[发明专利]晶体切割装置及方法

说明书

本发明提供了一种晶体切割装置及方法，涉及材料切割技术领域，晶体切割装置将工作台、切割机构、调晶机构和晶向检测机构集成一体化；调晶机构包括旋转机构和俯仰机构，晶向检测机构包括移动台、旋转装置、检测装置和电流表。晶体切割方法包括：将待切割晶体固定在料盘上；通过调晶机构在其自身旋转方向上调整待切割晶体的空间姿态，使得电流表达到峰值；再将晶向检测机构的检测装置旋转90°，通过调晶机构在其俯仰方向上调整待切割晶体的空间姿态，使得电流表达到峰值；锁定调晶机构，对待切割晶体进行切割。采用本申请的晶体切割装置及方法，切割出来的晶片晶向精度高，表面质量好，切割效率高。

技术领域

本发明涉及材料切割技术领域，尤其是涉及一种晶体切割装置及方法。

背景技术

在人工晶体，尤其是第三代半导体材料的加工工序中，晶体的切割技术是晶体在加工过程中的一个重要工序，在晶体的切割过程中，都会有晶向要求。由于晶体的各项特性，人们对各种晶体的使用有不同的晶向精度要求，且在切割过程中不同的晶面具有不同的硬度、弹性模量以及断裂强度，切割出来材料的厚度差和翘曲率也有很大差别。

现有的切割设备不具备晶向检测装置，在加工过程中，首先需要切割出一个晶片，进行线下晶向角度测试后，再根据测试出的晶向角度，重新调整切割设备上的晶向调整机构，重新把晶体定向安装，再切一片经过线下晶向检测验证，如果晶向精度满足要求，才能进行后续连续批量切割。

整个切割过程繁琐，加之人为操作水平不同等因素，不同晶棒所切的晶片晶向精度一致性差，材料浪费严重，切割效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种晶体切割装置及方法，以提高所切晶片的晶向精度及质量。

第一方面，本发明提供了一种晶体切割装置，包括切割机构，所述切割机构用于对待切割晶体进行切割，还包括工作台、调晶机构和晶向检测机构；

所述调晶机构与所述晶向检测机构配合使用，用于找到所述待切割晶体的晶向；

所述调晶机构设置在所述工作台上，所述工作台带动所述调晶机构进行升降运动；其中，所述调晶机构包括旋转机构和俯仰机构，所述旋转机构用于带动所述调晶机构绕其自身轴线做旋转运动；所述俯仰机构用于带动所述调晶机构相对于水平面做俯仰运动；

所述晶向检测机构包括移动台、旋转装置、检测装置和电流表；所述移动台能够在空间内运动，从而调节自身与所述工作台之间的位置关系；所述旋转装置设置在所述移动台上，所述旋转装置与所述检测装置连接，用于带动所述检测装置旋转；所述检测装置与所述电流表电连接。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述检测装置包括安装板，以及安装在所述安装板上的检测信号发射装置和检测信号接收装置；

所述旋转装置能够带动所述安装板在0°～180°范围内旋转。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述切割机构为多线切割机构、单线切割机构、内圆切割机构和外圆切割机构中的任意一种。

结合第一方面的第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述晶向检测机构还包括距离传感器和控制器；所述距离传感器设置在所述移动台上，用于检测其与所述工作台之间的距离，所述控制器分别与所述距离传感器和所述移动台的驱动机构连接，所述控制器接收所述距离传感器的信号，并控制所述移动台运动，使所述距离传感器与所述工作台的距离保持在预设值。

第二方面，本发明提供了一种晶体切割方法，包括以下步骤：

S200，将所述待切割晶体固定在所述调晶机构的料盘上；

S400，通过所述调晶机构在其自身旋转方向上调整所述待切割晶体的空间姿态，使得所述晶向检测机构的电流表达到峰值；