在科技飞速发展的当今社会，信息与能源的重要性不言而喻，推动着半导体材料尤其是硅晶体，在微电子行业、新兴光伏产业等诸多领域的应用越来越广泛，这也对单晶硅等半导体材料的加工提出了更高的要求。针对硅晶体硬而脆的特性，本文采用无宏观切削力的电火花线切割的方式对其加工的控制与工艺进行研究。在既有的研究中针对半导体材料的电火花加工的机理、特性已经有了相对完整的理论基础，但对于国内的高速往复走丝线切割机床加工半导体而言，最具挑战的技术难点在电火花加工的伺服控制，因为目前市面上的电火花线切割机床主要用于金属材料切割，而半导体材料电火花加工特性完全异于金属，导致加工过程中无法准确判别其加工状态，伺服进给速度不能实时响应加工状态的变化，加工效率与质量难以达到要求。针对上述问题，本文提出一种基于放电概率检测的采样方法，设计并搭建了硅晶体电火花线切割伺服控制系统，并在此基础上进行了工艺验证试验，提高了硅晶体的切割效率与质量。本文的主要工作内容如下：　　(1)利用传统电火花线切割机床进行基础性实验，研究了硅晶体与金属放电切割的差异性，分析了现有控制系统的局限性，根据硅晶体的放电特性提出放电概率检测的伺服控制方式。　　(2)利用单脉冲微细操作平台进行单脉冲放电实验，研究不同放电参数下硅晶体单脉冲的蚀除情况，结合理论分析从而明确提高硅晶体加工效率与质量的方法：采用小脉宽大电流的放电参数，并采用放电概率检测的方式提高脉冲利用率。　　(3)改造现有机床伺服控制系统：以FPGA为核心控制单元并进行系统各模块的功能设计，改进脉冲电源，设计制作包括放电概率检测、高频脉冲信号驱动、伺服进给控制等模块的电路板，搭建完成基于放电概率检测与PID伺服进给相结合的控制系统。　　(4)对控制系统程序进行调试与改进，采用Labview系统设计了上位机控制界面，实现放电参数的设置，实时跟踪显示并对放电加工状态进行了监测。　　(5)采用基于放电概率检测的硅晶体放电切割伺服控制系统进行工艺试验，与传统方式加工对比，结果表明新伺服系统能够实现硅晶体稳定放电加工，并通过分析不同目标概率、脉冲参数、放电能量下的加工效果，总结出有效改善硅晶体的放电切割效率与表明质量的加工参数。