可以防止切完的晶片掉落，或者发生倾斜与其他晶片发生磕碰而出现碎片事故；调整电火花切割机切割参数，对晶锭进行切割，脉冲宽度为15-20，脉间倍数为6-10，功放为4-6，进给速度为0.8-2.8mm/min；第五步，切割完成后，依次采用煤油浸泡、热酒精对切割后的晶片进行冲洗，然后将切割卡具放在温度为80℃的热水中，使胶软化，将晶片取下，进行下一步操作。本专利技术的有益效果是：利用平面磨床将晶锭生长面磨平，对其进行定向，定向完成后对晶锭进行滚圆，这样能保证最终切割片为圆形而非椭圆形；真空吸附台的设计，既能保证切割片的晶向偏差小于0.2°，又能防止切割片从卡具上掉落而摔碎。采用非接触式的电火花切割技术对n型CdS晶锭进行切割，可以大大的提高切割效率、减少碎片的产生。附图说明图1本专利技术电火花切割加工晶锭的示意图；图2为本专利技术CdS晶锭的示意图；图3为本专利技术CdS晶锭的剥离面与铸铁托粘贴在一起的示意图；图4为本专利技术CdS晶锭的生长面加工后的示意图；图5为本专利技术CdS晶锭的晶向偏离量调整后的示意图；图6为本专利技术CdS晶锭的生长面与铸铁托粘贴在一起的示意图；图7为本专利技术CdS晶锭的剥离面加工后的示意图；图8为本专利技术CdS晶锭进行滚圆的示意图；图9为本专利技术CdS晶锭进行参考面制作的示意图；图10为本专利技术晶锭固定到自制电火花切割机卡具上的示意图；图11为图10的侧视图；图12为真空吸附台的结构示意图。具体实施方式一种采用电火花切割技术快速切割CdS单晶体的方法，步骤如下：第一步，用高温蜡3将CdS晶锭1的剥离面1-1粘贴在一个总厚度变化小于5μm的铸铁托2上，用平面磨床将CdS晶锭1的生长面1-2磨平，如图2、图3所示。第二步，用X射线衍射仪对磨平的端面进行定向，根据晶向偏离（0001）的偏移量进行调整，对生长面1-2再次进行平面磨，直到该端面偏离正晶向的角度小于0.5°如图4、图5所示。第三步，将CdS晶锭1从铸铁托2上取下，用高温蜡3将已磨平的生长面1-2贴在铸铁托2上，用平面磨床将晶锭的剥离面1-1磨平，然后将铸铁块2装卡到滚圆磨床的样品台上，对CdS晶锭1进行滚圆和参考面制作，如图6、图7、图8、图9所示。第四步，将滚圆后的CdS晶锭1固定到电火花切割机4卡具4-1上，如图1、图10、图11所示，该卡具4-1材质为不锈钢，卡具4-1的水平面和竖直面垂直，竖直面上突出的部分为真空吸附台4-2，真空吸附台4-2面与卡具4-1的竖直面平行，且真空吸附台4-2台面的总厚度变化小于5μm，真空吸附台4-2上设有附气孔4-2-3、十字槽4-2-2和圆形刻槽4-2-4，目的是保证晶锭能够吸附牢固，在粘胶过程中位置不会移动。用真空吸附台4-2将CdS晶锭1吸附住，晶锭主参考面1-3朝下，主参考面1-3与卡具4-1水平面留有一定间隙，可以放下一个石墨条6，在石墨条6上涂覆上一层厚度约为5mm的固体胶5，将石墨条6放到该间隙中，使CdS晶锭1大参考面与固体胶5接触，固定台子侧面的螺丝，使石墨条6固定，静置使固体胶5凝固，CdS晶锭1就粘贴在石墨条6上，这样切割后的晶片会靠胶的作用不会脱离石墨条6，可以防止切完的晶片掉落，或者发生倾斜与其他晶片发生磕碰而出现碎片事故；调整电火花切割机4切割参数，对晶锭进行切割，脉冲宽度为15-20，脉间倍数为6-10，功放为4-6，进给速度为0.8-2.8mm/min。第五步，切割完成后，依次采用煤油浸泡、热酒精对切割后的晶片进行冲洗，然后将切割卡具4-1放在温度为80℃的热水中，使胶软化，将晶片取下，进行下一步操作。真空吸附台4-2为圆状体，在真空吸附台4-2一端面上，设有四个固定孔4-2-1，在四个固定孔4-2-1之间的台面上设有十字槽4-2-2，十字槽4-2-2交叉中心点为吸附气孔4-2-3，沿吸附气孔4-2-3向外的十字槽4-2-2上，间隔设有两道圆形刻槽4-2-4，十字槽4-2-2与两道圆形刻槽4-2-4相通，如图12所示。真空吸附台4-2的材质为有机玻璃。以下结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1、电火花切割工艺参数的选择，脉冲宽度为17，脉间倍数为8，功放选择为5，进给速度为2.0mm/min。实施例2、电火花切割工艺参数的选择，脉冲宽度为15，脉间倍数为6，功放选择为4，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用电火花切割技术快速切割CdS单晶体的方法，其特征在于：步骤如下，第一步，用高温蜡（3）将CdS晶锭（1）的剥离面（1‑1）粘贴在一个总厚度变化小于5 μm的铸铁托（2）上，用平面磨床将CdS晶锭（1）的生长面（1‑2）磨平；第二步，用X射线衍射仪对磨平的端面进行定向，根据晶向偏离（0001）的偏移量进行调整，对生长面（1‑2）再次进行平面磨，直到该端面偏离正晶向的角度小于0.5°；第三步，将CdS晶锭（1）从铸铁托（2）上取下，用高温蜡（3）将已磨平的生长面（1‑2）贴在铸铁托（2）上，用平面磨床将晶锭的剥离面（1‑1）磨平，然后将铸铁块（2）装卡到滚圆磨床的样品台上，先对CdS晶锭（1）进行滚圆，然后进行主参考面（1‑3）和副参考面（1‑4）制作；第四步，滚圆和参考面制作完成之后，将CdS晶锭（1）从铸铁块（2）上取下，用酒精将CdS晶锭（1）擦洗干净，然后用真空吸附台（4‑2）将CdS晶锭（1）吸附住，晶锭的主参考面（1‑3）朝下，主参考面（1‑3）与卡具（4‑1）水平面留有一定间隙，可以放下一个石墨条（6），在石墨条（6）上涂覆上一层厚度约为5mm的固体胶（5），将石墨条（6）放到该间隙中，使CdS晶锭（1）主参考面（1‑3）与固体胶（5）接触，固定台子侧面的螺丝，使石墨条（6）固定，静置使固体胶（5）凝固，CdS晶锭（1）就粘贴在石墨条（6）上，这样切割后的晶片会靠胶的作用不会脱离石墨条（6），可以防止切完的晶片掉落，或者发生倾斜与其他晶片发生磕碰而出现碎片事故；调整电火花切割机（4）切割参数，对晶锭进行切割，脉冲宽度为15‑20，脉间倍数为6‑10，功放为4‑6，进给速度为0.8‑2.8 mm/min；第五步，切割完成后，依次采用煤油浸泡、热酒精对切割后的晶片进行冲洗，然后将切割卡具（4‑1）放在温度为80℃的热水中，使胶软化，将晶片取下，进行下一步操作。...
【技术特征摘要】
1.一种采用电火花切割技术快速切割CdS单晶体的方法，其特征在于：步骤如下，第一步，用高温蜡（3）将CdS晶锭（1）的剥离面（1-1）粘贴在一个总厚度变化小于5μm的铸铁托（2）上，用平面磨床将CdS晶锭（1）的生长面（1-2）磨平；第二步，用X射线衍射仪对磨平的端面进行定向，根据晶向偏离（0001）的偏移量进行调整，对生长面（1-2）再次进行平面磨，直到该端面偏离正晶向的角度小于0.5°；第三步，将CdS晶锭（1）从铸铁托（2）上取下，用高温蜡（3）将已磨平的生长面（1-2）贴在铸铁托（2）上，用平面磨床将晶锭的剥离面（1-1）磨平，然后将铸铁块（2）装卡到滚圆磨床的样品台上，先对CdS晶锭（1）进行滚圆，然后进行主参考面（1-3）和副参考面（1-4）制作；第四步，滚圆和参考面制作完成之后，将CdS晶锭（1）从铸铁块（2）上取下，用酒精将CdS晶锭（1）擦洗干净，然后用真空吸附台（4-2）将CdS晶锭（1）吸附住，晶锭的主参考面（1-3）朝下，主参考面（1-3）与卡具（4-1）水平面留有一定间隙，可以放下一个石墨条（6），在石墨条（6）上涂覆上一层厚度约为5mm的固体胶（5），将石墨条（6）放到该间隙中，使CdS晶锭（1）主参考面（1-3）与固体胶（5）接触，固定台子...
【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，李晖，张弛，徐世海，王磊，王添依，张海磊，张颖武，司华青，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十六研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12
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