專利名稱：一種碳化硅單晶切割線定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳化硅單晶切割線定位的方法。
背景技術(shù)：
使用切割線切割柱狀晶體時(shí)，要求精確定位砂線與晶體的相對位置才能切割出厚度均勻一致的晶片。目前，常用的方法是將切割線在晶體的一側(cè)面上下移動(dòng)，通過肉眼從晶體的側(cè)面觀測切割線與晶體的的相對位移，以此來調(diào)整晶體的位置，切出的薄片厚度不均勻。并且目前使用線切割單晶的設(shè)備多用一個(gè)ccd鏡頭在晶體的上方取圖像來對線，另外一個(gè)CCd鏡頭在正前方來定位切割線的夾角。此方法成本高，需要使用至少兩個(gè)CCd鏡頭才能實(shí)現(xiàn)初期對線和切割過程中切割速度的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題提供一種碳化硅單晶切割線定位的方法，本發(fā)明在使用切割線切割圓柱狀的碳化硅晶體前，簡單、快速調(diào)整切割線與晶體的位置，通過本發(fā)明方法定位后可以切割出厚度均勻一致的晶體薄片。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種碳化硅單晶切割線定位的方法，包括:I)從圓柱狀的碳化硅晶體上切割下均勻的晶體薄片，須在切割前使切割線與晶體底面平行，首先將圓柱狀碳化硅晶體固定在載物臺(tái)上，圓柱狀碳化硅晶體具有兩個(gè)底面，將晶體任一底面拋光或研磨平整，使拋光后的底面與切割面平行，調(diào)整晶體在載物臺(tái)上的位置，使切割線與拋光后的底面平行，在拋光后的底面的正前方設(shè)置一個(gè)線光源，線光源與切割線平行，且與切割線的相對位置一致(晶體、切割線和線光源的中心在同一個(gè)平面上)；2)在拋光后的底面的正前方且正對切割線的位置安裝圖象采集攝像機(jī)，實(shí)時(shí)采集拋光后的底面、切割線、陰影直線的圖像；3)水平方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線至拋光后的底面正前方2 20mm處，線光源照射切割線，在拋光后的底面上產(chǎn)生一條陰影直線，圖象采集攝像機(jī)采集拋光后的底面、切割線、陰影直線的圖像，計(jì)算切割線與陰影直線之間的距離，以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，水平調(diào)整晶體的位置，使切割線與陰影直線平行；4)豎直方向上調(diào)整晶體:將切割線調(diào)整至拋光后的底面正前方2 20mm處，線光源照射切割線，在拋光后的底面上產(chǎn)生一條陰影直線，圖象采集攝像機(jī)采集拋光后的底面、切割線、陰影直線的圖像，計(jì)算切割線與陰影直線間的距離，以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整切割線在拋光后的底面的豎直方向上的移動(dòng)，調(diào)整晶體的前后仰角，使切割線與陰影直線間的距離在切割線移動(dòng)的過程中始終保持固定；經(jīng)過上述調(diào)整后，切割線與拋光后的底面平行，最終切割面與拋光后的底面平行，能夠切割出厚度均勻一致的晶體薄片；在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步，步驟2)所述圖象采集攝像機(jī)安裝在拋光后的底面的正前方30 IOOOmm處且正對切割線的位置。進(jìn)一步，所述線光源包括直線熒光燈、單排LED燈中的一種；本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明使用線光源照射切割線，通過一個(gè)圖像采集攝像機(jī)(ccd)實(shí)時(shí)取景來檢測切割線及其在拋光后的底面上的陰影直線間的距離，標(biāo)定切割晶體的位置，計(jì)算出晶體調(diào)整的方向和幅度，快速的調(diào)整晶體位置，以此精確控制切割過程，本發(fā)明方法成本低、精度聞。采用本發(fā)明方法精確定位切割線與晶體的相對位置，切割下的晶體薄片最厚處與最薄處的厚度誤差小于0.02mm。


圖1為本發(fā)明一種碳化硅單晶切割線定位的方法的示意圖；圖2為本發(fā)明一種碳化硅單晶切割線定位的方法的示意圖；附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:1、晶體，2、底面，3、切割線，4、線光源，5、陰影直線，6、圖象采集攝像機(jī)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖1和2對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1I)將圓柱狀碳化硅晶體I固定在載物臺(tái)上，晶體直徑為50.8mm,將晶體任一底面拋光平整，調(diào)整晶體I在載物臺(tái)上的位置，使切割線3與拋光后的底面2平行，在拋光后的底面2的正前方設(shè)置一個(gè)線光源4，線光源4與切割線3平行，且與切割線3的相對位置一致；2)在拋光后的底面2的正前方且正對切割線3的位置安裝圖象采集攝像機(jī)6，實(shí)時(shí)采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像；3)水平方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線3至拋光后的底面2正前方從上往下1/3處，切割線3距離晶體5mm，線光源4照射切割線3，在拋光后的底面2上產(chǎn)生一條陰影直線5，圖象采集攝像機(jī)6采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像，計(jì)算切割線3與陰影直線5間的距離為3.25mm,以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，水平調(diào)整晶體I的位置，使切割線3與陰影直線5平行；4)豎直方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線3至拋光后的底面2正前方從上往下1/3處，切割線3距離晶體5mm，在拋光后的底面2上產(chǎn)生一條陰影直線5，圖象采集攝像機(jī)采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像，計(jì)算切割線3與陰影直線5的距離為3.25mm,以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整切割線3在拋光后的底面2的豎直方向上的移動(dòng)，調(diào)整晶體I的前后仰角，使切割線3與陰影直線5間的距離在切割線3移動(dòng)的過程中保持3.25mm ；5)經(jīng)過上述調(diào)整后，切割線3與拋光后的底面2平行，將晶體I固定好，開始切割作業(yè)，切割晶片目標(biāo)厚度為0.410mm,實(shí)際測量為:最厚處0.426mm,最薄處0.405mm,厚度偏差為 0.011mm。實(shí)施例2I)將圓柱狀碳化硅晶體I固定在載物臺(tái)上，晶體直徑為76.2mm,將晶體I任一底面拋光平整，調(diào)整晶體I在載物臺(tái)上的位置，使切割線3與拋光后的底面2平行，在拋光后的底面2的正前方設(shè)置一個(gè)線光源4，線光源4與切割線3平行，且與切割線3的相對位置
一致；2)在拋光后的底面2的正前方且正對切割線3的位置安裝圖象采集攝像機(jī)6，實(shí)時(shí)采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像；3)水平方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線3至拋光后的底面2正前方從上往下1/3處，切割線3距離晶體8mm，線光源4照射切割線3，在拋光后的底面2上產(chǎn)生一條陰影直線5，圖象采集攝像機(jī)6采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像，計(jì)算切割線3與陰影直線5間的距離為5.20mm,以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，水平調(diào)整晶體I的位置，使切割線3與陰影直線5平行；4)豎直方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線3至拋光后的底面2正前方從上往下1/3處，切割線3距離晶體8mm，在拋光后的底面2上產(chǎn)生一條陰影直線5，圖象采集攝像機(jī)6采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像，計(jì)算切割線3與陰影直線5的距離為5.20mm,以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整切割線3在拋光后的底面2的豎直方向上的移動(dòng)，調(diào)整晶體I的前后仰角，使切割線3與陰影直線5間的距離在切割線3移動(dòng)的過程中保持5.20mm ；5)經(jīng)過上述調(diào)整后，切割線3與拋光后的底面2平行，將晶體I固定好，開始切割作業(yè)，切割晶片目標(biāo)厚度為0.430mm,實(shí)際測量為:最厚處0.440mm,最薄處0.423mm,厚度偏差為 0.017_。實(shí)施例3I)將圓柱狀碳化硅晶體I固定在載物臺(tái)上，晶體直徑為101.6mm，將晶體I任一底面拋光平整，調(diào)整晶體I在載物臺(tái)上的位置，使切割線3與拋光后的底面2平行，在拋光后的底面2的正前方設(shè)置一個(gè)線光源4，線光源4與切割線3平行，且與切割線3的相對位置
一致；2)在拋光后的底面2的正前方且正對切割線3的位置安裝圖象采集攝像機(jī)6，實(shí)時(shí)采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像；3)水平方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線3至拋光后的底面2正前方從上往下1/3處，切割線3距離晶體10mm，線光源4照射切割線3，在拋光后的底面2上產(chǎn)生一條陰影直線5，圖象采集攝像機(jī)6采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像，計(jì)算切割線3與陰影直線5間的距離為6.50mm,以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，水平調(diào)整晶體I的位置，使切割線3與陰影直線5平行；4)豎直方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線3至拋光后的底面2正前方從上往下1/3處，切割線3距離晶體10mm，在拋光后的底面2上產(chǎn)生一條陰影直線5，圖象采集攝像機(jī)6采集拋光后的底面2、切割線3、陰影直線5的圖像，計(jì)算切割線3與陰影直線5的距離為6.50mm,以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整切割線3在拋光后的底面2的豎直方向上的移動(dòng)，調(diào)整晶體I的前后仰角，使切割線3與陰影直線5間的距離在切割線3移動(dòng)的過程中保持6.50mm ；5)經(jīng)過上述調(diào)整后，切割線3與拋光后的底面2平行，將晶體I固定好，開始切割作業(yè)，切割晶片目標(biāo)厚度為0.430mm,實(shí)際測量為:最厚處0.443臟，最薄處0.425mm,厚度偏差為 0.018mm。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種碳化硅單晶切割線定位的方法，其特征在于，包括: 1)將圓柱狀碳化硅晶體固定在載物臺(tái)上，將晶體任一底面拋光或研磨平整，調(diào)整晶體在載物臺(tái)上的位置，使切割線與拋光后的底面平行，在拋光后的底面的正前方設(shè)置一個(gè)線光源，線光源與切割線平行，且與切割線的相對位置一致； 2)在拋光后的底面的正前方且正對切割線的位置安裝圖象采集攝像機(jī)，實(shí)時(shí)采集拋光后的底面、切割線、陰影直線的圖像； 3)水平方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線至拋光后的底面正前方2 20mm處，線光源照射切割線，在拋光后的底面上產(chǎn)生一條陰影直線，圖象采集攝像機(jī)采集拋光后的底面、切割線、陰影直線的圖像，計(jì)算切割線與陰影直線間的距離，以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，水平調(diào)整晶體的位置，使切割線與陰影直線平行； 4)豎直方向上調(diào)整晶體:調(diào)整切割線至拋光后的底面正前方2 20mm處，線光源照射切割線，在拋光后的底面上產(chǎn)生一條陰影直線，圖象采集攝像機(jī)采集拋光后的底面、切割線、陰影直線的圖像，計(jì)算切割線與陰影直線間的距離，以此距離為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整切割線在拋光后的底面的豎直方向上的移動(dòng)，調(diào)整晶體的前后仰角，使切割線與陰影直線間的距離在切割線移動(dòng)的過程中保持固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)所述圖象采集攝像機(jī)安裝在拋光后的底面的正前方30 IOOOmm處且正對切割線的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線光源包括直線熒光燈、單排LED燈中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳化硅單晶切割線定位的方法，本發(fā)明使用線光源照射位于晶體底面正前方的切割線，切割線在晶體底面上產(chǎn)生陰影直線，檢測切割線與陰影直線間的距離，以此為基準(zhǔn)調(diào)整晶體的位置，使切割線與晶體底面保持平行，切割出厚度均勻一致的晶體薄片。
文檔編號(hào)B28D5/04GK103101121SQ20131000429
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者鄧樹軍, 高宇, 段聰, 趙梅玉, 陶瑩 申請人:保定科瑞晶體有限公司