一种金刚石晶圆边缘倒角的加工方法技术

本发明专利技术属于晶圆边缘倒角的加工领域，具体涉及一种金刚石晶圆边缘倒角的加工方法。该加工方法是使待加工金刚石晶圆绕其中心轴线转动，然后进行包括激光粗磨、激光精磨和流体磨料抛光的加工步骤；所述激光粗磨沿晶圆厚度方向逐步加工出倒角形状；所述激光精磨将激光焦点聚焦在所述激光粗磨加工出的晶圆边缘上，并保证激光轴线与晶圆边缘曲线相切；所述流体磨料抛光去除激光损伤层。本发明专利技术采用激光冷加工方式，实现对金刚石晶圆外缘倒角加工、无磨削力导致的残余应力和晶圆变形，减少了碎片风险；克服了金刚石超高硬度导致的磨削速度的慢问题，提高了加工效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于晶圆边缘倒角的加工领域，具体涉及一种金刚石晶圆边缘倒角的加工方法。

技术介绍

1、金刚石材料具有5.5ev的超宽禁带，热导率可达2000w/m·k，击穿场强大于>10mv/cm，而且具有较强的介质腐蚀耐受性和抗辐照特性，常被称为终极半导体材料。金刚石是比碳化硅更理想的半导体材料，因此也被广泛认为是第四代半导体材料，可替代以碳化硅和氮化镓为主的第三代半导体在宽禁带半导体领域广泛应用。目前欧美、日本、中国等国家已经在金刚石半导体相关领域开展广泛研究，由于半导体行业对晶圆高精度、低成本要求，目前金刚石晶圆在半导体阶段仍处在应用探索阶段，晶圆加工成本和效率是制约金刚石晶圆广泛应用的瓶颈之一。

2、晶圆倒角加工的目的在于：减少晶圆边缘碎裂风险，减少晶圆后续加工和运输过程中裂片风险；去除晶圆边缘金刚石结晶位错高密度区域，增加晶圆边缘平坦度，避免外延工序中边缘生长凸起，避免涂光刻胶工序中在晶圆边缘发生物料堆积现象。

3、目前常采用金刚石磨料的倒角砂轮对单晶硅晶圆外圆进行倒角，例如申请公布日为2023年11月24日、申请公布号为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，使待加工金刚石晶圆绕其中心轴线转动，然后进行包括激光粗磨、激光精磨和流体磨料抛光的加工步骤；所述激光粗磨沿晶圆厚度方向逐步加工出倒角形状；所述激光精磨将激光焦点聚焦在所述激光粗磨加工出的晶圆边缘上，并保证激光轴线与晶圆边缘曲线相切；所述流体磨料抛光去除激光损伤层。

2.如权利要求1所述的金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，激光粗磨和激光精磨时，激光波长为350～360nm，激光束质量M2优于1.2。

3.如权利要求2所述的金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，激光粗磨和激光精磨时，激光器功率为10～15W...

【技术特征摘要】

1.一种金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，使待加工金刚石晶圆绕其中心轴线转动，然后进行包括激光粗磨、激光精磨和流体磨料抛光的加工步骤；所述激光粗磨沿晶圆厚度方向逐步加工出倒角形状；所述激光精磨将激光焦点聚焦在所述激光粗磨加工出的晶圆边缘上，并保证激光轴线与晶圆边缘曲线相切；所述流体磨料抛光去除激光损伤层。

2.如权利要求1所述的金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，激光粗磨和激光精磨时，激光波长为350～360nm，激光束质量m2优于1.2。

3.如权利要求2所述的金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，激光粗磨和激光精磨时，激光器功率为10～15w，频率为8～10khz，脉宽为15～20ns；单脉冲能量在1mj以上。

4.如权利要求1所述的金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，所述流体磨料抛光所用流体磨料由以下质量分数的组分组成：金刚石微粉15～25wt％、fenicr微粉8～12wt％，余量为非牛顿流体溶液。

5.如权利要求4所述的金刚石晶圆边缘倒角的加工方法，其特征在于，所述非牛顿流体溶液为质量浓度30～35％的氧化铈悬浮液。

6.如权利要求1所述的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奇丹，闫贺亮，吕刘鹏，常豪锋，
申请(专利权)人：精工锐意科技河南有限公司，
类型：发明
国别省市：